JP6282452B2

JP6282452B2 - 車両操舵用制御装置

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Publication number: JP6282452B2
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Inventors: 元広内山
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Description

この発明は、転舵用の転舵軸と機械的に連結されていないステアリングホイールで操舵する自動車の車両用操舵装置の制御装置に関し、より具体的にはステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置の制御装置に関する。

自動車のステアリングホイールと、前輪を転舵する転舵装置とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ方式の車両操舵装置が知られている。ステアバイワイヤ方式は、ステアリングホイールに操舵反力を与える反力アクチュエータ（反力付与部）と転舵装置とから構成され、自動車の挙動に応じてステアリングホイールに操舵反力を与えるとともに、転舵装置内のアクチュエータを制御して前輪を転舵する。

ステアバイワイヤ方式は、車速に応じた車輪転舵の自動制御ができることから、車両の安定走行や運動性能の向上を可能とするものとして期待されているが、万一、反力アクチュエータ（反力付与部）や転舵装置に不具合が発生した場合の対策が重要になっている。この対策を行った例として、正常時はステアリングホイールと転舵装置とが完全に切り離された状態で、電子制御により転舵されるが、異常時にはステアリングホイールと転舵装置とを機械的に接続するクラッチを備え、クラッチ締結後は反力アクチュエータまたは転舵装置の少なくとも一方をアシスト付与手段とする電動パワーステアリング制御に切り替えるステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置がある。

前記の通り、ステアバイワイヤ方式の利点を活かすためには、何らかの不具合が発生してもできるだけ冗長性能を確保することが望まれ、ステアバイワイヤ機能を維持できなくなった場合には、前記アシスト付与手段とする電動パワーステアリング制御、またはマニュアルステアリングへの移行を実施する。

これらの移行手段を具体化した例として、特許文献１では、転舵系のモータとコントローラにおいて冗長性を確保し、一方の転舵系が失陥してもステアバイワイヤ機能を維持している。この反面、反力付与部に関し、反力コントローラの失陥に対する冗長性について言えば、直ちに電動パワーステアリング制御へ移行する必要がある。
特許文献２、特許文献３、および特許文献４などでも、反力付与部の失陥時の挙動に関しては、引用文献１と同様に反力コントローラ部が失陥した場合は、直ちに電動パワーステアリング制御へ移行する必要がある。

引用文献５では、特許文献１〜４の対策として、反力付与部に対して、反力モータ２個と反力コントローラ２個、を設置することで、コントローラ失陥時の対策が提案されている。しかし、転舵コントローラ２個とを合わせると、コントローラを合計４個持つことになり、経済的に不利という問題がある。

特許第４６３５７０号公報特許第４８５３０５３公報特許第５２０６８４５公報特開２０１０−１４９６７８号公報特許第４８４８７１７公報

特許文献１〜４に示すステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置の制御装置においては、反力コントローラが失陥すると、ステアバイワイヤ制御を維持する、という冗長機能を確保できないという問題がある。
特許文献５では、反力付与部、転舵装置それぞれに２個（合計４個）のコントローラを設置して、冗長性を確保している。しかし、正常状態においては協調制御を実施するとしても、反力付与部に関して、本来は一つのモータとコントローラで機能を満足する、という観点からすると、構造上不経済である。

この発明の目的は、過度な冗長構成とならず、反力コントローラと転舵コントローラとのいずれが失陥しても、経済的にステアバイワイヤ制御が続行可能な車両操舵用制御装置を提供することである。
この発明の他の目的は、予備の制御手段を正常時はトー角制御機能を付与することで、トー角制御と予備の制御手段とを兼用させ、経済的に車両性能を向上させることである。

この発明の車両操舵用制御装置は、車両のステアリングホイール２に操舵反力を与える反力付与部３と、前記ステアリングホイール２に機械的に連結と解除が可能なクラッチ１０を介して連結されて転舵用のアクチュエータ１４および前記ステアリングホイール２の回転のいずれによっても転舵角を変更可能な転舵装置６とを備えた車両用操舵装置１を制御する車両操舵用制御装置において、
前記反力付与部３を制御する第一の制御手段１７と、前記転舵装置６のアクチュエータ１４を制御する第二の制御手段１８を備え、
前記第一の制御手段１７および前記第二の制御手段１８に代わって、それぞれ前記反力付与部３および前記転舵用のアクチュエータ１４を制御することが可能な、反力予備出力部１９ｂおよび転舵角予備出力部１９ｃを有する第三の制御手段１９を備え、
前記第一の制御手段１７、前記第二の制御手段１８、および前記第三の制御手段１９は、各々、相互の異常を監視する相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａ有し、
前記第一の制御手段１７の相互監視部１７ａと、前記第二の制御手段１８の相互監視部１８ａと、前記第三の制御手段１９の相互監視部１９ａとからそれぞれ出力される異常の監視結果に基づき、前記第一の制御手段１７と前記第二の制御手段１８と前記第三の制御手段１９の異常を判定する故障判定部２０を備え、
この故障判定部２０の判定結果に基づいて、前記第一の制御手段１７から出力される反力指令および前記第二の制御手段１８から出力される転舵角指令を、前記第三の制御手段１９の前記反力予備出力部１９ｂおよび転舵角予備出力部１９ｃからそれぞれ出力される反力予備指令および転舵角予備指令に切替えることが可能な制御信号切替部２１を備え、
前記第一の制御手段１７および前記第二の制御手段１８のいずれかが失陥した場合に、前記第三の制御手段１９が、失陥している前記第一または前記第二の制御手段１７、１８の制御を代行することで、ステアバイワイヤ制御を続行可能とする。なお、この明細書において、「異常」とは、機能を失う故障を引き起こす可能性がある、「異常」な状態を言い、「失陥」とは、何らかの故障によって機能を失う（能力の停止）ことを言う。よって、「異常」な状態を経て「失陥」に陥ることになる。

この構成によると、ステアリングホイール２に操舵反力を与える反力付与部３と、転舵角を可変とする転舵装置６と、ステアリングホイール２の操作量を転舵装置６に機械的に連結と解除が可能なクラッチ１０を備えるステアバイワイヤ式の車両操舵用制御装置１の制御装置において、反力コントローラである第一の制御手段１７と、転舵コントローラである第２の制御手段１８とのバックアップ機能を、必要最低限となる一つの予備制御手段である第三の制御手段１９に備える。そのため、反力コントローラである第１の制御手段１７と転舵コントローラである第二の制御手段１８とのいずれが失陥しても、ステアバイワイヤ制御が続行可能となる。予備の制御手段である第三の制御手段１９は、転舵コントローラと反力コントローラ両方のバックアップ機能を保有するため、過度な冗長構成とならず、経済的にも有利である。

この発明において、前記故障判定部２０は、前記第一の制御手段１７、前記第二の制御手段１８、および第三の制御手段１９が有する前記各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａの前記異常の監視結果から前記異常の判定を行い、その判定結果を前記制御信号切替部２１へ伝達する構成であっても良い。
なお、各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａが行う前記異常の監視は、異常であるか否かの判断まで行う監視であっても、また異常の兆候の監視であっても良い。故障判定部２０は、各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａが異常であるか否かの判断まで行う場合は、第一ないし第三のどの制御手段１７，１８，１９が異常であり、どの制御手段１７，１８，１９が正常であるかを整理する処理を行う構成とされ、また各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａが異常の兆候の監視に止まる場合は、各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａから送信された異常の兆候の情報から、各制御手段１７，１８，１９が異常であるか否かの判定を行う。

この発明において、前記制御信号切替部２１は、前記故障判定部２０から伝達された前記第一の制御手段１７、第二の制御手段１８、および第三の制御手段１９の異常か否かの判定結果に基づいて、前記第一の制御手段１７から出力される反力指令と前記第三の制御手段１９から出力される反力予備指令、及び、前記第二の制御手段１８から出力される転舵角指令と前記第三の制御手段１９から出力される転舵角予備指令の、それぞれの指令出力から有効な指令を選択し、切り替える構成であっても良い。上記の「有効な指令」とは、正常な制御手段１７，１８，１９から出力された指令であり、共に正常である場合は、第一または第二の制御手段１７，１８が出力する指令である。

この発明において、前記故障判定部２０によって、前記第一の制御手段１７と前記第二の制御手段１８のいずれか１つと、前記第三の制御手段１９とが異常であると判定された場合、前記反力付与部３と前記転舵装置６のいずれか一方によるアシスト力を付与する電動パワーステアリング制御に移行する構成であっても良い。
このようにアシスト力を付与する電動パワーステアリング制御に移行する構成とした場合、制御系に異常が生じても反力付与部３および転舵装置６をアシスト力付与に利用できて、操舵の機能低下を抑えることができる。

この発明において、前記転舵装置６はトー角調整用のアクチュエータ２３によりトー角を調整するトー角調整機構２９を有し、前記第三の制御手段１９は前記転舵装置６の前記トー角調整用のアクチュエータ２３を制御するトー角指令部１９ｄを有する構成であっても良い。
この構成の場合、予備の制御手段となる第三の制御手段１９が、正常時はトー角制御機能を奏し、トー角制御と予備の制御手段とを兼用することになる。そのため、より経済的に車両性能を向上させることができる。

この発明の車両操舵用制御装置は、車両のステアリングホイールに操舵反力を与える反力付与部と、前記ステアリングホイールに機械的に連結と解除が可能なクラッチを介して連結されて転舵用のアクチュエータおよび前記ステアリングホイールの回転のいずれによっても転舵角を変更可能な転舵装置とを備えた車両用操舵装置を制御する車両操舵用制御装置において、前記反力付与部を制御する第一の制御手段と、前記転舵装置のアクチュエータを制御する第二の制御手段を備え、前記第一の制御手段および前記第二の制御手段に代わって、それぞれ前記反力付与部および前記転舵用のアクチュエータを制御することが可能な、反力予備出力部および転舵角予備出力部を有する第三の制御手段を備え、前記第一の制御手段、前記第二の制御手段、および前記第三の制御手段は、各々、相互の異常を監視する相互監視部を有し、前記第一の制御手段の相互監視部と、前記第二の制御手段の相互監視部と、前記第三の制御手段の相互監視部とからそれぞれ出力される異常の監視結果に基づき、前記第一の制御手段と前記第二の制御手段と前記第三の制御手段の異常を判定する故障判定部を備え、この故障判定部の判定結果に基づいて、前記第一の制御手段から出力される反力指令および前記第二の制御手段から出力される転舵角指令を、前記第三の制御手段の前記反力予備出力部および転舵角予備出力部からそれぞれ出力される反力予備指令および転舵角予備指令に切替えることが可能な制御信号切替部を備え、前記第一の制御手段および前記第二の制御手段のいずれかが失陥した場合に、前記第三の制御手段が、失陥している前記第一または前記第二の制御手段の制御を代行することで、ステアバイワイヤ制御を続行可能とするため、過度な冗長構成とならず、反力コントローラである第１の制御手段と転舵コントローラである第二の制御手段とのいずれが失陥しても、経済的にステアバイワイヤ制御が続行可能となる。

この発明の一実施形態に係る車両操舵用制御装置を適用する車両用操舵装置の概略構成図である。同実施形態に係る車両操舵用制御装置の概念構成を示すブロック図である。同車両操舵用制御装置におけるバックアップモードへの状態遷移図である。他の実施形態に係る車両操舵用制御装置を適用する車両用操舵装置の概略構成図である。同実施形態に係る車両操舵用制御装置の概念構成を示すブロック図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１に操舵装置と転舵装置の概略構成図を示す。車両用操舵装置１は、自動車をステアバイワイヤで操舵するものであるが、異常時には機械的に接続して手動による操舵が可能なようにバックアップ機能を備える。この車両用操舵装置１の主な構成は、運転者が操舵するステアリングホイール２と、このステアリングホイール２に操舵反力を与える反力付与部３と、ステアリングホイール２と反力付与部３とを連結する操舵軸１１と、前輪である一対の転舵輪４，５を転舵させる転舵装置６と、異常時にステアリングホイール２の回転力を転舵装置６に伝達するための電磁式等のクラッチ１０、反力付与部３、クラッチ１０、および転舵装置６を連結している第一連結軸１２および第二連結軸１３と、反力付与部３、転舵装置６、およびクラッチ１０を制御する電子制御ユニット１６とから構成される。

反力付与部３には、ステアリングホイール２の操舵角を検出する回転角検出器７と、反力モータ８と、操舵トルク検出器９とを備える。

転舵装置６は、転舵用のアクチュエータである転舵モータ１４の回転を、転舵軸６ａの往復直線運動に変換し、転舵輪４，５を転舵させる機構である。この転舵装置６は、ステアリングホイール２の回転がクラッチ１０および第２連結軸１３を介して入力された場合は、その回転を転舵軸６ａの往復直線運動に変換して転舵輪４，５を転舵させる機能を備える。転舵装置６には、この他に転舵輪４，５の転舵角を、転舵軸６ａの進退位置等から検出する転舵角検出器１５を備える。

電子制御ユニット１６は、このステアバイワイヤ式の車両用操舵装置１における反力付与と転舵角調整に関する制御を行う手段であり、図２にその概念構成を示す。
電子制御ユニット１６は、反力付与部３の反力モータ８を制御する反力コントローラである第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７と、転舵装置６の転舵モータを制御する転舵コントローラである第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８と、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７と第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８のバックアップ手段となる第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９と、故障判定部２０と、制御信号切替部２１と、モータドライブ回路２２とで構成される。

なお、前記第一ないし第三の制御手段１７，１８，１９は、この例ではいずれもＥＣＵ（電子制御ユニット）からなるため、それぞれＥＣＵ１，ＥＣＵ２，ＥＣＵ３と称し、または併記する場合がある。また、この例の電子制御ユニット１６は、車両全体の協調制御，統括制御等を行うメインのＥＣＵとは別に独立して設けられている。なお、上記各ＥＣＵ１７〜１９は、互いに別の回路基板やマイクロコンピュータに設けられていても、同一の回路基板やマイクロコンピュータに設けられていても良い。

第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７は、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９の異常を監視する相互監視部１７ａと、反力付与部３に装備されてステアリングホイール２に操舵反力を与える反力モータ８を制御するための反力指令部１７ｂを備え、さらに、ステアリングホイール２の操舵角を検出する前記回転角検出器７と、ステアリングホイール２から操舵軸１１（図１参照）に伝達した操舵トルクを検出する操舵トルク検出器９が接続される。反力指令部１７ｂは、前記回転角検出器７および操舵トルク検出器９でそれぞれ検出された操舵角および操舵トルクに応じ、定められた計算式による計算結果となる反力指令の出力を行う。

第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８は、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９の異常を監視する相互監視部１８ａと、転舵モータ１４を制御するための転舵角指令部１８ｂを備え、さらに、転舵軸６ａ（図１参照）から転舵角を検出する転舵角検出器１５とが接続される。転舵角指令部１８ｂは、転舵角検出器１５で検出された転舵角の検出値とに応じて転舵出力を行う。

第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９は、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７および第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８の異常を監視する相互監視部１９ａと、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７および第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８に代わって、反力付与部３および転舵装置６をそれぞれ制御することが可能な、反力予備出力部１９ｂおよび転舵角予備出力部１９ｃを装備している。

故障判定部２０は、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８、および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９に備えられた相互診断部１７ａ、１８ａ、１９ａの判定結果を受けて、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８、および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９の故障状況を判定する。
なお、各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａが行う前記異常の監視は、異常であるか否かの判断まで行う監視であっても、また異常の兆候の監視であっても良い。故障判定部２０は、各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａが異常であるか否かの判断まで行う場合は、第一ないし第三のどの制御手段１７，１８，１９が異常であり、どの制御手段１７，１８，１９が異常であるかを整理する処理を行う構成とされ、また各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａが異常の兆候の監視に止まる場合は、各相互監視部１７ａ，１８ａ，１９ａから送信された異常の兆候の情報から、各制御手段１７，１８，１９が異常であるか否かの判定を行う。

制御信号切替部２１は、故障判定部２０から出力された判定結果を受けて、以下の機能を果たす。
例えば、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７が、故障判定部２０によって異常と判定された場合は、故障判定部２０からの判定結果を受け、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７の反力指令部１７ｂより出力される反力指令を伝える状態から、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９の反力予備出力部１９ｂより出力される反力予備指令を伝える状態に切り替えられる。

これと同様に、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８が、故障判定部２０によって異常と判定された場合は、故障判定部２０からの判定結果を受け、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８の転舵角指令部１８ｂより出力される転舵角指令を伝える状態から、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９の転舵角予備出力部１９ｃより出力される転舵角予備指令を伝える状態に切り替えられる。

以上の切り替え操作によって、第一または第二の制御手段１７、１８が失陥した際の段階的なバックアップモードへの移行を順次実施する。
バックアップモードへの状態遷移図を図３に示す。

まず、第一および第二の制御手段１７、１８が正常な状態においては、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７と第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８によって、正常なステアバイワイヤ制御を実行する。ここで、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９が異常と判定された場合であっても、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７と第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８によって、ステアバイワイヤ制御を続行させることが可能である（S1）。

第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７および第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８のいずれか一方が故障判定部２０によって異常と判定された場合は、その異常と判定された第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７または第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８の操舵反力指令または転舵角指令は、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９から出力される反力予備指令、または転舵角予備指令へ切り替える。これによって、ステアバイワイヤ制御を続行させることが可能となる（S2、またはS3）。

これと同様に、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７および第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８において、故障判定部２０によって、いずれも異常と判定された場合も、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９から出力される反力予備指令出力と転舵角予備指令信号へ切り替えることによって、ステアバイワイヤ制御を続行させることが可能となる（S4）。

次に、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７と第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８のいずれか一方と、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９との二つの制御手段が、故障判定部２０によって、異常と判定された場合は、即座にクラッチ１０が連結され、ステアバイワイヤ制御から、反力付与部３と転舵装置６のいずれか一方によるアシスト力を付与する電動パワーステアリング制御へ切り替えられる（S5、またはS6）。クラッチ１０を連結させる指令は、例えば前記故障判定部２０が出力する。

さらに、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８、および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９のすべてが、故障判定部２０によって、異常と判定された場合は、ステアリングホイール２と転舵装置６はクラッチ１０により連結され、マニュアル操作に切り替えられる（S7）。

なお、これらの切り替えを可能にするため、反力付与部３に装備された回転角検出器７および操舵トルク検出器９の信号は、常時、第一の制御手段（ＥＣＵ１）１７および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９へ、また転舵装置６に装備された転舵角検出器１５の信号は、常時、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８および第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９のそれぞれに並列入力されるように制御信号切替部２１で信号分配（図示無し）されている。

この構成によると、ステアリングホイール２に操舵反力を与える反力付与部３と、転舵角を可変とする転舵装置６と、ステアリングホイール２の操作量を転舵装置６に機械的に連結と解除が可能なクラッチ１０を備えるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置１の制御手段において、反力コントローラである第一の制御手段１７と、転舵コントローラである第２の制御手段１８とのバックアップ機能を、必要最低限となる一つの予備制御手段である第三の制御手段１９に備える。そのため、反力コントローラである第１の制御手段１７と転舵コントローラである第二の制御手段１８とのいずれが失陥しても、ステアバイワイヤ制御が続行可能となる。予備の制御手段である第三の制御手段１９は、転舵コントローラと反力コントローラ両方のバックアップ機能を保有するため、過度な冗長構成とならず、経済的にも有利である。

次に、この発明の第2の実施形態を図４および図５に示す。この実施形態は、トー角調整機能を有する車両用操舵装置１へ適用した例であるが、特に説明する事項を除いて第１の実施形態と同様である。
図４に、トー角調整機能を有する操舵装置と制御手段の概略構成図を示す。この例における車両用操舵装置１は、図１の構成に加え、一対の転舵輪（前輪）４、５を転舵させる転舵装置６の内部にトー角を制御するためのアクチュエータであるトー角モータ２３、およびトー角の角度を検出するトー角検出器２４を備える。トー角モータ２３を用いてトー角を調整するトー角調整機構２９（図５）については、トー角モータ２３とトー角検出器２４で実現できる手法であれば、特にその具体的な機構を限定するものではない。

トー角調整が可能なステアバイワイヤ式操舵装置の制御装置の構成を図５に示す。図２で示した第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９は、この例では、トー角を制御するためにトー角指令部１９ｄを有し、トー角制御のためにトー角検出器２４からの信号が接続される。第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９は、通常は、第二の制御手段（ＥＣＵ２）１８による転舵角制御と協調しながらトー角の調整を実施することが可能である。

この第２の実施形態においては、第三の制御手段（ＥＣＵ３）１９が失陥した場合は、直ちにトー角制御を停止する必要があるが、ステアバイワイヤ制御もしくは、電動パワーステアリング制御を直ちに阻害するものではない。

この構成の場合、予備の制御手段となる第三の制御手段１９が、正常時はトー角制御機能を奏し、トー角制御と予備の制御手段とを兼用することになる。そのため、より経済的に車両性能を向上させることができる。

以上、第１および第２の実施形態に基づいて本発明を説明したが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。

１…車両用操舵装置
２…ステアリングホイール
３…反力付与部
４，５…転舵輪
６…転舵装置
７…回転角検出器
８…反力モータ（アクチュエータ）
９…操舵トルク検出器
１０…クラッチ
１４…転舵モータ（アクチュエータ）
１５…転舵角検出器
１６…電子制御ユニット
１７…第一の制御手段
１８…第二の制御手段
１９…第三の制御手段
１７ａ，１８ａ，１９ａ…相互監視部
１７ｂ…反力指令部
１８ｂ…転舵角指令部
１９ｂ…反力予備出力部
１９ｃ…転舵角予備出力部
１９ｄ…トー角指令部
２０…故障判定部
２１…制御信号切替部
２３…トー角モータ（アクチュエータ）
２４…トー角検出器
２９…トー角調整機構

Claims

車両のステアリングホイールに操舵反力を与える反力付与部と、前記ステアリングホイールに機械的に連結と解除が可能なクラッチを介して連結されて転舵用のアクチュエータおよび前記ステアリングホイールの回転のいずれによっても転舵角を変更可能な転舵装置とを備えた車両用操舵装置を制御する車両操舵用制御装置において、
前記反力付与部を制御する第一の制御手段と、前記転舵装置のアクチュエータを制御する第二の制御手段を備え、
前記第一の制御手段および前記第二の制御手段に代わって、それぞれ前記反力付与部および前記転舵用のアクチュエータを制御することが可能な、反力予備出力部および転舵角予備出力部を有する第三の制御手段を備え、
前記第一の制御手段、前記第二の制御手段、および前記第三の制御手段は、各々、相互の異常を監視する相互監視部を有し、
前記第一の制御手段の相互監視部と、前記第二の制御手段の相互監視部と、前記第三の制御手段の相互監視部とからそれぞれ出力される異常の監視結果に基づき、前記第一の制御手段と前記第二の制御手段と前記第三の制御手段の異常を判定する故障判定部を備え、
この故障判定部の判定結果に基づいて、前記第一の制御手段から出力される反力指令および前記第二の制御手段から出力される転舵角指令を、前記第三の制御手段の前記反力予備出力部および転舵角予備出力部からそれぞれ出力される反力予備指令および転舵角予備指令に切替えることが可能な制御信号切替部を備え、
前記第一の制御手段および前記第二の制御手段のいずれかが失陥した場合に、前記第三の制御手段が、失陥している前記第一または前記第二の制御手段の制御を代行することで、ステアバイワイヤ制御を続行可能とする車両操舵用制御装置。
請求項１に記載の車両操舵用制御装置において、前記故障判定部は、前記第一の制御手段、前記第二の制御手段、および第三の制御手段が有する前記各相互監視部の前記異常の監視結果から前記異常の判定を行い、その判定結果を前記制御信号切替部へ伝達する車両操舵用制御装置。
請求項１または請求項２に記載の車両操舵用制御装置において、前記制御信号切替部は、前記故障判定部から伝達された前記第一の制御手段、第二の制御手段、および第三の制御手段の異常か否かの判定結果に基づいて、前記第一の制御手段から出力される反力指令と前記第三の制御手段から出力される反力予備指令、及び、前記第二の制御手段から出力される転舵角指令と前記第三の制御手段から出力される転舵角予備指令の、それぞれの指令出力から有効な信号を選択し、切り替える車両操舵用制御装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両操舵用制御装置において、前記故障判定部によって、前記第一の制御手段と前記第二の制御手段のいずれか１つと、前記第三の制御手段とが異常であると判定された場合、前記反力付与部と前記転舵装置のいずれか一方によるアシスト力を付与する電動パワーステアリング制御に移行する車両操舵用制御装置。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両操舵用制御装置において、前記転舵装置はトー角調整用のアクチュエータによりトー角を調整するトー角調整機構を有し、前記第三の制御手段は前記転舵装置の前記トー角調整用のアクチュエータを制御するトー角指令部を有する車両操舵用制御装置。