WO2022270164A1

WO2022270164A1 - ステアバイワイヤの制御装置及び制御方法

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Publication number: WO2022270164A1
Application number: PCT/JP2022/019774
Authority: WO
Inventors: チュンキムタン; 健太前田; 華軍劉; 敦士平田; 泰仁中岫
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2022-05-10
Publication date: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: US12403952B2; DE112022001818B4; US20240262417A1; JP2023003575A; DE112022001818T5; JP7642456B2; CN117730026A

Abstract

快適性と安全性の両方を実現可能なステアバイワイヤの制御装置及び制御方法を提供する。ＦＢＡを介してステア１１を制御する第１のモータ１２及びＲＷＡを介して車輪の操舵角を制御する第２のモータ１３を有し、第１のモータ１２と第２のモータ１３とを双方向制御し得るステアバイワイヤの制御装置２０であって、第1のモータ１２の角度及び車速に基づき基準トルクを求めるベースＳＡＴ２１、車輪の操舵角及びＲＷＡに基づき反力としてのラック力を推定するラック力推定部２２を備える。第１のモータ１２の基準トルクを制御する第１の制御モードと、ラック力推定部２２により推定された反力に基づき第１のモータ１２を制御する第２の制御モードと、を有し、ベースＳＡＴ２１の出力及びラック力推定部２２の出力に基づき第１の制御モード及び第２の制御モードを切り替える。

Description

ステアバイワイヤの制御装置及び制御方法

　本発明は、ステアリングシステムの制御装置に係り、特にステアバイワイヤの制御装置及び制御方法に関する。

　従来、ステアリングシステムはステアリングラックとステアリングホイールが機械に連結されている。このシステムでは、路面との相互作用によりタイヤに発生する反力は、機械的連結を介してステアリングホイール上の反力として運転者（ドライバ）に伝達される。この反力はあらゆる道路状態でドライバが車両を安全に制御するために不可欠である。
例えば、ＳＡＴ（Ｓｅｌｆ―ａｌｉｇｎｉｎｇ　ｔｏｒｑｕｅ：セルフアライニングトルク）や障害物による操舵への外乱などが反力として挙げられる。

　ステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Ｓｔｅｅｒ　ｂｙ　ｗｉｒｅ、以下ＳＢＷと称する）は、ステアリングホイールとステアリングラックの機械的な連結を持たず、通信とアクチュエータにより代替されるシステムである。従って、タイヤに発生した反力は、運転者に機械的に伝達することができないため、手動運転モード中に従来と同等のステアリングシステム挙動を模擬する必要がある。ステアリングホイールに設置されるアクチュエータであるフィードバックアクチュエータ（Ｆｅｅｄｂａｃｋ　ａｃｔｕａｔｏｒ：ＦＢＡ、以下ＦＢＡと称する）は、運転者に模擬的な反力を与える役割を担っている。ステアリングラックに連結されたアクチュエータであるロードホイールアクチュエータ（Ｒｏａｄ　Ｗｈｅｅｌ　Ａｃｔｕａｔｏｒ：ＲＷＡ、以下ＲＷＡと称する）は、ステアリングラックを左右に動かす力をステアリングロードホイールに提供する。ＦＢＡ及びＲＷＡは、組込み型コンピュータである電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ、以下ＥＣＵと称する）により制御される。

　このようなＳＢＷに関する技術として、例えば特許文献１に記載される技術が知られている。特許文献１では、ステアリングラックに適用されるステアリングトルク及び最小トルクを下回るステアリングトルクとの偏差に基づいて、ステアリングホイールのフィードバックトルクを計算する旨開示されている。

米国特許公開２０２０／００２３８９４号公報

　しかしながら、現在のＳＢＷ及び特許文献１に開示される技術では、主に従来のステアリングシステムを再現することに焦点を当てている。路面からのノイズを含む反力は、常に運転者にフィードバックされ、不快な操舵感を引き起こす可能性が危惧される。

　そこで、本発明は、快適性と安全性の両方を実現可能なステアバイワイヤの制御装置及び制御方法を提供する。

　上記課題を解決するため、本発明に係るステアバイワイヤの制御装置は、フィードバックアクチュエータを介してステアを制御する第１のモータと、ロードホイールアクチュエータを介して車輪の操舵角を制御する第２のモータとを有し、前記第１のモータと前記第２のモータとを双方向制御し得るステアバイワイヤの制御装置であって、前記第1のモータの角度及び車速に基づき模擬フィードバックアクチュエータトルクを求めるベースＳＡＴトルク部と、前記車輪の操舵角及びロードホイールアクチュエータに基づき反力としてのラック力を推定するラック力推定部と、を備え、前記第１のモータの模擬フィードバックアクチュエータトルクを制御する第１の制御モードと、前記ラック力推定部により推定された反力に基づき前記第１のモータを制御する第２の制御モードと、を有し、前記ベースＳＡＴ部の出力及び前記ラック力推定部の出力に基づき前記第１の制御モード及び前記第２の制御モードを切り替えることを特徴とする。

　また、本発明に係るステアバイワイヤの制御方法は、フィードバックアクチュエータを介してステアを制御する第１のモータと、ロードホイールアクチュエータを介して車輪の操舵角を制御する第２のモータとを有し、前記第１のモータと前記第２のモータとを双方向制御し得るステアバイワイヤの制御方法であって、ベースＳＡＴ部が、前記第1のモータの角度及び車速に基づき模擬フィードバックアクチュエータトルクを求め、ラック力推定部が、前記車輪の操舵角及びロードホイールアクチュエータに基づき反力としてのラック力を推定し、前記ベースＳＡＴ部の出力及び前記ラック力推定部の出力に基づき、前記第１のモータの模擬フィードバックアクチュエータトルクを制御する第１の制御モード及び前記ラック力推定部により推定された反力に基づき前記第１のモータを制御する第２の制御モードを切り替えることを特徴とする。

　本発明によれば、快適性と安全性の両方を実現可能なステアバイワイヤの制御装置及び制御方法を提供することが可能となる。

　具体的には、ベースＳＡＴは模擬フィードバックモードで計算され、快適な操舵を提供し、路面からのすべての不必要なノイズをフィルタリングする。バイラテラルコントロール（Ｂｉｌａｔｅｒａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ：ＢＬＣ、以下ＢＬＣと称する）モードは、必要なときに運転者にアラームを発するために路面触覚フィードバックを提供する（例えば、障害物の存在のためにＲＷＡがそれ以上操舵できない場合、ＦＢＡに強い反力を生成する）。

　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る制御装置が適用される、ＳＢＷシステムの全体概略構成図である。本発明の一実施例に係る実施例１の制御装置のブロック図である。実施例１に係る制御装置が適用されたＳＢＷシステムのフローチャートである。ＢＬＣのＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示すタイミングチャートである。反力オブザーバと摩擦モデルの関係を示す図である。本発明の他の実施例に係る実施例２の制御装置のブロック図である。本発明の他の実施例に係る実施例３の制御装置のブロック図である。本発明の他の実施例に係る実施例４の制御装置のブロック図である。

　まず本発明に係るステアバイワイヤの制御装置が適用されるＳＢＷシステムについて説明する。　
　図１は、本発明に係る制御装置が適用される、ＳＢＷシステムの全体概略構成図である。図１に示すように、ＳＢＷシステムは、ステアリングホイール１１（以下、ステアと称する場合もある）、ＦＢＡモータ（第１のモータ）１２、ＲＷＡモータ（第２のモータ）１３、ボールねじ１４、及びラック１５より構成される。

　ステアリングホイール１１は、運転者が保持できるハンドルであり、運転者が操舵指令（操舵トルク）を入力して、ラックの角度を指令することができる。機械的リンクはＳＢＷ方式では取り外され（機械的リンク無し）、一方、従来のステアリング方式では、ステアリングホイールとステアリングラックとの機械的リンクが存在する。模擬反力は、従来のステアリングシステムを操舵する際に抵抗力の感覚を再現するために、ステアリングホイール１１を介して運転者に付与する力である。ラック１５は、ロードホイール（車輪）をステアリング（操舵）するための機械的な接続部である。外部軸力は、外部環境からラック１５に導入される力である。ＦＢＡ（第１のモータ）１２はステアリングホイール１１に取り付けられたモータであり、運転者に模擬反力を付与する役割を有する。ＲＷＡモータ（第２のモータ）１３は、ＦＢＡから受信した指令に従ってラック１５を操舵するために使用するモータである。ボールねじ１４は、ＲＷＡの回転運動をラック１５の直線運動に変換する接続部である。

　以下、図面を用いて、上述のＳＢＷシステムに適用される本発明に係るステアバイワイヤの制御装置の実施例について説明する。

　図２は、本発明の一実施例に係る実施例１の制御装置のブロック図である。図２に示すように、ステアバイワイヤの制御装置２０は、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、不感帯２４のブロック、及び最大要素選択２５のブロックより構成される。ここで、ステアバイワイヤの制御装置２０は、ＥＣＵに実装され、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、不感帯２４のブロック、及び最大要素選択２５のブロックは、例えば、図示しないＣＰＵなどのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に可能するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、ステアバイワイヤの制御装置２０は、ＥＣＵに実装される場合に限られず、他の電子制御システムに実装される構成としても良い。

　ＦＢＡ角度は、ステアリングホイール１１又はステアリングホイール１１に取り付けられたモータ（ＦＢＡモータ（第１のモータ）１２）の角度である。車速は、車両が地面に対して移動している速度である。ベースＳＡＴ２１のブロックは、ＦＢＡ角度及び車速を入力し、回転するロードホイール（車輪）によって生成されるＳＡＴ（Ｓｅｌｆ－ａｌｉｇｎｉｎｇ　ｔｏｒｑｕｅ）がステアリングホイールに伝わるトルクを模擬するＦＢＡトルクを最大要素選択２５のブロックへ出力する。

　ＲＷＡ角度は、ラック１５又はロードホイール（車輪）又はロードホイール（車輪）に取り付けられたＲＷＡモータ（第２のモータ）１３の角度である。ＲＷＡトルクとは、ラック１５或いはロードホイール（車輪）に取り付けられたＲＷＡモータ（第２のモータ）１３が生成するトルクのことである。ラック力推定２２のブロックは、ラック１５内の力の方向と大きさを推定するためのアルゴリズムであり、ＲＷＡ角度及びＲＷＡトルクを入力し、推定ラック力をゲインＫ２３のブロックへ出力する。

　ゲインＫ２３のブロックは、ラック力推定２２のブロックより入力された推定ラック力をＦＢＡ軸に換算したトルクに変換し、ベースＳＡＴ２１のブロックと比較するゲインである。不感帯２４のブロックは、ラック力推定２２のブロックより入力された推定ラック力中のノイズを除去する機能を有し、指定された領域内でゼロ出力を生成する関数である。

　最大要素選択２５のブロックは、ベースＳＡＴ２１のブロックより入力された模擬ＳＡＴをＦＢＡトルクに換算した値である基準トルク又は変換された推定ラック力のいずれかである入力の最大要素を出力する関数である。ＦＢＡトルクは最大要素選択２５のブロックの出力で、ＦＢＡとステアリングホイール１１にかかるトルクとなる。

　図３は、本実施例に係るステアバイワイヤの制御装置２０が適用されたＳＢＷシステムのフローチャートである。　
　車両のイグニッションをＯＮにすることで、図３に示すフローがスタートする。ステップＳ１０１では、ＳＢＷシステムが起動される。例えば、現在のＦＢＡ角度及びＲＷＡ角度をチェックし、ＦＢＡ角度及びＲＷＡ角度を一致させる。

　ステップＳ１０２では、ＳＢＷが作動し始め、ステアリングホイール１１（図１参照）の角度（操舵角）が検出され、操舵角指令としてＲＷＡへの指令に変換される。換言すれば、ステアリングホイール１１又はステアリングホイール１１に取り付けられたモータ（ＦＢＡモータ（第１のモータ）１２）の角度であるＦＢＡ角度が検出（ＦＢＡ操舵角データが受信）され、ＦＢＡからＲＷＡへ角度指令が出力される。　
　ステップＳ１０３では、ＦＢＡからの角度指令に追従するために必要なＲＷＡトルクを算出する。
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３にて算出したトルクをＲＷＡに発生させ、ＲＷＡ及び車両の運転状態を受信する。すなわち、ＲＷＡ及び車両の運転状態を監視する。　ステップＳ１０５では、ステアバイワイヤの制御装置２０を構成するラック力推定２２（図２参照）のブロックが、ラック１５（図１参照）に導入される外部軸力を推定し、その推定ラック力をＦＢＡトルクに換算する。また、ステップＳ１０６では、ベースＳＡＴ２１（図２参照）のブロックが、ＦＢＡ角度及び車速を用いてＳＡＴによる反力トルクを模擬するＦＢＡトルク（基準トルク）を計算する。

　ステップＳ１０７では、変換された推定ラック力をベースＳＡＴ２１のブロックが生成した基準トルクと比較し、ＢＬＣをＯＮ又はＯＦＦに切り替えることを決定する。ここでＢＬＣとは、例えば、マスタをＦＢＡとしスレーブをＲＷＡとした場合を想定する。マスタ側ＦＢＡから受信されるステアリングホイール１１の角度である操舵角（ＦＢＡ角度）が角度指令としてスレーブ側であるＲＷＡへ送信する。受信された角度指令に従いスレーブ側であるＲＷＡが動作し、仮にロードホイール（車輪）が障害物に接触した場合、スレーブ側であるＲＷＡが検出された力（触覚力）をマスタ側であるＦＢＡへフィードバックする。マスタ側であるＦＢＡは、ステアリングホイール１１を介して運転者に触覚力を伝達する。このようにマスタ及びスレーブ間で行われる双方向制御が、ＢＬＣ（バイラテラルコントロール）である。

　ステップＳ１０８では、ＢＬＣがONかOFFかの判定を行う。ステップＳ１０９では、ＢＬＣがＯＮの場合、変換された推定反力はＦＢＡに出力され、路面触覚フィードバックを運転者にステアリングホイール１１を介して伝達する。一方、ステップＳ１１０では、ＢＬＣがＯＦＦの場合、ベースＳＡＴ２１のブロックにて計算されたＦＢＡによって生成される基準トルクが計算され、当該計算された基準トルクがＦＢＡで生成され、スムーズで快適な操舵反力を運転者に提供する。　
　ステップＳ１１１では、車両のイグニッションがまだＯＮであるか否かを確認する。すなわち、上述のステップＳ１０２からステップＳ１１０までの処理を継続するか否かを確認する。車両のイグニッションがまだＯＮである場合は、ステップＳ１０２へ戻り処上述のステップＳ１０２からステップＳ１１０までの処理を実行する。一方、車両のイグニッションがＯＦＦの場合は、処理を終了する。

　図４は、ＢＬＣのＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示すタイミングチャートである。図４において、Ｇ１０１は、ベースＳＡＴ２１（図２参照）のブロックからの出力（基準トルク）と、ラック力推定２２（図２参照）のブロックからの出力である推定ラック力とを比較する時系列の一例である。横軸に時間、縦軸に力をとり、実線はベースＳＡＴ２１のブロックからの出力（基準トルク）を示し、破線はラック力推定２２のブロックからの出力である推定ラック力を示している。Ｇ１０２は、ベースＳＡＴ２１のブロックからの出力（基準トルク）と、ラック力推定２２のブロックからの出力である推定ラック力とを比較する時系列がＧ１０１のときの、ＢＬＣの切り替えタイミングを示す時系列である。図２示す最大要素選択２５（図２参照）のブロックが、ベースＳＡＴ２１のブロックからの出力（基準トルク）と、ラック力推定２２のブロックからの出力である推定ラック力とを比較し、最大値となるいずれか一方をＦＢＡトルクとして出力すると共に、推定ラック力がベースＳＡＴ２１のブロックからの出力（基準トルク）を上回るときＢＬＣをＯＮとする。

　図５は、反力オブザーバと摩擦モデルの関係を示す図である。図５において、反力オブザーバＲＦＯＢは、力センサを使用せずにラック力を推定するアルゴリズムを使用している。ピニオン角は、ステアリングホイール１１の角度またはステアリングホイール１１の変換されたＲＷＡ角度である。ピニオン速度は、ステアリング角度が回転している割合である。摩擦力は、ＲＷＡ内の運動中の接触した物体によって生成される抵抗力である。ＲＷＡ公称モデルは、ピニオン角を用いてラック１５（図１参照）に作用する力を逆算するモデルである。ＲＷＡ摩擦モデルは、ラック力の推定精度を向上させる摩擦力を計算するための公称モデル内のモデルである。

　以上の通り本実施例によれば、快適性と安全性の両方を実現可能なステアバイワイヤの制御装置を提供することが可能となる。

　図６は、本発明の他の実施例に係る実施例２の制御装置のブロック図である。本実施例では、ステアバイワイヤの制御装置３０が、不感帯２４のブロック及び最大要素選択２５のブロックに代えて、偏差算出３１のブロック、リレー２２のブロック、遅延２３のブロック、スイッチ３４のブロック、及び遷移スムージング３５のブロックを有する点が実施例１と異なる。実施例１と同様の構成要素に同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

　図６に示すように、本実施例に係るステアバイワイヤの制御装置３０は、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、偏差算出３１のブロック、リレー２２のブロック、遅延２３のブロック、スイッチ３４のブロック、及び遷移スムージング３５のブロックから構成される。ここで、ステアバイワイヤの制御装置３０は、ＥＣＵに実装され、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、偏差算出３１のブロック、リレー２２のブロック、遅延２３のブロック、スイッチ３４のブロック、及び遷移スムージング３５のブロックは、例えば、図示しないＣＰＵなどのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に可能するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、ステアバイワイヤの制御装置３０は、ＥＣＵに実装される場合に限られず、他の電子制御システムに実装される構成としても良い。また、偏差算出３１のブロック、リレー２２のブロック、遅延２３のブロック、及びスイッチ３４のブロックは、ハードウェアにて実現しても良い。

　偏差算出３１のブロックは、ベースＳＡＴ２１のブロックとラック力推定２２のブロックからの出力の差分を比較又は抽出するための減算ブロックである。リレー２２のブロックは、ベースＳＡＴ２１のブロックとラック力推定２２のブロックの間の不必要な切り替えを回避するためのハンチング防止機構である。遅延２３のブロックは、ラック１５（図１参照）に外力が導入されなくなっても、ＢＬＣモードを選択し続ける機能を有する。スイッチ３４のブロックは、ベースＳＡＴ２１のブロックからの出力（ＦＢＡによって生成される基準トルク）、ラック力推定２２のブロックからの出力（推定ラック力をＦＢＡ用のトルクに変換した値）、及び、遅延２３のブロックからの出力（信号）のうちいずれか１つを選択して遷移スムージング３５のブロックへ出力する機能を有する。遷移スムージング３５のブロックは、ＦＢＡトルクをラック力推定２２のブロックからベースＳＡＴ２１のブロックに切り替えたときに鋭い値の変化（急峻な値の変化）を低減し、運転者の混乱を回避する機能を有する。

　本実施例によれば、実施例１の効果に加え、よりスムーズにＢＬＣモードからベースＳＡＴモードへの遷移が可能となる。

　図７は、本発明の他の実施例に係る実施例３の制御装置のブロック図である。本実施例では、ステアバイワイヤの制御装置４０が、不感帯２４のブロックを有さない点が実施例１と異なる。実施例１と同様の構成要素に同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

　図７に示すように、本実施例に係るステアバイワイヤの制御装置３０は、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、及び最大要素選択２５のブロックより構成される。ここで、ステアバイワイヤの制御装置４０は、ＥＣＵに実装され、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、及び最大要素選択２５のブロックは、例えば、図示しないＣＰＵなどのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に可能するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、ステアバイワイヤの制御装置４０は、ＥＣＵに実装される場合に限られず、他の電子制御システムに実装される構成としても良い。

　本実施例によれば、実施例１と比較し、より効果的であり、且つ、ステアバイワイヤの制御装置４０の構成の簡素化を図ることが可能となる。

　図８は、本発明の他の実施例に係る実施例４の制御装置のブロック図である。本実施例では、ステアバイワイヤの制御装置５０が、スイッチ３４ａのブロックを備え、スイッチ３４ａのブロックが、手動制御フィードバックモードの設定、最大要素選択２５のブロックからの出力、及びラック力推定２２のブロックからの出力（推定ラック力をＦＢＡ用のトルクに変換した値）を入力し、いずれか１つを選択し出力する点が実施例１と異なる。
実施例１と同様の構成要素に同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

　図８に示すように、本実施例に係るステアバイワイヤの制御装置５０は、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、不感帯２４のブロック、最大要素選択２５のブロック、及びスイッチ３４ａのブロックより構成される。ここで、ステアバイワイヤの制御装置２０は、ＥＣＵに実装され、ベースＳＡＴ２１のブロック、ラック力推定２２のブロック、ゲインＫ２３のブロック、不感帯２４のブロック、最大要素選択２５のブロック、及びスイッチ３４ａのブロックは、例えば、図示しないＣＰＵなどのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に可能するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。なお、ステアバイワイヤの制御装置５０は、ＥＣＵに実装される場合に限られず、他の電子制御システムに実装される構成としても良い。また、スイッチ３４ａのブロックは、ハードウェアにて実現しても良い。

　本実施例に係るステアバイワイヤの制御装置５０を構成するスイッチ３４ａのブロックに入力され得る、手動制御フィードバックモードの設定は、運転者が選択してＦＢＡトルクフィードバックを選択するか、又は、アクティブＢＬＣを選択して常にラック力推定フィードバックとするかを含む。

　本実施例に係るステアバイワイヤの制御装置５０は、図８に示す構成に限られるものではない。例えば、図８に示す不感帯２４のブロック及び最大要素選択２５のブロックに代えて、上述の実施例２において説明した、偏差算出３１のブロック、リレー２２のブロック、遅延２３のブロック、スイッチ３４のブロック、及び遷移スムージング３５のブロックを有する構成としても良い。さらには、図８に示す不感帯２４のブロックを有しない構成としても良い。

　本実施例によれば、上述の実施例１乃至実施例３の効果に加え、仮に、自動でのＢＬＣの選択に運転者が快適性を損なわれていると感じた場合であっても、手動制御フィードバックモードに切り替えることにより、快適性を得ることが可能となる。

　なお、上述の実施例１乃至実施例４において「ブロック」と称した構成を「部」と称しても良い。具体的には、例えば、「ベースＳＡＴ２１のブロック」を「ベースＳＡＴ部２１」と称し、「ラック力推定２２のブロック」を「ラック力推定部２２」と称しても良く、その他の構成要素についても同様である。　
　また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。

１…ステアバイワイヤシステム、１１…ステアリングホイール、１２…ＦＢＡモータ（第１のモータ）、１３…ＲＷＡモータ（第２のモータ）、１４…ボールねじ、１５…ラック、２０，３０，４０，５０…制御装置、２１…ベースＳＡＴ、２２…ラック力推定、２３…ゲインＫ、２４…不感帯、２５…最大要素選択、３１…偏差算出、３２…リレー、３３…遅延、３４，３４ａ…スイッチ、３５…遷移スムージング

Claims

　フィードバックアクチュエータを介してステアを制御する第１のモータと、ロードホイールアクチュエータを介して車輪の操舵角を制御する第２のモータとを有し、前記第１のモータと前記第２のモータとを双方向制御し得るステアバイワイヤの制御装置であって、　前記第1のモータの角度及び車速に基づき模擬フィードバックアクチュエータトルクを求めるベースＳＡＴ部と、
　前記車輪の操舵角及びロードホイールアクチュエータに基づき反力としてのラック力を推定するラック力推定部と、を備え、
　前記第１のモータの模擬フィードバックアクチュエータトルクを制御する第１の制御モードと、前記ラック力推定部により推定された反力に基づき前記第１のモータを制御する第２の制御モードと、を有し、
　前記ベースＳＡＴ部の出力及び前記ラック力推定部の出力に基づき前記第１の制御モード及び前記第２の制御モードを切り替えることを特徴とするステアバイワイヤの制御装置。
　請求項１に記載のステアバイワイヤの制御装置において、
　前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクと、前記ラック力推定部により推定された推定ラック力とを比較し、最大となる出力を選択しフィードバックアクチュエータトルクとして出力する最大要素選択部を備えることを特徴とするステアバイワイヤの制御装置。
　請求項２に記載のステアバイワイヤの制御装置において、
　前記ラック力推定部により推定された推定ラック力に含まれるノイズを除去する不感帯部を備えることを特徴とするステアバイワイヤの制御装置。
　請求項１に記載のステアバイワイヤの制御装置において、
　前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクから前記ラック力推定部により推定された推定ラック力を差し引く減算部と、
　前記減算部の出力及び前記ラック力推定部により推定された推定ラック力並びに前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクのうちいずれか１つを選択するスイッチ部を備え、
　前記スイッチ部の出力に基づきフィードバックアクチュエータトルクを決定することを特徴とするステアバイワイヤの制御装置。
　請求項４に記載のステアバイワイヤの制御装置において、
　前記フィードバックアクチュエータトルクを前記ラック力推定部により推定された推定ラック力から前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクに切り替えたときに生ずる急峻な値の変化を低減し得る遷移スムージング部を備えることを特徴とするステアバイワイヤの制御装置。
　請求項１に記載のステアバイワイヤの制御装置において、
　前記ラック力推定部により推定された推定ラック力及び前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルク並びに手動制御フィードバックモードの設定のうちいずれか１つを選択するスイッチ部を備え、
　手動制御フィードバックモードの設定は、フィードバックアクチュエータトルクとして、前記ラック力推定部により推定された推定ラック力又は前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクとすることを特徴とするステアバイワイヤの制御装置。
　フィードバックアクチュエータを介してステアを制御する第１のモータと、ロードホイールアクチュエータを介して車輪の操舵角を制御する第２のモータとを有し、前記第１のモータと前記第２のモータとを双方向制御し得るステアバイワイヤの制御方法であって、　ベースＳＡＴ部が、前記第1のモータの角度及び車速に基づき模擬フィードバックアクチュエータトルクを求め、
　ラック力推定部が、前記車輪の操舵角及びロードホイールアクチュエータに基づき反力としてのラック力を推定し、
　前記ベースＳＡＴ部の出力及び前記ラック力推定部の出力に基づき、前記第１のモータの模擬フィードバックアクチュエータトルクを制御する第１の制御モード及び前記ラック力推定部により推定された反力に基づき前記第１のモータを制御する第２の制御モードを切り替えることを特徴とするステアバイワイヤの制御方法。
　請求項７に記載のステアバイワイヤの制御方法において、
　前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクと、前記ラック力推定部により推定された推定ラック力とを比較し、最大となる出力を選択しフィードバックアクチュエータトルクとして出力することを特徴とするステアバイワイヤの制御方法。
　請求項８に記載のステアバイワイヤの制御方法において、
　不感帯部が、前記ラック力推定部により推定された推定ラック力に含まれるノイズを除去することを特徴とするステアバイワイヤの制御方法。
　請求項７に記載のステアバイワイヤの制御方法において、
　減算部が、前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクから前記ラック力推定部により推定された推定ラック力を差し引き、
　スイッチ部が、前記減算部の出力及び前記ラック力推定部により推定された推定ラック力並びに前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクのうちいずれか１つを選択し、
　前記スイッチ部の出力に基づきフィードバックアクチュエータトルクを決定することを特徴とするステアバイワイヤの制御方法。
　請求項１０に記載のステアバイワイヤの制御方法において、
　遷移スムージング部が、前記フィードバックアクチュエータトルクを前記ラック力推定部により推定された推定ラック力から前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクに切り替えたときに生ずる急峻な値の変化を低減することを特徴とするステアバイワイヤの制御方法。
　請求項７に記載のステアバイワイヤの制御方法において、
　スイッチ部が、前記ラック力推定部により推定された推定ラック力及び前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルク並びに手動制御フィードバックモードの設定のうちいずれか１つを選択し、
　手動制御フィードバックモードの設定は、フィードバックアクチュエータトルクとして、前記ラック力推定部により推定された推定ラック力又は前記ベースＳＡＴ部により求められた模擬フィードバックアクチュエータトルクとすることを特徴とするステアバイワイヤの制御方法。