特許 6579377 車両用操舵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6579377

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】車両用操舵装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20190912BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20190912BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20190912BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20190912BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20190912BHJP

【ＦＩ】

   B62D6/00

   B62D5/04

   B62D101:00

   B62D113:00

   B62D119:00

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-233717(P2015-233717)

(22)【出願日】2015年11月30日

(65)【公開番号】特開2017-100513(P2017-100513A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2018年10月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(74)【代理人】

【識別番号】100086391

【弁理士】

【氏名又は名称】香山 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】應矢 敏明

(72)【発明者】

【氏名】岡田 光太郎

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１８６１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７４１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０７９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９８１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６５６１３０８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｂ６２Ｄ １０１／００ −１３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左転舵輪および右転舵輪を個別に転舵するための左転舵機構および右転舵機構を含み、操向のために操作される操舵部材と前記左転舵機構および右転舵機構とが機械的に結合されておらず、前記左転舵機構が左転舵モータによって駆動され、前記右転舵機構が右転舵モータによって駆動される車両用操舵装置であって、
前記左転舵輪の転舵角の目標値である左目標転舵角および前記右転舵輪の転舵角の目標値である右目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、
前記左転舵輪の転舵角である左転舵角を取得する左転舵角取得手段と、
前記右転舵輪の転舵角である右転舵角を取得する右転舵角取得手段と、
前記左転舵角と前記左目標転舵角との差である左転舵角偏差が小さくなるように前記左転舵モータを制御する左モータ制御手段と、
前記右転舵角と前記右目標転舵角との差である右転舵角偏差が小さくなるように前記右転舵モータを制御する右モータ制御手段と、
前記左転舵角偏差と前記右転舵角偏差との差の絶対値が第１閾値以上になったときに、異常が発生したと判定する判定手段とを含む、車両用操舵装置。

【請求項2】

前記左転舵角偏差の時間変化率の絶対値および前記右転舵角偏差の時間変化率の絶対値の少なくとも一方が第２閾値未満となったときに、異常が発生したと判定する判定手段をさらに含む、請求項１に記載の車両用操舵装置。

【請求項3】

前記左転舵角偏差の絶対値が第３閾値よりも大きくかつ前記左転舵角偏差の時間変化率の絶対値が第４閾値未満となったとき、または前記右転舵角偏差の絶対値が前記第３閾値よりも大きくかつ前記右転舵角偏差の時間変化率の絶対値が前記第４閾値未満となったときに、異常が発生したと判定する判定手段をさらに含む、請求項１に記載の車両用操舵装置。

【請求項4】

車速を取得する車速取得手段と、
前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第１閾値を変更させる手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。

【請求項5】

車速を取得する車速取得手段と、
前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第１閾値を変更させる手段と、
前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第２閾値を変更させる手段と、
をさらに含む、請求項２に記載の車両用操舵装置。

【請求項6】

車速を取得する車速取得手段と、
前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第１閾値を変更させる手段と、
前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第３閾値を変更させる手段と、
前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第４閾値を変更させる手段と、
をさらに含む、請求項３に記載の車両用操舵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、左右の転舵輪を個別に転舵するための左右の転舵機構を含み、操向のために操作される操舵部材と左右の転舵機構とが機械的に結合されておらず、左右の転舵機構が左右の転舵モータによって個別に駆動される車両用操舵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動運転に代表される高度運転支援機能を成立させるとともに、エンジンルームのレイアウトの自由度向上を目的とした、中間シャフトを使用しないステア・バイ・ワイヤシステムの有効性が評価され始めている。そして、エンジンルームのレイアウトの更なる自由度向上を図るために、下記特許文献１，２に示すように、ラックアンドピニオン機構等を含むステアリングギヤ装置を使用せず、左右の転舵輪を個別の転舵アクチュエータで制御する左右独立転舵システムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１７４１６０号公報

【特許文献2】特開２０１５−２０５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ステア・バイ・ワイヤシステムでは、実転舵角が目標転舵角に等しくなるように転舵モータがフィードバック制御される。そして、実転舵角に対する実転舵角の偏差が所定値以上になると、何らかの異常が発生したと判定して、フェール処理されるのが一般的である。フェール処理では、例えば、転舵モータが停止状態にされる。
この発明の目的は、新規な方法で異常が発生したか否かを判定できる車両用操舵装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１に記載の発明は、左転舵輪（３Ｌ）および右転舵輪（３Ｒ）を個別に転舵するための左転舵機構（５Ｌ）および右転舵機構（５Ｒ）を含み、操向のために操作される操舵部材（２）と前記左転舵機構および右転舵機構とが機械的に結合されておらず、前記左転舵機構が左転舵モータ（４Ｌ）によって駆動され、前記右転舵機構が右転舵モータ（４Ｒ）によって駆動される車両用操舵装置（１）であって、前記左転舵輪の転舵角の目標値である左目標転舵角および前記右転舵輪の転舵角の目標値である右目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段（４２）と、前記左転舵輪の転舵角である左転舵角を取得する左転舵角取得手段（３０）と、前記右転舵輪の転舵角である右転舵角を取得する右転舵角取得手段（３０）と、前記左転舵角と前記左目標転舵角との差である左転舵角偏差が小さくなるように前記左転舵モータを制御する左モータ制御手段（４３Ｌ〜４９Ｌ，３２Ｌ）と、前記右転舵角と前記右目標転舵角との差である右転舵角偏差が小さくなるように前記右転舵モータを制御する右モータ制御手段（４３Ｒ〜４９Ｒ，３２Ｒ）と、前記左転舵角偏差と前記右転舵角偏差との差の絶対値が第１閾値以上になったときに、異常が発生したと判定する判定手段（５０）とを含む、車両用操舵装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。

【0006】

この構成では、左転舵角偏差と右転舵角偏差との差の絶対値が第１閾値以上になったときに、異常が発生したと判定される。これにより、左転舵モータおよび右転舵モータのうちのいずれか一方が故障した場合や、左モータ制御手段または右モータ制御手段うちのいずれか一方に異常が発生した場合に、異常が発生したと判定することができる。
この構成によれば、両転舵モータおよびこれらの制御手段に異常がなく、路面の摩擦係数の増大、左右転舵輪のタイヤ空気圧の低下等によって、転舵モータのフィードバック制御の追従性が一時的に低下しただけである場合には、左転舵角偏差および右転舵角偏差は共に大きくなるため、異常が発生したと判定されにくい。これにより、転舵モータのフィードバック制御の追従性が一時的に低下しただけであるにも拘わらず、異常が発生したと誤判定されるのを抑制できる。

【0007】

請求項２に記載の発明は、前記左転舵角偏差の時間変化率の絶対値および前記右転舵角偏差の時間変化率の絶対値の少なくとも一方が第２閾値未満となったときに、異常が発生したと判定する手段（５０）をさらに含む、請求項１に記載の車両用操舵装置である。
請求項３に記載の発明は、前記左転舵角偏差の絶対値が第３閾値よりも大きくかつ前記左転舵角偏差の時間変化率の絶対値が第４閾値未満となったとき、または前記右転舵角偏差の絶対値が前記第３閾値よりも大きくかつ前記右転舵角偏差の時間変化率の絶対値が前記第４閾値未満となったときに、異常が発生したと判定する手段（５０）をさらに含む、請求項１に記載の車両用操舵装置である。

【0008】

請求項４に記載の発明は、車速を取得する車速取得手段（３０）と、前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第１閾値を変更させる手段（５１）とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置である。
請求項５に記載の発明は、車速を取得する車速取得手段（３０）と、前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第１閾値を変更させる手段（５１）と、前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第２閾値を変更させる手段（５１）とをさらに含む、請求項２に記載の車両用操舵装置である。

【0009】

請求項６に記載の発明は、車速を取得する車速取得手段（３０）と、前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第１閾値を変更させる手段（５１）と、前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第３閾値を変更させる手段（５１）と、前記車速取得手段によって取得された車速に応じて前記第４閾値を変更させる手段（５１）とさらに含む、請求項３に記載の車両用操舵装置である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の構成を説明するための図解図である。

【図2】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、転舵モータ制御部の構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、異常判定部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図5】図５は、車速Ｖと第１閾値αとの関係を示すグラフである。

【図6】図６は、車速Ｖと第２閾値βとの関係を示すグラフである。

【図7】図７は、車速Ｖと第３閾値γとの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の構成を説明するための図解図であり、左右独立転舵システムが採用されたステア・バイ・ワイヤシステムの構成が示されている。
この車両用操舵装置１は、運転者が操向のために操作する操舵部材としてステアリングホイール２と、左転舵輪３Ｌおよび右転舵輪３Ｒと、ステアリングホイール２の回転操作に応じて駆動される左転舵モータ４Ｌおよび右転舵モータ４Ｒと、左転舵モータ４Ｌの駆動力に基づいて左転舵輪３Ｌを転舵する左転舵機構５Ｌと、右転舵モータ４Ｒの駆動力に基づいて右転舵輪３Ｒを転舵する右転舵機構５Ｒとを備えている。

【0012】

ステアリングホイール２と左転舵機構５Ｌおよび右転舵機構５Ｒとの間には、ステアリングホイール２に加えられた操舵トルクが左転舵機構５Ｌおよび右転舵機構５Ｒに機械的に伝達されるような機械的な結合はなく、ステアリングホイール２の操作量（操舵角または操舵トルク）に応じて左転舵モータ４Ｌおよび右転舵モータ４Ｒが駆動制御されることによって、左転舵輪３Ｌおよび右転舵輪３Ｒが転舵されるようになっている。左転舵機構５Ｌおよび右転舵機構５Ｒとしては、例えば、特許文献２に開示されたサスペンション装置や、特許文献１に開示された転舵装置を用いることができる。

【0013】

この実施形態では、転舵モータ４Ｌ，４Ｒが正転方向に回転されると、右方向に車両を換向させる方向（右転舵方向）に転舵輪３Ｌ，３Ｒの転舵角が変化し、転舵モータ４Ｌ，４Ｒが逆転方向に回転されると、左方向に車両を換向させる方向（左転舵方向）に転舵輪３Ｌ，３Ｒの転舵角が変化するものとする。
ステアリングホイール２は、車体側に回転可能に支持された回転シャフト６に連結されている。この回転シャフト６には、ステアリングホイール２に作用する反力トルク（操作反力）を発生する反力モータ７が設けられている。この反力モータ７は、例えば、回転シャフト６と一体の出力シャフトを有する電動モータにより構成されている。

【0014】

回転シャフト６の周囲には、回転シャフト６の回転角（ステアリングホイール２の操舵角θｈ）を検出するための操舵角センサ８が設けられている。この実施形態では、操舵角センサ８は、回転シャフト６の中立位置（基準位置）からの回転シャフト６の正逆両方向の回転量（回転角）を検出するものであり、中立位置から右方向への回転量を例えば正の値として出力し、中立位置から左方向への回転量を例えば負の値として出力する。

【0015】

また、回転シャフト６の周囲には、運転者によってステアリングホイール２に付与される操舵トルクＴｈを検出するためのトルクセンサ９が設けられている。この実施形態では、トルクセンサ９によって検出される操舵トルクＴは、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。

【0016】

左転舵機構５Ｌの近傍には、左転舵輪３Ｌの転舵角δ_Ｌを検出するための左転舵角センサ１０Ｌが備えられている。右転舵機構５Ｒの近傍には、右転舵輪３Ｒの転舵角δ_Ｒを検出するための右転舵角センサ１０Ｒが備えられている。車両には、さらに、車速Ｖを検出するための車速センサ１１が設けられている。
操舵角センサ８、トルクセンサ９および車速センサ１１、左転舵角センサ１０Ｌ、右転舵角センサ１０Ｒ、左転舵モータ４Ｌ、右転舵モータ４Ｒおよび反力モータ７は、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３０にそれぞれ接続されている。ＥＣＵ３０は、左転舵モータ４Ｌ、右転舵モータ４Ｒおよび反力モータ７を制御する。

【0017】

図２は、ＥＣＵ３０の電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、左転舵モータ４Ｌに電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２Ｌと、左転舵モータ４Ｌに流れるモータ電流を検出する電流検出部３３Ｌとを含む。ＥＣＵ３０は、さらに、マイクロコンピュータ３１によって制御され、右転舵モータ４Ｒに電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２Ｒと、右転舵モータ４Ｒに流れるモータ電流を検出する電流検出部３３Ｒとを含む。ＥＣＵ３０は、さらに、マイクロコンピュータ３１によって制御され、反力モータ７に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３４と、反力モータ７に流れるモータ電流を検出する電流検出部３５とを含む。

【0018】

マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、左転舵モータ４Ｌの駆動回路３２Ｌおよび右転舵モータ４Ｒの駆動回路３２Ｒを制御するための転舵モータ制御部４０と、反力モータ７の駆動回路３４を制御するための反力モータ制御部６０とを備えている。

【0019】

反力モータ制御部６０は、トルクセンサ９によって検出される操舵トルクＴｈ、操舵角センサ８によって検出される操舵角θｈ、車速センサ１１によって検出される車速Ｖおよび電流検出部３５によって検出されるモータ電流に基づいて、反力モータ７の駆動回路３４を駆動する。例えば、反力モータ制御部６０は、操舵トルクＴｈ、操舵角θｈおよび車速Ｖに基づいて、反力モータ７に発生させるべき反力トルクの目標値である目標反力トルクを演算する。そして、反力モータ制御部６０は、目標反力トルクに応じた反力トルクが反力モータ７から発生するように、反力モータ７の駆動回路３４を駆動する。

【0020】

転舵モータ制御部４０は、操舵角センサ８によって検出される操舵角θｈ、車速センサ１１によって検出される車速Ｖ、左転舵角センサ１０Ｌおよび右転舵角センサ１０Ｒによってそれぞれ検出される左転舵角δ_Ｌおよび右転舵角δ_Ｒならびに電流検出部３３Ｌ，３３Ｒによってそれぞれ検出されるモータ電流に基づいて、転舵モータ４Ｌ，４Ｒの駆動回路３２Ｌ，３２Ｒを駆動する。以下、転舵モータ制御部４０について、詳しく説明する。

【0021】

図３は、転舵モータ制御部４０の構成例を示すブロック図である。
転舵モータ制御部４０は、角速度演算部４１Ｌ，４１Ｒと、目標転舵角設定部４２と、転舵角偏差演算部４３Ｌ，４３Ｒと、ＰＩ制御部（転舵角）４４Ｌ，４４Ｒと、角速度偏差演算部４５Ｌ，４５Ｒと、ＰＩ制御部（角速度）４６Ｌ，４６Ｒと、電流偏差演算部４７Ｌ，４７Ｒと、ＰＩ制御部（電流）４８Ｌ，４８Ｒと、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部４９Ｌ，４９Ｒと、異常判定部５０とを含む。

【0022】

角速度演算部４１Ｌは、左転舵角センサ１０Ｌによって検出される左転舵角δ_Ｌを時間微分することによって、左転舵角δ_Ｌの角速度（左転舵角速度）ω_Ｌを演算する。角速度演算部４１Ｒは、右転舵角センサ１０Ｒによって検出される右転舵角δ_Ｒを時間微分することによって、右転舵角δ_Ｌの角速度（右転舵角速度）ω_Ｒを演算する。
目標転舵角設定部４２は、操舵角θｈおよび車速Ｖに基づいて、左転舵輪３Ｌの転舵角の目標値である左目標転舵角δ_Ｌ^＊と、右転舵輪３Ｒの転舵角の目標値である右目標転舵角δ_Ｒ^＊とを設定する。

【0023】

転舵角偏差演算部４３Ｌは、目標転舵角設定部４２によって設定される左目標転舵角δ_Ｌ^＊と、左転舵角センサ１０Ｌによって検出される左転舵角δ_Ｌとの偏差Δδ_Ｌ（＝δ_Ｌ^＊−δ_Ｌ）を演算する。転舵角偏差演算部４３Ｒは、目標転舵角設定部４２によって設定される右目標転舵角δ_Ｒ^＊と、右転舵角センサ１０Ｒによって検出される右転舵角δ_Ｒとの偏差Δδ_Ｒ（＝δ_Ｒ^＊−δ_Ｒ）を演算する。

【0024】

ＰＩ制御部４４Ｌは、転舵角偏差演算部４３Ｌによって演算される左転舵角偏差Δδ_Ｌに対するＰＩ演算を行なうことにより、左転舵角速度の目標値である左目標転舵角速度ω_Ｌ^＊を演算する。ＰＩ制御部４４Ｒは、転舵角偏差演算部４３Ｒによって演算される右転舵角偏差Δδ_Ｒに対するＰＩ演算を行なうことにより、右転舵角速度の目標値である右目標転舵角速度ω_Ｒ^＊を演算する。

【0025】

角速度偏差演算部４５Ｌは、ＰＩ制御部４４Ｌによって演算される左目標転舵角速度ω_Ｌ^＊と、角速度演算部４１Ｌによって演算される左転舵角速度ω_Ｌとの偏差Δω_Ｌ（＝ω_Ｌ^＊−ω_Ｌ）を演算する。角速度偏差演算部４５Ｒは、ＰＩ制御部４４Ｒによって演算される右目標転舵角速度ω_Ｒ^＊と、角速度演算部４１Ｒによって演算される右転舵角速度ω_Ｒとの偏差Δω_Ｒ（＝ω_Ｒ^＊−ω_Ｒ）を演算する。

【0026】

ＰＩ制御部４６Ｌは、角速度偏差演算部４５Ｌによって演算される左転舵角速度偏差Δω_Ｌに対するＰＩ演算を行なうことにより、左転舵モータ４Ｌに流すべき電流の目標値である左目標モータ電流Ｉ_Ｌ^＊を演算する。ＰＩ制御部４６Ｒは、角速度偏差演算部４５Ｒによって演算される右転舵角速度偏差Δω_Ｒに対するＰＩ演算を行なうことにより、右転舵モータ４Ｒに流すべき電流の目標値である右目標モータ電流Ｉ_Ｒ^＊を演算する。

【0027】

電流偏差演算部４７Ｌは、ＰＩ制御部４６Ｌによって演算される左目標モータ電流Ｉ_Ｌ^＊と、電流検出部３３Ｌによって検出される左モータ電流Ｉ_Ｌとの偏差ΔＩ_Ｌ（＝Ｉ_Ｌ^＊−Ｉ_Ｌ）を演算する。電流偏差演算部４７Ｒは、ＰＩ制御部４６Ｒによって演算される右目標モータ電流Ｉ_Ｒ^＊と、電流検出部３３Ｒによって検出される右モータ電流Ｉ_Ｒとの偏差ΔＩ_Ｒ（＝Ｉ_Ｒ^＊−Ｉ_Ｒ）を演算する。

【0028】

ＰＩ制御部４８Ｌは、電流偏差演算部４７Ｌによって演算される左モータ電流偏差ΔＩ_Ｌに対するＰＩ演算を行なうことにより、左転舵モータ４Ｌに流れる左モータ電流Ｉ_Ｌを左目標モータ電流Ｉ_Ｌ^＊に導くための左モータ駆動指令値を生成する。ＰＩ制御部４８Ｒは、電流偏差演算部４７Ｒによって演算される右モータ電流偏差ΔＩ_Ｒに対するＰＩ演算を行なうことにより、右転舵モータ４Ｒに流れる右モータ電流Ｉ_Ｒを右目標モータ電流Ｉ_Ｒ^＊に導くための右モータ駆動指令値を生成する。

【0029】

ＰＷＭ制御部４９Ｌは、左モータ駆動指令値に対応するデューティ比の左ＰＷＭ制御信号を生成して、駆動回路３２Ｌに供給する。これにより、左モータ駆動指令値に対応した電力が左転舵モータ４Ｌに供給されることになる。ＰＷＭ制御部４９Ｒは、右モータ駆動指令値に対応するデューティ比の右ＰＷＭ制御信号を生成して、駆動回路３２Ｒに供給する。これにより、右モータ駆動指令値に対応した電力が右転舵モータ４Ｒに供給されることになる。

【0030】

転舵角偏差演算部４３ＬおよびＰＩ制御部４４Ｌは、角度フィードバック制御手段を構成している。この角度フィードバック制御手段の働きによって、左転舵輪３Ｌの転舵角δ_Ｌが、目標転舵角設定部４２によって設定される左目標転舵角δ_Ｌ^＊に近づくように制御される。また、角速度偏差演算部４５ＬおよびＰＩ制御部４６Ｌは、角速度フィードバック制御手段を構成している。この角速度フィードバック制御手段の働きによって、左転舵角速度ω_Ｌが、ＰＩ制御部４４Ｌによって演算される左目標転舵角速度ω_Ｌ^＊に近づくように制御される。また、電流偏差演算部４７ＬおよびＰＩ制御部４８Ｌは、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、左転舵モータ４Ｌに流れるモータ電流Ｉ_Ｌが、ＰＩ制御部４６Ｌによって演算される左目標モータ電流Ｉ_Ｌ^＊に近づくように制御される。

【0031】

同様に、転舵角偏差演算部４３ＲおよびＰＩ制御部４４Ｒは、角度フィードバック制御手段を構成している。この角度フィードバック制御手段の働きによって、右転舵輪３Ｒの転舵角δ_Ｒが、目標転舵角設定部４２によって設定される右目標転舵角δ_Ｒ^＊に近づくように制御される。また、角速度偏差演算部４５ＲおよびＰＩ制御部４６Ｒは、角速度フィードバック制御手段を構成している。この角速度フィードバック制御手段の働きによって、右転舵角速度ω_Ｒが、ＰＩ制御部４４Ｒによって演算される右目標転舵角速度ω_Ｒ^＊に近づくように制御される。また、電流偏差演算部４７ＲおよびＰＩ制御部４８Ｒは、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、右転舵モータ４Ｒに流れるモータ電流Ｉ_Ｒが、ＰＩ制御部４６Ｒによって演算される右目標モータ電流Ｉ_Ｒ^＊に近づくように制御される。

【0032】

次に、異常判定部５０の動作について詳しく説明する。
図４は、異常判定部５０の動作を説明するためのフローチャートである。図４の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
異常判定部５０は、転舵角偏差演算部４３Ｌによって演算された左転舵角偏差Δδ_Ｌと、転舵角偏差演算部４３Ｒによって演算された右転舵角偏差Δδ_Ｒとを取得する（ステップＳ１）。

【0033】

次に、異常判定部５０は、次式(1)で示される第１条件を満たしているか否かを判別する。
｜Δδ_Ｌ−Δδ_Ｒ｜≧α …(1)
前記式(1)において、｜Δδ_Ｌ−Δδ_Ｒ｜は、左転舵角偏差Δδ_Ｌと右転舵角偏差Δδ_Ｒとの差の絶対値である。また、α（＞０）は、予め設定された第１閾値である。後述するように、第１閾値αは、車速Ｖに応じて変更されてもよい。

【0034】

異常判定部５０は、「左転舵角偏差Δδ_Ｌと右転舵角偏差Δδ_Ｒとの差の絶対値｜Δδ_Ｌ−Δδ_Ｒ｜が第１閾値α以上である」ときに第１条件を満たしていると判別する。例えば、左転舵モータ４Ｌおよび右転舵モータ４Ｒのうちのいずれか一方が故障した場合や、左転舵モータ４Ｌの制御系または右転舵モータ４Ｒの制御系のうちのいずれか一方に異常が発生した場合には、第１条件を満たすことになる。ただし、両転舵モータ４Ｌ，４Ｒおよびこれらの制御系に異常がなく、路面の摩擦係数の増大、左右転舵輪のタイヤ空気圧の低下等によって、フィードバック制御の追従性が一時的に低下しただけである場合には、Δδ_ＬおよびΔδ_Ｒは共に大きくなるため、第１条件は満たさない。

【0035】

ステップＳ２において、第１条件を満たしていないと判別された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、つまり、｜Δδ_Ｌ−Δδ_Ｒ｜がα未満である場合には、異常判定部５０は、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、異常判定部５０は、次式(２)で示される第２条件を満たしているか否かを判別する。

【0036】

｜ｄΔδ_Ｌ／ｄｔ｜＜β and ｜Δδ_Ｌ｜＞γ
or
｜ｄΔδ_Ｒ／ｄｔ｜＜β and ｜Δδ_Ｒ｜＞γ …(2)
前記式(2)において、｜ｄΔδ_Ｌ／ｄｔ｜は、左転舵角偏差Δδ_Ｌの時間微分値の絶対値であり、左転舵角偏差Δδ_Ｌの時間変化率の絶対値を表している。｜ｄΔδ_Ｒ／ｄｔ｜は、右転舵角偏差Δδ_Ｒの時間微分値の絶対値であり、右転舵角偏差Δδ_Ｒの時間変化率の絶対値を表している。β（＞０）は、予め設定された第２閾値である。γ（＞０）は、予め設定された第３閾値である。後述するように、第２閾値βおよび第３閾値γは、車速Ｖに応じて変更されてもよい。

【0037】

異常判定部５０は、「左転舵角偏差Δδ_Ｌの時間変化率の絶対値｜ｄΔδ_Ｌ／ｄｔ｜が第２閾値βよりも小さくかつ左転舵角偏差Δδ_Ｌの絶対値｜Δδ_Ｌ｜が第３閾値γよりも大きい」か、または「右転舵角偏差Δδ_Ｒの時間変化率の絶対値｜ｄΔδ_Ｒ／ｄｔ｜が第２閾値βよりも小さくかつ右転舵角偏差Δδ_Ｒの絶対値｜Δδ_Ｒ｜が第３閾値γよりも大きい」ときに、第２条件を満たしていると判別する。

【0038】

つまり、左転舵角偏差Δδ_Ｌの絶対値がγよりも大きいにも拘わらず、左転舵角偏差Δδ_Ｌの時間変化率の絶対値がβよりも小さい場合または右転舵角偏差Δδ_Ｒの絶対値がγよりも大きいにも拘わらず、右転舵角偏差Δδ_Ｒの時間変化率の絶対値がβよりも小さい場合には、第２条件を満たすことになる。例えば、左転舵モータ４Ｌおよび右転舵モータ４Ｒのうちの少なくとも一方が故障した場合や、左転舵モータ４Ｌの制御系または右転舵モータ４Ｒの制御系の少なくとも一方に異常が発生した場合には、第２条件を満たすことになる。

【0039】

ステップＳ３において、第２条件を満たしていないと判別された場合（ステップＳ３：ＮＯ）、異常判定部５０は、異常が発生していないと判定し、今演算周期での処理を終了する。
前記ステップＳ２において、第１条件を満たしていると判別された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、つまり、｜Δδ_Ｌ−Δδ_Ｒ｜がα以上である場合には、異常判定部５０は、異常が発生していると判別し、フェール処理を行う(ステップＳ４)。フェール処理では、左転舵モータ４Ｌおよび右転舵モータ４Ｒを停止状態にさせる。例えば、異常判定部５０は、転舵モータ４Ｌ，４Ｒに電流が供給されないように、ＰＷＭ制御部４９Ｌ，４９Ｒを制御する。

【0040】

前記ステップＳ３において、第２条件を満たしていると判別された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、つまり、｜ｄΔδ_Ｌ／ｄｔ｜がβよりも小さくかつ｜Δδ_Ｌ｜が値γよりも大きいか、または｜ｄΔδ_Ｒ／ｄｔ｜がβよりも小さくかつ｜Δδ_Ｒ｜がγよりも大きい場合には、異常判定部５０は、異常が発生していると判別し、フェール処理を行う(ステップＳ４)。

【0041】

前記実施形態によれば、「左転舵角偏差Δδ_Ｌと右転舵角偏差Δδ_Ｒとの差の絶対値｜Δδ_Ｌ−Δδ_Ｒ｜が第１閾値α以上である」ときに、異常が発生したと判定することができる。また、左転舵角偏差Δδ_Ｌの絶対値がγよりも大きいのにも拘わらず、左転舵角偏差Δδ_Ｌの時間変化率の絶対値がβよりも小さい場合または右転舵角偏差Δδ_Ｒの絶対値がγよりも大きいのにも拘わらず、右転舵角偏差Δδ_Ｒの時間変化率の絶対値がβよりも小さい場合に、異常が発生したと判定することができる。したがって、左転舵モータ４Ｌおよび右転舵モータ４Ｒのうちの少なくとも一方が故障した場合や、左転舵モータ４Ｌの制御系または右転舵モータ４Ｒの制御系の少なくとも一方に異常が発生した場合に、異常が発生したと判定することができる。

【0042】

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、第１閾値α、第２閾値βおよび第３閾値γは固定されているが、第１閾値α、第２閾値βおよび第３閾値γを車速Ｖに応じて変更するようにしてもよい。具体的には、図３に破線で示すように、閾値変更部５１を設ける。閾値変更部５１は、車速センサ１１によって検出された車速Ｖに応じて第１閾値α、第２閾値βおよび第３閾値γを変更する。

【0043】

より具体的には、閾値変更部５１は、車速Ｖと第１閾値αとの関係を記憶したマップに基づいて、車速Ｖに対応した第１閾値αを設定する。図５は、車速Ｖと第１閾値αとの関係を示すグラフである。第１閾値αは、車速の低速範囲では大きな値となり、低速範囲外では、低速範囲での値よりも小さいほぼ一定の値となるように設定されている。これは、車両がほぼ停止している状態で行われる据え切り操作時においては、負荷が大きくなり、制御の追従性が遅くなる（転舵角偏差Δδ_Ｌ，Δδ_Ｒの絶対値が大きくなる）ため、異常が発生してなくても、第１条件が満たされやすくなる。そこで、据え切り操作時に第１条件が満たされにくくなるように、車速が低速のときに第１閾値αを大きくしている。

【0044】

また、閾値変更部５１は、車速Ｖと第２閾値βとの関係を記憶したマップに基づいて、車速Ｖに対応した第２閾値βを設定する。図６は、車速Ｖと第２閾値βとの関係を示すグラフである。第２閾値βは、車速の低速範囲では小さな値となり、車速が低速範囲を超えると急激に大きくなり、その後、緩やかに増加するように設定されている。これは、車両がほぼ停止している状態で行われる据え切り操作時においては、負荷が大きくなり、制御の追従性が遅くなる（転舵角偏差Δδ_Ｌ，Δδ_Ｒの時間変化率の絶対値が小さくなる）ため、異常が発生してなくても、第２条件が満たされやすくなる。そこで、据え切り操作時において第２条件が満たされにくくなるように、車速が低速のときに第２閾値βを小さくしている。

【0045】

また、閾値変更部５１は、車速Ｖと第３閾値γとの関係を記憶したマップに基づいて、車速Ｖに対応した第３閾値γを設定する。図７は、車速Ｖと第３閾値γとの関係を示すグラフである。第３閾値γは、車速の低速範囲では大きな値となり、車速が低速範囲を超えると急激に小さくなり、その後、緩やかに減少するように設定されている。この理由は、据え切り操作時に第２条件が満たされにくくなるように、車速が低速のときに第３閾値γを大きくしている。

【0046】

前述の実施形態では、図４のステップＳ３に用いられる第２条件は、前記式(2)で示される条件である。しかし、第２条件は、次式(3)で示される条件であってもよい。
｜ｄΔδ_Ｌ／ｄｔ｜＜β
or
｜ｄΔδ_Ｒ／ｄｔ｜＜β …(3)
この場合には、異常判定部５０は、「左転舵角偏差Δδ_Ｌの時間変化率の絶対値｜ｄΔδ_Ｌ／ｄｔ｜が第２閾値βよりも小さい」か、または「右転舵角偏差Δδ_Ｒの時間変化率の絶対値｜ｄΔδ_Ｒ／ｄｔ｜が第２閾値βよりも小さい」ときに、第２条件を満たしていると判別する。

【0047】

前述の実施形態では、図４のステップＳ２で第１条件を満たしていないと判別された場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、図４のステップＳ３に移行している。しかし、図４のステップＳ２で第１条件を満たしていないと判別された場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、異常判定部５０は、異常が発生していないと判定し、今演算周期での処理を終了するようにしてもよい。つまり、図４のステップＳ３を省略してもよい。

【0048】

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0049】

１…車両用操舵装置、２…ステアリングホイール、３Ｌ…左転舵輪、３Ｒ…右転舵輪、４Ｌ…左転舵モータ、４Ｒ…右転舵モータ、５Ｌ…左転舵機構、５Ｒ…右転舵機構、３０…ＥＣＵ、３１…マイクロコンピュータ、４０…転舵モータ制御部、４２…目標転舵角設定部、４３Ｌ，４３Ｒ…転舵角偏差演算部、４４Ｌ，４４Ｒ…ＰＩ制御部、５０…異常判定部、５１…閾値変更部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】