電動パワーステアリング装置
【課題】リヤトーコントロール装置が故障した場合に、操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置の制御を適正にしてヨーモーメントの打ち消し易くする。
【解決手段】ステップ１で故障信号Ｓｆの入力によってリヤトーコントロール装置１１の故障が判定され（Ｙｅｓ）、ステップ６で左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが非対称と判定された場合（Ｎｏ）、故障時用のヨーレイト反力成分マップを参照してヨーレイト反力成分Ｔｂγを正常時よりも大きく設定し（ステップ７）、故障時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵角反力成分Ｔｂθを正常時よりも小さく設定する（ステップ８）。
【解決手段】ステップ１で故障信号Ｓｆの入力によってリヤトーコントロール装置１１の故障が判定され（Ｙｅｓ）、ステップ６で左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが非対称と判定された場合（Ｎｏ）、故障時用のヨーレイト反力成分マップを参照してヨーレイト反力成分Ｔｂγを正常時よりも大きく設定し（ステップ７）、故障時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵角反力成分Ｔｂθを正常時よりも小さく設定する（ステップ８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵アシスト用モータによってステアリングホイールに操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置に係り、リヤトーコントロール装置などの車両挙動制御装置を備えた車両に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者のステアリング操作負荷を軽減するために、電動モータによりアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置が広く知られている。このアシストトルクは一般に、運転者による操舵トルクと車速や路面状況などの検出値とに基づいて決定される。
【０００３】
一方、車体のヨーレイトや横加速度などの運動状態量に係る検出値に基づいて操舵反力トルクを設定し、この操舵反力トルクを加えることにより、運動状態量に応じてアシストトルクを調整する技術が知られている（特許文献１参照）。これによれば、横風や轍路走行などの外乱が車両に作用した際の偏向抑制性能が高められ、車両の走行安定性を向上することができ、雪道などのタイヤとの摩擦係数が低い路面（以下、低μ路と称す）や低速走行時にも運転者にかかるステアリング操作負荷が軽減される。
【０００４】
他方、車両の回頭性や操縦安定性を向上させるために、左右の後輪に対してアクチュエータをそれぞれ設け、アクチュエータを駆動することにより後輪のトー角を可変制御するリヤトーコントロール装置を備えた４輪操舵車両が種々開発されている（例えば、特許文献２参照）。４輪操舵車両では、例えば、前輪舵角に対する後輪舵角（後輪トー角）の比が予め低速時逆相、高速時同相となるように設定したり、各種制御パラメータ（前輪舵角、車速等）に基づいて車体の目標ヨーレイトを設定し、実ヨーレイトを目標ヨーレイトに近づけるように後輪舵角を設定したりすることが一般的に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０５１００号公報
【特許文献２】特開平９−３０４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、後輪転舵状態でリヤトーコントロール装置が故障し、後輪舵角の制御を行えなくなった場合、運転者がステアリングホイールを操舵角０に保持すると、後輪のタイヤ横力が車体にヨーモーメントとして作用し、車両は直進しなくなる。そのため、直進走行を維持するためには、ヨーモーメントを打ち消す方向にステアリングホイールを操作する必要が生じる。一方、特許文献１に記載されたような、運動状態量に応じて操舵反力トルクを設定する電動パワーステアリング装置は、例えば、車体のヨーレイトとステアリングホイールの操舵角とに応じて発生させるステアリングホイールの戻し力（操舵反力）を通常のアシストトルクに加えることで、車両の直進性を向上させている。この操舵反力は、車両が直進状態の場合、ヨーレイトは０であり且つ操舵角も０であるという前提の下、制御則が構築されている。
【０００７】
しかしながら、このような制御則に基づく電動パワーステアリング装置が４輪操舵車両に適用されると、リヤトーコントロール装置が操舵状態で制御不能に陥った場合、ステアリングホイールの操舵角を０に保持した状態で走行すると、車体にヨーモーメントが作用することから、電動パワーステアリング装置が操舵角を０に戻すような操舵反力をステアリングホイールに付加するほど車体にヨーモーメントが作用するという反力制御と運転者の操舵意思とが干渉するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、リヤトーコントロール装置等のような、車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置が故障した場合に、操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置の制御を適正に行い、ヨーモーメントの打ち消し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために第１の発明は、車体（２）にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置（１１）を備えた車両（１）に搭載され、操舵アシスト用モータ（２７）によってステアリングホイール（２２）に操舵反力（Ｔｂ）を付与し得る電動パワーステアリング装置（２１）において、車体（２）のヨーレイト（γ）を検出するヨーレイト検出手段（１５）と、操舵反力のうち、ヨーレイトに基づいて、ヨーレイトを低減させる方向のヨーレイト反力成分（Ｔｂγ）を設定するヨーレイト成分設定部（３２ａ）と、少なくともヨーレイト反力成分に基づいて、操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段（３５）とを備え、ヨーレイト成分設定部は、車両挙動制御装置が故障した場合、車両挙動制御装置が正常な場合よりもヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、車両挙動制御装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、車両挙動制御装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００１１】
また、第２の発明は、車体（２）にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置（１１）を備えた車両（１）に搭載され、操舵アシスト用モータ（２７）によってステアリングホイール（２２）に操舵反力（Ｔｂ）を付与し得る電動パワーステアリング装置（２１）において、ステアリングホイールの操舵角（θ）を検出する操舵角検出手段（９）と、操舵反力のうち、操舵角に基づいて、操舵角を減少させる方向の操舵角反力成分（Ｔｂθ）を設定する操舵角成分設定部（３２ｂ）と、少なくとも操舵角反力成分に基づいて、操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段（３５）とを備え、操舵角成分設定部は、車両挙動制御装置が故障した場合、車両挙動制御装置が正常な場合よりも操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、車両挙動制御装置が故障した場合、ステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、車両挙動制御装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、後輪（５）のトー角（δｒ）を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置（１１）であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、リヤトーコントロール装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して、或いはステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、リヤトーコントロール装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００１５】
また、第４の発明は、第１の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、後輪（５）のトー角（δｒ）を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置（１１）であり、後輪（５）のトー角（δｒ）を検出する後輪トー角検出手段（１７）をさらに備え、操舵角成分設定部（３２ａ）は、リヤトーコントロール装置の故障時に後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、ヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする。なお、左右対称でない場合としては、図６に示すように、（Ａ）左右の後輪５ｌ，５ｒが同一方向に一方の後輪５ｌがトーイン側に、他方の後輪５ｒがトーアウト側に）転舵されている状態、（Ｂ）左右の後輪５ｌ，５ｒがトーインとされているが、その転舵量が異なる場合、（Ｃ）左右の後輪５ｌ，５ｒがトーアウトとされているが、その転舵量が異なる場合、（Ｄ）一方の後輪５ｌが舵角０で他方の後輪５ｒがトーアウトとされている状態、（Ｅ）一方の後輪５ｌが舵角０で他方の後輪５ｒがトーインとされている状態が挙げられる。
【００１６】
この発明によれば、リヤトーコントロール装置が故障しても、故障時の後輪のトー角が左右対称である場合、すなわち、後輪のトー角が左右輪ともにトーインまたはトーアウト且つ同一転舵量である場合、またはトーゼロ状態での故障時には、直進走行中にヨーモーメントが車体に作用することは殆どないため、ヨーレイト反力成分を大きくせずに通常時のヨーレイト反力成分を設定することで、電動パワーステアリング装置の適正な制御が可能となる。
【００１７】
また、第５の発明は、第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、後輪（５）のトー角（δｒ）を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置（１１）であり、後輪（５）のトー角（δｒ）を検出する後輪トー角検出手段（１７）をさらに備え、操舵角成分設定部（３２ａ）は、リヤトーコントロール装置の故障時に前記後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、前記操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする。なお、左右対称でない場合としては、第４の発明と同様に、図６に示す（Ａ）〜（Ｅ）の状態が挙げられる。
【００１８】
この発明によれば、リヤトーコントロール装置が故障しても、故障時の後輪のトー角が左右対称である場合には、車両を直進走行させるためにはステアリングホイールを略中立位置に保持すればよいため、操舵角反力成分を小さくせずに通常時の操舵角反力成分を設定することで、電動パワーステアリング装置の適正な制御が可能となる。
【００１９】
また、第６の発明は、第１または第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、前輪とステアリングホイールとが機械的に連結され、当該ステアリングホイールの操舵量に対する前記前輪の舵角比を可変制御するアクティブ・フロント・ステアリング装置であることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、アクティブ・フロント・ステアリング装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して、或いはステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、アクティブ・フロント・ステアリング装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００２１】
また、第７の発明は、第１または第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、左右の車輪に対する制動制御と、各車輪に対する駆動力配分制御との少なくとも一方を行う車輪前後力制御装置であることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、第６の発明と同様に、電動パワーステアリング装置は、車輪前後力制御装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して、或いはステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、車輪前後力制御装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置は、車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置が故障した場合、運転者の操舵意思を重視した操舵アシスト用モータの駆動制御を行うため、故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を運転者が行い易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る電動パワーステアリング装置を備えた自動車の概略構成図
【図２】実施形態に係るＥＰＳ・ＥＣＵのブロック図
【図３】ヨーレイト反力成分を示すマップ
【図４】操舵角反力成分を示すマップ
【図５】操舵反力トルク設定処理手順を示すフローチャート
【図６】左右対称でない後輪トー角の状態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明に係る電動パワーステアリング装置２１を備えた自動車１の一実施形態について詳細に説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、例えばタイヤや電動アクチュエータ等については、それぞれ符号の後に前後を表す添字ｆまたはｒあるいは左右を示す添字ｌまたはｒを付して、例えば、後輪５ｌ（左側）、後輪５ｒ（右側）、タイヤ３ｆｌ（前左側）、タイヤ３ｒｒ（後右側）と記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪５または後輪５ｌ，５ｒと記す。
【００２６】
図１は実施形態に係るリヤトーコントロール装置（ＲＴＣ）１１を備えた自動車１の概略構成を示す平面図である。自動車１は、タイヤ３ｆｌ，３ｆｒが装着された前輪４ｌ，４ｒと、タイヤ３ｒｌ，３ｒｒが装着された後輪５ｌ，５ｒとを備えており、これら前輪４ｌ，４ｒおよび後輪５ｌ，５ｒが、左右のフロントサスペンション６ｌ，６ｒおよびリヤサスペンション７ｌ，７ｒによってそれぞれ車体２に懸架されている。
【００２７】
また、自動車１は、手動操舵力を軽減すべくステアリング系にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置２１を備え、ステアリングホイール２２の操舵によって操向車輪としての前輪４を直接転舵する前輪操舵装置２０と、リヤサスペンション７ｌ，７ｒに設けられた左右の電動アクチュエータ１２ｌ，１２ｒを伸縮駆動することにより、後輪５ｌ，５ｒのトー角（転舵角）δｒｌ，δｒｒを独立に変化させるリヤトーコントロール装置１１とを備えている。
【００２８】
前輪操舵装置２０は、ステアリングシャフト２３を介してステアリングホイール２２に一体的に連結されたピニオン２４と、タイロッド２５等を介してその両端が左右の前輪４に連結され、ピニオン２４に噛合して車幅方向に往復動するラック軸２６とからなるラック・アンド・ピニオン機構と、操舵アシスト力を発生すべくラック軸２６に同軸的に設けられた電動モータ２７を備えた電動パワーステアリング装置２１とを主要構成要素としている。
【００２９】
ステアリングシャフト２３には、ステアリングホイール２２の操舵角θを検出する操舵角センサ９が設けられ、ピニオン２４の近傍には、ピニオン２４に作用する運転者による操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ１０が設けられており、これらセンサの出力信号が後述するメインＥＣＵ（Electronic Control Unit）８を介してＥＰＳ・ＥＣＵ２８に入力することにより、電動モータ２７に流れる電流がＥＰＳ・ＥＣＵ２８によって制御され、電動モータ２７が発生する操舵アシスト力がラック軸２６に付与される。
【００３０】
一方、詳細な図示は省略するが、電動アクチュエータ１２は、車体２側に連結されたハウジングや、ハウジング内に収容されたモータ、減速機、台形ねじを用いた送りねじ機構、送りねじ機構の雌ねじ部材を構成するとともに、後輪５側に連結された出力ロッド等から構成されており、モータの回転運動を送りねじ機構でスラスト運動に変換することにより直線的に伸縮動する。なお、送りねじ機構は、セルフロック機能を備えており、出力ロッド側から入力があっても逆差動しない構造となっている。
【００３１】
また、自動車１には、各種システムを統括制御するメインＥＣＵ８や、リヤトーコントロール装置１１を駆動制御するＲＴＣ・ＥＣＵ１３の他、車体２のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ１５や、車速センサ１６など、図示しない種々のセンサが適所に設置されており、これら各センサの検出信号はメインＥＣＵ８に入力して車両の各種制御に供される。
【００３２】
各ＥＣＵ８，１３，２８は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、車両用ローカルエリアネットワークＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信回線を介して互いに接続され、互いに制御量や制御状態を監視することができるようになっている。メインＥＣＵ８は、各センサ９，１６等の検出結果に基づいて目標とする後輪５の目標トー角δｒｔを算出し、ＲＴＣ・ＥＣＵ１３に対して駆動制御信号を出力する。
【００３３】
左右の電動アクチュエータ１２には、近接配置されたマグネットの位置を差動変圧から検出することによって各電動アクチュエータ１２のストローク量を検出するストロークセンサ１７ｌ，１７ｒ（後輪トー角検出手段）が設置されている。ＲＴＣ・ＥＣＵ１３は、メインＥＣＵ８から出力された駆動制御信号に基づいて、各電動アクチュエータ１２の目標ストローク量を算出し、実ストローク量を目標ストローク量に一致させるように電動アクチュエータ１２に流す電流を制御することにより、後輪５ｌ，５ｒを左右独立に転舵する。また、ＲＴＣ・ＥＣＵ１３は、ストロークセンサ１７によって検出されたストローク量に基づいてフィードバック制御を行うことによって電動アクチュエータ１２を高精度に駆動制御し、後輪５ｌ，５ｒを目標トー角δｒｔへ転舵する。
【００３４】
また、ＲＴＣ・ＥＣＵ１３は、電動アクチュエータ１２に流した電流とストロークセンサ１７の検出値とを比較することにより、後輪５ｌ，５ｒが正常に転舵されたか否か、すなわち、リヤトーコントロール装置１１が正常に作動しているか否かを判定し、後輪５ｌ，５ｒが正常に転舵されておらず、リヤトーコントロール装置１１の故障判定を行った場合には、故障信号ＳｆをメインＥＣＵ８に出力するようになっている。
【００３５】
このように構成された自動車１によれば、左右の電動アクチュエータ１２ｌ，１２ｒを同時に対称的に変位させることにより、左右後輪５ｌ，５ｒのトーイン／トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右の電動アクチュエータ１２ｌ，１２ｒの一方を伸ばして他方を縮めれば、左右後輪５ｌ，５ｒを左右に転舵することも可能である。例えば自動車１は、操縦安定性を高めるべく、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時には後輪５をトーアウトに、制動時には後輪５をトーインに変化させ、高速旋回走行時には後輪５を前輪舵角と同相に、低速旋回走行時には後輪５を前輪舵角と逆相に、或いは、高横Ｇ旋回時に旋回外側の後輪５をトーインに転舵する。
【００３６】
次に、実施形態に係るＥＰＳ・ＥＣＵ２８について、図２に示すブロック図を参照して説明する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２８は、各センサやメインＥＣＵ８の各種信号が入力する入力インタフェース２９と、操舵トルクセンサ１０によって検出された操舵トルクＴ、車速センサ１６によって検出された車速Ｖ、電動モータ２７の回転数Ｎなどに基づいて、通常のアシストトルクＴａを設定するアシストトルク設定部３０と、設定されたアシストトルクＴａを発生させるのに必要なアシスト電流Ｉａを設定するアシスト電流設定部３１と、車両の挙動を正常化させる操舵反力トルクＴｂを設定する操舵反力トルク設定部３２と、設定された操舵反力トルクＴｂを発生させるのに必要な操舵反力電流Ｉｂを設定する操舵反力電流設定部３３と、アシスト電流設定部３１および操舵反力電流設定部３３によってそれぞれ設定されたアシスト電流Ｉａと操舵反力電流Ｉｂとを加算して目標電流Ｉｔを設定する目標電流設定部３４と、目標電流Ｉｔに応じて電動モータ２７に対する出力電流を制御する出力電流制御部３５（モータ制御手段）と、出力インタフェース３６とを備えている。
【００３７】
操舵反力トルク設定部３２は、操舵反力トルクＴｂのうち、ヨーレイトγに基づいて、ヨーレイトを低減させる方向のヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定するヨーレイト成分設定部３２ａと、操舵反力トルクＴｂのうち、操舵角θに基づいて、操舵角θを減少させる方向、すなわち、ステアリングホイール２２を中立位置に戻す方向の操舵角反力成分Ｔｂθを設定する操舵角成分設定部３２ｂとを備えている。そして、操舵反力トルク設定部３２は、これらヨーレイト反力成分Ｔｂγや、操舵角反力成分Ｔｂθを加算して求めた操舵反力トルクＴｂを操舵反力電流設定部３３に出力する。
【００３８】
ここで、ヨーレイト反力成分Ｔｂγは、リヤトーコントロール装置１１が正常に作動している場合、図３（Ａ）に示す正常時用のヨーレイト反力成分マップに基づき、車速Ｖおよびヨーレイトγをアドレスとして検索、設定される。また、操舵角反力成分Ｔｂθは、リヤトーコントロール装置１１が正常に作動している場合、図４（Ａ）に示す正常時用の操舵角反力成分マップに基づき、車速Ｖおよび操舵角θをアドレスとして検索、設定される。
【００３９】
なお、本実施形態では、ヨーレイト反力成分Ｔｂγおよび操舵角反力成分Ｔｂθについてのみ説明するが、操舵反力トルクＴｂは、これら反力成分の他、操舵速度に基づくダンピング反力成分や、車体２の横加速度に基づく車体挙動抑制反力成分、前輪４の転舵反力に基づく路面反力成分など、複数の反力成分の合算値として算出されてもよく、また、これら反力成分に限定されるものでもない。
【００４０】
そして、メインＥＣＵ８からリヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが操舵反力トルク設定部３２に入力されると、ヨーレイト成分設定部３２ａは、図３（Ｂ）に示す故障時用のヨーレイト反力成分マップに切り替えてヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定する。故障時用のヨーレイト反力成分マップでは、車速Ｖおよびヨーレイトγが同一の値である場合、ヨーレイト反力成分Ｔｂγは、上記した正常時用のマップと比べてその絶対値が大きくなるように設定されている。すなわち、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合、ヨーレイト反力成分Ｔｂγは、リヤトーコントロール装置１１が正常な場合よりも大きく設定される。
【００４１】
また、操舵角成分設定部３２ｂも、リヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが入力されると、図４（Ｂ）に示す故障時用の操舵角反力成分マップに切り替えて操舵角反力成分Ｔｂθを設定する。故障時用のヨーレイト反力成分マップでは、車速Ｖおよび操舵角θが同一の値である場合、操舵角反力成分Ｔｂθは、上記した正常時用のマップと比べてその絶対値が小さくなるように設定されている。すなわち、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合、操舵角反力成分Ｔｂθは、リヤトーコントロール装置１１が正常な場合よりも小さく設定される。
【００４２】
次に、図５を参照して操舵反力トルク設定部３２における操舵反力トルク設定処理について説明する。操舵反力トルク設定部３２は、自動車１がエンジンを始動すると、以下に述べる処理を所定のサイクルタイムで繰り返し実行する。
【００４３】
先ず、操舵反力トルク設定部３２は、メインＥＣＵ８からリヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが入力されていないか否かを判定する（ステップ１）。故障信号Ｓｆが入力されていない場合（Ｎｏ）、操舵反力トルク設定部３２は、ヨーレイト成分設定部３２ａにおいて、図３（Ａ）に示す正常時用のヨーレイト反力成分マップを参照してヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定し（ステップ２）、続いて、操舵角成分設定部３２ｂにおいて、図４（Ａ）に示す正常時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵角反力成分Ｔｂθを設定する（ステップ３）。そして、操舵反力トルク設定部３２は、ヨーレイト反力成分Ｔｂγや操舵角反力成分Ｔｂθ等を加算して操舵反力トルクＴｂを求め（ステップ４）、操舵反力電流設定部３３に操舵反力トルクＴｂを出力し（ステップ５）、本処理を繰り返す。
【００４４】
一方、ステップ１でリヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが入力されている場合（Ｙｅｓ）、操舵反力トルク設定部３２は、左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが対称であるか否か、すなわち、ストロークセンサ１７ｌ，１７ｒの検出結果から後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが左右ともにトーインまたはトーアウト且つ同一転舵量であるか否かを判定する（ステップ６）。そして、左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが対称である場合（Ｙｅｓ）、操舵反力トルク設定部３２は、ステップ２からステップ５の処理を行い、本処理を繰り返す。
【００４５】
ステップ６で左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが非対称である場合（Ｎｏ）、操舵反力トルク設定部３２は、ヨーレイト成分設定部３２ａにおいて、図３（Ｂ）に示す故障時用のヨーレイト反力成分マップを参照してヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定し（ステップ７）、続いて操舵角成分設定部３２ｂにおいて、図４（Ｂ）に示す故障時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵角反力成分Ｔｂθを設定する（ステップ８）。その後、ステップ４およびステップ５の処理を行い、本処理を繰り返す。
【００４６】
このように、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合に、ヨーレイト成分設定部３２ａが、図３（Ｂ）に示す故障時用のヨーレイト反力成分マップに切り替え、ヨーレイト反力成分Ｔｂγを正常時よりも大きく設定することにより、リヤトーコントロール装置１１の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を運転者が行い易くなる。また、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合に、操舵角成分設定部３２ｂが、図４（Ｂ）に示す故障時用の操舵角反力成分マップに切り替え、操舵角反力成分Ｔｂθを正常時よりも小さく設定することによっても、リヤトーコントロール装置１１の故障による修正操舵を運転者が行い易くなる。
【００４７】
そして、リヤトーコントロール装置１１が故障しても、故障時の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが左右対称である場合に、操舵反力トルク設定部３２が、図３（Ａ）の正常時用のヨーレイト反力成分マップ、および図４（Ａ）の正常時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵反力トルクＴｂを設定するため、電動パワーステアリング装置２１は、不要なヨーモーメントを車体２に作用させることのない適正な制御を行い得るようになっている。
【００４８】
したがって、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合であっても、電動パワーステアリング装置２１の操舵反力は運転者の操舵意思を重視して適正に制御され、運転者は、故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を容易に行うことができる。
【００４９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができ、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態の自動車は、ＲＴＣ（リヤトーコントロールシステム）を搭載しているが、これをＡＦＳ（アクティブ・フロント・ステアリング）装置に変更したり、エンジンから駆動輪に伝達される駆動力を左右に配分する左右駆動力配分装置（ＡＴＴＳ：Active Torque Transfer System）等の車輪前後力制御装置に変更したりしてもよい。ＡＦＳを搭載する場合、ステアリング操舵角０の状態での前輪舵角がずれた状態、すわなち、ステアリングホイールが中立位置となるときに前輪が転舵された状態でＡＦＳが失陥した場合に、電動パワーステアリングを同様に制御すればよい。一方、ＡＴＴＳ等を搭載する場合、左右の駆動輪に伝達される駆動力が左右均等でない状態、すなわち、ステアリング操舵量０の状態でも車体にヨーモーメントが発生して直進走行できない状態でＡＴＴＳが失陥した場合に、電動パワーステアリングを同様に制御すればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 自動車
２ 車体
５ 後輪
８ メインＥＣＵ
９ 操舵角センサ
１１ リヤトーコントロール装置
１２ 電動アクチュエータ
１５ ヨーレイトセンサ
１７ ストロークセンサ（後輪トー角検出手段）
２０ 前輪操舵装置
２１ 電動パワーステアリング装置
２２ ステアリングホイール
２７ 電動モータ（操舵アシスト用モータ）
２８ ＥＰＳ・ＥＣＵ
３２ 操舵反力トルク設定部
３２ａ ヨーレイト反力成分設定部
３２ｂ 操舵角反力成分設定部
３５ 出力電流制御部（モータ制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵アシスト用モータによってステアリングホイールに操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置に係り、リヤトーコントロール装置などの車両挙動制御装置を備えた車両に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者のステアリング操作負荷を軽減するために、電動モータによりアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置が広く知られている。このアシストトルクは一般に、運転者による操舵トルクと車速や路面状況などの検出値とに基づいて決定される。
【０００３】
一方、車体のヨーレイトや横加速度などの運動状態量に係る検出値に基づいて操舵反力トルクを設定し、この操舵反力トルクを加えることにより、運動状態量に応じてアシストトルクを調整する技術が知られている（特許文献１参照）。これによれば、横風や轍路走行などの外乱が車両に作用した際の偏向抑制性能が高められ、車両の走行安定性を向上することができ、雪道などのタイヤとの摩擦係数が低い路面（以下、低μ路と称す）や低速走行時にも運転者にかかるステアリング操作負荷が軽減される。
【０００４】
他方、車両の回頭性や操縦安定性を向上させるために、左右の後輪に対してアクチュエータをそれぞれ設け、アクチュエータを駆動することにより後輪のトー角を可変制御するリヤトーコントロール装置を備えた４輪操舵車両が種々開発されている（例えば、特許文献２参照）。４輪操舵車両では、例えば、前輪舵角に対する後輪舵角（後輪トー角）の比が予め低速時逆相、高速時同相となるように設定したり、各種制御パラメータ（前輪舵角、車速等）に基づいて車体の目標ヨーレイトを設定し、実ヨーレイトを目標ヨーレイトに近づけるように後輪舵角を設定したりすることが一般的に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０５１００号公報
【特許文献２】特開平９−３０４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、後輪転舵状態でリヤトーコントロール装置が故障し、後輪舵角の制御を行えなくなった場合、運転者がステアリングホイールを操舵角０に保持すると、後輪のタイヤ横力が車体にヨーモーメントとして作用し、車両は直進しなくなる。そのため、直進走行を維持するためには、ヨーモーメントを打ち消す方向にステアリングホイールを操作する必要が生じる。一方、特許文献１に記載されたような、運動状態量に応じて操舵反力トルクを設定する電動パワーステアリング装置は、例えば、車体のヨーレイトとステアリングホイールの操舵角とに応じて発生させるステアリングホイールの戻し力（操舵反力）を通常のアシストトルクに加えることで、車両の直進性を向上させている。この操舵反力は、車両が直進状態の場合、ヨーレイトは０であり且つ操舵角も０であるという前提の下、制御則が構築されている。
【０００７】
しかしながら、このような制御則に基づく電動パワーステアリング装置が４輪操舵車両に適用されると、リヤトーコントロール装置が操舵状態で制御不能に陥った場合、ステアリングホイールの操舵角を０に保持した状態で走行すると、車体にヨーモーメントが作用することから、電動パワーステアリング装置が操舵角を０に戻すような操舵反力をステアリングホイールに付加するほど車体にヨーモーメントが作用するという反力制御と運転者の操舵意思とが干渉するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、リヤトーコントロール装置等のような、車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置が故障した場合に、操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置の制御を適正に行い、ヨーモーメントの打ち消し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために第１の発明は、車体（２）にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置（１１）を備えた車両（１）に搭載され、操舵アシスト用モータ（２７）によってステアリングホイール（２２）に操舵反力（Ｔｂ）を付与し得る電動パワーステアリング装置（２１）において、車体（２）のヨーレイト（γ）を検出するヨーレイト検出手段（１５）と、操舵反力のうち、ヨーレイトに基づいて、ヨーレイトを低減させる方向のヨーレイト反力成分（Ｔｂγ）を設定するヨーレイト成分設定部（３２ａ）と、少なくともヨーレイト反力成分に基づいて、操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段（３５）とを備え、ヨーレイト成分設定部は、車両挙動制御装置が故障した場合、車両挙動制御装置が正常な場合よりもヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、車両挙動制御装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、車両挙動制御装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００１１】
また、第２の発明は、車体（２）にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置（１１）を備えた車両（１）に搭載され、操舵アシスト用モータ（２７）によってステアリングホイール（２２）に操舵反力（Ｔｂ）を付与し得る電動パワーステアリング装置（２１）において、ステアリングホイールの操舵角（θ）を検出する操舵角検出手段（９）と、操舵反力のうち、操舵角に基づいて、操舵角を減少させる方向の操舵角反力成分（Ｔｂθ）を設定する操舵角成分設定部（３２ｂ）と、少なくとも操舵角反力成分に基づいて、操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段（３５）とを備え、操舵角成分設定部は、車両挙動制御装置が故障した場合、車両挙動制御装置が正常な場合よりも操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、車両挙動制御装置が故障した場合、ステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、車両挙動制御装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、後輪（５）のトー角（δｒ）を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置（１１）であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、リヤトーコントロール装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して、或いはステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、リヤトーコントロール装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００１５】
また、第４の発明は、第１の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、後輪（５）のトー角（δｒ）を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置（１１）であり、後輪（５）のトー角（δｒ）を検出する後輪トー角検出手段（１７）をさらに備え、操舵角成分設定部（３２ａ）は、リヤトーコントロール装置の故障時に後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、ヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする。なお、左右対称でない場合としては、図６に示すように、（Ａ）左右の後輪５ｌ，５ｒが同一方向に一方の後輪５ｌがトーイン側に、他方の後輪５ｒがトーアウト側に）転舵されている状態、（Ｂ）左右の後輪５ｌ，５ｒがトーインとされているが、その転舵量が異なる場合、（Ｃ）左右の後輪５ｌ，５ｒがトーアウトとされているが、その転舵量が異なる場合、（Ｄ）一方の後輪５ｌが舵角０で他方の後輪５ｒがトーアウトとされている状態、（Ｅ）一方の後輪５ｌが舵角０で他方の後輪５ｒがトーインとされている状態が挙げられる。
【００１６】
この発明によれば、リヤトーコントロール装置が故障しても、故障時の後輪のトー角が左右対称である場合、すなわち、後輪のトー角が左右輪ともにトーインまたはトーアウト且つ同一転舵量である場合、またはトーゼロ状態での故障時には、直進走行中にヨーモーメントが車体に作用することは殆どないため、ヨーレイト反力成分を大きくせずに通常時のヨーレイト反力成分を設定することで、電動パワーステアリング装置の適正な制御が可能となる。
【００１７】
また、第５の発明は、第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、後輪（５）のトー角（δｒ）を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置（１１）であり、後輪（５）のトー角（δｒ）を検出する後輪トー角検出手段（１７）をさらに備え、操舵角成分設定部（３２ａ）は、リヤトーコントロール装置の故障時に前記後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、前記操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする。なお、左右対称でない場合としては、第４の発明と同様に、図６に示す（Ａ）〜（Ｅ）の状態が挙げられる。
【００１８】
この発明によれば、リヤトーコントロール装置が故障しても、故障時の後輪のトー角が左右対称である場合には、車両を直進走行させるためにはステアリングホイールを略中立位置に保持すればよいため、操舵角反力成分を小さくせずに通常時の操舵角反力成分を設定することで、電動パワーステアリング装置の適正な制御が可能となる。
【００１９】
また、第６の発明は、第１または第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、前輪とステアリングホイールとが機械的に連結され、当該ステアリングホイールの操舵量に対する前記前輪の舵角比を可変制御するアクティブ・フロント・ステアリング装置であることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、電動パワーステアリング装置は、アクティブ・フロント・ステアリング装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して、或いはステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、アクティブ・フロント・ステアリング装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【００２１】
また、第７の発明は、第１または第２の発明に係る電動パワーステアリング装置（２１）において、車両挙動制御装置は、左右の車輪に対する制動制御と、各車輪に対する駆動力配分制御との少なくとも一方を行う車輪前後力制御装置であることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、第６の発明と同様に、電動パワーステアリング装置は、車輪前後力制御装置が故障した場合、車体のヨーレイトを低減させるヨーレイト反力成分を大きく設定して、或いはステアリングホイールの操舵角を減少させる操舵角反力成分を小さく設定して操舵アシスト用モータを駆動制御するため、車輪前後力制御装置の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を行い易くすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置は、車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置が故障した場合、運転者の操舵意思を重視した操舵アシスト用モータの駆動制御を行うため、故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を運転者が行い易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る電動パワーステアリング装置を備えた自動車の概略構成図
【図２】実施形態に係るＥＰＳ・ＥＣＵのブロック図
【図３】ヨーレイト反力成分を示すマップ
【図４】操舵角反力成分を示すマップ
【図５】操舵反力トルク設定処理手順を示すフローチャート
【図６】左右対称でない後輪トー角の状態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明に係る電動パワーステアリング装置２１を備えた自動車１の一実施形態について詳細に説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、例えばタイヤや電動アクチュエータ等については、それぞれ符号の後に前後を表す添字ｆまたはｒあるいは左右を示す添字ｌまたはｒを付して、例えば、後輪５ｌ（左側）、後輪５ｒ（右側）、タイヤ３ｆｌ（前左側）、タイヤ３ｒｒ（後右側）と記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪５または後輪５ｌ，５ｒと記す。
【００２６】
図１は実施形態に係るリヤトーコントロール装置（ＲＴＣ）１１を備えた自動車１の概略構成を示す平面図である。自動車１は、タイヤ３ｆｌ，３ｆｒが装着された前輪４ｌ，４ｒと、タイヤ３ｒｌ，３ｒｒが装着された後輪５ｌ，５ｒとを備えており、これら前輪４ｌ，４ｒおよび後輪５ｌ，５ｒが、左右のフロントサスペンション６ｌ，６ｒおよびリヤサスペンション７ｌ，７ｒによってそれぞれ車体２に懸架されている。
【００２７】
また、自動車１は、手動操舵力を軽減すべくステアリング系にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置２１を備え、ステアリングホイール２２の操舵によって操向車輪としての前輪４を直接転舵する前輪操舵装置２０と、リヤサスペンション７ｌ，７ｒに設けられた左右の電動アクチュエータ１２ｌ，１２ｒを伸縮駆動することにより、後輪５ｌ，５ｒのトー角（転舵角）δｒｌ，δｒｒを独立に変化させるリヤトーコントロール装置１１とを備えている。
【００２８】
前輪操舵装置２０は、ステアリングシャフト２３を介してステアリングホイール２２に一体的に連結されたピニオン２４と、タイロッド２５等を介してその両端が左右の前輪４に連結され、ピニオン２４に噛合して車幅方向に往復動するラック軸２６とからなるラック・アンド・ピニオン機構と、操舵アシスト力を発生すべくラック軸２６に同軸的に設けられた電動モータ２７を備えた電動パワーステアリング装置２１とを主要構成要素としている。
【００２９】
ステアリングシャフト２３には、ステアリングホイール２２の操舵角θを検出する操舵角センサ９が設けられ、ピニオン２４の近傍には、ピニオン２４に作用する運転者による操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ１０が設けられており、これらセンサの出力信号が後述するメインＥＣＵ（Electronic Control Unit）８を介してＥＰＳ・ＥＣＵ２８に入力することにより、電動モータ２７に流れる電流がＥＰＳ・ＥＣＵ２８によって制御され、電動モータ２７が発生する操舵アシスト力がラック軸２６に付与される。
【００３０】
一方、詳細な図示は省略するが、電動アクチュエータ１２は、車体２側に連結されたハウジングや、ハウジング内に収容されたモータ、減速機、台形ねじを用いた送りねじ機構、送りねじ機構の雌ねじ部材を構成するとともに、後輪５側に連結された出力ロッド等から構成されており、モータの回転運動を送りねじ機構でスラスト運動に変換することにより直線的に伸縮動する。なお、送りねじ機構は、セルフロック機能を備えており、出力ロッド側から入力があっても逆差動しない構造となっている。
【００３１】
また、自動車１には、各種システムを統括制御するメインＥＣＵ８や、リヤトーコントロール装置１１を駆動制御するＲＴＣ・ＥＣＵ１３の他、車体２のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ１５や、車速センサ１６など、図示しない種々のセンサが適所に設置されており、これら各センサの検出信号はメインＥＣＵ８に入力して車両の各種制御に供される。
【００３２】
各ＥＣＵ８，１３，２８は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、車両用ローカルエリアネットワークＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信回線を介して互いに接続され、互いに制御量や制御状態を監視することができるようになっている。メインＥＣＵ８は、各センサ９，１６等の検出結果に基づいて目標とする後輪５の目標トー角δｒｔを算出し、ＲＴＣ・ＥＣＵ１３に対して駆動制御信号を出力する。
【００３３】
左右の電動アクチュエータ１２には、近接配置されたマグネットの位置を差動変圧から検出することによって各電動アクチュエータ１２のストローク量を検出するストロークセンサ１７ｌ，１７ｒ（後輪トー角検出手段）が設置されている。ＲＴＣ・ＥＣＵ１３は、メインＥＣＵ８から出力された駆動制御信号に基づいて、各電動アクチュエータ１２の目標ストローク量を算出し、実ストローク量を目標ストローク量に一致させるように電動アクチュエータ１２に流す電流を制御することにより、後輪５ｌ，５ｒを左右独立に転舵する。また、ＲＴＣ・ＥＣＵ１３は、ストロークセンサ１７によって検出されたストローク量に基づいてフィードバック制御を行うことによって電動アクチュエータ１２を高精度に駆動制御し、後輪５ｌ，５ｒを目標トー角δｒｔへ転舵する。
【００３４】
また、ＲＴＣ・ＥＣＵ１３は、電動アクチュエータ１２に流した電流とストロークセンサ１７の検出値とを比較することにより、後輪５ｌ，５ｒが正常に転舵されたか否か、すなわち、リヤトーコントロール装置１１が正常に作動しているか否かを判定し、後輪５ｌ，５ｒが正常に転舵されておらず、リヤトーコントロール装置１１の故障判定を行った場合には、故障信号ＳｆをメインＥＣＵ８に出力するようになっている。
【００３５】
このように構成された自動車１によれば、左右の電動アクチュエータ１２ｌ，１２ｒを同時に対称的に変位させることにより、左右後輪５ｌ，５ｒのトーイン／トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右の電動アクチュエータ１２ｌ，１２ｒの一方を伸ばして他方を縮めれば、左右後輪５ｌ，５ｒを左右に転舵することも可能である。例えば自動車１は、操縦安定性を高めるべく、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時には後輪５をトーアウトに、制動時には後輪５をトーインに変化させ、高速旋回走行時には後輪５を前輪舵角と同相に、低速旋回走行時には後輪５を前輪舵角と逆相に、或いは、高横Ｇ旋回時に旋回外側の後輪５をトーインに転舵する。
【００３６】
次に、実施形態に係るＥＰＳ・ＥＣＵ２８について、図２に示すブロック図を参照して説明する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２８は、各センサやメインＥＣＵ８の各種信号が入力する入力インタフェース２９と、操舵トルクセンサ１０によって検出された操舵トルクＴ、車速センサ１６によって検出された車速Ｖ、電動モータ２７の回転数Ｎなどに基づいて、通常のアシストトルクＴａを設定するアシストトルク設定部３０と、設定されたアシストトルクＴａを発生させるのに必要なアシスト電流Ｉａを設定するアシスト電流設定部３１と、車両の挙動を正常化させる操舵反力トルクＴｂを設定する操舵反力トルク設定部３２と、設定された操舵反力トルクＴｂを発生させるのに必要な操舵反力電流Ｉｂを設定する操舵反力電流設定部３３と、アシスト電流設定部３１および操舵反力電流設定部３３によってそれぞれ設定されたアシスト電流Ｉａと操舵反力電流Ｉｂとを加算して目標電流Ｉｔを設定する目標電流設定部３４と、目標電流Ｉｔに応じて電動モータ２７に対する出力電流を制御する出力電流制御部３５（モータ制御手段）と、出力インタフェース３６とを備えている。
【００３７】
操舵反力トルク設定部３２は、操舵反力トルクＴｂのうち、ヨーレイトγに基づいて、ヨーレイトを低減させる方向のヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定するヨーレイト成分設定部３２ａと、操舵反力トルクＴｂのうち、操舵角θに基づいて、操舵角θを減少させる方向、すなわち、ステアリングホイール２２を中立位置に戻す方向の操舵角反力成分Ｔｂθを設定する操舵角成分設定部３２ｂとを備えている。そして、操舵反力トルク設定部３２は、これらヨーレイト反力成分Ｔｂγや、操舵角反力成分Ｔｂθを加算して求めた操舵反力トルクＴｂを操舵反力電流設定部３３に出力する。
【００３８】
ここで、ヨーレイト反力成分Ｔｂγは、リヤトーコントロール装置１１が正常に作動している場合、図３（Ａ）に示す正常時用のヨーレイト反力成分マップに基づき、車速Ｖおよびヨーレイトγをアドレスとして検索、設定される。また、操舵角反力成分Ｔｂθは、リヤトーコントロール装置１１が正常に作動している場合、図４（Ａ）に示す正常時用の操舵角反力成分マップに基づき、車速Ｖおよび操舵角θをアドレスとして検索、設定される。
【００３９】
なお、本実施形態では、ヨーレイト反力成分Ｔｂγおよび操舵角反力成分Ｔｂθについてのみ説明するが、操舵反力トルクＴｂは、これら反力成分の他、操舵速度に基づくダンピング反力成分や、車体２の横加速度に基づく車体挙動抑制反力成分、前輪４の転舵反力に基づく路面反力成分など、複数の反力成分の合算値として算出されてもよく、また、これら反力成分に限定されるものでもない。
【００４０】
そして、メインＥＣＵ８からリヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが操舵反力トルク設定部３２に入力されると、ヨーレイト成分設定部３２ａは、図３（Ｂ）に示す故障時用のヨーレイト反力成分マップに切り替えてヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定する。故障時用のヨーレイト反力成分マップでは、車速Ｖおよびヨーレイトγが同一の値である場合、ヨーレイト反力成分Ｔｂγは、上記した正常時用のマップと比べてその絶対値が大きくなるように設定されている。すなわち、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合、ヨーレイト反力成分Ｔｂγは、リヤトーコントロール装置１１が正常な場合よりも大きく設定される。
【００４１】
また、操舵角成分設定部３２ｂも、リヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが入力されると、図４（Ｂ）に示す故障時用の操舵角反力成分マップに切り替えて操舵角反力成分Ｔｂθを設定する。故障時用のヨーレイト反力成分マップでは、車速Ｖおよび操舵角θが同一の値である場合、操舵角反力成分Ｔｂθは、上記した正常時用のマップと比べてその絶対値が小さくなるように設定されている。すなわち、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合、操舵角反力成分Ｔｂθは、リヤトーコントロール装置１１が正常な場合よりも小さく設定される。
【００４２】
次に、図５を参照して操舵反力トルク設定部３２における操舵反力トルク設定処理について説明する。操舵反力トルク設定部３２は、自動車１がエンジンを始動すると、以下に述べる処理を所定のサイクルタイムで繰り返し実行する。
【００４３】
先ず、操舵反力トルク設定部３２は、メインＥＣＵ８からリヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが入力されていないか否かを判定する（ステップ１）。故障信号Ｓｆが入力されていない場合（Ｎｏ）、操舵反力トルク設定部３２は、ヨーレイト成分設定部３２ａにおいて、図３（Ａ）に示す正常時用のヨーレイト反力成分マップを参照してヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定し（ステップ２）、続いて、操舵角成分設定部３２ｂにおいて、図４（Ａ）に示す正常時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵角反力成分Ｔｂθを設定する（ステップ３）。そして、操舵反力トルク設定部３２は、ヨーレイト反力成分Ｔｂγや操舵角反力成分Ｔｂθ等を加算して操舵反力トルクＴｂを求め（ステップ４）、操舵反力電流設定部３３に操舵反力トルクＴｂを出力し（ステップ５）、本処理を繰り返す。
【００４４】
一方、ステップ１でリヤトーコントロール装置１１の故障信号Ｓｆが入力されている場合（Ｙｅｓ）、操舵反力トルク設定部３２は、左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが対称であるか否か、すなわち、ストロークセンサ１７ｌ，１７ｒの検出結果から後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが左右ともにトーインまたはトーアウト且つ同一転舵量であるか否かを判定する（ステップ６）。そして、左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが対称である場合（Ｙｅｓ）、操舵反力トルク設定部３２は、ステップ２からステップ５の処理を行い、本処理を繰り返す。
【００４５】
ステップ６で左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが非対称である場合（Ｎｏ）、操舵反力トルク設定部３２は、ヨーレイト成分設定部３２ａにおいて、図３（Ｂ）に示す故障時用のヨーレイト反力成分マップを参照してヨーレイト反力成分Ｔｂγを設定し（ステップ７）、続いて操舵角成分設定部３２ｂにおいて、図４（Ｂ）に示す故障時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵角反力成分Ｔｂθを設定する（ステップ８）。その後、ステップ４およびステップ５の処理を行い、本処理を繰り返す。
【００４６】
このように、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合に、ヨーレイト成分設定部３２ａが、図３（Ｂ）に示す故障時用のヨーレイト反力成分マップに切り替え、ヨーレイト反力成分Ｔｂγを正常時よりも大きく設定することにより、リヤトーコントロール装置１１の故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を運転者が行い易くなる。また、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合に、操舵角成分設定部３２ｂが、図４（Ｂ）に示す故障時用の操舵角反力成分マップに切り替え、操舵角反力成分Ｔｂθを正常時よりも小さく設定することによっても、リヤトーコントロール装置１１の故障による修正操舵を運転者が行い易くなる。
【００４７】
そして、リヤトーコントロール装置１１が故障しても、故障時の後輪５ｌ，５ｒのトー角δｒｌ，δｒｒが左右対称である場合に、操舵反力トルク設定部３２が、図３（Ａ）の正常時用のヨーレイト反力成分マップ、および図４（Ａ）の正常時用の操舵角反力成分マップを参照して操舵反力トルクＴｂを設定するため、電動パワーステアリング装置２１は、不要なヨーモーメントを車体２に作用させることのない適正な制御を行い得るようになっている。
【００４８】
したがって、リヤトーコントロール装置１１が故障した場合であっても、電動パワーステアリング装置２１の操舵反力は運転者の操舵意思を重視して適正に制御され、運転者は、故障に起因するヨーモーメントを打ち消す修正操舵を容易に行うことができる。
【００４９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができ、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態の自動車は、ＲＴＣ（リヤトーコントロールシステム）を搭載しているが、これをＡＦＳ（アクティブ・フロント・ステアリング）装置に変更したり、エンジンから駆動輪に伝達される駆動力を左右に配分する左右駆動力配分装置（ＡＴＴＳ：Active Torque Transfer System）等の車輪前後力制御装置に変更したりしてもよい。ＡＦＳを搭載する場合、ステアリング操舵角０の状態での前輪舵角がずれた状態、すわなち、ステアリングホイールが中立位置となるときに前輪が転舵された状態でＡＦＳが失陥した場合に、電動パワーステアリングを同様に制御すればよい。一方、ＡＴＴＳ等を搭載する場合、左右の駆動輪に伝達される駆動力が左右均等でない状態、すなわち、ステアリング操舵量０の状態でも車体にヨーモーメントが発生して直進走行できない状態でＡＴＴＳが失陥した場合に、電動パワーステアリングを同様に制御すればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 自動車
２ 車体
５ 後輪
８ メインＥＣＵ
９ 操舵角センサ
１１ リヤトーコントロール装置
１２ 電動アクチュエータ
１５ ヨーレイトセンサ
１７ ストロークセンサ（後輪トー角検出手段）
２０ 前輪操舵装置
２１ 電動パワーステアリング装置
２２ ステアリングホイール
２７ 電動モータ（操舵アシスト用モータ）
２８ ＥＰＳ・ＥＣＵ
３２ 操舵反力トルク設定部
３２ａ ヨーレイト反力成分設定部
３２ｂ 操舵角反力成分設定部
３５ 出力電流制御部（モータ制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置を備えた車両に搭載され、操舵アシスト用モータによってステアリングホイールに操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置であって、
車体のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
前記操舵反力のうち、前記ヨーレイトに基づいて、該ヨーレイトを低減させる方向のヨーレイト反力成分を設定するヨーレイト成分設定部と、
少なくとも前記ヨーレイト反力成分に基づいて、前記操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段とを備え、
前記ヨーレイト成分設定部は、前記車両挙動制御装置が故障した場合、当該車両挙動制御装置が正常な場合よりも前記ヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置を備えた車両に搭載され、操舵アシスト用モータによってステアリングホイールに操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置であって、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵反力のうち、前記操舵角に基づいて、該操舵角を減少させる方向の操舵角反力成分を設定する操舵角成分設定部と、
少なくとも前記操舵角反力成分に基づいて、前記操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段とを備え、
前記操舵角成分設定部は、前記車両挙動制御装置が故障した場合、当該車両挙動制御装置が正常な場合よりも前記操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車両挙動制御装置は、後輪のトー角を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記車両挙動制御装置は、後輪のトー角を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置であり、
前記後輪のトー角を検出する後輪トー角検出手段をさらに備え、
前記操舵角成分設定部は、前記リヤトーコントロール装置の故障時に前記後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、前記ヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記車両挙動制御装置は、後輪のトー角を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置であり、
前記後輪のトー角を検出する後輪トー角検出手段をさらに備え、
前記操舵角成分設定部は、前記リヤトーコントロール装置の故障時に前記後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、前記操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記車両挙動制御装置は、前輪とステアリングホイールとが機械的に連結され、当該ステアリングホイールの操舵量に対する前記前輪の舵角比を可変制御するアクティブ・フロント・ステアリング装置であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記車両挙動制御装置は、左右の車輪に対する制動制御と、各車輪に対する駆動力配分制御との少なくとも一方を行う車輪前後力制御装置であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置を備えた車両に搭載され、操舵アシスト用モータによってステアリングホイールに操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置であって、
車体のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
前記操舵反力のうち、前記ヨーレイトに基づいて、該ヨーレイトを低減させる方向のヨーレイト反力成分を設定するヨーレイト成分設定部と、
少なくとも前記ヨーレイト反力成分に基づいて、前記操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段とを備え、
前記ヨーレイト成分設定部は、前記車両挙動制御装置が故障した場合、当該車両挙動制御装置が正常な場合よりも前記ヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車体にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御装置を備えた車両に搭載され、操舵アシスト用モータによってステアリングホイールに操舵反力を付与し得る電動パワーステアリング装置であって、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵反力のうち、前記操舵角に基づいて、該操舵角を減少させる方向の操舵角反力成分を設定する操舵角成分設定部と、
少なくとも前記操舵角反力成分に基づいて、前記操舵アシスト用モータを駆動制御するモータ制御手段とを備え、
前記操舵角成分設定部は、前記車両挙動制御装置が故障した場合、当該車両挙動制御装置が正常な場合よりも前記操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車両挙動制御装置は、後輪のトー角を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記車両挙動制御装置は、後輪のトー角を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置であり、
前記後輪のトー角を検出する後輪トー角検出手段をさらに備え、
前記操舵角成分設定部は、前記リヤトーコントロール装置の故障時に前記後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、前記ヨーレイト反力成分を大きく設定することを特徴とする、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記車両挙動制御装置は、後輪のトー角を左右独立に可変制御するリヤトーコントロール装置であり、
前記後輪のトー角を検出する後輪トー角検出手段をさらに備え、
前記操舵角成分設定部は、前記リヤトーコントロール装置の故障時に前記後輪トー角検出手段によって検出された後輪のトー角が左右対称でない場合にのみ、前記操舵角反力成分を小さく設定することを特徴とする、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記車両挙動制御装置は、前輪とステアリングホイールとが機械的に連結され、当該ステアリングホイールの操舵量に対する前記前輪の舵角比を可変制御するアクティブ・フロント・ステアリング装置であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記車両挙動制御装置は、左右の車輪に対する制動制御と、各車輪に対する駆動力配分制御との少なくとも一方を行う車輪前後力制御装置であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１７９８００（Ｐ２０１０−１７９８００Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８５６（Ｐ２００９−２５８５６）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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