JP2002220065A - 自動車用電動パワーステアリング装置の制御方法 - Google Patents

自動車用電動パワーステアリング装置の制御方法

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JP2002220065A JP2001357002A JP2001357002A JP2002220065A JP 2002220065 A JP2002220065 A JP 2002220065A JP 2001357002 A JP2001357002 A JP 2001357002A JP 2001357002 A JP2001357002 A JP 2001357002A JP 2002220065 A JP2002220065 A JP 2002220065A
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成柱 金
Seong Kyu Kim
盛圭 金
Dai Jong Chung
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪と路面との間の摩擦係数が左右で互いに
異なる状況で急制動した際にタイヤ切れ角を自動補正し
て直進性を維持することができるようにする。 【解決手段】 自動車用電動パワーステアリング装置の
制御方法を、制動状態での走行速度及び各車輪の回転状
況に応じて操舵角度の自動補正制御を行なうか否かを決
定するステップと、自動補正制御の実行決定および走行
速度に基づいて制動状態と協調するための協調操舵角度
を設定するステップと、設定された協調操舵角度および
ステアリングホイールの実操舵角度に基づいて自動補正
制御を行なうための目標操舵角度を設定するステップ
と、設定された目標操舵角度に実操舵角度を追従させる
ように帰還制御するステップとを含むものとする。これ
により、車輪と路面との間の摩擦係数が左右で異なる状
態で急制動を行うと、車両のヨーイングモーメントを減
少させる向きに車輪の切れ角が自動補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用電動パワ
ーステアリング装置の制御方法に関し、特に、アンチロ
ックブレーキシステムの作動状態に応じて車両のヨーイ
ングモーメントを減少させるように車輪の切れ角を自動
補正するための自動車用電動パワーステアリング装置の
制御方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】自動車を制動するときに各車輪のホイー
ルシリンダに加える油圧を自動的に増減制御することに
より、コーナリングフォースを適切に確保して良好な操
舵性を維持すると共に、制動距離が最小となるスリップ
率を得ることができるように構成されたアンチロックブ
レーキシステム（以下ＡＢＳと略称する）が知られてい
る。
【０００４】このＡＢＳは、各車輪の回転速度を個々に
検知する車輪速度センサと、各ホイールシリンダ内の油
圧を増減して各車輪の制動力を個々に調節すべくマスタ
ーシリンダとホイールシリンダとの配管の途中に設けら
れるＡＢＳアクチュエータと、車輪速度センサとＡＢＳ
アクチュエータとを制御するＡＢＳ用電子制御ユニット
（以下ＡＢＳ／ＥＣＵと略称する）とを含んでいる。
【０００５】ＡＢＳ／ＥＣＵにおいては、先ず各車輪に
設けられた車輪速度センサによって各車輪の回転状況を
個々に検知し、その出力に基づいて車体速度の推定値を
演算する。次に、路面状態に応じた最適制動力が得られ
る最適油圧に関する制御指令をＡＢＳアクチュエータへ
送る。つまり、車輪（タイヤ）と路面との間の摩擦係数
μが左右で互いに異なる状態で車輪がロックすると、図
３に示すように、左右輪の路面に対するグリップ力に差
がでる（左車輪のグリップ力がより大きい）ために左回
りのヨーイングモーメントが発生し、車両Ａが左方へ偏
向してしまう。それが、左右の車輪の制動力を個々に制
御することにより、このような車輪のロック現象によっ
て発生する可能性のある不安定挙動が予防される。
【０００６】他方、自動車には、アシストモータの電流
を制御して運転者の操舵力に付加する補助操舵力を変化
させることにより、運転者がより小さな操舵力でステア
リングホイールを操作して自動車を旋回させることがで
きるようにするための電動パワーステアリング装置（以
下ＥＰＳと略称する）が設けられることがある。このＥ
ＰＳは、本来、低速時は小さな操舵力でステアリングホ
イールを操作することができるようにし、中・高速時は
比較的大きな操舵力が必要となるようにしてあり、一般
に、急ハンドルが切られた場合は、ステアリングホイー
ルに加える補助操舵力を増加させることにより、正常時
よりも操舵が軽くなるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、滑り易い路
面で車両を急制動した運転者は、大概の場合、車両の滑
りを抑えようとして急ハンドルを切る傾向があり、車輪
と路面との間の摩擦係数が左右で互いに異なる状況にお
いて急ハンドルを切った場合、従来のＥＰＳのように補
助操舵力を高める制御が行われると、未熟な運転者はオ
ーバステアリング状態となる可能性があり、却って車両
挙動の不安定化が助長される恐れがあった。
【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、車
輪と路面との間の摩擦係数が左右で互いに異なる状況で
急制動しても車両の直進性を維持することができるよう
に、制動状態に応じてタイヤ切れ角を自動補正して車両
のヨーイングモーメントを減少させることができるよう
に改良された自動車用電動パワーステアリング装置の制
御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明の請求項１においては、車輪の制動状態
に応じて操舵角度を自動補正するための自動車用電動パ
ワーステアリング装置の制御方法を、制動状態での走行
速度及び各車輪の回転状況に応じて操舵角度の自動補正
制御を行なうか否かを決定するステップと、自動補正制
御の実行決定および走行速度に基づいて制動状態と協調
するための協調操舵角度を設定するステップと、設定さ
れた協調操舵角度およびステアリングホイールの実操舵
角度に基づいて自動補正制御を行なうための目標操舵角
度を設定するステップと、設定された目標操舵角度に実
操舵角度を追従させるように帰還制御するステップとを
含むことを特徴とするものとした。
【００１０】このようにすれば、車輪と路面との間の摩
擦係数が左右で異なる状態で急制動を行った場合には、
車両のヨーイングモーメントを減少させる向きに車輪の
切れ角が自動補正されるので、車両の直進性が維持され
て高い安定性を確保し得る。
【００１１】また請求項２においては、自動補正制御を
行う場合に運転者の操舵力を大きくする高速モード進行
ステップを含むことを特徴とするものとした。これによ
り、車輪の路面グリップ状況が左右で互いに異なる状態
で急制動を行うとステアリングホイールが重くなるの
で、運転者が急ハンドルを切ることによる挙動不安定性
を来たさずに済む。
【００１２】さらに請求項３においては、制動状態での
走行速度及び各車輪の回転状況は、アンチロックブレー
キシステムの電子制御ユニットから伝達されるＡＢＳ動
作状態信号によってもたらされることを特徴とするもの
とした。これにより、センサの一部共用化が可能となる
ので、制御系を簡略化し得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明によるＥＰＳ制御装置の構
成を示すブロック図である。このＥＰＳ制御装置は、操
舵トルクセンサ１０１、操舵角度センサ１０２、車速セ
ンサ１０３、ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４、アシストモータ１
０６、車輪回転速度センサ１０７、ＡＢＳ／ＥＣＵ１０
８、及びＡＢＳアクチュエータ１０９から構成されてい
る。
【００１５】操舵トルクセンサー１０１は、ステアリン
グホイールの回転角度の変化量に対応する手動操舵トル
クを検知し、操舵角度センサ１０２は、アシストモータ
１０６の回転位置を検知してその出力値からステアリン
グホイールの回転角度、即ち実操舵角度を算出し、車速
センサ１０３は、車両の走行速度を検知する。そして車
輪回転速度センサ１０７は、前後左右の各車輪に１個ず
つ設けられ、各車輪の回転速度を個々に検知する。
【００１６】ＡＢＳアクチュエータ１０９は、マスター
シリンダとホイールシリンダとの配管の途中に設けられ
ており、各ホイールシリンダに作用する油圧を増減する
ことで制動力を調節する。
【００１７】ＡＢＳ／ＥＣＵ１０８は、車輪回転速度セ
ンサ１０７によって検知された各車輪の回転速度に基づ
いて車体速度の推定値を演算すると共に、各車輪の回転
状況を検知し、路面状態に応じた最適制動力が得られる
ように、各ホイールシリンダへの油圧を増減する油圧制
御指令をＡＢＳアクチュエータ１０９へ送る。
【００１８】ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４は、操舵トルクセン
サ１０１で検知された手動操舵トルクと、操舵角度セン
サ１０２で検知された実操舵角度と、車速センサ１０３
で検知された車両走行速度とに基づいて、モータ電流指
令値を生成する。具体的には、モータ電流指令値は車両
の走行速度に応じて変化し、後述のように、目標操舵角
度と実操舵角度との差に応じた補正舵角指令値と、運転
者により加えられる手動操舵トルクに応じた補助操舵ト
ルク指令値とが重ねて生成される。
【００１９】アシストモータ１０６は、モータ電流指令
値に対応するトルクを発生し、このトルクは、ステアリ
ングギヤボックス（図示せず）により増幅され、車輪の
切れ角を調節する。
【００２０】以下、上記のように構成されたＥＰＳ制御
装置の制御方法について説明する。
【００２１】先ず、運転者がブレーキペダルを踏むと、
ＡＢＳ／ＥＣＵ１０８は、車輪回転速度センサ１０７で
検知された車輪回転速度信号に基づいてＡＢＳアクチュ
エータ１０９を駆動して車輪を制動し、現在のＡＢＳ動
作状態信号を生成してＥＰＳ／ＥＣＵ１０４へ出力する
（ステップＳ２０１）。
【００２２】ここで、ＡＢＳ／ＥＣＵ１０８は、車輪の
制動状態による車体速度及び各車輪の回転状況に応じて
ＥＰＳとの協調制御が必要であるか否かを判断する（ス
テップＳ２０２）。このＡＢＳ動作状態信号は、車両の
制動環境、すなわち、路面の摩擦係数情報が含まれてお
り、協調制御が必要である場合の状態情報フラグリスト
の一例は、下表に示すようになっている。
【００２３】
【表１】
【００２４】この判断結果により、ＡＢＳ動作状態信号
を設定する。ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４は、ＡＢＳ動作状態
信号に応じ、正常制御モード（ステップＳ２０３）、ま
たは協調制御モード（ステップＳ２０４〜Ｓ２１０）で
動作され、協調制御モードでは、ＥＰＳ高速モードで進
行される。これは、協調制御モードでは、正常状態時よ
りも操舵角の変化が小さくなるようにする必要があるか
らである（ステップＳ２０４）。
【００２５】車速センサ１０３から車両の現在走行速度
が入力されると、ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４は、ＡＢＳ／Ｅ
ＣＵ１０８による操舵角の自動補正制御を行なうか否か
を決定することにより、ＡＢＳ動作状態信号及び車両の
現在走行速度に基づいて車両の制動状態と協調するため
の協調操舵角度を設定する（ステップＳ２０５〜Ｓ２０
６）。
【００２６】例えば、ＦＲ＿ＨＩＧＨ信号が入力され
る、つまり、右側の路面摩擦係数が左側の路面摩擦係数
より大きい状態では、ＡＢＳ／ＥＣＵ１０８は協調操舵
角度を左方向にすることにより、車両が左側へ向かうよ
うにする。そしてこの反対に右側の路面摩擦係数が左側
の路面摩擦係数より小さい場合は、ＡＢＳ／ＥＣＵ１０
８は協調操舵角度を右方向にすることにより、車両が右
側へ向かうようにする。
【００２７】運転者による操舵は、操舵トルクセンサ１
０１によって手動操舵トルクとして検知され、その出力
信号は、ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４へ伝達される（ステップ
Ｓ２０７）。
【００２８】運転者による操舵トルクが発生しない場合
は、ステップＳ２０６で設定された協調操舵角度をその
まま目標操舵角度として設定する（ステップＳ２０
８）。
【００２９】この反対に運転者による操舵トルクが検知
された場合は、ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４は、操舵トルクセ
ンサ１０１によって検知された手動操舵トルクからアシ
ストモータ１０６を制御するためのアシスト電流を生成
し、このアシスト電流をアシストモータ１０６の制御電
流に重ね合せて目標操舵角度を決定する（ステップＳ２
０９）。
【００３０】ＥＰＳ／ＥＣＵ１０４は、操舵角度センサ
１０２によって検知された操舵角度信号に基づいてステ
アリングホイールの実操舵角度を計算し、ステップＳ２
０６で計算された協調操舵角度とステアリングホイール
の実操舵角度との間の偏差に基づいて舵角自動補正制御
のための電流値を決定する。つまり、目標操舵角度を決
定するＥＰＳ／ＥＣＵ１０４は、アシストモータ１０６
を制御して車輪の切れ角を自動的に変更させ、操舵角度
センサ１０２から現在の操舵角情報の実時間入力を受け
つつ、車輪の実切れ角が目標切れ角を追従するようにフ
ィードバック制御する（ステップＳ２１０）。
【００３１】このようなＥＰＳ／ＥＣＵ１０４のフィー
ドバック制御によると、路面摩擦係数が左右で異なる状
況で急制動した場合には、図４に示したように、摩擦係
数が小さくて車輪のグリップ力が弱い側（この例の場合
は右向き）に車輪が自動的に転舵され、これによってヨ
ーイングモーメントが減少し、車両が直進性を維持する
ことになる。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、車両
の制動状態に応じて車輪の切れ角を自動補正制御して車
両のヨーイングモーメントを減少させることができるの
で、車輪と路面との間の摩擦係数が左右で異なる状態で
急制動を行った場合にも、車両の直進性が維持されて挙
動安定性が高められるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用電動パワーステアリング
装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明による自動車用電動パワーステアリング
装置の制御手順を示すフロー図
【図３】従来の自動車が、摩擦係数が左右で互いに異な
る状態で急制動を行った場合の挙動説明図
【図４】本発明制御が適用された自動車が、摩擦係数が
左右で異なる状態で急制動を行った場合の挙動説明図
【符号の説明】
１０１ 操舵トルクセンサ １０２ 操舵角度センサ １０３ 車速センサ １０４ ＥＰＳ／ＥＣＵ １０６ アシストモータ １０７ 車輪回転速度センサ １０８ ＡＢＳ／ＥＣＵ １０９ ＡＢＳアクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 (72)発明者 鄭 大▲そう▼ 大韓民国京畿道九里市橋門２洞808徳賢ア パートメント103−801 (72)発明者 金 完燮 大韓民国京畿道平沢市浦升面晩湖里山53− １漢拏アパートメント111−106 Ｆターム(参考） 3D032 CC05 DA03 DA23 DA24 DA48 DA93 DB02 DB10 DD17 EB12 EB16 EC22 FF01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA20 CA21 CA31 3D046 BB25 BB28 CC02 EE01 GG10 HH08 HH23 HH36

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪の制動状態に応じて操舵角度を自動
    補正するための自動車用電動パワーステアリング装置の
    制御方法であって、 前記制動状態での走行速度及び各車輪の回転状況に応じ
    て前記操舵角度の自動補正制御を行なうか否かを決定す
    るステップと、 前記自動補正制御の実行決定および走行速度に基づいて
    前記制動状態と協調するための協調操舵角度を設定する
    ステップと、 前記設定された協調操舵角度およびステアリングホイー
    ルの実操舵角度に基づいて前記自動補正制御を行なうた
    めの目標操舵角度を設定するステップと、 前記設定された目標操舵角度に実操舵角度を追従させる
    ように帰還制御するステップとを含むことを特徴とする
    自動車用電動パワーステアリング装置の制御方法。
  2. 【請求項２】 前記自動補正制御を行う場合に運転者の
    操舵力を大きくする高速モード進行ステップを含むこと
    を特徴とする請求項１に記載の自動車用電動パワーステ
    アリング装置の制御方法。
  3. 【請求項３】 前記制動状態での走行速度及び各車輪の
    回転状況は、アンチロックブレーキシステムの電子制御
    ユニットから伝達されるＡＢＳ動作状態信号によっても
    たらされることを特徴とする請求項１又は２に記載の自
    動車用電動パワーステアリング装置の制御方法。
JP2001357002A 2000-11-24 2001-11-22 自動車用電動パワーステアリング装置の制御方法 Pending JP2002220065A (ja)

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EP (1) EP1209060B1 (ja)
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