JP2010215219A - 車両挙動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵伝達特性可変設定装置を組み込まれた電動式パワーステアリング装置付き操舵装置を有する車両において、電動式パワーステアリング装置が失陥し、セルフステアが生じた場合に、対策装置を冗長なものにすることなく、運転者のステアリング操作に違和感を与えないようにすること。
【解決手段】故障判定部108によって電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つセルフステア検出部112によってセルフステアが検出された場合には、VGS用モータ58によって電動式パワーステアリング装置の失陥によるセルフステアを打つ消す方向の操舵を行う。
【選択図】図2
【解決手段】故障判定部108によって電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つセルフステア検出部112によってセルフステアが検出された場合には、VGS用モータ58によって電動式パワーステアリング装置の失陥によるセルフステアを打つ消す方向の操舵を行う。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両挙動制御装置に関し、特に、電動式パワーステアリング装置と操舵伝達特性(舵角比)可変設定装置とを具備した車両の挙動制御装置に関する。
自動車等の車両に用いられるパワーステアリング装置には、転舵輪を転舵させる操舵機構部に電動モータによってステアリングホイールの操作に応じた操舵アシスト力を付与する電動式パワーステアリング装置(EPS)がある。
EPSを用いた車両では、EPSの状態を監視し、EPSが異常状態になれば、EPSの作動を停止し、左右車輪に対するトルク分配制御等による直接ヨーモーメント制御(DYC)によってEPSの失陥に起因するヨーモーメント変化を打ち消したり、DYCによってステアリング方向と同方向のヨーモーメントが車両に発生するようにしたりして、EPS失陥時にステアリングホイールに作用する操舵反力の変化を抑制することが提案されている(例えば、特許文献1)。
また、自動車等の車両に用いられる操舵補助装置として、ステアリングホイールと操舵機構部との間に設けられ、電動モータによってステアリングホイールと操舵機構部との間の操舵伝達特性(舵角比)を、車速やステアリング操作角、ステアリング操作トルク、規範ヨーレイト等に応じて、可変設定する操舵伝達特性可変設定装置が提案されている(例えば、特許文献2、3)。
EPSが失陥すると、セルフステアが生じることがある。EPS失陥によるセルフステアは、EPSの失陥時の動作によって操舵状態が制御目標の正常な状態より逸脱した状態になることを云う。
EPS失陥によるセルフステアは、DYCによって車両にヨーモーメントを生じさせることにより打ち消すことができる。しかし、EPS失陥によるセルフステアを、応答性よく打ち消して運転者のステアリング操作に違和感を与えることがないようにすることについて、更なる改善が要求される。また、EPS失陥によるセルフステア対策を、車載装置を冗長なものにすることなく行うことも要求される。
本発明が解決しようとする課題は、操舵伝達特性可変設定装置を組み込まれた電動式パワーステアリング装置付き操舵装置を有する車両において、電動式パワーステアリング装置が失陥し、セルフステアが生じた場合に、セルフステアを応答性よく打ち消して運転者のステアリング操作に違和感を与えることがないようにし、しかもセルフステア対策の車載装置を冗長なものにしないことある。
本発明による車両挙動制御装置は、転舵輪を転舵させる操舵機構部に第1の電動モータによってステアリングホイールの操作に応じた操舵アシスト力を付与する電動式パワーステアリング装置と、前記ステアリングホイールと前記操舵機構部との間に設けられ、第2の電動モータによって前記ステアリングホイールと前記操舵機構部との間の操舵伝達特性を可変設定する操舵伝達特性可変設定装置とを有する車両の挙動制御装置であって、前記電動式パワーステアリング装置の失陥を検出する故障診断手段と、セルフステアを検出するセルフステア検出手段とを有し、前記操舵伝達特性可変設定装置は、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合に、前記第2の電動モータによって前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を行う。
本発明による車両挙動制御装置は、好ましくは、前記電動式パワーステアリング装置の失陥発生直前の操舵状態値を記憶する操舵状態値記憶手段を有し、前記操舵伝達特性可変設定装置は、前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を、前記操舵状態値記憶手段が記憶している操舵状態値を参照して失陥発生直前の操舵状態に戻す操舵を行う。
本発明による車両挙動制御装置は、好ましくは、前記電動式パワーステアリング装置の失陥によるセルフステア量を検出するセルフステア量検出手段を有し、前記操舵伝達特性可変設定装置は、前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を、前記セルフステア量検出手段によって検出されたセルフステア量を参照してセルフステア発生直前の操舵状態に戻す操舵を行う。
本発明による車両挙動制御装置は、好ましくは、さらに、車両のヨーモーメントを直接制御するヨーモーメント制御手段を有し、前記ヨーモーメント制御手段は、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合に、前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアによって生じる車両旋回方向とは反対方向に車両を旋回させるヨーモーメントを発生させる制御を行う。
本発明による車両挙動制御装置は、好ましくは、前記電動式パワーステアリング装置の失陥発生直前の車両の旋回状態値を記憶する旋回状態値記憶手段を有し、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合には、前記旋回状態値記憶手段が記憶している旋回状態値を参照してセルフステア発生直前の旋回状態に戻す制御を行う。
本発明による車両挙動制御装置は、好ましくは、前記電動式パワーステアリング装置の失陥によるセルフステア量を検出するセルフステア量検出手段を有し、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合には、前記セルフステア量検出手段によって検出されたセルフステア量を参照しててセルフステア発生直前の旋回状態に戻す制御を行う。
挙動制御装置。
挙動制御装置。
本発明による車両挙動制御装置は、好ましくは、さらに、車両のヨーモーメントを直接制御するヨーモーメント制御手段を有し、前記ヨーモーメント制御手段は、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合に、車両挙動安定化のヨーモーメント制御を行う。
本発明による車両挙動制御装置によれば、故障診断手段によって電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つセルフステア検出手段によってセルフステアが検出されると、操舵伝達特性可変設定装置が具備している第2の電動モータによってセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵が応答性よく行われ、セルフステアによる操舵を打ち消すことが行われる。これにより、電動式パワーステアリング装置の失陥によってセルフステアが生じても、運転者のステアリング操作に違和感を与えることが回避軽減される。
セルフステアによる操舵を打ち消す操舵は、操舵伝達特性(舵角比)を可変設定するために車載された操舵伝達特性可変設定装置が具備している第2の電動モータを有効に利用して行われるから、セルフステア対策の車載装置を冗長なものにすることがない。
以下に、本発明による車両挙動制御装置の一つの実施例を、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示されているように、転舵輪である左右の車輪10は、タイロッド12によってラック軸14と駆動連結され、ラック軸14の左右方向の往復直線運動によって左右に転舵される。タイロッド12には一連のラック歯16が形成されている。ラック歯16には下部ステアリング軸18に取り付けられたピニオン20が噛合している。これにより、下部ステアリング軸18の回転によってラック軸14が左右方向に直線移動し、車輪10の転舵が行われる。ラック軸14と、ラック軸14のラック歯16に噛合するピニオン20を、ラック&ピニオン式の操舵機構部22と云う。
下部ステアリング軸18は、自在継手24、中間軸26、自在継手28を介して上部ステアリング軸30に駆動連結されている。上部ステアリング軸30は、可変舵角比装置(VGS)40を介してステアリングホイール32の中心軸であるステアリングホイール軸34に駆動連結されている。これにより、ステアリングホイール32の回転が、ステアリングホイール軸34、VGS40、上部ステアリング軸30、自在継手28、中間軸26、自在継手24、下部ステアリング軸18を介してピニオン20に伝達され、ピニオン20が回転する。
操舵機構部22には電動式パワーステアリング装置(EPS)70が組み込まれている。EPS70は、EPS用電動モータ(第1の電動モータ)72を含む周知の構造のものである。EPS用電動モータ72は、EPSコントローラ100によって制御され、ステアリングホイール34の操作に応じた操舵アシスト力を操舵機構部22に付与する。EPSコントローラ100によるEPS制御については、詳細に後述する。
EPSコントローラ100よりEPS用電動モータ72に電力を供給する電力供給回路には、EPS70の故障発生時に電断を行うフェールセーフリレー(FSR)74が設けられている。
VGS40は、差動歯車による操舵伝達特性可変設定装置であり、ステアリングホイール軸34に連結された入力側サンギヤ42と、入力側サンギヤ42と同心配置で上部ステアリング軸30に連結された出力側サンギヤ44と、入力側サンギヤ42と噛合して自転公転する複数個の入力側ピニオン46と、出力側サンギヤ44と噛合して自転公転する複数個の出力側ピニオン448と、入力側ピニオン46と出力側ピニオン48とを連結するピニオン軸50と、ピニオン軸50を回転可能に支持したキャリア52とを有する。
キャリア52の外周には、入力側サンギヤ42、出力側サンギヤ44と同心のウォームフォール54が形成されている。ウォームフォール54には、VGS用電動モータ(第2の電動モータ)58によって回転駆動されるウォーム56が噛合している。
これにより、VGS用電動モータ58によってキャリア52が回転し、入力側ピニオン46、出力側ピニオン48が入力側サンギヤ42、出力側サンギヤ44の周りを公転する。入力側ピニオン46、出力側ピニオン48の公転方向は、VGS用電動モータ58の回転方向により決まり、例えば、VGS用電動モータ58が正回転している場合には、入力側サンギヤ42の回転方向と同方向になり、VGS用電動モータ58が逆回転している場合には、入力側サンギヤ42の回転方向と逆方向になる。
入力側ピニオン46、出力側ピニオン48が入力側サンギヤ42の回転方向と逆方向に公転(キャリア52の正転)している場合(キャリア52の正転)には、出力側サンギヤ44の回転は、入力側サンギヤ42の回転にピニオン公転分の回転を加えらたものになり、入力側サンギヤ42の回転角θiに対する出力側サンギヤ44の回転量θoの割合(θo/θi)が大きくなる。これにより、キャリア52の正転によってステアリングホイール32の回転角に対する前輪10の転舵角の割合である舵角比が大きくなる。
これに対し、入力側ピニオン46、出力側ピニオン48が入力側サンギヤ42の回転方向と同方向に公転(キャリア52の逆転)している場合には、出力側サンギヤ44の回転は、入力側サンギヤ42の回転にピニオン公転分の回転を差し引かれたものになり、入力側サンギヤ42の回転角θiに対する出力側サンギヤ44の回転量θoの割合(θo/θi)が小さくなる。これにより、キャリア52の逆転によってステアリングホイール32の回転角に対する前輪10の転舵角の割合である舵角比が小さくなる。
前輪10の転舵角と操舵機構部22のピニオン20の回転角との比率は、操舵機構部22のラック&ピニオンの不変の変速比により一義的に決まるので、ここでは、便宜上、ステアリングホイール32の回転角θhに対する操舵機構部22のピニオン20の回転角θsとの割合(θh/θs)を舵角比Rと云う。舵角比Rは、ステアリングホイール32と操舵機構部22との間の操舵伝達特性を、無次元数で、定量的に示すことになる。
このようにして、VGS40は、ステアリングホイール32と操舵機構部22との間の操舵伝達特性を可変設定する。VGS用電動モータ58は、VGSコントローラ200によって制御され、車速やステアリング操作角、ステアリング操作トルク、規範ヨーレイト等に応じて舵角比R、つまり操舵伝達特性を可変設定する。VGSコントローラ200によるVGS制御については、詳細に後述する。
VGS40は、ステアリングホイール32に接続されている入力側サンギヤ42を反力要素としてVGS用電動モータ58によってキャリア52が回転駆動されると、出力側サンギヤ44が回転する。これにより、操舵機構部22のピニオン20が回転し、VGS用電動モータ58の回転角に応じた操舵(前輪10の転舵)が行われることになる。
本実施例では、さらに、ダイレクトヨーモーメント制御手段(DYC)として、車両用原動機である内燃機関500の出力トルクを左右の前輪10に分配する左右駆動力分配装置(ATTS:Active・Torque・Transfer・System)510が設けられている。
ATTS510は、差動歯車式のものであり、駆動力分配電磁クラッチ512(図2参照)によって左右の前輪10に対する駆動力分配の比率を可変設定する。駆動力分配電磁クラッチ512は、ATTSコントローラ300によって制御され、規範ヨーレイト等に応じて左右の前輪10に対する駆動力分配の比率を可変設定する。ATTSコントローラ300によるATTS制御については、詳細に後述する。
EPSコントローラ100、VGSコントローラ200、ATTSコントローラ300は、各々マイクロコンピュータを含む電子制御式のものであり、コントローラエリアネットワーク(CAN)400によって双方向に通信可能に接続されている。
つぎに、EPSコントローラ100、VGSコントローラ200、ATTSコントローラ300を含む制御系の詳細を、図2に示されている機能ブロック図を参照して説明する。
当該制御系は、車両の状態を検出するセンサとして、ステアリングホイール32の操作によってステアリング軸34に生じる操舵トルクTsを検出する操舵トルクセンサ80と、ステアリングホイール32の回転角θhを検出するステアリングホイール回転角センサ82と、操舵機構部22のピニオン軸18の回転角(舵角)θsを検出する舵角センサ84と、車速Vを検出する車速センサ92と、車両のヨーレイト(ヨーイング角速度)γを検出するヨーレイトセンサ94を有する。
EPSコントローラ100は、目標アシスト力演算部102と、目標電流設定部104と、出力電流制御部106と、故障判定部108と、操舵状態値記憶部110と、セルフステア検出部112とを有する。
目標アシスト力演算部102は、予め設定された制御則に従って、操舵トルクセンサ80によって検出される操舵トルクTsに応じて目標アシスト力を演算する。
目標電流設定部104は、目標アシスト力演算部102より目標アシスト力を示す信号を、モータ角センサ86よりフィードバック補償信号としてEPS用電動モータ72の回転角θepsを示す信号を入力し、フィードバック補償制御のもとに目標アシスト力に応じた目標電流値を設定する。出力電流制御部106は、目標電流設定部104によって設定された目標電流値によるモータ駆動電流を生成し、モータ駆動電流をEPS用電動モータ72に供給する。
これにより、正常状態下では、EPS用電動モータ72がステアリングホイール32の操作に応じた適正な操舵アシスト力を生じ、当該操舵アシスト力がラック軸14に付与される。
故障判定部108は、予め定められた故障診断アルゴリズムによってEPS70の失陥を検出する故障診断手段であり、例えば、操舵トルクセンサ80によって検出される操舵トルクTs、電流センサ90によって検出されるEPS用電動モータ72のモータ実電流値Imより、操舵トルクセンサ80を含むEPS制御系の故障診断を行う。
EPSコントローラ100は、故障判定部108がEPS70の失陥を検出すると、故障判定フラグを立て、FSR74を開成(オフ)する。また、故障判定部108がEPS70の失陥を検出すると、操舵状態値記憶部110へ故障通知(失陥通知)を行うと共に、CAN400によって他のコントローラ200、300へ故障通知(失陥通知)を行う。
操舵状態値記憶部110は、舵角センサ84によって検出される舵角θsのデータを時系列に取り込み、故障判定部108より故障通知を受け取ることにより、EPS70の失陥発生直前の舵角θsをポインタ付け等によって特別に記憶する。なお、操舵状態値記憶部110は、操舵状態値として、舵角センサ84によって検出される舵角θsをヨーレイトセンサ94が検出するヨーレイトγに置き換えてもよい。
セルフステア検出部112は、EPS70の失陥に起因するセルフステアを検出するセルフステア検出手段と、セルフステア量を検出するセルフステア量検出手段とをなすものであり、故障判定部108によってEPS70が失陥したことが判定された状態下においてモータ角センサ86によって検出されるEPS用電動モータ72の回転角θepsの変化より、セルフステア発生の有無と、セルフステア量の定量的な検出とを行う。
VGSコントローラ200は、目標舵角比演算部202と、目標電流設定部204と、出力電流制御部206とを有する。
目標舵角比演算部202は、予め設定された制御則に従って、操舵トルクセンサ80によって検出される操舵トルクTs、ステアリングホイール回転角センサ82によって検出されるステアリングホイール32の回転角θh、舵角センサ84によって検出される舵角θs、車速センサ92によって検出される車速V、車速Vと舵角θsより算出される規範ヨーレイトγs等に応じて目標舵角比を演算する。
目標電流設定部204は、目標舵角比演算部202より目標舵角比を示す信号を、モータ角センサ88よりフィードバック補償信号としてVGS用電動モータ58の回転角θVGSを示す信号を入力し、フィードバック補償制御のもとに目標舵角比に応じた目標電流値を設定する。出力電流制御部206は目標電流設定部204によって設定された目標電流値によるモータ駆動電流を生成し、モータ駆動電流をVGS用電動モータ58に供給する。
これにより、VGS40は、EPSコントローラ100より故障通知を受けていない場合には、つまりEPS70が正常状態である時には、ステアリングホイール32の回転角θh、舵角θs、車速V、規範ヨーレイトγs等に応じた適切な舵角比を設定する。
VGSコントローラ200は、EPSコントローラ100より故障通知、つまり、EPS70が失陥したことの通知を受け取り、且つEPSコントローラ100のセルフステア検出部112によってセルフステアが発生していることが検出されると、上述の制御則による通常時の目標舵角比演算を取り止め、VGS用電動モータ58によってEPS70の失陥に起因するセルフステアを低減する方向の操舵、つまり、EPS70の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を行うための目標電流値を、目標電流設定部204によって演算する。
一つの具体例として、目標電流設定部204は、EPSコントローラ100より故障通知を受信し、且つEPSコントローラ100のセルフステア検出部112によってセルフステアが発生していることが検出されると、EPSコントローラ100の操舵状態値記憶部110が特別に記憶しているEPS70の失陥発生直前の舵角θsに関するデータをCAN400によって取り込み、VGS用電動モータ58によるキャリア52の回転によって失陥発生直前の舵角θsが得られるキャリア52の回転方向と回転角を演算する。
もう一つの具体例として、、目標電流設定部204は、EPSコントローラ100より故障通知を受信し、且つEPSコントされると、セルフステア検出部112によって検出されたセルフステア量に関するデータをCAN400によって取り込み、VGS用電動モータ58によるキャリア52の回転によってセルフステアをなくす舵角θsが得られるキャリア52の回転方向と回転角とを演算する。
ステアリングホイール32が運転者の手によって握られていることにより、ステアリングホイール32に接続されている入力側サンギヤ42が反力要素として作用している状態で、VGS用電動モータ58によってキャリア52が制御目標の舵角θsが得られる回転方向、回転角をもって回転駆動されると、出力側サンギヤ44が回転し、これが操舵機構部22のピニオン20に伝達される。これにより、セルフステア発生直前の操舵状態に戻す前輪10の転舵が速やかに応答性よく行われる。
図3に示されているように、時点t1にてEPS70が失陥し、セルフステアにより、舵角θsが時点t1の舵角θs1より右方向あるいは左方向へ増大すると、時点t1以後、つまり失陥発生以降の舵角θsの変化により、時点t2にてセルフステア検出部112がセルフステアを判定する。
その後、時点t3にて故障判定部108が故障判定フラグを立てると、FSR74を開成(オフ)してEPS用電動モータ72を強制的に電断し、舵角状態値記憶部110が時系列に記憶している舵角θsのうち、時点t1の舵角θs1にポインタを付ける。
故障判定部108が故障判定フラグを立てたことが時点t3にてVGSコントローラ200に通知されることにより、VGSコントローラ200は、舵角状態値記憶部110に書き込まれている時点t1の舵角θs1を取り込み、これを制御目標舵角としてVGS用電動モータ58の操作量を演算し、当該操作量によるVGS用電動モータ58の駆動を開始する。
ステアリングホイール32が運転者の手によって握られていることにより、VGS用電動モータ58の駆動によってVGS40のキャリア52が回転する。このキャリア52の回転により、操舵機構部22のピニオン20が回転し、EPS70の失陥に起因するセルフステアの操舵方向と反対方向の操舵が行われる。この操舵により、時点t3では舵角θs2になっていた舵角θsが、時点t4にて舵角θs1となり、失陥発生直前の操舵状態に戻る。
このようにして、EPS失陥時のセルフステア・リカバリ動作がVGS用電動モータ58によって速やかに応答性よく行われる。これにより、EPS70の失陥によってセルフステアが生じても、運転者のステアリング操作に違和感を与えることが回避軽減される。このセルフステアによる操舵を打ち消す操舵は、舵角比を可変設定するために車載されたVGS40が、本来、具備しているVGS用電動モータ58を有効に利用して行われるから、セルフステア対策の車載装置を冗長なものにすることがない。
なお、このセルフステア・リカバリ制御時の制御目標舵角は、舵角状態値記憶部110に書き込まれている失陥発生直前の舵角θs1以外に、セルフステア検出部112によって定量的に検出されたセルフステア量をゼロにする舵角であってもよい。この場合は、舵角センサ84が故障した場合も、セルフステア・リカバリ制御を行うことができる。また、舵角センサ84が故障しても、VGS制御を行うこともできる。
図2に戻り、ATTSコントローラ300は、目標分配比演算部302と、目標電流設定部304と、出力電流制御部306と、旋回状態値記憶部308とを有する。
目標分配比演算部302は、予め設定された制御則に従って、ステアリングホイール回転角センサ82によって検出されるステアリングホイール32の回転角θh、舵角センサ84によって検出される舵角θsに応じて目標分配比を演算する。
目標電流設定部304は、目標分配比演算部302より目標分配比を指示する信号を、ヨーレイトセンサ94よりフィードバック補償信号としてヨーレイトγを示す信号を入力し、フィードバック補償制御のもとに目標分配比に応じた目標電流値を生成する。
出力電流制御部306は、目標電流設定部304によって設定された目標電流値によるクラッチ駆動電流を生成し、クラッチ駆動電流を駆動力配分電磁クラッチ512に供給する。
これにより、ATTSコントローラ300は、EPSコントローラ100より故障通知を受けていない場合には、つまりEPS70が正常状態である時には、ステアリングホイール32の回転角θh、舵角θs等に応じた適切な左右駆動力分配を設定する。
旋回状態値記憶部308は、ヨーレイトセンサ94によって検出されるヨーレイトγのデータを時系列に取り込み、故障判定部108より故障通知を受け取ることにより、EPS70の失陥発生直前のヨーレイトγを特別に記憶する。
ATTSコントローラ300は、EPSコントローラ100より故障通知、つまり、EPS70が失陥したことの通知を受け取り、且つEPSコントローラ100のセルフステア検出部112によってセルフステアが発生していることが検出されると、上述の制御則による通常時の目標分配比演算を取り止め、ATTS510がEPS70の失陥に起因するセルフステアによる車両の旋回を低減する方向のヨーモーメント制御を行うための目標分配比を、目標分配比演算部302によって演算する。
一つの具体例として、目標分配比演算部302は、EPSコントローラ100より故障通知を受信し、且つEPSコントローラ100のセルフステア検出部112によってセルフステアが発生していることが検出されると、旋回状態値記憶部308が記憶しているEPS70の失陥発生直前のヨーレイトγを読み出し、駆動力分配によるヨーモーメント制御によって失陥発生直前の舵角ヨーレイトγが得られる駆動力分配比を演算する。
もう一つの具体例として、目標分配比演算部302は、EPSコントローラ100より故障通知を受信し、且つEPSコントローラ100のセルフステア検出部112によってセルフステアが発生していることが検出されると、セルフステア検出部112によって定量的に検出されたセルフステア量に関するデータをCAN400によって取り込み、セルフステア前の旋回状態に戻す車両旋回を行う駆動力分配比を演算する。
これにより、ATTS510による駆動力分配によってEPS70の失陥によるセルフステア前の旋回状態に戻す車両旋回を行うヨーモーメントが生じ、セルフステア発生直前の旋回状態に戻すヨーモーメント制御が行われる。
このヨーモーメント制御は、VGS用電動モータ58によるセルフステア・リカバリ制御と並行して行われてよく、並行作用によってセルフステア・リカバリ動作が、より速やかに応答性よく行われるようになる。
図4に示されているように、時点t1にてEPS70が失陥し、セルフステアにより、舵角θsが時点t1の舵角θs1より右方向あるいは左方向へ増大すると、時点t1以後、つまり失陥発生以降の舵角θsの変化により、時点t2にてセルフステア検出部1120がセルフステアを判定する。その後、時点t3にて故障判定部108が故障判定フラグを立てると、旋回状態値記憶部308が時系列に記憶しているヨーレイトγのうち、時点t1のヨーレイトγ1にポインタが付けられる。
故障判定部108が故障判定フラグを立てたことが時点t3にてATTSコントローラ300に通知されることにより、ATTSコントローラ300は、旋回状態値記憶部308に書き込まれている時点t1のヨーレイトγ1を読み出し、これを制御目標ヨーレイトとして駆動力分配比を演算し、駆動力分配電磁クラッチ512の駆動を開始する。
これにより、駆動力分配が開始され、駆動力分配に応じてヨーモーメントが車両に作用し、EPS70の失陥に起因するセルフステアによる車両旋回方向と反対方向の車両旋回が行われる。この車両旋回により、時点t2ではヨーレイトγ2になっていたヨーレイトγが、時点t3にてヨーレイトγ1となり、失陥直前の車両旋回状態に戻る。
なお、この時の制御目標ヨーレイトは、セルフステア検出部112によって定量的に検出されたセルフステア量をゼロにするヨーレイトであってもよい。この場合は、ヨーレイトセンサ94が故障した場合も、セルフステア・リカバリ制御を行うことができる。セルフステア量とヨーレイトとは、相関性を有するから、ヨーレイトセンサ94が故障しても、セルフステア検出部112によって検出されるセルフステア量によってダイレクトヨーモーメント制御を行うこともできる。
このダイレクトヨーモーメント制御は、セルフステア・リカバリ専用のものでないので、この実施例においても、セルフステア・リカバリ専用のデバイスを必要することなくセルフステア・リカバリ制御を行うことができる。これにより、セルフステア対策の車載装置を冗長なものにすることがない。
ATTSコントローラ300は、EPSコントローラ100より故障通知を受け取ると、上述の制御則による通常時の目標分配比演算を取り止め、車両挙動安定化のヨーモーメント制御を行う実施例として、車速センサ92によって検出される車速Vと舵角θsより算出される規範ヨーレイトγsを制御目標ヨーレイトとして駆動力分配比を設定して駆動力分配を行ってもよい。
なお、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、本発明の範囲内において、種々の変更することができる。例えば、VGS40は、遊星歯車式のもの以外に、波動歯車(ハーモニックドライブ)によるものであってもよい。また、セルフステアの有無検出、セルフステア量の定量的な検出は、EPS用電動モータ72の回転角θepsによるセルフステア検出部112以外に、蛇角センサ84と同等のセルフステア検知センサ96により行われてもよい。
また、ATTS510は、左右の前輪10に対する駆動力の分配比を変えるものでなくて、図示されていない左右の後輪に対する駆動力の分配比を変えるものであってもよい。また、ヨーモーメント制御手段は、左右の車輪に対する駆動力の分配比を変えるATTS510に限られることはなく、後輪舵角を制御するリヤトー制御装置であってもよい。
10 車輪
14 ラック軸
16 ラック歯
20 ピニオン
22 操舵機構部
32 ステアリングホイール
40 可変舵角比装置(VGS)
58 VGS用電動モータ
70 電動式パワーステアリング装置(EPS)
72 EPS用電動モータ
100 EPSコントローラ
102 目標アシスト力演算部
104 目標電流設定部
106 出力電流制御部
108 故障判定部
110 操舵状態値記憶部
112 セルフステア検出部
200 VGSコントローラ
202 目標舵角比演算部
300 ATTSコントローラ
400 コントローラエリアネットワーク(CAN)
500 内燃機関
510 左右駆動力分配装置(ATTS)
512 駆動力分配電磁クラッチ
14 ラック軸
16 ラック歯
20 ピニオン
22 操舵機構部
32 ステアリングホイール
40 可変舵角比装置(VGS)
58 VGS用電動モータ
70 電動式パワーステアリング装置(EPS)
72 EPS用電動モータ
100 EPSコントローラ
102 目標アシスト力演算部
104 目標電流設定部
106 出力電流制御部
108 故障判定部
110 操舵状態値記憶部
112 セルフステア検出部
200 VGSコントローラ
202 目標舵角比演算部
300 ATTSコントローラ
400 コントローラエリアネットワーク(CAN)
500 内燃機関
510 左右駆動力分配装置(ATTS)
512 駆動力分配電磁クラッチ
Claims (7)
- 転舵輪を転舵させる操舵機構部に第1の電動モータによってステアリングホイールの操作に応じた操舵アシスト力を付与する電動式パワーステアリング装置と、前記ステアリングホイールと前記操舵機構部との間に設けられ、第2の電動モータによって前記ステアリングホイールと前記操舵機構部との間の操舵伝達特性を可変設定する操舵伝達特性可変設定装置とを有する車両の挙動制御装置であって、
前記電動式パワーステアリング装置の失陥を検出する故障診断手段と、
セルフステアを検出するセルフステア検出手段とを有し、
前記操舵伝達特性可変設定装置は、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合に、前記第2の電動モータによって前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を行う車両挙動制御装置。 - 前記電動式パワーステアリング装置の失陥発生直前の操舵状態値を記憶する操舵状態値記憶手段を有し、
前記操舵伝達特性可変設定装置は、前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を、前記操舵状態値記憶手段が記憶している操舵状態値を参照して失陥発生直前の操舵状態に戻す操舵を行う請求項1に記載の車両挙動制御装置。 - 前記電動式パワーステアリング装置の失陥によるセルフステア量を検出するセルフステア量検出手段を有し、
前記操舵伝達特性可変設定装置は、前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアの操舵方向とは反対方向の操舵を、前記セルフステア量検出手段によって検出されたセルフステア量を参照してセルフステア発生直前の操舵状態に戻す操舵を行う請求項1に記載の車両挙動制御装置。 - 車両のヨーモーメントを直接制御するヨーモーメント制御手段を有し、
前記ヨーモーメント制御手段は、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合に、前記電動式パワーステアリング装置の失陥に起因するセルフステアによって生じる車両旋回方向とは反対方向に車両を旋回させるヨーモーメントを発生させる制御を行う請求項1から3の何れか一項に記載の車両挙動制御装置。 - 前記電動式パワーステアリング装置の失陥発生直前の車両の旋回状態値を記憶する旋回状態値記憶手段を有し、
前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合には、前記旋回状態値記憶手段が記憶している旋回状態値を参照してセルフステア発生直前の旋回状態に戻す制御を行う請求項4に記載の車両挙動制御装置。 - 前記電動式パワーステアリング装置の失陥によるセルフステア量を検出するセルフステア量検出手段を有し、
前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合には、前記セルフステア量検出手段によって検出されたセルフステア量を参照しててセルフステア発生直前の旋回状態に戻す制御を行う請求項4に記載の車両挙動制御装置。 - 車両のヨーモーメントを直接制御するヨーモーメント制御手段を有し、
前記ヨーモーメント制御手段は、前記故障診断手段によって前記電動式パワーステアリング装置の失陥が検出され、且つ前記セルフステア検出手段によってセルフステアが検出された場合に、車両挙動安定化のヨーモーメント制御を行う請求項1から3の何れか一項に記載の車両挙動制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009257767A JP2010215219A (ja) | 2009-02-23 | 2009-11-11 | 車両挙動制御装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009039055 | 2009-02-23 | ||
JP2009257767A JP2010215219A (ja) | 2009-02-23 | 2009-11-11 | 車両挙動制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010215219A true JP2010215219A (ja) | 2010-09-30 |
Family
ID=42974505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009257767A Pending JP2010215219A (ja) | 2009-02-23 | 2009-11-11 | 車両挙動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010215219A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9669841B2 (en) | 2015-05-29 | 2017-06-06 | Hyundai Motor Company | Control system and control method for fail safety of MDPS |
-
2009
- 2009-11-11 JP JP2009257767A patent/JP2010215219A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9669841B2 (en) | 2015-05-29 | 2017-06-06 | Hyundai Motor Company | Control system and control method for fail safety of MDPS |
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