JP2010215219A - 車両挙動制御装置 - Google Patents

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

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）。

特開２００８−４４４６６号公報 特開平７−２５７４０６号公報 特開２００３−２９４０９１号公報

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。

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。

本発明による車両挙動制御装置の一つの実施例を示すシステム構成図。 本実施例による車両挙動制御装置の制御系の詳細を示す機能ブロック図。 本実施例による車両挙動制御装置の舵角リカバリー制御のタイムチャート。 本実施例による車両挙動制御装置の車両旋回リカバリー制御のタイムチャート。

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

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。

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