JP4092389B2 - 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 - Google Patents
車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4092389B2 JP4092389B2 JP2002126716A JP2002126716A JP4092389B2 JP 4092389 B2 JP4092389 B2 JP 4092389B2 JP 2002126716 A JP2002126716 A JP 2002126716A JP 2002126716 A JP2002126716 A JP 2002126716A JP 4092389 B2 JP4092389 B2 JP 4092389B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- rotation angle
- angle
- motion control
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/021—Determination of steering angle
- B62D15/0235—Determination of steering angle by measuring or deriving directly at the electric power steering motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングホイール（ハンドル）と操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構を備えた車両の運動制御装置として、例えば図４および図５に示すように、ステアリングホイール（ハンドル）２１、第１ステアリングシャフト２２、第２ステアリングシャフト２３、ＥＰＳアクチュエータ２４、ロッド２５、操舵角センサ２６、車速センサ２７、トルクセンサ２８、EPS_ECU ３０、ギヤ比可変機構３２、VGRS_ECU４０等から構成される車両運動制御装置１００がある。なお、このような「ステアリングホイール２１と操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に電動モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構」を、ＶＧＲＳ（Vriable Gear Ratio System）と称する場合もある。
【０００３】
即ち、ステアリングホイール２１に第１ステアリングシャフト２２の一端が接続され、この第１ステアリングシャフト２２の他端側にはギヤ比可変機構３２の入力側が接続される。このギヤ比可変機構３２は、ギヤ比可変モータ３２ｍ、減速機３２ｇ等から構成されており、この出力側には第２ステアリングシャフト２３の一端側が接続され、第２ステアリングシャフト２３の他端側には、ＥＰＳアクチュエータ２４の入力側が接続される。ＥＰＳアクチュエータ２４は、電気式動力舵取装置であり、図示しないラック・ピニオンギヤ等により、第２ステアリングシャフト２３によって入力された回転運動をロッド２５の軸方向運動に変換して出力し得るとともに、EPS_ECU ３０により制御されるアシストモータ２４ｍにより操舵状態に応じたアシスト力を発生させて運転者による操舵をアシストする。なお、第１ステアリングシャフト２２の回転角（操舵角）は操舵角センサ２６により検出されて操舵角信号θｈとしてVGRS_ECU４０に、また第２ステアリングシャフト２３による操舵トルクはトルクセンサ２８により検出されてトルク信号ＴｐとしてＥＰＳ制御処理３０ａに、さらに車両の速度は車速センサ２７により検出されて車速信号ＶとしてEPS_ECU ３０およびVGRS_ECU４０に、それぞれ入力され得るように構成されている。また、ロッド２５には、図略の操舵輪が装着されている。
【０００４】
このように構成することによって、ギヤ比可変機構３２およびVGRS_ECU４０では、ギヤ比可変モータ３２ｍと減速機３２ｇにより、入力ギヤに対する出力ギヤの比を車速に応じてリアルタイムに変更し、第１ステアリングシャフト２２の操舵角に対する第２ステアリングシャフト２３の出力角の比を可変する。また、ＥＰＳアクチュエータ２４およびEPS_ECU ３０では、トルクセンサ２８および車速センサ２７により検出した運転者の操舵状態や車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力をアシストモータ２４ｍにより発生させる。
【０００５】
これにより、車速に対応したステアリングギヤ比、例えば停車時や低速走行時にはステアリングホイール２１の操舵角に対してギヤ比可変機構３２の出力角が大きくなるように設定し、また高速走行時にはステアリングホイール２１の操舵角に対してギヤ比可変機構３２の出力角が小さくなるように設定することが可能となる一方で、車速に対応した適切なアシスト力をアシストモータ２４ｍにより発生させることが可能となる。
【０００６】
例えば、車両が停車や低速走行している場合には、ギヤ比可変機構３２によるステアリングギヤ比が小さく設定されるとともに、アシストモータ２４ｍによるアシスト力を高めるので、軽いステアリング操作でも操舵輪は大きく切れる。これにより運転者の操舵を楽にすることができる。一方、車両が高速走行している場合には、アシストモータ２４ｍによるアシスト力が低下し、ギヤ比可変機構３２によるステアリングギヤ比が大きく設定されるので、ステアリング操作が重くなるとともに、たとえステアリングが大きく切れても操舵輪は小さく切れるにとどまる。これにより車両制御の安定性のさらなる向上を期待することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車両運動制御装置１００によると、図５に示すように、アシストモータ２４ｍの回転角センサ２４ｓやギヤ比可変モータ３２ｍの回転角センサ３２ｓをはじめとして、操舵角センサ２６、車速センサ２７、トルクセンサ２８等、数多くのセンサが用いられている。そのため、車両運動制御装置１００では、このようなセンサが多用されていることにより、製品コストの増大を招き、さらには故障発生率の低減を妨げているという問題がある。
【０００８】
その一方で、車両の運動制御性能を考慮すると、単に分解能の低い廉価なセンサに置き換えたり、センサを削減する等の方策を採った場合には、検出データの粗さから、ＥＰＳ制御処理３０ａやＶＧＲＳ制御処理４０ａの制御性能を低下させたり、制御自体を不能にするという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品点数を削減し得る車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法を提供することにある。または、本発明の別の目的は、車両の運動制御性能を向上し得る車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を達成するため、請求項１の車両の運動制御方法では、ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御方法であって、前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１のステップと、前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２のステップと、前記第１のステップにより検出した回転角θpmおよび前記第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める第３のステップと、を含み、前記第３のステップにより求めた前記ハンドルの操舵角に基づいて、前記伝達比可変機構の制御を行うことを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によると、第１のステップにより検出した回転角θpmおよび第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいてハンドルの操舵角を求め、求めたハンドルの操舵角に基づいて、操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構の制御を行う。これにより、ギヤ比可変モータの制御に用いられる回転角θvmとアシストモータの制御に用いられる回転角θpmとに基づいてハンドルの操舵角を求めるため、操舵角センサ等の機械的、電気的に操舵角を検出する部品がなくてもハンドルの操舵角を得ることができる。したがって、このような操舵角を検出する部品を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００１２】
また、請求項２の車両の運動制御方法では、請求項１において、前記第１のステップにより検出される回転角θpm および前記第２のステップにより検出される回転角θvm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によると、第１のステップにより検出される回転角θ pm および第２のステップにより検出される回転角θ vm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることから、検出される回転角θpm、θvmの分解能を高めることができる。これにより、請求項１に記載の第３のステップでは、分解能の高い回転角θpm、θvmに基づいてハンドルの操舵角を求めることができるので、求めた操舵角の分解能も高められる。したがって、高分解能のハンドルの操舵角に基づいて伝達比可変機構の制御を行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
【００１４】
さらに、請求項３の車両の運動制御装置では、ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御装置であって、前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１の回転角検出手段と、前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２の回転角検出手段と、前記第１の回転角検出手段により検出した回転角θpmおよび前記第２の回転角検出手段により検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める操舵角演算手段と、を備え、前記操舵角演算手段により求めた前記ハンドルの操舵角に基づいて、前記伝達比可変機構の制御を行うことを技術的特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明によると、第１の回転角検出手段により検出した回転角θpmおよび第２の回転角検出手段により検出した回転角θvmに基づいてハンドルの操舵角を求め、求めたハンドルの操舵角に基づいて、操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構の制御を行う。これにより、ギヤ比可変モータの制御に用いられる回転角θvmとアシストモータの制御に用いられる回転角θpmとに基づいてハンドルの操舵角を求めるため、操舵角センサ等の機械的、電気的に操舵角を検出する部品がなくてもハンドルの操舵角を得ることができる。したがって、このような操舵角を検出する部品を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００１６】
また、請求項４の車両の運動制御装置は、請求項３において、前記第１の回転角検出手段および前記第２の回転角検出手段の少なくとも一方には、減速手段を介して回転角が入力されることを技術的特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明によると、第１、第２の回転角検出手段には、減速手段を介して回転角が入力されることから、入力される回転角の分解能を高めることができる。これにより、請求項３に記載の操舵角演算手段では、分解能の高い回転角θpm、θvmに基づいてハンドルの操舵角を求めることができるので、求めた操舵角の分解能も高められる。したがって、高分解能のハンドルの操舵角に基づいて伝達比可変機構の制御を行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
加えて、請求項５のハンドル操舵角演算方法は、ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御装置に用い、前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１のステップと、前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２のステップと、前記第１のステップにより検出した回転角θpmおよび前記第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める第３のステップとを備えることを技術的特徴とする。
請求項５の発明によると、第１のステップにより検出した回転角θpmおよび第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいてハンドルの操舵角を求める。このように、ギヤ比可変モータの制御に用いられる回転角θvmとアシストモータの制御に用いられる回転角θpmとに基づいてハンドルの操舵角を求めるため、操舵角センサ等の機械的、電気的に操舵角を検出する部品がなくてもハンドルの操舵角を得ることができる。したがって、このような操舵角を検出する部品を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
また、請求項６のハンドル操舵角演算方法は、請求項５において、前記第１のステップにより検出される回転角θpm および前記第２のステップにより検出される回転角θvm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることを技術的特徴とする。請求項６の発明によると、第１のステップにより検出される回転角θ pm および第２のステップにより検出される回転角θ vm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることから、検出される回転角θpm、θvmの分解能を高めることができる。これにより、請求項６に記載の第３のステップでは、分解能の高い回転角θpm、θvmに基づいてハンドルの操舵角を求めることができるので、求めた操舵角の分解能も高められる。また、この高分解能のハンドルの操舵角に基づいて伝達比可変機構の制御を行えば、車両の運動制御性能を向上することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法を適用した車両運動制御装置の実施形態について図を参照して説明する。なお、本実施形態に係る車両運動制御装置２０は、前述した車両運動制御装置１００から操舵角センサ２６を削除しているところ以外は、機械的構成においては変わるところがない。そのため、図１に示す車両運動制御装置２０においては、図４に示す車両運動制御装置１００と同一の構成部分に同一符号を付し、それらの説明を省略する。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態に係る車両運動制御装置２０では、EPS_ECU ３０によるＥＰＳ制御処理３０ａとVGRS_ECU４０によるＶＧＲＳ制御処理４０ａとの２つの処理がそれぞれのＥＣＵ（Electronic Control Unit ）によって行われている。つまり、前述したように車両運動制御装置２０は、VGRS_ECU４０によるＶＧＲＳ制御処理４０ａによってギヤ比可変機構３２によりステアリングギヤ比を車両の速度に応じて可変制御する機能を有するとともに、EPS_ECU ３０によるＥＰＳ制御処理３０ａによって操舵状態に応じたアシスト力を発生させて運転者による操舵をアシストする機能を有する。
【００２０】
そのため、ＶＧＲＳ制御処理４０ａでは、車速センサ２７による車速信号Ｖと、後述するように演算処理により求められる操舵角θｈとがVGRS_ECU４０に入力されることにより、車速に対応して一義的に定められるギヤ比可変機構３２のギヤ比可変モータ３２ｍの回転角を図略のモータ回転角マップから決定する処理を行い、決定した回転角指令値に応じたモータ電圧をモータ駆動回路によりギヤ比可変モータ３２ｍに供給する。これにより、ギヤ比可変機構３２およびVGRS_ECU４０では、ギヤ比可変モータ３２ｍと減速機３２ｇによって、入力ギヤに対する出力ギヤの比を車速に応じてリアルタイムに変更している。
【００２１】
また、ＥＰＳ制御処理３０ａでは、トルクセンサ２８による操舵トルク信号Ｔｐと車速センサ２７による車速信号ＶとがEPS_ECU ３０に入力されることにより、車速に対応して一義的に定められるＥＰＳアクチュエータ２４のアシストモータ２４ｍの電流指令値を図略のモータ電流マップから決定する処理を行い、決定した電流指令値に応じたモータ電圧をモータ駆動回路によりギヤ比可変モータ３２ｍに供給する。これにより、ＥＰＳアクチュエータ２４およびEPS_ECU ３０では、ＥＰＳ制御処理３０ａにより、トルクセンサ２８および車速センサ２７により検出した運転者の操舵状態や車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力をアシストモータ２４ｍにより発生させている。
【００２２】
このようにEPS_ECU ３０によるＥＰＳ制御処理３０ａおよびVGRS_ECU４０によるＶＧＲＳ制御処理４０ａのそれぞれ機能概要は、前述した車両運動制御装置１００による車両運動制御処理と基本的に同じではあるが、本実施形態に係る車両運動制御装置２０では、操舵角θｈを操舵角センサにより検出したものを用いるのではなく、VGRS_ECU４０による演算処理により求め、それをＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いている点が、従来の車両運動制御装置１００と異なる。
【００２３】
即ち、図４、５に示すように、車両運動制御装置１００では、操舵角センサ２６によりステアリングホイール２１の操舵角θｈを機械的、電気的に検出し、その操舵角θｈをＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いているのに対し、車両運動制御装置２０では、図２に示すように、回転角センサ２４ｓにより検出した回転角θpmと回転角センサ３２ｓにより検出した回転角θvmとに基づいて、ステアリングホイール２１の操舵角θｈを求め、求めた操舵角θｈに基づいてＶＧＲＳ制御処理４０ａを行っている。これにより操舵角センサ２６を不要としている。
【００２４】
具体的には、ステアリングホイール２１の操舵角θｈとアシストモータ２４ｍの回転角θpmとギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmとの間には、次の式(1) による関係が成り立つため、この式(1) からステアリングホイール２１の操舵角θｈを求める式(2) による演算処理を、VGRS_ECU４０により実行することによって、当該操舵角θｈを求めている。
【００２５】
θｈ＋θvm ／Ｇｖ ＝ θpm／Ｇｐ ・・・(1)
θｈ ＝ θpm／Ｇｐ−θvm ／Ｇｖ ・・・(2)
ここで、Ｇｖはギヤ比可変機構３２によるギヤ比（無単位数）で、ＶＧＲＳ制御処理４０ａによって設定される。またＧｐはＥＰＳアクチュエータ２４によるギヤ比（無単位数）で、ＥＰＳ制御処理３０ａによって設定される。
【００２６】
本実施形態では、例えばVGRS_ECU４０により、所定のタイマ割り込み処理等により定期的（例えば５ミリ秒ごと）に繰り返し実行される操舵角演算処理によってこの式(2) による演算を行っている。ここで、操舵角演算処理の概要を図３に基づいて説明する。
【００２７】
図３に示すように、操舵角演算処理では、所定の初期化処理の後、まずステップＳ１０１により、アシストモータ２４ｍの回転角θpmのデータを読み込む処理が行われる。回転角θpmのデータは、回転角センサ２４ｓにより検出されてVGRS_ECU４０に入力されるので、それを適当な割り込み処理等により取り込むことによってデータ読み込みが行われる。
【００２８】
次にステップＳ１０３により、ギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmのデータを読み込む処理が行われる。回転角θvmのデータは、回転角センサ３２ｓにより検出されてVGRS_ECU４０に入力されるので、回転角θpmのデータと同様、それを適当な割り込み処理等により取り込むことによってデータ読み込みが行われる。
【００２９】
続くステップＳ１０５では、ギヤ比Ｇｐ、Ｇｖのデータを読み込む処理が行われる。ギヤ比Ｇｐは、ギヤ比可変モータ３２ｍの出力軸とラック軸との間に介在するボールねじによるギヤ比と、このラック軸のラックと噛合するピニオンギヤによるギヤ比とを乗算して得られるもので、設計値または測定値により設定される。またギヤ比Ｇｖは、ＶＧＲＳ制御処理４０ａにより決定されるパラメータにより設定される。
【００３０】
なお、アシストモータ２４ｍの出力軸とラック軸との間に介在するボールねじによるギヤ比と、このラック軸のラックと噛合するピニオンギヤによるギヤ比とを乗算して得られるギヤ比は、回転角センサ２４ｓの入力側に介在する減速機としての減速比に相当するものである。
【００３１】
ステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０５による読み込み処理を実行することにより、前述した式(2) から操舵角θｈを求めるために必要なパラメータが全て揃うので、続くステップＳ１０７では、式(2) により操舵角θｈを算出する処理が行われる。そして、このステップＳ１０７により得られた操舵角θｈが、ＶＧＲＳ制御処理４０ａに渡されることで、一連の本操舵角演算処理が終了する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る車両運動制御装置２０によると、回転角センサ２４ｓにより検出したアシストモータ２４ｍの回転角θpmおよび回転角センサ３２ｓにより検出したギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求め、求めた操舵角θｈに基づいて、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行う。これにより、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いられる回転角θvmとＥＰＳアクチュエータ２４（アシストモータ２４ｍ）のＥＰＳ制御処理３０ａに用いられる回転角θpmとに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めるため、図４に示す操舵角センサ２６がなくてもステアリングホイール２１の操舵角θｈを得ることができる。したがって、このような操舵角センサ２６を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る車両運動制御装置２０によると、ステップＳ１０１によりアシストモータ２４ｍの回転角θpmを検出し、ステップＳ１０３によりギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmを検出し、ステップＳ１０７により回転角θpmおよび回転角θvmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求める。そして、ステップ１０７により求めた操舵角θｈに基づいて、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行う。これにより、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いられる回転角θvmとＥＰＳアクチュエータ２４（アシストモータ２４ｍ）のＥＰＳ制御処理３０ａに用いられる回転角θpmとに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めるため、図４に示す操舵角センサ２６がなくてもステアリングホイール２１の操舵角θｈを得ることができる。したがって、このような操舵角センサ２６を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る車両運動制御装置２０では、図４に示す従来の車両運動制御装置１００のように操舵角センサ２６の出力をＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いることがない。そのため、例えば操舵角センサ２６に検出角度の分解能が低いものを使用した場合に生じる電流指令値の分解能の低下からギヤ比可変機構３２の制御ループの応答性が下がり、応答遅れによるステアリングホイール２１の振動等の発生を抑制することができる。
【００３５】
アシストモータ２４ｍの出力軸とラック軸との間に介在するボールねじによるギヤ比と、このラック軸のラックと噛合するピニオンギヤによるギヤ比とを乗算して得られるギヤ比は、回転角センサ２４ｓの入力側に介在する減速機として機能することから、アシストモータ２４ｍの回転角θpmを検出する回転角センサ２４ｓには、当該減速機を介して回転角θpmが入力される。これにより、入力される回転角θpmの分解能を高めることができるので、ステップＳ１０７では、分解能の高い回転角θpmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めることができ、求めた操舵角θｈの分解能も高められる。したがって、高分解能のステアリングホイール２１の操舵角θｈに基づいてギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
【００３６】
また、ギヤ比可変機構３２の減速機３２ｇは、回転角センサ３２ｓの入力側に介在する減速機として機能することから、ギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmを検出する回転角センサ３２ｓには、当該減速機を介して回転角θvmが入力される。これにより、入力される回転角θvmの分解能を高めることができるので、ステップＳ１０７では、分解能の高い回転角θvmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めることができ、求めた操舵角θｈの分解能も高められる。したがって、高分解能のステアリングホイール２１の操舵角θｈに基づいてギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両運動制御装置の構成概要を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る車両運動制御装置のEPS_ECU およびVGRS_ECUによる車両運動制御処理を表した機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る車両運動制御装置のVGRS_ECUによる操舵角演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】従来の車両運動制御装置の構成概要を示す説明図である。
【図５】従来の車両運動制御装置による機能ブロック図である。
【符号の説明】
２０ 車両運動制御装置 （車両の運動制御装置）
２１ ステアリングホイール （ハンドル）
２２ 第１ステアリングシャフト（操舵伝達系）
２３ 第２ステアリングシャフト（操舵伝達系、出力軸）
２４ ＥＰＳアクチュエータ （操舵伝達系）
２４ｍ アシストモータ
２４ｓ 回転角センサ （第１の回転角検出手段）
２６ 操舵角センサ
２５ ロッド （操舵伝達系）
２８ トルクセンサ
３０ EPS_ECU
３０ａ ＥＰＳ制御処理
３２ ギヤ比可変機構 （伝達比可変機構）
３２ｇ 減速機 （減速手段）
３２ｍ ギヤ比可変モータ
３２ｓ 回転角センサ （第２の回転角検出手段）
４０ VGRS_ECU （第１のステップ、第２のステップ、第３のステップ、操舵角演算手段）
４０ａ ＶＧＲＳ制御処理
θpm アシストモータの回転角
θvm ギヤ比可変モータの回転角
Ｓ１０１ （第１のステップ、第１の回転角検出手段）
Ｓ１０３ （第２のステップ、第２の回転角検出手段）
Ｓ１０７ （第３のステップ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングホイール（ハンドル）と操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構を備えた車両の運動制御装置として、例えば図４および図５に示すように、ステアリングホイール（ハンドル）２１、第１ステアリングシャフト２２、第２ステアリングシャフト２３、ＥＰＳアクチュエータ２４、ロッド２５、操舵角センサ２６、車速センサ２７、トルクセンサ２８、EPS_ECU ３０、ギヤ比可変機構３２、VGRS_ECU４０等から構成される車両運動制御装置１００がある。なお、このような「ステアリングホイール２１と操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に電動モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構」を、ＶＧＲＳ（Vriable Gear Ratio System）と称する場合もある。
【０００３】
即ち、ステアリングホイール２１に第１ステアリングシャフト２２の一端が接続され、この第１ステアリングシャフト２２の他端側にはギヤ比可変機構３２の入力側が接続される。このギヤ比可変機構３２は、ギヤ比可変モータ３２ｍ、減速機３２ｇ等から構成されており、この出力側には第２ステアリングシャフト２３の一端側が接続され、第２ステアリングシャフト２３の他端側には、ＥＰＳアクチュエータ２４の入力側が接続される。ＥＰＳアクチュエータ２４は、電気式動力舵取装置であり、図示しないラック・ピニオンギヤ等により、第２ステアリングシャフト２３によって入力された回転運動をロッド２５の軸方向運動に変換して出力し得るとともに、EPS_ECU ３０により制御されるアシストモータ２４ｍにより操舵状態に応じたアシスト力を発生させて運転者による操舵をアシストする。なお、第１ステアリングシャフト２２の回転角（操舵角）は操舵角センサ２６により検出されて操舵角信号θｈとしてVGRS_ECU４０に、また第２ステアリングシャフト２３による操舵トルクはトルクセンサ２８により検出されてトルク信号ＴｐとしてＥＰＳ制御処理３０ａに、さらに車両の速度は車速センサ２７により検出されて車速信号ＶとしてEPS_ECU ３０およびVGRS_ECU４０に、それぞれ入力され得るように構成されている。また、ロッド２５には、図略の操舵輪が装着されている。
【０００４】
このように構成することによって、ギヤ比可変機構３２およびVGRS_ECU４０では、ギヤ比可変モータ３２ｍと減速機３２ｇにより、入力ギヤに対する出力ギヤの比を車速に応じてリアルタイムに変更し、第１ステアリングシャフト２２の操舵角に対する第２ステアリングシャフト２３の出力角の比を可変する。また、ＥＰＳアクチュエータ２４およびEPS_ECU ３０では、トルクセンサ２８および車速センサ２７により検出した運転者の操舵状態や車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力をアシストモータ２４ｍにより発生させる。
【０００５】
これにより、車速に対応したステアリングギヤ比、例えば停車時や低速走行時にはステアリングホイール２１の操舵角に対してギヤ比可変機構３２の出力角が大きくなるように設定し、また高速走行時にはステアリングホイール２１の操舵角に対してギヤ比可変機構３２の出力角が小さくなるように設定することが可能となる一方で、車速に対応した適切なアシスト力をアシストモータ２４ｍにより発生させることが可能となる。
【０００６】
例えば、車両が停車や低速走行している場合には、ギヤ比可変機構３２によるステアリングギヤ比が小さく設定されるとともに、アシストモータ２４ｍによるアシスト力を高めるので、軽いステアリング操作でも操舵輪は大きく切れる。これにより運転者の操舵を楽にすることができる。一方、車両が高速走行している場合には、アシストモータ２４ｍによるアシスト力が低下し、ギヤ比可変機構３２によるステアリングギヤ比が大きく設定されるので、ステアリング操作が重くなるとともに、たとえステアリングが大きく切れても操舵輪は小さく切れるにとどまる。これにより車両制御の安定性のさらなる向上を期待することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車両運動制御装置１００によると、図５に示すように、アシストモータ２４ｍの回転角センサ２４ｓやギヤ比可変モータ３２ｍの回転角センサ３２ｓをはじめとして、操舵角センサ２６、車速センサ２７、トルクセンサ２８等、数多くのセンサが用いられている。そのため、車両運動制御装置１００では、このようなセンサが多用されていることにより、製品コストの増大を招き、さらには故障発生率の低減を妨げているという問題がある。
【０００８】
その一方で、車両の運動制御性能を考慮すると、単に分解能の低い廉価なセンサに置き換えたり、センサを削減する等の方策を採った場合には、検出データの粗さから、ＥＰＳ制御処理３０ａやＶＧＲＳ制御処理４０ａの制御性能を低下させたり、制御自体を不能にするという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品点数を削減し得る車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法を提供することにある。または、本発明の別の目的は、車両の運動制御性能を向上し得る車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を達成するため、請求項１の車両の運動制御方法では、ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御方法であって、前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１のステップと、前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２のステップと、前記第１のステップにより検出した回転角θpmおよび前記第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める第３のステップと、を含み、前記第３のステップにより求めた前記ハンドルの操舵角に基づいて、前記伝達比可変機構の制御を行うことを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によると、第１のステップにより検出した回転角θpmおよび第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいてハンドルの操舵角を求め、求めたハンドルの操舵角に基づいて、操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構の制御を行う。これにより、ギヤ比可変モータの制御に用いられる回転角θvmとアシストモータの制御に用いられる回転角θpmとに基づいてハンドルの操舵角を求めるため、操舵角センサ等の機械的、電気的に操舵角を検出する部品がなくてもハンドルの操舵角を得ることができる。したがって、このような操舵角を検出する部品を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００１２】
また、請求項２の車両の運動制御方法では、請求項１において、前記第１のステップにより検出される回転角θpm および前記第２のステップにより検出される回転角θvm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によると、第１のステップにより検出される回転角θ pm および第２のステップにより検出される回転角θ vm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることから、検出される回転角θpm、θvmの分解能を高めることができる。これにより、請求項１に記載の第３のステップでは、分解能の高い回転角θpm、θvmに基づいてハンドルの操舵角を求めることができるので、求めた操舵角の分解能も高められる。したがって、高分解能のハンドルの操舵角に基づいて伝達比可変機構の制御を行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
【００１４】
さらに、請求項３の車両の運動制御装置では、ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御装置であって、前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１の回転角検出手段と、前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２の回転角検出手段と、前記第１の回転角検出手段により検出した回転角θpmおよび前記第２の回転角検出手段により検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める操舵角演算手段と、を備え、前記操舵角演算手段により求めた前記ハンドルの操舵角に基づいて、前記伝達比可変機構の制御を行うことを技術的特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明によると、第１の回転角検出手段により検出した回転角θpmおよび第２の回転角検出手段により検出した回転角θvmに基づいてハンドルの操舵角を求め、求めたハンドルの操舵角に基づいて、操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構の制御を行う。これにより、ギヤ比可変モータの制御に用いられる回転角θvmとアシストモータの制御に用いられる回転角θpmとに基づいてハンドルの操舵角を求めるため、操舵角センサ等の機械的、電気的に操舵角を検出する部品がなくてもハンドルの操舵角を得ることができる。したがって、このような操舵角を検出する部品を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００１６】
また、請求項４の車両の運動制御装置は、請求項３において、前記第１の回転角検出手段および前記第２の回転角検出手段の少なくとも一方には、減速手段を介して回転角が入力されることを技術的特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明によると、第１、第２の回転角検出手段には、減速手段を介して回転角が入力されることから、入力される回転角の分解能を高めることができる。これにより、請求項３に記載の操舵角演算手段では、分解能の高い回転角θpm、θvmに基づいてハンドルの操舵角を求めることができるので、求めた操舵角の分解能も高められる。したがって、高分解能のハンドルの操舵角に基づいて伝達比可変機構の制御を行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
加えて、請求項５のハンドル操舵角演算方法は、ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御装置に用い、前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１のステップと、前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２のステップと、前記第１のステップにより検出した回転角θpmおよび前記第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める第３のステップとを備えることを技術的特徴とする。
請求項５の発明によると、第１のステップにより検出した回転角θpmおよび第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいてハンドルの操舵角を求める。このように、ギヤ比可変モータの制御に用いられる回転角θvmとアシストモータの制御に用いられる回転角θpmとに基づいてハンドルの操舵角を求めるため、操舵角センサ等の機械的、電気的に操舵角を検出する部品がなくてもハンドルの操舵角を得ることができる。したがって、このような操舵角を検出する部品を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
また、請求項６のハンドル操舵角演算方法は、請求項５において、前記第１のステップにより検出される回転角θpm および前記第２のステップにより検出される回転角θvm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることを技術的特徴とする。請求項６の発明によると、第１のステップにより検出される回転角θ pm および第２のステップにより検出される回転角θ vm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることから、検出される回転角θpm、θvmの分解能を高めることができる。これにより、請求項６に記載の第３のステップでは、分解能の高い回転角θpm、θvmに基づいてハンドルの操舵角を求めることができるので、求めた操舵角の分解能も高められる。また、この高分解能のハンドルの操舵角に基づいて伝達比可変機構の制御を行えば、車両の運動制御性能を向上することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両の運動制御方法および車両の運動制御装置、さらにハンドル操舵角演算方法を適用した車両運動制御装置の実施形態について図を参照して説明する。なお、本実施形態に係る車両運動制御装置２０は、前述した車両運動制御装置１００から操舵角センサ２６を削除しているところ以外は、機械的構成においては変わるところがない。そのため、図１に示す車両運動制御装置２０においては、図４に示す車両運動制御装置１００と同一の構成部分に同一符号を付し、それらの説明を省略する。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態に係る車両運動制御装置２０では、EPS_ECU ３０によるＥＰＳ制御処理３０ａとVGRS_ECU４０によるＶＧＲＳ制御処理４０ａとの２つの処理がそれぞれのＥＣＵ（Electronic Control Unit ）によって行われている。つまり、前述したように車両運動制御装置２０は、VGRS_ECU４０によるＶＧＲＳ制御処理４０ａによってギヤ比可変機構３２によりステアリングギヤ比を車両の速度に応じて可変制御する機能を有するとともに、EPS_ECU ３０によるＥＰＳ制御処理３０ａによって操舵状態に応じたアシスト力を発生させて運転者による操舵をアシストする機能を有する。
【００２０】
そのため、ＶＧＲＳ制御処理４０ａでは、車速センサ２７による車速信号Ｖと、後述するように演算処理により求められる操舵角θｈとがVGRS_ECU４０に入力されることにより、車速に対応して一義的に定められるギヤ比可変機構３２のギヤ比可変モータ３２ｍの回転角を図略のモータ回転角マップから決定する処理を行い、決定した回転角指令値に応じたモータ電圧をモータ駆動回路によりギヤ比可変モータ３２ｍに供給する。これにより、ギヤ比可変機構３２およびVGRS_ECU４０では、ギヤ比可変モータ３２ｍと減速機３２ｇによって、入力ギヤに対する出力ギヤの比を車速に応じてリアルタイムに変更している。
【００２１】
また、ＥＰＳ制御処理３０ａでは、トルクセンサ２８による操舵トルク信号Ｔｐと車速センサ２７による車速信号ＶとがEPS_ECU ３０に入力されることにより、車速に対応して一義的に定められるＥＰＳアクチュエータ２４のアシストモータ２４ｍの電流指令値を図略のモータ電流マップから決定する処理を行い、決定した電流指令値に応じたモータ電圧をモータ駆動回路によりギヤ比可変モータ３２ｍに供給する。これにより、ＥＰＳアクチュエータ２４およびEPS_ECU ３０では、ＥＰＳ制御処理３０ａにより、トルクセンサ２８および車速センサ２７により検出した運転者の操舵状態や車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力をアシストモータ２４ｍにより発生させている。
【００２２】
このようにEPS_ECU ３０によるＥＰＳ制御処理３０ａおよびVGRS_ECU４０によるＶＧＲＳ制御処理４０ａのそれぞれ機能概要は、前述した車両運動制御装置１００による車両運動制御処理と基本的に同じではあるが、本実施形態に係る車両運動制御装置２０では、操舵角θｈを操舵角センサにより検出したものを用いるのではなく、VGRS_ECU４０による演算処理により求め、それをＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いている点が、従来の車両運動制御装置１００と異なる。
【００２３】
即ち、図４、５に示すように、車両運動制御装置１００では、操舵角センサ２６によりステアリングホイール２１の操舵角θｈを機械的、電気的に検出し、その操舵角θｈをＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いているのに対し、車両運動制御装置２０では、図２に示すように、回転角センサ２４ｓにより検出した回転角θpmと回転角センサ３２ｓにより検出した回転角θvmとに基づいて、ステアリングホイール２１の操舵角θｈを求め、求めた操舵角θｈに基づいてＶＧＲＳ制御処理４０ａを行っている。これにより操舵角センサ２６を不要としている。
【００２４】
具体的には、ステアリングホイール２１の操舵角θｈとアシストモータ２４ｍの回転角θpmとギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmとの間には、次の式(1) による関係が成り立つため、この式(1) からステアリングホイール２１の操舵角θｈを求める式(2) による演算処理を、VGRS_ECU４０により実行することによって、当該操舵角θｈを求めている。
【００２５】
θｈ＋θvm ／Ｇｖ ＝ θpm／Ｇｐ ・・・(1)
θｈ ＝ θpm／Ｇｐ−θvm ／Ｇｖ ・・・(2)
ここで、Ｇｖはギヤ比可変機構３２によるギヤ比（無単位数）で、ＶＧＲＳ制御処理４０ａによって設定される。またＧｐはＥＰＳアクチュエータ２４によるギヤ比（無単位数）で、ＥＰＳ制御処理３０ａによって設定される。
【００２６】
本実施形態では、例えばVGRS_ECU４０により、所定のタイマ割り込み処理等により定期的（例えば５ミリ秒ごと）に繰り返し実行される操舵角演算処理によってこの式(2) による演算を行っている。ここで、操舵角演算処理の概要を図３に基づいて説明する。
【００２７】
図３に示すように、操舵角演算処理では、所定の初期化処理の後、まずステップＳ１０１により、アシストモータ２４ｍの回転角θpmのデータを読み込む処理が行われる。回転角θpmのデータは、回転角センサ２４ｓにより検出されてVGRS_ECU４０に入力されるので、それを適当な割り込み処理等により取り込むことによってデータ読み込みが行われる。
【００２８】
次にステップＳ１０３により、ギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmのデータを読み込む処理が行われる。回転角θvmのデータは、回転角センサ３２ｓにより検出されてVGRS_ECU４０に入力されるので、回転角θpmのデータと同様、それを適当な割り込み処理等により取り込むことによってデータ読み込みが行われる。
【００２９】
続くステップＳ１０５では、ギヤ比Ｇｐ、Ｇｖのデータを読み込む処理が行われる。ギヤ比Ｇｐは、ギヤ比可変モータ３２ｍの出力軸とラック軸との間に介在するボールねじによるギヤ比と、このラック軸のラックと噛合するピニオンギヤによるギヤ比とを乗算して得られるもので、設計値または測定値により設定される。またギヤ比Ｇｖは、ＶＧＲＳ制御処理４０ａにより決定されるパラメータにより設定される。
【００３０】
なお、アシストモータ２４ｍの出力軸とラック軸との間に介在するボールねじによるギヤ比と、このラック軸のラックと噛合するピニオンギヤによるギヤ比とを乗算して得られるギヤ比は、回転角センサ２４ｓの入力側に介在する減速機としての減速比に相当するものである。
【００３１】
ステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０５による読み込み処理を実行することにより、前述した式(2) から操舵角θｈを求めるために必要なパラメータが全て揃うので、続くステップＳ１０７では、式(2) により操舵角θｈを算出する処理が行われる。そして、このステップＳ１０７により得られた操舵角θｈが、ＶＧＲＳ制御処理４０ａに渡されることで、一連の本操舵角演算処理が終了する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る車両運動制御装置２０によると、回転角センサ２４ｓにより検出したアシストモータ２４ｍの回転角θpmおよび回転角センサ３２ｓにより検出したギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求め、求めた操舵角θｈに基づいて、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行う。これにより、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いられる回転角θvmとＥＰＳアクチュエータ２４（アシストモータ２４ｍ）のＥＰＳ制御処理３０ａに用いられる回転角θpmとに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めるため、図４に示す操舵角センサ２６がなくてもステアリングホイール２１の操舵角θｈを得ることができる。したがって、このような操舵角センサ２６を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る車両運動制御装置２０によると、ステップＳ１０１によりアシストモータ２４ｍの回転角θpmを検出し、ステップＳ１０３によりギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmを検出し、ステップＳ１０７により回転角θpmおよび回転角θvmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求める。そして、ステップ１０７により求めた操舵角θｈに基づいて、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行う。これにより、ギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いられる回転角θvmとＥＰＳアクチュエータ２４（アシストモータ２４ｍ）のＥＰＳ制御処理３０ａに用いられる回転角θpmとに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めるため、図４に示す操舵角センサ２６がなくてもステアリングホイール２１の操舵角θｈを得ることができる。したがって、このような操舵角センサ２６を廃止することができるため、部品点数を削減することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る車両運動制御装置２０では、図４に示す従来の車両運動制御装置１００のように操舵角センサ２６の出力をＶＧＲＳ制御処理４０ａに用いることがない。そのため、例えば操舵角センサ２６に検出角度の分解能が低いものを使用した場合に生じる電流指令値の分解能の低下からギヤ比可変機構３２の制御ループの応答性が下がり、応答遅れによるステアリングホイール２１の振動等の発生を抑制することができる。
【００３５】
アシストモータ２４ｍの出力軸とラック軸との間に介在するボールねじによるギヤ比と、このラック軸のラックと噛合するピニオンギヤによるギヤ比とを乗算して得られるギヤ比は、回転角センサ２４ｓの入力側に介在する減速機として機能することから、アシストモータ２４ｍの回転角θpmを検出する回転角センサ２４ｓには、当該減速機を介して回転角θpmが入力される。これにより、入力される回転角θpmの分解能を高めることができるので、ステップＳ１０７では、分解能の高い回転角θpmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めることができ、求めた操舵角θｈの分解能も高められる。したがって、高分解能のステアリングホイール２１の操舵角θｈに基づいてギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
【００３６】
また、ギヤ比可変機構３２の減速機３２ｇは、回転角センサ３２ｓの入力側に介在する減速機として機能することから、ギヤ比可変モータ３２ｍの回転角θvmを検出する回転角センサ３２ｓには、当該減速機を介して回転角θvmが入力される。これにより、入力される回転角θvmの分解能を高めることができるので、ステップＳ１０７では、分解能の高い回転角θvmに基づいてステアリングホイール２１の操舵角θｈを求めることができ、求めた操舵角θｈの分解能も高められる。したがって、高分解能のステアリングホイール２１の操舵角θｈに基づいてギヤ比可変機構３２のＶＧＲＳ制御処理４０ａを行うため、車両の運動制御性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両運動制御装置の構成概要を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る車両運動制御装置のEPS_ECU およびVGRS_ECUによる車両運動制御処理を表した機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る車両運動制御装置のVGRS_ECUによる操舵角演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】従来の車両運動制御装置の構成概要を示す説明図である。
【図５】従来の車両運動制御装置による機能ブロック図である。
【符号の説明】
２０ 車両運動制御装置 （車両の運動制御装置）
２１ ステアリングホイール （ハンドル）
２２ 第１ステアリングシャフト（操舵伝達系）
２３ 第２ステアリングシャフト（操舵伝達系、出力軸）
２４ ＥＰＳアクチュエータ （操舵伝達系）
２４ｍ アシストモータ
２４ｓ 回転角センサ （第１の回転角検出手段）
２６ 操舵角センサ
２５ ロッド （操舵伝達系）
２８ トルクセンサ
３０ EPS_ECU
３０ａ ＥＰＳ制御処理
３２ ギヤ比可変機構 （伝達比可変機構）
３２ｇ 減速機 （減速手段）
３２ｍ ギヤ比可変モータ
３２ｓ 回転角センサ （第２の回転角検出手段）
４０ VGRS_ECU （第１のステップ、第２のステップ、第３のステップ、操舵角演算手段）
４０ａ ＶＧＲＳ制御処理
θpm アシストモータの回転角
θvm ギヤ比可変モータの回転角
Ｓ１０１ （第１のステップ、第１の回転角検出手段）
Ｓ１０３ （第２のステップ、第２の回転角検出手段）
Ｓ１０７ （第３のステップ）
Claims (6)
- ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御方法であって、
前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１のステップと、
前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２のステップと、
前記第１のステップにより検出した回転角θpmおよび前記第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める第３のステップと、を含み、
前記第３のステップにより求めた前記ハンドルの操舵角に基づいて、前記伝達比可変機構の制御を行うことを特徴とする車両の運動制御方法。 - 前記第１のステップにより検出される回転角θpm および前記第２のステップにより検出される回転角θvm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることを特徴とする請求項１記載の車両の運動制御方法。
- ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御装置であって、
前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１の回転角検出手段と、
前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２の回転角検出手段と、
前記第１の回転角検出手段により検出した回転角θpmおよび前記第２の回転角検出手段により検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める操舵角演算手段と、を備え、
前記操舵角演算手段により求めた前記ハンドルの操舵角に基づいて、前記伝達比可変機構の制御を行うことを特徴とする車両の運動制御装置。 - 前記第１の回転角検出手段および前記第２の回転角検出手段の少なくとも一方には、減速手段を介して回転角が入力されることを特徴とする請求項３記載の車両の運動制御装置。
- ハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中にギヤ比可変モータの駆動により伝達比を可変する伝達比可変機構と、この伝達比可変機構の出力軸に発生する操舵トルクに基づいて操舵力を補うアシストモータと、を備えた車両の運動制御装置に用い、
前記アシストモータの回転角θpmを検出する第１のステップと、
前記ギヤ比可変モータの回転角θvmを検出する第２のステップと、
前記第１のステップにより検出した回転角θpmおよび前記第２のステップにより検出した回転角θvmに基づいて、前記ハンドルの操舵角を求める第３のステップとを備えることを特徴とするハンドル操舵角演算方法。 - 前記第１のステップにより検出される回転角θpm および前記第２のステップにより検出される回転角θvm の少なくとも一方として、減速手段を介した後の回転角が入力されることを特徴とする請求項５記載のハンドル操舵角演算方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002126716A JP4092389B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 |
| US10/507,374 US7055645B2 (en) | 2002-04-26 | 2003-04-21 | Method and device for controlling maneuverability of vehicle |
| PCT/JP2003/005073 WO2003091085A1 (fr) | 2002-04-26 | 2003-04-21 | Procede et dispositif permettant de reguler la maniabilite d'un vehicule |
| EP03723162A EP1508501B1 (en) | 2002-04-26 | 2003-04-21 | Method and device for controlling maneuverability of vehicle |
| DE60316940T DE60316940T2 (de) | 2002-04-26 | 2003-04-21 | Verfahren und vorrichtung zur steuerung der manövrierbarkeit eines fahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002126716A JP4092389B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003320948A JP2003320948A (ja) | 2003-11-11 |
| JP2003320948A5 JP2003320948A5 (ja) | 2005-09-29 |
| JP4092389B2 true JP4092389B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=29267612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002126716A Expired - Fee Related JP4092389B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7055645B2 (ja) |
| EP (1) | EP1508501B1 (ja) |
| JP (1) | JP4092389B2 (ja) |
| DE (1) | DE60316940T2 (ja) |
| WO (1) | WO2003091085A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4525257B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2010-08-18 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
| JP4411999B2 (ja) * | 2004-02-17 | 2010-02-10 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| JP2006151358A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Denso Corp | 車両用前照灯光軸方向自動調整装置 |
| JP4872229B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2012-02-08 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| DE102005059883A1 (de) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Zf Lenksysteme Gmbh | Lenksystem für ein Fahrzeug |
| FR2908725B1 (fr) * | 2006-11-21 | 2008-12-19 | Renault Sas | Procede et dispositif de commande de la direction d'un vehicule |
| DE102007000958A1 (de) * | 2007-10-02 | 2009-05-14 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Lenkwinkelinformation |
| JP2009096325A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Honda Motor Co Ltd | ステアリング装置の故障検知装置 |
| EP2050653B1 (en) * | 2007-10-19 | 2010-09-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Steering system |
| WO2009066789A1 (ja) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の操舵制御装置 |
| JP4569634B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2010-10-27 | 株式会社デンソー | 車両用操舵装置 |
| JP5171487B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2013-03-27 | 本田技研工業株式会社 | ステアリング装置 |
| JP5017423B2 (ja) * | 2010-06-09 | 2012-09-05 | 株式会社デンソー | 操舵制御装置 |
| CN109641618A (zh) * | 2016-08-26 | 2019-04-16 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置的控制装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05105103A (ja) | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JPH10315998A (ja) | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Toyota Motor Corp | 車両用操舵制御装置 |
| JP3531712B2 (ja) * | 1997-06-04 | 2004-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP3539468B2 (ja) | 1997-06-13 | 2004-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP4026887B2 (ja) * | 1997-07-24 | 2007-12-26 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3248568B2 (ja) | 1997-09-12 | 2002-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | ステアリング装置 |
| JP3409838B2 (ja) | 1998-08-19 | 2003-05-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP4269451B2 (ja) | 1999-08-27 | 2009-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
| JP3719193B2 (ja) | 2001-11-06 | 2005-11-24 | 日産自動車株式会社 | 舵角比可変装置 |
| US6926114B2 (en) * | 2002-06-03 | 2005-08-09 | Delphi Technologies, Inc. | Assist modification in active front steering |
| JP4067901B2 (ja) * | 2002-07-26 | 2008-03-26 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵制御システム |
| JP2004284513A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Toyoda Mach Works Ltd | 操舵系伝達比可変システム |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002126716A patent/JP4092389B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-04-21 WO PCT/JP2003/005073 patent/WO2003091085A1/ja active IP Right Grant
- 2003-04-21 US US10/507,374 patent/US7055645B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-21 EP EP03723162A patent/EP1508501B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-21 DE DE60316940T patent/DE60316940T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003320948A (ja) | 2003-11-11 |
| EP1508501A1 (en) | 2005-02-23 |
| EP1508501A4 (en) | 2006-08-02 |
| US7055645B2 (en) | 2006-06-06 |
| US20050167181A1 (en) | 2005-08-04 |
| DE60316940D1 (de) | 2007-11-29 |
| DE60316940T2 (de) | 2008-08-14 |
| EP1508501B1 (en) | 2007-10-17 |
| WO2003091085A1 (fr) | 2003-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4092389B2 (ja) | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 | |
| US8229627B2 (en) | Vehicle steering apparatus | |
| JPH06344935A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2003276635A (ja) | 電動パワーステアリング装置および絶対舵角検出装置 | |
| JP2007314082A (ja) | パワーステアリング装置 | |
| JP2004338562A (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
| JP4107030B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP4058505B2 (ja) | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 | |
| JP4635661B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP3998508B2 (ja) | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 | |
| JP2008201205A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP5975242B2 (ja) | 舵角比可変操舵装置 | |
| JP6326171B1 (ja) | 操舵制御装置、電動パワーステアリング装置 | |
| JP2000177610A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP6153438B2 (ja) | 車両用操舵装置および操舵輪の自励振動検知方法 | |
| JP4333399B2 (ja) | 車両操舵装置 | |
| JP2003118599A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP3956706B2 (ja) | パワーステアリング装置 | |
| JP3741039B2 (ja) | 操舵制御装置 | |
| JPH11301509A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2006199149A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2004284513A (ja) | 操舵系伝達比可変システム | |
| JP4289127B2 (ja) | 車両用操舵装置及びステアリング絶対角検出方法 | |
| JP2010215067A (ja) | 車両の舵角比可変装置 | |
| JP2000289638A (ja) | 電動パワーステアリング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050425 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050425 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050922 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070724 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070921 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080129 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080205 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080129 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4092389 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |