JP6394856B2 - 制御装置およびこの装置を備えるステアリング装置 - Google Patents
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Description
上記制御装置によれば、左輪および右輪の一方の空気圧が低下したときに操舵部材が中立位置になり、その中立位置で保持される。このため、運転者は、操舵部材を中立位置で把持するようになるため、腕を伸ばしやすくなる。これにより、車両のシートに背中を押し付けた姿勢になりやすい。したがって、左輪および右輪の一方の空気圧の低下に起因して車体に振動が加えられたとしても、背中がシートにより支持されるため、運転者の姿勢が安定しやすい。
車両1は、転舵輪である左前輪80Lおよび右前輪80Rと、駆動輪である左後輪および右後輪を駆動させるエンジン(図示略)と、操舵部材の一例としてのステアリングホイール21の操作により左前輪80Lおよび右前輪80Rを転舵させるステアリング装置10とを備えている。また、車両1は、車速、エンジン回転数等を表示するディスプレイ装置100と、音声により運転者に報知する報知部110とを備えている。本実施形態では、左前輪80Lおよび右前輪80Rがラックシャフト等により互いに機械的に連結されていない。
車線ECU92は、カメラ91からの車道の路面の画像に基づいて、周知の手法で、車両1の前方の車道の路面左右に描かれている白線を認識し、車両1を基準とした運動系で表される白線の位置データを制御装置40に出力する。そして、車線ECU92は、白線の位置データ、車速VS、および、ヨーレートYRに基づいて、周知の手法で、車両1の目標走行路GL(例えば図6参照)を演算する。なお、目標走行路GLの一例は、図6に示されるとおり、車道の路面左右の白線WLの左右方向の中央を示す。そして、車線ECU92は、目標走行路GLと車両1の前後方向(図6の一点鎖線)とに基づいて車両1のヨー角ψyが演算される。このヨー角ψyは、車両1の前後方向(一点鎖線)と、車両1の前端部に対応する目標走行路GL(二点鎖線)における接線(実線)との成す角により規定される。
まず、制御装置40のハードウェア構成について説明する。
制御装置40は、左前輪80Lおよび右前輪80R(ともに図1参照)の空気圧の低下の検出を行う異常検出部41、左前輪転舵駆動部31Lおよび右前輪転舵駆動部31Rを制御する転舵ECU50、ならびに、反力モータ23を制御する操舵ECU60を有している。なお、異常検出部41は、左前輪80Lおよび右前輪80Rの空気圧の低下として、左前輪80Lおよび右前輪80Rに穴が開くパンク、ならびに、左前輪80Lおよび右前輪80Rの一部のバーストを検出する。
転舵ECU50のマイコン51は、記憶部(図示略)に格納された制御プログラムを実行することによって実現される各種の演算処理部を有している。
マイコン51は、通常時転舵制御において、目標転舵角設定部52、電流指令値演算部53、および、モータ駆動信号生成部54の順に演算処理することにより、左前輪転舵モータ32Lおよび右前輪転舵モータ32Rへの電力供給を制御する制御信号であるモータ駆動信号Swl,Swrを生成する。
マイコン51は、異常時転舵制御において、目標ヨー角設定部55、ヨー角偏差量演算部56、転舵量演算部57、目標転舵角設定部52、電流指令値演算部53、および、モータ駆動信号生成部54の順に演算処理する。
操舵ECU60のマイコン61は、記憶部(図示略)に格納された制御プログラムを実行することによって実現される各種の演算処理部を有している。
マイコン61は、左前輪80Lおよび右前輪80Rの空気圧が低下していないとき、操舵角θsおよび車速VSに基づいて、ステアリングホイール21の操作に適切な操舵反力トルクがステアリングホイール21に付与されるように反力モータ23を制御する通常時操舵制御を実行する。また、マイコン61は、左前輪80Lおよび右前輪80Rの一方の空気圧が低下しているとき、ステアリングホイール21を中立位置に操作し、ステアリングホイール21を中立位置に保持するように反力モータ23を制御する異常時操舵制御を実行する。
マイコン61は、通常時操舵制御において、目標モータトルク演算部62、電流指令値演算部63、および、モータ駆動信号生成部64の順に演算処理することにより、反力モータ23を制御するモータ駆動信号を生成する。
マイコン61は、異常時操舵制御の自動操舵制御において、操舵量演算部65、電流指令値演算部63、および、モータ駆動信号生成部64の順に演算処理することにより、反力モータ23のモータ駆動信号Scpを生成する。このモータ駆動信号Scpにより反力モータ23が制御されるため、反力モータ23によりステアリングホイール21が回転して中立位置に移動する。
制御装置40は、左前輪80Lおよび右前輪80Rの空気圧が低下していないと判定したとき(ステップS1:NO)、ステップS2において操舵ECU60が通常時操舵制御を実行し、ステップS3において転舵ECU50が通常時転舵制御を実行する。
そこで、制御装置40は、ステップS6において、異常検出部41の出力信号Cl,Crをディスプレイ装置100および報知部110に送信する。これにより、ディスプレイ装置100は、出力信号Cl,Crに基づいて、ウォーニングインジケータランプ(図示略)を点灯することにより左前輪80Lおよび右前輪80Rの空気圧が低下したことを運転者に報知する。また報知部110は、異常時操舵制御により、運転者の操作とは関係なくステアリングホイール21が制御される自動操舵制御になる旨をブザーまたは音声案内により運転者に報知する。また報知部110は、音声案内にて運転者にブレーキ操作を行うように指示する。
図5に示されるように、車両1の直進走行時に左前輪80Lがパンクしたとき、そしてこのときに通常時転舵制御および通常時操舵制御が維持されたとした場合、パンクにより左前輪80Lのタイヤ外径が右前輪80Rのタイヤ外径よりも小さくなるため、図中の破線の車両1により示されるように車両1は左旋回する。そして、運転者のブレーキ操作により停車する。
(1)左前輪80Lおよび右前輪80Rが機械的に連結されていないため、例えば、左前輪80Lの空気圧が低下したときに左前輪80Lの転舵が右前輪80Rの転舵に与える影響が小さい。このため、左前輪および右前輪がラックシャフト等により機械的に連結された構成と比較して、右前輪80Rが転舵するとき、左前輪80Lが右前輪80Rの転舵を妨げにくい。
Claims (5)
- 左輪を転舵させる左輪転舵駆動部および右輪を転舵させる右輪転舵駆動部を備えるステアリング装置の制御装置であって、
前記左輪および前記右輪の一方の空気圧が低下したとき、前記左輪および前記右輪の一方の空気圧の低下による車両のヨー角の変化を小さくする目標ヨー角を設定する目標ヨー角設定部と、
前記車両のヨー角を取得し、取得した前記ヨー角と前記目標ヨー角との偏差量であるヨー角偏差量を演算するヨー角偏差量演算部と、
前記ヨー角偏差量が小さくなるように前記左輪および前記右輪の他方の転舵量を演算する転舵量演算部と、
前記転舵量演算部により演算された前記左輪および前記右輪の他方の転舵量に基づく前記ステアリング装置への供給電力を制御するための制御信号を、前記左輪転舵駆動部および前記右輪転舵駆動部の他方にのみ出力する信号出力部と
を備え、
前記車両のヨー角は、前記車両の前後方向に延びる直線と前記車両の目標走行路における接線とで規定され、
前記目標ヨー角は、前記左輪および前記右輪の一方の空気圧が低下する直前の前記車両のヨー角であり、
前記左輪および前記右輪の他方について転舵制御を行う一方、前記左輪および前記右輪の一方について転舵制御を行わない
ステアリング装置の制御装置。 - 前記ステアリング装置は、操舵部材に反力トルクを付与する反力モータを備え、前記左輪および前記右輪の転舵角と前記操舵部材の操舵角とを互いに独立して変化させる構成であり、
前記左輪および前記右輪の一方の空気圧が低下したとき、前記操舵部材を特定の操舵位置に保持するために前記反力モータを制御する
請求項1に記載のステアリング装置の制御装置。 - 前記特定の操舵位置は、中立位置である
請求項2に記載のステアリング装置の制御装置。 - 前記目標ヨー角設定部は、前記左輪および前記右輪の一方の空気圧の低下が発生する直前の前記車両のヨー角を前記目標ヨー角として設定する
請求項1〜3のいずれか一項に記載のステアリング装置の制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置を備えるステアリング装置。
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