JP2004017929A

JP2004017929A - 舵角中立位置の誤検出防止方法および誤検出防止装置

Info

Publication number: JP2004017929A
Application number: JP2002179901A
Authority: JP
Inventors: Hirozumi Eki; 益　啓純; Tomoyuki Sugiyama; 杉山　倫行; Jiyunji Kawamuro; 河室　巡児; Takahiro Koshiro; 小城　隆博; Chikatoshi Nakatsu; 中津　慎利
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22
Also published as: EP1375304A3; US7028804B2; US20040046346A1; EP1375304A2

Abstract

【課題】舵角の中立位置の誤検出を防止し得る舵角中立位置の誤検出防止方法および誤検出防止装置を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る中立位置誤検出防止装置によると、車輪速センサ２７ａ、２７ｂにより、左右それぞれの操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬを検出し、車輪速信号異常判定処理３０ｂにより操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬから左右輪速差ＶＦＤを求め、操舵角センサ２６によりステアリングホイール２１による操舵角情報θｈを検出する。そして、左右輪速差ＶＦＤが所定速度Ｖ１以下である状態、操舵角情報θｈによる切れ角が所定値θｋ以上である状態、および、操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬから当該車輪速が所定速度Ｖ２以上である状態を、所定時間Ｔの間すべて満たすとき、操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ（ＶＦＲ、ＶＦＬ）に異常があると車輪速信号異常判定処理３０ｂにより判断する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて舵角の中立位置を検出する方法に対する舵角中立位置の誤検出防止方法および当該中立位置を検出する装置に対する誤検出防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の操舵装置においては、ステアリングホイールによる操舵角や舵角の中立位置を知るために、操舵角センサの出力信号を処理する車載用電子制御装置（ＥＣＵ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）から送られてくる操舵角情報や車速等に基づいて、操舵装置のＥＣＵが必要な舵角等を演算処理している。
【０００３】
ところが、操舵角情報等を送出しているＥＣＵの停止や起動直後等にあっては、当該ＥＣＵが操舵角情報等を送出できないタイミングが生じることがあるため、そのようなタイミングにおいては、舵角の中立位置を知ることができない。このため、別途、操舵輪の車輪速を検出し、それに基づいて舵角の中立位置を検出している。即ち、舵角が中立位置にない場合には、左右の操舵輪による内外輪速差が発生することから、当該内外輪速差の有無を検出することによって舵角の中立位置を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような舵角の中立位置を検出する方法によると、左右それぞれの操舵輪の車輪速を検出する車輪速センサの出力信号に基づいて、その差である内外輪速差の有無を判定することにより舵角の中立位置を検出しているものの、左右の車輪速センサの信号出力が、例えば信号出力回路の短絡や信号線の短絡等によって、双方とも同じ出力値になる場合が考えられる。このような場合には、内外輪速差が有るにもかかわらず、あたかも舵角が中立位置にあるように検出されてしまうので、そのようなセンサ信号を用いて操舵制御を行う操舵装置や車両の運動制御装置においては、適切な制御を妨げ得るという問題がある。
【０００５】
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、舵角の中立位置の誤検出を防止し得る舵角中立位置の誤検出防止方法および誤検出防止装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、舵角の中立位置の誤検出を防止することにより、不適切な車両の運動制御を防止し得る車両の運動制御装置を提供することにある。
【０００６】
【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の舵角中立位置の誤検出防止方法では、車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて舵角の中立位置を検出する方法に対する舵角中立位置の誤検出防止方法であって、左右それぞれの操舵輪の車輪速を検出する車輪速検出ステップと、前記車輪速検出ステップにより検出された前記操舵輪の車輪速から左右輪速差を求める左右輪速差算出ステップと、ステアリングホイールによる操舵角を検出する操舵角検出ステップと、前記左右輪速差算出ステップにより求められた前記左右輪速差が第１の所定速度以下である状態、前記操舵角検出ステップにより検出された前記操舵角が所定値以上である状態、および、前記車輪速検出ステップにより検出された前記操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態を、所定期間中すべて満たすとき、前記車輪速検出ステップにより検出された前記操舵輪の車輪速に異常があると判断する誤検出判断ステップと、を含むことを技術的特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の舵角中立位置の誤検出防止装置では、車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて舵角の中立位置を検出する装置に対する舵角中立位置の誤検出防止装置であって、左右それぞれの操舵輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記車輪速検出手段により検出された前記操舵輪の車輪速から左右輪速差を求める左右輪速差算出手段と、ステアリングホイールによる操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記左右輪速差算出手段により求められた前記左右輪速差が第１の所定速度以下である状態、前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角が所定値以上である状態、および、前記車輪速検出手段により検出された前記操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態を、所定期間すべて満たすとき、前記車輪速検出手段により検出された前記操舵輪の車輪速に異常があると判断する誤検出判断手段と、を備えることを技術的特徴とする。
【０００８】
請求項１および請求項２の発明によると、左右輪速差が第１の所定速度以下である状態、操舵角が所定値以上である状態および操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態を、所定期間すべて満たすとき、操舵輪の車輪速に異常があると判断する。即ち、（１）　左右輪速差が第１の所定速度以下である状態、つまり操舵輪の内外輪速差が所定値以下である状態、にあるにもかかわらず、（２）　操舵角が所定値以上である状態、つまりステアリングホイールが所定角以上に切られている状態にあれば、車両が駐停車あるいは低速走行状態にない限り（（３）　操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態）、操舵輪の車輪速に異常があると判断する。これにより、例えば車輪速検出手段として左右それぞれの操舵輪の車輪速を検出する２つのセンサの出力値が、信号出力回路の短絡や信号線の短絡等によって同じなる場合があっても、当該操舵輪の車輪速に異常があると判断することができる。したがって、当該異常のある操舵輪の車輪速を検出できるため、舵角の中立位置の誤検出を防止することができる。
【０００９】
さらに、請求項３の車両の運動制御装置では、車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて検出した舵角の中立位置を基準に操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、該操舵角に基づいて所定の車両の運動制御を行う車両の運動制御装置において、請求項２記載の舵角中立位置の誤検出防止装置を備えており、前記誤検出判断手段により前記操舵輪の車輪速に異常があると判断すると、前記所定の車両の運動制御を中止することを技術的特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明では、誤検出判断手段により操舵輪の車輪速に異常があると判断すると、当該操舵輪の車輪速に基づく所定の車両の運動制御を中止する。これにより、誤検出判断手段により操舵輪の車輪速に異常があると判断した場合には、当該操舵輪の車輪速に基づいて所定の車両の運動制御を行うことがない。したがって、舵角の中立位置の誤検出を防止することにより、不適切な車両の運動制御を防止することができる。
【００１１】
また、請求項４の車両の運動制御装置では、請求項３記載において、前記所定の車両の運動制御は、ステアリングホイール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制御であることを技術的特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明では、所定の車両の運動制御は、ステアリングホイール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制御であることから、誤検出判断手段により操舵輪の車輪速に異常があると判断すると、当該操舵輪の車輪速に基づく当該伝達比可変制御を中止する。これにより、誤検出判断手段により操舵輪の車輪速に異常があると判断した場合には、当該操舵輪の車輪速に基づいて当該伝達比可変制御を行うことがない。したがって、舵角の中立位置の誤検出を防止することにより、当該伝達比可変制御による不適切な車両の運動制御を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の舵角中立位置の誤検出防止方法および誤検出防止装置の実施形態について図を参照して説明する。なお、本実施形態では、舵角中立位置の誤検出防止方法および誤検出防止装置を、ステアリングホイール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（ＶＧＲＳ；Ｖｒｉａｂｌｅ　Ｇｅａｒ　Ｒａｔｉｏ　Ｓｙｓｔｅｍ、以下「ＶＧＲＳ」という）を制御するＶＧＲＳ制御装置に適用した例を説明する。
【００１４】
まず、本実施形態に係るＶＧＲＳ制御装置２０の構成を図１に基づいて説明する。図１に示すように、ＶＧＲＳ制御装置２０は、主に、ステアリングホイール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、ステアリングギアボックス２４、ロッド２５、操舵角センサ２６、車輪速センサ２７ａ、２７ｂ、車速センサ２７ｃ、ギヤ比可変機構２９、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０等から構成されている。
【００１５】
ステアリングホイール２１は、運転者が車両の進行方向を決定するために操作するハンドルのことで、これには第１ステアリングシャフト２２の一端が接続されている。そして、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２９の入力側が接続されている。
【００１６】
ギヤ比可変機構２９は、図略の減速機、モータＭ、回転角センサ等から構成されており、車速に対応したステアリングギヤ比を構成することにより、出力側に接続される第２ステアリングシャフト２３の一端側への出力伝達比を可変する機能の有するものである。なおこのギヤ比可変機構２９は、後述するように、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０によって制御されている。
【００１７】
第２ステアリングシャフト２３の他端側に接続されるステアリングギアボックス２４は、図略のラック・ピニオンギヤ等から構成されており、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機能を有するものである。なお、このロッド２５には、操舵輪ＦＲ、ＦＬが装着されている。
【００１８】
ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０は、ＣＰＵを中心にＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体記憶装置、入出力インタフェイス回路やＡ／Ｄ変換回路等から構成される車載用電子制御装置（ＥＣＵ）のことで、本実施形態ではＶＧＲＳを制御するほか、後述する車輪速信号異常判定処理等を実行する機能を有するものである。
【００１９】
ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０には、ＶＧＲＳを制御する必要上、第１ステアリングシャフト２２の回転角である操舵角を検出する操舵角センサ２６、車両の走行速度である車速を検出する車速センサ２７ｃ、および、ギヤ比可変機構２９のモータ回転角を検出する回転角センサ２８（図２参照）が、それぞれ電気的にあるいは他のＥＣＵを介して接続されている。これにより、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０には、操舵角情報θｈ、車速信号Ｖ、回転角信号θｖｍが適宜入力される。
【００２０】
また、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０は、他のＥＣＵを介して取得している操舵角センサ２６からの操舵角情報θｈが得られなくなった場合に備えて、左右の操舵輪ＦＲ、ＦＬの内外輪速差の有無を判定することにより舵角の中立位置を検出している。そのため、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０には、車輪速センサ２７ａ、２７ｂが電気的に接続され、車輪速に応じてパルス数が増減するパルス状の車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが適宜入力されている。
【００２１】
なお、操舵角センサ２６による操舵角情報θｈ、車輪速センサ２７ａ、２７ｂによるパルス状の車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬは、後述するように、中立位置誤検出防止装置においても用いられる。
【００２２】
このようにＶＧＲＳ制御装置２０を構成することにより、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０によるＶＧＲＳ制御処理３０ｃでは、以下に示すような処理を行っている。
即ち、図２に示すように、ＶＧＲＳ制御処理３０ｃでは、操舵角センサ２６による操舵角情報θｈと車速センサ２７ｃによる車速信号Ｖとが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２９のモータＭ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う。そして決定された回転角指令値に応じたモータ電圧を所定のモータ駆動回路によって、モータＭに供給するとともに、回転角センサ２８により検出したモータＭの回転角信号を入力することによりフィードバックループを形成している。これにより、ギヤ比可変機構２９およびＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０では、モータＭと減速機によって、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するので、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Ｇｖを可変することができる。
【００２３】
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２９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２９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。
【００２４】
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２９によるステアリングギヤ比を小さく設定することにより、運転者はステアリングホイール２１を大きく切り回すことなく、操舵輪ＦＲ、ＦＬを大きく切ることができるので操舵を楽にする。一方、車両が高速走行している場合には、ギヤ比可変機構２９によるステアリングギヤ比を大きく設定することにより、運転者がたとえステアリングホイール２１を大きく切るようなステアリング操作をしても、操舵輪ＦＲ、ＦＬ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。
【００２５】
上述のようにＶＧＲＳ制御装置２０では、操舵角センサ２６から送られてくる操舵角情報θｈに基づいて、ＶＧＲＳ制御処理３０ｃを行っているのであるが、［発明が解決しようとする課題］の欄で説明したように、操舵角情報等を送出している他のＥＣＵの停止や起動直後等にあっては、当該他のＥＣＵが操舵角情報等を送出できないタイミングが生じることがある。そのため、このようなタイミングにおいては、舵角の中立位置を知ることができないので、別途、車輪速センサ２７ａ、２７ｂにより、左右それぞれの操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速を検出し、内外輪速差の有無を検出することによって舵角の中立位置を検出している。なお、この舵角の中立位置を検出するアルゴリズムについては、公知のものを利用しているので、その詳細は、例えば、特公平６−１３３１０１号公報に開示される「車両の操舵角検出装置」を参照されたい。
【００２６】
ところで、車輪速センサ２７ａ、２７ｂから出力される車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬは、例えば信号出力回路の短絡や信号線の短絡等によって、双方とも同じ出力値になる場合が考えられる。そのため、ＶＧＲＳ制御装置２０では、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０による車輪速信号異常判定処理３０ｂ（中立位置誤検出防止装置）によって、車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬの異常の有無を検出している。以下、図２および図３を参照して中立位置誤検出防止装置および車輪速信号異常判定処理３０ｂを説明する。
【００２７】
図２に示すように、中立位置誤検出防止装置は、主に、操舵角センサ２６、車輪速センサ２７ａ、２７ｂ、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０による車輪速演算処理３０ａ、車輪速信号異常判定処理３０ｂから構成されている。この中立位置誤検出防止装置では、操舵角センサ２６による操舵角情報θｈおよび車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬに基づいて、当該車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬに異常があればそれを検出する処理を行う。なお、車輪速演算処理３０ａおよび車輪速信号異常判定処理３０ｂは、それぞれＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０により演算処理されるもので、タイマ割込み等により定期的（例えば５ミリ秒ごと）に繰り返し実行されるものである。
【００２８】
既に説明したとおり、操舵角センサ２６はステアリングホイール２１の操舵角を操舵角情報θｈとして検出するもので、また車輪速センサ２７ａ、２７ｂは左右それぞれの操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速を車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬとして検出するものである。
【００２９】
車輪速センサ２７ａ、２７ｂにより検出された車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬは、それぞれパルス信号としてＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０に入力されるので、車輪速演算処理３０ａでは、入力された車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬのパルス数をカウントすることにより、車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬに変換する処理が行われる。この変換された車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬは、車輪速信号異常判定処理３０ｂに出力される。
【００３０】
車輪速信号異常判定処理３０ｂは、車輪速信号異常判定処理３０ｂにより変換された車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬおよび操舵角センサ２６から入力される操舵角情報θｈに基づいて、車輪速センサ２７ａ、２７ｂからの車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬに異常があるか否かを判定する処理を行うものである。当該処理の一例として、図３に示すフローチャートによるものが挙げられるので、以下、図３を参照しながら車輪速信号異常判定処理３０ｂを説明する。
【００３１】
図３に示すように車輪速信号異常判定処理３０ｂでは、まずステップＳ１０１により、左右の車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬと操舵角情報θｈとを読み込む処理が行われる。なお、この処理は、特許請求の範囲に記載の「車輪速検出ステップ」、「車輪速検出手段」、「操舵角検出ステップ」および「操舵角検出手段」に相当する。
【００３２】
次にステップＳ１０３により、左右の車輪速差ＶＦＤを算出する処理が行われる。即ち、ステップＳ１０３では、ステップＳ１０１により読み込んだ、右の車輪速データＶＦＲと左の車輪速データＶＦＬとの差ＶＦＤ（例えばＶＦＤ＝｜ＶＦＲ−ＶＦＬ｜）を求める処理を行う。なおこの処理は、特許請求の範囲に記載の「左右輪速差算出ステップ」および「左右輪速差算出手段」に相当する。
【００３３】
続くステップＳ１０５では、ステップＳ１０３により算出した左右の車輪速差ＶＦＤが所定速度Ｖ１以下であるか否かを判断する処理が行われる。即ち、ステップＳ１０５では、操舵輪ＦＲ、ＦＬによる舵角が中立位置にない場合には、内外輪速差が発生することから、左右の車輪速差ＶＦＤをみることによって、ステアリングホイール２１が切られていない中立状態にあることを車輪速センサ２７ａ、２７ｂから出力された車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが示しているか否かを判断する。なおこのステップＳ１０５による処理は、特許請求の範囲に記載の「左右輪速差が第１の所定速度以下である状態」を判断するものに相当し、「誤検出判断ステップ」および「誤検出判断手段」に相当する。
【００３４】
本実施形態では、左右の車輪速差ＶＦＤは、例えば０．２ｋｍ／ｈに設定されているが、左右の車輪速あるいは車速に基づいて、車輪速（車速）が速いときには車輪速差ＶＦＤを例えば１ｋｍ／ｈに設定し、車輪速（車速）が遅いときには車輪速差ＶＦＤを例えば０．１ｋｍ／ｈに設定するように、０．１ｋｍ／ｈ〜１ｋｍ／ｈの範囲で車輪速差ＶＦＤの設定値を可変するように構成しても良い。
【００３５】
これにより、左右の車輪速差ＶＦＤが所定速度Ｖ１以下であると判断できない場合には（Ｓ１０５でＮｏ）、舵角による操舵輪ＦＲ、ＦＬの内外輪速差の発生を車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが伝達していることになるので、当該車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬは正常である可能性が高い。したがって、後述する異常時処理（Ｓ１１５）を行うことなく、一連の車輪速信号異常判定処理３０ｂを終了する。
【００３６】
一方、左右の車輪速差ＶＦＤが所定速度Ｖ１以下であると判断できる場合には（Ｓ１０５でＹｅｓ）、ステアリングホイール２１が切り回されているにもかかわらず、操舵輪ＦＲ、ＦＬの内外輪速差の発生を車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが伝達していない可能性があるので、続くステップＳ１０７に処理を移行する。
【００３７】
ステップＳ１０７では、ステップＳ１０１により読み込んだ操舵角情報θｈから、ステアリングホイール２１の操舵角情報による切れ角の絶対値が所定角θｋ以上であるか否かを判断する処理が行われる。即ち、ステップＳ１０７では、操舵角情報による切れ角が所定角θｋであるか否かをみることにより、ステアリングホイール２１が所定角θｋ以上切り回されているか否かを判断する。なおこの処理は、特許請求の範囲に記載の「操舵角が所定値以上である状態」を判断するものに相当し、「誤検出判断ステップ」および「誤検出判断手段」に相当する。
【００３８】
本実施形態では、当該所定角θｋは、例えば１ｒａｄ　に設定されているが、ステップＳ１０３により算出した内外輪速差に基づいて、当該内外輪速差が小さいときには所定角θｋを例えば１ｒａｄ　に設定し、当該内外輪速差が大きいときには所定角θｋを例えば２ｒａｄ　に設定するように、１ｒａｄ　〜２ｒａｄ　の範囲で所定角θｋの設定値を可変するように構成しても良い。
【００３９】
これにより、操舵角の切れ角の絶対値が所定角θｋ以上であると判断できない場合には（Ｓ１０７でＮｏ）、ステアリングホイール２１が所定角θｋ以上に切り回されている状態にない、つまり中立状態にあることになるから、車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが伝達していることになる。したがって、当該車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬは正常である可能性が高いため、後述する異常時処理（Ｓ１１５）を行うことなく、一連の車輪速信号異常判定処理３０ｂを終了する。
【００４０】
一方、操舵角の切れ角の絶対値が所定角θｋ以上であると判断できる場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、ステアリングホイール２１が切り回されているにもかかわらず、操舵輪ＦＲ、ＦＬの内外輪速差の発生を車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが伝達していない可能性が高いので、続くステップＳ１０９に処理を移行する。
【００４１】
続くステップＳ１０９では、ステップＳ１０１により読み込んだ左右の車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬから、当該車輪速が所定速度Ｖ２以上であるか否かを判断する処理が行われる。即ち、ステップＳ１０９では、当該車輪速が所定速度Ｖ２以上であるか否かをみることにより、車両状態が所定速度Ｖ２以上で走行している状態にあるか否かを判断する。なお、この処理は、特許請求の範囲に記載の「操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態」を判断するものに相当し、「誤検出判断ステップ」および「誤検出判断手段」に相当する。
【００４２】
本実施形態では、当該所定速度Ｖ２は、例えば１０ｋｍ／ｈに設定されている。これは、走行速度がこれよりも低速である場合には、操舵によって発生し得る内外輪速差が極めて小さな値になるため、ステアリングホイール２１が切り回されているにもかかわらず、内外輪速差が発生していないとして、車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬの異常を誤って判定する可能性があるからである。
【００４３】
これにより、左右の車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬから当該車輪速が所定速度Ｖ２以上であると判断できない場合には（Ｓ１０９でＮｏ）、走行速度が例えば１０ｋｍ／ｈ未満であるためにステアリングホイール２１が切り回されていても内外輪速差が極めて小さな値になっている可能性がある。このような場合には、当該車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが正常であるか否かを判定することが困難であるため、一連の車輪速信号異常判定処理３０ｂを終了する。
【００４４】
一方、左右の車輪速データＶＦＲ、ＶＦＬから当該車輪速が所定速度Ｖ２以上であると判断できる場合には（Ｓ１０９でＹｅｓ）、走行速度が例えば１０ｋｍ／ｈ以上であるにもかかわらず、ステップＳ１０５により内外輪速差である左右の車輪速差ＶＦＤが所定速度Ｖ１以下であると判断されていることから、操舵輪ＦＲ、ＦＬの内外輪速差の発生を車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが伝達していない可能性が極めて高いと判断される。したがって、このような状態が、所定時間継続して発生しているか否かを続くステップＳ１１１により判断する。
【００４５】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０５、Ｓ１０７、Ｓ１０９による３条件を所定期間中すべて満たすか否かを判断する処理が行われる。即ち、当該３条件をすべて満たした時点から所定時間Ｔを経過したか否かをタイマ値ｔにより判断し、所定時間Ｔを経過していなければ（Ｓ１１１でＮｏ）、ステップＳ１１３に処理を移行する。そして、タイマ値ｔをインクリメントし（ｔ＝ｔ＋１）、一連の車輪速信号異常判定処理３０ｂを終了する。
【００４６】
そして、再度の本車輪速信号異常判定処理３０ｂにより、当該３条件をすべて満たした時点から所定時間Ｔを経過したとタイマ値ｔより判断できた場合には（Ｓ１１１でＹｅｓ）、操舵輪ＦＲ、ＦＬの内外輪速差の発生を車輪速センサ２７ａ、２７ｂによる車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬが正常に伝達していないものと判定することができるので、続くステップＳ１１５による異常時処理を行う。なお、このステップＳ１１１による処理は、特許請求の範囲に記載の「誤検出判断ステップ」および「誤検出判断手段」に相当する。
【００４７】
本実施形態では、当該所定時間Ｔは、例えば３秒に設定されている。これは、走路のコーナーを１つ通過するのに要する時間に相当するものである。そのため、当該所定時間Ｔは、左右の車輪速あるいは車速に基づいて、車輪速（車速）が速いときには所定時間Ｔを例えば２秒に設定し、車輪速（車速）が遅いときには所定時間Ｔを例えば５秒に設定するように、２秒〜５秒の範囲で所定時間Ｔの設定値を可変するように構成しても良い。
【００４８】
ステップＳ１１５では、ステップＳ１１１により車輪速センサ２７ａ、２７ｂの車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬは正常でない、つまり異常であると判定されたため、そのような車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬに基づく制御等を中止させたり、その旨を運転者に告知したりする処理が行われる。本実施形態では、例えば、ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ３０によるＶＧＲＳ制御処理３０ｃを中止する処理を行うとか、また車室内のインスツルメントパネルに故障発生の警告表示をする処理を行い、一連の車輪速信号異常判定処理３０ｂを終了する。なお、このステップＳ１１５あるいはステップＳ１１５の前段または後段において、ステップＳ１１１に用いるタイマ値ｔをクリアする処理が行われる。
【００４９】
なお、上述したように、テップＳ１０５による所定速度Ｖ１、ステップＳ１０７による所定角θｋおよびステップＳ１０９による所定速度Ｖ２の三者は、相互に影響を受ける依存関係にあるため、所定速度Ｖ１および所定角θｋの関係、所定速度Ｖ１および所定速度Ｖ２の関係、所定角θｋおよび所定速度Ｖ２の関係をそれぞれ２次元状にマッピング、あるいは、所定速度Ｖ１、所定速度Ｖ２および所定角θｋの関係を３次元状にマッピングし半導体記憶装置（マップ記憶手段）に格納し、当該マップに基づいて、所定速度Ｖ１、所定速度Ｖ２または所定角θｋの設定値を変更する手段（設定手段）を設けるように構成しても良い。
【００５０】
これにより、左右の車輪速あるいは車速である所定速度Ｖ２に基づいて、内外輪速差である所定速度Ｖ１を設定することができるので、車両の運動状態に適合した適切な値を所定速度Ｖ１、所定速度Ｖ２および所定角θｋに設定することができる。したがって、異常のある操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速信号ＳＦＲ、ＳＦＬ（車輪速）をより高精度に検出することができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る中立位置誤検出防止装置によると、車輪速センサ２７ａ、２７ｂ、車輪速演算処理３０ａ、車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１０１により、左右それぞれの操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ、ＶＦＲ、ＶＦＬを検出し、車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１０３により操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬから左右輪速差ＶＦＤを求め、操舵角センサ２６、車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１０１によりステアリングホイール２１による操舵角情報θｈを検出する。そして左右輪速差ＶＦＤが所定速度Ｖ１以下である状態（車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１０５）、操舵角情報θｈによる切れ角が所定値θｋ以上である状態（車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１０７）、および、操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬから当該車輪速が所定速度Ｖ２以上である状態（車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１０９）を、所定時間Ｔの間すべて満たすとき、操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ（ＶＦＲ、ＶＦＬ）に異常があると車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１１１により判断する。
【００５２】
これにより、例えば左右それぞれの操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速を検出する２つの車輪速センサ２７ａ、２７ｂの出力信号ＳＦＲ、ＳＦＬが、当該信号出力回路の短絡や信号線の短絡等によって同じなる場合があっても、当該操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速に異常があると判断することができる。したがって、当該異常のある操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ、ＶＦＲ、ＶＦＬを検出できるため、舵角の中立位置の誤検出を防止することができる。
【００５３】
また、本実施形態に係るＶＧＲＳ制御装置２０によると、中立位置誤検出防止装置を備え、車輪速信号異常判定処理３０ｂによるステップＳ１１１により、操舵輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ、ＶＦＲ、ＶＦＬに異常があると判断すると、当該車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ、ＶＦＲ、ＶＦＬに基づくＶＧＲＳ制御処理３０ｃを中止する。これにより、当該車輪速ＳＦＲ、ＳＦＬ、ＶＦＲ、ＶＦＬに基づいてＶＧＲＳ制御処理３０ｃを行うことがない。したがって、舵角の中立位置の誤検出を防止することにより、ＶＧＲＳ制御装置２０による不適切な車両の運動制御を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の舵角中立位置の誤検出防止装置を適用したＶＧＲＳ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ＶＧＲＳ制御装置のＶＧＲＳ＿ＥＣＵによる制御処理の概要を表した機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るＶＧＲＳ制御装置のＶＧＲＳ＿ＥＣＵによる車輪速信号異常判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０　　　　　　　ＶＧＲＳ制御装置　　　　（車両の運動制御装置）
２１　　　　　　　ステアリングホイール
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）
２４　　　　　　　ステアリングギアボックス（操舵伝達系）
２５　　　　　　　ロッド　　　　　　　　　（操舵伝達系）
２６　　　　　　　操舵角センサ　　　　　　（操舵角検出手段）
２７ａ、２７ｂ　　車輪速センサ　　　　　　（車輪速検出手段）
２９　　　　　　　ギヤ比可変機構
３０　　　　　　　ＶＧＲＳ＿ＥＣＵ（左右輪速差算出手段、誤検出判定手段）
３０ａ　　　　　　車輪速演算処理
３０ｂ　　　　　　車輪速信号異常判定処理
３０ｃ　　　　　　ＶＧＲＳ制御処理　　　　（伝達比可変制御）
ＦＲ、ＦＬ　　　　操舵輪
Ｍ　　　　　　　　モータ　　　　　　　　　（電動モータ）
Ｖ１　　　　　　　所定速度　　　　　　　　（第１の所定速度）
Ｖ２　　　　　　　所定速度　　　　　　　　（第２の所定速度）
θｋ　　　　　　　所定角　　　　　　　　　（所定値）
Ｓ１０１（車輪速検出ステップ、操舵角検出ステップ、車輪速検出手段、操舵角検出手段）
Ｓ１０３（左右輪速差算出ステップ、左右輪速差算出手段）
Ｓ１０５（誤検出判定ステップ、誤検出判定手段）
Ｓ１０７（誤検出判定ステップ、誤検出判定手段）
Ｓ１０９（誤検出判定ステップ、誤検出判定手段）
Ｓ１１１（誤検出判定ステップ、誤検出判定手段）

Claims

車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて舵角の中立位置を検出する方法に対する舵角中立位置の誤検出防止方法であって、
左右それぞれの操舵輪の車輪速を検出する車輪速検出ステップと、
前記車輪速検出ステップにより検出された前記操舵輪の車輪速から左右輪速差を求める左右輪速差算出ステップと、
ステアリングホイールによる操舵角を検出する操舵角検出ステップと、
前記左右輪速差算出ステップにより求められた前記左右輪速差が第１の所定速度以下である状態、前記操舵角検出ステップにより検出された前記操舵角が所定値以上である状態、および、前記車輪速検出ステップにより検出された前記操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態を、所定期間中すべて満たすとき、前記車輪速検出ステップにより検出された前記操舵輪の車輪速に異常があると判断する誤検出判断ステップと、
を含むことを特徴とする舵角中立位置の誤検出防止方法。
車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて舵角の中立位置を検出する装置に対する舵角中立位置の誤検出防止装置であって、
左右それぞれの操舵輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記車輪速検出手段により検出された前記操舵輪の車輪速から左右輪速差を求める左右輪速差算出手段と、
ステアリングホイールによる操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記左右輪速差算出手段により求められた前記左右輪速差が第１の所定速度以下である状態、前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角が所定値以上である状態、および、前記車輪速検出手段により検出された前記操舵輪の車輪速が第２の所定速度以上である状態を、所定期間すべて満たすとき、前記車輪速検出手段により検出された前記操舵輪の車輪速に異常があると判断する誤検出判断手段と、を備えることを特徴とする舵角中立位置の誤検出防止装置。
車両の操舵輪の左右輪速差に基づいて検出した舵角の中立位置を基準に操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、該操舵角に基づいて所定の車両の運動制御を行う車両の運動制御装置において、
請求項２記載の舵角中立位置の誤検出防止装置を備えており、前記誤検出判断手段により前記操舵輪の車輪速に異常があると判断すると、前記所定の車両の運動制御を中止することを特徴とする車両の運動制御装置。
前記所定の車両の運動制御は、ステアリングホイール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制御であ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。