JP2006082696A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サスペンション制御装置とステアリング制御装置を備えた車両の制御装置に係り、特にステアリング制御装置による操舵ハンドルの操舵操作に対するアシスト力を、サスペンション制御装置の制御状態に応じて変更制御する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device including a suspension control device and a steering control device, and more particularly to a vehicle that changes and controls the assist force for the steering operation of the steering wheel by the steering control device in accordance with the control state of the suspension control device. The present invention relates to a control device.
従来から、例えば下記特許文献1に示されているように、ステアリング制御装置による操舵ハンドルの操舵操作に対するアシスト力を、サスペンション制御装置によるショックアブソーバの減衰力の制御状態に応じて変更制御する車両の制御装置は知られている。
しかし、上記従来の装置においては、ショックアブソーバの減衰力の変化すなわちサスペンション制御装置の特性変化に伴い、操舵ハンドルの操舵フィーリングに大きな影響を与えるステアリング系の減衰特性の変化に対しては何ら考慮されていない。その結果、サスペンション制御装置の特性が変化すると、操舵フィーリングが悪化するという問題があった。 However, in the above-mentioned conventional device, no consideration is given to the change in the damping characteristic of the steering system that greatly affects the steering feeling of the steering wheel due to the change in the damping force of the shock absorber, that is, the change in the characteristics of the suspension control device. It has not been. As a result, there is a problem that the steering feeling deteriorates when the characteristics of the suspension control device change.
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、サスペンション制御装置の特性変化に起因した操舵フィーリングの悪化を解消した車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that eliminates the deterioration of steering feeling caused by changes in the characteristics of the suspension control device.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、サスペンション制御装置とステアリング制御装置を備えた車両の制御装置において、ステアリング制御装置内に、操舵ハンドルの操舵操作に応じた転舵輪の転舵をアシストする電気アクチュエータと、操舵ハンドルに付与される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記検出された操舵トルクに応じて変化するアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、操舵ハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記検出された操舵角速度に応じて変化するとともにサスペンション制御装置の制御状態に応じて変化する減衰制御量を決定する減衰制御量決定手段と、前記決定されたアシストトルクに前記決定された減衰制御量を加味した制御量に応じて電気アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを設けたことにある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that in a vehicle control device including a suspension control device and a steering control device, turning of steered wheels according to a steering operation of a steering wheel is performed in the steering control device. An assisting electric actuator, a steering torque detecting means for detecting a steering torque applied to the steering handle, an assist torque determining means for determining an assist torque that changes in accordance with the detected steering torque, and a steering angular velocity of the steering handle A steering angular velocity detection means for detecting a damping control amount, a damping control amount determination means for determining a damping control amount that changes according to the detected steering angular velocity and changes according to the control state of the suspension control device, and the determined assist The electric actuator is controlled in accordance with a control amount obtained by adding the determined attenuation control amount to the torque. The in providing the driving control means for controlling driving.
サスペンション制御装置の制御状態が変わると、転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数が変化する。上記のように構成した本発明においては、減衰制御量決定手段がサスペンション制御装置の制御状態に応じて変化する減衰制御量を決定し、駆動制御手段がこの減衰制御量を操舵トルクに応じて決定されるアシストトルクに加味して電気アクチュエータを制御する。その結果、本発明によれば、前記減衰係数の変化による操舵ハンドルの操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、運転者は良好な操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できるようになる。 When the control state of the suspension control device changes, the damping coefficient for the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels changes. In the present invention configured as described above, the damping control amount determining means determines the damping control amount that changes according to the control state of the suspension control device, and the drive control means determines this damping control amount according to the steering torque. The electric actuator is controlled in consideration of the assist torque. As a result, according to the present invention, it is possible to eliminate the influence on the steering feeling of the steering wheel due to the change in the attenuation coefficient, and the driver can perform the steering operation with a good steering feeling.
前記本発明をより具体的にした発明の特徴は、サスペンション制御装置内にサスペンション制御装置の異常を検出する異常検出手段を設け、減衰制御量決定手段が、異常検出手段によってサスペンション制御装置の異常が検出されたときと検出されないときとで、操舵角速度に応じて変化する減衰制御量を異なる値に設定するようにしたことにある。この場合、例えば、異常検出手段は、サスペンション制御装置内に設けたスタビライザバーの捻り力を制御して車両のロールを抑制するためのスタビライザ制御装置の異常を検出するものであり、減衰制御量決定手段は、異常検出手段によってスタビライザ制御装置の異常が検出されたときには、同異常が検出されないときに比べて、減衰制御量を、前記異常に伴う転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の変化を補償するための補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定する。 A feature of the present invention more specifically described above is that an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the suspension control apparatus is provided in the suspension control apparatus, and the damping control amount determining means detects an abnormality of the suspension control apparatus by the abnormality detecting means. The attenuation control amount that changes according to the steering angular velocity is set to a different value depending on whether it is detected or not. In this case, for example, the abnormality detection means detects an abnormality of the stabilizer control device for controlling the twisting force of the stabilizer bar provided in the suspension control device to suppress the roll of the vehicle, and determines the damping control amount. When the abnormality detecting means detects an abnormality of the stabilizer control device, the attenuation control amount is set to a damping coefficient for the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheel associated with the abnormality compared to when the abnormality is not detected. A compensation control amount for compensating for the change or a value changed by a control amount larger than the compensation control amount is set.
スタビライザ制御装置の異常時には、スタビライザバーの捻り力を制御できないので、車両のステアリング特性は、スタビライザ制御装置の正常時におけるスタビライザの捻り力の制御時に比べて、車両旋回時のロールが大きくなってアンダーステア化するため、転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数が増加する。これに対して、この具体的な発明においては、操舵角速度に応じて変化する減衰制御量が、サスペンション制御装置の異常が検出されたときと検出されないときとで異なる値に設定される。その結果、スタビライザ制御装置の異常に伴う減衰係数の変化による操舵ハンドルの操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、運転者は良好な操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できるようになる。 When the stabilizer control device is abnormal, the torsional force of the stabilizer bar cannot be controlled. Therefore, the steering characteristics of the vehicle are higher when the vehicle is turning than when the stabilizer torsional force is controlled. Therefore, the damping coefficient for the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels increases. On the other hand, in this specific invention, the damping control amount that changes according to the steering angular velocity is set to a different value when the abnormality of the suspension control device is detected and when it is not detected. As a result, it is possible to eliminate the influence on the steering feeling of the steering wheel due to the change of the attenuation coefficient due to the abnormality of the stabilizer control device, and the driver can perform the steering operation of the steering wheel with a good steering feeling.
特に、減衰制御量が、スタビライザ制御装置の異常が検出されたときには、同異常が検出されないときに比べて、前記補償制御量だけ変更した値に設定されれば、スタビライザ制御装置の正常時と全く同じ操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できる。また、減衰制御量が、スタビライザ制御装置の異常が検出されたときには、同異常が検出されないときに比べて、前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定されれば、スタビライザ制御装置の正常時と全く同じ操舵フィーリングではないが、スタビライザ制御装置の異常に伴う前記減衰係数の変化による操舵ハンドルの操舵フィーリングへの影響を少なくしたうえで、操舵フィーリングの変化によって運転者に車両の異常を認知させることができる。 In particular, when an abnormality of the stabilizer control device is detected, if the attenuation control amount is set to a value changed by the compensation control amount compared to when the abnormality is not detected, it is completely the same as when the stabilizer control device is normal. The steering wheel can be steered with the same steering feeling. Further, if the attenuation control amount is set to a value changed by a control amount larger than the compensation control amount when an abnormality of the stabilizer control device is detected, compared to when the abnormality is not detected, the stabilizer control device The steering feeling is not exactly the same as normal, but the influence on the steering feeling of the steering wheel due to the change of the damping coefficient due to the abnormality of the stabilizer control device is reduced, and the change of the steering feeling gives the driver Vehicle abnormality can be recognized.
前記本発明を具体的にした発明の他の特徴は、サスペンション制御装置がショックアブソーバによる減衰力を変更制御する減衰力制御手段を含んでいる。そして、減衰制御量決定手段は、ショックアブソーバの減衰力が高いときには、同減衰力が低いときに比べて、減衰制御量を、前記減衰力の増加に伴う転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の変化を補償するための補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定する。この場合、ショックアブソーバの減衰力が大きいときには、同減衰力が小さいときに比べて、減衰制御量は小さな値に設定される。 In another aspect of the invention embodying the present invention, the suspension control device includes damping force control means for changing and controlling the damping force by the shock absorber. Then, the damping control amount determining means sets the damping control amount when the damping force of the shock absorber is high compared to when the damping force is low, with respect to the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels as the damping force increases. The compensation control amount for compensating for the change of the attenuation coefficient or a value changed by a control amount larger than the compensation control amount is set. In this case, when the damping force of the shock absorber is large, the damping control amount is set to a smaller value than when the damping force is small.
ショックアブソーバの減衰力が大きくなると、車両のロール応答によるコーナリングフォースの発生遅れが抑制されるために、転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数が増加する。これに対して、この具体的な発明においては、操舵角速度に応じて変化する減衰制御量が、ショックアブソーバの減衰力が高いときには、同減衰力が低いときに比べて、前記補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定される。その結果、ショックアブソーバの減衰力の変化に伴う減衰係数の変化による操舵ハンドルの操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、運転者は良好な操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できるようになる。特に、減衰制御量が、ショックアブソーバの減衰力が高いときには、同減衰力が低いときに比べて、前記補償制御量だけ変更した値に設定されれば、ショックアブソーバの減衰力が変更されても、常に同じ操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できる。また、減衰制御量が、ショックアブソーバの減衰力が高いときには、同減衰力が低いときに比べて、前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定されれば、同じ操舵フィーリングではないが、減衰力の切り換えにより得られる車両の運転特性の変化と同一方向の変化を示す運転特性が得られるようになり、運転者の意思が反映される。すなわち、減衰力を小さな値から大きな値へ変更した場合(ラグジュアリからスポーティな状態に変更した場合)には、ステアリング系のダンピングが抑制されて応答性の速いステアリング伝達特性が実現される。 When the damping force of the shock absorber is increased, the delay in generating the cornering force due to the roll response of the vehicle is suppressed, so that the damping coefficient for the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels increases. On the other hand, in this specific invention, when the damping control amount that changes according to the steering angular velocity is high, the compensation control amount or the above-described amount of damping control is greater when the damping force of the shock absorber is high than when the damping force is low. It is set to a value changed by a control amount larger than the compensation control amount. As a result, it is possible to eliminate the influence on the steering feeling of the steering wheel due to the change of the damping coefficient accompanying the change of the damping force of the shock absorber, and the driver can steer the steering wheel with a good steering feeling. . In particular, if the damping control amount is set to a value changed by the compensation control amount when the damping force of the shock absorber is high compared to when the damping force is low, even if the damping force of the shock absorber is changed. The steering handle can always be steered with the same steering feeling. In addition, when the damping control amount is set to a value that is changed by a control amount larger than the compensation control amount when the damping force of the shock absorber is high compared to when the damping force is low, the same steering feeling is obtained. However, it is possible to obtain a driving characteristic showing a change in the same direction as a change in the driving characteristic of the vehicle obtained by switching the damping force, and the driver's intention is reflected. That is, when the damping force is changed from a small value to a large value (when the damping force is changed from a luxury to a sporty state), damping of the steering system is suppressed and a fast response steering transmission characteristic is realized.
前記本発明を具体的にした発明の他の特徴は、サスペンション制御装置が車高を変更制御する車高制御手段を含んでいる。そして、減衰制御量決定手段は、車高が高いときには、同車高が低いときに比べて、減衰制御量を、車高の増加に伴う転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の変化を補償するための補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定する。この場合、車高が高いときには、車高が低いときに比べて、減衰制御量は小さな値に設定される。 Another feature of the invention embodying the present invention includes vehicle height control means for the suspension control device to change and control the vehicle height. When the vehicle height is high, the damping control amount determining means changes the damping coefficient with respect to the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels as the vehicle height increases, compared to when the vehicle height is low. Is set to a value changed by a compensation control amount for compensating for or a control amount larger than the compensation control amount. In this case, when the vehicle height is high, the attenuation control amount is set to a smaller value than when the vehicle height is low.
車高が高くなると、車両のステアリング特性は、車両旋回時のロールが大きくなってアンダーステア化するため、転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数が増加する。これに対して、この具体的な発明においては、操舵角速度に応じて変化する減衰制御量が、車高が高いときには、同車高が低いときに比べて、前記補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定される。その結果、車高の変化による操舵ハンドルの操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、運転者は良好な操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できるようになる。特に、減衰制御量が、車高が高いときには、同車高が低いときに比べて、前記補償制御量だけ変更した値に設定されれば、車高が変更されても、常に同じ操舵フィーリングで操舵ハンドルを操舵操作できる。また、減衰制御量が、車高が高いときには、同車高が低いときに比べて、前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定されれば、同じ操舵フィーリングではないが、車高の状態に対応した車両の安定性を車両の操舵を通じて運転者に意識させることができる。すなわち、車高が高い状態では車両は不安定であり、また前記補償制御量よりも大きな制御量の変更により、ステアリング系のダンピングが低下するので、運転者は操舵ハンドルの操舵操作により車両が不安定であることを認識できる。 When the vehicle height increases, the steering characteristic of the vehicle becomes understeer due to an increased roll when the vehicle turns, so that the damping coefficient for the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels increases. On the other hand, in this specific invention, the attenuation control amount that changes in accordance with the steering angular velocity is higher when the vehicle height is higher than when the vehicle height is low. A value that is changed by a larger control amount is set. As a result, the influence on the steering feeling of the steering wheel due to the change in the vehicle height can be eliminated, and the driver can steer the steering wheel with a good steering feeling. In particular, if the damping control amount is set to a value changed by the compensation control amount when the vehicle height is high compared to when the vehicle height is low, the same steering feeling is always maintained even if the vehicle height is changed. The steering handle can be steered. Further, when the damping control amount is set to a value that is changed by a control amount that is larger than the compensation control amount when the vehicle height is high compared to when the vehicle height is low, the steering feeling is not the same. The driver can be made aware of the stability of the vehicle corresponding to the vehicle height state through the steering of the vehicle. In other words, the vehicle is unstable when the vehicle height is high, and the damping of the steering system is reduced by changing the control amount that is larger than the compensation control amount. It can be recognized that it is stable.
a.第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態について図面を用いて説明すると、図1は、第1実施形態に係る車両の制御装置を示している。この車両の制御装置は、ステアリング制御装置と、サスペンション制御装置としてのスタビライザ制御装置を備えている。
a. First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vehicle control apparatus according to the first embodiment. The vehicle control device includes a steering control device and a stabilizer control device as a suspension control device.
ステアリング制御装置は、操舵ハンドル11に上端を一体回転するように接続したステアリングシャフト12を備え、同シャフト12の下端にはピニオンギヤ13が一体回転するように接続されている。ピニオンギヤ13は、ラックバー14に形成されたラック歯と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー14の両端には左右前輪FW1,FW2が操舵可能に接続されており、左右前輪FW1,FW2はステアリングシャフト12の軸線回りの回転に伴うラックバー14の軸線方向の変位に応じて左右に転舵される。ラックバー14には、操舵アシスト用の電気アクチュエータとしての電動モータ15が組み付けられている。電動モータ15の回転は、減速器を構成するボールねじ機構16によって減速されるとともにラックバー14の直線運動に変換される。
The steering control device includes a
スタビライザ制御装置は、二つに分割されたスタビライザバー21,22を備えている。スタビライザバー21,22は、各外側端部にて車輪側部材を介して左右前輪FW1,FW2にそれぞれ組み付けられるとともに、各中間部にてそれぞれ軸受23,24を介して車体BDに軸線回りに回転可能に組み付けられている。そして、スタビライザバー21,22は、車両のロールに伴って発生する捩れをなくすように機能して車両のロールを抑制する。
The stabilizer control device includes stabilizer bars 21 and 22 that are divided into two. The stabilizer bars 21 and 22 are assembled to the left and right front wheels FW1 and FW2 via the wheel-side members at the respective outer end portions, and rotate about the axis of the vehicle body BD via the
スタビライザバー21,22間には、電動アクチュエータとしての電動モータ25および減速機構26が介装されている。電動モータ25の固定子にはスタビライザバー21の内側端部が接続され、減速機構26の出力軸にはスタビライザバー22の内側端部が接続されている。これにより、電動モータ25は、その回転により減速機構26を介してスタビライザバー22をスタビライザバー21に対して軸線回りに相対回転させる。
An
次に、電動モータ15,25の作動を制御する電気制御装置について説明する。この電気制御装置は、操舵トルクセンサ31、操舵角センサ32、車速センサ33および回転角センサ34を備えている。操舵トルクセンサ31は、ステアリングシャフト12の上部に組み付けられていて、操舵ハンドル11の回動操作によってステアリングシャフト12に作用する操舵トルクTrを検出する。操舵角センサ32は、ステアリングシャフト12の上部に組み付けられていて、操舵ハンドル11の操舵角θを検出する。なお、操舵トルクTrおよび操舵角θは、正負の値により操舵ハンドル11の右方向および左方向の操舵時の操舵トルクおよび操舵角をそれぞれ表す。車速センサ33は、車速Vを検出して出力する。回転角センサ34は、電動モータ25に組み付けられて、電動モータ25の回転角を測定することにより、捩れを伴ってスタビライザバー21,22間に発生している相対回転角αを検出する。
Next, an electric control device that controls the operation of the
また、電気制御装置は、操舵トルクセンサ31、操舵角センサ32および車速センサ33に接続された操舵アシスト用電子制御ユニット(以下、単に操舵アシスト用ECUという)35と、回転角センサ34に接続されたスタビライザ用電子制御ユニット(以下、単にスタビライザ用ECUという)36とを備えている。これらの操舵アシスト用ECU35とスタビライザ用ECU36は、相互に接続されており、それぞれCPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。操舵アシスト用ECU35は、図2のアシスト制御プログラムを実行することにより、駆動回路37を介して電動モータ15を駆動制御する。スタビライザ用ECU36は、図3のスタビライザ制御プログラムを実行することにより、駆動回路38を介して電動モータ25を駆動制御する。駆動回路37,38は、操舵アシスト用ECU35およびスタビライザ用ECU36によってそれぞれ指定される駆動電流を電動モータ15,25に流す。
The electric control device is connected to a steering assist electronic control unit (hereinafter simply referred to as a steering assist ECU) 35 connected to a
次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。図示しないイグニッションスイッチの投入により、操舵アシスト用ECU35およびスタビライザ用ECU36は、アシスト制御プログラムおよびスタビライザ制御プログラムをそれぞれ所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。アシスト制御プログラムの実行は図2のステップS10にて開始され、ステップS11にて操舵トルクセンサ31、操舵角センサ32および車速センサ33から、操舵トルクTr、操舵角θおよび車速Vをそれぞれ入力する。また、操舵アシスト用ECU35は、同ステップS11にて、スタビライザ用ECU36からフェイルフラグFALも入力する。フェイルフラグFALは、“0”により電動モータ25によるスタビライザ制御の作動状態を表し、“1”により電動モータ25などの異常によってスタビライザ制御の停止状態を表す。次に、操舵アシスト用ECU35は、ステップS12にて、操舵角θを微分演算することにより操舵角速度θv(=dθ/dt)を計算する。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. By turning on an ignition switch (not shown), the steering assist
前記ステップS12の処理後、操舵アシスト用ECU35は、ステップS13にて、ROM内に設けられているアシスト指令値テーブルを参照して、操舵角θおよび車速Vに応じて変化するアシストトルクTasを計算する。このアシスト指令値テーブルは、図4に示すように、複数の代表的な車速値ごとに、操舵トルクTrの増加に従って非線形増加する複数のアシストトルクTasを記憶している。このアシストトルクTasは、同一の操舵トルクTrに対して、車速Vが低いほど大きい。なお、このアシストトルクテーブルを利用するのに代えて、操舵トルクTrおよび車速Vに応じて変化するアシストトルクTasを関数により予め定義しておき、同関数を利用してアシストトルクTasを計算するようにしてもよい。また、アシストトルクTasは、基本的には操舵トルクTrによって決定されるもので、車速Vは補助的な要素であるので、車速Vの変化を無視してアシストトルクTasを操舵トルクTrのみに依存させて決定するようにしてもよい。
After the processing of step S12, the steering assist
前記ステップS13の処理後、操舵アシスト用ECU35は、ステップS14にて、前記入力したフェイルフラグFALが“0”であるか否かを判定する。最初に、フェイルフラグFALが“0”であって、後述するように、電動モータ25によるスタビライザ制御が実行されている場合について説明する。したがって、この場合、ステップS14においては「Yes」と判定され、プログラムはステップS15に進められる。
After step S13, the steering assist
ステップS15においては、操舵アシスト用ECU35は、ROM内に設けられている第1減衰制御量テーブルを参照して、操舵角速度θvに応じて変化する第1減衰制御量Tav1を計算して、減衰制御量Tavとして設定する。この第1減衰制御量テーブルは、図5に実線で示すように、操舵角速度θvの増加に従って増加する第1減衰制御量Tav1を記憶している。なお、この第1減衰制御量テーブルを利用するのに代えて、操舵角速度θvに応じて変化する第1減衰制御量Tav1を関数により予め定義しておき、同関数を利用して第1減衰制御Tav1を計算するようにしてもよい。
In step S15, the steering assist
次に、操舵アシスト用ECU35は、ステップS17にて、前記計算したアシストトルクTasから減衰制御量Tavを減算した制御量Tas−Tavを用いて、駆動回路37との協働により、制御量Tas−Tavに等しいトルクが発生されるように電動モータ15を駆動制御する。そして、操舵アシスト用ECU35は、ステップS18にて、アシスト制御プログラムの実行を一旦終了する。これにより、電動モータ15は、その出力軸に制御量Tas−Tavに等しい回転トルクを出力する。そして、この回転トルクはボールねじ機構16に伝達され、ボールねじ機構16は電動モータ15の回転を減速するとともに直線運動に変換して、ラックバー14を軸線方向に駆動する。その結果、運転者による操舵ハンドル11の回動操作が電動モータ15によりアシストされ、左右前輪FW1,FW2は運転者による操舵力と電動モータ15によるアシスト力により転舵される。
Next, in step S17, the steering assist
一方、スタビライザ用ECU36も、前記アシスト制御プログラムと並行してスタビライザ制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。スタビライザ制御プログラムの実行は図3のステップS20にて開始され、スタビライザ用ECU36は、ステップS21にて、駆動回路38からの信号を入力して、電動モータ25の断線、短絡など、スタビライザ制御系に異常が発生しているかを検査する。そして、ステップS22にて、この検査に基づいて異常の発生が検出されたか否かを判定する。前述のように、スタビライザ制御系に異常が発生していない場合について説明を続けると、スタビライザ用ECU36はステップS22にて「No」と判定して、プログラムをステップS23に進める。
On the other hand, the
ステップS23においては、スタビライザ用ECU36は、回転角センサ34から相対回転角αを入力する。そして、スタビライザ用ECU36は、ステップS24にて、駆動回路38との協働により、相対回転角αに比例しかつ同相対回転角αを小さくする方向の回転トルクが発生されるように電動モータ25を駆動制御する。電動モータ25は、スタビライザバー21,22の捩れを伴ってスタビライザバー21,22間に生じている相対回転をなくす方向に、減速機構26を介してスタビライザバー21,22間に前記回転トルクを付与する。その結果、スタビライザバー21,22は、車両の旋回に伴うローリングを抑制する。
In step S <b> 23, the
前記ステップS24の処理後、スタビライザ用ECU36は、ステップS25にてフェイルフラグFALを“0”に設定する。そして、スタビライザ用ECU36はステップS28にて前記“0”に設定されたフェイルフラグFALを操舵アシスト用ECU35に出力して、ステップS29にてこのスタビライザ制御プログラムの実行を一旦終了する。
After the process of step S24, the
次に、スタビライザ制御系に異常が発生した場合について説明する。この場合、スタビライザ用ECU36は、ステップS22にて「Yes」すなわちスタビライザ制御系に異常が発生していると判定して、プログラムをステップS26に進める。ステップS26においては、スタビライザ用ECU36は、電動モータ25の作動を停止制御する。これにより、電動モータ25は、スタビライザバー21,22間に発生している相対回転角αを抑制するスタビライザバー21,22の回転駆動制御を停止するので、車両のロールに対する抑制力は減少する。そして、車両のロールの増加によりステアリング特性はアンダーステア化するために、左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数が、図6(A)の実線で示すスタビライザバー21,22の回転駆動制御に比べて、図6(A)の破線で示すように増加する。
Next, a case where an abnormality occurs in the stabilizer control system will be described. In this case, the
前記ステップS26の処理後、スタビライザ用ECU36は、ステップS27にてフェイルフラグFALを“1”に設定し、ステップS28にて前記“1”に設定されたフェイルフラグFALを操舵アシスト用ECU35に出力して、ステップS29にてこのスタビライザ制御プログラムの実行を一旦終了する。
After the process of step S26, the
このようにスタビライザ制御系に異常が発生して“1”に設定されたフェイルフラグFALが操舵アシスト用ECU35に出力されると、操舵アシスト用ECU35は図2のステップS14にて「No」と判定して、ステップS16の処理を実行する。
When the abnormality occurs in the stabilizer control system and the fail flag FAL set to “1” is output to the steering assist
ステップS16においては、操舵アシスト用ECU35は、ROM内に設けられている第2減衰制御量テーブルを参照して、操舵角速度θvに応じて変化する第2減衰制御量Tav2を計算して、減衰制御量Tavとして設定する。この第2減衰制御量テーブルは、図5に破線で示すように、操舵角速度θvの増加に従って増加する第2減衰制御量Tav1を記憶している。この第2減衰制御量Tav2は、前記電動モータ25によるスタビライザバー21,22の駆動制御の停止時に前記増加した減衰係数(図6(A)参照)を補償するために、図5の実線で示す第1減衰制御量Tav1に比べて前記増加した減衰係数に対応した量だけ、絶対値において小さな値に設定されている。なお、この第2減衰制御量テーブルを利用するのに代えて、操舵角速度θvに応じて変化する第2減衰制御量Tav2を関数により予め定義しておき、同関数を利用して第2減衰制御Tav2を計算するようにしてもよい。
In step S16, the steering assist
前記ステップS16の処理後、操舵アシスト用ECU35は、前述したステップS17の処理により、前記計算したアシストトルクTasから減衰制御量Tav(=Tav2)を減算した制御量Tas−Tavを用いて電動モータ15を駆動制御して、電動モータ15に制御量Tas−Tavに等しい回転トルクを発生させる。そして、この回転トルクにより、運転者による操舵ハンドル11の回動操作がアシストされる。前述のように、第2減衰制御量Tav2は、第1減衰制御量Tav1に比べて絶対値において小さな値に設定されているので、操舵ハンドル11の回動操作に対するアシスト量は、電動モータ25によってスタビライザバー21,22が駆動制御される場合に比べて増加する。
After the process of step S16, the steering assist
上記作動説明でも述べたように、上記第1実施形態においては、スタビライザ制御系に異常が発生して、電動モータ25によるスタビライザバー21,22の駆動制御が停止されると、車両のステアリング特性は、電動モータ25によるスタビライザバー21,22の駆動制御時に比べて、車両がロールし易くなることに伴ってアンダーステア化し、左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数が増加する。すなわち、減衰係数は図6(A)の実線から破線のように変化する。この場合、上記第1実施形態によれば、図2のステップS16の処理により、操舵角速度θvに応じて変化する減衰制御量Tavが、電動モータ25によるスタビライザバー21,22の駆動制御時に比べて、前記減衰係数の変化を補償する補償制御量だけ絶対値において小さな値に設定される。すなわち、減衰制御量Tavは図5の実線から破線のように変化する。その結果、操舵アシスト制御における減衰制御量Tavは図6(B)に破線で示すように減少し、前記減衰係数および減衰制御量Tavにステアリング系の摩擦を含めた総合的な摩擦係数が、図6(C)に実線で示すようにスタビライザ制御系の異常時と正常時とで同じになる。したがって、スタビライザ制御装置の異常に伴う減衰係数の変化による操舵ハンドル11の操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、スタビライザ制御系の正常時と全く同じ操舵フィーリングで操舵ハンドル11を操舵操作できる。
As described in the above description of the operation, in the first embodiment, when an abnormality occurs in the stabilizer control system and the drive control of the stabilizer bars 21 and 22 by the
なお、上記第1実施形態において、電動モータ25によるスタビライザバー21,22の駆動制御の停止時には、電動モータ25によるスタビライザバー21,22の駆動制御時に比べて、減衰制御量Tavを絶対値においてさらに小さく制御するようにしてもよい。すなわち、スタビライザ制御系の異常が検出されたときには、同異常が検出されないときに比べて、減衰制御量Tavが前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定されるようにしてもよい。
In the first embodiment, when the drive control of the stabilizer bars 21 and 22 by the
この場合には、操舵アシスト用ECU35は、図2のステップS16の括弧内に示すように、ROM内に設けられている第3減衰制御量テーブルを参照して、操舵角速度θvに応じて変化する第3減衰制御量Tav3を計算して、減衰制御量Tavとして設定すればよい。る。この第3減衰制御量テーブルは、図5に一点鎖線で示すように、操舵角速度θvの増加に従って増加する第3減衰制御量Tav3を記憶している。この第3減衰制御量Tav3は、同一の操舵角速度θvに対して、図5の破線で示す第2減衰制御量Tav2よりも絶対値においてさらに小さな値に設定されている。なお、この場合も、第3減衰制御量テーブルを利用するのに代えて、操舵角速度θvに応じて変化する第3減衰制御量Tav3を関数により予め定義しておき、同関数を利用して第3減衰制御Tav3を計算するようにしてもよい。
In this case, the steering assist
この変形例によれば、操舵アシスト制御における減衰制御量Tavは図6(B)に一点鎖線で示すようになり、前記減衰係数および減衰制御量Tavにステアリング系の摩擦を含めた総合的な摩擦係数が、図6(C)に一点鎖線で示すように前述したスタビライザ制御系の正常時に比べて小さくなる。したがって、運転者は、より小さな操舵力で操舵ハンドル11を回動操作できるようになる。一方、この場合、車両は不安定側に変化し、特に操舵ハンドル11を大きく操舵操作すると、車両は不安定となる。その結果、運転者は、操舵フィーリングの変化によって車両の異常を認知するようになる。 According to this modification, the damping control amount Tav in the steering assist control is shown by a one-dot chain line in FIG. 6B, and the total friction including the steering system friction is included in the damping coefficient and damping control amount Tav. The coefficient is smaller than that in the normal state of the stabilizer control system described above, as indicated by a one-dot chain line in FIG. Therefore, the driver can turn the steering handle 11 with a smaller steering force. On the other hand, in this case, the vehicle changes to an unstable side, and the vehicle becomes unstable especially when the steering handle 11 is largely steered. As a result, the driver recognizes the abnormality of the vehicle by the change of the steering feeling.
b.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について図面を用いて説明すると、図7は、第2実施形態に係る車両の制御装置を示している。この車両の制御装置は、上記第1実施形態のスタビライザ制御装置に代えて、サスペンション制御装置としてのショックアブソーバによる減衰力を制御する減衰力制御装置を備えている。この第2実施形態においても、電気制御装置を含むステアリング制御装置は上記第1実施形態と同様に構成されているが、ステアリング制御装置内の操舵アシスト用ECU35は、図8のアシスト制御プログラムを実行して電動モータ15を駆動制御する。
b. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 shows a vehicle control apparatus according to the second embodiment. The vehicle control device includes a damping force control device that controls a damping force by a shock absorber as a suspension control device, instead of the stabilizer control device of the first embodiment. Also in this second embodiment, the steering control device including the electric control device is configured in the same manner as in the first embodiment, but the steering assist
減衰力制御装置は、前後左右4輪のうちの1輪のみを代表して図示するように、ショックアブソーバ40とコイルスプリング50を備えている。ショックアブソーバ40は、車輪Wに接続されたロアアーム、ナックル等のばね下部材LAと、車体BD(ばね上部材)との間に介装されていて、シリンダ41の下端にてばね下部材LAに連結されるとともに、同シリンダ41に上下動可能に挿入されたピストンロッド42の上端にて車体BDに固定されている。コイルスプリング50はショックアブソーバ40と並列に設けられている。シリンダ41は、その内周面上を液密的に摺動するピストン43により上下室に区画されている。ピストン43には、電気アクチュエータを内蔵する可変絞り装置44が組み付けられている。可変絞り装置44は、シリンダ41の上下室間を連通させる連通路の開度を切り換える。
The damping force control device is provided with a
次に、可変絞り装置44を駆動制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、ショックアブソーバ40をソフトおよびハードのいずれか一方に選択する切り換えスイッチ61を備えている。この切り換えスイッチ61は、アブソーバ用電子制御ユニット(以下、単にアブソーバ用ECUという)62に接続されている。このアブソーバ用ECU62は、操舵アシスト用ECU35とも接続されており、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。アブソーバ用ECU62は、図示しない減衰力制御プログラムを実行することにより、駆動回路63を介して可変絞り装置44の連通路の開度を切り換えることによりショックアブソーバ40の減衰力をソフトまたはハードに選択的に切り換える。
Next, an electric control device that drives and controls the
上記のように構成した第2実施形態においては、運転者が切り換えスイッチ61を操作してソフトを選択すれば、アブソーバ用ECU62は、駆動回路63との協働により、可変絞り装置44を制御してシリンダ41の上下室間を連通させる連通路の開度を大きく設定する。これにより、ショックアブソーバ40の減衰力はソフトに設定される。また、運転者が切り換えスイッチ61を操作してハードを選択すれば、アブソーバ用ECU62は、駆動回路63との協働により、可変絞り装置44を制御してシリンダ41の上下室間を連通させる連通路の開度を小さく設定する。これにより、ショックアブソーバ40の減衰力はハード側に設定される。そして、この減衰力のソフトおよびハードの選択状態を表す選択信号は操舵アシスト用ECU35に出力される。
In the second embodiment configured as described above, if the driver operates the
操舵アシスト用ECU35は、このショックアブソーバ40の減衰力の制御と並行して、図8のアシスト制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。この図8のアシスト制御プログラムは、上記第1実施形態に係る図2のアシスト制御プログラムのステップS11,S14の処理をステップS31,S32の処理に変更したものである。ステップS31においては、上記第1実施形態のフェイルフラグFALの入力に代えて、アブソーバ用ECU62から減衰力選択信号を入力する。操舵トルクTr、操舵角θおよび車速Vを入力する点は、上記第1実施形態の場合と同じである。
In parallel with the control of the damping force of the
そして、操舵アシスト用ECU35は、ステップS32にて前記入力した減衰力選択信号がソフトおよびハードのいずれを表しているかを判定する。減衰力選択信号がソフトを表していれば、操舵アシスト用ECU35は、ステップS32にて「Yes」と判定して、上記実施形態と同様なステップS15,S17の処理を実行する。これらのステップS15,S17の処理により、操舵トルクTrおよび車速Vに応じて決定されたアシストトルクTasから操舵角速度θvに応じて決定された第1減衰制御量Tav1を減算した制御量Tas−Tav(=Tas−Tav1)に対応したアシストトルクが、操舵ハンドル11の回動操作に対して付与される。
Then, the steering assist
また、減衰力選択信号がハードを表していれば、操舵アシスト用ECU35は、ステップS32にて「No」と判定して、上記実施形態と同様なステップS16,S17の処理を実行する。これらのステップS16,S17の処理により、操舵トルクTrおよび車速Vに応じて決定されたアシストトルクTasから操舵角速度θvに応じて決定された第2減衰制御量Tav2を減算した制御量Tas−Tav(=Tas−Tav2)に対応したアシストトルクが、操舵ハンドル11の回動操作に対して付与される。ただし、この第2減衰制御量Tav2は、第1減衰制御量Tav1に比べて、ショックアブソーバ40の減衰力の増加によって、左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の増加を補償する分だけ絶対値において小さな値である。
If the damping force selection signal indicates hardware, the steering assist
このような第2実施形態に係る車両の制御装置においては、ショックアブソーバ40の減衰力がソフトからハードに切り換えられると、車両のロール応答による左右前輪FW1,FW2のコーナリングフォースの発生遅れが抑制され、左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数は、図9の実線から破線の変化で示すように増加する。一方、操舵アシストにおける減衰制御量Tavは、前述のように、前記減衰力の切り換えに連動して、第1減衰制御量Tav1から第2減衰制御量Tav2に変更される(図5の実線および破線を参照)。すなわち、ショックアブソーバ40の減衰力がハードになると、操舵アシストにおける減衰制御量Tavは、ショックアブソーバ40の減衰力がソフトの場合に比べて、絶対値の小さな値に設定される。
In such a vehicle control apparatus according to the second embodiment, when the damping force of the
したがって、ショックアブソーバ40の減衰力がソフト(低い側)からハード(高い側)に切り換えられても、操舵アシストにおける減衰制御量Tavが、ショックアブソーバ40の減衰力の変更に伴う左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の増加分だけ、図9(B)の実線から破線の変化で示すように大きな値から小さな値に変更される。そして、図9(C)に実線で示すように、前記減衰係数および減衰制御量Tavにステアリング系の摩擦を含めた総合的な摩擦係数が、ショックアブソーバ40の減衰力が変化しても同じになる。その結果、ショックアブソーバ40の減衰力の変化に伴う前記減衰係数の変化による操舵ハンドル11の操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、運転者は常に同じ操舵フィーリングで操舵ハンドル11を操舵操作できる。
Accordingly, even if the damping force of the
なお、上記第2実施形態において、ショックアブソーバ40の減衰力をハード(高い側)に設定した場合には、減衰制御量Tavを絶対値においてさらに小さく制御するようにしてもよい。この場合には、操舵アシスト用ECU35は、図8のステップS16の括弧内に示すように、ROM内に設けられている第3減衰制御量テーブルを参照して、操舵角速度θvに応じて変化する第3減衰制御量Tav3を計算して、減衰制御量Tavとして設定すればよい。この第3減衰制御量Tav3は、同一の操舵角速度θvに対して第2減衰制御量Tav2よりも絶対値においてさらに小さな値に設定されている(図5参照)。
In the second embodiment, when the damping force of the
この変形例によれば、操舵アシストにおける減衰制御量は、図9(B)の一点鎖線で示すように前記破線の場合よりもさらに小さくなり、前記減衰係数および減衰制御量Tavにステアリング系の摩擦を含めた総合的な摩擦係数が、図9(C)に一点鎖線で示すように上記第2実施形態の場合よりもさらに小さくなる。その結果、ショックアブソーバ40の減衰力の切り換えにより得られる車両の運転特性の変化と同一方向の変化を示す運転特性が得られるようになり、運転者の意思が反映される。すなわち、ショックアブソーバ40の減衰力を小さな値から大きな値へ変更した場合(ラグジュアリからスポーティな状態に変更した場合)には、ステアリング系のダンピングが抑制されて応答性の速いステアリング伝達特性が実現される。
According to this modification, the damping control amount in the steering assist is further smaller than that of the broken line as shown by the one-dot chain line in FIG. 9B, and the steering system friction is reduced to the damping coefficient and damping control amount Tav. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 9 (C), the overall friction coefficient including is further smaller than in the case of the second embodiment. As a result, a driving characteristic showing a change in the same direction as the change in the driving characteristic of the vehicle obtained by switching the damping force of the
また、上記第2実施形態においては、ショックアブソーバ40の減衰力をソフトとハードの2段階に切り換えるようにしたが、3段階以上に切り換えるようにしてもよい。この場合、減衰力がソフト側(小さい側)からハード側(大きい側)に切り換えられるに従って、操舵アシストにおける減衰制御量Tavを絶対値の小さな値に設定するとよい。また、図7に破線で示すように、車速、前後加速度、ヨーレート、横加速度、ロールなどの車両の運動状態量を検出する運動状態量センサ64を設け、アブソーバ用ECU62が、運動状態量センサ64によって検出された車両の運動状態量に応じて、ショックアブソーバ40の減衰力を切り換え制御するようにしてもよい。この場合も、アブソーバ用ECU62は、ショックアブソーバ40の減衰力の切り換え状態を表す減衰力選択信号を操舵アシスト用ECU35に出力する。そして、操舵アシスト用ECU35は、供給される減衰力選択信号によって表されるショックアブソーバ40の減衰力が大きくなるに従って、操舵アシストにおける減衰制御量Tavを絶対値の小さな値に設定するとよい。
Further, in the second embodiment, the damping force of the
c.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について図面を用いて説明すると、図10は、第3実施形態に係る車両の制御装置を示している。この車両の制御装置は、上記第1実施形態のスタビライザ制御装置に代えて、サスペンション制御装置としての車高制御装置を備えている。この第3実施形態においても、電気制御装置を含むステアリング制御装置は上記第1実施形態と同様に構成されているが、ステアリング制御装置内の操舵アシスト用ECU35は、図11のアシスト制御プログラムを実行して電動モータ15を駆動制御する。
c. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 shows a vehicle control apparatus according to the third embodiment. This vehicle control device includes a vehicle height control device as a suspension control device instead of the stabilizer control device of the first embodiment. Also in this third embodiment, the steering control device including the electric control device is configured in the same manner as in the first embodiment, but the steering assist
車高制御装置は、前後左右4輪のうちの1輪のみを代表して図示するように、エアチャンバ71およびショックアブソーバ72を車輪Wと車体BDとの間に介装させている。エアチャンバ71には、電動ポンプ、給排バルブなどからなるエア給排装置73が接続されており、エアをエアチャンバ71に給排することにより車高が変更されるようになっている。
In the vehicle height control device, an
次に、エア給排装置73を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、切り換えスイッチ74および車高センサ75を備えている。切り換えスイッチ74は、車高をローおよびハイのいずれ一方に選択するために運転者によって操作されるものである。車高センサ75は、車輪W位置における車体BDの路面からの高さ(すなわち車高)を検出する。切り換えスイッチ74および車高センサ75は、車高用電子制御ユニット(以下、単に車高用ECUという)76に接続されている。この車高用ECU76は、操舵アシスト用ECU35とも接続されており、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。車高用ECU76は、図示しない車高制御プログラムを実行することにより、駆動回路77を介してエア給排装置73を制御して、車高をローまたはハイに選択的に切り換える。
Next, an electric control device that controls the air supply /
上記のように構成した第3実施形態においては、運転者が切り換えスイッチ74を操作してローを選択すれば、車高用ECU76は、車高センサ75によって検出される車高がローに対応した値になるようにエア給排装置73を制御する。具体的には、駆動回路77を介してエア給排装置73を制御し、エアチャンバ71のエアを排出して、車高センサ75によって検出される車高がローに対応した値になるように車高を低下させる。また、運転者が切り換えスイッチ74を操作してハイを選択すれば、車高用ECU76は、駆動回路77を介してエア給排装置73を制御してエアチャンバ71にエアを供給して、車高センサ75によって検出される車高がハイに対応した値になるまで車高を上昇させる。また、車高用ECU76は、車高のローまたはハイを表す車高選択信号を操舵アシスト用ECU35に出力する。
In the third embodiment configured as described above, if the driver operates the
操舵アシスト用ECU35は、この車高制御と並行して、図11のアシスト制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。この図11のアシスト制御プログラムは、上記第1実施形態に係る図2のアシスト制御プログラムのステップS11,S14の処理をステップS41,S42の処理に変更したものである。ステップS41においては、上記第1実施形態のフェイルフラグFALの入力に代えて、車高用ECU76から車高選択信号を入力する。操舵トルクTr、操舵角θおよび車速Vを入力する点は、上記第1実施形態の場合と同じである。
In parallel with the vehicle height control, the steering assist
そして、操舵アシスト用ECU35は、ステップS42にて前記入力した車高選択信号がローおよびハイのいずれを表しているかを判定する。車高選択信号がローを表していれば、操舵アシスト用ECU35は、ステップS42にて「Yes」と判定して、上記実施形態と同様なステップS15,S17の処理を実行する。これらのステップS15,S17の処理により、操舵トルクTrおよび車速Vに応じて決定されたアシストトルクTasから操舵角速度θvに応じて決定された第1減衰制御量Tav1を減算した制御量Tas−Tav(=Tas−Tav1)に対応したアシストトルクが、操舵ハンドル11の回動操作に対して付与される。
Then, the steering assist
また、車高選択信号がハイを表していれば、操舵アシスト用ECU35は、ステップS42にて「No」と判定して、上記第1実施形態と同様なステップS16,S17の処理を実行する。これらのステップS16,S17の処理により、操舵トルクTrおよび車速Vに応じて決定されたアシストトルクTasから操舵角速度θvに応じて決定された第2減衰制御量Tav2を減算した制御量Tas−Tav(=Tas−Tav2)に対応したアシストトルクが、操舵ハンドル11の回動操作に対して付与される。ただし、この第2減衰制御量Tav2は、第1減衰制御量Tav1に比べて、車高の増加によって、左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の増加を補償する分だけ絶対値において小さな値である。
If the vehicle height selection signal indicates high, the steering assist
このような第3実施形態に係る車両の制御装置においては、車高がローからハイに切り換えられると、車両の旋回時のロールが大きくなり、車両の操舵特性がアンダーステア化し、左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数は、図12(A)の実線から破線の変化で示すように増加する。一方、操舵アシストにおける減衰制御量Tavは、前述のように、前記減衰力の切り換えに連動して、第1減衰制御量Tav1から第2減衰制御量Tav2に変更される(図5の実線および破線を参照)。すなわち、車高がハイになると、操舵アシストにおける減衰制御量Tavは、車高がローの場合に比べて、絶対値の小さな値に設定される。 In such a vehicle control apparatus according to the third embodiment, when the vehicle height is switched from low to high, the roll when the vehicle turns increases, the steering characteristics of the vehicle become understeer, and the left and right front wheels FW1, FW2 The damping coefficient for the rotational movement around the kingpin axis increases as shown by the change from the solid line to the broken line in FIG. On the other hand, as described above, the damping control amount Tav in the steering assist is changed from the first damping control amount Tav1 to the second damping control amount Tav2 in conjunction with the switching of the damping force (the solid line and the broken line in FIG. 5). See). That is, when the vehicle height becomes high, the attenuation control amount Tav in the steering assist is set to a value having a smaller absolute value than when the vehicle height is low.
したがって、車高がローからハイに切り換えられても、操舵アシストにおける減衰制御量Tavが、車高の変更に伴う左右前輪FW1,FW2のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の増加分だけ、図12(B)の実線から破線の変化で示すように大きな値から小さな値に変更される。そして、図12(C)に実線で示すように、前記減衰係数および減衰制御量Tavにステアリング系の摩擦を含めた総合的な摩擦係数が、車高が変化しても同じになる。その結果、車高の変化に伴う前記減衰係数の変化による操舵ハンドル11の操舵フィーリングへの影響をなくすことができ、運転者は常に同じ操舵フィーリングで操舵ハンドル11を操舵操作できる。 Therefore, even when the vehicle height is switched from low to high, the damping control amount Tav in the steering assist is shown by the increase in the attenuation coefficient with respect to the rotational motion around the kingpin axis of the left and right front wheels FW1, FW2 due to the change in the vehicle height. The value is changed from a large value to a small value as shown by the change from the solid line to the broken line in FIG. Then, as shown by a solid line in FIG. 12C, the overall friction coefficient including the steering system friction in the damping coefficient and damping control amount Tav becomes the same even if the vehicle height changes. As a result, it is possible to eliminate the influence on the steering feeling of the steering handle 11 due to the change in the attenuation coefficient accompanying the change in the vehicle height, and the driver can always steer the steering handle 11 with the same steering feeling.
なお、上記第3実施形態において、車高をハイに設定した場合には、減衰制御量Tavを絶対値においてさらに小さく制御するようにしてもよい。この場合には、操舵アシスト用ECU35は、図11のステップS16の括弧内に示すように、ROM内に設けられている第3減衰制御量テーブルを参照して、操舵角速度θvに応じて変化する第3減衰制御量Tav3を計算して、減衰制御量Tavとして設定すればよい。この第3減衰制御量Tav3は、同一の操舵角速度θvに対して第2減衰制御量Tav2よりも絶対値においてさらに小さな値に設定されている(図5参照)。
In the third embodiment, when the vehicle height is set to high, the attenuation control amount Tav may be controlled to be smaller in absolute value. In this case, the steering assist
この変形例によれば、操舵アシストにおける減衰制御量は、図12(B)の一点鎖線で示すように前記破線の場合よりもさらに小さくなり、前記減衰係数および減衰制御量Tavにステアリング系の摩擦を含めた総合的な摩擦係数が、図12(C)に一点鎖線で示すように上記第3実施形態の場合よりもさらに小さくなる。これによれば、車高のハイ側への切り換えにより、車高の状態に対応した車両の安定性を車両の操舵を通じて運転者に意識させることができる。すなわち、車高が高い状態では車両は不安定であり、またステアリング系のダンピングが低下されるので、運転者は操舵ハンドル11の操舵操作により車両が高い車高により不安定状態であることを認識できる。
According to this modified example, the damping control amount in the steering assist is further smaller than that of the broken line as shown by the one-dot chain line in FIG. 12B, and the steering system friction is reduced to the damping coefficient and damping control amount Tav. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 12 (C), the overall friction coefficient including is smaller than in the case of the third embodiment. According to this, by switching the vehicle height to the high side, the driver can be made aware of the stability of the vehicle corresponding to the vehicle height state through the steering of the vehicle. That is, when the vehicle height is high, the vehicle is unstable, and the damping of the steering system is reduced. Therefore, the driver recognizes that the vehicle is unstable due to the high vehicle height by the steering operation of the
また、上記第3実施形態においては、車高をローとハイの2段階に切り換えるようにしたが、3段階以上に切り換えるようにしてもよい。この場合、車高がロー側(低い側)からハイ側(高い側)に切り換えられるに従って、操舵アシストにおける減衰制御量Tavを絶対値の小さな値に設定するとよい。また、図10に破線で示すように、車速、ヨーレート、横加速度、ロールなどの車両の運動状態量を検出する運動状態量センサ78を設け、車高用ECU76が、運動状態量センサ78によって検出された車両の運動状態量に応じて、車高を切り換え制御するようにしてもよい。この場合も、車高用ECU76は、車高の切り換え状態を表す車高選択信号を操舵アシスト用ECU35に出力する。そして、操舵アシスト用ECU35は、供給される車高選択信号によって表される車高が高くなるに従って、操舵アシストにおける減衰制御量Tavを絶対値の小さな値に設定するとよい。
In the third embodiment, the vehicle height is switched between two levels of low and high, but may be switched to three or more levels. In this case, as the vehicle height is switched from the low side (low side) to the high side (high side), the damping control amount Tav in the steering assist may be set to a value with a small absolute value. Further, as indicated by a broken line in FIG. 10, a motion state quantity sensor 78 for detecting a motion state quantity of the vehicle, such as a vehicle speed, a yaw rate, a lateral acceleration, and a roll, is provided. The vehicle height may be switched and controlled in accordance with the amount of motion state of the vehicle. Also in this case, the
c.その他の変形例
さらに、本発明は上記第1ないし第3実施形態、ならびにそれらの変形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形例を採用することができる。
c. Other Modifications Furthermore, the present invention is not limited to the first to third embodiments and the modifications, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention.
例えば、上記第1ないし第3実施形態では、ステアリング制御装置と、スタビライザ制御装置、ショックアブソーバ40の減衰力制御装置または車高制御装置とをそれぞれ独立して組み合わせた車両の制御装置について説明した。しかし、ステアリング制御装置、スタビライザ制御装置、減衰力制御装置および車高制御装置を全て備えた車両の制御装置において、ステアリング制御装置の操舵アシスト制御における減衰制御量Tavを、スタビライザ制御装置、減衰力制御装置および車高制御装置の制御状態の組み合わせにより上記第1ないし第3実施形態のように変更制御するようにしてもよい。
For example, in the first to third embodiments, the vehicle control device has been described in which the steering control device, the stabilizer control device, the damping force control device for the
また、上記第1ないし第3実施形態においては、ラックバー14を電動モータ15で駆動することにより、操舵ハンドル11の操舵操作をアシストするようにした。しかし、これに代えて、ステアリングシャフト12を軸線周りに駆動することにより、操舵ハンドル11の操舵操作をアシストするようにしてもよい。この場合、図1,7,10に破線で示すように、電動モータ81をステアリングシャフト12に組み付けて、電動モータ81の回転を減速器82を介してステアリングシャフト12に伝達して同シャフト12を軸線周りに駆動するようにすればよい。なお、この場合の減速器82は、小歯車と大歯車の組み合わせ、遊星歯車機構などからなる減速ギヤ機構を利用するとよい。
Further, in the first to third embodiments, the steering operation of the steering handle 11 is assisted by driving the
11…操舵ハンドル、12…ステアリングシャフト、14…ラックバー、15,25…電動モータ、21,22…スタビライザバー、31…操舵トルクセンサ、32…操舵角センサ、33…車速センサ、34…回転角センサ、35…操舵アシスト用電子制御ユニット(操舵アシスト用ECU)、36…スタビライザ用電子制御ユニット(スタビライザ用ECU)、40…ショックアブソーバ、61…切り換えスイッチ、62…アブソーバ用電子制御ユニット(アブソーバ用ECU)、71…エアチャンバ、74…切り換えスイッチ、75…車高センサ、76…車高用電子制御ユニット(車高用ECU)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ステアリング制御装置内に、
操舵ハンドルの操舵操作に応じた転舵輪の転舵をアシストする電気アクチュエータと、
操舵ハンドルに付与される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記検出された操舵トルクに応じて変化するアシストトルクを決定するアシストトルク決定手段と、
操舵ハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
前記検出された操舵角速度に応じて変化するとともにサスペンション制御装置の制御状態に応じて変化する減衰制御量を決定する減衰制御量決定手段と、
前記決定されたアシストトルクに前記決定された減衰制御量を加味した制御量に応じて前記電気アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを設けたことを特徴とする車両の制御装置。 In a vehicle control device including a suspension control device and a steering control device,
In the steering control device,
An electric actuator that assists in turning the steered wheels according to the steering operation of the steering wheel;
Steering torque detection means for detecting steering torque applied to the steering wheel;
An assist torque determining means for determining an assist torque that changes according to the detected steering torque;
Steering angular velocity detection means for detecting the steering angular velocity of the steering handle;
An attenuation control amount determining means for determining an attenuation control amount that changes in accordance with the detected steering angular velocity and changes in accordance with a control state of the suspension control device;
A vehicle control apparatus comprising drive control means for driving and controlling the electric actuator in accordance with a control amount obtained by adding the determined attenuation control amount to the determined assist torque.
サスペンション制御装置内にサスペンション制御装置の異常を検出する異常検出手段を設けるとともに、
前記減衰制御量決定手段は、前記異常検出手段によってサスペンション制御装置の異常が検出されたときと検出されないときとで、前記減衰制御量を異なる値に設定するものである車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
While providing an abnormality detection means for detecting an abnormality of the suspension control device in the suspension control device,
The damping control amount determining means sets the damping control amount to a different value depending on whether an abnormality of the suspension control device is detected by the abnormality detecting means or not.
前記異常検出手段は、サスペンション制御装置内に設けたスタビライザバーの捻り力を制御して車両のロールを抑制するためのスタビライザ制御装置の異常を検出するものであり、
前記減衰制御量決定手段は、前記異常検出手段によってスタビライザ制御装置の異常が検出されたときには、同異常が検出されないときに比べて、前記減衰制御量を、前記異常に伴う転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の変化を補償するための補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定するものである車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 2,
The abnormality detection means detects an abnormality of the stabilizer control device for controlling the twisting force of the stabilizer bar provided in the suspension control device to suppress the roll of the vehicle,
The damping control amount determining means is configured to set the damping control amount around the kingpin axis of the steered wheels when the abnormality is detected by the abnormality detecting means, compared to when the abnormality is not detected. A control apparatus for a vehicle that sets a compensation control amount for compensating for a change in the damping coefficient with respect to the rotational motion of the vehicle or a value changed by a control amount larger than the compensation control amount.
サスペンション制御装置は、ショックアブソーバによる減衰力を変更制御する減衰力制御手段を含み、
前記減衰制御量決定手段は、前記ショックアブソーバの減衰力が高いときには、同減衰力が低いときに比べて、前記減衰制御量を、前記減衰力の増加に伴う転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の変化を補償するための補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定するものである車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The suspension control device includes damping force control means for changing and controlling the damping force by the shock absorber,
When the damping force of the shock absorber is high, the damping control amount determining means determines the damping control amount as a rotational motion around the kingpin axis of the steered wheel as the damping force increases, compared to when the damping force is low. A control apparatus for a vehicle, which is set to a value that is changed by a compensation control amount for compensating a change in an attenuation coefficient with respect to or a control amount that is larger than the compensation control amount.
サスペンション制御装置は、車高を変更制御する車高制御手段を含み、
前記減衰制御量決定手段は、前記車高が高いときには、同車高が低いときに比べて、前記減衰制御量を、前記車高の増加に伴う転舵輪のキングピン軸周りの回転運動に対する減衰係数の変化を補償するための補償制御量または前記補償制御量よりも大きな制御量だけ変更した値に設定するものである車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1,
The suspension control device includes vehicle height control means for changing and controlling the vehicle height,
When the vehicle height is high, the damping control amount determining means sets the damping control amount to a damping coefficient with respect to the rotational motion around the kingpin axis of the steered wheels as the vehicle height increases. A control apparatus for a vehicle, which is set to a value that is changed by a compensation control amount for compensating for a change in the amount or a control amount that is larger than the compensation control amount.
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