JP2007176457A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車輪Aに加わる力を時系列的に検出する手段(S1,2)と、時系列的に検出した力の所定の周波数範囲の成分を濾波する濾波手段(S3)と、濾波した成分が、所定の基準値より大であるか否かにより、車両の走行状態を判定する判定手段(S5)とを備え、判定した走行状態に応じて、車両の動作を制御する車両制御装置。時系列的に検出した力(S1,2)の周波数特性を演算し(S2)、演算した周波数特性に基づき、周波数範囲及び基準値を演算する手段1と、その演算した周波数範囲及び基準値により、濾波手段(S3)が濾波する周波数範囲、及び判定手段1の基準値を更新する更新手段1とを備えている。
【選択図】図3
Description
しかし、実際には、タイロッド軸力の周波数特性が車両の走行状態以外の要因によっても変化する為、車両の走行状態を誤判定する虞があるという問題がある。
図1は、本発明に係る車両制御装置の実施の形態を備えた電動パワーステアリング装置の構成を示す模式図である。この電動パワーステアリング装置は、例えば舵取りの為の操舵輪27(操舵部材)と、操舵輪27の操舵に応じて駆動される操舵補助用のモータ6と、モータ6の回転を減速歯車機構17を介してタイロッド23,23に伝える伝動手段24と、モータ6の駆動回路5を制御する車両制御装置1とを備えている。
伝動手段24は、入力軸26に図示しないトーションバーを介して連結される出力軸29と、出力軸29にユニバーサルジョイントを介して連結される連結軸30とを備えている。また、連結軸30にユニバーサルジョイントを介して連結されるピニオン軸31と、ピニオン軸31のピニオンに噛合するラック歯を有し、左右の操向輪A,Aにタイロッド23,23及びナックルアーム22,22を介して連結されるラック軸32とを備えている。
タイロッド23,23の少なくとも一方には、車輪Aに加わる力を、タイロッド23に歪みを生じさせる軸力として時系列的に検出する軸力センサ(ストレンゲージ)10が設けられ、軸力センサ10が検出した軸力信号は、車両制御装置1に与えられる。
減速歯車機構17は、モータ6の出力軸に繋がるウォームと、出力軸29の途中に嵌合されるウォームホイールとを備えており、モータ6の回転をウォーム及ウォームホイールから出力軸29に伝達するように構成してある。
軸力センサ10が検出した軸力信号が、インタフェース11によりサンプリングされ、サンプリングされた軸力値が、車両制御装置1内の制御部8に与えられる。
但し、車両が安定走行しているときにも、車両が低μ路走行又は不安定走行しているときに出現する20Hz及び45Hz付近のピークが僅かに出現する。
但し、車両のタイヤの種類及びサイズ、温度及び路面の状態(アスファルト、コンクリート、乾燥、水濡れ等)等により、車両の走行状態により振動レベルが顕著に上昇する周波数範囲、ピークの位置及び振動レベルが異なることが分かっている。
尚、車両のタイヤの種類など走行前に取得可能なパラメータは、入力部33からインタフェース34を介して入力することが可能であり、入力された判定パラメータは、制御部8を通じてメモリ(記憶する手段)9に記憶更新される。
制御部8は、車両が不安定走行中であると判定したときは、その判定結果を、警告を表示する警告部28と、図示しない車輪の制動装置へ与え、車輪がロックしないように制御する。
この電動パワーステアリング装置の電源は、電源スイッチ回路2を通じてバッテリーBから与えられる。
制御部8は、起動時にパラメータTを初期化するものとする。
制御部8は、走行状態の判定制御では、先ず、軸力センサ10が検出し、インタフェース11によりサンプリングされた軸力値を読み込み(S1)、過去N点(N;自然数)の読込んだデータから周波数解析を行う(S2)。次いで、読込んだ軸力値を、判定パラメータである周波数範囲f1〜f2[Hz](本実施の形態ではf1=10,f2=55)の成分をディジタルのバンドパスフィルタにより抽出する(S3)。尚、本実施の形態では、バンドパスフィルタは、ソフトウェアにより構成しているが、ハードウェアにより構成しても良い。
制御部8は、演算した移動平均値が、判定レベル以上であれば(S5;YES)、低μ路を走行中、或いはタイヤ(車輪)が滑って、車両が不安定走行していると判定し、低μ路走行判定フラグをセットする(S6)。この後、必要なら警告部8及び制動装置へ警告信号を出力してリターンする。移動平均値が判定レベル以上でなければ(S5;NO)、ウェット路走行判定パラメータである周波数範囲f3〜f4[Hz](本実施の形態ではf3=10,f4=55)の成分を抽出し(S8)、前記と同様の処理によりウェット路かどうかを判定する(S9)。尚、図3で、砂利路等、他の走行状態を判定する処理も同様に追加しても良い。
制御部8は、読込んだ軸力値が、所定軸力値以下であれば(S13;YES)、操舵角度センサ18が検出し、インタフェース19によりサンプリングされた操舵角を読込み(S15)、次いで、前回に読込んだ操舵角との差から操舵角速度を演算する(S17)。
制御部8は、次に、加算したパラメータTが、周波数解析(S31)に必要な軸力データの個数である所定値に達しているか否かを判定する(S25)。この所定値は、例えば、図4に示すように、100Hz迄の周波数スペクトルを求める場合には、200/秒以上であれば良い。
この際、車両が安定走行しているときにも、車両が不安定走行しているときに出現する20Hz及び45Hz付近のピークが僅かに出現することから、それらのピーク位置を求め、求めたピーク位置と、メモリ9に記憶されているピーク位置とのずれに応じて、補正判定パラメータである補正周波数範囲を演算する。また、この周波数範囲の振動レベルの平均値を演算し、演算した平均値と、メモリ9に記憶されている振動レベルの平均値との差に応じて、補正判定パラメータである振動レベルの補正基準値を演算する。
尚、上述した実施の形態では、電動パワーステアリング装置に備わる車両制御装置について記述したが、油圧式のパワーステアリング装置、又は操舵部材と転舵機構とが機械的に分離された車両用操舵装置等に備わる車両制御装置においても、同様のことが可能であるのは言うまでもない。
Claims (2)
- 車輪に加わる力を時系列的に検出する手段と、該手段が時系列的に検出した力の所定の周波数範囲の成分を濾波する濾波手段と、該濾波手段が濾波した成分が、所定の基準値より大であるか否かにより、車両の走行状態を判定する判定手段とを備え、該判定手段が判定した走行状態に応じて、車両の動作を制御する車両制御装置であって、
前記力の周波数特性を演算する手段と、該手段が演算した周波数特性に基づき、前記周波数範囲及び基準値を演算する手段と、該手段が演算した周波数範囲及び基準値により、前記濾波手段が濾波する周波数範囲、及び前記判定手段の基準値を更新する更新手段とを備えることを特徴とする車両制御装置。 - 前記濾波手段が濾波する為の周波数範囲、及び前記判定手段が判定する為の基準値を入力する手段と、該手段が入力した周波数範囲及び基準値を記憶する手段とを更に備え、該手段が記憶する周波数範囲及び基準値を、前記濾波手段が濾波する周波数範囲、及び前記判定手段の基準値とするように構成してある請求項1記載の車両制御装置。
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