JP2018161943A - 車両の減速時姿勢制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低車速での減速時における意図しない操舵角の変化を操舵アシストトルクによって抑制することにより、車両の不自然な偏向による姿勢変化及びステアリングホイールの不必要な回転を低減すること。【解決手段】操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置12と、電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、を有し、制御装置は、車両18が制動により減速し車速Vが低車速の基準値以下であるときには、車両の減速度Gxbが減速の基準値未満の値から減速の基準値以上の値になったときの操舵角θを基準操舵角として、現在の操舵角を基準操舵角に近づけるための保舵トルクを演算し、アシストトルクが操安アシストトルクと保舵トルクとの和になるように電動パワーステアリング装置を制御する車両の減速時姿勢制御装置10。【選択図】図1
Description
本発明は、操舵アシストトルクを制御可能なパワーステアリング装置を備えた車両の減速時の姿勢を制御する装置に係る。
自動車などの車両が轍路(路面に轍がある道路)を走行する際には、路面の横方向の傾斜に起因する転舵力によって転舵輪の舵角が変化されることにより、運転者が意図しない方向へ車両が偏向し、ステアリングホイールが不必要に回転することがある。操舵アシストトルクを制御可能なパワーステアリング装置を備えた車両において、車両が轍路を走行する際における車両の偏向を防止する手段として、路面の横方向の傾斜に起因する転舵力に対抗する反力トルクをパワーステアリング装置により発生させることが考えられる。
例えば、下記の特許文献1には、車両のヨーレート又は横加速度及び操舵角速度に基づいて車両の挙動変化を抑制する補助反力トルクを演算し、電動パワーステアリング装置により補助反力トルクを発生させるよう構成された車両の姿勢制御装置が記載されている。この種の姿勢制御装置によれば、補助反力トルクが発生されない場合に比して、車両が轍路を走行する際における車両の姿勢変化を低減することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記特許文献1に記載された姿勢制御装置においては、車両の姿勢変化に起因して車両のヨーレート又は横加速度が発生し操舵角速度が発生することが前提とされている。そのため、車両の姿勢変化が発生し始めた段階から車両の姿勢変化を効果的に抑制することはできず、車両の乗員が車両の不自然な偏向による姿勢変化及びステアリングホイールの不必要な回転に違和感を覚えることが避けられない。
しかし、上記特許文献1に記載された姿勢制御装置においては、車両の姿勢変化に起因して車両のヨーレート又は横加速度が発生し操舵角速度が発生することが前提とされている。そのため、車両の姿勢変化が発生し始めた段階から車両の姿勢変化を効果的に抑制することはできず、車両の乗員が車両の不自然な偏向による姿勢変化及びステアリングホイールの不必要な回転に違和感を覚えることが避けられない。
一般に、運転者が制動により車両を減速させて停止させようとするような状況においては、運転者は積極的には操舵せず、ステアリングホイールに対する把持力を低下させることが多い。そのため、轍路における低車速での減速時には、車両の乗員が車両の不自然な偏向による姿勢変化及びステアリングホイールの不必要な回転に違和感を覚え易い。
本発明の主要な課題は、低車速での減速時における意図しない操舵角の変化を操舵アシストトルクによって抑制することにより、車両の乗員が車両の不自然な偏向による姿勢変化及びステアリングホイールの不必要な回転に違和感を覚える虞を低減することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、転舵輪(20FL、20FR)の転舵を補助する操舵アシストトルク(Ta)を発生するよう構成されたパワーステアリング装置(12)と、操安アシストトルク(Tat)を演算し、アシストトルクが操安アシストトルクになるようにパワーステアリング装置を制御するよう構成された制御装置(16)と、を有する車両の減速時姿勢制御装置(10)が提供される。
本発明によれば、転舵輪(20FL、20FR)の転舵を補助する操舵アシストトルク(Ta)を発生するよう構成されたパワーステアリング装置(12)と、操安アシストトルク(Tat)を演算し、アシストトルクが操安アシストトルクになるようにパワーステアリング装置を制御するよう構成された制御装置(16)と、を有する車両の減速時姿勢制御装置(10)が提供される。
制御装置(16)は、車両(18)が制動により減速し車速(V)が低車速の基準値(Vc)以下であるときには、車両の減速度(Gxb)が減速の基準値(Gxbc)未満の値から減速の基準値以上の値になったときの操舵角(θ)を基準操舵角(θre)として、現在の操舵角を基準操舵角に近づけるための保舵トルク(Tsk)を演算し、アシストトルクが操安アシストトルクと保舵トルクとの和(Tat+Tsk)になるようにパワーステアリング装置を制御するよう構成される。
上記の構成によれば、車両が制動により減速し車速が低車速の基準値以下であるときには、車両の減速度が減速の基準値未満の値から減速の基準値以上の値になったときの操舵角が基準操舵角とされる。更に、現在の操舵角を基準操舵角に近づけるための保舵トルクが演算され、アシストトルクが操安アシストトルクと保舵トルクとの和になるようにパワーステアリング装置が制御される。
よって、路面に轍があり左右の転舵輪の少なくとも一方に路面からの転舵力が作用するような状況において、当該転舵力により転舵輪の舵角が変化されることを、保舵トルクにより抑制することができる。従って、路面からの転舵力により転舵輪の舵角が変化されることに起因する車両の偏向及びステアリングホイールの回転を抑制し、車両の乗員が車両の不自然な偏向による姿勢変化及びステアリングホイールの不必要な回転に違和感を覚える虞を低減することができる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
[実施形態]
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の実施形態にかかる減速時姿勢制御装置10は、電動パワーステアリング(EPS)装置12と、これを制御する制御装置としての電子制御装置16と、を有し、車両18に適用されている。
図1に示されているように、車両18は、転舵輪である左右の前輪20FL、20FR及び非転舵輪である左右の後輪20RL、20RRを有している。前輪20FL及び20FRは、運転者によるステアリングホイール22の操作に応答して駆動される電動パワーステアリング装置12によりラックバー24及びタイロッド26L及び26Rを介して転舵される。ステアリングホイール22は、ステアリングシャフト28及びユニバーサルジョイント32を介して電動パワーステアリング装置12のピニオンシャフト34に接続されている。
なお、図1には示されていないが、左右の前輪20FL、20FR及び左右の後輪20RL、20RRのうちの駆動輪には、運転者の駆動操作などに応じてエンジンなどの駆動装置により発生される駆動力が付与され、車両18が駆動される。左右の前輪20FL、20FR及び左右の後輪20RL、20RRには、運転者の制動操作などに応じて制動装置により制動力が付与され、車両18が減速される。
実施形態においては、電動パワーステアリング装置12は、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置であり、電動機36と、電動機36の回転トルクをラックバー24の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構38とを有している。電動パワーステアリング装置12は、ハウジング40に対しラックバー24を駆動する力を発生することにより、左右の前輪20FL及び20FRの転舵を補助する操舵アシストトルクTaを発生するよう構成されている。
電動パワーステアリング装置12は、ラックバー24に駆動力を付与するようになっているが、例えばステアリングシャフト28にトルクを付与するよう構成されたコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置であってもよい。電子制御装置16による電動パワーステアリング装置12の制御については、後に詳細に説明する。
図2に示されているように、電子制御装置16は、操安アシストトルク演算部42、保舵トルク演算部44、運転者オーバーライド演算部46及び操舵アシストトルク制御部48を有している。なお、電子制御装置16は、CPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータであってよい。
実施形態においては、ステアリングシャフト28には、該ステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ50と、操舵トルクTsを検出する操舵トルクセンサ52とが設けられている。操舵トルクセンサ52はピニオンシャフト34に設けられていてもよい。図2に示されているように、操舵角θを示す信号を示す信号は、操安アシストトルク演算部42及び保舵トルク演算部44へ入力され、操舵トルクTを示す信号は、操安アシストトルク演算部42及び運転者オーバーライド演算部46へ入力される。なお、操舵角θ及び操舵トルクTsは、車両の左旋回方向への操舵の場合に正の値になる。
車両18には、操舵角速度θdを検出する操舵角速度センサ54及び車速Vを検出する車速センサ56が設けられており、操舵角速度θdを示す信号及び車速Vを示す信号も、操安アシストトルク演算部42及び保舵トルク演算部44へ入力される。なお、操舵角速度θdは操舵角θを時間微分することにより演算されてもよい。操舵角速度θdは操舵角θが車両の左旋回方向へ増大する場合に正の値になる。
更に、車両18には、車両の減速度Gxbを検出する減速度センサ58及びそれぞれ左右の前輪20FL及び20FRの対地キャンバ角φl及びφrを検出するキャンバ角センサ60FL及び60FRが設けられている。車両の減速度Gxbを示す信号及び対地キャンバ角φl及びφrを示す信号は、保舵トルク演算部44へ入力される。なお、車両の減速度Gxbは、車速Vを時間微分することにより演算されてもよい。対地キャンバ角φl及びφrは車両の前方へ見て右上がりの傾斜の場合に正の値になる。更に、図には示されていないが、保舵トルク演算部44には、圧力センサにより検出される制動装置のマスタシリンダ圧力Pmを示す信号も入力される。
キャンバ角センサ60FL及び60FRは、それぞれ左右の前輪20FL及び20FRの対地キャンバ角φl及びφrを検出するよう構成されている限り任意の構成の検出装置であってよい。対地キャンバ角を検出する装置の例が、例えば特開2008−260414号公報、特開平10−310042号公報及び特開2010−83212号公報に記載されている。
操安アシストトルク演算部42は、図5に示されたフローチャートに対応する制御プログラム(ROMに格納されている)に従って、運転者の操舵負担を軽減するための目標基本操舵アシストトルクTabを演算する。操安アシストトルク演算部42は、操舵角速度θd及び車速Vに基づいて操舵アシストトルクの減衰制御成分である目標減衰トルクTdtを演算し、操舵角θの絶対値及び車速Vに基づいて操舵アシストトルクの摩擦制御成分である目標摩擦トルクTftを演算する。更に、操安アシストトルク演算部42は、目標基本操舵アシストトルクTab、目標減衰トルクTdt及び目標摩擦トルクTftの和として操安アシストトルクTatを演算する。
保舵トルク演算部44は、左前輪20FL及び/又は右前輪20FRが路面から力を受けることに起因して車両18が偏向すること及びステアリングホイール22が回転することを抑制するための保舵トルクTskを演算する。保舵トルク演算部44においては、後述のように、左右の前輪20FL及び20FRについて、制動力の着力点のオフセットに起因する第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)が演算され、更にキャンバスラストに起因する第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)が演算される。
図8は、車両が水平の平坦路を直進走行する状況において車両が制動される場合における左右の前輪20FL及び20FRの平面図(A)及び背面図(B)である。左右の前輪20FL及び20FRの何れにおいても、制動力Fbはそれぞれ左右前輪の幅方向中央Wcl及びWcrに位置する接地点Pl及びPrに作用する。接地点Pl及びPrと路面Rにおけるキングピン軸Kpl及びKprとの間の距離は同一であるので、制動力に起因してキングピン軸Kpl及びKprの周りに作用するトルクTpl及びTprは大きさが同一で方向が逆である。よって、トルクTpl及びTprに起因してラックバー24に作用する軸力Fal及びFarも大きさが同一で方向が逆であるので、ステアリングシャフト28にはそれを回転させる駆動トルクは作用しない。
これに対し、図9は、車両が轍路を直進走行し右前輪側に右上がりの路面Rの傾斜Riがある状況において車両が制動される場合における左右の前輪20FL及び20FRの平面図(A)及び背面図(B)である。左前輪20FLの接地点Plは左前輪の幅方向中央Wclに位置するが、右前輪20FRの接地点Prは右前輪の幅方向中央Wcrよりも右側に位置する。接地点Prと路面におけるキングピン軸Kprとの間の距離は、接地点Plと路面におけるキングピン軸Kplとの間の距離よりも大きいので、制動力に起因してキングピン軸Kprの周りに作用するトルクTprは、キングピン軸Kplの周りに作用するトルクTplよりも大きい。よって、トルクTprに起因してラックバー24に作用する軸力Farは、トルクTplに起因してラックバー24に作用する軸力Falよりも大きいので、ステアリングシャフト28には時計周り方向の駆動トルクTbが作用する。この駆動トルクTbは第一の駆動トルクF(φr)である。
左右の前輪20FL及び20FRに制動力が作用することによる第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)は、それぞれ下記の式(1)及び(2)により表される。
F(φl)=Gxb・Rbf・Wl・Δl・φl …(1)
F(φr)=Gxb・Rbf・Wr・Δr・φr …(2)
F(φl)=Gxb・Rbf・Wl・Δl・φl …(1)
F(φr)=Gxb・Rbf・Wr・Δr・φr …(2)
なお、式(1)及び(2)において、Rbfは制動力の前輪配分比であり、Wl及びWrはそれぞれ左右の前輪20FL及び20FRの接地荷重である。接地荷重Wl及びWrは正の定数であってよいが、図には示されていない荷重センサにより検出される値であってもよい。Δlは、左前輪20FLの接地点Plと左前輪の幅方向中央Wclとの距離であり、Δrは、前輪20FRの接地点Prと右前輪の幅方向中央Wcrとの距離である。
キャンバスラストに起因して左右の前輪20FL及び20FRに作用する第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)は、それぞれ下記の式(3)及び(4)により表される。なお、式(3)及び(4)において、Csは正規化キャンバスラストであり、ξc及びξnはそれぞれ前輪のキャスタトレール及びニューマチックトレールである。
G(φl)=Cs・Wl・(ξc+ξn)・φl …(3)
G(φr)=Cs・Wr・(ξc+ξn)・φr …(4)
G(φl)=Cs・Wl・(ξc+ξn)・φl …(3)
G(φr)=Cs・Wr・(ξc+ξn)・φr …(4)
保舵トルク演算部44は図3に示された構成を有している。図3に示されているように、車速Vを示す信号は車速ゲイン演算ブロック62及び基準操舵角演算ブロック64へ入力される。車速ゲイン演算ブロック62は、車速Vが低車速域にあるときには正の大きい値であり、車速が中高車速域にあるとき及び車速が0であるときには0になるよう、車速ゲインKvを演算する。基準操舵角演算ブロック64は、図6に示されたフローチャートに対応する制御プログラム(ROMに格納されている)に従って、車速V、操舵角θ及び車両の減速度Gxbに基づいて基準操舵角θreを演算する。
基準操舵角θreを示す信号は、仮想ばね反力トルク演算ブロック66及び加算器68へ入力される。仮想ばね反力トルク演算ブロック66は、操舵角θが基準操舵角θreであるときには0であり、操舵角θが基準操舵角θreよりも大きいとき及び小さいには、それぞれ負の値及び正の値になるよう、仮想ばね反力トルクTspを演算する。仮想ばね反力トルクTspの絶対値は、操舵角θと基準操舵角θreとの差が大きいほど大きくなる。
加算器68は、操舵角θと基準操舵角θreとの差Δθ(=θ−θre)を演算し、操舵角の差Δθを示す信号は目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70へ入力される。目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70は、目標ダンパ操舵角速度θdtを演算する。目標ダンパ操舵角速度θdtの絶対値は、操舵角の差Δθの絶対値が大きいほど大きくなる。
目標ダンパ操舵角速度θdtを示す信号は加算器72へ入力される。加算器72は、目標ダンパ操舵角速度θdtと操舵角速度θdとの差Δθd(=θdt−θd)を演算し、操舵角速度の差Δθdを示す信号は増幅器74へ入力される。増幅器74は操舵角速度の差Δθdに仮想ダンパゲインKdp(正の定数)を乗算することにより、増幅された操舵角速度の差Kdp・Δθdを示す信号を出力する。
保舵トルク演算部44は、ゲート76L及び76Rを有している。ゲート76Lには車両の減速度Gxbを示す信号及び左前輪20FLの対地キャンバ角φlを示す信号が入力され、ゲート76Lは、減速度Gxbを示す信号及び対地キャンバ角φlを示す信号を随時第一の駆動トルク演算ブロック78Lへ出力する。同様に、ゲート76Rには車両の減速度Gxbを示す信号及び右前輪20FRの対地キャンバ角φrを示す信号が入力され、ゲート76Rは、減速度Gxbを示す信号及び対地キャンバ角φrを示す信号を随時第一の駆動トルク演算ブロック78Rへ出力する。
第一の駆動トルク演算ブロック78L及び78Rは、それぞれ上記式(1)及び(2)に従って第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)を演算する。第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)を示す信号は、加算器80へ入力され、加算器80の出力である左右前輪の第一の駆動トルクF(φ)(=F(φl)+F(φr))を示す信号は、加算器82へ入力される。
左前輪20FLの対地キャンバ角φlを示す信号及び右前輪20FRの対地キャンバ角φrを示す信号は、それぞれ第二の駆動トルク演算ブロック84L及び84Rにも入力される。第二の駆動トルク演算ブロック84L及び84Rは、それぞれ上記式(3)及び(4)に従って第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)を演算する。第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)を示す信号は、加算器86へ入力され、加算器86の出力である左右前輪の第二の駆動トルクG(φ)(=G(φl)+G(φr))を示す信号は、加算器82へ入力される。
加算器82の出力である第一の駆動トルクF(φ)及び第二の駆動トルクG(φ)の和F(φ)+G(φ)を示す信号は、キャンバゲイン演算ブロック88へ入力される。キャンバゲイン演算ブロック88は、和F(φ)+G(φ)が0であるときには0であり、和F(φ)+G(φ)の絶対値が大きいほど大きなるよう、キャンバゲインKc(正の値)を演算する。
車速ゲイン演算ブロック62により演算された車速ゲインKvを示す信号及び仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算された仮想ばね反力トルクTspを示す信号は、乗算器90へ入力される。車速ゲインKvを示す信号及び増幅器74により増幅された操舵角速度の差Kdp・Δθdを示す信号は、乗算器92へ入力される。乗算器90の出力であるKv・Tspを示す信号及び乗算器92の出力であるKv・Kdp・Δθdを示す信号は、加算器94へ入力される。
加算器94の出力である和Kv・Tsp+Kv・Kdp・Δθdを示す信号は、乗算器96へ入力される。乗算器96には、キャンバゲイン演算ブロック88により演算されたキャンバゲインKcも入力される。乗算器96は、キャンバゲインKcと和Kv・Tsp+Kv・Kdp・Δθdとの積Kc・(Kv・Tsp+Kv・Kdp・Δθd)を保舵トルクTskとして出力する。
図4に示されているように、運転者オーバーライド演算部46は、オーバーライドゲイン演算ブロック98を含んでいる。オーバーライドゲイン演算ブロック98は、操舵トルクTの絶対値が基準値以下であるときには1であるが、操舵トルクTの絶対値が基準値を越えるときには0であるよう、オーバーライドゲインKorを演算する。オーバーライドゲインKorを示す信号は乗算器100へ入力され、乗算器100はオーバーライドゲインKorと保舵トルクTskとの積Kor・Tskを示す信号を加算器102へ出力する。
加算器102は、操安アシストトルクTat及び積Kor・Tの和を最終目標アシストトルクTaatとして演算し、最終目標アシストトルクTaatを示す信号を操舵アシストトルク制御部48(図2参照)へ出力する。操舵アシストトルク制御部48は、電動パワーステアリング装置12により発生されるアシストトルクTaが最終目標アシストトルクTaatになるように電動パワーステアリング装置12を制御する。
次に、図5に示されたフローチャートを参照して、実施形態における操安アシストトルク演算ルーチンについて説明する。なお、図5に示されたフローチャートによる演算制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。
まず、ステップ10においては、操舵トルクTs及び車速Vに基づいて図7に示されたマップが参照されることにより、運転者の操舵負担を軽減するための目標基本操舵アシストトルクTabが演算される。図7に示されているように、目標基本操舵アシストトルクTabは、操舵トルクTsの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなると共に、車速Vが低いほど絶対値が大きくなるように演算される。
ステップ20においては、操舵角速度θd及び車速Vに基づいて、操舵アシストトルクの減衰制御成分である目標減衰トルクTdtが演算される。目標減衰トルクTdtは、車速Vが高いほど絶対値が大きくなると共に、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd0(正の値)未満のときには操舵角速度θdの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd0以上のときには一定の値になるよう、演算される。
ステップ30においては、操舵アシストトルクの摩擦制御成分である目標摩擦トルクTftが演算される。
なお、目標減衰トルクTdtは、ステアリングホイール22のふらつきを低減するためのトルクであり、目標摩擦トルクTftは操舵に適度の抵抗を与えるためのトルクであり、何れも操舵に対し抗力トルクとして作用する。目標減衰トルクTdt及び目標摩擦トルクTftは、運転者の操舵フィーリングを向上させるための操舵アシストトルクである。これらの操舵アシストトルクの演算について必要ならば、例えば特開2009−126244号公報を参照されたい。
ステップ40においては、操安アシストトルクTatが、目標基本操舵アシストトルクTab、目標減衰トルクTdt及び目標摩擦トルクTftの和(Tab+Tdt+Tf)として演算される。操安アシストトルクTatは、上記トルクの和に限定されるものではなく、目標基本操舵アシストトルクTabを含む限り当技術分野において公知の任意のトルクの和として演算されてよい。
次に、図6に示されたフローチャートを参照して、実施形態における基準操舵角演算ルーチンについて説明する。なお、図6に示されたフローチャートによる演算制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであり且つ車両が制動されているとき(例えばマスタシリンダ圧力Pmが基準値Pmc(正の定数)以上であるとき)に、所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、図6に示されたフローチャートによる制御を、単に「基準操舵角演算制御」と指称する。
まず、ステップ110においては、車速Vが低車速を判定するための基準値Vc(正の定数)未満であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、基準操舵角演算制御はステップ140へ進み、肯定判別が行われたときには、基準操舵角演算制御はステップ120へ進む。
ステップ120においては、車速Vが0であるか否かの判別、即ち車両が停止しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、基準操舵角演算制御はステップ140へ進み、否定判別が行われたときには、基準操舵角演算制御はステップ130へ進む。
ステップ130においては、車両の減速度Gxbが車両の減速状態を判定するための基準値Gxbc以上であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、ステップ140においてRAMに保存されている基準操舵角θreがクリアされた後、基準操舵角θreが暫定的にその時の操舵角θに設定されてRAMに保存され、肯定判別が行われたときには、基準操舵角演算制御はステップ150へ進む。なお、車両が制動されていないときにもステップ140と同様の処理が行われる。
ステップ150においては、車両の減速度Gxbが基準値Gxbc未満の状況から減速度Gxbが基準値Gxbc以上の状況へ変化したか否かの判別、即ち車両が非減速状態から減速状態へ変化したか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、ステップ160において基準操舵角θreがその時の操舵角θに設定されてRAMに保存され、否定判別が行われたときには、ステップ170において既にRAMに保存されている基準操舵角θreがそのまま維持される。
以上のように構成された実施形態の作動を、車両18の種々の走行状態について説明する。
(A)車両18が低速走行状態にないとき
図6に示されたフローチャートのステップ110において否定判別が行われ、ステップ140において基準操舵角θreが暫定的にその時の操舵角θに設定される。よって、図3に示されたブロック図の仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算される仮想ばね反力トルクTsp及び目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70により演算される目標ダンパ操舵角速度θdtは、0になる。
図6に示されたフローチャートのステップ110において否定判別が行われ、ステップ140において基準操舵角θreが暫定的にその時の操舵角θに設定される。よって、図3に示されたブロック図の仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算される仮想ばね反力トルクTsp及び目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70により演算される目標ダンパ操舵角速度θdtは、0になる。
従って、左右の前輪20FL及び20FRの少なくとも一方に対地キャンバ角がある状況であっても、乗算器96により演算される保舵トルクTskは0になる。その結果、運転者オーバーライド演算部46により演算される最終目標アシストトルクTaatは、操安アシストトルクTatと同一の値になる。よって、操安アシストトルクTatにより、運転者の操舵負担の軽減及び運転者の操舵フィーリングの向上が図られるが、保舵トルクTskによる車両18の偏向及びステアリングホイール22の回転の抑制が行われることはない。
(B)車両18が低速走行状態且つ減速状態にあるとき
図6に示されたフローチャートのステップ110〜130においてそれぞれ肯定判別、否定判別及び肯定判別が行われる。車両が非減速状態から減速状態へ変化したときに、ステップ160において基準操舵角θreがその時の操舵角θに設定されてRAMに保存され、その後はステップ170において基準操舵角θreが維持される。よって、左右前輪の少なくとも一方に対地キャンバ角があり路面からの転舵力に起因して操舵角θが基準操舵角θreと相違する場合には、仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算される仮想ばね反力トルクTsp及び目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70により演算される目標ダンパ操舵角速度θdtは、0以外の値になる。従って、乗算器96により演算される保舵トルクTskは0以外の値になる。
図6に示されたフローチャートのステップ110〜130においてそれぞれ肯定判別、否定判別及び肯定判別が行われる。車両が非減速状態から減速状態へ変化したときに、ステップ160において基準操舵角θreがその時の操舵角θに設定されてRAMに保存され、その後はステップ170において基準操舵角θreが維持される。よって、左右前輪の少なくとも一方に対地キャンバ角があり路面からの転舵力に起因して操舵角θが基準操舵角θreと相違する場合には、仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算される仮想ばね反力トルクTsp及び目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70により演算される目標ダンパ操舵角速度θdtは、0以外の値になる。従って、乗算器96により演算される保舵トルクTskは0以外の値になる。
運転者により実質的に操舵操作が行われておらず、操舵トルクTの絶対値が小さいときには、運転者オーバーライド演算部46のオーバーライドゲイン演算ブロック98により演算されるオーバーライドゲインKorは1になる。よって、運転者オーバーライド演算部46により演算される最終目標アシストトルクTaatは、操安アシストトルクTatと保舵トルクTskとの和になる。なお、運転者により実質的に操舵操作が行われていないので、操安アシストトルクTatの大きさは小さい。従って、左右前輪の少なくとも一方に対地キャンバ角がある場合には、保舵トルクTskにより、路面からの転舵力に起因する車両18の偏向及びステアリングホイール22の不必要な回転が抑制される。
なお、運転者により操舵操作が行われており、操舵トルクTの絶対値が大きいときには、運転者オーバーライド演算部46のオーバーライドゲイン演算ブロック98により演算されるオーバーライドゲインKorは0になる。よって、この場合には上記(A)の場合と同様の制御が行われるので、運転者の操向の意図が阻害されることはない。
(C)車両18が低速走行状態にあるが減速状態にないとき
図6に示されたフローチャートのステップ110及び120においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われるが、ステップ130において否定判別が行われるので、ステップ140において基準操舵角θreが暫定的にその時の操舵角θに設定される。よって、図3に示されたブロック図の仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算される仮想ばね反力トルクTsp及び目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70により演算される目標ダンパ操舵角速度θdtは、0になる。
図6に示されたフローチャートのステップ110及び120においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われるが、ステップ130において否定判別が行われるので、ステップ140において基準操舵角θreが暫定的にその時の操舵角θに設定される。よって、図3に示されたブロック図の仮想ばね反力トルク演算ブロック66により演算される仮想ばね反力トルクTsp及び目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70により演算される目標ダンパ操舵角速度θdtは、0になる。
従って、上記(A)の場合と同様に、左右の前輪20FL及び20FRの少なくとも一方に対地キャンバ角があり路面からの転舵力が作用する状況であっても、乗算器96により演算される保舵トルクTskは0になる。よって、操安アシストトルクTatにより、運転者の操舵負担の軽減及び運転者の操舵フィーリングの向上が図られるが、保舵トルクTskによる車両18の偏向及びステアリングホイール22の回転の抑制が行われることはない。
特に、実施形態によれば、保舵トルクTskは、操舵角θを基準操舵角θreに近づけるための仮想ばね反力トルクTspと、操舵角速度θdを目標ダンパ操舵角速度θdtに近づけるための増幅された操舵角速度の差Kdp・Δθdとの和に基づく値である。換言すれば、保舵トルクTskは、操舵角θを基準操舵角θreに近づけるための比例項及び微分項よりなる制御量である。よって、保舵トルクTskが比例項及び微分項の一方のみである場合に比して、操舵角θを好ましく基準操舵角θreに近づけることができるので、車両18の偏向の抑制及びステアリングホイール22の回転の抑制を好ましく行うことができる。
また、実施形態によれば、車両18が非減速状態から減速状態へ変化したときの操舵角θが、ステップ160において基準操舵角θreに設定されてRAMに保存され、その後はステップ170において基準操舵角θreが維持される。よって、車両が旋回しながら非減速状態から減速状態へ変化する場合にも、基準操舵角θreを適正な値に設定することができる。従って、非減速状態から減速状態へ変化する際の車両の走行状態が旋回であるか否かに関係なく、基準操舵角θreが例えば0に設定される場合に比して、車両18の偏向の抑制及びステアリングホイール22の回転の抑制を好ましく行うことができる。
また、実施形態によれば、左前輪20FLの対地キャンバ角φl及び右前輪20FRの対地キャンバ角φrに基づいて、第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)が演算されると共に、第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)が演算される。それぞれ第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)の和及び第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)の和である左右前輪の第一の駆動トルクF(φ)及び第二の駆動トルクG(φ)の和F(φ)+G(φ)が演算され、和F(φ)+G(φ)の絶対値が大きいほど大きなるよう、キャンバゲインKcが演算される。更に、保舵トルクTskはキャンバゲインKcが大きいほど大きくなるよう演算される。
よって、左前輪20FLの対地キャンバ角φl及び右前輪20FRの対地キャンバ角φrの少なくとも一方の大きさが大きいほど、大きさが大きくなるよう保舵トルクTskを演算することができる。従って、保舵トルクTskの大きさがキャンバゲインKcにより増減されない場合に比して、左右前輪の対地キャンバ角の大きさに応じて、車両18の偏向の抑制及びステアリングホイール22の回転の抑制を好ましく行うことができる。
また、実施形態によれば、第一の駆動トルクF(φ)は、左前輪の対地キャンバ角φl及び右前輪の対地キャンバ角φrに基づいて演算される第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)の和である。同様に、第二の駆動トルクG(φ)は、左前輪の対地キャンバ角φl及び右前輪の対地キャンバ角φrに基づいて演算される第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)の和である。よって、左右前輪の対地キャンバ角が同一の方向の角度である場合には、キャンバゲインKcが大きい値になり、保舵トルクTskの大きさが大きくなるので、車両18の偏向の抑制及びステアリングホイール22の回転の抑制を効果的に行うことができる。逆に、左右前輪の対地キャンバ角が逆方向の角度である場合には、キャンバゲインKcが小さい値になり、保舵トルクTskの大きさが小さくなるので、車両18の偏向の抑制及びステアリングホイール22の回転の抑制が過剰に行われることを防止することができる。
更に、実施形態によれば、キャンバゲインKcは、第一の駆動トルクF(φ)及び第二の駆動トルクG(φ)の和F(φ)+G(φ)の絶対値が大きいほど大きくなるよう、第一の駆動トルクF(φ)及び第二の駆動トルクG(φ)の両者に基づいて演算される。よって、キャンバゲインKcが第一の駆動トルクF(φ)及び第二の駆動トルクG(φ)の一方のみに基づいて演算される場合に比して、左右前輪の対地キャンバ角の大きさに応じて、車両18の偏向の抑制及びステアリングホイール22の回転の抑制を好ましく行うことができる。
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
例えば、上述の実施形態においては、保舵トルクTskは、操舵角θを基準操舵角θreに近づけるための仮想ばね反力トルクTspと、操舵角速度θdを目標ダンパ操舵角速度θdtに近づけるための増幅された操舵角速度の差Kdp・Δθdとの和に基づく値である。しかし、操舵角速度θdを目標ダンパ操舵角速度θdtに近づけるための増幅された操舵角速度の差Kdp・Δθdの演算は省略されてもよい。その場合、図3に示されたブロック図の加算器68、目標ダンパ操舵角速度演算ブロック70、加算器72、増幅器74、乗算器92及び加算器94が省略される。
また、上述の実施形態においては、左前輪20FLの対地キャンバ角φl及び右前輪20FRの対地キャンバ角φrに基づいて、第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)が演算されると共に、第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)が演算される。更に、第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)の和である第一の駆動トルクF(φ)及び第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)の和である第二の駆動トルクG(φ)が演算される。しかし、第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)又は第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)の演算が省略され、キャンバゲインKcは、第一の駆動トルクF(φl)及びF(φr)の和又は第二の駆動トルクG(φl)及びG(φr)の和に基づいて演算されるよう修正されてもよい。
更に、上述の実施形態においては、転舵輪の転舵を補助する操舵アシストトルクを発生するよう構成されたパワーステアリング装置は、電動パワーステアリング装置12である。しかし、操舵アシストトルクを発生可能であり操舵アシストトルクを制御可能である限り、パワーステアリング装置は、例えば電気油圧式パワーステアリング装置のような他の型式のパワーステアリング装置であってもよい。
10…減速時姿勢制御装置、12…電動パワーステアリング(EPS)装置、16…電子制御装置、20FL〜20RR…車輪、36…電動機、50…操舵角センサ、52…トルクセンサ、54…操舵角速度センサ、56…車速センサ、58…減速度センサ、58FL、58FR…車輪荷重センサ、60FL、60FR…キャンバ角センサ
Claims (1)
- 転舵輪の転舵を補助する操舵アシストトルクを発生するよう構成されたパワーステアリング装置と、操安アシストトルクを演算し、アシストトルクが前記操安アシストトルクになるように前記パワーステアリング装置を制御するよう構成された制御装置と、を有する車両の減速時姿勢制御装置において、
前記制御装置は、車両が制動により減速し車速が低車速の基準値以下であるときには、車両の減速度が減速の基準値未満の値から前記減速の基準値以上の値になったときの操舵角を基準操舵角として、現在の操舵角を前記基準操舵角に近づけるための保舵トルクを演算し、アシストトルクが前記操安アシストトルクと前記保舵トルクとの和になるように前記パワーステアリング装置を制御するよう構成された、
車両の減速時姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017059656A JP2018161943A (ja) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 車両の減速時姿勢制御装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020045542A1 (ja) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 奈穂 井上 | フィトステノンの新規用途 |
JP6815572B1 (ja) * | 2020-08-24 | 2021-01-20 | 株式会社ショーワ | 電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置用の制御装置 |
-
2017
- 2017-03-24 JP JP2017059656A patent/JP2018161943A/ja active Pending
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JP6815572B1 (ja) * | 2020-08-24 | 2021-01-20 | 株式会社ショーワ | 電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置用の制御装置 |
WO2022044074A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 日立Astemo株式会社 | 電動パワーステアリング装置、電動パワーステアリング装置用の制御装置及びプログラム |
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