JP2828550B2 - パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、操舵トルク情報と車
速情報より操舵ハンドルの回転力を補助（アシスト）す
るパワーステアリング制御装置に関し、特に車輪速度情
報より制動力を制御するいわゆるアンチスキッドブレー
キシステム（以下、ＡＢＳという）装置からの情報を有
効に利用したパワーステアリング制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来のパワーステアリング制御装
置を示す構成図である。図において、１は操舵ハンドル
（図示せず）の操舵トルク（操舵角）を検出するトルク
センサ、２ａ、２ｂは車両の対地速度を検出する車速セ
ンサ、３はトルクセンサ１、車速センサ２ａ、２ｂ等の
検出出力が供給されるインタフェース、４はインタフェ
ース３を介して入力される操舵トルク情報及び車両の対
地速度情報に基づいて操舵方向及び車速に応じた操舵補
助力等を演算するメインマイクロコンピュータ、５はメ
インマイクロコンピュータ４と同様の入力情報に基づい
て同様の演算を行うサブマイクロコンピュータである。

【０００３】６はメインマイクロコンピュータ４及びサ
ブマイクロコンピュータ５に接続され、これらの出力に
より付勢されてバッテリ７からの電源を後述のモータ駆
動回路及びクラッチ駆動回路等に供給するフェールセー
フリレー、８はメインマイクロコンピュータ４及びサブ
マイクロコンピュータ５に接続され、これらの出力に基
づいて駆動信号を操舵補助力アクチュエータ用の直流モ
ータ９に出力するモータ駆動回路、１０はメインマイク
ロコンピュータ４に接続され、その出力に基づいてクラ
ッチ１１に駆動信号を出力するクラッチ駆動回路であ
る。

【０００４】かくして、図２のパワーステアリング制御
装置は、２個のマイクロコンピュータを有し、両出力の
操舵補助力アクチュエータ用の直流モータを駆動する条
件が一致したら制御信号を出力する。つまり、両マイク
ロコンピュータが同一の演算結果を示したときのみ制御
信号を出力するいわゆるフェールセーフ構成をなし、車
両の安全性を確保するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のパワーステアリ
ング制御装置は以上のように構成され、トルクセンサと
車速センサの出力に基づいてアシスト力を得ているの
で、例えば車両の急減速時や雪路等の滑り易い路面で急
ブレーキをかけて車輪がロックした場合に正しい車体速
度が分からず、つまりロック時車体は移動していても車
輪は回転していないので正しい車体速度を検出すること
ができず、この結果正しいアシシト力を求めることが出
きないため路面の状況に応じた適切な操舵力が得られな
いという問題点があった。

【０００６】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、例えば車両の急減速時や雪路等の
滑り易い路面で急ブレーキをかけて車輪がロックした場
合でも常に路面の状況に応じた適切な操舵力を得て車両
の安全性を確保できるパワーステアリング制御装置を得
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るパワーステアリング制御装置は、操舵ハンドルの操舵
時の操舵トルク情報及び疑似車体速度情報に基づいて操
舵補助用モータの駆動トルクを決定し、該駆動トルクに
基づいて上記操舵補助用モータに対する駆動信号を形成
して出力する第１の制御手段と、車輪速度情報と車体加
減速度情報に基づいて上記疑似車体速度信号を形成し、
この疑似車体速度信号、上記車輪速度情報及びブレーキ
検出情報に基づいて車輪に対するブレーキ作動信号を形
成して出力する第２の制御手段とを備えたものである。

【０００８】請求項２記載の発明に係るパワーステアリ
ング制御装置は、操舵ハンドルの操舵時の操舵トルク情
報及び疑似車体速度情報に基づいて操舵補助用モータの
駆動方向及び駆動トルクを決定し、該駆動方向及び駆動
トルクに基づいて上記操舵補助用モータに対する駆動信
号を形成して出力する第１の制御手段と、車輪速度情報
と車体加減速度情報に基づいて上記疑似車体速度情報を
形成し、この疑似車体速度情報、上記車輪速度情報及び
ブレーキ検出情報に基づいて車輪に対するブレーキ作動
信号を形成して出力する第２の制御手段とを備えたもの
である。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明においては、第２の制御手
段で車輪速度情報と車体加減速度信号に基づいて疑似車
体速度情報を形成し、この疑似車体速度情報を第１の制
御手段に取り込んで、この疑似車体速度情報と操舵ハン
ドルの操舵時の操舵トルク情報情報とに基づいて操舵補
助用モータの駆動トルクを決定し、この駆動トルクに基
づいて操舵補助用モータに対する駆動信号を形成して出
力する。これにより、車輪がロックした場合でも常に正
しいアシスト力を得ることができ、車両の安全性を確保
できる。

【００１０】請求項２記載の発明においては、第２の制
御手段で車輪速度情報と車体加減速度情報に基づいて疑
似車体速度情報を形成し、この疑似車体速度情報を第１
の制御手段に取り込んで、この疑似車体速度情報と操舵
ハンドルの操舵時の操舵トルク情報情報とに基づいて操
舵補助用モータの駆動方向及び駆動トルクを決定し、こ
の駆動方向及び駆動トルクに基づいて操舵補助用モータ
に対する駆動信号を形成して出力する。これにより、車
輪がロックした場合でも常により正しいアシスト力を得
ることができ、更に車両の安全性を向上できる。

【００１１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す構成図であり、
図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
は省略する。図において、４Ａはパワーステアリング制
御用の第１の制御手段としてのマイクロコンピュータで
あって、このマイクロコンピュータ４Ａは、インタフェ
ース３を介して入力されるトルクセンサ１の出力である
操舵トルク情報に基づいて直流モータ９の駆動方向を決
定し、上記操舵トルク情報及び及び後述のＡＢＳ用マイ
クロコンピュータからの疑似車体速度信号に基づいて直
流モータ９の駆動トルクを決定し、これら駆動方向及び
駆動トルクに基づいて直流モータ９に対する方向信号及
びトルク信号を生成して出力する。

【００１２】２１は前左輪用車輪速センサ、２２は前右
輪用車輪速センサ、２３は後左輪用車輪速センサ、２４
は後右輪用車輪速センサ、２５は車体の加速度・減速度
を検出するＧセンサ、２６はストップランプスイッチで
ある。３０は車輪速センサ２１〜２４の出力及びＧセン
サ２５の出力に基づいて車体の疑似車体速度信号を発生
すると共にこの疑似車体速度信号とストップランプスイ
ッチ２６の出力に基づいて車輪のブレーキ作動信号を発
生するアンチスキッドブレーキ制御用の第２の制御手段
としてのマイクロコンピュータである。

【００１３】マイクロコンピュータ３０は、車輪速セン
サ２１〜２４の出力及びＧセンサ２５の出力に基づいて
車体速度を推定し、この推定結果から車体の疑似車体速
度信号を形成する車体速度推定回路３１と、車輪速セン
サ２３及び２４の出力に基づいて車輪の回転数の低い方
を選択する車輪速選択回路３２と、車体速度推定回路３
１及びストップランプスイッチ２６の出力に基づいてＡ
ＢＳ装置の制御動作の終了を判定する制御終了判定回路
３３とを有する。

【００１４】又、マイクロコンピュータ３０は、車輪速
センサ２１及び車体速度推定回路３１の出力に基づいて
スリップ比・減速度を算出するスリップ比・減速度算出
回路３４と、車輪速センサ２２及び車体速度推定回路３
１の出力に基づいてスリップ比・減速度を算出するスリ
ップ比・減速度算出回路３５と、車輪速選択回路３２及
び車体速度推定回路３１の出力に基づいてスリップ比・
減速度を算出するスリップ比・減速度算出回路３６とを
有する。

【００１５】更に、マイクロコンピュータ３０は、スリ
ップ比・減速度算出回路３４及び制御終了判定回路３３
の出力に基づいて車輪のロック状態、つまり、前左輪が
どの位ロックされているかを判別して前左輪に対する制
御信号（ブレーキ作動信号）を形成する前左輪制御回路
３７と、スリップ比・減速度算出回路３５及び制御終了
判定回路３３の出力に基づいて車輪のロック状態、つま
り、前右輪がどの位ロックされているかを判別して前右
輪に対する制御信号（ブレーキ作動信号）を形成する前
右輪制御回路３８と、スリップ比・減速度算出回路３６
及び制御終了判定回路３３の出力に基づいて車輪のロッ
ク状態、つまり、後輪のうちどの車輪がどの位ロックさ
れているかを判別して当該後輪に対する制御信号（ブレ
ーキ作動信号）を形成する後輪制御回路３９とを有す
る。

【００１６】そして、マイクロコンピュータ３０の車体
速度推定回路３１からの疑似車体速度信号はパワーステ
アリング制御用のマイクロコンピュータ４Ａにも供給さ
れるようになされている。従って、このマイクロコンピ
ュータ３０は、本来のアンチスキッドブレーキ制御用と
して機能するだけでなく、一部パワーステアリング制御
用としても実質的に機能する。

【００１７】４１は前左輪制御回路３７からの制御信号
によりその開度を制御され、ブレーキ（図示せず）の油
圧を調節するための前左輪用ソレノイドバルブ、４２は
前右輪制御回路３８からの制御信号によりその開度を制
御され、ブレーキの油圧を調節するための前右輪用ソレ
ノイドバルブ、４３は後輪制御回路３９からの制御信号
によりその開度を制御され、ブレーキの油圧を調節する
ための子後輪用ソレノイドバルブである。

【００１８】尚、図１にはＡＢＳ装置用フェールセーフ
リレーは図示していないが、これはＡＢＳ装置用に専用
に設けてもよいし、又は図示せずもフェールセーフリレ
ー６をマイクロコンピュータ４Ａ及び３０にそれぞれ接
続されたパワーステアリング制御装置用リレー及びＡＢ
Ｓ装置用リレーを含むフェールセーフリレーフェールセ
ーフリレーとしてもよく、或は図示せずもフェールセー
フリレー６をパワーステアリング制御装置及びＡＢＳ装
置共用のフェールセーフリレーとし、両マイクロコンピ
ュータからの付勢信号が一致したときフェールセーフリ
レー６を付勢するようにしてもよい。

【００１９】次に、図１に示したこの発明の一実施例の
動作について説明する。まず、マイクロコンピュータ４
Ａは、車両の運転開始時各センサの出力に基づいてパワ
ーステアリング制御装置の動作を確認し、正常であれ
ば、パワーステアリング制御装置を作動させるためのフ
エールセーフリレー付勢信号を出力してフエールセーフ
リレー６を付勢し、これによりバッテリ７からの電源を
モータ駆動回路８及びクラッチ駆動回路１０等に供給す
る。

【００２０】同様に、マイクロコンピュータ３０は、車
両の運転開始時各センサの出力に基づいてＡＢＳ装置の
動作を確認し、正常であれば、ＡＢＳ装置を作動させる
ためのフエールセーフリレー付勢信号を出力してフエー
ルセーフリレー（図示せず）を付勢し、これによりバッ
テリ７からの電源をソレノイドバルブ４１〜４３の前段
に設けられたバルブ駆動回路（図示せず）やソレノイド
バルブ４１〜４３を含むハイドロリックユニット（図示
せず）等に供給する。

【００２１】そして、マイクロコンピュータ４Ａは、ク
ラッチ電流指令信号をクラッチ駆動回路１０に供給し、
かくして、クラッチ駆動回路１０は、例えばＰＷＭ変調
された駆動信号をクラッチ１１に供給してこれを作動す
る。又、図示せずもクラッチ１１からは異常検出のため
にクラッチ電流がクラッチ駆動回路１０に帰還される。

【００２２】次に、マイクロコンピュータ４Ａは、車両
に対して急ブレーキをかける必要もない、つまり車輪の
ロックしそうもない通常の運転場合は、インタフェース
３を介してトルクセンサ１より操舵ハンドル操舵時の操
舵トルク情報を取り込むと共に、車輪速センサ２１〜２
４の出力値に応じたマイクロコンピュータ３０の車体速
度推定回路３１からの疑似車体速度信号を車速情報とし
て取り込んで、操舵トルク情報に基づいて直流モータ９
の駆動方向を決定し、操舵トルク情報及び車速情報に基
づいて直流モータ９の駆動トルクを決定し、これら駆動
方向及び駆動トルクに基づいて直流モータ９に対する方
向信号及びトルク信号を生成して出力する。

【００２３】つまり、通常運転の場合には、車体速度推
定回路３１より出力される疑似車体速度信号は、車体速
センサ２１〜２４で検出した値そのものが実質的に使用
される。そして、モータ駆動回路８はマイクロコンピュ
ータ４Ａからの方向信号とトルク信号に基づいて駆動信
号を形成し、この駆動信号を直流モータ９に供給してこ
れを駆動する。

【００２４】一方、マイクロコンピュータ４Ａは、車両
が例えば急減速時や雪路等の滑り易い路面で急ブレーキ
をかけて車輪がロックした場合は、インタフェース３を
介してトルクセンサ１より操舵ハンドル操舵時の操舵ト
ルク情報を取り込むと共に、車輪のロック直前の車輪速
センサ２１〜２４の出力値からマイクロコンピュータ３
０の車体速度推定回路３１においてＧセンサ２５の出力
に基づいて推定されて出力される疑似車体速度信号を車
速情報として取り込んで、操舵トルク情報に基づいて直
流モータ９の駆動方向を決定し、操舵トルク情報及び車
速情報に基づいて直流モータ９の駆動トルクを決定し、
これら駆動方向及び駆動トルクに基づいて直流モータ９
に対する方向信号及びトルク信号を生成して出力する。

【００２５】そして、モータ駆動回路８はマイクロコン
ピュータ４Ａからの方向信号とトルク信号に基づいて駆
動信号を形成し、この駆動信号を直流モータ９に供給し
てこれを駆動する。

【００２６】このように、マイクロコンピュータ４Ａ
は、車輪がロックした場合は、車体の減速度が大きいと
き、つまり、急ブレーキが掛けられて車体が急に止まろ
うとするときは、推定車体速度も急に止まる方向に制御
し、逆に車体の減速度が小さいとき、つまり、ブレーキ
の踏み込みが小さく車体が緩やかに止まろうとするとき
は、推定車体速度も緩やかに止まる方向に制御する。従
って、車両の急減速時や雪路等の滑り易い路面で急ブレ
ーキをかけて車輪がロックした場合でも正しいアシシト
力を求めて常に路面の状況に応じた適切な操舵力を得て
車両の安全性を確保することができる。

【００２７】尚、マイクロコンピュータ３０のＡＢＳ装
置に関する機能は、慣用のものと同様である。即ち、マ
イクロコンピュータ３０において、車体速度推定回路３
１は、車輪速センサ２１〜２４及びＧセンサ２５の出力
をに取り込んで疑似車体速度信号を形成してスリップ比
・減速度算出回路３４〜３６に供給し、車輪速選択回路
３２は、車輪速センサ２３及び２４の出力を取り込んで
車輪の回転数の低い方を選択してスリップ比・減速度算
出回路３６に供給する。

【００２８】スリップ比・減速度算出回路３４〜３６は
入力された情報に基づいて車輪のスリップ比及び減速度
を算出して、その算出結果をそれぞれ対応する制御回路
３７〜３９に供給する。

【００２９】制御終了判定回路３３は、車体速度推定回
路３１及びストップランプスイッチ２６の出力に基づい
てＡＢＳ装置の制御動作が終了したかどうかを判定して
おり、ＡＢＳ装置の制御動作が終了しておれば、つまり
車体速度推定回路３１より車輪速センサ２１〜２４の出
力値に等価な疑似車体速度信号が入力され、かつストッ
プランプスイッチ２６の出力が例えば“０”のとき（ブ
レーキが掛かっていないとき）は、制御動作終了の判定
信号を制御回路３７〜３９に出力する。

【００３０】又、制御終了判定回路３３は、ＡＢＳ装置
の制御動作が終了しなければ、つまり車体速度推定回路
３１より車輪のロック直前の車輪速センサ２１〜２４の
出力値からＧセンサ２５の出力に基づいて推定された疑
似車体速度信号が入力され、かつストップランプスイッ
チ２６の出力が“１“であるとき（ブレーキが掛かって
いるとき）は、制御動作未終了の判定信号を制御回路３
７〜３９に出力する。

【００３１】従って、制御回路３７及び３８は、ＡＢＳ
装置の制御動作が終了しているときは、その制御信号に
よりソレノイドバルブ４１及び４２をオフにして油圧を
上昇させ、それぞれ対応する前左輪及び前右輪にブレー
キの踏み込みに応じた制動力を与える。同様に、制御回
路３９は、ＡＢＳ装置の制御動作が終了しているとき
は、その制御信号によりソレノイドバルブ４３をオフに
して油圧を上昇させ、、車輪速選択回路３２で選択され
た回転数の低い後輪側にブレーキの踏み込みに応じた制
動力を与える。

【００３２】一方、制御回路３７及び３８は、ＡＢＳ装
置の制御動作が終了していないときは、その制御信号に
よりソレノイドバルブ４１及び４２をオンにして油圧を
低下させ、つまり適当な油圧に緩め、それぞれ対応する
前左輪及び前右輪にロックを生じないような制動力を与
える。同様に、制御回路３９は、ＡＢＳ装置の制御動作
が終了していないときは、その制御信号によりソレノイ
ドバルブ４３をオンにして油圧を低下させ、つまり適当
な油圧に緩め、車輪速選択回路３２で選択された回転数
の低い後輪側にロックを生じないような制動力を与え
る。

【００３３】このように、本実施例では、車輪がロック
して車速が分からない場合でも、搭載されているＡＢＳ
装置のマイクロコンピュータ３０で形成される疑似車体
速度信号を車速情報として取り込み、この車速情報とト
ルクセンサ１からの操舵情報に基づいて駆動方向及び駆
動トルクを決定して駆動信号を出力するようにしている
ので、常に正しいアシスト力を得ることができ、もっ
て、例えば車両の減速時や雪路等の滑り易い路面で急ブ
レーキをかけて車輪がロックした場合でも常に路面の状
況に応じた適切な操舵力を得て車両の安全性を確保でき
る。

【００３４】実施例２．尚、上記実施例では、直流モー
タ９を駆動する駆動信号を形成するのに、車速情報と操
舵情報に基づいて直流モータ９の駆動方向と駆動トルク
を決定し、これにより直流モータ９に対する駆動信号を
形成するようにしたが、直流モータ９の駆動トルクのみ
を用い、これにより直流モータ９に対する駆動信号を形
成するようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、操舵ハンドルの操舵時の操舵トルク情報及び疑似車
体速度情報に基づいて操舵補助用モータの駆動トルクを
決定し、該駆動トルクに基づいて上記操舵補助用モータ
に対する駆動信号を形成して出力する第１の制御手段
と、車輪速度情報と車体加減速度情報に基づいて上記疑
似車体速度情報を形成し、この疑似車体速度情報、上記
車輪速度情報及びブレーキ検出信号に基づいて車輪に対
するブレーキ作動信号を形成して出力する第２の制御手
段とを備えたので、常に正しいアシスト力を得ることが
でき、もって、例えば車両の減速時や雪路等の滑り易い
路面で急ブレーキをかけて車輪がロックした場合でも常
に路面の状況に応じた適切な操舵力を得て車両の安全性
を確保できるという効果がある。

【００３６】又、請求項２記載の発明によれば、操舵ハ
ンドルの操舵時の操舵トルク情報及び疑似車体速度信号
に基づいて操舵補助用モータの駆動方向及び駆動トルク
を決定し、該駆動方向及び駆動トルクに基づいて上記操
舵補助用モータに対する駆動信号を形成して出力する第
１の制御手段と、車輪速度情報と車体加減速度情報に基
づいて上記疑似車体速度情報を形成し、この疑似車体速
度情報、上記車輪速度情報及びブレーキ検出情報に基づ
いて車輪に対するブレーキ作動信号を形成して出力する
第２の制御手段とを備えたので、常により正しいアシス
ト力を得ることができ、もって、例えば雪路等の滑り易
い路面で急ブレーキをかけて車輪がロックした場合でも
常に路面の状況に応じた適切な操舵力を得て更に精度よ
く車両の安全性を確保できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るパワーステアリング制御装置の
一実施例を示す構成図である。

【図２】従来のパワーステアリング制御装置を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ トルクセンサ ４Ａ、３０ マイクロコンピュータ ８ モータ駆動回路 ９ 直流モータ ２１〜２４ 車輪速センサ ２５ Ｇセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 109:00 119:00 127:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵ハンドルの操舵時の操舵トルク情報
   及び疑似車体速度情報に基づいて操舵補助用モータの駆
   動トルクを決定し、該駆動トルクに基づいて上記操舵補
   助用モータに対する駆動信号を形成して出力する第１の
   制御手段と、 車輪速度情報と車体加減速度情報に基づいて上記疑似車
   体速度情報を形成し、この疑似車体速度情報、上記車輪
   速度情報及びブレーキ検出情報に基づいて車輪に対する
   ブレーキ作動信号を形成して出力する第２の制御手段と
   を備えたことを特徴とするパワーステアリング制御装
   置。
2. 【請求項２】 操舵ハンドルの操舵時の操舵トルク情報
   及び疑似車体速度情報に基づいて操舵補助用モータの駆
   動方向及び駆動トルクを決定し、該駆動方向及び駆動ト
   ルクに基づいて上記操舵補助用モータに対する駆動信号
   を形成して出力する第１の制御手段と、 車輪速度情報と車体加減速度情報に基づいて上記疑似車
   体速度情報を形成し、この疑似車体速度情報、上記車輪
   速度情報及びブレーキ検出情報に基づいて車輪に対する
   ブレーキ作動信号を形成して出力する第２の制御手段と
   を備えたことを特徴とするパワーステアリング制御装
   置。