JP3908074B2

JP3908074B2 - 電動ステアリング制御装置、及び該装置を有する車両のアンチスキッド制御装置

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Publication number: JP3908074B2
Application number: JP2002104901A
Authority: JP
Inventors: 由行安井; 亘田中; 裕治村岸; 英一小野; 勝宏浅野; 峰一樅山; 博章加藤; 憲司浅野
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Advics Co Ltd; JTEKT Corp; Aisin Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; JTEKT Corp; Aisin Corp
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2022-04-08
Also published as: US7374014B2; EP1502838B8; EP1502838B1; EP2093126B1; EP2093126A1; EP2193978B1; US7699137B2; US8997919B2; US20100161180A1; EP1354788A1; DE60325961D1; EP1354788B1; EP2193978A1; EP1502838A3; US20070294011A1; DE60330089D1; EP1502838A2; US20030221898A1; JP2003291838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動ステアリング制御装置、特に、左右制動力差に応じてアシスト操舵トルクを付与する電動ステアリング制御装置と、この装置を有する車両のアンチスキッド制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
左右で路面摩擦係数が異なるような路面、所謂μスプリット路面においてアンチスキッドが作動するような急制動を行う場合には、発生する制動力が車両の左右で異なることになる。この左右制動力差に起因し、路面摩擦係数の高い方に車両を偏向させようとするヨーモーメントが発生する。実際の道路におけるμスプリット路面は、例えば、路肩に雪や氷が残り路面摩擦係数が低くなるのに対し、道路中央部のアスファルトが乾燥した状態あるいは濡れた状態となり路面摩擦係数が高くなっている。このような路面状態で左右の車輪がそれぞれ路肩と道路中央に位置しているときに急制動を行うと、路面摩擦係数が低い路肩側よりも路面摩擦係数が高い道路中央部の方の制動力が高くなる。その結果、車両にヨーモーメントが発生し、車両は道路中央部に向けて偏向させられる。
【０００３】
このような制動力の左右差に起因して発生するヨーモーメントを抑制するためには、運転者は車両が偏向する方向とは逆の方向に操舵する必要があり、この操舵はカウンタステアとして知られている。しかし、このカウンタステア操作をするには、ある程度の熟練が必要となる。
【０００４】
一方、アンチスキッド制御においては、一般的に、μスプリット路面において急制動が行われた際の制動力左右差に起因する急激なヨーモーメントを抑制するために、前輪の制動力はヨーモーメント抑制制御、後輪の制動力はセレクトロー制御が実行されるように構成されている。ここで、ヨーモーメント抑制制御は、μスプリット路面と判定された場合には摩擦係数が高い側の車輪の制動力の時間的勾配を緩やかに上昇させ（即ち、時間に対する制動力の上昇勾配を小さくし）、急激なヨーモーメントの発生を抑制するものである。また、セレクトロー制御は、摩擦係数が低い側の制動力に合わせて摩擦係数が高い側の制動力を制御するものである。これらのヨーモーメント抑制制御及びセレクトロー制御は、何れも摩擦係数が高い側の制動力を抑制することになるため、制動距離が長くなることになる。
【０００５】
この点に関し、特開平８−１８３４７０号公報には、カウンタステア操作を容易にするように左右車輪の制動力差に応じて操舵に必要な操舵トルクを軽減するパワーステアリング装置が提案されている。具体的には、アンチスキッド制御装置が作動中でありかつ左右前輪の制動力差が大きいことを検出したときには、電磁バルブを制御することにより制御バルブ内の反力可変機構に供給される油圧を制御して、反力可変機構によって操舵ハンドルの操作に対して付与される操舵反力を軽減する旨記載されている。
【０００６】
また、特開平１１−１２９９２７号公報には、左右輪制御システムを搭載した車両において、その制御により左右不均等な駆動力（または制動力）が操向輪（転舵輪であって、通常の車両では前輪）に作用した場合に、通常のサスペンションでは、駆動・制動力により生じるキングピン軸回りのモーメントが左右輪で不均等になるため、操向輪側からハンドルを回してしまうハンドル取られが発生するという点を問題として、トルクステア防止制御手段を備えた電動操舵車両の走行輪制御構造が提案されている。
【０００７】
同公報に記載の装置により、左右輪別に駆動力または制動力による制御を行う際に左右輪間の制御値に差が生じたら、それによる駆・制動力の左右輪差のために生じるキングピン回りのモーメント（トルクステア）を打ち消すべく、トルクステア防止制御信号を電動パワーステアリング装置に出力するため、電動パワーステアリング装置による通常のアシスト制御に加えてトルクステア防止制御を行うことができる旨記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、前掲の特開平８−１８３４７０号公報に記載のパワーステアリング装置は、カウンタステア操作時に操舵トルクを軽減するものであるので、カウンタステア操作が可能な運転者にとっては、その操作が容易にはなるが、カウンタステア操作が適切にできない運転者に有効であるとは限らない。
【０００９】
また、特開平１１−１２９９２７号公報に記載の装置は、駆・制動力の左右輪差のために生じるキングピン回りのモーメント（トルクステア）を打ち消すトルクステア防止制御を行うものである。ここで、キングピンとは、ステアリング系を有するサスペンションにおける車輪の転舵中心軸である。車輪の接地面におけるキングピン軸接地点が車輪の着力点に対して車体内側にある場合（ポジティブキングピンオフセット）と、車体外側にある場合（ネガティブキングピンオフセット）がある。例えば、左側車輪の制動力が大きく、右側車輪の制動力が小さい場合、ポジティブキングピンオフセットであるときには、左側車輪に対しては車輪を左方向に向けようとするモーメントが作用し、右側車輪に対しては車輪を右方向に向けようとするモーメントが作用する。このときは、制動力が左側車輪の方が大きいため、車輪を左方向に向けようとするトルクが生じ、このトルクがハンドル取られ（車輪がハンドルを左方向に回そうとする現象）を発生させる。逆に、ネガティブキングピンオフセットであるときには、左側車輪に対しては車輪を右方向に向けようとするモーメントが作用し、右側車輪に対しては車輪を左方向に向けようとするモーメントが作用する。このときは、左右の制動力の差により車輪を右方向に向けようとするトルクが生じ、このトルクがハンドル取られを発生させる。
【００１０】
このように、キングピンオフセットがポジティブでもネガティブでも左右の制動力の差によってキングピン回りのモーメントが不均等になり、これがハンドル取られ、所謂トルクステアを発生させる。上記特開平１１−１２９９２７号公報に記載の装置は、このトルクステアを防止することを目的とするものである。つまり、左右制動力差によるハンドル取られを防止することを目的とし、例えば直進走行時に左右の車輪に制動力差が生じたときに、左右制動力差に応じた補助トルクを加えることにより、ハンドルがとられないように、即ち、ハンドルが真っ直ぐの状態を維持できるようにするものである。確かに、機械的、幾何学的なサスペンション構成で設定されるネガティブキングピンオフセットは、左右制動力差により、車両が偏向する方向とは反対の方向に、キングピン軸回りのトルク不均衡により車輪及びハンドルを操向することができるが，サスペンション構成でネガティブキングピンオフセットを実現するためには構造が複雑となる。
【００１１】
そこで、本発明は、電動ステアリング制御装置に関し、所謂μスプリット路面において制動力を付与したとき左右制動力差により高摩擦係数側に車両が偏向するのを抑制するカウンタステア操作を容易に行い得るようにすることを課題とする。
【００１２】
また、上記の電動ステアリング制御装置を備えた車両のアンチスキッド制御装置において、アンチスキッド制御時にカウンタステア操作を容易に行ない、高摩擦係数側の制動力を有効に活用し、制動距離を短縮することを別の課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、運転者のステアリング操作に応じて電動パワーステアリング用モータを駆動制御して車両の操舵輪に対する操舵トルクを制御し、運転者のステアリングホイールの操作力を軽減する操舵トルク制御手段と、前記車両の各車輪に付与される制動力を推定する制動力推定手段と、該制動力推定手段が推定した制動力に基づき左右の車輪に付与される制動力の差である左右制動力差を推定する左右制動力差推定手段と、該左右制動力差推定手段が推定した左右制動力差に応じて、左右で路面摩擦係数が異なる路面上において前記左右の車輪に制動力が付与されたときに発生する左右制動力差に起因する路面摩擦係数の高い方に前記車両を偏向させようとするヨーモーメントを抑制する方向に、前記操舵トルク制御手段に対し運転者のカウンタステア操作をアシストするアシスト操舵トルクを付与するアシスト操舵トルク付与手段とを備えることとしたものである。これにより、制動力左右差に起因するヨーモーメントを打ち消す方向に、制動力左右差に応じて操舵トルクを付与することができる。
【００１４】
上記電動ステアリング制御装置において、請求項２に記載のように、更に、前記車両が前記車両の運動状態に応じて車両安定性制御を行う車両安定性制御手段を備えている場合には、前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両安定性制御手段による車両安定性制御が実行されている場合には、前記アシスト操舵トルクの付与を禁止するように構成することが望ましい。
【００１５】
上記電動ステアリング制御装置において、請求項３に記載のように、前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記左右制動力差推定手段が推定した左右制動力差の時間変化量に応じて前記アシスト操舵トルクを設定するように構成するとよい。
【００１６】
また、請求項４に記載のように、前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両の速度が大となるほど前記アシスト操舵トルクを大きく設定するように構成してもよい。
【００１７】
更に、請求項１に記載の前記アシスト操舵トルク付与手段は、以下のように構成してもよい。即ち、前記車両の旋回時は直進時に比較して前記アシスト操舵トルクを大きく設定するように構成してもよい。あるいは、運転者がステアリング操作をオーバーライドできるように、アシスト操舵トルクの上限値を設定するように構成してもよい。あるいは、前記左右制動力差が前記車両の旋回時の左右車輪間の荷重移動により発生した場合、アシスト操舵トルクの付与を禁止するように構成してもよい。あるいは、前記車両の旋回状態が所定値より大きい場合、アシスト操舵トルクの付与を禁止するように構成してもよい。あるいは、前記車両が制動中に前記左右制動力差が所定値以上、且つ、車両速度が所定値以上と判定されたときに、アシスト操舵トルクの付与を開始するように構成してもよい。あるいは、前記車両が制動中でない、前記左右制動力差が所定値未満、及び車両速度が所定値未満の何れかの条件が充足したと判定されたときに、アシスト操舵トルクの付与を終了するように構成してもよい。
【００１８】
そして、ステアリング操作に応じて電動パワーステアリング用モータを駆動制御して車両の操舵輪に対する操舵トルクを制御し、運転者のステアリングホイールの操作力を軽減する操舵トルク制御手段と、前記車両の各車輪に付与される制動力を推定する制動力推定手段と、該制動力推定手段が推定した制動力に基づき左右の車輪に付与される制動力の差である左右制動力差を推定する左右制動力差推定手段と、該左右制動力差推定手段が推定した左右制動力差に応じて、左右で路面摩擦係数が異なる路面上において前記左右の車輪に制動力が付与されたときに発生する左右制動力差に起因する路面摩擦係数の高い方に前記車両を偏向させようとするヨーモーメントを抑制する方向に、前記操舵トルク制御手段に対し運転者のカウンタステア操作をアシストするアシスト操舵トルクを付与するアシスト操舵トルク付与手段とを備えた電動ステアリング制御装置を有する車両において、前記アシスト操舵トルク付与手段によるアシスト操舵トルクの付与が実行されていない場合に、制動力に余裕のある路面摩擦係数の高い側の制動力を抑制することで車両不安定を引き起こすヨーモーメントを低減するための第１の制御パラメータを設定し、前記アシスト操舵トルク付与手段によるアシスト操舵トルクの付与が実行されている場合には、前記第１の制御パラメータとは異なる、路面摩擦係数の高い側の制動力を有効に利用することで制動距離を短縮するための第２の制御パラメータを設定する制御パラメータ設定手段と、該制御パラメータ設定手段が設定した前記第１の制御パラメータ及び前記第２の制御パラメータに応じて前記各車輪に付与される制動力を制御する制動力制御手段を備えたアンチスキッド制御装置とするとよい。
【００１９】
上記アンチスキッド制御装置において、前記制御パラメータ設定手段は、前記第１の制御パラメータを、前記車両の一方の前輪に対しアンチスキッド制御が開始した際に他方の前輪の制動力を時間勾配をもって緩やかに上昇させるヨーモーメント抑制制御のパラメータに設定すると共に、前記第２の制御パラメータを、前記第１の制御パラメータに対して、ヨーモーメント抑制制御の時間勾配が大きいパラメータに設定し、又はヨーモーメント抑制制御を禁止するパラメータに設定するように構成するとよい。
【００２０】
また、上記アンチスキッド制御装置において、前記制御パラメータ設定手段は、前記第１の制御パラメータを、前記車両の一方の後輪に対しアンチスキッド制御が開始した際に他方の後輪の制動力を前記一方の後輪に対するアンチスキッド制御と同様に制御するセレクトロー制御のパラメータに設定すると共に、前記第２の制御パラメータは、所定時間セレクトロー制御を行った後、前記他方の後輪の制動力を時間勾配をもって上昇させるパラメータに設定するように構成するとよい。
【００２１】
また、上記アンチスキッド制御装置において、前記制御パラメータ設定手段は、前記車両の旋回状態が所定値以下の場合に、前記第２の制御パラメータの設定を行うように構成するとよい。
【００２２】
更に、上記アンチスキッド制御装置において、前記車両のステアリング操作による操舵方向を判定する操舵方向判定手段を備えたものとし、前記制御パラメータ設定手段は、前記アシスト操舵トルク付与手段によるアシスト操舵トルクの付与が実行されているにもかかわらず、前記操舵方向判定手段がカウンタステア操作をするべき方向に操舵されていないと判定した場合には、前記第２の制御パラメータの設定を禁止するように構成するとよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に供する電動ステアリング制御装置（電動パワーステアリング制御装置ともいう）の概要を示すもので、運転者のステアリングホイール（ハンドル）１の操作に応じてステアリングシャフト２に作用する操舵トルクを、操舵トルクセンサＴＳによって検出すると共に、後述する回転角センサＲＳによって操舵角を検出し、これらの検出信号と車両速度信号（ＶＳで示す）に基づき、ＥＰＳモータ（電動モータ）３を駆動制御し、減速ギヤ４及びラックアンドピニオン５を介して前輪を転舵し、運転者のステアリングホイール１の操作力を軽減するように構成されている。特に、左右の車輪に対する制動力の差に応じて操舵トルクを付与することによってカウンタステア時の操作をアシストするように構成されている。以下、左右制動力差に応じたアシスト操舵トルク付与制御をカウンタステアアシスト制御と称する。
【００２４】
本実施形態の電動ステアリング制御ユニットＥＣＵ１は、車両の操舵輪に対する操舵トルクをステアリング操作に応じて制御する操舵トルク制御ブロックＢ０を備えている。また、車両の各車輪に付与される制動力を推定する制動力推定ブロックＢ１と、制動力推定ブロックで推定した制動力に基づき左右の車輪に付与される制動力の差を推定する左右制動力差推定ブロックＢ２と、この左右制動力差推定ブロックが推定した左右制動力差に応じて操舵トルク制御ブロックに対しアシスト操舵トルクを付与するアシスト操舵トルク付与ブロックＢ３を備えている。尚、左右制動力差とは、車両の左側の車輪に付与される制動力と右側の車輪に付与される制動力との差であり、前者としては左側の前後輪に付与される制動力の和もしくは左側の前輪に付与される制動力が用いられ、後者としては右側の前後輪に付与される制動力の和もしくは右側の前輪に付与される制動力が用いられる。
【００２５】
制動力推定ブロックＢ１においては、例えば、各車輪に設けられた液圧センサ（代表してＰＳで表す）及び車輪速度センサ（代表してＷＳで表す）の信号により、車輪の運動方程式に基づき各車輪に発生する制動力が推定され、左右制動力差推定ブロックＢ２にて左右車輪間での制動力差が演算される。尚、制動力の推定に係る具体的手段は例えば特開２０００−１０８８６３号公報に記載されているので説明は省略する。更に、アシスト操舵トルク付与ブロックＢ３にて制動力の左右差に応じて付与すべきアシスト操舵トルクが求められ、このトルクに応じた電流指令値が決定される。そして、カウンタステアをアシストするために必要な操舵トルクの電流指令値（カウンタステアアシスト電流指令値）が、通常の電動ステアリング制御装置（ＥＰＳ）による電流指令値（以下、ＥＰＳ電流指令値という）に加算され、ＥＰＳモータ３が制御される。本実施形態においては、更にアンチスキッド制御ユニットＥＣＵ２が設けられており、上記の電動ステアリング制御ユニットＥＣＵ１と以下のように接続されている。
【００２６】
図２は、本実施形態のシステム構成を示すもので、電動ステアリング制御システムとアンチスキッド制御システムが通信バスを介して接続されており、双方のシステム間で互いのシステム情報を共有することができるように構成されている。電動ステアリング制御システムは、電動ステアリング制御用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた電動ステアリング制御ユニットＥＣＵ１に、操舵トルクセンサＴＳ、回転角センサＲＳが接続されると共に、モータ駆動回路ＭＡを介してＥＰＳモータ３が接続されている。一方、アンチスキッド制御システムは、アンチスキッド制御用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えたアンチスキッド制御ユニットＥＣＵ２に、車輪速度センサＷＳ、液圧センサＰＳ及びストップスイッチＳＴが接続されると共に、ソレノイド駆動回路ＳＡを介してソレノイドバルブＰＣ１〜ＰＣ８が接続されている。尚、電動ステアリング制御ユニットＥＣＵ１とアンチスキッド制御ユニットＥＣＵ２は夫々、通信用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた通信ユニットを介して通信バスに接続されている。而して、アンチスキッド制御システムにおいては、各車輪の発生する制動力の情報が得られ、それをもとに左右制動力差が演算され、電動ステアリング制御システムにおいてはカウンタステアアシスト制御が実行される。また、電動ステアリング制御に必要な車両速度の情報もアンチスキッド制御システムから送信することができる。
【００２７】
図３は、電動ステアリング制御装置の制御ブロック図である。操舵トルクと車両速度信号に基づき、ブロックＡ１乃至Ａ４にてアシスト制御、トルク慣性補償制御、ステアリング戻し制御、ダンパ補償制御が実行され、ＥＰＳモータ３を駆動する電流指令値が決定される。ここで、ブロックＡ１のアシスト制御では、運転者によるステアリングホイール１の操作力を軽減するトルクアシストが行なわれる。ブロックＡ２のトルク慣性補償制御では、ＥＰＳモータ３の慣性による応答遅れを補償する制御が行われる。ブロックＡ３のステアリング戻し制御では、ステアリングホイール１の中立点への戻りを向上させるように制御される。ブロックＡ４のダンパ補償制御では、ステアリングホイール１の戻り過ぎを抑制し、収斂性を向上させるように制御される。尚、本実施形態のように、ＥＰＳモータ３としてブラシレスＤＣモータが用いられる場合には、ＥＰＳモータ３に回転角センサＲＳが設けられ、それをもとに操舵角が求められ、ブロックＡ０におけるＥＰＳ制御演算に用いられる。例えばラックアンドピニオン５に操舵角センサを設け、この検出信号に基づき操舵角を求めることとしてもよい。
【００２８】
図４は、アンチスキッド制御システムを含むブレーキシステムを示す構成図であり、アンチスキッド制御システムはソレノイドバルブ（ＰＣ１〜ＰＣ８）、液圧ポンプＨＰ１，ＨＰ２、モータＭ、リザーバＲＳ１，ＲＳ２、車輪速度センサ（ＷＳ１〜ＷＳ４）、液圧センサ（ＰＳ１〜ＰＳ６）で構成されている。図４において、マスタシリンダＭＣとホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrlとの間にソレノイドバルブＰＣ１〜ＰＣ８等が介装されている。即ち、マスタシリンダＭＣの一方の出力ポートとホイールシリンダＷfr，Ｗrlの各々を接続する液圧路に夫々常開のソレノイドバルブＰＣ１，ＰＣ７が介装され、これらとマスタシリンダＭＣとの間に液圧ポンプＨＰ１の吐出側が接続されている。同様に、マスタシリンダＭＣの他方の出力ポートとホイールシリンダＷfl，Ｗrrの各々を接続する液圧路に夫々常開のソレノイドバルブＰＣ３，ＰＣ５が介装され、これらとマスタシリンダＭＣとの間に液圧ポンプＨＰ２の吐出側が接続されている。液圧ポンプＨＰ１，ＨＰ２は電動モータＭによって駆動され、その作動時に上記の各液圧路に所定の圧力に昇圧されたブレーキ液が供給される。
【００２９】
ホイールシリンダＷfr，Wrlは更に常閉のソレノイドバルブＰＣ２，ＰＣ８に接続されており、これらの下流側はリザーバＲＳ１に接続されると共に、液圧ポンプＨＰ１の吸入側に接続されている。ホイールシリンダＷfl，Ｗrrは同じく常閉のソレノイドバルブＰＣ４，ＰＣ６に接続され、これらの下流側はリザーバＲＳ２に接続されると共に、液圧ポンプＨＰ２の吸入側に接続されている。リザーバＲＳ１，ＲＳ２は夫々ピストンとスプリングを備えており、ソレノイドバルブＰＣ２，ＰＣ４，ＰＣ６，ＰＣ８を介して排出される各ホイールシリンダのブレーキ液を収容する。
【００３０】
ソレノイドバルブＰＣ１乃至ＰＣ８は２ポート２位置電磁切替弁であり、夫々ソレノイドコイル非通電時には図４に示す第１位置にあって、各ホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，ＷrlはマスタシリンダＭＣに連通している。ソレノイドコイル通電時には第２位置となり、各ホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，ＷrlはマスタシリンダＭＣとは遮断され、リザーバＲＳ１あるいはＲＳ２と連通する。尚、チェックバルブＣＶはホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrl側からマスタシリンダＭＣ側への還流を許容し、逆方向の流れを遮断するものである。図４のＯＲはオリフィス、Ｄはダンパ、ＨＢはブースタ、ＢＰはブレーキペダルを表す。ＳＴはストップスイッチであり、ブレーキペダルＢＰが操作されるとオンとなる。
【００３１】
而して、これらのソレノイドバルブＰＣ１乃至ＰＣ８のソレノイドコイルに対する通電、非通電を制御することによりホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrl内のブレーキ液圧を増圧、減圧又は保持することができる。即ち、ソレノイドバルブＰＣ１乃至ＰＣ８のソレノイドコイル非通電時にはホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，ＷrlにマスタシリンダＭＣ及び液圧ポンプＨＰ１あるいはＨＰ２からブレーキ液圧が供給されて増圧し、通電時にはホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，ＷrlがリザーバＲＳ１あるいはＲＳ２側に連通し減圧する。また、ソレノイドバルブＰＣ１，ＰＣ３，ＰＣ５，ＰＣ７のソレノイドコイルに通電しその他のソレノイドバルブのソレノイドコイルを非通電とすれば、ホイールシリンダＷfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrl内のブレーキ液圧が保持される。従って、車輪の状態に応じてデューティ比を調整し，このデューティ比に応じて上記ソレノイドコイルの通電、非通電を繰り返すことにより、パルス増圧モード（ステップ増圧モードとも呼ばれる）における液圧制御を行ない、緩やかに増圧するように制御することができ、またパルス減圧モード時には緩やかに減圧するように制御することができる。
【００３２】
上記ソレノイドバルブＰＣ１乃至ＰＣ８はアンチスキッド制御ユニットＥＣＵ２に接続され、各々のソレノイドコイルに対する通電、非通電が制御される。電動モータＭもアンチスキッド制御ユニットＥＣＵ２に接続され、これにより駆動制御される。尚、ソレノイドバルブＰＣ１乃至ＰＣ８に代えて、各ホイールシリンダ液圧をリニアバルブ（図示せず）で制御する構成としてもよい。更に、制動力発生手段としては、ブレーキ液圧を用いることなく、モータ等により機械的に制動トルクを付与する構成（図示せず）としてもよい。
【００３３】
図５は、前述の構成になる電動ステアリング制御装置におけるカウンタステアアシスト制御の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップ１０１において初期化が行なわれた後、ステップ１０２にてセンサ信号の入力処理が行われ、ステップ１０３にて通信バスからの必要な信号が読込まれる。ステップ１０４においては、制御に必要なフィルタ処理、各種信号処理が実行される。これらの信号をもとにステップ１０５において、通常の電動パワーステアリング制御に必要なＥＰＳ電流指令値が決定される。
【００３４】
次に、ステップ１０６において、カウンタステアアシスト制御が既に実行されているか否かが判定され、実行されていればステップ１０７に進み、制御終了判定が行われる。カウンタステアアシスト制御が行なわれていなければステップ１０８に進み、制御開始判定が行なわれる。ステップ１０８では、制動中（ストップスイッチＳＴがオン状態）、且つ、右制動力差が所定値以上、且つ、車両速度が所定値以上という条件を充足しているか否かが判定され、充足しておればステップ１０９に進みカウンタステアアシスト制御が実行される。
【００３５】
ステップ１０７においては制御終了判定が行われる。即ち、制動中でない（ストップスイッチＳＴがオフ状態）、左右制動力差が所定値未満、及び車両速度が所定値未満の何れかの条件を充足すると、カウンタステアアシスト制御が終了し、ステップ１１０に進む。カウンタステアアシスト制御が開始、又は継続される場合は、ステップ１０９に進みカウンタステアアシスト電流指令値が演算され、ステップ１１０にてこの指令値がＥＰＳ指令値に加算されてＥＰＳモータ３が制御される。
【００３６】
図６は、ステップ１０９で行われるカウンタステアアシスト電流指令値の演算処理を示す。先ず、ステップ２０１において、アンチスキッド制御システムで検出された各車輪での制動力に基づき、カウンタステア操作をするべき方向が判定される。即ち、右車輪制動力＞左車輪制動力である場合には、左旋回方向へのカウンタステア操作が必要と判定され、左車輪制動力＞右車輪制動力である場合には、右旋回方向へのカウンタステア操作が必要と判定される。次に、ステップ２０２において左右制動力差が演算され、更に、ステップ２０３にて左右制動力差の時間変化量が演算される。これらの演算結果にもとづき、ステップ２０４において、カウンタステアアシストに必要な操舵トルクが演算され、この演算結果に基づき、ステップ２０５にて、カウンタステアアシスト電流指令値が演算される。
【００３７】
上記ステップ２０４で演算されるカウンタステアアシスト操舵トルク（以下、単にアシスト操舵トルクという）は、図７に示すように、左右制動力差が大きいほど大きく設定され、且つ、左右制動力差の時間変化が大きいほど大きく設定される。尚、図７に示すように、アシスト操舵トルクには上限値Ｔauが設定されているので、誤った演算が行われても、運転者がステアリング操作をオーバライドすることができる。また、車両速度が大である場合には、制動力左右差によるヨー変化が大きく、運転者の対応が困難となってくるため、図８に示すように、車両速度の増加にともないアシスト操舵トルクが大きくなるように設定することが望ましい。
【００３８】
而して、ステップ２０５に進み、カウンタステアアシストに必要な操舵トルクに基づき、それに対応した電流指令値が求められる。このカウンタアシスト電流指令値がＥＰＳ電流指令値に加算され、ＥＰＳモータ３が制御される。即ち、カウンタステア操作をするべき方向に操舵トルクが足し込まれるため、操舵車輪はカウンタステア操作をするべき方向に、制動力左右差に応じて操舵されることになる。従って、適切なカウンタステア操作をできない運転者においても、カウンタステア操作を容易に実行することができる。
【００３９】
上記のように、操舵トルク付与によるカウンタステアアシスト制御により、μスプリット路面での制動時の車両の方向安定性が確保できるため、アンチスキッド制御を適切に制御し制動性能を向上させることが可能となる。一般のアンチスキッド制御では、μスプリット路面でのアンチスキッド制御時に車両安定性を確保するために、前輪に関してはヨーモーメント抑制制御、後輪に関してはセレクトロー制御が行なわれる。両制御は、制動力に余裕のある高μ側の制動力を抑制し車両不安定を引き起こすヨーモーメントを低減するものである。従って、カウンタステアアシスト制御により操舵で車両安定性が確保でき、アンチスキッド制御のパラメータを適切に設定することにより、車両安定性の確保と制動性能の確保を両立させることができる。
【００４０】
図９はカウンタステアアシスト制御が実行される場合のアンチスキッド制御の処理を示す。先ず、ステップ３０１において初期化が行なわれた後、ステップ３０２にてセンサ信号の入力処理が行われ、ステップ３０３にて通信バスからの通信信号が読込まれる。尚、通信信号は、カウンタステアアシスト制御の制御フラグや電動ステアリング制御に供する操舵角信号である。続いて、ステップ３０４にて制御に必要なフィルタ処理、各種信号処理が実行され、ステップ３０５において、通常のアンチスキッド制御に必要な制御パラメータ（即ち、第１の制御パラメータ）が設定される。
【００４１】
そして、ステップ３０６においてカウンタステアアシスト制御が実行中か否かが判定され、カウンタステアアシスト制御が実行されていると判定された場合には、ステップ３０７に進み、特定制御パラメータ（即ち、第２の制御パラメータ）が設定された後ステップ３０８に進み、カウンタステアアシスト制御中でなければステップ３０５の第１の制御パラメータのままステップ３０８に進み、アンチスキッド制御が実行される。カウンタステアアシスト制御が実行される場合には、車両の方向安定性は操舵により確保される。従って、第２の制御パラメータは、路面摩擦係数の高い側の制動力を有効に利用し、制動距離を短縮できるように設定される。以下、前輪と後輪に関する特定制御パラメータ（第２の制御パラメータ）について説明する。
【００４２】
図１０は、カウンタステアアシスト制御中の前輪のアンチスキッド特定制御を説明するもので、運転者は時間Ｔ０でブレーキペダルＢＰを踏み込むと、マスタシリンダ液圧は破線で示すように０からＰｍの値まで上昇する。例えば、時間Ｔ１で低μ側の前輪が摩擦限界に達すると、アンチスキッド制御が実行される。このとき、高μ側の前輪は、ヨーモーメント抑制制御により、不必要なヨーモーメントを発生しない時間勾配をもって、図１０に一点鎖線で示すようにＰflからＰfhに緩やかに上昇するように制御される。これに対し、カウンタステアアシスト制御が実行されている場合には、操舵によりヨーモーメントの抑制が行われているため、時間勾配が大きく設定され、図１０に二点鎖線で示すようにＰflからＰfh'に液圧上昇するように制御される。また、ヨーモーメント抑制制御を禁止することも可能であり、この場合には、高μ側車輪の制動液圧はマスタシリンダ液圧と同様に上昇する。
【００４３】
図１１は、カウンタステアアシスト制御中の後輪のアンチスキッド特定制御を説明するもので、通常、セレクトロー制御では、時間Ｔ１で低μ側車輪に関しアンチスキッドが開始した場合、高μ側車輪も低μ側車輪と同様のアンチスキッド制御が行われる。このため、高μ側車輪の制動液圧は低μ側車輪の制動液圧と同等に制限される。これに対し、カウンタステアアシスト制御が実行されている場合は、制動初期の急激なヨー変化を抑えるため、所定時間（図１１のＴ１からＴ２の間）だけセレクトロー制御を実行し、その後、二点鎖線で示すように時間勾配をもって液圧を漸次上昇させるように制御される。尚、車両速度が大である場合には、車両の安定性をより確保するために、セレクトロー制御を実行する時間が長く設定され、及び／又は、高μ側の制動液圧の上昇時間勾配が小さく設定される。
【００４４】
更に、カウンタステアアシスト制御が実行されている場合に、運転者がステアリングホイール１を保持してしまうような状況も考慮する必要がある。図１２は、図９のステップ３０７において、図１０および図１１に示したカウンタステアアシスト制御中に特定アンチスキッド制御が実行される場合、即ち、第２の制御パラメータに基づいて制御される場合の処理を示す。先ず、ステップ４０１において操舵角信号に基づいてカウンタステアアシスト制御中の運転者のステアリング操作が検出される。また、ステップ４０２において車両の旋回状態が判定される。而して、ステップ４０３及び４０４に進み、カウンタステアアシスト制御中にもかかわらず、運転者がカウンタステア操作を行わない場合、あるいは、車両の旋回状態が所定値より大きい場合には、そのまま図９のルーチンに戻り、通常のアンチスキッド制御（第１の制御パラメータ）が実行される。これに対し、ステップ４０３及び４０４において、運転者のカウンタステア操作があり、且つ、旋回状態が所定値以下と判定された場合には、ステップ４０５及び４０６に進み、前述と同様の特定制御パラメータ（第２の制御パラメータ）が設定される。
【００４５】
車両旋回中には左右の荷重移動が生じるため、路面摩擦係数が左右の車輪で異なっていなくとも、アンチスキッド制御作動時に左右制動力差が発生する。そこで、本実施形態では、旋回での荷重移動により制動力差が発生した場合には、カウンタステアアシスト制御は実行されないように構成されている。尚、荷重移動による制動力差か、路面摩擦係数差による制動力差かは、旋回状態および制動液圧により判定することができる。車両の旋回状態は、操舵角および車両速度から演算することができる。また、ヨーレイトセンサ、横加速度センサを有している場合には、これらセンサ信号を利用してもよい。而して、旋回状態から荷重移動量が求められ、液圧センサ信号からアンチスキッド制御が荷重移動に起因して実行されたのか、路面摩擦係数低下により実行されたのかが判定される。つまり、旋回中の左右制動力差が荷重移動のみに起因して発生したか、路面摩擦係数の左右差により発生したかが判別される。
【００４６】
また、荷重移動による制動力差は旋回状態が大きくなった（横加速度が大きい）場合に発生する。しかし、路面摩擦係数の左右差では片側車輪が低μ側にあるため、旋回状態は大きくならない（過大な横加速度では旋回できない）。従って、横加速度が所定値以上の旋回状態になった場合には、旋回による荷重移動により制動力左右差は発生したと判断し、カウンタステアアシスト制御を実行しないようにする簡易的な構成としてもよい。
【００４７】
車両が旋回状態で、且つ、左右の車輪で路面μが異なる場合（旋回μスプリット）において、旋回外輪側が低μ路面に位置するときには、制動作動によりサイドフォースが低下し、車両が旋回外側にふくらみ、更に制動力左右差により、後輪の両輪が低μ路面側に乗り上げやすく、車両が極端に不安定となる場合がある。また、旋回内輪側が低μ路面に位置するときには、サイドフォース低下と制動力左右差がともに車両が旋回外側にふくらむ方向に作用する。このため、旋回μスプリットの場合は、直進時に比べ、カウンタステアアシスト制御の制御量を大きく設定することが望ましい。この場合、付与する操舵トルクの制御量は旋回状態に応じて設定するとよい。
【００４８】
以上の実施形態では、制動力左右差を車輪のホイールシリンダに設けられた液圧センサＰＷに基づき検出を行っているが、これに限定されるものではない。例えば、マスタシリンダＭＣの液圧センサＰＳ１，ＰＳ２の検出信号、及び、各ソレノイドバルブＰＣ１〜ＰＣ８の駆動状態から各車輪の制動液圧を求め、制動力左右差を推定するようにしてもよい。
【００４９】
更に、例えば特開平９−３０１１４７号公報に記載の車両の運動制御装置のように、車両安定性制御手段を備えた車両においては、車両安定性制御を行う際に、車両を安定化するヨーモーメントを発生するために意図的に制動力左右差を制御している。しかし、カウンタステアアシスト制御は制動力左右差に起因するヨーモーメントを抑制するように働くため、互いの制御は相反する効果を有する。従って、車両安定性制御が実行されている場合には、カウンタステアアシスト制御を実行しないようにすることが望ましく、本実施形態では、車両安定性制御手段による車両安定性制御が実行されている場合には、アシスト操舵トルクの付与を禁止するように構成されている。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の発明によれば、アシスト操舵トルク付与手段によってカウンタステア操作をするべき方向に操舵トルクが足し込まれるため、操舵車輪はカウンタステア操作をするべき方向に、制動力左右差に応じて確実に操舵される。従って、適切なカウンタステア操作をできない運転者においても、カウンタステア操作を容易に実行することが可能となる。
【００５１】
更に、車両が車両安定性制御手段を備えている場合には、請求項２に記載のように構成すれば、カウンタステアアシスト制御が実行されないので、適切に車両安定性制御を行うことができる。
【００５２】
前記アシスト操舵トルク付与手段は、請求項３乃至１０に記載のように構成することにより、車両の運転状態に応じて適切なカウンタステア操作を行うことができる。
【００５３】
また、電動ステアリング制御装置を備えた車両のアンチスキッド制御装置に関しては、請求項１１に記載のように構成することにより、アンチスキッド制御時にカウンタステア操作を容易に行なうことができると共に、高摩擦係数側の制動力を有効に活用し、制動距離を短縮することができる。
【００５４】
前記制御パラメータ設定手段は、請求項１２、１３又は１４に記載のように構成することにより、車両の運転状態に応じて適切にアンチスキッド制御を行うことができる。
【００５５】
更に、操舵方向判定手段を備え、前記制御パラメータ設定手段を請求項１５に記載のように構成することにより、車両の旋回状態に応じて適切にアンチスキッド制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に供する電動ステアリング制御装置の概要を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電動ステアリング制御装置の制御ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るアンチスキッド制御システムの概略図である。
【図５】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト電流指令値の演算処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト操舵トルクの左右制動力差に応じた特性を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト操舵トルクの車両速度に応じた特性を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト制御が実行される場合のアンチスキッドの処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に、カウンタステアアシスト制御中の前輪のアンチスキッド特定制御における制動液圧の特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト制御中の後輪のアンチスキッド特定制御における制動液圧の特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態における、カウンタステアアシスト制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ステアリングホイール，３ＥＰＳモータ，ＴＳ操舵トルクセンサ，
ＲＳ回転角センサ，ＷＳ車輪速度センサ，ＰＳ液圧センサ

Claims

運転者のステアリング操作に応じて電動パワーステアリング用モータを駆動制御して車両の操舵輪に対する操舵トルクを制御し、運転者のステアリングホイールの操作力を軽減する操舵トルク制御手段と、前記車両の各車輪に付与される制動力を推定する制動力推定手段と、該制動力推定手段が推定した制動力に基づき左右の車輪に付与される制動力の差である左右制動力差を推定する左右制動力差推定手段と、該左右制動力差推定手段が推定した左右制動力差に応じて、左右で路面摩擦係数が異なる路面上において前記左右の車輪に制動力が付与されたときに発生する左右制動力差に起因する路面摩擦係数の高い方に前記車両を偏向させようとするヨーモーメントを抑制する方向に、前記操舵トルク制御手段に対し運転者のカウンタステア操作をアシストするアシスト操舵トルクを付与するアシスト操舵トルク付与手段とを備えたことを特徴とする電動ステアリング制御装置。
前記車両は前記車両の運動状態に応じて車両安定性制御を行う車両安定性制御手段を備え、前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両安定性制御手段による車両安定性制御が実行されている場合には、前記アシスト操舵トルクの付与を禁止するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記左右制動力差推定手段が推定した左右制動力差の時間変化量に応じて前記アシスト操舵トルクを設定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両の速度が大となるほど前記アシスト操舵トルクを大きく設定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両の旋回時は直進時に比較して前記アシスト操舵トルクを大きく設定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、運転者がステアリング操作をオーバーライドできるように、アシスト操舵トルクの上限値を設定することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記左右制動力差が前記車両の旋回時の左右車輪間の荷重移動により発生した場合、アシスト操舵トルクの付与を禁止することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両の旋回状態が所定値より大きい場合、アシスト操舵トルクの付与を禁止することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両が制動中に前記左右制動力差が所定値以上、且つ、車両速度が所定値以上と判定されたときに、アシスト操舵トルクの付与を開始することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
前記アシスト操舵トルク付与手段は、前記車両が制動中でない、前記左右制動力差が所定値未満、及び車両速度が所定値未満の何れかの条件が充足したと判定されたときに、アシスト操舵トルクの付与を終了することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリング制御装置。
運転者のステアリング操作に応じて電動パワーステアリング用モータを駆動制御して車両の操舵輪に対する操舵トルクを制御し、運転者のステアリングホイールの操作力を軽減する操舵トルク制御手段と、前記車両の各車輪に付与される制動力を推定する制動力推定手段と、該制動力推定手段が推定した制動力に基づき左右の車輪に付与される制動力の差である左右制動力差を推定する左右制動力差推定手段と、該左右制動力差推定手段が推定した左右制動力差に応じて、左右で路面摩擦係数が異なる路面上において前記左右の車輪に制動力が付与されたときに発生する左右制動力差に起因する路面摩擦係数の高い方に前記車両を偏向させようとするヨーモーメントを抑制する方向に、前記操舵トルク制御手段に対し運転者のカウンタステア操作をアシストするアシスト操舵トルクを付与するアシスト操舵トルク付与手段とを備えた電動ステアリング制御装置を有する車両において、前記アシスト操舵トルク付与手段によるアシスト操舵トルクの付与が実行されていない場合に、制動力に余裕のある路面摩擦係数の高い側の制動力を抑制することで車両不安定を引き起こすヨーモーメントを低減するための第１の制御パラメータを設定し、前記アシスト操舵トルク付与手段によるアシスト操舵トルクの付与が実行されている場合には、前記第１の制御パラメータとは異なる、路面摩擦係数の高い側の制動力を有効に利用することで制動距離を短縮するための第２の制御パラメータを設定する制御パラメータ設定手段と、該制御パラメータ設定手段が設定した前記第１の制御パラメータ及び前記第２の制御パラメータに応じて前記各車輪に付与される制動力を制御する制動力制御手段を備えたことを特徴とするアンチスキッド制御装置。
前記制御パラメータ設定手段は、前記第１の制御パラメータを、前記車両の一方の前輪に対しアンチスキッド制御が開始した際に他方の前輪の制動力を時間勾配をもって緩やかに上昇させるヨーモーメント抑制制御のパラメータに設定すると共に、前記第２の制御パラメータを、前記第１の制御パラメータに対して、ヨーモーメント抑制制御の時間勾配が大きいパラメータに設定し、又はヨーモーメント抑制制御を禁止するパラメータに設定するように構成したことを特徴とする請求項１１記載のアンチスキッド制御装置。
前記制御パラメータ設定手段は、前記第１の制御パラメータを、前記車両の一方の後輪に対しアンチスキッド制御が開始した際に他方の後輪の制動力を前記一方の後輪に対するアンチスキッド制御と同様に制御するセレクトロー制御のパラメータに設定すると共に、前記第２の制御パラメータは、所定時間セレクトロー制御を行った後、前記他方の後輪の制動力を時間勾配をもって上昇させるパラメータに設定するように構成したことを特徴とする請求項１１記載のアンチスキッド制御装置。
前記制御パラメータ設定手段は、前記車両の旋回状態が所定値以下の場合に、前記第２の制御パラメータの設定を行うように構成したことを特徴とする請求項１２又は１３記載のアンチスキッド制御装置。
前記車両のステアリング操作による操舵方向を判定する操舵方向判定手段を備え、前記制御パラメータ設定手段は、前記アシスト操舵トルク付与手段によるアシスト操舵トルクの付与が実行されているにもかかわらず、前記操舵方向判定手段がカウンタステア操作をするべき方向に操舵されていないと判定した場合には、前記第２の制御パラメータの設定を禁止するように構成したことを特徴とする請求項１１記載のアンチスキッド制御装置。