JP4353058B2

JP4353058B2 - 電動式パワーステアリング装置用制御装置

Info

Publication number: JP4353058B2
Application number: JP2004297620A
Authority: JP
Inventors: 義明土屋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: EP1800995B1; KR20070051936A; US20080097668A1; US7647149B2; CN101039836A; JP2006111048A; CN100560416C; EP1800995A1; WO2006041175A1; EP1800995A4; DE602005020953D1; KR100816308B1

Description

本発明は、車輌の電動式パワーステアリング装置に係り、更に詳細には操舵輪が駆動輪である車輌の電動式パワーステアリング装置用制御装置に係る。

自動車等の車輌に於いて、操舵アシストトルクを付与することにより運転者の操舵負担を軽減する電動式パワーステアリング装置用制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、操舵アシストトルクを粘性負荷によって補正する電動式パワーステアリング装置用制御装置であって、車輪の制動スリップを低減するアンチスキッド制御が行われているときには粘性負荷を大きくするよう構成された電動式パワーステアリング装置用制御装置が従来より知られている。

かかる電動式パワーステアリング装置用制御装置によれば、アンチスキッド制御が行われ、車輪の制動力が増減され車体に振動が生じてステアリング系が振動することに起因する操舵フィーリングの悪化を低減することができる。
特開平１０−３１５９９２号公報

自動車等の車輌に於いて、駆動輪の駆動スリップが過大であるときには駆動輪の制駆動力を制御することにより駆動輪の駆動スリップを低減するトラクション制御が行われることはよく知られている。操舵輪が駆動輪である車輌に於いてトラクション制御が行われると、駆動輪の制駆動力が増減制御されることにより、駆動輪側より操舵系に振動が入力され、これに起因して少なくとも操舵トルクに基づき制御される電動式パワーステアリング装置の操舵アシストトルクが変動するため、操舵フィーリングが悪化する。

しかるに上記従来の電動式パワーステアリング装置用制御装置に於いては、操舵輪が駆動輪である車輌に於いてトラクション制御が行われる場合の操舵フィーリングが悪化については考慮されておらず、そのため上記従来の電動式パワーステアリング装置用制御装置によっては、操舵輪が駆動輪である車輌に於いてトラクション制御が行われる場合の操舵フィーリングが悪化の問題を解消することができない。

特にトラクション制御が駆動輪の制動力及び駆動源の駆動力の制御により行われる場合には、トラクション制御による駆動輪の制駆動力の制御はアンチスキッド制御による車輪の制駆動力の制御に比して制御周期が長いため、アンチスキッド制御が行われる場合の操舵フィーリングの悪化を低減する制御と同一の制御によってトラクション制御が行われる場合の操舵フィーリングの悪化を効果的に低減することはできない。

本発明は、操舵輪が駆動輪でありトラクション制御が行われる車輌に適用された電動式パワーステアリング装置及びその制御に於ける上述の如き技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、操舵輪が駆動輪である車輌に於いてトラクション制御が行われる場合にも駆動輪側より操舵系に振動が入力されることに起因して操舵フィーリングが悪化すること及びその対策のためにはアンチスキッド制御が行われる場合の操舵フィーリングの悪化とは異なる制御が必要であることに着目することにより、操舵輪が駆動輪である車輌に於いてトラクション制御が行われる場合の操舵フィーリングの悪化を効果的に低減することである。

上述の主要な課題を達成するため、本発明は、操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置を提案するものである。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルクは前記操舵アシストトルクと同一方向に作用するトルクとして操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを増大補正するよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルクは前記目標操舵アシストトルクとは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを低減補正するよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵輪の側より前記電動式パワーステアリング装置に外力が作用する状況を判定する外力判定手段を有し、前記外力判定手段により前記外力が作用する状況であると判定されているときに前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大補正するよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記外力判定手段は一方の操舵方向を正として操舵トルクの微分値の符号及び操舵角速度の符号が異なるときに前記外力が作用する状況であると判定するよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記トラクション制御手段による前記操舵輪の制駆動力の制御が終了しても所定の時間に亘り前記目標操舵アシストトルクの補正を継続するよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルク補正手段は車速が高いときには車速が低いときに比して前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを小さくするよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルク補正手段は車速が高いときには車速が低いときに比して前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを大きくするよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルク補正手段は操舵トルクの大きさが小さいときには操舵トルクの大きさが大きいときに比して前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを大きくするよう構成されてよい。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、前記目標操舵アシストトルク補正手段は操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを大きくするよう構成されてよい。

トラクション制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときには、目標操舵アシストトルクの大きさが補正されれば、トラクション制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されている状況に於いても目標操舵アシストトルクの大きさが補正されない場合に比して、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に低減することができる。

目標操舵アシストトルクが操舵アシストトルクと同一方向に作用するトルクとして操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクにて補正され、操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさが増大されることにより目標操舵アシストトルクの大きさが増大補正されれば、これにより操舵アシストトルクが増大されるので、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に加振力が入力され操舵トルクが急激に振動的に変動することに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に低減することができる。

目標操舵アシストトルクが目標操舵アシストトルクとは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさが増大されることにより目標操舵アシストトルクの大きさが低減補正されれば、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に加振力が入力されステアリングホイールの如き操舵操作手段が振動的に変位することに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に低減することができる。

また操舵輪の側より電動式パワーステアリング装置に外力が作用する状況が判定され、前記外力が作用する状況であると判定されているときに操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさが増大補正されれば、操舵輪の側より電動式パワーステアリング装置に外力が作用する状況が判定されない場合に比して、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に且つ効果的に低減することができる。

また、一方の操舵方向を正として操舵トルクの微分値の符号及び操舵角速度の符号が異なるときに前記外力が作用する状況であると判定されれば、操舵輪の側より電動式パワーステアリング装置に外力が作用する状況であるか否かを確実に判定することができる。

また一般に、トラクション制御手段による操舵輪の制駆動力の制御が終了しても、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されたことによる影響がしばらくの間残存する。トラクション制御手段による操舵輪の制駆動力の制御が終了しても所定の時間に亘り目標操舵アシストトルクの補正が継続されれば、トラクション制御手段による操舵輪の制駆動力の制御が終了すると即座に目標操舵アシストトルクの補正が終了される場合に比して、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されたことに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に且つ効果的に低減することができる。

また車速が高いときには車速が低いときに比して操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさが小さくされれば、車速が低いときにトラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を効果的に低減しつつ、車速が高いときに目標操舵アシストトルクの大きさが過大になって車輌の安定性が低下することを効果的に防止することができる。

また車速が高いときには車速が低いときに比して操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさが大きくされれば、車速が低いときに目標操舵アシストトルクの大きさが過小になって運転者の操舵負担が増大することを効果的に防止しつつ、車速が高いときにステアリングホイールの如き操舵操作手段が振動的に変位することを効果的に抑制することができる。

また操舵トルクの大きさが小さいときには操舵トルクの大きさが大きいときに比して操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさが大きくされれば、操舵トルクの大きさが考慮されない場合に比して、操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを確実に適正な値に可変させることができ、これにより例えば運転者が保舵している場合の如く操舵トルクの大きさが小さい状況に於いて駆動操舵輪側より操舵系へ振動が入力されることに起因する操舵操作手段の振動を効果的に低減することができる。

また操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさが大きくされれば、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に加振力が入力されステアリングホイールの如き操舵操作手段が振動的に変位することに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に且つ効果的に低減することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］

本発明の一つの好ましい態様によれば、車輌は操舵輪の制動スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより制動スリップを低減するアンチスキッド制御手段を備え、目標操舵アシストトルク補正手段はアンチスキッド制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときには、目標操舵アシストトルクの大きさを補正するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、目標操舵アシストトルクは操舵アシストトルクと同一方向に作用するトルクとして操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクにて補正され、トラクション制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときに於ける操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさの増大量はアンチスキッド制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときに於ける操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさの増大量よりも大きいよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、目標操舵アシストトルクは目標操舵アシストトルクとは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算される補正トルクにて補正され、トラクション制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときに於ける操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさの増大量はアンチスキッド制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときに於ける操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさの増大量よりも大きいよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１乃至３の構成に於いて、目標操舵アシストトルク補正手段はアンチスキッド制御手段による操舵輪の制駆動力の制御が終了しても所定の時間に亘り目標操舵アシストトルクの補正を継続するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、トラクション制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときに於ける所定の時間はアンチスキッド制御手段により操舵輪の制駆動力が制御されているときに於ける所定の時間よりも長いよう構成される（好ましい態様５）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は前輪駆動車に適用された本発明による電動式パワーステアリング装置用制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは図１には示されていないハイブリッドシステムの如き駆動源により駆動され、運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式の電動式パワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L及び１８Rを介して操舵される。

図示の実施例に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電子制御装置２０により制御される。電動式パワーステアリング装置１６は電動機２２と、電動機２２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２６とを有し、ハウジング２８に対し相対的にラックバー２４を駆動する補助転舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する操舵アシストトルクを発生する。

各車輪の制動力は制動装置３０の油圧回路３２によりホイールシリンダ３４FR、３４FL、３４RR、３４RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路３２はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル３６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ３８により制御され、また必要に応じて電子制御装置４０により制御される。尚電子制御装置４０は車輌の挙動が悪化した場合に、電子制御装置２０と共働して当技術分野に於いて公知の要領にて所定の車輪の制動力を制御することにより、車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行う。

ステアリングシャフト４２には操舵角θを検出する操舵角センサ４４及び操舵トルクＴsを検出するトルクセンサ４６が設けられ、車輌１２には車速Ｖを検出する車速センサ４８が設けられている。尚操舵角センサ４４及びトルクセンサ４６は車輌の右旋回方向を正としてそれぞれ操舵角θ及び操舵トルクＴsを検出する。

図示の如く、操舵角センサ４４により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ４６により検出された操舵トルクＴsを示す信号、車速センサ４８により検出された車速Ｖを示す信号は電子制御装置２０に入力される。また電子制御装置２０にはエンジン制御装置５０よりスロットル開度φの如きエンジン制御パラメータが入力される。尚図には詳細に示されていないが、電子制御装置２０及び４０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、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一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。

電子制御装置２０は、図２に示されたフローチャートに従い、操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づき運転者の操舵負担を軽減するための基本アシストトルクＴabを演算し、操舵トルクＴs、その微分値Ｔsd、車速Ｖに基づき操舵の慣性感（ゴツゴツ感）を低減する第一の補正トルクとしてのトルク微分値補正トルクＴtdを演算し、操舵角速度θd、車速Ｖ、操舵トルクＴsに基づきステアリングホイール１４の収束性を向上させるための第二の補正トルクとしてのダンピング制御トルクＴdpを演算し、基本アシストトルクＴab、トルク微分値補正トルクＴtd、ダンピング制御トルクＴdpの和を目標アシストトルクＴaとし、目標アシストトルクＴaに基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクを制御する。

これに対し電子制御装置４０は、フローチャートとして図には示されていないが、各車輪の車輪速度Ｖwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Ｖb及び各車輪の加速スリップ量ＳＡi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、加速スリップ量ＳＡiがトラクション制御（ＴＲＣ制御）開始の基準値よりも大きくなり、トラクション制御の開始条件が成立すると、フラグＦtrcを１にセットし、当該車輪の加速スリップ量が所定の範囲内になるよう当該車輪の制動圧Ｐiを制御することによってトラクション制御を行い、トラクション制御の終了条件が成立すると、フラグＦtrcを０にリセットし、トラクション制御を終了する。

また電子制御装置４０は、フローチャートとして図には示されていないが、各車輪の車輪速度Ｖwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Ｖb及び各車輪の制動スリップ量ＳＢi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、制動スリップ量ＳＢiがアンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）開始の基準値よりも大きくなり、アンチスキッド制御の開始条件が成立すると、フラグＦabsを１にセットし、当該車輪の制動スリップ量が所定の範囲内になるよう当該車輪の制動圧Ｐiを制御することによってアンチスキッド制御を行い、アンチスキッド制御の終了条件が成立すると、フラグＦabsを０にリセットし、アンチスキッド制御を終了する。

更に電子制御装置２０は、左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御又はアンチスキッド制御が行われているときには、これらの制御が左右前輪の少なくとも一方について行われていない場合に比してトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさを大きくし、これによりトラクション制御又はアンチスキッド制御により左右前輪の少なくとも一方の側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を効果的に低減する。

特に電子制御装置２０は、左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が行われているときには、左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が行われていない場合に比してトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさの増大量を大きくし、これによりトラクション制御により左右前輪の少なくとも一方の側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を効果的に低減する。

また電子制御装置２０は、トラクション制御又はアンチスキッド制御が終了しても、その終了時点より所定の時間に亘りトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさの増大を継続し、特に左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が行われているときには、左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が行われている場合に比して所定の時間を長く設定する。

次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける操舵アシストトルク制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては操舵トルクＴsの大きさが大きいほど基本アシストトルクＴab′の大きさが大きくなるよう、操舵トルクＴsに基づき図５に示されたグラフに対応するマップより基本アシストトルクＴab′が演算され、車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvが小さくなるよう、車速Ｖに基づき図６に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvが演算され、車速係数Ｋvと基本アシストトルクＴab′との積として補正後の基本アシストトルクＴabが演算される。

ステップ３０に於いてはフラグＦtrcが１であるか否かの判別、即ち電子制御装置４０により左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が実行されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ４０へ進む。

ステップ４０に於いてはフラグＦtrcが１より０へ変化した時点よりの経過時間が基準時間Ｔt（正の定数）以下であるか否かの判別、即ち電子制御装置４０によるトラクション制御が終了した時点よりＴt時間以内であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いてフラグＦtrcaが１にセットされた後ステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。

ステップ６０に於いてはフラグＦabsが１であるか否かの判別、即ち電子制御装置４０により左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が実行されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０へ進む。

ステップ７０に於いてはフラグＦabsが１より０へ変化した時点よりの経過時間が基準時間Ｔa（Ｔtよりも小さい正の定数）以下であるか否かの判別、即ち電子制御装置４０によるアンチスキッド制御が終了した時点よりＴa時間以内であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ８０に於いてフラグＦabsaが１にセットされた後ステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ９０に於いてフラグＦtrca及びＦabsaが０にリセットされた後ステップ１００へ進む。

ステップ１００に於いては図３に示されたサブルーチンに従ってトルク微分値補正トルクＴtdが演算され、ステップ２００に於いては図４に示されたサブルーチンに従ってダンピング制御トルクＴdpが演算される。

ステップ３００に於いては基本アシストトルクＴab、トルク微分値補正トルクＴtd、ダンピング制御トルクＴdpの和として目標アシストトルクＴaが演算され、ステップ３１０に於いては目標アシストトルクＴaに対応する制御信号が電動機２２へ出力され、これにより運転者に必要な操舵力を軽減する操舵アシストトルク制御が実行される。

次に図３に示されたフローチャートを参照して上記ステップ１００に於いて実行されるトルク微分値補正トルクＴtd演算ルーチンについて説明する。

まずステップ１１０に於いては操舵トルクＴsの微分値Ｔsdが演算されると共に、操舵トルクの微分値Ｔsdの大きさが大きいほど暫定トルク微分値補正トルクＴtdpの大きさが大きくなるよう、操舵トルクの微分値Ｔsdに基き図７に示されたグラフに対応するマップより暫定トルク微分値補正トルクＴtdpが演算される。

ステップ１２０に於いては車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvtdが漸次僅かに減少するよう、車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvtdが演算され、ステップ１３０に於いては車速係数Ｋvtdと暫定トルク微分値補正トルクＴtdpとの積として基本トルク微分値補正トルクＴtdbが演算される。

ステップ１４０に於いてはフラグＦtrcaが１であるか否かの判別、即ちトラクション制御に基づく目標アシストトルクＴaの補正が必要な状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進む。

ステップ１５０に於いては操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵トルクの微分値Ｔsdと操舵角速度θdとの積が負の値であるか否かの判別、即ち路面側より左右の前輪１０FL、１０FRにそれらを転舵する外力が作用しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１７５へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１５５に於いて係数ＫtdがＫtd1（標準値Ｋtd3よりも大きい正の定数）に設定された後ステップ１８０へ進む。

ステップ１６０に於いてはフラグＦabsaが１であるか否かの判別、即ちアンチスキッド制御に基づく目標アシストトルクＴaの補正が必要な状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１７５へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１６５へ進む。

ステップ１６５に於いてはステップ１５０の場合と同様、操舵トルクの微分値Ｔsdと操舵角速度θdとの積が負の値であるか否かの判別、即ち路面側より左右の前輪１０FL、１０FRにそれらを転舵する外力が作用しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１７５に於いて係数Ｋtdが標準値Ｋtd1（正の定数）に設定された後ステップ１８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１７０に於いて係数ＫtdがＫtd2（標準値Ｋtd3よりも大きくＫtd1よりも小さい正の定数）に設定された後ステップ１８０へ進む。

ステップ１８０に於いては係数Ｋtdと基本トルク微分値補正トルクＴtdbとの積としてトルク微分値補正トルクＴtdが演算され、しかる後ステップ２００へ進む。

次に図４に示されたフローチャートを参照して上記ステップ２００に於いて実行されるダンピング制御トルクＴdp演算ルーチンについて説明する。

ステップ２１０に於いてはフラグＦtrcaが１であるか否かの判別、即ちトラクション制御に基づく目標アシストトルクＴaの補正が必要な状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２３０へ進む。

ステップ２２０に於いては操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵角速度θdの大きさが大きいほど基本ダンピング制御トルクＴdpbが操舵角速度の方向とは逆方向に大きくなるよう、操舵角速度θdに基き図９に於いて太い破線にて示されたグラフに対応するマップより基本ダンピング制御トルクＴdpbが演算され、ステップ２２５に於いては車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvdpが漸次増大するよう、車速Ｖに基づき図１０に於いて太い破線にて示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvdpが演算される。

同様に、ステップ２３０に於いてはフラグＦabsaが１であるか否かの判別、即ちアンチスキッド制御に基づく目標アシストトルクＴaの補正が必要な状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２４０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２５０へ進む。

ステップ２４０に於いては操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵角速度θdの大きさが大きいほど基本ダンピング制御トルクＴdpbが操舵角速度の方向とは逆方向に大きくなるよう、操舵角速度θdに基き図９に於いて細い破線にて示されたグラフに対応するマップより基本ダンピング制御トルクＴdpbが演算され、ステップ２４５に於いては車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvdpが漸次増大するよう、車速Ｖに基づき図１０に於いて細い破線にて示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvdpが演算される。

ステップ２５０に於いては操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵角速度θdの大きさが大きいほど基本ダンピング制御トルクＴdpbが操舵角速度の方向とは逆方向に大きくなるよう、操舵角速度θdに基き図９に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより基本ダンピング制御トルクＴdpbが演算され、ステップ２５５に於いては車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvdpが漸次増大するよう、車速Ｖに基づき図１０に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvdpが演算される。

ステップ２６０に於いては操舵トルクＴsの絶対値が大きいほど操舵トルクに基づく補正係数Ｋtdpが漸次小さくなるよう、操舵トルクＴsの絶対値に基き図１１に示されたグラフに対応するマップより操舵トルクに基づく補正係数としてのトルク係数Ｋtdpが演算され、ステップ２７０に於いては車速係数Ｋvdpとトルク係数Ｋtdpと基本ダンピング制御トルクＴdpbとの積としてダンピング制御トルクＴdpが演算される。

かくして図示の実施例によれば、ステップ２０に於いて操舵トルクＴsの大きさが大きいほど大きさが大きくなり且つ車速Ｖが高いほど大きさが小さくなるよう、操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づき基本アシストトルクＴabが演算され、ステップ１００に於いて操舵トルクＴs、その微分値Ｔsd、車速Ｖに基づき操舵の慣性感（ゴツゴツ感）を低減するためのトルク微分値補正トルクＴtdが演算され、ステップ２００に於いて操舵角速度θd、車速Ｖ、操舵トルクＴsに基づきステアリングホイール１４の収束性を向上させてそのふらつきを抑制するためのダンピング制御トルクＴdpが演算され、ステップ３００及び３１０に於いて基本アシストトルクＴab、トルク微分値補正トルクＴtd、ダンピング制御トルクＴdpの和である目標アシストトルクＴaに基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクが制御される。

この場合左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が行われているときには、ステップ３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ５０に於いてフラグＦtrcaが１にセットされ、図３に示されたフローチャートのステップ１４０及び図４に示されたフローチャートのステップ２１０に於いてそれぞれ肯定判別が行われ、これにより左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が行われていない場合に比してトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさが大きくされる。従ってトラクション制御により左右前輪の少なくとも一方の側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を効果的に低減することができる。

また図示の実施例によれば、左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が行われているときには、ステップ６０に於いて肯定判別が行われ、ステップ８０に於いてフラグＦabsaが１にセットされ、図３に示されたフローチャートのステップ１６０及び図４に示されたフローチャートのステップ２３０に於いてそれぞれ肯定判別が行われ、これにより左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が行われていない場合に比してトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさが大きくされる。従ってアンチスキッド制御により左右前輪の少なくとも一方の側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を効果的に低減することができる。

特に図示の実施例によれば、トラクション制御又はアンチスキッド制御が終了しても、その終了の時点よりそれぞれ所定の時間Ｔt、Ｔaが経過するまでフラグＦtrca、Ｆabsaが１に維持され、トルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさの増大が継続されるので、例えばトラクション制御又はアンチスキッド制御が終了と即座にトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさの増大が終了される場合に比して、トラクション制御やアンチスキッド制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されたことに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に且つ効果的に低減することができる。

また図示の実施例によれば、ステップ１４０又は１６０に於いて肯定判別が行われたときには、それぞれステップ１５０、１６５に於いて操舵トルクの微分値Ｔsdと操舵角速度θdとの積が負の値であるか否かの判別により、路面側より左右の前輪１０FL、１０FRにそれらを転舵する外力が作用しているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた場合にステップ１５０、１７０に於いて係数Ｋtdが標準値Ｋtd3よりも大きいＫtd1、Ｋtd2に設定されるので、ステップ１５０、１６５の判別が行われない場合に比して、トラクション制御やアンチスキッド制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されているか否かを正確に且つ確実に判定し、これによりトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさが不必要に増大されることを防止しつつ、トラクション制御やアンチスキッド制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されている状況に於いてトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさを確実に増大させることができる。

また図示の実施例によれば、車速Ｖが高いときには車速が低いときに比してトルク微分値補正トルクＴtdの大きさが小さくされるので、車速が低いときにトラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を効果的に低減しつつ、車速が高いときに目標アシストトルクＴaの大きさが過大になって車輌の安定性が低下することを効果的に防止することができる。

また図示の実施例によれば、車速Ｖが高いときには車速が低いときに比してダンピング制御トルクＴdpの大きさが大きくされるので、車速が低いときに目標アシストトルクＴaの大きさが過小になって運転者の操舵負担が増大することを効果的に防止しつつ、車速が高いときに操舵操作手段としてのステアリングホイール１４が振動的に変位することを効果的に抑制することができる。

また図示の実施例によれば、操舵トルクＴsの大きさが小さいときには操舵トルクの大きさが大きいときに比してダンピング制御トルクＴdpの大きさが大きくされるので、操舵トルクの大きさが考慮されない場合に比して、ダンピング制御トルクＴdpの大きさを確実に適正な値に可変させることができ、これにより例えば運転者が保舵している場合の如く操舵トルクＴsの大きさが小さい状況に於いて左右前輪の少なくとも一方の側より操舵系に振動が入力されることに起因するステアリングホイール１４の振動を効果的に低減することができる。

また図示の実施例によれば、操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比してダンピング制御トルクＴdpの大きさが大きくされるので、トラクション制御により駆動操舵輪側より操舵系に加振力が入力されステアリングホイール１４が振動的に変位することに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に且つ効果的に低減することができる。

更に図示の実施例によれば、ダンピング制御トルクＴdpの大きさ及び車速係数Ｋtdpはそれぞれ同一の操舵角速度及び車速について見てアンチスキッド制御の場合よりもトラクション制御の場合の方が大きいので、制動力のみならず駆動力をも制御されることにより車輪のスリップが低減され、前輪の制駆動力等が大きく変動するトラクション制御の場合にも、左右前輪の少なくとも一方の側より操舵系に振動が入力されることに起因する操舵フィーリングの悪化を確実に且つ効果的に低減することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例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例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、目標アシストトルクＴaは操舵トルクＴsに基づいて演算される基本アシストトルクＴab、操舵トルクの微分値Ｔsdに基づいて演算されるトルク微分値補正トルクＴtd、操舵角速度θdに基づいて演算されるダンピング制御トルクＴdpとの和であるが、基本アシストトルクＴab、トルク微分値補正トルクＴtd、ダンピング制御トルクＴdpを含むアシストトルクである限り、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されるトルクであってよい。

また上述の実施例に於いては、ダンピング制御トルクＴdpの大きさ及び車速係数Ｋtdpはアンチスキッド制御の場合とトラクション制御の場合とでは異なる値に演算されるようになっているが、これらの少なくとも一方がアンチスキッド制御の場合とトラクション制御の場合とで同一の値に演算されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、トラクション制御が終了しても、その終了の時点より所定の時間Ｔtが経過するまでトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさの増大が継続され、アンチスキッド制御が終了しても、その終了の時点より所定の時間Ｔaが経過するまでトルク微分値補正トルクＴtd及びダンピング制御トルクＴdpの大きさの増大が継続され、所定の時間Ｔtは所定の時間Ｔaよりも長い時間であるが、これらの所定の時間は同一であってもよい。

更に上述の実施例に於いては、車輌は前輪駆動車であるが、本発明が適用される車輌は四輪駆動車であってもよく、また操舵アシストトルクを任意に制御し得る限り電動式パワーステアリング装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。

前輪駆動車に適用された本発明による電動式パワーステアリング装置用制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。実施例に於ける操舵アシストトルク制御のメインルーチンを示すフローチャートである。図２に示されたフローチャートのステップ１００に於いて実行されるトルク微分値補正トルクＴtd演算のサブルーチンを示すフローチャートである。図２に示されたフローチャートのステップ２００に於いて実行されるダンピング制御トルクＴdp演算のサブルーチンを示すフローチャートである。操舵トルクＴsと基本アシストトルクＴab′との間の関係を示すグラフである。車速Ｖと車速係数Ｋvとの間の関係を示すグラフである。操舵トルクの微分値Ｔsdと暫定トルク微分値補正トルクＴtdpとの間の関係を示すグラフである車速Ｖと車速係数Ｋvtdとの間の関係を示すグラフである。左右前輪についてトラクション制御及びアンチスキッド制御が行われていない場合（実線）、左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が行われている場合（太い破線）、左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が行われている場合（細い破線）について、操舵角速度θdと基本ダンピング制御トルクＴdp′との間の関係を示すグラフである。左右前輪についてトラクション制御及びアンチスキッド制御が行われていない場合（実線）、左右前輪の少なくとも一方についてトラクション制御が行われている場合（太い破線）、左右前輪の少なくとも一方についてアンチスキッド制御が行われている場合（細い破線）について、車速Ｖと車速係数Ｋtdpとの間の関係を示すグラフである。操舵トルクＴsとトルク係数Ｋtdpとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１４ステアリングホイール
１６電動式パワーステアリング装置
２０電子制御装置
３０制動装置
４０電子制御装置
４４操舵角センサ
４６トルクセンサ
４８車速センサ

Claims

操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有し、前記目標操舵アシストトルクは前記操舵アシストトルクと同一方向に作用するトルクとして操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを増大補正することを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。
前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵輪の側より前記電動式パワーステアリング装置に外力が作用する状況を判定する外力判定手段を有し、前記外力判定手段により前記外力が作用する状況であると判定されているときに前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大補正することを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
前記外力判定手段は一方の操舵方向を正として操舵トルクの微分値の符号及び操舵角速度の符号が異なるときに前記外力が作用する状況であると判定することを特徴とする請求項２に記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記トラクション制御手段による前記操舵輪の制駆動力の制御が終了しても所定の時間に亘り前記目標操舵アシストトルクの補正を継続することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
前記目標操舵アシストトルク補正手段は車速が高いときには車速が低いときに比して前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを小さくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
更に操舵角速度に基づいて操舵角速度の増大に応じて操舵方向とは逆方向に増大するダンピング制御トルクを演算する手段を有し、前記目標操舵アシストトルクは前記ダンピング制御トルクにより補正されるようになっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
前記ダンピング制御トルクは車速の増大に応じて大きくされることを特徴とする請求項６に記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
前記ダンピング制御トルクは操舵トルクの増大に応じて小さくされることを特徴とする請求項６または７に記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有し、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記トラクション制御手段による前記操舵輪の制駆動力の制御が終了しても所定の時間に亘り前記目標操舵アシストトルクの補正を継続することを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。
操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有し、前記目標操舵アシストトルクは前記操舵アシストトルクと同一方向に作用するトルクとして操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを増大補正し、前記目標操舵アシストトルクは操舵方向とは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算されるダンピング制御トルクにて補正され、操舵角速度の増大に応じて前記ダンピング制御トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを低減補正し、前記目標操舵アシストトルク補正手段は車速が高いときには車速が低いときに比して前記操舵トルクの微分値に基づいて演算される補正トルクの大きさを小さくすることを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。
操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有し、前記目標操舵アシストトルクは前記目標操舵アシストトルクとは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを低減補正し、前記目標操舵アシストトルク補正手段は車速が高いときには車速が低いときに比して前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを大きくすることを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。
操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有し、前記目標操舵アシストトルクは前記目標操舵アシストトルクとは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを低減補正し、前記目標操舵アシストトルク補正手段は操舵トルクの大きさが小さいときには操舵トルクの大きさが大きいときに比して前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを大きくすることを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。
操舵輪が駆動輪であり、前記操舵輪の加速スリップが過大であるときには当該操舵輪の制駆動力を制御することにより加速スリップを低減するトラクション制御手段を備えた車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて目標操舵アシストトルクを演算し、前記目標操舵アシストトルクに基づいて電動式パワーステアリング装置を制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記トラクション制御手段により前記操舵輪の制駆動力が制御されているときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさを補正する目標操舵アシストトルク補正手段を有し、前記目標操舵アシストトルクは前記目標操舵アシストトルクとは逆方向に作用するトルクとして操舵角速度に基づいて演算される補正トルクにて補正され、前記目標操舵アシストトルク補正手段は前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを増大させることにより前記目標操舵アシストトルクの大きさを低減補正し、前記目標操舵アシストトルク補正手段は操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して前記操舵角速度に基づいて演算される補正トルクの大きさを大きくすることを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。