JP4603596B2 - 車体流れ抑制装置 - Google Patents

Description

この発明は、路面の横勾配に対する車体の流れを抑制する車体流れ抑制装置に関するものである。

道路には、雨天時の安全走行を目的として路面に雨が溜まらないように路面に横勾配が設けられている場合がある。このような横勾配のある路面を車両が走行しているときには、路面の低い方向へ車両が流されてしまう。以下、この現象を「車体流れ」と称す。

このように車体流れが起こるときに、車両を路面の低い方向へ流されないように直進させるには、運転者にステアリングホイールを介した修正操作が強いられるため、運転者の運転負荷が増大する。

そこで、運転者の運転負荷を低減しつつ車体流れを抑制する車体流れ抑制装置が開発されている。例えば、車体流れを検出したときには、車体流れが生じていないときよりも操舵アシスト量を増大制御する電動パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１６８６１７号公報

従来の前記車体流れ抑制装置においては、操舵トルクセンサで検出した操舵トルクの大きさに応じて、車体流れ抑制のための操舵アシスト補正量（車体流れ抑制制御量）を設定している。
そのため、操舵アシスト補正量が操舵トルクの変動に過敏に反応してしまい、運転者が違和感を感じる場合があるという課題があった。

そこで、この発明は、運転者が違和感を感じることがない車体流れ抑制装置を提供するものである。

この発明に係る車体流れ抑制装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車体流れを抑制する装置であって、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ４）を備え、車体流れを抑制する車体流れ抑制制御量の前回値が設定された状態で、前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクが所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、前記車体流れ抑制制御量を前記前回値よりも増加させることを特徴とする車体流れ抑制装置（例えば、後述する実施例における車体流れ抑制装置１）である。
このように構成することにより、操舵トルクが高い状態が継続しているときに、車体流れ抑制制御量を増加させて、運転者の負荷を低減することができる。また、車体流れ抑制制御量を緩やかに増加させることができる。

請求項２に係る発明は、車体流れを抑制する装置であって、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ４）を備え、車体流れを抑制する車体流れ抑制制御量の前回値が０より大きい所定値以上に設定された状態で、前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクが所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、前記車体流れ抑制制御量を前記前回値よりも減少させることを特徴とする車体流れ抑制装置（例えば、後述する実施例における車体流れ抑制装置１）である。
このように構成することにより、操舵トルクが低い状態が継続しているときに、車体流れ抑制制御量を減少させて、車体流れ抑制の終了に向かわせることができる。

請求項１に係る発明によれば、操舵トルクが高い状態が継続しているときに、車体流れ抑制制御量を増加させて、運転者の負荷を低減することができる。また、車体流れ抑制制御量を緩やかに増加させることができるので、運転者に違和感を感じさせないようにすることができる。

請求項２に係る発明によれば、操舵トルクが低い状態が継続しているときに、車体流れ抑制制御量を減少させて、車体流れ抑制の終了に向かわせることができる。

以下、この発明に係る車体流れ抑制装置の実施例を図１および図２の図面を参照して説明する。
図１のブロック図に示すように、車体流れ抑制装置１は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２、車両のステアリングシャフトの操舵角を検出する操舵角センサ３、運転者によりステアリングシャフトに印加される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ４と、電子制御装置（ＥＣＵ）１０と、を備えて構成されている。
ヨーレートセンサ２、操舵角センサ３、操舵トルクセンサ４は、それぞれ検出値に応じた出力信号ＹＡＷ，ＳＴＲ，ＳＴＲＴをＥＣＵ１０に出力する。

ＥＣＵ１０は、メイン制御部１１、車体流れ判定部１２、車体流れ抑制制御量算出部１３等を備えて構成されている。
メイン制御部１１は、車体流れ抑制制御の実行の有無に関わりなく実行される制御部であり、その制御対象は車両のヨー角を変化せしめ得るものとされていて、車体流れ抑制制御の実行時には、このメイン制御部１１から出力されるベース制御量（ＣＮＴ＿Ｂａｓｅ）を車体流れ抑制制御量（ＳＮＹ＿Ｈｏｓｅｉ）だけ補正することにより、車体流れを抑制する。

例えば、メイン制御部１１は、電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳと略す）における操舵アシスト制御で構成することができ、その場合のベース制御量（ＣＮＴ＿Ｂａｓｅ）は目標操舵アシストトルクとなる。あるいは、メイン制御部１１は、四輪操舵装置（以下、４ＷＳと略す）におけるリヤ舵角制御で構成することができ、その場合のベース制御量（ＣＮＴ＿Ｂａｓｅ）は目標リヤ舵角となる。あるいは、メイン制御部１１は、四輪駆動装置（以下、４ＷＤと略す）における駆動トルク制御で構成することができ、その場合のベース制御量（ＣＮＴ＿Ｂａｓｅ）は目標左右駆動トルクとなる。

車体流れ判定部１２は、ヨーレートセンサ２と操舵角センサ３と操舵トルクセンサ４の出力信号に基づいて、車両が車体流れに抗して直進させる操舵状態（以下、車体流れ抑制操舵状態という）であるか否かを判定する。
詳述すると、車体流れ判定部１２は、ヨーレートセンサ２により検出されたヨーレートＹＡＷの絶対値が所定値Ｙ１以下で、且つ、操舵角センサ３により検出された操舵角ＳＴＲの絶対値が所定値Ｓ１以上で、且つ、操舵トルクセンサ４により検出された操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ｔ１以上である場合には、車体流れ抑制操舵状態であると判定して車体流れ抑制フラグＳＮ＿Ｆを「１」とし、ヨーレートＹＡＷの絶対値が所定値Ｙ１より大きいか、あるいは、操舵角ＳＴＲの絶対値が所定値Ｓ１よりも小さいか、あるいは、操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ｔ１よりも小さい場合には、車体流れ抑制操舵状態ではないと判定して車体流れ抑制フラグＳＮ＿Ｆを「０」とする。
そして、車体流れ判定部１２は、車体流れ抑制フラグ信号ＳＮ＿Ｆを車体流れ抑制制御量算出部１３および車体流れ抑制制御ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１５へ出力する。

車体流れ抑制制御量算出部１３は、操舵トルクセンサ４の出力信号ＳＴＲＴおよび車体流れ抑制フラグＳＮ＿Ｆ信号に基づいて、車体流れ抑制制御量ＳＮＹｎを算出する。
この車体流れ抑制制御量算出部１３において実行される車体流れ抑制制御量算出処理を図２のフローチャートに従って説明する。図２のフローチャートに示される車体流れ抑制制御量算出ルーチンはＥＣＵ１０によって繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０１において、車体流れ抑制フラグＳＮ＿Ｆが「１」か否かを判定する。
ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」である場合には、車両は車体流れ抑制操舵状態ではないので、ステップＳ１０２に進んで、車体流れ抑制制御量ＳＮＹｎを初期値＝０とし（ＳＮＹｎ＝０）、さらにステップＳ１０３に進んで、高負荷時タイマーおよび低負荷時タイマーをリセットして、リターンする。

ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」（車体流れ抑制操舵状態）である場合には、ステップＳ１０４に進み、操舵トルクセンサ４により検出された操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ａ以上か否かを判定する。
ステップＳ１０４における判定結果が「ＹＥＳ」（｜ＳＴＲＴ｜≧Ａ）である場合には、ステップＳ１０５に進み、高負荷時タイマーを１つインクリメントする。

次に、ステップＳ１０６に進み、高負荷時タイマー値が所定値ｔ１以上か否かを判定する。
ステップＳ１０６における判定結果が「ＮＯ」（＜ｔ１）である場合には、そのままリターンする。
ステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」（≧ｔ１）である場合には、ステップＳ１０７に進み、車体流れ抑制制御量の前回値ＳＮＹｎ_−１に予め設定された一定量Δｈ１を加算して車体流れ抑制制御量の今回値ＳＮＹｎを算出し（ＳＮＹｎ＝ＳＮＹｎ_−１＋Δｈ１）、さらにステップＳ１０３に進み、高負荷時タイマーをリセットして、リターンする。

つまり、車両が車体流れ抑制操舵状態であるときに、操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ａ以上の高負荷状態が所定時間ｔ１継続した場合には、車体流れ抑制制御量を一定量Δｈだけ増加させ、操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ａ以上の高負荷状態ではあるが該高負荷状態の継続時間が所定時間ｔ１に達していない場合には、達するまでの間、車体流れ抑制制御量を現状維持させる。また、車体流れ抑制制御量を一定量Δｈ１だけ増加させたときには、高負荷時タイマーを一旦リセットする。

一方、ステップＳ１０４における判定結果が「ＮＯ」（｜ＳＴＲＴ｜＜Ａ）である場合には、ステップＳ１０８に進み、車体流れ抑制制御量の前回値ＳＮＹｎ_−１がΔｈ１以上か否かを判定する。
ステップＳ１０８における判定結果が「ＮＯ」（ＳＮＹｎ_−１＜Δｈ１）である場合には、ステップＳ１０３に進んで、高負荷時タイマーおよび低負荷時タイマーをリセットして、リターンする。つまり、この場合には、車体流れ抑制制御量は初期値である「０」に維持される。

ステップＳ１０８における判定結果が「ＹＥＳ」（ＳＮＹｎ_−１≧Δｈ１）である場合には、ステップＳ１０９に進み、操舵トルクセンサ４により検出された操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ｂ以下か否かを判定する。なお、所定値Ｂは所定値Ａよりも小さい（Ａ＞Ｂ）。
ステップＳ１０９における判定結果が「ＹＥＳ」（｜ＳＴＲＴ｜≦Ｂ）である場合には、ステップＳ１１０に進み、低負荷時タイマーを１つインクリメントする。
次に、ステップＳ１１１に進み、低負荷時タイマー値が所定値ｔ２以上か否かを判定する。なお、所定値ｔ２と所定値ｔ１は同じ値でもよいし、異なる値であってもよい。
ステップＳ１１１における判定結果が「ＮＯ」（＜ｔ２）である場合には、そのままリターンする。

ステップＳ１１１における判定結果が「ＹＥＳ」（≧ｔ２）である場合には、ステップＳ１１２に進み、車体流れ抑制制御量の前回値ＳＮＹｎ_−１から予め設定された一定量Δｈ２を減算して車体流れ抑制制御量の今回値ＳＮＹｎを算出し（ＳＮＹｎ＝ＳＮＹｎ_−１−Δｈ２）、さらにステップＳ１０３に進み、低負荷時タイマーをリセットして、リターンする。なお、Δｈ２はΔｈ１と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。

つまり、車両が車体流れ抑制操舵状態であるときに、操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ｂ以下の低負荷状態が所定時間ｔ２継続した場合には、車体流れ抑制制御量を一定量Δｈだけ減少させ、操舵トルクＳＴＲＴの絶対値が所定値Ｂ以下の低負荷状態ではあるが該低負荷状態の継続時間が所定時間ｔ２に達していない場合には、達するまでの間、車体流れ抑制制御量を現状維持させる。また、車体流れ抑制制御量を一定量Δｈ２だけ減少させたときには、低負荷時タイマーを一旦リセットする。

また、ステップＳ１０９における判定結果が「ＮＯ」（｜ＳＴＲＴ｜＞Ｂ）である場合には、操舵トルクＳＴＲＴの絶対値は所定値Ｂよりは大きいが所定値Ａよりは小さい中負荷状態であるので、ステップＳ１０３に進んで低負荷時タイマーおよび高負荷時タイマーをリセットして、リターンする。つまり、操舵トルクＳＴＲＴが前記中負荷状態であるときには、車体流れ抑制制御量を増減させず、現状維持とする。

このようにして車体流れ抑制制御量算出部１３で算出された車体流れ抑制制御量の今回値ＳＮＹｎは乗算器１４に入力され、乗算器１４において係数Ｋを乗算されて、補正量ＳＮＹ＿Ｈｏｓｅｉが算出される（ＳＮＹ＿Ｈｏｓｅｉ＝ＳＮＹｎ×Ｋ）。ここで、係数Ｋはメイン制御部１１の制御対象によって決定される変換係数であり、メイン制御部１１がＥＰＳにおける操舵アシスト制御で構成されているときには操舵トルク変換係数Ｋ１を採用し、メイン制御部１１が４ＷＳにおけるリヤ舵角制御で構成されているときには舵角変換係数Ｋ２を採用し、メイン制御部１１が４ＷＤにおける駆動トルク制御で構成されているときには駆動トルク変換係数Ｋ３を採用する。

車体流れ抑制制御ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１５は、車体流れ判定部１２から入力した車体流れ抑制フラグＳＮ＿Ｆが「１」のときにＯＮとされ、車体流れ抑制フラグＳＮ＿Ｆが「０」のときにＯＦＦとされる。
そして、車体流れ抑制制御ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１５がＯＮのときには、加算器１６に入力されるメイン制御部１１のベース制御量ＣＮＴ＿Ｂａｓｅと補正量ＳＮＹ＿Ｈｏｓｅｉを加算してメイン制御部１１の制御量ＣＮＴ＿Ｖを算出し、図示しない駆動回路に出力される（ＣＮＴ＿Ｖ＝ＣＮＴ＿Ｂａｓｅ＋ＳＮＹ＿Ｈｏｓｅｉ）。

また、車体流れ抑制制御ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１５がＯＦＦのときには、加算器１６には補正量ＳＮＹｎ＿Ｈｏｓｅｉは入力されず、メイン制御部１１のベース制御量ＣＮＴ＿Ｂａｓｅだけが入力されるので、ベース制御量ＣＮＴ＿Ｂａｓｅがメイン制御部１１の制御量ＣＮＴ＿Ｖとして出力される（ＣＮＴ＿Ｖ＝ＣＮＴ＿Ｂａｓｅ）。

以上説明するように、この実施例の車体流れ抑制装置１によれば、車体流れ抑制制御量を操舵トルクの大きさと継続時間に応じて変更することが可能となり、運転者の負荷に応じた最適な車体流れ抑制のためのアシストを得ることができる。
特に、操舵トルクが高い状態が継続しているときに、車体流れ抑制制御量を増加させて、運転者の負荷を低減することができる。

また、車体流れ抑制制御量を増減する場合に、操舵トルクの高負荷継続時間や低負荷継続時間をファクターとしているので、高負荷時タイマーや低負荷時タイマーの設定時間ｔ１，ｔ２の設定次第で、操舵トルクの変化に対して車体流れ抑制制御量を速やかに変化させることも可能であるし、車体流れ抑制制御量を緩やかに変化させることも可能であり、適度な速度に調整することが可能となる。
その結果、車体流れ抑制のためのアシストが行われていない状態から該アシストが開始されるときに運転者が違和感を感じることがなく、また、車体流れ抑制制御量の増減に対しても、運転者が違和感を感じることがない。
また、操舵トルクが低い状態が継続しているときに、車体流れ抑制制御量を減少させて、車体流れ抑制の終了に向かわせることができる。

この発明に係る車体流れ抑制装置の実施例におけるブロック図である。 前記実施例の車体流れ抑制装置における車体流れ抑制制御量算出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車体流れ抑制装置
４ 操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）

Claims (2)

1. 車体流れを抑制する装置であって、
   操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を備え、
   車体流れを抑制する車体流れ抑制制御量の前回値が設定された状態で、前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクが所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合に、前記車体流れ抑制制御量を前記前回値よりも増加させることを特徴とする車体流れ抑制装置。
2. 車体流れを抑制する装置であって、
   操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を備え、
   車体流れを抑制する車体流れ抑制制御量の前回値が０より大きい所定値以上に設定された状態で、前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクが所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、前記車体流れ抑制制御量を前記前回値よりも減少させることを特徴とする車体流れ抑制装置。

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