JP4638703B2

JP4638703B2 - 車輌用操舵制御装置

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Publication number: JP4638703B2
Application number: JP2004274813A
Authority: JP
Inventors: 将人鈴村; 義明土屋; 隆博小城; 憲司浅野
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: JP2006088801A

Description

本発明は、車輌用操舵制御装置に係り、更に詳細には通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、一方の演算制御装置により演算された目標転舵制御量に基づき他方の演算制御装置により操舵輪の転舵制御（舵角の修正制御）を行う車輌用制御装置に係る。

自動車等の車輌の操舵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、一方の演算制御装置により運転者の操舵負担を軽減するための補助操舵トルクを演算し、他方の演算制御装置により車輌の挙動を安定化させるための挙動制御用操舵トルクを演算し、他方の演算制御装置より一方の演算制御装置へ挙動制御用操舵トルクを送信し、一方の演算制御装置により補助操舵トルク及び挙動制御用操舵トルクに基づいて最終的な制御操舵トルクを演算し制御するよう構成された車輌の操舵制御装置が従来より知られている。
特開平７−１００２３号公報

一般に、二つの演算制御装置の間にて信号を送受信する場合には、各演算制御装置に於ける演算エラーに加えて送受信バッファのＲＡＭの固着等に起因する通信エラーが生じることがあるので、他方の演算制御装置の演算結果を監視するだけでなく、二つの演算制御装置の間の通信手段に於ける通信異常が生じているか否かを監視し、演算異常若しくは通信異常が生じた場合にはそれに対処する必要がある。

しかるに上述の従来の操舵制御装置に於いては、演算異常や通信異常の監視及び演算異常若しくは通信異常が生じた場合の対処については対策が講じられておらず、この点で改善の余地がある。尚上記不具合は、上述の従来の操舵制御装置の如く一方の演算制御装置により運転者の操舵負担を軽減するための補助操舵トルクを演算し、他方の演算制御装置により車輌の挙動を安定化させるための挙動制御用操舵トルクを演算し、他方の演算制御装置より一方の演算制御装置へ挙動制御用操舵トルクを送信し、一方の演算制御装置により補助操舵トルク及び挙動制御用操舵トルクに基づいて最終的な制御操舵トルクを演算し制御する操舵制御装置に固有の不具合ではなく、通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、一方の演算制御装置により演算された目標転舵制御量に基づき他方の演算制御装置により操舵輪の転舵制御を行う車輌用制御装置に於いても存在する。

本発明は、通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、一方の演算制御装置により演算された目標転舵制御量に基づき他方の演算制御装置により操舵輪の転舵制御を行うよう構成された従来の車輌用操舵制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の目標転舵制御量の転舵方向と車輌の旋回方向との間には特定の関係があることに着目することにより、これらの関係に基づいて目標転舵制御量に基づく操舵輪の転舵制御の可否を判定し転舵制御に対処することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、少なくとも一方の演算制御装置には検出手段により検出された車輌状態量であって車輌の旋回挙動が安定であるか否かを判定するための車輌状態量が入力され、前記一方の演算制御装置は車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の舵角修正制御量を演算する舵角修正制御量演算手段を有し、他方の演算制御装置は前記通信手段を介して入力された前記舵角修正制御量に基づき操舵輪の舵角を制御する舵角制御手段を有する車輌用操舵制御装置に於いて、前記舵角修正制御量演算手段は車輌の旋回挙動がオーバーステア状態であるときには、オーバーステア状態の程度に応じて前輪の舵角を旋回方向とは逆の方向へ修正するための制御量として前記舵角修正制御量を演算し、前記他方の演算制御装置は前記舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向とが同一であるときには前記舵角修正制御手段による舵角の修正を禁止すべきと判定する可否判定手段を有することを特徴とする車輌用操舵制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題は、上記請求項２の構成、即ち通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、少なくとも一方の演算制御装置には検出手段により検出された車輌状態量であって車輌の旋回挙動が安定であるか否かを判定するための車輌状態量が入力され、前記一方の演算制御装置は車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の舵角修正制御量を演算する舵角修正制御量演算手段を有し、他方の演算制御装置は前記通信手段を介して入力された前記舵角修正制御量に基づき操舵輪の舵角を制御する舵角制御手段を有する車輌用操舵制御装置に於いて、前記舵角修正制御量演算手段は車輌の旋回挙動がアンダーステア状態であるときには、アンダーステア状態の程度に応じて後輪の舵角を旋回方向とは逆の方向へ修正するための制御量として前記舵角修正制御量を演算し、前記他方の演算制御装置は前記舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向とが同一であるときには前記舵角修正制御手段による舵角の修正を禁止すべきと判定する可否判定手段を有することを特徴とする車輌用操舵制御装置によって達成される。

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、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記可否判定手段は、前記舵角修正制御量の大きさが可否判定のための基準値以下であるときには、前記舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるか否かに関係なく前記舵角修正制御手段による舵角の修正が可であると判定するよう構成される（請求項３の構成）。

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、上記請求項３の構成に於いて、前記舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と異なるときの前記基準値は前記舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるときの前記基準値よりも大きいよう構成される（請求項４の構成）。

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、上記請求項３又は４の構成に於いて、車輌は各車輪の制駆動力の制御により車輌の旋回挙動を安定化させる制駆動力制御式の挙動制御装置を備え、前記基準値は前記挙動制御装置による挙動制御が実行されているときには前記挙動制御装置による挙動制御が実行されていないときに比して大きい値に設定されるよう構成される（請求項５の構成）。

一般に、車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の修正転舵方向と車輌の旋回方向との間には逆方向の関係があるので、転舵制御量が異常な値であるときには、転舵制御量の転舵方向と車輌の旋回方向とが同一の方向になる。よって転舵制御量の転舵方向と車輌の旋回方向とが同一の方向であるか否かの判別により、転舵制御量が異常な値であるか否か、即ち操舵輪の転舵による舵角の修正を禁止すべきか否かを判定することができる。

上記請求項１の構成によれば、車輌の旋回挙動がオーバーステア状態であるときには、オーバーステア状態の程度に応じて前輪の舵角を旋回方向とは逆の方向へ修正するための制御量として舵角修正制御量が演算され、車輌の旋回方向が判定され、舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向が同一であるときには舵角修正制御手段による前輪の舵角修正を禁止すべきと判定される。従って演算異常や通信異常に起因して舵角修正制御量が異常な値になったときには、前輪の舵角修正が不可であると判定し、不適切な舵角修正制御量に基づいて前輪の舵角が修正されること及びこれに起因して車輌のオーバーステア状態が更に悪化することを確実に防止することができる。

また上記請求項２の構成によれば、車輌の旋回挙動がアンダーステア状態であるときには、アンダーステア状態の程度に応じて後輪の舵角を旋回方向とは逆の方向へ修正するための制御量として舵角修正制御量が演算され、車輌の旋回方向が判定され、舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向が同一であるときには舵角修正制御手段による後輪の舵角修正を禁止すべきと判定される。従って演算異常や通信異常に起因して舵角修正制御量が異常な値になったときには、後輪の舵角修正が不可であると判定し、不適切な舵角修正制御量に基づいて後輪の舵角が修正されること及びこれに起因して車輌のアンダーステア状態が更に悪化することを確実に防止することができる。

また一般に、演算異常や通信異常に起因して舵角修正制御量が異常な値になっても、舵角修正制御量の大きさが小さいときには、その舵角修正制御量に基づいて操舵輪の舵角が修正されることによる悪影響は小さい。上記請求項３の構成によれば、舵角修正制御量の大きさが可否判定のための基準値以下であるときには、舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるか否かに関係なく舵角修正制御手段による舵角の修正が可であると判定されるので、不適切な舵角修正制御量に基づく操舵輪の舵角の修正により過大な悪影響が生じることを回避しつつ、操舵輪の舵角修正制御が断続的になる虞れを低減することができる。

また上記請求項４の構成によれば、舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と異なるときの基準値は舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるときの基準値よりも大きい。従って舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるときの基準値が、舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と異なるときの基準値と同一又はそれよりも大きい場合に比して、不適切な舵角修正制御量に基づく操舵輪の舵角の修正により過大な悪影響が生じる虞れを確実に低減することができる。また舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と異なる状況に於いて大きさが過大な舵角修正制御量に基づいて操舵輪の舵角が過大に修正されることを確実に防止することができる。

また一般に、各車輪の制駆動力の制御により車輌の挙動を安定化させる制駆動力制御式の挙動制御装置による挙動制御が実行されているときには、制駆動力の制御による挙動制御により車輌の旋回方向が逆転する場合がある。従って舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向との関係に基づく操舵輪の舵角修正の可否判定は制駆動力の制御による挙動制御が実行されていない場合に比して穏やかな基準にて行われることが好ましい。

上記請求項５の構成によれば、車輌は各車輪の制駆動力の制御により車輌の旋回挙動を安定化させる制駆動力制御式の挙動制御装置を備え、基準値は挙動制御装置による挙動制御が実行されているときには挙動制御装置による挙動制御が実行されていないときに比して大きい値に設定される。従って挙動制御装置による挙動制御が実行されているときに挙動制御装置に起因して操舵輪の舵角修正が不可と判定される虞れを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、上記請求項１乃至５の構成に於いて、舵角修正制御量演算手段は車輌の旋回挙動を規範旋回状態に近づけて車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の修正転舵角を舵角修正制御量として演算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、舵角修正制御量演算手段は少なくとも車輌の旋回挙動を安定化させるために車輌に付与すべき目標ヨーモーメントを演算し、目標ヨーモーメントに基づいて舵角修正制御量を演算するよう構成される（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２の構成に於いて、舵角修正制御量演算手段は目標ヨーモーメントを各車輪の制駆動力の制御による目標ヨーモーメントと操舵輪の舵角制御による目標ヨーモーメントとに配分し、操舵輪の舵角制御による目標ヨーモーメントに基づいて舵角修正制御量を演算するよう構成される（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、上記請求項１乃至５又は好ましい態様１乃至３の構成に於いて、車輌の旋回方向を判定する手段は少なくとも操舵角、車輌の横加速度、車輌のヨーレートの何れかに基づいて車輌の旋回方向を判定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、上記請求項３又は４の構成に於いて、基準値は車輌の走行状態に応じて可変設定されるよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、挙動制御装置による挙動制御はスピン又はドリフトアウトに対する挙動制御、アンチスキッド制御、トラクション制御の何れかであるよう構成される（好ましい態様６）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車輌の挙動を制御する挙動制御装置の一部として構成された本発明による車輌用操舵制御装置の実施例１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の従動操舵輪としての左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌の駆動輪としての左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置１６によりラックバー１８及びタイロッド２０L及び２０Rを介して転舵される。

ステアリングホイール１４は第一のステアリングシャフトとしてのアッパステアリングシャフト２２、転舵角可変装置２４、第二のステアリングシャフトとしてのロアステアリングシャフト２６、ユニバーサルジョイント２８を介してパワーステアリング装置１６のピニオンシャフト３０に駆動接続されている。図示の実施例に於いては、転舵角可変装置２４はハウジング２４Ａの側にてアッパステアリングシャフト２２の下端に連結され、回転子２４Ｂの側にてロアステアリングシャフト２６の上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３２を含んでいる。

かくして転舵角可変装置２４はアッパステアリングシャフト２２に対し相対的にロアステアリングシャフト２６を回転駆動することにより、挙動制御の目的で左右の前輪１０FL及び１０FRをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する自動転舵装置として機能し、舵角制御用電子制御装置３４の転舵制御部３４Ａにより制御される。

尚アッパステアリングシャフト２２に対し相対的にロアステアリングシャフト２６を回転駆動することができない異常が転舵角可変装置２４に発生すると、図１には示されていないロック装置が作動し、アッパステアリングシャフト２２に対するロアステアリングシャフト２６の相対回転角度が変化しないよう、ハウジング２４Ａ及び回転子２４Ｂの相対回転が機械的に阻止される。

図示の実施例１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、電動機３６と、電動機３６の回転トルクをラックバー１８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とを有する。電動式パワーステアリング装置１６は電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）制御用電子制御装置４０によって制御され、ハウジング４２に対し相対的にラックバー１８を駆動する補助操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補助操舵力発生装置として機能する。尚補助操舵力発生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。

各車輪の制動力は制動装置４２の油圧回路４４によりホイールシリンダ４６FL、４６FR、４６RL、４６RR内の圧力Ｐi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）、即ち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４４はオイルリザーバ、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４８の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ５０により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く挙動制御用電子制御装置５２により個別に制御される。

図示の実施例に於いては、アッパステアリングシャフト２２には該アッパ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６０が設けられており、図２に示されている如く、操舵角θを示す信号はＣＡＮ６２を経て舵角制御用電子制御装置３４及び挙動制御用電子制御装置５２へ入力される。

また舵角制御用電子制御装置３４及び挙動制御用電子制御装置４６には横加速度センサ６４により検出された車輌の横加速度Ｇyを示す信号、ヨーレートセンサ６６により検出された車輌のヨーレートγを示す信号、車速センサ６８により検出された車速Ｖを示す信号がＣＡＮ６２を経て入力され、圧力センサ７０により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号及び圧力センサ７２FL〜７２RRにより検出された各車輪の制動圧Ｐiを示す信号が挙動制御用電子制御装置５２へ入力される。

尚舵角制御用電子制御装置３４、ＥＰＳ制御用電子制御装置４０、挙動制御用電子制御装置４６はそれぞれ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マイクロコンピュータを含むものであってよい。また操舵角センサ６０、横加速度センサ６４、ヨーレートセンサ６６はそれぞれ車輌の左旋回方向への操舵又は転舵又は旋回の場合を正として操舵角θ、横加速度Ｇy、ヨーレートγを検出する。

後述の如く、一方の演算制御装置としての挙動制御用電子制御装置５２は、車輌の走行に伴い変化する操舵角θの如き運転操作量及び車輌の横加速度Ｇyの如き車輌状態量に基づき車輌のスピンの程度を示すスピン状態量ＳＳ及び車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量ＤＳを演算し、スピン状態量ＳＳ及びドリフトアウト状態量ＤＳに基づき車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントＭt及び車輌の目標減速度Ｇxbtを演算する。

そして挙動制御用電子制御装置５２は、目標ヨーモーメントＭtを所定の比率にて左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントＭtsと各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbとに配分し、目標ヨーモーメントＭtsに基づき左右前輪の目標転舵角Δδtを演算すると共に目標転舵角Δδtを示す信号をＣＡＮ６２を経て他方の演算制御装置としての舵角制御用電子制御装置３４へ出力する。

特に挙動制御用電子制御装置５２は、当技術分野に於いて周知の如く、車輌がスピン状態（オーバーステア状態）にあるときには、車輌を減速させると共に車輌に旋回抑制方向のヨーモーメントを付与するよう車輌の目標ヨーモーメントＭt及び車輌の目標減速度Ｇxbtを演算し、従ってこの場合の目標転舵角Δδtの転舵方向は旋回方向とは逆方向、即ち切り戻し方向である。また挙動制御用電子制御装置５２は、当技術分野に於いて周知の如く、車輌がドリフトアウト状態にあるときには、車輌を減速させると共に車輌に旋回補助方向のヨーモーメントを付与するよう車輌の目標ヨーモーメントＭt及び車輌の目標減速度Ｇxbtを演算するが、この場合には前輪の横力が飽和状態にあり前輪を切り増し転舵しても横力を増大させることができないので、目標ヨーモーメントＭtの全てを各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbに配分し、目標転舵角Δδtは０に演算される。

また挙動制御用電子制御装置５２は目標減速度Ｇxbt及び目標ヨーモーメントＭtbに基づき各車輪の目標制動圧Ｐtiを演算し、各車輪の制動圧Ｐiがそれぞれ対応する目標制動圧Ｐtiになるよう油圧回路４４を制御する。

舵角制御用電子制御装置３４は、車輌のヨーレートγ等に基づき車輌の旋回方向を判定すると共に、挙動制御用電子制御装置５２より入力される目標転舵角Δδtの転舵方向と車輌の旋回方向とを比較し、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向とは逆の方向、即ち切り戻し方向であるときには目標転舵角Δδｔが正常な値であると判定し、左右前輪の転舵角が目標転舵角Δδtになるよう目標転舵角Δδtに基づき転舵角可変装置２４を制御するが、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向、即ち切り増し方向であるときには目標転舵角Δδtが異常な値であると判定し、舵角制御による左右前輪の転舵制御を禁止する。

尚舵角制御用電子制御装置３４は、左右前輪の転舵制御の途中に於いて転舵制御を禁止する場合には、推定目標転舵角Δδthを漸減しつつ推定目標転舵角Δδthに基づき転舵角可変装置２４の制御を継続し、推定目標転舵角Δδthが０になった段階で転舵角可変装置２４の制御を終了する。

また舵角制御用電子制御装置３４は、目標転舵角Δδtの正常、異常の判定結果をＣＡＮ６２を経て挙動制御用電子制御装置５２へ出力し、挙動制御用電子制御装置５２は目標転舵角Δδtの判定結果が異常であるときには、左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントＭtsに対する目標ヨーモーメントＭtの配分比率を漸次低下させ、最終的には目標減速度Ｇxbt及び目標ヨーモーメントＭtに基づき各車輪の目標制動圧Ｐtiを演算する。

更にＥＰＳ制御用電子制御装置４０は、舵角制御用電子制御装置３４により左右前輪の転舵角が制御されるときには、該制御による操舵反力の変動を低減するよう電動式パワーステアリング装置１６を制御する。

尚、上述の操舵輪の舵角の制御、制動力の制御による挙動制御、操舵反力の制御自体は本発明の要旨をなすものではなく、これらの制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実行されてよい。

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１に於いて挙動制御用電子制御装置５２により達成される車輌の挙動制御ルーチンについて説明する。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、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に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて車輌のスピンの程度を示すスピン状態量ＳＳ及び車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量ＤＳが演算され、ステップ３０に於いてはスピン状態量ＳＳ及びドリフトアウト状態量ＤＳに基づき車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントＭt及び車輌の目標減速度Ｇxbtが当技術分野に於いて公知の要領にて演算される。

ステップ４０に於いては後述の図４に示されたフローチャートにより舵角制御による転舵制御が禁止され代替制御が実行されるべきと判定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５０へ進む。

ステップ５０に於いては各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbに対する目標ヨーモーメントＭtの配分比Ｒbが標準値（０よりも大きく１よりも小さい正の定数）に設定される。

ステップ６０に於いては目標ヨーモーメントＭt及び配分比Ｒbに基づき下記の式１及び２に従って左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントＭts及び各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbが演算される。
Ｍts＝（１−Ｒb）Ｍt ……（１）
Ｍtb＝Ｒb・Ｍt ……（２）

ステップ７０に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて目標ヨーモーメントＭtsを達成するための第一の目標制御量としての左右前輪の目標転舵角Δδtが演算されると共に、目標転舵角Δδtを示す信号が舵角制御用電子制御装置３４へ送信され、しかる後ステップ１００へ進む。

ステップ８０に於いては各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbに対する目標ヨーモーメントＭtの配分比Ｒbが１に設定され、ステップ９０に於いては各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbが目標ヨーモーメントＭtに設定された後ステップ１００へ進む。

ステップ１００に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて目標ヨーモーメントＭtb及び車輌の目標減速度Ｇxbtを達成するための各車輪の目標制動力が演算されると共に、目標制動力に基づき各車輪の目標制動圧Ｐti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、ステップ１１０に於いては各車輪の制動圧Ｐiがそれぞれ対応する目標制動圧Ｐtiになるよう制御される。

次に図３に示されたフローチャートを参照して図示の実施例１に於いて舵角制御用電子制御装置３４により達成される左右前輪の舵角制御ルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御も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、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ２１０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２２０に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて操舵角θ若しくは車輌の横加速度Ｇy若しくは車輌のヨーレートγに基づき左旋回方向を正として車輌の旋回方向が判定される。

ステップ２３０に於いては挙動制御用電子制御装置５２よりＣＡＮ６２を経て送信される目標転舵角Δδtを示す信号が受信され、ステップ２４０に於いては目標転舵角Δδtの転舵方向（舵角修正方向）が車輌の旋回方向（切り増し方向）であるか否かの判別、即ち目標転舵角Δδtの値が異常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３００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２９０へ進む。

ステップ２９０に於いては左右前輪の転舵角が目標転舵角Δδtなるよう左右前輪の舵角制御が実行された後ステップ２１０へ戻り、ステップ３００に於いては転舵制御が禁止されており車輪の制駆動力のみの制御による代替の挙動制御が実行されるべきことを示す指令信号がＣＡＮ６２を経て挙動制御用電子制御装置５２へ送信された後ステップ２１０へ戻る。

かくして図示の実施例１によれば、挙動制御用電子制御装置５２に於いて実行される図３に示されたフローチャートのステップ２０に於いて車輌のスピンの程度を示すスピン状態量ＳＳ及び車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量ＤＳが演算され、ステップ３０に於いてスピン状態量ＳＳ及びドリフトアウト状態量ＤＳに基づき車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントＭt及び車輌の目標減速度Ｇxbtが演算される。

そしてステップ４０に於いて舵角制御による転舵制御が禁止されているか否かの判別が行われ、転舵制御が禁止されているときにはステップ８０及び９０に於いて各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbが目標ヨーモーメントＭtに設定されるが、転舵制御が禁止されていないときにはステップ５０及び６０に於いて目標ヨーモーメントＭtを達成するための左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントＭts及び各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbが演算され、ステップ７０に於いて目標ヨーモーメントＭtsを達成するための左右前輪の目標転舵角Δδtが演算されると共に、目標転舵角Δδtを示す信号が舵角制御用電子制御装置３４へ送信される。

更にステップ１００に於いて目標ヨーモーメントＭtb及び車輌の目標減速度Ｇxbtを達成するための各車輪の目標制動圧Ｐtiが演算され、ステップ１１０に於いて各車輪の制動圧Ｐiがそれぞれ対応する目標制動圧Ｐtiになるよう制御され、これにより各車輪の制動力の制御によって目標ヨーモーメントＭtb及び車輌の目標減速度Ｇxbtが達成される。

また図示の実施例１によれば、舵角制御用電子制御装置３４に於いて実行される図３に示されたフローチャートのステップ２２０に於いて車輌の旋回方向が判定され、ステップ２３０に於いて目標転舵角Δδtを示す信号が受信され、ステップ２４０に於いて目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向（切り増し方向）であるか否かの判別が行われ、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向とは逆の方向（切り戻し方向）であると判別されたときには、ステップ２９０に於いて左右前輪の転舵角が目標転舵角Δδtなるよう左右前輪の舵角制御が実行されるが、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向（切り増し方向）であると判別されたときには、ステップ３００に於いて転舵制御が禁止され、車輪の制駆動力のみの制御による代替の挙動制御が実行されるべきことを示す指令信号がＣＡＮ６２を経て挙動制御用電子制御装置５２へ送信される。

従って図示の実施例１によれば、挙動制御用電子制御装置５２よりＣＡＮ６２を経て舵角制御用電子制御装置３４へ送信された目標転舵角Δδtの転舵方向と車輌の旋回方向との比較により目標転舵角Δδtの通信が正常であるか否かが判定されるので、目標転舵角Δδtの値が異常であり、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向（切り増し方向）であるときには、その異常を確実に判定し、異常な目標転舵角Δδtに基づいて左右の前輪が本来あるべき転舵方向とは逆の方向へ転舵されることを確実に防止することができる。

特に図示の実施例１によれば、車輌がオーバーステア状態にあるときにはオーバーステア状態を低減すべく左右の前輪が切り戻し方向へ修正転舵されるが、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向（切り増し方向）であるときには、左右前輪の切り増し方向への修正転舵が禁止されるので、転舵制御により車輌のオーバーステア状態が更に悪化されることを確実に防止することができる。尚この作用効果は後述の他の実施例に於いても同様に得られる。

例えば図４は車輌が左旋回する場合に於ける車輌の横加速度Ｇy、車輌のヨーレートγ、目標転舵角Δδtの変化の一例を示している。

図示の如く、時点ｔ1に於いて車輌が直進走行を開始し、時点ｔ2に於いて車輌が左旋回を開始し、時点ｔ5に於いて車輌が直進走行に復帰し、時点ｔ3より時点ｔ5まで目標転舵角Δδｔが旋回方向とは逆の方向の値になったとする。この場合には時点ｔ2より時点ｔ5までの間に目標転舵角Δδｔが旋回方向と同一の方向の値になると左右前輪の転舵制御が禁止されるので、図４に於いて太い仮想線にて示されている如く目標転舵角Δδｔが旋回方向とは逆の方向の値になる場合には左右前輪の転舵制御が許容され、図４に於いて細い仮想線にて示されている如く目標転舵角Δδｔが旋回方向と同一の方向の値になる場合には左右前輪の転舵制御が禁止される。

図５は各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車輌の挙動を制御する挙動制御装置の一部として構成された本発明による車輌用操舵制御装置の実施例２に於ける左右前輪の舵角制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図５に示されたフローチャートによる制御も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、所定の時間毎に繰返し実行される。

この実施例２に於いては、舵角制御用電子制御装置３４は、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向とは逆の方向、即ち切り戻し方向であるときには、目標転舵角Δδｔの大きさが基準値Ａ以下である場合に、目標転舵角Δδｔが正常な値であると判定し、左右前輪の転舵角が目標転舵角Δδtになるよう目標転舵角Δδtに基づき転舵角可変装置２４を制御するが、目標転舵角Δδｔの大きさが基準値Ａよりも大きい場合には、目標転舵角Δδtが異常な値であると判定し、舵角制御による左右前輪の転舵制御を禁止する。

また舵角制御用電子制御装置３４は、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向、即ち切り増し方向であっても、目標転舵角Δδｔの大きさが基準値Ｂ以下であるときには、左右前輪の転舵角が目標転舵角Δδtになるよう目標転舵角Δδtに基づき転舵角可変装置２４を制御し、目標転舵角Δδｔの大きさが基準値Ｂよりも大きいときには、目標転舵角Δδtが異常な値であると判定し、舵角制御による左右前輪の転舵制御を禁止する。

またこの実施例２に於いては、挙動制御用電子制御装置５２により達成される車輌の挙動制御ルーチンは上述の実施例１の場合と同様に実行され、舵角制御用電子制御装置３４により達成される左右前輪の舵角制御ルーチンのステップ２１０〜２４０、２９０、３００は上述の実施例１の場合と同一の要領にて実行される。

ステップ２４０に於いて否定判別が行われると、ステップ２５０に於いて基準値Ａが演算される。この場合基準値Ａは車輌が停車状態にあるときにはＡ1に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはＡ2（＞Ａ1）に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはＡ3（＞Ａ2）に演算される。

ステップ２６０に於いては目標転舵角Δδｔの絶対値が基準値Ａよりも大きい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３００へ進み、否定判別がわれたときにはステップ２９０へ進む。

またステップ２４０に於いて肯定判別が行われると、ステップ２７０に於いて基準値Bが演算される。この場合基準値Bは車輌が停車状態にあるときにはB1に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはB2（＞B1）に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはＢ3（＜Ｂ2）に演算される。尚Ｂ1〜B3はそれぞれＡ1〜Ａ3よりも小さい正の値である。

ステップ２８０に於いては目標転舵角Δδｔの絶対値が基準値Ｂよりも大きい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３００へ進み、否定判別がわれたときにはステップ２９０へ進む。

かくして図示の実施例２によれば、上述の実施例１の場合と同様、目標転舵角Δδtの値が異常であり、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向（切り増し方向）であるときには、その異常を確実に判定し、異常な目標転舵角Δδtに基づいて左右の前輪が本来あるべき転舵方向とは逆の方向へ転舵されることを確実に防止することができるだけでなく、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向とは逆の方向であっても、その大きさが過大である場合に異常な目標転舵角Δδtに基づいて左右前輪の舵角が制御されることを確実に防止することができる。

また図示の実施例２によれば、目標転舵角Δδtの転舵方向が車輌の旋回方向と同一の方向であっても、目標転舵角Δδtの大きさが基準値Ｂ以下であり、左右前輪の転舵制御の悪影響が小さいときには左右前輪の転舵制御が許容されるので、左右前輪の転舵制御が断続的になる虞れを効果的に低減することができる。

例えば図６は車輌が左旋回する場合に於ける車輌の横加速度Ｇy、車輌のヨーレートγ、目標転舵角Δδtの変化の一例を示している。

図示の如く、時点ｔ1に於いて車輌が直進走行を開始し、時点ｔ2に於いて車輌が左旋回を開始し、時点ｔ5に於いて車輌が直進走行に復帰し、時点ｔ4より時点ｔ5まで目標転舵角Δδｔが旋回方向とは逆の方向の値になったとする。この場合には時点ｔ2より時点ｔ5までの間に目標転舵角Δδｔが旋回方向と同一の方向の値になると左右前輪の転舵制御が禁止されるが、図６に於いて細い仮想線にて示されている如く目標転舵角Δδｔが旋回方向と同一の方向の値であってもその大きさが基準値Ｂ以下である場合には左右前輪の転舵制御が許可される。

特に図示の実施例２によれば、基準値Ａ及びBが車輌の走行状況に応じて可変設定されるので、基準値Ａ及びBが一定の値である場合に比して、左右前輪の転舵制御の許可、禁止を車輌の走行状況に応じて最適に判定することができる。

図７は実施例２の修正例として構成された本発明による車輌用操舵制御装置の実施例３に於いて車輌が左旋回する場合に於ける車輌の横加速度Ｇy、車輌のヨーレートγ、目標転舵角Δδtの変化の一例を示すグラフである。

この実施例３に於いては、挙動制御用電子制御装置５２は、各車輪の車輪速度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、何れかの車輪の制動スリップ量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、アンチスキッド制御の終了条件が成立するまで、当該車輪について制動スリップ量が所定の範囲内になるようホイールシリンダ内の圧力を増減するアンチスキッド制御を行う。

また挙動制御用電子制御装置５２は、各車輪の車輪速度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を演算し、各車輪の車輪速度Ｖwrl、Ｖwrr及び推定車体速度Ｖbに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて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、トラクション制御の終了条件が成立するまで、当該車輪について加速スリップ量が所定の範囲内になるよう対応するホイールシリンダ２４FL〜２４RR内の圧力を増減するトラクション制御を行う。

またフローチャートとしては示されていないが、ステップ２５０に於いて基準値Ａは車輌が停車状態にあるときにはＡ1に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはＡ2（＞Ａ1）に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはＡ3（≧Ａ2）に演算され、制動力の制御によるスピン又はドリフトアウトに対する挙動制御、アンチスキッド制御、トラクション制御の何れかが行われていときには、Ａ4（＞Ａ3）に演算される。

同様に、ステップ２７０に於いて基準値Bは車輌が停車状態にあるときにはB1に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはB2（＞B1）に演算され、車輌が直進走行状態にあるときにはB3（＞B2）に演算され、制動力の制御によるスピン又はドリフトアウトに対する挙動制御、アンチスキッド制御、トラクション制御の何れかが行われていときには、B4（＜B3）に演算される。尚Ｂ1〜B4はそれぞれＡ1〜Ａ4よりも小さい正の値である。

かくして図示の実施例３によれば、上述の実施例２の場合と同様の作用効果を得ることができることに加えて、スピン又はドリフトアウトに対する挙動制御、アンチスキッド制御、トラクション制御の何れかが行われ、これらの制御に起因して車輌の旋回状況が変化する場合に、左右前輪の転舵制御が過剰に禁止されることを効果的に防止することができる。

例えば図７に於いて、時点ｔ4より時点ｔ5までスピン又はドリフトアウトに対する挙動制御、アンチスキッド制御、トラクション制御の何れかが行われたとすると、時点ｔ4より時点ｔ5までの区間に於ける基準値Ａ及びBを時点ｔ2より時点ｔ4までの区間よりも大きくし、左右前輪の転舵制御が禁止され難くすることができる。

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。

例えば上述の各実施例に於いては、車輌がスピン状態（オーバーステア状態）にあるときに左右の前輪１０FL及び１０FRを自動的に旋回方向とは逆の方向へ転舵するようになっているが、車輌がドリフトアウト状態（アンダーステア状態）にあるときに左右の後輪１０RL及び１０RRを自動的に旋回方向とは逆の方向へ転舵するよう構成されてもよい。

また上述の各実施例に於いては、転舵角可変装置２４はアッパステアリングシャフト２２に対し相対的にロアステアリングシャフト２６を回転させることにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪１０FL及び１０FRを自動的に転舵するようになっているが、運転者の操舵操作とは独立に操舵輪を操舵し得る限り、例えばタイロッド２０L及び２０Rを伸縮させる型式の転舵角可変装置の如く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。

また上述の各実施例に於いては、車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントＭt及び車輌の目標減速度Ｇxbtが演算され、目標ヨーモーメントＭtが所定の比率にて左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントＭtsと各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントＭtbとに配分され、目標ヨーモーメントＭtsに基づき左右前輪の目標転舵角Δδtが演算されるようになっているが、車輌の挙動を安定化させるための目標転舵角Δδtは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよい。

また上述の各実施例に於いては、車輌の挙動を安定化させるために左右前輪が転舵されるようになっているが、車輌の挙動安定化が行われない通常時に車速Ｖに基づき所定の操舵特性を達成するためのステアリングギヤ比Ｒgが演算され、運転者の操舵操作量を示す操舵角θ及びステアリングギヤ比Ｒgに基づき暫定目標舵角δstが演算され、左右前輪の舵角が暫定目標舵角δstになるよう制御されるよう修正されてもよい。

また上述の各実施例に於いては、制駆動力の制御による挙動制御は各車輪の制動力が制御され車輌に所要のヨーモーメントが付与されることにより車輌の挙動を制御するようになっているが、制駆動力の制御による挙動制御は各車輪の制動力及び駆動力が制御されることにより行われるものであってもよく、また制駆動力の制御による挙動制御が省略されてもよい。

更に上述の実施例２及び３に於いては、目標転舵角Δδtの大きさが基準値Aよりも大きいときには転舵制御が禁止されるようになっているが、目標転舵角Δδtの大きさが基準値Aよりも大きいときには大きさ低減された補正後の目標転舵角Δδtに基づいて転舵制御が実行されるよう修正されてもよい。

各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車輌の挙動を制御する挙動制御装置の一部として構成された本発明による車輌用操舵制御装置の実施例１を示す概略構成図である。実施例１に於いて挙動制御用電子制御装置により達成される車輌の挙動制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例１に於いて舵角制御用電子制御装置により達成される左右前輪の舵角制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例１に於いて車輌が左旋回する場合に於ける車輌の横加速度Ｇy、車輌のヨーレートγ、目標転舵角Δδtの変化の一例を示すグラフである。実施例２に於ける左右前輪の舵角制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例２に於いて車輌が左旋回する場合に於ける車輌の横加速度Ｇy、車輌のヨーレートγ、目標転舵角Δδtの変化の一例を示すグラフである。実施例３に於いて車輌が左旋回する場合に於ける車輌の横加速度Ｇy、車輌のヨーレートγ、目標転舵角Δδtの変化の一例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
２４転舵角可変装置
３４舵角制御用電子制御装置
４０電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）制御用電子制御装置
４２制動装置
５２挙動制御用電子制御装置
６０操舵角センサ
６２ＣＡＮ
６４横加速度センサ
６６ヨーレートセンサ
６８車速センサ
７０圧力センサ
７２FL〜７２RR 圧力センサ

Claims

通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、少なくとも一方の演算制御装置には検出手段により検出された車輌状態量であって車輌の旋回挙動が安定であるか否かを判定するための車輌状態量が入力され、前記一方の演算制御装置は車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の舵角修正制御量を演算する舵角修正制御量演算手段を有し、他方の演算制御装置は前記通信手段を介して入力された前記舵角修正制御量に基づき操舵輪の舵角を制御する舵角制御手段を有する車輌用操舵制御装置に於いて、前記舵角修正制御量演算手段は車輌の旋回挙動がオーバーステア状態であるときには、オーバーステア状態の程度に応じて前輪の舵角を旋回方向とは逆の方向へ修正するための制御量として前記舵角修正制御量を演算し、前記他方の演算制御装置は前記舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向とが同一であるときには前記舵角修正制御手段による舵角の修正を禁止すべきと判定する可否判定手段を有することを特徴とする車輌用操舵制御装置。
通信手段により互いに通信可能に接続された二つの演算制御装置を有し、少なくとも一方の演算制御装置には検出手段により検出された車輌状態量であって車輌の旋回挙動が安定であるか否かを判定するための車輌状態量が入力され、前記一方の演算制御装置は車輌の旋回挙動を安定化させるための操舵輪の舵角修正制御量を演算する舵角修正制御量演算手段を有し、他方の演算制御装置は前記通信手段を介して入力された前記舵角修正制御量に基づき操舵輪の舵角を制御する舵角制御手段を有する車輌用操舵制御装置に於いて、前記舵角修正制御量演算手段は車輌の旋回挙動がアンダーステア状態であるときには、アンダーステア状態の程度に応じて後輪の舵角を旋回方向とは逆の方向へ修正するための制御量として前記舵角修正制御量を演算し、前記他方の演算制御装置は前記舵角修正制御量の舵角修正方向と車輌の旋回方向とが同一であるときには前記舵角修正制御手段による舵角の修正を禁止すべきと判定する可否判定手段を有することを特徴とする車輌用操舵制御装置。
前記可否判定手段は、前記舵角修正制御量の大きさが可否判定のための基準値以下であるときには、前記舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるか否かに関係なく前記舵角修正制御手段による舵角の修正が可であると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌用操舵制御装置。
前記舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と異なるときの前記基準値は前記舵角修正制御量の舵角修正方向が車輌の旋回方向と同一であるときの前記基準値よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の車輌用操舵制御装置。
車輌は各車輪の制駆動力の制御により車輌の旋回挙動を安定化させる制駆動力制御式の挙動制御装置を備え、前記基準値は前記挙動制御装置による挙動制御が実行されているときには前記挙動制御装置による挙動制御が実行されていないときに比して大きい値に設定されることを特徴とする請求項３又は４に記載の車輌用操舵制御装置。