JP4770328B2

JP4770328B2 - スタビライザ制御装置

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Publication number: JP4770328B2
Application number: JP2005238778A
Authority: JP
Inventors: 大介山田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2025-08-19
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Description

本発明は、車両のスタビライザ制御装置に関し、特に、左右車輪間に配設するスタビライザのねじり力をブラシレスモータによって可変制御するスタビライザ制御装置に係る。

車両のスタビライザ制御装置は、車両の旋回走行中にスタビライザの作用により適切なローリングモーメントを外部から付与し、車体のローリング運動を低減または抑制するもので、例えば特許文献１には、車両の旋回強さに応じてアクチュエータを駆動・制御してスタビライザの見掛け上のねじり剛性を変化させるスタビライザの効力制御装置が提案されている。具体的には、各種センサ信号から電磁式リニアアクチュエータの推力を算出し、この推力を電流値に変換することにより、目標電流値を設定し、ＰＩＤ制御を実行するように構成されている。また、特許文献２には、スタビライザバーを二分割し、その半部分間に電気機械式旋回アクチュエータを設けた車両の横揺れ安定化装置が提案されている。即ち、特許文献２においては、予緊張トルクを発生するために使用される電気機械式旋回アクチュエータは、３つの基本構成要素、即ち電動機、減速歯車装置及びそれらの中間に配置されたブレーキから構成され、電動機により発生されたトルクは、減速歯車装置を介して、スタビライザの予緊張のために必要なトルクに変換され、スタビライザ半部分は、軸受を介して電気機械式旋回アクチュエータないしハウジングに直接支持され、そして他方のスタビライザ半部分は、減速歯車装置の出力側（高トルク側）と結合され、且つ軸受内に支持される構成が示されている。

上記特許文献２に記載のアクチュエータに供される電動機としては、種々のモータを用いることができるが、ブラシを有しない所謂ブラシレスモータが好適である。このようなブラシレスモータとしては、例えば特許文献３において、その従来技術として、モータ軸の回転を検出する回転センサの出力変化に応じて、相切換制御手段により相切換信号パターンを切換え、この相切換信号パターンに従って、相切換制御手段からスイッチング素子に対し相切換信号を出力し、この相切換信号に応じてスイッチング素子を駆動して励磁コイルに対し電流を供給するブラシレスモータが開示されている。更に、このようなブラシレスモータに関し、特許文献４には、相切換信号パターンとしてモータブレーキパターンが設定され得ることが記載されており、モータブレーキパターンは（Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｈ）として説明されている（ここで、Ｌはローレベル信号、Ｈはハイレベル信号）。

一方、特許文献５には、モータへの電力供給を停止する場合に、モータが発生するトルクに対して適切な処理をすることを目的としたモータ制御装置が開示されている。同装置では、交流モータの駆動を中止する場合に、入力手段により入力した交流モータの回転速度が第１回転速度以上である場合には、上側スイッチング素子群又は下側スイッチング素子群の何れか一方のスイッチング素子群の全てを導通状態にすると共に他方のスイッチング素子群の全てを遮断状態にし、入力手段により入力した交流モータの回転速度が第２回転速度以下である場合には、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群の全てのスイッチング素子群を遮断状態にすることが提案されている。

特開２０００−７１７３９号公報特表２００２−５１８２４５号公報特開平８−２２８４９６号公報特開平７−４０８４９号公報特開２００５−３３９３２号公報

前掲の特許文献２に記載のアクチュエータとして、特許文献３に記載のようなブラシレスモータを用いた場合には、ブラシレスモータに電流を供給することなく回転方向を切り換えるだけで、目標角度（又は目標トルク）に対し実角度（又は実トルク）を追従させるように制御することができるので、スタビライザ制御を容易に行うことができる。しかし、スタビライザ制御装置の特性上、回転方向を切り換える際にトルク変動（振動）が生じ、異音が発生してノイズとなることが確認された。この状態を、図９を参照して以下に説明する。

図９において、破線は目標角度を示し、実線は実角度を示している。例えば、実角度が目標角度より低くなり、図９の中段に示すように（ブラシレスモータに電流を供給することなく）回転方向が切り換えられると（ＣＷは時計方向回転（右回転）を表し、ＣＣＷは反時計方向回転（左回転）を表す）、下段に示すように、反時計方向回転（ＣＣＷ）への切換直後にトルク変動（振動）が生じ、これが異音となる。このような異音の発生を抑制する手段として、本願発明者は、ブラシレスモータに対し、前述のブレーキモードの適切な設定が有効であることを確認した。

そこで、本発明は、ブラシレスモータを備え、このブラシレスモータによってスタビライザのねじり力を制御するスタビライザ制御装置において、異音の発生を抑えつつ、車両のローリング運動を適切に抑制することを課題とする。

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、車両の左右車輪間に配設されるトーションバーと、該トーションバーに介装され、励磁コイルを有し、該励磁コイルの励磁状態に応じて回転するブラシレスモータを具備したスタビライザと、前記ブラシレスモータに接続される上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群を有し、該スイッチング素子群を構成するスイッチング素子を導通状態及び遮断状態の何れか一方とすることによって前記ブラシレスモータの回転方向を切り換える回転方向切換手段と、前記励磁コイルに供給される電流を制御する励磁制御手段と、前記車両の運転状態及び運転者による操舵状態を検出する車両状態検出手段と、前記ブラシレスモータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、該回転状態検出手段の検出結果及び前記車両状態検出手段の検出結果に応じて前記回転方向切換手段及び前記励磁制御手段を制御し、前記スタビライザのねじり力を制御して前記車両のローリング運動を抑制するロール抑制制御手段とを備えたスタビライザ制御装置において、前記回転方向切換手段が設定し、前記スイッチング素子群を構成する少なくとも一つのスイッチング素子を導通状態とすると共にその他のスイッチング素子を遮断状態とする通常モードに対し、前記上側スイッチング素子群及び前記下側スイッチング素子群の何れか一方のスイッチング素子群の全てを導通状態にすると共に他方のスイッチング素子群の全てを遮断状態にするブレーキモードを有し、前記車両状態検出手段の検出結果と前記回転状態検出手段の検出結果との偏差に応じて前記ブレーキモードを設定するブレーキモード設定手段を備えることとしたものである。尚、上記車両状態検出手段の検出結果である車両の運動状態を表わす指標としては、車両速度、横加速度のほか、ヨーレイト、ロール角、ロールレイト等があり、運転者の操作状態を表わす指標としては、ステアリングホイールの操舵角、操舵速度等がある。そして、車両の運動状態を表わす指標に基づき、ブラシレスモータに対する目標トルク、目標角度等を目標指標として設定することができる。また、回転状態検出手段が検出する回転状態として、ブラシレスモータが発生する実トルク、実角度等を検出し、これを実指標として設定することができる。従って、例えば、上記の目標指標と実指標との偏差、具体的には、目標角度と実角度との偏差、あるいは目標トルクと実トルクとの偏差に基づきブレーキモードの設定可否を判定することができる。

前記ブレーキモード設定手段は、請求項２に記載のように、前記車両状態検出手段の検出結果と前記回転状態検出手段の検出結果との偏差に応じて前記ブレーキモードの継続時間を演算し、該継続時間をブレーキ徐変量とするブレーキ徐変量演算手段を備え、該ブレーキ徐変量演算手段が演算したブレーキ徐変量に基づき前記ブレーキモードを設定し、前記継続時間以外は前記通常モードとするように構成するとよい。従って、例えば、上記の目標指標と実指標との偏差、具体的には、目標角度と実角度との偏差、あるいは目標トルクと実トルクとの偏差に応じてブレーキモードの継続時間を演算することができる。

更に、請求項３に記載のように、前記ロール抑制制御手段の演算周期より高速の高速演算周期による制御を有する割込制御手段を備えたものとし、該割込制御手段は、前記高速演算周期の一周期内において前記ブレーキ徐変量に応じて設定されるタイマ値と前記ブレーキ徐変量との比較結果に応じて前記ブレーキモードを設定することとしてもよい。

而して、請求項１に記載のスタビライザ制御装置によれば、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群の何れか一方のスイッチング素子群の全てを導通状態にすると共に他方のスイッチング素子群の全てを遮断状態にするブレーキモードを、車両状態検出手段の検出結果と回転状態検出手段の検出結果との偏差に応じて設定することとしているので、異音の発生を抑えつつ、車両のローリング運動を円滑且つ適切に抑制することができる。

上記のブレーキモード設定手段は、請求項２に記載のように構成すれば、車両状態検出手段の検出結果と回転状態検出手段の検出結果との偏差に応じて適切にブレーキモードの継続時間を設定することができる。更に、請求項３に記載のように割込制御手段を設けることとすれば、適切なタイミングで、適切なブレーキ徐変量のブレーキモードを設定することができる。

以下、本発明の望ましい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係るスタビライザ制御装置の構成を示すもので、車両の左右車輪間に配設されるトーションバーＴＢ１及びＴＢ２と、これらのトーションバーＴＢ１及びＴＢ２に介装され、三相の励磁コイルＡＭを有し、励磁コイルＡＭの励磁状態に応じて回転するブラシレスモータＭ（以下、単にモータＭという）によってスタビライザが構成されている。本実施形態においては、トーションバーＴＢ１及びＴＢ２の夫々の一端は左右の車輪懸架装置（図示せず）に接続され、他端の一方側が減速機ＲＤを介してモータＭのロータＲＯ、その他方側が励磁コイルＡＭを有するステータＳＲに接続されている。尚、トーションバーＴＢ１及びＴＢ２は保持手段Ｈ１及びＨ２により車体に保持される。而して、モータＭが通電されると、二分割のトーションバーＴＢ１及びＴＢ２の夫々に対しねじり力が生じ、スタビライザとしてのねじりばね特性が変更されるので、車体のロール剛性が制御されることになる。

また、モータＭに接続される上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群（図１では省略しているが、図３に示すインバータＩＶが相当する）を有し、これらのスイッチング素子群を構成するスイッチング素子を導通状態及び遮断状態の何れか一方とすることによってモータＭの回転方向を切り換える回転方向切換手段Ｍ１と、この回転方向切換手段Ｍ１が切り換えたモータＭの回転方向に応じて励磁コイルＡＭに電流を供給する励磁制御手段Ｍ２が設けられている。更に、車両の運転状態及び運転者による操舵状態を検出する車両状態検出手段Ｍ３と、モータＭの回転状態を検出する回転状態検出手段Ｍ４が設けられている。そして、回転状態検出手段Ｍ４の検出結果及び車両状態検出手段Ｍ３の検出結果に応じて回転方向切換手段Ｍ１及び励磁制御手段Ｍ２を制御するロール抑制制御手段Ｍ５が設けられ、このロール抑制制御手段Ｍ５によってスタビライザのねじり力を制御して車両のローリング運動を抑制するように構成されている。

更に、ブレーキモード設定手段Ｍ６が設けられており、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群の何れか一方のスイッチング素子群の全てを導通状態にすると共に他方のスイッチング素子群の全てを遮断状態にするブレーキモードを有し、ロール抑制制御手段Ｍ５の制御状態に応じてブレーキモードを設定するように構成されている。尚、車両の運動状態を表わす指標に基づき、モータＭに対する目標トルク又は目標角度を設定することができる。また、回転状態検出手段Ｍ４は、モータＭの実トルク又は実角度を検出対象とすることができ、本実施形態では、スタビライザアクチュエータＦＴ内に配設されている回転角センサＲＳが回転状態検出手段Ｍ４を構成している。

上記のブレーキモード設定手段Ｍ６は、車両状態検出手段Ｍ３の検出結果と回転状態検出手段Ｍ４の検出結果との偏差に応じてブレーキモードの設定可否を判定するように構成されている。更に、ブレーキモード設定手段Ｍ６は、車両状態検出手段Ｍ３の検出結果と回転状態検出手段Ｍ４の検出結果との偏差に応じてブレーキモードの継続時間を演算し、この継続時間をブレーキ徐変量とするブレーキ徐変量演算手段Ｍ７を備えており、ここで演算されたブレーキ徐変量に基づきブレーキモードを設定するように構成されている。尚、車両状態検出手段Ｍ３の検出結果と回転状態検出手段Ｍ４の検出結果との偏差として、上記の目標指標と実指標との偏差、具体的には、目標角度と実角度との偏差、あるいは目標トルクと実トルクとの偏差を用いることができる。

更に、ロール抑制制御手段Ｍ５は、通常演算周期による制御と、これより高速の高速演算周期による制御を有し、割込制御手段Ｍ８によって、高速演算周期の一周期内においてブレーキ徐変量に応じて設定されるタイマ値とブレーキ徐変量との比較結果に応じてブレーキモードを設定するように構成されている。これについては、図８を参照して後述する。

図２は、本発明のスタビライザ制御装置を備えた車両の全体構成を示すもので、図１のように構成されるスタビライザ制御装置が車両に設けられ、車体（図示せず）にロール方向の運動が入力された場合に、ねじりばねとして作用する前輪側スタビライザＳＢｆと後輪側スタビライザＳＢｒが配設される。これら前輪側スタビライザＳＢｆ及び後輪側スタビライザＳＢｒは、車体のローリング運動を表す車体ロール角を抑制するために、各々のねじり剛性がスタビライザアクチュエータＦＴ及びＲＴによって可変制御されるように構成されており、これらのスタビライザアクチュエータ（以下、単にアクチュエータという）ＦＴ及びＲＴは図１のモータＭ及び減速機ＲＤを具備し、電子制御装置ＥＣＵ内のスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１及びＥＣＵ４によって制御される。

図２に示すように各車輪ＷＨxxには車輪速度センサＷＳxxが配設され（添字xxは各車輪を意味し、frは右側前輪、fl左側前輪、rrは右側後輪、rlは左側後輪を示す）、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパルス信号が電子制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。而して、これらの車輪速度センサＷＳxxの検出車輪速度に基づき車体速度（車速）Ｖｓを推定演算することができる。更に、ステアリングホイールＳＷの操舵角（ハンドル角）δを検出する操舵角センサＳＡ、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサＸＧ、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサＹＧ、車両のヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサＹＲ、モータＭの回転角を検出する回転角センサＲＳ１及びＲＳ２等が電子制御装置ＥＣＵに接続されている。

尚、電子制御装置ＥＣＵ内には、上記のスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１及びＥＣＵ４のほか、ブレーキ制御ユニットＥＣＵ２、操舵制御ユニットＥＣＵ３等が構成されており、これらの制御ユニットＥＣＵ１乃至４は夫々、通信用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた通信ユニット（図示せず）を介して通信バスに接続されている。而して、各制御システムに必要な情報を他の制御システムから送信することができる。

上記のスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１、ＥＣＵ４、モータＭ及びこれを駆動するモータドライバ（図１に一点鎖線で示す）は図３に示すように構成されている。先ず、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１、ＥＣＵ４は、定電圧により作動し、割込み端子（図示せず）を有するマイクロプロセッサＭＰを備え、前述の各センサの検出信号が、インターフェース（図示せず）を介してマイクロプロセッサＭＰに入力される。尚、図示は省略するが、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、モータ位置カウンタ等が内蔵されている。

モータＭは、図３に示すように、各巻線の一端がそれぞれ端子Ｕ，Ｖ，Ｗを介してモータドライバＤＲに接続されている。このモータドライバＤＲは相切換回路ＰＨ及びサーボ制御回路ＳＶを有し、これらに対し、電源端子（図示せず）から電力が供給されると共に、マイクロプロセッサＭＰの出力信号である相切換信号群及びパルス幅変調（ＰＷＭ）信号が入力される。上側（ハイサイド）スイッチング素子群を制御するための相切換信号は、スイッチング素子（本実施形態ではＦＥＴで構成）ＵＨ，ＶＨ，ＷＨをオン・オフ駆動するゲート駆動回路（図示せず）に入力される。各スイッチング素子（ＦＥＴ）は、電源端子（図示せず）から供給される高電圧が、それぞれモータＭの三相の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗに供給されるように接続されている。

一方、下側（ローサイド）スイッチング素子群を制御するための相切換信号は、スイッチング素子（ＦＥＴ）ＵＬ，ＶＬ，ＷＬをオン・オフ駆動するゲート駆動回路（図示せず）に入力される。そして、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号はサーボ制御回路ＳＶに供給される（このため、サーボ制御回路ＳＶは下側ＰＷＭとも呼ばれる）。各スイッチング素子（ＦＥＴ）は、モータＭの各端子Ｕ，Ｖ，Ｗとグランド間に配置されており、それぞれのグランド側に電流センサＩＳが介装されている。而して、上記のモータドライバＤＲ内にはスイッチング素子ＵＨ等によりインバータＩＶが構成されており、このインバータＩＶが相切換信号群及びパルス幅変調信号により制御され、時計方向（ＣＷ）又は反時計方向（ＣＣＷ）の回転切換信号に同期して、励磁コイルＡＭを構成する各巻線の電流が切換えられると、モータＭが回転する。

次に、モータＭの回転動作について説明すると、相切換信号のパターンを下記表１のように設定することによりモータＭが回転する。時計方向（ＣＷ）の回転は右切り、反時計方向（ＣＣＷ）の回転は左切りに設定してある。尚、表１の「１」はスイッチング素子（ＦＥＴ）がオンの導通状態、「０」はオフの遮断状態を表す。

先ず、表１の「制御モード」において、相切換信号が（ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ）＝（１，０，０，０，１，０）として出力されると、モータＭは時計方向に３０度回転する。この回転に応じて、相切換信号が（ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ）＝（１，０，０，０，０，１）に切換えられると、モータＭは更に３０度回転する。このようにして、モータＭが連続して回転することとなる。而して、モータＭに対し時計方向（ＣＷ）の回転又は反時計方向（ＣＣＷ）の回転を与えるには、表１の上段又は下段の順に従って相切換信号のパターンを切換えればよい。尚、表１の「ブレーキモード」については後述するが、「停止モード」は制御の終了状態を表し、全てのスイッチング素子（ＦＥＴ）がオフとされている。

また、デューティが０で一つのスイッチング素子（ＦＥＴ）のみをオンとするスタンバイ（待機）モードの場合には、相切換信号のパターンは下記表２のように設定される。

而して、デューティが０である（従って、モータＭには電流が供給されない）ときにも、スタンバイモードのように、図４に太線で示す閉回路とされるが、図９の中段に示すようにモータＭの回転方向が切り換えられると（例えば、反時計方向回転（ＣＣＷ）への回転方向の切り換えが行われると）、トーションバーＴＢ１及びＴＢ２のねじり力によって、実角度（又は、実トルク）が目標角度（又は、目標トルク）に追従する。しかし、このままでは、図９の下段に示すように、反時計方向回転（ＣＣＷ）への切換直後にトルク変動（振動）が生ずることとなる。尚、図４において、トーションバーＴＢ１及びＴＢ２のねじり力によってモータＭに逆起電力が生じ、モータＭ側の電圧が上昇すると、電源側に回生電流が供給されることになる。これに対し、本実施形態においては、上記表１の「ブレーキモード」が設定され、図５に太線で示す閉回路が構成される。このブレーキモードにおいても、実角度は、目標角度を追従するように制御され、図９に二点鎖線で示すように、実角度は目標角度を下回らないように制御される。しかも、目標角度に漸近するように徐々に減少させる徐変制御が行われるが、これについては後述する。尚、図４及び図５における「ＯＮ」及び「ＯＦＦ」は、それぞれスイッチング素子（ＦＥＴ）がオンの導通状態、及びオフの遮断状態を表す。

図６は上記の実施形態によるスタビライザ制御の一例を示すもので、先ず、ステップ１０１にて目標角度が演算される。続いて、ステップ１０２において、モータＭのステップ数の総和から、モータＭの実角度が検出される。次に、ステップ１０３に進み、目標角度と実角度の偏差が算出され、その絶対値に基づきデューティが演算される。そして、ステップ１０４において、ブレーキモードの可否判定が行われる。例えば、目標角度の絶対値と実角度の絶対値との大小比較によりブレーキ徐変制御領域か否かが判定される。即ち、実角度の絶対値が目標角度の絶対値より大であればブレーキ徐変制御領域と判定される。

この結果、ステップ１０４においてブレーキ徐変制御領域と判定されると、ステップ１０５に進み、目標角度の絶対値と実角度の絶対値との偏差の大きさに応じてブレーキ徐変量（ブレーキモードの継続時間）が算出される。例えば、目標角度の絶対値と実角度の絶対値との偏差の最大値が予め設定され、その最大値に対し２５％の偏差であれば、ブレーキ徐変量はその最大値（例えばタイマ値４）に対し７５％（例えばタイマ値３）に設定される。これらの関係は、図９に破線で示す目標角度、二点鎖線で示す実角度、及び両者間の偏差（ｄ）に対応しており、偏差（ｄ）が大であればブレーキ徐変量は小さく、偏差（ｄ）が小であればブレーキ徐変量は大きく設定される。

而して、ステップ１０６に進み、モータＭへの相切換信号とＰＷＭ制御信号が演算され、これら相切換信号及びＰＷＭ制御信号に基づきモータＭが制御され、適切なスタビライザ制御が行われる。例えば、図９において、実角度が二点鎖線で示すように制御される。そして、ステップ１０７にて終了判定が行われ、このスタビライザ制御が制御中であるときには、ステップ１０１に戻り、上記の処理が繰り返される。尚、上記ステップ１０４においてブレーキ徐変制御領域ではないと判定されると、（ブレーキ徐変量が算出されることなく）そのままステップ１０６に進み、その状態に応じた相切換信号及びＰＷＭ制御信号が出力される。

図７は割り込みルーチンを示すもので、上記図６のメインルーチンが通常演算周期（例えば、演算サイクル：８ｍｓ）で処理されるのに対し、ここでは高速演算周期（例えば、演算サイクル：３００μｓ）で処理され、割り込み信号に応じて図７のルーチンが行われる。先ず、図７のステップ２０１において、ステップ１０５で算出されたブレーキ徐変量に応じてタイマ（図示せず）が起動され、ステップ２０２にてタイマ値とブレーキ徐変量が比較される。ステップ２０２における比較結果に応じて、タイマ値がブレーキ徐変量を超えると、ステップ２０３に進みブレーキモードが設定されて出力される。

図８は、上記の高速演算周期による制御（割り込みルーチン）と通常演算周期による制御（メインルーチン）との関係の一例を示すもので、前者は１サイクルが４分割されており、ブレーキ徐変量（ブレーキモードの継続時間）の最大値がタイマ値４に設定され、ブレーキ徐変量が２（従って、最大値の５０％）であるときの例であり、ブレーキモードの設定処理は、１．２ｍｓ（＝３００μｓ×４）間隔で繰り返される。而して、図９に二点鎖線で示すように実角度が制御されるので、モータＭの駆動に起因する前述のトルク変動（振動）の発生を抑えることができる。

尚、本願においてはスタビライザ制御装置に供されるブラシレスモータの制御について説明したが、ブラシレスモータと被装着部材との関係において、図９に実線と破線で示す関係、及びこれに起因するトルク変動（振動）が発生する装置に対しても、同様に、適用することができる。例えば、図１０に示すモータ制御装置を構成することができる。

図１０において、モータ制御装置は、例えば三相の励磁コイルＧＡＭを有するステータＧＳＲと、このステータＧＳＲの励磁状態に応じて回転するロータＧＲＯを具備したブラシレスモータＧＭと、ステータＧＳＲに接続される上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群を有し、これらのスイッチング素子群を構成するスイッチング素子を導通状態及び遮断状態の何れか一方とすることによってロータＧＲＯの回転方向を切り換える回転方向切換手段ＧＭ１と、回転方向切換手段ＧＭ１が切り換えたロータＧＲＯの回転方向に応じて励磁コイルＧＡＭに電流を供給する励磁制御手段ＧＭ２と、ロータＧＲＯの目標回転指標を設定する目標設定手段ＧＭ３と、ロータＧＲＯの実回転指標を検出する回転検出手段ＧＭ４と、目標回転指標及び実回転指標に応じて回転方向切換手段ＧＭ１及び励磁制御手段ＧＭ２を制御し、ロータＧＲＯとステータＧＳＲの相対運動を制御する相対運動制御手段ＧＭ５とを備えている。このモータ制御装置は、更に、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群の何れか一方のスイッチング素子群の全てを導通状態にすると共に他方のスイッチング素子群の全てを遮断状態にするブレーキモードを有し、相対運動制御手段ＧＭ５の制御状態に応じてブレーキモードを設定し、特に、目標回転指標及び実回転指標との偏差に応じてブレーキモードの設定可否を判定するブレーキモード設定手段ＧＭ６を備えている。

上記のブレーキモード設定手段ＧＭ６は、目標回転指標及び実回転指標との偏差に応じてブレーキモードの継続時間を演算し、該継続時間をブレーキ徐変量とするブレーキ徐変量演算手段ＧＭ７を備えたものとし、このブレーキ徐変量演算手段ＧＭ７が演算したブレーキ徐変量に基づきブレーキモードを設定するように構成するとよい。更に、相対運動制御手段ＧＭ５は、通常演算周期による制御と、通常演算周期より高速の高速演算周期による制御を有し、高速演算周期高速演算周期の一周期内においてブレーキ徐変量に応じて設定されるタイマ値とブレーキ徐変量との比較結果に応じてブレーキモードを設定する割込制御手段ＧＭ８を備えたものとするとよい。

本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を示す構成図である。本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を備えた車両の概要を示す構成図である。本発明の一実施形態におけるモータの励磁コイル及びモータドライバの具体的構成例を示す回路図である。本発明の一実施形態において、デューティが０であるときの励磁コイルの状態を示す回路図である。本発明の一実施形態において、ブレーキモード時の励磁コイルの状態を示す回路図である。本発明の一実施形態によるスタビライザ制御の一例を示すフローチャートである。本発明の一実施形態における割込制御の一例を示すフローチャートである。本発明の一実施形態における通常制御と割込制御の関係を示すタイムチャートである。従来及び本発明におけるスタビライザ制御例を示すグラフである。本発明をモータ制御装置に適用した態様を示す構成図である。

符号の説明

Ｍ，ＧＭブラシレスモータ
Ｍ１，ＧＭ１回転方向切換手段
Ｍ２，ＧＭ２励磁制御手段
Ｍ３車両状態検出手段
Ｍ４回転状態検出手段
Ｍ５ロール抑制制御手段
Ｍ６，ＧＭ６ブレーキモード設定手段
Ｍ７，ＧＭ７ブレーキ徐変量演算手段
Ｍ８，ＧＭ８割込制御手段
ＧＭ３目標設定手段
ＧＭ４回転検出手段
ＧＭ５相対運動制御手段
ＴＢ１，ＴＢ２トーションバー
ＳＢｆ前輪側スタビライザ
ＳＢｒ後輪側スタビライザ
ＦＴ，ＲＴスタビライザアクチュエータ
ＳＷステアリングホイール
ＳＡ操舵角センサ
ＷＨfr, ＷＨfl, ＷＨrr, ＷＨrl 車輪
ＷＳfr，ＷＳfl，ＷＳrr，ＷＳrl 車輪速度センサ
ＹＲヨーレイトセンサ
ＸＧ前後加速度センサ
ＹＧ横加速度センサ
ＥＣＵ電子制御装置

Claims

車両の左右車輪間に配設されるトーションバーと、該トーションバーに介装され、励磁コイルを有し、該励磁コイルの励磁状態に応じて回転するブラシレスモータを具備したスタビライザと、前記ブラシレスモータに接続される上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群を有し、該スイッチング素子群を構成するスイッチング素子を導通状態及び遮断状態の何れか一方とすることによって前記ブラシレスモータの回転方向を切り換える回転方向切換手段と、前記励磁コイルに供給される電流を制御する励磁制御手段と、前記車両の運転状態及び運転者による操舵状態を検出する車両状態検出手段と、前記ブラシレスモータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、該回転状態検出手段の検出結果及び前記車両状態検出手段の検出結果に応じて前記回転方向切換手段及び前記励磁制御手段を制御し、前記スタビライザのねじり力を制御して前記車両のローリング運動を抑制するロール抑制制御手段とを備えたスタビライザ制御装置において、前記回転方向切換手段が設定し、前記スイッチング素子群を構成する少なくとも一つのスイッチング素子を導通状態とすると共にその他のスイッチング素子を遮断状態とする通常モードに対し、前記上側スイッチング素子群及び前記下側スイッチング素子群の何れか一方のスイッチング素子群の全てを導通状態にすると共に他方のスイッチング素子群の全てを遮断状態にするブレーキモードを有し、前記車両状態検出手段の検出結果と前記回転状態検出手段の検出結果との偏差に応じて前記ブレーキモードを設定するブレーキモード設定手段を備えたことを特徴とするスタビライザ制御装置。
前記ブレーキモード設定手段は、前記車両状態検出手段の検出結果と前記回転状態検出手段の検出結果との偏差に応じて前記ブレーキモードの継続時間を演算し、該継続時間をブレーキ徐変量とするブレーキ徐変量演算手段を備え、該ブレーキ徐変量演算手段が演算したブレーキ徐変量に基づき前記ブレーキモードを設定し、前記継続時間以外は前記通常モードとすることを特徴とする請求項１記載のスタビライザ制御装置。
前記ロール抑制制御手段の演算周期より高速の高速演算周期による制御を有する割込制御手段を備え、該割込制御手段は、前記高速演算周期の一周期内において前記ブレーキ徐変量に応じて設定されるタイマ値と前記ブレーキ徐変量との比較結果に応じて前記ブレーキモードを設定することを特徴とする請求項２記載のスタビライザ制御装置。