JP5769132B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

この発明は車両用制御装置に係り、特に、舵角検出手段を搭載していない車両において操舵角を推定して、操舵角情報を必要とする全ての制御を実行することが可能な車両用制御装置に関する。

主駆動輪に対し副駆動輪の駆動力を制御する四輪駆動方式の車両においては、車両用制御装置により前後輪回転速度差（ΔＮ）に応じて主駆動輪に対する副駆動軸の駆動力配分量の決定（フィードバック制御）が行われている場合が多い（特開２００７−１３１１９３号公報）。
四輪駆動性能を向上させるためには、エンジントルクに応じた駆動力配分量の決定（フィードフォワード制御）を追加して行う必要があるが、フィードフォワード制御を採用するためには操舵角を検出する必要がある。これは、操舵角が大きいときには駆動力配分量を減少させ、タイトコーナーブレーキング発生を抑制し、タイトコーナーブレーキングに伴う旋回性能の低下、騒音、振動の発生及び駆動系への過負荷を防止するためである（特開２０１１−５７１５４号公報、特開平６−８７３４２号公報）。
上記のように操舵角情報が必要な制御を行う場合、操舵角情報を取得するために舵角検出手段を設ける必要がある。しかし、舵角検出手段を搭載していない車両では、操舵角情報を取得することができないため、操舵角情報を必要とする制御を実施することができない。舵角検出手段を用いずに他の検出手段の検出情報から操舵角を推定して取得する技術としては、以下に示すものがある。

特開２００３−２７６６３５号公報には、車両が直進状態にあるときの、電動パワーステアリング用モータの回転角からの回転変化量に１／（減速比）を乗じて、操舵角を推定する技術が開示されている。特開２００８−４９９１４号公報には、ステアリング機構が操舵限界状態または中立状態にあるときに、既知の絶対舵角とこの時点における電動パワーステアリング用モータの回転角から算出した相対舵角を対応づけて、操舵角を推定する技術が開示されている。特開２０１０−５８６６１号公報には、電動パワーステアリング用モータの回転角から算出した最大相対舵角・最小相対舵角と予め設定した全舵角範囲とで絶対舵角を算出して、操舵角を推定する技術が開示されている。

特開２００７−１３１１９３号公報 特開２０１１−５７１５４号公報 特開平６−８７３４２号公報 特開２００３−２７６６３５号公報 特開２００８−４９９１４号公報 特開２０１０−５８６６１号公報

ところが、前記特許文献４〜６の技術は、以下のような問題がある。
特開２００３−２７６６３５号公報の技術は、車両の直進状態と中立位置を条件としているので、車両の直進状態を判定して中立位置を検出するまでは、操舵角を検出できない。特開２００８−４９９１４号公報の技術は、必要とする検出手段数が多く、予めラックエンド絶対舵角と中立絶対舵角を設定しておく必要があり、操舵限界状態か中立状態を判定するまでは操舵角を検出できない。特開２０１０−５８６６１号公報の技術は、予め全舵角範囲を設定しておく必要があり、始動後ステアリングをあまり切らない状態では操舵角を検出できない。

この発明は、車輪速から操舵角を推定することができ、舵角検出手段を搭載していない車両でも操舵角を推定して、操舵角情報を必要とする全ての制御を実行することが可能な車両用制御装置を実現することを目的とする。

この発明は、車両の左車輪速を検出する左車輪速検出手段と、車両の右車輪速を検出する右車輪速検出手段と、前記左車輪速検出手段により検出された左車輪速と前記右車輪速検出手段により検出された右車輪速とから左右輪回転差を算出する左右輪差算出手段と、前記左車輪速検出手段により検出された左車輪速と前記右車輪速検出手段により検出された右車輪速とから車速を算出する車速算出手段と、前記左右輪差算出手段により算出された左右輪回転差と前記車速算出手段により算出された車速とに基づいて推定操舵角を演算する推定操舵角演算手段と、前記推定操舵角演算手段により演算された推定操舵角を更新するかどうかを判定する推定操舵角更新判定手段とを備えた推定操舵角計算手段を設け、操舵をアシストするモータの回転角を検出するレゾルバと、前記レゾルバにより検出された回転角と前記推定操舵角計算手段により計算された推定操舵角との差分をオフセット量として算出するオフセット量計算手段と、前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量に基づいて補正量を算出する中点学習手段と、前記レゾルバにより検出された回転角と前記中点学習手段により算出された補正量とから操舵角を算出するレゾルバ信号舵角計算手段とを備えることを特徴とする。

この発明は、舵角検出手段を用いずに、車輪速から操舵角を推定することができる。したがって、舵角検出手段を搭載していない車両でも操舵角を推定して、操舵角情報を必要とする全ての制御を実行することが可能となる。
車輪速を検出する車輪速検出手段は、ほとんど全ての車両に搭載されているため、新たな検出手段を搭載することなく、操舵角を推定することができる。車輪速から操舵角を推定しているので、簡単な演算処理のみで操舵角を推定することができる。

図１は車両用制御装置の操舵角推定制御のブロック図である。（実施例１） 図２は推定操舵角更新判定処理のフローチャートである。（実施例１） 図３は推定操舵角更新条件を示す表である。（実施例１） 図４は四輪駆動方式の車両用制御装置のシステムブロック図である。（実施例１） 図５は四輪駆動方式の車両用制御装置のシステム入出力図である。（実施例１） 図６は車両用制御装置の操舵角処理のブロック図である。（実施例２） 図７は車両用制御装置の操舵角推定制御のブロック図である。（実施例２） 図８は推定操舵角更新判定処理のフローチャートである。（実施例２） 図９は推定操舵角更新条件を示す表である。（実施例２） 図１０は中点学習処理のフローチャートである。（実施例２） 図１１は中点学習条件を示す表である。（実施例２） 図１２はイグニションスイッチオン時（ＩＧＯＮ）における電気角とレゾルバ信号の関係を示す図である。（実施例２） 図１３は四輪駆動方式の車両用制御装置のシステム入出力図である。（実施例２） 図１４は中点学習処理のフローチャートである。（変形例１） 図１５は中点学習条件を示す表である。（変形例１）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図５は、この発明の実施例１を示すものである。図４において、１は四輪駆動方式の車両である。この車両１は、前部にエンジン２とトランスミッション３とを横置き状態に搭載し、フロントディファレンシャル４に主駆動軸である前側左車軸５及び前側右車軸６の内端を連結し、前側左車軸５及び前側右車軸６の外端にそれぞれ主駆動輪である前側左車輪７及び前側右車輪８を取り付けている。
また、車両１は、前記トランスミッション３にトランスファ９を連結し、トランスファ９にプロペラシャフト１０の前端を連結している。プロペラシャフト１０は、後端をトルク配分用クラッチ１１を介してリアディファレンシャル１２に連結している。リアディファレンシャル１２には、副駆動軸である後側左車軸１３及び後側右車軸１４の内端を連結し、後側左車軸１３及び後側右車軸１４の外端にそれぞれ副駆動輪である後側左車輪１５及び後側右車輪１６を取り付けている。
前記エンジン２の発生する駆動トルクは、トランスミッション３、フロントディファレンシャル４を介して前側左車軸５及び前側右車軸６に伝達され、前側左車輪７及び前側右車輪８を主駆動輪として駆動する。エンジン２の発生する駆動トルクは、トランスファ９で取り出され、プロペラシャフト１０により駆動力配分手段であるトルク配分用クラッチ１１に伝達される。トルク配分用クラッチ１１は、エンジン２からの駆動力を車両１の走行状態に応じて、前側左車輪７及び前側右車輪８と後側左車輪１５及び後側右車輪１６へと配分する。トルク配分用クラッチ１１により後側左車輪１５及び後側右車輪１６へと配分された駆動力は、リアディファレンシャル１２を介して後側左車軸１３及び後側右車軸１４に伝達され、後側左車輪１５及び後側右車輪１６を副駆動輪として駆動する。

前記トルク配分用クラッチ１１は、図５に示すように、車両用制御装置１７に接続している。車両用制御装置１７には、駆動力配分制御手段１８と、駆動系保護制御手段１９と、車両運動協調制御手段２０と、ＣＡＮ（車内ＬＡＮ）通信機能手段２１と、フェールセーフ制御手段２２と、セルフダイアグノーシス手段２３とを有している。車両用制御装置１７には、駆動選択スイッチ２４が直接に接続され、また、エンジン制御装置２５と、トランスミッション制御装置２６と、アンチロックブレーキ制御装置２７と、電動パワーステアリング制御装置２８と、コンビネーションメータ２９とが、ＣＡＮ通信（車内ＬＡＮ）で接続されている。
前記駆動選択スイッチ２４からは、四輪駆動スイッチ３０の操作による四輪駆動情報及びロックスイッチ３１の操作によるロック情報が入力される。前記エンジン制御装置２５からは、アクセルペダル３２に設けたアクセル開度検出手段３３によるアクセル開度情報、ブレーキペダル３４に設けたストップランプスイッチ３５によるストップランプスイッチ情報（図４参照）、エンジン２のエンジン回転速度情報が入力される。トランスミッション制御装置２６からは、シフトポジション情報が入力される。
前記アンチロックブレーキ制御装置２７からは、前側左車輪速検出手段３６が検出した前側左車輪７の回転速度を示す前側左車輪速情報と、前側右車輪速検出手段３７が検出した前側右車輪８の回転速度を示す前側右車輪速情報と、後側左車輪速検出手段３８が検出した後側左車輪１５の回転速度を示す後側左車輪速情報と、後側右車輪速検出手段３９が検出した後側右車輪１６の回転速度を示す後側右車輪速情報とが入力され、また、アンチロックブレーキ制御実行中情報が入力される。
前記電動パワーステアリング制御装置２８（ＥＰＳ：エレクトロニックパワーステアリング）は、車両１の操舵力をモータによって軽減するように制御するものであり、運転者によるステアリングホイール４０の操舵をアシストするモータ４１の回転角を検出するレゾルバ４２からの回転角情報が入力される。
前記車両用制御装置１７は、入力する各種情報に基づいて、駆動力配分制御手段１８により決定された駆動力配分量となるようトルク配分用クラッチ１１の締結力を制御し、前側左車輪７及び前側右車輪８と後側左車輪１５及び後側右車輪１６へエンジン２の駆動力を走行状態に応じて配分する。また、車両用制御装置１７は、車両運動協調制御手段２０により操舵をアシストするモータ４１の駆動力・ブレーキやエンジン出力・トルク配分用クラッチ１１の締結力を協調制御し、車両１の走行を安定させる。さらに、車両用制御装置１７は、ＣＡＮ通信機能手段２１によってエンジン制御装置２５に駆動モード情報を出力し、コンビネーションメータ２９に四輪駆動表示灯・ロック表示警告灯の点火要求情報を出力し、駆動系保護制御手段１９とフェールセーフ制御手段２２とセルフダイアグノーシス手段２３とによる処理を行う。

前記車両用制御装置１７は、舵角検出手段を用いずに、車輪速から操舵角を推定する推定操舵角計算手段４３を備えている。推定操舵角計算手段４３は、図１に示すように、前側左車輪７の前側左車輪速を検出する前記前側左車輪速検出手段３６と、前側右車輪８の前側右車輪速を検出する前記前側右車輪速検出手段３７と、後側左車輪１５の後側左車輪速を検出する前記後側左車輪速検出手段３８と、後側右車輪１６の後側右車輪速を検出する前記後側右車輪速検出手段３９とを備えている。
推定操舵角計算手段４３は、前側左右輪差算出手段４４と、後側左右輪差算出手段４５と、車速算出手段４６と、推定操舵角演算手段４７と、推定操舵角更新判定手段４８とを備えている。
前側左右輪差算出手段４４は、前記前側左車輪速検出手段３６により検出された前側左車輪速と、前記前側右車輪速検出手段３７により検出された前側右車輪速とから、前側左右輪回転差を算出する。前記後側左右輪差算出手段４５は、前記後側左車輪速検出手段３８により検出された後側左車輪速と、前記後側右車輪速検出手段３９により検出された後側右車輪速とから、後側左右輪回転差を算出する。
前記車速算出手段４６は、前記後側左車輪速検出手段３８により検出された後側左車輪速と、前記後側右車輪速検出手段３９により検出された後側右車輪速とから、後側車輪１５・１６の車速を算出する。前記推定操舵角演算手段４７は、前記後側左右輪差算出手段４５により算出された後側左右輪回転差と、前記車速算出手段４６により算出された車速とに基づいて、
・推定操舵角＝後側左右輪回転差／（変換係数＊車速）
の式より推定操舵角を演算する。なお、式中の変換係数は、車両１によって決まる定数値である。
前記推定操舵角更新判定手段４８は、前記推定操舵角演算手段４７により演算された推定操舵角を更新するかどうかを判定する。
前記推定操舵角更新判定手段４８は、車両１が極低速走行状態であるかどうかを判定する極低速判定手段４９を備えている。推定操舵角更新判定手段４８は、極低速判定手段４９により車両１が極低速走行状態であると判定された時には推定操舵角を更新しない。
また、前記推定操舵角更新判定手段４８は、車両１がグリップ限界であるかどうかを判定するグリップ限界判定手段５０を備えている。推定操舵角更新判定手段４８は、グリップ限界判定手段５０により車両１がグリップ限界であると判定された時には推定操舵角を更新しない。
さらに、前記推定操舵角更新判定手段４８は、前記推定操舵角演算手段４７により演算された推定操舵角の変化率が予め設定された値よりも大きい時には推定操舵角を更新しない。

次に作用を説明する。
車両用制御装置１７は、前側左右輪差算出手段４４により前側左右輪回転差を算出し、後側左右輪差算出手段４５により後側左右輪回転差を算出し、車速算出手段４６により車速を算出し、推定操舵角演算手段４７により推定操舵角を演算し、推定操舵角更新判定手段４８により推定操舵角更新判定の処理を行う。
車両用制御装置１７は、図２に示すように、推定操舵角更新判定手段４８による推定操舵角更新判定処理がスタートすると（Ａ０１）、極低速の判定を行い（Ａ０２）、推定操舵角信頼性の判定を行い（Ａ０３）、グリップ限界の判定を行い（Ａ０４）、推定操舵角更新条件が成立しているかを判断する（Ａ０５）。
前記極低速の判定（Ａ０２）では、車速が閾値以下であるかどうかを判定する（閾値以下である場合、極低速走行状態と判定）。前記推定操舵角信頼性の判定（Ａ０３）では、推定操舵角の変化率が閾値以上であるかどうかを判定する（閾値以上である場合、信頼性がないと判定）。前記グリップ限界の判定（Ａ０４）では、前側左右輪回転差と後側左右輪回転差の差分が閾値以上であるかどうかを判定する（閾値以上である場合、グリップ限界と判定）。
推定操舵角更新条件の判定（Ａ０５）では、図３に示すように、極低速判定と推定操舵角信頼性判定とグリップ限界判定との、全ての条件が成立したかを判断する。（極低速でない、推定操舵角不信でない、且つグリップ限界でない場合、条件成立）
前記判断（Ａ０５）がＹＥＳの場合は、推定操舵角を更新し（Ａ０６）、推定操舵角更新判定処理を終了する（Ａ０７）。前記判断（Ａ０５）がＮＯの場合は、推定操舵角を更新せずに前回の値を保持し（Ａ０８）、推定操舵角更新判定処理を終了する（Ａ０７）。
推定操舵角計算手段４３は、推定操舵角更新判定手段４８の判定処理により得られた推定操舵角を車両１の操舵角として次段に出力する。

このように、車両用制御装置１７は、前側左車輪速検出手段３６と、前側右車輪速検出手段３７と、後側左車輪速検出手段３８と、後側右車輪速検出手段３９とが検出する車輪速から操舵角を推定することができる。したがって、この車両用制御装置１７は、舵角検出手段を搭載していない車両でも操舵角を推定して、四輪駆動制御のフィードフォワード制御を行うことができる。また、四輪駆動制御に限らず、操舵角情報を必要とする全ての制御を実行することが可能となる。
車輪速を検出する車輪速検出手段は、ほとんど全ての車両に搭載されているため、新たな検出手段を搭載することなく、操舵角を推定することができる。この車両用制御装置１７は、車輪速から操舵角を推定しているので、図１に示すように簡単な演算処理のみで操舵角を推定することができる。
この車両用制御装置１７は、車両１の極低速走行時には、操舵角推定の精度が悪くなる（推定操舵角算出式の分母（変換係数＊車速）が零に近づくので計算値が発散傾向になる）ため、推定操舵角を更新しない。この結果、操舵角を精度良く推定することができる。
また、この車両用制御装置１７は、車両がグリップ限界である時には、操舵角推定の精度が悪くなるため、推定操舵角を更新しない。この結果、操舵角を精度良く推定することができる。
さらに、この車両用制御装置１７は、推定操舵角の変化率が予め設定された値（通常の操舵による変化率）よりも大きい時には、操舵以外の要因（スリップ等）で後側車輪速が変化したと考えられるため、推定操舵角を更新しない。この結果、操舵角を精度良く推定することができる。

なお、車両用制御装置１７は、推定操舵角更新判定手段４８の判定処理により得られた推定操舵角情報を用いることでフィードフォワード制御等が可能になり、駆動力配分制御手段１８によりエンジントルクに応じた駆動力配分量を決定でき、四輪駆動性能を向上させることができる。
また、車両用制御装置１７は、前記推定操舵角情報を用いることで、エンジン制御装置２５によるアイドルストップ制御のＯＮ／ＯＦＦ制御等が可能になり、アイドルストップ性能の向上を図ることができ、パワーステアリング装置による路面反力制御向上等が可能になり、モータ４１によるステアリングホイール４０の操舵アシスト性能を向上することができる。
さらに、車両用制御装置１７は、前記推定操舵角情報を用いることで、操舵角情報がないと制御が成り立たない、横滑り防止装置、車両運動協調制御部２０、コーナーリングランプシステム制御等の制御を実施することが可能になる。

図６〜図１３は、この発明の実施例２を示すものである。この実施例２において、車両は、前述図４に示す車両１の構成と同様に構成されているので、図４の符号を参照して詳細な説明は省略する。また、車両用制御装置は、前述図５に示す車両用制御装置１７の構成と同様に構成される部分については図５の符号を参照して詳細な説明は省略するとともに、相違する構成については図１３により符号を付して説明する。
図４に示すように、車両１は、エンジン２からの駆動力を走行状態に応じてトルク配分用クラッチ１１により前側左車輪７及び前側右車輪８と後側左車輪１５及び後側右車輪１６へと配分し、前側左車輪７及び前側右車輪８を主駆動輪として駆動し、後側左車輪１５及び後側右車輪１６を副駆動輪として駆動する。
図５に示すように、前記トルク配分用クラッチ１１は、車両用制御装置１７に接続している。車両用制御装置１７は、駆動選択スイッチ２４、エンジン制御装置２５、トランスミッション制御装置２６、アンチロックブレーキ制御装置２７、電動パワーステアリング制御装置２８、コンビネーションメータ２９から入力する各種情報に基づいて、駆動力配分制御手段１８により決定された駆動力配分量となるようトルク配分用クラッチ１１の締結力を制御し、前側左車輪７及び前側右車輪８と後側左車輪１５及び後側右車輪１６へエンジン２の駆動力を走行状態に応じて配分する。
また、車両用制御装置１７は、車両運動協調制御手段２０により操舵をアシストするモータ４１の駆動力・ブレーキやエンジン出力・トルク配分用クラッチ１１の締結力を協調制御し、車両１の走行を安定させる。さらに、車両用制御装置１７は、ＣＡＮ通信機能手段２１によってエンジン制御装置２５に駆動モード情報を出力し、コンビネーションメータ２９に四輪駆動表示灯・ロック表示警告灯の点火要求情報を出力し、駆動系保護制御手段１９とフェールセーフ制御手段２２とセルフダイアグノーシス手段２３とによる処理を行う。

前記車両用制御装置１７は、図１３に示すように、舵角検出手段を用いずに、車輪速から操舵角を推定する推定操舵角計算手段４３を備えている。推定操舵角計算手段４３は、図７に示すように、前側左車輪７の前側左車輪速を検出する前側左車輪速検出手段３６と、前側右車輪８の前側右車輪速を検出する前側右車輪速検出手段３７と、後側左車輪１５の後側左車輪速を検出する後側左車輪速検出手段３８と、後側右車輪１６の後側右車輪速を検出する後側右車輪速検出手段３９とを備えている。
推定操舵角計算手段４３は、前側左右輪差算出手段４４と、後側左右輪差算出手段４５と、車速算出手段４６と、推定操舵角演算手段４７と、推定操舵角更新判定手段４８とを備えている。
前側左右輪差算出手段４４は、前記前側左車輪速検出手段３６により検出された前側左車輪速と、前記前側右車輪速検出手段３７により検出された前側右車輪速とから、前側左右輪回転差を算出する。前記後側左右輪差算出手段４５は、前記後側左車輪速検出手段３８により検出された後側左車輪速と、前記後側右車輪速検出手段３９により検出された後側右車輪速とから、後側左右輪回転差を算出する。
前記車速算出手段４６は、前記後側左車輪速検出手段３８により検出された後側左車輪速と、前記後側右車輪速検出手段３９により検出された後側右車輪速とから、後側車輪１５・１６の車速を算出する。前記推定操舵角演算手段４７は、前記後側左右輪差算出手段４５により算出された後側左右輪回転差と、前記車速算出手段４６により算出された車速とに基づいて、
・推定操舵角＝後側左右輪回転差／（変換係数＊車速）
の式より推定操舵角を演算する。なお、式中の変換係数は、車両１によって決まる定数値である。
前記推定操舵角更新判定手段４８は、前記推定操舵角演算手段４７により演算された推定操舵角を更新するかどうかを判定する。
前記推定操舵角更新判定手段４８は、車両１が極低速走行状態であるかどうかを判定する極低速判定手段４９を備えている。推定操舵角更新判定手段４８は、極低速判定手段４９により車両１が極低速走行状態であると判定された時には推定操舵角を更新しない。
また、前記推定操舵角更新判定手段４８は、車両１がグリップ限界であるかどうかを判定するグリップ限界判定手段５０を備えている。推定操舵角更新判定手段４８は、グリップ限界判定手段５０により車両１がグリップ限界であると判定された時には推定操舵角を更新しない。
さらに、前記推定操舵角更新判定手段４８は、前記推定操舵角演算手段４７により演算された推定操舵角の変化率が予め設定された値よりも大きい時には推定操舵角を更新しない。

前記電動パワーステアリング制御装置２８は、ステアリングホイール４０の操舵をアシストするモータ４１の、回転角を検出するレゾルバ４２を備えている。電動パワーステアリング制御装置２８は、図１２に示すように、レゾルバ４２の電気角に対応して、モータ４１の回転角に相当するレゾルバ信号を出力する。車両用制御装置１７は、図１３に示すように、前記推定操舵角計算手段４３に加えて、オフセット量計算手段５１と、中点学習手段５２と、レゾルバ信号舵角計算手段５３とを備えている。
前記オフセット量計算手段５１は、レゾルバ４２により検出された回転角と、推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角との差分をオフセット量として算出する。前記中点学習手段５２は、オフセット量算出手段５１により算出されたオフセット量に基づいて補正量を算出する。前記レゾルバ信号舵角計算手段５３は、レゾルバ４２により検出された回転角と中点学習手段５２により算出された補正量とから操舵角を算出する。
前記中点学習手段５２は、推定操舵角更新判定手段４８により推定操舵角を更新しないと判定された時にオフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いない。前記中点学習手段５２は、レゾルバ４２により検出された回転角の変化率が予め設定された値よりも大きい時にオフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いない。前記中点学習手段５２は、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角の変化率が予め設定された値よりも大きい時にオフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いない。
また、前記中点学習手段５２は、レゾルバ４２により検出された回転角の変化率と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時にオフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いない。前記中点学習手段５２は、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角の変化率と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時にオフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いない。

次に作用を説明する。
車両用制御装置１７は、前側左右輪差算出手段４４により前側左右輪回転差を算出し、後側左右輪差算出手段４５により後側左右輪回転差を算出し、車速算出手段４７により車速を算出し、推定操舵角演算手段４７により推定操舵角を演算し、推定操舵角更新判定手段４８により推定操舵角更新判定の処理を行う。
車両用制御装置１７は、図８に示すように、推定操舵角更新判定手段４８による推定操舵角更新判定処理がスタートすると（Ａ０１）、極低速の判定を行い（Ａ０２）、推定操舵角信頼性の判定を行い（Ａ０３）、グリップ限界の判定を行い（Ａ０４）、推定操舵角更新条件が成立しているかを判断する（Ａ０５）。
前記極低速の判定（Ａ０２）では、車速が閾値以下であるかどうかを判定する（閾値以下である場合、極低速走行状態と判定）。前記推定操舵角信頼性の判定（Ａ０３）では、推定操舵角の変化率が閾値以上であるかどうかを判定する（閾値以上である場合、信頼性がないと判定）。前記グリップ限界の判定（Ａ０４）では、前側左右輪回転差と後側左右輪回転差の差分が閾値以上であるかどうかを判定する（閾値以上である場合、グリップ限界と判定）。
推定操舵角更新条件の判定（Ａ０５）では、図９に示すように、極低速判定と推定操舵角信頼性判定とグリップ限界判定との、全ての条件が成立したかを判断する。（極低速でない、推定操舵角不信でない、且つグリップ限界でない場合、条件成立）
前記判断（Ａ０５）がＹＥＳの場合は、推定操舵角を更新し（Ａ０６）、推定操舵角更新判定処理を終了する（Ａ０７）。前記判断（Ａ０５）がＮＯの場合は、推定操舵角を更新せずに前回の値を保持し（Ａ０８）、推定操舵角更新判定処理を終了する（Ａ０７）。

前記車両用制御装置１７は、推定操舵角計算手段４３による推定操舵角の計算に続いて、レゾルバ４２により検出された回転角と、推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角との差分を、オフセット量計算手段５１によりオフセット量として算出し、オフセット量算出手段５１により算出されたオフセット量に基づいて中点学習手段５２により以下のように補正量を算出する。
車両用制御装置１７は、図１０に示すように、中点学習手段５２による中点学習処理がスタートすると（Ｂ０１）、前記図８の極低速の判定（Ａ０２）、推定操舵角信頼性の判定（Ａ０３）、グリップ限界の判定（Ａ０４）に加えて、レゾルバ信号舵角信頼性の判定を行い（Ｂ０２）、中点学習条件が成立しているかを判断する（Ｂ０３）。
前記レゾルバ信号舵角信頼性の判定（Ｂ０３）は、レゾルバ信号舵角の変化率と推定操舵角の変化率との差が閾値以下であるかどうかを判定する。
前記中点学習条件の判定（Ｂ０３）では、図１１に示すように、極低速判定と推定操舵角信頼性判定とグリップ限界判定とレゾルバ信号舵角信頼性判定との、全ての条件が成立したかを判断する。（極低速でない、推定操舵角不信でない、グリップ限界でない、且つレゾルバ信号舵角不信でない場合、条件成立）
前記判断（Ｂ０３）がＮＯの場合は、補正量を算出せずに中点学習処理を終了する（Ｂ０８）。前記判断（Ｂ０３）がＹＥＳの場合は、レゾルバ信号（回転角）と推定操舵角との差分から算出したオフセット量を積算し（Ｂ０４）、オフセット量を所定回数積算したかを判断する（Ｂ０５）。
この判断（Ｂ０５）がＮＯの場合は、補正量を算出せずに中点学習処理を終了する（Ｂ０８）。この判断（Ｂ０５）がＹＥＳの場合は、オフセット量を平均し（Ｂ０６）、オフセット量の平均値からフィルタリングにより補正量を算出し、この算出した補正量により補正量の更新を行い（Ｂ０７）、中点学習処理を終了する（Ｂ０８）。
レゾルバ信号舵角計算手段５３は、この中点学習手段５２により算出された補正量と前記レゾルバ４２により検出された回転角とから操舵角を算出して次段に出力する。
なお、補正量を算出する中点学習手段５２は、推定操舵角更新判定手段４８により推定操舵角を更新しないと判定された時、また、レゾルバ４２により検出された回転角の変化率が予め設定された値よりも大きい時、あるいは、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角の変化率が予め設定された値よりも大きい時には、オフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を補正量算出に用いない。
また、中点学習手段５２は、レゾルバ４２により検出された回転角の変化率と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時、あるいは、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角の変化率と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時には、オフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を補正量算出に用いない。

このように、車両用制御装置１７は、操舵をアシストするモータ４１の回転角を検出するレゾルバ４２により検出された回転角と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角とを用いて操舵角を算出するので、停車時やスリップ時でも操舵角を算出することができ、車輪速とレゾルバ信号とから操舵角を算出することができる。したがって、車両用制御装置１７は、舵角検出手段を搭載していない車両でも操舵角を算出して、四輪駆動制御のフィードフォワード制御を行うことができる。また、四輪駆動制御に限らず、操舵角情報を必要とする全ての制御を実行することが可能となる。
車輪速を検出する車輪速検出手段３６〜３９とレゾルバ４２は、多くの車両に搭載されているため、新たな検出手段を搭載することなく、操舵角を算出することができる。この車両用制御装置１７は、車輪速とレゾルバ信号から操舵角を算出しているので、簡単な演算処理のみで補正量を算出して、操舵角を算出することができる。
この車両用制御装置１７は、推定操舵角更新判定手段４８により推定操舵角を更新しないと判定された時には、オフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を補正量算出に用いないので、車輪速から操舵角を精度が良く推定できる時に算出されたオフセット量を用いて学習することになるため、レゾルバ４２により検出された回転角から操舵角を精度良く算出することができる。
また、この車両用制御装置１７は、レゾルバ４２により検出された回転角の変化率が予め設定された値よりも大きい時、あるいは、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角の変化率が予め設定された値よりも大きい時には、オフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を補正量算出に用いないので、レゾルバ４２により検出された回転角から操舵角を精度良く算出することができる。
さらに、この車両用制御装置１７は、レゾルバ４２により検出された回転角の変化率と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時、あるいは、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角の変化率と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時には、オフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を補正量算出に用いないので、レゾルバ４２により検出された回転角から操舵角を精度良く算出することができる。

この車両用制御装置１７は、レゾルバ４２により検出された回転角と推定操舵角計算手段４３により計算された推定操舵角とから計算された操舵角情報を用いることでフィードフォワード制御等が可能になり、駆動力配分制御手段１８によりエンジントルクに応じた駆動力配分量を決定でき、四輪駆動性能を向上させることができる。
また、車両用制御装置１７は、前記操舵角情報を用いることで、エンジン制御装置２５によるアイドルストップ制御のＯＮ／ＯＦＦ制御等が可能になり、アイドルストップ性能の向上を図ることができ、パワーステアリング装置による路面反力制御向上等が可能になり、モータ４１によるステアリングホイール４０の操舵アシスト性能を向上することができる。
さらに、車両用制御装置１７は、前記操舵角情報を用いることで、操舵角情報がないと制御が成り立たない、横滑り防止装置、車両運動協調制御部２０、コーナーリングランプシステム制御等の制御を実施することが可能になる。

なお、車両用制御装置１７は、図１３に示すように、エンジン２からの駆動力を、車両の走行状態に応じて主駆動輪である前側左車輪７及び前側右車輪８及び副駆動輪である後側左車輪１５及び後側右車輪１６へと配分する駆動力配分手段であるトルク配分用クラッチ１１を備え、レゾルバ信号舵角計算手段５３により算出された操舵角に基づいてトルク配分用クラッチ１１の駆動力配分量を決定する駆動力配分制御手段１８を備えている。
これにより、車両用制御手段１７は、舵角センサを搭載していない車両でも、操舵角を計算して、駆動力配分制御手段１８においてエンジントルクに応じて駆動力配分量を決定することができ、決定された駆動力配分量になるようにトルク配分用クラッチ１１の締結力を制御することができる。
この結果、この車両用制御装置１７は、車両１のタイトコーナーブレーキング現象の発生を抑制し、タイトコーナーブレーキング現象に伴う旋回性能の低下、騒音・振動の発生及び駆動系への過負荷を防止することができる。

上述実施例２においては、図１０・図１１に示すように、中点学習条件として、極低速判定と推定操舵角信頼性判定とグリップ限界判定とレゾルバ信号舵角信頼性判定とを設定し、これら全ての条件が成立した場合に補正量を算出したが、これに限定されるものではない。
図１４〜図１５は、中点学習処理の変形例１を示すものである。車両用制御装置１７は、車両１が直進状態であるかどうかを判定する直進判定手段５４を備えている（図１３参照）。直進判定手段５４は、推定操舵角計算手段４３が計算した推定操舵角から車両の直進走行状態を判定し、車輪速検出手段３６〜３９が検出した車輪速から車両の旋回走行状態を判定する。中点学習手段５２は、直進判定手段５４により車両１が直進状態ではないと判定された時にオフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いない。
車両用制御装置１７は、図１４に示すように、中点学習手段５２による中点学習処理がスタートすると（Ｃ０１）、前記図８の極低速の判定（Ａ０２）、推定操舵角信頼性の判定（Ａ０３）、グリップ限界の判定（Ａ０４）に加えて、直進状態の判定を行い（Ｃ０２）、旋回状態の判定を行い（Ｃ０３）、レゾルバ信号舵角信頼性の判定を行い（Ｃ０４）、中点学習条件が成立しているかを判断する（Ｃ０５）。
中点学習条件の判定（Ｃ０５）では、図１５に示すように、極低速判定と推定操舵角信頼性判定とグリップ限界判定と直進状態判定とレゾルバ信号舵角信頼性判定との、全ての条件が成立したかを判断する。（極低速でない、推定操舵角不信でない、グリップ限界でない、旋回状態でない（直進状態）、且つレゾルバ信号舵角不信でない場合、条件成立）
この判断（Ｃ０５）がＮＯの場合は、補正量を算出せずに中点学習処理を終了する（Ｃ１０）。この判断（Ｃ０５）がＹＥＳの場合は、レゾルバ信号（回転角）と推定操舵角との差分から算出したオフセット量を積算し（Ｃ０６）、オフセット量を所定回数積算したかを判断する（Ｃ０７）。
この判断（Ｃ０７）がＮＯの場合は、補正量を算出せずに中点学習処理を終了する（Ｃ１０）。この判断（Ｃ０７）がＹＥＳの場合は、オフセット量を平均し（Ｃ０８）、オフセット量の平均値からフィルタリングにより補正量を算出し、この算出した補正量により補正量の更新を行い（Ｃ０９）、中点学習処理を終了する（Ｃ１０）。
レゾルバ信号舵角計算手段５３は、この中点学習手段５２により算出された補正量と前記レゾルバ４２により検出された回転角とから操舵角を算出して次段に出力する。
このように、車両用制御装置１７は、直進判定手段５４により車両１が直進状態ではないと判定された時には、オフセット量計算手段５１により算出されたオフセット量を補正量算出に用いないので、レゾルバ４２により検出された回転角から操舵角を精度良く算出することができる。

この発明は、舵角検出手段を搭載していない車両でも操舵角を推定することができ、操舵角情報を必要とする全ての車両用制御装置に応用することができる。

１ 車両
２ エンジン
３ トランスミッション
４ フロントディファレンシャル
７ 前側左車輪
８ 前側右車輪
９ トランスファ
１０ プロペラシャフト
１１ トルク配分用クラッチ
１２ リアディファレンシャル
１５ 後側左車輪
１６ 後側右車輪
１７ 車両用制御装置
１８ 駆動力配分制御手段
２５ エンジン制御装置
２６ トランスミッション制御装置
２７ アンチロックブレーキ制御装置
２８ 電動パワーステアリング制御装置
３６ 前側左車輪速検出手段
３７ 前側右車輪速検出手段
３８ 後側左車輪速検出手段
３９ 後側右車輪速検出手段
４１ モータ
４２ レゾルバ
４３ 推定操舵角計算手段
４４ 前側左右輪差算出手段
４５ 後側左右輪差算出手段
４６ 車速算出手段
４７ 推定操舵角演算手段
４８ 推定操舵角更新判定手段

Claims (8)

1. 車両の左車輪速を検出する左車輪速検出手段と、
   車両の右車輪速を検出する右車輪速検出手段と、
   前記左車輪速検出手段により検出された左車輪速と前記右車輪速検出手段により検出された右車輪速とから左右輪回転差を算出する左右輪差算出手段と、
   前記左車輪速検出手段により検出された左車輪速と前記右車輪速検出手段により検出された右車輪速とから車速を算出する車速算出手段と、
   前記左右輪差算出手段により算出された左右輪回転差と前記車速算出手段により算出された車速とに基づいて推定操舵角を演算する推定操舵角演算手段と、
   前記推定操舵角演算手段により演算された推定操舵角を更新するかどうかを判定する推定操舵角更新判定手段とを備えた推定操舵角計算手段を設け、
   操舵をアシストするモータの回転角を検出するレゾルバと、
   前記レゾルバにより検出された回転角と前記推定操舵角計算手段により計算された推定操舵角との差分をオフセット量として算出するオフセット量計算手段と、
   前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量に基づいて補正量を算出する中点学習手段と、
   前記レゾルバにより検出された回転角と前記中点学習手段により算出された補正量とから操舵角を算出するレゾルバ信号舵角計算手段とを備えることを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記中点学習手段は、前記推定操舵角更新判定手段により推定操舵角を更新しないと判定された時に前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いないことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記中点学習手段は、前記レゾルバにより検出された回転角の変化率が予め設定された値よりも大きい時に前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いないことを特微とする請求項１に記載の車両用制御装置。
4. 前記中点学習手段は、前記レゾルバ信号舵角計算手段により算出された操舵角の変化率が予め設定された値よりも大きい時に前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いないことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
5. 前記中点学習手段は、前記レゾルバにより検出された回転角の変化率と前記推定操舵角計算手段により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時に前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いないことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
6. 前記中点学習手段は、前記レゾルバ信号舵角計算手段により算出された操舵角の変化率と前記推定操舵角計算手段により計算された推定操舵角の変化率との差が予め設定された値よりも大きい時に前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いないことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
7. 前記車両が直進状態であるかどうかを判定する直進判定手段を備え、
   前記中点学習手段は、前記直進判定手段により直進状態ではないと判定された時に前記オフセット量計算手段により算出されたオフセット量を、補正量算出に用いないことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
8. 前記エンジンからの駆動力を車両の走行状態に応じて主駆動輪及び副駆動輪へと配分する駆動力配分手段と、
   前記レゾルバ信号舵角計算手段により算出された操舵角に基づいて駆動力配分量を決定する駆動力配分制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の車両用制御装置。

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