KR20070051936A

KR20070051936A - 조타륜에 작용하는 차륜 미끄러짐 제어 장치를 구비한차량의 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 장치

Info

Publication number: KR20070051936A
Application number: KR1020077008209A
Authority: KR
Inventors: 요시아키 츠치야
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-05-18
Also published as: EP1800995B1; US20080097668A1; US7647149B2; CN101039836A; JP2006111048A; CN100560416C; JP4353058B2; EP1800995A1; WO2006041175A1; EP1800995A4; DE602005020953D1; KR100816308B1

Abstract

전동식 파워 스티어링 장치와 트랙션 제어 장치 혹은 안티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동이 서로 바람직하지 않은 상태로 영향을 미치는 것을, 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동 중인지의 여부에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 조타 보조력 목표값을 상이하게 함으로써 억제한다. 그 경우에, 나아가서는, 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 보다 크게 하고, 또 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시킨다.

파워 스티어링 장치, TRC, ABS

Description

조타륜에 작용하는 차륜 미끄러짐 제어 장치를 구비한 차량의 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 장치{CONTROLLER OF ELECTRIC POWER STEERING DEVICE OF VEHICLE HAVING WHEEL SLIP CONTROLLER ACTING ON STEERED WHEEL}

기술분야

본 발명은, 조타륜이 트랙션 제어 (TRC) 혹은 안티 록 브레이크 제어 (ABS) 와 같은 차륜 미끄러짐 제어가 적용되는 차량의 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 관한 것이다.

배경기술

전동식 파워 스티어링 장치는, 핸들 (스티어링 휠) 의 회전에 의해 이루어지는 운전자의 조타 조작을 전동기에 의해 발생되는 조타 동력에 의해 보조하는 장치로서, 차량 기술의 분야에 있어서는 주지된 것이다. 한편, 트랙션 제어 장치 및 안티 록 브레이크 장치도 또한, 견인 중에 차륜이 노면 상에서 지나치게 미끄러지는 것을 피하기 위하여 엔진 출력의 저감이나 구동륜에 대한 제동력의 부여에 의해 구동륜의 견인력을 선택적으로 저감시키는 장치, 및 제동 중에 노면 상에서 차륜이 지나치게 미끄러지는 것을 피하기 위하여 차륜에 가해지는 제동력을 선택적으로 저감시키는 장치로서, 각각 차량 기술의 분야에 있어서는 주지된 것이다. 전동식 파워 스티어링 장치의 작동과 안티 록 브레이크 장치의 작동을 관련짓는 기술의 하나로서, 안티 록 브레이크 장치의 작동 중에 조타륜에 쉽게 일어나는 진동 이 안티 록 브레이크 제어하에 있는 조타륜으로부터 핸들을 향하여 전해지는 것을 억제할 목적으로, 전동식 파워 스티어링 장치의 작동 중에는 조타 장치의 점성 저항을 증대시키는 것이 일본 공개특허공보 평10-315992호에 기재되어 있다.

발명의 개시

본 발명도 또한, 전동식 파워 스티어링 장치의 작동과 트랙션 제어 장치 혹은 안티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동을 관련짓는 것으로, 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 보조된 조타 장치가 트랙션 제어 혹은 안티 록 브레이크 제어와 같은 차륜 미끄러짐 제어에 의해 바람직하지 않은 영향을 받는 것을 보다 효과적인 양태로 억제하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

또 본 발명은, 트랙션 제어 장치나 안티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동 중에 차륜 미끄러짐 제어가 적용되어 있는 조타륜에 발생한 현저한 진동이 핸들로 향하여 전해지는 것을 보다 효과적으로 억제하도록 전동식 파워 스티어링 장치의 작동과 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동을 관련짓는 것을 또 하나의 목적으로 하고 있다.

또 본 발명은, 차륜 미끄러짐 제어 중에는 특히 그 제어에 영향을 미치는 전동식 파워 스티어링 장치의 보조에 의한 조타륜의 지나친 조타를 보다 효과적으로 억제하도록 전동식 파워 스티어링 장치와 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동을 관련짓는 것을 또 하나의 목적으로 하고 있다.

상기의 주된 목적을 달성하는 것으로서, 본 발명은, 핸들과, 상기 핸들에 의해 조타되는 한 쌍의 조타륜과, 상기 조타륜에 작용하는 트랙션 제어 장치 또는 안 티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치를 구비한 차량의 전동식 파워 스티어링 장치를 위한 제어 장치로서, 상기 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 상기 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 상이한 양태로 증대하도록 산출하는 연산 장치를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치를 제안하는 것이다.

상기와 같이 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 상이한 양태로 증대하도록 산출하여 전동식 파워 스티어링 장치를 제어함으로써, 전동식 파워 스티어링 장치의 작동을 트랙션 제어 혹은 안티 록 브레이크 제어와 같은 차륜 미끄러짐 제어가 작동하고 있는지의 여부에 따라 조정하고, 전동식 파워 스티어링 장치의 작동을 트랙션 제어 장치 혹은 안티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동에 적절히 관련지어 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 연산 장치는, 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 보다 크게 하도록 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 증대시킬 때에, 그 증대의 양태를 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 달리함에 있어서, 거기에 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 대소의 영 향을 가미하고, 핸들 조타 토크의 증감 속도에도 대응하여 보다 적절한 조타 보조 제어를 행할 수 있다.

이 경우, 또한 상기 연산 장치는, 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 보다 크게 하는 정도를 차속 (車速) 의 증대에 따라 저감시키도록 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 증대시킬 때에, 그 증대의 양태를 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 달리함에 있어서, 거기에 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 대소의 영향을 가미하고, 핸들 조타 토크의 증감 속도에도 대응하여 보다 적절한 조타 보조 제어를 행할 때 차속의 영향도 고려할 수 있다.

또한 이 경우, 전동식 파워 스티어링 장치가, 핸들에 의해 회전 운동되는 입력 부재를 갖는 것으로 하여, 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동 중에 상기 입력 부재가 전해지는 토크의 시간적 미분값과 상기 입력 부재의 회전각의 시간적 미분값의 방향이 서로 상이할 때에는 그들이 서로 동일할 때보다 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 증가시키는 정도를 보다 크게 하도록 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 트랙션 제어 장치나 안티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동 중에 차륜 미끄러짐 제어가 적용되어 있는 조타륜에 발생한 현저한 진동이 핸들로 향하여 전해지는 것을 보다 효과적으로 억제하도록 전동식 파워 스티 어링 장치의 작동과 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동을 관련지을 수 있다.

혹은 또한, 상기 연산 장치는, 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키도록 되어 있어도 된다.

이와 같이, 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 증대시킬 때에, 그 증대의 양태를 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 달리함에 있어서, 거기에 핸들의 조타각의 시간적 미분값을 가미하고, 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키도록 하면, 차륜 미끄러짐 제어 중에는 특히 그 제어에 영향을 미치는 전동식 파워 스티어링 장치의 보조에 의한 조타륜의 지나친 조타를 억제하는 덤핑 작용을 부여하고, 핸들을 조타하는 속도를 고려하여 전동식 파워 스티어링 장치와 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동을 관련지은 보다 적절한 조타 보조 제어를 행할 수 있다.

이 경우, 또한 상기 연산 장치는, 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키는 정도를 차속의 증대에 따라 보다 크게 하도록 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 증대시킬 때에, 그 증대의 양태를 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 달리함에 있어서, 거기에 핸들의 조타 속도에 따른 덤핑 작용을 부가하고, 핸들 조타 속도의 대소에도 대응하여 보다 적절한 조타 보조 제어를 행할 때 차속의 영향도 고려할 수 있다.

이 경우, 또한 상기 연산 장치는, 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키는 정도를 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 보다 작게 하도록 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 상기의 덤핑 작용의 부가에 핸들의 조타 토크의 대소를 고려할 수 있다.

또한, 어느 경우에도, 전동식 파워 스티어링 장치는 몇 가지의 관성적 요소를 포함하는 트랙션 제어 장치나 안티 록 브레이크 장치보다 빨리 정지되는 것을 고려하여, 상기 연산 장치는, 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동이 정지되었을 때에는, 그로부터 소정 시간이 경과될 때까지, 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있을 때의 상기 조타 보조력 목표값의 보정을 계속하도록 되어 있어도 된다.

또 상기 연산 장치는, 대체로 차속의 증대에 따라 조타 보조력 목표값을 작게 하도록 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 조타 보조력이 차속에 대하여 보다 양호하게 적합된다.

이상와 같은 구성으로 이루어지는 상기 제어 장치의 작동 및 그 효과는, 이하에 도면을 참조하여 행해지는 그 실시예에 대한 설명으로부터 더욱 분명해질 것이다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명에 의한 제어 장치에 관련한 구성 요소를 나타내는 차량의 개략도이다.

도 2 는 본 발명에 의한 제어 장치의 작동의 메인 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.

도 3 은 상기 메인 루틴의 단계 100 에 있어서 실행되는 작동의 서브 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.

도 4 는 상기 메인 루틴의 단계 200 에 있어서 실행되는 작동의 서브 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.

도 5 는 조타 토크 (Ts) 에 기초하는 조타 보조 토크 목표값의 기본값 (Tabo) 을 나타내는 맵이다.

도 6 은 차속 (V) 에 대하여 Tabo 를 보정하는 차속 계수 (Kv) 를 나타내는 맵이다.

도 7 은 조타 토크의 시간적 미분값 (Ts') 에 기초하는 조타 보조 토크 목표값에 대한 보정 토크 (Ttd) 의 기본값 (Ttdo) 을 나타내는 맵이다.

도 8 은 차속 (V) 에 대하여 Ttdo 를 보정하는 차속 계수 (Kvtd) 를 나타내는 맵이다.

도 9 는 조타각의 시간적 미분값에 기초하는 조타 보조 토크 목표값에 대한 보정 토크 (Tdp) 의 기본값 (Tdpo) 을 나타내는 맵이다.

도 10 은 차속 (V) 에 대하여 Tdpo 를 보정하는 차속 계수 (Kvdp) 를 나타내는 맵이다.

도 11 은 조타 토크에 대하여 Tdpo 를 보정하는 토크 계수 (Ktdp) 를 나타내 는 맵이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하에 첨부의 도면을 참조하여 본 발명을 그 하나의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 에 있어서, 10FL, 10FR, 10RL, 10RR 은, 차체 (12) 에 도면에는 나타나 있지 않은 차륜 현가 장치에 의해 장착된 좌전륜, 우전륜, 좌후륜, 우후륜이다. 그 중, 좌전륜 (10FL) 및 우전륜 (10FR) 은, 운전자에 의해 조작되는 핸들 (14, 16) 에서 전체적으로 나타난 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 타이로드 (18L, 18R) 를 거쳐 조타되는 조타륜이다. 20 은 마이크로 컴퓨터를 장착한 전자 제어 장치이다.

전동식 파워 스티어링 장치 (16) 는 전동기 (22) 를 구비하고 있고, 그 전동기는 볼과 나사로 이루어지는 운동 변환 장치 (26) 를 거쳐 랙바 (24) 를 좌우로 구동시키고, 이로써 랙바 (24) 의 양단에 피벗 장착된 타이로드 (18L, 18R) 가 조타륜 (10FL, 10FR) 을 도면에는 나타나 있지 않은 킹핀 주위에 회전 운동시키도록 되어 있다. 도시된 실시 형태에 있어서는, 조타륜인 전륜 (10FL, 10FR) 이, 도면에는 나타나 있지 않은 통상적인 엔진으로 이루어지는 동력원 또는 엔진과 1 또는 2 개의 전동 발전기의 조합으로 이루어지는 하이브리드 동력원에 의해 구동되도록 되어 있다.

30 은 브레이크 장치이고, 도면에는 상세하게는 나타나 있지 않지만 이 기술 분야에 있어서는 주지된 유압 회로 (32) 를 구비하고 있고, 또 이 기술 분야에 있 어서는 주지된 것이므로 도면에는 상세하게는 나타나 있지 않지만 차륜 (10FL, 10FR, 10RL, 10RR) 각각에 장착된 브레이크 디스크에 제동력을 미치는 휠 실린더 (34FL, 34FR, 34RL, 34RR) 로 제동 유압을 선택적으로 공급하도록 되어 있다. 유압 회로 (32) 는 또 이 기술 분야에 있어서는 주지된 브레이크 페달 (36) 과 마스터 실린더 (38) 를 포함하는 수동 브레이크 장치와 접속되어 있고, 차량이 운전자의 제동 조작하에 통상적인 양태로 제동될 때, 운전자가 브레이크 페달 (36) 을 밟음에 따라 휠 실린더 (34FL, 34FR, 34RL, 34RR) 가 제동 유압이 공급되도록 되어 있다. 40 은 이 기술 분야에 있어서는 다양한 양태로 알려져 있는 바와 같이 유압 회로 (32) 를 자동적으로 제어함으로써 행해지는 차량의 안정화 제어를 실행하기 위한 부설의 전자 제어 장치이다.

42 는 핸들 (14) 을 지지하고, 운전자에 의한 조타 조작에 따라 회전되어 도면에는 나타나 있지 않은 피니언을 거쳐 랙바 (24) 를 구동시키는 조타 샤프트이다. 44 는 조타 샤프트 (42) 의 회전각을 검출하여 조타각 (θ) 을 나타내는 신호를 전자 제어 장치 (20) 로 송신하는 조타각 센서이다. 46 은 조타 샤프트 (42) 를 통해 전달되는 조타 토크를 검출하여 그 값 (Ts) 을 나타내는 신호를 전자 제어 장치 (20) 로 송신하는 토크 센서이다. 48 은 이 기술 분야에 있어서는 다양한 양태로 공지된 요령으로 차속을 검출하여 그 값 (V) 을 나타내는 신호를 전자 제어 장치 (20) 를 향하여 송신하는 차속 센서이다. 50 은 전자 제어 장치 (40) 와 공동으로 이 기술 분야에 있어서는 공지된 요령으로 트랙션 제어를 행하는 엔진 제어 장치이다.

본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 장치 (16) 의 제어는, 실질적으로는 본 발명에 따라서 전자 제어 장치 (20) 에 장전된 제어 프로그램에 의해 실행된다. 이 제어를 하나의 실시 형태에 대하여 이하에 도 2 ∼ 도 11 을 참조하여 설명한다.

도 2 는 상기 제어의 메인 루틴을 나타내는 플로우 차트이다. 이 메인 루틴을 따른 제어는 도면에는 나타나 있지 않은 이그니션 스위치가 닫혔을 때 10 ∼ 100 밀리세컨드와 같은 주기로 차량의 운전 중 반복된다.

제어가 개시되면, 단계 10 에 있어서, 조타각 센서 (44), 조타 토크 센서 (46), 차속 센서 (48), 그 외의 도면에는 나타나 있지 않은 각종 센서 등으로부터 신호가 판독 입력된다.

이어서, 단계 20 에 있어서, 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력 목표값의 기본값이 핸들의 조타 토크에 기초하여 산출되고, 차속에 기초하여 보정된다. 도시된 실시 형태에 있어서는, 조타 보조력은 조타 보조 토크로 되어 있고, 그 목표값의 기본값의 산출이, 도 5 및 도 6 에 나타나 있는 바와 같은 맵을 참조하여 행해진다. 보다 상세하게는, 조타 보조 토크 목표값의 기본값 (Tab) 을 위한 기본값 Tabo 가, 핸들의 조타 토크 (Ts) 에 기초하여, 도 5 에 예시하는 바와 같은 맵을 참조하여, Ts 의 증대에 따라 Tabo 가 증대되도록 산출된다. 단, 여기에서는 차량의 좌선회 및 우선회에 대한 각 값이 각각 정 또는 부로서 표시되어 있다. 한편, 차속 계수 (Kv) 가, 차속 (V) 에 기초하여, 도 6 에 예시하는 바와 같은 맵을 참조하여, V 의 증대에 따라 Kv 가 감소되도록 산출된다. 그리고 조타 보조 토크 목표값의 기본값 (Tab) 이 Tab=Kv·Tabo 로서 산출된다.

이어서, 단계 30 에 있어서, 트랙션 제어 (TRC) 가 행해지고 있는지의 여부가 판단된다. 답이 예일 때에는, 제어는 단계 40 을 바이패스하여 단계 50 으로 진행되지만, 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 40 으로 진행된다. 단계 40 에 있어서는, 트랙션 제어의 종료로부터 소정 시간 (Tt) 이 경과되었는지의 여부가 판단된다. 이 단계는, 트랙션 제어가 종료되었을 때, 이하에 설명되는 본 발명에 의한 제어를 종료시키기 전에 지연 시간을 취하는 것이다. 이것은, 전동식 파워 스티어링 장치가 몇 가지의 관성적 요소를 포함하는 트랙션 제어 장치보다 빨리 정지되는 것을 고려한 것이다. 이 지연 시간 (Tt) 은 500 밀리세컨드 정도이면 된다. 단계 40 의 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 50 으로 진행된다. 단계 50 에 있어서는, 플래그 (Ftrc) 가 1 로 세팅된다. 이 플래그는 도 2 의 플로우 차트에 의한 제어의 개시시 및 제어가 후술하는 단계 90 에 이르렀을 때 0 으로 리셋되는 것으로, 플래그가 1 인 것은 트랙션 제어가 실행되고 있는 것을 나타낸다.

단계 40 의 답이 예일 때에는, 제어는 단계 60 으로 진행되고, 안티 록 브레이크 장치 (ABS) 가 작동 중인지의 여부가 판단된다. 답이 예이면, 제어는 단계 70 을 바이패스하여 단계 80 으로 진행되지만, 답이 아니오이면, 제어는 단계 70 으로 진행된다. 단계 70 에 있어서는, 안티 록 브레이크 제어의 종료로부터 소정 시간 (Ta) 이 경과되었는지의 여부가 판단된다. 이 단계도 또한, 전동식 파워 스티어링 장치가 몇 가지의 관성적 요소를 포함하는 안티 록 브레이크 장치보다 빨리 정지되는 것을 고려하여, 안티 록 브레이크 장치가 정지되었을 때, 이하에 설명되는 본 발명에 의한 제어를 정지하기 전에 어떤 지연 시간을 취하기 위하여 형성되어 있는 것이다. Ta 도 또한 500 밀리세컨드 정도이면 된다. 단계 70 의 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 80 으로 진행된다. 단계 80 에 있어서는, 플래그 (Fabs) 가 1 로 세팅된다. 이 플래그도 또한 도 2 의 플로우 차트에 의한 제어의 개시시 및 후술하는 단계 92 에 있어서 0 으로 리셋되는 것으로, 플래그가 1 인 것은 안티 록 브레이크 제어가 실행되고 있는 것을 나타낸다.

단계 70 의 답이 예이면, 제어는 단계 90 으로 진행되고, 플래그 (Ftrc, Fabs) 가 모두 0 으로 리셋되어, 트랙션 제어 및 안티 록 브레이크 제어 모두 실행되고 있지 않은 것을 나타낸다.

단계 50, 80, 90 중 어느 것으로부터도 제어는 단계 100 으로 진행된다. 이 단계에 있어서는, 조타 보조 토크 목표값의 기본값 (Tab) 을 조타 토크 (Ts) 의 시간적 미분값에 따라 보정하기 위한 보정 토크 (Ttd) 가 도 3 에 나타나 있는 서브 루틴에 따라서 산출된다.

여기서 일시적으로, 도 3 의 조타 토크의 시간적 미분값에 대한 보정 토크 (Ttd) 를 산출하기 위한 서브 루틴으로 이동하면, 단계 110 에 있어서, 보정 토크 (Ttd) 의 기본값 (Ttdo) 이, 도 7 에 예시되어 있는 바와 같은 맵을 참조하여, 조타 토크 (Ts) 의 시간적 미분값 (Ts') 에 기초하여, Ts' 의 증대에 따라 Ttdo 가 증대되도록 산출된다. 여기에서도, 차량의 좌선회 및 우선회에 대한 값이 각각 정 및 부의 값으로서 나타나 있다.

단계 120 에 있어서는, 도 8 에 예시되어 있는 바와 같은 맵을 참조하여, Ttdo 를 보정하는 차속 계수 (Kvtd) 가 차속 (V) 에 기초하여, V 의 증대에 따라 Kvtd 가 미소하게 감소되도록 요구된다.

이어서, 단계 130 에 있어서, 플래그 (Ftrc) 가 1 인지의 여부, 즉, 트랙션 제어가 지연 시간 (Tt) 을 포함하여 행해지고 있는지의 여부가 판단된다. 답이 예이면, 제어는 단계 140 으로 진행되고, 조타 토크 (Ts) 의 시간적 미분값 (Ts') 과 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 의 곱이 부인지의 여부, 즉, Ts'·θ'＜0 인지의 여부가 판단된다. 이것은, 조타륜에 대하여 트랙션 제어가 행해지고 있을 때에 쉽게 일어나는 조타륜으로부터 핸들을 향하여 작용하는 조타각의 변화 방향으로 대향하는 역토크 입력이 조타 샤프트 (42) 에 작용하고 있는지의 여부를 판단하는 것이다. 이러한 역토크 입력은, 그것이 핸들에 미치면, 운전자의 조타 필링을 해치는 것이다. 거기서, 단계 140 의 답이 예일 때에는, 제어는 단계 145 로 진행되고, 계수 (Ktd) 의 값이 Ktd1 로 설정된다. 이 Ktd1 의 값은, 단계 140 의 답이 아니오일 때 제어가 도달하는 단계 150 에 있어서 설정되는 값 (Ktd3) 보다 큰 값으로 된다. 이것은 역토크 입력에 대항하여 조타 보조 토크 목표값 (Ta) 의 기본값 (Tab) 을 보정하는 이하에 기재된 보정 토크 (Ttd) 를, 그에 상당하게 증대시키는 것이다. 단계 140 의 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 150 으로 진행되고, 계수 (Ktd) 의 값이 상기 기술한 Ktd1 보다 작은 Ktd3 의 값으로 설정된다.

단계 130 의 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 160 으로 진행되고, 플래그 (Fabs) 가 1 인지의 여부, 즉, 안티 록 브레이크 제어가 지연 시간 (Ta) 을 포함하여 행해지고 있는지의 여부가 판단된다. 답이 예이면, 제어는 단계 165 로 진행되고, 단계 140 에 있어서와 마찬가지로, 상기의 곱 Ts'·θ' 가 부인지의 여부가 판단된다. 이것도 또한, 조타륜에 대하여 안티 록 브레이크 제어가 행해지고 있을 때에 쉽게 일어나는 조타 샤프트 (42) 에 대한 역토크 입력이 발생하고 있는지의 여부를 판단하는 것이다. 답이 예이면, 제어는 단계 170 으로 진행되고, 계수 (Ktd) 의 값이 상기의 Ktd3 보다 큰 Ktd2 로 설정된다. 트랙션 제어 및 안티 록 브레이크 제어의 실행에 의한 상기의 역토크 입력을 억제하는 효과를 나타내는 Ktd1 과 Ktd2 의 크기의 관계에 대해서는, 각 차량의 설계에 따라, Ktd1 이 Ktd2 보다 커지거나, Ktd2 가 Ktd1 보다 커지거나, Ktd1 과 Ktd2 가 동일하게 되도 되지만, 여하튼 Ktd1 및 Ktd2 는 Ktd3 보다 크게 된다.

여하튼, 이어서 제어는 단계 180 으로 진행되고, 조타 보조 토크 목표값의 기본값 (Tab) 을 조타 토크 (Ts) 의 시간적 미분값 (Ts') 에 따라 보정하기 위한 보정 토크 (Ttd) 가, Ts' 의 증대에 따라 Ttd 가 증대되도록, 또 그 때, 특히 트랙션 제어 또는 안티 록 브레이크 제어가 행해지고 있어 조타 샤프트에 역토크 입력이 작용하고 있을 때에는 보다 크게 증대되도록, Ttd=Kvtd·Ktd·Ttdo 로서 산출된다. 이렇게 하여 도 3 의 서브 루틴이 실행된 후, 제어는 도 2 의 메인 루틴의 단계 200 으로 진행된다.

도 2 의 메인 루틴의 단계 200 에 있어서는, 조타 보조 토크 목표값 (Ta) 의 기본값 (Tab) 을 조타각의 시간적 미분값에 따라 보정하기 위한 보정 토크 (Tdp) 가 도 4 의 서브 루틴에 따라서 산출된다. 이 보정은, 전동식 파워 스티어링이 지나치지 않게 조타 조작에 덤핑 효과를 주는 것이다.

여기서 도 4 에 나타난 Tdp 산출을 위한 서브 루틴에 대하여 살펴보면, 단계 210 에서, 플래그 (Ftrc) 가 1 인지의 여부, 즉, 트랙션 제어가 지연 시간 (Tt) 을 포함하여 실행되고 있는지의 여부가 판단된다. 답이 예일 때에는, 제어는 단계 220 으로 진행되고, 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 에 기초하는 보정 토크 (Tdp) 의 기본값 (Tdpo) 이 도 9 에 예시되어 있는 바와 같은 맵을 참조하여, 특히 그 굵은 파선에 따라서, θ' 의 증대에 따라 Tdpo 가 부의 값으로서 가장 크게 증대되도록 산출된다. 여기에서도, 차량의 좌선회 및 우선회에 대한 값이 각각 정 및 부의 값으로서 나타나 있다. 이 경우, 제어는 추가로 단계 225 로 진행되고, 기본값 (Tdpo) 을 추가로 보정하기 위한 차속 계수 (Kvdp) 가 도 10 에 예시되어 있는 바와 같은 맵을 참조하여, 특히 그 굵은 파선에 따라서, V 의 증대에 따라 Kvdp 가 가장 크게 증대되도록 산출된다.

단계 210 의 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 230 으로 진행되고, 플래그 (Fabs) 가 1 인지의 여부, 즉, 안티 록 브레이크 제어가 지연 시간 (Ta) 을 포함하여 실행되고 있는지의 여부가 판단된다. 답이 예이면, 제어는 단계 240 으로 진행되고, 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 에 기초하는 보정 토크 (Tdp) 의 기본값 (Tdpo) 이 도 9 의 맵의 가는 파선에 따라서, θ' 의 증대에 따라 Tdpo 가 부의 값으로서 중간 정도로 크게 증대되도록 산출된다. 이 경우, 제어는 추가 로 단계 245 로 진행되고, 기본값 (Tdpo) 을 추가로 보정하기 위한 차속 계수 (Kvdp) 가 도 10 의 맵의 가는 파선에 따라서, V 의 증대에 따라 Kvdp 가 중간 정도로 증대되도록 산출된다.

단계 230 의 답이 아니오일 때에는, 제어는 단계 250 으로 진행되고, 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 에 기초하는 보정 토크 (Tdp) 의 기본값 (Tdpo) 이 도 9 의 맵의 실선에 따라서, θ' 의 증대에 따라 Tdpo 가 부의 값으로서 가장 작게 증대되도록 산출된다. 이 경우, 제어는 추가로 단계 255 로 진행되고, 기본값 (Tdpo) 을 추가로 보정하기 위한 차속 계수 (Kvdp) 가 도 10 의 맵의 실선에 따라서, V 의 증대에 따라 Kvdp 가 가장 작게 증대되도록 산출된다.

어느 경우에도, 이어서 제어는 단계 260 으로 진행되고, 기본값 (Tdpo) 을 조작 토크 (Ts) 에 따라 추가로 보정하기 위한 조타 토크 계수 (Ktdp) 가 도 11 에 예시되어 있는 바와 같은 맵을 참조하여, Ts 의 증대에 따라 Ktdp 가 미소하게 감소되도록 산출된다.

이어서, 제어는 단계 270 으로 진행되고, 조타 보조 토크 목표값 (Ta) 의 기본값 (Tab) 을 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 에 따라 보정하는 보정 토크 (Tdp) 가 Tdp=Kvdp·Ktdp·Tdpo 로서 산출된다.

도 9 의 맵으로부터 이해되는 바와 같이, 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 에 따른 보정 토크 (Tdp) 는, 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 의 증대에 따라 부의 값으로서 그 절대값이 증대되는 것으로, 이것은 파워 어시스트 조타가 지나치지 않게 조타 장치에 조타각 (θ) 의 변화율에 따른 덤핑 효과를 주는 것이 다. 그리고 이 덤핑 효과는, 트랙션 제어 또는 안티 록 브레이크 제어가 행해지고 있을 때에는, 특히 커지고, 차륜 미끄러짐 제어가 지나친 파워 어시스트 조타에 의해 악영향을 받지 않도록 고려되어 있다. 트랙션 제어나 안티 록 브레이크 제어의 실행 중에 조타각 (θ) 의 시간적 미분값 (θ') 에 따라 부의 값으로 보정 토크 (Tdp) 의 절대값을 증대시키는 정도는, 각 차량의 설계에 따라 적당히 정해져도 된다. 도시된 실시 형태에서는, 보정 토크 (Tdp) 의 절대값은, 트랙션 제어가 실행 중인 편이 안티 록 브레이크 제어의 실행 중보다 커져 있다. 또 도 10 의 맵에 있어서 알 수 있는 바와 같이, 계수 (Kvdp) 에 대해서도, 트랙션 제어와 안티 록 브레이크 제어의 영향에 대한 동일한 차이가 부여되어 있다.

도 4 의 서브 루틴의 단계 270 으로부터 제어는 도 2 의 메인 루틴의 단계 300 으로 진행되고, 조타 보조 토크 목표값 (Ta) 이 Tab, Ttd, Tdp 의 합, 즉, Ta=Tab+Ttd+Tdp 로서 산출된다. 이것은, 도 5 및 6 의 맵에 기초하여 산출된 조타 보조 토크 목표값의 기본값 (Tab) 을, 도 3 의 서브 루틴에 의해 산출된 토크 (Ttd) 만큼 증대시키고, 도 4 의 서브 루틴에 의해 산출된 토크 (Tdp) 의 절대값만큼 감소시키는 것이다. 또한, 도시된 실시 형태에서는, 도 3 의 서브 루틴에 의해 산출된 보정 토크 (Ttd) 와 도 4 의 서브 루틴에 의해 산출된 보정 토크 (Tdp) 에 의한 조타 보조 토크 목표값의 보정은 가감산적으로 행해지고 있지만, 도 3 및 4 의 서브 루틴에 의한 보정은, Ttd 및 Tdp 의 값을 적당한 곱의 계수로 변환시킴으로써, 곱 보정의 요령으로 행해져도 된다.

이어서, 마지막으로, 단계 310 에 있어서, 상기의 요령으로 산출된 조타 보 조 토크 목표값 (Ta) 에 기초하여 조타 보조 제어가 행해진다.

이상에 있어서는 본 발명을 하나의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 실시 형태에 대하여 본 발명의 범위 내에서 다양한 수정이 가능한 것은 당업자에게 있어서 분명할 것이다.

Claims

핸들과, 상기 핸들에 의해 조타되는 한 쌍의 조타륜과, 상기 조타륜에 작용하는 트랙션 제어 장치 또는 안티 록 브레이크 장치와 같은 차륜 미끄러짐 제어 장치를 구비한 차량의 전동식 파워 스티어링 장치를 위한 제어 장치로서,

상기 전동식 파워 스티어링 장치에 의해 발생되어야 할 조타 보조력의 목표값을 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 상기 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있는지의 여부에 따라 상이한 양태로 증대하도록 산출하는 연산 장치를 구비하는, 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 상기 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 상기 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 보다 증가시키도록 되어 있는, 제어 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 상기 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 상기 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 보다 증가시키는 정도를 차속의 증대에 따라 저감시키도록 되어 있는, 제어 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 전동식 파워 스티어링 장치는, 핸들에 의해 회전 운동되는 입력 부재를 구비하며,

상기 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동 중에 상기 입력 부재가 전해지는 토크의 시간적 미분값과 상기 입력 부재의 회전각의 시간적 미분값의 방향이 서로 상이할 때에는 그들이 서로 동일할 때보다 상기 핸들의 조타 토크의 시간적 미분값의 증대에 따라 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 상기 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 증가시키는 정도를 보다 크게 하도록 되어 있는, 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 상기 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 상기 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키도록 되어 있는, 제어 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 상기 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 상기 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키는 정도를 차속의 증대에 따라 보다 크게 하도록 되어 있는, 제어 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 상기 핸들의 조타각의 시간적 미분값의 증대에 따라 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따른 상기 조타 보조력 목표값의 증대의 정도를 저감시키는 정도를 상기 핸들의 조타 토크의 증대에 따라 보다 작게 하도록 되어 있는, 제어 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 상기 차륜 미끄러짐 제어 장치의 작동이 정지되었을 때에는, 그로부터 소정 시간이 경과될 때까지, 그 차륜 미끄러짐 제어 장치가 작동하고 있을 때의 상기 조타 보조력 목표값의 보정을 계속하도록 되어 있는, 제어 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연산 장치는, 차속의 증대에 따라 상기 조타 보조력 목표값을 보다 작게 하도록 되어 있는, 제어 장치.