WO2003084799A1 - Vehicule pouvant modifier des caracteristiques de vehicule - Google Patents

Vehicule pouvant modifier des caracteristiques de vehicule Download PDF

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WO2003084799A1
WO2003084799A1 PCT/JP2003/004488 JP0304488W WO03084799A1 WO 2003084799 A1 WO2003084799 A1 WO 2003084799A1 JP 0304488 W JP0304488 W JP 0304488W WO 03084799 A1 WO03084799 A1 WO 03084799A1
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vehicle
steering
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Yusuke Itakura
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Definitions

  • the present invention provides a vehicle capable of changing vehicle characteristics such that the driver can arbitrarily change and set vehicle characteristics such as engine characteristics ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ steering characteristics and the like, and determine whether the setting is valid or invalid.
  • the present invention relates to a control device for an electric power steering device having a function capable of freely setting a steering characteristic according to a driver's preference which can be mounted on a vehicle. Background art
  • FIG. 15 shows an example of the configuration, in which the engine control device 2 is driven by the engine characteristic selected by the engine characteristic selection switch 1 and the steering characteristic is selected by the steering characteristic selection switch 3.
  • the steering control device 4 is driven, the A / T shift pattern control device 6 is driven by the A / T shift pattern characteristic selected by the A / T shift pattern characteristic selection switch 5, and the suspension characteristic selection switch 7
  • the suspension control device 8 is driven by the suspension characteristics selected in.
  • the combination of the engine characteristic selection switch 1 and the engine control device 2 the combination of the steering characteristic selection switch 3 and the steering control device 4, the A / T shift pattern characteristic selection switch 5 and the A / T Equipped with a combination of T shift pattern control device 6, a combination of suspension characteristic selection switch 7 and a suspension control device 8.
  • This system allows the driver to select one by key.
  • the electric power steering device urges a driving force of a motor to an auxiliary load on a steering shaft or a rack shaft by a transmission mechanism such as a gear or a belt through a speed reducer.
  • Such a conventional electric power steering device performs feedback control of a motor current in order to accurately generate an assist torque (a steering assist torque).
  • the feedback control adjusts the motor applied voltage so that the difference between the current command value and the current detection value becomes small.Adjustment of the motor applied voltage is generally performed by PWM (pulse width modulation). ) The duty ratio of the control is adjusted.
  • the shaft 300 of the steering handle 301 is composed of a reduction gear 303 and a universal joint 304a. And 304 b via a pinion rack mechanism 304 to the tie rods 303 of the steered wheels.
  • the shaft 302 is provided with a torque sensor 310 for detecting the steering torque of the steering handle 301, and the motor 320 for assisting the steering force of the steering handle 301 is clutched. 3 2 1, connected to the shaft 302 via a reduction gear 303.
  • the control unit 330 controlling the power steering device is supplied with electric power from the battery 314 via the initiation key 311 and the relay 313, and the control unit 330 controls the torque.
  • the clutch 3221 is ON / OFF controlled by the control unit / unit 3330, and is ON (coupled) in a normal operation state. Then, when the control unit 330 determines that the power steering device has failed, and when the ignition key 311 and relay 311 turn off the power (voltage Vb) of the battery 314. The clutch 3 2 1 is turned off (disengaged).
  • the control unit 330 is mainly composed of a CPU. The general functions executed by a program in the CPU are shown in FIG.
  • the phase compensator 331 does not indicate a phase compensator as independent hardware, but indicates a phase compensation function executed by the CPU.
  • the steering torque T detected and input by the torque sensor 310 is used to improve the stability of the steering system.
  • the phase-compensated and phase-compensated steering torque TA is input to the steering assist command value calculator 332.
  • the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 3 12 is also input to the steering assist command value calculator 3 32.
  • the steering assist command value calculator 332 determines a steering assist command value I which is a control target value of the current supplied to the motor 320 based on the input steering torque TA and the vehicle speed V.
  • the steering assist command value I is input to a subtractor 330 A, and also to a feedforward differential compensator 334 for improving the response speed, and the deviation (I—i) of the subtractor 330 A ) Is input to the proportional operator 335, and the proportional output is input to the adder 335B and also to the integral operator 336 for improving the characteristics of the feedback system.
  • the outputs of the differential compensator 3 3 4 and the integration calculator 3 3 6 are also input to the adder 3 3 0 B, and the current command value E, which is the addition result of the adder 3 3 Is input to the motor drive circuit 337.
  • the motor is controlled by one type of defined steering characteristics, so the steering feeling is fixed, and the steering feeling according to the driver's preference is improved. I wouldn't get it.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2949293 proposes a vehicle in which the steering characteristics can be selected according to the driver's preference. This is because the driver can select one of a plurality of steering characteristics prepared in advance by the vehicle manufacturer (for example, characteristics assumed and prepared by the vehicle manufacturer, such as standard, heavy, and light). System.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the outline of this.
  • the information is input to the current command calculator 332, and the motor is controlled based on the current command value calculated there.
  • the present invention has been made under the above circumstances, and an object of the present invention is to freely set a steering characteristic and other vehicle characteristics according to a driver's preference, and to enjoy driving by setting the characteristics.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle which can be arbitrarily changed in vehicle characteristics so that it can be determined whether the characteristic setting is valid or invalid, while further increasing the position of the vehicle as a product of choice. Disclosure of the invention
  • the present invention relates to a vehicle whose vehicle characteristics can be changed.
  • the object of the present invention is to provide an engine characteristic, a steering characteristic, an A / T shift pattern, a suspension characteristic, a steering wheel shaft angle, a steering wheel front-rear position, a seat position. This can be achieved by providing a vehicle characteristic selection Z setting section for setting at least one or more vehicle characteristics at the position of the side mirror and the side mirror to any desired characteristic.
  • the present invention relates to a vehicle whose vehicle characteristics can be changed.
  • the above object of the present invention is as follows: a plurality of vehicle characteristics setting units for setting the vehicle characteristics to arbitrary arbitrary characteristics; and a vehicle storing the set vehicle characteristics. This is achieved by providing a characteristic storage unit and a vehicle characteristic setting selection unit that selects an arbitrary vehicle characteristic from the vehicle characteristic storage unit.
  • the object of the present invention is to enable the vehicle characteristic setting selection section to switch a vehicle adjustment mechanism that can be adjusted according to a driver's preference or physique as personal data for each driver, or
  • the characteristic setting selection unit is one independent unit, and the storage data from the vehicle characteristic storage unit based on the setting of the vehicle characteristic setting selection unit is transmitted to each control unit for controlling the vehicle characteristics by communication means.
  • Each control unit includes a default characteristic storage unit that stores a default characteristic set at the time of manufacturing, a setting characteristic determining unit that determines whether the setting of the vehicle characteristic setting unit is valid or invalid, and a setting characteristic determining unit.
  • the present invention relates to a vehicle capable of changing vehicle characteristics, and a control device of an electric power steering device which can be mounted on the vehicle and has a function capable of freely setting steering characteristics according to a driver's preference.
  • An object of the present invention is to provide a steering assist force to a steering mechanism based on a steering assist command value calculated based on a steering torque generated in a steering shaft, a motor current detection value, and a current command value calculated from:
  • the above object of the present invention is to provide, for each of the steering characteristics set by the steering characteristic setting means, a plurality of steering characteristic storage means for storing the same, and for storing the plurality of types of stored steering characteristics. This is effectively achieved by the control device for an electric power steering device, further comprising a steering characteristic selecting means for selecting a desired steering characteristic from among them. Further, the object of the present invention is to provide a default characteristic storage means for storing a default steering characteristic set at the time of manufacture, and a setting characteristic determination for determining whether the steering characteristic is valid or invalid in accordance with a predetermined safety standard. Means for controlling the motor based on the default steering characteristic when the setting characteristic determination means determines that the setting is invalid, the control device for the electric power steering device, Achieved more effectively.
  • a steering characteristic setting / selection unit including at least the steering characteristic setting unit and the steering characteristic selecting unit includes: a current command calculating unit configured to calculate the current command value; This is achieved more effectively by the control device of the electric power steering device, which is connected.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a characteristic of an output torque with respect to an input torque of an electric power steering device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a characteristic of an assist ratio with respect to a vehicle speed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a setting target selection screen.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a steering setting selection screen.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a steering input / output torque characteristic setting screen.
  • FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a characteristic change.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a characteristic change.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a characteristic change.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an application example of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an operation example of the invalidity determination.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining invalidity determination.
  • FIG. 14 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram for explaining conventional switching of vehicle characteristics.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a conventional control device of an electric power steering device related to the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram showing a basic configuration of a control device for an electric power steering device according to the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing a first embodiment of the control device for the electric power steering device according to the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing a second embodiment of the control device for the electric power steering device according to the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram showing a third embodiment of the control device for the electric power steering device according to the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram showing torque input / output characteristics.
  • FIG. 22 is a diagram showing a vehicle speed response characteristic.
  • FIG. 23 is a diagram showing a general configuration of an electric power steering device.
  • FIG. 24 is a block diagram showing general functions executed by a control unit of the control device of the electric power steering device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present invention develops characteristics (eg, standard, heavy, light) selection means used in conventional vehicles, and stores the driver's free setting data to select and set the characteristics. This greatly expands the driver's freedom of choice.
  • characteristics eg, standard, heavy, light
  • GUI Graphic User Interface
  • a computer for setting vehicle characteristics is installed, and 2) a built-in navigation system. It is conceivable to install vehicle characteristic setting software on the device.
  • the degree of freedom of setting will be described by taking an electric power steering device as an example. Many requests.
  • FIG. Fig. 1 shows the force (output torque) generated by the electric power steering in response to the steering wheel input (input torque), and shows that the steering becomes lighter when the characteristic shifts from the solid line to the broken line. Therefore, in the present invention, a graph as shown in FIG. 1 is displayed on the screen by GUI, and the driver can freely change the graph to obtain a desired input / output torque characteristic.
  • a vehicle speed response function is provided to correct the vehicle speed response characteristic regardless of the hydraulic power steering device or the electric power steering device. For example, based on the characteristics at a vehicle speed of 0 KmZh, the characteristics shown in Fig. 2 in which the assist ratio decreases as the vehicle speed increases are common. Therefore, by displaying the graph shown in Fig. 2 on the GUI for the vehicle speed response function and setting it freely by the driver, it is possible to increase the value of treating the car as a favorite product.
  • engine characteristics mean the characteristics of the prime mover (for example, fuel injection control characteristics, ignition timing control characteristics, charger pressure control characteristics, etc.).
  • FIG. 3 shows an example of a basic configuration of the present invention.
  • the vehicle characteristic selection / setting section 10 includes an engine control device 11, a suspension control device 12, an AZT shift pattern control device 13, and a steering control device 14.
  • the steering wheel shaft angle control device 15 and the steering front and rear position control device 16 can be controlled electrically, and the detailed vehicle characteristics can be selected by the driver in the vehicle characteristic selection Z setting section 10.
  • Fig. 4 shows an example of the setting target selection screen displayed on the vehicle characteristic selection / setting section 10.
  • “engine characteristic setting”, “steering characteristic setting”, and “AZT shift pattern characteristic setting” are shown.
  • “suspension characteristics setting”, “steering handle shaft angle setting” and “steering handle front-rear position setting” can be performed.
  • the steering setting selection screen shown in FIG. 5 is displayed, and “input / output torque characteristics”, “vehicle speed response characteristics”, “convergence "Characteristics” can be selected. If, for example, "I / O torque characteristics” is selected on the screen in FIG. 5, the steering input / output torque characteristics setting screen shown in FIG.
  • the AZT shift pattern characteristic setting, the suspension characteristic setting, the steering wheel shaft angle setting, and the steering wheel front / rear position setting increase the degree of freedom of the driver's choice and allow the driver It is possible to realize a tailored tailored tailoring.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which the characteristic setting sections (201 to 206) of different vehicle elements and the vehicle characteristic setting section (21) are connected to the setting object selection section (22). ),
  • the vehicle characteristics of different elements can be set in one vehicle characteristic setting unit, and a plurality of vehicle characteristic storage units (combinations of required vehicle characteristics can be stored collectively). 1 to 2 In) are connected via the vehicle characteristic setting selection section (23), enabling free selection of vehicle characteristics for each driver or driving mode.
  • the vehicle characteristic selection Z setting unit 20 includes a vehicle characteristic setting unit 21 for setting each characteristic, a setting target selection unit 22 for switching the switching switch 24, and a vehicle characteristic setting selection for switching the switching switch 25.
  • Section 23 an engine characteristic setting section 201, a steering characteristic setting section 202, an A / T shift pattern characteristic setting section 203, and a suspension characteristic setting section 204 connected to the switching switch 24, respectively.
  • the stored values from the vehicle characteristic storage unit 21 1 to 21 n are passed through the switching switch 25 (contacts bl, b2, ..., bn), and are sent to each control unit (engine control unit 11, suspension control).
  • Device 12, AZT shift pan control device 13, Steering control device 14, Steering handle shaft angle control device 15, Steering handle front / rear position control device 16) Has become.
  • vehicle characteristic memory Each of the units 21 1 to 21 n has an engine characteristic setting storage unit, a steering characteristic setting storage unit, an AZT shift pattern setting storage unit, a suspension characteristic storage unit, a steering wheel shaft angle storage unit, and a steering unit. It has a handle front-back position storage unit.
  • the vehicle characteristic setting values from the characteristic setting sections 201 to 206 are transmitted through the contact points (al to a6) of the switching switch 24 selected by the setting target selection section 22.
  • the characteristic setting values are input to the characteristic setting section 21 and the characteristic setting values from the vehicle characteristic setting section 21 are applied to the engine control device 11, suspension control device 12, A / T shift pattern control device 13, steering control device. 14. While being input to the steering wheel shaft angle control device 15 and the steering wheel front / rear position control device 16, the contacts (bl to bn) of the switching switch 25 selected by the vehicle characteristic setting selection section 23 ), And is input to and stored in the vehicle characteristic storage units 21 1 to 21 n.
  • the setting target selection unit 22 sets the contact of the switching switch 24 to a1, a2, a3, a4, a5, a Switching sequentially as shown in Fig. 6, the engine characteristic setting value, the steering characteristic setting value, the AZT shift pattern characteristic setting value, the suspension characteristic setting value, the steering wheel shaft angle setting value, and the steering eight-angle front / rear position setting value are stored in the vehicle characteristic storage unit.
  • the engine characteristic setting value, the steering characteristic setting value, the A / T shift pattern characteristic setting value, the suspension characteristic setting value, the steering wheel shaft angle setting value After the steering handle front-rear position set values are stored, that is, after the vehicle is purchased, the driver switches the contacts b1 to bn of the switching switch 25 with the vehicle characteristic setting selection unit 23, thereby obtaining the vehicle characteristic storage unit 2.
  • 1 1 to 2 1 n Transmission of constant values to the engine control unit 11, suspension control unit 12, AZT shift pattern control unit 13, steering control unit 14, steering handle shaft angle control unit 15 and steering handle front / rear position control unit 16 Can be controlled.
  • FIG. 8 the state of the characteristic change will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
  • the vehicle characteristic display section is displayed on the vehicle characteristic selection Z setting section 20 by selecting, for example, a steering characteristic setting storage section from the vehicle characteristic storage sections 21 1 to 21 n. Then, the points on the stored characteristics are displayed as shown in FIG. 9, a new characteristic is set by moving these points and redrawing, and read out as shown in FIG. The characteristics are changed by overwriting the vehicle characteristics storage units 211 to 21n.
  • the vehicle characteristic storage units 2 1 1 to 2 In when a single vehicle is shared by a plurality of persons, delicate preferences for each individual are stored in the vehicle characteristic storage units 2 1 1 to 2 In and instantaneously switched. It becomes possible. Also, by combining a plurality of vehicle characteristic storage units 2 1 1 to 2 1 n and a vehicle characteristic setting selection unit 23, one car can be set to be suitable for traveling in the city area usually for commuting, It is possible to make settings that specialize in using expressways, take into account traffic congestion in resort areas, and make sporty settings that allow participants to participate in grass races. Instead of human beings adapting to various uses, it becomes possible to respond by changing the character of the car.
  • the present invention is part of an anti-theft device, By canceling all vehicle characteristic selections and deactivating them by using the switch, a more advanced antitheft device can be obtained.
  • the immobilizer has a vehicle characteristic setting selection section on one side, and a plurality of keys are prepared. Each key has the vehicle characteristics of the person's preference. Vehicle characteristics can be realized.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle capable of freely setting arbitrary vehicle characteristics to a driver as described above, with the object of dramatically increasing the degree of freedom of a driver's selection.
  • the driver's free setting must be free within a safe range for the system or the vehicle.
  • FIG. 11 shows the configuration of the setting characteristic determining means for the steering control device 14, and the setting data from the vehicle characteristic selection Z setting unit 10 is input to the setting characteristic determining unit 140. At the same time, it is input to the steering control section 142 via the switching switch 144.
  • the default characteristic storage unit 141 stores a set value within a safe range that has been verified and set in advance, and is input to the steering control unit 142 when the switching switch 144 is switched to the contact b. You.
  • the switching switch 144 is always an a contact, and the setting data from the vehicle characteristic selection Z setting unit 10 is input to the setting characteristic determining unit 140 via the a contact of the switching switch 144.
  • the characteristic judgment unit 140 verifies whether the setting data from the vehicle characteristic selection / setting unit 10 is within the safe range that has been verified and set in advance, and outputs the switching signal SWS when it is out of the safety range. Switch 1 4 3 from contact a to contact b. As a result, the stored value from the default characteristic storage unit 141 is input to the steering control unit 142, and the setting data from the vehicle characteristic selection / setting unit 10 is shut off.
  • a newly set new characteristic value is read (step S). 1), it is determined whether the new characteristic value is valid (step S2). In this case, the shaded area in Fig. 13 (B) is the invalid range, the white area indicates the valid range, and the new characteristic value uses the invalid range at all, that is, the new characteristic value If any of them is in the invalid range, it is judged invalid. If the new characteristic value is determined to be valid, the new characteristic value is set as the control characteristic value (step S3). If the new characteristic value is determined to be invalid, the switching switch 144 is moved from the NO contact.
  • FIG. 11 shows the configuration of the setting characteristic determination means for the steering control device 14.
  • the engine control device 11, the suspension control device 12, the A / T shift pattern control device 13, the steering The same configuration can be implemented for the handle shaft angle control device 15 and the steering handle front-rear position control device 16. Even if the changeover switch 144 is an electromagnetic relay, a mechanical switch or an electronic switch can be used. But it is good.
  • FIG. 14 shows another embodiment of the present invention, in which the vehicle characteristics setting / selection section, the existing seat position, the side mirror (including the door mirror and the fender mirror), the position of the driver, etc., are comfortable for the driver. Equipped with a position adjuster The system settings and selections are taken in, and vehicle information can be integrated and adjusted / selected. That is, Fig. 14 corresponds to Fig. 7, and a (electric) seat position controller 17 and (electric) side mirror position controller 18 are newly added as control targets. A seat position setting section 207 and a side mirror position setting section 208 are provided, and correspondingly, contacts a7 and a8 of the switching switch 24 are added, and a vehicle characteristic storage section 21 is provided. A seat position storage unit and a side mirror position storage unit are added to 1 to 21n.
  • a GUI environment is required to realize such a high degree of freedom and a wide range of vehicle characteristics setting sections.
  • a device with a high degree of software dependence such as using a personal computer, is required.
  • Select the setting target to be changed in the setting target selection unit 22 load the required software into the vehicle characteristic setting unit 21, set the selected setting target, and store it in the vehicle characteristic storage unit 2 1 1 to 2 1 n.
  • the vehicle characteristic storage units 2 1 1 to 2 1 n have n storage units, and store the setting data of the set vehicle characteristics in the storage unit selected by the vehicle characteristic setting selection unit 23. Configuration.
  • the n vehicle characteristic storage units 211 to 2In can individually store changeable vehicle characteristic settings in their respective storage units.
  • the vehicle characteristic setting stored in the vehicle characteristic selection setting section 20 is controlled by the control units (engine control device 11, suspension control device 12, A / T shift pattern control device 13, steering control).
  • Device 14 steering handle shaft angle control device 15, steering handle front / rear position control device 16, seat position control device 17, side mirror position control device 18) Transfer by serial communication such as CAN to CAN Therefore, the driver can freely set and switch vehicle characteristics by performing control for each control unit.
  • FIG. 17 is a diagram showing the basic configuration of the EPS control device.
  • the steering torque detected by the torque sensor 310, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 312, and the steering characteristic setting unit 3 5 The steering characteristic set at 0 is input to the current command calculator 332 in the control unit 330, and is supplied to the motor 320 based on the current command value calculated here. The current is controlled.
  • a parameter for determining the steering characteristic conventionally fixed in the current command calculation section 3332 can be obtained. Can be changed from outside the control unit 330.
  • Fig. 21 is a graph showing the input / output characteristics, showing the force (output torque) generated by the EPS in response to the steering wheel input (input torque).
  • the graph shown by the solid line in Fig. 21 shows the conventional (fixed) input / output characteristics or the default input / output characteristics. In other words, if this input / output characteristic is changed as shown by the dotted line in the figure, control is performed so that the output torque increases with respect to the same input torque, so that the steering operation becomes lighter.
  • a vehicle speed sensitive function is provided to compensate for it regardless of the hydraulic pressure or EPS.
  • the characteristics as shown in Fig. 22 are generally used to reduce the correction coefficient as the vehicle speed increases.
  • the solid line graph in Fig. 22 shows the conventional (fixed) vehicle speed response or the default vehicle speed response. Is shown.
  • GUI Graphic User Interface
  • EPS Since EPS has high controllability, there are many other parameters that can be given as the user's freedom of setting (mainly high driving skill), such as the convergence of the steering wheel and the return characteristic of the steering wheel. These may be used as parameters for setting the steering characteristics.
  • FIG. 18 is a diagram showing a first embodiment of a control device for an electric power steering device which is optimal as the steering control device.
  • the control unit 330 includes a plurality of steering characteristic storage units 34. 0
  • the steering characteristic storage unit 340 By combining the steering characteristic storage unit 340 and the steering characteristic selection unit 360, multiple steering characteristics can be set and stored by one steering characteristic setting unit 350, and one can be selected from them. I am doing it.
  • the plurality of steering characteristic storage sections 340 it is possible to create a free steering characteristic for each driver or for each driving mode.
  • FIG. 19 is a diagram showing a second embodiment of the control device of the electric power steering device which is optimal as the steering control device.
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment, but the steering characteristic setting Z selection is selected.
  • the unit is configured separately and independently from the control unit 330. For example, this is the case where dedicated software for setting steering characteristics is installed in a built-in type car navigation system.
  • the steering characteristic setting selector and the control device of the electric power steering device are connected by communication means such as serial communication represented by CAN.
  • the present invention aims to dramatically expand the freedom of choice of the driver, We provide an electric power steering device that allows the driver to set any desired steering characteristics, but the driver's free setting is limited to freedom within a safe range as a system (or vehicle). Needless to say, it must be.
  • FIG. 20 is a diagram showing a third embodiment of a control device for an electric power steering device which is optimal as the steering control device, and has a function of preventing such a danger.
  • the steering characteristic is input to the setting characteristic determination unit 34 1 Then, the steering characteristic is compared with the safety reference value stored in the setting characteristic determining unit 3341, and if it is determined that the steering characteristic is within the safety range, the steering characteristic is directly input to the current command calculating unit 3332. Conversely, if it is determined that the value exceeds the safety range, SW3 is switched by the setting characteristic determination unit 341 and the safe default steering characteristics stored in the default characteristic storage unit 342 are used as the current command. It is designed to be input to the arithmetic section 3 32.
  • the default steering characteristics may be those set by the vehicle manufacturer at the time of manufacture, or the steering characteristics set by the driver and whose safety has been confirmed.
  • the switching of the switches SW 1 to SW 3 may be performed by hardware or by software. Industrial applicability
  • the vehicle characteristic selection Z setting unit controls the engine control.
  • the control unit can control the unit, etc., and the detailed vehicle characteristics can be changed freely by the driver Z in the setting section.
  • One vehicle characteristic can be selected for multiple control devices.
  • Detailed setting of the vehicle characteristics integrated in the setting section and storage (setting) of the change result can be performed. As a result, the degree of freedom of the driver's choice can be greatly expanded, and the vehicle can be customized with a high degree of perfection according to the driver's preference.

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Description

明 細 書
車両特性を変更可能な車両
技術分野
本発明は、 エンジン特性ゃステアリング特性等の車両特性を運転者が 任意に変更して設定すると共に、 その設定の有効 Z無効を判定すること が可能な車両特性を変更可能な車両、 及び、 その車両に搭載可能な運転 者の好みによりステアリング特性を自由に設定する事が出来る機能を備 えた電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。 背景技術
従来運転者の好みや運転状況に応じて、車両特性を選択できる車両 が販売されている。 例えば A/Tのシフ ト （自動変速） パターン、 サス ペンションのノーマル Zスポーツモードの切換等が一般的であり、従 来の車両は運転者の選択の幅が狭く自由度の低いものである。
第 1 5図はその構成例を示しており、エンジン特性選択スィッチ 1 で選択されたエンジン特性でエンジン制御装置 2が駆動され、ステア リ ング特性選択スィ ッチ 3で選択されたステアリ ング特性でステア リング制御装置 4が駆動され、 A/Tシフ トパターン特性選択スィツチ 5で選択された A/Tシフ トパターン特性で A/Tシフ トパターン制御装 置 6が駆動され、サスペンション特性選択スィッチ 7で選択されたサ スペンション特性でサスペンション制御装置 8が駆動される。
このように従来の車両は個別にエンジン特性選択スィッチ 1及び エンジン制御装置 2の組合せ、 ステアリ ング特性選択スィッチ 3及び ステアリング制御装置 4の組合せ、 A/Tシフ トパターン特性選択スィ ツチ 5及び A/Tシフ トパターン制御装置 6の組合せ、サスペンショ ン 特性選択スィッチ 7及びサスペンシヨ ン制御装置 8の組合せを具備 し、 自動車メーカ一が予め用意した複数の車両特性の中からそれぞれ
1つを運転者がキ一等で選択できるようなシステムである。
なお、 前記の従来のステアリング制御装置 4として、 電動パワース テアリング装置が知られているが、 以下、 従来の電動パワーステアリ ング装置について説明する。
電動パワーステアリング装置は、 モータの駆動力を、 減速機を介して ギア又はベルト等の伝達機構により、 ステアリングシャフト或いはラッ ク軸に補助負荷付勢するようになっている。
かかる従来の電動パワーステアリング装置は、 アシストトルク （操舵 補助トルク） を正確に発生させるため、 モータ電流のフィードバック制 御を行っている。
フィ一ドバック制御は、 電流指令値とモ一夕電流検出値との差が小さ くなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、 モータ印加電圧の 調整は、 一般的に PWM (パルス幅変調） 制御の Du ty比の調整で行ってい る。
ここで、 電動パワーステアリング装置の一般的な構成を第 2 3図に示 して説明すると、 操向ハンドル 3 0 1の軸 3 0 2は減速ギア 3 0 3、 ュ 二バーサルジョイント 3 0 4 a及び 3 0 4 b、 ピニオンラック機構 3 0 5を経て操向車輪のタイロッ ド 3 0 6に結合されている。軸 3 0 2には、 操向ハンドル 3 0 1の操舵トルクを検出するトルクセンサ 3 1 0が設け られており、 操向ハンドル 3 0 1の操舵力を補助するモー夕 3 2 0がク ラッチ 3 2 1、 減速ギア 3 0 3を介して軸 3 0 2に結合されている。 パ ワーステアリング装置を制御するコントロ一ルュニッ ト 3 3 0には、 バ ッテリ 3 1 4からイダニションキー 3 1 1及びリレー 3 1 3を経て電力 が供給され、 コントロールユニット 3 3 0は、 トルクセンサ 3 1 0で検 出された操舵トルク Tと車速センサ 3 1 2で検出された車速 Vとに基い てアシスト指令の操舵補助指令値 I の演算を行い、 演算された操舵補助 指令値 I に基いてモー夕 3 2 0に供給する電流を制御する。 クラッチ 3 2 1はコント口一ルュニッ ト 3 3 0で ON/OFF制御され、通常の動作状態 では O N (結合） されている。 そして、 コントロールユニッ ト 3 3 0に よりパワーステアリング装置が故障と判断された時、 及びイダニシヨン キ一 3 1 1、 リレ一 3 1 3によりバッテリ 3 1 4の電源 （電圧 V b ) が O F Fとなっている時に、 クラッチ 3 2 1は O F F (切離) される。 コントロールユニッ ト 3 3 0は主として C P Uで構成されるが、 その C P U内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと第 2 4図のようになる。 例えば位相補償器 3 3 1は独立したハードウェアと しての位相補償器を示すものではなく、 C P Uで実行される位相補償機 能を示している。 コントロールュニッ ト 3 3 0の機能及び動作を説明す ると、 トルクセンサ 3 1 0で検出されて入力される操舵トルク Tは、 操 舵系の安定性を高めるために位相補償器 3 3 1で位相補償され、 位相補 償された操舵トルク T Aが操舵補助指令値演算器 3 3 2に入力される。 又、 車速センサ 3 1 2で検出された車速 Vも操舵補助指令値演算器 3 3 2に入力される。 操舵補助指令値演算器 3 3 2は、 入力された操舵トル ク T A及び車速 Vに基いてモー夕 3 2 0に供給する電流の制御目標値で ある操舵補助指令値 I を決定する。 操舵補助指令値 Iは減算器 3 3 0 A に入力されると共に、 応答速度を高めるためのフィードフォワード系の 微分補償器 3 3 4に入力され、 減算器 3 3 0 Aの偏差 （ I — i ) は比例 演算器 3 3 5に入力され、 その比例出力は加算器 3 3 0 Bに入力される と共にフィードバック系の特性を改善するための積分演算器 3 3 6に入 力される。 微分補償器 3 3 4及び積分演算器 3 3 6の出力も加算器 3 3 0 Bに加算入力され、 加算器 3 3 0 Bでの加算結果である電流指令値 E が、 モ一夕駆動信号としてモー夕駆動回路 3 3 7に入力される。 モ一夕 3 2 0のモータ電流値 iはモータ電流検出回路 3 3 8で検出され、 モ一 夕電流検出値 i は減算器 3 3 0 Aに入力されてフィードパックされる。 しかしながら、最近自動車の位置付けが単なる移動のための手段から、 運転者 （所有者） の趣向品として扱う傾向が強くなつて来ている。 それ に伴い運転者の選択の自由度を広げ、 車両を運転者の好みに合わせた力 スタマイズに行い得ることが強く望まれている。
上述の電動パワーステアリング装置について言えば、 1種類の定めら れたステアリング特性によってモータを制御しているため、 ステアリン グ感覚は定まったものとなっており、 運転者の好みに応じた操舵感覚を 得ることはできなかった。
これに対して、 運転者の好みに応じて、 ステアリング特性を選択出来 るものが、 特許第 2949293号公報にて提案されている。 これは、 自動車 メーカが予め用意した複数のステアリング特性 （例えば、 標準、 重め、 軽めと言ったような自動車メーカ側が想定し用意した特性） の中から 1 つを運転者が選択出来るようなシステムである。
第 1 6図はその概要を示すブロック図であり、 それぞれ異なるステア リング （操舵） 特性が格納されているステアリング特性記憶部 3 4 0が 複数個あり、 運転者がステアリング特性選択部 3 6 0で自分の好みのス テアリング特性を選択すると、 その情報が電流指令演算部 3 3 2に入力 され、 そこで演算された電流指令値に基づいてモータが制御されるよう になっている。
しかしながら、 そのようなステアリング特性は既製のものであり、 必 ずしもすベてのユーザにマッチするものとは言えなかった。 また、近年、 自動車の位置づけが、 単なる移動のための道具から、 運転を楽しむため の道具として扱う傾向に変化してきており、 それに伴い、 ステアリング 特性も運転者各人の好みに合わせてカス夕マイズが行える事が望まれて いる。
本発明は上述のような事情によりなされたものであり、 本発明の目的 は、 運転者の好みによりステアリング特性その他の車両特性を自由に設 定することができ、 その特性設定により運転する楽しみを広げ、 自動車 の趣向品としての位置付けを一層高めると共に、 特性設定が有効か無効 かを判定できるようにした車両特性を任意に変更可能な車両を提供する ことにある。 発明の開示
本発明は車両特性を変更可能な車両に関し、 本発明の上記目的は、 ェ ンジン特性、 ステアリング特性、 A / Tシフトパターン、 サスペンショ ン特性、 操向ハンドル軸角度、 操向ハンドル前後位置、 シートポジショ ン、 サイ ドミラー位置の少なくとも 1以上の車両特性を自由な任意の特 性に設定する車両特性選択 Z設定部を設けることによって達成される。
また、 本発明は車両特性を変更可能な車両に関し、 本発明の上記目的 は、 車両特性を自由な任意の特性に設定する複数の車両特性設定部と、 前記設定された車両特性を記憶する車両特性記憶部と、 前記車両特性記 憶部の中から任意の車両特性を選択する車両特性設定選択部とを設ける ことによって達成される。
本発明の上記目的は、 前記車両特性設定選択部を、 運転者の嗜好又は 体格に応じて調整可能な車両調整機構を運転者毎のパーソナルデータと して切り換え可能とすることにより、 或いは前記車両特性設定選択部が 1つの独立したュニッ トであり、 前記車両特性設定選択部の設定に基づ く前記車両特性記憶部からの記憶データを、 車両特性を制御する各制御 ュニッ トに通信手段で送信することにより、 或いは車両特性を制御する 各制御ュニッ 卜が、 製造時に設定されたデフォルト特性を記憶するデフ オルト特性記憶部と、 前記車両特性設定部の設定が有効か無効かを判定 する設定特性判定部と、 前記設定特性判定部で切換えられる切換スィッ チとを具備することにより、 或いは前記設定特性判定部が有効と判定し たときに、 前記車両特性設定部の設定データを前記各制御ユニッ トに送 信するように前記切換スィツチを切換え、 前記設定特性判定部が無効と 判定したときに、 前記デフォルト特性記憶部の記憶デ一夕を前記各制御 ュニッ トに送信するように前記切換スィッチを切換えることにより、 よ り効果的に達成される。
本発明は、 車両特性を変更可能な車両、 及び、 その車両に搭載可能な、 運転者の好みによりステアリング特性を自由に設定する事が出来る機能 を備えた電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、 本発明の上記 目的は、 ステアリングシャフ トに発生する操舵トルクに基いて演算され た操舵補助指令値と、 モー夕電流検出値と、 から演算された電流指令値 に基いてステアリング機構に操舵補助力を与えるようにモ一夕を制御す る電動パワーステアリング装置の制御装置において、 運転者がステアリ ング特性を任意に設定可能なステアリング特性設定手段をさらに有し、 該ステアリング特性設定手段で設定されたステアリング特性に基づいて 前記モ一夕を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置の 制御装置によつて達成される。
また、 本発明の上記目的は、 前記ステアリング特性設定手段で設定し たステアリング特性毎に、 それを記憶しておくためのステアリング特性 記憶手段を複数有し、 前記記憶された複数種類のステアリング特性の中 から所望のステアリング特性を選択するためのステアリング特性選択手 段をさらに具備したことを特徴とする前記電動パワーステアリング装置 の制御装置によって効果的に達成される。 さらに、 本発明の上記目的は、 製造時に設定されたデフォルトのステ ァリング特性を記憶するデフォルト特性記憶手段と、 前記ステアリング 特性が予め定めた安全基準に照らして有効か無効かを判定する設定特性 判定手段とをさらに有するとともに、 前記設定特性判定手段で無効と判 断された時に、 前記デフォルトのステアリング特性に基づいて前記モー 夕を制御することを特徴とする前記電動パワーステアリング装置の制御 装置によって、 より効果的に達成される。
またさらに、 本発明の上記目的は、 少なくとも前記ステアリング特性 設定手段とステアリング特性選択手段とを含むステアリング特性設定/ 選択ユニッ トが、 前記電流指令値を演算する電流指令演算部と、 シリア ル通信によって接続されていることを特徴とする電動パワーステアリン グ装置の制御装置によって、 さらに効果的に達成される。 図面の簡単な説明
第 1図は、 電動パワーステアリング装霉の入力トルクに対する出力ト ルクの特性例を示す図である。
第 2図は、 車速に対するアシスト比の特性例を示す図である。
第 3図は、 本発明の実施例を示すブロック構成図である。
第 4図は、 設定対象選択画面の一例を示す図である。
第 5図は、 ステアリング設定選択画面の一例を示す図である。
第 6図は、 ステアリング入出力トルク特性設定画面の一例を示す図で ある。
第 7図は、 本発明の他の実施例を示すブロック構成図である。
第 8図は、 特性変更を説明するための図である。
第 9図は、 特性変更を説明するための図である。
第 1 0図は、 特性変更を説明するための図である。 第 1 1図は、 本発明の応用例を示すブロック構成図である。
第 1 2図は、 無効判定の動作例を示すフローチヤ一トである。
第 1 3図は、 無効判定を説明するための図である。
第 1 4図は、 本発明の更に他の実施例を示すブロック構成図である。 第 1 5図は、 従来の車両特性の切換を説明するためのブロック図であ る。
第 1 6図は、 本発明に関連する電動パワーステアリング装置の制御装 置の従来技術の一例を示す図である。
第 1 7図は、 本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の 基本構成を示す図である。
第 1 8図は、 本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の 第一実施例を示す図である。
第 1 9図は、 本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の 第二実施例を示す図である。
第 2 0図は、 本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の 第三実施例を示す図である。
第 2 1図は、 トルクの入出力特性を表す図である。
第 2 2図は、 車速感応特性を表す図である。
第 2 3図は、 電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示す図で ある。
第 2 4図は、 電動パワーステアリング装置の制御装置のコントロール ュニッ トで実行される一般的な機能を表すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 従来の車両で使用されている特性 （例えば標準、 重め、 軽 め） 選択手段を発展させ、 運転者の自由な設定データを記憶して選択設 定することで、 運転者の選択の自由度を飛躍的に広げる発明である。 ところで、 自由度の大きい設定を行うには G U I (Graphic User Interface)環境による入力が望ましいので、 これを実現するには、 1 ) 車両特性設定用コンピュータを搭載する、 2 ) ビルトイン型のナビゲ一 シヨン装置に車両特性設定用ソフトウェアをインスト一ルする、 ことが 考えられる。 また、 本発明では、 設定の自由度について電動パワーステ ァリング装置を例に挙げて説明するが、 運転者が電動パワーステアリン グ装置に求める設定の自由度として、 主に重い、 軽いといった操舵感に 対する要求が多い。
電動パヮ一ステアリング装置の入出力トルク特性では先ず基本的な重 さを決定し、 第 1図に示すように静的なステアリング特性を示す入出力 トルク特性を変更することが考えられる。 第 1図はハンドル入力 （入力 トルク） に対して電動パワーステアリングが発生する力 (出力トルク） を表わしており、 特性が実線から破線に移行するとハンドルが軽くなる ことを示している。 従って、 本発明では G U I によって第 1図のような グラフを画面表示し、 運転者がそれを自由に変更することで、 好みの入 出力トルク特性が得られるようにする。
また、 車速感応特性では一般に車速に応じて操舵力自体が変化するの で、 油圧式パヮ一ステアリング装置、 電動パワーステアリング装置を問 わず車速感応特性を補正する車速感応機能が備えられている。 例えば車 速 0 K m Z h時の特性を基に、 車速が上がるとアシスト比を小さくする 第 2図のような特性が一般的である。 従って、 車速感応機能についても G U I によって第 2図のようなグラフを画面表示し、 運転者がそれを自 由に任意設定することで、 車を趣向品として扱う価値観を高めることが 'できる。
上述の入出力トルク特性、車速感応特性の他にもサスペンション特性、 エンジン特性、 A / Tシフトパターン等についても、 個々の特性に応じ た設定を行うことで同様の効果を得ることができる。 なお、 本発明にお ける 「エンジン特性」 とは、 原動機特性 （例えば、 燃料噴射制御特性、 点火時期制御特性、 加給器圧制御特性等） を意味している。
以下に、 本発明の実施の形態を、 図面を参照して説明する。
第 3図は本発明の基本構成例を示しており、 車両特性選択/設定部 1 0はエンジン制御装置 1 1、 サスペンション制御装置 1 2、 A Z Tシフ トパターン制御装置 1 3、 ステアリング制御装置 1 4、 操向ハンドル軸 角度制御装置 1 5及び操向八ンドル前後位置制御装置 1 6に対して電動 で制御可能となっており、 詳細な車両特性を車両特性選択 Z設定部 1 0 で運転者が自由に変更できると共に、 複数の制御装置 1 1〜 1 6に対し て、 1つの車両特性選択/設定部 1 0で統合した車両特性の詳細な変更 と変更結果の記憶 （設定） を行うことができる。
第 4図は車両特性選択/設定部 1 0に表示される設定対象選択画面の —例を示しており、 本例では 「エンジン特性設定」、 「ステアリング特性 設定」、 「A Z Tシフトパターン特性設定」、 「サスペンション特性設定」 の他に 「操向ハンドル軸角度設定」 及び 「操向ハンドル前後位置設定」 を行い得るようになつている。 そして、 画面上で例えば 「ステアリング 特性設定」 を選択した場合、 第 5図に示すようなステアリング設定選択 画面となり、 その画面上で 「入出力トルク特性」、 「車速感応特性」、 「収 斂性特性」を選択できるようになっている。第 5図の画面上で例えば「入 出力トルク特性」 を選択すると第 6図に示すステアリング入出力トルク 特性設定画面となり、 この設定画面上で G U I技法を用いて所望の入出 力トルク特性を設定する。 この様な自由な設定を行う時には、 （何もない 状態から） 初期の値を作り出すのが難しいので、 参考となるデフォルト 値を用意しておき、 それをリファレンスとして、 用いるのが好ましい。 従って、 画面上では、 設定記憶とデフオル卜特性読込が可能である。 このような設定を 「エンジン特性設定」、 「ステアリング特性設定」、
「AZTシフトパターン特性設定」、 「サスペンション特性設定」、 「操向 ハンドル軸角度設定」 及び 「操向ハンドル前後位置設定」 について行う ことで運転者の選択の自由度を広げ、 車を運転者の好みに合わせたカス 夕マイズ化を実現することができる。
第 7図は本発明の他の実施例を示しており、 異なる車両要素の特性設 定部 （ 2 0 1〜 2 0 6 ) と車両特性設定部 （ 2 1 ) を設定対象選択部 （ 2 2) を介して接続することで、 異なる要素の車両特性を 1つの車両特性 設定部で設定可能にし、 また、 複数の （必要な車両特性の組み合わせを 一括で記憶できる） 車両特性記憶部 （ 2 1 1〜 2 I n) を車両特性設定 選択部 （ 2 3 ) を介して接続することで、 運転者毎又は運転モード毎に 自由な車両特性の選択を可能にする。
即ち、 車両特性選択 Z設定部 2 0は各特性を設定するための車両特性 設定部 2 1 と、 切換スィッチ 24を切換える設定対象選択部 2 2と、 切 換スィッチ 2 5を切換える車両特性設定選択部 2 3と、 切換スィツチ 2 4にそれぞれ接続されたエンジン特性設定部 2 0 1、 ステアリング特性 設定部 2 0 2、 A/Tシフトパターン特性設定部 2 0 3及びサスペンシ ヨン特性設定部 2 0 4、 操向八ンドル軸角度設定部 2 0 5及び操向ハン ドル前後位置設定部 2 0 6と、 切換スィッチ 2 5に接続された車両特性 記憶部 2 1 1〜 2 1 nとを具備している。 車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nからの記憶値は切換スィッチ 2 5 (接点 b l、 b 2、 ···、 b n) を経 て、 各制御ユニッ ト （エンジン制御装置 1 1、 サスペンション制御装置 1 2、 AZTシフトパ夕一ン制御装置 1 3、 ステアリング制御装置 1 4、 操向ハンドル軸角度制御装置 1 5、操向ハンドル前後位置制御装置 1 6) にシリアル通信等で送信されるようになっている。 なお、 車両特性記憶 部 2 1 1〜2 1 nはいずれもそれぞれエンジン特性設定記憶部、 ステア リング特性設定記憶部、 AZTシフ トパターン設定記憶部、 サスペンシ ョン特性記憶部、 操向ハンドル軸角度記憶部及び操向ハンドル前後位置 記憶部を具備している。
このような構成において、 各特性設定部 20 1〜 2 0 6からの車両特 性設定値は、 設定対象選択部 2 2で選択されている切換スィツチ 24の 接点 （a l〜a 6) を経て車両特性設定部 2 1に入力され、 車両特性設 定部 2 1からの特性設定値はエンジン制御装置 1 1、 サスペンション制 御装置 1 2、 A/Tシフ トパターン制御装置 1 3、 ステアリング制御装 置 14、 操向ハンドル軸角度制御装置 1 5及び操向ハンドル前後位置制 御装置 1 6に入力されると共に、 車両特性設定選択部 2 3で選択されて いる切換スィッチ 2 5の接点 （b l〜b n) を経て車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nに入力されて記憶される。 例えば図示のように切換スィツチ 2 5が接点 b 1に接続されている状態で、 設定対象選択部 22は切換ス イッチ 24の接点を a 1 , a 2 , a 3 , a 4、 a 5 , a 6のように順次 切換え、 エンジン特性設定値、 ステアリング特性設定値、 AZTシフト パターン特性設定値、 サスペンション特性設定値、 操向ハンドル軸角度 設定値及び操向八ンドル前後位置設定値を車両特性記憶部 2 1 1に記憶 する。 切換スィツチ 2 5の接点 b 2〜b nについても同様の設定記憶を 行う。
このようにして全ての車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nにエンジン特性 設定値、 ステアリング特性設定値、 A/Tシフトパターン特性設定値、 サスペンション特性設定値、 操向ハンドル軸角度設定値及び操向ハンド ル前後位置設定値が記憶された後、 つまり車両の購入後に運転者が車両 特性設定選択部 23で切換スィツチ 2 5の接点 b 1〜 b nを切換えるこ とによって、 車両特性記憶部 2 1 1〜2 1 nに記憶されている各特性設 定値をエンジン制御装置 1 1、 サスペンション制御装置 1 2、 A Z Tシ フトパターン制御装置 1 3、 ステアリング制御装置 1 4、 操向ハンドル 軸角度制御装置 1 5及び操向ハンドル前後位置制御装置 1 6に送信して 制御することができる。
ここで、 特性変更の様子を第 8図〜第 1 0図に示して説明する。
車両特性選択 Z設定部 2 0には第 8図に示すように、 車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nから例えばステアリング特性設定記憶部を選択すること により車両特性表示部が表示される。 そして、 第 9図に示すように記憶 されている特性上のボイントを表示し、 これらポイントを移動して再描 画することによって新しい特性を設定し、 第 1 0図に示すように読み出 した車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nに上書きすることで特性の変更を行 つている。
上述のように本実施例によれば、 1つの車を複数の人間で共有する場 合、 各個人毎の微妙な好みを車両特性記憶部 2 1 1〜 2 I nに記憶して 瞬時に切換えることが可能となる。 また、 複数の車両特性記憶部 2 1 1 〜 2 1 nと車両特性設定選択部 2 3を組み合わせることで 1台の車を、 普段は通勤で市街地を走るのに適した設定、' 週末の旅行で高速道路を利 用するのに特化した設定、 行楽地での渋滞を考慮した設定、 草レースに 参加できるようなスポーティな設定等が可能である。 多様な用途に対し て人間が合わせるのではなく、 車の性格を変えて対応することが可能に なる。 また、 この使用目的に合わせた車の性格変更には、 自動車メ一力 が用意した設定ではなく、 使用する運転者の嗜好や運転技量を加味した 設定を行うことが可能になる。 更に、 車両側に運転モード判定機能を持 たせて自動的に切換えて運転を楽しむことも可能である。
また、 近年増えつつある盗難防止装置であるィモビライザ一と組み合 わせることも考えられる。 本発明を盗難防止装置の一部とし、 ィモビラ ィザ一により、全ての車両特性選択をキヤンセルし非動作にすることで、 より高度な盗難防止装置になり得る。 あるいは、 ィモビライザ一側に車 両特性設定選択部を持たせ、 複数のキーを用意することで、 キー毎に偭 人の好みの車両特性を持たせることで、 キーを差し込むだけで個人毎の 好みの車両特性を実現することが可能になる。
本発明は運転者の選択の自由度を飛躍的に広げることを目的とし、 上 述のように運転者に自由な任意の車両特性を設定可能な車両を提供する ようにしている。 しかしながら、 運転者の自由な設定というのは、 あく までシステム或いは車両として安全な範囲内での自由でなければならな いことはいうまでもない。 また、 運転者の設定ミスで、 システムが危険 な状態になることも絶対に避けなければならない。 従って、 本発明の実 現には、 第 1 1図に示すような車両特性選択 Z設定部 1 0における設定 に対し、 各制御装置 1 1〜 1 6は、 予め検証し設定した安全な範囲にあ るかの判定を設定特性判定部 1 4 0で行い、 システムの安全範囲外にあ つた場合に運転者の設定を排除し、 予めデフォルト特性記憶部 1 4 1に 用意している安全な範囲の設定データを使用するような構成が必要であ る。
即ち、 第 1 1図はステアリング制御装置 1 4に対しての設定特性判定 手段の構成を示しており、 車両特性選択 Z設定部 1 0からの設定データ は設定特性判定部 1 4 0に入力されると共に、 切換スィッチ 1 4 3を経 てステアリング制御部 1 4 2に入力される。 デフォルト特性記憶部 1 4 1には予め検証し設定した安全な範囲にある設定値が記憶されており、 切換スィツチ 1 4 3が b接点に切換えられたときにステアリング制御部 1 4 2に入力される。 切換スィッチ 1 4 3は常時 a接点になっており、 車両特性選択 Z設定部 1 0からの設定データは、 切換スィッチ 1 4 3の a接点を経て設定特性判定部 1 4 0に入力される。 これと同時に、 設定 特性判定部 1 4 0は、 車両特性選択/設定部 1 0からの設定データが予 め検証し設定した安全な範囲にあるかの判定を行い、 安全域外となった ときに切換信号 S W Sを出力して切換スィッチ 1 4 3を a接点から b接 点に切換える。 この結果、 ステアリング制御部 1 4 2にはデフォルト特 性記憶部 1 4 1からの記憶値が入力され、 車両特性選択/設定部 1 0か らの設定データは遮断される。
ここで、 設定特性判定部 1 4 0の動作を第 1 2図のフローチャートを 参照して説明すると、 先ず第 1 3図 （A ) に示すように新しく設定され た新特性値を読込み（ステップ S 1 )、 この新特性値が有効か否かを判定 する （ステップ S 2 )。 この場合、 第 1 3図 （B ) の斜線部が無効範囲で あり、 白色部分が有効範囲を示しており、 新特性値が無効範囲を少しで も使用している場合、 つまり新特性値のいずれかが無効範囲に入ってい る場合を無効と判定する。 そして、 新特性値が有効と判定された場合に は新特性値を制御特性値とし （ステップ S 3 )、 新特性値が無効と判定さ れた場合には切換スィッチ 1 4 3を a接点から b接点に切換え、 デフォ ル卜特性記憶部 1 4 1に記憶されている第 1 3図 （C ) に示すようなデ フオル卜特性をステアリング制御部 1 4 2に転送する （ステップ S 4 )„ なお、 第 1 1図はステアリング制御装置 1 4について設定特性判定手 段の構成を示しているが、 エンジン制御装置 1 1、 サスペンション制御 装置 1 2、 A / Tシフトパターン制御装置 1 3、 操向ハンドル軸角度制 御装置 1 5、 操向ハンドル前後位置制御装置 1 6についても同様な構成 で実現できる。 また、 切換スィッチ 1 4 3は電磁的なリレーであっても、 機械式スィッチ、 電子スィッチでも良い。
第 1 4図は本発明の他の実施例を示しており、 車両特性設定/選択部 と従来から存在するシートポジション、 サイ ドミラー （ドアミラ一及び フェンダミラーを含む） 位置等の運転者への快適装備である位置調整機 構の設定、 選択をも取り込み、 車両情報を統合的に調整/選択を可能に している。 即ち、 第 1 4図は第 7図に対応しており、 新しく （電動〉 シ —トポジション制御装置 1 7及び （電動） サイ ドミラー位置制御装置 1 8が制御対象として付加されている。 その結果、 シートポジション設定 部 2 0 7及びサイ ドミラー位置設定部 2 0 8が設置され、 これに対応し て切換スィッチ 2 4の接点 a 7， a 8が付加されると共に、 車両特性記 憶部 2 1 1〜 2 1 nにはシートポジション記憶部及びサイ ドミラー位置 記憶部が付加されている。
このように自由度が高く、 幅広い対象の車両特性設定部を実現するに は、 G U I環境が必要である。 その場合、 パソコンを使用するなどかな りソフトウエアの依存度の高い装置が必要となる。 設定対象選択部 2 2 で変更したい設定対象を選択し、 車両特性設定部 2 1に必要なソフトウ エアをロードし、 選択した設定対象を設定し、 車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nに順次記憶していく。 車両特性記憶部 2 1 1〜 2 1 nは n個の記 憶部を有し、車両特性設定選択部 2 3により選択された記憶部に対して、 設定した車両特性の設定デ一夕を記憶する構成となっている。 また、 n 個の車両特性記憶部 2 1 1〜2 I nは、 それぞれの記憶部内に変更可能 な車両特性の設定を個別に記憶できるようになっている。
このように車両特性選択 設定部 2 0に記憶された車両特性設定は、 各制御ュニッ ト （エンジン制御装置 1 1、 サスペンション制御装置 1 2、 A / Tシフトパ夕一ン制御装置 1 3、 ステアリング制御装置 1 4、 操向 ハンドル軸角度制御装置 1 5、 操向ハンドル前後位置制御装置 1 6、 シ 一卜ポジション制御装置 1 7、 サイ ドミラー位置制御装置 1 8 ) へ C A N等のシリアル通信等で転送され、 それぞれの制御ュニッ ト毎に制御を 行うことで運転者の自由な車両特性の設定及び切換が可能である。
以下、 前記ステアリング制御装置として最適な電動パワーステアリン グ装置 （以下、 「E P S」 という。） の制御装置を、 図面を参照して説明 する。
第 1 7図は、 E P Sの制御装置の基本構成を示す図であり、 トルクセ ンサ 3 1 0で検出された操舵トルク、 及び車速センサ 3 1 2で検出され た車速と、 ステアリング特性設定部 3 5 0で設定されたステアリング特 性が、 コントロールュニット 3 3 0内の電流指令演算部 3 3 2に入力さ れ、 ここで演算された電流指令値を基にしてモータ 3 2 0に供給される 電流が制御されるようになつている。
すなわち、 コントロ一ルュニッ ト 3 3 0の外部にステアリング特性設 定部 3 5 0を設ける事で、 従来、 電流指令演算部 3 3 2内で固定されて いたステアリング特性を決定するためのパラメ一夕をコントロールュニ ッ ト 3 3 0の外から変更出来る様にしたものである。
ここで、 ステアリング特性設定部 3 5 0におけるステアリング特性の パラメ一夕の設定について、第 2 1図及び第 2 2図を参照して説明する。 第 2 1図は入出力特性を表すグラフであり、 ハンドル入力 （入力トル ク) に対して、 E P Sが発生する力 (出力トルク） を表している。
第 2 1図において実線で表したグラフは、 従来の （固定化された） 入 出力特性若しくはデフォルトの入出力特性を示している。 すなわち、 こ の入出力特性を図の点線のように変更すれば、 同じ入力トルクに対して 出力トルクが大きくなるように制御されるため、 ハンドル操作が軽くな る。
また、 一般に、 車速に応じて操舵力自体が変化するので、 油圧、 E P Sを問わずにそれを補正する車速感応機能が備えられている。 停止時の 入出力特性を基に、 車速が上がると補正係数を小さくする第 2 2図のよ うな特性が一般的である。 第 2 2図において実線で表したグラフは、 従 来の （固定化された） 車速感応特性若しくはデフォルトの車速感応特性 を示している。
すなわち、 この車速感応特性を図の点線のように変更すれば、 同じ入 力トルクに対して高速側で出力トルクが小さくなるように補正制御され るため、 ハンドルが重くなり、 よりスポーティーな感じになる。
次に、 第 2 1図及び第 2 2図のようなステアリング特性の設定を、 運 転者が簡単に行えるようにするための手段について説明する。
ステアリング特性の設定において、 自由度の大きい設定を行うには、 GUI (グラフィカル · ユーザ一 'インタフェース） 環境による設定が望 ましいが、 これを実現するには、 以下の 2つの方法が考えられる。 ①コントロールユニッ ト 3 3 0内の制御用マイクロコンピュータ （図 示せず） 力 若しくは、 ステアリング特性設定用に設けたマイクロコン ピュータを利用し、 専用ソフトウェアを用いて行う。 この場合は、 専用 のディスプレイが必要となる。
②ビルトイン型のカーナビ装置にステアリング特性設定用の専用ソフ トウエアをインストールして行う。 力一ナビ装置のディスプレイをステ ァリング特性設定用として兼用することができる。 運転者は、 ディスプ レイを見ながら、 ジョイスティック等の入力装置を用いて、 第 2 1図又 は第 2 2図のグラフを、 点線のように変形させることで、 任意にステア リング特性を設定することができる。
E P Sは制御性が高いので、 この他にも例えば、 ハンドルの収斂性、 八ンドル戻り特性等、 （主に運転の熟練度の高い）ユーザーの設定自由度 として与えらるパラメータは、 数多くあるので、 これらをステアリング 特性の設定パラメ一夕として利用してもよい。
. 第 1 8図は、 前記ステアリング制御装置として最適な電動パワーステ ァリング装置の制御装置の第一実施例を示す図であり、 コントロールュ ニッ ト 3 3 0の中に複数のステアリング特性記憶部 3 4 0を設け、 該ス テアリング特性記憶部 3 4 0とステアリング特性選択部 3 6 0とを組み 合わせることで、 1 つのステアリング特性設定部 3 5 0により複数のス テアリング特性を設定記憶し、 その中から 1つを選択出来る様にしてあ る。 この複数のステアリング特性記憶部 3 4 0により、 運転者毎、 ある いは、 運転モ一ド毎に自由なステアリング特性を作り込む事が出来る。 すなわち、 ステアリング特性設定部 3 5 0で設定したステアリング特 性を記憶させておくステアリング特性記憶部 n ( n = l， 2—、 n ) を ステアリング特性選択部 3 6 0によって S W 1を切り替えて選択し、 記 憶させた後、 ステアリング特性選択部 3 6 0によって S W 2を切り替え て、 電流指令演算部 3 3 2に入力するステアリング特性を選択するので ある。
例えば、 1 つの車を複数の人間で共有する場合、 人間毎の微妙な好み を記憶して、 瞬時に切り替える事が可能となる。 あるいは、 日常的に使 う町乗りモード、 高速道路モード、 山道モード等を運転者の好みで作り 込み、 状況に応じて運転者が切り替えるか又は、 車両側に運転モード判 定機能を持たせて自動的に切り替えて、 運転を楽しむ事が可能となる。 第 1 9図は前記ステアリング制御装置として最適な電動パワーステア リング装置の制御装置の第二実施例を示す図であり、 基本的構成は第一 実施例と同一であるが、 ステアリング特性設定 Z選択部がコントロール ユニッ ト 3 3 0から分離独立して構成されている点が異なる。 例えば、 ビルトイン型のカーナビ装置にステアリング特性設定用の専用ソフトウ エアをインストールして構成したようなケースである。
この場合、 ステアリング特性設定ノ選択部と電動パワーステアリング 装置の制御装置間は、 CANで代表されるシリアル通信等の通信手段によ つて接続される。
本発明は、 運転者の選択の自由度を飛躍的に広げる事を目的とし、 運 転者に自由な任意のステアリング特性を設定可能な電動パワーステアリ ング装置を提供しているが、 運転者の自由な設定というのは、 あくまで、 システム （あるいは車両） として安全な範囲内での自由でなければなら ないのば言うまでもない。
また、 運転者の設定のミスで、 システムが危険な状態になることを避 けなければならない。
第 2 0図は、 前記ステアリング制御装置として最適な電動パワーステ ァリング装置の制御装置の第三実施例を示す図であり、 かかる危険を防 止できる機能を持つものである。
すなわち、 S W 1を切り替えてステアリング特性を設定記憶させた後、 S W 2を切り替えて電流指令演算部に入力すべきステアリング特性を選 択すると、 そのステアリング特性が設定特性判定部 3 4 1に入力され、 設定特性判定部 3 4 1内部に格納されている安全基準値と比較され、 安 全範囲にあると判定されれば、 そのステアリング特性はそのまま電流指 令演算部 3 3 2に入力される。 逆に、 安全の範囲を超えると判定される と、 設定特性判定部 3 4 1 によって S W 3が切り替えられ、 デフォルト 特性記憶部 3 4 2に記憶されている安全なデフォルトのステアリング特 性が電流指令演算部 3 3 2に入力されるようになっている。
なお、 デフォルトのステアリング特性は、 製造時に自動車メーカが設 定したものでもよいし、 運転者が設定し安全が確認されているステアリ ング特性でもよい。
また、 スィッチ S W 1〜 3の切替はハード的に行ってもよいし、 ソフ ト的に行ってもよい。 産業上の利用可能性
上述したように本発明によれば、 車両特性選択 Z設定部はエンジン制 御装置等のュニッ 卜に対して制御可能であり、 詳細な車両特性を車両特 性選択 Z設定部で運転者が自由に変更できると共に、 複数の制御装置に 対して、 1つの車両特性選択 Z設定部で統合した車両特性の詳細な変更 と変更結果の記憶 （設定） を行うことができる。 その結果、 運転者の選 択の自由度を著しく広げ、 車を運転者の好みに合わせた完成度の高い力 ス夕マイズ化を実現することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 車両特性を自由な任意の特性に設定する車両特性選択 z設定部を具 備し、 前記車両特性選択/設定部で設定した特性で走行することが可能 であることを特徴とする車両特性を変更可能な車両。
2 前記車両特性がエンジン特性、 ステアリング特性、 A Z Tシフトパ ターン、 サスペンション特性、 操向ハンドル軸角度、 操向ハンドル前後 位置、 シートポジション、 サイ ドミラ一位置の少なくとも 1以上である 請求の範囲第 1項に記載の車両特性を変更可能な車両。
3 車両特性を自由な任意の特性に設定する複数の車両特性設定部と、 前記設定された車両特性を記憶する車両特性記憶部と、 前記車両特性記 憶部の中から任意の車両特性を選択する車両特性設定選択部とを具備し たことを特徴とする車両特性を変更可能な車両。
4 前記車両特性設定選択部が、 運転者の嗜好又は体格に応じて調整可 能な車両調整機構を運転者毎のパーソナルデータとして切り換え可能に なっている請求の範囲第 3項に記載の車両特性を変更可能な車両。
5 前記車両特性設定選択部は 1つの独立したユニッ トであり、 前記車 両特性設定選択部の設定に基づく前記車両特性記憶部からの記憶データ を、 車両特性を制御する各制御ュニットに通信手段で送信するようにな つている請求の範囲第 3項に記載の車両特性を変更可能な車両。
6 車両特性を制御する各制御ユニッ トが、 製造時に設定されたデフォ ルト特性を記憶するデフォルト特性記憶部と、 前記車両特性設定部の設 定が有効か無効かを判定する設定特性判定部と、 前記設定特性判定部で 切換えられる切換スィツチとを具備している請求の範囲第 3項に記載の 車両特性を変更可能な車両。
7 前記設定特性判定部が有効と判定したときに、 前記車両特性設定部 の設定データを前記各制御ュニッ トに送信するように前記切換スィツチ を切換え、 前記設定特性判定部が無効と判定したときに、 前記デフオル ト特性記憶部の記憶データを前記各制御ュニッ トに送信するように前記 切換スィッチを切換えるようになっている請求の範囲第 6項に記載の車 両特性を変更可能な車両。
8 ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基いて演算された操 舵補助指令値と、 モータ電流検出値と、 から演算された電流指令値に基 いてステアリング機構に操舵補助力を与えるようにモ一夕を制御する電 動パワーステアリング装置の制御装置において、
運転者がステアリング特性を任意に設定可能なステアリング特性設定 手段をさらに有し、 該ステアリング特性設定手段で設定されたステアリ ング特性に基づいて前記モ一夕を制御することを特徴とする電動パワー ステアリング装置の制御装置。
9 前記ステアリング特性設定手段で設定したステアリング特性毎に、 それを記憶しておくためのステアリング特性記憶手段を複数有し、 前記記憶された複数種類のステアリング特性の中から所望のステアリ ング特性を選択するためのステアリング特性選択手段をさらに具備した ことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の電動パワーステアリング装 置の制御装置。
1 0 製造時に設定されたデフォルトのステアリング特性を記憶するデ フォルト特性記憶手段と、
前記ステアリング特性が予め定めた安全基準に照らして有効か無効か を判定する設定特性判定手段とをさらに有するとともに、
前記設定特性判定手段で無効と判断された時に、 前記デフォルトのス テアリング特性に基づいて前記モータを制御することを特徴とする請求 の範囲第 8項又は第 9項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装 置。
1 1 少なくとも前記ステアリング特性設定手段とステアリング特性選 択手段とを含むステアリング特性設定/選択ュニッ トが、
前記電流指令値を演算する電流指令演算部と、
シリアル通信によって接続されていることを特徴とする請求の範囲第 9項又は第 1 0項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
1 2 前記ステアリング特性は、 少なくとも、 入出力特性と車速感応特 性を含むものであることを特徴とする請求の範囲第 8項乃至第 1 1項の いずれかに記載の電動パヮ一ステアリング装置の制御装置。
1 3 前記ステアリング特性設定手段に G U I を用いたことを特徴とす る請求の範囲第 8項乃至第 1 2項のいずれかに記載の電動パワーステア リング装置の制御装置。
1 4 請求の範囲第 8項乃至第 1 3項のいずれかに記載の電動パワース テアリング装置の制御装置が搭載された請求の範囲第 1項乃至第 7項の いずれかに記載の車両特性を変更可能な車両。
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