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技術 車輌の操舵補助力制御装置

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 前田義紀奥村和也土田充孝吉末監介安藤諭杉山幸慈
出願日 2005年9月16日 (15年2ヶ月経過) 出願番号 2005-269758
公開日 2007年3月29日 (13年7ヶ月経過) 公開番号 2007-076579
状態 特許登録済
技術分野 走行状態に応じる自動操向制御装置 パワーステアリング 車両の推進装置の配置・取付け 駆動装置の関連制御 走行状態に応じる操向制御 パワーステアリング装置 車両の推進装置の配置または取付け 駆動装置の関連制御、車両の運動制御 パワーステアリング機構 車両の電気的な推進・制動 車両の電気的な推進・制動
主要キーワード 不安定度 US状態 駆動力発生源 減算補正 低減補正量 バウンド量 リバウンド量 車高差
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

左右操舵輪駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減すると共に、旋回運動の安定化方向への操舵を促進し、旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう操舵補助力を制御する。

解決手段

運転者操舵負担を軽減するための基本アシストトルクTabが演算され(S20、30)、旋回運動の安定化方向への操舵を促進し、旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう補正係数Kが演算され(S40〜110)、左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべき目標ヨーモーメントMftに基づきアシストトルク補正量Tkpが演算され(S120)、基本アシストトルクTabより補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積KTkpを減算した値として補正後の目標アシストトルクTaが演算され(S160)、補正後の目標アシストトルクTaに基づいて電動式パワーステアリング装置16が制御される(S180)。

概要

背景

自動車等の車輌に於いて、操舵反力を低減するよう操舵補助力を制御する電動式パワーステアリング装置の如き操舵補助力制御装置はよく知られており、左右操舵輪駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減する操舵補助力制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献1に記載されている如く、各車輪駆動力を個別に制御可能な車輌に於いて、左右操舵輪の駆動力の差に基づいて駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減するための操舵補助力の補正量を演算し、該補正量にて操舵補助力を補正することにより、左右操舵輪の駆動力の差に起因するトルクステアを低減する操舵補助力制御装置が既に知られている。
特開2004−196069号公報

概要

左右操舵輪の駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減すると共に、旋回運動の安定化方向への操舵を促進し、旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう操舵補助力を制御する。運転者操舵負担を軽減するための基本アシストトルクTabが演算され(S20、30)、旋回運動の安定化方向への操舵を促進し、旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう補正係数Kが演算され(S40〜110)、左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべき目標ヨーモーメントMftに基づきアシストトルクの補正量Tkpが演算され(S120)、基本アシストトルクTabより補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積KTkpを減算した値として補正後の目標アシストトルクTaが演算され(S160)、補正後の目標アシストトルクTaに基づいて電動式パワーステアリング装置16が制御される(S180)。

目的

本発明は、左右操舵輪の駆動力の差に基づいて駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減するための操舵補助力の補正量を演算し、該補正量にて操舵補助力を補正するよう構成された従来の操舵補助力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、左右操舵輪の駆動力の差に基づいて駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減するよう操舵補助力を制御するに当たり車輌のOS−US状態に基づいて好ましい操舵方向若しくは好ましからざる操舵方向を考慮することにより、車輌の旋回運動の安定化方向への操舵を促進し若しくは旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう操舵補助力を制御することである。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

目標操舵補助力演算し前記目標操舵補助力に基づいて操舵補助力発生手段を制御する操舵補助力制御手段と、車輌規範旋回状態量と車輌の実際の旋回状態量との偏差に基づいて車輌に付与すべき目標ヨーモーメントを演算する手段と、前記目標ヨーモーメントに基づいて左右輪駆動力の差を制御する手段とを有する車輌の操舵補助力制御装置に於いて、前記駆動力の差の制御による左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力を低減する操舵補助力の補正量を演算し、車輌のOS−US状態を判定し、車輌のOS−US状態を安定化させる方向への運転者操舵が促進され若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵が抑制されるよう前記操舵補助力の補正量を増減補正し、前記増減補正後の操舵補助力の補正量にて前記目標操舵補助力を補正する目標操舵補助力補正手段を有し、前記操舵補助力制御手段は前記補正後の目標操舵補助力に基づいて操舵補助力発生手段を制御することを特徴とする車輌の操舵補助力制御装置。

請求項2

前記目標操舵補助力補正手段は車輌がOS状態にあると判定したときには、前記操舵補助力の補正量の大きさを低減補正することを特徴とする請求項1に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項3

前記目標操舵補助力補正手段は車輌のOS状態の度合が高いときには車輌のOS状態の度合が低いときに比して前記操舵補助力の補正量の大きさの低減補正量を小さくすることを特徴とする請求項2に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項4

前記目標操舵補助力補正手段は車輌がUS状態にあると判定したときには、前記操舵補助力の補正量の大きさを増大補正することを特徴とする請求項1に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項5

前記目標操舵補助力補正手段は車輌のUS状態の度合が高いときには車輌のUS状態の度合が低いときに比して前記操舵補助力の補正量の大きさの増大補正量を大きくすることを特徴とする請求項4に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項6

前記目標操舵補助力補正手段は前記目標ヨーモーメントに基づいて前記操舵補助力の補正量を演算することを特徴とする請求項1乃至5に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項7

前記目標操舵補助力補正手段は前記目標ヨーモーメントと前記左右操舵輪のキングピンオフセット量との積に基づいて前記操舵補助力の補正量を演算することを特徴とする請求項6に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項8

前記左右操舵輪の各々に対応してばね上に駆動力発生手段が設けられ、各駆動力発生手段よりドライブシャフトを介して前記左右操舵輪へ駆動力が伝達され、前記目標操舵補助力補正手段は前記ドライブシャフトのジョイント角及び前記左右操舵輪のキャンバ角に基づいて前記操舵補助力の第二の補正量を演算し、前記増減補正後の操舵補助力の補正量及び前記第二の補正量にて前記目標操舵補助力を補正することを特徴とする請求項6又は7に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

請求項9

前記目標操舵補助力補正手段は車輌の横加速度に基づいて前記ドライブシャフトのジョイント角若しくは前記左右操舵輪のキャンバ角を推定することを特徴とする請求項8に記載の車輌の操舵補助力制御装置。

技術分野

0001

本発明は、車輌操舵補助力制御装置係り、更に詳細には左右操舵輪駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減すると共に車輌の旋回運動の安定化方向への操舵を促進し若しくは旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう操舵補助力を制御する操舵補助力制御装置に係る。

背景技術

0002

自動車等の車輌に於いて、操舵反力を低減するよう操舵補助力を制御する電動式パワーステアリング装置の如き操舵補助力制御装置はよく知られており、左右操舵輪の駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減する操舵補助力制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献1に記載されている如く、各車輪駆動力を個別に制御可能な車輌に於いて、左右操舵輪の駆動力の差に基づいて駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減するための操舵補助力の補正量を演算し、該補正量にて操舵補助力を補正することにより、左右操舵輪の駆動力の差に起因するトルクステアを低減する操舵補助力制御装置が既に知られている。
特開2004−196069号公報

発明が解決しようとする課題

0003

一般に、自動車等の車輌の旋回運動を安定化させ若しくは旋回運動の不安定度合の悪化を防止するためには、車輌がOS状態にあるときには、旋回方向とは逆方向のヨーモーメントが車輌に付与されるよう左右輪の駆動力差が制御されると共に操舵輪切り戻し方向又はカウンタステア方向転舵されることが好ましく、車輌がUS状態にあるときには、旋回方向と同一方向のヨーモーメントが車輌に付与されるよう左右輪の駆動力差が制御されると共に操舵輪の切り増し方向への転舵が抑制されることが好ましい。

0004

また上述の如き従来の操舵補助力制御装置に於いては、車輌がOS状態にあるときには操舵補助力の補正量は切り増し方向への補正量として演算されるため、該補正量は運転者にとって切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵をし難くする方向に作用する。また車輌がUS状態にあるときには操舵補助力の補正量は切り戻し方向への補正量として演算されるので、操舵輪の切り増し方向への操舵が抑制されるが、操舵輪の切り増し方向への転舵を効果的に抑制するためには左右操舵輪の駆動力差に起因する操舵反力の変化を相殺するに必要な値以上に切り増し方向への操舵が抑制されることが好ましい。

0005

しかるに上述の如き従来の操舵補助力制御装置に於いては、車輌がOS状態又はUS状態にあるときに好ましい方向への操舵を促進し好ましからざる方向への操舵を抑制するよう操舵補助力を制御することについては考慮されておらず、左右操舵輪の駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減しつつ車輌の旋回運動を安定化させ若しくは旋回運動の不安定度合の悪化を防止する上で改善が必要とされている。

0006

本発明は、左右操舵輪の駆動力の差に基づいて駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減するための操舵補助力の補正量を演算し、該補正量にて操舵補助力を補正するよう構成された従来の操舵補助力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、左右操舵輪の駆動力の差に基づいて駆動力差に起因する操舵反力の変化を低減するよう操舵補助力を制御するに当たり車輌のOS−US状態に基づいて好ましい操舵方向若しくは好ましからざる操舵方向を考慮することにより、車輌の旋回運動の安定化方向への操舵を促進し若しくは旋回運動の不安定化方向への操舵を抑制するよう操舵補助力を制御することである。

課題を解決するための手段

0007

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち目標操舵補助力を演算し前記目標操舵補助力に基づいて操舵補助力発生手段を制御する操舵補助力制御手段と、車輌の規範旋回状態量と車輌の実際の旋回状態量との偏差に基づいて車輌に付与すべき目標ヨーモーメントを演算する手段と、前記目標ヨーモーメントに基づいて左右輪の駆動力の差を制御する手段とを有する車輌の操舵補助力制御装置に於いて、前記駆動力の差の制御による左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力を低減する操舵補助力の補正量を演算し、車輌のOS−US状態を判定し、車輌のOS−US状態を安定化させる方向への運転者の操舵が促進され若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵が抑制されるよう前記操舵補助力の補正量を増減補正し、前記増減補正後の操舵補助力の補正量にて前記目標操舵補助力を補正する目標操舵補助力補正手段を有し、前記操舵補助力制御手段は前記補正後の目標操舵補助力に基づいて操舵補助力発生手段を制御することを特徴とする車輌の操舵補助力制御装置によって達成される。

0008

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は車輌がOS状態にあると判定したときには、前記操舵補助力の補正量の大きさを低減補正するよう構成される(請求項2の構成)。

0009

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項2の構成に於いて、前記目標操舵補助力補正手段は車輌のOS状態の度合が高いときには車輌のOS状態の度合が低いときに比して前記操舵補助力の補正量の大きさの低減補正量を小さくするよう構成される(請求項3の構成)。

0010

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前記目標操舵補助力補正手段は車輌がUS状態にあると判定したときには、前記操舵補助力の補正量の大きさを増大補正するよう構成される(請求項4の構成)。

0011

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項4の構成に於いて、前記目標操舵補助力補正手段は車輌のUS状態の度合が高いときには車輌のUS状態の度合が低いときに比して前記操舵補助力の補正量の大きさの増大補正量を大きくするよう構成される(請求項5の構成)。

0012

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至5の構成に於いて、前記目標操舵補助力補正手段は前記目標ヨーモーメントに基づいて前記操舵補助力の補正量を演算するよう構成される(請求項6の構成)。

0013

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項6の構成に於いて、前記目標操舵補助力補正手段は前記目標ヨーモーメントと前記左右操舵輪のキングピンオフセット量との積に基づいて前記操舵補助力の補正量を演算するよう構成される(請求項7の構成)。

0014

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項6又は7の構成に於いて、前記左右操舵輪の各々に対応してばね上に駆動力発生手段が設けられ、各駆動力発生手段よりドライブシャフトを介して前記左右操舵輪へ駆動力が伝達され、前記目標操舵補助力補正手段は前記ドライブシャフトのジョイント角及び前記左右操舵輪のキャンバ角に基づいて前記操舵補助力の第二の補正量を演算し、前記増減補正後の操舵補助力の補正量及び前記第二の補正量にて前記目標操舵補助力を補正するよう構成される(請求項8の構成)。

0015

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項8の構成に於いて、前記目標操舵補助力補正手段は車輌の横加速度に基づいて前記ドライブシャフトのジョイント角若しくは前記左右操舵輪のキャンバ角を推定するよう構成される(請求項9の構成)。

発明の効果

0016

上記請求項1の構成によれば、駆動力の差の制御による左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力を低減する操舵補助力の補正量が演算され、車輌のOS−US状態が判定され、車輌のOS−US状態を安定化させる方向(OS−US状態の度合を低下させる方向)への運転者の操舵が促進され若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵が抑制されるよう操舵補助力の補正量が増減補正され、増減補正後の操舵補助力の補正量にて目標操舵補助力が補正され、補正後の目標操舵補助力に基づいて操舵補助力発生手段が制御されるので、駆動力の差の制御による左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力の変化を低減することができると共に、車輌のOS−US状態を安定化させる方向への運転者の操舵を促進し若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵を抑制することができ、これにより操舵補助力の補正量が増減補正されない場合に比して車輌の旋回運動を安定化させ若しくは車輌の旋回運動の悪化を抑制することができる。

0017

前述の如く、自動車等の車輌の旋回運動を安定化させ若しくは旋回運動の不安定化を防止するためには、車輌がOS状態にあるときには旋回方向とは逆方向のヨーモーメントが車輌に付与されるよう左右輪の駆動力差が制御されると共に操舵輪が切り戻し方向又はカウンタステア方向へ転舵されることが好ましいが、車輌がOS状態にあるときには操舵補助力の補正量は切り増し方向への補正量として演算されるので、操舵補助力の補正量の大きさが低減されることが好ましい。

0018

上記請求項2の構成によれば、車輌がOS状態にあると判定されたときには、操舵補助力の補正量の大きさが低減補正されるので、操舵補助力の補正量の大きさが低減補正されない場合に比して運転者は切り戻し方向又はカウンタステア方向へ操舵し易くなり、これにより切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵を促進して操舵輪の転舵による車輌のOS状態の低減を効果的に促進することができる。

0019

また上記請求項3の構成によれば、車輌のOS状態の度合が高いときには車輌のOS状態の度合が低いときに比して操舵補助力の補正量の大きさの低減補正量が小さくされるので、車輌のOS状態の度合が低い状況に於いて操舵補助力の補正量の大きさが小さ過ぎて左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力の変化が大きくなることを効果的に防止することができると共に、車輌のOS状態の度合が高い状況に於いて操舵補助力の補正量の大きさを十分に低減補正し、これにより切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵をし易くし、操舵輪の転舵による車輌のOS状態の低減を効果的に促進することができる。

0020

また前述の如く、自動車等の車輌の旋回運動を安定化させ若しくは旋回運動の不安定度合の悪化を防止するためには、車輌がUS状態にあるときには、旋回方向と同一方向のヨーモーメントが車輌に付与されるよう左右輪の駆動力差が制御されると共に操舵輪の切り増し方向への転舵が抑制されることが好ましいが、車輌がUS状態にあるときには操舵補助力の補正量は切り戻し方向への補正量として演算されるので、切り増し方向への操舵の抑制効果を高めるためには操舵補助力の補正量の大きさが増大されることが好ましい。

0021

上記請求項4の構成によれば、車輌がUS状態にあると判定されたときには、操舵補助力の補正量の大きさが増大補正されるので、操舵補助力の補正量の大きさが増大補正されない場合に比して運転者は切り増し方向へ操舵し難くなり、これにより切り増し方向への操舵を抑制して運転者の切り増し操舵による車輌のUS状態の悪化を効果的に抑制することができる。

0022

また上記請求項5の構成によれば、車輌のUS状態の度合が高いときには車輌のUS状態の度合が低いときに比して操舵補助力の補正量の大きさの増大補正量が大きくされるので、車輌のUS状態の度合が低い状況に於いて操舵補助力の補正量の大きさが過剰に増大補正され切り戻し方向へ操舵し易くなり過ぎることを防止することができると共に、車輌のUS状態の度合が高い状況に於いて操舵補助力の補正量の大きさを十分に増大補正し、運転者の切り増し操舵による車輌のUS状態の悪化を効果的に抑制することができる。

0023

また上記請求項6の構成によれば、目標ヨーモーメントに基づいて操舵補助力の補正量が演算されるので、車輌の規範旋回状態量と車輌の実際の旋回状態量との偏差に基づいて車輌に付与すべき目標ヨーモーメントが演算され、目標ヨーモーメントに基づいて左右輪の駆動力が制御される車輌に於いて、左右操舵輪の駆動力に基づいて左右操舵輪の駆動力差が演算され、左右操舵輪の駆動力差に基づいて操舵反力の変化量が演算され、操舵反力の変化量にて操舵補助力が補正される場合に比して、操舵反力の変化量を早期に演算することができ、これにより操舵補助力の補正が遅れることなくトルクステアを効果的に且つ確実に低減することができる。

0024

一般に、操舵輪に駆動力が作用すると、操舵輪にはキングピン軸周りモーメントが作用するので、左右操舵輪の駆動力に差が与えられると、左右操舵輪のモーメントの差に相当するトルクが操舵反力の変化となる。図11は左の操舵輪100に駆動力Flが作用する状況を示しており、キングピンオフセット量Lkpとすると、左の操舵輪のキングピン軸102の周りに作用するモーメントMkplは下記の式1により表わされる。図には示されていないが、右の操舵輪に駆動力Frが作用する場合に右の操舵輪のキングピン軸の周りに作用するモーメントMkprは下記の式2により表わされる。
Mkpl=LkpFl ……(1)
Mkpr=LkpFr ……(2)

0025

よって車輌の左旋回方向のヨーモーメントを正とすると、左右の操舵輪に駆動力Fl、Frが作用する状況に於いて左右の操舵輪より操舵系に付与されるトルクMkpは下記の式3により表わされる。
Mkp=Lkp(Fr−Fl) ……(3)

0026

車輌の旋回走行を安定化させるべく左右操舵輪の駆動力差により車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントをMftとし、車輌のトレッドDとすると、上記式3を下記の式4の通り変形することができる。
Mkp=2LkpMft/D ……(4)

0027

上記式4にて表わされるトルクMkpは左右の操舵輪が操舵系に付与するトルクであるので、ステアリングホイールに於ける操舵反力の変化量はステアリングギヤ比をRsとして下記の式5により表わされ、操舵補助力(トルク)が下記の式5により表わされるトルクTkp分低減されれば、左右操舵輪の駆動力差に起因するトルクステアを相殺することができる。
Tkp=2LkpMft/(DRs) ……(5)

0028

上記請求項7の構成によれば、目標ヨーモーメントと左右操舵輪のキングピンオフセット量との積に基づいて操舵補助力の補正量が演算されるので、上記式5より解る如く、左右操舵輪の駆動力差に起因するトルクステアを相殺することができる。

0029

また一般に、左右操舵輪の各々に対応してばね上に駆動力発生手段が設けられ、各駆動力発生手段よりドライブシャフトを介して左右操舵輪へ駆動力が伝達される場合には、ドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角に起因するモーメントが操舵輪より操舵系に付与される。図12に示されている如く、操舵輪104の駆動力をFとし、操舵輪のタイヤ半径をRとし、ドライブシャフト106のジョイント角をαとし、操舵輪の104キャンバ角をβとすると、ドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角に起因するモーメントMdrは下記の式6により表わされる。尚この点については、社団法人自動車技術会より出版された「自動車技術ハンドブック」(初版)の第2分冊(設計編)の第256頁及び第257頁に記載されている。
Mdr={F/(2R)}tan{(α+β)/2} ……(6)

0030

モーメントMdrは左右の操舵輪より操舵系に付与されるので、左右の操舵輪の駆動力をそれぞれFl、Frとし、ドライブシャフト106のジョイント角をαl、αrとし、キャンバ角をβl、βrとすると、左右の操舵輪より操舵系に付与されるモーメントMdrlrは下記の式7により表わされる。
Mdrlr={Fl/(2R)}tan{(αl+βl)/2}
−{Fr/(2R)}tan{(αr+βr)/2} ……(7)

0031

上記式7にて表わされるトルクMdrは左右の操舵輪が操舵系に付与するトルクであるので、ステアリングホイールに於ける操舵反力の変化量Thはステアリングギヤ比をRsとして下記の式8により表わされ、操舵補助力(トルク)が下記の式8により表わされるトルクTh分低減されれば、左右操舵輪に駆動力差がある状況に於いてドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角に起因する操舵反力の変化を相殺することができる。
Th=Mdrlr/Rs ……(8)

0032

上記請求項8の構成によれば、ドライブシャフトのジョイント角及び左右操舵輪のキャンバ角に基づいて操舵補助力の第二の補正量が演算され、増減補正後の操舵補助力の補正量及び第二の補正量にて目標操舵補助力が補正されるので、左右操舵輪の各々に対応してばね上に駆動力発生手段が設けられ、各駆動力発生手段よりドライブシャフトを介して左右操舵輪へ駆動力が伝達される車輌に於いて、キングピン軸の周りに作用するモーメントに起因するトルクステアを低減しつつ車輌のOS−US状態を安定化させる方向への運転者の操舵を促進し若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵を抑制することができると共に、ドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角に起因する操舵反力の変化をも効果的に且つ確実に低減することができる。

0033

また一般に、ドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角は車輪のバウンドリバウンドにより変化するが、車輌の旋回時に於ける車輪のバウンド量及びリバウンド量は車輌のロール角により決定され、車輌のロール角は車輌の横加速度より推定可能である。よってドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角を検出しなくても、車輌の横加速度に基づいてドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角を推定することができる。

0034

上記請求項9の構成によれば、車輌の横加速度に基づいてドライブシャフトのジョイント角若しくは左右操舵輪のキャンバ角が推定されるので、ドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角を検出する手段を要することなくドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角を推定することができる。

0035

〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は車輌のヨーレート横加速度換算値と車輌の横加速度との偏差の大きさに基づいて車輌のOS状態を判定するよう構成される(好ましい態様1)。

0036

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は車輌の目標ヨーレートと車輌の横加速度との偏差の大きさに基づいて車輌のUS状態を判定するよう構成される(好ましい態様2)。

0037

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1又は2の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は車輌のOS−US状態を安定化させる方向への運転者の操舵が促進され若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵が抑制されるよう車輌のOS−US状態に基づいて操舵補助力の補正量に対する補正係数を演算し、補正係数にて操舵補助力の補正量を増減補正するよう構成される(好ましい態様3)。

0038

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1乃至3の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は目標操舵補助力より増減補正後の操舵補助力の補正量を減算することにより補正後の目標操舵補助力を演算するよう構成される(好ましい態様4)。

0039

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1乃至4の構成に於いて、車輌は四輪駆動車であり、前輪が操舵輪であり、左右輪の駆動力の差を制御する手段は目標ヨーモーメントに基づいて前輪の目標ヨーモーメント及び後輪の目標ヨーモーメントを演算し、前輪の目標ヨーモーメントに基づいて左右前輪の駆動力の差を制御し、後輪の目標ヨーモーメントに基づいて左右後輪の駆動力の差を制御し、目標操舵補助力補正手段は前輪の目標ヨーモーメントに基づいて操舵補助力の補正量を演算するよう構成される(好ましい態様5)。

0040

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1乃至4の構成に於いて、車輌は前輪駆動車であり、前輪が操舵輪であり、左右輪の駆動力の差を制御する手段は目標ヨーモーメントに基づいて左右前輪の駆動力の差を制御し、目標操舵補助力補正手段は目標ヨーモーメントに基づいて操舵補助力の補正量を演算するよう構成される(好ましい態様6)。

0041

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様5の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は上記式5に従って操舵補助力の補正量を演算するよう構成される(好ましい態様7)。

0042

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様6の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントをMtとして、上記式5に対応する下記の式9に従って操舵補助力の補正量を演算するよう構成される(好ましい態様8)。
Tkp=2LkpMt/(DRs) ……(9)

0043

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項8又は9の構成に於いて目標操舵補助力補正手段は目標操舵補助力より増減補正後の操舵補助力の補正量及び第二の補正量を減算することにより補正後の操舵補助力を演算し、操舵補助力発生手段を制御する手段は補正後の操舵補助力に基づいて操舵補助力発生手段を制御するよう構成される(好ましい態様9)。

0044

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項8又は9又は上記好ましい態様9の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は左右操舵輪の駆動力、左右操舵輪のドライブシャフトのジョイント角、左右操舵輪のキャンバ角に基づいて操舵補助力の第二の補正量を演算するよう構成される(好ましい態様10)。

0045

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項8又は9又は上記好ましい態様9又は10の構成に於いて、目標操舵補助力補正手段は上記式7及び8に従って操舵補助力の第二の補正量を演算するよう構成される(好ましい態様11)。

発明を実施するための最良の形態

0046

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

0047

図1インホイールモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の操舵補助力制御装置の実施例1を示す概略構成図である。

0048

図1に於いて、10FL及び10FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。左右の前輪10FL及び10FRにはそれぞれインホイールモータである電動機12FL及び12FRが組み込まれており、左右の前輪10FL及び10FRは電動機12FL及び12FRにより直接駆動される。電動機12FL及び12FRは制動時にはそれぞれ左右前輪の回生発電機としても機能し、左右の前輪10FL及び10FRに直接回生制動力を付与するようになっていてよい。

0049

同様に、左右の後輪10RL及び10RRにはそれぞれインホイールモータである電動機12RL及び12RRが組み込まれており、左右の前輪10RL及び10RRは電動機12RL及び12RRにより直接駆動される。電動機12RL及び12RRも制動時にはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、左右の後輪10RL及び10RRに直接回生制動力を付与するようになっていてよい。

0050

図示の実施例に於いては、左右の前輪10FL及び10FRは運転者によるステアリングホイール14の転舵に応答して駆動されるラック・アンドピニオン式の電動式パワーステアリング装置16によりタイロッド18L及び18Rを介して操舵される。電動式パワーステアリング装置16は電動機22と、電動機22の回転トルクラックバー24の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構26とを有し、ハウジング28に対し相対的にラックバー24を駆動する補助転舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力としてのアシストトルクを発生する。

0051

電動機12FL〜12RRの駆動力はアクセル開度センサ30により検出されるアクセルペダル32の踏み込み量としてのアクセル開度φに基づき駆動力制御電子制御装置34により制御され、電動式パワーステアリング装置16のアシストトルクは電動パワーステアリング(PS)制御用電子制御装置36により制御される。

0052

図1には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置34及び電動パワーステアリング制御用電子制御装置36はそれぞれマイクロコンピュータ駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばCPUと、ROMと、RAMと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性コモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。また駆動力制御用電子制御装置34及び電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は相互に必要な情報の授受を行う。

0053

駆動力制御用電子制御装置34にはアクセル開度センサ30よりアクセル開度φを示す信号、ヨーレートセンサ38より車輌のヨーレートγを示す信号、横加速度センサ40より車輌の横加速度Gyを示す信号が入力される。電動パワーステアリング制御用電子制御装置36には操舵角センサ44より操舵角θを示す信号、トルクセンサ46より操舵トルクTsを示す信号、車速センサ48より車速Vを示す信号が入力される。尚ヨーレートセンサ38、横加速度センサ40、操舵角センサ44、トルクセンサ46は車輌の左旋回時の値を正としてそれぞれヨーレートγ、横加速度Gy、操舵角θ、操舵トルクTsを検出する。

0054

駆動力制御用電子制御装置34は、アクセル開度φに基づき車輌全体目標駆動力Fvtを演算すると共に、車速V及び操舵角θに基づいて当技術分野に於いて公知の要領にて車輌の目標ヨーレートγtを演算し、車輌の実際のヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差Δγを演算する。そしてヨーレート偏差Δγの大きさが基準値Δγo(正の定数)以下であるときには、前輪及び後輪により車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントMft及びMrtを0に設定し、車輌全体の目標駆動力Fvtを所定の前後配分比にて前後輪に配分すると共に左右輪に均等に配分することにより各車輪の目標駆動力Fwti(i=fl、fr、rl、rr)を演算し、各車輪の駆動力が対応する目標駆動力Fwtiになるよう制御する。

0055

これに対し駆動力制御用電子制御装置34は、ヨーレート偏差Δγの大きさが基準値Δγoよりも大きいときには、ヨーレート偏差Δγの大きさを低減するために車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントMtをヨーレート偏差Δγに基づいて当技術分野に於いて公知の要領にて演算し、車輌全体の目標駆動力Fvt及び目標ヨーモーメントMtを所定の前後配分比にて前後輪に配分することにより左右前輪の目標駆動力Fvft、目標ヨーモーメントMft及び左右後輪の目標駆動力Fvrt、目標ヨーモーメントMrtを演算し、これらに基づいて各車輪の目標駆動力Fwti(i=fl、fr、rl、rr)を演算し、各車輪の駆動力が対応する目標駆動力Fwtiになるよう制御する。

0056

この場合ヨーレート偏差Δγの大きさが基準値Δγoよりも大きく車輌がOS状態にあるときには、後輪の駆動力が低減され後輪の横力が増大されることが好ましいので、車輌全体の目標駆動力Fvt及び目標ヨーモーメントMtの前後配分比は前輪寄りに制御されることが好ましい。逆にヨーレート偏差Δγの大きさが基準値Δγoよりも大きく車輌がUS状態にあるときには、前輪の駆動力が低減され前輪の横力が増大されることが好ましいので、車輌全体の目標駆動力Fvt及び目標ヨーモーメントMtの前後配分比は後輪寄りに制御されることが好ましい。

0057

また電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は、駆動力制御用電子制御装置34より前輪により車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントMftを示す信号を受信すると共に、操舵トルクTs及び車速Vに基づき運転者の操舵負担を軽減するための基本アシストトルクTabを演算する。また電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は、目標ヨーモーメントMftに基づき上記式5に従って目標ヨーモーメントMftに基づくアシストトルクの補正量Tkpを演算し、車輌のOS−US状態を判定し、車輌のOS−US状態を安定化させる方向への運転者の操舵が促進され若しくは車輌のOS−US状態を悪化する方向への運転者の操舵が抑制されるよう車輌のOS−US状態に基づいて補正量Tkpに対する補正係数Kを演算する。そして電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は、基本アシストトルクTabより補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積を減算した値を補正後の目標アシストトルクTaとして演算し、アシストトルクが補正後の目標アシストトルクTaとなるよう電動式パワーステアリング装置16を制御する。

0058

次に図2に示されたフローチャートを参照して図示の実施例1に於いて電動パワーステアリング制御用電子制御装置36により達成されるアシストトルク制御について説明する。尚図2に示されたフローチャートによる制御は電動パワーステアリング制御用電子制御装置36が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチオフ切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

0059

まずステップ10に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ20に於いては操舵トルクTsの大きさが大きいほど基本アシストトルクTab′の大きさが大きくなるよう、操舵トルクTsに基づき図4に示されたグラフに対応するマップより基本アシストトルクTab′が演算される。

0060

ステップ30に於いては車速Vが高いほど車速係数Kvが小さくなるよう、車速Vに基づき図5に示されたグラフに対応するマップより車速係数Kvが演算され、車速係数Kvと基本アシストトルクTab′との積として補正後の基本アシストトルクTabが演算される。

0061

ステップ40に於いては例えば車輌のヨーレートγと車速Vとの積としてヨーレートの横加速度換算値Gyyが演算されると共に、ヨーレートの横加速度換算値Gyyと車輌の横加速度Gyとの偏差(Gyy−Gy)として横加速度偏差ΔGyが演算される。

0062

ステップ50に於いてはsignGyを車輌の横加速度Gyの符号として横加速度偏差ΔGyとsignGyとの積が基準値ΔGys(正の定数)以上であるか否かの判別、即ち車輌がOS状態(スピン状態)にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ80へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ60へ進む。

0063

ステップ60に於いては車輌のヨーレートγ及び目標ヨーモーメントMtの符号が異符号であるか否かの判別、即ち目標ヨーモーメントMtが車輌のOS状態を低減するためのヨーモーメントであるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ100へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ70へ進む。

0064

ステップ70に於いては横加速度偏差ΔGyの絶対値が大きいほど、換言すれば車輌のOS状態の度合が高いほど補正係数Kが0よりも大きく1以下の範囲にて小さくなるよう、横加速度偏差ΔGyの絶対値に基づき図7に示されたグラフに対応するマップより補正係数Kが演算される。

0065

ステップ80に於いてはsignγを車輌のヨーレートγの符号としてヨーレート偏差Δγとsignγとの積が基準値Δγd(正の定数)以上であるか否かの判別、即ち車輌がUS状態(ドリフトアウト状態)にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ100へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ90へ進む。

0066

ステップ90に於いては車輌のヨーレートγ及び目標ヨーモーメントMtの符号が同符号であるか否かの判別、即ち目標ヨーモーメントMtが車輌のUS状態を低減するためのヨーモーメントであるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ100に於いて補正係数Kが1に設定され、肯定判別が行われたときにはステップ110へ進む。

0067

ステップ110に於いてはヨーレート偏差Δγの絶対値が大きいほど補正係数Kが1以上の範囲にて大きくなるよう、ヨーレート偏差Δγの絶対値に基づき図8に示されたグラフに対応するマップより補正係数Kが演算される。

0068

ステップ120に於いては目標ヨーモーメントMftに基づき上記式5に従って目標ヨーモーメントMftに基づくアシストトルクの補正量Tkpが演算され、ステップ160に於いては下記の式10に従って補正後の目標アシストトルクTaが演算され、ステップ180に於いてはアシストトルクが補正後の目標アシストトルクTaとなるよう電動式パワーステアリング装置16が制御される。
Ta=Tab−Tkp ……(10)

0069

かくして図示の実施例1によれば、ステップ20及び30に於いて運転者の操舵負担を軽減するための基本アシストトルクTabが演算され、ステップ40〜110に於いて補正係数Kが演算され、ステップ120に於いて目標ヨーモーメントMftに基づき目標ヨーモーメントMftに基づくアシストトルクの補正量Tkp、即ち目標ヨーモーメントMftに基づく左右前輪の駆動力の制御に起因してトルクステアを発生させるトルクが演算され、ステップ160に於いて基本アシストトルクTabより補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積を減算した値として補正後の目標アシストトルクTaが演算され、ステップ180に於いてアシストトルクが補正後の目標アシストトルクTaとなるよう電動式パワーステアリング装置16が制御される。

0070

従って図示の実施例1によれば、電動パワーステアリング制御用電子制御装置36が駆動力制御用電子制御装置34より受信する信号は左右前輪の駆動力Ffl及びFfrではなく、左右前輪の駆動力の差による目標ヨーモーメントMftであり、駆動力制御用電子制御装置34が左右前輪の目標駆動力Fvft及び目標ヨーモーメントMftに基づいて左右前輪の駆動力Ffl及びFfrを演算する前に、電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は左右前輪の駆動力の差による目標ヨーモーメントMftに基づいてアシストトルクの補正量Tkpを演算することができ、これにより左右前輪の駆動力Ffl及びFfrに基づいてアシストトルクの補正量Tkpが演算される場合に比して、駆動力制御用電子制御装置34が左右前輪の目標駆動力Fvft及び目標ヨーモーメントMftに基づいて左右前輪の駆動力Ffl及びFfrを演算するに要する時間分早くアシストトルクの補正量Tkpを演算することができ、これにより操舵補助力の補正が遅れることなくトルクステアを効果的に且つ確実に低減することができる。

0071

また図示の実施例1によれば、ステップ40及び50に於いて車輌がOS状態にあるか否かの判別が行われ、車輌がOS状態にあると判別されたときには、ステップ60に於いて目標ヨーモーメントMtが車輌のOS状態を低減するためのヨーモーメントであるか否かの判別が行われ、目標ヨーモーメントMtが車輌のOS状態を低減するためのヨーモーメントであると判別されたときには、ステップ70に於いて補正係数Kは車輌のOS状態の度合が高いほど0よりも大きく1以下の範囲にて小さくなるよう演算される。

0072

従って車輌のOS状態の度合が低い状況に於いて基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさ、即ち補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積の大きさが小さ過ぎて左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力の変化が大きくなることを効果的に防止することができると共に、車輌のOS状態の度合が高い状況に於いて基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさを十分に低減補正し、これにより切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵をし易くし、操舵輪の転舵による車輌のOS状態の低減を効果的に促進することができる。

0073

例えば図13は車輌が左旋回する際にOS状態になった状況を示している。かかる状況に於いては、基本アシストトルクTabは左旋回操舵方向であるが、旋回内輪の駆動力が旋回外輪の駆動力よりも高くなるよう左右輪の駆動力差が制御されるので、アシストトルクの補正量Tkpは切り増し方向であり、アシストトルクの補正量Tkpは運転者による切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵を阻害する方向に作用する。

0074

図示の実施例1によれば、補正係数Kは車輌のOS状態の度合が高いほど0よりも大きく1以下の範囲にて小さくなるよう演算され、基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさが低減されるので、切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵を阻害する作用を低減し、これにより運転者による切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵を促進して操舵輪の転舵による車輌のOS状態の低減を効果的に促進することができる。

0075

また図示の実施例1によれば、ステップ80に於いて車輌がUS状態にあるか否かの判別が行われ、車輌がUS状態にあると判別されたときには、ステップ90に於いて目標ヨーモーメントMtが車輌のUS状態を低減するためのヨーモーメントであるか否かの判別が行われ、目標ヨーモーメントMtが車輌のUS状態を低減するためのヨーモーメントであると判別されたときには、ステップ110に於いて補正係数Kはヨーレート偏差Δγの絶対値が大きいほど補正係数Kが1以上の範囲にて大きくなるよう演算される。

0076

従って車輌のUS状態の度合が高いときには車輌のUS状態の度合が低いときに比して基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさ、即ち補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積の大きさが大きくされるので、車輌のUS状態の度合が低い状況に於いて基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさが過剰に増大補正され切り戻し方向へ操舵し易くなり過ぎることを防止することができると共に、車輌のUS状態の度合が高い状況に於いて基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさを十分に増大補正し、切り増し方向へ操舵されることを効果的に抑制して運転者の切り増し操舵による車輌のUS状態の悪化を効果的に抑制することができる。

0077

例えば図14は車輌が左旋回する際にOS状態になった状況を示している。かかる状況に於いては、基本アシストトルクTabは左旋回操舵方向であり、旋回外輪の駆動力が旋回内輪の駆動力よりも高くなるよう左右輪の駆動力差が制御されるので、アシストトルクの補正量Tkpは切り戻し方向であり、アシストトルクの補正量Tkpは運転者による切り戻し方向への操舵を補助する方向に作用する。

0078

図示の実施例1によれば、補正係数Kは車輌のUS状態の度合が高いほど1以上の範囲にて大きくなるよう演算され、基本アシストトルクTabに対する補正量の大きさが増大されるので、切り戻し方向への操舵を補助する作用を増大させ、これにより運転者が切り増し方向へ操舵することを抑制して車輌のUS状態が悪化することを効果的に抑制することができる。

0079

特に図示の実施例1によれば、目標ヨーモーメントMftに基づきキングピンオフセット量Lkpと目標ヨーモーメントMftとの積を含む上記式5に従ってアシストトルクの補正量Tkpが演算されるので、目標ヨーモーメントMftに基づいて左右前輪の駆動力Ffl及びFfrが演算され、左右前輪の駆動力Ffl及びFfrに基づいてアシストトルクの補正量Tkpが演算される場合に比してアシストトルクの補正量Tkpを早期に演算することができる。

0080

尚図示の実施例1に於いては、駆動力発生源はインホイールモータである電動機12FL〜12RRであるが、各駆動力発生源は対応する車輪に直接駆動力を付与し得る限り、電動機以外の駆動力発生源であってもよい。

0081

図3は車体に搭載された各電動機がドライブシャフトを介して各車輪に駆動力を付与するよう構成された四輪駆動車に適用された本発明による車輌の操舵補助力制御装置の実施例2を示す概略構成図である。尚図3に於いて図1に示された部材と同一の部材には図1に於いて付された符号と同一の符号が付されている。

0082

この実施例2に於いては、電動機12FL〜12RRは車体に搭載され、電動機12FL〜12RRの出力軸は両端にユニバーサルジョイント50FL〜50RR及び52FL〜52RRを有するドライブシャフト54FL〜54RRを介してそれぞれ車輪10FL〜10RRの回転軸56FL〜56RRに連結され、これにより電動機12FL〜12RRの駆動力はドライブシャフト54FL〜54RRを介してそれぞれ車輪10FL〜10RRへ伝達される。

0083

またこの実施例2に於いては、電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は、駆動力制御用電子制御装置34より左右前輪の駆動力Fl、Frを示す信号及び左右前輪の駆動力差により車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントMftを示す信号を受信し、目標ヨーモーメントMftに基づき上記式5に従って目標ヨーモーメントMftに基づくアシストトルクの補正量Tkpを演算する。

0084

また電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は、車輌の横加速度Gyに基づきそれぞれ図9及び図10に示されたグラフに対応するマップより操舵輪である左右前輪のドライブシャフト54FL及び54FRのジョイント角αfl、αfr及びキャンバ角βfl、βfrを演算し、左右前輪の駆動力Ffl及びFfr、左右前輪のユニバーサルジョイント50FL及び50FRのジョイント角αfl及びαfr、左右前輪のキャンバ角βfl、βfrに基づいて上記式7に対応する下記の式11及び上記式8に従ってドライブシャフトのジョイント角及び操舵輪のキャンバ角に起因する操舵反力の変化量Thを演算する。
Mdrlr={Ffl/(2R)}tan{(αfl+βfl)/2}
−{Ffr/(2R)}tan{(αfr+βfr)/2} ……(11)

0085

更に電動パワーステアリング制御用電子制御装置36は基本アシストトルクTabより補正係数Kとアシストトルクの補正量Tkpとの積KTkp及び操舵反力の変化量Thを減算した値を補正後の目標アシストトルクTaとして演算し、アシストトルクが補正後の目標アシストトルクTaとなるよう電動式パワーステアリング装置16を制御する。

0086

尚この実施例2に於いて駆動力制御用電子制御装置34により達成されるアクセル開度φに基づく各車輪の駆動力の制御及びヨーレート偏差Δγに基づく左右輪の駆動力差の制御は上述の実施例1の場合と同様である。

0087

次に図4に示されたフローチャートを参照して実施例2に於いて電動パワーステアリング制御用電子制御装置36により達成されるアシストトルク制御ルーチンについて説明する。尚図4に於いて図2に示されたステップと同一のステップには図2に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。また図4に示されたフローチャートによる制御も電動パワーステアリング制御用電子制御装置36が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

0088

この実施例2に於いては、ステップ10〜120及びステップ180は上述の実施例1の場合と同様に実行され、ステップ120が完了するとステップ130へ進み、ステップ30に於いては車輌の横加速度Gyに基づいて図9に示されたグラフに対応するマップより左右前輪のドライブシャフト54FL及び54FRのジョイント角αfl、αfrが演算され、ステップ140に於いては車輌の横加速度Gyに基づいて図10に示されたグラフに対応するマップより左右前輪のキャンバ角βfl、βfrが演算される。

0089

ステップ150に於いては上記式10に従って左右前輪のドライブシャフト54FL及び54FRのジョイント角αfl、αfr及びキャンバ角βfl、βfrに基づくモーメントMdrlrが演算されると共に、上記式8に従ってモーメントMdrlrに起因する操舵反力の変化量Thが演算される。

0090

ステップ170に於いては下記の式12に従って基本アシストトルクTabより目標ヨーモーメントMftに基づくアシストトルクの補正量Tkpと補正係数Kとの積Tkp及びモーメントMdrlrに起因する操舵反力の変化量Thが減算された値として補正後の目標アシストトルクTaが演算される。 Ta=Tab−KTkp−Th ……(12)

0091

かくして図示の実施例2によれば、基本アシストトルクTabが目標ヨーモーメントMftに基づくアシストトルクの補正量Tkpと補正係数Kとの積Tkpにて減算補正されるので、上述の実施例1の場合と同様、駆動力制御用電子制御装置34が左右前輪の目標駆動力Fvft及び目標ヨーモーメントMftに基づいて左右前輪の駆動力Ffl及びFfrを演算するに要する時間分早くアシストトルクの補正量Tkpを演算することができ、これにより操舵補助力の補正が遅れることなくトルクステアを効果的に且つ確実に低減することができるだけでなく、基本アシストトルクTabが左右前輪のジョイント角αfl、αfr及びキャンバ角βfl、βfrに基づくモーメントMdrlrに起因する操舵反力の変化量Thにて減算補正されるので、左右前輪が車体に搭載された電動機12FL、12FRによりドライブシャフト54FL、54FRを介して駆動される車輌に於いて、左右前輪のジョイント角及びキャンバ角に起因する操舵反力の変化を確実に且つ効果的に相殺することができる。

0092

また図示の実施例2によれば、上述の実施例1の場合と同様、車輌がOS状態にあり且つ目標ヨーモーメントMtが車輌のOS状態を低減するためのヨーモーメントであると判別されたときには、補正係数Kは車輌のOS状態の度合が高いほど0よりも大きく1以下の範囲にて小さくなるよう演算され、逆に車輌がUS状態にあり且つ目標ヨーモーメントMtが車輌のUS状態を低減するためのヨーモーメントであると判別されたときには、補正係数Kはヨーレート偏差Δγの絶対値が大きいほど補正係数Kが1以上の範囲にて大きくなるよう演算される。

0093

従って車輌のOS状態の度合が低い状況に於いて左右操舵輪の駆動力の差に起因する操舵反力の変化が大きくなることを効果的に防止することができると共に、車輌のOS状態の度合が高い状況に於いて切り戻し方向又はカウンタステア方向への操舵をし易くし、操舵輪の転舵による車輌のOS状態の低減を効果的に促進することができ、また車輌のUS状態の度合が低い状況に於いて切り戻し方向へ操舵し易くなり過ぎることを防止することができると共に、車輌のUS状態の度合が高い状況に於いて切り増し方向へ操舵されることを効果的に抑制し、これにより運転者の切り増し操舵による車輌のUS状態の悪化を効果的に抑制することができる。

0094

特に図示の実施例2によれば、左右前輪のジョイント角αl、αr及びキャンバ角βl、βrは車輌の横加速度Gyに基づいてそれぞれ図7及び図8に示されたグラフに対応するマップより演算されるので、ジョイント角やキャンバ角を検出するセンサは不要であり、車輌の他の制御に使用される横加速度センサ40の検出値を有効に利用してジョイント角及びキャンバ角を推定することができる。

0095

尚図示の実施例2に於いては、駆動力発生源は車体に搭載された電動機12FL〜12RRであるが、各駆動力発生源はドライブシャフトを介して対応する車輪に駆動力を付与し得る限り、電動機以外の駆動力発生源であってもよい。またこの実施例2に於ける駆動力発生源は左右輪間にて駆動力配分の制御が可能に左右輪を駆動する内燃機関ハイブリッドシステムの如く当技術分野に於いて公知の任意の駆動力発生源であってよい。

0096

また図示の実施例1及び2によれば、車輌がOS状態にあり且つ目標ヨーモーメントMtが車輌のOS状態を低減するためのヨーモーメントであると判別されたときに、補正係数Kは車輌のOS状態の度合が高いほど0よりも大きく1以下の範囲にて小さくなるよう演算され、車輌がUS状態にあり且つ目標ヨーモーメントMtが車輌のUS状態を低減するためのヨーモーメントであると判別されたときに、補正係数Kはヨーレート偏差Δγの絶対値が大きいほど補正係数Kが1以上の範囲にて大きくなるよう演算されるので、目標ヨーモーメントMtが車輌のOS状態又はUS状態を低減するためのヨーモーメントであるか否かの判別が行われない場合に比して、補正係数Kが不必要に増減される虞れを確実に低減することができる。尚ステップ60及び90は省略されてもよい。

0097

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

0098

例えば上述の実施例1及び2に於いては、アシストトルクの補正量Tkpは左右前輪の駆動力の差による目標ヨーモーメントMftに基づいて演算されるようになっているが、左右前輪の駆動力に基づいて演算されるよう修正されてもよい。

0099

また上述の実施例1及び2に於いては、車輌がOS状態にあるか否かの判別は、ステップ50に於いてヨーレートの横加速度換算値Gyyと車輌の横加速度Gyとの偏差である横加速度偏差ΔGyに基づいて行われるようになっており、また車輌がUS状態にあるか否かの判別は、ステップ80に於いてヨーレート偏差Δγに基づいて行われるようになっているが、これらの判別は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて行われてよい。

0100

また上述の実施例1及び2に於いては、車輛は各車輪に対応して駆動力発生源としての電動機12FL〜12RRが個別に設けられた四輪駆動車であるが、本発明の操舵補助力制御装置は操舵輪である左右前輪にのみ駆動力発生源が設けられた前輪駆動車に適用されてもよく、その場合にはアシストトルクの補正量Tkpは上記式9に従って演算される。

0101

また上述の実施例1及び2に於いては、車輌の実際のヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差としてヨーレート偏差Δγが演算され、ヨーレート偏差Δγの大きさが基準値Δγoよりも大きいときには、ヨーレート偏差Δγの大きさを低減するために車輌に付与されるべき目標ヨーモーメントMtがヨーレート偏差Δγに基づいて演算されるようになっているが、目標ヨーモーメントMtは車輌の規範旋回状態量と車輌の実際の旋回状態量との偏差に基づいて車輌に付与すべき目標ヨーモーメントである限り、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよい。

0102

また上述の実施例2に於いては、左右前輪のジョイント角αl、αr及びキャンバ角βl、βrは車輌の横加速度Gyに基づいて演算されるようになっているが、車速及び操舵角に基づいて演算される推定横加速度に基づいて演算されてもよく、また車高センサが搭載された車輌の場合には左右前輪の車高差に基づいて演算されてもよい。

図面の簡単な説明

0103

インホイールモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の操舵補助力制御装置の実施例1を示す概略構成図である。
実施例1に於いて電動パワーステアリング制御用電子制御装置により達成されるアシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
車体に搭載された各電動機がドライブシャフトを介して各車輪に駆動力を付与するよう構成された四輪駆動車に適用された本発明による車輌の操舵補助力制御装置の実施例2を示す概略構成図である。
実施例2に於いて電動パワーステアリング制御用電子制御装置により達成されるアシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
操舵トルクTsと基本アシストトルクTab′との間の関係を示すグラフである。
車速Vと車速係数Kvとの間の関係を示すグラフである。
横加速度偏差ΔGyの絶対値と補正係数Kとの間の関係を示すグラフである。
ヨーレート偏差Δγの絶対値と補正係数Kとの間の関係を示すグラフである。
車輌の横加速度Gyと左右前輪のドライブシャフトのジョイント角αfl、αfrとの間の関係を示すグラフである。
車輌の横加速度Gyと左右前輪のキャンバ角βfl、βfrとの間の関係を示すグラフである。
左の操舵輪に駆動力Flが作用する状況及び該駆動力によるモーメントを示す平面図(A)及び背面図(B)である。
ばね上に設けられた駆動力発生手段よりドライブシャフトを介して操舵輪へ駆動力が伝達される車輌を示す説明図である。
車輌が左旋回する際にOS状態になった状況を示す説明図である。
車輌が左旋回する際にUS状態になった状況を示す説明図である。

符号の説明

0104

12FL〜12RR電動機
16電動式パワーステアリング装置
30アクセル開度センサ
32アクセルペダル
34駆動力制御用電子制御装置
36電動パワーステアリング(PS)制御用電子制御装置
38ヨーレートセンサ
40横加速度センサ
44操舵角センサ
46トルクセンサ
48車速センサ
54FL〜54RR ドライブシャフト

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