(57)【要約】      （修正有）【課題】ステアリング制御装置の失陥時の操舵力補償制御時にてドライバーの操舵感を向上できる車両制御システムを提供する。【解決手段】車両１０の操舵角を制御するステアリング制御装置２と、車輪１１ＦＲ、１１ＦＬの駆動力配分を制御する駆動力制御装置３とを備える。また、ステアリング制御装置２が失陥したときに、駆動力制御装置３が左右の車輪１１ＦＲ、１１ＦＬの駆動力配分制御を行うことにより、操舵力補償制御が行われる。このとき、ステアリング制御装置２のステアリングホイール２１の操舵トルクと車両状態量との関係に基づいて、操舵力補償制御が行われる。【選択図】図１
2010132095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵角を制御するステアリング制御装置と車輪の駆動力配分を制御する駆動力制御装置とを備えると共に、前記ステアリング制御装置が失陥したときに、前記駆動力制御装置が左右の車輪の駆動力配分制御を行うことにより、操舵力補償制御が行われる車両制御システムであって、
前記ステアリング制御装置のステアリングホイールの操舵トルクと車両状態量との関係に基づいて前記操舵力補償制御が行われることを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記車両状態量として前記ステアリングホイールの操舵トルクに対応した目標ヨーレートが用いられる請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
車速Ｖと所定の閾値ＶｔｈとがＶ≦Ｖｔｈの関係を有するときに、前記操舵力補償制御が行われる請求項１または２に記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御システムに関し、さらに詳しくは、ステアリング制御装置の失陥時の操舵力補償制御時にてドライバーの操舵感を向上できる車両制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両制御システムは、車両の操舵角を制御するステアリング制御装置と、車輪の駆動力配分を制御する駆動力制御装置とを備えている。そして、ステアリング制御装置が失陥したときに、駆動力制御装置が左右の車輪の駆動力配分制御を行うことにより、操舵力補償制御が行われている。かかる構成を採用する従来の車両制御システム（ステアリング制御装置）として、特許文献１に記載される技術が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ステアリング制御装置の失陥時には、ドライバーの操舵感を悪化させることなく操舵力補償制御が行われることが好ましい。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、ステアリング制御装置の失陥時の操舵力補償制御時にてドライバーの操舵感を向上できる車両制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両制御システムは、車両の操舵角を制御するステアリング制御装置と車輪の駆動力配分を制御する駆動力制御装置とを備えると共に、前記ステアリング制御装置が失陥したときに、前記駆動力制御装置が左右の車輪の駆動力配分制御を行うことにより、操舵力補償制御が行われる車両制御システムであって、
前記ステアリング制御装置のステアリングホイールの操舵トルクと車両状態量との関係に基づいて前記操舵力補償制御が行われることを特徴とする。
【０００７】
この車両制御システムでは、ステアリング制御装置の失陥時にて、ステアリングホイールの操舵トルクと車両状態量（例えば、目標ヨーレート）との関係に基づいて操舵力補償制御が行われる。かかる構成では、例えば、ステアリング制御装置の失陥時にてステアリングホイールの操舵角と目標ヨーレートとの関係に基づいて操舵力補償制御が行われる構成と比較して、ドライバーの操舵感が向上する利点がある。すなわち、操舵トルクの位相は操舵角の位相よりも進むため、ドライバーのステアリング操作に合った操舵力補償制御が可能となり、ドライバーの操舵感が向上する。
【０００８】
また、この発明にかかる車両制御システムは、前記車両状態量として前記ステアリングホイールの操舵トルクに対応した目標ヨーレートが用いられる。
【０００９】
この車両制御システムでは、車両状態量センサ（ヨーレートセンサ）の出力値に対するノイズ・フィルタリングの負担が軽減される利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる車両制御システムは、車速Ｖと所定の閾値ＶｔｈとがＶ≦Ｖｔｈの関係を有するときに、前記操舵力補償制御が行われる。
【００１１】
この車両制御システムでは、大きな操舵角あるいは大きな操舵トルクを必要とする低速走行時にて適正な操舵力補償制御が行われるので、ドライバーの操舵感がさらに向上する利点がある。
【発明の効果】
【００１２】
この発明にかかる車両制御システムでは、ステアリング制御装置の失陥時にて、ステアリングホイールの操舵トルクと車両状態量（例えば、目標ヨーレート）との関係に基づいて操舵力補償制御が行われる。かかる構成では、例えば、ステアリング制御装置の失陥時にてステアリングホイールの操舵角と目標ヨーレートとの関係に基づいて操舵力補償制御が行われる構成と比較して、ドライバーの操舵感が向上する利点がある。すなわち、操舵トルクの位相は操舵角の位相よりも進むため、ドライバーのステアリング操作に合った操舵力補償制御が可能となり、ドライバーの操舵感が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００１４】
図１は、この発明の実施例にかかるステアリング制御装置を示す構成図である。図２〜図４は、図１に記載したステアリング制御装置の作用を示すフローチャート（図２）、制御ブロック図（図３）および説明図（図４）である。
【００１５】
［車両制御システム］
この車両制御システム１は、ステアリング制御装置２と、駆動力制御装置３と、制御ユニット４とを有する（図１参照）。この車両制御システム１は、例えば、前輪１１ＦＲ、１１ＦＬを左右独立したモータジェネレータで駆動する電気自動車（Electric Vehicle）に適用される。また、この車両制御システム１では、ステアリング制御装置２が失陥したときに、駆動力制御装置３が左右の車輪の駆動力配分制御を行うことにより、操舵力補償制御が行われる。
【００１６】
ステアリング制御装置２は、車両１０の操舵角を制御する装置であり、ステアリングホイール２１と、操舵アクチュエータ２２とを有する（図１参照）。ステアリングホイール２１は、車両１０の左右の前輪１１ＦＲ、１１ＦＬに操舵角を与えるための操作端であり、ドライバーにより操作される。操舵アクチュエータ２２は、タイロッド２３に軸方向の変位を与えて前輪１１ＦＲ、１１ＦＬに操舵角を付与する。この操舵アクチュエータ２２は、ナックルアーム（図示省略）およびタイロッド２３を介して前輪１１ＦＲ、１１ＦＬに連結される。このステアリング制御装置２では、ステアリングホイール２１が操作されると、その操作角に基づいて制御ユニット４１が操舵アクチュエータ２２を駆動する。そして、操舵アクチュエータ２２がタイロッド２３を変位させることにより、前輪１１ＦＲ、１１ＦＬに操舵角が付与される（操舵制御）。
【００１７】
駆動力制御装置３は、車両１０の左右の車輪１１ＦＲ、１１ＦＬの駆動力配分を制御する装置であり、蓄電部３１と、左右一対のモータジェネレータ３２、３２と、インバータ３３とを有する（図１参照）。蓄電部３１は、充放電可能な直流電源であり、例えば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。モータジェネレータ３２は、例えば、三相交流同期電動機であり、車両１０の左右の前輪１１ＦＲ、１１ＦＬに対応してそれぞれ配置される。各モータジェネレータ３２は、インバータ３３を介して蓄電部３１に接続される。また、各モータジェネレータ３２の出力軸がリダクションギアを介して車両１０の前輪１１ＦＲ、１１ＦＬに連結される。この駆動力制御装置３では、蓄電部３１の電力がインバータ３３を介してモータジェネレータ３２に供給される。そして、制御ユニット４によりインバータ３３が駆動されると、インバータ３３からの三相交流電力によりモータジェネレータ３２が駆動されて、動力が各車輪１１ＦＲ、１１ＦＬに伝達される。このとき、左右のモータジェネレータ３２、３２がそれぞれ独立して駆動されることにより、左右の車輪１１ＦＲ、１１ＦＬのトルク配分が制御される（駆動力配分制御）。
【００１８】
制御ユニット４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１と、各種センサ４２〜４６とを有する（図１参照）。各種センサ４２〜４６には、例えば、モータジェネレータ３２の回転数を検出する回転センサ４２、前輪１１ＦＲ、１１ＦＬの操舵角を検出する操舵角センサ４３、ステアリングホイール２１の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ４４、車両１０の走行速度（車速）Ｖを検出する車速センサ４５、車両１０のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４６などが含まれる。この制御ユニット４では、ＥＣＵ４１が各種センサ４２〜４６の出力値に基づいてステアリング制御装置２および駆動力制御装置３を駆動制御する。これにより、上記の操舵制御および駆動力配分制御、後述する操舵力補償制御などが行われる。
【００１９】
なお、この実施例では、ステアリング制御装置２がステアリングホイール２１と前輪１１ＦＲ、１１ＦＬとを機構的に分離した方式（ステアバイワイヤ方式）を採用している。すなわち、ステアリングホイール２１が操作されると、操舵トルクセンサ４４の出力値に基づいてＥＣＵ４１が操舵アクチュエータ２２を駆動する。なお、これに限らず、ステアリング制御装置２がＥＰＳ（Electronic Power Steering）方式を採用しても良い。
【００２０】
また、ステアリング制御装置２の失陥検出手段（図示省略）が設けられている。かかる失陥検出手段には、公知のものが採用され得る。例えば、ステアリングホイール２１の操作角と前輪１１ＦＲ、１１ＦＬの操舵角とが比較されてステアリング制御装置２の失陥が検出されることにより、ステアリング制御装置２の失陥が検出される。
【００２１】
［操舵力補償制御］
この車両制御システム１では、以下のように操舵力補償制御が行われる（図２参照）。まず、車両走行時には、車速Ｖ、ステアリングホイール２１の操舵トルク、車両１０の実ヨーレートなどが取得される（ＳＴ１）。これらは、制御ユニット４の各種センサ４２〜４６の出力値としてＥＣＵ４１により取得される。次に、ステアリング制御装置２が失陥しているか否かが判定される（失陥判定ステップＳＴ２）。
【００２２】
次に、失陥判定ステップＳＴ２にて、ステアリング制御装置２が失陥していると判定された場合には、車速Ｖと所定の閾値ＶｔｈとがＶ≦Ｖｔｈの関係を有するか否かが判定される（車速判定ステップＳＴ３）。この閾値Ｖｔｈは、大きな操舵角あるいは大きな操舵トルクを必要とする低速走行時を規定する閾値である。ＥＣＵ４１は、この閾値Ｖｔｈに関するマップを有する。
【００２３】
次に、車速判定ステップＳＴ３にて、車速Ｖと所定の閾値ＶｔｈとがＶ≦Ｖｔｈの関係を有すると判定された場合には、操舵力補償制御が行われる（操舵力補償ステップＳＴ４）（図３参照）。この操舵力補償ステップＳＴ４では、まず、ステップＳＴ１にて取得された操舵トルクに基づいて、ＥＣＵ４１が目標ヨーレートを算出する。このとき、操舵トルクと目標ヨーレートとの関係を予め規定したマップが用いられる。次に、この目標ヨーレートと車両１０の実ヨーレートとの偏差（ヨーレート偏差）がＥＣＵ４１のフィードバックコントローラにて算出される。次に、このヨーレート偏差に基づいて駆動力配分左右差が算出される。この駆動力配分左右差は、駆動力制御装置３による駆動力配分制御にあたり、左右のモータジェネレータ３２、３２に配分されるトルクの左右差を規定する。また、駆動力配分左右差は、ＥＣＵ４１の駆動力配分コントローラにて算出される。そして、算出された駆動力配分左右差に基づいて駆動力配分制御が行われる（ＳＴ５）。
【００２４】
例えば、車両１０の左旋回時にてステアリング制御装置２が失陥したと判定（ＳＴ２）された場合には、車両１０の左旋回方向への操舵力が補償される（ＳＴ４およびＳＴ５）。具体的には、取得された左旋回方向への操舵トルクに基づいて目標ヨーレートが算出され、この目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて左前輪１１ＦＬのモータジェネレータ３２のトルクが右前輪１１ＦＲのモータジェネレータ３２のトルクよりも大きくなるように駆動力配分左右差が設定される。そして、この駆動力配分左右差に基づいて駆動力配分制御が行われる。これにより、車両１０の左旋回方向への操舵力が補償される（図４参照）。
【００２５】
一方、失陥判定ステップＳＴ２にてステアリング制御装置２が失陥していると判定されなかった場合、ならびに、車速判定ステップＳＴ３にて車速Ｖと所定の閾値ＶｔｈとがＶ≦Ｖｔｈの関係を有すると判定されなかった場合には、通常時の駆動力制御（ＳＴ６）および駆動力配分制御（ＳＴ５）が行われる。
【００２６】
［効果］
以上説明したように、この車両制御システム１では、ステアリング制御装置２の失陥時にて、ステアリングホイール２１の操舵トルクと車両状態量（例えば、目標ヨーレート）との関係に基づいて操舵力補償制御が行われる（図２および図３参照）。かかる構成では、例えば、ステアリング制御装置の失陥時にてステアリングホイールのステアリング角と目標ヨーレートとの関係に基づいて操舵力補償制御が行われる構成（図示省略）と比較して、ドライバーの操舵感が向上する利点がある。すなわち、操舵トルクの位相はステアリング角の位相よりも進むため、ドライバーのステアリング操作に合った操舵力補償制御が可能となり、ドライバーの操舵感が向上する。
【００２７】
また、かかる構成では、例えば、ステアリング制御装置の失陥時にて操舵力が過大とならないようなハードウェア設計が行われる構成（図示省略）と比較して、システムの重量増加や大型化の問題がない。また、例えば、操舵トルクアシストのバックアップ装置を有する構成（図示省略）と比較して、バックアップ装置によりシステムがコストアップするという問題がない。
【００２８】
なお、この実施例では、操舵力補償制御にあたり、車両状態量としてステアリングホイールの操舵トルクに対応した目標ヨーレートが用いられている（図３参照）。かかる構成では、車両状態量センサ（ヨーレートセンサ４６）の出力値に対するノイズ・フィルタリングの負担が軽減される利点がある。しかし、これに限らず、車両状態量として、例えば、車両１０の横加速度などが用いられても良い。
【００２９】
また、この実施例では、車速Ｖと所定の閾値ＶｔｈとがＶ≦Ｖｔｈの関係を有するときに、操舵力補償制御が行われる（図２および図３参照）。かかる構成では、大きな操舵角あるいは大きな操舵トルクを必要とする低速走行時にて適正な操舵力補償制御が行われるので、ドライバーの操舵感がさらに向上する利点がある。また、かかる構成では、例えば、ステアリング制御装置の失陥時と通常時との性能差を小さくしてバックアップ負荷を軽減する構成（図示省略）と比較して、低速走行時におけるドライバーの操舵感が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、この発明にかかる車両制御システムは、ステアリング制御装置の失陥時の操舵力補償制御時にてドライバーの操舵感を向上できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施例にかかるステアリング制御装置を示す構成図である。
【図２】図１に記載したステアリング制御装置の作用を示すフローチャートである。
【図３】図１に記載したステアリング制御装置の作用を示す制御ブロック図である。
【図４】図１に記載したステアリング制御装置の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１     車両制御システム
２     ステアリング制御装置
２１   ステアリングホイール
２２   操舵アクチュエータ
２３   タイロッド
３     駆動力制御装置
３１   蓄電部
３２   モータジェネレータ
３３   インバータ
４     制御ユニット
４１   制御ユニット
４２   回転センサ
４３   操舵角センサ
４４   操舵トルクセンサ
４５   車速センサ
４６   ヨーレートセンサ
１０   車両
１１ＦＲ、１１ＦＬ   前輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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