(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング軸に結合したアシストモータで操舵トルクを補助する電動パワーステアリング装置のための電動パワーステアリング制御装置、およびエンジン／トランスミッション制御装置、ブレーキ制御装置、駆動力分配制御装置の少なくとも１つを含む、それぞれデジタル機器で構成された車両の走行制御装置が複数、ネットワークバスによって相互に通信可能に接続された車両制御装置であって、前記電動パワーステアリング制御装置が、
ステアリング軸に結合したハンドルの操舵角と車両の車速から規範路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手段と、
走行中の車両のタイヤが路面から受ける実路面反力トルクを検出する実路面反力トルク検出手段と、
前記規範路面反力トルクと実路面反力トルクの差分信号または比率信号を求めると共にこれに基づいて定まる車両挙動推定信号を生成し、前記規範路面反力トルク演算手段及び実路面反力トルク演算手段のそれぞれの出力値を前記車両挙動推定信号と共に出力信号としデジタルデータとして前記ネットワークバスを介して他の前記走行制御装置に送る信号出力手段と、
を含み、
前記出力信号を受ける走行制御装置が、前記車両挙動推定信号にもとづき車両の走行状態が不安定状態にある場合に前記規範路面反力トルク演算手段及び実路面反力トルク演算手段のそれぞれの出力値の差分又は比率を演算し、差分又は比率に基づき制御量を演算する制御部を含む、
ことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車などに搭載された横滑り防止装置などの車両制御装置に関し、特に電動パワーステアリング装置などのタイヤに発生する力を測定可能な装置から得られる車両の走行状態情報を用いて車両挙動を制御する場合に、車両の挙動を連続的に制御することのできる車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、雪道などの滑り易い路面では、運転者がハンドル操作を誤って車両挙動が不安定な状態となる場合があるので、このような車両挙動の不安定な状態を回避するために、車両挙動状態を検出し車両を安定化制御する必要がある。
【０００３】
そこで、従来の車両制御装置においては、車両に発生する実路面反力トルクを電動パワーステアリング装置で検出するとともに、車両の運転者の操舵操作によるハンドル操舵角を検出し、ハンドル操舵角と実路面反力トルクとの特性から、車両の走行挙動状態を推定する技術が提案されている(例えば特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４１５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車両制御装置では、上記特許文献１の場合、ハンドル操舵角及び車速の各検出値に基づく規範(線形)路面反力トルクと実路面反力トルクとの差を用いて車両状態を検出している。しかしながら、上記の車両状態の検出値は、安定か不安定かの指標を例えばオン−オフ情報として出力するため、この指標をそのまま用いると、制御量の変動がステップ的になり、運転者に違和感を与えるという課題があった。
【０００６】
また、一般的な車両は、車両の駆動、制動、操向及びサスペンション等の各装置に対する制御装置(走行制御装置)が複数存在しており、上記のようなステップ的な制御量を抑えるためには、各々の走行制御装置で制御量を決定する必要があり、これを実現するためには各々の走行制御装置内で同様の演算を行う必要があり、演算量が増加するという課題があった。
【０００７】
また、車両のバリエーションなどで構成が変更される場合や、多機種展開するような場合においては、複数の走行制御装置を各々マッチングしなければならなくなり、開発工数が増えるという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電動パワーステアリング装置などのタイヤに発生する力を測定可能な装置から得られる車両の走行状態情報を用いて車両挙動を制御する場合に、車両の挙動を連続的に制御することのできる車両制御装置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】
【０００９】
この発明は、ステアリング軸に結合したアシストモータで操舵トルクを補助する電動パワーステアリング装置のための電動パワーステアリング制御装置、およびエンジン／トランスミッション制御装置、ブレーキ制御装置、駆動力分配制御装置の少なくとも１つを含む、それぞれデジタル機器で構成された車両の走行制御装置が複数、ネットワークバスによって相互に通信可能に接続された車両制御装置であって、前記電動パワーステアリング制御装置が、ステアリング軸に結合したハンドルの操舵角と車両の車速から規範路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手段と、走行中の車両のタイヤが路面から受ける実路面反力トルクを検出する実路面反力トルク検出手段と、前記規範路面反力トルクと実路面反力トルクの差分信号または比率信号を求めると共にこれに基づいて定まる車両挙動推定信号を生成し、前記規範路面反力トルク演算手段及び実路面反力トルク演算手段のそれぞれの出力値を前記車両挙動推定信号と共に出力信号としデジタルデータとして前記ネットワークバスを介して他の前記走行制御装置に送る信号出力手段と、を含み、前記出力信号を受ける走行制御装置が、前記車両挙動推定信号にもとづき車両の走行状態が不安定状態にある場合に前記規範路面反力トルク演算手段及び実路面反力トルク演算手段のそれぞれの出力値の差分又は比率を演算し、差分又は比率に基づき制御量を演算する制御部を含む、ことを特徴とする車両制御装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、車両挙動を制御する走行制御装置において、制御量を連続的に決定することが可能になり、運転者に違和感を与えないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、この発明を実施の形態に従って説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、破線で囲った車両のステアリング機構(操舵機構)１０は、運転者が操舵するハンドル１と、ステアリング軸２と、ステアリングギアボックス３と、ラック・ピニオン機構６と、タイヤ７とにより構成される。
【００１３】
車両制御装置と関連する電動パワーステアリング装置は、ステアリング軸２に取り付けられたトルクセンサ４及び電動アシストモータ(以下単に「モータ」という)５と、モータ５を制御するＥＣＵ(電子制御ユニット)からなる電動パワーステアリング制御装置８と、トルクセンサ４及びモータ５と電動パワーステアリング制御装置８とを接続するケーブルと、モータ５及び電動パワーステアリング制御装置８などに電源を供給する電源装置(図示せず)とにより構成される。
【００１４】
ステアリング軸２の上端に連結されたハンドル１には、運転者による操舵トルクＴｈｄｌが加えられ、操舵トルクＴｈｄｌは、ハンドル１からステアリング軸２に伝達される。トルクセンサ４は、ステアリング軸２に結合され、操舵トルクＴｈｄｌに応じた操舵トルク信号Ｔｈｄｌ(ｓ)(操舵トルクの検出値)を生成して電動パワーステアリング制御装置８に入力する。
【００１５】
モータ５は、ステアリング軸２に減速ギア(図示せず)を介して結合され、操舵トルクＴｈｄｌをアシストするためのアシストトルクＴａｓｓｉｓｔを発生して、ステアリング軸２に与える。ステアリングギアボックス３は、ステアリング軸２の下端に設けられている。
【００１６】
ステアリング軸２に与えられる操舵トルクＴｈｄｌとアシストトルクＴａｓｓｉｓｔとを加え合わせた合成トルクは、ステアリングギアボックス３を介して数倍に増幅され、ラック・ピニオン機構６を介してタイヤ７を操向操作する。
【００１７】
ハンドル操舵角センサ９は、運転者の操舵角に応じたハンドル操舵角信号θｈｄｌ(ｓ)(操舵角の検出値)を生成して電動パワーステアリング制御装置８に入力する。
なお、Ｖｍｔｒ(ｓ)はモータ(端子間)電圧信号、Ｉｍｔｒ(ｓ)はモータ(駆動)電流信号、Ｉｍｔｒ(ｔ)はモータ(駆動)電流指示値、Ｔｔｒａｎはステアリング軸反力トルク、Ｔｆｒｐは摩擦トルク、Ｔａｌｉｇｎは路面反力トルクを示す。
【００１８】
エンジン１２０は、車両の駆動力を生成し、トランスミッション１２１を介して駆動力を前輪車軸に伝え、さらに本実施の形態では、トランスミッション１２１内に備えられるディファレンシャルギア(図示せず)によって後輪側にも駆動力が伝えられる。
【００１９】
駆動力配分装置１４０は、トランスミッション１２１によって伝えられた駆動力のうち後輪側に伝達する配分量を調整するセンターデファレンシャルギア(図示せず)と、伝達された後輪駆動力を左右の車輪に配分するリアデファレンシャルギア(図示せず)から構成され、エンジン１２０で発生した駆動力を前後及び左右に配分する。
【００２０】
ブレーキ装置１３０ａ〜１３０ｄは、運転者のブレーキ操作を油圧に変換するマスタシリンダ(図示せず)と油圧制御ユニット(図示せず)、油圧配管(図示せず)、キャリパ(詳細図示せず)などから構成され、各車輪の制動力を調整して、車両の制動を行い、さらに左右／前後輪の制動力差によって車両のヨーモーメントを変化させる。
【００２１】
電動パワーステアリング制御装置８や、エンジン１２０及びトランスミッション１２１を制御するＥＣＵからなるエンジン／トランスミッション制御装置１２２、駆動力配分装置１４０を制御するＥＣＵからなる駆動力配分制御装置１４１、ブレーキ装置１３０ａ〜１３０ｄを制御するＥＣＵからなるブレーキ制御装置１３１は、デジタル機器で構成された走行制御装置であり、それぞれネットワークバス１５０を介して接続されており、各々通信が可能な構成となっている。
【００２２】
図２は電動パワーステアリング制御装置８の具体的構成例を示す機能ブロック図であり、便宜的に、制御装置８がモータ５内の制御回路を含むものとして示している。図２において、制御装置８は、車速検出器１１と、操舵トルク検出器１２と、モータ角速度検出器１３と、モータ角加速度検出器１４と、実路面反力トルク検出器１５と、ハンドル操舵角検出器１８を備えている。
【００２３】
車速検出器１１は、車速センサ(図示せず)からの車速Ｖ(車両の走行速度)を検出して、車速信号Ｖ(ｓ)を出力する。操舵トルク検出器１２は、トルクセンサ４(図１参照)からの操舵トルクＴｈｄｌ(操舵トルク信号Ｔｈｄｌ(ｓ)でもよい)を検出して、操舵トルク信号Ｔｈｄｌ(ｓ)を出力する。モータ角速度検出器１３は、モータ制御回路(モータ５内)からのモータ角速度Ｓｍｔｒを検出して、モータ角速度信号Ｓｍｔｒ(ｓ)を出力する。
【００２４】
モータ角加速度検出器１４は、モータ角速度信号Ｓｍｔｒ(ｓ)を時間微分してモータ角加速度Ａｍｔｒを検出し、モータ角加速度信号Ａｍｔｒ(ｓ)を出力する。実路面反力トルク検出器１５は、走行中の車両のタイヤ７が路面から受ける実路面反力トルクＴａｌｉｇｎを検出して、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)を出力する。
【００２５】
ハンドル操舵角検出器１８は、ハンドル操舵角センサ９からの運転者のハンドル操舵角θｈｄｌ(ハンドル操舵角信号θｈｄｌ(ｓ)でもよい)を検出して、ハンドル操舵角信号θｈｄｌ(ｓ)を出力する。
【００２６】
また、制御装置８は、アシストトルク決定部１６と、規範路面反力トルク演算手段１９と、差分演算手段(比較演算手段)２０と、車両挙動判定手段２１と、アシストトルク補正手段２２と、モータ電流決定器２３と、モータ電流比較器２４と、モータ駆動器２５と、モータ電流検出器２６と、通信手段３０とを備えている。
【００２７】
アシストトルク決定部１６は、車速信号Ｖ(ｓ)と、操舵トルク信号Ｔｈｄｌ(ｓ)と、モータ角速度信号Ｓｍｔｒ(ｓ)と、モータ角加速度信号Ａｍｔｒ(ｓ)と、アシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)とに基づいてアシストトルクＴａｓｓｉｓｔを決定し、アシストトルク信号Ｔａｓｓｉｓｔ(ｓ)を出力する。
【００２８】
モータ電流決定器２３は、アシストトルク信号Ｔａｓｓｉｓｔ(ｓ)に基づいてモータ電流目標値Ｉｒｅｆを決定し、モータ電流目標値信号Ｉｒｅｆ(ｓ)を出力する。モータ電流検出器２６は、モータ５に流れるモータ電流Ｉｍｔｒを検出して、モータ電流信号Ｉｍｔｒ(ｓ)を出力する。
【００２９】
モータ電流比較器２４は、モータ電流目標値信号Ｉｒｅｆ(ｓ)とモータ電流信号Ｉｍｔｒ(ｓ)とを比較して減算を行い、両者のモータ電流偏差(＝Ｉｒｅｆ(ｓ)−Ｉｍｔｒ(ｓ))をモータ駆動器２５に入力する。モータ駆動器２５は、モータ電流偏差に基づいて、モータ５に対するモータ(駆動)電流指令値Ｉｍｔｒ(ｔ)を出力する。なお、モータ(駆動)電圧Ｖのフィードバック制御系については図示を省略するが、モータ駆動器２５に関連して、モータ(駆動)電圧信号Ｖｍｔｒ(ｓ)に関するフィードバック制御も行われる。
【００３０】
アシストトルク決定部１６及びモータ電流決定器２３〜モータ電流検出器２６を含むモータ５の制御系は、モータ５とともに電動パワーステアリング装置を構成している。電動パワーステアリング装置は、規範路面反力トルク演算手段１９、差分演算手段２０〜アシストトルク補正手段２２(アシストトルク補正系)と関連して、モータ５を制御する。
【００３１】
規範路面反力トルク演算手段１９〜車両挙動判定手段２１は、運転者によるハンドル１の操舵角θｈｄｌと、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)(実路面反力トルクＴａｌｉｇｎの検出値)と、車速信号Ｖ(ｓ)(車速Ｖの検出値)とから、車両の挙動が不安定状態であることを検出する。
【００３２】
規範路面反力トルク演算手段１９は、車速信号Ｖ(ｓ)及びハンドル操舵角信号θｈｄｌ(ｓ)に基づいて規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆを演算し、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)(規範路面反力トルクの演算値)を出力する。
【００３３】
差分演算手段２０及び車両挙動判定手段２１は、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)及び実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)に基づいて、車両の走行状態を検出する。
【００３４】
すなわち、差分演算手段２０は、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)及び規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)の差分を演算して、差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)を出力する。
【００３５】
車両挙動判定手段２１は、差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)が許容基準値の範囲内であれば、車両の走行状態が安定状態であることを判定し、また、差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)が許容基準値を超えた場合には、車両の走行状態が不安定状態であることを判定して、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を出力する。
【００３６】
アシストトルク補正手段２２は、車両挙動判定手段２１の推定結果である車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)に基づいて、アシストトルク補正量Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐを演算し、アシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)をアシストトルク決定部１６に入力する。
【００３７】
これにより、車両の運転者の操舵トルクＴｈｄｌをアシストする電動パワーステアリング制御装置(アシストトルク決定部１６を含む)は、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)に応じて、操舵トルクのアシスト量を制御することになる。
【００３８】
次に図２を参照しながら、車両走行状態(車両挙動)の不安定状態及びその予兆を検出するための動作について説明する。図２において、実路面反力トルク検出器１５は、車両走行時のタイヤ７にかかる実路面反力トルクＴａｌｉｇｎを検出し、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)を出力する。
【００３９】
実路面反力トルクＴａｌｉｇｎとしては、たとえば電動パワーステアリング装置の機能を用いた公知技術(例えば特開２００３−３１２５２１号公報参照)により、実路面反力トルクＴａｌｉｇｎとして、ローパスフィルタによる推定手段などを用いて、推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔを算出する方法がある。
【００４０】
例えば、車速検出器によって検出された車速と、モータ(角)速度検出器によって検出されたモータ速度とに応じて時定数が決定されるローパスフィルタを有する路面反力検出器を用いて、ステアリング軸反力検出器によって検出されたステアリング軸反力を、ローパスフィルタに通すことにより路面反力推定値を得るようにして、路面反力検出器による路面反力推定を精度良く行う。この発明ではこのようにして得られた実路面反力トルクＴａｌｉｇｎを使用する。
【００４１】
なお、以降の説明では、特に記載しない限り、上記公知技術による電動パワーステアリング装置の機能を用いて実路面反力トルクＴａｌｉｇｎを導出するものとする。
【００４２】
次に、図１及び図２と共に、図３を参照しながら、差分演算手段２０及び車両挙動判定手段２１の基本的な検出機能(車両の不安定状態及びその予兆状態の検出アルゴリズム)について説明する。
図３は時系列状態量(安定状態、不安定予兆状態および不安定状態)を示す説明図であり、各状態量を、実路面反力トルクＴａｌｉｇｎ(実線)および規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(１点鎖線)の各検出値の時間変化に関連付けて示している。
【００４３】
図３の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの区間(安定走行状態)では、実路面反力トルクＴａｌｉｇｎが操舵角θｈｄｌに対してほぼ比例関係にあり、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎは、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆとほぼ一致する。従って実路面反力トルクＴａｌｉｇｎと規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆとの差分Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐは「０」となるので、車両挙動判定手段２１は、車両の走行状態が「安定状態」であることを示す車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を出力する。
【００４４】
しかし、続く時刻ｔ２から時刻ｔ３までの区間(不安定予兆状態)では、車両が安定限界(不安定域)に近づいてくるので、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆに対して実路面反力トルクＴａｌｉｇｎが低下し、操舵角θｈｄｌに対する比例関係を保持することができなくなり、実路面反力トルクＴａｌｉｇｎと規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆとの差分|Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ|(＞０)が若干発生する。従って、この特性を利用して車両が不安定になる予兆状態を検出することができる。この場合、車両挙動判定手段２１は、車両の走行状態が「不安定予兆状態」であることを示す車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を出力する。
【００４５】
さらに、時刻ｔ３から以降の区間(不安定状態)では、実路面反力トルクＴａｌｉｇｎと規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆとの差分Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐが、許容基準値を超えて大きく発生するので、車両挙動判定手段２１は、車両の走行状態が「不安定状態」であることを示す車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を出力する。
【００４６】
これにより、アシストトルク補正手段２２は、車両挙動判定手段２１からの車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)に基づいて、電動パワーステアリング装置のアシストトルクＴａｓｓｉｓｔを補正するためのアシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)を出力する。
【００４７】
具体的には、電動パワーステアリング装置の制御器を構成するアシストトルク決定部１６内のハンドル戻し制御器(図示せず)において、アシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)に応じて、運転者のハンドル戻しトルク制御の補償量を変更する。これにより、運転者が車両を安定化するための動作を補助することができる。
【００４８】
信号出力手段である通信手段３０は、例えばＣＡＮ(Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ)などの通信方式を有するインタフェースであり、入力信号である規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)及び車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａとしてネットワークバス１５０に出力する。
【００４９】
図４は、図３の時系列状態量(安定状態、不安定予兆状態および不安定状態)から得られる制御量を説明するための図であり、(ａ)に示す図３の時系列状態量に対するエンジン／トランスミッション制御装置１２２、駆動力配分制御装置１４１、ブレーキ制御装置１３１の内部で演算される各々の制御量の決定の様子を(ｂ)に示すものである。
【００５０】
例えば、エンジン／トランスミッション制御装置１２２において、制御装置８の通信手段３０から出力された送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａを受信すると、エンジン／トランスミッション制御装置１２２は、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)によって車両の走行状態が「不安定状態」であることを検知し、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)との偏差(差分)を演算する。演算された偏差を時系列に示すと、図４の(ｂ)のようになる。
【００５１】
エンジン／トランスミッション制御装置１２２は、この偏差を制御量として、エンジン出力低減量やシフトダウン量を決め、エンジン出力を下げたり、シフトダウンの制御を行ったりする。
【００５２】
駆動力配分制御装置１４１において、制御装置８の通信手段３０から出力された送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａを受信すると、駆動力配分制御装置１４１は、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)によって車両の走行状態が「不安定状態」であることを検知し、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)との偏差(差分)を演算する。
【００５３】
駆動力配分制御装置１４１は、この偏差を制御量として、後輪側や旋回外側の車輪に配分する駆動力配分量を決め、適切な駆動力の配分制御を行う。
【００５４】
ブレーキ制御装置１３１において、制御装置８の通信手段３０から出力された送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａを受信すると、ブレーキ制御装置１３１は、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)によって車両の走行状態が「不安定状態」であることを検知し、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)との偏差(差分)を演算する。
【００５５】
ブレーキ制御装置１３１は、この偏差を制御量として、旋回内側の制動力量を決め、適切な制動制御を行う。
【００５６】
次に図１〜図４と共に図５、図６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係る車両制御装置の制御動作について説明する。図５は制御装置８におけるフローチャートであり、図６は複数の走行制御装置１２２、１３１、１４１の制御部(図示省略)におけるフローチャートである。
【００５７】
図５において、制御装置８は、車速信号Ｖ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)とハンドル操舵角信号θｈｄｌ(ｓ)とを読み込み、自身のメモリ(図示せず)に記憶させる(ステップＳ１０１)。次に、規範路面反力トルク演算手段１９は、車速信号Ｖ(ｓ)及びハンドル操舵角信号θｈｄｌ(ｓ)から、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)を演算してメモリに記憶させる(ステップＳ１０２)。
【００５８】
次に、差分演算手段２０は、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)の差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)を演算して、メモリに記憶させる(ステップＳ１０３)。続いて、車両挙動判定手段２１は、差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)に基づいて、図３のように車両の走行状態(車両挙動)を判定し、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を出力する(ステップＳ１０４)。
【００５９】
アシストトルク補正手段２２は、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)に基づいて、アシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)を演算し(ステップＳ１０５)、アシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)をアシストトルク決定部１６に入力する。
【００６０】
次に、通信手段３０は、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａとしてネットワークバス１５０に送信して、制御装置８における処理ルーチンを終了する。
【００６１】
一方、図６において、各走行制御装置１２２、１３１、１４１は、ネットワークバス１５０より、送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａを受信し、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)として自身のメモリ(図示せず)に記憶させる(ステップＳ１１１)。
【００６２】
続いて、各走行制御装置１２２、１３１、１４１内の演算手段(図示せず)によって、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)の差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍ＿ｕ(ｓ)を演算し自身のメモリ(図示せず)に記憶させる(ステップＳ１１２)。
【００６３】
最後に、差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍ＿ｕ(ｓ)に基づいて、図４の(ｂ)ように各々の制御量信号Ｃｔｒｌ＿ｏｕｔ(ｓ)を演算して、図６の処理ルーチンを終了する。
【００６４】
ここで、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆは、予め車両に対して定められた操舵角(ハンドル操舵角)θｈｄｌに対する路面反力トルク勾配Ｋａｌｉｇｎを用いて、以下の式(１)のように表すことができる。
【００６５】
Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ＝Ｋａｌｉｇｎ・θｈｄｌ  ・・・(１)
【００６６】
なお、ハンドル操舵角に対する路面反力トルク勾配Ｋａｌｉｇｎは、車速Ｖに応じて変化するパラメータであり、マップデータとしてメモリに記憶しておいてもよく、車速Ｖに対する演算式により求めてもよい。
【００６７】
なお制御装置８は、図５のステップＳ１０５で、他の走行制御装置１２２、１３１、１４１のように、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)のみならず差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍ(ｓ)を含めて、これらに基づいて、アシストトルク補正量信号Ｔｒｑ＿ｃｏｍｐ(ｓ)を演算してもよい。
【００６８】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、通信手段３０によって、規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)と実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)が制御装置８から出力されることにより、安定か不安定かのオン−オフ情報だけでなく連続的な状態量が判るため、制御量の変動が連続的になり、運転者が違和感を感じることを抑制することができる。
【００６９】
また、駆動、制動、操向及びサスペンションなどの各装置に対する走行制御装置が複数存在する場合でも、各々の走行制御装置で制御量を連続的に決定するための演算は偏差の演算のみとなり、演算量を削減することができる。
【００７０】
また、車両のバリエーションなどで構成が変更される場合や、多機種展開するような場合においても、各々の走行制御装置が参照する状態量(規範路面反力トルクと実路面反力トルク)が同じであるので、複数の走行制御装置を各々マッチングする必要がなくなり、開発工数を低減することができる。
【００７１】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による車両制御装置の電動パワーステアリング制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。図７において図２と同一又は相当部分については同一符号で示し説明を省略する。この実施の形態による制御装置８Ａの場合、通信手段３０Ａへの入力信号が変更されている。
【００７２】
上記実施の形態においては、通信手段３０によって規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)、車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)を、送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａとしてネットワークバス１５０に出力していたが、この場合、その他の走行制御装置１２２、１３１、１４１において、制御量を決定するために規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)の差分を演算する必要があった。
【００７３】
この実施の形態においては、差分演算手段２０による差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)と、車両挙動判定手段２１による車両挙動推定信号Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)が通信手段３０Ａに入力され、ネットワークバス１５０に送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａ＿Ａとして出力されるため、各走行制御装置１２２、１３１、１４１において、制御量を決定するための差分演算を行う必要がないため、さらに演算量を低減することができる。
【００７４】
なお、上記各実施の形態においては、車両挙動の不安定状態を判定するための演算手段として、差分演算手段２０を用い、実路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)と規範路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)との差分信号Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)を演算したが、両者の差分に限らず、差分演算手段２０を比率演算手段として比率信号(Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ／Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ)(ｓ)を求めて用いて判定してもよく、また、差分信号及び比率信号を組み合わせて判定してもよい。これは電動パワーステアリング制御装置８のみならず他の複数の走行制御装置１２２、１３１、１４１についても同様である。
【００７５】
なお、図１〜図７においては、走行制御装置である電動パワーステアリング制御装置８と他の複数の走行制御装置１２２、１３１、１４１との間をネットワークバスで接続し、さらに制御装置８からは通信手段３０、３０Ａによって信号をデジタルの送受信データＣｏｍ＿ｄａｔａ、Ｃｏｍ＿ｄａｔａ＿Ａとしてネットワークバス１５０に出力する構成としたが、制御装置８と複数の走行制御装置１２２、１３１、１４１との間を直接複数のアナログ信号線にて接続し、さらに制御装置８において通信手段３０、３０ＡにＤ／Ａ(デジタル／アナログ)変換器、複数の走行制御装置１２２、１３１、１４１にＡ／Ｄ(アナログ／デジタル)変換器を設けてアナログ信号によって、実路面反力トルク信号と規範路面反力トルク信号、差分信号又は比率信号、そして車両挙動推定信号をやり取りする構成とすれば、通信の負荷や送信周期に影響されなくなるため、より応答性よく車両の挙動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電動パワーステアリング制御装置の具体的構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１における規範路面反力トルク及び実路面反力トルクに基づく時系列状態量を示す図である。
【図４】図３の時系列状態量から得られる制御量を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１における電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１における電動パワーステアリング制御装置以外の走行制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係る車両制御装置の電動パワーステアリング制御装置の具体的構成例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  ハンドル、２  ステアリング軸、３  ステアリングギアボックス、４  トルクセンサ、５  モータ、６  ラック・ピニオン軸、７  タイヤ、８，８Ａ  電動パワーステアリング制御装置(制御装置)、９  ハンドル操舵角センサ、１０  ステアリング機構、１１  車速検出器、１２  操舵トルク検出器、１３  モータ角速度検出器、１４  モータ角加速度検出器、１５  実路面反力トルク検出器、１６  アシストトルク決定部、１８  ハンドル操舵角検出器、１９  規範路面反力トルク演算手段、２０  差分演算手段、２１  車両挙動判定手段、２２  アシストトルク補正手段、２３  モータ電流決定器、２４  モータ電流比較器、２５  モータ駆動器、２６  モータ電流検出器、３０，３０Ａ  通信手段、１２０  エンジン、１２１  トランスミッション、１２２  エンジン／トランスミッション制御装置、１３０ａ〜１３０ｄ  ブレーキ装置、１３１  ブレーキ制御装置、１４０  駆動力配分装置、１４１  駆動力配分制御装置、１５０  ネットワークバス、θｈｄｌ(ｓ)  ハンドル操舵角信号、Ｔｈｄｌ  操舵トルク、Ｔｈｄｌ(ｓ)  操舵トルク信号、Ｔａｓｓｉｓｔ  アシストトルク、Ｖｍｔｒ(ｓ)  モータ電圧信号、Ｉｍｔｒ(ｓ)  モータ電流信号、Ｉｍｔｒ(ｔ)  モータ駆動電流指示値、Ｔｔｒａｎ  ステアリング軸反力トルク、Ｔｆｒｐ  摩擦トルク、Ｔａｌｉｇｎ  路面反力トルク、Ｔａｌｉｇｎ＿ａｃｔ(ｓ)  実路面反力トルク信号、Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ(ｓ)  規範路面反力トルク信号、Ｔａｌｉｇｎ＿ｃｏｍｐ(ｓ)  差分信号、Ｓｍｔｒ(ｓ)  モータ角速度信号、Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ(ｓ)  車両挙動推定信号、Ｖ  車速、Ｖ(ｓ)  車速信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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