(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右輪間あるいは前後輪間で駆動力あるいは制動力を配分する駆動力・制動力配分装置（Ｔ）と、
駆動力・制動力配分装置（Ｔ）の作動を制御する第１制御手段（Ｕ1 ）と、
操舵系に操舵補助トルクを付加するモータ（２７）を有する電動パワーステアリング装置（Ｓ）と、
少なくとも操舵トルク検出手段（Ｓ5 ）で検出した操舵トルク（ＴQ ）に基づいてモータ（２７）を駆動するモータ制御信号（ＩMS）を算出する第２制御手段（Ｕ2 ）と、
を備えた車両の協調制御装置において、
第１制御手段（Ｕ1 ）は、駆動力・制動力配分装置（Ｔ）の制御量に基づいて前記モータ制御信号（ＩMS）を補正する補正信号（ΔＩ）を算出可能であり、
第２制御手段（Ｕ2 ）は、モータ制御信号（ＩMS）を補正信号（ΔＩ）で補正した補正モータ制御信号（ＩMS′）に基づいてモータ（２７）を駆動するとともに、電流検出手段（Ｓ6 ）で検出したモータ実電流（ＩM ）を補正信号（ΔＩ）で補正した補正モータ実電流（ＩM ′）および操舵トルク（ＴQ ）に基づいてモータ（２７）の駆動を禁止することを特徴とする車両の協調制御装置。
【請求項２】
左右輪間あるいは前後輪間で駆動力あるいは制動力を配分する駆動力・制動力配分装置（Ｔ）と、
駆動力・制動力配分装置（Ｔ）の作動を制御する第１制御手段（Ｕ1 ）と、
操舵系に操舵補助トルクを付加するモータ（２７）を有する電動パワーステアリング装置（Ｓ）と、
少なくとも操舵トルク検出手段（Ｓ5 ）で検出した操舵トルク（ＴQ ）に基づいてモータ（２７）を駆動するモータ制御信号（ＩMS）を算出する第２制御手段（Ｕ2 ）と、
を備えた車両の協調制御装置において、
第１制御手段（Ｕ1 ）は、駆動力・制動力配分装置（Ｔ）の制御量に基づいて前記モータ制御信号（ＩMS）を補正する補正信号（ΔＩ）を算出可能であり、
第２制御手段（Ｕ2 ）は、モータ制御信号（ＩMS）を補正信号（ΔＩ）で補正した補正モータ制御信号（ＩMS′）に基づいてモータ（２７）を駆動するとともに、モータ（２７）を駆動するモータ駆動信号（ＶD ）を補正信号（ΔＩ）で補正した補正モータ駆動信号（ＶD ′）および操舵トルク（ＴQ ）に基づいてモータ（２７）の駆動を禁止することを特徴とする車両の協調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右輪間あるいは前後輪間で駆動力あるいは制動力を配分する駆動力・制動力配分装置と、操舵系に操舵補助トルクを付加する電動パワーステアリング装置とを併せ備えた車両の協調制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの駆動力を左右の駆動輪に配分する比率を可変とし、旋回外輪に配分する駆動力を増加するとともに旋回内輪に配分する駆動力を減少させることにより、旋回方向のヨーモーメントを発生させて旋回性能を高める技術は公知である。かかる駆動力配分装置を備えた車両において、左右の駆動輪に配分する駆動力を変化させると、操舵輪を兼ねる左右の駆動輪に望ましくない操舵力が発生してしまう問題がある（トルクステア現象）。そこで、車両に備えられた電動パワーステアリング装置を利用し、その電動パワーステアリング装置に前記望ましくない操舵力を打ち消すような操舵補助トルクを発生させてトルクステア現象を軽減するものが、本出願人により既に提案されている（特願平９−３０２１５５号参照）。
【０００３】
また、電動パワーステアリング装置を備えた車両において、その制御手段の異常によって望ましくない操舵補助トルクが発生するのを防止すべく、電動パワーステアリング装置のモータに流れるモータ実電流と、操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクとが予め設定したアシスト禁止領域にあるときに、電動パワーステアリング装置のモータの駆動を禁止するものが、本出願人により既に提案されている（特願平１０−３７００９９号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両が上記駆動力配分装置および電動パワーステアリング装置の両方を備えている場合、電動パワーステアリング装置のモータ実電流はドライバーのステアリング操作をアシストするための電流成分と、トルクステア現象を軽減するための電流成分とを含むようになる。従って、そのモータ実電流に基づいて前記アシスト禁止領域の検索を行うと、トルクステア現象を軽減するための電流成分の影響によって、電動パワーステアリング装置の作動が必要なときに作動が禁止されたり、電動パワーステアリング装置の作動が不要なときに作動が許可されたりする可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、駆動力・制動力配分装置および電動パワーステアリング装置を協調制御してトルクステア現象を軽減する車両の協調制御装置において、電動パワーステアリング装置の作動禁止を的確に行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、左右輪間あるいは前後輪間で駆動力あるいは制動力を配分する駆動力・制動力配分装置と、駆動力・制動力配分装置の作動を制御する第１制御手段と、操舵系に操舵補助トルクを付加するモータを有する電動パワーステアリング装置と、少なくとも操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいてモータを駆動するモータ制御信号を算出する第２制御手段と、を備えた車両の協調制御装置において、第１制御手段は、駆動力・制動力配分装置の制御量に基づいて前記モータ制御信号を補正する補正信号を算出可能であり、第２制御手段は、モータ制御信号を補正信号で補正した補正モータ制御信号に基づいてモータを駆動するとともに、電流検出手段で検出したモータ実電流を補正信号で補正した補正モータ実電流および操舵トルクに基づいてモータの駆動を禁止することを特徴とする車両の協調制御装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、電動パワーステアリング装置の第２制御手段が算出したモータ制御信号を、第１制御手段が駆動力・制動力配分装置の制御量に基づいて算出した補正信号で補正して補正モータ制御信号を算出し、この補正モータ制御信号に基づいて第２制御手段が電動パワーステアリング装置のモータを駆動するので、ドライバーのステアリング操作のアシストおよびトルクステア現象の軽減を同時に可能にすることができる。しかも第２制御手段はモータ実電流を補正信号で補正した補正モータ実電流および操舵トルクに基づいて電動パワーステアリング装置のモータの駆動を禁止するので、トルクステア現象の軽減制御が行われているか否かに関わらず電動パワーステアリング装置の作動禁止を的確に行うことができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、左右輪間あるいは前後輪間で駆動力あるいは制動力を配分する駆動力・制動力配分装置と、駆動力・制動力配分装置の作動を制御する第１制御手段と、操舵系に操舵補助トルクを付加するモータを有する電動パワーステアリング装置と、少なくとも操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいてモータを駆動するモータ制御信号を算出する第２制御手段と、を備えた車両の協調制御装置において、第１制御手段は、駆動力・制動力配分装置の制御量に基づいて前記モータ制御信号を補正する補正信号を算出可能であり、第２制御手段は、モータ制御信号を補正信号で補正した補正モータ制御信号に基づいてモータを駆動するとともに、モータを駆動するモータ駆動信号を補正信号で補正した補正モータ駆動信号および操舵トルクに基づいてモータの駆動を禁止することを特徴とする車両の協調制御装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、電動パワーステアリング装置の第２制御手段が算出したモータ制御信号を、第１制御手段が駆動力・制動力配分装置の制御量に基づいて算出した補正信号で補正して補正モータ制御信号を算出し、この補正モータ制御信号に基づいて第２制御手段が電動パワーステアリング装置のモータを駆動するので、ドライバーのステアリング操作のアシストおよびトルクステア現象の軽減を同時に可能にすることができる。しかも第２制御手段はモータ駆動信号を補正信号で補正した補正モータ駆動信号および操舵トルクに基づいて電動パワーステアリング装置のモータの駆動を禁止するので、トルクステア現象の軽減制御が行われているか否かに関わらず電動パワーステアリング装置の作動禁止を的確に行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図９は本発明の第１実施例を示すもので、図１は駆動力配分装置の構造を示す図、図２は第１電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図、図３は中低車速域での右旋回時における駆動力配分装置の作用を示す図、図４は中低車速域での左旋回時における駆動力配分装置の作用を示す図、図５は電動パワーステアリング装置の構造を示す図、図６は第２電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図、図７は操舵トルクとトルク配分量の差の絶対値との関係を示す図、図８はトルク配分量の差の絶対値から操舵トルク補正量を検索するマップを示す図、図９は電動パワーステアリング装置の作動禁止領域を検索するマップを示す図である。
【００１２】
図１に示すように、フロントエンジン・フロントドライブの車両の車体前部に横置きに搭載したエンジンＥの右端にトランスミッションＭが接続されており、これらエンジンＥおよびトランスミッションＭの後部に駆動力配分装置Ｔが配置される。駆動力配分装置Ｔの左端および右端から左右に延びる左ドライブシャフトＡL および右ドライブシャフトＡR には、それぞれ左前輪ＷFLおよび右前輪ＷFRが接続される。駆動力配分装置Ｔは、本発明の駆動力・制動力配分装置を構成する。
【００１３】
駆動力配分装置Ｔは、トランスミッションＭから延びる入力軸１に設けた入力ギヤ２に噛み合う外歯ギヤ３から駆動力が伝達される差動装置Ｄを備える。差動装置Ｄはダブルピニオン式の遊星歯車機構よりなり、前記外歯ギヤ３と一体に形成されたリングギヤ４と、このリングギヤ４の内部に同軸に配設されたサンギヤ５と、前記リングギヤ４に噛み合うアウタプラネタリギヤ６および前記サンギヤ５に噛み合うインナプラネタリギヤ７を、それらが相互に噛み合う状態で支持するプラネタリキャリヤ８とから構成される。差動装置Ｄは、そのリングギヤ４が入力要素として機能するとともに、一方の出力要素として機能するサンギヤ５が左出力軸９L を介して左前輪ＷFLに接続され、また他方の出力要素として機能するプラネタリキャリヤ８が右出力軸９R を介して右前輪ＷFRに接続される。
【００１４】
左出力軸９L の外周に回転自在に支持されたキャリヤ部材１１は、円周方向に９０°間隔で配置された４本のピニオン軸１２を備えており、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４および第３ピニオン１５を一体に形成した３連ピニオン部材１６が、各ピニオン軸１２にそれぞれ回転自在に支持される。
【００１５】
左出力軸９L の外周に回転自在に支持されて前記第１ピニオン１３に噛み合う第１サンギヤ１７は、差動装置Ｄのプラネタリキャリヤ８に連結される。また左出力軸９L の外周に固定された第２サンギヤ１８は前記第２ピニオン１４に噛み合う。更に、左出力軸９L の外周に回転自在に支持された第３サンギヤ１９は前記第３ピニオン１５に噛み合う。
【００１６】
実施例における第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数は以下のとおりである。
【００１７】
第１ピニオン１３の歯数  Ｚ2 ＝１７
第２ピニオン１４の歯数  Ｚ4 ＝１７
第３ピニオン１５の歯数  Ｚ6 ＝３４
第１サンギヤ１７の歯数  Ｚ1 ＝３２
第２サンギヤ１８の歯数  Ｚ3 ＝２８
第３サンギヤ１９の歯数  Ｚ5 ＝３２
【００１８】
第３サンギヤ１９は左油圧クラッチＣL を介してケーシング２０に結合可能であり、左油圧クラッチＣL の係合によってキャリヤ部材１１の回転数が増速される。またキャリヤ部材１１は右油圧クラッチＣR を介してケーシング２０に結合可能であり、右油圧クラッチＣR の係合によってキャリヤ部材１１の回転数が減速される。そして前記右油圧クラッチＣR および左油圧クラッチＣL は、マイクロコンピュータを含む第１電子制御ユニットＵ1 により制御される。第１電子制御ユニットＵ1 は本発明の第１制御手段を構成する。
【００１９】
図２に示すように、第１電子制御ユニットＵ1 には、エンジントルクＴE を検出するエンジントルク検出手段Ｓ1 と、エンジンＥの回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数検出手段Ｓ2 と、車速Ｖを検出する車速検出手段Ｓ3 と、操舵角θを検出する操舵角検出手段Ｓ4 とからの信号が入力される。第１電子制御ユニットＵ1 は前記各検出手段Ｓ1 〜Ｓ4 からの信号を所定のプログラムに基づいて演算処理し、前記左油圧クラッチＣL および右油圧クラッチＣR を制御する。
【００２０】
第１電子制御ユニットＵ1 は、ドライブシャフトトルク算出手段Ｍ１と、ギヤレシオ算出手段Ｍ２と、左右配分補正係数算出手段Ｍ３と、目標ヨーレート算出手段Ｍ４と、横加速度算出手段Ｍ５と、左右配分補正係数算出手段Ｍ６と、左右前輪トルク算出手段Ｍ７と、補正電流算出手段Ｍ８とを備える。
【００２１】
ドライブシャフトトルク算出手段Ｍ１は、ギヤレシオ算出手段Ｍ２においてエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖとから求めたギヤレシオＮｉをエンジントルクＴE に乗算することにより、ドライブシャフトトルクＴD （すなわち、左右の前輪ＷFL，ＷFRに伝達されるトクルの総和）を算出する。尚、エンジントルクＴE は吸気圧（又はアクセル開度）とエンジン回転数Ｎｅとから求めることが可能であり、ドライブシャフトトルクＴD は前述した以外に動力伝達系に設けたトルク検出手段や車両の前後加速度から求めることができる。また、車速Ｖは車輪速度から求める以外に空間フィルターを用いて光学的に求めても良く、ドップラーレーダーを用いて求めても良い。
【００２２】
左右配分補正係数算出手段Ｍ３は、ドライブシャフトトルクＴD に基づいて第１左右配分補正係数ＫT をマップ検索するとともに、車速Ｖに基づいて第２左右配分補正係数ＫV をマップ検索する。目標ヨーレート算出手段Ｍ４は、操舵角θに基づいて目標ヨーレートＹの操舵角成分Ｙ1 をマップ検索するともに、車速Ｖに基づいて目標ヨーレートＹの車速成分Ｙ2 をマップ検索し、それら操舵角成分Ｙ1 および車速成分Ｙ2 を乗算して目標ヨーレートＹを算出する。横加速度算出手段Ｍ５は、前記目標ヨーレートＹに車速Ｖを乗算することにより横加速度ＹG を算出し、左右配分補正係数算出手段Ｍ６は、前記横加速度ＹG に基づいて左右配分補正係数Ｇをマップ検索する。
【００２３】
而して、左右前輪トルク算出手段Ｍ７において、左前輪ＷFLに配分すべきトルク配分量ＴL と右前輪ＷFRに配分すべきトルク配分量ＴR とが、次式に基づいて算出される。
【００２４】
ＴL ＝（ＴD ／２）×（１＋ＫW ×ＫT ×ＫV ×Ｇ）  …（１）
ＴR ＝（ＴD ／２）×（１−ＫW ×ＫT ×ＫV ×Ｇ）  …（２）
ここで、ＫT ，ＫV は左右配分補正係数算出手段Ｍ３で求めた左右配分補正係数、Ｇは左右配分補正係数算出手段Ｍ６で求めた左右配分補正係数、ＫW は定数である。
【００２５】
また、（１）式および（２）式の右辺の（１±ＫW ×ＫT ×ＫV ×Ｇ）は左右の前輪ＷFL，ＷFR間でのトルク配分比を決定する項であって、一方の前輪ＷFL，ＷFRのトルク配分が所定量だけ増加すると、他方の前輪ＷFL，ＷFRのトルク配分が前記所定量だけ減少する。
【００２６】
上述のようにして左右の前輪ＷFL，ＷFRに配分すべきトルク配分量ＴL ，ＴR が求められると、左右の前輪ＷFL，ＷFRに前記トルク配分量ＴL ，ＴR が伝達されるように左油圧クラッチＣL および右油圧クラッチＣR が制御される。
【００２７】
尚、補正電流算出手段Ｍ８については、後から詳述する。
【００２８】
而して、第１電子制御ユニットＵ1 からの指令により、車両の直進走行時には右油圧クラッチＣR および左油圧クラッチＣL が共に非係合状態とされる。これにより、キャリヤ部材１１および第３サンギヤ１９の拘束が解除され、左ドライブシャフト９L 、右ドライブシャフト９R 、差動装置Ｄのプラネタリキャリヤ８およびキャリヤ部材１１は全て一体となって回転する。このとき、図１に斜線を施した矢印で示したように、エンジンＥのトルクは差動装置Ｄから左右の前輪ＷFL，ＷFRに均等に伝達される。
【００２９】
さて、車両の中低車速域での右旋回時には、図３に示すように第１電子制御ユニットＵ1 からの指令により右油圧クラッチＣR が係合し、キャリヤ部材１１をケーシング２０に結合して停止させる。このとき、左前輪ＷFLと一体の左出力軸９L と、右前輪ＷFRと一体の右出力軸９R （即ち、差動装置Ｄのプラネタリキャリヤ８）とは、第２サンギヤ１８、第２ピニオン１４、第１ピニオン１３および第１サンギヤ１７を介して連結されているため、左前輪ＷFLの回転数ＮL は右前輪ＷFRの回転数ＮR に対して次式の関係で増速される。
【００３０】
0003971530.tif 000002
【００３１】
上述のようにして、左前輪ＷFLの回転数ＮL が右前輪ＷFRの回転数ＮR に対して増速されると、図３に斜線を施した矢印で示したように、旋回内輪である右前輪ＷFRのトルクの一部を旋回外輪である左前輪ＷFLに伝達することができる。
【００３２】
尚、キャリヤ部材１１を右油圧クラッチＣR により停止させる代わりに、右油圧クラッチＣR の係合力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を減速すれば、その減速に応じて左前輪ＷFLの回転数ＮL を右前輪ＷFRの回転数ＮR に対して増速し、旋回内輪である右前輪ＷFRから旋回外輪である左前輪ＷFLに任意のトルクを伝達することができる。
【００３３】
一方、車両の中低車速域での左旋回時には、図４に示すように第１電子制御ユニットＵ1 からの指令により左油圧クラッチＣL が係合し、第３ピニオン１５が第３サンギヤ１９を介してケーシング２０に結合される。その結果、左出力軸９L の回転数に対してキャリヤ部材１１の回転数が増速され、右前輪ＷFRの回転数ＮR は左前輪ＷFLの回転数ＮL に対して次式の関係で増速される。
【００３４】
0003971530.tif 000003
【００３５】
上述のようにして、右前輪ＷFRの回転数ＮR が左前輪ＷFLの回転数ＮL に対して増速されると、図４に斜線を施した矢印で示したように、旋回内輪である左前輪ＷFLのトルクの一部を旋回外輪である右前輪ＷFRに伝達することができる。この場合にも、左油圧クラッチＣL の係合力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を増速すれば、その増速に応じて右前輪ＷFRの回転数ＮR を左前輪ＷFLの回転数ＮL に対して増速し、旋回内輪である左前輪ＷFLから旋回外輪である右前輪ＷFRに任意のトルクを伝達することができる。而して、車両の中低速走行時には旋回外輪に旋回内輪よりも大きなトルクを伝達して旋回性能を向上させることが可能である。尚、高速走行時には前記中低速走行時に比べて旋回外輪に伝達されるトルクを少なめにしたり、逆に旋回外輪から旋回内輪にトルクを伝達して走行安定性能を向上させることが可能である。そして、それらは第１電子制御ユニットＵ1 の左右配分補正係数算出手段Ｍ３において、車速Ｖに対する第２左右配分補正係数ＫV のマップの設定により達成される。
【００３６】
（３）式および（４）式を比較すると明らかなように、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数を前述の如く設定したことにより、右前輪ＷFRから左前輪ＷFLへの増速率（約１．１４３）と、左前輪ＷFLから右前輪ＷFRへの増速率（約１．１６７）とを略等しくすることができる。
【００３７】
ところで、エンジンＥから駆動力配分装置Ｔを介して左右の前輪ＷFL，ＷFRに配分される駆動力が変化すると、操舵輪である左右の前輪ＷFL，ＷFRにいわゆるトルクステア現象によって望ましくない操舵力が発生してしまう。電動パワーステアリング装置Ｓを備えた車両では、駆動力配分装置Ｔの作動によりトルクステア現象が発生したときに、トルクステア現象による操舵力を打ち消すように電動パワーステアリング装置Ｓを作動させて逆方向の操舵補助トルクを発生させることにより、前記トルクステア現象を軽減することができる。
【００３８】
図２から明らかように、第１電子制御ユニットＵ1 の補正電流算出手段Ｍ８には、左右前輪トルク算出手段Ｍ７で算出した左右の前輪ＷFL，ＷFRに配分されるトルク配分量ＴL ，ＴR が入力される。トルクステア現象により発生する操舵力は左右の前輪ＷFL，ＷFRに配分されるトルク配分量ＴL ，ＴR の差の絶対値である｜ＴL −ＴR ｜と、操舵系のジオメトリにより決まるスクラブ半径Ｒとに比例するため、補正電流算出手段Ｍ８は、操舵トルク補正量ΔＴQ を、
ΔＴQ ＝Ｋ×｜ＴL −ＴR ｜×Ｒ              …（５）
で算出する。ここでＫは変換係数である。更に補正電流算出手段Ｍ８は、前記操舵トルク補正量ΔＴQ を、後述する電動パワーステアリング装置Ｓのモータ２７を駆動する電流補正量ΔＩに変換する。この電流補正量ΔＩは本発明の補正信号に対応するもので、電動パワーステアリング装置Ｓが前記操舵トルク補正量ΔＴQ に相当する操舵トルク（つまりトルクステア現象により発生する操舵力を打ち消すことが可能な操舵トルク）を発生する電流に相当する。そし補正電流算出手段Ｍ８で算出された電流補正量ΔＩは電動パワーステアリング装置Ｓを制御する第２電子制御ユニットＵ2 に入力される。
【００３９】
而して、駆動力配分装置Ｔの作動によりドライバーのステアリング操作と同方向の操舵力が作用する場合には、操舵トルクＴQ から操舵トルク補正量ΔＴQ を減算して補正操舵トルクＴQ ′を算出し、またドライバーのステアリング操作と逆方向の操舵力が作用する場合には、操舵トルクＴQ に操舵トルク補正量ΔＴQ を加算して補正操舵トルクＴQ ′を算出することにより、駆動力配分装置Ｔの作動に伴うトルクステア現象を軽減することができる。
【００４０】
尚、操舵トルク補正量ΔＴQ を前記（５）式に基づいて算出する代わりに、操舵トルクＴQ およびトルク配分量の差の絶対値｜ＴL −ＴR ｜に基づいてマップから検索することも可能である。即ち、操舵トルクＴQ およびトルク配分量の差の絶対値｜ＴL −ＴR ｜は、通常図７の実線で示すような関係にあるが、路面摩擦係数等の変化でトルクステア量が大きくなると一点鎖線で示すような関係となり、トルクステア量が小さくなると破線で示すような関係となる。従って、入力される操舵トルクＴQ とトルク配分量の差の絶対値｜ＴL −ＴR ｜との関係が図７の３つの特性線のうちどれに一番近いかを特定し、図８のマップから、図７で特定した特性線に対応する特性線を選択し、その特性線にトルク配分量の差の絶対値｜ＴL −ＴR ｜を適用して操舵トルク補正量ΔＴQ を検索することにより、トルクステア現象を更に効果的に軽減することができる。
【００４１】
次に、図５に基づいて車両の操舵系を説明する。
【００４２】
ドライバーによってステアリングホイール２１に入力された操舵トルクは、ステアリングシャフト２２、連結軸２３およびピニオン２４を介してラック２５に伝達され、更にラック２５の往復動は左右のタイロッド２６，２６を介して左右の前輪ＷFL，ＷFRに伝達されて該前輪ＷFL，ＷFRを転舵する。操舵系に設けられた電動パワーステアリング装置Ｓは、モータ２７の出力軸に設けた駆動ギヤ２８と、この駆動ギヤ２８に噛み合う従動ギヤ２９と、この従動ギヤ２９と一体のスクリューシャフト３０と、このスクリューシャフト３０に噛み合うとともに前記ラック２５に連結されたナット３１とを備える。
【００４３】
本発明の第２制御手段を構成する第２電子制御ユニットＵ2 は、単独で電動パワーステアリング装置Ｓの作動を制御するものではなく、駆動力配分装置Ｔの作動と関連して電動パワーステアリング装置Ｓの作動を協調制御する。
【００４４】
図６に示すように、第２電子制御ユニットＵ2 は、目標電流設定手段Ｍ９と、駆動制御手段Ｍ１０と、駆動禁止手段Ｍ１１と、駆動禁止判定手段Ｍ１２と、減算手段３３と、加算手段３４とを備える。
【００４５】
目標電流設定手段Ｍ９は、車速検出手段Ｓ3 から入力される車速Ｖと、操舵トルク検出手段Ｓ5 から入力される操舵トルクＴQ とに基づいて、電動パワーステアリング装置Ｓのモータ２７を駆動する目標電流ＩMSをマップ検索する。目標電流ＩMSは操舵トルクＴQ が増加するに伴って増加し、かつ車速Ｖが減少するに伴って増加するように設定されており、この特性により車両の運転状態に応じた操舵補助トルクを発生させることができる。
【００４６】
目標電流設定手段Ｍ９が出力する目標電流ＩMSと、第１電子制御ユニットＵ1 が出力する電流補正値ΔＩとが減算手段３３に入力され、そこで目標電流ＩMSから電流補正値ΔＩが減算されて補正目標電流ＩMS′（＝ＩMS−ΔＩ）が算出される。尚、駆動力配分装置Ｔの作動によりドライバーのステアリング操作と同方向の操舵力が作用する場合には、上述したように目標電流ＩMSから電流補正量ΔＩを減算して補正目標電流ＩMS′を算出するが、ドライバーのステアリング操作と逆方向の操舵力が作用する場合には、目標電流ＩMSに電流補正量ΔＩを加算して補正目標電流ＩMS′を算出する場合もある。また目標電流ＩMSは本発明のモータ制御信号に対応し、電流補正値ΔＩは本発明の補正信号に対応し、補正目標電流ＩMS′は本発明の補正モータ制御信号に対応する。
【００４７】
駆動制御手段Ｍ１０は補正目標電流ＩMS′をモータ駆動信号ＶD に変換し、そのモータ駆動信号ＶD を駆動禁止手段Ｍ１１に出力する。駆動禁止手段Ｍ１１は、駆動禁止判定手段Ｍ１２から駆動禁止信号が入力されないときには、前記モータ駆動信号ＶD をそのままモータドライバ３２に出力してモータ電圧ＶM でモータ２７を駆動することにより、電動パワーステアリング装置Ｓに操舵補助トルクを発生させる。而して、目標電流ＩMSおよび電流補正量ΔＩから算出した補正目標電流ＩMS′に基づいて電動パワーステアリング装置Ｓを制御することにより、電動パワーステアリング装置Ｓの本来の機能であるドライバーのステアリング操作のアシストと、トルクステア現象の軽減とを同時に行わせることができる。
【００４８】
一方、制御系の故障等の異常事態が発生した場合には、駆動禁止判定手段Ｍ１２から駆動禁止手段Ｍ１１に駆動禁止信号が入力され、駆動禁止手段Ｍ１１は前記モータ駆動信号ＶD の出力を禁止して電動パワーステアリング装置Ｓの作動を禁止し、電動パワーステアリング装置Ｓがドライバーの予期せぬ操舵補助トルクを発生するのを防止するようになっている。
【００４９】
加算手段３４は、第１電子制御ユニットＵ1 が出力する電流補正量ΔＩと、電流検出手段Ｓ6 で検出したモータ２７に供給されるモータ実電流ＩM とを加算して補正モータ実電流ＩM ′を算出する。尚、減算手段３３が減算を行わずに加算を行う場合には、加算手段３４はモータ実電流ＩM から電流補正量ΔＩを減算して補正モータ実電流ＩM ′を算出することになる。操舵トルク検出手段Ｓ5 で検出した操舵トルクＴQ および加算手段３４で算出した補正モータ実電流ＩM ′が入力された駆動禁止判定手段Ｍ１２は、これら操舵トルクＴQ および補正モータ実電流ＩM ′に基づいて電動パワーステアリング装置Ｓの駆動を禁止するか否かを判定する。
【００５０】
図９は上記判定を行うためのマップであって、本来このマップは駆動力配分装置Ｔを備えていない車両、つまり電動パワーステアリング装置Ｓおよび駆動力配分装置Ｔの協調制御を行わない車両に対して設定されたものである。ここで、横軸は操舵トルク検出手段Ｓ5 で検出した操舵トルクＴQ を、縦軸は電流検出手段Ｓ6 で検出したモータ実電流ＩM を表している。横軸の原点よりも右側の操舵トルクＴQ が（＋）の領域はステアリングホイール２１に右旋回方向の操舵トルクが入力された場合に対応し、横軸の原点よりも左側の操舵トルクＴQ が（−）の領域はステアリングホイール２１に左旋回方向の操舵トルクが入力された場合に対応する。また縦軸の原点よりも上側のモータ実電流ＩM が（＋）の領域はモータ２７が右旋回方向のトルクを出力する場合に対応し、縦軸の原点よりも下側のモータ実電流ＩM が（−）の領域はモータ２７が左旋回方向のトルクを出力する場合に対応する。そして操舵トルクＴQ およびモータ実電流ＩM が斜線を施したアシスト禁止領域にあるとき、駆動禁止判定手段Ｍ１２は駆動禁止手段Ｍ１１にモータ２７の駆動を禁止する指令を出力する。
【００５１】
例えば、ドライバーがステアリング操作を行っていないにも拘わらず、第２電子制御ユニットＵ2 の故障によってモータ２７が大きな電流で右旋回方向に駆動されたとすると、そのときのモータ実電流ＩM は（＋）領域のａになる。モータ２７が右旋回方向に勝手に駆動されたことにより、ドライバーはステアリングホイール２１に左旋回方向の強い操舵トルクＴQ を加えて車両を直進させようとするため、操舵トルク検出手段Ｓ5 が検出する操舵トルクＴQ は（−）領域のｂになる。その結果、モータ実電流ＩM および操舵トルクＴQ は図９にＰ点で示す関係になって斜線を施したアシスト禁止領域に入り、駆動禁止判定手段Ｍ１２がモータ２７の駆動を禁止する指令を出力することにより、電動パワーステアリング装置Ｓが望ましくない操舵補助トルクを発生するのを防止することができる。
【００５２】
以上の説明は、電動パワーステアリング装置Ｓおよび駆動力配分装置Ｔの協調制御を行わない車両に対して当てはまるものであるが、協調制御を行う車両では以下のような不具合が発生する。即ち、協調制御を行う車両では、モータ実電流ＩM にドライバーのステアリング操作をアシストするための電流成分と、トルクステア現象を軽減するための電流成分とが含まれるため、トルクステア現象を軽減するための電流成分を考慮していない図９のマップをそのまま使用すると、誤判定が発生して電動パワーステアリング装置Ｓの作動が必要なときに作動が禁止されたり、電動パワーステアリング装置Ｓの作動が不要なときに作動が許可されたりする可能性がある。
【００５３】
これを回避するには、操舵トルクＴQ およびモータ実電流ＩM に加えてトルクステア現象を軽減するための電流成分をパラメータにした三次元マップを用いればよいが、このようにするとマップが複雑になるだけでなく、協調制御を行う車両と行わない車両とで異なるマップを準備することが必要になってコストアップの要因になる問題がある。
【００５４】
そこで本実施例では、協調制御を行う車両において、モータ実電流ＩM からトルクステア現象を軽減するための電流成分を除去したもの、つまり実質的にドライバーのステアリング操作をアシストするための電流成分に相当する前記補正モータ実電流ＩM ′を図９のマップに適用して駆動禁止の判定を行うようになっており、それにより協調制御を行わない車両のマップをそのまま使用しながら的確な判定を行うことが可能になる。
【００５５】
次に、図１０に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００５６】
上述した第１実施例では、電動パワーステアリング装置Ｓのモータ２７の駆動禁止の判定にモータ実電流ＩM を使用しているが、駆動制御手段Ｍ１０が出力するモータ駆動信号ＶD は前記モータ実電流ＩM と比例関係にあるため、本実施例ではモータ実電流ＩM に代えてモータ駆動信号ＶD を使用して第１実施例と同様の作用効果を得るようになっている。
【００５７】
具体的には、第１実施例の加算手段３４（図６参照）に対応する加算手段３５を設け、この加算手段３５に駆動制御手段Ｍ１０が出力するモータ駆動信号ＶD と、第１電子制御ユニットＵ2 が出力する補正信号ΔＶとを入力する。この補正信号ΔＶは、目標電流ＩMSを補正するための電流補正値ΔＩをモータ駆動信号ＶD に対応するように変換したものである。加算手段３５は、モータ駆動信号ＶD に補正信号ΔＶを加算（あるいは減算）して補正モータ駆動信号ＶD ′を算出し、その補正モータ駆動信号ＶD ′を駆動禁止判定手段Ｍ１２に出力する。駆動禁止判定手段Ｍ１２には前記補正モータ駆動信号ＶD ′に加えて駆動トルク検出手段Ｓ5 からの駆動トルクＴQ が入力され、そこで補正モータ駆動信号ＶD ′および駆動トルクＴQ がアシスト禁止領域にあるか否かを判定する。その際に使用されるマップは第１実施例で使用したマップ（図９参照）と実質的に同じものであり、その縦軸をモータ実電流ＩM からモータ駆動信号ＶD に変更したものに相当する。
【００５８】
而して、本第２実施例によっても、モータ駆動信号ＶD からトルクステア現象を軽減するための信号成分を除去した補正モータ駆動信号ＶD ′に基づいてモータ２７の駆動禁止の判定を行うことにより、その判定に協調制御を行わない車両のマップをそのまま使用しながら的確な判定を行うことが可能になる。
【００５９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６０】
例えば、本発明における駆動力配分装置は左右輪間で駆動力を配分するものに限定されず、前後輪間で駆動力を配分するものであっても良い。更に本発明は、制動力を左右輪間あるいは前後輪間で配分するものに対しても適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、電動パワーステアリング装置の第２制御手段が算出したモータ制御信号を、第１制御手段が駆動力・制動力配分装置の制御量に基づいて算出した補正信号で補正して補正モータ制御信号を算出し、この補正モータ制御信号に基づいて第２制御手段が電動パワーステアリング装置のモータを駆動するので、ドライバーのステアリング操作のアシストおよびトルクステア現象の軽減を同時に可能にすることができる。しかも第２制御手段はモータ実電流を補正信号で補正した補正モータ実電流および操舵トルクに基づいて電動パワーステアリング装置のモータの駆動を禁止するので、トルクステア現象の軽減制御が行われているか否かに関わらず電動パワーステアリング装置の作動禁止を的確に行うことができる。
【００６２】
また請求項２に記載された発明によれば、電動パワーステアリング装置の第２制御手段が算出したモータ制御信号を、第１制御手段が駆動力・制動力配分装置の制御量に基づいて算出した補正信号で補正して補正モータ制御信号を算出し、この補正モータ制御信号に基づいて第２制御手段が電動パワーステアリング装置のモータを駆動するので、ドライバーのステアリング操作のアシストおよびトルクステア現象の軽減を同時に可能にすることができる。しかも第２制御手段はモータ駆動信号を補正信号で補正した補正モータ駆動信号および操舵トルクに基づいて電動パワーステアリング装置のモータの駆動を禁止するので、トルクステア現象の軽減制御が行われているか否かに関わらず電動パワーステアリング装置の作動禁止を的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動力配分装置の構造を示す図
【図２】第１電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【図３】中低車速域での右旋回時における駆動力配分装置の作用を示す図
【図４】中低車速域での左旋回時における駆動力配分装置の作用を示す図
【図５】電動パワーステアリング装置の構造を示す図
【図６】第２電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【図７】操舵トルクとトルク配分量の差の絶対値と関係を示す図
【図８】トルク配分量の差の絶対値から操舵トルク補正量を検索するマップを示す図
【図９】電動パワーステアリング装置の作動禁止領域を検索するマップを示す図
【図１０】本発明の第２実施例に係る第２電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【符号の説明】
ＩM         モータ実電流
ＩM ′      補正モータ実電流
ＩMS        目標電流（モータ制御信号）
ＩMS′      補正目標電流（補正モータ制御信号）
ΔＩ        電流補正量（補正信号）
Ｓ          電動パワーステアリング装置
Ｓ5         操舵トルク検出手段
Ｓ6         電流検出手段
Ｔ          駆動力配分装置（駆動力・制動力配分装置）
ＴQ         操舵トルク
Ｕ1         第１電子制御ユニット（第１制御手段）
Ｕ2         第２電子制御ユニット（第２制御手段）
ＶD         モータ駆動信号
ＶD ′      補正モータ駆動信号
ΔＶ        補正信号
２７        モータ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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