JP2010036728A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、アシストモータ及びその駆動回路の過熱等を防止するためにアシストモータへの電流量が制限されている場合でも、他の制御装置からの制御要求に基づく車両の挙動制御を適切に実行することができる車両用操舵制御装置を提供する。
【解決手段】電流制限実行部２０３は、アシストモータ１０２の駆動系の駆動状況に応じて、電流制限指令をモータ電流決定部２０２及び制御優先度判定部２０５に送る。補正トルク指令値算出部２０６は、電流制限実行部２０３によってモータ電流決定部２０２に電流制限が課せられているときに、その電流制限量を超えた補正トルク指令値の電流をモータ電流決定部２０２からアシストモータ１０２に出力させるために、制限変更指令を補正トルク指令値とともにモータ電流決定部２０２に送る。
【選択図】図３

Description

この発明は、運転者のハンドル操作に応じて、電動パワーステアリング装置のアシストモータの駆動を制御する車両用操舵制御装置に関する。

一般的な統合制御装置は、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）や横滑り防止制御用ＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって構成されている。このような統合制御装置では、複数のＥＣＵが相互に制御要求を送受し、これらの複数のＥＣＵが相互に協調して車両の挙動を制御する（例えば、特許文献１参照）。

また、上記のような統合制御装置の協調制御技術を用いた従来の車両用操舵制御装置では、電動パワーステアリング装置におけるアシストモータ及びその駆動回路の過熱等を防止するため、所定条件が成立した際に、アシストモータへの電流量が制限される。このように電流量に制限が課せられた状態において、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵが他の制御用ＥＣＵから制御要求を受けると、制限された範囲内で最大の実行量を算出し、その制限された範囲内で、アシスト制御が実行される（例えば、特許文献２参照）。

特許第３８９８３２３号公報 特開２００５−２２５３４０号公報

特許文献２に示すような従来の車両用操舵制御装置では、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵが、アシストモータによって実行可能な操舵角の範囲を実行可能制御量として演算する。そして、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵが実行可能制御量を外部の他の車両挙動制御装置に送信する。また、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵが外部からの制御要求による要求トルクを実行できないと判断した場合には、実際に実行可能な操舵角度やアシストトルクを演算し、他のＥＣＵへその情報を返信するので、車両用操舵制御装置は外部からの要求トルクのうち実行可能な制御量のみ制御を行い、それ以外の制御を他の制御装置が代替制御する。即ち、電動パワーステアリング装置によって実行不可な分の制御量を、他のＥＣＵが補うことによって車両の挙動が制御される。

しかしながら、上記のような従来の車両用操舵制御装置では、例えば衝突回避のように比較的緊急度が高い挙動制御が必要で、かつ電動パワーステアリング制御以外の代替制御が困難な状況において、制御実行値が制限値以上となる場合には、必要な車両挙動制御ができなくなるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、アシストモータ及びその駆動回路の過熱等を防止するためにアシストモータへの電流量が制限されている場合でも、他の制御装置からの制御要求に基づく車両の挙動制御を適切に実行することができる車両用操舵制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る車両用操舵制御装置は、ステアリング機構とステアリング機構に操舵補助力を加えるためのアシストモータとを有する電動パワーステアリング装置の駆動を制御するとともに、車両の他の制御装置と協調して車両の挙動を制御するものであって、外部からの指令に応じてアシストモータに流す駆動電流を決定するモータ電流決定部、運転者によりステアリング機構に加えられる操舵トルクと車速とを監視し、操舵トルクと車速とのそれぞれの値に基づいて、アシストモータに操舵補助力を発生させるための基本アシストトルクを算出し、その基本アシストトルクの実行に要する電流量の出力指令である基本アシスト指令値をモータ電流決定部に送る基本アシスト指令値算出部、アシストモータの駆動系の駆動状況を監視し、その駆動状況に応じて、モータ電流決定部からアシストモータへの駆動電流の電流量に制限を課すための電流制限指令をモータ電流決定部に送る電流制限実行部、及び他の制御装置からの制御要求に応答するためのアシストモータの駆動トルクである補正トルクを算出し、その補正トルクの実行に要する電流量の出力指令である補正トルク指令値をモータ電流決定部に送る補正トルク指令値算出部を備え、補正トルク指令値算出部は、電流制限実行部によってモータ電流決定部に電流制限が課せられているときに、その電流制限量を超えた補正トルク指令値の電流をモータ電流決定部からアシストモータに出力させるために、電流制限変更指令を補正トルク指令値とともにモータ電流決定部に送るものである。

この発明の車両用操舵制御装置によれば、補正トルク指令値算出部が、電流制限実行部によってモータ電流決定部に電流制限が課せられているときに、その電流制限量を超えた補正トルク指令値の電流をモータ電流決定部からアシストモータに出力させるための電流制限変更指令を、補正トルク指令値とともにモータ電流決定部に送るので、モータ電流決定部が、電流制限実行部により課せられた電流制限を変更して、補正トルク指令値を実行可能とすることにより、アシストモータ及びその駆動回路の過熱等を防止するためにアシストモータへの電流量が制限されている場合でも、他の制御装置からの制御要求に基づく車両の挙動制御を適切に実行することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両用操舵制御装置を含む統合制御装置を示すブロック図である。
図１において、統合制御装置１は、エンジン制御用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）２、横滑り防止制御用ＥＣＵ３、車両用操舵制御装置としての電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４、トランスミッション制御用ＥＣＵ５、駆動力配分制御用ＥＣＵ６及びサスペンション制御用ＥＣＵ７を有している。これらのＥＣＵ２〜７は、ネットワークバス８を介して、相互に通信可能となっている。

エンジン制御用ＥＣＵ２は、エンジン（図示せず）の燃焼を制御する。横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、ブレーキ装置（図示せず）の作動を制御する。また、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、ハンドル角信号やヨーレート信号（いずれも図示せず）等の信号を監視している。さらに、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、ハンドル角信号やヨーレート信号等の信号に基づいて、車両の横滑りの発生を検出する。

電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、電動パワーステアリング装置の駆動を制御する。トランスミッション制御用ＥＣＵ５は、トランスミッション機構（図示せず）の駆動を制御する。駆動力配分制御用ＥＣＵ６は、前輪と後輪との駆動力の配分比を制御する。サスペンション制御用ＥＣＵ７は、車両の４輪に加わる荷重バランスを制御する。

ここで、レーンチェンジ時にスピードの出し過ぎ等の原因で車両がオーバーステア状態になった場合を例として、統合制御装置１の機能について説明する。このような場合では、まず、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、ハンドル角信号やヨーレート信号等の信号に基づいて、車両がオーバーステア状態であると判断する。そして、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、他のＥＣＵ２，４〜７へ制御要求をほぼ同時に送る。

具体的に、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、ブレーキ装置（図示せず）に駆動信号を送ることにより、カーブ外側の車輪にブレーキをかけ車両の回転モーメントを抑える。また、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、エンジン制御用ＥＣＵ２に、車速を落とすためにエンジン出力低減要求を送る。さらに、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４に、車両の回転モーメントを打ち消す方向に操舵アシストするように制御要求を送る。

また、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、トランスミッション制御用ＥＣＵ５に、エンジン制御用ＥＣＵ２の出力低減で発生した減速トルクを有効に働かせるためにシフトダウンさせてエンジンブレーキをかけるように制御要求を送る。さらに、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、駆動力配分制御用ＥＣＵ６に、駆動力を前輪側に多く配分することで後輪の横滑りを防止する。また、横滑り防止制御用ＥＣＵ３は、サスペンション制御用ＥＣＵ７に、旋回による車両のロールの発生を抑制するために４輪への荷重を最適にするように制御要求を送る。ここで、これらの横滑り防止制御用ＥＣＵ３からの制御要求は、車両の状態に応じて適宜組合せて生成される。

次に、車両の挙動制御に関する他の例について説明する。駆動力配分制御用ＥＣＵ６は、車両がカーブを走行しているときに、車両のロールが比較的強いことを検出すると、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４に、車両に加わるロールが減少する方向に操舵アシストするように制御要求を送る。これとともに、駆動力配分制御用ＥＣＵ６は、横滑り防止制御用ＥＣＵ３に対して、特定の車輪にブレーキを掛けるように制御要求を送る。

図２は、図１の電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４によって制御される電動パワーステアリング装置１００を示す構成図である。図２において、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリング機構１０１、アシストモータ（電動モータ）１０２、モータドライバ１０３及び電源装置（図示せず）を有している。ステアリング機構１０１は、ハンドル１１１、ステアリング軸１１２、モータギア１１３、ラックアンドピニオン機構１１４、及び一対のタイヤ１１５Ａ，１１５Ｂを含んでいる。

ハンドル１１１は、運転者によって操舵（操作）される自動車のステアリングハンドルである。ステアリング軸１１２には、ハンドル１１１を介して、運転者による操舵トルクが加えられる。また、ステアリング軸１１２には、トルクセンサ１２１が取り付けられている。トルクセンサ１２１は、操舵トルクに応じた操舵トルク信号を生成する。トルクセンサ１２１によって生成された操舵トルク信号は、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４に送られる。

アシストモータ１０２は、モータギア１１３を介してステアリング軸１１２に結合されている。また、アシストモータ１０２は、操舵トルクを補助するためのアシストトルク（操舵補助力）をステアリング軸１１２に加える。ステアリング軸１１２に加えられる操舵トルク及びアシストトルクを加え合わせた合成トルクが、ラックアンドピニオン機構１１４に伝わる。そして、この合成トルクによって、一対のタイヤ１１５Ａ，１１５Ｂの舵角が操作される。

電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４には、トルクセンサ１２１に加えて、車速センサ１２２、温度センサ１２３、電圧センサ１２４、電流センサ１２５及び回転角センサ１２６が接続されている。車速センサ１２２は、例えばロータリーエンコーダ等の回転検出手段であり、車速に応じた信号を生成する。温度センサ１２３は、モータの温度に応じた信号を生成する。

電圧センサ１２４は、アシストモータ１０２のコイルに印加される電圧に応じた信号を生成する。電流センサ１２５は、アシストモータ１０２のコイルに流れる電流に応じた信号を生成する。回転角センサ１２６は、例えばレゾルバ等であり、アシストモータ１０２の回転角に応じた信号を生成する。また、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、通信手段１２７を介してネットワークバス８に接続されている。

次に、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４の概要について説明する。図３は、図１及び図２の電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４を具体的に示すブロック図である。図３において、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、基本アシスト指令値算出部２０１、モータ電流決定部２０２、電流制限実行部２０３、制御要求受信部２０４、制御優先度判定部２０５、補正トルク指令値算出部２０６、制御実行度送信部２０７及び加算器２０８を有している。

基本アシスト指令値算出部２０１は、トルクセンサ１２１から出力される操舵トルク信号と、車速センサ１２２から出力される車速信号とを受ける。また、基本アシスト指令値算出部２０１は、操舵トルク及び車速に基づいて、アシストモータ１０２に発生させるアシストトルクを基本アシストトルクとして算出する。さらに、基本アシスト指令値算出部２０１は、基本アシストトルクの実行に要する電流量の出力指令である基本アシスト指令値を加算器２０８に送る。

電流制限実行部２０３は、アシストモータ１０２に接続される温度センサ１２３、電圧センサ１２４、電流センサ１２５及び回転角センサ１２６等の情報に基づいて、アシストモータ１０２の駆動系（アシストモータ１０２及びモータドライバ１０３）の駆動状況を監視する。そして、電流制限実行部２０３は、アシストモータ１０２の駆動系の駆動状況に応じて、アシストモータ１０２及びモータドライバ１０３の過熱等を防止するために、アシストモータ１０２への駆動電流の電流量に制限を課すか否かを判断する。このときに、電流制限実行部２０３は、アシストモータ１０２への駆動電流の電流量に制限を課す場合には、電流制限指令をモータ電流決定部２０２及び制御優先度判定部２０５に送る。この電流制限指令には、制限する電流量、即ち制限電流量の情報が含まれている。

モータ電流決定部２０２は、モータドライバ１０３の電流の最大出力量の情報を予め記憶している。モータ電流決定部２０２は、電流制限実行部２０３によって電流制限が課せられている状態において、記憶しているモータドライバ１０３の最大出力から電流制限量を差し引くことによって、実行可能電流量を算出する。そして、モータ電流決定部２０２は、実行可能電流量の範囲内で、アシストモータ１０２へ出力する駆動電流の電流量を決定する。

制御要求受信部２０４は、通信手段１２７を介して、他のＥＣＵ２，３，５〜７（即ち、他の制御装置）から制御要求を受ける。この制御要求には、要求トルクの情報が含まれている。制御要求受信部２０４は、受けた制御要求を制御優先度判定部２０５に送る。制御優先度判定部２０５は、制御要求受信部２０４から受けた制御要求に対する制御優先度を、所定の方式によって判定する。この所定の方式とは、制御優先度判定部２０５が、アシストモータ１０２の駆動系の状態（電流制限量）に基づいて、制御優先度を判定する方式である。また、制御優先度判定部２０５は、判定した制御優先度の情報と、制御要求の情報と、電流制限指令の情報とを補正トルク指令値算出部２０６に送る。

補正トルク指令値算出部２０６は、制御優先度判定部２０５から制御優先度の情報と制御要求の情報とを受けると、電流制限実行部２０３によって電流制限が実行中であるか否かを確認する。このときに、電流制限実行部２０３によって電流制限が実行されていない場合には、補正トルク指令値算出部２０６は、要求トルクの実行に要する電流量を、そのまま補正トルク指令値として、加算器２０８に送る。

一方、電流制限実行部２０３によって電流制限が実行中であり要求トルクをそのまま実行できない場合には、補正トルク指令値算出部２０６は、制御優先度に基づいて制御実行度を算出する。この制御実行度とは、電流制限実行部２０３によって電流制限の実行中に、アシストモータ１０２の駆動系の保護と、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求に対する応答とを調停（調和）するための値である。なお、この制御実行度は、例えば、１％〜１００％の値である。

また、補正トルク指令値算出部２０６は、制御要求に含まれる要求トルクに制御実行度を乗ずることによって補正トルクを算出する。さらに、補正トルク指令値算出部２０６は、その補正トルクの実行に要する電流量を補正トルク指令値として加算器２０８に送る。また、補正トルク指令値算出部２０６は、電流制限実行部２０３によってモータ電流決定部２０２に電流制限が課せられているときに、その電流制限量を超えた補正トルク指令値の電流をモータ電流決定部２０２からアシストモータ１０２に出力させるために、制限変更指令を補正トルク指令値とともにモータ電流決定部２０２に送る。この制限変更指令とは、モータ電流決定部２０２に課せられた電流制限量（電流量）を変更するための指令である。

制御実行度送信部２０７は、補正トルク指令値算出部２０６によって決定された制御実行度を、通信手段１２７及びネットワークバス８を介して、他のＥＣＵ２，３，５〜７に送信する。これにより、電動パワーステアリング装置１００によって実行不可な分の制御量を補うように、他のＥＣＵ２，３，５〜７が代替制御を実行する。

ここで、他のＥＣＵ２，３，５〜７による代替制御の一例としては、横滑り防止制御用ＥＣＵ３が特定の車輪にブレーキを掛けたり、駆動力配分制御用ＥＣＵ６が前輪と後輪との駆動力の配分比を変更したり、サスペンション制御用ＥＣＵ７が車両の荷重バランスを変更したりする制御等である。

加算器２０８は、基本アシスト指令値と補正トルク指令値とを加算して、その合計値をモータ電流決定部２０２に送る。そして、モータ電流決定部２０２は、基本アシスト指令値と補正トルク指令値とに基づいて、アシストモータ１０２の駆動電流の電流量を決定し、モータドライバ１０３を介して、アシストモータ１０２に駆動電流を流す。

次に、制御優先度判定部２０５による制御優先度の判定処理について具体的に説明する。図４は、図３の制御優先度判定部２０５による制御優先度の判定処理を説明するための制御優先度判定マップ（グラフ）である。制御優先度判定部２０５には、図４に示すような制御優先度判定マップが予め設定されている。この制御優先度判定マップは、図４に示すように、制御優先度が電流制限量に比例して減少するような特性となっている。具体的に、電流制限量が０の場合には、制御優先度が最高となる。一方、電流制限量が最大の場合には、制御優先度が最低となる。

ここで、電動パワーステアリング装置１００の電流制限量は、アシストモータ１０２の温度が比較的高温な場合や、アシストモータ１０２の通電時間が比較的長い場合に大きくなる。なお、電流制限量が大きいということは、それだけ電動パワーステアリング装置１００の負荷が大きく制御要求に応答できる可能性が低いことを示す。

次に、補正トルク指令値算出部２０６による制御実行度の決定処理について説明する。図５は、図３の補正トルク指令値算出部２０６による制御実行度の決定処理を説明するための制御実行度決定マップ（グラフ）である。補正トルク指令値算出部２０６には、制御優先度判定マップが予め設定されている。この制御優先度判定マップは、制御優先度が最低の場合には、制御実行度が５０％となるようにオフセットが設定されている。また、制御実行度は、制御優先度に比例して上昇するように設定されており、制御優先度が最高の場合には、制御優先度が１００％となる。

具体的に、補正トルク指令値算出部２０６は、制御優先度判定部２０５によって判定された制御優先度に基づいて、図５に示す制御実行度決定マップを参照することにより、制御実行度（％）を算出する。そして、補正トルク指令値算出部２０６は、制御要求に含まれる要求トルクのうち実際に実行する補正トルクを、以下の（１）式を演算することによって算出する。
補正トルク＝要求トルク×制御実行度（％）・・・・（１）式

ここで、モータ電流決定部２０２は、電流制限が課せられている状態において、基本アシスト指令値と補正トルク指令値との合計値（電流量の換算値）が実行可能電流量以内であれば、そのまま基本アシスト指令値と補正トルク指令値との実行に要する電流量の駆動電流をアシストモータ１０２に流す。

一方、電流制限量が比較的大きいことにより、基本アシスト指令値と補正トルク指令値との和が実行可能電流量を超える場合には、モータ電流決定部２０２からアシストモータ１０２へ流れる電流量が制限され、制御要求に対する応答が十分に実行されない。ここでは、基本アシスト指令値と補正トルク指令値との合計値が実行可能電流量を超えるような状況におけるモータ電流決定部２０２の処理について説明する。

図６は、図３のモータ電流決定部２０２による電流制限量の変更処理を説明するための説明図である。図６において、電流制限実行部２０３によって、アシストモータ１０２及びモータドライバ１０３に対する過熱保護のために、アシストモータ１０２の温度上昇に従った電流制限マップ（図６の破線）がモータ電流決定部２０２に与えられるとする。

この場合、現在のアシストモータ１０２の温度上昇がＡ点にあったとすると、このときの電流制限量はＢ点となる。この状態において、モータ電流決定部２０２は、実行可能電流量Ｘの範囲内で、アシストモータ１０３に流す電流量を決定する。しかしながら、基本アシスト指令値と補正トルク指令値との合計値が実行可能電流量Ｘを超える場合には、補正トルク指令が十分に実行されない。

そこで、モータ電流決定部２０２は、補正トルク指令値算出部２０６から制限変更指令を受けると、その制限変更指令に基づいて、電流制限量を引き下げる。具体的に、基本アシスト指令値が、このＢ点付近（実行可能電流量Ｘとほぼ同等の電流量）である場合において、補正トルク指令値算出部２０６が出力する補正トルクを確実に実行するための実行電流制限量（Ｃ点）は、モータ電流決定部２０２が次の（２）式を演算することによって算出される。
実行電流制限量（Ｃ点）＝電流制限量（Ｂ点）−補正トルク（電流換算値）
・・・（２）式

このように、モータ電流決定部２０２が、補正トルク指令値算出部２０６からの制限変更指令に従って、フレキシブルに電流制限量を変化させる。これにより、モータ電流決定部２０２は、実行可能電流量を実行可能電流量Ｘから実行可能電流量Ｙに変更する。従って、たとえモータ電流決定部２０２からアシストモータ１０２への電流量に制限が課せられている場合であっても、必要な補正トルク分は確実に実行される。

ここで、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータ（図示せず）により構成することができる。電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４のコンピュータの記憶部には、基本アシスト指令値算出部２０１、モータ電流決定部２０２、電流制限実行部２０３、制御要求受信部２０４、制御優先度判定部２０５、補正トルク指令値算出部２０６、制御実行度送信部２０７及び加算器２０８の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

また、他のＥＣＵ２，３，５〜７（他の制御装置）についても、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４と同様に、コンピュータ（図示せず）により構成することができる。これらのＥＣＵ２，３，５〜７のコンピュータの記憶部には、それぞれの機能を実現するためのプログラムが格納されている。

次に、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４が他のＥＣＵ２，３，５〜７から制御要求を受ける際の動作について説明する。図７は、図１の電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４の動作を示すフローチャートである。図７において、まず、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、トルクセンサ１２１及び車速センサ１２２を介して、操舵トルク及び車速を読み込む（ステップＳ１０１）。この後、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、操舵補助の基準となる基本アシストトルクを算出する（ステップＳ１０２）。

そして、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、各種センサ１２３〜１２６を介して、それぞれアシストモータ１０２の温度、電流、電圧及び回転数を読み込む（ステップＳ１０３）。この後、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、読み込んだモータの温度、電流、電圧及び回転数等のアシストモータ１０２の駆動系の駆動状況に基づいて、電流制限が必要か否かを判定する（ステップＳ１０４）。

このときに、電流制限が必要であると判定した場合には、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、電流制限を実行する（ステップＳ１０５）。一方、電流制限が不要であると判定した場合には、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、電流制限を実行しない。そして、この状態において、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、他のＥＣＵ２，３，５〜７から制御要求を受信すると（ステップＳ１０６）、その制御要求についての制御優先度を判定する（ステップＳ１０７）。

そして、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、判定した制御優先度に基づいて制御実行度を算出する（ステップＳ１０８）。制御実行度を算出すると、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、要求トルクに制御実行度を乗ずることによって、補正トルクを算出する（ステップＳ１０９）。

また、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、電流制限変更が必要かどうかを確認する（ステップＳ１１０）。このときに、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、電流制限変更が必要であると判断した場合には、電流制限を変更して（ステップＳ１１１）、基本アシストトルクと補正トルクとに応じた電流量の駆動電流をアシストモータ１０３へ出力する（ステップＳ１１２）。

一方、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、電流制限変更が不要であると判断した場合には、そのまま、基本アシストトルクと補正トルクとに応じた電流量をアシストモータ１０３へ出力する（ステップＳ１１２）。そして、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、同様の動作を繰り返す。

上記のような車両用操舵制御装置では、電流制限実行部２０３によってモータ電流決定部２０２に電流制限が課せられているときに、補正トルク指令値算出部２０６が電流制限変更指令を、補正トルク指令値とともにモータ電流決定部２０２に送る。この構成により、モータ電流決定部２０２が、電流制限実行部２０３により課せられた電流制限を変更して、補正トルク指令値を実行可能とする。これによって、アシストモータ１０２の駆動系の過熱等を防止するためにアシストモータへの電流量が制限されている場合でも、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求に基づく車両の挙動制御を適切に実行することができる。

また、補正トルク指令値算出部２０６が、制御優先度判定部２０５から受けた制御優先度に基づいて制御実行度を演算し、その制御実行度を、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求に含まれる要求トルクに乗ずることによって補正トルクを算出する。この構成により、アシストモータ１０２の駆動系の保護と、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求に対する応答とを適切に調停することができる。

さらに、制御実行度送信部２０７が、補正トルク指令値算出部２０６によって決定された制御実行度を、他のＥＣＵ２，３，５〜７に送信する。この構成により、電動パワーステアリング装置１００によって実行される要求トルクが他のＥＣＵ２，３，５〜７にフィードバックされる。そして、電動パワーステアリング装置１００による実行量について、他のＥＣＵ２，３，５〜７が不十分であると判断した場合には、そのＥＣＵ２，３，５〜７によって代替制御が実行されることにより、最適な車両挙動制御が可能になる。これに加えて、運転者の意図通りに車両が応答するので、運転者が不安になるような状況を防ぐことができる。

なお、実施の形態１における図５の制御実行度決定マップでは、オフセット値が５０％に設定されていた。しかしながら、このオフセットの値は、０％を超えた値であればよく、適宜決定することができる。

また、実施の形態１では、モータ電流決定部２０２が、補正トルク指令値算出部２０６からの電流制限変更指令に応じて、電流制限実行部２０３の電流制限指令に基づく電流制限量を変更し、実施可能電流量を上昇させた。しかしながら、この例に限るものではなく、モータ電流決定部２０２が、補正トルク指令値算出部２０６からの電流制限変更指令を受けると、電流制限実行部２０３による電流制限を（一時的に）解除してもよい。

実施の形態２．
先の実施の形態１では、図４に示すような制御優先度判定マップを用いて、制御優先度判定部２０５が制御優先度を判定した。これに対して、実施の形態２では、制御要求に含まれる優先度識別情報に基づいて、制御優先度判定部２０５が制御優先度を判定する。また、実施の形態２では、他のＥＣＵ２，３，５〜７が電動パワーステアリング装置１００についての制御優先度を決定する。

図８は、この発明の実施の形態２による他のＥＣＵ２，３，５〜７から送信される制御要求のメッセージフォーマットを説明するための説明図である。実施の形態２の制御優先度判定部２０５は、図８（ａ）に示すメッセージフォーマットに基づいて、制御優先度を判定する。具体的に、図８（ａ）において、制御要求のメッセージフォーマットのうち、０〜１ビットの２ビットが優先度識別情報であり、制御優先度を示す。また、図８（ｂ）に示すように、０〜１ビットの「００」が制御優先度「低」、０〜１ビットの「０１」が制御優先度「中」、０〜１ビットの「１０」が制御優先度「高」をそれぞれ表す。

また、実施の形態２の制御優先度判定部２０５は、図８（ａ）に示す制御要求のメッセージフォーマットのうち、２〜７ビットの６ビットを読み込むことによって、制御要求に含まれる要求トルクを取得する。ここで、要求トルクは、図８（ｃ）に示すように、例えば、−３Ｎｍ〜３Ｎｍのダイナミックレンジで分解能は０．０９４Ｎｍである。

次に、実施の形態２の補正トルク指令値算出部２０６には、例えば図９に示すような制御実行度と制御優先度との対応表が予め登録されている。また、補正トルク指令値算出部２０６は、制御優先度判定部２０５から受けた制御優先度に基づいて、図９に示すような対応表を参照することによって制御実行度を決定する。そして、補正トルク指令値算出部２０６は、先の実施の形態１と同様に、要求トルクに制御実行度を乗ずることによって補正トルクを演算し、補正トルク指令値を決定する。

従って、実施の形態２における所定の方式とは、制御優先度判定部２０５が、制御要求に含まれる優先度識別情報に基づいて、制御優先度を判定する方式である。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

上記のような車両用操舵制御装置では、アシストモータ１０２の駆動系の過熱等を防止するために、アシストモータ１０２へ流す電流量を制限している場合でも、他のＥＣＵ２，３，５〜７によって決定された緊急度に対応する制御優先度に基づいて、電流制限量を超えた相応なアシスト制御が可能になる。このため、例えば衝突の回避など緊急度の高い車両挙動制御が必要な場合に電動パワーステアリング装置１００が電流制限中のため応答しなくなるようなことがなく、より確実に車両挙動制御を実行することができる。つまり、緊急度に応じた車両の挙動制御を実現することができる。

また、他のＥＣＵ２，３，５〜７によって決定された制御優先度が用いられるので、電動パワーステアリング装置１００の状態（特に、アシストモータ１０２の駆動系）に関係なく、他のＥＣＵ２，３，５〜７が、電動パワーステアリング装置１００に要求トルクを実行させることが可能となる。

実施の形態３．
先の実施の形態１では、図４に示すような制御優先度判定マップを用いて、制御優先度判定部２０５が制御優先度を判定した。これに対して、実施の形態３では、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求に含まれる要求トルクの大きさに基づいて、制御優先度判定部２０５が制御優先度を判定する。

図１０は、この発明の実施の形態３の車両用操舵制御装置による制御優先度の判定処理に用いられる制御優先度判定マップ（グラフ）である。実施の形態３の制御優先度判定部２０５には、図１０に示すような制御優先度判定マップが予め登録されている。また、制御優先度判定部２０５は、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求の要求トルクを取得し、その取得した要求トルクに基づいて図１０に示すようなマップを参照することによって、制御優先度を判定する。

ここで、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求の要求トルクが小さいほど、アシストトルク及び補正トルクの合計値が電流制限量を超えない可能性が高い。このため、要求トルクが小さいほど、制御優先度を高くし、制御実行度を高くすることによって、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求に対して最大限に応答することが可能となる。

従って、実施の形態３における所定の方式とは、制御優先度判定部２０５が、他のＥＣＵ２，３，５〜７から受けた制御要求に含まれる要求トルクの大きさに基づいて、制御優先度を判定する方式である。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

上記のような車両用操舵制御装置では、制御要求の要求トルクの大きさに基づいて、制御優先度判定部２０５によって制御優先度が判定される。この構成により、他のＥＣＵ２，３，５〜７が、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４における制御優先度を考慮しなくても、最適な状態で車両の挙動制御を実行することが可能になる。つまり、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４の内部処理から独立して、他のＥＣＵ２，３，５〜７がアシストモータ１０２の制御量を決定することができる。

なお、実施の形態３の図１０に示す制御優先度判定マップの設定はあくまでも一例であり、図１０に示す例とは逆に、他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求の要求トルクが大きいほど制御優先度を高くしてもよい。

実施の形態４．
先の実施の形態１では、図４に示すような制御優先度判定マップを用いて、制御優先度判定部２０５が制御優先度を判定した。これに対して、実施の形態５では、他のＥＣＵ２，３，５〜７から制御要求を受けた回数に基づいて、制御優先度判定部２０５が制御優先度を判定する。

図１１は、この発明の実施の形態４による車両用操舵制御装置の一部を示すブロック図である。制御優先度判定部２０５は、制御要求計数手段（カウンタ部）２０５ａ及び制御優先度演算手段２０５ｂを有している。制御要求計数手段２０５ａは、制御要求受信部が受信した制御要求の回数をカウントする。制御優先度演算手段２０５ｂには、図１２に示すような制御優先度判定マップが予め設定されている。制御優先度演算手段２０５ｂは、制御要求計数手段２０５ａによる制御要求のカウント値に基づいて、図１２に示すような制御優先度判定マップを参照することにより、制御優先度を判定（演算）する。

従って、実施の形態４における所定の方式とは、制御優先度判定部２０５が、他のＥＣＵ２，３，５〜７から受けた制御要求の回数を計数し、その計数値に基づいて、制御優先度を判定する方式である。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

上記のような車両用操舵制御装置では、制御要求の回数に応じて制御優先度が判定される。この構成により、他のＥＣＵ２，３，５〜７が具体的な制御優先度の値を演算しなくても必要な応答が得られるまで、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４に制御要求を繰り返し送ることによって、最適な状態で車両の統合制御を実行することができる。

なお、電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４は、他のＥＣＵ２，３，５〜７から制御要求を受ける度に制御実行度又は補正トルクを算出し、その制御実行度又は補正トルクの情報を、他のＥＣＵ２，３，５〜７（制御要求の送信元のＥＣＵ）に返信してもよい。この場合、所望（最低限度）の補正トルクが電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４によって算出されるまで、他のＥＣＵ２，３，５〜７が電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４に制御要求を繰り返し送るような構成となる。

また、制御要求の送信元のＥＣＵ２，３，５〜７の制御要求の送信回数を予め設定してもよい。この場合、制御要求の送信元のＥＣＵ２，３，５〜７に、例えば図１２に示すような制御優先度マップを予め登録し、電動パワーステアリング装置１００に実行させる補正トルクが所望の値となるように、ＥＣＵ２，３，５〜７が電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ４に制御要求を繰り返し送るような構成となる。

実施の形態５．
先の実施の形態１では、制御実行度送信部２０７が、補正トルク指令値算出部２０６によって決定された制御実行度の情報を、他のＥＣＵ２，３，５〜７に送信した。これに対して、実施の形態５では、制御実行度送信部２０７が、制御実行度の情報に加えて、代替制御度合の情報を他のＥＣＵ２，３，５〜７に送る。

図１３は、この発明の実施の形態５による制御実行度送信部２０７の制御量の調停処理を説明するための制御度合判定マップ（グラフ）である。実施の形態５の制御実行度送信部２０７は、制御量調停手段（図示せず）を有している。制御実行度送信部２０７の制御量調停手段は、他のＥＣＵ２，３，５〜７から受けた制御要求に含まれる要求トルクよりも補正トルクが小さい場合に、補正トルク指令値算出部２０６によって算出された制御実行度に基づいて、図１３に示すような制御度合判定マップを参照することにより、他のＥＣＵ２，３，５〜７の代替制御の制御度合を算出する。

具体的に、制御実行度が小さい場合は、電動パワーステアリング装置１００による制御が不十分であるため、他のＥＣＵ２，３，５〜７による代替制御の制御度合を強めに設定する。これに対して、制御実行度が１００％であれば、他のＥＣＵ２，３，５〜７による代替制御が不要となることにより、他のＥＣＵ２，３，５〜７による代替制御の制御度合は、あらかじめ演算された通常の制御量でよい。このため、他のＥＣＵ２，３，５〜７による制御度合は通常に設定する。他の構成及び動作は、実施の形態１〜４のいずれかと同様である。

上記のような車両用操舵制御装置では、電動パワーステアリング装置１００が他のＥＣＵ２，３，５〜７からの制御要求のすべてを実行できない場合に、制御実行度送信部２０７の制御量調停手段が、他のＥＣＵ２，３，５〜７による代替制御の制御度合を判定する。そして、制御実行度送信部２０７が制御実行度の情報と、制御度合の情報とを他のＥＣＵ２，３，５〜７に送信する。この構成により、電動パワーステアリング装置１００が実行できない分を、制御度合の情報に基づいて他のＥＣＵ２，３，５〜７が代替制御することができ、より最適な車両挙動制御を実行することができる。

なお、実施の形態１〜５では、電流制限実行部２０３が、温度センサ１２３、電圧センサ１２４、電流センサ１２５及び回転角センサ１２６を用いて、アシストモータ１０２の駆動系を監視した。しかしながら、これらのセンサ１２３〜１２６については、一部のセンサを省略して、必要なセンサだけを用いてもよい。

また、実施の形態１〜５では、統合制御装置１が複数のＥＣＵ２〜７を有しており、これらのＥＣＵ２〜７が相互に協調して車両の挙動を制御する構成であった。しかしながら、統合制御装置１の構成は、この例に限るものではなく、統合制御装置１が統括制御用ＥＣＵをさらに有する構成であってもよい。この場合、統括制御用ＥＣＵが、複数のＥＣＵ２〜７を統括して制御し、複数のＥＣＵ２〜７のそれぞれに個別に指令を送る構成とすることができる。

さらに、実施の形態１〜５では、複数のＥＣＵ２〜７がネットワークバス８を介して相互に接続された構成であったが、ネットワークバス８を省略して、各々必要なＥＣＵ同士が接続された構成でもよい。また、先の複数のＥＣＵ２〜８を統括する統括制御用ＥＣＵを統合制御装置１内に設けて、その統括制御用ＥＣＵに先の複数のＥＣＵ２〜８が個別に接続された構成でもよい。

この発明の実施の形態１による車両用操舵制御装置を含む統合制御装置を示すブロック図である。 図１の電動パワーステアリング制御用ＥＣＵによって制御される電動パワーステアリング装置を示す構成図である。 図１及び図２の電動パワーステアリング制御用ＥＣＵを具体的に示すブロック図である。 図３の制御優先度判定部による制御優先度の判定処理を説明するための制御優先度判定マップである。 図３の補正トルク指令値算出部による制御実行度の決定処理を説明するための制御実行度決定マップである。 図３のモータ電流決定部による実行電流制限量の変更処理を説明するための説明図である。 図１の電動パワーステアリング制御用ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による他のＥＣＵから送信される制御要求のメッセージフォーマットを説明するための説明図である。 図８の制御実行度と制御優先度との対応関係を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態３の車両用操舵制御装置による制御優先度の判定処理に用いられる制御優先度判定マップである。 この発明の実施の形態４による車両用操舵制御装置の一部を示すブロック図である。 図１１の制御優先度演算手段による制御優先度の判定処理を説明するための制御優先度判定マップである。 この発明の実施の形態５による制御実行度送信部の制御量の調停処理を説明するための制御度合判定マップある。

符号の説明

２ エンジン制御用ＥＣＵ（他の制御装置）、３ 防止制御用ＥＣＵ（他の制御装置）、４ 電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ（車両用操舵制御装置）、５ トランスミッション制御用ＥＣＵ（他の制御装置）、６ 駆動力配分制御用ＥＣＵ（他の制御装置）、７ サスペンション制御用ＥＣＵ（他の制御装置）、１００ 電動パワーステアリング装置、１０１ ステアリング機構、１０２ アシストモータ１０２ モータドライバ、２０１ 基本アシスト指令値算出部、２０２ モータ電流決定部、２０３ 電流制限実行部、２０４ 制御要求受信部、２０５ 制御優先度判定部、２０６ 補正トルク指令値算出部、２０７ 制御実行度送信部。

Claims (8)

1. ステアリング機構と前記ステアリング機構に操舵補助力を加えるためのアシストモータとを有する電動パワーステアリング装置の駆動を制御するとともに、車両の他の制御装置と協調して前記車両の挙動を制御する車両用操舵制御装置であって、
   外部からの指令に応じて前記アシストモータに流す駆動電流を決定するモータ電流決定部、
   運転者により前記ステアリング機構に加えられる操舵トルクと車速とを監視し、前記操舵トルクと前記車速とのそれぞれの値に基づいて、前記アシストモータに操舵補助力を発生させるための基本アシストトルクを算出し、その基本アシストトルクの実行に要する電流量の出力指令である基本アシスト指令値を前記モータ電流決定部に送る基本アシスト指令値算出部、
   前記アシストモータの駆動系の駆動状況を監視し、その駆動状況に応じて、前記モータ電流決定部から前記アシストモータへの駆動電流の電流量に制限を課すための電流制限指令を前記モータ電流決定部に送る電流制限実行部、及び
   前記他の制御装置からの制御要求に応答するための前記アシストモータの駆動トルクである補正トルクを算出し、その補正トルクの実行に要する電流量の出力指令である補正トルク指令値を前記モータ電流決定部に送る補正トルク指令値算出部
   を備え、
   前記補正トルク指令値算出部は、前記電流制限実行部によって前記モータ電流決定部に電流制限が課せられているときに、その電流制限量を超えた前記補正トルク指令値の電流を前記モータ電流決定部から前記アシストモータに出力させるために、電流制限変更指令を前記補正トルク指令値とともに前記モータ電流決定部に送る
   ことを特徴とする車両用操舵制御装置。
2. 前記他の制御装置から受けた制御要求に対する制御優先度を、所定の方式によって判定する制御優先度判定部
   をさらに備え、
   前記補正トルク指令値算出部は、前記制御優先度判定部から受けた制御優先度に基づいて制御実行度を算出し、その制御実行度を、前記他の制御装置から受けた制御要求に含まれる要求トルクに乗ずることによって前記補正トルクを算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用操舵制御装置。
3. 前記制御優先度判定部は、前記所定の方式として、前記アシストモータの駆動系の駆動状況に基づいて前記制御優先度を判定する
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用操舵制御装置。
4. 前記制御優先度判定部は、前記所定の方式として、前記他の制御装置から受けた制御要求に含まれる優先度識別情報に基づいて前記制御優先度を判定する
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用操舵制御装置。
5. 前記制御優先度判定部は、前記所定の方式として、前記他の制御装置から受けた制御要求に含まれる要求トルクの大きさに基づいて前記制御優先度を判定する
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用操舵制御装置。
6. 前記制御優先度判定部は、前記所定の方式として、前記他の制御装置から受けた制御要求の回数に基づいて前記制御優先度を判定する
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用操舵制御装置。
7. 前記補正トルク指令値算出部によって算出された前記制御実行度の情報を、前記他の制御装置に送信する制御実行度送信部
   をさらに備えることを特徴とする請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置。
8. 前記制御実行度送信部は、前記他の制御装置から受けた制御要求に含まれる要求トルクよりも前記補正トルクが小さい場合に、前記他の制御装置による代替制御についての制御度合を判定して、その制御度合の情報を前記制御実行度の情報とともに前記他の制御装置に送信する
   ことを特徴とする請求項７記載の車両用操舵制御装置。

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