(57)【要約】【課題】操舵補助力を発生させるモータに取り付けられたモータ角センサからハンドルの相対舵角、モータ角速度を算出することにより、ＳＡＴ検出値を用いて中立点角度を高精度に推定することができ、同時に絶対角の算出が可能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。【解決手段】車両のステアリング機構にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置の制御装置において、モータ角を検出するモータ角センサと、車両のＳＡＴを検出するＳＡＴ検出手段と、モータ角よりステアリングの相対舵角を検出する相対舵角検出部と、モータ角速度を求める舵角速度検出部と、車速検出部とを具備し、舵角速度、ＳＡＴ検出値及び車速に基づいて車両の直進走行の判定を行い、直進走行が所定時間以上継続したときの相対舵角を中立点角度とする演算を行う中立点演算部と、中立点演算部で得られた中立点角度及び相対舵角の差分で絶対舵角を求める絶対舵角演算部とを設ける。【選択図】  図１
2010030431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク制御部で演算された電流指令値で電流制御部を介してモータを駆動し、前記モータの駆動によって車両のステアリング機構にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置の制御装置において、モータ角を検出するモータ角センサと、前記車両のＳＡＴを検出するＳＡＴ検出手段と、前記モータ角に基づいてステアリングの相対舵角θｒを検出する相対舵角検出部と、前記モータの角速度を求める舵角速度検出部と、車速を検出する車速検出部とを具備し、前記舵角速度、ＳＡＴ検出値及び車速に基づいて前記車両の直進走行の判定を行い、前記直進走行が所定時間以上継続したときの前記相対舵角θｒを中立点角度とする演算を行う中立点演算部と、前記中立点角度及び前記相対舵角θｒの差分で絶対舵角を求める絶対舵角演算部とを具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項２】
前記中立点演算部は、前記直進走行を判定している条件下で直進走行継続時間が第１スレッショルド以上となると、前記車速及び直進走行継続時間に従って大きくなる信頼度係数Ｄを設定し、前回補正した中立点角度θｋ−１と前記相対舵角θｒとの偏差に前記信頼度係数Ｄを乗じた値Ｄ（θｒ−θｋ−１）を前回補正した前記中立点角度θｋ−１に加算して新たな中立点角度θｋとする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項３】
前記信頼度係数Ｄを積分した推定値信頼度係数を設定し、前記推定値信頼度係数が第２スレッショルド以上になったときに、前記信頼度係数Ｄを減少させて前記中立点角度θｋの補正変位を少なくする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項４】
車輪回転速度を加えて前記直進走行の判定に行う請求項１乃至３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵トルク及び車速に基づいてステアリングのアシスト量を制御するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置の改良に関し、特に操舵補助電流指令値の演算や補償等に利用される舵角利用機能を有し、絶対舵角を推定するアルゴリズム機能を具備した電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢（アシスト）する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を、減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデュ−ティ比の調整で行っている。
【０００３】
ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図８に示して説明すると、ハンドル１のステアリングシャフト（コラム軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。ステアリングシャフト２には、ハンドル１の操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助（アシスト）するモータ２０が減速ギア３を介してステアリングシャフト２に連結されている。パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット３０には、車速センサ１２で検出された車速Ｖが入力されており、更にバッテリ１４から電力が供給されると共に、イグニションキー１１からイグニションキー信号が入力されている。また、モータ２０には、モータ角を検出するためのモータ角センサ１１０が配設されており、モータ角センサ１１０からのモータ角θｓはコントロールユニット３０に入力される。コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖとに基づいてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに基づいてモータ２０に供給する電流を制御する。
【０００４】
コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵ（Micro  Processor  Unit）やＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等を含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図９のようになる。例えば位相補償部３１は独立したハードウェアとしての位相補償部を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補償機能を示している。
【０００５】
コントロールユニット３０の機能及び動作を図９に基づいて説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力される操舵トルクＴｈは、操舵系の安定性を高めるために位相補償部３１で位相補償され、位相補償された操舵トルクＴＡが操舵補助指令値演算部３２に入力される。また、車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助指令値演算部３２に入力される。更に、モータ角センサ１１０から出力されるモータ角θｓが舵角利用機能部１００に入力される。
【０００６】
操舵補助指令値演算部３２は、入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基づいてモータ２０に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉを演算する。演算された操舵補助指令値Ｉは減算部３０Ａに入力されると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償部３４に入力され、減算部３０Ａの偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算部３５に入力されると共に、フィードバック系の特性を改善するための積分演算部３６に入力される。微分補償部３４の出力と共に、比例演算部３５及び積分演算部３６の出力並びに舵角利用機能部１００の出力Ｉuも加算部３０Ｂに加算入力され、加算部３０Ｂでの加算結果である電流指令値Ｅが、モータ駆動信号としてモータ駆動回路３７に入力され、モータ駆動回路３７によりモータ２０が駆動される。モータ２０の電流ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、減算部３０Ａにフィードバックされる。モータ駆動回路３７を除いた部分がトルク制御部を構成している。
【０００７】
このような電動パワーステアリング装置において、適正なアシスト制御を行うために、絶対値の絶対舵角を検出若しくは推定する必要がある。そのため、特開２００３−２７６６３５号公報（特許文献１）ではモータの角度信号を用いて相対舵角を算出し、直進走行の判定を各車輪速及び操舵トルクを用いて行い、直進走行と判断された時のハンドルの相対舵角を中立点として推定し、推定された中立点から絶対舵角を算出するようにしている。即ち、特許文献１では、モータの回転角を検出するモータ回転角検出手段と、車両の車輪の回転速度に基づいて、ステアリング機構の中立点位置を検出する中立点位置検出手段と、この中立点位置検出手段によって検出された中立点位置及び前記モータ回転角検出手段によって検出される回転角に基づいて、ステアリング機構の絶対舵角を検出する絶対舵角検出手段とを設けている。
【特許文献１】特開２００３−２７６６３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１０６２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている電動パワーステアリング装置では絶対舵角検出手段を設け、直進走行の判定に車輪速差を利用しているため、車輪速センサが必要であり、車輪速センサが装着されていない車両には適用できない問題がある。
【０００９】
かかる問題を解決した電動パワーステアリング装置の制御装置として、特開２００７−１０６２８３号公報（特許文献２）に示されるものが提案されている。しかしながら、特許文献２の装置では、操舵トルクを使用して車両の直進判定を行っているため、路面からタイヤへの情報を正確に反映できない問題がある。直進判定は車両のタイヤの状態（タイヤの切角）を推定することであるが、操舵トルクはステアリングの状態であるため、例えば手放してステアリング機構の摩擦とＳＡＴ（セルフアライニングトルク）が釣り合った場合、操舵トルクがゼロでハンドルが曲がっているような場合にも直進と判定してしまう問題がある。特に低μ路面では誤差が大きくなり、このような場合に、タイヤがスリップすると左右車輪速度の差がほぼゼロになり、車輪速度を直進判定条件に加えても誤判定する恐れがある。
【００１０】
本発明は上述のような事情からなされたものであり、本発明の目的は、モータ角センサからハンドルの相対舵角、舵角速度又はモータ角速度を算出し、舵角速度又はモータ角速度、ＳＡＴ及び車速によって舵角の中立点角度（中立位置）を高精度に推定することができ、更に相対舵角を用いて絶対角の算出が可能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、トルク制御部で演算された電流指令値で電流制御部を介してモータを駆動し、前記モータの駆動によって車両のステアリング機構にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、モータ角を検出するモータ角センサと、前記車両のＳＡＴを検出するＳＡＴ検出手段と、前記モータ角に基づいてステアリングの相対舵角θｒを検出する相対舵角検出部と、前記モータの角速度を求める舵角速度検出部と、車速を検出する車速検出部とを設け、前記舵角速度、ＳＡＴ検出値及び車速に基づいて前記車両の直進走行の判定を行い、前記直進走行が所定時間以上継続したときの前記相対舵角θｒを中立点角度とする演算を行う中立点演算部と、前記中立点角度及び前記相対舵角θｒの差分で絶対舵角を求める絶対舵角演算部とを具備することにより達成される。
【００１２】
本発明の上記目的は、前記中立点演算部は、前記直進走行を判定している条件下で直進走行継続時間が第１スレッショルド以上となると、前記車速及び直進走行継続時間に従って大きくなる信頼度係数を設定し、前回補正した中立点角度θｋ−１と前記相対舵角θｒとの偏差に前記信頼度係数Ｄを乗じた値Ｄ（θｒ−θｋ−１）を前回補正した前記中立点角度θｋ−１に加算して新たな中立点角度θｋとすることにより、或いは前記信頼度係数Ｄを積分した推定値信頼度係数を設定し、前記推定値信頼度係数が第２スレッショルド以上になったときに、前記信頼度係数Ｄを減少させて前記中立点角度θｋの補正変位を少なくすることにより、或いは車輪回転速度を加えて前記直進走行の判定を行うことにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、絶対舵角演算のためのアルゴリズムを使用すると共に、直進判定に舵角速度を用いており、更にＳＡＴ検出手段と車速センサを用いることにより、高精度の中立点角度の推定が可能となる。また、直進走行の判定に車輪回転速度を加えることにより、より早く確実な推定を行うことが可能となる。
【００１４】
ＳＡＴは路面からタイヤに伝えられる情報であり、タイヤの状態を正確に把握でき、本発明ではＳＡＴを使用して車両の直進判定を行っているので、より精度が良い直進判定と舵角情報の検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明では、モータ角センサから得られるモータ角により減速部のギア比を考慮してハンドルの相対舵角を算出し、得られた相対舵角に基づいて舵角の中立点角度の推定を行う。また、本発明では直進走行の判定に車速、ＳＡＴ検出値、舵角速度を用いており、直進走行と判断できる条件を満たしかつその状態が所定時間継続したときに直進走行であると判定し、そのときの相対舵角を基に中立点角度を推定する。さらに直進信頼度係数を設定し、信頼度係数に応じた推定をすることにより、より高精度でかつ早い中立点角度の推定を可能にすると共に、得られた中立点角度から相対舵角を差分することにより絶対舵角の算出を行う。求められた絶対舵角と、信頼度係数から求めた推定値信頼度係数とからハンドル戻し制御等の舵角利用機能を正確に動作させている。
【００１６】
以下に本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施例を示しており、電動パワーステアリング装置は、モータ２０のモータ角θｓを検出するモータ角センサ１１０と、車両のＳＡＴを検出するＳＡＴ検出手段１１１と、車両の車速Ｖを検出する車速センサ１１２とを具備している。モータ角センサ１１０からのモータ角θｓは相対舵角検出部１０１及び舵角速度検出部１０２に入力され、ＳＡＴ検出手段１１１からのＳＡＴ検出値ＳＡＴｄ及び車速センサ１１２からの車速Ｖは直進判定部２００に入力される。なお、車両によっては加速度センサが搭載されており、前後方向に対する加速度信号が得られるので、加速度信号をＣＡＮ（Controller  Area  Network）経由等で取得して積分することによって速度Ｖを得ることも可能である。
【００１８】
相対舵角検出部１０１はモータ角θｓに基づきギア比を考慮してステアリングの相対舵角θｒを検出し、舵角速度検出部１０２はモータ角θｓを微分してギア比を考慮して舵角速度ωを検出する。舵角速度検出部１０２で検出された舵角速度ωは直進判定部２００に入力され、直進判定部２００で演算された直進判定信号Ｎｉは絶対舵角演算部１０４に入力される。また、舵角速度ωは、モータ角速度そのままでも良い。
【００１９】
相対舵角検出部１０１は、イグニションキーがＯＮになり、モータ角センサ１１０からモータ角θｓの出力が開始されてからモータ角θｓを積算し、ギア比を考慮してハンドルの相対舵角θｒの検出を行い、舵角速度検出部１０２はモータ角θｓに基づいて舵角速度ωの検出を行う。絶対舵角演算部１０４は、相対舵角θｒ及び直進判定信号Ｎｉに基づいて絶対舵角θａ及び推定値信頼度係数Ｄを検出する。絶対舵角θａ及び推定値信頼度係数Ｄを入力する舵角利用機能部１００は、出力Ｉｕにより、舵角を利用したハンドル戻し制御や車両挙動に合わせた舵角調整機能などを行う。
【００２０】
直進判定部２００は、舵角速度ωとＳＡＴ検出値ＳＡＴｄが中立であると判断されるスレッショルド以下であり、ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄが作用する車速Ｖ以上の状態が一定時間(ｔ)以上継続した時に、直進走行と判断する機能を有している。
【００２１】
ここで、ＳＡＴ検出手段１１１について説明すると、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子は図２に示すような関係になる。即ち、ドライバがハンドルを操舵することによって操舵トルクＴｈが発生し、その操舵トルクＴｈに従ってモータ２０がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪が転舵され、反力としてＳＡＴが発生する。また、その際、モータ２０の慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによってハンドル操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記数１のような運動方程式が得られる。
（数１）
Ｊ・*ω + Ｆｒ・sign(ω) + ＳＡＴ ＝ Ｔｍ + Ｔｈ
ここで、上記数１を初期値ゼロとしてラプラス変換し、ＳＡＴについて解くと下記数２が得られる。
（数２）
ＳＡＴ(s) ＝ Ｔｍ(s) + Ｔｈ(s) − Ｊ・*ω(s) − Ｆｒ・sign(ω(s))
上記数２から分るように、モータ２０の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ回転角速度ω、回転角加速度＊ω、アシストトルクＴｍ（操舵補助力）及び操舵トルクＴｈよりＳＡＴ（ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄ）を求めることができる。また、公知のＳＡＴセンサを車両に配設することにより、直接ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄを求めることも可能である。
【００２２】
一方、絶対舵角演算部１０４は舵角の中立点角度の推定と下記数３の演算を実行することで、絶対舵角θａを算出する。
（数３）
絶対舵角（θａ）＝相対舵角（θｒ）−推定中立点角度（θｋ）
絶対舵角演算部１０４で算出された絶対舵角θａ及び推定値信頼度係数Ｄは舵角利用機能部１００で使用されるが、推定値信頼度係数Ｄは次のような意義を有している。即ち、本発明における絶対舵角θａは車両情報から推定されているため、推定初期段階と推定が十分行われた後では、精度に対する信頼が異なる。絶対舵角θａを利用する機能によっては、十分な推定がなされる前は機能の効果を低減させておく方が安全な場合がある。このような機能のため、推定値の信頼度係数Ｄを与え、それに応じた制御ができるようにしている。例えばハンドル戻し制御の出力では、推定値信頼度係数Ｄが低いときは小さく、推定値信頼度係数Ｄが高いときは大きくする。
【００２３】
次に、直進判定部２００の詳細を図３及び図４を参照して説明する
図３において、ＳＡＴ検出手段１１１からのＳＡＴ検出値ＳＡＴｄ及び車速センサ１１２からの車速Ｖは、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０１及び２０３に入力され、ローパスフィルタ２０１の出力は比較部２１０に入力され、ローパスフィルタ２０３の出力は比較部２１２及び中立点角度補正手段２４０に入力される。また、モータ角センサ１１０からのモータ角θｓは舵角速度検出部１０２に入力されると共に、相対舵角検出部１０１及びローパスフィルタ２０４を経て中立点角度補正手段２４０に入力される。舵角速度検出部１０２の出力はローパスフィルタ２０２を経て比較部２１１に入力される。なお、ローパスフィルタ２０１〜２０４は必須の要素ではない。
【００２４】
ローパスフィルタ２０１からのＳＡＴ検出値ＳＡＴｄ、ローパスフィルタ２０２からのモータ角速度ω、ローパスフィルタ２０３からの車速Ｖは、それぞれ比較部２１０，２１１，２１２で基準値ＳＡＴｔｈ、基準値ωｔｈ、基準値Ｖｔｈと大小比較され、各大小の比較結果がＡＮＤ回路２２０に入力される。ＡＮＤ回路２２０は各比較結果のＡＮＤ条件により直進判定を実行し、直進判定の場合に直進信号Ｓｔを出力する。
【００２５】
ローパスフィルタ２０１を経たＳＡＴ検出値ＳＡＴｄは比較部２１０に入力され、比較部２１０は、ＳＡＴと設定部２１３に設定されている基準値ＳＡＴｔｈとを比較した結果を出力する。つまり、ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄが基準値ＳＡＴｔｈより小さい場合は直進している場合が多く、比較部２１０は例えば論理値「１」を出力する。また、モータ角速度ωはローパスフィルタ２０２を経て比較部２１１に入力され、比較部２１１は、モータ角速度ωと設定部２１４に設定されている基準値ωｔｈとを比較した結果を出力する。つまり、モータ角速度ωが基準値ωｔｈより小さい場合は直進している場合が多く、比較部２１１は例えば論理値「１」を出力する。更に、ローパスフィルタ２０３を経た車速Ｖは比較部２１２に入力され、比較部２１２は、車速Ｖと設定部２１５に設定されている基準値Ｖｔｈとを比較した結果を出力する。つまり、車速Ｖが基準値Ｖｔｈより速い場合は直進している場合が多く、比較部２１２は例えば論理値「１」を出力する。
【００２６】
そして、比較部２１０〜２１２の全出力のＡＮＤ条件をＡＮＤ回路２２０でとって、総合的に判断した結果の直進信号Ｓｔを出力する。即ち、比較部２１０〜２１２の出力が全て論理値「１」の場合を直進と判定し、論理値「１」の直進信号Ｓｔを出力し、それ以外は直進ではないと判定して論理値「０」の直進信号Ｓｔを出力する。なお、論理値は「１」、「０」の逆であっても良い。
【００２７】
直進信号Ｓｔは比較部２２１に入力され、比較部２２１は、直進信号Ｓｔの論理値「１」が、設定部２２２に設定されている継続判定時間ｔ０以上継続したときに直進継続の判定を行い、直進継続信号Ｓｃを出力する。直進継続信号Ｓｃは中立角度補正手段２４０に入力される。直進信号Ｓｔが継続判定時間ｔ０未満の場合には、直進継続信号Ｓｃは出力されない。
【００２８】
次に、中立点角度補正手段２４０について図４を参照して説明すると、中立点角度補正手段２４０には、相対舵角検出部１０１で検出されローパスフィルタ２０４を経た相対舵角θｒと、車速センサ１１２で検出されローパスフィルタ２０３を経た車速Ｖと、比較部２２１からの直進継続信号Ｓｃとが入力されている。しかし、中立点角度の補正は、車両が直進しているとの条件の下に実施する必要がある。従って、その条件を課すためのスイッチ２４１が、相対舵角θｒの入力経路であるローパスフィルタ２０４と減算部２４４との間に配設されると共に、スイッチ２４２が車速Ｖの入力経路であるローパスフィルタ２０３とＤｖテーブル２４３との間に配設されている。そして、スイッチ２４１及び２４２は、直進継続信号Ｓｃが入力されている間だけ閉じられる（ＯＮ）ようになっている。
【００２９】
中立点角度θｋの推定は下記数４に基づいて行われ、中立点角度補正手段２４０は下記数４を実行している。
（数４）
θｋ＝Ｄ（θｒ−θｋ−１）＋θｋ−１
ここで、“θｋ−１”は前回推定した中立点角度であり、“θｋ”は今回推定した後の新たな中立点角度である。また、Ｄは絶対舵角演算部１０４で求められる信頼度係数であり、基本的には車速Ｖが速いほど大きくなる係数である。
【００３０】
中立点角度補正手段２４０における中立点角度補正を説明すると、スイッチ２４２を介して入力された車速ＶはＤｖテーブル２４３に入力される。Ｄｖテーブル２４３は、車速Ｖが速いほど大きくなる信頼度基本係数Ｄｖを出力する特性を有しており、基本的にはこの信頼度基本係数Ｄｖが大きいほど信頼度係数Ｄも大きくなる。ここで、Ｄｖテーブルの特性例を図５に示す。
【００３１】
Ｄｖテーブル２４３に車速Ｖが入力されると、図５の関数に従って信頼度基本係数Ｄｖが出力される。出力された信頼度基本係数Ｄｖは加算部２５０の加算値の１つとして入力される。加算部２５０の出力はリミッタ２５１に入力され、リミッタ２５１の出力、即ち信頼度係数Ｄが設定値以内に収まるように制御される。リミッタ２５１の出力である信頼度係数Ｄは遅延部２５２（Ｚ−１）に入力され、遅延部２５２の出力にゲイン部２５３でゲインＤｔが乗算され、乗算結果が加算部２５０に入力されてＤｖテーブル２４３からの信頼度基本係数Ｄｖと加算される。このように車速Ｖに関する信頼度基本係数Ｄｖが積算されて、信頼度係数Ｄが算出される。また、信頼度係数Ｄは乗算部２４５にも入力される。
【００３２】
一方、スイッチ２４１を経て中立点角度補正手段２４０に入力された相対舵角θｒは減算部２４４に入力され、減算部２４４には遅延部２４７の出力である前回推定した中立点角度θｋ−１が入力される。よって、減算部２４４の出力は、偏差（θｒ−θｋ−１）となる。減算部２４４からの偏差とリミッタ２５１からの信頼度係数Ｄとが乗算部２４５において乗算され、乗算部２４５から乗算値Ｄ・（θｒ−θｋ−１）が出力される。そして、乗算部２４５から出力されたＤ・（θｒ−θｋ−１）は加算部２４６に入力され、遅延部２４７の出力である前回推定した中立点角度θｋ−１と加算され、演算結果として｛Ｄ・（θｒ−θｋ−１）＋θｋ−１｝が推定された新たな中立点角度θｋとして出力される。即ち、中立点角度補正手段２４０から出力される中立点角度θｋは、下記数５となる。
（数５）
θｋ＝Ｄ・（θｒ−θｋ−１）＋θｋ−１

演算Ｄ・（θｒ−θｋ−１）による積算は、直進継続信号Ｓｃが比較部２２１から入力されている時だけ、つまり直進継続の間だけ実施される。また、比較部２２１から直進継続信号Ｓｃが入力されなくなると、継続時間ｔは“０”にリセットされ、演算結果の中立点角度θｋはＲＡＭ等の記憶手段に記憶され、次回再び直進継続信号Ｓｃが入力されて中立点角度補正手段２４０が演算を開始するときのオフセット初期値θｋ−１として用いられる。
【００３３】
上述のように、直進判定部２００では直進判定と判断された時の相対舵角を中立点とみなした演算を行うが、中立点角度θｋの算出方法として前回補正した中立点角度θｋ−１と新たに取得した相対舵角θｒとにより検出された偏差（θｒ−θｋ−１）に、信頼度係数Ｄ（Ｖ，ｔ）を乗じた値Ｄ・（θｒ−θｋ−１）を算出する。そこに、前回中立点角度θｋ−１を加算して新たな中立点角度θｋを上記数５に従って算出する。
【００３４】
信頼度係数Ｄ（Ｖ，ｔ）は直進継続時間(ｔ)がスレッショルド以上になると、車速Ｖに依存した信頼度基本係数Ｄｖを継続時間で積算することにより算出される。高速走行で条件に入った際の相対舵角は信頼の出来る値であると考えられるため、信頼度基本係数Ｄｖを高く設定することにより信頼度係数Ｄが高くなり、また、継続時間が長いほど信頼度係数Ｄが高くなり、相対舵角θｒが即座に中立点角度θｋへ反映される。
【００３５】
また、推定が開始された初期の値は誤推定の可能性があるので、推定が一定時間以上継続するまでは舵角を利用する機能が機能しないように、信頼度係数Ｄの値を積分した推定値信頼度係数Ｄｅｓｔを推定値の信頼度として設定する。推定値信頼度係数Ｄｅｓｔがスレッショルド以上になると中立点の精度が向上したと判定し、その後、中立点角度が急変しないように信頼度係数Ｄの値を一定の割合で小さくする。また、推定値信頼度係数Ｄｅｓｔは絶対舵角を使用する機能の動作条件やゲイン用としてモジュール外に出力する。
【００３６】
上述の動作は図６に示すフローチャートに従って実行される。即ち、相対舵角θｒ、舵角速度ω、ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄ及び車速Ｖを取得し（ステップＳ１）、車速Ｖが車速スレッショルドＶｔｈより大きいか否かを判定し（ステップＳ２）、車速Ｖが車速スレッショルドＶｔｈ以下であれば中立点位置及び推定値信頼度を決め、前回値を保持して直進信頼度をリセットする（ステップＳ８）。上記ステップＳ２で車速Ｖが車速スレッショルドＶｔｈより大きい場合には、ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄの絶対値｜ＳＡＴｄ｜がスレッショルドＳＡＴｔｈよりも小さいか否かを判定し（ステップＳ３）、ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄの絶対値｜ＳＡＴｄ｜がスレッショルドＳＡＴｔｈ以上の場合には上記ステップＳ８に進み、ＳＡＴ検出値ＳＡＴｄの絶対値｜ＳＡＴｄ｜がスレッショルドＳＡＴｔｈよりも小さい場合には、更に舵角速度ωの絶対値｜ω｜がスレッショルドωｔｈよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、舵角速度ωの絶対値｜ω｜がスレッショルドωｔｈ以上の場合には上記ステップＳ８に進み、舵角速度ωの絶対値｜ω｜がスレッショルドωｔｈよりも小さい場合にはタイマーがカウントアップし（ステップＳ５）、カウント時間ｔがスレッショルドｔｈ以上になったか否かを判定する（ステップＳ６）。タイマーのカウント時間ｔがスレッショルドよりも小さい場合には上記ステップＳ８に進み、タイマーのカウント時間ｔがスレッショルドｔｈ以上となった場合には、直進信頼度の積分、中立位置及び推定値信頼度の更新を行う（ステップＳ７）。そして、中立点位置及び推定値信頼度を出力して終了する（ステップＳ１０）。
【００３７】
次に本発明の他の実施例を説明する。
【００３８】
車輪回転速度を利用できる場合は、上記の推定法に車輪回転速度を直進判定条件に加えることで、更に精度の高い推定が可能となる。車輪回転速度による判定条件は以下のようにする。左右の車輪速差も、理想の直進状態では０になるため、同じ条件にできる。しかし、車輪速差は車速によって大きく値が異なるので、車輪速差に対するスレッショルドを設けるのではなく、旋回半径に基づいた以下の関係式を利用する。
【数６】
2010030431.tif 000003
上記数６において、操舵角θと、左後輪車輪速Ψｉ、右後輪車輪速Ψｒとは、ｋ１を定数として下記数７で表される。
（数７）
ｔａｎθ＝ｋ１・（Ψｉ−Ψｒ）／（Ψｉ＋Ψｒ）
そして、操舵角θが小さいときは直進とみなせるので、上記数７の右辺がスレッショルド以下であるかを判定するが、三角関数のｔａｎや除算があるとＣＰＵやＭＰＵでの演算が困難になる。このため、本発明では、ｋ２を定数として下記数８のように変形している。
（数８）
０ ≦ ｋ２/ｋ１・｜Ψｉ＋Ψｒ｜−｜Ψｉ−Ψｒ｜
上記数８より、右辺が０以上であれば直進と判定する。
【００３９】
左右車輪回転速を利用した場合の装置例を、図１に対応させて図７に示す。本実施例では左右車輪速回転センサ１２０を設け、車輪速回転信号を処理する演算部１３０からの出力が中立点検出部２００Ａに入力されており、より正確に直進を判定することができる。即ち、図７の実施例では直進判定部２００Ａの直進判定に、数８の条件を実行する演算部１３０を付加しており、他は図１の構成と全く同じである。
【００４０】
このように左右車輪回転速を利用した場合には、より高精度な絶対舵角の推定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る制御装置の一例を示すブロック構成図である。
【図２】ＳＡＴの検出を説明するための模式図である。
【図３】中立点検出部の詳細構成例を示すブロック構成図である。
【図４】中立点検出部の詳細構成例を示すブロック構成図である。
【図５】Ｄｖテーブルの一例を示す図である。
【図６】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る制御装置の他の例を示すブロック構成図である。
【図８】一般的な電動パワーステアリング装置の概略を示す構造図である。
【図９】コントロールユニットの一例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１                  ハンドル
２                  ステアリングシャフト（コラム軸）
３                  減速ギア
１０                トルクセンサ
１１                イグニションキー
１２、１１２        車速センサ
１４                バッテリ
２０                モータ
３０                コントロールユニット
１００              舵角利用機能部
１０１              相対舵角検出部
１０２              舵角速度検出部
１０４              絶対舵角演算部
１１０              モータ角センサ
１１１              ＳＡＴ検出手段
１２０              左右車輪回転速センサ
１３０              演算部
２００、２００Ａ    直進判定部
２１０〜２１２      比較部
２２０              ＡＮＤ回路
２４０              中立点角度補正手段
２４３              Ｄｖテーブル
２５１              リミッタ
【図１】
2010030431.tif 000004
【図２】
2010030431.tif 000005
【図３】
2010030431.tif 000006
【図４】
2010030431.tif 000007
【図５】
2010030431.tif 000008
【図６】
2010030431.tif 000009
【図７】
2010030431.tif 000010
【図８】
2010030431.tif 000011
【図９】
2010030431.tif 000012