(57)【要約】【課題】アイドルストップの直後から、運転者に与える違和感を少なく、舵角に応じたステアリングのアシスト制御が行える舵角中点学習方法を提供する。【解決手段】所定条件によりアイドルストップを自動的に行うアイドルストップ機構を有する車両２１に設けられる舵角センサ１１の舵角中点を学習する舵角中点学習方法において、アイドルストップを行った場合は、アイドルストップ前に学習した舵角中点を記憶し、アイドルストップが解除されたときに、学習に替えて記憶された舵角中点を読み出す。ただし、アイドルストップ中に、操舵輪１０の転舵方向にトルク変動があった場合は、記憶された舵角中点をキャンセルする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定条件によりアイドルストップを自動的に行うアイドルストップ機構を有する車両に設けられる相対舵角センサの舵角中点を学習する舵角中点学習方法において、
前記アイドルストップを行った場合は、前記アイドルストップ前に学習した前記舵角中点を記憶し、前記アイドルストップが解除されたときに、前記学習に替えて記憶された前記舵角中点を読み出すことを特徴とする舵角中点学習方法。
【請求項２】
前記アイドルストップ中に、操舵輪の転舵方向にトルク変動があった場合は、記憶された前記舵角中点をキャンセルすることを特徴とする請求項１に記載の舵角中点学習方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の舵角中点学習方法によって設定される前記舵角中点と前記相対舵角センサで計測された舵角とに応じて、操舵反力を低減することを特徴とする舵角反力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対舵角センサの舵角中点を学習する舵角中点学習方法と、その学習した舵角中点を使用する舵角反力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
舵角反力制御方法は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置で実施されている。舵角反力制御方法によれば、アシストトルクを制御して、運転者に作用する反力を低減することができる。この反力は舵角中点から舵角が離れるほど大きくなる傾向があるので、舵角反力制御方法では舵角中点からの舵角に応じてアシストトルクを制御している。この舵角を検出する舵角センサには、舵角の相対角を検出する（相対）舵角センサが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような舵角センサでは、舵角中点学習方法が実施されて舵角中点の学習が行われ、この舵角中点に対して検出した舵角を比較することで、実際の操舵輪の舵角を把握している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７２８９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、排出する二酸化炭素の量を削減して環境保護を図るために、アイドルストップが自動で行える車両が多くなってきた。この車両では、アイドルストップのたびに、エンジンを停止するだけでなく、電動機器の使用電力も抑え、バッテリに負荷がかからないようにしている。
【０００５】
アイドルストップの状態においては、エンジンが停止し、車両も停止し走行しないので、高度な制動制御の必要はなく、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist;車両挙動安定化制御）（システム）への電力供給は基本的にカットされる。ＶＳＡでは、ブレーキ時の車輪ロックの防止や、加速時の車輪の空転の防止や、旋回時の横滑り抑制等が行われる。そして、ＶＳＡでは、旋回時の横滑り抑制等を行うために、舵角センサが検出した舵角を取得しているので、ＶＳＡへの電力供給がカットされるときには、舵角センサへの電力供給もカットされるようになっている。このため、アイドルストップのたびに、舵角センサへの電力供給はカットされ、学習した舵角中点も失われていた。
【０００６】
一方、電動パワーステアリング装置は、アイドルストップ中においても、車両の基本操作の操舵を制御可能にするために、電力は供給され続け、舵角に依存しないステアリングのアシスト制御が行われる。しかし、アイドルストップが終了し、エンジンが始動しても、舵角センサは、再度、舵角中点を学習するまで、舵角の検出ができずに、電動パワーステアリング装置は、舵角に応じたステアリングのアシスト制御が行えないため、運転者に違和感を与える場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、アイドルストップの直後から、運転者に与える違和感を少なく、舵角に応じたステアリングのアシスト制御が行える舵角中点学習方法及び舵角反力制御方法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】
【０００８】
第１の本発明は、所定条件によりアイドルストップを自動的に行うアイドルストップ機構を有する車両に設けられる相対舵角センサの舵角中点を学習する舵角中点学習方法において、
前記アイドルストップを行った場合は、前記アイドルストップ前に学習した前記舵角中点を記憶し、前記アイドルストップが解除されたときに、前記学習に替えて記憶された前記舵角中点を読み出すことを特徴としている。
【０００９】
これによれば、舵角中点の学習をすることなく、アイドルストップ直後の舵角を決定することができるので、アイドルストップ中に舵角が取得できなくても、アイドルストップの直後から、舵角に応じたステアリングのアシスト制御が行え、運転者に与える違和感を少なくできる。
【００１０】
また、第１の本発明では、前記アイドルストップ中に、操舵輪の転舵方向にトルク変動があった場合は、記憶された前記舵角中点をキャンセルすることが好ましい。
【００１１】
アイドルストップ中には、（相対）舵角センサへの電力供給がカットされるが、電動パワーステアリング装置のトルクセンサや、ＥＰＳモータや、レゾルバには、電力が供給される。このため、アイドルストップ中にも、電動パワーステアリング装置は、舵角には依らないが、操舵トルクに応じてアシスト力を制御されることができる。また、レゾルバは、アイドルストップ中にも、ＥＰＳモータの回転角を検出し、ＥＰＳモータの制御におけるフィードバック制御等を可能にしている。
トルクセンサは、運転者がステアリングホイールに作用させる操舵トルクを検出するので、操舵輪の転舵方向のトルク変動を検出することができる。そして、トルク変動があった場合は、アイドルストップ中に操舵され、舵角が変動しているとみなせるので、舵角および舵角中点にずれが生じていると考えられる。そこで、この場合は、記憶された前記舵角中点をキャンセルして、アイドルストップ直後の舵角の決定は行わずに、アイドルストップ直後の舵角に応じたステアリングのアシスト制御も行わない。そして、再度、舵角中点の学習をすることになる。
【００１２】
また、第２の本発明は、第１の本発明の舵角中点学習方法によって設定される前記舵角中点と前記相対舵角センサで計測された舵角とに応じて、操舵反力を低減する舵角反力制御方法であることを特徴としている。これによれば、場合によっては舵角中点の学習をすることなく、アイドルストップの直後から、舵角に応じたステアリングのアシスト制御が行え、運転者に与える違和感を少なくできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アイドルストップの直後から、運転者に与える違和感を少なく、舵角に応じたステアリングのアシスト制御が行える舵角中点学習方法及び舵角反力制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る舵角中点学習方法を実施する舵角中点学習装置を備えた制御部（ＥＣＵ）を有する電動パワーステアリング装置を搭載した車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る舵角中点学習方法を備えたステアリングアシスト方法（舵角反力制御方法）のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１６】
図１に示すように、車両２１は、操舵制御を行う電動パワーステアリング装置１と、駆動制御を行うエンジン制御部（エンジンＥＣＵ）２２とエンジン２３と、制動制御を行うＶＳＡ２４と、これらを起動させるイグニションスイッチＩＧを有している。なお、舵角センサ１１は、検出する舵角（信号）が、電動パワーステアリング装置１でも、ＶＳＡ２４でも利用されるので、電動パワーステアリング装置１とＶＳＡ２４の両方に含まれている（共用されている）と便宜上考えてもよい。
【００１７】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２と、操舵輪１０と、ステアリングホイール２と操舵輪１０との間を連結する連結部材とを有している。連結部材は、ステアリングホイール２に加えられた操舵トルクを操舵輪１０に伝達し、操舵輪１０を転舵させる。その連結部材は、ステアリング軸１２と、自在継ぎ手１３と、ピニオン軸１４と、減速機構１５と、ピニオンギア１６と、ラックギア１７と、ラック軸１８と、タイロッド９とを有している。
【００１８】
ステアリング軸１２は、ステアリングホイール２に一体に設けられ、自在継ぎ手１３を介してピニオン軸１４に連結されている。ピニオン軸１４の先端に設けられたピニオンギア１６に噛み合うように、ラックギア１７がラック軸１８に設けられている。ピニオンギア１６とラックギア１７の噛み合いにより、ピニオン軸１４さらにはステアリング軸１２、ステアリングホイール２の回転運動は、ラック軸１８の長手方向（車幅方向）の往復運動に変換される。ラック軸１８の両端には、タイロッド９を介して、操舵輪１０が連結されている。
【００１９】
また、電動パワーステアリング装置１は、ＥＰＳモータ（電動モータ）８を有している。ＥＰＳモータ８は、ステアリングホイール２の操舵の方向に対して順方向又は逆方向に、発生させたアシストトルク（アシスト力）を減速機構１５に伝達させる。ＥＰＳモータ８は、発生させたアシストトルクを減速機構１５を介してピニオン軸１４に作用させる。これにより、電動パワーステアリング装置１は、運転者がステアリングホイール２に加えた操舵トルクをピニオン軸１４に伝達するとともに、ＥＰＳモータ８で発生させたアシストトルクをピニオン軸１４に伝達し、ピニオンギア１６とラックギア１７とを有するラック＆ピニオン機構によって操舵輪１０を転舵させる。なお、ＥＰＳモータ８としては、３相のブラシレスモータを用いることができる。
【００２０】
減速機構１５は、ＥＰＳモータ８で発生したアシストトルクをピニオン軸１４に伝達するトルク伝達手段であり、例えば、ウォームギア機構を用いることができる。ウォームギア機構は、ＥＰＳモータ８のモータ軸に連結したウォーム軸と、このウォーム軸に形成したウォームギアと、このウォームギアに噛み合いピニオン軸１４に連結したウォームホイールとから構成することができる。
【００２１】
電動パワーステアリング装置１は、車両２１の車速を検出し車速（信号）を制御部（ＥＣＵ）５へ送信する車速センサ４と、ヨーレートを検出しヨーレート（信号）を制御部５へ送信するヨーセンサ７と、操舵トルクを検出し操舵トルク（信号）を制御部５へ送信するトルクセンサ３と、学習した舵角中点に対して相対的な舵角を検出し舵角（信号）をＶＳＡ２４へ送信する舵角センサ１１とを有している。なお、ＶＳＡ２４は、受信した舵角（信号）を、制御部５へ送信する。
【００２２】
制御部５は、電動パワーステアリング装置１を通常制御するために、ステアリングアシスト方法（舵角反力制御方法）を実施して舵角反力制御装置として機能し、さらに、舵角中点学習方法を実施して舵角中点学習装置として機能する。制御部５が舵角反力制御装置として機能するときは、例えば、運転者に作用する反力を低減させるようにアシストトルクを制御するが、この反力は舵角中点から舵角が離れるほど大きくなる傾向があるので、舵角中点からの舵角に応じてアシストトルクを制御している。したがって、この舵角反力制御装置を機能させるためには、操舵輪１０が直進方向における舵角、すなわち、舵角中点を学習して記憶しておく必要がある。そこで、制御部５は、舵角反力制御装置として機能するに先立って、舵角中点学習装置として機能し、舵角中点を学習する。舵角中点の学習は、所定車速以上の安定した直進走行時の（相対）舵角を、舵角中点として学習・記憶することによって行う。具体的には、所定の学習確定時間において、車速が所定の車速以上であり、ヨーの絶対値が所定値以下であり、操舵トルクの絶対値が所定値以下であり、舵角の学習確定時間における変動幅が所定値以下であるという学習条件を満たすときの舵角を、舵角中点として学習・記憶する。詳細な学習条件を以下に示す。
《学習条件》
１．車両２１の車速が所定値ＶＥＬ１以上。
２．車両２１に発生しているヨーレートが所定値ＹＡＷ１以下。
３．ステアリング軸１２に発生している操舵トルクが所定値ＴＲＱ１以内。
４．舵角の変動幅がΔＤＥＧ１以下。
５．１．〜４．の状態が時間ＴＩＭ１に亘って継続。
なお、学習条件の各所定値（ＶＥＬ１、ＹＡＷ１、ＴＲＱ１、ΔＤＥＧ１、ＴＩＭ１）は、車両２１に要求される性能、ヨーレートセンサ７等のセンサの感度等に基づいて適宜設定すればよい。
【００２３】
制御部５は、舵角反力制御装置として機能するとき等の通常制御の際には、制御信号をモータドライバ６へ送信する。モータドライバ６は、制御信号に応じた３相の駆動電流をＥＰＳモータ８へ供給する。ＥＰＳモータ８は、供給された駆動電流によって、回転し前記アシストトルク（アシスト力）を発生させる。
【００２４】
一方、エンジン制御部２２とエンジン２３とで駆動制御が行われ、操舵輪１０が駆動される。エンジン制御部２２は、アイドルストップ機構としても機能し、所定条件によりアイドルストップのスタートを自動的に行い、エンジン２３を停止し、その後、エンジン２３を始動させ、アイドルストップを終了させる。具体的には、エンジン制御部２２が送信したアイドルストップ信号によって、エンジン２３が停止して、アイドルストップがスタートする。そして、エンジン制御部２２が送信したアイドルストップ終了信号によって、エンジン２３が始動して、アイドルストップが終了する。
【００２５】
アイドルストップ信号は、エンジン２３へ送信されるのと同時に、制御部５とＶＳＡ２４へも送信される。また、アイドルストップ終了信号も、エンジン２３へ送信されるのと同時に、制御部５とＶＳＡ２４へも送信される。
【００２６】
ＶＳＡ２４では、ブレーキ時の車輪ロックの防止や、加速時の車輪の空転の防止や、旋回時の横滑り抑制等の制動制御が、操舵輪１０に対して行われる。これらの制動制御は、車両２１の走行中に行われるので、車両２１が停止しているアイドルストップ中には、実施されない。そこで、アイドルストップ中は、ＶＳＡ２４への電力供給をカットして、ＶＳＡ２４を停止させる。具体的には、ＶＳＡ２４は、アイドルストップ信号を受信すると停止し、その後、アイドルストップ終了信号を受信すると起動する。
【００２７】
ＶＳＡ２４は、旋回時の横滑り抑制等の制動制御のために、舵角センサ１１から舵角（信号）を受信している。そして、ＶＳＡ２４は、受信した舵角（信号）を、制御部５へ送信している。このため、アイドルストップによって、ＶＳＡ２４さらには舵角センサ１１が停止すると、ＶＳＡ２４から舵角（信号）が送信されず、制御部５は、舵角（信号）を受信・取得できなくなり、また、アイドルストップ中に舵角が変化すると学習した舵角中点にずれが生じてしまう。
【００２８】
そこで、制御部５は、アイドルストップが行われた場合は、アイドルストップ信号とアイドルストップ終了信号を受信して、アイドルストップの期間を把握し、アイドルストップ前に学習した舵角中点を記憶し、アイドルストップが解除されたときに、前記学習に替えて記憶されたアイドルストップ前の舵角中点を読み出し、これをアイドルストップ直後の舵角中点とする。これにより、アイドルストップの直後から、舵角に依存したステアリングのアシスト制御が行え、運転者に与える違和感を少なくできる。
【００２９】
図２に、本発明の実施形態に係る舵角中点学習方法を備えたステアリングアシスト方法（舵角反力制御方法）のフローチャートを示す。なお、このステアリングアシスト方法は、エンジン制御部２２等で実施されるエンジン制御系のアイドルストップと連動しているので、エンジン制御系におけるアイドルストップのフローチャートも図２の右側に合わせて示している。
【００３０】
はじめに、エンジン制御系のアイドルストップのフローチャートを説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１１で、イグニションスイッチＩＧオンに伴ってエンジン２３が始動する。そして、ステップＳ１２で車両２１は走行をスタートさせる。ステップＳ１３で、所定条件により車両２１を停止させると、ステップＳ１４で、エンジン制御部（エンジンＥＣＵ）２２がアイドルストップ信号を送信する。なお、エンジン制御部２２がアイドルストップ信号を送信する所定条件としては、例えば、ブレーキペダルを車両２１が停止しても踏み続けているといった条件や、エアコン等の電気機器で消費されている電力が所定値以下であるといった条件等が設定されている。
【００３２】
ステップＳ１５で、エンジン２３は、アイドルストップ信号を受信して停止し、アイドルストップ状態になる。ステップＳ１６で、運転者が、ブレーキペダルから足を離したり、アクセルペダルを踏んだりしたことの検知結果に基づいて、エンジンＥＣＵ２２がアイドルストップ終了信号を送信する。ステップＳ１７で、エンジン２３は、アイドルストップ終了信号を受信して始動し、アイドルストップ状態は終了して、ステップＳ１２に戻る。前記が、エンジン制御系におけるアイドルストップのフローであり、後記では、このフローに対応付けて、ステアリングアシスト方法のフローを説明する。
【００３３】
まず、ステップＳ１で、制御部５は、イグニションスイッチＩＧオンに伴って、自身も含めた電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１を起動させる。なお、ステップＳ１は、ステップＳ１１と同時に実施される。
【００３４】
次に、ステップＳ２で、制御部５は、舵角中点学習装置として機能し、舵角中点の学習を実施する。この学習では、舵角中点となる舵角を、学習値として決定し、記憶する。なお、学習値（舵角中点）の記憶は、不揮発性メモリの学習値記憶用の所定の領域に、上書きすることによって行われる。これにより、制御部５の不揮発性メモリには、常に、最新の学習値が記憶されていることになる。ただ、アイドルストップ中の操舵でずれる舵角に対して、学習値（舵角中点）は、ステップＳ１０で後記するが、キャンセルされなければならない。なお、不揮発性メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリを用いることができる。学習値（舵角中点）の記憶は、不揮発性メモリに行ったが、これに限らず、アイドルストップ中およびその後にも記憶が保存されるのであれば、揮発性メモリでもかまわない。なお、ステップＳ２は、ステップＳ１２の車両２１の走行スタートの直後から実施される。
【００３５】
ステップＳ３で、制御部５は、舵角反力制御装置として機能し、舵角反力制御を含めた、電動パワーステアリング装置１の通常制御が実施される。舵角反力制御では、記憶されてある学習値（舵角中点）を読み出し、この学習値（舵角中点）に基づいて、例えば、運転者に作用する反力を低減させるように、舵角中点からの舵角に応じてアシストトルクを制御する。
【００３６】
ステップＳ４で、制御部５は、イグニションスイッチＩＧがオフされたか否かの判定をする。イグニションスイッチＩＧがオフされていれば（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、ステアリングアシスト方法をストップし、イグニションスイッチＩＧがオフされていなければ（ステップＳ４、Ｎｏ）、ステップＳ５へ進む。
【００３７】
ステップＳ５で、制御部５は、アイドルストップ信号を受信する。ステップＳ５は、ステップＳ１４に連動している。ステップＳ６で、制御部５は、アイドルストップ信号に受信に基づいて、エンジン２３等がアイドルストップの状態か否かの判定を行う。アイドルストップの状態でなければ（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ３へ戻り、アイドルストップの状態であれば（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、ステップＳ７ａへ進む。なお、ステップＳ３の舵角反力制御（通常制御）に対して、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６は、割り込みの制御が行われ、必ずしも、図２に示すような順番に処理が行われるわけではない。すなわち、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を合わせた全体ステップＳ３Ａとして、主に舵角反力制御（通常制御）が行われ、適宜、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６が行われる。
【００３８】
ステップＳ７で、制御部５は、アイドルストップ中の、すなわち、アイドルストップ信号を受信して（ステップＳ５）からアイドルストップ終了信号を受信する（ステップＳ８）までの間の、操舵トルクの最大値、最小値を取得し、記憶する。なお、ＥＰＳモータ８には、ＥＰＳモータ８の回転角を検出し回転角（信号）を制御部５へ送信するレゾルバが付属しているが、ステップＳ７では、操舵トルクに替えて、この回転角を利用してもよい。すなわち、制御部５は、アイドルストップ中の、回転角の最大値、最小値を取得し、記憶してもよい。
【００３９】
ステップＳ８で、制御部５は、アイドルストップ終了信号を受信するが、これによって、ステップＳ７が終了する。なお、ステップＳ８は、ステップＳ１６に連動している。
【００４０】
ステップＳ９で、制御部５は、アイドルストップ中の操舵トルク（又は回転角）の最大値と最小値の差分（変動分）を算出し、その差分（変動分）に基づいて、アイドルストップ中の操舵トルク（回転角）の変動の有無を判定する。具体的には、差分（変動分）が所定の閾値以上か否か判定する。アイドルストップ中の操舵トルク（回転角）の変動が無い（差分が閾値未満）場合は（ステップＳ９、無）、ステップＳ３へ戻る。この場合、アイドルストップ中には、舵角の変動が無いとみなせるので、アイドルストップ直後から、記憶されている学習値（舵角中点）を使って（読み出して）、ステップＳ３の舵角反力制御（通常制御）を実施することができる。一方、アイドルストップ中の操舵トルク（回転角）の変動が有る（差分が閾値以上）場合は（ステップＳ９、有）、ステップＳ１０へ進む。この場合、アイドルストップ中に、舵角の変動があったとみなせ、アイドルストップ（直）後には、舵角（中点）にずれが生じている。
【００４１】
そこで、ステップＳ１０で、制御部５は、ステップＳ２で記憶した学習値をキャンセル（消去）する。そして、ステップＳ２に戻り、再度、舵角中点学習を実施する。これにより、アイドルストップ中の操舵により、ずれた学習値（舵角中点）をキャンセルして再学習できるので、アイドルストップ後も、ずれていない学習値を用いて、ステップＳ３の舵角反力制御（通常制御）を実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１      電動パワーステアリング装置
２      ステアリングホイール
３      トルクセンサ
４      車速センサ
５      制御部（ＥＣＵ）（舵角反力制御装置）（舵角中点学習装置）
７      ヨーセンサ
１０    操舵輪
１１    舵角センサ
２１    車両
２２    エンジン制御部（エンジンＥＣＵ）
２３    エンジン
２４    ＶＳＡ
【図１】
2010260464.tif 000003
【図２】
2010260464.tif 000004