(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に作用する操舵トルクに応じた補助操舵トルクを発生させるモータを有し、転舵輪を転舵させる電動式パワーステアリング装置と、
前記電動式パワーステアリング装置を制御するステア制御手段と、
所定条件が成立した場合にエンジンを停止させてアイドリングストップを行うエンジン制御手段と、を備える車両システムであって、
前記エンジンの駆動に伴う発電電力がバッテリに充電されるとともに、前記バッテリからの電力が前記モータに供給され、
前記ステア制御手段は、
前記エンジンの駆動中、前記モータに対して、当該モータの電流値に応じたフィードバック制御を実行し、
前記エンジンの停止中、前記モータに対して、前記バッテリの電圧値に応じたフィードフォワード制御を実行すること
を特徴とする車両システム。
【請求項２】
操舵部材に作用する操舵トルクに応じた補助操舵トルクを発生させるモータを有し、転舵輪を転舵させる電動式パワーステアリング装置と、
前記電動式パワーステアリング装置を制御するステア制御手段と、
所定条件が成立した場合にエンジンを停止させてアイドリングストップを行うエンジン制御手段と、を備える車両システムであって、
前記エンジンの駆動に伴う発電電力がバッテリに充電されるとともに、前記バッテリからの電力が前記モータに供給され、
前記ステア制御手段は、
前記バッテリの電圧値が所定閾値以上である場合、前記モータに対して、当該モータの電流値に応じたフィードバック制御を実行し、
前記バッテリの電圧値が前記所定閾値未満である場合、前記モータに対して、前記バッテリの電圧値に応じたフィードフォワード制御を実行すること
を特徴とする車両システム。
【請求項３】
前記ステア制御手段は、
前記モータの駆動電圧が、前記バッテリの電圧値以下となるように前記フィードフォワード制御を実行すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式パワーステアリング装置を備える車両システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者によるブレーキペダルの踏込みに応じて車両を停止させる際、アイドリングストップを行う（エンジンを自動的に停止させる）ことで、燃費向上や排ガス抑制を図る技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エンジンの自動停止直前からのステアリングホイールの切れ角に基づいて据え切り操作が行われた場合、エンジンの自動停止を解除するコントローラを備えたエンジン自動停止再始動装置について記載されている。
【０００４】
特許文献２には、エンジンの作動中に操舵トルクが第一エンジン自動停止禁止トルク以上である場合にエンジンの作動を継続させ、エンジンの休止中に操舵トルクが第二エンジン自動停止禁止トルク以上である場合にエンジンを再始動させるエンジン制御装置について記載されている。
【０００５】
特許文献３には、エンジンが自動的に停止された状態において、操舵量検出手段によって検出される操舵量（操舵力）が所定閾値よりも小さいことを条件として、駆動力を制限しつつ電動モータを駆動して操舵補助力を与えるパワーステアリング装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４５８７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−６７７０２号公報
【特許文献３】特許４３０１０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、パワーステアリング装置をエンジンによって駆動する構成になっているため、エンジンを自動停止させた状態ではパワーステアリング装置を駆動できない。つまり、パワーステアリング装置によって操舵補助力を与えつつエンジンの自動停止によって燃費向上等を図る、ということができないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、エンジンの休止中、電動モータによる操舵支援トルクの出力を停止させるようにしている（段落００５１を参照）。このようにアイドリングストップ中に操舵力の軽減がなされない場合、運転者が操舵（据え切り等）する際の負荷トルクが大きくなり、エンジン再始動後の操舵に備えにくくなるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３に記載の技術では、エンジンが自動的に停止された状態において運転者による操舵量（操舵力）が小さいことが、電動モータの再始動条件となっている。そうすると、例えば、比較的大きな操舵力を要する据え切りを行う際、運転者にかかる負荷トルクが大きくなり、エンジン再始動後の操舵に備えにくくなるという問題がある。
なお、エンジンが自動的に停止された状態で、仮に制限なしで電動モータを駆動するとバッテリの電圧（残容量）が急激に低下し、エンジンの再始動を適切に行えない可能性がある。
【００１０】
そこで本発明は、アイドリングストップ中も操舵トルクを軽減しつつ、バッテリの電圧低下を抑制できる車両システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記した課題を解決するための手段として、本発明は、操舵部材に作用する操舵トルクに応じた補助操舵トルクを発生させるモータを有し、転舵輪を転舵させる電動式パワーステアリング装置と、前記電動式パワーステアリング装置を制御するステア制御手段と、所定条件が成立した場合にエンジンを停止させてアイドリングストップを行うエンジン制御手段と、を備える車両システムであって、前記エンジンの駆動に伴う発電電力がバッテリに充電されるとともに、前記バッテリからの電力が前記モータに供給され、前記ステア制御手段は、前記エンジンの駆動中、前記モータに対して、当該モータの電流値に応じたフィードバック制御を実行し、前記エンジンの停止中、前記モータに対して、前記バッテリの電圧値に応じたフィードフォワード制御を実行することを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、ステア制御手段は、エンジンの停止中（アイドリングストップ中）、バッテリの電圧値に応じたフィードフォワード制御を実行する。したがって、エンジンの停止中も運転者の操舵トルクに応じた補助操舵トルクを発生させることができる。
また、バッテリの状態に応じてフィードフォワード制御を実行することで、バッテリの電圧低下を抑制できる。したがって、エンジンの停止中もフィードバック制御を継続する場合と比較して、補助操舵トルクを発生可能な状態を長時間確保できる。その結果、エンジンの駆動に要する燃料の低減、排ガスの抑制、騒音の低減等の効果が得られる。
【００１３】
また、本発明は、操舵部材に作用する操舵トルクに応じた補助操舵トルクを発生させるモータを有し、転舵輪を転舵させる電動式パワーステアリング装置と、前記電動式パワーステアリング装置を制御するステア制御手段と、所定条件が成立した場合にエンジンを停止させてアイドリングストップを行うエンジン制御手段と、を備える車両システムであって、前記エンジンの駆動に伴う発電電力がバッテリに充電されるとともに、前記バッテリからの電力が前記モータに供給され、前記ステア制御手段は、前記バッテリの電圧値が所定閾値以上である場合、前記モータに対して、当該モータの電流値に応じたフィードバック制御を実行し、前記バッテリの電圧値が前記所定閾値未満である場合、前記モータに対して、前記バッテリの電圧値に応じたフィードフォワード制御を実行することを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、バッテリの電圧値が所定閾値以上である場合、ステア制御手段は、モータの電流値に応じたフィードバック制御を実行する。このようにバッテリの残容量に余裕がある場合にフィードバック制御を継続することで、運転者の操舵トルクに応じて比較的大きな補助操舵トルクを発生させることができる。
また、バッテリの電圧値が所定閾値未満である場合、ステア制御手段は、モータに対して、バッテリの電圧値に応じたフィードフォワード制御を実行する。このようにフィードフォワード制御を実行することでバッテリの電圧低下が抑制されるとともに、バッテリの劣化を抑制できる。また、バッテリの電圧に応じてモータを駆動することで、エンジンの駆動に要する燃料の低減、排ガスの抑制、騒音の低減等の効果が得られる。
【００１５】
また、前記ステア制御手段は、前記モータの駆動電圧が、前記バッテリの電圧値以下となるように前記フィードフォワード制御を実行することが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、フィードフォワード制御の実行中にステア制御手段は、モータの駆動電圧をバッテリの電圧値以下とする。したがって、バッテリの電圧低下を効果的に抑制しつつ、モータの駆動によって補助操舵トルクを発生可能な状態を長時間確保できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、アイドリングストップ中も操舵トルクを軽減しつつ、バッテリの電圧低下を抑制する車両システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両システムが備える電動式パワーステアリング装置の説明図である。
【図２】車両システムが備える各構成の接続関係を示す説明図である。
【図３】ＥＰＳ制御装置及びエンジン制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】バッテリの電圧に基づくフィードフォワード制御の説明図である。
【図５】制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車両システムが備えるＥＰＳ制御装置及びエンジン制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】バッテリからの電流と、バッテリの端子電圧と、の関係を示す説明図である。
【図８】制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
≪第１実施形態≫
＜車両システムの構成＞
図１は、本実施形態に係る車両システムが備える電動式パワーステアリング装置の説明図である。車両システム１（図２参照）は、図１に示す電動式パワーステアリング装置１０と、センサ類（車速センサ２４等）と、ＥＰＳ制御装置３０（Electric Power Steering）と、エンジン４１（図２参照）と、ＡＣＧ４２（Alternating Current Generator：図２参照）と、バッテリ４４（図２参照）と、エンジン制御装置５０（図２参照）と、を備えている。
【００２０】
（電動式パワーステアリング装置）
図１に示す電動式パワーステアリング装置１０は、操向ハンドルＨ（操舵部材）に作用する操舵トルクと、モータ１６の駆動による補助操舵トルクと、によって転舵輪Ｋを転舵する装置である。電動式パワーステアリング装置１０は、メインステアリングシャフト１１と、連結軸１２と、ピニオン軸１３と、ラック軸１４と、タイロッド１５と、モータ１６と、インバータ１７と、を備えている。
【００２１】
メインステアリングシャフト１１は、操向ハンドルＨの操舵に伴って回転するシャフトであり、その上端が操向ハンドルＨに固定されている。連結軸１２は、自在継手である二つのユニバーサルジョイント１２ａ，１２ｂを有し、メインステアリングシャフト１１に連結されている。ピニオン軸１３は、連結軸１２に連結された軸部材であり、その下部にピニオンギア１３ａが形成されている。
【００２２】
ラック軸１４は、ピニオンギア１３ａに噛合するラック歯１４ａを有し、車幅方向に移動可能に設置されている。タイロッド１５は、ラック軸１４の両端と、左右の転舵輪Ｋ（前輪）に設置されたナックルアーム（図示せず）と、を連結している。
【００２３】
モータ１６は、操向ハンドルＨの操舵に要する操舵力を軽減するための電動機である。モータ１６として、例えば、三相ブラシレスモータを用いることができる。モータ１６の回転子（図示せず）には、モータ１６の駆動力をピニオン軸１３に伝達するためのウォームギア１８が設置されている。このウォームギア１８は、ピニオン軸１３に設置されたウォームホイールギア１９に噛合している。
【００２４】
インバータ１７は、例えば、三相ブリッジ回路（図示せず）を有しており、モータ１６と電気的に接続されている。インバータ１７は、ＥＰＳ制御装置３０から入力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に応じた三相交流電圧を生成し、モータ１６に出力する。なお、インバータ１７には、モータ１６の電流値を検出する電流センサ２１が設置されている。
【００２５】
インバータ１７から入力される三相交流電圧によってモータ１６が駆動すると、その駆動力がウォームギア１８及びウォームホイールギア１９を介してピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３が回転することでラック軸１４が車幅方向に移動し、転舵輪Ｋを転舵させるようになっている。
【００２６】
（センサ類）
操舵トルクセンサ２２は、操向ハンドルＨに作用する操舵トルクを検出するセンサであり、ピニオン軸１３に設置されている。操舵トルクセンサ２２として、例えば、操向ハンドルＨの転舵に応じて磁束密度が変化するように設置される一対のコイルを用いることができる。
モータ回転速度センサ２３は、モータ１６の回転速度を検出するセンサであり、モータ１６に内蔵されている。モータ回転速度センサ２３として、ホールセンサ、レゾルバ等を用いることができる。
【００２７】
その他、車両の適所には、車速を検出する車速センサ２４と、ブレーキペダル（図示せず）の踏込量を検出するブレーキセンサ２５（図３参照）と、が設置されている。また、後記するバッテリ４４（図２参照）には、その端子電圧を検出する電圧センサ２６（図２参照）が設置されている。
【００２８】
（ＥＰＳ制御装置）
図２は、車両システムが備える各構成の接続関係を示す説明図である。なお、図２では、前記したセンサ類の図示を省略した。前記したように、電動式パワーステアリング装置１０が備えるモータ１６と、インバータ１７と、は電気的に接続されている。
【００２９】
ＥＰＳ制御装置３０（ステア制御手段）は、前記したセンサ類から入力される信号に応じてモータ１６を駆動し、電動式パワーステアリング装置１０を制御する装置である。
ＥＰＳ制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェースなどの電子回路を備えて構成され、その内部に記憶したプログラムに従って各種機能を発揮する。なお、ＥＰＳ制御装置３０の構成については後記する。
【００３０】
エンジン４１は、減速機（図示せず）及びディファレンシャルギア（図示せず）を介して車軸（図示せず）に連結される内燃機関である。エンジン４１を駆動し、さらにアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれることで車両が走行する。
【００３１】
ＡＣＧ４２は、エンジン４１の動力によって発電を行う交流発電機であり、コンバータ４３を介してバッテリ４４に接続されている。車両の減速中に回生制動を行ったり、アイドリングストップ中にエンジン４１を駆動させたりする際、ＡＣＧ４２によって発電を行うようになっている。ＡＣＧ４２の発電電力（交流電力）は、コンバータ４３によって直流電力に変換され、この直流電力がバッテリ４４に充電される。
【００３２】
コンバータ４３は、ＡＣＧ４２から入力される交流電力を直流電力に変換する電力変換器である。なお、前記したインバータ１７と、コンバータ４３と、を一体化してインバータ／コンバータとしてもよい。
【００３３】
バッテリ４４は、例えば、リチウムイオン蓄電池であり、インバータ１７及びコンバータ４３と電気的に接続されている。ＥＰＳ制御装置３０からの指令に応じてインバータ１７が駆動することで、バッテリ４４に蓄えられた電力が取り出され、この電力がモータ１６に供給される。
【００３４】
エンジン制御装置５０（エンジン制御手段）は、アクセルペダル（図示せず）の踏込量等に応じて、エンジン４１の駆動を制御する装置である。具体的にエンジン制御装置５０は、エンジン４１の吸気量を調整するスロットルバルブ（図示せず）、燃料ガスを噴射するインジェクタ（図示せず）、燃料の着火を行う点火プラグ（図示せず）等を制御する。
【００３５】
エンジン制御装置５０は、所定の停止条件（所定条件）が成立した場合にエンジン４１を停止させてアイドリングストップを行う機能を有している。ここで、「停止条件」とは、例えば、車速が所定値以下であり、かつ、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれたという条件である。
また、エンジン制御装置５０は、所定の始動条件が成立した場合にエンジン４１を再始動させる機能も有している。ここで、「始動条件」とは、例えば、アクセルペダル（図示せず）が踏み込まれたという条件や、ブレーキペダル（図示せず）から足が離されたという条件である。
【００３６】
（ＥＰＳ制御装置の構成）
図３は、ＥＰＳ制御装置及びエンジン制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
図３に示すように、ＥＰＳ制御装置３０は、フィードバック制御部３１と、フィードフォワード制御部３２と、を備えている。
【００３７】
電流フィードバック制御部３１は、エンジン４１の駆動中、モータ１６に対して、実モータ電流Ｉmに応じたフィードバック制御を行う機能を有している。なお、エンジン４１が駆動しているか否かは、後記するフラグ設定部５３からの制御フラグＦｇに基づいて判定される。
【００３８】
フィードバック制御部３１は、目標モータ電流算出部３１ａと、減算器３１ｂと、ＰＩＤ制御部３１ｃと、ＰＷＭ信号発生部３１ｄと、を有している。
目標モータ電流算出部３１ａは、車速センサ２４によって検出される車速ｖと、操舵トルクセンサ２２によって検出される操舵トルクＴｓと、モータ回転速度センサ２３によって検出される回転速度Ｎmと、に基づいて、補助操舵トルクを発生させるための目標モータ電流ＩMTを算出する。
【００３９】
目標モータ電流算出部３１ａは、例えば、操舵トルクＴｓが大きくなるにつれて目標モータ電流ＩMTを大きくするとともに、車速ｖが大きくなるにつれて目標モータ電流ＩMTを小さくするように設定されたテーブル（図示せず）を有している。目標モータ電流算出部３１ａは、このテーブルを参照し、各センサの検出値に応じた目標モータ電流ＩMTを算出する。
【００４０】
減算器３１ｂは、電流センサ２１から入力される実モータ電流Ｉmを、目標モータ電流ＩMTから減算することで偏差ΔＩを算出する。
ＰＩＤ制御部３１ｃは、減算器３１ｂから入力される偏差ΔＩをゼロにして、実モータ電流Ｉmを目標モータ電流ＩMTに一致させるように、ＰＩＤ制御に基づいて電流指令値ＩPIDを算出する。
ＰＷＭ信号発生部３１ｄは、ＰＩＤ制御部３１ｃから入力される電流指令値ＩPIDに応じて、モータ１６を駆動するためのＰＷＭ信号を発生させる。ＰＷＭ信号発生部３１ｄからのＰＷＭ信号がインバータ１７に入力されることで、三相交流電圧が発生する。これによってモータ１６が駆動し、転舵輪Ｋ（図１参照）が転舵される。
【００４１】
フィードフォワード制御部３２は、エンジン４１の停止中、モータ１６に対して、バッテリ４４の端子電圧Ｖbに応じたフィードフォワード制御を行う機能を有している。フィードフォワード制御部３２は、駆動電圧設定部３２ａと、ＰＷＭ信号発生部３２ｂと、を有している。
【００４２】
駆動電圧設定部３２ａは、操舵トルクセンサ２２、モータ回転速度センサ２３、及び電圧センサ２６の検出値に基づき、フィードフォワード制御を行うための指令値である電圧Ｖt（トルク成分の電圧）と、電圧Ｖn（回転速度成分の電圧）と、を算出する。なお、電圧Ｖt，Ｖnについては後記する。
ＰＷＭ信号発生部３２ｂは、駆動電圧設定部３２ａから入力される電圧Ｖt，Ｖnに基づいてＰＷＭ信号を発生させ、このＰＷＭ信号をインバータ１７に出力する。なお、このＰＷＭ信号発生部３２ｂと、フィードバック制御部３１のＰＷＭ信号発生部３１ｄと、を一体として構成してもよい。
【００４３】
図４は、バッテリの電圧に基づくフィードフォワード制御の説明図である。なお、図４では、ＥＰＳ制御装置３０のうちフィードバック制御部３１（図３参照）の図示を省略した。
また、図４では説明を分かりやすくするため、ブリッジ接続された４個のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を有するインバータ１７が、単相のモータ１６が接続された構成を図示した。なお、図４に示す破線は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオン、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフの状態で流れる電流の向きを表している。
【００４４】
バッテリ４４の開放電圧をＶ0、内部抵抗をＲb、端子電圧をＶbとする。また、ハーネスＱ及びインバータ１７の抵抗値を併せて抵抗Ｒｈとし、モータ１６の端子電圧をＶmとすると、バッテリ４４の端子電圧Ｖbは、以下の（数式１）、（数式２）で表わされる。
【００４５】
【数１】
0006053704.tif 000002
【数２】
0006053704.tif 000003
【００４６】
また、ＰＷＭ制御のデューティ比によって決まるゲインをＧdとし、バッテリ４４から流れるバッテリ電流をＩbとし、実モータ電流をＩmとすると、以下の（数式３）に示す関係が成り立つ。ちなみに、モータ１６にはＰＷＭ制御に伴う還流電流が流れるため、実モータ電流Ｉmはバッテリ電流Ｉbよりも大きくなる。
【数３】
0006053704.tif 000004
【００４７】
さらに、モータ１６のインダクタンスをＬm、抵抗をＲm、誘起電圧定数をｋeとし、モータ１６の回転速度をＮmとする。ここで、モータ１６のインダクタンスＬmは非常に小さいとすると、以下の（数式４）に示す関係が成り立つ。
【数４】
0006053704.tif 000005
【００４８】
前記した（数式１）に（数式３）、（数式４）を代入すると、以下に示す（数式５）が得られる。
【数５】
0006053704.tif 000006
【００４９】
また、モータ１６のトルク定数をｋtとすると、実モータ電流Ｉmと、モータ１６のトルクＴmと、の間には以下の（数式６）に示す関係が成り立つ。
【数６】
0006053704.tif 000007
【００５０】
この（数式６）を、前記した（数式５）に代入すると、以下に示す（数式７）が得られる。
【数７】
0006053704.tif 000008
【００５１】
すなわち、バッテリ４４の端子電圧Ｖbは、以下の（数式８）〜（数式１０）に示すように、モータ１６にトルクを発生させる成分の電圧Ｖtと、モータ１６の回転速度を調整する成分の電圧Ｖnと、に振り分けられる。
【００５２】
【数８】
0006053704.tif 000009
【数９】
0006053704.tif 000010
【数１０】
0006053704.tif 000011
【００５３】
例えば、図３に示す駆動電圧設定部３２ａは、操舵トルクセンサ２２の検出値に基づき、補助操舵トルクを発生させるのに要するモータ１６のトルクＴmを算出する。駆動電圧設定部３２ａは、このトルクＴmを（数式９）に代入することでトルク成分の電圧Ｖtを算出する。
また、駆動電圧設定部３２ａは、モータ回転速度センサ２３等の検出値に基づき、目標とする回転速度Ｎmを算出する。駆動電圧設定部３２ａは、この回転速度Ｎmを（数式１０）に代入することで、回転速度成分の電圧Ｖnを算出する。
【００５４】
（数式９）、（数式１０）に基づいて電圧Ｖt，Ｖnを算出することで、（数式８）の関係を満たしつつモータ１６を駆動できる。このようにして、駆動電圧設定部３２ａは、電圧センサ２６によって検出されるバッテリ４４の端子電圧Ｖbを電圧Ｖｔ，Ｖnに振り分け、この電圧Ｖｔ，ＶnをＰＷＭ信号発生部３２ｂに出力する。
【００５５】
ＰＷＭ信号発生部３２ｂは、駆動電圧設定部３２ａから入力される電圧Ｖt，Ｖnの値に応じて、ＰＷＭ信号を発生させる。すなわち、ＰＷＭ信号発生部３２ｂは、電圧Ｖt，Ｖnの和（＝Ｖb：（数式８））を駆動電圧としてモータ１６に印加するとともに、トルク成分の電圧Ｖtと、回転速度成分の電圧Ｖnに基づいてＰＷＭ制御を行う。これによって、操向ハンドルＨに作用する操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生させつつ、モータ１６の駆動電圧をバッテリ４４の端子電圧Ｖb以下に抑えることができる。
【００５６】
（エンジン制御装置の構成）
図３に示すように、エンジン制御装置５０は、エンジン停止制御部５１ａと、エンジン始動制御部５１ｂと、エンジン駆動制御部５２と、を有している。
【００５７】
エンジン停止制御部５１ａは、車速センサ２４によって検出される車速ｖと、ブレーキセンサ２５によって検出されるブレーキペダル（図示せず）の踏込量Ｓと、に基づき、前記した停止条件が成立しているか否かを判定する。そして、エンジン停止制御部５１ａは、その判定結果をエンジン駆動制御部５２及びフラグ設定部５３に出力する。
【００５８】
エンジン始動制御部５１ｂは、車速センサ２４によって検出される車速ｖと、ブレーキセンサ２５によって検出されるブレーキペダル（図示せず）の踏込量Ｓと、に基づき、前記した始動条件が成立しているか否かを判定する。そして、エンジン始動制御部５１ｂは、その判定結果をエンジン駆動制御部５２及びフラグ設定部５３に出力する。
【００５９】
エンジン駆動制御部５２は、エンジン停止制御部５１ａから停止条件の成立を示す信号が入力された場合、エンジン４１を停止させる。また、エンジン駆動制御部５２は、エンジン４１の停止後、エンジン始動制御部５１ｂからエンジン４１の始動条件の成立を示す信号が入力された場合、エンジン４１を再始動させる。
なお、エンジン駆動制御部５２が実行する処理の詳細については説明を省略する。
【００６０】
フラグ設定部５３は、エンジン停止制御部５１ａから停止条件の成立を示す信号が入力された場合、制御フラグＦｇをオフにする。なお、フラグ設定部５３から制御フラグＦｇ：オフが入力された場合（つまり、エンジン４１の停止中）、フィードバック制御部３１は停止し、フィードフォワード制御部３２は駆動する。
【００６１】
また、フラグ設定部５３は、エンジン始動制御部５１ｂから始動条件の成立を示す信号が入力された場合、制御フラグＦｇをオンにする。なお、フラグ設定部５３から制御フラグＦｇ：オンが入力された場合（つまり、エンジン４１の駆動中）、フィードバック制御部３１は駆動し、フィードフォワード制御部３２は停止する。
フラグ設定部５３は、この制御フラグＦｇをフィードバック制御部３１及びフィードフォワード制御部３２に出力する。
【００６２】
以下では、ＥＰＳ制御装置３０とエンジン制御装置５０とを併せて、単に「制御装置」と記すことがあるものとする。
【００６３】
＜制御装置の動作＞
図５は、制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図５の「ＳＴＡＲＴ」においてエンジン４１は駆動し、電動式パワーステアリング装置１０は運転者の操舵に応じた補助操舵トルクを発生させているものとする。
【００６４】
ステップＳ１０１において制御装置は、フィードバック制御部３１（図３参照）によって、実モータ電流Ｉmに基づくフィードバック制御を実行する。すなわち、制御装置は、操舵トルクセンサ２２、モータ回転速度センサ２３、及び車速センサ２４の検出値に基づいて目標モータ電流ＩMTを算出し、実モータ電流Ｉmを目標モータ電流ＩMTに一致させるようにフィードバック制御を行う。なお、エンジン４１の駆動中（制御フラグＦｇ：オン）、フィードフォワード制御部３２は停止している。
【００６５】
ステップＳ１０２において制御装置は、エンジン停止制御部５１ａによって、前記した停止条件が成立しているか否かを判定する。エンジン４１の停止条件が成立している場合（Ｓ１０２→Ｙｅｓ）、制御装置の処理はステップＳ１０３に進む。この場合、フラグ設定部５３によって、制御フラグＦｇがオフに切り替えられる。
一方、エンジン４１の停止条件が成立していない場合（Ｓ１０２→Ｎｏ）、制御装置の処理はステップＳ１０１に戻る。この場合、フラグ設定部５３から入力される制御フラグＦｇ（オン）に応じて、フィードバック制御部３１の駆動が継続される。
【００６６】
ステップＳ１０３において制御装置は、エンジン駆動制御部５２によって、エンジン４１を停止してアイドリングストップを行う。
ステップＳ１０４において制御装置は、フィードフォワード制御部３２によって、バッテリ４４の端子電圧Ｖbに応じたフィードフォワード制御を実行する。すなわち、制御装置は、バッテリ４４の端子電圧Ｖbを、トルク成分の電圧Ｖtと、回転速度成分の電圧Ｖnと、に振り分ける。そして、この電圧Ｖt，Ｖnに基づくＰＷＭ信号をインバータ１７に出力することでモータ１６を駆動する。なお、エンジン４１の停止中（制御フラグＦｇ：オフ）、フィードバック制御部３１は停止している。
【００６７】
ステップＳ１０５において制御装置は、エンジン始動制御部５１ｂによって、前記した始動条件が成立しているか否かを判定する。エンジン４１の始動条件が成立している場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、制御装置の処理はステップＳ１０６に進む。この場合、フラグ設定部５３によって、制御フラグＦｇがオンに切り替えられる。
一方、エンジン４１の始動条件が成立していない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、制御装置の処理はステップＳ１０３に戻る。この場合、フラグ設定部５３から入力される制御フラグＦｇ（オフ）に応じて、フィードフォワード制御部３２の駆動が継続される。
ステップＳ１０６において制御装置は、エンジン駆動制御部５２によってエンジン４１を再始動した後、「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００６８】
＜効果＞
本実施形態では、アイドリングストップを行っている間、制御装置はモータ１６に対して、バッテリ４４の端子電圧Ｖbに応じたフィードフォワード制御を行う。前記したように、モータ１６の駆動電圧をバッテリ４４の端子電圧Ｖb以下にすることで、バッテリ４４の電圧低下（残容量の低下）を抑制できる。したがって、アイドリングストップ中、モータ１６によって補助操舵トルクを発生可能な状態を長時間確保できる。すなわち、本実施系形態によれば、燃料の節約、排ガスの抑制、及び騒音の低減と、操舵トルクの軽減効果と、を両立させることができる。
【００６９】
仮に、アイドリングストップ中も実モータ電流Ｉmに基づくフィードバック制御を継続した場合、例えば、目標モータ電流ＩMTに対する不足分の電流ΔＩ（図３参照）が非常に大きくなることがある。そうすると、バッテリ４４の端子電圧Ｖbが急激に低下してエンジン４１が自動的に再始動してしまい、燃料節約等の効果が得られなくなる。また、仮に、アイドリングストップ中にモータ１６の駆動を禁止すると、操舵トルクの軽減効果が失われてしまう（つまり、操向ハンドルＨが非常に重くなる）。そうすると、エンジン４１を再始動させた後の操舵に備えることが運転者にとって困難になる。
【００７０】
これ対して本実施形態では、バッテリ４４の端子電圧bを電圧Ｖt，Ｖnに振り分けてフィードフォワード制御を行うため、モータ１６の駆動電圧がバッテリ４４の端子電圧Ｖb以下に抑えられる。したがって、バッテリ４４の残容量が低下しにくくなり、アイドリングストップ中も長時間、モータ１６によって補助操舵力を発生させることができる。つまり、運転者は、アイドリングストップ中においても次回の始動時に備えて、操向ハンドルＨを容易に操舵できる。
【００７１】
≪第２実施形態≫
第２実施形態では、ＥＰＳ制御装置３０Ａが、バッテリ４４の開放電圧ＶOの大きさに応じて制御フラグＦｇを切り替えるフラグ設定部３３（図６参照）を有し、エンジン制御装置５０Ａはフラグ設定部を有していない点が第１実施形態とは異なる。また、バッテリ４４の開放電圧ＶOを電圧Ｖt，Ｖnに振り分ける点が第１実施形態とは異なる。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００７２】
図６は、本実施形態に係る車両システムが備えるＥＰＳ制御装置及びエンジン制御装置の構成を示す機能ブロック図である。前記したように、ＥＰＳ制御装置３０Ａは、第１実施形態で説明したＥＰＳ制御装置３０にフラグ設定部３３を追加した構成になっている。また、駆動電圧設定部３２ａには、操舵トルクセンサ２２、モータ回転速度センサ２３、及び電圧センサ２６の検出値に加えて、電流センサ２９からバッテリ電流Ｉbの値が入力される。
【００７３】
次に、モータ１６のトルクを発生させる成分の電圧Ｖtと、モータ１６の回転速度を調整する成分の電圧Ｖnと、を算出するための式の導出について説明する。まず、第１実施形態で説明した（数式３）を（数式２）に代入すると、バッテリ４４の端子電圧Ｖbは、以下の（数式１１）で表される。
【数１１】
0006053704.tif 000012
【００７４】
次に、第１実施形態で説明したバッテリ４４の端子電圧Ｖb、実モータ電流Ｉm、及び回転速度Ｎmの関係を表す（数式５）に（数式１１）を代入し、バッテリ４４の開放電圧Ｖoについて解くと、以下に示す（数式１２）が得られる。
【数１２】
0006053704.tif 000013
【００７５】
次に、第１実施形態で説明した実モータ電流Ｉmと、モータ１６のトルクＴmと、の関係を表す（数式６）を（数式１２）に代入すると、以下に示す（数式１３）が得られる。
【数１３】
0006053704.tif 000014
【００７６】
すなわち、バッテリ４４の開放電圧ＶOは以下の（数式１４）〜（数式１６）に示すように、モータ１６にトルクを発生させる成分の電圧Ｖtと、モータ１６の回転速度を調整する成分の電圧Ｖnと、に振り分けられる。
【数１４】
0006053704.tif 000015
【数１５】
0006053704.tif 000016
【数１６】
0006053704.tif 000017
【００７７】
なお、（数式１４）に示すバッテリ４４の開放電圧ＶOとして、例えば、イグニッションスイッチ（図示せず）がオンになった直後のバッテリ４４の端子電圧Ｖbを用いることができる。この時点ではバッテリ電流Ｉbが略ゼロであるため、Ｖo≒Ｖbが成り立つからである。なお、アイドリングストップ中や走行中であってもバッテリ電流Ｉbが非常に小さければ、その時の端子電圧Ｖbを開放電圧ＶOとしてもよい。
【００７８】
図７は、バッテリからの電流と、バッテリの端子電圧と、の関係を示す説明図である。
（数式１５）に示すバッテリ４４の内部抵抗Ｒbは、例えば、バッテリ電流Ｉb及び端子電圧Ｖbを連続的に測定し、バッテリ電流Ｉbの変化量ΔＩbに対する端子電圧Ｖbの変化量ΔＶbの割合を算出することで得られる（Ｒb＝ΔＶb／ΔＩb）。前記した測定処理は、エンジン４１の始動直後に行ってもよいし、モータ１６の駆動中に行ってもよい。
【００７９】
なお、駆動電圧設定部３２ａによって、バッテリ４４の開放電圧ＶOを電圧Ｖｔ，Ｖnに振り分ける方法については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。
【００８０】
図６に示すフラグ設定部３３は、電圧センサ２６によって検出されるバッテリ４４の開放電圧ＶO（バッテリ４４の電圧値）が所定の閾値Ｖ１未満である場合、制御フラグＦｇをオフに設定する。また、フラグ設定部３３は、バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１以上である場合、制御フラグＦｇをオンに設定する。
なお、閾値Ｖ１は、制御装置がモータ１６に対してフィードバック制御を行うか（フラグＦｇ：オン）、フィードフォワード制御を行うか（フラグＦｇ：オフ）、の判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
【００８１】
＜制御装置の動作＞
図８は、制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図８の「ＳＴＡＲＴ」において開放電圧ＶOが閾値Ｖ１以上の状態であるものとする（制御フラグＦｇ：オン）。
ステップＳ１０１において制御装置は、フィードバック制御部３１によって、実モータ電流Ｉmに基づくフィードバック制御を実行する。
ちなみに、図８では図示を省略したが、フィードバック制御の実行中にエンジン４１の停止条件／始動条件が成立した場合、制御装置はフィードバック制御を継続しつつ、アイドリングストップ／再始動を行う。後記するステップＳ１０４のフィードフォワード制御中においても同様である。
【００８２】
ステップＳ２０１において制御装置は、フラグ設定部３３によって、バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１未満であるか否かを判定する。バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１未満である場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、制御装置の処理はステップＳ１０４に進む。例えば、アイドリングストップ中、運転者によって据え切りがなされた場合、バッテリ４４の開放電圧ＶOが急激に低下して閾値Ｖ１未満になることがある。
一方、バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１以上である場合（Ｓ２０１→Ｎｏ）、制御装置の処理はステップＳ１０１に戻る。
【００８３】
ステップＳ１０４において制御装置は、フィードフォワード制御部３２によって、バッテリ４４の開放電圧ＶO（バッテリ４４の電圧値）に基づくフィードフォワード制御を実行する。
ステップＳ２０２において制御装置は、バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１以上であるか否かを判定する。バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１以上である場合（Ｓ２０２→Ｙｅｓ）、制御装置の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。例えば、エンジン４１の駆動によってバッテリ４４が充電されると、開放電圧ＶO が上昇して閾値Ｖ１を超える。
一方、バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１未満である場合（Ｓ２０２→Ｎｏ）、制御装置の処理はステップＳ１０４に戻る。
【００８４】
＜効果＞
本実施形態では、バッテリ４４の開放電圧ＶOが閾値Ｖ１未満である場合、制御装置は開放電圧ＶOに応じたフィードフォワード制御を行う。このようにバッテリ４４の状態（電圧値）に応じて、モータ１６に対するフィードバック制御とフィードフォワード制御とを切り替えるため、第１実施形態のようにアイドリングストップのタイミングに合わせて前記した切り替えを行う必要がない。したがって、バッテリ４４の電圧低下が効果的に抑制され、バッテリ４４から電力供給を受ける電装部品の稼働を継続できるとともに、バッテリ４４の劣化を抑制できる。
【００８５】
また、バッテリ４４の電圧低下が抑制されることで、モータ１６によって補助操舵トルクを発生可能な状態を長時間確保できる。したがって、燃料の節約、排ガスの抑制、及び騒音の低減と、操舵力の軽減効果を両立させることができる。
【００８６】
≪変形例≫
以上、本発明に係る車両システム１について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では（数式８）〜（数式１０）、第２実施形態では（数式１４）〜（数式１６）に基づいて、トルク成分の電圧Ｖtと回転速度成分の電圧Ｖnとを算出する場合について説明したが、これに限らない。
すなわち、以下の（数式１７）に示すように、電圧Ｖtと電圧Ｖnとの乗算値が所定値αとなるようにしてもよい。また、（数式１８）に示すように、電圧Ｖtを電圧Ｖnで除算した値が所定値βとなるようにしてもよい。なお、所定値α，βは、事前の実験に基づいて予め設定される。
【数１７】
0006053704.tif 000018
【数１８】
0006053704.tif 000019
【００８７】
例えば、制御装置は、操舵トルクセンサ２２の検出値に基づいて電圧Ｖtを算出し、（数式１７）を用いて電圧Ｖnを算出する。ちなみに、モータ回転速度センサ２３等の検出値に基づいて先に電圧Ｖnを算出し、（数式１７）又は（数式１８）を用いて電圧Ｖtを算出するようにしてもよい。
【００８８】
また、以下の（数式１９）に示すように、電圧Ｖｔと電圧Ｖnとの関係を示す関数ｆをメモリに格納するようにしてもよい。関数ｆは、モータ１６の特性、使用状況等を考慮して予め設定されている。
【数１９】
0006053704.tif 000020
【００８９】
また、第１実施形態で説明した（数式８）〜（数式１０）に基づいて、バッテリ４４の端子電圧Ｖb（バッテリ４４の電圧値）を電圧Ｖt，Ｖnに振り分け、この端子電圧Ｖbに基づいて第２実施形態で説明した処理（図８参照）を制御装置が行うようにしてもよい。
また、第２実施形態で説明した（数式１４）〜（数式１６）に基づいて、バッテリ４４の開放電圧ＶO（バッテリ４４の電圧値）を電圧Ｖt，Ｖnに振り分け、第１実施形態で説明した処理（図５参照）を制御装置が行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  車両システム
１０  電動式パワーステアリング装置
１６  モータ
１７  インバータ
２１  電流センサ
２６  電圧センサ
２９  電流センサ
３０，３０Ａ  ＥＰＳ制御装置（ステア制御手段）
３１  フィードバック制御部
３２  フィードフォワード制御部
３３，５３  フラグ設定部
４１  エンジン
４２  ＡＣＧ
４３  コンバータ
４４  バッテリ
５０，５０Ａ  エンジン制御装置（エンジン制御手段）
Ｈ  操向ハンドル（操舵部材）
Ｋ  転舵輪
【図１】
0006053704.tif 000021
【図２】
0006053704.tif 000022
【図３】
0006053704.tif 000023
【図４】
0006053704.tif 000024
【図５】
0006053704.tif 000025
【図６】
0006053704.tif 000026
【図７】
0006053704.tif 000027
【図８】
0006053704.tif 000028