(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング軸の回転角度および回転角速度を検出する検出部と、ステアリング機構に生じる摩擦トルクを補償するための摩擦補償トルクを付加する摩擦補償トルク制御器と、を備え、
前記摩擦補償トルク制御器は、
前記検出部で検出された前記ステアリング軸の回転角速度の符号を判別する符号判定器と、
前記ステアリング軸の回転角速度の符号に基づいて、定常に達した摩擦補償トルク目標値である摩擦補償トルク定常値を設定する摩擦補償トルク定常値設定器と、
前記ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、前記摩擦補償トルク目標値の初期値を設定するとともに、前記ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点における前記ステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、前記摩擦補償トルク目標値の初期値が、前記摩擦補償トルク定常値に近づくように前記摩擦補償トルク目標値を演算する変化調整器と、
を備えたステアリング制御装置。
【請求項２】
前記変化調整器は、前記ステアリング軸の回転角速度の符号が反転したと同時に、前記摩擦補償トルク目標値の初期値を、前記摩擦補償トルク定常値よりも絶対値が小さい符号反転後初期値に設定する
請求項１に記載のステアリング制御装置。
【請求項３】
前記変化調整器は、前記符号反転後初期値を初期値とする微分方程式の解として前記摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、
前記微分方程式は、前記摩擦補償トルク目標値を前記相対角度の絶対値で微分する導関数と、前記摩擦補償トルク定常値から前記摩擦補償トルク目標値を減算した値を、あらかじめ設定した角度定数で除算した式とが、等号で結ばれるものである
請求項１または請求項２に記載のステアリング制御装置。
【請求項４】
前記変化調整器は、前記符号反転後初期値を初期値とする漸化式の解として、変化後の前記摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、
前記漸化式は、デジタル演算する際の前記相対角度の絶対値が、あらかじめ設定されたｂｉｔ数変化した場合に、変化前の前記摩擦補償トルク目標値に第１定数を乗じた値と、前記摩擦補償トルク定常値に第２定数を乗じた値とを加算するものである
請求項１または請求項２に記載のステアリング制御装置。
【請求項５】
前記ステアリング軸の回転角速度の符号が反転したと同時に、その時点における前記摩擦補償トルク目標値を摩擦補償トルク初期値として取得する摩擦補償トルク初期値取得器をさらに備え、
前記変化調整器は、前記摩擦補償トルク初期値を前記摩擦補償トルク目標値の初期値とし、前記摩擦補償トルク初期値が前記摩擦補償トルク定常値に近づくように前記摩擦補償トルク目標値を演算する
請求項１に記載のステアリング制御装置。
【請求項６】
前記変化調整器は、前記摩擦補償トルク初期値を初期値とする微分方程式の解として前記摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、
前記微分方程式は、前記摩擦補償トルク目標値を前記相対角度の絶対値で微分する導関数と、前記摩擦補償トルク定常値から前記摩擦補償トルク目標値を減算した値を、あらかじめ設定した角度定数で除算した式とが、等号で結ばれるものである
請求項１または請求項５に記載のステアリング制御装置。
【請求項７】
前記変化調整器は、前記摩擦補償トルク初期値を初期値とする漸化式の解として、変化後の前記摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、
前記漸化式は、デジタル演算する際の前記相対角度の絶対値が、あらかじめ設定されたｂｉｔ数変化した場合に、変化前の前記摩擦補償トルク目標値に第１定数を乗じた値と、前記摩擦補償トルク定常値に第２定数を乗じた値とを加算するものである
請求項１または請求項５に記載のステアリング制御装置。
【請求項８】
前記摩擦補償トルク定常値設定器は、前記摩擦補償トルク定常値の絶対値を、目標とする摩擦トルクの振幅から、前記ステアリング機構の摩擦トルクの振幅を減算した値に設定する
請求項１から請求項７までの何れか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項９】
前記摩擦補償トルク定常値設定器は、前記摩擦補償トルク定常値の絶対値を、前記ステアリング軸の回転角度および前記ステアリング軸の回転角速度の符号毎に、マップとして記憶している
請求項８に記載のステアリング制御装置。
【請求項１０】
ステアリング軸の回転角度および回転角速度を検出する検出ステップと、
ステアリング機構に生じる摩擦トルクを補償するための摩擦補償トルクを付加する摩擦補償トルク制御ステップと、を有し、
前記摩擦補償トルク制御ステップは、
前記検出ステップで検出された前記ステアリング軸の回転角速度の符号を判別する符号判定ステップと、
前記ステアリング軸の回転角速度の符号に基づいて、定常に達した摩擦補償トルク目標値である摩擦補償トルク定常値を設定する摩擦補償トルク定常値設定ステップと、
前記ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、前記摩擦補償トルク目標値の初期値を設定する設定ステップと、
前記ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点における前記ステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、前記摩擦補償トルク目標値の初期値が、前記摩擦補償トルク定常値に近づくように前記摩擦補償トルク目標値を演算する調整ステップと、
を含むステアリング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操舵トルク制御を行う際の摩擦相当成分を補償するステアリング制御装置およびステアリング制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリング制御装置で操舵トルク制御を行う際の摩擦相当成分の補償は、機械的摩擦の性質と同様に、ステアリング軸の回転角速度の符号に基づいてトルク付与方向が変化する。そのため、運転者がステアリングホイールを一定の角度で保持して回転角速度が零付近となっている場合に、微小な振れ等によりステアリング軸の回転角速度の符号が繰り返し変化すると、それに伴い摩擦相当成分の補償のトルク付与方向が変化し、ステアリングホイールの不快な振動となることがある。
【０００３】
そこで、このようなステアリングホイール振動の発生を防ぐために、回転角速度の零付近の所定範囲内に、ステアリング軸の回転角速度を零と設定する不感帯を設けることにより、摩擦相当成分の補償のトルクが動作しなくなるようにするステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３７２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来のステアリング制御装置では、特に、低コスト化のためにステアリング軸の回転角速度センサを用いず、ステアリング軸の回転角センサの検出値を微分して回転角速度を演算する場合に、回転角センサ信号に重畳するノイズも微分される。そのため、回転角速度のノイズ相当成分の振幅が不感帯の幅よりも大きくなり、不感帯の効果が弱くなって、ステアリングホイール振動が十分に抑制できないという問題がある。
【０００６】
また、不感帯の幅を、回転角速度のノイズ相当成分の振幅よりも十分大きくなるように設定すると、運転者がゆっくりと操舵した場合に、摩擦相当成分の補償が動作せず、運転者に違和感を与えるという問題もある。
【０００７】
また、ノイズの影響を低減するためにローパスフィルタを導入すると、摩擦相当成分の補償量が、運転者による操舵の速さと関係なく時間の経過とともに立ち上がる。そのため、例えば、運転者がステアリングホイールを一定の角度まで切り増した後、その角度で保持しているとみなせる程度に、極めてゆっくりとした速度で切り戻している等の場合に、ステアリングホイールの角度がほぼ一定にもかかわらず操舵トルクが変化して、運転者に違和感を与えるという問題もある。
【０００８】
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、ステアリングホイール振動が発生することなく、かつ運転者に違和感を与えることなく、操舵トルク制御を行う際の摩擦相当成分を補償することができるステアリング制御装置およびステアリング制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るステアリング制御装置は、ステアリング軸の回転角度および回転角速度を検出する検出部と、ステアリング機構に生じる摩擦トルクを補償するための摩擦補償トルクを付加する摩擦補償トルク制御器と、を備え、摩擦補償トルク制御器は、検出部で検出されたステアリング軸の回転角速度の符号を判別する符号判定器と、ステアリング軸の回転角速度の符号に基づいて、定常に達した摩擦補償トルク目標値である摩擦補償トルク定常値を設定する摩擦補償トルク定常値設定器と、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、摩擦補償トルク目標値の初期値を設定するとともに、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点におけるステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、摩擦補償トルク目標値の初期値が、摩擦補償トルク定常値に近づくように摩擦補償トルク目標値を演算する変化調整器と、を備えたものである。
【００１０】
この発明に係るステアリング制御方法は、ステアリング軸の回転角度および回転角速度を検出する検出ステップと、ステアリング機構に生じる摩擦トルクを補償するための摩擦補償トルクを付加する摩擦補償トルク制御ステップと、を有し、摩擦補償トルク制御ステップは、検出ステップで検出されたステアリング軸の回転角速度の符号を判別する符号判定ステップと、ステアリング軸の回転角速度の符号に基づいて、定常に達した摩擦補償トルク目標値である摩擦補償トルク定常値を設定する摩擦補償トルク定常値設定ステップと、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、摩擦補償トルク目標値の初期値を設定する設定ステップと、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点におけるステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、摩擦補償トルク目標値の初期値が、摩擦補償トルク定常値に近づくように摩擦補償トルク目標値を演算する調整ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るステアリング制御装置およびステアリング制御方法によれば、変化調整器（設定ステップおよび調整ステップ）は、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、摩擦補償トルク目標値の初期値を設定するとともに、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点におけるステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、摩擦補償トルク目標値の初期値が、摩擦補償トルク定常値に近づくように摩擦補償トルク目標値を演算する。
これにより、不感帯やローパスフィルタがなくても、ステアリング軸回転角度の微小な振れやノイズの影響によるステアリング軸の回転角速度符号の繰り返し変化に伴う、ステアリングホイール振動の発生を防止することができる。
そのため、ステアリングホイール振動が発生することなく、かつ運転者に違和感を与えることなく、操舵トルク制御を行う際の摩擦相当成分を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置のモータ出力制御器を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における摩擦補償トルクの時間応答を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置において、低い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置において、高い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３に係るステアリング制御装置において、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが十分小さい場合の摩擦補償トルク定常値設定を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係るステアリング制御装置において、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが無視できない場合の摩擦補償トルク定常値設定を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係るステアリング制御装置において、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクに、ステアリング軸回転角度およびステアリング軸回転速度の符号依存性がある場合の摩擦補償トルク定常値設定を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態４に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置における摩擦補償トルクの時間応答を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置における摩擦補償トルクの時間応答において、ステアリング軸回転角速度にノイズが印加された場合の応答を示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置において、低い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置において、高い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態６に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作を示すフローチャートである。
【図１９】この発明の実施の形態８に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作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】
【００１３】
以下、この発明に係るステアリング制御装置およびステアリング制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器を示すブロック図である。図１において、この摩擦補償トルク制御器は、符号判別器１、摩擦補償トルク定常値設定器２および変化調整器３を備えている。
【００１５】
符号判別器１は、ステアリング軸の回転角度および回転角速度を検出する検出部（図示せず）で検出されたステアリング軸の回転角速度に基づいて、回転角速度の符号、すなわち運転者による操舵方向を判別する。
【００１６】
摩擦補償トルク定常値設定器２は、符号判別器１の出力に基づいて、摩擦補償トルク定常値を設定する。変化調整器３は、摩擦補償トルク定常値設定器２で設定された摩擦補償トルク定常値、および検出部で検出されたステアリング軸回転角度に基づいて、摩擦補償トルク目標値を設定する。
【００１７】
図２は、この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置のモータ出力制御器を示すブロック図である。図２において、このモータ出力制御器は、加算器４およびモータトルク制御器５を備えている。
【００１８】
加算器４は、変化調整器３で設定された摩擦補償トルク目標値と、ステアリング制御装置でよく知られている操舵トルク補償や、ステアリング角度補償等のその他の補償トルク目標値とを加算し、モータ出力トルク目標値を演算する。なお、摩擦補償トルク目標値を、そのままモータ出力トルク目標値としてもよい。
【００１９】
モータトルク制御器５は、電流フィードバック等を用いて、実際のモータ出力トルクが、モータ出力トルク目標値と一致するように制御する。
【００２０】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作について説明する。このフローチャートの動作は、あらかじめ定められた所定の周期で繰り返される。
【００２１】
まず、ステアリング軸回転角度が検出され（ステップＳ００１）、ステアリング軸回転角速度が検出される（ステップＳ００２）。ここで、ステアリング軸回転角速度は、回転角度センサの出力を微分して得てもよいし、回転角速度センサを用いて直接測定してもよい。
【００２２】
続いて、ステアリング軸回転角速度の符号が判別され（ステップＳ００３）、ステアリング軸回転角速度の符号が反転したか否かが判定される（ステップＳ００４）。
【００２３】
ステップＳ００４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、符号反転時点のステアリング軸回転角度が、それまでに記憶されていた値から更新して記憶される（ステップＳ００５）。
【００２４】
なお、符号反転時点のステアリング軸回転角度の初期値、すなわち、自動車のキー操作によるイグニッションスイッチオン等でステアリング制御装置が動作開始後に、最初の符号反転が発生するまでの値は、零に設定しておく。
【００２５】
次に、ステアリング軸回転角速度の符号に応じて、あらかじめ定められた摩擦補償トルク定常値が読み込まれて決定される（ステップＳ００６）。ここで、摩擦補償トルク定常値は、その絶対値を、狙いとするステアリングの操舵トルク特性における摩擦トルク成分、すなわち目標摩擦感の振幅と等しく設定し、ステアリング軸回転角速度の符号に対応して符号が変わるように、あらかじめ定めて記憶しておく。
【００２６】
続いて、摩擦補償トルク目標値が、あらかじめ定められた符号反転後初期値に設定されて（ステップＳ００７）、ステップＳ００８に移行する。また、ステップＳ００４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合にも、ステップＳ００８に移行する。
【００２７】
次に、ステアリング軸回転角度検出値から、記憶されている符号反転時点のステアリング軸回転角度が減算されるとともに絶対値演算され、相対角度の絶対値が得られる（ステップＳ００８）。
【００２８】
続いて、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値が演算され、記憶されて（ステップＳ００９）、図３の処理が終了する。
【００２９】
以下、上述したステップＳ００９において、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値を演算する方法について詳細に説明する。
【００３０】
ステアリング軸回転角度検出値をθｓｗ、記憶されている符号反転時点のステアリング軸回転角度をθｃｈとすると、相対角度の絶対値θは、次式（１）で表される。
【００３１】
θ＝｜θｓｗ−θｃｈ｜                                              式（１）
【００３２】
ここで、摩擦補償トルク定常値をＴｆｓ、摩擦補償トルク目標値をＴｆｒｅｆとし、設計者が設定する角度定数をθｐとして、相対角度の絶対値θに対する摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを、式（２）の微分方程式の解として演算する。
【００３３】
【数１】
0006000222.tif 000002
【００３４】
したがって、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときにθを零として、次に符号が変化するまでのθの変化に従い、式（２）の微分方程式の解を求める演算を行うことにより、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを求める。
【００３５】
また、符号反転後初期値をＴｆ０とすると、式（２）の微分方程式に対し、次式（３）で表される解析解が得られる。
【００３６】
【数２】
0006000222.tif 000003
【００３７】
したがって、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときにθを零として、次に符号が変化するまでのθの変化に従い、式（３）の演算を行うことにより、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを求める。
【００３８】
このとき、相対角度の絶対値θの小さな変化に対しては、式（３）の摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆがほとんど立ち上がらないので、ステアリング軸回転角度の微小な振れやノイズの影響を受けにくくなる。
【００３９】
また、符号反転後初期Ｔｆ０を零に設定した場合には、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆは、次式（４）で表される。
【００４０】
【数３】
0006000222.tif 000004
【００４１】
この場合には、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときに、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆが零となる。そのため、頻繁に符号変化するような微小なステアリング回転角の振れやノイズが発生した場合にも、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆが常に零付近になり、ステアリングホイール振動低減効果が最も高い。
【００４２】
なお、ステアリング軸回転角速度が零となった場合には、符号が反転したとみなすとともに、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを零に設定するとよい。こうすることにより、例えば直進している場合等、運転者がステアリングホイールを一定の角度で保持したときに、不要な摩擦補償トルクが印加されることがなくなる。
【００４３】
ここで、符号反転後初期Ｔｆ０を零に設定した場合を例に挙げて応答の説明を行う。例えばレーンチェンジする際に、回転角速度が正弦波状になるようにステアリングホイールを操舵した場合、図４に示されるように、ステアリング軸回転角速度の符号が切り替わると、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆが瞬時に零となり、零から摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓに向かって立ち上がっていく波形となる。
【００４４】
この波形は、横軸を時間にとると、式（４）の代わりにローパスフィルタを用いた場合でも同様に立ち上がる波形になるが、横軸をステアリング軸回転角度にとり、操舵周波数を変えて比較すると、その差異が明確になる。
【００４５】
図５は、この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置において、低い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示し、図６は、この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置において、高い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示している。図５、６において、実線はこの発明の実施の形態１の摩擦補償トルク目標値を示し、破線は、ローパスフィルタを用いた場合を示している。
【００４６】
図５に示されるように、低い周波数で操舵した際に、この発明の実施の形態１の場合とローパスフィルタを用いた場合とで、波形が同一、すなわち実線と破線とが重なるよう設定すると、図６に示されるように、高い周波数で操舵を行った際に、ローパスフィルタを用いたときには、ステアリング軸回転角度に対する操舵トルクの波形が変化してしまう。
【００４７】
つまり、操舵周波数によって操舵フィーリングが変化してしまう。これに対して、この発明の実施の形態１の場合には、ステアリング軸回転角度に対する操舵トルクの波形に変化がなく、操舵周波数にかかわらず操舵フィーリングが同じになる。
【００４８】
また、同様の理由により、運転者がステアリングホイールを一定の角度まで切り増した後、その角度で保持しているとみなせる程度に、極めてゆっくりとした速度で切り戻している等の場合に、ローパスフィルタを用いたときには、ステアリングホイールの角度がほぼ一定にもかかわらず操舵トルク応答波形が変化してしまう。これに対して、この発明の実施の形態１では、角度がほぼ一定ならば摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆの応答波形はほとんど変化しないので、違和感を与えることがない。
【００４９】
以上のように、実施の形態１によれば、変化調整器は、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、摩擦補償トルク目標値の初期値を設定するとともに、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点におけるステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、摩擦補償トルク目標値の初期値が、摩擦補償トルク定常値に近づくように摩擦補償トルク目標値を演算する。
また、変化調整器は、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転したと同時に、摩擦補償トルク目標値の初期値を、摩擦補償トルク定常値よりも絶対値が小さい符号反転後初期値に設定する。
これにより、運転者に違和感を与える恐れがある不感帯やローパスフィルタがなくても、ステアリング軸回転角度の微小な振れやノイズの影響によるステアリング軸の回転角速度符号の繰り返し変化に伴う、ステアリングホイール振動の発生を防止できる。
そのため、ステアリングホイール振動が発生することなく、かつ運転者に違和感を与えることなく、操舵トルク制御を行う際の摩擦相当成分を補償することができる。
【００５０】
また、変化調整器は、符号反転後初期値を初期値とする微分方程式の解として摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、微分方程式は、摩擦補償トルク目標値を相対角度の絶対値で微分する導関数と、摩擦補償トルク定常値から摩擦補償トルク目標値を減算した値を、あらかじめ設定した角度定数で除算した式とが、等号で結ばれるものである。
そのため、変化調整器の設計を、容易に行うことができる。
【００５１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２は、変化調整器３における摩擦補償トルクの目標値の演算方法に関するものである。
【００５２】
以下、図７のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作について説明する。このフローチャートの動作は、あらかじめ定められた所定の周期で繰り返される。なお、ステップＳ１０１〜１０８は、上述した図３のステップＳ００１〜００８と同一なので、説明を省略する。
【００５３】
ステップＳ１０８に続いて、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したか否かが判定される（ステップＳ１０９）。
【００５４】
ステップＳ１０９において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値が演算され、記憶されて（ステップＳ１１０）、図７の処理が終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ１０９において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、摩擦補償トルク目標値の記憶されていた値が更新されることなく、図７の処理が終了する。
【００５６】
以下、上述したステップＳ１１０において、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値を演算する方法について詳細に説明する。
【００５７】
まず、上記式（２）は、符号反転時点を零とする漸化式演算ステップ数ｋを用いて、次式（５）の漸化式で表すことができる。
【００５８】
【数４】
0006000222.tif 000005
【００５９】
ここで、漸化式演算ステップ数ｋは、ステップＳ１０９において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したと判定されるたびに１ずつ増える。また、初期の摩擦補償トルクの目標値Ｔｒｅｆ（０）は、符号反転後初期値Ｔｆ０に設定しておく。このとき、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓは、ステアリング回転角度の関数とする等して、漸化式演算ステップ数が変化するたびに異なる値としてもよい。
【００６０】
また、演算に当たっては、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときに漸化式演算ステップ数をリセットして、摩擦補償トルクの目標値Ｔｒｅｆを、符号反転後初期値Ｔｆ０に設定する。次に、ステアリング軸回転角速度の符号が変化するまでの間、ステップＳ１０９で相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したと判定されるたびに、式（５）の演算を行うことにより、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを求める。
【００６１】
なお、あらかじめ設定した角度θｒｅｓは、例えば、ステアリング軸回転角度検出における分解能に設定する等、回転角度の１ｂｉｔ相当にしてもよいし、２ｂｉｔ以上に設定してもよい。
【００６２】
また、式（５）における以下の２つの値は、ともに定数（第１定数および第２定数）なので、あらかじめ計算して記憶させておくとよい。
【００６３】
【数５】
0006000222.tif 000006
【００６４】
【数６】
0006000222.tif 000007
【００６５】
また、マイコン等への実装に当たって、上記式（５）は、漸化式演算ステップ数ｋ毎の計算結果を記憶しておく必要はなく、上記式（５）の右辺の計算および計算結果の左辺への代入が終わると、通常、右辺の変数Ｔｆｒｅｆ（ｋ）、Ｔｆｓ（ｋ）は不要になる。そのため、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したと判定されるたびに上書きしてよい。
【００６６】
また、漸化式演算ステップ数ｋは、角度θｒｅｓ変化のたびに値をリセットし、ｋを０、ｋ＋１を１等として取り扱えば、マイコン等への記憶量を節約することができる。
【００６７】
以上のように、実施の形態２によれば、変化調整器は、符号反転後初期値を初期値とする漸化式の解として、変化後の摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、漸化式は、デジタル演算する際の相対角度の絶対値が、あらかじめ設定されたｂｉｔ数変化した場合に、変化前の摩擦補償トルク目標値に第１定数を乗じた値と、摩擦補償トルク定常値に第２定数を乗じた値とを加算するものである。
そのため、ステアリング制御装置において頻繁に用いられるマイコン等でのデジタル演算を容易に行うことができる。
【００６８】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３は、摩擦補償トルク定常値設定器２における摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの演算方法に関するものである。なお、摩擦補償トルク定常値設定器２の動作は、上述したステップＳ００６またはステップＳ１０６の何れであってもよい。
【００６９】
上述した実施の形態１、２では、図８に示されるように、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが十分に小さいものとして、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの絶対値は、狙いとするステアリングの操舵トルク特性の目標摩擦感の振幅と等しく設定した。
【００７０】
これに対して、この発明の実施の形態３では、図９に示されるように、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが無視できないものとして、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの絶対値を、狙いとするステアリングの操舵トルク特性における目標摩擦感の振幅から、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクの振幅を減算して設定する。
【００７１】
以上のように、実施の形態３によれば、摩擦補償トルク定常値設定器は、摩擦補償トルク定常値の絶対値を、目標とする摩擦トルクの振幅から、ステアリング機構の摩擦トルクの振幅を減算した値に設定する。
そのため、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが無視できない場合に対しても、目標とする摩擦感を実現することができる。
【００７２】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４は、図１０に示されるように、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓを、ステアリング軸回転角度とステアリング軸回転速度の符号に応じて変化させるものである。
【００７３】
ここで、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓは、ステアリング軸回転角度およびステアリング軸回転角速度の符号毎に、その絶対値が、狙いとするステアリングの操舵トルク特性における目標摩擦感の振幅と、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクの振幅との差になるように、あらかじめマップで定めて記憶しておく。
【００７４】
以下、図１１のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態４に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作について説明する。このフローチャートの動作は、あらかじめ定められた所定の周期で繰り返される。
【００７５】
まず、ステアリング軸回転角度が検出され（ステップＳ２０１）、ステアリング軸回転角速度が検出される（ステップＳ２０２）。ここで、ステアリング軸回転角速度は、回転角度センサの出力を微分して得てもよいし、回転角速度センサを用いて直接測定してもよい。
【００７６】
続いて、ステアリング軸回転角速度の符号が判別され（ステップＳ２０３）、ステアリング軸回転角速度の符号が反転したか否かが判定される（ステップＳ２０４）。
【００７７】
ステップＳ２０４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、符号反転時点のステアリング軸回転角度が、それまでに記憶されていた値から更新して記憶される（ステップＳ２０５）。
【００７８】
続いて、摩擦補償トルク目標値が、あらかじめ定められた符号反転後初期値に設定されて（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７に移行する。また、ステップＳ２０４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合にも、ステップＳ２０７に移行する。
【００７９】
次に、ステアリング軸回転角度検出値から、記憶されている符号反転時点のステアリング軸回転角度が減算されるとともに絶対値演算され、相対角度の絶対値が得られる（ステップＳ２０７）。
【００８０】
続いて、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したか否かが判定される（ステップＳ２０８）。
【００８１】
ステップＳ２０８において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、摩擦補償トルク定常値が、あらかじめステアリング軸回転角度およびステアリング軸回転角速度の符号毎に定められたマップから演算され、設定される（ステップＳ２０９）。
【００８２】
次に、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値が演算され、記憶されて（ステップＳ２１０）、図１１の処理が終了する。
【００８３】
一方、ステップＳ２０８において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、摩擦補償トルク目標値の記憶されていた値が更新されることなく、図１１の処理が終了する。
【００８４】
以上のように、実施の形態４によれば、摩擦補償トルク定常値設定器は、摩擦補償トルク定常値の絶対値を、ステアリング軸の回転角度およびステアリング軸の回転角速度の符号毎に、マップとして記憶している。
そのため、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが、ステアリング軸回転角度とステアリング軸回転速度の符号とに応じて変化する場合に対しても、目標とする摩擦感を実現することができる。
【００８５】
実施の形態５．
図１２は、この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器を示すブロック図である。図１２において、この摩擦補償トルク制御器は、符号判別器１１、摩擦補償トルク定常値設定器１２、摩擦補償トルク初期値取得器１３および変化調整器１４を備えている。
【００８６】
符号判別器１１は、ステアリング軸の回転角度および回転角速度を検出する検出部（図示せず）で検出されたステアリング軸の回転角速度に基づいて、回転角速度の符号、すなわち運転者による操舵方向を判別する。
【００８７】
摩擦補償トルク定常値設定器１２は、符号判別器１１の出力に基づいて、摩擦補償トルク定常値を設定する。摩擦補償トルク初期値取得器１３は、符号判別器１１の出力に基づいて、操舵方向反転が発生した場合の摩擦補償トルク初期値を取得する。
【００８８】
変化調整器１４は、摩擦補償トルク定常値設定器１２で設定された摩擦補償トルク定常値、摩擦補償トルク初期値取得器１３で取得された摩擦補償トルク初期値、および検出部で検出されたステアリング軸回転角度に基づいて、摩擦補償トルク目標値を設定する。
【００８９】
変化調整器１４で設定された摩擦補償トルク目標値は、図２に示したモータ出力制御器に入力され、加算器４は、変化調整器１４で設定された摩擦補償トルク目標値と、ステアリング制御装置でよく知られている操舵トルク補償や、ステアリング角度補償等のその他の補償トルク目標値とを加算し、モータ出力トルク目標値を演算する。
【００９０】
また、モータトルク制御器５は、電流フィードバック等を用いて、実際のモータ出力トルクが、モータ出力トルク目標値と一致するように制御する。
【００９１】
次に、図１３のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作について説明する。このフローチャートの動作は、あらかじめ定められた所定の周期で繰り返される。
【００９２】
まず、ステアリング軸回転角度が検出され（ステップＳ３０１）、ステアリング軸回転角速度が検出される（ステップＳ３０２）。ここで、ステアリング軸回転角速度は、回転角度センサの出力を微分して得てもよいし、回転角速度センサを用いて直接測定してもよい。
【００９３】
続いて、ステアリング軸回転角速度の符号が判別され（ステップＳ３０３）、ステアリング軸回転角速度の符号が反転したか否かが判定される（ステップＳ３０４）。
【００９４】
ステップＳ３０４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、符号反転時点のステアリング軸回転角度が、それまでに記憶されていた値から更新して記憶される（ステップＳ３０５）。
【００９５】
なお、符号反転時点のステアリング軸回転角度の初期値、すなわち、自動車のキー操作によるイグニッションスイッチオン等でステアリング制御装置が動作開始後に、最初の符号反転が発生するまでの値は、零に設定しておく。
【００９６】
次に、ステアリング軸回転角速度の符号に応じて、あらかじめ定められた摩擦補償トルク定常値が読み込まれて決定される（ステップＳ３０６）。ここで、摩擦補償トルク定常値は、その絶対値を、狙いとするステアリングの操舵トルク特性における摩擦トルク成分、すなわち目標摩擦感の振幅と等しく設定し、ステアリング軸回転角速度の符号に対応して符号が変わるように、あらかじめ定めて記憶しておく。
【００９７】
続いて、符号反転時点の摩擦補償トルク目標値が、摩擦補償トルク目標値演算の初期値として記憶されて（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０８に移行する。また、ステップＳ３０４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合にも、ステップＳ３０８に移行する。
【００９８】
次に、ステアリング軸回転角度検出値から、記憶されている符号反転時点のステアリング軸回転角度が減算されるとともに絶対値演算され、相対角度の絶対値が得られる（ステップＳ３０８）。
【００９９】
続いて、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値が演算され、記憶されて（ステップＳ３０９）、図１３の処理が終了する。
【０１００】
以下、上述したステップＳ３０９において、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値を演算する方法について詳細に説明する。
【０１０１】
ステアリング軸回転角度検出値をθｓｗ、記憶されている符号反転時点のステアリング軸回転角度をθｃｈとすると、相対角度の絶対値θは、上述した式（１）で表される。
【０１０２】
ここで、摩擦補償トルク定常値をＴｆｓ、摩擦補償トルク目標値をＴｆｒｅｆとし、設計者が設定する角度定数をθｐとして、相対角度の絶対値θに対する摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを、上述した式（２）の微分方程式の解として演算する。
【０１０３】
したがって、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときにθを零とし、符号反転時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈを摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆの初期値として、次に符号が変化するまでのθの変化に従い、式（２）の微分方程式の解を求める演算を行うことにより、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを求める。
【０１０４】
また、符号反転時点の摩擦補償トルク目標値をＴｃｈとすると、式（２）の微分方程式に対し、次式（６）で表される解析解が得られる。
【０１０５】
【数７】
0006000222.tif 000008
【０１０６】
したがって、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときにθを零として、次に符号が変化するまでのθの変化に従い、式（６）の演算を行うことにより、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを求める。
【０１０７】
このとき、ステアリング軸回転角速度の符号が変化した時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈを初期値として演算を行うので、ステアリング軸回転角速度の符号が変化した場合でも、摩擦補償トルク目標値の不連続な変化が全くなくなる。
【０１０８】
また、相対角度の絶対値θの小さな変化に対しては、式（６）の摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆがほとんど立ち上がらないので、ステアリング軸回転角度の微小な振れやノイズの影響を受けにくくなる。
【０１０９】
なお、ステアリング軸回転角速度が零となった場合には、符号が反転したとみなすとともに、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓを零に設定するとよい。こうすることにより、例えば直進している場合等、運転者がステアリングホイールを一定の角度で保持したときに、不要な摩擦補償トルクが印加されにくくなる。
【０１１０】
ここで、この発明の実施の形態５に係る応答の説明を行う。例えばレーンチェンジする際に、回転角速度が正弦波状になるようにステアリングホイールを操舵した場合、図１４に示されるように、ステアリング軸回転角速度の符号が切り替わると、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆが、符号反転時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈから摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓに向かって立ち上がっていく波形となる。
【０１１１】
次に、図１５を参照しながら、ステアリング軸回転角速度にノイズが印加された場合の摩擦補償トルク目標値の応答について説明する。図１５において、ステアリング軸回転速度の符号が反転するレベルまでのノイズが入ると、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの符号が反転してしまう。
【０１１２】
そこで、ステアリング軸回転角速度の符号が変化した時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈを初期値として演算を行うが、ノイズにより符号が反転している時間はきわめて短く、その間の相対角度の絶対値θの変化は小さいので、式（６）中のθをほぼ零とみなすと、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆは、符号が変化した時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈからほとんど応答しない。
【０１１３】
図１４に示される波形は、横軸を時間にとると、式（６）の代わりにローパスフィルタを用いた場合でも同様に立ち上がる波形になるが、横軸をステアリング軸回転角度にとり、操舵周波数を変えて比較すると、その差異が明確になる。
【０１１４】
図１６は、この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置において、低い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示し、図１７は、この発明の実施の形態５に係るステアリング制御装置において、高い周波数で操舵した場合の摩擦補償トルクのステアリング軸回転角度に対する応答を示している。図１６、１７において、実線はこの発明の実施の形態５の摩擦補償トルク目標値を示し、破線は、ローパスフィルタを用いた場合を示している。
【０１１５】
図１６に示されるように、低い周波数で操舵した際に、この発明の実施の形態５の場合とローパスフィルタを用いた場合とで、波形が同一、すなわち実線と破線とが重なるよう設定すると、図１７に示されるように、高い周波数で操舵を行った際に、ローパスフィルタを用いたときには、ステアリング軸回転角度に対する操舵トルクの波形が変化してしまう。
【０１１６】
つまり、操舵周波数によって操舵フィーリングが変化してしまう。これに対して、この発明の実施の形態５の場合には、ステアリング軸回転角度に対する操舵トルクの波形に変化がなく、操舵周波数にかかわらず操舵フィーリングが同じになる。
【０１１７】
また、同様の理由により、運転者がステアリングホイールを一定の角度まで切り増した後、その角度で保持しているとみなせる程度に、極めてゆっくりとした速度で切り戻している等の場合に、ローパスフィルタを用いたときには、ステアリングホイールの角度がほぼ一定にもかかわらず操舵トルク応答波形が変化してしまう。これに対して、この発明の実施の形態５では、角度がほぼ一定ならば摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆの応答波形はほとんど変化しないので、違和感を与えることがない。
【０１１８】
以上のように、実施の形態５によれば、変化調整器は、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した場合に、摩擦補償トルク目標値の初期値を設定するとともに、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転した時点におけるステアリング軸の回転角度に対する相対角度の絶対値の増加に従って、摩擦補償トルク目標値の初期値が、摩擦補償トルク定常値に近づくように摩擦補償トルク目標値を演算する。
また、ステアリング軸の回転角速度の符号が反転したと同時に、その時点における摩擦補償トルク目標値を摩擦補償トルク初期値として取得する摩擦補償トルク初期値取得器をさらに備え、変化調整器は、摩擦補償トルク初期値を摩擦補償トルク目標値の初期値とし、摩擦補償トルク初期値が摩擦補償トルク定常値に近づくように摩擦補償トルク目標値を演算する。
これにより、運転者に違和感を与える恐れがある不感帯やローパスフィルタがなくても、ステアリング軸回転角度の微小な振れやノイズの影響によるステアリング軸の回転角速度符号の繰り返し変化に伴う、ステアリングホイール振動の発生を防止できる。
そのため、ステアリングホイール振動が発生することなく、かつ運転者に違和感を与えることなく、操舵トルク制御を行う際の摩擦相当成分を補償することができる。
【０１１９】
また、変化調整器は、摩擦補償トルク初期値を初期値とする微分方程式の解として摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、微分方程式は、摩擦補償トルク目標値を相対角度の絶対値で微分する導関数と、摩擦補償トルク定常値から摩擦補償トルク目標値を減算した値を、あらかじめ設定した角度定数で除算した式とが、等号で結ばれるものである。
そのため、変化調整器の設計を、容易に行うことができる。
【０１２０】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６は、変化調整器１４における摩擦補償トルクの目標値の演算方法に関するものである。
【０１２１】
以下、図１８のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態６に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作について説明する。このフローチャートの動作は、あらかじめ定められた所定の周期で繰り返される。なお、ステップＳ４０１〜４０８は、上述した図１３のステップＳ３０１〜３０８と同一なので、説明を省略する。
【０１２２】
ステップＳ４０８に続いて、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したか否かが判定される（ステップＳ４０９）。
【０１２３】
ステップＳ４０９において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値が演算され、記憶されて（ステップＳ４１０）、図１８の処理が終了する。
【０１２４】
一方、ステップＳ４０９において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、摩擦補償トルク目標値の記憶されていた値が更新されることなく、図１８の処理が終了する。
【０１２５】
以下、上述したステップＳ４１０において、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値を演算する方法について詳細に説明する。
【０１２６】
まず、上記式（２）は、符号反転時点を零とする漸化式演算ステップ数ｋを用いて、次式（７）の漸化式で表すことができる。
【０１２７】
【数８】
0006000222.tif 000009
【０１２８】
ここで、漸化式演算ステップ数ｋは、ステップＳ４０９において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したと判定されるたびに１ずつ増える。また、初期の摩擦補償トルクの目標値Ｔｒｅｆ（０）は、符号反転時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈに設定しておく。このとき、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓは、ステアリング回転角度の関数とする等して、漸化式演算ステップ数が変化するたびに異なる値としてもよい。
【０１２９】
また、演算に当たっては、ステアリング軸回転角速度の符号が変化したときに漸化式演算ステップ数をリセットして、摩擦補償トルクの目標値Ｔｒｅｆ（０）を符号反転時点の摩擦補償トルク目標値Ｔｃｈに設定する。次に、ステアリング軸回転角速度の符号が変化するまでの間、ステップＳ４０９で相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したと判定されるたびに、式（７）の演算を行うことにより、摩擦補償トルク目標値Ｔｆｒｅｆを求める。
【０１３０】
なお、あらかじめ設定した角度θｒｅｓは、例えば、ステアリング軸回転角度検出における分解能に設定する等、回転角度の１ｂｉｔ相当にしてもよいし、２ｂｉｔ以上に設定してもよい。
【０１３１】
また、式（７）における以下の２つの値は、ともに定数（第１定数および第２定数）なので、あらかじめ計算して記憶させておくとよい。
【０１３２】
【数９】
0006000222.tif 000010
【０１３３】
【数１０】
0006000222.tif 000011
【０１３４】
また、マイコン等への実装に当たって、上記式（７）は、漸化式演算ステップ数ｋ毎の計算結果を記憶しておく必要はなく、上記式（７）の右辺の計算および計算結果の左辺への代入が終わると、通常、右辺の変数Ｔｆｒｅｆ（ｋ）、Ｔｆｓ（ｋ）は不要になる。そのため、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したと判定されるたびに上書きしてよい。
【０１３５】
また、漸化式演算ステップ数ｋは、角度θｒｅｓ変化のたびに値をリセットし、ｋを０、ｋ＋１を１等として取り扱えば、マイコン等への記憶量を節約することができる。
【０１３６】
以上のように、実施の形態６によれば、変化調整器は、摩擦補償トルク初期値を初期値とする漸化式の解として、変化後の摩擦補償トルク目標値を演算するものであり、漸化式は、デジタル演算する際の相対角度の絶対値が、あらかじめ設定されたｂｉｔ数変化した場合に、変化前の摩擦補償トルク目標値に第１定数を乗じた値と、摩擦補償トルク定常値に第２定数を乗じた値とを加算するものである。
そのため、ステアリング制御装置において頻繁に用いられるマイコン等でのデジタル演算を容易に行うことができる。
【０１３７】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７は、摩擦補償トルク定常値設定器１２における摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの演算方法に関するものである。なお、摩擦補償トルク定常値設定器１２の動作は、上述したステップＳ３０６またはステップＳ４０６の何れであってもよい。
【０１３８】
上述した実施の形態５、６では、図８に示されるように、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが十分に小さいものとして、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの絶対値は、狙いとするステアリングの操舵トルク特性の目標摩擦感の振幅と等しく設定した。
【０１３９】
これに対して、この発明の実施の形態７では、図９に示されるように、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが無視できないものとして、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓの絶対値を、狙いとするステアリングの操舵トルク特性における目標摩擦感の振幅から、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクの振幅を減算して設定する。
【０１４０】
以上のように、実施の形態７によれば、摩擦補償トルク定常値設定器は、摩擦補償トルク定常値の絶対値を、目標とする摩擦トルクの振幅から、ステアリング機構の摩擦トルクの振幅を減算した値に設定する。
そのため、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが無視できない場合に対しても、目標とする摩擦感を実現することができる。
【０１４１】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８は、図１０に示されるように、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓを、ステアリング軸回転角度とステアリング軸回転速度の符号に応じて変化させるものである。
【０１４２】
ここで、摩擦補償トルク定常値Ｔｆｓは、ステアリング軸回転角度およびステアリング軸回転角速度の符号毎に、その絶対値が、狙いとするステアリングの操舵トルク特性における目標摩擦感の振幅と、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクの振幅との差になるように、あらかじめマップで定めて記憶しておく。
【０１４３】
以下、図１９のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態８に係るステアリング制御装置の摩擦補償トルク制御器の動作について説明する。このフローチャートの動作は、あらかじめ定められた所定の周期で繰り返される。
【０１４４】
まず、ステアリング軸回転角度が検出され（ステップＳ５０１）、ステアリング軸回転角速度が検出される（ステップＳ５０２）。ここで、ステアリング軸回転角速度は、回転角度センサの出力を微分して得てもよいし、回転角速度センサを用いて直接測定してもよい。
【０１４５】
続いて、ステアリング軸回転角速度の符号が判別され（ステップＳ５０３）、ステアリング軸回転角速度の符号が反転したか否かが判定される（ステップＳ５０４）。
【０１４６】
ステップＳ５０４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、符号反転時点のステアリング軸回転角度が、それまでに記憶されていた値から更新して記憶される（ステップＳ５０５）。
【０１４７】
続いて、符号反転時点の摩擦補償トルク目標値が、摩擦補償トルク目標値演算の初期値として記憶されて（ステップＳ５０６）、ステップＳ５０７に移行する。また、ステップＳ５０４において、ステアリング軸回転角速度の符号が反転していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合にも、ステップＳ５０７に移行する。
【０１４８】
次に、ステアリング軸回転角度検出値から、記憶されている符号反転時点のステアリング軸回転角度が減算されるとともに絶対値演算され、相対角度の絶対値が得られる（ステップＳ５０７）。
【０１４９】
続いて、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化したか否かが判定される（ステップＳ５０８）。
【０１５０】
ステップＳ５０８において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、摩擦補償トルク定常値が、あらかじめステアリング軸回転角度およびステアリング軸回転角速度の符号毎に定められたマップから演算され、設定される（ステップＳ５０９）。
【０１５１】
次に、相対角度の絶対値に応じた摩擦補償トルク目標値が演算され、記憶されて（ステップＳ５１０）、図１９の処理が終了する。
【０１５２】
一方、ステップＳ５０８において、相対角度の絶対値があらかじめ設定した角度θｒｅｓ変化していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、摩擦補償トルク目標値の記憶されていた値が更新されることなく、図１９の処理が終了する。
【０１５３】
以上のように、実施の形態８によれば、摩擦補償トルク定常値設定器は、摩擦補償トルク定常値の絶対値を、ステアリング軸の回転角度およびステアリング軸の回転角速度の符号毎に、マップとして記憶している。
そのため、ステアリング機構自身に存在する摩擦トルクが、ステアリング軸回転角度とステアリング軸回転速度の符号とに応じて変化する場合に対しても、目標とする摩擦感を実現することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１  符号判別器、２  摩擦補償トルク定常値設定器、３  変化調整器、４  加算器、５  モータトルク制御器、１１  符号判別器、１２  摩擦補償トルク定常値設定器、１３  摩擦補償トルク初期値取得器、１４  変化調整器。
【図１】
0006000222.tif 000012
【図２】
0006000222.tif 000013
【図３】
0006000222.tif 000014
【図４】
0006000222.tif 000015
【図５】
0006000222.tif 000016
【図６】
0006000222.tif 000017
【図７】
0006000222.tif 000018
【図８】
0006000222.tif 000019
【図９】
0006000222.tif 000020
【図１０】
0006000222.tif 000021
【図１１】
0006000222.tif 000022
【図１２】
0006000222.tif 000023
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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