(57)【要約】【課題】低車速域で操舵の違和感を抑制することができるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】舵角戻しトルク指令信号演算部は、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔに基づいて戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。この戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算の際には、車速Ｖｓの変化時である時間ｔ１において、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂを減算することにより、初期差分Ｄが算出される。そして、時間ｔ１から時間ｔ２まで初期差分Ｄを徐々に減少させ、ゼロにすることで、漸減量Ｄａが算出される。次に、時間ｔ１から時間ｔ２までの間で、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから漸減量Ｄａを減算することにより、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔが、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように演算される。【選択図】図４
2018158600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記電動モータを駆動制御する制御装置と、
前記制御装置に設けられ、前記操舵機構に生じる操舵トルクの信号である操舵トルク信号を受信する操舵トルク信号受信部と、
前記制御装置に設けられ、前記操舵トルク信号に基づき基本アシスト指令信号を演算する基本アシスト指令信号演算部であって、前記基本アシスト指令信号は前記ステアリングホイールの回転方向と一致する方向に前記操舵機構に操舵力を付与する指令信号である基本アシスト指令信号演算部と、
前記制御装置に設けられ、車両の運転状態のパラメータに関するパルス状の信号である運転状態パラメータ信号を受信する運転状態パラメータ信号受信部と、
前記制御装置に設けられ、前記運転状態パラメータ信号に基づき舵角戻しトルク目標値を設定する舵角戻しトルク目標値設定部であって、前記舵角戻しトルク目標値は前記転舵輪が中立位置を向く方向に前記操舵機構に操舵力を付与する目標値である舵角戻しトルク目標値設定部と、
前記制御装置に設けられ、前記舵角戻しトルク目標値に基づき舵角戻しトルク指令信号を演算する舵角戻しトルク指令信号演算部であって、前記舵角戻しトルク指令信号は、前記舵角戻しトルク目標値設定部によって設定された前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように演算される指令信号である舵角戻しトルク指令信号演算部と、
前記制御装置に設けられ、前記基本アシスト指令信号と前記舵角戻しトルク指令信号に基づき前記電動モータを駆動制御する指令信号を演算するモータ駆動信号演算部と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記舵角戻しトルク目標値の前回値と今回値の差が漸減するように前記舵角戻しトルク指令信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパワーステアリング装置において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記舵角戻しトルク目標値の前回値と今回値の差が０になる前に前記舵角戻しトルク目標値が更新された場合、前記舵角戻しトルク目標値が次回値に更新されたときの前記舵角戻しトルク目標値の前記前回値と前記今回値の差に前記次回値と前記今回値との差を加算してなる値が漸減するように前記舵角戻しトルク指令信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記運転状態パラメータ信号受信部は、第１の運転状態パラメータ信号と第２の運転状態パラメータ信号を受信し、
前記舵角戻しトルク目標値設定部は、前記第１の運転状態パラメータ信号に対する前記舵角戻しトルク目標値である第１の舵角戻しトルク目標値を設定すると共に、前記第２の運転状態パラメータ信号に対する前記舵角戻しトルク目標値である第２の舵角戻しトルク目標値であって、前記第２の運転状態パラメータ信号の変化に対する前記舵角戻しトルク目標値の変化量が前記第１の運転状態パラメータ信号の変化に対する前記第１の舵角戻しトルク目標値の変化量よりも大きい第２の舵角戻しトルク目標値を設定し、
前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記第２の舵角戻しトルク目標値に基づき第２の舵角戻しトルク指令信号を演算し、
前記第２の舵角戻しトルク指令信号は、前記第２の舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように演算されることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記運転状態パラメータ信号受信部は、前記運転状態パラメータ信号であって、前記転舵輪の転舵角の信号である舵角信号と、車速信号を受信し、
前記舵角戻しトルク目標値設定部は、前記舵角信号と前記車速信号の両方に基づき前記舵角戻しトルク目標値を設定し、
前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記舵角戻しトルク目標値設定部によって設定された前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように前記舵角戻しトルク指令信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、単位時間当たりの前記舵角戻しトルク指令信号の変化量を制御するレートリミッタであることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、単位時間当たりにおける前記舵角戻しトルク目標値の前回値と今回値の差が漸減するように前記舵角戻しトルク指令信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記運転状態パラメータ信号の変化率に応じて変化する制御時間内において前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように前記舵角戻しトルク指令信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項９】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記運転状態パラメータ信号の変化に対する前記舵角戻しトルク目標値の変化量が大きい所定領域において、前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように前記舵角戻しトルク指令信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーステアリング装置として、例えば以下の特許文献１に記載されたパワーステアリング装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されたパワーステアリング装置では、舵角および車速に基づいて戻し制御量を算出することで、ハンドル戻し制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２０３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、低車速域では、セルフアライニングトルクの不足を補うため、戻し制御量が大きく設定される。一方、停車時は、戻し制御量がゼロであることが多い。そうすると、戻し制御量の急変について何ら考慮されていない特許文献１のパワーステアリング装置では、この低車速域から停車までの間に戻し制御量が急変することとなり、操舵の違和感が生じる虞がある。
【０００６】
本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、低車速域での操舵の違和感を抑制することができるパワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、その一つの態様において、舵角戻しトルク指令信号は、舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように舵角戻しトルク指令信号を演算する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低車速域での操舵の違和感が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両の前方側から見たパワーステアリング装置の概略図である。
【図２】図１の制御装置の制御ブロック図である。
【図３】舵角ならびに車速と戻し制御量目標値との相関関係を示すマップである。
【図４】第１の実施例の戻し制御量の演算方法を説明するためのグラフである。
【図５】第１の実施例の戻し制御量の演算方法を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施例において、車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値を用いた場合のフローチャートである。
【図７】第２の実施例の戻し制御量の演算方法を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施例において、車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値を用いた場合のフローチャートである。
【図９】第３の実施例の戻し制御量の演算方法を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施例において、車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値を用いた場合のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のパワーステアリング装置の一実施例を図面に基づき説明する。
【００１１】
［第１の実施例］
（パワーステアリング装置の構成）
図１は、車両の前方側から見たパワーステアリング装置１の概略図である。
【００１２】
図１に示すように、パワーステアリング装置１は、運転者からの操舵力を伝達する操舵機構２と、運転者の操舵操作を補助する操舵アシスト機構３と、を備えている。
【００１３】
操舵機構２は、車両の運転室内に配置されたステアリングホイール４と、車両の前輪である２つの転舵輪５，５と、を機械的に連結している。操舵機構２は、ステアリングホイール４からの回転力が伝達される入力軸６と、図示せぬトーションバーを介して入力軸６に接続された出力軸７と、を有した操舵軸８、およびこの操舵軸８の回転を転舵輪５，５に伝達する伝達機構９を備えている。伝達機構９は、出力軸７の外周に設けられたピニオン１０と、ラックバー１１の外周に設けられたラック１２と、からなるラック＆ピニオン機構（ラック＆ピニオン・ギヤ）により構成されている。ラックバー１１の両端は、タイロッド１３，１３および図示せぬ２つのナックルアームを介して対応する転舵輪５，５にそれぞれ連結されている。
【００１４】
操舵アシスト機構３は、操舵機構２に操舵アシスト力を付与する電動モータであるモータ１４と、このモータ１４を駆動制御する制御装置１５と、モータ１４の回転を減速する減速機（伝達機構）であるウォームギヤ１６と、を備えている。
【００１５】
モータ１４は、３相交流電力によって駆動される３相ブラシレスモータである。
【００１６】
制御装置１５は、マイクロコンピュータ等の電子部品を備えて構成されており、トルクセンサ１７からの操舵トルク（操舵トルク信号）Ｔｒおよびモータ回転角センサ１８（図２参照）からのモータ回転角（モータ回転角信号）θｍに基づいて演算されたモータ指令電流Ｉｏにより、モータ１４を駆動制御する。また、制御装置１５には、車速センサ１９からのパルス状の信号である車速（車速信号）Ｖｓおよび舵角センサ２０（図２参照）からの転舵輪５，５の転舵角の信号である舵角（舵角信号）θａが入力される。
【００１７】
なお、舵角θａは、舵角センサ２０による検出ではなく、他の手段、例えば演算等によって算出されても良い。
【００１８】
ウォームギヤ１６は、モータ１４が出力した操舵アシスト力（回転力）を減速しつつ出力軸７に伝達する。ウォームギヤ１６は、外周に歯部２１ａを有し、モータ１４の駆動軸に取り付けられたウォームシャフト２１と、歯部２１ａと噛み合う歯部２２ａを外周に有し、出力軸７と一体に回転するウォームホイール２２と、から構成されている。
【００１９】
かかるパワーステアリング装置１の構成から、運転者がステアリングホイール４を回転操作すると、入力軸６が回転してトーションバーが捩られ、これにより生じるトーションバーの弾性力によって、出力軸７が回転する。そして、出力軸７の回転運動が上記ラック＆ピニオン機構によりラックバー１１の軸方向に沿う直線運動に変換され、タイロッド１３，１３を介して図示せぬナックルアームが車幅方向へと押し引きされることによって、対応した転舵輪５，５の向きが変更される。
【００２０】
（制御装置の制御ブロック図）
図２は、制御装置１５の制御構成の詳細を示す制御ブロック図である。
【００２１】
制御装置１５は、基本アシスト指令信号演算部２３と、加算器２４と、モータ駆動信号演算部２５と、舵角戻し制御部２６と、を備えている。
【００２２】
基本アシスト指令信号演算部２３は、トルクセンサ１７が検出した操舵トルクＴｒと、車速センサ１９が検出した車速Ｖｓとに基づいて、モータ１４を駆動させる基本アシスト電流（基本アシスト指令信号）ＴＲｒを演算する。トルクセンサ１７は、該トルクセンサ１７からの操舵トルクＴｒを受信する、制御装置１５に設けられた操舵トルク信号受信部２７に電気的に接続されている。車速センサ１９は、該車速センサ１９からの車速Ｖｓを受信する、制御装置１５に設けられた車速信号受信部２８に電気的に接続されている。基本アシスト電流ＴＲｒは、ステアリングホイール４の回転方向と一致する方向へ操舵機構２に操舵力を付与する指令信号である。
【００２３】
加算器２４は、基本アシスト指令信号演算部２３の下流に設けられており、基本アシスト指令信号演算部２３からの基本アシスト電流ＴＲｒと、後述する戻し制御量（舵角戻しトルク指令信号）ＲｅｔＯｕｔとを加算してモータ駆動信号演算部２５に出力する。
【００２４】
モータ駆動信号演算部２５は、加算器２４の下流に設けられており、基本アシスト電流ＴＲｒおよび戻し制御量ＲｅｔＯｕｔに基づいてモータ指令電流Ｉｏを演算する。また、モータ駆動信号演算部２５には、モータ１４とモータ駆動信号演算部２５との間に介在したモータ回転角センサ１８により検出したモータ回転角（モータ回転角信号）θｍがフィードバックされ、このモータ回転角θｍに基づいて、モータ指令電流Ｉｏが調整される。
【００２５】
舵角戻し制御部２６は、舵角戻しトルク目標値設定部２９と、舵角戻しトルク指令信号演算部３０と、車速変化判定部３１と、を備えている。
【００２６】
舵角戻しトルク目標値設定部２９は、車速センサ１９からの車速Ｖｓと、舵角センサ２０からの舵角θａとに基づいて、ステアリングホイール４の戻し制御量目標値（舵角戻しトルク目標値）ＭａｐＯｕｔを設定する。舵角戻しトルク目標値設定部２９は、例えば、後述するマップを参照することにより、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔを設定する。舵角センサ２０は、該舵角センサ２０からの舵角θａを受信する、制御装置１５に設けられた舵角信号受信部３２に電気的に接続されている。戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔは、転舵輪５，５が中立位置を向く方向へ操舵機構２に操舵アシスト力を付与する目標値である。
【００２７】
また、舵角戻しトルク目標値設定部２９は、舵角センサ２０からの舵角θａに基づいて、ステアリングホイール４の第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａを設定することができる。舵角戻しトルク目標値設定部２９は、例えば舵角θａと第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａとの相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより、第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａを設定する。
【００２８】
さらに、舵角戻しトルク目標値設定部２９は、車速センサ１９からの車速Ｖｓに基づいて、ステアリングホイール４の第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓを設定することができる。舵角戻しトルク目標値設定部２９は、例えば車速Ｖｓと第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓとの相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより、第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓを設定する。
【００２９】
車速Ｖｓの変化に対する第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量は、舵角θａの変化に対する第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａの変化量よりも大きくなっている。車速Ｖｓの分解能は、舵角θａの分解能よりも小さいためである。
【００３０】
なお、上記舵角θａおよび車速Ｖｓは、特許請求の範囲に記載の「運転状態パラメータ信号」に相当し、さらに、上記舵角信号受信部３２および車速信号受信部２８は、特許請求の範囲に記載の「運転状態パラメータ信号受信部」に相当する。
【００３１】
また、上記第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａおよび第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓは、特許請求の範囲に記載の「第１の舵角戻しトルク目標値」および「第２の舵角戻しトルク目標値」にそれぞれ相当する。
【００３２】
舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、舵角戻しトルク目標値設定部２９の下流に設けられており、車速Ｖｓの変化つまり後述する車速変化信号Ｖｓｃをトリガとして、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔに基づいて戻し制御量（舵角戻しトルク指令信号）ＲｅｔＯｕｔを演算する。戻し制御量ＲｅｔＯｕｔは、舵角戻しトルク目標値設定部２９によって設定された後述する目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎ（図４参照）に徐々に近づくように演算される指令信号である。つまり、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔは、後述する目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂ（図４参照）と目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとの差が漸減するように演算される指令信号である。
【００３３】
また、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、単位時間当たりにおける目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとの差が漸減するように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算することができる。
【００３４】
さらに、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、舵角θａや車速Ｖｓの変化に対する戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量が大きい所定領域において、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算することもできる。ここで、この所定領域は、例えば車速Ｖｓが０ｋｍ／ｈ〜５ｋｍ／ｈの範囲で変化したときの制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量が大きい領域である。
【００３５】
また、第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａおよび第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの双方を設定する場合には、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓに基づいて、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを演算する。第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓは、第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの目標今回値に徐々に近づくように演算される。
【００３６】
車速変化判定部３１は、車速Ｖｓから車速Ｖｓの変化に関する車速変化信号Ｖｓｃを判定し、この車速変化信号Ｖｓｃを舵角戻しトルク指令信号演算部３０に出力する。
【００３７】
図３は、舵角θａならびに車速Ｖｓと戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔとの相関関係を示すマップである。
【００３８】
図３には、車速Ｖｓが０ｋｍ／ｈのときの戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔを破線で示し、車速Ｖｓが１ｋｍ／ｈのときの戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔを実線で示し、さらに、車速Ｖｓが５ｋｍ／ｈのときの戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔを一点鎖線で示してある。
【００３９】
停車つまり車速Ｖｓが０ｋｍ／ｈでは、ステアリングホイール４を戻す必要がないので、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔがゼロとなっている。
【００４０】
一方、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速域、例えば１ｋｍ／ｈ〜５ｋｍ／ｈである車速Ｖｓが比較的小さい領域では、セルフアライニングトルクの不足を補い、ステアリングホイール４の戻りの悪さを抑制するため、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが大きくなっている。
【００４１】
例えば、車両の発車時に車速Ｖｓが０ｋｍ／ｈから１ｋｍ／ｈに増加するときに、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔがゼロから急激に大きな値に設定される。そして、この急激な戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化に基づいた戻し制御量ＲｅｔＯｕｔによって戻し制御が行われることにより、ステアリングホイール４が急に戻され、操舵力が急増する操舵の違和感が生じる虞がある。
【００４２】
また、例えば、車両の停車時に車速Ｖｓが１ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈまで減少するときに、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが急にゼロとなる。そして、この急激な戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化に基づいた戻し制御量ＲｅｔＯｕｔによって戻し制御が行われることにより、操舵力が抜け、停車と同時にステアリングホイール４が切れ込む操舵の違和感が生じる虞がある。
【００４３】
本実施例では、発車時および停車時の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの急変を緩和し、運転者の操舵の違和感を抑制すべく、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔに徐々に近づくように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【００４４】
具体的には、発車時には、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの急激な増加を緩和するために、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを徐々に増加させ、一方、停車時には、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの急激な減少を緩和するために、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを徐々に減少させる。
【００４５】
図４は、第１の実施例の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算方法を説明するためのグラフである。
【００４６】
図４に示すように、図４の上段のグラフは、時間ｔに対する戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化を示しており、一方、図４の下段のグラフは、時間ｔに対する後述する漸減量Ｄａの変化を示している。
【００４７】
図４の上段のグラフには、車速変化前の戻し制御量目標値である戻し制御量目標前回値（以下、「目標前回値」と呼ぶ）ＭａｐＯｕｔ−ｂを一点鎖線で示してあり、車速変化後の戻し制御量目標値である戻し制御量目標今回値（以下、「目標今回値」と呼ぶ）ＭａｐＯｕｔ−ｎを二点鎖線で示してある。また、時間ｔｘにおいて戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが更新されたときの目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａを破線で示してある。図４の上段のグラフに示すように、目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとが重複する部分は、目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂである一点鎖線で示されている。上記重複部分以外は、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎの方が、目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂよりも高い値となっている。さらに、目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに基づいて演算される戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを実線で示してある。目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎは、例えば図３に示すマップを参照することにより取得される。
【００４８】
なお、上記目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎは、特許請求の範囲に記載の「前回値」および「今回値」にそれぞれ相当する。
【００４９】
図４の上段のグラフに示すように、車速Ｖｓの変化時である時間ｔ１において目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂを減算することにより求められる差分を、図４の上段のグラフに太線で示す「初期差分Ｄ」とする。
【００５０】
次に、図４の下段のグラフの時間ｔ１に、図４の上段のグラフで求めた初期差分Ｄを設定する。そして、図４の下段のグラフにおいて、初期差分Ｄを時間ｔ１から時間ｔ２にかけて徐々に減少、即ち漸減させ、ゼロ（０）にすることで、漸減量Ｄａを算出する。
【００５１】
なお、図４の上段のグラフの戻し制御量ＲｅｔＯｕｔと、初期差分Ｄおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎによって囲まれる面積は、図４の下段のグラフの初期差分Ｄ、横軸および線形的に減少する漸減量Ｄａによって囲まれる面積と等しくなっている。
【００５２】
最後に、図４の上段のグラフにおいて、時間ｔ１から時間ｔ２までの間（単位時間）で、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから漸減量Ｄａを減算する。これにより、図４の上段のグラフに実線で示す戻し制御量ＲｅｔＯｕｔが、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づく、つまり漸近するように演算される。
【００５３】
なお、時間ｔ１における車速Ｖｓの変化後に、新たに車速Ｖｓの変化が生じたときには、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが、図４の上段のグラフに破線で示す目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａに更新される。例えば、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの漸近処理中において、目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとの差Ｄａｘがゼロになる前に、車速Ｖｓの変化が再び生じ、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａに更新された場合には、時間ｔｘにおける目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとの差Ｄａｘに目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとの差ＭａｐＯｕｔ−ａｘを加算してなる値Ｄｘが漸減するように、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔが演算される。ここで、上記値Ｄｘは、目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａから目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂを減算した値に実質的に等しくなるが、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの更新時には、目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂが更新されて無くなるため、上記のように差Ｄａｘに差ＭａｐＯｕｔ−ａｘを加算することで値Ｄｘを算出している。
【００５４】
図５は、第１の実施例の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算方法を示すフローチャートである。
【００５５】
ステップＳ１において、車速センサ１９からの車速Ｖｓおよび舵角センサ２０からの舵角θａを読み込む。
【００５６】
そして、ステップＳ２において、戻し制御量目標値である目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎを設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば図３に示すマップを参照することにより行われる。
【００５７】
次に、ステップＳ３において、車速変化判定部３１によって、車速Ｖｓが所定の移行判断車速Ｖｄ以下であるか否かを判定する。この移行判断車速Ｖｄは、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理するための基準となる車速であり、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速、例えば５ｋｍ／ｈである。
【００５８】
車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄよりも大きい場合には、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算を行わずに、フローを終了する。
【００５９】
また、車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄ以下の場合には、ステップＳ４に移行し、車速変化判定部３１によって、車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しいか否かを判定する。
【００６０】
車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しくない場合には、車速Ｖｓの変化があった、即ち車速変化信号Ｖｓｃが舵角戻しトルク指令信号演算部３０に出力されたものとして、ステップＳ５に移行し、初期差分Ｄを算出する。この初期差分Ｄの算出は、上述したように、時間ｔ１において目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂを減算することにより行われる（図４参照）。
【００６１】
そして、ステップＳ６において、単位時間（図４に示す時間ｔ１からｔ２までの時間）における漸減量Ｄａを算出する。この漸減量Ｄａの算出は、上述したように時間ｔ１から時間ｔ２にかけて初期差分Ｄを徐々に減少させてゼロにすることで行われる（図４参照）。
【００６２】
次に、ステップＳ７において、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理する。この漸近処理は、上述したように時間ｔ１から時間ｔ２までの間で、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから漸減量Ｄａを減算することで戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づける、つまり漸近させるものである（図４参照）。
【００６３】
また、ステップＳ４において、車速今回値が車速前回値と等しい場合には、車速Ｖｓの変化が無かったものとして、ステップＳ６に移行し、更新前の初期差分により漸減量Ｄａを算出する。
【００６４】
図６は、第１の実施例の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算において、車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓを用いた場合のフローチャートである。
【００６５】
ステップＳ１Ａにおいて、舵角センサ２０からの舵角θａを読み込む。
【００６６】
そして、ステップＳ１Ｂにおいて、舵角センサ２０からの舵角θａに基づいて第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａに関する第１の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−θａｂ１および第１の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−θａｎ１を設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば舵角θａと第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａ１との相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより行われる。
【００６７】
次に、ステップＳ１Ｃにおいて、車速センサ１９からの車速Ｖｓを読み込む。
【００６８】
そして、ステップＳ１Ｄにおいて、車速センサ１９からの車速Ｖｓに基づいて第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓに関する第２の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｂ２および第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２を設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば車速Ｖｓと第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓとの相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより行われる。
【００６９】
次に、ステップＳ３において、車速変化判定部３１によって、車速Ｖｓが所定の移行判断車速Ｖｄ以下であるか否かを判定する。この移行判断車速Ｖｄは、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理するための基準となる車速であり、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速、例えば５ｋｍ／ｈである。
【００７０】
車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄよりも大きい場合には、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓの演算を行わずに、フローを終了する。
【００７１】
また、車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄ以下の場合には、ステップＳ４に移行し、車速変化判定部３１によって、車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しいか否かを判定する。
【００７２】
車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しくない場合には、車速Ｖｓの変化があった、即ち車速変化信号Ｖｓｃが舵角戻しトルク指令信号演算部３０に出力されたものとして、ステップＳ５Ａに移行し、初期差分Ｄを算出する。この初期差分Ｄの算出は、時間ｔ１において第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２から第２の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｂ２を減算することにより行われる。
【００７３】
そして、ステップＳ６Ａにおいて、単位時間（図４に示す時間ｔ１からｔ２までの時間）における漸減量Ｄａを算出する。この漸減量Ｄａの算出は、時間ｔ１から時間ｔ２にかけて初期差分Ｄを徐々に減少させてゼロにすることで行われる。
【００７４】
次に、ステップＳ７Ａにおいて、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理する。この漸近処理は、上述したように時間ｔ１から時間ｔ２までの間で、第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２から漸減量Ｄａを減算することで第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２に徐々に近づける、つまり漸近させるものである。
【００７５】
また、ステップＳ４において、車速今回値が車速前回値と等しい場合には、車速Ｖｓの変化が無かったものとして、ステップＳ６Ａに移行し、更新前の初期差分により漸減量Ｄａを算出する。
【００７６】
車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量は、図３に示した舵角θａおよび車速Ｖｓに基づいた戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量よりも大きい。従って、本実施例では、このような大きい第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量に起因した操舵のより大きな違和感を抑制すべく、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理している。
【００７７】
［第１の実施例の効果］
特許文献１のパワーステアリング装置では、低車速域から停車までの間の戻し制御量の急変について何ら考慮されていないので、この急変する戻し制御量に基づいてステアリングホイール４の戻し制御を行うことで、車両の発車時にステアリングホイール４が急に戻され、操舵力が急増する操舵の違和感が生じる虞があった。また、車両の停車時には、操舵力が抜け、ステアリングホイール４が切れ込む操舵の違和感が生じる虞があった。
【００７８】
これに対し、第１の実施例では、パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール４の回転を転舵輪５，５に伝達する操舵機構２と、操舵機構２に操舵力を付与するモータ１４と、モータ１４を駆動制御する制御装置１５と、制御装置１５に設けられ、操舵機構２に生じる操舵トルクＴｒの信号である操舵トルク信号を受信する操舵トルク信号受信部２７と、制御装置１５に設けられ、操舵トルク信号に基づき基本アシスト電流ＴＲｒを演算する基本アシスト指令信号演算部２３であって、基本アシスト電流ＴＲｒはステアリングホイール４の回転方向と一致する方向に操舵機構２に操舵力を付与する指令信号である基本アシスト指令信号演算部２３と、制御装置１５に設けられ、車両の運転状態のパラメータに関するパルス状の信号である運転状態パラメータ信号を受信する運転状態パラメータ信号受信部と、制御装置１５に設けられ、運転状態パラメータ信号に基づき戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔを設定する舵角戻しトルク目標値設定部２９であって、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔは転舵輪５，５が中立位置を向く方向に操舵機構２に操舵力を付与する目標値である舵角戻しトルク目標値設定部２９と、制御装置１５に設けられ、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔに基づき戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する舵角戻しトルク指令信号演算部３０であって、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔは、舵角戻しトルク目標値設定部２９によって設定された目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように演算される指令信号である舵角戻しトルク指令信号演算部３０と、制御装置１５に設けられ、基本アシスト電流ＴＲｒと戻し制御量ＲｅｔＯｕｔに基づきモータ１４を駆動制御する指令信号を演算するモータ駆動信号演算部２５と、を有している。
【００７９】
このように、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量を減少させることで、急激な操舵力の変化が抑制される。つまり、車両の発車時には操舵力の急増が抑制される一方、車両の停車時には操舵力の抜けが抑制される。これにより、車両の発車時および停車時において、運転者の操舵の違和感を緩和することができる。
【００８０】
特に、車速Ｖｓはパルス状の信号であり、分解能が低いので、車速Ｖｓの変化に対する戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量も大きくなり、操舵のより大きな違和感が生じる虞がある。
【００８１】
従って、第１の実施例のような戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算は、車速Ｖｓに基づいて戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが設定される場合に、より効果的である。
【００８２】
また、第１の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎの差が漸減するように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【００８３】
このように、モータ１４へ出力される戻し制御量ＲｅｔＯｕｔが目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂから目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎへ徐々に変化することで、急激な操舵力の変化が抑制され、運転者の操舵の違和感を抑制することができる。
【００８４】
さらに、第１の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎの差が０になる前に戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが更新された場合、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａに更新されたときの戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎの差に目標次回値ＭａｐＯｕｔ−ａと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎとの差を加算してなる値が漸減するように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【００８５】
従って、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔが目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎまで到達する途中に戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが更新された場合であっても、急激な操舵力の変化が抑制され、運転者の操舵の違和感を抑制することができる。
【００８６】
また、第１の実施例では、車速信号受信部２８および舵角信号受信部３２は、舵角θａと車速Ｖｓを受信し、舵角戻しトルク目標値設定部２９は、舵角θａに対する戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔである第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａを設定すると共に、車速Ｖｓに対する戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔである第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓであって、車速Ｖｓの変化に対する戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量が舵角θａの変化に対する第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａの変化量よりも大きい第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓを設定し、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓに基づき第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを演算し、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓは、第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓに徐々に近づくように演算される。
【００８７】
このような大きい変化量を有する第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓについて第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを演算することで、第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓよりも小さい変化量を有する第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａについて演算を行う必要がない。従って、演算負荷を抑制しながら、運転者の操舵の違和感をより効率的に抑制することができる。
【００８８】
さらに、第１の実施例では、車速信号受信部２８および舵角信号受信部３２は、運転状態パラメータ信号であって、転舵輪５，５の転舵角の信号である舵角θａと、車速Ｖｓを受信し、舵角戻しトルク目標値設定部２９は、舵角θａと車速Ｖｓの両方に基づき戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔを設定し、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、舵角戻しトルク目標値設定部２９によって設定された目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【００８９】
従って、車速Ｖｓの変化と舵角θａの変化の両方に基づいた戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを付与し、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算のバリエーションを増やすことができる。
【００９０】
また、第１の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、単位時間当たりにおける戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂと目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎの差が漸減するように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【００９１】
このように、単位時間当たりの戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算することで、単位時間で戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを制限するだけの比較的簡易な構成でもって、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの急激な変化をより効率的に抑制することができる。
【００９２】
さらに、第１の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、運転状態パラメータ信号の変化に対する戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量が大きい所定領域において、目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【００９３】
一般的に、例えば１ｋｍ／ｈ〜５ｋｍ／ｈの車速Ｖｓを含む低車速域では、セルフアライニングトルクの不足を補うために戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔが比較的大きな値に設定されている。一方、車速Ｖｓが０ｋｍ／ｈのときは、ステアリングホイール４を戻す必要がないので、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔがゼロに設定されることが多い。従って、車速Ｖｓが０ｋｍ／ｈ〜５ｋｍ／ｈにあるときには、戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量が大きくなる。このような戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量が大きくなる車速域で戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの漸近処理を行うことで、演算負荷を軽減しつつ、より効果的に操舵の違和感を抑制することができる。
【００９４】
［第２の実施例］
図７は、第２の実施例の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算方法を示すフローチャートである。
【００９５】
ステップＳ１１において、車速センサ１９からの車速Ｖｓおよび舵角センサ２０からの舵角θａを読み込む。
【００９６】
そして、ステップＳ１２において、戻し制御量目標値である目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎを設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば図３に示すマップを参照することにより行われる。
【００９７】
次に、ステップＳ１３において、車速変化判定部３１によって、車速Ｖｓが所定の移行判断車速Ｖｄ以下であるか否かを判定する。この移行判断車速Ｖｄは、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理するための基準となる車速であり、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速、例えば５ｋｍ／ｈである。
【００９８】
車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄよりも大きい場合には、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算を行わずに、フローを終了する。
【００９９】
また、車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄ以下の場合には、ステップＳ１４に移行し、車速変化判定部３１によって、車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しいか否かを判定する。
【０１００】
車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しくない場合には、車速Ｖｓの変化があった、即ち車速変化信号Ｖｓｃが舵角戻しトルク指令信号演算部３０に出力されたものとして、ステップＳ１５に移行し、初期差分Ｄを算出する。この初期差分Ｄの算出は、上述したように、時間ｔ１において目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂを減算することにより行われる（図４参照）。
【０１０１】
ステップＳ１６において、車速Ｖｓの変化率Ｒｓを算出する。この車速Ｖｓの変化率Ｒｓは、例えば以下の式によって算出される。
【０１０２】
変化率Ｒｓ＝（車速今回値Ｖｓｎ−車速変化前の車速値Ｖｓｄ）／車速変化前の車速値Ｖｓｄ
ここで、車速変化前の車速値Ｖｓｄは、時間ｔ１（図４参照）において車速の変化が生じる前の車速である。
【０１０３】
なお、ステップＳ１６において、車速Ｖｓの変化率Ｒｓの代わりに、舵角θａの変化率を算出するようにしても良い。舵角θａの変化率は、車速Ｖｓの変化率Ｒｓを算出する上記の式と同様の式によって算出される。
【０１０４】
次に、ステップＳ１７において、車速Ｖｓの変化率Ｒｓに応じて、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理する時間である制御時間Ｔｃを算出する。制御時間Ｔｃは、例えば、車速Ｖｓの変化率Ｒｓが大きいときに制御時間Ｔｃを短くするように算出される。
【０１０５】
そして、ステップＳ１８において、制御時間Ｔｃにおける漸減量Ｄａを算出する。この漸減量Ｄａの算出は、制御時間Ｔｃにおいて初期差分Ｄを徐々に減少、即ち漸減させ、ゼロにすることで行われる。
【０１０６】
次に、ステップＳ１９において、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理する。この漸近処理は、制御時間Ｔｃ内で目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎから漸減量Ｄａを減算することにより行われる。
【０１０７】
図８は、第２の実施例の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算において、車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓを用いた場合のフローチャートである。
【０１０８】
ステップＳ１１Ａにおいて、舵角センサ２０からの舵角θａを読み込む。
【０１０９】
そして、ステップＳ１１Ｂにおいて、舵角センサ２０からの舵角θａに基づいて第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａに関する第１の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−θａｂ１および第１の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−θａｎ１を設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば舵角θａと第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａ１との相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより行われる。
【０１１０】
次に、ステップＳ１１Ｃにおいて、車速センサ１９からの車速Ｖｓを読み込む。
【０１１１】
そして、ステップＳ１１Ｄにおいて、車速センサ１９からの車速Ｖｓに基づいて第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓに関する第２の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｂ２および第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２を設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば車速Ｖｓと第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓとの相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより行われる。
【０１１２】
次に、ステップＳ１３において、車速変化判定部３１によって、車速Ｖｓが所定の移行判断車速Ｖｄ以下であるか否かを判定する。この移行判断車速Ｖｄは、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理するための基準となる車速であり、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速、例えば５ｋｍ／ｈである。
【０１１３】
車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄよりも大きい場合には、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓの演算を行わずに、フローを終了する。
【０１１４】
また、車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄ以下の場合には、ステップＳ１４に移行し、車速変化判定部３１によって、車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しいか否かを判定する。
【０１１５】
車速今回値Ｖｓｎが車速前回値Ｖｓｂと等しくない場合には、車速Ｖｓの変化があった、即ち車速変化信号Ｖｓｃが舵角戻しトルク指令信号演算部３０に出力されたものとして、ステップＳ１５Ａに移行し、初期差分Ｄを算出する。この初期差分Ｄの算出は、時間ｔ１において第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２から第２の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｂ２を減算することにより行われる。
【０１１６】
ステップＳ１６Ａにおいて、車速Ｖｓの変化率Ｒｓを算出する。この車速Ｖｓの変化率Ｒｓは、例えば以下の式によって算出される。
【０１１７】
変化率Ｒｓ＝（車速今回値Ｖｓｎ−車速変化前の車速値Ｖｓｄ）／車速変化前の車速値Ｖｓｄ
ここで、車速変化前の車速値Ｖｓｄは、時間ｔ１（図４参照）において車速の変化が生じる前の車速である。
【０１１８】
なお、ステップＳ１６Ａにおいて、車速Ｖｓの変化率Ｒｓの代わりに、舵角θａの変化率を算出するようにしても良い。舵角θａの変化率は、車速Ｖｓの変化率Ｒｓを算出する上記の式と同様の式によって算出される。
【０１１９】
次に、ステップＳ１７Ａにおいて、車速Ｖｓの変化率Ｒｓに応じて、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理する時間である制御時間Ｔｃを算出する。制御時間Ｔｃは、例えば、車速Ｖｓの変化率Ｒｓが大きいときに制御時間Ｔｃを短くするように算出される。
【０１２０】
そして、ステップＳ１８Ａにおいて、制御時間Ｔｃにおける漸減量Ｄａを算出する。この漸減量Ｄａの算出は、制御時間Ｔｃにおいて初期差分Ｄを徐々に減少、即ち漸減させ、ゼロにすることで行われる。
【０１２１】
次に、ステップＳ１９Ａにおいて、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理する。この漸近処理は、制御時間Ｔｃ内で第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２から漸減量Ｄａを減算することにより行われる。
【０１２２】
車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量は、図３に示した舵角θａおよび車速Ｖｓに基づいた戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量よりも大きい。従って、本実施例では、このような大きい第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量に起因した操舵のより大きな違和感を抑制すべく、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理している。
【０１２３】
［第２の実施例の効果］
第２の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、車速Ｖｓの変化率Ｒｓに応じて変化する制御時間Ｔｃ内において目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎに徐々に近づくように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを演算する。
【０１２４】
このように、車速Ｖｓの変化率Ｒｓに応じて制御時間Ｔｃを設定することで、車速Ｖｓの急激な変化に戻し制御量ＲｅｔＯｕｔが追従するように戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを柔軟に調整することができる。
【０１２５】
［第３の実施例］
図９は、第３の実施例の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算方法を示すフローチャートである。
【０１２６】
第３の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、単位時間当たりの戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量を制御する図示せぬレートリミッタを備えている。
【０１２７】
ステップＳ２１において、車速センサ１９からの車速Ｖｓおよび舵角センサ２０からの舵角θａを読み込む。
【０１２８】
そして、ステップＳ２２において、戻し制御量目標値である目標前回値ＭａｐＯｕｔ−ｂおよび目標今回値ＭａｐＯｕｔ−ｎを設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば図３に示すマップを参照することにより行われる。
【０１２９】
次に、ステップＳ２３において、車速変化判定部３１によって、車速Ｖｓが所定の移行判断車速Ｖｄ以下であるか否かを判定する。この移行判断車速Ｖｄは、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔを漸近処理するための基準となる車速であり、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速、例えば５ｋｍ／ｈである。
【０１３０】
車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄよりも大きい場合には、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの演算を行わずに、フローを終了する。
【０１３１】
ステップＳ２４において、戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量を制限するリミット値Ａが所定の閾値Ｂよりも小さいか否かを判定する。リミット値Ａが所定の閾値Ｂよりも小さい場合には、ステップＳ２５において、リミット値Ａを戻し制御量ＲｅｔＯｕｔとし、レートリミッタにより、単位時間当たりの戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量を制限する。
【０１３２】
一方、リミット値Ａが所定の閾値Ｂ以上の場合には、ステップＳ２６において、所定の閾値Ｂを戻し制御量ＲｅｔＯｕｔとし、レートリミッタ処理を終了する。
【０１３３】
図１０は、第３の実施例において、車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓを用いた場合のフローチャートである。
【０１３４】
ステップＳ２１Ａにおいて、舵角センサ２０からの舵角θａを読み込む。
【０１３５】
そして、ステップＳ２１Ｂにおいて、舵角センサ２０からの舵角θａに基づいて第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａに関する第１の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−θａｂ１および第１の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−θａｎ１を設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば舵角θａと第１の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−θａ１との相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより行われる。
【０１３６】
次に、ステップＳ２１Ｃにおいて、車速センサ１９からの車速Ｖｓを読み込む。
【０１３７】
そして、ステップＳ２１Ｄにおいて、車速センサ１９からの車速Ｖｓに基づいて第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓに関する第２の目標前回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｂ２および第２の目標今回値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２を設定する。この設定は、舵角戻しトルク目標値設定部２９が例えば車速Ｖｓと第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓとの相関関係を示す図示せぬマップを参照することにより行われる。
【０１３８】
次に、ステップＳ２３において、車速変化判定部３１によって、車速Ｖｓが所定の移行判断車速Ｖｄ以下であるか否かを判定する。この移行判断車速Ｖｄは、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理するための基準となる車速であり、セルフアライニングトルクが小さくなる低車速、例えば５ｋｍ／ｈである。
【０１３９】
車速Ｖｓが移行判断車速Ｖｄよりも大きい場合には、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓの演算を行わずに、フローを終了する。
【０１４０】
ステップＳ２４Ａにおいて、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓの変化量を制限するリミット値Ａが所定の閾値Ｂよりも小さいか否かを判定する。リミット値Ａが所定の閾値Ｂよりも小さい場合には、ステップＳ２５Ａにおいて、リミット値Ａを第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓとし、レートリミッタにより、単位時間当たりの第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓの変化量を制限する。
【０１４１】
一方、リミット値Ａが所定の閾値Ｂ以上の場合には、ステップＳ２６Ａにおいて、所定の閾値Ｂを第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓとし、レートリミッタ処理を終了する。
【０１４２】
車速Ｖｓに基づいた第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量は、図３に示した舵角θａおよび車速Ｖｓに基づいた戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔの変化量よりも大きい。従って、本実施例では、このような大きい第２の戻し制御量目標値ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓの変化量に起因した操舵のより大きな違和感を抑制すべく、第２の戻し制御量ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓを漸近処理している。
【０１４３】
［第３の実施例の効果］
第３の実施例では、舵角戻しトルク指令信号演算部３０は、単位時間当たりの戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量を制御するレートリミッタである。
【０１４４】
このように、レートリミッタにより単位時間当たりの戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化量を制限することで、比較的簡易な構成でもって急激な戻し制御量ＲｅｔＯｕｔの変化がより効率的に抑制され、これにより、操舵の違和感を抑制することができる。
【０１４５】
以上説明した実施例に基づくパワーステアリング装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１４６】
パワーステアリング装置は、その一つの態様において、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記電動モータを駆動制御する制御装置と、前記制御装置に設けられ、前記操舵機構に生じる操舵トルクの信号である操舵トルク信号を受信する操舵トルク信号受信部と、前記制御装置に設けられ、前記操舵トルク信号に基づき基本アシスト指令信号を演算する基本アシスト指令信号演算部であって、前記基本アシスト指令信号は前記ステアリングホイールの回転方向と一致する方向に前記操舵機構に操舵力を付与する指令信号である基本アシスト指令信号演算部と、前記制御装置に設けられ、車両の運転状態のパラメータに関するパルス状の信号である運転状態パラメータ信号を受信する運転状態パラメータ信号受信部と、前記制御装置に設けられ、前記運転状態パラメータ信号に基づき舵角戻しトルク目標値を設定する舵角戻しトルク目標値設定部であって、前記舵角戻しトルク目標値は前記転舵輪が中立位置を向く方向に前記操舵機構に操舵力を付与する目標値である舵角戻しトルク目標値設定部と、前記制御装置に設けられ、前記舵角戻しトルク目標値に基づき舵角戻しトルク指令信号を演算する舵角戻しトルク指令信号演算部であって、前記舵角戻しトルク指令信号は、前記舵角戻しトルク目標値設定部によって設定された前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように演算される指令信号である舵角戻しトルク指令信号演算部と、前記制御装置に設けられ、前記基本アシスト指令信号と前記舵角戻しトルク指令信号に基づき前記電動モータを駆動制御する指令信号を演算するモータ駆動信号演算部と、を有している。
【０１４７】
前記パワーステアリング装置の好ましい態様において、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記舵角戻しトルク目標値の前回値と今回値の差が漸減するように前記舵角戻しトルク指令信号を演算する。
【０１４８】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記舵角戻しトルク目標値の前回値と今回値の差が０になる前に前記舵角戻しトルク目標値が更新された場合、前記舵角戻しトルク目標値が次回値に更新されたときの前記舵角戻しトルク目標値の前記前回値と前記今回値の差に前記次回値と前記今回値との差を加算してなる値が漸減するように前記舵角戻しトルク指令信号を演算する。
【０１４９】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記運転状態パラメータ信号受信部は、第１の運転状態パラメータ信号と第２の運転状態パラメータ信号を受信し、前記舵角戻しトルク目標値設定部は、前記第１の運転状態パラメータ信号に対する前記舵角戻しトルク目標値である第１の舵角戻しトルク目標値を設定すると共に、前記第２の運転状態パラメータ信号に対する前記舵角戻しトルク目標値である第２の舵角戻しトルク目標値であって、前記第２の運転状態パラメータ信号の変化に対する前記舵角戻しトルク目標値の変化量が前記第１の運転状態パラメータ信号の変化に対する前記第１の舵角戻しトルク目標値の変化量よりも大きい第２の舵角戻しトルク目標値を設定し、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記第２の舵角戻しトルク目標値に基づき第２の舵角戻しトルク指令信号を演算し、前記第２の舵角戻しトルク指令信号は、前記第２の舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように演算される。
【０１５０】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記運転状態パラメータ信号受信部は、前記運転状態パラメータ信号であって、前記転舵輪の転舵角の信号である舵角信号と、車速信号を受信し、前記舵角戻しトルク目標値設定部は、前記舵角信号と前記車速信号の両方に基づき前記舵角戻しトルク目標値を設定し、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記舵角戻しトルク目標値設定部によって設定された前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように前記舵角ン戻しトルク指令信号を演算する。
【０１５１】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、単位時間当たりの前記舵角戻しトルク指令信号の変化量を制御するレートリミッタである。
【０１５２】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、単位時間当たりにおける前記舵角戻しトルク目標値の前回値と今回値の差が漸減するように前記舵角戻しトルク指令信号を演算する。
【０１５３】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記運転状態パラメータ信号の変化率に応じて変化する制御時間内において前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように前記舵角戻しトルク指令信号を演算する。
【０１５４】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記舵角戻しトルク指令信号演算部は、前記運転状態パラメータ信号の変化に対する前記舵角戻しトルク目標値の変化量が大きい所定領域において、前記舵角戻しトルク目標値に徐々に近づくように前記舵角戻しトルク指令信号を演算する。
【符号の説明】
【０１５５】
１・・・パワーステアリング装置、２・・・操舵機構、３・・・操舵アシスト機構、４・・・ステアリングホイール、１４・・・モータ、１５・・・制御装置、Ｖｓ・・・車速、θａ・・・舵角、２３・・・基本アシスト指令信号演算部、２５・・・モータ駆動信号演算部、２６・・・舵角戻し制御部、２９・・・舵角戻しトルク目標値設定部、ＭａｐＯｕｔ・・・戻し制御量目標値、ＭａｐＯｕｔ−θａ・・・第１の戻し制御量目標値、ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓ・・・第２の戻し制御量目標値、３０・・・舵角戻しトルク指令信号演算部、ＲｅｔＯｕｔ・・・戻し制御量、３１・・・車速変化判定部、ＲｅｔＯｕｔ−Ｖｓ・・・第２の戻し制御量、ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｂ２・・・第２の目標前回値、ＭａｐＯｕｔ−Ｖｓｎ２・・・第２の目標今回値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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