(57)【要約】【課題】  自動操舵中の操舵トルクを精度よく推定できる車両制御装置、車両制御方法および電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  EPSコントローラ18は、ステアリングホイール2の回転角加速度に基づいてステアリングホイール2の慣性モーメント分のトルクである慣性トルク推定値を推定し、慣性トルク推定値とトルクセンサ15により検出されたトルクセンサ値とに基づいて操舵トルク推定値を求める。【選択図】  図１
2018039440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵力を検出するトルクセンサと、
前記ステアリングホイールの回転に基づいた回転角を検出するステアリング回転角検出部と、
を有する電動パワーステアリング装置により自動操舵を行う車両制御装置であって、
前記ステアリング回転角検出部により検出されたステアリングホイール回転角に応じて求められた前記ステアリングホイールの回転角加速度に基づいて、前記ステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクを推定する第１トルク推定部と、
前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める操舵トルク推定部と、
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記ステアリングホイールの回転が伝達されるピニオン軸の回転角を求めるピニオン軸回転角演算部と、
前記ピニオン軸回転角演算部により演算されたピニオン軸回転角と、前記ステアリングホイール回転角と、に基づいて前記ステアリングホイールにかかるトルクを推定する第２トルク推定部と、
を備え、
前記操舵トルク推定部は、前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値または前記第２トルク推定部により推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記操舵トルク推定部は、前記トルクセンサのレンジ内のトルクとなる場合は前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求め、前記トルクセンサのレンジ外のトルクとなる場合は前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記第２トルク推定部により推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求めるように選択制御するトルク選択部を有する車両制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記車両の自動操舵に対する自動操舵トルク目標値と、前記操舵トルク推定部により求められた操舵トルク推定値と、に応じて前記車両の舵角を変化させる舵角制御部を備えた車両制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記操舵トルク推定部は、前記トルクセンサにより検出されたトルク値から前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値を減じることで前記操舵トルク推定値を求める車両制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記操舵トルク推定部により求められた操舵トルク推定値が予め設定された閾値を超えた場合、前記自動操舵のキャンセルを判定する自動操舵キャンセル判定部を備えた車両制御装置。
【請求項７】
ステアリングホイールの操舵力を検出するトルクセンサと、
前記ステアリングホイールの回転に基づいた回転角を検出するステアリング回転角検出部と、
を有する電動パワーステアリング装置により自動操舵を行う車両制御方法であって、
前記ステアリング回転角検出部により検出されたステアリングホイール回転角に応じて求められた前記ステアリングホイールの回転角加速度に基づいて、前記ステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクを推定する第１トルク推定ステップと、
前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める操舵トルク推定ステップと、
を備えた車両制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の車両制御方法において、
前記ステアリングホイールの回転が伝達されるピニオン軸の回転角を求めるピニオン軸回転角演算ステップと、
前記ピニオン軸回転角演算ステップにより演算されたピニオン軸回転角と、前記ステアリングホイール回転角と、に基づいて前記ステアリングホイールにかかるトルクを推定する第２トルク推定ステップと、
を有し、
前記操舵トルク推定ステップは、前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値または前記第２トルク推定ステップにより推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める車両制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の車両制御方法において、
前記操舵トルク推定ステップは、前記トルクセンサのレンジ内のトルクとなる場合は前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求め、前記トルクセンサのレンジ外のトルクとなる場合は前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記第２トルク推定ステップにより推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求めるように選択制御するトルク選択ステップを有する車両制御方法。
【請求項１０】
自動操舵を行う電動パワーステアリング装置であって、
ステアリングホイールの操舵力を検出するトルクセンサと、
前記ステアリングホイールの回転に基づいた回転角を検出するステアリング回転角検出部と、
前記ステアリング回転角検出部により検出されたステアリングホイール回転角に応じて求められた前記ステアリングホイールの回転角加速度に基づいて、前記ステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクを推定する第１トルク推定部と、
前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める操舵トルク推定部と、
を備えた電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
電動パワーステアリング装置により自動操舵を行う車両制御装置であって、
ステアリングホイールの慣性モーメントの変化に基づいて、前記自動操舵のキャンセル判定を行う自動操舵キャンセル判定部を備えた車両制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両制御装置において、
前記自動操舵キャンセル判定部は、前記ステアリングホイールに入力される操舵トルクが前記慣性モーメント分のトルクよりも小さい場合であっても、前記自動操舵をキャンセル可能である車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法および電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動操舵中のトルクセンサ値に基づきドライバの操舵介入の有無を判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平8-337181号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術において、自動操舵中の操舵トルクを精度よく推定して欲しいとのニーズがあった。
本発明の目的の一つは、自動操舵中の操舵トルクを精度よく推定できる車両制御装置、車両制御方法および電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態における車両制御装置は、ステアリングホイールの回転角加速度に基づいてステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクである慣性トルク推定値を推定し、慣性トルク推定値とトルクセンサ値とに基づいて操舵トルク推定値を求める。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、自動操舵中の操舵トルクを精度よく推定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１の電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】実施形態１の車両制御装置の構成図である。
【図３】実施形態１の第１トルク推定部21、第２トルク推定部22および操舵トルク検出部23のブロック線図である。
【図４】実施形態１のステアリング系の剛性トルクモデルである。
【図５】自動操舵中にドライバがステアリングホイール2から手を離している場合の操舵角、操舵角速度、操舵角加速度およびトルクセンサ値のタイムチャートである。
【図６】自動操舵中にドライバがステアリングホイール2を操作した場合の、操舵角、操舵角加速度、トルクセンサ値および操舵トルク推定値のタイムチャートである。
【図７】自動操舵中にドライバがステアリングホイール2を操作してトルクセンサ値が飽和した場合の、操舵角、操舵角加速度、トルクセンサ値および操舵トルク推定値のタイムチャートである。
【図８】実施形態２の車両制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の電動パワーステアリング装置の構成図である。
操舵機構1は、ステアリングホイール2の回転に伴い前輪（転舵輪）3,3を転舵させるもので、ラック＆ピニオン式のステアリングギア4を有する。ステアリングギア4のピニオンギア5は、ピニオン軸6に設けられている。ピニオン軸6は、ジョイント7を介してコラム軸8と連結されている。コラム軸8はステアリングホイール2と連結されている。コラム軸8の途中にはジョイント9が設けられている。ステアリングギア4のラックギア10は、ラック軸11に設けられている。ラック軸11の両端は、タイロッド12,12を介して前輪3,3と連結されている。ピニオン軸6には、減速機13を介して電動モータ（以下、モータ）14が連結されている。モータ14からの回転トルクは、減速機13を介してピニオン軸6に伝達される。ピニオン軸6には、トルクセンサ15が設けられている。トルクセンサ15は、ピニオン軸6に設けられたトーションバー（不図示）の捩れ量に基づきピニオン軸6に作用するトルクを検出する。モータ14には、レゾルバ（ピニオン軸回転角演算部）16が取り付けられている。レゾルバ16は、モータ14の回転角を検出する。コラム軸8には、操舵角センサ（ステアリング回転角検出部）17が設けられている。操舵角センサ17は、ステアリングホイール2の操舵角を検出する。EPSコントローラ18は、トルクセンサ15からのトルクセンサ値や走行状態（車速等）に基づいてモータ14を駆動制御することにより、操舵機構1にアシストトルクを付与するアシスト制御を実行する。また、EPSコントローラ18は、自動操舵時、ADコントローラ19（図２参照）から自動操舵目標、トルクセンサ値、レゾルバ16からのレゾルバ検出値および操舵角センサ17からの操舵角センサ値に基づいてモータ14を駆動制御することにより、前輪3,3を自動的に操舵する自動操舵制御を実行する。
【０００９】
図２は、実施形態１の車両制御装置の構成図である。
ADコントローラ19は、自動運転時に車両を目標経路に沿って走行させるための自動車速目標および自動操舵目標を生成する。実施形態１では、自動操舵目標を舵角指令とする。自動車速目標は図外のエンジンコントローラおよびブレーキコントローラに送信され、自動操舵目標はEPSコントローラ18へ送信される。エンジンコントローラおよびブレーキコントローラは、車速が自動車速目標となるようにエンジンおよびブレーキ装置を制御する自動車速制御を実行する。
EPSコントローラ18は、第１トルク推定部21、第２トルク推定部22、操舵トルク検出部（操舵トルク推定部）23、アシスト制御部24、自動操舵キャンセル判定部25およびモータ制御部（舵角制御部）26を有する。第１トルク推定部21は、操舵角センサ値からステアリングホイール2の慣性モーメント分のトルクである慣性モーメント相当トルクを算出する（第１トルク推定ステップ）。第２トルク推定部22は、操舵角センサ値とレゾルバ検出値とに基づいてステアリングホイール2に作用するトルクである剛性トルクを算出する（第２トルク推定ステップ）。操舵トルク検出部23は、慣性モーメント相当トルク、剛性トルクおよびトルクセンサ値に基づいて操舵トルク推定値を算出する（操舵トルク推定ステップ）。アシスト制御部24は、トルクセンサ値や車速等に基づいてアシストトルク目標を算出する。自動操舵キャンセル判定部25は、操舵トルク推定値と予め設定された閾値との比較結果に応じた自動操舵キャンセルフラグを出力する。自動操舵キャンセル判定部25は、操舵トルク推定値が閾値を超えた場合には自動操舵キャンセルフラグをセット(=1)し、操舵トルク推定値が閾値以下の場合には自動操舵キャンセルフラグをクリア（=0）する。モータ制御部26は、自動操舵目標が生成されていない場合および自動操舵キャンセルフラグがセットされている場合には、アシストトルク目標に基づいてモータ14への供給電流を制御する。モータ制御部26は、自動操舵キャンセルフラグがクリアされている場合、自動操舵目標（舵角指令）のトルク換算値とアシストトルク目標とに基づいてモータ14のトルク目標値を算出し、自動操舵目標のトルク換算値と操舵トルク推定値とに基づいてモータ14への供給電流を制御する（舵角制御ステップ）。トルク目標値は、自動操舵目標のトルク換算値とアシストトルク目標値とを加算した値とする。このとき、自動操舵目標のトルク換算値とアシストトルク目標値とに所定の重み付けを行ってもよい。
【００１０】
図３は、実施形態１の第１トルク推定部21、第２トルク推定部22および操舵トルク検出部23のブロック線図である。
第１トルク推定部21は、微分器21a、微分器21bおよび乗算器21cを有する。微分器21aは、操舵角センサ値を１階微分して操舵角速度を演算する。微分器21bは、操舵角速度を１階微分して操舵角加速度を演算する。乗算器21cは、操舵角加速度にステアリングホイール2の慣性モーメント-Mを乗じて慣性モーメント相当トルクを演算する。なお、慣性モーメント相当トルクによってトルクセンサ15にかかるトルクは操舵角加速度と向きが反対方向であるため、マイナスの符号を付している。
第２トルク推定部22は、加算器22a、乗算器22b、フィルタ22c、フィルタ22d、乗算器22eおよび加算器22fを有する。加算器22aは、操舵角センサ値とレゾルバ検出値との角度差を演算する。乗算器22bは、操舵角センサ値とレゾルバ検出値との角度差にゲインKsenを乗じて剛性トルクを演算する。ゲインKsenは、トーションバーの剛性に相当する。フィルタ22cは、剛性トルクがトルクセンサ15のトルクリミッタ値に達した場合にのみ剛性トルクをそのまま通過させ、剛性トルクがトルクリミッタ値に達していない場合には剛性トルクを0として出力する。図４は、実施形態１のステアリング系の剛性トルクモデルである。剛性トルクは、傾きKsenの直線と傾きKelseの直線とを組み合わせた形状を有する。傾きKelseはトーションバーがストッパと物理的に当接している状態でのステアリングホイール2およびピニオン軸6間の剛性に相当する。両トルクリミッタ値は、トルクセンサ15の測定レンジの上下限値であって、傾きKsenのエリアに設定されている。フィルタ22dは、剛性トルクがトルクリミッタ値に達していない場合にのみ剛性トルクをそのまま通過させ、剛性トルクがトルクリミッタ値に達した場合には剛性トルクを0として出力する。乗算器22eは、剛性トルクにゲインKelse/Ksenを乗じる。加算器22fは、乗算器22eの出力とフィルタ22dの出力とを加算して最終的な剛性トルクを演算する。
操舵トルク検出部23は、トルク選択部23aおよび加算器23bを有する。トルク選択部23aは、トルクセンサ値がトルクリミッタ値に達していない場合にはトルクセンサ値を出力し、トルクセンサ値がトルクリミッタ値に達した場合には剛性トルクを出力する（トルク選択ステップ）。加算器23bは、トルク選択部23aの出力から慣性モーメント相当トルクを減じて操舵トルク推定値を演算する。
【００１１】
次に、実施形態１の作用効果を説明する。
図５は、自動操舵中にドライバがステアリングホイール2から手を離している場合の操舵角、操舵角速度、操舵角加速度およびトルクセンサ値のタイムチャートである。
自動操舵においてモータ14により前輪3,3を操舵すると、ピニオン軸6が回転しピニオン角が立ち上がる。ステアリングホイール2の慣性によりステアリングホイール2およびモータ14間の部材ねじれが発生し、ピニオン軸6に遅れてステアリングホイール2が回転し、操舵角が立ち上がる。その後、操舵角はピニオン角に対して部材ねじれにより上下しながら追従し、ピニオン角が一定になるとピニオン角と同じ角度に収束する。この一連の動作中、ドライバはステアリングホイール2を操作していないため、ドライバの操舵トルクは0であるが、トルクセンサ値にはステアリングホイール2の慣性モーメント分のトルク（以下、慣性モーメントトルク）が含まれる。慣性モーメントトルクは、操舵角加速度の大きさに比例し、向きが反対方向となる。
ここで、従来の車両制御装置では、自動操舵中のトルクセンサ値からドライバの操舵介入の有無を判定し、操舵介入判定時には自動操舵をキャンセルしている。ここで、「キャンセル」とは、自動操舵からドライバによる手動操舵へ移行することをいう。このため、従来の車両制御装置では、慣性モーメントトルクをドライバの操舵介入と誤判断し、ドライバの意図に反して自動操舵がキャンセルされるおそれがあった。なお、操舵介入を判定するトルクセンサ値の閾値を慣性モーメントトルクよりも大きくすることで、上記誤判断を抑制できるが、操舵トルクが慣性モーメントトルクよりも小さい場合にはドライバの操舵を認識できない。
【００１２】
図６は、自動操舵中にドライバがステアリングホイール2を操作した場合の、操舵角、操舵角加速度、トルクセンサ値および操舵トルク推定値のタイムチャートである。
自動操舵中にドライバがステアリングホイール2を操作し、ピニオン角よりも操舵角が早く立ち上がると、ステアリングホイール2およびモータ14間に部材ねじれが発生し、トルクセンサ値は操舵トルクよりも慣性モーメントトルクの分だけ大きな値を示す。実施形態１のEPSコントローラ18では、ステアリングホイール２の操舵角加速度に基づいて慣性モーメント相当トルクを算出し、トルクセンサ値から慣性モーメント相当トルクを減じることで操舵トルク推定値を算出するため、操舵トルク推定値は操舵トルクにほぼ一致している。つまり、実施形態１では、ステアリングホイール２の慣性モーメントの影響を受けることなく、自動操舵中におけるドライバの操舵トルクを精度よく推定できる。この結果、自動操舵からドライバによる手動操舵への移行判定精度を向上できる。また、慣性モーメントトルクよりも小さな操舵トルクを認識できるため、自動操舵をキャンセルする操舵トルクの閾値を慣性モーメントトルクよりも小さな値に設定できる。つまり、操舵トルクが慣性モーメントトルクよりも小さい場合であってもドライバの操舵介入を判断できるため、自動操舵のキャンセルが可能である。
モータ制御部26は、自動操舵時、自動操舵目標と操舵トルク推定値とに応じて車両の舵角（前輪3,3の舵角）を変化させる。これにより、ドライバの操舵トルクに応じた舵角制御と自動操舵による舵角制御との両立を実現できる。
自動操舵キャンセル判定部25は、操舵トルク推定値が閾値を超えた場合、自動操舵のキャンセルを判定する。これにより、自動操舵からドライバによる手動操舵への移行判定精度を向上できる。ここで、ドライバがステアリングホイール2を握ると、ステアリングホイール2の見かけ上の質量が増加し、ステアリングホイール2の慣性モーメントが増加することにより、トルクセンサ値と慣性モーメント相当トルクとの間に差が生じる。つまり、自動操舵キャンセル判定部25は、ステアリングホイール2の慣性モーメントの変化に基づいて、自動操舵のキャンセル判定を行うものである。
【００１３】
図７は、自動操舵中にドライバがステアリングホイール2を操作してトルクセンサ値が飽和した場合の、操舵角、操舵角加速度、トルクセンサ値および操舵トルク推定値のタイムチャートである。
一般的に、電動パワーステアリング装置に用いられるトルクセンサは、読み込むAD変換器の分解能の制約から、通常のアシスト制御に使用するトルク領域を高精度に検出できるような測定レンジが設定されている。このため、測定レンジを拡大しようとすると、検出精度の悪化または大幅なコストアップを招く。よって、通常のアシスト制御用の測定レンジでは、自動操舵中にステアリングホイール2が高速で動いたり、自動操舵とドライバの手動操舵とが干渉して大きなトルクが作用したりすると、トルクセンサ値が飽和するという問題があった。これに対し、実施形態１のEPSコントローラ18では、トルクセンサ値が飽和した場合、すなわち、トルクセンサ値がトルクリミッタ値に達した場合、操舵角センサ値とレゾルバ検出値との角度差にゲインKelseを乗じて求めた剛性トルクから慣性モーメント相当トルクを減じて操舵トルク推定値を算出する。これにより、トルクセンサ値が飽和した場合であっても、自動操舵中におけるドライバの操舵トルクを精度よく推定できる。この結果、トルクセンサ値が飽和した場合であっても、自動操舵からドライバによる手動操舵への移行判定精度を向上できる。また、従来のセンサ構成を使用できるため、アシスト制御時における検出精度の悪化やコストアップは生じない。
【００１４】
〔実施形態２〕
図８は、実施形態２の車両制御装置の構成図である。
実施形態１では、EPSコントローラ18側で操舵トルク推定値の算出および自動操舵キャンセルの判定を行ったのに対し、実施形態２では、ADコントローラ19側で操舵トルク推定値の算出および自動操舵キャンセルの判定を行う点で実施形態１と相違する。以下、実施形態１との相違点のみを説明する。
実施形態２のADコントローラ19は、第１トルク推定部21、第２トルク推定部22、操舵トルク検出部23、自動操舵キャンセル判定部25および自動操舵目標選択部27を有する。自動操舵目標選択部27は、自動操舵キャンセルフラグがクリアされている場合には自動操舵目標をそのままEPSコントローラ18へ出力し、自動操舵キャンセルフラグがセットされている場合には自動操舵目標を0として出力する。
EPSコントローラ18は、自動操舵目標のトルク換算値とアシストトルク目標値とを加算した値をトルク目標値とし、モータ14の出力トルクがトルク目標値と一致するようにモータ14への供給電流を制御する。このとき、自動操舵目標のトルク換算値とアシストトルク目標値とに所定の重み付けを行ってもよい。
実施形態２においても、実施形態１と同様の作用効果を奏する。
【００１５】
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
自動操舵目標をトルク指令としてもよい。
電動パワーステアリング装置のモータは、コラム軸と連結してもよい。また、第２のピニオン軸またはベルトを介してモータとラック軸とを連結してもよい。
【００１６】
以上説明した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
車両制御装置は、その一つの態様において、ステアリングホイールの操舵力を検出するトルクセンサと、前記ステアリングホイールの回転に基づいた回転角を検出するステアリング回転角検出部と、を有する電動パワーステアリング装置により自動操舵を行う車両制御装置であって、前記ステアリング回転角検出部により検出されたステアリングホイール回転角に応じて求められた前記ステアリングホイールの回転角加速度に基づいて、前記ステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクを推定する第１トルク推定部と、前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める操舵トルク推定部と、を備える。
より好ましい態様では、上記態様において、前記ステアリングホイールの回転が伝達されるピニオン軸の回転角を求めるピニオン軸回転角演算部と、前記ピニオン軸回転角演算部により演算されたピニオン軸回転角と、前記ステアリングホイール回転角と、に基づいて前記ステアリングホイールにかかるトルクを推定する第２トルク推定部と、を備え、前記操舵トルク推定部は、前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値または前記第２トルク推定部により推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める。
【００１７】
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定部は、前記トルクセンサのレンジ内のトルクとなる場合は前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求め、前記トルクセンサのレンジ外のトルクとなる場合は前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記第２トルク推定部により推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求めるように選択制御するトルク選択部を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記車両の自動操舵に対する自動操舵トルク目標値と、前記操舵トルク推定部により求められた操舵トルク推定値と、に応じて前記車両の舵角を変化させる舵角制御部を備える。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定部は、前記トルクセンサにより検出されたトルク値から前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値を減じることで前記操舵トルク推定値を求める。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定部により求められた操舵トルク推定値が予め設定された閾値を超えた場合、前記自動操舵のキャンセルを判定する自動操舵キャンセル判定部を備える。
【００１８】
また、他の観点から、車両制御方法は、ステアリングホイールの操舵力を検出するトルクセンサと、前記ステアリングホイールの回転に基づいた回転角を検出するステアリング回転角検出部と、を有する電動パワーステアリング装置により自動操舵を行う車両制御方法であって、前記ステアリング回転角検出部により検出されたステアリングホイール回転角に応じて求められた前記ステアリングホイールの回転角加速度に基づいて、前記ステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクを推定する第１トルク推定ステップと、前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める操舵トルク推定ステップと、を備える。
好ましくは、上記態様において、前記ステアリングホイールの回転が伝達されるピニオン軸の回転角を求めるピニオン軸回転角演算ステップと、前記ピニオン軸回転角演算ステップにより演算されたピニオン軸回転角と、前記ステアリングホイール回転角と、に基づいて前記ステアリングホイールにかかるトルクを推定する第２トルク推定ステップと、を有し、前記操舵トルク推定ステップは、前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値または前記第２トルク推定ステップにより推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める。
【００１９】
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定ステップは、前記トルクセンサのレンジ内のトルクとなる場合は前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求め、前記トルクセンサのレンジ外のトルクとなる場合は前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値と、前記第２トルク推定ステップにより推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求めるように選択制御するトルク選択ステップを有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記車両の自動操舵に対する自動操舵トルク目標値と、前記操舵トルク推定ステップにより求められた操舵トルク推定値と、に応じて前記車両の舵角を変化させる舵角制御ステップを備える。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定ステップは、前記トルクセンサにより検出されたトルク値から前記第１トルク推定ステップにより推定された慣性トルク推定値を減じることで前記操舵トルク推定値を求める。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定ステップにより求められた操舵トルク推定値が予め設定された閾値を超えた場合、前記自動操舵をキャンセルする。
【００２０】
さらに、他の観点から、電動パワーステアリング装置は、自動操舵を行う電動パワーステアリング装置であって、ステアリングホイールの操舵力を検出するトルクセンサと、前記ステアリングホイールの回転に基づいた回転角を検出するステアリング回転角検出部と、前記ステアリング回転角検出部により検出されたステアリングホイール回転角に応じて求められた前記ステアリングホイールの回転角加速度に基づいて、前記ステアリングホイールの慣性モーメント分のトルクを推定する第１トルク推定部と、前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める操舵トルク推定部と、を備える。
好ましくは、上記態様において、前記ステアリングホイールの回転が伝達されるピニオン軸の回転角を求めるピニオン軸回転角演算部と、前記ピニオン軸回転角演算部により演算されたピニオン軸回転角と、前記ステアリングホイール回転角と、に基づいて前記ステアリングホイールにかかるトルクを推定する第２トルク推定部と、を備え、前記操舵トルク推定部は、前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値または前記第２トルク推定部により推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求める。
【００２１】
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定部は、前記トルクセンサのレンジ内のトルクとなる場合は前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記トルクセンサにより検出されたトルク値と、に基づいて操舵トルク推定値を求め、前記トルクセンサのレンジ外のトルクとなる場合は前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値と、前記第２トルク推定部により推定されたトルク推定値と、に基づいて操舵トルク推定値を求めるように選択制御するトルク選択部を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記車両の自動操舵に対する自動操舵トルク目標値と、前記操舵トルク推定部により求められた操舵トルク推定値と、に応じて前記車両の舵角を変化させる舵角制御部を備える。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク制定部は、前記トルクセンサにより検出されたトルク値から前記第１トルク推定部により推定された慣性トルク推定値を減じることで前記操舵トルク推定値を求める。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記操舵トルク推定部により求められた操舵トルク推定値が予め設定された閾値を超えた場合、前記自動操舵をキャンセルする自動操舵キャンセル判定部を備える。
さらに、他の観点から、車両制御装置は、電動パワーステアリング装置により自動操舵を行う車両制御装置であって、ステアリングホイールの慣性モーメントの変化に基づいて、前記自動操舵のキャンセル判定を行う自動操舵キャンセル判定部を備える。
好ましくは、上記態様において、前記自動操舵キャンセル判定部は、前記ステアリングホイールに入力される操舵トルクが前記慣性モーメント分のトルクよりも小さい場合であっても、前記自動操舵をキャンセル可能である。
【符号の説明】
【００２２】
2  ステアリングホイール
15  トルクセンサ
16  レゾルバ（ピニオン軸回転角演算部）
17  操舵角センサ（ステアリング回転角検出部）
21  第１トルク推定部
22  第２トルク推定部
23  操舵トルク検出部（操舵トルク推定部）
23a  トルク選択部
25  自動操舵キャンセル判定部
26  モータ制御部（舵角制御部）
【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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