(57)【要約】【課題】アシストモードを切り替える際に車両挙動が不安定になることを抑制することができる技術を提供する。【解決手段】車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流算出部２０と、を備え、目標電流算出部２０は、複数のアシストモード毎に予め設定された複数の制御マップを用いて各アシストモードのモード目標電流を算出し、現アシストモードのモード目標電流と切り替え後の切替後アシストモードのモード目標電流との偏差に基づいて、当該現アシストモードのモード目標電流を目標電流Ｉｔとする状態から当該切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流Ｉｔとする状態への切り替えの可否を判定する。【選択図】図３
2015209020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、
前記電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流設定部と、
を備え、
前記目標電流設定部は、複数のアシストモード毎に予め設定された複数の制御マップを用いて各アシストモードのモード目標電流を算出し、現アシストモードのモード目標電流と切り替え後の切替後アシストモードのモード目標電流との偏差に基づいて、当該現アシストモードのモード目標電流を前記目標電流とする状態から当該切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流とする状態への切り替えの可否を判定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記目標電流設定部は、前記現アシストモードのモード目標電流と前記切替後アシストモードのモード目標電流との偏差の絶対値が基準値よりも小さい場合に切り替えを許可する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記目標電流設定部は、前記基準値を、前記車両の移動速度である車速に応じて変更する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記目標電流設定部は、前記現アシストモードのモード目標電流を前記目標電流とする状態から前記切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流とする状態へ、前記車両の移動速度である車速に応じて予め定められた時間で徐変する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
コンピュータに、
車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータに供給する目標電流を設定する機能を備え、
前記目標電流を設定する機能は、複数のアシストモード毎に予め設定された複数の制御マップを用いて各アシストモードのモード目標電流を算出し、現アシストモードのモード目標電流と切り替え後の切替後アシストモードのモード目標電流との偏差に基づいて、当該現アシストモードのモード目標電流を前記目標電流とする状態から当該切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流とする状態への切り替えの可否を判定する
ことを実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、操舵特性が異なる複数の制御モードを有し、走行中に制御モードを切り替えることができるようにした電動パワーステアリング装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は以下のように構成されている。すなわち、ドライバの操舵力を軽減する補助操舵力を発生するモータと、このモータの制御値を決定する制御装置とを備え、この制御装置が、車両の状態量と制御値との相関関係を示すマップを、複数の制御モードごとに使い分けて制御値を決定する電動パワーステアリング装置において、制御装置が、制御モードを切り替える際に、以前の制御モードに対応するマップに基づく制御値から、新たな制御モードに対応するマップに基づく制御値に徐々に移行するものとし、このときの制御値を徐変させる切替時間が、切替前後の制御モードに応じて異なるように設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１１−０４８７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アシストモード（制御モード）切り替えに伴う制御マップの切り替えに起因して電動モータによるアシスト力が急激に変動すると車両挙動が不安定になるおそれがある。
本発明は、アシストモードを切り替える際に車両挙動が不安定になることを抑制することができる電動パワーステアリング装置およびプログラム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】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、前記電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流設定部と、
を備え、前記目標電流設定部は、複数のアシストモード毎に予め設定された複数の制御マップを用いて各アシストモードのモード目標電流を算出し、現アシストモードのモード目標電流と切り替え後の切替後アシストモードのモード目標電流との偏差に基づいて、当該現アシストモードのモード目標電流を前記目標電流とする状態から当該切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流とする状態への切り替えの可否を判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００６】
ここで、前記目標電流設定部は、前記現アシストモードのモード目標電流と前記切替後アシストモードのモード目標電流との偏差の絶対値が基準値よりも小さい場合に切り替えを許可してもよい。
また、前記目標電流設定部は、前記基準値を、前記車両の移動速度である車速に応じて変更してもよい。
また、前記目標電流設定部は、前記現アシストモードのモード目標電流を前記目標電流とする状態から前記切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流とする状態へ、前記車両の移動速度である車速に応じて予め定められた時間で徐変してもよい。
【０００７】
また、他の観点から捉えると、本発明は、コンピュータに、車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータに供給する目標電流を設定する機能を備え、前記目標電流を設定する機能は、複数のアシストモード毎に予め設定された複数の制御マップを用いて各アシストモードのモード目標電流を算出し、現アシストモードのモード目標電流と切り替え後の切替後アシストモードのモード目標電流との偏差に基づいて、当該現アシストモードのモード目標電流を前記目標電流とする状態から当該切替後アシストモードのモード目標電流を当該目標電流とする状態への切り替えの可否を判定することを実現させるプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アシストモードを切り替える際に車両挙動が不安定になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。
【図２】制御装置の概略構成図である。
【図３】目標電流算出部の概略構成図である。
【図４】Ｍモード目標電流算出部、Ｎモード目標電流算出部およびＰモード目標電流算出部の概略構成図である。
【図５】操舵トルクおよび車速と、Ｍモードベース電流、Ｎモードベース電流、Ｐモードベース電流との対応を示す制御マップの概略図である。
【図６】基準値と車速との対応を示す制御マップの概略図である。
【図７】モード切替可否判定部が行うモード切替可否判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】徐変時間と車速との対応を示す制御マップの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。
【００１１】
ステアリング装置１００は、自動車の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８とを備えている。下部連結シャフト１０８は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。
【００１２】
また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の前輪１５０のそれぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。
【００１３】
また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギヤボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。
【００１４】
また、ステアリング装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、３相ブラシレスモータである。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。
【００１５】
また、ステアリング装置１００は、自動車の運転席側に設けられ、運転者が後述するアシストモードを切り替えるための切替スイッチ１９０を備えている。切替スイッチ１９０は、回転させることでアシストモードを切り替え可能なレバーやつまみ、押すことでアシストモードを切り替え可能なボタンであることを例示することができる。言い換えれば、切替スイッチ１９０は、電動モータ１１０によるアシスト力が互いに異なる複数のアシストモードの切り替えを受け付ける受付手段の一例として機能する。
そして、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９の出力値、自動車の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０の出力値、切替スイッチ１９０の出力値などが入力される。
【００１６】
以上のように構成されたステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴをトルクセンサ１０９にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の発生トルクをピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。
【００１７】
ここで、本実施の形態に係るステアリング装置１００においては、複数のアシストモードを有し、運転者が切替スイッチ１９０を介して複数のアシストモードのうちのどのアシストモードにするかを選択することが可能になっている。複数のアシストモードとは、ノーマルモード、マイナスモード、プラスモードの３タイプのモードである。マイナスモードは、操舵トルクＴ、車速Ｖｃおよび電動モータ１１０の回転速度Ｎｍが同じであるとしてもノーマルモードよりも電動モータ１１０によるアシスト力が大きく、軽快に操舵（ハンドリング操作）を可能とするモードである。プラスモードは、操舵トルクＴ、車速Ｖｃおよび回転速度Ｎｍが同じであるとしてもノーマルモードよりも電動モータ１１０によるアシスト力が小さく、しっかりとした手応えを感じることを可能とするモードである。以下では、マイナスモードをＭモード、ノーマルモードをＮモード、プラスモードをＰモードと称す。
【００１８】
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖなどが入力される。また、制御装置１０には、切替スイッチ１９０を介して切り替えられたアシストモードが出力信号に変換されたモード信号ｍが入力される。
【００１９】
制御装置１０は、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖおよびモード信号ｍに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流Ｉｔを算出する目標電流設定部の一例としての目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを有している。
【００２０】
先ずは、制御部３０について説明する。
制御部３０は、図２に示すように、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部３１と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部３３とを有している。
モータ駆動制御部３１は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部３３にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部６０とを有している。
【００２１】
フィードバック制御部４０は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔとモータ電流検出部３３にて検出された実電流Ｉｍとの偏差を求める偏差演算部４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。
【００２２】
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流Ｉｔと実電流Ｉｍとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部４１にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
ＰＷＭ信号生成部６０は、フィードバック制御部４０からの出力値に基づいて電動モータ１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を出力する。
【００２３】
モータ駆動部３２は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部３３は、モータ駆動部３２に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。
【００２４】
次に、目標電流算出部２０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、Ｍモードにおける目標電流であるＭモード目標電流Ｉｔｍを算出するＭモード目標電流算出部２０ｍと、Ｎモードにおける目標電流であるＮモード目標電流Ｉｔｎを算出するＮモード目標電流算出部２０ｎと、Ｐモードにおける目標電流であるＰモード目標電流Ｉｔｐを算出するＰモード目標電流算出部２０ｐと、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴの位相を補償する位相補償部２６と、を備えている。
【００２５】
目標電流算出部２０は、アシストモードを設定するモード設定部２７と、モード設定部２７が現アシストモードとは異なるアシストモードを設定した場合に後述するようにモード目標電流の切り替えを許可するか否かを判定するモード切替可否判定部２８と、モード切替可否判定部２８の判定結果に基づいて最終的に目標電流Ｉｔを決定する目標電流決定部２９と、を備えている。
【００２６】
なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、モード信号ｍ、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍが出力信号に変換された回転速度信号Ｎｍｓなどが入力される。回転速度信号Ｎｍｓは、例えば３相ブラシレスモータである電動モータ１１０の回転子（ロータ）の回転位置を検出するセンサ（例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路）にて検出された電動モータ１１０の回転角度が微分されることにより得られた値が出力信号に変換されたものであることを例示することができる。
【００２７】
先ずは、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎおよびＰモード目標電流算出部２０ｐについて説明する。
図４は、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎおよびＰモード目標電流算出部２０ｐの概略構成図である。
Ｍモード目標電流算出部２０ｍは、Ｍモード目標電流Ｉｔｍを設定する上で基準となるＭモードベース電流Ｉｂｍを算出するＭモードベース電流算出部２１ｍと、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すためのＭモードイナーシャ補償電流Ｉｓｍを算出するＭモードイナーシャ補償電流算出部２２ｍと、電動モータ１１０の回転を制限するＭモードダンパー補償電流Ｉｄｍを算出するＭモードダンパー補償電流算出部２３ｍとを備えている。また、Ｍモード目標電流算出部２０ｍは、Ｍモードベース電流算出部２１ｍ、Ｍモードイナーシャ補償電流算出部２２ｍ、Ｍモードダンパー補償電流算出部２３ｍにて算出された値に基づいてＭモード目標電流Ｉｔｍを決定するＭモード目標電流決定部２５ｍを備えている。
【００２８】
Ｎモード目標電流算出部２０ｎは、Ｎモード目標電流Ｉｔｎを設定する上で基準となるＮモードベース電流Ｉｂｎを算出するＮモードベース電流算出部２１ｎと、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すためのＮモードイナーシャ補償電流Ｉｓｎを算出するＮモードイナーシャ補償電流算出部２２ｎと、電動モータ１１０の回転を制限するＮモードダンパー補償電流Ｉｄｎを算出するＮモードダンパー補償電流算出部２３ｎとを備えている。また、Ｎモード目標電流算出部２０ｎは、Ｎモードベース電流算出部２１ｎ、Ｎモードイナーシャ補償電流算出部２２ｎ、Ｎモードダンパー補償電流算出部２３ｎにて算出された値に基づいてＮモード目標電流Ｉｔｎを決定するＮモード目標電流決定部２５ｎを備えている。
【００２９】
Ｐモード目標電流算出部２０ｐは、Ｐモード目標電流Ｉｔｐを設定する上で基準となるＰモードベース電流Ｉｂｐを算出するＰモードベース電流算出部２１ｐと、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すためのＰモードイナーシャ補償電流Ｉｓｐを算出するＰモードイナーシャ補償電流算出部２２ｐと、電動モータ１１０の回転を制限するＰモードダンパー補償電流Ｉｄｐを算出するＰモードダンパー補償電流算出部２３ｐとを備えている。また、Ｐモード目標電流算出部２０ｐは、Ｐモードベース電流算出部２１ｐ、Ｐモードイナーシャ補償電流算出部２２ｐ、Ｐモードダンパー補償電流算出部２３ｐにて算出された値に基づいてＰモード目標電流Ｉｔｐを決定するＰモード目標電流決定部２５ｐを備えている。
【００３０】
図５は、操舵トルクＴおよび車速Ｖｃと、Ｍモードベース電流Ｉｂｍ、Ｎモードベース電流Ｉｂｎ、Ｐモードベース電流Ｉｂｐとの対応を示す制御マップの概略図である。
Ｍモードベース電流算出部２１ｍ、Ｎモードベース電流算出部２１ｎおよびＰモードベース電流算出部２１ｐは、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓと、車速センサ１７０からの車速信号ｖなどに基づいて、それぞれＭモードベース電流Ｉｂｍ、Ｎモードベース電流Ｉｂｎ、Ｐモードベース電流Ｉｂｐを算出する。なお、各モードベース電流算出部は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と、各モードベース電流との対応を示す図５に例示した制御マップに、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより各モードベース電流を算出する。
【００３１】
Ｍモードイナーシャ補償電流算出部２２ｍ、Ｎモードイナーシャ補償電流算出部２２ｎおよびＰモードイナーシャ補償電流算出部２２ｐは、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖとに基づいて、それぞれＭモードイナーシャ補償電流Ｉｓｍ、Ｎモードイナーシャ補償電流Ｉｓｎ、Ｐモードイナーシャ補償電流Ｉｓｐを算出する。各モードイナーシャ補償電流算出部は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と、各モードイナーシャ補償電流との対応を示す制御マップ（不図示）に、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより各モードイナーシャ補償電流を算出する。
【００３２】
Ｍモードダンパー補償電流算出部２３ｍ、Ｎモードダンパー補償電流算出部２３ｎおよびＰモードダンパー補償電流算出部２３ｐは、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖと、電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍｓとに基づいて、Ｍモードダンパー補償電流Ｉｄｍ、Ｎモードダンパー補償電流Ｉｄｎ、Ｐモードダンパー補償電流Ｉｄｐを算出する。各ダンパー補償電流算出部は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ、車速Ｖｃおよび回転速度Ｎｍと、各モードダンパー補償電流との対応を示す制御マップ（不図示）に、位相補償された操舵トルクＴ、車速Ｖｃおよび回転速度Ｎｍを代入することにより各モードダンパー補償電流を算出する。
【００３３】
Ｍモード目標電流決定部２５ｍは、Ｍモードベース電流算出部２１ｍにて算出されたＭモードベース電流Ｉｂｍ、Ｍモードイナーシャ補償電流算出部２２ｍにて算出されたＭモードイナーシャ補償電流ＩｓｍおよびＭモードダンパー補償電流算出部２３ｍにて算出されたＭモードダンパー補償電流Ｉｄｍに基づいてＭモード目標電流Ｉｔｍを決定する。Ｍモード目標電流決定部２５ｍは、例えば、Ｍモードベース電流Ｉｂｍに、Ｍモードイナーシャ補償電流Ｉｓｍを加算するとともにＭモードダンパー補償電流Ｉｄｍを減算して得た電流をＭモード目標電流Ｉｔｍとして決定する。
【００３４】
Ｎモード目標電流決定部２５ｎは、例えば、Ｎモードベース電流Ｉｂｎに、Ｎモードイナーシャ補償電流Ｉｓｎを加算するとともにＮモードダンパー補償電流Ｉｄｎを減算して得た電流をＮモード目標電流Ｉｔｎとして決定する。
Ｐモード目標電流決定部２５ｐは、例えば、Ｐモードベース電流Ｉｂｐに、Ｐモードイナーシャ補償電流Ｉｓｐを加算するとともにＰモードダンパー補償電流Ｉｄｐを減算して得た電流をＰモード目標電流Ｉｔｐとして決定する。
【００３５】
目標電流決定部２９は、電動モータ１１０の目標電流Ｉｔとして、Ｍモード目標電流算出部２０ｍが算出したＭモード目標電流Ｉｔｍか、Ｎモード目標電流算出部２０ｎが算出したＮモード目標電流Ｉｔｎか、Ｐモード目標電流算出部２０ｐが算出したＰモード目標電流Ｉｔｐのいずれかに決定する。決定する手法については以下の通りである。
【００３６】
モード設定部２７は、本実施の形態においては、運転者が切替スイッチ１９０を介して選択したモードにアシストモードを設定する。
【００３７】
モード切替可否判定部２８は、目標電流決定部２９が決定している目標電流Ｉｔの基となっているアシストモード（以下、「現アシストモード」と称する場合がある。）とは異なるアシストモードをモード設定部２７が設定した場合には、目標電流決定部２９が決定する目標電流Ｉｔとして、モード設定部２７が切り替えて設定したアシストモード（以下、「切替後アシストモード」と称する場合がある。）におけるモード目標電流への切り替えを許可するか否かを判定する。例えば、目標電流決定部２９が、Ｍモード目標電流算出部２０ｍが算出したＭモード目標電流Ｉｔｍを目標電流Ｉｔとして決定しているときに、運転者が切替スイッチ１９０を介してＰモードに切り替え、モード設定部２７がＰモードを設定した場合には、モード切替可否判定部２８は、目標電流決定部２９がＰモード目標電流Ｉｔｐを目標電流Ｉｔとして決定するのを許可するか否かを判定する。この事例では、現アシストモードはＭモードであり、モード切替可否判定部２８がＰモード目標電流Ｉｔｐを目標電流Ｉｔとして決定するのを許可した場合には、切替後アシストモードはＰモードとなる。
【００３８】
モード切替可否判定部２８は、モード設定部２７が現アシストモードとは異なるモードを設定した場合に、切替後アシストモードのモード目標電流と現アシストモードのモード目標電流との電流偏差の絶対値が基準値Ｋ以上である場合には切り替えを不許可とし、電流偏差の絶対値が基準値Ｋより小さい場合には切り替えを許可する。例えば、目標電流決定部２９が、Ｍモード目標電流算出部２０ｍが算出したＭモード目標電流Ｉｔｍを目標電流Ｉｔとして決定しているときに、運転者が切替スイッチ１９０を介してＰモードに切り替え、モード設定部２７がＰモードを設定した場合を考える。かかる場合に、モード切替可否判定部２８は、現アシストモードのＭモードのＭモード目標電流Ｉｔｍと切替後アシストモードのＰモードのＰモード目標電流Ｉｔｐとの電流偏差の絶対値が基準値Ｋ以上である場合には切り替えを不許可とし、電流偏差の絶対値が基準値Ｋより小さい場合には切り替えを許可する。
【００３９】
モード切替可否判定部２８は、上述した基準値Ｋを、車速Ｖｃに基づいて決定する。
図６は、基準値Ｋと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
モード切替可否判定部２８は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、基準値Ｋと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップに、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより基準値Ｋを決定する。その後、モード切替可否判定部２８は、上述したように、基準値Ｋと、切替後アシストモードのモード目標電流と現アシストモードのモード目標電流との電流偏差の絶対値とに基づいてアシストモードの切り替えの可否を判定する。なお、図６に示した制御マップにおいては、車速Ｖｃが大きくなるほど基準値Ｋが小さくなるように定められている。つまり、車速Ｖｃが大きくなるほど、アシストモードの切り替えが許可され難くなるように定められている。すなわち、車速Ｖｃが大きくなるほど、アシストモードの切り替え許可の許容電流偏差範囲が狭くなっている。
【００４０】
次に、フローチャートを用いて、モード切替可否判定部２８が行うモード切替可否判定処理の手順について説明する。
図７は、モード切替可否判定部２８が行うモード切替可否判定処理の手順を示すフローチャートである。モード切替可否判定部２８は、このモード切替可否判定処理を、モード設定部２７が現アシストモードとは異なるモードを設定している間、例えば、予め定めた期間毎（例えば、１ミリ秒毎）に繰り返し実行する。
【００４１】
先ず、モード切替可否判定部２８は、車速Ｖｃに基づいて基準値Ｋを決定する（ステップ（以下、単に、「Ｓ」と記す。）１０１）。その後、モード切替可否判定部２８は、ＲＡＭに記憶されたモード目標電流を取得する（Ｓ１０２）。つまり、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎおよびＰモード目標電流算出部２０ｐがそれぞれ算出したＭモード目標電流Ｉｔｍ、Ｎモード目標電流Ｉｔｎ、Ｐモード目標電流Ｉｔｐを取得する。そして、モード切替可否判定部２８は、Ｓ１０２にて取得したモード目標電流の内、切替後アシストモードのモード目標電流と現アシストモードのモード目標電流との電流偏差の絶対値がＳ１０１にて決定した基準値Ｋより小さいか否かを判別する（Ｓ１０３）。そして、電流偏差の絶対値が基準値Ｋより小さい場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、モード設定部２７が設定しているアシストモードへの切り替えを許可し、切替後アシストモードを目標電流決定部２９に通知する（Ｓ１０４）。他方、電流偏差の絶対値が基準値Ｋ以上である場合（Ｓ１０３でＮｏ）、モード設定部２７が設定しているアシストモードへの切り替えを不許可とする（Ｓ１０５）。
【００４２】
目標電流決定部２９は、モード切替可否判定部２８から切替後アシストモードを取得した場合には（Ｓ１０４）、それ以降、切替後アシストモードのモード目標電流を目標電流Ｉｔとして決定する。
【００４３】
なお、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎおよびＰモード目標電流算出部２０ｐは、目標電流決定部２９が決定する目標電流Ｉｔとしていずれのアシストモードのモード目標電流を目標電流Ｉｔとして決定しているかに関わらず、定期的（例えば１ミリ秒毎）に、それぞれＭモード目標電流Ｉｔｍ、Ｎモード目標電流Ｉｔｎ、Ｐモード目標電流Ｉｔｐを算出し、算出した値をＲＡＭに記憶するとよい。
【００４４】
あるいは、モード設定部２７が現アシストモードとは異なるモードを設定していない間は、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎおよびＰモード目標電流算出部２０ｐの内、モード設定部２７が設定しているアシストモードである場合に限ってモード目標電流を算出するようにする。加えて、モード設定部２７が現アシストモードとは異なるモードを設定している間は、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎおよびＰモード目標電流算出部２０ｐの内、現アシストモードおよび切替後アシストモードである場合にモード目標電流を算出するようにしてもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態に係るステアリング装置１００は、複数のアシストモードを有し、運転者が切替スイッチ１９０を介してアシストモードを選択可能に構成されている。そして、目標電流算出部２０は、複数のアシストモード毎に予め設定された複数の制御マップを用いて各アシストモードのモード目標電流を算出する。つまり、Ｍモード目標電流算出部２０ｍ、Ｎモード目標電流算出部２０ｎ、Ｐモード目標電流算出部２０ｐは、それぞれ各アシストモードに対応する制御マップを用いて、Ｍモード目標電流Ｉｔｍ、Ｎモード目標電流Ｉｔｎ、Ｐモード目標電流Ｉｔｐを算出する。
【００４６】
また、目標電流算出部２０は、現アシストモードのモード目標電流と切替後アシストモードのモード目標電流との偏差に基づいて、現アシストモードのモード目標電流を目標電流Ｉｔとする状態から切替後アシストモードのモード目標電流を目標電流Ｉｔとする状態への切り替えの可否を判定する。例えば、モード切替可否判定部２８が、運転者が切替スイッチ１９０を操作したことに起因してモード設定部２７が現アシストモードとは異なるモードを設定した場合に、切替後アシストモードのモード目標電流と現アシストモードのモード目標電流との電流偏差の絶対値が基準値Ｋより小さい範囲で切り替えを許可する。そして、目標電流決定部２９は、モード切替可否判定部２８から切替後アシストモードを取得した場合に（Ｓ１０４）、現アシストモードのモード目標電流を目標電流Ｉｔとする状態から切替後アシストモードのモード目標電流を新たな目標電流Ｉｔとする状態へ切り替える。これにより、アシストモードを切り替える際に目標電流Ｉｔが急激に変化することに起因して車両挙動が不安定になることを抑制することができる。
【００４７】
すなわち、アシストモードを切り替えるために運転者が切替スイッチ１９０を操作した場合には、運転者の意図に早目に応じるように、できる限り早くモード目標電流を切り替え、所望のアシスト力に変更することが好ましい。運転者にとっては、アシストモードを切り替えるべく運転者が切替スイッチ１９０を操作したにもかかわらずアシスト力がいつまで変化しないと、操舵フィーリングに違和感が生じる。一方で、自動車が走行中であるときに急激にアシスト力が変化すると車両挙動が不安定になるおそれがある。特に、車速Ｖｃが大きいほど急激にアシスト力が変化すると車両挙動が不安定になり易くなる。本実施の形態に係る目標電流算出部２０においては、切替後アシストモードのモード目標電流と現アシストモードのモード目標電流との電流偏差の絶対値が基準値Ｋより小さい場合に限ってモード目標電流の切り替えを許可するので、アシストモードを切り替える際に車両挙動が不安定になることを抑制することができる。加えて、基準値Ｋは、図６に示したように、車速Ｖｃが大きくなるほど小さくなるように定められており、車速Ｖｃが大きくなるほどモード目標電流の切り替え許可の許容範囲が狭くなるので、高車速時の車両挙動が不安定になることをより抑制することができる。
【００４８】
なお、目標電流決定部２９は、モード切替可否判定部２８から切替後アシストモードを取得した場合には（Ｓ１０４）、目標電流Ｉｔを、現アシストモードのモード目標電流から切替後アシストモードのモード目標電流へと徐々に変化させてもよい。例えば、目標電流決定部２９は、モード切替可否判定部２８から切替後アシストモードを取得した場合、現アシストモードのモード目標電流から切替後アシストモードのモード目標電流へ徐変時間Ｔｊの間に徐々に変化させる。より具体的には、目標電流決定部２９は、モード切替可否判定部２８から切替後アシストモードを取得した場合、取得した時点からの経過時間Ｔｘ（０≦Ｔｘ≦Ｔｊ）における目標電流Ｉｔを以下の式（１）に基づいて算出する。
目標電流Ｉｔ＝（切替後アシストモードのモード目標電流）×Ｔｘ／Ｔｊ＋（現アシストモードのモード目標電流）×（１−Ｔｘ／Ｔｊ）・・・（１）
例えば、ＭモードからＰモードへ切り替える場合、目標電流決定部２９は、Ｐモード目標電流Ｉｔｐ×Ｔｘ／Ｔｊ＋Ｍモード目標電流Ｉｔｍ×（１−Ｔｘ／Ｔｊ）を徐変時間Ｔｊ内における目標電流Ｉｔとする。
【００４９】
そして、現アシストモードのモード目標電流から切替後アシストモードのモード目標電流へと徐々に変化させる徐変時間Ｔｊを車速Ｖｃに基づいて変更してもよい。
図８は、徐変時間Ｔｊと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
目標電流決定部２９は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、徐変時間Ｔｊと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップに、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより徐変時間Ｔｊを決定する。そして、目標電流決定部２９は、現アシストモードのモード目標電流から切替後アシストモードのモード目標電流へ徐変時間Ｔｊの間に徐々に変化するように目標電流Ｉｔを算出するとよい。
【００５０】
このように、目標電流Ｉｔを、現アシストモードのモード目標電流から切替後アシストモードのモード目標電流へと徐変させることで、目標電流Ｉｔが急激に変化することに起因して車両挙動が不安定になることをより抑制することができる。
【００５１】
また、上述した実施の形態に係るモード設定部２７は、運転者が切替スイッチ１９０を介して選択したモードにアシストモードを設定するが特にかかる態様に限定されない。例えば、モード設定部２７は、路面と前輪１５０との間の摩擦係数に応じてアシストモードを設定してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２０ｍ…Ｍモード目標電流算出部、２０ｎ…Ｎモード目標電流算出部、２０ｐ…Ｐモード目標電流算出部、２７…モード設定部、２８…モード切替可否判定部、２９…目標電流決定部、３０…制御部、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ
【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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