(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置と、運転者の操舵操作量として少なくとも操舵角加速度の情報を取得する操舵操作量取得装置と、制御電流に応じた操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置と、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクと、少なくともステアリングホイールの慣性モーメント及び操舵角加速度の積に基づく目標慣性補償アシストトルクと、を含む目標操舵アシストトルクに基づいて、前記電動パワーステアリング装置の目標制御電流を演算し、前記目標制御電流にて前記電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、を有する車両用操舵支援装置において、
前記操舵操作量取得装置は操舵角速度の情報を取得し、
前記制御装置は、操舵角速度及び操舵角加速度に基づいて運転者の操舵操作の状況を判定し、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、操舵角速度及び操舵角加速度の積の絶対値が大きいほど、前記電動パワーステアリング装置の制御電流が前記目標制御電流になるようにフィードバック制御する際のゲインを大きくし、且つ、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定したときに比して、前記目標制御電流のうち前記目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくする、
車両用操舵支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど前記目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくする、車両用操舵支援装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定したときに比して、前記目標慣性補償アシストトルクの大きさが小さくなるように前記目標慣性補償アシストトルクを補正し、前記基本目標操舵アシストトルク及び補正後の目標慣性補償アシストトルクを含む目標操舵アシストトルクに基づいて前記目標制御電流を演算する、車両用操舵支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど前記目標慣性補償アシストトルクの大きさが小さくなるように前記目標慣性補償アシストトルクを補正する、車両用操舵支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定したときには、前記基本目標操舵アシストトルクに基づく第一の目標制御電流及び前記目標慣性補償アシストトルクに基づく第二の目標制御電流を含む値として前記目標制御電流を演算し、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、前記第二の目標制御電流の大きさが小さくなるように前記第二の目標制御電流を補正し、前記第一の目標制御電流及び補正後の前記第二の目標制御電流を含む値として前記目標制御電流を演算する、車両用操舵支援装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど前記第二の目標制御電流の大きさが小さくなるように前記第二の目標制御電流を補正する、車両用操舵支援装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、前記目標操舵アシストトルクの大きさが小さくなるように前記目標操舵アシストトルクを補正し、補正後の目標操舵アシストトルクに基づいて前記目標制御電流を演算する、車両用操舵支援装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど前記目標操舵アシストトルクの大きさが小さくなるように前記目標操舵アシストトルクを補正する、車両用操舵支援装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、前記目標制御電流の大きさが小さくなるように前記目標制御電流を補正し、補正後の目標制御電流にて前記電動パワーステアリング装置を制御する、車両用操舵支援装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど前記目標制御電流の大きさが小さくなるように前記目標制御電流を補正する、車両用操舵支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵アシストトルクを調整することにより操舵を支援する車両用操舵支援装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、一般に、電動パワーステアリング装置が発生する操舵アシストトルクを調整することにより操舵を支援する操舵支援装置が搭載されている。この種の操舵支援装置は、単に運転者の操舵の負荷を軽減するに留まらず、運転者の操舵フィーリングを向上させるようになっていることが望ましい。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１に記載されているように、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクに加えて目標慣性補償アシストトルクを含むように目標操舵アシストトルクを演算することが既に知られている。目標慣性補償アシストトルクは、ステアリングホイールの慣性による力が運転者の操舵操作に必要な力に与える影響を低減するための目標アシストトルクであり、ステアリングホイールの慣性モーメント及び操舵角加速度の積に基づいて演算される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５８４９２号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
目標慣性補償アシストトルクによる慣性補償を行う操舵支援装置によれば、ステアリングホイールの慣性による力が運転者の円滑な操舵操作を阻害する度合を低減することができる。よって、エアバッグ装置などに起因してステアリングホイールの質量が大きい車両においても、慣性補償が行われない場合に比して、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
【０００６】
しかし、慣性補償が行われる場合には、操舵操作の状況によっては、目標慣性補償アシストトルクに基づくトルク、即ち慣性補償アシストトルクが運転者の操舵操作を不必要に補助することに起因して、操舵フィーリングが却って低下することが判明した。即ち、加減速の切り戻しが行われる状況、換言すれば増大又は減少する操舵速度にてステアリングホイールが中立位置へ向けて操作される状況においては、慣性補償アシストトルクは切り戻し操舵を促進する方向に作用する。
【０００７】
そのため、例えば運転者が切り戻し途中の位置又は中立位置において操舵を終了しようとしても、慣性補償アシストトルクが操舵を継続させようとする惰性トルクとして作用するため、操舵のオーバーシュートが生じ易く、また中立位置などにおいて操舵を終了するために必要な操舵力が大きくなる。よって、慣性補償が行われない場合に比して、加減速の切り戻し時における操舵フィーリングが低下し、操舵フィーリングの低下は、操舵角速度及び操舵角加速度の大きさが大きいほど顕著になる。
【０００８】
なお、運転者の操舵操作が切り戻しであっても、操舵速度が一定である場合には、操舵角加速度が０であるので、ステアリングホイールの慣性モーメント及び操舵角加速度の積に基づいて演算される目標慣性補償アシストトルクも０になる。よって、慣性補償アシストトルクが惰性トルクとして作用することに起因する上述の問題は生じない。
【０００９】
本発明の主要な課題は、慣性補償アシストトルクによる慣性補償が行われる操舵支援装置であって、加減速の切り戻しが行われる状況における運転者の操舵フィーリングが従来に比して改善された操舵支援装置を提供することである。
【００１０】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置と、運転者の操舵操作量として少なくとも操舵角加速度の情報を取得する操舵操作量取得装置と、制御電流に応じた操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置と、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクと、少なくともステアリングホイールの慣性モーメント及び操舵角加速度の積に基づく目標慣性補償アシストトルクと、を含む目標操舵アシストトルクに基づいて、電動パワーステアリング装置の目標制御電流を演算し、目標制御電流にて電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、を有する車両用操舵支援装置が提供される。
【００１１】
操舵操作量取得装置は操舵角速度の情報を取得し、制御装置は、操舵角速度及び操舵角加速度に基づいて運転者の操舵操作の状況を判定し、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、操舵角速度及び操舵角加速度の積の絶対値が大きいほど、電動パワーステアリング装置の制御電流が目標制御電流になるようにフィードバック制御する際のゲインを大きくし、且つ、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定したときに比して、目標制御電流のうち目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくする。
【００１２】
後に詳細に説明するように、操舵角速度及び操舵角加速度に基づいて運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるか否かを判別することができる。上記の構成によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されたときには、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定されたときに比して、目標制御電流のうち目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさが小さくされる。
【００１３】
よって、加減速の切り戻しが行われる状況においては、慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、運転者が切り戻し操舵を終了させようとする位置を越えて切り戻し操舵を継続させようとする惰性トルクの大きさを小さくすることができる。従って、慣性補償アシストトルクが運転者の切り戻し操舵の終了を阻害する度合を低減することができるので、加減速の切り戻しが行われる状況における操舵フィーリングを従来に比して改善することができる。
【００１４】
なお、目標制御電流は、基本目標操舵アシストトルク及び目標慣性補償アシストトルクを含む目標操舵アシストトルクに基づいて演算される。よって、目標制御電流は、基本目標操舵アシストトルクに対応する電流成分及び目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分を含んでいると考えられてよく、本発明においては、後者の電流成分の大きさが小さくされる。
加減速の切り増し操舵が行われる状況、換言すれば増大又は減少する操舵速度にてステアリングホイールが中立位置から離れる方向へ操作される状況においては、慣性補償アシストトルクは切り増し操舵を促進する方向に作用する。よって、目標操舵アシストトルクに慣性補償アシストトルクが含まれていない場合に比して、運転者は円滑に切り増し操舵を行うことができる。
慣性補償アシストトルクが低い場合には、加減速の切り増し操舵が行われる状況において、運転者は切り増し操舵の円滑性が良好でないと感じ易い。逆に、慣性補償アシストトルクが高い場合には、運転者は操舵操作が激しい場合にも切り増し操舵の円滑性が良好であると感じるが、操舵操作が穏やかである場合には、慣性補償アシストトルクによる切り増し操舵を促進する方向へのトルクが過剰になる。よって、運転者は操舵抗力が不足して安定的な操舵をし難く感じることがある。
上記の構成によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り増し操舵であると判定されたときには、操舵角速度及び操舵角加速度の積の絶対値が大きいほど、電動パワーステアリング装置の制御電流が目標制御電流になるようにフィードバック制御される際のゲインが大きくされる。後に詳細に説明するように、操舵角速度及び操舵角加速度の積の絶対値は、運転者の操舵操作の激しさを示す指標値である。よって、運転者の操舵操作が穏やかである状況において、操舵アシストトルクの制御の応答性が過大になることを防止することができる。また、運転者の操舵操作が激しい状況において、電動パワーステアリング装置の制御電流を応答性よく目標制御電流に制御することができ、従って運転者が切り増し操舵の円滑性が良好でないと感じる虞を低減し、路面から操舵輪へ入力される外乱が操舵フィーリングに与える影響を低減することができる。
【００１５】
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくする。
【００１６】
上記態様によれば、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさは、操舵角速度の大きさが大きいほど大きさが小さくされる。よって、操舵角速度の大きさが大きいほど、即ち慣性補償アシストトルクが運転者の切り戻し操舵の終了を阻害することに起因する操舵フィーリングの低下が顕著になり易いほど、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。
【００１７】
よって、操舵角速度の大きさが小さい状況において、慣性補償アシストトルクの大きさを不必要に小さくすることを回避しつつ、操舵角速度の大きさが大きいほど慣性補償アシストトルクの大きさの低減量を大きくし、惰性トルクの低減量を大きくすることができる。
【００１８】
本発明の一つの態様においては、制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定したときに比して、目標慣性補償アシストトルクの大きさが小さくなるように目標慣性補償アシストトルクを補正し、基本目標操舵アシストトルク及び補正後の目標慣性補償アシストトルクを含む目標操舵アシストトルクに基づいて目標制御電流を演算する。
【００１９】
上記態様によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されたときには、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定されたときに比して、目標慣性補償アシストトルクの大きさが小さくなるように目標慣性補償アシストトルクが補正される。更に、基本目標操舵アシストトルク及び補正後の目標慣性補償アシストトルクを含む目標操舵アシストトルクに基づいて目標制御電流が演算される。
【００２０】
よって、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【００２１】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど目標慣性補償アシストトルクの大きさが小さくなるように目標慣性補償アシストトルクを補正する。
【００２２】
上記態様によれば、目標慣性補償アシストトルクは、操舵角速度の大きさが大きいほど大きさが小さくなるように補正される。よって、操舵角速度の大きさが大きいほど、即ち慣性補償アシストトルクが惰性トルクとして作用することに起因する操舵フィーリングの低下が顕著になり易いほど、目標慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。従って、操舵角速度の大きさが小さい状況において、目標慣性補償アシストトルクの大きさを不必要に小さくすることを回避しつつ、操舵角速度の大きさが大きい状況において、慣性補償アシストトルクの大きさを効果的に小さくすることができる。
【００２３】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定したときには、基本目標操舵アシストトルクに基づく第一の目標制御電流及び目標慣性補償アシストトルクに基づく第二の目標制御電流を含む値として目標制御電流を演算し、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、第二の目標制御電流の大きさが小さくなるように第二の目標制御電流を補正し、第一の目標制御電流及び補正後の第二の目標制御電流を含む値として目標制御電流を演算する。
【００２４】
上記態様によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されたときには、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵ではないと判定されたときに比して、目標慣性補償アシストトルクに基づく第二の目標制御電流の大きさが小さくされる。更に、第一の目標制御電流及び補正後の第二の目標制御電流を含む値として目標制御電流が演算される。
【００２５】
よって、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに基づく第二の目標制御電流の大きさ、即ち目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する目標慣性補償アシストトルクに基づくトルクの大きさを小さくすることができる。
【００２６】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど第二の目標制御電流の大きさが小さくなるように第二の目標制御電流を補正する。
【００２７】
上記態様によれば、第二の目標制御電流は、操舵角速度の大きさが大きいほど大きさが小さくなるように補正される。よって、操舵角速度の大きさが大きいほど、即ち目標慣性補償アシストトルクに基づくトルクが惰性トルクとして作用することに起因する操舵フィーリングの悪化が顕著になり易いほど、第二の目標制御電流の大きさを小さくすることができる。従って、操舵角速度の大きさが小さい状況において、第二の目標制御電流の大きさを不必要に小さくすることを回避しつつ、操舵角速度の大きさが大きい状況において、第二の目標制御電流の大きさを効果的に小さくすることができる。
【００２８】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、目標操舵アシストトルクの大きさが小さくなるように目標操舵アシストトルクを補正し、補正後の目標操舵アシストトルクに基づいて目標制御電流を演算する。
【００２９】
切り戻し操舵時には、セルフアライニングトルクによって運転者の操舵操作が促進され、操舵トルクは０又は大きさが小さい負の値である。よって、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクの大きさが小さくされても、運転者が操舵の負荷の過剰な増大を感じることはない。従って、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるときには、目標操舵アシストトルクの大きさが小さくされることにより、目標慣性補償アシストトルクの大きさが小さくされてもよい。
【００３０】
上記態様によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されたときには、目標操舵アシストトルクの大きさが小さくなるように目標操舵アシストトルクが補正され、補正後の目標操舵アシストトルクに基づいて目標制御電流が演算される。
【００３１】
よって、加減速の切り戻しが行われる状況においては、基本目標操舵アシストトルクの大きさと共に目標慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する目標慣性補償アシストトルクに基づくトルクの大きさを小さくすることができる。
【００３２】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど目標操舵アシストトルクの大きさが小さくなるように目標操舵アシストトルクを補正する。
【００３３】
上記態様によれば、操舵角速度の大きさが大きいほど目標操舵アシストトルクの大きさが小さくなるように目標操舵アシストトルクが補正される。よって、操舵角速度の大きさが大きいほど基本目標操舵アシストトルクの大きさと共に目標慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、操舵角速度の大きさが大きいほど目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。
【００３４】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、目標制御電流の大きさが小さくなるように目標制御電流を補正し、補正後の目標制御電流にて電動パワーステアリング装置を制御する。
【００３５】
上述のように、切り戻し操舵時には、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクの大きさが小さくされても、運転者が操舵の負荷の過剰な増大を感じることはない。よって、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるときには、目標操舵アシストトルクに基づいて演算される目標制御電流の大きさが小さくされることにより、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさが小さくされてもよい。
【００３６】
上記態様によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されたときには、目標制御電流の大きさが小さくなるように目標制御電流が補正され、補正後の目標制御電流にて電動パワーステアリング装置が制御される。よって、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさが小さくされるので、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する目標慣性補償アシストトルクに基づくトルクの大きさを小さくすることができる。
【００３７】
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、操舵角速度の大きさが大きいほど目標制御電流の大きさが小さくなるように目標制御電流を補正する。
【００３８】
上記態様によれば、操舵角速度の大きさが大きいほど目標制御電流の大きさが小さくなるように目標制御電流が補正される。よって、操舵角速度の大きさが大きいほど基本目標操舵アシストトルクに対応する電流成分の大きさと共に目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる車両用操舵支援装置の概略を示す図である。
【図２】第一の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】第二の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第三の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンをその一部を省略して示すフローチャートである。
【図５】第四の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンをその一部を省略して示すフローチャートである。
【図６】第五の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンをその一部を省略して示すフローチャートである。
【図７】第六の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンをその一部を省略して示すフローチャートである。
【図８】第七の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンをその一部を省略して示すフローチャートである。
【図９】第八の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンをその一部を省略して示すフローチャートである。
【図１０】操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて、目標基本操舵アシストトルクＴabを演算するためのマップである。
【図１１】ステアリングホイールの慣性モーメントＩと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊ddθ及び車速Ｖに基づいて、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiを演算するためのマップである。
【図１２】ステアリングホイールの慣性モーメントＩと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値に基づいて、制御電流のフィードバック制御のゲインＧを演算するためのマップである。
【図１３】操舵角速度dθの絶対値に基づいて、目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさを低減するための補正係数Ｋ1を演算する際に使用されるマップである。
【図１４】第二の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさを低減するための補正量の大きさΔＴ2を演算する際に使用されるマップである。
【図１５】第三の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさを低減するための補正係数Ｋ3を演算する際に使用されるマップである。
【図１６】第四の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさを低減するための補正量の大きさΔＩ4を演算する際に使用されるマップである。
【図１７】第五の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、目標操舵アシストトルクＴatの大きさを低減するための補正係数Ｋ5を演算する際に使用されるマップである。
【図１８】第六の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、目標操舵アシストトルクＴatの大きさを低減するための補正量の大きさΔＴ6を演算する際に使用されるマップである。
【図１９】第七の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、目標制御電流Itの大きさを低減するための補正係数Ｋ7を演算する際に使用されるマップである。
【図２０】第八の実施形態において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、目標制御電流Itの大きさを低減するための補正量の大きさΔIt8を演算する際に使用されるマップである。
【図２１】車両の右旋回方向へ切り増しされた後切り戻され、更に車両の左旋回方向へ切り増しされた後切り戻される操舵操作が行われる場合について、操舵角θ、操舵角速度dθ、操舵角加速度ddθ及び積dθ*ddθの変化を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００４５】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる車両用操舵支援装置１０の概略を示す説明図である。操舵支援装置１０は、操舵装置１２を備えた車両１４に適用されている。操舵装置１２は、運転者により操作されるステアリングホイール１６と、操舵輪である前輪１８Ｌ及び１８Ｒと、ステアリングホイール１６と前輪１８Ｌ及び１８Ｒとの間に操舵に関する力及び変位の伝達を行う伝達装置２０と、を含んでいる。操舵支援装置１０は、操舵アシストトルクＴaを発生し伝達装置２０に操舵アシストトルクＴaを付与する電動パワーステアリング装置２２と、電動パワーステアリング装置２２を制御する電子制御装置２４と、を有している。
【００４６】
図示の実施形態においては、電動パワーステアリング装置２２は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）である。なお、電動パワーステアリング装置は、操舵アシストトルクＴaを制御し得る限り、例えばラック同軸式のラックアシスト型の電動パワーステアリング装置のように、他の型式の電動パワーステアリング装置であってもよい。
【００４７】
図１に示されているように、伝達装置２０は、ステアリングホイール１６と共に回転するアッパステアリングシャフト２６と、インタミディエットシャフト２８と、操舵機構３０とを含んでいる。インタミディエットシャフト２８は、上端にてユニバーサルジョイント３２を介してアッパステアリングシャフト２６の下端に連結され、下端にてユニバーサルジョイント３４を介して操舵機構３０のピニオンシャフト３６に連結されている。
【００４８】
操舵機構３０は、ラック・アンド・ピニオン型のステアリングユニット３８と、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒとを含み、ステアリングユニット３８はピニオンシャフト３６の回転をラックバー４２の車両横方向の直線運動に変換し、またこの逆の変換を行う。タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒは、内端にてラックバー４２の先端に枢着されており、タイロッド４０Ｌ及び４０Ｒの外端は左右の前輪１８Ｌ及び１８Ｒのキャリア（図示せず）に設けられたナックルアーム４４Ｌ及び４４Ｒに枢着されている。
【００４９】
よって、ステアリングホイール１６の回転変位及び回転トルクは、伝達装置２０により、前輪１８及び１８Ｒのキングピン軸（図示せず）の周りの枢動及び回転トルクに変換されて前輪１８Ｌ及び１８Ｒへ伝達される。また、左右の前輪１８Ｌ及び１８Ｒが路面４６から受けるキングピン軸の周りの枢動及び回転トルクは、伝達装置２０により、ステアリングホイール１６へそれぞれ回転変位及び回転トルクとして伝達される。
【００５０】
電動パワーステアリング装置２２は、電動機４８及び変換装置５０を有し、図1には示されていないが、変換装置５０は電動機４８の回転軸に固定されたウオームギヤ及びアッパステアリングシャフト２６に固定されたウオームホイールを含んでいる。電動機４８の回転トルクは変換装置５０によってアッパステアリングシャフト２６の周りの回転トルクに変換されてアッパステアリングシャフトへ伝達される。
【００５１】
電子制御装置２４は、電動機４８の回転トルクを制御することにより、後に詳細に説明するように、電動パワーステアリング装置２２がアッパステアリングシャフト２６に付与する操舵アシストトルクＴaを制御する制御装置として機能する。電子制御装置２４には、アッパステアリングシャフト２６に設けられた操舵角センサ５２及びトルクセンサ５４からそれぞれ操舵角θ及び操舵トルクＴを示す信号が入力される。また、電子制御装置２４には、車速センサ５６から車速Ｖを示す信号も入力される。
【００５２】
なお、電子制御装置２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含み、ＲＯＭは後述の制御プログラム、マップなどを記憶していてよい。また、操舵角センサ５２及びトルクセンサ５４は、それぞれ車両が直進状態にあるときの値を０とし、左旋回方向へ操舵されるときの値を正として操舵角θ及び操舵トルクＴを検出する。後述の目標基本操舵アシストトルクＴabなどの演算値も、左旋回方向の値が正である。
【００５３】
電子制御装置２４は、後述のように、図２に示されたフローチャートに従って、目標操舵アシストトルクＴatを演算し、電動機４８の回転トルクを制御することにより、実際の操舵アシストトルクＴaが目標操舵アシストトルクＴatになるように制御する。目標操舵アシストトルクＴatは、運転者の操舵負担を軽減するための目標基本操舵アシストトルクＴabと、ステアリングホイール１６の慣性の影響を低減するための目標慣性補償アシストトルクＴaiとの和である。電子制御装置２４は、電動パワーステアリング装置２２を制御することによって操舵アシストトルクＴaを目標操舵アシストトルクＴatにするための目標制御電流Itを、目標操舵アシストトルクＴatに基づいて演算する。
【００５４】
また、電子制御装置２４は、操舵角θの時間微分値として操舵角速度dθを演算し、操舵角速度θdの時間微分値、即ち操舵角θの２回微分値として操舵角加速度ddθを演算する。更に、電子制御装置２４は、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθに基づいて、運転者の操舵操作の状況を判定し、特に操舵操作が加減速の切り戻しであるか否かの判別を行う。
【００５５】
図２１は、車両の右旋回方向へ切り増しされた後切り戻され、更に車両の左旋回方向へ切り増しされた後切り戻される操舵操作が行われる場合について、操舵角θ、操舵角速度dθ、操舵角加速度ddθ及び積dθ*ddθの変化を示している。下記の表１は、上記操舵操作が行われる場合について、操舵角θ、操舵角速度dθ、操舵角加速度ddθ及び積dθ*ddθの符号を示している。なお、操舵角θなどは操舵操作が左旋回方向である場合に正である。また、「切り増し」は操舵角θの絶対値が増大する操舵であり、「切り戻し」は操舵角θの絶対値が減少する操舵である。
【表１】
0006380366.tif 000002
【００５６】
表１に示されているように、積dθ*ddθの符号は、操舵角θの符号に関係なく、操舵操作が切り増しである場合には負であり、操舵操作が切り戻しである場合には正である。なお、操舵操作が定速の操舵である場合には、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθは何れも０になるので、積dθ*ddθも０になる。これに対し、操舵操作が加減速の操舵である場合には、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθは０にならないので、積dθ*ddθも正又は負の値になる。
【００５７】
よって、電子制御装置２４は、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθの符号が同一であるときに、換言すれば積dθ*ddθの符号が正であるときに、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定する。このことは、後述の第二乃至第八の実施形態においても同様である。
【００５８】
また、目標慣性補償アシストトルクＴaiに基づくトルクが操舵方向とは逆の方向に作用するのは、操舵角加速度ddθの符号が操舵角速度dθの符号と同一の場合であるので、表１から、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵である場合であることが解る。よって、操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるときには、目標制御電流Itのうち目標慣性補償アシストトルクＴaiに対応する電流成分の大きさが小さくなるように、目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさが小さく補正されることが好ましい。
【００５９】
特に、第一の実施形態においては、電子制御装置２４は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判定したときには、１よりも小さい補正係数Ｋ1を目標操舵アシストトルクＴatに乗算することにより、大きさが低減された補正後の目標操舵アシストトルクＴatを演算する。更に、電子制御装置２４は、補正後の目標操舵アシストトルクＴatに基づいて目標制御電流Itを演算する。
【００６０】
更に、電子制御装置２４は、電動機４８へ供給される制御電流を目標制御電流Itに基づいてフィードバック制御することにより、操舵アシストトルクＴaが目標操舵アシストトルクＴatになるよう、操舵アシストトルクの制御を実行する。
【００６１】
次に、図２に示されたフローチャートを参照して、電子制御装置２４により実行される操舵アシストトルク制御ルーチンについて説明する。図２に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図２に示されたフローチャートによる操舵アシストトルク制御を単に「制御」と指称する。これらのことは、後述の他の実施形態の操舵アシストトルク制御についても同様である。
【００６２】
まず、ステップ１０においては、操舵角センサ５２により検出された操舵角θを示す信号及びトルクセンサ５４により検出された操舵トルクＴを示す信号などが読み込まれる。
【００６３】
ステップ２０においては、操舵角θの時間微分値として操舵角速度dθが演算され、操舵角速度θdの時間微分値、即ち操舵角θの２回微分値として操舵角加速度ddθが演算される。よって、ステップ２０を実行する電子制御装置２４は、操舵角センサ５２と共働して、操舵角θ、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθの情報を取得する操舵操作量取得装置として機能する。
【００６４】
ステップ３０においては、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて、図１０に示されたマップから、目標基本操舵アシストトルクＴabが演算される。図１０に示されているように、目標基本操舵アシストトルクＴabは、操舵トルクＴの大きさが大きいほど、大きさが大きくなると共に、車速Ｖが高いほど、大きさが小さくなるよう、演算される。
【００６５】
ステップ５０においては、ステアリングホイール１６の慣性モーメントＩと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊ddθ及び車速Ｖに基づいて、図１１に示されたマップから、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiが演算される。目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiは、積Ｉ＊ddθの大きさが大きいほど、大きさが大きくなると共に、車速Ｖが高いほど、大きさが小さくなるよう、演算される。
【００６６】
ステップ５０の次に実行されるステップ９０においては、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ１９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１００において目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiの大きさを低減するための補正係数Ｋ1が１に設定される。ステップ１００が完了すると、制御はステップ１８０へ進む。
【００６７】
ステップ１８０においては、電動パワーステアリング装置２２の電動機４８へ供給される制御電流のフィードバック制御のゲインＧが１に設定される。
【００６９】
ステップ１９０においては、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１３に示されたマップから、補正係数Ｋ1が演算される。補正係数Ｋ1は、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには１であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さく０よりも大きい範囲において小さくなるよう、演算される。
【００７０】
ステップ１９０の次に実行されるステップ２７０においては、ステアリングホイール１６の慣性モーメントＩと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値に基づいて、図１２に示されたマップから、後述の制御電流のフィードバック制御のゲインＧが演算される。ゲインＧは、積Ｉ＊dθ＊ddθが０であるときには１であり、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。
ゲインＧの演算に使用される積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値は、運転者の操舵操作の激しさを示す指標値である。ステアリングホイール１６の慣性モーメントＩは一定と見做されてもよいので、ゲインＧは操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積dθ＊ddθの絶対値に基づいて演算されてもよい。なお、ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ２８０へ進む。
【００７１】
ステップ２８０においては、下記の式（１）に従って、目標操舵アシストトルクＴatが、目標基本操舵アシストトルクＴabと、補正係数Ｋ1及び目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiの積Ｋ1＊Ｔaiとの和として演算される。積Ｋ1＊Ｔaiは、補正係数Ｋ1により大きさが補正された補正後の目標慣性補償操舵アシストトルクである。
Ｔat＝Ｔab＋Ｋ1＊Ｔai  …（１）
【００７２】
ステップ２９０においては、電動パワーステアリング装置２２を制御することによって操舵アシストトルクＴaを目標操舵アシストトルクＴatにするための目標制御電流Itが、目標操舵アシストトルクＴatに基づいて演算される。
【００７３】
ステップ２９０の次に実行されるステップ４１０においては、操舵アシストトルクＴaが目標操舵アシストトルクＴatになるように、目標制御電流Itに基づいて電動パワーステアリング装置２２がフィードバック制御される。即ち、下記の式（２）に従って、制御電流のフィードバック制御量Itaが、目標制御電流Itと電動パワーステアリング装置２２の電動機４８へ供給される実際の制御電流Ifbとの差として演算される。更に、電動機４８へ供給される制御電流がフィードバック制御量Itaに基づいて制御されることにより、操舵アシストトルクの制御が実行される。
Ita＝Ｇ（It−Ifb）  …（２）
【００７４】
以上の説明から解るように、ステップ３０において目標基本操舵アシストトルクＴabが演算され、ステップ５０において、ステアリングホイール１６の慣性モーメントＩと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊ddθ及び車速Ｖに基づいて、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiが演算される。
【００７５】
ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ１９０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて操舵角速度dθの絶対値が大きいほど小さくなる１よりも小さい正の補正係数Ｋ1が演算される。ステップ２８０において、目標操舵アシストトルクＴatが、目標基本操舵アシストトルクＴabと、補正係数Ｋ1及び目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiの積Ｋ1＊Ｔaiとの和として演算される。更に、ステップ２９０及び４１０において、操舵アシストトルクＴaが目標操舵アシストトルクＴatになるように電動パワーステアリング装置２２が制御される。
【００７６】
第一の実施形態によれば、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiの大きさが補正係数Ｋ1にて低減補正され、補正後の目標慣性補償操舵アシストトルクに基づいて目標操舵アシストトルクＴatが演算される。よって、加減速の切り戻しが行われる状況においては、慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、運転者が切り戻し操舵を終了させようとする位置を越えて切り戻し操舵を継続させようとする惰性トルクの大きさを小さくすることができる。従って、慣性補償アシストトルクが運転者の切り戻し操舵の終了を阻害する度合を低減することができるので、加減速の切り戻しが行われる状況における操舵フィーリングを従来に比して改善することができる。
【００７７】
［第二の実施形態］
図３は、第二の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図７において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは、後述の他の実施形態についても同様である。
【００７８】
図３と図２との比較から解るように、第二の実施形態においては、ステップ１０〜９０、１８０、２７０及び４１０は、第一の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１１０において、目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさを低減するための補正量の大きさΔＴ2が０に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２００において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１４に示されたマップから、補正量の大きさΔＴ2が演算される。
【００７９】
補正量の大きさΔＴ2は、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには０であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて０よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。ただし、補正量の大きさΔＴ2が目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさを越えるときには、補正量の大きさΔＴ2は目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさに制限される。
【００８０】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ３００へ進む。ステップ３００においては、下記の式（３）に従って、目標操舵アシストトルクＴatが演算される。式（３）において、signＴabは目標基本操舵アシストトルクＴabの符号である。目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiから積ΔＴ2＊signＴabを減算した値Ｔai−ΔＴ2＊signＴabは、補正量の大きさΔＴ2により大きさが低減された補正後の目標慣性補償操舵アシストトルクである。
Ｔat＝Ｔab＋Ｔai−ΔＴ2＊signＴab  …（３）
【００８１】
第二の実施形態によれば、ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２００において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、補正量の大きさΔＴ2が演算される。ステップ３００において、目標操舵アシストトルクＴatが、目標基本操舵アシストトルクＴabと、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiから積ΔＴ2＊signＴabを減算した値Ｔai−ΔＴ2＊signＴabとの和として演算される。更に、ステップ３１０及び４１０において、操舵アシストトルクＴaが目標操舵アシストトルクＴatになるように電動パワーステアリング装置２２が制御される。
【００８２】
よって、第二の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様に、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【００８３】
［第三の実施形態］
図４は、第三の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００８４】
図４と図２との比較から解るように、第三の実施形態においては、ステップ１０〜３０５０、９０、１８０、２７０及び４１０は、第一の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ３０が完了すると、制御はステップ４０へ進み、ステップ５０が完了すると、制御はステップ６０へ進み、ステップ６０が完了すると、制御はステップ９０へ進む。
【００８５】
ステップ４０においては、目標基本操舵アシストトルクＴabに基づいて、基本操舵アシストトルクを目標基本操舵アシストトルクＴabにするための基本操舵アシストトルク用制御電流Ｉabが演算される。
【００８６】
ステップ６０においては、目標慣性補償アシストトルクＴaiに基づいて、慣性補償アシストトルクを目標慣性補償アシストトルクＴaiにするための慣性補償用制御電流Ｉaiが演算される。
【００８７】
ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１２０において、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさを低減するための補正係数Ｋ3が１に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２１０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１５に示されたマップから、補正係数Ｋ3が演算される。補正係数Ｋ3は、補正係数Ｋ1と同様に、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには１であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さい範囲において小さくなるよう、演算される。
【００８８】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ３２０へ進み、ステップ３２０が完了すると、制御はステップ４１０へ進む。ステップ３２０においては、下記の式（４）に従って、電動パワーステアリング装置２２を制御するための目標制御電流Itが演算される。式（４）における積Ｋ3＊Iaiは、補正係数Ｋ3により大きさが低減された補正後の目標慣性補用制御電流である。
It＝Iab＋Ｋ3＊Iai  …（４）
【００８９】
第三の実施形態によれば、ステップ４０において、目標基本操舵アシストトルクＴabに基づいて基本操舵アシストトルク用制御電流Ｉabが演算され、ステップ６０において、目標慣性補償アシストトルクＴaiに基づいて慣性補償用制御電流Ｉaiが演算される。
【００９０】
ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２１０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さく０よりも大きい範囲において小さくなるよう、補正係数Ｋ3が演算される。
【００９１】
ステップ３２０において、目標制御電流Itが、基本操舵アシストトルク用制御電流Ｉabと、補正係数Ｋ3により大きさが低減補正された慣性補償用制御電流Ｉaiとの和として演算される。更に、ステップ４１０において、電動パワーステアリング装置２２へ供給される制御電流が目標制御電流Itになるように制御される。
【００９２】
よって、第三の実施形態によれば、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさが補正係数Ｋ3により低減補正されるので、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【００９３】
［第四の実施形態］
図５は、第四の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００９４】
図５と図４との比較から解るように、第四の実施形態においては、ステップ１０〜９０、１８０、２７０及び４１０は、第三の実施形態の場合と同様に実行される。
【００９５】
ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１３０において、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさを低減するための補正量の大きさΔＩ4が０に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２２０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１６に示されたマップから、補正量の大きさΔＩ4が演算される。
【００９６】
補正量の大きさΔＩ4は、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには０であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて０よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。ただし、補正量の大きさΔＩ4が慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさを越えるときには、補正量の大きさΔＩ4は慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさに制限される。
【００９７】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ３４０へ進む。ステップ３４０においては、下記の式（５）に従って、電動パワーステアリング装置２２を制御するための目標制御電流Itが演算される。式（５）において、signＩabは基本操舵アシストトルク用制御電流Ｉabの符号である。慣性補償用制御電流Ｉaiから積ΔＩ4＊signＩabを減算した値Ｉai−ΔＩ4＊signＩabは、補正量の大きさΔＩ4により大きさが低減された補正後の慣性補償用制御電流である。
Ｉt＝Ｉab＋Ｉai−ΔＩ4＊signＩab  …（５）
【００９８】
第四の実施形態によれば、ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２２０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、補正量の大きさΔＩ4が演算される。ステップ３４０において、目標操舵アシストトルクＴatが、基本操舵アシストトルク用制御電流Ｉabと、慣性補償用制御電流Ｉaiから積ΔＩ4＊signＩabを減算した値Ｉai−ΔＩ4＊signＩabとの和として演算される。更に、ステップ４１０において、操舵アシストトルクＴaが目標操舵アシストトルクＴatになるように電動パワーステアリング装置２２が制御される。
【００９９】
よって、第四の実施形態によれば、第三の実施形態の場合と同様に、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【０１００】
なお、第一乃至第四の実施形態によれば、基本操舵アシストトルク用制御電流Ｉabの大きさを小さくすることなく、慣性補償用制御電流Ｉaiに対応する電流成分である慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさを小さくすることができる。よって、目標基本操舵アシストトルクＴabに対応する操舵アシストトルクの大きさが小さくなることを回避することができる。
【０１０１】
［第五の実施形態］
図６は、第五の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０２】
ステップ１０〜４０は図６に示されていないが、ステップ１０〜５０は、第一の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ９０、１８０、２７０及び４１０も、第一の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ５０が完了すると、制御はステップ７０へ進む。ステップ７０においては、下記の式（６）に従って、目標操舵アシストトルクＴatが目標基本操舵アシストトルクＴabと目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiと和として演算される。
Ｔat＝Ｔab＋Ｔai  …（６）
【０１０３】
ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１４０において、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiを含む目標操舵アシストトルクＴatの大きさを低減するための補正係数Ｋ5が１に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２３０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１７に示されたマップから、補正係数Ｋ5が演算される。補正係数Ｋ5は、補正係数Ｋ1などと同様に、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには１であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さい範囲において小さくなるよう、演算される。
【０１０４】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ３５０へ進む。ステップ３５０においては、下記の式（７）に従って、補正後の目標操舵アシストトルクＴataが演算される。式（７）から解るように、補正後の目標操舵アシストトルクＴataは補正係数Ｋ5により目標操舵アシストトルクＴatの大きさが低減された値である。
Ｔata＝Ｋ5＊Ｔat  …（７）
【０１０５】
ステップ３５０が完了すると、制御はステップ３６０へ進む。ステップ３６０においては、電動パワーステアリング装置２２を制御することによって操舵アシストトルクＴaを補正後の目標操舵アシストトルクＴataにするための目標制御電流Itが、補正後の目標操舵アシストトルクＴataに基づいて演算される。
【０１０６】
第五の実施形態によれば、ステップ７０において、目標操舵アシストトルクＴatが目標基本操舵アシストトルクＴabと目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiと和として演算される。ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２３０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さく０よりも大きい範囲において小さくなるよう、補正係数Ｋ5が演算される。
【０１０７】
ステップ３５０において、目標操舵アシストトルクＴatの大きさが補正係数Ｋ5にて低減補正された補正後の目標操舵アシストトルクＴataが演算される。更に、ステップ３６０及び４１０において、操舵アシストトルクＴaが補正後の目標操舵アシストトルクＴataになるように電動パワーステアリング装置２２が制御される。
【０１０８】
よって、第五の実施形態によれば、目標操舵アシストトルクＴatの大きさの低減によって、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiの大きさが低減補正されるので、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【０１０９】
なお、戻し操舵時にはセルフアライニングトルクは操舵を促進する方向に作用するので、操舵トルクＴは０又は大きさが小さい負の値である。よって、操舵トルクＴに基づく基本目標操舵アシストトルクＴabを含む目標操舵アシストトルクＴatの大きさが小さくされても、運転者が操舵の負荷の過剰な増大を感じることはない。従って、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるときには、目標操舵アシストトルクＴabの大きさが小さくされることにより、目標慣性補償アシストトルクＴaiの大きさが小さくされることに不都合はない。
【０１１０】
［第六の実施形態］
図７は、第六の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１１１】
図７と図６との比較から解るように、第六の実施形態においては、ステップ１０〜７０、９０、１８０、２７０及び４１０は、第五の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ３８０は、第五の実施形態のステップ３６０と同様に実行される。
【０１１２】
ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１５０において、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiを含む目標操舵アシストトルクＴatの大きさを低減するための補正量の大きさΔＴ6が０に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２４０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１８に示されたマップから、補正量の大きさΔＴ6が演算される。
【０１１３】
補正量の大きさΔＴ6は、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには０であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて０よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。ただし、補正量の大きさΔＴ6が目標操舵アシストトルクＴatの大きさを越えるときには、補正量の大きさΔＴ6は目標操舵アシストトルクＴatの大きさに制限される。
【０１１４】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ３７０へ進む。ステップ３７０においては、下記の式（８）に従って、補正後の目標操舵アシストトルクＴataが演算される。式（８）において、signＴatは目標操舵アシストトルクＴatの符号である。目標操舵アシストトルクＴatから積ΔＴ6＊signＴatを減算した値Ｔat−ΔＴ6＊signＴatは、補正量の大きさΔＴ6により大きさが低減された補正後の目標操舵アシストトルクである。
Ｔata＝Ｔat−ΔＴ6＊signＴat  …（８）
【０１１５】
第六の実施形態によれば、ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２４０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、補正量の大きさΔＴ6が演算される。ステップ３７０において、補正後の目標操舵アシストトルクＴataが、目標操舵アシストトルクＴatから積ΔＴ6＊signＴatを減算した値Ｔat−ΔＴ6＊signＴatとの和として演算される。更に、ステップ３６０及び４１０において、操舵アシストトルクＴaが補正後の目標操舵アシストトルクＴataになるように電動パワーステアリング装置２２が制御される。
【０１１６】
よって、第六の実施形態によれば、第五の実施形態の場合と同様に、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【０１１７】
［第七の実施形態］
図８は、第七の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１１８】
ステップ１０〜４０は図６に示されていないが、ステップ１０〜７０は、第五の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ９０、１８０、２７０及び４１０も、第五の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ７０が完了すると、制御はステップ８０へ進む。ステップ８０においては、第一の実施形態のステップ２９０と同様に、電動パワーステアリング装置２２を制御することによって操舵アシストトルクＴaを目標操舵アシストトルクＴatにするための目標制御電流Itが、目標操舵アシストトルクＴatに基づいて演算される。
【０１１９】
ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１６０において、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiに対応する制御電流成分を含む目標制御電流Itの大きさを低減するための補正係数Ｋ7が１に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２５０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図１９に示されたマップから、補正係数Ｋ7が演算される。補正係数Ｋ7は、補正係数Ｋ1などと同様に、操舵角速度dθの絶対値が微小な値であるときには１であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さい範囲において小さくなるよう、演算される。
【０１２０】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ３９０へ進む。ステップ３９０においては、下記の式（９）に従って、補正後の目標制御電流Itaが演算される。式（９）から解るように、補正後の補正後の目標制御電流Itaは、補正係数Ｋ7により目標制御電流Itの大きさが低減された値である。
Ita＝Ｋ７＊It  …（９）
【０１２１】
第七の実施形態によれば、ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２５０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも小さく０よりも大きい範囲において小さくなるよう、補正係数Ｋ7が演算される。
【０１２２】
ステップ３９０において、目標制御電流Itの大きさが補正係数Ｋ7にて低減補正された補正後の目標制御電流Itaが演算される。更に、ステップ４１０において、電動パワーステアリング装置２２へ供給される制御電流が補正後の目標制御電流Itaになるように制御される。
【０１２３】
よって、第七の実施形態によれば、目標制御電流Itの大きさの低減によって、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさが低減補正されるので、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【０１２４】
［第八の実施形態］
図９は、第八の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１２５】
図９と図８との比較から解るように、第八の実施形態においては、ステップ１０〜９０、１８０、２７０及び４１０は、第七の実施形態の場合と同様に実行される。
【０１２６】
ステップ９０において否定判別が行われたときには、ステップ１７０において、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiに対応する制御電流成分を含む目標制御電流Itの大きさを低減するための補正量の大きさΔIt8が０に設定される。これに対し、ステップ９０において肯定判別が行われたときには、ステップ２６０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図２０に示されたマップから、補正量の大きさΔIt8が演算される。
【０１２７】
ステップ１８０又はステップ２７０が完了すると、制御はステップ４００へ進む。ステップ４００においては、下記の式（１０）に従って、補正後の目標制御電流Itaが演算される。式（１０）において、sign Itは目標制御電流Itの符号である。補正後の目標制御電流Itaは、補正量の大きさΔIt8により大きさが低減された補正後の目標制御電流である。
Ita＝It−ΔIt8＊signIt  …（１０）
【０１２８】
第八の実施形態によれば、ステップ９０において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ２６０において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、補正量の大きさΔＩt8が演算される。ステップ４００において、補正後の目標制御電流Itaが、目標制御電流Ｉtから積ΔIt8＊signItを減算した値Ｉt−ΔIt8＊signItとして演算される。更に、ステップ４１０において、電動パワーステアリング装置２２へ供給される制御電流が補正後の目標制御電流Itaになるように制御される。
【０１２９】
よって、第八の実施形態によれば、第七の実施形態の場合と同様に、目標制御電流Itの大きさの低減によって、慣性補償用制御電流Ｉaiの大きさが低減補正されるので、加減速の切り戻しが行われる状況においては、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさを小さくすることができる。従って、加減速の切り戻し時に惰性トルクとして作用する慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【０１３０】
なお、第一乃至第八の実施形態によれば、操舵角速度dθの絶対値が大きいほど、目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiなどの大きさの低減量が大きくなるので、惰性トルクとして作用する慣性補償操舵アシストトルクの大きさを小さくすることができる。
【０１３１】
また、第一乃至第八の実施形態によれば、ステップ９０において運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されると、ステップ２７０が実行される。即ち、ステアリングホイール１６の慣性モーメントＩと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値に基づいて、制御電流のフィードバック制御のゲインＧが演算される。ゲインＧは、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が大きくなるにつれて１よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。更に、ステップ２７０において、ゲインＧを使用して電動パワーステアリング装置２２へ供給される制御電流が目標制御電流It又は補正後の目標制御電流Itaになるようにフィードバック制御される。
【０１３２】
よって、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が大きく、運転者の操舵の激しさが高いほど、制御電流を効率的に目標制御電流It又は補正後の目標制御電流Itaに制御することができる。従って、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が小さく、運転者の操舵操作が穏やかである状況において、操舵アシストトルクの制御の応答性が過大になることを防止することができる。また、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が大きく、運転者の操舵操作が激しい状況において、電動パワーステアリング装置の制御電流を応答性よく目標制御電流に制御することができ、従って運転者が切り増し操舵の円滑性が良好でないと感じる虞を低減し、路面から操舵輪へ入力される外乱が操舵フィーリングに与える影響を低減することができる。
【０１３３】
図１２に示されているように、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が０であるときには、換言すれば操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθの少なくとも一方が０であるときには、ゲインＧは１に演算され、１よりも大きい値に増大されない。よって、ステップ９０及び１８０は、運転者の操舵操作が加減速の切り増し操舵であるか否かを判定し、運転者の操舵操作が加減速の切り増し操舵であると判定すると、ゲインＧを１よりも大きい値に増大するように機能する。
【０１３４】
なお、運転者の操舵操作が加減速の切り増し操舵であるか否かの判定が明確に行われるよう、例えばステップ１８０の前に運転者の操舵操作が加減速の切り増し操舵であるか否かの判定が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２７０が実行され、否定判別が行われたときにはステップ１８０が実行されるよう修正されてもよい。
【０１３６】
また、第一乃至第八の実施形態においては、加減速の切り戻し時には、慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさが小さくされるので、ゲインＧの変動範囲が大きく設定されても、慣性補償アシストトルクに起因する惰性トルクの大きさが過大になることを回避することができる。
【０１３７】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１３８】
例えば、上述の各実施形態においては、ステップ５０において目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiの演算に使用される慣性モーメントＩは、ステアリングホイール１６の慣性モーメントである。しかし、慣性モーメントＩは、ステアリングホイール１６及び運転者の腕の慣性モーメントに修正されてもよく、更にはステアリングホイール１６、これと共に回転するステアリングシャフトなど及び運転者の腕の慣性モーメントに修正されてもよい。
【０１３９】
また、上述の各実施形態においては、ステップ２７０において、慣性モーメントＩと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値に基づいて、制御電流のフィードバック制御のゲインＧが演算される。しかし、慣性モーメントＩは実質的に一定の値であるので、ゲインＧは操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積dθ＊ddθの絶対値に基づいて演算されてもよい。
【０１４１】
上述のように、フィードバック制御のゲインＧの演算に使用される積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値は、運転者の操舵操作の激しさを示す指標値である。運転者は操舵操作が激しいほど、慣性補償トルクが抗力トルクとなるときの操舵感の変化を感じ易い。よって、上述の各実施形態は、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値が大きいほど、目標制御電流Ｉtのうち目標慣性補償アシストトルクＴaiに対応する電流成分の大きさが小さくなるよう、修正されてもよい。即ち、補正係数Ｋ1、Ｋ3、Ｋ5、Ｋ7及び補正量の大きさΔＴ2、ΔＴ4、ΔＴ6、ΔIt8による補正と同様に、積Ｉ＊dθ＊ddθの絶対値に基づいて目標慣性補償アシストトルクＴaiなどの大きさが小さくされるよう修正されてもよい。
【０１４２】
また、上述の各実施形態においては、目標操舵アシストトルクＴatは、目標基本操舵アシストトルクＴab及び目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiを含む値として演算される。しかし、目標操舵アシストトルクＴatは、目標基本操舵アシストトルクＴab及び目標慣性補償操舵アシストトルクＴaiに加えて、操舵減衰制御のアシストトルク、操舵摩擦制御のアシストトルク及びステアリングホイール１６を中立位置へ戻すための戻しトルクの少なくとも一つを含む値として演算されてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…操舵支援装置、１２…操舵装置、１４…車両、１６…ステアリングホイール、１８Ｌ，１８Ｒ…前輪、２０…伝達装置、２２…電動パワーステアリング装置、２４…電子制御装置、５２…操舵角センサ、５４…トルクセンサ、５６…車速センサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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