(57)【要約】【課題】パワーステアリング装置において、ステアリング機構全体の摩擦力の変化に起因する運転者の操舵フィーリングの低下を抑制する。【解決手段】Ｓ２において、標準ヒステリシス幅である場合の標準制御値が決定され、Ｓ３において、操舵角の同じ分割領域の、操舵角の絶対値が増加する場合の出力の平均値である増加側代表値＜Ｔδ＞と操舵角の絶対値が減少する場合の出力の平均値である減少側代表値＜Ｔδ＞とが取得され、これらの差の絶対値がヒステリシス幅として取得される。そして、Ｓ４において、標準ヒステリシス幅と実ヒステリシス幅との差に基づいて補正値が決定され、Ｓ５において、標準制御値と補正値との和が制御値として決定される。その結果、運転者は、ヒステリシス幅が変化しても、標準ヒステリシス幅である場合と同様の操舵フィーリングを得ることができる。【選択図】図２
2005212643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に加えられた入力にアクチュエータによる補助力を加えた出力を操舵車輪に付与するパワーステアリング装置であって、
前記操舵部材の操舵量を検出する操舵量検出装置と、
前記入力と前記出力とのいずれか一方である操舵関連力を取得する操舵関連力取得装置と、
前記操舵部材の操舵許容範囲の少なくとも一部を複数に分割することによって決められた複数の分割領域各々に前記操舵量検出装置によって検出された操舵量が属する場合の、前記操舵関連力取得装置によって取得された操舵関連力の代表値を取得する操舵関連力代表値取得手段を有し、前記複数の分割領域のうちの同じ分割領域において、前記操舵量の絶対値が増加する場合に取得された前記操舵関連力の代表値である増加側代表値と、前記操舵量の絶対値が減少する場合に取得された前記操舵関連力の代表値である減少側代表値との差の絶対値をヒステリシス幅として取得するヒステリシス幅取得装置と
を含むことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ヒステリシス幅取得装置が、車両の走行状態と前記操舵部材の操舵状態との少なくとも一方が予め定められた条件を満たす場合に、前記ヒステリシス幅を取得するものである請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記条件が、(a)前記操舵量の変化速度の絶対値が設定操舵速度以下であることと、(b)前記操舵量の絶対値のピーク値からの減少量が設定量以上であることとの少なくとも一方を含み、前記ヒステリシス幅取得装置が、その条件が満たされた場合に、前記ヒステリシス幅を取得するものである請求項２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記車両の走行速度を検出する車速検出装置を含み、前記条件が、(a)前記操舵量の同じ分割領域における、前記操舵量の絶対値が増加する場合に前記車速検出装置によって検出された車速の代表値と前記操舵量の絶対値が減少する場合の前記車速の代表値との差の絶対値が設定値以下であることと、(b)前記操舵量が同じ分割領域にある場合に、前記操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、前記車速の最小値が設定速度以上であることと、(c)前記操舵量が同じ分割領域にある場合に、前記操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、前記車速の最大値から車速の最小値を引いた値が設定値以下であることとの少なくとも１つを含み、前記ヒステリシス幅取得装置が、その条件が満たされた場合に、そのヒステリシス幅を取得するものである請求項２または３に記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ヒステリシス幅取得装置によって取得された実ヒステリシス幅と、車両について予め決められた標準ヒステリシス幅との両方に基づいて前記アクチュエータを制御することによって前記補助力を制御する補助力制御装置を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
【請求項６】
前記補助力制御装置が、前記標準ヒステリシス幅に基づいて決まる標準制御値と、前記標準ヒステリシス幅と前記実ヒステリシス幅との差に基づいて決まる補正値との和を制御値として決定する制御値決定部を含む請求項５に記載のパワーステアリング装置。
【請求項７】
前記制御値決定部が、前記補正値を、前記操舵関連力と前記操舵量との両方に対応して決定する補正値決定部を含む請求項６に記載のパワーステアリング装置。
【請求項８】
前記ヒステリシス幅取得装置によって取得された実ヒステリシス幅の変化量に基づいて、前記アクチュエータを制御することによって前記補助力を制御する補助力制御装置を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載の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、操舵部材に加えられた入力にアクチュエータによる補助力を加えた出力を操舵車輪に付与するパワーステアリング装置における補助力の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出装置と、入力としての操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置と、操舵角検出装置によって検出された操舵角と操舵トルク検出装置によって検出された操舵トルクとからリサージュ波形を取得し、リサージュ波形に基づいてヒステリシス幅を取得するヒステリシス幅取得装置とを含むパワーステアリング装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３０８１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、パワーステアリング装置におけるヒステリシス幅取得装置の改良である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明に係るパワーステアリング装置は、操舵部材に加えられた入力にアクチュエータによる補助力を加えた出力を操舵車輪に付与するパワーステアリング装置に、(a)前記操舵部材の操舵量を検出する操舵量検出装置と、(b)前記入力と前記出力とのいずれか一方である操舵関連力を取得する操舵関連力取得装置と、(c)前記操舵部材の操舵許容範囲の少なくとも一部を複数に分割することによって決められた複数の分割領域各々に前記操舵量検出装置によって検出された操舵量が属する場合の、前記操舵関連力取得装置によって取得された操舵関連力の代表値を取得する操舵関連力代表値取得手段を有し、前記複数の分割領域のうちの同じ分割領域において、前記操舵量の絶対値が増加する場合に取得された操舵関連力の代表値である増加側代表値と、前記操舵量の絶対値が減少する場合に取得された前記操舵関連力の代表値である減少側代表値との差の絶対値をヒステリシス幅として取得するヒステリシス幅取得装置とを設けることによって得られる。
【０００５】
本パワーステアリング装置においては、操舵量と操舵関連力との関係におけるヒステリシス幅が取得される場合に、操舵部材の操舵許容範囲の少なくとも一部が複数の領域に分割され、分割されたそれぞれの分割領域における操舵関連力の代表値が取得される。そして、同じ分割領域の、操舵量が増加する場合の操舵関連力の代表値である増加側代表値と操舵量が減少する場合の操舵関連力の代表値である減少側代表値との差の絶対値がヒステリシス幅として取得される。
【０００６】
操舵部材に加えられる入力、補助力は、力で表してもトルクで表してもよい。入力と補助力との和は、力同士の和であってもトルク同士の和であってもよい。例えば、操舵部材がステアリングホイールである場合には、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを入力としても、ステアリングホイールに加えられる接線方向の力を入力としてもよい。また、操舵部材が回転操舵されるものでない場合には、その操舵部材に加えられる力で表すことができる。補助力についても同様であり、アクチュエータが電動モータである場合には電動モータの出力トルクで表したり、電動モータによりラック軸に加えられる左右方向の力で表したりすることができる。アクチュエータが液圧制御装置を含み、液圧によりラック軸に左右方向の力が加えられる場合には、その液圧に応じた力で表すことができる。
【０００７】
分割領域は、操舵部材の操舵許容範囲の全体について設けられても一部について設けられてもよい。例えば、操舵部材が操舵許容範囲の限度まで操舵される頻度はそれほど高くないため、操舵される頻度が高い範囲について分割領域が設けられていればよいのである。
分割領域の各々は、その分割領域を代表する操舵量で表される。分割領域を表す操舵量の代表値は、例えば、分割領域の上端を規定する値としたり、下端を規定する値としたり、分割領域の中央値としたりすることができる。
操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、操舵量が同じ分割領域にある場合における操舵関連力の代表値は、例えば、操舵関連力の平均値としたり、操舵関連力の最大値と最小値の中間値としたりすることができる。また、操舵関連力の分布を考慮して統計的に処理した値とすることもできる。
「操舵量の絶対値が増加する」とは、操舵部材の操舵位置が中立位置から離れ、操舵位置と中立位置との隔たりが大きくなることである。「操舵量の絶対値が減少する」とは、操舵部材の操舵位置が中立位置に近づき、操舵位置と中立位置との隔たりが小さくなることである。操舵部材の中立位置は、操舵量が０である位置であり、例えば、車両を直進させる操舵部材の位置範囲の中央値とすることができる。操舵部材がステアリングホイールである場合には、操舵量である操舵角が０°の場合にステアリングホイールが中立位置にあるとすることができる。
なお、操舵量検出装置を、操舵部材の中立位置からの操舵量自体を検出可能なものとすることができるが、そのようなものとすることは不可欠ではない。また、操舵量と対応する物理量を検出するものとすることができる。
【０００８】
本パワーステアリング装置において、ヒステリシス幅は、操舵量と入力との関係、あるいは、操舵量と出力との関係について取得される。
運転者は、操舵反力を感じながら操舵部材を操舵する。操舵反力は、路面と操舵車輪のタイヤとの間に作用する力に基づく反力と、ステアリング機構全体（操舵部材から操舵車輪までの機構）における摩擦力に基づく反力との和である。
ステアリング機構全体の摩擦力は、製造上のバラツキ等に起因してすべての車両について同じであるとは限らない。また、温度変化に起因して変化したり、経時的に変化したりする。ステアリング機構全体の摩擦力が変化すれば、それに基づく反力も変化する。
路面とタイヤとの間に作用する力は、セルフアライメントトルクに応じた力、路面とタイヤとの間の摩擦力等を含む。この路面とタイヤとの間に作用する力は、タイヤの摩耗の状態、路面の状態（例えば、摩擦係数等で表すことができる）等によって決まり、横すべり角が小さい領域にある等の一定の条件が満たされる場合においては、操舵量（操舵車輪の舵角に対応する）の変化に伴ってほぼ一定の勾配で変化すると考えることができる。路面とタイヤとの間に作用する力が変化すれば、それに基づく反力も変化する。
【０００９】
操舵量の絶対値の増加に伴って操舵反力が増加し、絶対値の減少に伴って減少するが、操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合とで、ステアリング機構全体の摩擦力に基づく反力の２倍の大きさのヒステリシスが生じると考えることができる。
また、タイヤの摩耗状態、路面の状態等がほぼ同じで、車両の走行状態や操舵部材の操舵状態がほぼ同じであり、かつ、横すべり角が小さい領域にある場合においては、操舵量の絶対値の変化に対する操舵反力の変化勾配は一定であるため、ヒステリシス幅は、操舵量が０である場合に取得する必要は必ずしもなく、０以外である場合に取得することもできる。
なお、「車両の走行状態や操舵状態がほぼ同じである状態」は、例えば、走行状態や操舵状態が予め定められた条件を満たす状態とすることができる。操舵量と操舵反力との関係を表すリサージュ波形（閉曲線）の歪みが小さい状態であり、走行状態や操舵状態が予め定められた条件を満たす状態にあれば、増加側代表値と減少側代表値との差の絶対値がヒステリシス幅として採用されるようにするのである。
【００１０】
一方、入力と補助力との和である出力は操舵反力に対応した大きさである。操舵量との関係について取得されたヒステリシス幅は、ステアリング機構全体の摩擦力に基づく反力の２倍の大きさとなる。
補助力が０である場合には、入力が操舵反力と同じ大きさとなり、入力と操舵量との関係について取得されたヒステリシス幅は、ステアリング機構全体の摩擦力に基づく操舵反力の２倍の大きさとなる。また、補助力が入力を倍力する大きさである場合には、ヒステリシス幅が、ステアリング機構全体の摩擦力に対応する操舵反力の２倍の大きさとなるとは限らないが、その摩擦力に対応する操舵反力の２倍に応じた大きさとなり、ステアリング機構全体の摩擦力の変化に応じて変化する。
このように、操舵量と、出力と入力とのいずれか一方との関係についてヒステリシス幅を取得すれば、ステアリング機構全体の摩擦力に応じた値を取得することができるのである。
なお、上述のように、出力は操舵反力と対応する大きさであるため、ヒステリシス幅は、入力に補助力を加えた値である出力と操舵量との関係から取得することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本パワーステアリング装置においては、操舵関連力の代表値が分割領域毎に取得され、それぞれの代表値に基づいてヒステリシス幅が取得されるため、操舵関連力各々の値に基づく場合に比較して、より正確にヒステリシス幅を取得することができる。
また、同じ分割領域について増加側代表値と減少側代表値とが取得されればヒステリシス幅を取得することができるのであり、操舵関連力と操舵量との関係を表すリサージュ波形（閉曲線）が完成される以前に取得することが可能となる。このように、ヒステリシス幅が上述のリサージュ波形が作成される以前に取得される場合には、特許文献１に記載のパワーステアリング装置における場合より、早期に取得できるという効果も得られる。
【特許請求可能な発明】
【００１２】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１３】
以下の各項のうち、(1)項〜(4)項が請求項１〜４に対応し、(8)項〜(10)項が請求項５〜７に対応し、(13)項が請求項８に対応する。
【００１４】
(１)操舵部材に加えられた入力にアクチュエータによる補助力を加えた出力を操舵車輪に付与するパワーステアリング装置であって、
前記操舵部材の操舵量を検出する操舵量検出装置と、
前記入力と前記出力とのいずれか一方である操舵関連力を取得する操舵関連力取得装置と、
前記操舵部材の操舵許容範囲の少なくとも一部を複数に分割することによって決められた複数の分割領域各々に前記操舵量検出装置によって検出された操舵量が属する場合の、前記操舵関連力取得装置によって取得された操舵関連力の代表値を取得する操舵関連力代表値取得手段を有し、前記複数の分割領域のうちの同じ分割領域において、前記操舵量の絶対値が増加する場合に取得された操舵関連力の代表値である増加側代表値と、前記操舵量の絶対値が減少する場合に取得された前記操舵関連力の代表値である減少側代表値との差の絶対値をヒステリシス幅として取得するヒステリシス幅取得装置と
を含むことを特徴とするパワーステアリング装置。
(２)前記ヒステリシス幅取得装置が、車両の走行状態と前記操舵部材の操舵状態との少なくとも一方が予め定められた条件を満たす場合に、前記ヒステリシス幅を取得するものである(1)項に記載のパワーステアリング装置。
操舵量と操舵関連力との関係は、前述のように、車両の走行状態や操舵部材の操舵状態の影響を受ける。
例えば、同じ操舵量において、車速が大きい場合は小さい場合より操舵反力が小さくなる。また、操舵速度が大きい場合は小さい場合より遅れにより車輪の転舵角度が小さくなり、それによって操舵反力が変わる。
このように、車両の走行状態や操舵部材の操舵状態が変わると、操舵量と操舵関連力との関係が変わり、リサージュ波形が歪む。そのため、走行状態や操舵状態が予め定められた条件を満たす場合にヒステリシス幅が取得されることが望ましい。この条件は、ヒステリシス幅を正確に取得し得る条件であるため、ヒステリシス幅取得有効条件、ヒステリシス幅確定条件と称することができる。
(３)前記条件が、(a)前記操舵量の変化速度の絶対値が設定操舵速度以下であることと、(b)前記操舵量の絶対値のピーク値からの減少量が設定量以上であることとの少なくとも一方を含み、前記ヒステリシス幅取得装置が、その条件が満たされた場合に、前記ヒステリシス幅を取得するものである(2)項に記載のパワーステアリング装置。
操舵量の絶対値のピーク値からの減少量が設定量以上である場合には、操舵部材の操作の向きが確実に変化した（操舵量の絶対値が増加する状態から減少する状態に変化した）とすることができ、減少側代表値を取得するのに適した状態であるとすることができる。
設定量は、操舵の向きが確実に切り換わったと考え得る量とすることができる。設定量は、操舵量の大きさで表したり分割領域の個数で表したりすることができる。
なお、(a′)前記操舵量の変化速度の絶対値が設定操舵速度より大きいことと、(b′)前記操舵量の絶対値のピーク値からの減少量が設定量より小さいこととの少なくとも一方が満たされた場合には、ヒステリシス幅が取得されないようにすることができる。
(４)前記車両の走行速度を検出する車速検出装置を含み、前記条件が、(a)前記操舵量が同じ分割領域にある場合における、前記操舵量の絶対値が増加する場合に前記車速検出装置によって検出された車速の代表値と前記操舵量の絶対値が減少する場合の前記車速の代表値との差の絶対値が設定値以下であることと、(b)前記操舵量が同じ分割領域にある場合に、前記操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、前記車速の最小値が設定速度以上であることと、(c)前記操舵量が同じ分割領域にある場合に、前記操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、前記車速の最大値から車速の最小値を引いた値が設定値以下であることとの少なくとも１つを含み、前記ヒステリシス幅取得装置が、その条件が満たされた場合に、そのヒステリシス幅を取得するものである(2)項または(3)項に記載のパワーステアリング装置。
操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、操舵量が同じ分割領域にある場合の車速のバラツキが小さい場合、車速の最小値が設定速度以上である場合、増加する場合と減少する場合とで、車速の差が小さい場合には、ヒステリシス幅を正確に取得することができる。
同じ分割領域内における車速の代表値は、車速の最大値としたり、最小値としたり、平均値としたり、最大値と最小値との中間値としたりすること等ができる。
なお、(a′)前記操舵量が同じ分割領域にある場合における、前記操舵量の絶対値が増加する場合の前記車速検出装置によって検出された車速の代表値と前記操舵量の絶対値が減少する場合の前記車速の代表値との差の絶対値が設定値より大きいことと、(b′)前記操舵量が同じ分割領域にある場合に、前記操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、前記車速の最小値が設定速度以上であることと、(c′)前記操舵量が同じ分割領域にある場合に、前記操舵量の絶対値が増加する場合と減少する場合との各々において、前記車速の最大値から車速の最小値を引いた値が設定値以下であることとの少なくとも１つが満たされた場合には、ヒステリシス幅が取得されないようにすることができる。
(５)前記操舵関連力代表値取得手段が、車両の走行状態と前記操舵部材の操舵状態との少なくとも一方が予め定められた条件を満たす場合に、前記操舵関連力代表値を取得するものである(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
ヒステリシス幅は、増加側代表値と減少側代表値との差の絶対値として取得されるため、操舵関連力代表値が取得されない場合には、ヒステリシス幅も取得されることがない。操舵量が同じ分割領域にある場合に、操舵量が増加する場合と減少する場合との各々において、(i)前記操舵量の変化速度の絶対値が設定操舵速度以下であることと、(ii)前記車速の最小値が設定速度以上であることと、(iii)前記車速検出装置によって検出された車速の最大値から車速の最小値を引いた値が設定値以下であることとの少なくとも１つを含む条件は、同じ分割領域内における走行状態や操舵状態に基づく条件であり、操舵関連力の代表値を取得する条件であると考えることができる。
それに対して、(i)前記操舵量の絶対値が増加する場合の前記車速の代表値と前記操舵量の絶対値が減少する場合の前記車速の代表値との差の絶対値が設定値以下であることと、(ii)前記操舵量の絶対値のピーク値からの減少量が設定量以上であることとの少なくとも一方を含む条件は、ヒステリシス幅を取得する条件であると考えることができ、その条件が満たされない場合には、操舵関連力の代表値が取得されても、ヒステリシス幅が取得されることがない。
(６)前記操舵関連力代表値取得手段が、同じ分割領域内の操舵関連力代表値を暫定的に取得する暫定値取得部と、車両の走行状態と操舵部材の操舵状態との少なくとも一方が予め定められた条件を満たす場合に暫定値を代表値として確定して分割領域を表す操舵量と対応づけて記憶部に記憶させる代表値記憶部とを含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
例えば、操舵関連力が取得された場合に代表値が暫定的に決定され、走行状態や操舵状態が予め定められた条件を満たす場合に、暫定値が確定されて記憶部に記憶されるようにすることができる。
(７)前記ヒステリシス取得装置が、前記操舵量と前記操舵関連力との関係を表すリサージュ波形が作成される以前に、前記ヒステリシス幅を取得する(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
本パワーステアリング装置においては、少なくとも１つの分割領域について増加側代表値と減少側代表値との両方が取得された場合に、ヒステリシス幅を取得することができる。リサージュ波形が作成される以前にヒステリシス幅を取得することができるのであり、このようにすれば、ヒステリシス幅を取得するのに要する時間を短くすることができる。
それに対して、複数対の増加側代表値、減少側代表値に基づいてヒステリシス幅を複数取得し、それらの平均値をヒステリシス幅としたり、リサージュ波形が作成された後に、同じ分割領域の増加側代表値と減少側代表値との差の絶対値をヒステリシス幅として取得したりすることもできる。
【００１５】
(８)前記ヒステリシス幅取得装置によって取得された実ヒステリシス幅と、車両について予め決められた標準ヒステリシス幅との両方に基づいて前記アクチュエータを制御することによって前記補助力を制御する補助力制御装置を含む(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
アクチュエータが標準ヒステリシス幅に基づいて制御される場合において、実ヒステリシス幅が標準ヒステリシス幅より大きい場合には、運転者は操舵が重いと感じ、実ヒステリシス幅の方が小さい場合には、操舵が軽いと感じる。
それに対して、実ヒステリシス幅と標準ヒステリシス幅との両方に基づいてアクチュエータが制御されるようにすれば、例えば、同じ操舵フィーリングで操舵されるようにすることができる。
(９)前記補助力制御装置が、前記標準ヒステリシス幅に基づいて決まる標準制御値と、前記標準ヒステリシス幅と前記実ヒステリシス幅との差に基づいて決まる補正値との和を制御値として決定する制御値決定部を含む(8)項に記載のパワーステアリング装置。
標準制御値は、標準ヒステリシス幅に基づいて取得されるのであり、実ヒステリシス幅が変化しても関係なく取得される。補正値は、実ヒステリシス幅と標準ヒステリシス幅とに基づいて取得され、これら標準制御値と補正値との和が制御値とされる。
このように、制御値を標準制御値と補正値との和として取得されるようにすれば、制御値の決定の際の演算を複雑にすることなく、実ヒステリシス幅の変化に応じた制御値を決定することができる。
なお、アクチュエータに対する制御値は、補助力の目標値に応じた大きさであるため、制御値の決定と補助力の目標値の決定とは同じことであると考えることができる。補正値についても同様であり、制御値の補正値の決定と補助力の目標値の補正値の決定とは同じことであり、以下、本明細書において、これらは同じ意味を表すものとして使用する。
(１０)前記制御値決定部が、前記補正値を、前記操舵関連力と前記操舵量との両方に対応して決定する補正値決定部を含む(8)項または(9)項に記載のパワーステアリング装置。
例えば、ヒステリシス幅の変化に起因する補助力の過不足は、操舵関連力に基づいて決めることが望ましい。しかし、操舵部材の中立位置から離れた操舵位置において、入力（操舵トルク）を０とした場合に操舵部材は中立位置に向かって近づくが（操舵部材が中立位置から操舵された状態で運転者が操舵部材から手を放した場合に操舵部材は戻されるが）、ヒステリシス幅が異なると、戻される操舵部材の位置が異なる。この戻される操舵位置の差を小さくするためには、補正値を操舵量に基づいて決めることが望ましい。そこで、本項に記載のパワーステアリング装置においては、補正値が操舵関連力と操舵量との両方に対応して決定されるようにした。
(１１)前記補正値決定部が、操舵関連力に基づいて決定された操舵関連力対応補正値と、操舵量に基づいて決まる操舵量対応補正値との和を取得する手段を含む(10)項に記載のパワーステアリング装置。
操舵関連力と操舵関連力対応補正値との関係を表す操舵関連力対応補正値決定テーブルと、操舵量と操舵量対応補正値との関係を表す操舵量対応補正値決定テーブルとを記憶し、これらテーブルに従ってそれぞれ補正値を求めて、これらの和に基づいて補正値を決定することができる。
また、これら２つのテーブルを合わせた合成補正値決定テーブルを記憶し、記憶された合成補正値決定テーブルに従って和を取得することもできる。合成補正値決定テーブルは、操舵関連力と合成補正値との関係を表すものとしても、操舵量と合成補正値との関係を表すものとしてもよい。
いずれにしても、合成補正値決定テーブルは、操舵量と操舵関連力との間の関係に基づいて作成される。例えば、操舵関連力がＦsである場合に操舵量がＱsとなる関係を利用して、操舵関連力対応補正値決定テーブルと操舵量対応補正値決定テーブルとが合成されることになる。なお、合成補正値決定テーブルは、操舵関連力および操舵量と補正値との関係を表す３次元的なものとすることもできる。
(１２)前記補正値決定部が、車両の走行速度と前記操舵部材の操舵速度との少なくとも一方に基づいて前記補正値を決定するものである(10)項または(11)項に記載のパワーステアリング装置。
補正値を取得する際に、車速や操舵速度を考慮することもできる。標準制御値は、車速や操舵速度に基づいて決定されるのが普通であるため、標準制御値に加える補正値も車速や操舵速度に基づいて決定されることが望ましい。
(１３)前記補正値決定部が、前記補正値の絶対値が、前記実ヒステリシス幅と前記標準ヒステリシス幅との差の絶対値の１／２より大きくならないように制限する補正値制限部を含む(10)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
補正値の絶対値を、ステアリング機構全体の実際の摩擦力と標準摩擦力との差の絶対値に対応する値より大きな値とする必要はない。そのため、補正値の絶対値を、実摩擦力と標準摩擦力との差の絶対値に対応する値より大きくならないように制限することが望ましい。
(１４)前記ヒステリシス幅取得装置によって取得された実ヒステリシス幅の変化量に基づいて、前記アクチュエータを制御することによって前記補助力を制御する補助力制御装置を含む(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置。
実ヒステリシス幅の変化量には、標準ヒステリシス幅からの変化量、前回取得した実ヒステリシス幅からの変化量等が該当する。補助力がこれらの変化量に基づいて制御されれば、運転者の操舵フィーリングの変化を小さくすることが可能である。
【００１６】
(１５)操舵部材に加えられた入力にアクチュエータによる補助力を加えた出力を操舵車輪に付与するパワーステアリング装置であって、
前記操舵部材の操舵量と、前記入力と出力とのいずれか一方である操舵関連力との関係であるヒステリシス幅を取得するヒステリシス幅取得装置と、
そのヒステリシス幅取得装置によって取得された実ヒステリシス幅と、車両について予め決められた標準ヒステリシス幅との両方に基づいて前記アクチュエータを制御することによって前記補助力を制御する補助力制御装置と
を含むことを特徴とするパワーステアリング装置。
ヒステリシス幅取得装置は、前述の(1)項ないし(7)項に記載のものとすることができるがそれらに限定しない。分割領域毎の出力や入力の代表値を取得することなく、例えば、特許文献１に記載のようにヒステリシス幅を取得するヒステリシス幅取得装置を採用することもできる。
また、本項に記載のパワーステアリング装置には、(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例であるパワーステアリング装置について図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態におけるパワーステアリング装置は電動パワーステアリング装置である。
図１において、１０は操舵部材としてのステアリングホイールであり、１２はステアリングシャフト１２である。ステアリングシャフト１２はステアリングホイール１０の回転に応じて回転させられる。ステアリングシャフト１２は、ギヤボックス１４を介してラック軸（ステアリングロッド）１６に連結される。ギヤボックス１４は、ステアリングシャフト１２の回転をラック軸１６の直線運動に変換する運動変換機構を含む。ギヤボックス１４は、例えば、ピニオンとラックとを有するものとすることができる。
２２，２４は操舵車輪である。操舵車輪２２，２４は、ナックルアーム２６，２８を介してタイロッド３０，３２に連結され、タイロッド３０，３２が車両の左右方向に延びるラック軸１６によって互いに連結される。
ラック軸１６は、ハウジング３８に配設されるが、ハウジング３８には、アクチュエータとしての電動モータ４０と運動変換機構４２とが設けられる。電動モータ４０の回転が運動変換機構４２によって直線運動に変換され、ラック軸１６に伝達される。運動変換機構４２は電動モータ４０の駆動力をラック軸１６に伝達する駆動力伝達機構としての機能も有する。運動変換機構４２は、例えば、ボールねじ機構を有するものとすることができる。
このように、ラック軸１６には、ステアリングシャフト１２の回転に応じた入力と電動モータ４０による補助力とが加えられ、これら入力と補助力との和である出力によって、左右方向に移動させられ、操舵車輪２２，２４が転舵される。
【００１８】
電動モータ４０はコンピュータを主体とするステアリングＥＣＵ５０の指令に基づいて制御される。ステアリングＥＣＵ５０は、実行部５２，記憶部５４，入出力部５６等を含む。入出力部５６には、ステアリングホイール１０の操舵量としての操舵角度を検出する操舵量センサ６０，ステアリングホイール１０に加えられる操舵トルク（入力に対応）を検出する操舵トルクセンサ６２，車両の走行速度を検出する車速センサ６４，車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ６６等が接続されるとともに、電動モータ４０が駆動回路６８を介して接続される。電動モータ４０は、例えば、ブラシレスモータとすることができ、駆動回路６８はインバータを含むものとすることができる。
【００１９】
操舵量センサ６０は、実施形態においては、ギヤボックス１４のピニオンの回転角を検出するものである。ピニオンの回転角が検出されるようにすれば、ステアリングシャフト１２のねじれの影響が小さくなるため、操舵量センサをステアリングシャフト１２に設ける場合に比較して、ステアリングホイール１０の操舵角を取得する上で望ましい。また、操舵量センサ６０は、車両が直進状態にある場合の操舵角度等に基づいて中立位置（操舵角度が０の位置）が決められれば、中立位置からの操舵角度（絶対操舵角度と称することもある）を取得することができる。例えば、ヨーレイトセンサ６６によって検出されたヨーレイトがほぼ０である場合には、車両が直進状態にあり、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとすることができる。
なお、車両が直進状態にあるか否かは、ヨーレイトではなく、例えば、横力に基づいて取得することもできる。ヨーレイトセンサ６６に限らず、車両が直進状態にあるか否かを検出し得る装置であればよい。
記憶部５４には、図２のフローチャートで表される制御値決定プログラム、図５，６のマップで表される補正値決定テーブル、図９，１０のマップで表されるゲイン決定テーブル等が記憶される。また、ヒステリシス幅を取得する場合にデータセットが記憶される。
【００２０】
運転者は、操舵反力を感じながらステアリングホイール１０を操舵する。操舵反力は、路面と操舵車輪２２，２４のタイヤとの間に作用する力に基づく反力と、ステアリング機構全体（ステアリングホイール１０から操舵車輪２２，２４までの機構）における摩擦力に基づく反力との和である。
ステアリング機構全体の摩擦力は、製造上のバラツキ等に起因してすべての車両について同じであるとは限らない。また、温度変化に起因して変化したり、経時的に変化したりする。ステアリング機構全体の摩擦力が変化すれば、それに基づく反力も変化する。
路面とタイヤとの間に作用する力は、セルフアライメントトルクに応じた力、路面とタイヤとの間の摩擦力等を含む。この路面とタイヤとの間に作用する力は、タイヤの摩耗の状態、路面の状態（例えば、摩擦係数等で表すことができる）等によって決まり、横すべり角が小さい領域にある等の一定の条件が満たされる場合においては、操舵量（操舵車輪の舵角に対応する）の変化に伴ってほぼ一定の勾配で変化すると考えることができる。路面とタイヤとの間に作用する力が変化すれば、それに基づく反力も変化する。
【００２１】
ステアリングホイール１０の操舵角度の絶対値の増加に伴って操舵反力が増加し、絶対値の減少に伴って減少するが、操舵角度の絶対値が増加する場合と減少する場合とで、ステアリング機構全体の摩擦力に基づく反力の２倍の大きさのヒステリシスが生じると考えることができる。
また、タイヤの摩耗状態、路面の状態等がほぼ同じで、車両の走行状態や操舵部材の操舵状態がほぼ同じであり、かつ、横すべり角が小さい領域にある場合においては、操舵量の絶対値の変化に対する操舵反力の変化勾配は一定であるため、ヒステリシス幅は、操舵量が０である場合に取得する必要は必ずしもなく、０以外である場合に取得することもできる。
本実施形態においては、「車両の走行状態や操舵状態がほぼ同じである状態」は、操舵角度と出力との関係を表すリサージュ波形の歪みが小さい状態であり、後述するように、有効条件Ａ〜Ｃを満たす状態、すなわち、操舵角度が増加する場合の出力と減少する場合の出力との差の絶対値をヒステリシス幅として採用し得る状態であるとすることができる。
【００２２】
操舵角度θと出力Ｔδとの関係の一例を図８に示す。図８において、破線は、車両について予め取得された標準リサージュ波形を表し、実線は、実際の操舵角度と出力との関係である実リサージュ波形を表す。標準リサージュ波形に基づいて標準ヒステリシス幅が取得され、標準ヒステリシス幅の１／２が標準摩擦力Ｔnとされる。実リサージュ波形に基づいて実ヒステリシス幅が取得され、実ヒステリシス幅の１／２が実摩擦力とされ、実摩擦力と標準摩擦力Ｔｎとの差が摩擦力変化量Ｔfとされる。
【００２３】
ステアリング機構全体の摩擦力が変化してヒステリシス幅が変化すると、操舵フィーリングが変わり、運転者は違和感を感じる。そこで、ステアリング機構全体の摩擦力の変化に起因する操舵フィーリングの変化が小さくなるように、すなわち、ヒステリシス幅が一定であると運転者が感じ得るように、電動モータ４０への制御値が決定される。
本実施形態においては、標準摩擦力（標準ヒステリシス幅）である場合の補助力の制御値である標準制御値が決定され、標準摩擦力と実摩擦力との差（摩擦力の変化量Ｔf）等に基づいて補正値が決定され、標準制御値と補正値との和が制御値とされる。
【００２４】
図２のフローチャートで表される制御値決定プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、操舵トルク、操舵角、車速が検出され、Ｓ２において、標準制御値Ｔsが決定される。例えば、操舵トルク、標準摩擦力Ｔｎ、車速、操舵速度等に基づいて決められるのである。Ｓ３において、実ヒステリシス幅取得ルーチンが実行される。
そして、Ｓ４において、今回、実ヒステリシス幅が取得されたか否かが判定され、取得されない場合は、Ｓ５において、実ヒステリシス幅が取得されない場合の規則に従って制御値が決定される。例えば、標準制御値Ｔsが制御値TＭとされるようにすることができる。
それに対して、今回、実ヒステリシス幅が取得された場合には、Ｓ６において、補正値Ｔaが取得され、Ｓ７において、制御値ＴMが標準制御値Ｔsと補正値Ｔaとの和（ＴM＝Ｔs＋Ｔa）として求められ、Ｓ８において、この制御値ＴMに基づいて電動モータ４０が制御される。
なお、制御値、補正値等は、電動モータ４０に対する目標トルク（目標補助力に対応）に応じた値であるため、制御値、補正値は目標トルクに応じた値であるとして「Ｔ」で表す。また、Ｓ５においては、前回取得された実ヒステリシス幅（実摩擦力）と標準摩擦力とに基づいて制御値が決定されるようにすることもできる。
【００２５】
実ヒステリシス幅取得ルーチンは、図３のフローチャートで表される。
本実施形態においては、ステアリングホイール１０の操舵許容範囲が複数の分割領域に分割され、分割されたそれぞれの分割領域における出力の代表値としての平均値が取得される。そして、同じ分割領域において、操舵角が増加する場合の出力の平均値から操舵角が減少する場合の出力の平均値を引いた値（切り込み時の出力の平均値から戻し時の平均値を引いた値）が実ヒステリシス幅として取得される。
【００２６】
Ｓ１１において、操舵角θ、操舵トルクＴD、車速Ｖが検出され、電動モータ４０への制御値（補助トルクに対応）ＴＭが取得される。本実施形態においては、実ヒステリシス幅が、操舵角と出力Ｔδとの関係で求められるため、操舵トルクとしての入力ＴＤと電動モータ４０による補助力ＴMとの和が出力Ｔδとして求められる。
Ｓ１２において、前回検出時と今回検出時とで、同じ分割領域内にあるかどうかが判定される。同じ分割領域内にある場合には、Ｓ１３において、出力Ｔδが求められるともに、その分割領域における出力の平均値＜Ｔδ＞、車速の最大値、最小値が取得され、これらが暫定的に記憶される。また、分割された分割領域の各々は、その分割領域を表す操舵角（ピッチ角θnと称する）で表される。
【００２７】
前回検出時と今回検出時とで、分割領域が変わった場合には、Ｓ１４において、操舵角の変化の向きが同じであるか否かが判定される。前回Ｓ１４が実行された場合と今回実行された場合とで、分割領域の変化の向き（ピッチ角が増加する向きあるいは減少する向き）が同じであるか否かが判定されるのである。
変化の向きが同じである場合には、Ｓ１４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５において、切り返し後、同じ向きにＮ回以上連続して変化したか否かが判定される。切り返す以前である場合には判定がＮＯとなって、Ｓ１６において、有効条件Ａが満たされるか否かが判定され、満たされた場合には、Ｓ１７において、Ｓ１３において暫定的に記憶された出力の平均値＜Ｔδ＞、車速の最大値Ｖmax、最小値Ｖminが確定され、ピッチ角θnとともに組にして記憶される。以下、同じ分割領域についての（出力の平均値＜Ｔδ＞、車速の最大値Ｖnax、最小値Ｖmin）をピッチ角θnとともに組にしたものを、データセットと称する。データセットは、それぞれのデータが確定されて記憶されたものと、暫定的に記憶されたものとがある。後述するように、各データは無効値の場合もある。また、今回検出されたデータは、Ｓ１３において処理されて暫定的に記憶される。
【００２８】
有効条件Ａは、本実施形態においては、Ｓ１６において、直前にＳ１３において暫定的に記憶されたデータセットのうち（直前の分割領域についてのデータセットのうち）(i)車速の最小値Ｖminが設定速度以上であることと、(ii)車速の最大値Ｖmaxから最小値Ｖminを引いた値が設定値以下であることと、(iii)今回と前回とで、操舵角の変化量の絶対値が設定値以下であること（操舵角θの変化速度ｄθ／ｄｔの絶対値が設定速度以下であること）とであり、これら３つすべてが満たされた場合に有効条件Ａが満たされたとされる。有効条件Ａが満たされた場合に、暫定値（暫定的に記憶された値）は有効であるとされて確定される。
それに対して、有効条件Ａが満たされない場合、すなわち、上述の(i)〜(iii)の少なくとも１つが満たされない場合には、暫定値が確定されることはなく、Ｓ１８において、無効値とされる。出力の平均値＜Ｔδ＞、車速の最大値Ｖmax、最小値Ｖminが無効値とされて、Ｓ１７において、ピッチ角θnとともに記憶される。無効値を含むデータセットが記憶されるのである。無効値は、実際にあり得ない大きさの値である。
前述のように、操舵反力は、車速や操舵速度の影響を受ける。そのため、車速や操舵速度の変化が大きい状態で取得された出力の平均値が採用されると、出力と操舵角との関係であるリサージュ波形が歪み、ヒステリシス幅を正確に取得することができない。そこで、走行速度や操舵速度等が有効条件Ａを満たさない場合には、暫定値が無効値とされて、後述するように、ヒステリシス幅が取得されないようにするのである。
【００２９】
以下、操舵角が同じ向きに変化する場合において、操舵角が同じ分割領域内にある間（図７の時点Ｐ１〜５，Ｐ６〜９において）、Ｓ１３が実行され、各データ（出力の平均値＜Ｔδ＞、車速の最大値、最小値Ｖmax、Ｖmin）が取得されて、暫定的に記憶される。分割領域が変化すると（図７の時点Ｐ６，１０において）、Ｓ１１、１２，１４〜１７が実行されて、直前の分割領域について暫定的に記憶された上述の各データ（出力の平均値＜Ｔδ＞、車速の最大値Ｖmax、最小値Ｖmin）がピッチ角θnとともに組にして記憶される。また、本プログラムが最初に実行された場合、分割領域が変わった場合には、Ｓ１７の実行後にＳ１３が実行されて検出値が処理されて暫定的に記憶される。最初に実行された場合には、暫定値は記憶されていないため、データセットが確定されることはない。
【００３０】
操舵角の変化の向きが変わった場合には、Ｓ１４における判定がＮＯとなり、Ｓ１９において、暫定値が無効値とされる。この場合には、Ｓ１６において有効条件Ａが満たされても満たされなくても、Ｓ１７において、無効値が記憶される。
図７の時点Ｐ１′においてＳ１４の判定がＮＯとなり、ピッチ角θmで表される同じ分割領域にある時点Ｐ11〜Ｐ20について暫定的に求められた出力の平均値＜Ｔδ＞等のデータが無効値とされるのである。この分割領域（切り返し領域）についてのデータは、ヒステリシス幅の取得の際に使用されることがないため、無効値とする。
その後、ステアリングホイール１０の戻し操作に伴って、切り増し操作時と同様に、暫定値が求められ、有効条件Ａが満たされる場合に、暫定値が確定されて、データセットが記憶される。
【００３１】
切り返し後のＳ１４以降の実行回数が設定回数Ｎ以上になった場合、すなわち、切り返し後、分割領域がＮ個以上変化した場合には、Ｓ１５の判定がＹＥＳとなって、Ｓ２０以降が実行される。
Ｓ２０において、記憶部に記憶されたデータセットから、直前に暫定的に記憶されたデータセットに含まれるピッチ角と同じピッチ角のデータを含むデータセットを探す。同じピッチ角を含むデータセットが有る場合には、Ｓ２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２２において、有効条件Ｂが満たされるか否か、Ｓ２３において、有効条件Ｃが満たされるか否かがそれぞれ判定される。
【００３２】
有効条件Ｂは、(i)Ｓ２０において探して見つかったデータセットに含まれる車速の最大値（または最小値）とＳ１３において直前に暫定的に記憶されたデータセットに含まれる車速の最大値（または最小値）との差が設定値以下であること、(ii)(a)直前の分割領域について暫定的に記憶されたデータセットのうちの車速の最大値から最小値を引いた値が設定値以下であること、または、(b)操舵角の変化速度が設定速度以下であることとであり、これら(i)、(ii)の２つが満たされた場合に有効条件Ｂが満たされたとされる。
有効条件Ｃは、直前の分割領域について暫定的に記憶されたデータセットに含まれる車速の最小値Ｖmin が設定値以上であることであり、これが満たされた場合に有効条件Ｃが満たされたとされる。
有効条件Ｂ，Ｃが満たされた場合に、Ｓ２４において、Ｓ２０において探して見つかったデータセットに含まれる出力の平均値＜Ｔδ＞と、直前の分割領域について暫定的に記憶されたデータセットに含まれる出力の平均値の暫定値＜Ｔδ＞との差の絶対値がヒステリシス幅として取得される。また、ヒステリシス幅の１／２が実摩擦力とされる。
有効条件Ｂ，Ｃが満たされる場合は、直前の分割領域の暫定値が有効であり、かつ、同じ分割領域において、操舵角が増加する場合と減少する場合とで、環境（車両の走行状態や操舵状態で決まる）の差が小さく、ヒステリシス幅を正確に取得し得ると考えられる場合である。
【００３３】
それに対して、Ｓ２０においてサーチされたデータセットに無効値が含まれる場合には、有効条件Ｂの(i)が満たされないため、Ｓ２２のおける判定がＮＯとなって、ヒステリシス幅が取得されることはない。
図７において、時点Ｐ11′において、Ｓ１５における判定がＹＥＳとなった場合には、直前の分割領域を表すピッチ角θ4と同じピッチ角θ4を含むデータセットがサーチされる。同じピッチ角を含むデータセットが見つかった場合には、そのデータセットに含まれる出力の平均値＜Ｔ4＞と、直前の分割領域について暫定的に記憶された出力の平均値＜Ｔ4′＞との差の絶対値が取得されるのである。
時点Ｐ7′〜Ｐ10′についてのデータセットは、Ｓ１７の実行において確定されて記憶される。
【００３４】
このようにして、本実施形態によれば、分割領域毎の出力の平均値＜Ｔδ＞が求められ、その出力の平均値＜Ｔδ＞に基づいて取得されるため、出力の各々の値に基づく場合に比較して、正確にヒステリシス幅を取得することができる。
また、ヒステリシス幅が、出力と操舵角との関係から取得されるのであり、アシスト制御が反映された結果に基づいて取得されることになる。そのため、入力と操舵角との関係に基づいて取得する場合より正確にヒステリシス幅を取得することができる。
さらに、出力と操舵量との関係であるリサージュ波形が作成される以前に実ヒステリシス幅を取得することができる。そのため、閉曲線が作成される以前にヒステリシス幅が取得されるようにすれば、特許文献１に記載のパワーステアリング装置における場合より早期に実ヒステリシス幅を取得することができる。
【００３５】
なお、１つの分割領域について取得されたヒステリシス幅を実ヒステリシス幅として採用することができるが、複数の分割領域について、それぞれヒステリシス幅を取得し、複数のヒステリシス幅の平均値等を実ヒステリシス幅として採用することもできる。また、出力と操舵角との関係のリサージュ波形が完成されるまで、ヒステリシス幅を取得し、これらの平均値を実ヒステリシス幅として採用することもできる。
【００３６】
Ｓ６における補正値は、図４のフローチャートで表される補正値決定ルーチンの実行に従って決定される。Ｓ４１において、出力と図５のマップで表されるテーブル（出力対応補正値決定テーブル）とに基づいて出力対応補正値Ｔa1が決定され、Ｓ４２において、操舵角θと図６のマップで表されるテーブル（操舵角対応補正値決定テーブル）とに基づいて操舵角対応補正値Ｔa2が決定され、Ｓ４３において、これら出力対応補正値Ｔa1と操舵角対応補正値Ｔa2との和（出力・操舵角対応補正値と称する）が求められ、出力・操舵角対応補正値にゲインｋを掛けた値が補正値Ｔaとされる。
Ｔa＝ｋ・（Ｔa1＋Ｔa2）
【００３７】
例えば、図８に示すように、実ヒステリシス幅が標準ヒステリシス幅より大きい場合には、ステアリングホイール１０の操舵時に、操舵の向きと同じ向きに補助力を大きくすることが望ましい。図５の出力対応補正値決定テーブルはそのことを実現するためのものであり、テーブルにおいて、出力が増加すると、その出力の向きと同じ向きに、補正値の絶対値が増加し、その後一定となる。図５において、出力αは、非常に小さい値であり、操舵トルクセンサ６２の不感帯等によって決まる値である。
また、操舵角対応補正値を求めるのは以下の理由による。例えば、図８のＰ点まで切り込んだ状態で手放しをした場合（入力も補助力も０にされた場合）に、標準ヒステリシス幅である場合において標準制御値に基づいて電動モータ４０への制御値が決定される場合には、ステアリングホイール１０は操舵位置θ0まで戻るが、実際のヒステリシス幅が実線で表されるように標準ヒステリシス幅より大きい場合には、θaまでしか戻らない。この場合に、補正値が、図５の出力対応補正値決定テーブルに基づいて（操舵角が考慮されないで）決定される場合には、補正値は０となり、操舵フィーリングが変わり、運転者は違和感を感じる。それに対して、図６の操舵角対応補正値決定テーブルに基づけば、補正値が０ではなくなり、例えば、ステアリングホイール１０の操舵位置をθ0まで戻すことができ（電動モータ４０の補助力を戻し方向に加えることができ）、操舵フィーリングの変化を抑制することができる。図６の操舵角対応補正値決定テーブルにおいて、操舵角度が増加すると、操舵の向きとは逆向きに補正値の絶対値が増加し、その後一定となる。
【００３８】
出力・操舵角対応補正値と操舵角との関係を図１１，１２に示す。これら図１１，１２は、図５の出力対応補正値決定テーブルと図６の操舵角対応補正値決定テーブルとを、出力が図５のβを越えた後に、操舵角が図６のａに達することを想定して合成したものである。ステアリングホイール１０の切り増し時には、図１１に示すテーブルが作成され、戻し時には、図１２に示すテーブルが作成される。
図１１，１２から、補正値に応じた補助力は、切り増し時、戻し時に、運転者の操舵を助勢する向きに加えられることが明らかである。
また、図５において出力βの場合に出力対応補正値が２倍の摩擦力変化量Ｔｆ（２Ｔｆ）とされるのは、図１１に示すように、操舵角がｂ以上の場合に、出力・操舵角対応補正値（Ｔa1＋Ｔa2）が摩擦力変化量Ｔfより小さくなることを回避するためである。
【００３９】
なお、出力・操舵角対応補正値を決定する際に制限を設けることもできる。出力・操舵角対応補正値の絶対値が摩擦力の変化量Ｔfより大きくならないように制限して作成したテーブルを図１３に示す。実摩擦力と標準摩擦力との差に対応する補正値より大きな補正値を加える必要性は低いからであり、補正値が大きすぎると、操舵フィーリングがかえって低下するからである。
【００４０】
このように取得された出力・操舵角対応補正値（Ｔa1＋Ｔa2）にゲインｋを掛けた値が補正値Ｔaとされて、標準制御値Ｔsに加えられて制御値ＴMが求められる。ゲインｋは、図９のマップで表される車速対応ゲイン決定テーブルに従って取得された車速対応ゲインkｖと、図１０のマップで表される操舵速度対応ゲイン決定テーブルに従って取得された操舵速度対応ゲインｋθとを掛けた値とすることができる。
ｋ＝ｋv・ｋθ
車速対応ゲインｋvは、車速が大きい場合は小さい場合より小さくなる値である。詳しくは、図９に示すように、車速Ｖ1より小さい領域においては車速の増加に伴って増加し、車速Ｖ1〜Ｖ2の間の領域においては一定に保たれ、車速Ｖ2以上の領域においては車速の増加に伴って減少する値である。それによって、車速が大きい場合に補助力が過大になることを回避することができる。
操舵角対応ゲインｋθは、操舵速度が大きい場合に小さい場合より大きくなる値であり、それによって、操舵速度が大きい場合の転舵遅れを抑制することができる。
ゲインを掛けて補正値を求めることは不可欠ではないが、標準制御値が車速や操舵速度を考慮して決定される場合には、補正値も車速や操舵速度を考慮して決定されるようにすることが望ましい。
【００４１】
このように、本実施形態においては、標準制御値に、ステアリング機構全体の摩擦力の標準摩擦力からの変化量に基づいて決定された補正値を加えることによって制御値が決定されるため、摩擦力の変化に起因する操舵フィーリングの変化を抑制することができる。また、摩擦力の変化に応じて制御値が決定される場合より、標準制御値に補正値が加えられて制御値が決定されるようにする方が、演算を容易にすることができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態においては、ステアリングＥＣＵ５０のアクチュエータ制御プログラムのＳ３を記憶する部分、実行する部分等によりヒステリシス幅取得装置が構成され、ヒステリシス幅取得装置のうちの、Ｓ１６、１７，１８を記憶する部分、実行する部分等により操舵関連力代表値取得手段が構成される。また、操舵トルクセンサ６２，ステアリングＥＣＵ５０のＳ１３を記憶する部分、実行する部分等により操舵関連力取得装置が構成される。
さらに、ステアリングＥＣＵ５０のアクチュエータ制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等により、補助力制御装置が構成される。また、補助力制御装置のうちＳ１〜７を記憶する部分、実行する部分等により制御値決定部が構成され、制御値決定部のうちのＳ６を記憶する部分、実行する部分等により補正値決定部が構成される。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、ゲインｋが車速対応ゲインｋv と操舵速度対応ゲインｋθとの積の値とされたが、車速対応ゲインｋvと操舵速度対応ゲインｋθとのいずれか一方をゲインｋとしてもよい。また、出力、操舵角対応補正値にゲインｋを掛けることは不可欠ではない。
さらに、上記実施形態においては、出力対応補正値と操舵角対応補正値とがそれぞれ取得され、これらの和が取得されるようにされていたが、予め、図１１，１２あるいは図１３のテーブルを記憶しておき、これらテーブルに従って、出力・操舵角対応補正値が決定されるようにすることができる。上記実施形態においては、図１１，１２あるいは図１３のテーブルが、図５，６に示すテーブルを、出力が図５のβを越えた後に操舵角が図６のａに至ることを想定して合成して作成されたものであるが、出力がβの場合に操舵角がａとなることを想定して合成しても、出力がβに達しても操舵角がａより小さいことを想定して合成してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態においては、分割領域毎の出力の平均値が代表値とされていたが、それに限らない。出力を統計的に処理した値を代表値とすることもできる。例えば、出力の分布を考慮した値を代表値としたり、最大値と最小値との中間値を代表値としたりすること等ができる。
さらに、同じ分割領域のデータセットに含まれる車速同士を比較する場合には、車速の平均値を記憶しておき、車速の平均値同士が比較されるようにすることができる。
また、上記実施形態においては、出力が操舵関連力とされたが入力を操舵関連力とすることができる。この場合には、入力と操舵角との関係について標準ヒステリシス幅が取得されるとともに、実ヒステリシス幅が取得される。
【００４５】
さらに、補正値は、標準制御値からの補正値ではなく、前回の制御値からの補正値とすることもできる。現時点の実ヒステリシス幅を取得すれば、前回取得時の実ヒステリシス幅からの変化量を取得することができるため、その変化量に基づいて補正値を決定することも可能である。
また、上記実施形態においては、アクチュエータ制御プログラムのＳ３において実ヒステリシス取得ルーチンが実行されるようにされていたが、アクチュエータ制御プログラムと実ヒステリシス取得プログラムとが別個に実行されるようにすることができる。例えば、これら２つのプログラムの実行サイクルタイムが異なる場合に有効である。
さらに、上記実施形態においては、操舵量センサ６０がピニオンの回転角を検出するものであったが、それに限らない。例えば、ラック軸１６のストロークを検出するものであっても、車輪の舵角を検出するものであってもよい。また、ステアリングシャフト１２の回転角度を検出するものであってもよい。
さらに、本発明が電動モータ４０による補助力がラック軸１６に直接付与されるパワーステアリング装置に適用される場合について説明したが、補助力がステアリングシャフト１２に付与されるパワーステアリング装置に適用することもできる。さらに、ラック軸に液圧による補助力が加えられるパワーステアリング装置に適用することもできる。ラック軸に加えられる補助力は、液圧の制御により制御される。
その他、本発明は、前述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態であるパワーステアリング装置全体を概念的に示す図である。
【図２】上記パワーステアリング装置のステアリングＥＣＵの記憶部に記憶されたアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。
【図３】上記アクチュエータ制御プログラムの一部を表すフローチャートである。
【図４】上記アクチュエータ制御プログラムの一部を表すフローチャートである。
【図５】上記記憶部に記憶された出力対応補正値決定テーブルを表すマップである。
【図６】上記記憶部に記憶された操舵角対応補正値決定テーブルを表すマップである。
【図７】本パワーステアリング装置において、摩擦力を取得する方法を模式的に示す図である。
【図８】本パワーステアリング装置において、操舵角度と操舵トルクとの関係を示す図である。
【図９】上記記憶部に記憶された車速対応ゲイン決定テーブルを示すマップである。
【図１０】上記記憶部に記憶された操舵速度対応ゲイン決定テーブルを示すマップである。
【図１１】本パワーステアリング装置において、切り増し時に補正値を決定する方法を模式的に示す図である。
【図１２】本パワーステアリング装置において、戻し時に補正値を決定する方法を模式的に示す図である。
【図１３】本パワーステアリング装置において、補正値にリミットを設けて決定する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０：ステアリングホイール  １２：ステアリングシャフト  １６：ラック軸  ４０：電動モータ  ５０：ステアリングＥＣＵ  ６０：操舵量センサ  ６２：操舵トルクセンサ  ６４：車速センサ
【図１】
2005212643.tif 000003
【図２】
2005212643.tif 000004
【図３】
2005212643.tif 000005
【図４】
2005212643.tif 000006
【図５】
2005212643.tif 000007
【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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