(57)【要約】    【課題】  電動パワーステアリング装置を効率的に設計するために、客観的な評価が可能な電動パワーステアリング評価システムを提供する。    【解決手段】  シミュレーションコンピュータ２はハンドル１３の操作に従い車両モデルをシミュレーション走行させ、車両の挙動を算出する。アクチュエータ＆センサ５は車両モデルの挙動に基づく操舵反力をラック＆ピニオン６に付与することにより、ドライバ１に実走行に近いハンドルフィーリングを与える。評価コンピュータ１８は、ドライバによって入力されたハンドルフィーリング、およびマイク１７ａ〜１７ｂによって検出されたステアリングメカニズムの振動、ガタ等に基づき、電動パワーステアリング装置の特性を評価する。【選択図】  図１
2005212706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価システムであって、
予め定められた仮想車両モデルの挙動を、前記ハンドルの操舵に基づき算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力する演算装置と、
前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるアクチュエータとを有することを特徴とする電動パワーステアリング評価システム。
【請求項２】
前記電動パワーステアリング装置における振動を検出する振動センサと、
前記振動に基づき前記電動パワーステアリング装置の評価を行う評価装置とをさらに有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評価システム。
【請求項３】
前記振動センサは、前記ステアリングメカニズム、前記モータ、および前記減速ギアの少なくとも一つに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項４】
前記評価装置は、前記評価に基づき前記制御ユニットの特性を自動的に設定することを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項５】
前記演算装置からの指示に従い、前記電動パワーステアリング装置を正常状態から故障状態に切り換えるスイッチングユニットとを有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評価システム。
【請求項６】
前記スイッチングユニットは、前記制御ユニットへの電源供給線を所定電位に設定することを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項７】
前記スイッチングユニットは、前記制御ユニットから前記トルクセンサおよび前記モータに接続された信号線を所定電位に設定することを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項８】
前記ステアリングメカニズム、前記トルクセンサ、前記モータ、前記ハンドル、若しくは前記制御ユニットの少なくとも一つを外部振動から遮蔽する遮蔽部材を有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評価システム。
【請求項９】
前記遮蔽部材は、前記トルクセンサ、前記モータ、前記ハンドル、若しくは前記制御ユニットの少なくとも一つを所望の温度若しくは湿度の環境下におくこと特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項１０】
ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価システムであって、
前記ハンドルを操舵するハンドル用アクチュエータと、
予め定められた仮想車両の走行モデルに従い前記ハンドル用アクチュエータを制御し、前記ハンドルの操舵に基づく仮想車両モデルの挙動を算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力する演算装置と、
前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるアクチュエータと、
前記ハンドルにおける操舵反力を検出するハンドル用トルクセンサと、
前記操舵反力に基づき、電動パワーステアリング装置の特性を評価する評価装置とを有することを特徴とする電動パワーステアリング評価システム。
【請求項１１】
前記評価装置は、評価結果に基づき前記制御ユニットの特性を自動的に設定することを特徴とする請求項１０に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項１２】
前記評価装置は、評価結果に基づき前記制御ユニットの伝達関数の周波数特性を変更することを特徴とする請求項１０に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項１３】
ステアリングシャフトにおけるトルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記ステアリングシャフトの一端に連結されるとともに、前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングシャフトに与えるＥＰＳモータと、
前記ステアリングシャフトの他端に連結されるとともに、前記ＥＰＳモータに対して負荷トルクを与える負荷モータとを有する評価用ステアリングメカニズムを評価するための電動パワーステアリング評価システムであって、
予め定められた仮想車両モデルの走行に応じた操舵トルクを算出することにより当該操舵トルクの信号を前記制御ユニットに出力するとともに、予め定められた仮想ステアリングモデルの負荷を算出することにより当該負荷の信号を前記負荷モータに出力する演算装置とを有することを特徴とする電動パワーステアリング評価システム。
【請求項１４】
前記演算装置からの指示に従い、前記制御ユニット、前記ＥＰＳモータ、若しくはトルクセンサを正常状態から故障状態に切り換えるスイッチングユニットを有することを特徴とする請求項１３に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項１５】
ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価方法であって、
予め定められた仮想車両モデルの挙動を、前記ハンドルの操舵に基づき算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力するステップと、
アクチュエータにより前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるステップとを有することを特徴とする電動パワーステアリング評価方法。
【請求項１６】
前記電動パワーステアリング装置における振動を検出するステップと、
前記振動に基づき前記電動パワーステアリング装置の評価を行うステップとをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の電動パワーステアリング評価方法。
【請求項１７】
前記評価を行うステップは、前記評価に基づき前記制御ユニットの特性を自動的に設定することを特徴とする請求項１６に記載の電動パワーステアリング評価方法。
【請求項１８】
ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価方法であって、
ハンドル用アクチュエータにより前記ハンドルを操舵するステップと、
予め定められた仮想車両の走行モデルに従い前記ハンドル用アクチュエータを制御し、前記ハンドルの操舵に基づく仮想車両モデルの挙動を算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力するステップと、
アクチュエータにより前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるステップと、
ハンドル用トルクセンサにより前記ハンドルにおける操舵反力を検出するステップと、
前記操舵反力に基づき、電動パワーステアリング装置の特性を評価するステップとを有することを特徴とする電動パワーステアリング評価方法。
【請求項１９】
前記評価に基づき前記制御ユニットの特性を自動的に設定するステップをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の電動パワーステアリング評価システム。
【請求項２０】
ステアリングシャフトにおけるトルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記ステアリングシャフトの一端に連結されるとともに、前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングシャフトに与えるＥＰＳモータと、
前記ステアリングシャフトの他端に連結されるとともに、前記ＥＰＳモータに対して負荷トルクを与える負荷モータとを有する評価用ステアリングメカニズムを評価するための電動パワーステアリング評価方法であって、
予め定められた仮想車両モデルの走行に応じた操舵トルクを算出することにより当該操舵トルクの信号を前記制御ユニットに出力するとともに、予め定められた仮想ステアリングモデルの負荷を算出することにより当該負荷の信号を前記負荷モータに出力するステップを有することを特徴とする電動パワーステアリング評価方法。
【請求項２１】
前記演算装置からの指示に従い、前記制御ユニット、前記ＥＰＳモータ、若しくはトルクセンサを正常状態から故障状態に切り換えるステップをさらに有することを特徴とする請求項２０に記載の電動パワーステアリング評価方法。
【請求項２２】
ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価プログラムであって、
予め定められた仮想車両モデルの挙動を、前記ハンドルの操舵に基づき算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力するステップと、
アクチュエータにより前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるステップとを実行するための電動パワーステアリング評価プログラム。
【請求項２３】
ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価プログラムであって、
ハンドル用アクチュエータにより前記ハンドルを操舵するステップと、
予め定められた仮想車両の走行モデルに従い前記ハンドル用アクチュエータを制御し、前記ハンドルの操舵に基づく仮想車両モデルの挙動を算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力するステップと、
アクチュエータにより前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるステップと、
ハンドル用トルクセンサにより前記ハンドルにおける操舵反力を検出するステップと、
前記操舵反力に基づき、電動パワーステアリング装置の特性を評価するステップとを実行するための電動パワーステアリング評価プログラム。
【請求項２４】
ステアリングシャフトにおけるトルクを検出するトルクセンサと、
検出された前記トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、
前記ステアリングシャフトの一端に連結されるとともに、前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングシャフトに与えるＥＰＳモータと、
前記ステアリングシャフトの他端に連結されるとともに、前記ＥＰＳモータに対して負荷トルクを与える負荷モータとを有する評価用ステアリングメカニズムを評価するための電動パワーステアリング評価プログラムであって、
予め定められた仮想車両モデルの走行に応じた操舵トルクを算出することにより当該操舵トルクの信号を前記制御ユニットに出力するとともに、予め定められた仮想ステアリングモデルの負荷を算出することにより当該負荷の信号を前記負荷モータに出力するステップを実行するための電動パワーステアリング評価プログラム。
【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評価システム、方法、およびプログラムに関し、詳しくは電動パワーステアリングメカニズム、モータ、コントローラのシミュレーションを行うための電動パワーステアリング評価システム、方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の補助操舵装置として油圧式パワーステアリング装置が広く普及しているが、近年になり電動モータのトルクを用いた電動パワーステアリング装置が利用されるようになってきた。この電動パワーステアリング装置は、ドライバによるハンドルの操作および車の動きを検出するトルクセンサと、トルクセンサからの検出信号に基づき補助操舵力を演算する電動パワーステアリング制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）と、ＥＣＵからの出力信号に基づき回転トルクを発生する電動モータと、回転トルクをステアリング機構に伝える減速ギア等を備えて構成されている。
【０００３】
ドライバがステアリングを操作すると、ＥＣＵはトルクセンサの検出信号に基づき最適な補助操舵力を算出し、電動モータは操舵補助トルクを発生させる。操舵補助トルクはステアリング機構に伝達され、ステアリングの操舵力を軽減することが可能となる。
【０００４】
このように構成された電動パワーステアリング装置を設計するためには、自動車に電動パワーステアリング装置を実際に取り付け、操舵感等の諸特性を確認する作業を繰り返さなければならず、多大な開発費用および期間を必要としている。
【０００５】
ところで、油圧式パワーステアリング装置においては、設計を容易にするための試験装置が案出されている（例えば特許文献１）。この試験装置は、試験台上に油圧式パワーステアリング装置およびアクチュエータを設置し、ハンドルの操舵角に応じたアクチュエータによる反力を制御することにより、油圧式パワーステアリングを試験するものである。すなわち、パワーステアリング装置の操舵トルクＴとパワーステアリング圧力Ｐとを計測することにより、ベースバルブ特性Ｖｂを算出し、パワーステアリング装置に対する仮想バルブＶｔを任意に設定する。そして、予め設定された車両運動モデルに従って求めた操舵角θｈに対する操舵反力Ｆａをベースバルブ特性Ｖｂと仮想バルブ特性Ｖｔとに基づいて補正し、補正した操舵反力Ｆがパワーステアリング装置に付与される。
【０００６】
しかしながら、この試験装置は油圧式パワーステアリング装置の評価に関するものであり、電動パワーステアリング装置の評価に関するものではない。電動パワーステアリング装置は、油圧式にはない特有の問題を多く抱えているため、油圧式パワーステアリング装置の評価装置を電動式パワーステアリング装置の評価装置に転用することはできない。例えば、電動パワーステアリング装置においては、モータおよび減速機の摩擦のため、油圧式と比較してハンドル戻りが悪いという特性がある。また、電動パワーステアリング装置では、モータ端子間のショート等の電気的トラブルは致命的なものとなり易く、油圧式に比べて厳格なフェールセーフの評価を行う必要がある。このような事情から、油圧式パワーステアリング装置の評価装置をそのまま電動パワーステアリング装置に適用することは極めて困難である。
【０００７】
また、上述の評価装置においては、パワーステアリング装置の客観的な評価を行うのが困難であった。すなわち、ドライバの感応評価のみに基づいて、パワーステアリング装置の特性評価を行っていたので、パワーステアリング装置の評価の客観性に欠けるという問題が生じていた。
【０００８】
他の従来技術として、車両用シミュレーション装置（例えば特許文献２）が開示されている。この車両用シミュレーション装置は、サスペンションおよびステアリング装置を有する台車と、この台車を支持するシミュレーション装置とを備えている。この装置においては、ステアリング装置の操舵反力に相関する負荷を左右車輪に個別に付与することにより、車両のシミュレーションが可能となるものである。しかしながら、この従来技術においても、電動パワーステアリング装置固有の問題を考慮したものではなく、また、パワーステアリング装置の客観的な評価を行うものではない。
【特許文献１】特開平１０−４５５０１１号公報
【特許文献２】特開２００３―１９０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、電動パワーステアリング装置に適用可能であるとともに客観的な評価が可能な電動パワーステアリング評価システム、方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本発明は、ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価システムであって、予め定められた仮想車両モデルの挙動を、前記ハンドルの操舵に基づき算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力する演算装置と、前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるアクチュエータとを有する。
【００１１】
さらに、本発明は、前記電動パワーステアリング装置における振動を検出する振動センサと、前記振動に基づき前記電動パワーステアリング装置の評価を行う評価装置とをさらに有する。
【００１２】
また、前記評価装置は、前記評価に基づき前記制御ユニットの特性を自動的に設定することを特徴とする。
【００１３】
前記演算装置からの指示に従い、前記電動パワーステアリング装置を正常状態から故障状態に切り換えるスイッチングユニットとを有する。
【００１４】
また、本発明は、前記ステアリングメカニズム、前記トルクセンサ、前記モータ、前記ハンドル、若しくは前記制御ユニットの少なくとも一つを外部振動から遮蔽する遮蔽部材を有する。
【００１５】
さらに、本発明は、ハンドルに印加された操舵トルクに基づき車軸を操舵するためのステアリングメカニズムと、前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、検出された前記操舵トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングメカニズムに付与するモータとを有する電動パワーステアリング装置を評価するための電動パワーステアリング評価システムであって、前記ハンドルを操舵するハンドル用アクチュエータと、予め定められた仮想車両の走行モデルに従い前記ハンドル用アクチュエータを制御し、前記ハンドルの操舵に基づく仮想車両モデルの挙動を算出するとともに、当該挙動に対応した負荷信号を出力する演算装置と、前記負荷信号に基づく負荷を前記ステアリングメカニズムに与えるアクチュエータと、前記ハンドルにおける操舵反力を検出するハンドル用トルクセンサと、前記操舵反力に基づき、電動パワーステアリング装置の特性を評価する評価装置とを有する。
【００１６】
また、本発明は、ステアリングシャフトにおけるトルクを検出するトルクセンサと、検出された前記トルクに応じた操舵補助トルク信号を算出する制御ユニットと、前記ステアリングシャフトの一端に連結されるとともに、前記操舵補助トルク信号に基づき操舵補助トルクを前記ステアリングシャフトに与えるＥＰＳモータと、前記ステアリングシャフトの他端に連結されるとともに、前記ＥＰＳモータに対して負荷トルクを与える負荷モータとを有する評価用ステアリングメカニズムを評価するための電動パワーステアリング評価システムであって、予め定められた仮想車両モデルの走行に応じた操舵トルクを算出することにより当該操舵トルクの信号を前記制御ユニットに出力するとともに、予め定められた仮想ステアリングモデルの負荷を算出することにより当該負荷の信号を前記負荷モータに出力する演算装置とを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しながら本発明の最良の実施の形態を説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る電動パワーステアリング評価システムのブロック図である。この評価システムは、いわゆるＨＩＬ（Hardware-in-the-loop）アプリケーションを実行可能なものであり、電動パワーステアリング装置のシミュレーションを行うためのものである。
【００１８】
この評価システムにおいて、シミュレーションコンピュータ２は、ＣＰＵ（演算装置）、メモリ（記憶装置）、ディスプレイ（表示装置）、入出力装置等を有するリアルタイムハードウェアから構成されており、コンピュータ上において車両モデルを仮想的に走行させるためのものである。このシミュレーションコンピュータ２は、リアルタイムコントロールプラットフォーム、車両セッティング、シミュレーションコントロール、マヌーバーセッティング、ロードセッティング、トレースセッティングを行うことが可能である。例えば、マヌーバーセッティングにより、車両の安全走行の限界を超えた事象を予め設定することができる。また、ロードセッティングにより、車両モデルのシミュレーション走行のための路面状況を設定することも可能である。
【００１９】
シミュレーションコンピュータ２には、トルク＆角速度センサ１２およびアクセル＆ブレーキ１４の信号が入力されている。すなわち、シミュレーションコンピュータ２は、ハンドル、アクセル、およびブレーキの操作に応じて出力された信号に基づき車両モデルをコンピュータ上においてシミュレーション走行が行われる構成となっている。
【００２０】
モーションデスクモニタ１５はシミュレーションコンピュータ２からの信号に基づきドライバ１のシート等に機械的な応力を印加する機能を有している。すなわち、シミュレーションコンピュータ２において算出された仮想車両の走行状況に応じて、ドライバ１に対して車両の挙動を体感させることが可能となる。
【００２１】
アクチュエータコントローラ４はインタフェース（Ｉ／Ｆ）３を介してシミュレーションコンピュータ２に接続されている。アクチュエータコントローラ４はシミュレーションコンピュータ２から出力された指令信号に基づき、アクチュエータ＆センサ５を駆動するための駆動信号を生成するためのものである。アクチュエータ＆センサ５は油圧式駆動装置などにより構成されており、アクチュエータコントローラ４からの駆動信号に基づき油圧駆動装置のバルブの開閉を行う。これにより、アクチュエータ＆センサ５からラック＆ピニオン６に対して所定の力が印加される。すなわち、仮想の車両モデルの走行に応じた力がラック＆ピニオン６に与えられる。
【００２２】
ラック＆ピニオン６は電動パワーステアリング装置の一部を構成しており、ハンドル１３によるピニオンの回転運動をラックの軸方向の往復運動に変換するための機構である。ピニオンにはトルクセンサ１０、モータ７、減速ギア８が取り付けられており、トルクセンサ１０によるハンドル１３のトルクに基づきモータ７はラックに補助操舵力を与える構成となっている。
【００２３】
ＥＣＵ９はＣＰＵ、メモリ、入出力装置を備えるとともに電源１１に接続されている、ＥＣＵ９は車速信号およびトルクセンサ１０からの検出信号に基づき補助操舵力を算出するためのものである。入力された検出信号と出力信号との関係は伝達関数として表され、この伝達関数はＥＣＵ９のメモリに書き込まれている。
【００２４】
評価コンピュータ１８はＣＰＵ，メモリ、ディスプレイにより構成されるとともに、シミュレーション結果を解析し、電動パワーステアリング装置の性能評価を行うためのものである。この評価コンピュータ１８には、シミュレーションコンピュータ２からの車速度信号、ヨー角速度信号、横加速度信号、ハンドル１３の回転を検出するトルク＆角度センサ１２からの信号、ステアリング機構の音を検出するマイク１７ａ〜１７ｃからの信号が入力されている。マイク１７ａはラック＆ピニオン６の近辺、マイク１７ｂは原則ギア８の近辺、マイク１７ｃはモータ７の近辺にそれぞれ取り付けられている。評価コンピュータ１８はこれらの信号に基づき、操舵トルク、応答特性、操舵性能、操舵フィーリング、フェールセーフ、振動、および音等の評価を客観的に行うことが可能となる。さらに、ドライバ１は操舵フィーリング等を評価結果として評価コンピュータ１８に入力することができる。
【００２５】
チューニングシステム１６は評価コンピュータ１８からの評価結果に基づきＥＣＵ９をチューニングする機能を備えている。これにより、ＥＣＵ９のプログラムが書き換えられ、新たなプログラムによりＥＣＵ９を動作させることができる。さらに、ドライバ１は新たなプログラムでの電動パワーステアリング装置の動作試験を行うことが可能となる。
【００２６】
レポート出力装置１９は評価コンピュータ１８およびシミュレーションコンピュータ２から出力された評価結果をレポートとして出力するためのものである。すなわち、ドライバ１によって入力された操舵フィーリング、評価コンピュータ１８によって解析された評価結果、シミュレーションコンピュータ２におけるシミュレーション条件等の各種データが評価結果として出力される。
【００２７】
なお、図１において、黒の矢印は信号の流れを示し、白抜きの矢印はドライバ１とのヒューマンインターフェース若しくは物理的な力の向きを表している。例えば、ドライバ１からシミュレーションコンピュータ２への白抜きの矢印は、ドライバ１がシミュレーションコンピュータ２を操作することにより車両モデル等を自由に設定できることを表している。また、ドライバ１から評価コンピュータ１８への白抜き矢印は、ドライバ１が評価コンピュータ１８に評価結果等を入力できることを表している。
【００２８】
ここで、図２および図３を用いて、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を簡単に説明しておく。図２は電動パワーステアリング装置の全体を表すブロック図である。この図において、ハンドル１３の軸１３ａの端部はユニバーサルジョイント６ａ、６ｂを介してラック＆ピニオン６に連結されている。また、ラック＆ピニオン６には車輪のタイロッド６ｃが設けられており、ハンドル１３の回転運動はタイロッド６ｃの軸方向の運動に変換される構造となっている。
【００２９】
ハンドル１３のシャフト１３ａにはトルクセンサ１０が設けられており、このトルクセンサ１０はハンドル１３の操舵トルクを電気信号として出力するものである。さらに、シャフト１３ａには減速ギア８およびモータ７が取り付けられており、モータ７の回転トルクが減速ギア８を介してシャフト１３ａに伝達される。
【００３０】
ＥＣＵ９は上述のようにトルクセンサ１０からの検出信号、車速センサ１０１からの車速信号に基づき補助操舵トルクを算出し、この算出結果に基づく駆動信号をモータ７に送出するものである。ＥＣＵ９にはイグニッションキー１１ａを介して電源１１が接続されており、イグニッションキー１１ａをオンにすることによりＥＣＵ９に電流が供給される構成となっている。
【００３１】
図３はＥＣＵ９の機能を現すブロック図である。ＥＣＵ９はＣＰＵ、メモリ等により構成されており、いわゆるＰＩＤ制御に基づく伝達関数をプログラムにより実現したものである。トルクセンサ１０によって検出された操舵トルクＴは位相補償器９０１に入力されている。位相補償器９０１は操舵トルクＴの位相のずれを補償することにより制御を安定に行うためのものもである。操舵補助指令値演算器９０２は位相補償された操舵トルクＴＡおよび車速センサ１０１からの車速Ｖに基づいてモータ７に供給するための電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉを決定する。
【００３２】
操舵補助指令値Ｉは減算器９０８に入力されるとともに、微分補償器９０３に入力される。微分補償器９０３は制御の応答速度を改善するために設けられている。減算器９０８の偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算器９０４に入力され、偏差（Ｉ−ｉ）と所定の比例係数との乗算値が比例演算器９０４から出力される。さらに、偏差（Ｉ−ｉ）は積分演算器９０５に入力され、偏差（Ｉ−ｉ）の時間軸で積分値が算出される。
【００３３】
加算器９０９は微分補償器９０３，比例演算器９０４、積分演算器９０５からの各算出値の加算を行うことにより電流制御値Ｅを出力する。モータ駆動回路９０６は電流制御値Ｅに基づく駆動電流をモータ７に印加することにより、モータ７は所定のトルクを発生する。モータ電流検出回路９０７はモータ電流値ｉを検出し、減算器９０８にフィードバックするためのものである。このようにして、モータ電流値ｉが電流制御値Ｅと一致するような制御が行われる。
【００３４】
ＥＣＵ９には、上述の伝達関数の他、ハンドル戻り補償、モータ最大電流制御、自己診断機能、通信機能等を有している。例えば、ハンドル戻り補償は、ハンドル１３を中立位置に復元させるための制御を行うものである。一般に、電動パワーステアリング装置においては、減速ギア８等の影響によりセルフアライニングトルクが弱くなり易く、このためにハンドルが中立位置に戻り難くなってしまう。そこで、セルフアライニングトルクの作用によってモータ７が回転させられる際のモータの端子間電圧およびモータ電流を検出することによりモータ角速度を検出し、ハンドルを中立位置に復元させるための補償電流値を算出している。
【００３５】
このように、ＥＣＵ９には様々なパラメータが存在し、ＥＣＵ９の設計の際にはこれらのパラメータを決定する必要がある。本実施例に係る評価システムによれば、シミュレーションによりパラメータの概略値を決定し、実車試験の回数を大幅に削減することが可能となる。
【００３６】
続いて、図４を参照しながら本実施例に係る評価システムの動作を説明する。
先ず、ドライバ１等のオペレータがシミュレーションコンピュータ２を操作することによって車両モデルを決定する（ステップＳ４０１）。車両モデルは、開発中の電動パワーステアリング装置を搭載する実車をシミュレーションしたものである。オペレータはシミュレーションコンピュータ２のディスプレイを見ながら所望の車両モデルを決定することができる。また、車両モデルとして開発中車両の足回りのデータを使用することにより、実車完成前に電動パワーステアリング装置の実車相当のテストを行うことができる。
【００３７】
続いて、オペレータはシミュレーションコンピュータ２においてマヌーバーの設定を行う（ステップＳ４０２）。例えば、急ハンドル、急ブレーキ等の挙動が必要となる走行状況をシミュレーションコンピュータ２に入力しておく。
【００３８】
さらに、オペレータは仮想車両を走行させるためのロードモデルおよびトレースをシミュレーションコンピュータ２において決定する（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。ロードモデルの一例を図５，図６に示す。図５（Ａ）はランプ路面、同図（Ｂ）はでこぼこ路面、同図（Ｃ）はミュースポット路面を現している。本実施例によれば、このように様々な路面状況においてステアリング特性をシミュレーションすることが可能となる。また、図６に示すように、コーナーの曲率Ｒ、傾斜ｖｅ等を設定することにより、仮想走行のコースを自由に設定することも可能である。
【００３９】
以上によりシミュレーション走行の各種条件が決定すると（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、シミュレーション走行を開始する（ステップＳ４０６）。ドライバ１がハンドル１３およびアクセル＆ブレーキ１４を操作しながら仮想車両を走行させると、これらの操作に応じた信号がシミュレーションコンピュータ２に入力され、シミュレーションコンピュータ２は仮想車両の速度等の挙動を算出する。シミュレーションコンピュータ２は算出結果に基づきアクチュエータ＆センサ５を駆動することによりラック＆ピニオン６に所定の挙動を与える。さらに、シミュレーションコンピュータ２はモーションデスクモニタ１５を駆動し、車両走行に応じた挙動をドライバ１に対して与える。
【００４０】
一方、ドライバ１がハンドル１３を操作すると、ＥＣＵ９はトルクセンサ１０によって検出されたトルク信号等に基づきモータ７を駆動し、操舵補助トルクが減速ギア８を介してラック＆ピニオン６に伝達される。このように、仮想車両の走行に応じてモータ７，ラック＆ピニオン６等のパワーステアリング機構が動作するため、実走行に近い動作試験を行うことが可能となる。
【００４１】
シミュレーション走行中においては、シミュレーションコンピュータ２から車速度、ヨー角速度、横加速度等の走行状況を表す情報が評価コンピュータ１８に入力される。また、ラック＆ピニオン６等の設けられたセンサ１７ａ、１７ｂ、１７ｃによりパワーステアリング機構の振動、音、ギアのガタ等が検出され、検出信号が評価コンピュータ１８に入力される。さらに、ドライバ１は電動パワーステアリング装置の操舵フィーリング等を評価情報として評価コンピュータ１８に入力する。評価コンピュータ１８は入力された検出信号および評価情報を解析し、解析結果を評価レポートとして記憶する（ステップS４１０）。このようにして作成された評価レポートはレポート出力装置１９によって出力される。評価レポートには、操舵フィーリング、減速ギア８およびラック＆ピニオン６のガタ、振動、キックバック、ラトル音、ハンドル戻りの特性等の情報が含まれている。ドライバ１等は評価レポートを見ることにより、電動パワーステアリング装置の評価を客観的に把握することが可能となる。さらに、周波数、音圧を用いて、音、振動を定量的に表すことにより、客観的な評価を行うことができる。このように、評価レポートに基づきパワーステアリングメカニズムを設計することにより、効率良く設計を行うことが可能となる。
【００４２】
さらに、評価コンピュータ１８は評価レポートに基づきＥＣＵ９の伝達関数を決定することも可能である。決定された伝達関数の係数等のパラメータはチューニングシステム１６を介してＥＣＵ９に与えられ、ＥＣＵ９のプログラムが書き換えられる。例えば、評価コンピュータ１８は評価レポートに基づき最適な伝達関数の周波数特性を算出し、この周波数特性を実現するためのＰＩＤ制御の各係数を決定することにより、ＥＣＵ９の設計を効率的に行うことが可能となる。
【００４３】
上述の処理Ｓ４０１〜Ｓ４１１を繰り返すことにより、所望の電動パワーステアリング装置の設計が完了すると（ステップＳ４１２でＹＥＳ）、全ての処理が終了する。本実施例によれば、仮想車両を用いて電動パワーステアリング装置の評価を行うことができるので、電動パワーステアリング装置の取り付けおよび交換を容易に行うことができ、開発費用および期間を短縮することが可能となる。また、実車ではエンジン、車両から様々な音、振動が発生するため、電動パワーステアリング装置単体からの音、振動を検出することが困難であるが、本実施例によればこれらの音、振動を容易に検出できるため、より正確な評価を行うことができる。
（第２実施例）
【００４４】
続いて、図７を用いて第２実施例に係る評価システムを説明する。この実施例においては、電源１１とＥＣＵ９との間にスイッチングボックス２０が設けられている。このスイッチングボックス２０はシミュレーションコンピュータ２からの指令により電源１１を所定電位（異常電圧）設定する機能を有しており、電動パワーステアリング装置のフェールセーフ機能を評価することが可能である。
【００４５】
電動パワーステアリング装置においては、電源１１の電圧が異常値を示す場合には、操舵補助力が突然に機能しなくなるため極めて危険である。異常電圧としては、例えば接地電位の他、電圧低下（８Ｖ以下）、電圧上昇（１６Ｖ以上）、瞬断（５ｍｓｅｃ程度）等が起こり得る。制動装置の故障の場合には、フットブレーキ、サイドブレーキ、エンジンブレーキ等の代替手段があるが、電動パワーステアリング装置の代替手段は存在しない。このため、電動パワーステアリング装置のフェールセーフは極めて重要である。フェールセーフ機能の評価を実車で行う場合にはドライバに危険を強いることになるが、本実施例における評価システムによればフェールセーフ機能を安全に評価することができる。
【００４６】
例えば、図７において、シミュレーションコンピュータ２がスイッチングボックス２０に指令を与えると、スイッチングボックス２０は電源１１を異常電圧に設定する。例えば、電源１１の短絡事故を仮想的に起こし、フェールセーフ機能の評価を行うことが可能となる。さらに、本実施例によれば、仮想走行中のいずれのタイミングで電源１１の電圧異常を起こさせるかを自由に設定することができる。例えば、予め定められたコースのコーナリングにおいて電圧異常を発生させる等の設定が可能である。
【００４７】
なお、本実施例においても、上述の第１実施例と同様の効果を奏することは言うまでもない。すなわち、電動パワーステアリング装置に特有の問題を考慮しながら、電動パワーステアリング装置の評価を行うことができ、また、評価の客観性を担保することが可能である。
【００４８】
さらに、本実施例によれば、複数の評価試験を予めシミュレーションコンピュータ２に入力しておくことにより、これらの評価試験を連続して実行することも可能である。例えば、電動パワーステアリング装置のハンドルフィールの評価に続いて、フェールセーフ機能の評価を連続して実行することも可能である。
（第３実施例）
【００４９】
図８は第３実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの概念図である。本実施例においては、スイッチングボックス２１がＥＣＵ９とモータ７，トルクセンサ１０との間に設けられている。このスイッチングボックス２１は、シミュレーションコンピュータ２からの指令により、ＥＣＵ９からモータ７への信号線、トルクセンサ１０からＥＣＵ９への信号線を異常電圧に設定する機能を有している。異常電圧としては、第２実施例と同様に接地電位の他、電圧低下、電圧上昇、瞬断等がある。
【００５０】
モータ７の端子間の短絡が生じると、逆起電圧が発生し、ハンドル操舵が妨げられてしまう。特に、高出力モータではコイル抵抗が小さいので、逆起電力が大きくなり易く、モータ端子間の短絡時にフェールセーフ機能を正常に動作させることは極めて重要である。
【００５１】
本実施例においても、いずれのタイミングで故障の発生を生じさせるかを自由に設定することが可能である。故障が生じた場合に最も危険であると想定される状況に故障を発生させるようにシミュレーションコンピュータ２の設定を行うことができる。かかる危険な走行場面においても、仮想車両を走行させるにすぎないので、ドライバ１に危険が及ぶことはなく、安全にフェールセーフ機能を評価することができる。
【００５２】
なお、トルクセンサ１０に関するフェールセーフ機能の一例を図９に示す。同図の（Ａ）において、トルクセンサ１０が故障すると、トルク信号が接地電位となり、同時にモータ電流も急激に最大電流となってしまう。この場合、操舵補助トルクが急激に変化してしまい、急なハンドル挙動により重大な事故が発生するおそれが生じる。かかる問題を回避するために、同図の（Ｂ）に示すように、トルク信号が急激に接地電位となった場合には、故障発生と判断し、モータ電流を漸減させる処理を行う。これにより、ハンドルの急激な挙動の変化を未然に回避することが可能となる。
（第４実施例）
【００５３】
図１０は第４実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの概念図である。この実施例においては、第１実施例に係る評価システムに加えて防音箱２２が設けられている。この防音箱２２は遮音性を有する材質からなる中空の箱をなし、ラック＆ピニオン６、モータ７，減速ギア８、トルクセンサ１０、センサ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを外部の振動、音から遮断する機能を有している。
【００５４】
この防音箱２２内においては、外部の音、振動を遮断することができるため、パワーステアリングメカニズムから発生する音、振動のみをセンサ１７ａ、１７ｂ、１７ｃにより検出することができる。これにより、仮想車両による悪路走行時のラトル音、作動音を正確に検出することができ、電動パワーステアリング装置の客観的な評価を行うことが可能となる。
（第５実施例）
【００５５】
図１１は第５実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの概念図である。この実施例においては、電動パワーステアリング装置全体を覆う環境箱２３が設けられている。環境箱２３内は任意の温度、湿度に設定可能であり、電動パワーステアリング装置の環境試験を行うことが可能である。すなわち、環境箱２３内には、ラック＆ピニオン６，モータ７，減速ギア８，ＥＣＵ９，トルクセンサ１０、電源１１、トルク＆角度センサ１２，ハンドル１３が収納されている。なお、環境箱２３は遮音性を有する構造であっても良い。
【００５６】
環境箱２３内の温度、湿度の設定は一定条件に限定されることなく、仮想車両の走行に応じて変化させることも可能である。例えば、走行当初においては環境箱２３内の温度を室温に近い温度に設定し、走行とともに温度を上昇させても良い。本実施例によれば、室内において電動パワーステアリング装置の環境試験を行うことができ、より制度の高い評価および試験を実施することが可能となる。
（第６実施例）
【００５７】
図１２は第６実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの概念図である。本実施例に係る評価システムは、第１実施例に係る評価システムとは異なり、ドライバ１に代えてアクチュエータ＆センサ３１によってハンドル１３を操舵する構成となっている。
【００５８】
すなわち、本実施例に係る評価システムは、シミュレーションコンピュータ２，アクチュエータコントローラ４、アクチュエータ＆センサ５、ラック＆ピニオン６、モータ７，減速ギア８、ＥＣＵ９、トルクセンサ１０、トルク＆角速度センサ１２、ハンドル１３、評価コンピュータ１８、レポート出力装置１９、アクチュエータコントローラ３０、アクチュエータ＆センサ３１を備えて構成されている。
【００５９】
シミュレーションコンピュータ２は第１実施例のそれと同様に仮想車両の走行をシミュレーションする他、さらに予め定められた仮想ドライバの挙動を算出する機能を備えている。アクチュエータコントローラ３０によって算出された仮想ドライバの挙動は、指示信号としてアクチュエータコントローラ３０に入力される。アクチュエータコントローラ３０には入力された指示信号に基づく駆動信号をアクチュエータ＆センサ３１に出力し、アクチュエータ＆センサ３１は駆動信号に従いハンドル１３を操舵する構成となっている。なお、アクチュエータ＆センサ３１は、ハンドル１３を操舵する際のトルクを検出する機能を有しており、検出された操舵トルク信号は評価コンピュータ１８に入力されている。評価コンピュータ１８は、ハンドル１３の操舵トルク信号、シミュレーションコンピュータ２からの仮想走行情報、アクチュエータ＆センサ５からのラックフォース変位の信号等に基づき、電動パワーステアリング装置を自動的に評価することが可能である。
【００６０】
続いて、図１３を参照しながら本実施例に係る評価システムの動作を説明する。
先ず、オペレータはシミュレーションコンピュータ２を操作することによって車両モデルを決定する（ステップＳ８０１）。オペレータはシミュレーションコンピュータ２のディスプレイを見ながら所望の車両モデルを決定することができる。さらに、仮想ドライバのモデルを決定する（ステップＳ８０２）。仮想ドライバのモデルとして、一般のドライバによる通常の走行パターン、またはテストドライバによる限界走行パターン等の中から任意のものを選択可能である。さらに、通常の人間では困難と思えるような急ハンドルを仮想ドライバに操作させることも可能である。
【００６１】
次に、オペレータはシミュレーションコンピュータ２においてマヌーバーの設定を行うとともに（ステップＳ８０３）、オペレータは仮想車両を走行させるためのロードモデルおよびトレースをシミュレーションコンピュータ２において決定する（ステップＳ８０４、Ｓ８０５）。先に決定された仮想ドライバのモデルに適したロードモデルを自動的に決定することも可能である。
【００６２】
以上によりシミュレーション走行の各種条件が決定すると（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、シミュレーションコンピュータ２はシミュレーション走行を開始する（ステップＳ８０７）。シミュレーションコンピュータ２は予め決定された仮想ドライバの操舵パターンに基づき、ロードモデル上において仮想車両を走行させる。すなわち、仮想ドライバの操舵パターンに基づく操舵信号がアクチュエータコントローラ３０に出力される。アクチュエータコントローラ３０は操舵信号に基づく駆動信号をアクチュエータ＆センサ３１に出力し、アクチュエータ＆センサ３１はハンドル１３に回転トルクを与える。これにより、仮想ドライバの操舵パターンに従った操舵が行われる。
【００６３】
トルク＆角速度センサ１２はハンドル１３の操舵トルクおよび操舵角の検出信号をシミュレーションコンピュータ２および評価コンピュータ１８に出力する。シミュレーションコンピュータ２は操舵トルクおよび操舵角に応じて仮想車両の挙動を算出し、算出結果に基づきアクチュエータ＆センサ５を駆動することにより、ラック＆ピニオン６に所定の挙動を付与する。付与された挙動は操舵反力としてトルク＆角速度センサ１２により検出されるとともに評価コンピュータ１８に出力される（ステップＳ８０９）。評価コンピュータ１８は入力された操舵反力を操舵フィーリングとして記録するとともに、当該操舵フィーリングと仮想走行状況の情報とをリンクさせてデータベースに記録する。
【００６４】
以上の処理（ステップＳ８０８〜Ｓ８０９）を繰り返すことにより、予め設定されたロードモデル上の仮想走行が終了すると（ステップＳ８１０でＹＥＳ）、評価コンピュータ１８は仮想走行結果を解析し、電動パワーステアリング装置の評価を開始する（ステップＳ８１１）。すなわち、評価コンピュータ１８は仮想走行中に検出された操舵反力、ラックフォース＆変位、車速度、ヨー角速度、横角速度等の信号を自動的に解析し、電動パワーステアリング装置の評価レポートを作成する。評価コンピュータ１８は評価レポートに基づき、ECU９の伝達関数、パラメータの最適化を行い（ステップS８１２）、決定されたパラメータ等のデータをチューニングシステム１６を介してECU９内のメモリに書き込む。これにより、ECU９の最適化が自動的に行われる。ＥＣＵ９の最適化の方法としては、ＥＣＵ９の伝達関数の係数を変更することにより、所望の周波数特性を実現すること可能である。例えば、路面による振動が操舵反力として検出された場合には、当該振動周波数を抑圧するようにＥＣＵ９の伝達関数を変更しても良い。以上の処理により、ECU９の最適化が完了すると（ステップS８１４でYES）、処理を終了する。
【００６５】
本実施例によれば、人間のドライバの代わりにアクチュエータ＆センサ３１によってハンドルの操舵およびハンドルフィーリングの検出を行っているため、電動パワーステアリング装置の客観性をさらに高めることが可能となる。また、通常の人間では困難なハンドル操舵を行うこともできるので、より多様な評価を行うことが可能となる。
【００６６】
なお、図１２には示されていないが、第１実施例と同様にモータ７等にセンサを設けることにより、ステアリングメカニズムの振動、ガタ等を検出することができることは言うまでもない。
（第７実施例）
【００６７】
図１４は第７実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの概念図である。この実施例においては、第６実施例に係る評価システムと異なり、ラック＆ピニオン６の両端にアクチュエータ＆センサ５１，５２がそれぞれ設けられている。２つのアクチュエータ＆センサ５１，５２には独立の駆動信号がシミュレーションコンピュータ２から与えられており、ラック＆ピニオン６の両端に異なる力を与えることが可能である。また、アクチュエータ＆センサ５１，５２によってラック＆ピニオン９の両端の挙動を独立して検出することができ、パワーステアリング装置の特性をより正確に評価することが可能となる。
（第８実施例）
【００６８】
図１５、１６は第８実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの概念図である。本実施例においては、車両モデルのみならずステアリングメカニズムについても仮想モデルを用いて、電動パワーステアリング装置の評価を行うことが可能である。
【００６９】
同図において、本実施例に係る評価システムは、シミュレーションコンピュータ２００，ECU２１０、インタフェース２２０、ＥＰＳモータ２３０、トルクセンサ２４０、負荷モータ２５０、メカニズム保持台２６０等により構成されている。
【００７０】
シミュレーションコンピュータ２００はＣＰＵ、メモリ、ディスプレイ等よりなるリアルタイムハードウェア２０２、仮想モデルのデータよりなるモデルファイル２０１，評価の手順を表すテストシーケンスプログラム２０３，評価結果を表すレポートファイル２０４等により構成されている。リアルタイムハードウェア２０２は、Ｃコードオブジェクトモデルで記載されたプルグラムに従い、モデルファイル２０１により定義されたモデルのシミュレーション動作を実行する機能を有している。モデルファイル２０１には、車両モデル、タイヤモデル、ロードモデル、ステアリングモデル等の仮想モデルのデータが含まれている。なお、ステアリングモデルとしては、コラム、ピニオン、ラックタイプ等が用意されている。テストシーケンスプログラム２０３は、シミュレーションの手順を表すプログラムであり、当該プログラムに基づき様々な評価を自動的に実行することが可能である。また、レポートファイルは評価結果を含むデータファイルである。
【００７１】
インタフェース２２０は、ＥＣＵ２１０，トルクセンサ２４０、負荷モータ２５０、電源２７０の各ユニットとシミュレーションコンピュータ２２００とを接続するためのものである。すなわち、シミュレーションコンピュータ２００は、インタフェース２２０を介してＥＣＵ２１０等の各ユニットを制御することが可能である。さらに、インタフェース２２０は、電源２７０、ＥＣＵ２１０、ＥＰＳモータ２３０の各ユニット間の信号の切り換えおよび短絡を生じさせる機能を有している。これにより、電動パワーステアリング装置のフェールセーフ機能のシミュレーションを行うことも可能となる。
【００７２】
メカニズム保持台２６０上には、ＥＰＳモータ２３０、接合器２６１，２６２、トルクセンサ２４０、負荷モータ２５０が設けられている。ＥＰＳモータ２３０の回転軸はステアリングシャフト２６３を介して負荷モータ２５０に連結されており、さらにステアリングシャフト２６３には接合器２６１、トルクセンサ２４０、接合器２６２が順に設けられている。接合器２６１，２６２はトルクを伝達するためのものであり、例えばオルダム継手等により構成されている。なお、イナーシャが小さく、かつ高剛性を有するとともにバッククラッシュがないものであれば、その種類を問わない。負荷モータ２５０は、シミュレーションコンピュータ２００からの指示に従い仮想のステアリング機構に対する負荷を発生させるものである。ここで、ピニオンタイプの電動パワーステアリング装置において、負荷モータ２５０による負荷トルクＴ１、ハンドルトルクからピニオン軸に作用するトルクＴ２、ラック軸からピニオン軸に作用するトルクＴ３の関係は、Ｔ１＝Ｔ２−Ｔ３で表すことができる。すなわち、負荷モータ２５０によってＴ１＝Ｔ２−Ｔ３のトルクが発生させられ、ステアリングメカニズムと等価な挙動を負荷モータ２５０によって実現することが可能となる。
【００７３】
続いて、本実施例に係る電動パワーステアリング評価システムの作用を説明する。先ず、オペレータはシミュレーションのための各種モデルを決定する。すなわち、所望の車両モデル、ステアリングモデル、タイヤモデル、ロードモデル、テストシーケンスが保存されたモデルファイル２０１がリアルタイムハードウェア２０２にロードされる。さらに、オペレータが複数の評価試験を自動的に実行するためにテストシーケンスプログラム２０３を作成すると、このテストシーケンスプログラム２０３がリアルタイムハードウェア２０２にロードされる。
【００７４】
リアルがリムハードウェア２０２はロードされたモデルファイル２０１，テストシーケンスプログラム２０３に従い、シミュレーションを開始する。リアルタイムハードウェア２０２は設定された仮想車両の仮想走行を行い、ステアリング操作、車両の挙動、ステアリングメカニズムに与える挙動等を演算する。演算されたステアリング操作に基づき、リアルタイムハードウェア２０２はＥＰＳモータ２３０によって操舵補助トルクを発生させるとともに、負荷モータ２５０によってステアリングの負荷トルクを発生させる。このときのステアリングメカニズムに与えられたトルク、振動等はトルクセンサ２４０によって検出され、インタフェース２２０を介してリアルタイムハードウェア２０２に入力される。さらに、ＥＰＳモータ２３０、負荷モータ２５０におけるトルクおよび回転角の信号もリアルタイムハードウェア２０２に入力される。リアルタイムハードウェア２０２は、入力された信号に基づきＥＣＵ２１０、ＥＰＳモータ２３０等の評価を行い、評価結果をレポートファイル２０４として出力する。
【００７５】
さらに、テストシーケンスプログラム２０３によって、ＥＣＵ２１０、ＥＰＳモータ２３０等のフェールセーフ機能を順に評価することも可能である。上述の実施例と同様に、インタフェース２２０において信号線を接地電位等にし、短絡事故と同様の状況を設定することができる。これにより、様々な状況におけるフェールセーフ機能を評価することが可能となる。なお、フェールセーフ機能の評価についてもレポートファイル２０４として出力される。なお、本実施例においても、図示されていない評価コンピュータを用いて、ＥＣＵ２２０、モータ２３０等の評価を自動的に行っても良い。
【００７６】
本実施例によれば、実際にステアリングメカニズムを作成しなくても、ステアリングメカニズムのモデルを負荷モータ２５０によって実現することが可能である。また、負荷モータ２５０はシミュレーションコンピュータによって自由に制御できるため、ステアリングメカニズムモデルを短期間で設計変更することができ、電動パワーステアリング装置の設計期間を短縮すること可能となる。
【００７７】
以上、本実施形態を説明したが、本発明は上述の構成に拘泥されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００７８】
なお、本発明は、上述の処理を実行するソフトウエアのプログラムをコンピュータにインストールするだけでなく、サーバー若しくはダウンロードサイトからダウンロードして使用しても良い。また、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムソフトウエアをインストールしても良い。さらに、暗号化されたプログラムをユーザに配布し、対価を支払ったユーザにのみ解読キーを通知するようにしても良い。また、プログラムを実行するためのオペレーティングシステムはどのようなものであっても良く、プログラムを実行するハードウェアはリアルタイムハードウェアのみならず、他の形態を有するコンピュータでも差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例に係るＥＣＵのブロック図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例に係るロードモデルを説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施例に係るロードモデルを説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図８】本発明の第３実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図９】本発明の第３実施例に係るフェールセーフ機能を説明するための図である。
【図１０】本発明の第４実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図１１】本発明の第５実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図１２】本発明の第６実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図１３】本発明の第６実施例に係る評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の第７実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【図１５】本発明の第８実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムの概念図である。
【図１６】本発明の第８実施例に係る電動パワーステアリング装置の評価システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
２  シミュレーションコンピュータ（演算装置）
５  アクチュエータ＆センサ
６  ラック＆ピニオン
７  モータ
８  減速ギア
９  ＥＣＵ（制御ユニット）
１０  トルクセンサ
１８  評価コンピュータ（評価装置）
１９  レポート出力装置
２０，２１  スイッチングボックス（スイッチングユニット）
２２  防音箱（遮蔽部材）
２３  環境箱（遮蔽部材）
【図１】
2005212706.tif 000003
【図２】
2005212706.tif 000004
【図３】
2005212706.tif 000005
【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】
2005212706.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2005212706.tif 000014
【図１３】
2005212706.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005212706.tif 000017
【図１６】
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