(57)【要約】【課題】パンク発生のインフォメーションの伝達を妨げることなく、車両に入力される定常外乱を補償することができる操舵制御装置、それを備えた自動車及び操舵制御方法を提供する。【解決手段】車両の直進走行状態における操舵トルクの履歴に基づいて、車両に入力される外乱を推定し、推定された外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与する。このとき、車輪のパンクを検出した場合には、前記外乱補償操舵補助力をパンク発生時の外乱推定値まで減少補正する。【選択図】      図１
2007237837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵入力手段から操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御装置であって、
車両に入力される外乱を推定する外乱推定手段と、該外乱推定手段で推定された外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与する外乱補償手段と、車輪のパンクを検出するパンク検出手段と、該パンク検出手段でパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正する補正手段とを備えることを特徴とする操舵制御装置。
【請求項２】
前記パンク検出手段でパンクを検出したときの外乱推定値を記録する記録手段を有し、前記補正手段は、前記パンク検出手段でパンクを検出したとき、前記記録手段で記録した外乱推定値まで前記外乱補償操舵補助力を減少補正することを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項３】
前記操舵入力手段の操作状態を判断する操作状態判断手段と、該操作状態判断手段で前記操作状態が手放し状態であると判断したとき、前記補正手段による前記外乱補償補助力の減少補正を禁止する補正禁止手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵制御装置。
【請求項４】
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を有し、前記補正手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの絶対値が大きいほど、前記外乱補償操舵補助力の減少補正量を小さくすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の操舵制御装置。
【請求項５】
操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段を有し、前記補正手段は、前記操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度の絶対値が大きいほど、前記外乱補償操舵補助力の減少補正量を小さくすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の操舵制御装置。
【請求項６】
車速を検出する車速検出手段を有し、前記補正手段は、前記車速検出手段で検出した車速が速いほど、前記外乱補償操舵補助力の減少補正量を小さくすることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の操舵制御装置。
【請求項７】
前記外乱補償手段は、所定の時間遅れを持たせて前記外乱補償操舵補助力を付与することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の操舵制御装置。
【請求項８】
前記操舵入力手段の操作状態を判断する操作状態判断手段と、該操作状態判断手段で前記操作状態が手放し状態であると判断したとき、前記補正手段による前記外乱補償補助力の減少補正を禁止する補正禁止手段と、前記操作状態が操舵状態から手放し状態へ切り換わってから所定期間、前記外乱補償補助力を増加補正する増加補正手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の操舵制御装置。
【請求項９】
操舵入力手段から操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御装置であって、
車両に入力される外乱のうち、運転者へ伝達すべき外乱を残し、それ以外を補償するように外乱補償操舵補助力を付与する操舵補助力制御手段を備えることを特徴とする操舵制御装置。
【請求項１０】
ステアリングホイールから操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御装置を備える自動車であって、
車両に入力される外乱を推定する外乱推定手段と、該外乱推定手段で推定された外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与する外乱補償手段と、車輪のパンクを検出するパンク検出手段と、該パンク検出手段でパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正する補正手段とを備えることを特徴とする自動車。
【請求項１１】
操舵入力手段から操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御方法であって、
車両に入力される外乱を推定するステップと、その外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与するステップと、車輪のパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正するステップとを備えることを特徴とする操舵制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操舵負担を軽減する操舵力補助制御を行う操舵制御装置、それを備えた自動車及び操舵制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の操舵制御装置として、横風や路面カント、悪路走行といったあらゆる入力を動的外乱として推定し、推定した外乱分をすべて補償するように操舵補助力を制御するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の操舵制御装置では、例えば、パンクが発生した場合、パンク発生に起因する車両挙動も前記動的外乱として推定し、サスペンションの左右差やタイヤのコニシティにより発生する定常外乱に加えてパンク外乱分も補償するように操舵補助力を制御してしまう。その結果、パンク発生に伴う車両片流れや操舵力変化が補償されてしまい、運転者がパンク発生を認識することが困難となる。
そこで、本発明は、パンク発生のインフォメーションの伝達を妨げることなく、車両に入力される定常外乱を補償することができる操舵制御装置、それを備えた自動車及び操舵制御方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明に係る操舵制御装置は、
操舵入力手段から操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御装置であって、
車両に入力される外乱を推定する外乱推定手段と、該外乱推定手段で推定された外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与する外乱補償手段と、車輪のパンクを検出するパンク検出手段と、該パンク検出手段でパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正する補正手段とを備えることを特徴としている。
【０００５】
また、本発明に係る自動車は、
ステアリングホイールから操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御装置を備える自動車であって、
車両に入力される外乱を推定する外乱推定手段と、該外乱推定手段で推定された外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与する外乱補償手段と、車輪のパンクを検出するパンク検出手段と、該パンク検出手段でパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正する補正手段とを備えることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明に係る操舵制御方法は、
操舵入力手段から操向輪に至る操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する操舵制御方法であって、
車両に入力される外乱を推定するステップと、その外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与するステップと、車輪のパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正するステップとを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る操舵制御装置によれば、外乱推定手段で車両に入力される外乱を推定し、推定された外乱推定値に応じて、外乱補償手段で、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与し、パンク検出手段でパンクを検出したとき、補正手段で前記外乱補償操舵補助力を減少補正する。
したがって、パンクが発生していない状態では、車両に入力される外乱を補償して、車両の片流れを確実に抑制することができ、パンクが発生している状態では、外乱補償操舵補助力を実際に車両に入力される外乱相当より小さくするので、直進時に保舵力が必要となることによりパンク発生のインフォメーションを運転者に伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
図１は、本発明の操舵制御装置を、電動パワーステアリングシステムを搭載した車両に適用した場合の実施形態を示す構成図である。
図中符号１は、運転者の舵取り操作用のステアリングホイール、２はステアリングシャフト、３はラックアンドピニオン式ギア機構である。ラックアンドピニオン式ギア機構３は、ステアリングシャフト２の下端に一体形成されたピニオン３ａと、このピニオン３ａに噛合するラック軸３ｂとから構成されている。ラック軸３ｂは車両前部にて車幅方向に延在すると共に、車幅方向左右に摺動可能となっており、その両端はタイロッド４，５を介して操向用の操舵輪６，７に連結されている。
【０００９】
また、ステアリングシャフト２には、運転者による操舵入力である操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ１１と、運転者の操舵力をアシストする電動パワーステアリング機構１２とが設けられている。
電動パワーステアリング機構１２は、モータ１３の発生トルクを、減速機１４を介してステアリングシャフト２の回転トルクに変換することで、運転者の操舵力をアシストするようになっている。このモータ１３に供給されるモータ電流は、後述するＥＰＳコントローラ２０により制御される。
【００１０】
モータ１３の回転角はエンコーダ１５によって測定され、そのエンコーダ信号はＥＰＳコントローラ２０に出力される。本実施形態では、上記エンコーダ信号を操舵角として採用するが、操舵角センサ等により操舵角を直接検出することもできる。
また、この車両には、車速Ｖを検出する車速センサ１６が設けられ、この車速センサ１６の検出信号もＥＰＳコントローラ２０に出力される。
【００１１】
さらに、各輪タイヤには、各輪の空気圧を監視する空気圧センサ１７が取り付けられ、この空気圧センサ１７の検出信号は、パンク検出装置２１に出力される。
また、運転席近傍には、車輪のパンクが発生したときに、後述するパンク検出装置２１からの指令信号をもとに駆動される警報装置２５が設けられている。この警報装置２５は、警告ランプや警報ブザー等により構成されている。
【００１２】
パンク検出装置２１は、空気圧センサ１７の検出信号に基づいて、各輪のパンクを検出し、パンクが発生していると判断したときには、警報装置２５を駆動するための指令信号を当該警報装置２５に対して出力すると共に、ＥＰＳコントローラ２０にパンク発生フラグＦＬＧPを出力する。
ここで、パンク検出装置２１は、空気圧センサ１７で検出した空気圧が所定値以下になった場合に、その車輪がパンクしていると判断し、パンク発生フラグＦＬＧPを、パンクが発生していることを意味する“１”にセットするようになっている。
【００１３】
ＥＰＳコントローラ２０は、前述した各種センサからの検出信号、及びパンク検出装置２１からのパンク発生フラグＦＬＧPが入力されて、これらの信号に基づいて、運転者の操舵力を補助する操舵補助力を生成し、操舵補助力に応じた指令値によりモータ１３を駆動する操舵力補助制御を実施する。ここで、モータ１３へ供給される電力はバッテリ１８により与えられる。
【００１４】
また、ＥＰＳコントローラ２０は、前述した各種センサからの検出信号に基づいて、車両に入力される外乱を推定し、外乱により発生する操舵トルクを抑制するために必要なトルク（外乱補償操舵補助力）として、上記操舵補助力に付与する外乱補償制御を実行する。このとき、各輪のパンクの発生状態に応じて前記外乱補償操舵補助力を補正するものとする。
なお、本実施形態では、車両の直進走行状態における操舵トルクの履歴に基づいて、車両に入力される外乱を推定する。
【００１５】
図２は、ＥＰＳコントローラ２０の構成を示す制御ブロック図である。
この制御ブロックは、目標トルク演算部１０１と、目標電流演算部１０２と、制御電圧演算部１０３と、駆動電流制御部１０４と、外乱補償部１０５とから構成されている。
目標トルク演算部１０１では、トルクセンサ１１からの操舵トルクＴｓ、車速センサ１６からの車速Ｖが入力され、予め格納されたアシスト制御マップを参照して必要アシスト量に相当する基本トルク指令値を算出する。
【００１６】
なお、図示しないが、この目標トルク演算部１０１は、操舵トルクＴｓに略比例したアシストを発生させて運転者の操舵負荷を低減させる静アシスト部と、モータの慣性補償をする慣性補償アシスト部と、操舵系のダンピングを確保するダンピングアシスト部と、ハンドルの戻りを改善するハンドル戻りアシスト部とから構成されて、前記基本トルク指令値を算出するようになっている。
【００１７】
目標電流演算部１０２では、目標トルク演算部１０１で算出された基本トルク指令値に後述する外乱補償部１０５で算出された外乱補償量を加算した目標トルクを、モータ１３の駆動電流指令値であるモータ電流指令値に換算する。
制御電圧演算部１０３では、目標電流演算部１０２で算出されたモータ電流指令値に基づいて、モータＰＷＭ制御におけるモータ印加電圧指令値を算出する。
【００１８】
駆動電流制御部１０４では、制御電圧演算部１０３で算出されたモータ印加電圧指令値に基づいて、モータ１３の駆動回路におけるＦＥＴ等のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、モータ１３の駆動電流を制御する。ここで、モータ１３の駆動電流は、モータ電流センサ１３ａにより検知される電流信号が電流サーボへフィードバックされることで、安定して制御されるようになっている。
【００１９】
外乱補償部１０５では、トルクセンサ１１からの操舵トルクＴｓ、エンコーダ１５からの操舵角θ、及びパンク検出装置２１からのパンク発生フラグＦＬＧPが入力され、車両に入力される定常外乱を推定し、この外乱を抑制するための外乱補償量（外乱補償操舵補助力）を算出する。このとき、車輪のパンク状態に応じて上記外乱補償量を補正する。
次に、外乱補償部１０５で実行される処理について詳述する。
【００２０】
先ず、ハンドル位置判断部２０１で、ステアリングホイール１が中立位置付近にあるか否かを判断する。具体的には、エンコーダ１５で計測した操舵角の絶対値｜θ｜が所定角度αより小さいか否かを判定し、｜θ｜＜αであるときにはステアリングホイール１が中立位置付近にあると判断する。そして、｜θ｜＜αであるときには記録フラグ“１”を出力し、｜θ｜≧αであるときには記録フラグ“０”を出力する。
【００２１】
操舵トルク記録部２０２では、直進走行時の操舵トルク、即ちハンドル位置判断部２０１で記録フラグ“１”が出力されたときのトルクセンサ１１で計測された操舵トルクＴｓをメモリに記録する。
平均値算出部２０３では、操舵トルク記録部２０２で所定の処理時間分蓄積された操舵トルクの平均値を算出し、これを車両に入力される外乱の推定値として出力する。ここで出力される外乱推定値は、定常外乱（車両のサスペンション左右差やタイヤのコニシティ左右差による低周波数の一定の外乱）に加えて横風やパンク等により発生する外乱も含めた値となる。
【００２２】
また、外乱推定値記録部２０４では、パンク発生時の外乱推定値、即ちパンク検出装置２１から入力されるパンク発生フラグＦＬＧPが“０”から“１”に変化したときの外乱推定値をメモリに記録する。
補正量選択部２０５では、パンク発生状態に応じて外乱補償量を決定する。パンクが発生しておらずＦＬＧP＝０であるときには、平均値算出部２０３で算出した外乱推定値を外乱補償量として選択し、パンクが発生しておりＦＬＧP＝１であるときには、外乱推定値記録部２０４で記録した外乱推定値を外乱補償量として選択する。
そして、１次遅れ処理部２０６で、補正量選択部２０５で決定した外乱補償量に対してローパスフィルタをかけることで、所定の時間遅れ（例えば、１次遅れ）を持つように処理し、この処理結果を最終的な外乱補償量として出力する。
【００２３】
（動作）
次に、本発明における第１の実施形態の動作について説明する。
図３は、外乱入力による車両挙動を示す図である。図３において、Ａは定常外乱のみが入力されている場合の車両挙動、Ｂは定常外乱入力＋左輪パンク発生の場合の車両挙動、Ｃは定常外乱入力＋右輪パンク発生の場合の車両挙動を示している。
今、車両に定常外乱のみが入力されており、運転者がハンドルから手を放した状態であるときに、図３のＡに示すように、車幅方向左側への片流れが発生しているものとする。このとき、パンクが発生していないものとすると、パンク検出装置２１はパンク非検出と判断して、パンク発生フラグＦＬＧP“０”をＥＰＳコントローラ２０に対して出力する。
【００２４】
ＥＰＳコントローラ２０は、図２の平均値算出部２０３で、直進走行時の操舵トルクの平均値から定常外乱を推定し、補正量選択部２０５で、この平均値算出部２０３で推定した外乱推定値を外乱補償量として決定する。そして、この外乱補償量を基本トルクに付加することで、定常外乱が入力されていない通常時の基本アシストに対して、定常外乱を補償する方向へ定常外乱分のアシストが加算されることになる。
【００２５】
図４は、外乱入力時の操舵特性を示す図であり、（ａ）は操舵角と操舵トルクとの関係、（ｂ）は操舵トルク分布を示している。図４（ａ）に示すように、外乱がない場合の操舵特性は原点を通る基本特性となり、外乱がある場合の操舵特性は、基本特性を外乱方向へ当該外乱分オフセットした特性となる。
したがって、操舵角が０付近の操舵トルクの分布は、図４（ｂ）に示すように、外乱がない場合は、操舵トルクが０［Ｎｍ］でピークを持つ分布となり、外乱がある場合は、その外乱分だけピークがずれることになる。
【００２６】
そこで、直進時の操舵トルクを統計処理することにより、車両に入力される外乱を適切に推定することが可能となる。本実施形態では、統計処理として平均値処理を適用する場合について説明したが、平均値の代わりに中央値を用いることもできる。このように、長期的な履歴を用いて車両に入力される外乱を推定するので、当該外乱を高精度に推定することができる。
【００２７】
図５は、操舵トルクとアシストトルクとの関係を示すアシスト特性である。図５において、Ａは定常外乱のみが入力されている場合のアシスト特性、Ｂは定常外乱入力＋左輪パンク発生の場合のアシスト特性、Ｃは定常外乱入力＋右輪パンク発生の場合のアシスト特性を示している。また、図中Ｄは、車両に外乱が入力されていない場合のアシスト特性（基本アシスト特性）である。
上記のように、車両に定常外乱のみが入力されている場合、操舵補助力に定常外乱分の外乱補償量（外乱補償操舵補助力）を付加するので、このときのアシスト特性は、基本アシスト特性を、外乱を補償する方向へ定常外乱分オフセットしたものとなる。
【００２８】
図６は、操舵角と操舵トルクとの関係を示す操舵特性である。図６において、Ａは定常外乱のみが入力されている場合の操舵特性、Ｂは定常外乱入力＋左輪パンク発生の場合の操舵特性、Ｃは定常外乱入力＋右輪パンク発生の場合の操舵特性を示している。また、図中Ｄは、車両に外乱が入力されていない場合の操舵特性（基本操舵特性）である。
車両に定常外乱が入力されている場合で、本実施形態の外乱補償を行わない場合の操舵特性は、図６のＡに示すように、基本操舵特性を定常外乱分オフセットした特性となり、直進時には所定の保舵トルクが必要となる。
【００２９】
これに対して、本実施形態では、車両に定常外乱のみが入力されている場合、定常外乱分の外乱補償を行って、アシスト特性を図５のＡに示すような特性とするので、操舵特性を図６のＤに示すように、車両に外乱が入力されていない場合の特性と等しくなる。これにより、定常外乱が入力されている場合であっても、直進時の保舵トルクを不要とすることができる。
【００３０】
ところで、パンク発生時に、定常外乱＋パンク分の外乱に相当するオフセットを基本アシストに加算して、定常外乱＋パンク分の外乱をすべて補償した場合、操舵特性は図６のＤに示すようになる。そのため、パンク分の外乱が車両に入力された場合にも、直進時の保舵トルクが不要となる。
しかしながら、この場合、操舵特性が外乱入力なしの通常時と等しいため、運転者がパンク発生を認識することが困難となってしまう。
そこで、本実施形態では、パンク発生状態に応じて外乱補償量を補正する。
【００３１】
図７は、パンク発生時に車両に入力される外乱の時系列推移を示す図である。定常外乱は車両の機械的要因によるものであり、パンクによる外乱変化に比べて非常にゆっくりとした変化しかないため、略一定と見なして直線で示している。一方、パンクが発生するとタイヤの空気が少しずつ減少していくため、パンクによる外乱はパンク発生直後から少しずつ増加することになる。
【００３２】
車両に定常外乱が入力されている状態で、時刻ｔ１で左輪のパンクが発生したものとする。この場合には、パンク検出装置２１は、パンク発生フラグＦＬＧP“１”をＥＰＳコントローラ２０に対して出力すると共に、警報装置２５に対して指令信号を出力することで、警告ランプや警報ブザーを駆動し運転者にパンクが発生したことを報知する。
また、ＥＰＳコントローラ２０は、図２の平均値算出部２０３で、直進走行時の操舵トルクの平均値から外乱推定値を出力し、外乱推定値記録部２０４で、その外乱推定値をメモリに記録する。そして、補正量選択部２０５で、外乱推定値記録部２０４で記録した外乱推定値を外乱補償量として決定し、この外乱補償量を基本トルクに付加する。このときの外乱補償量は、パンク発生時の外乱推定値、即ち定常外乱＋パンク発生時のパンクによる外乱（パンクによる初期外乱）の推定値に相当する。
【００３３】
図８は、パンク発生後の操舵特性の推移を示す図である。
この時刻ｔ１では、パンク発生時の外乱推定値に応じた外乱補償量を基本トルクに付加するため、操舵特性は、図８の特性ａに示すように、車両に外乱が入力されていない場合の特性と等しく原点を通る特性となる。したがって、この場合には、直進時の保舵トルクは不要となる。
【００３４】
この状態からタイヤの空気が徐々に減少し、時刻ｔ２でパンクによる外乱が増加すると、図３のＢに示すように、車両には定常外乱による片流れと同じ方向へ片流れが生じる。この場合、ＥＰＳコントローラ２０は、図２の補正量選択部２０５で、外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時（時刻ｔ１）の外乱推定値を外乱補償量として決定し、この外乱補償量を基本トルクに付加する。
【００３５】
したがって、このときの操舵特性は、図８の特性ｂに示すように、定常外乱＋パンクによる初期外乱のみを補償し、パンクによる外乱増加分を残した特性となる。その結果、直進時にはパンクによる片流れ分の保舵トルクが必要となる。
その後、さらにタイヤの空気が減少し、時刻ｔ３でパンクによる外乱がさらに大きくなったものとする。この場合にも、時刻ｔ２と同様に、ＥＰＳコントローラ２０は、図２の補正量選択部２０５で、外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時（時刻ｔ１）の外乱推定値を外乱補償量として決定し、この外乱補償量を基本トルクに付加する。
【００３６】
したがって、このときの操舵特性は図８の特性ｃに示すようになり、パンクによる外乱の増加に伴って、さらに直進時の保舵トルクが増加することになる。
このように、パンクが発生していない状態では車両に入力される外乱をすべて補償して、直進時の保舵トルクを不要とするが、パンクが発生している状態では、定常外乱分のみを補償してパンクによる外乱分を残すので、パンクによる片流れ量変化に追従して、直進時の保舵トルクを増加させることができる。その結果、運転者に対してパンクが発生していることを確実に認識させることができる。
【００３７】
また、警報装置２５を併用することで、パンク発生時には、ランプやブザーといった視覚及び聴覚による警告と、操舵力変化といった体感による警告とが一致した適切な警告を運転者に与えることができる。
なお、本実施形態においては、ステアリングホイール１が操舵入力手段を構成している。また、ハンドル位置判断部２０１、操舵トルク記録部２０２及び平均値算出部２０３が外乱推定手段を構成し、１次遅れ処理部２０６が外乱補償手段を構成し、パンク検出装置２１がパンク検出手段を構成し、補正量選択部２０５が補正手段を構成し、外乱推定値記録部２０４が記録手段を構成している。
【００３８】
（第１の実施形態の効果）
（１）外乱推定手段で車両に入力される外乱を推定し、推定された外乱推定値に応じて、外乱補償手段で、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与し、パンク検出手段でパンクを検出したとき、補正手段で前記外乱補償操舵補助力を減少補正する。
したがって、パンクが発生していない状態では、車両に入力される外乱を全て補償するので、直進時の保舵力を不要とすることができると共に、車両の片流れを確実に抑制することができる。また、パンクが発生している状態では、外乱補償操舵補助力を実際に車両に入力される外乱相当より小さくするので、直進時に保舵力を必要として、パンク発生のインフォメーションを運転者に伝達することができる。
【００３９】
（２）パンク検出手段でパンクを検出したとき、記録手段で記録したパンク発生時の外乱推定値まで外乱補償操舵補助力を減少補正する。したがって、パンクが発生しているときには、定常外乱分のみを補償してパンクによる外乱分を残すことができ、パンクによる片流れ量変化に追従して、直進時の保舵トルクを増加させることができる。その結果、運転者に対してパンクが発生していることを確実に認識させることができる。
（３）外乱補償手段は、所定の時間遅れを持たせて外乱補償操舵補助力を付与する。したがって、通常時とパンク発生時とで制御の切り換わりが行われる場合に、制御量の急変を防ぐことが可能となるので、運転者へ操舵力変化が伝わりにくくなり違和感の抑制が可能となる。
【００４０】
（４）車両に入力される外乱のうち、運転者へ伝達すべき外乱を残し、それ以外を補償するように外乱補償操舵補助力を付与する操舵補助力制御手段を備える。
したがって、車両に定常外乱のみが入力されている状態では、車両に入力される外乱を全て補償するので、直進時の保舵力を不要とすることができると共に、車両の片流れを確実に抑制することができる。また、パンクが発生している状態では、パンク外乱を残して、それ以外の外乱のみを補償するので、パンク発生のインフォメーションを運転者に伝達することができる。
【００４１】
（５）外乱推定手段で車両に入力される外乱を推定し、推定された外乱推定値に応じて、外乱補償手段で、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与し、パンク検出手段でパンクを検出したとき、補正手段で前記外乱補償操舵補助力を減少補正する。
したがって、パンクが発生していない状態では、車両の片流れを確実に抑制して、直進走行性を向上することができると共に、パンクが発生している状態では、パンク発生のインフォメーションを運転者に伝達することが可能な自動車とすることができる。
【００４２】
（６）車両に入力される外乱を推定し、その外乱推定値に応じて、当該外乱により発生する操舵トルクを抑制する方向へ外乱補償操舵補助力を付与し、車輪のパンクを検出したとき、前記外乱補償操舵補助力を減少補正する。
したがって、車両に入力される外乱を高精度に推定することができる。また、パンクが発生していない状態では、車両の片流れを確実に抑制することができ、パンクが発生している状態では、パンク発生に起因する車両挙動を運転者に伝達することができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
（構成）
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、ハンドル手放し状態であるときには外乱補償操舵補助力の減少補正を禁止するようにしたものである。
図９は、第２の実施形態におけるコントローラ２０の構成を示す制御ブロック図であり、図２に示す前述した第１の実施形態のコントローラ２０において、手放し判断部３０１と、補正量選択部３０２とを追加したことを除いては、図２のコントローラ２０と同様の構成を有するため、処理の異なる部分を中心に説明する。
【００４４】
手放し判断部３０１では、コントローラ２０は、トルクセンサ１１で計測した操舵トルクＴｓに基づいて、ハンドル手放し状態か否かを判断する。具体的には、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜が所定値βより小さいか否かを判定し、｜Ｔｓ｜＜βであるときにはハンドル手放し状態であると判断して、手放しフラグ“１”を出力する。一方、｜Ｔｓ｜≧βであるときにはハンドル操舵中であると判断して、手放しフラグ“０”を出力する。
【００４５】
補正量選択部３０２では、コントローラ２０は、ハンドル操作状態（手放し状態か操舵状態か）に応じて、外乱補償量を決定する。ハンドル手放し状態であり手放しフラグ＝１であるときには、前記平均値算出部２０３で算出した外乱推定値を外乱補償量として選択し、ハンドル操舵状態であり手放しフラグ＝０であるときには、前記補正量選択部２０５で選択した外乱補償量を最終的な外乱補償量として選択する。
【００４６】
（動作）
次に、本発明における第２の実施形態の動作について説明する。
今、運転者がステアリング操舵を行っているときに、パンクが発生しているものとする。この場合には、ＥＰＳコントローラ２０は、図９の補正量選択部２０５で、外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時の外乱推定値を外乱補償量として決定する。ハンドル操舵状態であり、手放し判断部３０１で手放しフラグは“０”にリセットされているため、補正量選択部３０２では、補正量選択部２０５で選択された外乱補償量を、最終的な外乱補償量として選択する。そして、この外乱補償量を基本トルクに付加する。
【００４７】
したがって、操舵特性は、定常外乱＋パンクによる初期外乱のみを補償し、パンクによる外乱増加分を残した特性となり、直進時にはパンクによる片流れ分の保舵トルクが必要となる。この保舵トルクは、パンクによる片流れ量の増加に伴って増加するため、運転者に対してパンクが発生していることを確実に認識させることができる。
一方、ハンドル手放し状態であるときに、パンクが発生している場合には、ＥＰＳコントローラ２０は、図９の補正量選択部２０５で、外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時の外乱推定値を外乱補償量として決定する。ハンドル手放し状態であり、手放し判断部３０１で手放しフラグは“１”にセットされているため、補正量選択部３０２では、平均値算出部２０３で算出した外乱推定値を、最終的な外乱補償量として選択する。そして、この外乱補償量を基本トルクに付加する。このときの外乱補償量は、車両に入力される全外乱（定常外乱＋パンクによる外乱）の推定値に相当する。
【００４８】
したがって、操舵特性は、車両に入力される全外乱を補償した特性となる。つまり、このときの操舵特性は、車両に外乱が入力されていないときの基本操舵特性と等しくなり、車両はハンドル手放し状態でも直進走行することになる。
なお、本実施形態においては、手放し判断部３０１が操作状態判断手段を構成し、補正量選択部３０２が補正禁止手段を構成している。
【００４９】
（第２の実施形態の効果）
（１）操作状態判断手段でハンドル操作状態が手放し状態であると判断されたとき、補正禁止手段で、補正手段による外乱補償補助力の減少補正を禁止する。したがって、パンク発生時にハンドル手放し状態となったときには、定常外乱に加えてパンク外乱の補償を行うので、安定した直進走行を確保することができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
（構成）
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、操舵トルク、操舵角速度及び車速に応じて、外乱補償操舵補助力を変更するようにしたものである。
図１０は、第３の実施形態におけるコントローラ２０の構成を示す制御ブロック図であり、図２に示す前述した第１の実施形態のコントローラ２０と同様の構成を有する部分には、同一符号を付し、処理の異なる部分を中心に説明する。
差分算出部４０１では、平均値算出部２０３で算出した現在の外乱推定値と、外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時の外乱推定値との差を求める。
【００５１】
第１ゲイン算出部４０２では、トルクセンサ１１で計測した操舵トルクＴｓに基づいて、操舵トルクゲイン算出マップを参照し、操舵トルクゲインＧ１を算出する。操舵トルクゲイン算出マップは、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜が大きいほど、操舵トルクゲインＧ１が０から比例的に大きくなるように設定されている。なお、操舵トルクゲイン算出マップは、センサ誤差を防止するために所定の不感帯を設けたり、複数段のステップ状に設定したりすることもできる。
【００５２】
第１ゲイン積算部４０３では、差分算出部４０１で算出した外乱推定値の差分値と、第１ゲイン算出部４０２で算出した操舵トルクゲインＧ１とを積算した値を出力する。
また、操舵角速度算出部４０４では、エンコーダ１５で計測した操舵角θを時間微分して、操舵角速度ｄθを算出する。
第２ゲイン算出部４０５では、操舵角速度算出部４０４で算出した操舵角速度ｄθに基づいて、操舵角速度ゲイン算出マップを参照し、操舵角速度ゲインＧ２を算出する。操舵角速度ゲイン算出マップは、操舵角速度の絶対値｜ｄθ｜が大きいほど、操舵角速度ゲインＧ２が０から比例的に大きくなるように設定されている。なお、操舵角速度ゲイン算出マップは、センサ誤差を防止するために所定の不感帯を設けたり、複数段のステップ状に設定したりすることもできる。
【００５３】
第２ゲイン積算部４０６では、第１ゲイン積算部４０３の出力値と、第２ゲイン算出部４０５で算出した操舵角速度ゲインＧ２とを積算した値を出力する。
また、第３ゲイン算出部４０７では、車速センサ１６で計測した車速Ｖに基づいて、車速ゲイン算出マップを参照し、車速ゲインＧ３を算出する。車速ゲイン算出マップは、車速Ｖが大きいほど、車速ゲインＧ３が０から所定値まで比例的に大きくなるように設定されている。ここで、車速Ｖが非常に小さい極低速状態では、車速ゲインＧ３を０に設定する。
【００５４】
第３ゲイン積算部４０８では、第２ゲイン積算部４０６の出力値と、第３ゲイン算出部４０７で算出した車速ゲインＧ３とを積算した値を出力する。
補正量出力部４０９では、第３ゲイン積算部４０８の出力値と、前記外乱推定値記録部２０４で記録した外乱推定値との和を出力する。
そして、補正量選択部４１０では、パンク発生状態に応じて外乱補償量を決定する。パンクが発生しておらずＦＬＧP＝０であるときには、平均値算出部２０３で算出した外乱推定値を外乱補償量として選択し、パンクが発生しておりＦＬＧP＝１であるときには、補正量出力部４０９の出力値を外乱補償量として選択する。
【００５５】
（動作）
次に、本発明における第３の実施形態の動作について説明する。
今、車両に定常外乱とパンク外乱とが入力されているものとする。この場合には、図１０の差分算出部４０１で、現在の外乱推定値とパンク発生時の外乱推定値との差が出力される。このとき、トルクセンサ１１で比較的大きい操舵トルクＴｓを検出しているものとすると、第１ゲイン算出部４０２で操舵トルクゲインＧ１が比較的大きい値に算出される。そのため、補正量出力部４０９の出力値は外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時の外乱推定値より大きくなる。そして、補正量選択部４１０で、補正量出力部４０９の出力値が外乱補償量として選択され、この外乱補償量が基本アシストに付加される。
【００５６】
このように、現在の外乱推定値とパンク発生時の外乱推定値との差にゲインを乗じたものをパンク発生時の外乱推定値に加算することで、外乱補償量を設定するので、例えば、上記ゲインが１である場合には、現在の外乱推定値が外乱補償量に設定されることになり、車両に入力される定常外乱とパンク外乱とが共に補償されることになる。
すなわち、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜が大きいほど、操舵トルクゲインＧ１が大きく算出されて、外乱補償量が定常外乱とパンク外乱との和の補償量に近づくことになる。
【００５７】
図１１は、本実施形態の効果を説明する図である。この図１１において、（ａ）は操舵特性、（ｂ）はアシスト特性であり、Ａは外乱が入力されていない場合及び定常外乱とパンク外乱とを共に補償した場合の特性、Ｂはパンク発生時に定常外乱とパンク外乱とを補償しない場合の特性、Ｃはパンク発生時に定常外乱のみを補償した場合の特性、Ｄは操舵トルクに応じて外乱補償量を変更した場合の特性を示している。また、図１１（ｂ）において、ａは定常外乱とパンク外乱とを共に補償する場合の補償量、ｃは定常外乱のみを補償する場合の補償量、ｄは操舵トルクに応じて外乱補償量を変更する場合の補償量である。
【００５８】
本実施形態では、図１１（ｂ）の破線ｄに示すように、操舵トルクが小さい場合は定常外乱のみの補償を行い、操舵トルクが大きくなるほど定常外乱とパンク外乱とを共に補償するようにする。したがって、このときのアシスト特性は、図１１（ｂ）のＤに示すように、操舵トルクが小さい領域では図１１（ｂ）のＣに示す特性と一致し、操舵トルクが大きい領域では図１１（ｂ）のＡに示す特性と一致することになる。
【００５９】
その結果、操舵特性は、図１１（ａ）のＤに示すように、操舵トルクの小さいステアリング中立付近ではパンク外乱分の保舵トルクが必要となる特性となる。そのため、パンクのインフォメーションを運転者へ確実に伝達することができる。また、操舵トルクが大きくなるほど、定常外乱に加えてパンク外乱も補償するので、操舵時には通常と同じ操舵力特性を実現することができる。
【００６０】
また、車両に定常外乱とパンク外乱とが入力されているとき、運転者が早い操舵を行っているものとすると、第２ゲイン算出部４０５で操舵角速度ゲインＧ２が比較的大きい値に算出される。そのため、補正量出力部４０９の出力値は外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時の外乱推定値より大きくなる。そして、補正量選択部４１０で、補正量出力部４０９の出力値が外乱補償量として選択され、この外乱補償量が基本アシストに付加される。
【００６１】
図１２は、本実施形態の効果を説明する図である。この図１２において、（ａ）は操舵特性、（ｂ）はアシスト特性であり、Ａは外乱が入力されていない場合及び定常外乱とパンク外乱とを共に補償した場合の特性、Ｂはパンク発生時に定常外乱とパンク外乱とを補償しない場合の特性、Ｃはパンク発生時に定常外乱のみを補償した場合の特性、Ｄは操舵角速度に応じて外乱補償量を変更した場合の特性を示している。また、図１１（ｂ）において、ａは定常外乱とパンク外乱とを共に補償する場合の補償量、ｃは定常外乱のみを補償する場合の補償量、ｄは操舵角速度に応じて外乱補償量を変更する場合の補償量である。
【００６２】
本実施形態では、図１２（ｂ）の破線ｄに示すように、操舵角速度ｄθの大きさに応じて外乱補償量が変化し、操舵角速度ｄθが小さい場合は定常外乱のみの補償を行い、操舵角速度ｄθが大きくなるほど定常外乱とパンク外乱とを共に補償するようにする。したがって、このときのアシスト特性は、図１２（ｂ）のＤに示すように、操舵トルクが小さい場合は図１２（ｂ）のＣに示す特性と一致し、操舵トルクが大きい場合は図１１（ｂ）のＡに示す特性と一致することになる。
【００６３】
その結果、操舵特性は図１２（ａ）のＤに示すようになり、操舵角速度が小さい場合はパンクによる外乱を運転者へ伝達し、操舵角速度が大きい場合は定常外乱に加えてパンク外乱も補償して、外乱入力のない通常時と同じ操舵力特性を実現することができる。
また、車輪のパンクが発生しているとき、車両が極低速走行をしているものとすると、車速センサ１６で非常に低い車速Ｖが検出されるため、第３ゲイン算出部４０７で車速ゲインＧ３が０に算出される。そのため、補正量出力部４０９の出力値は外乱推定値記録部２０４で記録したパンク発生時の外乱推定値と等しくなる。そして、補正量選択部４１０で、補正量出力部４０９の出力値が外乱補償量として選択され、この外乱補償量が基本アシストに付加される。
【００６４】
このように、本実施形態では、車速Ｖの大きさに応じて外乱補償量を変化し、車速Ｖが低い場合は定常外乱のみの補償を行い、車速Ｖが大きくなるほど定常外乱とパンク外乱とを共に補償するようにする。車速Ｖが非常に低い極低速走行時には、パンク外乱による車両挙動がほとんど発生しないため、上記のように車速Ｖが低い場合の外乱補償量を小さくすることで、不要な消費電力を抑制することができる。
なお、本実施形態においては、トルクセンサ１１が操舵トルク検出手段を構成し、操舵角速度算出部４０４が操舵角速度検出手段を構成し、車速センサ１６が車速検出手段を構成している。
【００６５】
（第３の実施形態の効果）
（１）操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの絶対値が大きいほど、外乱補償操舵補助力の減少補正量を小さくする。したがって、操舵トルクが小さい場合は定常外乱分のみの補償を行うので、パンク発生のインフォメーションを運転者へ確実に伝達することができる。また、操舵トルクが大きくなるにしたがって定常外乱に加えてパンク外乱も補償するので、操舵時には通常と同じ操舵力特性を実現することができる。
【００６６】
（２）操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度の絶対値が大きいほど、外乱補償操舵補助力の減少補正量を小さくする。したがって、操舵角速度が小さい場合は定常外乱分のみの補償を行うので、パンク発生のインフォメーションを運転者へ確実に伝達することができる。また、操舵角速度が大きくなるにしたがって定常外乱に加えてパンク外乱も補償するので、操舵時には通常と同じ操舵力特性を実現することができる。
【００６７】
（３）車速検出手段で検出した車速が速いほど、外乱補償操舵補助力の減少補正量を小さくする。したがって、極低速走行時にはパンク外乱による車両挙動がほとんど発生しないことを考慮して外乱補償量を小さくするなど、外乱入力時の車両挙動の発生度合いの違いに応じて適切に操舵補助力を付与することができると共に、不要な消費電力を抑制することができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
（構成）
この第４の実施形態は、前述した第２の実施形態において、ステアリングの操作状態が操舵状態から手放し状態へ切り換わってから所定時間、外乱補償操舵補助力を増加補正するようにしたものである。
図１３は、第４の実施形態におけるコントローラ２０の構成を示す制御ブロック図であり、図９に示す前述した第２の実施形態のコントローラ２０と同様の構成を有する部分には、同一符号を付し、処理の異なる部分を中心に説明する。
手放し時指令算出部５０１では、手放し判断部３０１から出力される手放しフラグ、平均値算出部２０３で算出される現在の外乱推定値（定常外乱＋パンク外乱の推定値）、及び補正量選択部２０５で選択されるパンク発生時の外乱補償量（定常外乱に相当する外乱補償量）が入力され、ステアリングの操作状態の切り換わりを検出したときに、外乱補償量を補正して最終的な外乱補償量として出力する。
【００６９】
図１４は、手放し時指令算出部５０１で実行する補償量算出処理を示すフローチャートである。
先ず、ステップＳ１で、コントローラ２０は、手放し判断部３０１から出力される手放しフラグ、平均値算出部２０３で算出される定常外乱＋パンク外乱の推定値（以下、外乱Ａという）、及び補正量選択部２０５で選択される定常外乱の推定値（以下、外乱Ｂという）を読み込む。
【００７０】
ステップＳ２では、コントローラ２０は、ステアリングの操作状態が切り換わったか否かを判定する。ここでは、手放しフラグが“０”から“１”、又は“１”から“０”へ切り換わったか否かを判定することで、操舵状態から手放し状態へ変化したか、又は手放し状態から操舵状態へ変化したかを判定する。
そして、手放しフラグが切り換わったと判定した場合にはステップＳ３へ移行し、手放しフラグは切り換わっていないと判定した場合には後述するステップＳ４に移行する。
【００７１】
ステップＳ３では、コントローラ２０は、ステアリング操作状態の切り換わりからの経過時間を計測する内部タイマーＴを０にリセットしてステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、ステアリングの操作状態が手放し状態、即ち手放しフラグ＝１であるか否かを判定し、手放しフラグ＝１であり手放し状態である場合にはステップＳ５に移行し、手放しフラグ＝０であり操舵状態である場合には後述するステップＳ８に移行する。
【００７２】
ステップＳ５では、コントローラ２０は、内部タイマーＴが所定時間Ｔａより小さいか否かを判定する。そして、Ｔ＜ＴａであるときにはステップＳ６に移行し、Ｔ≧Ｔａであるときには後述するステップＳ７に移行する。
ここで、所定時間Ｔａは、操舵状態から手放し状態へ変化した場合に、補正量が定常外乱相当から定常外乱＋パンク外乱相当へ変化している時間である。この所定時間Ｔａが短いと、補正量の時間変化が大きくなり、結果として車両挙動変化が急峻に発生することになる。したがって、所定時間Ｔａは、車両特性で決まる手放し収束性の収束時間より長く設定するものとする。
【００７３】
ステップＳ６では、コントローラ２０は、４次多項式をもとに外乱補償量を算出する。この算出方法を以下に詳述する。
図１５は、ステップＳ６での外乱補償量の算出方法を示す図である。
４次多項式は、５個の条件が揃えば一意に定めることができる。本実施形態では、図１５に示すように、点Ｐ１（０，Ｂ）とその勾配０の２条件、点Ｐ２（Ｔａ，Ａ）とその勾配０の２条件、及び点Ｐ３の計５条件から４次多項式を定める。
【００７４】
点Ｐ３の座標は（Ｔａｘ，Ａ）であり、Ｔａｘは、４次多項式の点Ｐ１から点Ｐ３までの間の２階積分値と、点Ｐ３から点Ｐ２までの間の２階積分値とが等しくなるように決定される時間である。
すなわち、このステップＳ６では、内部タイマーＴの大きさに応じて、上記のように定めた４次多項式から外乱補償量を算出する。
【００７５】
また、ステップＳ７では、コントローラ２０は、定常外乱＋パンク外乱の推定値である外乱Ａを外乱補償量として設定する。
ステップＳ８では、コントローラ２０は、内部タイマーＴが所定時間Ｔｂより小さいか否かを判定する。そして、Ｔ＜ＴｂであるときにはステップＳ９に移行し、Ｔ≧Ｔｂであるときには後述するステップＳ１０に移行する。
【００７６】
ステップＳ９では、コントローラ２０は、２次多項式をもとに外乱補償量を算出する。この算出方法を以下に詳述する。
図１６は、ステップＳ９での外乱補償量の算出方法を示す図である。
２次多項式は、３個の条件が揃えば一意に定めることができる。本実施形態では、図１６に示すように、点Ｐ４（０，Ａ）と、点Ｐ５（Ｔｂ，Ｂ）とその勾配０の計３条件から２次多項式を定める。
すなわち、このステップＳ９では、内部タイマーＴの大きさに応じて、上記のように定めた２次多項式から外乱補償量を算出する。
また、ステップＳ１０では、コントローラ２０は、定常外乱の推定値である外乱Ｂを外乱補償量として設定する。
【００７７】
（動作）
次に、本発明における第４の実施形態の動作について説明する。
図１７は、本実施形態の動作を説明する図であり、（ａ）は車両に入力される外乱量、（ｂ）は外乱補償量、（ｃ）は車両挙動を示している。
今、車両が直進走行しているときにパンクが発生したものとする。このとき、運転者による操舵がＴｂ以上継続されているものとすると、手放しフラグ＝０且つＴ≧Ｔｂであるので、コントローラ２０は、図１４のステップＳ４でＮＯと判断し、次いでステップＳ８でもＮＯと判断する。したがって、定常外乱の推定値である外乱Ｂが外乱補償量として設定され、定常外乱部のみを補償するような操舵補助力が付与される。
【００７８】
この状態から、時刻ｔ１で、ステアリングの操作状態が操舵状態から手放し状態へ切り換えられたものとする。この場合には、手放しフラグが“０”から“１”へ切り換えられるので、コントローラ２０は、図１４のステップＳ２でＹＥＳと判断してステップＳ３に移行し、内部タイマーＴをリセットする。このとき、Ｔ＜Ｔａであるので、ステップＳ４からステップＳ５を経てステップＳ６に移行し、図１５に示す４次多項式をもとに外乱補償量が算出される。ここで算出される外乱補償量は、図１５の点Ｐ１（０，Ｂ）での補償量（外乱Ｂ相当）となる。
【００７９】
その後、手放し状態が継続されたまま所定時間Ｔａｘが経過すると、時刻ｔ２では、ステップＳ６で図１５の点Ｐ３（Ｔａｘ，Ａ）での補償量（外乱Ａ相当）が外乱補償量として設定される。これにより、定常外乱とパンク外乱とを共に補償するような操舵補助力が付与されることになる。
このように、操舵状態から手放し状態へ切り換わった場合には、所定の時間遅れを設けて、外乱Ｂ相当の補償から外乱Ａ相当の補償へ切り換えるので、補償量の急変を抑制することが可能となり、運転者へ操舵力変化が伝わりにくくなるため、違和感を抑制することができる。
ところで、操舵状態から手放し状態へ切り換わった場合に、単純に外乱Ｂ相当の補償から外乱Ａ相当の補償へ時間遅れを持たせて変更すると、車両の進行方向が変更してしまう。
【００８０】
図１８は、単純に外乱Ｂ相当の補償から外乱Ａ相当の補償へ時間遅れを持たせて変更した場合の動作を説明する図であり、（ａ）は車両に入力される外乱量、（ｂ）は外乱補償量、（ｃ）は車両挙動を示している。
パンクが発生しているときに、時刻ｔ１１で操舵状態から手放し状態へ切り換わると、外乱補償量は、図１８（ｂ）に示すように、時間遅れを持って外乱Ｂ相当の補償から外乱Ａ相当の補償へ変更される。そして、時刻ｔ１２以降は定常外乱とパンク外乱とを共に補償することになる。
【００８１】
このように、所定の時間遅れを持たせて補償量を切り換えることにより、前述したように操舵力が急変することを抑制して、運転者の違和感を抑制することができる。しかしながら、このとき、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間では、外乱補償の不足分（図１８（ｂ）の斜線部α）が発生することにより車両が偏向する。そして、時刻ｔ１２で車両に入力される外乱をすべて補償することから、時刻ｔ１２以降では車両が偏向したまま直進することになる。その結果、手放し運転をする前の車両進行方向からの横方向のずれはどんどん大きくなってしまう。
【００８２】
これに対して、本実施形態では、操舵状態から手放し状態へ切り換わった場合、所定の時間遅れを持たせて外乱Ｂ相当の補償から外乱Ａ相当の補償へ変更した後、当該時間遅れにより発生した外乱補償の不足分を打ち消すように外乱補償量を変更する。
図１７の時刻ｔ３ではＴ＜Ｔａであるので、コントローラ２０は、図１４のステップＳ５でＹＥＳと判断してステップＳ６に移行し、図１５の点Ｐ４での補償量が外乱補償量として設定される。このときの外乱補償量は、定常外乱＋パンク外乱の推定値に相当する補償量より大きい値となる。
【００８３】
操舵状態から手放し状態へ切り換わった時刻ｔ１から所定時間Ｔａが経過すると、時刻ｔ４では、コントローラ２０は、図１４のステップＳ５でＮＯと判断してステップＳ７に移行する。そして、定常外乱＋パンク外乱の推定値に相当する補償量が外乱補償量として設定される。
このように、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に発生した車両偏向を打ち消し手放し運転前の車両進行方向へ車両が向くように外乱補償量を設定するので、図１７（ｃ）に示すように、所定の横移動は発生するが、手放し運転前後で車両の進行方向は一致することになる。
【００８４】
次に、外乱入力時の車両運動について説明する。
バンクやサスペンスジオメトリの左右差、タイヤ特性の左右差による車両運動は極僅かであるので、外乱入力に対する車両のヨー角の関係は、ほぼ線形の関係となる。そこで、最も簡単な近似を行うと、外乱量Ｆは以下の式で表される。
Ｆ＝Ｉ・ｄ2α／ｄｔ2  ………（１）
ここで、Ｉは車両の慣性モーメント、αは車両のヨー角である。したがって、外乱量Ｆによるヨー角αは次式のようになる。
α＝∬Ｆｄｔ2／Ｉ  ………（２）
【００８５】
図１７（ｂ）に示すように、操舵状態から手放し状態へ切り換わったときに補償量をランプ状に遅らせ、その勾配をＡとすると、ヨー角の偏向α１＝０．５Ａｔ2となる。ここで、ｔ2は、操舵状態から手放し状態に切り換わってから外乱補償量が定常外乱＋パンク外乱相当となるまでにかかった時間（Ｔａｘ）である。
ヨー角の偏向α１を０とするためには、絶対値が０．５Ａｔ2となる補償量を逆方向に付加すればよい。すなわち、連続性を持たせるために補償量の勾配を増減方向ともにＡとし、図１７（ｂ）に示すように、先ず１／√２ｔかけてランプ状に増加し、その後１／√２ｔかけてランプ状に低下させて、最終的に定常外乱＋パンク外乱相当の補償量とすることで、偏向が打ち消されることになる。
なお、本実施形態においては、図１４のステップＳ２〜Ｓ６が増加補正手段を構成している。
【００８６】
（第４の実施形態の効果）
（１）操作状態が手放し状態であると判断したとき、補正禁止手段操作状態で補正手段による外乱補償補助力の減少補正を禁止し、操舵状態から手放し状態へ切り換わってから所定期間、増加補正手段で外乱補償補助力を増加補正する。
したがって、操舵状態から手放し状態へ切り換わることにより制御切換が行われた場合に、制御量の急変を防ぐために設けた時間遅れに起因する車両偏向を打ち消すことができ、手放し前後で車両の進行方向を同一方向に維持することができる。
【００８７】
（応用例）
なお、上記各実施形態においては、ハンドル位置判断部２０１で、操舵角θに基づいて車両が直進走行状態であるかを判断する場合について説明したが、操舵角θに代えてヨーレートや横加速度や左右の車輪速度差を用いることもできる。この場合にも車両が直進走行状態にあるか否かを適切に判断することができる。
また、上記各実施形態においては、１次遅れ処理部２０６で、ローパスフィルタをかけることで外乱補償量に所定の時間遅れ（１次遅れ）を持たせる場合について説明したが、ローパスフィルタに代えてレートリミッタをかけることもできる。さらに、補正量選択部２０５の出力値にヒステリシスを設けることで、外乱補償量に所定の時間遅れを持たせることもできる。何れの場合でも、外乱補償量の急変を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態における車両の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】外乱入力による車両挙動を示す図である。
【図４】外乱入力時の操舵特性を示す図である。
【図５】操舵トルクとアシストトルクとの関係を示すアシスト特性である。
【図６】操舵角と操舵トルクとの関係を示す操舵特性である。
【図７】パンク発生時に車両に入力される外乱の時系列推移を示す図である。
【図８】パンク発生後の操舵特性の推移を示す図である。
【図９】第２の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１１】第３の実施形態の効果を説明する図である。
【図１２】第３の実施形態の効果を説明する図である。
【図１３】第４の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１４】補償量算出処理を示すフローチャートである。
【図１５】手放し状態での外乱補償量算出方法を説明する図である。
【図１６】操舵状態での外乱補償量算出方法を説明する図である。
【図１７】第４の実施形態の動作を説明する図である。
【図１８】外乱補償不足分を補正しない場合の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  ラックアンドピニオン式ギア機構
６，７  操舵輪
１１  トルクセンサ
１３  モータ
１５  エンコーダ
１６  車速センサ
１７  空気圧センサ
２０  ＥＰＳコントローラ
２１  パンク検出装置
１０１  目標トルク演算部
１０２  目標電流演算部
１０３  制御電圧演算部
１０４  駆動電流制御部
１０５  外乱補償部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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