(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に補助トルクを付加する電動機と、車両挙動を判定して補正信号を出力する車両挙動判定手段、少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて目標トルク信号を設定する目標トルク設定手段、この目標トルク設定手段からの前記目標トルク信号を前記車両挙動判定手段からの補正信号に基づいて補正する補正手段を備え、前記電動機の駆動を制御する制御手段と、からなる電動パワーステアリング装置において、
前記目標トルク設定手段からの目標トルク信号を補正するための前記車両挙動判定手段からの前記補正信号の出力を許容または禁止するスイッチ手段を備え、
さらに、前記スイッチ手段は、ドライバが操作する補正スイッチと、この補正スイッチからのキー情報に基づいて前記補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段と、を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に補助トルクを付加する電動機と、車両挙動を判定して補正信号を出力する車両挙動判定手段、少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて目標トルク信号を設定する目標トルク設定手段、この目標トルク設定手段からの前記目標トルク信号を前記車両挙動判定手段からの補正信号に基づいて補正する補正手段を備え、前記電動機の駆動を制御する制御手段と、からなる電動パワーステアリング装置において、
前記目標トルク設定手段からの目標トルク信号を補正するための前記車両挙動判定手段からの前記補正信号の出力を許容または禁止するスイッチ手段を備え、
さらに、前記スイッチ手段は、車速センサから供給される車速信号を基準車速と比較する車速比較手段と、この車速比較手段からの車速比較信号に基づいて前記補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段と、を備え、前記車速信号が前記基準車速を下回る場合には、前記補正信号の出力を禁止することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に補助トルクを付加する電動機と、車両挙動を判定して補正信号を出力する車両挙動判定手段、少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて目標トルク信号を設定する目標トルク設定手段、この目標トルク設定手段からの前記目標トルク信号を前記車両挙動判定手段からの補正信号に基づいて補正する補正手段を備え、前記電動機の駆動を制御する制御手段と、からなる電動パワーステアリング装置において、
前記目標トルク設定手段からの目標トルク信号を補正するための前記車両挙動判定手段からの前記補正信号の出力を許容または禁止するスイッチ手段を備え、
さらに、前記スイッチ手段は、路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、この摩擦係数推定手段が推定した前記路面摩擦係数と基準摩擦係数を比較する摩擦係数比較手段と、この摩擦係数比較手段からの摩擦比較信号に基づいて前記補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段と、を備え、前記路面摩擦係数が前記基準摩擦係数を超えた場合には、前記補正信号の出力を禁止することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、前記補正信号の出力を許容している状態を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機の動力をステアリング系に直接作用させ、ドライバの操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に係り、特に反力の変化をドライバに知らせて適切な操舵を行わせる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動パワーステアリング装置において、車両挙動に応じて反力の伝達を制御し、ドライバがハンドルを切りすぎることを警告したり、予防したりするように構成されたものが知られている。
【０００３】
このような反力の伝達を制御する電動パワーステアリング装置は、例えばドライバが雪道等の路面摩擦係数（μ）が小さな路面で操舵するような場合、または路面摩擦係数（μ）が高くても転舵輪（タイヤ）の横力が非線形領域にある路面で操舵するような場合に、ハンドルを介して車両挙動に対応した反力を大きく伝達し、ドライバがハンドルを切りすぎることを抑制して車両挙動の安定化が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動パワーステアリング装置は、ドライバが運転中に常時このような反力制御を実行しようとすると、補助トルクを発生させる電動機を駆動するための電動機駆動信号（ＰＷＭ信号）発生手段には、操舵トルク信号を電動機駆動信号（ＰＷＭ信号）に変換する演算処理に加え、例えば、車速信号，ヨー角速度信号，横加速度信号等に基づき車両挙動に応じた補正量を常時演算処理しなければならず、制御の一循環処理に要する時間が長くなって操舵フィーリングが低下する課題がある。
【０００５】
一方、良好な操舵フィーリングを得ようとすると、演算処理が速いマイクロプロセッサを使用しなければならず、電動パワーステアリング装置のコストアップを招く課題がある。
【０００６】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、第１目的はドライバがスイッチを操作することにより、ドライバの意志で反力の伝達の制御を実行または禁止することができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００７】
また、第２の目的は車両の速度あるいは路面摩擦抵抗によって反力の伝達の制御を実行または禁止し、演算処理が比較的遅いマイクロプロセッサを用いても車両挙動を安定にすることができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る第１〜３の電動パワーステアリング装置は、目標トルク設定手段からの目標トルク信号を補正するための車両挙動判定手段からの補正信号の出力を許容または禁止するスイッチ手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る第１〜３の電動パワーステアリング装置は、目標トルク設定手段からの目標トルク信号を補正するための車両挙動判定手段からの補正信号の出力を許容または禁止するスイッチ手段を備えたので、車両挙動に応じてスイッチ手段を手動または自動的に動作させて目標トルク信号を補正する補正信号の出力を許容または禁止することができる。
【００１０】
また、第１の電動パワーステアリング装置が備えるスイッチ手段は、ドライバが操作する補正スイッチと、この補正スイッチからのキー情報に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この第１の電動パワーステアリング装置が備えるスイッチ手段は、ドライバが操作する補正スイッチと、この補正スイッチからのキー情報に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備えたので、ドライバが補正スイッチを手動操作することにより、ドライバの意志で目標トルク信号を補正する補正信号の出力を許容または禁止することができる。
【００１２】
さらに、第２の電動パワーステアリング装置が備えるスイッチ手段は、車速センサから供給される車速信号を基準車速と比較する車速比較手段と、この車速比較手段からの車速比較信号に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備え、車速信号が基準車速を下回る場合には、補正信号の出力を禁止することを特徴とする。
【００１３】
この第２の電動パワーステアリング装置が備えるスイッチ手段は、車速センサから供給される車速信号を基準車速と比較する車速比較手段と、この車速比較手段からの車速比較信号に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備えたので、車速信号が基準車速を下回る場合には、補正信号の出力を禁止するので、基準車速以下の低車速領域では制御の一循環処理に要する時間を短縮することができる。
【００１４】
また、第３の電動パワーステアリング装置が備えるスイッチ手段は、路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、この摩擦係数推定手段が推定した路面摩擦係数と基準摩擦係数を比較する摩擦係数比較手段と、この摩擦係数比較手段からの摩擦比較信号に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備え、路面摩擦係数が基準摩擦係数を超えた場合には、補正信号の出力を禁止することを特徴とする。
【００１５】
この第３の電動パワーステアリング装置が備えるスイッチ手段は、路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、この摩擦係数推定手段が推定した路面摩擦係数と基準摩擦係数を比較する摩擦係数比較手段と、この摩擦係数比較手段からの摩擦比較信号に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備えたので、路面摩擦係数が基準摩擦係数を超えた場合には、補正信号の出力を禁止するので、基準摩擦係数以上の高μ路では制御の一循環処理に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
さらに、この発明に係るスイッチ手段は、補正信号の出力を許容している状態を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係るスイッチ手段は、補正信号の出力を許容している状態を表示する表示手段を備えたので、ドライバに補正信号の出力が許容されている状態を通知することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は車両挙動に応じてスイッチ手段を手動または自動的に動作させて目標トルク信号を補正する補正信号の出力を許容または禁止し、車両挙動に対応した最適な操舵フィーリングが得られるとともに、補正信号の出力を禁止している間は制御の一循環処理に要する時間を短縮するものである。
【００１９】
図１はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図１において、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２、ステアリング軸３、ハイポイドギア４、ピニオン５ａおよびラック軸５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構５、タイロッド６、操向車輪の前輪７、補助トルクをステアリング系に作用する電動機８、制御手段１３、電動機駆動手段１４、電動機電流検出手段１５を備える。
【００２０】
また、電動パワーステアリング装置１は、車両に作用するヨー角速度を検出し、ヨー角速度に対応した電気信号に変換されたヨー角速度信号Ｙを出力するヨー角速度センサ９、前輪の切れ角を検出し、前輪の切れ角に対応した電気信号に変換された切れ角信号δを出力する切れ角センサ１０、車速を検出し、車速に対応した電気信号に変換された車速信号Ｖを出力する車速センサ１１、ステアリングホイール２に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルクに対応した電気信号に変換された操舵トルク信号Ｔを出力する操舵トルクセンサ１２を備える。
なお、切れ角信号δはステアリング軸の操舵角から算出してもよい。
【００２１】
ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、および操舵トルク信号Ｔは、それぞれ大きさと方向を有し、制御手段１３に供給される。
なお、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δおよび操舵トルク信号Ｔの方向は、時計回り方向を正（プラス）とし、反時計回り方向を負（マイナス）とする。
【００２２】
さらに、電動パワーステアリング装置１は、運転席の近傍にドライバが操作することができる補正スイッチと、制御手段１３に設けた計数手段および切替手段とからなるスイッチ手段１６を備える。
【００２３】
また、電動パワーステアリング装置１は、スイッチ手段１６が動作中であることをドライバに通知する表示手段２０を備える。
【００２４】
ステアリングホイール２を操舵すると、ステアリング軸３に加えられる手動操舵トルクは、ラック＆ピニオン機構５を介してピニオン５ａの回転力がラック軸５ｂの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド６を介して前輪７の操向を変化させる。
【００２５】
手動の操舵トルクをアシストするため、操舵トルク信号Ｔに対応して電動機８が駆動されると、電動機トルクがハイポイドギア４を介して倍力された補助トルク（アシストトルク）に変換されてステアリング軸３に作用し、ドライバの操舵力を軽減する。
【００２６】
制御手段１３は、マイクロプロセッサを基本に各種演算手段、処理手段、判定手段、スイッチ手段、信号発生手段、メモリ等で構成し、操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩMO）を発生し、この目標トルク信号（ＩMO）と電動機電流検出手段１５が検出した電動機電流ＩMに対応した電動機トルク信号ＩMFとの差（負帰還）に応じた電動機制御信号ＶO（例えば、オン信号、オフ信号およびＰＷＭ信号の混成信号）を発生し、この差が速やかに０となるように電動機駆動手段１４の駆動を制御する。
【００２７】
また、制御手段１３は、滑り角差推定手段、補正手段を備え、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、車速信号Ｖおよび車両の寸法パラメータ（ホイールベース）に基づいて前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）を演算で推定し、この差（角差信号）の大きさに基づいてアンダステア補正量およびオーバステア補正量を決定し、この補正量で目標トルク信号（ＩMO）を補正する。
【００２８】
さらに、制御手段１３は、前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）の方向（Ｐ）およびヨー角速度信号Ｙの方向（Ｎ）を比較することにより、車両の状態（車両挙動）がアンダステア領域またはオーバステア領域のいずれであるかを判定する。
【００２９】
また、制御手段１３は、ドライバのスイッチ手動操作、または車速（Ｖ）や路面摩擦係数（μ）の値に基づいて自動的に、目標トルク信号を補正するアンダステア補正量またはオーバステア補正量の出力を許容したり禁止したりする。
【００３０】
電動機駆動手段１４は、例えば４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）の電動機電圧ＶMを出力し、電動機８を正回転または逆回転にＰＷＭ駆動する。
【００３１】
電動機電流検出手段１５は、電動機８と直列に接続された抵抗器またはホール素子等で電動機電流ＩMを電圧に変換して検出し、電動機電流ＩMに対応した電動機トルク信号ＩMFを制御手段１３にフィードバック（負帰還）する。
【００３２】
図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図である。
図２において、電動パワーステアリング装置１の制御手段１３は、目標トルク信号設定手段２１、差演算手段２２、駆動制御手段２３、車両挙動判定手段２４、補正手段２５、スイッチ手段１６を備える。
【００３３】
目標トルク信号設定手段２１は、ＲＯＭ等のメモリに予め図７に示す操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩMS特性データ、および図８に示す車速信号Ｖ−車速係数ＫT特性データを記憶しておき、操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号ＩMSと車速センサ１１が検出した車速信号Ｖに対応した車速係数ＫTを乗算して得られた目標トルク信号ＩMOを補正手段２５に供給する。
目標トルク信号ＩMOは、トルク信号Ｔが同一でも車速信号Ｖが増加するにつれて減少するように設定し、高車速領域での操舵の安定性を確保する。
【００３４】
差演算手段２２は、減算器または減算機能を備え、補正手段２５から供給される目標トルク信号ＩMHと、電動機電流検出手段１５から供給される電動機トルク信号ＩMFとの差ΔＩ（＝ＩMH−ＩMF）を演算し、差信号ΔＩ（＝ＩMH−ＩMF）を駆動制御手段２３に供給する。
【００３５】
駆動制御手段２３は、ＰＩＤコントローラ、電動機制御信号発生手段等を備え、差演算手段２２から供給される差信号ΔＩに比例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）制御を施した後、これら比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を施した信号を混合した混合信号に基づいてハンドルの右操舵または左操舵に対応したＰＷＭの電動機制御信号ＶOを発生し、電動機制御信号ＶOを電動機駆動手段１４に供給する。
【００３６】
車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段、方向判定手段、選択手段、アンダステア補正量出力手段、オーバステア補正量出力手段等を備え、車速センサ１１から供給される車速信号Ｖ、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙおよび切れ角センサ１０から供給される切れ角信号δから車両の前輪滑り角（βf）と車両の後輪滑り角（βr）との差（角差βfr＝βf−βr）を演算し、この角差βfr基づいてアンダステア補正量（ＤA）、オーバステア補正量（ＤO）を発生し、アンダステア補正量（ＤA）またはオーバステア補正量（ＤO）に対応した補正信号ＩDをスイッチ手段１６に供給する。
【００３７】
図３はこの発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図である。
図３において、車両挙動判定手段２４は、車速係数発生手段２６、滑り角差推定手段３０、選択手段３１、方向判定手段３２、アンダステア補正量出力手段３３、オーバステア補正量出力手段３４、乗算手段３５、乗算手段３６、加算手段３７、角差変化量演算手段３９、角差変化係数発生手段４０を備える。
【００３８】
車速係数発生手段２６は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図９に示す車速信号Ｖと車速係数ＫRの特性データを記憶しておき、車速センサ１１から車速信号Ｖが供給されると、対応する車速係数ＫRを読み出して乗算手段３５および乗算手段３６に提供する。
【００３９】
滑り角差推定手段３０は、メモリ、演算機能を備え、車速信号Ｖ、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δおよびメモリに予め設定した車両の寸法パラメータＬ（例えば、ホイールベース）に基づいて数１から前輪滑り角（βf）と後輪滑り角（βr）との差βfr（＝βf−βr）を演算し、角差信号βfrを選択手段３１、方向判定手段３２および角差変化量演算手段３９に供給する。
【００４０】
【数１】
βfr＝Ｙ＊Ｌ／Ｖ−δ
【００４１】
なお、前輪滑り角（βf）および後輪滑り角（βr）は、タイヤの向きを基準としてタイヤの進行方向への角度を表わすので、時計回り方向へハンドルを切った場合、前輪タイヤの向きに対してタイヤの進行方向は反時計回り方向となり、時計回り方向を正（プラス）とすると前輪滑り角（βf）の方向は負（マイナス）となる。
同様に、後輪滑り角（βr）も負（マイナス）となり、角差信号βfrの方向（符号）は後輪滑り角（βr）の絶対値｜βr｜が前輪滑り角（βf）の絶対値｜βf｜以上（｜βr｜≧｜βf｜）となるまでは、負（マイナス）で表わす。
【００４２】
また、方向判定手段３２に供給するヨー角速度信号Ｙに代えて横加速度Ｇで代用してもよい。
【００４３】
選択手段３１は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、方向判定手段３２から供給される判定信号ＨOに基づいてスイッチを切り替え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrをアンダステア補正量出力手段３３またはオーバステア補正量出力手段３４に供給する。
【００４４】
方向判定手段３２は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrの方向信号Ｐと、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙの方向信号Ｎに基づいて、方向信号Ｐと方向信号Ｎが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨOを選択手段３１に供給し、方向信号Ｐと方向信号Ｎが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨOを選択手段３１に供給する。
【００４５】
角差信号βfrの方向信号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向信号Ｎとが異なる（不一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βf）が後輪の反時計回り方向滑り角（βr）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向信号Ｎがプラス（＋）で角差信号βfrの方向信号Ｐがマイナス（−）となり、車両挙動のアンダステア領域と判定して選択手段３１はアンダステア補正量出力手段３３を選択（実線表示）する。
【００４６】
一方、角差信号βfrの方向信号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向信号Ｎとが同じ（一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向信号Ｎがプラス（＋）で角差信号βfrの方向信号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のオーバステア領域と判定して選択手段３１はオーバステア補正量出力手段３４を選択（破線表示）する。
【００４７】
車両挙動の強いアンダステア領域とは、現在の操舵状態からこれ以上ハンドルを切込んでも車両がこれ以上曲らない状態であり、ドライバに反力を強く感じさせてハンドルを戻した方が良いことを知らせる操舵領域である。
【００４８】
なお、弱いアンダステア領域では反力の補正は不要であるので、図１０に示すように角差信号βfrに対するアンダステア補正量ＤAの不感帯領域を大きく設定している。
【００４９】
一方、車両の強いオーバステア領域とは、そのままでは車両がスピンする虞のある状態であり、ドライバに反力を強く感じさせてカウンタステアを行い易くしている。
【００５０】
アンダステア補正量出力手段３３は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１０に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とアンダステア補正量ＤAとの特性データを記憶しておき、選択手段３１から角差信号βfrが供給されると、対応するアンダステア補正量ＤAを読み出し、アンダステア補正量信号ＤAを乗算手段３５に供給する。
【００５１】
オーバステア補正量出力手段３４は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１１に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とオーバステア補正量ＤOとの特性データを記憶しておき、選択手段３１から角差信号βfrが供給されると、対応するオーバステア補正量ＤOを読み出し、オーバステア補正量信号ＤOを乗算手段３６に供給する。
【００５２】
なお、アンダステア補正量ＤA、オーバステア補正量ＤOは、それぞれ図１０、図１１に示すように不感帯をそれぞれ独自に設定しているので、アンダステア状態またはオーバステア状態に応じた最適な補正を行うことができる。
【００５３】
乗算手段３５は、ソフト制御の乗算機能を備え、車速係数ＫR、アンダステア補正量信号ＤAおよび角差変化係数ＫVを乗算処理し、減算補正信号としてのアンダステア補正量信号ＩDA（＝ＫR＊ＫV＊ＤA）を加算手段３７に供給する。
【００５４】
アンダステア補正量信号ＩDAは、図１０示すアンダステア補正量ＤAを図９に示す車速係数ＫRで補正するので、低車速領域ではアンダステア補正量ＤAを０として補正を行わず、中車速から高車速領域ではアンダステア補正量ＤAの特性と同じに設定することができる。
【００５５】
乗算手段３６は、ソフト制御の乗算機能を備え、車速係数ＫR、オーバステア補正量信号ＤOおよび角差変化係数ＫVを乗算処理し、減算補正信号としてのオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫR＊ＫV＊ＤO）を加算手段３７に供給する。
【００５６】
オーバステア補正量信号ＩDOは、図１１に示すオーバステア補正量ＤOを図９示す車速係数ＫRで補正するので、低車速領域ではオーバステア補正量ＤOを０として補正を行わず、中車速から高車速領域ではオーバステア補正量ＤOの特性と同じに設定することができる。
なお、オーバステア補正量ＤOは、アンダステア補正量ＤAに比べ、不感帯を狭く傾きも小さく設定する。
【００５７】
加算手段３７は、ソフト制御の加算機能を備え、乗算手段３５から供給されるアンダステア補正量信号ＩDA（＝ＫR＊ＫV＊ＤA）と、乗算手段３６から供給されるオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫR＊ＫV＊ＤO）を加算処理し、アンダステア補正量信号ＩDAまたはオーバステア補正量信号ＩDOのいずれか一方を補正信号ＩDとして図２に示すスイッチ手段１６に供給する。
【００５８】
角差変化量演算手段３９は、微分演算機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrに微分演算を施し、角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）を角差変化係数発生手段４０に供給する。
【００５９】
角差変化係数発生手段４０は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１２に示す角差変化量ＤVと角差変化係数ＫVの特性データを記憶しておき、角差変化量信号ＤVが供給されると、対応した角差変化係数ＫVを読み出して乗算手段３５および乗算手段３６に供給する。
【００６０】
角差変化量ＤVは、角差信号βfrの変化を表し、したがって車両挙動の時間的な変化を表わすので、車両挙動の急激な変化に対応したアンダステア補正量信号ＩDA（＝ＫR＊ＫV＊ＤA）またはオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫR＊ＫV＊ＤO）を発生することができる。
【００６１】
図２に戻り、スイッチ手段１６は、ドライバのスイッチ手動操作、または車速（Ｖ）や路面摩擦係数（μ）の値に基づいて自動的に、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩDの補正手段２５への供給を許容（補正量ＩD）したり、禁止（補正量ＩD＝０）したりする。
【００６２】
図４はこの発明に係るスイッチ手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。
図４において、スイッチ手段１６は、ドライバが手動操作する補正スイッチ１７、計数手段１８、切替手段１９、表示手段２０を備える。
補正スイッチ１７は、例えばプッシュスイッチで構成し、運転席の近傍に配置してドライバが操作する度に一定時間のパルス信号を発生し、このパルス信号をキー情報Ｊとして計数手段１８に供給する。
【００６３】
計数手段１８は、カウンタ機能、ラッチ機能を有し、補正スイッチ１７から供給されるキー情報Ｊのパルス数を計数し、例えば奇数番（１，３，５，…）のパルスに対応してＨレベルにラッチした計数信号ＣHを切替手段１９に供給する。また、計数手段１８は、キー情報Ｊのパルス数を計数し、例えば偶数番（２，４，６，…）のパルスに対応してＬレベルにラッチした計数信号ＣHを切替手段１９に供給する。
ただし、計数手段１８は、装置が始動時には図示しないパワーオンリセット回路等からの初期設定信号に基づいてＬレベルの計数信号ＣHを出力し、切替手段１９をブレーク状態に設定する。
【００６４】
従って、計数手段１８は、１番目（奇数番）のキー情報Ｊが供給されるとＨレベルの計数信号ＣHを切替手段１９に供給し、Ｈレベルの計数信号ＣHは２番目（偶数番）のキー情報Ｊが供給されるまで継続する。
２番目（偶数番）のキー情報Ｊが供給されと計数信号ＣHはＬレベルとなり、Ｌレベルの計数信号ＣHは３番目（奇数番）のキー情報Ｊが供給されるまで継続する。
【００６５】
切替手段１９は、ノーマルブレーク接点構成のスイッチ機能を有し、計数手段１８からＨレベルの計数信号ＣHが供給されるとメーク状態となり、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）の補正手段２５への供給を許容する。
【００６６】
一方、切替手段１９は、計数手段１８からＬレベルの計数信号ＣHが供給されるとブレーク状態となり、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）の補正手段２５への供給を禁止する。
【００６７】
なお、装置起動時にはＨレベルの計数信号ＣHを切替手段１８に供給し、切替手段１９を予めメーク状態に設定しておき、補正スイッチ１７からの奇数番のキー情報Ｊに対してＬレベルの計数信号ＣH、偶数番のキー情報Ｊに対してＨレベルの計数信号ＣHを出力するよう構成してもよい。
【００６８】
このように、この発明に係るスイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正スイッチ１７と、この補正スイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて補正信号ＩDの出力の許容または禁止を切り替える切替手段１９とを備えたので、ドライバが補正スイッチ１７を手動操作することにより、ドライバの意志で目標トルク信号ＩMOを補正する補正信号ＩDの出力を許容または禁止することができる。
【００６９】
図１３は図４のスイッチ手段の動作波形図である。
図１３において、（ａ）はキー情報Ｊのパルス波形、（ｂ）図は装置起動時に計数信号ＣHがＬレベルに設定された場合の計数信号ＣH波形図、（ｃ）図は装置起動時に計数信号ＣHがＨレベルに設定された場合の計数信号ＣH波形図を示す。
【００７０】
（ａ）図で装置起動後、１番目（奇数番）のキー情報Ｊが供給されると、（ｂ）図の計数信号ＣHは装置起動時に設定されたＬレベルからＨレベルに移行し、２番目（偶数番）のキー情報Ｊが供給されるまで計数信号ＣHはＨレベルを保持する。
一方、（ａ）図で装置起動後、１番目（奇数番）のキー情報Ｊが供給されると、（ｃ）図の計数信号ＣHは装置起動時に設定されたＨレベルからＬレベルに移行し、２番目（偶数番）のキー情報Ｊが供給されるまで計数信号ＣHはＬレベルを保持する。
【００７１】
続いて、２番目（偶数番）のキー情報Ｊが供給されると、（ｂ）図の計数信号ＣHはＨレベルからＬレベルに移行し、この状態が３番目（奇数番）のキー情報Ｊが供給されるまで保持される。
一方、（ｃ）図の計数信号ＣHはＬレベルからＨレベルに移行し、この状態が３番目（奇数番）のキー情報Ｊが供給されるまで保持される。
【００７２】
同様に、３，５，…の奇数番のキー情報Ｊに対し、（ｂ）図の計数信号ＣHはＨレベルを保持し、（ｃ）図の計数信号ＣHはＬレベルを保持する。
一方、４，６，…の偶数番のキー情報Ｊに対し、（ｂ）図の計数信号ＣHはＬレベルを保持し、（ｃ）図の計数信号ＣHはＨレベルを保持する。
【００７３】
また、図４において、表示手段２０は表示駆動手段２７、表示器２８を備え、計数手段１８から供給されるＨレベルの計数信号ＣHに基づいて表示駆動手段２７から表示駆動信号ＤLをＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＣＤ（液晶素子）等の表示器２８に供給し、表示器２８に補正信号ＩDの出力を許容している状態を可視表示する。
【００７４】
このように、補正信号ＩDの出力を許容している状態を表示する表示手段２０を備えたので、ドライバに補正信号ＩDの出力が許容されている状態を通知することができる。
【００７５】
図５はこの発明に係るスイッチ手段の別実施の形態要部ブロック構成図である。
図５において、スイッチ手段５０は、車速比較手段５１、切替手段１９、表示手段２０を備える。
車速比較手段５１は、比較機能を有し、予め設定した車速Ｖが所定値（例えば、時速１０Ｋｍ／ｈ）である基準車速ＶKと車速センサ１１（図２参照）から供給される車速Ｖとを比較し、車速Ｖが基準車速ＶKを下回る（Ｖ＜ＶK）の場合には、Ｌレベルの車速比較信号ＶHを切替手段１９に供給し、車速Ｖが基準車速ＶK以上（Ｖ≧ＶK）の場合にはＨレベルの車速比較信号ＶHを切替手段１９に供給する。
【００７６】
切替手段１９は、図４に示したものと同様に、ノーマルブレーク接点構成のスイッチ機能を有し、車速比較手段５１からＨレベルの車速比較信号ＶHが供給されるとメーク状態となり、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）の補正手段２５への供給を許容する。
【００７７】
一方、切替手段１９は、車速比較手段５１からＬレベルの車速比較信号ＶHが供給されるとブレーク状態となり、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）の補正手段２５への供給を禁止する。
【００７８】
このように、この発明に係るスイッチ手段５０は、車速センサ１１から供給される車速信号Ｖを基準車速ＶKと比較する車速比較手段５１と、この車速比較手段５１からの車速比較信号ＶHに基づいて補正信号ＩDの出力の許容または禁止を切り替える切替手段１９とを備え、車速信号Ｖが基準車速ＶK以上（Ｖ≧ＶK）の場合には、補正信号ＩDの出力を許容して目標トルク信号ＩMOを減算補正するので、車両挙動に対応した反力をハンドルを介してドライバに伝達し、ドライバがハンドルを切り過ぎることを抑制して車両挙動の安定化が図られる。
【００７９】
また、車速信号Ｖが基準車速ＶKを下回る（Ｖ＜ＶK）場合には、補正信号ＩDの出力を禁止するので、補正信号ＩDの演算処理が不要となり、その分だけ制御の一循環処理に要する時間を短縮することができる。
したがって、きめ細かい制御が可能となり、操舵フィーリングを向上できる。
【００８０】
図６はこの発明に係るスイッチ手段の別実施の形態要部ブロック構成図である。
図６において、スイッチ手段５５は、摩擦係数推定手段５６、摩擦係数比較手段５７、切替手段１９、表示手段２０を備える。
【００８１】
摩擦係数推定手段５６は、例えば車速信号Ｖ、ヨー加速度信号Ｙ、切れ角信号δに基づいてタイヤと路面間の路面摩擦係数（μ）を演算して推定し、路面摩擦係数μを摩擦係数比較手段５７に供給する。
【００８２】
摩擦係数比較手段５７は、比較機能を有し、摩擦係数推定手段５６から供給される路面摩擦係数μと予め設定した路面摩擦係数μが所定値（例えば、μ＝０. ５）である基準摩擦係数μKとを比較し、路面摩擦係数μが基準摩擦係数μK以下（μ≦μK）の場合には、Ｈレベルの摩擦比較信号μHを切替手段１９に供給し、路面摩擦係数μが基準摩擦係数μKを超える（μ＞μK）場合には、Ｌレベルの摩擦比較信号μHを切替手段１９に供給する。
【００８３】
切替手段１９は、図４に示したものと同様に、ノーマルブレーク接点構成のスイッチ機能を有し、摩擦係数比較手段５７からＨレベルの摩擦比較信号μHが供給されるとメーク状態となり、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）の補正手段２５への供給を許容する。
【００８４】
一方、切替手段１９は、摩擦係数比較手段５７からＬレベルの摩擦比較信号μHが供給されるとブレーク状態となり、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）の補正手段２５への供給を禁止する。
【００８５】
このように、この発明に係るスイッチ手段５５は、路面摩擦係数μを推定する摩擦係数推定手段５６と、この摩擦係数推定手段５６が推定した路面摩擦係数μと基準摩擦係数μKを比較する摩擦係数比較手段５７と、この摩擦係数比較手段５７からの摩擦比較信号μHに基づいて補正信号ＩDの出力の許容または禁止を切り替える切替手段１９とを備え、路面摩擦係数μが基準摩擦係数μK以下（μ≦μK）の場合には、補正信号ＩDの出力を許容して目標トルク信号ＩMOを減算補正するので、車両挙動に対応した反力をハンドルを介してドライバに伝達し、ドライバがハンドルを切り過ぎることを抑制して車両挙動の安定化が図られる。
【００８６】
また、路面摩擦係数μが基準摩擦係数μKを超える（μ＞μK）場合には、補正信号ＩDの出力を禁止するので、補正信号ＩDの演算処理が不要となり、その分だけ制御の一循環処理に要する時間を短縮することができる。
したがって、きめ細かい制御が可能となり、操舵フィーリングを向上できる。
【００８７】
図２に戻り、補正手段（減算手段）２５は、減算機能を備え、目標トルク信号設定手段２１から供給される目標トルク信号ＩMOからスイッチ手段１６を介して車両挙動手段２４から供給される補正信号ＩD（補正量：ＩDA，ＩDO）を減算補正し、目標トルク信号ＩMOを車両挙動に応じた補正信号ＩDで補正した目標トルク信号ＩMHを差演算手段２２に供給する。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、目標トルク設定手段からの目標トルク信号を補正するための車両挙動判定手段からの補正信号の出力を許容または禁止するスイッチ手段を備え、車両挙動に応じてスイッチ手段を手動または自動的に動作させて目標トルク信号を補正する補正信号の出力を許容または禁止することができるので、車両挙動が目標トルク信号を補正する時にのみ、補正信号の出力を許容することができ、演算処理が比較的遅いマイクロプロセッサを用いても良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００８９】
また、この発明に係るスイッチ手段は、ドライバが操作する補正スイッチと、この補正スイッチからのキー情報に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備え、ドライバが補正スイッチを手動操作することにより、ドライバの意志で目標トルク信号を補正する補正信号の出力を許容または禁止することができるので、ドライバの運転技量に応じて自由に車両挙動に応じた操舵フィーリングを選択することができる。
【００９０】
さらに、この発明に係るスイッチ手段は、車速センサから供給される車速信号を基準車速と比較する車速比較手段と、この車速比較手段からの車速比較信号に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備え、車速信号が基準車速を下回る場合には、補正信号の出力を禁止するので、低車速領域では操舵フィーリングの向上を図り、中・高車速領域では車両挙動の安定性を実現することができる。
【００９１】
また、この発明に係るスイッチ手段は、路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、この摩擦係数推定手段が推定した路面摩擦係数と基準摩擦係数を比較する摩擦係数比較手段と、この摩擦係数比較手段からの摩擦比較信号に基づいて補正信号の出力の許容または禁止を切り替える切替手段とを備え、路面摩擦係数が基準摩擦係数を超えた場合には、補正信号の出力を禁止するので、基準摩擦係数以下の低μ路ではドライバにハンドルの切り過ぎを抑制させることができるとともに、基準摩擦係数を超える高μ路では操舵フィーリングを向上させることができる。
【００９２】
さらに、この発明に係るスイッチ手段は、補正信号の出力を許容している状態を表示する表示手段を備え、ドライバに補正信号の出力が許容されている状態を通知するので、ドライバは補正制御が作動していることを可視的に認識することができる。
【００９３】
よって、ドライバが必要に応じて車両挙動を反力から感知し、車両挙動に応じて最適な操舵フィーリングが得られるとともに、反力制御に高速なマイクロプロセッサを必要としない経済性に優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図
【図４】この発明に係るスイッチ手段の一実施の形態要部ブロック構成図
【図５】この発明に係るスイッチ手段の別実施の形態要部ブロック構成図
【図６】この発明に係るスイッチ手段の別実施の形態要部ブロック構成図
【図７】操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩMS特性図
【図８】車速信号Ｖ−車速係数ＫT特性図
【図９】車速信号Ｖ−車速係数ＫR特性図
【図１０】角差信号βfrの絶対値｜βfr｜−アンダステア補正量ＤA特性図
【図１１】角差信号の絶対値｜βfr｜−オーバステア補正量ＤO特性図
【図１２】角差変化量ＤV−角差変化係数ＫV特性図
【図１３】図４のスイッチ手段の動作波形図
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングホイール、９…ヨー角速度センサ、１０…切れ角センサ、１１…車速センサ、１２…操舵トルクセンサ、１３…制御手段、１６，５０，５５…スイッチ手段、１７…補正スイッチ、１８…計数手段、１９…切替手段、２０…表示手段、２１…目標トルク信号設定手段、２４…車両挙動判定手段、２５…補正手段、５１…車速比較手段、５６…摩擦係数推定手段、５７…摩擦係数比較手段。
【図１】
0004008588.tif 000002
【図２】
0004008588.tif 000003
【図３】
0004008588.tif 000004
【図４】
0004008588.tif 000005
【図５】
0004008588.tif 000006
【図６】
0004008588.tif 000007
【図７】
0004008588.tif 000008
【図８】
0004008588.tif 000009
【図９】
0004008588.tif 000010
【図１０】
0004008588.tif 000011
【図１１】
0004008588.tif 000012
【図１２】
0004008588.tif 000013
【図１３】
0004008588.tif 000014