(57)【要約】【課題】自動操舵に関わる制御が不安定になることを抑制すること。【解決手段】自動操舵装置１は、所定周期毎に入力される各種指令値に基づいて、操舵機構７のモータ２１のモータ制御を行うＥＰＳ用マイコン５０、及び車両の状態判定条件に応じて制御系を切り替える自動操舵用マイコン３０を備えている。また、自動操舵装置１は、操舵機構７に生じる振動を検出するヨーレートセンサ２７を備えている。そして、自動操舵用マイコン３０は、位置制御中において、車両が直進状態、且つ、操舵機構７への振動の発生を判断する場合、一時的に位置制御部５１を切り離すべく電流制御の制御系に切り替えるようにした。【選択図】図３
2017013636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周期毎に入力される指令状態量に基づいて、操舵機構のモータの状態量制御を行う第１の制御手段、及び車両の状態判定条件に応じて前記状態量制御を選択する第２の制御手段を備え、
前記第１の制御手段は、
前記モータを含む前記操舵機構のアクチュエータの位置制御部、及び電流制御部から構成される第１の構成手段と、
前記操舵機構の前記アクチュエータの電流制御部から構成される第２の構成手段を有し、
前記第２の制御手段は、前記車両の前記状態判定条件に応じて、前記状態量制御として前記第１の構成手段、又は前記第２の構成手段を選択するとともに、前記所定周期毎に入力される指令状態量を生成する自動操舵装置において、
前記操舵機構に生じる振動を検出する振動検出手段を更に備え、
前記第２の制御手段は、前記状態量制御として前記第１の構成手段の選択中における前記指令状態量の変化幅が所定範囲内であって、さらに前記振動検出手段が前記車両の外部からの前記振動を検知するとき、一時的に前記位置制御部を切り離すべく前記状態量制御を前記第２の構成手段に切り替えること、
を特徴とする自動操舵装置。
【請求項２】
前記第２の制御手段は、前記振動検出手段が検知する前記車両の外部からの前記振動を抑制する振動抑制制御を行う振動抑制制御手段を更に有し、前記振動抑制制御手段は、前記振動検出手段が検知する前記振動の成分を分析する振動分析手段と、前記振動分析手段の分析結果に基づき前記振動検出手段が検知する前記振動に対して逆相のトルクを前記モータに発生させるための指令モータ電流を生成する自動操舵指令モータ電流生成手段と、前記指令モータ電流を、前記電流制御部に出力する自動操舵指令モータ電流出力手段と、を有する請求項１に記載の自動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者によるステアリングホイールの操作を必要なしに自動的に操舵機構を操舵することで、車両の自動操舵を可能にする自動操舵装置がある。自動操舵装置では、自動的に操舵機構を操舵するために、目標とするステアリングホイールの操舵角とステアリングホイールの実際の操舵角との偏差を解消するようにフィードバックする位置制御が行われるなかで、操舵機構を操舵するトルクの発生源たるモータに供給する電流が制御されている。
【０００３】
そして、自動操舵装置における車両の自動操舵中には、ステアリングホイールに意図しない振動を生じることもあり、こうした意図しない振動を抑制することができるようにしたものもある（例えば、特許文献１）。特許文献１では、上記位置制御が行われるなかで、上記偏差に意図しない振動成分を加味した上でモータに供給する電流を制御することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３７６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、上記偏差に振動成分を加味することとしているが、こうした振動成分が、例えば、直進時に轍や路面の石等により急な衝撃に起因するとき、目標とする操舵角を定め難いことから上記位置制御だと応答が追い付かず、却って振動を発生させる要因となりうる。もっとも、上記位置制御におけるゲインを高めることでその応答を早くしたとしても、オーバーシュートの発生が多くなって振動を抑制するどころか振動を発生させる要因となりうる。したがって、自動操舵に関わる制御が不安定になる懸念があった。
【０００６】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、自動操舵に関わる制御が不安定になることを抑制することができる自動操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、所定周期毎に入力される指令状態量に基づいて、操舵機構のモータの状態量制御を行う第１の制御手段、及び車両の状態判定条件に応じて前記状態量制御を選択する第２の制御手段を備え、前記第１の制御手段は、前記モータを含む前記操舵機構のアクチュエータの位置制御部、及び電流制御部から構成される第１の構成手段と、前記操舵機構の前記アクチュエータの電流制御部から構成される第２の構成手段を有し、前記第２の制御手段は、前記車両の前記状態判定条件に応じて、前記状態量制御として前記第１の構成手段、又は前記第２の構成手段を選択するとともに、前記所定周期毎に入力される指令状態量を生成する自動操舵装置において、前記操舵機構に生じる振動を検出する振動検出手段を更に備え、前記第２の制御手段は、前記状態量制御として前記第１の構成手段の選択中における前記指令状態量の変化幅が所定範囲内であって、さらに前記振動検出手段が前記車両の外部からの前記振動を検知するとき、一時的に前記位置制御部を切り離すべく前記状態量制御を前記第２の構成手段に切り替えることを、要旨とする。
【０００８】
本請求項の自動操舵装置では、操舵機構に生じる振動を検出する振動検出手段としてのヨーレートセンサを備え、第２の制御手段としての自動操舵用マイコンは、状態量制御として第１の構成手段としての位置制御部（Ｐ制御）と、電流制御部（ＰＩＤ制御）の選択中における指令状態量の変化幅が所定範囲内であって、さらにヨーレートセンサが車両の外部からの振動を検知するとき、一時的に位置制御部を切り離すべく状態量制御を第２の構成手段としての電流制御部に切り替える構成とした。
【０００９】
一般に、モータの制御において、位置の状態量（モータ回転角）の時定数と、電流の状態量（モータ駆動電流）の時定数を比較した場合、電流の状態量の時定数は、位置の状態量の時定数より短い。時定数が短いということは、応答性が早いということである。そのため、電流制御部の制御周期（例えば、１００μｓ）は、位置制御部の制御周期（例えば、５００μｓ）よりも短くなるように設計される。
【００１０】
そして、上記構成のように、操舵機構への車両の外部からの振動が検出されるなかで、モータの状態量制御が、位置制御部を切り離した状態での、電流制御部によって行われるとき、それまでの位置制御部を通じた状態量制御よりも、応答が早い状態量制御が行われることとなる。すなわちこの場合、例えば、操舵機構への振動として、直進時に轍や路面の石等により急な衝撃に起因した振動が生じているとき、制御自体が振動を発生させる要因になることなく、状態量制御を行うことができる。
【００１１】
もっとも、一時的でも位置制御部を切り離してしまうとき、指令状態量に基づく状態量制御ができないこととなる。その点、上記構成によれば、一時的に位置制御部が切り離されるのは、指令状態量の変化幅が所定範囲内であって、指令状態量に基づく状態量制御の必要性が比較的に低い場面であることとしている。すなわちこの場合、指令状態量に基づく状態量制御ができないにもかかわらず、車両の自動操舵への影響を最小限に止めることができる。したがって、上記のように構成された自動操舵装置では、自動操舵に関わる制御が不安定になることを抑制することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記第２の制御手段は、前記振動検出手段が検知する前記車両の外部からの前記振動を抑制する振動抑制制御を行う振動抑制制御手段を更に有し、前記振動抑制制御手段は、前記振動検出手段が検知する前記振動の成分を分析する振動分析手段と、前記振動分析手段の分析結果に基づき前記振動検出手段が検知する前記振動に対して逆相のトルクを前記モータに発生させるための指令モータ電流を生成する自動操舵指令モータ電流生成手段と、前記指令モータ電流を、前記電流制御部に出力する自動操舵指令モータ電流出力手段と、を有することを、要旨とする。
【００１３】
本請求項の自動操舵装置では、第２の制御手段としての自動操舵用マイコンは、振動検出手段としてのヨーレートセンサが検知する、車両の外部からの振動を抑制する振動抑制制御を行う振動抑制制御手段としての振動抑制制御部を更に有し、振動抑制制御部は、ヨーレートセンサが検知する振動の成分を分析する振動分析手段としての振動分析部と、振動分析部の分析結果に基づき、ヨーレートセンサが検知する振動に対して、逆相のトルクをモータに発生させるための、指令モータ電流を生成する自動操舵指令モータ電流生成手段としての自動操舵指令モータ電流生成部と、指令モータ電流を、電流制御部に出力する自動操舵指令モータ電流出力手段としての自動操舵指令モータ電流出力部とを有する構成とした。
【００１４】
上記構成によれば、ヨーレートセンサで車両の外部からの振動が検出されるとき、こうした振動の抑制が積極的に行われることとなる。すなわち、位置制御部による状態量制御が行われる場合よりも応答が早いなかで、ヨーレートセンサで検出される車両の外部からの振動を好適に抑制することができる。
【００１５】
またさらに、上述したように、一時的に位置制御部が切り離されることとなる指令状態量の変化幅が所定範囲内のとき、操舵角の変化が少なく操舵による振動が比較的に少ないこととなる。すなわちこの場合、操舵角が連続的に変化される操舵の最中であることから操舵による振動が比較的に多いときよりも、ヨーレートセンサで検出される振動を車両の外部からの振動として検出され易くすることができる。したがって、ヨーレートセンサで検出される車両の外部からの振動を好適に抑制することができる。
【００１６】
このように振動を抑える方法として具体的には、振動抑制制御部は、ヨーレートセンサが検知する振動の成分を分析する振動分析部と、振動分析部の分析結果に基づきヨーレートセンサが検知する振動に対して逆相のトルクをモータに発生させるための指令モータ電流を生成する自動操舵指令モータ電流生成部と、指令モータ電流を、電流制御部に出力する自動操舵指令モータ電流出力部とを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、自動操舵に関わる制御が不安定になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における自動操舵装置の概略構成図。
【図２】本実施形態における自動操舵装置の自動操舵ＥＣＵ及びＥＰＳＥＣＵの制御ブロック図。
【図３】本実施形態における自動操舵用マイコンの処理手順を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、コラム型の電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという）を備えた自動操舵装置１に具体化した本発明の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、所定周期毎に入力される指令状態量としての自動操舵指令操舵角θｓ*に基づいて、操舵機構７の操舵角制御を行う本実施形態の自動操舵装置１は、所定周期毎に入力される自動操舵指令操舵角θｓ*を、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して、ＥＰＳＥＣＵ２８に送信する、上位コントローラである自動操舵ＥＣＵ２９を有している。
【００２０】
次に、本実施形態のＥＰＳについて説明する。図1に示すように、本実施形態のＥＰＳにおいて、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介して、ラック軸５と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。
【００２１】
尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の操舵角が変更されるようになっている。
【００２２】
また、ＥＰＳは、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのアクチュエータ２０と、アクチュエータ２０の作動を制御するＥＰＳＥＣＵ２８とを備えている。
【００２３】
本実施形態のアクチュエータ２０は、コラム型のアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２３を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。そして、同モータ２１の回転を減速機構２３により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００２４】
自動操舵ＥＣＵ２９には、カーナビ等のＧＰＳ２４、車速センサ２５、操舵角センサ２６、及びヨーレートセンサ２７が接続されている。一方、ＥＰＳＥＣＵ２８には、モータ回転角度センサ２２が接続されている。
【００２５】
次に、本実施形態の自動操舵装置１における電気的構成について説明する。
図２は、本実施形態の自動操舵装置１の自動操舵ＥＣＵ２９と、ＥＰＳＥＣＵ２８
の制御ブロック図である。まず、自動操舵ＥＣＵ２９の電気的構成について説明する。
同図に示すように、自動操舵ＥＣＵ２９は、ＧＰＳ２４から転送されてくる上位
位置情報θcon、車速センサ２５から検出される車速ＳＰ、操舵角センサ２６から検
出される実操舵角θｓ、及びヨーレートセンサ２７から検出されるヨーレートγを、
それぞれ入力とする。
【００２６】
そして、自動操舵ＥＣＵ２９は、上記各種入力に基づき指令状態量である自動操舵
指令操舵角θｓ*、自動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*、及び自動操舵モード切替部切替
フラグＦＬＧ（自動電流制御）を、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して、ＥＰ
ＳＥＣＵ２８に送信する。
【００２７】
自動操舵ＥＣＵ２９は、マイクロプロセッシングユニット等からなる第２の制御手
段としての自動操舵用マイコン３０を備える。自動操舵用マイコン３０は、自動操舵
指令操舵角θｓ*を生成する自動操舵指令操舵角生成部３１と、自動操舵指令操舵角
θｓ*をＥＰＳＥＣＵ２８へ出力する、自動操舵指令操舵角出力部３２を有している。
更に、自動操舵用マイコン３０は、外部振動の有無を判定し、自動操舵モードを切
り替える自動操舵モード切替判定部４０と、自動操舵モード切替指令部４１、及び振
動抑制制御手段としての振動抑制制御部４５を有している。
【００２８】
ここで、自動操舵ＥＣＵ２９の各機能について、詳しく説明する。
自動操舵ＥＣＵ２９は、マイクロプロセッシングユニット等からなる自動操舵用マ
イコン３０を備える。自動操舵用マイコン３０は、上位位置情報θcon、及び車速Ｓ
Ｐの入力後、振動抑制フラグＦＬＧＡＢ（自動電流制御）がＯＦＦの場合、車両及び
路面状態を正常と判断して、所定周期毎に自動操舵指令操舵角θｓ*を生成する。
【００２９】
すなわちこの場合、モータ回転角制御の制御系として、後述する位置制御部５１、及び電流制御部５５がアクティブとなる第１の構成手段としての位置制御の制御系が選択される。またさらに、自動操舵用マイコン３０は、生成した自動操舵指令操舵角θｓ*を、後段の自動操舵指令操舵角出力部３２を介して、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を経由して、ＥＰＳＥＣＵ２８に送信する。
【００３０】
また、自動操舵用マイコン３０は、車両の走行状態及び車両外部からの振動状態に基づき、振動抑制フラグＦＬＧＡＢのＯＮ、及びＯＦＦを切り替えることで、自動操舵指令操舵角生成部３１の機能の停止（ＦＬＧＡＢ＝ＯＮ）、及び継続（ＦＬＧＡＢ＝ＯＦＦ）を切り替える自動操舵モード切替判定部４０を有する。
【００３１】
自動操舵モード切替判定部４０は、操舵機構７への振動の発生を判定する振動判定部４０aを有する。そして、自動操舵用マイコン３０は、振動判定部４０aの判定結果に基づき、状態判定条件である車両における異常が想定される自動操舵車両異常に陥ったとき、振動抑制フラグＦＬＧＡＢをＯＮにして、一時的に位置制御部５１を切り離す。
【００３２】
こうした車両の走行状態としては、車両の直進状態が実操舵角θｓと、自動操舵指令操舵角θｓ*の直近指令値（θｓ（ｎ）*）、及びそれのさらに直近指令値（θｓ（ｎ−１）*）に基づく指令偏差値Δθｓ*とから特定される。またこうした振動状態としては、轍や路面の石等により急な衝撃に起因した車両外部からの操舵機構７への振動の発生がヨーレートγから特定される。
【００３３】
すなわちこの場合、自動操舵用マイコン３０は、自動操舵モード切替部切替フラグ
ＦＬＧを、自動操舵モード切替指令部４１から、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を
介して、ＥＰＳＥＣＵ２８に送信するとともに、最適な自動操舵指令モータ電流
Ｉｒ１*を振動抑制制御部４５で生成し、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を
介して、ＥＰＳＥＣＵ２８に送信する。
【００３４】
そして、モータ制御系として、後述する電流制御部５５のみがアクティブとなる第
２の構成手段としての電流制御の制御系が選択され、これによる早い制御周期によっ
て、制御自体が振動を発生させる要因になることなく、モータ状態量制御を行うこと
ができる。
【００３５】
振動抑制制御部４５は、振動判定部４０aでの判断に用いられるヨーレートγに基
づき、振動の成分を分析する振動分析手段としての振動分析部４２を有する。また、
振動抑制制御部４５は、振動分析部４２での分析結果に応じて、発生している振動
を打ち消しうるトルクをモータ２１に発生可能にする、自動操舵指令モータ電流Ｉｒ
１*を生成する自動操舵指令モータ電流生成手段としての自動操舵指令モータ電流生
成部４３を有する。
【００３６】
こうして、自動操舵指令モータ電流生成部４３は、振動分析部４２で分析された振
動に対して、逆相となるトルクを発生させるためのデータ、即ち、自動操舵指令モー
タ電流Ｉｒ１*を生成することとなる。そして、自動操舵指令モータ電流生成部４３
で生成された自動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*は、自動操舵指令モータ電流出力手段
としての自動操舵指令モータ電流出力部４４を経由して、自動操舵モード切替部５４
（電流制御）の自動操舵モード切替部ｂ接点５４ｂに入力される。
【００３７】
また、振動抑制制御部４５は、自動操舵指令モータ電流生成部４３で生成された自
動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*をＥＰＳＥＣＵ２８へ出力する自動操舵指令モータ電
流出力部４４を有する。
【００３８】
一方、自動操舵用マイコン３０は、車両が直進状態、且つ、操舵機構７への振動の
発生を判断しない場合、振動抑制フラグＦＬＧＡＢをＯＮしないで、それまでの自動
操舵を継続する。
【００３９】
次に、ＥＰＳＥＣＵ２８の各機能について、詳しく説明する。
ＥＰＳＥＣＵ８は、マイクロプロセッシングユニット等からなるＥＰＳ用マイコン５０と、モータ２１の実モータ電流Ｉｒを検出する電流センサ６１と、ＰＷＭ信号に基づきモータ２１へ駆動電力を供給するように駆動するインバータ回路等の駆動回路部５７とを備える。尚、駆動回路部５７には、車両に搭載されたバッテリ６０から、電源が供給される。
【００４０】
ＥＰＳ用マイコン５０は、自動操舵モード切替部切替フラグＦＬＧのＯＮ、ＯＦＦ入力に応じた制御系を構成する、位置制御部５１、及び電流制御部５５と、各制御系を通じて生成されたモータ回転制御指令をＰＷＭ信号として出力するＰＷＭ出力部５６を有する。
【００４１】
また、ＥＰＳ用マイコン５０は、自動操舵モード切替部切替フラグＦＬＧを入力（ＯＮ）するとき、位置制御部５１を切り離し、電流制御部５５のみをアクティブにする、制御系への切り替えを行う自動操舵モード切替部５４を有する。
【００４２】
また、ＥＰＳ用マイコン５０は、所定周期で入力する自動操舵指令操舵角θｓ*を、所定の変換係数を用いて、自動操舵指令モータ回転角度θｒ*に関わる情報にそれぞれ変換する、自動操舵指令操舵角／自動操舵指令モータ回転角度データ変換器５９を有する。
【００４３】
ここで、位置制御部５１、及び電流制御部５５の機能について、自動操舵モード切替部５４の機能と合わせて、さらに詳しく説明する。
位置制御部５１は、自動操舵指令操舵角θｓ*から、自動操舵指令操舵角／自動操舵指令モータ回転角度データ変換器５９で変換された、自動操舵指令モータ回転角度θｒ*と、モータ回転角度センサ２２で検出される実モータ回転角度θｒと、を位置減算器７１で減算して得られるモータ回転角度偏差値Δθｒを入力する。
【００４４】
またさらに、位置制御部５１は、モータ回転角度偏差値Δθｒを入力すると、比例制御（Ｐ制御）を行い、指令モータ電流Ｉｒ０*を生成し、該指令モータ電流Ｉｒ０*を、自動操舵モード切替部５４の自動操舵モード切替部a接点５４aに対して出力する。
【００４５】
自動操舵モード切替部５４は、入力用の接点として、自動操舵モード切替部a接点５４a、自動操舵モード切替部ｂ接点５４ｂ、及び出力用の接点として自動操舵モード切替部ｃ接点５４ｃを有する。こうした自動操舵モード切替部５４において、自動操舵モード切替部a接点５４a には、上述したように位置制御部５１より生成された指令モータ電流Ｉｒ０*が入力される。一方、自動操舵モード切替部ｂ接点５４ｂには、自動操舵指令モータ電流出力部４４より、自動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*が車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して入力される。
【００４６】
そして、自動操舵モード切替部５４は、自動操舵モード切替部切替フラグＦＬＧがＯＦＦのとき、自動操舵モード切替部a接点５４aと、自動操舵モード切替部ｃ接点５４ｃとを接続することで、位置制御部５１より生成された指令モータ電流Ｉｒ０*を、最終指令モータ電流Ｉｒ*として、電流減算器７２へ出力する。
【００４７】
一方、自動操舵モード切替部５４は、自動操舵モード切替部切替フラグＦＬＧがＯＮのとき、自動操舵モード切替部ｂ接点５４ｂと、自動操舵モード切替部ｃ接点５４ｃとを接続することで、自動操舵指令モータ電流出力部４４から入力された、自動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*を、最終指令モータ電流Ｉｒ*として、電流減算器７２へ出力する。
【００４８】
電流制御部５５は、自動操舵モード切替部５４が出力する最終指令モータ電流Ｉｒ*と、電流センサ６１で検出される実モータ電流Ｉｒとを、電流減算器７２で減算して得られる、モータ電流偏差値ΔＩｒを入力する。
【００４９】
またさらに、電流制御部５５は、モータ電流偏差値ΔＩｒを入力とする、比例制御＋積分制御＋微分制御（ＰＩＤ制御）を行い、モータ電圧指令Ｖ*を生成し、該モータ電圧指令Ｖ*をＰＷＭ出力部５６に出力する。そして、ＰＷＭ出力部５６は、駆動回路部５７を駆動させるためのモータ制御信号Ｓｒを生成し、該モータ制御信号Ｓｒを駆動回路部５７に出力する。
【００５０】
次に、アクティブにされる制御系の切り替えにおいて、自動操舵用マイコン３０の処理手順を、図３に基づいて説明する。
自動操舵用マイコン３０は、自動操舵指令操舵角θｓ*に基づき、車両が直進状態であるか否かを、自動操舵モード切替判定部４０にて判定する（ステップＳ１０１）。即ち、自動操舵モード切替判定部４０は、自動操舵指令操舵角θｓ*が閾値αの正負の範囲内（自動操舵指令操舵角θｓ*の絶対値が閾値α以下）であるか否かと、指令偏差値Δθｓ*の変化幅が閾値βの正負の範囲内（指令偏差値Δθｓ*の絶対値が閾値β以下）であるか否かとを判定する。
【００５１】
そして、自動操舵モード切替判定部４０は、自動操舵指令操舵角θｓ*、及び指令偏差値Δθｓ*がそれぞれ閾値の正負の範囲内（自動操舵指令操舵角θｓ*の絶対値が閾値α以下、且つ、指令偏差値Δθｓ*の絶対値が閾値β以下）であるときに、車両が直進状態であることを判定する。閾値αは、自動操舵指令操舵角θｓ*が操舵中点（車両が直進することとなる操舵角）であるとして経験的に導かれる値に設定される。
【００５２】
続いて、自動操舵用マイコン３０は、車両が直進状態である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）には、ヨーレートγに基づき、振動ありか否かを、自動操舵モード切替判定部４０における、振動判定部４０aにて判定する（ステップＳ１０２）。そして、自動操舵用マイコン３０は、ステップＳ１０２において、ヨーレートγに基づく振動の強さ（振幅の大きさや、振動の長さ等）が所定の閾値を超えるか否かを判定し、ヨーレートγに基づく振動の強さが所定の閾値を超える場合には、操舵機構７に振動が発生していると、判定する。所定の閾値は、操舵機構７への振動として運転者が不快に思うとして経験的に導かれる値に設定される。
【００５３】
続いて、自動操舵用マイコン３０は、操舵機構７に振動が発生していると判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）には、自動操舵モード切替判定部４０を通じて、振動抑制フラグＦＬＧＡＢをＯＮし、電流制御（第２の構成手段である振動抑制制御）を実行する（ステップＳ１０３）。またさらに、自動操舵用マイコン３０は、自動操舵モード切替指令部４１を通じて、自動操舵モード切替部切替フラグＦＬＧを、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して、自動操舵モード切替部５４に対して出力する。
【００５４】
その後、自動操舵用マイコン３０は、振動抑制制御部４５において、振動分析部４２の振動の分析を通じて、自動操舵指令モータ電流生成部４３にて、最適な自動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*を生成し、車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して、自動操舵モード切替部５４の自動操舵モード切替部ｂ接点へ出力する。
【００５５】
一方、自動操舵用マイコン３０は、車両が直進状態でない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、又は、操舵機構７に振動が発生していないと判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）には、自動操舵モード切替判定部４０を通じて、振動抑制フラグＦＬＧＡＢをＯＦＦし、位置制御（第１の構成手段である自動操舵制御）を実行する（ステップＳ１０４）。
【００５６】
次に、上記のように構成された本実施形態の自動操舵装置１の作用及び効果について説明する。
所定周期毎に入力される指令状態量に基づいて、操舵機構７のモータ２１の状態量制御を行う第１の制御手段としてのＥＰＳ用マイコン５０、及び車両の状態判定条件に応じて状態量制御を選択する第２の制御手段としての自動操舵用マイコン３０を備える。ＥＰＳ用マイコン５０は、モータ２１を含む操舵機構７の操舵力補助装置としてのアクチュエータ２０の位置制御部５１、及び電流制御部５５から構成される第１の構成手段と、操舵機構７のアクチュエータ２０の電流制御部５５から構成される第２の構成手段を有している。そして、自動操舵用マイコン３０は、車両の状態判定条件に応じて、状態量制御として第１の構成手段、又は第２の構成手段を選択するとともに、所定周期毎に入力される指令状態量を生成する自動操舵装置１においては、操舵機構７に生じる振動を検出する振動検出手段としてのヨーレートセンサ２７を更に備えている。そして、自動操舵用マイコン３０は、状態量制御として第１の構成手段の選択中における指令状態量の変化幅が所定範囲内であって、さらにヨーレートセンサ２７が車両の外部からの振動を検知するとき、一時的に位置制御部５１を切り離すべく状態量制御を第２の構成手段に切り替える構成とした。
【００５７】
一般に、モータの制御において、位置の状態量（モータ回転角）の時定数と、電流の状態量（モータ駆動電流）の時定数を比較した場合、電流の状態量の時定数は、位置の状態量の時定数よりはるかに短い。時定数が短いということは、応答性が早いということである。そのため、電流制御部５５の制御周期（例えば、１００μｓ）は、位置制御部５１の制御周期（例えば、５００μｓ）よりも短くなるように設計される。
【００５８】
そして、上記構成のように、操舵機構７への車両の外部からの振動が検出されるなかで、モータの状態量制御が、位置制御部５１を切り離した状態での、電流制御部５５によって行われるとき、それまでの電流制御部５５を通じた状態量制御よりも、応答が早い状態量制御が行われることとなる。すなわちこの場合、例えば、操舵機構７への振動として、直進時に轍や路面の石等により急な衝撃に起因した振動が生じているとき、制御自体が振動を発生させる要因になることなく、状態量制御を行うことができる。
【００５９】
もっとも、一時的でも位置制御部５１を切り離してしまうとき、指令状態量に基づく状態量制御ができないこととなる。その点、上記構成によれば、一時的に位置制御部５１が切り離されるのは、指令状態量の変化幅が所定範囲内であって、指令状態量に基づく状態量制御の必要性が比較的に低い場面であることとしている。すなわちこの場合、指令状態量に基づく状態量制御ができないにもかかわらず、車両の自動操舵への影響を最小限に止めることができる。したがって、上記のように構成された自動操舵装置１では、自動操舵に関わる制御が不安定になることを抑制することができる。
【００６０】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態の自動操舵装置１は、振動抑制制御部４５を備えないで構成してもよい。この場合、例えば、自動操舵モード切替部切替フラグＦＬＧがＯＮされるとき、自動操舵指令モータ電流Ｉｒ１*としては、指令モータ電流Ｉｒ０*の直近の値を継続的に指令することで、該直近の指令値に対して、モータ２１が早く指令に追従できるようになる。
【００６１】
・本実施形態では、ヨーレートセンサ２７によって操舵機構７への振動を検討するようにしたが、トルクセンサにてステアリングシャフト３のねじれを抑制する制御を行うことで、操舵機構７への振動を抑制するようにしてもよい。こうしたトルクセンサは、モータ２１と左右の転舵輪１２、１２との間に設けられるようにする。
【００６２】
・本実施形態では、ヨーレートセンサ２７によって操舵機構７への振動を検討するようにしたが、モータ回転角度センサ２２（モータ２１の回転角）によって操舵機構７への振動を抑制するようにしてもよい。
【００６３】
・ＥＰＳ用マイコン５０では、自動操舵指令操舵角θｓ*を入力するとき、まず自動操舵指令操舵角θｓ*と実操舵角θｓとを減算して、操舵角度偏差値Δθｓを得た後、自動操舵指令操舵角／自動操舵指令モータ回転角度データ変換器５９により、前記操舵角度偏差値Δθｓをモータ回転角度偏差値Δθｒに変換する、ようにしてもよい。
【００６４】
・位置制御の制御系と、電流制御の制御系のそれぞれの切り替えについて、その条件を変更してもよい。例えば、電流制御の制御系は、ヨーレートγや横Ｇ（車両横加速度）に基づき切り替えられるようにしてもよい。
【００６５】
・本実施形態では、第２の制御手段としての自動操舵用マイコン３０、及び第１の制御手段としてのＥＰＳ用マイコン５０の、２個のマイコンを用いて具体化したが、これらの機能を兼ね備えた１個のマイコン（第１の制御手段、及び第２の制御手段）で具体化してもよい。
【００６６】
・本実施形態では、自動操舵装置１をコラムアシストＥＰＳに具体化したが、自動操舵装置１をラックアシストＥＰＳや、ピニオンアシストＥＰＳに適用してもよい。
【００６７】
・本実施形態では、アクチュエータ２０の駆動源であるモータ２１をＤＣモータとして記述したが、誘導モータやステッピングモータ等、その種類を問わず採用してもよい。
【００６８】
・本実施形態では、第１の制御手段は位置制御部、及び電流制御部から構成されるとしたが、位置制御部と電流制御部との間に、速度制御部を設けてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１：自動操舵装置、２：ステアリング、３：ステアリングシャフト、
４：ラックアンドピニオン機構、５：ラック軸、７：操舵機構、８：コラムシャフト、
９：インターミディエイトシャフト、１０：ピニオンシャフト、１１：タイロッド、１２：転舵輪、２０：アクチュエータ（操舵力補助装置）、
２１：モータ、２２：モータ回転角度センサ、２３：減速機構、
２４：ＧＰＳ、２５：車速センサ、２６：操舵角センサ、
２７：ヨーレートセンサ（振動検出手段）、
２８：、２９：自動操舵ＥＣＵ、
３０：自動操舵用マイコン（第２の制御手段）、
３１：自動操舵指令操舵角生成部、３２：自動操舵指令操舵角出力部、
４０：自動操舵モード切替判定部、４０a：振動判定部、
４１：自動操舵モード切替指令部、４２：振動分析部（振動分析手段）、
４３：自動操舵指令モータ電流生成部（自動操舵指令モータ電流生成手段）、
４４：自動操舵指令モータ電流出力部（自動操舵指令モータ電流出力手段）、
４５：振動抑制制御部（振動抑制制御手段）、
５０：ＥＰＳ用マイコン（第１の制御手段）、
５１：位置制御部（Ｐ制御）、５４：自動操舵モード切替部（電流制御）、
５４a：自動操舵モード切替部a接点、５４ｂ：自動操舵モード切替部ｂ接点、
５４ｃ：自動操舵モード切替部ｃ接点、
５５：電流制御部（ＰＩＤ制御）、５６：ＰＷＭ出力部、５７：駆動回路部、
５９：自動操舵指令操舵角／自動操舵指令モータ回転角度データ変換器、
６０：バッテリ、６１：電流センサ、
７１：位置減算器、７２：電流減算器、
９０：車内ネットワーク（ＣＡＮ）、
ＳＰ：車速、θｓ*：自動操舵指令操舵角、θｓ：実操舵角、Δθｓ*：指令偏差値、
Δθｓ：操舵角度偏差値、
θcon：上位位置情報（ＧＰＳ、カーナビ等）、γ：ヨーレート、
θｒ*：自動操舵指令モータ回転角度、θｒ：実モータ回転角度、
Δθｒ：モータ回転角度偏差値、
Ｉｒ１*：自動操舵指令モータ電流、
Ｉｒ０*：指令モータ電流、
Ｉｒ*：最終指令モータ電流、Ｉｒ：実モータ電流、
ΔＩｒ：モータ電流偏差値、
Ｖ*：モータ電圧指令、Ｓｒ：モータ制御信号、
ＦＬＧ：自動操舵モード切替部切替フラグ（自動電流制御）、
ＦＬＧＡＢ：振動抑制フラグ（自動電流制御）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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