JP2004249771A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ショックアブソーバの作動油の温度変化によりショックアブソーバの減衰力が変化した場合においても車両の操縦安定性の悪化を抑制することが可能なパワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】パワーステアリング装置１は、車両のステアリングシャフト３０の操舵トルクＴＷを検出する操舵トルクセンサ６１と、車両のショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏを検出する油温センサ６４と、操舵トルクＴＷに基づいて目標アシストトルクＴＴを算出する際に作動油の温度Ｔｏによる補正処理を実行する目標アシストトルク算出部６０ａとを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】パワーステアリング装置１は、車両のステアリングシャフト３０の操舵トルクＴＷを検出する操舵トルクセンサ６１と、車両のショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏを検出する油温センサ６４と、操舵トルクＴＷに基づいて目標アシストトルクＴＴを算出する際に作動油の温度Ｔｏによる補正処理を実行する目標アシストトルク算出部６０ａとを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のパワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サスペンション特性を変化させる可変ダンパもしくはエアばねの制御信号に基づいてパワーステアリング用電動モータの回転数を調節し、パワーステアリング装置のアシスト力を変化させることによって、サスペンション特性の可変制御に合わせてステアリング特性を同時に制御する技術が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５９−１０６３７１号公報（第４―８頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術ではショックアブソーバ（ダンパ）の作動油の温度変化によるサスペンション特性の変化が考慮されていないため、特に、作動油の温度が上昇した場合、ショックアブソーバの減衰力が低下することによって車両の操縦安定性が悪化するという問題を有する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、ショックアブソーバの作動油の温度変化によりショックアブソーバの減衰力が変化した場合においても車両の操縦安定性の悪化を抑制することが可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るパワーステアリング装置は、車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、車両のショックアブソーバの作動油の温度を検出する油温検出手段と、操舵トルクに基づいて目標アシスト量を算出する目標アシスト量算出手段とを備え、目標アシスト量算出手段は、目標アシスト量を算出する際に作動油の温度による補正処理を実行することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るパワーステアリング装置によれば、操舵トルクに基づいて目標アシスト量が算出される際に、ショックアブソーバの作動油の温度による補正処理が行われるので、作動油の温度が変化した場合であっても、作動油の温度に応じてパワーステアリング装置のアシスト量を調節することができる。
【０００８】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、ステアリング系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段をさらに備え、目標アシスト量算出手段が、操舵トルクに基づいて基本アシスト量を算出する基本アシスト量算出手段と、操舵角速度に基づいてダンピング量を算出するダンピング量算出手段と、基本アシスト量にダンピング量を加えると共に、基本アシスト量、ダンピング量又は両者の加算結果を作動油の温度に基づいて補正して目標アシスト量を算出する演算手段とを備えることが好適である。
【０００９】
この場合、目標アシスト量が算出されるときに、操舵トルクに基づいて算出される基本アシスト量、操舵角速度に基づいて算出されるダンピング量又は両者の加算結果が作動油の温度に基づいて補正されるので、ショックアブソーバの作動油の温度が変化した場合であっても、作動油の温度に応じてパワーステアリング装置のアシスト量を調節することができる。
【００１０】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、基本アシスト量算出手段が、車両の速度及び操舵トルクに基づいて基本アシスト量を算出し、ダンピング量算出手段が、車両の速度及び操舵角速度に基づいてダンピング量を算出することが好適である。
【００１１】
この場合、操舵トルクのみでなく車両の速度にも基づいて基本アシスト量が算出され、また、操舵角速度のみでなく車両の速度にも基づいてダンピング量が算出されるため、車速に応じて基本アシスト量及びダンピング量を変化させることができる。よって、低車速域において軽快な操舵が確保できると共に中高速域において良好な操縦安定性を得ることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、車両のステアリング系にアシストトルクを付加する電動モータと、目標アシスト量に応じた駆動電流を電動モータに供給する電動モータ制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００１３】
この場合、ショックアブソーバの作動油温に基づく補正が加えられた目標アシスト量に応じて駆動電流が電動モータに供給され、電動モータが駆動される。よって、作動油の温度に応じたアシスト量をステアリング系に付加することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１を用いて、第１実施形態に係るパワーステアリング装置１の全体構成について説明する。
【００１６】
図１において、Ｗ１，Ｗ２は操舵車輪としての左車輪，右車輪であり、これら左右車輪Ｗ１，Ｗ２はタイロッド１０を介してステアリングギヤボックス２０によって連結されている。ステアリングギヤボックス２０は、ラック２２及びピニオン２４などを備えており、ラック２２がステアリングギヤボックス２０に対して摺動可能に設けられている。ラック２２の両端にはタイロッド１０が連結され、ピニオン２４にはステアリングシャフト３０を介してステアリングホイール３２が取り付けられている。
【００１７】
ステアリングシャフト３０の中間部には減速機４０が取り付けられ、この減速機４０には電動モータ５０が連結されている。電動モータ５０には、電子制御ユニット（以下、ＥＰＳ ＥＣＵという）６０が接続され、ＥＰＳ ＥＣＵ６０によって制御された電流が供給されるようになっている。
【００１８】
ステアリングシャフト３０の中間部には、例えば、ステアリングホイール３２に加えられる操舵トルクＴＷに応じてねじれを生じるトーションバー３４が設けられており、このトーションバー３４のねじれの量及び方向が操舵トルクセンサ６１によって検出されるようになっている。即ち、操舵トルクセンサ６１は、操舵トルク検出手段として機能する。なお、操舵トルクセンサ６１から出力された信号はＥＰＳ ＥＣＵ６０に入力される。
【００１９】
また、ステアリングシャフト３０にはロータリーエンコーダなどからなる操舵角センサ６２が設けられている。この操舵角センサ６２は、運転者が入力した操舵角度θの方向と大きさに応じた信号を出力する。操舵角センサ６２から出力された信号はＥＰＳ ＥＣＵ６０に入力される。ＥＰＳ ＥＣＵ６０では、操舵角センサ６２から入力されたステアリングホイール３２の操舵角度θに基づいて、操舵角速度ω（ｄθ／ｄｔ）が算出される。即ち、操舵角センサ６２及びＥＰＳＥＣＵ６０は操舵角速度検出手段として機能する。また、電動モータ５０の回転速度と操舵角速度ωとは一定の関係があるので、操舵角速度検出手段としては、電動モータ５０の回転方向と回転速度とを検出して操舵方向を含む操舵角速度ωを求める構成としてもよい。なお、電動モータ５０の回転速度は、直接的に検出するものとしてもよいし、電動モータ５０の電圧及び電流等から推定するものとしてもよい。以下の説明において操舵角速度ωは、左方向操舵時に正の値をとり、右方向操舵時に負の値をとるものとする。
【００２０】
ステアリングホイール３２に操舵力が加えられると、ステアリングシャフト３０に操舵トルクＴＷが与えられる。この操舵トルクＴＷによりピニオン２４が回転させられ、それによって、ラック２２がステアリングギヤボックス２０に対して摺動させられ、タイロッド１０を介して左右前輪Ｗ１，Ｗ２が転舵される。また、電動モータ５０に電流が供給されると、減速機４０を介してステアリングシャフト３０にモータトルクが与えられる。つまり、ステアリングシャフト３０には、ステアリングホイール３２に加えられた操舵力による操舵トルクＴＷと、電動モータ５０により与えられたモータトルクとの両方が与えられる。
【００２１】
このパワーステアリング装置１を搭載した車両にはショックアブソーバ１８が設けられている。このショックアブソーバ１８は、可動部分であるサスペンションのばね下と車体との間をつなぐように取り付けられており、サスペンションの上下動に適当な抵抗（減衰力）を与えることで振れを減衰させたり、路面からのショックの一部を吸収したりするものである。この減衰力を発生させる方法としては、例えば、オイル（作動油）が狭い通路（オリフィス）を通過するときの抵抗を利用した方式が用いられている。
【００２２】
ショックアブソーバ１８では減衰力の発生に伴って熱が発生し、この発熱による作動油の温度変化によって作動油の粘度が変化する。この作動油の粘度の変化は、ショックアブソーバ１８の減衰力に影響を与え、車両の操縦安定性を変化させる。特に、作動油の温度Ｔｏが高温になったときには、作動油の粘度が低下することにより減衰力が低下し、車両の操縦安定性を悪化させる。
【００２３】
ＥＰＳ ＥＣＵ６０の入力部には、上記の操舵トルクセンサ６１及び操舵角センサ６２以外に、車両の速度Ｖを検出する車速センサ（車速検出手段）６３及びショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏを検出する油温センサ（油温検出手段）６４等が接続されている。一方、ＥＰＳ ＥＣＵ６０の出力部には、モータ５０を駆動するための駆動回路等が接続されている。
【００２４】
ＥＰＳ ＥＣＵ６０は、その内部に、演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００２５】
そして、上記構成によって、ＥＰＳ ＥＣＵ６０の内部には、上記各種センサから読み込まれたセンサ検出値に基づいて目標アシストトルクＴＴを算出する目標アシストトルク算出部６０ａ及び目標アシストトルク算出部６０ａで算出された目標アシストトルクＴＴに基づいて目標電流値ＩＴを算出し、電動モータ５０に供給する電流値を制御する電動モータ制御部６０ｂ等が構築されている。即ち、目標アシストトルク算出部６０ａは目標アシスト量算出手段として機能し、電動モータ制御部６０ｂは電動モータ制御手段として機能する。
【００２６】
目標アシストトルク算出部６０ａは、操舵トルクＴＷ及び車速Ｖに基づいて基本アシストトルクＴＢを演算する基本アシストトルク演算部（基本アシスト量算出手段）６０ｃ、操舵角速度ω及び車速Ｖに基づいてダンピングトルクＴＤを演算するダンピングトルク演算部（ダンピング量算出手段）６０ｄ及び基本アシストトルクＴＢ、ダンピングトルクＴＤ並びにショックアブソーバ１８の作動油温Ｔｏに基づいて目標アシストトルクＴＴを演算するアシストトルク演算部（演算手段）６０ｅ等を含んで構成されている。
【００２７】
また、アシストトルク演算部６０ｅは、ショックアブソーバ１８の作動油温Ｔｏに基づいて作動油温補正ゲインＫｏを演算する作動油温補正ゲイン演算部６０ｈ及び基本アシストトルクＴＢ、ダンピングトルクＴＤ及び作動油温補正ゲインＫｏに基づいて目標アシストトルクＴＴを演算するアシストトルク補正部６０ｉ等を含んで構成されている。
【００２８】
次に、図１乃至図４を併せて参照して本実施形態に係るパワーステアリング装置１の動作について説明する。
【００２９】
基本アシストトルク演算部６０ｃでは、操舵トルクＴＷと車速Ｖと基本アシストトルクＴＢとの関係を定めた３次元マップ（基本アシストトルクマップ）が備えられており、操舵トルクセンサ６１から読み込まれる操舵トルクＴＷ及び車速センサ６３から読み込まれる車速Ｖに基づいて基本アシストトルクマップが検索されることにより基本アシストトルクＴＢが求められる。算出された基本アシストトルクＴＢは、アシストトルク補正部６０ｉに出力される。ここで、基本アシストトルクＴＢは、ステアリングホイール３２の回動操作に対してアシスト力を与えるための基本的なトルク値である。
【００３０】
基本アシストトルクマップは、図２に示されるように操舵トルクＴＷが増大する程基本アシストトルクＴＢが増大するように設定されている。また、基本アシストトルクマップは、車速Ｖが早くなる程基本アシストトルクＴＢが減少するように設定さている（車速Ｖ２＞車速Ｖ１）。
【００３１】
なお、基本アシストトルクマップの検索において、車速Ｖ１及びＶ２以外の車速Ｖに対しては、車速Ｖ１及びＶ２それぞれにおいて操舵トルクＴＷから求められる基本アシストトルクＴＢを車速Ｖに応じて補間することにより基本アシストトルクＴＢが求められる。ただし、基本アシストトルクマップにおける車速Ｖの格子点は車速Ｖ１及びＶ２の２点に限られるものではなく、さらに多くの格子点を有してもよい。
【００３２】
図１に戻って説明を続けると、ダンピングトルク演算部６０ｄでは、高車速での操舵の収斂性、及び運転者がステアリングホイール３２を所定の角度に操舵している状態から更に角度を増大する（切り込む）際の手応え感等の向上を図るために与えられるダンピングトルクＴＤの演算が行われる。具体的には、ダンピングトルク演算部６０ｄでは、操舵角速度ωと車速ＶとダンピングトルクＴＤとの関係を定めた３次元マップ（ダンピングトルクマップ）が備えられており、操舵角速度ω及び車速センサ６３から読み込まれる車速Ｖに基づいてダンピングトルクマップが検索されることによりダンピングトルクＴＤが求められる。算出されたダンピングトルクＴＤは、アシストトルク補正部６０ｉに出力される。
【００３３】
ダンピングトルクマップは、図３に示されるように、操舵角速度ωが０を含む一定範囲（−ω１〜＋ω１）内のときに、操舵角速度ωに拘らず、ダンピングトルクＴＤが０となり、所定範囲（−ω２〜−ω１及びω１〜ω２）内において、操舵角速度ωの絶対値が大きくなるほどダンピングトルクＴＤの絶対値が増加するように定められている。そして、操舵角速度ωの絶対値に対するダンピングトルクＴＤの絶対値の増加の割合（マップの傾き）が車速によっても異なっている。即ち、高車速（Ｖ４）時には低車速（Ｖ３）時に比べてダンピングトルクＴＤが大きくなるように設定されている。
【００３４】
なお、ダンピングトルクマップの検索において、車速Ｖ３及びＶ４以外の車速Ｖに対しては、車速Ｖ３及びＶ４それぞれにおいて操舵角速度ωから求められるダンピングトルクＴＤを車速Ｖに応じて補間することによりダンピングトルクＴＤが求められる。ただし、ダンピングトルクマップにおける車速Ｖの格子点は車速Ｖ３及びＶ４の２点に限られるものではなく、さらに多くの格子点を有してもよい。
【００３５】
図１に戻って説明を続けると、アシストトルク演算部６０ｅに含まれる作動油温補正ゲイン演算部６０ｈでは、ショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏと作動油温補正ゲインＫｏとの関係を定めた２次元マップ（作動油温補正ゲインマップ）が備えられており、油温センサ６４から読み込まれるショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏに基づいて作動油温補正ゲインマップが検索されることにより作動油温補正ゲインＫｏが求められる。算出された作動油温補正ゲインＫｏは、アシストトルク補正部６０ｉに出力される。
【００３６】
ここで、作動油温補正ゲインマップは、図４に示されるように作動油の温度ＴｏがＴ１以下の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１に設定されており、作動油の温度ＴｏがＴ１〜Ｔ２の範囲内では作動油の温度Ｔｏの上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが増大するように設定されている。また、温度ＴｏがＴ２以上の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１以上の所定の値に固定されるように設定されている。
【００３７】
図１に戻って説明を続けると、アシストトルク演算部６０ｅに含まれるアシストトルク補正部６０ｉは、乗算部６０ｍ及び加算部６０ｎを有して構成されており、基本アシストトルク演算部６０ｃで算出された基本アシストトルクＴＢ、ダンピングトルク演算部６０ｄで算出されたダンピングトルクＴＤ及び作動油温補正ゲイン演算部６０ｈで算出された作動油温補正ゲインＫｏに基づいて目標アシストトルクＴＴを算出する。
【００３８】
アシストトルク補正部６０ｉでは、まず乗算部６０ｍにおいてダンピングトルクＴＤと作動油温補正ゲインＫｏとが乗算され、補正後のダンピングトルクＴＤ’が算出される。ここで、上記の通り作動油温補正ゲインマップは、所定の温度範囲内で作動油の温度上昇に伴ってゲインＫｏが増大するように設定されている。従って、乗算部６０ｍでは作動油の温度上昇に伴いダンピングトルクＴＤが増大されるように補正が行われる。補正後のダンピングトルクＴＤ’は、加算部６０ｎに出力される。
【００３９】
次に、加算部６０ｎにおいて、乗算部６０ｍで算出された補正後のダンピングトルクＴＤ’と基本アシストトルクＴＢとが加算されて目標アシストトルクＴＴが算出される。そして、算出された目標アシストトルクＴＴは、電動モータ制御部６０ｂに出力される。
【００４０】
電動モータ制御部６０ｂでは、アシストトルク演算部６０ｅで算出された目標アシストトルクＴＴに応じて電動モータ５０を駆動するための目標電流値ＩＴが決定される。そして、この目標電流値ＩＴと一致するように制御された出力電流が電動モータ５０に供給されることにより電動モータ５０が駆動される。具体的には、目標電流値ＩＴに基づいてＰＩＤ制御及びＰＷＭ制御を実施してスイッチング素子の通電時間を決定し、これに応じて駆動回路に制御信号を出力する。その結果、電動モータ５０には目標電流値ＩＴに応じた電流が流れ、同電流に応じたアシスト力がステアリングシャフト３０に付与される。
【００４１】
以上詳細に説明したように、ショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏが上昇するとショックアブソーバ１８の減衰力が低下するため操舵に対する手応えが減少し、操縦安定性が悪化する可能性がある。しかしながら、パワーステアリング装置１によれば、ショックアブソーバ１８の作動油の温度上昇に応じて操舵の手応えが増すように（即ち、パワーステアリング装置１のアシストトルクを減少させるように）ダンピングトルクＴＤが制御されるので、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図５を用いて、第２実施形態に係るパワーステアリング装置２の構成について説明する。なお、図５において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００４３】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、アシストトルク演算部６０ｅに代えてアシストトルク演算部６０ｆが用いられている点である。具体的には、アシストトルク演算部６０ｆを構成する作動油温補正ゲイン演算部６０ｈに備えられている作動油温補正ゲインマップの設定及びアシストトルク補正部６０ｉに代えて用いられているアシストトルク補正部６０ｊにおける乗算部６０ｍ及び加算部６０ｎの構成が第１実施形態と異なっている。従って、以下この異なる点を中心に説明する。
【００４４】
本実施形態における作動油温補正ゲイン演算部６０ｈは、図６に示される作動油温補正ゲインマップを備えている。
【００４５】
この作動油温補正ゲインマップでは、ショックアブソーバ１８の作動油の温度ＴｏがＴ３以下の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１に固定されており、作動油の温度ＴｏがＴ３〜Ｔ４の範囲内では作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間で減少するように設定されている。また、温度ＴｏがＴ４以上の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間の所定の値に固定されるように設定されている。
【００４６】
なお、油温センサ６４から読み込まれるショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏに基づいて、作動油温補正ゲインマップが検索されることにより作動油温補正ゲインＫｏが求められる点、及び算出された作動油温補正ゲインＫｏがアシストトルク補正部６０ｊに出力される点については第１実施形態と同様である。
【００４７】
図５に戻って説明を続けると、アシストトルク補正部６０ｊでは、まず乗算部６０ｍにおいて基本アシストトルクＴＢと作動油温補正ゲインＫｏとが乗算されて基本アシストトルクＴＢ’が算出される。ここで、上記の通り作動油温補正ゲインマップは、所定の温度範囲内で作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが減少するように設定されている。従って、作動油の温度上昇に伴い基本アシストトルクＴＢが減少されるように補正される。補正後の基本アシストトルクＴＢ’は、加算部６０ｎに出力される。
【００４８】
次に、加算部６０ｎにおいて、乗算部６０ｍで算出された補正後の基本アシストトルクＴＢ’とダンピングトルクＴＤとが加算されて目標アシストトルクＴＴが算出される。なお、算出された目標アシストトルクＴＴが電動モータ制御部６０ｂに出力される点は第１実施形態と同様である。
【００４９】
本実施形態の構成によれば、ショックアブソーバ１８の作動油の温度上昇に応じて操舵の手応えが増すように（即ち、パワーステアリング装置２のアシストトルクを減少させるように）基本アシストトルクＴＢが制御されるので、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。
【００５０】
（第３実施形態）
次に、図７を用いて、第３実施形態に係るパワーステアリング装置３の全体構成について説明する。なお、図７において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００５１】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、アシストトルク演算部６０ｅに代えてアシストトルク演算部６０ｇが用いられている点である。具体的には、アシストトルク演算部６０ｇを構成する作動油温補正ゲイン演算部６０ｈに備えられている作動油温補正ゲインマップの設定及びアシストトルク補正部６０ｉに代えて用いられているアシストトルク補正部６０ｋにおける乗算部６０ｍ及び加算部６０ｎの構成が第１実施形態と異なっている。従って、以下この異なる点を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態における作動油温補正ゲイン演算部６０ｈは、図８に示される作動油温補正ゲインマップを備えている。
【００５３】
この作動油温補正ゲインマップでは、ショックアブソーバ１８の作動油の温度ＴｏがＴ５以下の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１に固定されており、作動油の温度ＴｏがＴ５〜Ｔ６の範囲内では作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間で減少するように設定されている。また、温度ＴｏがＴ６以上の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間の所定の値に固定されるように設定されている。
【００５４】
なお、油温センサ６４から読み込まれるショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏに基づいて、作動油温補正ゲインマップが検索されることにより作動油温補正ゲインＫｏが求められる点、及び算出された作動油温補正ゲインＫｏがアシストトルク補正部６０ｋに出力される点については第１実施形態と同様である。
【００５５】
図７に戻って説明を続けると、アシストトルク補正部６０ｋでは、まず加算部６０ｎにおいて、基本アシストトルクＴＢとダンピングトルクＴＤとが加算されて操舵アシストトルクＴＡが算出される。この操舵アシストトルクＴＡは、乗算部６０ｍに出力される。
【００５６】
次に、乗算部６０ｍにおいて、加算部６０ｎで算出された操舵アシストトルクＴＡと作動油温補正ゲインＫｏとが乗算されて目標アシストトルクＴＴが算出される。ここで、上記の通り作動油温補正ゲインマップは、所定の温度範囲内で作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが減少するように設定されている。従って、乗算部６０ｍでは作動油の温度上昇に伴い操舵アシストトルクＴＡが減少されるように補正される。なお、算出された目標アシストトルクＴＴが電動モータ制御部６０ｂに出力される点は第１実施形態と同様である。
【００５７】
本実施形態においては、基本アシストトルクＴＢとダンピングトルクＴＤとが加算されて求められる操舵アシストトルクＴＡに作動油温補正ゲインＫｏを乗算して目標アシストトルクＴＴを算出したが、基本アシストトルクＴＢとダンピングトルクＴＤとを加算して目標アシストトルクＴＴを算出し、この目標アシストトルクＴＴに基づいて算出される目標電流値ＩＴに対して作動油温補正ゲインＫｏを乗算してもよい。
【００５８】
本実施形態の構成によれば、ショックアブソーバ１８の作動油の温度上昇に応じて操舵の手応えが増すように（即ち、パワーステアリング装置３のアシストトルクを減少させるように）操舵アシストトルクＴＡが制御されるので、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、基本アシストトルクマップ及びダンピングトルクマップは、トルク値のマップとして構成されているが、電流値のマップとしてもよい。
【００６０】
また、ショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏには、油温センサ６４からの出力値に代えて、例えば、ばね上部材の上下加速度の零クロスの頻度に基づいて推定される作動油の温度を用いてもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態ではステアリングシャフト３０に取り付けた減速機４０を介して操舵アシスト力を与えているが、ラック＆ピニオン式ステアリングギヤ部に電動モータを配置し、ピニオン軸上に取り付けられた減速機を介してピニオンシャフトに操舵アシスト力を与えることもできる（ピニオン軸アシスト式）。また、減速機で直接ラック軸に操舵アシスト力を与える構成（ラック軸アシスト式）としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ショックアブソーバの作動油の温度を検出する油温検出手段と、操舵トルクに基づいて目標アシスト量を算出する際に作動油の温度による補正処理を実行する目標アシスト量算出手段とを備えた構成とすることにより、ショックアブソーバの作動油の温度変化によりショックアブソーバの減衰力が変化した場合においても車両の操縦安定性の悪化を抑制することが可能な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】第１実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す図である。
【図２】基本アシストトルクマップの例を示す図である。
【図３】ダンピングトルクマップの例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るパワーステアリング装置における作動油温補正ゲインマップの例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す図である。
【図６】第２実施形態に係るパワーステアリング装置における作動油温補正ゲインマップの例を示す図である。
【図７】第３実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す図である。
【図８】第３実施形態に係るパワーステアリング装置における作動油温補正ゲインマップの例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３…パワーステアリング装置、１０…タイロッド、１８…ショックアブソーバ、２０…ステアリングギヤボックス、２２…ラック、２４…ピニオン、３０…ステアリングシャフト、３２…ステアリングホイール、４０…減速機、５０…電動モータ、６０…ＥＰＳ ＥＣＵ、６０ａ…目標アシストトルク算出部、６０ｂ…電動モータ制御部、６０ｃ…基本アシストトルク演算部、６０ｄ…ダンピングトルク演算部、６０ｅ，６０ｆ，６０ｇ…アシストトルク演算部、６０ｈ…作動油温補正ゲイン演算部、６０ｉ，６０ｊ，６０ｋ…アシストトルク補正部、６１…操舵トルクセンサ、６２…操舵角センサ、６３…車速センサ、６４…油温センサ、Ｗ１…左前輪、Ｗ２…右前輪。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のパワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サスペンション特性を変化させる可変ダンパもしくはエアばねの制御信号に基づいてパワーステアリング用電動モータの回転数を調節し、パワーステアリング装置のアシスト力を変化させることによって、サスペンション特性の可変制御に合わせてステアリング特性を同時に制御する技術が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５９−１０６３７１号公報（第４―８頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術ではショックアブソーバ（ダンパ）の作動油の温度変化によるサスペンション特性の変化が考慮されていないため、特に、作動油の温度が上昇した場合、ショックアブソーバの減衰力が低下することによって車両の操縦安定性が悪化するという問題を有する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、ショックアブソーバの作動油の温度変化によりショックアブソーバの減衰力が変化した場合においても車両の操縦安定性の悪化を抑制することが可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るパワーステアリング装置は、車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、車両のショックアブソーバの作動油の温度を検出する油温検出手段と、操舵トルクに基づいて目標アシスト量を算出する目標アシスト量算出手段とを備え、目標アシスト量算出手段は、目標アシスト量を算出する際に作動油の温度による補正処理を実行することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るパワーステアリング装置によれば、操舵トルクに基づいて目標アシスト量が算出される際に、ショックアブソーバの作動油の温度による補正処理が行われるので、作動油の温度が変化した場合であっても、作動油の温度に応じてパワーステアリング装置のアシスト量を調節することができる。
【０００８】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、ステアリング系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段をさらに備え、目標アシスト量算出手段が、操舵トルクに基づいて基本アシスト量を算出する基本アシスト量算出手段と、操舵角速度に基づいてダンピング量を算出するダンピング量算出手段と、基本アシスト量にダンピング量を加えると共に、基本アシスト量、ダンピング量又は両者の加算結果を作動油の温度に基づいて補正して目標アシスト量を算出する演算手段とを備えることが好適である。
【０００９】
この場合、目標アシスト量が算出されるときに、操舵トルクに基づいて算出される基本アシスト量、操舵角速度に基づいて算出されるダンピング量又は両者の加算結果が作動油の温度に基づいて補正されるので、ショックアブソーバの作動油の温度が変化した場合であっても、作動油の温度に応じてパワーステアリング装置のアシスト量を調節することができる。
【００１０】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、基本アシスト量算出手段が、車両の速度及び操舵トルクに基づいて基本アシスト量を算出し、ダンピング量算出手段が、車両の速度及び操舵角速度に基づいてダンピング量を算出することが好適である。
【００１１】
この場合、操舵トルクのみでなく車両の速度にも基づいて基本アシスト量が算出され、また、操舵角速度のみでなく車両の速度にも基づいてダンピング量が算出されるため、車速に応じて基本アシスト量及びダンピング量を変化させることができる。よって、低車速域において軽快な操舵が確保できると共に中高速域において良好な操縦安定性を得ることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、車両のステアリング系にアシストトルクを付加する電動モータと、目標アシスト量に応じた駆動電流を電動モータに供給する電動モータ制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００１３】
この場合、ショックアブソーバの作動油温に基づく補正が加えられた目標アシスト量に応じて駆動電流が電動モータに供給され、電動モータが駆動される。よって、作動油の温度に応じたアシスト量をステアリング系に付加することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１を用いて、第１実施形態に係るパワーステアリング装置１の全体構成について説明する。
【００１６】
図１において、Ｗ１，Ｗ２は操舵車輪としての左車輪，右車輪であり、これら左右車輪Ｗ１，Ｗ２はタイロッド１０を介してステアリングギヤボックス２０によって連結されている。ステアリングギヤボックス２０は、ラック２２及びピニオン２４などを備えており、ラック２２がステアリングギヤボックス２０に対して摺動可能に設けられている。ラック２２の両端にはタイロッド１０が連結され、ピニオン２４にはステアリングシャフト３０を介してステアリングホイール３２が取り付けられている。
【００１７】
ステアリングシャフト３０の中間部には減速機４０が取り付けられ、この減速機４０には電動モータ５０が連結されている。電動モータ５０には、電子制御ユニット（以下、ＥＰＳ ＥＣＵという）６０が接続され、ＥＰＳ ＥＣＵ６０によって制御された電流が供給されるようになっている。
【００１８】
ステアリングシャフト３０の中間部には、例えば、ステアリングホイール３２に加えられる操舵トルクＴＷに応じてねじれを生じるトーションバー３４が設けられており、このトーションバー３４のねじれの量及び方向が操舵トルクセンサ６１によって検出されるようになっている。即ち、操舵トルクセンサ６１は、操舵トルク検出手段として機能する。なお、操舵トルクセンサ６１から出力された信号はＥＰＳ ＥＣＵ６０に入力される。
【００１９】
また、ステアリングシャフト３０にはロータリーエンコーダなどからなる操舵角センサ６２が設けられている。この操舵角センサ６２は、運転者が入力した操舵角度θの方向と大きさに応じた信号を出力する。操舵角センサ６２から出力された信号はＥＰＳ ＥＣＵ６０に入力される。ＥＰＳ ＥＣＵ６０では、操舵角センサ６２から入力されたステアリングホイール３２の操舵角度θに基づいて、操舵角速度ω（ｄθ／ｄｔ）が算出される。即ち、操舵角センサ６２及びＥＰＳＥＣＵ６０は操舵角速度検出手段として機能する。また、電動モータ５０の回転速度と操舵角速度ωとは一定の関係があるので、操舵角速度検出手段としては、電動モータ５０の回転方向と回転速度とを検出して操舵方向を含む操舵角速度ωを求める構成としてもよい。なお、電動モータ５０の回転速度は、直接的に検出するものとしてもよいし、電動モータ５０の電圧及び電流等から推定するものとしてもよい。以下の説明において操舵角速度ωは、左方向操舵時に正の値をとり、右方向操舵時に負の値をとるものとする。
【００２０】
ステアリングホイール３２に操舵力が加えられると、ステアリングシャフト３０に操舵トルクＴＷが与えられる。この操舵トルクＴＷによりピニオン２４が回転させられ、それによって、ラック２２がステアリングギヤボックス２０に対して摺動させられ、タイロッド１０を介して左右前輪Ｗ１，Ｗ２が転舵される。また、電動モータ５０に電流が供給されると、減速機４０を介してステアリングシャフト３０にモータトルクが与えられる。つまり、ステアリングシャフト３０には、ステアリングホイール３２に加えられた操舵力による操舵トルクＴＷと、電動モータ５０により与えられたモータトルクとの両方が与えられる。
【００２１】
このパワーステアリング装置１を搭載した車両にはショックアブソーバ１８が設けられている。このショックアブソーバ１８は、可動部分であるサスペンションのばね下と車体との間をつなぐように取り付けられており、サスペンションの上下動に適当な抵抗（減衰力）を与えることで振れを減衰させたり、路面からのショックの一部を吸収したりするものである。この減衰力を発生させる方法としては、例えば、オイル（作動油）が狭い通路（オリフィス）を通過するときの抵抗を利用した方式が用いられている。
【００２２】
ショックアブソーバ１８では減衰力の発生に伴って熱が発生し、この発熱による作動油の温度変化によって作動油の粘度が変化する。この作動油の粘度の変化は、ショックアブソーバ１８の減衰力に影響を与え、車両の操縦安定性を変化させる。特に、作動油の温度Ｔｏが高温になったときには、作動油の粘度が低下することにより減衰力が低下し、車両の操縦安定性を悪化させる。
【００２３】
ＥＰＳ ＥＣＵ６０の入力部には、上記の操舵トルクセンサ６１及び操舵角センサ６２以外に、車両の速度Ｖを検出する車速センサ（車速検出手段）６３及びショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏを検出する油温センサ（油温検出手段）６４等が接続されている。一方、ＥＰＳ ＥＣＵ６０の出力部には、モータ５０を駆動するための駆動回路等が接続されている。
【００２４】
ＥＰＳ ＥＣＵ６０は、その内部に、演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００２５】
そして、上記構成によって、ＥＰＳ ＥＣＵ６０の内部には、上記各種センサから読み込まれたセンサ検出値に基づいて目標アシストトルクＴＴを算出する目標アシストトルク算出部６０ａ及び目標アシストトルク算出部６０ａで算出された目標アシストトルクＴＴに基づいて目標電流値ＩＴを算出し、電動モータ５０に供給する電流値を制御する電動モータ制御部６０ｂ等が構築されている。即ち、目標アシストトルク算出部６０ａは目標アシスト量算出手段として機能し、電動モータ制御部６０ｂは電動モータ制御手段として機能する。
【００２６】
目標アシストトルク算出部６０ａは、操舵トルクＴＷ及び車速Ｖに基づいて基本アシストトルクＴＢを演算する基本アシストトルク演算部（基本アシスト量算出手段）６０ｃ、操舵角速度ω及び車速Ｖに基づいてダンピングトルクＴＤを演算するダンピングトルク演算部（ダンピング量算出手段）６０ｄ及び基本アシストトルクＴＢ、ダンピングトルクＴＤ並びにショックアブソーバ１８の作動油温Ｔｏに基づいて目標アシストトルクＴＴを演算するアシストトルク演算部（演算手段）６０ｅ等を含んで構成されている。
【００２７】
また、アシストトルク演算部６０ｅは、ショックアブソーバ１８の作動油温Ｔｏに基づいて作動油温補正ゲインＫｏを演算する作動油温補正ゲイン演算部６０ｈ及び基本アシストトルクＴＢ、ダンピングトルクＴＤ及び作動油温補正ゲインＫｏに基づいて目標アシストトルクＴＴを演算するアシストトルク補正部６０ｉ等を含んで構成されている。
【００２８】
次に、図１乃至図４を併せて参照して本実施形態に係るパワーステアリング装置１の動作について説明する。
【００２９】
基本アシストトルク演算部６０ｃでは、操舵トルクＴＷと車速Ｖと基本アシストトルクＴＢとの関係を定めた３次元マップ（基本アシストトルクマップ）が備えられており、操舵トルクセンサ６１から読み込まれる操舵トルクＴＷ及び車速センサ６３から読み込まれる車速Ｖに基づいて基本アシストトルクマップが検索されることにより基本アシストトルクＴＢが求められる。算出された基本アシストトルクＴＢは、アシストトルク補正部６０ｉに出力される。ここで、基本アシストトルクＴＢは、ステアリングホイール３２の回動操作に対してアシスト力を与えるための基本的なトルク値である。
【００３０】
基本アシストトルクマップは、図２に示されるように操舵トルクＴＷが増大する程基本アシストトルクＴＢが増大するように設定されている。また、基本アシストトルクマップは、車速Ｖが早くなる程基本アシストトルクＴＢが減少するように設定さている（車速Ｖ２＞車速Ｖ１）。
【００３１】
なお、基本アシストトルクマップの検索において、車速Ｖ１及びＶ２以外の車速Ｖに対しては、車速Ｖ１及びＶ２それぞれにおいて操舵トルクＴＷから求められる基本アシストトルクＴＢを車速Ｖに応じて補間することにより基本アシストトルクＴＢが求められる。ただし、基本アシストトルクマップにおける車速Ｖの格子点は車速Ｖ１及びＶ２の２点に限られるものではなく、さらに多くの格子点を有してもよい。
【００３２】
図１に戻って説明を続けると、ダンピングトルク演算部６０ｄでは、高車速での操舵の収斂性、及び運転者がステアリングホイール３２を所定の角度に操舵している状態から更に角度を増大する（切り込む）際の手応え感等の向上を図るために与えられるダンピングトルクＴＤの演算が行われる。具体的には、ダンピングトルク演算部６０ｄでは、操舵角速度ωと車速ＶとダンピングトルクＴＤとの関係を定めた３次元マップ（ダンピングトルクマップ）が備えられており、操舵角速度ω及び車速センサ６３から読み込まれる車速Ｖに基づいてダンピングトルクマップが検索されることによりダンピングトルクＴＤが求められる。算出されたダンピングトルクＴＤは、アシストトルク補正部６０ｉに出力される。
【００３３】
ダンピングトルクマップは、図３に示されるように、操舵角速度ωが０を含む一定範囲（−ω１〜＋ω１）内のときに、操舵角速度ωに拘らず、ダンピングトルクＴＤが０となり、所定範囲（−ω２〜−ω１及びω１〜ω２）内において、操舵角速度ωの絶対値が大きくなるほどダンピングトルクＴＤの絶対値が増加するように定められている。そして、操舵角速度ωの絶対値に対するダンピングトルクＴＤの絶対値の増加の割合（マップの傾き）が車速によっても異なっている。即ち、高車速（Ｖ４）時には低車速（Ｖ３）時に比べてダンピングトルクＴＤが大きくなるように設定されている。
【００３４】
なお、ダンピングトルクマップの検索において、車速Ｖ３及びＶ４以外の車速Ｖに対しては、車速Ｖ３及びＶ４それぞれにおいて操舵角速度ωから求められるダンピングトルクＴＤを車速Ｖに応じて補間することによりダンピングトルクＴＤが求められる。ただし、ダンピングトルクマップにおける車速Ｖの格子点は車速Ｖ３及びＶ４の２点に限られるものではなく、さらに多くの格子点を有してもよい。
【００３５】
図１に戻って説明を続けると、アシストトルク演算部６０ｅに含まれる作動油温補正ゲイン演算部６０ｈでは、ショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏと作動油温補正ゲインＫｏとの関係を定めた２次元マップ（作動油温補正ゲインマップ）が備えられており、油温センサ６４から読み込まれるショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏに基づいて作動油温補正ゲインマップが検索されることにより作動油温補正ゲインＫｏが求められる。算出された作動油温補正ゲインＫｏは、アシストトルク補正部６０ｉに出力される。
【００３６】
ここで、作動油温補正ゲインマップは、図４に示されるように作動油の温度ＴｏがＴ１以下の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１に設定されており、作動油の温度ＴｏがＴ１〜Ｔ２の範囲内では作動油の温度Ｔｏの上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが増大するように設定されている。また、温度ＴｏがＴ２以上の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１以上の所定の値に固定されるように設定されている。
【００３７】
図１に戻って説明を続けると、アシストトルク演算部６０ｅに含まれるアシストトルク補正部６０ｉは、乗算部６０ｍ及び加算部６０ｎを有して構成されており、基本アシストトルク演算部６０ｃで算出された基本アシストトルクＴＢ、ダンピングトルク演算部６０ｄで算出されたダンピングトルクＴＤ及び作動油温補正ゲイン演算部６０ｈで算出された作動油温補正ゲインＫｏに基づいて目標アシストトルクＴＴを算出する。
【００３８】
アシストトルク補正部６０ｉでは、まず乗算部６０ｍにおいてダンピングトルクＴＤと作動油温補正ゲインＫｏとが乗算され、補正後のダンピングトルクＴＤ’が算出される。ここで、上記の通り作動油温補正ゲインマップは、所定の温度範囲内で作動油の温度上昇に伴ってゲインＫｏが増大するように設定されている。従って、乗算部６０ｍでは作動油の温度上昇に伴いダンピングトルクＴＤが増大されるように補正が行われる。補正後のダンピングトルクＴＤ’は、加算部６０ｎに出力される。
【００３９】
次に、加算部６０ｎにおいて、乗算部６０ｍで算出された補正後のダンピングトルクＴＤ’と基本アシストトルクＴＢとが加算されて目標アシストトルクＴＴが算出される。そして、算出された目標アシストトルクＴＴは、電動モータ制御部６０ｂに出力される。
【００４０】
電動モータ制御部６０ｂでは、アシストトルク演算部６０ｅで算出された目標アシストトルクＴＴに応じて電動モータ５０を駆動するための目標電流値ＩＴが決定される。そして、この目標電流値ＩＴと一致するように制御された出力電流が電動モータ５０に供給されることにより電動モータ５０が駆動される。具体的には、目標電流値ＩＴに基づいてＰＩＤ制御及びＰＷＭ制御を実施してスイッチング素子の通電時間を決定し、これに応じて駆動回路に制御信号を出力する。その結果、電動モータ５０には目標電流値ＩＴに応じた電流が流れ、同電流に応じたアシスト力がステアリングシャフト３０に付与される。
【００４１】
以上詳細に説明したように、ショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏが上昇するとショックアブソーバ１８の減衰力が低下するため操舵に対する手応えが減少し、操縦安定性が悪化する可能性がある。しかしながら、パワーステアリング装置１によれば、ショックアブソーバ１８の作動油の温度上昇に応じて操舵の手応えが増すように（即ち、パワーステアリング装置１のアシストトルクを減少させるように）ダンピングトルクＴＤが制御されるので、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図５を用いて、第２実施形態に係るパワーステアリング装置２の構成について説明する。なお、図５において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００４３】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、アシストトルク演算部６０ｅに代えてアシストトルク演算部６０ｆが用いられている点である。具体的には、アシストトルク演算部６０ｆを構成する作動油温補正ゲイン演算部６０ｈに備えられている作動油温補正ゲインマップの設定及びアシストトルク補正部６０ｉに代えて用いられているアシストトルク補正部６０ｊにおける乗算部６０ｍ及び加算部６０ｎの構成が第１実施形態と異なっている。従って、以下この異なる点を中心に説明する。
【００４４】
本実施形態における作動油温補正ゲイン演算部６０ｈは、図６に示される作動油温補正ゲインマップを備えている。
【００４５】
この作動油温補正ゲインマップでは、ショックアブソーバ１８の作動油の温度ＴｏがＴ３以下の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１に固定されており、作動油の温度ＴｏがＴ３〜Ｔ４の範囲内では作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間で減少するように設定されている。また、温度ＴｏがＴ４以上の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間の所定の値に固定されるように設定されている。
【００４６】
なお、油温センサ６４から読み込まれるショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏに基づいて、作動油温補正ゲインマップが検索されることにより作動油温補正ゲインＫｏが求められる点、及び算出された作動油温補正ゲインＫｏがアシストトルク補正部６０ｊに出力される点については第１実施形態と同様である。
【００４７】
図５に戻って説明を続けると、アシストトルク補正部６０ｊでは、まず乗算部６０ｍにおいて基本アシストトルクＴＢと作動油温補正ゲインＫｏとが乗算されて基本アシストトルクＴＢ’が算出される。ここで、上記の通り作動油温補正ゲインマップは、所定の温度範囲内で作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが減少するように設定されている。従って、作動油の温度上昇に伴い基本アシストトルクＴＢが減少されるように補正される。補正後の基本アシストトルクＴＢ’は、加算部６０ｎに出力される。
【００４８】
次に、加算部６０ｎにおいて、乗算部６０ｍで算出された補正後の基本アシストトルクＴＢ’とダンピングトルクＴＤとが加算されて目標アシストトルクＴＴが算出される。なお、算出された目標アシストトルクＴＴが電動モータ制御部６０ｂに出力される点は第１実施形態と同様である。
【００４９】
本実施形態の構成によれば、ショックアブソーバ１８の作動油の温度上昇に応じて操舵の手応えが増すように（即ち、パワーステアリング装置２のアシストトルクを減少させるように）基本アシストトルクＴＢが制御されるので、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。
【００５０】
（第３実施形態）
次に、図７を用いて、第３実施形態に係るパワーステアリング装置３の全体構成について説明する。なお、図７において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００５１】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、アシストトルク演算部６０ｅに代えてアシストトルク演算部６０ｇが用いられている点である。具体的には、アシストトルク演算部６０ｇを構成する作動油温補正ゲイン演算部６０ｈに備えられている作動油温補正ゲインマップの設定及びアシストトルク補正部６０ｉに代えて用いられているアシストトルク補正部６０ｋにおける乗算部６０ｍ及び加算部６０ｎの構成が第１実施形態と異なっている。従って、以下この異なる点を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態における作動油温補正ゲイン演算部６０ｈは、図８に示される作動油温補正ゲインマップを備えている。
【００５３】
この作動油温補正ゲインマップでは、ショックアブソーバ１８の作動油の温度ＴｏがＴ５以下の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１に固定されており、作動油の温度ＴｏがＴ５〜Ｔ６の範囲内では作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間で減少するように設定されている。また、温度ＴｏがＴ６以上の領域では作動油温補正ゲインＫｏが１〜０の間の所定の値に固定されるように設定されている。
【００５４】
なお、油温センサ６４から読み込まれるショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏに基づいて、作動油温補正ゲインマップが検索されることにより作動油温補正ゲインＫｏが求められる点、及び算出された作動油温補正ゲインＫｏがアシストトルク補正部６０ｋに出力される点については第１実施形態と同様である。
【００５５】
図７に戻って説明を続けると、アシストトルク補正部６０ｋでは、まず加算部６０ｎにおいて、基本アシストトルクＴＢとダンピングトルクＴＤとが加算されて操舵アシストトルクＴＡが算出される。この操舵アシストトルクＴＡは、乗算部６０ｍに出力される。
【００５６】
次に、乗算部６０ｍにおいて、加算部６０ｎで算出された操舵アシストトルクＴＡと作動油温補正ゲインＫｏとが乗算されて目標アシストトルクＴＴが算出される。ここで、上記の通り作動油温補正ゲインマップは、所定の温度範囲内で作動油の温度上昇に伴って作動油温補正ゲインＫｏが減少するように設定されている。従って、乗算部６０ｍでは作動油の温度上昇に伴い操舵アシストトルクＴＡが減少されるように補正される。なお、算出された目標アシストトルクＴＴが電動モータ制御部６０ｂに出力される点は第１実施形態と同様である。
【００５７】
本実施形態においては、基本アシストトルクＴＢとダンピングトルクＴＤとが加算されて求められる操舵アシストトルクＴＡに作動油温補正ゲインＫｏを乗算して目標アシストトルクＴＴを算出したが、基本アシストトルクＴＢとダンピングトルクＴＤとを加算して目標アシストトルクＴＴを算出し、この目標アシストトルクＴＴに基づいて算出される目標電流値ＩＴに対して作動油温補正ゲインＫｏを乗算してもよい。
【００５８】
本実施形態の構成によれば、ショックアブソーバ１８の作動油の温度上昇に応じて操舵の手応えが増すように（即ち、パワーステアリング装置３のアシストトルクを減少させるように）操舵アシストトルクＴＡが制御されるので、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、基本アシストトルクマップ及びダンピングトルクマップは、トルク値のマップとして構成されているが、電流値のマップとしてもよい。
【００６０】
また、ショックアブソーバ１８の作動油の温度Ｔｏには、油温センサ６４からの出力値に代えて、例えば、ばね上部材の上下加速度の零クロスの頻度に基づいて推定される作動油の温度を用いてもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態ではステアリングシャフト３０に取り付けた減速機４０を介して操舵アシスト力を与えているが、ラック＆ピニオン式ステアリングギヤ部に電動モータを配置し、ピニオン軸上に取り付けられた減速機を介してピニオンシャフトに操舵アシスト力を与えることもできる（ピニオン軸アシスト式）。また、減速機で直接ラック軸に操舵アシスト力を与える構成（ラック軸アシスト式）としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ショックアブソーバの作動油の温度を検出する油温検出手段と、操舵トルクに基づいて目標アシスト量を算出する際に作動油の温度による補正処理を実行する目標アシスト量算出手段とを備えた構成とすることにより、ショックアブソーバの作動油の温度変化によりショックアブソーバの減衰力が変化した場合においても車両の操縦安定性の悪化を抑制することが可能な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】第１実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す図である。
【図２】基本アシストトルクマップの例を示す図である。
【図３】ダンピングトルクマップの例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るパワーステアリング装置における作動油温補正ゲインマップの例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す図である。
【図６】第２実施形態に係るパワーステアリング装置における作動油温補正ゲインマップの例を示す図である。
【図７】第３実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す図である。
【図８】第３実施形態に係るパワーステアリング装置における作動油温補正ゲインマップの例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３…パワーステアリング装置、１０…タイロッド、１８…ショックアブソーバ、２０…ステアリングギヤボックス、２２…ラック、２４…ピニオン、３０…ステアリングシャフト、３２…ステアリングホイール、４０…減速機、５０…電動モータ、６０…ＥＰＳ ＥＣＵ、６０ａ…目標アシストトルク算出部、６０ｂ…電動モータ制御部、６０ｃ…基本アシストトルク演算部、６０ｄ…ダンピングトルク演算部、６０ｅ，６０ｆ，６０ｇ…アシストトルク演算部、６０ｈ…作動油温補正ゲイン演算部、６０ｉ，６０ｊ，６０ｋ…アシストトルク補正部、６１…操舵トルクセンサ、６２…操舵角センサ、６３…車速センサ、６４…油温センサ、Ｗ１…左前輪、Ｗ２…右前輪。
Claims (4)
- 車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記車両のショックアブソーバの作動油の温度を検出する油温検出手段と、
前記操舵トルクに基づいて目標アシスト量を算出する目標アシスト量算出手段と、
を備え、
前記目標アシスト量算出手段は、前記目標アシスト量を算出する際に前記作動油の温度による補正処理を実行する
ことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 前記ステアリング系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段をさらに備え、
前記目標アシスト量算出手段は、
前記操舵トルクに基づいて基本アシスト量を算出する基本アシスト量算出手段と、
前記操舵角速度に基づいてダンピング量を算出するダンピング量算出手段と、
前記基本アシスト量に前記ダンピング量を加えると共に、前記基本アシスト量、前記ダンピング量又は両者の加算結果を前記作動油の温度に基づいて補正して目標アシスト量を算出する演算手段と、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。 - 前記車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記基本アシスト量算出手段は、前記車両の速度及び前記操舵トルクに基づいて基本アシスト量を算出し、
前記ダンピング量算出手段は、前記車両の速度及び前記操舵角速度に基づいてダンピング量を算出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーステアリング装置。 - 前記車両のステアリング系にアシストトルクを付加する電動モータと、
前記目標アシスト量に応じた駆動電流を前記電動モータに供給する電動モータ制御手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003040249A JP2004249771A (ja) | 2003-02-18 | 2003-02-18 | パワーステアリング装置 |
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-
2003
- 2003-02-18 JP JP2003040249A patent/JP2004249771A/ja active Pending
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