JP2005280368A - 車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを取り出して、これに基づき横方向外乱を精度良く推定できるようにして、車両の操舵系の制御を適切に行なうことができるようにすることを目的とする。
【解決手段】 車両の操舵−車両系モデルに基づいて、操舵角検出手段２２，ヨーレイト検出手段２３，車速検出手段２５によりそれぞれ検出された該車両の操舵角δとヨーレイトγと車速Ｖと横加速度推定手段３７により推定された、車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´とから、該車両の横方向外乱を推定する推定手段３２と、推定手段３２による推定結果から、車両の横方向外乱を抑制するように操舵アシストトルクの補正量を設定し、この補正量で操舵アシストトルクを補量する制御手段３０とをそなえる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に対して横方向に加わる外乱を考慮して車両の操舵のアシスト状態を制御する車両用パワーステアリング装置、及び、この外乱について推定する車両用外乱推定装置に関する。

自動車の走行時には、様々な外乱を受けるため操舵に影響が及ぶことが多い。このような点に着目して、走行中に車両が受ける外乱に応じて、車両の操舵系を制御する技術が開発されている。
例えば特許文献１には、電動パワーステアリング装置を用いた操舵アシスト制御により、車両に加わる横風等の外乱がドライバの操舵操作に影響しないようにする、いわゆる外乱抑制性能を高めることができるようにするものが提案されている。

この技術では、操舵反力（操舵アシスト力に対応する）の制御においては、操舵角に基づく操舵反力の舵角成分Ｔ１（＝操舵角にゲインをかけたもの）と、操舵角速度に基づくダンピング成分Ｔ２（＝操舵角速度にゲインをかけたもの）と、車両のヨーレイトに基づく第１の車両挙動抑制成分Ｔ３（＝ヨーレイトにゲインをかけたもの）と、車両の横加速度に基づく第２の車両挙動抑制成分Ｔ４（＝横加速度にゲインをかけたもの）と、転舵反力に基づく路面成分Ｔ５（＝転舵反力にゲインをかけたもの）とを算出し、次式のように、これら操舵反力の成分Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を加算して目標操舵反力Ｔｓを決定し、反力モータ（操舵アシスト用電動モータに対応する）の出力トルク、すなわち操向ハンドルの操舵反力をこの目標操舵反力Ｔｓに帰還制御する。

Ｔｓ＝Ｔ１＋Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５−Ｔ２
特開平５−１０５１００号公報。

ところで、走行中に車両が受ける外乱の影響を低減するように車両の操舵系を制御するには、車両の横方向外乱を推定することが必要になる。車両の横方向外乱を推定する場合、車両の操舵−車両系モデルに基づいた車両運動の方程式を利用することができ、車速や車両の操舵角や車両に発生するヨーレイトや横加速度といった車両の走行状態に基づいて横方向外乱を推定することができる。

この場合の横加速度は、一般に、加速度センサ（Ｇセンサ）によって検出することになるが、加速度センサでは、本来検出したい車両に発生する横加速度（車両の横方向運動にかかる横加速度）に加えて、検出ポイントにおける車体ロールによる横加速度成分も拾ってします。したがって、加速度センサで検出した横加速度をそのまま用いて車両の横方向外乱を推定すると、加速度センサが拾う車体ロール成分だけ横方向外乱に推定誤差が発生し、車両の操舵系の制御を適切に行なえなくなってしまう。

本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを取り出して、これに基づき横方向外乱を精度良く推定できるようにして、車両の操舵系の制御を適切に行なうことができるようにした、車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置を提供することを目的とする。

上記目標を達成するため、本発明の車両用パワーステアリング装置（請求項１）は、車両に搭載され操舵系に操舵アシストトルクを付与するアクチュエータと、該車両の車速を検出する車速検出手段と、該車両に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該車速検出手段及び該操舵トルク検出手段からの検出情報に基づいて該アクチュエータを制御する制御手段とをそなえた、パワーステアリング装置であって、該車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、該車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく該車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定する横加速度推定手段と、該車両の操舵−車両系モデルに基づいて、該車速検出手段，該操舵角検出手段，該ヨーレイト検出手段によりそれぞれ検出された該車両の車速Ｖと操舵角δ_fとヨーレイトγと、該横加速度推定手段により推定された、該車両の横方向運動にかかる横加速度Ｇ_y´とから、該車両の横方向外乱を推定する推定手段とをそなえ、該制御手段には、該推定手段による推定結果から、該車両の横方向外乱を抑制するように該アクチュエータに発生させる該操舵アシストトルクを補正する補正手段をそなえていることを特徴としている。

該横加速度推定手段は、該車両の横方向速度ｖを推定する横方向速度推定手段と、路面勾配に応じた該車両の横方向外乱φ_rbを推定する路面勾配外乱推定手段と、該ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトγと、該車速検出手段により検出された車速Ｖと、該横方向速度推定手段により推定された横方向速度ｖと、該路面勾配外乱推定手段により推定された横方向外乱φ_rbとの各状態量から、状態量である上記の車両の横方向運動にかかる横加速度成分を推定する横加速度推定オブザーバとをそなえていることが好ましい（請求項２）。

また、該横加速度推定手段は、該車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、該横加速度検出手段により検出された横加速度Ｇ_y中から車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´のみを取り出す車体ロール成分除去手段とから構成されていることが好ましい（請求項３）。
さらに、該推定手段は、該操舵角検出手段と該ヨーレイト検出手段と該車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角δ_fとヨーレイトγと車速Ｖと、該横加速度検出手段により推定された横加速度Ｇ_y´との各状態量から、状態量である上記の該車両の横勾配外乱と他の横方向外乱とを推定するメインオブザーバをそなえていることが好ましい（請求項４）。

この場合、該補正手段は、該推定手段による推定結果から、該車両の横方向外乱のうち主として上記他の横方向外乱を抑制するように該アクチュエータで付与する該操舵アシストトルクを補正することが好ましい（請求項５）。
また、該車両の操舵角速度ω_fを検出する操舵角速度検出手段をさらにそなえ、該推定手段は、該車両のヨーレイトγ及び横方向速度ｖをさらに推定するように構成され、該補正手段は、該操舵角速度検出手段と該操舵角検出手段と該車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角速度ω_fと操舵角δ_fと車速Ｖと、該推定手段により推定されたヨーレイトγと横方向速度ｖとから第１補正トルクを算出し、該推定手段により推定された上記の横勾配外乱と他の横方向外乱とから第２補正トルクを算出して、該第１補正トルクと第２補正トルクとに基づいて該操舵アシストトルクを補正することが好ましい（請求項６）。

また、該補正手段は、上記の操舵角δ_f，舵角速度ω_f，ヨーレイトγ，横方向速度ｖのそれぞれに、車速Ｖに応じてそれぞれ設定されるゲインを乗算して該第１補正トルクを算出するとともに、上記の横勾配外乱，他の横方向外乱のそれぞれに、車速Ｖに応じてそれぞれ設定されるゲインを乗算して該第２補正トルクを算出して、該第１補正トルクと第２補正トルクとに基づいて該操舵アシストトルクを補正することが好ましい（請求項７）。

また、本発明の車両用外乱推定装置（請求項８）は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、該車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく該車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定する横加速度推定手段と、該車両の操舵−車両系モデルに基づいて、該車速検出手段，該操舵角検出手段，該ヨーレイト検出手段によりそれぞれ検出された該車両の車速Ｖと操舵角δ_fとヨーレイトγと、該横加速度推定手段により推定された、該車両の横方向運動にかかる横加速度Ｇ_y´とから、該車両の横方向外乱を推定する推定手段とをそなえていることを特徴としている。

この場合、該横加速度推定手段は、該車両の横方向速度ｖを推定する横方向速度推定手段と、路面勾配に応じた該車両の横方向外乱φ_rbを推定する路面勾配外乱推定手段と、該ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトγと、該車速検出手段により検出された車速Ｖと、該横方向速度推定手段により推定された横方向速度ｖと、該路面勾配外乱推定手段により推定された横方向外乱φ_rbとの各状態量から、状態量である上記の車両の横方向運動にかかる横加速度成分を推定する横加速度推定オブザーバとをそなえていることが好ましい（請求項９）。

また、該横加速度推定手段は、該車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、該横加速度検出手段により検出された横加速度Ｇ_y中から車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´のみを取り出す車体ロール成分除去手段とから構成されていることが好ましい（請求項１０）。
さらに、該推定手段は、該操舵角検出手段と該ヨーレイト検出手段と該車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角δ_fとヨーレイトγと車速Ｖと、該横加速度検出手段により推定された横加速度Ｇ_y´との各状態量から、状態量である上記の該車両の横勾配外乱と他の横方向外乱とを推定するメインオブザーバをそなえていることが好ましい（請求項１１）。

請求項１の本発明の車両用パワーステアリング装置によれば、推定手段により、車両の操舵−車両系モデルに基づいて、車速検出手段，操舵角検出手段，ヨーレイト検出手段によりそれぞれ検出された車両の車速Ｖと操舵角δ_fとヨーレイトγと、横加速度推定手段により推定された、車両の横方向運動にかかる横加速度Ｇ_y´とから、車両の横方向外乱を推定し、制御手段では、この推定結果から、車両の横方向外乱を抑制するようにアクチュエータにより発生させる操舵アシストトルクを補正するので、横方向外乱が操舵に悪影響を及ぼさないように、操舵アシストを行なうことができる。特に、横加速度推定手段では、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになる。

請求項２の本発明の車両用パワーステアリング装置によれば、横加速度推定手段では、横加速度推定オブザーバにより、ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトγと、車速検出手段により検出された車速Ｖと、横方向速度推定手段により推定された横方向速度ｖと、路面勾配外乱推定手段により推定された横方向外乱φ_rbとの各状態量から、状態量である車両の横方向運動にかかる横加速度成分を推定するので、車両の横方向運動にかかる横加速度成分を確実に推定することができる。

請求項３の本発明の車両用パワーステアリング装置によれば、横加速度推定手段では、車体ロール成分除去手段によって、横加速度検出手段により検出された横加速度Ｇ_y中から車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´のみを取り出すので、車両の横方向運動にかかる横加速度成分を確実に推定することができる。

請求項４の本発明の車両用パワーステアリング装置によれば、推定手段は、メインオブザーバによって、操舵角検出手段とヨーレイト検出手段と車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角δ_fとヨーレイトγと車速Ｖと、横加速度検出手段により推定された横加速度Ｇ_y´との各状態量から、状態量である上記の該車両の横勾配外乱と他の横方向外乱とを推定するので、操舵の妨害になる外乱のみを排除するように、操舵アシスト制御を行なうことが可能になる。

請求項５の本発明の車両用パワーステアリング装置によれば、補正手段は、推定手段による推定結果から、車両の横方向外乱のうち主として上記他の横方向外乱を抑制するようにアクチュエータで付与する操舵アシストトルクを補正するので、操舵の妨害になる外乱のみを排除するように、操舵アシスト制御を行なうことが可能にえるようになる。
つまり、カーブ路をスムーズに走行できるようにするために設けられた路面の横勾配等に起因する横勾配外乱φ_rbについては影響を抑制することなく、これ以外の横風や轍路などに起因して車両挙動に影響を及ぼし操舵の妨害になる外乱（他の横方向外乱）については影響を抑制することができ、例えばカーブ路のスムーズな走行性能を確保しながら、操舵への横力外乱の影響を抑制して、アクティブ・セーフティを向上させることができるようになる。

請求項６，７の本発明の車両用パワーステアリング装置によれば、操舵アシストを適切に行なうことができる。
請求項８の本発明の車両用外乱推定装置によれば、推定手段により、車両の操舵−車両系モデルに基づいて、車速検出手段，操舵角検出手段，ヨーレイト検出手段によりそれぞれ検出された車両の車速Ｖと操舵角δ_fとヨーレイトγと、横加速度推定手段により推定された、車両の横方向運動にかかる横加速度Ｇ_y´とから、車両の横方向外乱を推定するが、このとき、横加速度推定手段では、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになる。

請求項９の本発明の車両用外乱推定装置によれば、横加速度推定手段では、横加速度推定オブザーバにより、ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトγと、車速検出手段により検出された車速Ｖと、横方向速度推定手段により推定された横方向速度ｖと、路面勾配外乱推定手段により推定された横方向外乱φ_rbとの各状態量から、状態量である車両の横方向運動にかかる横加速度成分を推定するので、車両の横方向運動にかかる横加速度成分を確実に推定することができる。

請求項１０の本発明の車両用外乱推定装置によれば、横加速度推定手段では、車体ロール成分除去手段によって、横加速度検出手段により検出された横加速度Ｇ_y中から車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´のみを取り出すので、車両の横方向運動にかかる横加速度成分を確実に推定することができる。
請求項１１の本発明の車両用外乱推定装置によれば、推定手段は、メインオブザーバによって、操舵角検出手段とヨーレイト検出手段と車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角δとヨーレイトγと車速Ｖと、横加速度検出手段により推定された横加速度Ｇ_y´との各状態量から、状態量である上記の該車両の横勾配外乱と他の横方向外乱とを推定するので、操舵の妨害になる外乱のみを排除するように、操舵アシスト制御を行なうことが可能になる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明すると、図１〜図９は本発明の第１実施形態としての車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置について示すもので、これらの図に基づいて説明する。

本実施形態にかかる車両用パワーステアリング装置は、図１に示すように、操舵アクチュエータとして電動モータ（ここでは、ＤＣモータ）１１をそなえ、車両の操舵操作状態や車両の状態を検出してこれらの検出結果からＥＣＵ（電子制御ユニット）３０により目標とする操舵アシスト量を設定し、この目標操舵アシスト量が得られるようにＤＣモータ１１を制御するようになっている。

ＤＣモータ１１は、例えば図４に示すように、ステアリングホイール１，ステアリングシャフト２，ラックアンドピニオン３，タイロッド４，操舵輪（前輪）５Ｌ、５Ｒ等からなる操舵系（ここでは、ラックアンドピニオン３）に付設されている。もちろん、本装置は、ピニオンタイプの電動パワステだけでなく、油圧パワステに小型モータを追加する場合やラックアシストタイプの電動パワステにも適用することができる。

また、操舵操作状態及び車両状態を検出する手段としては、操舵角速度（前輪舵角速度）ω_{f_s}を検出する操舵速度検出手段（前輪舵角速度検出手段）としてのハンドル角速度センサ２１と、操舵角度（前輪舵角）δ_{f_s}を検出する操舵角検出手段（前輪舵角検出手段）としてのハンドル角センサ２２と、車両のヨーレイトγ_sを検出するヨーレイト検出手段としてのヨーレイトセンサ（ヨー角速度センサ）２３と、車速Ｖを検出する車速検出手段（車速センサ）２５と、ドライバがステアリングホイール（ハンドル）を通じて加える操舵トルク（入力操舵トルク）Ｔ_{h_s}を検出する操舵トルク検出手段（操舵トルクセンサ）２６とがそなえられる。

ＥＣＵ３０には、その機能要素として、基本操舵アシスト量（基本アシストトルク）Ｔ_{m_base}を算出する基本操舵アシスト量演算部（電動パワステ制御演算部）３１と、車両に加わる横方向外乱等を推定する推定手段としてのメインオブザーバ３２と、操舵系に加わる外乱成分に応じた操舵アシスト補正量（アシストトルク補正量）を算出して、これに応じて操舵アシスト量（外乱抑制制御量）を補正する補正手段（外乱抑制補正手段）３３と、メインオブザーバ３２の演算に用いる状態量である横加速度（横Ｇ）を推定する横加速度推定手段としてのサブオブザーバ（横加速度推定オブザーバ）３７が設けられている。

電動パワステ制御演算部３１では、操舵トルク検出手段２６で検出された入力操舵トルクＴ_{h_s}と車速検出手段２５で検出された車速Ｖとに基づいて基本操舵アシスト量（基本アシストトルク）Ｔ_{m_base}を算出する。
サブオブザーバ３７では、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するもので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになっている。

ここでは、サブオブザーバ３７は、図３に示すように、ヨーレイトセンサ２３により検出されたヨーレイトγと、車速センサ２５により検出された車速Ｖと、メインオブザーバ３２の横方向速度推定機能（横方向速度推定手段）により推定された横方向速度の微分値ｄｖ／ｄｔ（以下、微分値には「´」を付して例えば「ｖ´」とも記載する）と、メインオブザーバ３２の路面勾配外乱推定機能（路面勾配外乱推定手段）により推定された横勾配外乱φ_rbとの各状態量から、車体のロール角を推定し、さらに、推定したロールと横加速度の計測値とから、状態量である車両の横方向運動にかかる横加速度成分を推定するようになっている。

つまり、サブオブザーバ３７では、検出されたヨーレイトγと検出された車速Ｖとを乗算し、これに、推定された横速度（横方向速度）の微分値ｖ_{_e}´を加算し、さらに、推定された横勾配外乱φ_{rb_e}を減算したものから、車体ロールθを推定し、これにゲインＫを乗算した値Ｋθを、横加速度センサの計測値Ｇ_yから減算することによって、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´（＝Ｇ_{y_s}−ｇθ）を得ることができる。

オブザーバ３２では、前輪舵角検出手段２２，ヨーレイト検出手段２３，横加速度検出手段２４，車速検出手段２５でそれぞれ検出された前輪舵角δ_{f_s}，ヨーレイトγ_s，横加速度Ｇ_{y_s}，車速Ｖに基づいて、車両に加わる横方向外乱等［具体的には、車両の横勾配外乱以外の外乱としてのヨーモーメント外乱推定値（横力によって車両を回転させようとするヨーモーメント外乱φ_moの推定値）φ_{mo_e}，横勾配外乱推定値（走行路面の横傾斜によって車両に作用する横勾配外乱φ_rbの推定値）φ_{rb_e}，横速度推定値ｖ_e，ヨーレイト推定値γ_e］を推定する。この横方向外乱等を推定する機能（推定手段）と、上記の前輪舵角検出手段２２，ヨーレイト検出手段２３，車速検出手段２５とサブオブザーバ（横加速度推定手段）３７とから、本実施形態としての車両用外乱推定装置が構成される。

補正手段３３には、補正用操舵アシスト量（補正アシストトルク）Ｔ_{m_add}を算出する操舵アシスト補正量演算部（外乱抑制制御演算部）３４と、基本アシストトルクＴ_{m_base}に補正アシストトルクＴ_{m_add}を加算する加算部３５とがそなえられる。
操舵アシスト補正量演算部３４は、オブザーバ３２で推定されたヨーモーメント外乱推定値（以下，単に、モーメント外乱推定値ともいう）φ_{mo_e}，横勾配外乱推定値φ_{rb_e}，横速度推定値ｖ_e，ヨーレイト推定値γ_eと、前輪舵角速度検出手段２１で検出された前輪舵角速度ω_{f_s}と、前輪舵角速度検出手段２１で検出された前輪舵角δ_{f_s}と、車速検出手段２５で検出された車速Ｖとに基づいて、操舵系に加わる外乱成分に応じた補正アシストトルクＴ_{m_add}を算出する。

つまり、操舵アシスト補正量演算部３４では、前輪舵角速度ω_{f_s}にゲインＫ_ωを掛けて前輪舵角速度対応補正量（＝Ｋ_ωω_{f_s}）を、前輪舵角δ_{f_s}にゲインＫ_δを掛けて前輪舵角対応補正量（＝Ｋ_δω_{f_s}）を、横速度推定値ｖ_eにゲインＫ_vを掛けて横速度対応補正量（＝Ｋ_vｖ_e）を、ヨーレイト推定値γ_eにゲインＫ_γを掛けてヨーレイト対応補正量（＝Ｋ_γγ_e）を、それぞれ算出し、これらの補正量の加算値Ｔ_{m_fb}（＝Ｋ_ωω_{f_s}＋Ｋ_δω_{f_s}＋Ｋ_vｖ_e＋Ｋ_γγ_e）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードバック補正する。

また、モーメント外乱推定値φ_{mo_e}にゲインＫ_{Φ_mo}を掛けて横方向外乱対応補正量Ｔ_{m_mo}（＝Ｋ_{Φ_mo}φ_{mo_e}）を算出し、この補正量Ｔ_{m_mo}により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正する。なお、図１中に示すように、横勾配外乱推定値φ_{rb_e}にゲインＫ_{Φ_rb}（＝微小値）を掛けて横勾配外乱対応補正量Ｔ_{m_rb}（＝Ｋ_{Φ_rb}φ_{rb_e}）を算出し、この補正量により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正してもよいが、基本的には、モーメント外乱推定値φ_{mo_e}のみに応じて、横方向外乱の影響が解消されるように、基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正することが肝要である。

したがって、オブザーバ３２の推定によって分離された横勾配外乱とモーメント外乱のうち、モーメント外乱の影響のみを抑制するように制御系が構成されている。
つまり、図５に示すように、一般に、カーブ路における道路の横勾配はカーブを曲がることによって生じる遠心力を打ち消してカーブでの旋回走行を容易にするために設けられている。また、直線路における横勾配は、２〜３％程度の小さい値であるが排水のために設けられている。オブザーバ３２では、横方向外乱のうちこのような横勾配外乱については外乱抑制対象から除外して横風外乱の影響のみを抑制するように制御系を構成しているのである。

オブザーバ３２による推定についてさらに説明すると、ＤＣモータ１１に関する各変数の関係は、図２に示すように制御ブロックにモデル化することができる。
なお、図１〜図３における各パラメータについては以下の表１に示す。

図２に示す関係から、オブザーバの状態方程式として次式（Ａ１）が導出される。

上式（Ａ１）において、ゲインａ₁₁，ａ₁₂，ａ₂₁，ａ₂₂，ｂ₁，ｂ₂はいずれも車速に応じて決定し、ゲインｌ₁₁，ｌ₁₂，ｌ₂₁，ｌ₂₂，ｌ₃₁，ｌ₃₂，ｌ₄₁，ｌ₄₂はいずれもモータの周波数特性を考慮して数式演算により適正値を設定することができる。
したがって、オブザーバ３２では、前輪舵角δ_{f_s}，ヨーレイトγ_s，横加速度Ｇ_y´，車速Ｖの各状態量を入力量として、横速度推定値ｖ_eとヨーレイト推定値ｒ_eとモーメント外乱推定値φ_{mo_e}と横勾配外乱推定値φ_{rb_e}との各状態量を推定することができる。

ここで、横勾配外乱とモーメント外乱とを推定するオブザーバ３２について、さらに詳細に説明する。
オブザーバ３２を設計するにあたって、ロバストな横制御システムを構成する必要があり、次の仮定（ａ）〜（ｄ）を基本とする。
（ａ）センサ信号は,ステアリング角,ステアリンクトルク,ヨーレイト,横加速度を仮定する。
（ｂ）タイヤとサスペンションの非線形性は考慮しない。
（ｃ）横外乱に対してロバストな制御系を設計するためドライバの操作を想定しない（Ｔｈ＝０）。
（ｄ）車両に生じる勾配以外の横力外乱は想定しないので、勾配以外の横力外乱はモーメント外乱推定値に含まれる。

図６に示すように、実際の操舵系は機械的な系とＤＣモータの系とで構成される。また、慣性系は、ステアリングホイール，ＤＣモータ,タイヤから成り、弾性系はトーションバーとタイヤから成る。ここで、キングピン回りに微分方程式をたてると次式（１）〜（３）のようになる。

ここで、δ_fは前輪実舵角、αはハンドル角（コラム軸回り）、Ｔ_sは

路面からのセルフアライニンクトルク、Ｔ_mはＤＣモータの付加トルク、Ｔ_hはドライバトルク（トルクセンサ値）である。なお、系のパラメータＩ_s，Ｃ_s，Ｎ_t，Ｎ_m，Ｋ_tについては前記の表１に記載する。
ここで、前輪実舵角δ_fは、センサ値であるドライバトルクＴ_hとハンドル角αとから計測可能である。

前式（２）を変形すると、次式（４）となる。

さらに、ここでは、図７に示すような二輪モデルを車両モデルとする。前輪実舵角δ_fをシステム入力として定義すると、かかるモデルの車両系の運動方程式を次式のように記述できる。

ここで、ｖは車両の横速度,γは車両のヨーレイト,φ_rbは横勾配外乱であり、φ_moはモーメント外乱である。系のパラメータＩ_s，Ｃ_s，Ｎ_t，Ｎ_m，Ｋ_tは前記表１に記載する。
車両の横運動とヨー運動を表す微分方程式を示す上記の式（５）,（６）は、一般によく知られているものである。
これらのモーメント外乱φ_mo,横勾配外乱φ_rbは式（５），（６）に外部入力として与えられるが、直接計測することはできない。そこで、これらの横方向外乱の対策として、図８に示すように、オブザーバ（メインオブザーバ）で外乱を推定し、コントローラ（ＥＣＵ３０内の制御指令系）ではフィードフォワードループによって外乱の影響を近似的に打ち消す制御手法をとった。この手法では、外乱が一定値の場合積分制御と等価である。計測される出力信号である横加速度センサ値は、次式に示すように車両の状態量と横勾配外乱φ_rbとで表現されるが、モーメント外乱φ_moは含まれない。なお、コントローラ３０では横外乱以外の外乱については、車両の各状態量をフィードバックして外乱の影響を抑制している。

ところで、横加速度推定値Ｇ_y´は、左右に勾配のない平坦路ｓでは、式（７）のようになるが、横勾配の外乱φ_rb。が含まれると、式（８）のようになる。

上記の式（７），（８）は、２つの横方向外乱φ_mo，φ_rbを分離可能であることを示しており、式（５），（６），（８）を整理すると、次の状態方程式が得られる。

ここで、未知の状態量ｖと横方向外乱φ_mo，φ_rbを同時に推定するオブザーバを設計するために、次式に示すように２つの横方向外乱φ_mo，φ_rbを状態量として拡張したモデルを定義する。

上式（１１），（１２）はｖ,γ,φ_mo，φ_rbの係数行列Ａ,Ｃ（下式）にかかる階級（ｒａｎｋ［Ｃ ＣＡ ・・・ＣＡ^n-1］^T）が状態数（状態量の種類）ｎを満たすので、可観測であり、未知の状態量ｖと未知の外乱φ_mo，φ_rbをオブザーバによって推定することができる。ここで、ｖ,γ,φ_mo，φ_rbは推定結果であり、以下のＬは推定ゲイン行列である。

このようなオブザーバのブロック図を模式的に示すと、図９のようになる。
線形ロバスト制御するにあたり、４次の微分方程式を制御対象モデルとして適用すると、この４次モデルは、操舵系モデルの２つの状態変数である前輪実舵角δ_fと前輪実舵角速度ω_fおよび車両系の２つの状態変数である横速度ｖとヨーレイトγとで構成される。ここで、外乱φ_mo，φ_rbは外部入力として制御対象に与えられる。なお、前式（１）におけるドライバトルクはゼロと仮定する(Ｔ_h＝０)。

そして、本ロバスト制御システムは、状態フィードバックループと外乱抑制フィードフォワードループとから構成する。状態フィードバックループは、十分な系の応答性と安定性を確保する。外乱抑制フィードフォワードループは、横風外乱の定常状態における影響を抑制する。式（１４）における制御入力は、次式により定める。

ここで,［Ｋ_ω，Ｋ_δ，Ｋ_v，Ｋ_γ］は状態フィードバックゲインであり、ＬＧ制御理論によって得られる。状態フィードバックループは,主に系を安定化させることを目的とする。前輪実舵角速度ω_fは、モータの付加電圧と電流から計算することができる。前輪実舵角δ_fは前式（４）から得られる。
ｖ,φ_mo，φ_rbは前記のように、外乱オブザーバから推定される。一方、外乱抑制フィードフォワードループは、横風等により車両に発生するヨー運動の影響を低減することを目的し、具体的にはモーメント外乱推定値φ_{mo_e}によって生じるヨーレイトの定常値をゼロにするようにフィードフォワードゲインを定める。このフィードフォワードゲインｋ_ffを定める際,式（１４）においてφ_rb＝０と仮定する。

以上の仮定から次の状態方程式が得られる。

定常状態(ｄｘ／ｄｔ＝０)において式（１８）は次式のように変形される。

ここで、δ_fss,ｖ_ss,γ_ssは、φ_moに対するδ_f,ｖ,γの定常値である。従って、この方程式を直接解く次式が得られる。

ここでは、定常値を０とする制御量なので、γ_ss＝０とすることができる。したがって、次式（２１）を導き出すことができる。

式（２１）は、次式（２１´）のように変形することができ、フィードフォワードゲインK_ff（＝Ｋ_{Φ_mo}）は次式（２２）から得られる。

本発明の第１実施形態としての車両用パワーステアリング装置は、上述のように構成されているので、操舵アシスト補正手段（操舵アシスト補正量演算部３４及び演算部３５）３３により、前輪舵角速度対応補正量（＝Ｋ_ωω_{f_s}）、前輪舵角対応補正量（＝Ｋ_δω_{f_s}）、横速度対応補正量（＝Ｋ_vｖ_e）、ヨーレイト対応補正量（＝Ｋ_γγ_e）の加算値Ｔ_{m_fb}（＝Ｋ_ωω_{f_s}＋Ｋ_δω_{f_s}＋Ｋ_vｖ_e＋Ｋ_γγ_e）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードバック補正するとともに、横方向外乱対応補正量Ｔ_{m_mo}（＝Ｋ_{Φ_mo}φ_{mo_e}）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正するので、横方向外乱のうちから横勾配外乱を除去した横方向外乱（横風外乱等）φ_moを抑制するように電動モータを制御して操舵アシストトルクを与えることができる。これにより、カーブ路のスムーズな走行性能を確保しながら、操舵への横風外乱の影響を抑制して、アクティブ・セーフティを向上させることができるようになる。

しかも、推定手段のオブザーバ３２では、車両の横方向外乱を推定する際に、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明すると、図１０，図１１は本発明の第２実施形態としての車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置について示すもので、これらの図に基づいて説明する。
本実施形態は、メインオブザーバ３２の演算に用いる状態量である車両の横加速度（横Ｇ）Ｇ_y´を推定する横加速度推定手段３８が異なっている。
本実施形態の横加速度推定手段３８は、図１０に示すように、横加速度センサ（横加速度推定手段）２４と、横加速度センサ２４により検出された横加速度Ｇ_yから横加速度Ｇ_y中に含まれる車両の車体ロールによる横加速度成分を除去する横Ｇ補正手段（横加速度補正手段）３９とから構成されている。

図１１に示すように、横Ｇ補正手段３９では、横加速度センサ２４により検出された横加速度Ｇ_yに補正係数［（Ｉ_s ²＋Ｃ_s＋ｋ₂）／（Ｉ_s ²＋Ｃ_s＋ｋ₁）］を乗算して、車体ロールθを得て、これにゲインｇを乗算して、車体ロールによる横加速度成分ｇθを得て、車体ロールによる横加速度成分を含んだ車体の横加速度Ｇ_yからこの車体ロールによる横加速度成分ｇθを減算して、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´を得るようになっている。なお、Ｉ_sはステアリングシステムの等価慣性モーメント（前記表１参照）、Ｃ_sはステアリングシステムの等価減衰係数Ｃ_s（前記表１参照）,ｋ₁,ｋ₂はゲインである。
本実施形態では、このような横加速度推定手段３８以外は、第１実施形態と同様に構成されている。

本発明の第２実施形態としての電動パワーステアリング装置は、上述のように構成されているので、操舵アシスト補正手段３３により、前輪舵角速度対応補正量（＝Ｋ_ωω_{f_s}）、前輪舵角対応補正量（＝Ｋ_δω_{f_s}）、横速度対応補正量（＝Ｋ_vｖ_e）、ヨーレイト対応補正量（＝Ｋ_γγ_e）の加算値Ｔ_{m_fb}（＝Ｋ_ωω_{f_s}＋Ｋ_δω_{f_s}＋Ｋ_vｖ_e＋Ｋ_γγ_e）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードバック補正するとともに、横方向外乱対応補正量Ｔ_{m_mo}（＝Ｋ_{Φ_mo}φ_{mo_e}）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正するので、横方向外乱のうちから横勾配外乱を除去した横方向外乱（横風外乱等）φ_moを抑制するように電動モータを制御して操舵アシストトルクを与えることができる。これにより、カーブ路のスムーズな走行性能を確保しながら、操舵への横風外乱の影響を抑制して、アクティブ・セーフティを向上させることができるようになる。

しかも、推定手段のオブザーバ３２では、車両の横方向外乱を推定する際に、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明すると、図１２，図１３は本発明の第３実施形態としての車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置について示すもので、これらの図に基づいて説明する。

第１実施形態では、車両に生じる勾配以外の横力外乱は想定せずに、勾配以外の横力外乱はモーメント外乱推定値に含まれるものと考え、車両の横勾配外乱以外の外乱（他の横方向外乱）としてのヨーモーメント外乱φ_moを推定しているが、本実施形態では、車両に生じるヨーモーメント外乱は想定せずに、車両の横勾配外乱以外の外乱（他の横方向外乱）としての横力外乱φ_CWを推定するようになっている。

このため、本装置は、図１２に示すように構成される。車両の横勾配外乱以外の外乱が第１実施形態と異なる。
また、横加速度推定手段については第１実施形態と同様のオブザーバ３７（図３参照）によって構成されている。
オブザーバ３２については、図１３に示すように制御ブロックにモデル化することができる。なお、図１２及び図１３における各パラメータについては前記の表１に示す。

また、図１３に示す関係から、オブザーバの状態方程式として次式（Ａ２）が導出される。

上式（Ａ２）において、ゲインａ₁₁，ａ₁₂，ａ₂₁，ａ₂₂，ｂ₁，ｂ₂はいずれも車速に応じて決定し、ゲインｌ₁₁，ｌ₁₂，ｌ₂₁，ｌ₂₂，ｌ₃₁，ｌ₃₂，ｌ₄₁，ｌ₄₂はいずれもモータの周波数特性を考慮して数式演算により適正値を設定することができる。
したがって、オブザーバ３２では、前輪舵角δ_{f_s}，ヨーレイトγ_s，横加速度Ｇ_{y_s}，車速Ｖの各状態量を入力量として、横速度推定値ｖ_eとヨーレイト推定値γ_eと横力外乱推定値φ_{cw_e}と横勾配外乱推定値φ_{rb_e}との各状態量を推定することができる。

本発明の第２実施形態としての電動パワーステアリング装置は、上述のように構成されているので、操舵アシスト補正手段（操舵アシスト補正量演算部３４及び演算部３５）３３により、前輪舵角速度対応補正量（＝Ｋ_ωω_{f_s}）、前輪舵角対応補正量（＝Ｋ_δδ_{f_s}）、横速度対応補正量（＝Ｋ_vｖ_e）、ヨーレイト対応補正量（＝Ｋ_γγ_e）の加算値Ｔ_{m_fb}（＝Ｋ_ωω_{f_s}＋Ｋ_δδ_{f_s}＋Ｋ_vｖ_e＋Ｋ_γγ_e）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードバック補正するとともに、横力外乱対応補正量Ｔ_{m_cw}（＝Ｋ_{Φ_cw}φ_{cw_e}）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正するので、横方向外乱のうちから横勾配外乱を除去した横力外乱（横風外乱等）φ_cwを抑制するように電動モータを制御して操舵アシストトルクを与えるので、カーブ路のスムーズな走行性能を確保しながら、操舵への横力外乱（横風外乱等）の影響を抑制して、アクティブ・セーフティを向上させることができるようになる。

しかも、推定手段のオブザーバ３２では、車両の横方向外乱を推定する際に、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明すると、図１４〜図１８は本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置について示すもので、これらの図に基づいて説明する。
第１実施形態では、車両に生じる勾配以外の横力外乱は想定せずに、勾配以外の横力外乱はモーメント外乱推定値に含まれるものと考え、車両の横勾配外乱以外の外乱としてのヨーモーメント外乱φ_moを推定しているが、本実施形態では、車両に生じるヨーモーメント外乱φ_moと勾配以外の横力外乱φ_CWとの両方を想定し、これらを推定するようになっている。

このため、本装置は、図１４に示すように構成される。車両の横勾配外乱以外の外乱が第１実施形態と異なる。
また、横加速度推定手段については第１実施形態と同様のオブザーバ３７（図３参照）によって構成されている。
オブザーバ３２については、図１５及び図１６〜図１８（図１５の部分拡大図）に示すように制御ブロックにモデル化することができる。なお、図１４〜図１８における各パラメータについては前記の表１に示す。

また、図１５に示す関係から、オブザーバの状態方程式として次式（Ａ３）が導出される。

上式（Ａ３）において、ゲインａ₁₁，ａ₁₂，ａ₂₁，ａ₂₂，ｂ₁，ｂ₂はいずれも車速に応じて決定し、ゲインｌ₁₁〜ｌ₇₃はいずれもモータの周波数特性を考慮して数式演算により適正値を設定することができる。
したがって、オブザーバ３２では、前輪舵角δ_{f_s}，ヨーレイトγ_s，横加速度Ｇ_{y_s}，車速Ｖの各状態量を入力量として、横速度推定値ｖ_eとヨーレイト推定値γ_eと横力外乱推定値φ_{cw_e}とモーメント外乱推定値φ_{mo_e}と横勾配外乱推定値φ_{rb_e}との各状態量を推定することができる。

本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置は、上述のように構成されているので、操舵アシスト補正手段（操舵アシスト補正量演算部３４及び演算部３５）３３により、前輪舵角速度対応補正量（＝Ｋ_ωω_{f_s}）、前輪舵角対応補正量（＝Ｋ_δδ_{f_s}）、横速度対応補正量（＝Ｋ_vｖ_e）、ヨーレイト対応補正量（＝Ｋ_γγ_e）の加算値Ｔ_{m_fb}（＝Ｋ_ωω_{f_s}＋Ｋ_δδ_{f_s}＋Ｋ_vｖ_e＋Ｋ_γγ_e）により基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードバック補正するとともに、横力外乱φ_cwに対応した補正量である横方向外乱対応補正量Ｔ_{m_cw}（＝Ｋ_{Φ_cw}φ_{cw_e}）と、モーメント外乱φ_moに対応した補正量である横方向外乱対応補正量Ｔ_{m_mo}（＝Ｋ_{Φ_mo}φ_{mo_e}）とにより基本アシストトルクＴ_{m_base}をフィードフォワード補正するので、横方向外乱のうちから横勾配外乱を除去した外乱φ_moφ_cw，を抑制するように電動モータを制御して操舵アシストトルクを与えるので、カーブ路のスムーズな走行性能を確保しながら、操舵への横風外乱の影響を抑制して、アクティブ・セーフティを向上させることができるようになる。

しかも、推定手段のオブザーバ３２では、車両の横方向外乱を推定する際に、車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定するので、車体ロールによる横加速度成分を含まない車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみに基づいて横方向外乱を推定することができ、車両の操舵系の制御を適切に行なえなるようになる。
（その他）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、上記の第３，４実施形態では、横加速度推定手段を第１実施形態と同様のオブザーバ３７（図３参照）によって構成しているが、各実施形態の横加速度推定手段は、を第２実施形態と同様に、図１１に示すように、横加速度センサ（横加速度推定手段）２４と、横加速度センサ２４により検出された横加速度Ｇ_yから横加速度Ｇ_y中に含まれる車両の車体ロールによる横加速度成分を除去する横Ｇ補正手段（横加速度補正手段）３９とから構成してもよい。

また、各ゲインＫ_ω,Ｋ_δ,Ｋ_v,Ｋ_γ，Ｋ_{Φ_cw}，Ｋ_{Φ_mo}については、系の安定性や操舵フィーリングを向上させることができるように、車速に応じて適宜設定することが重要である。

本発明の第１実施形態としての車両用パワーステアリング装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバのブロック図である。 本発明の第１実施形態としての車両用パワーステアリング装置を説明する模式図である。 走行する車両への横方向外乱を説明する図であり、（ａ）は走行する車両の模式的平面図、（ｂ）は走行する車両の模式的後面図である。 本発明の第１実施形態にかかる操舵系モデルを示す模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる車両系モデルを示す模式図である。 本発明の第１実施形態にかかるステアリング制御を説明するブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかるステアリング制御を説明するオブザーバのブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる車両パラメータ値の補正を説明する模式図である。 本発明の第２実施形態としての車両用パワーステアリング装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバのブロック図である。 本発明の第３実施形態としての車両用パワーステアリング装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバのブロック図である。 本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバのブロック図である。 本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバの要部ブロック図であり、図１５の部分Ｐ１を拡大して示したものである。 本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバの要部ブロック図であり、図１５の部分Ｐ２を拡大して示したものである。 本発明の第４実施形態としての車両用パワーステアリング装置にかかるモータ制御系の状態量を推定するオブザーバの要部ブロック図であり、図１５の部分Ｐ３を拡大して示したものである。

符号の説明

１１ ＤＣモータ
２１ 前輪舵角速度検出手段（操舵角速度検出手段）
２２ 前輪舵角検出手段（操舵角検出手段）
２３ ヨーレイト検出手段
２４ 横加速度検出手段
２５ 車速検出手段
２６ 操舵トルク検出手段
３０ 制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１ 基本制御量設定部（電動パワステ制御演算部）
３２ 推定手段（オブザーバ）
３３ 補正手段（外乱抑制補正手段）
３４ 操舵アシスト補正量演算部（外乱抑制制御演算部）
３５ 演算部
３７，３８ 横加速度推定手段

Claims (11)

1. 車両に搭載され操舵系に操舵アシストトルクを付与するアクチュエータと、該車両の車速を検出する車速検出手段と、該車両に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該車速検出手段及び該操舵トルク検出手段からの検出情報に基づいて該アクチュエータを制御する制御手段とをそなえた、パワーステアリング装置であって、
   該車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   該車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
   該車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく該車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定する横加速度推定手段と、
   該車両の操舵−車両系モデルに基づいて、該車速検出手段，該操舵角検出手段，該ヨーレイト検出手段によりそれぞれ検出された該車両の車速Ｖと操舵角δ_fとヨーレイトγと、該横加速度推定手段により推定された、該車両の横方向運動にかかる横加速度Ｇ_y´とから、該車両の横方向外乱を推定する推定手段とをそなえ、
   該制御手段には、該推定手段による推定結果から、該車両の横方向外乱を抑制するように該アクチュエータに発生させる該操舵アシストトルクを補正する補正手段をそなえている
   ことを特徴とする、車両用パワーステアリング装置。
2. 該横加速度推定手段は、
   該車両の横方向速度ｖを推定する横方向速度推定手段と、
   路面勾配に応じた該車両の横方向外乱φ_rbを推定する路面勾配外乱推定手段と、
   該ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトγと、該車速検出手段により検出された車速Ｖと、該横方向速度推定手段により推定された横方向速度ｖと、該路面勾配外乱推定手段により推定された横方向外乱φ_rbとの各状態量から、状態量である上記の車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´を推定する横加速度推定オブザーバとをそなえている
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用パワーステアリング装置。
3. 該横加速度推定手段は、
   該車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
   該横加速度検出手段により検出された横加速度Ｇ_y中から車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´のみを取り出す車体ロール成分除去手段とから構成されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用パワーステアリング装置。
4. 該推定手段は、該操舵角検出手段と該ヨーレイト検出手段と該車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角δ_fとヨーレイトγと車速Ｖと、該横加速度検出手段により推定された横加速度Ｇ_yとの各状態量から、状態量である上記の該車両の横勾配外乱と他の横方向外乱とを推定するメインオブザーバをそなえている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用パワーステアリング装置。
5. 該補正手段は、該推定手段による推定結果から、該車両の横方向外乱のうち主として上記他の横方向外乱を抑制するように該アクチュエータで付与する該操舵アシストトルクを補正する
   ことを特徴とする、請求項４記載の車両用パワーステアリング装置。
6. 該車両の操舵角速度ω_fを検出する操舵角速度検出手段をさらにそなえ、
   該推定手段は、該車両のヨーレイトγ及び横方向速度ｒをさらに推定するように構成され、
   該補正手段は、該操舵角速度検出手段と該操舵角検出手段と該車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角速度ω_fと操舵角δ_fと車速Ｖと、該推定手段により推定されたヨーレイトγと横方向速度ｖとから第１補正トルクを算出し、該推定手段により推定された上記の横勾配外乱と他の横方向外乱とから第２補正トルクを算出して、該第１補正トルクと第２補正トルクとに基づいて該操舵アシストトルクを補正する
   ことを特徴とする、請求項４又は５記載の車両用パワーステアリング装置。
7. 該補正手段は、上記の操舵角δ_f，舵角速度ω_f，ヨーレイトγ，横方向速度ｖのそれぞれに、車速Ｖに応じてそれぞれ設定されるゲインを乗算して該第１補正トルクを算出するとともに、上記の横勾配外乱，他の横方向外乱のそれぞれに、車速Ｖに応じてそれぞれ設定されるゲインを乗算して該第２補正トルクを算出して、該第１補正トルクと第２補正トルクとに基づいて該操舵アシストトルクを補正する
   ことを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両用パワーステアリング装置。
8. 車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   該車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
   該車両の車体ロールによる横加速度成分を含むことなく該車両の横方向運動にかかる横加速度成分のみを推定する横加速度推定手段と、
   該車両の操舵−車両系モデルに基づいて、該車速検出手段，該操舵角検出手段，該ヨーレイト検出手段によりそれぞれ検出された該車両の車速Ｖと操舵角δω_fとヨーレイトγと、該横加速度推定手段により推定された、該車両の横方向運動にかかる横加速度Ｇ_y´とから、該車両の横方向外乱を推定する推定手段とをそなえている
   ことを特徴とする、車両用外乱推定装置。
9. 該横加速度推定手段は、
   該車両の横方向速度ｖを推定する横方向速度推定手段と、
   路面勾配に応じた該車両の横方向外乱φ_rbを推定する路面勾配外乱推定手段と、
   該ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトγと、該車速検出手段により検出された車速Ｖと、該横方向速度推定手段により推定された横方向速度ｖと、該路面勾配外乱推定手段により推定された横方向外乱φ_rbとの各状態量から、状態量である上記の車両の横方向運動にかかる横加速度成分を推定する横加速度推定オブザーバとをそなえている
   ことを特徴とする、請求項８記載の車両用外乱推定装置。
10. 該横加速度推定手段は、
    該車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
    該横加速度検出手段により検出された横加速度Ｇ_y中から車体ロールによる横加速度成分を排除して車両の横方向運動にかかる横加速度成分Ｇ_y´のみを取り出す車体ロール成分除去手段とから構成されている
    ことを特徴とする、請求項８記載の車両用外乱推定装置。
11. 該推定手段は、該操舵角検出手段と該ヨーレイト検出手段と該車速検出手段とによりそれぞれ検出された操舵角δ_fとヨーレイトγと車速Ｖと、該横加速度検出手段により推定された横加速度Ｇ_yとの各状態量から、状態量である上記の該車両の横勾配外乱と他の横方向外乱とを推定するメインオブザーバをそなえている
    ことを特徴とする、請求項８〜１０の何れか１項に記載の車両用外乱推定装置。
    
    

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