JP2008254610A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵系に生ずる振動の増大を抑制して良好な操舵フィーリングを実現することのできる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】特定周波数抽出部５１は、操舵系の状態を示す信号としてのピニオン角θpから、ＥＰＳアクチュエータ２２を構成する減速機構における歯打ち音（ラトル音）の発生を助長する振動に対応する周波数成分を抽出し、その実効値をパワースペクトルＳpとして出力する。そして、速度ＥＣＵ７は、そのパワースペクトルＳpが所定の閾値以上となった場合には、当該パワースペクトルＳpを低減すべく、車速を制御、詳しくは、車速Ｖが、第１の所定速度から第２の所定速度までの範囲から外れるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関するものである。

従来、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）には、ステアリングシャフトを回転駆動することにより、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ものがある。通常、このようなＥＰＳにおいて、モータは、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構（例えばウォーム＆ホイール等）を介してステアリングシャフトに連結されている。そして、同モータの回転は、この減速機構により減速されてステアリングシャフトに伝達されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２９１７１８号公報

さて、このようなＥＰＳにおいて、操舵系に発生した振動は、その操舵フィーリングを損ねる要因の一つとなる。つまり、不整路面走行時等、転舵輪に逆入力応力が印加された場合、当該逆入力応力は、その減衰までの間、振動として操舵系に残存することになるが、その振動、或いは当該振動により生ずる異音を運転者が感じ取ることで、操舵フィーリングは、大きく損なわれることとなる。そして、特に、上記のような第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構を介してモータとステアリングシャフトとが駆動連結されたＥＰＳでは、こうした操舵系に生じた振動が、上記両ギヤの噛合部における歯打ち音（ラトル音）の発生を助長する可能性がある。

即ち、ＥＰＳの多くは、図８に示すようなステアリングと転舵輪とを連結する操舵伝達系（ステアリングシャフト７１）の途中に設けられたトーションバー７２の捻れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサ７３を備えている。尚、図８は、ＥＰＳ用トルクセンサとして広く採用されているもの、即ちトーションバー７２の両端に設けられた一対の角度センサ７４ａ，７４ｂ（レゾルバ）により同トーションバー７２の捻れ角を検出する所謂ツインレゾルバ型トルクセンサの概略構成を示す模式図である。そして、ＥＰＳは、このようなトルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて、操舵反力を低減する方向にアシスト力を付与する。

しかしながら、逆入力応力印加時においては、当該逆入力応力により回転するステアリングシャフトに対し、モータは、その回転を抑制すべく相反する方向に回転する。即ち、トルクセンサにおいて逆入力応力に基づくトルクが操舵反力として検出されることで、モータは、その操舵反力を低減する（打ち消す）方向にアシスト力を付与すべく制御される。そして、図９に示すように、ステアリングシャフトとともに一体回転する第１のギヤ（リダクションギヤ）７５と、モータ駆動により回転する第２のギヤ（モータギヤ）７６とが相反する方向に回転し、互いに噛合されたそれぞれの歯７５ａ，７６ａが互いに衝突することにより歯打ち音が発生する。従って、歯打ち音は、操舵系に生ずる振動が増大するほど大となる傾向があり、操舵フィーリングの更なる向上を図るために、こうした操舵系に生ずる振動の増大を抑制することが重要な課題の一つとなっている。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、操舵系に生ずる振動の増大を抑制して良好な操舵フィーリングを実現することのできる車両制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータ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電動パワーステアリング装置と、車速を制御可能な車速制御装置とを備えた車両制御装置であって、前記操舵系の状態を示す信号から、前記操舵系に生じた振動に対応する特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出手段を備え、前記車速制御装置は、前記特定の周波数成分の実効値が所定の閾値以上である場合には、該特定の周波数成分の実効値が増大する車速領域から外すべく前記車速を制御すること、を要旨とする。

請求項２に記載の発明は、前記モータは、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるものであって、前記特定の周波数成分は、前記第１及び第２のギヤの噛合部分における歯打ち音の発生を助長する振動に対応する周波数成分であること、を要旨とする。

即ち、操舵系に生ずる振動の振幅は、転舵輪を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する特定の車速領域において増幅される。従って、上記各構成のように、この車速領域から外れるように車速を制御することにより、操舵系に生ずる振動の増大を抑制することができる。特に、請求項２に示される構成を有するもの、例えば所謂コラム型のようなものにおいては、操舵系に生ずる振動は、減速機構における歯打ち音（ラトル音）の発生として顕在化しやすい。そして、このような歯打ち音もまた、特定の車速領域において特に顕著となる傾向がある。従って、特定の周波数成分及び特定の車速領域を、歯打ち音の抑制に焦点を絞った設定とすることで、より顕著な効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、モータ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電動パワーステアリング装置と、車速を制御可能な車速制御装置とを備えた車両制御装置であって、前記車速制御装置は、前記車速が、前記操舵系に生ずる振動が増大する車速領域にある場合には、前記車速を当該車速領域から外すべく制御すること、を要旨とする。

請求項４に記載の発明は、前記モータは、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるものであって、前記車速領域は、前記第１及び第２のギヤの噛合部分における歯打ち音の発生が顕著となる車速領域であること、を要旨とする。

上記各構成によれば、請求項１及び請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができる。加えて、特定の周波数成分の抽出、及びその実効値の算出を行わないため、その演算負荷が小さいという利点がある。

請求項５に記載の発明は、前記車速制御装置は、車両が加速状態にある場合には、前記車速が増速する方向で前記制御すること、を要旨とする。
請求項６に記載の発明は、車両が加速状態にない場合には、前記車速が減速する方向で前記制御すること、を要旨とする。

上記各構成によれば、運転者に違和感を与えることなく、特定の車速領域を外すように車速を制御することができる。

本発明によれば、操舵系に生ずる振動の増大を抑制して良好な操舵フィーリングを実現することが可能な車両制御装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両１は、前輪２ｆを駆動輪とする前輪駆動車であり、エンジン３に組み付けられたトランスアクスル４には、一対のフロントアクスル５が連結されている。そして、エンジン３の駆動力は、これらフロントアクスル５を介して駆動輪である前輪２ｆへと伝達されるようになっている。

本実施形態では、駆動源であるエンジン３、及び各車輪２に設けられたブレーキ装置６は、速度ＥＣＵ７によりその作動が制御されている。本実施形態では、速度ＥＣＵ７には、車速センサ８により検出される車速Ｖの他、各車輪速やアクセル開度、並びにブレーキ信号等が入力されるようになっている。そして、速度ＥＣＵ７は、これら入力される各種の車両状態量に基づいて、エンジン３の出力、及び各ブレーキ装置６が発生する制動力を制御することにより、車両１の車速Ｖを制御する構成となっている。即ち、本実施形態では、エンジン３を含む駆動系、及び各ブレーキ装置６を含む制動系、並びに速度ＥＣＵ７により速度制御装置が構成されている。

また、本実施形態の車両１は、モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１０を備えている。即ち、本実施形態の車両１において、車両制御装置は、上記速度制御装置と、この電動パワーステアリング装置とを備えて構成されている。

図２に示すように、ステアリング１１が固定されたステアリングシャフト１２は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラック軸１４と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト１２の回転は、ラックアンドピニオン機構１３によりラック軸１４の往復直線運動に変換される。本実施形態のステアリングシャフト１２は、自在継手１５ａ，１５ｂを介して、コラムシャフト１６、インターミディエイトシャフト１７、及びピニオンシャフト１８を連結してなり、ラックアンドピニオン機構１３は、ピニオンシャフト１８に形成されたピニオン歯１８ａとラック軸１４側のラック歯１４ａとを噛合させることにより構成されている。また、ラック軸１４の両端には、タイロッド１９が連結されており、これらのタイロッド１９は、それぞれ、左右の前輪２ｆを支持するナックル２０に連結されている（図１参照）。そして、ステアリングシャフト１２の回転に伴うラック軸１４の往復直線運動が、タイロッド１９を介してナックル２０に伝達されることにより、転舵輪である前輪２ｆの舵角が変更される構成となっている。

本実施形態では、ステアリングシャフト１２を構成するコラムシャフト１６には、モータ２１を駆動源として同コラムシャフト１６の回転駆動が可能なＥＰＳアクチュエータ２２が設けられている。即ち、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、コラムシャフト１６にアシスト力を付与する所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、その駆動源であるモータ２１は、ＥＰＳＥＣＵ２３から供給される駆動電力により回転する。そして、ＥＰＳＥＣＵ２３は、このモータ２１に対する駆動電力の供給を通じて同モータ２１の出力トルクを制御することにより、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。

詳述すると、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２において、モータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト１６と駆動連結されており、同減速機構２４は、コラムシャフト１６に対して相対回転不能に設けられたリダクションギヤ２５と、モータ軸２１ａに対して相対回転不能に設けられたモータギヤ２６とを噛合することにより構成されている。尚、本実施形態では、第１ギヤとしてのリダクションギヤ２５にはウォームホイールが用いられ、第２ギヤとしてのモータギヤ２６にはウォームギヤが用いられている。即ち、本実施形態の減速機構２４は、所謂ウォーム＆ホイールにより構成されている。そして、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、この減速機構２４によって、駆動源であるモータ２１の回転を減速してコラムシャフト１６に伝達することにより、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ように構成されている。

一方、ＥＰＳＥＣＵ２３には、コラムシャフト１６に設けられたトルクセンサ３１が接続されている。本実施形態では、コラムシャフト１６は、ステアリング１１側の第１シャフト１６ａとインターミディエイトシャフト１７（ピニオンシャフト１８）側の第２シャフト１６ｂとを、トーションバー３３を介して連結することにより形成されている。そして、トルクセンサ３１は、トーションバー３３、及び同トーションバー３３の両端（第１シャフト１６ａの端部及び第２シャフト１６ｂの端部）に設けられた一対の角度センサ３４ａ，３４ｂ（レゾルバ）により構成されている。

即ち、本実施形態のトルクセンサ３１は、図８に示されるトルクセンサ７３と同様、ツインレゾルバ型のトルクセンサとして構成されており、ＥＰＳＥＣＵ２３は、第１の角度センサ３４ａにより第１シャフト１６ａの回転角（操舵角θs）を検出するとともに、第２の角度センサ３４ｂにより第２シャフト１６ｂの回転角（ピニオン角θp）を検出する。そして、これら両角度センサ３４ａ，３４ｂにより検出された両回転角の差分、即ちトーションバー３３の捻れ角に基づいて、操舵トルクτを検出する。

また、本実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ２３には、車速センサ８により検出された車速Ｖが入力される。そして、ＥＰＳＥＣＵ２３は、これら各センサにより検出される操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、操舵系に付与すべき目標アシスト力を決定し、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ２２に発生させるべく、モータ２１に対する駆動電力の供給を実行する。

次に、本実施形態のＥＰＳにおけるアシスト制御の態様について説明する。
図３に示すように、ＥＰＳＥＣＵ２３は、モータ制御信号を出力するマイコン４１と、そのモータ制御信号に基づいて、ＥＰＳアクチュエータ２２の駆動源であるモータ２１に駆動電力を供給する駆動回路４２とを備えている。

本実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ２３には、モータ２１に通電される実電流値Ｉを検出するための電流センサ４３、及びモータ回転角θmを検出するための回転角センサ４４（図１参照）が接続されている。そして、マイコン４１は、上記各車両状態量、並びにこれら電流センサ４３及び回転角センサ４４の出力信号に基づき検出されたモータ２１の実電流値Ｉ及びモータ回転角θmに基づいて、駆動回路４２に出力するモータ制御信号を生成する。

詳述すると、マイコン４１は、操舵系に付与するアシスト力の目標値、すなわち目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉq*を演算する電流指令値演算部４５と、電流指令値演算部４５により算出された電流指令値Ｉq*に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部４６とを備えている。

本実施形態では、電流指令値演算部４５には、操舵トルクτ及び車速Ｖが入力されるようになっている。そして、該電流指令値演算部４５は、これら操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、その操舵トルクτが大きいほど、また車速Ｖが小さいほど、より大きな電流指令値Ｉq*を演算する。

電流指令値演算部４５が出力する電流指令値Ｉq*は、電流センサ４３により検出された実電流値Ｉ、及び回転角センサ４４により検出されたモータ回転角θmとともに、モータ制御信号出力部４６に入力される。そして、モータ制御信号出力部４６は、この目標アシスト力に対応する電流指令値Ｉq*に実電流値Ｉを追従させるべくフィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を演算する。

具体的には、本実施形態では、モータ２１には、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力の供給により回転するブラシレスモータが用いられている。そして、モータ制御信号出力部４６は、実電流値Ｉとして検出されたモータ２１の相電流値（Ｉu，Ｉv，Ｉw）をｄ／ｑ座標系のｄ，ｑ軸電流値に変換（ｄ／ｑ変換）することにより、上記電流フィードバック制御を行う。

即ち、電流指令値Ｉq*は、ｑ軸電流指令値としてモータ制御信号出力部４６に入力され、モータ制御信号出力部４６は、回転角センサ４４により検出されたモータ回転角θmに基づいて相電流値（Ｉu，Ｉv，Ｉw）をｄ／ｑ変換する。また、モータ制御信号出力部４６は、そのｄ，ｑ軸電流値及びｑ軸電流指令値に基づいてｄ，ｑ軸電圧指令値を演算する。そして、そのｄ，ｑ軸電圧指令値をｄ／ｑ逆変換することにより相電圧指令値（Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*）を演算し、当該相電圧指令値に基づいてモータ制御信号を生成する。

そして、本実施形態のＥＰＳＥＣＵ２３は、上記のように生成されたモータ制御信号をマイコン４１が駆動回路４２に出力し、該駆動回路４２がその当該モータ制御信号に基づく三相の駆動電力をモータ２１に供給することにより、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する構成となっている。

（操舵系に生ずる振動の抑制制御）
次に、本実施形態における操舵系に生ずる振動の抑制制御の態様について説明する。
図３に示すように、本実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ２３を構成するマイコン４１には、入力される信号から特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出部５１が設けられている。本実施形態では、この特定周波数抽出部５１には、操舵系の状態を示す信号として、該操舵系を構成するピニオンシャフト１８の回転角を示すピニオン角θpが入力されるようになっており、該特定周波数抽出部５１は、入力されるピニオン角θpから、操舵系に生じた振動に対応する特定の周波数成分を抽出する。具体的には、特定周波数抽出部５１は、入力されるピニオン角θpから、減速機構２４を構成するリダクションギヤ２５及びモータギヤ２６の噛合部分における歯打ち音（ラトル音）の発生を助長する振動に対応する周波数成分を抽出する。そして、その実効値をパワースペクトルＳpとして出力するように構成されている。

詳述すると、図４のフローチャートに示すように、特定周波数抽出部５１は、入力されるピニオン角θp（ステップ１０１）について、先ず、バンドパスフィルタ処理を実行し、歯打ち音の発生を助長する特定の周波数成分として８〜１２Ｈｚの周波数成分を抽出する（ステップ１０２）。次に、特定周波数抽出部５１は、ＲＭＳ（Root Means square：平均自乗平方根）演算により、上記ステップ１０２において抽出された周波数成分の実効値を求める（ステップ１０３）。そして、ローパスフィルタ処理を実行し（ステップ１０４）、当該ローパスフィルタ処理した後の値をパワースペクトルＳpとして出力する（ステップ１０５）。

本実施形態では、図１に示すように、ＥＰＳＥＣＵ２３は、そのマイコン４１の特定周波数抽出部５１により演算された特定の周波数成分についてのパワースペクトルＳpを、速度ＥＣＵ７へと出力する。そして、速度ＥＣＵ７は、その入力されるパワースペクトルＳpが所定の閾値Ｓth以上となった場合には、当該パワースペクトルＳpを低減すべく、車速を制御、詳しくは、車速Ｖが、第１の所定速度Ｖ１から第２の所定速度Ｖ２までの範囲（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）から外れるように制御する。

即ち、操舵系に生ずる振動の振幅は、転舵輪を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する特定の車速領域において増幅される。そして、図５に示すように、減速機構２４において発生する歯打ち音（ラトル音）は、上記第１の所定速度Ｖ１から第２の所定速度Ｖ２までの範囲において特に顕著となる傾向がある。

つまり、歯打ち音の発生を助長する特定の周波数成分の実効値であるパワースペクトルＳpは、この車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）において増大する。そして、本実施形態では、そのパワースペクトルＳpが所定の閾値Ｓth以上となった場合、速度ＥＣＵ７が、当該車速領域から外れるように（Ｖ＜Ｖ１又はＶ＞Ｖ２）車速Ｖを制御することにより、操舵系に生ずる振動の増大、ひいては減速機構２４において発生する歯打ち音の抑制を図る構成となっている。

次に、上記歯打ち音抑制のための車速制御の処理手順について説明する。
図６のフローチャートに示すように、速度ＥＣＵ７は、入力されるパワースペクトルＳpが所定の閾値Ｓth以上であるか否かを判定し（ステップ２０１）、パワースペクトルＳpが所定の閾値Ｓth以上である場合（Ｓp≧Ｓth、ステップ２０１：ＹＥＳ）には、車両が加速状態にあるか否かを判定する（ステップ２０２）。そして、車両が加速状態にある場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、車速Ｖが第２の所定速度Ｖ２を超えるように制御し（Ｖ＞Ｖ２、ステップ２０３）、加速状態にない場合（ステップ２０２：ＮＯ）には、車速Ｖが第１の所定速度Ｖ１よりも低速となるように制御する（Ｖ＜Ｖ１、ステップ２０４）。

尚、上記ステップ２０１において、パワースペクトルＳpが所定の閾値Ｓthに満たない場合（Ｓp＜Ｓth、ステップ２０１：ＮＯ）、速度ＥＣＵ７は、上記ステップ２０２〜ステップ２０４の処理を実行しない。また、本実施形態では、上記ステップ２０３及びステップ２０４における車速制御は、エンジン回転数を調整（ＵＰ又はＤＯＷＮ）、及び各ブレーキ装置６が発生する制動力を調整することにより行われる。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）特定周波数抽出部５１は、操舵系の状態を示す信号としてのピニオン角θpから、減速機構２４を構成するリダクションギヤ２５及びモータギヤ２６の噛合部分における歯打ち音（ラトル音）の発生を助長する振動に対応する周波数成分を抽出し、その実効値をパワースペクトルＳpとして出力する。そして、速度ＥＣＵ７は、そのパワースペクトルＳpが所定の閾値以上となった場合には、当該パワースペクトルＳpを低減すべく、車速を制御、詳しくは、車速Ｖが、第１の所定速度Ｖ１から第２の所定速度Ｖ２までの範囲から外れるように制御する。

即ち、操舵系に生ずる振動の振幅は、転舵輪を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する特定の車速領域において増幅される。このため、減速機構において発生する歯打ち音もまた、特定の車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）において特に顕著となる傾向がある。従って、上記構成のように、この車速領域から外れるように車速を制御することにより、操舵系に生ずる振動の増大、ひいては減速機構における歯打ち音の発生を抑制することができる。そして、歯打ち音（ラトル音）の発生を助長する周波数成分の実効値（パワースペクトルＳp）に基づき当該歯打ち音抑制のための車速制御の開始判定を行うことにより、その精度を向上させることができる。

（２）速度ＥＣＵ７は、車両が加速状態にある場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、車速Ｖが第２の所定速度Ｖ２を超えるように制御し（Ｖ＞Ｖ２、ステップ２０３）、加速状態にない場合（Ｖ＜Ｖ１、ステップ２０２：ＮＯ）には、車速Ｖが第１の所定速度Ｖ１よりも低速となるように制御する（ステップ２０４）。このように、加速状態にある場合には車速が増速する方向で、また、加速状態にない場合には車速が減速する方向で車速を制御することにより、運転者に違和感を与えることなく、特定の車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）を外すことができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ１０を備えた車両制御装置に具体化したが、本発明は、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構を介してモータとステアリングシャフトとが駆動連結される構成を有するものであれば、例えばピニオンシャフトに対してアシスト力を付与する所謂ピニオン型のＥＰＳを備えるものに適用してもよい。

・本実施形態では、リダクションギヤ２５を第１のギヤとし、モータギヤ２６を第２のギヤとしたが、この第１及び第２のギヤの位置づけは逆転させてもよい。
・本実施形態では、速度ＥＣＵ７は、エンジン３の出力、及び各ブレーキ装置６が発生する制動力を制御することにより、車両１の車速Ｖを制御することとした。しかし、これに限らず、駆動力又は制動力の何れかの制御により車速制御を行うこととしてもよい。即ち、車速制御装置として、一般的な、エンジン制御系、又はブレーキ制御系を利用する構成であってもよい。また、モータを駆動源とする車両に適用してもよい。

・本実施形態では、特定周波数抽出手段としての特定周波数抽出部５１は、ＥＰＳＥＣＵ２３（のマイコン４１）に設けられることとした。しかし、これに限らず、特定周波数抽出手段は、電動パワーステアリング装置や車速制御装置と別体に設けられる構成としてもよい。

・本実施形態では、速度ＥＣＵ７は、パワースペクトルＳpを低減すべく、車速を制御する際、その車速制御目標を、車速Ｖが第２の所定速度Ｖ２を超える、又は車速Ｖが第１の所定速度Ｖ１よりも低速となることとした。しかし、これに限らず、より直接的に、パワースペクトルＳpが所定の閾値よりも低くなるまで車速を増加又は低下させる構成としてもよい。

・また、本実施形態では、歯打ち音抑制のための車速制御の開始判定として、パワースペクトルＳpが所定の閾値Ｓth以上であるか否かを判定した（図６参照、ステップ２０１）。しかし、これに限らず、開始条件として、減速機構において発生する歯打ち音が顕著となる特定の車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）にあるか否かを判定する構成としてもよい。

即ち、図７のフローチャートに示すように、先ず、車速Ｖが、減速機構において発生する歯打ち音が顕著となる特定の車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）にあるか否かを判定し（ステップ３０１）、当該車速領域にある場合（ステップ３０１：ＹＥＳ）には、車両が加速状態にあるか否かを判定する（ステップ３０２）。そして、車両が加速状態にある場合（ステップ３０２：ＹＥＳ）には、車速Ｖが第２の所定速度Ｖ２を超えるように制御し（Ｖ＞Ｖ２、ステップ３０３）、加速状態にない場合（ステップ３０２：ＮＯ）には、車速Ｖが第１の所定速度Ｖ１よりも低速となるように制御する（Ｖ＜Ｖ１、ステップ３０４）。そして、上記ステップ３０１において、特定の車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）にない（Ｖ＜Ｖ１又はＶ＞Ｖ２、ステップ３０１：ＮＯ）と判定した場合には、上記ステップ３０２〜ステップ３０４の処理を実行しない構成としてもよい。このような構成としても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。そして、更に、特定の周波数成分の抽出、及びその実効値の算出を行わないため、その演算負荷が小さいという利点がある。

・本実施形態では、操舵系に生する振動のうち、特に減速機構において発生する歯打ち音に注目し、特定の周波数成分（８〜１２Ｈｚ）、及び特定の車速領域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）を設定した。しかし、特定の周波数成分及び特定の車速領域の設定は、必ずしもこれに限るものではない。即ち、特定の周波数成分及び特定の車速領域は、操舵系に生する振動全般を抑制する、或いは歯打ち音の発生以外の課題を解決すべく設定してもよい。

・本実施形態では、操舵系の状態を示す信号として、当該操舵系を構成するピニオンシャフト１８の回転角を示すピニオン角θpを用いたが、これに限らず、ステアリング１１側の回転角である操舵角θs（ハンドル角）や、トルクセンサ３１により検出される操舵トルクτを用いてもよい。尚、周波数解析におけるピニオン角θp、操舵角θs、操舵トルクτの位置づけは、瞬間値ではなく、連続信号としての位置付けであることはいうまでもない。

車両の概略構成図。 電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの制御ブロック図。 特定周波数抽出部の処理手順を示すフローチャート。 車速と歯打ち音（ラトル音）との関係を示す説明図。 本実施形態における歯打ち音抑制のための車速制御の処理手順を示すフローチャート。 別例の歯打ち音抑制のための車速制御の処理手順を示すフローチャート。 トルクセンサの構成を概略的に示す模式図。 減速機構における歯打ち音（ラトル音）の発生メカニズムを示す説明図。

符号の説明

１…車両、３…エンジン、６…ブレーキ装置、７…速度ＥＣＵ、８…車速センサ、１０…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、１１…ステアリング、１２…ステアリングシャフト、１６…コラムシャフト、１６ａ…第１シャフト、１６ｂ…第２シャフト、１７…インターミディエイトシャフト、１８…ピニオンシャフト、２１…モータ、２１ａ…モータ軸、２２…ＥＰＳアクチュエータ、２３…ＥＰＳＥＣＵ、２４…減速機構、２５…リダクションギヤ、２６…モータギヤ、３１…トルクセンサ、３３…トーションバー、３４ａ…第１の角度センサ、３４ｂ…第２の角度センサ、４１…マイコン、４２…駆動回路、５１…特定周波数抽出部、θp…ピニオン角、θs…操舵角、τ…操舵トルク、Ｖ…車速、Ｖ１，Ｖ２…所定速度、Ｓp…パワースペクトル、Ｓth…閾値。

Claims (6)

1. モータ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電動パワーステアリング装置と、車速を制御可能な車速制御装置とを備えた車両制御装置であって、
   前記操舵系の状態を示す信号から、前記操舵系に生じた振動に対応する特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出手段を備え、
   前記車速制御装置は、前記特定の周波数成分の実効値が所定の閾値以上である場合には、該特定の周波数成分の実効値が増大する車速領域から外すべく前記車速を制御すること、を特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記モータは、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるものであって、
   前記特定の周波数成分は、前記第１及び第２のギヤの噛合部分における歯打ち音の発生を助長する振動に対応する周波数成分であること、を特徴とする車両制御装置。
3. モータ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電動パワーステアリング装置と、車速を制御可能な車速制御装置とを備えた車両制御装置であって、
   前記車速制御装置は、前記車速が、前記操舵系に生ずる振動が増大する車速領域にある場合には、前記車速を当該車速領域から外すべく制御すること、
   を特徴とする車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記モータは、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるものであって、
   前記車速領域は、前記第１及び第２のギヤの噛合部分における歯打ち音の発生が顕著となる車速領域であること、を特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の車両制御装置において、
   前記車速制御装置は、車両が加速状態にある場合には、前記車速が増速する方向で前記制御すること、を特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の車両制御装置において、
   前記車速制御装置は、車両が加速状態にない場合には、前記車速が減速する方向で前記制御すること、を特徴とする車両制御装置。

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