JP2009227207A - 車両の電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の変速機の操作位置や切換操作時間に応じて、操舵応答性を変更することができ、車速によらず、運転者が車両を通常走行させる場合とスポーツ走行させる場合の運転者意思を判断して操舵応答性の変更に反映させるように構成できる、車両の電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】電動機制御部２０は、目標駆動値設定部２１で電動機１１の目標駆動値Ｉａを設定し、制御駆動値設定部２５で検出駆動値Ｉｂが目標駆動値Ｉａとなるように電動機１１の制御駆動値Ｉｃを設定する。制御駆動値設定部２５において、検出駆動値Ｉｂが目標駆動値Ｉｃに収束する応答性を変更するために、ゲイン係数設定部２５ａで、目標駆動値Ｉａと検出駆動値Ｉｂとの偏差ΔＩに乗じるゲイン係数Ｋｇを、変速機操作検センサ１４で検出された変速機１１の操作位置とに応じて可変に設定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は車両の電動パワーステアリング装置に関し、特に、操舵応答性を変速機の操作位置や切換操作時間に応じて可変に構成したものである。

一般に、自動車等の車両に装備される電動パワーステアリング装置は、ステアリング機構を駆動して操舵補助力を発生させる電動機、車速を検出する車速検出部、ステアリング機構の操舵トルクを検出する操舵トルク検出部、電動機の駆動値（駆動電流値）を検出する駆動値検出部、これらの検出部で検出された検出車速と検出操舵トルクと検出駆動値とに基づいて電動機を駆動制御する電動機制御部とを備えている。

電動機制御部では、検出車速と検出操舵トルクとに基づいて、電動機の目標駆動値（目標駆動電流値）が設定されるとともに、検出駆動値が目標駆動値となる（目標駆動値に収束する）ように、電動機の制御駆動値（制御駆動電流値）が設定され、この制御駆動値に基づいて電動機が駆動制御される。一般に、制御駆動値については、目標駆動値と検出駆動値との偏差に所定ゲインを乗じたものが設定される。

特許文献１の車両の電動パワーステアリング装置では、電動機制御部が、目標駆動値と検出駆動値との偏差に所定ゲインを乗じた制御駆動ベース値に、更に、車速に応じて可変のゲイン係数を乗じて制御駆動値を可変に設定し、具体的には、車速の増減に伴ってゲイン係数（制御駆動値）を増減させ、低速走行時には、ゲイン係数を小さくして操舵応答性を低く抑えて、電動パワーステアリング装置から発生する音や振動を低減し、高速走行時には、ゲイン係数を大きくして操舵応答性を良くしている。

特開平８−３３２９６９号公報

運転者が通常に車両を操舵して走行（通常走行）させる一方、状況に応じて、例えば、運転者が車両を山路等のカーブが多い道路を走行させる場合等、通常よりも操舵応答性を良くして車両を機敏に操舵して走行（スポーツ走行）させたい場合がある。しかし、従来の車両の電動パワーステアリング装置において、電動機制御部が、電動機を駆動制御する制御駆動値として、目標駆動値と検出駆動値との偏差に固定値である所定ゲインを乗じたものを設定すると、上記要望に応えることはできない。

特許文献１の車両の電動パワーステアリング装置では、電動機制御部が、目標駆動値と検出駆動値との偏差から算出した制御駆動ベース値に、車速に応じて可変のゲイン係数を乗じて制御駆動値を可変に設定して、操舵応答性を変更するものであり、低速走行時にはゲイン係数を小さくして操舵応答性を低く抑え、高速走行時にはゲイン係数を大きくして操舵応答性を良くするが、車速によらず、車両を通常走行させる場合に操舵応答性を低く抑え、車両をスポーツ走行させる場合に操舵応答性を良くすることはできない。

本発明の目的は、車両の変速機の操作位置や切換操作時間、更にはエンジンの回転数に応じて、操舵応答性を変更することができ、車速によらず、運転者が車両を通常走行させる場合とスポーツ走行させる場合の運転者意思を判断して操舵応答性の変更に反映させるように構成できる、車両の電動パワーステアリング装置を提供することである。

本発明の車両の電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構を駆動して操舵補助力を発生させる電動機と、ステアリング機構の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、電動機の駆動値を検出する駆動値検出手段と、操舵トルク検出手段で検出された検出操舵トルクと駆動値検出手段で検出された検出駆動値とに基づいて電動機を駆動制御する電動機制御手段とを備えたものである。

請求項１の発明は、前記電動機制御手段は、少なくとも前記検出操舵トルクに基づいて電動機の目標駆動値を設定する目標駆動値設定手段と、前記検出駆動値が前記目標駆動値となるように電動機の制御駆動値を設定する制御駆動値設定手段とを有し、前記車両の変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方を検出する変速機操作検出手段を備え、前記制御駆動値設定手段は、前記検出駆動値が前記目標駆動値に収束する応答性を変更するために、前記目標駆動値と前記検出駆動値との偏差に乗じるゲイン係数を、変速機操作検出手段で検出された変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方に応じて可変に設定するゲイン係数設定手段を有する、ことを特徴とする。

この発明では、電動機制御手段において、目標駆動値設定手段により、少なくとも検出操舵トルクに基づいて電動機の目標駆動値が設定されるとともに、制御駆動値設定手段により、検出駆動値が目標駆動値となるように電動機の制御駆動値が設定され、この制御駆動値に基づいて電動機が駆動制御される。制御駆動値設定手段において、検出駆動値が目標駆動値に収束する応答性を変更するために、ゲイン係数設定手段により、目標駆動値と検出駆動値との偏差に乗じるゲイン係数が、変速機操作検出手段で検出された変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方に応じて可変に設定され、このゲイン係数を目標駆動値と検出駆動値との偏差に乗じて制御駆動値が可変に設定される。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記変速機は変速段を手動で切換え操作可能に構成され、前記変速機操作検出手段は、前記変速機の操作位置として、複数の変速段に夫々切換える複数の変速段位置を検出可能に構成され、前記ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段で検出された変速段位置が所定変速段未満の変速段位置の場合に所定変速段以上の変速段位置の場合よりも小さなゲイン係数を設定することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記変速機は変速段を手動で切換え操作可能に構成され、前記変速機操作検出手段は、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換える切換操作時間を検出可能に構成され、前記ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段で検出された切換操作時間が設定時間未満の場合に設定時間以上の場合よりも大きなゲイン係数を設定することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記変速機は変速段を自動で切換えるＡＴモードと手動で切換えるＭＴモードとに択一的に切換え操作可能に構成され、前記変速機操作検出手段は、前記変速機の操作位置として、変速機をＡＴモードに切換えるＡＴモード位置とＭＴモードに切換えるＭＴモード位置とを検出可能に構成され、前記ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段でＡＴモード位置が検出された場合にＭＴモード位置が検出された場合よりも小さなゲイン係数を設定することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、車両のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、前記ゲイン係数設定手段は、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数を加味してゲイン係数を設定することを特徴し、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記ゲイン係数設定手段は、エンジン回転数手段で検出されたエンジン回転数が設定回転数未満の場合に設定回転数以上の場合よりも小さなゲイン係数を設定することを特徴とする。

請求項１の車両の電動パワーステアリング装置によれば、電動機制御手段は、少なくとも検出操舵トルクに基づいて電動機の目標駆動値を設定する目標駆動値設定手段と、検出駆動値が目標駆動値となるように電動機の制御駆動値を設定する制御駆動値設定手段とを有し、車両の変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方を検出する変速機操作検出手段を備え、制御駆動値設定手段は、検出駆動値が目標駆動値に収束する応答性を変更するために、目標駆動値と検出駆動値との偏差に乗じるゲイン係数を、変速機操作検出手段で検出された変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方に応じて可変に設定するゲイン係数設定手段を有する。

特に、制御駆動値設定手段において、検出駆動値が目標駆動値に収束する応答性を変更するために、ゲイン係数設定手段により、目標駆動値と検出駆動値との偏差に乗じるゲイン係数を、変速機操作検出手段で検出された変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方に応じて可変に設定するので、このゲイン係数を目標駆動値と検出駆動値との偏差に乗じて制御駆動値を可変に設定することができ、つまり、車両の変速機の操作位置や切換操作時間に応じて、操舵応答性を変更することができる。従って、運転者が通常に車両を操舵して走行（通常走行）させる場合と、状況に応じて、例えば、運転者が車両を山路等のカーブが多い道路を走行させる場合等、通常よりも操舵応答性を良くして車両を機敏に操舵して走行（スポーツ走行）させる場合の運転者意思を、変速機の操作位置や切換操作時間に応じて判断して操舵応答性の変更に反映させるように構成できる。

請求項２の車両の電動パワーステアリング装置によれば、変速機は変速段を手動で切換え操作可能に構成され、変速機操作検出手段は、変速機の操作位置として、複数の変速段に夫々切換える複数の変速段位置を検出可能に構成され、ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段で検出された変速段位置が所定変速段未満の変速段位置の場合に所定変速段以上の変速段位置の場合よりも小さなゲイン係数を設定するので、変速機の変速段が所定変速段未満の場合には、車両が低速走行している場合が多く、この場合、ゲイン係数（制御駆動値）を大きくして操舵応答性を良くすると、電動パワーステアリング装置から発生する音や振動が大きくなり、その音や振動が車両のロードノイズも小さいことから車内（乗員）に伝わり易くなるが、これを防止することができる。

請求項３の車両の電動パワーステアリング装置によれば、変速機は変速段を手動で切換え操作可能に構成され、変速機操作検出手段は、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換える切換操作時間を検出可能に構成され、ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段で検出された切換操作時間が設定時間未満の場合に設定時間以上の場合よりも大きなゲイン係数を設定するので、運転者が車両をスポーツ走行させる場合、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換える切換操作時間が早くなるものとして、この変速段の切換操作時間が設定時間未満か設定時間以上かを判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、切換操作時間が設定時間未満の（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、切換操作時間が設定時間以上の（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

請求項４の車両の電動パワーステアリング装置によれば、変速機は変速段を自動で切換えるＡＴモードと手動で切換えるＭＴモードとに択一的に切換え操作可能に構成され、変速機操作検出手段は、変速機の操作位置として、変速機をＡＴモードに切換えるＡＴモード位置とＭＴモードに切換えるＭＴモード位置とを検出可能に構成され、ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段でＡＴモード位置が検出された場合にＭＴモード位置が検出された場合よりも小さなゲイン係数を設定するので、運転者が車両をスポーツ走行させる場合、変速機をＭＴモードに切換えるものとして、この変速機のモードがＭＴモードかＡＴモードかを判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、ＭＴモードの（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、ＡＴモードの（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

請求項５の車両の電動パワーステアリング装置によれば、車両のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、ゲイン係数設定手段は、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数を加味してゲイン係数を設定するので、運転者が車両を通常走行させる場合とスポーツ走行させる場合の運転者意思をより精度良く判断して、操舵応答性の変更に反映させることができる。

請求項６の車両の電動パワーステアリング装置によれば、ゲイン係数設定手段は、エンジン回転数手段で検出されたエンジン回転数が設定回転数未満の場合に設定回転数以上の場合よりも小さなゲイン係数を設定するので、運転者が車両をスポーツ走行させる場合、エンジン回転数が高くなるものとして、このエンジン回転数が設定回転数未満か設定回転数以上かを判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、エンジン回転数が設定回転数以上の（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、エンジン回転数が設定回転数未満の（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

本発明の車両の電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構を駆動して操舵補助力を発生させる電動機と、ステアリング機構の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、電動機の駆動値を検出する駆動値検出手段と、操舵トルク検出手段で検出された検出操舵トルクと駆動値検出手段で検出された検出駆動値とに基づいて電動機を駆動制御する電動機制御手段とを備えたものである。

図１に示すように、自動車等の車両の電動パワーステアリング装置１は、左右１対の前輪２を操舵する為のステアリング機構３を備え、そのステアリング機構３では、ハンドル４（ステアリングホイール４）がステアリングシャフト５の上端部に連結され、ステアリングシャフト５の下端部に自在継手を介して中間シャフト６の上端部が連結され、中間シャフト６の下端部に車両応答可変機構７が連結されている。尚、車両応答可変機構７によりハンドル４の舵角に対する前輪２の操舵の伝達比を変化させることができる。

車両応答可変機構７に中間シャフト８の上端部が連結され、中間シャフト８の下端部にステアリングギヤボックス９が設けられている。ステアリングギヤボックス９の車幅方向両端部側に左右１対のタイロッド１０が連結され、この１対のタイロッド１０に左右１対の前輪２が夫々連結されている。ステアリングギヤボックス９の内部には、ラック・ピニオン機構（図示略）が設けられ、そのピニオンが中間シャフト８の下端部に連結され、そのラックに１対のタイロッド１０を介して１対の前輪２が連結されている。

ステアリングギヤボックス９には、そのピニオンに減速ギヤ（図示略）を介して力を付与することで、ステアリング機構３を駆動して操舵補助力を発生させる電動機１１（電動モータ１１）が設けられ、その減速ギヤと中間シャフト８との間に、中間シャフト１０に作用する操舵トルクＴであってステアリング機構３の操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ１３（操舵トルク検出手段１３）が設けられている。

図１、図２に示すように、電動パワーステアリング装置１は、電動機１１と操舵トルクセンサ１３の他に、車速Ｖを検出する車速センサ１２、変速機１８の操作位置Ｓｎを検出する変速機操作位置センサ１４、エンジン１９の回転数Ｎを検出するエンジン回転数センサ１５（エンジン回転数検出手段１５）、電動機１１の駆動値Ｉｂ（駆動電流値Ｉｂ）を検出する駆動値検出部１６（駆動値検出回路１６）、このセンサ１２〜１４と検出部１６とで検出され検出値（検出車速Ｖ、検出操舵トルクＴ、検出変速操作位置Ｓｎ、検出駆動値Ｉｂ）に基づいて電動機１１を駆動制御する電動機制御部２０を備えている。

尚、電動機制御部２０は、コンピュータを備え、このコンピュータとコンピュータＲＯＭ等に格納されているプログラム及び各種処理・制御に必要なマップ等の処理・制御用数値によって、以下説明する処理が実行される。

ここで、変速機１８は、変速段をシフトレバー（図示略）を介して手動で、Ｎ（ニュートラル）、１速〜５速、Ｒ（後退速）の何れかに択一的に切換え操作可能に構成され、変速機操作位置センサ１４は、変速機１８の操作位置Ｓｎとして、複数の変速段（１速〜５速）に夫々切換える複数の変速段位置（１速位置〜５速位置）を検出可能に構成され、この変速機操作位置センサ１４が変速機操作検出手段に相当する。

図２に示すように、変速機制御部２０は、電動機１１の目標駆動値Ｉａ（目標駆動電流値Ｉａ）を設定する目標駆動値設定部２１、目標駆動値Ｉａと検出駆動値Ｉｂとの偏差ΔＩを算出する偏差算出部２２、操舵速度ｆ（操舵操作による操舵周波数ｆ）を算出する操舵速度算出部２３、変速機１８の切換操作時間ｔ２を算出する切換操作時間算出部２４、電動機１１の制御駆動値Ｉｃ（制御駆動電流値Ｉｃ）を設定する制御駆動値設定部２５、電動機１１を駆動する電動機駆動部２６を有する。

目標駆動値設定部２１では、車速センサ１２から検出車速Ｖの信号と、操舵トルクセンサ１３から検出操舵トルクＴの信号とが読込まれ、それらの信号に基づいて、図３に示す操舵トルク−目標駆動値マップから、目標駆動値Ｉａが設定され、その目標駆動値Ｉａの信号が偏差算出部２２に供給される。尚、車速Ｖを低速Ｖｌ、中速Ｖｍ、高速Ｖｈに分類した場合、操舵トルクＴが同じ場合に、目標駆動値Ｉａつまり操舵補助力が、高速Ｖｈ→中速Ｖｍ→低速Ｖｌの順で高くなる。尚、目標駆動値Ｉａが、車速Ｖによらずに操舵トルクＴのみから決まるようにしてもよい。つまり、車速センサ１２を省略してもよい。

偏差算出部２２では、目標駆動値設定部２１から目標駆動値Ｉａの信号と、駆動値検出部１６から検出駆動値Ｉｂの信号とが読込まれ、それらの検出信号に基づいて偏差ΔＩが算出され、その偏差ΔＩの信号が制御駆動値設定部２５に供給される。操舵速度算出部２３では、駆動値検出部１６から検出駆動値Ｉｂの信号が読込まれ、その信号に基づいて操舵速度ｆが算出され、その操舵速度ｆの信号が制御駆動値設定部２５に供給される。

制御駆動値設定部２５では、変速機操作位置センサ１４から変速機１８の操作位置Ｓｎ（１速位置〜５速位置の何れか）の信号と、偏差算出部２２から偏差ΔＩの信号と、操舵速度算出部２３から操舵速度ｆの信号とが読込まれ、それらの信号に基づいて、検出駆動値Ｉｂが目標駆動値Ｉａとなる（目標駆動値Ｉａに収束する）ように電動機１１の制御駆動値Ｉｃが設定さ、その制御駆動値Ｉｃの信号が電動機駆動部２６に供給される。電動機駆動部２６では、制御駆動値設定部２５から制御駆動値Ｉｃ（＝ΔＩ×Ｋｇ）の信号を受け、その信号に基づいて電動機１１が駆動される。尚、実施例１では、エンジン回転数センサ１５と切換操作時間算出部２４とを省略してもよい。

制御駆動値設定部２５は、検出駆動値Ｉｂが目標駆動値Ｉａに収束する応答性（操舵応答性）を変更するために、目標駆動値Ｉａと検出駆動値Ｉｂとの偏差ΔＩに乗じるゲイン係数Ｋｇを、この場合、例えば、偏差ΔＩに比例、微分、積分の少なくとも１つの所定演算を行った数値に乗じるゲイン係数Ｋｇを、変速機操作位置センサ１４で検出された変速機１８の変速段位置（１速位置〜５速位置）に応じて可変に設定するゲイン係数設定部２５ａを有する。ここで、制御駆動値設定部２５では、制御駆動値ＩｃがΔＩ×Ｋｇとして算出されるが、更に、操舵速度ｆに基づいて、図４に示す操舵速度−制御駆動値マップから、制御駆動値Ｉｃが設定される。尚、制御駆動値Ｉｃが、操舵速度ｆによらずに決まるようにしてもよい。つまり、操舵速度算出部２３を省略してもよい。

ここで、図５に示すように、ゲイン係数設定部２５ａは、変速機操作位置センサ１４で検出された変速段位置が所定変速段（２速）未満の変速段位置（１速位置）の場合に所定変速段（２速）以上の変速段位置（２〜５速位置）の場合よりも小さなゲイン係数Ｋｇを設定するように構成されている。尚、変速段位置がＰ（パーキング）、Ｎ、Ｒの位置の場合には、変速段位置が所定変速段（２速）未満の変速段位置（１速位置）の場合と同じゲイン係数Ｋｇが設定される。ゲイン係数Ｋｇを切換える場合、図６に示すように、変速段位置の切換え後の車両走行時の滞在時間ｔ１を計時し、その滞在時間ｔ１が設定時間Ｔ１（例えば、３秒）以上になった場合、ゲイン係数Ｋｇを切換えるようにしてもよい。

この電動パワーステアリング装置１によれば、ゲイン係数設定部２５ａが、変速機操作位置センサ１４で検出された変速段位置が所定変速段未満の変速段位置の場合に所定変速段以上の変速段位置の場合よりも小さなゲイン係数Ｋｇを設定するので、変速機１８の変速段が所定変速段未満の場合には、車両が低速走行している場合が多く、この場合、ゲイン係数Ｋｇ（制御駆動値Ｉｃ）を大きくして操舵応答性を良くすると、電動パワーステアリング装置１から発生する音や振動が大きくなり、その音や振動が車両のロードノイズも小さいことから車内（乗員）に伝わり易くなるが、これを防止することができる。

実施例２の電動パワーステアリング装置１は、実施例１のゲイン係数設定部２５ａを変更したものである。ここで、切換操作時間算出部２４では、変速機操作位置センサ１４から変速段位置の信号が読込まれ、その信号に基づいて、変速段を所定変速段から他の変速段（２速⇔３速又は３速⇔４速）へ手動で切換えた切換操作時間ｔ２が算出される。尚、実施例２では、この切換操作時間ｔ２を検出可能な変速機操作検出手段が、変速機操作位置センサ１４と切換操作時間算出部２４に相当する。

図７に示すように、実施例２のゲイン係数設定部２５ａは、切換操作時間算出部２４から（変速機操作検出手段で検出された）切換操作時間ｔ２の信号を読込み、その信号に基づいて、切換操作時間ｔ２が設定時間Ｔ２（例えば、５００ｍｓ）未満の場合に設定時間Ｔ２以上の場合よりも大きなゲイン係数Ｋｇを設定するように構成されている。

この電動パワーステアリング装置１によれば、変速機１８の切換操作時間ｔ２に応じて、ゲイン係数Ｋｇを可変に設定して、操舵応答性を変更することができ、運転者が通常に車両を操舵して走行（通常走行）させる場合と、状況に応じて、例えば、運転者が車両を山路等のカーブが多い道路を走行させる場合等、通常よりも操舵応答性を良くして車両を機敏に操舵して走行（スポーツ走行）させる場合の運転者意思を、変速機１８の切換操作時間ｔ２に応じて判断して操舵応答性の変更に反映させるように構成できる。

即ち、運転者が車両をスポーツ走行させる場合、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換える切換操作時間ｔ２が早くなるものとして、この変速段の切換操作時間ｔ２が設定時間Ｔ２未満か設定時間Ｔ２以上かを判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、切換操作時間ｔ２が設定時間Ｔ２未満の（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、切換操作時間ｔ２が設定時間Ｔ２以上の（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

尚、ゲイン係数設定部２５ａは、実施例１の判定機能も備えて、変速段位置が所定変速段以上か否かの判断と、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換えた切換操作時間が設定時間未満か否かの判断とを行い、これらの少なくとも一方が肯定判断した場合に、そうでない場合よりも大きなゲイン係数Ｋｇを設定してもよい。

実施例３では、変速機１８は、変速段を車速やスロットル開度等に基づいて自動で切換える５速の自動変速機であり、シフトレバー（図示略）を介して手動で、Ｐレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの他、変速段が１速キープの１速レンジ、変速段が２速キープの２レンジ、変速段が１速〜３速の間で自動で切換えられる３レンジ、変速段が１速〜５速の間で自動で切換えられるＤレンジの何れかに択一的に切換え操作可能に構成されている。

実施例３の電動パワーステアリング装置１は、実施例１のゲイン係数設定部２５ａを変更したものであり、変速機操作位置センサ１４は、変速機１８の操作位置Ｓｎとして、複数のレンジ（１〜３レンジ、Ｄレンジ）に夫々切換える複数のレンジ位置（１〜３レンジ位置、Ｄレンジ位置）を検出可能に構成されている。

実施例３のゲイン係数設定部２５ａは、目標駆動値Ｉａと検出駆動値Ｉｂとの偏差ΔＩに乗じるゲイン係数Ｋｇを、変速機操作位置センサ１４で検出された変速機１８のレンジ位置（１〜３レンジ位置、Ｄレンジ位置）に応じて可変に設定する。この場合、図８に示すように、ゲイン係数設定部２５ａは、変速機操作位置センサ１４で検出されたレンジ位置が所定レンジ位置（Ｄレンジ位置）の場合にそれ以外のレンジ位置（１〜３レンジ位置）の場合よりも小さなゲイン係数Ｋｇを設定するように構成されている。尚、レンジ位置がＰ、Ｎ、Ｒのレンジ位置の場合には、変速段位置が所定レンジ位置（Ｄレンジ位置）の場合と同じゲイン係数Ｋｇが設定される。

即ち、運転者が車両をスポーツ走行させる場合、レンジを所定レンジ以外のレンジ（１〜３レンジ）に切換えるものとして、このレンジ位置を判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、レンジ位置が所定レンジ位置以外のレンジ位置の（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、レンジ位置が所定レンジ位置の（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

実施例４では、変速機１８は、変速段を車速やスロットル開度等に基づいて自動で切換えるＡＴモードと手動で切換えるＭＴモードとに、シフトレバー等によって択一的に切換え操作可能に構成され、ＭＴモードでは、シフトレバーやステアリングホイール４に設けられたボタン等によって変速段を択一的に切換え操作可能に構成されている。

実施例４の電動パワーステアリング装置１は、実施例１のゲイン係数設定部２５ａを変更したものであり、変速機操作位置センサ１４は、変速機１８の操作位置Ｓｎとして、変速機１８をＡＴモードに切換えるＡＴモード位置とＭＴモードに切換えるＭＴモード位置とを検出可能に構成されている。

実施例４のゲイン係数設定部２５ａは、目標駆動値Ｉａと検出駆動値Ｉｂとの偏差ΔＩに乗じるゲイン係数Ｋｇを、変速機操作位置センサ１４で検出された変速機１８のモード（ＡＴモード、ＭＴモード）に応じて可変に設定する。この場合、図９に示すように、ゲイン係数設定部２５ａは、変速機操作位置センサ１４でＡＴモード位置が検出された場合にＭＴモード位置が検出された場合よりも小さなゲイン係数Ｋｇを設定する。

運転者が車両をスポーツ走行させる場合、変速機１８をＭＴモードに切換えるものとして、この変速機１８のモードがＭＴモードかＡＴモードかを判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、ＭＴモードの（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、ＡＴモードの（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

尚、ゲイン係数設定部２５ａは、実施例１，２の判定機能も備えて、ＭＴモードの場合に、変速段位置が所定変速段以上か否かの判断と、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換えた切換操作時間が設定時間未満か否かの判断とを行い、これらの両方が肯定判断した場合に、ＡＴモードの場合よりも大きなゲイン係数Ｋｇを設定してもよい。

実施例５の電動パワーステアリング装置１は、実施例１のゲイン係数設定部２５ａを変更したものである。このゲイン係数設定手段２５ａは、エンジン回転数センサ１５で検出されたエンジン回転数Ｎを加味してゲイン係数Ｋｇを設定し、具体的には、１０に示すように、エンジン回転数センサ１５で検出されたエンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ１（例えば３０００ｒｐｍ）未満の場合に設定回転数Ｎ１以上の場合よりも小さなゲイン係数Ｋｇを設定する。

この場合、エンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ１未満から設定回転数Ｎ１以上に切換わった後の時間、又は、エンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ１以上から設定回転数Ｎ１未満に切換わった後の時間を計時し、その時間が設定時間（例えば、３秒）以上になった場合、ゲイン係数Ｋｇを切換えるようにしてもよい。

運転者が車両をスポーツ走行させる場合、エンジン回転数Ｎが高くなるものとして、このエンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ１未満か設定回転数Ｎ１以上かを判定することで、スポーツ走行させる場合と通常走行させる場合の運転者意思を判断して、エンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ１以上の（スポーツ走行させる）場合、操舵応答性を良くし、エンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ１未満の（通常走行させる）場合、操舵応答性を低く抑えることができる。

尚、この実施例５のゲイン係数設定部２５ａの技術を、実施例１〜４の何れかのゲイン係数設定部２５ａの技術に追加的に設けることが好ましい。この場合、ゲイン係数Ｋｇを高くする実施例５の条件とゲイン係数Ｋｇを高くする実施例１〜４の何れかの条件の少なくとも一方の条件が成立した場合に、ゲイン係数Ｋｇを高くしてもよい。また、ゲイン係数Ｋｇを低くする実施例５の条件とゲイン係数Ｋｇを低くする実施例１〜４の何れかの条件の少なくとも一方の条件が成立した場合に、ゲイン係数Ｋｇを低くしてもよい。

実施例６のゲイン係数設定部２５ａは、実施例１，２，５のゲイン係数設定部２５ａの機能を合わせたものであり、以下、このゲイン係数設定部２５ａを含む変速機制御部２０が実行する処理について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。

この処理はイグニションスイッチがオンされると開始され、先ず、変速機１８の変速段位置とエンジン回転数Ｎが読み込まれる（Ｓ１）。次に、変速段位置が２速〜５速の何れかの位置か否か判定される（Ｓ２）。Ｓ２；Yes の場合、Ｓ６へ移行し、Ｓ２；Noの場合、変速段が２速〜４速の何れかから切換開始か否か判定される（Ｓ３）。Ｓ３；Noの場合、Ｓ１０へ移行し、Ｓ３；Yes の場合、操作切換時間ｔ２が計時される（Ｓ４）。

Ｓ４の後、変速段が２速⇔３速又は３速⇔４速の切換完了か判定される（Ｓ５）。Ｓ５；Noの場合、Ｓ４へリターンし、Ｓ５；Yes の場合、Ｓ６へ移行する。但し、切換完了でも、２速⇔３速又は３速⇔４速の切換えでないとき（例えば、２速⇔５速の切換えのとき）には、Ｓ１０へ移行する。Ｓ６では、操作切換時間ｔ２が設定時間Ｔ２（５００ｍｓ）未満か否か判定され、Ｓ６の場合、Ｓ１０へ移行し、Ｓ６；Yes の場合、エンジン回転数Ｎが設定時間Ｔ（３０００ｒｐｍ）以上か否か判定される（Ｓ７）。Ｓ７；Yes の場合Ｓ８へ移行し、Ｓ７；Noの場合Ｓ１０へ移行する。

Ｓ８では、ゲイン係数Ｋｇに低いゲイン係数ＫｇＬが設定されているか否か判定され、Ｓ８；Noの場合、リターンし、Ｓ８；Yes の場合、ゲイン係数Ｋｇに高いゲイン係数ＫｇＨが設定され（Ｓ９）、リターンし、Ｓ１０では、ゲイン係数Ｋｇに高いゲイン係数ＫｇＨが設定されているか否か判定され、Ｓ１０；Noの場合、リターンし、Ｓ１０；Yes の場合、ゲイン係数Ｋｇに低いゲイン係数ＫｇＬが設定され（Ｓ１１）、リターンする。

尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前記開示事項以外の種々の変更を付加して実施可能である。また、本発明の電動パワーステアリング装置については、種々の自動車等の車両に搭載される電動パワーステアリング装置に適用可能である。

パワーステアリング装置１の要部の斜視図である。 パワーステアリング装置の駆動制御系のブロック図である。 操舵トルク−目標駆動値マップである。 操舵速度−制御駆動値マップである。 実施例１のゲイン係数特性を示す図である。 実施例１のゲイン係数の切換タイミングを示す図である。 実施例２のゲイン係数特性を示す図である。 実施例３のゲイン係数特性を示す図である。 実施例４のゲイン係数特性を示す図である。 実施例５のゲイン係数特性を示す図である。 実施例６の電動機制御部が実行するフローチャートである。

符号の説明

１ 電動パワーステアリング装置
３ ステアリング機構
１１ 電動機
１３ 操舵トルクセンサ
１４ 変速機操作位置センサ
１６ 駆動値検出部
１８ 変速機
１９ エンジン
２０ 電動機制御部
２１ 目標駆動値設定部
２４ 切換操作時間算出部
２５ 制御駆動値設定部
２５ａ ゲイン係数設定部

Claims (6)

1. 車両のステアリング機構を駆動して操舵補助力を発生させる電動機と、ステアリング機構の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、電動機の駆動値を検出する駆動値検出手段と、操舵トルク検出手段で検出された検出操舵トルクと駆動値検出手段で検出された検出駆動値とに基づいて電動機を駆動制御する電動機制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記電動機制御手段は、少なくとも前記検出操舵トルクに基づいて電動機の目標駆動値を設定する目標駆動値設定手段と、前記検出駆動値が前記目標駆動値となるように電動機の制御駆動値を設定する制御駆動値設定手段とを有し、
   前記車両の変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方を検出する変速機操作検出手段を備え、
   前記制御駆動値設定手段は、前記検出駆動値が前記目標駆動値に収束する応答性を変更するために、前記目標駆動値と前記検出駆動値との偏差に乗じるゲイン係数を、変速機操作検出手段で検出された変速機の操作位置と切換操作時間の少なくとも一方に応じて可変に設定するゲイン係数設定手段を有する、
   ことを特徴とする車両の電動パワーステアリング装置。
2. 前記変速機は変速段を手動で切換え操作可能に構成され、
   前記変速機操作検出手段は、前記変速機の操作位置として、複数の変速段に夫々切換える複数の変速段位置を検出可能に構成され、
   前記ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段で検出された変速段位置が所定変速段未満の変速段位置の場合に所定変速段以上の変速段位置の場合よりも小さなゲイン係数を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の電動パワーステアリング装置。
3. 前記変速機は変速段を手動で切換え操作可能に構成され、
   前記変速機操作検出手段は、変速段を所定変速段から他の変速段へ手動で切換える切換操作時間を検出可能に構成され、
   前記ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段で検出された切換操作時間が設定時間未満の場合に設定時間以上の場合よりも大きなゲイン係数を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の電動パワーステアリング装置。
4. 前記変速機は変速段を自動で切換えるＡＴモードと手動で切換えるＭＴモードとに択一的に切換え操作可能に構成され、
   前記変速機操作検出手段は、前記変速機の操作位置として、変速機をＡＴモードに切換えるＡＴモード位置とＭＴモードに切換えるＭＴモード位置とを検出可能に構成され、
   前記ゲイン係数設定手段は、変速機操作検出手段でＡＴモード位置が検出された場合にＭＴモード位置が検出された場合よりも小さなゲイン係数を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の電動パワーステアリング装置。
5. 車両のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、
   前記ゲイン係数設定手段は、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数を加味してゲイン係数を設定することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両の電動パワーステアリング装置。
6. 前記ゲイン係数設定手段は、エンジン回転数手段で検出されたエンジン回転数が設定回転数未満の場合に設定回転数以上の場合よりも小さなゲイン係数を設定することを特徴とする請求項５に記載の車両の電動パワーステアリング装置。