JP2014210489A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】改善された操舵フィーリングを提供する。【解決手段】車両の操舵制御装置１０は、運転者のための操舵部材１２と、操舵のための補助動力を与えるモータ２６と、目標操舵反力が操舵部材１２に与えられるようにモータ２６を制御する制御部１００と、を備え、制御部１００は、目標操舵反力の演算のための操舵角中立点を操舵角に応じて調整する。制御部１００は、停車中に操舵角中立点を操舵角に応じて調整してもよい。制御部１００は、操舵角に追従するように操舵角中立点を調整してもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の操舵制御装置に関する。

操舵角及び車速に基づいて目標操舵反力を設定して反力制御を行う電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）が知られている（例えば特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。

米国特許第５１９８９８１号明細書 特開２０１２−１７０６２号公報 特開２０１２−１１８６１号公報

実際のところ、このような操舵装置における操舵フィーリングには改善の余地がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、改善された操舵フィーリングを提供することにある。

本発明のある態様の車両の操舵制御装置は、運転者のための操舵部材と、操舵のための補助動力を与えるモータと、目標操舵反力が前記操舵部材に与えられるように前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記目標操舵反力の演算のための操舵角中立点を操舵角に応じて調整する。

この態様によると、目標操舵反力の演算に使用される操舵角中立点が、操舵角に応じて調整される。すなわち、目標操舵反力演算用の操舵角中立点が、通常使用される操舵角中立点から、操舵角に応じて移動される。このようにして、操舵角中立点を基準とする操舵角の大きさを、調整がなされない場合（例えば、通常の操舵角中立点に固定される場合）に比べて小さくすることが可能となり、その結果、過大な目標操舵反力を抑制することができる。これは、操舵フィーリングの改善に役立ちうる。

前記制御部は、停車中に前記操舵角中立点を前記操舵角に応じて調整してもよい。なお、ここで、「停車中」は、車両が停車している場合だけでなく、停車と同視しうる低速走行中を含んでもよい。

運転者が停車中に大きく操舵した状態（いわゆる据え切り）で操舵部材から手を放すことがある。仮に、その操舵角相当のモータ出力が手放し前と手放し中とで継続されるとしたら、そうした出力の継続によって、運転者の意図しない戻り動作が手放し中に操舵部材に引き起こされる可能性がある。しかし、上記の態様によると、操舵角中立点が操舵角に応じて調整され、過大な目標操舵反力は抑制されている。よって、手放し操作において生じうる操舵部材の意図しない戻り動作は制限される。例えば、大きく操舵した状態から通常の操舵角中立点まで操舵部材が手放し中に戻されることを防ぐことができる。

前記制御部は、前記操舵角に追従するように前記操舵角中立点を調整してもよい。

このようにすれば、操舵角中立点が操舵角の近傍にあるので、目標操舵反力をある適正な範囲に収めることが容易である。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システム、プログラムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、改善された操舵フィーリングを提供することができる。

本発明のある実施形態に係る操舵制御装置の全体構成の概略を示す図である。 本発明のある実施形態に係る反力制御のための構成を説明するためのブロック図である。 本発明のある実施形態に係る操舵角補正部の構成を説明するためのブロック図である。 本発明のある実施形態に係る操舵角中立点の時間変化を例示するグラフである。 本発明の他の実施形態に係る操舵角中立点の設定のために使用される係数を例示するグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。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、重複する説明を適宜省略する。

図１は、本発明のある実施形態に係る操舵制御装置１０の全体構成の概略を示す図である。操舵制御装置１０は例えば乗用車等の車両のための電動パワーステアリング装置である。操舵制御装置１０は、運転者による操作のための操舵部材１２と、操舵部材１２と操舵される車輪１４とを機械的に連結する操舵機構１６と、を備える。操舵部材１２は例えば、運転者が回転操作可能に操舵機構１６に取り付けられているステアリングホイールである。

操舵機構１６は、ステアリングコラム１８と、ステアリングシャフト２０と、ギヤ機構２２と、リンク機構２４と、を備える。ステアリングコラム１８の一端に操舵部材１２が設けられている。操舵機構１６は、操舵部材１２への操作がステアリングコラム１８及びステアリングシャフト２０を介してギヤ機構２２及びリンク機構２４へと伝達され、最終的に車輪１４が操舵されるように構成されている。

操舵制御装置１０は、操舵のための補助動力を与えるよう構成された補助動力源、例えばモータ２６を備える。モータ２６はステアリングコラム１８に設けられ、ステアリングシャフト２０にアシストトルクを付与するよう構成されている。モータ２６は例えば、電動モータと、モータの出力をステアリングシャフト２０に伝達するための減速機と、を備える。なお操舵制御装置１０はこうしたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置には限られず、その他の任意の形式を有する操舵制御装置であってもよい。

操舵制御装置１０は、操舵制御に関連する量を測定するためのセンサを備える。操舵制御装置１０は例えば、運転者による操作変位量を測定するための変位センサ、例えば操舵角センサ２８と、運転者による操作力を測定するための力センサ、例えば操舵トルクセンサ３０と、を備える。操舵角センサ２８は例えば操舵部材１２とステアリングコラム１８とを連結する回転部分に取り付けられており、運転者による操舵角を測定するよう構成されている。操舵トルクセンサ３０は例えばステアリングコラム１８に内蔵されており、運転者による操舵トルクを測定するよう構成されている。

また、操舵制御装置１０は、車両の走行速度を測定するための車速センサ３２を備える。なお、こうした各種のセンサは操舵制御装置１０に専用に設けられている必要はなく、車両を構成するその他の装置と共用されていてもよい。

操舵制御装置１０は、補助動力を制御するための制御部１００を備える。制御部１００は、本分野で知られる電子制御ユニット（ＥＣＵ）としての任意の構成を採用することができる。例えば、制御部１００は、ハードウエアとしては、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現され、あるいは、ソフトウエアとしてはメモリにロードされたプログラムなどによって実現される。

制御部１００は例えば、目標操舵反力が操舵部材１２に付与されるようにモータ２６を制御する反力制御を実行するよう構成されている。具体的には、制御部１００は、モータ２６によるアシストトルクを制御することにより目標操舵反力を操舵部材１２に与える。また、制御部１００は、入力に基づいて目標操舵反力を設定するよう構成されている。

制御部１００は、操舵制御に関連するセンサの出力信号を通信回路又は通信ネットワークを通じて受信するよう構成されている。よって制御部１００は、操舵角センサ２８により出力される操舵角を表す測定信号を受信することができる。同様に、制御部１００は、操舵トルクセンサ３０により出力される操舵トルクを表す測定信号を受信するよう構成されている。制御部１００は、車速センサ３２により出力される車速を表す測定信号を受信するよう構成されている。制御部１００は、受信した信号を、目標操舵反力を設定するための入力として使用することができる。

また、制御部１００は、目標操舵反力を設定するための入力として、モータ２６のアシストトルクを表す信号を使用するよう構成されていてもよい。例えば、制御部１００はモータ２６のためのドライバを備え、アシストトルクを発生させるためにドライバに与える指令信号を目標操舵反力の設定のために使用することができる。または、制御部１００は、ドライバへの指令信号に基づき発生したアシストトルクを表す信号を目標操舵反力の設定のために使用してもよい。

図２は、本発明のある実施形態に係る反力制御のための構成を説明するためのブロック図である。図２に示されるように、制御部１００は、目標設定部１０２と、アシストトルク演算部１０４と、を備える。

目標設定部１０２は、目標操舵反力Ｔｉｄを設定するよう構成されている。目標操舵反力Ｔｉｄの設定は、測定された操舵角ＭＡ及び車速Ｖを含む入力に基づく。操舵角ＭＡ及び車速Ｖは上述のように、それぞれ操舵角センサ２８、車速センサ３２から目標設定部１０２に入力される。目標設定部１０２は、設定した目標操舵反力Ｔｉｄをアシストトルク演算部１０４に出力するよう構成されている。

目標設定部１０２は、操舵角補正部１０６と、目標操舵反力演算部１０８と、を備える。詳しくは図３を参照して後述するが、操舵角補正部１０６は、目標操舵反力Ｔｉｄを演算するための補正済操舵角ＭＡ^＊を、操舵角ＭＡと車速Ｖとを含む入力から演算し、目標操舵反力演算部１０８に出力する。

目標操舵反力演算部１０８は、補正済操舵角ＭＡ^＊と車速Ｖとを含む入力から、対応する目標操舵反力Ｔｉｄを演算する。入力と目標操舵反力Ｔｉｄとの対応関係は例えばマップとして予め定められており、このマップは制御部１００のメモリ等に記憶されている。

ある１種類の入力（以下「第１入力」と呼ぶことがある。例えば操舵角ＭＡ。）と目標操舵反力Ｔｉｄとの例示的な対応関係においては、第１入力がゼロであるとき（例えば操舵部材１２が中立位置にあるとき）目標操舵反力Ｔｉｄもゼロである。また、第１入力（正確にはその絶対値）が増加するにつれて目標操舵反力Ｔｉｄも増加するように、第１入力と目標操舵反力Ｔｉｄとは関係づけられている。例えば、第１入力と目標操舵反力Ｔｉｄとは比例する。あるいは、第１入力の単位増加量に対する目標操舵反力Ｔｉｄの増加量は、第１入力が増加するにつれて減少するように第１入力と目標操舵反力Ｔｉｄとが関係づけられていてもよい（例えば、目標操舵反力Ｔｉｄは第１入力の平方根に比例してもよい。）。

他の入力（以下「第２入力」と呼ぶことがある。例えば車速Ｖ。）と目標操舵反力Ｔｉｄとを関連づけるために、第２入力の区分された範囲（例えば車速範囲）ごとに、第１入力と目標操舵反力Ｔｉｄとの対応関係（例えばマップ）が定められていてもよい。あるいは、第１入力から求まる目標操舵反力を第２入力に応じて最終的な目標操舵反力へと補正するための補正係数が定められていてもよい。

なお目標操舵反力演算部１０８は上記の構成に限られず、操舵角ＭＡ及び／または車速Ｖに基づく任意の既存の手法で目標操舵反力を演算するよう構成されていてもよい。あるいは、操舵角ＭＡ及び／または車速Ｖに加えて（または操舵角ＭＡ及び／または車速Ｖに代えて）、目標操舵反力演算部１０８は、操舵トルクＴｓ及び／またはアシストトルクＴａを目標操舵反力Ｔｉｄに反映するよう構成されていてもよい。

アシストトルク演算部１０４は、目標操舵反力Ｔｉｄと操舵トルクＴｓとを含む入力に基づいてアシストトルクＴａを演算する。アシストトルク演算部１０４は、差分生成部１１０と、サーボコントローラ１１２と、を備える。差分生成部１１０は、目標操舵反力Ｔｉｄから操舵トルクＴｓを差し引いた値Ｔｉｄ−Ｔｓを生成し、サーボコントローラ１１２に与える。サーボコントローラ１１２は、目標操舵反力Ｔｉｄが実現されるように、例えばＰＩＤ制御などを含む任意の公知の方法で、差分Ｔｉｄ−ＴｓからアシストトルクＴａを求める。このようにして、制御部１００は、設定した目標操舵反力Ｔｉｄに基づいてモータ２６のアシストトルクＴａを演算するよう構成されている。制御部１００は、アシストトルクＴａを発生させるようにモータ２６を制御する。

図３は、本発明のある実施形態に係る操舵角補正部１０６の構成を説明するためのブロック図である。図３に示されるように、操舵角補正部１０６は、ゼロ点演算部１１４と、ゼロ点調整部１１６と、ゼロ点補正後操舵角演算部１１８と、を備える。

ゼロ点演算部１１４は、目標操舵反力演算用の操舵角中立点（以下、演算用ゼロ点ともいう）ｚｅｒｏ_ｎを、操舵角ＭＡを含む入力から演算し、ゼロ点調整部１１６に出力する。ゼロ点演算部１１４は、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを演算するために、操舵角しきい値ＭＡｔｈを使用する。操舵角しきい値ＭＡｔｈは予め設定されており、制御部１００のメモリ等に記憶されている。操舵角しきい値ＭＡｔｈは、事前の実験やシミュレーション、または経験等により適宜設定することができる。

ゼロ点演算部１１４は、例えば次式により演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを演算する。

上式のうち第１式は、現在の操舵角ＭＡが前回求めた演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１に近い場合に今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎが前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１に保持されることを表す。現在の操舵角ＭＡが前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１に近いか否かを決定するために操舵角しきい値ＭＡｔｈが使用される。すなわち、現在の操舵角ＭＡと前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１との差の絶対値が操舵角しきい値ＭＡｔｈより小さいとき、ゼロ点演算部１１４は、現在の操舵角ＭＡが前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１に近いと判定し、今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１に保持する。

第２式は、現在の操舵角ＭＡが前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１から離れる場合に今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを新たに演算することを表す。第１式が使用される条件である「｜ＭＡ−ｚｅｒｏ_ｎ−１｜＜ＭＡｔｈ」が成立しない場合に、ゼロ点演算部１１４は、現在の操舵角ＭＡに追従するように今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを更新する。

第２式において今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、現在の操舵角ＭＡからなる第１項と、操舵角しきい値ＭＡｔｈを含む第２項と、から演算される。第２項は、現在の操舵角ＭＡと前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１との大小関係により操舵角しきい値ＭＡｔｈを、現在の操舵角ＭＡである第１項に加算または減算することを表す。現在の操舵角ＭＡが前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１より小さいとき（即ちＭＡ＜ｚｅｒｏ_ｎ−１のとき）、今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、現在の操舵角ＭＡと操舵角しきい値ＭＡｔｈとの和となる（ｚｅｒｏ_ｎ＝ＭＡ＋ＭＡｔｈ）。一方、現在の操舵角ＭＡが前回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ−１より大きいとき（即ちＭＡ＞ｚｅｒｏ_ｎ−１のとき）、今回の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、現在の操舵角ＭＡと操舵角しきい値ＭＡｔｈとの差となる（ｚｅｒｏ_ｎ＝ＭＡ−ＭＡｔｈ）。

このようにして、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、操舵角ＭＡに連動する。演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、操舵角ＭＡから最大で操舵角しきい値ＭＡｔｈだけ離れて操舵角ＭＡに追従する。

ゼロ点調整部１１６は、実際に目標操舵反力の演算に用いる操舵角中立点を例えば車速に基づいて決定し、その操舵角中立点をゼロ点補正後操舵角演算部１１８に出力する。ゼロ点調整部１１６は、例えば停車中には演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎをゼロ点補正後操舵角演算部１１８に出力し、それ以外（例えば走行中）には通常時に使用される操舵角中立点（以下、通常ゼロ点ともいう）ｚ_０をゼロ点補正後操舵角演算部１１８に出力するよう構成されている。通常ゼロ点ｚ_０は例えば、操舵部材１２の中立位置または車輪の転舵角の中立点に対応する通常の意味でのゼロ点である。

そのために、ゼロ点調整部１１６は、車両停止判定部１２０と、ゼロ点選択部１２２と、を備える。車両停止判定部１２０は、車両が停止状態にあるか否かを判定し、判定結果をゼロ点選択部１２２に与える。車両停止判定部１２０は、例えば、車速Ｖが車速しきい値以下である場合に車両が停止状態にあり、車速Ｖがそのしきい値を超える場合に車両が走行中であると判定する。車速しきい値は例えば、それより低速である場合に車両が停止状態にあるとみなすことのできる十分に小さい値に設定されている。

ゼロ点選択部１２２は、車両停止判定部１２０の判定結果から、ゼロ点補正後操舵角演算部１１８において使用すべき操舵角中立点を選択する。ゼロ点選択部１２２は、車両が停止状態にあると判定された場合には演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを選択し、車両が停止状態にないと判定された場合には通常ゼロ点ｚ_０を選択する。このようにゼロ点選択部１２２は使用するゼロ点を車速に基づいて切り換える。ゼロ点選択部１２２は、選択されたゼロ点をゼロ点補正後操舵角演算部１１８に出力する。

ゼロ点補正後操舵角演算部１１８は、ゼロ点調整部１１６から入力されたゼロ点と操舵角ＭＡとから補正済操舵角ＭＡ^＊を演算し、目標操舵反力演算部１０８に出力する。具体的には、ゼロ点補正後操舵角演算部１１８は、ゼロ点選択部１２２により選択されたゼロ点を操舵角ＭＡから差し引いた値を補正済操舵角ＭＡ^＊として目標操舵反力演算部１０８に与える。よって、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎが選択されている場合には、補正済操舵角ＭＡ^＊は、
補正済操舵角ＭＡ^＊＝操舵角ＭＡ−演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ
により、算出される。また、通常ゼロ点ｚ_０が選択されている場合には、補正済操舵角ＭＡ^＊は、
補正済操舵角ＭＡ^＊＝操舵角ＭＡ−通常ゼロ点ｚ_０
により、算出される。こうして得られた補正済操舵角ＭＡ^＊は上述のように、目標操舵反力演算部１０８における目標操舵反力Ｔｉｄの演算に使用される。

上述の構成による操舵制御装置１０の動作を説明する。まず、運転者が操舵部材１２を操作すると、その操作を示す情報（例えば操舵角ＭＡや操舵トルクＴｓの測定値）、及び車速Ｖの測定値が制御部１００に入力される。制御部１００のゼロ点演算部１１４は、操舵角ＭＡに基づいて演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを逐次更新する。ゼロ点調整部１１６は、車速Ｖに基づいて演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎまたは通常ゼロ点ｚ_０を選択し、選択されたゼロ点をゼロ点補正後操舵角演算部１１８に与える。ゼロ点補正後操舵角演算部１１８は、選択されたゼロ点を用いて操舵角ＭＡを補正する。

制御部１００は、こうして得られた補正済操舵角ＭＡ^＊、及び車速Ｖ等のその他入力に基づいて、目標操舵反力Ｔｉｄを決定する。制御部１００は、得られた目標操舵反力Ｔｉｄに基づいてアシストトルクＴａを演算し、このアシストトルクＴａに従ってモータ２６を制御する。このようにして、目標操舵反力Ｔｉｄが操舵部材１２に付与される電動パワーステアリングが提供される。

図４は、本発明のある実施形態に係る操舵角中立点の時間変化を例示するグラフである。図４には、測定された操舵角ＭＡ、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎ、及び補正済操舵角ＭＡ^＊をそれぞれ、一点鎖線、破線、及び実線で示す。この例は、据え切りを模擬した動作である。図示される操舵角ＭＡの変化からわかるように、操舵部材１２が中立位置からまず一方向に大きく操舵され中立位置へと戻され（時刻Ｔｄまで）、引き続いて反対方向に大きく操舵され再び中立位置へと戻されている（時刻Ｔｄ以降）。図４では前半の操舵を負の値で表し、後半の操舵を正の値で表している。

図４に示されるように、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは操舵角ＭＡに追従する。操舵開始時点において操舵角ＭＡ及び演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎはともに初期値であるゼロである。演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは通常ゼロ点ｚ_０に一致している。操舵開始から時刻Ｔａまでは、操舵角ＭＡの大きさが操舵角しきい値ＭＡｔｈより小さいので、上述の第１式により、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは初期値ゼロに維持される。時刻Ｔａにおいて操舵角ＭＡの大きさが操舵角しきい値ＭＡｔｈを超える（すなわち、操舵角ＭＡがしきい値−ＭＡｔｈより小さくなる）。このとき演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎの演算は第１式から第２式に切り替わり、上述のように、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは操舵角ＭＡと操舵角しきい値ＭＡｔｈとの和で与えられる。したがって、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、操舵角ＭＡとの間に操舵角しきい値ＭＡｔｈのずれを有して、操舵角ＭＡと同じ勾配で変化する。

この例においては図示されるように時刻Ｔｂで操舵方向が反転されている。そのため操舵角ＭＡと演算用ゼロ点との差が時刻Ｔｂにおいて縮小に転じ、その結果、演算用ゼロ点の演算は第２式から第１式に切り替わる。よって、時刻Ｔｂから暫くは時刻Ｔｂにおける演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎの値が維持される。この間に操舵角ＭＡと演算用ゼロ点との大小関係が反転し（図中の一点鎖線と破線との交点）、ついには時刻Ｔｃにおいて操舵角ＭＡと演算用ゼロ点との差の絶対値が再び操舵角しきい値ＭＡｔｈを超える。そうすると、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎの演算は第１式から第２式に切り替わる。操舵角ＭＡが演算用ゼロ点より大きいので、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは操舵角ＭＡと操舵角しきい値ＭＡｔｈとの差となる。

時刻Ｔｄで中立位置を超え、時刻Ｔｅで操舵方向が再び反転されている。操舵角ＭＡと演算用ゼロ点との差が縮小に転じ、その結果、演算用ゼロ点の演算は第２式から第１式に切り替わる。その後、操舵角ＭＡと演算用ゼロ点との大小関係が再び反転し、時刻Ｔｆにおいて演算用ゼロ点の演算は第１式から第２式に切り替わる。時刻Ｔｇにおいて操舵は終了している。

このように演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎが操舵角ＭＡに応じて変化することにより、補正済操舵角ＭＡ^＊もまた変化する。上述のように補正済操舵角ＭＡ^＊は操舵角ＭＡから演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎを差し引いた値である。よって、操舵開始から時刻Ｔａまでは、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎはゼロであり、補正済操舵角ＭＡ^＊は操舵角ＭＡに一致する。時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでは、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは操舵角ＭＡと操舵角しきい値ＭＡｔｈとの和であり、従って、補正済操舵角ＭＡ^＊の値は−ＭＡｔｈに保持される。

時刻Ｔｂから時刻Ｔｃまでは、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎが一定であるので、補正済操舵角ＭＡ^＊は操舵角ＭＡに連動する。時刻Ｔｃから時刻Ｔｅまでは、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは操舵角ＭＡと操舵角しきい値ＭＡｔｈとの差であり、そのため補正済操舵角ＭＡ^＊の値はＭＡｔｈに保持される。時刻Ｔｅから時刻Ｔｆまでは演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎが一定であり、補正済操舵角ＭＡ^＊は操舵角ＭＡに再び連動する。時刻Ｔｆ以降、補正済操舵角ＭＡ^＊の値は−ＭＡｔｈに再び保持される。

このようにして、据え切り操舵において補正済操舵角ＭＡ^＊は、操舵角しきい値ＭＡｔｈにより定まる範囲（具体的には、−ＭＡｔｈを下限としＭＡｔｈを上限とする範囲）に制限されている。そのため、目標操舵反力Ｔｉｄについても、操舵角しきい値ＭＡｔｈに対応する目標操舵反力しきい値により定まる範囲に制限される。したがって、過大な目標操舵反力が設定されることを防ぐことができる。

また、本実施形態においては、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎが通常ゼロ点ｚ_０から操舵角ＭＡの近傍へと移動されている。そのため、運転者の手放し中に仮にいくらかの戻り動作がハンドルに生じたとしても、操舵角ＭＡが近傍の演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎまで戻されたとき、補正済操舵角ＭＡ^＊はゼロとなる。このとき、戻り動作の原因である目標操舵反力もゼロとなり、それ以上の戻り動作は抑制される。

したがって、本実施形態によれば、たとえ運転者が据え切り中にハンドルから手を放したとしても、センターまで戻すような運転者の意図と異なる過剰な戻り動作の発生を防ぐことができる。こうして、改善された操舵フィーリングを有する操舵制御装置を提供することができる。

また、本実施形態においては、据え切りにおける操舵フィーリングを改善するための操舵角ＭＡまたは目標操舵反力Ｔｉｄの調整が、ゼロ点補正という既存の処理に組み込まれている。この構成は、本調整を容易に実装することが可能となるという点で有利である。

本発明のある態様に係る操舵制御装置１０は、次のように表現することもできる。操舵制御装置１０は、操舵部材１２へ付与すべき目標操舵反力を舵角と車速とに基づいて演算する目標操舵反力演算手段（例えば目標設定部１０２）と、目標操舵反力が付与されるようにモータ発生トルクを制御する制御手段（例えばアシストトルク演算部１０４）と、を備える。この操舵制御装置１０は、目標操舵反力演算用の舵角中立点（０点）を操舵角に基づいて調整する目標操舵反力演算用舵角中立点調整手段（例えばゼロ点演算部１１４及び／またはゼロ点調整部１１６）を備える。目標操舵反力演算用の舵角中立点が操舵角に応じて調整されるため、操舵角の大きな領域における操舵反力演算用の操舵角が大きくなりすぎることを抑制することができる。これにより、目標操舵反力が大きくなりすぎることが抑制され、据え切り時の手放し操作においてハンドルがセンターへ戻されることを抑制することができる。

上述の実施形態においては、ゼロ点調整部１１６は、車両の停止状態と走行状態とで使用するゼロ点を切り換えるよう構成されている。演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは、通常ゼロ点ｚ_０とは通常異なる値をとる。操舵角ＭＡが大きいとき演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎも大きく、このとき演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎは通常ゼロ点ｚ_０から乖離している。

そこで、ある実施形態においては、ゼロ点調整部１１６は、使用するゼロ点を、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎと通常ゼロ点ｚ_０とを組み合わせて算出してもよい。ゼロ点調整部１１６は、例えば、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎと通常ゼロ点ｚ_０との車速に基づく重み付き平均を算出し、これをゼロ点補正後操舵角演算部１１８に出力してもよい。

この場合、ゼロ点調整部１１６は例えば次式によりゼロ点Ｚを演算する。
Ｚ＝（１−Ｋ（Ｖ））・ｚ_０＋Ｋ（Ｖ）・ｚｅｒｏ_ｎ
ここで、係数Ｋ（Ｖ）は車速に応じた係数であり、その一例を図５に示す。図５に示される係数Ｋ（Ｖ）は、車速ゼロにおいて最大値１であり、車速しきい値Ｖｔｈより高速において最小値ゼロである。車速がゼロから車速しきい値Ｖｔｈまでの範囲においては、車速Ｖが増えるにつれて最大値１から最小値ゼロへと直線的に小さくなるように定められている。したがって、この係数Ｋ（Ｖ）が使用される場合、ゼロ点Ｚは、停車時に演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎに一致し、車速しきい値Ｖｔｈを超える走行中に通常ゼロ点ｚ_０に一致する。車速ゼロから車速しきい値Ｖｔｈまでの範囲においては、車速Ｖが大きくなるにつれて、演算用ゼロ点ｚｅｒｏ_ｎがゼロ点Ｚに占める割合が小さくなる。

このようにすれば、停止状態から走行状態に（または走行状態から停止状態に）移行するときのゼロ点Ｚの変化を滑らかにすることができる。

以上、本発明を上述の各実施形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 操舵制御装置、 １２ 操舵部材、 ２６ モータ、 １００ 制御部、 ＭＡ 操舵角、 Ｔｉｄ 目標操舵反力。

Claims (3)

1. 運転者のための操舵部材と、
   操舵のための補助動力を与えるモータと、
   目標操舵反力が前記操舵部材に与えられるように前記モータを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記目標操舵反力の演算のための操舵角中立点を操舵角に応じて調整することを特徴とする車両の操舵制御装置。
2. 前記制御部は、停車中に前記操舵角中立点を前記操舵角に応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の車両の操舵制御装置。
3. 前記制御部は、前記操舵角に追従するように前記操舵角中立点を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の操舵制御装置。

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