JP2015157614A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切り戻し操舵時の違和感を抑えること。
【解決手段】アシストトルクによってステアリングホイール１１の操作力を軽減させるアシスト制御を行うアシスト制御部５０と、ステアリングホイール１１の操舵角速度を抑制させる減衰トルクが基準トルクに対して重畳された目標アシストトルクを演算するアシストトルク演算部４０と、操舵操作時における操舵角速度及び操舵トルクの積、並びに、操舵操作時における操舵角及び操舵トルクの時間微分値の積に基づいて、運転者の操舵形態が表された操舵形態判別値を演算する能動受動判定部６０と、を備え、アシストトルク演算部４０は、切り込み操舵時の操舵角の絶対値が所定角度以上のときに操舵角の絶対値が所定角度よりも小さいときと比べて減衰トルクを増加させ、切り込み操舵時の操舵角の絶対値が所定角度以上のときに操舵形態判別値が所定値よりも小さくなったならば、増加させている減衰トルクを減少させること。
【選択図】図２

Description

本発明は、運転者の操舵操作に対する操舵支援制御を行う操舵制御装置に関する。

従来、操舵操作時にアシストトルクを発生させることで、運転者のステアリングホイールの操作力を軽減させる操舵支援制御（アシスト制御）が知られている。この種の操舵制御装置については、例えば、下記の特許文献１や特許文献２に開示されている。ここで、操舵操作が切り込み操舵の場合には、操舵角が最大操舵角となったとき（エンド当て時）に、衝撃荷重が発生する虞がある。このため、従来は、例えば、操舵角が最大操舵角に近づいたときにダンピング制御の減衰トルクを増加させ、アシストトルクを減少させることによって、エンド当て時の衝撃荷重を抑える。また、例えば、特許文献１に記載の操舵制御装置においては、操舵操作が切り込み操舵の場合、最大操舵角よりも第１所定角度（操舵速度が大きいほど大きな角度）だけ手前の操舵角のときからアシストトルクを減少させていくことで、エンド当て時の衝撃荷重を低減させる。更に、この操舵制御装置においては、操舵操作が切り戻し操舵の場合、操舵角が最大操舵角から第２所定角度（＜第１所定角度）に到達するまでの間にアシストトルクを最大値（アシストゲインＧａ＝１）へと増加させていくことで、切り戻し操舵時の良好な操舵感の確保を図っている。尚、特許文献２に記載の操舵制御装置は、エンド当て時の衝撃荷重を低減させるために、操舵トルクの変化率が所定値を超えたときに操舵角が操舵限界（最大操舵角）に達したと検知し、そのときに操舵角の絶対値が小さくなる方向にモータを駆動制御する。

特開２００５−０８２１１９号公報 特開２００９−２７４６９２号公報

ところで、従来の操舵制御装置においては、切り戻し操舵が検出されなければ、切り戻し操舵のためのアシストトルクを発生させることができない。このため、従来の操舵制御装置は、最大操舵角やその付近から切り戻し操舵を始めても、切り戻し操舵が検出されるまで、切り込み操舵のダンピング制御から切り戻し操舵のダンピング制御に切り替わらないので、切り戻し操舵を始めた瞬間に運転者が違和感（つまり引っ掛かり感）を覚えてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、運転者の切り戻し操舵時の違和感を抑えることのできる操舵制御装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、アシストトルクによって運転者のステアリングホイールの操作力を軽減させるアシスト制御を行うアシスト制御部と、前記ステアリングホイールの操舵角速度を抑制させる減衰トルクが基準トルクに対して重畳された目標アシストトルクを演算するアシストトルク演算部と、運転者の前記ステアリングホイールの操舵操作時における操舵角速度及び操舵トルクの積、並びに、該操舵操作時における操舵角及び操舵トルクの時間微分値の積に基づいて、運転者の前記ステアリングホイールに対する操舵形態が表された操舵形態判別値を演算する能動受動判定部と、を備え、前記アシストトルク演算部は、切り込み操舵時の前記ステアリングホイールの操舵角の絶対値が所定角度以上のときに当該操舵角の絶対値が当該所定角度よりも小さいときと比べて前記減衰トルクを増加させ、該切り込み操舵時の操舵角の絶対値が前記所定角度以上のときに前記操舵形態判別値が所定値よりも小さくなったならば、増加させている前記減衰トルクを減少させることを特徴としている。

ここで、前記アシストトルク演算部は、増加させている前記減衰トルクを減少させる際に、切り込み操舵時における前記操舵角の絶対値が前記所定角度よりも小さいときの減衰トルクまで減少させることが望ましい。

本発明に係る操舵制御装置は、切り込み操舵時の操舵角の絶対値が所定角度以上のときに操舵形態判別値が所定値よりも小さくなったならば、つまり切り込み操舵時の操舵角の絶対値が所定角度以上のときに運転者の操舵形態が受動操舵になったならば、切り込み操舵の途中であっても、増加させていた減衰トルクを減少させるので、後に切り戻し操舵へと切り替わったときの引っ掛かり感を抑制することができる。

図１は、本発明に係る操舵制御装置の構成を示す図である。 図２は、本発明に係る操舵制御装置の具体的な構成を示すブロック図である。 図３は、能動受動判定について説明する図である。 図４は、操舵角と基準ダンピングゲインとの対応関係を表した基準マップの一例である。 図５は、操舵角とダンピングゲインとの対応関係を表したマップの一例である。 図６は、操舵角速度とダンピングゲインとに応じた減衰トルクの一例を表した図である。 図７は、本発明に係る操舵制御装置の演算処理動作について説明するフローチャートである。

以下に、本発明に係る操舵制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

［実施例］
本発明に係る操舵制御装置の実施例を図１から図７に基づいて説明する。

本実施例の操舵制御装置は、後述する操舵制御に関わる演算処理を行う電子制御装置（以下、「操舵ＥＣＵ」という。）１を備える（図１）。

その操舵ＥＣＵ１の制御対象である操舵装置１０について転舵装置２０と共に説明する。

操舵装置１０は、車両の転舵輪Ｗを運転者が転舵させる際に操舵操作する装置であり、ステアリングホイール１１と、このステアリングホイール１１に連結された回転軸（以下、「ステアリングシャフト」という。）１２と、を備える。

この操舵装置１０には、操舵操作時の操舵角θｓを検出する操舵角検出部３１と、操舵操作時の操舵トルクＴｓを検出する操舵トルク検出部３２と、が設けられている。その操舵角検出部３１は、ステアリングホイール１１の中立位置に対するステアリングシャフト１２の回転角を操舵角θｓとして検出する角度センサである。この操舵角検出部３１は、操舵角θｓと共にステアリングホイール１１の中立位置に対する操舵角θｓの向きも検出することができる。操舵トルク検出部３２は、ステアリングシャフト１２上に配置された例えばレゾルバセンサ等であり、ステアリングホイール１１の中立位置に対する操舵トルクＴｓの大きさを検出する。

転舵装置２０は、その操舵装置１０の出力軸１４の回転角に応じた転舵角θｗｆで転舵輪Ｗとしての前輪を転舵させる。その出力軸１４は、ステアリングシャフト１２に連結されている。この転舵装置２０は、その出力軸１４から伝えられた回転トルクを転舵力（軸力）に変換するギヤ機構２１を備える。例えば、そのギヤ機構２１は、図示しないラックギヤやピニオンギヤによる所謂ラック＆ピニオン機構である。このギヤ機構２１は、左右それぞれのタイロッド２２を介して転舵力を転舵輪Ｗに伝えることで、この転舵輪Ｗを転舵させる。

ところで、本実施例の操舵装置１０は、運転者の操舵操作を支援する電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electronic Power Steering）装置として構成されている。このため、この操舵装置１０は、運転者の操舵操作時にアシストトルクをステアリングシャフト１２に作用させ、そのアシストトルクによって運転者のステアリングホイール１１の操作力を軽減させるアシスト制御を実施することができる。

そのアシスト制御を行うに際しては、運転者に適切な操舵感を与えるために様々な補償制御が実施される。その補償制御とは、例えば、ダンピング制御、摩擦制御、戻し制御等である。ダンピング制御とは、減衰トルク（補償トルク）によってステアリングホイール１１の操舵角速度θｓ’を抑制させることで、ステアリングホイール１１の収斂性を補償したり、操舵操作時の手応え感（戻され感）を補償したりするための制御である。摩擦制御とは、操舵装置１０の摺動部分等の摩擦による操舵感の悪化を抑えるために、摩擦トルク（補償トルク）によって摩擦を補償する制御である。戻し制御とは、戻しトルク（補償トルク）によってステアリングホイール１１を中立位置（操舵角θｓ＝０）へと円滑に戻すための制御である。

アシスト制御における減衰トルクは、操舵角速度θｓ’と車速Ｖに応じて演算される。その操舵角速度θｓ’は、操舵角検出部３１によって検出された操舵角θｓの時間微分値として求めてもよく、操舵角速度検出部（図示略）を設けて検出してもよい。車速Ｖは、車速検出部３３で検出する。その車速検出部３３には、例えば、動力伝達装置（図示略）における変速機の出力軸の回転を検出する回転センサ、車輪速度を検出する車輪速センサ等を利用する。アシスト制御における摩擦トルクは、操舵角θｓと車速Ｖに応じて演算される。アシスト制御における戻しトルクは、操舵角θｓと操舵角速度θｓ’と車速Ｖに応じて演算される。

操舵装置１０においては、例えば、それぞれの補償トルクを基準トルクに重畳し、これをアシストトルクの目標値（以下、「目標アシストトルク」という。）に設定してアシスト制御を実施する。その基準トルクとは、アシスト制御において基準となるアシストトルクのことであり、操舵トルクＴｓと車速Ｖに応じて演算される。操舵ＥＣＵ１には、その目標アシストトルクを演算するアシストトルク演算部４０が設けられている（図２）。

このアシスト制御を行うに際しては、その目標アシストトルクを操舵アシスト部１３で発生させる。その操舵アシスト部１３は、操舵装置１０のアクチュエータとして設けられたものであり、例えば電動機１３ａと減速機１３ｂとを備える。減速機１３ｂは、例えば複数の歯車からなり、１つの歯車が同心のステアリングシャフト１２に固定され、別の歯車が電動機１３ａの出力軸に固定されている。この操舵アシスト部１３は、減速機１３ｂを介して電動機１３ａの出力トルクをステアリングシャフト１２に伝達することで、このステアリングシャフト１２にアシストトルクを発生させることができる。その電動機１３ａは、その動作が操舵ＥＣＵ１のアシスト制御部５０によって制御される（図２）。

具体的に、アシストトルク演算部４０は、目標電流演算部４１を備える。目標電流演算部４１は、電動機１３ａに供給する電流の目標値（以下、「目標アシスト電流値」という。）を演算する。その目標アシスト電流値とは、これを電動機１３ａに供給することによって、操舵アシスト部１３で目標アシストトルクを発生させることのできる電流値のことである。この目標アシスト電流値は、基準トルクに応じた電流値（基準電流値）に、減衰トルクに応じた電流値（減衰電流値）と摩擦トルクに応じた電流値（摩擦電流値）と戻しトルクに応じた電流値（戻し電流値）とに基づいて演算されたものである。このため、目標電流演算部４１は、操舵角検出部３１と操舵トルク検出部３２と車速検出部３３のそれぞれの検出値に基づいて目標アシスト電流値の演算を行う。

その目標アシスト電流値は、アシスト制御部５０に渡される。アシスト制御部５０は、減算器５１と、ＦＢ制御演算部５２と、ＰＷＭ信号生成回路５３と、駆動回路５４と、電流検出器５５と、を備える。減算器５１は、目標アシスト電流値と電流検出器５５で検出された電流値との偏差を演算する。ＦＢ制御演算部５２は、ＰＷＭ信号生成回路５３に対する指令値の演算を行う。その指令値は、減算器５１における偏差に基づいた比例積分制御演算によって生成されるフィードバック制御のための指令値である。ＰＷＭ信号生成回路５３は、その指令値に応じたデューティ比のパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を生成する。駆動回路５４は、そのＰＷＭ信号のデューティ比の（パルス幅）に応じた電圧を電動機１３ａに印加することによって、操舵アシスト部１３で目標アシストトルクを発生させる。電流検出器５５は、その電動機１３ａに流れている電流値を検出する。

ここで、運転者の操舵操作が切り込み操舵の場合には、操舵角θｓが左右何れかにおいて最大操舵角θｓ_ｍａｘとなったとき（以下、「エンド当て時」という。）に、衝撃荷重がステアリングホイール１１を介して運転者に伝わることがある。ここでは、ステアリングホイール１１の中立位置（θｓ＝０）から左右何れかへと操舵角θｓを増加させていく操舵操作を切り込み操舵という。そして、ここでは、その切り込んでいる状態から操舵角θｓを中立位置に向けて減少させていく操舵操作を切り戻し操舵という。また、ここでは、その切り込んでいる状態や中立位置でステアリングホイール１１を保持している状態のことを保舵という。

エンド当て時の衝撃荷重の軽減を図るためには、操舵角θｓが中立位置側のときと比較して、最大操舵角θｓ_ｍａｘのときと最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍のときに、減衰トルクを増加させることで、ダンピング制御のダンピング効果を増大させればよい。一方、切り戻し操舵時には、減衰トルクを増加させたままだと、切り込み操舵時のダンピング効果が残っており、アシストトルクが減らされたままなので、操舵感が重くなってしまう。そこで、切り戻し操舵時には、増加させた減衰トルクを減少させる必要がある。その際には、切り戻し操舵の実施を検出する必要がある。しかしながら、切り戻し操舵が実施されてから実際に減衰トルクが減少するまでには、切り戻し操舵が実施されてからその実施が検出されるまでの時間と、切り戻し操舵の実施が検出されてから実際に減衰トルクが減少するまで時間と、を要する。このため、最大操舵角θｓ_ｍａｘや最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍から切り戻し操舵を行った場合には、切り戻し操舵が実施されてから実際に減衰トルクが減少するまでの間、切り込み操舵時の減衰トルクによるダンピング効果が残っているので、運転者が引っ掛かり感を感じ、違和感を覚えてしまう。

そこで、アシストトルク演算部４０には、切り込み操舵の際のエンド当て時の衝撃荷重の軽減と、最大操舵角θｓ_ｍａｘ又は最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍から切り戻し操舵を行った際の引っ掛かり感の抑制と、を両立させるべく、目標アシストトルクを演算させる。そのために、この操舵装置１０においては、運転者の操舵操作に関わる仕事率（以下、「操舵仕事率」という。）Ｊ（ｔ）を演算させ、その操舵仕事率Ｊ（ｔ）に基づいて運転者の操舵形態が能動操舵であるのか受動操舵であるのかを判定する。操舵ＥＣＵ１には、その操舵仕事率Ｊ（ｔ）の演算と操舵形態の判定とを行う能動受動判定部６０を設ける。

操舵仕事率Ｊ（ｔ）とは、運転者のステアリングホイール１１に対する操舵形態が表された操舵形態判別値である。能動受動判定部６０は、操舵角検出部３１と操舵トルク検出部３２のそれぞれの検出値に基づいて、つまり操舵操作時における操舵角θｓに関わるパラメータと操舵トルクＴｓに関わるパラメータとに基づいて、操舵仕事率Ｊ（ｔ）を演算する。その操舵角θｓに関わるパラメータとは、操舵角θｓそのものや、操舵角θｓの時間微分値である操舵角速度θｓ’のことである。操舵トルクＴｓに関わるパラメータとは、操舵トルクＴｓそのものや、操舵トルクＴｓの時間微分値（以下、「操舵トルク微分値」という。）Ｔｓ’のことである。

ここでは、図３及び下記の式１−３に示すように、第１操舵仕事率Ｊ１と第２操舵仕事率Ｊ２を用いて操舵仕事率Ｊ（ｔ）を演算する。

Ｊ１＝θｓ’＊Ｔｓ／｜Ｔｓ｜ … （１）
Ｊ２＝Ｔｓ’＊θｓ／｜θｓ｜ … （２）
Ｊ（ｔ）＝Ｋ１＊Ｊ１＋Ｋ２＊Ｊ２ … （３）

第１操舵仕事率Ｊ１とは、操舵操作時における操舵角速度θｓ’と操舵トルクＴｓと操舵トルクＴｓの逆数の絶対値の積である。また、第２操舵仕事率Ｊ２とは、操舵操作時における操舵トルク微分値Ｔｓ’と操舵角θｓと操舵角θｓの逆数の絶対値の積である。式３の「Ｋ１」と「Ｋ２」は、係数である。つまり、操舵仕事率Ｊ（ｔ）は、操舵操作時における操舵角速度θｓ’と操舵トルクＴｓと操舵トルクＴｓの逆数の絶対値の積と、操舵操作時における操舵トルク微分値Ｔｓ’と操舵角θｓと操舵角θｓの逆数の絶対値の積と、に基づいて演算されたものである。

能動操舵とは、運転者が意図して積極的（能動的）に行う切り込み操舵や切り戻し操舵のことである。受動操舵とは、能動操舵以外の操舵形態のことである。具体的に、受動操舵とは、前輪のセルフアライニングトルクによる復元力や路面入力等の外力がステアリングホイール１１に伝わっているときに運転者が行う保舵のことである。つまり、受動操舵とは、旋回中（旋回半径は不変）の操舵角θｓを一定に保持するために行われる保舵や、ステアリングホイール１１の中立位置で直進状態を保持するために行われる保舵のことである。また、受動操舵には、その外力が伝わっていない状態でのステアリングホイール１１の中立位置における保舵も含んでいる。更に、受動操舵には、セルフアライニングトルクの復元力に頼りながら運転者が行う切り戻し操舵（能動的な切り戻し操舵とは別のもの）も含まれる。

例えば、右旋回の切り込み操舵時における最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍においては、その切り込み操舵が積極的に行われている場合（能動操舵の場合）、操舵角θｓ（＞０）が大きく、かつ、操舵角速度θｓ’（＞０）が大きく、かつ、操舵トルクＴｓ（＞０）が大きく、かつ、操舵トルク微分値Ｔｓ’（＞０）が大きい。一方、その近傍において切り込み操舵が受動的に行われている場合（受動操舵の場合）、操舵角θｓ（＞０）が大きく、かつ、操舵角速度θｓ’が略０であり、かつ、操舵トルクＴｓ（＞０）が大きく、かつ、操舵トルク微分値Ｔｓ’（＞０）が大きい。切り込み操舵時における最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍においては、旋回方向に拘わらず、能動操舵と受動操舵との間で操舵角速度θｓ’に大きな差が生じるので、能動操舵時の操舵仕事率Ｊ（ｔ）の方が受動操舵時の操舵仕事率Ｊ（ｔ）よりも大きな値を示す。このため、ここでは、切り込み操舵時の最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍における能動操舵と受動操舵との識別が可能な操舵仕事率Ｊ（ｔ）の数値Ｊｃを閾値として設定する。そして、能動受動判定部６０には、その近傍における操舵仕事率Ｊ（ｔ）が閾値としての所定値Ｊｃ以上の場合に、能動操舵による切り込み操舵であると判定させ、操舵仕事率Ｊ（ｔ）が所定値Ｊｃよりも小さい場合に、受動操舵による切り込み操舵であると判定させる。

切り込み操舵時における最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍においては、能動受動判定の判定結果に基づいてダンピング制御を行う。

具体的に、切り込み操舵時の操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃになったときには（｜θｓ｜＝θｓｃ）、操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍に到達したと判定し、これ以降、これまでの中立位置側（以下、「通常時」という。）よりも減衰トルクを増加させ、目標アシストトルクを減少させる。これにより、この操舵制御装置は、エンド当て時の衝撃荷重の軽減を図ることができる。その所定角度θｓｃは、例えば、従来と同様の減衰トルクの増加開始点の操舵角θｓの絶対値に基づいて決めればよい。

ここで、その減衰トルクの増加は、能動操舵による切り込み操舵が行われているときに実施することで、エンド当て時の衝撃荷重の軽減の効果が得られる。このため、この減衰トルクの増加は、切り込み操舵時の操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃになり、かつ、能動受動判定の判定結果が能動操舵の場合に実施することが望ましく、能動受動判定の判定結果が受動操舵の場合、敢えて実施する必要は無い。よって、能動受動判定部６０には、遅くとも切り込み操舵時の操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃになったときに（｜θｓ｜＝θｓｃ）、能動受動判定を開始させる。

能動受動判定の判定結果が能動操舵の場合には、未だ積極的に切り込み操舵が行われていると判定し、減衰トルクの増加を継続させる。このため、運転者の操舵形態は、減衰トルクの増加と共に操舵感が徐々に重くなっていくので、能動操舵の度合いが少しずつ減って、受動操舵による切り込み操舵に移っていく。また、そのような減衰トルクの増加に伴った受動操舵による切り込み操舵への切り替わりが行われなかったとしても、最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍においては、切り込み操舵から保舵操舵へと切り替わる際に、又は、切り込み操舵から切り戻し操舵へと切り替わる際に、受動操舵による切り込み操舵に移ってから保舵操舵又は切り戻し操舵に切り替わる。よって、能動受動判定部６０においては、最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍で能動操舵との判定から受動操舵との判定に変わる。そこで、その判定結果が受動操舵となったときには、受動的な切り込み操舵に切り替わったと判定し、切り込み操舵の途中であっても、増加させていた減衰トルクを減少させ、目標アシストトルクを増加させる。その減衰トルクは、エンド当て時の衝撃荷重の軽減のために増加させた減衰トルクよりも小さくする。この例示では、通常時の大きさにまで減衰トルクを減少させる。これにより、その後の切り戻し操舵においては、切り戻し操舵の実施が検出されていなくても、既に減衰トルクが減少させられているので、切り戻し操舵を開始した瞬間からの引っ掛かり感が抑制される。

つまり、アシストトルク演算部４０は、切り込み操舵時の操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃ以上のときに減衰トルクを操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃよりも小さいときと比べて増加させ、切り込み操舵時の操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃ以上のときに操舵仕事率（操舵形態判別値）Ｊ（ｔ）が所定値Ｊｃよりも小さくなったならば、増加させている減衰トルクを減少させる。このアシストトルク演算部４０には、そのような減衰トルクの増減を行うためのダンピングゲイン演算部４２を設けている。そのダンピングゲイン演算部４２は、減衰電流値のゲイン（以下、「ダンピングゲイン」という。）Ｇｄの演算を行うものであり、操舵角θｓに応じたダンピングゲインＧｄを演算する。

この例示では、操舵角θｓと基準ダンピングゲインＧｄ０との対応関係を表した基準マップが用意されている（図４）。ダンピングゲイン演算部４２は、能動受動判定が実施されていない場合や能動操舵と判定された場合に、その基準ダンピングゲインＧｄ０をそのままダンピングゲインＧｄに設定する。また、このダンピングゲイン演算部４２は、その基準ダンピングゲインＧｄ０を補正し、この補正したものをダンピングゲインＧｄに設定する。

図４の基準マップは、切り込み操舵時の操舵角θｓに応じた基準ダンピングゲインＧｄ０を導くためのものである。例えば、この基準マップでは、通常時の基準ダンピングゲインＧｄ０を１とする（Ｇｄ０＝１）。つまり、この基準マップでは、操舵角θｓが中立位置から最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍に到達するまでの間（−θｓｃ＜θｓ＜θｓｃ）、基準ダンピングゲインＧｄ０を１とする（Ｇｄ０＝１）。一方、操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘのときと最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍のときには（−θｓ_ｍａｘ≦θｓ≦−θｓｃ、θｓｃ≦θｓ≦θｓ_ｍａｘ）、操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘに近づくにつれて徐々に基準ダンピングゲインＧｄ０を１よりも大きくしていく（Ｇｄ０＞１）。

ダンピングゲイン演算部４２は、切り込み操舵時に、その基準マップから操舵角θｓに応じた基準ダンピングゲインＧｄ０を読み込む。このダンピングゲイン演算部４２は、通常時の操舵角θｓであるならば（−θｓｃ＜θｓ＜θｓｃ）、基準ダンピングゲインＧｄ０をそのままダンピングゲインＧｄに設定する（図５）。また、このダンピングゲイン演算部４２は、操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍に到達した後は（θｓ≦−θｓｃ、θｓ≧θｓｃ）、能動受動判定の判定結果が能動操舵であるならば、基準ダンピングゲインＧｄ０（＞１）をそのままダンピングゲインＧｄに設定し、その判定結果が受動操舵であるならば、ダンピングゲインＧｄを基準ダンピングゲインＧｄ０（＞１）よりも小さくする又は１に設定する（図５）。図６には、ダンピングゲインＧｄが１のときの減衰トルクとダンピングゲインＧｄが１よりも大きいときの操舵角速度θｓ’に応じた減衰トルクの一例を示している。

このダンピングゲイン演算部４２は、設定したダンピングゲインＧｄの情報を目標電流演算部４１に送る。目標電流演算部４１では、そのダンピングゲインＧｄを減衰電流値に乗算し、この乗算後のダンピングゲインＧｄを用いて目標アシスト電流値の演算を行う。このため、切り込み操舵時における最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍においては、能動操舵の場合に通常時よりも減衰トルクが増加させられるので、エンド当て時の衝撃荷重を軽減することができる。そして、その切り込み操舵を終えて運転者が能動的な切り戻し操舵へと移ったときには、切り込み操舵の最中に受動操舵と判定されたときに既に減衰トルクが減少させられているので、切り戻し操舵の実施が検出されていなくても、切り戻し操舵を開始した瞬間からの引っ掛かり感を抑制することができる。尚、運転者は、受動的な切り戻し操舵を行ったときに、ダンピング制御が操舵角速度θｓ’に依存して行われるものであることからして、引っ掛かり感を殆ど感じることがない。

ここで、これらの一連の流れを図７のフローチャートに基づいて説明する。

例えば、操舵ＥＣＵ１は、操舵角検出部３１の検出信号に基づいて操舵角θｓを演算し（ステップＳＴ１）、その操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃ以上か否かを判定する（ステップＳＴ２）。

操舵ＥＣＵ１は、操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃよりも小さい場合、つまり通常時の操舵角θｓである場合、通常時におけるダンピングゲインＧｄ＝１に基づいたダンピング制御（以下、「通常のダンピング制御」という。）を実施して（ステップＳＴ３）、ステップＳＴ１に戻る。その際には、ダンピングゲイン演算部４２がダンピングゲインＧｄを１に設定し、目標電流演算部４１がダンピングゲインＧｄ＝１に基づいた減衰電流値を演算する。そして、目標電流演算部４１は、その減衰電流値に基づいた目標アシスト電流値を演算する。

一方、操舵ＥＣＵ１の操舵方向判定部（図示略）は、操舵角θｓの絶対値が所定角度θｓｃ以上の場合、その操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍に到達しているので、その操舵角θｓの変化量Δθｓ（＝｜θｓ（ｎ）｜−｜θｓ（ｎ−１）｜）を算出する（ステップＳＴ４）。例えば、「θｓ（ｎ）」は、最新の検出値である。「θｓ（ｎ−１」は、１工程前の検出値である。

操舵方向判定部は、その操舵角θｓの変化量Δθｓが０よりも大きいのか否かを判定する（ステップＳＴ５）。つまり、このステップＳＴ５では、運転者の操舵操作が切り込み操舵であるのか（Δθｓ＞０）、それとも切り戻し操舵であるのか（Δθｓ＜０）、それとも保舵であるのか（Δθｓ＝０）の判定を行う。

操舵ＥＣＵ１は、操舵角θｓの変化量Δθｓが０以下の場合（最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍での切り戻し操舵又は保舵の場合）、ステップＳＴ３に進んで通常のダンピング制御を実施して、ステップＳＴ１に戻る。

これに対して、操舵角θｓの変化量Δθｓが０よりも大きい場合（最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍での切り込み操舵の場合）、操舵ＥＣＵ１の能動受動判定部６０は、前述したようにして操舵仕事率Ｊ（ｔ）を演算し（ステップＳＴ６）、この操舵仕事率Ｊ（ｔ）が所定値Ｊｃ以上であるのか否かについて判定する（ステップＳＴ７）。その操舵仕事率Ｊ（ｔ）の演算に際しては、操舵角θｓと操舵角速度θｓ’と操舵トルクＴｓと操舵トルク微分値Ｔｓ’をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すことによって、検出時等のノイズを除去する（図３）。

能動受動判定部６０は、操舵仕事率Ｊ（ｔ）が所定値Ｊｃ以上の場合、運転者の操舵形態が能動操舵であると判定する（ステップＳＴ８）。この場合、操舵ＥＣＵ１は、通常のダンピング制御よりも減衰トルクを増加させたダンピング制御（以下、「強ダンピング制御」という。）を実施して（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ１に戻る。その際には、ダンピングゲイン演算部４２がダンピングゲインＧｄを１よりも大きな値に設定し、目標電流演算部４１がダンピングゲインＧｄ（＞１）に基づいた減衰電流値を演算する。そして、目標電流演算部４１は、その減衰電流値に基づいた目標アシスト電流値を演算する。この強ダンピング制御は、能動操舵による切り込み操舵が継続されている間に実施される。このため、その後、操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘまで切り込まれたとしても、その際には、エンド当て時の衝撃荷重が軽減されている。

一方、能動受動判定部６０は、操舵仕事率Ｊ（ｔ）が所定値Ｊｃよりも小さい場合、運転者の操舵形態が受動操舵であると判定する（ステップＳＴ１０）。この場合、操舵ＥＣＵ１は、ステップＳＴ３に進み、ステップＳＴ９で増加させていた減衰トルクを減少させ、通常のダンピング制御を実施して、ステップＳＴ１に戻る。その際には、大きくしていたダンピングゲインＧｄをダンピングゲイン演算部４２が１に設定し、目標電流演算部４１がダンピングゲインＧｄ＝１に基づいた減衰電流値を演算し、その減衰電流値に基づいた目標アシスト電流値を演算する。

その後、運転者は、切り込み操舵から切り戻し操舵に移る。切り戻し操舵に移った際には、前述したように、既に減衰トルクが減少させられており、通常のダンピング制御が実施されるようになっているので、切り戻し操舵時の引っ掛かり感が抑えられている。このため、運転者にとっては、切り戻し操舵を始めた際の違和感が軽減される。

更に時を経ると、操舵方向判定部は、ステップＳＴ５で操舵角θｓの変化量Δθｓが０よりも小さいと判定することになる。つまり、操舵方向判定部は、この段階になってから運転者の操舵操作が切り戻し操舵になっていると判定することになる。このときには、ステップＳＴ３に進んで通常のダンピング制御が実施される。例えば、ダンピングゲイン演算部４２は、切り戻し操舵の場合、ダンピングゲインＧｄを１に設定させるように構成する。これにより、切り戻し操舵と判定されたときには、目標電流演算部４１がダンピングゲインＧｄ＝１に基づいた減衰電流値を演算し、その減衰電流値に基づいた目標アシスト電流値を演算する。よって、このときには、通常のダンピング制御を継続させることができる。従って、運転者にとっては、切り戻し操舵が検出された後も、切り戻し操舵時の引っ掛かり感が抑えられるので、その際の違和感が軽減されることになる。

以上示したように、本実施例の操舵制御装置は、切り込み操舵によって操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍に到達した場合、その操舵形態が能動操舵であるならば、アシスト制御における減衰トルクを増加させ、目標アシストトルクを減少させる。このため、この操舵制御装置は、その切り込み操舵によって操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘとなったとき（エンド当て時）の衝撃荷重を軽減することができる。更に、この操舵制御装置は、切り込み操舵によって操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍に到達し、その操舵形態が能動操舵から受動操舵に切り替わった場合、最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍への到達に伴い増加させた減衰トルクを減少させ、目標アシストトルクを増加させる。この場合、操舵制御装置は、切り込み操舵の途中であっても、増加させていた減衰トルクを減少させるので、後に切り戻し操舵へと切り替わったときの引っ掛かり感が抑制される。よって、この操舵制御装置は、エンド当て時の衝撃荷重の軽減と切り戻し操舵時の運転者の違和感（特に操舵角θｓが最大操舵角θｓ_ｍａｘの近傍のときの切り戻し操舵時の運転者の違和感）の軽減とを両立させることができる。

１ 操舵ＥＣＵ
１０ 操舵装置
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１３ 操舵アシスト部
１３ａ 電動機
２０ 転舵装置
３１ 操舵角検出部
３２ 操舵トルク検出部
３３ 車速検出部
４０ アシストトルク演算部
４１ 目標電流演算部
４２ ダンピングゲイン演算部
５０ アシスト制御部
６０ 能動受動判定部

Claims (2)

1. アシストトルクによって運転者のステアリングホイールの操作力を軽減させるアシスト制御を行うアシスト制御部と、
   前記ステアリングホイールの操舵角速度を抑制させる減衰トルクが基準トルクに対して重畳された目標アシストトルクを演算するアシストトルク演算部と、
   運転者の前記ステアリングホイールの操舵操作時における操舵角速度及び操舵トルクの積、並びに、該操舵操作時における操舵角及び操舵トルクの時間微分値の積に基づいて、運転者の前記ステアリングホイールに対する操舵形態が表された操舵形態判別値を演算する能動受動判定部と、
   を備え、
   前記アシストトルク演算部は、切り込み操舵時の前記ステアリングホイールの操舵角の絶対値が所定角度以上のときに当該操舵角の絶対値が当該所定角度よりも小さいときと比べて前記減衰トルクを増加させ、該切り込み操舵時の操舵角の絶対値が前記所定角度以上のときに前記操舵形態判別値が所定値よりも小さくなったならば、増加させている前記減衰トルクを減少させることを特徴とした操舵制御装置。
2. 前記アシストトルク演算部は、増加させている前記減衰トルクを減少させる際に、切り込み操舵時における前記操舵角の絶対値が前記所定角度よりも小さいときの減衰トルクまで減少させることを特徴とした請求項１に記載の操舵制御装置。

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