JP2017047775A - ステアリング制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エコラン制御により内燃機関が再始動された後であっても操舵力を適切に付与することができるステアリング制御装置を提供する。【解決手段】電流指令値演算部(EPSECU)は、エコラン制御中、付与可能とするアシストトルクを減らして制限し、内燃機関が再始動完了された後、付与可能とするアシストトルクを増やしてアシストトルクの制限を解除する。また、電流指令値演算部(EPSECU)は、高負荷状態検出部によって高負荷状態であることが検出される場合、付与可能とするアシストトルクを減らして制限する。そして、高負荷状態検出部は、内燃機関の再始動に関わるクランキング中は高負荷状態の検出をマスクする状態を継続させ、内燃機関の再始動完了後、制限モードが解除される、又は中断モードの設定から経過時間Tが経過する場合に高負荷状態であることを検出しない状態を終了させるようにしている。【選択図】図7
Description
本発明は、ステアリング制御装置に関する。
ステアリングホイールの操舵に基づき転舵輪を転舵させる操舵機構に対し、操舵機構に生じる操舵トルクに応じて操舵力を付与するように、モータ等からなる操舵力付与機構を制御するステアリング制御装置がある。こうしたステアリング制御装置は、車両の一時停止等において内燃機関を自動停止又は再始動させる、所謂、エコラン制御を実行する車両に搭載されたりする(例えば、特許文献1)。
特許文献1には、エコラン制御を実行する車両において、ステアリングホイールに生じる操舵トルク、すなわち負荷の増加に伴い操舵力(操舵補助力)を増加させることで運転者による操舵を補助するように制御するステアリング制御装置(コントローラ14)が開示されている。この特許文献1のステアリング制御装置は、エコラン制御による内燃機関の自動停止の間、付与可能とする操舵力をエコラン制御中でない場合に付与可能とする操舵力と比較して減らして制限することによって当該内燃機関の自動停止の間の電力の消費を抑えるようにしている。
ところで、特許文献1においては、ステアリングホイールに生じる負荷が高い状態が所定期間継続された状態である高負荷状態となると、こうした高い負荷に応じた操舵力を付与する状態を継続しなければいけなくなり、ステアリング制御装置の素子等が発熱してしまう可能性がある。ただし、こうした発熱を抑えるべくステアリング制御装置には、高負荷状態であることを検出する場合に付与可能とする操舵力を、高負荷状態であることを検出していない場合に付与可能とする操舵力と比較して減らして制限する機能が備えられている。
この点、上記特許文献1では、エコラン制御による内燃機関の自動停止の間、すなわち付与可能とする操舵力を減らして制限する間、エコラン制御中でない場合と比較して、付与可能とする操舵力を減らしているため運転者が操舵機構に付与しなければいけない負荷が高くなる。すなわちこの場合、高負荷状態であることが検出され易い状態となってしまう。特に、エコラン制御による内燃機関の再始動後、付与可能とする操舵力を減らしていた制限が完全に解除されていない状態で操舵力の付与が必要になってしまうと、高負荷状態であることが検出され易くなってしまい操舵力を適切に付与することができなくなる場合がある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エコラン制御により内燃機関が再始動された後であっても操舵力を適切に付与することができるステアリング制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するステアリング制御装置は、車両の停止条件が満たされると内燃機関を自動停止させ、車両の再始動条件が満たされると内燃機関を再始動させるエコラン制御を実行する車両に搭載され、ステアリングホイールの操舵に基づき転舵輪を転舵させる操舵機構と、操舵機構に生じる負荷に応じて当該操舵機構に操舵力を付与する操舵力付与機構と、を備えたステアリング装置の操舵力付与機構の動作を制御するものである。上記ステアリング制御装置は、操舵機構に生じる負荷が高い状態が所定期間継続された状態である高負荷状態であることを検出する高負荷状態検出部と、エコラン制御中に付与可能とする操舵力をエコラン制御中でない場合に付与可能とする操舵力と比較して減らすように制限するとともに、高負荷状態の検出中に付与可能とする操舵力を高負荷状態の検出中でない場合に付与可能とする操舵力と比較して減らすように制限する操舵力制限部とを備えている。そして、上記ステアリング装置において、操舵力制限部は、エコラン制御中にクランキング開始によって内燃機関が再始動され、クランキング終了によって内燃機関が再始動完了された後、操舵力の制限を解除し、高負荷状態検出部は、内燃機関の再始動に関わるクランキング中は高負荷状態であることを検出しない状態とするとともに、クランキング終了に基づく内燃機関の再始動完了後も高負荷状態であることを検出しない状態を継続させ、内燃機関の再始動完了後、操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除される、又は当該再始動完了後の経過時間の経過によって前記高負荷状態であることを検出しない状態を終了させるようにしている。
上記構成では、エコラン制御中に内燃機関が再始動されることによって操舵機構に負荷が生じうる状態に移行した場合、この時点ではまだ付与可能とする操舵力が制限されている。付与可能とする操舵力が制限されている場合、付与可能とする操舵力が制限されていない場合と比較して、付与可能とする操舵力が減らされているため、操舵機構に生じる負荷が高くなり、高負荷状態であることが検出され易い状態となる。
また、上記構成では、内燃機関が再始動された後、クランキング終了によって内燃機関の再始動完了となることによって車両が走行開始している可能性がある状態に移行した場合、この時点ではまだ付与可能とする操舵力が制限されている(制限前にまで戻り切っていない)可能性がある。この場合、上述同様、高負荷状態であることが検出され易い状態である。
その点、上記構成によれば、エコラン制御中に内燃機関が再始動された後、内燃機関の再始動完了までだけでなく、内燃機関の再始動完了後も高負荷状態であることが検出されない。そのため、付与可能とする操舵力が制限されるなかで、操舵機構への操舵力の付与が必要な状況では、可能な限りの操舵力を適切に付与することができる。したがって、エコラン制御により内燃機関が再始動された後であってもアシストトルクを適切に付与することができる。
また、上記構成では、操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除される場合に高負荷状態であることが検出されない状態を終了させるようにしている。これにより、内燃機関の再始動完了後、付与可能とする操舵力の制限が解除されることで、高負荷状態であることが検出され易い状態でなくなった後は、高負荷状態であることを好適に検出できるようにしている。
ただし、操舵力制限部に異常が発生することによって操舵力の制限が解除されない状態が続いてしまうことがあると、高負荷状態であることが検出されない状態が延々と継続されてしまい、内燃機関の再始動完了後に高負荷状態であることを検出できなくなってしまう。その点、上記構成によれば、内燃機関の再始動完了後の経過時間の経過によっても高負荷状態であることが検出されない状態を終了させるので、当該再始動完了後も高負荷状態であることを好適に検出することができる。したがって、ステアリング装置の動作の安定化を図ることができる。
ところで、付与可能とする操舵力を制限したり制限を解除したりする場合、付与可能とする操舵力の変動のさせ方によってはステアリングホイールを操舵する運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。
そこで、上記ステアリング制御装置において、操舵力制限部は、エコラン制御中、エコラン制御中でない場合に付与可能とする操舵力を経時的に減らすことで付与可能とする操舵力を制限するとともに、内燃機関が再始動完了された後、制限していた付与可能とする操舵力を経時的に増やすことで制限を解除することが望ましい。
上記構成によれば、付与可能とする操舵力を制限したり制限を解除したりする場合、付与可能とする操舵力を経時的に減らして制限したり、経時的に増やして制限を解除したりすることで、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与えてしまうことを抑制するようにしている。
ただし、この場合、内燃機関が再始動完了された後、付与可能とする操舵力の制限が解除されるまでにいくらかの時間を要することとなり、この時間の間は車両が走行開始している可能性があるにもかかわらず高負荷状態であることが検出され易い状態である。その点、上記構成では、付与可能とする操舵力の制限が解除されるまでの間、高負荷状態であることが検出されない状態が継続されるため、この間においても可能な限りの操舵力を適切に付与することができる。
上述のステアリング制御装置は、例えば、操舵力制限部は、内燃機関が再始動完了された後、操舵力の解除条件が成立している場合に制限していた付与可能とする操舵力を経時的に増やす一方、当該解除条件が途中で成立しなくなった場合に当該操舵力を経時的に増やすことを中断し、高負荷状態検出部は、内燃機関の再始動完了後、操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除されるまでの間において、当該操舵力を経時的に増やすことが中断された時点からの時間を上記経過時間として検出するようにして具体化されるものである。
そして、上記ステアリング制御装置において、操舵力制限部に異常が発生することによって操舵力の制限が解除されない状態となってしまったとしても、その後に異常が解消されて操舵力の制限が解除されることで、操舵力を適切に付与することができる状態に復帰することも考えられる。そこで、上記経過時間は、操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除されるまでに要する時間よりも長い時間であることが望ましい。
上記構成によれば、操舵力の制限が解除されない状態となってしまったとしても、操舵力制限部に異常が発生していなければ高負荷状態であることが検出されない状態が継続されていたと考えられる期間については少なくとも補償することができる。このように補償する期間を含む経過時間の間には、操舵力の制限が解除されない状態となってしまう要因である異常が解消されて操舵力の制限が解除され、操舵力を適切に付与することができる状態に復帰する機会を作り出すことができる。そのため、エコラン制御により内燃機関が再始動された後であっても操舵力を適切に付与することができる効果を好適に作用させることができる。
また、上述のステアリング制御装置は、例えば、操舵力制限部は、付与可能とする操舵力の範囲で、操舵機構に生じる負荷に応じた操舵力としてモータトルクを発生させるように、操舵力付与機構に含まれて車両の電源から供給される電流に基づきモータトルクを発生するモータへの電流の供給量を示す電流指令値を演算するとともに、電流指令値の上限値を増減させることによって付与可能とする操舵力を変動させるようになっており、電流指令値に基づきモータへの電流の供給量を制御するモータ制御部をさらに備えるようにして具体化されるものである。
また、上記ステアリング制御装置において、操舵力制限部は、運転者によるステアリングホイールの操舵によって操舵機構に生じさせられる負荷に応じた操舵力として、運転者によるステアリングホイールの操舵を補助する操舵補助力を付与するように電流指令値を演算することが望ましい。
このように、運転者によるステアリングホイールの操舵を補助する操舵補助力として、操舵機構に対して操舵力を付与する場合、エコラン制御から内燃機関の再始動後、操舵の補助がされていない感覚を運転者に与えてしまうと車両が故障してしまった等の誤解を与えかねない。
その点、上記構成によれば、エコラン制御から内燃機関が再始動される状況であっても操舵力を適切に付与することができるので、操舵の補助がされていない感覚を運転者に与え難くすることができる。したがって、運転者に車両が故障してしまった等の誤解を与えてしまうような事態に陥ってしまうことを抑えることができる。
また、エコラン制御中のうち、内燃機関の自動停止の間は、操舵機構が操舵される可能性は低く、操舵力の付与が必要な状況でないと考えられる。すなわち、エコラン制御中の全ての期間の間には、高負荷状態であることを検出したことによって操舵力を適切に付与することができなかったとしてもそれによる問題が少ない状況も存在すると言える。さらに言えば、高負荷状態であることを検出したことによって操舵力を適切に付与することができなかったとしてもそれによる問題が少ない状況においてまで、高負荷状態であることを検出しない状態としてしまうと、むしろ高負荷状態であることの検出が遅れてしまう可能性がある。
そこで、上記ステアリング制御装置において、高負荷状態検出部は、エコラン制御中のうち、内燃機関の再始動に関わるクランキング開始とともに高負荷状態であることを検出しない状態を生起させることが望ましい。
上記構成によれば、エコラン制御中のうち、操舵力の付与が必要な状況であると考えられる内燃機関の再始動に関わるクランキング開始から高負荷状態であることを検出しない状態とする一方、他の状況では高負荷状態であることを遅滞なく検出することができる。したがって、ステアリング装置の動作を安定させることができる。
本発明によれば、エコラン制御により内燃機関が再始動された後であっても操舵力を適切に付与することができる。
以下、ステアリング制御装置の一実施形態として、車両に搭載される電動パワーステアリング装置(以下、「EPS」という)を制御するEPS用制御装置(以下、「EPSECU」という)を例に挙げて説明する。
図1に示すように、車両1には、走行の駆動源となる内燃機関2(図中、「E/G」)が搭載されている。内燃機関2は、モータ等からなるスタータ3によってクランクシャフトが回転、すなわちクランキングされることで始動される。また、内燃機関2及びスタータ3には、これらの動作を制御するEGECU4が接続されている。EGECU4には、内燃機関2の自動停止又は再始動(復帰)を指示するECOECU5が車内ネットワーク(CAN)を介して接続されている。ECOECU5は、車両1が一時停止する場合に内燃機関2を自動停止(クランクシャフトの回転を停止)させるとともに、内燃機関2の自動停止中、車両1が一時停止から走行開始をしようとする場合や車両1の状態に応じて内燃機関2を再始動(クランキングを開始)させる、所謂、エコラン制御を実行する。なお、内燃機関2の自動停止が指示され、内燃機関2の再始動、すなわちクランキング開始が指示されて内燃機関2の再始動の完了、すなわちクランキング終了されるまでの間がエコラン制御中となる。
また、内燃機関2には、当該内燃機関2の駆動に伴い発電するオルタネータ6が接続されている。オルタネータ6には、当該オルタネータ6が発電する電力によって充電される二次電池等のバッテリ7が接続されている。バッテリ7は、車両1において動作に電力が必要となるスタータ3、EGECU4、ECOECU5、EPS10等に電力を供給する電源として機能する。
また、車両1には、運転者のステアリング操作を補助するEPS10が搭載されている。EPS10は、運転者のステアリング操作に基づいて後述の転舵輪20を転舵させる操舵機構11、運転者のステアリング操作を補助する操舵力付与機構21、及び操舵力付与機構21の動作を制御するステアリング制御装置としてのEPSECU27を備えている。
操舵機構11は、運転者により操作されるステアリングホイール12及びステアリングホイール12と一体回転するステアリングシャフト13を備えている。ステアリングシャフト13は、ステアリングホイール12の中心に連結されているコラムシャフト14、コラムシャフト14の下端部に連結されているインターミディエイトシャフト15、及びインターミディエイトシャフト15の下端部に連結されているピニオンシャフト16により構成されている。
ピニオンシャフト16の下端部は、ラックアンドピニオン機構17を介してラックシャフト18に連結されている。操舵機構11では、運転者のステアリングホイール12の操舵(ステアリング操作)に伴いステアリングシャフト13が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構17を介してラックシャフト18の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト18の軸方向の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド19を介して転舵輪20に伝達されることにより転舵輪20の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。
操舵力付与機構21は、モータ22及び減速機構23を備えている。モータ22は、ブラシレスモータ等が採用されるものであり、減速機構23を介してコラムシャフト14に連結されている。減速機構23は、モータ22の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト14に伝達する。そして、モータ22によって発生させられるモータトルクが操舵力、すなわちアシストトルクとして操舵機構11(本実施形態では、ステアリングシャフト13の特にコラムシャフト14)に付与されることで、運転者のステアリング操作が補助される。
また、車両1には、運転者の要求あるいは走行状態を示す各種の情報を検出し、ECOECU5やEPSECU27に出力(提供)する各種のセンサが搭載されている。EPSECU27には、回転角センサ24、トルクセンサ25、及び車速センサ26が接続されている。
回転角センサ24は、モータ22に設けられており、モータ22のモータ回転角θmを検出する。モータ回転角θmは、ステアリング操作の操舵角の検出にも用いられる。トルクセンサ25は、コラムシャフト14に内挿されるトーションバー14aの上流側(ステアリングホイール12側)と下流側(転舵輪20側)との間に生じる相対的な回転変位に基づき操舵トルクτ、すなわちステアリングシャフト13(操舵機構11)に生じる負荷を演算(検出)する。車速センサ26は、車速(車両の走行速度)SPを検出する。
また、EPSECU27には、ECOECU5が車内ネットワーク(CAN)を介して接続されている。ECOECU5は、EPSECU27に対し、内燃機関2のエコラン制御に基づく自動停止や再始動等の状態を把握させるように知らせる。
具体的に、ECOECU5は、車両1の一時停止を検出し、内燃機関2の運転状態(機関温度が適温であるか)やバッテリ7の電力の蓄え状態(電力が十分に蓄えられているか)等、車両1の状態が内燃機関2を自動停止させる停止条件が満たされる場合、内燃機関2の自動停止をEGECU4に対して指示する。また、ECOECU5は、内燃機関2の自動停止中、車両1の走行の開始や、内燃機関2の機関温度が高まったり、バッテリ7に蓄えている電力が落ち込んだ等、車両1の状態が内燃機関2を再始動させる再始動条件が満たされる場合、内燃機関2の自動停止を解除して内燃機関2の再始動、すなわちクランキング開始をEGECU4に対して指示する。なお、内燃機関2の運転状態やバッテリ7の電力の蓄え状態等は、EGECU4やバッテリ7や、その他、図示しない各種センサからECOECU5によって取得される。
また、ECOECU5は、内燃機関2の自動停止をEGECU4に対して指示する場合、その旨を示すエコラン情報ecを生成してEPSECU27に対して出力する。また、ECOECU5は、内燃機関2の自動停止中、内燃機関2の再始動をEGECU4に対して指示する場合、その旨を示すエコラン情報ecを生成してEPSECU27に対して出力する。ECOECU5とEPSECU27は、エコラン制御中の間、車内ネットワーク(CAN)を介した通信状態とされる一方、エコラン制御の終了に合わせて車内ネットワーク(CAN)を介した通信状態が途絶される。
そして、EPSECU27は、各種のセンサの検出結果及びECOECU5によって知らされるエコラン制御に関わる情報を取得し、これら取得する各種の情報に応じてモータ22の動作を制御する。
次に、EPSECU27の電気的な構成について説明する。
図2に示すように、EPSECU27は、マイクロプロセッシングユニット等からなるEPS用マイコン30を備えている。EPS用マイコン30は、PWM信号等のモータ制御信号Smを出力する。また、EPSECU27は、モータ制御信号Smに基づきモータ22へバッテリ7から駆動電力を供給するように駆動するインバータ回路等の駆動回路31を備えている。また、EPSECU27には、モータ22に通電される各相電流値Iを検出するための電流センサ32が接続されている。
図2に示すように、EPSECU27は、マイクロプロセッシングユニット等からなるEPS用マイコン30を備えている。EPS用マイコン30は、PWM信号等のモータ制御信号Smを出力する。また、EPSECU27は、モータ制御信号Smに基づきモータ22へバッテリ7から駆動電力を供給するように駆動するインバータ回路等の駆動回路31を備えている。また、EPSECU27には、モータ22に通電される各相電流値Iを検出するための電流センサ32が接続されている。
駆動回路31は、直列に接続された一対のスイッチング素子(FET)を基本単位(アーム)として各相に対応する3つのアームを並列接続してなる周知のPWMインバータであり、EPS用マイコン30の出力するモータ制御信号Smは、駆動回路31を構成する各スイッチング素子のオンduty比を規定する。モータ制御信号Smが各スイッチング素子のゲート端子に印加され、同モータ制御信号Smに応答して各スイッチング素子がオン/オフすることにより、バッテリ7の電圧が三相の駆動電力に変換されてモータ22に供給される。
次に、EPS用マイコン30の機能について説明する。
図3に示すように、EPS用マイコン30は、操舵トルクτ、車速SP、及びモータ回転角θmを入力する電流指令値演算部40を備えている。電流指令値演算部40は、操舵トルクτ、車速SP、及びモータ回転角θmに基づき、操舵機構11に付与するアシストトルクの目標値として電流指令値I*を演算する。
図3に示すように、EPS用マイコン30は、操舵トルクτ、車速SP、及びモータ回転角θmを入力する電流指令値演算部40を備えている。電流指令値演算部40は、操舵トルクτ、車速SP、及びモータ回転角θmに基づき、操舵機構11に付与するアシストトルクの目標値として電流指令値I*を演算する。
例えば、図4(a)に示すマップのように、電流指令値I*は、操舵トルクτや車速SPから演算される。電流指令値演算部40は、操舵トルクτが大きく(負荷が高く)なるほど電流指令値I*を大きい値、すなわち付与するアシストトルクとして大きい目標値を設定する。また、電流指令値演算部40は、車速SPが速くなるほど、操舵トルクτに対する電流指令値I*、すなわち付与するアシストトルクの変化勾配(アシスト勾配)を小さくする。
一方、電流指令値演算部40は、ステアリング操作が最大舵角(ステアリングエンド)近傍まで操舵される場合、電流指令値I*、すなわち付与するアシストトルクとして小さい目標値を設定し、ステアリング操作のための操舵トルクτが大きく(ステアリング操作が重く)なるように制御する。これにより、ステアリング操作が最大舵角まで操舵される場合、ラックシャフト18がラックハウジング(図示略)に衝突して操舵機構11に加わる衝撃、所謂、エンド当てによる衝撃が緩和される。
また、EPS用マイコン30は、モータ回転角θm及びモータ22に通電される各相電流値Iを入力するモータ制御部としての制御信号生成部41を備えている。制御信号生成部41は、電流指令値演算部40が演算する電流指令値I*に基づき、モータ制御信号Smを生成する。すなわち、制御信号生成部41は、モータ回転角θmを使用して各相電流値Iと目標値との偏差を求め、この偏差を解消するように電流フィードバック(F/B)制御を実行する。また、制御信号生成部41は、電流フィードバック(F/B)制御を実行することによりモータ制御信号Smを生成する。
また、図3に示すように、EPS用マイコン30は、エコラン情報ecを入力するエコラン時制御部42を備えている。エコラン時制御部42は、エコラン情報ecに基づき、内燃機関2の自動停止及び再始動を判断し、内燃機関2の自動停止中、内燃機関2の再始動、すなわちクランキング開始と、内燃機関2の再始動の完了、すなわちクランキング終了とを判断する。なお、クランキング終了は、クランキング開始からの経過時間によって判断される。そして、エコラン時制御部42は、エコラン情報ecに基づき、電流指令値演算部40によって演算される電流指令値I*の上限値を変動させる制限モードの設定を電流指令値演算部40に対して指示する。このように制限モードの設定を指示するエコラン時制御部42の指示に基づき制限モードを設定する電流指令値演算部40が操舵力制限部として機能する。
図4(b)に示すように、制限モードには、電流指令値I*の上限値を、制限モードが設定されていない場合に定められている最大値(Max)から最小値(min)まで経時的に減少させ、減少させた状態を維持する漸減モードを有している。また、制限モードには、電流指令値I*の上限値を、漸減モードによって減少させた最小値(min)から最大値(Max)まで経時的に増加させる漸増モードを有している。なお、漸減モードによって電流指令値I*の上限値が減少される勾配の大きさ(絶対値)と、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が増加される勾配の大きさ(絶対値)とは、同一に設定されている。
電流指令値演算部40は、こうした漸減モード及び漸増モードの制限モードの設定が指示される場合、指示された制限モードに基づき変動される上限値をもとに電流指令値I*を演算するようになり、演算する電流指令値I*を何れの制限モードも設定されていない場合に演算する電流指令値I*と比較して減らすように電流指令値I*を演算する。そのため、漸減モード及び漸増モードの制限モードの設定中、付与可能とするアシストトルクは、何れの制限モードも設定されていない場合に付与可能とするアシストトルクと比較して減らされるように制限されることとなる。なお、こうした電流指令値I*の上限値の変動は、エコラン時制御部42でも把握されるようになっている。
そして、図5(a),(b)に示すように、エコラン時制御部42は、ECOECU5によるエコラン制御中の旨を判断し、エコラン制御の終了の旨の判断後、制限していた電流指令値I*の上限値が最大値に達するまでの間、制限モードの設定を指示する。
なお、図5(a)において、「OFF」はECOECU5の制御状態がエコラン制御中でない場合を意味し、「ON」はECOECU5の制御状態がエコラン制御中である場合を意味する。また、図5(b)において、「制限なし」は制限モード中でない場合を意味し、「制限あり」は制限モード中の場合を意味する。また、図5(c)において、「OFF」は制限モード中でない場合を意味し、「漸減」は漸減モード中の場合を意味し、「漸増」は漸増モード中の場合を意味する。
具体的に、図5(c)に示すように、エコラン時制御部42は、エコラン制御中の旨を判断する場合、漸減モード、すなわち制限モードの設定を指示する。この間は、図5(d)に示すように、電流指令値I*の上限値が最大値から最小値まで漸減されるように変動する。
続いて、エコラン時制御部42は、エコラン制御の終了(再始動完了)の旨を判断する場合、漸増モードの設定を指示する。その後、エコラン時制御部42は、電流指令値I*の上限値が最大値に達する場合、漸増モード、すなわち制限モードの設定の解除を指示する。この間は、図5(d)に示すように、電流指令値I*の上限値が最小値から最大値まで漸増されるように変動する。
なお、エコラン時制御部42は、漸増モードの設定を指示する場合、エコラン制御中でないことの他、車速センサ26等の各種センサからの検出結果の入力がEPSECU27にあること、アシストトルクを付与するのに十分な電力がEPSECU27にバッテリ7から供給されていること(アシスト開始判定)等、複数の条件の成立も判断している。
また、図3に示すように、EPS用マイコン30は、操舵トルクτを入力する高負荷状態検出部43を備えている。高負荷状態検出部43は、操舵トルクτに基づき、ステアリングシャフト13(操舵機構11)に生じる操舵トルクτが所定トルク閾値よりも高い状態が所定期間継続されたか否かを判定する高負荷判定を実行する。
高負荷状態検出部43は、所定トルク閾値よりも高い状態が所定期間継続されたことを高負荷判定によって検出する場合に、高負荷状態であることを検出する。なお、所定トルク閾値及び所定期間には、高負荷状態がそれ以上継続するとEPS用マイコン30及び駆動回路31(EPSECU27)が正常動作を安定して継続することができなくなるとして経験的に求められる値や期間が設定される。
そして、高負荷状態検出部43は、高負荷判定によって高負荷状態を検出したか否かの結果を電流指令値演算部40に対して指示する。電流指令値演算部40は、高負荷状態であることの検出が指示される場合、上記制限モードと同様、電流指令値I*の上限値を増減させる上記制限モードを設定する。このように高負荷状態を検出する高負荷状態検出部43の指示に基づき上記制限モードを設定する電流指令値演算部40が操舵力制限部として機能する。
具体的に、電流指令値演算部40は、高負荷状態検出部43により高負荷状態であることの検出が指示される場合、高負荷状態検出部43により高負荷状態であることが検出されなくなるまでの間、漸減モード、すなわち制限モードを設定する。続いて、電流指令値演算部40は、高負荷状態検出部43により高負荷状態であることが検出されなくなった後、漸増モードを設定する。その後、電流指令値演算部40は、電流指令値I*の上限値が最大値に達した場合、漸増モード、すなわち制限モードの設定を解除する。
ここで、高負荷状態検出部43の機能についてさらに詳しく説明する。
高負荷状態検出部43は、内燃機関2の自動停止に伴って、電流指令値演算部40によって演算される電流指令値I*の上限値が減らされるように制限されている間、高負荷状態を検出しても無効にしたり高負荷判定自体を実行しなかったりして高負荷状態を検出しないようにマスク(無効化)する状態を生起する。つまり、高負荷状態検出部43は、付与可能とするアシストトルクが減らされるように制限されている間、操舵トルクτの検出に関わる結果を無効にすることで高負荷状態を検出しない非検出期間(無効期間)を生起する。
高負荷状態検出部43は、内燃機関2の自動停止に伴って、電流指令値演算部40によって演算される電流指令値I*の上限値が減らされるように制限されている間、高負荷状態を検出しても無効にしたり高負荷判定自体を実行しなかったりして高負荷状態を検出しないようにマスク(無効化)する状態を生起する。つまり、高負荷状態検出部43は、付与可能とするアシストトルクが減らされるように制限されている間、操舵トルクτの検出に関わる結果を無効にすることで高負荷状態を検出しない非検出期間(無効期間)を生起する。
図3に示すように、本実施形態の高負荷状態検出部43は、エコラン制御の状態や、制限モードの状態に関わる判定用情報jdをエコラン時制御部42から取得する。高負荷状態検出部43は、判定用情報jdに基づき、エコラン制御の状態として、内燃機関2の自動停止中、内燃機関2の再始動、すなわちクランキング開始や、内燃機関2の再始動の完了等を判断する。また、高負荷状態検出部43は、判定用情報jdに基づき、制限モードの状態として、漸増モードの設定中に電流指令値I*の上限値が最大値に達すること等を判断する。そして、高負荷状態検出部43は、判定用情報jdに基づき、高負荷状態の検出をマスクする状態を生起する。
具体的に、図5(a),(c),(d),(e)に示すように、高負荷状態検出部43は、エコラン制御中の内燃機関2の再始動の旨を判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を生起する。続いて、高負荷状態検出部43は、エコラン制御の終了(再始動完了)の旨を判断したとしても、高負荷状態の検出をマスクする状態を継続する。その後、高負荷状態検出部43は、電流指令値I*の上限値が最大値に達する旨を判断する、すなわち漸増モードの設定の解除を判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を終了(解除)する。なお、図5(e)において、「マスクなし」は高負荷状態の検出をマスクする状態でない場合を意味し、「マスクあり」は高負荷状態の検出をマスクする状態を意味する。
ところで、エコラン時制御部42は、漸増モードの設定の指示中、漸増モードの設定を指示するための上記複数の条件が成立しなくなる場合、漸増モードにおける電流指令値I*の上限値の増加を中断する中断モードの設定を、電流指令値演算部40に対して指示する。上記複数の条件が成立しなくなる場合とは、車速センサ26等の各種センサからの検出結果の入力がEPSECU27に無くなったり、アシストトルクを付与するのに十分な電力がEPSECU27にバッテリ7から供給されなくなったり(アシスト開始判定)等する異常が生じている場合のことである。
例えば、図6に示すように、漸増モードによって電流指令値I*の上限値を最小値からいくらか増加させてきた途中で、中断モードが設定される場合には、その時点で上限値の増加が中断されるとともにその時点での上限値が維持される。なお、中断モードが設定された後は、上記複数の条件が成立するようになる場合、漸増モードが再び設定されることで電流指令値I*の上限値が最大値に達するまで増加される。
そのため、中断モードが設定される場合、高負荷状態検出部43は、電流指令値I*の上限値が最大値に達する旨を判断することができなくなることから、高負荷状態の検出をマスクする状態を終了(解除)することができなくなってしまう。すなわち、高負荷状態であることが検出されない状態が延々と継続されてしまい、エコラン制御の終了(再始動完了)後に高負荷状態であることを検出できなくなってしまう。
そこで、本実施形態では、電流指令値I*の上限値が最大値に達し得ない状態、すなわち内燃機関2の再始動完了後に中断モードが設定される場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を電流指令値I*の上限値が最大値に達していなくても強制的に終了することができるように構成している。なお、高負荷状態検出部43は、判定用情報jdに基づき、制限モードの状態として、中断モードが設定されていることを判断することができるように構成されている。
図7(a)〜(e)に示すように、高負荷状態検出部43は、エコラン制御中の内燃機関2の再始動の旨を判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を生起する。続いて、高負荷状態検出部43は、エコラン制御の終了(再始動完了)の旨を判断したとしても、高負荷状態の検出をマスクする状態を継続する。なお、図7(a)〜(e)において、中断モードが設定されるまでにおけるECOECU5の制御状態、エコラン時制御部42の制御状態、制御モードの制御状態、電流指令値I*の上限値の変動態様、高負荷状態検出部43の制御状態は、図5(a)〜(e)に示した内容と同様である。
そして、図7(e)に示すように、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されたこと、すなわちエコラン時制御部42で異常が生じて電流指令値I*の上限値の増加が中断されたことを判断した後、当該中断モードの設定(電流指令値I*の上限値の増加が中断された時点)から経過時間Tが経過するまでの間、高負荷状態の検出をマスクする状態を継続させる。一方、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されたことを判断した後、当該中断モードの設定(電流指令値I*の上限値の増加が中断された時点)から経過時間Tが経過したことを判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を終了する。この場合、高負荷状態検出部43は、電流指令値I*の上限値が最大値に未達の状態であるが、高負荷状態の検出をマスクする状態を強制的に終了する。経過時間Tは、エコラン時制御部42によって漸増モードが設定されて電流指令値I*の上限値が最小値から最大値に達して制限が解除されるまでに要する時間t(例えば、2.6秒)よりも長い時間(2.6秒の約2倍の例えば、5秒)が設定される。
このように、本実施形態では、内燃機関2の再始動完了後、漸増モード(制限モード)が解除される、又は中断モードの設定から経過時間Tが経過する場合に高負荷状態の検出をマスクする状態を終了させるようにしている。
なお、図7(b)に示すように、エコラン時制御部42は、中断モードの設定を指示する間、制限モードが設定された状態を継続させる。この場合、図7(c)に示すように、制限モードの制御状態は、中断モードとされる。これにより、図7(d)に示すように、電流指令値I*の上限値は、中断モードの設定が指示された時点の値で維持される。
また、図7(b)に示すように、エコラン時制御部42は、高負荷状態検出部43によって高負荷状態の検出をマスクする状態が終了されていても、中断モードの設定を指示する間、制限モードが設定された状態を継続させる。この場合、図7(c)に示すように、制限モードの制御状態は、中断モードとされる。これにより、図7(d)に示すように、電流指令値I*の上限値は、中断モードの設定が指示された時点の値で維持される。
具体的に、高負荷状態検出部43は、以下の処理を実行する。
高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されたことを判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を継続させた状態で、マスク解除カウンタを初期化する(「0」の値を設定する)。マスク解除カウンタは、高負荷状態の検出をマスクする状態を強制的に終了するタイミングを判断する指標である。マスク解除カウンタは、EPS用マイコン30の制御周期毎にインクリメント(1加算(+1))して更新される。なお、マスク解除カウンタは、高負荷状態検出部43(EPS用マイコン30)の所定の記憶領域に記憶される。
高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されたことを判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を継続させた状態で、マスク解除カウンタを初期化する(「0」の値を設定する)。マスク解除カウンタは、高負荷状態の検出をマスクする状態を強制的に終了するタイミングを判断する指標である。マスク解除カウンタは、EPS用マイコン30の制御周期毎にインクリメント(1加算(+1))して更新される。なお、マスク解除カウンタは、高負荷状態検出部43(EPS用マイコン30)の所定の記憶領域に記憶される。
高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断する間、マスク解除カウンタをインクリメントして更新する。そして、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断する間、マスク解除カウンタが経過時間Tに相当する規定値を超えているか否かを判断する。この判断にて、高負荷状態検出部43は、内燃機関2の再始動完了後における中断モードの設定(電流指令値I*の上限値の増加が中断された時点)から経過時間Tが経過したか否かを判断する。
高負荷状態検出部43は、マスク解除カウンタが規定値を超えていないことを判断する場合、マスク解除カウンタをインクリメントする一方、マスク解除カウンタが規定値を超えていることを判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を終了(解除)する。
また、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断している場合に、中断モードが解除、すなわち漸増モードが再び設定されたことを判断する場合、マスク解除カウンタのインクリメントを中断する。その後、高負荷状態検出部43は、電流指令値I*の上限値が最大値に達する旨を判断する、すなわち漸増モードの設定の解除を判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を終了する。なお、この場合、高負荷状態検出部43は、中断モードが再び設定される場合、マスク解除カウンタを初期化する。
また、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断している場合に、エコラン制御中の内燃機関2の再始動の旨を判断すると、マスク解除カウンタのインクリメントを中断する。その後、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断することなく電流指令値I*の上限値が最大値に達する旨を判断する場合、高負荷状態の検出をマスクする状態を終了する。なお、この場合、高負荷状態検出部43は、中断モードが再び設定される場合、マスク解除カウンタを初期化する。
次に、本実施形態のステアリング制御装置であるEPSECU27の作用及び効果を説明する。
(1)本実施形態では、エコラン制御中に内燃機関2が再始動されることによってステアリングシャフト13に操舵トルクτが生じうる状態に移行した場合、この時点ではまだ制限モード中(漸減モード)であることから付与可能とするアシストトルクが制限されている。制限モード中の場合、制限モード中でない場合と比較して、付与可能とするアシストトルクが減らされているため、運転者がステアリング操作するための操舵トルクτが大きくなり、高負荷状態であることが検出され易い状態となる。ステアリング操作の最大舵角近傍においては、制限モード中でない場合と比較して、小さい操舵角のステアリング操作からステアリング操作のための操舵トルクτが大きく(ステアリング操作が重く)なるため、高負荷状態であることが特に検出され易い状態となる。
(1)本実施形態では、エコラン制御中に内燃機関2が再始動されることによってステアリングシャフト13に操舵トルクτが生じうる状態に移行した場合、この時点ではまだ制限モード中(漸減モード)であることから付与可能とするアシストトルクが制限されている。制限モード中の場合、制限モード中でない場合と比較して、付与可能とするアシストトルクが減らされているため、運転者がステアリング操作するための操舵トルクτが大きくなり、高負荷状態であることが検出され易い状態となる。ステアリング操作の最大舵角近傍においては、制限モード中でない場合と比較して、小さい操舵角のステアリング操作からステアリング操作のための操舵トルクτが大きく(ステアリング操作が重く)なるため、高負荷状態であることが特に検出され易い状態となる。
また、内燃機関2が再始動された後、クランキング終了によって内燃機関2の再始動完了となることによって車両1が走行開始している可能性がある状態に移行した場合、この時点ではまだ制限モード中(漸増モード)であることから付与可能とするアシストトルクが制限されている(制限前にまで戻り切っていない)。この場合、上述同様、高負荷状態であることが検出され易い状態である。
その点、本実施形態では、エコラン制御中に内燃機関2が再始動された後、内燃機関2が再始動完了までだけでなく、内燃機関2の再始動完了後も高負荷状態であることが検出されない。そのため、制限モード中であることから付与可能とするアシストトルクが制限されるなかで、ステアリング操作の補助が必要な状況では、可能な限りのアシストトルクを適切に付与することができる。したがって、エコラン制御により内燃機関2が再始動された後であってもアシストトルクを適切に付与することができる。
(2)また、本実施形態では、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達することで制限モードが解除される場合に高負荷状態であることが検出されない状態を終了させるようにしている。これにより、内燃機関2の再始動完了後、制限モードが解除されることで、高負荷状態であることが検出され易い状態でなくなった後は、高負荷状態であることを好適に検出できるようにしている。
ただし、エコラン時制御部42に異常が発生することによって設定される中断モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達しない状態が続いてしまうことがあると、高負荷状態であることが検出されない状態が延々と継続されてしまい、内燃機関2の再始動完了後に高負荷状態であることを検出できなくなってしまう。
その点、本実施形態では、内燃機関2の再始動完了後における中断モードの設定から経過時間Tが経過する場合にも高負荷状態であることが検出されない状態を終了させるので、当該再始動完了後も高負荷状態であることを好適に検出することができる。したがって、ステアリング操作を補助するEPS10の動作の安定化を図ることができる。
(3)ところで、制限モードを設定したり解除したりする場合、電流指令値I*の上限値の変動のさせ方によってはステアリング操作する運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。
そこで、本実施形態では、制限モードを設定したり解除したりする場合、漸減モードによって電流指令値I*の上限値を継時的に減らして制限したり、漸増モードによって電流指令値I*の上限値を経時的に増やして制限モードを解除したりすることで、ステアリング操作する運転者に違和感を与えてしまうことを抑制するようにしている。
ただし、この場合、内燃機関2が再始動完了された後、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達するまでにいくらかの時間を要することとなり、この時間の間は車両1が走行開始している可能性があるにもかかわらず高負荷状態であることが検出され易い状態である。
その点、本実施形態では、内燃機関2が再始動完了された後、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達するまでの間、高負荷状態であることが検出されない状態が継続されるため、この間においても可能な限りのアシストトルクを適切に付与することができる。
(4)エコラン時制御部42に異常が発生することによって中断モードが設定されたとしても、その後に異常が解消されて漸増モードが再び設定されることで、アシストトルクを適切に付与することができる状態に復帰することも考えられる。そこで、本実施形態において、中断モードが設定された後、高負荷状態であることが検出されない状態を強制的に終了するまでの経過時間Tは、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達するまでに要する時間tよりも長い時間としている。
これにより、中断モードが設定されたとしても、中断モードが設定されなければ高負荷状態であることが検出されない状態が継続されていたと考えられる期間については少なくとも補償することができる。このように補償する期間を含む経過時間Tの間には、中断モードの設定要因である異常が解消されて漸増モードが再び設定され、アシストトルクを適切に付与することができる状態に復帰する機会を作り出すことができる。そのため、エコラン制御により内燃機関2が再始動された後であっても操舵力を適切に付与することができる効果を好適に作用させることができる。
(5)本実施形態のように、運転者によるステアリング操作を補助する操舵補助力として、操舵機構11(コラムシャフト14)に対してアシストトルクを付与する場合、エコラン制御から内燃機関2の再始動後、ステアリング操作の補助がされていない感覚を運転者に与えてしまうと車両1が故障してしまった等の誤解を与えかねない。
その点、本実施形態では、エコラン制御から内燃機関2が再始動される状況であってもアシストトルクを適切に付与することができるので、ステアリング操作の補助がされていない感覚を運転者に与え難くすることができる。したがって、運転者に車両1が故障してしまった等の誤解を与えてしまうような事態に陥ってしまうことを抑えることができる。
(6)また、エコラン制御中のうち、内燃機関2の自動停止の間は、ステアリング操作される可能性は低く、アシストトルクの付与が必要な状況でないと考えられる。すなわち、エコラン制御中の全ての期間の間には、高負荷状態であることを検出したことによってアシストトルクを適切に付与することができなかったとしてもそれによる問題が少ない状況も存在すると言える。さらに言えば、高負荷状態であることを検出したことによってアシストトルクを適切に付与することができなかったとしてもそれによる問題が少ない状況においてまで、高負荷状態であることを検出しない状態としてしまうと、むしろ高負荷状態であることの検出が遅れてしまう可能性がある。
そこで、本実施形態では、高負荷状態検出部43は、エコラン制御中のうち、内燃機関2の再始動に関わるクランキング開始とともに高負荷状態であることを検出しない状態を生起させるようにしている。
そのため、エコラン制御中のうち、アシストトルクの付与が必要な状況であると考えられる内燃機関2の再始動に関わるクランキング開始から高負荷状態であることを検出しない状態とする一方、他の状況では高負荷状態であることを遅滞なく検出することができる。したがって、ステアリング操作を補助するEPS10の動作を安定させることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・高負荷状態の検出をマスクする状態は、少なくともエコラン制御中の内燃機関2の再始動の間(クランキング中)を含んでいればよく、エコラン制御中の内燃機関2の再始動前から開始させたり、エコラン制御の開始から開始させたりしてもよい。
・高負荷状態の検出をマスクする状態は、少なくともエコラン制御中の内燃機関2の再始動の間(クランキング中)を含んでいればよく、エコラン制御中の内燃機関2の再始動前から開始させたり、エコラン制御の開始から開始させたりしてもよい。
・経過時間Tは、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達するまでに要する時間tと同一時間又は当該時間tよりも短い時間としてもよい。例えば、経過時間Tを上記時間tよりも短い時間とする場合、中断モードが設定されなければ漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達していたと考えられるよりも前に高負荷状態の検出をマスクする状態が強制的に終了されるようにしてもよい。
・経過時間Tは、状況によって変動する時間としてもよい。例えば、経過時間Tは、漸増モードによって電流指令値I*の上限値が最大値に達するまでに要する時間tから先に漸増モードが設定されていた時間を除いた時間としたり、当該除いた時間よりも長い時間としたりしてもよい。
・高負荷状態検出部43は、漸増モードが設定されたことを判断した後、当該漸増モードの設定から経過時間Tが経過したことを判断する場合、未だ高負荷状態の検出をマスクする状態が継続され且つ電流指令値I*の上限値が最大値に達していなければ高負荷状態の検出をマスクする状態を強制的に終了するようにしてもよい。この場合、高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されているか否かを判断する必要がなくなる。本変形例の場合、経過時間Tは、漸増モードが設定されて電流指令値I*の上限値が最小値から最大値に達して制限が解除されるまでに要する時間tと同一時間又は当該時間tよりも長い時間であればよい。なお、本変形例では、経過時間Tの開始となる起点、すなわちマスク解除カウンタを初期化するタイミングが内燃機関2の再始動完了、すなわち漸増モードが設定されるタイミングとなる。
・高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されたことを判断した後、当該中断モードがいくらか継続された後を経過時間Tの開始となる起点とするようにしてもよい。
・高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断している場合に、中断モードが解除、すなわち漸増モードが再び設定されたことを判断したとしてもマスク解除カウンタのインクリメントを中断しなくてもよい。この場合、中断モード中に漸増モードが再び設定されたとしても、経過時間Tの経過によって高負荷状態の検出をマスクする状態が終了されるようにしてもよいし、経過時間Tの経過よりも前に電流指令値I*の上限値が最大値に達した場合に高負荷状態の検出をマスクする状態が終了されるようにしてもよい。
・高負荷状態検出部43は、中断モードが設定されていることを判断している場合に、中断モードが解除、すなわち漸増モードが再び設定されたことを判断したとしてもマスク解除カウンタのインクリメントを中断しなくてもよい。この場合、中断モード中に漸増モードが再び設定されたとしても、経過時間Tの経過によって高負荷状態の検出をマスクする状態が終了されるようにしてもよいし、経過時間Tの経過よりも前に電流指令値I*の上限値が最大値に達した場合に高負荷状態の検出をマスクする状態が終了されるようにしてもよい。
・上記実施形態では、EPSECU27がモータ22を直接的に制御していたが、モータ22とEPSECU27との間にさらに他のECU(制御装置)を設けて、EPSECU27としては制限モードの設定に関わる制御のみ実行するものであってもよい。
・EPSECU27は、EPS用マイコン30と駆動回路31との間に、駆動回路31に入力するモータ制御信号Smを増幅等するプリドライバを設けるようにしてもよい。
・漸減モードや漸増モードにおいては、電流指令値I*の上限値の変動のさせ方を変更してもよく、変動の勾配を変更したり、ステップ状に変動させたり、経時的でなく瞬時的に変動させるようにしてもよい。
・漸減モードや漸増モードにおいては、電流指令値I*の上限値の変動のさせ方を変更してもよく、変動の勾配を変更したり、ステップ状に変動させたり、経時的でなく瞬時的に変動させるようにしてもよい。
・制限モード中は、エコラン時制御部42が制限モードに定める電流指令値I*の上限値の変動に基づく上限値を電流指令値演算部40に対して指示するようにしてもよい。高負荷状態中においても同様に、高負荷状態検出部43が制限モードに定める電流指令値I*の上限値の変動に基づく上限値を電流指令値演算部40に対して指示するようにしてもよい。この場合、エコラン時制御部42及び高負荷状態検出部43が操舵力制限部として機能する。
・高負荷状態中の制限モードの設定については、高負荷状態検出部43の高負荷判定の結果に基づき、エコラン時制御部42が制限モードの設定を電流指令値演算部40に対して指示してもよい。
・高負荷状態では、エコラン時制御部42が設定を指示する制限モードとは異なる態様で、制限モードを設定してもよい。例えば、高負荷状態では、エコラン時制御部42が設定を指示する制限モードと比較して、電流指令値I*の上限値の最小値を小さくしたり大きくしたりしてもよいし、最大値と最小値との間の変動のさせ方を異ならせるようにしてもよい。
・制限モードにおいて、電流指令値I*の上限値の変動は、マップによって変動させられるものであってもよい。
・上記実施形態では、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置に適用したが、ラックアシスト型や、ピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。また、上記実施形態は、電動パワーステアリング装置に限らず、例えばステアバイワイヤ式のステアリング装置等にも適用可能である。なお、ステアバイワイヤ式のステアリング装置の場合、操舵力付与機構21に搭載されるモータ22は、ステアリング操作に対して反力を付与する反力モータとして機能させてもよい。
・上記実施形態では、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置に適用したが、ラックアシスト型や、ピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。また、上記実施形態は、電動パワーステアリング装置に限らず、例えばステアバイワイヤ式のステアリング装置等にも適用可能である。なお、ステアバイワイヤ式のステアリング装置の場合、操舵力付与機構21に搭載されるモータ22は、ステアリング操作に対して反力を付与する反力モータとして機能させてもよい。
1…車両、2…内燃機関、10…電動パワーステアリング装置、11…操舵機構、12…ステアリングホイール、20…転舵輪、21…操舵力付与機構、22…モータ、27…EPS用制御装置(ステアリング装置)、30…EPS用マイコン、31…駆動回路、40…電流指令値演算部(操舵力制限部)、41…制御信号生成部(モータ制御部)、42…エコラン時制御部、43…高負荷状態検出部、T…経過時間。
Claims (7)
- 車両の停止条件が満たされると内燃機関を自動停止させ、車両の再始動条件が満たされると内燃機関を再始動させるエコラン制御を実行する車両に搭載され、ステアリングホイールの操舵に基づき転舵輪を転舵させる操舵機構と、前記操舵機構に生じる負荷に応じて当該操舵機構に操舵力を付与する操舵力付与機構と、を備えたステアリング装置の前記操舵力付与機構の動作を制御するステアリング制御装置において、
前記操舵機構に生じる負荷が高い状態が所定期間継続された状態である高負荷状態であることを検出する高負荷状態検出部と、
前記エコラン制御中に付与可能とする操舵力を前記エコラン制御中でない場合に付与可能とする操舵力と比較して減らすように制限するとともに、前記高負荷状態の検出中に付与可能とする操舵力を前記高負荷状態の検出中でない場合に付与可能とする操舵力と比較して減らすように制限する操舵力制限部と、を備え、
前記操舵力制限部は、前記エコラン制御中にクランキング開始によって前記内燃機関が再始動され、クランキング終了によって前記内燃機関が再始動完了された後、前記操舵力の制限を解除し、
前記高負荷状態検出部は、前記内燃機関の再始動に関わるクランキング中は前記高負荷状態であることを検出しない状態とするとともに、前記クランキング終了に基づく前記内燃機関の再始動完了後も前記高負荷状態であることを検出しない状態を継続させ、前記内燃機関の再始動完了後、前記操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除される、又は当該再始動完了後の経過時間の経過によって前記高負荷状態であることを検出しない状態を終了させる
ことを特徴とするステアリング制御装置。 - 前記操舵力制限部は、前記エコラン制御中、前記エコラン制御中でない場合に付与可能とする操舵力を経時的に減らすことで付与可能とする操舵力を制限するとともに、前記内燃機関が再始動完了された後、制限していた付与可能とする操舵力を経時的に増やすことで制限を解除する請求項1に記載のステアリング制御装置。
- 前記操舵力制限部は、前記内燃機関が再始動完了された後、前記操舵力の解除条件が成立している場合に制限していた付与可能とする操舵力を経時的に増やす一方、当該解除条件が途中で成立しなくなった場合に当該操舵力を経時的に増やすことを中断し、
前記高負荷状態検出部は、前記内燃機関の再始動完了後、前記操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除されるまでの間において、当該操舵力を経時的に増やすことが中断された時点からの時間を前記経過時間として検出する請求項2に記載のステアリング制御装置。 - 前記経過時間は、前記操舵力制限部によって付与可能とする操舵力の制限が解除されるまでに要する時間よりも長い時間である請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載のステアリング制御装置。
- 前記操舵力制限部は、付与可能とする操舵力の範囲で、前記操舵機構に生じる負荷に応じた前記操舵力としてモータトルクを発生させるように、前記操舵力付与機構に含まれて車両の電源から供給される電流に基づきモータトルクを発生するモータへの電流の供給量を示す電流指令値を演算するとともに、前記電流指令値の上限値を増減させることによって付与可能とする操舵力を変動させるようになっており、
前記電流指令値に基づき前記モータへの電流の供給量を制御するモータ制御部をさらに備える請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載のステアリング制御装置。 - 前記操舵力制限部は、運転者による前記ステアリングホイールの操舵によって前記操舵機構に生じさせられる負荷に応じた前記操舵力として、運転者による前記ステアリングホイールの操舵を補助する操舵補助力を付与するように前記電流指令値を演算する請求項5に記載のステアリング制御装置。
- 前記高負荷状態検出部は、前記エコラン制御中のうち、前記内燃機関の再始動に関わるクランキング開始とともに前記高負荷状態であることを検出しない状態を生起させる請求項1〜請求項6のうちいずれか一項に記載のステアリング制御装置。
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2015
- 2015-09-01 JP JP2015172238A patent/JP2017047775A/ja active Pending
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