JP2020082915A - 操舵装置および操舵装置におけるモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーンキープ制御および自動駐車制御を行え、かつ自動駐車制御時に振動が発生するのを抑制することができる操舵装置を提供する。【解決手段】操舵装置は、転舵輪を転舵可能な電動モータ１８を制御して舵角を変更する制御部４０とを備えている。制御部４０は、走行路内に設定した目標経路に沿って車両が走行するように演算された第１目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行うレーンキープ制御と、車両が現在位置から駐車位置まで移動するように演算された第２目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う自動駐車制御とを実行可能な角度フィードバック制御部４４と、自動駐車制御におけるフィードバックゲインを、レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも小さな値に設定するゲイン設定部５１とを含む。【選択図】図２

Description

この発明は、操舵装置および操舵装置におけるモータ制御方法に関する。

従来から、走行路内に設定した目標経路に沿って車両が自動走行するように目標舵角（目標操舵角または目標転舵角）を演算し、実舵角が目標舵角に一致するようにステアリングアクチュエータをフィードバック制御するレーンキープ制御が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
また、車両を現在位置から自動検出または運転者によって指定された駐車位置まで移動させるように目標舵角を演算し、実舵角が目標舵角に一致するようにステアリングアクチュエータをフィードバック制御する自動駐車制御が知られている（例えば、下記許文献２参照）。

特開２００６−１７５９４０号公報 特開２００８−８０８６６号公報

自動駐車制御およびレーンキープ制御を実行する場合、それぞれにおける角度フィードバック制御を同様に実施することが考えられる。しかしながら、自動駐車制御にレーンキープ制御と同一の角度フィードバック制御を適用すると、自動駐車制御時にステアリングアクチュエータである電動モータに振動が発生し、運転者に違和感を与えることが判明した。

この発明の目的は、レーンキープ制御および自動駐車制御を行え、かつ自動駐車制御時に振動が発生するのを抑制することができる操舵装置および操舵装置におけるモータ制御方法を提供することである。

この発明による操舵装置は、ステアリングホイールに接続された転舵輪を転舵可能な電動モータと、前記電動モータを制御して前記転舵輪の舵角を変更する制御部とを備え、前記制御部は、走行路内に設定した目標経路に沿って車両が走行するように演算された第１目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行うレーンキープ制御と、前記車両が現在位置から駐車位置まで移動するように演算された第２目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う自動駐車制御とを実行可能な角度フィードバック制御部と、前記自動駐車制御におけるフィードバックゲインを、前記レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも小さな値に設定するゲイン設定部とを含む。

この構成では、レーンキープ制御および自動駐車制御を行え、かつ自動駐車制御時に振動が発生するのを抑制することができる操舵装置を実現できる。
この発明の一実施形態では、前記フィードバック制御は、比例積分微分制御であり、前記フィードバックゲインは、前記比例積分微分制御の微分ゲインを含む。
この発明の一実施形態では、前記フィードバックゲインは、前記比例積分微分制御の比例ゲインをさらに含む。

この発明の一実施形態では、前記フィードバックゲインは、前記比例積分微分制御の積分ゲインをさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記角度フィードバック制御部は、車両進行方向の障害物と衝突するリスクを検知したときに、前記障害物が存在しない方向に前記車両を移動させるように演算された第３目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う緊急回避支援制御をも実行可能であり、前記ゲイン設定部は、前記緊急回避支援制御におけるフィードバックゲインを、前記レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも大きな値に設定する。

この発明による操舵装置におけるモータ制御方法は、ステアリングホイールに接続された転舵輪を転舵可能な電動モータを備え、レーンキープ制御および自動駐車制御を実行可能な操舵装置におけるモータ制御方法であって、前記レーンキープ制御は、走行路内に設定した目標経路に沿って車両が走行するように第１目標舵角を演算する工程と、前記第１目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う工程とを有し、前記自動駐車制御は、前記車両が現在位置から駐車位置まで移動するように第２目標舵角を演算する工程と、前記レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも小さな値に設定されたフィードバックゲインを用いて前記第２目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う工程とを有する。

この方法では、レーンキープ制御および自動駐車制御を行え、かつ自動駐車制御時に振動が発生するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る操舵装置が適用された電動パワーステアリングシステムの概略構成を示す模式図である。 モータ制御用ＥＣＵの電気的構成を説明するためのブロック図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る操舵装置が適用された電動パワーステアリングシステムの概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリングシステム１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。これにより、ステアリングホイール２と転舵輪３とは、機械的に接続されている。

ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
トーションバー１０の近傍には、トルクセンサ１２が配置されている。トルクセンサ１２は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴ_ｄを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１２によって検出される操舵トルクＴ_ｄは、例えば、左方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、右方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクＴ_ｄの大きさが大きくなるものとする。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端には、ピニオン１６が連結されている。

ラック軸１４は、車両の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助力（アシストトルク）を発生するための電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを増幅して転舵機構４に伝達するための減速機１９とを含む。減速機１９は、ウォームギヤ２０と、このウォームギヤ２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。

減速機１９は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。以下において、減速機１９の減速比（ギヤ比）をＮで表す場合がある。減速比Ｎは、ウォームホイール２１の角速度ω_ｗｗに対するウォームギヤ２０の角速度ω_ｗｇの比ω_ｗｇ／ω_ｗｗとして定義される。
ウォームギヤ２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、出力軸９に一体回転可能に連結されている。

電動モータ１８によってウォームギヤ２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６にモータトルクが付与されるとともにステアリングシャフト６（出力軸９）が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。また、ステアリングシャフト６の回転に伴い、ステアリングホイール２も回転する。

つまり、電動モータ１８によってウォームギヤ２０を回転駆動することによって、電動モータ１８による操舵補助や転舵輪３の転舵が可能となる。電動モータ１８には、電動モータ１８のロータの回転角を検出するための回転角センサ２３が設けられている。
以下において、レーンキープ制御とは、走行路内に設定した目標経路に沿って車両が走行するように演算された目標舵角（以下、「第１目標舵角」という）に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う制御をいう。また、自動駐車制御とは、車両が現在位置から駐車位置まで移動するように演算された目標舵角（以下、「第２目標舵角」という）に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う制御をいう。この実施形態では、「目標舵角」とは、出力軸９に対する目標回転角をいうものとする。

電動パワーステアリングシステム１は、さらに、モータ制御用ＥＣＵ（制御部）１０２を備えている。トルクセンサ１２によって検出される操舵トルクＴ_ｄ、回転角センサ２３の出力信号は、モータ制御用ＥＣＵ１０２に入力される。モータ制御用ＥＣＵ１０２は、これらの入力信号および車両側の上位ＥＣＵ１０１から与えられる情報に基づいて、電動モータ１８を制御する。

上位ＥＣＵ１０１は、レーンキープ制御時に、車両を目標経路に沿って自動走行させるための第１目標舵角θ_ａｄ１を生成してモータ制御用ＥＣＵ１０２に与える機能および自動駐車制御時に車両を所定の駐車位置まで移動させるための第２目標舵角θ_ａｄ２を生成してモータ制御用ＥＣＵ１０２に与える機能を備えている。このような第１目標舵角θ_ａｄ１および第２目標舵角θ_ａｄ２を生成する処理は、周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

また、上位ＥＣＵ１０１には、運転者によって設定されている制御モードを表す制御モード信号Ｓ_ｍｏｄｅをモータ制御用ＥＣＵ１０２に与える機能を備えている。制御モードには、通常走行時に行われる通常制御モードと、レーンキープ制御を行うためのレーンキープ制御モードと、自動駐車制御を行うための自動駐車制御モードとがある。
上位ＥＣＵ１０１によって生成される第１目標舵角θ_ａｄ１および第２目標舵角θ_ａｄ２ならびに制御モード信号Ｓ_ｍｏｄｅは、例えば車載ネットワークを介して、モータ制御用ＥＣＵ１０２に与えられる。

図２は、モータ制御用ＥＣＵ１０２の電気的構成を説明するためのブロック図である。
モータ制御用ＥＣＵ１０２は、マイクロコンピュータ４０と、マイクロコンピュータ４０によって制御され、電動モータ１８に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３１と、電動モータ１８に流れる電流（以下、「モータ電流Ｉ」という）を検出するための電流検出回路３２とを備えている。

マイクロコンピュータ４０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、電流指令値設定部４１と、角度偏差演算部４３と、ＰＩＤ（比例積分微分）制御部４４（角度フィードバック制御部）と、指令値切替部４５と、電流偏差演算部４６と、ＰＩ（比例積分）制御部４７と、ＰＷＭ制御部４８と、回転角演算部４９と、減速比除算部５０と、ゲイン設定部５１とを含む。

電流指令値設定部４１は、操舵トルクＴ_ｄに基づいて、通常制御モード時における電動モータ１８に対する電流指令値Ｉ_ａｓを演算する。電流指令値Ｉ_ａｓは、操舵トルクＴ_ｄの正の値に対しては正をとり、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させる。また、電流指令値Ｉ_ａｓは、操舵トルクＴ_ｄの負の値に対しては負をとり、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させる。そして、電流指令値Ｉ_ａｓは、操舵トルクＴ_ｄｂの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定される。電流指令値設定部４１によって演算される電流指令値Ｉ_ａｓは、指令値切替部４５に入力される。

回転角演算部４９は、回転角センサ２３の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータ回転角θ_ｍを演算する。減速比除算部５０は、回転角演算部４９によって演算されるロータ回転角θ_ｍを減速比Ｎで除算することにより、ロータ回転角θ_ｍを出力軸９の回転角（実舵角）θに換算する。減速比除算部５０によって演算される実舵角θは、角度偏差演算部４３に与えられる。

角度偏差演算部４３は、上位ＥＣＵ１０１から出力される第１標舵角θ_ａｄ１または第２目標舵角θ_ａｄ２と、実舵角θとの偏差Δθ（＝（θ_ａｄ１−θ）または（θ_ａｄ２−θ））を演算する。
ＰＩＤ制御部４４は、角度偏差演算部４３によって演算される角度偏差Δθに対してＰＩＤ演算を行うことにより、電流指令値Ｉ_ａｄを演算する。具体的には、ＰＩＤ制御部４４は、比例処理部６１、積分処理部６２、微分処理部６３、比例ゲイン乗算部６４、積分ゲイン乗算部６５、微分ゲイン乗算部６６および加算部６７を備えている。

比例ゲイン乗算部６４は、比例処理部６１が角度偏差Δθを比例処理したものに、ゲイン設定部５１から与えられる比例ゲインＫ_Ｐを乗算する。積分ゲイン乗算部６５は、積分処理部６２が角度偏差Δθを積分処理したものに、ゲイン設定部５１から与えられる積分ゲインＫ_Ｉを乗算する。微分ゲイン乗算部６６は、微分処理部６３が角度偏差Δθを微分処理したものに、ゲイン設定部５１から与えられる微分ゲインＫ_Ｄを乗算する。ゲイン設定部５１の動作の詳細については、後述する。

加算部６７は、比例ゲイン乗算部６４、積分ゲイン乗算部６５および微分ゲイン乗算部６６の各乗算結果を加算することにより、レーンキープ制御モード時または自動駐車制御モード時における電動モータ１８に対する電流指令値Ｉ_ａｄを演算する。ＰＩＤ制御部４４によって演算される電流指令値Ｉ_ａｄは、指令値切替部４５に入力される。
指令値切替部４５は、制御モード信号Ｓ_ｍｏｄｅが通常制御モードを表す信号であるときには電流指令値Ｉ_ａｓを選択して出力し、それ以外のレーンキープ制御モードを表す信号であるとき、あるいは自動駐車制御モードを表す信号であるときには電流指令値Ｉ_ａｄを選択して出力する。指令値切替部４５の出力は、電流偏差演算部４６に与えられる。

電流偏差演算部４６は、指令値切替部４５から出力される電流指令値Ｉ_ａｓまたはＩ_ａｄと、電流検出回路３２によって検出されたモータ電流Ｉとの偏差ΔＩ（＝（Ｉ_ａｓ−Ｉ）または（Ｉ_ａｄ−Ｉ））を演算する。
ＰＩ制御部４７は、電流偏差演算部９６によって演算された電流偏差ΔＩに対するＰＩ演算（比例積分演算）を行うことにより、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉを電流指令値Ｉ_ａｓまたはＩ_ａｄに導くための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部４８は、前記駆動指令値に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、駆動回路３１に供給する。これにより、駆動指令値に対応した電力が電動モータ１８に供給されることになる。

上記のような構成において、制御モードが通常制御モードに設定されている場合には、電流指令値設定部４１によって設定された電流指令値Ｉ_ａｓが指令値切替部４５から出力される。したがって、電動モータ１８から操舵トルクＴ_ｄに応じたアシストトルクが発生する。
制御モードがレーンキープ制御モードに設定されている場合には、上位ＥＣＵ１０１からモータ制御ＥＣＵ１０２に第１目標舵角θ_ａｄ１が与えられる。そして、ＰＩＤ制御部４４によって、第１目標舵角θ_ａｄ１と実舵角θとの角度偏差Δθ（＝θ_ａｄ１−θ）に対してＰＩＤ演算が行われる。これにより、レーンキープ制御のための電流指令値Ｉ_ａｄが演算される。そして、この電流指令値Ｉ_ａｄが指令値切替部４５から出力されるので、モータ電流Ｉが当該電流指令値Ｉ_ａｄと一致するように駆動回路３１が駆動制御される。これにより、実舵角θが第１目標舵角θ_ａｄ１に一致するように電動モータ１８が制御される。

制御モードが自動駐車制御モードに設定されている場合には、上位ＥＣＵ１０１からモータ制御ＥＣＵ１０２に第２目標舵角θ_ａｄ２が与えられる。そして、ＰＩＤ制御部４４によって、第２目標舵角θ_ａｄ２と実舵角θとの角度偏差Δθ（＝θ_ａｄ２−θ）に対してＰＩＤ演算が行われる。これにより、自動駐車制御のための電流指令値Ｉ_ａｄが演算される。そして、この電流指令値Ｉ_ａｄが指令値切替部４５から出力されるので、モータ電流Ｉが当該電流指令値Ｉ_ａｄと一致するように駆動回路３１が駆動制御される。これにより、実舵角θが第２目標舵角θ_ａｄ２に一致するように電動モータ１８が制御される。

以下、ゲイン設定部５１の動作について詳しく説明する。
ゲイン設定部５１は、上位ＥＣＵ１０１から与えられる制御モード信号Ｓ_ｍｏｄｅに応じて、比例ゲインＫ_Ｐ、積分ゲインＫ_Ｉおよび微分ゲインＫ_Ｄを設定する。以下、より具体的に説明する。制御モードがレーンキープ制御モードであるときに設定される比例ゲインＫ_Ｐ、積分ゲインＫ_Ｉおよび微分ゲインＫ_Ｄを、それぞれ第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１とする。これに対して、制御モードが自動駐車制御モードであるときに設定される比例ゲインＫ_Ｐ、積分ゲインＫ_Ｉおよび微分ゲインＫ_Ｄを、それぞれ第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２とする。

なお、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２は、それぞれ第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値に設定されている。以下、この理由について説明する。
レーンキープ制御時の車速は、通常、自動駐車制御時の車速に比べて大きいため、自動駐車制御に比べてレーンキープ制御には高い応答性が要求される。このため、レーンキープ制御時の第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１は、比較的大きな値に設定される。このように、レーンキープ制御のフィードバックゲインＫ_Ｐ１，Ｋ_Ｉ１，Ｋ_Ｄ１を比較的高い値に設定した上で、自動駐車制御のフィードバックゲインＫ_Ｐ２，Ｋ_Ｉ２，Ｋ_Ｄ２を、レーンキープ制御のフィードバックゲインＫ_Ｐ１，Ｋ_Ｉ１，Ｋ_Ｄ１と同じ値に設定すると、自動駐車制御時における車速に対して応答性が過剰に高くなることから、自動駐車制御時に電動モータ１８に振動が発生し、運転者に違和感を与えることが判明した。

そこで、この実施形態では、自動駐車制御時に発生する電動モータ１８に振動を抑制するために、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２を、それぞれ第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値に設定した。これにより、自動駐車制御時に発生する電動モータ１８に振動を抑制することができた。

このように、自動駐車制御のフィードバックゲインＫ_Ｐ２，Ｋ_Ｉ２，Ｋ_Ｄ２１を、レーンキープ制御のフィードバックゲインＫ_Ｐ１，Ｋ_Ｉ１，Ｋ_Ｄ１よりも小さい値に設定すると、自動駐車制御時の応答性が低下するが、レーンキープ制御に比べて自動駐車制御には高い応答性が要求されないので、自動駐車制御に支障をきたさない。
なお、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２のうち、第２微分ゲインＫ_Ｄ２のみを、第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値に設定するようにしてもよい。また、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２のうち、第２積分ゲインＫ_Ｉ２以外の第２微分ゲインＫ_Ｄ２および第２比例ゲインＫ_Ｐ２を、それぞれ第１微分ゲインＫ_Ｄ１および第１比例ゲインＫ_Ｐ１よりも小さい値に設定するようにしてもよい。

すなわち、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２のうち、少なくとも第２微分ゲインＫ_Ｄ２を第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値とすることによって自動駐車制御時における電動モータ１８の振動を抑制することができるが、第２微分ゲインＫ_Ｄ２および第２比例ゲインＫ_Ｐ２-を、それぞれ第１微分ゲインＫ_Ｄ１および第１比例ゲインＫ_Ｐ１よりも小さい値に設定することが好ましい。これにより、第２微分ゲインＫ_Ｄ２のみを第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値にする場合に比べて、自動駐車制御時における電動モータ１８の振動をより効果的に抑制することができる。

さらに、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２を、それぞれ第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値に設定することが好ましい。これにより、ＰＩＤ制御系の安定性を向上させることができる。
したがって、第２比例ゲインＫ_Ｐ２、第２積分ゲインＫ_Ｉ２および第２微分ゲインＫ_Ｄ２の全てを、それぞれ第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さく設定するのが最も好ましい。次に、第２微分ゲインＫ_Ｄ２および第２比例ゲインＫ_Ｐ２-の２つを、それぞれ第１微分ゲインＫ_Ｄ１および第１比例ゲインＫ_Ｐ１よりも小さい値に設定することが好ましいが、少なくとも第２微分ゲインＫ_Ｄ２のみを第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも小さい値とすれば、自動駐車制御時における電動モータ１８の振動を抑制する効果を奏することができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。例えば、前述の実施形態では、上位ＥＣＵ１０１は、レーンキープ制御のための第１目標舵角θ_ａｄ１および自動駐車制御のための第２目標舵角θ_ａｄ２を生成してモータ制御用ＥＣＵ１０２に与える機能を備えている。しかし、上位ＥＣＵ１０１は、図1および図２に二点鎖線で示すように、それに加えて、緊急回避支援制御のための第３目標舵角θ_ａｄ３を生成してモータ制御用ＥＣＵ１０２に与える機能を備えていてもよい。

緊急回避支援制御とは、車両進行方向の障害物と衝突するリスクを検知したときに、障害物が存在しない方向に車両を移動させるための目標舵角（第３目標舵角）θ_ａｄ３を演算し、実舵角が第３目標舵角θ_ａｄ３に一致するようにフィードバック制御を行う制御をいう。この場合には、制御モードの種類には、前述の通常制御モード、レーンキープ制御モードおよび自動駐車制御モードに、緊急回避支援制御のための緊急回避支援制御モードが追加される。

制御モードが緊急回避支援制御モードである場合、角度偏差演算部４３に、上位ＥＣＵ１０１からの第３目標舵角θ_ａｄ３が入力される。そして、ゲイン設定部５１は、制御モードが緊急回避支援制御モードであるとき、比例ゲインＫ_Ｐ、積分ゲインＫ_Ｉおよび微分ゲインＫ_Ｄを、それぞれ第３比例ゲインＫ_Ｐ３、第３積分ゲインＫ_Ｉ３および第３微分ゲインＫ_Ｄ３に設定する。この場合、第３比例ゲインＫ_Ｐ３、第３積分ゲインＫ_Ｉ３および第３微分ゲインＫ_Ｄ３は、それぞれ第１比例ゲインＫ_Ｐ１、第１積分ゲインＫ_Ｉ１および第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも大きい値に設定される。これは、緊急回避支援制御には、レーンキープ制御に比べて高い応答性が要求されるからである。

なお、第３比例ゲインＫ_Ｐ３、第３積分ゲインＫ_Ｉ３および第３微分ゲインＫ_Ｄ３のうち、第３微分ゲインＫ_Ｄ３のみを、第１微分ゲインＫ_Ｄ１よりも大きい値に設定するようにしてもよい。また、第３比例ゲインＫ_Ｐ３、第３積分ゲインＫ_Ｉ３および第３微分ゲインＫ_Ｄ３のうち、第３積分ゲインＫ_Ｉ３以外の第３微分ゲインＫ_Ｄ３および第３比例ゲインＫ_Ｐ３を、それぞれ第１微分ゲインＫ_Ｄ１および第１比例ゲインＫ_Ｐ１よりも大きい値に設定するようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、この発明をコラムタイプＥＰＳの適用した場合の例を示したが、この発明は、コラムタイプ以外のＥＰＳにも適用することができる。また、この発明は、ステアバイワイヤシステムにも適用することができる。
その他、この発明は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…電動パワーステアリング装置、３…転舵輪、４…転舵機構、１８…電動モータ、４０…マイクロコンピュータ、４１…電流指令値設定部、４２…目標舵角切替部、４４…ＰＩＤ（比例積分微分）制御部、４５…指令値切替部、４６…電流偏差演算部、４７…ＰＩ（比例積分）制御部、４８…ＰＷＭ制御部、４９…回転角演算部、５０…減速比除算部、５１…ゲイン設定部、１０１…上位ＥＣＵ、１０２…モータ制御用ＥＣＵ

Claims (6)

1. ステアリングホイールに接続された転舵輪を転舵可能な電動モータと、
   前記電動モータを制御して前記転舵輪の舵角を変更する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   走行路内に設定した目標経路に沿って車両が走行するように演算された第１目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行うレーンキープ制御と、前記車両が現在位置から駐車位置まで移動するように演算された第２目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う自動駐車制御とを実行可能な角度フィードバック制御部と、
   前記自動駐車制御におけるフィードバックゲインを、前記レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも小さな値に設定するゲイン設定部とを含む、操舵装置。
2. 前記フィードバック制御は、比例積分微分制御であり、
   前記フィードバックゲインは、前記比例積分微分制御の微分ゲインを含む、請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記フィードバックゲインは、前記比例積分微分制御の比例ゲインをさらに含む、請求項２に記載の操舵装置。
4. 前記フィードバックゲインは、前記比例積分微分制御の積分ゲインをさらに含む、請求項３に記載の操舵装置。
5. 前記角度フィードバック制御部は、車両進行方向の障害物と衝突するリスクを検知したときに、前記障害物が存在しない方向に前記車両を移動させるように演算された第３目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う緊急回避支援制御をも実行可能であり、
   前記ゲイン設定部は、前記緊急回避支援制御におけるフィードバックゲインを、前記レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも大きな値に設定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の操舵装置。
6. ステアリングホイールに接続された転舵輪を転舵可能な電動モータを備え、レーンキープ制御および自動駐車制御を実行可能な操舵装置におけるモータ制御方法であって、
   前記レーンキープ制御は、
   走行路内に設定した目標経路に沿って車両が走行するように第１目標舵角を演算する工程と、
   前記第１目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う工程と、を有し、
   前記自動駐車制御は、
   前記車両が現在位置から駐車位置まで移動するように第２目標舵角を演算する工程と、
   前記レーンキープ制御におけるフィードバックゲインよりも小さな値に設定されたフィードバックゲインを用いて前記第２目標舵角に実舵角が一致するようにフィードバック制御を行う工程と、を有する、操舵装置におけるモータ制御方法。

Images