JP2021505857A - 位置の確認サイクルによるテストサイクルを生成するためのパワーステアリングシステムにおけるアシストモータの使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、パワーステアリングシステム（１）における少なくとも１つの特性を経験的に決定するためのパワーステアリングシステム（１）の特性評価方法に関する。このパワーステアリングシステム（１）は、少なくとも１つのステアリングホイール（２）と、ラック（４）が設けられたステアリング機構（３）と、少なくとも１つのアシストモータ（７）と、を備える。前記特性評価方法は、その環境に対する車両の状況の関数として決定される経路に車両を追従させるべく、自動作動ステップ（ａ）であって、該自動作動ステップ（ａ）の最中、パワーステアリングシステム（１）が車両の駆動に割り当てられるステアリングフェイズとは別に、コンピュータ（１３）が、ステアリングホイール（２）に対する外的な作用を必要とすることなく、予め確立された探索サイクル（ＣＹ）と呼称される１つまたは複数のサイクルに従う作動設定値を生成し、該作動設定値をアシストモータ（７）に適用するのに用いられる自動作動ステップ（ａ）を備える。探索サイクル（ＣＹ）は、該探索サイクル（ＣＹ）の最中、または、該探索サイクル（ＣＹ）が終了したときに、アシストモータ（７）の自動作動に対してパワーステアリングシステム（１）によって提供される応答に特有でありかつ所望の特性を特徴付ける少なくとも１つの指標パラメータ（Ｐ７＿ｍｅｓ，Ｔ７＿ｍｅｓ，Ｐ４＿ｍｅｓ，Ｔ２＿ｍｅｓ，Ｖ２＿ｍｅｓ）を測定するためのものである。【選択図】図２

Description

本発明は、工場にてパワーステアリングシステムが改良または較正されるときに、例えば、ステアリングラックにおけるストローク端の停止部（butees de fin de course）の位置や、パワーステアリングシステムの周波数応答特性のような、パワーステアリングシステムにおける少なくとも１つの特性を経験的に決定することを目的とした特性評価方法に関する。

公知の特性評価方法は、テストベンチを具備するセンサ及びレコーダが、ステアリングシステムの応答を観測するとともに、所望の特性の定量化を可能にする指標パラメータを測定することができるように、人間のオペレータが、テストベンチにパワーステアリングシステムを取り付けて、その後、予め確立された特別な操縦サイクルに従って、ステアリングホールを操縦することが要求される。

もちろん、そうした手動操縦は、希に全く退屈なものとなり、また、オペレータが、信頼に足りかつ再現可能な方法で、正確な速度または力の設定値（特に一定の値となる設定値）を働せることができなかったり、例えば、所望の特性の推定を歪め得る、サイクル中の操縦の方向を誤ったりし得るという点においては、しばしば相対的に不正確なものとなる。

その上、絶対的な意味で、オペレータを、ステアリングホールを作動させるロボットアームに置換することを想到した場合、特に、テスト毎に、ステアリングホイールにロボットアームを取り付けて結合するとともに、テストされるステアリングシステムのモデルに従って、ロボットアームとテストベンチとを物理的に再構成することが必要となるため、そうした解決策は、実装するには特に複雑で高価なものとなる。

本発明に課せられた目的は、前述した欠点を克服するとともに、迅速で、信頼に足り、かつ安価なパワーステアリングシステムの特性評価を可能とするパワーステアリングシステムの特性評価方法を提案することにある。

本発明に課せられた目的は、パワーステアリングシステムにおいて「所望の特性」と呼称される少なくとも１つの特性を経験的に決定することを目的とした、前記パワーステアリングシステムの特性評価方法を用いることで達成される。前記パワーステアリングシステムは、ステアリングホイールのような少なくとも１つの車首方位設定装置（dispositif de definition de cap）であって、前記パワーステアリングシステムにおいて「ステアリングアングル」と呼称される方位を設定可能とする前記車首方位設定装置と、ラックのような少なくとも１つの可動部材が設けられたステアリング機構であって、前記可動部材の位置が、選択された前記ステアリングアングルに対応するように適合される前記ステアリング機構と、前記ステアリング機構を駆動可能に配置された、少なくとも１つのアシストモータと、を備え、前記特性評価方法は、制御フェイズであって、該制御フェイズの最中、その環境に対する車両の状況に応じて決定される経路に車両を追従させるべく、前記パワーステアリングシステムが前記車両の駆動に割り当てられる前記制御フェイズとは別に、前記アシストモータの自動作動ステップ（ａ）であって、該自動作動ステップ（ａ）の最中、コンピュータが、前記車首方位設定装置に対する外的な作用を必要とすることなく、予め確立された「探索サイクル（cycles d'exploration）」と呼称される１つまたは複数のサイクルに従う作動設定値を生成し、該作動設定値を前記アシストモータに適用するのに用いられる前記自動作動ステップと、測定ステップであって、該測定ステップによれば、前記探索サイクルの最中、または、該探索サイクルが終了したときに、「指標パラメータ（parametre indicateur）」と呼称され、前記アシストモータの自動作動に対して前記パワーステアリングシステムによって提供される応答に特有でありかつ前記所望の特性を特徴付ける少なくとも１つの物理的パラメータが測定される前記測定ステップ（ｂ）と、解析ステップ（ｃ）であって、該解析ステップ（ｃ）の最中、前記所望の特性が、前記指標パラメータの測定結果から定量化される前記解析ステップ（ｃ）と、を備える。

したがって、本発明は、ステアリングシステムの外部に設けられた、補助的な駆動手段、特に補助モータの使用を必要とせずに、選択された探索サイクルに従ってステアリング機構を作動させるための（固有の）手段として、アシストモータ自身を用いる、という点で有利になる。

それゆえ、オペレータまたはロボットアームが省かれる。

その上、探索サイクルの自動化は、ステアリングシステムが特性評価されるフェイズの最中、アシストモータに対し、手動操縦の最中に比してより正確な、取り分け正確な設定値、特に、所定期間、または可動部材における所定の変位距離にわたって一定の速度、加速度、または力の設定値を適用することが可能になる。そのことで、目標とされる理想的な探索サイクルに対する設定値の過度で制御不能な可変性に結びついた潜在的なエラーの源となるパワーステアリングシステム自身を作動させることなく、指標パラメータを正確に測定することが可能となる。

したがって、所望の特性の特性評価は、取り分け正確かつ再現可能となる。

その上、本発明は、特に、前記パワーステアリングシステムのモデルにかかわらず、該システムに車載用計算モジュールを具備させることを許容する。この車載用計算モジュールは、例えば、該モジュールの不揮発性メモリに記憶されたライブラリファイルという形式で、特性評価機能一式を含む。そのことで、パワーステアリングシステムには、その特性評価、より一般的には、それ自身の複数の特性の評価に必要なツールが、固有なものとして設けられることになる。

したがって、前記パワーステアリングシステムの改良および較正が、大いに促進されることになる。

本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の記載を読み込むとともに、添付された図面を用いることで、より詳細に明らかになろう。なお、以下の図面は、純粋に図示を目的としたものであり、権利範囲の制限を目的としたものではない。

図１は、パワーステアリングシステムを概略的に示す図である。 図２は、第１の極限位置（position extremale）から第２の極限位置にステアリング機構を択一的にシフトさせることを目的として位置アシストモータがサーボ制御されるとともに、例えば、ステアリング機構の耐久性をテストするために多数回にわたって繰り返され得る位置的な探索サイクル（cycle d'exploration en position）を例示する図である。 図３は、必要に応じて探索サイクルに重畳されることで、ステアリング機構がストローク端の停止部に接近するときに、アシストモータによって生成されるトルクを制限可能とする安全保障関数を示す図である。

本発明は、パワーステアリングシステム１における少なくとも１つの特性（このシステムに特有の特性であり、「所望の特性」と呼称される）を経験的に決定することを目的とした、前記パワーステアリングシステム１の特性評価方法に関する。

図１に示すように、パワーステアリングシステム１は、少なくとも１つの車首方位設定装置２を備える。この車首方位設定装置２は、「ステアリングアングル」Ａ１と呼称されるパワーステアリングシステムの方位を設定することができる。

好ましくは、車首方位設定装置２は、ステアリングホイール２からなる。このステアリングホイール２を用いることで、（人間の）ドライバーは、パワーステアリングシステム１を具備する車両の手動制御を確保するために、前記ステアリングアングルＡ１を自由に設定することができるようになる。

前記ステアリングシステムは、ラック４のような少なくとも１つの可動部材４が設けられたステアリング機構３も備える。可動部材４の位置Ｐ４は、選択されたステアリングアングルに対応するように適合される。

したがって、以下の記載では、便宜上、可動部材４は、ラックと同一視してもよい。

周知の方法では、前記可動部材４、より詳細にはラック４は、好ましくは移動可能に取り付けられて、ステアリングケース内を並進するように案内される。

そして、ステアリング機構３を用いることで、ステアードホイール５のような方位可変部材５の方位を修正することができる。この方位可変部材５は、前記パワーステアリングシステム１が搭載された車両を操向するために、ラック４によって変位が引き起こされる。

周知の方法では、ステアリング機構３は、複数のステアリングタイロッド６を含み得る。これらのステアリングタイロッド６は、それぞれ、ラック４の一端をヨー角変更可能なステアリングナックルに接続するとともに、対応するステアードホイール５を支持している。

パワーステアリングシステム１は、前記ステアリング機構３を駆動可能に配置された、少なくとも１つのアシストモータ７も備える。

前記アシストモータ７は、ステアリング機構３を左右両方向に駆動可能とするために、好ましくは、双方向に作動する電気モータとなり得る。この電気モータは、例えばブラシレスモータとすることができる。

リニアモータ７を用いることは排除されないが、ロータリーモータ７を用いることが好ましい。

アシストモータ７は、第１の車載モジュール８を備えるコンピュータを介して配置される。この第１の車載モジュール８は、「アシストモジュール」８と呼称され、車首方位設定装置２の依存下で、すなわち、システム１に統合される。

車首方位設定装置２は、好ましくは、ステアリングアングル設定値Ａ２を設定するために用いることができる。ステアリングアングル設定値Ａ２は、典型的には、装置２がステアリングホイール２を備えているか、あるいは、装置２がステアリングホイール２によって構成される場合に、該ステアリングホイール２の角度位置Ｐ２によって設定され得る。

ステアリング設定値Ａ２の規定に係る代替的なまたは補完的な方法によれば、車首方位設定装置２は、「ステアリングホイールトルク」と呼称される力データＴ２を供給することができる。この力データＴ２は、ドライバーによって前記車首方位設定装置２に及ぼされる力、より詳細にはドライバーによってステアリングホイール２に及ぼされるトルクに対応する。

前記ステアリングホイールトルクＴ２は、ステアリングホイール２に関連したトルクセンサ９によって測定することができる。

特にステアリングアングル設定値Ａ２に応じて、および／または、必要に応じて、ドライバーによって前記車首方位設定装置２に作用する「ステアリングホイールトルク」Ｔ２に応じて、アシストモータ８は、前記アシストモジュール８に記憶されたアシスト則に従って、アシスト力設定値（アシストトルク設定値）Ｔ７を設定する。このアシスト力設定値Ｔ７は、システム１における実際のステアリングアングルＡ１、ひいては、ホイール５のヨー角を、車首方位設定装置２によって設定される方位に一致させるべく、アシストモータ７に適用される。

もちろん、他のパラメータ、特に、車両の縦速度のような車両の動的パラメータは、アシスト則による検討に考慮させることができる。

本発明は、好ましくは、パワーステアリングシステムに適用することができる、ということに注目されたい。このシステムにおいて、ステアリングホイール２は、ラック４と機械的に接続されており、それゆえ、ステアリングホイール２は、例えば前記ステアリングホイール２を支持しかつラック４に噛合するピニオン１１が設けられたステアリングコラム１０を介して、少なくとも間接的に、アシストモータ７と機械的に結合される。

このように、ステアリングホイール２は、ステアリング機構３と一体化されており、手動によるステアリング力および／またはステアリング動作を、可動部材（ラック）４に伝達したり、それとは逆に、アシストモータ７によって駆動されたりすることができる。

代替的に、本発明を「ステアバイワイヤ」システムと呼ばれるパワーステアリングシステムに適用することも想到され得る。このシステムにおいては、アシストモータ７によって駆動されるステアリングホイール２と可動部材（ラック）との間の機械的な駆動連結は存在せず、ステアリングアングル設定値Ａ２および／またはステアリングホイールトルク情報Ｔ２をアシストモジュール８に伝送するとともに、それに次いで、アシストモジュール８がアシストモータ７をサーボ制御することになる電気的な連結のみが存在する。

アシストモータ７は、適切な機構、特にモータピニオン１２によって、ラック４と結合させてもよい。モータピニオン１２は、ことによると、ステアリングコラムのピニオン１１とは別体とされており、図１に示されるように、ラック４に直接噛合する。あるいは、アシストモータ７は、ボールスクリューによってラック４と結合させてもよいし、ステアリングコラム１０上に配置され、「シングルピニオン」機構と呼ばれる機構を構成する減速器を介して結合させてもよい。

機械リンク式ステアリングとステアバイワイヤのいずれを考慮しようとも、車首方位設定装置２は、「制御フェイズ」と呼ばれるフェイズ中に介入する。このフェイズの最中、パワーステアリングシステム１は、車両を経路に追従させるべく、その車両の駆動に効果的に割り当てられる。この経路は、その環境に対する前記車両の状況に応じて決定される。

本発明によると、本発明に係る方法は、そうした制御フェイズとは別に、つまり、ステアリングシステム１より一般には車両が交通状況から外れていて、環境に適合される車両経路を設定するために該車両の環境を考慮する必要も、車両およびその乗員の安全性を確保するために特定の経路に従う必要も無いときに、アシストモータ７の自動作動ステップ（ａ）と、測定ステップ（ｂ）と、解析ステップ（ｃ）と、を備える。ステップ（ａ）の最中、コンピュータ１３は、車首方位設定装置２に対する外的な作用を必要とすることなく、予め確立された「探索サイクル」ＣＹと呼ばれる１つまたは複数のサイクルに従う作動設定値を生成し、これをアシストモータ７に適用するのに用いられる。測定ステップ（ｂ）においては、探索サイクルＣＹの最中、または、該探索サイクルＣＹが終了したときに、「指標パラメータ」と呼称される少なくとも１つの物理的パラメータが測定される。この物理的パラメータは、アシストモータ７の自動作動に対してパワーステアリングシステム１によって提供される応答に特有であり、かつ所望の特性を特徴付けるものである。解析ステップ（ｃ）の最中、所望の特性が、指標パラメータの測定結果から定量化される。

パワーステアリングシステムの特性評価を進めることが望まれる際に、パワーステアリングシステム１の外部に配置され、かつ、該システム１と電気的に接続されることになるコンピュータ１３を時折使うことは排除されないが、該コンピュータ１３は、好ましくは、パワーステアリングシステム１、ひいては該システム１を備える車両に統合することができる。そのために、このコンピュータ１３は、「特性評価モジュール」１３と呼称される第２の車載モジュールを構成することができる。

好ましくは、第１のモジュール、つまり制御フェイズ中にステアリングをアシストするために用いられるアシストモジュール８と、第２のモジュール、つまり制御フェイズとは別に、パワーステアリングシステム１の特性評価のために自動化されたプロセスの監視を目的とした特性評価モジュール１３と、は車両に搭載される同一のコンピュータ内に共存することになる。

有利なこととして、本発明は、オペレータによる人力、または、アシストモータ７とは別体で（かつ、例えば、ロボットアームと一体化される）付加的な外部モータのような外部の自動動力源を要求することなく、特性評価の最中にステアリング機構３を駆動するための専用の駆動源として、パワーステアリングシステム１に組み込まれたアシストモータ７を用いることが本質的に許容される。

したがって、さらに一般的には、本発明に係る特性評価は、パワーステアリングシステム１より詳細にはステアリング機構３上で、外部からの人力または外部モータによる能動的で機械的な作動を必要とせずに、より詳細には、人力または外部モータによって、ステアリングホイール２、ラック４における外見上の端部、または、ことによると該ラック４に接続されるロッド６若しくはホイール５のような機械的可動部材のいずれかを作動させることを必要とせずに実行することができる、という点で有利である。この機械的可動部材は、前記パワーステアリングシステム１または前記ステアリング機構３と、その外部と、の間の機械的なインターフェースを形成する。

したがって、本発明に係る特性評価用のステアリング機構３の作動は、もっぱら、パワーステアリングシステム１に元来存在する、駆動手段（アシストモータ７）と、必要に応じて監視手段（特性評価モジュール１３）と、のみを用いることによって、自律的に、かつ容易に、かつ低コストで実行させることができる。

例えばブロッキングウェッジ、スプリング、および／またはダンパ等の１つまたは複数のパッシブな外部負荷の使用を提供することもできる、ということに注目されたい。ここで、１つまたは複数の外部負荷は、ステアリングシステム１における特定の挙動をシミュレートするとともに、ひいては所望の特性にアクセスするために、パワーステアリングシステム１における機械的なインターフェース（例えば、ステアリングホイール２、または、ラック４の端部）の一方および／または他方に結合する。

しかしながら、これらの外部負荷は、パッシブなものである。つまり、これらの外部負荷は、アシストモータ７とは異なり、元来、パワーステアリングシステムにエネルギーを供給するものではなく、むしろ、前記アシストモータ７によってステアリング機構３に供給されたエネルギーの全部または一部を消費したり、そのエネルギーの分配を、前記ステアリング機構３を通じて経時的に修正したりするために使用されることになる。

前述したように、本発明に係る特性評価方法は、車両を制御するための任意のフェイズとは別に、「バーチャル」シチュエーションとして適任となり得るテストシチュエーションおいて行われる。なぜならば、このテストシチュエーションは、特定の経路、または、車両の特定の動的挙動に追従させる必要を求めないからである。それ故、本発明に係る特性評価方法は、車両自身の使用から前記パワーステアリングシステム１の使用との相関を失わせることによって、結果的に前記車両、または該車両の乗員の安全性に係る制約を特性評価方法に課すことなく、車両の影響とは無関係に、パワーステアリングシステム１それ自体の特性を評価できるようにする。

したがって、本発明に係る方法は、流通の外部において、典型的には、パワーステアリングシステム１を備える車両のテストベンチ、または、車両上にパワーステアリングシステム１を組み立てる前に、該システム１単体（例えば、ホイール５と、必要に応じてステアリングタイロッド６と、が未だ配置されていないパワーステアリングシステム１）のテストベンチ上での、特に工場での特性評価に適合されることになる。

特性評価のための自動作動ステップ（ａ）は、車両の制御フェイズとは別に行われるため、探索サイクルＣＹ、ひいては作動設定値を用いることでアシストモータ７を制御することができる、という点で有利になる。ここで、作動設定値の性質、形態および期間は、予め決定された作動ダイアグラム（「パターン」）に応じて決定され、車両の経路要求を満足することが求められることなく、特に車両、該車両の乗員、または、該車両の周囲に存在する人もしくは物体の安全性を考慮に入れることが求められることなく、所望の特性を最適な方法で決定することができるように、任意にかつ自由に選択されることになる。

したがって、実際は、その環境に対する車両特有の動的挙動を示すパラメータ、つまり、その自動車の外部の参照フレームでの自動車自身の振る舞いを示すパラメータ（特に、前述した外部の参照フレームにおいて検出される車両の縦速度、該車両の横加速度、該車両のヨーレート、または、障害物もしくは外部マーカ（例えば、トラフィックレーンの範囲を定める白線）に対する車両の距離）を取得（特に、測定）したり考慮したりするのを必要とすることなく、探索サイクルＣＹ、より一般的には特性評価方法に際してアシストモータ７に適用される作動設定値を定義するとともに、これをアシストモータ７に適用することができる。

このように、前記探索サイクルは、車両の動的挙動を示す前記パラメータに関連したあらゆる制約に従うことなく、したがって、実際的には、その設定およびその適用に際し、そうしたパラメータに関連したあらゆる外部情報の取込、特にあらゆる視覚情報の取込を要求しない。

したがって、その環境下において車両の動的挙動を示すパラメータに関連した情報、つまり、人間のドライバーの感覚（特に、触覚および知覚）によって実行される情報の取込を通じずとも、アシストモータ７を作動させることができよう。ここで、人間のドライバーは、手動でのステアリングホイール２の操作、または、自動的な制御モジュールによって事項され得る自動的な獲得プロセス（例えば、カメラ、レーダー、特にレーザ、赤外線または超音波）によって、その情報に応答することになる。

多く見ても、前記探索サイクルは、例えば、アシストモータ７が出力可能な最大トルク（ひいては、該アシストモータ７が損傷することなく耐え得る最大電流）等、パワーステアリングシステム１自身の構成に固有の幾つかの物質的な制限を可能な限り尊重するように形作られ得る。

図２に示すように、探索サイクルは、好ましくは、少なくとも１回の符号の変換を含む。この符号の変換は、アシストモータ７を右方に作動させた後に左方に作動させるように（あるいは、その反対に作動させるように）、アシストモータ７の作動方向の反転に対応する。

したがって、「要素的な」探索サイクルと呼ばれる探索サイクルは、好ましくは、正の交互変化（positive alternation）と、負の交互変化（negative alternation）と、を含み得る。

しかしながら、もちろん、代替的に、要素的なサイクルは、所望の特性を設定するのに十分であれば、右方向またはそれとは反対に左方向へと、一方向にのみアシストモータ７を偏向させるために、例えば正である一定の符号を１回だけ交互変化させてもよい。

もちろん、各要素的な探索サイクルＣＹは、必要に応じて、好ましくは全く同じように、所定の反復回数Ｎｉに至るまで、何度も繰り返してよい。

必要であれば、探索サイクルＣＹを繰り返すことで、連続するサイクル中に、同一の指標パラメータの測定、例えば少なくとも１つの、あるいは、全く１つの割合で、１サイクルあたりの前記指標パラメータの測定を増やすことができるようになる。

したがって、所望の特性を定量化するために、複数サイクルにわたった、同一の指標パラメータの複数回にわたる連続した測定を用いることで（例えば、この目的のために、複数サイクルにわたる前記指標パラメータの単純平均または加重平均を用いたり、疑わしいと考えられる値を排除するように測定結果の選択さえも用いたりすることで）、解析ステップ（ｃ）の正確性および信頼性を向上させることができる、という点で有利になる。ここで、解析ステップ（ｃ）の最中、所望の特性が、前記指標パラメータ、または、前記平均値から定量化される。

もちろん、測定ステップ（ｂ）の最中、アシストモータ７の作動によって生じる機械的なストレスに対する、パワーステアリングシステム１、より詳細にはステアリング機構３の応答は、観測された応答から所望の特性を決定するのに必要な数だけ、指標パラメータを測定し、あるいはこれを記録することによって観測される。

特に、必要とされる１つまたは複数の指標パラメータは、好ましくはアシストモータ７の参照フレーム内で表される、アシストモータ７のシャフトの位置（ひいては変位）Ｐ７、可動部材（ラック）４の位置（ひいては変位）Ｐ４、または、ステアリングホイール２の位置（ひいては変位）Ｐ２、速度Ｐ７’，Ｐ４’，Ｐ２’、特に、これらの要素７，４，２のいずれか１つの角速度（好ましくは、考えられ得る機械的な変速比を考慮することで、モータ７の参照フレーム内で表される角速度）、アシストモータ７によって提供される力Ｔ７、ステアリングホイールトルクＴ２、または、外部要素によってアシストモータ７に対して可動部材（ラック）に作用する保持力Ｔ４の中から必要に応じて測定され得る。

記載を簡潔にするべく、以下の記載では、対応する設定値と、指標パラメータによって測定される有効値と、を区別することが特に要求されるときには、与えられた定量値に関連した（測定または評価された）指標パラメータを明示するために、接尾辞「ｍｅｓ」を付加することができる。しかしながら、記載の簡潔化のため、指標パラメータ（測定された有効値）は、概して、対応する設定値と同一視され得る。

好ましくは、本発明に係る方法は、少なくとも１つの所望の特性、さらに好ましくは、複数（少なくとも２つ）の所望の特性さえをも決定可能とする。ここでいう所望の特性には、以下の特性が含まれる。

・アシストモータ７の温度上昇または熱的な発展レジーム
・ステアリング機構によって実行されるサイクルの繰り返し回数（Ｎｉ）に基づいた、ステアリング機構３またはアシストモータ７の摩耗度のような摩耗の指標によって特徴付けられる耐久特性
本発明によって提供されるこれらの異なる可能性は、以下の記載で詳述される。

本発明の１つの可能性によれば、自動作動ステップ（ａ）の最中、位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓを適用することが提供され得る。この位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓは、それぞれ位置Ｐ７，Ｐ４，Ｐ２に配置されたアシストモータ７ひいてはステアリング機構３、考慮される可動部材４、または、ステアリングホイール２を、第１の極限位置（「先端位置」）Ｘｌｏｗ（ここでは、左方への下方位置）から、第２の極限位置Ｘｕｐｐ（ここでは、右側での上方位置）へとサーボ制御するものである。ここで、第２の極限位置Ｘｕｐｐは、第１の極限位置とは異なる位置である。

好ましくは、位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓは、それぞれ位置Ｐ７，Ｐ４，Ｐ２に配置されたアシストモータ７ひいてはステアリング機構３、考慮される可動部材４、または、ステアリングホイール２を、第１の極限位置Ｘｌｏｗから第２の極限位置Ｘｕｐｐへとサーボ制御するのとは反対に、代替的に、第２の極限位置Ｘｕｐｐから第１の極限位置Ｘｌｏｗへとサーボ制御することになる。

図２に示すように、要素的かつ位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓは、時間の関数として位置設定値Ｐ７，Ｐ４，Ｐ２を表示するとともに、例えば三角形状の交互変化である第１の交互変化４０と、第２の交互変化１４０と、を備える。ここで、第１の交互変化４０は、初期位置（好ましくは中央位置Ｃ０）から第２の極限位置Ｘｕｐｐへと変位した後に、初期位置に戻る変位を定義する。第２の交互変化１４０は、初期位置から左方への変位であり、初期位置に戻る前に第１の極限位置Ｘｌｏｗに至る変位を定義する。

好ましくは、系統的なスキャンを得るために、Ｘｌｏｗ＝−Ｘｕｐｐに設定されることになる。

位置設定値Ｐ７，Ｐ４，Ｐ２、より詳細には極限位置Ｘｌｏｗ，Ｘｕｐｐは、好ましくは、最大許容ストロークの半値Ｌ４／２の百分率（典型的には、静止フェイズを０％とすると、極限位置Ｘｌｏｗ，Ｘｕｐｐについては、例えば、少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％であるとともに、多くとも７０％、８０％または９０％）として表示されることに注目されたい。

交互変化４０，１４０は、静止フェイズ４１，４２に先んずる、および／または、静止フェイズ４１，４２の後に続く、としてもよい。

変位速度Ｖ７，Ｖ４，Ｖ２は、破線の傾斜の傾きに対応し、変位の振幅Ｘｕｐｐ，Ｘｌｏｗに応じた変位期間を定める時刻マークｔ１，ｔ２，ｔ３，…を設定することで、自由に選択およびプログラムすることができる。

好ましい可能性によれば、連続して行われる複数の位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓのシーケンスは、（ここでは２つの交互変化４０，１４０を有する）各要素的かつ位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓを所定の反復回数Ｎｉにわたって繰り返すことで、適用されることになる。

本願の変形例によれば、耐久テストを行うために、そうした位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓを用いることができる。この耐久テストの最中、要素的かつ位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓは、所定の反復回数Ｎｉにわたって繰り返されることになる（ここでは、極限位置Ｘｌｏｗ，Ｘｕｐｐ間での完全な往復（full round trip）に対応）。この反復回数Ｎｉは、好ましくは２５０、１０００、１０^４（１００００）、１０^５（１０００００）、または、１０^６（１００００００）以上となる。そのＮｉ回にわたる反復の最中、および／または、Ｎｉ回にわたる反復が終了したタイミングで、少なくとも１つの摩耗の指標パラメータが測定されることになる。この摩耗の指標パラメータは、パワーステアリングシステム１、より詳細にはステアリング機構３および／またはアシストモータ７の全体または一部の摩耗を示しており、それゆえ、この指標パラメータは、パワーステアリングシステム１の耐久特性を示すことになる。

前記摩耗の指標パラメータは、例えば、（クリアランスの出現または増大を示す）機械部品上での材料厚さの喪失、塑性的な残留変形に起因した前記機械部品（モータシャフト７、ラック４等）上での基準寸法の恒久的な変形、その最大サイズまたは密度（モータシャフト７、ラック５等の機械的な部材における単位堆積あたりの数）が所定の警告閾値を超えた微少亀裂の出現、アシストモータ７の巻き線の電気抵抗値、アシストモータ７の温度（温度ドリフト）等としてもよい。

好ましくは、耐久テストの最中、ステアリング機構３、より詳細にはラック４のいずれか一方の端部は、ストローク端で衝突するリスクが増大する「孤立状態で」機構３が作動するのを妨げるべく、アシストモータ７によって機構３に与えられるエネルギーの少なくとも一部を発散するように、スプリング、エラストマーブロックまたは油圧式シリンダー等の減衰装置によって構成されるパッシブな負荷に結合させることができる。

本出願の別の変形例によれば、連続して行われる複数の位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓを、力探索サイクルＣＹ＿ｆｏｒｃｅの代わりに、アシストモータ７の熱的テストを実行するために用いることができる。

このために、例えば、所定の反復回数Ｎｉの最中、または、それが終了したタイミングにて到達した最大温度を決定することを目的として、例えば、指標パラメータとしてアシストモータ７の温度を測定することができよう。

要素的な位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓに基づいた、そうした熱的テストを実行するために、好ましくは、５以上、１０以上、１００以上、あるいは４０００以上のもの反復回数Ｎｉが用いられることになる。

それとは逆に、本願のもう１つ別の変形例によれば、ステアリングシステム１の耐久テストを実行するために、位置的な探索サイクルよりはむしろ、一連の多数にわたって連続した力探索サイクルＣＹ＿ｆｏｒｃｅを用いることができる。ここで、力探索サイクルＣＹ＿ｆｏｒｃｅは、典型的にはＮｉ＝１０^３よりも多く、Ｎｉ＝１０^４よりも多く、Ｎｉ＝１０^５よりも多く、あるいは、Ｎｉ＝１０^３よりも多くのサイクル（反復回数）となる。

そうした耐久テストの最中、１つ以上の摩耗の指標パラメータを、前述のようにして監視してもよい。

力探索サイクルＣＹ＿ｆｏｒｃｅに基づいたそうした耐久テストは、ステアリングホイール２およびラック４を自由にした状態で、または、好ましくは、ステアリングホイール２および／もしくはラック４を遮断した状態で行うことができる。

その上、本発明に係る特性評価方法は、作動ステップ（ａ）の最中に、安全保障サブステップ（ａ１）を含んでもよい。この安全保障サブステップ（ａ１）の最中、アシストモータ７に適用されるモータトルク設定値Ｔ７は、該トルク設定値（の絶対値）を、所定の安全保障閾値Ｔ７＿ｓａｆｅ未満に維持するために制限される。この安全保障閾値Ｔ７＿ｓａｆｅは、超えることが望まれない限界位置Ｘｌｉｍに近づいた段階にあるとき、例えば、ストローク端の停止部Ｓ１，Ｓ２に近づいた段階にあるときに、調整（より詳細には削減）されることになる。

このために、「安全保障関数」と呼ばれる関数が使用される。この機能は、図３に示すように、（縦座標上で）ステアリングホイールトルクＴ７をステアリング機構の位置Ｐ７，Ｐ４，Ｐ２を示す値、より好ましくはラック４の位置Ｐ４を示す値に関連付ける参照フレーム内で、一方では認可領域Ｄ１（図３で空白とされた領域）を定義するとともに、他方では禁止領域Ｄ２（図３でハッチが付された領域）を定義する。ここで、２つ領域の境界は、安全保障閾値Ｔ７＿ｓａｆｅに対応する。

考慮される各変位方向（右方向または左方向）において、安全保障閾値Ｔ７＿ｓａｆｅは、安全位置Ｘｓａｆｅから低下する（つまり、安全保障閾値Ｔ７＿ｓａｆｅの絶対値が減少する）とともに、好ましくは、限界位置Ｘｌｉｍに達したときにゼロになるまで低下する、ということに注目されたい。ここで、安全位置Ｘｓａｆｅは、考慮される変位方向においては、限界位置Ｘｌｉｍの手前側に配置される。

そのため、安全保障関数は、安全位置Ｘｓａｆｅから限界位置Ｘｌｉｍにかけて減少する傾斜を形成し得る。

したがって、限界位置Ｘｌｉｍの超過を避けるために、より詳細には、該限界位置Ｘｌｉｍに接近したときに、（もちろん、使用される探索サイクルが、停止部Ｓ１の位置の設定を狙いとしていないとき）停止部Ｓ１との衝突を避けるために、ステアリング機構３に段階的な減速を強いることができる。

しかしながら、限界位置Ｘｌｉｍから離間するときには機構３にブレーキをかける必要が無いため、図３の認可領域Ｄ１において矩形の角形状で表された境界部分に示されるように、安全保障閾値Ｔ７は、その最大値（平坦な値）まで直ちに戻ってもよい。

限界位置Ｘｌｉｍは、好ましくは、対応するストローク端の停止部Ｓ１，Ｓ２の位置に対する百分率として定義される。この百分率の大きさは、例えば、７５％と１００％との間、より詳細には８０％と９５％との間に設定される。

もちろん、本発明は、前述した特性評価方法の全部または一部を実行可能なパワーステアリングシステム１そのものにも係る。

したがって、本発明は、さらに詳細には、完全な特性評価「ツールボックス」を構成する特性評価モジュール１３を備えるパワーステアリングシステム１に係る。ここで、特性評価「ツールボックス」は、特に、工場でのシステム１の自動較正および開発を促進するべく、選択的に、１つの探索サイクルを含みかつ実行可能とされる。

したがって、本発明は、車両に備えられるパワーステアリングシステム１に関する。このパワーステアリングシステム１は、ステアリングホイールのような少なくとも１つの車首方位設定装置２であって、ドライバーによってパワーステアリングシステムにおけるステアリングアングルＡ１を設定可能とする車首方位設定装置２と、ラック４のような少なくとも１つの可動部材４が設けられたステアリング機構３であって、その可動部材４の位置Ｐ４が、選択されたステアリングアングルＡ１に対応するように適合されるステアリング機構３と、前記ステアリング機構３を駆動可能に配置された、少なくとも１つのアシストモータ７と、を備える。前記パワーステアリングシステム１は、一方では、その環境に対する車両の状況に応じて決定される経路に前記車両を追従させるべく、パワーステアリングシステム１が車両の駆動に割り当てられるときに、アシストモータ７に対する制御設定値を生成可能とする「アシスト則」と呼称される第１の機能セットを含んだ、「アシストモジュール」８と呼称される第１の車載モジュール８と、他方では、前記アシスト則とは別に、パワーステアリングシステム１が車両の駆動に割り当てられていない期間の最中、前記パワーステアリングシステムにおいて「所望の特性」と呼称される少なくとも１つの特性を経験的に決定することを意図した特性評価方法を自動的に実行可能な、「特性評価機能」と呼称される第２の機能セットを含んだ、「特性評価モジュール」１３と呼称される第２の車載モジュール１３と、を備える。

アシストモジュール８と同様に、特性評価モジュール１３は、電気的モジュールまたはコンピュータモジュールとすれば好ましい。

前述したように、前記特性評価方法は、アシストモータ７の自動作動ステップ（ａ）であって、該自動作動ステップ（ａ）の最中、第２の車載モジュール１３が、車首方位設定装置２に対する外的な作用を必要とすることなく、測定ステップ（ｂ）を可能とするために、予め確立された「探索サイクル」ＣＹと呼称される１つまたは複数のサイクルに従う作動設定値（Ｔ７，Ｖ７，Ｐ７）を自動的に生成し、該作動設定値をアシストモータ７に適用する自動作動ステップ（ａ）と、前記測定ステップ（ｂ）によれば、探索サイクルＣＹの最中、または、該探索サイクルＣＹが終了したときに、「指標パラメータ」Ｐ７＿ｍｅｓ，Ｔ７＿ｍｅｓ，Ｔ２＿ｍｅｓ，Ｖ２＿ｍｅｓ等と呼称され、アシストモータ７の自動作動に対してパワーステアリングシステム１によって提供される応答に特有でありかつ所望の特性を特徴付ける少なくとも１つの物理的パラメータが測定される測定ステップ（ｂ）と、解析ステップ（ｃ）であって、所望の特性が、指標パラメータの測定結果から定量化される解析ステップ（ｃ）と、を備える。

したがって、特性評価モジュール１３およびアシストモジュール８は、好ましくは、ステアリングシステム１と統合され、特に、独立して使用可能な車載用計算モジュールと統合される。

特性評価機能、より詳細にはそれらの特性評価機能が自動的に実行する探索サイクルＣＹは、例えば、前記特性評価モジュール１３および／またはマップモジュール内にプログラムされた関数ライブラリ（ｄｌｌファイル）という形式で、特性評価モジュール１３の不揮発性メモリ内に記憶することができるという点で有利である。

したがって、特性評価モジュール１３は、例えば、車両の制御フェイズとは独立して、前述した探索サイクルから選択される１つのサイクルＣＹを選択的に作動させることができるように、複数の予め設定された探索サイクルＣＹを含む。

好ましくは、第２の車載モジュール（特性評価モジュール）１３は、ステアリング機構３およびアシストモータ７の疲労摩耗を生成することを目的として、アシストモータ７の影響下において、ステアリング機構３に、第１の極限位置Ｘｌｏｗと第２の極限位置Ｘｕｐｐとの間で連続した往復移動を行わせるべく、連続した位置的な探索サイクルＣＹ＿ｐｏｓを用いる耐久特性評価機能を編成する。

特性評価モジュール１３は、好ましくはセレクタも備えることになる。このセレクタは、他の特性評価機能およびアシスト機能とは別に、利用可能な前記特性評価機能の一方または他方を選択および実行可能とし、ひいては、車両の制御とは独立して、特性評価のためにアシストモータ７を自動的にかつ自律的に制御可能とする。

もちろん、本発明は、前述した変形例には限定されず、特に当業者であれば、前述した特徴を単体で用いたり、組み合わせたりしてもよいし、それらを均等物に置き換えてもよい。

Claims (5)

1. パワーステアリングシステム（１）において「所望の特性」と呼称される少なくとも１つの特性を経験的に決定することを目的とした、前記パワーステアリングシステム（１）の特性評価方法であって、
   前記パワーステアリングシステム（１）は、
   ステアリングホイール（２）のような少なくとも１つの車首方位設定装置（２）であって、前記パワーステアリングシステム（１）において「ステアリングアングル」Ａ１と呼称される方位を設定可能とする前記車首方位設定装置（２）と、
   ラック（４）のような少なくとも１つの可動部材（４）が設けられたステアリング機構（３）であって、前記可動部材（４）の位置（Ｐ４）が、選択された前記ステアリングアングル（Ａ１）に対応するように適合される前記ステアリング機構（３）と、
   前記ステアリング機構（３）を駆動可能に配置された、少なくとも１つのアシストモータ（７）と、を備え、
   前記特性評価方法は、
   制御フェイズであって、該制御フェイズの最中、その環境に対する車両の状況に応じて決定される経路に車両を追従させるべく、前記パワーステアリングシステム（１）が前記車両の駆動に割り当てられる前記制御フェイズとは別に、
   前記アシストモータ（７）の自動作動ステップ（ａ）であって、該自動作動ステップ（ａ）の最中、コンピュータ（１３）が、前記車首方位設定装置（２）に対する外的な作用を必要とすることなく、予め確立された「探索サイクル」（ＣＹ）と呼称される１つまたは複数のサイクルに従う作動設定値を自動的に生成し、該作動設定値を前記アシストモータ（７）に適用するのに用いられる前記自動作動ステップ（ａ）と、
   測定ステップ（ｂ）であって、該測定ステップ（ｂ）によれば、前記探索サイクル（ＣＹ）の最中、または、該探索サイクル（ＣＹ）が終了したときに、「指標パラメータ」（Ｐ７＿ｍｅｓ，Ｔ７＿ｍｅｓ，Ｐ４＿ｍｅｓ，Ｔ２＿ｍｅｓ，Ｖ２＿ｍｅｓ）と呼称され、前記アシストモータ（７）の自動作動に対して前記パワーステアリングシステム（１）によって提供される応答に特有でありかつ前記所望の特性を特徴付ける少なくとも１つの物理的パラメータが測定される前記測定ステップ（ｂ）と、
   解析ステップ（ｃ）であって、該解析ステップ（ｃ）の最中、前記所望の特性が、前記指標パラメータの測定結果から定量化される前記解析ステップ（ｃ）と、を備え、
   前記自動作動ステップ（ａ）の最中、位置的な探索サイクルが適用され、該位置的な探索サイクルは、前記アシストモータ（７）ひいては前記ステアリング機構（３）を、第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）から該第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）とは異なる第２の極限位置（Ｘｕｐｐ）へと位置的にサーボ制御するとともに、好ましくは、それとは反対に、前記第２の極限位置（Ｘｕｐｐ）から前記第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）へと位置的にサーボ制御する
   ことを特徴とするパワーステアリングシステムの特性評価方法。
2. 請求項２に記載されたパワーステアリングシステムの特性評価方法において、
   前記位置的な探索サイクル（ＣＹ＿ｐｏｓ）は、好ましくは２５０以上、１０００以上、１０^４以上、１０^５以上または１０^６以上となる所定の反復回数（Ｎｉ）にわたって繰り返され、
   少なくとも１つの疲労指標パラメータが測定され、
   前記疲労指標パラメータは、前記パワーステアリングシステム（１）の一部または全部、より詳細には前記ステアリング機構（３）および／もしくは前記アシストモータ（７）の一部または全部の摩耗を示す
   ことを特徴とするパワーステアリングシステムの特性評価方法。
3. 請求項１または２に記載されたパワーステアリングシステムの特性評価方法において、
   少なくとも１つの前記所望の特性、好ましくは複数の前記所望の特性を決定することができ、
   前記所望の特性には、
   前記アシストモータ（７）の温度上昇、または、前記アシストモータ（７）熱的な発展レジームと、
   前記ステアリング機構（３）によって実行される繰り返しサイクルの回数（Ｎｉ）に基づいた、摩耗の指標によって特徴付けられる耐久特性と、
   が含まれる
   ことを特徴とするパワーステアリングシステムの特性評価方法。
4. 車両に備えられることを意図したパワーステアリングシステム（１）であって、
   ステアリングホイールのような少なくとも１つの車首方位設定装置（２）であって、ドライバーによって前記パワーステアリングシステムにおけるステアリングアングル（Ａ１）を設定可能とする前記車首方位設定装置（２）と、
   ラックのような少なくとも１つの可動部材（４）が設けられたステアリング機構（３）であって、その可動部材（４）の位置（Ｐ４）が、選択された前記ステアリングアングル（Ａ１）に対応するように適合される前記ステアリング機構（３）と、
   前記ステアリング機構（３）を駆動可能に配置された、少なくとも１つのアシストモータ（７）と、を備え、
   前記パワーステアリングシステム（１）は、
   一方では、その環境に対する前記車両の状況に応じて決定される経路に該車両を追従させるべく、前記パワーステアリングシステムが車両の駆動に割り当てられるときに、前記アシストモータに対する制御設定値を生成可能とする「アシスト則」と呼ばれる第１の機能セットを含んだ、「アシストモジュール」と呼称される第１の車載モジュール（８）と、
   他方では、前記アシスト則とは別に、前記パワーステアリングシステム（１）が車両の駆動に割り当てられていない期間の最中、前記パワーステアリングシステムにおいて「所望の特性」と呼称される少なくとも１つの特性を経験的に決定することを意図した特性評価方法を自動的に実行可能な、「特性評価機能」と呼称される第２の機能セットを含んだ、「特性評価モジュール」と呼称される第２の車載モジュール（１３）と、を備え、
   前記特性評価方法は、
   前記アシストモータ（７）の自動作動ステップ（ａ）であって、該自動作動ステップ（ａ）の最中、前記第２の車載モジュール（１３）は、前記車首方位設定装置（２）に対する外的な作用を必要とすることなく、測定ステップ（ｂ）を可能とするために、予め確立された「探索サイクル」ＣＹと呼称される１つまたは複数のサイクルに従う作動設定値（Ｔ７，Ｖ７，Ｐ７）を自動的に生成し、該作動設定値を前記アシストモータ（７）に適用する前記自動作動ステップ（ａ）と、
   前記測定ステップ（ｂ）であって、該測定ステップ（ｂ）によれば、前記探索サイクルの最中、または、該探索サイクルが終了したときに、「指標パラメータ」（Ｐ７＿ｍｅｓ，Ｔ７＿ｍｅｓ，Ｔ２＿ｍｅｓ，Ｖ２＿ｍｅｓ）と呼称され、前記アシストモータ（７）の自動作動に対して前記パワーステアリングシステム（１）によって提供される応答に特有でありかつ前記所望の特性を特徴付ける少なくとも１つの物理的パラメータが測定される前記測定ステップ（ｂ）と、
   解析ステップ（ｃ）であって、該解析ステップ（ｃ）の最中、前記所望の特性が、前記指標パラメータの測定結果から定量化される前記解析ステップ（ｃ）と、を備え、
   前記自動作動ステップ（ａ）の最中、位置的な探索サイクルが適用され、該位置的な探索サイクルは、前記アシストモータ（７）ひいては前記ステアリング機構（３）を、第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）から該第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）とは異なる第２の極限位置（Ｘｕｐｐ）へと位置的にサーボ制御するとともに、好ましくは、それとは反対に、前記第２の極限位置（Ｘｕｐｐ）から前記第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）へと位置的にサーボ制御する
   ことを特徴とするパワーステアリングシステム。
5. 請求項５に記載されたパワーステアリングシステムにおいて、
   前記第２の車載モジュール（１３）は、耐久特性評価機能を含み、
   前記耐久特性評価機能は、前記ステアリング機構および前記アシストモータの疲労摩耗を生成することを目的として、前記アシストモータの影響下において、前記ステアリング機構（３）に、前記第１の極限位置（Ｘｌｏｗ）と前記第２の極限位置（Ｘｕｐｐ）との間で連続した往復移動を行わせるべく、連続した位置的な探索サイクル（ＣＹ＿ｐｏｓ）を用いる
   ことを特徴とするパワーステアリングシステム。