JP4293106B2 - 電動式パワーステアリング装置用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌の電動式パワーステアリング装置に係り、更に詳細には操舵輪が駆動輪である車輌の電動式パワーステアリング装置用制御装置に係る。

自動車等の車輌に於いて、操舵アシストトルクを付与することにより運転者の操舵負担を軽減する電動式パワーステアリング装置用制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、操舵輪の駆動力が大きいほど車輌のヨーレート及び操舵角速度に基づいて設定される操舵反力トルクを大きくするよう構成された電動式パワーステアリング装置用制御装置が従来より知られている。

かかる電動式パワーステアリング装置用制御装置によれば、定常走行域に於ける操舵反力トルクを大きくすることなく発進加速時等に於ける操舵反力トルクを大きくし、これにより左右輪の駆動力差によるトルクステアに起因する車輌の挙動悪化を抑制することができ、車輌の直進走行性及び車輌の走行安定性を向上させることができる。
特開平８−１０４２４９号公報

一般に、車輌が路面の摩擦係数が高い路面にて急発進、加速するような状況に於いては、駆動輪に高い駆動力が作用するため、操舵輪が駆動輪である車輌の場合には、駆動系、特にディファレンシャルギヤ装置等に於ける摩擦力が大きくなり、そのため操舵操作を滑らかに行うことができなくなる場合がある。特にこの問題は、車輌の駆動源が内燃機関と電動機とよりなるハイブリッドシステムの如く高い駆動力を発生可能な駆動源である車輌が発進加速する状況に於いて、運転者により切り戻し操舵が行われる場合に顕著である。

尚上記問題は左右輪の駆動力差が大きいことが原因ではなく、駆動輪である操舵輪に高い駆動力が作用し駆動系に於ける摩擦力が大きくなることが原因であるので、上述の特許文献１に記載された電動式パワーステアリング装置用制御装置により上記問題を解消することはできない。

本発明は、操舵輪が駆動輪である車輌に適用された電動式パワーステアリング装置及びその制御に於ける上述の如き技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、駆動輪である操舵輪に高い駆動力が作用し駆動系に於ける摩擦力が大きくなることに着目することにより、操舵輪に高い駆動力が作用する状況に於いても操舵操作を滑らかに行い得るようにすることである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち操舵輪が駆動輪である車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて電動式パワーステアリング装置による操舵アシストトルクを制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記操舵輪の駆動力を求める手段と、前記操舵輪の駆動力に応じて前記操舵輪の駆動力が大きいときには前記操舵輪の駆動力が小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう前記操舵アシストトルクを補正する操舵アシストトルク補正手段とを有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記操舵アシストトルク補正手段は運転者の操舵が切り戻し操舵であるか否かを判定する手段を有し、運転者の操舵が切り戻し操舵であるときに前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記操舵アシストトルク補正手段は操舵角の大きさが大きいときには操舵角の大きさが小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記操舵アシストトルク補正手段は操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記の構成に於いて、前記操舵アシストトルク補正手段は車速が低いときには車速が高いときに比して前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう構成される（請求項５の構成）。

上記請求項１の構成によれば、操舵輪の駆動力が求められ、操舵輪の駆動力に応じて前記操舵輪の駆動力が大きいときには前記操舵輪の駆動力が小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう操舵アシストトルクが補正されるので、駆動系に於ける摩擦力に応じて駆動系に於ける摩擦力が高いときには駆動系に於ける摩擦力が低いときに比して確実に操舵アシストトルクを大きくするよう操舵アシストトルクを補正することができ、これにより駆動系に於ける摩擦力に起因して操舵操作を滑らかに行うことができなくなることを効果的に防止することができる。

また上記請求項２の構成によれば、運転者の操舵が切り戻し操舵であるか否かが判定され、運転者の操舵が切り戻し操舵であるときに操舵アシストトルクの大きさが大きくされるので、操舵輪の駆動力が非常に大きく、操舵輪に作用するセルフアライニングトルクにより操舵輪を効果的に切り戻し方向へ転舵することができない状況に於いても、駆動系に於ける摩擦力に起因して切り戻し操舵操作を滑らかに行うことができなくなることを確実に防止することができる。

また上記請求項３の構成によれば、操舵角の大きさが大きいときには操舵角の大きさが小さいときに比して操舵アシストトルクの大きさが大きくされるので、中立位置よりの操舵操作量が大きい状況に於いて大きく切り戻し操舵する際の操舵操作を滑らかに行うことができるようになる。

また上記請求項４の構成によれば、操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して操舵アシストトルクの大きさが大きくされるので、操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して確実に操舵アシストトルクを大きくすることができ、これにより運転者が急速な操舵を行った場合には大きい操舵アシストトルクが発生され、操舵輪が急速に転舵されるので、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。

また上記請求項５の構成によれば、車速が低いときには車速が高いときに比して操舵アシストトルクの大きさが大きくされるので、操舵輪に作用する駆動力が大きくなり易い低車速域に於いて確実に操舵アシストトルクを大きくし、逆に操舵輪に作用する駆動力が大きくなり難い高車速域に於いて操舵アシストトルクが過大になることを効果的に防止することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、操舵輪の駆動力は左右の操舵輪の駆動力の平均値又はそれらの高い方の値であるよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、操舵輪の駆動力は車輌の駆動源より駆動系を経て左右の操舵輪へ駆動に与えられる駆動力であるよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は少なくとも操舵トルクに基づいて基本的なアシストトルクを演算し、少なくとも操舵輪の駆動力に基づいて操舵助勢トルクを演算し、基本的なアシストトルクと操舵助勢トルクとの和を操舵アシストトルクとすることにより操舵アシストトルクを補正するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は運転者の操舵が切り戻し操舵であるか否かを判定し、運転者の操舵が切り戻し操舵であるときに操舵助勢トルクを演算するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は少なくとも操舵トルクに基づいて基本的なアシストトルクを演算し、少なくとも操舵輪の駆動力に基づいて操舵助勢トルクを演算し、少なくとも操舵角速度に基づいて操舵角速度に基づく補正トルクを演算し、基本的なアシストトルクと操舵助勢トルクと補正トルクとの和を操舵アシストトルクとすることにより操舵アシストトルクを補正するよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は運転者の操舵が切り戻し操舵であるか否かを判定し、運転者の操舵が切り戻し操舵であるときに操舵助勢トルク及び補正トルクを演算するよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３乃至６の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は操舵輪の駆動力が大きいときには操舵輪の駆動力が小さいときに比して操舵助勢トルクの大きさを大きくするよう構成される（好ましい態様７）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３乃至７の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は操舵角の大きさが大きいときには操舵角の大きさが小さいときに比して操舵助勢トルクの大きさを大きくするよう構成される（好ましい態様８）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５乃至８の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して補正トルクの大きさを大きくするよう構成される（好ましい態様９）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３乃至９の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は車速が低いときには車速が高いときに比して操舵助勢トルクの大きさを大きくするよう構成される（好ましい態様１０）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５乃至８の構成に於いて、操舵アシストトルク補正手段は車速が低いときには車速が高いときに比して補正トルクの大きさを大きくするよう構成される（好ましい態様１１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、操舵輪の駆動力が基準値以下であるときには操舵アシストトルクの大きさを大きくしないよう構成される（好ましい態様１２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、操舵角の絶対値が基準値以下であるときには操舵アシストトルクの大きさを大きくしないよう構成される（好ましい態様１３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２又は上記好ましい態様１３の構成に於いて、切り戻し操舵が開始された時点よりの経過時間が予め設定された時間以上であるときには操舵アシストトルクの大きさを大きくしないよう構成される（好ましい態様１４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、操舵角の大きさが第一の基準値以下であるときには操舵角の大きさが大きいほど操舵アシストトルクの大きさの増大量を大きくし、操舵角の大きさが第一の基準値よりも大きい第二の基準値以上であるときには操舵角の大きさが大きいほど操舵アシストトルクの大きさの増大量を小さくするよう構成される（好ましい態様１５）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は前輪駆動車に適用された本発明による電動式パワーステアリング装置用制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは図１には示されていないハイブリッドシステムの如き駆動源により駆動され、運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式の電動式パワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L及び１８Rを介して操舵される。

図示の実施例に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電子制御装置２０により制御される。電動式パワーステアリング装置１６は電動機２２と、電動機２２の回転トルクをラックバー２４の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構２６とを有し、ハウジング２８に対し相対的にラックバー２４を駆動する補助転舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する操舵アシストトルクを発生する。

各車輪の制動力は制動装置３０の油圧回路３２によりホイールシリンダ３４FR、３４FL、３４RR、３４RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路３２はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル３６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ３８により制御され、また必要に応じて電子制御装置４０により制御される。尚電子制御装置４０は車輌の挙動が悪化した場合に、電子制御装置２０と共働して当技術分野に於いて公知の要領にて所定の車輪の制動力を制御することにより、車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行う。

ステアリングシャフト４２には操舵角θを検出する操舵角センサ４４及び操舵トルクＴsを検出するトルクセンサ４６が設けられ、車輌１２には車速Ｖを検出する車速センサ４８が設けられている。尚操舵角センサ４４及びトルクセンサ４６は車輌の右旋回方向を正としてそれぞれ操舵角θ及び操舵トルクＴsを検出する。

図示の如く、操舵角センサ４４により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ４６により検出された操舵トルクＴsを示す信号、車速センサ４８により検出された車速Ｖを示す信号は電子制御装置２０に入力される。また電子制御装置２０にはエンジン制御装置５０よりスロットル開度φの如きエンジン制御パラメータが入力される。尚図には詳細に示されていないが、電子制御装置２０及び４０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。

電子制御装置２０は、図２に示されたフローチャートに従い、操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づき運転者の操舵負担を軽減するための基本アシストトルクＴabを演算し、操舵角速度θd、車速Ｖ、操舵トルクＴsに基づきステアリングホイール１４の収束性を向上させるためのダンピング制御トルクＴdpを演算し、前輪の駆動トルクＴwfを演算し、前輪の駆動トルクＴwfが高くない通常の走行時及び前輪の駆動トルクＴwfは高いがステアリングホイール１４の切り戻し操舵中ではないときには、基本アシストトルクＴab及びダンピング制御トルクＴdpの和を目標アシストトルクＴaとし、目標アシストトルクＴaに基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクを制御する。

また電子制御装置２０は、前輪の駆動トルクＴwfが高く且つステアリングホイール１４の切り戻し操舵中であるときには、操舵角θの大きさが大きいほど大きくなり車速Ｖが高いときには小さくなるよう、ステアリングホイール１４を中立位置へ付勢する切り戻し助勢トルクＴnrを演算し、操舵角速度θdの大きさが大きいほど大きくなり車速Ｖが高いときには小さくなるよう、ステアリングホイール１４の速い操作を容易にする操舵角速度補正トルクＴsvを演算し、基本アシストトルクＴab、ダンピング制御トルクＴdp、切り戻し助勢トルクＴnr、操舵角速度補正トルクＴsvの和を目標アシストトルクＴaとし、目標アシストトルクＴaに基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクを制御する。

次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける操舵アシストトルク制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては操舵トルクＴsの大きさが大きいほど基本アシストトルクＴab′が大きくなるよう、操舵トルクＴsに基き図５に示されたグラフに対応するマップより基本アシストトルクＴab′が演算され、車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvが小さくなるよう、車速Ｖに基づき図６に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvが演算され、車速係数Ｋvと基本アシストトルクＴab′との積として補正後の基本アシストトルクＴabが演算される。

ステップ３０に於いては操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵角速度θdの大きさが大きいほど基本ダンピング制御トルクＴdp′が操舵角速度の方向とは逆方向に大きくなるよう、操舵角速度θdに基き図７に示されたグラフに対応するマップより基本ダンピング制御トルクＴdp′が演算され、車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvdpが漸次増大するよう、車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvdpが演算される。

またステップ３０に於いては操舵トルクＴsの絶対値が大きいほど操舵トルクに基づく補正係数Ｋtdpが小さくなるよう、操舵トルクＴsの絶対値に基き図８に示されたグラフに対応するマップより操舵トルクに基づく補正係数Ｋtdpが演算され、車速係数Ｋvdpと補正係数Ｋtdpと基本ダンピング制御トルクＴdp′との積としてダンピング制御トルクＴdpが演算される。

ステップ４０に於いてはエンジン制御装置５０よりのスロットル開度φの如き情報に基づき、当技術分野に於いて公知の要領にて左右前輪の駆動トルクＴwfl、Ｔwfrが演算され、これらの駆動トルクの平均値又はこれらの駆動トルクのうちの大きい方の値として前輪の駆動トルクＴwfが演算され、ステップ５０に於いては前輪の駆動トルクＴwfが高い領域に於いて駆動トルク係数Ｋtwfが大きい値になるよう、前輪の駆動トルクＴwfに基づき図９に示されたグラフに対応するマップより駆動トルク係数Ｋtwfが演算される。

ステップ６０に於いては例えば操舵角θの符号と操舵角速度θdの符号とが異なるか否かの判別の如く当技術分野に於いて公知の要領にてステアリングホイール１４が切り増し操舵された後の切り戻し操舵中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ７０へ進む。

ステップ７０に於いては操舵角θの絶対値が基準値θo（正の定数）以下であるか否かの判別により、ステアリングホイール１４が中立位置近傍にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ８０に於いて切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvがそれぞれ０に設定された後ステップ３００へ進む。尚ステップステップ７０に於いて肯定判別が行われた場合に於いて、切り戻し助勢トルクＴnr若しくは操舵角速度補正トルクＴsvが０ではないときには、トルクＴnr、Ｔsvの値が０になるまでそれらのトルクの大きさが漸次低減される。

ステップ１００に於いては図３に示されたサブルーチンに従って切り戻し助勢トルクＴnrが演算され、ステップ２００に於いては図４に示されたサブルーチンに従って操舵角速度補正トルクＴsvが演算される。

ステップ３００に於いては基本アシストトルクＴab、ダンピング制御トルクＴdp、切り戻し助勢トルクＴnr、操舵角速度補正トルクＴsvの和として目標アシストトルクＴaが演算され、ステップ３１０に於いては目標アシストトルクＴaに対応する制御信号が電動機２２へ出力され、これにより運転者に必要な操舵力を軽減する操舵アシストトルク制御が実行される。

次に図３に示されたフローチャートを参照して上記ステップ１００に於いて実行される切り戻し助勢トルクＴnr演算ルーチンについて説明する。

まずステップ１１０に於いては操舵角θの絶対値が第一の基準値θ1以下であるときには操舵角θの絶対値が大きくなるほど基本切り戻し助勢トルクＴnrbの大きさが大きくなり、操舵角θの絶対値が第一の基準値θ1よりも大きい第二の基準値θ2以上であるときには操舵角θの絶対値が大きくなるにつれて基本切り戻し助勢トルクＴnrbの大きさが漸次減少するよう、操舵角θに基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより基本切り戻し助勢トルクＴnrbが演算される。

尚操舵角θの絶対値が第二の基準値θ2以上である領域に於いて操舵角θの絶対値が大きくなるにつれて基本切り戻し助勢トルクＴnrbの大きさが漸次減少するよう演算されるのは、操舵角θの絶対値が大きい領域に於いては操舵輪である左右の前輪に作用するセルフアライニングトルクの大きさが大きく、従って操舵角θの絶対値が大きい領域に於いてはステアリングホイール１４を中立位置へ付勢するためのトルクの大きさが小さくてよいことを考慮したものである。

ステップ１２０に於いては車速Ｖが高い領域に於いて車速係数Ｋnvが小さい値になるよう、車速Ｖに基づき図１１に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋnvが演算される。

ステップ１３０に於いては車速係数Ｋnvと基本切り戻し助勢トルクＴnrbと駆動トルク係数Ｋtwfとの積としてステアリングホイール１４を中立位置へ付勢する切り戻し助勢トルクＴnrが演算され、しかる後ステップ２００へ進む。

次に図４に示されたフローチャートを参照して上記ステップ２００に於いて実行される操舵角速度補正トルクＴsv演算ルーチンについて説明する。

まずステップ２１０に於いては操舵角速度θdの絶対値が大きいほど基本操舵角速度補正トルクＴsvbの大きさが大きくなるよう、操舵角速度θdに基づき図１２に示されたグラフに対応するマップより基本操舵角速度補正トルクＴsvbが演算される。

ステップ２２０に於いては車速Ｖが高い領域に於いて車速係数Ｋsvが小さい値になるよう、車速Ｖに基づき図１３に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋsvが演算される。

ステップ２３０に於いては車速係数Ｋsvと基本操舵角速度補正トルクＴsvbと駆動トルク係数Ｋtwfとの積としてステアリングホイール１４の速い操作を容易にする操舵角速度補正トルクＴsvが演算され、しかる後ステップ３００へ進む。

かくして図示の実施例によれば、ステップ２０に於いて操舵トルクＴsの大きさが大きいほど大きさが大きくなり且つ車速Ｖが高いほど大きさが小さくなるよう、操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づき基本アシストトルクＴabが演算され、ステップ３０に於いて操舵角速度θd、車速Ｖ、操舵トルクＴsに基づきステアリングホイール１４の収束性を向上させてそのふらつきを抑制するためのダンピング制御トルクＴdpが演算され、ステップ４０に於いて前輪の駆動トルクＴwfが演算され、ステップ５０に於いて前輪の駆動トルクＴwfに基づき駆動トルク係数Ｋtwfが演算される。

この場合駆動トルク係数Ｋtwfは前輪の駆動トルクＴwfが高くない通常の走行時には０に演算され、前輪の駆動トルクＴwfが高い領域に於いては前輪の駆動トルクＴwfが高くなるにつれて大きい値になるよう演算される。

またステアリングホイール１４が切り増し操舵された後の切り戻し操舵中であるときには、ステップ６０に於いて否定判別が行われ、切り増し操舵された後の切り戻し操舵中であってもステアリングホイール１４が中立位置近傍にあるときには、ステップ７０に於いて肯定判別が行われ、ステップ８０に於いて切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvがそれぞれ０に設定され、ステップ３００及び３１０に於いて基本アシストトルクＴab及びダンピング制御トルクＴdpの和に基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクが制御される。

これに対しステアリングホイール１４が切り増し操舵された後の切り戻し操舵中であり且つステアリングホイール１４が中立位置近傍にないときには、ステップ６０及び７０に於いて否定判別が行われ、ステップ１００に於いてステアリングホイール１４を中立位置へ付勢する切り戻し助勢トルクＴnrが演算され、ステップ２００に於いてステアリングホイール１４の速い操作を容易にする操舵角速度補正トルクＴsvが演算され、ステップ３００及び３１０に於いて基本アシストトルクＴab、ダンピング制御トルクＴdp、切り戻し助勢トルクＴnr、操舵角速度補正トルクＴsvの和に基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクが制御される。

従って図示の実施例によれば、ステアリングホイール１４が切り増し操舵された後に切り戻し操舵されている状況に於いて、操舵駆動輪である左右前輪１０FL及び１０FRの駆動トルクＴwfが高いときには、駆動トルクＴwfが高いほど大きさが大きくなるよう切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvが可変設定されるので、駆動トルクＴwfが高く駆動系に於ける駆動トルクに起因する摩擦力が高いほど切り戻し方向への操舵アシストトルクの大きさを大きくすることができ、これにより運転者は駆動系に於ける摩擦力に拘らず運転者は滑らかな切り戻し操舵を行うことができる。

また図示の実施例によれば、切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvにより操舵アシストトルクＴaの大きさが増大されるのは、ステアリングホイール１４が切り戻し操舵されている場合であるので、ステアリングホイール１４が切り増し操舵されている状況に於いて操舵方向へのアシストトルクが大きくなって切り増し操舵が過剰になる虞れを確実に低減しつつ、駆動系に於ける摩擦力に起因して切り戻し操舵操作を滑らかに行うことができなくなることを確実に防止することができる。

また図示の実施例によれば、ステアリングホイール１４が切り戻し操舵されている状況であっても、操舵角θの絶対値が基準値θo以下であるときには切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvによる操舵アシストトルクＴaの大きさの増大は行われないので、車輌が実質的に直進状態に復帰する際に操舵方向へのアシストトルクが過大になること及びこれに起因して車輌の直進状態への復帰が阻害される虞れを確実に低減することができる。

特に図示の実施例によれば、操舵角速度補正トルクＴsvは、前輪の駆動トルクＴwfが高い領域に於いて大きさが大きい値になり、操舵角速度θdの絶対値が大きいほど大きさが大きくなり、車速Ｖが高い領域に於いて車速係数Ｋsvが小さい値になるよう、ステアリングホイール１４の速い操作を容易にするトルクとして演算されるので、ステアリングホイール１４が切り増し操舵された後に切り戻し操舵されている状況に於いて、操舵駆動輪である左右前輪１０FL及び１０FRの駆動トルクＴwfが高いときには、操舵角速度θdの絶対値が大きいほど切り戻し方向への操舵アシストトルクの大きさを大きくすることができ、従って目標アシストトルクＴaの演算に際し操舵角速度補正トルクＴsvが加算されない場合に比して、速い切り戻し操舵を滑らかに行うことができ、操舵フィーリングを向上させることができる。

尚ダンピング制御トルクＴdpは操舵角速度θdの大きさが大きいほど大きさが大きくなるよう操舵方向とは逆方向に作用するトルクとして演算され、操舵角速度補正トルクＴsvは操舵角速度θdの大きさが大きいほど大きさが大きくなるよう操舵方向と同一の方向に作用するトルクとして演算されるが、ダンピング制御トルクＴdpの大きさは車速Ｖが低い領域に於いて０又は小さい値であり、操舵角速度補正トルクＴsvの大きさは車速Ｖが高い領域に於いて０又は小さい値であると共に、前輪の駆動トルクＴwfが小さいときにも０又は小さい値である。また一般に駆動輪である前輪の駆動トルクＴwfは低車速域に於いて大きく、高車速域に於いては小さい。

従ってダンピング制御トルクＴdp及び操舵角速度補正トルクＴsvの一方が他方の作用を大きく阻害することはなく、発進加速時の如く車速Ｖが低く前輪の駆動トルクＴwfが大きいときには、確実に切り戻し時に於ける円滑な操舵操作を可能にし、運転者がステアリングホイール１４の引っ掛かり感を感じることを効果的に防止することができ、中高速走行時の如く車速Ｖが高く前輪の駆動トルクＴwfが小さいときには、ステアリングホイール１４の収束性を確実に向上させてステアリングホイール１４のふらつきを効果的に防止することができる。

また図示の実施例によれば、ステアリングホイール１４が切り増し操舵された後に切り戻し操舵されている状況に於いて、駆動トルクＴwfが高いほど大きさが大きくなるよう切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvが演算され、切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvにより操舵アシストトルクＴaの大きさが増大されるので、例えば切り戻し助勢トルクＴnrに操舵角速度θdに基づく補正係数が乗算されることにより操舵アシストトルクＴaの大きさの増大量が演算される場合に比して、操舵角θ及び操舵角速度θdに応じて操舵アシストトルクＴaの大きさの増大量を適正に演算することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、ステアリングホイール１４が切り増し操舵された後の切り戻し操舵中であり且つステアリングホイール１４が中立位置近傍にないときに切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvが加算される基本的なアシストトルクは、操舵トルクＴsに基づいて演算される基本アシストトルクＴabと操舵角速度θdに基づいて演算されるダンピング制御トルクＴdpとの和であるが、切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvが加算される基本的なアシストトルクは、少なくとも操舵トルクＴsに基づいて演算されるアシストトルクである限り、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されるトルクであってよい。

また上述の実施例に於いては、操舵輪である前輪の駆動トルクＴwfは駆動源であるエンジンの出力等に基づいて左右前輪の駆動トルクＴwfl、Ｔwfrが演算され、これらの駆動トルクの平均値又はこれらの駆動トルクのうちの大きい方の値として演算されるようになっているが、前輪の駆動トルクＴwfは例えばエンジンの出力トルク及び変速機の変速比に基づいてエンジンより駆動系を経て左右前輪に与えられる駆動トルクとして演算されてもよい。

また上述の実施例に於いては、ステアリングホイール１４が切り戻し操舵されている状況であっても、操舵角θの絶対値が基準値θo以下であるときには切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvによる操舵アシストトルクＴaの大きさの増大は行われないようになっているが、切り戻し操舵が開始された時点よりの経過時間が予め設定された時間以上であるときにも操舵アシストトルクＴaの大きさの増大が行われないよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、ステアリングホイール１４が切り増し操舵された後に切り戻し操舵されている状況に於いて、駆動トルクＴwfが高いほど大きさが大きくなるよう切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvが演算され、切り戻し助勢トルクＴnr及び操舵角速度補正トルクＴsvにより操舵アシストトルクＴaの大きさが増大されるようになっているが、例えば切り戻し助勢トルクＴnrに操舵角速度θdに基づく補正係数が乗算されることにより操舵アシストトルクＴaの大きさの増大量が演算されるよう修正されてもよい。

更に上述の実施例に於いては、車輌は前輪駆動車であるが、本発明が適用される車輌は四輪駆動車であってもよく、また操舵アシストトルクを任意に制御し得る限り電動式パワーステアリング装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。

前輪駆動車に適用された本発明による電動式パワーステアリング装置用制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。 実施例に於ける操舵アシストトルク制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 図２に示されたフローチャートのステップ１００に於いて実行される切り戻し助勢トルクＴnr演算のサブルーチンを示すフローチャートである。 図２に示されたフローチャートのステップ２００に於いて実行される操舵角速度補正トルクＴsv演算のサブルーチンを示すフローチャートである。 操舵トルクＴsと基本アシストトルクＴab′との間の関係を示すグラフである。 車速Ｖと車速係数Ｋvとの間の関係を示すグラフである。 操舵角速度θdと基本ダンピング制御トルクＴdp′との間の関係を示すグラフである。 車速Ｖと車速係数Ｋvdpとの間の関係を示すグラフである。 前輪の駆動トルクＴwfと駆動トルク係数Ｋtwfとの間の関係を示すグラフである。 操舵角θと基本切り戻し助勢トルクＴnrbとの間の関係を示すグラフである。 車速Ｖと車速係数Ｋnvとの間の関係を示すグラフである。 操舵角速度θdと基本操舵角速度補正トルクＴsvbとの間の関係を示すグラフである。 車速Ｖと車速係数Ｋsvとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１４ ステアリングホイール
１６ 電動式パワーステアリング装置
２０ 電子制御装置
３０ 制動装置
４０ 電子制御装置
４４ 操舵角センサ
４６ トルクセンサ
４８ 車速センサ

Claims (5)

1. 操舵輪が駆動輪である車輌に適用され、少なくとも操舵トルクに基づいて電動式パワーステアリング装置による操舵アシストトルクを制御する電動式パワーステアリング装置用制御装置にして、前記操舵輪の駆動力を求める手段と、前記操舵輪の駆動力に応じて前記操舵輪の駆動力が大きいときには前記操舵輪の駆動力が小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさを大きくするよう前記操舵アシストトルクを補正する操舵アシストトルク補正手段とを有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置用制御装置。
2. 前記操舵アシストトルク補正手段は運転者の操舵が切り戻し操舵であるか否かを判定する手段を有し、運転者の操舵が切り戻し操舵であるときに前記操舵アシストトルクの大きさを大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
3. 前記操舵アシストトルク補正手段は操舵角の大きさが大きいときには操舵角の大きさが小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさの増大量を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
4. 前記操舵アシストトルク補正手段は操舵角速度の大きさが大きいときには操舵角速度の大きさが小さいときに比して前記操舵アシストトルクの大きさの増大量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。
5. 前記操舵アシストトルク補正手段は車速が低いときには車速が高いときに比して前記操舵アシストトルクの大きさの増大量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動式パワーステアリング装置用制御装置。

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