JP4753971B2 - 電動パワーステアリングシステムの制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、モータ制御にて運転者の操舵トルクを補助する電動パワーステアリング装置と、車両挙動を安定化させる車両挙動補正トルクを電動パワーステアリング装置へ出力する車両挙動制御装置とで構成させる電動パワーステアリングシステムの制御装置に関するものである。

電動パワーステアリング装置は、運転者がハンドルを回転させることによって生じる操舵トルクを操舵トルク検出手段によって検出し、この検出された操舵トルクの値に応じた電流を、ステアリング装置の機構に噛み合って配置され電動パワーステアリングのトルクを発生する電動モータに印加することにより電動モータを回転駆動し、運転者による操舵トルクを補助するために必要な補助トルクを発生させ、転舵を行うものである。

また、ヨーレートや横方向の加速度(横Ｇ)等の車両状態信号に基づいて、制動力や駆動力を４輪独立で制御し、車両挙動を安定化させる車両挙動制御装置が既に知られている。

また、下記特許文献１には、車両挙動制御装置から、車両挙動を安定化させる車両挙動補正トルク信号を電動パワーステアリング装置へ入力し、操舵制御と車両挙動制御とを協調させることで車両の安定性を向上させることが記載されている。

また、下記特許文献２には、車両挙動制御装置から、車両挙動を安定化させる車両挙動補正トルク信号を電動パワーステアリング装置へ入力する場合に、電動パワーステアリング装置の故障判定領域を一時的に広げることで、外部指令トルクにも故障判定することなく対応できることが記載されている。

特開２００６−５１９９１号公報 特開２００６−７６４７８号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、補助トルクと車両挙動補正トルクを単純に加算しただけであり、補助トルクと車両挙動補正トルクとの干渉については、考慮されていなかった。一般に、補助トルクは操舵を軽くするため、フィーリング向上のためのトルクであり、車両挙動補正トルクは車両を安定化させるためトルクである。車両挙動補正トルクの大きさは、補助トルクの大きさによらず車両状態に応じて決定される。そのため、補助トルクが大きい場合は、車両を安定化させるための車両挙動補正トルクを加えても補助トルクの影響が支配的となり、車両安定化への寄与度が小さくなるといった課題があった。

また、上記特許文献２の技術では、車両挙動を安定化させる車両挙動補正トルク信号を電動パワーステアリング装置へ入力する場合に、電動パワーステアリング装置の故障判定領域を一時的に広げ、外部指令トルクにも故障判定することなく対応できるように構成されているが、補助トルクと車両挙動補正トルクを単純に加算した構成に変わりはなく、補助トルクと車両挙動補正トルクとの干渉については考慮されていないといった課題があった。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、補助トルクと車両挙動補正トルクとの干渉を低減し、操舵状態によらず車両挙動を安定化させる電動パワーステアリング装置と車両挙動制御装置を組み合わせた電動パワーステアリングシステムの制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、モータ制御により運転者の操舵トルクを補助する補助トルクを発生する電動パワーステアリング装置の前記補助トルクを、前記操舵トルクと車両挙動を安定化させる車両挙動制御装置の車両挙動補正トルクに基づき決定する電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、操舵トルク検出手段で検出された操舵トルク値に基づいて補助トルク値を演算する補助トルク演算手段と、それぞれ前記補助トルク値より前記車両挙動制御装置からの車両挙動補正トルク値を優先させるように、少なくとも前記車両挙動制御装置からの車両挙動補正トルク値に基づき前記補助トルク値を補正して補正補助トルク値を求める、又は前記操舵トルク値、前記補助トルク値及びモータ駆動電流値のいずれか１つに基づき前記車両挙動制御装置からの車両挙動補正トルク値を補正して補正車両挙動補正トルク値を求める補正手段と、前記補正補助トルク値と車両挙動補正トルク値の和、又は前記補助トルク値と補正車両挙動補正トルク値の和により、前記モータの駆動制御を行う制御器へ出力する制御目標値を求めて出力する加算手段と、を備えたことを特徴とする電動パワーステアリングシステムの制御装置にある。

この発明では、補助トルクと車両挙動補正トルクとの干渉を低減し、操舵状態によらず車両挙動を安定化させる電動パワーステアリング装置と車両挙動制御装置を組み合わせた電動パワーステアリングシステムの制御装置を提供することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明によるに制御装置を含む電動パワーステアリングシステムの全体的な構成図である。電動パワーステアリングシステムは電動パワーステアリング装置と車両挙動制御装置を備えている。まず、電動パワーステアリング装置について説明する。電動パワーステアリング装置は、ドライバの操舵トルク２に応じた補助トルク３を発生させることを主な機能とする。ドライバがハンドル１を切った時の操舵トルク２を操舵トルク検出手段４で検出し、マイコン等コンピュータを含む電子制御ユニット(ＥＣＵ)からなる操舵制御装置５に操舵トルク検出信号Ｓ(操舵トルク値)を入力する。

モータ電流／電圧検出部１６０は補助トルク３を発生するモータ７に通電あるいは印加されているモータ７の状態量を示す駆動電流８、駆動電圧９を検出し、電流制御器(制御器)１５は、モータ電流／電圧検出部１６０により検出された例えば駆動電流値を示す駆動電流信号Ｉｄ(モータ駆動電流値)が後述する電流目標値(Ｓ３)に一致するように、モータ７の端子に印加する駆動電圧指令値Ｖｃを設定し、これに従った駆動制御信号Ｖｃｓを例えばＰＷＭ(パルス幅変調)信号としてモータ７の端子に印加する。操舵制御装置５は、操舵トルク検出信号Ｓ等から電流制御器１５に入力する電流目標値を演算しこれを示す電流目標値信号Ｓ３を出力する。

次に、車両挙動制御装置１１について説明する。車両挙動制御装置１１は、ＥＳＣ(Electronic Stability Control)などの装置、すなわちヨーレートなどの車両状態信号に基づいて各車輪を独立して制動し車両挙動を安定化させる装置や、各輪の駆動力を独立して制御し車両挙動を安定化させる装置であり、車両挙動が不安定状態に陥った場合、各輪の制駆動力制御に加えて、車両挙動を安定化させるための車両挙動補正トルク信号Ｋ(車両挙動補正トルク値)を操舵制御装置５に出力する。

図２にはこの発明の実施の形態１による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図を示す。図２において上記図１と同一もしくは相当部分は同一もしくは相当符号で示す。４は運転者が操舵した場合の操舵トルク２を検出する操舵トルク検出手段、１２は操舵トルク検出手段４の出力する操舵トルク検出信号Ｓに基づいて操舵トルク２を補助する補助トルク電流を演算しこれを示す補助トルク電流信号Ｓ１(補助トルク値)を出力する補助トルク演算器、１１は車両挙動を補正する車両挙動補正トルク電流を演算しこれを示す車両挙動補正トルク電流信号Ｋを出力する車両挙動制御装置、１３は車両挙動制御装置１１の車両挙動補正トルク電流信号Ｋと、操舵トルク検出手段４の操舵トルク検出信号Ｓに応じて、補助トルク演算器１２の補助トルク電流信号Ｓ１を補正し補正補助トルク電流信号Ｓ２(補正補助トルク値)を出力する補正器、１４は補正補助トルク電流信号Ｓ２と車両挙動補正トルク電流信号Ｋとを加算し、電流目標値を演算しこれを示す電流目標値信号Ｓ３(制御目標値)を出力する加算器である。

また、１５は電流制御器であり、モータ７から補助トルク３を発生するために、モータ電流検出器１６により検出されたモータ７に通電されている駆動電流値を示す駆動電流信号Ｉｄの値が電流目標値(Ｓ３)に一致するように、モータ７の端子に印加する駆動電圧指令値Ｖｃを設定し、駆動制御信号Ｖｃｓを例えばＰＷＭ(パルス幅変調)信号としてモータ７の端子に印加する。

なお、操舵制御装置５は補助トルク演算器１２、補正器１３，加算器１４の他にもこれらでの演算に使用されるデータやマップ等を含む記憶部６等も含む。

ここで、補正器１３について説明する。一般に、補助トルク３は操舵を軽くするため、フィーリング向上のための操舵トルク２に比例したトルクであり、一方、車両挙動補正トルクは車両を安定化させるためトルクである。車両挙動補正トルクの大きさは補助トルク３の大きさによらず車両状態に応じて決定される。そのため、補助トルク３が大きい場合は、車両を安定化させるための車両挙動補正トルクを加えても補助トルク３の影響が支配的となり、車両安定化への寄与度が小さくなる。そこで、補正器１３によって補助トルク電流値(Ｓ１)を補正し、車両挙動補正トルク電流値(Ｋ)を優先させることで、操舵状態によらず、車両安定性を向上させることができる。

次に、補正器１３の動作を図３に基づいて説明する。補助トルク３が大きい場合、すなわち操舵トルク２が大きく操舵トルク検出信号Ｓが大きい場合は、車両挙動補正トルク電流値(Ｋ)を優先させるために、乗算部１３ａにおいて、補助トルク電流信号Ｓ１に補助トルクを減少させるゲインα１をかける。また、車両挙動補正トルク電流が大きく車両挙動補正トルク電流信号Ｋが大きい場合にも、同様に補助トルクを減少させるゲインα２をかける。図３のように補正器１３を構成することで、操舵状態によらず車両安定性を向上させることができる。

なお、ゲインα１、α２は例えば図３に示すように、操舵トルク検出信号Ｓ、車両挙動補正トルク電流信号Ｋに関しそれぞれ所定の値の範囲において、これらが増加するに従い低い値になるものである。そして例えば、図３に示すようなそれぞれの信号とゲインとの関係を示すマップを記憶部６に格納しておきマップ処理により実行される。

次に、操舵制御装置５の動作について、図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、本発明の特徴は補助トルクを補正器１３によって補正し、車両挙動補正トルクを優先させるアルゴリズムに従って制御することであり、モータ７に通電する駆動電流の制御に関しては、ＰＩＤ式の電流フィードバック制御、又は電流目標値(Ｓ３)とモータ回転検出器(図示省略)からのモータ回転信号とに基づくオープンループ制御等の一般的に行われる制御を、デジタル制御あるいはアナログ制御のいずれかの方式で実施してもよい。従って、以下では操舵制御装置５におけるモータ７の電流目標値(Ｓ３)を演算するまでのアルゴリズムに限定して説明を行う。

まずステップＳ１０１で、操舵トルク検出手段４からの操舵トルク検出手段出力すなわち操舵トルク検出(出力)信号Ｓをマイコンに読み込み記憶部６に記憶し、ステップＳ１０２では、補助トルク演算器１２が、記憶部６に記憶された操舵トルク検出(出力)信号Ｓを読み込み、補助トルク電流(Ｓ１)をマップ演算し、記憶部６に記憶する。ここでのマップ演算では、例えば操舵トルク検出信号Ｓと補助トルク電流信号Ｓ１との関係を示す予め設定されたマップ等を記憶部６に格納させておき、このマップの値に基づき処理を行う。

ステップＳ１０３では、車両挙動制御装置１１からの車両挙動補正トルク電流信号Ｋをマイコンに読み込み記憶部６に記憶する。ステップＳ１０４では、補正器１３が、記憶部６に記憶された補助トルク電流信号Ｓ１、操舵トルク検出(出力)信号Ｓ、および車両挙動補正トルク電流信号Ｋを読み込み、図３に示したようにして補助トルク電流信号Ｓ１を車両挙動補正トルク電流信号Ｋと操舵トルク検出出力信号Ｓに基づくゲインα１，α２に従って補正する。ステップＳ１０５では、加算器１４により、補正器１３で補正された補正補助トルク電流信号Ｓ２と車両挙動補正トルク電流信号Ｋとを加算し、電流目標値Ｓ３として記憶部６に記憶する。前記ステップＳ１０１〜Ｓ１０５までの動作を制御サンプリング毎に繰り返し、モータ７の電流目標値(Ｓ３)を演算する。

なお、演算された電流目標値信号Ｓ３は電流制御器１５に入力され、電流制御器１５は、モータ電流検出器１６により検出された駆動電流信号Ｉｄの値が電流目標値信号Ｓ３に一致するように、モータ７の端子に印加する駆動電圧指令値Ｖｃを設定し、これに従った駆動制御信号Ｖｃｓを例えばＰＷＭ(パルス幅変調)信号としてモータ７の端子に印加する。

以上、説明したように実施の形態１では、補正器１３で操舵トルク、車両挙動補正トルク電流に基づいて補助トルク電流を補正し、車両挙動補正トルク電流を優先させることで、操舵状態によらず、車両の安定性を向上させることができる。

なお、前記実施の形態１では、補助トルク電流(Ｓ１)をマップ演算で求める構成としたが、操舵トルク検出出力(Ｓ)にゲインを乗じる演算方法によって求めてもよい。また、補助トルク電流(Ｓ１)を操舵トルク検出出力(Ｓ)からマップ演算で求めていたが、操舵トルク検出出力(Ｓ)をデジタルまたはアナログの操舵トルク検出手段位相補償器(図示省略)に入力し、操舵トルク検出手段位相補償出力からマップ演算によって補助トルク電流(Ｓ１)を求めてもよい。また、補助トルク電流(Ｓ１)のマップ演算を車速によって可変としてもよい。この場合、補助トルク演算器１２に車速センサ(図示省略)からの車速信号を入力し、さらに速度域毎の複数のマップを記憶部６に予め格納しておき、車速信号値に従ってマップを切り換える。また、補助トルク演算器１２は操舵トルク(Ｓ)をマップ演算したアシスト補償のみの構成としていたが、粘性補償や慣性補償などその他補償制御を加えた構成にしてもよい。上記のように補助トルクを決めるモータの電流目標値(Ｓ３)演算することで、フィーリング、収斂性を向上させることができる。

さらに、前記実施の形態１では、補正器１３は操舵トルク検出出力値(Ｓ)、車両挙動補正トルク値(Ｋ)の出力に応じて補助トルク電流(Ｓ１)を減少させるゲインをかけ、車両挙動補正トルクを優先させる構成としていたが、優先方法は補助トルク(Ｓ１)の一定量の減少、一定割合の減少、最大値制限、補助トルクの停止、補助トルクをある目標値に向かって漸減、一定時間減少させるなど、どのような方法で優先させてもよい。上記のように補正器１３を構成することで、操舵状態に応じて決め細やかに補助トルクを補正することができる。

また、前記実施の形態１では、補正器１３は操舵トルク(Ｓ)と車両挙動補正トルク(Ｋ)の出力に応じて補助トルク(Ｓ１)を補正していたが、操舵トルク(Ｓ)に替えて、モータ電流(Ｉｄ)や補助トルクなどの信号と車両挙動補正トルクから補助トルクを補正してもよい。モータ電流(Ｉｄ)や補助トルク(Ｓ１)も操舵トルク(Ｓ)と同様に操舵状態を表す指標となるため、上記のように補正器１３を構成することで、操舵トルク(Ｓ)と車両挙動補正トルク(Ｋ)とから車両挙動補正トルクを優先させるのと同様、操舵状態によらず、車両の安定性を向上させることができる。

実施の形態２．
図５にはこの発明の実施の形態２による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図を示す。図５において上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一もしくは相当符号で示す。電動パワーステアリングシステムの全体構成は実施の形態１と同様であるため、操舵制御装置５の制御内容についてのみ説明する。前記実施の形態１では、補正器１３で操舵トルク(Ｓ)、車両挙動補正トルク電流(Ｋ)に基づいて補助トルク電流(Ｓ１)を補正していたが、本実施の形態２は図５に示すように、補正器１３で車両挙動補正トルク電流(Ｋ)のみに基づいて補助トルク電流(Ｓ１)を補正するようにしたものである。

ここで、補正器１３について図６に基づいて説明する。実施の形態１では操舵トルク(Ｓ)、車両挙動補正トルク電流(Ｋ)に基づいて補助トルク電流(Ｓ１)を補正していたが、操舵トルク(Ｓ)、車両挙動補正トルク電流(Ｋ)双方にゲインを設定していたため複雑な構成になっていた。本実施の形態２は図６に示すように車両挙動補正トルク電流信号Ｋが大きい場合に、補助トルク電流信号Ｓ１を減少させるゲインを乗算部１３ａでかける構成にすることで、簡易な構成で、車両挙動補正トルク電流信号Ｋを優先させることができる。

次に、操舵制御装置５の動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、本実施の形態２ついても前記実施の形態１と同様に、操舵制御装置５により電流目標を演算するまでのアルゴリズムに限定して説明を行う。

まずステップＳ２０１で、操舵トルク検出手段４からの操舵トルク検出手段出力すなわち操舵トルク検出信号Ｓをマイコンに読み込み記憶部６に記憶し、ステップＳ２０２では、補助トルク演算器１２が、記憶部６に記憶された操舵トルク検出信号Ｓを読み込み、補助トルク電流(Ｓ１)をマップ演算し、記憶部６に記憶する。

ステップＳ２０３では、車両挙動制御装置１１からの車両挙動補正トルク電流信号Ｋをマイコンに読み込み記憶部６に記憶する。ステップＳ２０４では、補正器１３が、記憶部６に記憶された補助トルク電流信号Ｓ１、車両挙動補正トルク電流Ｋを読み込み、図６に示すようにして補助トルク電流信号Ｓ１を車両挙動補正トルク電流信号Ｋに基づくゲインα３に従って補正する。ステップＳ２０５では、加算器１４により、補正器１３で補正された補正補助トルク電流信号Ｓ２と車両挙動補正トルク電流信号Ｋとを加算し電流目標値を得て、電流目標値信号(Ｓ３)として記憶部６に記憶する。前記ステップＳ２０１〜Ｓ２０５までの動作を制御サンプリング毎に繰り返し、モータ７の電流目標値(Ｓ３)を演算する。

以上、説明したように実施の形態２では、補正器１３で車両挙動補正トルク電流(Ｋ)のみに基づいて補助トルク電流(Ｓ１)を補正し、車両挙動補正トルク電流(Ｓ３)を優先させることで、簡易な構成で操舵状態に応じた補正が可能となる。

なお、前記実施の形態２では、前記実施の形態１と同様に、補助トルク演算器１２は操舵トルクをマップ演算したアシスト補償のみの構成としていたが、粘性補償や慣性補償などその他補償制御を加えた構成にしてもよい。上記のように補助トルクを演算することで、フィーリング、収斂性を向上させることができる。

また、前記実施の形態２では、補正器１３は車両挙動補正トルク値(Ｋ)の出力に応じて補助トルク電流(Ｓ１)を減少させるゲインをかけ、車両挙動補正トルクを優先させる構成としていたが、前記実施の形態１と同様に、優先方法は補助トルクの一定量の減少、一定割合の減少、最大値制限、補助トルクの停止、補助トルクをある目標値に向かって漸減、一定時間減少させるなど、どのような方法で優先させてもよい。上記のように補正器１３を構成することで、操舵状態に応じて決め細やかに補助トルクを補正することができる。

実施の形態３．
図８にはこの発明の実施の形態３による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図を示す。図８において上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一もしくは相当符号で示す。全体構成は実施の形態１と同様であるため、操舵制御装置５の制御内容についてのみ説明する。前記実施の形態１では、補正器１３で操舵トルク(Ｓ)、車両挙動補正トルク電流(Ｋ)に基づいて補助トルク電流(Ｓ１)を補正していたが、本実施の形態３は図８に示すように、補正器１７で操舵トルク(Ｓ)に基づいて車両挙動補正トルク(Ｋ)を補正するようにしたものである。

ここで、補正器１７について図９に基づいて説明する。実施の形態１では操舵トルク(Ｓ)、車両挙動補正トルク電流(Ｋ)に基づいて補助トルク電流(Ｓ１)を補正しているが、補助トルク電流(Ｓ１)には、操舵トルク(Ｓ)をマップ演算したアシスト補償だけではなく、粘性補償などその他補償制御を含んでいるため、補助トルクを補正すると同時に粘性補償も補正されてしまい、収斂性に影響が出る可能性がある。そこで、図９に示すように補正器１７で操舵トルク検出信号Ｓが大きい場合に、車両挙動補正トルク電流信号Ｋを増加させるゲインα４を乗算部１７ａでかける構成にすることで、収斂性などに影響を与えることなく車両安定性を向上させることができる。

次に、操舵制御装置５の動作について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。なお、本実施の形態３ついても前記実施の形態１と同様に、操舵制御装置５により電流目標を演算するまでのアルゴリズムに限定して説明を行う。

まずステップＳ３０１で、操舵トルク検出手段４からの操舵トルク検出手段出力すなわち操舵トルク検出信号Ｓをマイコンに読み込み記憶部６に記憶し、ステップＳ３０２では、補助トルク演算器１２により、記憶部６に記憶された操舵トルク検出信号Ｓを読み込み、補助トルク電流(Ｓ１)をマップ演算し、記憶部６に記憶する。

ステップＳ３０３では、車両挙動制御装置１１からの車両挙動補正トルク電流信号Ｋをマイコンに読み込み記憶部６に記憶する。ステップＳ３０４で、補正器１７が、記憶部６に記憶された車両挙動補正トルク電流信号Ｋ、操舵トルク検出信号Ｓを読み込み、図９に示すようにして車両挙動補正トルク電流信号Ｋを操舵トルク検出信号Ｓに基づくゲインα４に従って補正する。ステップＳ３０５では、加算器１４により、補正器１７で補正された補正車両挙動補正トルク電流信号Ｋ１(補正車両挙動補正トルク値)と補助トルク電流信号Ｓ１とを加算し、電流目標値信号Ｓ３として記憶部６に記憶する。前記ステップＳ３０１〜Ｓ３０５までの動作を制御サンプリング毎に繰り返し、モータ７の電流目標値(Ｓ３)を演算する。

以上、説明したように実施の形態３では、補正器１７で操舵トルク(Ｓ)に基づいて車両挙動補正トルク電流信号Ｋを補正し、車両挙動補正トルク電流信号Ｋを優先させることで、操舵状態に応じた補正が可能となり、また、粘性補償を変更させることなく車両挙動補正トルクを優先させることができるので、収斂性に影響を与えずに車両安定性をより向上させることができる。

なお、前記実施の形態３では、前記実施の形態１と同様に、補助トルク演算器１２は操舵トルクをマップ演算したアシスト補償のみの構成としていたが、粘性補償や慣性補償などその他補償制御を加えた構成にしてもよい。上記のように補助トルクを演算することで、フィーリング、収斂性を向上させることができる。

また、前記実施の形態３では、補正器１７は操舵トルク(Ｓ)に応じて車両挙動補正トルク(Ｋ)を増加させるゲインをかけ、車両挙動補正トルクを優先させる構成としていたが、優先方法は車両挙動補正トルクの一定量の増加、一定割合の増加、車両挙動補正トルクをある目標値に向かって漸増、一定時間増加させるなど、どのような方法で優先させてもよい。上記のように補正器１７を構成することで、操舵状態に応じて決め細やかに補助トルクを補正することができる。

また、前記実施の形態３では、補正器１７は操舵トルク(Ｓ)に応じて車両挙動補正トルク(Ｋ)を補正していたが、操舵トルク(Ｓ)に替えて、モータ電流や補助トルク、すなわち駆動電流信号Ｉｄや補助トルク電流信号Ｓ１などの信号から車両挙動補正トルク(Ｋ)を補正してもよい。

図１１、図１２、図１３には、補正器１７において補助トルク電流(Ｓ１)に応じて車両挙動補正トルク(Ｋ)を補正するようにした場合の、それぞれ図８〜１０に対応した、電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図、補正器の一例を説明するための図、及び制御装置の動作を説明するためのフローチャートを示す。この場合、補正器１７では、操舵トルク検出信号Ｓの代わりに、図１１に示すように補助トルク電流信号(補助トルク演算出力)Ｓ１に応じて車両挙動補正トルク電流信号Ｋが補正され、図１２に示すように補助トルク電流信号Ｓ１が大きい場合に、車両挙動補正トルク電流信号Ｋを増加させるゲインα５を乗算部１７ａでかける構成にすることで、収斂性などに影響を与えることなく車両安定性を向上させることができる。そして図１３に示すようにステップＳ３０４で、記憶部６に記憶された車両挙動補正トルク電流信号Ｋ、補助トルク電流信号Ｓ１を読み込み、図１２に示すようにして車両挙動補正トルク電流信号Ｋを補助トルク電流信号Ｓ１に基づくゲインα５に従って補正し補正車両挙動補正トルク電流信号Ｋ１を得る。

図１４、図１５、図１６には、補正器１７においてモータ電流(Ｉｄ)に応じて車両挙動補正トルク(Ｋ)を補正するようにした場合の、それぞれ図８〜１０に対応した、電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図、補正器の一例を説明するための図、及び制御装置の動作を説明するためのフローチャートを示す。この場合、補正器１７では、操舵トルク検出信号Ｓの代わりに、図１４に示すように駆動電流信号(モータ駆動電流出力)Ｉｄに応じて車両挙動補正トルク電流信号Ｋが補正され、図１５に示すように駆動電流信号Ｉｄが大きい場合に、車両挙動補正トルク電流信号Ｋを増加させるゲインα６を乗算部１７ａでかける構成にすることで、収斂性などに影響を与えることなく車両安定性を向上させることができる。そして図１６に示すようにステップＳ３０２ａでは、モータ電流検出器１６からの駆動電流信号Ｉｄをマイコンに読み込み記憶部６に記憶する。そしてステップＳ３０４で、記憶部６に記憶された車両挙動補正トルク電流信号Ｋ、駆動電流信号Ｉｄを読み込み、図１５に示すようにして車両挙動補正トルク電流信号Ｋを駆動電流信号Ｉｄに基づくゲインα６に従って補正し補正車両挙動補正トルク電流信号Ｋ１を得る。

また、補正器１７は操舵トルク(Ｓ)と車両挙動補正トルク(Ｋ)とから車両挙動補正トルク(Ｋ)を補正してもよい。上記のように補正器１７を構成することで、操舵トルクから車両挙動補正トルクを優先させるのと同様、操舵状態によらず、車両の安定性を向上させることができる。

なおこの発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、これらの可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。

以上、説明したように実施の形態１〜３では、補正器１３、１７の補正により補助トルク電流よりも車両挙動補正トルク電流を優先させることで、操舵状態によらず、車両安定性を向上させることができる。また、車両安定性を向上させるための適切な補助トルクを発生させることを可能としたことにより、無駄なトルクの発生を抑え、ひいてはエネルギーの消費量の削減にもつながる。

また、実施の形態２では、補正器１３で車両挙動補正トルク電流のみに基づいて補助トルク電流を補正し、車両挙動補正トルク電流を優先させることで、簡易な構成で操舵状態に応じた補正が可能となる。

また、実施の形態３では、粘性補償を変更させることなく車両挙動補正トルクを優先させることができるので、収斂性に影響を与えずに車両安定性を向上させることができる。

この発明によるに制御装置を含む電動パワーステアリングシステムの全体的な構成図である。 この発明の実施の形態１による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図である。 この発明の実施の形態１での補正器の一例を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態２による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図である。 この発明の実施の形態２での補正器の一例を説明するための図である。 この発明の実施の形態２による制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態３による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図である。 この発明の実施の形態３での補正器の一例を説明するための図である。 この発明の実施の形態３による制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態３の一変形例による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図である。 図１１の制御装置での補正器の一例を説明するための図である。 図１１の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態３の別の変形例による電動パワーステアリングシステムの制御装置およびその出力側部分を含むブロック図である。 図１４の制御装置での補正器の一例を説明するための図である。 図１４の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ ハンドル、２ 操舵トルク、３ 補助トルク、４ 操舵トルク検出手段、５ 操舵制御装置、６ 記憶部、７ モータ、８ 駆動電流、９ 駆動電圧、１１ 車両挙動制御装置、１２ 補助トルク演算器(補助トルク演算手段)、１３，１７ 補正器(補正手段)、１３ａ，１７ａ 乗算部、１４ 加算器(加算手段)、１５ 電流制御器、１６ モータ電流検出器、１７ａ 乗算部、１６０ 電圧検出部。

Claims (8)

1. モータ制御により運転者の操舵トルクを補助する補助トルクを発生する電動パワーステアリング装置の前記補助トルクを、前記操舵トルクと車両挙動を安定化させる車両挙動制御装置の車両挙動補正トルクに基づき決定する電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、
   操舵トルク検出手段で検出された操舵トルク値に基づいて補助トルク値を演算する補助トルク演算手段と、
   それぞれ前記補助トルク値より前記車両挙動制御装置からの車両挙動補正トルク値を優先させるように、少なくとも前記車両挙動制御装置からの車両挙動補正トルク値に基づき前記補助トルク値を補正して補正補助トルク値を求める、又は前記操舵トルク値、前記補助トルク値及びモータ駆動電流値のいずれか１つに基づき前記車両挙動制御装置からの車両挙動補正トルク値を補正して補正車両挙動補正トルク値を求める補正手段と、
   前記補正補助トルク値と車両挙動補正トルク値の和、又は前記補助トルク値と補正車両挙動補正トルク値の和により、前記モータの駆動制御を行う制御器へ出力する制御目標値を求めて出力する加算手段と、
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリングシステムの制御装置。
2. 前記補正手段において、前記操舵トルク値と前記車両挙動補正トルク値に基づき前記補助トルク値を補正して補正補助トルク値を求め、前記加算手段において、前記補正補助トルク値と車両挙動補正トルク値の加算により前記モータの駆動制御を行う制御器へ出力する制御目標値を求めることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。
3. 前記補正手段において、前記操舵トルク値および前記車両挙動補正トルク値のそれぞれの増大に従って前記補助トルク値を減少させた補正補助トルク値を求めることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。
4. 前記補正手段において、前記車両挙動補正トルク値に基づき前記補助トルク値を補正して補正補助トルク値を求め、前記加算手段において、前記補正補助トルク値と車両挙動補正トルク値の加算により前記モータの駆動制御を行う制御器へ出力する制御目標値を求めることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。
5. 前記補正手段において、前記車両挙動補正トルク値の増大に従って前記補助トルク値を減少させた補正補助トルク値を求めることを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。
6. 前記補正手段において、前記操舵トルク値、補助トルク値及びモータ駆動電流値のいずれか１つに基づき前記車両挙動補正トルク値を補正して補正車両挙動補正トルク値を求め、前記加算手段において、前記補助トルク値と補正車両挙動補正トルク値の加算により前記モータの駆動制御を行う制御器へ出力する制御目標値を求めることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。
7. 前記補正手段において、前記操舵トルク値、補助トルク値及びモータ駆動電流値のいずれか１つの増大に従って前記車両挙動補正トルク値を増大させた補正車両挙動補正トルク値を求めることを特徴とする請求項６に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。
8. 前記補助トルク値が、前記モータに流れるモータ電流に基づく値であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の電動パワーステアリングシステムの制御装置。

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