JP5034926B2 - 操舵アシスト力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）における操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御装置に関し、特に、アシスト切れにより操舵中のステアリングハンドルが急激に重くなるのを防止する操舵アシスト力制御装置に関する。

従来、舵角比（ステアリングハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角の比）を変化させる機構と、ドライバの操舵力を補助するための操舵アシスト力を発生させる操舵力補助機構とを備え、操舵速度が大きくなるほど舵角比を小さくすることで、操舵力補助機構が発生させる操舵アシスト力の追従遅れを抑制しながらアシスト切れを防止する車両用操舵制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、上述の車両用操舵制御装置は、操舵速度を操舵中に変化させた場合にステアリングハンドルの中立位置にズレを発生させてしまうが、ステアリングハンドルの操舵速度にかかわらず、操舵角中立位置付近の操舵角領域では舵角比を大きくしながらもラックストッパ位置付近の操舵角領域では舵角比を小さすることで、その問題を解決しながら操舵力補助機構の追従遅れに起因するアシスト切れを防止する車両用操舵アシスト力制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００−３４４１２０号公報 特開２００６−０２１５６２号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の車両用操舵アシスト力制御装置は、舵角比を制限することにより、発生させる操舵アシスト力を前もって一律に制限しており、アシスト切れの防止を重視するあまり操舵力補助機構の動きを過度に制限してしまう場合がある。

上述の点に鑑み、本発明は、操舵アシスト力を過度に制限することなくアシスト切れを防止する操舵アシスト力制御装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係る操舵アシスト力制御装置は、モータが発生させる操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御装置であって、前記モータに供給された電流値又は電圧値に基づいて前記モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度を算出する瞬間余裕度算出手段と、ステアリングハンドルで入力された操舵トルクと前記モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度とに基づいてモータが発生させる操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係る操舵アシスト力制御装置であって、前記モータに供給された電流値又は電圧値に基づいて前記モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度を算出するベクトル余裕度算出手段を更に備え、前記操舵アシスト力制御手段は、前記操舵トルクと前記モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度及びベクトル的な余裕度とに基づいてモータが発生させる操舵アシスト力を制御することを特徴とする。

また、第三の発明は、第二の発明に係る操舵アシスト力制御装置であって、前記ベクトル余裕度算出手段は、前記モータに供給された電流値又は電圧値と舵角比可変部が車速、操舵速度又は操舵角に応じて変化させた舵角比とに基づいて前記モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度を算出することを特徴とする。

「モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度」とは、余裕電気エネルギー（ＥＰＳのアシストモータが利用可能な最大電気エネルギーから現在使用している電気エネルギーを差し引いた値）がその最大電気エネルギーに占める割合を示す指標であり、例えば、最大電流値から現在の電流値を差し引いた値（余裕電流）がその最大電流値に占める割合（電流余裕度）、又は、最大電力値から現在の電力値を差し引いた値（余裕電力）がその最大電力値に占める割合（電力余裕度）等で表される。

「モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度」とは、モータが利用可能な電気エネルギーにおける瞬間的な余裕度の時間的な変化の方向及び大きさを示す指標であり、例えば、電流余裕度の時間的な変化の方向及び大きさ（電流ベクトル余裕度）、又は、電力余裕度の時間的な変化の方向及び大きさ（電力ベクトル余裕度）等で表される。

上述の手段により、本発明は、操舵アシスト力を過度に制限することなくアシスト切れを防止する操舵アシスト力制御装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る操舵アシスト力制御装置の構成例を示す図であり、操舵アシスト力制御装置１００は、ＥＰＳのアシストモータ４で発生させる操舵アシスト力（操舵アシストトルク）を制御するための装置であって、制御装置１を備え、ＣＡＮ(Control Area Network)やＬＩＮ(Local Interconnect Network)等の車載ＬＡＮを介してトルクセンサ２、舵角比可変装置３及びアシストモータ４に接続される。

制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、操舵アシスト力制御手段１０、瞬間余裕度算出手段１１及びベクトル余裕度算出手段１２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、トルクセンサ２、舵角比可変装置３又はアシストモータ４の出力を用いて各手段に対応する演算をＣＰＵに実行させ、その演算結果をアシストモータ４に出力する。

トルクセンサ２は、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを電気信号に変換する装置であって、例えば、ステアリングコラム部に内蔵され、ステアリングハンドル側の入力軸に配置された多極マグネットと、ステアリングギア側の出力軸に配置される集磁リング及びホールＩＣを備えたヨークとを用いてその操舵トルクを検出する。なお、その入力軸とその出力軸とはトーションバーによって連結される。

ステアリングハンドルに操舵トルクが入力されトーションバーが捩れると、トルクセンサ２は、その多極マグネットとそのヨークとの間の相対変位による磁束密度の変化をホールＩＣで検出し、検出した値を操舵トルクとして制御装置１に出力する。

舵角比可変装置３は、舵角比を変化させる装置であり、例えば、車速センサ、操舵角センサ等が検出した車速、操舵速度又は操舵角等に応じて舵角比を変化させる。舵角比可変装置３は、偏心ピン機構により操舵角に応じて機械的にステアリングギアレシオが変化する装置であってもよく、電動アクチュエータにより車速や操舵速度に応じて操舵角に対するピニオン回転角を変化させる装置であってもよい。

舵角比可変装置３は、車速、操舵速度又は操舵角等に応じて変化させた或いは変化する舵角比を制御装置１に出力して、制御装置１が舵角比に応じて各種余裕度を調整できるようにする。

アシストモータ４は、制御装置１からの制御信号に基づいて操舵アシストトルクを発生させるモータであり、例えば、ステアリングコラム部に配置される直流ブラシレスモータであって、操舵アシストトルクを発生させるために使用した電流値及び電圧値を制御装置１にフィードバックする。

次に、制御装置１が有する各種手段について説明する。

操舵アシスト力制御手段１０は、操舵アシスト力を決定するための手段であり、例えば、トルクセンサ２が検出したステアリングハンドルにおける操舵トルクに応じてアシストモータ４で発生させる操舵アシスト力を決定する。この場合、操舵アシスト力制御手段１０は、原則的に、ステアリングハンドルで入力された操舵トルクに比例させて操舵アシスト力を増大させるようにする。

操舵アシスト力制御手段１０は、決定した操舵アシスト力に関する情報を含む制御信号をアシストモータ４に出力し、アシストモータ４は、その制御信号が示す操舵アシスト力を実現するために電流値又は電圧値を変化させる。

瞬間余裕度算出手段１１は、モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度を算出するための手段であり、例えば、電流余裕度、又は、電力余裕度を算出する。

瞬間余裕度算出手段１１は、例えば、アシストモータ４が出力する現時点の電流値ｉとＲＯＭ等に記憶された最大電流値ＩＭＡＸ（アシストモータ４が利用可能な最大の電流値（定数）である。）とを取得して電流余裕度Ｍｇｉを算出する。なお、電流余裕度Ｍｇｉは、例えば、以下の式（１）で表される。

Ｍｇｉ＝（ＩＭＡＸ−ｉ）／ＩＭＡＸ・・・（１）
式（１）が示すように、電流余裕度Ｍｇｉは、最大電流値ＩＭＡＸと電流値ｉとの間の差が大きくなるほど大きくなるので、電流値ｉが小さくなる程大きくなり、電流値ｉが大きくなる程小さくなる。

また、瞬間余裕度算出手段１１は、例えば、アシストモータ４が出力する現時点の電力値ｗとＲＯＭ等に記憶された最大電力値ＷＭＡＸ（アシストモータ４が利用可能な最大の電力値（電流値又は電圧値の関数）である。）とを取得して電流余裕度Ｍｇｗを算出する。なお、電流余裕度Ｍｇｗは、例えば、以下の式（２）で表される。

Ｍｇｗ＝（ＷＭＡＸ−ｗ）／ＷＭＡＸ・・・（２）
電力余裕度Ｍｇｗは、電流余裕度Ｍｇｉと同様、最大電力値ＷＭＡＸと電力値ｗとの間の差が大きくなるほど大きくなるので、電力値ｗが小さくなる程大きくなり、電力値ｗが大きくなる程小さくなる。

ベクトル余裕度算出手段１２は、モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度を算出するための手段であり、例えば、電流ベクトル余裕度、又は、電力ベクトル余裕度を算出する。

ベクトル余裕度算出手段１２は、例えば、瞬間余裕度算出手段１１が時刻ｔ１（現在時刻）に算出した電流余裕度Ｍｇｉ（ｔ１）と時刻ｔ０（前回電流余裕度Ｍｇｉを算出した時刻）における電流余裕度Ｍｇｉ（ｔ０）とに基づいて単位時間（例えば、５ミリ秒）当たりの電流余裕度Ｍｇｉの変化Ｍｇｉ’を導出し、Ｍｇｉ’が負の値の場合（電流余裕度が減少した場合）に電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉを算出する。

また、ベクトル余裕度算出手段１２は、Ｍｇｉ’が０以上の場合（電流余裕度が変化しないか増加した場合）には電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉを最大値（最も余裕がある状態を表す。）に設定する。

このように、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉを最大値に設定するのは、操舵アシスト力制御手段１０が、後に、各種余裕度に基づいてアシストモータで発生させる操舵アシストトルクを決定する際に、電流ベクトル余裕度以外の余裕度をより重視するようにするためである。

なお、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉは、例えば、以下の式（３）で表される。

Ｖｍｇｉ＝Ｍｇｉ／｜Ｍｇｉ’｜・・・（３）
式（３）が示すように、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉは、電流余裕度Ｍｇｉの減少幅が大きいほど小さくなり、また、現時点における電流余裕度Ｍｇｉ（ｔ１）が小さいほど小さくなるので、現時点における電流値ｉ（ｔ１）が大きい程小さくなり、また、電流値ｉの増分が大きい程小さくなり、一方、現時点における電流値ｉ（ｔ１）が小さい程大きくなり、また、電流値ｉの増分が小さい程大きくなる。

また、ベクトル余裕度算出手段１２は、例えば、瞬間余裕度算出手段１１が時刻ｔ１（現在時刻）に算出した電力余裕度Ｍｇｗ（ｔ１）と時刻ｔ０（前回電力余裕度Ｍｇｗを算出した時刻）における電力余裕度Ｍｇｗ（ｔ０）とに基づいて単位時間（例えば、５ミリ秒）当たりの電力余裕度Ｍｇｗの変化Ｍｇｗ’を導出し、Ｍｇｗ’が負の値の場合（電力余裕度が減少した場合）に電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗを算出する。

また、ベクトル余裕度算出手段１２は、電力余裕度Ｍｇｗの変化Ｍｇｗ’が０以上の場合（電力余裕度が変化しないか増加した場合）には電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗを最大値（最も余裕がある状態を表す。）に設定する。電力ベクトル余裕度以外の余裕度をより重視させるためである。

なお、電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗは、例えば、以下の式（４）で表される。

Ｖｍｇｗ＝Ｍｇｗ／｜Ｍｇｗ’｜・・・（４）
電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗは、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉと同様、電力余裕度Ｍｇｗの減少幅が大きいほど小さくなり、また、現時点における電力余裕度Ｍｇｗが小さいほど小さくなるので、現時点における電力値ｗ（ｔ１）が大きい程小さくなり、また、電力値ｗの増分が大きい程小さくなり、一方、現時点における電力値ｗ（ｔ１）が小さい程大きくなり、また、電力値ｗの増分が小さい程大きくなる。

また、ベクトル余裕度算出手段１２は、例えば、舵角比可変装置３の出力に基づいて、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ又は電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗを調整するようにしてもよい。

図２は、舵角比可変装置３による舵角比の設定例を示す図であり、操舵角が中立位置（０°）から左右に大きくなるにつれて舵角比Ｎが最低舵角比Ｎｍｉｎまで減少した後再び増大する設定を示す。

この場合、ベクトル余裕度算出手段１２は、以下の式（５）、（６）を用いて、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ及び電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗをそれぞれ調整する。

Ｖｍｇｉ＝Ｍｇｉ／｜Ｍｇｉ’｜×｛１−Ｋｎ×（Ｎ−Ｎｍｉｎ）｝・・・（５）
Ｖｍｇｗ＝Ｍｇｗ／｜Ｍｇｗ’｜×｛１−Ｋｎ×（Ｎ−Ｎｍｉｎ）｝・・・（６）
ここで、Ｋｎは、舵角比可変装置３のギア比に応じて決まるギア比係数であり、ＲＯＭに予め登録されていてもよく、舵角比可変装置３が出力する値であってもよい。

式（５）及び（６）が示すように、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ及び電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗは、舵角比Ｎが大きい程（レスポンスが速い程）小さくなり、舵角比Ｎが小さい程（レスポンスが遅い程）大きくなるように調整され、結果として、舵角比Ｎが大きい程（レスポンスが速い程）、操舵アシストトルクは抑えられ易くなる。

図３は、アシストモータ４で利用される電気エネルギーに関する瞬間余裕度及びベクトル余裕度を説明するための図であり、縦軸を電圧、横軸を電流としたグラフであって、アシストモータ４で利用可能な最大電力値ＷＭＡＸの変化を太線Ｌで示す。

また、座標点ＰＡ（ｔ０）、ＰＢ（ｔ０）、ＰＣ（ｔ０）は、時刻ｔ０（前回瞬間余裕度を算出した時刻）における電流値及び電圧値を示す３つの例であり、座標点ＰＡ（ｔ１）、ＰＢ（ｔ１）、ＰＣ（ｔ１）は、時刻ｔ１（現在時刻）における電流値及び電圧値を示す３つの例であり、ＰＡ（ｔ０）及びＰＡ（ｔ１）、ＰＢ（ｔ０）及びＰＢ（ｔ１）、並びに、ＰＣ（ｔ０）及びＰＣ（ｔ１）がそれぞれ対応する組み合わせである。

図３において、現在時刻ｔ１における最大の電流余裕度Ｍｇｉ（ｔ１）を有する座標点は、ｘ座標値が最も小さいＰＢ（ｔ１）であり、ＰＡ（ｔ１）、ＰＣ（ｔ１）がそれに続く。

また、現在時刻ｔ１における最大の電力余裕度Ｍｇｗ（ｔ１）を有する座標点は、ｘ座標値とｙ座標値との積で表される電力値を最大電力値ＷＭＡＸで除した値が最も小さいＰＢ（ｔ１）であり、ＰＡ（ｔ１）、ＰＣ（ｔ１）がそれに続く。なお、最大電力値ＷＭＡＸは、例えば、各座標点のｘ座標値又はｙ座標値とそのｘ座標値又はｙ座標値を有する太線Ｌ上のｙ座標値又はｘ座標との積（例えば、ＰＡ（ｔ１）の場合、一点鎖線で示す面積Ｒ１と二点鎖線で示す面積Ｒ２との二つの電力値がある。）のうちの小さい方の値（例えば、ＰＡ（ｔ１）の場合、面積Ｒ２となる。）とされる。

また、現在時刻ｔ１における最大の電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ（ｔ１）を有する座標点の組み合わせは、ＰＣ（ｔ０）及びＰＣ（ｔ１）であり、ＰＢ（ｔ０）及びＰＢ（ｔ１）、ＰＡ（ｔ０）及びＰＡ（ｔ１）がそれに続く。ＰＣは、電流値ｉが減少しているためその電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ（ｔ１）が強制的に最大に設定されるからであり、ＰＢは、電流の増分が大きいものの現時点における電流値ｉ（ｔ１）がＰＡに比べて小さいからである。

また、現在時刻ｔ１における最大の電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗ（ｔ１）を有する座標点の組み合わせも同様に、ＰＣ（ｔ０）及びＰＣ（ｔ１）であり、ＰＢ（ｔ０）及びＰＢ（ｔ１）、ＰＡ（ｔ０）及びＰＡ（ｔ１）がそれに続く。ＰＣは、電力値ｗが減少しているためその電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗ（ｔ１）が強制的に最大に設定されるからであり、ＰＢは、電力の増分が大きいものの現時点における電力値ｗ（ｔ１）がＰＡに比べて小さいからである。

ここで、操舵アシスト力制御手段１０は、瞬間余裕度算出手段１１が算出した瞬間余裕度と、ベクトル余裕度算出手段１２が算出したベクトル余裕度と、トルクセンサ２が検出したステアリングハンドルにおける操舵トルクとに基づいて操舵アシスト力を決定する。

例えば、操舵アシスト力制御手段１０は、余裕度−抑制トルクマップに基づいて瞬間余裕度及びベクトル余裕度のそれぞれに対応する抑制トルクを導出し、その中から最も大きな抑制トルクを最終的な抑制トルクとして選出する。

「余裕度−抑制トルクマップ」は、ＲＯＭ等に予め登録された制御用マップであり、各種余裕度に対応する抑制トルクの導出を可能にする。

また、「抑制トルク」（以下、「抑制トルクＴｒ」とする。）は、操舵アシスト力制御手段１０がステアリングハンドルに入力された操舵トルクに応じて算出した操舵アシストトルク（以下、「標準アシストトルクＴｍ」とする。）を抑制するためのトルクであり、実際にアシストモータ４が出力する操舵アシストトルク（以下、「実効アシストトルクＴｆ」とする。）を算出するために用いるトルクである。

なお、実効アシストトルクＴｆは、例えば、標準アシストトルクＴｍから抑制トルクＴｒを差し引くことで算出される。

図４は、余裕度−抑制トルクマップの構成例を示す図であり、例えば、図４（Ａ）が電流余裕度Ｍｇｉ−抑制トルクＴｒ１のマップ、図４（Ｂ）が電力余裕度Ｍｇｗ−抑制トルクＴｒ２のマップ、図４（Ｃ）が電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ−抑制トルクＴｒ３のマップ、図４（Ｄ）が電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗ−抑制トルクＴｒ４のマップをそれぞれ示す。なお、各マップは何れも、各余裕度が大きくなるにつれてそれらに対応する抑制トルクが減少する関係を表す曲線で示されるが、その曲線は、直線（反比例の関係）やステップ状等であってもよい。

操舵アシスト力制御手段１０は、瞬間余裕度算出手段１１が算出した電流余裕度と図４（Ａ）に示すマップとを用いて抑制トルクＴｒ１を決定し、同様に、電力余裕度と図４（Ｂ）のマップとを用いて抑制トルクＴｒ２を決定し、電流ベクトル余裕度と図４（Ｃ）のマップとを用いて抑制トルクＴｒ３を決定し、電流余裕度と図４（Ｄ）のマップとを用いて抑制トルクＴｒ４を決定する。

その後、操舵アシスト力制御手段１０は、算出した四つの抑制トルクＴｒ１〜Ｔｒ４の中で最も大きなものを抑制トルクＴｒとして選出し、標準アシストトルクＴｍからその抑制トルクＴｒを差し引くことで実効アシストトルクＴｆを導出する。

次に、図５を参照しながら、操舵アシスト力制御装置１００がアシストモータ４で発生させる操舵アシストトルクを算出する処理（以下、「操舵アシストトルク算出処理」とする。）について説明する。なお、図５は、操舵アシストトルク算出処理の流れを示すフローチャートであり、操舵アシスト力制御装置１００は、周期的に（例えば、５ミリ秒毎）、この操舵アシストトルク算出処理を実行するものとする。

最初に、制御装置１は、アシストモータ４がフィードバックする現在時刻ｔ１における電流値ｉ（ｔ１）及び電圧値ｖ（ｔ１）を取得してＲＡＭに記憶する（ステップＳ１）。

その後、制御装置１は、瞬間余裕度算出手段１１により、電流余裕度Ｍｇｉ（ｔ１）及び電力余裕度Ｍｇｗ（ｔ１）を算出する（ステップＳ２）。

その後、制御装置１は、前回取得した時刻ｔ０における電流値ｉ（ｔ０）をＲＡＭから読み出し、電流が増加したか否かを判断する（ステップＳ３）。

電流が増加したと判断した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、制御装置１は、ベクトル余裕度算出手段１２により、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ（ｔ１）を算出する（ステップＳ４）。

なお、電流が増加していないと判断した場合には（ステップＳ３のＮＯ）、制御装置１は、ベクトル余裕度算出手段１２により、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ（ｔ１）を最大値に設定する（ステップＳ５）。アシストモータ４で利用される電流は減少傾向にあり、操舵アシストトルクを決定する場合には電流ベクトル余裕度以外の余裕度をより重視させたほうがよいと考えられるからである。

更に、その後、制御装置１は、前回取得した時刻ｔ０における電圧値ｖ（ｔ０）をＲＡＭから読み出し、電圧が増加したか否かを判断する（ステップＳ６）。

電圧が増加したと判断した場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、制御装置１は、ベクトル余裕度算出手段１２により、電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗ（ｔ１）を算出する（ステップＳ７）。

なお、電圧が増加していないと判断した場合には（ステップＳ６のＮＯ）、制御装置１は、ベクトル余裕度算出手段１２により、電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗ（ｔ１）を最大値に設定する（ステップＳ８）。アシストモータ４で利用される電圧は減少傾向にあり、操舵アシストトルクを決定する場合には電力ベクトル余裕度以外の余裕度をより重視させたほうがよいと考えられるからである。

電流余裕度Ｍｇｉ、電力余裕度Ｍｇｗ、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ及び電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗを取得した制御装置１は、ＲＯＭに記憶された余裕度−抑制トルクマップ（図４参照。）を参照しながら各余裕度に対応する抑制トルクをそれぞれ導出し、それらの中で最大の値を最終的な抑制トルクＴｒとして選出する（ステップＳ９）。

なお、電流ベクトル余裕度Ｖｍｇｉ又は電力ベクトル余裕度Ｖｍｇｗが最大値に設定されている場合には、それらに対応する抑制トルクが最終的な抑制トルクＴｒとして選出されることはない。

最後に、制御装置１は、操舵アシスト力制御手段１０により、トルクセンサ２の出力に基づいて算出される標準アシストトルクＴｍから最終的に選出された抑制トルクＴｒを差し引くことで実効アシストトルクＴｆを算出し（ステップＳ１０）、その実効アシストトルクＴｆに関する制御信号をアシストモータ４に出力する。

その結果、アシストモータ４は、電流値又は電圧値を変化させて実効アシストトルクＴｆを発生させる。

以上の構成により、操舵アシスト力制御装置１００は、アシストモータ４からのフィードバックを受けて現時点における電流又は電力の瞬間的な余裕度又はベクトル的な余裕度を連続的に導出し、それら余裕度に応じて実際に出力する操舵アシストトルクを連続的に変化させるので、電流又は電力に余裕がない場合には操舵アシストトルクを徐々に抑えるようにしながら、ステアリングハンドルを徐々に重くすることができる。

このように、操舵アシスト力制御装置１００は、電流又は電力に余裕がない場合には、ステアリングハンドルを徐々に重くしていくので、突然のアシスト切れにより操舵中にステアリングハンドルが急激に重くなるような状況が発生するのを回避することができる。

また、操舵アシスト力制御装置１００は、舵角比の変化に応じて操舵アシストトルクの抑制分を調整するので、車速、操舵角又は操舵速度等に応じて舵角比を変化させる機構を備えたステアリングシステムにおいても、操舵アシスト力を過度に制限することなくアシスト切れを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、操舵アシスト力制御手段１０は、余裕度−抑制トルクマップを用いて各種余裕度に対応する抑制トルクを取得するが、所定の計算式を用いて各種余裕度に対応する抑制トルクを導出するようにしてもよい。

また、上述の実施例において、操舵アシスト力制御装置１００は、アシストモータ４から電流値、電圧値、電力値のフィードバックを受けながら各種余裕度を算出して抑制トルクＴｒを導出した上で実効アシストトルクＴｆを決定するが、アシストモータ４の温度を監視しながら温度余裕度、温度ベクトル余裕度を算出して抑制トルクＴｒを導出した上で実効アシストトルクＴｆを決定するようにしてもよい。

本発明に係る操舵アシスト力制御装置の構成例を示す図である。 舵角比可変装置による舵角比の設定例を示す図である。 アシストモータで利用される電流及び電力に関する瞬間余裕度及びベクトル余裕度を説明するための図である。 余裕度−抑制トルクマップの構成例を示す図である。 操舵アシストトルク算出処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ トルクセンサ
３ 舵角比可変装置
４ アシストモータ
１０ 操舵アシスト力制御手段
１１ 瞬間余裕度算出手段
１２ ベクトル余裕度算出手段
１００ 操舵アシスト力制御装置

Claims (3)

1. モータが発生させる操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御装置であって、
   前記モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度を算出する瞬間余裕度算出手段と、
   前記モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度を算出するベクトル余裕度算出手段と、
   前記モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度とベクトル的な余裕度とに基づいてモータが発生させる操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御手段と、
   を備えることを特徴とする操舵アシスト力制御装置。
2. 前記ベクトル余裕度算出手段は、前記モータに供給された電気エネルギーと舵角比可変部が車速、操舵速度又は操舵角に応じて変化させた舵角比とに基づいて前記モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度を算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の操舵アシスト力制御装置。
3. 前記モータが利用可能な電気エネルギーの瞬間的な余裕度は、電流余裕度及び電力余裕度を含み、
   前記モータが利用可能な電気エネルギーのベクトル的な余裕度は、電流ベクトル余裕度及び電力ベクトル余裕度を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵アシスト力制御装置。

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