JP5369678B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングに付与する付加摩擦トルクを制御するパワーステアリング装置に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１には、低速走行時にはステアリングの戻り特性を良好にし、高速走行時にはステアリングの収斂性を良好にするために、操舵角や車速に応じた摩擦トルクをステアリングに付与する技術が提案されている。

特開２００２−１０４２１０号公報

ところで、走行する路面の状態や車両のサスペンションの特性等に起因して、路面から車両に伝わる振動の性質（振動特性）が異なる。また、この振動特性によって、保舵を容易にし、車両を安定させるのが好ましい場合があったり、操舵を軽くし、操縦性を向上させるのが好ましい場合がある。従って、適切な摩擦トルクの値は、路面から車両に伝わる振動特性によって変動する場合がある。上述した特許文献１には、このような問題点やその解決手段については記載されていない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ステアリングに付与する付加摩擦トルクの制御を、車両の振動特性を考慮して適切に実行することが可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、車両に搭載されるパワーステアリング装置であって、車両状態を表す情報に基づいて、ステアリングに付与すべき摩擦トルクを設定する摩擦トルク設定手段と、前記摩擦トルクに基づいて目標操舵角を設定する目標操舵角設定手段と、前記目標操舵角と実操舵角との偏差に基づいて、付加摩擦トルクを定め、ステアリングに前記付加摩擦トルクを付与する制御を行うトルク付与手段と、路面から前記車両に伝わる振動特性に基づき前記付加摩擦トルクを変更する付加摩擦トルク変更手段を備える。

上記のパワーステアリング装置は、車両に搭載され、トルク付与手段と、付加摩擦トルク変更手段と、を備える。トルク付与手段は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、ステアリングに付与すべき付加摩擦トルクを設定し、付加摩擦トルクを付与する制御を行う。付加摩擦トルク変更手段は、例えばＥＣＵであり、車両の振動特性に基づき付加摩擦トルクを変更する。このようにすることで、パワーステアリング装置は、路面から車両に伝わる振動特性を考慮してステアリングに付加摩擦トルクを付与することができる。

上記のパワーステアリング装置の一態様では、前記付加摩擦トルク変更手段は、設定されているサスペンション特性に基づき摩擦トルクを変更する。一般に、操舵感や車両の安定性、応答性等を重視する場合と、乗り心地等を重視する場合とでサスペンション特性の設定は異なる。従って、付加摩擦トルク変更手段は、車両の振動特性を決定する要素のうち、サスペンション特性の設定に基づき付加摩擦トルクを変更することで、ドライバの意図に適った適切な付加摩擦トルクを設定し、操縦性を向上させる。

上記のパワーステアリング装置の好適な例では、前記サスペンション特性は減衰力である。従って、例えば、パワーステアリング装置は、減衰力の設定が大きい場合には、応答性を重視すべきと判断し、付加摩擦トルクを小さくして操舵を軽くする。これにより、パワーステアリング装置は、ドライバの意図に適った付加摩擦トルクを設定することができる。

上記のパワーステアリング装置の他の一態様では、前記付加摩擦トルク変更手段は、路面から前記車両への入力に基づき前記付加摩擦トルクを変更する。例えば、路面の形状等に起因して車両が振動する状況では、車両の安定性を優先する必要がある。このように、走行する路面からの車体の入力によって、適切な付加摩擦トルクは異なる。従って、付加摩擦トルク変更手段は、路面からの車体の入力に基づき付加摩擦トルクを変更することで、適切に操舵を調整することができる。

上記のパワーステアリング装置の他の一態様では、前記付加摩擦トルク変更手段は、検出したサスペンションの状態に基づき前記付加摩擦トルクを変更する。一般に、路面からの入力によって、サスペンションの状態は変化する。従って、例えば、車両の左右に対応するサスペンションから検出されるストロークが逆相であった場合では、付加摩擦トルクを増やす必要がある。このように、パワーステアリング装置は、サスペンションの状態を考慮することで、より適した付加摩擦トルクを設定することができる。

上記のパワーステアリング装置の他の一態様では、ステアリングのトルク変動に基づき前記付加摩擦トルクを変更する。路面からの入力に起因して、ステアリングのトルクは変動する。従って、パワーステアリング装置は、ステアリングのトルク変動に基づき付加摩擦トルクを変更することで、路面からの入力に起因して車両が不安定になるのを防ぐことができる。

上記のパワーステアリング装置の他の一態様では、前記付加摩擦トルク変更手段は、ナビゲーション装置から送信される路面情報に基づき前記付加差摩擦トルクを変更する。この態様では、パワーステアリング装置は、ナビゲーション装置からの路面情報に基づき、路面からの入力を事前に把握する。このようにすることで、パワーステアリング装置は、走行路面に適した付加摩擦トルクを設定することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［装置構成］
まず、本実施形態に係るパワーステアリング装置が適用されたシステム（以下、「操舵制御システム」と呼ぶ。）５０の全体構成について説明する。図１は、操舵制御システム５０の構成を示す概略図である。

操舵制御システム５０は、主に、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、操舵角センサ３と、操舵トルクセンサ４と、ピニオン５と、ステアリングラック６と、モータ７と、モータ回転角センサ８と、タイロッド１０Ｒ、１０Ｌと、ナックルアーム１１Ｒ、１１Ｌと、車輪（前輪）１２ＦＲ、１２ＦＬと、車速センサ１５と、コントローラ３０と、を備える。なお、以下では、タイロッド１０Ｒ、１０Ｌ、ナックルアーム１１Ｒ、１１Ｌ、及び車輪１２ＦＲ、１２ＦＬの符号の末尾に付した「Ｒ」、「Ｌ」は、これらを区別しないで用いる場合には、省略するものとする。

操舵制御システム５０は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）システムによって構成される。具体的には、操舵制御システム５０は、車両に搭載され、ステアリングホイール１の操作などに応じて車輪１２Ｆ（転舵輪）を転舵させる制御を行うシステムである。

ステアリングホイール１は、運転者により車両を旋回等させるために操作される。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２を介して、ピニオン５に接続される。ステアリングシャフト２には、主に、操舵角センサ３及び操舵トルクセンサ４が設けられている。なお、以下では、ステアリングホイール１のことを単に「ステアリング」とも表記する。

ピニオン５は、ステアリングシャフト２の回転に応じて回転可能に構成され、ステアリングラック６は、ピニオン５の回転に応じて移動可能に構成されている。ステアリングラック６にはタイロッド１０を介してナックルアーム１１が連結されており、ナックルアーム１１には車輪１２Ｆが連結されている。この場合、ステアリングラック６によってタイロッド１０及びナックルアーム１１が動作されることにより、ナックルアーム１１に連結された車輪１２Ｆが転舵されることとなる。

モータ７は、例えば３相交流モータなどで構成され、ステアリングギヤボックス（不図示）内にステアリングラック６と同軸に設けられている。モータ７は、ステアリングラック６の移動をアシストするような力、若しくはステアリングラック６の移動を阻害するような力を付与することが可能に構成されている。具体的には、モータ７は、操舵感や操舵安定性などを向上させるために、運転者による操舵方向にアシストトルクを付与する。これに対して、モータ７は、保舵性能などを向上させるために、運転者による操舵方向と反対方向に付加摩擦トルクを付与する（つまり操舵反力を付与する）。モータ７は、コントローラ３０から供給される制御信号Ｓ７によって制御される。

操舵制御システム５０内に設けられた各種センサは、以下のように機能する。操舵角センサ３は、運転者によるステアリングホイール１の操作に対応する操舵角（実操舵角に対応する）を検出し、検出した操舵角に対応する検出信号Ｓ３をコントローラ３０に供給する。操舵トルクセンサ４は、運転者によって入力された操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに対応する検出信号Ｓ４をコントローラ３０に供給する。モータ回転角センサ８は、モータ７の回転角を検出し、検出した回転角に対応する検出信号Ｓ８をコントローラ３０に供給する。車速センサ１５は、車速を検出し（例えば車輪速度を検出する）、検出した車速に対応する検出信号Ｓ１５をコントローラ３０に供給する。

また、サスペンションストロークセンサ１６は、各車輪に備えられた図示しないサスペンションの伸縮状態、即ちサスペンションのストローク量（以後、単に、「ストローク量」と呼ぶ。）を計測するセンサである。サスペンションストロークセンサ１６は、検出信号Ｓ１６をコントローラ３０へ供給する。以後、車輪１２ＦＲに対応するサスペンションのストローク量をストローク量ＦＲ、車輪１２ＦＬに対応するサスペンションのストローク量をストローク量ＦＬと呼ぶ。

減衰力設定インタフェース１７は、各車輪と車両とを懸架する図示しないサスペンションが備えるショックアブソーバの減衰力（以後、単に「減衰力」と呼ぶ。）の設定（以後、「減衰力設定」と呼ぶ。）をするためのインタフェースである。減衰力設定インタフェース１７は、例えば、車両の使用者（ユーザ）が操作可能なスイッチ、ボタン、つまみ、ダイヤル等が該当する。従って、ユーザは、減衰力設定インタフェース１７により、減衰力の設定をする。減衰力設定インタフェース１７は、減衰力の設定状態に関する検出信号Ｓ１７をコントローラ３０に供給する。

ナビゲーション装置１８は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や車速パルス、ジャイロなどの自律航法装置を利用して、車両の運行時に運転者に対して、ディスプレイ画面上に現在位置や目的地への走行経路案内を行なう装置である。ナビゲーション装置１８は、信号Ｓ１８により、車両が走行中の道路、またはこれから走行する道路の路面状況等に関する情報（以後、「ナビ情報」と呼ぶ。）をコントローラ３０に供給する。

コントローラ３０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＡ／Ｄ変換器などを含んで構成される。コントローラ３０は、上記した各種センサから供給される検出信号Ｓ３、Ｓ４、Ｓ８、Ｓ１５乃至Ｓ１８などに基づいて、モータ７に制御信号Ｓ７を供給することで、モータ７に対する制御を行う。本実施形態では、コントローラ３０は、モータ７からステアリングに対して付加摩擦トルクを付与させるための制御（以下、「摩擦付与制御」と呼ぶ。）を行う。このように、コントローラ３０は、本発明におけるパワーステアリング装置として機能する。なお、コントローラ３０は、車両内の制御を行うＥＣＵにより実現されても良い。

なお、上述の構成は一例であり、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。例えば、減衰力設定インタフェース１７は、減衰力の設定に代えて、ショックアブソーバの油圧に関する設定やスプリングの特性に関する設定などのサスペンションの特性に関する設定を変更するスイッチ等であってもよい。

［摩擦付与制御の例］
次に、コントローラ３０が行う摩擦付与制御の一例について説明する。まず、コントローラ３０は、操舵角（以下、「θ」と表記する。）及び車速（以下、「Ｖ」と表記する。）に基づいて、ステアリングに付与すべき摩擦トルク（以下、「Ｔｔ」と表記する。）を求める。次に、コントローラ３０は、操舵角θ及び摩擦トルクＴｔに基づいて目標操舵角（以下、「θｔ」と表記する。）を求める。次に、コントローラ３０は、目標操舵角θｔと操舵角θとの偏差（以下、「Δθ」と表記する。）に基づいて、付加摩擦トルク（以下、「Ｔｃ」と表記する。）を求める。即ち、コントローラ３０は、目標操舵角θｔなどに基づいて摩擦トルクＴｔを補正し、補正後の摩擦トルクを付加摩擦トルクＴｃとする。そして、コントローラ３０は、このように求められた付加摩擦トルクＴｃがステアリングに付与されるように、モータ７に対する制御を行う。

ここで、図２乃至図４を参照して、摩擦付与制御を具体的に説明する。

図２は、摩擦トルクＴｔを求める方法の一例を示した図である。図２は、横軸に操舵角θを示し、縦軸に摩擦トルクＴｔを示している。より具体的には、図２は、車速Ｖに応じて、操舵角θに対して設定すべき摩擦トルクＴｔが規定されたマップに相当する。ここでは、一例として、高速域Ｖ２、中速域Ｖ１、及び低速域Ｖ０のそれぞれに対応するマップを示している。コントローラ３０は、このようなマップを参照することで、現在の操舵角θ及び車速Ｖに対応する摩擦トルクＴｔを求める。

図２に示すマップによれば、同一の操舵角θの場合、車速が大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクＴｔが設定されることとなる。これは、高速域Ｖ２や中速域Ｖ１では、直進安定性向上や、操舵保持時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、ある程度の摩擦トルクを発生することが好ましい一方、低速域Ｖ０では、摩擦トルクが大きいと運転者に違和感を与え、操舵感が悪化する場合があるからである。また、図２に示すマップによれば、車速が同一である又は同一の車速域にある場合、操舵角θが大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクＴｔが設定されることとなる。これは、操舵角θが大きい場合は車輪の転舵角が大きくなるため、大きな横力が発生し易く、操舵保舵時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、より大きな摩擦トルクが必要となるからである。

次に、上記のように求められた摩擦トルクＴｔから、目標操舵角θｔを求める方法について説明する。コントローラ３０は、目標操舵角θｔと操舵角θとの偏差Δθ（＝θｔ−θ）、及び、摩擦トルクＴｔ及びゲインＫによって規定された偏差上限値Δ（＝Ｔｔ／Ｋ）に基づいて、目標操舵角θｔを求める。詳しくは、コントローラ３０は、まず目標操舵角θｔをθに初期化した後に（初期化済みであれば初期化しない）、偏差Δθ（＝θｔ−θ）を求め、「Δθ＞Δ」である場合には目標操舵角θｔを「θｔ＝θ＋Δ」に変更し、「Δθ＜−Δ」である場合には目標操舵角θｔを「θｔ＝θ−Δ」に変更し、「−Δ≦Δθ≦Δ」である場合には目標操舵角θｔを変更しない。なお、ゲインＫは、例えばステアリング系の剛性などを考慮して決定される値である。

次に、上記のように求められた目標操舵角θｔから付加摩擦トルクＴｃを求める方法について説明する。コントローラ３０は、目標操舵角θｔより得られる偏差Δθ（＝θｔ−θ）、及びゲインＫ（＝Ｔｔ／Δ）から、付加摩擦トルクＴｃを求める。具体的には、コントローラ３０は、「Ｔｃ＝Ｋ・Δθ」、即ち「Ｔｃ＝Ｋ（θｔ−θ）」より、付加摩擦トルクＴｃを求める。

図３は、付加摩擦トルクＴｃの特性の一例を示す図である。図３は、横軸に操舵角θを示し、縦軸に付加摩擦トルクＴｃを示している（左回りのトルクの方向を正とし、右回りのトルクの方向を負としている）。ここでは、摩擦トルクＴｔが「Ｔｔ_１」の場合と「Ｔｔ_２」の場合（Ｔｔ_２＜Ｔｔ_１）とを一例として示している。例えば、車速が高速域Ｖ２若しくは中速域Ｖ１である場合における摩擦トルクＴｔ_１と、車速が低速域Ｖ０である場合における摩擦トルクＴｔ_２とを示している（図２参照）。また、図３では、「Ｔｔ_１」及び「Ｔｔ_２」のいずれの場合も、理解の容易化のため、便宜上、目標操舵角θｔが同一で、操舵角θの変化に応じて変化しないものとする。なお、目標操舵角θｔが変化した場合には、それに応じてグラフが新たな目標操舵角θｔを中心として横軸方向に平行移動するだけである。

図３に示すように、偏差上限値Δは、「Δ＝Ｔｔ／Ｋ」であることから、摩擦トルクＴｔが大きいほど大きくなる（例えば、「Ｔｔ_１」の場合の偏差上限値Δ_１は「Ｔｔ_２」の場合の偏差上限値Δ_２よりも大きい）。また、「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲では、目標操舵角θｔが変更されずに維持され、「Ｔｃ＝Ｋ・Δθ」、即ち「Ｔｃ＝Ｋ（θｔ−θ）」より、付加摩擦トルクＴｃの大きさはΔθに比例して増加する。そして、「Δθ＞Δ」及び「Δθ＜−Δ」の範囲では、目標操舵角θｔが上述したように変更されてΔθの大きさが一定となるので、「Ｔｃ＝Ｋ・Δθ」、即ち「Ｔｃ＝Ｋ（θｔ−θ）」より、付加摩擦トルクＴｃの大きさは摩擦トルクＴｔに応じた一定値となる。この場合、「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲では、ステアリングホイール１に付与されるべき摩擦トルクＴｔは、実際にはステアリングホイール１には付与されず、Δθの絶対値が偏差上限値Δ以上となって初めて、付加摩擦トルクＴｃの大きさが、ステアリングホイール１に付与されるべき摩擦トルクＴｔの大きさに設定されることとなる。「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲で摩擦トルクＴｔを付与しないのは、摩擦トルクが過敏に振動し易くなり、操舵感が悪化してしまうことを抑制するためである。

図４は、付加摩擦トルクＴｃの特性を可視的なモデルで表すイメージ図である。図４（Ａ）は、「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角θｔは変化せず、力Ｔ（例えば車輪への入力に起因して発生する外力）に対して釣り合うような力、即ちバネ定数Ｋ（＝ゲインＫ）のバネが変位量（θｔ−θ）で変位したときの弾性力（＝Ｋ・Δθ）が生成される。図４（Ｂ）は、「Δθ＞Δ」及び「Δθ＜−Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角θｔは力Ｔを受ける方向に変化し、力Ｔに対向する方向に一定の摩擦力Ｔｔ’（＜力Ｔ）が生成される。なお、摩擦力Ｔｔ’は、摩擦力Ｔｔを力に変換した値に相当する。

なお、コントローラ３０は、好ましくは、付加摩擦トルクＴｃをローパスフィルタによりフィルタ処理する。例えば、このローパスフィルタとして、コントローラ３０は、式（１）を付加摩擦トルクＴｃに乗じる。

ここで、「ｆｃ」はカットオフ周波数であり、「ｓ」はローパスフィルタのパラメータである。カットオフ周波数ｆｃは、約１〜２Ｈｚの範囲内の固定値又は可変値であることが望ましい。これは、かかる周波数範囲に車両のヨー共振周波数があり、摩擦トルクの変化が適切にフィルタリングされ操舵感が良好となるからである。なお、車両のヨー共振周波数は、車速に応じて変化するので、カットオフ周波数ｆｃは車速に応じて可変されてもよい。或いは、カットオフ周波数ｆｃは、簡易的に、代表車速（例えば８０ｋｍ／ｈ）での車両のヨー共振周波数に相当する固定値であってもよい。

以下の第１実施形態及び第２実施形態では、さらに、走行する路面の状態や車両のサスペンションの特性等に起因して変動する車両の振動に関する性質（以後、「振動特性」と呼ぶ。）に基づき、上述の付加摩擦トルクＴｃを適切な値に変更する方法について説明する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態における付加摩擦トルクＴｃの変更方法について説明する。第１実施形態では、コントローラ３０は、振動特性を決定する要素であるサスペンションの減衰力設定に基づき、付加摩擦トルクＴｃを変更する。特に、本実施形態では、コントローラ３０は、設定された減衰力が大きい場合には、付加摩擦トルクＴｃを小さくする。これにより、コントローラ３０は、よりユーザの意図に適った操縦性を実現する。以後、減衰力が大きい減衰力設定を「ＳＰＯＲＴ設定」と呼ぶ。

コントローラ３０は、まず、減衰力設定インタフェース１７から取得する減衰力設定に基づき、ユーザが走行性、応答性等を重視しているか否かについて判断する。そして、コントローラ３０は、減衰力設定がＳＰＯＲＴ設定の場合、ユーザは応答性や走行を重視していると判断する。一般に、減衰力が大きい場合、いわゆる硬めのサスペンションになる。従って、この場合、乗り心地が低下する一方で走行性が向上する。従って、スポーティーな走行を目的とし、応答性及び走行性を重視する場合には、ユーザは、減衰力設定インタフェース１７により減衰力設定をＳＰＯＲＴ設定にする。

従って、コントローラ３０は、減衰力設定がＳＰＯＲＴ設定の場合、ユーザは応答性や走行を重視していると判断し、付加摩擦トルクＴｃを減少させ、操舵の応答性を上げる。これにより、コントローラ３０は、特に操舵がニュートラル位置付近にある場合の応答性が悪化するのを防ぎ、ユーザの意図に適った走行を実現する。

具体的には、減衰力設定がＳＰＯＲＴ設定の場合、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃを決定するためのパラメータ（以後、単に「制御係数」と呼ぶ。）を変更する。ここでは、摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃの変更方法の一例を示す。

コントローラ３０は、ＳＰＯＲＴ設定の場合、例えば、操舵角θ及び車速Ｖに基づいて算出した摩擦トルクＴｔを所定値または所定の比率等に応じて小さくする。上述の所定値や所定の比率は、例えば、減衰力設定に応じた適切な値に予め実験等により算出され、コントローラ３０のメモリに保持される。そして、コントローラ３０は、小さくした摩擦トルクＴｔに基づき付加摩擦トルクＴｃを算出し、付加摩擦トルクＴｃを減少させる。

さらに、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃをローパスフィルタによりフィルタ処理している場合には、ＳＰＯＲＴ設定ではカットオフ周波数ｆｃを所定値または所定の比率に応じて大きくする。これにより、コントローラ３０は、減衰力設定の変更に対し付加摩擦トルクＴｃの変更を素早く対応させることができる。

なお、ＳＰＯＲＴ設定が段階的または連続的に複数のレベルが存在する場合には、コントローラ３０は、例えば式又はマップ等を参照することで、ＳＰＯＲＴ設定のレベルに応じて摩擦トルクＴｔ及びカットオフ周波数ｆｃを変更してもよい。この場合、上述の式又はマップ等は実験等により予め作成され、コントローラ３０のメモリに保持される。

また、上述の例では、付加摩擦トルクＴｃを算出するための摩擦トルクＴｔやカットオフ周波数ｆｃ等の制御係数を調整することにより、コントローラ３０は、ＳＰＯＲＴ設定時に付加摩擦トルクＴｃを減少させていた。しかし、本発明が適用可能なコントローラ３０の操作はこれに限定されない。例えば、コントローラ３０は、操舵角θ及び車速Ｖに基づき付加摩擦トルクＴｃを算出し、その後、所定値または所定の比率等に応じて付加摩擦トルクＴｃを減じてもよい。

（処理フロー）
次に、第１実施形態における処理の手順について説明する。図５は、第１実施形態においてコントローラ３０が実行する処理の手順を表すフローチャートの一例である。コントローラ３０は、図５に示すフローチャートの処理を所定の周期に従い繰り返し実行する。

まず、コントローラ３０は、減衰力設定を読み込む（ステップＳ１０１）。具体的には、コントローラ３０は、減衰力設定インタフェース１７から送信される検出信号Ｓ１７によってユーザが設定した減衰力設定を把握する。

次に、コントローラ３０は、減衰力設定がＳＰＯＲＴ設定であるか否かについて判断する（ステップＳ１０２）。そして、ＳＰＯＲＴ設定の場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃの制御係数を変更する（ステップＳ１０３）。例えば、コントローラ３０は、摩擦トルクＴｔを所定値だけ小さくするとともに、カットオフ周波数ｆｃを所定値だけ大きくする。

一方、ＳＰＯＲＴ設定ではない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、コントローラ３０は、次に付加摩擦トルクＴｃを算出する（ステップＳ１０４）。このとき、算出される付加摩擦トルクＴｃは、減衰力設定がＳＰＯＲＴ設定の場合には、他の場合に比べ、小さい値に設定される。従って、ユーザが走行性を重視し、減衰力設定をＳＰＯＲＴ設定にしている場合、コントローラ３０は、操舵を軽くし、操舵の応答性を向上させる。このように、コントローラ３０は、減衰力の設定に基づき付加摩擦トルクＴｃを適切に設定することができる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、コントローラ３０は、ユーザが設定した減衰力設定に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更した。これに対し、第２実施形態では、これに代えて、またはこれに加えて、コントローラ３０は、路面から車両への入力（即ち、路面の形状等に起因して車両が路面から受ける影響）に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する。ここでは、コントローラ３０は、操舵トルクの変動と、サスペンションのストローク量と、ナビ情報との少なくとも１つを利用することで、路面から車両への入力を事後または事前に検知し、付加摩擦トルクＴｃを変更する。これにより、コントローラ３０は、車両の振動特性に応じた適切な付加摩擦トルクＴｃをステアリングに付与する。

以下では、操舵トルクの変動に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する方法と、サスペンションのストローク量に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する方法と、ナビゲーション装置１８からの路面状況等に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する方法について、それぞれ説明する。後述するフローチャートの説明で示すように、コントローラ３０は、これらの方法を組み合わせて用いることも可能である。

（操舵トルクの変動を利用する場合）
まず、操舵トルクの変動に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する方法について説明する。一般に、路面が凹凸形状を有すること等に起因して車両が振動する場合、操舵トルクの変動が大きくなる。従って、この場合、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃを増加させる。これにより、コントローラ３０は、保舵を行いやすくし、車両を安定させることができる。

以後、付加摩擦トルクＴｃを変更する方法の具体例として、操舵トルクに基づき、摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃとを変更する方法について説明する。なお、コントローラ３０が路面からの入力に基づき変更する摩擦トルクＴｔの量（摩擦トルクＴｔの正への変化量を正値とする。）を、「摩擦トルク変化ｄＴｔ」と表し、振動特性に起因して変更するカットオフ周波数ｆｃの量（カットオフ周波数ｆｃの正への変化量を正値とする。）を「カットオフ周波数変化ｄｆｃ」と表す。

まず、コントローラ３０は、操舵トルクセンサ４から出力された検出信号Ｓ４から操舵トルクを取得する。例えば、コントローラ３０は、所定時間幅あたりに検出される操舵トルクのサンプル（以後、単に「サンプル」と呼ぶ。）を複数抽出する。上述の所定時間幅は例えば実験等により適切な値に設定される。

そして、コントローラ３０は、取得した操舵トルクから、路面からの入力による操舵トルクの変動以外の操舵トルクの変動成分、例えばユーザのステアリング操作に基づく操舵トルクの変動成分を除去する。例えば、コントローラ３０は、取得した複数のサンプルの操舵トルクに対し、それぞれ路面からの入力に起因して変動する周波数帯を通過帯域に持つバンドパスフィルタをかける。この周波数帯は、予め実験等により定められる。これにより、コントローラ３０は、路面からの入力に起因して変動した操舵トルク（以後、「外乱変動トルクＴｖ」と呼ぶ。）を抽出することができる。

また、コントローラ３０は、例えばサンプルごとの外乱変動トルクＴｖの２乗和（以後、「外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍ」と呼ぶ。）をとることにより、全サンプルの外乱変動トルクＴｖの符号によらない大きさを算出する。これにより、コントローラ３０は、所定時間幅における路面からの入力に起因した操舵への影響を把握することができる。

そして、コントローラ３０は、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍから、これに対応する適切な摩擦トルク変化ｄＴｔと、カットオフ周波数変化ｄｆｃとを定める。具体的には、コントローラ３０は、メモリに保持したマップ等を参照することで、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍに対応する適切な摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを設定する。このマップは、予め実験等により作成される。

図６（ａ）は、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍに対応する摩擦トルク変化ｄＴｔのマップの一例を示す。図６（ａ）に示すように、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍが大きい場合には、摩擦トルク変化ｄＴｔを大きくし、摩擦トルクＴｔを増やす。従って、コントローラ３０は、路面からの入力が大きい場合には、付加摩擦トルクＴｃを増やすことで、保舵性を高め、車両を安定させることができる。

図６（ｂ）は、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍに対応するカットオフ周波数変化ｄｆｃのマップの一例を示す。図６（ｂ）に示すように、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍが大きい場合には、カットオフ周波数変化ｄｆｃを大きくし、カットオフ周波数ｆｃを増やす。一般に、カットオフ周波数ｆｃが大きくなると、付加摩擦トルクＴｃの変動が大きくなる。従って、コントローラ３０は、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍが大きい場合には、カットオフ周波数変化ｄｆｃを大きくすることで、路面からの入力に応じて付加摩擦トルクＴｃを素早く増やすことができ、車両を安定させることができる。

（ストローク量を利用する場合）
次に、サスペンションの状態に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する方法について説明する。一般に、道路の路面の凹凸等に起因して車両の左右のサスペンションストロークセンサ１６で逆相の入力がある状態では、ユーザは、ステアリングがとられやすくなり、保舵がしにくくなる。従って、この場合、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃを大きくし、保舵性を高め、車両を安定させる。

以後、付加摩擦トルクＴｃを変更する方法の具体例として、ストローク量に基づき、摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃとを変更する方法について説明する。まず、コントローラ３０は、サスペンションストロークセンサ１６からストローク量ＦＲ、ＦＬを取得し、ストローク量ＦＲの単位時間あたりの変化（以後、「ストローク速度Ｖｓｒ」と呼ぶ。）と、ストローク量ＦＬの単位時間あたりの変化（以後、「ストローク速度Ｖｓｌ」と呼ぶ。）とを算出する。即ち、コントローラ３０は、左右のサスペンションが伸びる方向に変化するか、縮む方向に変化するかについて判断するとともに、その単位時間あたりの変化量を測定する。

そして、コントローラ３０は、ストローク速度Ｖｓｒとストローク速度Ｖｓｌとを乗じた値（以後、「サスペンション入力乗算値Ｖｓ」と呼ぶ。）が負値の場合、摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃとを変更する。具体的には、コントローラ３０は、メモリに保持したマップ等を参照することで、算出したサスペンション入力乗算値Ｖｓから適切な摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数ｄｆｃを設定する。上述のマップは、予め実験等により作成される。

図７（ａ）は、サスペンション入力乗算値Ｖｓに対応する摩擦トルク変化ｄＴｔのマップの一例を示す。図７（ａ）に示すように、サスペンション入力乗算値Ｖｓが負値でかつその絶対値が大きいほど、コントローラ３０は、摩擦トルク変化ｄＴｔを大きい値に設定する。一般的に、サスペンション入力乗算値Ｖｓが負値でかつ絶対値が大きいほど車輪の左右のサスペンションの状態変化が異なる。従って、この場合、車両が不安定になり、ユーザはステアリングが取られやすく、保舵がしにくい。従って、コントローラ３０は、サスペンション入力乗算値Ｖｓが大きいほど摩擦トルク変化ｄＴｔを大きくすることで、付加摩擦トルクＴｃを増やし、保舵性を高め、車両を安定させることができる。

図７（ｂ）は、サスペンション入力乗算値Ｖｓに対応するカットオフ周波数変化ｄｆｃのマップの一例を示す。図７（ｂ）に示すように、コントローラ３０は、サスペンション入力乗算値Ｖｓが負値でかつ絶対値が大きいほど、カットオフ周波数変化ｄｆｃを大きくする。これにより、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃを柔軟に増加させ、車両を安定させることができる。

なお、以上の説明では、前輪に対応するサスペンションのストローク量のみ考慮したが、これに加えて、後輪に対応するサスペンションのストローク量も考慮してもよい。例えば、コントローラ３０は、車両の左右の後輪のストローク量に基づくサスペンション入力乗算値Ｖｓを前輪のストローク量ＦＲ、ＦＬに基づくサスペンション入力乗算値Ｖｓとは別途算出する。そして、コントローラ３０は、このうちいずれか小さい値を用いて図７のマップから摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数ｄｆｃを設定する。

（ナビ情報を利用する場合）
次に、ナビ情報に基づき付加摩擦トルクＴｃを変更する方法について説明する。ナビゲーション装置１８にユーザが目的地を設定した場合などでは、ナビゲーション装置１８は、車両の走行経路を把握しており、また、走行経路に対応する路面状況をメモリから取得することが可能である。従って、コントローラ３０は、ナビゲーション装置１８からナビ情報を取得し、路面からの入力を事前に把握する。これにより、コントローラ３０は、車両の安定性等を重視すべき路面では、付加摩擦トルクＴｃを増加させる。一方、コントローラ３０は、操舵を軽くして操縦性を高めるべき路面では、付加摩擦トルクＴｃを減少させる。これにより、コントローラ３０は、走行する路面に応じて適切に付加摩擦トルクＴｃを変更することができる。

以後、付加摩擦トルクＴｃを変更する方法の具体例として、取得したナビ情報に基づき、摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃとを変更する方法について説明する。コントローラ３０は、想定される各路面の状況と、それに対応する適切な摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとのマップを予めメモリに保持しておく。上述のマップは、予め実験等により適切な値に設定される。そして、コントローラ３０は、上述のマップを参照して、ナビ情報として受信した１または複数の路面状況に対応する摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとを取得する。これにより、コントローラ３０は、走行する路面状況に適した摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとを設定することができる。

なお、コントローラ３０は、ナビ情報が複数の路面状況を含むことにより、複数の摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとの組を取得した場合には、路面状況ごとに設定された重み付け係数をこれらに乗じた後、摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃとにそれぞれ加算する。これについてはフローチャートの説明にて詳細に説明する。

ここで、コントローラ３０がナビ情報から摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとを設定する際に使用するマップについて詳細する。図８は、想定される各路面状況と、それに対応する適切な摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとのマップの一例である。なお、図８において、摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃの「正値」の欄には、実際には、実験等により定められた具体的な数値（正値）が当てはめられる。

ここで、路面状況ごとに図８のマップを説明する。まず、旋回半径が大きい場合、カーブが緩やかであるため、保舵性を重視し、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。また、旋回距離が長い場合、保舵する必要があるため、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。路面情報が荒れた路面である場合、ステアリングが取られやすく、保舵がしにくいため、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。また、荒れた路面の場合、付加摩擦トルクＴｃを柔軟に変化させる必要があるため、カットオフ周波数変化ｄｆｃは正値に設定される。次に、交通量が多い場合、車両の走行速度が遅くなり、操舵角θを急激に変化させる必要がなく、保舵性が重視される。従って、この場合、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。道幅が狭い場合、微細な操舵が必要とされるため、摩擦トルク変化ｄＴｔは負値に設定される。これにより、操舵が軽くなる。また、路面勾配が大きい場合、操舵を安定させるため、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。路面情報がワインディングロード、即ち、曲がりくねった道の場合、操舵を軽くし操縦性を向上させるため、摩擦トルク変化ｄＴｔは負値に設定される。横風がある場合、ステアリングが取られて車両が不安定になりやすいため、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。また、この場合、付加摩擦トルクＴｃを柔軟に変化させるため、カットオフ周波数変化ｄｆｃは正値に設定される。また、高速道路の場合、走行速度が速く、カーブも緩やかであるため、保舵性を重視し、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。雪路の場合、ステアリングが取られやすくなるため、摩擦トルク変化ｄＴｔは正値に設定される。また、この場合、安全性を考慮し、付加摩擦トルクＴｃが素早く反応するようにカットオフ周波数変化ｄｆｃは正値に設定される。

以上の例に示すように、取得したナビ情報に基づき摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを設定することで、コントローラ３０は、走行する路面状況に応じた適切な付加摩擦トルクＴｃを設定することができる。

なお、図８では、路面状況ごとに画一的に摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを定めているが、これに限らず、各道路状況の程度（例えば、旋回半径の例では、５ｍ以上１０ｍ未満の場合、１０ｍ以上１５ｍ未満の場合等）ごとに細かく摩擦トルク変化ｄＴｔとカットオフ周波数変化ｄｆｃとを設定してもよい。

（処理フロー）
次に、第２実施形態における処理の手順について説明する。ここでは、まず、第２実施形態でコントローラ３０が行う処理手順の概要について説明した後、必要な個別の処理手順を別途説明する。

１．概要
図９は、第２実施形態においてコントローラ３０が実行する処理の手順を表すフローチャートの一例である。コントローラ３０は、図９に示すフローチャートの処理を所定の周期に従い繰り返し実行する。

まず、コントローラ３０は、ナビ情報を取得する（ステップＳ２１０）。このとき、コントローラ３０は、ナビ情報に基づき摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを設定する。具体的には、コントローラ３０は、例えば予め保持した図８に示すマップを参照して、取得したナビ情報から摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを抽出する。この場合、ナビ情報がマップに示す複数の路面状況に該当する場合には、コントローラ３０は、該当する路面状況に対応するそれぞれの摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを抽出する。

次に、コントローラ３０は、ステアリングのトルク変動を検出する（ステップＳ２２０）。即ち、コントローラ３０は、操舵トルクセンサ４から取得した操舵トルクの変動を検出する。このとき、コントローラ３０は、検出した操舵トルクの変動に基づき、摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを算出する。ステップＳ２２０の具体的な処理手順については、図１０を用いて別途後述する。

そして、コントローラ３０は、サスペンションの状態を検出する（ステップＳ２３０）。このとき、コントローラ３０は、検出したサスペンションの状態に基づき、摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを算出する。ステップＳ２３０の具体的な処理手順については、図１１を用いて別途後述する。

そして、コントローラ３０は、制御係数の演算を行う（ステップＳ２４０）。具体的には、コントローラ３０は、ステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０で算出した摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃに基づき、図２に示すように操舵角θ及び車速Ｖに基づき算出した摩擦トルクＴｔ（以後、「変更前摩擦トルクＴｔ０」と呼ぶ。）と予め設計されたカットオフ周波数ｆｃ（以後、「変更前カットオフ周波数ｆｃ０」と呼ぶ。）をそれぞれ変更する。

具体的には、コントローラ３０は、例えば、変更前摩擦トルクＴｔ０に、重み付けした各摩擦トルク変化ｄＴｔを加算する。即ち、コントローラ３０は、式（２）に示すように、摩擦トルクＴｔを定める。ここで、「ｗ_Ｔｉ」は、ステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０で取得した各摩擦トルク変化「ｄＴｔ_ｉ」に対する重み付け係数を表し、「ｎ」は、摩擦トルク変化ｄＴｔ_ｉの数を表す。

同様に、コントローラ３０は、変更前カットオフ周波数ｆｃ０に、重み付けしたカットオフ周波数変化ｄｆｃを加算する。即ち、コントローラ３０は、式（３）に示すようにカットオフ周波数ｆｃを定める。ここで、「ｗ_ｆｉ」は、ステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０で取得した各カットオフ周波数変化「ｄｆｃ_ｉ」に対する重み付け係数を表し、「ｎ」は、カットオフ周波数変化ｄｆｃ_ｉの数を表す。

次に、コントローラ３０は、制御係数のガード処理を実行する（ステップＳ２５０）。即ち、コントローラ３０は、ステップＳ２４０で算出した摩擦トルクＴｔとカットオフ周波数ｆｃとが、予め実験等により定められた適正値の範囲にあるか否か判定し、適正値の範囲外の場合には、これらを適正値の範囲に戻す。この処理については図１２を用いて後述する。

そして、コントローラ３０は、付加摩擦トルクＴｃを演算する（ステップＳ２６０）。ここでは、コントローラ３０は、ステップＳ２１０乃至ステップＳ２５０により算出した摩擦トルクＴｔ及びカットオフ周波数ｆｃを用いて付加摩擦トルクＴｃを演算する。これにより、コントローラ３０は、ナビ情報、操舵トルクの変動、サスペンションの状態に基づき路面からの入力を推定し、推定した路面からの入力に基づき適切な付加摩擦トルクＴｃを決定することができる。

なお、図９の処理手順は一例であり、本発明が適用可能な処理手順はこれに限定されない。例えば、コントローラ３０は、ステップＳ２１０乃至Ｓ２３０の処理の順序を変えて実行してもよく、または、これらの処理を並行して実行してもよい。

２．トルク変動検出に基づく処理
次に、ステップＳ２２０の処理手順について詳細する。図１０は、ステップＳ２２０内の処理を表すフローチャートの一例である。

まず、コントローラ３０は、ｎ個の操舵トルクのサンプルを抽出する（ステップＳ２２１）。ここで、「ｎ」は、例えば所定時間幅あたりに操舵トルクセンサ４から出力された操舵トルクの数である。従って、コントローラ３０は、所定時間幅あたりに操舵トルクセンサ４から出力されたｎ個の操舵トルクのサンプルを保持する。

次に、コントローラ３０は、バンドパスフィルタによるフィルタ処理を行う（ステップＳ２２２）。これにより、コントローラ３０は、路面からの入力に起因して加えられた外乱変動トルクＴｖを、ｎ個のサンプルからそれぞれ抽出する。即ち、コントローラ３０は、ｎ個の外乱変動トルクＴｖを取得する。

そして、コントローラ３０は、外乱変動トルクＴｖのｎサンプルの外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍを算出する（ステップＳ２２３）。これにより、コントローラ３０は、所定時間幅における、符号によらない外乱変動トルクＴｖの大きさを把握することができる。

次に、コントローラ３０は、外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍから摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを算出する（ステップＳ２２４）。コントローラ３０は、例えば図６（ａ）に示すマップを参照して外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍから摩擦トルク変化ｄＴｔを算出するとともに、図６（ｂ）に示すマップを参照して外乱トルク２乗和Ｔｖｓｕｍからカットオフ周波数変化ｄｆｃを算出する。

３．サスペンションの状態検出に基づく処理
次に、ステップＳ２３０の処理手順について詳細する。図１１は、ステップＳ２３０に示すサスペンションの状態検出に基づく処理を表すフローチャートの一例である。

まず、コントローラ３０は、右輪のストローク速度Ｖｓｒ及び左輪のストローク速度Ｖｓｌを検出する（ステップＳ２３１）。例えば、コントローラ３０は、サスペンションストロークセンサ１６から取得したストローク量ＦＲ、ＦＬのそれぞれの変動量を監視することで、右輪のストローク速度Ｖｓｒ及び左輪のストローク速度Ｖｓｌを検出する。

次に、コントローラ３０は、サスペンション入力乗算値Ｖｓを算出する（ステップＳ２３２）。具体的には、コントローラ３０は、右輪のストローク速度Ｖｓｒと左輪のストローク速度Ｖｓｌとを乗じることで、サスペンション入力乗算値Ｖｓを算出する。

次に、コントローラ３０は、サスペンション入力乗算値Ｖｓが０未満であるか否かについて判断する（ステップＳ２３３）。そして、負値である場合（ステップＳ２３３；Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、サスペンション入力乗算値Ｖｓに基づき、摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃをそれぞれ設定する（ステップＳ２３４）。例えば、コントローラ３０は、図７に示すようなマップを参照することで、サスペンション入力乗算値Ｖｓに対応する摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃをそれぞれ設定する。

一方、サスペンション入力乗算値Ｖｓが０以上の場合（ステップＳ２３３；Ｎｏ）、コントローラ３０は、摩擦トルク変化ｄＴｔを０に設定するとともに、カットオフ周波数変化ｄｆｃを０に設定する（ステップＳ２３５）。

以上により、路面からの車両の左右でサスペンションの入力が逆相になった場合であっても、コントローラ３０は、適切に摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃを設定し、保舵を容易にし、車両を安定させることができる。

４．ガード処理
次に、ステップＳ２５０に示すガード処理の処理手順について詳細する。図１２は、ステップＳ２５０に示すガード処理を表すフローチャートの一例である。

コントローラ３０は、摩擦トルクＴｔが、所定の上限値「Ｔｔ_ｍａｘ」より大きいか否か判定する（ステップＳ２５１）。ここで、上限値Ｔｔ_ｍａｘは、例えば、車両の性能等に基づき予め算出された摩擦トルクＴｔの適正値の範囲の上限に設定される。

そして、摩擦トルクＴｔが上限値Ｔｔ_ｍａｘより大きい場合（ステップＳ２５１；Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、摩擦トルクＴｔを上限値Ｔｔ_ｍａｘに設定する（ステップＳ２５２）。これにより、コントローラ３０は、例えば車両の性能に照らし過度に大きい摩擦トルクＴｔを設定するのを防ぐ。

一方、摩擦トルクＴｔが上限値Ｔｔ_ｍａｘ以下の場合（ステップＳ２５１；Ｎｏ）、コントローラ３０は、次に、摩擦トルクＴｔが所定の下限値「Ｔｔｍｉｎ」より小さいか否か判定する（ステップＳ２５３）。ここで、下限値Ｔｔ_ｍｉｎは、例えば、車両の性能等に基づき予め算出された摩擦トルクＴｔの適正値の下限に設定される。

そして、摩擦トルクＴｔが下限値Ｔｔ_ｍｉｎより小さい場合（ステップＳ２５３；Ｙｅｓ）、コントローラ３０は摩擦トルクＴｔを下限値Ｔｔｍｉｎに設定する（ステップＳ２５４）。これにより、コントローラ３０は、予め想定した適正値の範囲で摩擦トルクＴｔを設定することができる。

一方、摩擦トルクＴｔが下限値Ｔｔ_ｍｉｎ以上の場合（ステップＳ２５３；Ｎｏ）、コントローラ３０は、次にカットオフ周波数ｆｃが、予め設定された上限値「ｆｃ_ｍａｘ」より大きくならないか否か判定する（ステップＳ２５５）。上限値ｆｃ_ｍａｘは、例えば、車両の性能等に基づき予め算出されたカットオフ周波数ｆｃの適正値の範囲の上限に設定される。

そして、カットオフ周波数ｆｃが上限値ｆｃ_ｍａｘより大きい場合（ステップＳ２５５；Ｙｅｓ）、カットオフ周波数ｆｃを上限値ｆｃ_ｍａｘに設定する（ステップＳ２５６）。

一方、カットオフ周波数ｆｃが上限値ｆｃ_ｍａｘ以下の場合（ステップＳ２５５；Ｎｏ）、コントローラ３０は、次に、カットオフ周波数ｆｃが予め設定された下限値「ｆｃ_ｍｉｎ」未満にならないか否か判定する（ステップＳ２５７）。下限値ｆｃ_ｍｉｎは、例えば、車両の性能等に基づき予め算出されたカットオフ周波数ｆｃの適正値の範囲の下限に設定される。

そして、カットオフ周波数ｆｃが下限値ｆｃ_ｍｉｎより小さい場合（ステップＳ２５７；Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、カットオフ周波数ｆｃを下限値ｆｃ_ｍｉｎに設定する（ステップＳ２５８）。一方、カットオフ周波数ｆｃが下限値ｆｃ_ｍｉｎ以上の場合（ステップＳ２５７；Ｎｏ）、コントローラ３０は、フローチャートの処理を終了する。以上により、カットオフ周波数ｆｃは予め想定された適正値の範囲内に設定される。

（変形例）
上記の各実施形態では、コントローラ３０が減衰力設定に基づいて、摩擦トルクＴｔ及びカットオフ周波数ｆｃの両方を変更しているが、その代わりにいずれか一方のみを変更することとしてもよい。

本実施形態に係るパワーステアリング装置が適用された操舵制御システムの概略構成図を示す。 摩擦トルクを求める方法の一例を示す。 付加摩擦トルクの特性の一例を示す。 付加摩擦トルクの特性を可視的なモデルで表すイメージ図である。 第１実施形態における制御処理を示すフローチャートである。 外乱変動トルクとこれに対応する摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃとのマップの一例である。 サスペンション入力乗算値Ｖｓとこれに対応する摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃとのマップの一例である。 道路状況とこれに対応する摩擦トルク変化ｄＴｔ及びカットオフ周波数変化ｄｆｃの適正値を示すマップの一例である。 第２実施形態における制御処理の概要を示すフローチャートである。 操舵トルクの変動検出に基づく制御処理を示すフローチャートである。 サスペンションの状態検出に基づく制御処理を示すフローチャートである。 ガード処理についての制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ 操舵角センサ
４ 操舵トルクセンサ
５ ピニオン
６ ステアリングラック
７ モータ
８ モータ回転角センサ
１２ 車輪
１５ 車速センサ
１６ サスペンションストロークセンサ
１７ 減衰力設定インタフェース
１８ ナビゲーション装置
３０ コントローラ
５０ 操舵制御システム

Claims (7)

1. 車両に搭載されるパワーステアリング装置であって、
   車両状態を表す情報に基づいて、ステアリングに付与すべき摩擦トルクを設定する摩擦トルク設定手段と、
   前記摩擦トルクに基づいて目標操舵角を設定する目標操舵角設定手段と、
   前記目標操舵角と実操舵角との偏差に基づいて、付加摩擦トルクを定め、ステアリングに前記付加摩擦トルクを付与する制御を行うトルク付与手段と、
   路面から前記車両に伝わる振動特性に基づき前記付加摩擦トルクを変更する付加摩擦トルク変更手段を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 前記付加摩擦トルク変更手段は、設定されているサスペンション特性に基づき摩擦トルクを変更する請求項１に記載のパワーステアリング装置。
3. 前記サスペンション特性は減衰力である請求項２に記載のパワーステアリング装置。
4. 前記付加摩擦トルク変更手段は、路面から前記車両への入力に基づき前記付加摩擦トルクを変更する請求項１に記載のパワーステアリング装置。
5. 前記付加摩擦トルク変更手段は、検出したサスペンションの状態に基づき前記付加摩擦トルクを変更する請求項４に記載のパワーステアリング装置。
6. 前記付加摩擦トルク変更手段は、ステアリングのトルク変動に基づき前記付加摩擦トルクを変更する請求項４に記載のパワーステアリング装置。
7. 前記付加摩擦トルク変更手段は、ナビゲーション装置から送信される路面情報に基づき前記付加差摩擦トルクを変更する請求項４に記載のパワーステアリング装置。

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