JP6524209B2 - パワーステアリングの経年変化の推定 - Google Patents

Description

本発明は、乗り物、特に自動車に搭載される機構の一般的技術分野に関する。より具体的に、本発明は、パワーステアリングシステム、特に電動パワーステアリングシステムに関する。

一般に機械分野、特に自動車分野では、システムは経年変化し、劣化し、そしてスクラップによって寿命を終えることがよく知られている。

一般的に、システムの特性および性能は、したがって当該システムの使用年数に依存する。

パワーステアリング機構の場合、これらの特性および性能は、当該機構の部品を構成する材料の変化（例えば、ゴム製部品のクリープ、硬化もしくは摩耗）によって、隙間の出現によって、潤滑剤の減少もしくは変化によって、または機構の動作に影響を与える内部摩擦の変化によって特に左右される。

したがって、パワーステアリングにおけるいくつかの初期設定は、システムの経年変化に伴って不適切なものになり得る。

よって、例えば、ステアリング補助が、運転者にとっての快適性および感覚を向上させることを意図したものであって、それによると補助モータに適用されるトルク設定値に補償値、すなわち内部摩擦の影響を実質的に補償することを可能とする補償値が加算される摩擦補償規則を規定している場合、テスト中に実行される摩擦力測定に基づいた当該補償値の設定によって当該補償規則を較正する必要があるだろう。

概して、補償値は一度だけ設定され、そのことは不変の補償規則の使用につながる。

ところで、ステアリング機構に実際に影響を与える摩擦は、ステアリング機構の耐用年数の間に大きく変化する。実際には、この摩擦は、一般に、当該機構の経年変化および摩耗に伴って減少する傾向にある。

したがって、新品の機構で測定された補償値から補償規則が設定される場合、いったん運転が開始されると補償が過剰なものになっていくだろう。逆に、運転後のステアリング機構で行われた測定から導出される値から補償規則が設定される場合、新品の車両において補償が不十分なものになるだろう。

さらに、車両の点検および詳細なテストを定期的に行わない限り、ステアリング機構の経年変化を客観的に評価することは特に難しい。

この点において、特に、車両の走行距離はステアリング機構の経年変化をほとんど表さない。

確かに、一方で、実質的に専ら高速道路での長距離移動に使用される第１の車両と、他方で、日常的に縦列駐車の練習に使用される第２の運転学校車両とを考えると、同じ走行距離に対して、ステアリング機構の摩耗および経年変化が第１のケースよりも第２のケースにおいて著しく大きいことは容易に理解できるだろう。

したがって、本発明の目的は、上述した欠点を克服すること、およびシンプルで実効的かつ信頼できる方法で機構、特にステアリング機構の経年変化の程度を推定することを可能とする新しい方法を提示することである。

本発明の目的は、ステアリング機構の経年変化を推定するための方法であって、ステアリング機構の経年変化は、ストレス指標によって重み付けされた数式のある期間にわたる積分に相当する経年変化関数にしたがって「経年変化値」と呼ばれる値を計算することによって推定され、それぞれの考慮される時点におけるストレス指標の値は、当該考慮される時点において当該ステアリング機構に作用するストレス力の強度を表していることを特徴とする方法によって達成される。

有利には、ある期間にわたって、すなわち所定の期間（積分期間）にわたって、当該積分期間においてステアリング機構に作用する瞬間的な機械的負荷を表す、より具体的にはステアリングシステムの駆動部材（ハンドルおよび／または補助モータ）によって当該駆動部材を駆動輪に連結させる駆動運動連鎖に作用する駆動力（または位置保持力）を表すストレス指標によって重み付けされたあるいはそれに等しい数式（被積分関数）を積分することによって、方法は非常に客観的な態様において当該積分期間にわたるステアリング機構の経年変化を推定することを可能とする。

確かに、発明者は、ステアリング機構の経年変化、特に当該ステアリング機構の可動部材の移動に影響を及ぼす摩耗および内部摩擦の程度が、ある期間にわたる当該機構の連続的な操作ストレス（ここでは、ステアリング操作ストレス）の影響の蓄積と密接に関連していることを発見した。

その瞬間値が時間とともに変化するストレス指標を、当該値が実質的にリアルタイムにおいてステアリング機構を操作するために当該機構に適用される（可変の）力の程度に恒久的に「追従する」ために、経年変化関数において使用することにより、有利には、正確かつ完全な態様において、考慮される積分期間の全期間にわたってステアリング機構に実際にかつ連続的に作用する操作力の全てが、頻度および強度の両方に関して考慮に入れられる。

さらに、経年変化関数によって使用される積分が（乗算によって、）ストレス指標により連続的に取得される各瞬間値に（基本）期間を関連付けるため、操作力の強度の各連続値は実際には、積分において、この力が発揮される期間によって重み付けされる。

よって、積分関数を使用することにより、有利には、考慮される積分期間の全体にわたってステアリング機構に作用する操作力の（強度においての、およびある期間にわたっての）累積的な影響を定量化することができる。

最後に、本発明に係る方法は、したがって、有利には、考慮される積分期間にわたってステアリング機構がさらされる疲労による経年変化の影響の特に信頼性の高い推定を、そのような推定が当該積分期間にわたる当該ステアリング機構の当該積分期間の起点から始まってそれが終了するまでの実際の使用を正確かつ精密に表す限りにおいて、確立することを可能にする。

経年変化関数の計算を初期化することにより、すなわち積分期間の起点を車両の最初の路上使用時に設定することにより、および当該積分期間の終点が経年変化関数の計算が実行される現時点に対応していることを考慮することにより、有利には、本発明に係る方法のおかげで、ステアリング機構の（絶対的な）全体的な劣化の正確で信頼性の高い指標を得ることが可能である。

さらに、特にステアリング計算機において既にいつでも利用可能であるデータ、例えば典型的には、補助モータに適用されるトルク設定値および／または運転者によってハンドルに加えられるハンドルトルクの測定値のデータからストレス指標が得られる限りにおいて、方法の実施は特にシンプルで迅速である。

本発明の他の主題、特徴および利点は、説明的であって非制限的な目的のための添付された図１を参照した以下の説明からさらに詳しく明らかになるだろう。

図１は、本発明に係る、パワーステアリングの経年変化を推定するための方法の実施形態を示す概略図である。

本発明は、ステアリング機構１、より具体的にはパワーステアリング機構１の経年変化を推定するための方法に関する。

図１に示すように、ステアリング機構１は、有利には、ハンドル３および／または好ましくは補助モータ２のような少なくとも１つの駆動部材２，３を備えており、当該駆動部材２，３は、少なくとも１つの駆動運動連鎖４，５，６，７，８，１１によって操舵輪９，１０のような少なくとも１つの作動部材に連結されている。

「駆動部材」２，３は、本明細書では能動的にステアリングを操作するように設計された部材を意味しており、すなわちそれは当該ステアリングのステアリング角度、より具体的には当該駆動部材２，３から離れかつ別個のものであって車両の車台に対して可動的に取り付けられた操舵輪のような１つまたは複数の作動部材９，１０のヨー角度位置を制御するためにステアリング機構１に所定の（手動および／または電動の）操作力を故意に適用することを可能とし、そしてこのことは当該車両の軌道を制御することを可能とする。

専ら手動操作式のステアリングの経年変化を推定するために本発明に係る方法を使用することが絶対的に排除されてはいないが、以下では、特に好ましい変形例において、パワーステアリング機構１が当該ステアリング機構に補助力Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}を提供するように意図された補助モータ２を備えていることを考える。

分け隔て無く任意のタイプの補助モータ２、より具体的には任意のタイプの双方向動作の補助モータを考えることが可能である。

特に、本発明は、トルク系の補助力Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}を発揮するように意図された回転式補助モータ２、ならびに、引張力系または圧縮力系の補助力Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}を発揮するように意図されたリニア式補助モータ２に適用されてもよい。

さらに、当該補助モータ２は、例えば油圧式または好ましくは電気式であってもよい（電気モータの使用は、特に当該モータの設置および実装、ならびに有効な信号の生成および管理を容易にする）。

特に好ましい態様では、補助モータ２は例えば「ブラシレス」タイプの回転式電気モータである。

さらに、パワーステアリング機構１は、好ましくは、それ自体公知の態様で、車両の運転者がステアリングコラム４を回転駆動させるためのハンドル３を備えている。ステアリングコラム４は、ステアリングピニオン５によって、車両の車台に固定された操舵ケーシング内にスライド可能に取り付けられたステアリングラック６に噛み合っている。

ステアリングラック６の端部の各々は、好ましくは、ステアリングタイロッド７，８を介して、車両の操舵（および好ましくは駆動）輪９，１０が取り付けられたヨー配向可能なステアリングナックルに連結されている。そのため、ケーシング内におけるラック６の並進運動による変位は当該操舵輪９，１０の操舵角度（すなわち、ヨー方向）の変化を生じさせる。

補助モータ２（およびより具体的には当該補助モータのシャフト１３）は、例えばウォームホイールおよびウォームねじを有する減速機を介してステアリングコラム４自体に係合していてもよいし、または、ボールねじタイプの駆動機構によってもしくはステアリングコラムのピニオン５とは別個のモータピニオン１１を介してステアリングラック６に直接的に係合していてもよい（それにより、図１に概略的に示されているような「デュアルピニオン」ステアリング機構と呼ばれるステアリング機構を形成する）。

例として、図１に示すデュアルピニオンの変形例において、ハンドル３を車輪９，１０に連結する「手動」駆動運動連鎖がステアリングコラム４、ステアリングピニオン５、ラック６およびタイロッド７，８を含む一方、補助モータ２をこれらの同車輪に連結する「電動」駆動運動連鎖がモータピニオン１１、ラック６およびタイロッド７，８を含むことが考えられる。

ステアリング機構１を操作する運転者を補助モータが補助するように当該補助モータに適用される力設定値（または、より好ましくはトルク設定値）Ｔ_ｍは、計算機（この例では補助規則適用モジュール１２）の不揮発性メモリに記憶された所定の補助規則に依存する。当該補助規則は、運転者によってハンドル３に加えられるハンドルトルクＴ_ｓ、車両の（縦方向）速度Ｖ_{ｖｅｈｉｃ}、ハンドル３の角度位置θ_ｓ等のような様々なパラメータに基づいて力設定値Ｔ_ｍを調節可能に構成されている。

本発明によると、ステアリングの経年変化は、ストレス指標Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）によって重み付けされた数式のある期間にわたる（より具体的には、区間［０，ｔ］に等しい積算時間にわたる）積分に相当する経年変化関数（以下、「ｏｌｄ」、「ｏｌｄ２」または「ｅｎｅ」という）にしたがって「経年変化値」と呼ばれる値を計算することによって推定される。それぞれに考慮される時点ｕにおけるストレス指標Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）の値は、当該考慮される時点ｕにおいて当該ステアリング機構１が受けるストレス力Ｔ_ｍ，Ｔ_ｓの（絶対値における）強度を表している。

より具体的には、それぞれに考慮される時点における値が当該考慮される時点での駆動運動連鎖、より具体的にはステアリングラック６のストレスレベル（程度）を表すストレス指標によって重み付けされた数式のある期間にわたる積分に相当する経年変化関数ｏｌｄ、ｏｌｄ２、ｅｎｅを計算することによって、ステアリング機構１の経年変化を推定することがしたがって可能である。

有利には、上述したように、当該ステアリング機構に作用する瞬間力の強度を表すファクタ（ストレス指標）を含む数式の時間積分の、機構１の経年変化指標としての（およびしたがって劣化指標としての）独自の使用は、当該機構が受ける機械的疲労に関連する経年変化の信頼性が高くかつ現実的な推定を可能とする。

有利には、積分の使用は、特に、ある期間にわたって続く全ての（全ての異なる強度の）力の経年変化への寄与を徐々に累加（加算）することを可能とする。このことは、ステアリング機構１に適用される負荷の実際の履歴（この例では、操作力の履歴）と一致する信頼性の高い経年変化推定を得ることを可能とする。

図１に示すように、本発明に係る方法における積分計算ステップ（ａ）は、経年変化計算モジュール１５によって実行されてもよい。

有利には、（好ましくは固定された不変の起点０から始まる）任意の時点ｔにおける積分計算の更新が可能であることは、任意の瞬間における経年変化推定の更新、およびしたがって機構１の正確な劣化を的確かつ恒久的に知ることを可能とする。

それ故に、ここで改めて、方法は、機構１の劣化を正確に定量化すること、およびしたがってこの推定された劣化値に基づいて自動操作を決定することを可能とする。

例えば、補助規則の修正操作、またはステアリング機構もしくは車両の駆動装置の他の部品のメンテナンスを行う必要性を運転者に伝えるよう意図された警告操作を提供することが可能だろう。

ステアリング機構１の構成に応じて、およびより具体的には駆動部材２，３の構成に応じて、ストレス指標Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）は、トルク（特に、考慮される部品をその軸回りに回転駆動するよう意図されたねじりトルク）の測定値もしくは推定値であってもよく、または等価な態様で、直線力（例えば、ステアリングラック６に作用する長手方向の引張力／圧縮力）の測定値もしくは推定値であってもよい。

好ましくは、ストレス指標Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）は、駆動部材２，３によって加えられる操作力Ｔ_ｍ，Ｔ_ｓの強度、または、複数の駆動部材２，３によって駆動運動連鎖に同時に加えられる操作力Ｔ_ｍ，Ｔ_ｓの強度（適切であれば、累積強度）を表す。

この点において、ストレス指標Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）は、好ましくは、補助モータ２に適用されるトルク設定値Ｔ_ｍ、補助モータ２によって実際に出力される補助トルクＴ_{ａｓｓｉｓｔ}の測定値、または運転者によってハンドル３に加えられるハンドルトルクＴ_ｓの測定値の中から選択されてもよい。

有利には、これらの信号は、まず第一に、例えば車輪９，１０のタイヤに作用する外力に対して、ステアリング角度を変えることになるときまたは当該機構が所望のステアリング角度に保持されるときにステアリング機構１に作用する機械的負荷を表す。

さらに、これらの信号は、それらがパワーステアリングを管理する計算機において既に共通的に利用可能であるため、容易にアクセス可能かつ使用可能である。

よって、例えば、モータトルク設定値Ｔ_ｍの値は、図１に示すように、補助規則適用モジュール１２の出力から得られてもよい。

（電磁）補助トルクＴ_{ａｓｓｉｓｔ}の測定値は、好ましくは補助モータ２の制御器に組み込まれた、適当なトルクセンサによって提供されてもよい。

ハンドルトルクＴ_ｓの測定値は、例えばハンドル３とステアリングコラム４との間に配置されたトーションバーの弾性変形を測定する磁気トルクセンサのような、適当なハンドルトルクセンサ１４によって得られてもよい。

実際には、車両において考えられるほとんどの使用状況で、補助モータ２に適用される設定値Ｔ_ｍの値と（当該設定値を適用した場合に）当該補助モータ２によって実際に出力される補助力Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}の値とは互いに非常に近いかあるいは等しく、そのためこれら２つの信号Ｔ_ｍ，Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}は本発明の文脈において等価の態様で使用されてもよい。

説明の便宜上、以下、特にこれら２つの信号をストレス指標として用いる場合、それらのうち一方に分け隔て無く言及すること、または一方の信号を他方と同化することがしたがって可能である。

測定および計算を簡易化および促進する可能な実施形態によると、選択される経年変化関数の被積分関数、すなわち積分経年変化計算ステップ（ａ）においてある期間にわたって積分される数式は、単一のストレス指標それ自体Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）に限定されてもよい。

好ましくは、ステアリング機構１が補助モータ２を備えているとき、補助モータ２の動作に関連する経年変化を表す第１経年変化関数「ｏｌｄ」にしたがって経年変化値を計算することが可能である。当該第１経年変化関数は、ｏｌｄ（ｔ）＝∫_０ ^ｔ｜Ｔ_ｍ（ｕ）｜ｄｕ、で与えられる。ここで、Ｔ_ｍ（ｕ）は、時点ｕにおける、補助モータ２に適用されるモータトルク設定値Ｔ_ｍまたは補助モータによって出力される補助トルクＴ_{ａｓｓｉｓｔ}の測定値を表している。

この第１経年変化関数「ｏｌｄ」は、その被積分関数が補助モータ２によって提供されるトルクＴ_{ａｓｓｉｓｔ}，Ｔ_ｍを表す（ある期間にわたって可変の）値に限定されていて、有利には、経年変化関数において補助モータ２によって発揮される電動操作力のステアリング機構１への寄与を考慮に入れることを可能とする。

この点において、モータ２によって提供される補助力Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}，Ｔ_ｍは、概して運転者によってハンドル３に加えられる手動力Ｔ_ｓよりも非常に大きいため、この「電動」補助力は、実際には、機構１の疲労による経年変化の主因を表している。

したがって、提示された第１経年変化関数「ｏｌｄ」は、それ自体において、ステアリング機構１の実際の経年変化を相当に表し得る。

電動（補助）操作力Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}，Ｔ_ｍの経年変化への寄与に関するこの考慮に代えてまたはその補助として、手動操作力Ｔ_ｓに固有の経年変化への寄与を考慮に入れることが可能である。

この点において、ステアリング機構がハンドル３を備えているとき、ハンドル３の動作に関連する経年変化を表す第２経年変化関数「ｏｌｄ２」にしたがって経年変化値を計算することが可能である。当該第２経年変化関数は、ｏｌｄ２（ｔ）＝∫_０ ^ｔ｜Ｔ_ｓ（ｕ）｜ｄｕ、で与えられる。ここで、Ｔ_ｓ（ｕ）は、時点ｕにおける、運転者によってハンドル３に加えられるハンドルトルクＴ_ｓの測定値を表している。

この第２経年変化関数は、その被積分関数がここでは（単一の）ハンドルトルクＴ_ｓを表すストレス指標に限定されていて、有利には、特にステアリング機構のうち補助モータ２の動作にさらされない部分の経年変化を推定するために、手動操作力の経年変化プロセスへの寄与を考慮に入れることを可能とする。

ステアリング補助がない場合および補助モータ２がない場合には、この第２経年変化関数「ｏｌｄ２」がそれ自体において機構１の経年変化を表し得る。

ステアリング機構１が積極的に使用される補助モータ２を備えている場合、この第２経年変化関数「ｏｌｄ２」は第１経年変化関数「ｏｌｄ」の補助として用いられてもよく、そのため電動力の寄与（第１関数「ｏｌｄ」による）と手動力の寄与（第２関数「ｏｌｄ２」による）との両方を考慮に入れることによって経年変化計算がより正確なものになる。

この点において、実際には、電動力および手動力のそれぞれの（ステアリング機構１の経年変化への）寄与は大きく異なり得るため、第１経年変化関数「ｏｌｄ」と第２経年変化関数「ｏｌｄ２」とは、これら２つの経年変化関数の各々の独立した進展を並行して管理できるように、互いに別々に（独立に）計算されることが好ましい。

それでもなお、全体的な経年変化を直接的に推定するために第１および第２経年変化関数「ｏｌｄ」および「ｏｌｄ２」のそれぞれの寄与の和を計算することが結局は考慮されるだろうという別の前提では、絶対的に、積算の分配特性のために、第１および第２経年変化関数を別々に計算した後で互いに合計すること（ｏｌｄ＋ｏｌｄ２）、または、（既に）ハンドルトルクとモータによって出力される補助トルクとの合計（Ｔ_ｓ＋Ｔ_ｍ）に等しいストレス指標を使用する被積分関数の積分計算を直接的に行うことが分け隔て無く可能であるだろう。

方法の可能な実施形態によると、経年変化値は、一方で力の強度、より具体的にはハンドル３および／または補助モータ２のようなステアリング機構１の駆動部材２，３によって発揮されるトルクの強度を表すストレス指標Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ）と、他方で（車両および操舵ケーシングに関連付けられた座標系における）当該駆動部材２，３の変位速度、より具体的には当該駆動部材２，３の回転速度ω_ｍとの積をその被積分関数が含む（好ましくはもっぱら当該積に限定される）経年変化関数にしたがって計算される。

有利には、そのような力×変位（直線）速度、より具体的にはトルク×回転（角）速度の積は、駆動部材２，３によってステアリング機構１に作用する瞬間力に対応する。

この態様では、ある期間にわたるそのような関数の積分は、積分期間の全期間にわたって当該機構１に作用する機械的エネルギーを推定することを可能とする。

したがって、本発明は、有利には、ステアリング機構に適用される力の強度およびある期間にわたる蓄積のみでなく、ステアリング機構１にこれらの力が与えられる動的状況をも考慮に入れて経年変化を計算することを可能とする。

したがって、経年変化の推定がより正確になり得る。なぜなら、実際には、経年変化はこの動的状況にも依存するためである。

確かに、例として、（例えば当該機構がそのストローク限度に達したために、あるいは車輪９，１０の一方が障害物に当たるために）ブロックされたステアリング機構１に適用されるモータトルクは、当該機構１に打撃を与えるかあるいは無理な力を加える傾向にあり、またしたがって同じトルクが自由なステアリング動作の間に動いている機構１に適用された場合と変形および疲労に関して同じ影響を与えはしないであろうことが理解されるだろう。

好ましくは、考慮される駆動部材が補助モータ２である場合、補助モータ２によって出力されるエネルギーを表す第３経年変化関数（ｅｎｅ）にしたがって経年変化値を計算することがより詳細に可能であるだろう。当該第３経年変化関数は、ｅｎｅ（ｔ）＝∫_０ ^ｔ｜Ｔ_ｍ（ｕ）・ω_ｍ（ｕ）｜ｄｕ、で与えられる。ここで、Ｔ_ｍ（ｕ）は、時点ｕにおけるモータトルク設定値または補助モータ２によって出力される補助トルクの測定値を表し、ω_ｍ（ｕ）は、同時点ｕにおける補助モータ２のシャフト１３の回転速度を表す。

よって、有利には、補助モータ２によって出力される瞬間力の時間積分を計算すること、すなわち考慮される積分期間の全体にわたって、より具体的には当該補助モータ２の最初の起動から補助モータによってステアリング機構１に「投入」されて駆動運動連鎖によって伝達された（かつ一部が消散した）エネルギー量を計算することが可能であるだろう。

特に好ましい態様では、また考慮される経年変化関数または考慮される経年変化関数の組み合わせに関係なく、ステアリング機構の絶対的な経年変化は全期間［０，ｔ］にわたる経年変化関数の積分計算を行うことによって推定される。当該期間の起点０は、ステアリング機構１の最初の運用開始時、より具体的には当該ステアリング機構を備えた車両の最初の路上使用時に対応する。

よって、機構１の最初の運用開始時に関連付けられた絶対時間０から積分計算が終了する現時点ｔまでの、ステアリング機構のトータルの（絶対的な）劣化を推定することが可能である。

有利には、経年変化関数の計算結果（経年変化値）が不揮発性メモリに記憶され、そして経年変化計算が車両の停止中に保存されて当該車両の新たな起動時に累積的に（リセットされることなく）再開されてもよい。

本発明は、また、より一般的に、パワーステアリングを管理するための方法であって、上述した特徴のいずれか１つにしたがって経年変化を推定する方法によって当該パワーステアリングの機構１の劣化を求めることと、その後にこの求めた劣化に基づいて少なくとも１つの補助規則および／または当該パワーステアリングの補助規則によって使用される摩擦モデルを適用することとを含む方法に関する。

換言すれば、経年変化値が、有利には、機構１の実際の劣化に応じてパワーステアリングの管理をある期間にわたって動的に調節できるようにするために、１つまたは複数の補助規則、および／またはステアリング操作に抵抗する内部摩擦を推定することを可能とする摩擦モデルを修正するパラメータとして使用されるだろう。

特に、機構１の経年変化の増大に伴って摩擦の補償を次第に低減させることがよって可能となるだろう。

もちろん、１つまたは複数の本発明に係る経年変化関数によって返される経年変化値に基づいて任意に修正され得る、経年変化に左右される補助規則の数および特性は全く制限されるものではない。

よって、例えば、上述の補助規則の適用への補足物または代替物として、本発明にしたがって求められたステアリング機構の劣化に基づいて、例えばハンドル３、ラック６、補助モータ２のシャフト１３、ステアリングコラム４、および対応するピニオン５，１１のようなステアリング機構１の可動部材の剛性、および／または、ステアリング機構の２つの可動部材間の運動連鎖、例えばステアリングピニオン５を介したステアリングコラムとラック６との間の連鎖またはモータピニオン１１を介した補助モータのシャフト１３とラック６との間の連鎖の剛性を（例えば曲線またはマップの形態で）特徴付ける少なくとも１つの弾性チャートの適用を規定することがまた可能である。

「剛性」とは、ここでは、ばね型要素の特性の意味での、一方で考慮される可動部材に作用するまたは考慮される連鎖によって伝達される力またはトルクの変化と、他方で当該部材または当該連鎖の対応する弾性変形との間の比率を表す。

有利には、弾性チャートは、同じ運動連鎖に、より広くは同じステアリング機構１に属する他の可動部材の位置の情報（測定値または推定値）からステアリング機構１の可動部材の位置を計算するときに、可動部材および／または当該可動部材間に形成される運動連鎖のストレス下における弾性変形を考慮に入れることを可能とするだろう。

よって、例えば、ラック６上のピニオン５，１１のギア比（伝達比）、ならびにモータのシャフト１３とラック６との間、そしてラック６とステアリングコラム４との間において連続する連鎖で誘発される弾性変形がわかっているときに、ステアリング機構１に作用するストレス状態に基づいて、および特に補助モータ２によって発揮されるトルクおよび／または運転者によって手動でハンドル３に作用するトルクに基づいて、補助モータ２のシャフト１３の測定された絶対角度位置からラック６の位置および／またはハンドル３の位置を高精度に推定することが可能であるだろう。

より具体的には、第１可動部材を第２可動部材に連結させる連鎖を考慮する場合、第２可動部材の位置は、第１可動部材の位置に当該連鎖の（理論的または理想的な）伝達比を乗じ、そして当該連鎖の弾性変形に対応するずれを加えることによって計算されてもよい。当該ずれは、一方で当該連鎖によって伝達される測定または推定された力（典型的にはモータトルク）から、他方で弾性チャートから提供される当該連鎖の剛性から計算される。

便宜上、全ての位置は、モータのシャフト１３の角度位置および／またはハンドル３の角度位置を基準として、等価角度位置の形態で表されてもよい。

有利には、ステアリング機構１の劣化に応じた弾性チャートの適用すなわち更新は、車両の耐用年数を通じて、可動部材の位置の計算における精度の高さを維持することを可能とする。なぜなら特に、摩耗効果、中でも連鎖における隙間の段階的な出現および摩擦の低下が考慮に入れられるためであり、それらは考慮される連鎖（または運動連鎖の考慮される部分）の弾性挙動、より具体的には剛性およびしたがって適切な弾性チャートのレイアウトを変更する。

さらに、本発明は、また、電子回路、電子基板、計算機（コンピュータ）、プラグラム可能な論理制御器、または任意の他の等価的な装置によって形成される経年変化推定モジュール１５に関する。この経年変化推定モジュール１５は、本発明に係る方法を実施できるように、電子部品の配線図によって規定される物理的制御構造、および／または、好ましくは、コンピュータプログラムによって規定される仮想的制御構造を有していてもよい。

本発明は、また、コンピュータによって読み取り可能であって、コンピュータによって読み取られた場合に上述した特徴のいずれかに係る方法の実行を保証するコンピュータプログラムのコード要素を含むデータ媒体に関する。

最後に、本発明は、特に操舵輪もしくは駆動輪と、上述した特徴のいずれかに係る方法を実行するように設計された（例えば計算機のような）制御モジュールによって駆動されるパワーステアリングシステムとを備えた自動車に関する。

もちろん、本発明は上述した単一の変形例に制限されるものでは全くなく、当業者であれば、特に、上述した特徴のいずれかを自由に単離しもしくは組み合わせ、またはそれらを等価物と置換することができる。

特に、ある期間にわたるストレスの積算による経年変化計算の原理を、任意の種類の手動または電動の駆動部材によって駆動される可動部材を有する任意の他の機構、特に任意の自動車機構に対して一般化することが十分に考えられる。

Claims (10)

1. ステアリング機構（１）を有するパワーステアリングを管理するための方法であって、
   ストレス指標（Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ））によって重み付けされた数式のある期間にわたる積分に相当する経年変化関数にしたがって「経年変化値」と呼ばれる値を計算して経年変化を推定するための方法によって上記ステアリング機構（１）の劣化を求め、
   それぞれの考慮される時点（ｕ）における上記ストレス指標の値は、上記考慮される時点において上記ステアリング機構（１）に作用するストレス力（Ｔ_ｍ，Ｔ_ｓ）の強度を表しており、
   その後、求められた劣化に基づいて、
   上記ステアリング機構（１）がハンドル（３）および補助モータ（２）を有する場合に、運転者によって上記ハンドル（３）に加えられるハンドルトルク（Ｔ _ｓ ）を含むパラメータに基づいて上記補助モータ（２）に適用される力設定値（Ｔ _ｍ ）を調節する少なくとも１つの補助規則、および／または上記パワーステアリングの補助規則によって使用され、ステアリング操作に抵抗する内部摩擦を推定することを可能とする摩擦モデルを更新し、
   および／または、
   上記ステアリング機構（１）の可動部材の剛性および／または上記ステアリング機構の２つの可動部材間の運動連鎖の剛性を特徴付ける少なくとも１つの弾性チャートであって、上記ステアリング機構（１）に属する一の上記可動部材の位置の情報から他の上記可動部材の位置を、上記可動部材および／または該可動部材間に形成される運動連鎖のストレス下における弾性変形を考慮に入れて計算することを可能とする少なくとも１つの弾性チャートを更新する
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１において、
   上記経年変化値を、ステアリング操作に抵抗する内部摩擦を推定することを可能とする摩擦モデルを修正するためのパラメータとして使用し、
   ある期間にわたって、上記機構（１）の劣化に基づいて、上記機構の経年変化に伴って減少する上記内部摩擦の影響を補償するための補償値である摩擦補償を、上記機構の経年変化の増大に伴って上記摩擦補償を低減することによって動的に調節する
   ことを特徴とする方法。
3. 請求項１または２において、
   上記ステアリング機構（１）が、少なくとも１つの駆動運動連鎖（４，５，６，７，８，１１）によって操舵輪のような少なくとも１つの作動部材（９，１０）に連結されたハンドル（３）および／または補助モータ（２）のような少なくとも１つの駆動部材（２，３）を有している場合に、上記ストレス指標（Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ））は、上記駆動部材（２）によって、または複数の上記駆動部材（２，３）によって上記駆動運動連鎖に作用する操作力（Ｔ_ｍ，Ｔ_ｓ）の強度を表しており、
   上記ストレス指標を、好ましくは、上記補助モータ（２）に適用されるトルク設定値（Ｔ_ｍ）、上記補助モータ（２）によって実際に出力される補助トルク（Ｔ_{ａｓｓｉｓｔ}）の測定値、または運転者によって上記ハンドル（３）に加えられるハンドルトルク（Ｔ_ｓ）の測定値の中から選択する
   ことを特徴とする方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   上記ステアリング機構（１）が補助モータ（２）を有している場合に、該補助モータ（２）の動作に関連する経年変化を表す第１経年変化関数（ｏｌｄ）にしたがって経年変化値を計算し、
   上記第１経年変化関数は、ｏｌｄ（ｔ）＝∫_０ ^ｔ｜Ｔ_ｍ（ｕ）｜ｄｕ、で与えられ、ここで、Ｔ_ｍ（ｕ）は、時点ｕにおける、上記補助モータ（２）に適用されるモータトルク設定値または上記補助モータ（２）によって出力される補助トルクの測定値を表している
   ことを特徴とする方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   上記ステアリング機構（１）がハンドル（３）を有している場合に、該ハンドル（３）の動作に関連する経年変化を表す第２経年変化関数（ｏｌｄ２）にしたがって経年変化値を計算し、
   上記第２経年変化関数は、ｏｌｄ２（ｔ）＝∫_０ ^ｔ｜Ｔ_ｓ（ｕ）｜ｄｕ、で与えられ、ここで、Ｔ_ｓ（ｕ）は、時点ｕにおける、運転者によって上記ハンドル（３）に加えられるハンドルトルクの測定値を表している
   ことを特徴とする方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   その被積分関数が一方で力の強度、より具体的にはハンドル（３）および／または補助モータ（２）のような上記ステアリング機構の駆動部材（２，３）によって発揮されるトルクの強度を表すストレス指標（Ｔ_ｍ（ｕ），Ｔ_ｓ（ｕ））と、他方で上記駆動部材（２，３）の変位速度、より具体的には回転速度（ω_ｍ）との積を含む経年変化関数にしたがって経年変化値を計算する
   ことを特徴とする方法。
7. 請求項６において、
   考慮される上記駆動部材は、上記補助モータ（２）であり、
   上記補助モータ（２）によって出力されるエネルギーを表す第３経年変化関数（ｅｎｅ）にしたがって経年変化値を計算し、
   上記第３経年変化関数は、ｅｎｅ（ｔ）＝∫_０ ^ｔ｜Ｔ_ｍ（ｕ）・ω_ｍ（ｕ）｜ｄｕ、で与えられ、ここで、Ｔ_ｍ（ｕ）は、時点ｕにおけるモータトルク設定値または上記補助モータ（２）によって出力される補助トルクの測定値を表し、ω_ｍ（ｕ）は、同時点ｕにおける上記補助モータ（２）のシャフト（１３）の回転速度を表す
   ことを特徴とする方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、
   全期間［０，ｔ］にわたる上記経年変化関数の積分計算を行うことによって上記ステアリング機構の絶対的な経年変化を推定し、
   上記全期間の起点（０）は、上記ステアリング機構（１）の最初の運用開始時、またはより具体的には、上記ステアリング機構を備えた車両の最初の路上使用時に対応している
   ことを特徴とする方法。
9. コンピュータによって読み取り可能であって、コンピュータによって読み取られた場合に請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法の実行を保証するコンピュータプログラムのコード要素を含むデータ媒体。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法を実行するように設計された制御モジュールによって駆動されるパワーステアリングシステムを備えた自動車。