WO2014122997A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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WO2014122997A1
WO2014122997A1 PCT/JP2014/051323 JP2014051323W WO2014122997A1 WO 2014122997 A1 WO2014122997 A1 WO 2014122997A1 JP 2014051323 W JP2014051323 W JP 2014051323W WO 2014122997 A1 WO2014122997 A1 WO 2014122997A1
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WO
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torque
steering
unit
value
motor
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PCT/JP2014/051323
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English (en)
French (fr)
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貴弘 椿
徹也 北爪
淑樹 二宮
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日本精工株式会社
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Priority to CN201480002536.5A priority patent/CN104684792B/zh
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Priority to EP14749360.5A priority patent/EP2955080B1/en
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0055—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
    • G05D1/0061—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062—Adapting control system settings
    • B60W2050/007—Switching between manual and automatic parameter input, and vice versa

Definitions

  • the present invention relates to an electric power steering apparatus having functions of an automatic steering mode (parking support mode) and a manual steering mode, and applying an assist force by a motor to a vehicle steering system, and in particular, manual steering from the automatic steering mode.
  • the present invention relates to an electric power steering device with improved mode switching determination performance.
  • An electric power steering device that applies a steering assist force (assist force) to a steering mechanism of a vehicle by a rotational force of a motor is provided with a steering shaft by a transmission mechanism such as a gear or a belt via a speed reducer. Alternatively, a steering assist force is applied to the rack shaft.
  • EPS electric power steering device
  • Such a conventional electric power steering device (EPS) performs feedback control of the motor current in order to accurately generate the torque of the steering assist force.
  • the motor applied voltage is adjusted so that the difference between the steering assist command value (current command value) and the motor current detection value is small.
  • the adjustment of the motor applied voltage is generally performed by PWM (pulse width). This is done by adjusting the duty of modulation) control.
  • a column shaft (steering shaft) 2 of a handle (steering wheel) 1 includes a reduction gear 3, universal joints 4a and 4b, a pinion rack mechanism 5, and a tie rod 6a. , 6b, and further connected to the steering wheels 8L, 8R via hub units 7a, 7b.
  • the column shaft 2 is provided with a torque sensor 10 that detects the steering torque of the handle 1, and a motor 20 that assists the steering force of the handle 1 is connected to the column shaft 2 via the reduction gear 3.
  • the control unit (ECU) 100 that controls the electric power steering apparatus is supplied with electric power from the battery 13 and also receives an ignition key signal via the ignition key 11.
  • the control unit 100 calculates a steering assist command value of an assist (steering assist) command based on the steering torque Th detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed Vel detected by the vehicle speed sensor 12, and obtains the steering assist command value.
  • the current supplied to the motor 20 is controlled by the current control value E subjected to compensation or the like.
  • the vehicle speed Vel can also be received from a CAN (Controller Area Network) or the like.
  • control unit 100 is configured as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-369565.
  • the motor 20 that generates the auxiliary steering force of the steering device is driven by a motor drive unit 21, and the motor drive unit 21 is controlled by a control unit 100 indicated by a two-dot chain line.
  • the steering torque Th and the vehicle speed Vel from the vehicle speed detection system are input.
  • the motor terminal voltage Vm and the motor current value i are measured and output.
  • the control unit 100 includes a torque system control unit 110 indicated by a broken line that performs control using the steering torque Th, and a motor system control unit 120 indicated by a one-dot chain line that performs control related to driving of the motor 20.
  • the torque system control unit 110 includes an assist amount calculation unit 111, a differential control unit 112, a yaw rate convergence control unit 113, a robust stabilization compensation unit 114, and a self-aligning torque (SAT) estimation feedback unit 115. 116B and a subtracting unit 116C.
  • SAT self-aligning torque
  • the motor system control unit 120 includes a compensation unit 121, a disturbance estimation unit 122, a motor angular velocity calculation unit 123, a motor angular acceleration calculation unit 124, and a motor characteristic compensation unit 125, and includes addition units 126A and 126B.
  • the steering torque Th is input to the assist amount calculation unit 111, the differential control unit 112, the yaw rate convergence control unit 113, and the SAT estimation feedback unit 115, and all use the vehicle speed Vel as a parameter input.
  • the assist amount calculation unit 111 calculates the assist torque amount based on the steering torque Th, and the yaw rate convergence control unit 113 receives the steering torque Th and the motor angular velocity ⁇ , and controls the steering wheel in order to improve the yaw convergence of the vehicle.
  • the brakes are applied to the movement of the swaying.
  • the differential control unit 112 enhances control responsiveness near the neutral point of the steering and realizes smooth and smooth steering.
  • the SAT estimation feedback unit 115 includes a steering torque Th and an assist amount calculation unit 111.
  • the signal obtained by adding the output of the differentiation control unit 112 to the output of the addition unit 116A, the angular velocity ⁇ calculated by the motor angular velocity calculation unit 123, and the angular acceleration ⁇ from the motor angular acceleration calculation unit 124 are input, and SAT is calculated.
  • the estimated SAT is signal-processed using a feedback filter, and appropriate road surface information is given to the steering wheel as a reaction force.
  • robust stabilization is achieved by using the signal obtained by adding the output of the differentiation control unit 112 to the output of the assist amount calculation unit 111 by the addition unit 116A and the signal obtained by adding the output of the yaw rate convergence control unit 113 by the addition unit 116B as the assist amount AQ. This is input to the compensation unit 114.
  • the robust stabilization compensator 114 is a compensator disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-290778, and removes the peak value at the resonance frequency of the resonance system composed of the inertia element and the spring element included in the detected torque, and performs control. It compensates for the phase shift of the resonance frequency that hinders the responsiveness and stability of the system.
  • the motor angular velocity calculation unit 123 calculates the motor angular velocity ⁇ based on the motor terminal voltage Vm and the motor current value i.
  • the motor angular velocity ⁇ is calculated by the motor angular acceleration calculation unit 124, the yaw rate convergence control unit 113, and the SAT. Input to the estimation feedback unit 115.
  • the motor angular acceleration calculation unit 124 calculates a motor angular acceleration ⁇ based on the input motor angular velocity ⁇ , and the calculated motor angular acceleration ⁇ is input to the motor characteristic compensation unit 125 and the SAT estimation feedback unit 115.
  • the assist amount Ia obtained by subtracting the output of the SAT estimation feedback unit 115 from the output of the robust stabilization compensation unit 114 is added to the output Ic of the motor characteristic compensation unit 125 by the addition unit 126A, and the addition signal is differentiated as the current command value Ir.
  • the data is input to the compensation unit 121 including a compensation unit.
  • a signal obtained by adding the output of the disturbance estimation unit 122 to the current command value Ira compensated by the compensation unit 121 by the addition unit 126B is input to the motor driving unit 21 and the disturbance estimation unit 122.
  • the disturbance estimation unit 122 is a device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • an actuator In an electric power steering apparatus having functions of a well-known automatic steering mode (parking support mode) and manual steering mode, an actuator (motor) is controlled based on a relationship between a movement distance of a vehicle and a turning angle stored in advance. Thus, back parking and parallel parking are automatically performed.
  • the automatic steering control when the driver operates the steering wheel during the automatic steering mode and it is determined that the steering torque exceeds a predetermined value set in advance, the automatic steering control is stopped.
  • the judgment is made only by comparing the output of the torque sensor with a predetermined value, the inertia of the steering wheel due to the noise of the torque sensor, when the tire steps on a pebble, or when automatic steering by a motor is performed Due to the torque, the output of the torque sensor may temporarily exceed a predetermined value, and there is a problem that automatic steering control is stopped each time.
  • the automatic steering mode and the manual steering mode interfere with each other, which not only gives the driver a sense of incongruity, but also allows the driver to handle the steering wheel during automatic steering control. Even if it is operated, the automatic steering control may not be stopped immediately.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3845188
  • the apparatus disclosed in Patent Document 1 detects a movement trajectory setting means for storing or calculating a movement trajectory of a vehicle to a target position, an actuator (motor) for turning a wheel, and a steering torque applied to a steering wheel by a driver.
  • the driving torque of the actuator is controlled based on the movement torque set by the steering torque detection means (torque sensor) and the movement locus setting means, and a steering torque greater than a predetermined value is detected over a predetermined time.
  • a vehicle automatic steering apparatus having an actuator control means for stopping the control of the actuator based on the movement trajectory when set, a plurality of predetermined values are set, and the predetermined time is changed corresponding to each predetermined value It has become.
  • the present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is that a driver steers the steering wheel during the automatic steering mode in a vehicle having the functions of the automatic steering mode and the manual steering mode. It is detected by the steering torque from the torque sensor, and when the capacity (integrated value) corresponding to the magnitude of the generated torque exceeds a predetermined value, it is switched to the manual steering mode, especially the steering torque or motor status information (motor An object of the present invention is to provide a high-performance electric power steering apparatus that is switched quickly when angular velocity (rotational speed), motor angular acceleration, or motor centrifugal acceleration) is large so that the driver does not feel uncomfortable.
  • the present invention calculates a motor current command value 1 based on the steering torque and the vehicle speed, drives the motor based on the motor current command value 1 to perform assist control of the steering system, and includes an automatic steering mode and a manual steering mode.
  • the above-described object of the present invention is to integrate a steering angle control unit that calculates a motor current command value 2 so as to bring the actual steering angle closer to the target steering angle, and to integrate the steering torque.
  • a torque integral determination unit that outputs a steering torque determination signal by comparing with a predetermined threshold; a switching unit that inputs the motor current command value 1 and the motor current command value 2 and is switched by the switching signal or the steering torque determination signal; A torque value comparing unit that compares the absolute value of the steering torque with a torque threshold and outputs a predetermined signal; A torque-sensitive gain unit that inputs a predetermined signal and outputs an integral input value corresponding to the steering torque, an integral calculation unit that integrates the integral input value from the torque-sensitive gain unit, and the integral calculation unit And a switching determination unit that outputs the steering torque determination signal by comparing the integral value from the integration threshold value, and the switching unit according to the switching command of the automatic steering mode and the manual steering mode or the steering torque determination signal. This is achieved by switching.
  • the present invention calculates a motor current command value 1 based on the steering torque and the vehicle speed, drives the motor based on the motor current command value 1 to assist control of the steering system, and performs automatic steering mode and manual steering.
  • the above-described object of the present invention relates to a steering angle control unit that calculates a motor current command value 2 so as to bring an actual steering angle closer to a target steering angle, and to integrate the steering torque.
  • the torque integration determination unit that outputs a steering torque determination signal by comparing with a predetermined threshold, and the motor current command value 1 and the motor current command value 2 are input, and switching that is switched by the switching signal or the steering torque determination signal A torque value comparison in which the torque integral determination unit outputs a predetermined signal by comparing the absolute value of the steering torque with a torque threshold value.
  • a motor state information sensitive gain unit that inputs the predetermined signal and outputs an integrated input value corresponding to motor state information (motor angular velocity, motor angular acceleration, or motor centrifugal acceleration), and the motor state information sensitive gain unit
  • An integration calculation unit that integrates the integral input value from the output, and a switching determination unit that compares the integration value from the integration calculation unit with an integration threshold and outputs the steering torque determination signal, and the automatic steering mode and This is achieved by switching the switching unit in response to a manual steering mode switching command or the steering torque determination signal.
  • the motor state information sensitive gain unit is a motor angular velocity sensitive gain unit, a motor angular acceleration sensitive gain unit, or a motor centrifugal acceleration sensitive gain unit.
  • the steering torque is integrated when the steering torque exceeds a predetermined torque threshold, and the steering is performed.
  • the torque or motor status information motor angular velocity, motor angular acceleration, or motor centrifugal acceleration
  • integration is performed with a larger gain, and the mode switching control is performed by comparing the magnitude of the integrated value with a predetermined integration threshold. Therefore, the larger the steering torque and the greater the motor state information, the shorter the time required for switching determination.
  • the switching control is determined based on the integral value of the steering torque rather than the passage of time, the driver does not feel uncomfortable even when switching to the manual steering mode during the automatic steering mode.
  • an electric power steering apparatus for a vehicle having a function of an automatic steering mode and a manual steering mode it is detected that the driver has steered the steering wheel by the steering torque from the torque sensor during the automatic steering mode.
  • the capacity (integral value) corresponding to the magnitude of the torque exceeds a predetermined value, the manual steering mode is switched to prevent the driver from feeling uncomfortable in any situation.
  • the mode switching control is determined based on the integral value of the steering torque rather than the passage of time, the driver does not feel uncomfortable in any situation.
  • the motor state information motor angular speed, motor angular acceleration, or motor centrifugal acceleration
  • the time required for the switching determination can be shortened, so that reliable mode switching control can be performed. Can be implemented.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the present invention.
  • a rotation sensor 151 such as a resolver for detecting a motor rotation angle ⁇ s is connected to the motor 150.
  • the motor 150 includes an ECU 130 and an EPS (electric power) on the vehicle side.
  • the drive is controlled via the ECU 140 on the steering device side.
  • the ECU 130 on the vehicle side based on a button, switch or the like indicating the driver's intention, outputs a switching command unit 131 that outputs a switching command SW for the automatic steering mode or the manual steering mode, and signals from a camera (image) and a distance sensor. And a target steering angle generator 132 that generates a target steering angle ⁇ t based on the above.
  • the actual steering angle ⁇ r detected by the steering angle sensor 152 provided on the column shaft and the vehicle speed Vel from the vehicle speed sensor 153 are input to the steering angle control unit 200 in the ECU 140 on the EPS side via the ECU 130.
  • the rudder angle sensor 152 may be a rudder angle estimated value based on a column shaft (including intermediate and pinion shafts), rack and pinion rack displacement, wheel speed, and the like.
  • the vehicle speed Vel can also be received from CAN or the like.
  • the switching command unit 131 is based on a signal for identifying that the vehicle is in the automatic steering mode, for example, a signal indicating a vehicle state by a button or a switch provided on the dashboard or around the steering wheel or a parking mode provided for a shift.
  • the switching command SW is output to the switching unit 142, and the switching command SW is input to the switching unit 142 in the ECU 140 on the EPS side.
  • the target steering angle generation unit 132 generates a target steering angle ⁇ t by a known method based on data such as a camera (image) and a distance sensor, and the generated target steering angle ⁇ t is steered in the ECU 140 on the EPS side. Input to the angle controller 200.
  • the ECU 140 on the EPS side outputs a motor current command value Itref calculated based on the steering torque Th and the motor angular speed ⁇ from the torque sensor 154, the target steering angle ⁇ t, the actual steering angle ⁇ r, and the vehicle speed Vel. ,
  • a steering angle control unit 200 that calculates and outputs a motor current command value Imref for steering angle automatic control based on the steering torque Th and the motor angular velocity ⁇ , and a switching command SW or a steering torque determination signal from the switching command unit 131.
  • the motor current command values Itref and Imref are switched to output the motor current command value Iref, and the motor 150 is driven and controlled based on the motor current command value Iref (Itref or Imref) from the switch unit 142.
  • Motor rotation angle ⁇ s from current control / drive unit 143 and rotation sensor 151
  • the motor angular velocity calculation unit 144 that calculates the motor angular velocity ⁇ based on the steering torque Th and the torque integration determination unit 300 that outputs the steering torque determination signal TD based on the steering torque Th are provided.
  • the switching unit 142 based on the switching command SW from the switching command unit 131 of the ECU 130 or the steering torque determination signal TD from the torque integration determination unit 300, the torque control mode (manual steering mode) by the torque control unit 141, and the steering angle
  • the automatic steering mode is switched by the control unit 200, the motor current command value Itref is output as the motor current command value Iref in the manual steering mode, and the motor current command value Imref is output as the motor current command value Iref in the automatic steering mode.
  • the current control / driving unit 143 includes a PI current control unit, a PWM control unit, an inverter, and the like.
  • the torque integral determination unit 300 is configured as shown in FIG. 4, and an LPF (low-pass filter) 301 for removing the noise of the steering torque Th and an absolute value for obtaining the absolute value of the steering torque Tha output from the LPF 301.
  • the value unit 302, the torque value comparison unit 303 that compares the absolute value of the steering torque Tha with a predetermined torque threshold value Tth and outputs the output signal Ct or the past value initialization signal Pi, and limits the upper and lower limit values of the output signal Ct Then, a limiter 304 that prevents an excessive signal from being input and a limiter output value Cta from the limiter 304 are input, and an integral input value Ctb is output by multiplying the absolute value
  • Torque-sensitive gain unit 305 that integrates, integral calculation unit 306 that integrates the integral input value Ctb, and integral output that is integrated by the integral calculation unit 306
  • the Iout compared with predetermined integration threshold value Sth is composed of a switching determination unit 307 for outputting a steering torque determination signal TD.
  • the torque value comparison unit 303 compares the absolute value
  • the torque sensitive gain unit 305 includes a variable gain unit 305-1 that increases the gain K to 1.0 or more as the absolute value
  • the variable gain unit 305-1 has, for example, a linear change characteristic as shown in FIG. 5A and a non-linear change characteristic as shown in FIG. By having such characteristics, the effect of integration increases as the steering torque Th (absolute value
  • the switching determination unit 307 compares the integral output value Iout with the integral threshold value Sth, and when the integral output value Iout is equal to or greater than the integral threshold value Sth, the switching condition is established, and the automatic steering mode is switched to the manual steering mode. Is smaller than the integral threshold value Sth, the switching condition is not satisfied, and the automatic steering mode is continued. That is, the switching determination unit 307 performs the following operation. (Table 2) When Iout ⁇ Sth, the switching condition is satisfied.
  • the switching condition is not satisfied.
  • the absolute value portion 302 it is possible to determine only by the magnitude of the value. Therefore, it can be determined by comparing the magnitude with a single torque threshold value Tth. Further, as a configuration, the absolute value unit 302 and the torque value comparison unit 303 may be combined, and the absolute value may be determined by internal processing of the torque value comparison unit 303.
  • the torque threshold value Tth is set to a plurality of positive and negative values, the absolute value portion is not necessary, and the absolute value may be obtained after the integration calculation.
  • step S1 torque control (manual steering mode) is performed by the torque control unit 141 (step S1), and the motor 150 is driven by the current control / drive unit 143 using the motor current command value Itref ( Step S2). The above operation is repeated until a switching command SW is output from the switching command unit 131 (step S3).
  • the target steering angle ⁇ t is input from the target steering angle generation unit 132 to the steering angle control unit 200 (step S4), and the actual steering angle sensor 152 outputs the actual steering angle.
  • the steering angle ⁇ r is input (step S5)
  • the steering torque Th is input from the torque sensor 154 (step S6)
  • the vehicle speed Vel is input from the vehicle speed sensor 153 (step S7)
  • the motor angular speed calculation unit 144 determines the motor angular speed ⁇ .
  • the motor current command value Imref is generated by the steering angle control unit 200 (step S100). Note that the input order of the target steering angle ⁇ t, the actual steering angle ⁇ r, the steering torque Th, and the motor angular velocity ⁇ is arbitrary.
  • the switching unit 142 is switched by the switching command SW from the switching command unit 131 to enter the automatic steering mode (step S10), and the current control / driving unit 143 uses the motor current command value Imref from the steering angle control unit 200.
  • the motor 150 is driven (step S11).
  • step S200 the steering torque Th is subjected to a torque integration operation by the torque integration determination unit 300 (step S200), and the integrated torque integrated value (integrated output value Iout) becomes a predetermined threshold value or more. It is determined whether or not there is (step S200A).
  • step S200A a steering torque determination signal TD is output from the torque integral determination unit 300, the switching unit 142 is switched, and the process returns to step S1 to enter the manual steering mode. If the torque integral value is smaller than the threshold value, the process returns to step S3 and the above operation (automatic steering mode) is repeated.
  • step S200 and S200A in FIG. 6 the operation of the torque integral determination unit 300 (steps S200 and S200A in FIG. 6) will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
  • the steering torque Th already input (step S6) is read (step S201), noise is removed by the LPF 301 (step S202), and the absolute value
  • a torque threshold value Tth is input in advance to the torque value comparison unit 303.
  • the torque value comparison unit 303 determines whether or not the absolute value
  • the output signal Ct is set to the absolute value
  • the maximum value is limited by the limiter 304
  • the limiter output value Cta is set to the absolute value of the steering torque Th by the torque sensitive gain unit 305.
  • the gain (K) is multiplied according to Tha
  • a gain K (1.0 or more) is output as a characteristic. The gain K is multiplied by the limiter output value Cta by the multiplier 305-2, and the multiplied value is output as the integral input value Ctb.
  • the integral input value Ctb multiplied by the gain by the torque sensitive gain unit 305 is input to the integral calculation unit 305, and the integral calculation unit 305 performs an integration operation (step S206).
  • the output signal Ct is set to 0 so that the integration operation is not performed, and the past value initialization signal Pi is output to initialize the integration calculation unit 306.
  • Step S207 Initialization is performed by resetting the past value holding unit (Z ⁇ 1 ) in the integral calculation unit 306 to zero.
  • the integral output value Iout from the integral calculation unit 306 is input to the switching determination unit 307, and the switching determination unit 307 determines whether or not the integral output value Iout is equal to or greater than the integration threshold value Sth (step S208).
  • the switching condition is satisfied (step S210)
  • the switching unit 142 is switched by the steering torque determination signal TD (step S211), and the automatic steering mode is switched to the manual steering mode (Ste S212).
  • the integral output value Iout is smaller than the integral threshold value Sth, the switching condition is not satisfied and the switching is not performed (step S213).
  • FIG. 8 shows an example (time line characteristic A, broken line characteristic B) of the time change of the steering torque Th (Tha) with respect to the torque threshold Tth in relation to the integration operation.
  • the characteristic A will be described. From start to time t 1 is the integration is not performed is smaller than the steering torque Th is torque threshold Tth. Between time t 1 to time t 2 is the steering torque Th is the integration since it is the torque threshold value Tth or higher is performed, switching condition because the integral value is less than the integral threshold value Sth is not to be established. Then, from time t 2 to time t 3 the steering torque Th is integrated is not performed is smaller than the torque threshold value Tth, the time t 3 subsequent integration since the steering torque Th is a torque threshold value Tth or more is performed.
  • Integrated value becomes a predetermined value (integration threshold Sth) above at time t 4, it shows how the switching condition is satisfied. That is, although the hatched portion in FIG. 8 is a integral region (area), the integral value at time t 2 is switching condition smaller than the integral threshold value Sth is not satisfied, the integrated value at time t 4 the integral threshold Sth or In this example, the switching condition is satisfied.
  • the torque sensitive gain unit 305 having the characteristic that the integral input value Ctb increases as the steering torque Th (absolute value
  • FIG. 9 shows the relationship between the steering patterns # 1 to # 3 of the steering torque Th and the determination times D1 to D3, and a torque threshold value Tth is given.
  • the timing at which the steering torque Th reaches the torque threshold value Tth is the same, and thereafter, the steering torque Th is greater than the torque threshold value Tth, and when the torque threshold value Tth is reached, the integration calculation is started.
  • FIG. 9 shows that the determination time is shortened as the steering torque Th is increased. This is because as the steering torque Th increases, the rate of change of integration increases, and the integration threshold value Sth is reached earlier.
  • the steering mode when the steering mode is switched by the switching unit 142, it may be gradually changed using a fade gain.
  • of the steering torque Th is input to the torque-sensitive gain unit 305.
  • the gain can be varied by inputting the steering torque Th.
  • FIG. 10 shows a configuration example (second embodiment) of the present invention corresponding to FIG. 3, and is the same as the first embodiment of FIG. 3 except for the torque integration determination unit 300A.
  • the torque integration determination unit 300A outputs a steering torque determination signal TD based on the steering torque Th and the motor angular speed (rotational speed) ⁇ as motor state information.
  • the torque integral determination unit 300A has a configuration as shown in FIG. 11 and is substantially the same as the configuration of FIG. 4 described above, but a motor angular velocity sensitive gain unit in which the torque sensitive gain unit 305 is sensitive to the motor angular velocity ⁇ . It is 305A.
  • the motor angular velocity sensitive gain unit 305A has a variable gain unit 305-1A that increases the gain K to 1.0 or more as the motor angular velocity ⁇ increases, and multiplies the limiter output value by the gain K from the variable gain unit 305-1A. And a multiplier 305-2A for outputting the integral input value Ctb.
  • the variable gain unit 305-1A has, for example, a linear change characteristic as shown in FIG.
  • the switching determination unit 307 compares the integrated output value Iout with the integration threshold value Sth, and when the integrated output value Iout is equal to or greater than the integration threshold value Sth, the switching condition is established, and the automatic steering mode is switched to the manual steering mode. When the integral output value Iout is smaller than the integral threshold value Sth, the switching condition is not satisfied and the automatic steering mode is continued.
  • the operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but only the operation of the motor angular velocity sensitive gain unit 305A in the torque integral determination unit 300A is different. That is, the motor angular velocity sensitive gain unit 305A multiplies the limiter output value Cta by a gain (K) according to the motor angular velocity ⁇ .
  • the limiter output value Cta is input to the variable gain unit 305-1A and the multiplication unit 305-2A.
  • the variable gain unit 305-1A has a gain K with characteristics as shown in FIGS. 12A and 12B, for example, according to the motor angular velocity ⁇ . (1.0 or more) is output.
  • the gain K is multiplied by the limiter output value Cta by the multiplier 305-2A, and the multiplied value is output as the integral input value Ctb.
  • FIG. 13 shows a configuration example (third embodiment) of the present invention corresponding to FIG. 3, except for the torque integral determination unit 300B and the motor angular acceleration calculation unit 145, which is exactly the same as the first embodiment of FIG. It is.
  • the torque integration determination unit 300B outputs a steering torque determination signal TD based on the steering torque Th and the motor angular acceleration ⁇ as the motor state information.
  • the torque integral determination unit 300B has a configuration as shown in FIG. 14 and is substantially the same as the configuration of FIG. 11 described above, but the motor angular velocity sensitive gain unit 305A is sensitive to the motor angular acceleration ⁇ . This is a mold gain unit 305B.
  • the motor angular acceleration sensitive gain unit 305B includes a variable gain unit 305-1B that increases the gain K to 1.0 or more as the motor angular acceleration ⁇ from the motor angular acceleration calculation unit 145 increases, and a variable gain for the limiter output value.
  • a multiplication unit 305-2B that multiplies the gain K from the unit 305-1B and outputs an integral input value Ctb.
  • the variable gain unit 305-1B has, for example, a linear change characteristic as shown in FIG.
  • the switching determination unit 307 compares the integral output value Iout with the integral threshold value Sth, and when the integral output value Iout is equal to or greater than the integral threshold value Sth, the switching condition is satisfied and automatic steering is performed. When the integral output value Iout is smaller than the integral threshold value Sth, the switching condition is not satisfied and the automatic steering mode is continued.
  • the operation of the third embodiment is the same as that of the first and second embodiments, but the calculation of the motor angular acceleration ⁇ by the motor angular acceleration calculation unit 145 and the torque integration determination unit 300B. Only the operation of the motor angular acceleration sensitive gain unit 305B is different. That is, the motor angular acceleration calculation unit 145 calculates the motor angular acceleration ⁇ based on the motor angular velocity ⁇ and inputs it to the motor angular acceleration sensitive gain unit 305B. Further, the motor angular acceleration sensitive gain unit 305B multiplies the limiter output value Cta by a gain (K) according to the motor angular acceleration ⁇ .
  • the limiter output value Cta is input to the variable gain unit 305-1B and the multiplication unit 305-2B, and the variable gain unit 305-1B gains with the characteristics shown in FIGS. 15A and 15B, for example, according to the motor angular acceleration ⁇ . K (1.0 or more) is output. The gain K is multiplied by the limiter output value Cta in the multiplier 305-2B, and the multiplied value is output as the integral input value Ctb. This makes it possible to shorten the determination time when the motor angular acceleration ⁇ is large, that is, when the motor rotates at high speed.
  • FIG. 16 shows a configuration example (fourth embodiment) of the present invention corresponding to FIG. 3, except for the torque integral determination unit 300C and the motor centrifugal acceleration calculation unit 146, which is exactly the same as the first embodiment of FIG. It is.
  • Torque integration determination unit 300C includes a steering torque Th, and outputs the steering torque determination signal TD based on the motor centrifugal acceleration omega 2 as a motor status information.
  • the torque integrator decision unit 300C has a configuration as shown in FIG. 17 is almost the same as that of FIGS. 11 and 14 described above, the motor centrifugal acceleration sensitive gain section 305C that is sensitive to the motor centrifugal acceleration omega 2 It has.
  • Motor centrifugal acceleration sensitive gain section 305C includes a variable gain unit 305-1C increasing the gain K to 1.0 or more according to the motor centrifugal acceleration omega 2 from the motor centrifugal acceleration calculator 146 is increased, the variable to the limiter output value A multiplication unit 305-2C that multiplies the gain K from the gain unit 305-1C and outputs an integral input value Ctb.
  • the variable gain unit 305-1C has, for example, a linear change characteristic as shown in FIG.
  • the switching determination unit 307 compares the integral output value Iout with the integral threshold value Sth, and when the integral output value Iout is equal to or greater than the integral threshold value Sth, the switching condition is satisfied and automatic steering is performed. When the integral output value Iout is smaller than the integral threshold value Sth, the switching condition is not satisfied and the automatic steering mode is continued.
  • the operation of the fourth embodiment is the same as that of the first to third embodiments, but the calculation of the motor centrifugal acceleration ⁇ 2 by the motor centrifugal acceleration calculation unit 146 and the torque integral determination unit 300C Only the operation of the motor centrifugal acceleration sensitive gain unit 305C is different. That is, the motor centrifugal acceleration calculation unit 146 calculates the motor centrifugal acceleration ⁇ 2 based on the motor angular velocity ⁇ , and inputs it to the motor centrifugal acceleration sensitive gain unit 305C. The motor centrifugal acceleration sensitive gain section 305C will gain (K) times in accordance with the limiter output value Cta the motor centrifugal acceleration omega 2.
  • Limiter output value Cta is inputted to the variable gain unit 305-1C and multiplying unit 305-2C, the variable gain unit 305-1C in accordance motor centrifugal acceleration omega 2, for example, FIG. 18 (A), the in properties such as (B) Outputs gain K (1.0 or more).
  • the gain K is multiplied by the limiter output value Cta by the multiplier 305-2C, and the multiplied value is output as the integral input value Ctb. Accordingly, when the motor centrifugal acceleration omega 2 is large, it is possible that is to shorten the determination time during high-speed rotation of the motor.
  • the steering mode when switched by the switching unit 142, it may be gradually changed using a fade gain.

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Abstract

【課題】自動操舵モード中に、運転者がハンドルを操舵したことをトルクセンサからの操舵トルクで検知し、発生トルクの大きさに応じた容量（積分値）で手動操舵モードに切り換えるようにし、運転者に違和感を与えないようにした電動パワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】モータ電流指令値２を算出する舵角制御部と、操舵トルクを積分して閾値と比較することにより操舵トルク判定信号を出力するトルク積分判定部と、モータ電流指令値１及び２を入力し、切換信号又は操舵トルク判定信号により切り換える切換部とを具備し、トルク積分判定部がトルク値比較部と、トルク感応型若しくはモータ状態情報ゲイン部と、積分演算部と、切換判定部とで構成され、自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令又は操舵トルク判定信号に応じて切換部が切り換えられる。

Description

電動パワーステアリング装置
　本発明は、自動操舵モード（駐車支援モード）と手動操舵モードの機能を有し、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に自動操舵モードから手動操舵モードへの切換判定の性能を向上した電動パワーステアリング装置に関する。
　車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、操舵補助指令値（電流指令値）とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデューティの調整で行っている。
　電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル（ステアリングホイール）１のコラム軸（ステアリングシャフト）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）１００には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット１００は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト（操舵補助）指令の操舵補助指令値の演算を行い、操舵補助指令値に補償等を施した電流制御値Ｅによってモータ２０に供給する電流を制御する。なお、車速ＶｅｌはＣＡＮ（Controller　Area　Network）等から受信することも可能である。
　このような電動パワーステアリング装置において、コントロールユニット１００は、例えば特開２００２－３６９５６５号公報に開示されているような構成となっている。
　図２では、ステアリング装置の補助操舵力を発生するモータ２０はモータ駆動部２１によって駆動され、モータ駆動部２１は二点鎖線で示すコントロールユニット１００で制御され、コントロールユニット１００にはトルクセンサ１０からの操舵トルクＴｈ及び車速検出系からの車速Ｖｅｌが入力される。モータ２０では、モータ端子間電圧Ｖｍ及びモータ電流値ｉが計測されて出力される。
　コントロールユニット１００は操舵トルクＴｈを用いて制御を行う破線で示すトルク系制御部１１０と、モータ２０の駆動に関連した制御を行う一点鎖線で示すモータ系制御部１２０とで構成されている。トルク系制御部１１０はアシスト量演算部１１１、微分制御部１１２、ヨーレート収れん性制御部１１３、ロバスト安定化補償部１１４及びセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）推定フィードバック部１１５によって構成され、加算部１１６Ａ及び１１６Ｂ、減算部１１６Ｃを具備している。また、モータ系制御部１２０は補償部１２１、外乱推定部１２２、モータ角速度演算部１２３、モータ角加速度演算部１２４及びモータ特性補償部１２５で構成され、加算部１２６Ａ及び１２６Ｂを具備している。
　操舵トルクＴｈはアシスト量演算部１１１、微分制御部１１２、ヨーレート収れん性制御部１１３及びＳＡＴ推定フィードバック部１１５に入力され、いずれも車速Ｖｅｌをパラメータ入力としている。アシスト量演算部１１１は操舵トルクＴｈに基づいてアシストトルク量を演算し、ヨーレート収れん性制御部１１３は操舵トルクＴｈ及びモータ角速度ωを入力とし、車両のヨーの収れん性を改善するために、ハンドルが振れ回る動作に対してブレーキをかけるようになっている。また、微分制御部１１２はステアリングの中立点付近の制御の応答性を高め、滑らかでスムーズな操舵を実現するようになっており、ＳＡＴ推定フィードバック部１１５は操舵トルクＴｈと、アシスト量演算部１１１の出力に微分制御部１１２の出力を加算部１１６Ａで加算した信号と、モータ角速度演算部１２３で演算された角速度ωと、モータ角加速度演算部１２４からの角加速度αとを入力してＳＡＴを推定し、推定したＳＡＴをフィードバックフィルタを用いて信号処理し、ハンドルに適切な路面情報を反力として与えるようになっている。
　また、アシスト量演算部１１１の出力に微分制御部１１２の出力を加算部１１６Ａで加算した信号に、ヨーレート収れん性制御部１１３の出力を加算部１１６Ｂで加算した信号をアシスト量ＡＱとしてロバスト安定化補償部１１４に入力している。ロバスト安定化補償部１１４は例えば特開平８－２９０７７８号公報に示されている補償部であり、検出トルクに含まれる慣性要素とばね要素で成る共振系の共振周波数におけるピーク値を除去し、制御系の応答性と安定性を阻害する共振周波数の位相のズレを補償するものである。ロバスト安定化補償部１１４の出力からＳＡＴ推定フィードバック部１１５の出力を減算部１１６Ｃで減算することで、路面情報を反力としてハンドルに伝えることができるアシスト量Ｉａが得られる。
　更に、モータ角速度演算部１２３はモータ端子間電圧Ｖｍ及びモータ電流値ｉに基づいてモータ角速度ωを演算するものであり、モータ角速度ωはモータ角加速度演算部１２４、ヨーレート収れん性制御部１１３及びＳＡＴ推定フィードバック部１１５に入力される。モータ角加速度演算部１２４では、入力されたモータ角速度ωに基づいてモータ角加速度αを演算し、演算したモータ角加速度αはモータ特性補償部１２５及びＳＡＴ推定フィードバック部１１５に入力される。モータ特性補償部１２５の出力Ｉｃに、ロバスト安定化補償部１１４の出力からＳＡＴ推定フィードバック部１１５の出力を減算したアシスト量Ｉａが加算部１２６Ａで加算され、その加算信号が電流指令値Ｉｒとして微分補償部等で成る補償部１２１に入力される。補償部１２１で補償された電流指令値Ｉｒａに外乱推定部１２２の出力を加算部１２６Ｂで加算した信号がモータ駆動部２１及び外乱推定部１２２に入力される。外乱推定部１２２は特開平８－３１０４１７号公報で示されるような装置であり、モータ出力の制御目標である補償部１２１で補償された電流指令値Ｉｒａに外乱推定部１２２の出力を加算した信号と、モータ電流値ｉとに基づいて、制御系の出力基準における希望するモータ制御特性を維持することができ、制御系の安定性を失うことがないようにしている。
　このような電動パワーステアリング装置において、近年駐車支援機能（パーキングアシスト）を搭載し、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える車両が出現して来ており、駐車支援機能を搭載した車両にあってはカメラ（画像）や距離センサなどのデータを基に目標操舵角を設定し、目標操舵角に従った自動制御が行われる。
　従来周知の自動操舵モード（駐車支援モード）と手動操舵モードの機能を有する電動パワーステアリング装置では、予め記憶した車両の移動距離と転舵角との関係に基づいてアクチュエータ（モータ）を制御することにより、バック駐車や縦列駐車を自動で行うようになっている。
　そして、従来の装置は自動操舵モード中に運転者がハンドルを操作し、その操舵トルクが予め設定した所定値を越えたと判断されると自動操舵制御を中止するようになっている。しかしながら、トルクセンサの出力を所定値と比較するだけでその判断を行うと、トルクセンサのノイズにより、或いはタイヤが小石を踏んだような場合やモータによる自動操舵が行われた場合のハンドルの慣性トルクにより、トルクセンサの出力が一時的に所定値を越えることがあり、その度に自動操舵制御が中止されてしまう問題がある。このような不都合を回避するために所定値を高めに設定すると、自動操舵モードと手動操舵モードとが干渉し合って運転者に違和感を与えるだけでなく、自動操舵制御中に運転者がハンドルを操作しても自動操舵制御が直ちに中止されなくなる可能性がある。
　このような問題を解決する自動操舵装置として、例えば特許第３８４５１８８号公報（特許文献１）が提案されている。特許文献１に開示された装置は、目標位置までの車両の移動軌跡を記憶又は算出する移動軌跡設定手段と、車輪を転舵するアクチュエータ（モータ）と、運転者がハンドルに加える操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（トルクセンサ）と、移動軌跡設定手段により設定された移動軌跡に基づいてアクチュエータの駆動を制御すると共に、予め設定された所定値以上の操舵トルクが所定時間以上に亘って検出されたときに移動軌跡に基づくアクチュエータの制御を中止するアクチュエータ制御手段とを備えた車両の自動操舵装置において、所定値を複数種類設定し、各所定値に対応して所定時間を変更するようになっている。
特許第３８４５１８８号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された装置では、運転者の操舵トルクに応じた所定時間を経過すると、自動操舵制御を中止するようになっている。所定値を複数種類設定し、各所定値に対応して所定時間を変更する煩雑さがあり、演算負荷が大きいといった問題がある。
　本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、自動操舵モードと手動操舵モードの機能を有する車両において、自動操舵モード中に、運転者がハンドルを操舵したことをトルクセンサからの操舵トルクで検知し、発生トルクの大きさに応じた容量（積分値）が所定値以上となったときに手動操舵モードに切り換えるようにし、特に操舵トルク、又はモータ状態情報（モータ角速度（回転速度）、モータ角加速度若しくはモータ遠心加速度）が大きいときに早く切り換えるようにし、運転者に違和感を与えないようにした高性能な電動パワーステアリング装置を提供することにある。
　本発明は、操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値１を演算し、前記モータ電流指令値１に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、目標操舵角に実操舵角を近づけるようにモータ電流指令値２を算出する舵角制御部と、前記操舵トルクを積分して所定閾値と比較することにより操舵トルク判定信号を出力するトルク積分判定部と、前記モータ電流指令値１及びモータ電流指令値２を入力し、切換信号又は前記操舵トルク判定信号により切り換えられる切換部とを具備し、前記トルク積分判定部が、前記操舵トルクの絶対値をトルク閾値と比較して所定信号を出力するトルク値比較部と、前記所定信号を入力し、前記操舵トルクに応じた積分入力値を出力するトルク感応型ゲイン部と、前記トルク感応型ゲイン部からの前記積分入力値を積分する積分演算部と、前記積分演算部からの積分値を積分閾値と比較して前記操舵トルク判定信号を出力する切換判定部とで構成され、前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令又は前記操舵トルク判定信号に応じて前記切換部が切り換えられることにより達成される。
　また、本発明は、操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値１を演算し、前記モータ電流指令値１に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、目標操舵角に実操舵角を近づけるようにモータ電流指令値２を算出する舵角制御部と、前記操舵トルクを積分して所定閾値と比較することにより操舵トルク判定信号を出力するトルク積分判定部と、前記モータ電流指令値１及びモータ電流指令値２を入力し、切換信号又は前記操舵トルク判定信号により切り換えられる切換部とを具備し、前記トルク積分判定部が、前記操舵トルクの絶対値をトルク閾値と比較して所定信号を出力するトルク値比較部と、前記所定信号を入力し、モータ状態情報（モータ角速度、モータ角加速度若しくはモータ遠心加速度）に応じた積分入力値を出力するモータ状態情報感応型ゲイン部と、前記モータ状態情報感応型ゲイン部からの前記積分入力値を積分する積分演算部と、前記積分演算部からの積分値を積分閾値と比較して前記操舵トルク判定信号を出力する切換判定部とで構成され、前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令又は前記操舵トルク判定信号に応じて前記切換部が切り換えられることにより達成される。
　前記モータ状態情報感応型ゲイン部が、モータ角速度感応型ゲイン部、モータ角加速度感応型ゲイン部若しくはモータ遠心加速度感応型ゲイン部であることによっても、本発明の上記目的は達成される。
　本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、自動操舵モード（駐車支援機能）と手動操舵モードを有する車両において、操舵トルクが所定のトルク閾値以上となったときに操舵トルクを積分すると共に、操舵トルク又はモータ状態情報（モータ角速度、モータ角加速度若しくはモータ遠心加速度）が大きくなるに従って大きなゲインで積分し、積分値の大きさを更に所定の積分閾値と比較してモードの切換制御を行っているので、操舵トルクが大きいほど、更にモータ状態情報が大きいほど、切換判定のために要する時間を短くすることができる。
　時間の経過ではなく、操舵トルクの積分値で切換制御の判断をしているので、特に自動操舵モード中の手動操舵モードへの切換においても、運転者に違和感を与えることはない。
　また、操舵トルクの閾値と判定時間の設定値を複数持つ必要はなく、構成が簡易で演算負荷を小さくできる利点がある。
電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。 従来の電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 本発明の構成例（第１実施例）を示すブロック図である。 トルク積分判定部の構成例を示すブロック図である。 操舵トルク感応型ゲイン部の特性例（線形、非線形）を示す図である。 本発明の動作例（第１実施例）を示すフローチャートである。 トルク積分判定部の動作例を示すフローチャートである。 操舵トルクと積分の動作例を示すタイムチャートである。 本発明の効果を説明するための特性図である。 本発明の構成例（第２実施例）を示すブロック図である。 トルク積分判定部の構成例を示すブロック図である。 モータ角速度感応型ゲイン部の特性例（線形、非線形）を示す図である。 本発明の動作例（第３実施例）を示すフローチャートである。 トルク積分判定部の構成例を示すブロック図である。 モータ角加速度感応型ゲイン部の特性例（線形、非線形）を示す図である。 本発明の動作例（第４実施例）を示すフローチャートである。 トルク積分判定部の構成例を示すブロック図である。 モータ遠心加速度感応型ゲイン部の特性例（線形、非線形）を示す図である。
　本発明では、自動操舵モードと手動操舵モードの機能を有する車両の電動パワーステアリング装置において、自動操舵モード中に、運転者がハンドルを操舵したことをトルクセンサからの操舵トルクで検知すると共に、発生トルクの大きさに応じた容量（積分値）が所定値以上となったときに手動操舵モードに切り換えるようにし、どのような状況においても運転者に違和感を与えないようにしている。
　時間の経過ではなく、操舵トルクの積分値でモード切換制御の判断をしているので、どのような状況においても運転者に違和感を与えることがない。また、本発明では操舵トルクが大きいほど、更にモータ状態情報（モータ角速度、モータ角加速度若しくはモータ遠心加速度）が大きいほど、切換判定のために要する時間を短くすることができ、確実なモード切換制御を実施することができる。
　以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
　図３は本発明の構成例を示しており、モータ１５０にはモータ回転角θｓを検出するためのレゾルバ等の回転センサ１５１が接続されており、モータ１５０は車両側のＥＣＵ１３０及びＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）側のＥＣＵ１４０を介して駆動制御される。
　車両側のＥＣＵ１３０は、運転者の意思を示すボタン、スイッチ等に基づいて、自動操舵モード又は手動操舵モードの切換指令ＳＷを出力する切換指令部１３１と、カメラ（画像）や距離センサなどの信号に基づいて目標操舵角θｔを生成する目標操舵角生成部１３２とを具備している。また、コラム軸に設けられた舵角センサ１５２で検出された実操舵角θｒ及び車速センサ１５３からの車速Ｖｅｌは、ＥＣＵ１３０を経てＥＰＳ側のＥＣＵ１４０内の舵角制御部２００に入力される。舵角センサ１５２はコラム軸（インターミディエイト、ピニオン軸を含む）、ラックアンドピニオンのラックの変位、車輪速度などによる舵角推定値であっても良い。また、車速ＶｅｌはＣＡＮ等から受信することも可能である。
　切換指令部１３１は、自動操舵モードに入ることを識別する信号、例えば運転者の意思をダッシュボードやハンドル周辺に設けたボタンやスイッチ、或いはシフトに設けた駐車モードなどによる車両状態の信号を基に切換指令ＳＷを出力し、切換指令ＳＷをＥＰＳ側のＥＣＵ１４０内の切換部１４２に入力する。また、目標操舵角生成部１３２は、カメラ（画像）、距離センサなどのデータを基に公知の手法で目標操舵角θｔを生成し、生成された目標操舵角θｔをＥＰＳ側のＥＣＵ１４０内の舵角制御部２００に入力する。
　ＥＰＳ側のＥＣＵ１４０は、トルクセンサ１５４からの操舵トルクＴｈ及びモータ角速度ωに基づいて演算されたモータ電流指令値Ｉｔｒｅｆを出力するトルク制御部１４１と、目標操舵角θｔ、実操舵角θｒ、車速Ｖｅｌ、操舵トルクＴｈ、モータ角速度ωに基づいて舵角自動制御のためのモータ電流指令値Ｉｍｒｅｆを演算して出力する舵角制御部２００と、切換指令部１３１からの切換指令ＳＷ又は操舵トルク判定信号ＴＤによって、モータ電流指令値Ｉｔｒｅｆ及びＩｍｒｅｆを切り換えてモータ電流指令値Ｉｒｅｆを出力する切換部１４２と、切換部１４２からのモータ電流指令値Ｉｒｅｆ（Ｉｔｒｅｆ又はＩｍｒｅｆ）に基づいてモータ１５０を駆動制御する電流制御／駆動部１４３と、回転センサ１５１からのモータ回転角θｓに基づいてモータ角速度ωを演算するモータ角速度演算部１４４と、操舵トルクＴｈに基づいて操舵トルク判定信号ＴＤを出力するトルク積分判定部３００とを具備している。
　切換部１４２は、ＥＣＵ１３０の切換指令部１３１からの切換指令ＳＷ又はトルク積分判定部３００からの操舵トルク判定信号ＴＤに基づいて、トルク制御部１４１によるトルク制御モード（手動操舵モード）と、舵角制御部２００による自動操舵モードとを切り換え、手動操舵モードではモータ電流指令値Ｉｔｒｅｆをモータ電流指令値Ｉｒｅｆとして出力し、自動操舵モードではモータ電流指令値Ｉｍｒｅｆをモータ電流指令値Ｉｒｅｆとして出力する。また、電流制御／駆動部１４３は、ＰＩ電流制御部、ＰＷＭ制御部、インバータ等で構成されている。
　トルク積分判定部３００は図４に示すような構成となっており、操舵トルクＴｈのノイズを除去するためのＬＰＦ（ローパスフィルタ）３０１と、ＬＰＦ３０１から出力される操舵トルクＴｈａの絶対値を求める絶対値部３０２と、操舵トルクＴｈａの絶対値を所定のトルク閾値Ｔｔｈと比較して出力信号Ｃｔ又は過去値初期化信号Ｐｉを出力するトルク値比較部３０３と、出力信号Ｃｔの上下限値を制限し、過大な信号を入力しないようにするリミッタ３０４と、リミッタ３０４からのリミッタ出力値Ｃｔａを入力し、操舵トルクＴｈの絶対値｜Ｔｈａ｜に感応したゲインを乗算して積分入力値Ｃｔｂを出力するトルク感応型ゲイン部３０５と、積分入力値Ｃｔｂを積分する積分演算部３０６と、積分演算部３０６で積分された積分出力値Ｉｏｕｔを所定の積分閾値Ｓｔｈと比較して操舵トルク判定信号ＴＤを出力する切換判定部３０７とで構成されている。
　タイヤが縁石や石等に衝突した場合、ハンドルの慣性トルクにより操舵トルクＴｈが一時的に所定値を超えたり、或いは操舵トルクＴｈが所定値に満たない場合に、自動操舵制御が切り換わってしまったり、切り換わり難くなるのを回避するために、操舵トルクＴｈのノイズを除去するＬＰＦ３０１を設けている。トルク値比較部３０３は、操舵トルクＴｈａの絶対値｜Ｔｈａ｜をトルク閾値Ｔｔｈと比較し、絶対値｜Ｔｈａ｜がトルク閾値Ｔｔｈ以上のときに積分動作を実施し、絶対値｜Ｔｈａ｜がトルク閾値Ｔｔｈよりも小さいときに積分値を０に初期化する。即ち、トルク値比較部３０３は下記のような動作を行う。
（表１）
｜Ｔｈａ｜≧Ｔｔｈのとき、出力信号Ｃｔ＝｜Ｔｈａ｜
｜Ｔｈａ｜＜Ｔｔｈのとき、出力信号Ｃｔ＝０、過去値初期化信号Ｐｉ出力
 
　トルク値比較部３０３から過去値初期化信号Ｐｉが出力されると、積分演算部３０６内の過去値保持部（Ｚ－１）が０に初期化される。また、トルク感応型ゲイン部３０５は、操舵トルクＴｈの絶対値｜Ｔｈａ｜が大きくなるに従ってゲインＫを１．０以上に上昇させる可変ゲイン部３０５－１と、リミッタ出力値に可変ゲイン部３０５－１からのゲインＫを乗算して積分入力値Ｃｔｂを出力する乗算部３０５－２とで構成されている。可変ゲイン部３０５－１は、例えば図５（Ａ）に示すような線形変化特性、図５（Ｂ）のような非線形変化特性を有している。このような特性を有することにより、操舵トルクＴｈ（絶対値｜Ｔｈａ｜）が大きくなるほど積分の効果も大きくなる。切換判定部３０７は、積分出力値Ｉｏｕｔを積分閾値Ｓｔｈと比較し、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈ以上のときに切換条件が成立し、自動操舵モードから手動操舵モードに切り換え、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈよりも小さいときに切換条件不成立とし、自動操舵モードを継続する。即ち、切換判定部３０７は下記のような動作を行う。
（表２）
Ｉｏｕｔ≧Ｓｔｈのとき、切換条件成立
Ｉｏｕｔ＜Ｓｔｈのとき、切換条件不成立
 
　絶対値部３０２を設けることで、値の大きさのみで判定することができる。そのため、単一のトルク閾値Ｔｔｈで大小を比較して判定することができる。また、構成として、絶対値部３０２とトルク値比較部３０３とを組み合わせ、トルク値比較部３０３の内部処理で絶対値を判定するようにしても良い。トルク閾値Ｔｔｈを正負複数設定する場合は絶対値部は不要であり、積分演算後に絶対値を求めるようにしても良い。
　このような構成において、全体の動作例を図６のフローチャートを参照して説明する。
　操舵系の動作がスタートすると、トルク制御部１４１によるトルク制御（手動操舵モード）が実施され（ステップＳ１）、モータ電流指令値Ｉｔｒｅｆを用いて電流制御/駆動部１４３によりモータ１５０が駆動される（ステップＳ２）。上記動作は切換指令部１３１より切換指令ＳＷが出力されるまで繰り返される（ステップＳ３）。
　自動操舵モードとなり、切換指令部１３１より切換指令ＳＷが出力されると、舵角制御部２００へ目標操舵角生成部１３２から目標操舵角θｔが入力され（ステップＳ４）、舵角センサ１５２から実操舵角θｒが入力され（ステップＳ５）、トルクセンサ１５４から操舵トルクＴｈが入力され（ステップＳ６）、車速センサ１５３から車速Ｖｅｌが入力され（ステップＳ７）、モータ角速度演算部１４４からモータ角速度ωが入力され（ステップＳ８）、舵角制御部２００でモータ電流指令値Ｉｍｒｅｆが生成される（ステップＳ１００）。なお、目標操舵角θｔ、実操舵角θｒ、操舵トルクＴｈ、モータ角速度ωの入力の順番は任意である。
　その後、切換部１４２が切換指令部１３１からの切換指令ＳＷにより切り換えられて自動操舵モードとなり（ステップＳ１０）、舵角制御部２００からのモータ電流指令値Ｉｍｒｅｆを用いて電流制御／駆動部１４３によりモータ１５０を駆動する（ステップＳ１１）。
　このような自動操舵モード中に、操舵トルクＴｈはトルク積分判定部３００でトルク積分動作を実施され（ステップＳ２００）、積分されたトルク積分値（積分出力値Ｉｏｕｔ）が所定の閾値以上になっているか否かが判定される（ステップＳ２００Ａ）。トルク積分値が閾値以上の場合には、トルク積分判定部３００より操舵トルク判定信号ＴＤが出力され、切換部１４２が切り換えられて上記ステップＳ１にリターンして手動操舵モードとなる。トルク積分値が閾値よりも小さい場合には上記ステップＳ３にリターンして上記動作（自動操舵モード）が繰り返される。
　次にトルク積分判定部３００の動作（図６におけるステップＳ２００及びＳ２００Ａ）を、図７のフローチャートを参照して詳細に説明する。
　既に入力（ステップＳ６）されている操舵トルクＴｈを読み取り（ステップＳ２０１）、ＬＰＦ３０１でノイズ除去を行い（ステップＳ２０２）、絶対値部３０２でＬＰＦ３０１からの操舵トルクＴｈａの絶対値｜Ｔｈａ｜を求める（ステップＳ２０３）。トルク値比較部３０３にはトルク閾値Ｔｔｈが予め入力されており、トルク値比較部３０３は絶対値｜Ｔｈａ｜がトルク閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定し（ステップＳ２０４）、絶対値｜Ｔｈａ｜がトルク閾値Ｔｔｈ以上である場合には、出力信号Ｃｔを絶対値｜Ｔｈａ｜としてリミッタ３０４で最大値を制限し、リミッタ出力値Ｃｔａをトルク感応型ゲイン部３０５で操舵トルクＴｈの絶対値｜Ｔｈａ｜に応じてゲイン（Ｋ）倍する（ステップＳ２０５）。即ち、リミッタ出力値Ｃｔａは可変ゲイン部３０５－１及び乗算部３０５－２に入力され、可変ゲイン部３０５－１は絶対値｜Ｔｈａ｜に従って、例えば図５（Ａ）、（Ｂ）のような特性でゲインＫ（１．０以上）を出力する。ゲインＫは乗算部３０５－２でリミッタ出力値Ｃｔａと乗算され、乗算値が積分入力値Ｃｔｂとして出力される。
　トルク感応型ゲイン部３０５でゲイン倍された積分入力値Ｃｔｂは積分演算部３０５に入力し、積分演算部３０５で積分動作を行う（ステップＳ２０６）。また、絶対値｜Ｔｈａ｜がトルク閾値Ｔｔｈよりも小さい場合には、出力信号Ｃｔを０にして積分動作をしないようにすると共に、過去値初期化信号Ｐｉを出力して積分演算部３０６を初期化する（ステップＳ２０７）。初期化は積分演算部３０６内の過去値保持部（Ｚ－１）を０にリセットすることにより行われる。
　積分演算部３０６からの積分出力値Ｉｏｕｔは切換判定部３０７に入力され、切換判定部３０７において積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ２０８）。積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈ以上である場合には切換条件が成立し（ステップＳ２１０）、操舵トルク判定信号ＴＤにより切換部１４２を切り換え（ステップＳ２１１）、自動操舵モードから手動操舵モードに切り換える（ステップＳ２１２）。また、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈよりも小さい場合には切換条件が不成立であり、切換は行われない（ステップＳ２１３）。
　図８は、トルク閾値Ｔｔｈに対する操舵トルクＴｈ（Ｔｈａ）の時間変化の一例（実線特性Ａ，破線特性Ｂ）を積分動作の関連で示しており、先ず特性Ａについて説明する。スタートから時点ｔ１までは操舵トルクＴｈがトルク閾値Ｔｔｈよりも小さいので積分は行われない。時点ｔ１から時点ｔ２までの間は、操舵トルクＴｈがトルク閾値Ｔｔｈ以上であるので積分が行われるが、積分値が積分閾値Ｓｔｈよりも小さいので切換条件は不成立となっている。そして、時点ｔ２から時点ｔ３までは操舵トルクＴｈがトルク閾値Ｔｔｈよりも小さいので積分は行われず、時点ｔ３以降は操舵トルクＴｈがトルク閾値Ｔｔｈ以上であるので積分が行われる。時点ｔ４において積分値が所定値（積分閾値Ｓｔｈ）以上となり、切換条件が成立する様子を示している。つまり、図８の斜線部が積分領域（面積）となっているが、時点ｔ２においては積分値が積分閾値Ｓｔｈよりも小さくて切換条件は不成立、時点ｔ４において積分値が積分閾値Ｓｔｈ以上となり、切換条件が成立する例を示している。
　本発明では、操舵トルクＴｈ（絶対値｜Ｔｈａ｜）が大きくなるに従って積分入力値Ｃｔｂが大きくなる特性のトルク感応型ゲイン部３０５を介挿している。そのため、図８の実線特性Ａに対して、操舵トルクＴｈが大きい領域においては破線特性Ｂのように操舵トルクが強調されて大きくなり、その分積分値も全体的に大きくなり、積分閾値Ｓｔｈに達する時間が短くなる。例えば時点ｔ４において積分値が積分閾値Ｓｔｈとなっていた特性が、それよりも早い時点ｔ４０で積分閾値Ｓｔｈに達して切換条件が成立し、大きな操舵トルクＴｈに対してより大きな効果を奏する。
　図９は、操舵トルクＴｈの操舵パターン＃１～＃３と判定時間Ｄ１～Ｄ３の関係を示しており、トルク閾値Ｔｔｈが与えられている。そして、操舵トルクＴｈがトルク閾値Ｔｔｈに達するタイミングは同一で、それ以降はいずれもトルク閾値Ｔｔｈよりも大きくなっており、トルク閾値Ｔｔｈに達すると積分演算が開始される。この図９より、操舵トルクＴｈが大きいほど判定時間が短くなることが分かる。これは、操舵トルクＴｈが大きいほど積分の変化率が大きく、積分閾値Ｓｔｈに早く到達するためである。
　なお、切換部１４２で操舵モードの切換を行う場合に、フェードゲインを用いて徐変させるようにしても良い。また、上述では操舵トルクＴｈの絶対値｜Ｔｈａ｜をトルク感応型ゲイン部３０５に入力しているが、操舵トルクＴｈの入力でゲインを可変することも可能である。
　図１０は本発明の構成例（第２実施例）を図３に対応させて示しており、トルク積分判定部３００Ａを除いて図３の第１実施例と全く同様である。トルク積分判定部３００Ａは、操舵トルクＴｈと、モータ状態情報としてのモータ角速度（回転速度）ωとに基づいて操舵トルク判定信号ＴＤを出力する。
　トルク積分判定部３００Ａは図１１に示すような構成となっており、前述した図４の構成とほぼ同じであるが、トルク感応型ゲイン部３０５がモータ角速度ωに感応するモータ角速度感応型ゲイン部３０５Ａとなっている。モータ角速度感応型ゲイン部３０５Ａは、モータ角速度ωが大きくなるに従ってゲインＫを１．０以上に上昇させる可変ゲイン部３０５－１Ａと、リミッタ出力値に可変ゲイン部３０５－１ＡからのゲインＫを乗算して積分入力値Ｃｔｂを出力する乗算部３０５－２Ａとで構成されている。可変ゲイン部３０５－１Ａは、例えば図１２（Ａ）に示すような線形変化特性、図１２（Ｂ）のような非線形変化特性を有している。このような特性を有することにより、モータ角速度ωが大きくなるほど積分の効果も大きくなる。切換判定部３０７は第１実施例と同様に、積分出力値Ｉｏｕｔを積分閾値Ｓｔｈと比較し、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈ以上のときに切換条件が成立し、自動操舵モードから手動操舵モードに切り換え、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈよりも小さいときに切換条件不成立とし、自動操舵モードを継続する。
　このような構成において、第２実施例の動作は第１実施例と同様であるが、トルク積分判定部３００Ａ内のモータ角速度感応型ゲイン部３０５Ａの動作のみが異なる。即ち、モータ角速度感応型ゲイン部３０５Ａは、リミッタ出力値Ｃｔａをモータ角速度ωに応じてゲイン（Ｋ）倍する。リミッタ出力値Ｃｔａは可変ゲイン部３０５－１Ａ及び乗算部３０５－２Ａに入力され、可変ゲイン部３０５－１Ａはモータ角速度ωに従って、例えば図１２（Ａ）、（Ｂ）のような特性でゲインＫ（１．０以上）を出力する。ゲインＫは乗算部３０５－２Ａでリミッタ出力値Ｃｔａと乗算され、乗算値が積分入力値Ｃｔｂとして出力される。これにより、モータ角速度ωが大きいとき、つまりモータの高速回転時の判定時間を短くすることができる。
　図１３は本発明の構成例（第３実施例）を図３に対応させて示しており、トルク積分判定部３００Ｂ及びモータ角加速度演算部１４５を除いて図３の第１実施例と全く同様である。トルク積分判定部３００Ｂは、操舵トルクＴｈと、モータ状態情報としてのモータ角加速度αとに基づいて操舵トルク判定信号ＴＤを出力する。
　トルク積分判定部３００Ｂは図１４に示すような構成となっており、前述した図１１の構成とほぼ同じであるが、モータ角速度感応型ゲイン部３０５Ａがモータ角加速度αに感応するモータ角加速度感応型ゲイン部３０５Ｂとなっている。モータ角加速度感応型ゲイン部３０５Ｂは、モータ角加速度演算部１４５からのモータ角加速度αが大きくなるに従ってゲインＫを１．０以上に上昇させる可変ゲイン部３０５－１Ｂと、リミッタ出力値に可変ゲイン部３０５－１ＢからのゲインＫを乗算して積分入力値Ｃｔｂを出力する乗算部３０５－２Ｂとで構成されている。可変ゲイン部３０５－１Ｂは、例えば図１５（Ａ）に示すような線形変化特性、図１５（Ｂ）のような非線形変化特性を有している。このような特性を有することにより、モータ角加速度αが大きくなるほど積分の効果も大きくなる。切換判定部３０７は第１実施例及び第２実施例と同様に、積分出力値Ｉｏｕｔを積分閾値Ｓｔｈと比較し、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈ以上のときに切換条件が成立し、自動操舵モードから手動操舵モードに切り換え、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈよりも小さいときに切換条件不成立とし、自動操舵モードを継続する。
　このような構成において、第３実施例の動作は第１実施例及び第２実施例と同様であるが、モータ角加速度演算部１４５によるモータ角加速度αの演算と、トルク積分判定部３００Ｂ内のモータ角加速度感応型ゲイン部３０５Ｂの動作のみが異なる。即ち、モータ角加速度演算部１４５は、モータ角速度ωに基づいてモータ角加速度αを演算してモータ角加速度感応型ゲイン部３０５Ｂに入力する。また、モータ角加速度感応型ゲイン部３０５Ｂは、リミッタ出力値Ｃｔａをモータ角加速度αに応じてゲイン（Ｋ）倍する。リミッタ出力値Ｃｔａは可変ゲイン部３０５－１Ｂ及び乗算部３０５－２Ｂに入力され、可変ゲイン部３０５－１Ｂはモータ角加速度αに従って、例えば図１５（Ａ）、（Ｂ）のような特性でゲインＫ（１．０以上）を出力する。ゲインＫは乗算部３０５－２Ｂでリミッタ出力値Ｃｔａと乗算され、乗算値が積分入力値Ｃｔｂとして出力される。これにより、モータ角加速度αが大きいとき、つまりモータの高速回転時の判定時間を短くすることができる。
　図１６は本発明の構成例（第４実施例）を図３に対応させて示しており、トルク積分判定部３００Ｃ及びモータ遠心加速度演算部１４６を除いて図３の第１実施例と全く同様である。トルク積分判定部３００Ｃは、操舵トルクＴｈと、モータ状態情報としてのモータ遠心加速度ω２とに基づいて操舵トルク判定信号ＴＤを出力する。
　トルク積分判定部３００Ｃは図１７に示すような構成となっており、前述した図１１及び図１４の構成とほぼ同じであるが、モータ遠心加速度ω２に感応するモータ遠心加速度感応型ゲイン部３０５Ｃを備えている。モータ遠心加速度感応型ゲイン部３０５Ｃは、モータ遠心加速度演算部１４６からのモータ遠心加速度ω２が大きくなるに従ってゲインＫを１．０以上に上昇させる可変ゲイン部３０５－１Ｃと、リミッタ出力値に可変ゲイン部３０５－１ＣからのゲインＫを乗算して積分入力値Ｃｔｂを出力する乗算部３０５－２Ｃとで構成されている。可変ゲイン部３０５－１Ｃは、例えば図１８（Ａ）に示すような線形変化特性、図１８（Ｂ）のような非線形変化特性を有している。このような特性を有することにより、モータ遠心加速度ω２が大きくなるほど積分の効果も大きくなる。切換判定部３０７は第１実施例～第３実施例と同様に、積分出力値Ｉｏｕｔを積分閾値Ｓｔｈと比較し、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈ以上のときに切換条件が成立し、自動操舵モードから手動操舵モードに切り換え、積分出力値Ｉｏｕｔが積分閾値Ｓｔｈよりも小さいときに切換条件不成立とし、自動操舵モードを継続する。
　このような構成において、第４実施例の動作は第１実施例～第３実施例と同様であるが、モータ遠心加速度演算部１４６によるモータ遠心加速度ω２の演算と、トルク積分判定部３００Ｃ内のモータ遠心加速度感応型ゲイン部３０５Ｃの動作のみが異なる。即ち、モータ遠心加速度演算部１４６は、モータ角速度ωに基づいてモータ遠心加速度ω２を演算してモータ遠心加速度感応型ゲイン部３０５Ｃに入力する。また、モータ遠心加速度感応型ゲイン部３０５Ｃは、リミッタ出力値Ｃｔａをモータ遠心加速度ω２に応じてゲイン（Ｋ）倍する。リミッタ出力値Ｃｔａは可変ゲイン部３０５－１Ｃ及び乗算部３０５－２Ｃに入力され、可変ゲイン部３０５－１Ｃはモータ遠心加速度ω２に従って、例えば図１８（Ａ）、（Ｂ）のような特性でゲインＫ（１．０以上）を出力する。ゲインＫは乗算部３０５－２Ｃでリミッタ出力値Ｃｔａと乗算され、乗算値が積分入力値Ｃｔｂとして出力される。これにより、モータ遠心加速度ω２が大きいとき、つまりモータの高速回転時の判定時間を短くすることができる。
　なお、切換部１４２で操舵モードの切換を行う場合に、フェードゲインを用いて徐変させるようにしても良い。
１　　　　　　　　　　ハンドル（ステアリングホイール）
２　　　　　　　　　　コラム軸（ステアリングシャフト）
１０、１５４　　　　　トルクセンサ
１２、１５３　　　　　車速センサ
１３　　　　　　　　　バッテリ
２０，１５０　　　　　モータ
２１　　　　　　　　　モータ駆動部
１００　　　　　　　　コントロールユニット（ＥＣＵ）
１１０　　　　　　　　トルク系制御部
１２０　　　　　　　　モータ系制御部
１５１　　　　　　　　回転センサ
１５２　　　　　　　　舵角センサ
１３０　　　　　　　　車両側のＥＣＵ
１３１　　　　　　　　切換指令部
１３２　　　　　　　　目標操舵角生成部
１４０　　　　　　　　ＥＰＳ側のＥＣＵ
１４１　　　　　　　　トルク制御部
１４２　　　　　　　　切換部
１４３　　　　　　　　電流制御／駆動部
１４４　　　　　　　　モータ角速度演算部
１４５　　　　　　　　モータ角加速度演算部
１４６　　　　　　　　モータ遠心加速度演算部
３００　　　　　　　　トルク積分判定部
３０３　　　　　　　　トルク値比較部
３０５　　　　　　　　トルク感応型ゲイン部
３０６　　　　　　　　積分演算部
３０７　　　　　　　　切換判定部

Claims (15)

  1. 操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値１を演算し、前記モータ電流指令値１に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置において、
    目標操舵角に実操舵角を近づけるようにモータ電流指令値２を算出する舵角制御部と、
    前記操舵トルクを積分して所定閾値と比較することにより操舵トルク判定信号を出力するトルク積分判定部と、
    前記モータ電流指令値１及びモータ電流指令値２を入力し、切換信号又は前記操舵トルク判定信号により切り換えられる切換部とを具備し、
    前記トルク積分判定部が、前記操舵トルクの絶対値をトルク閾値と比較して所定信号を出力するトルク値比較部と、前記所定信号を入力し、前記操舵トルクに応じた積分入力値を出力するトルク感応型ゲイン部と、前記トルク感応型ゲイン部からの前記積分入力値を積分する積分演算部と、前記積分演算部からの積分値を積分閾値と比較して前記操舵トルク判定信号を出力する切換判定部とで構成され、
    前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令又は前記操舵トルク判定信号に応じて前記切換部が切り換えられることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  2. 　前記トルク積分判定部が、前記複数のトルク値比較部の前段にＬＰＦを具備している請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
     
  3. 前記トルク感応型ゲイン部が、前記操舵トルクが大きくなるに従って、線形若しくは非線形に大きくなる前記積分入力値を出力する請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
  4. 前記トルク値比較部が、前記絶対値が前記トルク閾値以上のときに前記絶対値を出力し、前記絶対値が前記トルク閾値より小さいときに出力を０にすると共に、前記積分演算部を初期化する過去値初期化信号を出力する機能を具備している請求項１乃至３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  5. 前記切換判定部が、前記積分値が前記積分閾値以上のときに前記操舵トルク判定信号を出力し、前記積分値が前記積分閾値より小さいときに前記操舵トルク判定信号を出力しない機能を具備している請求項１乃至４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  6. 前記自動操舵モード中に、前記絶対値が前記トルク閾値以上であり、かつ前記積分値が前記積分閾値以上となったときに、前記操舵トルク判定信号により前記切換部を切り換えて前記手動操舵モードとする請求項１乃至５のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  7. 操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値１を演算し、前記モータ電流指令値１に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置において、
    目標操舵角に実操舵角を近づけるようにモータ電流指令値２を算出する舵角制御部と、
    前記操舵トルクを積分して所定閾値と比較することにより操舵トルク判定信号を出力するトルク積分判定部と、
    前記モータ電流指令値１及びモータ電流指令値２を入力し、切換信号又は前記操舵トルク判定信号により切り換えられる切換部とを具備し、
    前記トルク積分判定部が、前記操舵トルクの絶対値をトルク閾値と比較して所定信号を出力するトルク値比較部と、前記所定信号を入力し、モータ状態情報に応じた積分入力値を出力するモータ状態情報感応型ゲイン部と、前記モータ状態情報感応型ゲイン部からの前記積分入力値を積分する積分演算部と、前記積分演算部からの積分値を積分閾値と比較して前記操舵トルク判定信号を出力する切換判定部とで構成され、
    前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令又は前記操舵トルク判定信号に応じて前記切換部が切り換えられることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  8. 前記モータ状態情報感応型ゲイン部が、前記モータ状態情報が大きくなるに従って、線形若しくは非線形に大きくなる前記積分入力値を出力する請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
  9. 前記モータ状態情報がモータ角速度であり、前記モータ状態情報感応型ゲイン部がモータ角速度感応型ゲイン部である請求項７又は８に記載の電動パワーステアリング装置。
  10. 前記モータ状態情報がモータ角加速度であり、前記モータ状態情報感応型ゲイン部がモータ角加速度感応型ゲイン部である請求項７又は８に記載の電動パワーステアリング装置。
  11. 前記モータ状態情報がモータ遠心加速度であり、前記モータ状態情報感応型ゲイン部がモータ遠心加速度感応型ゲイン部である請求項７又は８に記載の電動パワーステアリング装置。
  12. 　前記トルク積分判定部が、前記トルク値比較部の前段にＬＰＦを具備している請求項７乃至１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  13. 前記トルク値比較部が、前記絶対値が前記トルク閾値以上のときに前記絶対値を出力し、前記絶対値が前記トルク閾値より小さいときに出力を０にすると共に、前記積分演算部を初期化する過去値初期化信号を出力する機能を具備している請求項７乃至１２のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  14. 前記切換判定部が、前記積分値が前記積分閾値以上のときに前記操舵トルク判定信号を出力し、前記積分値が前記積分閾値より小さいときに前記操舵トルク判定信号を出力しない機能を具備している請求項７乃至１３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
  15. 前記自動操舵モード中に、前記絶対値が前記トルク閾値以上であり、かつ前記積分値が前記積分閾値以上となったときに、前記操舵トルク判定信号により前記切換部を切り換えて前記手動操舵モードとする請求項７乃至１４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
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