JP3866229B2 - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両用操舵制御装置に係り、特に、車両用ハンドルの操作により生じる力（操舵トルクという。以下同じ。）を補助する車両用操舵制御装置に関する。

従来の電動式ステアリング制御装置においては、車両の安全性を確保するため、車両の速度に基づいてモータの回転速度を推定しこの回転速度に基づき操舵トルクを補助するよう制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１３９３３９号公報（第１−２頁、図１）

しかしながら、従来の電動式ステアリング制御装置では、操舵トルクを補助する際、上記操舵トルクを補助するための補償量を回転速度に応じて可変させず、一定量を用いて補助していたので、操舵者がハンドル操作を急に行った場合、その際の操舵トルクが必要以上に大きくなり、ハンドルが重くなるという不都合があった。

本発明は、上述のような不都合を解決するためになされたもので、その目的は、操舵者がハンドル操作を急に行った場合でも、その際の操舵トルクを調整してハンドルの操作性を向上することが可能な車両用操舵制御装置を得るものである。

本発明に係る車両用操舵制御装置は、車両のハンドル操作により生じる操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、車両の車速を検出する車速検出器と、操舵トルクを補助するためのアシストトルクを発生させるモータの回転速度を検出するモータ回転速度検出器とを備える。また、この車両用操舵制御装置は、車速検出器が検出した車速及び操舵トルク検出器が検出した操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるための基準目標電流を演算する基準目標電流演算器と、モータの回転速度の変化を補償するためのダンピング補償量を演算するダンピング補償器とを備える。さらに、この車両用操舵制御装置は、基準目標電流演算器が演算した基準目標電流及びダンピング補償器が演算したダンピング補償量に基づいて、モータの駆動を制御してモータに発生させるアシストトルク量を変化させるモータ駆動器を備える。そして、ダンピング補償器は、基準ダンピング補償量演算器、ダンピング補償量補正値決定器及びダンピング補償量演算器を備える。基準ダンピング補償量演算器は、車速検出器が検出した車速及びモータ回転速度検出器が検出した回転速度に基づいて、ダンピング補償量の基準量となる基準ダンピング補償量を演算する。ダンピング補償量補正値決定器は、少なくとも、前記モータ回転速度検出器が検出した前記回転速度及び前記基準目標電流演算器が演算した前記基準目標電流をパラメータとして算出された、操舵者によるハンドル操作状態を判断するための値に対応するダンピング補償量の補正値を、ダンピング補償量の補正値が格納されたメモリを参照して決定する。ダンピング補償量演算器は、基準ダンピング補償量及び補正値に基づきダンピング補償量を演算する。

本発明の車両用操舵制御装置は、モータの駆動を制御してモータにアシストトルク量を変化させる際に、少なくとも、モータの回転速度及び基準目標電流演算器が演算した基準目標電流をパラメータとして算出された、操舵者によるハンドル操作状態を判断するための値に対応するダンピング補償量の補正値及び基準ダンピング補償量を用いてダンピング補償量を演算することにより、ハンドル操作に応じて、ダンピング補償量を可変させることができるので、操舵者がハンドル操作を急に行った場合でも、その際の操舵トルクを調整してハンドルの操作性を向上することができる。

以下、発明の実施の形態１及び２を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置の構成を示す図である。ここでは、車両用操舵装置として自動車用操舵装置の場合を例にあげて説明するが、自動車以外の車両に適用してもよい。

図１において、ハンドル１が、ステアリング軸２を通じてステアリングギアボックス３と連結されている。このステアリングギアボックス３は、ラック＆ピニオン機構６を通じて左右のタイヤ７と連結されている。車両用操舵制御装置（ＥＣＵ）８は、アシストトルクを発生させるモータ５の駆動を制御するものであり、メモリ８ａ及びＣＰＵ８ｂを備えている。なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unit（電子制御ユニット）の略である。

ここで、操舵者がハンドル１を操作してハンドル１を右側に切った場合における車両用操舵装置の動作原理について概説する。まず、その場合、トルクセンサ４が操舵トルク９を検出すると、車両用操舵制御装置８がトルクセンサ４から操舵トルク検出信号１３を入力する。また、車速センサ１８が車両の車速を検出すると、車両用操舵制御装置８が車速センサ１８から車速検出信号１９を入力する。さらに、車両用操舵制御装置８は、電流検出信号１５及び電圧検出信号１６をモータ５から入力し、上記操舵トルク検出信号１３、電流検出信号１５、電圧検出信号１６及び車速検出信号１９に基づいて、モータ５への印加電圧１４を演算する。

そして、車両用操舵制御装置８は、印加電圧１４をモータ５に印加する。この印加電圧１４によりモータ５が駆動すると、操舵トルク９を補助するためのアシストトルク１０が発生する。これにより、操舵トルク９とアシストトルク１０の和がステアリング軸反力１７に抗してハンドル（ステアリング）を回転させることになる。したがって、ハンドル操作の際に必要な力が軽減されることになる。例えば、操舵者がハンドル１を右側に切った後それを左側に戻すとき、その操舵者はハンドル１の操作を円滑に行うことができる。

ステアリングギアボックス３は、操舵トルク９とアシストトルク１０とを加えたトルクを数倍にするものであり、この数倍になったトルクにより左右のタイヤ７がラック＆ピニオン機構６を通じて作動することになる。

ステアリング軸反力１７は、主に、操舵トルク９とアシストトルク１０との和からなるものであり、次の式（１）で表すことができる。なお、ステアリング軸反力１７は、車両に取り付けたセンサを用いて検出してもよい。

Ttran=ThdI＋Tassist-J・w/dt …（１）
ただし、Ttranはステアリング軸反力、ThdIは操舵トルク、Tassistはアシストトルク、J・w/dtはモータ５の慣性トルクである。

式（１）中、Tassist（アシストトルク）１０は、次の式（２）で表すことができる。
Tassist=Ggear×Kt×Imtr …（２）
ただし、Ggearはモータ５のギア比（モータ５からステアリング軸２までの間に関するもの）、Ktはモータ５のトルク乗数、Imtrはモータ５の駆動電流である。

式（１）中、Ttran（ステアリング軸反力）１７は、次の式（３）で表すことができる。
Ttran=Talign＋Tfric …（３）
ただし、Talignは路面反力トルク１２、Tfricはステアリング軸２の機構内における摩擦トルクである。

車両用操舵制御装置８は、トルクセンサ４等のセンサからの信号に基づいて電流の目標値を演算し、この目標値がモータ５の電流値と一致するよう制御を行う。これにより、モータ５が、駆動電流に、トルク乗数Ktとギア比Ggearとを乗じた所定のアシストトルク１０を発生させる（式（２）参照）。このように、車両用操舵装置は、操舵者（ドライバ）が操舵する際のトルクをアシストするよう構成されている。

図２は、図１に示した操舵制御装置８のＣＰＵ８ｂの機能を示した図である。
図２において、ＣＰＵ８ｂは、操舵制御装置８の全体の制御を行うものであり、次のような機能部を備える。すなわち、ＣＰＵ８ｂは、車速検出器８１、操舵トルク検出器８２及びモータ回転速度検出器８３を備える。また、このＣＰＵ８ｂは、アシストマップ補償器（基準目標電流演算器）８４、ダンピング補償器８５、及び加算器８６を備える。この加算器８６は、アシストマップ補償器８４及びダンピング補償器８５における各演算値を加算する。さらに、ＣＰＵ８ｂは、加減器８７、モータ駆動器８８及びモータ電流検出器８９を備える。なお、これらの機能部については、適宜、後述する。

図３は、図２に示したダンピング補償器８５の機能を示した図である。
図３において、ダンピング補償器８５は、モータ５の回転速度の変化を補償するためのダンピング補償量２５を演算するものであり、基準ダンピング補償量演算器８５１、ダンピング補償量補正値決定器８５２及び乗算器（ダンピング補償量演算器）８５３を備える。そして、ダンピング補償量補正値決定器８５２は、基準目標電流絶対値設定器８５２１、回転速度絶対値設定器８５２２、モータ回転速度補正器（回転速度補正器）８５２３、乗算器８５２４、加減器８５２５及び手放し状態補償量決定器８５２６を備える。

モータ回転速度ゲインマップ５１は、モータの回転速度を補正する基準を定義したものであり、メモリ８ａに格納されている。このモータ回転速度ゲインマップ５１のデータ構造を図４に示す。図４によると、モータ回転速度ゲインマップ５１には、例えば、モータ回転速度信号とゲイン（速度補正値）とを対応付けたモータ回転速度ゲイン曲線５１ａが予め設定されている。

「モータ回転速度信号」はモータ回転速度検出器８３が検出するモータ回転速度２３に対応するものであり、「ゲイン」はモータ回転速度信号を補正するためのものである。なお、モータ回転速度ゲインマップ５１には、モータ回転速度ゲイン曲線５１ｂを設定するようにしてもよい。

モータ回転速度補正器８５２３は、モータ回転速度ゲインマップ５１のモータ回転速度ゲイン曲線５１ａ又は５１ｂを参照して、モータ回転速度信号にゲインを乗算してその回転速度信号の値を補正する。例えば、モータ回転速度ゲイン曲線５１ａの場合、モータ回転速度信号が「４」のときはそのモータ回転速度信号にゲイン「１」を乗算した「４」が補正後のモータ回転速度信号の値になる。また、モータ回転速度ゲイン曲線５１ａの場合、モータ回転速度信号が「１０」のときはそのモータ回転速度信号にゲイン「２」を乗算した「２０」が補正後のモータ回転速度信号の値になる。

手放し状態補償量マップ５２は、ハンドル１の手放し状態（ハンドル１を切った後それを戻す状態）における「手放し状態補償量の比率」（ダンピング補償量の補正値）を定義したものであり、メモリ８ａに格納されている。この手放し状態補償量マップ５２には、少なくとも、モータ回転速度２３及び基準目標電流２４に関する算出値に対応する手放し状態補償量ｄ４が格納されている。ここで、「基準目標電流２４」は、モータ５を駆動させるために必要な基準電流である。「モータ回転速度２３及び基準目標電流２４に関する算出値」は、モータ回転速度２３及び基準目標電流２４をパラメータとして用いて算出された算出値を意味し、ここでは、乗算器８５２５の算出値ｄ３の場合で説明する。

手放し状態補償量マップ５２のデータ構造を図５に示す。図５によると、手放し状態補償量マップ５２には、例えば、手放し状態曲線５２ａが予め設定されている。この手放し状態曲線５２ａによると、モータ回転速度検出器８３が検出したモータ回転速度２３、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４、及び回転速度補正器８５２３が補正したモータ回転速度に基づく算出値（モータ回転速度２３及び基準目標電流２４に関する算出値）ｄ３に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４が設定されている。

算出値（差値）ｄ３は、基準目標電流２４の絶対値（正値）から、乗算器８５２４が乗算した乗算値ｄ２を減算したものである（図３参照）。乗算値ｄ２は、モータ回転速度２３の絶対値とモータ回転速度補正器８５２３が補正した回転速度とを乗算した値である（図３参照）。

手放し状態曲線５２ａの場合、算出値ｄ３が大きいときは（基準目標電流２４の絶対値（正値）が乗算値ｄ２より大きいときは）、手放し状態補償量決定器８５２６は、操舵者（ドライバ）がハンドル１を操作していると判断して、ダンピング補償量２５を少なくするような比率ｄ４を決定する。

一方、算出値ｄ３が小さいときは（基準目標電流２４の絶対値（正値）が乗算値ｄ２より小さいときは）、手放し状態補償量決定器８５２６は、操舵者（ドライバ）がハンドル１を戻していると判断して、ダンピング補償量２５を多くするような比率（例えば、１００％）ｄ４を決定する。ただし、この場合、手放し状態補償量決定器８５２６は、手放し状態曲線５２ｂを参照して、手放し状態補償量の比率ｄ４が１００％以上の値となる比率（例えば、１２０％）を決定するようにしてもよい。

なお、手放し状態曲線５２ａ及び５２ｂによると、算出値ｄ３が負（零及びこれに近似する値を除く）のとき（切り込んだハンドル１を戻す状態のとき）に手放し状態補償量の比率ｄ４が相違している。すなわち、手放し状態曲線５２ａでは、手放し状態補償量の比率ｄ４は一定量（１００％）であり、手放し状態曲線５２ｂでは、手放し状態補償量の比率ｄ４が算出値ｄ３に応じて変化（１００％から１５０％まで変化）している。

なお、算出値ｄ３が正（零及びこれに近似する値を除く）のとき（ハンドル１を切り込む状態のとき）は、手放し状態曲線５２ａ及び５２ｂでは、手放し状態補償量の比率ｄ４はともに０％を示している。

つぎに、上記車両用操舵制御装置の動作について説明する。図６は、車両用操舵制御装置の動作を示すフローチャートである。

まず、操舵者がハンドル１を操作すると、操舵トルク検出器８２は、トルクセンサ４から、操舵トルク検出信号１３に基づく操舵トルクを読み込み、この操舵トルクをメモリ８ａに記憶する（ステップ１０１）。

続いて、モータ回転速度検出器８３は、モータ５における電流検出信号１５及び電圧検出信号１６に基づくモータ回転速度２３を読み込み、このモータ回転速度２３をメモリ８ａに記憶する（ステップ１０２）。

次に、車速検出器８１は、車速センサ１８から、車速検出信号１９を読み込み、この車速検出信号１９に基づく車速２０をメモリ８ａに記憶する（ステップ１０３）。

次に、アシストマップ補償器８４は、車速検出器８１が検出した車速２０及び操舵トルク検出器８２が検出した操舵トルクに基づいて、基準目標電流２４を演算する（ステップ１０４）。この基準目標電流２４の演算方法は、車速２０及び操舵トルクをパラメータとして用いるものであるが、これは、公知のアシストマップを用いる技術であるため説明を省略する。なお、アシストマップ補償器８４は、上記車速２０及び操舵トルクをメモリ８ａから読み出す。

次に、ダンピング補償器８５のモータ速度絶対値設定器８５２１は、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４の絶対値を設定するとともに、ダンピング補償器８５のモータ速度絶対値設定器８５２２は、モータ回転速度検出器８３が検出したモータ回転速度２３の絶対値を設定する（ステップ１０５）。

次に、ダンピング補償器８５の基準ダンピング補償量演算器８５１は、モータ回転速度２３及び車速２０に基づき、基準ダンピング補償量ｄ１を演算する（ステップ１０６）。この基準ダンピング補償量ｄ１は、特開平１１−１３９３３９号公報に示されるように、モータ回転速度２３および車速２０に基づき演算されたものである。なお、モータ回転速度２３及び車速２０の値が大きい場合に、基準ダンピング補償量演算器８５１が演算した基準ダンピング補償量ｄ１が大きくなったときは、ハンドル１が中立点付近で収まりがよくなる。

次に、ダンピング補償器８５のモータ回転速度補正器８５２３は、モータ回転速度ゲインマップ５１のモータ回転速度ゲイン曲線５１ａを参照して、モータ回転速度検出器８３が検出したモータ回転速度２３に対応するゲインをメモリ８ａから読み出し、このゲインに基づき、モータ回転速度２３を補正する（ステップ１０７）。補正後のモータ回転速度は、モータ回転速度２３にゲインを乗じた速度である。なお、モータ回転速度補正器８５２３は、モータ回転速度ゲイン曲線５１ｂを参照して上記ゲインを読み出してもよい。

次に、ダンピング補償器８５の手放し状態補償量演算器８５２６は、手放し状態補償量マップ５２の手放し状態曲線５２ａを参照して、モータ回転速度検出器８３が検出したモータ回転速度２３、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４、及び回転速度補正器８５２３が補正したモータ回転速度に基づく算出値（モータ回転速度２３及び基準目標電流２４に関する算出値）ｄ３に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４をメモリ８ａから読み出す（ステップ１０８）。ただし、手放し状態補償量演算器８５２６は、上記手放し状態補償量の比率ｄ４を手放し状態曲線５２ｂから読み出してもよい。上記算出値ｄ３は、ダンピング補償器８５が次のように算出する。

まず、ダンピング補償器８５の乗算器８５２４は、モータ回転速度絶対値設定器８５２２が設定したモータ回転速度２３の絶対値と、モータ回転速度補正器８５２３が補正したモータ回転速度とを乗算して乗算値ｄ２を算出する。そして、加減器８５２５は、基準目標電流絶対値設定器８５２１が設定した基準目標電流２４の絶対値から、加減器８５２４が乗算した乗算値ｄ２を減算した値を算出値ｄ３として算出する。

ステップ１０９では、乗算器８５３は、基準ダンピング補償量ｄ１及び手放し状態補償量ｄ４に基づきダンピング補償量２５を演算する。このダンピング補償量２５は、基準ダンピング補償量ｄ１と手放し状態補償量の比率ｄ４とを乗算したものである。

そして、ステップ１１０では、モータ駆動器８８は、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４及びダンピング補償器８５が演算したダンピング補償量２５に基づいて、印加電圧１４をモータ５へ出力して、モータ５の駆動を制御する。これにより、モータ５は、印加電圧１４に基づき、アシストトルク量を変化させながら発生させることとなる。

ステップ１１０について詳述する。モータ駆動器８８が印加電圧１４をモータ５へ出力するに際し、ＣＰＵ８ｂは次のような処理を行う。まず、加算器８６は、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４とダンピング補償器８５が演算したダンピング補償量２５とを加算した加算値を電流目標値２６とする。そして、加減器８７は、電流目標値２６から、モータ電流検出器８９が検出したモータ５における電流検出信号１５を減じる。モータ駆動器８８は、加減器８７が加減した加減値２７に基づく印加電圧１４をモータ５へ出力する。

以上説明したように、この実施の形態１によると、車両用操舵制御装置は、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４及びダンピング補償器８５が演算したダンピング補償量２５に基づいて、モータ５の駆動を制御してアシストトルク量を変化させるに際し、ダンピング補償器８５が次のような処理を行う。

すなわち、ダンピング補償器８５は、モータ回転速度２３及び車速２０に基づき演算した基準ダンピング補償量ｄ１に対して、モータ回転速度２３及び基準目標電流２４をパラメータとして算出した算出値ｄ３に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４を乗算することにより、ダンピング補償量２５を可変させる。例えば、操舵者がハンドル１を切り込むときはダンピング補償量ｄ４を無くし、その後ハンドル１を戻すときはダンピング補償量２５を大きくする。したがって、操舵状況に応じて、アシストトルク量を変化させることができる。以上から、操舵者がハンドル操作を急に行った場合（例えば、操舵者がハンドル１を切った後それを戻す場合）であっても、ダンピング補償量２５を可変することにより、その際の操舵トルクが必要以上に大きくなってハンドルが重くなることなく、ハンドル１を円滑に操作することができる。

さらに、ダンピング補償量補正値決定器８５２は、モータ回転速度２３に対応するゲインをモータ回転速度ゲインマップ５１から読み出し、このゲインに基づき、モータ回転速度検出器８３が検出したモータ回転速度２３を補正する。また、ダンピング補償量補正値決定器８５２は、モータ回転速度２３、基準目標電流２４、及び回転速度補正器８５２３が補正したモータ回転速度に基づく算出値ｄ３に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４を手放し状態補償マップ５２を参照して決定する。このため、ダンピング補償器８５は、ダンピング補償量２５を演算するに際し、モータ回転速度２３及び基準目標電流２４をパラメータとして用いることができ、これにより、アシストマップ補償器８４は、ダンピング補償量２５が可変しても、その都度、基準目標電流２４を変更する処理が不要となる。つまり、アシストマップの変更処理が不要となる。

実施の形態２．
この実施の形態２に係る車両用操舵制御装置は、上記実施の形態１におけるダンピング補償器８５に代えて、ダンピング補償器８５Ａを備えた点に特徴がある。その他の構成は、上記実施の形態１の場合とほぼ同一である。

図７は、ダンピング補償器８５Ａ、基準目標電流不感帯定義ファイル５３及び操舵状態定義ファイル５４を示す図である。
図７において、基準目標電流不感帯定義ファイル５３には、基準目標電流２４のうち、制御上、不適切な電流値が定義されている。例えば、ノイズによる影響で発生する電流値がこれにあげられる。

操舵状態定義ファイル５４は、ハンドル１の操作状態（ハンドルの切り込み状態又はその戻し状態）における手放し状態補償量を定義したものであり、メモリ８ａに格納されている。この操舵状態定義ファイル５４のデータ構造を図８に示す。図８では、操舵状態定義ファイル５４には、乗算器８５２９における算出値（積値）ｄ５に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４が格納されている。

ここで、上記「算出値ｄ５」は、不感領域設定器８５２７で不要な電流が取り除かれた基本目標電流２４と、モータ回転方向特定器８５２８が特定したモータ回転速度２３についての回転方向（例えば、回転方向が正方向の場合は＋１、又は負方向の場合は−１）とを乗算した値である。手放し状態曲線５４ａ及び５４ｂによると、算出値ｄ５が一定の範囲（０から５まで）のとき（切り込んだハンドル１を戻す状態のとき）の手放し状態補償量の比率ｄ４が相違している。すなわち、手放し状態曲線５４ａでは、手放し状態補償量の比率ｄ４は一定量（１００％）であり、手放し状態曲線５４ｂでは、手放し状態補償量の比率ｄ４が算出値ｄ５に応じて可変（１００％から１５０％まで変化）している。

ダンピング補償器８５Ａは、上記実施の形態１におけるダンピング補償量補正値決定器８５２に代えて、ダンピング補償量補正値決定器８５２Ａを備えた点が上記実施の形態１と異なる。その他の構成は上記実施の形態１と同様である。ダンピング補償量補正値決定器８５２Ａは、不感領域設定器８５２７、モータ回転方向特定器８５２８、乗算器８５２９及び操舵状態判定器８５３０を備える。

つぎに、上記車両用操舵制御装置の動作について説明する。図９は、車両用操舵制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、ステップ２０１から２１０までのうち、ステップ２０１から２０４のステップについては上記ステップ１０１から１０４までのステップと同じであるため、その説明を省略する。

ステップ２０５において、不感領域設定器８５２７は、基準目標電流不感帯定義ファイル５３を参照して、アシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４のうち、制御上、不要な電流値を取り除く。

ステップ２０６において、ダンピング補償器８５の基準ダンピング補償量演算器８５１は、モータ回転速度２３及び車速２０に基づき、基準ダンピング補償量ｄ１を演算する。

次に、ステップ２０７において、モータ回転方向特定器８５２８は、モータ回転速度検出器８３が検出したモータ回転速度２３に基づきその回転方向（例えば、＋１又は−１）を特定する。

次に、ステップ２０８において、乗算器８５２９は、不感領域設定器８５２７が不要な電流を取り除いた基準目標電流２４と、モータ回転方向特定器８５２８が特定した回転方向とを乗算して算出値ｄ５を算出する。

次に、ステップ２０９において、操舵状態判定器８５３０は、操舵状態定義ファイル５４を参照して、乗算器８５２９が算出した算出値ｄ５に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４を決定する。つまり、操舵状態判定器８５３０は、操舵状態を判定した上で手放し状態補償量の比率ｄ４を決定する。

次に、ステップ２１０において、乗算器８５３は、操舵状態判定器８５３０が決定した手放し状態補償量の比率ｄ４と基準ダンピング補償量ｄ１とを乗算してダンピング補償量２５を演算する。すると、その後、モータ駆動器８８が、そのダンピング補償量２５に基づいてモータ５の駆動を制御して、アシストトルク１０が発生する。

以上説明したように、この実施の形態２によると、ダンピング補償量補正値決定器８５２Ａは、手放し状態補償量２５を決定するに際し、モータ回転方向検出器８５２８が特定した回転方向、及びアシストマップ補償器８４が演算した基準目標電流２４に基づく算出値ｄ５に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４を操舵状態定義ファイル５４を参照して決定し、ダンピング補償量２５を可変させることができるので、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、操舵者がハンドル操作を急に行った場合（例えば、操舵者がハンドル１を切った後それを戻す場合）であっても、それらの際の操舵トルクが必要以上に大きくなってハンドルが重くなることがない。また、アシストマップ補償器８４は、ダンピング補償量２５が可変しても、その都度、アシストマップ（基準目標電流２４）を変更する処理が不要となる。

なお、本発明は上記実施の形態１及び２の場合のほか、適宜変更することが可能である。

例えば、上記実施の形態１又は２において、手放し状態補償量マップ５２又は操舵状態定義ファイル５４における手放し状態補償量の比率ｄ４は、ダンピング補償器の機能をオン及びオフとする値（０％及び１００％）を用いてもよい。このようにすると、ダンピング補償器８５又は８５Ａの機能がオン又はオフのいずれかの状態となる。このため、メモリ（ＲＯＭ）８ａの容量を比較的少なくすることができる。また、開発工数を減らすことができる。この場合における手放し状態補償量マップ５２１のデータ構造を図１０に示す。図１０では、手放し状態補償量マップ５２１には、算出値ｄ３に対応する手放し状態補償量の比率ｄ４が０％又は１００％のいずれか一方の値である。

上記実施の形態１において、ダンピング補償器８５２における加減器８５２５は、乗算器８５２４における算出値ｄ２を基準目標電流２４の絶対値から減算する場合について説明したが、これに限られない。例えば、加減器８５２５は、基準ダンピング補償量演算器８５１で演算した基準ダンピング補償量ｄ１の絶対値を基準目標電流２４の絶対値から減算するようにしてもよい。基準ダンピング補償量ｄ１の絶対値が、乗算器８５２４における算出値ｄ２と近似するからである。また、車両用操舵制御装置８は、ダンピング補償量２５を演算する際、モータ回転速度検出器８３によって検出されたモータ回転速度２３を用いた。ただし、このモータ回転速度２３は、測定値又は推定値であってもよい。さらに、車両用操舵制御装置８は、アシストマップ補償器８４及びダンピング補償器８５の２つの補償器を有する場合について説明したが、これに限られない。例えば、車両用操舵制御装置８は、上記２つの補償器のほか、慣性補償器等の公知の補償器を有するようにしてもよい。このようにしても、上記実施の形態１と同様の効果を得る。

また、上記実施の形態２において、ダンピング補償器８５２における操舵状態判定器８５３０は、基準目標電流２４及びモータ回転速度２３を用いて、手放し状態補償量ｄ４を決定したが、これに限られない。例えば、操舵状態判定器８５３０は、操舵トルク１３、アシストトルク１０、ステアリング軸反力１７を用いて手放し状態補償量ｄ４を決定してもよい。

さらに、上記実施の形態１及び２において、モータ回転速度検出器８３が検出するモータ回転速度２３の検出方式は、電流検出信号１５及び電圧検出信号１６に基づいて検出する方式の場合で説明したが、これに限られない。例えば、モータ回転速度２３の検出方式は、電流検出信号１５を用いて推定する方式であってもよい。

この発明の実施の形態１及び２に係る車両用操舵装置の構成を示す図である。 図１に示した操舵制御装置のＣＰＵの機能を示した図である。 図２に示したダンピング補償器の機能を示した図である。 図１に示したメモリに格納されたモータ回転速度ゲインマップのデータ構造を示す図である。 図１に示したメモリに格納された手放し状態補償マップのデータ構造を示す図である。 図１に示した操舵制御装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る車両用操舵装置におけるダンピング補償器の構成を示す図である。 図７に示した操舵状態定義ファイルのデータ構造を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る操舵制御装置の動作を示すフローチャートである。 手放し状態補償マップの他のデータ構造を示す図である。

符号の説明

４ トルクセンサ、５ モータ、８ 車両用操舵制御装置、９ 操舵トルク、１０ アシストトルク、１４ 印加電圧、１５ 電流検出信号、１６ 電圧検出信号、８ａ メモリ、８ｂ ＣＰＵ、８１ 車速検出器、８２ 操舵トルク検出器、８３ モータ回転速度検出器、８４ アシストマップ補償器、８５ ダンピング補償器、８８ モータ駆動器、８５１ 基準ダンピング補償量演算器、８５２ ダンピング補償量補正値決定器、８５３ 乗算器。

Claims (4)

1. 車両のハンドル操作により生じる操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、
   前記車両の車速を検出する車速検出器と、
   前記操舵トルクを補助するためのアシストトルクを発生させるモータの回転速度を検出するモータ回転速度検出器と、
   前記車速検出器が検出した車速及び前記操舵トルク検出器が検出した操舵トルクに基づいて、前記モータを駆動させるための基準目標電流を演算する基準目標電流演算器と、
   前記モータの回転速度の変化を補償するためのダンピング補償量を演算するダンピング補償器と、
   前記基準目標電流演算器が演算した基準目標電流及び前記ダンピング補償器が演算したダンピング補償量に基づいて、前記モータの駆動を制御して前記モータに発生させるアシストトルク量を変化させるモータ駆動器とを備え、
   前記ダンピング補償器は、
   前記車速検出器が検出した車速及び前記モータ回転速度検出器が検出した回転速度に基づいて、前記ダンピング補償量の基準量となる基準ダンピング補償量を演算する基準ダンピング補償量演算器と、
   少なくとも、前記モータ回転速度検出器が検出した前記回転速度及び前記基準目標電流演算器が演算した前記基準目標電流をパラメータとして算出された、操舵者によるハンドル操作状態を判断するための値に対応する前記ダンピング補償量の補正値を前記ダンピング補償量の補正値が格納されたメモリを参照して決定するダンピング補償量補正値決定器と、
   前記基準ダンピング補償量及び前記補正値に基づき前記ダンピング補償量を演算するダンピング補償量演算器とを備えた
   ことを特徴とする車両用操舵制御装置。
2. 前記ダンピング補償量補正値決定器は、
   前記モータ回転速度検出器が検出した回転速度に対応する速度補正値を前記メモリから読み出し、前記速度補正値に基づき、前記モータ回転速度検出器が検出した回転速度を補正する回転速度補正器を備え、
   前記ダンピング補償量補正値決定器は、前記ダンピング補償量の補正値を決定するに際し、
   前記モータ回転速度検出器が検出した回転速度、前記基準目標電流演算器が演算した基準目標電流、及び前記回転速度補正器が補正した回転速度に基づく算出値に対応する前記ダンピング補償量の補正値を前記メモリを参照して決定する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用操舵制御装置。
3. 前記ダンピング補償量補正値決定器は、
   前記モータ回転速度検出器が検出した回転速度に基づきその回転方向を検出する回転方向検出器を備え、
   前記ダンピング補償量補正値決定器は、前記ダンピング補償量の補正値を決定するに際し、
   前記回転方向検出器が検出した回転方向及び前記基準目標電流演算器が演算した前記基準目標電流をパラメータとして算出された、操舵者によるハンドル操作状態を判断するための値に対応する前記ダンピング補償量の補正値を前記ダンピング補償量の補正値が格納されたメモリを参照して決定する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用操舵制御装置。
4. 前記メモリに格納されるダンピング補償量の補正値は、前記ダンピング補償量演算器の機能をオン及びオフとする値である
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の車両用操舵制御装置。

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