JP3647285B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機の動力をステアリング系に直接作用させ、ドライバの操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に係り、特に操舵反力の変化をドライバに知らせて適切な操舵を行わせる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動パワーステアリング装置において、ドライバがハンドルを操作することによって発生する操舵トルクに基づいて目標トルク信号を生成し、この目標トルク信号に基づいて電動機を駆動し、電動機が発生する補助トルクをステアリング系に付加し、ドライバの手動操舵力が軽減されるようにしている。
【０００３】
このように、操舵トルクに基づいてステアリング系に補助トルクを作用させる電動パワーステアリング装置は、ハンドルを介してドライバに操舵反力が伝わりにくく、ドライバが操舵反力を感知して車両挙動を認識しずらい状況にある。
【０００４】
車両挙動の認識の問題を解決するため、本願出願人は特願平１０−２４９７３０号で、車両速度、ヨー角速度、操舵角に基づいて車両の前輪の滑り角（βf）と車両の後輪の滑り角（βr）との差（以降、角差βfr＝βf−βrと称する）を演算し、この角差βfrに対応して補正量を決定し、操舵トルクに基づいた目標トルク信号を角差βfrに対応した補正量で補正して電動機を駆動することによって電動機が発生する補助トルクを補正してステアリング系に作用させ、路面からハンドルを介して伝えられる操舵反力を車両挙動に応じてドライバに感知させ、ドライバが車両挙動に応じた適切なハンドル操作が可能となるような電動パワーステアリング装置を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
角差βfrに対応した補正量で目標トルク信号を補正する電動パワーステアリング装置は、角差βfrに応じて変化する操舵反力をドライバが感知し、ドライバが操舵反力に対応したハンドル操作を行うことによって車両の安定化を図るものであるが、角差βfrに対応した補正量が固定されているため、運転技量の高いドライバから運転技量の低いドライバまで同一の車両挙動に対する操舵反力は同じに感知され、運転技量のレベルが異なる個々のドライバに対して満足のいく操舵フィーリングを提供できない課題がある。
【０００６】
例えば、運転技量の高いドライバは、車両挙動を感知する能力が高く、車両挙動に応じた補助トルクを変化させる制御が開始される前や、制御が開始されて制御量が極小さいうちに適切な操舵を行うことができるため、車両挙動に対応した補正量をステアリング系に作用させる必要は少ない。
【０００７】
一方、運転技量の低いドライバは、ハンドルの切り過ぎや、オーバステア時のカウンタステアを当てるタイミングが遅れたりするため、このような状態に適切に対応することができる補正量をステアリング系に作用させる必要がある。
【０００８】
このように、車両挙動に対する補正量は、ドライバの運転技量のレベルによって大きくしたり、小さくしたりすることが望まれている。
【０００９】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的はドライバが操作して角差βfrに対応した補正量を変更でき、ドライバのもつ運転技量に応じて最適な操舵フィーリングが得られる利便性の高い電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、スイッチ手段を設け、このスイッチ手段は、車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、スイッチ手段を設け、このスイッチ手段は、車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更するので、ドライバが運転技量に応じて車両挙動判定手段からの補正信号、例えばアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で減衰設定することができる。
【００１２】
また、この発明に係るスイッチ手段は、ドライバが操作する補正モードスイッチと、制御手段に、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更する補正係数を設定する係数設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るスイッチ手段は、ドライバが操作する補正モードスイッチと、制御手段に、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更する補正係数を設定する係数設定手段とを備えたので、ドライバが設定した補正モードスイッチからのキー情報に対応して車両挙動判定手段からの補正信号のアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で変更する補正係数を設定することができる。
【００１４】
さらに、この発明に係る補正モードスイッチは、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーと、複数の補正モード選択キーの選択を確定するモード確定キーとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る補正モードスイッチは、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーと、複数の補正モード選択キーの選択を確定するモード確定キーとを備えたので、ドライバが自分の運転技量に適した補正モードを補正モード選択キーで選択し、選択した補正モードをモード確定キーで確定することができる。
【００１６】
また、この発明に係る係数設定手段は、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて減衰係数を発生する減衰係数発生手段と、車速センサからの車速信号に応じた車速係数を発生する車速係数発生手段と、減衰係数と車速係数を乗算処理して補正係数を発生する乗算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る係数設定手段は、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて減衰係数を発生する減衰係数発生手段と、車速センサからの車速信号に応じた車速係数を発生する車速係数発生手段と、減衰係数と車速係数を乗算処理して補正係数を発生する乗算手段とを備えたので、補正モードに対応して車両挙動判定手段からの補正信号のアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で減衰係数で減衰させるとともに、車速係数に応じて補正量の全てを変更することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は車両挙動に対応したアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で変更し、ドライバが自分の運転技量に応じて補正量をスイッチで設定することによって最適な操舵をできるようにしたものである。
【００１９】
図１はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図１において、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２、ステアリング軸３、ハイポイドギア４、ピニオン５ａおよびラック軸５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構５、タイロッド６、操向車輪の前輪７、補助トルクをステアリング系に作用する電動機８、制御手段１３、電動機駆動手段１４、電動機電流検出手段１５を備える。
【００２０】
また、電動パワーステアリング装置１は、車両に作用するヨー角速度を検出し、ヨー角速度に対応した電気信号に変換されたヨー角速度信号Ｙを検出するヨー角速度センサ９、前輪の切れ角を検出し、前輪の切れ角に対応した電気信号に変換された切れ角信号δを出力する切れ角センサ１０、車速を検出し、車速に対応した電気信号に変換された車速信号Ｖを出力する車速センサ１１、ステアリングホイール２に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルクに対応した電気信号に変換された操舵トルク信号Ｔを出力する操舵トルクセンサ１２を備える。
なお、切れ角信号δは操舵角からステアリングギヤボックス内（図示せず）のギア比を用いて算出してもよい。
【００２１】
ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δおよび操舵トルク信号Ｔは、それぞれ大きさと方向を有し、車速信号Ｖは大きさのみを有し、制御手段１３に供給される。
なお、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、操舵トルク信号Ｔの方向は、車両上方から見て時計回り方向を正（プラス）とし、反時計回り方向を負（マイナス）とする。
【００２２】
さらに、電動パワーステアリング装置１は、運転席の近傍にドライバが操作することができる補正モードスイッチと、制御手段１３に設けた係数設定手段および乗算手段とからなるスイッチ手段１６を備える。
【００２３】
ステアリングホイール２を操舵すると、ステアリング軸３に加えられる手動操舵トルクは、ラック＆ピニオン機構５を介してピニオン５ａの回転力がラック軸５ｂの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド６を介して前輪７の操向を変化させる。
【００２４】
手動の操舵トルクをアシストするため、操舵トルク信号Ｔに対応して電動機８が駆動されると、電動機トルクがハイポイドギア４を介して倍力された補助トルク（アシストトルク）に変換されてステアリング軸３に作用し、ドライバの操舵力を軽減する。
【００２５】
制御手段１３は、マイクロプロセッサを基本に各種演算手段、処理手段、判定手段、スイッチ手段、信号発生手段、メモリ等で構成し、操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩMS）を発生し、この目標トルク信号（ＩMS）と電動機電流検出手段１５が検出した電動機電流ＩMに対応した電動機トルク信号ＩMFとの差（負帰還）に応じた電動機制御信号ＶO（例えば、オン信号、オフ信号およびＰＷＭ信号の混成信号）を発生し、この差が速やかに０となるように電動機駆動手段１４の駆動を制御する。
【００２６】
また、制御手段１３は、滑り角差推定手段、補正手段を備え、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、車速信号Ｖおよび車両の寸法パラメータ（ホイールベース）に基づいて前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）を演算で推定し、この差（角差信号）の大きさに基づいてアンダステア補正量、オーバステア補正量およびカウンタステア補正量を決定し、この補正量で目標トルク信号（ＩMS）を補正する。
【００２７】
さらに、制御手段１３は、前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）の方向（Ｐ）、ヨー角速度信号Ｙの方向（Ｎ）および操舵トルク信号Ｔの方向（Ｓ）を比較することにより、車両の状態（車両挙動）がアンダステア領域、オーバステア領域またはカウンタステア領域のいずれであるかを判定する。
【００２８】
また、制御手段１３は、スイッチ手段１６を構成する係数設定手段、乗算手段を備え、同じくスイッチ手段１６を構成する補正モードスイッチからのキー情報に基づいて補正係数を発生し、この補正係数でアンダステア補正量、オーバステア補正量およびカウンタステア補正量を補正する。
【００２９】
電動機駆動手段１４は、例えば４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）の電動機電圧ＶMを出力し、電動機８を正回転または逆回転にＰＷＭ駆動する。
【００３０】
電動機電流検出手段１５は、電動機８と直列に接続された抵抗器またはホール素子等で電動機電流ＩMを電圧に変換して検出し、電動機電流ＩMに対応した電動機トルク信号ＩMFを制御手段１３にフィードバック（負帰還）する。
【００３１】
図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図である。
図２において、電動パワーステアリング装置１の制御手段１３は、目標トルク信号設定手段２１、差演算手段２２、駆動制御手段２３、車両挙動判定手段２４、補正手段２５、スイッチ手段１６の一部を構成する係数設定手段１８および乗算手段１９を備える。
【００３２】
目標トルク信号設定手段２１は、ＲＯＭ等のメモリに予め図６に示す操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩMS特性データ、および図７に示す車速信号Ｖ−車速係数ＫT特性データを記憶しておき、操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルク信号Ｔおよび車速センサ１１が検出した車速信号Ｖに基づいて操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩMS）に車速信号Ｖに対応した車速係数ＫTを乗算（ＫT＊ＩMS）して目標トルク信号ＩMOとして補正手段２５に供給する。
目標トルク信号ＩMOは、トルク信号Ｔが同一でも車速信号Ｖが増加するにつれて減少するようにし、高車速領域での操舵の安定性を確保するように設定する。
【００３３】
差演算手段２２は、減算器または減算機能を備え、補正手段２５から供給される目標トルク信号ＩMHと、電動機電流検出手段１５から供給される電動機トルク信号ＩMFとの差ΔＩ（＝ＩMH−ＩMF）を演算し、差信号ΔＩ（＝ＩMH−ＩMF）を駆動制御手段２３に供給する。
【００３４】
駆動制御手段２３は、ＰＩＤコントローラ、電動機制御信号発生手段等を備え、差演算手段２２から供給される差信号ΔＩに比例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）制御を施した後、これら比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を施した信号を混合した混合信号に基づいてハンドルの右操舵または左操舵に対応したＰＷＭの電動機制御信号ＶOを発生し、電動機制御信号ＶOを電動機駆動手段１４に供給する。
【００３５】
車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段、方向判定手段、選択手段、アンダステア補正量出力手段、オーバステア補正量出力手段、カウンタステア補正量出力手段等を備え、車速センサ１１から供給される車速信号Ｖ、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙおよび切れ角センサ１０から供給される切れ角信号δに基づいて車両の前輪滑り角（βf）と車両の後輪滑り角（βr）との差（角差βfr＝βf−βr）を演算し、角差信号（βfr）基づいてアンダステア補正量（ＤA）、オーバステア補正量（ＤO）およびカウンタステア補正量（ＤC）を発生し、補正信号ＩDをスイッチ手段１６の乗算手段１９に供給する。
【００３６】
図３はこの発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図である。
図３において、車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段３０、第１方向判定手段３１、選択手段３２、第２方向判定手段３３、選択手段３４、第３方向判定手段３５、選択手段３６、オーバステア補正量出力手段３７、アンダステア補正量出力手段３８、カウンタステア補正量出力手段３９、角差変化量演算手段４０、角差変化係数発生手段４１、加算手段４２，４３、乗算手段４４，４５、加算手段４６を備える。
【００３７】
滑り角差推定手段３０は、メモリ、演算手段等を備え、車速信号Ｖ、ヨー角速度信号Ｙ、前輪の切れ角に対応する切れ角信号δおよびメモリに予め設定した車両の寸法パラメータ（例えば、ホイールベースＬ）に基づいて数１から前輪滑り角（βf）と後輪滑り角（βr）との角差βfr（＝βf−βr）を演算し、角差信号βfrを第１方向判定手段３１、第２方向判定手段３３、選択手段３２、角差変化量演算手段４０に供給する。
【００３８】
【数１】
βfr＝Ｙ＊Ｌ／Ｖ−δ
【００３９】
なお、前輪滑り角（βf）および後輪滑り角（βr）は、タイヤの向きを基準としてタイヤの進行方向への角度を表わすので、時計回り方向へハンドルを切った場合、前輪タイヤの向きに対してタイヤの進行方向は反時計回り方向となり、時計回り方向を正（プラス）とすると前輪滑り角（βf）の方向は負（マイナス）となる。
同様に、後輪滑り角（βr）も負（マイナス）となり、角差信号βfrの方向（符号）は後輪滑り角（βr）の絶対値｜βr｜が前輪滑り角（βf）の絶対値｜βf｜以上（｜βr｜≧｜βf｜）となるまでは、負（マイナス）で表わす。
【００４０】
第１方向判定手段３１は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrの方向符号Ｐと、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎに基づいて、方向符号Ｐと方向符号Ｎが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨO1を選択手段３２に供給し、方向符号Ｐと方向符号Ｎが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨO1を選択手段３２に供給する。
【００４１】
選択手段３２は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第１方向判定手段３１から供給される判定信号ＨO1に基づいてスイッチを切り替え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrを選択手段３４、またはオーバステア補正量出力手段３７に供給する。
なお、選択手段３２は、判定信号ＨO1がＨレベル（符号が同一）の場合には、オーバステア補正量出力手段３７を選択（実線表示）し、判定信号ＨO1がＬレベル（符号が不一致）の場合には、選択手段３４を選択（破線表示）する。
【００４２】
角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが同じ（一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のオーバステア領域と判定して選択手段３２はオーバステア補正量出力手段３７を選択（実線表示）する。
【００４３】
一方、角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが異なる（不一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βf）が後輪の反時計回り方向滑り角（βr）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがマイナス（−）となり、選択手段３２は選択手段３４を選択（破線表示）する。
【００４４】
第２方向判定手段３３は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrの方向符号Ｐと、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓに基づいて、方向符号Ｐと方向符号Ｓが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨO2を選択手段３４に供給し、方向符号Ｐと方向符号Ｓが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨO2を選択手段３４に供給する。
【００４５】
選択手段３４は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第２方向判定手段３３から供給される判定信号ＨO2に基づいてスイッチを切り替え、選択手段３２から供給される角差信号βfrをアンダステア補正量出力手段３８またはカウンタステア補正量出力手段３９に供給する。
なお、選択手段３４は、判定信号ＨO2がＨレベル（符号が同一）の場合には、カウンタステア補正量出力手段３９を選択（実線表示）し、判定信号ＨO2がＬレベル（符号が不一致）の場合には、アンダステア補正量出力手段３８を選択（破線表示）する。
【００４６】
角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが同じ（一致）場合、例えば操舵トルク信号Ｔが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きいような場合には、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のカウンタステア過大領域と判定して選択手段３４はカウンタステア補正量出力手段３９を選択（実線表示）する。
【００４７】
一方、角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが異なる（不一致）場合、例えば操舵トルク信号Ｔが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βf）が後輪の反時計回り方向滑り角（βr）よりも大きいような場合には、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがマイナス（−）となり、車両挙動のアンダステア領域と判定して選択手段３４はアンダステア補正量出力手段３８を選択（破線表示）する。
【００４８】
このように、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが一致と判定した場合（選択手段３２の実線表示側）には、オーバステア状態であると判定し、角差信号βfrを選択手段３２を介してオーバステア補正量出力手段３７に供給する。
【００４９】
車両の強いオーバステア領域とは、そのままでは車両がスピンする虞のある状態であり、ドライバに操舵反力を強く感じさせてカウンタステアを行い易くしている。
【００５０】
また、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが不一致と判定（選択手段３２の破線表示側）し、かつ第２方向判定手段３３で角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが不一致（選択手段３４の破線表示側）と判定した場合には、車両挙動がアンダステア状態であると判定して角差信号βfrを選択手段３２および選択手段３４を介してアンダステア補正量出力手段３８に供給する。
【００５１】
車両挙動の強いアンダステア領域とは、現在の操舵状態からこれ以上ハンドルを切り込んでも車両が曲らない状態であり、ドライバに操舵反力を強く感じさせてハンドルを戻した方が良いことを知らせる操舵領域である。
【００５２】
なお、弱いアンダステア領域では操舵反力の補正は不要であるので、図８に示すように角差信号βfrの絶対値｜βfr｜に対するアンダステア補正量ＤAの不感帯領域を大きく設定している。
【００５３】
さらに、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが不一致と判定（選択手段３２の破線表示側）し、かつ第２方向判定手段３３で角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが一致（選択手段３４の実線表示側）と判定した場合には、車両挙動がカウンタステア過大状態であると判定して角差信号βfrを選択手段３２および選択手段３４を介してカウンタステア補正量出力手段３９に供給する。
【００５４】
角差変化量演算手段４０は、微分演算機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrに微分演算を施し、角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）を角差変化係数発生手段４１および第３方向判定手段３５に供給する。
【００５５】
角差変化係数発生手段４１は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１１に示す角差変化量ＤVと角差変化係数ＫVの特性データを記憶しておき、角差変化量信号ＤVが供給されると、対応した角差変化係数ＫVを読み出して乗算手段４４および乗算手段４５に供給する。
【００５６】
第３方向判定手段３５は、符号比較機能を備え、角差変化量演算手段４０から供給される角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとに基づいて、方向符号Ｆと方向符号Ｓが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨO3を選択手段３６に供給し、方向符号Ｆと方向符号Ｓが異なる（符号が異なる）場合には、Ｌレベルの判定信号ＨO3を選択手段３６に供給する。
なお、角差変化量信号ＤVの方向符号Ｆは、角差信号βfrが正（＋）で、かつ絶対値｜βfr｜が増加する時は正（＋）とし、絶対値｜βfr｜が減少する時は負（−）とする。
また、角差変化量信号ＤVの方向符号Ｆは、角差信号βfrが負（−）で、かつ絶対値｜βfr｜が増加するする時は正（＋）とし、絶対値｜βfr｜が減少する時は負（−）とする。
【００５７】
選択手段３６は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第３方向判定手段３５から供給される判定信号ＨO3に基づいてスイッチを切り替え、カウンタステア補正量出力手段３９から加算手段４３を介して供給されるカウンタステア補正量ＤCもしくはオーバステア補正量出力手段３７から加算手段４３を介して供給されるオーバステア補正量ＤOを加算手段４２または乗算手段４５に供給する。
なお、選択手段３６は、判定信号ＨO3がＨレベル（符号が同一）の場合には加算手段４２を選択（破線表示側）し、判定信号ＨO3がＬレベル（符号が不一致）の場合には乗算手段４５を選択（実線表示）する。
【００５８】
角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが不一致（符号が異なる）の場合、例えばカウンタ当てを行って操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓが反時計回り方向で、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きくその差が拡大するような場合には、方向符号Ｓがマイナス（−）で方向符号Ｆがプラス（＋）となり、選択手段３６は乗算手段４５を選択（実線表示側）し、カウンタステア補正量ＤCを乗算手段４５に供給する。
【００５９】
一方、角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが一致（符号が同一）する場合、例えばカウンタステア当てを行い、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓが反時計回り方向で、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きく、その差が縮小するような場合には、方向符号Ｓがマイナス（−）で方向符号Ｆがマイナス（−）となり、選択手段３６は加算手段４２を選択（破線表示側）し、カウンタステア補正量ＤCを加算手段４２に供給する。
【００６０】
オーバステア補正量出力手段３７は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図９に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とオーバステア補正量ＤOとの特性データを記憶しておき、選択手段３２から角差信号βfrが供給されると、対応するオーバステア補正量ＤOを読み出し、オーバステア補正量信号ＤOを加算手段４３を介して切替手段３６に供給する。
【００６１】
アンダステア補正量出力手段３８は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図８に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とアンダステア補正量ＤAとの特性データを記憶しておき、選択手段３４から角差信号βfrが供給されると、対応するアンダステア補正量ＤAを読み出し、アンダステア補正量信号ＤAを加算手段４２に供給する。
【００６２】
カウンタステア補正量出力手段３９は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１０に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とカウンタステア補正量ＤCとの特性データを記憶しておき、選択手段３４から角差信号βfrが供給されると、対応するカウンタステア補正量ＤCを読み出し、カウンタステア補正量信号ＤCを加算手段４３を介して選択手段３６に供給する。
【００６３】
加算手段４２は、加算機能を備え、アンダステア補正量出力手段３８から供給されるアンダステア補正量ＤAと選択手段３６（破線表示側）から供給されるオーバステア補正量ＤOもしくはカウンタステア補正量ＤCを加算し、アンダステア状態ではアンダステア補正量ＤA、オーバステアステア状態ではオーバステア補正量ＤO、カウンタステア状態ではカウンタステア補正量ＤCを乗算手段４４に供給する。
【００６４】
乗算手段４４は、乗算機能を備え、加算手段４２から供給されるアンダステア補正量ＤA、カウンタステア補正量ＤCもしくはオーバステア補正量ＤOに角差変化係数発生手段４１から供給される角差変化係数ＫVと定数−１（極性反転）を乗算し、それぞれアンダステア補正量信号−ＩDA（＝−ＫV＊ＤA）、カウンタステア補正量信号−ＩDC（＝−ＫV＊ＤC）もしくはオーバステア補正量−ＩDO（＝−ＫV＊ＤO）を加算手段４６に供給する。
【００６５】
乗算手段４５は、乗算機能を備え、選択手段３６から供給されるオーバステア補正量ＤOまたはカウンタステア補正量ＤCに角差変化係数発生手段４１から供給される角差変化係数ＫVを乗算し、それぞれオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫV＊ＤO）またはカウンタステア補正量信号ＩDC（＝ＫV＊ＤC）を加算手段４６に供給する。
【００６６】
加算手段４６は、加算機能を備え、アンダステア補正量信号−ＩDA（＝−ＫV＊ＤA）、オーバステア補正量信号−ＩDO（＝−−ＫV＊ＤO）もしくはカウンタステア補正量信号−ＩDC（＝−ＫV＊ＤC）、またはオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫV＊ＤO）またはカウンタステア補正量信号ＩDC（＝ＫV＊ＤC）を加算処理し、アンダステア状態、２つのオーバステア状態または２つのカウンタステア状態に対応してそれぞれアンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDCを補正量ＩDとして図２に示すスイッチ手段１６の乗算手段１９に出力する。
【００６７】
図２に戻り、スイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正モードスイッチ１７と、制御手段１３に設け、補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて車両挙動判定手段２４からの補正信号の補正量ＩDを変更する補正係数ＫXを設定する係数設定手段１７を備える。
【００６８】
図４はこの発明に係るスイッチ手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。
図４において、スイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正モードスイッチ１７、係数設定手段１８を備える。
なお、補正モードスイッチ１７は運転席の近傍に配置し、例えばカバー等で蔽って誤って触れることがないように構成する。
【００６９】
補正モードスイッチ１７は、図２に示す補正量ＩDの減衰が最も小さい補正モードＡを設定する補正モード選択Ａキー、補正量ＩDの減衰が補正モードＡよりも大きな補正モードＢを設定する補正モード選択Ｂキー、補正量ＩDの減衰が最も大きい補正モードＣを設定する補正モード選択Ｃキーおよび補正モード選択Ａ〜Ｃキーの設定を確定するモード確定Ｓキーを備え、例えばモード確定Ｓキーを操作した後、補正モード選択Ａ〜Ｃキーを操作すると補正モードＡ〜Ｃが確定し、それぞれ補正モード選択Ａ〜Ｃキーに対応したキー情報ＪA，ＪB，ＪCが係数設定手段１８に供給される。
【００７０】
補正モード選択Ａ〜Ｃキーを確定するモード確定Ｓキーを設けることにより、誤ってキーを操作しても補正モードは変更されず、補正モードスイッチ１７をカバーで蔽うことと併せてキーの誤操作を防止することができる。
【００７１】
係数設定手段１８は、車速係数発生手段２７、減衰係数発生手段２８、乗算手段２９を備える。
車速係数発生手段２７は、ＲＯＭ等のメモリで構成し、予め図１２に示す車速Ｖと車速係数ＫSの特性データを記憶しておき、車速信号Ｖが供給されると対応する車速係数信号ＫSを乗算手段２９に供給する。
車速係数ＫSは、車速Ｖが低速から所定車速Ｖ1までは、例えば０. ５に設定し、所定車速Ｖ1を超え所定車速Ｖ2までは０. ５から１. ０の間の値に設定し、所定車速Ｖ2を超えると１. ０に設定する。
【００７２】
減衰係数発生手段２８は、書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ等のメモリで構成し、図示しない設定端子から予めキー情報ＪA，ＪB，ＪCに対応した減衰係数データＫJを記憶しておき、キー情報ＪA，ＪB，ＪCが供給されると、対応した減衰係数信号ＫJを乗算手段２９に供給する。
【００７３】
キー情報ＪA，ＪB，ＪCに対応する減衰係数データＫJは、例えば１. ０，０. ７，０. ３に設定する。
【００７４】
乗算手段２９は、乗算機能を備え、車速係数発生手段２７から供給される車速係数信号ＫSと減衰係数発生手段２８から供給される減衰係数信号ＫJを乗算し、補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）を乗算手段１９に供給する。
【００７５】
乗算手段１９は乗算機能を備えたスイッチ手段１６の一部を構成し、図３に示す車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDC）と係数設定手段１８から供給される補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）を乗算し、補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）を補正手段（加算手段）２５に供給する。
【００７６】
従って、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩDを補正係数ＫXで変更することができる。
【００７７】
例えば、補正モードスイッチ１７が補正モード選択Ａキーに確定された場合、キー情報ＪAによって減衰係数発生手段２８からの減衰係数信号ＫJは１. ０であり、車速係数発生手段２７からの車速係数信号ＫSは所定車速Ｖ2を超える領域では１. ０であるため、乗算手段２９からの補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）は１. ０となる。
したがって、乗算手段１９で補正係数ＫX（＝１. ０）と車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDC）が乗算される補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）は、補正量ＩDと等しくなる。
【００７８】
また、補正モードスイッチ１７が補正モード選択Ｂキーに確定されると、キー情報ＪBによって減衰係数発生手段２８からの減衰係数信号ＫJは０. ７であり、車速係数発生手段２７からの車速係数信号ＫSは所定車速Ｖ2を超える領域では１. ０であるため、乗算手段２９からの補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）は、０. ７となる。
したがって、乗算手段１９で補正係数ＫX（＝０. ７）と車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDC）が乗算される補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）は、補正量ＩDの７０％（ＩH＝０. ７＊ＩD）に減衰されることになる。
【００７９】
なお、スイッチ手段１６は、補正モードスイッチ１７で確定した補正モードに対応した補正係数ＫXで補正量ＩDを変更するので、ある補正モードでは、アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDCの全ての補正量ＩDを共通の補正係数ＫXで同じ割合に減衰補正することができる。
【００８０】
このように、この発明に係る電動パワーステアリング装置１は、スイッチ手段１６を設け、車両挙動判定手段２４からの補正信号の補正量ＩDを変更するので、ドライバが運転技量に応じて車両挙動判定手段２４からの補正信号、例えばアンダステア補正量ＩDA、オーバステア補正量ＩDOまたはカウンタステア補正量ＩDCの全てを同じ割合で減衰設定することができる。
【００８１】
また、この発明に係るスイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正モードスイッチ１７と、制御手段１３に、補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて車両挙動判定手段２４からの補正信号の補正量ＩDを変更する補正係数ＫXを設定する係数設定手段１８とを備えたので、ドライバが設定した補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに対応して車両挙動判定手段２４からの補正信号、例えばアンダステア補正量ＩDA、オーバステア補正量ＩDOまたはカウンタステア補正量ＩDCの全てを補正係数ＫXで同じ割合で変更することができる。
【００８２】
さらに、この発明に係る補正モードスイッチ１７は、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーＡ〜Ｃと、複数の補正モード選択キーＡ〜Ｃの選択を確定するモード確定キーＳとを備えたので、ドライバが自分の運転技量に適した補正モードを補正モード選択キーＡ〜Ｃで選択し、選択した補正モードをモード確定キーＳで確定することができる。
【００８３】
また、この発明に係る係数設定手段１８は、補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて減衰係数ＫJを発生する減衰係数発生手段２８と、車速センサからの車速信号Ｖに応じた車速係数ＫSを発生する車速係数発生手段２７と、減衰係数ＫJと車速係数ＫSを乗算処理して補正係数ＫXを発生する乗算手段２９とを備えたので、補正モードに対応して車両挙動判定手段２４からの補正信号のアンダステア補正量ＩDA、オーバステア補正量ＩDOまたはカウンタステア補正量ＩDCの全てを同じ割合で減衰係数ＫJで減衰させるとともに、車速係数ＫSに応じて補正量の全てを変更することができる。
【００８４】
補正手段（加算手段）２５は、加算機能を備え、目標トルク信号設定手段２１から供給される目標トルク信号ＩMOにスイッチ手段１６の乗算手段１９から供給される補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）を加算し、目標トルク信号ＩMOを車両挙動に応じた補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）で補正した目標トルク信号ＩMHを差演算手段２２に供給する。
【００８５】
例えば、車両挙動がアンダステア状態の場合には、補正量ＩDがアンダステア補正量−ＩDAであるため、補正信号ＩHが（−ＫX＊ＩDA）となって目標トルク信号ＩMHは（ＩMO−ＫX＊ＩDA）に減衰補正することができる。
【００８６】
図５はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の動作フロー図である。
図５において、ステップＳ１では第１方向判定手段３１が角差信号βfrの方向Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向Ｎの一致／不一致の判定を行い、一致の場合にはステップＳ２に移行して選択手段３２がオーバステア補正量ＤOを選択した後にステップＳ６に移行し、不一致の場合にはステップＳ３に移行して第２方向判定手段３３が角差信号βfrの方向Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向Ｓの一致／不一致の判定を行う。
【００８７】
ステップＳ３で方向が一致の場合にはステップＳ４に移行して選択手段３４がカウンタステア補正量ＤCを選択した後、ステップＳ６に移行する。
一方、ステップＳ３で方向が不一致の場合にはステップＳ５に移行して選択手段３４がアンダステア補正量ＤAを選択した後、ステップＳ８に移行する。
【００８８】
ステップＳ６では第３方向判定手段３５が角差信号βfrの微分値の方向Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向Ｓの一致／不一致の判定を行い、一致の場合には選択手段３６の選択によりステップＳ８に移行し、不一致の場合には選択手段３６の選択によりステップＳ７に移行する。
【００８９】
ステップＳ７ではオーバステア補正量ＤOまたはカウンタステア補正量ＤCに角差変化係数ＫVを乗算処理して補正量ＩDO（＝ＫV＊ＤO）または補正量ＩDC（＝ＫV＊ＤC）を発生した後、ステップＳ１０に移行する。
【００９０】
ステップＳ８ではアンダステア補正量ＤA、カウンタステア補正量ＤCまたはオーバステア補正量ＤOに角差変化係数ＫVを乗算処理して補正量ＩDA（＝ＫV＊ＤA）、補正量ＩDC（＝ＫV＊ＤC）または補正量ＩDO（＝ＫV＊ＤO）を発生した後、ステップＳ９に移行して補正量ＩDA、補正量ＩDCまたは補正量ＩDOに−１（符号反転）を乗算して補正量−ＩDA、補正量−ＩDCまたは補正量−ＩDOとし、ステップＳ１０に移行する。
【００９１】
なお、ステップＳ１からステップＳ９までの動作は、図３に示す車両挙動判定手段２４が実行する。
【００９２】
ステップＳ１０では、ステップＳ７からの補正量ＩDOまたは補正量ＩDCと、ステップＳ９からの補正量−ＩDA、補正量−ＩDCまたは補正量−ＩDOに補正係数ＫXが乗算されて補正信号ＩHが（ＫX＊ＩD）が出力され、ステップＳ１１に移行する。
なお、スッテプＳ１０の動作は、図２および図４に示すスイッチ手段１６が実行する。
【００９３】
ステップＳ１１では、図２に示す補正手段２５によって目標トルク信号ＩMOと補正信号ＩHが（ＫX＊ＩD）加算され、ステップＳ９からの補正量−ＩDA、補正量−ＩDCまたは補正量−ＩDOは減衰補正となり、ステップＳ７からの補正量ＩDOまたは補正量ＩDCは増加補正となる。
【００９４】
なお、本実施の形態ではスイッチ手段の補正モードスイッチを３モードとしたが、３モード以上であってもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上、説明したようにこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、アンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の補正量を全て同じ割合で減衰設定することができるので、ドライバは運転技量に応じて補正量を決定することができ、ハンドルを介して車両挙動に応じた操舵反力を感知して最適な操舵を行い、車両挙動に対応した操舵フィーリングの向上を図ることができる。
【００９６】
また、ドライバは運転技量が向上するに従って車両挙動の補正量を設定変更できるので、運転技量に応じて別の車両に変える必要がなくなり、利便性の向上を図ることができる。
【００９７】
よって、ドライバのもつ運転技量に応じて最適な操舵が可能な利便性の高い電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図
【図４】この発明に係るスイッチ手段の一実施の形態要部ブロック構成図
【図５】この発明に係る電動パワーステアリング装置の動作フロー図
【図６】操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩMS特性図
【図７】車速信号Ｖ−車速係数ＫT特性図
【図８】角差信号βfr−アンダステア補正量ＤA特性図
【図９】角差信号の絶対値｜βfr｜−オーバステア補正量ＤO特性図
【図１０】角差信号の絶対値｜βfr｜−カウンタステア補正量ＤC特性図
【図１１】角差変化量ＤV−角差変化係数ＫV特性図
【図１２】車速Ｖ−車速係数ＫS特性図
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングホイール、９…ヨー角速度センサ、１０…切れ角センサ、１１…車速センサ、１２…操舵トルクセンサ、１３…制御手段、１６…スイッチ手段、１７…補正モードスイッチ、１８…係数設定手段、１９，２９…乗算手段、２１…目標トルク信号設定手段、２４…車両挙動判定手段、２５…補正手段、２７…車速係数発生手段、２８…減衰係数発生手段。
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機の動力をステアリング系に直接作用させ、ドライバの操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に係り、特に操舵反力の変化をドライバに知らせて適切な操舵を行わせる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動パワーステアリング装置において、ドライバがハンドルを操作することによって発生する操舵トルクに基づいて目標トルク信号を生成し、この目標トルク信号に基づいて電動機を駆動し、電動機が発生する補助トルクをステアリング系に付加し、ドライバの手動操舵力が軽減されるようにしている。
【０００３】
このように、操舵トルクに基づいてステアリング系に補助トルクを作用させる電動パワーステアリング装置は、ハンドルを介してドライバに操舵反力が伝わりにくく、ドライバが操舵反力を感知して車両挙動を認識しずらい状況にある。
【０００４】
車両挙動の認識の問題を解決するため、本願出願人は特願平１０−２４９７３０号で、車両速度、ヨー角速度、操舵角に基づいて車両の前輪の滑り角（βf）と車両の後輪の滑り角（βr）との差（以降、角差βfr＝βf−βrと称する）を演算し、この角差βfrに対応して補正量を決定し、操舵トルクに基づいた目標トルク信号を角差βfrに対応した補正量で補正して電動機を駆動することによって電動機が発生する補助トルクを補正してステアリング系に作用させ、路面からハンドルを介して伝えられる操舵反力を車両挙動に応じてドライバに感知させ、ドライバが車両挙動に応じた適切なハンドル操作が可能となるような電動パワーステアリング装置を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
角差βfrに対応した補正量で目標トルク信号を補正する電動パワーステアリング装置は、角差βfrに応じて変化する操舵反力をドライバが感知し、ドライバが操舵反力に対応したハンドル操作を行うことによって車両の安定化を図るものであるが、角差βfrに対応した補正量が固定されているため、運転技量の高いドライバから運転技量の低いドライバまで同一の車両挙動に対する操舵反力は同じに感知され、運転技量のレベルが異なる個々のドライバに対して満足のいく操舵フィーリングを提供できない課題がある。
【０００６】
例えば、運転技量の高いドライバは、車両挙動を感知する能力が高く、車両挙動に応じた補助トルクを変化させる制御が開始される前や、制御が開始されて制御量が極小さいうちに適切な操舵を行うことができるため、車両挙動に対応した補正量をステアリング系に作用させる必要は少ない。
【０００７】
一方、運転技量の低いドライバは、ハンドルの切り過ぎや、オーバステア時のカウンタステアを当てるタイミングが遅れたりするため、このような状態に適切に対応することができる補正量をステアリング系に作用させる必要がある。
【０００８】
このように、車両挙動に対する補正量は、ドライバの運転技量のレベルによって大きくしたり、小さくしたりすることが望まれている。
【０００９】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的はドライバが操作して角差βfrに対応した補正量を変更でき、ドライバのもつ運転技量に応じて最適な操舵フィーリングが得られる利便性の高い電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、スイッチ手段を設け、このスイッチ手段は、車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、スイッチ手段を設け、このスイッチ手段は、車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更するので、ドライバが運転技量に応じて車両挙動判定手段からの補正信号、例えばアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で減衰設定することができる。
【００１２】
また、この発明に係るスイッチ手段は、ドライバが操作する補正モードスイッチと、制御手段に、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更する補正係数を設定する係数設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るスイッチ手段は、ドライバが操作する補正モードスイッチと、制御手段に、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更する補正係数を設定する係数設定手段とを備えたので、ドライバが設定した補正モードスイッチからのキー情報に対応して車両挙動判定手段からの補正信号のアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で変更する補正係数を設定することができる。
【００１４】
さらに、この発明に係る補正モードスイッチは、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーと、複数の補正モード選択キーの選択を確定するモード確定キーとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る補正モードスイッチは、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーと、複数の補正モード選択キーの選択を確定するモード確定キーとを備えたので、ドライバが自分の運転技量に適した補正モードを補正モード選択キーで選択し、選択した補正モードをモード確定キーで確定することができる。
【００１６】
また、この発明に係る係数設定手段は、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて減衰係数を発生する減衰係数発生手段と、車速センサからの車速信号に応じた車速係数を発生する車速係数発生手段と、減衰係数と車速係数を乗算処理して補正係数を発生する乗算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る係数設定手段は、補正モードスイッチからのキー情報に基づいて減衰係数を発生する減衰係数発生手段と、車速センサからの車速信号に応じた車速係数を発生する車速係数発生手段と、減衰係数と車速係数を乗算処理して補正係数を発生する乗算手段とを備えたので、補正モードに対応して車両挙動判定手段からの補正信号のアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で減衰係数で減衰させるとともに、車速係数に応じて補正量の全てを変更することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は車両挙動に対応したアンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の全てを同じ割合で変更し、ドライバが自分の運転技量に応じて補正量をスイッチで設定することによって最適な操舵をできるようにしたものである。
【００１９】
図１はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図１において、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２、ステアリング軸３、ハイポイドギア４、ピニオン５ａおよびラック軸５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構５、タイロッド６、操向車輪の前輪７、補助トルクをステアリング系に作用する電動機８、制御手段１３、電動機駆動手段１４、電動機電流検出手段１５を備える。
【００２０】
また、電動パワーステアリング装置１は、車両に作用するヨー角速度を検出し、ヨー角速度に対応した電気信号に変換されたヨー角速度信号Ｙを検出するヨー角速度センサ９、前輪の切れ角を検出し、前輪の切れ角に対応した電気信号に変換された切れ角信号δを出力する切れ角センサ１０、車速を検出し、車速に対応した電気信号に変換された車速信号Ｖを出力する車速センサ１１、ステアリングホイール２に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルクに対応した電気信号に変換された操舵トルク信号Ｔを出力する操舵トルクセンサ１２を備える。
なお、切れ角信号δは操舵角からステアリングギヤボックス内（図示せず）のギア比を用いて算出してもよい。
【００２１】
ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δおよび操舵トルク信号Ｔは、それぞれ大きさと方向を有し、車速信号Ｖは大きさのみを有し、制御手段１３に供給される。
なお、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、操舵トルク信号Ｔの方向は、車両上方から見て時計回り方向を正（プラス）とし、反時計回り方向を負（マイナス）とする。
【００２２】
さらに、電動パワーステアリング装置１は、運転席の近傍にドライバが操作することができる補正モードスイッチと、制御手段１３に設けた係数設定手段および乗算手段とからなるスイッチ手段１６を備える。
【００２３】
ステアリングホイール２を操舵すると、ステアリング軸３に加えられる手動操舵トルクは、ラック＆ピニオン機構５を介してピニオン５ａの回転力がラック軸５ｂの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド６を介して前輪７の操向を変化させる。
【００２４】
手動の操舵トルクをアシストするため、操舵トルク信号Ｔに対応して電動機８が駆動されると、電動機トルクがハイポイドギア４を介して倍力された補助トルク（アシストトルク）に変換されてステアリング軸３に作用し、ドライバの操舵力を軽減する。
【００２５】
制御手段１３は、マイクロプロセッサを基本に各種演算手段、処理手段、判定手段、スイッチ手段、信号発生手段、メモリ等で構成し、操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩMS）を発生し、この目標トルク信号（ＩMS）と電動機電流検出手段１５が検出した電動機電流ＩMに対応した電動機トルク信号ＩMFとの差（負帰還）に応じた電動機制御信号ＶO（例えば、オン信号、オフ信号およびＰＷＭ信号の混成信号）を発生し、この差が速やかに０となるように電動機駆動手段１４の駆動を制御する。
【００２６】
また、制御手段１３は、滑り角差推定手段、補正手段を備え、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、車速信号Ｖおよび車両の寸法パラメータ（ホイールベース）に基づいて前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）を演算で推定し、この差（角差信号）の大きさに基づいてアンダステア補正量、オーバステア補正量およびカウンタステア補正量を決定し、この補正量で目標トルク信号（ＩMS）を補正する。
【００２７】
さらに、制御手段１３は、前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）の方向（Ｐ）、ヨー角速度信号Ｙの方向（Ｎ）および操舵トルク信号Ｔの方向（Ｓ）を比較することにより、車両の状態（車両挙動）がアンダステア領域、オーバステア領域またはカウンタステア領域のいずれであるかを判定する。
【００２８】
また、制御手段１３は、スイッチ手段１６を構成する係数設定手段、乗算手段を備え、同じくスイッチ手段１６を構成する補正モードスイッチからのキー情報に基づいて補正係数を発生し、この補正係数でアンダステア補正量、オーバステア補正量およびカウンタステア補正量を補正する。
【００２９】
電動機駆動手段１４は、例えば４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）の電動機電圧ＶMを出力し、電動機８を正回転または逆回転にＰＷＭ駆動する。
【００３０】
電動機電流検出手段１５は、電動機８と直列に接続された抵抗器またはホール素子等で電動機電流ＩMを電圧に変換して検出し、電動機電流ＩMに対応した電動機トルク信号ＩMFを制御手段１３にフィードバック（負帰還）する。
【００３１】
図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図である。
図２において、電動パワーステアリング装置１の制御手段１３は、目標トルク信号設定手段２１、差演算手段２２、駆動制御手段２３、車両挙動判定手段２４、補正手段２５、スイッチ手段１６の一部を構成する係数設定手段１８および乗算手段１９を備える。
【００３２】
目標トルク信号設定手段２１は、ＲＯＭ等のメモリに予め図６に示す操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩMS特性データ、および図７に示す車速信号Ｖ−車速係数ＫT特性データを記憶しておき、操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルク信号Ｔおよび車速センサ１１が検出した車速信号Ｖに基づいて操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩMS）に車速信号Ｖに対応した車速係数ＫTを乗算（ＫT＊ＩMS）して目標トルク信号ＩMOとして補正手段２５に供給する。
目標トルク信号ＩMOは、トルク信号Ｔが同一でも車速信号Ｖが増加するにつれて減少するようにし、高車速領域での操舵の安定性を確保するように設定する。
【００３３】
差演算手段２２は、減算器または減算機能を備え、補正手段２５から供給される目標トルク信号ＩMHと、電動機電流検出手段１５から供給される電動機トルク信号ＩMFとの差ΔＩ（＝ＩMH−ＩMF）を演算し、差信号ΔＩ（＝ＩMH−ＩMF）を駆動制御手段２３に供給する。
【００３４】
駆動制御手段２３は、ＰＩＤコントローラ、電動機制御信号発生手段等を備え、差演算手段２２から供給される差信号ΔＩに比例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）制御を施した後、これら比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を施した信号を混合した混合信号に基づいてハンドルの右操舵または左操舵に対応したＰＷＭの電動機制御信号ＶOを発生し、電動機制御信号ＶOを電動機駆動手段１４に供給する。
【００３５】
車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段、方向判定手段、選択手段、アンダステア補正量出力手段、オーバステア補正量出力手段、カウンタステア補正量出力手段等を備え、車速センサ１１から供給される車速信号Ｖ、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙおよび切れ角センサ１０から供給される切れ角信号δに基づいて車両の前輪滑り角（βf）と車両の後輪滑り角（βr）との差（角差βfr＝βf−βr）を演算し、角差信号（βfr）基づいてアンダステア補正量（ＤA）、オーバステア補正量（ＤO）およびカウンタステア補正量（ＤC）を発生し、補正信号ＩDをスイッチ手段１６の乗算手段１９に供給する。
【００３６】
図３はこの発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図である。
図３において、車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段３０、第１方向判定手段３１、選択手段３２、第２方向判定手段３３、選択手段３４、第３方向判定手段３５、選択手段３６、オーバステア補正量出力手段３７、アンダステア補正量出力手段３８、カウンタステア補正量出力手段３９、角差変化量演算手段４０、角差変化係数発生手段４１、加算手段４２，４３、乗算手段４４，４５、加算手段４６を備える。
【００３７】
滑り角差推定手段３０は、メモリ、演算手段等を備え、車速信号Ｖ、ヨー角速度信号Ｙ、前輪の切れ角に対応する切れ角信号δおよびメモリに予め設定した車両の寸法パラメータ（例えば、ホイールベースＬ）に基づいて数１から前輪滑り角（βf）と後輪滑り角（βr）との角差βfr（＝βf−βr）を演算し、角差信号βfrを第１方向判定手段３１、第２方向判定手段３３、選択手段３２、角差変化量演算手段４０に供給する。
【００３８】
【数１】
βfr＝Ｙ＊Ｌ／Ｖ−δ
【００３９】
なお、前輪滑り角（βf）および後輪滑り角（βr）は、タイヤの向きを基準としてタイヤの進行方向への角度を表わすので、時計回り方向へハンドルを切った場合、前輪タイヤの向きに対してタイヤの進行方向は反時計回り方向となり、時計回り方向を正（プラス）とすると前輪滑り角（βf）の方向は負（マイナス）となる。
同様に、後輪滑り角（βr）も負（マイナス）となり、角差信号βfrの方向（符号）は後輪滑り角（βr）の絶対値｜βr｜が前輪滑り角（βf）の絶対値｜βf｜以上（｜βr｜≧｜βf｜）となるまでは、負（マイナス）で表わす。
【００４０】
第１方向判定手段３１は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrの方向符号Ｐと、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎに基づいて、方向符号Ｐと方向符号Ｎが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨO1を選択手段３２に供給し、方向符号Ｐと方向符号Ｎが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨO1を選択手段３２に供給する。
【００４１】
選択手段３２は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第１方向判定手段３１から供給される判定信号ＨO1に基づいてスイッチを切り替え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrを選択手段３４、またはオーバステア補正量出力手段３７に供給する。
なお、選択手段３２は、判定信号ＨO1がＨレベル（符号が同一）の場合には、オーバステア補正量出力手段３７を選択（実線表示）し、判定信号ＨO1がＬレベル（符号が不一致）の場合には、選択手段３４を選択（破線表示）する。
【００４２】
角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが同じ（一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のオーバステア領域と判定して選択手段３２はオーバステア補正量出力手段３７を選択（実線表示）する。
【００４３】
一方、角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが異なる（不一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βf）が後輪の反時計回り方向滑り角（βr）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがマイナス（−）となり、選択手段３２は選択手段３４を選択（破線表示）する。
【００４４】
第２方向判定手段３３は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrの方向符号Ｐと、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓに基づいて、方向符号Ｐと方向符号Ｓが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨO2を選択手段３４に供給し、方向符号Ｐと方向符号Ｓが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨO2を選択手段３４に供給する。
【００４５】
選択手段３４は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第２方向判定手段３３から供給される判定信号ＨO2に基づいてスイッチを切り替え、選択手段３２から供給される角差信号βfrをアンダステア補正量出力手段３８またはカウンタステア補正量出力手段３９に供給する。
なお、選択手段３４は、判定信号ＨO2がＨレベル（符号が同一）の場合には、カウンタステア補正量出力手段３９を選択（実線表示）し、判定信号ＨO2がＬレベル（符号が不一致）の場合には、アンダステア補正量出力手段３８を選択（破線表示）する。
【００４６】
角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが同じ（一致）場合、例えば操舵トルク信号Ｔが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きいような場合には、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のカウンタステア過大領域と判定して選択手段３４はカウンタステア補正量出力手段３９を選択（実線表示）する。
【００４７】
一方、角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが異なる（不一致）場合、例えば操舵トルク信号Ｔが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βf）が後輪の反時計回り方向滑り角（βr）よりも大きいような場合には、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓがプラス（＋）で角差信号βfrの方向符号Ｐがマイナス（−）となり、車両挙動のアンダステア領域と判定して選択手段３４はアンダステア補正量出力手段３８を選択（破線表示）する。
【００４８】
このように、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが一致と判定した場合（選択手段３２の実線表示側）には、オーバステア状態であると判定し、角差信号βfrを選択手段３２を介してオーバステア補正量出力手段３７に供給する。
【００４９】
車両の強いオーバステア領域とは、そのままでは車両がスピンする虞のある状態であり、ドライバに操舵反力を強く感じさせてカウンタステアを行い易くしている。
【００５０】
また、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが不一致と判定（選択手段３２の破線表示側）し、かつ第２方向判定手段３３で角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが不一致（選択手段３４の破線表示側）と判定した場合には、車両挙動がアンダステア状態であると判定して角差信号βfrを選択手段３２および選択手段３４を介してアンダステア補正量出力手段３８に供給する。
【００５１】
車両挙動の強いアンダステア領域とは、現在の操舵状態からこれ以上ハンドルを切り込んでも車両が曲らない状態であり、ドライバに操舵反力を強く感じさせてハンドルを戻した方が良いことを知らせる操舵領域である。
【００５２】
なお、弱いアンダステア領域では操舵反力の補正は不要であるので、図８に示すように角差信号βfrの絶対値｜βfr｜に対するアンダステア補正量ＤAの不感帯領域を大きく設定している。
【００５３】
さらに、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βfrの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが不一致と判定（選択手段３２の破線表示側）し、かつ第２方向判定手段３３で角差信号βfrの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが一致（選択手段３４の実線表示側）と判定した場合には、車両挙動がカウンタステア過大状態であると判定して角差信号βfrを選択手段３２および選択手段３４を介してカウンタステア補正量出力手段３９に供給する。
【００５４】
角差変化量演算手段４０は、微分演算機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βfrに微分演算を施し、角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）を角差変化係数発生手段４１および第３方向判定手段３５に供給する。
【００５５】
角差変化係数発生手段４１は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１１に示す角差変化量ＤVと角差変化係数ＫVの特性データを記憶しておき、角差変化量信号ＤVが供給されると、対応した角差変化係数ＫVを読み出して乗算手段４４および乗算手段４５に供給する。
【００５６】
第３方向判定手段３５は、符号比較機能を備え、角差変化量演算手段４０から供給される角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとに基づいて、方向符号Ｆと方向符号Ｓが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨO3を選択手段３６に供給し、方向符号Ｆと方向符号Ｓが異なる（符号が異なる）場合には、Ｌレベルの判定信号ＨO3を選択手段３６に供給する。
なお、角差変化量信号ＤVの方向符号Ｆは、角差信号βfrが正（＋）で、かつ絶対値｜βfr｜が増加する時は正（＋）とし、絶対値｜βfr｜が減少する時は負（−）とする。
また、角差変化量信号ＤVの方向符号Ｆは、角差信号βfrが負（−）で、かつ絶対値｜βfr｜が増加するする時は正（＋）とし、絶対値｜βfr｜が減少する時は負（−）とする。
【００５７】
選択手段３６は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第３方向判定手段３５から供給される判定信号ＨO3に基づいてスイッチを切り替え、カウンタステア補正量出力手段３９から加算手段４３を介して供給されるカウンタステア補正量ＤCもしくはオーバステア補正量出力手段３７から加算手段４３を介して供給されるオーバステア補正量ＤOを加算手段４２または乗算手段４５に供給する。
なお、選択手段３６は、判定信号ＨO3がＨレベル（符号が同一）の場合には加算手段４２を選択（破線表示側）し、判定信号ＨO3がＬレベル（符号が不一致）の場合には乗算手段４５を選択（実線表示）する。
【００５８】
角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが不一致（符号が異なる）の場合、例えばカウンタ当てを行って操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓが反時計回り方向で、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きくその差が拡大するような場合には、方向符号Ｓがマイナス（−）で方向符号Ｆがプラス（＋）となり、選択手段３６は乗算手段４５を選択（実線表示側）し、カウンタステア補正量ＤCを乗算手段４５に供給する。
【００５９】
一方、角差変化量信号ＤV（＝ｄβfr／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが一致（符号が同一）する場合、例えばカウンタステア当てを行い、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓが反時計回り方向で、後輪の反時計回り方向滑り角（βr）が前輪の反時計回り方向滑り角（βf）よりも大きく、その差が縮小するような場合には、方向符号Ｓがマイナス（−）で方向符号Ｆがマイナス（−）となり、選択手段３６は加算手段４２を選択（破線表示側）し、カウンタステア補正量ＤCを加算手段４２に供給する。
【００６０】
オーバステア補正量出力手段３７は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図９に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とオーバステア補正量ＤOとの特性データを記憶しておき、選択手段３２から角差信号βfrが供給されると、対応するオーバステア補正量ＤOを読み出し、オーバステア補正量信号ＤOを加算手段４３を介して切替手段３６に供給する。
【００６１】
アンダステア補正量出力手段３８は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図８に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とアンダステア補正量ＤAとの特性データを記憶しておき、選択手段３４から角差信号βfrが供給されると、対応するアンダステア補正量ＤAを読み出し、アンダステア補正量信号ＤAを加算手段４２に供給する。
【００６２】
カウンタステア補正量出力手段３９は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１０に示す角差信号の絶対値｜βfr｜とカウンタステア補正量ＤCとの特性データを記憶しておき、選択手段３４から角差信号βfrが供給されると、対応するカウンタステア補正量ＤCを読み出し、カウンタステア補正量信号ＤCを加算手段４３を介して選択手段３６に供給する。
【００６３】
加算手段４２は、加算機能を備え、アンダステア補正量出力手段３８から供給されるアンダステア補正量ＤAと選択手段３６（破線表示側）から供給されるオーバステア補正量ＤOもしくはカウンタステア補正量ＤCを加算し、アンダステア状態ではアンダステア補正量ＤA、オーバステアステア状態ではオーバステア補正量ＤO、カウンタステア状態ではカウンタステア補正量ＤCを乗算手段４４に供給する。
【００６４】
乗算手段４４は、乗算機能を備え、加算手段４２から供給されるアンダステア補正量ＤA、カウンタステア補正量ＤCもしくはオーバステア補正量ＤOに角差変化係数発生手段４１から供給される角差変化係数ＫVと定数−１（極性反転）を乗算し、それぞれアンダステア補正量信号−ＩDA（＝−ＫV＊ＤA）、カウンタステア補正量信号−ＩDC（＝−ＫV＊ＤC）もしくはオーバステア補正量−ＩDO（＝−ＫV＊ＤO）を加算手段４６に供給する。
【００６５】
乗算手段４５は、乗算機能を備え、選択手段３６から供給されるオーバステア補正量ＤOまたはカウンタステア補正量ＤCに角差変化係数発生手段４１から供給される角差変化係数ＫVを乗算し、それぞれオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫV＊ＤO）またはカウンタステア補正量信号ＩDC（＝ＫV＊ＤC）を加算手段４６に供給する。
【００６６】
加算手段４６は、加算機能を備え、アンダステア補正量信号−ＩDA（＝−ＫV＊ＤA）、オーバステア補正量信号−ＩDO（＝−−ＫV＊ＤO）もしくはカウンタステア補正量信号−ＩDC（＝−ＫV＊ＤC）、またはオーバステア補正量信号ＩDO（＝ＫV＊ＤO）またはカウンタステア補正量信号ＩDC（＝ＫV＊ＤC）を加算処理し、アンダステア状態、２つのオーバステア状態または２つのカウンタステア状態に対応してそれぞれアンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDCを補正量ＩDとして図２に示すスイッチ手段１６の乗算手段１９に出力する。
【００６７】
図２に戻り、スイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正モードスイッチ１７と、制御手段１３に設け、補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて車両挙動判定手段２４からの補正信号の補正量ＩDを変更する補正係数ＫXを設定する係数設定手段１７を備える。
【００６８】
図４はこの発明に係るスイッチ手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。
図４において、スイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正モードスイッチ１７、係数設定手段１８を備える。
なお、補正モードスイッチ１７は運転席の近傍に配置し、例えばカバー等で蔽って誤って触れることがないように構成する。
【００６９】
補正モードスイッチ１７は、図２に示す補正量ＩDの減衰が最も小さい補正モードＡを設定する補正モード選択Ａキー、補正量ＩDの減衰が補正モードＡよりも大きな補正モードＢを設定する補正モード選択Ｂキー、補正量ＩDの減衰が最も大きい補正モードＣを設定する補正モード選択Ｃキーおよび補正モード選択Ａ〜Ｃキーの設定を確定するモード確定Ｓキーを備え、例えばモード確定Ｓキーを操作した後、補正モード選択Ａ〜Ｃキーを操作すると補正モードＡ〜Ｃが確定し、それぞれ補正モード選択Ａ〜Ｃキーに対応したキー情報ＪA，ＪB，ＪCが係数設定手段１８に供給される。
【００７０】
補正モード選択Ａ〜Ｃキーを確定するモード確定Ｓキーを設けることにより、誤ってキーを操作しても補正モードは変更されず、補正モードスイッチ１７をカバーで蔽うことと併せてキーの誤操作を防止することができる。
【００７１】
係数設定手段１８は、車速係数発生手段２７、減衰係数発生手段２８、乗算手段２９を備える。
車速係数発生手段２７は、ＲＯＭ等のメモリで構成し、予め図１２に示す車速Ｖと車速係数ＫSの特性データを記憶しておき、車速信号Ｖが供給されると対応する車速係数信号ＫSを乗算手段２９に供給する。
車速係数ＫSは、車速Ｖが低速から所定車速Ｖ1までは、例えば０. ５に設定し、所定車速Ｖ1を超え所定車速Ｖ2までは０. ５から１. ０の間の値に設定し、所定車速Ｖ2を超えると１. ０に設定する。
【００７２】
減衰係数発生手段２８は、書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ等のメモリで構成し、図示しない設定端子から予めキー情報ＪA，ＪB，ＪCに対応した減衰係数データＫJを記憶しておき、キー情報ＪA，ＪB，ＪCが供給されると、対応した減衰係数信号ＫJを乗算手段２９に供給する。
【００７３】
キー情報ＪA，ＪB，ＪCに対応する減衰係数データＫJは、例えば１. ０，０. ７，０. ３に設定する。
【００７４】
乗算手段２９は、乗算機能を備え、車速係数発生手段２７から供給される車速係数信号ＫSと減衰係数発生手段２８から供給される減衰係数信号ＫJを乗算し、補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）を乗算手段１９に供給する。
【００７５】
乗算手段１９は乗算機能を備えたスイッチ手段１６の一部を構成し、図３に示す車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDC）と係数設定手段１８から供給される補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）を乗算し、補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）を補正手段（加算手段）２５に供給する。
【００７６】
従って、車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩDを補正係数ＫXで変更することができる。
【００７７】
例えば、補正モードスイッチ１７が補正モード選択Ａキーに確定された場合、キー情報ＪAによって減衰係数発生手段２８からの減衰係数信号ＫJは１. ０であり、車速係数発生手段２７からの車速係数信号ＫSは所定車速Ｖ2を超える領域では１. ０であるため、乗算手段２９からの補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）は１. ０となる。
したがって、乗算手段１９で補正係数ＫX（＝１. ０）と車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDC）が乗算される補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）は、補正量ＩDと等しくなる。
【００７８】
また、補正モードスイッチ１７が補正モード選択Ｂキーに確定されると、キー情報ＪBによって減衰係数発生手段２８からの減衰係数信号ＫJは０. ７であり、車速係数発生手段２７からの車速係数信号ＫSは所定車速Ｖ2を超える領域では１. ０であるため、乗算手段２９からの補正係数ＫX（＝ＫS＊ＫJ）は、０. ７となる。
したがって、乗算手段１９で補正係数ＫX（＝０. ７）と車両挙動判定手段２４から供給される補正量ＩD（アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDC）が乗算される補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）は、補正量ＩDの７０％（ＩH＝０. ７＊ＩD）に減衰されることになる。
【００７９】
なお、スイッチ手段１６は、補正モードスイッチ１７で確定した補正モードに対応した補正係数ＫXで補正量ＩDを変更するので、ある補正モードでは、アンダステア補正量信号−ＩDA、オーバステア補正量信号−ＩDOまたはオーバステア補正量信号ＩDO、カウンタステア補正量信号−ＩDCまたはカウンタステア補正量信号ＩDCの全ての補正量ＩDを共通の補正係数ＫXで同じ割合に減衰補正することができる。
【００８０】
このように、この発明に係る電動パワーステアリング装置１は、スイッチ手段１６を設け、車両挙動判定手段２４からの補正信号の補正量ＩDを変更するので、ドライバが運転技量に応じて車両挙動判定手段２４からの補正信号、例えばアンダステア補正量ＩDA、オーバステア補正量ＩDOまたはカウンタステア補正量ＩDCの全てを同じ割合で減衰設定することができる。
【００８１】
また、この発明に係るスイッチ手段１６は、ドライバが操作する補正モードスイッチ１７と、制御手段１３に、補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて車両挙動判定手段２４からの補正信号の補正量ＩDを変更する補正係数ＫXを設定する係数設定手段１８とを備えたので、ドライバが設定した補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに対応して車両挙動判定手段２４からの補正信号、例えばアンダステア補正量ＩDA、オーバステア補正量ＩDOまたはカウンタステア補正量ＩDCの全てを補正係数ＫXで同じ割合で変更することができる。
【００８２】
さらに、この発明に係る補正モードスイッチ１７は、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーＡ〜Ｃと、複数の補正モード選択キーＡ〜Ｃの選択を確定するモード確定キーＳとを備えたので、ドライバが自分の運転技量に適した補正モードを補正モード選択キーＡ〜Ｃで選択し、選択した補正モードをモード確定キーＳで確定することができる。
【００８３】
また、この発明に係る係数設定手段１８は、補正モードスイッチ１７からのキー情報Ｊに基づいて減衰係数ＫJを発生する減衰係数発生手段２８と、車速センサからの車速信号Ｖに応じた車速係数ＫSを発生する車速係数発生手段２７と、減衰係数ＫJと車速係数ＫSを乗算処理して補正係数ＫXを発生する乗算手段２９とを備えたので、補正モードに対応して車両挙動判定手段２４からの補正信号のアンダステア補正量ＩDA、オーバステア補正量ＩDOまたはカウンタステア補正量ＩDCの全てを同じ割合で減衰係数ＫJで減衰させるとともに、車速係数ＫSに応じて補正量の全てを変更することができる。
【００８４】
補正手段（加算手段）２５は、加算機能を備え、目標トルク信号設定手段２１から供給される目標トルク信号ＩMOにスイッチ手段１６の乗算手段１９から供給される補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）を加算し、目標トルク信号ＩMOを車両挙動に応じた補正信号ＩH（＝ＫX＊ＩD）で補正した目標トルク信号ＩMHを差演算手段２２に供給する。
【００８５】
例えば、車両挙動がアンダステア状態の場合には、補正量ＩDがアンダステア補正量−ＩDAであるため、補正信号ＩHが（−ＫX＊ＩDA）となって目標トルク信号ＩMHは（ＩMO−ＫX＊ＩDA）に減衰補正することができる。
【００８６】
図５はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の動作フロー図である。
図５において、ステップＳ１では第１方向判定手段３１が角差信号βfrの方向Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向Ｎの一致／不一致の判定を行い、一致の場合にはステップＳ２に移行して選択手段３２がオーバステア補正量ＤOを選択した後にステップＳ６に移行し、不一致の場合にはステップＳ３に移行して第２方向判定手段３３が角差信号βfrの方向Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向Ｓの一致／不一致の判定を行う。
【００８７】
ステップＳ３で方向が一致の場合にはステップＳ４に移行して選択手段３４がカウンタステア補正量ＤCを選択した後、ステップＳ６に移行する。
一方、ステップＳ３で方向が不一致の場合にはステップＳ５に移行して選択手段３４がアンダステア補正量ＤAを選択した後、ステップＳ８に移行する。
【００８８】
ステップＳ６では第３方向判定手段３５が角差信号βfrの微分値の方向Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向Ｓの一致／不一致の判定を行い、一致の場合には選択手段３６の選択によりステップＳ８に移行し、不一致の場合には選択手段３６の選択によりステップＳ７に移行する。
【００８９】
ステップＳ７ではオーバステア補正量ＤOまたはカウンタステア補正量ＤCに角差変化係数ＫVを乗算処理して補正量ＩDO（＝ＫV＊ＤO）または補正量ＩDC（＝ＫV＊ＤC）を発生した後、ステップＳ１０に移行する。
【００９０】
ステップＳ８ではアンダステア補正量ＤA、カウンタステア補正量ＤCまたはオーバステア補正量ＤOに角差変化係数ＫVを乗算処理して補正量ＩDA（＝ＫV＊ＤA）、補正量ＩDC（＝ＫV＊ＤC）または補正量ＩDO（＝ＫV＊ＤO）を発生した後、ステップＳ９に移行して補正量ＩDA、補正量ＩDCまたは補正量ＩDOに−１（符号反転）を乗算して補正量−ＩDA、補正量−ＩDCまたは補正量−ＩDOとし、ステップＳ１０に移行する。
【００９１】
なお、ステップＳ１からステップＳ９までの動作は、図３に示す車両挙動判定手段２４が実行する。
【００９２】
ステップＳ１０では、ステップＳ７からの補正量ＩDOまたは補正量ＩDCと、ステップＳ９からの補正量−ＩDA、補正量−ＩDCまたは補正量−ＩDOに補正係数ＫXが乗算されて補正信号ＩHが（ＫX＊ＩD）が出力され、ステップＳ１１に移行する。
なお、スッテプＳ１０の動作は、図２および図４に示すスイッチ手段１６が実行する。
【００９３】
ステップＳ１１では、図２に示す補正手段２５によって目標トルク信号ＩMOと補正信号ＩHが（ＫX＊ＩD）加算され、ステップＳ９からの補正量−ＩDA、補正量−ＩDCまたは補正量−ＩDOは減衰補正となり、ステップＳ７からの補正量ＩDOまたは補正量ＩDCは増加補正となる。
【００９４】
なお、本実施の形態ではスイッチ手段の補正モードスイッチを３モードとしたが、３モード以上であってもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上、説明したようにこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、アンダステア補正量、オーバステア補正量またはカウンタステア補正量の補正量を全て同じ割合で減衰設定することができるので、ドライバは運転技量に応じて補正量を決定することができ、ハンドルを介して車両挙動に応じた操舵反力を感知して最適な操舵を行い、車両挙動に対応した操舵フィーリングの向上を図ることができる。
【００９６】
また、ドライバは運転技量が向上するに従って車両挙動の補正量を設定変更できるので、運転技量に応じて別の車両に変える必要がなくなり、利便性の向上を図ることができる。
【００９７】
よって、ドライバのもつ運転技量に応じて最適な操舵が可能な利便性の高い電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図
【図４】この発明に係るスイッチ手段の一実施の形態要部ブロック構成図
【図５】この発明に係る電動パワーステアリング装置の動作フロー図
【図６】操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩMS特性図
【図７】車速信号Ｖ−車速係数ＫT特性図
【図８】角差信号βfr−アンダステア補正量ＤA特性図
【図９】角差信号の絶対値｜βfr｜−オーバステア補正量ＤO特性図
【図１０】角差信号の絶対値｜βfr｜−カウンタステア補正量ＤC特性図
【図１１】角差変化量ＤV−角差変化係数ＫV特性図
【図１２】車速Ｖ−車速係数ＫS特性図
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングホイール、９…ヨー角速度センサ、１０…切れ角センサ、１１…車速センサ、１２…操舵トルクセンサ、１３…制御手段、１６…スイッチ手段、１７…補正モードスイッチ、１８…係数設定手段、１９，２９…乗算手段、２１…目標トルク信号設定手段、２４…車両挙動判定手段、２５…補正手段、２７…車速係数発生手段、２８…減衰係数発生手段。
Claims (4)
- ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に補助トルクを付加する電動機と、前後輪の滑り角差に基づいて車両挙動を判定して補正信号を出力する車両挙動判定手段、少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて目標トルク信号を設定する目標トルク信号設定手段、この目標トルク信号設定手段からの目標トルク信号を前記車両挙動判定手段からの補正信号に基づいて補正する補正手段を備え、前記電動機の駆動を制御する制御手段と、からなる電動パワーステアリング装置において、
スイッチ手段を設け、このスイッチ手段は、前記車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記スイッチ手段は、ドライバが操作する補正モードスイッチと、前記制御手段に、前記補正モードスイッチからのキー情報に基づいて前記車両挙動判定手段からの補正信号の補正量を変更する補正係数を設定する係数設定手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記補正モードスイッチは、ドライバが操作する複数の補正モード選択キーと、前記複数の補正モード選択キーの選択を確定するモード確定キーと、を備えたことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記係数設定手段は、前記補正モードスイッチからのキー情報に基づいて減衰係数を発生する減衰係数発生手段と、車速センサからの車速信号に応じた車速係数を発生する車速係数発生手段と、減衰係数と車速係数を乗算処理して補正係数を発生する乗算手段と、を備えたことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
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