パワーステアリング装置
【課題】 アクティブスタビライザが動作異常となったときに、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止する。
【解決手段】 パワーステアリングシステムは、操舵トルクと車速に基づいて、正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎと、異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを演算する（Ｓ３０１〜Ｓ３０３）。また、操舵角速度と車速に基づいて、ダンピング制御量ＤＶＣを演算する（Ｓ３０４〜Ｓ３０５）。アクティブスタビライザシステムの動作異常の有無を判定し、正常である場合には正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎとダンピング制御量ＤＶＣを加算することでモータ電流指令値ＭＡを演算する（Ｓ３０６，Ｓ３０７，Ｓ３０９）。一方、異常である場合には異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈとダンピング制御量ＤＶＣを加算することでモータ電流指令値ＭＡを演算する（Ｓ３０６，Ｓ３０８，Ｓ３０９）。
【解決手段】 パワーステアリングシステムは、操舵トルクと車速に基づいて、正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎと、異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを演算する（Ｓ３０１〜Ｓ３０３）。また、操舵角速度と車速に基づいて、ダンピング制御量ＤＶＣを演算する（Ｓ３０４〜Ｓ３０５）。アクティブスタビライザシステムの動作異常の有無を判定し、正常である場合には正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎとダンピング制御量ＤＶＣを加算することでモータ電流指令値ＭＡを演算する（Ｓ３０６，Ｓ３０７，Ｓ３０９）。一方、異常である場合には異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈとダンピング制御量ＤＶＣを加算することでモータ電流指令値ＭＡを演算する（Ｓ３０６，Ｓ３０８，Ｓ３０９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるハンドル操作を補助するパワーステアリング装置、より具体的には、ハンドルに加えられた操舵力に応じた補助操舵力を操舵力伝達系に付加するパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のロール剛性を調節する技術としてアクティブスタビライザと呼ばれる技術がある。一般的なスタビライザでは、車両の横方向に延びるスタビライザバーの一端を左車輪側に接続し、スタビライザバーの他端を右車輪側に接続することで、スタビライザバーのねじり剛性により車両のロール剛性を高めている。一般的なスタビライザと比べてアクティブスタビライザでは、スタビライザバーに、さらにモータや油圧などを利用してスタビライザバーのねじり剛性を調節する調節機構が設けられており、車両のロール剛性を能動的に調節可能となっている。アクティブスタビライザの一例が特開２００３−２２６１２７号公報に示されている。この文献のアクティブスタビライザでは、車両の前輪側及び後輪側にスタビライザバーが設けられており、一方のアクティブスタビライザの異常時に、他方のアクティブスタビライザの制御規則が変更されている。
【特許文献１】特開２００３−２２６１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両がカーブ路を走行するときには、車両には遠心力が作用してロールが発生する。ここで、車両の走行速度が大きい場合やカーブ路の曲率半径が小さい場合には、車両に作用する遠心力が大きく車両には過剰なロールが発生し得る状況となる。このような状況下において、アクティブスタビライザは車両のロール剛性を高め、車両に過剰なロールが発生するのを防止している。しかし、アクティブスタビライザの調節機構に何らかの原因により動作異常が生じた場合には、アクティブスタビライザのねじり剛性は固定され、過剰なロールが発生するのを防止できなくなる。この結果、タイヤの接地状態が悪化してタイヤの接地力が小さくなる。このタイヤ接地力の変化は、運転者の操舵フィーリングにも影響を与える。即ち、タイヤの接地力が小さくなった分だけ、運転者がハンドルを操作するのに要するトルクが小さくなる。よって、アクティブスタビライザに動作異常が生じたときには、運転者は操舵フィーリングの変化により違和感を持ってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、アクティブスタビライザが動作異常となったときに、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係るパワーステアリング装置は、ハンドルに加えられた操舵力に応じた補助操舵力を操舵力伝達系に付加するパワーステアリング装置において、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて変更させること、を特徴としている。
【０００６】
この発明によれば、アクティブスタビライザに動作異常が生じた場合に、操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて変更させることで、アクティブスタビライザの動作異常に対応することができる。即ち、動作異常時の補助操舵力を動作正常時に比べて変更させることで、運転者がハンドルを操舵するのに要するトルクを調節することができ、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が発生する前後において、運転者の操舵フィーリングの変化は小さく、運転者に生ずる違和感を十分に軽減することができる。また、操舵フィーリングの変化が小さいため、運転者は車両を安定して運転することができる。
【０００７】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて低減させること、が好ましい。
【０００８】
これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が発生した場合に、操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて低減させることで、運転者がハンドルを操舵するのに要するトルクを増加させることができる。アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合には、車両の過剰なロールにより車輪の接地力が減少して、運転者がハンドルを操舵するのに要するトルクが小さくなる傾向にある。これに対して、上述したようにハンドルを操舵するのに要するトルクを増加させれば、アクティブスタビライザの動作異常が発生する前後において運転者の操舵フィーリングの変化が小さく、運転者に与える違和感を十分に軽減することができる。
【０００９】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、補助操舵力を発生させるモータと、当該モータを制御するモータ制御手段と、を備えており、前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記補助操舵力の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、が好ましい。
【００１０】
これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、モータ制御手段が、補助操舵力の設定値を動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えるだけであるので、アクティブスタビライザの動作異常に迅速に対応することができる。
【００１１】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、前記補助操舵力の設定値は、アシスト制御の設定値とダンピング制御の設定値を含み、前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、アシスト制御の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、が好ましい。
【００１２】
これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、モータ制御手段は、アシスト制御の設定値を動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替える。アシスト制御の設定値は車両のロール感と相関度の高いパラメータ（車速及び操舵トルク）に対応して設定されているので、動作異常時用のアシスト制御の設定値を適度な値に設定することで、車両の過剰なロール感を適切に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクティブスタビライザが動作異常となったときに、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置について説明する。図１は、実施形態に係るパワーステアリング装置が搭載された車両を示す概略構成図である。車両１は、左前輪２ＦＬ、右前輪２ＦＲ、左後輪２ＲＬ、右後輪２ＲＲの四つの車輪（操舵輪）を備えている。各車輪２ＦＬ〜２ＲＲは、それぞれに対応して設けられたサスペンション３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲに取り付けられている。なお、サスペンション３ＦＬ〜３ＲＲには、ストラット式サスペンション、ダブルウィッシュボーン式サスペンションなど様々な形式のものがあるが、いずれの形式のものを採用してもよい。
【００１５】
車両１には、運転者によりハンドル４に加えられた操舵力を左右前輪２ＦＬ，２ＦＲに伝達するための構成（以下、操舵力伝達系と呼ぶ）が設けられている。操舵力伝達系では、ハンドル４がステアリングシャフト５を介してステアリングギヤボックス６に接続されており、ハンドル４に加えられた操舵力がステアリングギヤボックス６に伝達される。ステアリングギヤボックス６は、ラック＆ピニオン機構で構成されている。ピニオン７は、ステアリングシャフト５の先端に取り付けられ固定されている。運転者の操舵によるピニオン７の回動が、ラック８の横方向の動きに変換される。ラック８の左端にはタイロッド９の一端が連結されており、タイロッド９の他端は左前輪２ＦＬ側のサスペンション３ＦＬの一部に連結されている。また、ラック８の右端にはタイロッド１０の一端が連結されており、タイロッド１０の他端は右前輪２ＦＲ側のサスペンション３ＦＲの一部に連結されている。このようにラック８がタイロッド９，１０を介してサスペンション３ＦＬ，３ＦＲに連結されることにより、ラック８の横方向の動きが左右前輪２ＦＬ，２ＦＲに伝達され、左右前輪２ＦＬ，２ＦＲが転舵する。
【００１６】
上述した操舵力伝達系には、運転者による操舵を補助するための電動パワーステアリングシステムが設けられている。電動パワーステアリングシステムでは、ステアリングシャフト５に電動モータ、減速機などを含むアシスト機構２０が配設されており、これから離れた位置に電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）用のコントローラ２１が配設されている。ＥＰＳ用コントローラ２１は、電子コントロールユニット（Electrical Control Unit：ＥＣＵ）と、制御電流を生成するためのモータ駆動回路などを含んで構成されている。ＥＰＳ用コントローラ２１は、車輪速センサ４１、操舵トルクセンサ４２及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込んで、これらの検出出力に基づき車両１の走行状況に適した操舵アシストトルク（補助操舵力）を演算し、これに応じた制御電流をアシスト機構２０に出力する。アシスト機構２０の減速機はステアリングシャフト５に取り付けられており、また、減速機は電動モータの出力軸に連結されている。電動モータに制御電流が供給されると、電動モータは操舵アシストトルクを発生させる。操舵アシストトルクは、減速機により増大されてからステアリングシャフト５に伝達される。このようにして、電動パワーステアリングシステムでは、ハンドル４に加えられた操舵力に応じた操舵アシストトルクを発生させ、ステアリングシャフト５に付加している。なお、本実施形態では、コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置を採用しているが、ピニオンアシスト方式又はラックアシスト方式の電動パワーステアリング装置を採用してもよい。
【００１７】
また、車両１には、前輪側と後輪側のそれぞれにおいて、車両１のロール剛性を高めるためのスタビライザバー３０，３１が設けられている。スタビライザバー３０，３１は、概してコの字型を成した棒状の部材であり、左右方向に延びたトーションバー部３０Ａ，３１Ａの両端から右側ロッド部３０Ｂ，３１Ｂ及び左側ロッド部３０Ｃ，３１Ｃが前後方向に延びて一体的に形成されている。右側ロッド部３０Ｂ，３１Ｂの先端は、右車輪側のサスペンション３ＦＲ，３ＲＲの一部に固定されている。また、左側ロッド部３０Ｃ，３１Ｃの先端は、左車輪側のサスペンション３ＦＬ，３ＲＬの一部に固定されている。車両１がカーブ路を旋回して走行するときには、車両１に作用する遠心力により車両１にロールが生じる。このとき、左右サスペンション３ＦＬ〜３ＲＲは逆相状態に変形し、右側ロッド部３０Ｂ，３１Ｂと左側ロッド部３０Ｃ，３１Ｂのサスペンション取付位置は相対的に上下方向に移動する。これにより、スタビライザバー３０，３１がねじられ、そのねじれ量に応じた弾性力が発生する。スタビライザバー３０，３１の弾性力により、車両１の旋回時の姿勢変化（ロール）が抑制される。
【００１８】
上述したスタビライザには、スタビライザバー３０，３１のねじり剛性を調節して車両１のロール剛性を調節するアクティブスタビライザシステムが設けられている。アクティブスタビライザシステムでは、各トーションバー部３０Ａ，３１Ａの中間部分に、モータを用いて各トーションバー部３０Ａ，３１Ａのねじれ量を調節可能とするロール剛性可変アクチュエータ３２，３３が配設されており、これから離れた位置にアクティブスタビライザシステム（ＡＳＳ）用のコントローラ３４が配設されている。ＡＳＳ用コントローラ３４は、電子コントロールユニット（Electrical Control Unit：ＥＣＵ）と、制御電流を生成するためのモータ駆動回路などを含んで構成されている。ＡＳＳ用コントローラ３４は、横Ｇ（横方向加速度）センサ４４の検出出力を取り込んで、横方向加速度の大きさ及び方向に応じて所望のロール剛性を得るためのモータ指令値を演算し、このモータ指令値をモータ駆動回路に与えて各ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３を制御している。これにより、前輪側及び後輪側のスタビライザバー３０，３１のねじれ剛性が調節され、車両姿勢が好適に調節される。また、ＡＳＳ用コントローラ３４は、別の処理として、ヨーレートセンサ４５及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込んで、これらの検出出力に応じて車両挙動を安定化する制御も行っている。なお、ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３に動作異常が発生して、ロール剛性の調節機能が故障した場合には、ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３の設定はロックされ、ロール剛性が固定される。ＡＳＳ用コントローラ３４は、ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３に動作異常が発生したことを検出可能であり、動作異常を検出した場合には動作異常が発生したことを示す故障信号をＥＰＳ用コントローラ２１に出力する。なお、本実施形態では、モータを利用したアクティブスタビライザシステムを採用しているが、特開２００３−２２６１２７号公報に示されるアクティブスタビライザシステムのように油圧を利用したものを採用してもよい。
【００１９】
上述したように、車両１には、ＥＰＳ用コントローラ２１及びＡＳＳ用コントローラ３４による制御に利用する各種センサが設けられている。車輪速センサ４１は、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲごとに設けられている。車輪速センサ４１は、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの回転速度を検出するためのセンサである。車輪速センサ４１の検出値から車速が算出される。また、操舵トルクセンサ４２及び操舵角センサ４３は、ハンドル４の基部に設けられている。操舵トルクセンサ４２は、運転者によりハンドル４に加えられた操舵トルクを検出するためのセンサである。操舵角センサ４３は、ハンドル４の操舵角を検出するためのセンサである。操舵角センサ４３の検出値から操舵角速度が算出される。また、横Ｇセンサ４４は、車両１の左右方向に作用する加速度を検出するセンサである。また、ヨーレートセンサ４５は、車両１のヨーレートを検出するセンサである。
【００２０】
次に、上述したＥＰＳ用コントローラ２１が有する機能について説明する。図２は、ＥＰＳ用コントローラ２１の機能ブロック図である。ＥＰＳ用コントローラ２１には、ＥＣＵにより実現される機能ブロックとして、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３、アシスト制御量切り替え部２４、ダンピング制御量設定部２５及び加算器２６が設けられている。また、ＥＰＳ用コントローラ２１には、アシスト機構２０のモータを駆動するための電流を生成するモータ駆動回路２７が設けられている。以下、各機能ブロックについて説明する。
【００２１】
アクティブスタビライザシステムの正常時用の基本アシスト制御量設定部２２は、車両１の車速について所定間隔ごとに、アシスト制御量のマップを有している。各アシスト制御量のマップでは、操舵トルクの所定間隔ごとの値に対して好適なアシスト制御量が設定されている。アシスト制御量の設定値は、操舵トルクが大きくなるほど増大する傾向にあり、これにより、ハンドル４の操舵量に応じた操舵アシストトルクを発生させることを可能としている。正常時用の基本アシスト制御量設定部２２は、このアシスト制御量のマップを利用して、車両１の走行状況に適したアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを演算する。即ち、正常時用のアシスト制御量設定部２２は、操舵トルクセンサ４２及び車輪速センサ４１の検出出力を取り込む。次に、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出して、当該車速に応じたアシスト制御量のマップを選択する。そして、選択されたアシスト制御量のマップにおいて、操舵トルクセンサ４２により検出された操舵トルクに対応するアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを読み出す。
【００２２】
アクティブスタビライザシステムの異常時用の基本アシスト制御量設定部２３は、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２と類似した機能を有しており、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２とはアシスト制御量のマップの設定値が異なる点で相違している。詳細には、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３は、車両１の車速について所定間隔ごとに、アシスト制御量のマップを有しており、各アシスト制御量のマップでは、操舵トルクの所定間隔ごとの値に対して好適なアシスト制御量が設定されている。アシスト制御量の設定値は、操舵トルクが大きくなるほど増大する傾向にあり、これにより、ハンドル４の操舵量に応じた操舵アシストトルクを発生させることを可能としている。ここで、同一の速度及び同一の操舵トルクにおけるアシスト制御量の設定値を、正常時用と異常時用で比較すると、異常時用のアシスト制御量は正常時用のアシスト制御量よりも小さな値が設定されている。これにより、アクティブスタビライザシステムが動作異常となったときの操舵アシストトルクを低減し、運転者がハンドル４を操舵するときに感じる手応えを大きくすることを可能としている。なお、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３によるアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈの演算方法は、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２の演算方法と同じである。
【００２３】
アシスト制御量切り替え部２４は、正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎ、又は異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを選択的に出力する。即ち、アシスト制御量切り替え部２４は、ＡＳＳ用コントローラ３４から故障信号の入力がない場合には、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２により読み出されたアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを加算器２６に出力する。一方、アシスト制御量切り替え部２４は、ＡＳＳ用コントローラ３４から故障信号の入力がある場合には、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３により読み出されたアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを加算器２６に出力する。
【００２４】
ダンピング制御量設定部２５は、車両１の車速について所定間隔ごとに、ダンピング制御量のマップを有している。各ダンピング制御量のマップでは、操舵角速度の所定間隔ごとの値に対して好適なダンピング制御量が設定されている。ダンピング制御量の設定値は、操舵角速度のゼロ付近ではゼロであり減衰特性を示さない。一方、操舵角速度が大きくなり、操舵角速度が予め設定された第一閾値を超えると徐々にマイナス方向に大きくなり、さらに予め設定された第二閾値を超えると一定値となる。また、操舵角速度が小さくなり、操舵角速度が予め設定された第一閾値を下回ると徐々にプラス方向に大きくなり、さらに予め設定された第二閾値を下回ると一定値となる。ダンピング制御量設定部２５は、このダンピング制御量のマップを利用して、好適なダンピング制御量ＤＶＣを演算する。即ち、ダンピング制御量設定部２５は、車輪速センサ４１及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込む。次に、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出して、当該車速に応じたダンピング制御量のマップを選択する。そして、操舵角センサ４３の検出出力を微分して操舵角速度を算出し、当該操舵角速度に対応するダンピング制御量ＤＶＣを、選択されたダンピング制御量のマップから読み出す。このようなダンピング制御量の設定により、運転者により急な操舵が行われる場合には、ハンドル４の操舵に必要なトルクを大きくし、運転者がハンドル４を操舵するときに感じる手応えを大きくして、操舵安定性及び操舵フィーリングを向上している。
【００２５】
加算器２６は、アシスト制御量切り替え部２４から出力されたアシスト制御量ＫａＣとダンピング制御量設定部２５から出力されたダンピング制御量ＤＶＣを加算して、この加算値をモータ電流指令値ＭＡとしてモータ駆動回路２７に出力する。モータ駆動回路２７は、モータ電流指令値ＭＡを取り込むと、このモータ電流指令値ＭＡに応じた電流を生成して、アシスト機構２０の電動モータに供給する。このようにして、アシスト機構２０の電動モータが駆動される結果、操舵力伝達系に操舵アシストトルクが付加され、運転者の操舵が補助される。なお、電動モータではロータの回転位置が検出されており、検出出力がＥＰＳ用コントローラ２１に入力されてフィードバック制御が行われている。
【００２６】
次に、ＥＰＳ用コントローラ２１内のＥＣＵによるアシスト機構の制御処理について説明する。図３は、車両１の走行中にＥＣＵにより行われる制御処理を示すフローチャートである。ＥＣＵは、図３に示す一連の制御処理を、車両走行中に繰り返し行っている。この制御処理では、先ず、各車輪速センサ４１及び操舵トルクセンサ４２の検出出力を取り込む（ステップ３０１）。ここで、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出する。そして、検出された操舵トルクと車速に基づいて、正常時用のアシスト制御量のマップを参照して、正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを演算する（ステップ３０２）。また、同様に、検出された操舵トルクと車速に基づいて、異常時用のアシスト制御量のマップを参照して、異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを演算する（ステップ３０３）。次に、各車輪速センサ４１及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込む（ステップ３０４）。ここで、操舵角センサ４３の検出出力を微分して操舵角速度を算出する。また、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出する。そして、算出された操舵角速度と車速に基づいて、ダンピング制御量のマップを参照して、ダンピング制御量ＤＶＣを演算する（ステップ３０５）。
【００２７】
次に、ＡＳＳ用コントローラ３４から故障信号が入力されているか否かを判定する（ステップ３０６）。故障信号が入力されていないと判定された場合には、正常時に対応したアシスト制御を行うためにステップ３０７に進む。ステップ３０７では、以降の処理で利用する基本アシスト制御量ＫａＣに、ステップ３０２で求めた正常時用の基本アシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを設定し、ステップ３０９に進む。一方、ステップ３０６において、故障信号が入力されていると判定された場合には、異常時に対応したアシスト制御を行うためにステップ３０８に進む。ステップ３０８では、以降の処理で利用する基本アシスト制御量ＫａＣに、ステップ３０３で求めた異常時用の基本アシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを設定し、ステップ３０９に進む。
【００２８】
ステップ３０９では、基本アシスト制御量ＫａＣとダンピング制御量ＤＶＣを加算して、モータ電流指令値ＭＡを演算する。ＥＰＳ用コントローラ２１は、モータ電流指令値ＭＡをモータ駆動回路２７に出力する。モータ駆動回路２７は、モータ電流指令値ＭＡに応じた電流を生成して、アシスト機構２０のモータに供給する。これにより、所望の操舵アシストトルクがステアリングシャフト５に付加される。最後に、イグニッションキーがオフであるか否かを判定する（ステップ３１０）。これにより、車両が停止しているか否か、言い換えれば、操舵アシストトルクを付加し続ける必要があるか否かが判定される。当該判定が肯定される場合には、車両１は停止状態であるため処理を終了する。一方、当該判定が否定される場合には、ステップ２０１からステップ２０９までの処理を繰り返し、操舵アシストトルクをステアリングシャフト５に付加し続ける。
【００２９】
上述した実施形態では、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生した場合に、アシスト制御量のマップを正常時用のマップから異常時用のマップに切り替えている。これにより、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生したときに操舵アシストトルクを正常時よりも低減させている。従来技術では、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生して車両１のロール剛性が調節不能となった場合に、車両１の過剰なロールにより各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの接地力が低減して、運転者がハンドル４から受ける手応えが小さくなってしまっていた。これに対して、本実施形態では、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生したときの操舵アシストトルクを正常時よりも低減させることで、運転者がハンドル４から受ける手応えを大きくして、運転者がハンドル４を操舵するのに要するトルクが変化しないようにしている。これによれば、アクティブスタビライザシステムの故障時において、運転者がハンドル４を操舵するのに違和感を覚えることがなく、運転者の操舵フィーリングを維持することができる。さらには、アクティブスタビライザシステムの故障前後で操舵フィーリングが変化しないので、安定した車両１の運転が可能となっている。
【００３０】
また、本実施形態では、アクティブスタビライザの動作異常が発生した場合に、正常時用のマップから異常時用のマップに切り替えるだけで、運転者がハンドル４から受ける手応えの変化に対応しているので、アクティブスタビライザの動作異常に迅速に対応することができる。また、特に本実施形態では、操舵トルク及び車速に応じてアシスト制御量が設定された基本アシスト制御のマップを切り替えるため、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの接地力の低減に対応して好適に操舵アシストトルクを低減させることができる。即ち、操舵トルク及び車速は車両１のロール感と相関度が高い。言い換えれば、操舵トルク及び車速は、車両１の過剰なロールによる各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの接地力の低減と相関度が高い。よって、基本アシスト制御のマップにおいて、操舵トルク及び車速に応じて操舵アシストトルクの低減量を適度に設定することで、ハンドル４を操舵するのに要するトルクを好適に調節することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、電動モータにより操舵アシストトルクを付加する電動パワーステアリング装置が採用されているが、油圧により操舵アシストトルクを付加する油圧式パワーステアリング装置が採用されてもよい。これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が生じた際に制御油圧を低下させることで、操舵アシストトルクを低減させてから操舵力伝達系に付加する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態に係るパワーステアリング装置が搭載された車両の構成を示す概略図である。
【図２】電動パワーステアリングシステム用コントローラの機能ブロック図である。
【図３】電動パワーステアリングシステム用コントローラの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１…車両、２ＦＬ〜２ＲＲ…車輪、３ＦＬ〜３ＲＲ…サスペンション、４…ハンドル、５…ステアリングシャフト、６…ステアリングギヤボックス、７…ピニオン、８…ラック、９，１０…タイロッド、２０…アシスト機構、２１…ＥＰＳ用コントローラ、２２…正常時用のアシスト制御量設定部、２３…異常時用のアシスト制御量設定部、２４…アシスト制御量切り替え部、２５…ダンピング制御量設定部、２６…加算器、２７…モータ駆動回路、３０，３１…スタビライザバー、３２，３３…ロール剛性可変アクチュエータ、３４…ＡＳＳ用コントローラ、４１…車輪速センサ、４２…操舵トルクセンサ、４３… 操舵角センサ、４４…横Ｇセンサ、４５…ヨーレートセンサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるハンドル操作を補助するパワーステアリング装置、より具体的には、ハンドルに加えられた操舵力に応じた補助操舵力を操舵力伝達系に付加するパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のロール剛性を調節する技術としてアクティブスタビライザと呼ばれる技術がある。一般的なスタビライザでは、車両の横方向に延びるスタビライザバーの一端を左車輪側に接続し、スタビライザバーの他端を右車輪側に接続することで、スタビライザバーのねじり剛性により車両のロール剛性を高めている。一般的なスタビライザと比べてアクティブスタビライザでは、スタビライザバーに、さらにモータや油圧などを利用してスタビライザバーのねじり剛性を調節する調節機構が設けられており、車両のロール剛性を能動的に調節可能となっている。アクティブスタビライザの一例が特開２００３−２２６１２７号公報に示されている。この文献のアクティブスタビライザでは、車両の前輪側及び後輪側にスタビライザバーが設けられており、一方のアクティブスタビライザの異常時に、他方のアクティブスタビライザの制御規則が変更されている。
【特許文献１】特開２００３−２２６１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両がカーブ路を走行するときには、車両には遠心力が作用してロールが発生する。ここで、車両の走行速度が大きい場合やカーブ路の曲率半径が小さい場合には、車両に作用する遠心力が大きく車両には過剰なロールが発生し得る状況となる。このような状況下において、アクティブスタビライザは車両のロール剛性を高め、車両に過剰なロールが発生するのを防止している。しかし、アクティブスタビライザの調節機構に何らかの原因により動作異常が生じた場合には、アクティブスタビライザのねじり剛性は固定され、過剰なロールが発生するのを防止できなくなる。この結果、タイヤの接地状態が悪化してタイヤの接地力が小さくなる。このタイヤ接地力の変化は、運転者の操舵フィーリングにも影響を与える。即ち、タイヤの接地力が小さくなった分だけ、運転者がハンドルを操作するのに要するトルクが小さくなる。よって、アクティブスタビライザに動作異常が生じたときには、運転者は操舵フィーリングの変化により違和感を持ってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、アクティブスタビライザが動作異常となったときに、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係るパワーステアリング装置は、ハンドルに加えられた操舵力に応じた補助操舵力を操舵力伝達系に付加するパワーステアリング装置において、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて変更させること、を特徴としている。
【０００６】
この発明によれば、アクティブスタビライザに動作異常が生じた場合に、操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて変更させることで、アクティブスタビライザの動作異常に対応することができる。即ち、動作異常時の補助操舵力を動作正常時に比べて変更させることで、運転者がハンドルを操舵するのに要するトルクを調節することができ、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が発生する前後において、運転者の操舵フィーリングの変化は小さく、運転者に生ずる違和感を十分に軽減することができる。また、操舵フィーリングの変化が小さいため、運転者は車両を安定して運転することができる。
【０００７】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて低減させること、が好ましい。
【０００８】
これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が発生した場合に、操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて低減させることで、運転者がハンドルを操舵するのに要するトルクを増加させることができる。アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合には、車両の過剰なロールにより車輪の接地力が減少して、運転者がハンドルを操舵するのに要するトルクが小さくなる傾向にある。これに対して、上述したようにハンドルを操舵するのに要するトルクを増加させれば、アクティブスタビライザの動作異常が発生する前後において運転者の操舵フィーリングの変化が小さく、運転者に与える違和感を十分に軽減することができる。
【０００９】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、補助操舵力を発生させるモータと、当該モータを制御するモータ制御手段と、を備えており、前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記補助操舵力の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、が好ましい。
【００１０】
これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、モータ制御手段が、補助操舵力の設定値を動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えるだけであるので、アクティブスタビライザの動作異常に迅速に対応することができる。
【００１１】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、前記補助操舵力の設定値は、アシスト制御の設定値とダンピング制御の設定値を含み、前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、アシスト制御の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、が好ましい。
【００１２】
これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、モータ制御手段は、アシスト制御の設定値を動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替える。アシスト制御の設定値は車両のロール感と相関度の高いパラメータ（車速及び操舵トルク）に対応して設定されているので、動作異常時用のアシスト制御の設定値を適度な値に設定することで、車両の過剰なロール感を適切に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクティブスタビライザが動作異常となったときに、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置について説明する。図１は、実施形態に係るパワーステアリング装置が搭載された車両を示す概略構成図である。車両１は、左前輪２ＦＬ、右前輪２ＦＲ、左後輪２ＲＬ、右後輪２ＲＲの四つの車輪（操舵輪）を備えている。各車輪２ＦＬ〜２ＲＲは、それぞれに対応して設けられたサスペンション３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲに取り付けられている。なお、サスペンション３ＦＬ〜３ＲＲには、ストラット式サスペンション、ダブルウィッシュボーン式サスペンションなど様々な形式のものがあるが、いずれの形式のものを採用してもよい。
【００１５】
車両１には、運転者によりハンドル４に加えられた操舵力を左右前輪２ＦＬ，２ＦＲに伝達するための構成（以下、操舵力伝達系と呼ぶ）が設けられている。操舵力伝達系では、ハンドル４がステアリングシャフト５を介してステアリングギヤボックス６に接続されており、ハンドル４に加えられた操舵力がステアリングギヤボックス６に伝達される。ステアリングギヤボックス６は、ラック＆ピニオン機構で構成されている。ピニオン７は、ステアリングシャフト５の先端に取り付けられ固定されている。運転者の操舵によるピニオン７の回動が、ラック８の横方向の動きに変換される。ラック８の左端にはタイロッド９の一端が連結されており、タイロッド９の他端は左前輪２ＦＬ側のサスペンション３ＦＬの一部に連結されている。また、ラック８の右端にはタイロッド１０の一端が連結されており、タイロッド１０の他端は右前輪２ＦＲ側のサスペンション３ＦＲの一部に連結されている。このようにラック８がタイロッド９，１０を介してサスペンション３ＦＬ，３ＦＲに連結されることにより、ラック８の横方向の動きが左右前輪２ＦＬ，２ＦＲに伝達され、左右前輪２ＦＬ，２ＦＲが転舵する。
【００１６】
上述した操舵力伝達系には、運転者による操舵を補助するための電動パワーステアリングシステムが設けられている。電動パワーステアリングシステムでは、ステアリングシャフト５に電動モータ、減速機などを含むアシスト機構２０が配設されており、これから離れた位置に電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）用のコントローラ２１が配設されている。ＥＰＳ用コントローラ２１は、電子コントロールユニット（Electrical Control Unit：ＥＣＵ）と、制御電流を生成するためのモータ駆動回路などを含んで構成されている。ＥＰＳ用コントローラ２１は、車輪速センサ４１、操舵トルクセンサ４２及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込んで、これらの検出出力に基づき車両１の走行状況に適した操舵アシストトルク（補助操舵力）を演算し、これに応じた制御電流をアシスト機構２０に出力する。アシスト機構２０の減速機はステアリングシャフト５に取り付けられており、また、減速機は電動モータの出力軸に連結されている。電動モータに制御電流が供給されると、電動モータは操舵アシストトルクを発生させる。操舵アシストトルクは、減速機により増大されてからステアリングシャフト５に伝達される。このようにして、電動パワーステアリングシステムでは、ハンドル４に加えられた操舵力に応じた操舵アシストトルクを発生させ、ステアリングシャフト５に付加している。なお、本実施形態では、コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置を採用しているが、ピニオンアシスト方式又はラックアシスト方式の電動パワーステアリング装置を採用してもよい。
【００１７】
また、車両１には、前輪側と後輪側のそれぞれにおいて、車両１のロール剛性を高めるためのスタビライザバー３０，３１が設けられている。スタビライザバー３０，３１は、概してコの字型を成した棒状の部材であり、左右方向に延びたトーションバー部３０Ａ，３１Ａの両端から右側ロッド部３０Ｂ，３１Ｂ及び左側ロッド部３０Ｃ，３１Ｃが前後方向に延びて一体的に形成されている。右側ロッド部３０Ｂ，３１Ｂの先端は、右車輪側のサスペンション３ＦＲ，３ＲＲの一部に固定されている。また、左側ロッド部３０Ｃ，３１Ｃの先端は、左車輪側のサスペンション３ＦＬ，３ＲＬの一部に固定されている。車両１がカーブ路を旋回して走行するときには、車両１に作用する遠心力により車両１にロールが生じる。このとき、左右サスペンション３ＦＬ〜３ＲＲは逆相状態に変形し、右側ロッド部３０Ｂ，３１Ｂと左側ロッド部３０Ｃ，３１Ｂのサスペンション取付位置は相対的に上下方向に移動する。これにより、スタビライザバー３０，３１がねじられ、そのねじれ量に応じた弾性力が発生する。スタビライザバー３０，３１の弾性力により、車両１の旋回時の姿勢変化（ロール）が抑制される。
【００１８】
上述したスタビライザには、スタビライザバー３０，３１のねじり剛性を調節して車両１のロール剛性を調節するアクティブスタビライザシステムが設けられている。アクティブスタビライザシステムでは、各トーションバー部３０Ａ，３１Ａの中間部分に、モータを用いて各トーションバー部３０Ａ，３１Ａのねじれ量を調節可能とするロール剛性可変アクチュエータ３２，３３が配設されており、これから離れた位置にアクティブスタビライザシステム（ＡＳＳ）用のコントローラ３４が配設されている。ＡＳＳ用コントローラ３４は、電子コントロールユニット（Electrical Control Unit：ＥＣＵ）と、制御電流を生成するためのモータ駆動回路などを含んで構成されている。ＡＳＳ用コントローラ３４は、横Ｇ（横方向加速度）センサ４４の検出出力を取り込んで、横方向加速度の大きさ及び方向に応じて所望のロール剛性を得るためのモータ指令値を演算し、このモータ指令値をモータ駆動回路に与えて各ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３を制御している。これにより、前輪側及び後輪側のスタビライザバー３０，３１のねじれ剛性が調節され、車両姿勢が好適に調節される。また、ＡＳＳ用コントローラ３４は、別の処理として、ヨーレートセンサ４５及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込んで、これらの検出出力に応じて車両挙動を安定化する制御も行っている。なお、ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３に動作異常が発生して、ロール剛性の調節機能が故障した場合には、ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３の設定はロックされ、ロール剛性が固定される。ＡＳＳ用コントローラ３４は、ロール剛性可変アクチュエータ３２，３３に動作異常が発生したことを検出可能であり、動作異常を検出した場合には動作異常が発生したことを示す故障信号をＥＰＳ用コントローラ２１に出力する。なお、本実施形態では、モータを利用したアクティブスタビライザシステムを採用しているが、特開２００３−２２６１２７号公報に示されるアクティブスタビライザシステムのように油圧を利用したものを採用してもよい。
【００１９】
上述したように、車両１には、ＥＰＳ用コントローラ２１及びＡＳＳ用コントローラ３４による制御に利用する各種センサが設けられている。車輪速センサ４１は、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲごとに設けられている。車輪速センサ４１は、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの回転速度を検出するためのセンサである。車輪速センサ４１の検出値から車速が算出される。また、操舵トルクセンサ４２及び操舵角センサ４３は、ハンドル４の基部に設けられている。操舵トルクセンサ４２は、運転者によりハンドル４に加えられた操舵トルクを検出するためのセンサである。操舵角センサ４３は、ハンドル４の操舵角を検出するためのセンサである。操舵角センサ４３の検出値から操舵角速度が算出される。また、横Ｇセンサ４４は、車両１の左右方向に作用する加速度を検出するセンサである。また、ヨーレートセンサ４５は、車両１のヨーレートを検出するセンサである。
【００２０】
次に、上述したＥＰＳ用コントローラ２１が有する機能について説明する。図２は、ＥＰＳ用コントローラ２１の機能ブロック図である。ＥＰＳ用コントローラ２１には、ＥＣＵにより実現される機能ブロックとして、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３、アシスト制御量切り替え部２４、ダンピング制御量設定部２５及び加算器２６が設けられている。また、ＥＰＳ用コントローラ２１には、アシスト機構２０のモータを駆動するための電流を生成するモータ駆動回路２７が設けられている。以下、各機能ブロックについて説明する。
【００２１】
アクティブスタビライザシステムの正常時用の基本アシスト制御量設定部２２は、車両１の車速について所定間隔ごとに、アシスト制御量のマップを有している。各アシスト制御量のマップでは、操舵トルクの所定間隔ごとの値に対して好適なアシスト制御量が設定されている。アシスト制御量の設定値は、操舵トルクが大きくなるほど増大する傾向にあり、これにより、ハンドル４の操舵量に応じた操舵アシストトルクを発生させることを可能としている。正常時用の基本アシスト制御量設定部２２は、このアシスト制御量のマップを利用して、車両１の走行状況に適したアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを演算する。即ち、正常時用のアシスト制御量設定部２２は、操舵トルクセンサ４２及び車輪速センサ４１の検出出力を取り込む。次に、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出して、当該車速に応じたアシスト制御量のマップを選択する。そして、選択されたアシスト制御量のマップにおいて、操舵トルクセンサ４２により検出された操舵トルクに対応するアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを読み出す。
【００２２】
アクティブスタビライザシステムの異常時用の基本アシスト制御量設定部２３は、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２と類似した機能を有しており、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２とはアシスト制御量のマップの設定値が異なる点で相違している。詳細には、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３は、車両１の車速について所定間隔ごとに、アシスト制御量のマップを有しており、各アシスト制御量のマップでは、操舵トルクの所定間隔ごとの値に対して好適なアシスト制御量が設定されている。アシスト制御量の設定値は、操舵トルクが大きくなるほど増大する傾向にあり、これにより、ハンドル４の操舵量に応じた操舵アシストトルクを発生させることを可能としている。ここで、同一の速度及び同一の操舵トルクにおけるアシスト制御量の設定値を、正常時用と異常時用で比較すると、異常時用のアシスト制御量は正常時用のアシスト制御量よりも小さな値が設定されている。これにより、アクティブスタビライザシステムが動作異常となったときの操舵アシストトルクを低減し、運転者がハンドル４を操舵するときに感じる手応えを大きくすることを可能としている。なお、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３によるアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈの演算方法は、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２の演算方法と同じである。
【００２３】
アシスト制御量切り替え部２４は、正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎ、又は異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを選択的に出力する。即ち、アシスト制御量切り替え部２４は、ＡＳＳ用コントローラ３４から故障信号の入力がない場合には、正常時用の基本アシスト制御量設定部２２により読み出されたアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを加算器２６に出力する。一方、アシスト制御量切り替え部２４は、ＡＳＳ用コントローラ３４から故障信号の入力がある場合には、異常時用の基本アシスト制御量設定部２３により読み出されたアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを加算器２６に出力する。
【００２４】
ダンピング制御量設定部２５は、車両１の車速について所定間隔ごとに、ダンピング制御量のマップを有している。各ダンピング制御量のマップでは、操舵角速度の所定間隔ごとの値に対して好適なダンピング制御量が設定されている。ダンピング制御量の設定値は、操舵角速度のゼロ付近ではゼロであり減衰特性を示さない。一方、操舵角速度が大きくなり、操舵角速度が予め設定された第一閾値を超えると徐々にマイナス方向に大きくなり、さらに予め設定された第二閾値を超えると一定値となる。また、操舵角速度が小さくなり、操舵角速度が予め設定された第一閾値を下回ると徐々にプラス方向に大きくなり、さらに予め設定された第二閾値を下回ると一定値となる。ダンピング制御量設定部２５は、このダンピング制御量のマップを利用して、好適なダンピング制御量ＤＶＣを演算する。即ち、ダンピング制御量設定部２５は、車輪速センサ４１及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込む。次に、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出して、当該車速に応じたダンピング制御量のマップを選択する。そして、操舵角センサ４３の検出出力を微分して操舵角速度を算出し、当該操舵角速度に対応するダンピング制御量ＤＶＣを、選択されたダンピング制御量のマップから読み出す。このようなダンピング制御量の設定により、運転者により急な操舵が行われる場合には、ハンドル４の操舵に必要なトルクを大きくし、運転者がハンドル４を操舵するときに感じる手応えを大きくして、操舵安定性及び操舵フィーリングを向上している。
【００２５】
加算器２６は、アシスト制御量切り替え部２４から出力されたアシスト制御量ＫａＣとダンピング制御量設定部２５から出力されたダンピング制御量ＤＶＣを加算して、この加算値をモータ電流指令値ＭＡとしてモータ駆動回路２７に出力する。モータ駆動回路２７は、モータ電流指令値ＭＡを取り込むと、このモータ電流指令値ＭＡに応じた電流を生成して、アシスト機構２０の電動モータに供給する。このようにして、アシスト機構２０の電動モータが駆動される結果、操舵力伝達系に操舵アシストトルクが付加され、運転者の操舵が補助される。なお、電動モータではロータの回転位置が検出されており、検出出力がＥＰＳ用コントローラ２１に入力されてフィードバック制御が行われている。
【００２６】
次に、ＥＰＳ用コントローラ２１内のＥＣＵによるアシスト機構の制御処理について説明する。図３は、車両１の走行中にＥＣＵにより行われる制御処理を示すフローチャートである。ＥＣＵは、図３に示す一連の制御処理を、車両走行中に繰り返し行っている。この制御処理では、先ず、各車輪速センサ４１及び操舵トルクセンサ４２の検出出力を取り込む（ステップ３０１）。ここで、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出する。そして、検出された操舵トルクと車速に基づいて、正常時用のアシスト制御量のマップを参照して、正常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを演算する（ステップ３０２）。また、同様に、検出された操舵トルクと車速に基づいて、異常時用のアシスト制御量のマップを参照して、異常時用のアシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを演算する（ステップ３０３）。次に、各車輪速センサ４１及び操舵角センサ４３の検出出力を取り込む（ステップ３０４）。ここで、操舵角センサ４３の検出出力を微分して操舵角速度を算出する。また、車輪速センサ４１の検出出力から車速を算出する。そして、算出された操舵角速度と車速に基づいて、ダンピング制御量のマップを参照して、ダンピング制御量ＤＶＣを演算する（ステップ３０５）。
【００２７】
次に、ＡＳＳ用コントローラ３４から故障信号が入力されているか否かを判定する（ステップ３０６）。故障信号が入力されていないと判定された場合には、正常時に対応したアシスト制御を行うためにステップ３０７に進む。ステップ３０７では、以降の処理で利用する基本アシスト制御量ＫａＣに、ステップ３０２で求めた正常時用の基本アシスト制御量ＫａＣ＿Ｎを設定し、ステップ３０９に進む。一方、ステップ３０６において、故障信号が入力されていると判定された場合には、異常時に対応したアシスト制御を行うためにステップ３０８に進む。ステップ３０８では、以降の処理で利用する基本アシスト制御量ＫａＣに、ステップ３０３で求めた異常時用の基本アシスト制御量ＫａＣ＿Ｈを設定し、ステップ３０９に進む。
【００２８】
ステップ３０９では、基本アシスト制御量ＫａＣとダンピング制御量ＤＶＣを加算して、モータ電流指令値ＭＡを演算する。ＥＰＳ用コントローラ２１は、モータ電流指令値ＭＡをモータ駆動回路２７に出力する。モータ駆動回路２７は、モータ電流指令値ＭＡに応じた電流を生成して、アシスト機構２０のモータに供給する。これにより、所望の操舵アシストトルクがステアリングシャフト５に付加される。最後に、イグニッションキーがオフであるか否かを判定する（ステップ３１０）。これにより、車両が停止しているか否か、言い換えれば、操舵アシストトルクを付加し続ける必要があるか否かが判定される。当該判定が肯定される場合には、車両１は停止状態であるため処理を終了する。一方、当該判定が否定される場合には、ステップ２０１からステップ２０９までの処理を繰り返し、操舵アシストトルクをステアリングシャフト５に付加し続ける。
【００２９】
上述した実施形態では、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生した場合に、アシスト制御量のマップを正常時用のマップから異常時用のマップに切り替えている。これにより、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生したときに操舵アシストトルクを正常時よりも低減させている。従来技術では、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生して車両１のロール剛性が調節不能となった場合に、車両１の過剰なロールにより各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの接地力が低減して、運転者がハンドル４から受ける手応えが小さくなってしまっていた。これに対して、本実施形態では、アクティブスタビライザシステムの動作異常が発生したときの操舵アシストトルクを正常時よりも低減させることで、運転者がハンドル４から受ける手応えを大きくして、運転者がハンドル４を操舵するのに要するトルクが変化しないようにしている。これによれば、アクティブスタビライザシステムの故障時において、運転者がハンドル４を操舵するのに違和感を覚えることがなく、運転者の操舵フィーリングを維持することができる。さらには、アクティブスタビライザシステムの故障前後で操舵フィーリングが変化しないので、安定した車両１の運転が可能となっている。
【００３０】
また、本実施形態では、アクティブスタビライザの動作異常が発生した場合に、正常時用のマップから異常時用のマップに切り替えるだけで、運転者がハンドル４から受ける手応えの変化に対応しているので、アクティブスタビライザの動作異常に迅速に対応することができる。また、特に本実施形態では、操舵トルク及び車速に応じてアシスト制御量が設定された基本アシスト制御のマップを切り替えるため、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの接地力の低減に対応して好適に操舵アシストトルクを低減させることができる。即ち、操舵トルク及び車速は車両１のロール感と相関度が高い。言い換えれば、操舵トルク及び車速は、車両１の過剰なロールによる各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの接地力の低減と相関度が高い。よって、基本アシスト制御のマップにおいて、操舵トルク及び車速に応じて操舵アシストトルクの低減量を適度に設定することで、ハンドル４を操舵するのに要するトルクを好適に調節することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、電動モータにより操舵アシストトルクを付加する電動パワーステアリング装置が採用されているが、油圧により操舵アシストトルクを付加する油圧式パワーステアリング装置が採用されてもよい。これによれば、アクティブスタビライザの動作異常が生じた際に制御油圧を低下させることで、操舵アシストトルクを低減させてから操舵力伝達系に付加する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態に係るパワーステアリング装置が搭載された車両の構成を示す概略図である。
【図２】電動パワーステアリングシステム用コントローラの機能ブロック図である。
【図３】電動パワーステアリングシステム用コントローラの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１…車両、２ＦＬ〜２ＲＲ…車輪、３ＦＬ〜３ＲＲ…サスペンション、４…ハンドル、５…ステアリングシャフト、６…ステアリングギヤボックス、７…ピニオン、８…ラック、９，１０…タイロッド、２０…アシスト機構、２１…ＥＰＳ用コントローラ、２２…正常時用のアシスト制御量設定部、２３…異常時用のアシスト制御量設定部、２４…アシスト制御量切り替え部、２５…ダンピング制御量設定部、２６…加算器、２７…モータ駆動回路、３０，３１…スタビライザバー、３２，３３…ロール剛性可変アクチュエータ、３４…ＡＳＳ用コントローラ、４１…車輪速センサ、４２…操舵トルクセンサ、４３… 操舵角センサ、４４…横Ｇセンサ、４５…ヨーレートセンサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルに加えられた操舵力に応じた補助操舵力を操舵力伝達系に付加するパワーステアリング装置において、
アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて変更させること、
を特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて低減させること、
を特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
補助操舵力を発生させるモータと、当該モータを制御するモータ制御手段と、を備えており、
前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記補助操舵力の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記補助操舵力の設定値は、アシスト制御の設定値とダンピング制御の設定値を含み、
前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、アシスト制御の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、
を特徴とする請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１】
ハンドルに加えられた操舵力に応じた補助操舵力を操舵力伝達系に付加するパワーステアリング装置において、
アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて変更させること、
を特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記操舵力に応じた補助操舵力を動作正常時に比べて低減させること、
を特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
補助操舵力を発生させるモータと、当該モータを制御するモータ制御手段と、を備えており、
前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、前記補助操舵力の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記補助操舵力の設定値は、アシスト制御の設定値とダンピング制御の設定値を含み、
前記モータ制御手段は、アクティブスタビライザの動作異常が生じた場合に、アシスト制御の設定値を、動作正常時用の設定値から動作異常時用の設定値に切り替えてモータ制御を行うこと、
を特徴とする請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１６０１２５（Ｐ２００６−１６０１２５Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５５９２０（Ｐ２００４−３５５９２０）
【出願日】平成１６年１２月８日（２００４．１２．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月８日（２００４．１２．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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