車両操舵装置
【課題】ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両において正確に車両の減衰力を推定できる車両操舵装置を提供すること。
【解決手段】操舵力伝達系に設けられるラック５２にアシスト力を与えて操舵アシストを行う車両操舵装置であって、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定する（Ｓ１４）。これにより、ステアリングシャフト３の捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【解決手段】操舵力伝達系に設けられるラック５２にアシスト力を与えて操舵アシストを行う車両操舵装置であって、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定する（Ｓ１４）。これにより、ステアリングシャフト３の捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング系に操舵アシスト力を付与する車両操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリング系に操舵アシスト力を付与する車両操舵装置として、特開２００６−１６０００５号公報に記載されるように、ステアリング系のラック軸力とハンドルの操舵角を検出し、そのラック軸力と操舵角に基づいて車両の減衰力が低下しているか否かを判定し、その減衰力が低下している場合にステアリング系に付加する減衰力を増加するものが知られている。
【特許文献１】特開２００６−１６０００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような装置においては、車両の減衰特性を正確に推定することができず、適切に減衰力の調整が行えない場合がある。例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両に対し車両の減衰力を推定しようとすると、操舵角の変位を正確に検出しても、メインシャフトの捩れにより操舵角の変位に対ラックの変位が追従せず、位相の遅れを生ずる。このため、正確に車両の減衰力を推定が困難であり、適切な減衰特性の調整が行えないこととなる。
【０００４】
そこで本発明は、ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両において正確に車両の減衰力を推定できる車両操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係る車両操舵装置は、操舵力伝達系に設けられるラックにアシスト力を与えて操舵アシストを行う車両操舵装置において、前記ラックの軸力を演算するラック軸力演算手段と、前記ラックの変位を演算するラック変位演算手段と、前記ラック軸力演算手段により演算されたラック軸力と前記ラック変位演算手段により演算されたラック変位に基づいて車両の減衰力を推定する減衰力推定手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【０００７】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記ラック変位演算手段は、前記ラックにアシスト力を与えるアシストモータの回転角に基づいて前記ラックの変位を演算することが好ましい。
【０００８】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰力が設定範囲以内となるようにステアリング系の減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えることが好ましい。
【０００９】
この発明によれば、車両減衰力が設定範囲以内となるようにステアリング系の減衰特性を調整することにより、車両安定性の向上を図ることができる。
【００１０】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を上回っている場合、車両の旋回中心を前方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させ、前記推定手段により推定された車両減衰力が下限値を下回っている場合、車両の旋回中心を後方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させることが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、車両減衰力が上限値を上回っている場合又は下限値を下回っている場合、車両の旋回中心を移動させるように後輪操舵装置を作動させることにより、車両安定性の向上を図ることができる。
【００１２】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰特性が設定範囲以内となるようにショックアブソーバの減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えることが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、車両減衰力が設定範囲以内となるようにショックアブソーバの減衰特性を調整することにより、車両安定性の向上を図ることができる。
【００１４】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を超えている場合、車両の前輪側のショックアブソーバの減衰力の増加、後輪側のショックアブソーバの減衰力の低減の一方又は双方を実行して、減衰特性を調整することが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、車両減衰力が設定値を超えて増加している場合、車両の前輪側の減衰力の増加、後輪側の減衰力の低減の一方又は双方を実行して減衰特性を調整することにより、車両安定性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両において正確に車両の減衰力を推定することができ、車両の減衰特性の調整が適切に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
【００１８】
図１は本発明の第一実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る車両操舵装置１は、操舵力伝達系のラック５２にアシスト力を与えて操舵アシストを行うラックアシストタイプの操舵装置である。車両操舵装置１は、車両に搭載され、その車両の操舵力伝達機構にアシスト力を与えることにより操舵アシストを行う。車両の操舵力伝達機構は、ハンドル２に与えられる操舵力、回転変位を転舵輪７に伝達する機構であって、例えばステアリングシャフト３、ギヤ部５、タイロッド６を主要部品として構成されている。ステアリングシャフト３は、ハンドル２に接続され、ハンドル２の操舵力及び回転変位をギヤ部５側へ伝達する。
【００２０】
ギヤ部５は、ステアリングシャフト３から伝達される操舵トルクを水平方向の力に変換するものである。ギヤ部５のギヤ機構としては、ラックアンドピニオン式のものが用いられる。このギヤ部５は、ステアリングシャフト３を通じて伝達される操舵トルクによりピニオン５１が回転し、そのピニオン５１と噛合するラック５２が移動し、そのラック５２の移動によりタイロッド６に操舵力を伝達する。そして、タイロッド６の移動によって、転舵輪７が転舵する。
【００２１】
ギヤ部５には、モータ１０が設けられている。モータ１０は、操舵力伝達機構にアシスト力を付加するためのアクチュエータであり、ラック５２にアシスト力を付加する。また、ギヤ部５には、トルクセンサ１１が設けられている。トルクセンサ１１は、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段として機能するものであり、例えばステアリングシャフト３とピニオン５１の間に設置される。
【００２２】
このトルクセンサ１１としては、ピニオン５１の回転角度を検出できるものを用いることが好ましい。例えば、ステアリングシャフト３とピニオン５１との間に配置されるトーションバーを備え、ステアリングシャフト３側の回転角度を検出する第一回転センサとピニオン５１側の回転角度を検出する第二回転センサを備えて構成され、第一回転センサと第二回転センサの回転角度の差に基づいて操舵トルクを検出するものが用いられる。
【００２３】
車両操舵装置１には、操舵角センサ１２が設けられている。操舵角センサ１２は、ハンドル２の操舵角を検出する操舵角検出手段として機能するものである。この操舵角センサ１２は、例えば、ステアリングシャフト３に設けられている。
【００２４】
また、車両操舵装置１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０が設けられている。ＥＣＵ２０は、装置全体の制御処理を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成される。このＥＣＵ２０は、操舵アシスト量を設定し、その操舵アシスト量に応じてモータ１０を駆動するアシスト制御手段として機能する。
【００２５】
ＥＣＵ２０は、モータ１０と接続され、モータ１０に駆動信号を出力し、モータ１０から出力されるモータ回転角度信号を入力する。また、ＥＣＵ２０は、トルクセンサ１１と接続され、トルクセンサ１１から出力されるトルク信号を入力する。また、ＥＣＵ２０は、操舵角センサ１２と接続され、操舵角センサ１２から出力される検出信号を入力する。
【００２６】
このＥＣＵ２０は、モータ１０の回転角に基づいてラック変位を演算する。ラック変位は、ラック５２の長手方向へ変位する位置、若しくはラック５２の長手方向への変位量である。また、ＥＣＵ２０は、モータ１０の駆動電流及びトルクセンサ１１の検出したトルク値に基づいてラック軸力を演算する。ラック軸力は、ラックの長手方向へ作用する軸力である。そして、ＥＣＵ２０は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両の減衰力を推定する推定手段として機能する。
【００２７】
また、ＥＣＵ２０は、ラック変位とラック軸力に基づいて推定した車両減衰力に応じて車両の減衰特性を調整する減衰特性調整手段として機能する。例えば、推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰力が設定範囲以内となるようにモータ１０の駆動状態を調整し、ステアリング系の減衰特性を調整する。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、車速センサ２１と接続され、車速センサ２１から出力される検出信号を入力する。車速センサ２１は、車両の走行速度を検出するセンサである。
【００２９】
次に本実施形態に係る車両操舵装置１の動作について説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態に係る車両操舵装置１の動作についてのフローチャートである。図２のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３１】
まず、図２のＳ１０に示すように、ラック変位演算処理が行われる。ラック変位演算処理は、ラック５２の変位を演算する処理である。例えば、モータ１０の回転角に基づいてラック５２の変位が演算される。
【００３２】
そして、Ｓ１２に移行し、ラック軸力演算処理が行われる。ラック軸力演算処理は、ラック５２に作用する軸力を演算する処理である。例えば、ラック軸力の演算は、モータ１０の駆動電流と操舵トルクに基づいて行われる。操舵トルクは、トルクセンサ１１の出力信号を読み込んだものが用いられる。
【００３３】
そして、Ｓ１４に移行し、車両減衰力推定処理が行われる。車両減衰力推定処理は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両減衰力を推定する処理である。ラック変位は、Ｓ１０にて演算されたものが用いられる。ラック軸力は、Ｓ１２にて演算されたものが用いられる。
【００３４】
この車両減衰力推定は、例えば、図３に示すように、ラック変位が増加した後に減少した場合又はラック変位が減少した後に増加した場合のラック軸力のヒステリシス幅に基づいて行われる。横軸をラック変位、縦軸をラック軸力とされ、ラック変位とラック軸力の変化がリサージュとして計測される。そして、所定のラック変位におけるラック軸力のヒステリシス幅Ｈに基づいて車両減衰力Ｄが演算される。このとき、ラック軸力のヒステリシス幅Ｈが大きいほど車両減衰力Ｄが大きいと演算され、ラック軸力のヒステリシス幅Ｈが小さいほど車両減衰力Ｄが小さいと演算される。
【００３５】
そして、Ｓ１６に移行し、車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいか否かが判断される。車両減衰力Ｄは、Ｓ１４にて推定されたものが用いられる。下限値Ｄ１は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値である。Ｓ１６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいと判断された場合には、減衰力増加処理が行われる（Ｓ１８）。
【００３６】
減衰力増加処理は、ステアリング系統の減衰力を増加する処理であり、電動パワーステアリングの操舵アシスト量を調整することにより行われる。例えば、操舵アシストする際に車両減衰力が増加するようにモータ１０が駆動制御される。その際、車両減衰力の増加量は、車両減衰力Ｄの低下の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、ステアリング系統の減衰係数を大きくすることができ、車両減衰力が増加される。
【００３７】
ところで、Ｓ１６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さくないと判断された場合には、車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいか否かが判断される（Ｓ２０）。車両減衰力Ｄは、Ｓ１４にて推定されたものが用いられる。上限値Ｄ２は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値であり、例えばＤ１より大きい値に設定される。また、Ｄ１と同じ値に設定する場合もある。
【００３８】
Ｓ２０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きくないと判断された場合には、一連の制御処理を終了する。一方、Ｓ２０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいと判断された場合には、減衰力低減処理が行われる（Ｓ２２）。
【００３９】
減衰力低減処理は、ステアリング系統の減衰力を低減する処理であり、電動パワーステアリングの操舵アシスト量を調整することにより行われる。例えば、操舵アシストする際に車両減衰力が減少するようにモータ１０が駆動制御される。その際、車両減衰力の低減量は、車両減衰力Ｄの増加の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、ステアリング系統の減衰係数を小さくすることができ、車両減衰力が低減される。そして、Ｓ２２の減衰力低減処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１によれば、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【００４１】
例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において、ラック軸力とハンドル操舵量に基づいて減衰力を推定しようとすると、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定することができないため、減衰力を正確に推定することができない。これに対し、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を考慮して減衰力を推定することができ、正確な減衰力の推定が可能となる。従って、適切な操舵アシストが行える。
（第二実施形態）
【００４２】
次に本発明の第二実施形態に係る車両操舵装置について説明する。
【００４３】
図４に本実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００４４】
図４に示すように、本実施形態に係る車両操舵装置１ａは、図１の第一実施形態に係る車両操舵装置１とほぼ同様に構成されるものであるが、サスペンションに減衰力可変タイプのショックアブソーバ２２を備え、ＥＣＵ２０の作動制御によりショックアブソーバ２２の減衰特性を変更できる点で異なっている。ショックアブソーバ２２としては、減衰特性が変更可能なものであればよく、減衰特性の可変機構はいずれのものであってもよい。ショックアブソーバ２２の減衰特性を変更することにより、車両の減衰力を調整することができる。
【００４５】
図５は、本実施形態に係る車両操舵装置１ａの動作についてのフローチャートである。図５のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４６】
まず、図５のＳ３０に示すように、ラック変位演算処理が行われる。ラック変位演算処理は、ラック５２の変位を演算する処理である。例えば、モータ１０の回転角に基づいてラック５２の変位が演算される。
【００４７】
そして、Ｓ３２に移行し、ラック軸力演算処理が行われる。ラック軸力演算処理は、ラック５２に作用する軸力を演算する処理である。例えば、ラック軸力の演算は、モータ１０の駆動電流と操舵トルクに基づいて行われる。操舵トルクは、トルクセンサ１１の出力信号を読み込んだものが用いられる。
【００４８】
そして、Ｓ３４に移行し、車両減衰力推定処理が行われる。車両減衰力推定処理は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両減衰力を推定する処理である。ラック変位は、Ｓ３０にて演算されたものが用いられる。ラック軸力は、Ｓ３２にて演算されたものが用いられる。この車両減衰力推定は、図２のＳ１４と同様に行われる。
【００４９】
そして、Ｓ３６に移行し、車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいか否かが判断される。車両減衰力Ｄは、Ｓ３４にて推定されたものが用いられる。下限値Ｄ１は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値である。Ｓ３６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいと判断された場合には、減衰力増加処理が行われる（Ｓ３８）。
【００５０】
減衰力増加処理は、サスペンション系統の減衰力を増加する処理であり、ショックアブソーバ２２の減衰特性を変更することにより行われる。例えば、ＥＣＵ２０の作動制御によりショックアブソーバ２２の減衰力が増加するように減衰特性が変更される。その際、ショックアブソーバ２２の減衰力の増加量は、車両減衰力Ｄの低下の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、サスペンション系統の減衰係数を大きくすることができ、車両減衰力が増加される。
【００５１】
ところで、Ｓ３６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さくないと判断された場合には、車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいか否かが判断される（Ｓ４０）。車両減衰力Ｄは、Ｓ３４にて推定されたものが用いられる。上限値Ｄ２は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値であり、例えばＤ１より大きい値に設定される。また、Ｄ１と同じ値に設定する場合もある。
【００５２】
Ｓ４０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きくないと判断された場合には、一連の制御処理を終了する。一方、Ｓ４０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいと判断された場合には、減衰力低減処理が行われる（Ｓ４２）。
【００５３】
減衰力低減処理は、サスペンション系統の減衰力を低減する処理であり、ショックアブソーバ２２の減衰特性を変更することにより行われる。例えば、ＥＣＵ２０の作動制御によりショックアブソーバ２２の減衰力が減少するように減衰特性が変更される。その際、ショックアブソーバ２２の減衰力の減少量は、車両減衰力Ｄの増加の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、サスペンション系統の減衰係数を小さくすることができ、車両減衰力が低減される。
【００５４】
また、この減衰力低減処理において、車両の前輪側のショックアブソーバ２２の減衰力の増加、後輪側のショックアブソーバ２２の減衰力の低減の一方又は双方を実行して、減衰特性を調整してもよい。そして、Ｓ４２の減衰力低減処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１ａによれば、第一実施形態に係る車両操舵装置１と同様に、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【００５６】
例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において、ラック軸力とハンドル操舵量に基づいて減衰力を推定しようとすると、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定することができないため、減衰力を正確に推定することができない。これに対し、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を考慮して減衰力を推定することができ、正確な減衰力の推定が可能となる。従って、適切な操舵アシストが行える。
（第三実施形態）
【００５７】
次に本発明の第三実施形態に係る車両操舵装置について説明する。
【００５８】
図６に本実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００５９】
図６に示すように、本実施形態に係る車両操舵装置１ｂは、図１の第一実施形態に係る車両操舵装置１とほぼ同様に構成されるものであるが、後輪操舵装置３０を備え、ＥＣＵ２０の作動制御により車両の後輪を操舵制御できる点で異なっている。後輪操舵装置３０としては、後輪を操舵可能な機構及びアクチュエータを備えるものであれば、いずれのタイプのものを用いてもよい。後輪操舵装置３０により後輪操舵を行うことにより、車両の旋回中心を前方又は後方へ移動させることができ、これによって車両の減衰力を調整することができる。
【００６０】
図７は、本実施形態に係る車両操舵装置１ｂの動作についてのフローチャートである。図７のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６１】
まず、図７のＳ５０に示すように、ラック変位演算処理が行われる。ラック変位演算処理は、ラック５２の変位を演算する処理である。例えば、モータ１０の回転角に基づいてラック５２の変位が演算される。
【００６２】
そして、Ｓ５２に移行し、ラック軸力演算処理が行われる。ラック軸力演算処理は、ラック５２に作用する軸力を演算する処理である。例えば、ラック軸力の演算は、モータ１０の駆動電流と操舵トルクに基づいて行われる。操舵トルクは、トルクセンサ１１の出力信号を読み込んだものが用いられる。
【００６３】
そして、Ｓ５４に移行し、車両減衰力推定処理が行われる。車両減衰力推定処理は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両減衰力を推定する処理である。ラック変位は、Ｓ５０にて演算されたものが用いられる。ラック軸力は、Ｓ５２にて演算されたものが用いられる。この車両減衰力推定は、図２のＳ１４と同様に行われる。
【００６４】
そして、Ｓ５６に移行し、車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいか否かが判断される。車両減衰力Ｄは、Ｓ５４にて推定されたものが用いられる。下限値Ｄ１は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値である。Ｓ５６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいと判断された場合には、減衰力増加処理が行われる（Ｓ５８）。
【００６５】
減衰力増加処理は、後輪操舵により車両減衰力を増加する処理である。例えば、車両旋回中心が後方側へ移動するように後方操舵装置３０に後輪を操舵させ、これにより車両減衰力を増加させる。
【００６６】
ところで、Ｓ５６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さくないと判断された場合には、車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいか否かが判断される（Ｓ６０）。車両減衰力Ｄは、Ｓ５４にて推定されたものが用いられる。上限値Ｄ２は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値であり、例えばＤ１より大きい値に設定される。また、Ｄ１と同じ値に設定する場合もある。
【００６７】
Ｓ６０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きくないと判断された場合には、一連の制御処理を終了する。一方、Ｓ６０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいと判断された場合には、減衰力低減処理が行われる（Ｓ６２）。
【００６８】
減衰力低減処理は、後輪操舵により車両減衰力を低減する処理である。例えば、車両旋回中心が前方側へ移動するように後方操舵装置３０に後輪を操舵させ、これにより車両減衰力を減少させる。そして、Ｓ６２の減衰力低減処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。
【００６９】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１ｂによれば、第一実施形態に係る車両操舵装置１と同様に、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【００７０】
例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において、ラック軸力とハンドル操舵量に基づいて減衰力を推定しようとすると、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定することができないため、減衰力を正確に推定することができない。これに対し、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を考慮して減衰力を推定することができ、正確な減衰力の推定が可能となる。従って、適切な操舵アシストが行える。
【００７１】
なお、上述した各実施形態は本発明に係る車両操舵装置の一例を示すものである。本発明に係る車両操舵装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る車両操舵装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【図２】図１の車両操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図２の車両操舵装置の動作における減衰力推定処理の説明図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【図５】図４の車両操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第三実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【図７】図６の車両操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１…車両操舵装置、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、５…ギヤ部、６…タイロッド、７…転舵輪、１０…モータ、１１…トルクセンサ、１２…操舵角センサ、２０…ＥＣＵ、２１…車速センサ、５１…ピニオン、５２…ラック。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング系に操舵アシスト力を付与する車両操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリング系に操舵アシスト力を付与する車両操舵装置として、特開２００６−１６０００５号公報に記載されるように、ステアリング系のラック軸力とハンドルの操舵角を検出し、そのラック軸力と操舵角に基づいて車両の減衰力が低下しているか否かを判定し、その減衰力が低下している場合にステアリング系に付加する減衰力を増加するものが知られている。
【特許文献１】特開２００６−１６０００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような装置においては、車両の減衰特性を正確に推定することができず、適切に減衰力の調整が行えない場合がある。例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両に対し車両の減衰力を推定しようとすると、操舵角の変位を正確に検出しても、メインシャフトの捩れにより操舵角の変位に対ラックの変位が追従せず、位相の遅れを生ずる。このため、正確に車両の減衰力を推定が困難であり、適切な減衰特性の調整が行えないこととなる。
【０００４】
そこで本発明は、ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両において正確に車両の減衰力を推定できる車両操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係る車両操舵装置は、操舵力伝達系に設けられるラックにアシスト力を与えて操舵アシストを行う車両操舵装置において、前記ラックの軸力を演算するラック軸力演算手段と、前記ラックの変位を演算するラック変位演算手段と、前記ラック軸力演算手段により演算されたラック軸力と前記ラック変位演算手段により演算されたラック変位に基づいて車両の減衰力を推定する減衰力推定手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【０００７】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記ラック変位演算手段は、前記ラックにアシスト力を与えるアシストモータの回転角に基づいて前記ラックの変位を演算することが好ましい。
【０００８】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰力が設定範囲以内となるようにステアリング系の減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えることが好ましい。
【０００９】
この発明によれば、車両減衰力が設定範囲以内となるようにステアリング系の減衰特性を調整することにより、車両安定性の向上を図ることができる。
【００１０】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を上回っている場合、車両の旋回中心を前方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させ、前記推定手段により推定された車両減衰力が下限値を下回っている場合、車両の旋回中心を後方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させることが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、車両減衰力が上限値を上回っている場合又は下限値を下回っている場合、車両の旋回中心を移動させるように後輪操舵装置を作動させることにより、車両安定性の向上を図ることができる。
【００１２】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰特性が設定範囲以内となるようにショックアブソーバの減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えることが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、車両減衰力が設定範囲以内となるようにショックアブソーバの減衰特性を調整することにより、車両安定性の向上を図ることができる。
【００１４】
また本発明に係る車両操舵装置において、前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を超えている場合、車両の前輪側のショックアブソーバの減衰力の増加、後輪側のショックアブソーバの減衰力の低減の一方又は双方を実行して、減衰特性を調整することが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、車両減衰力が設定値を超えて増加している場合、車両の前輪側の減衰力の増加、後輪側の減衰力の低減の一方又は双方を実行して減衰特性を調整することにより、車両安定性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ラックアシストタイプのパワーステアリングシステムを搭載した車両において正確に車両の減衰力を推定することができ、車両の減衰特性の調整が適切に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
【００１８】
図１は本発明の第一実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る車両操舵装置１は、操舵力伝達系のラック５２にアシスト力を与えて操舵アシストを行うラックアシストタイプの操舵装置である。車両操舵装置１は、車両に搭載され、その車両の操舵力伝達機構にアシスト力を与えることにより操舵アシストを行う。車両の操舵力伝達機構は、ハンドル２に与えられる操舵力、回転変位を転舵輪７に伝達する機構であって、例えばステアリングシャフト３、ギヤ部５、タイロッド６を主要部品として構成されている。ステアリングシャフト３は、ハンドル２に接続され、ハンドル２の操舵力及び回転変位をギヤ部５側へ伝達する。
【００２０】
ギヤ部５は、ステアリングシャフト３から伝達される操舵トルクを水平方向の力に変換するものである。ギヤ部５のギヤ機構としては、ラックアンドピニオン式のものが用いられる。このギヤ部５は、ステアリングシャフト３を通じて伝達される操舵トルクによりピニオン５１が回転し、そのピニオン５１と噛合するラック５２が移動し、そのラック５２の移動によりタイロッド６に操舵力を伝達する。そして、タイロッド６の移動によって、転舵輪７が転舵する。
【００２１】
ギヤ部５には、モータ１０が設けられている。モータ１０は、操舵力伝達機構にアシスト力を付加するためのアクチュエータであり、ラック５２にアシスト力を付加する。また、ギヤ部５には、トルクセンサ１１が設けられている。トルクセンサ１１は、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段として機能するものであり、例えばステアリングシャフト３とピニオン５１の間に設置される。
【００２２】
このトルクセンサ１１としては、ピニオン５１の回転角度を検出できるものを用いることが好ましい。例えば、ステアリングシャフト３とピニオン５１との間に配置されるトーションバーを備え、ステアリングシャフト３側の回転角度を検出する第一回転センサとピニオン５１側の回転角度を検出する第二回転センサを備えて構成され、第一回転センサと第二回転センサの回転角度の差に基づいて操舵トルクを検出するものが用いられる。
【００２３】
車両操舵装置１には、操舵角センサ１２が設けられている。操舵角センサ１２は、ハンドル２の操舵角を検出する操舵角検出手段として機能するものである。この操舵角センサ１２は、例えば、ステアリングシャフト３に設けられている。
【００２４】
また、車両操舵装置１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０が設けられている。ＥＣＵ２０は、装置全体の制御処理を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成される。このＥＣＵ２０は、操舵アシスト量を設定し、その操舵アシスト量に応じてモータ１０を駆動するアシスト制御手段として機能する。
【００２５】
ＥＣＵ２０は、モータ１０と接続され、モータ１０に駆動信号を出力し、モータ１０から出力されるモータ回転角度信号を入力する。また、ＥＣＵ２０は、トルクセンサ１１と接続され、トルクセンサ１１から出力されるトルク信号を入力する。また、ＥＣＵ２０は、操舵角センサ１２と接続され、操舵角センサ１２から出力される検出信号を入力する。
【００２６】
このＥＣＵ２０は、モータ１０の回転角に基づいてラック変位を演算する。ラック変位は、ラック５２の長手方向へ変位する位置、若しくはラック５２の長手方向への変位量である。また、ＥＣＵ２０は、モータ１０の駆動電流及びトルクセンサ１１の検出したトルク値に基づいてラック軸力を演算する。ラック軸力は、ラックの長手方向へ作用する軸力である。そして、ＥＣＵ２０は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両の減衰力を推定する推定手段として機能する。
【００２７】
また、ＥＣＵ２０は、ラック変位とラック軸力に基づいて推定した車両減衰力に応じて車両の減衰特性を調整する減衰特性調整手段として機能する。例えば、推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰力が設定範囲以内となるようにモータ１０の駆動状態を調整し、ステアリング系の減衰特性を調整する。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、車速センサ２１と接続され、車速センサ２１から出力される検出信号を入力する。車速センサ２１は、車両の走行速度を検出するセンサである。
【００２９】
次に本実施形態に係る車両操舵装置１の動作について説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態に係る車両操舵装置１の動作についてのフローチャートである。図２のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３１】
まず、図２のＳ１０に示すように、ラック変位演算処理が行われる。ラック変位演算処理は、ラック５２の変位を演算する処理である。例えば、モータ１０の回転角に基づいてラック５２の変位が演算される。
【００３２】
そして、Ｓ１２に移行し、ラック軸力演算処理が行われる。ラック軸力演算処理は、ラック５２に作用する軸力を演算する処理である。例えば、ラック軸力の演算は、モータ１０の駆動電流と操舵トルクに基づいて行われる。操舵トルクは、トルクセンサ１１の出力信号を読み込んだものが用いられる。
【００３３】
そして、Ｓ１４に移行し、車両減衰力推定処理が行われる。車両減衰力推定処理は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両減衰力を推定する処理である。ラック変位は、Ｓ１０にて演算されたものが用いられる。ラック軸力は、Ｓ１２にて演算されたものが用いられる。
【００３４】
この車両減衰力推定は、例えば、図３に示すように、ラック変位が増加した後に減少した場合又はラック変位が減少した後に増加した場合のラック軸力のヒステリシス幅に基づいて行われる。横軸をラック変位、縦軸をラック軸力とされ、ラック変位とラック軸力の変化がリサージュとして計測される。そして、所定のラック変位におけるラック軸力のヒステリシス幅Ｈに基づいて車両減衰力Ｄが演算される。このとき、ラック軸力のヒステリシス幅Ｈが大きいほど車両減衰力Ｄが大きいと演算され、ラック軸力のヒステリシス幅Ｈが小さいほど車両減衰力Ｄが小さいと演算される。
【００３５】
そして、Ｓ１６に移行し、車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいか否かが判断される。車両減衰力Ｄは、Ｓ１４にて推定されたものが用いられる。下限値Ｄ１は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値である。Ｓ１６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいと判断された場合には、減衰力増加処理が行われる（Ｓ１８）。
【００３６】
減衰力増加処理は、ステアリング系統の減衰力を増加する処理であり、電動パワーステアリングの操舵アシスト量を調整することにより行われる。例えば、操舵アシストする際に車両減衰力が増加するようにモータ１０が駆動制御される。その際、車両減衰力の増加量は、車両減衰力Ｄの低下の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、ステアリング系統の減衰係数を大きくすることができ、車両減衰力が増加される。
【００３７】
ところで、Ｓ１６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さくないと判断された場合には、車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいか否かが判断される（Ｓ２０）。車両減衰力Ｄは、Ｓ１４にて推定されたものが用いられる。上限値Ｄ２は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値であり、例えばＤ１より大きい値に設定される。また、Ｄ１と同じ値に設定する場合もある。
【００３８】
Ｓ２０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きくないと判断された場合には、一連の制御処理を終了する。一方、Ｓ２０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいと判断された場合には、減衰力低減処理が行われる（Ｓ２２）。
【００３９】
減衰力低減処理は、ステアリング系統の減衰力を低減する処理であり、電動パワーステアリングの操舵アシスト量を調整することにより行われる。例えば、操舵アシストする際に車両減衰力が減少するようにモータ１０が駆動制御される。その際、車両減衰力の低減量は、車両減衰力Ｄの増加の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、ステアリング系統の減衰係数を小さくすることができ、車両減衰力が低減される。そして、Ｓ２２の減衰力低減処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１によれば、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【００４１】
例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において、ラック軸力とハンドル操舵量に基づいて減衰力を推定しようとすると、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定することができないため、減衰力を正確に推定することができない。これに対し、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を考慮して減衰力を推定することができ、正確な減衰力の推定が可能となる。従って、適切な操舵アシストが行える。
（第二実施形態）
【００４２】
次に本発明の第二実施形態に係る車両操舵装置について説明する。
【００４３】
図４に本実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００４４】
図４に示すように、本実施形態に係る車両操舵装置１ａは、図１の第一実施形態に係る車両操舵装置１とほぼ同様に構成されるものであるが、サスペンションに減衰力可変タイプのショックアブソーバ２２を備え、ＥＣＵ２０の作動制御によりショックアブソーバ２２の減衰特性を変更できる点で異なっている。ショックアブソーバ２２としては、減衰特性が変更可能なものであればよく、減衰特性の可変機構はいずれのものであってもよい。ショックアブソーバ２２の減衰特性を変更することにより、車両の減衰力を調整することができる。
【００４５】
図５は、本実施形態に係る車両操舵装置１ａの動作についてのフローチャートである。図５のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４６】
まず、図５のＳ３０に示すように、ラック変位演算処理が行われる。ラック変位演算処理は、ラック５２の変位を演算する処理である。例えば、モータ１０の回転角に基づいてラック５２の変位が演算される。
【００４７】
そして、Ｓ３２に移行し、ラック軸力演算処理が行われる。ラック軸力演算処理は、ラック５２に作用する軸力を演算する処理である。例えば、ラック軸力の演算は、モータ１０の駆動電流と操舵トルクに基づいて行われる。操舵トルクは、トルクセンサ１１の出力信号を読み込んだものが用いられる。
【００４８】
そして、Ｓ３４に移行し、車両減衰力推定処理が行われる。車両減衰力推定処理は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両減衰力を推定する処理である。ラック変位は、Ｓ３０にて演算されたものが用いられる。ラック軸力は、Ｓ３２にて演算されたものが用いられる。この車両減衰力推定は、図２のＳ１４と同様に行われる。
【００４９】
そして、Ｓ３６に移行し、車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいか否かが判断される。車両減衰力Ｄは、Ｓ３４にて推定されたものが用いられる。下限値Ｄ１は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値である。Ｓ３６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいと判断された場合には、減衰力増加処理が行われる（Ｓ３８）。
【００５０】
減衰力増加処理は、サスペンション系統の減衰力を増加する処理であり、ショックアブソーバ２２の減衰特性を変更することにより行われる。例えば、ＥＣＵ２０の作動制御によりショックアブソーバ２２の減衰力が増加するように減衰特性が変更される。その際、ショックアブソーバ２２の減衰力の増加量は、車両減衰力Ｄの低下の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、サスペンション系統の減衰係数を大きくすることができ、車両減衰力が増加される。
【００５１】
ところで、Ｓ３６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さくないと判断された場合には、車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいか否かが判断される（Ｓ４０）。車両減衰力Ｄは、Ｓ３４にて推定されたものが用いられる。上限値Ｄ２は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値であり、例えばＤ１より大きい値に設定される。また、Ｄ１と同じ値に設定する場合もある。
【００５２】
Ｓ４０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きくないと判断された場合には、一連の制御処理を終了する。一方、Ｓ４０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいと判断された場合には、減衰力低減処理が行われる（Ｓ４２）。
【００５３】
減衰力低減処理は、サスペンション系統の減衰力を低減する処理であり、ショックアブソーバ２２の減衰特性を変更することにより行われる。例えば、ＥＣＵ２０の作動制御によりショックアブソーバ２２の減衰力が減少するように減衰特性が変更される。その際、ショックアブソーバ２２の減衰力の減少量は、車両減衰力Ｄの増加の程度に応じて決定することが好ましい。これにより、サスペンション系統の減衰係数を小さくすることができ、車両減衰力が低減される。
【００５４】
また、この減衰力低減処理において、車両の前輪側のショックアブソーバ２２の減衰力の増加、後輪側のショックアブソーバ２２の減衰力の低減の一方又は双方を実行して、減衰特性を調整してもよい。そして、Ｓ４２の減衰力低減処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１ａによれば、第一実施形態に係る車両操舵装置１と同様に、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【００５６】
例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において、ラック軸力とハンドル操舵量に基づいて減衰力を推定しようとすると、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定することができないため、減衰力を正確に推定することができない。これに対し、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を考慮して減衰力を推定することができ、正確な減衰力の推定が可能となる。従って、適切な操舵アシストが行える。
（第三実施形態）
【００５７】
次に本発明の第三実施形態に係る車両操舵装置について説明する。
【００５８】
図６に本実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００５９】
図６に示すように、本実施形態に係る車両操舵装置１ｂは、図１の第一実施形態に係る車両操舵装置１とほぼ同様に構成されるものであるが、後輪操舵装置３０を備え、ＥＣＵ２０の作動制御により車両の後輪を操舵制御できる点で異なっている。後輪操舵装置３０としては、後輪を操舵可能な機構及びアクチュエータを備えるものであれば、いずれのタイプのものを用いてもよい。後輪操舵装置３０により後輪操舵を行うことにより、車両の旋回中心を前方又は後方へ移動させることができ、これによって車両の減衰力を調整することができる。
【００６０】
図７は、本実施形態に係る車両操舵装置１ｂの動作についてのフローチャートである。図７のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６１】
まず、図７のＳ５０に示すように、ラック変位演算処理が行われる。ラック変位演算処理は、ラック５２の変位を演算する処理である。例えば、モータ１０の回転角に基づいてラック５２の変位が演算される。
【００６２】
そして、Ｓ５２に移行し、ラック軸力演算処理が行われる。ラック軸力演算処理は、ラック５２に作用する軸力を演算する処理である。例えば、ラック軸力の演算は、モータ１０の駆動電流と操舵トルクに基づいて行われる。操舵トルクは、トルクセンサ１１の出力信号を読み込んだものが用いられる。
【００６３】
そして、Ｓ５４に移行し、車両減衰力推定処理が行われる。車両減衰力推定処理は、ラック変位とラック軸力に基づいて車両減衰力を推定する処理である。ラック変位は、Ｓ５０にて演算されたものが用いられる。ラック軸力は、Ｓ５２にて演算されたものが用いられる。この車両減衰力推定は、図２のＳ１４と同様に行われる。
【００６４】
そして、Ｓ５６に移行し、車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいか否かが判断される。車両減衰力Ｄは、Ｓ５４にて推定されたものが用いられる。下限値Ｄ１は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値である。Ｓ５６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さいと判断された場合には、減衰力増加処理が行われる（Ｓ５８）。
【００６５】
減衰力増加処理は、後輪操舵により車両減衰力を増加する処理である。例えば、車両旋回中心が後方側へ移動するように後方操舵装置３０に後輪を操舵させ、これにより車両減衰力を増加させる。
【００６６】
ところで、Ｓ５６にて車両減衰力Ｄが下限値Ｄ１より小さくないと判断された場合には、車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいか否かが判断される（Ｓ６０）。車両減衰力Ｄは、Ｓ５４にて推定されたものが用いられる。上限値Ｄ２は、予めＥＣＵ２０に設定される設定値であり、例えばＤ１より大きい値に設定される。また、Ｄ１と同じ値に設定する場合もある。
【００６７】
Ｓ６０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きくないと判断された場合には、一連の制御処理を終了する。一方、Ｓ６０にて車両減衰力Ｄが上限値Ｄ２より大きいと判断された場合には、減衰力低減処理が行われる（Ｓ６２）。
【００６８】
減衰力低減処理は、後輪操舵により車両減衰力を低減する処理である。例えば、車両旋回中心が前方側へ移動するように後方操舵装置３０に後輪を操舵させ、これにより車両減衰力を減少させる。そして、Ｓ６２の減衰力低減処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。
【００６９】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１ｂによれば、第一実施形態に係る車両操舵装置１と同様に、操舵力伝達系のラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定できるため、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において減衰力を精度よく推定することができる。
【００７０】
例えば、ラックアシストタイプのパワーステアリングを備えた車両において、ラック軸力とハンドル操舵量に基づいて減衰力を推定しようとすると、ステアリングシャフトの捩れによる位相を加味して減衰力を推定することができないため、減衰力を正確に推定することができない。これに対し、ラック軸力とラック変位に基づいて車両の減衰力を推定することにより、ステアリングシャフトの捩れによる位相を考慮して減衰力を推定することができ、正確な減衰力の推定が可能となる。従って、適切な操舵アシストが行える。
【００７１】
なお、上述した各実施形態は本発明に係る車両操舵装置の一例を示すものである。本発明に係る車両操舵装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る車両操舵装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【図２】図１の車両操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図２の車両操舵装置の動作における減衰力推定処理の説明図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【図５】図４の車両操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第三実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【図７】図６の車両操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１…車両操舵装置、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、５…ギヤ部、６…タイロッド、７…転舵輪、１０…モータ、１１…トルクセンサ、１２…操舵角センサ、２０…ＥＣＵ、２１…車速センサ、５１…ピニオン、５２…ラック。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵力伝達系に設けられるラックにアシスト力を与えて操舵アシストを行う車両操舵装置において、
前記ラックの軸力を演算するラック軸力演算手段と、
前記ラックの変位を演算するラック変位演算手段と、
前記ラック軸力演算手段により演算されたラック軸力と前記ラック変位演算手段により演算されたラック変位に基づいて車両の減衰力を推定する減衰力推定手段と、
を備えた車両操舵装置。
【請求項２】
前記ラック変位演算手段は、前記ラックにアシスト力を与えるアシストモータの回転角に基づいて前記ラックの変位を演算すること、
を特徴とする請求項１に記載の車両操舵装置。
【請求項３】
前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰力が設定範囲以内となるようにステアリング系の減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両操舵装置。
【請求項４】
前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を上回っている場合、車両の旋回中心を前方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させ、前記推定手段により推定された車両減衰力が下限値を下回っている場合、車両の旋回中心を後方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させること、
を特徴とする請求項３に記載の車両操舵装置。
【請求項５】
前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰特性が設定範囲以内となるようにショックアブソーバの減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両操舵装置。
【請求項６】
前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を超えている場合、車両の前輪側のショックアブソーバの減衰力の増加、後輪側のショックアブソーバの減衰力の低減の一方又は双方を実行して、減衰特性を調整すること、
を特徴とする請求項５に記載の車両操舵装置。
【請求項１】
操舵力伝達系に設けられるラックにアシスト力を与えて操舵アシストを行う車両操舵装置において、
前記ラックの軸力を演算するラック軸力演算手段と、
前記ラックの変位を演算するラック変位演算手段と、
前記ラック軸力演算手段により演算されたラック軸力と前記ラック変位演算手段により演算されたラック変位に基づいて車両の減衰力を推定する減衰力推定手段と、
を備えた車両操舵装置。
【請求項２】
前記ラック変位演算手段は、前記ラックにアシスト力を与えるアシストモータの回転角に基づいて前記ラックの変位を演算すること、
を特徴とする請求項１に記載の車両操舵装置。
【請求項３】
前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰力が設定範囲以内となるようにステアリング系の減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両操舵装置。
【請求項４】
前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を上回っている場合、車両の旋回中心を前方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させ、前記推定手段により推定された車両減衰力が下限値を下回っている場合、車両の旋回中心を後方側へ移動させるように後輪操舵装置を作動させること、
を特徴とする請求項３に記載の車両操舵装置。
【請求項５】
前記推定手段により推定された車両減衰力が設定範囲外である場合、その車両減衰特性が設定範囲以内となるようにショックアブソーバの減衰特性を調整する車両減衰特性調整手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両操舵装置。
【請求項６】
前記車両減衰特性調整手段は、前記推定手段により推定された車両減衰力が上限値を超えている場合、車両の前輪側のショックアブソーバの減衰力の増加、後輪側のショックアブソーバの減衰力の低減の一方又は双方を実行して、減衰特性を調整すること、
を特徴とする請求項５に記載の車両操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１６２５６６（Ｐ２００８−１６２５６６Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６４８（Ｐ２００７−６４８）
【出願日】平成１９年１月５日（２００７．１．５）
【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２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月５日（２００７．１．５）
【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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