電動パワーステアリング装置
【課題】前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正において、運転者に違和感を与えない電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】電動パワーステアリング装置のＥＰＳ＿ＥＣＵ２０の基本制御部５１は、操舵トルクＴrqにもとづいてアシスト電流Ｉａを算出する。ヨーレート反力補正電流演算部６５はヨーレートγ*にもとづいて、操舵補助力の操舵反力成分の制御のためのヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出する。そして、ヨーレート反力制限部６６は、中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と、現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差に応じて、ヨーレート反力補正電流Ｉｙを調節して補正されたヨーレート反力補正電流Ｉｙ*を減算器５３に出力する。減算器５３では、アシスト電流Ｉａから補正されたヨーレート反力補正電流Ｉｙ*を減算し目標電流Ｉｔとして、駆動電流制御部５４に出力する。
【解決手段】電動パワーステアリング装置のＥＰＳ＿ＥＣＵ２０の基本制御部５１は、操舵トルクＴrqにもとづいてアシスト電流Ｉａを算出する。ヨーレート反力補正電流演算部６５はヨーレートγ*にもとづいて、操舵補助力の操舵反力成分の制御のためのヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出する。そして、ヨーレート反力制限部６６は、中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と、現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差に応じて、ヨーレート反力補正電流Ｉｙを調節して補正されたヨーレート反力補正電流Ｉｙ*を減算器５３に出力する。減算器５３では、アシスト電流Ｉａから補正されたヨーレート反力補正電流Ｉｙ*を減算し目標電流Ｉｔとして、駆動電流制御部５４に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の挙動を検出する車両挙動センサを備える電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）を備える車両が知られており、このような車両には、電動パワーステアリング装置を制御するためのＥＰＳ＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が備わっている。
また、ＡＢＳ（Anti Lock Brake System）やＴＣＳ（Traction Control System）を組み合わせて、車両挙動を制御するＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）機能が備わる場合、車両には、車両の挙動を制御するためのＶＳＡ＿ＥＣＵが備わっている。
【０００３】
ＥＰＳ＿ＥＣＵは、車両の走行状態（旋回、直進）や車速など、車両の挙動に応じて電動パワーステアリング装置を制御し、操舵補助力を発生して運転者の操舵力を軽減するとともに、操向ハンドルの操作方向に対する反力を付与する制御をする。
そのために、電動パワーステアリング装置を備える車両には、車両の挙動を検出する車両挙動センサを備える車両挙動検出システムを有する。そして、車両挙動検出システムには、車両の旋回を検出するため、車両挙動センサとしてのヨーレートセンサ（本発明における「車両挙動センサ」に対応）、舵角センサ、横加速度センサ、前後加速度センサなどが備わっている。
【０００４】
舵角センサとして、操向ハンドルの相対的な角度変化量を検出値とするセンサ（例えば、ロータリエンコーダ）を用いる場合がある。この場合、ＥＰＳ＿ＥＣＵは、例えば、操向ハンドルが中立位置（以下、舵角中点）にあるときを基準点として、基準点からの角度変化量によって操向ハンドルの舵角を算出できる。
そのため、ＥＰＳ＿ＥＣＵは、基準点としての舵角中点を学習する必要がある。そして、舵角中点の学習には、ヨーレートセンサが検出するヨーレートが利用される。
そして、舵角中点の学習の精度を向上するため、ヨーレートセンサには、ヨーレートを精度よく検出することが要求される。
【０００５】
また、ヨーレートセンサには、特許文献１に記載されたような半導体素子を使用したものがあり、このようなヨーレートセンサは、その温度変化に伴う検出値の変動が大きいという特性がある。車両の走行によってヨーレートセンサの温度は逐次変化することから、走行状態の車両のヨーレートを精度よく検出するために、車両が旋回状態ではなくヨーレートが０の状態におけるヨーレートセンサの中点を適宜学習して利用することが好適である。
【０００６】
さらに、特許文献２には、ヨーレートセンサからの信号にもとづいて、操向ハンドルに付与する反力を補正する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−８１３３５号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に開示される技術によると、ヨーレートセンサの検出値にもとづいて操向ハンドルに付与する反力を補正しているが、その元になるヨーレートセンサの検出値を中点補正した時点のヨーレートセンサの温度と、現在のヨーレートセンサの温度との差が大きいときは、中点補正されたヨーレートの値であっても、精度が低下しており、それにもとづく操向ハンドルに付与する反力の補正は、左右の同一ヨーレートの値に対して、異なる値の反力制御を行ってしまい、運転者に対して違和感を与えるという可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は、車両挙動センサの中点学習時の温度と現在の温度との変化が大きいときに、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正において、運転者に違和感を与えないような電動パワーステアリング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】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に係る発明は、転舵輪に舵角を与える操舵系に動力を付加する電動機と、操舵系に作用する手動操舵力を検出する操舵力検出手段と、車両挙動を検出する車両挙動センサと、少なくとも操舵力検出手段の出力にもとづいて操舵補助力を電動機に発生させるための制御手段とを備え、制御手段が、操舵補助力の操舵反力成分の制御において車両挙動センサの検出値に応じて制御の補正をする電動パワーステアリング装置であって、車両挙動センサの温度を検出する車両挙動センサ温度検出手段と、車両挙動センサからの信号を中点値として取得して記憶する中点値記憶手段と、車両挙動センサからの信号を中点値として取得する際の車両挙動センサの温度を取得して中点学習時の温度として記憶する中点学習時温度記憶手段と、を備え、制御手段は、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差に応じて、車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節することを特徴とする。
【００１１】
そして、請求項２に記載のように、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差が大きいほど、車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を小さくすることが望ましい。
【００１２】
請求項１に係る発明によると、制御手段は、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差に応じて、車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節する。従来では、ヨーレートセンサの温度変化に伴ってヨーレートセンサの検出値が変動した場合（ヨーレートセンサの中点が正しくない場合）は、正しくないヨーレート中点補正を受けた補正済みのヨーレートを用いて、例えば、操向ハンドルの回動操作に対する操作反力の補正制御（ヨーレート反力制御）をすると、左右の同一ヨーレートの値に対して、異なる値の反力制御を行ってしまい、運転者に対して違和感を与えるという可能性がある。
しかし、本発明のように操向ハンドルの回動操作に対する操作反力の補正制御における補正量を調節することにより、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差が大きくて、中点補正されたヨーレートの精度が低下しているときには、補正量を小さく制限することにより、左右の同一ヨーレートの値に対して異なる値の反力制御の度合いも小さくなり、運転者に対して違和感を与えない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正において、車両挙動センサの中点学習時の温度と、現在の温度との変化が大きい場合にも運転者に違和感を与えないような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】
【００１４】
【図１】ＶＳＡ＿ＥＣＵを含む車両内部の要部を示す図である。
【図２】ＶＳＡ＿ＥＣＵの機能ブロック構成図である。
【図３】ＥＰＳ＿ＥＣＵの機能ブロック構成図である。
【図４】ヨーレート反力補正制限係数の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について、適宜図を参照して説明する。
まず、図１を参照しながら、適宜、図２を参照して、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０，ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０を含む車両１内部の要部について説明する。
【００１６】
図１に示すように車両１は、転舵機構、電動パワーステアリング装置５、エンジン（図示せず）を制御するエンジン制御ＥＣＵ１３、電動パワーステアリング装置５の制御機能部であるＥＰＳ＿ＥＣＵ２０、制動制御を含むＡＢＳ機能とＴＣＳ機能を組み合わせて車両挙動を制御するＶＳＡ＿ＥＣＵ３０などを備えている。
【００１７】
（車両の転舵機構）
まず、図１を参照して、適宜、図３を参照しながら車両１の電動パワーステアリング装置５を含む転舵機構（操舵系）について説明する。
車両１の転舵機構は、ラックアンドピニオン機構（図示せず）のラック軸（図示せず）のラック歯（図示せず）に噛合するピニオンギア（図示せず）と一体に回転動作するピニオン軸１１に、ステアリング軸１２が、ユニバーサルジョイントを介して接続され、さらに、ステアリング軸１２に操向ハンドル２１が取り付けられて構成されている。
そして、運転者が操向ハンドル２１を回動操作すると、ピニオンギアが回転してラック軸を左右方向に移動し、ラック軸に連結される転舵輪である前方の車輪２FL，２FRが転舵する。
【００１８】
電動パワーステアリング装置５は、運転者が操向ハンドル２１を回動操作するときの操舵力を軽減する操舵補助力（補助操舵トルク）を発生し、転舵機構に付与する電動機２３を備えている。
この電動機２３の出力軸に直結したギアが、ピニオン軸１１に設けられたウォームホイールギアと噛合し、運転者が操向ハンドル２１を回動操作したときに、電動機２３の出力軸の回転によってピニオン軸１１に対する補助操舵トルクを発生して操舵力を軽減する。
【００１９】
また、電動パワーステアリング装置５の制御部であるＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａ（図３参照）、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０ｃ（図３参照）、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０ｄ（図３参照）、書き込み可能な不揮発メモリ２０ｆ（図３参照）、入出力インタフェース（図示せず）、それらを接続するバス２０ｂ、入出力インタフェース回路などを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路（図３中、「入出力インタフェース回路２０ｇ」と表示）などから構成され、例えば、ＲＯＭ２０ｃに格納されたプログラムをＣＰＵが実行して電動機２３を、電動機駆動回路２２を介して駆動制御する。
ちなみに、電動機駆動回路２２は、ブラシレスモータである電動機２３に電力を供給するためのスイッチング素子を含む電源回路である。
なお、電動機２３には、電動機２３の回転角を検出する回転角センサ２５が設けられ、その信号がＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に入力されている。回転角センサ２５としては、例えば、レゾルバが用いられる。
【００２０】
前記したピニオン軸１１には、トルクセンサ（操舵力検出手段）ＳTrqが取り付けられ、運転者が操向ハンドル２１を回動操作するときの操舵トルクを検出して、トルク信号がＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に入力される。
そして、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、後記するように、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０からＣＡＮ(Controller Area Network)通信線５０を介して、舵角δ、補正されたヨーレートγ*、横方向加速度αX、車速ＶＳなどの情報を取得し、前記した電動機２３の回転角、操舵トルクの情報も用いて車両の走行状態（旋回、直進）や車速など、車両の挙動に応じて電動機２３を制御し、操舵補助力を発生して運転者の操舵力を軽減するとともに、操向ハンドル２１の回動操作方向に対する反力を付与する制御をする。
この反力を付与する制御において、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、実ヨーレート（後記するヨーレート中点補正をして補正されたヨーレートγ*）を用いる。
ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０における操舵補助力および操舵反力の制御の詳細については後記する。
【００２１】
（エンジン制御ＥＣＵ）
エンジン制御ＥＣＵ１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェースなどを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路、燃料インジェクタを駆動するＦＩ駆動回路などから構成され、図示省略のアクセルポジションセンサ、クランクパルスセンサ、ＴＤＣセンサなどエンジン制御に必要な各種のセンサ信号が入力される。その中には吸気温度（以下では、「外気温度」と称する）を検出する吸気温度センサＳTAir（図１参照）も含まれている。そして、ＲＯＭに格納されるプログラムをＣＰＵが実行し、エンジンの出力を制御したり、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０などで必要な情報、例えば、エンジン回転速度や外気温度ＴAir（図２参照）などを後記するＣＡＮ通信で出力したりする。
【００２２】
（ＶＳＡ＿ＥＣＵ）
次に、図２を参照しながらＶＳＡ＿ＥＣＵ３０について説明する。
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、図２に示すようにＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ３０ｃ、ＲＡＭ３０ｄ、書き換え可能な不揮発メモリ（中点値記憶手段）３０ｆ、入出力インタフェース（図示せず）、それらを接続するバス３０ｂなどを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路（図２中、「入出力インタフェース回路３０ｇ」と表示）などから構成され、ＲＯＭに格納されるプログラムをＣＰＵ３０ａが実行し、車両挙動を制御する。ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、例えば、エンジンルーム３に配置されている。
【００２３】
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０には、転舵輪である前方の車輪２FL，２FRの舵角δ（図２参照）を検出する舵角センサＳHAからの信号、車両１の各車輪２FL，２FR，２RL，２RRの車輪速を検出する車輪速センサＳVWFL，ＳVWFR，ＳVWRL，ＳVWRRからの各車輪速ＶW（図２参照）を示す信号、エンジンルーム３内に配置されたヨーレートセンサ（車両挙動センサ）ＳYから検出値であるヨーレートγ（図２参照）を示す信号、ヨーレートセンサＳYの温度を検出する温度センサ（車両挙動センサ温度検出手段）ＳTYからのヨーレートセンサ温度ＴY（図２参照）を示す信号、車両１の横方向の加速度を検出する横加速度センサＳαXからの横方向加速度αX（図２参照）を示す信号などが入力される。
【００２４】
ここで、ヨーレートセンサ温度ＴYが、特許請求の範囲に記載の「車両挙動センサの温度」に対応する。
以下、車輪２FL，２FR，２RL，２RR、車輪速センサＳVWFL，ＳVWFR，ＳVWRL，ＳVWRRおよび後記するブレーキ装置ＢFL，ＢFR，ＢRL，ＢRRは、区別する必要がない限り、単に「車輪２」、「車輪速センサＳVW」、「ブレーキ装置Ｂ」と称する。
ちなみに、車輪速センサＳVWは、車輪２の回転速度を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサである。
また、周辺回路として代表的に、入出力インタフェース回路３０ｇで示したものには、センサ信号の信号処理回路、例えば、フィルタ回路、ＣＡＮ通信用の信号処理部も含んでいる。
【００２５】
なお、ヨーレートセンサＳYおよび温度センサＳTYは、例えば、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０に組み込まれている。そして、ヨーレートセンサＳYは、例えば、半導体素子を用いたものであり、ヨーレートセンサＳYの温度変化に伴い検出値の変動がありうるものである。
【００２６】
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、各車輪２FL，２FR，２RL，２RRに設けられた各ブレーキ装置Ｂ（図１中、「ＢFL，ＢFR，ＢRL，ＢRR」と表示）に、個別に油圧を供給してブレーキ制御する油圧回路３１に含まれる制御バルブ（図示せず）を駆動する油圧回路制御部３１ａと通信可能に接続され、油圧回路制御部３１ａへ制御信号を出力したり、油圧回路制御部３１ａから油圧信号を受信したりして、油圧回路制御部３１ａを介して、各ブレーキ装置ＢFL，ＢFR，ＢRL，ＢRRを制御する。
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０とＣＡＮ通信線５０で接続され、互いにデータの受け渡しが可能に構成されている。ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ通信線５０を介して、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０へ舵角δ、補正されたヨーレートγ*、横方向加速度αX、車速ＶＳなどの情報を出力し、必要に応じて、ＣＡＮ通信線５０を介してエンジン制御ＥＣＵ１３に出力抑制指令情報を出力する。逆に、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ通信線５０を介してＥＰＳ＿ＥＣＵ２０から操舵トルクＴrqの情報を取得する。
【００２７】
次に、図２を参照しながらＶＳＡ＿ＥＣＵ３０におけるヨーレートセンサＳYからの信号の中点値、つまり、車両１のヨーレートγが０の状態においてヨーレートセンサＳYからの検出値を学習する中点学習の方法について説明する。
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０のＣＰＵ３０ａは、ＲＯＭ３０ｃに格納されているプログラムを実行することにより実現される機能構成部として、車速演算部４１、中点学習条件成立判定部４２、中点決定部４３、学習中点記憶部（中点値記憶手段、中点学習時温度記憶手段）４４、ヨーレート補正部４５、ＶＳＡ制御部４６を含んでいる。
【００２８】
車速演算部４１は、各車輪速センサＳVWからの車輪速ＶWを示す信号を読み込み、車両１の車速ＶＳを算出し、中点学習条件成立判定部４２、ＶＳＡ制御部４６に出力する。
中点学習条件成立判定部４２は、ＲＯＭ３０ｃに予め格納された中点学習条件データ４２ａを有し、現在の車速ＶＳ、舵角δ、操舵トルクＴrqおよび検出値であるヨーレートγにもとづいて、ヨーレートセンサＳYの中点学習条件が成立しているか否かを判定し、成立している場合に、中点決定部４３に中点学習許可の信号を出力する。そうでない場合は、中点決定部４３に中点学習許可の信号を出力しない。
【００２９】
前記中点学習条件は、以下の条件Ａ、条件Ｂのいずれかが満足されたとき、中点学習条件成立判定部４２において中点学習条件が成立していると判定される。
《条件Ａ》
車両１が所定時間ΔＴｓｔに亘って停車しているときに、車両１が停車してから、所定時間ΔＴｓｔより短い所定時間ΔＴｙａｗが経過したとき。
《条件Ｂ》
１．ヨーレートγの変動幅が所定値ΔＹＡＷ１以内。
２．操舵トルクＴrqが所定値ＴＲＱ１以内。
３．舵角δの変動幅が所定値Δθ１以内。
４．車速ＶＳが所定値ＶＥＬ１以上。
５．１．〜４．の状態が時間ΔＴ１に亘って継続。
【００３０】
なお、条件Ａの車両１が停車しているときの所定時間ΔＴｓｔ，ΔＴｙａｗ、条件Ｂの各所定値（ΔＹＡＷ１，ＴＲＱ１，Δθ１，ＶＥＬ１，ΔＴ１）は、車両１に要求される性能、舵角センサＳHAおよびヨーレートセンサＳYの感度などにもとづいて適宜設定すればよい。
【００３１】
中点決定部４３は、中点学習条件成立判定部４２から中点学習許可の信号を受けたとき、外気温度ＴAirとヨーレートセンサ温度ＴYを比較して、外気温度ＴAirとヨーレートセンサ温度ＴYの差が閾値εTYよりも小さければ、検出値である現在のヨーレートγをヨーレート中点値γ0として学習中点記憶部４４に出力する。また、そのときのヨーレートセンサ温度ＴYを、中点学習時温度ＴY*として、学習中点記憶部４４に出力する。
学習中点記憶部４４は、中点決定部４３から出力されたヨーレート中点値γ0を不揮発メモリ３０ｆの中点データ部４４ａに記憶させるとともに、中点学習時温度ＴY*を不揮発メモリ３０ｆの中点学習時温度データ部４４ｂに記憶させる。ヨーレート補正部４５は、検出値である現在のヨーレートγに対して中点補正をして補正されたヨーレートγ*をＶＳＡ制御部４６に出力する。また、ヨーレート補正部４５は、中点補正されたヨーレートγ*、中点学習時温度ＴY*、および現在のヨーレートセンサ温度ＴYをＣＡＮ通信を介してＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に出力する。
【００３２】
ＶＳＡ制御部４６は、車速ＶＳ、中点補正されたヨーレートγ*、舵角δ、横方向加速度αXにもとづいて、油圧回路３１を介して各車輪２のブレーキ装置Ｂを制御して、車両１のＶＳＡ制御をしたり、運転者がブレーキペダルＰB（図１参照）を操作したとき、油圧回路３１を介して制動制御をし、そのとき各車輪２の車輪速ＶWを監視し、車輪２のロックを防止するようにＡＢＳ制御を行ったりする。
【００３３】
（ＥＰＳ＿ＥＣＵにおける操舵補助力および操舵反力の制御）
次に、図３、図４を参照しながらＥＰＳ＿ＥＣＵ２０における操舵補助力および操舵反力の制御の詳細について説明する。
ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、基本制御部５１、操舵反力制御部５２、減算器５３、および駆動電流制御部５４を有しており、最終的に減算器５３において電動機２３に発生させる操舵補助力に対応する目標電流Ｉｔが算出される。
【００３４】
基本制御部５１は、操向ハンドル２１（図１参照）に入力される手動操舵力に応じて、電動機２３に発生させる操舵補助力に対応する目標電流Ｉｔの元になるベース電流Ｉｂを算出するとともに、そのベース電流Ｉｂに対して所要の補正を行ってアシスト電流Ｉａを求めるものである。基本制御部５１は、ベース電流演算部６１と、転舵系のイナーシャを補償するイナーシャ補償部６２と、転舵系のダンピングを補償するダンパ補償部６３とを備えている。
【００３５】
ベース電流演算部６１では、トルクセンサＳTrqによる操舵トルクＴrq、および、ＣＡＮ通信を介してＶＳＡ＿ＥＣＵ３０から取得した車速ＶＳにもとづいてベース電流Ｉｂを求める。イナーシャ補償部６２では、操舵トルクセンサＳTrqによる操舵トルクＴrqの時間微分値、および車速ＶＳにもとづいてイナーシャ補正値を算出して、ベース電流Ｉｂを補正する。ダンパ補償部６３では、回転角センサ２５による回転角θを電動機速度算出部６４にて時間微分して得た電動機角速度ω、および前記した車速ＶＳにもとづいてダンピング補正値を算出して、ベース電流Ｉｂを補正する。
【００３６】
操舵反力制御部５２は、ヨーレート反力補正電流演算部６５とヨーレート反力制限部６６を有して構成されている。ヨーレート反力補正電流演算部６５は、基本的に、ＣＡＮ通信を介してＶＳＡ＿ＥＣＵ３０から取得した中点補正されたヨーレートγ*に応じて、電動機２３に発生させる操舵補助力の反力成分に対応するヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出する。
ここで、ヨーレート反力補正電流演算部６５における、中点補正されたヨーレートγ*に応じて、電動機２３に発生させる操舵補助力の反力成分に対応するヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出することが、特許請求の範囲に記載の「車両挙動センサの検出値に応じて制御の補正をする」に対応する。
【００３７】
ヨーレート反力制限部６６は、中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差に対して予め設定された関数データまたはマップを有している。ちなみに、この関数データまたはマップデータ６６ａは、ＲＯＭ２０ｃの記憶領域の一部に格納されたものである。
図４に示すように、関数データまたはマップデータ６６ａは、横軸が中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差（図４中、｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜と表示）を示し、縦軸はヨーレート反力補正電流Ｉｙに乗じるヨーレート反力補正制限係数Ｃを示す。
このヨーレート反力補正制限係数Ｃは、｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜が０のとき、１．０となり、｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜が増大するにつれてヨーレート反力補正制限係数Ｃは低減し、所定の｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜の値で、飽和するように設定されている。
【００３８】
そして、ヨーレート反力制限部６６は、ＣＡＮ通信を介してＶＳＡ＿ＥＣＵ３０から取得した中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差を算出し、その差を参照して前記した関数データまたはマップデータ６６ａにもとづいて、ヨーレート反力補正制限係数Ｃを決定する。さらに、ヨーレート反力制限部６６は、ヨーレート反力補正電流Ｉｙに、前記決定したヨーレート反力補正制限係数Ｃを乗じて、補正されたヨーレート反力補正電流Ｉｙ*を減算器５３に出力する。
ここで、ヨーレート反力制限部６６において、中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差を算出し、その差を参照して前記した関数データまたはマップデータ６６ａにもとづいて得られたヨーレート反力補正制限係数Ｃをヨーレート反力補正電流Ｉｙに乗じことは、特許請求の範囲に記載の「前記中点学習時の前記車両挙動センサの温度と、現在の前記車両挙動センサの温度との差に応じて、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節する」に対応する。
【００３９】
基本制御部５１では、アシスト電流Ｉａが、手動操舵トルクが増大するのに応じて大きくなるように設定され、操舵反力制御部５２では、ヨーレート反力補正電流Ｉｙが、実ヨーレート（補正されたヨーレート）γ*の絶対値が増大するのに応じて、ヨーレート反力補正電流Ｉｙの絶対値も大きくなるように設定される。この結果、運転者が操向ハンドル２１に大きな手動操舵力を与えても、実ヨーレートγ*が大きい場合には、電動機２３の操舵補助力が減少して運転者に与える操舵反力が大きくなる。すなわち、操向ハンドル２１が重くなり、これにより車両１の不安定性を運転者に察知させつつ、運転者の操向ハンドル２１の回動操作を抑制して、車両１の走行安定性を向上させるとともに運転者の操作性を向上させることができる。
【００４０】
減算器５３では、基本制御部５１から入力されたアシスト電流Ｉａからヨーレート反力補正電流Ｉｙ*が減算されて、目標電流Ｉｔが、駆動電流制御部５４に入力される。
【００４１】
駆動電流制御部５４では、電動機２３に電動機駆動回路２２から供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の実電流（図３中、「ＩＵ，ＩＶ，ＩＷ」で表示）と目標電流Ｉｔとの偏差が小さくなるように電動機２３に電動機駆動回路２２から供給する電流を制御する。具体的には、駆動電流制御部５４は、前記偏差が小さくなるように電動機駆動回路２２に含まれるスイッチング素子に入力するデューティ信号を制御する。
【００４２】
本実施形態によれば、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０におけるヨーレート反力制限部６６は、ヨーレートセンサＳYの中点学習をしたときのヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差が大きいほど、ヨーレートセンサ温度ＴY*時に学習した中点値γ0にもとづいて補正された実ヨーレートγ*に応じてヨーレート反力補正電流演算部６５において算出されたヨーレート反力補正電流Ｉｙを小さくするように制限する。
従って、ヨーレートセンサＳYの温度変化に伴ってヨーレートセンサＳYの検出値が変動した場合（ヨーレートセンサＳYの中点が正しくない場合）は、正しくないヨーレート中点補正を受けた補正済みのヨーレートγ*を用いて、操向ハンドル２１の回動操作に対する操作反力の補正制御（ヨーレート反力制御）をして、左右の同一ヨーレートの値に対して、異なる値の反力制御を行ってしまい、運転者に対して違和感を与えるということを防止できる。
【００４３】
また、本実施形態では、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０において、ヨーレートセンサＳYの中点学習を行うものとしたがそれに限定されるものではない。ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は検出値であるヨーレートγを、ＣＡＮ通信線５０を介して、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に送信し、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０側で前記したような方法で中点学習し、中点補正されたヨーレートγ*を、ＣＡＮ通信線５０で他のＥＣＵ、例えば、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０に送信し、ＶＳＡ制御に用いても良い。また、ヨーレートセンサＳYの検出値であるヨーレートγを直接ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に入力し、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０側で前記したような方法で中点学習し、中点補正されたヨーレートγ*を、ＣＡＮ通信線５０で他のＥＣＵ、例えば、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０に送信し、ＶＳＡ制御に用いても良い。
【００４４】
特許請求の範囲における「車両挙動センサの温度」は、本実施形態では、ヨーレートセンサ温度ＴYとしたが、ヨーレートセンサＳYそのものの温度でも、ヨーレートセンサＳYが置かれる環境の温度でも良い。
【００４５】
さらに、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０ａの操舵反力制御部５２としては、ヨーレートγ*に応じて操舵補助力の反力成分を制御するものとしたが、特開２００６−２５６４２５号公報に記載のように、さらに、舵角δにも応じて操舵補助力の反力成分を制御するように操舵補助力の反力成分の制御を加えても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１ 車両
３ エンジンルーム
５ 電動パワーステアリング装置
２０ ＥＰＳ＿ＥＣＵ
２１ 操向ハンドル
３０ ＶＳＡ＿ＥＣＵ
３０ｆ 不揮発メモリ（中点値記憶手段、中点学習時温度記憶手段）
４２ 中点学習条件成立判定部
４２ａ 中点学習条件データ
４３ 中点決定部
４４ 学習中点記憶部（中点値記憶手段、中点学習時温度記憶手段）
４４ａ 中点データ部
４５ ヨーレート補正部
４６ ＶＳＡ制御部
５０ ＣＡＮ通信線
５１ 基本制御部
５２ 操舵反力制御部
６５ ヨーレート反力補正電流演算部
６６ ヨーレート反力制限部
６６ａ 関数データまたはマップデータ
ＳY ヨーレートセンサ（車両挙動センサ）
ＳHA 舵角センサ
ＳTY 温度センサ（車両挙動センサ温度検出手段）
ＳTrq トルクセンサ（操舵力検出手段）
ＳTAir 吸気温度センサ
ＴY ヨーレートセンサ温度（車両挙動センサの温度）
ＴAir 外気温度
Ｔrq 操舵トルク
γ ヨーレート
ＶＳ 車速
δ 舵角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の挙動を検出する車両挙動センサを備える電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）を備える車両が知られており、このような車両には、電動パワーステアリング装置を制御するためのＥＰＳ＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が備わっている。
また、ＡＢＳ（Anti Lock Brake System）やＴＣＳ（Traction Control System）を組み合わせて、車両挙動を制御するＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）機能が備わる場合、車両には、車両の挙動を制御するためのＶＳＡ＿ＥＣＵが備わっている。
【０００３】
ＥＰＳ＿ＥＣＵは、車両の走行状態（旋回、直進）や車速など、車両の挙動に応じて電動パワーステアリング装置を制御し、操舵補助力を発生して運転者の操舵力を軽減するとともに、操向ハンドルの操作方向に対する反力を付与する制御をする。
そのために、電動パワーステアリング装置を備える車両には、車両の挙動を検出する車両挙動センサを備える車両挙動検出システムを有する。そして、車両挙動検出システムには、車両の旋回を検出するため、車両挙動センサとしてのヨーレートセンサ（本発明における「車両挙動センサ」に対応）、舵角センサ、横加速度センサ、前後加速度センサなどが備わっている。
【０００４】
舵角センサとして、操向ハンドルの相対的な角度変化量を検出値とするセンサ（例えば、ロータリエンコーダ）を用いる場合がある。この場合、ＥＰＳ＿ＥＣＵは、例えば、操向ハンドルが中立位置（以下、舵角中点）にあるときを基準点として、基準点からの角度変化量によって操向ハンドルの舵角を算出できる。
そのため、ＥＰＳ＿ＥＣＵは、基準点としての舵角中点を学習する必要がある。そして、舵角中点の学習には、ヨーレートセンサが検出するヨーレートが利用される。
そして、舵角中点の学習の精度を向上するため、ヨーレートセンサには、ヨーレートを精度よく検出することが要求される。
【０００５】
また、ヨーレートセンサには、特許文献１に記載されたような半導体素子を使用したものがあり、このようなヨーレートセンサは、その温度変化に伴う検出値の変動が大きいという特性がある。車両の走行によってヨーレートセンサの温度は逐次変化することから、走行状態の車両のヨーレートを精度よく検出するために、車両が旋回状態ではなくヨーレートが０の状態におけるヨーレートセンサの中点を適宜学習して利用することが好適である。
【０００６】
さらに、特許文献２には、ヨーレートセンサからの信号にもとづいて、操向ハンドルに付与する反力を補正する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−８１３３５号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に開示される技術によると、ヨーレートセンサの検出値にもとづいて操向ハンドルに付与する反力を補正しているが、その元になるヨーレートセンサの検出値を中点補正した時点のヨーレートセンサの温度と、現在のヨーレートセンサの温度との差が大きいときは、中点補正されたヨーレートの値であっても、精度が低下しており、それにもとづく操向ハンドルに付与する反力の補正は、左右の同一ヨーレートの値に対して、異なる値の反力制御を行ってしまい、運転者に対して違和感を与えるという可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は、車両挙動センサの中点学習時の温度と現在の温度との変化が大きいときに、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正において、運転者に違和感を与えないような電動パワーステアリング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】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に係る発明は、転舵輪に舵角を与える操舵系に動力を付加する電動機と、操舵系に作用する手動操舵力を検出する操舵力検出手段と、車両挙動を検出する車両挙動センサと、少なくとも操舵力検出手段の出力にもとづいて操舵補助力を電動機に発生させるための制御手段とを備え、制御手段が、操舵補助力の操舵反力成分の制御において車両挙動センサの検出値に応じて制御の補正をする電動パワーステアリング装置であって、車両挙動センサの温度を検出する車両挙動センサ温度検出手段と、車両挙動センサからの信号を中点値として取得して記憶する中点値記憶手段と、車両挙動センサからの信号を中点値として取得する際の車両挙動センサの温度を取得して中点学習時の温度として記憶する中点学習時温度記憶手段と、を備え、制御手段は、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差に応じて、車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節することを特徴とする。
【００１１】
そして、請求項２に記載のように、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差が大きいほど、車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を小さくすることが望ましい。
【００１２】
請求項１に係る発明によると、制御手段は、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差に応じて、車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節する。従来では、ヨーレートセンサの温度変化に伴ってヨーレートセンサの検出値が変動した場合（ヨーレートセンサの中点が正しくない場合）は、正しくないヨーレート中点補正を受けた補正済みのヨーレートを用いて、例えば、操向ハンドルの回動操作に対する操作反力の補正制御（ヨーレート反力制御）をすると、左右の同一ヨーレートの値に対して、異なる値の反力制御を行ってしまい、運転者に対して違和感を与えるという可能性がある。
しかし、本発明のように操向ハンドルの回動操作に対する操作反力の補正制御における補正量を調節することにより、中点学習時の車両挙動センサの温度と、現在の車両挙動センサの温度との差が大きくて、中点補正されたヨーレートの精度が低下しているときには、補正量を小さく制限することにより、左右の同一ヨーレートの値に対して異なる値の反力制御の度合いも小さくなり、運転者に対して違和感を与えない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正において、車両挙動センサの中点学習時の温度と、現在の温度との変化が大きい場合にも運転者に違和感を与えないような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】
【００１４】
【図１】ＶＳＡ＿ＥＣＵを含む車両内部の要部を示す図である。
【図２】ＶＳＡ＿ＥＣＵの機能ブロック構成図である。
【図３】ＥＰＳ＿ＥＣＵの機能ブロック構成図である。
【図４】ヨーレート反力補正制限係数の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について、適宜図を参照して説明する。
まず、図１を参照しながら、適宜、図２を参照して、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０，ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０を含む車両１内部の要部について説明する。
【００１６】
図１に示すように車両１は、転舵機構、電動パワーステアリング装置５、エンジン（図示せず）を制御するエンジン制御ＥＣＵ１３、電動パワーステアリング装置５の制御機能部であるＥＰＳ＿ＥＣＵ２０、制動制御を含むＡＢＳ機能とＴＣＳ機能を組み合わせて車両挙動を制御するＶＳＡ＿ＥＣＵ３０などを備えている。
【００１７】
（車両の転舵機構）
まず、図１を参照して、適宜、図３を参照しながら車両１の電動パワーステアリング装置５を含む転舵機構（操舵系）について説明する。
車両１の転舵機構は、ラックアンドピニオン機構（図示せず）のラック軸（図示せず）のラック歯（図示せず）に噛合するピニオンギア（図示せず）と一体に回転動作するピニオン軸１１に、ステアリング軸１２が、ユニバーサルジョイントを介して接続され、さらに、ステアリング軸１２に操向ハンドル２１が取り付けられて構成されている。
そして、運転者が操向ハンドル２１を回動操作すると、ピニオンギアが回転してラック軸を左右方向に移動し、ラック軸に連結される転舵輪である前方の車輪２FL，２FRが転舵する。
【００１８】
電動パワーステアリング装置５は、運転者が操向ハンドル２１を回動操作するときの操舵力を軽減する操舵補助力（補助操舵トルク）を発生し、転舵機構に付与する電動機２３を備えている。
この電動機２３の出力軸に直結したギアが、ピニオン軸１１に設けられたウォームホイールギアと噛合し、運転者が操向ハンドル２１を回動操作したときに、電動機２３の出力軸の回転によってピニオン軸１１に対する補助操舵トルクを発生して操舵力を軽減する。
【００１９】
また、電動パワーステアリング装置５の制御部であるＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａ（図３参照）、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０ｃ（図３参照）、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０ｄ（図３参照）、書き込み可能な不揮発メモリ２０ｆ（図３参照）、入出力インタフェース（図示せず）、それらを接続するバス２０ｂ、入出力インタフェース回路などを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路（図３中、「入出力インタフェース回路２０ｇ」と表示）などから構成され、例えば、ＲＯＭ２０ｃに格納されたプログラムをＣＰＵが実行して電動機２３を、電動機駆動回路２２を介して駆動制御する。
ちなみに、電動機駆動回路２２は、ブラシレスモータである電動機２３に電力を供給するためのスイッチング素子を含む電源回路である。
なお、電動機２３には、電動機２３の回転角を検出する回転角センサ２５が設けられ、その信号がＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に入力されている。回転角センサ２５としては、例えば、レゾルバが用いられる。
【００２０】
前記したピニオン軸１１には、トルクセンサ（操舵力検出手段）ＳTrqが取り付けられ、運転者が操向ハンドル２１を回動操作するときの操舵トルクを検出して、トルク信号がＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に入力される。
そして、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、後記するように、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０からＣＡＮ(Controller Area Network)通信線５０を介して、舵角δ、補正されたヨーレートγ*、横方向加速度αX、車速ＶＳなどの情報を取得し、前記した電動機２３の回転角、操舵トルクの情報も用いて車両の走行状態（旋回、直進）や車速など、車両の挙動に応じて電動機２３を制御し、操舵補助力を発生して運転者の操舵力を軽減するとともに、操向ハンドル２１の回動操作方向に対する反力を付与する制御をする。
この反力を付与する制御において、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、実ヨーレート（後記するヨーレート中点補正をして補正されたヨーレートγ*）を用いる。
ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０における操舵補助力および操舵反力の制御の詳細については後記する。
【００２１】
（エンジン制御ＥＣＵ）
エンジン制御ＥＣＵ１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェースなどを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路、燃料インジェクタを駆動するＦＩ駆動回路などから構成され、図示省略のアクセルポジションセンサ、クランクパルスセンサ、ＴＤＣセンサなどエンジン制御に必要な各種のセンサ信号が入力される。その中には吸気温度（以下では、「外気温度」と称する）を検出する吸気温度センサＳTAir（図１参照）も含まれている。そして、ＲＯＭに格納されるプログラムをＣＰＵが実行し、エンジンの出力を制御したり、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０などで必要な情報、例えば、エンジン回転速度や外気温度ＴAir（図２参照）などを後記するＣＡＮ通信で出力したりする。
【００２２】
（ＶＳＡ＿ＥＣＵ）
次に、図２を参照しながらＶＳＡ＿ＥＣＵ３０について説明する。
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、図２に示すようにＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ３０ｃ、ＲＡＭ３０ｄ、書き換え可能な不揮発メモリ（中点値記憶手段）３０ｆ、入出力インタフェース（図示せず）、それらを接続するバス３０ｂなどを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路（図２中、「入出力インタフェース回路３０ｇ」と表示）などから構成され、ＲＯＭに格納されるプログラムをＣＰＵ３０ａが実行し、車両挙動を制御する。ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、例えば、エンジンルーム３に配置されている。
【００２３】
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０には、転舵輪である前方の車輪２FL，２FRの舵角δ（図２参照）を検出する舵角センサＳHAからの信号、車両１の各車輪２FL，２FR，２RL，２RRの車輪速を検出する車輪速センサＳVWFL，ＳVWFR，ＳVWRL，ＳVWRRからの各車輪速ＶW（図２参照）を示す信号、エンジンルーム３内に配置されたヨーレートセンサ（車両挙動センサ）ＳYから検出値であるヨーレートγ（図２参照）を示す信号、ヨーレートセンサＳYの温度を検出する温度センサ（車両挙動センサ温度検出手段）ＳTYからのヨーレートセンサ温度ＴY（図２参照）を示す信号、車両１の横方向の加速度を検出する横加速度センサＳαXからの横方向加速度αX（図２参照）を示す信号などが入力される。
【００２４】
ここで、ヨーレートセンサ温度ＴYが、特許請求の範囲に記載の「車両挙動センサの温度」に対応する。
以下、車輪２FL，２FR，２RL，２RR、車輪速センサＳVWFL，ＳVWFR，ＳVWRL，ＳVWRRおよび後記するブレーキ装置ＢFL，ＢFR，ＢRL，ＢRRは、区別する必要がない限り、単に「車輪２」、「車輪速センサＳVW」、「ブレーキ装置Ｂ」と称する。
ちなみに、車輪速センサＳVWは、車輪２の回転速度を単位時間当たりのパルス数として検出するセンサである。
また、周辺回路として代表的に、入出力インタフェース回路３０ｇで示したものには、センサ信号の信号処理回路、例えば、フィルタ回路、ＣＡＮ通信用の信号処理部も含んでいる。
【００２５】
なお、ヨーレートセンサＳYおよび温度センサＳTYは、例えば、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０に組み込まれている。そして、ヨーレートセンサＳYは、例えば、半導体素子を用いたものであり、ヨーレートセンサＳYの温度変化に伴い検出値の変動がありうるものである。
【００２６】
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、各車輪２FL，２FR，２RL，２RRに設けられた各ブレーキ装置Ｂ（図１中、「ＢFL，ＢFR，ＢRL，ＢRR」と表示）に、個別に油圧を供給してブレーキ制御する油圧回路３１に含まれる制御バルブ（図示せず）を駆動する油圧回路制御部３１ａと通信可能に接続され、油圧回路制御部３１ａへ制御信号を出力したり、油圧回路制御部３１ａから油圧信号を受信したりして、油圧回路制御部３１ａを介して、各ブレーキ装置ＢFL，ＢFR，ＢRL，ＢRRを制御する。
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０とＣＡＮ通信線５０で接続され、互いにデータの受け渡しが可能に構成されている。ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ通信線５０を介して、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０へ舵角δ、補正されたヨーレートγ*、横方向加速度αX、車速ＶＳなどの情報を出力し、必要に応じて、ＣＡＮ通信線５０を介してエンジン制御ＥＣＵ１３に出力抑制指令情報を出力する。逆に、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ通信線５０を介してＥＰＳ＿ＥＣＵ２０から操舵トルクＴrqの情報を取得する。
【００２７】
次に、図２を参照しながらＶＳＡ＿ＥＣＵ３０におけるヨーレートセンサＳYからの信号の中点値、つまり、車両１のヨーレートγが０の状態においてヨーレートセンサＳYからの検出値を学習する中点学習の方法について説明する。
ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０のＣＰＵ３０ａは、ＲＯＭ３０ｃに格納されているプログラムを実行することにより実現される機能構成部として、車速演算部４１、中点学習条件成立判定部４２、中点決定部４３、学習中点記憶部（中点値記憶手段、中点学習時温度記憶手段）４４、ヨーレート補正部４５、ＶＳＡ制御部４６を含んでいる。
【００２８】
車速演算部４１は、各車輪速センサＳVWからの車輪速ＶWを示す信号を読み込み、車両１の車速ＶＳを算出し、中点学習条件成立判定部４２、ＶＳＡ制御部４６に出力する。
中点学習条件成立判定部４２は、ＲＯＭ３０ｃに予め格納された中点学習条件データ４２ａを有し、現在の車速ＶＳ、舵角δ、操舵トルクＴrqおよび検出値であるヨーレートγにもとづいて、ヨーレートセンサＳYの中点学習条件が成立しているか否かを判定し、成立している場合に、中点決定部４３に中点学習許可の信号を出力する。そうでない場合は、中点決定部４３に中点学習許可の信号を出力しない。
【００２９】
前記中点学習条件は、以下の条件Ａ、条件Ｂのいずれかが満足されたとき、中点学習条件成立判定部４２において中点学習条件が成立していると判定される。
《条件Ａ》
車両１が所定時間ΔＴｓｔに亘って停車しているときに、車両１が停車してから、所定時間ΔＴｓｔより短い所定時間ΔＴｙａｗが経過したとき。
《条件Ｂ》
１．ヨーレートγの変動幅が所定値ΔＹＡＷ１以内。
２．操舵トルクＴrqが所定値ＴＲＱ１以内。
３．舵角δの変動幅が所定値Δθ１以内。
４．車速ＶＳが所定値ＶＥＬ１以上。
５．１．〜４．の状態が時間ΔＴ１に亘って継続。
【００３０】
なお、条件Ａの車両１が停車しているときの所定時間ΔＴｓｔ，ΔＴｙａｗ、条件Ｂの各所定値（ΔＹＡＷ１，ＴＲＱ１，Δθ１，ＶＥＬ１，ΔＴ１）は、車両１に要求される性能、舵角センサＳHAおよびヨーレートセンサＳYの感度などにもとづいて適宜設定すればよい。
【００３１】
中点決定部４３は、中点学習条件成立判定部４２から中点学習許可の信号を受けたとき、外気温度ＴAirとヨーレートセンサ温度ＴYを比較して、外気温度ＴAirとヨーレートセンサ温度ＴYの差が閾値εTYよりも小さければ、検出値である現在のヨーレートγをヨーレート中点値γ0として学習中点記憶部４４に出力する。また、そのときのヨーレートセンサ温度ＴYを、中点学習時温度ＴY*として、学習中点記憶部４４に出力する。
学習中点記憶部４４は、中点決定部４３から出力されたヨーレート中点値γ0を不揮発メモリ３０ｆの中点データ部４４ａに記憶させるとともに、中点学習時温度ＴY*を不揮発メモリ３０ｆの中点学習時温度データ部４４ｂに記憶させる。ヨーレート補正部４５は、検出値である現在のヨーレートγに対して中点補正をして補正されたヨーレートγ*をＶＳＡ制御部４６に出力する。また、ヨーレート補正部４５は、中点補正されたヨーレートγ*、中点学習時温度ＴY*、および現在のヨーレートセンサ温度ＴYをＣＡＮ通信を介してＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に出力する。
【００３２】
ＶＳＡ制御部４６は、車速ＶＳ、中点補正されたヨーレートγ*、舵角δ、横方向加速度αXにもとづいて、油圧回路３１を介して各車輪２のブレーキ装置Ｂを制御して、車両１のＶＳＡ制御をしたり、運転者がブレーキペダルＰB（図１参照）を操作したとき、油圧回路３１を介して制動制御をし、そのとき各車輪２の車輪速ＶWを監視し、車輪２のロックを防止するようにＡＢＳ制御を行ったりする。
【００３３】
（ＥＰＳ＿ＥＣＵにおける操舵補助力および操舵反力の制御）
次に、図３、図４を参照しながらＥＰＳ＿ＥＣＵ２０における操舵補助力および操舵反力の制御の詳細について説明する。
ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０は、基本制御部５１、操舵反力制御部５２、減算器５３、および駆動電流制御部５４を有しており、最終的に減算器５３において電動機２３に発生させる操舵補助力に対応する目標電流Ｉｔが算出される。
【００３４】
基本制御部５１は、操向ハンドル２１（図１参照）に入力される手動操舵力に応じて、電動機２３に発生させる操舵補助力に対応する目標電流Ｉｔの元になるベース電流Ｉｂを算出するとともに、そのベース電流Ｉｂに対して所要の補正を行ってアシスト電流Ｉａを求めるものである。基本制御部５１は、ベース電流演算部６１と、転舵系のイナーシャを補償するイナーシャ補償部６２と、転舵系のダンピングを補償するダンパ補償部６３とを備えている。
【００３５】
ベース電流演算部６１では、トルクセンサＳTrqによる操舵トルクＴrq、および、ＣＡＮ通信を介してＶＳＡ＿ＥＣＵ３０から取得した車速ＶＳにもとづいてベース電流Ｉｂを求める。イナーシャ補償部６２では、操舵トルクセンサＳTrqによる操舵トルクＴrqの時間微分値、および車速ＶＳにもとづいてイナーシャ補正値を算出して、ベース電流Ｉｂを補正する。ダンパ補償部６３では、回転角センサ２５による回転角θを電動機速度算出部６４にて時間微分して得た電動機角速度ω、および前記した車速ＶＳにもとづいてダンピング補正値を算出して、ベース電流Ｉｂを補正する。
【００３６】
操舵反力制御部５２は、ヨーレート反力補正電流演算部６５とヨーレート反力制限部６６を有して構成されている。ヨーレート反力補正電流演算部６５は、基本的に、ＣＡＮ通信を介してＶＳＡ＿ＥＣＵ３０から取得した中点補正されたヨーレートγ*に応じて、電動機２３に発生させる操舵補助力の反力成分に対応するヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出する。
ここで、ヨーレート反力補正電流演算部６５における、中点補正されたヨーレートγ*に応じて、電動機２３に発生させる操舵補助力の反力成分に対応するヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出することが、特許請求の範囲に記載の「車両挙動センサの検出値に応じて制御の補正をする」に対応する。
【００３７】
ヨーレート反力制限部６６は、中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差に対して予め設定された関数データまたはマップを有している。ちなみに、この関数データまたはマップデータ６６ａは、ＲＯＭ２０ｃの記憶領域の一部に格納されたものである。
図４に示すように、関数データまたはマップデータ６６ａは、横軸が中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差（図４中、｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜と表示）を示し、縦軸はヨーレート反力補正電流Ｉｙに乗じるヨーレート反力補正制限係数Ｃを示す。
このヨーレート反力補正制限係数Ｃは、｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜が０のとき、１．０となり、｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜が増大するにつれてヨーレート反力補正制限係数Ｃは低減し、所定の｜現在温度ＴY−学習時温度ＴY*｜の値で、飽和するように設定されている。
【００３８】
そして、ヨーレート反力制限部６６は、ＣＡＮ通信を介してＶＳＡ＿ＥＣＵ３０から取得した中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差を算出し、その差を参照して前記した関数データまたはマップデータ６６ａにもとづいて、ヨーレート反力補正制限係数Ｃを決定する。さらに、ヨーレート反力制限部６６は、ヨーレート反力補正電流Ｉｙに、前記決定したヨーレート反力補正制限係数Ｃを乗じて、補正されたヨーレート反力補正電流Ｉｙ*を減算器５３に出力する。
ここで、ヨーレート反力制限部６６において、中点学習時のヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差を算出し、その差を参照して前記した関数データまたはマップデータ６６ａにもとづいて得られたヨーレート反力補正制限係数Ｃをヨーレート反力補正電流Ｉｙに乗じことは、特許請求の範囲に記載の「前記中点学習時の前記車両挙動センサの温度と、現在の前記車両挙動センサの温度との差に応じて、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節する」に対応する。
【００３９】
基本制御部５１では、アシスト電流Ｉａが、手動操舵トルクが増大するのに応じて大きくなるように設定され、操舵反力制御部５２では、ヨーレート反力補正電流Ｉｙが、実ヨーレート（補正されたヨーレート）γ*の絶対値が増大するのに応じて、ヨーレート反力補正電流Ｉｙの絶対値も大きくなるように設定される。この結果、運転者が操向ハンドル２１に大きな手動操舵力を与えても、実ヨーレートγ*が大きい場合には、電動機２３の操舵補助力が減少して運転者に与える操舵反力が大きくなる。すなわち、操向ハンドル２１が重くなり、これにより車両１の不安定性を運転者に察知させつつ、運転者の操向ハンドル２１の回動操作を抑制して、車両１の走行安定性を向上させるとともに運転者の操作性を向上させることができる。
【００４０】
減算器５３では、基本制御部５１から入力されたアシスト電流Ｉａからヨーレート反力補正電流Ｉｙ*が減算されて、目標電流Ｉｔが、駆動電流制御部５４に入力される。
【００４１】
駆動電流制御部５４では、電動機２３に電動機駆動回路２２から供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の実電流（図３中、「ＩＵ，ＩＶ，ＩＷ」で表示）と目標電流Ｉｔとの偏差が小さくなるように電動機２３に電動機駆動回路２２から供給する電流を制御する。具体的には、駆動電流制御部５４は、前記偏差が小さくなるように電動機駆動回路２２に含まれるスイッチング素子に入力するデューティ信号を制御する。
【００４２】
本実施形態によれば、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０におけるヨーレート反力制限部６６は、ヨーレートセンサＳYの中点学習をしたときのヨーレートセンサ温度ＴY*と現在のヨーレートセンサ温度ＴYとの差が大きいほど、ヨーレートセンサ温度ＴY*時に学習した中点値γ0にもとづいて補正された実ヨーレートγ*に応じてヨーレート反力補正電流演算部６５において算出されたヨーレート反力補正電流Ｉｙを小さくするように制限する。
従って、ヨーレートセンサＳYの温度変化に伴ってヨーレートセンサＳYの検出値が変動した場合（ヨーレートセンサＳYの中点が正しくない場合）は、正しくないヨーレート中点補正を受けた補正済みのヨーレートγ*を用いて、操向ハンドル２１の回動操作に対する操作反力の補正制御（ヨーレート反力制御）をして、左右の同一ヨーレートの値に対して、異なる値の反力制御を行ってしまい、運転者に対して違和感を与えるということを防止できる。
【００４３】
また、本実施形態では、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０において、ヨーレートセンサＳYの中点学習を行うものとしたがそれに限定されるものではない。ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０は検出値であるヨーレートγを、ＣＡＮ通信線５０を介して、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に送信し、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０側で前記したような方法で中点学習し、中点補正されたヨーレートγ*を、ＣＡＮ通信線５０で他のＥＣＵ、例えば、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０に送信し、ＶＳＡ制御に用いても良い。また、ヨーレートセンサＳYの検出値であるヨーレートγを直接ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０に入力し、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０側で前記したような方法で中点学習し、中点補正されたヨーレートγ*を、ＣＡＮ通信線５０で他のＥＣＵ、例えば、ＶＳＡ＿ＥＣＵ３０に送信し、ＶＳＡ制御に用いても良い。
【００４４】
特許請求の範囲における「車両挙動センサの温度」は、本実施形態では、ヨーレートセンサ温度ＴYとしたが、ヨーレートセンサＳYそのものの温度でも、ヨーレートセンサＳYが置かれる環境の温度でも良い。
【００４５】
さらに、ＥＰＳ＿ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０ａの操舵反力制御部５２としては、ヨーレートγ*に応じて操舵補助力の反力成分を制御するものとしたが、特開２００６−２５６４２５号公報に記載のように、さらに、舵角δにも応じて操舵補助力の反力成分を制御するように操舵補助力の反力成分の制御を加えても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１ 車両
３ エンジンルーム
５ 電動パワーステアリング装置
２０ ＥＰＳ＿ＥＣＵ
２１ 操向ハンドル
３０ ＶＳＡ＿ＥＣＵ
３０ｆ 不揮発メモリ（中点値記憶手段、中点学習時温度記憶手段）
４２ 中点学習条件成立判定部
４２ａ 中点学習条件データ
４３ 中点決定部
４４ 学習中点記憶部（中点値記憶手段、中点学習時温度記憶手段）
４４ａ 中点データ部
４５ ヨーレート補正部
４６ ＶＳＡ制御部
５０ ＣＡＮ通信線
５１ 基本制御部
５２ 操舵反力制御部
６５ ヨーレート反力補正電流演算部
６６ ヨーレート反力制限部
６６ａ 関数データまたはマップデータ
ＳY ヨーレートセンサ（車両挙動センサ）
ＳHA 舵角センサ
ＳTY 温度センサ（車両挙動センサ温度検出手段）
ＳTrq トルクセンサ（操舵力検出手段）
ＳTAir 吸気温度センサ
ＴY ヨーレートセンサ温度（車両挙動センサの温度）
ＴAir 外気温度
Ｔrq 操舵トルク
γ ヨーレート
ＶＳ 車速
δ 舵角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵輪に舵角を与える操舵系に動力を付加する電動機と、前記操舵系に作用する手動操舵力を検出する操舵力検出手段と、車両挙動を検出する車両挙動センサと、少なくとも前記操舵力検出手段の出力にもとづいて操舵補助力を前記電動機に発生させるための制御手段とを備え、前記制御手段が、前記操舵補助力の操舵反力成分の制御において前記車両挙動センサの検出値に応じて制御の補正をする電動パワーステアリング装置であって、
前記車両挙動センサの温度を検出する車両挙動センサ温度検出手段と、
前記車両挙動センサからの信号を中点値として取得して記憶する中点値記憶手段と、
前記車両挙動センサからの信号を中点値として取得する際の前記車両挙動センサの温度を取得して中点学習時の温度として記憶する中点学習時温度記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記中点学習時の前記車両挙動センサの温度と、現在の前記車両挙動センサの温度との差に応じて、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記中点学習時の前記車両挙動センサの温度と、現在の前記車両挙動センサの温度との差が大きいほど、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
転舵輪に舵角を与える操舵系に動力を付加する電動機と、前記操舵系に作用する手動操舵力を検出する操舵力検出手段と、車両挙動を検出する車両挙動センサと、少なくとも前記操舵力検出手段の出力にもとづいて操舵補助力を前記電動機に発生させるための制御手段とを備え、前記制御手段が、前記操舵補助力の操舵反力成分の制御において前記車両挙動センサの検出値に応じて制御の補正をする電動パワーステアリング装置であって、
前記車両挙動センサの温度を検出する車両挙動センサ温度検出手段と、
前記車両挙動センサからの信号を中点値として取得して記憶する中点値記憶手段と、
前記車両挙動センサからの信号を中点値として取得する際の前記車両挙動センサの温度を取得して中点学習時の温度として記憶する中点学習時温度記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記中点学習時の前記車両挙動センサの温度と、現在の前記車両挙動センサの温度との差に応じて、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を調節することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記中点学習時の前記車両挙動センサの温度と、現在の前記車両挙動センサの温度との差が大きいほど、前記車両挙動センサの検出値に応じて行う制御の補正の際の補正量を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２５４０９６（Ｐ２０１０−２５４０９６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０５４６９（Ｐ２００９−１０５４６９）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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