JP2003285758A - 電気式操舵制御装置 - Google Patents
電気式操舵制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】操舵角が小さく、操舵速度が大きい場合には粘
性係数を異常値に置き替えない。 【解決手段】アシスト制御部２０の処理内容を示すブロ
ック図である。ＥＰＳ全作用力算出部３００１では、ピ
ニオン回転角度θpと角速度ωpからＥＰＳ全作用力を算
出する。ラック推力算出部３００２では、ピニオントル
クＴPとモータトルクＴmからラック推力を算出する。外
乱トルク算出部３００３ではＥＰＳ全作用力とラック推
力の差から外乱トルクＴdを算出する。一方、横滑り角
算出部３００４ではピニオン回転角度θpと車速ｕから
横滑り角αfが算出される。ＳＡＴ／内部抗力算出部３
００５ではピニオン角速度ωpと、横滑り角αfと外乱ト
ルクＴdから、勾配κと粘性係数ρとを推定する。この
とき、操舵周期が所定値よりも短い期間は推定した勾配
κと粘性係数ρとは更新されない。粘性係数ρはアシス
トトルク演算部３００６での制御のために読み出され
る。
性係数を異常値に置き替えない。 【解決手段】アシスト制御部２０の処理内容を示すブロ
ック図である。ＥＰＳ全作用力算出部３００１では、ピ
ニオン回転角度θpと角速度ωpからＥＰＳ全作用力を算
出する。ラック推力算出部３００２では、ピニオントル
クＴPとモータトルクＴmからラック推力を算出する。外
乱トルク算出部３００３ではＥＰＳ全作用力とラック推
力の差から外乱トルクＴdを算出する。一方、横滑り角
算出部３００４ではピニオン回転角度θpと車速ｕから
横滑り角αfが算出される。ＳＡＴ／内部抗力算出部３
００５ではピニオン角速度ωpと、横滑り角αfと外乱ト
ルクＴdから、勾配κと粘性係数ρとを推定する。この
とき、操舵周期が所定値よりも短い期間は推定した勾配
κと粘性係数ρとは更新されない。粘性係数ρはアシス
トトルク演算部３００６での制御のために読み出され
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の操舵装置に関
し、特にその制御に関する。 【０００２】 【従来の技術】出願人らは、特願２０００−３７０７０
４にて、路面から車輪に入力されるセルフアライニング
トルク（以下、ＳＡＴと略す）による外力と、モータの
クーロン摩擦と装置内部の粘性摩擦による内部抗力（粘
性トルク）の和を外乱トルクＴ dとして算出し、そこか
らＳＡＴの前輪の横滑り角αfに対する勾配κと、粘性
トルクと操舵速度ωpの比として粘性係数ρを随時推定
して、推定された粘性係数ρを更新しつつ、それを用い
て操舵アシストトルクの発生量を制御する操舵装置の制
御装置を出願している。 【０００３】この技術は、それ以前における粘性係数ρ
を一定値とした操舵アシストトルクの発生量を制御する
操舵装置の制御装置では、内部抗力（粘性トルク）が経
年変化や車両間のばらつきによる個々の車両に対応でき
ないなどの問題点を解決するためになされたものであ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記先行出願の発明に
よると、操舵角が小さく操舵速度が速い操舵を行うと粘
性係数ρの推定が正常に行われず、推定値の精度が急激
に悪化するという問題が残っていた。そこで本発明は、
ＳＡＴの前輪の横滑り角αfに対する勾配κと、粘性ト
ルクと操舵速度ωpの比として粘性係数ρを随時推定し
て、推定された粘性係数ρを用いる場合に、操舵角が小
さく操舵速度が速い操舵を行った場合でも粘性係数ρの
推定値が異常値を取らないことを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め請求項１の手段によれば、電気モータによりアシスト
トルクを付与するようにした電気式操舵制御装置におい
て、操舵角速度に依存した反力を与える操舵系の粘性係
数に関連する物理量である粘性係数関連値を推定する粘
性係数関連値推定手段と、操舵周期を検出する操舵周期
検出手段と、操舵周期検出手段により検出された操舵周
期が所定値よりも短い期間においては、前記粘性係数関
連値推定手段により粘性係数関連値を推定することな
く、当該操舵周期が所定値よりも短い期間に入る前に推
定された粘性係数関連値を現時刻での推定値とする補正
手段と、粘性係数関連値推定手段及び補正手段により推
定された粘性係数関連値に基づいてアシストトルクを制
御するアシストトルク制御手段とを有することを特徴と
する。 【０００６】 【作用及び発明の効果】操舵角が小さく操舵速度が速い
操舵を行った場合には当該操舵周期が小さくなる。そこ
で、操舵周期が所定値よりも短い期間においては、それ
以前に推定された正常な粘性係数関連値を現時刻での推
定値とすれば、粘性係数関連値が異常値を示すことはな
くなる。これにより、操舵角が小さく操舵速度が速い操
舵を行った場合であっても精度の高い粘性係数関連値が
推定でき、アシストトルク制御が確実に行われる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。 【０００８】図１は、本発明の一実施例な係る電動パワ
ーステアリング装置１００のハードウェア構成図であ
る。以下、本実施例の電動パワーステアリング装置１０
０について説明する。 【０００９】ステアリングシャフト１０の一端には、ス
テアリングホイール１１（ハンドル）が取り付けられ、
他端にはギヤボックス１２に軸承されたピニオン軸１３
が結合されている。ピニオン軸１３は、ギヤボックス１
２に嵌装されたラック軸１４に噛合され、また図示して
いないが、このラック軸１４の両端はボールジョイント
等を介して図略の操向車輪に連結されている。また、ス
テアリングシャフト１０には、アシストトルクを付与す
るブラシレス直流モータＭ（以下、単に「モータＭ」と
いう）が、２つの歯車１７を介して連結されている。 【００１０】このモータＭには、モータ制御装置２００
の駆動回路２１３より、電流検出器２１５を介してＵ，
Ｖ，Ｗの３相に対する各モータ駆動電流ｉｕ，ｉｖ，ｉ
ｗが供給される。更に、ステアリングシャフト１０に
は、運転者からステアリングホイール（ハンドル）１１
に加えられたマニュアル操舵力の大きさ及びその方向
（操舵トルクＴ）を検出するためのトルク検出器１５が
設けられている。 【００１１】また、モータＭには、その回転角を検出す
る同期用の回転角センサＥ（エンコーダ）が付設されて
おり、回転角センサＥが出力するモータＭの回転角θm
に基づいてピニオン回転角（＝ハンドルの操舵角）θp
が求められる。モータ制御装置２００は、ＣＰＵ２１
０、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２、駆動回路２１３、入
力インターフェイス（ＩＦ）２１４、電流検出器２１５
等から構成されている。駆動回路２１３は、図略のバッ
テリー、ＰＷＭ変換器、ＰＭＯＳ駆動回路等から構成さ
れ、チョッパ制御により駆動電流を正弦波にしてモータ
Ｍに電力を供給する。 【００１２】モータ制御装置２００のＣＰＵ２１０に
は、上記の回転角θmや、操舵トルクＴの検出に利用さ
れるトルクセンサ１５、車速Ｖを与える車速計５０等か
らの出力信号（測定値）が、入力インターフェイス（Ｉ
Ｆ）２１４を介して入力される。ＣＰＵ２１０は、これ
らの入力値から所定のトルク計算に基づいて、モータＭ
が出力すべきトルク値（指令トルクＴm）を決定し、更
に、この指令トルクＴmに基づいてｄ軸とｑ軸の各電流
指令値（Ｉｄ*，Ｉｑ*）を決定する。だだし、本実施例
においては、「Ｉｄ*＝０」である。 【００１３】図２は、本実施例に係わる、電動パワース
テアリング装置１００のモータ制御装置２００の制御ブ
ロック・ダイヤグラムである。各制御ブロックの入出力
の関係は以下の通りである。トルクセンサ１５は操舵ト
ルクを位相補償部２１と微分演算部２３に出力する。位
相補償部２１は位相補償された操舵トルクをアシスト制
御部２０に出力する。微分演算部２３は操舵トルクの微
分を慣性補償部２２に出力する。車速計５０は車速をア
シスト制御部２０、ダンパ制御部２４、ハンドル戻し制
御部２６に出力する。モータからは回転角が相対角演算
部６０に出力され、操舵角の相対角が計算されて微分演
算部６１に出力される。微分演算部６１は操舵角の角速
度をダンパ制御部２４、ハンドル戻し制御部２６に出力
する。アシスト制御部２０、慣性制御部２２、ダンパ制
御部２４、ハンドル戻し制御部２６は、上記入力値から
設定された計算式に応じてトルクを出力する。尚、アシ
スト制御部２０においては後述する方法により粘性係数
ρhを推定しそれを用いてアシストトルクを決定する。
アシスト制御部２０と慣性制御部２２の出力するトルク
は操舵速度と同方向、ダンパ制御部２４とハンドル戻し
制御部２６の出力するトルクは操舵速度と逆方向であ
る。アシスト制御部２０、慣性制御部２２、ダンパ制御
部２４、ハンドル戻し制御部２６の出力が加算部２８に
て加算され、モータトルクＴmとして電流指令演算部３
０に出力される。電流指令演算部３０からは電流制御部
４０にｑ軸の電流指令値（Ｉｑ*）が出力され、モータ
駆動電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗとしてモータＭに供給され
る。 【００１４】図３は、本実施例のアシスト制御部２０の
処理内容を示すブロック図である。ＥＰＳ全作用力算出
部３００１では、ピニオン回転角度θpと角速度ωpから
ＥＰＳ全作用力を算出する。ラック推力算出部３００２
では、ピニオントルクＴPとモータトルクＴmからラック
推力を算出する。外乱トルク算出部３００３ではＥＰＳ
全作用力とラック推力の差から外乱トルクＴdを算出す
る。一方、横滑り角算出部３００４ではピニオン回転角
度θpと車速ｕから横滑り角αfが算出される。ＳＡＴ／
内部抗力算出部３００５ではピニオン角速度ωpと、横
滑り角αfと外乱トルクＴdから、勾配κと粘性係数ρと
を推定する。ＳＡＴ／内部抗力算出部３００５の推定し
た勾配κと粘性係数ρとは更新されながら、粘性係数ρ
はアシストトルク演算部３００６での制御のために読み
出される。 【００１５】Ｔpは運転者の操舵トルク、ωpはピニオン
角速度（＝ｄθp／ｄｔ）であり、ピニオン回転角θpは
θp＝θS−Ｔp／ＫSで求められる。ここで、θSは操舵
角センサで検出した操舵角であり、ＫSはステアリング
・シャフトのトーションバーのねじれ剛性を示すバネ定
数である。また、バネ定数ＫSの値が非常に大きい場合
には、θp≒θSと考えても差支えないので、以下、この
様な前提条件のもとに、ピニオン角と操舵角とを区別せ
ずに論ずる場合がある。 【００１６】路面反力に起因するトルク（セルフアライ
ニングトルクＴS）は、操舵系の運動方程式（次式
（１））に基づいて、式（２）の様に表すことができ
る。 【数１】 Ｊe・ｄωp／ｄｔ＝Ｔp＋ｇＴm＋ＴS−ρωp≡ｄ …（１） 【数２】 ＴS−ρωp＝ｄ−Ｔp−ｇＴm …（２） 【００１７】ただし、ここで、Ｊeは操舵系の回転運動
に関する全慣性（イナーシャ）、Ｔmはモータ３４の出
力トルク（補助トルク）、ｇは減速機のギヤ比、ρはハ
ンドルの回転に抗する粘性トルクのピニオン角速度ωp
に係わる粘性係数、ｄは操舵系に作用する全トルクであ
る。 【００１８】Ｔp、ωpは各センサの出力値に基づいて求
めることができ、更に、モータＥの出力トルクＴmは、
モータＥに通電される電流値に基づいて随時推定するこ
とができる。式（１）の全トルクｄに関しては、周知の
フィードバック制御の制御理論に基づいて、図４の式
（ａ）に示すオブザーバ（状態推定器）を構成すること
ができる。ただし、ここで、Ｇはオブザーバ・ゲイン
（３行×２列の定数行列）であり、ｄhは全トルクｄの
推定値、下付きの添字ｈはその変数が推定値であること
を示すものである。また、更に、上記の式（ａ）を前記
のサンプリング周期Δｔにて離散化すれば、図４の式
（ｂ），（ｃ）に示す様に離散化された状態方程式を得
ることができる。ただし、ここで、Ａ，Ｃは定数行列
（３行×３列）、Ｂ，Ｄは定数行列（３行×２列）、ｘ
は操舵系の状態を表す状態ベクトル（３行×１列の縦ベ
クトル）であり、ｋはサンプリング周期Δｔで離散化さ
れた時刻パラメータ（配列引数）である。 【００１９】以上のことから、図４の離散化された状態
方程式（式（ｂ），（ｃ））に基づいて、操舵系に作用
する全トルクｄの推定値ｄhを正確に算出できれば、上
記の外乱トルクＴS−ρωpは、式（２）より正確に算出
できることが判る。 【００２０】上記の粘性係数ρは、温度により変化する
ことが多く、また、パワーステアリング装置の経年、修
理、調整、部品交換、或いは仕様変更等により変動する
場合もある。そこでオンライン最小二乗法に基づいた所
定のアルゴリズムにより粘性係数ρと、セルフアライニ
ングトルクＴSを前輪横滑り角αfで除した勾配κを同時
に推定する。 【００２１】〔運動方程式により前輪横滑り角αfを推
定する方法〕車両の前輪横滑り角αfは、図４の式
（ｄ）、式（ｅ）で表される運動方程式により、近似或
いは推定できることが一般に知られている。ここで、下
付きの添字ｆは前輪、下付きの添字ｒは後輪をそれぞれ
表しており、ν［ｍ／ｓ］は横速度、ｒ［ｒａｄ／ｓ］
はヨー角速度、ｕ［ｍ／ｓ］は車速、ｃf［Ｎ／ｒａ
ｄ］は前輪のコーナリングパワー、Ｌf［ｍ］は前輪車
軸と車両重心間の距離、Ｍ［ｋｇ］は車両質量、Ｉ
z［ｋｇ・ｍ2］は車両のｚ軸回りの慣性モーメント、ｇ
hはハンドル角（ピニオン角θp）と実舵角の比である。 【００２２】車速ｕ及びピニオン角θpを入力する際の
サンプリング間隔Δｔで、この運動方程式（図４の式
（ｄ）、式（ｅ））を離散化することにより、次式
（３），（４）が得られる。 【数３】 ｚ(k+1)＝（Ｉ＋Ｑｕ(k)＋Ｒ／ｕ(k)）ｚ(k)＋Ｓθp(k) …（３） 【数４】 αf＝（ａ／ｕ(k)，ｂ／ｕ(k)）ｚ(k)−ｃθp(k) …（４） 【００２３】ただし、ここで、ｋはサンプリング周期Δ
ｔで離散化された第２実施例と同様の時刻パラメータ
（配列引数）であり、ｚは車体の状態を表す状態ベクト
ル（２行×１列の縦ベクトル）、Ｉは２行×２列の単位
行列、Ｑは２行×２列の定数行列で、Ｓは定数ベクトル
（２行×１列の縦ベクトル）である。また、式（４）の
ａ，ｂ，ｃはそれぞれ定数である。以上のことから、図
５に例示する前輪横滑り角αfの推定手順（ステップ７
１０〜ステップ７８０）に従えば、車速ｕ及びピニオン
角θpを随時検出することにより、前輪横滑り角αfの推
定値がリアルタイムで得られることが判る。 【００２４】〔粘性係数ρの推定方法〕次に、ｄh，αf
に基づいて粘性係数ρを推定する。ｄh，αf、ωp、
Ｔp、Ｔm、ｇが求められたので、次の式（５）で決定さ
れていないものは勾配κと粘性係数ρである。 【数５】 καf−ρωp＝ｄ−Ｔp−ｇＴm …（５） 【００２５】ここで、式（５）に対してオンライン最小
２乗法を適用することにより、以下に示す様に、勾配κ
と粘性係数ρとを同時に推定することができる。図６
は、オンライン最小２乗法に基づいて粘性係数ρの値を
推定する推定手順のフローチャートである。本アルゴリ
ズムでは、まず最初に、ステップ８１０により忘却係数
行列Ｌの各成分と前記の時刻パラメータｋを初期化す
る。λ1，λ2の各値は、粘性係数ρと勾配κの各変動特
性を考慮して、例えば「λ1＝0.999，λ2＝0.95」など
の様に設定しておけば良い。 【００２６】次に、ステップ８１５により、５つの代数
ｙ，Ｋ，ｑ，Ｐ，φの初期化をそれぞれ行う。ただし、
ここで、ｙはスカラー、Ｋは２行×１列の縦ベクトル
（状態ベクトル）、ｑは２行×１列の縦ベクトル（粘性
係数ρ，勾配κから成る推定値ベクトル）、Ｐは２行×
２列の可変行列、φは２行×１列の縦ベクトルで、ρ
０、κ０はそれぞれ粘性係数ρ，勾配κの初期値（適当
な仮定値）、Ｉは２行×２列の単位行列、ｃは適当な定
数である。 【００２７】ステップ８２０では、図示する様に、ｑ
(k)，ｙ(k)，φ(k)，Ｋ(k)の各値に基づいてｑ(k+1)の
値を算出する。ステップ８３０では、図示する様に、
Ｌ，Ｐ(k)，φ(k)の各値に基づいてＰ(k+1)の値を算出
する。ステップ８４０では、次のステップ８５０が周期
Δｔ毎に実行される様に、ステップ８５０の次回の実行
時刻を待つ。ステップ８５０ではｋの値を１だけ増加さ
せる。ステップ８６０では、αf，ｄh，θp，Ｔp，Ｔm
の各値を入力する。ただし、ｄh、αfについては、同定
済みの推定値を充てる。 【００２８】ステップ８７０では、入力したαf，ｄh，
θp，Ｔp，Ｔmの各値に基づいて、図示する様に代数
φ，ｙの値をそれぞれ更新する。ただし、代数ｙ(k)の
更新は、式（５）に基づいて、ｄ＝ｄhを仮定した上で
実行するものとする。ステップ８８０では、Ｐ(k)，φ
(k)の各値に基づいて図示する様に代数Ｋ(k)の値を更新
する。ステップ８９０では、粘性係数ρの推定値を上記
のステップ８２０で算出した推定値ベクトルｑ(k)から
求める。以上の処理手順に従えば、粘性係数ρと勾配κ
の推定値を算出することができる。この推定された粘性
係数をρhとおく。 【００２９】さて、操舵角が小さく、操舵速度が大きい
場合には粘性係数の推定値が異常値となるため、そのよ
うな場合に粘性係数を異常値に置き替えないことが本実
施例である。これは図３のＡＴ／内部抗力算出部３００
５にこの機能をもたせる。 【００３０】〔操舵半周期が350ms以下の場合、粘性係
数を置き替えないためのフローチャート〕本実施例装置
は図７に示すフローチャートに従って動作する。図６の
オンライン最小二乗法により求められた粘性係数の推定
値ρhで、前回値を書き換えないよう、操舵半周期フラ
グを条件によりＮＧとするためのものである。図７のフ
ローチャートでは前回操舵角を記憶させておくことで、
ハンドル中立位置を通過しない操舵であっても、符号の
変化を検出することが可能となる。 【００３１】まずステップ１０１で、ハンドル角につい
てハイパスフィルタ処理が行われる。カットオフ周波数
は例えば2Hzとする。次にステップ１０２で、ハイパス
フィルタ後のハンドル角の符号が判定される。ハイパス
フィルタ後のハンドル角の符号が正又は０であればステ
ップ１０３に、ハイパスフィルタ後のハンドル角の符号
が負であればステップ２０３に進む。 【００３２】ステップ１０３では、ハイパスフィルタ後
のハンドル角の前回値の符号が判定される。ハイパスフ
ィルタ後のハンドル角の前回値の符号が負であればステ
ップ１０４に、ハイパスフィルタ後のハンドル角の前回
値の符号が正又は０であればステップ１０７に進む。 【００３３】ステップ１０４では、操舵半周期カウンタ
が粘性係数推定可能最低周期を下回っているかどうかが
判定される。操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期を下回っていればステップ１０５に、操舵半周期
カウンタが粘性係数推定可能最低周期を下回っていなけ
ればステップ１０６に進む。 【００３４】ステップ１０５では、操舵半周期フラグを
ＮＧにセットしてステップ１０６に進む。ステップ１０
６では、操舵半周期カウンタをクリアしてステップ１１
０に進む。 【００３５】ステップ１０７では、操舵半周期カウンタ
をインクリメントしてステップ１０８に進む。ステップ
１０８では、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期以上であるかどうかが判定される。操舵半周期カ
ウンタが粘性係数推定可能最低周期以上であればステッ
プ１０９に、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期未満であればステップ１１０に進む。ステップ１
０９では、操舵半周期フラグをＯＫにセットしてステッ
プ１１０に進む。 【００３６】ステップ２０３では、ハイパスフィルタ後
のハンドル角の前回値の符号が判定される。ハイパスフ
ィルタ後のハンドル角の前回値の符号が正又は０であれ
ばステップ２０４に、ハイパスフィルタ後のハンドル角
の前回値の符号が負であればステップ２０７に進む。 【００３７】ステップ２０４では、操舵半周期カウンタ
が粘性係数推定可能最低周期を下回っているかどうかが
判定される。操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期を下回っていればステップ２０５に、操舵半周期
カウンタが粘性係数推定可能最低周期を下回っていなけ
ればステップ２０６に進む。 【００３８】ステップ２０５では、操舵半周期フラグを
ＮＧにセットしてステップ２０６に進む。ステップ２０
６では、操舵半周期カウンタをクリアしてステップ１１
０に進む。 【００３９】ステップ２０７では、操舵半周期カウンタ
をインクリメントしてステップ２０８に進む。ステップ
２０８では、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期以上であるかどうかが判定される。操舵半周期カ
ウンタが粘性係数推定可能最低周期以上であればステッ
プ２０９に、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期未満であればステップ１１０に進む。ステップ２
０９では、操舵半周期フラグをＯＫにセットしてステッ
プ１１０に進む。 【００４０】ステップ１１０では、ローパスフィルタ後
のハンドル角でローパスフィルタ後のハンドル角前回値
を書き換え、ハイパスフィルタ後のハンドル角でハイパ
スフィルタ後のハンドル角前回値を書き換えて、ステッ
プ１０１に戻る。 【００４１】図８に、入力データを変化させたときの粘
性係数推定データを示す。図８（ａ）は、車速を20km/h
又は40km/h、操舵速度を2rad/s又は4rad/s、操舵角を2
2.5度付近、45度付近、90度付近、180度付近としたもの
である。操舵速度が4rad/sで操舵角を22.5度付近とした
場合、車速が20km/hであるか40km/hであるかに関わらず
粘性係数として異常値（負の値）が推定された。また、
図８（ｂ）は、車速を20km/h又は40km/h、操舵角を±45
度又は±90度とし、操舵速度を0.5rad/s付近、1rad/s付
近、2rad/s付近、4rad/s付近、8rad/s付近としたもので
ある。操舵速度が8rad/sで操舵角を±45度とした場合、
車速が20km/hであるか40km/hであるかに関わらず粘性係
数として異常値（0又は負の値）が推定された。本発明
ではこれらの異常値により粘性係数が置き替えられいの
で精度良く粘性係数を推定できる。
し、特にその制御に関する。 【０００２】 【従来の技術】出願人らは、特願２０００−３７０７０
４にて、路面から車輪に入力されるセルフアライニング
トルク（以下、ＳＡＴと略す）による外力と、モータの
クーロン摩擦と装置内部の粘性摩擦による内部抗力（粘
性トルク）の和を外乱トルクＴ dとして算出し、そこか
らＳＡＴの前輪の横滑り角αfに対する勾配κと、粘性
トルクと操舵速度ωpの比として粘性係数ρを随時推定
して、推定された粘性係数ρを更新しつつ、それを用い
て操舵アシストトルクの発生量を制御する操舵装置の制
御装置を出願している。 【０００３】この技術は、それ以前における粘性係数ρ
を一定値とした操舵アシストトルクの発生量を制御する
操舵装置の制御装置では、内部抗力（粘性トルク）が経
年変化や車両間のばらつきによる個々の車両に対応でき
ないなどの問題点を解決するためになされたものであ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記先行出願の発明に
よると、操舵角が小さく操舵速度が速い操舵を行うと粘
性係数ρの推定が正常に行われず、推定値の精度が急激
に悪化するという問題が残っていた。そこで本発明は、
ＳＡＴの前輪の横滑り角αfに対する勾配κと、粘性ト
ルクと操舵速度ωpの比として粘性係数ρを随時推定し
て、推定された粘性係数ρを用いる場合に、操舵角が小
さく操舵速度が速い操舵を行った場合でも粘性係数ρの
推定値が異常値を取らないことを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め請求項１の手段によれば、電気モータによりアシスト
トルクを付与するようにした電気式操舵制御装置におい
て、操舵角速度に依存した反力を与える操舵系の粘性係
数に関連する物理量である粘性係数関連値を推定する粘
性係数関連値推定手段と、操舵周期を検出する操舵周期
検出手段と、操舵周期検出手段により検出された操舵周
期が所定値よりも短い期間においては、前記粘性係数関
連値推定手段により粘性係数関連値を推定することな
く、当該操舵周期が所定値よりも短い期間に入る前に推
定された粘性係数関連値を現時刻での推定値とする補正
手段と、粘性係数関連値推定手段及び補正手段により推
定された粘性係数関連値に基づいてアシストトルクを制
御するアシストトルク制御手段とを有することを特徴と
する。 【０００６】 【作用及び発明の効果】操舵角が小さく操舵速度が速い
操舵を行った場合には当該操舵周期が小さくなる。そこ
で、操舵周期が所定値よりも短い期間においては、それ
以前に推定された正常な粘性係数関連値を現時刻での推
定値とすれば、粘性係数関連値が異常値を示すことはな
くなる。これにより、操舵角が小さく操舵速度が速い操
舵を行った場合であっても精度の高い粘性係数関連値が
推定でき、アシストトルク制御が確実に行われる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。 【０００８】図１は、本発明の一実施例な係る電動パワ
ーステアリング装置１００のハードウェア構成図であ
る。以下、本実施例の電動パワーステアリング装置１０
０について説明する。 【０００９】ステアリングシャフト１０の一端には、ス
テアリングホイール１１（ハンドル）が取り付けられ、
他端にはギヤボックス１２に軸承されたピニオン軸１３
が結合されている。ピニオン軸１３は、ギヤボックス１
２に嵌装されたラック軸１４に噛合され、また図示して
いないが、このラック軸１４の両端はボールジョイント
等を介して図略の操向車輪に連結されている。また、ス
テアリングシャフト１０には、アシストトルクを付与す
るブラシレス直流モータＭ（以下、単に「モータＭ」と
いう）が、２つの歯車１７を介して連結されている。 【００１０】このモータＭには、モータ制御装置２００
の駆動回路２１３より、電流検出器２１５を介してＵ，
Ｖ，Ｗの３相に対する各モータ駆動電流ｉｕ，ｉｖ，ｉ
ｗが供給される。更に、ステアリングシャフト１０に
は、運転者からステアリングホイール（ハンドル）１１
に加えられたマニュアル操舵力の大きさ及びその方向
（操舵トルクＴ）を検出するためのトルク検出器１５が
設けられている。 【００１１】また、モータＭには、その回転角を検出す
る同期用の回転角センサＥ（エンコーダ）が付設されて
おり、回転角センサＥが出力するモータＭの回転角θm
に基づいてピニオン回転角（＝ハンドルの操舵角）θp
が求められる。モータ制御装置２００は、ＣＰＵ２１
０、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２、駆動回路２１３、入
力インターフェイス（ＩＦ）２１４、電流検出器２１５
等から構成されている。駆動回路２１３は、図略のバッ
テリー、ＰＷＭ変換器、ＰＭＯＳ駆動回路等から構成さ
れ、チョッパ制御により駆動電流を正弦波にしてモータ
Ｍに電力を供給する。 【００１２】モータ制御装置２００のＣＰＵ２１０に
は、上記の回転角θmや、操舵トルクＴの検出に利用さ
れるトルクセンサ１５、車速Ｖを与える車速計５０等か
らの出力信号（測定値）が、入力インターフェイス（Ｉ
Ｆ）２１４を介して入力される。ＣＰＵ２１０は、これ
らの入力値から所定のトルク計算に基づいて、モータＭ
が出力すべきトルク値（指令トルクＴm）を決定し、更
に、この指令トルクＴmに基づいてｄ軸とｑ軸の各電流
指令値（Ｉｄ*，Ｉｑ*）を決定する。だだし、本実施例
においては、「Ｉｄ*＝０」である。 【００１３】図２は、本実施例に係わる、電動パワース
テアリング装置１００のモータ制御装置２００の制御ブ
ロック・ダイヤグラムである。各制御ブロックの入出力
の関係は以下の通りである。トルクセンサ１５は操舵ト
ルクを位相補償部２１と微分演算部２３に出力する。位
相補償部２１は位相補償された操舵トルクをアシスト制
御部２０に出力する。微分演算部２３は操舵トルクの微
分を慣性補償部２２に出力する。車速計５０は車速をア
シスト制御部２０、ダンパ制御部２４、ハンドル戻し制
御部２６に出力する。モータからは回転角が相対角演算
部６０に出力され、操舵角の相対角が計算されて微分演
算部６１に出力される。微分演算部６１は操舵角の角速
度をダンパ制御部２４、ハンドル戻し制御部２６に出力
する。アシスト制御部２０、慣性制御部２２、ダンパ制
御部２４、ハンドル戻し制御部２６は、上記入力値から
設定された計算式に応じてトルクを出力する。尚、アシ
スト制御部２０においては後述する方法により粘性係数
ρhを推定しそれを用いてアシストトルクを決定する。
アシスト制御部２０と慣性制御部２２の出力するトルク
は操舵速度と同方向、ダンパ制御部２４とハンドル戻し
制御部２６の出力するトルクは操舵速度と逆方向であ
る。アシスト制御部２０、慣性制御部２２、ダンパ制御
部２４、ハンドル戻し制御部２６の出力が加算部２８に
て加算され、モータトルクＴmとして電流指令演算部３
０に出力される。電流指令演算部３０からは電流制御部
４０にｑ軸の電流指令値（Ｉｑ*）が出力され、モータ
駆動電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗとしてモータＭに供給され
る。 【００１４】図３は、本実施例のアシスト制御部２０の
処理内容を示すブロック図である。ＥＰＳ全作用力算出
部３００１では、ピニオン回転角度θpと角速度ωpから
ＥＰＳ全作用力を算出する。ラック推力算出部３００２
では、ピニオントルクＴPとモータトルクＴmからラック
推力を算出する。外乱トルク算出部３００３ではＥＰＳ
全作用力とラック推力の差から外乱トルクＴdを算出す
る。一方、横滑り角算出部３００４ではピニオン回転角
度θpと車速ｕから横滑り角αfが算出される。ＳＡＴ／
内部抗力算出部３００５ではピニオン角速度ωpと、横
滑り角αfと外乱トルクＴdから、勾配κと粘性係数ρと
を推定する。ＳＡＴ／内部抗力算出部３００５の推定し
た勾配κと粘性係数ρとは更新されながら、粘性係数ρ
はアシストトルク演算部３００６での制御のために読み
出される。 【００１５】Ｔpは運転者の操舵トルク、ωpはピニオン
角速度（＝ｄθp／ｄｔ）であり、ピニオン回転角θpは
θp＝θS−Ｔp／ＫSで求められる。ここで、θSは操舵
角センサで検出した操舵角であり、ＫSはステアリング
・シャフトのトーションバーのねじれ剛性を示すバネ定
数である。また、バネ定数ＫSの値が非常に大きい場合
には、θp≒θSと考えても差支えないので、以下、この
様な前提条件のもとに、ピニオン角と操舵角とを区別せ
ずに論ずる場合がある。 【００１６】路面反力に起因するトルク（セルフアライ
ニングトルクＴS）は、操舵系の運動方程式（次式
（１））に基づいて、式（２）の様に表すことができ
る。 【数１】 Ｊe・ｄωp／ｄｔ＝Ｔp＋ｇＴm＋ＴS−ρωp≡ｄ …（１） 【数２】 ＴS−ρωp＝ｄ−Ｔp−ｇＴm …（２） 【００１７】ただし、ここで、Ｊeは操舵系の回転運動
に関する全慣性（イナーシャ）、Ｔmはモータ３４の出
力トルク（補助トルク）、ｇは減速機のギヤ比、ρはハ
ンドルの回転に抗する粘性トルクのピニオン角速度ωp
に係わる粘性係数、ｄは操舵系に作用する全トルクであ
る。 【００１８】Ｔp、ωpは各センサの出力値に基づいて求
めることができ、更に、モータＥの出力トルクＴmは、
モータＥに通電される電流値に基づいて随時推定するこ
とができる。式（１）の全トルクｄに関しては、周知の
フィードバック制御の制御理論に基づいて、図４の式
（ａ）に示すオブザーバ（状態推定器）を構成すること
ができる。ただし、ここで、Ｇはオブザーバ・ゲイン
（３行×２列の定数行列）であり、ｄhは全トルクｄの
推定値、下付きの添字ｈはその変数が推定値であること
を示すものである。また、更に、上記の式（ａ）を前記
のサンプリング周期Δｔにて離散化すれば、図４の式
（ｂ），（ｃ）に示す様に離散化された状態方程式を得
ることができる。ただし、ここで、Ａ，Ｃは定数行列
（３行×３列）、Ｂ，Ｄは定数行列（３行×２列）、ｘ
は操舵系の状態を表す状態ベクトル（３行×１列の縦ベ
クトル）であり、ｋはサンプリング周期Δｔで離散化さ
れた時刻パラメータ（配列引数）である。 【００１９】以上のことから、図４の離散化された状態
方程式（式（ｂ），（ｃ））に基づいて、操舵系に作用
する全トルクｄの推定値ｄhを正確に算出できれば、上
記の外乱トルクＴS−ρωpは、式（２）より正確に算出
できることが判る。 【００２０】上記の粘性係数ρは、温度により変化する
ことが多く、また、パワーステアリング装置の経年、修
理、調整、部品交換、或いは仕様変更等により変動する
場合もある。そこでオンライン最小二乗法に基づいた所
定のアルゴリズムにより粘性係数ρと、セルフアライニ
ングトルクＴSを前輪横滑り角αfで除した勾配κを同時
に推定する。 【００２１】〔運動方程式により前輪横滑り角αfを推
定する方法〕車両の前輪横滑り角αfは、図４の式
（ｄ）、式（ｅ）で表される運動方程式により、近似或
いは推定できることが一般に知られている。ここで、下
付きの添字ｆは前輪、下付きの添字ｒは後輪をそれぞれ
表しており、ν［ｍ／ｓ］は横速度、ｒ［ｒａｄ／ｓ］
はヨー角速度、ｕ［ｍ／ｓ］は車速、ｃf［Ｎ／ｒａ
ｄ］は前輪のコーナリングパワー、Ｌf［ｍ］は前輪車
軸と車両重心間の距離、Ｍ［ｋｇ］は車両質量、Ｉ
z［ｋｇ・ｍ2］は車両のｚ軸回りの慣性モーメント、ｇ
hはハンドル角（ピニオン角θp）と実舵角の比である。 【００２２】車速ｕ及びピニオン角θpを入力する際の
サンプリング間隔Δｔで、この運動方程式（図４の式
（ｄ）、式（ｅ））を離散化することにより、次式
（３），（４）が得られる。 【数３】 ｚ(k+1)＝（Ｉ＋Ｑｕ(k)＋Ｒ／ｕ(k)）ｚ(k)＋Ｓθp(k) …（３） 【数４】 αf＝（ａ／ｕ(k)，ｂ／ｕ(k)）ｚ(k)−ｃθp(k) …（４） 【００２３】ただし、ここで、ｋはサンプリング周期Δ
ｔで離散化された第２実施例と同様の時刻パラメータ
（配列引数）であり、ｚは車体の状態を表す状態ベクト
ル（２行×１列の縦ベクトル）、Ｉは２行×２列の単位
行列、Ｑは２行×２列の定数行列で、Ｓは定数ベクトル
（２行×１列の縦ベクトル）である。また、式（４）の
ａ，ｂ，ｃはそれぞれ定数である。以上のことから、図
５に例示する前輪横滑り角αfの推定手順（ステップ７
１０〜ステップ７８０）に従えば、車速ｕ及びピニオン
角θpを随時検出することにより、前輪横滑り角αfの推
定値がリアルタイムで得られることが判る。 【００２４】〔粘性係数ρの推定方法〕次に、ｄh，αf
に基づいて粘性係数ρを推定する。ｄh，αf、ωp、
Ｔp、Ｔm、ｇが求められたので、次の式（５）で決定さ
れていないものは勾配κと粘性係数ρである。 【数５】 καf−ρωp＝ｄ−Ｔp−ｇＴm …（５） 【００２５】ここで、式（５）に対してオンライン最小
２乗法を適用することにより、以下に示す様に、勾配κ
と粘性係数ρとを同時に推定することができる。図６
は、オンライン最小２乗法に基づいて粘性係数ρの値を
推定する推定手順のフローチャートである。本アルゴリ
ズムでは、まず最初に、ステップ８１０により忘却係数
行列Ｌの各成分と前記の時刻パラメータｋを初期化す
る。λ1，λ2の各値は、粘性係数ρと勾配κの各変動特
性を考慮して、例えば「λ1＝0.999，λ2＝0.95」など
の様に設定しておけば良い。 【００２６】次に、ステップ８１５により、５つの代数
ｙ，Ｋ，ｑ，Ｐ，φの初期化をそれぞれ行う。ただし、
ここで、ｙはスカラー、Ｋは２行×１列の縦ベクトル
（状態ベクトル）、ｑは２行×１列の縦ベクトル（粘性
係数ρ，勾配κから成る推定値ベクトル）、Ｐは２行×
２列の可変行列、φは２行×１列の縦ベクトルで、ρ
０、κ０はそれぞれ粘性係数ρ，勾配κの初期値（適当
な仮定値）、Ｉは２行×２列の単位行列、ｃは適当な定
数である。 【００２７】ステップ８２０では、図示する様に、ｑ
(k)，ｙ(k)，φ(k)，Ｋ(k)の各値に基づいてｑ(k+1)の
値を算出する。ステップ８３０では、図示する様に、
Ｌ，Ｐ(k)，φ(k)の各値に基づいてＰ(k+1)の値を算出
する。ステップ８４０では、次のステップ８５０が周期
Δｔ毎に実行される様に、ステップ８５０の次回の実行
時刻を待つ。ステップ８５０ではｋの値を１だけ増加さ
せる。ステップ８６０では、αf，ｄh，θp，Ｔp，Ｔm
の各値を入力する。ただし、ｄh、αfについては、同定
済みの推定値を充てる。 【００２８】ステップ８７０では、入力したαf，ｄh，
θp，Ｔp，Ｔmの各値に基づいて、図示する様に代数
φ，ｙの値をそれぞれ更新する。ただし、代数ｙ(k)の
更新は、式（５）に基づいて、ｄ＝ｄhを仮定した上で
実行するものとする。ステップ８８０では、Ｐ(k)，φ
(k)の各値に基づいて図示する様に代数Ｋ(k)の値を更新
する。ステップ８９０では、粘性係数ρの推定値を上記
のステップ８２０で算出した推定値ベクトルｑ(k)から
求める。以上の処理手順に従えば、粘性係数ρと勾配κ
の推定値を算出することができる。この推定された粘性
係数をρhとおく。 【００２９】さて、操舵角が小さく、操舵速度が大きい
場合には粘性係数の推定値が異常値となるため、そのよ
うな場合に粘性係数を異常値に置き替えないことが本実
施例である。これは図３のＡＴ／内部抗力算出部３００
５にこの機能をもたせる。 【００３０】〔操舵半周期が350ms以下の場合、粘性係
数を置き替えないためのフローチャート〕本実施例装置
は図７に示すフローチャートに従って動作する。図６の
オンライン最小二乗法により求められた粘性係数の推定
値ρhで、前回値を書き換えないよう、操舵半周期フラ
グを条件によりＮＧとするためのものである。図７のフ
ローチャートでは前回操舵角を記憶させておくことで、
ハンドル中立位置を通過しない操舵であっても、符号の
変化を検出することが可能となる。 【００３１】まずステップ１０１で、ハンドル角につい
てハイパスフィルタ処理が行われる。カットオフ周波数
は例えば2Hzとする。次にステップ１０２で、ハイパス
フィルタ後のハンドル角の符号が判定される。ハイパス
フィルタ後のハンドル角の符号が正又は０であればステ
ップ１０３に、ハイパスフィルタ後のハンドル角の符号
が負であればステップ２０３に進む。 【００３２】ステップ１０３では、ハイパスフィルタ後
のハンドル角の前回値の符号が判定される。ハイパスフ
ィルタ後のハンドル角の前回値の符号が負であればステ
ップ１０４に、ハイパスフィルタ後のハンドル角の前回
値の符号が正又は０であればステップ１０７に進む。 【００３３】ステップ１０４では、操舵半周期カウンタ
が粘性係数推定可能最低周期を下回っているかどうかが
判定される。操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期を下回っていればステップ１０５に、操舵半周期
カウンタが粘性係数推定可能最低周期を下回っていなけ
ればステップ１０６に進む。 【００３４】ステップ１０５では、操舵半周期フラグを
ＮＧにセットしてステップ１０６に進む。ステップ１０
６では、操舵半周期カウンタをクリアしてステップ１１
０に進む。 【００３５】ステップ１０７では、操舵半周期カウンタ
をインクリメントしてステップ１０８に進む。ステップ
１０８では、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期以上であるかどうかが判定される。操舵半周期カ
ウンタが粘性係数推定可能最低周期以上であればステッ
プ１０９に、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期未満であればステップ１１０に進む。ステップ１
０９では、操舵半周期フラグをＯＫにセットしてステッ
プ１１０に進む。 【００３６】ステップ２０３では、ハイパスフィルタ後
のハンドル角の前回値の符号が判定される。ハイパスフ
ィルタ後のハンドル角の前回値の符号が正又は０であれ
ばステップ２０４に、ハイパスフィルタ後のハンドル角
の前回値の符号が負であればステップ２０７に進む。 【００３７】ステップ２０４では、操舵半周期カウンタ
が粘性係数推定可能最低周期を下回っているかどうかが
判定される。操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期を下回っていればステップ２０５に、操舵半周期
カウンタが粘性係数推定可能最低周期を下回っていなけ
ればステップ２０６に進む。 【００３８】ステップ２０５では、操舵半周期フラグを
ＮＧにセットしてステップ２０６に進む。ステップ２０
６では、操舵半周期カウンタをクリアしてステップ１１
０に進む。 【００３９】ステップ２０７では、操舵半周期カウンタ
をインクリメントしてステップ２０８に進む。ステップ
２０８では、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期以上であるかどうかが判定される。操舵半周期カ
ウンタが粘性係数推定可能最低周期以上であればステッ
プ２０９に、操舵半周期カウンタが粘性係数推定可能最
低周期未満であればステップ１１０に進む。ステップ２
０９では、操舵半周期フラグをＯＫにセットしてステッ
プ１１０に進む。 【００４０】ステップ１１０では、ローパスフィルタ後
のハンドル角でローパスフィルタ後のハンドル角前回値
を書き換え、ハイパスフィルタ後のハンドル角でハイパ
スフィルタ後のハンドル角前回値を書き換えて、ステッ
プ１０１に戻る。 【００４１】図８に、入力データを変化させたときの粘
性係数推定データを示す。図８（ａ）は、車速を20km/h
又は40km/h、操舵速度を2rad/s又は4rad/s、操舵角を2
2.5度付近、45度付近、90度付近、180度付近としたもの
である。操舵速度が4rad/sで操舵角を22.5度付近とした
場合、車速が20km/hであるか40km/hであるかに関わらず
粘性係数として異常値（負の値）が推定された。また、
図８（ｂ）は、車速を20km/h又は40km/h、操舵角を±45
度又は±90度とし、操舵速度を0.5rad/s付近、1rad/s付
近、2rad/s付近、4rad/s付近、8rad/s付近としたもので
ある。操舵速度が8rad/sで操舵角を±45度とした場合、
車速が20km/hであるか40km/hであるかに関わらず粘性係
数として異常値（0又は負の値）が推定された。本発明
ではこれらの異常値により粘性係数が置き替えられいの
で精度良く粘性係数を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例な係る電動パワーステアリン
グ装置１００のハードウェア構成図。 【図２】電動パワーステアリング装置１００のモータ制
御装置２００の制御ブロック・ダイヤグラム。 【図３】アシスト制御部２０の構成を示すブロック図。 【図４】アシスト制御部２０の作用原理に係わる物理公
式の公式表。 【図５】前輪横滑り角αfの推定手順を示したフローチ
ャート。 【図６】オンライン最小２乗法に基づいて粘性係数ρの
値を推定する推定手順のフローチャート。 【図７】操舵半周期が350ms以下の場合、粘性係数を置
き替えないためのフローチャート。 【図８】（ａ）は、横滑り角推定のための運転状況であ
る車速と操舵角の時間変化を示すグラフ図、（ｂ）は、
（ａ）の状態で推定された横滑り角の時間変化を示すグ
ラフ図。 【符号の説明】 θp … ピニオン角 ωp … ピニオン角速度 Ｔp … 運転者の操舵トルク Ｔs … セルフアライニングトルク（ＳＡＴ） Ｔd … 外乱トルク（粘性トルクとＳＡＴの和） Ｔm … モータの出力トルク（補助トルク） ｇ … ギヤ比 ｕ … 車速 Ｊe … 操舵系の回転運動に関する全慣性（イナーシ
ャ） ｄ … 操舵系に作用する全トルク ｄh … 全トルクｄの推定値 ｈ … 下付きの添字（その変数が推定値であることを
示す） ρ … 粘性トルクのピニオン角速度ωpに係わる粘性
係数 αf … 前輪横滑り角 κ … 前輪横滑り角αfに対するセルフアライニング
トルクの勾配 Ａ … 定数行列（３行×３列） Ｂ … 定数行列（３行×２列） Ｃ … 定数行列（３行×３列） Ｄ … 定数行列（３行×２列） Ｇ … オブザーバ・ゲイン（３行×２列の定数行列） ｘ … 状態ベクトル（３行×１列の縦ベクトル） ｚ … 状態ベクトル（２行×１列の縦ベクトル） ｋ … 時刻ｔに対応し、離散化された時刻パラメータ
（配列引数） ｑ(k) … ρ，κから成る推定値ベクトル（２行×１列
の縦ベクトル） Ｋ(k) … 状態ベクトル（２行×１列の縦ベクトル） Ｐ(k) … 可変行列（２行×２列）
グ装置１００のハードウェア構成図。 【図２】電動パワーステアリング装置１００のモータ制
御装置２００の制御ブロック・ダイヤグラム。 【図３】アシスト制御部２０の構成を示すブロック図。 【図４】アシスト制御部２０の作用原理に係わる物理公
式の公式表。 【図５】前輪横滑り角αfの推定手順を示したフローチ
ャート。 【図６】オンライン最小２乗法に基づいて粘性係数ρの
値を推定する推定手順のフローチャート。 【図７】操舵半周期が350ms以下の場合、粘性係数を置
き替えないためのフローチャート。 【図８】（ａ）は、横滑り角推定のための運転状況であ
る車速と操舵角の時間変化を示すグラフ図、（ｂ）は、
（ａ）の状態で推定された横滑り角の時間変化を示すグ
ラフ図。 【符号の説明】 θp … ピニオン角 ωp … ピニオン角速度 Ｔp … 運転者の操舵トルク Ｔs … セルフアライニングトルク（ＳＡＴ） Ｔd … 外乱トルク（粘性トルクとＳＡＴの和） Ｔm … モータの出力トルク（補助トルク） ｇ … ギヤ比 ｕ … 車速 Ｊe … 操舵系の回転運動に関する全慣性（イナーシ
ャ） ｄ … 操舵系に作用する全トルク ｄh … 全トルクｄの推定値 ｈ … 下付きの添字（その変数が推定値であることを
示す） ρ … 粘性トルクのピニオン角速度ωpに係わる粘性
係数 αf … 前輪横滑り角 κ … 前輪横滑り角αfに対するセルフアライニング
トルクの勾配 Ａ … 定数行列（３行×３列） Ｂ … 定数行列（３行×２列） Ｃ … 定数行列（３行×３列） Ｄ … 定数行列（３行×２列） Ｇ … オブザーバ・ゲイン（３行×２列の定数行列） ｘ … 状態ベクトル（３行×１列の縦ベクトル） ｚ … 状態ベクトル（２行×１列の縦ベクトル） ｋ … 時刻ｔに対応し、離散化された時刻パラメータ
（配列引数） ｑ(k) … ρ，κから成る推定値ベクトル（２行×１列
の縦ベクトル） Ｋ(k) … 状態ベクトル（２行×１列の縦ベクトル） Ｐ(k) … 可変行列（２行×２列）
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00
(72)発明者 高橋 俊博
愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工
機株式会社内
(72)発明者 小野 英一
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番
地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Ｆターム(参考） 3D032 CC08 DA09 DA15 DA23 DA39
EB11 EC21
3D033 CA13 CA16 CA19
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電気モータによりアシストトルクを付与
するようにした電気式操舵制御装置において、 操舵角速度に依存した反力を与える操舵系の粘性係数に
関連する物理量である粘性係数関連値を推定する粘性係
数関連値推定手段と、 操舵周期を検出する操舵周期検出手段と、 前記操舵周期検出手段により検出された操舵周期が所定
値よりも短い期間においては、前記粘性係数関連値推定
手段により粘性係数関連値を推定することなく、当該操
舵周期が所定値よりも短い期間に入る前に推定された粘
性係数関連値を現時刻での推定値とする補正手段と、 前記粘性係数関連値推定手段及び前記補正手段により推
定された前記粘性係数関連値に基づいて前記アシストト
ルクを制御するアシストトルク制御手段とを有すること
を特徴とする電気式操舵制御装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1882623A3 (en) * | 2006-07-25 | 2008-09-17 | NSK Ltd. | Electric Power steering apparatus |
| JP2010070037A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
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