JP4831425B2 - ステアリング装置の試験装置 - Google Patents

Description

この発明は、操舵を検出するトルクセンサの出力に応じて操舵アクチュエータを制御する制御装置を備えたステアリング装置のための試験装置に関する。

従来から、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクに応じた操舵補助力を舵取り機構に付与することによって操舵補助を行う電動パワーステアリング装置が車両に搭載されて用いられている。電動パワーステアリング装置は、具体的には、ステアリングに加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取り機構に操舵補助力を与える電動モータと、操舵トルクに応じて電動モータを駆動制御する車載コントローラ（ＥＣＵ：電子制御ユニット）とを備えている。

車載コントローラが電動モータを制御するときに適用される制御パラメータ（制御定数）は、予め、車種ごとに定められる。すなわち、或る車種の基準車体の操舵特性が理想的（ノミナル）な特性（目標特性）となるように、制御パラメータが定められる。
特開２００３−２６１０４６号公報

しかし、量産される車体は、基準車体と厳密に同じにはならず、完成車体には個々の部品の機械的なばらつきが累積されている。しかも、このような機械的なばらつきは、車両毎に異なる。そのため、電動パワーステアリング装置を組み付けた後の車両全体の操舵特性は、必ずしも目標特性にならず、理想的な操舵感を一律に得ることは必ずしも容易ではない。

特許文献１に記載された操舵装置の試験装置は、操舵装置の入力軸に回転トルクを付加する一方で、操舵モータへの出力を監視し、この出力を基準値と比較することにより、操舵装置の異常判定を行うものである。しかし、この試験装置を用いても、個々の完成車体における機械的なばらつきに対応して制御パラメータを調整することはできず、したがって、所望の操舵特性が得られるわけではない。

そこで、この発明の目的は、個々の車両の機械的なばらつきによらずに目標とする操舵特性を実現するためのステアリング装置のための試験装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、操舵トルクを検出するトルクセンサ（５）と、舵取り機構（３）に操舵力を付与する操舵アクチュエータ（Ｍ）と、前記トルクセンサの出力に基づいて前記操舵アクチュエータを制御する制御装置（１０）とを備えるステアリング装置のための試験装置であって、前記ステアリング装置が車両に組み付けられ、固定器具でステアリングを固定した状態で試験操作を行う、ステアリング装置の試験装置において、前記トルクセンサの出力信号を模擬したサインスィープ波形の試験信号を発生する試験信号発生手段（５１，３０）と、この試験信号発生手段が発生する試験信号が入力され、当該試験信号に応じた駆動信号を発生して前記操舵アクチュエータに供給する駆動信号発生手段（１０Ｍ）と、前記トルクセンサの出力信号を取得するトルク信号モニタ手段（５２）とを含む、ステアリング装置の試験装置（５０）である。サインスィープ波形とは、周波数を変動（たとえば単調に増加または減少）させながら生成される正弦波波形である。

なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、試験信号発生手段によってサインスィープ波形の試験信号を発生させ、これに対応した駆動信号によって操舵アクチュエータが駆動される。このときのトルクセンサが出力するトルク信号をモニタすることにより、前記試験信号に対する舵取り機構からの応答特性が得られる。そこで、前記モニタされたトルク信号に基づいて、操舵アクチュエータの制御のための制御パラメータを定めれば、目標とする操舵特性を実現できる。

より具体的には、ステアリング装置が車両に組み付けられた状態の完成車体に対して、上記のような試験操作を行うことによって、個々の車体の機械的なばらつきに対応して、目標とする操舵特性を得るのに適した制御パラメータを設定できる。こうして、個々の車体の機械的なばらつきによらずに、目標操舵特性を達成できる。
請求項２記載の発明は、前記トルク信号モニタ手段によって取得されたトルク信号を処理して、前記制御装置による前記操舵アクチュエータの制御特性を定める制御パラメータを生成する処理手段（５２）をさらに含む、請求項１記載のステアリング装置のための試験装置である。この構成により、目標操舵特性を得るのに適した制御パラメータを得ることができる。

請求項３記載の発明は、前記処理手段は、前記舵取り機構の共振点を予め定める設計値に一致させるべく、前記制御パラメータを定める手段（Ｓ７，Ｓ８）を含む、請求項２記載のステアリング装置のための試験装置である。
舵取り機構の共振点は、ステアリング装置（好ましくは車両に組み付けられた状態のステアリング装置）の機械的な特性を表す。そこで、舵取り機構の共振点を、基準車体におけるステアリング装置での同様な共振点に一致させるように制御パラメータを定めることにより、目標とする操舵特性を実現できる。

請求項４記載の発明は、前記処理手段によって生成された制御パラメータを前記制御装置に書き込むパラメータ書き込み手段（Ｓ１０）をさらに含む、請求項２または３記載のステアリング装置のための試験装置である。この構成により、車両に搭載される制御装置に、当該車両に応じて調整された制御パラメータを書き込むことができるので、目標とする操舵特性を実現できる。

請求項５記載の発明は、前記制御パラメータが、前記トルクセンサが出力するトルク信号のための位相補償処理に用いる位相補償定数を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置のための試験装置である。この構成によれば、位相補償定数を舵取り機構（とくに車両に組み付けられたステアリング装置の舵取り機構）からの応答特性に応じて定めることができ、目標とする操舵特性を効果的に得ることができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る試験装置が適用される電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。操作手段としてのステアリングホイール１に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフト２を介して、舵取り機構３に機械的に伝達される。舵取り機構３には、操舵アクチュエータとしての電動モータＭからの操舵補助力が、減速機構（図示せず）を介して、またはダイレクトドライブ方式によって、伝達されるようになっている。舵取り機構３は、ステアリングシャフト２および電動モータＭからのトルクを受けて、舵取り車輪Ｗを転舵させる。

ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１側に結合された入力軸２Ａと、舵取り機構３側に結合された出力軸２Ｂとに分割されていて、これらの入力軸２Ａおよび出力軸２Ｂは、トーションバー４によって互いに連結されている。トーションバー４は、操舵トルクに応じてねじれを生じるものであり、このねじれの方向および量は、トルクセンサ５によって検出されるようになっている。このトルクセンサ５の出力信号は、制御装置としての車載コントローラ１０（ＥＣＵ：電子制御ユニット）に入力されている。

車載コントローラ１０には、トルクセンサ５の出力信号のほかに、車速センサ６が出力する車速信号が入力されている。トルクセンサ５が出力するトルク信号は、トルク信号線５ａを介して、車載コントローラ１０のトルク信号入力部７に入力されるようになっている。また、車載コントローラ１０の駆動信号出力部８に駆動信号線（給電線）９が接続されており、この駆動信号線９を介して電動モータＭに電力が供給されるようになっている。

この電動パワーステアリング装置を試験するための試験装置５０は、マスタコントローラ（ＥＣＵ：電子制御ユニット）１０Ｍと、試験信号発生器５１と、トルク信号等をモニタするためのデータロガ５２とを備えている。
マスタコントローラ１０Ｍは、車載コントローラ１０の機能を代替することができるもので、トルク信号入力部７Ｍおよび駆動信号出力部８Ｍを備えている。

試験信号発生器５１は、トルク信号を模擬したサインスィープ波形の試験信号を発生する発振器を有し、その試験信号をマスタコントローラ１０Ｍのトルク信号入力部７Ｍに入力するようになっている。サインスィープ波形とは、周波数を単調に増加または減少させながら生成される正弦波波形である。周波数を変動させる範囲は、トーションバー４の共振周波数（共振点）を含むように選択され、たとえば、０〜２００Hzの周波数範囲とされる。

データロガ５２は、試験信号入力部５２ａと、トルク信号入力部５２ｂとを有している。このデータロガ５２は、電動パワーステアリング装置の試験時に、試験信号入力部５２ａから試験信号発生器５１が出力する試験信号を取り込むとともに、トルク信号入力部５２ｂからトルクセンサ５が出力するトルク信号を取り込んでモニタする。データロガ５２は、さらに、取り込んだ試験信号およびトルク信号に基づいて、車両に組み込まれた状態の電動パワーステアリング装置の伝達関数を演算する機能を有している。この機能は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数分析機能、周波数分析によって得られた周波数特性に基づいて伝達関数を求める機能を含む。

トルク信号線５ａは、車載コントローラ１０のトルク信号入力部７とデータロガ５２のトルク信号入力部５２ｂとの間で繋ぎ替えることができる。駆動信号線９は、車載コントローラ１０の駆動信号出力部８とマスタコントローラ１０Ｍの駆動信号出力部８Ｍとの間で繋ぎ替えることができる。より具体的には、トルク信号線５ａおよび駆動信号線９の各端部にはコントローラ１０等との接続のためのコネクタが設けられており、このコネクタを着脱することによって、上記の繋ぎ替えを行うことができるようになっている。この繋ぎ替えは、電動パワーステアリング装置が車体に組み付けられた状態で行うことができ、その際に、車載コントローラ１０を取り外したりする必要はない。

図１には、電動パワーステアリング装置を試験するときのトルク信号線５ａおよび駆動信号線９の接続状態を実線で示し、車載コントローラ１０で電動モータＭを制御する通常時におけるトルク信号線５ａおよび駆動信号線９の接続状態を二点鎖線で示してある。
図２は、車載コントローラ１０およびマスタコントローラ１０Ｍの構成を説明するためのブロック図である。車載コントローラ１０およびマスタコントローラ１０Ｍは、ほぼ同様の構成を有するので、これらの構成を図２を用いてまとめて説明する。また、マスタコントローラ１０Ｍの構成部分については、車載コントローラ１０の対応構成部分の参照符号の末尾に「Ｍ」を付加した符号で表すこととする。

コントローラ１０，１０Ｍは、トルクセンサ５によって検出される操舵トルクおよび車速センサ６によって検出される車速等に応じて、モータ駆動値としての電流指令値を定め、操舵トルクおよび車速に応じた操舵補助力が舵取り機構３に与えられるように、電動モータＭを駆動制御することができる。
コントローラ１０，１０Ｍは、マイクロコンピュータ１１，１１Ｍと、モータ駆動回路１２，１２Ｍと、電動モータＭに流れる電流値を検出するモータ電流検出回路１３，１３Ｍとを備えている。

マイクロコンピュータ１１，１１Ｍは、トルク信号入力部７，７Ｍを介して入力される操舵トルク（トルク信号）および車速信号入力部１５，１５Ｍを介して入力される車速等に基づいて、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御信号の形式のモータ駆動信号を生成し、モータ駆動回路１２，１２Ｍに入力する。モータ駆動回路１２は、ＰＷＭ駆動信号に応じた駆動電流を電動モータＭに供給する。そして、電動モータＭが発生する駆動力が、操舵補助力として、舵取り機構３に伝達されることになる。

マイクロコンピュータ１１，１１Ｍは、ＣＰＵ（中央処理装置）およびメモリを備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、位相補償部２１，２１Ｍと、車速演算部２２，２２Ｍと、基本アシスト制御部２３，２３Ｍと、各種補償制御部２４，２４Ｍと、加算部２５，２５Ｍと、偏差演算部２６，２６Ｍと、ＰＩ（比例積分）制御部２７，２７Ｍと、ＰＷＭ変換部２８，２８Ｍとを備えている。

位相補償部２１，２１Ｍは、トルク信号入力部７，７Ｍからのトルク信号に対して位相補償処理を行って、位相補償されたトルク信号（操舵トルク値を表す）を生成する。
車速演算部２２，２２Ｍは、車速信号入力部１５，１５Ｍから入力される車速信号に基づき当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の車速値を演算する。
基本アシスト制御部２３，２３Ｍは、位相補償部２１，２１Ｍで位相補償されたトルク信号と、車速演算部２２，２２Ｍで演算された車速値とに基づいて，基本目標駆動値としての基本目標電流値を求める。より具体的には、基本アシスト制御部２３，２３Ｍは、操舵トルク値および車速値に対応した基本目標電流値を定めた基本アシスト特性（アシストマップ）に従い、基本目標電流値を設定する。すなわち、位相補償部２１，２１Ｍによって位相補償されたトルク信号で表される操舵トルク値および車速演算部２２，２２Ｍによって求められる車速値を基本アシスト特性に当てはめて、基本目標電流値が求められる。

各種補償制御部２４，２４Ｍは、各種の補償制御を行って、補償電流値を生成する。補償制御の例としては、トルク微分制御、ハンドル戻し制御、ダンピング制御、モータ角加速度制御を挙げることができる。トルク微分制御とは、操舵トルク微分値に基づいて補償電流値を生成する制御であり、トルクセンサ５による操舵トルクの検出から舵取り機構３への操舵補助力の付与までの応答遅れを補償するための制御である。ハンドル戻し制御とは、たとえば、操舵トルク、車速および操舵角速度に基づいて、ステアリングホイール１を中立位置に戻すときの操舵性を向上させるための補償電流値を生成する制御である。ダンピング制御とは、たとえば、操舵角速度および車速に基づいて、油圧式パワーステアリング装置におけるシリンダ、バルブ、配管等で発生する管路抵抗およびオリフィス抵抗といった粘性抵抗を再現するためのものであって、車両の収斂性および安定性の向上を目的として、操舵角速度とは逆方向に粘性抵抗相当分をアシストするための補償電流値を生成する制御である。モータ角加速度制御とは、操舵角加速度等に基づいて、電動モータＭの慣性に起因する操舵違和感を解消するための補償電流値を生成する制御である。

加算部２５，２５Ｍは、基本アシスト制御部２３，２３Ｍが生成する基本目標電流値に補償制御部２４，２４Ｍが生成する補償電流値を加算して目標電流値を生成する。
偏差演算部２６，２６Ｍは、加算部２５，２５Ｍが生成する目標電流値に対する、モータ電流検出回路１３，１３Ｍによって検出されるモータ電流の偏差を演算する。
ＰＩ制御部２７，２７Ｍには、偏差演算部２６，２６Ｍによって求められる偏差が与えられる。ＰＩ制御部２７，２７Ｍは、前記偏差に対して比例積分演算を行い、当該偏差を零に導くための目標電圧値を生成する。

ＰＷＭ変換部２８，２８Ｍは、ＰＩ制御部２７，２７Ｍが生成する目標電圧値に応じたデューティ比のＰＷＭ駆動信号を発生し、モータ駆動回路１２，１２Ｍに入力する。
図３は、車両の製造ライン（量産ライン）において電動パワーステアリング装置を搭載した状態の完成車体に対して行われる電動パワーステアリング装置試験作業の要部を説明するための流れ図である。

試験作業者は、まず、トルク信号線５ａおよび駆動信号線９の繋ぎ替えを行う（ステップＳ１）。すなわち、トルク信号線５ａを車載コントローラ１０のトルク信号入力部７から取り外し、データロガ５２のトルク信号入力部５２ｂに接続する。また、駆動信号線９を車載コントローラ１０の駆動信号出力部８から取り外し、マスタコントローラ１０Ｍの駆動信号出力部８Ｍに接続する。マスタコントローラ１０Ｍのトルク信号入力部７Ｍには、試験信号発生器５１が生成するサインスィープ波形の試験信号が入力される。また、この試験信号は、データロガ５２の試験信号入力部５２ａにも入力される。

次に、トルク中点出し操作（ステップＳ２）が行われる。トルク中点出し操作とは、トルクセンサ５の中点情報をマスタコントローラ１０Ｍに入力する操作である。トルクセンサ５は、たとえば、０Ｖ〜５Ｖの範囲の電圧を出力し、２．５Ｖが中点出力（操舵トルク＝零）となっているが、この中点出力には、０．０５Ｖの許容公差がある。そこで、ステアリングホイール１に操舵トルクを加えていない状態でのトルクセンサ５の実際の出力を中点出力（中点情報）としてマスタコントローラ１０Ｍに記憶させる。

次いで、ステアリングホイール１が回転しないように、固定器具を用いてステアリングホイール１が固定される（ステップＳ３）。ステアリングホイール１をフリーにしておくと、試験信号を与えて電動モータＭが駆動されたときにステアリングホイール１が回転してしまい、電動パワーステアリング装置の応答を計測できないからである。
次に、作業者は、試験信号発生器５１から試験信号を発生させ、データロガ５２にその試験信号とトルク信号とを計測（モニタ）させる（ステップＳ４）。こうして、試験信号に対する電動パワーステアリング装置の応答が計測される。このとき、マスタコントローラ１０Ｍについては、基本アシスト制御部２３Ｍにおける基本アシスト特性を、操舵トルクに対して線形に変化（たとえば比例）する基本目標電流値を生成するように設定し、各種補償制御部２４Ｍの機能はいずれも無効化しておく。これにより、車両側からの応答を計測することができる。ＰＩ制御部２７Ｍについては、車載コントローラ１０のＰＩ制御部２７と同様の設定としておく。ＰＩ制御は、電動パワーステアリング装置自体の制御を規定するものであり、車体側の構成に依存しないからである。

この計測の後、作業者は、データロガ５２において、車両側の伝達特性を計算させる（ステップＳ５）。試験時の構成では、試験信号発生器５１から試験信号を発生させてマスタコントローラ１０Ｍに入力し、このマスタコントローラ１０Ｍによって電動モータＭを駆動しているが、トルクセンサ５からのトルク信号は、マスタコントローラ１０Ｍには入力されない。つまり、オープンループとなっている。これに対して、車載コントローラ１０にトルク信号線５ａおよび駆動信号線９を接続した場合には、車載コントローラ１０にトルク信号が返されるので、クローズドループになっている。データロガ５２で計算される前述の伝達特性の計算は、オープンループの伝達特性（オープンループ特性）を求める演算と、このオープンループ特性をクローズドループの伝達特性（クローズドループ特性）に変換する演算とを含む。

次に、データロガ５２によって、計算された伝達特性と目標伝達特性（ノミナルな伝達特性）との差が求められる（ステップＳ６）。より具体的には、計算された伝達特性（クローズドループ特性）におけるピーク周波数と、目標伝達特性（クローズドループ特性）におけるピーク周波数（目標ピーク周波数）との差が求められる。伝達特性におけるピーク周波数は、トーションバー４の振動による共振点を表す。したがって、ピーク周波数の差を求めることは、理想的な完成車体における共振点（目標共振点）と試験対象の車体における実際の共振点との差を求めることと等価である。

次に、作業者は、目標ピーク周波数と試験対象車両から得られたピーク周波数との差に基づいて、位相補償ゲインの調整値を求める（ステップＳ７）。位相補償ゲインとは、位相補償部２１，２１Ｍでの処理に適用されるゲイン（時定数）である。位相補償部２１，２１Ｍは、具体的には、位相進み要素と位相遅れ要素とを含む。この場合、位相補償ゲインは、これらの位相進み要素および位相遅れ要素に適用される制御パラメータである。

次いで、作業者は、データロガ５２または別の処理装置（パーソナルコンピュータなど）を用いて、前記求められた位相補償ゲインの調整値に対応する制御パラメータを演算する（ステップＳ８）。この場合の制御パラメータとは、車載コントローラ１０に書き込むことができる形式に具体化された数値である。
次に、作業者は、トルク信号線５ａおよび駆動信号線９を、試験装置５０から車載コントローラ１０に繋ぎ替える（ステップＳ９）。より具体的には、トルク信号線５ａが車載コントローラ１０のトルク信号入力部７に接続され、駆動信号線９が車載コントローラ１０の駆動信号出力部８に接続される。

この状態で、車載コントローラ１０に対して、前記演算された制御パラメータ（ステップＳ８）が書き込まれる（ステップＳ１０）。この書き込みは、たとえば、車載コントローラ１０の入出力インタフェース部１７にデータロガ５２または前記別の処理装置を接続して行われる。
さらに、作業者は、官能（主として聴覚および触覚）により、音および振動の確認を行う（ステップＳ１１）。すなわち、官能によるエビデンス（システムが想定どおりに動作することを示す証拠）の収集が行われる。また、試験信号を用いた定量的なエビデンスの収集（ステップＳ１２）も行われる。より具体的には、ステアリングホイール１を固定した状態で、試験信号発生器５１が発生する試験信号を車載コントローラ１０のトルク信号入力部７に入力する一方で、当該試験信号およびトルクセンサ５が出力するトルク信号をデータロガ５２に入力する。これにより、サインスィープ波形の試験信号が車載コントローラ１０に与えられ、これに応じた駆動信号が車載コントローラ１０から電動モータＭに与えられる。そして、電動モータＭが駆動された結果としてトルクセンサ５が検出する操舵トルクがデータロガ５２に記録される。

官能によるエビデンスの収集（ステップＳ１１）は、サインスィープ波形を車載コントローラ１０に与えたときの音や振動を作業者が評価するほか、トルク信号の生波形をデータロガ５２の表示部に表示させ、この生波形を評価することによって行われる。
一方、定量的なエビデンスの収集は、データロガ５２に記録されたデータに基づいて、車載コントローラ１０を含むシステムの伝達特性を求めることにより行われる。求められる伝達特性は、オープンループ特性なので、さらにこれをクローズドループ特性に変換し、この変換後の伝達特性が目標伝達特性と整合していることが確認できればよい。

官能によるエビデンス収集（ステップＳ１１）または定量的なエビデンス収集（ステップＳ１２）により、所望の結果が得られないとき（規定誤差範囲内に収まらないとき）には、必要に応じて、ＰＩ制御部２７における比例定数および／または積分定数が調整される（ステップＳ１３）。これにより、モータフィードバック制御系の調整が行われる。一般的には、このモータフィードバック制御系の調整は不要であるが、完成車体に対して制御パラメータを適正化（チューニング）した後にも振動等が発生する場合には、モータフィードバック系の調整不良が疑われる。

図４は、完成車体の伝達特性の一例を示すボード線図であり、上段の図はゲイン(gain)を表し、下段の図は位相(phase)を表す。曲線Ｇｏ，Ｐｏはオープンループ特性を表し、曲線Ｇｃ，Ｐｃはクローズドループ特性を表している。オープンループ特性のデータが既知であれば、フィードバックループの特性であるクローズドループ特性は、演算によって求めることができる。

クローズドループ特性のゲイン曲線Ｇｃにおいて表れるピークは、トーションバー４の共振周波数を表す。また、クローズドループ特性の位相曲線Ｐｃにおいては、前記共振周波数において、位相の反転（１８０度反転）が生じる。
図５は、個々の車両による伝達特性（クローズドループ特性）のばらつきを示すボード線図であり、上段の図はゲインを表し、下段の図は位相を表す。この図から、車両毎に伝達特性がばらつき、それに応じて、共振周波数がばらつくことが分かる。

そこで、目標伝達特性に対して実際の車両から得られる伝達特性を合わせ込むように制御パラメータを調整すれば、いずれの車両においても理想的な制御が可能になる。より具体的には、この実施形態では、目標伝達特性における共振周波数（目標共振周波数）に実際の車体から得られる伝達特性における共振周波数を合わせ込むように、位相補償ゲインが調整される。

むろん、オープンループ特性も個々の車両に応じてばらつくので、目標オープンループ特性を求めておき、これに実際の車両のオープンループ特性を合わせ込むようにしてもよい。しかし、図４から理解されるように、オープンループ特性から厳密な共振周波数を求めることは容易ではないので、クローズドループ特性を目標特性に合わせ込む方が、正確な調整が可能である。

コントローラ１０，１０Ｍを含む車両の伝達特性は、一般に、次式(1)で表される２次特性で表現される。そこで、データロガ５２によって記録されたデータに基づき、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）等の数列解析ツールを用いて伝達特性を求め、さらに、その伝達特性の根（極および零点）をＭＡＴＬＡＢ（登録商標）等のツールを用いて求める。この求められた根を、目標伝達特性に返すことにより、位相補償ゲインのずれ（適正値からのずれ）を求めることができる。これに基づいて、調整後の位相補償定数を求めればよい。

以上のように、この実施形態によれば、車両の量産過程において、車載コントローラ１０の制御パラメータを個々の完成車体に応じた値にチューニングすることができ、これにより、車両ごとの機械的なばらつきによらずに所望の操舵特性を実現することができる。その結果、車両ごとの操舵特性のばらつきを大幅に低減することができ、車両性能の均一化に寄与できる。

また、車両に組み付けられた状態の電動パワーステアリング装置の特性（共振点等）を求めることができるので、これに基づいて、不具合を発見したり、不具合箇所を特定したりすることも可能である。むろん、異音、振動、操安性不良などといった不具合の発生率を低減できる。
また、たとえば、測定された特性を個々の車両のシリアル番号と対応付けて記録して管理するようにすれば、事後に不具合を生じたときの対処の際に参考情報として用いることができる。

図６は、この発明の他の実施形態に係る試験装置の構成を説明するためのブロック図である。この図６において、前述の図１に示された各部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。この実施形態では、マスタコントローラ１０Ｍは、サインスィープ波形の試験信号を生成する試験信号発生部３０を有している。また、マスタコントローラ１０Ｍは、試験信号発生部３０が生成する試験信号およびトルク信号入力部７Ｍに与えられたトルク信号を外部に出力するための出力インタフェース部３１を有している。そして、この出力インタフェース部３１にデータロガ５２が接続されるようになっている。

図７は、図６に示されたマスタコントローラ１０Ｍの構成例を説明するためのブロック図である。この例では、試験信号発生部３０は、マイクロコンピュータ１１Ｍの機能によって実現されるようになっている。マイクロコンピュータ１１Ｍは、さらに、機能処理部として、切り換え部３３を備えている。この切り換え部３３は、トルク信号入力部７Ｍから与えられるトルク信号を位相補償部２１Ｍに与える第１状態（破線で示す状態）と、試験信号発生部３０が生成する試験信号を位相補償部２１Ｍに与える第２状態（実線で示す状態）とで切り換えられる。

切り換え部３３が第１状態のとき、トルクセンサ５、マスタコントローラ１０Ｍおよび電動モータＭを含むクローズドループが形成される。一方、切り換え部３３が第２状態のときには、試験信号発生部３０が生成する試験信号に応じて電動モータＭが駆動制御され、その結果として、トルクセンサ５が出力する信号が出力インタフェース部３１に導出されるようになり、オープンループとなる。

このような構成により、マスタコントローラ１０Ｍの機能によって、クローズドループからオープンループへと切り換えて、完成車体に組み込まれた電動パワーステアリング装置の応答をデータロガ５２に与えることができる。したがって、作業者は、トルク信号線５ａおよび駆動信号線９を車載コントローラ１０からマスタコントローラ１０Ｍに繋ぎ替え、データロガ５２を出力インタフェース部３１に接続することによって、電動パワーステアリング装置の試験を行うことができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、ステアリング装置の例として電動パワーステアリング装置を例にとったが、この発明は、ステア・バイ・ワイヤシステム（ＳＢＷ）や可変ギヤ比型操舵装置（ＶＧＲ）などのように、操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に応じて操舵アクチュエータを駆動制御する構成のステアリング装置の試験のために広く適用することができるものである。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の一実施形態に係る試験装置が適用される電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。 車載コントローラおよびマスタコントローラの構成を説明するためのブロック図である。 車両の製造ラインにおいて電動パワーステアリング装置を搭載した状態の完成車体に対して行われる試験作業の要部を説明するための流れ図である。 完成車体の伝達特性の一例を示すボード線図である。 個々の車両による伝達特性（クローズドループ特性）のばらつきを示すボード線図である。 この発明の他の実施形態に係る試験装置の構成を説明するためのブロック図である。 図６に示されたマスタコントローラの構成例を説明するためのブロック図である。

符号の説明

４…トーションバー、１１，１１Ｍ…マイクロコンピュータ、５…トルクセンサ、３３、切り換え部、５０…試験装置

Claims (5)

1. 操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取り機構に操舵力を付与する操舵アクチュエータと、前記トルクセンサの出力に基づいて前記操舵アクチュエータを制御する制御装置とを備えるステアリング装置のための試験装置であって、前記ステアリング装置が車両に組み付けられ、固定器具でステアリングを固定した状態で試験操作を行う、ステアリング装置の試験装置において、
   前記トルクセンサの出力信号を模擬したサインスィープ波形の試験信号を発生する試験信号発生手段と、
   この試験信号発生手段が発生する試験信号が入力され、当該試験信号に応じた駆動信号を発生して前記操舵アクチュエータに供給する駆動信号発生手段と、
   前記トルクセンサの出力信号を取得するトルク信号モニタ手段とを含む、ステアリング装置の試験装置。
2. 前記トルク信号モニタ手段によって取得されたトルク信号を処理して、前記制御装置による前記操舵アクチュエータの制御特性を定める制御パラメータを生成する処理手段をさらに含む、請求項１記載のステアリング装置のための試験装置。
3. 前記処理手段は、前記舵取り機構の共振点を予め定める設計値に一致させるべく、前記制御パラメータを定める手段を含む、請求項２記載のステアリング装置のための試験装置。
4. 前記処理手段によって生成された制御パラメータを前記制御装置に書き込むパラメータ書き込み手段をさらに含む、請求項２または３記載のステアリング装置のための試験装置。
5. 前記制御パラメータが、前記トルクセンサが出力するトルク信号のための位相補償処理に用いる位相補償定数を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置のための試験装置。

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