電動パワーステアリング装置
【課題】ハンドルの戻時、操舵力付加時と手放し時との移行時に反力が急変せず違和感を与えないようにする。
【解決手段】アシスト目標電流に従いモータ制御されるパワーステアリング装置において、舵角検出手段27，34と、実舵角速度ωを演算する演算手段40と、舵角θに基づきベース修正舵角速度ωmbを演算する演算手段35と、車速ｖに基づき車速乗算係数値ｋｖを演算する演算手段36と、ベース修正舵角速度ωmbに車速乗算係数値ｋｖを乗算し目標舵角速度ωｍを演算する演算手段37と、目標舵角速度ωｍと実舵角速度ωとの差に基づいてベース修正電流値Ｉsbを演算する演算手段41，42と、操舵トルクＴに基づき操舵トルク乗算係数値ｋｔを演算する演算手段45と、ベース修正電流値Ｉsbに操舵トルク乗算係数値ｋｔを乗算し修正電流値Ｉｓを演算する演算手段46と、アシストベース電流値Ｉｂに修正電流値Ｉｓを加えてアシスト目標電流Ｉoとする演算手段47とを備える。
【解決手段】アシスト目標電流に従いモータ制御されるパワーステアリング装置において、舵角検出手段27，34と、実舵角速度ωを演算する演算手段40と、舵角θに基づきベース修正舵角速度ωmbを演算する演算手段35と、車速ｖに基づき車速乗算係数値ｋｖを演算する演算手段36と、ベース修正舵角速度ωmbに車速乗算係数値ｋｖを乗算し目標舵角速度ωｍを演算する演算手段37と、目標舵角速度ωｍと実舵角速度ωとの差に基づいてベース修正電流値Ｉsbを演算する演算手段41，42と、操舵トルクＴに基づき操舵トルク乗算係数値ｋｔを演算する演算手段45と、ベース修正電流値Ｉsbに操舵トルク乗算係数値ｋｔを乗算し修正電流値Ｉｓを演算する演算手段46と、アシストベース電流値Ｉｂに修正電流値Ｉｓを加えてアシスト目標電流Ｉoとする演算手段47とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵トルクの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行車両は、操向車輪が路面から受けるセルフアライニングトルクにより自然と舵角を０（中立位置）に近づけようとする復元力が働くので、ハンドルを切った後の戻しは、操舵力を加えない手放し状態でもいいようであるが、特に低車速においては、セルフアライニングトルクは小さく、実際はステアリング系のフリクション等で中立位置までは戻らない。
【０００３】
そこで、電動パワーステアリング装置を備えた車両では、人力をアシストするモータを利用してハンドルの戻し操舵時も駆動制御する例が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２１３２２２号公報
【０００４】
同特許文献１に記載された実施例では、予め舵角に対する戻しトルクの関係をマップで備えており、舵角（中立位置を０として右舵角を正、左舵角を負で検出している）と同舵角を時間微分した舵角速度からハンドルが戻し状態にあるかを判別し、戻し状態にあるときは、路面摩擦係数の大小による係数と車速に基づく係数を前記戻しトルクに乗算してモータの出力トルクとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
操舵する者が加える戻し操舵力に関係なく、モータによりこの出力トルクで戻し操舵されるので、戻し操舵力を加えている状態から手放し状態に移行する際、あるいはその逆の手放し状態から戻し操舵力を加える移行の際に、操舵反力（操舵する者が操舵するときに受ける反力）に急激な変化があり、操舵する者に違和感を与える。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ハンドルの戻しにおいて、戻し操舵力を加えている状態と手放し状態との相互の移行時に操舵反力が急変せず滑らかに移行して違和感を与えない電動パワーステアリング装置を供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人力をアシストする電動パワーステアリング装置において、舵角を検出する舵角検出手段と、前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する車速乗算係数値を演算する車速乗算係数演算手段と、前記ベース修正舵角速度に前記車速乗算係数値を乗算し目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算するベース修正電流演算手段と、前記操舵トルクに基づき前記ベース修正電流値を乗算補正する操舵トルク乗算係数値を演算する操舵トルク乗算係数演算手段と、前記ベース修正電流値に前記操舵トルク乗算係数値を乗算し修正電流値を演算する修正電流演算手段と、前記アシストベース電流値に前記修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、前記車速乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段を備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルク乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段を備え、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度演算手段が舵角をもとに演算するベース修正舵角速度は、舵角に対する操舵トルク特性を、ハンドル戻しの理想的な操舵トルクに修正するベース修正舵角速度であり、同ベース修正舵角速度を車速から得られた車速乗算係数値により補正して実舵角速度との差をもとにベース修正電流値を演算し、このベース修正電流値に操舵トルクに基づく操舵トルク乗算係数値を乗算することで、アシストベース電流値に加える修正電流値を算出するので、操舵トルクが０の手放し状態と操舵トルクが０でない戻し操舵状態との相互の移行の際に操舵反力を滑らかに変化させて、操舵する者に違和感を与えないようにすることができる。
【００１２】
請求項２記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度記憶手段が予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶しているので、検出した舵角を対応させて適切なベース修正舵角速度を容易に抽出演算することができる。
【００１３】
請求項３記載の電動パワーステアリング装置によれば、車速乗算係数記憶手段が車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶し、車速を対応させて適切な車速乗算係数値を容易に抽出演算でき、ベース修正舵角速度に乗算して目標舵角速度を容易に算出することができる。
【００１４】
請求項４記載の電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク乗算係数記憶手段が操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶しているので、操舵トルクを対応させて適切な操舵トルク乗算係数値を容易に抽出演算でき、ベース修正電流値に乗算して修正電流を容易に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図８に基づいて説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１の全体の概略後面図を図１に示す。
【００１６】
電動パワーステアリング装置１は、車両の左右方向（図１における左右方向に一致）に指向した略円筒状のラックハウジング２内にラック軸３が左右軸方向に摺動自在に収容されている。
【００１７】
ラックハウジング２の両端開口から突出したラック軸３の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッドが連結され、ラック軸３の移動によりタイロッドが動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。
【００１８】
ラックハウジング２の右端部にステアリングギアボックス４が設けられている。
ステアリングギアボックス４には、ステアリングホイール（図示せず）が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸５が軸受を介して回動自在に軸支されており、図２に示すように入力軸５はステアリングギアボックス４内でトーションバー６を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸７と連結されている。
【００１９】
この操舵ピニオン軸７のはす歯７ａがラック軸３のラック歯３ａと噛合している。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸５に伝達された操舵力は、トーションバー６を介して操舵ピニオン軸７を回動して操舵ピニオン軸７のはす歯７ａとラック歯３ａの噛合によりラック軸３を左右軸方向に摺動させる。
【００２０】
ラック軸３は、ラックガイドスプリング８に付勢されたラックガイド９により背後から押圧されている。
【００２１】
ステアリングギアボックス４の上部にはアシストモータＭが取り付けられ、アシストモータＭの駆動力を減速して操舵ピニオン軸７に伝達するウオーム減速機構10がステアリングギアボックス４内に構成されている。
【００２２】
ウオーム減速機構10は、操舵ピニオン軸７の上部に嵌着されたウオームホイール11にアシストモータＭの駆動軸に同軸に連結されたウオーム12が噛合して構成されている。
【００２３】
アシストモータＭの駆動力をこのウオーム減速機構10を介して操舵ピニオン軸７に作用させて操舵を補助する。
なお、アシストモータＭには、その回転駆動軸の回転を直接検出するロータリエンコーダ、レゾルバなどの回転角センサ27が設けられている。
【００２４】
ウオーム減速機構10のさらに上方に操舵トルクセンサ20が設けられている。
トーションバー６の捩れをコア21の軸方向の移動に変換し、コア21の移動をコイル22，23のインダクタンス変化に変えて操舵トルクＴを検出している。
なお、トーションバー６の捩れを光学的に検出するトルクセンサでもよい。
【００２５】
この操舵トルクをもとに制御され操舵を補助するアシストモータＭは、ＣＰＵにより駆動制御されており、その操舵トルク制御装置30の概略ブロック図を図３に示す。
操舵トルクセンサ20が検出した操舵トルクＴと車速センサ25が検出した車速ｖに基づいて操舵アシスト制御手段31がアシストベース電流Ｉｂを演算し出力する。
【００２６】
アシストベース電流Ｉｂは、アシストモータＭを駆動するベースとなる電流で、操舵トルクＴが大きい程アシストベース電流Ｉｂは大きくして操舵する者の負担を軽減するのを基本として演算され、同じ操舵トルクでも車速が高速のときより低速のときの方がハンドルは重くなるのでアシストベース電流Ｉｂを大きくして操舵トルクを軽減する。
【００２７】
操舵アシスト制御手段31は、操舵トルクＴと車速ｖから上記のことを考慮して適切なアシストベース電流Ｉｂを演算する。
例えば、操舵トルクＴに対するアシストベース電流Ｉｂの最適な関係を所定の車速毎に予め決めておき、同関係をもとに操舵トルクＴと車速ｖからアシストベース電流Ｉｂを演算する。
さらに、ステアリング系の慣性トルクやモータの慣性トルクを補償する演算も加えてアシストベース電流Ｉｂを求めるようにしてもよい。
【００２８】
このアシストベース電流Ｉｂは、これから述べる舵角θに基づく修正が加えられてアシスト目標電流Ｉｏとされ、電流フィードバック制御手段32によってこのアシスト目標電流Ｉｏとフィードバックしたモータ電流Ｉｍとの差を０にするように制御する駆動電流Ｉｄが演算されてモータ駆動回路33に出力されて、モータ駆動回路33のＰＷＭ制御によってアシストモータＭが駆動される。
【００２９】
アシストモータＭには、モータ電流Ｉｍを検出するモータ電流検出装置26を備えるとともに、回転角センサ27を備え、アシストモータＭの回転角度すなわちモータ回転数ｎを検出している。
この回転角センサ27が検出するモータ回転数ｎに基づいて舵角θを検出する舵角演算手段34を備えている。
なお、舵角θを直接検出する舵角センサを設けてもよい。
【００３０】
舵角に対する操舵トルク特性を、ハンドル戻しの理想的な操舵トルクに修正するベース修正舵角速度を予め求め、アシストベース電流Ｉｂを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係マップとしてベース修正舵角速度記憶手段35ａに記憶しておき、ベース修正舵角速度演算手段35がこの関係マップに基づき前記舵角演算手段34が演算した舵角θからベース修正舵角速度ωmbを抽出演算する。
【００３１】
図４に、ベース修正舵角速度記憶手段35ａが記憶する舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標を図示する。
【００３２】
横軸が舵角θを示し、同横軸において原点が舵角０の中立位置で、原点より右が右舵角、左が左舵角である。
そして、縦軸がベース修正舵角速度ωmbを示し、同縦軸において原点がベース修正舵角速度０であり、原点より上方が右回転方向（ハンドルを右に切る方向）で、原点より下方が左回転方向（ハンドルを左に切る方向）である。
【００３３】
同座標に、アシストベース電流Ｉｂを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係が曲線で表されている。
該関係曲線は、第２象限と第４象限に原点対称に滑らかな曲線で形成されている。
【００３４】
右舵角でみると、右舵角θが大きくなる程左操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなり、舵角０から右舵角θが大きくなる初めのうちはベース修正舵角速度ωmbが急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなる曲線を描いている。
左舵角は右舵角と原点対称であり、左舵角θが大きくなる程右操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなる。
【００３５】
ベース修正舵角速度ωmbは、車速ｖに基づく車速乗算係数ｋｖを乗算して補正する。
この車速乗算係数ｋｖを演算する車速乗算係数演算手段36は、車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖの関係をマップとして記憶する車速乗算係数記憶手段36ａを備え、前記車速センサ25の検出した車速ｖから同関係マップに基づき車速乗算係数ｋｖを抽出演算する。
【００３６】
車速乗算係数記憶手段36ａが記憶するマップを図５に示す。
車速ｖに対して車速乗算係数ｋｖは、原点から車速ｖが大きくなる程大きくなり、車速１０ｋｍ/ｈで車速乗算係数ｋｖは1.0を示し、車速ｖが小さいうちは急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなっている。
【００３７】
この車速乗算係数ｋｖが乗算補正手段37によりベース修正舵角速度ωmbに乗算されて目標舵角速度ωｍが算出される。
車速乗算係数ｋｖは、車速１０ｋｍ/ｈ未満では1.0未満の値でベース修正舵角速度ωmbを抑制する方向に働き、車速１０ｋｍ/ｈ以上では1.0以上の値でベース修正舵角速度ωmbを拡大する方向に働く。
【００３８】
一方で、前記舵角演算手段34が算出した舵角θは、舵角速度演算手段40によって時間微分されて実舵角速度ωが演算される。
この実舵角速度ωに対する前記目標舵角速度ωｍの偏差Δω（＝ωｍ−ω）を求め（図３の偏差演算手段41参照）、同偏差Δωを修正電流換算手段42が電流に換算してベース修正電流値Ｉsbが求められる。
この電流換算は、偏差Δωに所定の換算係数を乗算することで算出可能である。
【００３９】
このベース修正電流値Ｉsbを乗算により補正する操舵トルク乗算係数ｋｔを演算する操舵トルク乗算係数演算手段45が設けられており、同操舵トルク乗算係数演算手段45は、操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔの予め決められた関係をマップとして記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段45ａを備えている。
【００４０】
操舵トルク乗算係数記憶手段45ａが記憶するマップを図６に示す。
横軸の原点より正側（右側）が右操舵トルク、負側（左側）が左操舵トルクで、縦軸が操舵トルク乗算係数ｋｔである。
操舵トルクＴが０のとき、操舵トルク乗算係数ｋｔは1.0を示し、操舵トルクＴが０から左右ともに大きくなるに従い操舵トルク乗算係数ｋｔが減少して０に至る。
【００４１】
縦軸に対して対称であり、操舵トルク乗算係数ｋｔが０となる左右の操舵トルクＴｐ，−Ｔｐは同じ大きさにある。
この−Ｔｐ＜Ｔ＜Ｔｐの操舵トルク範囲は、相当に狭い範囲であって、完全な手放し状態の操舵トルク０を中心にハンドルを握っていることにより操舵力を加えないでも生じるような手放しとみなして差し支えない程度の左右操舵トルク範囲である。
【００４２】
ハンドルを左右いずれかに切込んだ後に戻しに移ったときに、よくこの操舵トルク範囲内（−Ｔｐ＜Ｔ＜Ｔｐ）に操舵トルクが入る。
操舵トルクがこの操舵トルク範囲内で変化するとき、操舵トルク乗算係数ｋｔは、０と1.0との間を連続的に変化し、この操舵トルク範囲外（Ｔ＜−Ｔｐ、Ｔｐ＜Ｔ）では操舵トルク乗算係数ｋｔは０である。
【００４３】
前記修正電流換算手段42が偏差Δωを換算したベース修正電流値Ｉsbに、この操舵トルク乗算係数ｋｔが乗算手段46により乗算されて修正電流Ｉｓが算出される。
したがって、操舵トルクＴ＝０のときは操舵トルク乗算係数ｋｔ＝1.0で修正電流Ｉｓはベース修正電流値Ｉsbのままで、−Ｔｐ＜Ｔ＜Ｔｐのときは０＜ｋｔ＜1.0で修正電流Ｉｓはベース修正電流値Ｉsbを抑制した値となり、Ｔ＜−Ｔｐ、Ｔｐ＜Ｔのときはｋｔ＝０で修正電流Ｉｓは０となる。
【００４４】
こうして求められた修正電流Ｉｓが、前記操舵アシスト制御手段31が演算したアシストベース電流Ｉｂに加算されてアシストベース電流Ｉｂが修正され（図３の加算手段47参照）、アシスト目標電流Ｉｏが得られる。
この修正されたアシスト目標電流ＩｏによってアシストモータＭが駆動制御される。
【００４５】
いま、低車速（３０ｋｍ／ｈ前後）の場合で、中立位置から右にハンドルを切込んだ後に、手放し状態でハンドルを戻した場合の舵角θに対する目標舵角速度ωｍ、修正電流Ｉｓ、操舵トルクＴの変化を図７に示す。
【００４６】
低車速なので、車速乗算係数ｋｖは1.0強の値を示し（図５参照）、よって図４に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は若干上下に拡張補正された目標舵角速度ωｍとなる。
【００４７】
図７(1)は、右舵角θに対する舵角速度ωの座標であり、舵角θに対する目標舵角速度ωｍの関係曲線が実線で示してある。
図７(1)には、同時に前記舵角速度演算手段40が演算した実舵角速度ωの舵角θに対する関係曲線を一点鎖線で示しており、左回転方向に表れている。
【００４８】
図７(1)を参照して、左操舵方向に現れる実舵角速度ωと目標舵角速度ωｍの偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めたベース修正電流Ｉsbに、操舵トルク乗算係数ｋｔが乗算されて修正電流Ｉｓが求められる。
手放し状態であるので、図６を参照して操舵トルク乗算係数ｋｔは略1.0であり、ベース修正電流Ｉsbがそのまま修正電流Ｉｓとなり、この修正電流Ｉｓを図７(2)に示す。
【００４９】
図７(2)は右舵角θに対する修正電流Ｉｓの変化を示したもので、ハンドル戻しのときは縦軸の原点より上側（正側）がブレーキ方向（修正電流Ｉｓがブレーキとして働く）に相当し、原点より下側（負側）がアシスト方向（修正電流Ｉｓがアシストとして働く）に相当する。
【００５０】
修正電流Ｉｓは、図７(2)に示すように、ハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に０に近づき原点に至る上に凸の曲線で示される。
【００５１】
手放し状態なので、操舵トルクＴは０であるが、セルフアライニングトルクが作用してハンドルは自然と戻り舵角θは小さくなるが、ステアリング系のフリクション等で通常途中で限界となり中立位置までは戻らないが、この修正電流Ｉｓが作用することで、図７(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクＴが０のまま（手放し状態）舵角０の中立位置まで舵角を強制的に戻すことができる。
【００５２】
この手放し状態からハンドルに戻し操舵力を加えて強制的に戻そうとすると、左操舵トルクが０から大きくなり、図６を参照して操舵トルク乗算係数ｋｔが1.0から連続的に徐々に小さくなり０に至るので、修正電流Ｉｓは徐々に抑制されて０となる。
【００５３】
したがって、図７に示す操舵トルクＴは、修正電流Ｉｓの抑制される分徐々に変化することになり、急激な操舵トルクの変動が回避され、操舵反力を滑らかに変化させて、操舵する者に違和感を与えないようにすることができる。
【００５４】
また、逆にハンドルに戻し操舵力を加えている状態から手放し状態に移行するときも、操舵トルク乗算係数ｋｔが０から1.0に連続的に徐々に変化するので、操舵反力が滑らかに変化して０に至り、操舵する者に違和感を与えない。
【００５５】
なお、図８は、高車速で略手放し状態で戻し操作が行われる場合について示している。
図８(1)に示すように、目標舵角速度ωｍは、図４に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を多少上下に拡大した原点を通る曲線に補正されている。
【００５６】
目標舵角速度ωｍは、左回転方向に現れる実舵角速度ωと舵角θｒで交差しており、両者の偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めたベース修正電流Ｉsbに操舵トルク乗算係数ｋｔ（＝1.0）を乗算した修正電流Ｉｓは、図８(2)に示すようにハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に減少して舵角θｒで０となり、以後はブレーキ方向（正側）に増大したのち減少して原点に至る。
【００５７】
この修正電流Ｉｓが作用することで、図８(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクＴが０のまま、すなわちハンドルに何ら操舵力を加えないで舵角０の中立位置まで強制的に舵角を戻すことができる。
【００５８】
そして、手放し状態とハンドルに戻し操舵力を加える状態との相互の移行時に、修正電流Ｉｓが徐々に変化して操舵反力を滑らかに変化させて、操舵する者に違和感を与えないようにすることができる。
【００５９】
以上の例は、全て右舵角に操舵したときの場合であったが、左舵角について同じ作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体の概略後面図である。
【図２】ステアリングギアボックス内の構造を示す断面図である。
【図３】操舵トルク制御装置の概略ブロック図である。
【図４】舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標である。
【図５】車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖのマップを示す図である。
【図６】操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔのマップを示す図である。
【図７】低車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図８】高車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ｍ…アシストモータ、１…電動パワーステアリング装置、２…ラックハウジング、３…ラック軸、４…ステアリングギアボックス、５…入力軸、６…トーションバー、７…操舵ピニオン軸、８…ラックガイドスプリング、９…ラックガイド、10…ウオーム減速機構、11…ウオームホイール、12…ウオーム、
20…トルクセンサ、21…コア、22，23…コイル、25…車速センサ、26…モータ電流検出装置、27…回転角センサ、
30…操舵トルク制御装置、31…操舵アシスト制御手段、32…電流フィードバック制御手段、33…モータ駆動回路、34…舵角演算手段、35…ベース修正舵角速度演算手段、35ａ…ベース修正舵角速度記憶手段、36…車速乗算係数演算手段、36ａ…車速乗算係数記憶手段、37…乗算補正手段、40…舵角速度演算手段、41…偏差演算手段、42…修正電流換算手段、45…操舵トルク乗算係数演算手段、45ａ…操舵トルク乗算係数記憶手段、46…乗算手段、47…加算手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵トルクの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行車両は、操向車輪が路面から受けるセルフアライニングトルクにより自然と舵角を０（中立位置）に近づけようとする復元力が働くので、ハンドルを切った後の戻しは、操舵力を加えない手放し状態でもいいようであるが、特に低車速においては、セルフアライニングトルクは小さく、実際はステアリング系のフリクション等で中立位置までは戻らない。
【０００３】
そこで、電動パワーステアリング装置を備えた車両では、人力をアシストするモータを利用してハンドルの戻し操舵時も駆動制御する例が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２１３２２２号公報
【０００４】
同特許文献１に記載された実施例では、予め舵角に対する戻しトルクの関係をマップで備えており、舵角（中立位置を０として右舵角を正、左舵角を負で検出している）と同舵角を時間微分した舵角速度からハンドルが戻し状態にあるかを判別し、戻し状態にあるときは、路面摩擦係数の大小による係数と車速に基づく係数を前記戻しトルクに乗算してモータの出力トルクとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
操舵する者が加える戻し操舵力に関係なく、モータによりこの出力トルクで戻し操舵されるので、戻し操舵力を加えている状態から手放し状態に移行する際、あるいはその逆の手放し状態から戻し操舵力を加える移行の際に、操舵反力（操舵する者が操舵するときに受ける反力）に急激な変化があり、操舵する者に違和感を与える。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ハンドルの戻しにおいて、戻し操舵力を加えている状態と手放し状態との相互の移行時に操舵反力が急変せず滑らかに移行して違和感を与えない電動パワーステアリング装置を供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人力をアシストする電動パワーステアリング装置において、舵角を検出する舵角検出手段と、前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する車速乗算係数値を演算する車速乗算係数演算手段と、前記ベース修正舵角速度に前記車速乗算係数値を乗算し目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算するベース修正電流演算手段と、前記操舵トルクに基づき前記ベース修正電流値を乗算補正する操舵トルク乗算係数値を演算する操舵トルク乗算係数演算手段と、前記ベース修正電流値に前記操舵トルク乗算係数値を乗算し修正電流値を演算する修正電流演算手段と、前記アシストベース電流値に前記修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、前記車速乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段を備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルク乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段を備え、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度演算手段が舵角をもとに演算するベース修正舵角速度は、舵角に対する操舵トルク特性を、ハンドル戻しの理想的な操舵トルクに修正するベース修正舵角速度であり、同ベース修正舵角速度を車速から得られた車速乗算係数値により補正して実舵角速度との差をもとにベース修正電流値を演算し、このベース修正電流値に操舵トルクに基づく操舵トルク乗算係数値を乗算することで、アシストベース電流値に加える修正電流値を算出するので、操舵トルクが０の手放し状態と操舵トルクが０でない戻し操舵状態との相互の移行の際に操舵反力を滑らかに変化させて、操舵する者に違和感を与えないようにすることができる。
【００１２】
請求項２記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度記憶手段が予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶しているので、検出した舵角を対応させて適切なベース修正舵角速度を容易に抽出演算することができる。
【００１３】
請求項３記載の電動パワーステアリング装置によれば、車速乗算係数記憶手段が車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶し、車速を対応させて適切な車速乗算係数値を容易に抽出演算でき、ベース修正舵角速度に乗算して目標舵角速度を容易に算出することができる。
【００１４】
請求項４記載の電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク乗算係数記憶手段が操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶しているので、操舵トルクを対応させて適切な操舵トルク乗算係数値を容易に抽出演算でき、ベース修正電流値に乗算して修正電流を容易に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図８に基づいて説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１の全体の概略後面図を図１に示す。
【００１６】
電動パワーステアリング装置１は、車両の左右方向（図１における左右方向に一致）に指向した略円筒状のラックハウジング２内にラック軸３が左右軸方向に摺動自在に収容されている。
【００１７】
ラックハウジング２の両端開口から突出したラック軸３の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッドが連結され、ラック軸３の移動によりタイロッドが動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。
【００１８】
ラックハウジング２の右端部にステアリングギアボックス４が設けられている。
ステアリングギアボックス４には、ステアリングホイール（図示せず）が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸５が軸受を介して回動自在に軸支されており、図２に示すように入力軸５はステアリングギアボックス４内でトーションバー６を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸７と連結されている。
【００１９】
この操舵ピニオン軸７のはす歯７ａがラック軸３のラック歯３ａと噛合している。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸５に伝達された操舵力は、トーションバー６を介して操舵ピニオン軸７を回動して操舵ピニオン軸７のはす歯７ａとラック歯３ａの噛合によりラック軸３を左右軸方向に摺動させる。
【００２０】
ラック軸３は、ラックガイドスプリング８に付勢されたラックガイド９により背後から押圧されている。
【００２１】
ステアリングギアボックス４の上部にはアシストモータＭが取り付けられ、アシストモータＭの駆動力を減速して操舵ピニオン軸７に伝達するウオーム減速機構10がステアリングギアボックス４内に構成されている。
【００２２】
ウオーム減速機構10は、操舵ピニオン軸７の上部に嵌着されたウオームホイール11にアシストモータＭの駆動軸に同軸に連結されたウオーム12が噛合して構成されている。
【００２３】
アシストモータＭの駆動力をこのウオーム減速機構10を介して操舵ピニオン軸７に作用させて操舵を補助する。
なお、アシストモータＭには、その回転駆動軸の回転を直接検出するロータリエンコーダ、レゾルバなどの回転角センサ27が設けられている。
【００２４】
ウオーム減速機構10のさらに上方に操舵トルクセンサ20が設けられている。
トーションバー６の捩れをコア21の軸方向の移動に変換し、コア21の移動をコイル22，23のインダクタンス変化に変えて操舵トルクＴを検出している。
なお、トーションバー６の捩れを光学的に検出するトルクセンサでもよい。
【００２５】
この操舵トルクをもとに制御され操舵を補助するアシストモータＭは、ＣＰＵにより駆動制御されており、その操舵トルク制御装置30の概略ブロック図を図３に示す。
操舵トルクセンサ20が検出した操舵トルクＴと車速センサ25が検出した車速ｖに基づいて操舵アシスト制御手段31がアシストベース電流Ｉｂを演算し出力する。
【００２６】
アシストベース電流Ｉｂは、アシストモータＭを駆動するベースとなる電流で、操舵トルクＴが大きい程アシストベース電流Ｉｂは大きくして操舵する者の負担を軽減するのを基本として演算され、同じ操舵トルクでも車速が高速のときより低速のときの方がハンドルは重くなるのでアシストベース電流Ｉｂを大きくして操舵トルクを軽減する。
【００２７】
操舵アシスト制御手段31は、操舵トルクＴと車速ｖから上記のことを考慮して適切なアシストベース電流Ｉｂを演算する。
例えば、操舵トルクＴに対するアシストベース電流Ｉｂの最適な関係を所定の車速毎に予め決めておき、同関係をもとに操舵トルクＴと車速ｖからアシストベース電流Ｉｂを演算する。
さらに、ステアリング系の慣性トルクやモータの慣性トルクを補償する演算も加えてアシストベース電流Ｉｂを求めるようにしてもよい。
【００２８】
このアシストベース電流Ｉｂは、これから述べる舵角θに基づく修正が加えられてアシスト目標電流Ｉｏとされ、電流フィードバック制御手段32によってこのアシスト目標電流Ｉｏとフィードバックしたモータ電流Ｉｍとの差を０にするように制御する駆動電流Ｉｄが演算されてモータ駆動回路33に出力されて、モータ駆動回路33のＰＷＭ制御によってアシストモータＭが駆動される。
【００２９】
アシストモータＭには、モータ電流Ｉｍを検出するモータ電流検出装置26を備えるとともに、回転角センサ27を備え、アシストモータＭの回転角度すなわちモータ回転数ｎを検出している。
この回転角センサ27が検出するモータ回転数ｎに基づいて舵角θを検出する舵角演算手段34を備えている。
なお、舵角θを直接検出する舵角センサを設けてもよい。
【００３０】
舵角に対する操舵トルク特性を、ハンドル戻しの理想的な操舵トルクに修正するベース修正舵角速度を予め求め、アシストベース電流Ｉｂを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係マップとしてベース修正舵角速度記憶手段35ａに記憶しておき、ベース修正舵角速度演算手段35がこの関係マップに基づき前記舵角演算手段34が演算した舵角θからベース修正舵角速度ωmbを抽出演算する。
【００３１】
図４に、ベース修正舵角速度記憶手段35ａが記憶する舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標を図示する。
【００３２】
横軸が舵角θを示し、同横軸において原点が舵角０の中立位置で、原点より右が右舵角、左が左舵角である。
そして、縦軸がベース修正舵角速度ωmbを示し、同縦軸において原点がベース修正舵角速度０であり、原点より上方が右回転方向（ハンドルを右に切る方向）で、原点より下方が左回転方向（ハンドルを左に切る方向）である。
【００３３】
同座標に、アシストベース電流Ｉｂを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係が曲線で表されている。
該関係曲線は、第２象限と第４象限に原点対称に滑らかな曲線で形成されている。
【００３４】
右舵角でみると、右舵角θが大きくなる程左操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなり、舵角０から右舵角θが大きくなる初めのうちはベース修正舵角速度ωmbが急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなる曲線を描いている。
左舵角は右舵角と原点対称であり、左舵角θが大きくなる程右操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなる。
【００３５】
ベース修正舵角速度ωmbは、車速ｖに基づく車速乗算係数ｋｖを乗算して補正する。
この車速乗算係数ｋｖを演算する車速乗算係数演算手段36は、車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖの関係をマップとして記憶する車速乗算係数記憶手段36ａを備え、前記車速センサ25の検出した車速ｖから同関係マップに基づき車速乗算係数ｋｖを抽出演算する。
【００３６】
車速乗算係数記憶手段36ａが記憶するマップを図５に示す。
車速ｖに対して車速乗算係数ｋｖは、原点から車速ｖが大きくなる程大きくなり、車速１０ｋｍ/ｈで車速乗算係数ｋｖは1.0を示し、車速ｖが小さいうちは急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなっている。
【００３７】
この車速乗算係数ｋｖが乗算補正手段37によりベース修正舵角速度ωmbに乗算されて目標舵角速度ωｍが算出される。
車速乗算係数ｋｖは、車速１０ｋｍ/ｈ未満では1.0未満の値でベース修正舵角速度ωmbを抑制する方向に働き、車速１０ｋｍ/ｈ以上では1.0以上の値でベース修正舵角速度ωmbを拡大する方向に働く。
【００３８】
一方で、前記舵角演算手段34が算出した舵角θは、舵角速度演算手段40によって時間微分されて実舵角速度ωが演算される。
この実舵角速度ωに対する前記目標舵角速度ωｍの偏差Δω（＝ωｍ−ω）を求め（図３の偏差演算手段41参照）、同偏差Δωを修正電流換算手段42が電流に換算してベース修正電流値Ｉsbが求められる。
この電流換算は、偏差Δωに所定の換算係数を乗算することで算出可能である。
【００３９】
このベース修正電流値Ｉsbを乗算により補正する操舵トルク乗算係数ｋｔを演算する操舵トルク乗算係数演算手段45が設けられており、同操舵トルク乗算係数演算手段45は、操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔの予め決められた関係をマップとして記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段45ａを備えている。
【００４０】
操舵トルク乗算係数記憶手段45ａが記憶するマップを図６に示す。
横軸の原点より正側（右側）が右操舵トルク、負側（左側）が左操舵トルクで、縦軸が操舵トルク乗算係数ｋｔである。
操舵トルクＴが０のとき、操舵トルク乗算係数ｋｔは1.0を示し、操舵トルクＴが０から左右ともに大きくなるに従い操舵トルク乗算係数ｋｔが減少して０に至る。
【００４１】
縦軸に対して対称であり、操舵トルク乗算係数ｋｔが０となる左右の操舵トルクＴｐ，−Ｔｐは同じ大きさにある。
この−Ｔｐ＜Ｔ＜Ｔｐの操舵トルク範囲は、相当に狭い範囲であって、完全な手放し状態の操舵トルク０を中心にハンドルを握っていることにより操舵力を加えないでも生じるような手放しとみなして差し支えない程度の左右操舵トルク範囲である。
【００４２】
ハンドルを左右いずれかに切込んだ後に戻しに移ったときに、よくこの操舵トルク範囲内（−Ｔｐ＜Ｔ＜Ｔｐ）に操舵トルクが入る。
操舵トルクがこの操舵トルク範囲内で変化するとき、操舵トルク乗算係数ｋｔは、０と1.0との間を連続的に変化し、この操舵トルク範囲外（Ｔ＜−Ｔｐ、Ｔｐ＜Ｔ）では操舵トルク乗算係数ｋｔは０である。
【００４３】
前記修正電流換算手段42が偏差Δωを換算したベース修正電流値Ｉsbに、この操舵トルク乗算係数ｋｔが乗算手段46により乗算されて修正電流Ｉｓが算出される。
したがって、操舵トルクＴ＝０のときは操舵トルク乗算係数ｋｔ＝1.0で修正電流Ｉｓはベース修正電流値Ｉsbのままで、−Ｔｐ＜Ｔ＜Ｔｐのときは０＜ｋｔ＜1.0で修正電流Ｉｓはベース修正電流値Ｉsbを抑制した値となり、Ｔ＜−Ｔｐ、Ｔｐ＜Ｔのときはｋｔ＝０で修正電流Ｉｓは０となる。
【００４４】
こうして求められた修正電流Ｉｓが、前記操舵アシスト制御手段31が演算したアシストベース電流Ｉｂに加算されてアシストベース電流Ｉｂが修正され（図３の加算手段47参照）、アシスト目標電流Ｉｏが得られる。
この修正されたアシスト目標電流ＩｏによってアシストモータＭが駆動制御される。
【００４５】
いま、低車速（３０ｋｍ／ｈ前後）の場合で、中立位置から右にハンドルを切込んだ後に、手放し状態でハンドルを戻した場合の舵角θに対する目標舵角速度ωｍ、修正電流Ｉｓ、操舵トルクＴの変化を図７に示す。
【００４６】
低車速なので、車速乗算係数ｋｖは1.0強の値を示し（図５参照）、よって図４に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は若干上下に拡張補正された目標舵角速度ωｍとなる。
【００４７】
図７(1)は、右舵角θに対する舵角速度ωの座標であり、舵角θに対する目標舵角速度ωｍの関係曲線が実線で示してある。
図７(1)には、同時に前記舵角速度演算手段40が演算した実舵角速度ωの舵角θに対する関係曲線を一点鎖線で示しており、左回転方向に表れている。
【００４８】
図７(1)を参照して、左操舵方向に現れる実舵角速度ωと目標舵角速度ωｍの偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めたベース修正電流Ｉsbに、操舵トルク乗算係数ｋｔが乗算されて修正電流Ｉｓが求められる。
手放し状態であるので、図６を参照して操舵トルク乗算係数ｋｔは略1.0であり、ベース修正電流Ｉsbがそのまま修正電流Ｉｓとなり、この修正電流Ｉｓを図７(2)に示す。
【００４９】
図７(2)は右舵角θに対する修正電流Ｉｓの変化を示したもので、ハンドル戻しのときは縦軸の原点より上側（正側）がブレーキ方向（修正電流Ｉｓがブレーキとして働く）に相当し、原点より下側（負側）がアシスト方向（修正電流Ｉｓがアシストとして働く）に相当する。
【００５０】
修正電流Ｉｓは、図７(2)に示すように、ハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に０に近づき原点に至る上に凸の曲線で示される。
【００５１】
手放し状態なので、操舵トルクＴは０であるが、セルフアライニングトルクが作用してハンドルは自然と戻り舵角θは小さくなるが、ステアリング系のフリクション等で通常途中で限界となり中立位置までは戻らないが、この修正電流Ｉｓが作用することで、図７(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクＴが０のまま（手放し状態）舵角０の中立位置まで舵角を強制的に戻すことができる。
【００５２】
この手放し状態からハンドルに戻し操舵力を加えて強制的に戻そうとすると、左操舵トルクが０から大きくなり、図６を参照して操舵トルク乗算係数ｋｔが1.0から連続的に徐々に小さくなり０に至るので、修正電流Ｉｓは徐々に抑制されて０となる。
【００５３】
したがって、図７に示す操舵トルクＴは、修正電流Ｉｓの抑制される分徐々に変化することになり、急激な操舵トルクの変動が回避され、操舵反力を滑らかに変化させて、操舵する者に違和感を与えないようにすることができる。
【００５４】
また、逆にハンドルに戻し操舵力を加えている状態から手放し状態に移行するときも、操舵トルク乗算係数ｋｔが０から1.0に連続的に徐々に変化するので、操舵反力が滑らかに変化して０に至り、操舵する者に違和感を与えない。
【００５５】
なお、図８は、高車速で略手放し状態で戻し操作が行われる場合について示している。
図８(1)に示すように、目標舵角速度ωｍは、図４に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を多少上下に拡大した原点を通る曲線に補正されている。
【００５６】
目標舵角速度ωｍは、左回転方向に現れる実舵角速度ωと舵角θｒで交差しており、両者の偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めたベース修正電流Ｉsbに操舵トルク乗算係数ｋｔ（＝1.0）を乗算した修正電流Ｉｓは、図８(2)に示すようにハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に減少して舵角θｒで０となり、以後はブレーキ方向（正側）に増大したのち減少して原点に至る。
【００５７】
この修正電流Ｉｓが作用することで、図８(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクＴが０のまま、すなわちハンドルに何ら操舵力を加えないで舵角０の中立位置まで強制的に舵角を戻すことができる。
【００５８】
そして、手放し状態とハンドルに戻し操舵力を加える状態との相互の移行時に、修正電流Ｉｓが徐々に変化して操舵反力を滑らかに変化させて、操舵する者に違和感を与えないようにすることができる。
【００５９】
以上の例は、全て右舵角に操舵したときの場合であったが、左舵角について同じ作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体の概略後面図である。
【図２】ステアリングギアボックス内の構造を示す断面図である。
【図３】操舵トルク制御装置の概略ブロック図である。
【図４】舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標である。
【図５】車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖのマップを示す図である。
【図６】操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔのマップを示す図である。
【図７】低車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図８】高車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ｍ…アシストモータ、１…電動パワーステアリング装置、２…ラックハウジング、３…ラック軸、４…ステアリングギアボックス、５…入力軸、６…トーションバー、７…操舵ピニオン軸、８…ラックガイドスプリング、９…ラックガイド、10…ウオーム減速機構、11…ウオームホイール、12…ウオーム、
20…トルクセンサ、21…コア、22，23…コイル、25…車速センサ、26…モータ電流検出装置、27…回転角センサ、
30…操舵トルク制御装置、31…操舵アシスト制御手段、32…電流フィードバック制御手段、33…モータ駆動回路、34…舵角演算手段、35…ベース修正舵角速度演算手段、35ａ…ベース修正舵角速度記憶手段、36…車速乗算係数演算手段、36ａ…車速乗算係数記憶手段、37…乗算補正手段、40…舵角速度演算手段、41…偏差演算手段、42…修正電流換算手段、45…操舵トルク乗算係数演算手段、45ａ…操舵トルク乗算係数記憶手段、46…乗算手段、47…加算手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人力をアシストする電動パワーステアリング装置において、
舵角を検出する舵角検出手段と、
前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、
前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、
前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する車速乗算係数値を演算する車速乗算係数演算手段と、
前記ベース修正舵角速度に前記車速乗算係数値を乗算し目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、
前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算するベース修正電流演算手段と、
前記操舵トルクに基づき前記ベース修正電流値を乗算補正する操舵トルク乗算係数値を演算する操舵トルク乗算係数演算手段と、
前記ベース修正電流値に前記操舵トルク乗算係数値を乗算し修正電流値を演算する修正電流演算手段と、
前記アシストベース電流値に前記修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えた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】
前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車速乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段を備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記操舵トルク乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段を備え、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人力をアシストする電動パワーステアリング装置において、
舵角を検出する舵角検出手段と、
前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、
前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、
前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する車速乗算係数値を演算する車速乗算係数演算手段と、
前記ベース修正舵角速度に前記車速乗算係数値を乗算し目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、
前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算するベース修正電流演算手段と、
前記操舵トルクに基づき前記ベース修正電流値を乗算補正する操舵トルク乗算係数値を演算する操舵トルク乗算係数演算手段と、
前記ベース修正電流値に前記操舵トルク乗算係数値を乗算し修正電流値を演算する修正電流演算手段と、
前記アシストベース電流値に前記修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えた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】
前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車速乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段を備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記操舵トルク乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段を備え、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項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５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１２３８２７（Ｐ２００６−１２３８２７Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１７２７４（Ｐ２００４−３１７２７４）
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
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