JP2003072577A - 電動式パワーステアリング制御装置 - Google Patents

電動式パワーステアリング制御装置

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JP2003072577A
JP2003072577A JP2001267333A JP2001267333A JP2003072577A JP 2003072577 A JP2003072577 A JP 2003072577A JP 2001267333 A JP2001267333 A JP 2001267333A JP 2001267333 A JP2001267333 A JP 2001267333A JP 2003072577 A JP2003072577 A JP 2003072577A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 早く操舵した場合においてもハンドルが必要
以上に重くなることを防止し、ダンピング補償量を変更
した場合においてもアシストマップの変更が不要であ
る。 【解決手段】 車速検出器２１と、操舵トルク検出器２
２と、ステアリング軸反力トルク測定器２３と、モータ
速度検出器２４と、モータ加速度検出器２５と、基本目
標電流を演算する操舵トルク制御器２６と、ステアリン
グ軸反力トルクに基づいてダンピングトルクのゲインを
求め、ダンピングトルクのゲイン及びモータ速度に基づ
いて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償器２
７と、ステアリング軸反力トルクに基づいて、慣性補償
トルクのゲインを求め、慣性補償トルクのゲイン及びモ
ータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算する慣性補償
器２８と、ダンピング補償量及び慣性補償量により基本
目標電流を補償して目標電流を演算する加算器２９とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動式パワース
テアリング制御装置に関し、特に、自動車等に搭載され
た電動式パワーステアリングを制御するための電動式パ
ワーステアリング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動式パワーステアリングは、手放し時
の安定性向上やハンドルの操作時の軽さの確保等の利点
から、近年においては広く用いられている。電動式パワ
ーステアリングは、図２０にその一例を示すように、操
舵トルクを検出し、アシストマップ制御でドライバの操
舵トルクを所定の目標アシストトルクに従って電動のモ
ータにより補助する装置である。アシストマップ制御と
は、入力にドライバの操舵トルクを用いてトルクの大き
さによって必要なトルクを補助する制御方式のことであ
る。従来の電動式パワーステアリングとして、手放し時
の安定性確保を主な目的とするダンピング補償器と、急
操舵時において慣性の影響でハンドルが重くなるのを防
止してハンドルの軽さを確保することを主な目的とする
慣性補償器とから構成されているものがある。ダンピン
グ補償器は、入力にモータの速度を用い、モータ速度の
大きさによって操舵者の操舵トルクを補助する制御であ
り、車両を安定化させる効果がある。また、慣性補償器
は、入力にモータの加速度を用い、モータの加速度の大
きさによって、ハンドルの切り始めおよびハンドルの切
り返しの際に操舵者が負担する慣性分のトルクを補助す
る制御であり、急操舵時においてもハンドルが重くなる
のを補償し、常にハンドルの軽さを確保する効果があ
る。
【０００３】この種の電動式パワーステアリングを制御
するための従来の制御装置が、例えば、特開平１１−１
３９３３９号公報に提案されている。この従来の制御装
置においては、車速信号値と、測定または推定されたモ
ータ速度値及びモータ加速度値に基づいて、操舵者の操
舵トルクを補助している。
【０００４】従来の制御装置においては、モータ速度及
びモータ加速度に基づいた制御の量を一定としているた
めに、操舵者が早い操舵を行った場合に必要以上にハン
ドルが重くなることがある。また、ダンピングゲイン及
び慣性補償ゲインが一定なため、ダンピング補償量を大
きくするためには、操舵者が早い操舵を行う際の抵抗
（ステアリング軸反力）となってしまうため、アシスト
マップを変更する必要がある。
【０００５】アシストマップ変更について説明する。従
来、電動式パワーステアリングのアシストは、図２１の
破線１００で示されるように、操舵トルクに応じたアシ
ストマップを作成しているが、ダンピング補償量を変更
した場合には、図２１の実線１０１で示されるように、
アシストマップの変更を行って、ハンドルトルクの必要
以上の上昇を防止する必要がある。
【０００６】次に、操舵速度とステアリング軸反力との
関係について説明する。ステアリング軸反力トルクは、
主に、タイヤが発生させる路面反力トルクとステアリン
グ機構内の摩擦トルクの和で成り立っている。この内、
路面反力トルクは直進時が最も小さく、所定の角度まで
はハンドル角の増大に比例して大きくなるとともに、所
定の角度を越えると、ハンドル角の増大につれて徐々に
小さくなる。なお、通常走行時において、ドライアスフ
ァルト（高μ路）では、図２２（ａ）に示すように、ハ
ンドル角と路面反力トルクは比例関係にある。また、通
常走行時において、滑りやすい路面（低μ路）では、図
２２（ｂ）に示すように、ハンドルが所定の角度を越え
ると、ハンドル角の増大につれて徐々に小さくなる特性
をもつ。一方、摩擦トルクは大きさが一定で、ハンドル
を切る方向によってその符号が変わる性質を有してい
る。従って、ハンドルを切った際のステアリング軸反力
トルクは、同じハンドル角でも切り込む時には大きくな
り、戻し時には小さくなる。
【０００７】図２３に示すように、従来の制御では、ダ
ンピング制御を強くした場合、ハンドルを早く操舵する
とダンピング制御の影響でステアリング軸反力が大きく
なり、ハンドルトルクが必要以上に大きくなる。また、
ゆっくり操舵した場合にはダンピング制御があまり機能
しないためステアリング軸反力は適度なハンドルトルク
となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の制御装置においては、モータ速度及びモータ加速度に
基づいた制御の量を一定としているために、操舵者が早
い操舵を行った場合に必要以上にハンドルが重くなるこ
とがあるという問題点があった。
【０００９】また、上述したように、従来の制御装置に
おいては、ダンピングゲイン及び慣性補償ゲインが一定
なため、ダンピング補償量を大きくするためには、操舵
者が早い操舵を行う際の抵抗となってしまうため、アシ
ストマップを変更して補償しなければならないという問
題点があった。
【００１０】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、早く操舵した場合においてもハ
ンドルが必要以上に重くなることを防止し、かつ、アシ
ストマップの変更を不要にした電動式パワーステアリン
グ制御装置を得る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、電動式パワ
ーステアリングを制御するための電動式パワーステアリ
ング制御装置であって、車速を検出する車速検出手段
と、ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手
段と、ステアリング軸反力トルクを求めて出力するステ
アリング軸反力トルク出力手段と、モータ速度を検出す
るモータ速度検出手段と、上記車速及び上記操舵トルク
に基づいて、モータを駆動させるための基本目標電流を
演算する基本目標電流演算手段と、上記ステアリング軸
反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲインを求
めるダンピングゲイン演算手段と、上記ダンピングトル
クのゲイン及び上記モータ速度に基づいて、ダンピング
補償量を演算するダンピング補償量演算手段と、上記ダ
ンピング補償量により上記基本目標電流を補償して目標
電流を演算する補償手段とを備えた電動式パワーステア
リング制御装置である。
【００１２】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステア
リング軸反力トルクを求めて出力するステアリング軸反
力トルク出力手段と、モータ速度を検出するモータ速度
検出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度
を用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検
出手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モ
ータを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目
標電流演算手段と、上記ステアリング軸反力トルクに基
づいて、慣性補償トルクのゲインを求める慣性補償ゲイ
ン演算手段と、上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モ
ータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算する慣性補償
量演算手段と、上記慣性補償量により上記基本目標電流
を補償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動
式パワーステアリング制御装置である。
【００１３】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステア
リング軸反力トルクを求めて出力するステアリング軸反
力トルク出力手段と、モータ速度を検出するモータ速度
検出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度
を用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検
出手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モ
ータを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目
標電流演算手段と、上記ステアリング軸反力トルクに基
づいて、ダンピングトルクのゲインを求めるダンピング
ゲイン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲイン及び
上記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量を演算す
るダンピング補償量演算手段と、上記ステアリング軸反
力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲインを求める
慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補償トルクのゲイ
ン及び上記モータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算
する慣性補償量演算手段と、上記ダンピング補償量及び
上記慣性補償量により上記基本目標電流を補償して目標
電流を演算する補償手段とを備えた電動式パワーステア
リング制御装置である。
【００１４】また、上記ステアリング軸反力トルク出力
手段が、上記ステアリング軸反力トルクを測定により得
る。
【００１５】また、上記モータのモータ電流を測定する
モータ電流測定手段をさらに備え、上記ステアリング軸
反力トルク出力手段が、上記モータ電流、上記操舵トル
ク及び上記モータ加速度に基づいて、上記ステアリング
軸反力トルクを演算することにより得る。
【００１６】また、上記ダンピングトルクのゲインは、
上記ステアリング軸反力トルクが小さいときにゲインを
大きく、上記ステアリング軸反力トルクが大きいときに
ゲインを小さくする。
【００１７】また、上記慣性補償トルクのゲインは、上
記ステアリング軸反力トルクが小さいときにゲインを大
きく、上記ステアリング軸反力トルクが大きいときにゲ
インを小さくする。
【００１８】また、上記ダンピングトルクのゲインは、
上記ステアリング軸反力トルクに応じたダンピング係数
から決定する。
【００１９】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、路面反
力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手段と、
モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、上記車速
及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるた
めの基本目標電流を演算する基本目標電流演算手段と、
上記路面反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲ
インを求めるダンピングゲイン演算手段と、上記ダンピ
ングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基づいて、ダ
ンピング補償量を演算するダンピング補償量演算手段
と、上記ダンピング補償量により上記基本目標電流を補
償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動式パ
ワーステアリング制御装置である。
【００２０】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、路面反
力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手段と、
モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、モータ速
度検出手段からの上記モータ速度を用いてモータ加速度
を演算し出力するモータ加速度検出手段と、上記車速及
び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるため
の基本目標電流を演算する基本目標電流演算手段と、上
記路面反力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲイン
を求める慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補償トル
クのゲイン及び上記モータ加速度に基づいて、慣性補償
量を演算する慣性補償量演算手段と、上記慣性補償量に
より上記基本目標電流を補償して目標電流を演算する補
償手段とを備えた電動式パワーステアリング制御装置で
ある。
【００２１】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、路面反
力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手段と、
モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、モータ速
度検出手段からの上記モータ速度を用いてモータ加速度
を演算し出力するモータ加速度検出手段と、上記車速及
び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるため
の基本目標電流を演算する基本目標電流演算手段と、上
記路面反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲイ
ンを求めるダンピングゲイン演算手段と、上記ダンピン
グトルクのゲイン及び上記モータ速度に基づいて、ダン
ピング補償量を演算するダンピング補償量演算手段と、
上記路面反力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲイ
ンを求める慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補償ト
ルクのゲイン及び上記モータ加速度に基づいて、慣性補
償量を演算する慣性補償量演算手段と、上記ダンピング
補償量及び上記慣性補償量により上記基本目標電流を補
償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動式パ
ワーステアリング制御装置である。
【００２２】また、上記路面反力トルク出力手段が、上
記路面反力トルクを測定により得る。
【００２３】また、ステアリング軸反力トルクを測定す
るステアリング軸反力トルク測定手段をさらに備え、上
記路面反力トルク出力手段が、上記ステアリング軸反力
トルクに基づいて、上記路面反力トルクを演算すること
により得る。
【００２４】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、タイヤ
のコーナーリングフォースを検出するコーナーリングフ
ォース検出手段と、モータ速度を検出するモータ速度検
出手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モ
ータを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目
標電流演算手段と、上記コーナーリングフォース反力ト
ルクに基づいて、ダンピングトルクのゲインを求めるダ
ンピングゲイン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲ
イン及び上記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量
を演算するダンピング補償量演算手段と、上記ダンピン
グ補償量により上記基本目標電流を補償して目標電流を
演算する補償手段とを備えた電動式パワーステアリング
制御装置である。
【００２５】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、タイヤ
のコーナーリングフォースを検出するコーナーリングフ
ォース検出手段と、モータ速度を検出するモータ速度検
出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度を
用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検出
手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モー
タを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目標
電流演算手段と、上記コーナーリングフォース反力トル
クに基づいて、慣性補償トルクのゲインを求める慣性補
償ゲイン演算手段と、上記慣性補償トルクのゲイン及び
上記モータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算する慣
性補償量演算手段と、上記慣性補償量により上記基本目
標電流を補償して目標電流を演算する補償手段とを備え
た電動式パワーステアリング制御装置である。
【００２６】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、タイヤ
のコーナーリングフォースを検出するコーナーリングフ
ォース検出手段と、モータ速度を検出するモータ速度検
出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度を
用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検出
手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モー
タを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目標
電流演算手段と、上記コーナーリングフォース反力トル
クに基づいて、ダンピングトルクのゲインを求めるダン
ピングゲイン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲイ
ン及び上記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量を
演算するダンピング補償量演算手段と、上記コーナーリ
ングフォース反力トルクに基づいて、慣性補償トルクの
ゲインを求める慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補
償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基づいて、慣
性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、上記ダンピ
ング補償量及び上記慣性補償量により上記基本目標電流
を補償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動
式パワーステアリング制御装置である。
【００２７】また、路面反力トルクを出力する路面反力
出力手段をさらに備え、上記ダンピングトルクのゲイン
は、上記路面反力トルク及び上記コーナーリングフォー
スの少なくともいずれか一方により決定される。
【００２８】また、路面反力トルクを出力する路面反力
出力手段をさらに備え、上記慣性補償トルクのゲイン
は、上記路面反力トルク及び上記コーナーリングフォー
スの少なくともいずれか一方により決定される。
【００２９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本願の電
動式パワーステアリング制御装置の制御対象となる電動
式パワーステアリングおよびその周辺機器を図式した説
明図である。図において、１は車体に設けられたハンド
ル、２はハンドル１とシャフトを介して係合されている
タイヤ、３は制御装置（ＥＣＵ）、４はハンドル角を検
出するハンドル角センサ、５はハンドル角センサ４によ
り検出されるハンドル角、６はハンドル角センサ４から
出力されるハンドル検出信号θsens、７はトルクを検出
するトルクセンサ、８はトルクセンサ７から出力される
操舵トルク検出信号Ｔsens、９はトルクセンサ７により
検出される操舵トルクＴhdl、１０はステアリング軸反
力トルクＴtran、１１は摩擦トルクＴfrp、１２はアシ
ストトルクＴassist、１３はモータ、１４は制御装置３
によりモータ１３に印加される印加電圧Ｖsupply、１５
はモータ１３から出力される電流検出信号Ｉmtr-sens、
１６はモータ１３から出力される電圧検出信号Ｖt-sen
s、１７は路面反力トルクＴalignである。
【００３０】電動パワーステアリング装置は、ドライバ
がハンドル１を切った時の操舵トルク９をトルクセンサ
７で測定し、その操舵トルク９に応じてアシストトルク
１２を発生させることを主な機能とするものである。ま
た、より良い操舵フィーリングや操縦安定性を実現する
ため、ハンドル角５、モータ角、或いは、モータ角速度
（微分してモータ角加速度を得る場合も有り）を測定す
るセンサを有するものもある。また、モータ１３に流れ
る電流と、モータ端子間にかかる電圧も取り込む。力学
的には、操舵トルクThdlとアシストトルクTassistの和
が、ステアリング軸反力トルクTtranに抗してステアリ
ングを回転させる。また、ハンドル１を回転させる時に
はモータ１３の慣性項も作用し結局次式の関係が成立す
る。 Ttran = Thdl + Tassist − J・d/dt （１） モータ１３によるアシストトルク１２は、次式の関係が
成立する。 Tassist = Ggear・Kt・Imtr （２） また、ステアリング軸反力トルクTtranは、路面反力ト
ルクTalignとステアリング機構内の摩擦トルクTfricの
和である。 Ttran = Talign + Tfric （３） 電動パワーステアリング装置の制御装置（ＥＣＵ）３で
は、上述のセンサ信号から電流の目標値を演算し、これ
に対して、モータ１３の実電流が一致するように電流制
御がなされて、モータ１３は電流値にトルク定数とギア
比（モータからステアリング軸間）を乗じた所定のトル
クを発生しドライバが操舵する時のトルクをアシストす
る構成となっている。
【００３１】図２は、本実施の形態を示すブロック図で
ある。一点鎖線で囲まれた部分が、モータ１３に印加す
る電流の目標値を演算するブロックである。図２におい
て、２１は車速を検出する車速検出器、２２は操舵トル
クを検出する操舵トルク検出器、２３はステアリング軸
反力を測定するステアリング軸反力トルク測定器、２４
はモータ速度を検出するモータ速度検出器、２５はモー
タ速度検出器２４により検出されたモータ速度を用いて
モータ加速度を演算により求めるモータ加速度検出器、
２６は車速検出器２１により検出された車速と操舵トル
ク検出器２２により検出された操舵トルクに基づいて操
舵トルクの制御を行う操舵トルク制御器、２７は車速検
出器２１により検出された車速とステアリング軸反力ト
ルクトルク測定器２３により検出されたステアリング軸
反力トルクとモータ速度検出器２４により検出されたモ
ータ速度に基づいてダンピング補償電流を求めるダンピ
ング補償器、２８は車速検出器２１により検出された車
速とステアリング軸反力トルクトルク測定器２３により
検出されたステアリング軸反力トルクとモータ加速度検
出器２５により検出されたモータ加速度に基づいて慣性
補償電流を求める慣性補償器、２９は操舵トルク制御器
２６から出力される基本目標電流とダンピング補償電流
と慣性補償電流とを加算する加算器、３０は加算器２９
の出力から後述するモータ電流検出器３３により検出さ
れるモータ電流を減算する減算器、３１はモータ駆動
機、３２はモータ駆動機３１により駆動されるモータ、
３３はモータ３２のモータ電流を検出するモータ電流検
出器である。
【００３２】本実施の形態は、図２に示すように、操舵
トルク制御器２６と、ダンピング補償器２７と、慣性補
償器２８とから成り立っている。それぞれの制御器／補
償器２６〜２８には、車速検出器２１から出力される車
速検出信号が入力され、入力された車速検出信号に基づ
いて制御パラメータが変更される。ここで、本発明にお
いて新規の要素を含むのは、ダンピング補償器２７並び
に慣性補償器２８に関する部分であるので、ダンピング
補償器２７及び慣性補償器２８についてのみ示す。な
お、ダンピング補償器２７のゲインは下記の方法に従っ
て決定してもよい。以降の実施の形態においてダンピン
グ補償器２７のゲインの決定方法は当該手法を含んだも
のとする。
【００３３】ダンピング補償トルクは、下記の式の関係
で、（ａ）慣性トルク、（ｂ）ダンピング補償トルク、
（ｃ）タイヤから受ける路面反力トルクとつりあう。
【００３４】
【数１】 但し、ｓはラプラス演算子、uは入力である。
【００３５】上式（１）のダンピング係数ζを求める
と、
【００３６】
【数２】
【００３７】一般に、慣性補償ゲインとダンピング補償
ゲインは、独立して考えられている。ステアリング軸反
力が大きいときはダンピング係数ζを小さく設定し、ス
テアリング軸反力が小さいときはダンピング係数ζを大
きく設定すれば、大きく操舵したときにハンドルが重く
ならず、かつ、ハンドルの中立点付近でのハンドルの収
まりもよい。前記となるようにζを設定し、（６）式よ
りKtireを設定すれば実現できKdampを一意に定めること
が可能となる。これによりKdampのマップが不要とな
る。本実施の形態は、ステアリング軸をステアリング軸
コラムにロードセルなどの検出器を取り付けることでそ
の状態量を測定し実現可能となる。
【００３８】次に動作について図３の流れ図を用いて説
明する。まず、操舵トルク検出器２２により操舵トルク
Thdlを検出し、メモリに記憶する（ステップＳ１）。次
に、モータ速度検出器２４によりモータ速度を検出し、
メモリに記憶する（ステップＳ２）。次に、ステアリン
グ軸反力トルク測定器２３によりステアリング軸反力ト
ルクを検出し、メモリに記憶する（ステップＳ３）。次
に、モータ速度検出器２４から出力されるモータ速度信
号を微分演算してモータ加速度を求める（ステップＳ
４）。次に、操舵トルク制御器２６により、車速検出器
２１からの車速と上記操舵トルクとから基本目標電流Ib
aseを定める（ステップＳ５）。次に、ダンピング補償
器２７により、ステアリング軸反力トルクから、図４に
示すようなマップ図に従い、ダンピングＦ／Ｂゲインを
決定する（ステップＳ６）。また、慣性補償器２８によ
り、同様にマップ図（図示省略）に従って、ステアリン
グ軸反力トルクから、慣性補償Ｆ／Ｂゲインを決定する
（ステップＳ７）。次に、ダンピング補償器２７によ
り、ステップＳ６で求めたダンピングＦ／Ｂゲインをモ
ータ速度に乗じてダンピング補償電流Idampを求める
（ステップＳ８）。また、慣性補償器２８により、ステ
ップＳ７で求めた慣性補償Ｆ／Ｂゲインをモータ加速度
に乗じて慣性補償電流Iinerを求める（ステップＳ
９）。加算器２９により、基本目標電流Ibaseにダンピ
ング補償電流Idamp及び慣性補償電流Iinerを加えて目標
電流Irefを計算する（ステップＳ１０）。以上のように
して得られた目標電流から実際のモータ電流を差し引い
た電流値がモータ駆動機３１に入力され、それに基づい
てモータ３２は駆動される。このように、ステアリング
軸反力に応じてダンピング補償器および慣性補償器のゲ
インを決定するようにしたので、ゲインを変更した際の
アシストマップ変更の必要がなくなり、また、ハンドル
を切り込む時にはダンピングを小さくすることでステア
リングが重くならず、戻す時はダンピングを大きくする
ことで車両の安定性が向上する。
【００３９】なお、上述の説明においては、ダンピング
補償器及び慣性補償器へはモータ速度及び加速度を検出
して入力する例について説明した。この時用いる信号が
モータ速度検出器の出力を用いていたが、モータ電流の
出力を用い、次式（７）に従い、モータ速度を求めても
全く同様である。以降の実施の形態においてモータ速度
検出器は測定及び演算のどちらでも可能とする。図５
に、モータ制御よりモータ速度信号を求めるための構成
の一例を示す。
【００４０】
【数３】
【００４１】本実施の形態の場合、ステアリング軸反力
に応じてダンピング補償器及び慣性補償器のゲインを決
定することで、ダンピング補償器及び慣性補償器のゲイ
ンを変更した際のアシストマップ変更の必要がなくな
り、より簡易な形式での制御性能向上が可能となる。ま
た、図６のように、ハンドルを切り込む時はダンピング
を小さくすることでステアリングが重くならず、戻り時
にはダンピングを大きくすることで車両の安定性が向上
するので、ハンドルトルクの不必要な上昇の防止と車両
の安定性を向上できる。
【００４２】実施の形態２．図７は、本実施の形態の構
成を示したブロック図である。図において、３４は、モ
ータ電流検出器３により検出されたモータ電流と、操舵
トルク検出器２２により検出された操舵トルクと、モー
タ加速度検出器２５により得られたモータ加速度とか
ら、ステアリング軸反力トルクを推定するステアリング
軸反力トルク推定器である。他の構成については、上述
の実施の形態１と同様である。
【００４３】実施の形態１において上述したように、本
実施の形態においても、ダンピング補償器２７及び慣性
補償器２８へはモータ速度及びモータ加速度を検出しゲ
インを乗じて補償量を決定するが、この時のゲインを、
実施の形態１では、ステアリング軸反力トルクを検出し
て、その検出器２３の出力に応じて変更したが、本実施
の形態では、（１）〜（３）式に従って推定したステア
リング軸反力トルクの出力を用いる。これ以外は、実施
の形態１と全く同様である。以降の実施の形態では、ス
テアリング軸反力検出器は検出器及び推定器のどちらで
もよいものとする。
【００４４】この動作を図８の流れ図を用いて説明す
る。ステップＳ１〜Ｓ２，ステップＳ４〜Ｓ１０は、上
述の実施の形態１と同じであるため、ここでは説明を省
略する。従って、ここでは、図３の９ステップＳ３の代
わりに設けられたステップＳ２０及びＳ２１の動作だけ
を説明する。まず、図８に示すように、ステップＳ２０
において、ステアリング軸反力トルク推定器３４によ
り、モータ電流検出器３３から出力されたモータ電流信
号を読み込み、メモリに記憶する。次に、ステップＳ２
１において、操舵トルク、モータ電流及びモータ加速度
から、ステアリング軸反力を演算する。
【００４５】以上のように、本実施の形態においては、
ステアリング軸反力が測定できない場合においても、ス
テアリング軸反力を推定することで、上記の実施の形態
１と同様の効果が得られる。
【００４６】実施の形態３．図９は、本実施の形態の構
成を示したブロック図である。図において、３６は、路
面反力トルクを測定する路面反力測定器である。他の構
成については、上述の実施の形態１と同様である。
【００４７】ダンピング補償器２７及び慣性補償器２８
へはモータ速度及びモータ加速度を検出しゲインを乗じ
て補償量を決定したが、この時のゲインが、実施の形態
１ではステアリング軸反力トルク測定器２３の出力に応
じて変更したが、実施の形態３では、路面反力検出器３
６の出力に基づいて変更される。これ以外は、実施の形
態１と全く同様である。なお、本実施の形態は、タイヤ
に車軸６分力計など路面反力トルクを検出するセンサを
取り付けることにより実現可能となる。
【００４８】この動作を図１０の流れ図を用いて説明す
る。ステップＳ１〜Ｓ２，ステップＳ４〜Ｓ５，Ｓ１０
は、上述の実施の形態１と同じであるため、ここでは説
明を省略する。従って、ここでは、図１０のステップＳ
３０〜Ｓ３４の動作だけを説明する。まず、図１０に示
すように、ステップＳ３０において、路面反力測定器３
６により、路面反力トルクを測定し、メモリに記憶す
る。次に、ステップＳ３１において、路面反力トルクに
基づいてダンピングＦ／Ｂゲインをマップ（図省略、図
４参照）から求める。また、同様に、ステップＳ３２に
おいて、路面反力トルクに基づいて慣性補償Ｆ／Ｂゲイ
ンをマップ（図省略、図４参照）から求める。次に、ス
テップＳ３３において、ダンピング補償器２７により、
ステップＳ３１で求めたダンピングＦ／Ｂゲインをモー
タ速度に乗じてダンピング補償電流Idampを求める。ま
た、ステップＳ３４において、慣性補償器２８により、
ステップＳ３２で求めた慣性補償Ｆ／Ｂゲインをモータ
加速度に乗じて慣性補償電流Iinerを求める。
【００４９】以上のように、本実施の形態においては、
路面反力信号を用いるようにしたので、ダンピングゲイ
ンを大きく設定してもハンドルトルクの最大値は大きく
ならないので、アシスト特性をアシストマップを変更し
なくても可能にすることができる。また、操舵者の急な
操舵などで切り込む際に操舵トルクが補助される。例え
ば、運転中において障害物などを急に回避する場合など
の操縦がダンピング補償による不必要なハンドルトルク
が発生しない分やり易くなる。
【００５０】実施の形態４．図１１は、本実施の形態の
構成を示したブロック図である。図において、４０は、
ステアリング軸反力トルク測定器２３により測定された
ステアリング軸反力を用いて、路面反力トルクを推定す
るための路面反力トルク推定器である。他の構成につい
ては、上述の実施の形態１と同様である。
【００５１】ダンピング補償器２７及び慣性補償器２８
へはモータ速度及びモータ加速度を検出しゲインを乗じ
て補償量を決定するが、この時のゲインが、上述の実施
の形態３では路面反力トルク検出器の出力に基づいて変
更されたが、実施の形態４では（３）式に従い、ステア
リング軸反力より推定された路面反力トルク信号を用い
る。これ以外は、実施の形態３と全く同様である。図１
２は、ステアリング軸反力トルクから路面反力推定値を
求めるための構成を示したブロック図であり、当該フィ
ルタにより摩擦項の除去を行っている。
【００５２】この動作を図１３の流れ図を用いて説明す
る。ステップＳ１〜Ｓ５，ステップＳ１０は上述の実施
の形態１と同じであり、ステップＳ３１〜Ｓ３４は上述
の実施の形態３と同じであるため、ここでは説明を省略
する。従って、ここでは、ステップＳ４１の動作だけを
説明する。ステップＳ４１において、路面反力トルク推
定器４０により、ステアリング軸反力を図１２に示すよ
うなフィルタを通して摩擦項を除去することにより、路
面反力を演算する。
【００５３】以上のように、本実施の形態においては、
ステアリング軸反力トルクから路面反力を推定するよう
にしたので、路面反力が検出できない場合においても、
路面反力を推定することで実施の形態３と同様の効果が
得られる。
【００５４】実施の形態５．図１４は、本実施の形態の
構成を示したブロック図である。図において、４２は、
タイヤのコーナーリングフォースを測定するコーナーリ
ングフォース測定器である。他の構成については、上述
の実施の形態１と同様である。
【００５５】ダンピング補償器２７及び慣性補償器２８
へはモータ速度及びモータ加速度を検出しゲインを乗じ
て補償量を決定するが、この時のゲインが、実施の形態
１ではステアリング軸反力トルク測定器２３の出力に応
じて変更したが、本実施の形態では、タイヤのコーナー
リングフォース検出器４２の出力に基づいて変更され
る。これ以外は、実施の形態１と全く同様である。本実
施の形態は、タイヤのサイドフォースを車体に伝えるサ
スペンションのリンク機構内にロードセルを取り付ける
方法等によりタイヤのコーナーリングフォースを検出す
ることで実現可能となる。
【００５６】この動作を図１５の流れ図を用いて説明す
る。ステップＳ１〜Ｓ２，ステップＳ４〜Ｓ５，Ｓ１０
は、上述の実施の形態１と同じであるため、ここでは説
明を省略する。従って、ここでは、ステップＳ５１〜Ｓ
５５の動作だけを説明する。まず、ステップＳ５１にお
いて、コーナーリングフォース測定器４２により、コー
ナーフォースリングを測定し、メモリに記憶する。次
に、ステップＳ５２において、コーナーフォースリング
に基づいてダンピングＦ／Ｂゲインをマップ（図省略、
図４参照）から求める。また、同様に、ステップＳ５３
において、コーナーリングフォースに基づいて慣性補償
Ｆ／Ｂゲインをマップ（図省略、図４参照）から求め
る。次に、ステップＳ５４において、ダンピング補償器
２７により、ステップＳ５２で求めたダンピングＦ／Ｂ
ゲインをモータ速度に乗じてダンピング補償電流Idamp
を求める。また、ステップＳ５３において、慣性補償器
２８により、ステップＳ５５で求めた慣性補償Ｆ／Ｂゲ
インをモータ加速度に乗じて慣性補償電流Iinerを求め
る。
【００５７】図１６は、コーナーリングフォース及び路
面反力の操舵角とトルクの関係を示したグラフである。
図１６に示すように、ダンピング補償トルクを演算する
ゲインに関して、コーナーリングフォースをフィードバ
ックゲインとすることで、ハンドル角を大きくきって路
面反力が下がる場合においても制御を有効にすることが
できる。
【００５８】以上のように、本実施の形態においては、
コーナーリングフォースを測定して、その値を用いるよ
うにしたので、ステアリング軸反力検出器が備えられて
いなくても、それに代替する信号を用いることで、実施
の形態１と同様の効果が得られる。また、本実施の形態
のように、コーナーリングフォースによりダンピング補
償量・慣性補償量を決定するように構成することによ
り、路面μの状態をよりダイレクトに制御に適用できる
ようになる。
【００５９】実施の形態６．図１７は、本実施の形態の
構成を示したブロック図である。図において、全ての構
成要素は、上述の実施の形態３または実施の形態５と同
様であるため、ここでは説明を省略するが、本実施の形
態においては、コーナーリングフォース測定器４２と路
面反力測定器３６との両方が設けられている。
【００６０】ダンピング補償器２７及び慣性補償器２８
へはモータ速度及びモータ加速度を検出しゲインを乗じ
て補償量を決定するが、この時のゲインが、実施の形態
３及び５では、それぞれ、路面反力トルク検出器出力及
びコーナーリングフォース測定器出力に応じて変更した
が、本実施の形態では、条件によって路面反力測定器と
コーナーリングフォース測定器の出力のいずれか一方ま
たは両方に基づいて変更される。これ以外は、実施の形
態１と全く同様である。
【００６１】この動作を図１８の流れ図を用いて説明す
る。ステップＳ１〜Ｓ２，ステップＳ４〜Ｓ５，Ｓ１
０，Ｓ５１は、上述の実施の形態３及び５と同じである
ため、ここでは説明を省略する。従って、ここでは、ス
テップＳ６１〜Ｓ６５の動作だけを説明する。まず、図
１８に示すように、ステップＳ６１において、路面反力
検出器３６により、路面反力トルクを測定し、メモリに
記憶する。次に、ステップＳ５１において、コーナーリ
ングフォース測定器４２により、コーナーフォースリン
グを測定し、メモリに記憶する。次に、ステップＳ６２
において、路面反力及び／またはコーナーフォースリン
グに基づいてダンピングＦ／Ｂゲインをマップ（図省
略、図４参照）から求める。また、同様に、ステップＳ
６３において、路面反力及び／またはコーナーリングフ
ォースに基づいて慣性補償Ｆ／Ｂゲインをマップ（図省
略、図４参照）から求める。次に、ステップＳ６４にお
いて、ダンピング補償器２７により、ステップＳ６２で
求めたダンピングＦ／Ｂゲインをモータ速度に乗じてダ
ンピング補償電流Idampを求める。また、ステップＳ６
５において、慣性補償器２８により、ステップＳ６３で
求めた慣性補償Ｆ／Ｂゲインをモータ加速度に乗じて慣
性補償電流Iinerを求める。
【００６２】図１９は、ハンドル角に対するコーナーリ
ングフォース及び路面反力を示したグラフである。本実
施の形態では、はじめは路面反力を基本としたダンピン
グ制御を行い、路面反力が低下してくる時点で、コーナ
ーリングフォースを基本にしたダンピング制御に切り替
える。本実施の形態のように、実施の形態３と実施の形
態５を組み合わせることで、実施の形態１と同様の効果
が得られる。また、本実施の形態と同様に、ダンピング
補償量の指標となるＦ／Ｂゲインを決定する検出量はス
テアリング軸反力・路面反力・コーナーリングフォース
のいずれの組み合わせでもよく、いずれにおいても実施
の形態１と同様の効果が期待できる。
【００６３】このように、本実施の形態においては、ス
テアリング軸反力検出器が備えられていなくても、それ
に代替する信号を用いることで、実施の形態１と同様の
効果が得られる。また、本実施の形態で示したように、
代替する信号として、路面反力及びコーナーリングフォ
ースの両方を組み合わせることも可能であり、例えば、
ダンピング補償トルクを演算するゲインを操舵角が小さ
いときは路面反力、操舵角が路面反力が下がるポイント
より大きくなった場合にはコーナーリングフォースをフ
ィードバックゲインとすることで、低μ路のような路面
反力が小さいハンドル角で下がる場合においても制御を
有効にすることができる。
【００６４】なお、上記の実施の形態１〜６において
は、ダンピング補償器と慣性補償器の両方を備えた例に
ついて述べたが、その場合に限らず、いずれか一方のみ
を備えて、ダンピング補償量または慣性補償量のいずれ
かにより基本目標電流を補償して電動パワーステアリン
グの制御を行うようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】この発明は、電動式パワーステアリング
を制御するための電動式パワーステアリング制御装置で
あって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドルの操
舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステアリン
グ軸反力トルクを求めて出力するステアリング軸反力ト
ルク出力手段と、モータ速度を検出するモータ速度検出
手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モー
タを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目標
電流演算手段と、上記ステアリング軸反力トルクに基づ
いて、ダンピングトルクのゲインを求めるダンピングゲ
イン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲイン及び上
記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量を演算する
ダンピング補償量演算手段と、上記ダンピング補償量に
より上記基本目標電流を補償して目標電流を演算する補
償手段とを備えた電動式パワーステアリング制御装置で
あるので、早く操舵した場合においてもハンドルが必要
以上に重くなることを防止し、かつ、アシストマップの
変更が不要となる。
【００６６】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステア
リング軸反力トルクを求めて出力するステアリング軸反
力トルク出力手段と、モータ速度を検出するモータ速度
検出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度
を用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検
出手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モ
ータを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目
標電流演算手段と、上記ステアリング軸反力トルクに基
づいて、慣性補償トルクのゲインを求める慣性補償ゲイ
ン演算手段と、上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モ
ータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算する慣性補償
量演算手段と、上記慣性補償量により上記基本目標電流
を補償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動
式パワーステアリング制御装置であるので、早く操舵し
た場合においてもハンドルが必要以上に重くなることを
防止し、かつ、アシストマップの変更が不要となる。
【００６７】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステア
リング軸反力トルクを求めて出力するステアリング軸反
力トルク出力手段と、モータ速度を検出するモータ速度
検出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度
を用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検
出手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モ
ータを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目
標電流演算手段と、上記ステアリング軸反力トルクに基
づいて、ダンピングトルクのゲインを求めるダンピング
ゲイン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲイン及び
上記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量を演算す
るダンピング補償量演算手段と、上記ステアリング軸反
力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲインを求める
慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補償トルクのゲイ
ン及び上記モータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算
する慣性補償量演算手段と、上記ダンピング補償量及び
上記慣性補償量により上記基本目標電流を補償して目標
電流を演算する補償手段とを備えた電動式パワーステア
リング制御装置であるので、早く操舵した場合において
もハンドルが必要以上に重くなることを防止し、かつ、
アシストマップの変更が不要となる。
【００６８】また、上記ステアリング軸反力トルク出力
手段が、上記ステアリング軸反力トルクを測定により得
るようにしたので、正確なステアリング軸反力トルクの
値を容易に得ることができる。
【００６９】また、上記モータのモータ電流を測定する
モータ電流測定手段をさらに備え、上記ステアリング軸
反力トルク出力手段が、上記モータ電流、上記操舵トル
ク及び上記モータ加速度に基づいて、上記ステアリング
軸反力トルクを演算することにより得るようにしたの
で、ステアリング軸反力が測定できない場合において
も、ステアリング軸反力を推定することで、ステアリン
グ軸反力が測定できる場合と同様の制御を行うことがで
きる。
【００７０】また、上記ダンピングトルクのゲインは、
上記ステアリング軸反力トルクが小さいときにゲインを
大きく、上記ステアリング軸反力トルクが大きいときに
ゲインを小さくするようにしたので、操舵状態や路面状
態のそれぞれに応じた最適なダンピング補償量を設定す
ることができる。
【００７１】また、上記慣性補償トルクのゲインは、上
記ステアリング軸反力トルクが小さいときにゲインを大
きく、上記ステアリング軸反力トルクが大きいときにゲ
インを小さくするようにしたので、操舵状態や路面状態
のそれぞれに応じた最適な慣性補償量を設定することが
できる。
【００７２】また、上記ダンピングトルクのゲインは、
上記ステアリング軸反力トルクに応じたダンピング係数
から決定するようにしたので、ダンピング補償量のアシ
ストマップの変更が不要となる。
【００７３】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、路面反
力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手段と、
モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、上記車速
及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるた
めの基本目標電流を演算する基本目標電流演算手段と、
上記路面反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲ
インを求めるダンピングゲイン演算手段と、上記ダンピ
ングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基づいて、ダ
ンピング補償量を演算するダンピング補償量演算手段
と、上記ダンピング補償量により上記基本目標電流を補
償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動式パ
ワーステアリング制御装置であるので、早く操舵した場
合においてもハンドルが必要以上に重くなることを防止
し、かつ、アシストマップの変更が不要となる。
【００７４】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、路面反
力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手段と、
モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、モータ速
度検出手段からの上記モータ速度を用いてモータ加速度
を演算し出力するモータ加速度検出手段と、上記車速及
び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるため
の基本目標電流を演算する基本目標電流演算手段と、上
記路面反力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲイン
を求める慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補償トル
クのゲイン及び上記モータ加速度に基づいて、慣性補償
量を演算する慣性補償量演算手段と、上記慣性補償量に
より上記基本目標電流を補償して目標電流を演算する補
償手段とを備えた電動式パワーステアリング制御装置で
あるので、早く操舵した場合においてもハンドルが必要
以上に重くなることを防止し、かつ、アシストマップの
変更が不要となる。
【００７５】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、路面反
力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手段と、
モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、モータ速
度検出手段からの上記モータ速度を用いてモータ加速度
を演算し出力するモータ加速度検出手段と、上記車速及
び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動させるため
の基本目標電流を演算する基本目標電流演算手段と、上
記路面反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲイ
ンを求めるダンピングゲイン演算手段と、上記ダンピン
グトルクのゲイン及び上記モータ速度に基づいて、ダン
ピング補償量を演算するダンピング補償量演算手段と、
上記路面反力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲイ
ンを求める慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補償ト
ルクのゲイン及び上記モータ加速度に基づいて、慣性補
償量を演算する慣性補償量演算手段と、上記ダンピング
補償量及び上記慣性補償量により上記基本目標電流を補
償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動式パ
ワーステアリング制御装置であるので、早く操舵した場
合においてもハンドルが必要以上に重くなることを防止
し、かつ、アシストマップの変更が不要となる。
【００７６】また、上記路面反力トルク出力手段が、上
記路面反力トルクを測定により得るようにしたので、正
確な路面反力トルクを容易に得ることができる。
【００７７】また、ステアリング軸反力トルクを測定す
るステアリング軸反力トルク測定手段をさらに備え、上
記路面反力トルク出力手段が、上記ステアリング軸反力
トルクに基づいて、上記路面反力トルクを演算すること
により得るようにしたので、路面反力が測定できない場
合においても、路面反力を推定することで、路面反力を
測定できる場合と同様に制御を行うことができる。
【００７８】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、タイヤ
のコーナーリングフォースを検出するコーナーリングフ
ォース検出手段と、モータ速度を検出するモータ速度検
出手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モ
ータを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目
標電流演算手段と、上記コーナーリングフォース反力ト
ルクに基づいて、ダンピングトルクのゲインを求めるダ
ンピングゲイン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲ
イン及び上記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量
を演算するダンピング補償量演算手段と、上記ダンピン
グ補償量により上記基本目標電流を補償して目標電流を
演算する補償手段とを備えた電動式パワーステアリング
制御装置であるので、早く操舵した場合においてもハン
ドルが必要以上に重くなることを防止し、かつ、アシス
トマップの変更が不要となる。
【００７９】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、タイヤ
のコーナーリングフォースを検出するコーナーリングフ
ォース検出手段と、モータ速度を検出するモータ速度検
出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度を
用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検出
手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モー
タを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目標
電流演算手段と、上記コーナーリングフォース反力トル
クに基づいて、慣性補償トルクのゲインを求める慣性補
償ゲイン演算手段と、上記慣性補償トルクのゲイン及び
上記モータ加速度に基づいて、慣性補償量を演算する慣
性補償量演算手段と、上記慣性補償量により上記基本目
標電流を補償して目標電流を演算する補償手段とを備え
た電動式パワーステアリング制御装置であるので、早く
操舵した場合においてもハンドルが必要以上に重くなる
ことを防止し、かつ、アシストマップの変更が不要とな
る。
【００８０】また、この発明は、電動式パワーステアリ
ングを制御するための電動式パワーステアリング制御装
置であって、車速を検出する車速検出手段と、ハンドル
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、タイヤ
のコーナーリングフォースを検出するコーナーリングフ
ォース検出手段と、モータ速度を検出するモータ速度検
出手段と、モータ速度検出手段からの上記モータ速度を
用いてモータ加速度を演算し出力するモータ加速度検出
手段と、上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モー
タを駆動させるための基本目標電流を演算する基本目標
電流演算手段と、上記コーナーリングフォース反力トル
クに基づいて、ダンピングトルクのゲインを求めるダン
ピングゲイン演算手段と、上記ダンピングトルクのゲイ
ン及び上記モータ速度に基づいて、ダンピング補償量を
演算するダンピング補償量演算手段と、上記コーナーリ
ングフォース反力トルクに基づいて、慣性補償トルクの
ゲインを求める慣性補償ゲイン演算手段と、上記慣性補
償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基づいて、慣
性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、上記ダンピ
ング補償量及び上記慣性補償量により上記基本目標電流
を補償して目標電流を演算する補償手段とを備えた電動
式パワーステアリング制御装置であるので、早く操舵し
た場合においてもハンドルが必要以上に重くなることを
防止し、かつ、アシストマップの変更が不要となる。
【００８１】また、路面反力トルクを出力する路面反力
出力手段をさらに備え、上記ダンピングトルクのゲイン
は、上記路面反力トルク及び上記コーナーリングフォー
スの少なくともいずれか一方により決定されるようにし
たので、路面反力及びコーナーリングフォースを組み合
わせることにより、路面反力や操舵角等のそれぞれに応
じた適切な制御を行うことができる。
【００８２】また、路面反力トルクを出力する路面反力
出力手段をさらに備え、上記慣性補償トルクのゲイン
は、上記路面反力トルク及び上記コーナーリングフォー
スの少なくともいずれか一方により決定されるようにし
たので、路面反力及びコーナーリングフォースを組み合
わせることにより、路面反力や操舵角等のそれぞれに応
じた適切な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用する電動式パワーステアリング
周辺の構成の一例を示した説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による電動式パワース
テアリング制御装置の構成を示したブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１による電動式パワース
テアリング制御装置の動作を示した流れ図である。
【図４】 本発明の実施の形態１による電動式パワース
テアリング制御装置におけるステアリング軸反力とダン
ピングゲインの関係を示した説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態１による電動式パワース
テアリング制御装置におけるモータ制御よりモータ速度
信号を求めるブロック図である。
【図６】 本発明の実施の形態１による電動式パワース
テアリング制御装置におけるステアリング軸反力とゲイ
ンの関係を示した説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態２による電動式パワース
テアリング制御装置の構成を示したブロック図である。
【図８】 本発明の実施の形態２による電動式パワース
テアリング制御装置の動作を示した流れ図である。
【図９】 本発明の実施の形態３による電動式パワース
テアリング制御装置の構成を示したブロック図である。
【図１０】 本発明の実施の形態３による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を示した流れ図である。
【図１１】 本発明の実施の形態４による電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示したブロック図であ
る。
【図１２】 本発明の実施の形態４による電動式パワー
ステアリング制御装置における路面反力トルク推定器の
構成を示したブロック図である。
【図１３】 本発明の実施の形態４による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を示した流れ図である。
【図１４】 本発明の実施の形態５による電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示したブロック図であ
る。
【図１５】 本発明の実施の形態５による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を示した流れ図である。
【図１６】 本発明の実施の形態５による電動式パワー
ステアリング制御装置におけるハンドル角に対する路面
反力とコーナーリングフォースを示した説明図である。
【図１７】 本発明の実施の形態６による電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示したブロック図であ
る。
【図１８】 本発明の実施の形態６による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を示した流れ図である。
【図１９】 本発明の実施の形態６による電動式パワー
ステアリング制御装置におけるハンドル角に対する路面
反力とコーナーリングフォースを示した説明図である。
【図２０】 電動式パワーステアリングの構成の一例を
示したブロック図である。
【図２１】 操舵トルクとアシストトルクとの関係を示
した説明図である。
【図２２】 従来のステアリング軸反力とゲインの関係
を示した説明図である。
【図２３】 従来の操舵角と操舵トルクの関係を示した
説明図である。
【符号の説明】
１ ハンドル、２ タイヤ、３ 制御装置（ＥＣＵ）、
４ ハンドル角センサ、５ ハンドル角、６ ハンドル
検出信号（θsens）、７ トルクセンサ、８操舵トルク
検出信号（Ｔsens）、９ 操舵トルク（Ｔhdl）、１０
ステアリング軸反力トルク（Ｔtran）、１１ 摩擦ト
ルク（Ｔfrp）、１２ アシストトルク（Ｔassist）、
１３ モータ、１４ 印加電圧（Ｖsupply）、１５ 電
流検出信号（Ｉmtr-sens）、１６ 電圧検出信号（Ｖt-
sens）、１７ 路面反力トルク（Ｔalign）、２１ 車
速検出器、２２ 操舵トルク検出器、２３ ステアリン
グ軸反力トルク測定器、２４ モータ速度検出器、２５
モータ加速度検出器、２６ 操舵トルク制御器、２７
ダンピング補償器、２８ 慣性補償器、２９加算器、
３０ 減算器、３１ モータ駆動機、３２ モータ、３
３ モータ電流検出器、３４ ステアリング軸反力トル
ク推定器、３６ 路面反力測定器、４０路面反力トルク
推定器、４２ コーナーリングフォース測定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 知之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 堤 和道 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC02 CC24 DA15 DA23 DA63 DA64 DA82 DC08 DD02 EC23 GG01 3D033 CA03 CA13 CA14 CA16

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動式パワーステアリングを制御するた
    めの電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 ステアリング軸反力トルクを求めて出力するステアリン
    グ軸反力トルク出力手段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記ステアリング軸反力トルクに基づいて、ダンピング
    トルクのゲインを求めるダンピングゲイン演算手段と、 上記ダンピングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基
    づいて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償量
    演算手段と、 上記ダンピング補償量により上記基本目標電流を補償し
    て目標電流を演算する補償手段とを備えたことを特徴と
    する電動式パワーステアリング制御装置。
  2. 【請求項２】 電動式パワーステアリングを制御するた
    めの電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 ステアリング軸反力トルクを求めて出力するステアリン
    グ軸反力トルク出力手段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 モータ速度検出手段からの上記モータ速度を用いてモー
    タ加速度を演算し出力するモータ加速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記ステアリング軸反力トルクに基づいて、慣性補償ト
    ルクのゲインを求める慣性補償ゲイン演算手段と、 上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基
    づいて、慣性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、 上記慣性補償量により上記基本目標電流を補償して目標
    電流を演算する補償手段とを備えたことを特徴とする電
    動式パワーステアリング制御装置。
  3. 【請求項３】 電動式パワーステアリングを制御するた
    めの電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 ステアリング軸反力トルクを求めて出力するステアリン
    グ軸反力トルク出力手段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 モータ速度検出手段からの上記モータ速度を用いてモー
    タ加速度を演算し出力するモータ加速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記ステアリング軸反力トルクに基づいて、ダンピング
    トルクのゲインを求めるダンピングゲイン演算手段と、 上記ダンピングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基
    づいて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償量
    演算手段と、 上記ステアリング軸反力トルクに基づいて、慣性補償ト
    ルクのゲインを求める慣性補償ゲイン演算手段と、 上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基
    づいて、慣性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、 上記ダンピング補償量及び上記慣性補償量により上記基
    本目標電流を補償して目標電流を演算する補償手段とを
    備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング制御
    装置。
  4. 【請求項４】 上記ステアリング軸反力トルク出力手段
    が、上記ステアリング軸反力トルクを測定により得るこ
    とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電
    動式パワーステアリング制御装置。
  5. 【請求項５】 上記モータのモータ電流を測定するモー
    タ電流測定手段をさらに備え、 上記ステアリング軸反力トルク出力手段が、上記モータ
    電流、上記操舵トルク及び上記モータ加速度に基づい
    て、上記ステアリング軸反力トルクを演算することによ
    り得ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
    記載の電動式パワーステアリング制御装置。
  6. 【請求項６】 上記ダンピングトルクのゲインは、上記
    ステアリング軸反力トルクが小さいときにゲインを大き
    く、上記ステアリング軸反力トルクが大きいときにゲイ
    ンを小さくすることを特徴とする請求項１ないし５のい
    ずれかに記載の電動式パワーステアリング制御装置。
  7. 【請求項７】 上記慣性補償トルクのゲインは、上記ス
    テアリング軸反力トルクが小さいときにゲインを大き
    く、上記ステアリング軸反力トルクが大きいときにゲイ
    ンを小さくすることを特徴とする請求項１ないし６のい
    ずれかに記載の電動式パワーステアリング制御装置。
  8. 【請求項８】 上記ダンピングトルクのゲインは、上記
    ステアリング軸反力トルクに応じたダンピング係数から
    決定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
    に記載の電動式パワーステアリング制御装置。
  9. 【請求項９】 電動式パワーステアリングを制御するた
    めの電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 路面反力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手
    段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記路面反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲ
    インを求めるダンピングゲイン演算手段と、 上記ダンピングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基
    づいて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償量
    演算手段と、 上記ダンピング補償量により上記基本目標電流を補償し
    て目標電流を演算する補償手段とを備えたことを特徴と
    する電動式パワーステアリング制御装置。
  10. 【請求項１０】 電動式パワーステアリングを制御する
    ための電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 路面反力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手
    段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 モータ速度検出手段からの上記モータ速度を用いてモー
    タ加速度を演算し出力するモータ加速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記路面反力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲイ
    ンを求める慣性補償ゲイン演算手段と、 上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基
    づいて、慣性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、 上記慣性補償量により上記基本目標電流を補償して目標
    電流を演算する補償手段とを備えたことを特徴とする電
    動式パワーステアリング制御装置。
  11. 【請求項１１】 電動式パワーステアリングを制御する
    ための電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 路面反力トルクを求めて出力する路面反力トルク出力手
    段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 モータ速度検出手段からの上記モータ速度を用いてモー
    タ加速度を演算し出力するモータ加速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記路面反力トルクに基づいて、ダンピングトルクのゲ
    インを求めるダンピングゲイン演算手段と、 上記ダンピングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基
    づいて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償量
    演算手段と、 上記路面反力トルクに基づいて、慣性補償トルクのゲイ
    ンを求める慣性補償ゲイン演算手段と、 上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基
    づいて、慣性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、 上記ダンピング補償量及び上記慣性補償量により上記基
    本目標電流を補償して目標電流を演算する補償手段とを
    備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング制御
    装置。
  12. 【請求項１２】 上記路面反力トルク出力手段が、上記
    路面反力トルクを測定により得ることを特徴とする請求
    項９ないし１１のいずれかに記載の電動式パワーステア
    リング制御装置。
  13. 【請求項１３】 ステアリング軸反力トルクを測定する
    ステアリング軸反力トルク測定手段をさらに備え、 上記路面反力トルク出力手段が、上記ステアリング軸反
    力トルクに基づいて、上記路面反力トルクを演算するこ
    とにより得ることを特徴とする請求項９ないし１２のい
    ずれかに記載の電動式パワーステアリング制御装置。
  14. 【請求項１４】 電動式パワーステアリングを制御する
    ための電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 タイヤのコーナーリングフォースを検出するコーナーリ
    ングフォース検出手段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記コーナーリングフォース反力トルクに基づいて、ダ
    ンピングトルクのゲインを求めるダンピングゲイン演算
    手段と、 上記ダンピングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基
    づいて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償量
    演算手段と、 上記ダンピング補償量により上記基本目標電流を補償し
    て目標電流を演算する補償手段とを備えたことを特徴と
    する電動式パワーステアリング制御装置。
  15. 【請求項１５】 電動式パワーステアリングを制御する
    ための電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 タイヤのコーナーリングフォースを検出するコーナーリ
    ングフォース検出手段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 モータ速度検出手段からの上記モータ速度を用いてモー
    タ加速度を演算し出力するモータ加速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記コーナーリングフォース反力トルクに基づいて、慣
    性補償トルクのゲインを求める慣性補償ゲイン演算手段
    と、 上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基
    づいて、慣性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、 上記慣性補償量により上記基本目標電流を補償して目標
    電流を演算する補償手段とを備えたことを特徴とする電
    動式パワーステアリング制御装置。
  16. 【請求項１６】 電動式パワーステアリングを制御する
    ための電動式パワーステアリング制御装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 ハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
    と、 タイヤのコーナーリングフォースを検出するコーナーリ
    ングフォース検出手段と、 モータ速度を検出するモータ速度検出手段と、 モータ速度検出手段からの上記モータ速度を用いてモー
    タ加速度を演算し出力するモータ加速度検出手段と、 上記車速及び上記操舵トルクに基づいて、モータを駆動
    させるための基本目標電流を演算する基本目標電流演算
    手段と、 上記コーナーリングフォース反力トルクに基づいて、ダ
    ンピングトルクのゲインを求めるダンピングゲイン演算
    手段と、 上記ダンピングトルクのゲイン及び上記モータ速度に基
    づいて、ダンピング補償量を演算するダンピング補償量
    演算手段と、 上記コーナーリングフォース反力トルクに基づいて、慣
    性補償トルクのゲインを求める慣性補償ゲイン演算手段
    と、 上記慣性補償トルクのゲイン及び上記モータ加速度に基
    づいて、慣性補償量を演算する慣性補償量演算手段と、 上記ダンピング補償量及び上記慣性補償量により上記基
    本目標電流を補償して目標電流を演算する補償手段とを
    備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング制御
    装置。
  17. 【請求項１７】 路面反力トルクを出力する路面反力出
    力手段をさらに備え、 上記ダンピングトルクのゲインは、上記路面反力トルク
    及び上記コーナーリングフォースの少なくともいずれか
    一方により決定されることを特徴とする請求項１４ない
    しは１６のいずれかに記載の電動式パワーステアリング
    制御装置。
  18. 【請求項１８】 路面反力トルクを出力する路面反力出
    力手段をさらに備え、 上記慣性補償トルクのゲインは、上記路面反力トルク及
    び上記コーナーリングフォースの少なくともいずれか一
    方により決定されることを特徴とする請求項１４ないし
    は１７のいずれかに記載の電動式パワーステアリング制
    御装置。
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