JP2004338696A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車速に基づき比例・積分ゲインを変更するものではなく、より適切に保舵時の音や振動の発生を低減すると共に良好な操舵応答性が必要な時にはより適切に対応することができる電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】比例・積分ゲイン設定部１５において、まず、操舵トルク信号Ｔｓに基づきトルク微分値ΔＴｓを算出する。そして、算出されたトルク微分値ΔＴｓと検出されたエンジン回転数ＮＥとに基づき、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを決定する。この決定された比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉと偏差電流信号ΔＩとに基づき、比例制御部６及び積分制御部７はそれぞれ比例電流信号Ｉｐ及び積分電流信号Ｉｉを制御信号発生部９に出力する。
【選択図】図７

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

電動パワーステアリング装置は、操舵トルク信号及び車速信号から算出されたアシスト電動機の目標電流信号とアシスト電動機に流れる電動機電流信号とに基づき、比例・積分制御（ＰＩ制御）若しくは比例・積分・微分制御（ＰＩＤ制御）を行っている。そして、従来は、ＰＩ制御若しくはＰＩＤ制御の比例ゲイン及び積分ゲインは、常に一定としていた。

ここで、比例ゲイン又は積分ゲインの大きさは、ハンドル操作を行ってから車輪が操向するまでの時間を示す操舵応答性、及び、保舵時の音や振動の発生に影響を及ぼす。例えば、比例ゲイン又は積分ゲインが大きい場合には、操舵応答性が向上するが、保舵時の音や振動は大きくなる。一方、比例ゲイン又は積分ゲインが小さい場合には、保舵時の音や振動は小さくなるが、操舵応答性が低下する。このように、ゲインの大小に対する操舵応答性及び保舵時の音や振動の発生は、相反する関係にある。しかしながら、操舵応答性を良好に維持すると共に、保舵時の音や振動の発生を抑制することが望まれる。

ここで、従来、車速に基づき比例ゲイン又は積分ゲインを変更する技術が、特開平８−３３２９６９号公報に開示されている。これによれば、低車速時に比例ゲイン又は積分ゲインを小さくして、高車速時比例ゲイン又は積分ゲインを大きくするというものである。
特開平８−３３２９６９号公報

しかし、近年では、高車速時であっても音や振動の発生が低減されており、高車速時であっても音や振動等の発生をより抑制することが望まれる。また、低車速時であっても、良好な操舵応答性が必要な場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、車速のみに基づき比例ゲイン又は積分ゲインを変更するものではなく、より適切に音や振動の発生を低減すると共に良好な操舵応答性が必要な時にはより適切に対応することができる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。

そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、操舵トルクのトルク微分値，エンジン回転数，路面摩擦係数等に基づき比例ゲイン又は積分ゲインを変更することを思いつき、本発明を完成するに至った。

第１の電動パワーステアリング装置は、第１の電動パワーステアリング装置は、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。ここで、アシスト電動機は、操舵力を補助する電動機である。操舵トルク検出手段は、ステアリング軸にかかる操舵トルクを検出して、操舵トルク信号を生成する手段である。目標電流設定手段は、操舵トルク信号に基づき、アシスト電動機に供給する目標電流を設定して、目標電流信号を生成する手段である。電動機電流検出手段は、アシスト電動機に流れる電動機電流を検出して、電動機電流信号を生成する手段である。電動機制御手段は、目標電流信号と電動機電流信号との偏差に基づき、少なくとも比例要素若しくは積分要素を含み、アシスト電動機を制御する手段である。電動機制御手段は、比例要素及び積分要素の他、微分要素を含ませてもよい。

そして、第１の電動パワーステアリング装置の特徴的な構成は、さらに、トルク微分値算出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。トルク微分値算出手段は、操舵トルク信号を微分したトルク微分値を算出して、トルク微分値信号を生成する手段である。なお、トルク微分値は、所定時間当たりの操舵トルクの変動量である。ゲイン変更設定手段は、トルク微分値信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第１の電動パワーステアリング装置によれば、トルク微分値に基づき比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、トルク微分値は、操舵応答性に非常に大きく関わりを持っている。例えば、トルク微分値が大きい場合には、比例ゲイン又は積分ゲインを大きくするのが望ましい。一方、トルク微分値が小さい場合には、トルク微分値が大きい場合に比べて、操舵応答性が要求されない。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、トルク微分値が小さくなるにつれて、比例ゲイン若しくは積分ゲインが小さくなるトルク微分値−ゲイン関係に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。つまり、トルク微分値が小さい場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを小さくし、トルク微分値が大きい場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを大きくするようにする。

このようにトルク微分値に基づきゲインを変更することにより、例えば、トルク微分値が大きい場合には良好な操舵応答性を維持することができると共に、トルク微分値が小さい場合には保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。なお、高車速時であっても、単なる直線走行の場合等のハンドル操作があまり行われない場合には、ハンドル操作時に比べて操舵応答性はそれほど要求されない。すなわち、ハンドル操作が行われない場合とは、トルク微分値が小さい場合であり、本発明によれば、このような場合におけるハンドル保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。なお、トルク微分値−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第２の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、エンジン回転数検出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、エンジン回転数検出手段は、車両を駆動するエンジンの回転数を検出して、エンジン回転数信号を生成する手段である。ゲイン変更設定手段は、エンジン回転数信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第２の電動パワーステアリング装置によれば、エンジン回転数に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、エンジン回転数は、音や振動の発生に大きく関わりを持っている。例えば、エンジン回転数が高い場合には、エンジンの動作により発生する音や振動が大きくなる。一方、エンジン回転数が低い場合には、エンジンの動作により発生する音や振動は小さくなる。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、エンジン回転数が小さくなるにつれて、比例ゲイン若しくは積分ゲインが小さくなる回転数−ゲイン関係に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。つまり、エンジン回転数が低い場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを小さくし、エンジン回転数が高い場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを大きくするようにする。

このようにエンジン回転数に基づきゲインを変更することにより、例えば、エンジン回転数が大きい場合には、比例ゲイン若しくは積分ゲインを大きくしたとしても、このことにより発生する音や振動が、エンジンの動作により発生する音や振動によりマスキングされる。従って、エンジン回転数が大きい場合には、乗員にとってゲインによる音や振動が気にならず、良好な操舵応答性を維持することができる。一方、エンジン回転数が小さい場合には、エンジンの動作により発生する音や振動が小さくなったとしても、ゲインにより発生する音や振動も抑制できる。なお、低車速時であっても、高加速時等の場合には、良好な操舵応答性が要求される場合がある。すなわち、高加速時の場合とは、エンジン回転数が高い場合であり、本発明によれば、このような場合であっても音や振動に気にならずに操舵応答性を良好な状態とすることができる。なお、回転数−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第３の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、上述したトルク微分値算出手段と、エンジン回転数検出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、エンジン回転数検出手段は、車両を駆動するエンジンの回転数を検出して、エンジン回転数信号を生成する手段である。ゲイン変更設定手段は、トルク微分値信号及びエンジン回転数信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第３の電動パワーステアリング装置によれば、トルク微分値及びエンジン回転数に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、トルク微分値と操舵応答性との関係、及び、エンジン回転数と音や振動の発生との関係は、上述したとおりである。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、トルク微分値−第１ゲイン関係と、回転数−第２ゲイン関係と、第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とに基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。ここで、トルク微分値−第１ゲイン関係とは、トルク微分値が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第１比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第１積分ゲインが小さくなる関係である。回転数−第２ゲイン関係とは、エンジン回転数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第２比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第２積分ゲインが小さくなる関係である。第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とは、第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲイン，第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す関係である。

すなわち、トルク微分値が小さい場合に第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを小さくし、トルク微分値が大きい場合に第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを大きくするようにする。また、エンジン回転数が低い場合に第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインを小さくし、エンジン回転数が高い場合に第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインを大きくするようにする。そして、これら第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲイン及び第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインに基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインを算出する。この算出は、例えば、第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインと、第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインとを乗算することにより行ってもよいし、両者を加算することにより行ってもよいし、両者の大きい方を採用してもよいし、両者の小さい方を採用してもよい。

また、ゲイン変更設定手段が、トルク微分値−回転数−ゲイン関係に基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにしてもよい。ここで、トルク微分値−回転数−ゲイン関係とは、トルク微分値及びエンジン回転数が小さくなるにつれて、比例ゲイン若しくは積分ゲインが小さくなる関係である。つまり、トルク微分値及びエンジン回転数が小さい場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを小さくし、トルク微分値及びエンジン回転数が大きい場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを大きくするようにする。

このようにトルク微分値及びエンジン回転数に基づきゲインを変更することにより、例えば、トルク微分値が大きい場合又はエンジン回転数が大きい場合には、良好な操舵応答性を維持することができる。一方、トルク微分値が小さい場合又はエンジン回転数が小さい場合には、保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。なお、トルク微分値−第１ゲイン関係、回転数−第２ゲイン関係、又は第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。また、トルク微分値−回転数−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第４の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、路面摩擦係数検出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、路面摩擦係数検出手段は、路面摩擦係数を検出する手段である。この路面摩擦係数とは、車両の走行路面の摩擦係数である。なお、路面摩擦係数は、例えば特開２０００−５５７９０号公報等により、車速に基づき推定することは公知である。ゲイン変更設定手段は、検出された路面摩擦係数に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第４の電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数に基づき比例ゲイン又は積分ゲインを変更している。ここで、路面摩擦係数は、操舵応答性に非常に大きく関わりを持っている。例えば、路面摩擦係数が小さい場合には、操舵追従性が良好であることが望ましい。すなわち、路面摩擦係数が小さい場合には、比例ゲイン又は積分ゲインを大きくするのが望ましい。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、路面摩擦係数が小さくなるにつれて比例ゲイン若しくは積分ゲインが大きくなる路面摩擦係数−第３ゲイン関係に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。つまり、この路面摩擦係数−第３ゲイン関係により、路面摩擦係数が小さい場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを大きくし、路面摩擦係数が大きい場合に比例ゲイン若しくは積分ゲインを小さくするようになる。

このように路面摩擦係数に基づきゲインを変更することにより、路面摩擦係数が小さい場合の操舵応答性を良好にすることができる。一方、路面摩擦係数が大きい場合には、路面摩擦係数が小さい場合に比べて良好な操舵応答性が要求されない。そこで、路面摩擦係数が大きい場合には、ゲインを小さくすることにより、ハンドル保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。なお、路面摩擦係数−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第５の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、上述した路面摩擦係数検出手段と、車速検出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、路面摩擦係数検出手段は、路面摩擦係数を検出する手段である。車速検出手段は、車速を検出して車速信号を生成する手段である。ゲイン変更設定手段は、路面摩擦係数及び車速信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第５の電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数及び車速に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、路面摩擦係数と操舵応答性との関係は上述したとおりである。車速は、操舵応答性及びハンドル保舵時の音や振動の発生に大きく関わりを持っている。例えば、高速時には、良好な操舵応答性が望まれる。一方、低速時には、高速時に比べてそれほど良好な操舵応答性は望まれないが、ハンドル保舵時の音や振動の低減が望まれる。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、車速−第４ゲイン関係と、第３ゲイン−第４ゲイン−ゲイン関係とに基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。ここで、路面摩擦係数−第３ゲイン関係とは、路面摩擦係数が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる関係である。車速−第４ゲイン関係とは、車速が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第４比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第４積分ゲインが小さくなる関係である。第３ゲイン−第４ゲイン−ゲイン関係とは、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン，第４比例ゲイン若しくは第４積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す関係である。

すなわち、路面摩擦係数が小さい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを大きくし、路面摩擦係数が大きい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを小さくするようにする。また、低速の場合に第４比例ゲイン若しくは第４積分ゲインを小さくし、高速の場合に第４比例ゲイン若しくは第４積分ゲインを大きくするようにする。そして、これら第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン及び第４比例ゲイン若しくは第４積分ゲインに基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインを算出する。この算出は、例えば、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインと、第４比例ゲイン若しくは第４積分ゲインとを乗算することにより行ってもよいし、両者を加算することにより行ってもよいし、両者の大きい方を採用してもよいし、両者の小さい方を採用してもよい。

このように路面摩擦係数及び車速に基づくゲインを変更することにより、上述した路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、及び、以下の車速に基づきゲインを変更する効果の双方を奏することができる。ここで、車速に基づきゲインを変更することにより、高速時には操舵応答性を良好にすることができると共に、低速時にはハンドル保舵時の音や振動を抑制することができる。

なお、路面摩擦係数が小さい場合であって、低速時には、前者によりゲインは大きく作用するのに対して、後者によりゲインが小さく作用する。また、路面摩擦係数が大きい場合であって、高速時には、前者によりゲインは小さく作用するのに対して、後者によりゲインが大きく作用する。このような場合には、例えば、路面摩擦係数による効果を大きく発揮させたい場合には、路面摩擦係数に基づくゲインの値を車速に基づくゲインの値に比べて大きく設定すればよい。また、車速による効果を大きく発揮させたい場合には、上記とは逆に、路面摩擦係数に基づくゲインの値を車速に基づくゲインの値に比べて小さく設定すればよい。これにより、例えば、路面摩擦係数が小さい場合であって、低速時には、低速であることにより単に小さなゲインが採用されるのではなく、路面摩擦係数を考慮して大きくなったゲインが採用されることになる。すなわち、車速のみによりゲインを変更する場合に比べて、路面摩擦係数が小さい場合には操舵応答性をある程度良好にすることができるので、操舵フィーリングを良好に維持することができる。なお、路面摩擦係数−第３ゲイン関係、車速−第４ゲイン関係、第３ゲイン−第４ゲイン−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第６の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、上述した路面摩擦係数検出手段と、上述したトルク微分値算出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、路面摩擦係数検出手段は、路面摩擦係数を検出する手段である。トルク微分値算出手段は、操舵トルク信号を微分したトルク微分値を算出してトルク微分値信号を生成する手段である。ゲイン変更設定手段は、路面摩擦係数及びトルク微分値信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第６の電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数及びトルク微分値に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、路面摩擦係数と操舵応答性との関係、トルク微分値と操舵応答性との関係は、上述したとおりである。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、トルク微分値−第１ゲイン関係と、第３ゲイン−第１ゲイン−ゲイン関係とに基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。ここで、路面摩擦係数−第３ゲイン関係とは、路面摩擦係数が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる関係である。トルク微分値−第１ゲイン関係とは、トルク微分値が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第１比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第１積分ゲインが小さくなる関係である。第３ゲイン−第１ゲイン−ゲイン関係とは、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン，第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す関係である。

すなわち、路面摩擦係数が小さい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを大きくし、路面摩擦係数が大きい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを小さくするようにする。また、トルク微分値が小さい場合に第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを小さくし、トルク微分値が大きい場合に第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを大きくするようにする。そして、これら第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン及び第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインに基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインを算出する。この算出は、例えば、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインと、第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインとを乗算することにより行ってもよいし、両者を加算することにより行ってもよいし、両者の大きい方を採用してもよいし、両者の小さい方を採用してもよい。

このように路面摩擦係数及びトルク微分値に基づきゲインを変更することにより、上述した路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、及び、トルク微分値に基づきゲインを変更する効果の双方を奏することができる。すなわち、路面摩擦係数が小さい場合の操舵応答性を良好にすることができる。路面摩擦係数が大きい場合には、路面摩擦係数が小さい場合に比べて良好な操舵応答性が要求されない。そこで、路面摩擦係数が大きい場合には、ゲインを小さくすることにより、ハンドル保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。さらに、トルク微分値が大きい場合には操舵応答性を良好にすることができると共に、トルク微分値が小さい場合にはハンドル保舵時の音や振動を抑制することができる。

なお、路面摩擦係数及びトルク微分値が小さい場合には、前者によりゲインは大きく作用するのに対して、後者によりゲインが小さく作用する。また、路面摩擦係数及びトルク微分値が大きい場合には、前者によりゲインは小さく作用するのに対して、後者によりゲインが大きく作用する。このような場合には、例えば、路面摩擦係数による効果を大きく発揮させたい場合には、路面摩擦係数に基づくゲインの値をトルク微分値に基づくゲインの値に比べて大きく設定すればよい。また、トルク微分値による効果を大きく発揮させたい場合には、上記とは逆に、路面摩擦係数に基づくゲインの値をトルク微分値に基づくゲインの値に比べて小さく設定すればよい。つまり、例えば、路面摩擦係数及びトルク微分値が小さい場合には、トルク微分値が小さいことにより単に小さなゲインが採用されるのではなく、路面摩擦係数を考慮して大きくなったゲインが採用されることになる。なお、路面摩擦係数−第３ゲイン関係、トルク微分値−第１ゲイン関係、第３ゲイン−第１ゲイン−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第７の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、上述した路面摩擦係数検出手段と、上述したエンジン回転数検出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、路面摩擦係数検出手段は、路面摩擦係数を検出する手段である。エンジン回転数検出手段は、車両を駆動するエンジンの回転数を検出してエンジン回転数信号を生成する手段である。ゲイン変更設定手段は、路面摩擦係数及びエンジン回転数信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第７の電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数及びエンジン回転数に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、路面摩擦係数と操舵応答性との関係、エンジン回転数と音や振動の発生との関係は、上述したとおりである。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、回転数−第２ゲイン関係と、第３ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とに基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。ここで、路面摩擦係数−第３ゲイン関係とは、路面摩擦係数が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる関係である。回転数−第２ゲイン関係とは、エンジン回転数が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第２比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第２積分ゲインが小さくなる関係である。第３ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とは、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン，第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す関係である。

すなわち、路面摩擦係数が小さい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを大きくし、路面摩擦係数が大きい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを小さくするようにする。また、エンジン回転数が小さい場合に第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインを小さくし、エンジン回転数が大きい場合に第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインを大きくするようにする。そして、これら第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン及び第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインに基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインを算出する。この算出は、例えば、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインと、第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインとを乗算することにより行ってもよいし、両者を加算することにより行ってもよいし、両者の大きい方を採用してもよいし、両者の小さい方を採用してもよい。

このように路面摩擦係数及びエンジン回転数に基づきゲインを変更することにより、上述した路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、及び、エンジン回転数に基づきゲインを変更する効果の双方を奏することができる。すなわち、路面摩擦係数が小さい場合の操舵応答性を良好にすることができる。路面摩擦係数が大きい場合には、路面摩擦係数が小さい場合に比べて良好な操舵応答性が要求されない。そこで、路面摩擦係数が大きい場合には、ゲインを小さくすることにより、ハンドル保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。さらに、エンジン回転数が大きい場合には操舵応答性を良好にすることができると共に、エンジン回転数が小さい場合にはハンドル保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。

なお、路面摩擦係数及びエンジン回転数が小さい場合には、前者によりゲインは大きく作用するのに対して、後者によりゲインが小さく作用する。また、路面摩擦係数及びエンジン回転数が大きい場合には、前者によりゲインは小さく作用するのに対して、後者によりゲインが大きく作用する。このような場合には、例えば、路面摩擦係数による効果を大きく発揮させたい場合には、路面摩擦係数に基づくゲインの値をエンジン回転数に基づくゲインの値に比べて大きく設定すればよい。また、エンジン回転数による効果を大きく発揮させたい場合には、上記とは逆に、路面摩擦係数に基づくゲインの値をエンジン回転数に基づくゲインの値に比べて小さく設定すればよい。つまり、例えば、路面摩擦係数及びエンジン回転数が小さい場合には、エンジン回転数が小さいことにより単に小さなゲインが採用されるのではなく、路面摩擦係数を考慮して大きくなったゲインが採用されることになる。なお、路面摩擦係数−第３ゲイン関係、回転数−第２ゲイン関係、第３ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

また、第８の電動パワーステアリング装置は、上述した、アシスト電動機と、操舵トルク検出手段と、目標電流設定手段と、電動機電流検出手段と、電動機制御手段とを備える。そして、本発明の特徴的な構成は、さらに、上述した路面摩擦係数検出手段と、上述したトルク微分値算出手段と、上述したエンジン回転数検出手段と、ゲイン変更設定手段とを備えたことである。ここで、路面摩擦係数検出手段は、路面摩擦係数を検出する手段である。トルク微分値算出手段は、操舵トルク信号を微分したトルク微分値を算出してトルク微分値信号を生成する手段である。エンジン回転数検出手段は、車両を駆動するエンジンの回転数を検出してエンジン回転数信号を生成する手段である。ゲイン変更設定手段は、路面摩擦係数，トルク微分値信号及びエンジン回転数信号に基づき、比例要素の比例ゲイン若しくは積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定する手段である。

つまり、第８の電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数，トルク微分値及びエンジン回転数に基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインが変更される。ここで、路面摩擦係数と操舵応答性との関係、トルク微分値と操舵応答性との関係、エンジン回転数と音や振動の発生との関係は、上述したとおりである。そこで、例えば、ゲイン変更設定手段が、路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、トルク微分値−第１ゲイン関係と、回転数−第２ゲイン関係と、第３ゲイン−第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とに基づき、比例ゲイン若しくは積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するようにするとよい。ここで、路面摩擦係数−第３ゲイン関係とは、路面摩擦係数が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる関係である。トルク微分値−第１ゲイン関係とは、トルク微分値が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第１比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第１積分ゲインが小さくなる関係である。回転数−第２ゲイン関係とは、エンジン回転数が小さくなるにつれて、前記比例ゲインに対応する第２比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第２積分ゲインが小さくなる関係である。第３ゲイン−第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とは、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン，第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲイン，第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す関係である。

すなわち、路面摩擦係数が小さい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを大きくし、路面摩擦係数が大きい場合に第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインを小さくするようにする。また、トルク微分値が小さい場合に第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを小さくし、トルク微分値が大きい場合に第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを大きくするようにする。さらに、エンジン回転数が小さい場合に第２比例ゲイン若しくは第１積分ゲインを小さくし、エンジン回転数が大きい場合に第２比例ゲイン若しくは第２比例ゲインを大きくするようにする。そして、これら第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲイン，第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲイン及び第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインに基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインを算出する。この算出は、例えば、第３比例ゲイン若しくは第３積分ゲインと、第１比例ゲイン若しくは第１積分ゲインと、第２比例ゲイン若しくは第２積分ゲインとを乗算することにより行ってもよいし、各ゲインを加算することにより行ってもよいし、各ゲインの大きい方を採用してもよいし、各ゲインの小さい方を採用してもよい。

このように路面摩擦係数，トルク微分値及びエンジン回転数に基づきゲインを変更することにより、上述した路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、トルク微分値に基づきゲインを変更する効果、及びエンジン回転数に基づきゲインを変更する効果の全てを奏することができる。すなわち、路面摩擦係数が小さい場合の操舵応答性を良好にすることができる。路面摩擦係数が大きい場合には、路面摩擦係数が小さい場合に比べて良好な操舵応答性が要求されない。そこで、路面摩擦係数が大きい場合には、ゲインを小さくすることにより、ハンドル保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。さらに、トルク微分値が大きい場合には操舵応答性を良好にすることができると共に、トルク微分値及びエンジン回転数が小さい場合にはハンドル保舵時の音や振動を抑制することができる。さらに、エンジン回転数が大きい場合にも操舵応答性を良好にすることができると共に、エンジン回転数が小さい場合にはハンドル保舵時の音や振動を抑制することができる。

なお、路面摩擦係数，トルク微分値及びエンジン回転数が小さい場合には、路面摩擦係数が小さいことによりゲインは大きく作用するのに対して、トルク微分値及びエンジン回転数が小さいことによりゲインが小さく作用する。また、路面摩擦係数，トルク微分値及びエンジン回転数が大きい場合には、路面摩擦係数が大きいことによりゲインは小さく作用するのに対して、トルク微分値及びエンジン回転数が大きいことによりゲインが大きく作用する。このような場合には、例えば、路面摩擦係数による効果を大きく発揮させたい場合には、路面摩擦係数に基づくゲインの値をトルク微分値及びエンジン回転数に基づくゲインの値に比べて大きく設定すればよい。また、トルク微分値及びエンジン回転数による効果を大きく発揮させたい場合には、上記とは逆に、路面摩擦係数に基づくゲインの値をトルク微分値及びエンジン回転数に基づくゲインの値に比べて小さく設定すればよい。つまり、例えば、路面摩擦係数，トルク微分値及びエンジン回転数が小さい場合には、トルク微分値及びエンジン回転数が小さいことにより単に小さなゲインが採用されるのではなく、路面摩擦係数を考慮して大きくなったゲインが採用されることになる。なお、路面摩擦係数−第３ゲイン関係、トルク微分値−第１ゲイン関係、エンジン回転数−第２ゲイン関係、第３ゲイン−第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係は、上述の場合に限られることなく、適宜変更することが可能である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成のブロック図を図１に示す。図１に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）１と、車速センサ（車速検出手段）２と、目標電流設定部（目標電流設定手段）３と、比例・積分ゲイン設定部（トルク微分値算出手段、ゲイン変更設定手段）４と、減算器（電動機制御手段）５と、比例制御部（電動機制御手段）６と、積分制御部（電動機制御手段）７と、加算器（電動機制御手段）８と、制御信号発生部（電動機制御手段）９と、電動機駆動部（電動機制御手段）１０と、電動機電流検出部（電動機電流検出手段）１１と、アシスト電動機１２とから構成される。

操舵トルクセンサ１は、ステアリング軸（図示せず）にかかる操舵トルクを検出して、操舵トルク信号Ｔｓを目標電流設定部３に出力するセンサである。具体的には、ステアリングホイールにステアリング軸が連結されており、このステアリング軸は、トーションバーを備えている。このトーションバーに操舵トルクセンサ１が取り付けられている。そして、ステアリングホイールが回転することによりトーションバーに回転力が加わり、その加わった回転力に応じてトーションバーが捻れる。そして、このトーションバーの捻れに対応するステアリング軸にかかる操舵トルクが、操舵トルクセンサ１により検出される。車速センサ２は、車両の走行速度を検出して、車速信号Ｖｓを目標電流設定部３に出力するセンサである。この車速センサ２は、車両の前輪に取り付けられている。

目標電流設定部３は、入力された操舵トルク信号Ｔｓの位相補償処理を行う。そして、位相補償処理が行われた操舵トルク信号Ｔｓと車速信号Ｖｓとに基づき、アシスト電動機１２に供給する目標電流値に対応する目標電流信号Ｉｔを設定する。この目標電流信号Ｉｔの設定は、予め記憶された操舵トルク信号Ｔｓ及び車速信号Ｖｓに対する目標電流信号Ｉｔの関係を示す目標電流マップに基づき行われる。

比例・積分ゲイン設定部４は、後述する比例制御部（比例要素）６の比例ゲインＫｐと積分制御部（積分要素）７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部４の処理について、図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。図３（ａ）は、トルク微分値に対する比例ゲインの関係（トルク微分値−比例ゲイン関係）を示す図である。図３（ｂ）は、トルク微分値に対する積分ゲインの関係（トルク微分値−積分ゲイン関係）を示す図である。

まず、操舵トルクセンサ１から出力された操舵トルク信号Ｔｓを読み込み、記憶する（ステップＳ１）。この操舵トルク信号Ｔｓの読み込みは、予め設定された所定時間Ｔ１毎に行う。また、読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓは、所定時間Ｔ２間の操舵トルク信号Ｔｓを記憶し、逐次更新していく。続いて、今回（時刻ｎ）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ１と前回（時刻ｎ−Ｔ１）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ２とに基づき、今回（時刻ｎ）の操舵トルク信号Ｔｓ１から前回（時刻ｎ−Ｔ１）の操舵トルク信号Ｔｓ２の差に相当するトルク微分値ΔＴｓを算出する（ステップＳ２）。このトルク微分値ΔＴｓは、時刻ｎ−Ｔ１から時刻ｎにおける操舵トルクの変化量である。

続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ａ）に示すトルク微分値−比例ゲイン関係（トルク微分値−比例ゲインマップ）とに基づき、比例ゲインＫｐを決定する（ステップＳ３）。この決定された比例ゲインＫｐは、後述する比例制御部６のバッファに格納される。ここで、トルク微分値−比例ゲイン関係について説明する。図３（ａ）に示すように、トルク微分値−比例ゲイン関係は、トルク微分値Ｔｓが所定値以下において、トルク微分値Ｔｓと比例ゲインＫｐとは一次の関係を有する。すなわち、トルク微分値Ｔｓが所定値以下においては、トルク微分値Ｔｓが小さくなるにつれて、比例ゲインＫｐが小さくなる関係を有する。トルク微分値Ｔｓが所定値以上においては、トルク微分値Ｔｓに関わらず比例ゲインＫｐは一定の関係を有する。

続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ｂ）に示すトルク微分値−積分ゲイン関係（トルク微分値−積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉを決定する（ステップＳ４）。この決定された積分ゲインＫｉは、後述する積分制御部７のバッファに格納される。ここで、トルク微分値−積分ゲイン関係について説明する。図３（ｂ）に示すように、トルク微分値−積分ゲイン関係は、トルク微分値Ｔｓが所定値以下において、トルク微分値Ｔｓと積分ゲインＫｉとは一次の関係を有する。すなわち、トルク微分値Ｔｓが所定値以下においては、トルク微分値Ｔｓが小さくなるにつれて、積分ゲインＫｉが小さくなる関係を有する。トルク微分値Ｔｓが所定値以上においては、トルク微分値Ｔｓに関わらず積分ゲインＫｉは一定の関係を有する。そして、この処理はリターンする。

減算器５は、目標電流設定部３にて設定された目標電流信号Ｉｔから後述する電動機電流検出部１１にて検出された電動機電流信号Ｉｄを減算した、いわゆる偏差電流信号（偏差）ΔＩ（＝Ｉｔ−Ｉｄ）を算出する。

比例制御部６は、減算器５にて算出された偏差電流信号ΔＩに比例・積分ゲイン設定部４にて決定され比例制御部６のバッファに格納された比例ゲインＫｐを乗算して得られる比例電流信号Ｉｐ（＝ΔＩ×Ｋｐ）を算出する。積分制御部７は、減算器５にて算出された偏差電流信号ΔＩに比例・積分ゲイン設定部４にて決定され積分制御部７のバッファに格納された積分ゲインＫｉを乗算して得られる積分電流信号Ｉｉ（＝ΔＩ×Ｋｉ）を算出する。そして、加算器８は、比例制御部６にて算出された比例電流信号Ｉｐと積分制御部７にて算出された積分電流信号Ｉｉとを加算して、比例積分電流信号Ｉｐｉ（＝Ｉｐ＋Ｉｉ）を算出する。

制御信号発生部９は、比例積分電流信号Ｉｐｉに基づきＰＷＭ信号を算出して、電動機駆動部１０に出力する。そして、電動機駆動部１０は、制御信号発生部９から出力されたＰＷＭ信号に基づき、アシスト電動機１２に電流が供給される。このアシスト電動機に電流が供給されることにより、操舵補助力を発生させる。電動機電流検出部１１は、アシスト電動機１２に流れる電動機電流を検出して、電動機電流信号Ｉｄを減算器５に出力する。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、トルク微分値ΔＴｓに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。そして、トルク微分値ΔＴｓが小さい場合には比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを小さな値とし、トルク微分値ΔＴｓが大きい場合には比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを大きな値とする。つまり、良好な操舵応答性が要求されるトルク微分値ΔＴｓが大きい場合には、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを大きくするので、操舵フィーリングが向上する。一方、操舵応答性が比較的に要求されないトルク微分値ΔＴｓが小さい場合には、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを小さくするので、保舵時の音や振動等を確実に抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における電動パワーステアリング装置について図４を参照して説明する。図４に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）１３と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）１４と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

エンジン回転数センサ１３は、車両を駆動するエンジン（図示せず）の回転数を検出して、エンジン回転数信号ＮＥを出力するセンサである。そして、比例・積分ゲイン設定部１４は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部１４の処理について図５及び図６を参照して説明する。図５は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。図６（ａ）は、エンジン回転数に対する比例ゲインの関係（回転数−比例ゲイン関係）を示す図である。図６（ｂ）は、エンジン回転数に対する積分ゲインの関係（回転数−積分ゲイン関係）を示す図である。

まず、エンジン回転数センサ１３から出力されたエンジン回転数信号ＮＥ（ｍｉｎ^-1）を読み込み、記憶する（ステップＳ１１）。このエンジン回転数信号ＮＥの読み込みは、予め設定された所定時間Ｔ１毎に行う。読み込まれたエンジン回転数信号ＮＥと図６（ａ）に示す回転数−比例ゲイン関係（回転数−比例ゲインマップ）とに基づき、比例ゲインＫｐを決定する（ステップＳ１２）。この決定された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納する。ここで、回転数−比例ゲイン関係について説明する。図６（ａ）に示すように、回転数−比例ゲイン関係は、エンジン回転数ＮＥが所定値以下において、エンジン回転数ＮＥと比例ゲインＫｐとは一次の関係を有する。すなわち、エンジン回転数ＮＥが所定値以下においては、エンジン回転数ＮＥが小さくなるにつれて、比例ゲインＫｐが小さくなる関係を有する。エンジン回転数ＮＥが所定値以上においては、エンジン回転数ＮＥに関わらず比例ゲインＫｐは一定の関係を有する。

続いて、読み込まれたエンジン回転数ＮＥと図６（ｂ）に示す回転数−積分ゲイン関係（回転数−積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉを決定する（ステップＳ１３）。この決定された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。ここで、回転数−積分ゲイン関係について説明する。図６（ｂ）に示すように、回転数−積分ゲイン関係は、エンジン回転数ＮＥが所定値以下において、エンジン回転数ＮＥと積分ゲインＫｉとは一次の関係を有する。すなわち、エンジン回転数ＮＥが所定値以下においては、エンジン回転数ＮＥが小さくなるにつれて、積分ゲインＫｉが小さくなる関係を有する。エンジン回転数ＮＥが所定値以上においては、エンジン回転数ＮＥに関わらず積分ゲインＫｉは一定の関係を有する。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、エンジン回転数ＮＥに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。そして、エンジン回転数ＮＥが大きい場合には、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを大きな値としても、ゲインが大きいことにより発生する音や振動は、エンジンの動作により発生する音や振動によりマスキングされる。従って、エンジン回転数ＮＥが大きい場合には、乗員にとってゲインによる音や振動が気にならず、良好な操舵応答性を維持することができる。一方、エンジン回転数ＮＥが小さい場合には、エンジンの動作により発生する音や振動が小さくなったとしても、ゲインにより発生する音や振動も抑制できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態における電動パワーステアリング装置について図７を参照して説明する。図７に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、エンジン回転数センサ１３と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）１５と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態及び第２実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

比例・積分ゲイン設定部１５は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部１５の処理について図３、図６及び図８を参照して説明する。図８は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。また、ここでは、図３（ａ）は、トルク微分値に対する第１比例ゲインの関係（トルク微分値−第１比例ゲイン関係）を示す図とする。図３（ｂ）は、トルク微分値に対する第１積分ゲインの関係（トルク微分値−第１積分ゲイン関係）を示す図とする。図６（ａ）は、エンジン回転数に対する第２比例ゲインの関係（回転数−第２比例ゲイン関係）を示す図である。図６（ｂ）は、エンジン回転数に対する第２積分ゲインの関係（回転数−第２積分ゲイン関係）を示す図である。

まず、操舵トルクセンサ１から出力された操舵トルク信号Ｔｓを読み込み、記憶する（ステップＳ２１）。この操舵トルク信号Ｔｓの読み込み及び記憶は、第１実施形態において説明したものと同様である。続いて、エンジン回転数センサ１３から出力されたエンジン回転数信号ＮＥを読み込み、記憶する（ステップＳ２２）。このエンジン回転数信号ＮＥの読み込み及び記憶は、第２実施形態において説明したものと同様である。

続いて、今回（時刻ｎ）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ１と前回（時刻ｎ−Ｔ１）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ２とに基づき、今回（時刻ｎ）の操舵トルク信号Ｔｓ１から前回（時刻ｎ−Ｔ１）の操舵トルク信号Ｔｓ２の差に相当するトルク微分値ΔＴｓを算出する（ステップＳ２３）。続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ａ）に示すトルク微分値−第１比例ゲイン関係（トルク微分値−第１比例ゲインマップ）とに基づき、第１比例ゲインＫｐ１を決定する（ステップＳ２４）。続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ｂ）に示すトルク微分値−第１積分ゲイン関係（トルク微分値−第１積分ゲインマップ）とに基づき、第１積分ゲインＫｉ１を決定する（ステップＳ２５）。なお、第１比例ゲインＫｐ１及び第１積分ゲインＫｉ１は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、読み込まれたエンジン回転数信号ＮＥと図６（ａ）に示す回転数−第２比例ゲイン関係（回転数−第２比例ゲインマップ）とに基づき、第２比例ゲインＫｐ２を決定する（ステップＳ２６）。続いて、読み込まれたエンジン回転数ＮＥと図６（ｂ）に示す回転数−第２積分ゲイン関係（回転数−第２積分ゲインマップ）とに基づき、第２積分ゲインＫｉ２を決定する（ステップＳ２７）。なお、第２比例ゲインＫｐ２及び第２積分ゲインＫｉ２は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、ステップＳ２４にて決定された第１比例ゲインＫｐ１とステップＳ２６にて決定された第２比例ゲインＫｐ２とを乗算した比例ゲインＫｐ（＝Ｋｐ１×Ｋｐ２）を算出する（第１比例ゲイン−第２比例ゲイン−比例ゲイン関係）（ステップＳ２８）。この算出された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納される。続いて、ステップＳ２５にて決定された第１積分ゲインＫｉ１とステップＳ２７にて決定された第２積分ゲインＫｉ２とを乗算した積分ゲインＫｉ（＝Ｋｉ１×Ｋｉ２）を算出する（第１積分ゲイン−第２積分ゲイン−積分ゲイン関係）（ステップＳ２９）。この算出された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、トルク微分値ΔＴｓ及びエンジン回転数ＮＥに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。そして、トルク微分値ΔＴｓが大きい場合又はエンジン回転数ＮＥが大きい場合には、良好な操舵応答性を維持することができる。一方、トルク微分値ΔＴｓが小さい場合又はエンジン回転数ＮＥが小さい場合には、保舵時の音や振動をより適切に抑制することができる。

なお、上記実施形態における第１ゲイン−第２ゲイン−比例・積分ゲイン関係は、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とを乗算した関係として説明したが、これに限られるものではない。例えば、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が、第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とを加算した関係であってもよいし、第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とのうち大きい方を選択する関係等であってもよい。

また、上記実施形態においては、トルク微分値−第１比例ゲイン関係、トルク微分値−第１積分ゲイン関係、回転数−第２比例ゲイン関係、及び回転数−第２積分ゲイン関係とを用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを算出したが、これに限られるものではない。例えば、予め、トルク微分値−回転数−比例ゲイン関係、及びトルク微分値−回転数−積分ゲイン関係を用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを決定してもよい。なお、トルク微分値−回転数−比例ゲイン関係、及びトルク微分値−回転数−積分ゲイン関係は、それぞれ３次元的な関係を有するものである。この場合、トルク微分値−回転数−比例・積分ゲイン関係は、例えば、トルク微分値ΔＴｓ及びエンジン回転数ＮＥが小さくなるにつれて、比例ゲインＫｐ若しくは積分ゲインＫｉが小さくなる関係等とする。そして、比例・積分ゲイン設定処理は、ステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２８とが一つとなり、ステップＳ２５，Ｓ２７，Ｓ２９が一つになる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態における電動パワーステアリング装置について図９を参照して説明する。図９に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、路面摩擦係数算出部（路面摩擦係数検出手段）１６と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）１７と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

路面摩擦係数算出部１６は、車両が走行している路面の摩擦係数μを算出する。この路面摩擦係数μは、例えば、特開２０００−５５７９０号公報等により、車速に基づき推定することは公知である。そして、比例・積分ゲイン設定部１７は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部１７の処理について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。図１１（ａ）は、路面摩擦係数μに対する比例ゲインの関係（路面摩擦係数−比例ゲイン関係）を示す図である。図１１（ｂ）は、路面摩擦係数μに対する積分ゲインの関係（路面摩擦係数−積分ゲイン関係）を示す図である。

まず、路面摩擦係数算出部１６から出力された路面摩擦係数μを読み込み、記憶する（ステップＳ３１）。この路面摩擦係数μの読み込みは、予め設定された所定時間Ｔ１毎に行う。読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ａ）に示す路面摩擦係数−比例ゲイン関係（路面摩擦係数−比例ゲインマップ）とに基づき、比例ゲインＫｐを決定する（ステップＳ３２）。この決定された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納する。ここで、路面摩擦係数−比例ゲイン関係について説明する。図１１（ａ）に示すように、路面摩擦係数−比例ゲイン関係は、路面摩擦係数μが所定値以下において、路面摩擦係数μと比例ゲインＫｐとは一次の関係を有する。すなわち、路面摩擦係数μが所定値以下においては、路面摩擦係数μが小さくなるにつれて、比例ゲインＫｐが大きくなる関係を有する。路面摩擦係数μが所定値以上においては、路面摩擦係数μに関わらず比例ゲインＫｐは一定の関係を有する。

続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ｂ）に示す路面摩擦係数−積分ゲイン関係（路面摩擦係数−積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉを決定する（ステップＳ３３）。この決定された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。ここで、路面摩擦係数−積分ゲイン関係について説明する。図１１（ｂ）に示すように、路面摩擦係数−積分ゲイン関係は、路面摩擦係数μが所定値以下において、路面摩擦係数μと積分ゲインＫｉとは一次の関係を有する。すなわち、路面摩擦係数μが所定値以下においては、路面摩擦係数μが小さくなるにつれて、積分ゲインＫｉが大きくなる関係を有する。路面摩擦係数μが所定値以上においては、路面摩擦係数μに関わらず積分ゲインＫｉは一定の関係を有する。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数μに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。そして、路面摩擦係数μが小さい場合には、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを大きな値とする。つまり、良好な操舵応答性が要求される路面摩擦係数μが小さい場合に、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを大きくするので、操舵フィーリングが向上する。一方、操舵応答性が比較的に要求されない路面摩擦係数μが大きい場合には、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを小さくするので、ハンドル保舵時の音や振動等を確実に抑制することができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態における電動パワーステアリング装置について図１２を参照して説明する。図１２に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、路面摩擦係数算出部（路面摩擦係数検出手段）１６と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）１８と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態及び第４実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

比例・積分ゲイン設定部１８は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部１８の処理について図１１、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。図１４（ａ）は、車速に対する比例ゲインの関係（車速−比例ゲイン関係）を示す図である。図１４（ｂ）は、車速に対する積分ゲインの関係（車速−積分ゲイン関係）を示す図である。

まず、路面摩擦係数算出部１６から出力された路面摩擦係数μを読み込み、記憶する（ステップＳ４１）。この路面摩擦係数μの読み込み及び記憶は、第４実施形態において説明したものと同様である。続いて、車速センサ２から出力された車速信号Ｖｓを読み込み、記憶する（ステップＳ４２）。この車速信号Ｖｓの読み込みは、予め設定された所定時間Ｔ１毎に行う。

続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ａ）に示す路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係（路面摩擦係数−第３比例ゲインマップ）とに基づき、第３比例ゲインＫｐ３を決定する（ステップＳ４３）。続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ｂ）に示す路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係（路面摩擦係数−第３積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉ３を決定する（ステップＳ４４）。なお、第３比例ゲインＫｐ３及び第３積分ゲインＫｉ３は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、読み込まれた車速信号Ｖｓと図１４に示す車速−第４比例ゲイン関係（車速−第４比例ゲインマップ）とに基づき、第４比例ゲインＫｐ４を決定する（ステップＳ４５）。続いて、読み込まれた車速信号Ｖｓと図１４（ｂ）に示す車速−第４積分ゲイン関係（車速−第４積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉ４を決定する（ステップＳ４６）。なお、第４比例ゲインＫｐ４及び第４積分ゲインＫｉ４は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、ステップＳ４３にて決定された第３比例ゲインＫｐ３とステップＳ４５にて決定された第４比例ゲインＫｐ４とを乗算した比例ゲインＫｐ（＝Ｋｐ３×Ｋｐ４）を算出する（第３比例ゲイン−第４比例ゲイン−比例ゲイン関係）（ステップＳ４７）。この算出された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納される。続いて、ステップＳ４４にて決定された第３積分ゲインＫｉ３とステップＳ４６にて決定された第４積分ゲインＫｉ４とを乗算した積分ゲインＫｉ（＝Ｋｉ３×Ｋｉ４）を算出する（第３積分ゲイン−第４積分ゲイン−積分ゲイン関係）（ステップＳ４８）。この算出された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数μ及び車速Ｖｓに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。すなわち、路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、及び、以下の車速に基づきゲインを変更する効果の双方の効果を奏することができる。ここで、車速に基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更することにより、高速時には操舵応答性を良好にすることができると共に、低速時にはハンドル保舵時の音や振動を抑制することができる。また、低速時に路面摩擦係数μが小さい場合には、低速であることにより単に比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを小さくさせるのではなく、路面摩擦係数μが小さいことにより比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを大きくさせるようにする。すなわち、低速時であっても路面摩擦係数が小さい場合には、操舵フィーリングを良好にすることができる。

なお、上記実施形態における第３ゲイン−第４ゲイン−比例・積分ゲイン関係は、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第４ゲインＫ４（Ｋｐ４，Ｋｉ４）とを乗算した関係として説明したが、これに限られるものではない。例えば、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第４ゲインＫ４（Ｋｐ４，Ｋｉ４）とを加算した関係であってもよいし、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第４ゲインＫ４（Ｋｐ４，Ｋｉ４）とのうち大きい方を選択する関係等であってもよい。

また、上記実施形態においては、路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係、路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係、車速−第４比例ゲイン関係、及び車速−第４積分ゲイン関係とを用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを算出したが、これに限られるものではない。例えば、予め、路面摩擦係数−車速−比例ゲイン関係、及び路面摩擦係数−車速−積分ゲイン関係を用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを決定してもよい。なお、路面摩擦係数−車速−比例ゲイン関係、及び路面摩擦係数−車速−積分ゲイン関係は、それぞれ３次元的な関係を有するものである。この場合、比例・積分ゲイン設定処理は、ステップＳ４３，Ｓ４５，Ｓ４７とが一つの処理となり、ステップＳ４４，Ｓ４６，Ｓ４８が一つの処理になる。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態における電動パワーステアリング装置について図１５を参照して説明する。図１５に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、路面摩擦係数算出部（路面摩擦係数検出手段）１６と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）１９と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態及び第４実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

比例・積分ゲイン設定部１９は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部１９の処理について図３、図１１及び図１６を参照して説明する。図１６は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。

まず、路面摩擦係数算出部１６から出力された路面摩擦係数μを読み込み、記憶する（ステップＳ５１）。この路面摩擦係数μの読み込み及び記憶は、第４実施形態において説明したものと同様である。続いて、操舵トルクセンサ１から出力された操舵トルク信号Ｔｓを読み込み、記憶する（ステップＳ５２）。この操舵トルク信号Ｔｓの読み込み及び記憶は、第１実施形態において説明したものと同様である。

続いて、今回（時刻ｎ）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ１と前回（時刻ｎ−Ｔ１）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ２とに基づき、今回（時刻ｎ）の操舵トルク信号Ｔｓ１から前回（時刻ｎ−Ｔ１）の操舵トルク信号Ｔｓ２の差に相当するトルク微分値ΔＴｓを算出する（ステップＳ５３）。

続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ａ）に示す路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係（路面摩擦係数−第３比例ゲインマップ）とに基づき、第３比例ゲインＫｐ３を決定する（ステップＳ５４）。続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ｂ）に示す路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係（路面摩擦係数−第３積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉ３を決定する（ステップＳ５５）。なお、第３比例ゲインＫｐ３及び第３積分ゲインＫｉ３は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ａ）に示すトルク微分値−第１比例ゲイン関係（トルク微分値−第１比例ゲインマップ）とに基づき、第１比例ゲインＫｐ１を決定する（ステップＳ５６）。続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ｂ）に示すトルク微分値−第１積分ゲイン関係（トルク微分値−第１積分ゲインマップ）とに基づき、第１積分ゲインＫｉ１を決定する（ステップＳ５７）。なお、第１比例ゲインＫｐ１及び第１積分ゲインＫｉ１は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、ステップＳ５４にて決定された第３比例ゲインＫｐ３とステップＳ５６にて決定された第１比例ゲインＫｐ１とを乗算した比例ゲインＫｐ（＝Ｋｐ３×Ｋｐ１）を算出する（第３比例ゲイン−第１比例ゲイン−比例ゲイン関係）（ステップＳ５８）。この算出された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納される。続いて、ステップＳ５５にて決定された第３積分ゲインＫｉ３とステップＳ５７にて決定された第１積分ゲインＫｉ１とを乗算した積分ゲインＫｉ（＝Ｋｉ３×Ｋｉ１）を算出する（第３積分ゲイン−第１積分ゲイン−積分ゲイン関係）（ステップＳ５９）。この算出された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数μ及びトルク微分値Ｔｓに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。すなわち、路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、及び、トルク微分値Ｔｓに基づきゲインを変更する効果の双方の効果を奏することができる。

なお、上記実施形態における第３ゲイン−第１ゲイン−比例・積分ゲイン関係は、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）とを乗算した関係として説明したが、これに限られるものではない。例えば、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）とを加算した関係であってもよいし、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）とのうち大きい方を選択する関係等であってもよい。

また、上記実施形態においては、路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係、路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係、トルク微分値−第１比例ゲイン関係、及びトルク微分値−第１積分ゲイン関係とを用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを算出したが、これに限られるものではない。例えば、予め、路面摩擦係数−トルク微分値−比例ゲイン関係、及び路面摩擦係数−トルク微分値−積分ゲイン関係を用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを決定してもよい。なお、路面摩擦係数−トルク微分値−比例ゲイン関係、及び路面摩擦係数−トルク微分値−積分ゲイン関係は、それぞれ３次元的な関係を有するものである。この場合、比例・積分ゲイン設定処理は、ステップＳ５４，Ｓ５６，Ｓ５８とが一つの処理となり、ステップＳ５５，Ｓ５７，Ｓ５９が一つの処理になる。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態における電動パワーステアリング装置について図１７を参照して説明する。図１７に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、エンジン回転数センサ１３と、路面摩擦係数算出部１６と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）２０と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態、第２実施形態及び第４実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

比例・積分ゲイン設定部２０は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部２０の処理について図６、図１１及び図１８を参照して説明する。図１８は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。

まず、路面摩擦係数算出部１６から出力された路面摩擦係数μを読み込み、記憶する（ステップＳ６１）。この路面摩擦係数μの読み込み及び記憶は、第４実施形態において説明したものと同様である。続いて、エンジン回転数センサ１３から出力されたエンジン回転数信号ＮＥを読み込み、記憶する（ステップＳ６２）。このエンジン回転数信号ＮＥの読み込み及び記憶は、第２実施形態において説明したものと同様である。

続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ａ）に示す路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係（路面摩擦係数−第３比例ゲインマップ）とに基づき、第３比例ゲインＫｐ３を決定する（ステップＳ６３）。続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ｂ）に示す路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係（路面摩擦係数−第３積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉ３を決定する（ステップＳ６４）。なお、第３比例ゲインＫｐ３及び第３積分ゲインＫｉ３は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、読み込まれたエンジン回転数信号ＮＥと図６（ａ）に示す回転数−第２比例ゲイン関係（回転数−第２比例ゲインマップ）とに基づき、第２比例ゲインＫｐ２を決定する（ステップＳ６５）。続いて、読み込まれたエンジン回転数ＮＥと図６（ｂ）に示す回転数−第２積分ゲイン関係（回転数−第２積分ゲインマップ）とに基づき、第２積分ゲインＫｉ２を決定する（ステップＳ６６）。なお、第２比例ゲインＫｐ２及び第２積分ゲインＫｉ２は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、ステップＳ６３にて決定された第３比例ゲインＫｐ３とステップＳ６５にて決定された第２比例ゲインＫｐ２とを乗算した比例ゲインＫｐ（＝Ｋｐ３×Ｋｐ２）を算出する（第３比例ゲイン−第２比例ゲイン−比例ゲイン関係）（ステップＳ６７）。この算出された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納される。続いて、ステップＳ６４にて決定された第３積分ゲインＫｉ３とステップＳ６６にて決定された第２積分ゲインＫｉ２とを乗算した積分ゲインＫｉ（＝Ｋｉ３×Ｋｉ２）を算出する（第３積分ゲイン−第２積分ゲイン−積分ゲイン関係）（ステップＳ６８）。この算出された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数μ及びエンジン回転数ＮＥに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。すなわち、路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、及び、エンジン回転数ＮＥに基づきゲインを変更する効果の双方の効果を奏することができる。

なお、上記実施形態における第３ゲイン−第２ゲイン−比例・積分ゲイン関係は、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とを乗算した関係として説明したが、これに限られるものではない。例えば、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とを加算した関係であってもよいし、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とのうち大きい方を選択する関係等であってもよい。

また、上記実施形態においては、路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係、路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係、回転数−第２比例ゲイン関係、及び回転数−第２積分ゲイン関係とを用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを算出したが、これに限られるものではない。例えば、予め、路面摩擦係数−回転数−比例ゲイン関係、及び路面摩擦係数−回転数−積分ゲイン関係を用いて、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを決定してもよい。なお、路面摩擦係数−回転数−比例ゲイン関係、及び路面摩擦係数−回転数−積分ゲイン関係は、それぞれ３次元的な関係を有するものである。この場合、比例・積分ゲイン設定処理は、ステップＳ６３，Ｓ６５，Ｓ６７とが一つの処理となり、ステップＳ６４，Ｓ６６，Ｓ６８が一つの処理になる。

（第８実施形態）
次に、第８実施形態における電動パワーステアリング装置について図１９を参照して説明する。図１９に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、エンジン回転数センサ１３と、路面摩擦係数算出部１６と、目標電流設定部３と、比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）２１と、減算器５と、比例制御部６と、積分制御部７と、加算器８と、制御信号発生部９と、電動機駆動部１０と、電動機電流検出部１１と、アシスト電動機１２とから構成される。なお、第１実施形態、第２実施形態及び第４実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成のものは、同一符号を付して説明を省略する。

比例・積分ゲイン設定部２１は、比例制御部６の比例ゲインＫｐと積分制御部７の積分ゲインＫｉを設定する。ここで、比例・積分ゲイン設定部２１の処理について図３、図６、図１１及び図２０を参照して説明する。図２０は、比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。

まず、路面摩擦係数算出部２０から出力された路面摩擦係数μを読み込み、記憶する（ステップＳ７１）。この路面摩擦係数μの読み込み及び記憶は、第４実施形態において説明したものと同様である。続いて、操舵トルクセンサ１から出力された操舵トルク信号Ｔｓを読み込み、記憶する（ステップＳ７２）。この操舵トルク信号Ｔｓの読み込み及び記憶は、第１実施形態において説明したものと同様である。続いて、エンジン回転数センサ１３から出力されたエンジン回転数信号ＮＥを読み込み、記憶する（ステップＳ７３）。このエンジン回転数信号ＮＥの読み込み及び記憶は、第２実施形態において説明したものと同様である。

続いて、今回（時刻ｎ）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ１と前回（時刻ｎ−Ｔ１）読み込まれた操舵トルク信号Ｔｓ２とに基づき、今回（時刻ｎ）の操舵トルク信号Ｔｓ１から前回（時刻ｎ−Ｔ１）の操舵トルク信号Ｔｓ２の差に相当するトルク微分値ΔＴｓを算出する（ステップＳ７４）。

続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ａ）に示す路面摩擦係数−第３比例ゲイン関係（路面摩擦係数−第３比例ゲインマップ）とに基づき、第３比例ゲインＫｐ３を決定する（ステップＳ７５）。続いて、読み込まれた路面摩擦係数μと図１１（ｂ）に示す路面摩擦係数−第３積分ゲイン関係（路面摩擦係数−第３積分ゲインマップ）とに基づき、積分ゲインＫｉ３を決定する（ステップＳ７６）。なお、第３比例ゲインＫｐ３及び第３積分ゲインＫｉ３は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ａ）に示すトルク微分値−第１比例ゲイン関係（トルク微分値−第１比例ゲインマップ）とに基づき、第１比例ゲインＫｐ１を決定する（ステップＳ７７）。続いて、算出されたトルク微分値ΔＴｓと図３（ｂ）に示すトルク微分値−第１積分ゲイン関係（トルク微分値−第１積分ゲインマップ）とに基づき、第１積分ゲインＫｉ１を決定する（ステップＳ７８）。なお、第１比例ゲインＫｐ１及び第１積分ゲインＫｉ１は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、読み込まれたエンジン回転数信号ＮＥと図６（ａ）に示す回転数−第２比例ゲイン関係（回転数−第２比例ゲインマップ）とに基づき、第２比例ゲインＫｐ２を決定する（ステップＳ７９）。続いて、読み込まれたエンジン回転数ＮＥと図６（ｂ）に示す回転数−第２積分ゲイン関係（回転数−第２積分ゲインマップ）とに基づき、第２積分ゲインＫｉ２を決定する（ステップＳ８０）。なお、第２比例ゲインＫｐ２及び第２積分ゲインＫｉ２は、それぞれ比例制御部６の比例ゲインＫｐに対応するゲイン及び積分制御部７の積分ゲインＫｉに対応するゲインである。

続いて、ステップＳ７５にて決定された第３比例ゲインＫｐ３とステップＳ７７にて決定された第１比例ゲインＫｐ１とステップＳ７９にて決定された第２比例ゲインＫｐ２とを乗算した比例ゲインＫｐ（＝Ｋｐ３×Ｋｐ１×Ｋｐ２）を算出する（第３比例ゲイン−第１比例ゲイン−第２比例ゲイン−比例ゲイン関係）（ステップＳ８１）。この算出された比例ゲインＫｐは、比例制御部６のバッファに格納される。続いて、ステップＳ７６にて決定された第３積分ゲインＫｉ３とステップＳ７８にて決定された第１積分ゲインＫｉ１とステップＳ８０にて決定された第２積分ゲインＫｉ２とを乗算した積分ゲインＫｉ（＝Ｋｉ３×Ｋｉ１×Ｋｉ２）を算出する（第３積分ゲイン−第１積分ゲイン−第２積分ゲイン−積分ゲイン関係）（ステップＳ８２）。この算出された積分ゲインＫｉは、積分制御部７のバッファに格納される。そして、この処理はリターンする。

このように構成された電動パワーステアリング装置によれば、路面摩擦係数μ，トルク微分値Ｔｓ及びエンジン回転数ＮＥに基づき比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを変更できる。すなわち、路面摩擦係数に基づきゲインを変更する効果、トルク微分値Ｔｓに基づきゲインを変更する効果、及びエンジン回転数ＮＥに基づきゲインを変更する効果の全ての効果を奏することができる。

なお、上記実施形態における第３ゲイン−第１ゲイン−第２ゲイン−比例・積分ゲイン関係は、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とを乗算した関係として説明したが、これに限られるものではない。例えば、ゲインＫ（Ｋｐ，Ｋｉ）が、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）とを加算した関係であってもよいし、第３ゲインＫ３（Ｋｐ３，Ｋｉ３）と第１ゲインＫ１（Ｋｐ１，Ｋｉ１）と第２ゲインＫ２（Ｋｐ２，Ｋｉ２）のうち大きい方を選択する関係等であってもよい。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態における図３（ａ）（ｂ）に示すトルク微分値−比例・積分ゲイン関係、図６（ａ）（ｂ）に示す回転数−比例・積分ゲイン関係、図１１（ａ）（ｂ）に示す路面摩擦係数−比例・積分ゲイン関係、図１４（ａ）（ｂ）に示す車速−比例・積分ゲイン関係において、トルク微分値ΔＴｓ、エンジン回転数ＮＥ、路面摩擦係数、及び車速が所定値以下の場合に一次の関係としたが、これに限られるものではない。例えば、トルク微分値ΔＴｓ、エンジン回転数ＮＥ、路面摩擦係数、又は車速に対して、比例ゲインＫｐ又は積分ゲインＫｉが二次の関係等を有するようにしてもよい。また、上記実施形態においては、比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉの双方について変更設定したが、何れか一方のゲインを変更設定するようにしてもよい。

第１実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 トルク微分値に対する比例・積分ゲインの関係を示す図である。 第２実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 エンジン回転数に対する比例・積分ゲインの関係を示す図である。 第３実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 第４実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 路面摩擦係数に対する比例・積分ゲインの関係を示す図である。 第５実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 車速に対する比例・積分ゲインの関係を示す図である。 第６実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 第７実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。 第８実施形態における電動パワーステアリング装置を示す図である。 比例・積分ゲイン設定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１：操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）
４，１４，１５，１７〜２１：比例・積分ゲイン設定部（ゲイン変更設定手段）
６：比例制御部（比例要素）
７：積分制御部（積分要素）
１２：アシスト電動機
１６：路面摩擦係数算出部（路面摩擦係数検出手段）

Claims (17)

1. 操舵力を補助するアシスト電動機と、
   ステアリング軸にかかる操舵トルクを検出して操舵トルク信号を生成する操舵トルク検出手段と、
   前記操舵トルク信号に基づき前記アシスト電動機に供給する目標電流を設定して目標電流信号を生成する目標電流設定手段と、
   前記アシスト電動機に流れる電動機電流を検出して電動機電流信号を生成する電動機電流検出手段と、
   前記目標電流信号と前記電動機電流信号との偏差に基づき少なくとも比例要素若しくは積分要素を含み前記アシスト電動機を制御する電動機制御手段と、
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   さらに、前記操舵トルク信号を微分したトルク微分値を算出してトルク微分値信号を生成するトルク微分値算出手段と、
   前記トルク微分値信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するゲイン変更設定手段と、
   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。
2. 操舵力を補助するアシスト電動機と、
   ステアリング軸にかかる操舵トルクを検出して操舵トルク信号を生成する操舵トルク検出手段と、
   前記操舵トルク信号に基づき前記アシスト電動機に供給する目標電流を設定して目標電流信号を生成する目標電流設定手段と、
   前記アシスト電動機に流れる電動機電流を検出して電動機電流信号を生成する電動機電流検出手段と、
   前記目標電流信号と前記電動機電流信号との偏差に基づき少なくとも比例要素若しくは積分要素を含み前記アシスト電動機を制御する電動機制御手段と、
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   さらに、車両を駆動するエンジンの回転数を検出してエンジン回転数信号を生成するエンジン回転数検出手段と、
   前記エンジン回転数信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するゲイン変更設定手段と、
   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。
3. さらに、車両を駆動するエンジンの回転数を検出してエンジン回転数信号を生成するエンジン回転数検出手段を備え、
   前記ゲイン変更設定手段は、前記トルク微分値信号及び前記エンジン回転数信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定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。
4. 操舵力を補助するアシスト電動機と、
   ステアリング軸にかかる操舵トルクを検出して操舵トルク信号を生成する操舵トルク検出手段と、
   前記操舵トルク信号に基づき前記アシスト電動機に供給する目標電流を設定して目標電流信号を生成する目標電流設定手段と、
   前記アシスト電動機に流れる電動機電流を検出して電動機電流信号を生成する電動機電流検出手段と、
   前記目標電流信号と前記電動機電流信号との偏差に基づき少なくとも比例要素若しくは積分要素を含み前記アシスト電動機を制御する電動機制御手段と、
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   さらに、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出手段と、
   前記路面摩擦係数に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定するゲイン変更設定手段と、
   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。
5. さらに、車速を検出して車速信号を生成する車速検出手段を備え、
   前記ゲイン変更設定手段は、前記路面摩擦係数及び前記車速信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
6. さらに、前記操舵トルク信号を微分したトルク微分値を算出してトルク微分値信号を生成するトルク微分値算出手段を備え、
   前記ゲイン変更設定手段は、前記路面摩擦係数及び前記トルク微分値信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
7. さらに、車両を駆動するエンジンの回転数を検出してエンジン回転数信号を生成するエンジン回転数検出手段を備え、
   前記ゲイン変更設定手段は、前記路面摩擦係数及び前記エンジン回転数信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
8. さらに、前記操舵トルク信号を微分したトルク微分値を算出してトルク微分値信号を生成するトルク微分値算出手段と、
   車両を駆動するエンジンの回転数を検出してエンジン回転数信号を生成するエンジン回転数検出手段とを備え、
   前記ゲイン変更設定手段は、前記路面摩擦係数，前記トルク微分値信号及び前記エンジン回転数信号に基づき前記比例要素の比例ゲイン若しくは前記積分要素の積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
9. 前記ゲイン変更設定手段は、前記トルク微分値が小さくなるにつれて前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインが小さくなるトルク微分値−ゲイン関係に基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定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。
10. 前記ゲイン変更設定手段は、前記エンジン回転数が小さくなるにつれて前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインが小さくなる回転数−ゲイン関係に基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
11. 前記ゲイン変更設定手段は、
    前記トルク微分値が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第１比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第１積分ゲインが小さくなるトルク微分値−第１ゲイン関係と、
    前記エンジン回転数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第２比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第２積分ゲインが小さくなる回転数−第２ゲイン関係と、
    前記第１比例ゲイン若しくは前記第１積分ゲイン，前記第２比例ゲイン若しくは前記第２積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とに基づき、
    前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
12. 前記ゲイン変更設定手段は、
    前記トルク微分値及び前記エンジン回転数が小さくなるにつれて前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインが小さくなるトルク微分値−回転数−ゲイン関係に基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
13. 前記ゲイン変更設定手段は、前記路面摩擦係数が小さくなるにつれて前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインが大きくなる路面摩擦係数−ゲイン関係に基づき、前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
14. 前記ゲイン変更設定手段は、
    前記路面摩擦係数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、
    前記車速が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第４比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第４積分ゲインが小さくなる車速−第４ゲイン関係と、
    前記第３比例ゲイン若しくは前記第３積分ゲイン，前記第４比例ゲイン若しくは前記第４積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す第３ゲイン−第４ゲイン−ゲイン関係とに基づき、
    前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項５記載の電動パワーステアリング装置。
15. 前記ゲイン変更設定手段は、
    前記路面摩擦係数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、
    前記トルク微分値が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第１比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第１積分ゲインが小さくなるトルク微分値−第１ゲイン関係と、
    前記第３比例ゲイン若しくは前記第３積分ゲイン，前記第１比例ゲイン若しくは前記第１積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す第３ゲイン−第１ゲイン−ゲイン関係とに基づき、
    前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項６記載の電動パワーステアリング装置。
16. 前記ゲイン変更設定手段は、
    前記路面摩擦係数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、
    前記エンジン回転数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第２比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第２積分ゲインが小さくなる回転数−第２ゲイン関係と、
    前記第３比例ゲイン若しくは前記第３積分ゲイン，前記第２比例ゲイン若しくは前記第２積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す第３ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とに基づき、
    前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項７記載の電動パワーステアリング装置。
17. 前記ゲイン変更設定手段は、
    前記路面摩擦係数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第３比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第３積分ゲインが大きくなる路面摩擦係数−第３ゲイン関係と、
    前記トルク微分値が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第１比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第１積分ゲインが小さくなるトルク微分値−第１ゲイン関係と、
    前記エンジン回転数が小さくなるにつれて前記比例ゲインに対応する第２比例ゲイン若しくは前記積分ゲインに対応する第２積分ゲインが小さくなる回転数−第２ゲイン関係と、
    前記第３比例ゲイン若しくは前記第３積分ゲイン，前記第１比例ゲイン若しくは前記第１積分ゲイン，前記第２比例ゲイン若しくは前記第２積分ゲイン及び前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの関係を示す第３ゲイン−第１ゲイン−第２ゲイン−ゲイン関係とに基づき、
    前記比例ゲイン若しくは前記積分ゲインの少なくとも一方を変更して設定することを特徴とする請求項８記載の電動パワーステアリング装置。

Images