JP2007118839A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オンセンター時、オフセンター時及び保舵時にそれぞれの適切なＳＡＴ補償値設計を可能にした電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。
【解決手段】操舵トルク及び車速に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部とモータ電流値及び電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータを制御するモータ駆動制御部とを具備した電動パワーステアリング装置の制御装置において、ＳＡＴを検出若しくは推定するセルフアライニングトルク部と車速感応ゲインを設定する車速感応ゲイン部と操舵トルク信号と操舵角速度信号とに基づいて操舵状態を判定し、判定信号を出力する操舵状態判定部と判定信号に従って異なる操舵状態感応ゲインを設定する操舵状態感応ゲイン部とω感応ゲインを設定するω感応ゲイン部と操舵トルク感応ゲインを設定する操舵トルク感応ゲイン部と操舵角感応ゲインを設定する操舵角感応ゲイン部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や車両の操舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に、操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、又は保舵）と、操舵角速度（モータ速度）と、操舵角と、操舵トルクとに基づいて、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を補償した電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。

自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢（アシスト）する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を、減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク（操舵補助力）を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデュ−ティ比の調整で行っている。

ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図６に示して説明すると、操向ハンドル１のコラム軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット３０には、バッテリ１４から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が供給され、コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルク値Ｔと車速センサ１２で検出された車速Ｖとに基づいてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに基づいてモータ２０に供給する電流を制御する。

コントロールユニット３０は、主としてＣＰＵ（ＭＰＵも含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図７のようになる。

図７を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力される操舵トルク値Ｔ及び車速センサ１２からの車速Ｖは、電流指令値Ｉｒｅｆを演算する電流指令値演算部３１に入力される。電流指令値演算部３１は、入力された操舵トルク値Ｔ及び車速Ｖに基づいて、モータ２０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉｒｅｆを決定する。電流指令値Ｉｒｅｆは減算器３２に入力され、フィードバックされているモータ電流値Ｉｍとの偏差Ｉ（Ｉｒｅｆ−Ｉｍ）が演算され、その偏差Ｉが操舵動作の特性改善のためのＰＩ制御部３３に入力される。ＰＩ制御部３３で特性改善された操舵補助指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３４に入力され、更に駆動部としてのインバータ回路３５を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０の電流値Ｉｍはモータ電流検出器３６で検出され、減算器３２にフィードバックされる。インバータ回路３５は、駆動素子としてＦＥＴが用いられ、ＦＥＴのブリッジ回路で構成されている。

このような電動パワーステアリング装置は、セルフアライニング機能を有する。即ち、転舵後に直進状態に戻る過程で、ドライバがハンドルを回転させる力を緩めるか零（いわゆる手放し状態）にすれば、車輪は自動的に中立位置方向に戻ろうとする。この中立位置方向に戻ろうとするセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）は、車速が大きい程大きい。この時、電動パワーステアリング装置においては、先ず、車輪が例えば右に転舵しているものとすれば、セルフアライニング機能により車輪は中立位置方向（左方向）に動く。そして、ドライバがハンドルを回転させる力は零なので、操舵トルクも本来は零のはずである。従って、トルクセンサにより検出される操舵トルク値も零になり、モータは通電されず、操舵補助力を発生せず、電動ステアリング装置に接続されたまま左方向に回転する。勿論、ハンドルも左へ回転する。

しかしながら、従来の電動パワーステアリング装置においては、モータのロータや車両及びステアリング系のフリクションに相当する摩擦力等により、低速走行時に転舵後のハンドルの戻りが悪く、また高速走行時にハンドルの戻り感やフリクション感等のオンセンター感が悪いという問題点があった。

即ち、低速走行時にドライバがハンドルを回転させて転舵した後に直進状態に戻る過程において、マニュアルステアリング装置や油圧パワーステアリング装置に比べ、従来の電動パワーステアリング装置においては、ハンドルの戻りが悪く、甚だしい場合には、ドライバがハンドルを直進方向へ回転し直す必要があった。また、高速走行時に、車線変更や方向修正のために、ドライバがハンドルを回転させて転舵した後に直進状態に戻る過程（特に手放し状態で戻る過程）において、セルフアライニング機能により車輪が中立位置方向に戻ろうとする時にも、真ん中（中立位置）まで戻りきらず、甚だしい場合にはドライバがハンドルを直進方向へ回転し直す必要があった。

このような不具合を解消する方法として、フリクションを補正する又は打ち消すハンドル戻り補正部として路面反力トルク検出器を用い、この路面反力トルク検出器としてハンドルの回転角度を検出するハンドル角検出器を有し、ハンドル角検出器より出力されるハンドル角信号に基づいてハンドル戻し補正量を求め、且つこの補正量を、ハンドル及びステアリング系の回転或いは運動の方向によるフリクションのアンバランスを調整できるようにすることで、ハンドル戻り特性の左右差を解消するように構成したものが提案されている。

同様に、フリクションを補正する或いは打ち消すハンドル戻り補正部としての路面反力トルク検出器を路面反力トルク推定手段により構成し、この路面反力トルク推定手段により、操舵トルク検出器の出力に、モータの電流を検出する電流検出器の出力から演算されるステアリング軸換算のモータトルクを加算すると共に、ステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して得られる値に、ローパスフィルタ或いは遅延フィルタ処理を施して路面反力トルク推定信号を生成し、この路面反力トルク推定信号に基づいてハンドル戻し補正量を求め、且つこの補正量をハンドル及びステアリング系の回転或いは運動の方向によるフリクションのアンバランスを調整できるようにすることで、ハンドル戻り特性の左右差を解消するように構成したものもある。

上述した従来例は、低車速においては、手放し時にハンドルの戻りを改善する効果は期待できるが、車両のフリクションが大きな場合には、ハンドルの切増し時に操舵力が重くなり過ぎる欠点があった。一般に、カーブでの旋回中のハンドル切増し時におけるパワーアシスト無し時のマニュアル操舵力は、路面からの反力に操舵系のフリクションを加算した値となり、路面反力よりフリクション分だけ更に重くなり、逆にハンドル戻し時には、路面反力から操舵系のフリクションを減算した値となり、路面反力よりフリクション分軽くなり、これがハンドル戻りを悪化させる主原因となっている。このため、特に車両及びステアリング系のフリクションの値が大きい車では、フリクションに打ち勝ってハンドルを戻すためのハンドル戻し補正量が大きくなる傾向があり、ハンドルの切増し時とハンドルの切戻し時に、補正を路面反力に基づいて同一係数で実施すると、特に大舵角からの良好なハンドル戻りを要求される低速走行時におけるカーブでの旋回時のハンドル切戻し切増し時に重くなり過ぎ、大きなアンバランスが生じる欠点があった。

このような問題を解決するものとして、例えば、特許文献１に開示されている電動式ステアリング装置の制御装置がある。この電動式ステアリング装置の制御装置は、ハンドルから車輪までの操舵トルク伝達機構中に介挿され、ドライバによる操舵トルクを補助するトルクを発生する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置であり、モータのロータのフリクションや車両及びステアリング系のフリクションを補正するハンドル戻り補正部と、ハンドルの切増しと切戻しを判別する操舵状態判別補償部とを備え、ハンドル戻り補正部の補正量をハンドルの切増しと切戻し方向によって異なった値に設定するようにしている。
特開２００２−２９４４１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている電動式ステアリング装置の制御装置は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を考慮したものではなく、ハンドルの低速回転時のハンドル戻りの悪さだけを問題にしている。そのため、車両の路面反力が強過ぎて、ハンドルが急に戻り過ぎる場合があり、その解決が強く望まれていた。

また、近年は電動パワーステアリング装置を搭載した車両の大型化が進んできており、従来の小型車両の制御では良好な操舵フィーリング（特に、オンセンター時及びオフセンター時、又は保舵時の操舵フィーリング）を実現できないという問題がある。

本発明は上述のような事情からなされたものであり、本発明の目的は、オンセンター時及びオフセンター時にそれぞれの適切なセルフアライニングトルク補償値（ＳＡＴ補償値）設計を可能とすると共に、保舵時のＳＡＴ補償値を制御するようにした高性能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。

本発明は、操舵トルク検出手段からの操舵トルク信号（Ｔ）及び車速に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、モータの電流値及び前記電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与する前記モータを制御するモータ駆動制御部とを具備した電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を検出若しくは推定するセルフアライニングトルク部と、前記車速に基づいて車速感応ゲイン（Ｇ_１）を設定する車速感応ゲイン部と、前記操舵トルク信号（Ｔ）と操舵角速度信号（ω）とに基づいて操舵状態を判定し、判定した結果を判定信号として出力する操舵状態判定部と、前記判定信号に従って、異なる操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を設定する操舵状態感応ゲイン部とを備え、前記セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）と前記車速感応ゲイン（Ｇ_１）とを乗算したもの（ＳＡＴ・Ｇ_１）に、更に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を乗算して得られたもの（ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２）を第１の乗算部の入力とすることによって達成される。

また、本発明の上記目的は、更に、前記操舵角速度信号（ω）に基づいてω感応ゲイン（Ｇ_３（ω））を設定するω感応ゲイン部とを備え、前記ω感応ゲイン（Ｇ_３（ω））を前記第１の乗算部の入力とし、前記第１の乗算部の乗算結果を第２の乗算部の入力とすることにより、或いは、更に、前記操舵トルク信号（Ｔ）に基づいて操舵トルク感応ゲイン（Ｇ_４（Ｔ））を設定する操舵トルク感応ゲイン部とを備え、前記操舵トルク感応ゲイン（Ｇ_４（Ｔ））を前記第２の乗算部の入力とし、前記第２の乗算部の乗算結果を第３の乗算部の入力とすることにより、或いは、更に、操舵角信号（θ）に基づいて操舵角感応ゲイン（Ｇ_５（θ））を設定する操舵角感応ゲイン部とを備え、前記操舵角感応ゲイン（Ｇ_５（θ））を前記第３の乗算部の入力とし、前記第３の乗算部の乗算結果となるセルフアライニングトルク補償値（ＳＡＴ補償値）を前記電流指令値から減算するようにすることによってより効果的に達成される。

更に、本発明の上記目的は、前記操舵状態感応ゲイン部では、前記判定信号がステアリング切り戻し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を負、前記判定信号がステアリング切り増し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号が保舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０とすることにより、或いは、前記操舵状態感応ゲイン部では、前記判定信号がステアリング切り戻し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号がステアリング切り増し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を正、前記判定信号が保舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０とすることにより、或いは、前記操舵状態感応ゲイン部では、前記判定信号がステアリング切り戻し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号がステアリング切り増し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号が保舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を正とすることにより、或いは、前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）の値を自由に設定可能とすることによってより効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置を用いれば、ＳＡＴ補償値をオンセンター及びオフセンターで制御するようにしているので、オンセンター時及びオフセンター時にそれぞれの適切な操舵トルクヒステリシス幅（ＳＡＴ補償値）の設計を制御することができ、また、操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、又は保舵）を判定する操舵状態判定を行うことにより、保舵時の操舵トルクヒステリシス幅（ＳＡＴ補償値）の設計を制御することもできる。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置では、例えば、走行時の操舵角入力後の手放し等の操舵角速度が速い場合に、操舵角速度感応ゲインと、操舵トルク感応ゲインと、操舵角感応ゲインとを同時に用いることにより、ＳＡＴ補償値を調整するようにしているので、ハンドル戻りを悪化させることなく収斂性のみを向上させることができる。

ところで、オンセンターで（つまり、操舵トルクが小さい場合又は操舵角が小さい場合に）、ＳＡＴ（操舵トルク）が大きくなるチューニングを施すことにより、ステアリングを左右小舵角に小刻みに操舵した時にドライバは、手応え損失を感じる問題がある。本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置では、操舵角速度が速い時に、操舵角速度感応ゲインを用いることで、操舵トルク（手応え感）が大きくなるように、即ち、粘性感が増すように、ＳＡＴ補償値を設定しているので、手応え損失発生を防ぐことができる。

つまり、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、操舵角速度感応ゲインと、操舵トルク感応ゲインと、操舵角感応ゲインとを用いることにより、走行時にオンセンターでステアリングを左右小舵角に小刻みに振ったときのステアリング手応え損失を防ぐことができるという優れた効果を奏する。要するに、本発明は、油圧パワーステアリング（逆止バルブ）と同等の効果を有する。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、又は保舵）と、操舵角速度（モータ速度）と、操舵角と、操舵トルクとに基づいて、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を補償しているので、小型車のみならず大型車においても、オンセンター時及びオフセンター時にも保舵時にも良好な操舵フィーリングを実現することができる。

本発明は、操舵角感応ゲイン、操舵トルク感応ゲイン（両方又は１つ）を設けることにより、ＳＡＴの小さい（操舵トルク小／操舵角小）オンセンター時及び、ＳＡＴの大きい（操舵トルク大／操舵角大）オフセンター時に、それぞれの適切なＳＡＴ補償値設計を可能とする。また、本発明では、操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、保舵）を判定することにより、保舵時のＳＡＴ補償値設計を可能とする。

要するに、本発明では、操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、保舵）の判定結果と、操舵角速度信号と、操舵トルク信号と、操舵角信号とを用いて、オンセンター時、オフセンター時、及び保舵時のＳＡＴ補償値を適切に設定するようにしている。

以下、本発明の好適な実施例について、図を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を図７に対応させて示しており、トルクセンサ（図示せず）からの操舵トルク値Ｔは電流指令値演算部３１に入力されると共に、操舵状態判定部４２にも入力され、そして、車速センサ（図示せず）からの車速Ｖは電流指令値演算部３１に入力されると共に、車速感応ゲイン部４１にも入力される。電流指令値演算部３１で操舵トルク値Ｔと車速Ｖとに基づいて演算された電流指令値Ｉｒｅｆは、減算器６５に入力される。

セルフアライニングトルク部４０で検出若しくは推定されたセルフアライニングトルクＳＡＴは、乗算部６０に入力される。車速感応ゲイン部４１では、車速Ｖに基づいて車速感応ゲインＧ_１が設定される。車速感応ゲイン部４１からの車速感応ゲインＧ_１も乗算部６０に入力される。乗算部６０の出力ＳＡＴ・Ｇ_１が乗算部６１に入力される。

一方、操舵状態判定部４２には、測定若しくは推定された操舵角速度ω（モータ速度）が入力される。操舵状態判定部４２では、操舵トルク値Ｔと操舵角速度ωとに基づいて、
操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、又は保舵の何れか）を判定し、判定した結果として判定信号（つまり、判定した操舵状態を示す信号）を操舵状態感応ゲイン部４３に出力する。

操舵状態感応ゲイン部４３では、操舵状態判定部４２からの判定信号に基づいて、操舵状態感応ゲインＧ_２を切り替える。つまり、操舵状態感応ゲイン部４３から乗算部６１に出力される操舵状態感応ゲインＧ_２は、操舵状態判定部４２からの判定信号に従って切り替えられる。

図２に操舵状態感応ゲインＧ_２の具体例を示す。操舵状態感応ゲイン部４３では、図２に示されるように、例えば、
ステアリング切り戻し操舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を負（例えば、Ｇ_２の値を−１や−０．５にする）、ステアリング切り増し操舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を０、保舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を０とする「ステアリング切り戻し操舵時のみ操舵状態感応ゲインＧ_２を機能させる」パターン（Ａ）、
ステアリング切り戻し操舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を０、ステアリング切り増し操舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を正（例えば、Ｇ_２の値を１や２にする）、保舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を０とする「ステアリング切り増し操舵時のみ操舵状態感応ゲインＧ_２を機能させる」パターン（Ｂ）、
ステアリング切り戻し操舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を０、ステアリング切り増し操舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を０、保舵と判定された場合の操舵状態感応ゲインＧ_２を正とする（例えば、Ｇ_２の値を１や５にする）「保舵時のみ操舵状態感応ゲインＧ_２を機能させる」パターン（Ｃ）のような数パターンの組合せが可能であり、また、操舵状態感応ゲインＧ_２の値も自由に設定可能とする。

乗算部６１の出力ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２が乗算部６２に入力される。また、ω感応ゲイン部４４で設定されたω感応ゲインＧ_３（ω）も乗算部６２に入力される。乗算部６２の出力ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２・Ｇ_３（ω）が乗算部６３に入力される。操舵トルク感応ゲイン部４５で設定された操舵トルク感応ゲインＧ_４（Ｔ）も乗算部６３に入力される。そして、乗算部６３の出力ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２・Ｇ_３（ω）・Ｇ_４（Ｔ）が乗算部６４に入力される。操舵角感応ゲイン部４６で設定された操舵角感応ゲインＧ_５（θ）も乗算部６４に入力される。乗算部６４の出力ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２・Ｇ_３（ω）・Ｇ_４（Ｔ）・Ｇ_５（θ）、つまり、本発明で言うＳＡＴ補償値が減算器６５に入力される。減算器６５での減算結果（Ｉｒｅｆ−ＳＡＴ補償値）、つまり、（Ｉｒｅｆ−ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２・Ｇ_３（ω）・Ｇ_４（Ｔ）・Ｇ_５（θ））は、電流指令値Ｉｒｅｆ１として加算器６６に入力され、特性を改善するための補償部５０からの補償信号ＣＭも加算器６６に入力される。

補償部５０は慣性５１及び収れん性５２を加算器５３で加算し、その加算結果を補償信号ＣＭとして加算器６６に入力する。加算器６６での加算結果（Ｉｒｅｆ１＋ＣＭ）は電流指令値Ｉｒｅｆ２として減算器６７に入力され、ＰＩ制御部３３、ＰＷＭ制御部３４及びインバータ３５を経てモータ２０が制御される。

操舵状態判定部４２は、図３のフローチャートに示すように、まず、操舵角速度ωが一定時間同じ値（又はある範囲の値）が継続したかどうかを判断し（ステップＳ３１）、継続したと判断された場合に保舵と判定される（ステップＳ３２）。一方、継続していないと判断された場合に操舵と判定され（ステップＳ３３）、更に、操舵トルク値Ｔの符号と操舵角速度ωの符号が一致するかどうかを判断する（ステップＳ３４）。操舵トルク値Ｔの符号と操舵角速度ωの符号が一致すると判断された場合に、ステアリング切り増し操舵と判定する（ステップＳ３５）。一方、操舵トルク値Ｔの符号と操舵角速度ωの符号が一致しないと判断された場合に、ステアリング切り戻し操舵と判定する（ステップＳ３６）。

要するに、操舵状態判定部４２は、図３のフローチャートに示される動作に従って、３値（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、保舵）の判定信号を操舵状態ゲイン部４３に出力する。

また、操舵状態判定部４２では、保舵を判定せず、ステアリング切り増し操舵とステアリング切り戻し操舵だけを判定するのであれば、特開２００３−１７０８５６で示されるように、操舵トルク値Ｔの符号と操舵トルク変化率の符号とが同一で、かつ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上のときにステアリング切り増し操舵と判定し、そして、操舵トルク値Ｔの符号と操舵トルク変化率の符号とが異符号で、かつ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上のときにステアリング切り戻し操舵と判定するようにしても良い。つまり、操舵状態判定部４２では、操舵角速度ωを用いることなく、操舵トルク値Ｔのみを用いてステアリング切り増し操舵とステアリング切り戻し操舵を判定することができる。

また、セルフアライニングトルク部４０では、セルフアライニングトルクＳＡＴの推定は、例えば特開２００２−２７４４０５で示されるように、モータ回転信号及びモータ電流指令値を用いて外乱オブザーバ構成によって行っても良い。

また、ω感応ゲイン部４４では、操舵角速度信号ωに基づいてω感応ゲインＧ_３（ω）を設定するようになっており、ω感応ゲインＧ_３（ω）の具体例として、例えば、図４（Ａ）に示すような操舵角速度信号ωの１次遅れ関数Ｇ_３（ω）を用いることができる。

また、操舵トルク感応ゲイン部４５では、操舵トルク信号Ｔに基づいて操舵トルク感応ゲインＧ_４（Ｔ）を設定するようになっており、操舵トルク感応ゲインＧ_４（Ｔ）の具体例として、例えば、図４（Ｂ）に示すような操舵トルク信号Ｔの１次遅れ関数Ｇ_４（Ｔ）を用いることができる。

また、操舵角感応ゲイン部４６では、操舵角信号θに基づいて操舵角感応ゲインＧ_５（θ）を設定するようになっており、操舵角感応ゲインＧ_５（θ）の具体例として、例えば、図４（Ｃ）に示すような操舵角信号θの１次遅れ関数Ｇ_５（θ）を用いることができる。

なお、ω感応ゲイン部４４、操舵トルク感応ゲイン部４５、及び操舵角感応ゲイン部４６で用いられる１次遅れ関数Ｇ_３（ω）、Ｇ_４（Ｔ）、Ｇ_５（θ）の代わりとして、１次関数を用いても良い。

上述した本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の動作をフローチャートで示すと、図５になる。つまり、図５に示されるように、本発明では、まず、セルフアライニングトルクＳＡＴがセルフアライニングトルク部４０で推定される（ステップＳ１）。そして、車速感応ゲイン部４１で車速Ｖに基づいて車速感応ゲインＧ_１が算出される（ステップＳ２）。また、操舵状態判定部４２で操舵状態（ステアリング切り増し操舵、ステアリング切り戻し操舵、保舵）が判定され、判定信号が出力される（ステップＳ３）。

次に、操舵状態感応ゲイン部４３で判定信号に従って操舵状態感応ゲインＧ_２か算出される（ステップＳ４）。また、ω感応ゲイン部４４で操舵角速度信号ωに基づいてω感応ゲインＧ_３（ω）が算出される（ステップＳ５）。操舵トルク感応ゲイン部４５で操舵トルク信号Ｔに基づいて操舵トルク感応ゲインＧ_４（Ｔ）が算出される（ステップＳ６）。操舵角感応ゲイン部４６で操舵角信号θに基づいて操舵角感応ゲインＧ_５（θ）が算出される（ステップＳ７）。

このように、「セルフアライニングトルクＳＡＴ」、「車速感応ゲインＧ_１」、「操舵状態感応ゲインＧ_２」、「ω感応ゲインＧ_３（ω）」、「操舵トルク感応ゲインＧ_４（Ｔ）」、「操舵角感応ゲインＧ_５（θ）」が算出されたので、「ＳＡＴ補償値」を算出することができる。つまり、「ＳＡＴ補償値」＝「ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２・Ｇ_３（ω）・Ｇ_４（Ｔ）・Ｇ_５（θ）」が成立する（ステップＳ８）。

本発明の実施例を示すブロック構成図である。 本発明における操舵状態感応ゲイン部で設定される操舵状態感応ゲインの具体例を示す図である。 本発明における操舵状態判定部の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明におけるω感応ゲイン部、操舵トルク感応ゲイン部、操舵角感応ゲイン部で設定されるそれぞれのゲインの具体例を示す図である。 本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の動作例を説明するためのフローチャートである。 一般的な電動パワーステアリング装置の構成例を示す図である。 コントロールユニットの一例を示すブロック構成図である。

符号の説明

１ 操向ハンドル
２ コラム軸
３ 減速ギア
４Ａ，４Ｂ ユニバーサルジョイント
５ ピニオンラック機構
６ タイロッド
１０ トルクセンサ
１１ イグニションキー
１２ 車速センサ
１４ バッテリ
２０ モータ
３０ コントロールユニット
３１ 電流指令値演算部
３３ ＰＩ制御部
３４ ＰＷＭ制御部
３５ インバータ回路
３６ モータ電流検出器
４０ セルフアライニングトルク部
４１ 車速感応ゲイン部
４２ 操舵状態判定部
４３ 操舵状態感応ゲイン部
４４ ω感応ゲイン部
４５ 操舵トルク感応ゲイン部
４６ 操舵角感応ゲイン部
５０ 補償部
５１ 慣性
５２ 収れん性
６０，６１，６２，６３，６４ 乗算部
６５，６７，３２ 減算器
６６，５３ 加算器

Claims (8)

1. 操舵トルク検出手段からの操舵トルク信号（Ｔ）及び車速に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、モータの電流値及び前記電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与する前記モータを制御するモータ駆動制御部とを具備した電動パワーステアリング装置の制御装置において、
   セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を検出若しくは推定するセルフアライニングトルク部と、
   前記車速に基づいて車速感応ゲイン（Ｇ_１）を設定する車速感応ゲイン部と、
   前記操舵トルク信号（Ｔ）と操舵角速度信号（ω）とに基づいて操舵状態を判定し、判定した結果を判定信号として出力する操舵状態判定部と、
   前記判定信号に従って、異なる操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を設定する操舵状態感応ゲイン部とを備え、
   前記セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）と前記車速感応ゲイン（Ｇ_１）とを乗算したもの（ＳＡＴ・Ｇ_１）に、更に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を乗算して得られたもの（ＳＡＴ・Ｇ_１・Ｇ_２）を第１の乗算部の入力とすることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
2. 更に、前記操舵角速度信号（ω）に基づいてω感応ゲイン（Ｇ_３（ω））を設定するω感応ゲイン部とを備え、
   前記ω感応ゲイン（Ｇ_３（ω））を前記第１の乗算部の入力とし、前記第１の乗算部の乗算結果を第２の乗算部の入力とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
3. 更に、前記操舵トルク信号（Ｔ）に基づいて操舵トルク感応ゲイン（Ｇ_４（Ｔ））を設定する操舵トルク感応ゲイン部とを備え、
   前記操舵トルク感応ゲイン（Ｇ_４（Ｔ））を前記第２の乗算部の入力とし、前記第２の乗算部の乗算結果を第３の乗算部の入力とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 更に、操舵角信号（θ）に基づいて操舵角感応ゲイン（Ｇ_５（θ））を設定する操舵角感応ゲイン部とを備え、
   前記操舵角感応ゲイン（Ｇ_５（θ））を前記第３の乗算部の入力とし、前記第３の乗算部の乗算結果となるセルフアライニングトルク補償値（ＳＡＴ補償値）を前記電流指令値から減算するようにする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記操舵状態感応ゲイン部では、前記判定信号がステアリング切り戻し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を負、前記判定信号がステアリング切り増し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号が保舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
6. 前記操舵状態感応ゲイン部では、前記判定信号がステアリング切り戻し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号がステアリング切り増し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を正、前記判定信号が保舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
7. 前記操舵状態感応ゲイン部では、前記判定信号がステアリング切り戻し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号がステアリング切り増し操舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を０、前記判定信号が保舵を表す場合に前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）を正とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
8. 前記操舵状態感応ゲイン（Ｇ_２）の値を自由に設定可能とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

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