JP2007320383A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドル戻し制御により車速に関係なく転舵後のハンドルの戻りを可及的に滑らかに行ない運転者に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。
【解決手段】舵角θと車速ｖに基づいてハンドル戻し補正電流値Ｉsbを演算する演算手段Ｐと、操舵トルクＴに基づいてハンドル戻し制御を実行するか否かを判定する判定手段Ｑと、同判定手段Ｑによりハンドル戻し制御を実行すると判定したときに、補正電流値演算手段Ｐが演算したハンドル戻し補正電流値Ｉsbによりアシストベース電流値を補正してハンドル戻し制御を行う制御手段Ｒとを備え、前記判定手段Ｑは、操舵トルクＴがハンドル手放し状態と判断できる小さいトルク閾値Ｔｐ以下である条件と、トルク変化率dTが所定のトルク変化率閾値dTｐ以下である条件との２条件を同時に満足したときに、ハンドル戻し制御を実行すると判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【選択図】図６

Description

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。

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そのものが小さく、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。

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）。
特開２００２−１４５０９４号公報

同特許文献１に記載された実施例では、操舵トルクが閾値以内のときは、ハンドル戻し状態（略手放し状態）と判定し、ハンドル戻し電流がアシスト電流に加算されて、低速走行時のハンドル戻り特性を改善するハンドル戻し制御手段を備えている。
すなわち、ハンドル戻し制御手段は、操舵トルクが閾値内にある略手放し状態では、ハンドル戻し電流をアシスト電流に加算して、モータの駆動により中立位置まで戻るようにハンドル戻し駆動を実行する。

走行中に転舵後、ハンドルを手放し状態としたとき、操舵トルクは急激に減衰し、略手放し状態と判定できる閾値を下回るとハンドル戻し制御が実行される。
このとき、セルフアライニングトルクに加えて、ハンドル自身の慣性（トーションバーの戻りも含む）も加わり、操舵トルクの閾値を超えて反対方向にオーバーシュートし、反対方向にトルクが発生する。

低速で走行中であると、セルフアライニングトルクおよびハンドル自身の慣性も小さいので、このオーバーシュートは小さくてすみ、反対方向の操舵トルクは小さいまま閾値内で減衰してトルク０に落ち着くことになるが、約３０ｋｍ／ｈ以上の中高速で走行中に転舵後、ハンドルを手放し状態としたときは、セルフアライニングトルクおよびハンドルの慣性力が大きく働くので、オーバーシュートも大きくなり、操舵トルクの振れが閾値を反対方向に超えてしまうことがある。

閾値を超えた反対方向の操舵トルクは、再び減衰して閾値内で減衰しトルク０に落ち着く。
したがって、ハンドル戻し制御手段は、操舵トルクが最初に閾値を下回ったときに、ハンドル戻し制御が実行された後、閾値を超えた段階でハンドル戻し駆動が停止され、その後再び閾値を下回ってハンドル戻し制御が実行されるというように、ハンドル戻し制御が断続的に実行されることになるので、ハンドルの戻り速度が３度に亘って切り替わり制御され不自然に変化して運転者に違和感を与えることになる。

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、ハンドル戻し制御により車速に関係なく転舵後のハンドルの戻りを可及的に滑らかに行ない運転者に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。

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、前記舵角と前記車速に基づいてハンドル戻し補正電流値を演算する補正電流値演算手段と、前記操舵トルクに基づいてハンドル戻し制御を実行するか否かを判定するハンドル戻し制御実行判定手段と、前記ハンドル戻し制御実行判定手段によりハンドル戻し制御を実行すると判定したときに、前記補正電流値演算手段が演算したハンドル戻し補正電流値により前記アシストベース電流値を補正してハンドル戻し制御を行うハンドル戻し制御手段とを備え、前記ハンドル戻し制御実行判定手段は、前記操舵トルクを時間微分してトルク変化率を演算するトルク変化率演算手段を有し、前記操舵トルクがハンドル手放し状態と判断できる小さいトルク閾値以下である条件と、前記トルク変化率演算手段が演算したトルク変化率が所定のトルク変化率閾値以下である条件との２条件を同時に満足したときに、ハンドル戻し制御を実行すると判定する電動パワーステアリング装置とした。

請求項１記載の電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルクがトルク閾値以下である条件とトルク変化率が所定のトルク変化率閾値以下である条件との２条件を同時に満足したときに、ハンドル戻し補正電流値によりアシストベース電流値が補正されてハンドル戻し制御が実行されるので、特に中高速でオーバーシュートが大きいときは、オーバーシュートした反対方向の操舵トルクがトルク閾値を超えた後に減衰して再びトルク閾値以下となったときに、ハンドル戻し制御が１度だけ実行されることになり、車速に関係なく転舵後のハンドルの戻しを可及的に滑らかに行ない運転者に違和感を与えないようにすることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

このアシストベース電流Ｉｂには、ハンドル戻し制御手段Ｒによる目標電流値Ｉｓがさらに加算さ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。

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。

本操舵トルク制御装置30は、ハンドル戻し制御手段Ｒとともに、ハンドル戻し制御のときに、アシストベース電流Ｉｂに加算して補正するハンドル戻し補正電流値を演算する補正電流値演算手段Ｐと、ハンドル戻し制御を実行するか否かを判定するハンドル戻し制御実行判定手段Ｑとを備えている。

まず、補正電流値演算手段Ｐについて説明する。
舵角θに対する目標舵角速度を予め求め、舵角θに対する目標舵角速度ωmbの関係をマップとして予め目標舵角速度記憶手段35ａに記憶しておき、目標舵角速度演算手段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から目標舵角速度ωmbを抽出演算する。

図４に、目標舵角速度記憶手段35ａが記憶する舵角θに対する目標舵角速度ωmbの関係を示す座標を図示する。

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、縦軸が目標舵角速度ωmbを示し、同縦軸において原点が目標舵角速度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。

同座標に、舵角θに対する目標舵角速度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。

右舵角でみると、右舵角θが大きくなる程左操舵方向に目標舵角速度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目標舵角速度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目標舵角速度ωmbが大きくなる。

目標舵角速度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。

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。

この車速乗算係数ｋｖが乗算補正手段37により目標舵角速度ωmbに乗算されて最終目標舵角速度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未満の値で目標舵角速度ωmbを抑制する方向に働き、車速１０ｋｍ/ｈ以上では1.0以上の値で目標舵角速度ωmbを拡大する方向に働く。

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に対する前記最終目標舵角速度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を電流換算手段42が電流に換算してハンドル戻し補正電流値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される。
算出されたハンドル戻し補正電流値Ｉsbは、ハンドル戻し制御手段Ｒに出力される。

次に、ハンドル戻し制御実行判定手段Ｑについて説明する。
ハンドル戻し制御実行判定手段Ｑは、操舵トルクセンサ20が検出した操舵トルクＴがハンドル手放し状態と判断できる小さいトルク閾値Ｔｐ以下であるトルク条件を判別するトルク条件判別手段61を備えるとともに、操舵トルクＴを時間微分してトルク変化率dTを演算するトルク変化率演算手段62を有して、同トルク変化率演算手段62により演算されたトルク変化率dTが所定のトルク変化率閾値dTｐ以下であるトルク変化率条件を判別するトルク変化率条件判別手段63を備えている。

トルク条件判別手段61は、トルク条件（操舵トルク｜Ｔ｜≦トルク閾値Ｔｐ）が満足されるときは、トルク条件判別値Ｃａとして“１”を出力し、トルク条件が満足されないときは、“０”を出力する。
また、トルク変化率条件判別手段63は、トルク変化率条件（トルク変化率｜dT｜≦トルク変化率閾値dTｐ）が満足されるときは、トルク変化率条件判別値Ｃｂとして“１”を出力し、トルク変化率条件が満足されないときは、“０”を出力する。

以上のトルク条件判別値Ｃａとトルク変化率条件判別値Ｃｂとを、乗算手段64が乗算し、乗算結果をハンドル戻し制御実行判定値Ｃとして出力する。
すなわち、トルク条件とトルク変化率条件の２条件が同時に満足されるときだけ、ハンドル戻し制御実行判定値Ｃは“１”となり、それ以外（少なくとも１つの条件が満足されないとき）は“０”となる。

図６は、中高速で走行中に転舵後、ハンドルを手放し状態としたときの舵角θ、操舵トルクＴ、トルク条件判別値Ｃａ、トルク変化率dT、トルク変化率条件判別値Ｃｂ、ハンドル戻し制御実行判定値Ｃの変化の様子を示すタイムチャートである。

図６（１）に示すように、舵角θは、転舵を終了しハンドルを手放し状態としたときから減少し、舵角０の中立位置に向かっており、破線で示す曲線はハンドル戻し制御をしないときの舵角変化で、舵角θは舵角０の手前で減少が止まって中立位置まで戻らない。
しかし、ハンドル戻し制御を実行すると、実線で示す曲線のように舵角θは中立位置まで戻ることができる。

図６（２）に示すように、転舵終了直前まで略一定に維持されていた操舵トルクＴは、転舵を終了しハンドルを手放し状態としたときから急激に減少し、ハンドル自身（トーションバーの戻りを含む）の慣性とセルフアライニングトルクによりハンドル手放し状態と判断できる小さいトルク閾値Ｔｐを一度通過して、０を超えて反対方向にオーバーシュートし、反対方向に大きくトルクが発生し、反対側のトルク閾値−Ｔｐを超えている。

トルク閾値−Ｔｐを超えた反対方向の操舵トルクＴは、再び減衰してトルク閾値−Ｔｐを下回り、トルク０を小さく上下して略トルク０に落ち着く。
したがって、トルク条件判別手段61のトルク条件である操舵トルク｜Ｔ｜≦トルク閾値Ｔｐを満足する範囲は、操舵トルクＴがトルク閾値Ｔｐに達したａ１時点から反対方向の操舵トルクＴがトルク閾値−Ｔｐを超えたａ２時点までと、再び減衰してトルク閾値−Ｔｐに達したａ３時点以降であり、このａ１〜ａ２、ａ３〜の時間範囲でトルク条件判別値Ｃａは“１”となり、それ以外（〜ａ１、ａ２〜ａ３）は“０”となる。

従来のように、操舵トルクＴだけをもとにしてハンドル戻し制御を行なっていると、ａ１時点でハンドル戻し制御が実行され、ａ２時点でハンドル戻し制御が停止し、ａ３時点で再びハンドル戻し制御が実行されるというように、ハンドル戻し制御が断続的に実行されることになる。

本発明では、操舵トルクＴだけでなく、トルク変化率dTもハンドル戻し制御を実行するか否かを判定する判定要素に加えている。
このトルク変化率dTは、図６（３）に示すように、操舵トルクＴが減少し始めた時点から負の値となり、負の値で急下降していき、操舵トルクＴの変曲点で最小となり、その後急上昇していき、反対方向の操舵トルクＴが最大になった時点でトルク変化率０となり、以後トルク変化率０近辺を小さく上下してトルク変化率０に落ち着く。

トルク変化率dTは、前記ａ１時点の前から急下降が始まっており、ａ２時点の後に急上昇が生じているので、図６（３）に示すように適当なトルク変化率閾値dTｐを設定すると、トルク変化率dTが急下降してトルク変化率閾値−dTｐに達したｂ１時点は、ａ１時点より前であり、その後急上昇して再びトルク変化率閾値−dTｐに達したｂ２時点は、ａ２時点より後である。
すなわち、時系列にすると、ｂ１，ａ１，ａ２，ｂ２，ａ３の順である。

トルク変化率条件判別手段63のトルク変化率条件であるトルク変化率｜dT｜≦トルク変化率閾値dTｐを満足する範囲は、トルク変化率dTが急下降してトルク変化率閾値−dTｐに達するｂ１時点までと、急上昇して再びトルク変化率閾値−dTｐに達したｂ２時点より以降であり、この〜ｂ１およびｂ２〜の時間範囲でトルク変化率条件判別値Ｃｂは“１”となり、それ以外（ｂ１〜ｂ２）は“０”となる。

以上のトルク条件判別値Ｃａとトルク変化率条件判別値Ｃｂとが、乗算手段64により乗算されてハンドル戻し制御実行判定値Ｃが求められる。
Ｃ＝Ｃａ×Ｃｂを実行した結果を、図６（４）に示す。

トルク条件判別値Ｃａが“１”を示すａ１〜ａ２の範囲は、トルク変化率条件判別値Ｃｂが“０”となる範囲に含まれてしまうので、乗算した結果、ハンドル戻し制御実行判定値Ｃは“０”となり、結局ハンドル戻し制御実行判定値Ｃは、トルク条件判別値Ｃａとトルク変化率条件判別値Ｃｂがともに“１”を示すａ３時点以降が“１”となり、トルク条件判別値Ｃａとトルク変化率条件判別値Ｃｂとの２条件が同時に満足されるのは、ａ３時点以降であることが示されている（図６（４）参照）。

以上のようにしてハンドル戻し制御実行判定手段Ｑは、操舵トルクＴとトルク変化率dTとに基づいてハンドル戻し制御を実行するか否かを判定してハンドル戻し制御実行判定値Ｃをハンドル戻し制御手段Ｒに出力する。
ハンドル戻し制御手段Ｒには、このハンドル戻し制御実行判定値Ｃとともに、前記補正電流値演算手段Ｐからハンドル戻し補正電流値Ｉsbが入力される。

ハンドル戻し制御手段Ｒは、乗算手段70を備え、入力されたハンドル戻し補正電流値Ｉsbにハンドル戻し制御実行判定値Ｃを乗算して最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓ（＝Ｉsb×Ｃ）を算出する。
したがって、最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓは、トルク条件判別値Ｃａとトルク変化率条件判別値Ｃｂとの２条件が同時に満足されたときだけ、ハンドル戻し補正電流値Ｉsbとなり、それ以外では０となる。

ハンドル戻し制御手段Ｒは、加算手段71を備え、この最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓを前記アシストベース電流Ｉｂに加算することで補正して、アシスト目標電流Ｉｏ（＝Ｉｂ＋Ｉｓ）とする。
この補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。

アシスト目標電流Ｉｏにおける最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓは、トルク条件判別値Ｃａとトルク変化率条件判別値Ｃｂとの２条件が同時に満足されたときのみ最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓがアシストベース電流Ｉｂに加算されて、ハンドル戻し制御が実行され、上記２条件の少なくとも１条件が満足されないと、最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓは０で最終ハンドル戻し補正電流値Ｉｓのアシストベース電流Ｉｂへの加算はなく、最終的にハンドル戻し制御は実行されない。

図７は、転舵後のハンドル戻し時の舵角θに対する舵角速度ωの変化の一例を示すもので、１点鎖線が目標舵角速度ωmbの関係曲線であり、２点鎖線（部分的に実線と重なっている）がハンドル戻し制御を全く実行していないときの舵角θに対する舵角速度ωの変化を示している。

このハンドル戻し制御を全く実行していないとき舵角θに対する舵角速度ωは、転舵終了後ハンドル戻りに入ったときの舵角θｓからスタートして左回転方向に単純に上昇した後、下降して舵角０の手前の舵角θｅで０となり停止している。

破線で示す曲線が、従来の操舵トルクＴのみでハンドル戻し制御の実行を判定した場合の舵角θに対する舵角速度ωの変化を示しており、舵角θｓからスタートして舵角θ１（ａ１時点に相当）でハンドル戻し制御が実行されて目標舵角速度ωmbの関係曲線に近づくように軌道が変化し、次いで舵角θ２（ａ２時点に相当）でハンドル戻し制御が解除されて再び軌道が変化し、さらに舵角θ３（ａ３時点に相当）で再びハンドル戻し制御が実行されて目標舵角速度ωmbの関係曲線に近づくように軌道が変化して舵角０の中立位置で停止している。

このように、従来は、ハンドルが戻る途中でハンドル戻し制御が断続的に実行されて舵角θ１，θ２，θ３の３つの舵角で舵角速度ωが変動しており、ハンドルの挙動が不自然で運転者に違和感を与える。

これに対して、図７に実線で示す曲線が、本操舵トルク制御装置30により操舵トルクＴとトルク変化率dTとに基づいてハンドル戻し制御の実行を判定した場合の、特に中高速で走行中に転舵後手放し状態としたときの舵角θに対する舵角速度ωの変化を示している。

舵角θｓからスタートして左回転方向に単純に上昇した後、下降に移った後の舵角θ３（ａ３時点に相当）で、ハンドル戻し制御が最初に実行されて目標舵角速度ωmbの関係曲線に近づくように軌道が変化して同曲線に乗って舵角０の中立位置で停止している。

このように、中高速で走行中のハンドルの慣性とセルフアライニングトルクに基づく操舵トルクＴのオーバーシュートが大きいときは、オーバーシュートした反対方向の操舵トルクＴがトルク閾値−Ｔｐを超えた後に減衰して再びトルク閾値−Ｔｐ以下となったａ３時点で、ハンドル戻し制御が１度だけ実行されることになり、手放し直後の大きなハンドル自身の慣性力と大きなセルフアライニングトルクに基づくハンドル戻し時のトルク変化に着目して、トルク変化率を考慮するようにしたので、ハンドルの戻しを可及的に滑らかに行ない運転者に違和感を与えないようにすることができる。

なお、低速で走行中の操舵トルクＴのオーバーシュートが小さいときは、トルク条件判別値Ｃａがａ１時点以降が全て“１”となるので、トルク変化率dTが下降後急上昇してトルク変化率閾値−dTｐ以下となったとき(ｂ２時点)に、ハンドル戻し制御が１度だけ実行される。

また、低速では、セルフアライニングトルクが小さいことおよびハンドル自身の慣性力も小さいことで、トルク変化率条件判別値Ｃｂは常時“１”となることがあり、その場合は上記トルク条件判別値Ｃａがａ１時点以降で全て“１”となることから、ハンドル戻し制御実行判定値Ｃは、ａ１時点以降で全て“１”となり、ａ１時点でハンドル戻し制御が１度だけ実行される。

したがって、車速に関係なく転舵後のハンドルの戻しを可及的に滑らかに行ない運転者に違和感を与えないようにすることができる。

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。 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。 操舵トルク制御装置の概略ブロック図である。 舵角θに対する目標舵角速度ωmbの関係を示す座標である。 車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖの関係マップを示す図である。 中高速で走行中に転舵後、ハンドルを手放し状態としたときの舵角θ、操舵トルクＴ、トルク条件判別値Ｃａ、トルク変化率dT、トルク変化率条件判別値Ｃｂ、ハンドル戻し制御実行判定値Ｃの変化の様子を示すタイムチャートである。 転舵後のハンドル戻し時の舵角θに対する舵角速度ωの変化の一例を示す図である。

符号の説明

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、
Ｐ…補正電流値演算手段、35…目標舵角速度演算手段、35ａ…目標舵角速度記憶手段、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…電流換算手段、
Ｑ…ハンドル戻し制御実行判定手段、61…トルク条件判別手段、62…トルク変化率演算手段、63…トルク変化率条件判別手段、64…乗算手段、
Ｒ…ハンドル戻し制御手段、70…乗算手段、71…加算手段。

Claims (1)

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、
   前記舵角と前記車速に基づいてハンドル戻し補正電流値を演算する補正電流値演算手段と、
   前記操舵トルクに基づいてハンドル戻し制御を実行するか否かを判定するハンドル戻し制御実行判定手段と、
   前記ハンドル戻し制御実行判定手段によりハンドル戻し制御を実行すると判定したときに、前記補正電流値演算手段が演算したハンドル戻し補正電流値により前記アシストベース電流値を補正してハンドル戻し制御を行うハンドル戻し制御手段とを備え、
   前記ハンドル戻し制御実行判定手段は、
   前記操舵トルクを時間微分してトルク変化率を演算するトルク変化率演算手段を有し、 前記操舵トルクがハンドル手放し状態と判断できる小さいトルク閾値以下である条件と、前記トルク変化率演算手段が演算したトルク変化率が所定のトルク変化率閾値以下である条件との２条件を同時に満足したときに、ハンドル戻し制御を実行すると判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
   
   

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