JP2009029271A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＰＳトルクセンサのハードウェア上の左右トルクオフセットを補正し、操舵フィーリングを向上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】左右車輪速差｜ΔＶ｜が所定値ΔＶ_SET以下であるときに操舵トルクＴｉの平均値Ｔａを演算するトルク平均値演算手段と、車速に応じた車速感応信頼度係数Ｋｖを演算する信頼度演算手段と、車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SET以上であるとき、トルク平均値Ｔａをトルクオフセット補正値ΔＴとして設定するトルク補正値演算手段と、を備え、操舵トルクＴｉからトルクオフセット補正値ΔＴを減算した操舵トルクＴに基づいて電流指令値Ｉｔを演算し、当該電流指令値Ｉｔに基づいて電動モータ１２を駆動制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ステアリング機構に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関する。

従来の電動パワーステアリング装置としては、左右車輪の何れか一方のタイヤ空気圧の低下に起因する両車輪の車輪速差、操舵角及び車速から、車両が直進走行状態を保つために必要な補正トルクを算出し、これを操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに加算した結果に基づいてモータの駆動電流を演算することで、左右のタイヤ空気圧のバランスが崩れた場合であっても、良好な操舵性を得るというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２２２２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、主としてタイヤ空気圧の低下によって左右操舵トルクがアンバランスになった場合の操舵フィーリング向上といった、大きな操舵トルクの左右差補正を狙ったものであるため、ＥＰＳの操舵フィーリング上で頻繁に問題視されるＥＰＳトルクセンサのハードウェアオフセットに起因する操舵トルクの左右差については補正することが困難である。

そこで、本発明は、ＥＰＳトルクセンサのハードウェア上の左右トルクオフセットを補正し、操舵フィーリングを向上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課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、左右輪の車輪速度差を検出する左右車輪速差検出手段と、前記左右車輪速差が所定値以下であるときに前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの平均値を演算するトルク平均値演算手段と、前記操舵トルク平均値の信頼度を演算する信頼度演算手段と、該信頼度演算手段で演算した信頼度及び前記平均値演算手段で演算した操舵トルク平均値に基づいて、操舵トルク補正値を演算するトルク補正値演算手段と、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルク及び前記トルク補正値演算手段で演算した操舵トルク補正値に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記電流指令値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、を備えることを特徴としている。

また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記トルク補正値演算手段は、前記信頼度演算手段で演算した信頼度が所定値以上であるとき、前記平均値演算手段で演算した操舵トルク平均値を前記操舵トルク補正値として設定することを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記トルク補正値演算手段は、前記平均値演算手段で演算した操舵トルク平均値に前記信頼度演算手段で演算した信頼度を乗じた値を前記操舵トルク補正値として設定することを特徴としている。

また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記信頼度演算手段は、前記信頼度として演算基準の異なる複数の信頼度を演算するものであって、前記トルク補正値演算手段は、前記複数の信頼度の総合値が、前回の総合値より大きいとき、前記操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定することを特徴としている。

さらにまた、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、請求項４に係る発明において、前記トルク補正値演算手段は、前記複数の信頼度の総合値が、前回の総合値の所定割合以上であるとき、前記操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定することを特徴としている。
また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜５の何れか１項に係る発明において、車速を検出する車速検出手段を有し、前記信頼度演算手段は、前記信頼度として車速に応じた車速感応信頼度を演算する車速感応信頼度演算手段を備えることを特徴としている。

さらに、請求項７に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜６の何れか１項に係る発明において、前記信頼度演算手段は、前記信頼度として前記操舵トルク平均値の演算に要した時間に応じた時間感応信頼度を演算する時間感応信頼度演算手段を備えることを特徴としている。
また、請求項８に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜７の何れか１項に係る発明において、前記信頼度演算手段は、前記信頼度として前記操舵トルク平均値の演算に要した時間内の操舵トルクの最大ばらつき量に応じたばらつき信頼度を演算するばらつき信頼度演算手段を備えることを特徴としている。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、左右車輪速差が、車両が直進走行状態にあると判断できる程度に小さいときに操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの平均値と、当該操舵トルク平均値の信頼度とに基づいて操舵トルク補正値を演算するので、精度の高いトルク補正値を得ることができ、より微小領域のトルク補正が可能となる。その結果、操舵トルク検出過程上に見えるＥＰＳハードウェア上の左右トルクオフセットを高精度で補正することができ、ステアリングホイール左右操舵時の操舵トルク差を低減して操舵フィーリングを向上させることができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。

そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。

ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔｉはコントローラ１５に入力される。

コントローラ１５には、図２に示すように、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴｉ及び車速検出手段としての車速センサ１６で検出された車速検出値Ｖが入力されると共に、右車輪速センサ１７で検出された右車輪速Ｖ_Rが入力され、さらに左車輪速センサ１８で検出された左車輪速Ｖ_Lが入力される。
そして、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴｉは、操舵トルク補正部３０でトルクオフセット補正値ΔＴによって補正され、補正後の操舵トルクＴがモータ駆動電流演算部４０に入力される。

操舵トルク補正部３０は、右車輪速センサ１７で検出された右車輪速Ｖ_Rから左車輪速センサ１８で検出された左車輪速Ｖ_Lを減算して左右車輪速差ΔＶを演算する減算部３１と、車速検出値Ｖに基づいて車速感応信頼度係数Ｋｖを演算する車速感応信頼度係数演算部３２と、車速感応信頼度Ｋｖに基づいてトルクオフセット補正値ΔＴを更新するか否かを判定するトルクオフセット補正値更新判定部３３と、当該トルクオフセット補正値更新判定部３３の判定結果、操舵トルクＴｉ及び左右車輪速差ΔＶが入力されてトルクオフセット補正値ΔＴを出力するトルクオフセット補正値演算部３４とから構成され、後述するトルクオフセット補正値演算処理を実行するトルクオフセット補正値出力部３５と、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴｉからトルクオフセット補正値ΔＴを減算し、その結果である操舵トルクＴをモータ駆動電流演算部４０に出力する減算部３６とを備えている。

モータ駆動電流演算部４０には、前記操舵トルクＴの他に車速検出値Ｖも入力され、これらに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生するための電流指令値Ｉｔをモータ駆動部５０に対して出力する。
モータ駆動部５０は、電流指令値Ｉｔと図示しないモータ電流検出器で検出したモータ電流検出値とに基づいて、電動モータ１２に供給する駆動電流をフィードバック処理し、電動モータ１２を駆動制御するモータ電流を出力する。

図３は、トルクオフセット補正値出力部３５で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。このトルクオフセット補正値演算処理は、所定時間毎に実行され、先ず、ステップＳ１で、車速センサ１６で検出された車速Ｖ及びトルクセンサ３で検出された操舵トルクＴｉを読み込み、車速Ｖが所定車速Ｖ_SET以上、且つ操舵トルクの絶対値｜Ｔｉ｜が所定値Ｔｉ_SET以下であるか否かを判定する。そして、Ｖ≧Ｖ_SET且つ｜Ｔｉ｜≦Ｔｉ_SETであるときにはステップＳ２に移行し、それ以外であるときには後述するステップＳ４に移行する。

ステップＳ２では、右車輪速センサ１７で検出された右車輪速Ｖ_Rと、左車輪速センサ１８で検出された左車輪速Ｖ_Lとを読み込み、右車輪速Ｖ_Rから左車輪速Ｖ_Lを減算することで左右車輪速差ΔＶを算出してステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、前記ステップＳ２で算出した左右車輪速差ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜が所定値ΔＶ_SET以下であるか否かを判定し、｜ΔＶ｜＞ΔＶ_SETであるときにはステップＳ４に移行し、｜ΔＶ｜≦ΔＶ_SETであるときにはステップＳ５に移行する。ここで、所定値ΔＶ_SETは、車両が直進状態にあると判断できる程度の小さい値に設定する。

ステップＳ４では、Ｖ≧Ｖ_SET且つ｜Ｔｉ｜≦Ｔｉ_SETであり、さらに｜ΔＶ｜≦ΔＶ_SETである状態の継続時間を計測するためのカウント値Ｎが“０”であるか否かを判定し、Ｎ≠０であるときには後述するステップＳ１０に移行し、Ｎ＝０であるときにはそのままトルクオフセット補正値演算処理を終了する。
ステップＳ５では、カウント値ＮをインクリメントしてからステップＳ６に移行し、車速センサ１６で検出された車速Ｖを読み込んでからステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、前回算出された車速和ΣＶに前記ステップＳ６で読み込んだ車速Ｖを加算することにより、車速和ΣＶを算出し、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、前回算出されたトルク和ΣＴに前記ステップＳ１で読み込んだ操舵トルクＴｉを加算することにより、トルク和ΣＴを算出し、ステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、カウント値Ｎが設定値Ｎｍａｘ以上であるか否かを判定し、Ｎ≧Ｎｍａｘであるときには後述するステップＳ１０に移行し、Ｎ＜Ｎｍａｘであるときにはそのままトルクオフセット補正値演算処理を終了する。

ステップＳ１０では、前記ステップＳ８で算出したトルク和ΣＴ及び現在のカウント値Ｎに基づいて、下記（１）式をもとにトルク平均値Ｔａを算出すると共に、前記ステップＳ７で算出した車速和ΣＶ及び現在のカウント値Ｎに基づいて、下記（２）式をもとに車速平均値Ｖａを算出する。
Ｔａ＝ΣＴ／Ｎ ………（１）
Ｖａ＝ΣＶ／Ｎ ………（２）
そして、トルク平均値Ｔａ及び車速平均値Ｖａを算出した後、カウント値Ｎを“０”にクリアしてステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１では、図４に示す車速感応信頼度係数算出マップを参照し、前記ステップ１０で算出した車速平均値Ｖａに基づいて車速感応信頼度係数Ｋｖを算出する。ここで、車速感応信頼度係数Ｋｖは車速に応じたトルク平均値Ｔａの信頼度であり、車速感応信頼度係数算出マップは、車速平均値Ｖａが高いほど車速感応信頼度係数Ｋｖが大きく算出されるように設定されている。なお、０≦Ｋｖ≦１とする。

次に、ステップＳ１２に移行して、前記ステップＳ１１で算出した車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SET以上であるか否かを判定し、Ｋｖ≧Ｋｖ_SETであるときにはトルクオフセット補正値ΔＴの更新を行うものと判断してステップＳ１３に移行し、Ｋｖ＜Ｋｖ_SETであるときにはそのままトルクオフセット補正値演算処理を終了する。
ステップＳ１３では、前記ステップＳ１０で算出したトルク平均値Ｔａをトルクオフセット補正値ΔＴとして更新してから、トルクオフセット補正値演算処理を終了する。

なお、図２において、モータ駆動電流演算部４０が電流指令値演算手段に対応し、モータ駆動部５０がモータ制御手段に対応している。また、図３において、ステップＳ２の処理が左右車輪速差検出手段に対応し、ステップＳ１０の処理がトルク平均値演算手段に対応し、ステップＳ１１の処理が車速感応信頼度演算手段に対応し、ステップＳ１３の処理がトルク補正値演算手段に対応している。

次に、第１の実施形態の動作及び効果について説明する。
今、運転者がステアリングホイール１を操作しない状態で車両が直進走行しているものとする。車両は直進走行をしていることから、左右車輪速差｜ΔＶ｜≦ΔＶ_SETとなり、図３のトルクオフセット補正値演算処理において、ステップＳ３からステップＳ５に移行し、カウント値ＮがインクリメントされてステップＳ６に移行する。そして、このときの車速Ｖを用いて車速和ΣＶが算出され、次いでこのときの操舵トルクＴｉを用いてトルク和ΣＴが算出される。すなわち、ここでは、車両が直進走行状態となって｜ΔＶ｜≦ΔＶ_SETとなってから現在までの車速Ｖ及び操舵トルクＴｉの総和が算出される。これが、Ｎ≧Ｎｍａｘとなるまで継続される。

そして、Ｎ≧Ｎｍａｘとなると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行して、上記（１）及び（２）式をもとにトルク平均値Ｔａ及び車速平均値Ｖａが算出される。この直進走行中に、車両が比較的高速で走行しているものとすると、ステップＳ１１で図４の車速感応信頼度係数算出マップを参照し、車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SET以上となる比較的大きい値に算出される。そのため、ステップＳ１２でＹｅｓと判定されてステップＳ１３に移行し、前記ステップＳ１０で算出されたトルク平均値Ｔａがトルクオフセット補正値ΔＴとして更新される。

したがって、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴｉから上記トルクオフセット補正値ΔＴが減算された操舵トルクＴがモータ駆動電流演算部４０に入力される。このとき、運転者はステアリングホイール１を操作しておらずＴｉ＝０であるため、このモータ駆動電流演算部４０では、操舵トルクＴ（＝ΔＴ）に応じた電流指令値Ｉｔが算出され、これがモータ駆動部５０に入力される。その結果、トルクオフセット補正値ΔＴに応じた操舵補助力が付与されるように電動モータ１２が駆動制御される。

これにより、トルクセンサ３のハードウェアオフセットに起因する操舵トルクＴｉの左右差を補正して、直進走行時における運転者の操舵力を略零とすることができるので、直進性を確保して操舵フィーリングを向上させることができる。
その後、運転者がステアリングホイール１を操作して車両が旋回走行を開始すると、トルクセンサ３で運転者の操舵操作に応じた操舵トルクＴｉが検出されるため、この操舵トルクＴｉからトルクオフセット補正値ΔＴを減算した操舵トルクＴ（＝Ｔｉ−ΔＴ）がモータ駆動電流演算部４０に入力される。したがって、モータ駆動電流演算部４０で、上記操舵トルクＴに応じた電流指令値Ｉｔが算出され、モータ駆動部５０で当該電流指令値Ｉｔに基づいて電動モータ１２が駆動制御されることで、運転者の操舵負担を軽減するような操舵補助制御が実行される。そして、このとき、操舵トルクＴｉをトルクオフセット補正値ΔＴで補正していることから、左右の操舵トルクが均等になるように補正することができ、旋回走行時における操舵フィーリングを向上させることができる。

一方、車両が比較的低速で直進走行している場合には、図３のトルクオフセット補正値演算処理において、ステップＳ１１で図４の車速感応信頼度係数算出マップを参照し、車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SETより小さい値に算出される。その結果、ステップＳ１２でＮｏと判定されて、トルクオフセット補正値ΔＴの更新を行わずにトルクオフセット補正値演算処理が終了される。

また、運転者がステアリングホイール１を操作しない状態で車両が直進走行している状態となると、上述したように、｜ΔＶ｜≦ΔＶ_SETとなってから現在までの車速Ｖ及び操舵トルクＴｉの総和が算出され、これがＮ≧Ｎｍａｘとなるまで継続されることになるが、Ｎ≧Ｎｍａｘとなる前に、例えば、車両が停止若しくは極低速走行状態となってＶ＜Ｖ_SETとなると、ステップＳ１でＮｏと判定されてステップＳ４に移行する。このとき、Ｎ≠０であることから、ステップＳ４からステップＳ１０に移行する。

このように、Ｎ≧Ｎｍａｘとなる前にステップＳ１の判定条件が不成立となった場合には、その時点での車速Ｖ及び操舵トルクＴｉの総和に基づいてトルクオフセット補正値ΔＴの更新が行われる。
このように、上記第１の実施形態では、左右車輪速差が、車両が直進走行状態にあると判断できる程度に小さいときに操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの平均値を演算し、この操舵トルク平均値と当該操舵トルク平均値の信頼度とに基づいて、操舵トルク補正値を演算するので、精度の高いトルク補正値を得ることができ、より微小領域のトルク補正が可能となる。その結果、操舵トルク検出過程上に見えるＥＰＳハードウェア上の左右トルクオフセットを高精度で補正することができ、ステアリングホイール左右操舵時の操舵トルク差を低減して操舵フィーリングを向上させることができる。

さらに、車速が所定車速以上且つ操舵トルクの絶対値が所定値以下であるときに操舵トルク平均値を演算するので、左右車輪速が安定する領域で操舵トルク平均値を求めることができ、操舵トルク補正値の算出精度を高めることができる。
また、車速感応信頼度が所定値以上であるとき、操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定し、車速感応信頼度が所定値より小さいときには操舵トルク補正値の更新を行わないので、操舵トルク平均値の信頼度に応じて適正に操舵トルク補正値の更新を行うことができる。

さらに、車速が速いほど車速感応信頼度を高く設定するので、車両が低速走行しており操舵トルク検出手段で検出される操舵トルクの安定性が低い場合には、操舵トルク補正値の更新を行わないようにすることができるなど、精度の高い操舵トルク補正値を得ることができる。
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。

この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SET以上であるとき、トルク平均値Ｔａをトルクオフセット補正値ΔＴとして更新しているのに対し、トルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖを乗じた値をトルクオフセット補正値ΔＴとして更新するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態のトルクオフセット補正値出力部３５では、図５に示すトルクオフセット演算処理を実行するものとし、第１の実施形態における図３のステップＳ１２及びＳ１３に代えて、トルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖを乗じた値（Ｔａ×Ｋｖ）をトルクオフセット補正値ΔＴとして更新するステップＳ２１が追加されていることを除いては、図３と同様の処理を実行する。

この図５において、ステップＳ２１の処理がトルク補正値演算手段に対応している。
したがって、車両が高速走行している場合には、ステップＳ１０で算出される車速平均値Ｖａが比較的大きい値となり、ステップＳ１１で車速感応信頼度係数Ｋｖが例えば“１”に算出される。そして、ステップＳ２１では、前記ステップＳ１０で算出されたトルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖが乗算され、これがトルクオフセット補正値ΔＴとして設定される。このとき、車速感応信頼度係数Ｋｖ＝１であるので、トルク平均値Ｔａをトルクオフセット補正値ΔＴとして設定しているのと等価となる。

一方、車両が低速走行しており、車速感応信頼度係数Ｋｖが１より小さい値に算出される場合には、ステップＳ２１で、トルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖが乗算されることにより、トルクオフセット補正値ΔＴはトルク平均値Ｔａより小さい値に設定されることになる。
このように、上記第２の実施形態では、操舵トルク平均値に車速感応信頼度を乗じた値を操舵トルク補正値として設定するので、操舵トルク平均値の信頼度に応じて適正に操舵トルク補正値の更新を行うことができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、トルク平均値Ｔａと車速感応信頼度係数Ｋｖとに基づいてトルクオフセット補正値ΔＴを更新する場合について説明したが、車速感応信頼度係数Ｋｖに代えて、トルク平均値Ｔａの算出に要した時間に応じた操舵トルク平均値の信頼度である時間感応信頼度係数Ｋｔ（０≦Ｋｔ≦１）を用いることもできる。

この場合、図３及び図５のステップＳ１１で、図６に示す時間感応信頼度係数算出マップを参照し、トルク平均値Ｔａの算出に要した時間に相当するカウント値Ｎをもとに、時間感応信頼度係数Ｋｔを算出するようにすればよい。ここで、時間感応信頼度係数算出マップは、カウント値Ｎが大きいほど、トルク平均値Ｔａの信頼度が高いものとして、時間感応信頼度係数Ｋｔが大きく算出されるように設定されている。

さらに、車速感応信頼度係数Ｋｖに代えて、トルク平均値Ｔａの算出に要した時間内における操舵トルクＴｉの最大ばらつき量ΔＴｉ（＝操舵トルクＴｉの最大値−操舵トルクＴｉの最小値）に応じたばらつき信頼度係数Ｋｂ（０≦Ｋｂ≦１）を用いることもできる。
この場合、図３及び図５のステップＳ１１で、最大ばらつき量ΔＴｉをもとに、ばらつき信頼度係数Ｋｂを算出するようにすればよい。このとき、最大ばらつき量ΔＴｉが小さいほど、ばらつき信頼度係数Ｋｂを大きく算出する。すなわち、トルク平均値Ｔａの算出に要した時間内における操舵トルクＴｉが、図７に示すようなばらつき度合いであるものとすると、太線で示す場合の方が細線で示す場合より最大ばらつき量ΔＴｉが小さく、トルク平均値Ｔａの信頼度が高いものとして、ばらつき信頼度係数Ｋｂが大きく算出される。

次に、本発明における第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、トルク平均値Ｔａの信頼度として車速感応信頼度のみを適用しているのに対し、車速感応信頼度を含む複数の信頼度を適用するようにしたものである。
図８は、第３の実施形態のトルクオフセット補正値出力部３５で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。この図８に示すように、前述した第１の実施形態の図３に示すトルクオフセット補正値演算処理において、ステップＳ１１の後に、時間感応信頼度係数Ｋｔを演算するステップＳ３１と、ばらつき信頼度係数Ｋｂを演算するステップＳ３２とを追加し、ステップＳ１２を、車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SET以上、且つ時間感応信頼度係数Ｋｔが所定値Ｋｔ_SET以上、且つばらつき信頼度係数Ｋｂが所定値Ｋｂ_SET以上であるか否かを判定するステップＳ３３に置換したことを除いては、図３と同様の処理を実行する。

すなわち、ステップＳ３１では、前述した図６に示す時間感応信頼度係数算出マップを参照し、カウント値Ｎをもとに時間感応信頼度係数Ｋｔを算出してからステップＳ３２に移行する。
ステップＳ３２では、前述した最大ばらつき量ΔＴｉをもとに、最大ばらつき量ΔＴｉが小さいほどばらつき信頼度係数Ｋｂが大きくなるように算出し、ステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３３では、車速感応信頼度係数Ｋｖが所定値Ｋｖ_SET以上、且つ時間感応信頼度係数Ｋｔが所定値Ｋｔ_SET以上、且つばらつき信頼度係数Ｋｂが所定値Ｋｂ_SET以上であるか否かを判定し、Ｋｖ≧Ｋｖ_SET、且つＫｔ≧Ｋｔ_SET、且つＫｂ≧Ｋｂ_SETであるときには、トルクオフセット補正値ΔＴの更新を行うものと判断して前記ステップＳ１３に移行し、それ以外であるときにはそのままトルクオフセット補正値演算処理を終了する。

この図８において、ステップＳ３１の処理が時間感応信頼度演算手段に対応し、ステップＳ３２の処理がばらつき信頼度演算手段に対応している。
このように、上記第３の実施形態では、操舵トルク平均値の信頼度として演算基準の異なる複数の信頼度を適用し、各信頼度がそれぞれ所定値以上であるときに操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定するので、より適正に操舵トルク補正値の更新を行うことができる。

なお、上記第３の実施形態においては、各信頼度がそれぞれ所定値以上であるときに操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定する場合について説明したが、各信頼度の総合値（積あるいは和）が前回の総合値より大きいときに、操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定することもできる。また、各信頼度の総合値（積あるいは和）が前回の総合値の所定割合以上であるときに、操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定することもできる。これらの場合にも、信頼度に応じて適正に操舵トルク補正値の更新を行うことができる。

次に、本発明における第４の実施形態について説明する。
この第４の実施形態は、前述した第２の実施形態において、トルク平均値Ｔａの信頼度として車速感応信頼度のみを適用しているのに対し、車速感応信頼度を含む複数の信頼度を適用するようにしたものである。
図９は、第４の実施形態のトルクオフセット補正値出力部３５で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。この図９に示すように、前述した第２の実施形態の図５に示すトルクオフセット補正値演算処理において、ステップＳ１１の後に、時間感応信頼度係数Ｋｔを演算するステップＳ４１と、ばらつき信頼度係数Ｋｂを演算するステップＳ４２とを追加し、ステップＳ２１を、トルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖ、時間感応信頼度係数Ｋｔ及びばらつき信頼度係数Ｋｂを乗算した値をトルクオフセット補正値ΔＴとして更新するステップＳ４３に置換したことを除いては、図５と同様の処理を実行する。

ステップＳ４１では、前述した図８のステップＳ３１と同様の処理を行い、カウント値Ｎをもとに時間感応信頼度係数Ｋｔを算出してからステップＳ４２に移行する。
ステップＳ４２では、前述した図８のステップＳ３２と同様の処理を行い、最大ばらつき量ΔＴｉをもとにばらつき信頼度係数Ｋｂを算出してからステップＳ４３に移行する。
ステップＳ４３では、トルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖ、時間感応信頼度係数Ｋｔ及びばらつき信頼度係数Ｋｂを乗算した値をトルクオフセット補正値ΔＴとして更新し（ΔＴ＝Ｔａ×Ｋｖ×Ｋｔ×Ｋｂ）、トルクオフセット補正値演算処理を終了する。

この図９において、ステップＳ４１の処理が時間感応信頼度演算手段に対応し、ステップＳ４２の処理がばらつき信頼度演算手段に対応している。
このように、上記第４の実施形態では、操舵トルク平均値の信頼度として複数の信頼度を適用し、操舵トルク平均値に各信頼度を乗じた値を操舵トルク補正値として設定するので、より適正に操舵トルク補正値の更新を行うことができる。

なお、上記第３及び第４の実施形態においては、操舵トルク平均値の信頼度として、車速感応信頼度係数Ｋｖ、時間感応信頼度係数Ｋｔ及びばらつき信頼度係数Ｋｂの３つの信頼度を適用する場合について説明したが、これらの信頼度のうち、２つの信頼度のみを適用するようにしてもよい。
例えば、車速感応信頼度係数Ｋｖ及び時間感応信頼度係数Ｋｔを適用した場合、Ｋｖ≧Ｋｖ_SET且つＫｔ≧Ｋｔ_SETであるときにトルク平均値Ｔａをトルクオフセット補正値ΔＴとして設定したり、トルク平均値Ｔａに車速感応信頼度係数Ｋｖ及び時間感応信頼度係数Ｋｔを乗じた値（Ｔａ×Ｋｖ×Ｋｔ）をトルクオフセット補正値ΔＴとして設定したりすればよい。

なお、上記各実施形態においては、トルク平均値Ｔａとして、トルクセンサ３で検出した操舵トルクＴｉの平均値を採用する場合について説明したが、操舵トルクＴｉに対してノイズ除去のためのＬＰＦ処理等を施した後の操舵トルク値の平均値をトルク平均値Ｔａとして採用することもできる。これにより、より高精度なトルクオフセット補正値ΔＴを得ることができる。

また、上記各実施形態においては、車速検出手段として車速センサ１６を設け、車速Ｖを検出する場合について説明したが、右車輪速センサ１７で検出された右車輪速Ｖ_Rと左車輪速センサ１８で検出された左車輪速Ｖ_Lとの平均値から車速Ｖを算出することもできる。

本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 第１の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における操舵トルク補正部で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。 車速感応信頼度係数算出マップである。 第２の実施形態における操舵トルク補正部で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。 時間感応信頼度係数算出マップである。 ばらつき信頼度係数の算出方法を説明する図である。 第３の実施形態における操舵トルク補正部で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。 第４の実施形態における操舵トルク補正部で実行されるトルクオフセット補正値演算処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１５…コントローラ、１６…車速センサ、１７…右車輪速センサ、１８…左車輪速センサ、３０…操舵トルク補正部、３１…減算部、３２…車速感応信頼度係数演算部、３３…トルクオフセット補正値更新判定部、３４…トルクオフセット補正値演算部、３５…トルクオフセット補正値出力部、３６…減算部、４０…モータ駆動電流演算部、５０…モータ駆動部

Claims (8)

1. 操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置であって、
   操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、左右輪の車輪速度差を検出する左右車輪速差検出手段と、前記左右車輪速差が所定値以下であるときに前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの平均値を演算するトルク平均値演算手段と、前記操舵トルク平均値の信頼度を演算する信頼度演算手段と、該信頼度演算手段で演算した信頼度及び前記平均値演算手段で演算した操舵トルク平均値に基づいて、操舵トルク補正値を演算するトルク補正値演算手段と、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルク及び前記トルク補正値演算手段で演算した操舵トルク補正値に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記電流指令値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記トルク補正値演算手段は、前記信頼度演算手段で演算した信頼度が所定値以上であるとき、前記平均値演算手段で演算した操舵トルク平均値を前記操舵トルク補正値として設定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記トルク補正値演算手段は、前記平均値演算手段で演算した操舵トルク平均値に前記信頼度演算手段で演算した信頼度を乗じた値を前記操舵トルク補正値として設定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記信頼度演算手段は、前記信頼度として演算基準の異なる複数の信頼度を演算するものであって、前記トルク補正値演算手段は、前記複数の信頼度の総合値が、前回の総合値より大きいとき、前記操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記トルク補正値演算手段は、前記複数の信頼度の総合値が、前回の総合値の所定割合以上であるとき、前記操舵トルク平均値を操舵トルク補正値として設定することを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 車速を検出する車速検出手段を有し、前記信頼度演算手段は、前記信頼度として車速に応じた車速感応信頼度を演算する車速感応信頼度演算手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記信頼度演算手段は、前記信頼度として前記操舵トルク平均値の演算に要した時間に応じた時間感応信頼度を演算する時間感応信頼度演算手段を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記信頼度演算手段は、前記信頼度として前記操舵トルク平均値の演算に要した時間内の操舵トルクの最大ばらつき量に応じたばらつき信頼度を演算するばらつき信頼度演算手段を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

Images