JP2014040179A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カウンタステアの際に運転者に与える違和感を緩和することの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】この電動パワーステアリング装置は、操舵機構にアシストトルクを付与するモータの駆動をアシスト指令値Ｔａｓに基づき制御するモータ制御装置を備える。モータ制御装置は操舵トルクＴｈ及び車速Ｖから第１アシスト成分Ｔａ１を演算する。また操舵トルクＴｈ及び第１アシスト成分Ｔａ１から転舵角指令値θｐ＊を演算し、これに転舵角θｐを一致させるフィードバック制御により第２アシスト成分Ｔａ２を演算する。モータ制御装置は第１アシスト成分Ｔａ１に第２アシスト成分Ｔａ２を加算してアシスト指令値Ｔａｓを演算する。このモータ制御装置は、車両状態検出部４６により車両の横滑りを検出したときにアシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくするロードインフォメーション補償部４５を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置に関する。

車両の操舵機構にモータの動力を付与することにより運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。従来、この種の電動パワーステアリング装置としては特許文献１に記載の装置がある。

特許文献１の電動パワーステアリング装置は、操舵角に基づき目標操舵トルクを定める第１の規範モデル、及び操舵トルクに基づき操舵系の目標舵角（目標転舵角）を定める第２の規範モデルを備えている。これら両規範モデル（理想モデル）に基づいてモータの駆動が制御される。すなわち、目標操舵トルクに実操舵トルクを追従させるべくトルクフィードバック制御を実行して得られる第１アシスト成分によって、操舵トルクを常に最適な値にすることができる。また目標転舵角に実転舵角を追従させる転舵角フィードバック制御を実行して得られる第２アシスト成分によって、転舵輪からの逆入力振動を打ち消すこともできる。

特許第４４５３０１２号公報

ところで、例えば低μ路を走行している車両が旋回中に横滑りしたような場合、オーバステア状態が発生する。この場合、運転者はステアリングホイールを車両の旋回方向と逆方向に操作し、転舵輪を車両の旋回方向と逆方向に転舵させることが車両を安定させるために有効である。この操作は一般にカウンタステアと呼ばれる。

一方、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、運転者がカウンタステアを行ったとき、転舵輪の転舵角が目標転舵角から離間するように変化すれば、転舵角を目標転舵角に戻そうとするアシストトルクが操舵機構に作用する。すなわちカウンタステアの方向と逆方向のアシストトルクが操舵機構に作用する。このため運転者がカウンタステアの際に感じる手応えが大きくなり、運転者に違和感を与えるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カウンタステアの際に転舵角フィードバック制御により運転者に与える違和感を緩和することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置は、モータから車両の操舵機構にアシストトルクを付与するアシスト機構と、前記モータの駆動をアシスト指令値に基づき制御する制御部と、前記車両の横滑りを検出する車両状態検出部と、を備え、前記制御部は、前記操舵機構に伝達される操舵トルクに基づいて第１アシスト成分を演算する第１アシスト成分演算部と、転舵輪の転舵角の目標値となる転舵角指令値を前記操舵トルクに基づき演算する転舵角指令値演算部と、前記転舵輪の転舵角を前記転舵角指令値に一致させる転舵角フィードバック制御の実行により第２アシスト成分を演算する第２アシスト成分演算部と、前記第１アシスト成分に前記第２アシスト成分を加算した値を基礎として前記アシスト指令値を演算するアシスト指令値演算部と、前記車両状態検出部により前記車両の横滑りを検出したとき、前記車両の横滑りを検出していないときに比べて前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を小さくする調整部と、を有することを要旨とする。

同構成によれば、車両が横滑りしたとき、アシスト指令値に含まれる第２アシスト成分の絶対値が小さくなるため、転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクも小さくなる。これにより運転者がカウンタステアを行った際に操舵機構においてカウンタステアと逆方向に作用するトルクが小さくなるため、運転者がカウンタステアの際に感じる違和感を緩和することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記調整部は、前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を小さくする際に、その値を漸減することを要旨とする。

同構成によれば、車両が横滑りしたとき、アシスト指令値に含まれる第２アシスト成分の絶対値が漸減するため、アシストトルクの急変を抑制することができる。これにより操舵感が急変しなくなるため、運転者に違和感を与えない。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御部は、前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を車両状態に応じて小さくする補償部を有し、前記補償部が前記調整部として機能することを要旨とする。

アシスト指令値に第２アシスト成分が含まれると転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクが操舵機構に付与されるため、転舵輪からの逆入力を的確に抑制することができる。しかし転舵輪からの逆入力には路面状態やグリップ力等、走行中の車両に関する多くの情報（以下、「ロードインフォメーション」という。）が含まれており、その全てを打ち消してしまうと運転者は路面状態に対応する操舵感（手応え感）を得ることができないため、操舵感の悪化を招くおそれがある。この問題に対しては、アシスト指令値に含まれる第２アシスト成分の絶対値を小さくする調整度合いを車両状態に応じて可変設定する補償部を設けることが有効である。これによりアシスト指令値に含まれる第２アシスト成分の大きさが車両の走行状態に応じて調整され、転舵輪からの逆入力を必要な分だけ打ち消し、残りをロードインフォメーションとして運転者に伝達することができる。よって運転者は路面状態に応じた操舵感を得ることができる。そして、こうした補償部が設けられている場合、上記構成のように補償部を調整部として機能させることが好ましい。これにより、それぞれを個別に設けた場合に比べて重複する演算処理をなくすことができるため、演算負担を軽減することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御部は、前記操舵トルク及び前記第１アシスト成分を加算して駆動トルクを演算し、前記転舵角指令値演算部は、前記駆動トルクに対する前記転舵角の理想モデルに基づいて前記転舵角指令値を演算し、前記調整部は、前記理想モデルを変更することにより、前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を小さくすることを要旨とする。

転舵角指令値の設定方法としては、操舵トルクから理想モデルを用いて理想的な転舵角指令値を求めることが有効である。これにより理想モデルを調整すれば、操舵トルクに対する転舵輪の転舵動作を任意に変更することができるため、所望の操舵感を実現することが可能となる。そしてこのように理想モデルを利用して転舵角指令値を設定する電動パワーステアリング装置では、上記構成のように、車両の横滑りを検出したときに理想モデルを変更すれば、転舵角指令値が変化するため、転舵角指令値に応じて定まる第２アシスト成分も変化する。よって理想モデルを適宜変更することにより、アシスト指令値に含まれる第２アシスト成分を容易に調整することができる。

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、カウンタステアの際に運転者に与える違和感を緩和することができる。

本発明の電動パワーステアリング装置の一実施形態についてその構成を模式的に示すブロック図。 実施形態の電動パワーステアリング装置についてそのモータ制御装置の構成を示すブロック図。 実施形態の電動パワーステアリング装置についてそのモータ制御装置の構成を示す制御ブロック図。 操舵トルク、車速、及び第１アシスト成分の関係を示すグラフ。 実施形態の電動パワーステアリング装置についてその転舵角指令値演算部の構成を示す制御ブロック図。 実施形態の電動パワーステアリング装置についてそのロードインフォメーション補償部の構成を示す制御ブロック図。 実施形態の電動パワーステアリング装置についてロードインフォメーション切り替え部によるロードインフォメーションゲインの補正態様の一例を示すタイムチャート。

以下、本発明の電動パワーステアリング装置を具体化した一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すように、この電動パワーステアリング装置は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づき転舵輪１５を転舵させる操舵機構１、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構２を備えている。

操舵機構１は、ステアリングホイール１０と一体となって回転するステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０の中心に連結されたコラムシャフト１１ａ、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂ、及びインターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃからなる。ピニオンシャフト１１ｃの下端部にはラックアンドピニオン機構１２を介してラックシャフト１３が連結されている。これにより運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト１１が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構１２を介してラックシャフト１３の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト１３の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド１４を介して転舵輪１５に伝達されることにより転舵輪１５の転舵角θｐが変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構２は、コラムシャフト１１ａにアシストトルクを付与するモータ２０を備えている。モータ２０は三相交流モータからなる。このモータ２０の回転がギア機構２１を介してコラムシャフト１１ａに伝達されることによりステアリングシャフト１１にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。

また、この電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイール１０の操作量や車両の状態量を検出する各種センサが設けられている。例えばコラムシャフト１１ａには、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト１１に付与されるトルク（操舵トルク）Ｔｈを検出するトルクセンサ４が設けられている。車両には、その走行速度Ｖを検出する車速センサ５、及び車体の旋回方向の回転角の変化速度であるヨーレートＹＲを検出するヨーレートセンサ６が設けられている。モータ２０には、その回転角θｍを検出する回転角センサ７が設けられている。これらのセンサの出力はモータ制御装置（制御部）３に取り込まれている。モータ制御装置３は各センサの出力に基づいてモータ２０の駆動を制御する。

図２に示すように、モータ制御装置３は、車載バッテリ等の電源（電源電圧「＋Ｖｃｃ」）から供給される直流電流を三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電流に変換するインバータ回路３０、及びインバータ回路３０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するマイコン３１を備えている。

インバータ回路３０はマイコン３１からのＰＷＭ駆動信号に基づいて、電源から供給される直流電流を三相交流電流に変換する。この三相交流電流は給電線ＷＬを介してモータ２０に供給される。

給電線ＷＬには、同給電線ＷＬを流れる各相電流値Ｉを検出する電流センサ３２が設けられている。電流センサ３２の出力はマイコン３１に取り込まれている。
マイコン３１にはトルクセンサ４、車速センサ５、ヨーレートセンサ６、及び回転角センサ７のそれぞれの出力も取り込まれている。マイコン３１は、各センサにより検出される操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、ヨーレートＹＲ、モータ回転角θｍ、及び各相電流値Ｉに基づいてＰＷＭ駆動信号を生成する。そしてマイコン３１は、このＰＷＭ駆動信号をインバータ回路３０に出力することでインバータ回路３０をＰＷＭ駆動し、モータ２０の駆動を制御する。

次に、図３の制御ブロックを参照してマイコン３１によるモータ２０の駆動制御について詳述する。
図３に示すようにマイコン３１は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、モータ回転角θｍ、及びヨーレートＹＲに基づいてアシスト指令値Ｔａｓを演算するアシスト指令値演算部４０を備えている。

アシスト指令値演算部４０は、アシスト指令値Ｔａｓの基礎成分である第１アシスト成分Ｔａ１を演算する基本アシスト成分演算部（第１アシスト成分演算部）４１を備えている。基本アシスト成分演算部４１は、例えば図４に示すように操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、また車速Ｖが遅くなるほど第１アシスト成分Ｔａ１の絶対値をより大きな値に設定する。基本アシスト成分演算部４１は、図４に示すようなマップを用いて車速Ｖ及び操舵トルクＴｈから第１アシスト成分Ｔａ１を演算する。

図３に示すように、アシスト指令値演算部４０は、基本アシスト成分演算部４１で演算された第１アシスト成分Ｔａ１の値に対して補正値Ｔｒを減算する補正を行い、補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’を転舵角指令値演算部４２に入力する。

転舵角指令値演算部４２には、補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’の他、操舵トルクＴｈの情報も取り込まれている。転舵角指令値演算部４２は補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’と操舵トルクＴｈとを加算して駆動トルクＴｄを求め、求めた駆動トルクＴｄから理想モデルに基づいて転舵角指令値θｐ＊を演算する。転舵角指令値θｐ＊は転舵角θｐの目標値である。本実施形態の理想モデルは以下のように設定されている。

理想モデルは、ステアリングシャフト１１やモータ２０等、電動パワーステアリング装置を構成する各要素の特性に依存するＥＰＳ側理想モデルと、電動パワーステアリング装置が搭載される車両側の特性に依存する車両側理想モデルとに分けられる。ＥＰＳ側理想モデルは、転舵角θｐの１階時間微分値θｐ´に比例する粘性項、及び転舵角θｐの２階時間微分値θｐ´´に比例する慣性項により構成可能である。粘性項は、操舵機構１とその周囲を覆うハウジング等との間に作用する摩擦等により決定される。慣性項は、運転者のステアリング操作の際に操舵機構１に発生する慣性運動により決定される。一方、車両側理想モデルは、転舵角θｐに比例するばね項により構成可能である。ばね項は、車両のサスペンションやホールアライメントの仕様、転舵輪１５のグリップ力等により決定される。そこで本実施形態では、駆動トルクＴｄを、これらばね項、粘性項、及び慣性項の総和としてモデル化している。すなわち、ばね項の比例定数であるばね係数をＫ、粘性項の比例定数である粘性係数をＣ、及び慣性項の比例定数である慣性モーメントをＪとすると、駆動トルクＴｄは以下の式（１）でモデル化されている。

Ｔｄ＝Ｋ×θｐ＋Ｃ×θｐ´＋Ｊ×θｐ´´・・・（１）
転舵角指令値演算部４２は、この式（１）を利用して駆動トルクＴｄから転舵角指令値θｐ＊を演算する。詳しくは図５に示すように転舵角指令値演算部４２は、まず、補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’と操舵トルクＴｈとを加算して駆動トルクＴｄを算出する。そして、この駆動トルクＴｄからばね項「Ｋ×θｐ＊」及び粘性項「Ｃ×θｐ＊´」を減算することにより慣性項「Ｊ×θｐ＊´´」を算出する。そして、この慣性項「Ｊ×θｐ＊´´」を慣性モーメントＪで除算することにより２階時間微分値θｐ´´を算出し、この２階時間微分値θｐ´´を積分して１階時間微分値θｐ´を算出する。また１階時間微分値θｐ´を更に積分することにより転舵角指令値θｐ＊を算出する。そして図３に示すように転舵角指令値演算部４２は、演算した転舵角指令値θｐ＊を転舵角フィードバック制御部４３に出力する。

一方、図１に示すようにモータ２０はギア機構２１を介してコラムシャフト１１ａに連結されているため、モータ回転角θｍとステアリングシャフト１１の回転角との間には相関関係がある。そのためモータ回転角θｍと転舵輪１５の転舵角θｐとの間にも相関関係がある。図３に示すようにアシスト指令値演算部４０は、こうした相関関係を利用してモータ回転角θｍから転舵輪１５の転舵角θｐを演算する転舵角演算部４４を備えている。転舵角演算部４４は、演算した転舵角θｐを転舵角フィードバック制御部４３に出力する。

転舵角フィードバック制御部４３は、転舵角θｐを転舵角指令値θｐ＊に一致させるべく、それらの偏差に基づくフィードバック制御を行い、第２アシスト成分Ｔａ２を生成する。このように本実施形態では転舵角フィードバック制御部４３が第２アシスト成分演算部となっている。

アシスト指令値演算部４０は、補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’と第２アシスト成分Ｔａ２とを加算することでアシスト指令値Ｔａｓを算出し、このアシスト指令値Ｔａｓを電流指令値演算部５０に出力する。

電流指令値演算部５０はアシスト指令値Ｔａｓに基づいてｄ／ｑ座標系におけるｑ軸上の電流指令値Ｉｑ＊を演算し、この電流指令値Ｉｑ＊をＰＷＭ駆動信号生成部６０に出力する。なお本実施形態においてｄ軸上の電流指令値Ｉｄ＊は「０」とされており、電流指令値演算部５０は、この電流指令値Ｉｄ＊もＰＷＭ駆動信号生成部６０に出力する。

ＰＷＭ駆動信号生成部６０には電流指令値演算部５０からの電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の他、各相電流値Ｉ及びモータ回転角θｍの情報も取り込まれている。ＰＷＭ駆動信号生成部６０はモータ回転角θｍを用いて各相電流値Ｉをｄ／ｑ座標系のｄ軸電流値及びｑ軸電流値に変換する。そしてｄ軸電流値が電流指令値Ｉｄ＊となり、ｑ軸電流値が電流指令値Ｉｑ＊となるようにそれらの偏差に基づくフィードバック制御を行い、ＰＷＭ駆動信号を生成する。これにより上記インバータ回路３０がＰＷＭ駆動し、モータ２０からアシストトルクがステアリングシャフト１１に付与される。

このような構成によれば、転舵角フィードバック制御により生成される第２アシスト成分Ｔａ２がアシスト指令値Ｔａｓに含まれるため、転舵輪１５の転舵角θｐが転舵角指令値θｐ＊に追従するように制御される。この転舵角フィードバック制御により転舵輪１５の転舵角θｐが転舵角指令値θｐ＊に維持されるため、外乱に起因する操舵機構１の振動を的確に抑制することができる。また図５に示した転舵角指令値演算部４２におけるばね係数Ｋ、粘性係数Ｃ、及び慣性モーメントＪのそれぞれの値を適宜調整することにより、搭載車両の実際の特性によらず、任意の特性を制御により形成することができる。すなわち所望の操舵感を実現することができる。

上記のように転舵角フィードバック制御を行った場合、転舵輪１５からの逆入力を効果的に打ち消すことができる。しかし運転者は、操舵機構１を介してステアリングホイール１０に伝達される逆入力から路面状態や転舵輪１５のグリップ力等、走行中の車両に関する多くのロードインフォメーションを取得する。このため転舵輪１５からの逆入力を全て打ち消してしまうと、運転者はロードインフォメーションをステアリングホイール１０から得ることができず、操舵感の悪化を招くおそれがある。また直進制動時に生ずる逆入力振動は車速Ｖとともに増大するため、車両が高速で走行している場合には車両走行の安定性を確保するために逆入力振動を抑制することが望ましい。そこで本実施形態では、車両が低速走行している際に、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくするようにしている。

また転舵角フィードバック制御を実行すると、車両の横滑りに際して運転者がカウンタステアを行った際に、カウンタステアの方向と逆方向のトルクが操舵機構１に作用する可能性がある。これが運転者の違和感となる。そこで本実施形態では、車両の横滑りを検出した際にも、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値小さくするようにしている。

なお本実施形態では図３に示すように第１アシスト成分Ｔａ１から補正値Ｔｒを減算することにより、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２を実質的に調整する。以下、補正値Ｔｒの演算方法について詳述する。

図３に示すように、アシスト指令値演算部４０は、車両の横滑りを検出する車両状態検出部４６、及び補正値Ｔｒを演算するロードインフォメーション補償部４５を備えている。

車両状態検出部４６には車速Ｖ、ヨーレートＹＲ、及び転舵角演算部４４で演算される転舵角θｐの情報が取り込まれている。車両状態検出部４６は転舵角θｐ及び車速Ｖに基づいて車体の推定ヨーレートＹＲｅを演算する。そして車両状態検出部４６は推定ヨーレートＹＲｅと実際のヨーレートＹＲとの偏差が第１の閾値以上である場合、あるいは第２の閾値以下である場合、車両が横滑りしたと判定する。車両状態検出部４６は、車両が横滑りしていると判定した場合、その旨をロードインフォメーション補償部４５に通知する。

ロードインフォメーション補償部４５には第２アシスト成分Ｔａ２の値及び車速Ｖが取り込まれている。図６に示すようにロードインフォメーション補償部４５はゲイン演算部４５ａとゲイン切替部４５ｂとを備えている。ゲイン演算部４５ａは車速Ｖに基づいてゲインＫｒを演算する。ゲイン演算部４５ａは、図中に示すように、車速Ｖが「０≦Ｖ＜Ｖ１」の範囲である低速走行時には、ゲインＫｒを「１」に設定する。また車速Ｖが「Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２」の範囲である中速走行時には、車速Ｖが速くなるほどゲインＫｒを「１」から「０」の範囲でリニアに減少させる。さらに車速Ｖが「Ｖ２≦Ｖ」の範囲である高速走行時には、ゲインＫｒを「０」に設定する。ゲイン演算部４５ａは、演算したゲインＫｒをゲイン切替部４５ｂに出力する。

ゲイン切替部４５ｂは車両状態検出部４６からの横滑り検出通知に基づきゲインＫｒを補正し、補正後のゲインＫｒ’を出力する。詳しくは、ゲイン切替部４５ｂは、図７に示すように時刻ｔ１で車両状態検出部４６から横滑り検出通知があると、その値が「１」になるまでゲインＫｒを漸増させ、ゲインＫｒが「１」になると（時刻ｔ２）、その値を維持する。なお、横滑り検出通知があった時点でゲインＫｒの値が「１」である場合には、ゲインＫｒの値をそのまま維持する。またゲイン切替部４５ｂは車両状態検出部４６から横滑り検出通知が無い場合には、ゲインＫｒの値を補正後のゲインＫｒ’としてそのまま出力する。

そしてロードインフォメーション補償部４５は、ゲイン切替部４５ｂで演算された補正後のゲインＫｒ’を第２アシスト成分Ｔａ２に乗算することで補正値Ｔｒを演算する。
次に本実施形態の作用について説明する。

車両が横滑りしていない場合、ゲイン切替部４５ｂはゲインＫｒの補正を行わない。このため図６に示すように、補正前のゲインＫｒと補正後のゲインＫｒ’との間には、「Ｋｒ＝Ｋｒ’」なる関係が成立する。この場合、補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’及びアシスト指令値Ｔａｓは車速Ｖに応じて以下の（ｂ１）〜（ｂ３）に示すように算出される。

（ｂ１）車速Ｖが「０≦Ｖ＜Ｖ１」を満たす低速走行時。この場合、補正後のゲインＫｒ’が「１」に設定されるため、補正値Ｔｒは第２アシスト成分Ｔａ２と同一の値となる。このため補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’は「Ｔａ１−Ｔａ２」となる。よってアシスト指令値Ｔａｓは「Ｔａ１」となる。

（ｂ２）車速Ｖが「Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２」を満たす中速走行時。この場合、補正後のゲインＫｒ’が「１≧Ｋ＞０」の範囲で変化するため、補正値Ｔｒは「Ｔａ２≧Ｔｒ＞０」の範囲で変化する。このため補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’は「Ｔａ１−Ｋｒ・Ｔａ２」となる。よってアシスト指令値Ｔａｓは「Ｔａ１＋（１−Ｋｒ）Ｔａ２」となる。

（ｂ３）車速Ｖが「Ｖ２≦Ｖ」を満たす高速走行時。この場合、補正後のゲインＫｒ’が「０」に設定されるため、補正値Ｔｒは「０」となる。このため補正後の第１アシスト成分Ｔａ１’は「Ｔａ１」となる。よってアシスト指令値Ｔａｓは「Ｔａ１＋Ｔａ２」となる。

このように本実施形態のロードインフォメーション補償部４５は、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を車速Ｖに応じて小さくする補償部となっている。

このような構成によれば、低速走行時には、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２が完全に除去されるため、転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクがステアリングシャフト１１に作用しなくなる。よって転舵輪１５からの逆入力が打ち消されることなく運転者に伝達されるため、運転者はロードインフォメーションを取得することができる。一方、車速Ｖが速くなるほど、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２が大きくなり、転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクがステアリングシャフト１１に作用するようになる。特に車速Ｖが速度Ｖ２以上となる高速走行時には、転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクによって転舵輪１５からの逆入力を打ち消すことができる。これにより高速走行時における車両走行の安定性を的確に確保することができる。

一方、車両が横滑りした場合、図６に示すように補正後のゲインＫｒ’が「１」に設定されるため、上記（ｂ１）の場合と同様にアシスト指令値Ｔａｓは「Ｔａ１」となる。すなわち転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクがステアリングシャフト１１に作用しなくなる。これにより転舵輪１５の転舵角θｐを転舵角指令値θｐ＊とするようなアシストトルクが操舵機構１に作用しなくなる。よって車両の横滑りに際して運転者がカウンタステアを行った際に、操舵機構１においてカウンタステアと逆方向に作用するアシストトルクが無くなるため、運転者の違和感を払拭することができる。

また本実施形態のゲイン切替部４５ｂは、車両が横滑りした際、補正後のゲインＫｒ’を「１」まで漸増させる。これによりアシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２が漸減するため、アシストトルクの急変を抑制することができる。その結果、操舵感の急変を抑制することができるため、運転者の違和感を緩和することができる。

以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置によれば以下の効果が得られる。
（１）アシスト指令値演算部４０には、車両の横滑りを検出する車両状態検出部４６を設けた。そして車両状態検出部４６により車両の横滑りを検出したとき、車両の横滑りを検出していないときに比べてアシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくすることとした。これにより、車両の横滑りに際して運転者がカウンタステアを行ったときに、運転者に与える違和感を緩和することができる。

（２）アシスト指令値演算部４０では、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくする際に、その値を漸減することとした。これによりアシスト指令値Ｔａｓの急変を抑制することができるため、操舵感の急変を抑制することができる。よって運転者に違和感を与えない。

（３）アシスト指令値演算部４０では、ロードインフォメーション補償部４５を、車両の横滑りを検出した際にアシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくする調整部として機能させることとした。これにより、それぞれを個別に設けた場合に比べて重複する演算処理をなくすことができるため、演算負担を軽減することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では車速Ｖに応じてゲインＫｒを変更したが、制動時には、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２が小さくなりすぎないようにゲインＫｒを「１」に近づけることが望ましい。制動時には、ノイズとして認識され易い比較的周波数の高い振動が発生するが、上記のように転舵角フィードバック制御の実行による振動抑制作用を有効に機能させることにより、ノイズとなる逆入力振動を効果的に抑制できる。またゲインＫｒを「１」にしなければ、運転者はロードインフォメーションを得ることも可能である。

・上記実施形態では、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の調整をロードインフォメーション補償部４５を利用して行った。これに代えて、例えば転舵角指令値演算部４２の理想モデルを変更することで、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の調整を行ってもよい。詳しくは、車両状態検出部４６からの横滑り検出通知を転舵角指令値演算部４２に取り込む。そして転舵角指令値演算部４２では車両状態検出部４６から横滑り検出通知があった場合、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２が小さくなるように各係数Ｋ，Ｃ，Ｊの値を変更する。なお運転者がカウンタステアを行った際に操舵機構１においてカウンタステアと逆方向に作用するアシストトルクは主に、第２アシスト成分Ｔａ２に含まれるばね項「Ｋ×θｐ」に起因するものである。よって転舵角指令値演算部４２では、車両状態検出部４６から横滑り検出通知があったとき、ばね係数Ｋを小さくすれば運転者の違和感をより効果的に緩和することができる。

・上記実施形態では、車両の横滑りの検出時に補正後のゲインＫｒ’の値を「１」に設定したが、これに代えて、補正後のゲインＫｒ’の値を「１」よりも小さい値に設定してもよい。換言すれば、車両の横滑りが検出されたとき、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２を完全に除去するといった方法に代えて、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくするといった方法を採用してもよい。このような構成であっても車両の横滑り検出時に、カウンタステア時に作用する転舵角フィードバック制御に起因するアシストトルクは小さくなるため、運転者の違和感を緩和することが可能である。さらに転舵輪１５からの逆入力振動が完全には打ち消されないので、運転者はロードインフォメーションを得ることも可能である。

・上記実施形態では、車両の横滑りの検出時に補正後のゲインＫｒ’の値を「１」まで漸増させたが、これに代えて、車両の横滑りの検出時に補正後のゲインＫｒ’の値を「１」に設定してもよい。換言すれば、車両の横滑りの検出時に、第２アシスト成分Ｔａ２が即時無効となるようにアシスト指令値Ｔａｓを調整してもよい。

・上記実施形態では、本発明を、ロードインフォメーション補償部４５が設けられた電動パワーステアリング装置に適用したが、ロードインフォメーション補償部４５が設けられていない電動パワーステアリング装置にも適用可能である。この場合、車両の横滑りの検出時に、アシスト指令値Ｔａｓに含まれる第２アシスト成分Ｔａ２の絶対値を小さくする補償部を別途設ければよい。

・上記実施形態では、転舵角指令値演算部４２で用いられる理想モデルとして図５に例示したモデルを用いたが、同理想モデルは適宜変更可能である。例えば操舵トルクＴｈのみに基づいて転舵角指令値θｐ＊を設定する理想モデルなどを用いてもよい。

・転舵角指令値演算部４２は、理想モデルを用いて転舵角指令値θｐ＊を演算するものに限らない。例えば基本アシスト成分演算部４１のように、マップ演算により転舵角指令値θｐ＊を演算するものであってもよい。

・上記実施形態では、転舵輪１５の転舵角θｐを検出する検出部として回転角センサ７及び転舵角演算部４４を用いたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えばステアリングシャフト１１の回転角を検出するセンサや、転舵輪１５の転舵角θｐを直接検出するセンサ等を用いてもよい。

・転舵角フィードバック制御は、例えばインターミディエイトシャフト１１ｂの回転角やピニオンシャフト１１ｃの回転角など、転舵角θｐに換算可能な適宜の回転軸の回転角を利用して行ってもよい。

・基本アシスト成分演算部４１では、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づいて第１アシスト成分Ｔａ１を設定したが、例えば操舵トルクＴｈのみに基づいて第１アシスト成分Ｔａ１を設定してもよい。また操舵トルクＴｈに対する第１アシスト成分Ｔａ１の変化勾配（アシスト勾配）に基づいてトルクセンサ４の検出操舵トルクＴｈの位相を変化させる、いわゆる位相補償制御を実行してもよい。さらに第１アシスト成分Ｔａ１の微分値が大きいほど第１アシスト成分Ｔａ１を大きくする、いわゆるトルク微分制御を実行してもよい。

・上記実施形態では、車体のヨーレートＹＲとその推定値ＹＲｅとに基づいて車両の横滑りを検出したが、車両の横滑りの検出方法はこれに限られない。例えば車両の横滑りを検出したときにこれを抑制するように車両のスタビリティコントロールを実行するＶＳＣ装置が車両に搭載されている場合には、ＶＳＣ装置からの通知に基づいて車両の横滑りを検出してもよい。

・上記実施形態では、本発明を、コラムシャフト１１ａにアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置に適用した。これに変えて、例えばピニオンシャフト１１ｃにアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置や、ラックシャフト１３にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置に本発明を適用してもよい。

Ｔａ１…第１アシスト成分、Ｔａ２…第２アシスト成分、Ｔａｓ…アシスト指令値、Ｔｈ…操舵トルク、Ｔｄ…駆動トルク、θｐ…転舵角、θｐ＊…転舵角指令値、１…操舵機構、２…アシスト機構、３…モータ制御装置（制御部）、１５…転舵輪、２０…モータ、４０…アシスト指令値演算部、４１…基本アシスト成分演算部（第１アシスト成分演算部）、４２…転舵角指令値演算部、４３…転舵角フィードバック制御部（第２アシスト成分演算部）、４５…ロードインフォメーション補償部、４６…車両状態検出部。

Claims (4)

1. モータから車両の操舵機構にアシストトルクを付与するアシスト機構と、
   前記モータの駆動をアシスト指令値に基づき制御する制御部と、
   前記車両の横滑りを検出する車両状態検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記操舵機構に伝達される操舵トルクに基づいて第１アシスト成分を演算する第１アシスト成分演算部と、
   転舵輪の転舵角の目標値となる転舵角指令値を前記操舵トルクに基づき演算する転舵角指令値演算部と、
   前記転舵輪の転舵角を前記転舵角指令値に一致させる転舵角フィードバック制御の実行により第２アシスト成分を演算する第２アシスト成分演算部と、
   前記第１アシスト成分に前記第２アシスト成分を加算した値を基礎として前記アシスト指令値を演算するアシスト指令値演算部と、
   前記車両状態検出部により前記車両の横滑りを検出したとき、前記車両の横滑りを検出していないときに比べて前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を小さくする調整部と、を有する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記調整部は、前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を小さくする際に、その値を漸減する
   請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記制御部は、
   前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を車両状態に応じて小さくする補償部を有し、
   前記補償部が前記調整部として機能する
   請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記制御部は、前記操舵トルク及び前記第１アシスト成分を加算して駆動トルクを演算し、
   前記転舵角指令値演算部は、前記駆動トルクに対する前記転舵角の理想モデルに基づいて前記転舵角指令値を演算し、
   前記調整部は、前記理想モデルを変更することにより、前記アシスト指令値に含まれる前記第２アシスト成分の絶対値を小さくする
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。