JP2014080097A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転角に依存するトルク変動を検出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】トルク変動検出部６１は、ステアリングに関する回転角θ’およびトルクＴの検出結果に基づいてトルク変動を検出する。経年劣化判定部６３は、検出したトルク変動に基づいて経年変化判定を行う。トルク変動補正部６５は、トルク変動を打ち消すように出力トルクを補正する。トルク変動は、ハンドルの回転角に依存するトルク変動、モータの回転角に依存するトルク変動、ピニオンギアの回転角に依存するトルク変動、ラックストロークに相当するハンドルの回転角に依存するトルク変動、の少なくともいずれか一つである。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

運転者の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置が知られている。例えば、特許文献１には、電動パワーアシスト制御の為のモータの電動パワーアシスト用目標電流を演算する電動パワーアシスト制御部、転舵輪の自動操舵制御の為のモータの自動操舵用目標電流を演算する自動操舵制御部、自動操舵制御時に電動パワーアシスト用と自動操舵用の目標電流の和に合わせてモータ電流を制御する電流制御部、電動パワーアシスト用目標電流の運転者の操舵周波数を含みステアリングホイール慣性トルクによる変動成分の周波数を含まない所定の周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分で電動パワーアシスト用目標電流を補正する周波数成分抽出器を含む操舵制御装置の技術が開示されている。

国際公開第２００９／０６９１９６号

操舵時のトルク変動を検出することについて、なお改良の余地がある。例えば、経年変化等により、回転角に依存するトルク変動が発生することがある。

本発明の目的は、回転角に依存するトルク変動を検出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である。

本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングに関する回転角およびトルクの検出結果に基づいてトルク変動を検出することを特徴とする。

上記電動パワーステアリング装置において、検出した前記トルク変動に基づいて経年変化判定を行うことが好ましい。

上記電動パワーステアリング装置において、前記トルク変動を打ち消すように出力トルクを補正することが好ましい。

上記電動パワーステアリング装置において、前記トルク変動は、ハンドルの回転角に依存するトルク変動、モータの回転角に依存するトルク変動、ピニオンギアの回転角に依存するトルク変動、ラックストロークに相当するハンドルの回転角に依存するトルク変動、の少なくともいずれか一つであることが好ましい。

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングに関する回転角およびトルクの検出結果に基づいてトルク変動を検出する。本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、回転角に依存するトルク変動を検出することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。 図２は、実施形態に係る車両の概略構成図である。 図３は、実施形態に係るＥＣＵのブロック図である。 図４は、実施形態に係る第一補正制御部の詳細を示すブロック図である。 図５は、実施形態の操舵角に関する所定範囲を示す図である。 図６は、実施形態の操舵トルクに関する所定範囲を示す図である。 図７は、実施形態の車速に関する所定範囲を示す図である。 図８は、検出した操舵トルクおよび平均操舵トルクの一例を示す図である。 図９は、左きりの変動トルクを示す図である。 図１０は、右きりの変動トルクを示す図である。 図１１は、周期性範囲を示す図である。 図１２は、蓄積された変動トルクを示す図である。 図１３は、θ’−Ｔ’平面での指標化の説明図である。 図１４は、空間周波数平面での指標化の説明図である。 図１５は、操舵角に対する補償パターンの更新を説明する図である。 図１６は、操舵角に対する補償パターンの更新を説明する他の図である。 図１７は、前出し量の説明図である。 図１８は、前出し量の一例を示す図である。 図１９は、操舵角速度によるゲイン演算の説明図である。 図２０は、車速によるゲイン演算の説明図である。 図２１は、操舵トルクによるゲイン演算の説明図である。 図２２は、ＢＰＦ演算のゲインを示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図２２を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電動パワーステアリング装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャート、図２は、実施形態に係る車両の概略構成図、図３は、実施形態に係るＥＣＵのブロック図、図４は、実施形態に係る第一補正制御部の詳細を示すブロック図である。

本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１−１は、ステアリングシステムの経年的なメカ劣化による操舵トルク変動を補正する機能を有している。また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１−１は、回転角に依存したトルク変動に着目したトルク変動の検出方法と、経年変化による劣化の判定方法と、回転角情報と補正パターンを用いた補正方法と、整備時の補正パターン生成方法とを有する。

本実施形態において、車両１００に必要な構成としては、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）およびステアリングシステムの回転角センサである。電動パワーステアリングシステムは、車速センサ、操舵トルクセンサ等のＥＰＳに必要なセンサを含むものである。また、回転角センサは、操舵角センサまたはモータ回転角センサまたはラックストロークセンサまたはピニオン角センサまたはタイヤ切れ角センサ等である。上記回転角センサは、絶対角センサであるか、あるいは相対角センサである場合にはステアリングの絶対角を取得可能なものである。

図２に示すように、車両１００は、操舵輪として左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲを有する。車両１００は、前輪ＦＬ，ＦＲが転舵することにより旋回することができる。本実施形態の電動パワーステアリング装置１−１は、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、ＶＧＲＳアクチュエータ２００、ＶＧＲＳ相対角センサ１８、ＥＰＳアクチュエータ３００およびＥＣＵ５０を含んで構成されている。

ハンドル１１は、アッパーステアリングシャフト１２、ＶＧＲＳアクチュエータ２００、ロアステアリングシャフト１３、およびラックアンドピニオン機構２０を介して左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲとそれぞれ接続されている。アッパーステアリングシャフト１２は、ハンドル１１と連結された回転軸であり、ハンドル１１と一体回転する。

ＶＧＲＳアクチュエータ２００は、ハンドル１１の操舵角θに対する前輪ＦＬ，ＦＲの転舵角を可変に制御するアクチュエータである。ＶＧＲＳアクチュエータ２００は、アッパーステアリングシャフト１２の回転量とロアステアリングシャフト１３の回転量との比を無段階に変化させることができる。本実施形態のＶＧＲＳアクチュエータ２００は、アッパーステアリングシャフト１２に連結されたステータと、ロアステアリングシャフト１３に連結されたロータとを含むＶＧＲＳモータ２０１を有する。ＶＧＲＳアクチュエータ２００は、ＶＧＲＳモータ２０１によってアッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３との相対回転量を予め定められた範囲内で可変に制御する。

ＶＧＲＳ相対角センサ１８は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００におけるアッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３との回転位相差であるＶＧＲＳ相対回転角δvgrsを検出する。

ラックアンドピニオン機構２０は、ピニオンギア１４とラックバー１５を有する。ピニオンギア１４は、ロアステアリングシャフト１３の端部に接続されており、ロアステアリングシャフト１３の回転と連動して回転する。ラックバー１５は、ピニオンギア１４のギア歯と噛み合うギア歯を有している。ピニオンギア１４の回転運動は、ラックバー１５の車幅方向（図２の左右方向）の運動に変換される。ラックバー１５の車幅方向の運動は、タイロッドやナックルを介して左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲに伝達されて前輪ＦＬ，ＦＲを転舵する。

操舵トルクセンサ１６は、操舵トルクＴを検出する。本実施形態の操舵トルクセンサ１６は、運転者からハンドル１１に入力される操舵トルクＴによって捩れを生じるトーションバーを有しており、トーションバーにおいて生じる回転位相差に応じた電気信号を出力する。操舵角センサ１７は、操舵角θを検出する。本実施形態の操舵角センサ１７は、中立位置からのアッパーステアリングシャフト１２の回転量に応じた電気信号を出力する。車速センサ１９は、車両１００の走行速度に応じた電気信号を出力する。

ＥＣＵ５０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ５０は、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ１９、ＶＧＲＳアクチュエータ２００およびＥＰＳアクチュエータ３００と電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、操舵トルクセンサ１６から入力される電気信号に基づいて操舵トルクＴを取得する。また、ＥＣＵ５０は、操舵角センサ１７から入力される電気信号に基づいて操舵角θを取得する。また、ＥＣＵ５０は、車速センサ１９から入力される電気信号に基づいて車速Ｖを取得する。電動パワーステアリング装置１−１は、ラックバー１５の車幅方向の移動量（ラックストローク）を検出するストロークセンサを有している。ストロークセンサの検出結果を示す信号は、ＥＣＵ５０に入力される。ＥＣＵ５０は、ストロークセンサから入力される電気信号に基づいてラックストロークを取得する。

ＥＰＳアクチュエータ３００は、アシストトルクやダンピングトルク等の出力トルクを発生させ、発生させた出力トルクをロアステアリングシャフト１３に作用させる転舵トルク出力装置である。本実施形態のＥＰＳアクチュエータ３００は、ロアステアリングシャフト１３に接続された電動モータ（以下、「ＥＰＳモータ」と称する。）３０１を有しており、ＥＰＳモータ３０１により出力トルクを発生させる。ＥＰＳモータ３０１は、図示しないバッテリと接続されており、バッテリから供給される電力を消費して出力トルクを発生する。ＥＰＳモータ３０１の回転は、図示しないウォームギアによって減速されてロアステアリングシャフト１３に伝達される。ＥＰＳアクチュエータ３００は、ＥＰＳモータ３０１の回転位置（回転角）を検出するセンサを有している。検出されたＥＰＳモータ３０１の回転位置は、ＥＣＵ５０に出力される。

ＥＣＵ５０は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００およびＥＰＳアクチュエータ３００に対して制御指令を出力し、各アクチュエータ２００，３００を制御する。ＥＣＵ５０は、例えば、操舵トルクＴおよび車速Ｖに基づいてＶＧＲＳアクチュエータ２００やＥＰＳアクチュエータ３００に対する制御指令値を決定する。

ここで、ステアリングシステムでは、経年的なメカ劣化等によりステアリングシステムの回転位置に依存したトルク変動が存在することがある。ステアリングシステムの回転位置は、例えば操舵角θである。回転位置によって操舵に要するトルクが変動すると、ドライバビリティの低下につながる可能性がある。

本実施形態の電動パワーステアリング装置１−１は、ステアリングに関する回転角およびトルクの検出結果に基づいて、回転角に依存したトルク変動を検出することができる。これにより、トルク変動を補償する補償トルクを出力させることや、トルク変動に基づいて経年劣化を判定することが可能となる。

電動パワーステアリング装置１−１は、検出したトルク変動に基づいて経年変化の判定を行う。これにより、経年的な機械劣化を判定することができる。また、電動パワーステアリング装置１−１は、検出したトルク変動に基づいて、トルク変動を打ち消すように出力トルクを補正する。これにより、回転角に依存するトルク変動を抑制することができる。

図３に示すように、ＥＣＵ５０は、アシスト制御部５１、ダンピング制御部５２、補正制御部５３，５４，５５，５６を含んで構成されている。補正制御部５３，５４，５５，５６は、回転角に依存するトルク変動を補償するトルク補正制御を実行する。第一補正制御部５３は、ＥＰＳモータ３０１の回転角度であるモータ回転角θ’に対応する補正制御を実行する。第二補正制御部５４は、ピニオンギア１４の回転角度であるピニオン角に対応する補正制御を実行する。第三補正制御部５５は、操舵角θ、言い換えるとハンドル角に対応する補正制御を実行する。第四補正制御部５６は、ラックストロークに相当するハンドル角に対応する補正制御を実行する。

アシスト制御部５１は、運転者が入力する操舵トルクと同方向のトルクであるアシストトルクの目標値を出力する。アシスト制御部５１は、操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいて目標とするアシストトルクの方向と大きさを出力する。

ダンピング制御部５２は、運転者が入力する操舵トルクと反対方向のトルクであるダンピングトルクの目標値を出力する。ダンピング制御部５２は、操舵速度ＳＷＶと車速Ｖとに基づいて目標とするダンピングトルクの方向と大きさを出力する。

図４に示すように、第一補正制御部５３は、トルク変動検出部６１と、指標抽出部６２と、経年劣化判定部６３と、補正パターン生成部６４と、トルク変動補正部６５とを含んで構成されている。

トルク変動検出部６１は、モータ回転角θ’に依存するトルク変動を検出する。トルク変動検出部６１には、操舵トルクＴと、操舵角θと、モータ回転角θ’と、車速Ｖが入力される。指標抽出部６２は、トルク変動検出部６１によって検出されたトルク変動の特性を蓄積し、指標を抽出する。経年劣化判定部６３は、指標抽出部６２によって抽出された指標に基づいて特性の変化を検知し、経年劣化（経年変化）の判定を行う。経年劣化判定部６３には、経年情報として、走行時間等の日時情報、走行距離、操舵回数等が入力される。補正パターン生成部６４は、指標抽出部６２において得られたトルク変動の特性（θ’−Ｔ特性）と、経年劣化判定部６３によって検知された特性変化とに基づいて補正パターンを生成する。トルク変動補正部６５は、回転角に依存するトルク変動を打ち消すようにＥＰＳアクチュエータ３００の出力トルクを補正する。

図１を参照して、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１−１の動作について説明する。図１に示す制御フローは、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ５０により、操舵トルクＴ、操舵角θおよび車速Ｖが計測される。ＥＣＵ５０は、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７および車速センサ１９からそれぞれの検出結果を取得する。ステップＳ１が実行されると、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、ＥＣＵ５０により、操舵角速度θdot、操舵トルク変化速度Ｔdotおよび車両加速度Ｖdotが算出される。操舵角速度θdotは、操舵角θの時間微分（ｄθ／ｄｔ）であり、操舵トルク変化速度Ｔdotは、操舵トルクＴの時間微分（ｄＴ／ｄｔ）であり、車両加速度Ｖdotは、車速Ｖの時間微分（ｄＶ／ｄｔ）である。ステップＳ２が実行されると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ＥＣＵ５０により、操舵・走行条件が所定範囲であるか否かが判定される。所定範囲は、通常の操作かつ通常の使用状況であることを示す。図５は、本実施形態の操舵角に関する所定範囲を示す図、図６は、本実施形態の操舵トルクに関する所定範囲を示す図、図７は、本実施形態の車速に関する所定範囲を示す図である。

図５において、領域Ｒ１および領域Ｒ２は、操舵角に関する所定範囲を示している。操舵角θにおいて、中立位置は０である。正の操舵角θは、中立位置よりもハンドル１１を左きりしているときの操舵角θを示し、負の操舵角θは、中立位置よりもハンドル１１を右きりしているときの操舵角を示す。領域Ｒ１は、ハンドル１１を左きりするとき、言い換えると運転者から見てハンドル１１を反時計回りに回転させるときの所定範囲を示す。ハンドル１１を左きりするときの操舵角速度θdotが正の速度である。領域Ｒ１は、操舵角速度θdotが正方向の下限値θd1以上でかつ正方向の上限値θd2以下の範囲に定められている。また、領域Ｒ１は、操舵角θが下限値θ１以上でかつ上限値θ２以下の範囲に定められている。なお、下限値θ１は負の値、上限値θ２は正の値である。

領域Ｒ２は、ハンドル１１を右きりするとき、言い換えると運転者からみてハンドル１１を時計回りに回転させるときの所定範囲を示す。ハンドル１１を右きりするときの操舵角速度θdotが負の速度である。領域Ｒ２は、操舵角速度θdotが負方向の下限値θd3以下でかつ負方向の上限値θd4以上の範囲に定められている。また、領域Ｒ２は、操舵角θが下限値θ１以上でかつ上限値θ２以下の範囲に定められている。

保舵されているときはトルク変動を検出することができない。このため、正方向の下限値θd1と負方向の下限値θd3との間の範囲は、所定範囲から除外されている。また、速い操舵速度では、減衰によりトルク変動の特性がばらつく。このため、正方向の上限値θd2よりも正側の操舵角速度θdotの範囲、および負方向の上限値θd3よりも負側の操舵角速度θdotの範囲は、所定範囲から除外されている。

また、ハンドル１１の可動範囲のエンド部分では操舵トルクＴが急変する。このため、下限値θ１よりも負側の操舵角θの範囲、および上限値θ２よりも正側の操舵角θの範囲は、所定範囲から除外されている。ＥＣＵ５０は、操舵角θと操舵角速度θdotとの組み合わせを示す点が、領域Ｒ１あるいは領域Ｒ２にある場合、操舵角θに関する操舵条件が所定範囲であると判定する。

図６において、領域Ｒ３は、操舵トルクに関する所定範囲を示している。正の操舵トルクＴは、ハンドル１１を左きりする方向のトルクを示し、負の操舵トルクＴは、ハンドル１１を右きりする方向のトルクを示す。領域Ｒ３は、操舵トルクＴが下限値Ｔ１以上でかつ上限値Ｔ２以下の範囲に定められている。また、領域Ｒ３は、操舵トルク変化速度Ｔdotが下限値Ｔd1以上でかつ上限値Ｔd2以下の範囲に定められている。なお、下限値Ｔ１および下限値Ｔd1は負の値、上限値Ｔ２および上限値Ｔd2は正の値である。

ぬかるみにおける操舵などの高トルクの範囲を除外するように、下限値Ｔ１よりも負側の操舵トルクＴの範囲、および上限値Ｔ２よりも正側の操舵トルクＴの範囲は、所定範囲から除外されている。また、操舵トルク変化速度Ｔdotが高速であるときは、急激な操作である。こうした急激な操作を除外するように、下限値Ｔd1よりも負側の操舵トルク変化速度Ｔdotの範囲、および上限値Ｔd2よりも正側の操舵トルク変化速度Ｔdotの範囲は、所定範囲から除外されている。ＥＣＵ５０は、操舵トルクＴと操舵トルク変化速度Ｔdotとの組合せを示す点が、領域Ｒ３にある場合、操舵トルクＴに関する操舵条件が所定範囲であると判定する。

図７において、領域Ｒ４は、車速に関する所定範囲を示している。領域Ｒ４は、車速Ｖが下限値Ｖ１以上でかつ上限値Ｖ２以下の範囲に定められている。また、領域Ｒ４は、車両加速度Ｖdotが下限値Ｖd1以上でかつ上限値Ｖd2以下の範囲に定められている。なお、下限値Ｖ１および下限値Ｖd1は負の値、上限値Ｖ２および上限値Ｖd2は正の値である。

高車速の走行時は、操舵角が小さい。このため、下限値Ｖ１よりも負側の車速Ｖの範囲、および上限値Ｖ２よりも正側の車速Ｖの範囲は、所定範囲から除外されている。車速Ｖが変動するときは、車両１００の接地荷重の変動等が影響する。このため、下限値Ｖd1よりも負側の車両加速度Ｖdotの範囲、および上限値Ｖd2よりも正側の車両加速度Ｖdotの範囲は、所定範囲から除外されている。ＥＣＵ５０は、車速Ｖと車両加速度Ｖdotとの組合せを示す点が領域Ｒ４にある場合、走行条件が所定範囲にあると判定する。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ３の判定において、操舵角θに関する操舵条件が所定範囲であり、かつ操舵トルクＴに関する操舵条件が所定範囲であり、かつ走行条件が所定範囲であると判定した場合に肯定判定を行う。また、ＥＣＵ５０は、操舵角θに関する操舵条件、操舵トルクＴに関する操舵条件、あるいは走行条件のいずれか一つでも所定範囲でない場合、ステップＳ３で否定判定を行う。ステップＳ３の判定の結果、肯定判定がなされた場合（ステップＳ３−Ｙ）にはステップＳ４に進み、そうでない場合（ステップＳ３−Ｎ）にはステップＳ１６に進む。

ステップＳ４では、ＥＣＵ５０により、平均操舵トルクＴaveが算出される。本実施形態では、直線近似により平均操舵トルクＴaveが算出される。図８は、検出した操舵トルクＴdetおよび平均操舵トルクＴaveの一例を示す図である。図８において、横軸はモータ回転角θ’であり、縦軸は操舵トルクＴである。なお、モータ回転角θ’は、後述するように、実際のモータ回転角を操舵角相当の値に換算したものである。

図８には、左きりにおいて各モータ回転角θ’で検出された操舵トルク（以下、「左きり検出操舵トルク」と称する。）Ｔdet1、および右きりにおいて各モータ回転角θ’で検出された操舵トルク（以下、「右きり検出操舵トルク」と称する。）Ｔdet2が示されている。左きりの平均操舵トルクＴave1は、左きり検出操舵トルクＴdet1の波形を関数フィッティングして求められる。本実施形態では、左きり検出操舵トルクＴdet1を一次関数にフィッティングして左きりの平均操舵トルクＴave1が求められる。なお、左きりの平均操舵トルクＴave1を算出する方法は、一次関数への関数フィッティングには限定されない。左きり検出操舵トルクＴdet1を高次関数に関数フィッティングすることや、移動平均することにより左きりの平均操舵トルクＴave1が求められてもよい。

右きりの平均操舵トルクＴave2は、右きり検出操舵トルクＴdet2の波形を関数フィッティングして求められる。本実施形態では、右きり検出操舵トルクＴdet2を一次関数にフィッティングして右きりの平均操舵トルクＴave2が求められる。なお、右きりの平均操舵トルクＴave2を算出する方法は、一次関数への関数フッティングには限定されない。右きり検出操舵トルクＴdet2を高次関数に関数フッティングすることや、移動平均することにより右きりの平均操舵トルクＴave2が求められてもよい。左きりの平均操舵トルクＴave1および右きりの平均操舵トルクＴave2が算出されると、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、第一補正制御部５３により、変動トルクＴ’が算出される。変動トルクＴ’は、操舵トルクＴから平均操舵トルクＴaveを減じたトルクである。図９は、左きりの変動トルクを示す図、図１０は、右きりの変動トルクを示す図である。図９に示す左きりの変動トルクＴ’１は、各モータ回転角θ’について、左きり検出操舵トルクＴdet1から左きりの平均操舵トルクＴave1を減じて算出される。図１０に示す右きりの変動トルクＴ’２は、各モータ回転角θ’について、右きり検出操舵トルクＴdet2から右きりの平均操舵トルクＴave2を減じて算出される。左きりの変動トルクＴ’１および右きりの変動トルクＴ’２が算出されると、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、第一補正制御部５３により、周期性範囲に基づくハンドル換算値が算出される。図１１は、周期性範囲を示す図である。図１１において、（ａ）はラックストロークに相当するハンドル角（操舵角θ）、（ｂ）はハンドル角の周期性範囲、（ｃ）はピニオン角の周期性範囲、（ｄ）はモータ角の周期性範囲を示す。

モータ角を例に説明すると、ＥＰＳモータ３０１の回転は、ウォームギアによって減速されてロアステアリングシャフト１３に伝達される。従って、ハンドル１１の回転量に対して、ＥＰＳモータ３０１の回転量は大きい。ＥＰＳモータ３０１によるトルク変動成分がある場合、そのトルク変動成分の周期は、ＥＰＳモータ３０１の１回転である。図１１（ｄ）に示す周期性範囲は、ＥＰＳモータ３０１の正負方向それぞれの１回転、−３６０ｄｅｇから＋３６０ｄｅｇに相当する操舵角θの範囲である。

実際のＥＰＳモータ３０１の回転位置から、操舵角相当のモータ回転角θ’への換算係数は、ＥＰＳモータ３０１のウォームギア比によって決まる。例えば、ウォームギア比が２０である場合、モータ回転位置＋３６０ｄｅｇを操舵角θに換算したモータ回転角θ’（ハンドル換算値）は、＋１８ｄｅｇである。従って、ＥＰＳモータ３０１の周期性範囲を−３６０ｄｅｇから＋３６０ｄｅｇのＥＰＳモータ３０１の回転位置とした場合、操舵角θに換算したモータ回転角θ’の周期性範囲は、−１８ｄｅｇから＋１８ｄｅｇの範囲となる。

同様にして、図１１（ｃ）に示す周期性範囲は、ピニオン角、すなわちピニオンギア１４の正負方向それぞれの１回転、−３６０ｄｅｇから＋３６０ｄｅｇに相当する操舵角θの範囲である。ピニオン角から操舵角相当への換算係数は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００による減速比によって決まる。

図１１（ａ）に示すラックストロークの周期性範囲は、ラックストロークの右きり方向のストロークエンドから左きり方向のストロークエンドまでの範囲とすることができる。ＶＧＲＳアクチュエータ２００を備えないステアリングシステムでは、ラックストロークから操舵角θへの換算係数を１としてラックストロークと操舵角θとが対応付けられる。

第一補正制御部５３は、周期性範囲に基づいて、モータ回転角θ’を周期性範囲内の回転角に変換する。操舵角相当に換算したモータ回転角θ’において、＋１８ｄｅｇよりも正側のモータ回転角θ’および−１８ｄｅｇよりも負側のモータ回転角θ’は、周期性範囲内の対応するモータ回転角θ’に変換される。対応するモータ回転角θ’は、ＥＰＳモータ３０１の同じ回転位置を示すモータ回転角θ’である。例えば、操舵角換算＋２７ｄｅｇのモータ回転角θ’は、＋２７ｄｅｇを周期性範囲である＋１８ｄｅｇで除した余りの＋９ｄｅｇに変換される。周期性範囲外のモータ回転角θ’における検出操舵トルクＴdet1、Ｔdet2および変動トルクＴ’１，Ｔ’２は、周期性範囲内の対応するモータ回転角θ’の値として扱われる。例えば、操舵角換算＋２７ｄｅｇの検出操舵トルクＴdet1，Ｔdet2および変動トルクＴ’１，Ｔ’２は、変換後の＋９ｄｅｇの検出操舵トルクＴdet1，Ｔdet2および変動トルクＴ’１，Ｔ’２として蓄積される。ステップＳ６で周期性範囲内のモータ回転角θ’が算出されると、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、第一補正制御部５３により、操舵角速度θdotが正であるか否かが判定される。その判定の結果、操舵角速度θdotが正であると判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ７−Ｎ）にはステップＳ９に進む。

ステップＳ８では、第一補正制御部５３により、左きりの変動トルクＴ’１が左操舵用θ’−Ｔ’平面に追加される。図１２は、蓄積された変動トルクを示す図である。第一補正制御部５３は、左操舵（左きり）について、周期性範囲内の値に変換されたモータ回転角θ’と左きりの変動トルクＴ’１との関係を蓄積する。これにより、θ’−Ｔ’平面には、左きりに関するモータ回転角θ’と変動トルクＴ’１との関係を示す複数の特性線が重ね書きされる。ステップＳ８が実行されると、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ９では、第一補正制御部５３により、右きりの変動トルクＴ’２が右操舵用θ’−Ｔ’平面に追加される。第一補正制御部５３は、右操舵（右きり）について、周期性範囲内の値に変換されたモータ回転角θ’と右きりの変動トルクＴ’２との関係を蓄積する。これにより、θ’−Ｔ’平面には、右きりに関するモータ回転角θ’と変動トルクＴ’２との関係を示す複数の特性線が重ね書きされる。ステップＳ９が実行されると、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、第一補正制御部５３により、所定範囲内のθ’−Ｔ’が平均化される。第一補正制御部５３は、左きりの操舵について蓄積されたモータ回転角θ’と左きりの変動トルクＴ’１との関係に基づいて、左きりの変動トルクＴ’１の平均値を算出する。また、第一補正制御部５３は、右きりの操舵について蓄積されたモータ回転角θ’と右きりの変動トルクＴ’２との関係に基づいて、右きりの変動トルクＴ’２の平均値を算出する。図１２において、Ｔ’aveは、変動トルクＴ’の平均値（以下、「平均変動トルク」と称する。）を示す。第一補正制御部５３は、左きりおよび右きりのそれぞれにおいて、各モータ回転角θ’について、蓄積された変動トルクＴ’の平均値を算出する。変動トルクＴ’の平均化がなされると、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、第一補正制御部５３により、指標化がなされる。左きりおよび右きりのそれぞれについて、変動トルクＴ’の指標化を行う。図１３は、θ’−Ｔ’平面での指標化の説明図である。指標は、例えば、平均変動トルクＴ’aveの最大値と最小値との差分である。なお、これに代えて、平均変動トルクＴ’aveの最大値が変動トルクＴ’の指標とされてもよく、平均変動トルクＴ’aveの絶対値の最大値が指標とされてもよい。

また、空間周波数平面において変動トルクＴ’の指標化がなされてもよい。図１４は、空間周波数平面での指標化の説明図である。横軸は、モータ回転角θ’の逆数（空間周波数）である。変動トルクＴ’の指標は、例えば、所定範囲Ｒの空間周波数における変動トルクＴ’の最大値である。所定範囲Ｒは、例えば、ロードインフォメーションによるトルクの周波数の範囲を除外して設定される。ステップＳ１１において指標化がなされると、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、第一補正制御部５３により、指標が保存される。ステップＳ１２が実行されると、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、第一補正制御部５３により、指標が閾値以上であるか否かが判定される。第一補正制御部５３は、ステップＳ１１で算出された指標が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。その判定の結果、指標が閾値以上であると判定された場合（ステップＳ１３−Ｙ）にはステップＳ１４に進み、そうでない場合（ステップＳ１３−Ｎ）にはステップＳ１５に進む。

ステップＳ１４では、第一補正制御部５３により、劣化状態が変化したと判定され、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５では、第一補正制御部５３により、劣化状態に変化がないと判定され、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、劣化状態が変化したか否かが判定される。その判定の結果、劣化状態が変化したと判定された場合（ステップＳ１６−Ｙ）にはステップＳ１７に進み、そうでない場合（ステップＳ１６−Ｎ）にはステップＳ１９に進む。

ステップＳ１７では、第一補正制御部５３により、操舵角に対する補償パターンが更新される。図１５は、操舵角に対する補償パターンの更新を説明する図、図１６は、操舵角に対する補償パターンの更新を説明する他の図である。図１５は、周期性範囲での補償パターンの作成を示す図である。図１５に示すように、周期性範囲での補償パターンＴcom1は、平均変動トルクＴ’aveを横軸（モータ回転角θ’軸）に関して反転したものである。図１６に示すように、補償制御トルクＴcomは、周期性範囲での補償パターンＴcom1を操舵角方向に繰り返したものである。第一補正制御部５３は、左きりおよび右きりのそれぞれについて、操舵角に対する補償パターンを更新し、補償制御トルクＴcomのパターンを生成する。ステップＳ１７が実行されると、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、第一補正制御部５３により、θ’−Ｔ’平面の情報がクリアされる。第一補正制御部５３は、モータ回転角θ’と変動トルクＴ’との関係についての補償制御トルクＴcom以外の記憶・蓄積情報をクリアする。ステップＳ１８が実行されると、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、第一補正制御部５３により、操舵方向が判定される。第一補正制御部５３は、操舵角速度θdotが正である場合には、左きりと判断し、操舵角速度θdotが負である場合には右きりと判断する。ステップＳ１９が実行されると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、第一補正制御部５３により、操舵角θの前出し量の設定がなされる。図１７は、前出し量の説明図である。図１７に示すように、左きりの操舵では、操舵角θが正方向に変化する。第一補正制御部５３は、実際の操舵角θよりも少し先の情報で制御するように、少し先の操舵角θである将来操舵角（θ＋Ｘ）を算出する。前出し量Ｘは、正の値である。図１８は、前出し量の一例を示す図である。図１８において横軸は操舵角速度（操舵速度）θdotの絶対値、縦軸は前出し量Ｘを示す。操舵角速度θdotが０の場合の前出し量は０である。また、操舵角速度θdotが大きくなるに従い、前出し量Ｘが増加する。本実施形態では、前出し量Ｘは対数関数的に増加する。図１８に示す前出し量は、操舵角速度θdotが速いほど制御系の遅れが大きくなることに対応したものである。

右きりの操舵では、操舵角θが負方向に変化する。第一補正制御部５３は、実際の操舵角θよりも少し先の情報で制御するように、少し先の操舵角θである将来操舵角（θ−Ｘ）を算出する。ステップＳ２０が実行されると、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、第一補正制御部５３により、操舵角速度θdotによるゲイン演算がなされる。図１９は、操舵角速度によるゲイン演算の説明図である。図１９において、横軸は操舵角速度θdotの絶対値、縦軸は第一ゲインＧ１を示す。第一ゲインＧ１は、トルク補償における操舵角速度θdotに基づくゲインである。図１９に示すように、第一ゲインＧ１は、操舵角速度θdotが０の近傍である場合、０（等倍出力）とされる。操舵角速度θdotの０付近ではセンサのばらつきに反応しないように不感帯が設けられる。操舵角速度θdotの低速から中速の範囲では、符号Ｇ１１に示すように、操舵角速度θdotが大きくなるに従い第一ゲインＧ１が増加する。これは、操舵角速度θdotが高い方がトルク変動が大きくなるためである。

操舵角速度θdotが中速から高速の範囲では、符号Ｇ１２に示すように、操舵角速度θdotが大きくなるに従い第一ゲインＧ１が減少する。操舵角速度θdotが所定以上に速いとトルク変動を感じにくいためである。操舵角速度θdotが高速の範囲では、符号Ｇ１３に示すように第一ゲインＧ１が０である。これは、人が操舵できる範囲以上の操舵角速度θdotではトルク補償が反応しないようにするためである。第一補正制御部５３は、操舵角速度θdotに基づいて第一ゲインを演算する。ステップＳ２１が実行されると、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、第一補正制御部５３により、車速Ｖによるゲイン演算がなされる。図２０は、車速によるゲイン演算の説明図である。図２０において、横軸は車速Ｖの絶対値、縦軸は第二ゲインＧ２を示す。第二ゲインＧ２は、トルク補償における車速Ｖに基づくゲインである。図２０に示すように、所定車速Ｖ３までの低車速の領域の第二ゲインＧ２は、所定車速Ｖ３以上の領域の第二ゲインＧ２よりも小さい。また、所定車速Ｖ３未満の領域では、車速Ｖが小さくなるに従い第二ゲインＧ２が小さくなる。これは、車速が低い領域ではアシストトルクが大きく、トルク振動が小さくなるためである。所定車速Ｖ３以上の車速Ｖの領域では、第二ゲインＧ２は一定である。所定車速Ｖ３以上では、車速に応じたアシストトルクの変化が小さく、トルク振動の大きさも大きく変わらないためである。第一補正制御部５３は、車速Ｖに基づいて第二ゲインＧ２を演算する。ステップＳ２２が実行されると、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、第一補正制御部５３により、操舵トルクＴによるゲイン演算がなされる。図２１は、操舵トルクによるゲイン演算の説明図である。図２１において、横軸は操舵トルクＴの絶対値、縦軸は第三ゲインＧ３を示す。第三ゲインＧ３は、トルク補償における操舵トルクＴに基づくゲインである。図２１に示すように、所定操舵トルクＴ３未満の領域の第三ゲインＧ３は、所定操舵トルクＴ３以上の領域の第三ゲインＧ３よりも大きい。また、所定操舵トルクＴ３未満の領域では、操舵トルクＴが小さくなるに従い第三ゲインＧ３が大きくなる。これは、操舵トルクＴが小さい領域では、アシストトルクが小さく、トルク振動が大きくなるためである。所定操舵トルクＴ３以上の操舵トルクＴの領域では、第三ゲインＧ３は一定である。所定操舵トルクＴ３以上では、アシストトルクが飽和し、操舵トルクＴに応じたアシストトルクの変化が小さく、トルク振動の大きさも大きく変わらないためである。第一補正制御部５３は、操舵トルクＴに基づいて第三ゲインＧ３を演算する。ステップＳ２３が実行されると、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、第一補正制御部５３により、操舵角速度θdotによるＢＰＦ演算がなされる。図２２は、ＢＰＦ演算のゲインを示す図である。図２２において、横軸は操舵周波数、縦軸はＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainを示す。ＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainは、ロードインフォメーションのトルクに対するトルク補償を抑制するように定められている。言い換えるとＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainは、メカ的なトルク変動領域に限定してトルク補正を行うことができるように定められている。ＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainは、下限周波数ｆ１よりも低周波の領域、および上限周波数ｆ２よりも高周波の領域で０とされている。また、ＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainは、下限周波数ｆ１と上限周波数ｆ２との間において、中央部の値が端部の値よりも大きな台形状である。第一補正制御部５３は、操舵周波数に基づいてＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainを算出する。ステップＳ２４が実行されると、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、第一補正制御部５３により、補償制御が実行される。図４に示すトルク変動補正部６５は、操舵方向と将来操舵角とに基づいて補正量を算出する。例えば、トルク変動補正部６５は、図１７に示すように、右きりの操舵がなされている場合、将来操舵角（θ−Ｘ）と、右きりの補償制御トルクＴcomとに基づいて将来操舵角（θ−Ｘ）に対応する補正量を算出する。トルク変動補正部６５は、算出した補正量に対して、第一ゲインＧ１、第二ゲインＧ２、第三ゲインＧ３およびＢＰＦ演算のゲインBPF＿Gainによる調整（増幅、減衰）を行い、制御出力とする。この制御出力は、アシスト制御のアシストトルクおよびダンピング制御のダンピングトルクと加算されてＥＰＳアクチュエータ３００の出力トルクの目標値とされる。トルク変動補正部６５によって、変動トルクＴ’を打ち消す補償トルクが加算されることで、操舵時のトルクの変動が抑制される。ステップＳ２５が実行されると、本制御フローは終了する。

ここまで、第一補正制御部５３によるトルク変動補正について説明したが、第二補正制御部５４、第三補正制御部５５、第四補正制御部５６によるトルク変動補正についても、同様の流れで行われる。

例えば、第二補正制御部５４は、ピニオンギア１４の回転角（ピニオン角）に応じたトルク変動を算出する。ここで、ピニオンギア角は操舵角θに換算されたものである。この換算は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００の減速比に基づいて行われる。第二補正制御部５４は、ピニオン角を周期性範囲内の角度に変換してトルク変動を蓄積し、平均変動トルクＴ’aveを算出する。その他の動作については、第一補正制御部５３の動作と同様、あるいは第一補正制御部５３の動作に準じたものである。第二補正制御部５４は、ピニオン角に依存するトルク変動を打ち消す補償トルクを制御出力する。

第三補正制御部５５は、ハンドル角に応じたトルク変動を算出する。この場合、ハンドル角は操舵角θであるため、角度の換算は不要である。第三補正制御部５５は、ハンドル角を周期性範囲内の角度に変換してトルク変動を蓄積し、平均変動トルクＴ’aveを算出する。その他の動作については、第一補正制御部５３の動作と同様、あるいは第一補正制御部５３の動作に準じたものである。第三補正制御部５５は、ハンドル角に依存するトルク変動を打ち消す補償トルクを制御出力する。

第四補正制御部５６は、ラックストローク相当ハンドル角に応じたトルク変動を算出する。ラックストローク相当ハンドル角は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００の減速比に基づいてラックストロークが操舵角θに換算されたものである。第四補正制御部５６は、ラックストローク相当ハンドル角毎のトルク変動を蓄積し、平均変動トルクＴ’aveを算出する。その他の動作については、第一補正制御部５３の動作と同様、あるいは第一補正制御部５３の動作に準じたものである。第四補正制御部５６は、ラックストロークに相当するハンドル角に依存するトルク変動を打ち消す補償トルクを制御出力する。

各補正制御部５３，５４，５５，５６により算出された補償トルクは、アシストトルクおよびダンピングトルクに加算され、変動トルクＴ’を打ち消す。このように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１−１によれば、モータ回転角θ’、ピニオン角、ハンドル角、ラックストローク相当ハンドル角のそれぞれに関してメカ的なトルク変動を補償して操舵時のトルク変動を抑制することができる。

なお、電動パワーステアリング装置１−１が検出するトルク変動は、ハンドル１１の回転角に依存するトルク変動、ＥＰＳモータ３０１の回転角に依存するトルク変動、ピニオンギア１４の回転角に依存するトルク変動、あるいはラックストロークに相当するハンドル１１の回転角に依存するトルク変動の少なくともいずれか一つとすることができる。すなわち、４つのトルク変動の全てを検出することには限定されない。

また、電動パワーステアリング装置１−１が行う経年変化判定は、ハンドル１１の回転角に依存するトルク変動、ＥＰＳモータ３０１の回転角に依存するトルク変動、ピニオンギア１４の回転角に依存するトルク変動、あるいはラックストロークに相当するハンドル１１の回転角に依存するトルク変動の少なくともいずれか一つに基づいて行われるようにしてもよい。すなわち、４つのトルク変動の全てについて経年変化判定を行うことには限定されない。

また、電動パワーステアリング装置１−１は、ハンドル１１の回転角に依存するトルク変動、ＥＰＳモータ３０１の回転角に依存するトルク変動、ピニオンギア１４の回転角に依存するトルク変動、あるいはラックストロークに相当するハンドル１１の回転角に依存するトルク変動の少なくともいずれか一つを打ち消すように出力トルクを補正するようにしてもよい。すなわち、４つのトルク変動の全てについてトルク変動を打ち消すトルク補正を行うことには限定されない。

本実施形態では、操舵角θ（ハンドル角）を基準として、モータ回転角等の回転角度が操舵角θに換算されたが、これに代えて、他の回転角度が基準とされてもよい。例えば、ＥＰＳモータ３０１の回転角位置が基準とされてもよい。

本実施形態の第一補正制御部５３は、図１６に示すように、操舵角に対する補償トルクを求め、これに基づいて補償トルクを出力したが、これには限定されない。例えば、ＥＰＳモータ３０１の回転角位置（操舵角θに換算されていないもの）に対する補償トルクを求め、操舵角θをＥＰＳモータ３０１の回転角位置に換算して補償トルクを決定してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１−１は、ステアリングシステムの回転角θとトルクＴを計測し、θ−Ｔ平面上の変動成分を抽出する。よって、回転角に依存したトルク変動に基づきトルク補正や劣化判定を行うことができる。例えば、抽出した変動成分に基づいた指標により劣化を検知することができる。また、抽出したトルク変動に基づきそれを補償することで、回転角に依存したトルク変動を精度よく検知し、補償することができる。

上記回転角は、ＥＰＳモータ３０１のモータ回転角とすることができる。これにより、ＥＰＳモータ３０１やウォームギアによる周期的なトルク変動を精度よく抽出することができる。

上記回転角は、ピニオンギア１４のピニオン回転角とすることができる。これにより、ピニオン角あるいはハンドル角（ＶＧＲＳが無しの場合）によるトルク変動を抽出することができる。

上記回転角は、ハンドル角とすることができる。これにより、ハンドル角（ＶＧＲＳ有りの場合）によるトルク変動を抽出することができる。

上記回転角は、ラックストロークをハンドル角相当に換算した角度とすることができる。これにより、ラックストローク位置によるトルク変動を抽出することができる。

上記変動成分は、各回転角度において操舵トルクＴからその平均を差し引いた値とすることができる。

上記平均の算出方法は、評価する回転角を基準として−１８０ｄｅｇから＋１８０ｄｅｇの範囲を平均化するようにしてもよい。これにより、簡単に評価値近傍の平均値を求めることができる。

上記平均の算出方法は、回転角に対する操舵トルクＴの波形を関数フィッティングして求めるようにしてもよい。これにより、精度よく評価値近傍の平均値を求めることができる。

上記平均の算出方法は、回転角に対するトルクＴの波形をフィルタリングして求めるようにしてもよい。これにより、車両特性の軸力特性に依存せずに評価値近傍の平均値を求めることができる。

上記θ−Ｔ平面上の変動成分は、操舵方向によって別々に抽出することが好ましい。これにより、操舵方向によってトルク変動を分離して検知することができ、それぞれの操舵方向で個別にトルク補正を行うことができる。

上記θとＴは、所定の車速の範囲にあるとき、または操舵角の範囲にあるとき、または操舵トルクの範囲にあるとき、または操舵速度の範囲にあるとき、またはこれらの複合条件を満たすときの計測データを用いるようにしてもよい。これにより、安定しない条件を除外して、精度よく劣化判定のための情報を取得することができる。

上記θ−Ｔ平面のトルク変動等は、所定の車速範囲毎に抽出するようにしてもよい。これにより、車速Ｖによる車両運動の影響を分離することが可能である。

上記θ−Ｔ平面のトルク変動等は、所定の操舵速度範囲毎に抽出するようにしてもよい。これにより、操舵速度による影響を分離することが可能である。

上記指標は、トルク変動の極値の最大値や極値の絶対値の最大値とすることができる。これにより、変動の最悪を検出することができる。

上記指標は、角度に対する空間周波数の所定範囲における最大値に基づくものであってもよい。これにより、より精度の高い劣化判定が可能となる。

（劣化判定について）
上記劣化の検知の方法は、指標の大きさを所定範囲毎に平均化し、その値の大きさにより判断するようにしてもよい。これにより、所定範囲に依存した経年劣化を検知することができる。

上記所定範囲は、期間とすることができる。この場合、時間に依存した経年劣化を検知することができる。

上記所定範囲は、走行距離とすることができる。この場合、走行距離に依存した経年劣化を検知することができる。

上記所定範囲は、ステアリングシステムの操舵回数とすることができる。この場合、ステアリングシステムの使用状況に依存した経年劣化を検知することができる。

上記劣化の判断は、指標の大きさが所定閾値以上である場合に劣化と判断するようにしてもよい。このようにすれば、所定範囲内は劣化と判定されないため、不要な場面で補正制御が働かないようにすることができる。劣化判断がなされていないときには補償制御トルクを０としたり、トルク補償を行わないようにしたりすることができる。

上記劣化の判断は、指標の大きさの変化が所定閾値Ｓｔ１以上である場合に、劣化の進行が急激に進んでいると判断するようにしてもよい。これにより、経年変化による劣化の進行が急激に進んでいることを検知できる。

上記劣化の判断は、指標の大きさ変化が第二の所定閾値Ｓｔ２以上である場合に、ステアリングシステム特性の急激な変化があったと判断するようにしてもよい。これにより、ステアリングシステムの経年変化による劣化と、特性の急激な変化（例えば、部品交換等に起因する、劣化とは異なる特性変化）とを区別することができる。第二の所定閾値Ｓｔ２は、所定閾値Ｓｔ１よりも大きな値とすることができる。

（トルク補正について）
上記トルク補正の補正方法は、検知したθ−Ｔの特性を打ち消す制御出力を加えるものとすることができる。これにより、回転角に依存したトルク変動を補正することができる。

上記トルク補正の補正方法は、指標に基づいて劣化を検知した場合に、θ−Ｔの特性に基づき補正するようにしてもよい。これにより、必要な場面で劣化補正を行うことができる。

上記トルク補正の補正方法は、指標に基づいて劣化を検知した場合に、θ−Ｔの微分特性に基づき補正するようにしてもよい。この場合、信号が早まることにより、より効果的に劣化補正を行うことができる。

上記トルク補正の補正方法は、指標に基づいて劣化を検知した場合に、θ−Ｔの特性の大きさが大きい場合に、トルク微分制御のゲインを上げるようにしてもよい。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、各回転角−Ｔ特性をハンドル角−Ｔ特性に換算したものに基づく出力とされてもよい。これにより、各回転角の影響位置に対応した補正が可能となる。

上記ハンドル角は、前出しされたハンドル角とされてもよい。これにより、制御の遅れを補償して効果的に補正を行うことができる。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、モータ角、ピニオン角、ハンドル角、ラックストロークに対応するハンドル角の少なくともいずれか１つに基づいた出力とすることができる。これにより、各回転角の影響に対応した補正が可能となる。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、操舵方向によって補正する特性を異ならせるようにしてもよい。これにより、操舵方向によるトルク変動を分離して個別に補正することができる。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、車速によって補正する特性を異ならせるようにしてもよい。これにより、車速による変動を分離して個別に補正することができる。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、操舵速度によって補正する特性を異ならせるようにしてもよい。これにより、操舵速度による変動を分離して個別に補正することができる。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、周期性の高いものから順に実施するようにしてもよい。これにより、角回転位置による変動を分離して対応することができる。

上記θ−Ｔの特性を打ち消す制御出力は、操舵周波数によって補正する特性を異ならせるようにしてもよい。メカのトルク変動領域に限定して補正するようにすれば、ロードインフォメーションに対するトルク補正の影響を低減することができる。

［実施形態の変形例］
実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、運転者により操舵がなされたときにトルク変動の特性を取得したが、これに代えて、自動的にトルク変動の特性を取得するようにしてもよい。例えば、電動パワーステアリング装置１−１によって自動的に操舵を行ってトルク変動の特性を取得することができる。このようにすれば、運転者によって操舵がなされたときに特性を取得する場合よりも短時間でより正確な情報を取得することができる。自動的に操舵してトルク変動の特性を取得する方法は、例えば、ディーラー等における整備時に実行されることが好ましい。

上記の自動操舵によりトルク変動の特性を取得する場合、一回の測定結果に基づき補償パターンが設定されるようにしてもよい。例えば、ハンドル角度についての特性を取得する場合、ハンドル角度の周期性範囲を含むように、−３６０ｄｅｇから＋３６０ｄｅｇまで自動で操舵し、次いで＋３６０ｄｅｇから−３６０ｄｅｇまで自動で操舵してこれを一回の測定として補償パターンを設定する。このようにして一回の測定結果に基づいて補償パターンを設定するようにすれば、整備時に短時間で補償設定を行うことができる。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１ 電動パワーステアリング装置
１１ ハンドル
５０ ＥＣＵ
１００ 車両
２００ ＶＧＲＳアクチュエータ
２０１ ＶＧＲＳモータ
３００ ＥＰＳアクチュエータ
３０１ ＥＰＳモータ
Ｔ 操舵トルク
Ｔ’ 変動トルク
Ｔave 平均操舵トルク
Ｔcom 補償制御トルク
Ｔcom1 周期性範囲での補償パターン
Ｔdot 操舵トルク変化速度
Ｖ 車速
Ｖdot 車両加速度
θ 操舵角
θdot 操舵角速度
θ’ モータ回転角

Claims (4)

1. ステアリングに関する回転角およびトルクの検出結果に基づいてトルク変動を検出する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 検出した前記トルク変動に基づいて経年変化判定を行う
   請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記トルク変動を打ち消すように出力トルクを補正する
   請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記トルク変動は、ハンドルの回転角に依存するトルク変動、モータの回転角に依存するトルク変動、ピニオンギアの回転角に依存するトルク変動、ラックストロークに相当するハンドルの回転角に依存するトルク変動、の少なくともいずれか一つである
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

Images