JP2014148244A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温で作動抵抗が大きくなることに起因する操舵フィーリングの悪化を精度高く抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】車両のステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動を制御する制御装置１０と、を備え、制御装置１０は、互いに異なる位置で温度を検出する複数の温度検出手段が検出した複数の検出温度全てが温度閾値以下である場合には、複数の検出温度全てが温度閾値よりも高い場合よりも、電動モータ１１０のアシスト力が大きくなるように制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

近年、車両のステアリング系に備えられた電動モータの動力にて運転者の操舵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、低温状態での作動抵抗の影響を小さくして操舵フィーリングの低下を抑制する技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置は、以下のように構成されている。すなわち、操舵メカ部にアシスト力を付与する電動モータと、操舵トルク信号と車速信号とに応じて変化する電動モータの制御指令値を記憶したアシストマップに基づいて電動モータを制御する制御装置と、操舵メカ部に係る温度を検出する温度センサを備え、制御装置は、車両を起動した直後の低速運転時に、温度センサの検出結果に基づいて、アシストマップを変更して、起動作動抵抗に対する補償を実施する。

特開２００８−１８８６０号公報

例えば、温度センサの検出温度が予め設定された温度閾値よりも低い場合に電動モータの制御指令値を記憶したアシストマップを変更することにより低温で作動抵抗が大きくなる影響を小さくする構成では、温度センサの検出温度が温度閾値付近で温度閾値よりも低くなったり高くなったりすると、アシストマップの変更が頻繁に繰り返され制御装置の負荷が高くなるおそれがある。その結果、低温で作動抵抗が大きくなる影響を小さくすることができず、操舵フィーリングの悪化を抑制することができないおそれがある。
本発明は、低温で作動抵抗が大きくなることに起因する操舵フィーリングの悪化を精度高く抑制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目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、互いに異なる位置で温度を検出する複数の温度検出手段が検出した複数の検出温度全てが所定温度以下である場合には、当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高い場合よりも、前記電動モータのアシスト力が大きくなるように制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

ここで、前記制御手段は、前記複数の検出温度全てが所定温度以下である状態から当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高くなるまでの間は、当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高い場合よりも、前記電動モータのアシスト力が大きくなるように制御するとよい。
また、前記電動モータの回転を減速する減速機構と、前記減速機構の周囲を覆うハウジングと、をさらに備え、前記複数の温度検出手段は、少なくとも外気温と、前記ハウジング内の温度を検出するとよい。

また、前記制御手段は、少なくとも前記ステアリングホイールの操舵トルク、前記車両の移動速度である車速および前記複数の検出温度に基づいて前記電動モータに供給する目標電流を決定する目標電流決定手段を有し、前記目標電流決定手段は、前記操舵トルクおよび前記車速が同じである場合には、前記複数の検出温度全てが所定温度以下であるときの前記目標電流が、当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高いときの当該目標電流よりも大きくなるように当該目標電流を決定するとよい。

本発明によれば、低温で作動抵抗が大きくなることに起因する操舵フィーリングの悪化を精度高く抑制することができる。

実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。 ステアリングギアボックス内の概略構成を示す図である。 制御装置の概略構成図である。 トルク検出回路および温度検出回路の概略構成図である。 ベース電流算出部の概略構成図である。 （ａ）は、車速Ｖｃとベース不感帯トルクＴｂとの相関関係を示す図である。（ｂ）は、温度検出電圧ＶＳと雰囲気温度Ｔｇとの相関関係を示す図である。 （ａ）は、補正後操舵トルクＴ´と仮ベース電流Ｉｂｆとの相関関係を示す図である。（ｂ）は、車速Ｖｃと車速係数βとの相関関係を示す図である。 補正係数設定部が行う補正係数設定処理の手順を示すフローチャートである。 補正係数設定処理による作用を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。図２は、ステアリングギアボックス１０７内の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。

ステアリング装置１００は、自動車の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８とを備えている。下部連結シャフト１０８は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。

また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の前輪１５０のそれぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａが形成されたピニオンシャフト１０６を備えている。

また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギアボックス１０７を備えている。図２に示すように、ステアリングギアボックス１０７は、例えば自動車などの乗り物の本体フレーム（車体）に固定されるハウジング１３０と、ハウジング１３０に固定された電動モータ１１０とを有している。ハウジング１３０は、第１ハウジング１３１と第２ハウジング１３２とが、例えばボルトなどにより結合されて構成されている。電動モータ１１０は、３相ブラシレスモータであることを例示することができる。

ピニオンシャフト１０６は、トーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８に同軸的に結合されているとともに軸受１１４を介して第２ハウジング１３２に回転可能に支持されている。下部連結シャフト１０８は、軸受１１３を介して第１ハウジング１３１に回転可能に支持されている。また、ピニオンシャフト１０６には、例えば圧入などによりウォームホイール１６０が固定されている。このウォームホイール１６０は、第２ハウジング１３２に固定された電動モータ１１０の出力軸に連結されたウォームギヤ１１１と噛み合っている。このウォームギヤ１１１とウォームホイール１６０とは減速機構の一例として機能する。

また、ステアリングギアボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対角度に基づいてステアリングホイール１０１の操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。トルクセンサ１０９については、後で詳述するが、トルクセンサ１０９は、ステアリングギアボックス１０７内の雰囲気温度Ｔｇを検出する温度検出機能をも有している。

また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御手段の一例としての制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、自動車に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０、自動車のバンパの裏側に設けられて、外気の温度（外気温）Ｔａを検出する温度検出手段の一例としての外気温検出センサ１９０、などからの出力信号が入力される。

以上のように構成されたステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴをトルクセンサ１０９にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の発生トルクをピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。

次に、制御装置１０について説明する。
図３は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが変換された電気信号であるトルク検出電圧ＶＴおよびトルクセンサ１０９にて検出されたステアリングギアボックス１０７内の雰囲気温度Ｔｇが変換された電気信号である温度検出電圧ＶＳが入力される。また、制御装置１０には、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖと、外気温検出センサ１９０にて検出された外気温Ｔａが出力信号に変換された外気温信号ｔａが入力される。

そして、制御装置１０は、操舵トルクＴ、車速Ｖｃ、外気温Ｔａおよび雰囲気温度Ｔｇに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流Ｉｔを算出する目標電流決定手段の一例としての目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを有している。また、制御装置１０は、後述するトルク検出回路２５０から出力されたアナログ信号のトルク検出電圧ＶＴをデジタル信号のトルク信号Ｔｄに変換するとともに、変換したトルク信号Ｔｄを、目標電流算出部２０へ向けて出力する変換部１５を有している。

次に、目標電流算出部２０について詳述する。
目標電流算出部２０は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流を算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部２３とを備えている。また、目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３にて算出された値に基づいて目標電流Ｉｔを決定する目標電流決定部２５を備えている。また、目標電流算出部２０は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴの位相を補償する位相補償部２６を備えている。

なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、電気信号ＶＳ、外気温信号ｔａ、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍが出力信号に変換された回転速度信号Ｎｍｓ、などが入力される。回転速度信号Ｎｍｓは、例えば３相ブラシレスモータである電動モータ１１０の回転子（ロータ）の回転位置を検出するセンサ（例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路）にて検出された電動モータ１１０の回転角度が微分されることにより得られた値が出力信号に変換されたものであることを例示することができる。

ベース電流算出部２１は、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓ、車速センサ１７０からの車速信号ｖなどに基づいてベース電流Ｉｂを算出する。つまり、ベース電流算出部２１は、位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃとに応じたベース電流Ｉｂを算出する。ベース電流算出部２１の具体的構成・機能については後で詳述する。

イナーシャ補償電流算出部２２は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。つまり、イナーシャ補償電流算出部２２は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とに応じたイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部２２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とイナーシャ補償電流Ｉｓとの対応を示す制御マップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。

ダンパー補償電流算出部２３は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖと、電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍｓとに基づいて、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出する。つまり、ダンパー補償電流算出部２３は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）に応じたダンパー補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部２３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）と、ダンパー補償電流Ｉｄとの対応を示す制御マップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）を代入することによりダンパー補償電流Ｉｄを算出する。

目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流算出部２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓおよびダンパー補償電流算出部２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて目標電流Ｉｔを決定する。目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流Ｉｂに、イナーシャ補償電流Ｉｓを加算するとともにダンパー補償電流Ｉｄを減算して得た電流を目標電流Ｉｔとして決定する。

次に、制御部３０について詳述する。
制御部３０は、図３に示すように、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部３１と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部３３とを有している。
モータ駆動制御部３１は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部３３にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部６０とを有している。

フィードバック制御部４０は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔとモータ電流検出部３３にて検出された実電流Ｉｍとの偏差を求める偏差演算部４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。

フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流Ｉｔと実電流Ｉｍとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部４１にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
ＰＷＭ信号生成部６０は、フィードバック制御部４０からの出力値に基づいて電動モータ１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号６０ａを出力する。

モータ駆動部３２は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部３３は、モータ駆動部３２に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。

次に、トルクセンサ１０９について説明する。
トルクセンサ１０９は、図２に示すように、２個のコイル１２１，１２２を有し、ステアリングホイール１０１の操作に応じてこれら２個のコイル１２１，１２２のインダクタンスＬ１，Ｌ２を変化させる機構と、インダクタンスＬ１，Ｌ２の変化に基づいて操舵トルクＴに応じた電圧を出力するトルク検出回路２５０（図４参照）とを有している。また、トルクセンサ１０９は、ステアリングギアボックス１０７内の雰囲気温度Ｔｇを検出する温度検出手段の一例としての温度検出回路３５０（図４参照）を有している。

ピニオンシャフト１０６の軸方向における下部連結シャフト１０８側（図２においては上側）の端部側の部位の外周面にはセレーション１０６ｂが形成されており、このセレーション１０６ｂに円筒状のコア１１５が嵌合されている。コア１１５は、ピニオンシャフト１０６の軸方向に移動することが可能になっている。
下部連結シャフト１０８には、軸方向に直交する方向に外周面から突出する円柱状のスライダピン１０８ａが設けられている。また、ピニオンシャフト１０６には、下部連結シャフト１０８側の端部側の部位に、周方向に長尺となる長孔１０６ｃが形成され、コア１１５には、軸方向に対して角度を有する方向に長尺となる長孔１１５ａが形成されている。そして、下部連結シャフト１０８のスライダピン１０８ａが、ピニオンシャフト１０６とコア１１５とを貫通するように長孔１０６ｃおよび長孔１１５ａに嵌合されている。

ステアリングギアボックス１０７内におけるコア１１５の外側には、コア１１５の外周面と対向するように、軸方向に並んで配置された２個のコイル１２１，１２２が、コア１１５の外周面と間隙を介して設けられている。この２個のコイル１２１，１２２は、コア１１５の軸方向の移動中心に対して互いに反対側に配置されている。

以上のように、構成されたトルクセンサ１０９は以下のように作用する。すなわち、下部連結シャフト１０８にトルクが作用すると、トーションバー１１２を介してピニオンシャフト１０６に回転力が伝達されるが、トーションバー１１２は弾性変形して下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との間に回転方向の相対的変位が生じる。そして、この回転方向の相対的変位は、下部連結シャフト１０８のスライダピン１０８ａとコア１１５の長孔１１５ａとの嵌合を介して、コア１１５を軸方向に移動させる。コア１１５が軸方向に移動すると、コイル１２１，１２２のそれぞれの外周面を囲む面積が変化し、コイル１２１，１２２の内の一方のコイル側の面積が大きくなると他方のコイル側の面積が小さくなる。そして、コイルのコア１１５の外周面を囲む面積が大きくなると磁気損失が増えコイルのインダクタンスは減り、逆にコイルのコア１１５を囲む面積が小さくなると、磁気損失が減りコイルのインダクタンスは増す。それゆえ、コア１１５がコイル１２１側に移動するトルクが作用したときは、コイル１２１のインダクタンスＬ１が減少し、コイル１２２のインダクタンスＬ２が増加する。逆に、コア１１５がコイル１２２側に移動するトルクが作用したときは、コイル１２１のインダクタンスＬ１が増加し、コイル１２２のインダクタンスＬ２が減少する。

次に、トルク検出回路２５０について説明する。
図４は、トルク検出回路２５０および温度検出回路３５０の概略構成図である。トルク検出回路２５０および温度検出回路３５０は、例えば、制御装置１０と同一の制御基板上に構成される。
トルク検出回路２５０には、コイル１２１の一端とコイル１２２の一端とがそれぞれ接続されており、各一端はそれぞれ抵抗２５１，２５２を介してトランジスタ２５３のエミッタ端子に接続されている。トランジスタ２５３は、コレクタ端子に定電圧が掛かり、ベース端子には交流電圧が入力される。
また、コイル１２１の他端とコイル１２２の他端とが接続されており、その接続部から信号線が延び、その信号線がトルク検出回路２５０の接続端子に接続され、トルク検出回路２５０内で、コイル１２１の他端とコイル１２２の他端とは接地されている。

コイル１２１の一端が接続された端子から延びた信号線２５６がコンデンサ２５７を介して平滑回路２５８に接続され、コイル１２２の一端が接続された端子から延びた信号線２５９がコンデンサ２６０を介して平滑回路２６１に接続されている。
以上の構成では、コイル１２１，１２２、抵抗２５１，２５２によりブリッジ回路が構成され、このブリッジ回路に発振電圧が入力され、その出力電圧が平滑回路２５８，２６１にて平滑され、平滑回路２５８から第１電圧Ｖ１が、平滑回路２６１から第２電圧Ｖ２がそれぞれ出力される。

第１電圧Ｖ１は抵抗２６２を介して演算増幅器（差動増幅器）である差動アンプ２６５の反転入力端子に、第２電圧Ｖ２は抵抗２６３を介して差動アンプ２６５の非反転入力端子にそれぞれ入力される。差動アンプ２６５は、抵抗２６６により負帰還がかけられて差動増幅器として機能する。また、この差動アンプ２６５の非反転入力端子にバイアス電圧Ｖ０（例えば、２．５Ｖ）が入力される。かかる構成により、差動アンプ２６５は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差を増幅度Ａで増幅し、バイアス電圧Ｖ０を加えた電圧をトルク検出電圧ＶＴ（＝（Ｖ２−Ｖ１）×Ａ＋Ｖ０）として出力する。そして、トルク検出電圧ＶＴは、制御装置１０に入力される。

次に、温度検出回路３５０について説明する。
温度検出回路３５０は、上述した信号線２５６から分岐した信号線３５１が平滑回路３５３に接続され、上述した信号線２５９から分岐した信号線３５２が平滑回路３５４に接続されている。そして、各平滑回路３５３，３５４がそれぞれ抵抗３５５，３５６を介して互いに接続され、その接続点が演算増幅器である加算器３６０の非反転入力端子に接続されている。加算器３６０の反転入力端子は抵抗３５７を介して出力端子と接続されるとともに抵抗３５８を介して接地されて、平滑回路３５３から出力された第３電圧Ｖ３と、平滑回路３５４から出力された第４電圧Ｖ４との和であるＶ３＋Ｖ４を温度検出電圧ＶＳとして制御装置１０に出力する。

次に、ベース電流算出部２１について詳述する。
図５は、ベース電流算出部２１の概略構成図である。
ベース電流算出部２１は、ベース電流算出部２１の出力値であるベース電流Ｉｂの値を零とする操舵トルクＴの範囲を定めるのにベースとなるトルクであるベース不感帯トルクＴｂを設定するベース不感帯トルク設定部２１１を有している。また、ベース電流算出部２１は、温度検出回路３５０からの温度検出電圧ＶＳに基づいて雰囲気温度Ｔｇを把握する雰囲気温度把握部２１２と、雰囲気温度把握部２１２が把握した雰囲気温度Ｔｇに基づいてベース不感帯トルク設定部２１１が設定したベース不感帯トルクＴｂを補正する補正係数αを設定する補正係数設定部２１３と、を有している。また、ベース電流算出部２１は、ベース不感帯トルク設定部２１１が設定したベース不感帯トルクＴｂと補正係数設定部２１３が設定した補正係数αとに基づいてベース不感帯トルクＴｂを補正した補正後ベース不感帯トルクＴｂ´を算出するベース不感帯トルク補正部２１４を有している。また、ベース電流算出部２１は、ベース不感帯トルク補正部２１４にて補正された補正後ベース不感帯トルクＴｂ´と操舵トルクＴとに基づいて操舵トルクＴを補正した補正後操舵トルクＴ´を算出する操舵トルク補正部２１５と、補正後操舵トルクＴ´に基づいてベース電流Ｉｂの仮の値である仮ベース電流Ｉｂｆを算出する仮ベース電流算出部２１６とを有している。また、ベース電流算出部２１は、ベース電流算出部２１の出力値であるベース電流Ｉｂの値を車速Ｖｃに応じて変化させるための係数である車速係数βを、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）に基づいて設定する車速係数設定部２１７と、仮ベース電流算出部２１６にて算出された仮ベース電流Ｉｂｆと車速係数設定部２１７にて設定された車速係数βとに基づいて最終的なベース電流Ｉｂを設定する最終ベース電流設定部２１８とを有している。

図６（ａ）は、車速Ｖｃとベース不感帯トルクＴｂとの相関関係を示す図である。
ベース不感帯トルク設定部２１１は、車速信号ｖに基づいて車速Ｖｃに応じたベース不感帯トルクＴｂを設定する。ベース不感帯トルク設定部２１１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速Ｖｃとベース不感帯トルクＴｂとの対応を示す図６（ａ）に示すような制御マップに、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりベース不感帯トルクＴｂを算出する。

図６（ｂ）は、温度検出電圧ＶＳと雰囲気温度Ｔｇとの相関関係を示す図である。
雰囲気温度把握部２１２は、温度検出回路３５０からの温度検出電圧ＶＳに基づいて雰囲気温度Ｔｇを算出する。雰囲気温度把握部２１２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、温度検出電圧ＶＳと雰囲気温度Ｔｇとの対応を示す図６（ｂ）に示すような制御マップに、温度検出電圧ＶＳを代入することにより雰囲気温度Ｔｇを算出する。
補正係数設定部２１３については後で詳述する。

ベース不感帯トルク補正部２１４は、補正係数設定部２１３が設定した補正係数αを用いてベース不感帯トルク設定部２１１が設定したベース不感帯トルクＴｂを補正する。例えば、ベース不感帯トルク補正部２１４は、ベース不感帯トルク設定部２１１が設定したベース不感帯トルクＴｂと補正係数設定部２１３が設定した補正係数αとを乗算することにより得た値（＝Ｔｂ×α）を補正後ベース不感帯トルクＴｂ´とする。
操舵トルク補正部２１５は、補正後ベース不感帯トルクＴｂ´を用いて操舵トルクＴを補正する。例えば、操舵トルク補正部２１５は、操舵トルクＴに補正後ベース不感帯トルクＴｂ´を加算することにより得た値を補正後操舵トルクＴ´（＝Ｔ＋Ｔｂ´）とする。

図７（ａ）は、補正後操舵トルクＴ´と仮ベース電流Ｉｂｆとの相関関係を示す図である。
仮ベース電流算出部２１６は、操舵トルク補正部２１５にて算出された補正後操舵トルクＴ´に基づいて仮ベース電流Ｉｂｆを算出する。仮ベース電流算出部２１６は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補正後操舵トルクＴ´と仮ベース電流Ｉｂｆとの対応を示す図７（ａ）に示すような制御マップに、操舵トルク補正部２１５にて算出された補正後操舵トルクＴ´を代入することにより仮ベース電流Ｉｂｆを算出する。

図７（ｂ）は、車速Ｖｃと車速係数βとの相関関係を示す図である。
車速係数設定部２１７は、車速信号ｖに基づいて車速Ｖｃに応じた車速係数βを設定する。車速係数設定部２１７は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速Ｖｃと車速係数βとの対応を示す図７（ｂ）に示すような制御マップに、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより車速係数βを算出する。

最終ベース電流設定部２１８は、車速係数設定部２１７が設定した車速係数βを用いて仮ベース電流算出部２１６が算出した仮ベース電流Ｉｂｆを補正する。例えば、最終ベース電流設定部２１８は、仮ベース電流算出部２１６が算出した仮ベース電流Ｉｂｆと車速係数設定部２１７が設定した車速係数βとを乗算することにより得た値（＝Ｉｂｆ×β）を最終的なベース電流Ｉｂとして設定する。

次に、補正係数設定部２１３について説明する。
補正係数設定部２１３は、雰囲気温度把握部２１２が算出した雰囲気温度Ｔｇと外気温検出センサ１９０にて検出された外気温Ｔａとに基づいて補正係数αを設定する。
補正係数設定部２１３は、複数の検出温度の一例としての雰囲気温度Ｔｇと外気温Ｔａとが共に予め定められた所定温度の一例としての温度閾値Ｔｈ以下の温度である場合には、ベース不感帯トルク設定部２１１が設定したベース不感帯トルクＴｂを大きくするような補正係数αを設定し、雰囲気温度Ｔｇと外気温Ｔａとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い温度である場合には、補正係数αを１に設定する。補正係数αとしては、予め定められた、１よりも大きな値の固定値であるα１であることを例示することができる。

そして、補正係数設定部２１３は、雰囲気温度Ｔｇと外気温Ｔａとが共に温度閾値Ｔｈ以下の温度である状態から上昇する場合には、雰囲気温度Ｔｇと外気温Ｔａとが共に温度閾値Ｔｈよりも高くなったら、補正係数αを、α１から１へ変更する。つまり、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈより高くなっても、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下である間は、補正係数αをα１としたままとする。また、補正係数設定部２１３は、雰囲気温度Ｔｇと外気温Ｔａとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い温度である状態から下降する場合には、雰囲気温度Ｔｇと外気温Ｔａとが共に温度閾値Ｔｈ以下の温度となったら、補正係数αを、１からα１へ変更する。つまり、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下となっても、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈより高い間は、補正係数αを１としたままとする。
なお、補正係数αは、１よりも大きな値であって、雰囲気温度Ｔｇおよび／または外気温Ｔａが低くなるに従って大きくなる値であってもよい。

次に、フローチャートを用いて、補正係数設定部２１３が行う補正係数設定処理の手順について説明する。
図８は、補正係数設定部２１３が行う補正係数設定処理の手順を示すフローチャートである。補正係数設定部２１３は、この補正係数設定処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
補正係数設定部２１３は、先ず、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下であるか否かを判別する（ステップ（以下、単に、「Ｓ」と記す。）８０１）。これは、ＲＡＭに記憶された外気温Ｔａと予めＲＯＭに記憶された温度閾値Ｔｈとを比較することにより判別する処理である。そして、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下である場合（Ｓ８０１でＹＥＳ）、ＲＡＭにセットされるフラグ１の設定においてフラグ１をＯＮに設定する（Ｓ８０２）。他方、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈよりも高い場合（Ｓ８０１でＮＯ）、ＲＡＭにセットされるフラグ１の設定においてフラグ１をＯＦＦに設定する（Ｓ８０３）。

その後、補正係数設定部２１３は、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈ以下であるか否かを判別する（Ｓ８０４）。これは、ＲＡＭに記憶された雰囲気温度Ｔｇと温度閾値Ｔｈとを比較することにより判別する処理である。そして、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈ以下である場合（Ｓ８０４でＹＥＳ）、ＲＡＭにセットされるフラグ２の設定においてフラグ２をＯＮに設定する（Ｓ８０５）。他方、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈよりも高い場合（Ｓ８０４でＮＯ）、ＲＡＭにセットされるフラグ２の設定においてフラグ２をＯＦＦに設定する（Ｓ８０６）。

その後、補正係数設定部２１３は、フラグ１の設定（ＯＮまたはＯＦＦ）とフラグ２の設定（ＯＮまたはＯＦＦ）とが同じであるか否かを判別する（Ｓ８０７）。そして、同じである場合には（Ｓ８０７でＹＥＳ）、フラグ１の設定がＯＮであるか否かを判別する（Ｓ８０８）。そして、フラグ１の設定がＯＮである場合には（Ｓ８０８でＹＥＳ）、ＲＡＭにセットされる補正フラグの設定において補正フラグをＯＮに設定し（Ｓ８０９）、補正係数αをα１に設定する（Ｓ８１０）。他方、フラグ１の設定がＯＦＦである場合には（Ｓ８０８でＮＯ）、ＲＡＭにセットされる補正フラグの設定において補正フラグをＯＦＦに設定し（Ｓ８１１）、補正係数αを１に設定する（Ｓ８１２）。

一方、フラグ１の設定とフラグ２の設定とが異なる場合には（Ｓ８０７でＮＯ）、ＲＡＭにセットされた補正フラグを保持し（Ｓ８１３）、補正係数αの値を同じにしたままとする（Ｓ８１４）。
なお、補正係数設定部２１３は、この補正係数設定処理を実行する周期以下の周期で検出された外気温ＴａをＲＡＭに記憶する。また、雰囲気温度把握部２１２は、補正係数設定部２１３がこの補正係数設定処理を実行する周期以下の周期で雰囲気温度Ｔｇを演算し、ＲＡＭに記憶する。

図９は、以上のようにして行われる補正係数設定処理による作用を示すタイミングチャートである。図９において、横軸は時間軸である。
図９に示すように、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である場合には、補正フラグがＯＮに設定される。このとき、補正係数αは１よりも大きな値のα１に設定される。

ここで、外気温検出センサ１９０が検出する外気温Ｔａおよび雰囲気温度Ｔｇは、外気の温度の変化に伴って変化する。つまり、外気温Ｔａおよび雰囲気温度Ｔｇは、外気の温度の上昇に伴って上昇し、外気の温度の下降に伴って下降する。また、雰囲気温度Ｔｇは、トルクセンサ１０９のコイル１２１，１２２に電流が流れることなどにより上昇することから外気温Ｔａよりも高い。
それゆえ、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である状態から、雰囲気温度Ｔｇの方が先に温度閾値Ｔｈよりも高くなる。ただ、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈよりも高くても外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下である場合には、補正フラグがＯＮに保持されたままとなり、補正係数αはα１に設定されたままとなる。その後、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈよりも高くなった場合に、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高くなることから、補正フラグがＯＦＦに設定される。このとき、補正係数αは１に設定される。

外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い状態から、外気温Ｔａの方が先に温度閾値Ｔｈ以下となる。ただ、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下であっても雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈより高い場合には、補正フラグがＯＦＦに保持されたままとなり、補正係数αは１に設定されたままとなる。その後、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈ以下となった場合に、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下となることから、補正フラグがＯＮに設定される。このとき、補正係数αはα１に設定される。

以上のように構成されたステアリング装置１００においては、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い場合に補正係数設定部２１３にて補正係数αが１に設定され、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である場合に補正係数αが１よりも大きなα１に設定される。ゆえに、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である場合には、ベース不感帯トルク補正部２１４にて、ベース不感帯トルク設定部２１１が設定したベース不感帯トルクＴｂが大きくなるように補正後ベース不感帯トルクＴｂ´が算出される。そして、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である場合には、操舵トルク補正部２１５にて、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い場合よりも、補正後操舵トルクＴ´が大きくなるように算出される。その結果、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である場合には、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い場合よりも、仮ベース電流算出部２１６が算出する仮ベース電流Ｉｂｆが大きくなり、最終ベース電流設定部２１８が設定するベース電流Ｉｂも大きくなる。これにより、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下である場合には、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高い場合よりも、電動モータ１１０によるアシスト力が大きくなる。
したがって、本実施の形態に係るステアリング装置１００においては、温度が低いことに起因してメカ的な作動抵抗（フリクション）が大きくなったとしても、電動モータ１１０によるアシスト力が大きくなるので、低温で作動抵抗が大きくなることに起因して操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる。

また、本実施の形態に係るステアリング装置１００においては、温度が低いことや、温度の上昇および下降を、位置が異なる複数の温度であってそれらの温度が同じ傾向で変化する複数の温度である外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとに基づいて判断するので、制御装置１０の負荷が高くなるのを精度高く抑制することができる。すなわち、例えば、外気温Ｔａおよび雰囲気温度Ｔｇのいずれか一方の温度が温度閾値Ｔｈ以下であるか否かを基準に判断すると、その一方の温度が温度閾値Ｔｈ付近で変化して、頻繁に温度閾値Ｔｈよりも低くなったり高くなったりし、制御装置１０の負荷が高くなるおそれがある。これに対して、本実施の形態に係るステアリング装置１００においては、複数の温度全てが温度閾値Ｔｈ以下であるか否か、複数の温度全てが温度閾値Ｔｈ以下である状態から複数の温度全てが温度閾値Ｔｈよりも高くなったか否か、複数の温度全てが温度閾値Ｔｈよりも高い状態から複数の温度全てが温度閾値Ｔｈ以下となったか否か、を基準に判断するので、制御装置１０の負荷が高くなるのを抑制することができ、精度高く、低温状態で操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる。
また、外気温Ｔａは、自動車に元々備えられている外気温検出センサ１９０の検出値を用いているので、低温で作動抵抗が大きくなる影響を小さくして操舵フィーリングの悪化を抑制することを低廉かつ簡便に行うことができる。

なお、上述した実施の形態においては、補正係数設定部２１３は、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈよりも高い状態から、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下となったら補正係数αを１からα１に切り替えているが特に係る態様に限定されない。例えば、雰囲気温度Ｔｇが温度閾値Ｔｈよりも高い状態から外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈ以下となったら、補正係数αを１からα１へ徐々に大きくしてしてもよい。
また、補正係数設定部２１３は、外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下の状態から、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高くなったら補正係数αをα１から１に切り替えているが特に係る態様に限定されない。外気温Ｔａが温度閾値Ｔｈ以下である状態から、外気温Ｔａと雰囲気温度Ｔｇとが共に温度閾値Ｔｈよりも高くなったら補正係数αをα１から１へ徐々に小さくしてもよい。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２１…ベース電流算出部、２５…目標電流決定部、３０…制御部、１００…電動パワーステアリング装置、１０９…トルクセンサ、１１０…電動モータ、１９０…外気温検出センサ、２１３…補正係数設定部、３５０…温度検出回路

Claims (4)

1. 車両のステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、
   前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、互いに異なる位置で温度を検出する複数の温度検出手段が検出した複数の検出温度全てが所定温度以下である場合には、当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高い場合よりも、前記電動モータのアシスト力が大きくなるように制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記制御手段は、前記複数の検出温度全てが所定温度以下である状態から当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高くなるまでの間は、当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高い場合よりも、前記電動モータのアシスト力が大きくなるように制御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. 前記電動モータの回転を減速する減速機構と、
   前記減速機構の周囲を覆うハウジングと、
   をさらに備え、
   前記複数の温度検出手段は、少なくとも外気温と、前記ハウジング内の温度を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記制御手段は、少なくとも前記ステアリングホイールの操舵トルク、前記車両の移動速度である車速および前記複数の検出温度に基づいて前記電動モータに供給する目標電流を決定する目標電流決定手段を有し、
   前記目標電流決定手段は、前記操舵トルクおよび前記車速が同じである場合には、前記複数の検出温度全てが所定温度以下であるときの前記目標電流が、当該複数の検出温度全てが当該所定温度よりも高いときの当該目標電流よりも大きくなるように当該目標電流を決定することを特徴とする請求項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。

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