JP2016150718A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】悪路走行に起因する操縦安定性の悪化を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舵に対して補助力を付与する電動モータ１１０と、車両が走行するのが悪路であるか否かを判断するとともに、悪路であると判断した場合には、悪路であると判断していない場合よりも電動モータ１１０の補助力を小さくする制御装置１０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

近年、所謂ハンドル取られ時の車両挙動の安定化と運転者の運転負荷低減を図る技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置は、以下のように構成されている。電動パワーステアリング装置は、操舵アシストトルクを発生させるアシストモータと、アシストモータの回転数を検出するモータ回転数センサと、車両の速度（車速）を検出する車速センサと、車両に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサと、ステアリングシャフトに印加される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサと、電子制御装置（ＥＣＵ）とを備えて構成されている。電子制御装置（ＥＣＵ）は、各種センサが検出した値に基づいてアシストモータを制御する。例えば、操舵角センサにより検出した操舵角の変化方向と操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクの変化方向とが異なる場合には、前記両変化方向が同じである場合よりも操舵アシスト量を増大する。

特開２００９−２７４６６１号公報

砂利道などの悪路においては、急激な路面変化による車輪側からの入力により、各種センサからの入力も不安定になるおそれがある。そのため、不安定な各種センサからの入力に基づいて電動モータの制御が行われると、電動モータの作動も不安定となり、操縦安定性が悪化するおそれがある。
本発明は、悪路走行に起因する操縦安定性の悪化を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舵に対して補助力を付与する電動モータと、前記車両が走行するのが悪路であるか否かを判断するとともに、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記電動モータの補助力を小さくする制御手段と、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である。
ここで、前記制御手段は、前記電動モータに供給する目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記目標電流を小さくしてもよい。

また、前記制御手段は、前記目標電流を決定する上でベースとなるベース電流に、前記電動モータ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を加算するとともに、前記電動モータの回転を制限するダンパー補償電流を減算して得た値に基づいて前記目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記ベース電流が小さくなるように補正してもよい。

また、前記制御手段は、前記目標電流を決定する上でベースとなるベース電流に、前記電動モータ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を加算するとともに、前記電動モータの回転を制限するダンパー補償電流を減算して得た値に基づいて前記目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記イナーシャ補償電流が小さくなるように補正してもよい。

また、前記制御手段は、前記目標電流を決定する上でベースとなるベース電流に、前記電動モータ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を加算するとともに、前記電動モータの回転を制限するダンパー補償電流を減算して得た値に基づいて前記目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記ダンパー補償電流が大きくなるように補正してもよい。

また、前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記トルク検出手段にて検出された予め定められた所定期間の前記操舵トルクの変動量が予め定められた判定値以上である期間が予め定められた規定期間継続した場合に悪路であると判断してもよい。
また、前記制御手段は、前記電動モータの回転速度の変動量が予め定められた判定値以上である期間が予め定められた規定期間継続した場合に悪路であると判断してもよい。

本発明によれば、悪路走行に起因する操縦安定性の悪化を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。 制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部の概略構成図である。 制御部の概略構成図である。 ベース電流算出部の概略構成を示す図である。 イナーシャ補償電流算出部の概略構成を示す図である。 ダンパー補償電流算出部の概略構成を示す図である。 （ａ）は、自動車が悪路を走行しているときにトルクセンサにて検出される操舵トルクＴの変動を示す図である。（ｂ）は、自動車が悪路を走行しているときのモータ回転速度Ｎｍの変動を示す図である。（ｃ）は、自動車が悪路を走行しているときの左側前輪速度、右側前輪速度および車輪速度差の変動を示す図である。 （ａ）は、予めＲＯＭに記憶された画像を示す図であり、（ｂ）は、カメラが撮影した画像を示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、ベース電流補正係数と、操舵トルク変動量、モータ回転速度変動量、車輪速度差の絶対値、悪路レベルおよび前後Ｇの絶対値との相関関係を示す制御マップの概略図である。 （ａ）〜（ｅ）は、イナーシャ補償電流補正係数と、操舵トルク変動量、モータ回転速度変動量、車輪速度差の絶対値、悪路レベルおよび前後Ｇの絶対値との相関関係を示す制御マップの概略図である。 （ａ）〜（ｅ）は、ダンパー補償電流補正係数と、操舵トルク変動量、モータ回転速度変動量、車輪速度差の絶対値、悪路レベルおよび前後Ｇの絶対値との相関関係を示す制御マップの概略図である。

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。
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１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１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、転動輪としての左側前輪１５１，右側前輪１５２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を備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。

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ヤボックス１０７を備えている。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス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との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴを検出するトルク検出手段の一例としてのトルクセンサ１０９が設けられている。

また、ステアリング装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを備えている。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。電動モータ１１０は、ピニオンシャフト１０６に回転駆動力を加えることにより、ラック軸１０５に、左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させる駆動力を加える。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、電動モータ１１０の回転角度に連動した回転角度信号θｓを出力するレゾルバ１２０を有する３相ブラシレスモータである。

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は、電動モータ１１０の制御を行う際の演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭと、を備えている。

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が出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄ、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｓが入力される。
また、制御装置１０には、自動車１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１の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０からの出力信号である車速信号ｖが入力される。

また、制御装置１０には、ネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の前側の左右に配置された２つの車輪それぞれの回転速度を検出する車輪速度センサ１９０からの出力信号が入力される。車輪速度センサ１９０は、自動車１の左側の前に配置された左側前輪１５１の回転速度を検出する左側前輪速度センサ１９１（図３参照）と、右側の前に配置された右側前輪１５２の回転速度を検出する右側前輪速度センサ１９２（図３参照）とを備えている。

また、制御装置１０には、ネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１に設けられて自動車１の前方を撮影可能なカメラ１９５、車両の前後方向の加速度（以下、「前後Ｇ」と称する場合もある。）を検出する前後Ｇセンサ１９６などからの出力信号が入力される。カメラ１９５は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子で構成されることを例示することができ、取付箇所は車室内のルームミラー付近であることを例示することができる。

以上のように構成されたステアリング装置１００は、後述するように、基本的にはトルクセンサ１０９が検出した操舵トルクＴに基づいて電動モータ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２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを算出（設定）する目標電流算出部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とを備えている。
また、制御装置１０は、電動モータ１１０のモータ回転速度Ｎｍを算出するモータ回転速度算出部７０を備えている。モータ回転速度算出部７０は、電動モータ１１０のレゾルバ１２０からの回転角度信号θｓを基に電動モータ１１０のモータ回転速度Ｎｍを算出し、そのモータ回転速度Ｎｍが出力信号に変換されたモータ回転速度信号Ｎｍｓを出力する。

次に、目標電流算出部２０について説明する。
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流Ｉｔを設定する上でベースとなるベース電流Ｉｂ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イナーシャ補償電流Ｉｓを算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、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、自動車１が走行する道路がステアリングホイール（ハンドル）１０１が取られるほどの悪路であることを検知する悪路検知部２４を備えている。

また、目標電流算出部２０は、悪路検知部２４が検知した悪路に基づいて、ベース電流算出部２１が算出したベース電流Ｉｂを補正するベース電流補正部２１１と、イナーシャ補償電流算出部２２が算出したイナーシャ補償電流Ｉｓを補正するイナーシャ補償電流補正部２２１と、ダンパー補償電流算出部２３が算出したダンパー補償電流Ｉｄを補正するダンパー補償電流補正部２３１とを備えている。

また、目標電流算出部２０は、ベース電流補正部２１１、イナーシャ補償電流補正部２２１及びダンパー補償電流補正部２３１にて補正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、モータ回転速度信号Ｎｍｓが入力される。また、目標電流算出部２０には、車輪速度センサ１９０（左側前輪速度センサ１９１、右側前輪速度センサ１９２）にて検出された車輪の回転速度が出力信号に変換された車輪回転速度信号、カメラ１９５が撮影した画像が出力信号に変換された画像信号、前後Ｇセンサ１９６が検出した前後Ｇが出力信号に変換された前後Ｇ信号などが入力される。

そして、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、悪路検知部２４、目標電流決定部２５、位相補償部２６、ベース電流補正部２１１、イナーシャ補償電流補正部２２１およびダンパー補償電流補正部２３１が後述する処理を予め設定された一定時間（例えば４ミリ秒）ごとに繰り返し実行することにより電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを算出（設定）する。
目標電流算出部２０の詳細については後で詳述する。

図４は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、図４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とを備えている。
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を備えている。また、モータ駆動制御部３１は、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を備えている。

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とを備えている。

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。

[目標電流算出部２０]
次に、目標電流算出部２０について詳述する。
図５は、ベース電流算出部２１の概略構成を示す図である。
ベース電流算出部２１は、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）と仮のベース電流Ｉｂａとの対応を示す制御マップに位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）を代入することにより得られた仮のベース電流Ｉｂａに、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と車速レシオＲｂｖとの対応を示す制御マップに車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより得られた車速レシオＲｂｖを乗算することによりベース電流Ｉｂを算出する（Ｉｂ＝Ｉｂａ×Ｒｂｖ）。

図６は、イナーシャ補償電流算出部２２の概略構成を示す図である。
イナーシャ補償電流算出部２２は、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）の微分値と仮のイナーシャ補償電流Ｉｓａとの対応を示す制御マップに位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）の微分値を代入することにより得られた仮のイナーシャ補償電流Ｉｓａに、後述するように導き出された車速レシオＲｓｖと、トルクレシオＲｓｔとを乗算することによりイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。イナーシャ補償電流算出部２２は、車速レシオＲｓｖを、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と車速レシオＲｓｖとの対応を示す制御マップに車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより算出し、トルクレシオＲｓｔを、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）とトルクレシオＲｓｔとの対応を示す制御マップに位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）を代入することにより算出する（Ｉｓ＝Ｉｓａ×Ｒｓｖ×Ｒｓｔ）。

図７は、ダンパー補償電流算出部２３の概略構成を示す図である。
ダンパー補償電流算出部２３は、モータ回転速度Ｎｍ（モータ回転速度信号Ｎｍｓ）と仮のダンパー補償電流Ｉｄａとの対応を示す制御マップにモータ回転速度Ｎｍ（モータ回転速度信号Ｎｍｓ）を代入することにより得られた仮のダンパー補償電流Ｉｄａに、後述するように導き出された車速レシオＲｄｖと、トルクレシオＲｄｔとを乗算することによりダンパー補償電流Ｉｄを算出する。ダンパー補償電流算出部２３は、車速レシオＲｄｖを、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と車速レシオＲｄｖとの対応を示す制御マップに車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより算出し、トルクレシオＲｄｔを、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）とトルクレシオＲｄｔとの対応を示す制御マップに位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）を代入することにより算出する（Ｉｄ＝Ｉｄａ×Ｒｄｖ×Ｒｄｔ）。

目標電流決定部２５は、ベース電流補正部２１１にて補正された補正後ベース電流Ｉｂｃ、イナーシャ補償電流補正部２２１にて補正された補正後イナーシャ補償電流Ｉｓｃおよびダンパー補償電流補正部２３１にて補正された補正後ダンパー補償電流Ｉｄｃに基づいて目標電流Ｉｔを決定する。目標電流決定部２５は、補正後ベース電流Ｉｂｃに、補正後イナーシャ補償電流Ｉｓｃを加算するとともに補正後ダンパー補償電流Ｉｄｃを減算して得た電流を目標電流Ｉｔとして決定する（Ｉｔ＝Ｉｂｃ＋Ｉｓｃ−Ｉｄｃ）。

＜悪路検知部２４＞
悪路検知部２４は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖ、モータ回転速度信号Ｎｍｓ、車輪回転速度信号、画像信号、前後Ｇ信号に基づいて、自動車１が走行する道路が悪路であることを検知する。悪路としては、表層部の路面が主として砂利（直径２〜５ｃｍ程度の石や、小石に砂が混ざったもの）からなる道路である砂利道、直径５ｃｍ以上の比較的大きな石や木等が散乱している道路、直径５ｃｍ以上の比較的大きな陥没が存在する道路であることを例示することができる。また、悪路として、砂利や、比較的大きな石や木や陥没などが複数存在する道路であることを例示することができる。

悪路検知部２４は、以下の（１）〜（５）の事象のいずれかが生じた場合に悪路であることを検知する。
（１）トルクセンサ１０９にて検出された予め定められた所定期間の操舵トルクＴの変動量が予め定められたトルク判定値以上である期間が予め定められたトルク規定期間継続した場合。
図８（ａ）は、自動車１が悪路を走行しているときにトルクセンサ１０９にて検出される操舵トルクＴの変動を示す図である。
自動車１が悪路を走行している場合には、ラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６を介して、トーションバー１１２に、左側前輪１５１，右側前輪１５２からの入力が伝達され、図８（ａ）に示すように、所定期間の操舵トルクＴの変動量が長期間に亘って大きくなる場合があることに鑑み、悪路検知部２４は、上記（１）の場合に悪路と判断する。
なお、悪路検知部２４は、車速Ｖｃに応じてトルク判定値やトルク規定期間を変えてもよい。同じ悪路でも自動車１の車速Ｖｃが大きいほど操舵トルク変動量が大きくなり、その継続期間も短くなると考えられるからである。

（２）モータ回転速度算出部７０が算出した所定期間のモータ回転速度Ｎｍの変動量が予め定められたモータ回転速度判定値以上である期間が予め定められたモータ回転速度規定期間継続した場合。
図８（ｂ）は、自動車１が悪路を走行しているときのモータ回転速度Ｎｍの変動を示す図である。
自動車１が悪路を走行している場合には、ラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６、減速機構１１１を介して、電動モータ１１０に、左側前輪１５１，右側前輪１５２からの入力が伝達され、図８（ｂ）に示すように、モータ回転速度Ｎｍの変動量が長期間に亘って大きくなる場合があることに鑑み、悪路検知部２４は、上記（２）の場合に悪路と判断する。
なお、悪路検知部２４は、車速Ｖｃに応じてモータ回転速度判定値やモータ回転速度規定期間を変えてもよい。同じ悪路でも自動車１の車速Ｖｃが大きいほどモータ回転速度変動量が大きくなり、その継続期間も短くなると考えられるからである。

（３）左側前輪速度センサ１９１にて検出された左側前輪１５１の回転速度である左側前輪速度Ｖｈ１と右側前輪速度センサ１９２にて検出された右側前輪１５２の回転速度である右側前輪速度Ｖｈ２との偏差である車輪速度差ΔＶｈ（＝Ｖｈ１−Ｖｈ２）の絶対値｜ΔＶｈ｜が予め定められた車輪速度差判定値以上である期間が予め定められた車輪速度差規定期間継続した場合。
図８（ｃ）は、自動車１が悪路を走行しているときの左側前輪速度Ｖｈ１、右側前輪速度Ｖｈ２および車輪速度差ΔＶｈの変動を示す図である。
自動車１が悪路を走行している場合には、図８（ｃ）に示すように、左側前輪速度Ｖｈ１と右側前輪速度Ｖｈ２との車輪速度差ΔＶｈが所定期間に亘って大きくなる場合があることに鑑み、悪路検知部２４は、上記（３）の場合に悪路と判断する。
なお、悪路検知部２４は、車速Ｖｃに応じて車輪速度差判定値や車輪速度差規定期間を変えてもよい。同じ悪路でも自動車１の車速Ｖｃが大きいほど車輪速度差ΔＶｈが大きくなり、その継続期間も短くなると考えられるからである。

（４）カメラ１９５が撮影した画像が、予めＲＯＭに記憶された画像と同じか似ている場合。
図９（ａ）は、予めＲＯＭに記憶された画像を示す図であり、図９（ｂ）は、カメラ１９５が撮影した画像を示す図である。
悪路検知部２４は、走行中にカメラ１９５が撮影した画像と予め記憶された画像とを比較し、それらが同じか似ている場合に悪路と判断する。

（５）前後Ｇセンサ１９６が検出した前後Ｇの絶対値が予め定められた前後Ｇ判定値以上である場合。
自動車１が、例えば舗装された道路から砂利道に入った場合には、減速度が大きくなるなど自動車１が悪路を走行する場合には前後Ｇの絶対値が大きくなる場合もあることに鑑み、悪路検知部２４は、上記（５）の場合に悪路と判断する。

そして、悪路検知部２４は、悪路であると判断した場合には、ベース電流Ｉｂを補正するためのベース電流補正係数Ｋｂ、イナーシャ補償電流Ｉｓを補正するためのイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓ、ダンパー補償電流Ｉｄを補正するためのダンパー補償電流補正係数Ｋｄを下記のように設定する。他方、悪路検知部２４は、悪路ではないと判断した場合には、ベース電流補正係数Ｋｂ、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓ及びダンパー補償電流補正係数Ｋｄを１に設定する。
そして、悪路検知部２４は、設定したベース電流補正係数Ｋｂをベース電流補正部２１１に、設定したイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓをイナーシャ補償電流補正部２２１に、設定したダンパー補償電流補正係数Ｋｄをダンパー補償電流補正部２３１にそれぞれ出力する。

（ベース電流補正係数Ｋｂ）
図１０（ａ）〜図１０（ｅ）は、それぞれ、ベース電流補正係数Ｋｂと、操舵トルク変動量、モータ回転速度変動量、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜、悪路レベルおよび前後Ｇの絶対値との相関関係を示す制御マップの概略図である。
悪路検知部２４は、上記（１）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルク変動量とベース電流補正係数Ｋｂとの相関関係を示す図１０（ａ）に例示した制御マップに、トルクセンサ１０９にて検出された所定期間の操舵トルクＴの変動量（操舵トルク変動量）を代入することによりベース電流補正係数Ｋｂを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（２）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、モータ回転速度変動量とベース電流補正係数Ｋｂとの相関関係を示す図１０（ｂ）に例示した制御マップに、モータ回転速度算出部７０が算出した所定期間のモータ回転速度Ｎｍの変動量（モータ回転速度変動量）を代入することによりベース電流補正係数Ｋｂを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（３）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜とベース電流補正係数Ｋｂとの相関関係を示す図１０（ｃ）に例示した制御マップに、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜を代入することによりベース電流補正係数Ｋｂを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（４）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、悪路レベルとベース電流補正係数Ｋｂとの相関関係を示す図１０（ｄ）に例示した制御マップに、悪路レベルを代入することによりベース電流補正係数Ｋｂを算出し、設定する。
なお、悪路検知部２４は、走行中にカメラ１９５が撮影した画像と予め記憶された画像とが似ている度合いが高いほど悪路レベルが高いと判断する。

悪路検知部２４は、上記（５）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、前後Ｇの絶対値とベース電流補正係数Ｋｂとの相関関係を示す図１０（ｅ）に例示した制御マップに、前後Ｇセンサ１９６が検出した前後Ｇの絶対値を代入することによりベース電流補正係数Ｋｂを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（１）〜（５）の内の複数の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、各事象が生じたために設定したベース電流補正係数Ｋｂのすべてを乗算した値を最終的にベース電流補正係数Ｋｂに設定する。
他方、悪路検知部２４は、上記（１）〜（５）のいずれの事象も生じておらず悪路と判定しない場合には、ベース電流補正係数Ｋｂのすべてを１に設定する。

（イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓ）
図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓと、操舵トルク変動量、モータ回転速度変動量、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜、悪路レベルおよび前後Ｇの絶対値との相関関係を示す制御マップの概略図である。
悪路検知部２４は、上記（１）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルク変動量とイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓとの相関関係を示す図１１（ａ）に例示した制御マップに、トルクセンサ１０９にて検出された所定期間の操舵トルクＴの変動量（操舵トルク変動量）を代入することによりイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（２）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、モータ回転速度変動量とイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓとの相関関係を示す図１１（ｂ）に例示した制御マップに、モータ回転速度算出部７０が算出した所定期間のモータ回転速度Ｎｍの変動量（モータ回転速度変動量）を代入することによりイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（３）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜とイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓとの相関関係を示す図１１（ｃ）に例示した制御マップに、車輪速度差ΔＶｈを代入することによりイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（４）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、悪路レベルとイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓとの相関関係を示す図１１（ｄ）に例示した制御マップに、悪路レベルを代入することによりイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（５）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、前後Ｇの絶対値とイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓとの相関関係を示す図１１（ｅ）に例示した制御マップに、前後Ｇセンサ１９６が検出した前後Ｇの絶対値を代入することによりイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（１）〜（５）の内の複数の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、各事象が生じたために設定したイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓのすべてを乗算した値を最終的にイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓに設定する。
他方、悪路検知部２４は、上記（１）〜（５）のいずれの事象も生じておらず悪路と判定しない場合には、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓのすべてを１に設定する。

（ダンパー補償電流補正係数Ｋｄ）
図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、ダンパー補償電流補正係数Ｋｄと、操舵トルク変動量、モータ回転速度変動量、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜、悪路レベルおよび前後Ｇの絶対値との相関関係を示す制御マップの概略図である。
悪路検知部２４は、上記（１）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルク変動量とダンパー補償電流補正係数Ｋｄとの相関関係を示す図１２（ａ）に例示した制御マップに、トルクセンサ１０９にて検出された所定期間の操舵トルクＴの変動量（操舵トルク変動量）を代入することによりダンパー補償電流補正係数Ｋｄを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（２）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、モータ回転速度変動量とダンパー補償電流補正係数Ｋｄとの相関関係を示す図１２（ｂ）に例示した制御マップに、モータ回転速度算出部７０が算出した所定期間のモータ回転速度Ｎｍの変動量（モータ回転速度変動量）を代入することによりダンパー補償電流補正係数Ｋｄを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（３）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜とダンパー補償電流補正係数Ｋｄとの相関関係を示す図１２（ｃ）に例示した制御マップに、車輪速度差ΔＶｈの絶対値｜ΔＶｈ｜を代入することによりダンパー補償電流補正係数Ｋｄを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（４）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、悪路レベルとダンパー補償電流補正係数Ｋｄとの相関関係を示す図１２（ｄ）に例示した制御マップに、悪路レベルを代入することによりダンパー補償電流補正係数Ｋｄを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（５）の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、前後Ｇの絶対値とダンパー補償電流補正係数Ｋｄとの相関関係を示す図１２（ｅ）に例示した制御マップに、前後Ｇセンサ１９６が検出した前後Ｇの絶対値を代入することによりダンパー補償電流補正係数Ｋｄを算出し、設定する。

悪路検知部２４は、上記（１）〜（５）の内の複数の事象が生じたために悪路であると判定した場合には、各事象が生じたために設定したダンパー補償電流補正係数Ｋｄのすべてを乗算した値を最終的にダンパー補償電流補正係数Ｋｄに設定する。
他方、悪路検知部２４は、上記（１）〜（５）のいずれの事象も生じておらず悪路と判定しない場合には、ダンパー補償電流補正係数Ｋｄのすべてを１に設定する。

＜ベース電流補正部２１１＞
ベース電流補正部２１１は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂにベース電流補正係数Ｋｂを乗算することにより補正後ベース電流Ｉｂｃを算出する。
悪路検知部２４が設定するベース電流補正係数Ｋｂに鑑みると、上記（１）〜（５）のいずれの事象も生じておらず悪路と判定しない場合には、ベース電流補正係数Ｋｂは１であることから、ベース電流補正部２１１が算出する補正後ベース電流Ｉｂｃと、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂとは等しくなる。他方、上記（１）〜（５）のいずれかの事象が生じており、悪路と判定する場合には、ベース電流補正係数Ｋｂは１より小さい値であることから、ベース電流補正部２１１が算出する補正後ベース電流Ｉｂｃの絶対値は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂの絶対値よりも小さくなる。

＜イナーシャ補償電流補正部２２１＞
イナーシャ補償電流補正部２２１は、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にイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓを乗算することにより補正後イナーシャ補償電流Ｉｓｃを算出する。
悪路検知部２４が設定するイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓに鑑みると、上記（１）〜（５）のいずれの事象も生じておらず悪路と判定しない場合には、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓは１であることから、イナーシャ補償電流補正部２２１が算出する補正後イナーシャ補償電流Ｉｓｃと、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とは等しくなる。他方、上記（１）〜（５）のいずれかの事象が生じており、悪路と判定する場合には、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓは１より小さい値であることから、イナーシャ補償電流補正部２２１が算出する補正後イナーシャ補償電流Ｉｓｃの絶対値は、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の絶対値よりも小さくなる。

＜ダンパー補償電流補正部２３１＞
ダンパー補償電流補正部２３１は、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にダンパー補償電流補正係数Ｋｄを乗算することにより補正後ダンパー補償電流Ｉｄｃを算出する。
悪路検知部２４が設定するダンパー補償電流補正係数Ｋｄに鑑みると、上記（１）〜（５）のいずれの事象も生じておらず悪路と判定しない場合には、ダンパー補償電流補正係数Ｋｄは１であることから、ダンパー補償電流補正部２３１が算出する補正後ダンパー補償電流Ｉｄｃと、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とは等しくなる。他方、上記（１）〜（５）のいずれかの事象が生じており、悪路と判定する場合には、ダンパー補償電流補正係数Ｋｄは１より大きな値であることから、ダンパー補償電流補正部２３１が算出する補正後ダンパー補償電流Ｉｄｃの絶対値は、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の絶対値よりも大きくなる。

以上のように構成された目標電流算出部２０においては、悪路検知部２４が悪路であることを検知し、悪路に応じたベース電流補正係数Ｋｂ、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓ及びダンパー補償電流補正係数Ｋｄを設定する。悪路である場合、ベース電流補正係数Ｋｂ及びイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓは１より小さい値であることから、目標電流決定部２５が決定する目標電流Ｉｔの絶対値は、悪路ではない場合（ベース電流補正係数Ｋｂ及びイナーシャ補償電流補正係数Ｋｓが１）よりも小さくなる。また、悪路である場合、ダンパー補償電流補正係数Ｋｄは１より大きい値であることから、目標電流決定部２５が決定する目標電流Ｉｔの絶対値は、悪路ではない場合（ダンパー補償電流補正係数Ｋｄが１）よりも小さくなる。これらより、悪路である場合、電動モータ１１０のアシスト力は悪路ではない場合よりも小さくなる。

それゆえ、本実施の形態に係る構成によれば、ステアリングホイール（ハンドル）が取られるほどの悪路において、路面変化による車輪側からの入力により各種センサからの入力が不安定になったとしても、電動モータ１１０のアシスト力は小さく補正されるので、各種センサからの入力が不安定になることに起因して電動モータの作動が不安定となることが抑制される。その結果、本実施の形態に係る構成によれば、悪路走行に起因する操縦安定性の悪化を抑制することができる。

なお、上述した実施の形態において、悪路検知部２４は、悪路であると判断した場合に、ベース電流補正係数Ｋｂ、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓ及びダンパー補償電流補正係数Ｋｄ全てを１と異なる値に設定しているが、特にかかる態様に限定されない。悪路検知部２４は、悪路であると判断した場合に、ベース電流補正係数Ｋｂ、イナーシャ補償電流補正係数Ｋｓ及びダンパー補償電流補正係数Ｋｄの少なくともいずれかを１と異なる値に設定し、他を１に設定してもよい。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２１…ベース電流算出部、２２…イナーシャ補償電流算出部、２３…ダンパー補償電流算出部、２４…悪路検知部、２５…目標電流決定部、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ、２１１…ベース電流補正部、２２１…イナーシャ補償電流補正部、２３１…ダンパー補償電流補正部

Claims (7)

1. 車両のステアリングホイールの操舵に対して補助力を付与する電動モータと、
   前記車両が走行するのが悪路であるか否かを判断するとともに、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記電動モータの補助力を小さくする制御手段と、
   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. 前記制御手段は、前記電動モータに供給する目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記目標電流を小さくする
   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. 前記制御手段は、前記目標電流を決定する上でベースとなるベース電流に、前記電動モータ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を加算するとともに、前記電動モータの回転を制限するダンパー補償電流を減算して得た値に基づいて前記目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記ベース電流が小さくなるように補正する
   ことを特徴とする請求項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、前記目標電流を決定する上でベースとなるベース電流に、前記電動モータ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を加算するとともに、前記電動モータの回転を制限するダンパー補償電流を減算して得た値に基づいて前記目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記イナーシャ補償電流が小さくなるように補正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記制御手段は、前記目標電流を決定する上でベースとなるベース電流に、前記電動モータ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を加算するとともに、前記電動モータの回転を制限するダンパー補償電流を減算して得た値に基づいて前記目標電流を決定し、前記悪路であると判断した場合には、前記悪路であると判断していない場合よりも前記ダンパー補償電流が大きくなるように補正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記トルク検出手段にて検出された予め定められた所定期間の前記操舵トルクの変動量が予め定められた判定値以上である期間が予め定められた規定期間継続した場合に悪路であると判断する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記制御手段は、前記電動モータの回転速度の変動量が予め定められた判定値以上である期間が予め定められた規定期間継続した場合に悪路であると判断する
   ことを特徴とする請求項１から５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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