JP2017177909A - 電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置用の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック軸とタイロッドとの間の角度等が変化しても、想定したアシスト力を車輪に伝達することができる電動パワーステアリング装置等を提供することができる。
【解決手段】ステアリングホイール１０１の操作に対し車輪１５０を転舵させるアシスト力を、アシスト力を伝達するラック軸１０５を介して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、ラック軸１０５の位置に関する情報に基づき決定された電流を供給することにより、電動モータ１１０の駆動を制御する電動パワーステアリング装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置、電動パワーステアリング装置用の制御装置に関する。

近年、車両のステアリング系に電動モータを備え、電動モータの動力にてドライバの操舵力をアシストして車輪を転舵させる電動パワーステアリング装置が提案されている。
この電動パワーステアリング装置の電動モータの駆動は、制御装置にて制御される。制御装置は、電動モータの駆動を制御するために、まず、操舵トルクや車速などに応じて電動モータに供給する目標電流を設定する。

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、トルクセンサからのトルク信号τと車速センサからの車速信号ｖとを入力し、これらの値に基づいて電流指令値を設定する。

特開平２−１９３７６８号公報

ここで電動モータにより発生するアシスト力は、ラック軸に伝達し、さらにラック軸からタイロッドやナックルアームを介して車輪を転舵させる力となる。
しかしながら車輪が転舵するに従い、ラック軸とタイロッドとの間の角度が変化し、これにより想定したアシスト力が車輪に対し、伝達しない場合がある。さらにタイロッドとナックルアームとの間の角度が変化することでも同様の問題が生ずる。
本発明は、ラック軸とタイロッドとの間の角度等が変化しても、想定したアシスト力を車輪に伝達することができる電動パワーステアリング装置等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、ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を、アシスト力を伝達するラック軸を介して付与する電動モータと、電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備え、モータ制御部は、ラック軸の位置に関する情報に基づき決定された電流を供給することにより、電動モータの駆動を制御する電動パワーステアリング装置である。

さらに本発明は、ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を伝達するラック軸の位置に関する情報を取得する位置情報取得部と、取得した位置に関する情報に基づき、電動モータによるアシスト力を発生させるのに必要な目標電流を補正する補正係数を決定する補正係数決定部と、決定された補正係数に基づき、目標電流を決定する目標電流決定部と、を備える電動パワーステアリング装置用の制御装置である。

本発明は、ラック軸とタイロッドとの間の角度等が変化しても、想定したアシスト力を車輪に伝達することができる電動パワーステアリング装置等を提供することができる。

本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。 ステアリング装置の制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部及び制御部の概略構成図である。 （ａ）〜（ｂ）は、ラック軸、タイロッド、及びナックルアームの位置関係について説明した図である。 図４（ｂ）の状態をさらに詳しく説明した図である。 補正係数算出部の機能構成例を示したブロック図である。 （ａ）〜（ｂ）は、車輪の位置が通常の場合と、バンプに乗ったときの場合について図示した図である。

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。

＜電動パワーステアリング装置全体の説明＞
図１は、本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、乗り物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に適用した構成を例示している。

ステアリング装置１００は、ドライバが操作する車輪（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。ステアリングシャフト１０２と上部連結シャフト１０３とが自在継手１０３ａを介して連結されており、上部連結シャフト１０３と下部連結シャフト１０８とが自在継手１０３ｂを介して連結されている。

また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の車輪１５０のそれぞれに連結され、キングピン１２４を中心に回転するナックルアーム１２１と、ナックルアーム１２１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。ナックルアーム１２１とタイロッド１０４とは、接合部１２３を中心に回転自在に接合する。またタイロッド１０４とラック軸１０５とは、接合部１２２を中心に回転自在に接合する。
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。
さらにステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１の操舵角を把握可能な情報としてステアリングホイール１０１の操舵角を検出する操舵角センサ１８０が設けられている。

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アボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギアボックス１０７にてトーションバーを介して下部連結シャフト１０８と連結されている。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。

また、ステアリング装置１００は、ステアリングギアボックス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とを有している。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、３相ブラシレスモータである。電動モータ１１０に実際に流れる実電流の大きさ及び方向は、モータ電流検出部３３（図３参照）にて検出される。
そして、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の出力値であるトルク信号Ｔｄ、車両の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０の出力値である車速信号ｖ、及び操舵角センサ１１２の出力値である操舵角信号Ｓｄが入力される。本実施の形態では、制御装置１０は、電動モータ１１０の駆動を制御するモータ制御部（電動パワーステアリング装置用の制御装置）として機能する。詳しくは後述するが、制御装置１０は、ラック軸１０５の位置に関する情報に基づき決定された電流を供給することにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。

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に加えるユーザの操舵力をアシストする。言い換えると電動モータ１１０は、ステアリングホイール１０１の操作に対し車輪１５０を転舵させるアシスト力を発生する。このアシスト力は、アシスト力を伝達するラック軸１０５を介して車輪１５０に付与される。

＜制御装置１０の説明＞
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、ステアリング装置１００の制御装置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が出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０にて車両の速度に応じて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖと、操舵角センサ１１２にて検出された操舵角Ｓが出力信号に変換された操舵角信号Ｓｄなどが入力される。
そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄに基づいて目標トルクを算出し、この目標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を算出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。

＜目標電流算出部２０及び制御部３０の説明＞
次に、目標電流算出部２０及び制御部３０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０及び制御部３０の概略構成図である。
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ダンパー補償電流を算出するダンパー補償電流算出部２３と、目標電流を補正する補正係数ａを算出する補正係数算出部２４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、補正係数算出部２４にて算出された値に基づいて目標電流を決定する目標電流決定部２５とを備えている。

なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、操舵角信号Ｓｄ、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、トルク信号Ｔｄと車速センサ１７０からの車速信号ｖとに基づいてベース電流Ｉｂを算出し、このベース電流Ｉｂの情報を含むベース電流信号Ｉｍｂを出力する。なお、ベース電流算出部２１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、トルク信号Ｔｄ及び車速信号ｖとベース電流Ｉｂとの対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄ及び車速信号ｖを代入することによりベース電流Ｉｂを算出する。

イナーシャ補償電流算出部２２は、トルク信号Ｔｄと車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０及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を算出し、この電流の情報を含むイナーシャ補償電流信号Ｉｓを出力する。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、トルク信号Ｔｄ及び車速信号ｖとイナーシャ補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄ及び車速信号ｖを代入することによりイナーシャ補償電流を算出する。

ダンパー補償電流算出部２３は、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、及び電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍｓ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を算出し、この電流の情報を含むダンパー補償電流信号Ｉｄを出力する。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、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ及び回転速度信号Ｎｍｓと、ダンパー補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄと車速信号ｖと回転速度信号Ｎｍｓとを代入することによりダンパー補償電流を算出する。

補正係数算出部２４は、ラック軸１０５の位置に関する情報に基づき、電動モータ１１０によるアシスト力に必要な目標電流を補正する補正係数ａを決定する。補正係数算出部２４については後述する。

目標電流決定部２５は、電動モータ１１０に供給する目標電流を決定する。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信号Ｉｍｂ、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信号Ｉｓ、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信号Ｉｄ、及び補正係数算出部２４にて算出された補正係数ａに基づいて目標電流を決定し、この電流の情報を含む目標電流信号ＩＴを出力する。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を加算するとともにダンパー補償電流を減算して得た補償電流を、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補償電流と目標電流との対応を示すマップに代入し、さらに補正係数ａに基づいて目標電流を算出する。

制御部３０は、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を検出し、実電流検出信号Ｉｍをモータ駆動制御部３１に出力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（目標電流信号ＩＴが示す値）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（実電流検出信号Ｉｍが示す値）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とモータ電流検出部３３にて検出された実電流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、目標電流と実電流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に流れる実電流の値を検出する。

［第１の実施形態］
次に、上述した補正係数ａを決定する方法について詳述する。ここではまず補正係数ａを決定する方法の第１の実施形態について説明を行なう。

＜ラック軸１０５、タイロッド１０４、ナックルアーム１２１の位置関係の説明＞
図４（ａ）〜（ｂ）は、ラック軸１０５、タイロッド１０４、及びナックルアーム１２１の位置関係について説明した図である。
図４（ａ）〜（ｂ）は、図１の図に向かって左側の車輪１５０の周辺の拡大図である。
ここで図４（ａ）は、車輪１５０を転舵させていない状態を示している。即ち、図４（ａ）は、車両の進行方向を変えず、直進するときの状態を示している。
また図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態から、ラック軸１０５を矢印Ａ方向に移動させ車輪１５０を転舵させた状態を示している。即ち、図４（ｂ）は、車両の進行方向を変えるときの状態を示している。
なお図４（ａ）〜（ｂ）では、ラック軸１０５、タイロッド１０４、ナックルアーム１２１について車両の上方向から見た場合を図示している。

図４（ａ）に図示するように、車輪１５０を転舵させていない状態では、ラック軸１０５とタイロッド１０４とは、接合部１２２を介しほぼ直線上に位置する。またタイロッド１０４とナックルアーム１２１とは、接合部１２３を介しほぼ直交する状態で接合する。

対して図４（ｂ）に図示するように、車輪１５０を転舵させた状態では、これらの位置関係が変化する。
即ち、ラック軸１０５とタイロッド１０４とは、直線上に位置しなくなり、互いに角度を有する位置になる。この場合、ラック軸１０５を矢印Ａ方向に移動させることにより、タイロッド１０４は、接合部１２２を中心に回転しつつ矢印Ｂ方向に移動する。そのためラック軸１０５とタイロッド１０４とは、接合部１２２を介し互いに角度を有する位置に変化する。

さらにタイロッド１０４とナックルアーム１２１とは、接合部１２３の位置において直交する状態とはならなくなる。この場合、タイロッド１０４が矢印Ｂ方向に移動することで、タイロッド１０４とナックルアーム１２１との接合部１２３が同様に矢印Ｂ方向に押圧される。これによりナックルアーム１２１は、キングピン１２４を中心に矢印Ｃ方向に回転し、これに応じて車輪１５０が転舵する。そのためタイロッド１０４とナックルアーム１２１とは、接合部１２３を介し直交する状態とはならなくなる。

図５は、図４（ｂ）の状態をさらに詳しく説明した図である。
図示するようにラック軸１０５とタイロッド１０４とは、第１の角度θをなす。なお図４（ａ）の状態では、第１の角度θは０°である。この第１の角度θは、ラック軸１０５とラック軸１０５に接続するタイロッド１０４とがなす角度の変化量であると捉えることができる。
またタイロッド１０４とナックルアーム１２１とは、直交する位置から第２の角度ψだけ変化する。なお図４（ａ）の状態では、第２の角度ψは０°である。この第２の角度ψは、タイロッド１０４とタイロッド１０４に接続するナックルアーム１２１とがなす角度の変化量であると捉えることができる。

しかしながらラック軸１０５とタイロッド１０４との間に第１の角度θが生じると、これにより想定したアシスト力が車輪１５０に対し、伝達しない場合がある。つまりラック軸１０５により出力される力（ラック軸出力）をＦｒとすると、接合部１２２を介して実際にタイロッド１０４に作用する力は、ラック軸出力Ｆｒのタイロッド１０４方向への分力であり、Ｆｒ・ｃｏｓθとなる。この場合、Ｆｒ＞Ｆｒ・ｃｏｓθ（θ＞０）である。

さらにタイロッド１０４とナックルアーム１２１との間の角度が第２の角度ψだけ変化することでも同様の問題が生ずることがある。この場合、接合部１２３に作用する力は、タイロッド１０４に作用する力と同様となり、Ｆｒ・ｃｏｓθである。そして実際にナックルアーム１２１に作用する力は、ナックルアーム１２１に直交する方向への分力であり、Ｆｒ・ｃｏｓθ・ｃｏｓψとなる。この場合、Ｆｒ・ｃｏｓθ＞Ｆｒ・ｃｏｓθ・ｃｏｓψ（θ＞０、ψ＞０）である。

即ち、第１の角度θや第２の角度ψが生ずることで、ラック軸１０５から伝達する力Ｆｒが、減殺され、これにより車輪１５０に付与するアシスト力が減少することになる。この場合、ラック軸出力Ｆｒは、ｃｏｓθ・ｃｏｓψ倍に減少する。

なおタイロッド１０４の長さがより短いほど第１の角度θは、大きくなりやすく、ラック軸出力Ｆｒがより大きく減少する。また車輪１５０の転舵の角度がより大きい場合も第１の角度θは、より大きくなり、ラック軸出力Ｆｒがより大きく減少する。そのためこのような場合は、特にアシスト力の減少が問題になりやすい。

なお上述したように図４は、上から見た図であるため、第１の角度θ及び第２の角度ψは、水平面（ＸＹ平面）における角度と考えることができる。

＜補正係数算出部２４の説明＞
そこで本実施の形態では、補正係数算出部２４を設け、この問題の抑制を図っている。
以後、補正係数算出部２４の動作について説明を行なう。
図６は、補正係数算出部２４の機能構成例を示したブロック図である。
図示するように補正係数算出部２４は、位置情報取得部２４１と、角度決定部２４２と、補正係数決定部２４３と、補正係数出力部２４４とを備える。

位置情報取得部２４１は、ラック軸１０５の位置に関する情報を取得する。ここで位置情報取得部２４１が取得するのは、ラック軸１０５の位置に関する情報であればよく、ラック軸の位置の情報を直接取得する必要はない。即ち、ラック軸１０５の位置に関する情報は、ラック軸１０５の位置に対応する情報であればよい。本実施の形態では、位置情報取得部２４１は、ラック軸１０５の位置に関する情報として、ステアリングホイール１０１の操舵角の情報を取得する。ステアリングホイール１０１の操舵角とラック軸１０５の位置とは、対応関係があるため、ステアリングホイール１０１の操舵角からラック軸の位置を求めることができる。

角度決定部２４２は、位置情報取得部２４１で取得したラック軸１０５の位置に関する情報を基に、上述した第１の角度θ及び第２の角度ψを求める。これは、例えば、ラック軸１０５の位置に関する情報と第１の角度θ及び第２の角度ψとの対応を示すマップに、ラック軸１０５の位置に関する情報を代入することにより第１の角度θ及び第２の角度ψを求めることができる。またラック軸１０５の位置に関する情報と第１の角度θや第２の角度ψとの対応を示す数式を予め作成し、この数式にラック軸１０５の位置に関する情報を代入することで求めてもよい。

補正係数決定部２４３は、角度決定部２４２により求められた第１の角度θ及び第２の角度ψからアシスト力を補正する補正係数を算出する。補正係数の算出方法については、後述する。この場合、補正係数決定部２４３は、ラック軸１０５の位置に関する情報に基づき、電動モータ１１０によるアシスト力を発生するのに必要な目標電流を補正する補正係数を決定すると言うこともできる。

補正係数出力部２４４は、補正係数決定部２４３により求められた補正係数を、目標電流決定部２５に対して出力する。

以後、目標電流決定部２５では、補正係数出力部２４４から出力された補正係数に基づき、目標電流の補正を行ない、最終的な目標電流を決定する。

＜補正係数及び補正後の目標電流値の算出方法の説明＞
次に補正係数の算出方法及び補正後の目標電流値の算出方法について説明を行なう。
補正前のラック軸出力Ｆｒは、下記（１）式で表すことができる。ここでＦｓは、ユーザがステアリングホイール１０１を操舵することで出力されるステアリング操舵出力である。またＦｍは、電動モータ１１０により出力されるアシスト出力である。

Ｆｒ＝Ｆｓ＋Ｆｍ …（１）

また補正後のラック軸出力をＦｒ１とし、補正前のラック軸出力Ｆｒを補正後のラック軸出力Ｆｒ１に補正するための補正係数をａとすると、Ｆｒ１＝ａ・Ｆｒである。そして補正係数ａは、下記（２）式で表すことができる。

ａ＝（１／ｃｏｓθ）・（１／ｃｏｓψ）＝ｓｅｃθ・ｓｅｃψ＞１ …（２）

よって補正後のラック軸出力Ｆｒ１は、下記（３）式で表すことができる。

Ｆｒ１＝ａ・Ｆｒ＝ａ・（Ｆｓ＋Ｆｍ）＝ａ・Ｆｓ＋ａ・Ｆｍ …（３）

なおステアリング操舵出力Ｆｓが変化しないとした場合、補正後のアシスト出力Ｆｍ１は、下記（４）式となる。

Ｆｍ１＝Ｆｒ１−Ｆｓ＝ａ・Ｆｓ＋ａ・Ｆｍ−Ｆｓ＝Ｆｓ・（ａ−１）＋ａ・Ｆｍ …（４）

このとき（Ｉ）Ｆｓ・（ａ−１）及び（ＩＩ）ａ・Ｆｍを出力するときに相当する電流値は、下記（５）式及び下記（６）式のように決定することができる。

（Ｉ）Ｆｓ・（ａ−１）を出力するときの電流値
→（Ｆｓ・（ａ−１）／Ｆｍ）・（アシスト出力Ｆｍ出力時の電流値） …（５）
（ＩＩ）ａ・Ｆｍを出力するときの電流値
→ａ・（アシスト出力Ｆｍ出力時の電流値） …（６）

（５）式で求められる電流値をＨｓとし、（６）式で求められる電流値をＨｍとすると、下記（７）式が、補正後のアシスト出力Ｆｍ１を出力するときの目標電流値となる。

（補正後のアシスト出力Ｆｍ１を出力するときの目標電流値）＝Ｈｓ＋Ｈｍ …（７）

［第２の実施形態］
次に、補正係数ａを決定する方法の第２の実施形態について説明を行なう。

上述した例では、第１の角度θ及び第２の角度ψは、水平面における角度として考えたが、本実施の形態では、鉛直面（ＸＺ平面）についても加味した第１の角度θ及び第２の角度ψを考える。
鉛直面においてラック軸１０５とタイロッド１０４とが第１の角度θを生じる場合は、例えば、図１に図示する一対の車輪１５０のうち一方の位置が他方に対して鉛直方向に変化する場合が考えられる。これは例えば、一対の車輪１５０のうち一方がパンプ（道路の隆起部）に乗った場合や、道路の溝や窪みに入った場合などが挙げられる。

図７（ａ）〜（ｂ）は、車輪１５０の位置が通常の場合と、バンプに乗ったときの場合について図示した図である。図７（ａ）〜（ｂ）では、図４（ａ）のＶＩＩａｂ方向から見た図として図示している。
このうち図７（ａ）は、通常の場合の車輪１５０の位置を示している。また図７（ｂ）は、バンプに乗ったときの車輪１５０の位置を示している。
図示するように、図７（ｂ）の場合は、図７（ａ）の場合に比較して、車輪１５０がバンプにより矢印Ｄ方向に持ち上がり、それによりタイロッド１０４が矢印Ｅ方向に回転する。そのためラック軸１０５とタイロッド１０４とのなす角度が、θ_１からθ_２に変化することがわかる。そのため車輪１５０に付与するアシスト力が変化する。そこで本実施の形態では、鉛直面において車輪１５０の位置が変化したときに生じる第１の角度θ、第２の角度ψの変化をさらに加味して、補正係数ａを求める。

鉛直面における車輪１５０の位置の変化は、例えば、車輪１５０に接続される図示しないダンパのストローク量を取得することで把握することができる。また光学的センサを設け、車輪１５０の位置をモニタリングしたり、キングピン１２４の位置をモニタリングしてもよい。

以上説明したように、上記構成をとることで、ラック軸出力Ｆｒが減少しにくくなり、想定したアシスト力が車輪１５０に対し、伝達しやすくなる。

［第３の実施形態］
上述した例では、補正係数ａを常に考慮して目標電流を決定する場合を示したが、これに限られるものではない。例えば、補正係数ａを考慮しない方法で算出した目標電流を別途算出し、これと補正係数ａを考慮した補正後の目標電流との何れかを選択する方法でもよい。

選択の方法としては、例えば、車輪１５０の舵角が小さいときは、上述した第１の角度θ及び第２の角度ψは小さく、アシスト力の減少の問題が生じにくいため、補正係数ａを考慮しない目標電流値を選択する。また車輪１５０の舵角が大きいときは、上述した第１の角度θ及び第２の角度ψは大きくなり、アシスト力の減少の問題が生じやすくなるため、補正係数ａを考慮した目標電流値を選択する。より具体的には、操舵角信号Ｓｄに予め定められた閾値を設け、操舵角信号Ｓｄがこの閾値以下の場合は、補正係数ａを考慮しない目標電流値を選択し、この閾値を超えた場合は、補正係数ａを考慮した目標電流値を選択するようにする。また選択の方法として、何れか大きい方を選択するようにしてもよい。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、３０…制御部、１００…電動パワーステアリング装置、１０１…ステアリングホイール（ハンドル）、１０９…トルクセンサ、１１０…電動モータ、１０４…タイロッド、１０５…ラック軸、１２１…ナックルアーム、１２４…キングピン、１５０…車輪、１７０…車速センサ、１８０…操舵角センサ

Claims (7)

1. ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を、当該アシスト力を伝達するラック軸を介して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モータ制御部と、
   を備え、
   前記モータ制御部は、前記ラック軸の位置に関する情報に基づき決定された電流を供給することにより、前記電動モータの駆動を制御する電動パワーステアリング装置。
2. 前記モータ制御部は、前記ラック軸と当該ラック軸に接続するタイロッドとがなす角度の変化量である第１の角度を使用して前記電流を補正する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記モータ制御部は、前記タイロッドと当該タイロッドに接続するナックルアームとがなす角度の変化量である第２の角度を使用して前記電流を補正する請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記モータ制御部は、水平面における前記第１の角度及び／又は前記第２の角度を使用する請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記モータ制御部は、鉛直面において前記車輪の位置が変化したときに生じる前記第１の角度及び／又は前記第２の角度の変化をさらに加味する請求項３又は４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記ラック軸の位置に関する情報は、前記ステアリングホイールの操舵角の情報である請求項１乃至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. ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を伝達するラック軸の位置に関する情報を取得する位置情報取得部と、
   取得した前記位置に関する情報に基づき、電動モータによるアシスト力を発生させるのに必要な目標電流を補正する補正係数を決定する補正係数決定部と、
   決定された前記補正係数に基づき、前記目標電流を決定する目標電流決定部と、
   を備える電動パワーステアリング装置用の制御装置。

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