JP5478470B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に係り、詳しくは衝突回避時等における操舵性の向上を実現する技術に関する。

近年の自動車では、旧来の油圧パワーステアリング装置に代えて、電気モータによって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（Electric Power Steering system：以下、ＥＰＳと記す）が採用されることが多くなっている。電動パワーステアリング装置には、電気モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電気モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、ＥＣＵ（電子制御装置）による制御が極めて容易に行える等の特長がある。

ＥＰＳでは、電気モータへの供給電流を制御することでアシストトルクを容易に増減できるため、車体の運動状態量（ヨーレイトや横加速度、車速）に応じた操舵反力トルクを設定し、運転者の操舵トルクによって設定されたアシストトルクからこの操舵反力トルクを減じる補正が一般に行われている。しかしながら、ヨーレイトや横加速度のみによって操舵反力トルクを一律に設定した場合、外乱発生時や低μ路（雪道等）走行時等においては、良好な走行安定性や操舵フィーリングを必ずしも得ることができなかった。そこで本出願人は、車体挙動から推定した走行安定度や車速に応じて目標操舵角速度（ステアリングホイールが中立位置に復帰する角速度）を設定し、目標操舵角速度と実操舵角速度との差に基づいて操舵反力トルクを設定する技術を過去に提案した（特許文献１参照）。この技術によれば、例えば、走行安定度が低いときには目標操舵角速度を高くして車体の偏向を抑制し、走行安定度が高いときには目標操舵角速度を低くして操舵フィーリングを向上させることが可能となる。

特開２０１０−１１１１５８号公報

特許文献１の技術には、目標操舵角速度を走行安定度や車速のみに応じて設定していることから、緊急操舵時における操舵性を確保することが難しいという問題があった。近年の自動車には、例えば、車体前部に設置されたレーダで前方の障害物を認識し、あるいは操舵速度に基づいて運転者による衝突回避操舵が行われていることを認識し、衝突を回避すべく制動装置の駆動制御等を行う衝突回避支援装置が出現しており、本発明者等はその制御パラメータを目標操舵角速度の設定に用いることも考えた。しかしながら、特許文献１のＥＰＳでは、衝突回避支援装置が自車の車速や障害物との距離に応じて衝突可能性を判断するため、その制御パラメータによって目標操舵角速度を変更したとしても、運転者の衝突回避意志に沿った操舵制御を迅速に行うことができない問題があった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、衝突回避時等における操舵性の向上を実現した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。

本発明の第１の側面では、操舵機構にアシスト力を付与する電動式の操舵アシストモータ（９）と、ステアリングホイール（２）の操舵角を検出する操舵角検出手段（１１）と、ステアリングホイールの操舵角速度を実操舵角速度として検出する実操舵角速度検出手段（５３，６３）と、運転者からステアリングホイールに加えられた実操舵トルクを検出する実操舵トルク検出手段（１２）と、前記操舵角検出手段の検出結果に基づき、ステアリングホイールの目標操舵角速度を設定する目標操舵角速度設定手段（５１，５２，６１，６２）と、前記目標操舵角速度と前記実操舵角速度との差を操舵角速度差として算出する操舵角速度差算出手段（５４，５５，６４，６５）と、前記実操舵トルクに基づき、目標アシストトルクを設定する目標アシストトルク設定手段（３５）と、前記操舵角速度差に基づき、操舵反力トルクを設定する操舵反力トルク設定手段（３４）と、前記目標アシストトルクを前記操舵反力トルクによって補正するアシストトルク補正手段（３５）と、運転者による衝突回避操舵の有無を判定する衝突回避操舵判定手段（２５）とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記目標操舵角速度設定手段は、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合、当該衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われていないと判定された場合よりも衝突回避操舵方向に対して前記目標操舵角速度を大きく設定する。

また、本発明の第２の側面では、前記衝突回避操舵判定手段は、運転者による衝突回避操舵の方向を回避操舵方向として検出し、前記目標操舵角速度設定手段は、前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向にのみ目標操舵角速度を設定するものであり、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合、前記回避操舵方向における目標操舵角速度の絶対値を通常時に較べて大きく設定する。

また、本発明の第３の側面では、前記目標操舵角速度設定手段は、前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向にのみ目標操舵角速度を設定するものであり、前記衝突回避操舵判定手段によって切り増し方向に衝突回避操舵が行われたと判定された場合には目標操舵角速度の絶対値を通常時に較べて小さく設定し、前記衝突回避操舵判定手段によって切り戻し方向に衝突回避操舵が行われたと判定された場合には目標操舵角速度の絶対値を通常時に較べて大きく設定する。

また、本発明の第４の側面では、前記目標操舵角速度設定手段は、前記ステアリングホイールが切り増し状態であり、かつ、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合には、操舵角が大きくなるに従って絶対値が大きくなる第１目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置から離れる方向に設定し、前記ステアリングホイールが切り戻し状態であり、かつ、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合には、通常時に較べて絶対値の大きい第２目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向に設定する。

また、本発明の第５の側面では、前記目標操舵角速度設定手段は、前記ステアリングホイールが切り増し状態である場合には、操舵角が大きくなるに従って絶対値が大きくなる正の値の第１目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置から離れる方向に設定し、前記ステアリングホイールが切り戻し状態である場合には、操舵角が大きくなるに従って絶対値が大きくなる負の値の第２目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向に設定し、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合には、前記第１目標操舵角速度および前記第２目標操舵角速度の絶対値を通常時に較べて大きく設定する。

本発明によれば、運転者の意志を最も早く反映する衝突回避操舵に基づいて目標操舵角速度を設定することから、操舵反力の低減や衝突回避方向への操舵アシストが迅速に行われようになり、衝突回避のためのステアリングホイールの切り増しや切り戻しが容易となって衝突を回避しやすくなる。

第１実施形態に係る実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 第１実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る操舵反力設定部の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る切増側操舵角速度差算出部の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る第１通常時目標操舵角速度マップである。 第１実施形態に係る第１緊急時目標操舵角速度マップである。 第１実施形態に係る切戻増側操舵角速度差算出部の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る第２通常時目標操舵角速度マップである。 第１実施形態に係る第２緊急時目標操舵角速度マップである。 第１実施形態に係る操舵反力トルク設定処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る切増側操舵角速度差算出処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る切戻側操舵角速度差算出処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る切増側操舵角速度差算出部の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る切戻増側操舵角速度差算出部の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る第１緊急時目標操舵角速度マップである。 第２実施形態に係る第２緊急時目標操舵角速度マップである。 第３実施形態に係る切増側操舵角速度差算出部の概略構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る第１通常時目標操舵角速度マップである。 第３実施形態に係る第１緊急時目標操舵角速度マップである。 切り戻し判定の変形例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明を乗用車用電動パワーステアリング装置に適用したいくつかの実施形態を詳細に説明する。

［第１実施形態］
≪第１実施形態の構成≫
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２にステアリングシャフト３を介して連結されたピニオン４と、ピニオン４に噛み合って車幅方向に往復動するラック５とを有するラック・アンド・ピニオン機構を備えている。ラック５は、その両端がタイロッド６を介して左右前輪７側のナックルアーム８に連結され、ステアリングホイール２の操舵に応じて左右前輪７が転舵される。ラック５にはモータやギヤ等からなる操舵アシスト機構９が同軸に装着されており、この操舵アシスト機構９が発生するアシスト力によって運転者の操舵力が軽減される。

ステアリングシャフト３には、ステアリングホイール２の操舵角θを検出する操舵角センサ１１が上部に設けられるとともに、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１２がピニオン４の近傍に設けられている。また、車体の適所には、車速Ｖを検出する車速センサ１３と、車体の実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ１４とが設けられている。また、操舵アシスト機構９には、モータ回転角を検出するレゾルバ１５が設けられている。

各センサ１１〜１５の出力信号は、ステアリング制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）２１に入力される。ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置１を統括的に制御する装置で、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成され、各センサ１１〜１５の出力信号に基づき目標制御量（目標電流）を決定し、これを操舵アシスト機構９の駆動回路２２に出力する。駆動回路２２は、ＦＥＴブリッジ等から構成されており、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１が決定した目標制御量に基づき操舵アシスト機構９に駆動電流を供給し、これにより操舵アシスト機構９からラック５に付与されるアシスト力が制御される。

＜ＥＰＳ−ＥＣＵ＞
図２に示すように、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１には、アシストベース値設定部３１と、角速度算出部３２と、ダンパ補償部３３と、衝突回避操舵判定部２５と、操舵反力設定部３４と、アシストトルク設定部３５と、目標電流設定部３６とが内装されている。

アシストベース値設定部３１は、操舵角センサ１１や操舵トルクセンサ１２、車速センサ１３の出力信号に基づき、アシストトルクベース値Ｔａｂを設定する。角速度算出部３２は、レゾルバ１５の出力信号に基づき操舵アシスト機構９の角速度を算出し、角速度信号をダンパ補償部３３に出力する。ダンパ補償部３３は、操舵角センサ１１やヨーレイトセンサ１４、角速度算出部３２の出力信号に基づき操舵アシスト機構９の減衰補正値を設定する。アシストトルク設定部３５は、アシストトルクベース値Ｔａｂと減衰補正値と操舵反力トルクＴｒとに基づき、目標アシストトルクＴａｔを設定する。目標電流設定部３６は、アシストトルク設定部３５から入力したアシストトルク目標値に基づき目標電流Ｉｔを設定し、これを駆動回路２２に出力する。

＜衝突回避操舵判定部＞
衝突回避操舵判定部２５は、操舵角センサ１１からの出力信号に基づいて（すなわち、操舵角θを時間微分することにより）実操舵角速度ωを算出した後、実操舵角速度ωの絶対値｜ω｜が所定の衝突回避操舵判定閾値ωｔｈを超えた場合、衝突回避操舵が行われたと判定し衝突回避操舵フラグＦｅｓを出力する。

＜操舵反力設定部＞
図３に示すように、操舵反力設定部３４は、車速Ｖと操舵角θと衝突回避操舵フラグＦｅｓとに基づいて切増側操舵角速度差Ｄω１を算出する切増側操舵角速度差算出部４１と、車速Ｖと操舵角θと衝突回避操舵フラグＦｅｓとに基づいて切戻側操舵角速度差Ｄω２を算出する切戻側操舵角速度差算出部４２と、操舵角θと実操舵角速度ω（操舵角θの微分値）とに基づいてステアリングホイール２が切り増し側と切り戻し側とのどちらに操舵されているかを判定する切り戻し判定部４３と、切り戻し判定部４３の出力信号に基づいて切増側操舵角速度差Ｄω１と切戻側操舵角速度差Ｄω２とのどちらか一方を選択する角速度差選択部４４と、角速度差選択部４４の選択結果に基づいて操舵反力トルクベース値Ｔｒｂを設定する反力ベース値設定部４５と、操舵反力トルクベース値Ｔｒｂの上限値および下限値（行き側および戻り側の最大値）を制限して操舵反力トルクＴｒを出力する操舵反力リミッタ４６とを有している。

＜切り戻し判定部＞
切り戻し判定部４３は、ステアリングホイール２が中立位置より左側にある場合の操舵角θを正とし、ステアリングホイール２が左方向に切られている場合の実操舵角速度ωを正としたうえで、操舵角θと実操舵角速度ωとを乗じた値が正であれば切り増しと判定して切増フラグＦｓｔｇを１とし、負であれば切り戻しと判定して切増フラグＦｓｔｇを０とする。

＜切増側操舵角速度差算出部＞
図４に示すように、切増側操舵角速度差算出部４１は、車速Ｖと操舵角θとに基づいて第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１と第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１とをそれぞれ設定する２つの第１目標操舵角速度算出部５１，５２と、操舵角θを時間微分して実操舵角速度ωを算出する操舵角速度算出部５３と、通常時目標操舵角速度ＫＴωと実操舵角速度ωとの差を第１通常時操舵角速度差ＤＴω１として算出する第１切増側加算器５４と、緊急時目標操舵角速度ＫＭωと実操舵角速度ωとの差を第１緊急時操舵角速度差ＤＭω１として算出する第２切増側加算器５５と、衝突回避操舵判定部２５からの衝突回避操舵フラグＦｅｓに基づいて第１通常時操舵角速度差ＤＴω１と第１緊急時操舵角速度差ＤＭω１とのどちらか一方を切増側操舵角速度差Ｄω１として選択する角速度差選択部５６とを有している。

（第１通常時目標操舵角速度マップ）
図５から判るように、第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１は、第１目標操舵角速度算出部５１において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に絶対値が比較的大きな負の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に比較的大きな正の値に設定されている。

（第１緊急時目標操舵角速度マップ）
一方、図６から判るように、第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１は、第１目標操舵角速度算出部５２において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に第１通常時目標操舵角速度マップに較べて絶対値の小さな負の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に第１通常時目標操舵角速度マップに較べて小さな正の値に設定されている。

＜切戻側操舵角速度差算出部＞
図７に示すように、切戻側操舵角速度差算出部４２は、車速Ｖと操舵角θとに基づいて第２通常時目標操舵角速度ＫＴω２と第２緊急時目標操舵角速度ＫＭω２とをそれぞれ設定する２つの第２目標操舵角速度算出部６１，６２と、操舵角θを時間微分して実操舵角速度ωを算出する操舵角速度算出部６３と、通常時目標操舵角速度ＫＴωと実操舵角速度ωとの差を第２通常時操舵角速度差ＤＴω２として算出する第１切戻側加算器６４と、緊急時目標操舵角速度ＫＭωと実操舵角速度ωとの差を第２緊急時操舵角速度差ＤＭω２として算出する第２切戻側加算器６５と、第２通常時操舵角速度差ＤＴω２と第２緊急時操舵角速度差ＤＭω２とのどちらか一方を切戻側操舵角速度差Ｄω２として選択する角速度差選択部６６とを有している。

（第２通常時目標操舵角速度マップ）
図８から判るように、第２通常時目標操舵角速度ＫＴω２は、第２目標操舵角速度算出部６１において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に絶対値が比較的小さな負の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に比較的小さな正の値に設定されている。

（第２緊急時目標操舵角速度マップ）
一方、図９から判るように、第２緊急時目標操舵角速度ＫＭω２は、第２目標操舵角速度算出部６２において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に第２通常時目標操舵角速度マップに較べて絶対値の大きな負の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に第２通常時目標操舵角速度マップに較べて大きな正の値に設定されている。

≪第１実施形態の作用≫
自動車が走行を開始すると、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、所定の処理間隔（例えば、１０ｍｓ）で操舵アシスト制御を繰り返し実行する。操舵アシスト制御を開始すると、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は先ず、アシストベース値設定部３１でアシストトルクベース値Ｔａｂを設定する一方、ダンパ補償部３３および操舵反力設定部３４で減衰補正値と操舵反力トルクＴｒとをそれぞれ設定する。次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、アシストトルクベース値Ｔａｂを減衰補正値および操舵反力トルクＴｒによって補正することで目標アシストトルクＴａｔを算出し、アシストトルク目標値に基づき目標電流Ｉｔを設定して駆動回路２２に出力する。これにより、操舵アシスト機構９からラック５にアシスト力が付与され、運転者の操舵負担が軽減される。

＜操舵反力トルクの設定＞
ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、上述した操舵アシスト制御と平行して、図１０のフローチャートにその手順を示す操舵反力トルク設定処理を実行する。
操舵反力トルク設定処理を開始すると、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ１で後述する切増側操舵角速度差算出処理（図１１）を行って切増側操舵角速度差Ｄω１を求め、ステップＳ２で後述する切戻側操舵角速度差算出処理（図１２）を行って切戻側操舵角速度差Ｄω２を求める。

次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ３で切増フラグＦｓｔｇが１であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ４で操舵角速度差Ｄωとして切増側操舵角速度差Ｄω１を採用し、ＮｏであればステップＳ５で操舵角速度差Ｄωとして切戻側操舵角速度差Ｄω２を採用する。次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ６で操舵角速度差Ｄωに所定の変換係数Ｋを乗じることによって操舵反力トルクベース値Ｔｒｂを算出／設定する。

次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ７で操舵反力トルクベース値Ｔｒｂが第１閾値Ｔｒｍ１（左方向の上限値）よりも大きいか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ８で第１閾値Ｔｒｍ１を操舵反力トルクＴｒとして操舵反力トルク設定処理を終了する。

一方、ステップＳ７の判定がＮｏであった場合、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ９で操舵反力トルクベース値Ｔｒｂが第２閾値Ｔｒｍ２（右方向の上限値）よりも小さいか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ１０で第２閾値Ｔｒｍ２を操舵反力トルクＴｒとして操舵反力トルク設定処理を終了する。なお、本実施形態の場合、第１閾値Ｔｒｍ１と第２閾値Ｔｒｍ２とは、絶対値が同一で符号（正負）が異なる値に設定されている。

（切増側操舵角速度差算出処理）
切増側操舵角速度差算出処理を開始すると、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、図１１のステップＳ２１で図５の第１通常時目標操舵角速度マップから第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１を検索／設定し、ステップＳ２２で図６の第１緊急時目標操舵角速度マップから第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１を検索／設定する。

次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ２３で操舵角θを時間微分することで実操舵角速度ωを算出した後、ステップＳ２４で実操舵角速度ωから第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１を減じることで第１通常時操舵角速度差ＤＴω１を設定し、ステップＳ２５で実操舵角速度ωから第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１を減じることで第１緊急時操舵角速度差ＤＭω１を設定する。

次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ２６で衝突回避操舵フラグＦｅｓが１であるか否かを判定し、この判定がＮｏであれば（すなわち、通常操舵状態であれば）、ステップＳ２７でＤＴω１を切増側操舵角速度差Ｄω１として採用する。一方、ステップＳ２６の判定がＹｅｓであれば（すなわち、衝突回避操舵状態であれば）、ステップＳ２８でＤＭω１を切増側操舵角速度差Ｄω１として採用する。

（切戻側操舵角速度差算出処理）
切戻側操舵角速度差算出処理を開始すると、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、図１２のステップＳ３１で図８の第２通常時目標操舵角速度マップから第２通常時目標操舵角速度ＫＴω２を検索／設定し、ステップＳ３２で図９の第２緊急時目標操舵角速度マップから第２緊急時目標操舵角速度ＫＭω２を検索／設定する。

次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ３３で操舵角θを時間微分することで実操舵角速度ωを算出した後、ステップＳ３４で実操舵角速度ωから第２通常時目標操舵角速度ＫＴω２を減じることで第２通常時操舵角速度差ＤＴω２を設定し、ステップＳ３５で実操舵角速度ωから第２緊急時目標操舵角速度ＫＭω２を減じることで第２緊急時操舵角速度差ＤＭω２を設定する。

次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ３６で衝突回避操舵フラグＦｅｓが１であるか否かを判定し、この判定がＮｏであれば（すなわち、通常操舵状態であれば）、ステップＳ３７でＤＴω２を切戻側操舵角速度差Ｄω２として採用する。一方、ステップＳ３６の判定がＹｅｓであれば（すなわち、衝突回避操舵状態であれば）、ステップＳ３８でＤＭω２を切戻側操舵角速度差Ｄω２として採用する。

本実施形態では、衝突回避操舵時に第１，第２緊急時操舵角速度差ＤＭω１，ＤＭω２が選択されることから、ステアリングホイール２の切り増し時と切り戻し時との双方で通常時よりもステアリングホイールが切れやすくなるので、運転者による衝突回避操舵が容易となって前方の障害物との衝突を回避しやすくなる。

［第２実施形態］
第２実施形態は、上述した第１実施形態と同様の構成を採っているが、図１３，図１４に示すように、切増側操舵角速度差算出部４１における第１目標操舵角速度算出部５２と、切戻側操舵角速度差算出部４２における第２目標操舵角速度算出部６２とが異なっている。

図１５から判るように、第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１は、第１目標操舵角速度算出部５２において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に正の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に負の値に設定されている。したがって、実操舵角速度ωと第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１との差である第１緊急時操舵角速度差ＤＭω１は、ステアリングホイール２が中立位置から離れる方向（すなわち、切り増す方向）では負の値（運転者の操舵速度が非常に高い場合には、ごく小さい値）となる。

図１６から判るように、第２緊急時目標操舵角速度ＫＭω２は、第２目標操舵角速度算出部６２において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に第２通常時目標操舵角速度マップに較べて絶対値の遙かに大きな負の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に第２通常時目標操舵角速度マップに較べて遙かに大きな正の値に設定されている。したがって、実操舵角速度ωと第２緊急時目標操舵角速度ＫＭω２との差である第２緊急時操舵角速度差ＤＭω２は、ステアリングホイール２が中立位置に復帰する方向（すなわち、切り戻す方向）では負の値（運転者の操舵速度が非常に高い場合には、ごく小さい値）となる。

本実施形態では、衝突回避操舵が行われると負の操舵反力（すなわち、操舵アシスト力）が作用することになり、第１実施形態に較べてステアリングホイールが更に切れやすくなるので、運転者の操舵負荷が第１実施形態に較べて一層軽減される。

［第３実施形態］
第３実施形態は、上述した第２実施形態と同様の構成を採っているが、図１７に示すように、切増側操舵角速度差算出部４１における第１目標操舵角速度算出部５１，５２が異なっている。

図１８から判るように、第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１は、第１目標操舵角速度算出部５１において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に正の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に負の値に設定されている。したがって、実操舵角速度ωと第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１との差である第１通常時操舵角速度差ＤＴω１は、ステアリングホイール２が中立位置から離れる方向（すなわち、切り増す方向）では負の値（運転者の操舵速度が非常に高い場合には、ごく小さい値）となる。

また、図１９から判るように、第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１は、第１目標操舵角速度算出部５１において、操舵角θが正（右操舵方向）の場合に正の値に設定され、操舵角θが負（左操舵方向）の場合に第１通常時目標操舵角速度ＫＴω１よりも絶対値の大きな負の値に設定されている。したがって、実操舵角速度ωと第１緊急時目標操舵角速度ＫＭω１との差である第１緊急時操舵角速度差ＤＭω１も、ステアリングホイール２が中立位置から離れる方向（すなわち、切り増す方向）では負の値（運転者の操舵速度が非常に高い場合には、ごく小さい値）となる。

本実施形態では、通常時においても負の操舵反力（すなわち、操舵アシスト力）が作用するが、衝突回避操舵が行われた場合の操舵アシスト力がより強くなり、運転者の操舵負荷が第２実施形態に較べて更に軽減される。

＜切り戻し判定の変形例＞
上記実施形態では、ステアリングホイール２の切り戻し判定を操舵角θと実操舵角速度ωとに基づいて行うようにしたが、操舵アシスト機構９（アシストモータ）の回転速度Ｖｍや操舵トルクＴｓ等を用いて行うようにしてもよい。

図２０（ａ）は、実施形態での切り戻し判定を模式的に示したものであり、操舵角θと実操舵角速度ωとを乗算した値が正であった場合（すなわち、同方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを１とし、負であった場合（すなわち、逆方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを０とする。

図２０（ｂ）に示した例では、操舵角θと回転速度Ｖｍとを乗算した値が正であった場合（すなわち、同方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを１とし、負であった場合（すなわち、逆方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを０とする。

図２０（ｃ）に示した例では、操舵トルクＴｓと回転速度Ｖｍとを乗算した値が正であった場合（すなわち、同方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを１とし、負であった場合（すなわち、逆方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを０とする。

図２０（ｄ）に示した例では、操舵角θと操舵トルクＴｓとを乗算した値が正であった場合（すなわち、同方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを１とし、負であった場合（すなわち、逆方向であった場合）に切増フラグＦｓｔｇを０とする。

なお、切り戻し判定においては、前述したように、ステアリングホイール２が中立位置より左側にある場合の操舵角θを正とし、ステアリングホイール２が左方向に切られている場合の実操舵角速度ωを正とする。また、操舵アシスト機構９がラック５を左操舵方向にアシストする場合の回転速度Ｖｍを正とし、ステアリングホイール２が左操舵方向に操舵された場合の操舵トルクＴｓを正とする。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は、操舵アシスト機構のアシストモータとしてブラシレスモータを用いたＥＰＳに本発明を適用し、角速度検出部がレゾルバの出力信号に基づきアシストモータの角速度を検出するようにしたが、本発明はアシストモータとしてブラシモータを用いたＥＰＳにも当然に適用可能であり、その場合には操舵角センサの検出値を時間微分することでアシストモータの角速度を検出すればよい。その他、電動パワーステアリング装置やＥＰＳ−ＥＣＵの具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 電動パワーステアリング装置
２ ステアリングホイール
５ ラック
７ 左右前輪
９ 操舵アシスト機構（操舵アシストモータ）
１１ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
１２ 操舵トルクセンサ（実操舵トルク検出手段）
１３ 車速センサ
２１ ＥＰＳ−ＥＣＵ
２５ 衝突回避操舵判定部（衝突回避操舵判定手段）
３４ 操舵反力設定部（操舵反力トルク設定手段）
３５ アシストトルク設定部（目標アシストトルク設定手段）
４１ 切増側操舵角速度差算出部
４２ 切戻側操舵角速度差算出部
４３ 切り戻し判定部
５１ 第１目標操舵角速度算出部（目標操舵角速度設定手段）
５２ 第１目標操舵角速度算出部（目標操舵角速度設定手段）
６１ 第２目標操舵角速度算出部（目標操舵角速度設定手段）
６２ 第２目標操舵角速度算出部（目標操舵角速度設定手段）

Claims (4)

1. 操舵機構にアシスト力を付与する電動式の操舵アシストモータと、
   ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   ステアリングホイールの操舵角速度を実操舵角速度として検出する実操舵角速度検出手段と、
   運転者からステアリングホイールに加えられた実操舵トルクを検出する実操舵トルク検出手段と、
   前記操舵角検出手段の検出結果に基づき、ステアリングホイールの目標操舵角速度を設定する目標操舵角速度設定手段と、
   前記目標操舵角速度と前記実操舵角速度との差を操舵角速度差として算出する操舵角速度差算出手段と、
   前記実操舵トルクに基づき、目標アシストトルクを設定する目標アシストトルク設定手段と、
   前記操舵角速度差に基づき、操舵反力トルクを設定する操舵反力トルク設定手段と、
   前記目標アシストトルクを前記操舵反力トルクによって補正するアシストトルク補正手段と、
   運転者による衝突回避操舵の有無を判定する衝突回避操舵判定手段と
   を備えた電動パワーステアリング装置であって、
   前記目標操舵角速度設定手段は、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合、当該衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われていないと判定された場合よりも衝突回避操舵方向に対して前記目標操舵角速度を大きく設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記衝突回避操舵判定手段は、運転者による衝突回避操舵の方向を回避操舵方向として検出し、
   前記目標操舵角速度設定手段は、
   前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向にのみ目標操舵角速度を設定するものであり、
   前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合、前記回避操舵方向における目標操舵角速度の絶対値を通常時に較べて大きく設定することを特徴とする、請求項１に記載された電動パワーステアリング装置。
3. 前記目標操舵角速度設定手段は、
   前記ステアリングホイールが切り増し状態であり、かつ、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合には、操舵角が大きくなるに従って絶対値が大きくなる第１目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置から離れる方向に設定し、
   前記ステアリングホイールが切り戻し状態であり、かつ、前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合には、通常時に較べて絶対値の大きい第２目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向に設定することを特徴とする、請求項１に記載された電動パワーステアリング装置。
4. 前記目標操舵角速度設定手段は、
   前記ステアリングホイールが切り増し状態である場合には、操舵角が大きくなるに従って絶対値が大きくなる正の値の第１目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置から離れる方向に設定し、
   前記ステアリングホイールが切り戻し状態である場合には、操舵角が大きくなるに従って絶対値が大きくなる負の値の第２目標操舵角速度を前記ステアリングホイールが中立位置に復帰する方向に設定し、
   前記衝突回避操舵判定手段によって衝突回避操舵が行われたと判定された場合には、前記第１目標操舵角速度および前記第２目標操舵角速度の絶対値を通常時に較べて大きく設定することを特徴とする、請求項１に記載された電動パワーステアリング装置。

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