JP5480196B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、操向ハンドル（ステアリングホイール）等の操作部材による車両の操舵時に、操舵系（ステアリング系）にモータ（電動モータ）の動力を操舵アシスト力（操舵補助力）として伝え、運転者による操向ハンドル等の操作部材の操作負担を軽減する電動パワーステアリング装置に関する。

近時、操向ハンドルの軽い操舵力で車両を旋回できるように、操向ハンドルによる操舵トルクを操舵トルクセンサで検出し、検出した操舵トルクに応じた操舵アシスト力をモータにより発生させる電動パワーステアリング装置が広汎に適用されている。

この電動パワーステアリング装置では、前記操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクに対して、制御安定性を確保するために位相補償が施される。

特許文献１には、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクが大きいほど、位相補償のゲインを小さくすると同時に大きな遅れ位相補償（すなわち、小さな進み位相補償）を施すとともに、車速が低くなるほど、前記ゲインを小さくするとともに、より大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにした電動パワーステアリング装置が開示されている。

特開２００４−９８７５４号公報（［００１０］、図４）

しかしながら、上記のような位相補償を施す特許文献１に係る電動パワーステアリング装置では、低速（低車速）側で、ゲインが小さく大きな遅れ位相補償とするので、アシスト遅れ感が大きくなり、結局、低速での操舵フィーリングが低下するという課題がある。

この発明は、上述した課題を考慮してなされたものであり、車速によらず、制御安定性を確保するとともに、操舵フィーリングが低下することのない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。

また、この発明は、個々の車両に応じた適切な位相補償を可能とす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。

この発明に係る電動パワーステアリング装置は、操作部材に加えられた操舵トルクに応じて電動モータを制御し、この電動モータが発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して位相補償を施す位相補償部と、前記位相補償部にて位相補償が施された後のトルク信号に基づき前記電動モータに流すべきアシスト電流を決定するアシスト電流決定部と、を備え、前記位相補償部は、前記アシスト電流決定部によって決定された前記アシスト電流が大きいほど、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して大きな遅れ位相補償を施すことを特徴とする。

この発明によれば、電動モータにアシストトルクを発生させるアシスト電流が大きいほど、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにしたので、アシスト電流が大きい領域では、小さな進み位相補償が施されて制御安定性が確保されるとともに、操舵フィーリングが低下する可能性のあるアシスト電流の小さい領域では、大きな進み位相補償が施されて良好な操舵フィーリングが得られる。よって、低速での操舵フィーリングが低下することがない。結果として、個々の車両に応じた適切な位相補償を実施することができる。

また、この発明に係る電動パワーステアリング装置は、操作部材に加えられた操舵トルクに応じて電動モータを制御し、この電動モータが発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して位相補償を施す位相補償部と、前記位相補償部にて位相補償が施された後のトルク信号に基づき前記電動モータに流すべきアシスト電流を決定するアシスト電流決定部と、前記アシスト電流の値を前記操舵トルクの値で割ることにより除算値を算出する除算値算出部と、を備え、前記位相補償部は、前記除算値算出部によって算出された前記除算値が大きい程、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して大きな遅れ位相補償を施すことを特徴とする。

この発明によれば、電動モータにアシストトルクを発生させるアシスト電流の値を、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクの値で割った除算値（アシスト電流／操舵トルク）が大きい程、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにしたので、除算値（アシスト電流／操舵トルク）が大きい領域では、小さな進み位相補償が施されて制御安定性が確保されるとともに、操舵フィーリングが低下する除算値（アシスト電流／操舵トルク）の小さい領域では、大きな進み位相補償が施されて良好な操舵フィーリングが得られる。よって、低速での操舵フィーリングが低下することがない。結果として、個々の車両に応じた適切な位相補償を実施することができる。

この発明によれば、アシスト電流が大きい領域では、小さな進み位相補償が施されるので、制御安定性が確保されるとともに、操舵フィーリングが低下するアシスト電流の小さい領域では、大きな進み位相補償が施されるので、良好な操舵フィーリングが得られる。よって、低速での操舵フィーリングが低下することがなく、車速によらず、良好な操舵フィーリングを得ることができる。

また、この発明によれば、「アシスト電流／操舵トルク」が大きい領域では、小さな進み位相補償が施されるので、制御安定性が確保されるとともに、操舵フィーリングが低下する「アシスト電流／操舵トルク」の小さい領域では、大きな進み位相補償が施され、良好な操舵フィーリングが得られる。よって、低速での操舵フィーリングが低下することがなく、車速によらず、良好な操舵フィーリングを得ることができる。

いずれの発明でも、アシスト電流に基づく位相補償を施すようにしたので、個々の車両に応じた適切な位相補償を施すことができる。

アシスト電流の算出に、車速が大きいほどアシストトルクを小さくする車速制御の他、切り出し時のアシスト開始を滑らかに行うための慣性補償、手放しして戻したときのステアリングの収束性をよくするダンパ補正等を用いる電動パワーステアリング装置を備える車両では、これら車速制御・慣性補償・ダンパ補正を考慮した位相補償を施すことができる。

この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。 電動パワーステアリング装置中、実施形態に係る位相補償部を含む目標電流算出部の機能ブロック図である。 目標電流算出部中、位相補償部の動作説明に供されるボーデ線図である。 他の実施形態に係る位相補償部を含む目標電流算出部の機能ブロック図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の構成図である。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２に連結されたステアリングシャフト１を備えている。ステアリングシャフト１は、操向ハンドル２に一体結合されたメインステアリングシャフト３と、ラック＆ピニオン機構のピニオン７が設けられたピニオン軸５とが、ユニバーサルジョイント４によって連結されて構成されている。

ピニオン軸５はその下部、中間部、上部を軸受６ａ、６ｂ、６ｃによって支持されており、ピニオン７はピニオン軸５の下端部に設けられている。ピニオン７は、車幅方向に往復動し得るラック軸８のラック歯８ａに噛合し、ラック軸８の両端には、タイロッド９を介して転舵輪としての左右の前輪１０が連結されている。

この構成により、操向ハンドル２の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪１０を転舵させて車両の向きを変えることができる。ここで、ラック軸８、ラック歯８ａ、タイロッド９は転舵機構を構成する。

また、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２による操舵力を軽減するための操舵アシスト力をピニオン軸５に供給するモータ（電動モータ）１１を備えており、このモータ１１の出力軸に設けられたウォームギヤ１２が、ピニオン軸５の中間部の軸受６ｂの下側に設けられたウォームホイールギヤ１３に噛合している。ウォームギヤ１２とウォームホイールギヤ１３により減速機構１９が構成され、減速機構１９は、モータ１１の回転・駆動力をピニオン軸５の回転・駆動力に滑らかにかつ倍力変換する。

また、ピニオン軸５の中間部の軸受６ｂと上部の軸受６ｃとの間には、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいてピニオン軸５（ステアリングシャフト１）のトルクを検出する磁歪式の公知の操舵トルクセンサ３０が配置されている。

磁歪式の操舵トルクセンサ３０は、ピニオン軸５の外周面に周方向全周に亘って環状に設けられた第１磁歪膜３１及び第２磁歪膜３２と、第１磁歪膜３１に対向配置された第１検出コイル３３ａと第２検出コイル３３ｂ、及び第２磁歪膜３２に対向配置された第３検出コイル３４ａと第４検出コイル３４ｂ、第１〜第４検出コイル３３ａ〜３４ｂに接続された検出回路３５を主要構成としている。

第１、第２磁歪膜３１、３２は、歪みに対して透磁率の変化が大きい素材からなる金属膜であり、例えば、ピニオン軸５の外周にメッキ法で形成したＮｉ−Ｆｅ系の合金膜からなる。

第１磁歪膜３１は、ピニオン軸５の軸線に対して約４５度傾斜した方向に磁気異方性を備えるように構成されており、第２磁歪膜３２は、第１磁歪膜３１の磁気異方性の方向に対して約９０度傾斜した方向に磁気異方性を備えるように構成されている。すなわち、２つの磁歪膜３１、３２の磁気異方性は互いに約９０度位相を異にしている。

第１検出コイル３３ａ及び第２検出コイル３３ｂは、第１磁歪膜３１の周囲にこれと所定の隙間を有した状態で同軸状に配置されている。一方、第３検出コイル３４ａ及び第４検出コイル３４ｂは、第２磁歪膜３２の周囲にこれと所定の隙間を有した状態で同軸状に配置されている。

第１、第２磁歪膜３１、３２の磁気異方性を前述のように設定したことにより、ピニオン軸５にトルク（操舵トルク）が作用した状態では、磁歪膜３１、３２の一方に圧縮力が作用し、他方に引っ張り力が作用するようになり、その結果、一方の磁歪膜の透磁率が増加し、他方の磁歪膜の透磁率が減少する。そして、これに応じて一方の磁歪膜の周囲に配置された検出コイルのインダクタンスが増加し、他方の磁歪膜の周囲に配置された検出コイルのインダクタンスが減少する。

検出回路３５は、前記検出コイルのインダクタンス変化を、故障検出信号ＶＴ１、ＶＴ２及びトルク信号（以下、操舵トルクという。）ＶＴ３に変換してＥＣＵ（電子制御ユニット）５０に出力する。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、並びにＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力インタフェース、タイマ等を備えるマイクロコンピュータを含み、該マイクロコンピュータのＣＰＵが各種入力に基づきＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで各種機能部（各種機能手段）として動作し、モータ１１等を駆動制御する。

この実施形態において、ＥＣＵ５０の一部の機能として構成される目標電流算出部５０Ａは、ステアリングシャフト１のピニオン軸５にかかる操舵トルクＶＴ３を検出する検出回路３５（操舵トルクセンサ３０）、モータ１１の回転速度Ｎｍを検出する回転速度センサ（回転速度検出部）１４、車両の走行速度（車速）Ｖｓを検出する車速センサ１６、及び操向ハンドル２の操舵角度θｓを検出する舵角センサ１７の前記各出力、すなわち操舵トルクＶＴ３、回転速度Ｎｍ、車速Ｖｓ、及び操舵角度θｓに基づいて目標電流Ｉｔａｒを算出し、算出した目標電流Ｉｔａｒがモータ１１に流れる電流Ｉｍに一致するようにモータ１１を駆動制御することで操舵アシスト力を発生し、運転者が操向ハンドル２にかける操舵力を軽減する機能を有する。

次に、ＥＣＵ５０の目標電流算出部５０Ａにて行われるモータ１１の駆動制御におけるアシスト電流Ｉａ及び目標電流Ｉｔａｒの算出処理について、この発明の要部に係る位相補償部６２の処理を中心に詳しく説明する。

図２は、操舵アシスト力を発生するためにモータ１１に供給されるアシスト電流Ｉａ及び目標電流Ｉｔａｒを算出するためのＥＣＵ５０の目標電流算出部５０Ａの詳細な機能ブロック図（目標電流算出ブロック図）である。

図２に示すように、目標電流算出部５０Ａは、操向ハンドル２の運転者による操舵力の軽減を図るために、基本的には、基本アシスト制御部５１と、イナーシャ（慣性）制御部５２と、フリクション（摩擦）付与制御部５３と、ダンパ制御部５４と、ハンドル戻し制御部５５とを備える。

基本アシスト制御部５１は、位相補償部６２とアシストマップ（アシスト特性部）６４とトルク値減算器（トルク値減算部）６６とを備える。

位相補償部６２は、操舵トルクセンサ３０による操舵トルクＶＴ３の検出時と減速機構１９によるピニオン軸５への操舵アシスト力の付与時（倍力付与時）との間の系の応答遅れ分を補償するように動作するが、補償する際に、アシスト電流Ｉａを参照して、検出回路３５から得た操舵トルク（操舵トルク信号）ＶＴ３のゲイン（振幅）Ｇ［ｄＢ］と、位相θ［ｄｅｇ］を補償した位相補償後の操舵トルク（これもＶＴ３という。）を生成する。

アシストマップ６４は、位相補償後の操舵トルクＶＴ３と車速Ｖｓに基づいてアシスト電流Ｉａ（基本アシスト電流）を算出する。

アシストマップ６４は、図２のアシストマップ６４のブロック中に示すアシスト特性６４ａとなっている。このアシスト特性６４ａは、概ね、車速Ｖｓが早くなるほどゲイン（アシスト電流Ｉａ）を低くし、操舵トルクＶＴ３が大きくなるに従いゲイン（アシスト電流Ｉａ）を高くする特性となっている。

これにより、アシスト電流Ｉａは、概ね、操舵トルクＶＴ３の増加に応じて増加し、車速Ｖｓが早くなるほど減少するので、操作者の感覚に合った、基本的な操舵補助力をモータ１１により発生させることができるようになる。

イナーシャ制御部５２は、トルク微分部６８とイナーシャマップ（イナーシャ特性部）７０とを備える。トルク微分部６８は、操向ハンドル２の切り出し時（切り戻し時）におけるモータ１１の回転子の慣性（慣性モーメント）による応答性の低下を補償するために、操舵トルクＶＴ３を微分して立ち上がり部（立ち下がり部）の過度応答を微分値ｄＶＴ３／ｄｔ（ｄは微分演算子）として抽出する。微分値ｄＶＴ３／ｄｔは、車速Ｖｓによる車両応答性変化に応じた係数が乗算されてイナーシャマップ７０に供給される。
イナーシャマップ７０は、図２のイナーシャマップ７０のブロック中に示すイナーシャ特性７０ｉを有し、供給された微分値ｄＶＴ３／ｄｔに概ね比例するイナーシャ電流Ｉｉを算出する。算出されたイナーシャ電流Ｉｉは、電流演算器７２（電流加減算器、電流加減算部）により前記のアシスト電流Ｉａに加算される。

ダンパ制御部５４は、操向ハンドル２の収斂性を向上させるために、モータ１１の回転速度Ｎｍ及び車速Ｖｓに基づいて、図２のダンパ制御部５４のブロック中に示すダンパ特性（ダンパマップ）５４ｄを参照し、回転速度Ｎｍ及び車速Ｖｓが速くなるほど、電流が大きくなるダンパ電流Ｉｄを算出する。ダンパ電流Ｉｄは、電流演算器７２で、アシスト電流Ｉａとイナーシャ電流Ｉｉの加算値から減算されアシスト電流Ｉａ１とされて、モータ１１の回転トルクを抑制する。このステアリングダンパ効果により、操向ハンドル２の収斂性が向上する。

ハンドル戻し制御部５５は、操向ハンドル２の戻り（切り戻し）を向上させるために、操舵角θｓ及び車速Ｖｓに基づいてハンドル戻し電流Ｉｂを算出する。ハンドル戻し制御部５５は、操向ハンドル２の戻し時にＳＡＴ（セルフアライニングトルク）による操向ハンドル２の戻し作用を素直に戻させる特性を有し、ハンドル戻し電流Ｉｂを算出する。ハンドル戻し電流Ｉｂは、電流減算器７６（電流減算部）によりアシスト電流Ｉａ２から減算される。これによりモータ１１の回転トルクを操舵角θｓの減少に応じて円滑に減少させることができる。

フリクション付与制御部５３は、モータ回転速度Ｎｍと車速Ｖｓに基づいて付与フリクショントルクＶｔｆを算出するとともに、付与フリクショントルクＶｔｆを電流に変換して付与フリクション電流Ｉｆを算出する。付与フリクショントルクＶＴｆは、トルク値減算器６６により位相補償後の操舵トルクＶＴ３から減算され、付与フリクション電流Ｉｆは、電流減算器（電流減算部）７４によりアシスト電流Ｉａ１から減算される。これにより、電動パワーステアリング装置１００に機械的フリクションを電気的に付与することができる。

よって、図２から分かるように、モータ１１に流すべき目標電流Ｉｔａｒは、次の（１）式により算出される。
Ｉｔａｒ＝Ｉａ＋Ｉｉ−Ｉｄ−Ｉｆ−Ｉｂ
＝Ｉａ１−Ｉｆ−Ｉｂ
＝Ｉａ２−Ｉｂ …（１）

ところで、電動パワーステアリング装置１００における位相補償処理は、ステアリング系の制御安定性を確保するために施されるが、例えば、ＶＴ３が１０^０＝１［Ｈｚ］〜１０^２＝１００［Ｈｚ］程度において、ゲインＧを０［ｄＢ］＝１以下とし、位相θが遅れるようにして、安定度を大きくとると、操舵フィーリングが低下する。上述した特許文献１のように、車速が低くなるほどゲインを小さくし、より大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにすると、低速での操舵フィーリングが低下する。

そこで、この実施形態に係る位相補償部６２は、ゲインＧ［ｄＢ］を図３の上段に示すゲイン特性２００に基づき設定する一方、位相θ［ｄｅｇ］を図３の下段に示す位相特性２０２に基づき設定するようにしている。

具体的に説明すると、位相補償部６２は、操舵トルクＶＴ３が入力されると、まず、ゲインＧをＧ＝Ｇｍｉｎ、位相θをθ＝θｍｉｎの設定（デフォルト設定という。）で位相補償した操舵トルクＶＴ３を出力する。なお、デフォルト設定は、ゲインＧをＧｍｉｎとＧｍａｘの中央値、位相θをθｍｉｎとθｍａｘの中央値等としてもよい。

トルク値減算器６６は、補正した操舵トルク値ＶＴ３からフリクショントルクＶｔｆを減算してさらに補正した操舵トルクＶＴ３をアシストマップ６４に入力する。アシストマップ６４は、アシスト特性６４ａを参照して車速Ｖｓ及び操舵トルクＶＴ３に対するアシスト電流Ｉａを算出し、アシスト電流Ｉａを位相補償部６２にフィードバックする。位相補償部６２のアシストゲイン算出部６３は、次の（２）式からアシストゲインＧａを算出する。
Ｇａ＝Ｉａ÷ＶＴ３ …（２）
すなわち、アシストゲインＧａは、アシストマップ６４で得たアシスト電流Ｉａを検出回路３５で得た操舵トルクＶＴ３で割った除算値（商）として算出される。

この場合、位相補償部６２は、ゲインＧの設定に関し、図３のゲイン特性２００から分かるように、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きいほど、ゲインＧが小さくなる最小ゲイン特性Ｇｍｉｎ側に沿うように設定し、逆に、アシストゲインＧａが小さくなるに従いゲインＧが大きくなる最大ゲイン特性Ｇｍａｘ側に沿うゲインＧを設定する。

位相補償部６２は、位相θの設定に関し、図３の位相特性２０２から分かるように、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きいほど、最大位相遅れ特性θｍａｘ側に沿う位相θに設定し、逆に、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が小さくなるに従い最小位相遅れ特性θｍｉｎ側に沿う位相θに設定する。

簡潔に説明すると、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きいほど、低いゲインＧ、かつ大きな遅れ位相θ（小さな進み位相）が位相補償部６２に設定される。

次に、基本アシスト制御部５１の位相補償部６２は、検出回路３５から入力された操舵トルクＶＴ３（の信号）に対して、設定されたゲインＧと位相θを補償した補償後の操舵トルクＶＴ３を算出し、トルク値減算器６６は、位相補償後の操舵トルクＶＴ３からフリクショントルクＶｔｆを減算した位相補償後の操舵トルクＶＴ３をアシストマップ６４に入力させる。アシストマップ６４は、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）を考慮したアシスト電流Ｉａを算出するために、再度、アシスト特性６４ａを参照して位相補償後の操舵トルクＶＴ３に応じたアシスト電流Ｉａを算出する。

次に、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）を考慮したアシスト電流Ｉａから上記の（１）式に基づき目標電流Ｉｔａｒが算出され、算出された目標電流Ｉｔａｒがモータ１１に供給される。実際上、目標電流Ｉｔａｒは、ミリ秒程度以下の周期毎に算出されるので、極短い時間で目標電流算出部５０Ａ内での位相補償部６２を含むフィードバック演算が収束する。

ＥＣＵ５０は、モータ１１に流れるモータ電流Ｉｍが目標電流Ｉｔａｒとなるようにフィードバック制御を行う。

以上説明したように、位相補償部６２では、操舵トルクＶＴ３に対し、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きいほど、ゲインＧが低く抑えられ、かつ位相θの遅れが大きくなるように設定されるので、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）の大きい領域での制御安定性が確保される。

一方、操舵フィーリングの遅れ感が課題となる低アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）の領域、例えば、操舵トルクＶＴ３が大きくてもアシスト電流Ｉａが小さい、高速領域や低速でのハンドルセンター付近では、ゲインＧが大きくされ、位相θの遅れも小さくされるので、良好な操舵フィーリングを得ることができる。

上述した実施形態では、目標電流算出部５０Ａを構成する位相補償部６２は、アシストゲイン算出部（除算値算出部）６３によって算出されたアシストゲイン（除算値）Ｇａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きい程、操舵トルクセンサ３０に基づき検出回路３５から出力される操舵トルクＶＴ３に対して大きな遅れ位相補償を施すようにしているが、これに限らず、図４に示すように、目標電流Ｉｔａｒを位相補償部６２にフィードバックする構成の目標電流算出部５０Ｂに変更し、アシストゲイン算出部６３で、アシストゲインＧａとして、次の（３）式に示すアシストゲインＧａを算出するようにしてもよい。
Ｇａ＝Ｉｔａｒ÷ＶＴ３ …（３）

すなわち、アシストゲインＧａは、目標電流Ｉｔａｒを操舵トルクＶＴ３で割った除算値（商）である。ここで、アシストゲインＧａを算出する際には、（検出回路３５から出力された）操舵トルクＶＴ３からフリクショントルクＶｔｆをトルク値減算器６６で減算した後、アシストマップ６４でアシスト電流Ｉａを算出し、このアシスト電流Ｉａに対してイナーシャ電流Ｉｉを加算するとともにフリクション電流Ｉｄを減算して、アシスト電流Ｉａ１を得る。次にアシスト電流Ｉａ１からダンパ電流Ｉｄ及び戻し電流Ｉｂを減算して目標電流Ｉｔａｒを得る。その後に、位相補償部６２は、得られた目標電流Ｉｔａｒを（検出回路３５から出力された）操舵トルクＶＴ３で除算することによりアシストゲインＧａを設定する。

このように設定した場合には、アシストゲインＧａの設定に、アシスト電流Ｉａの他、イナーシャ電流Ｉｉ、フリクション電流Ｉｆ、ダンパ電流Ｉｄ、及び戻し電流Ｉｂも考慮されるので、より良好な操舵フィーリングを得ることができる。

なお、さらに他の実施形態として、アシストゲインＧａは、（２）式のＧａ＝Ｉａ÷ＶＴ３及び（３）式のＧａ＝Ｉｔａｒ÷ＶＴ３から理解されるように、操舵トルクＶＴ３を一定値として考えると、アシスト電流Ｉａ、目標電流Ｉｔａｒに比例する。すなわち、アシスト電流Ｉａ、目標電流Ｉｔａｒに変換される。よって、図３に示すゲイン特性２００及び位相特性２０２をアシスト電流Ｉａや目標電流Ｉｔａｒをパラメータとして作成することもできる。すなわち、位相補償部６２は、アシスト電流Ｉａ又は目標電流Ｉｔａｒに基づきゲインＧ及び位相θを制御するようにすることもできる。

よって、位相補償部６２は、アシスト電流Ｉａ、目標電流Ｉｔａｒ、アシストゲインＧａ＝Ｉａ／ＶＴ３、又はアシストゲインＧａ＝Ｉｔａｒ／ＶＴ３のいずれかをフィードバックして位相補償を実施することができる。

なお、アシスト電流Ｉａ又は目標電流Ｉｔａｒをフィードバックして位相補償を実施する場合には、図２及び図４中の位相補償部６２のブロックの中に描いたアシストゲイン算出部６３は不要であるので削除することができる。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、この実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２等の操作部材に加えられた操舵トルクＶＴ３に応じてモータ１１を制御し、このモータ１１が発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵を補助する電動パワーステアリング装置１００である。

一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、操舵トルクＶＴ３を検出する操舵トルクセンサ３０と、操舵トルクセンサ３０（検出回路３５）から出力される操舵トルク（トルク信号）ＶＴ３に対して位相補償を施す位相補償部６２と、位相補償部６２にて位相補償が施された操舵トルクＶＴ３に基づきモータ１１に流すべきアシスト電流Ｉａ（目標電流Ｉｔａｒ）を決定するアシスト電流決定部を含む目標電流算出部５０Ａ、５０Ｂと、を備え、位相補償部６２が、アシスト電流Ｉａの値を操舵トルクＶＴ３の値で割ることにより除算値であるアシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３＝アシスト電流／操舵トルク）を算出する除算値算出部としてのアシストゲイン算出部６３を備え、位相補償部６２は、アシストゲイン算出部６３によって算出されたアシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きい程、操舵トルクセンサ３０から出力される操舵トルクＶＴ３に対して大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにしたので、アシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）が大きい領域では、大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）が施されて制御安定性が確保されるとともに、操舵フィーリングが低下するアシストゲインＧａ（Ｇａ＝Ｉａ／ＶＴ３）の小さい領域では、小さい遅れ位相補償（大きな進み位相補償）が施されて良好な操舵フィーリングが得られる。よって、低速での操舵フィーリングが低下することがない。結果として、個々の車両に応じた適切な位相補償を実施することができる。

なお、位相補償部６２で位相補償処理を行う際、アシストゲインＧａを算出する除算値（Ｉａ／ＶＴ３）は、目標電流Ｉｔａｒを操舵トルクＶＴ３で除算した除算値（Ｉｔａｒ／ＶＴ３）を参照するようにしてもよい。

他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、操舵トルクＶＴ３を検出する操舵トルクセンサ３０と、操舵トルクセンサ３０（検出回路３５）から出力される操舵トルク（トルク信号）ＶＴ３に対して位相補償を施す位相補償部６２と、位相補償部６２にて位相補償が施された操舵トルクＶＴ３に基づきモータ１１に流すべきアシスト電流Ｉａ（目標電流Ｉｔａｒ）を決定する。ここで、位相補償部６２は、アシスト電流Ｉａが大きいほど、操舵トルクセンサ３０から出力される操舵トルクＶＴ３に対して大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにしたので、アシスト電流Ｉａが大きい領域では、大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）が施されて制御安定性が確保されるとともに、操舵フィーリングが低下する可能性のあるアシスト電流Ｉａの小さい領域では、小さな遅れ位相補償（大きな進み位相補償）が施されて良好な操舵フィーリングが得られる。よって、低速での操舵フィーリングが低下することがない。結果として、個々の車両に応じた適切な位相補償を実施することができる。

なお、位相補償部６２で位相補償処理を行う際、アシスト電流Ｉａを参照することに限らず目標電流Ｉｔａｒを参照してもよい。

また、この発明は、上述した実施形態に限らず、例えば、図２及び図３に示した目標電流算出部５０Ａ及び５０Ｂにおいて、フリクション付与部５３やハンドル戻し制御部５５を削除した目標電流算出部の構成にする等、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採りうることができる。

１…ステアリングシャフト ２…操向ハンドル
５…ピニオン軸 ７…ピニオン
８…ラック軸 １０…前輪
１１…モータ ３０…操舵トルクセンサ
３５…検出回路 ５０…ＥＣＵ
５０Ａ、５０Ｂ…目標電流算出部 ５１…基本アシスト制御部
６２…位相補償部 ６３…アシストゲイン算出部

Claims (4)

1. 操作部材に加えられた操舵トルクに応じて電動モータを制御し、この電動モータが発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、
   前記操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
   前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して位相補償を施す位相補償部と、
   前記位相補償部にて位相補償が施された後のトルク信号に基づき前記電動モータに流すべきアシスト電流を決定するアシスト電流決定部と、
   を備え、
   前記位相補償部は、前記アシスト電流決定部によって決定された前記アシスト電流が大きいほど、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して大きな遅れ位相補償を施す
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 操作部材に加えられた操舵トルクに応じて電動モータを制御し、この電動モータが発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、
   前記操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
   前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して位相補償を施す位相補償部と、
   前記位相補償部にて位相補償が施された後のトルク信号に基づき前記電動モータに流すべきアシスト電流を決定するアシスト電流決定部と、
   前記アシスト電流の値を前記操舵トルクの値で割ることにより除算値を算出する除算値算出部と、
   を備え、
   前記位相補償部は、前記除算値算出部によって算出された前記除算値が大きい程、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号に対して大きな遅れ位相補償を施す
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記アシスト電流決定部は、前記電動モータに流すべき前記アシスト電流を決定する際、さらに、前記操舵トルクセンサから出力されるトルク信号の微分値を加味して決定する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記アシスト電流決定部は、前記電動モータに流すべき前記アシスト電流を決定する際、さらに、前記電動モータの回転速度を加味して決定する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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