JP6064686B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置に関する。

車両の操舵機構にモータの動力を付与することにより、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。特許文献１の電動パワーステアリング装置は、一対のプーリと、この一対のプーリ間に掛け渡されたベルトを有する減速機構を備えている。これら一対のプーリ及びベルトは、それぞれ歯を有しており、互いに噛合している。一対のプーリの一方はモータ軸に、他方は操舵機構に、それぞれ連結されている。減速機構は、モータの動力を一対のプーリ及びベルトを介して操舵機構に付与する。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの中間部分に設けられたトーションバーのねじれ量に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速センサと、を備えている。電動パワーステアリング装置の制御部は、トルクセンサの検出結果及び車速センサの検出結果に基づき操舵機構に付与するアシストトルクを算出し、当該アシストトルクに基づいてモータに供給する電流を調整する。また、電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵角度を検出する操舵角センサと、モータ軸の回転速度を検出する回転速度センサと、を備えている。制御部は、操舵角センサの検出結果と回転速度センサの検出結果との比較に基づいて一対のプーリとベルトとの滑り、正確には、噛合する歯面同士がどの程度ずれているかを検出して、そのずれの分だけモータに供給する電流を調整する。

特開２００８−１０５６０４号公報

ところで、特許文献１の電動パワーステアリング装置の制御部は、一対のプーリとベルトとの滑りを検出し、その分だけモータに供給する電流を調整するが、先の滑りが大きく歯がかみ合っていた部分がずれる、いわゆる歯飛びが発生しても、これを認識することができない。従って、制御部は、歯飛びが発生してもモータに供給する電流を調整しない。このため、モータの動力を操舵機構に付与するタイミングや付与する動力の大きさがずれて、ステアリングの操舵に違和感を覚えるおそれがある。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、歯飛びが発生しても、良好な操作フィーリングを得られる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、電動パワーステアリング装置は、車両の操舵機構に付与する操舵補助力を生成するモータと、前記モータの出力軸に取り付けられる原動車と、前記操舵機構に取り付けられる従動車と、前記原動車及び従動車に噛合し、前記原動車の回転を前記従動車に伝える伝達部材と、前記モータの回転角を算出するモータ回転角センサと、前記モータ回転角センサの検出結果に基づいて車両の転舵輪の転舵角を推定するとともに、当該推定した転舵角、及び車両のステアリング操作に基づき前記モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したものが第１の設定値よりも大きい場合、前記原動車と前記伝達部材との間、及び前記従動車と前記伝達部材との間の少なくとも一方における歯飛びが発生する可能性があるため、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算することを要旨とする。

原動車と伝達部材との間、及び従動車と伝達部材との間の少なくとも一方に歯飛びが発生した場合、歯飛び発生前まで対応していたモータ回転角センサの検出結果と車両の転舵輪の転舵角とが対応しなくなる。制御装置は、転舵角に基づいてモータを制御するので、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが一致しない場合には、適切な操舵補助力を生成するようにモータを制御できない。ひいては、ユーザがステアリングホイールの操作に違和感を覚えるおそれがある。

その点、同構成によれば、制御装置は、歯飛びが発生する可能性がある場合には、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算するので、適切な操舵補助力を生成するようにモータを制御することができる。これにより、歯飛びが発生しても、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

なお、歯飛びが発生する条件は、モータが付与する操舵補助力が大きい場合に限られる。操舵補助力は、モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分して得られるいわゆるモータの回転加速度に対応している。すなわち、モータの回転加速度を通じて、歯飛びが発生する可能性の有無を判断することができる。

上記構成において、前記操舵機構は、ステアリングホイールの回転をラックハウジングに収容されるラック軸の軸方向運動に変換するラックアンドピニオン機構を備え、前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で１回微分したものが第２の設定値よりも大きい場合に、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したものと第１の設定値とを比較することが好ましい。

ラックアンドピニオン機構を備える車両における歯飛び発生する状況は、ラック軸のラックエンドが高速でラックハウジングの内壁に当接するいわゆるラックエンド衝突時に限られる。この構成によれば、制御装置は、ラック軸の移動速度と相関があるモータ回転角センサの検出結果を時間で１回微分したもの（モータの回転速度）が第２の設定値よりも大きい場合に、ラックエンド衝突時が発生する可能性があるとして、モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したもの（モータの回転加速度）と第１の設定値とを比較する。従って、制御装置は、ラックエンド衝突の可能性の有無を検出しないもの、すなわち、モータの回転加速度と第１の設定値との比較しか行なわない電動パワーステアリング装置と比較して、無駄にモータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算することが減る。モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算しているときの制御装置は、モータの制御ができない、ひいては、操舵補助力を操舵機構に付与することができないので、ユーザがステアリングホイールの操作に違和感を覚えるおそれがある。

その点、同構成によれば、ラックエンド衝突の可能性の有無を検出しないものと比較して、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算する回数が減る、すなわち、操舵補助力の付与が中断される回数が減るので、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

上記構成において、前記操舵機構は、前記従動車と前記ラック軸との間を繋ぐボールねじ機構を備えることが好ましい。
同構成によれば、ボールねじ機構によって従動車の回転は、スムーズにラック軸の軸方向移動に変換される。

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、歯飛びが発生しても、良好な操作フィーリングを得られる。

電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 ボールねじ機構及び減速機構を示す一部断面を含む側面図。 ＥＣＵの概略構成を示すブロック図。 歯飛び発生可能性判断部の処理を示すフローチャート。

以下、電動パワーステアリング装置の一実施形態について説明する。
＜電動パワーステアリング装置の概要＞
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構２、および運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３、および操舵補助機構３の作動を制御するＥＣＵ（電子制御装置）２２を備えている。

操舵機構２は、運転者により操作されるステアリングホイール４、およびステアリングホイール４と一体回転するステアリングシャフト５を備えている。ステアリングシャフト５は、ステアリングホイール４の中心に連結されたコラムシャフト６、コラムシャフト６の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト７、およびインターミディエイトシャフト７の下端部に連結されたピニオンシャフト８からなる。ピニオンシャフト８は、入力軸１５と出力軸１６とに分割されている。これら入力軸１５及び出力軸１６は、同一軸線上に設けられており、トーションバー１７を介して連結されている。ピニオンシャフト８の下端部、正確には出力軸１６の下端部は、出力軸１６に交わる方向へ延びるラック軸１２（正確には、ラック歯が形成された部分１１）に噛合されている。したがって、ステアリングシャフト５の回転運動は、ピニオンシャフト８およびラック軸１２からなるラックアンドピニオン機構１０によりラック軸１２の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラック軸１２の両端（ラックエンド）にそれぞれ連結されたタイロッド１３を介して左右の転舵輪１４，１４にそれぞれ伝達される。これにより、これら転舵輪１４，１４の転舵角θ_ｔａが変更される。転舵輪１４，１４の転舵角θ_ｔａが変更されることにより車両の進行方向が変更される。なお、ラック軸１２は、車体に支持されるラックハウジング９に収容されている。このため、転舵輪１４，１４の転舵は、ラック軸１２のラックエンドがラックハウジング９に当接（ラックエンド衝突）することにより規制される。

操舵補助機構３は、操舵補助力の発生源であるモータ１９を備えている。モータ１９としては、ブラシレスモータなどの三相交流モータが採用される。モータ１９は、減速機構２１及びボールねじ機構２０を介してラック軸１２に連結されている。減速機構２１はモータ１９の回転を減速する。なお、減速機構２１については、後に詳述する。ボールねじ機構２０は、減速機構２１によって減速されたモータ１９の回転をラック軸１２に伝達する。すなわち、ラック軸１２にモータトルクが操舵補助力（アシスト力）として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。

図２に示すように、減速機構２１は、入力プーリ３５と、出力プーリ３６と、ベルト３７と、を備えている。
入力プーリ３５は、歯付きのプーリである。また、入力プーリ３５は、モータ１９のモータ軸１８に継手を介して連結された入力軸３２と連結されており、当該入力軸３２、及びモータ軸１８と一体で回転する。

出力プーリ３６は、入力プーリ３５と同様に歯付きのプーリであって、入力プーリ３５よりも大径とされている。また、出力プーリ３６は、ボールねじ機構２０に連結されている。

ベルト３７は、歯付きベルトであって、入力プーリ３５と出力プーリ３６との間に掛け渡されている。これにより、モータ１９の動力、すなわち、モータ軸１８の回転は、入力プーリ３５、ベルト３７、及び出力プーリ３６を介してボールねじ機構２０に伝達される。なお、出力プーリ３６は、入力プーリ３５よりも大径であることから、入力プーリ３５よりも低速で回転する。また、入力プーリ３５が原動車に、出力プーリ３６が従動車に、ベルト３７が伝達部材に、それぞれ相当する。

ボールねじ機構２０は、ボールナット３８と、ラック軸１２の外周に形成されるボールねじ溝３９と、多数のボール４０と、を備えている。ボールナット３８は、出力プーリ３６と一体で回転する。また、ボールナット３８は、出力プーリ３６に内嵌されていて、ボールねじ溝３９にボール４０を介して螺合している。ボールナット３８の回転は、ボール４０及びボールねじ溝３９により、スムーズにラック軸１２の軸方向移動に変換される。

図１に示すように、ＥＣＵ２２は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求あるいは走行状態を示す情報として取得し、これら取得される各種の情報に応じて、モータ１９を制御する。各種のセンサとしては、たとえば車速センサ２６、トルクセンサ２５、及びモータ回転角センサ２３がある。車速センサ２６は、車速（車両の走行速度）Ｖを検出する。トルクセンサ２５は、トーションバー１７を介してピニオンシャフト８の入力軸１５と出力軸１６との間の相対回転変位量により操舵トルクＴ_ｈを検出する。モータ回転角センサ２３は、モータ１９の回転角θ_ｍを検出する。ＥＣＵ２２は、これらセンサを通じて取得される車速Ｖ、操舵トルクＴ_ｈ、及びモータ回転角θ_ｍに基づき、モータ１９を制御する。

＜ＥＣＵ＞
つぎに、ＥＣＵ２２について説明する。
図３に示すように、ＥＣＵ２２は、アシストトルク演算部５１と、トルク補正部５２と、目標電流演算部５３と、出力電流制御部５４と、モータ駆動回路５５と、モータ電流検出回路５６と、を備えている。

アシストトルク演算部５１は、トルクセンサ２５及び車速センサ２６により取得される操舵トルクＴ_ｈ及び車速Ｖに基づいてアシストトルクＴ_ａｓを演算する。
トルク補正部５２は、モータ回転角θ_ｍ、及び転舵輪１４，１４の転舵角θ_ｔａが０（零）となる中点モータ回転角θ_ｍ０に基づき転舵輪１４，１４の転舵角θ_ｔａを算出し、当該転舵角θ_ｔａに基づきアシストトルクＴ_ａｓを補正した補正アシストトルクＴ_ａｓｒを算出する。中点モータ回転角θ_ｍ０は、後述の中点演算部６４により算出され、トルク補正部５２のメモリ５２ａに記憶されている。トルク補正部５２は、中点演算部６４により中点モータ回転角θ_ｍ０が算出される度に、メモリ５２ａに記憶するデータを書き換える。

目標電流演算部５３は、補正アシストトルクＴ_ａｓｒに基づいてモータ１９に供給する電流指令値Ｉ^＊を演算する。電流指令値Ｉ^＊は、モータ１９に供給するべき電流を示す指令値である。

出力電流制御部５４は、電流指令値Ｉ^＊及び実際にモータ１９に供給する電流Ｉを、それぞれ取り込み、これら取り込まれる情報に基づき実際の電流Ｉが電流指令値Ｉ^＊に追従するようにフィードバック制御を行い、補正電流指令値Ｉ^＊ _ｒを出力する。

モータ駆動回路５５は、補正電流指令値Ｉ^＊ _ｒに基づいてＰＭＷ（Ｐｌｕｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御することにより、モータ１９に供給する電流Ｉを制御する。

モータ電流検出回路５６は、実際にモータ１９に供給される電流Ｉを検出し、検出される電流Ｉを出力電流制御部５４に送る。
また、ＥＣＵ２２は、モータ角速度演算部６１と、モータ角加速度演算部６２と、判断部６３と、中点演算部６４と、を備えている。

モータ角速度演算部６１は、モータ回転角θ_ｍに基づいてモータ角速度ω（モータ回転角θ_ｍを時間で１回微分したもの）を演算する。
モータ角加速度演算部６２は、モータ回転角センサ２３が検出するモータ１９の回転角θ_ｍに基づいてモータ角加速度α（モータ回転角θ_ｍを時間で２回微分したもの）を演算する。

判断部６３は、モータ角速度ω及びモータ角加速度αに基づいて、入力プーリ３５とベルト３７との間、及びベルト３７と出力プーリ３６との間における歯飛びが発生する可能性が有るか否かついて判断する。なお、歯飛びが発生する条件は、ユーザのステアリングホイール４の操作によってラック軸１２が高速で軸方向移動し、当該移動に伴いラックエンド衝突するとともに、当該衝突時にモータ１９が先のラック軸１２の軸方向移動を強くアシストしているときに限られることが分かっている。すなわち、歯飛びが発生する可能性が有るか否かの判断は、ラックエンド衝突が発生する可能性が有るか否かによって判断することができる。

判断部６３のメモリ６３ａには、ラックエンド衝突の可能性の有無を判断するための各種のデータが記憶されている。具体的には、モータ角速度ωの絶対値と比較する設定値ω１と、モータ角加速度αの絶対値と比較する設定値α１と、が記憶されている。設定値ω１，α１は、入力プーリ３５とベルト３７との間、及びベルト３７と出力プーリ３６との間の歯同士のかかり具合により決定される値である。判断部６３は、モータ角速度ωの絶対値と設定値ω１との比較を通じて、ラック軸１２が設定値よりも高速で軸方向移動しているか否かを判断し、モータ角加速度αの絶対値と設定値α１との比較を通じて、モータ１９のアシスト力が設定値よりも大きいか否かを判断する。なお、設定値α１が第１の設定値に、設定値ω１が第２の設定値に、それぞれ相当する。

また、判断部６３は、ラックエンド衝突が発生する可能性の有無を判断するために使用する、高速操舵中であることを示すフラグＦをメモリ６３ａに立てたり倒したりする。フラグＦは、ラック軸１２が高速で軸方向移動している可能性があるときに立てられる。さらに、判断部６３は、ラックエンド衝突を判断するために使用するカウンタ６３ｂを備えている。カウンタ６３ｂは、フラグＦが立った状態におけるラックエンド衝突の有無を判断する処理を実行した回数をカウントする。

メモリ６３ａには、ラック軸１２が高速で軸方向移動しているか否かを判断するための設定値Ｔ_ｄ１が記憶されている。設定値Ｔ_ｄ１は、カウンタ６３ｂがカウントするカウントデータＴ_ｄと比較される値であって、ラック軸１２が高速、すなわち、歯飛びが発生する可能性がある速度でラックハウジング９の一方の内壁から他方の内壁に当接（ラックエンド衝突）するまでに、判断部６３がラックエンド衝突の有無を判断する処理を行う回数に設定される。判断部６３は、カウントデータＴ_ｄと設定値Ｔ_ｄ１との比較を通じて、ラック軸１２が高速で軸方向移動した直後か否かを判断する。これは、モータ角速度ωが設定値ω１以下であっても、ラック軸１２が高速で軸方向移動した直後であれば、転舵輪１４，１４が縁石にぶつかる等の外力を受けたことによって歯飛びが発生する可能性があるからである。なお設定値Ｔ_ｄ１は、ラック軸１２の長さとラックハウジング９の両内壁間の長さとの差、及び歯飛びが発生する可能性のあるラック軸１２の移動速度に基づいて決定される。

判断部６３は、モータ角速度ω、モータ角加速度α、及びカウントデータＴ_ｄに基づいてラックエンド衝突が発生する可能性の有無を判断する。そして、ラックエンド衝突が発生する可能性が有る場合には、歯飛びが発生する可能性があると判断し、中点演算指令信号を出力する。なお、判断部６３における処理については、後に詳述する。

中点演算部６４は、中点演算指令信号が入力されると、車速Ｖ、モータ角速度ω、モータ回転角θ_ｍに基づいて、転舵輪１４，１４の転舵角θ_ｔａが０（零）となる中点モータ回転角θ_ｍ０を算出する。なお、中点モータ回転角θ_ｍ０の算出にかかる処理は公知であることから、その詳細な説明を割愛する。
＜歯飛び発生可能性判断部の処理＞
つぎに、判断部６３におけるラックエンド衝突が発生する可能性の有無を判断する処理について図４のフローチャートに従って説明する。当該処理は、所定の制御周期で実行される。判断部６３は、例えば５ｍｓｅｃ毎にモータ角速度ω及びモータ角加速度αを取得する。

図４に示すように、判断部６３は、モータ角速度ω及びモータ角加速度αを取得すると、まず、モータ角速度ωの絶対値が設定値ω１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１）。ステップＳ１においてＹＥＳ、すなわち、モータ角速度ωの絶対値が設定値ω１よりも大きい場合は、ラック軸１２が高速で軸方向移動していることが確定する。この場合、判断部６３は、カウントデータＴ_ｄを０（零）にリセットし（ステップＳ２）、フラグＦを立てる（ステップＳ３）。

次に、判断部６３は、モータ角加速度αの絶対値が設定値α１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４においてＹＥＳ、すなわち、モータ角加速度αの絶対値が設定値α１よりも大きい場合は、モータ１９のアシスト力が大きいので、ラック軸１２がラックエンド衝突したときに歯飛びが発生する可能性がある。この場合、判断部６３は、中点演算部６４に中点演算指令信号を出力して（ステップＳ５）、一連の処理を終了する。

なお、ステップＳ１においてＮＯ、すなわち、モータ角速度ωの絶対値が設定値ω１以下である場合には、フラグＦが立っているか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６においてＹＥＳ、すなわち、フラグＦが立っている場合は、ラック軸１２の高速での軸方向移動が継続している可能性がある。この場合、判断部６３は、カウントデータＴ_ｄをインクリメント（前回のカウントデータＴ_ｄに１を加算）し（ステップＳ７）、カウントデータＴ_ｄが設定値Ｔ_ｄ１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ８）。ステップＳ８においてＹＥＳ、すなわち、カウントデータＴ_ｄが設定値Ｔ_ｄ１よりも大きい場合、ラック軸１２は、歯飛びが発生するほどの速度で移動していないことが確定する。この場合、判断部６３は、フラグＦを倒し（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。

なお、ステップＳ８においてＮＯ、すなわち、カウントデータＴ_ｄが設定値Ｔ_ｄ１以下である場合には、ラック軸１２が高速で軸方向移動した直後であって、転舵輪１４，１４が縁石等にぶつかる等の外力を受けた場合には歯飛びが発生する可能性があるので、判断部６３は、ステップＳ４に処理を移行する。

また、ステップＳ６においてＮＯ、すなわち、フラグＦが立っていない場合は、ラック軸１２は、歯飛びが発生するほどの速度で移動していないことが確定する。この場合、判断部６３は、カウントデータＴ_ｄを０（零）にリセットし（ステップＳ１０）、一連の処理を終了する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ＥＣＵ２２は、モータ回転角θ_ｍを時間で２回微分して得られるモータ角加速度αの絶対値が設定値α１よりも大きい場合に、歯飛びが発生する可能性が有るとして、中点演算部６４に中点演算指令信号を出力する判断部６３を備える。中点演算部６４は、中点演算指令信号が入力されると、車速Ｖ、モータ角速度ω、モータ回転角θ_ｍに基づいて、転舵輪１４，１４の転舵角θ_ｔａが０（零）となる中点モータ回転角θ_ｍ０を算出する。そして、ＥＣＵ２２は、算出された中点モータ回転角θ_ｍ０に基づいてモータ１９を制御する。これにより、歯飛びが発生しても、その都度中点モータ回転角θ_ｍ０が補正されるので、モータ回転角θから適切な転舵角θ_ｔａが得られる。ひいては、適切なアシストトルクＴ_ａｓ、及び電流指令値Ｉ^＊を得ることができるので、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

（２）判断部６３は、モータ回転角θ_ｍを時間で１回微分して得られるモータ角速度ωの絶対値が設定値ω１よりも大きい場合に、ラックエンド衝突が発生する可能性が有るとして、モータ角加速度αの絶対値と設定値α１とを比較する。ラックアンドピニオン機構を備える車両における歯飛び発生する状況は、ラック軸のラックエンドが高速でラックハウジングの内壁に当接するいわゆるラックエンド衝突時に限られることが分かっている。これにより、判断部６３は、ラックエンド衝突の可能性の有無にかかわらず中点演算指令信号を出力する場合と異なり、無駄な中点演算指令信号を出力することが少なくなる。従って、中点演算部６４が中点モータ回転角θ_ｍ０を算出する機会が少なくなる。中点モータ回転角θ_ｍ０の再演算中のＥＣＵ２２は、モータ１９を適切に制御することができないので、ユーザがステアリングホイールの操作に違和感を覚えるおそれがある。その点、ＥＣＵ２２は、中点モータ回転角θ_ｍ０を算出する機会が少ないので、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

（３）操舵機構２に、出力プーリ３６とラック軸１２との間を繋ぐボールねじ機構２０を設けた。ボールねじ機構２０は、ボールナット３８と、ラック軸１２の外周に形成されるボールねじ溝３９と、ボール４０と、を備えている。ボールナット３８は、出力プーリ３６と一体で回転するようにした。また、ボールナット３８は、ボールねじ溝３９にボール４０を介して螺合するようにした。これにより、ボールナット３８の回転は、ボール４０及びボールねじ溝３９により、通常のねじ対偶で軸方向移動に変換されるものよりも、スムーズにラック軸１２の軸方向移動に変換される。従って、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

（４）操舵機構２は、入力プーリ３５と出力プーリ３６とに掛け渡されたベルト３７を備える。ベルト３７は、形状の変形が可能であるので、入力プーリ３５と出力プーリ３６との位置関係の自由度が増す。

（５）判断部６３は、カウントデータＴ_ｄと設定値Ｔ_ｄ１との比較を通じて、ラック軸１２が高速で軸方向移動した直後か否かを判断するようにした。そして、ラック軸１２が高速で軸方向移動した直後である場合には、モータ角加速度αの絶対値と設定値α１とを比較する。ラック軸１２が高速で軸方向移動した直後は、転舵輪１４，１４が縁石等にぶつかる等の外力を受けた場合には歯飛びが発生する可能性があるので、モータ角加速度αの絶対値と設定値α１とを比較して、歯飛びが発生する可能性の有無を判断する。そして、判断部６３は、歯飛びが発生する可能性が有る場合には、中点演算指令信号を生成する。これにより、中点モータ回転角θ_ｍ０が補正されるので、歯飛びが発生しても、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、判断部６３は、モータ角速度ωの絶対値と設定値ω１とを比較しなくてもよい。すなわち、図４において、ステップＳ１〜Ｓ３、及びステップＳ６〜Ｓ１０の処理を省略してもよい。この場合、判断部６３は、モータ角加速度αの絶対値が設定値α１よりも大きい場合に、中点演算指令信号を出力する。このように構成した場合でも、上記実施形態の（１）の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、操舵機構２は、ボールねじ機構２０を備えていなくてもよい。この場合、例えば、出力プーリ３６とラック軸１２との間をねじ対偶で繋ぐ。このように構成しても、上記実施形態の（１）及び（２）の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、伝達部材に相当するベルト３７は、入力プーリ３５及び出力プーリ３６に噛合する歯車であってもよい。このように構成しても、上記実施形態の（１）〜（３）の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、判断部６３は、カウントデータＴ_ｄと設定値Ｔ_ｄ１とを比較しなくてもよい。すなわち、図４において、ステップＳ６〜Ｓ１０の処理を省略してもよい。このように構成しても、上記実施形態の（１）〜（４）の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、モータ１９の動力は、ラック軸１２の軸方向変位のアシストに使用されたが、ステアリングシャフト５の回転をアシストするように使用してもよい。
・上記実施形態において、歯飛び状態の有無の判断に、操舵トルクＴの変化量や、ステアリングホイール４の操舵角などを組み合わせてもよい。

次に、上記実施形態及び上記別例より想起される技術的思想について追記する。
（イ）上記構成において、前記原動車及び従動車は、外周面に歯を有するものであって、前記伝達部材は、前記原動車及び従動車に掛け渡された歯付きのベルトであること。

ベルトは、形状の変形が可能であるので、原動車と従動車との位置関係の自由度が増す。
（ロ）上記構成において、前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で１回微分したものが第２の設定値以下である場合には、前記ラック軸が高速で移動した直後か否かを判断し、直後である場合には、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したものと第１の設定値とを比較すること。

ラック軸が高速で移動した直後である場合には、車両の転舵輪が縁石にぶつかる等の外力を受けて歯飛びが発生する可能性がある。その点、この構成では、ラック軸が高速で移動した直後である場合に、モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したものと第１の設定値とを比較する。従って、制御装置は、歯飛びが発生する可能性があるときに、転舵角を再演算するので、適切な操舵補助力を生成するようにモータを制御することができる。これにより、歯飛びが発生しても、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。

１…電動パワーステアリング装置、２…操舵機構、３…操舵補助機構、４…ステアリングホイール、９…ラックハウジング、１０…ラックアンドピニオン機構、１２…ラック軸、１４…転舵輪、１９…モータ、２０…ボールねじ機構、２１…減速機構、２２…ＥＣＵ、
２３…モータ回転角センサ、２５…トルクセンサ、２６…車速センサ、３５…入力プーリ（原動車）、３６…出力プーリ（従動車）、３７…ベルト、３８…ボールナット、３９…ボールねじ溝、４０…ボール、５１…アシストトルク演算部、５２…トルク補正部、５３…目標電流演算部、５４…出力電流制御部、５５…モータ駆動回路、５６…モータ電流検出回路、６１…モータ角速度演算部、６２…モータ角加速度演算部、６３…判断部、６４…中点演算部。

Claims (3)

1. 車両の操舵機構に付与する操舵補助力を生成するモータと、前記モータの出力軸に取り付けられる原動車と、前記操舵機構に取り付けられる従動車と、前記原動車及び従動車に噛合し、前記原動車の回転を前記従動車に伝える伝達部材と、前記モータの回転角を算出するモータ回転角センサと、前記モータ回転角センサの検出結果に基づいて車両の転舵輪の転舵角を推定するとともに、当該推定した転舵角、及び車両のステアリング操作に基づき前記モータを制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したものが第１の設定値よりも大きい場合、前記原動車と前記伝達部材との間、及び前記従動車と前記伝達部材との間の少なくとも一方における歯飛びが発生する可能性があるため、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算する電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記操舵機構は、ステアリングホイールの回転をラックハウジングに収容されるラック軸の軸方向運動に変換するラックアンドピニオン機構を備え、
   前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で１回微分したものが第２の設定値よりも大きい場合に、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で２回微分したものと第１の設定値とを比較する電動パワーステアリング装置。
3. 請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記操舵機構は、前記従動車と前記ラック軸との間を繋ぐボールねじ機構を備える電動パワーステアリング装置。