JP6180771B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両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。

車両走行時には、直進状態であるにも関わらずステアリング操作が必要な場合がある。例えばカント路の走行や横風の影響、ホイールアライメントのずれ等に起因して車両に偏向が生じた場合、これを抑えるためのステアリング操作が必要となる。そのため車両に偏向が生じている状態が長時間にわたる場合、直進状態であるにも関わらず運転者は操舵機構に操舵トルクを付与し続けなければならず、その継続的な負担が疲労として運転者に蓄積されることになり、好ましくない。そこで特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、車両が直進状態であるにも関わらず操舵機構に操舵トルクが付与されている場合、操舵トルクの絶対値が小さくなるようにアシスト指令値を補正する、いわゆるリードプル補償制御を実行している。

特開２０１０−２５４１７８号公報

ところで、従来のリードプル補償制御では、操舵トルクの絶対値が小さくなった後も直進状態が継続していれば、アシスト指令値の補正を継続して行っていた。そのため、例えばリードプル補償制御中にカント路の勾配が緩くなり運転者が中立位置付近でステアリングホイールを微操舵するような場合であっても、リードプル補償制御によるアシストトルクが発生していた。しかしながら操舵トルクが零付近の値となる微操舵領域は本来、アシスト指令値が零又は零付近に設定されるため、アシストトルクが発生すると、運転者に違和感を与えてしまう。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、微操舵時の運転者の違和感を払拭することのでき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電動パワーステアリング装置は、車両の操舵機構にアシストトルクを付与するモータと、前記アシストトルクをアシスト指令値に追従させるべく前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記操舵機構に付与される操舵トルクに基づいて基本アシスト指令値を演算し、前記基本アシスト指令値を前記操舵トルクの絶対値に基づいて設定される加算値を用いて演算する補正値で補正することで前記アシスト指令値を設定するものであり、前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクの絶対値が零よりも大きい場合、前回の補正値に前記加算値を加算して前記補正値を演算し、前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクの絶対値が零よりも小さい場合、前回の補正値から前記加算値を減算して前記補正値を演算し、前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクの絶対値が閾値よりも大きい場合、前記操舵トルクの絶対値が小さくなるように前記補正値を漸次増加させるべく、正の値に前記加算値を設定し、前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクの絶対値が前記閾値未満の場合、前記アシスト指令値の絶対値が小さくなるように前記補正値を漸次減少させるべく、負の値に前記加算値を設定する。

この電動パワーステアリング装置によれば、微操舵時の運転者の違和感を払拭することができる。

電動パワーステアリング装置の第１実施形態についてその概略構成を示すブロック図。 第１実施形態の制御装置の構成を示すブロック図。 第１実施形態について操舵トルクから基本電流指令値を演算するためのマップを示すグラフ。 第１実施形態の補正値演算部による補正値演算処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の補正値演算部による補正値漸増処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態について操舵トルクから加算値を演算するためのマップを示すグラフ。 第１実施形態の補正値演算部による補正値ガード処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態について操舵トルクに対して補正値が取り得る範囲をハッチングで示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は、第１実施形態について操舵トルク及び補正値の経時的な変化をそれぞれ示すタイミングチャート。 電動パワーステアリング装置の第２実施形態についてその補正値演算部による補正値ガード処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態について操舵トルクに対して補正値が取り得る範囲をハッチングで示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は、第２実施形態について操舵トルク及び補正値の経時的な変化をそれぞれ示すタイミングチャート。 電動パワーステアリング装置の第３実施形態についてその補正値演算部による補正値ガード処理の手順を示すフローチャート。 第３実施形態について操舵トルクに対して補正値が取り得る範囲をハッチングで示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は、第３実施形態について操舵トルク及び補正値の経時的な変化をそれぞれ示すタイミングチャート。

＜第１実施形態＞
以下、電動パワーステアリング装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、この電動パワーステアリング装置は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づき転舵輪３を転舵させる操舵機構１、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構２を備えている。

操舵機構１は、ステアリングホイール１０の回転軸となるステアリングシャフト１１、及びその下端部にラックアンドピニオン機構１２を介して連結されたラックシャフト１３を備えている。操舵機構１では、運転者のステアリングホイール１０の操作に伴いステアリングシャフト１１が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構１２を介してラックシャフト１３の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト１３の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド１４を介して転舵輪３に伝達されることにより転舵輪３の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構２は、ステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するモータ２０を備えている。モータ２０は三相ブラシレスモータである。モータ２０の回転が減速機２１を介してステアリングシャフト１１に伝達されることでステアリングシャフト１１にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。

この電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイール１０の操作量や車両の状態量を検出する各種センサが設けられている。例えばステアリングシャフト１１には、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト１１に付与されるトルク（操舵トルク）Ｔｈを検出するトルクセンサ５が設けられている。なお本実施形態では、操舵トルクＴｈの符号が、ステアリングホイール１０の右操舵方向の操舵トルクを正とし、ステアリングホイール１０の左操舵方向の操舵トルクを負として定義されている。車両には、その走行速度Ｖを検出する車速センサ６、及び車体の旋回方向の回転角の変化速度であるヨーレートγを検出するヨーレートセンサ７が設けられている。モータ２０には、その回転角θｍを検出する回転角センサ８が設けられている。これらセンサ５〜８の出力は制御装置（制御部）４に取り込まれる。制御装置４は各センサ５〜８の出力に基づいてモータ２０の駆動を制御する。

図２に示すように、制御装置４は、車載バッテリ等の電源（電源電圧「＋Ｖｃｃ」）から供給される直流電圧を三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電圧に変換するインバータ回路４０、及びインバータ回路４０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するマイコン４１を備えている。

インバータ回路４０は、マイコン４１からの制御信号（ＰＷＭ駆動信号）に基づいて、電源から供給される直流電圧を三相交流電圧に変換する。この三相交流電圧は給電線ＷＬを介してモータ２０に供給される。給電線ＷＬには、モータ２０の各相電流値Ｉを検出する電流センサ４２が設けられている。電流センサ４２の出力はマイコン４１に取り込まれる。なお図２では、説明の便宜上、各相の給電線ＷＬ及び各相の電流センサ４２をそれぞれ一つにまとめて図示する。

マイコン４１にはトルクセンサ５、車速センサ６、ヨーレートセンサ７、及び回転角センサ８のそれぞれの出力も取り込まれる。マイコン４１は、各センサにより検出される操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、ヨーレートγ、モータ回転角θｍ、及び各相電流値Ｉに基づいて制御信号を所定の制御周期で生成する。そしてマイコン４１は、この制御信号をインバータ回路４０に出力することでインバータ回路４０をＰＷＭ駆動し、モータ２０の駆動を制御する。

次に、マイコン４１によるモータ２０の駆動制御について詳述する。
図中に示すように、マイコン４１は、ステアリングシャフト１１に付与するアシストトルクの目標値（アシスト指令値）に相当する電流指令値Ｉｑ＊を演算する電流指令値演算部４３、及び電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に基づいて制御信号を生成する制御信号生成部４４を備えている。なお電流指令値Ｉｑ＊は、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸上の電流指令値である。またｄ軸上の電流指令値Ｉｄ＊は零に固定されている。これらの電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊がモータ２０に供給すべき電流の目標値となる。

電流指令値演算部４３は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の基礎成分である基本電流指令値Ｉａｓ＊を演算する基本指令値演算部４５、及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の補正値ΔＩ＊を演算する補正値演算部４６を有している。

基本指令値演算部４５は、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づいて基本電流指令値Ｉａｓ＊を演算する。詳しくは、操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、また車速Ｖが遅くなるほど基本電流指令値Ｉａｓ＊の絶対値をより大きい値に設定する。また図３に示すように、操舵トルクＴｈの絶対値が所定値Ｔｈ０（＞０）以下となる領域では、操舵トルクＴｈの値に関わらず基本電流指令値Ｉａｓ＊を零に設定する、いわゆる不感帯が設定されている。本実施形態では、この基本電流指令値Ｉａｓ＊が、アシスト指令値の基礎成分である基本アシスト指令値に相当する。

図２に示すように、補正値演算部４６は、リードプル補償制御を通じて補正値ΔＩ＊を演算する。すなわち補正値演算部４６は、車速Ｖ及びヨーレートγに基づいて車両が直進状態で有るか否かを判定し、車両が直進状態である場合に検出される操舵トルクＴｈの絶対値が小さくなるように補正値ΔＩ＊を演算する。そして電流指令値演算部４３は、基本指令値演算部４５で演算された基本電流指令値Ｉａｓ＊に補正値ΔＩ＊を加算することによりｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を生成し、生成したｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を制御信号生成部４４に出力する。

制御信号生成部４４は、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊、各相電流値Ｉ、及びモータ回転角θｍに基づいてｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより制御信号を生成する。詳しくは、制御信号生成部４４は、モータ回転角θｍに基づいて各相電流値Ｉをｄ／ｑ座標上に写像することにより、ｄ／ｑ座標系におけるモータ２０の実電流値であるｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑを演算する。そして制御信号生成部４４は、ｄ軸電流値Ｉｄをｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に追従させるべく、またｑ軸電流値Ｉｑをｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に追従させるべくそれぞれ電流フィードバック制御を行うことにより制御信号を生成する。この制御信号がインバータ回路４０に出力されることによりモータ２０に制御信号に応じた駆動電力が供給される。これによりモータ２０のアシストトルクが、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に対応したアシスト指令値に追従するようにモータ２０の駆動が制御される。なお本実施形態では、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が正の値に設定されている場合、ステアリングシャフト１１には右操舵方向のアシストトルクが付与され、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が負の値に設定されている場合、ステアリングシャフト１１には左操舵方向のアシストトルクが付与される。またｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の絶対値が大きくなるほど、ステアリングシャフト１１に付与されるアシストトルクの絶対値が大きくなる。

次に図４を参照して、補正値演算部４６が補正値ΔＩ＊を演算する手順について詳述する。なお補正値ΔＩ＊の初期値は零に設定されている。また補正値演算部４６は、図４に示す処理を所定の制御周期で実行する。

図４に示すように、補正値演算部４６は、はじめに、車速Ｖ及びヨーレートγに基づいて車両が直進状態で有るか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、車速Ｖが所定速度を超えていて且つ、ヨーレートγの絶対値が所定値以下であることをもって、車両が直進状態であると判定する。補正値演算部４６は、車両が直進状態である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、補正値漸増処理を実行する（ステップＳ２）。図５は補正値漸増処理の手順を示したものである。

図５に示すように、補正値漸増処理では、補正値演算部４６がまず、操舵トルクＴｈに基づいて加算値αをマップ演算する（ステップＳ２０）。詳しくは、補正値演算部４６は、図６に示すような操舵トルクＴｈの絶対値と加算値αとの関係を示すマップを有している。図中に示すように、このマップでは、操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１未満の場合、加算値αが負の値に設定される。また操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１と等しい場合、加算値αが零に設定される。さらに操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合、操舵トルクＴｈが大きくなるほど加算値αが増大する正の値に設定される。なお第１閾値Ｔｈ１は、微操舵されているか否かを判定できる値（例えば１［Ｎｍ］）に設定される。補正値演算部４６は、図６に示すマップを用いることにより操舵トルクＴｈから加算値αをマップ演算する。続いて図５に示すように、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが零よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ２１）、操舵トルクＴｈが零よりも大きい場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、前回の補正値ΔＩ＊に加算値αを加算して新たな補正値ΔＩ＊を演算する（ステップＳ２２）。一方、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが零よりも大きい値でない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、操舵トルクＴｈが零よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２３）。そして操舵トルクＴｈが零よりも小さい場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、前回の補正値ΔＩ＊から加算値αを減算して新たな補正値ΔＩ＊を演算する（ステップＳ２４）。これに対し、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが零よりも小さい値でない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、すなわち操舵トルクＴｈが零である場合、前回の補正値ΔＩ＊を新たな補正値ΔＩ＊としてそのまま用いる（ステップＳ２５）。

そして図４に示すように、補正値演算部４６は、ステップＳ２の補正値漸増処理を行った後、補正値ガード処理を実行する（ステップＳ３）。図７は補正値ガード処理の手順を示したものである。

図７に示すように、補正値ガード処理では、補正値演算部４６がまず、操舵トルクＴｈが零よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３０）。そして操舵トルクＴｈが零よりも大きい場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、上限値ΔＩｍａｘを所定値ΔＩ０（＞０）に設定するとともに、下限値ΔＩｍｉｎを零に設定する（ステップＳ３１）。一方、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが零よりも大きい値でない場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、操舵トルクＴｈが零よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３２）。そして操舵トルクＴｈが零よりも小さい場合には（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、上限値ΔＩｍａｘを零に設定するとともに、下限値ΔＩｍｉｎを所定値「−ΔＩ０」に設定する（ステップＳ３３）。これに対し、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが零よりも小さい値でない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、すなわち操舵トルクＴｈが零の場合、上下限値ΔＩｍａｘ，ΔＩｍｉｎを共に零に設定する（ステップＳ３４）。

そして補正値演算部４６は、ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３４のいずれかの処理を実行した後、補正値ΔＩ＊と上下限値ΔＩｍａｘ，ΔＩｍｉｎとを比較して最終的な補正値ΔＩ＊を設定する（ステップＳ３５）。具体的には、補正値演算部４６は、補正値ΔＩ＊が上限値ΔＩｍａｘよりも大きい場合、上限値ΔＩｍａｘを補正値ΔＩ＊として設定する。また補正値ΔＩ＊が下限値ΔＩｍｉｎよりも小さい場合、下限値ΔＩｍｉｎを補正値ΔＩ＊として設定する。これら以外の場合には、補正値ΔＩ＊の値をそのまま用いる。この処理を通じて、補正値ΔＩ＊は「ΔＩｍｉｎ≦ΔＩ＊≦ΔＩｍａｘ」の範囲に制限される。

このような補正値ガード処理を補正値演算部４６が実行すると、補正値ΔＩ＊が図８にハッチングで示す範囲に制限される。すなわち操舵トルクＴｈの絶対値が零よりも大きい場合、補正値ΔＩ＊及び操舵トルクＴｈのそれぞれの正負の符号が異なることを条件に、換言すれば補正値ΔＩ＊に対応するアシストトルクの方向と操舵トルクＴｈの方向とが異なることを条件に補正値ΔＩ＊が零に設定される。また操舵トルクＴｈが零である場合、補正値ΔＩ＊は零に設定される。

そして図４に示すように、補正値演算部４６は、ステップＳ３の補正値ガード処理を実行した後、最終的に決定された補正値ΔＩ＊を出力する（ステップＳ４）。一方、補正値演算部４６は、車両が直進状態でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、補正値ΔＩ＊を零に向けて漸次増減した後（ステップＳ５）、補正値ΔＩ＊を出力する（ステップＳ４）。

次に、本実施形態の電動パワーステアリング装置の作用について説明する。なお、以下の説明では、右操舵方向に操舵トルクＴｈが作用する場合、すなわち操舵トルクＴｈの符号が正である場合について説明する。

車両が直進状態であるにも関わらず車両の偏向により運転者が第１閾値Ｔｈ１よりも大きい操舵トルクＴｈをステアリングホイール１０に付与している場合、補正値演算部４６は、図６に示すマップに基づいて加算値αを正の値に設定し、補正値ΔＩ＊を加算値αだけ増加させる。これによりｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が増加し、アシストトルクが増加するため、運転者の操舵トルクＴｈを小さくすることができる。以降、補正値演算部４６は、制御周期毎に設定される加算値αに基づいて補正値ΔＩ＊を漸次増加させる。これによりｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が漸次増加し、アシストトルクが漸次増加する。その結果、運転者の操舵トルクＴｈが漸次減少するため、車両の偏向に起因する運転者の操舵負担を軽減することができる。

ところで、従来のリードプル補償制御のように補正値ΔＩ＊を漸次増加させるだけでは、例えばカント路の勾配が緩くなり運転者が中立位置付近でステアリングホイール１０を微操舵する際に運転者に違和感を与えるおそれがあった。すなわち、操舵トルクＴｈが零付近の値となる微操舵領域は本来不感帯であるため、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が零になっていることが望ましい。この点、操舵トルクＴｈが零付近の値であるとき、基本電流指令値Ｉａｓ＊は零に設定される。しかし、従来のリードプル補償制御では、操舵トルクＴｈが零付近まで小さくなったとしても、直進状態が継続していれば、補正値ΔＩ＊を減少させることなく基本電流指令値Ｉａｓ＊に加算していた。そのため不感帯であるにも関わらず、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が零にはならず、補正値ΔＩ＊に対応するアシストトルクがステアリングシャフト１１に作用するため、運転者に違和感を与えてしまう。

この点、本実施形態では、運転者が例えば「０＜Ｔｈ＜Ｔｈ１」を満たす操舵トルクＴｈでステアリングホイール１０を微操舵している場合、加算値αが負の値に設定される。このため微操舵領域において補正値演算部４６は制御周期毎に加算値αに基づいて補正値ΔＩ＊を漸次減少させる。これによりｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が漸次減少し、アシストトルクが漸次減少するため、運転者の違和感を解消することができる。

一方、補正値演算部４６が補正値ΔＩ＊を漸次減少させたとき、補正値ΔＩ＊が正の値から負の値に変化してしまうと、運転者に違和感を与えるおそれがある。すなわち補正値ΔＩ＊が負の値になると、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊も負の値になるため、アシストトルクが負の値になる。この場合、「０＜Ｔｈ＜Ｔｈ１」を満たす操舵トルクＴｈに対して逆方向のアシストトルクが作用することになるため、好ましくない。

この点、本実施形態では、操舵トルクＴｈが「０＜Ｔｈ」を満たす場合、補正値ΔＩ＊の下限値が零に設定されるため、補正値ΔＩ＊が負の値に設定されることがない。したがって微操舵時に逆アシストトルクが操舵機構１に作用することがないため、運転者の操舵感を向上させることができる。

なお以上の作用の説明では、操舵トルクＴｈが零よりも大きい場合についてのみ説明したが、操舵トルクＴｈが零よりも小さい場合についても同様の効果が得られることは言うまでもない。

以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置によれば以下の効果を得ることができる。
（１）制御装置４では、操舵トルクＴｈに基づいて基本電流指令値Ｉａｓ＊を演算し、この基本電流指令値Ｉａｓ＊を補正値ΔＩ＊で補正することでｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算することとした。また車両が直進状態であるときに操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合、操舵トルクＴｈの絶対値が小さくなるように補正値ΔＩ＊を設定することとした。このリードプル補償制御により、車両の偏向に起因する運転者の操舵負担を軽減することができる。

（２）制御装置４では、車両が直進状態であるときに操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１未満である場合、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の絶対値が小さくなるように補正値ΔＩ＊を設定することとした。これにより微操舵時にリードプル補償制御により操舵機構１に付与される不要なアシストトルクが小さくなるため、運転者の違和感を解消することができる。特に本実施形態の制御装置４のように、操舵トルクＴｈが零近傍の値であるときに基本電流指令値Ｉａｓ＊を零に設定する不感帯が設けられている場合、不感帯において操舵機構１に不要なアシストトルクが付与されなくなるため、不感帯における運転者の操舵感を的確に確保することができる。

（３）制御装置４では、操舵トルクＴｈの絶対値が零よりも大きいとき、補正値ΔＩ＊及び操舵トルクＴｈのそれぞれの符号が異なることを条件に補正値ΔＩ＊を零に設定することとした。また操舵トルクＴｈが零の場合にも、補正値ΔＩ＊を零に設定することとした。これにより微操舵時に逆アシストトルクが操舵機構１に作用することがないため、運転者の操舵感を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に電動パワーステアリング装置の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

第１実施形態では図８に示すように補正値ΔＩ＊を制限したが、このように補正値ΔＩ＊を制限した場合、操舵トルクＴｈが零を跨いで変化する際に補正値ΔＩ＊が急変するおそれがある。詳しくは図９（ａ）に示すように操舵トルクＴｈが正の値から負の値へと変化するとき、図９（ｂ）に示すように操舵トルクＴｈが零に達する直前で補正値ΔＩ＊が所定値ΔＩ１に設定されていると仮定する。補正値演算部４６は、図８に示すように操舵トルクＴｈが零の場合、補正値ΔＩ＊を零に設定するので、時刻ｔ１で操舵トルクＴｈが零に達したときに補正値ΔＩ＊を零に設定する。そのため操舵トルクＴｈが零を跨いで変化する際にｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が急変する。すなわち、操舵トルクＴｈがほとんど作用していないときにアシストトルクが急変するため、運転者に大きな違和感を与えるおそれがある。

そこで本実施形態では、補正値演算部４６が、図７に示す補正値ガード処理に代えて、図１０に示す補正値ガード処理を実行する。すなわち補正値演算部４６は、はじめに、操舵トルクＴｈが第２閾値Ｔｈ２（＞０）以上であるか否かを判断する（ステップＳ３６）。なお第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１と同一の値であってもよいし、第１閾値Ｔｈ１と異なる値であってもよい。そして操舵トルクＴｈが第２閾値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、上限値ΔＩｍａｘを所定値ΔＩ０に設定するとともに、下限値ΔＩｍｉｎを零に設定する（ステップＳ３１）。一方、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが第２閾値Ｔｈ２以上でない場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、操舵トルクＴｈが、第２閾値Ｔｈ２に負の符号を付した閾値「−Ｔｈ２」以下であるか否かを判断する（ステップＳ３７）。そして操舵トルクＴｈが閾値「−Ｔｈ２」以下である場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、上限値ΔＩｍａｘを零に設定するとともに、下限値ΔＩｍｉｎを所定値「−ΔＩ０」に設定する（ステップＳ３３）。これに対し、補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが閾値「−Ｔｈ２」以下でない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、すなわち操舵トルクＴｈが「−Ｔｈ２＜Ｔｈ＜Ｔｈ２」を満たす場合、上下限値ΔＩｍａｘ，ΔＩｍｉｎを共に零に設定する（ステップＳ３４）。

このような補正値ガード処理を補正値演算部４６が実行すると、補正値ΔＩ＊が図１１にハッチングで示す範囲に制限される。すなわち操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２以上の場合、補正値ΔＩ＊及び操舵トルクＴｈのそれぞれの正負の符号が異なることを条件に、換言すれば補正値ΔＩ＊に対応するアシストトルクの方向と操舵トルクＴｈの方向とが異なることを条件に補正値ΔＩ＊が零に設定される。また操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２未満の場合、補正値ΔＩ＊は零に設定される。

次に、本実施形態の電動パワーステアリング装置の作用について説明する。
図１２（ａ）に示すように操舵トルクＴｈが正の値から負の値へと変化するとき、補正値演算部４６は、図１２（ｂ）に示すように、操舵トルクＴｈが第２閾値Ｔｈ２に達する時刻ｔ２で補正値ΔＩ＊を零に設定する。ここで時刻ｔ２の直前には、補正値ΔＩ＊と同符号の操舵トルクＴｈが作用している。すなわち補正値ΔＩ＊と同符号の操舵トルクＴｈが作用している時刻ｔ２で補正値ΔＩ＊を零に変更させることで、第１実施形態の電動パワーステアリング装置と比較して運転者がアシストトルクの急変を感じ取り難くなる。そのため、アシストトルクの急変が操舵感へ与える影響を小さくすることができる。

以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置によれば、第１実施形態による（１）及び（２）の効果に加え、（３）の効果に代わる効果として以下の効果を得ることができる。

（４）制御装置４では、操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２以上の場合、補正値ΔＩ＊及び操舵トルクＴｈのそれぞれの符号が異なることを条件に補正値ΔＩ＊を零に設定することとした。また操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２未満の場合、補正値ΔＩ＊を零に設定することとした。これにより操舵トルクＴｈが零を跨いで変化する際のアシストトルクの急変が操舵感へ与える影響を小さくし、運転者の違和感を解消することができる。

＜第３実施形態＞
次に電動パワーステアリング装置の第３実施形態について説明する。本実施形態の電動パワーステアリング装置も、第２実施形態と同様、図９（ａ），（ｂ）に示すような操舵トルクＴｈが零を跨いで変化する際のアシストトルクの急変が操舵感へ与える影響を小さくし、運転者の違和感を解消するためのものである。以下、第２実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態では、補正値演算部４６が、図１０に示した補正値ガード処理に代えて、図１３に示す補正値ガード処理を実行する。すなわち補正値演算部４６は、操舵トルクＴｈが閾値「−Ｔｈ２」以下でない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、すなわち操舵トルクＴｈが「−Ｔｈ２＜Ｔｈ＜Ｔｈ２」を満たす場合、上限値ΔＩｍａｘを所定値ΔＩ０に設定するとともに、下限値ΔＩｍｉｎを所定値「−ΔＩ０」に設定する（ステップＳ３８）。

このような補正値ガード処理を補正値演算部４６が実行すると、補正値ΔＩ＊は図１４にハッチングで示す範囲に制限される。すなわち操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２以上の場合、補正値ΔＩ＊及び操舵トルクＴｈのそれぞれの正負の符号が異なることを条件に、換言すれば補正値ΔＩ＊に対応するアシストトルクの方向と操舵トルクＴｈの方向とが異なることを条件に補正値ΔＩ＊が零に設定される。また操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２未満の場合、補正値ΔＩ＊は「−ΔＩ０＜ΔＩ＊＜ΔＩ０」の範囲に制限される。

次に、本実施形態の電動パワーステアリング装置の作用について説明する。
図１５（ａ）に示すように操舵トルクＴｈが正の値から負の値へと変化するとき、補正値演算部４６は、図１５（ｂ）に示すように、操舵トルクＴｈが零を跨いで変化した後、操舵トルクＴｈが閾値「−Ｔｈ２」に達する時刻ｔ４で補正値ΔＩ＊を零に設定する。このように補正値ΔＩ＊を零にするタイミングを、操舵トルクＴｈが零を跨ぐタイミングよりも遅らせることにより、上記実施形態の電動パワーステアリング装置と比較して補正値ΔＩ＊の変化量を小さくすることができる。その結果、操舵トルクＴｈが零を跨いで変化する際のアシストトルクの急変を小さく抑えることができるため、運転者の違和感を解消することができる。

以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置によれば、第２実施形態による（４）の効果に代わる効果として以下の効果を得ることができる。
（５）制御装置４では、操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２以上の場合、補正値ΔＩ＊及び操舵トルクＴｈのそれぞれの符号が異なることを条件に補正値ΔＩ＊を零に設定することとした。また操舵トルクＴｈの絶対値が第２閾値Ｔｈ２未満の場合、補正値ΔＩ＊を「−ΔＩ０＜ΔＩ＊＜ΔＩ０」の範囲に制限することとした。これにより操舵トルクＴｈが零を跨いで変化する際のアシストトルクの急変を抑えることができるため、運転者の違和感を解消することができる。

＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、図６に示したマップを用いて操舵トルクＴｈから加算値αを演算することとしたが、加算値αの演算方法は適宜変更可能である。例えば操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１未満の場合、加算値αを予め設定された零よりも小さい固定値に設定し、操舵トルクＴｈの絶対値が第１閾値Ｔｈ１以上の場合、加算値αを予め設定された零よりも大きい固定値に設定してもよい。

・上記各実施形態では、車速Ｖ及びヨーレートγに基づいて車両が直進状態であるか否かを判定したが、車両の直進状態の判定方法はこれに限定されるわけではない。車両の横方向加速度や左右の車輪速差に基づく他の周知の方法により車両の直進状態を判定してもよい。

・上記各実施形態の電動パワーステアリング装置は、不感帯を有する電動パワーステアリング装置に限らず、不感帯の無い電動パワーステアリング装置にも適用することが可能である。

・上記各実施形態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１１にモータ２０の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に限らず、例えばラックシャフト１３にモータ２０の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等、適宜の電動パワーステアリング装置に適用することが可能である。

Ｔｈ…操舵トルク、ΔＩ＊…補正値、Ｉｑ＊…ｑ軸電流指令値（アシスト指令値）、Ｔｈ１…第１閾値、Ｔｈ２…第２閾値、Ｉａｓ＊…基本電流指令値（基本アシスト指令値）、１…操舵機構、４…制御装置（制御部）、２０…モータ。

Claims (6)

1. 車両の操舵機構にアシストトルクを付与するモータと、
   前記アシストトルクをアシスト指令値に追従させるべく前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記操舵機構に付与される操舵トルクに基づいて基本アシスト指令値を演算し、前記基本アシスト指令値を前記操舵トルクの絶対値に基づいて設定される加算値を用いて演算する補正値で補正することで前記アシスト指令値を設定するものであり、
   前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクが零よりも大きい場合、前回の補正値に前記加算値を加算して前記補正値を演算し、
   前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクが零よりも小さい場合、前回の補正値から前記加算値を減算して前記補正値を演算し、
   前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクの絶対値が閾値よりも大きい場合、前記操舵トルクの絶対値が小さくなるように前記補正値を漸次増加させるべく、正の値に前記加算値を設定し、
   前記車両が直進状態であるときに前記操舵トルクの絶対値が前記閾値未満の場合、前記アシスト指令値の絶対値が小さくなるように前記補正値を漸次減少させるべく、負の値に前記加算値を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. 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、
   前記閾値は、微操舵されているか否かを判定できる零付近の値である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、
   前記制御部は、前記操舵トルクが零近傍の値であるときに前記基本アシスト指令値を零に設定する不感帯を有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のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御部は、
   前記操舵トルクの絶対値が零よりも大きい場合、前記補正値に対応するアシストトルクの方向が前記操舵トルクの方向と異なることを条件に前記補正値を零に設定し、
   前記操舵トルクが零である場合、前記補正値を零に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。
5. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御部は、
   前記閾値を第１閾値とするとき、前記第１閾値とは別に前記操舵トルクに対して設定された閾値を第２閾値として、
   前記操舵トルクの絶対値が第２閾値以上の場合、前記補正値に対応するアシストトルクの方向が前記操舵トルクの方向と異なることを条件に前記補正値を零に設定し、
   前記操舵トルクの絶対値が前記第２閾値未満の場合、前記補正値を零に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。
6. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御部は、
   前記閾値を第１閾値とするとき、前記第１閾値とは別に前記操舵トルクに対して設定された閾値を第２閾値として、
   前記操舵トルクの絶対値が第２閾値以上の場合、前記補正値に対応するアシストトルクの方向が前記操舵トルクの方向と異なることを条件に前記補正値を零に設定し、
   前記操舵トルクの絶対値が前記第２閾値未満の場合、前記補正値を所定範囲に制限することを特徴とする電動パワーステアリング装置。