WO2009128466A1 - 電動パワーステアリング装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

　電流指令値演算部２５は、積算制御演算部２８を備えている。積算制御演算部２８は、操舵トルクτの積算に基づき、アシスト力を増大させる補償成分として操舵トルク積算制御量Ｉint*を演算する。積算制御演算部２８は、直進走行時であるか否かを判定する判定手段としての機能を有している。積算制御演算部２８は、判定手段により直線走行時であると判定される場合、操舵トルク積算制御量Ｉint*を加算器２９に出力する。そして、電流指令値演算部２５は、基本アシスト制御部２７により演算された基本アシスト制御量Ｉas*に操舵トルク積算制御量Ｉint*を重畳し、得られた値を目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉq*として出力部２６に出力する。

Description

電動パワーステアリング装置及びその制御方法

　本発明は、電動パワーステアリング装置及びその制御方法に関する。

　従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源として備える電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。通常、このようなＥＰＳでは、検出される操舵トルクに基づいて、操舵系に付与するアシスト力の基礎成分、即ち基本アシスト制御量が演算される。基本アシスト制御量の演算では、一般に、操舵トルクが所定範囲内にある場合、操舵トルクの値に関わらず基本アシスト制御量を「ゼロ」にする不感帯が設定される。これにより、ステアリングの中立位置付近においては、過剰アシストの付与が抑制されて、ステアリングの剛性感が高められる。

　ところで、実際の車両走行路面の多くは、排水性を向上させるため、走行路の幅方向に沿って傾斜している。このような傾斜した走行路、所謂、カント路を車両が直進走行する際、傾斜（カント）により車両が偏向しないように、ステアリングに微小舵角を与え続ける必要がある。

　しかしながら、このような場合に付与される操舵トルクは、不感帯に相当するような極めて小さなものである。このため、運転者は、パワーアシスト制御の恩恵を受けられない状態で、ステアリング操作を継続しなければならない。よって、特に、長時間に亘りカント路を走行するとき、運手者への負担が増大する。

　このような問題を解決すべく、走行路のカントの状態を判定し、その判定結果に基づいて、車両の偏向を抑制すべく制御成分を演算する方法が提案されている。特許文献１に記載の車両制御装置は、車速や横方向加速度、或いは操舵状態及び走行環境情報等、検出される複数の状態量に基づいて、走行路のカントの状態を学習する。そして、車両制御装置は、学習結果を用いたニューラルネットワーク演算によりカント状態を判定し、カントによる車両の偏向を抑制するための制御成分を演算する。

　しかしながら、従来の構成では、カントの状態を精密に判定するのに演算負荷が増大し、コストが高かった。また、装置の構成も複雑であった。
特開２００７－２２１６９号公報

　本発明の目的は、簡素な構成によって、長時間に亘る直線走行時においてもアシスト力を効果的に付与することのできる電動パワーステアリング装置及びその制御方法を提供することにある。

　上記の問題点を解決するため、本発明の第一の態様によれば、モータを駆動源として有し、かつ操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備える電動パワーステアリング装置が提供される。電動パワーステアリング装置は、直進走行時であるか否かを判定する判定手段と、操舵トルクの積算に基づいて、アシスト力を増大させる補償成分を演算する演算手段と、判定手段により直線走行時であると判定される場合に、補償成分を基礎成分に重畳する制御手段とを備える。

　即ち、カント路走行時等、保舵操作に要する操舵トルクが不感帯に相当するような小さな値となる場合であっても、長時間に亘り保舵操作が行われるのであれば、保舵操作が長くなるほど、操舵トルクの積算値は大きくなる。従って、操舵トルクの積算値（又はこれに順ずる値）を用いることにより、アシスト力強化の必要性に関する判断、及びアシスト力強化のための補償成分の演算を精度良く行うことができる。このようなアシスト力を強化する補償成分は、直線走行時には、長時間に亘る保舵を補助して運転者の負担を軽減する一方で、非直線走行時には、過剰アシストによる「ステアリングの軽さ」や「剛性感の低下」といった弊害を招く要因となるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、アシスト力の基礎成分への補償成分の重畳を直線走行時に限定することで、過剰アシストによる弊害を防止することができる。その結果、簡素な構成によって、非直線走行時における良好な操舵フィーリングを維持しつつ、長時間に亘る直線走行時においても効果的なアシスト力の付与を実現することができる。

　特開２００１－２４７０４８号公報は、操舵トルクの積算値に基づいてアシスト特性を変化させる構成を開示している。この場合の「操舵トルクの積算値」は、「所定舵角変化当たりの値」を示す。この従来技術は、ステアリング操作に要するエネルギーの大きさを判定することで、路面状態（路面摩擦）の検出、及びその変化に対応するものである。よって、この従来技術は、積算時間の捉え方の点で、本発明の「操舵トルクの積算値」とは全く異なり、上記の課題を解決することはできない。

　上記の構成において、演算手段は、判定手段により直線走行時であると判定される場合に、補償成分を積算することが好ましい。
　直進走行時のアシスト不足は、主に、カント路走行時等、長時間に亘る保舵時に生じる問題である。一方、短時間の直進走行時における操舵トルクの積算値に基づく補償成分の増大は、過剰アシストによる弊害の発生を招くおそれがある。しかしながら、上記構成のように、操舵トルクの積算を直進走行時に限定することで、補償成分の過度な増大による過剰アシストの発生、及びそれに伴う弊害を防止することができる。その結果、非直線走行時における良好な操舵フィーリングの実現と、長時間に亘る直線走行時における効果的なアシスト力の付与とを両立させることができる。

　上記の構成において、演算手段は、操舵トルクの大きさに応じて変化する操舵トルク判定値を演算し、操舵トルク判定値の積算に基づいて補償成分を演算することが好ましい。
　上記構成によれば、検出される操舵トルクが微小な場合であっても、操舵トルクの中点ずれやその検出誤差の影響を排除して、より高精度に補償成分を演算することができる。

　上記の構成において、演算手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下の領域で操舵トルク判定値を０に設定し、操舵トルクの絶対値が閾値よりも大きい領域で操舵トルクの絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するように操舵トルク判定値を演算することが好ましい。

　上記の問題点を解決するため、本発明の第二の態様によれば、モータを駆動源として有し、かつ操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、制御手段は、検出される操舵トルクに基づいて、操舵力補助装置に発生させるべきアシスト力の基礎成分を演算する電動パワーステアリング装置の制御方法が提供される。電動パワーステアリング装置の制御方法は、直進走行時であるか否かを判定する工程と、操舵トルクの積算に基づいて、アシスト力を増大させる補償成分を演算する工程と、直進走行時であると判定された場合、補償成分を基礎成分に重畳する工程とを備える。

　上記の方法において、直線走行時であると判定される場合に、補償成分を積算することが好ましい。
　上記の方法において、操舵トルクの大きさに応じて変化する操舵トルク判定値を演算し、操舵トルク判定値の積算に基づいて補償成分を演算することが好ましい。

　上記の方法において、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下の領域で操舵トルク判定値を０に設定し、操舵トルクの絶対値が閾値よりも大きい領域で操舵トルクの絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するように操舵トルク判定値を演算することが好ましい。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの制御ブロック図。 基本アシスト制御演算を示す説明図。 操舵トルク判定値演算を示す説明図。 積算制御量演算を示す説明図。 第１ヨーレイトゲイン演算を示す説明図。 第２ヨーレイトゲイン演算を示す説明図。 車速ゲイン演算を示す説明図。 別例の積算制御演算部の制御ブロック図。 操舵速度ゲイン演算を示す説明図。

　以下、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
　図１に示すように、ステアリングシャフト３には、ステアリングホイール２が固定されている。ステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック５に連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。ラック５の往復直線運動により、転舵輪６の舵角、即ち転舵角が偏向されて、車両の進行方向が変更される。

　ＥＰＳ１は、操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。ＥＰＳアクチュエータ１０は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する。ＥＣＵ１１は、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。

　ＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２をラック５と同軸に配置した所謂ラックアシスト型のＥＰＳアクチュエータである。モータ１２が発生するモータトルクは、ボール送り機構（図示略）を介してラック５に伝達される。モータ１２は、ブラシレスモータであり、ＥＣＵ１１から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されることにより回転する。

　ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されている。ＥＣＵ１１は、これらの各センサの出力信号に基づいて、操舵トルクτ及び車速Ｖを検出する。ＥＣＵ１１は、操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、目標アシスト力を演算する。ＥＣＵ１１は、目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべく、モータ１２に駆動電力を供給して、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する。ＥＣＵ１１には、ヨーレイトセンサ１６が接続されている。ヨーレイトセンサ１６により検出されるヨーレイトγは、後述する操舵トルク積算制御に用いられる。

　次に、本実施形態のＥＰＳ１におけるアシスト制御について説明する。
　図２に示すように、ＥＣＵ１１は、マイコン２１及び駆動回路２２を備えている。マイコン２１は、モータ制御信号を出力する。駆動回路２２は、モータ制御信号に基づいて、モータ１２に駆動電力を供給する。

　ＥＣＵ１１には、電流センサ２３、及び回転角センサ２４が接続されている。電流センサ２３は、モータ１２に通電される実電流値Ｉを検出する。回転角センサ２４は、モータ１２の回転角θmを検出する。マイコン２１は、モータ１２の実電流値Ｉ及び回転角θm、並びに、操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、駆動回路２２にモータ制御信号を出力する。

　以下の制御ブロックは、マイコン２１が実行するコンピュータプログラムにより実現される。マイコン２１は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される演算処理をそれぞれ実行する。これにより、モータ制御信号が生成される。

　詳述すると、マイコン２１は、電流指令値演算部２５及びモータ制御信号出力部２６（以下、出力部と称す）を備えている。電流指令値演算部２５は、ＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべき目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉq*を演算する。出力部２６は、電流指令値演算部２５により算出された電流指令値Ｉq*に基づいてモータ制御信号を出力する。

　電流指令値演算部２５は、基本アシスト制御部２７を備えている。電流指令値演算部２５は、目標アシスト力の基礎成分である基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。基本アシスト制御部２７には、操舵トルクτ及び車速Ｖが入力される。基本アシスト制御部２７は、操舵トルクτの絶対値が大きいほど、また車速Ｖが小さいほど、より大きな基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。

　図３に示すように、検出される操舵トルクτの絶対値が所定の閾値以下の領域（-τ０＜τ＜τ０）は、操舵トルクτに関わらず基本アシスト制御量Ｉas*の値が「ゼロ」になる不感帯として設定されている。

　電流指令値演算部２５は、基本アシスト制御量Ｉas*に基づく制御成分を、パワーアシスト制御の目標アシスト力となる電流指令値Ｉq*として出力部２６に出力する。
　出力部２６には、電流指令値Ｉq*とともに、実電流値Ｉ、及びモータ１２の回転角θmが入力される。出力部２６は、目標アシスト力に対応する電流指令値Ｉq*に実電流値Ｉを追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより、モータ制御信号を演算する。

　具体的には、出力部２６は、実電流値Ｉとして検出されたモータ１２の相電流値（Ｉu，Ｉv，Ｉw）をｄ／ｑ座標系のｄ，ｑ軸電流値に変換（ｄ／ｑ変換）することにより、電流フィードバック制御を行う。

　電流指令値Ｉq*は、ｑ軸電流指令値として出力部２６に入力される。出力部２６は、回転角θmに基づいて相電流値（Ｉu，Ｉv，Ｉw）をｄ／ｑ変換する。出力部２６は、ｄ，ｑ軸電流値及びｑ軸電流指令値に基づいてｄ，ｑ軸電圧指令値を演算する。出力部２６は、ｄ，ｑ軸電圧指令値をｄ／ｑ逆変換することにより相電圧指令値（Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*）を演算する。出力部２６は、相電圧指令値に基づいてモータ制御信号を生成する。

　ＥＣＵ１１では、マイコン２１が、上記のように生成されたモータ制御信号を駆動回路２２に出力し、駆動回路２２が、モータ制御信号に基づく三相の駆動電力をモータ１２に供給する。こうして、ＥＣＵ１１は、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。

　（操舵トルク積算制御）
　次に、本実施形態のＥＰＳ１における操舵トルク積算制御について詳述する。
　上述したように、長時間に亘る保舵操作は、操舵トルクの大きさに関わらず、運転者に負担を与える。この場合、十分なアシスト力の付与により、運転者への負担を軽減することが望ましい。しかしながら、カント路走行時においては、操舵トルクの値が不感帯に相当する低い水準となる。このため、上述したように、長時間の保舵が行なわれる蓋然性の高い状況であるにも関わらず、十分なアシスト力の付与が行なわれていない。

　この点を踏まえ、マイコン２１は、操舵トルクτの積算に基づく補償成分を演算する。直線走行時に、マイコン２１は、この補償成分を基本アシスト制御量Ｉas*に重畳することにより、操舵系に付与するアシスト力を増大させる。

　即ち、カント路走行時等、保舵操作に要する操舵トルクτが不感帯に相当するような小さな値となる場合であっても、長時間に亘り保舵操作が行われるのであれば、保舵操作が長くなるほど、操舵トルクτの積算値は大きくなる。従って、操舵トルクτの積算値（又はこれに順ずる値）を用いることにより、アシスト力強化の必要性に関する判断、及びアシスト力強化のための補償成分の演算を精度良く行うことができる。これにより、長時間に亘る保舵操作において効果的なアシスト力が付与されるため、運転者への負担が軽減される。

　図２に示すように、マイコン２１の電流指令値演算部２５には、基本アシスト制御部２７に加え、積算制御演算部２８が設けられている。積算制御演算部２８は、操舵トルクτの積算に基づく補償成分として操舵トルク積算制御量Ｉint*を演算する。電流指令値演算部２５は、加算器２９において操舵トルク積算制御量Ｉint*を基本アシスト制御量Ｉas*に重畳し、それにより得られた値を、目標アシスト力に対応する電流指令値Ｉq*として出力部２６に出力する。

　詳述すると、積算制御演算部２８は、操舵トルク判定値演算部３１を備えている。操舵トルク判定値演算部３１は、操舵トルクτに順ずる値として、操舵トルクτの大きさに応じて変化する操舵トルク判定値Ｓtrqを演算する。具体的には、図４に示すように、操舵トルクτの絶対値が大きいほど、操舵トルク判定値Ｓtrqはより大きくなる。尚、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値以下の領域（-τ１＜τ＜τ１）は、操舵トルクτに関わらず操舵トルク判定値Ｓtrqが「ゼロ」となる不感帯として設定されている。これにより、操舵トルクτの中点ずれやその検出誤差の影響が排除される。

　図２に示すように、操舵トルク判定値演算部３１により演算された操舵トルク判定値Ｓtrq（Ｓtrq´）は、積算演算部３２により積算される。そして、操舵トルク判定値Ｓtrq（Ｓtrq´）の積算値である操舵トルク積算値Ｓintは、積算制御量演算部３３へと入力される。積算制御量演算部３３は、操舵トルク積算値Ｓintに基づいて、操舵トルク積算制御量Ｉint*の基礎となる積算制御量εintを演算する。

　具体的には、図５に示すように、積算制御量演算部３３に入力される操舵トルク積算値Ｓintの絶対値が大きいほど、積算制御量εintの絶対値は大きくなり、アシスト力の増大幅も大きくなる。尚、操舵トルク積算値Ｓintの絶対値が所定の閾値以下の領域（-Ｓ１＜τ＜Ｓ１）は、操舵トルク積算値Ｓintの値に関わらず積算制御量εintが「ゼロ」となる不感帯として設定されている。積算制御演算部２８は、積算制御量εintに基づいて操舵トルク積算制御量Ｉint*を演算する。

　図２に示すように、積算制御演算部２８には、ヨーレイトセンサ１６により検出されるヨーレイトγが入力される。積算制御演算部２８は、ヨーレイトγに基づいて、車両が直進しているか否かを判定する。積算制御演算部２８は、直進走行時であるか否かに基づいて、操舵トルク積算制御量Ｉint*の出力、及び操舵トルク積算制御演算の基礎となる操舵トルク判定値Ｓtrqの積算を実行する。

　具体的には、積算制御演算部２８には、第１ヨーレイトゲイン演算部３４及び第２ヨーレイトゲイン演算部３５が設けられている。図６に示すように、第１ヨーレイトゲイン演算部３４は、検出されるヨーレイトγが「０」である場合に第１ヨーレイトゲインＫγ１の値を「１」として演算し、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ１以上である場合（γ≧γ１，γ≦-γ１）に第１ヨーレイトゲインＫγ１の値を「０」として演算する。図７に示すように、第２ヨーレイトゲイン演算部３５も同様に、検出されるヨーレイトγが「０」である場合に第２ヨーレイトゲインＫγ２の値を「１」として演算し、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ２以上である場合（γ≧γ２，γ≦-γ２）に第２ヨーレイトゲインＫγ２の値を「０」として演算する。

　図６に示すように、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ１に満たない領域（-γ１＜γ＜γ１）において、ヨーレイトγの絶対値が大きいほど、第１ヨーレイトゲインＫγ１は小さくなるよう連続的に変化する（０＜Ｋγ１＜１）。また、図７に示すように、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ２に満たない領域（-γ２＜γ＜γ２）において、ヨーレイトγの絶対値が大きいほど、第２ヨーレイトゲインＫγ２は小さくなるよう連続的に変化する（０＜Ｋγ２＜１）。

　図２に示すように、積算制御演算部２８では、ヨーレイトγに基づき演算される第１ヨーレイトゲインＫγ１が、積算制御量εintとともに乗算器３６に入力される。また、積算制御演算部２８には、第１車速ゲイン演算部３８が設けられている。乗算器３６には、第１ヨーレイトゲインＫγ１とともに、第１車速ゲイン演算部３８により演算された第１車速ゲインＫｖ１が入力される。第１車速ゲイン演算部３８は、低速領域に不感帯を設定する。また、車速Ｖが速いほど、第１車速ゲインＫｖ１の値は大きくなる（図８参照）。積算制御演算部２８は、乗算器３６において積算制御量εintに第１ヨーレイトゲインＫγ１（及び第１車速ゲインＫｖ１）を乗算し、得られた値を操舵トルク積算制御量Ｉint*として出力する。これにより、非直進走行時における操舵トルク積算制御量Ｉint*の出力が禁止される。

　即ち、操舵トルク積算制御量Ｉint*は、直線走行時には、長時間に亘る保舵を補助して運転者の負担を軽減するためのものである一方で、非直線走行時には、過剰アシストによる「ステアリングの軽さ」や「剛性感の低下」といった弊害を招くおそれがある。しかしながら、上記のように、操舵トルク積算制御量Ｉint*の基礎となる積算制御量εintに対し、ヨーレイトγが非直線走行時であることを示す場合（γ≧γ１，γ≦-γ１）に、第１ヨーレイトゲインＫγ１として「０」を乗算することにより、非直線走行時に出力される操舵トルク積算制御量Ｉint*の値は「０」となる。これにより、過剰アシストによる弊害が防止されるため、良好な操舵フィーリングを実現することができる。

　第２ヨーレイトゲインＫγ２は、乗算器３７において操舵トルク判定値Ｓtrqに乗算される。また、乗算器３７においては、第２ヨーレイトゲインＫγ２とともに、第２車速ゲイン演算部３９により演算される第２車速ゲインＫｖ２が、操舵トルク判定値Ｓtrqに乗算される。第１車速ゲイン演算部３８と同様に、車速Ｖが速いほど、第２車速ゲインＫｖ２の値は大きくなる。第２車速ゲインＫｖ２の可変領域は、第１車速ゲインＫｖ１よりも低速側に設定されている。また、これに合わせて、不感帯領域が、車速Ｖが略「０」となる低速領域に設定されている。積算演算部３２は、第２ヨーレイトゲインＫγ２（及び第２車速ゲインＫｖ２）を乗算した後の操舵トルク判定値Ｓtrq´を積算することにより、操舵トルク積算値Ｓintを演算する。

　直進走行時のアシスト不足は、主に、カント路走行時等、長時間に亘る保舵時に生じる問題である。一方、短時間の直進走行時における操舵トルク積算制御量Ｉint*の増大は、過剰アシストによる弊害の発生を招くおそれがある。しかしながら、ヨーレイトγが非直線走行時であること示す場合（γ≧γ２，γ≦-γ２）に、第２ヨーレイトゲインＫγ２として「０」を操舵トルク判定値Ｓtrqに乗算する。これにより、非直線走行時に、乗算後の操舵トルク判定値Ｓtrq´の値は「０」となり、操舵トルク判定値Ｓtrq´は積算されない。また、車速Ｖが「０」近傍の低速領域にある場合、ヨーレイトγは略「０」となり、直進判定できなくなる。しかしながら、この場合、第２車速ゲインＫｖ２が「０」となり、乗算後の操舵トルク判定値Ｓtrq´も「０」となるため、操舵トルク判定値Ｓtrq´は積算されない。これにより、操舵トルク判定値Ｓtrq´の積算を直進走行時に限定することができる。よって、過度な操舵トルク積算制御量Ｉint*の増大による過剰アシストの発生、及びそれに伴う弊害を防止することができる。よって、良好な操舵フィーリングを実現することができる。

　以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
　（１）電流指令値演算部２５は、積算制御演算部２８を備えている。積算制御演算部２８は、操舵トルクτの積算に基づきアシスト力を増大させる補償成分として操舵トルク積算制御量Ｉint*を演算する。また、積算制御演算部２８は、直進走行時であるか否かを判定する判定手段としての機能を有している。積算制御演算部２８は、直線走行時であると判定した場合に、操舵トルク積算制御量Ｉint*を加算器２９に出力する。そして、電流指令値演算部２５は、基本アシスト制御部２７により演算された基本アシスト制御量Ｉas*に操舵トルク積算制御量Ｉint*を重畳し、得られた値を目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉq*として出力部２６に出力する。

　即ち、カント路走行時等、保舵操作に要する操舵トルクτが不感帯に相当するような小さな値となる場合であっても、長時間に亘り保舵操作が行われるのであれば、保舵操作が長くなるほど、操舵トルクτの積算値は大きくなる。従って、操舵トルクτの積算値（又はこれに順ずる値）を用いることにより、アシスト力強化の必要性に関する判断、及びアシスト力強化のための補償成分である操舵トルク積算制御量Ｉint*の演算を精度良く行うことができる。また、操舵トルク積算制御量Ｉint*は、直線走行時に長時間に亘る保舵を補助して運転者の負担を軽減するためのものである。しかしながら、非直線走行時には、過剰アシストによる「ステアリングの軽さ」や「剛性感の低下」といった弊害を招くおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、基本アシスト制御量Ｉas*への操舵トルク積算制御量Ｉint*の重畳を直線走行時に限定することで、過剰アシストによる弊害を防止することができる。その結果、簡素な構成によって、非直線走行時における良好な操舵フィーリングを維持しつつ、長時間に亘る直線走行時においても効果的なアシスト力の付与を実現することができる。

　（２）積算制御演算部２８は、操舵トルク判定値演算部３１を備える。操舵トルク判定値演算部３１は、操舵トルクτに順ずる値として、操舵トルクτの大きさに応じて値が変化する操舵トルク判定値Ｓtrqを演算する。積算制御演算部２８（積算制御量演算部３３）は、操舵トルク判定値Ｓtrq（Ｓtrq´）を積算した操舵トルク積算値Ｓintに基づいて、操舵トルク積算制御量Ｉint*の基礎となる積算制御量εintを演算する。上記構成によれば、検出される操舵トルクτが微小な場合であっても、操舵トルクτの中点ずれやその検出誤差の影響を排除して、より高精度に補償成分を演算することができる。

　（３）積算制御演算部２８は、直進走行時である場合に限定して、操舵トルク判定値Ｓtrqを積算する。即ち、直進走行時のアシスト不足は、主に、カント路走行時等、長時間に亘る保舵時に生じる問題である。一方、短時間の直進走行時における操舵トルク積算制御量Ｉint*の増大は、過剰アシストによる弊害の発生を招くおそれがある。しかしながら、上記構成のように、操舵トルク判定値Ｓtrq´の積算を直進走行時に限定することで、過度な操舵トルク積算制御量Ｉint*の増大による過剰アシストの発生、及びそれに伴う弊害を防止することができる。その結果、非直線走行時における良好な操舵フィーリングの実現と、長時間に亘る直線走行時における効果的なアシスト力の付与とを両立させることができる。

　なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
　本実施形態では、本発明をラックアシスト型のＥＰＳに具体化したが、コラムアシスト型等、その他型式のＥＰＳに適用してもよい。

　本実施形態では、積算制御演算部２８は、操舵トルクτに順ずる値として、操舵トルクτの大きさに応じて変化する操舵トルク判定値Ｓtrqを演算し、操舵トルク判定値Ｓtrq（Ｓtrq´）を積算した操舵トルク積算値Ｓintに基づいて、操舵トルク積算制御量Ｉint*の基礎となる積算制御量εintを演算していた。しかし、これに限らず、積算制御演算部２８は、単純に検出される操舵トルクτの積算値に基づいて補償成分を演算してもよい。

　本実施形態では、積算制御演算部２８は、ヨーレイトγに基づいて第１ヨーレイトゲインＫγ１及び第２ヨーレイトゲインＫγ２を演算し、これらを対応する積算制御量εint及び操舵トルク判定値Ｓtrqにそれぞれ乗算する。これにより、積算制御演算部２８は、車両の直進判定を実行し、及びその直進判定の結果に基づく操舵トルク積算制御量Ｉint*の出力、並びに操舵トルク積算制御演算の基礎となる操舵トルク判定値Ｓtrqを積算していた。しかし、これに限らず、積算制御演算部２８は、ヨーレイトγ以外の状態量やそれらの組み合わせに基づいて、直進判定等を実行してもよい。

　例えば、図９に示すように、積算制御演算部４１に操舵速度ゲイン４２を設け、操舵速度ωsが「０」である場合に操舵速度ゲインＫωの値を「１」として演算し、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω０以上である場合（ωs≧ω０，ωs≦-ω０）に操舵速度ゲインＫωの値を「０」として演算する（図１０参照）。尚、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω０に満たない領域（-ω０＜ωs＜ω０）においては、操舵速度ωsの絶対値が大きいほど、操舵速度ゲインＫωは小さくなるよう連続的に変化する。そして、積算制御演算部４１は、第１ヨーレイトゲインＫγ１とともに、この操舵速度ゲインＫωを積算制御量εintに乗算してもよい。

　第１ヨーレイトゲインＫγ１と同様、操舵速度ωsが非直線走行時であること示す範囲にある場合（ωs≧ω０，ωs≦-ω０）に、操舵速度ゲインＫωの値を「０」として演算することで、直進走行判定の精度が向上する。そして、積算制御演算部４１は、これを第１ヨーレイトゲインＫγ１とともに、積算制御量εintに乗算する。これにより、非直進走行時における操舵トルク積算制御量Ｉint*の出力をより精度良く禁止することができる。また、このような操舵速度ゲインＫωを、第２ヨーレイトゲインＫγ２とともに操舵トルク判定値Ｓtrqに乗算してもよい。これにより、直進走行時に限定した操舵トルク判定値Ｓtrq´の積算を、より高精度に行なうことができる。

　更に、操舵トルク積算制御量Ｉint*の出力を禁止するための、或いは操舵トルク判定値Ｓtrq´の積算を直進走行時に限定するための各種ゲインの演算とは独立して、直進判定を行なうようにしてもよい。

　また、操舵トルクτ（これに順ずる値としての操舵トルク判定値Ｓtrq）を積算する際の積算回数に上限を設けるとともに、積算回数が上限に達した後は、随時、最も古い値を最新の値で更新することが好ましい。これにより、長時間に亘る保舵制御からの復帰時についても好適に対応することができる。

Claims (8)

1. モータを駆動源として有し、かつ操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、検出される操舵トルクに基づいて、前記操舵力補助装置に発生させるべき前記アシスト力の基礎成分を演算する電動パワーステアリング装置であって、
   　直進走行時であるか否かを判定する判定手段と、
   　前記操舵トルクの積算に基づいて、前記アシスト力を増大させる補償成分を演算する演算手段と、
   　前記判定手段により直線走行時であると判定される場合に、前記補償成分を前記基礎成分に重畳する前記制御手段と
   　を備え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記載の電動パワーステアリング装置において、
   　前記演算手段は、前記判定手段により直線走行時であると判定される場合に、前記補償成分を積算す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、
   　前記演算手段は、前記操舵トルクの大きさに応じて変化する操舵トルク判定値を演算し、前記操舵トルク判定値の積算に基づいて前記補償成分を演算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３記載の電動パワーステアリング装置において、
   　前記演算手段は、前記操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下の領域で前記操舵トルク判定値を０に設定し、前記操舵トルクの絶対値が前記閾値よりも大きい領域で前記操舵トルクの絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するように前記操舵トルク判定値を演算することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
5. モータを駆動源として有し、かつ操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、検出される操舵トルクに基づいて、前記操舵力補助装置に発生させるべき前記アシスト力の基礎成分を演算する電動パワーステアリング装置の制御方法であって、
   　直進走行時であるか否かを判定する工程と、
   　前記操舵トルクの積算に基づいて、前記アシスト力を増大させる補償成分を演算する工程と、
   　直進走行時であると判定された場合、前記補償成分を前記基礎成分に重畳する工程と
   　を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。
6. 請求項５記載の電動パワーステアリング装置の制御方法において、
   　直線走行時であると判定される場合に、前記補償成分を積算することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。
7. 請求項５又は請求項６に記載の電動パワーステアリング装置の制御方法において、
   　前記操舵トルクの大きさに応じて変化する操舵トルク判定値を演算し、前記操舵トルク判定値の積算に基づいて前記補償成分を演算することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。
8. 請求項７記載の電動パワーステアリング装置の制御方法において、
   　前記操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下の領域で前記操舵トルク判定値を０に設定し、前記操舵トルクの絶対値が前記閾値よりも大きい領域で前記操舵トルクの絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するように前記操舵トルク判定値を演算することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。

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