(57)【要約】  理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両に適用され、低車速の場合の操舵角−操舵反力特性を、理想アッカーマンの特性に近づけて運転者に違和感を与えない電動パワーステアリング装置を提供する。  電動パワーステアリング装置の制御装置（２００Ａ）は、低車速時操舵反力制御部（３００Ａ）を有する。低車速時操舵反力制御部（３００Ａ）は、目標操舵トルク演算部（２８０）で操舵角θHに基づいて操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）を設定し、減算器（２８１）で目標操舵トルクＫＴ（θH）と操舵トルクＴとのトルク偏差を演算し、電流換算部（２８２）でトルク偏差に基づいて、目標電流値ＩTFB1を演算する。そして、目標電流値ＩTFB1の変動を減衰させた目標電流値ＩTFB3により、電動機（１１）による操舵補助力を与えるｑ軸目標電流値ＩTG1を補正し、ｑ軸目標電流値Ｉｑ*とする。
2012073760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両に適用され、モータ制御手段によってモータに操舵補助力を発生させ、該操舵補助力をステアリング系に伝達して操舵力を軽減させる電動パワーステアリング装置において、
前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記操舵輪の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記操舵角センサで検出された前記操舵角に基づいて、目標操舵トルクを設定する目標操舵トルク設定手段と、
該目標操舵トルク設定手段により設定された前記目標操舵トルクと前記操舵トルクセンサによって検出された前記操舵トルクとのトルク偏差を演算するトルク偏差演算手段と、
該トルク偏差演算手段により算出されたトルク偏差に基づいて、前記モータによる操舵補助力を発生させるための第１の目標電流値を演算する第１の目標電流値演算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第１の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記理想未満のアッカーマン率である転舵機構とは、
前記ステアリング系に前記操舵補助力が加えられない状態において、前記操舵輪から運転者に感じさせる操舵反力が、
低車速領域のときに前記操舵角が大きくなると飽和するか、もしくは操舵反力が低減するようなパラレルジオメトリに近いものである
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
更に、少なくとも、車速検出手段により検出された車速に応じて前記第１の目標電流値を補正して第２の目標電流値として出力する車速感応補正手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記第１の目標電流値にかえて前記第２の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
更に、少なくとも、前記操舵角センサにより検出された操舵角に応じて前記第１の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記第１の目標電流値にかえて前記第３の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
更に、少なくとも、前記操舵角センサにより検出された操舵角に応じて前記第２の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記第２の目標電流値にかえて前記第３の目標電流値に基づいて前記モータに操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
更に、少なくとも、前記操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、
前記第４の目標電流値に前記第１の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第１の目標電流値にかえて前記第５の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
更に、少なくとも、前記操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、
前記第４の目標電流値に前記第２の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第２の目標電流値にかえて前記第５の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
更に、少なくとも、前記操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、
前記第４の目標電流値に前記第３の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第３の目標電流値にかえて前記第５の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
更に、少なくとも、前記操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、
前記第４の目標電流値に前記第３の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第３の目標電流値にかえて前記第５の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
更に、前記第１の目標電流値の振動的変動幅を減衰させる変動幅抑制手段を備える
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記変動幅抑制手段は、
前記操舵角センサにより検出された前記操舵角を時間微分して舵角速度を演算する舵角速度演算手段と、
少なくとも前記操舵角センサにより検出された前記操舵角に基づいて目標操舵角速度を演算する目標操舵角速度演算手段と、
前記目標操舵角速度演算手段により演算された前記目標操舵角速度と前記舵角速度演算手段により演算された前記舵角速度との舵角速度偏差を演算する舵角速度偏差演算手段と、
前記演算された舵角速度偏差に基づいて第６の目標電流値を演算する第３の目標電流値演算手段と、
前記第１の目標電流値に前記第６の目標電流値を加算して、前記振動的変動幅の減衰処理をし、前記加算手段に入力する減衰加算手段と、を有する
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記変動幅抑制手段は、
前記第１の目標電流値を所定の時定数でフィルタリング処理して前記振動的変動幅の減衰処理をする
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に、理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両に適用される電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、電動機（モータ）が操舵トルクの大きさに応じた操舵補助力を発生し、この操舵補助力をステアリング系に伝達して、運転者が操舵する操舵力を軽減するものである。操舵トルクと車速によって定まるベース電流（アシストトルク）を、ステアリング系のイナーシャ（慣性）で補償したり、ステアリング系のダンパ（粘性）で補正したりし、このイナーシャ補償及びダンパ補正された電流を目標電流として電動機を制御する技術が開示されている（特許文献１，２参照）。
なお、特許文献２の慣性補償電流値決定手段には、トルクセンサ出力のみが入力されており車速信号が入力されていない。【０００３】
また、特許文献３には、操向ハンドル（操舵輪）の直進方向の位置である中立位置では、車輪及び転舵機構による操向ハンドルに与えるセルフ・アライニング・トルクが小さいので、操向ハンドルの戻りが弱く、路面の凹凸やうねり等によって操向ハンドルが取られやすいので、その対策として操舵角検出センサで検出された操舵角に対して予め設定した目標操舵トルクと操舵トルクセンサで検出された実際の操舵トルクとの偏差に基づいて操舵補助力を発生させるように制御する電動パワーステアリング装置の技術が開示されている。【０００４】
更に、特許文献４の図８には、パラレルジオメトリに近い特性のステアリングジオメトリを採用した車両においては、低車速の場合での操舵角−操舵トルク特性が、操舵角が小さいときには操舵角の増加に伴い操舵トルクも大きくなり、途中から操舵角が大きくなるに従って操舵トルクが小さくなる特性になっている。これが、運転者に違和感を与える要因となっている。また、特許文献４の図９には理想的なアッカーマンジオメトリでの操舵角−操舵トルク特性を示しており、操舵トルクは操舵角に直線的に比例して増加している。【０００５】
このようにパラレルジオメトリで設計された車両では、旋回内輪の横すべり角が反対向きに転じるためにセルフ・アライニング・トルクが発散側に転じ、操舵角が大きくなると操舵トルクが軽くなり、操向ハンドルを取られるような操舵感を運転者に与え、違和感を与える。【０００６】
そこで、特許文献４には、その対策として、電動パワーステアリング装置の制御装置において、操舵角を検出する操舵角センサと、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、車速を検出する車速検出手段と、操舵角、操舵角の舵角速度、操舵トルク及び車速に基づいて電動機を制御する制御手段とを具備し、制御手段はハンドル戻し制御機能を有し、ハンドル戻し制御機能により操舵角に応じた操舵フィーリングを補正する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−５９８５５号公報（図２）
【特許文献２】特開２０００−１７７６１５号公報（図２）
【特許文献３】特開平０６−５６０４６号公報（図１）
【特許文献４】特開２００７−９９０５３号公報（図１〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献４に記載の技術では、ハンドル戻し制御において、特許文献４の図２及び段落［００２７］に記載のように、操舵角に応じて所定関数でハンドル戻し基本電流値を出力し、その値に、舵角速度に応じて舵角速度が大きいほど減衰する舵角速度感応ゲインと、車速に応じて車速が大きいほど減衰する車速感応ゲインとを乗じて、操舵補助力を設定する目標電流を補正する構成となっている。
その結果、ハンドル戻し基本電流値を操舵角に応じて設定する所定関数を、車両の特性に応じて設定する必要があり、車両の設計変更の都度シミュレーション計算又は実験に基づき所定関数の設定のやり直しが必要であった。また、特許文献４の図２では、車速感応ゲインが、車速ゼロでは、車速感応ゲインの値を１に設定しており、操向ハンドルの据え切り操作において、逆に運転者が操舵操作をするときの操舵力を増大させてしまう構成となっている。【０００９】
本発明は、前記した従来の課題を解決する理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両に適用された電動パワーステアリング装置であって、低車速の場合の操舵角−操舵反力特性を、理想アッカーマンの特性に近づけて運転者に違和感を与え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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求の範囲第１項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両に適用され、モータ制御手段によってモータに操舵補助力を発生させ、操舵補助力をステアリング系に伝達して操舵力を軽減させるものであって、操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサと、操舵輪の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、操舵角センサで検出された操舵角に基づいて、目標操舵トルクを設定する目標操舵トルク設定手段と、目標操舵トルク設定手段により設定された目標操舵トルクと操舵トルクセンサによって検出された操舵トルクとのトルク偏差を演算するトルク偏差演算手段と、トルク偏差演算手段により算出されたトルク偏差に基づいて、モータによる操舵補助力を発生するための第１の目標電流値を演算する第１の目標電流値演算手段と、を備え、モータ制御手段は、第１の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。【００１１】
請求の範囲第２項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１項に記載の発明において、理想未満のアッカーマン率である転舵機構とは、ステアリング系に操舵補助力が加えられない状態において、操舵輪から運転者に感じさせる操舵反力が、低車速領域のときに操舵角が大きくなると飽和するか、もしくは操舵反力が低減するようなパラレルジオメトリに近いものであることを特徴とする。【００１２】
請求の範囲第１項及び第２項に記載の発明によれば、理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両において、低車速領域のときに操舵角が左右に大きくなると操舵反力が飽和するか、もしくは操舵反力が低減するようなパラレルジオメトリに近いものであっても、目標操舵トルク設定手段により設定された目標操舵トルクと、操舵トルクセンサによって検出された操舵トルクとのトルク偏差を演算するトルク偏差演算手段と、トルク偏差演算手段により算出されたトルク偏差に基づいて、モータによる操舵補助力を発生するための第１の目標電流値を演算する第１の目標電流値演算手段と、を備え、モータ制御手段は、第１の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。従って、左右に所定値以上の操舵角としたときに、目標操舵トルクと操舵トルクとのトルク偏差に基づいて第１の目標電流値を演算する構成になっているので、車体設計やモータの容量が異なる毎に第１の目標電流値演算手段における第１の目標電流値を演算するデータを試験等によって再設定するという煩雑な作業が不要な構成となっている。【００１３】
また、トルク偏差に基づいて第１の目標電流値を演算する構成になっているので、例えば、低μ路面において操舵トルクが小さい場合においても、操舵反力を運転者に与えるように第１の目標電流値を最終的に出力するので、低μ路面、例えば、凍結路面における低車速走行状態における所定の左右の操舵角以上の領域における操舵感を違和感がなく運転者に与えることができる。【００１４】
請求の範囲第３項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１項に記載の発明の構成に加えて、更に、車速検出手段により検出された車速に応じて第１の目標電流値を補正して第２の目標電流値として出力する車速感応補正手段を備え、モータ制御手段は、前記第１の目標電流値にかえて第２の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。【００１５】
請求の範囲第３項に記載の発明によれば、車速に応じて第１の目標電流値を補正して第２の目標電流値として出力する車速感応補正手段を備え、モータ制御手段は、第２の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。その結果、車速感応補正手段から出力された第２の目標電流値により低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じように操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
そして、車速が中高車速領域においては、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操舵輪に与えるので、車速感応補正手段において第２の目標電流値を車速の増加に応じて連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。【００１６】
請求の範囲第４項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１項に記載の発明の構成に加えて、更に、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に応じて第１の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、モータ制御手段は、前記第１の目標電流値にかえて第３の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。【００１７】
請求の範囲第４項に記載の発明によれば、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に応じて第１の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、モータ制御手段は、第３の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。
操舵角感応補正手段において、少なくとも操舵角が左右の所定値を超えないと第３の目標電流値が出力されないように設定することが可能なので、低アッカーマン率の転舵機構の車両において低車速状態であっても、操舵角−操舵トルク特性が高アッカーマン率の転舵機構の車両における操舵角−操舵トルク特性と同じ操舵角範囲では第３の目標電流値が０なので、操舵角が左右に所定値を超えた状態で、モータからの操舵補助力を効果的に得ることができる。
また、操舵角が左右の所定値の範囲内では、運転者は、転舵輪（前輪）からの路面情報を操舵反力の変化で感じ取ることができる。【００１８】
請求の範囲第５項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第３項に記載の発明の構成に加えて、更に、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に応じて第２の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、モータ制御手段は、前記第２の目標電流値にかえて第３の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる操舵角感応補正手段から出力された第３の目標電流値がモータによる操舵補助力の補正に用いられることを特徴とする。【００１９】
請求の範囲第５項に記載の発明によれば、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に応じて第２の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、モータ制御手段は、第３の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。
操舵角感応補正手段において、少なくとも操舵角が左右の所定値を超えないと第３の目標電流値が出力されないように設定することが可能なので、低アッカーマン率の転舵機構の車両において低車速状態であっても、操舵角−操舵トルク特性が高アッカーマン率の転舵機構の車両における操舵角−操舵トルク特性と同じ操舵角範囲では第３の目標電流値が０なので、操舵角が左右に所定値を超えた状態で、モータからの操舵補助力を効果的に得ることができる。
また、操舵角が左右の所定値の範囲内では、運転者は、転舵輪（前輪）からの路面情報を操舵反力の変化で感じ取ることができる。【００２０】
請求の範囲第６項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１項に記載の発明の構成に加えて、更に、少なくとも、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第３の目標電流値演算手段と、第４の目標電流値に第１の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、モータ制御手段は、前記第１の目標電流値にかえて第５の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。【００２１】
請求の範囲第６項に記載の発明によれば、加算手段には、第４の目標電流値が入力され、前記した第１の目標電流値に第４の目標電流値を加算演算した結果である第５の目標電流値に基づいて、モータ制御手段はモータに操舵補助力を発生させる。その結果、第１の目標電流値は、加算手段によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速の領域における操舵角が左右に所定値を超えて大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正して、第５の目標電流値が出力され、モータの出力する操舵補助力の制御に用いられる。
その結果、例えば、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。【００２２】
請求の範囲第７項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第３項に記載の発明の構成に加えて、更に、少なくとも、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、第４の目標電流値に第２の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、モータ制御手段は、前記第２の目標電流値にかえて第５の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。【００２３】
請求の範囲第７項に記載の発明によれば、加算手段には、第４の目標電流値が入力され、前記した第２の目標電流値に第４の目標電流値を加算演算した結果である第５の目標電流値に基づいて、モータ制御手段はモータに操舵補助力を発生させる。その結果、第４の目標電流値は、加算手段によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速の領域における操舵角が左右に所定値を超えて大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正して、第５の目標電流値が出力され、モータの出力する操舵補助力の制御に用いられる。
その結果、例えば、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。【００２４】
請求の範囲第８項及び第９項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第４項又は第５項に記載の発明の構成に加えて、更に、少なくとも、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、第４の目標電流値に第３の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、モータ制御手段は、前記第３の目標電流値にかえて第５の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。【００２５】
請求の範囲第８項及び第９項に記載の発明によれば、加算手段には、第４の目標電流値が入力され、前記した第３の目標電流値に第４の目標電流値を加算演算した結果である第５の目標電流値に基づいて、モータ制御手段はモータに操舵補助力を発生させる。その結果、第４の目標電流値は、加算手段によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速の領域における操舵角が左右に所定値を超えて大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正して、第５の目標電流値が出力され、モータの出力する操舵補助力の制御に用いられる。
その結果、例えば、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。【００２６】
請求の範囲第１０項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１項に記載の発明の構成に加えて、更に、第１の目標電流値の振動的変動幅を減衰させる変動幅抑制手段を備えることを特徴とする。【００２７】
請求の範囲第１１項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１０項に記載の発明の構成に加えて、更に、変動幅抑制手段は、操舵角センサにより検出された操舵角を時間微分して舵角速度を演算する舵角速度演算手段と、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に基づいて目標操舵角速度を演算する目標操舵角速度演算手段と、目標操舵角速度演算手段により演算された目標操舵角速度と舵角速度演算手段により演算された舵角速度との舵角速度偏差を演算する舵角速度偏差演算手段と、演算された舵角速度偏差に基づいて第６の目標電流値を演算する第３の目標電流値演算手段と、第１の目標電流値に第６の目標電流値を加算して振動的変動幅の減衰処理をし、加算手段に入力する減衰加算手段と、を有することを特徴とする。【００２８】
請求の範囲第１２項に係る発明の電動パワーステアリング装置は、請求の範囲第１０項に記載の発明の構成に加えて、更に、変動幅抑制手段は、第１の目標電流値を所定の時定数でフィルタリング処理して振動的変動幅の減衰処理をすることを特徴とする。【００２９】
請求の範囲第１０項から第１２項に記載の発明によれば、変動幅抑制手段により第１の目標電流値の振動的変動幅を減衰させることができるので、モータの出力する操舵補助力を時間的に振動させることなく安定に制御できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両に適用された電動パワーステアリング装置において、低車速の場合の操舵角−操舵反力特性を、理想アッカーマンの特性に近づけて運転者に違和感を与えない電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態である電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態における制御装置の機能ブロック構成図である。
【図３】（ａ）は、ベース信号演算部がベーステーブルを用いてベース目標電流値の設定をする方法の説明図、（ｂ）は、ダンパ補正信号演算部がダンパテーブルを用いてダンパ補正電流値の設定をする方法の説明図である。
【図４】操舵角感応目標操舵トルク設定部における操舵角感応目標操舵トルクの値の設定方法の説明図である。
【図５】車速感応ゲイン設定部における車速感応ゲインの設定方法の説明図である。
【図６】操舵角感応目標操舵角速度設定部における操舵角感応目標操舵角速度の値の設定方法の説明図である。
【図７】第１の実施形態の作用説明図であり、（ａ）は、中立点への戻し操作における操舵角の時間推移の説明図、（ｂ）は、中立点への戻し操作における操舵反力の時間推移の説明図である。
【図８】第２の実施形態における制御装置の機能ブロック構成図である。
【図９】操舵角感応ゲイン設定部における操舵角感応ゲインの設定方法の説明図である。
【図１０】第３の実施形態における制御装置のうちの低車速時操舵反力制御部の機能ブロック構成図である。
【図１１】理想アッカーマンジオメトリの説明図である。
【図１２】（ａ）は、低車速時のアッカーマン比率に応じた操舵角−操舵トルク特性の変化例を示す説明図、（ｂ）は、中、高車速時のアッカーマン比率に対する操舵角−操舵トルク特性の変化例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
《アッカーマン率と操舵角−操舵トルク特性》
先ず、図１１、図１２を参照しながら、本発明に関係する転舵機構における、理想アッカーマンジオメトリと理想未満のアッカーマン率の転舵機構、及びアッカーマン率の値に応じた低車速時に生じる操舵角−操舵トルク特性について説明する。
図１１は、理想アッカーマンジオメトリの説明図、図１２の（ａ）は、低車速時のアッカーマン比率に応じた操舵角−操舵トルク特性の変化例を示す説明図、図１２の（ｂ）は、中、高車速時のアッカーマン比率に対する操舵角−操舵トルク特性の変化例を示す説明図である。
【００３３】
４輪１０Ｆ，１０Ｆ，１０Ｒ，１０Ｒがスリップ角を発生せずにスムーズに低車速において旋回するためには、転舵輪（前輪）１０Ｆ，１０Ｆの内輪切れ角δｉｎは外輪切れ角δｏｕｔより大きく、図１２に示すような内外輪切れ角特性になっていれば、中心Ｏｃの周りに旋回することができる。
そして、最小半径の旋回のために必要な最大の内外輪切れ角δｉｎmax，δｏｕｔmaxは車両のホイールベース（前後車軸間距離ＬL）、トレッド（左右輪の幅ＬW）に応じて決められる。
ここで、前記したアッカーマン率は、左右いずれかに目一杯操舵したときの理想アッカーマンジオメトリにおける最小半径の旋回のために必要な最大の内輪切れ角δｉｎmaxと、実際の設計における理想未満のアッカーマン率の転舵機構における最大の内外輪切れ角δｉｎ*max，δｏｕｔ*maxとから次式（１）によって定義される。
【数１】
2012073760.tif 000003
【００３４】
そして、実際の設計では、理想アッカーマンジオメトリよりもパラレルリンクジオメトリに近づける転舵機構にしていることが多い。電動パワーステアリング装置による操舵補助力がなく、アッカーマン率が高い１００％（図１２の（ａ）の曲線Ｘ１）や８０％（図１２の（ａ）の曲線Ｘ２）のような場合には、低車速時、例えば、車速ＶＳ＝５ｋｍ／ｈの時に、操舵角θHを大きく取ると、操舵角θHが増大するにつれて操舵トルクＴが増大し、運転者に操舵反力の増大を感じさせる操舵角−操舵トルク特性となる。
ちなみに、図１２の（ａ）の操舵角−操舵トルク特性は、矢印で示したような左右一杯に連続的に操舵操作する場合の操舵角−操舵トルクの軌跡である。
これに対し、パラレルリンクジオメトリに近い、アッカーマン率５０％（図１２の（ａ）の曲線Ｘ３）、３０％（図１２の（ａ）の曲線Ｘ４）になると、操舵角θHがある程度大きくなると、例えば、θH0以上の大きい左右の操舵角θHとなると操舵トルクＴの変化が平坦になったり、操舵角θHがある程度大きくなると操舵トルクＴが逆に減少し、運転者に操舵角θHを増大させているのに操舵反力が飽和したり逆に低下したりして、より大きい操舵角θHに引き込まれるような操舵感を与える操舵角−操舵トルク特性となる。
【００３５】
しかしながら、車速ＶＳが増大して、中・高車速になるとアッカーマン率５０％，３０％（図１２の（ａ）の曲線Ｘ４）でも、図１２の（ｂ）に、例えば、車速ＶＳ＝３０ｋｍ／ｈの例に示すように、アッカーマン率１００％の場合（曲線Ｘ１）との差は小さく、操舵角θHを大きく取ると、操舵角θHが増大するにつれて操舵トルクＴが増大し、運転者に操舵反力の増大を感じさせる操舵角−操舵トルク特性となる。
【００３６】
特に、軽自動車やコンパクト車のように最小半径をできるだけ小さく取って、小回りの効くことを求められる度合いが小さい、中型車、大型車等では、アッカーマン率５０％でも要求される旋回性能は満たされるが、前記した図１２の（ａ）の曲線Ｘ３，Ｘ４のような低車速時の操舵角−操舵トルク特性は、運転者に与える操舵フィーリングとしては好ましくない。
そのため、本発明では、そのような低アッカーマン率の転舵機構を有する車両に適用される電動パワーステアリング装置において、低車速時の操舵角が左右に所定以上の場合の操舵反力を増大させるものを提供することを目的とし、以下で本発明の実施形態について説明する。
【００３７】
《第１の実施形態》
本発明の実施形態である電動パワーステアリング装置を、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である電動パワーステアリング装置の構成図であり、図２は、第１の実施形態における制御装置の機能ブロック構成図である。
【００３８】
（電動パワーステアリング装置の全体構成）
図１において、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル（操舵輪）２が設けられたメインステアリングシャフト３と、シャフト１と、ピニオン軸５とが、２つのユニバーサルジョイント（自在継手）４，４によって連結されている。また、ピニオン軸５の下端部に設けられたピニオンギア７は、車幅方向に往復運動可能なラック軸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９，９を介して左右の転舵輪１０Ｆ，１０Ｆの図示しないナックルアームが連結されている。この構成により、電動パワーステアリング装置１００は、操向ハンドル２の操舵時に車両の進行方向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９，９、ナックルアームは転舵機構を構成する。そして、本実施形態における電動パワーステアリング装置１００を適用する車両の転舵機構は、タイロッド９とナックルアームのリンケージ位置が、理想アッカーマンジオメトリよりもアッカーマン率が小さい、例えば、５０％以下のパラレルリンクに近いものである。
【００３９】
なお、ピニオン軸５は、その下部、中間部、上部を軸受６ａ，６ｂ，６ｃを介してステアリングギアボックス２０に支持されている。
【００４０】
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補助力を供給する電動機１１を備えており、この電動機１１の出力軸に設けられたウォームギア１２が、ピニオン軸５に設けられたウォームホイールギア１３に噛合している。すなわち、ウォームギア１２とウォームホイールギア１３とで減速機構が構成されている。
ここで、シャフト１と、操向ハンドル２と、電動機１１の回転子と、電動機１１に連結されているウォームギア１２及びウォームホイールギア１３と、ピニオン軸５とラック軸８とラック歯８ａとタイロッド９，９等により、ステアリング系が構成される。
電動機（モータ）１１は、複数の界磁コイルを備えた固定子（図示せず）とこの固定子の内部で回動する回転子（図示せず）からなる３相ブラシレスモータである。
【００４１】
また、電動パワーステアリング装置１００は、制御装置（モータ制御手段）２００、電動機１１を駆動するインバータ６０、レゾルバ５０、ピニオン軸５に加えられるピニオントルク、つまり、操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ３０と、操舵トルクセンサ３０の出力を増幅する差動増幅回路４０と、車速センサ３５と、操向ハンドル２の操作角を検出する操舵角センサ５２とを備えている。
なお、図１において制御装置２００と代表的に表示しているが、（  ）内に表示の制御装置（モータ制御手段）２００Ａは、第１の実施形態における制御装置に、制御装置（モータ制御手段）２００Ｂは、第２の実施形態における制御装置に、制御装置（モータ制御手段）２００Ｃは、第３の実施形態における制御装置に対応している。
【００４２】
インバータ６０は、例えば、３相のＦＥＴブリッジ回路のような複数のスイッチング素子を備え、制御装置２００からのＤＵＴＹ（図２中では、「ＤＵＴＹｕ」，「ＤＵＴＹｖ」，「ＤＵＴＹｗ」と表示）信号を用いて、矩形波電圧を生成し、電動機１１を駆動するものである。また、インバータ６０は、例えば、ホール素子等の電流センサＳIu，ＳIv，ＳIw（図２参照）を用いて３相の実電流値Ｉ（図２中では、「Ｉｕ」，「Ｉｖ」，「Ｉｗ」と表示）を検出して制御装置２００に入力する機能を有している。ちなみに、図２では、電流センサＳIu，ＳIv，ＳIwを分かり易いようにインバータ６０の外部に表示してある。
【００４３】
レゾルバ５０は、電動機１１の回転子の回転角θMを検出し、それに対応する角度信号を出力するものであり、例えば、周方向に等間隔の複数の凹凸部を設けた磁性回転体に磁気抵抗変化を検出する検出回路を近接させた可変リラクタンス型のレゾルバである。
操舵角センサ５２で検出された操向ハンドル２の操作角を示す信号は制御装置２００に入力され、図示しないが転舵輪１０Ｆ，１０Ｆの操舵角θHに換算される。
【００４４】
図１に戻って、操舵トルクセンサ３０は、ピニオン軸５に加えられるピニオントルク、つまり、操舵トルクＴを検出するものであり、例えば、ピニオン軸５の軸方向２箇所に逆方向の異方性となるように磁性膜が被着され、各磁性膜の表面に検出コイルがピニオン軸５に離間して挿入されている。差動増幅回路４０は、検出コイルがインダクタンス変化として検出した２つの磁歪膜の透磁率変化の差分を増幅し、操舵トルクＴを示す信号を制御装置２００に入力する。
【００４５】
車速センサ３５は、車両の車速ＶＳを単位時間あたりのパルス数として検出するものであり、車速ＶＳを示す信号を出力する。
【００４６】
《制御装置》
次に、図２を参照しながら、適宜、図１、図３から図６を参照して、第１の実施形態における制御装置（モータ制御手段）２００Ａの構成と機能について説明する。図３の（ａ）は、ベース信号演算部がベーステーブルを用いてベース目標電流値の設定をする方法の説明図、（ｂ）は、ダンパ補正信号演算部がダンパテーブルを用いてダンパ補正電流値の設定をする方法の説明図である。
制御装置２００Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory ）等を備えるマイクロコンピュータ、インタフェース回路及びＲＯＭに格納されたプログラムからなり、図２の機能ブロック構成図に記載される機能を実現する。
【００４７】
図２の制御装置２００Ａは、ベース信号演算部（第２の目標電流値演算手段）２２０、イナーシャ補償信号演算部２１０、ダンパ補正信号演算部２２５、ｑ軸ＰＩ制御部２４０、ｄ軸ＰＩ制御部２４５、２軸３相変換部２６０、ＰＷＭ変換部２６２、３相２軸変換部２６５、励磁電流生成部２７５、低車速時操舵反力制御部３００Ａ等を有する。
【００４８】
（ベース信号演算部２２０）
ベース信号演算部２２０は、差動増幅回路４０（図１参照）からの操舵トルクＴを示す信号と、車速センサ３５（図１参照）からの車速ＶＳを示す信号に基づいて、電動機１１（図１参照）の出力する操舵補助力の基準となる目標値であるベース目標電流値（第４の目標電流値）ＩBを生成する。このベース目標電流値ＩBの生成は、予め実験測定等によって設定されたベーステーブル２２０ａを、操舵トルクＴと車速ＶＳとで参照することによって行われる。
【００４９】
図３の（ａ）に、ベーステーブル２２０ａに格納されているベース目標電流値ＩBの関数を示す。図３では、操舵トルクＴの値が正の場合の例で示してあるが、操舵トルクＴが負の場合は、ベース目標電流値ＩBの値は負になり、不感帯Ｎ１の幅も負側に設定される。右側への転舵操作の操舵トルクＴを正（＋）、左側への転舵操作の操舵トルクＴを負（−）としたとき、以下の説明では、左右の操舵トルクＴによる違いは、±の符号のみであるので、代表して＋側（右側）の説明を行い、左側（−側）については、適宜省略する。
ちなみに、不感帯上限トルク、不感帯下限トルクも±符号の違いであるので、不感帯下限トルクの説明も適宜省略する。
また、ベース目標電流値ＩBは、＋側の値が右方向への操舵補助力を発生させる電動機１１への電流値であり、−側の値が左方向への操舵補助力を発生させる電動機１１への電流値である。後記するダンパ補正電流値ＩD、イナーシャ補償電流値ＩI、ｑ軸目標電流値ＩTG1，ｑ軸目標電流値Ｉｑ*、目標電流値ＩTFB1，ＩTFB2，ＩTFB3、補正電流値ＩωFB等の電流値の±も、＋側の値が操向ハンドル２に右方向への操舵補助力を与えたり、右方向への操舵反力を与え、−側の値が操向ハンドル２に左方向への操舵補助力を与えたり、左方向への操舵反力を与えることを意味する。
ちなみに、操舵角θHについても中立状態から左側を負値とし、右側を正値として以下では示してある。
【００５０】
図３の（ａ）に即して操舵トルクＴが正値の場合を例に説明すると、ベース信号演算部２２０は、ベーステーブル２２０ａを用い、操舵トルクＴの正値が小さいときはベース目標電流値ＩBがゼロに設定される正値側の不感帯Ｎ１が設けられ、操舵トルクＴの値がこの不感帯Ｎ１の正値の上限値（不感帯上限トルク）以上になると、ベース目標電流値ＩBがゲインＧ１で直線的に増加する特性を備えている。また、ベース信号演算部２２０は、所定の操舵トルク値で出力はゲインＧ２で増加し、更に操舵トルク値が増加すると出力が所定の正の飽和値に達する特性を備えている。
ここで、正値側の不感帯Ｎ１及び負値側の不感帯Ｎ１を合わせて、以後、単に、「不感帯Ｎ１」と称する。
【００５１】
また、一般に車両は、走行速度に応じて路面の負荷（路面反力）が異なるため、車速ＶＳにより不感帯上限トルクの値、ゲインＧ１，Ｇ２、ベース目標電流値｜ＩB｜の飽和値が調整される。車速ゼロの据え切り操作時が最も負荷が重く中低速では比較的負荷が軽くなる。このため、ベース信号演算部２２０は、車速ＶＳが大きく高速になるにしたがってゲイン（Ｇ１，Ｇ２）及び飽和値の絶対値を低く、かつ、不感帯上限トルクを大きく設定して、マニュアルステアリング領域を大きくとって路面情報を運転者に与える。
すなわち、車速ＶＳの増大に応じてしっかりとした操舵トルクＴの手応え感が付与される。このとき、マニュアルステアリング領域においてもイナーシャ補償がなされることが必要である。
【００５２】
（ダンパ補正信号演算部２２５）
図２に戻り、ダンパ補正信号演算部２２５は、ステアリング系が備える粘性を補償するため、又、車両が高速走行時に収斂性が低下する際にこれを補正するステアリングダンパ機能を有するために設けられるものであり、ダンパ補正信号演算部２２５のダンパテーブル２２５ａを用いて、電動機１１の回転角速度ωMを参照して演算される。図３の（ｂ）は、ダンパテーブル２２５ａに格納されているダンパ補正電流値ＩDの関数を示す。図３の（ｂ）は、電動機１１の回転角速度ωMの値が正の場合で示してあるが、回転角速度ωMの値が負の場合は、ダンパ補正電流値ＩDの値は負になる。先ず、図３の（ｂ）に即して回転角速度ωMの値が正の場合を例に説明すると、電動機１１の回転角速度ωMが増加するほどダンパ補正電流値ＩDが直線的に増加し、所定の回転角速度ωMでダンパ補正電流値が急激に増加し車速ＶＳに応じた所定の正の飽和値となる特性を備えている。
【００５３】
同様に、回転角速度ωMの値が負の場合は、電動機１１の回転角速度ωMが負値方向に増加するほどダンパ補正電流値ＩDが直線的に負値方向に増加し、所定の回転角速度ωMでダンパ補正電流値ＩDが負値方向に急激に増加し車速ＶＳに応じた所定の負の飽和値となる特性を備えている。
また、車速ＶＳの値が高いほど、ゲイン、飽和値の絶対値の両方を大きくして電動機１１の回転角速度、すなわち、操舵角速度に応じて電動機１１の出力する操舵補助力を、減算器２５１でベース目標電流値ＩBからダンパ補正電流値ＩDを減算することで減衰させている。
【００５４】
言い換えれば、切り増し時には、操向ハンドル２の回転速度が高くなるに従って、電動機１１への切り増し方向の操舵補助力電流の値を小さくして操向ハンドル２の操舵感を重く切りづらくし、操向ハンドル２の戻し時には電動機１１へ戻し操作に対する反力方向の電流を大きくして戻りづらくしている。このステアリングダンパ効果により、操向ハンドル２の収斂性を向上させ、車両の旋回運動特性を安定化させることができる。
【００５５】
（減算器２５１）
再び図２に戻り、減算器２５１は、ベース信号演算部２２０のベース目標電流値ＩBからダンパ補正信号演算部２２５のダンパ補正電流値ＩDを減算し、その結果を加算器２５０に入力する。
【００５６】
（イナーシャ補償信号演算部２１０）
イナーシャ補償信号演算部２１０は、ステアリング系の慣性による影響を補償するものであり、イナーシャ補償信号演算部２１０のイナーシャテーブル２１０ａを用いて操舵トルクＴを参照して、前記したイナーシャ補償電流値ＩIを演算する。
【００５７】
イナーシャ補償信号演算部２１０は、電動機１１の回転子の慣性による応答性の低下をも補償している。言い換えれば、電動機１１は正回転から逆回転に、又は、逆回転から正回転に回転方向を切り替える際、慣性によってその状態を持続させようとするので直ぐには回転方向が切り替わらない。そこで、イナーシャ補償信号演算部２１０は、電動機１１の回転方向の切り替わりが操向ハンドル２の回転方向が切り替わるタイミングに一致するように制御している。このようにして、イナーシャ補償信号演算部２１０は、ステアリング系の慣性や粘性による操舵の応答遅れを改善してすっきりした操舵感を付与している。また、ＦＦ（Front engine Front wheel drive）やＦＲ（Front engine Rear wheel drive）車、ＲＶ（Recreation Vehicle）やセダン等の車両特性や車速、路面等の車両状態によって異なる操舵特性に対して、実用上十分な特性が付与される。
【００５８】
（加算器２５０，２５２、減算器２５３、ｑ軸ＰＩ制御部２４０）
加算器２５０は、減算器２５１からの入力とイナーシャ補償信号演算部２１０のイナーシャ補償電流値ＩIとを加算するものである。加算器２５０の出力信号であるｑ軸目標電流値ＩTG1は、電動機１１の出力トルクを規定するｑ軸電流の目標信号であり、加算器（加算手段）２５２に入力される。
加算器２５２には、低車速時操舵反力制御部３００Ａからの後記する目標電流値(第２の目標電流値)ＩTFB3が入力され、前記したｑ軸目標電流値ＩTG1に目標電流値ＩTFB3を加算演算した結果であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*（第５の目標電流値）を、減算器２５３に入力する。その結果、ｑ軸目標電流値Ｉｑ*は、加算器２５２によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速ＶＳの領域における操舵角θHが左右に所定値以上大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正されて、減算器２５３に入力される。
減算器２５３には、３相２軸変換部２６５からｑ軸実電流値Ｉｑが入力され、前記したｑ軸目標電流値Ｉｑ*からｑ軸実電流値Ｉｑを減算した結果を、ｑ軸ＰＩ制御部２４０に制御信号である偏差値ΔＩｑ*として入力する。
【００５９】
ｑ軸ＰＩ制御部２４０は、偏差値ΔＩｑ*が減少するように、Ｐ（比例）制御及びＩ（積分）制御のフィードバック制御を行い、ｑ軸目標信号であるｑ軸目標電圧値Ｖｑ*を得て、２軸３相変換部２６０に入力する。
【００６０】
（励磁電流生成部２７５、減算器２５４、ｄ軸ＰＩ制御部２４５）
励磁電流生成部２７５は、電動機１１のｄ軸目標電流値Ｉｄ*の目標信号として「０」を生成するが、必要に応じｄ軸目標電流値Ｉｄ*とｑ軸目標電流値Ｉｑ*とを略等しくすることにより、弱め界磁制御を行うことができる。
減算器２５４には、３相２軸変換部２６５からｄ軸実電流値Ｉｄが入力され、前記したｄ軸目標電流値Ｉｄ*からｄ軸実電流値Ｉｄを減算した結果を、ｄ軸ＰＩ制御部２４５に制御信号である偏差値ΔＩｄ*として入力する。
ｄ軸ＰＩ制御部２４５は、偏差値ΔＩｄ*が減少するように、Ｐ（比例）制御及びＩ（積分）制御のＰＩフィードバック制御を行い、ｄ軸目標信号であるｄ軸目標電圧値Ｖｄ*を得て、２軸３相変換部２６０に入力する。
【００６１】
（２軸３相変換部２６０、ＰＷＭ変換部２６２）
２軸３相変換部２６０は、回転角θMを用いてｄ軸目標電圧値Ｖｄ*及びｑ軸目標電圧値Ｖｑ*の２軸信号を３相信号Ｕｕ*，Ｕｖ*，Ｕｗ*に変換する。ＰＷＭ変換部２６２は、３相信号Ｕｕ*，Ｕｖ*，Ｕｗ*の大きさに比例したパルス幅のＯＮ／ＯＦＦ信号［ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号］であるＤＵＴＹ信号（図２中では「ＤＵＴＹｕ」，「ＤＵＴＹｖ」，「ＤＵＴＹｗ」と表示）を生成する。
なお、２軸３相変換部２６０及びＰＷＭ変換部２６２には、レゾルバ５０から電動機１１の回転角θMを示す信号が入力され、回転子の回転角θMに応じた演算や制御がなされる。
【００６２】
（３相２軸変換部２６５）
３相２軸変換部２６５は、インバータ６０の電流センサＳIu，ＳIv，ＳIwが検出する、電動機１１の３相の実電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、回転角θMを用いてｄ−ｑ座標系のｄ軸実電流値Ｉｄ、ｑ軸実電流値Ｉｑに変換し、ｄ軸実電流値Ｉｄを減算器２５４に入力し、ｑ軸実電流値Ｉｑを減算器２５３に入力する。
ちなみに、ｑ軸実電流値Ｉｑは電動機１１の発生トルクに比例し、ｄ軸実電流値Ｉｄは励磁電流に比例する。
【００６３】
（回転角速度演算部２７０）
回転角速度演算部２７０は、入力された回転角θMを時間微分して回転角速度ωMを算出し、ダンパ補正信号演算部２２５に入力する。
【００６４】
《低車速時操舵反力制御部３００Ａ、加算器２５２》
次に、図２、及び図４から図６を参照しながら本実施形態における特徴的な構成である低車速時操舵反力制御部３００Ａについて説明する。
図４は、操舵角感応目標操舵トルク設定部における操舵角感応目標操舵トルクの値の設定方法の説明図、図５は、車速感応ゲイン設定部における車速感応ゲインの設定方法の説明図、図６は、操舵角感応目標操舵角速度設定部における操舵角感応目標操舵角速度の値の設定方法の説明図である。
【００６５】
図２に示すように、低車速時操舵反力制御部３００Ａは、目標操舵トルク演算部（目標操舵トルク設定手段）２８０、減算器（トルク偏差演算手段）２８１、電流換算部（第１の目標電流値演算手段）２８２、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部（車速感応補正手段）２８４、乗算器（車速感応補正手段）２８５Ａ、目標操舵角速度演算部（目標操舵角速度演算手段）２９０、操舵角速度演算部（舵角速度演算手段）２９１、減算器（舵角速度偏差演算手段）２９２、補正電流換算部（第３の目標電流値演算手段）２９３を含んで構成され、乗算器２８５Ａから出力される目標電流値ＩTFB3（第２の目標電流値）が加算器２５２に入力される。そして、加算器２５２において前記したように加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1に目標電流値ＩTFB3が加算され、減算器２５３にｑ軸目標電流値Ｉｑ*として出力される。
以下に、詳細に低車速時操舵反力制御部３００Ａの構成と機能を説明する。
【００６６】
（目標操舵トルク演算部２８０）
目標操舵トルク演算部２８０は、図４に示すように入力された操舵角θHに基づいて、目標操舵トルクＫＴ（θH）を演算して、減算器２８１に入力する。以下では目標操舵トルクＫＴ（θH）を「操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）」と称する。操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）の関数形状は、操舵角θHに応じて、操舵角θHが右側（＋側）に増大すると操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）も＋側に増大し、操舵角θHが左側（−側）に増大すると操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）も−側に増大するように設定されている。
【００６７】
この操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）の関数形状は、アッカーマン率が、例えば、８０〜１００％の転舵機構の車両において低車速領域、例えば、５ｋｍ／ｈ〜３０ｋｍ／ｈ未満の車速ＶＳの領域において、生じる操舵トルクを予めシミュレーション計算等によって計算して決定するものであり、ここでは、低車速領域に対し１つの関数形状が設定されるものとしている。
【００６８】
（減算器２８１）
減算器２８１には、操舵トルクセンサ３０からの操舵トルクＴの信号と、目標操舵トルク演算部２８０から操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）の信号とが入力され、操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）から操舵トルクＴを減算してその結果のトルク偏差を電流換算部２８２に入力する。つまり、操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）に対して実操舵トルクである操舵トルクＴのフィードバックを加えて、トルク偏差を求めて後記するように電流換算部２８２において目標電流値（第１の目標電流値）ＩTFB1を演算している。
【００６９】
（電流換算部２８２）
電流換算部２８２は、減算器２８１から入力されたトルク偏差に応じて目標電流値ＩTFB1を演算するが、５０％以下の低アッカーマン率の転舵機構を採用した車両において、車両が低速度走行状態では、操舵角θHが左右に大きくなると、操舵トルクＴの絶対値が操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）の絶対値よりも小さくなり、目標電流値ＩTFB1は、中立点に戻すような符号となる。例えば、右方向への操舵の場合は−側の値になり、左方向への反力成分が増加し、左方向への操舵の場合は＋側の値になり、右方向への反力成分が増加することになる。つまり、電流換算部２８２においてトルク偏差から目標電流値ＩTFB1を演算するために用いるゲインＧTFB1（図示せず）は、例えば、定数の負値である。
ちなみに、右方向への操舵の場合に、操舵トルクＴの値が操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）の値よりも大きいときは、目標電流値ＩTFB1は＋側の値になり、右方向への操舵補助力となる。逆に、左方向への操舵の場合に、操舵トルクＴの負値の絶対値が操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）の負値の絶対値よりも大きいときは、目標電流値ＩTFB1は−側の値になり、左方向への操舵補助力となる。
【００７０】
（車速感応ゲイン設定部２８４）
車速感応ゲイン設定部２８４において、５０％以下の低アッカーマン率の転舵機構を採用した車両において、低車速領域、例えば、５〜３０ｋｍ／ｈの車速領域において、操舵角θHの絶対値が所定値以上のとき、アッカーマン率が、例えば、８０〜１００％の転舵機構の車両における操舵反力と異なる違和感を運転者に与えることを緩和するため、その車速領域でのみゲインＧTFB2を１．０とする。そして、停止状態を含む、例えば、５ｋｍ／ｈ未満の車速領域では、図５に示すように不感帯を含む低値のゲインＧTFB2とし、５ｋｍ／ｈに接近するにつれゲインＧTFB2の値が１．０にまで急増し、５〜３０ｋｍ／ｈ未満車速領域ではゲインＧTFB2＝１．０の値とし、車速ＶＳが３０ｋｍ／ｈ以上では、例えば、直線的になだらかに０にゲインＧTFB2の値が低減する。
ちなみに、前記した不感帯では、ゲインＧTFB2の値が０（ゼロ）である。
【００７１】
このように車速感応ゲイン設定部２８４は、ゲインＧTFB2の値を設定することにより、操向ハンドル２（図１参照）の据え切り操作時の電動機１１の出力する操舵補助力の低下を抑制しつつ、アッカーマン率が、例えば、８０〜１００％の転舵機構の車両のように低車速領域での操舵反力を付与することができる。また、車速ＶＳが３０ｋｍ／ｈ以上になると低車速時操舵反力制御部３００Ａによる操舵反力の増加を低減して、通常の電動パワーステアリング装置と同様な制御にスムーズに切り替わっていく。
車速感応ゲイン設定部２８４で設定されたゲインＧTFB2の値は、乗算器２８５Ａに入力される。
【００７２】
（目標操舵角速度演算部２９０）
目標操舵角速度演算部２９０は、図６に示すように入力された操舵角θH及び車速ＶＳに基づいて、操向ハンドル２（図１参照）の中立点（直進状態）へ戻す方向の目標操舵角速度ＫωH（θH）を演算して、減算器２９２に入力する。以下では目標操舵角速度ＫωH（θH）を「操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）」と称する。目標操舵角速度ＫωH（θH）の関数は、車速ＶＳをパラメータとして、操舵角θHに基づいて設定され、車速ＶＳに対して補間演算するようにしてある。
【００７３】
（操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３）
操舵角速度演算部２９１は、操舵角センサ５２からの操舵角θHを示す信号を時間微分して操舵角速度ωHを演算し、減算器２９２に入力する。
減算器２９２には、目標操舵角速度演算部２９０から操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）の信号と、操舵角速度演算部２９１からの操舵角速度ωHの信号が入力され、操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）から操舵角速度ωHを減算してその結果の操舵角速度偏差値を補正電流換算部２９３に入力する。
補正電流換算部２９３は、減算器２９２から入力された操舵角速度偏差値に所定の一定ゲインＧωFBを乗じて、補正電流値（第６の目標電流値）ＩωFBに換算して、加算器（減衰加算手段）２８３に入力する。
【００７４】
ちなみに、操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）は、常に操向ハンドル２（図１参照）の中立点への戻り方向の目標操舵角速度として設定される。従って、減算器２９２及び補正電流換算部２９３による演算により、運転者による操向ハンドル２の左右方向への切り増し操作時には、操向ハンドル２の操作に対する反力成分を与えることになる。
また、運転者による操向ハンドル２の中立点への戻し操作時には、減算器２９２及び補正電流換算部２９３による演算により、操舵角速度演算部２９１からの実際の操舵角速度ωHが、操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）より速い中立点への戻し操作の場合は、速く中立点に戻らないようにする反力成分を与える。逆に実際の操舵角速度ωHが、操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）より遅い中立点への戻し操作の場合は、操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）になるように操舵補助を与える。
【００７５】
（加算器２８３、乗算器２８５Ａ）
加算器２８３は、電流換算部２８２から目標電流値ＩTFB1を入力され、補正電流換算部２９３から補正電流値ＩωFBを入力され、目標電流値ＩTFB1に補正電流値ＩωFBを加算して補正された目標電流値（補正された第１の目標電流値）ＩωFB2を乗算器２８５Ａに入力する。
乗算器２８５Ａは、補正された目標電流値（補正された第１の目標電流値）ＩTFB2に車速感応ゲイン設定部２８４から入力されたゲインＧTFB2を乗じてその結果を目標電流値ＩTFB3（第２の目標電流値）として加算器２５２に入力する。
【００７６】
図７は、第１の実施形態の作用説明図であり、（ａ）は、中立点への戻し操作における操舵角の時間推移の説明図、（ｂ）は、中立点への戻し操作における操舵反力の時間推移の説明図である。
減算器２９２において操舵角速度偏差値を演算し、補正電流換算部２９３において補正電流値ＩωFBに換算して、加算器２８３に入力する効果を以下に説明する。
操舵角θHが左右に所定値以上のときに操舵角θHの時間変化率に対する減算器２８１から出力されるトルク偏差の値の変化が大きく、目標電流値ＩTFB1の時間的な変動が大きくなって、例えば、図７の（ｂ）に破線で示すＺ２の操舵反力の時間推移の曲線のように操向ハンドル２（図１参照）の戻し操作において振動的となる。これに対し、補正電流値ＩωFBを加算器２８３に入力して目標電流値ＩTFB1を補正することにより、図７の（ｂ）の実線で示す曲線Ｚ１のようにスムーズに低車速領域の操舵反力の補正がなされる。
そして、この結果、低車速領域における操舵角θHの変化が、低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両にありがちな、左右に大きい操舵角θHにおける操舵反力の飽和やハンドル取られの違和感が解消され、高アッカーマン率、例えば、８０〜１００％の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角θHが増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を安定的に運転者に与えることができる。
ここで、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３及び加算器２８３は、請求の範囲に記載の「変動幅抑制手段」を構成する。
【００７７】
本実施形態によれば、例えば、アッカーマン率が３０〜５０％の低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率、例えば、８０〜１００％の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角θHが増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、例えば、車速ＶＳが５〜３０ｋｍ／ｈの低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
そして、車速ＶＳが３０ｋｍ／ｈ以上の中高車速領域においては、アッカーマン率が３０〜５０％の低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角θH以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操向ハンドル２に与えるので、目標電流値ＩTFB3の値は急速に連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。
【００７８】
また、高アッカーマン率が、例えば、８０〜１００％の転舵機構を適用した車両が停止又は極低速状態において、操向ハンドル２をほぼ据え切り操作する場合に、左右のいずれかに操舵角θHを一杯に切るとき、高アッカーマン率の場合ほど、切り増し方向側（旋回内側方向）の転舵輪１０Ｆ（図１参照）の切れ角が大きくなり、切り増し方向側の転舵輪１０Ｆの転舵負荷が増大し、そのために電動機１１の出力するべき操舵補助力を大きくする必要があり、電動機１１の容量を大きくする必要がある。
しかし、本実施形態のようにアッカーマン率が３０〜５０％の低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両においては、車両が停止又は極低速状態において、操向ハンドル２をほぼ据え切り操作する場合に、左右のいずれかに操舵角θHを一杯に切るときにも、高アッカーマン率の場合ほど、切り増し方向側の転舵輪１０Ｆ（図１参照）の切れ角が大きくならないことから切り増し方向側の転舵輪１０Ｆの転舵負荷が前記した高アッカーマン率の場合よりも減少し、電動機１１の容量を低減でき、最終的に車体重量を軽減して燃費改善に寄与することができる。
【００７９】
更に、本実施形態では、車速感応ゲイン設定部２８４と乗算器２８５Ａを設けたことにより、車両が停止又は極低車速状態（車速ＶＳが５ｋｍ／ｈ未満）及び、車速ＶＳが中高車速以上（例えば、車速ＶＳが３０ｋｍ／ｈ以上）では、アッカーマン率が３０〜５０％の低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両に特有の所定値以上の操舵角θHの場合の操舵反力の飽和や逆に減少という違和感を運転者に与えずに済む。
また、特許文献４の図２のハンドル戻し制御部１３０の基本電流部１３１のように操舵角θHに応じてハンドル戻し基本電流値Ｉｒｈを設定する構成であり、車体設計や電動機１１の容量が異なる毎にハンドル戻し基本電流値Ｉｒｈのデータを設定変更する必要がある。
それに対し、本実施形態においては、目標操舵トルク演算部２８０において操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）を設定し、操舵トルクＴとのトルク偏差に基づいて目標電流値ＩTFB1を演算する構成になっているので、車体設計や電動機１１の容量が異なる毎にゲインＧTFB1、ＧωFBを調整するだけで済み極めて調整が簡単な構成となっている。
【００８０】
また、本実施形態においては、前記したように目標操舵トルク演算部２８０において操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）を設定し、操舵トルクＴとのトルク偏差に基づいて目標電流値ＩTFB1を演算する構成になっているので、低μ路面において操舵トルクＴが小さい場合においても、操舵反力を運転者に与えるように低車速時操舵反力制御部３００Ａが目標電流値ＩTFB3を最終的に出力するので、低μ路面、例えば、凍結路面における低車速走行状態における所定の左右の操舵角θH以上の領域における操舵感を違和感がなく運転者に与えることができる。
ちなみに、本実施形態では、乗算器２８５Ａを設けて、車速感応ゲイン設定部２８４で設定されたゲインＧTFB2の値を補正された目標電流値ＩTFB2に乗じたが、それに限定されるものではない。
乗算器２８５Ａを削除し、ゲインＧTFB2の値を電流換算部２８２に入力し、電流換算部２８２においてトルク偏差にゲインＧTFB1とゲインＧTFB2とを乗じるとともに、ゲインＧTFB2の値を補正電流換算部２９３に入力し、補正電流換算部２９３において操舵角速度偏差値にゲインＧωFBとゲインＧTFB2とを乗じる構成としても良い。
もしくは、乗算器２８５Ａを削除し、ゲインＧTFB2の値を電流換算部２８２に入力し、電流換算部２８２においてトルク偏差にゲインＧTFB1とゲインＧTFB2とを乗じる構成としても良い。
【００８１】
《第１の実施形態の変形例》
第１の実施形態において制御装置２００Ａは、イナーシャ補償信号演算部２１０、ベース信号演算部２２０、ダンパ補正信号演算部２２５、加算器２５０、減算器２５１、加算器２５２、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部２８４、乗算器２８５Ａ、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３を含んだ構成としているが、それに限定されるものではない。
【００８２】
（第１の実施形態の第１変形例）
次に、第１の実施形態の第１変形例について説明する。
本変形例では、制御装置２００Ａは、イナーシャ補償信号演算部２１０、ベース信号演算部２２０、ダンパ補正信号演算部２２５、加算器２５０、減算器２５１、加算器２５２、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部２８４、乗算器２８５Ａ、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が全て削除されている。
つまり、電流換算部２８２から出力される第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1が、直接に減算器２５３に入力される構成でも良い。
【００８３】
本変形例によれば、理想未満のアッカーマン率である転舵機構を備える車両において、低車速領域のときに操舵角が左右に大きくなると操舵反力が飽和するか、もしくは操舵反力が低減するようなパラレルジオメトリに近いものであっても、減算器２８１において目標操舵トルク演算部２８０により設定された操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）と、操舵トルクセンサ３０によって検出された操舵トルクＴとのトルク偏差を演算する。そして、減算器２８１により算出されたトルク偏差に基づいて、電流換算部２８２が電動機１１による操舵補助力又は操舵反力を発生させる。従って、左右に所定値以上の操舵角としたときに、操舵角感応目標操舵トルクＫＴ（θH）と操舵トルクＴとのトルク偏差に基づいて第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1を演算する構成になっているので、車体設計やモータの容量が異なる毎に目標操舵トルク演算部２８０において目標電流値ＩTFB1を演算するデータを試験等によって再設定するという煩雑な作業が不要で、電流換算部２８２のゲインＧTFB1を変更するだけの簡単な構成とできる。
【００８４】
（第１の実施形態の第２変形例）
次に、第１の実施形態の第２変形例について説明する。
本変形例では、制御装置２００Ａは、イナーシャ補償信号演算部２１０、ベース信号演算部２２０、ダンパ補正信号演算部２２５、加算器２５０、減算器２５１、加算器２５２、加算器２８３、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、電流換算部２８２から出力される第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1が、車速感応ゲイン設定部２８４から出力されたゲインＧTFB2により乗算器２８５Ａにおいて乗算されることで補正され、第２の目標電流値である目標電流値ＩTFB3となり、直接に減算器２５３に入力される構成でも良い。
【００８５】
本変形例によれば、前記した第１変形例の効果に加え、車速ＶＳに応じて第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1を補正して第２の目標電流値である目標電流値ＩTFB3として出力する車速感応ゲイン設定部２８４及び乗算器２８５Ａを備えているので、制御装置２００Ａは、目標電流値ＩTFB3に基づいて電動機１１に操舵補助力又は操舵反力を発生させる。その結果、乗算器２８５Ａから出力された目標電流値ＩTFB3により低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じように操舵角θHが左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
そして、車速ＶＳが中高車速領域においては、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操向ハンドル２に与えるので、車速感応ゲイン設定部２８４及び乗算器２８５Ａにおいて目標電流値ＩTFB3を車速ＶＳの増加に応じて連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。
【００８６】
（第１の実施形態の第３変形例）
次に、第１の実施形態の第３変形例について説明する。
本変形例では、制御装置２００Ａは、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部２８４、乗算器２８５Ａ、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、電流換算部２８２から出力される第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1が、加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1と加算器２５２において加算され、第５の目標電流値であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*となり、減算器２５３に入力される構成でも良い。
【００８７】
本変形例によれば、加算器２５２には、少なくとも第４の目標電流値であるベース目標電流値ＩBを考慮したｑ軸目標電流値ＩTG1が入力され、第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1に少なくともベース目標電流値ＩBを加算演算した結果である第５の目標電流値であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*に基づいて、制御装置２００Ａは電動機１１に通常の高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じようにベース目標電流値ＩBによる電動機１１からの操舵補助力の出力が制御できる。それに加え、目標電流値ＩTFB1は、加算器２５２によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速の領域における操舵角θHが左右に所定値を超えて大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正して、ｑ軸目標電流値Ｉｑ*として減算器２５３に出力され、電動機１１の出力する操舵補助力又は操舵反力の制御に用いられる。
その結果、例えば、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角θHが左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
【００８８】
（第１の実施形態の第４変形例）
次に、第１の実施形態の第４変形例について説明する。
本変形例では、制御装置２００Ａは、加算器２８３、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、電流換算部２８２から出力される第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1が、車速感応ゲイン設定部２８４から出力されたゲインＧTFB2により乗算器２８５Ａにおいて乗算されることで補正され、第２の目標電流値である目標電流値ＩTFB3となり、加算器２５２に出力され、更に、加算器２５２において加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1と加算され、第５の目標電流値であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*となり、減算器２５３に入力される構成でも良い。
【００８９】
本変形例によれば、第１の実施形態の第３変形例の効果に加えて、車速ＶＳが中高車速領域においては、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操向ハンドル２に与えるので、車速感応ゲイン設定部２８４及び乗算器２８５Ａにおいて目標電流値ＩTFB3を車速ＶＳの増加に応じて連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。
【００９０】
《第２の実施形態》
次に、図８、図９を参照しながら、適宜、図４、図１２を参照して第２の実施形態の電動パワーステアリング装置１００における制御装置（モータ制御手段）２００Ｂについて説明する。
第２の実施形態における電動パワーステアリング装置１００の制御装置２００Ｂが、第１の実施形態における電動パワーステアリング装置１００の制御装置２００Ａと異なる点は、低車速時操舵反力制御部３００Ａが低車速時操舵反力制御部３００Ｂに置き換わった点である。
第１の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し重複する説明を省略する。図８は、第２の実施形態における制御装置の機能ブロック構成図であり、図９は、操舵角感応ゲイン設定部における操舵角感応ゲインの設定方法の説明図である。
【００９１】
（低車速時操舵反力制御部３００Ｂ）
図８に示すように、低車速時操舵反力制御部３００Ｂは、目標操舵トルク演算部２８０、減算器２８１、電流換算部２８２、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部（車速感応補正手段）２８４、乗算器（車速感応補正手段、操舵角感応補正手段）２８５Ｂ、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３、操舵角感応ゲイン設定部（操舵角感応補正手段）２９４を含んで構成され、乗算器２８５Ｂから出力される目標電流値（第３の目標電流値）ＩTFB3が加算器２５２に入力される。そして、加算器２５２において前記したように加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1に目標電流値ＩTFB3が加算され、減算器２５３にｑ軸目標電流値（第５の目標電流値）Ｉｑ*として出力される。
【００９２】
前記したように第１の実施形態と異なり、第２の実施形態における低車速時操舵反力制御部３００Ｂは、新たに操舵角感応ゲイン設定部２９４を含み、乗算器２８５Ａの代わりに乗算器２８５Ｂを有している。
【００９３】
（操舵角感応ゲイン設定部２９４、乗算器２８５Ｂ）
操舵角感応ゲイン設定部２９４は、図９に示すように操舵角θHに応じてゲインＧθHを、左右に操舵角θHの絶対値が０〜θH1までは、０（ゼロ）とし、操舵角θHの値がθH1を超えてθH2までは、連続的に、例えば、直線的に増加し、操舵角θHの値がθH2以上では、１．０と設定する。
そして操舵角感応ゲイン設定部２９４で設定されたゲインＧθHと、車速感応ゲイン設定部２８４で設定されたゲインＧTFB2と、加算器２８３で演算された補正された目標電流値ＩTFB2とは、乗算器２８５Ｂに入力される。
乗算器２８５Ｂは、補正された目標電流値ＩTFB2に、ゲインＧθHとゲインＧTFB2とを乗じて目標電流値ＩTFB3（ＩTFB3＝ＩTFB2×ＧθH×ＧTFB2）（第３の目標電流値）を演算し、加算器２５２に出力する。
【００９４】
操舵角感応ゲイン設定部２９４における、θH1の値は、例えば、図１２の（ａ）における、θH0の値又はそれより小さい値に設定する。そうすると、図９に示すような操舵角θHに応じたゲインＧθHを設定する場合、例えば、操舵角θHの絶対値が０からθH1を経てθH2に増大すると、ゲインＧθHは操舵角θHの絶対値がθH1の値を超えると連続的に０から増加して１．０に達することになり、乗算器２８５Ｂにおいて補正された目標電流値ＩTFB2にゲインＧθH及びゲインＧTFB2が乗じられることにより、乗算器２８５Ｂから加算器２５２に出力される目標電流値ＩTFB3は、操舵角θHがθH1以下、又は車速ＶＳが図４に示す不感帯の範囲では、ゼロとなる。そして、操舵角θHの絶対値がθH1を超えるとともに、そのとき車速ＶＳが図９の不感帯を超えていると、０（ゼロ）ではない目標電流値ＩTFB3が出力され始めることになる。
【００９５】
本実施形態によれば、第１の実施形態における効果に加えて、少なくとも操舵角θHの絶対値が所定値θH1を超えないと目標電流値ＩTFB3が出力されないので、例えば、３０〜５０％の低アッカーマン率の転舵機構の車両において低車速状態であっても、操舵角−操舵トルク特性が高アッカーマン率の転舵機構の車両における操舵角−操舵トルク特性と同じ操舵角範囲では低車速時操舵反力制御部３００Ｂが操舵反力補正を行わないので、操舵角θHの絶対値が０〜θH1までの範囲では、電動機１１からの操舵補助力を効果的に得ることができる。
また、操舵角θHの絶対値が０〜θH1までの範囲では、運転者は、転舵輪（前輪）１０Ｆ，１０Ｆからの路面情報を操舵反力の変化で感じ取ることができる。
【００９６】
《第２の実施形態の変形例》
第２の実施形態において制御装置２００Ｂは、イナーシャ補償信号演算部２１０、ベース信号演算部２２０、ダンパ補正信号演算部２２５、加算器２５０、減算器２５１、加算器２５２、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部２８４、乗算器２８５Ｂ、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３、操舵角感応ゲイン設定部２９４を含んだ構成としているが、それに限定されるものではない。
【００９７】
（第２の実施形態の第１変形例）
次に、第２の実施形態の第１変形例について説明する。
本変形例では制御装置２００Ｂは、イナーシャ補償信号演算部２１０、ベース信号演算部２２０、ダンパ補正信号演算部２２５、加算器２５０、減算器２５１、加算器２５２、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部２８４、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、電流換算部２８２から出力される第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1が、操舵角感応ゲイン設定部２９４から出力されたゲインＧθHにより乗算器２８５Ｂにおいて乗算されることで補正され、第３の目標電流値である目標電流値ＩTFB3となり、直接に減算器２５３に入力される構成でも良い。
【００９８】
本変形例によれば、前記した第１の実施形態の第１変形例の効果に加え、少なくとも操舵角センサ５２により検出された操舵角に応じて第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1を補正して第３の目標電流値である目標電流値ＩTFB3として出力する操舵角感応ゲイン設定部２９４を備え、制御装置２００Ｂは、目標電流値ＩTFB3に基づいて電動機１１に操舵補助力を又は操舵反力を発生させる。
操舵角感応ゲイン設定部２９４において、少なくとも操舵角θHが左右の所定値（−θH1又は＋θH1）を左右外側に超えないと目標電流値ＩTFB3が出力されないように設定することが可能なので、低アッカーマン率の転舵機構の車両において低車速状態であっても、操舵角−操舵トルク特性が高アッカーマン率の転舵機構の車両における操舵角−操舵トルク特性と同じ操舵角範囲では目標電流値ＩTFB3が０なので、操舵角θHが左右に所定値を超えた状態で、電動機１１からの操舵反力を効果的に得ることができる。
また、操舵角θHが左右の所定値の範囲（−θH1〜＋θH1）内では、運転者は、転舵輪（前輪）１０Ｆ，１０Ｆからの路面情報を操舵反力の変化で感じ取ることができる。
【００９９】
（第２の実施形態の第２変形例）
次に、第２の実施形態の第２変形例について説明する。
本変形例では制御装置２００Ｂは、加算器２８３、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、電流換算部２８２から出力される第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1が、車速感応ゲイン設定部２８４から出力されたゲインＧTFB2で乗算器２８５Ｂにおいて乗算されることで補正されるとともに、操舵角感応ゲイン設定部２９４から出力されたゲインＧθHにより乗算器２８５Ｂにおいて乗算されることで補正され、第３の目標電流値である目標電流値ＩTFB3となり、直接に減算器２５３に入力される構成でも良い。
【０１００】
本変形例によれば、乗算器２８５Ｂにおいて、目標電流値ＩTFB1にゲインＧTFB2を乗じて第２の目標電流値にし、更に、少なくとも操舵角センサ５２により検出された操舵角θHに応じたゲインＧθHを乗じて補正した第３の目標電流値である目標電流値ＩTFB3を減算器２５３に出力するので、制御装置２００Ｂは、目標電流値ＩTFB3に基づいて電動機１１に操舵補助力又は操舵反力を発生させる。
従って、第２の実施形態の第１変形例の効果に加えて、車速ＶＳに応じて第１の目標電流値である目標電流値ＩTFB1に対してゲインＧTFB2による補正も加わった目標電流値ＩTFB3として出力する車速感応ゲイン設定部２８４及び乗算器２８５Ｂを備えているので、制御装置２００Ｂは、目標電流値ＩTFB3に基づいて電動機１１に操舵補助力又は操舵反力を発生させる。その結果、乗算器２８５Ｂから出力された目標電流値ＩTFB3により低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じように操舵角θHが左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
【０１０１】
そして、車速ＶＳが中高車速領域においては、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操向ハンドル２に与えるので、車速感応ゲイン設定部２８４及び乗算器２８５Ａにおいて目標電流値ＩTFB3を車速ＶＳの増加に応じて連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。
【０１０２】
（第２の実施形態の第３変形例）
次に、第２の実施形態の第２変形例について説明する。
本変形例では制御装置２００Ｂは、加算器２８３、車速感応ゲイン設定部２８４、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、乗算器２８５Ｂから出力される目標電流値ＩTFB3は、目標電流値ＩTFB1にゲインＧθHが乗じられて補正された第３の目標電流値であり、加算器２５２において加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1と目標電流値ＩTFB3とが加算され、第５の目標電流値であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*となり、減算器２５３に入力される構成でも良い。
【０１０３】
本変形例によれば、第２の実施形態の第１変形例の効果に加え、加算器２５２には、少なくとも第４の目標電流値であるベース目標電流値ＩBを考慮したｑ軸目標電流値ＩTG1が入力され、第３の目標電流値である目標電流値ＩTFB3に少なくともベース目標電流値ＩBを加算演算した結果である第５の目標電流値であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*に基づいて、制御装置２００Ｂは、電動機１１に操舵補助力又は操舵反力を発生させる。
その結果、通常の高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じようにベース目標電流値ＩBによる電動機１１からの操舵補助力の出力が制御できるとともに、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じように補助力が電動機１１から出力できる操舵角θHが左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
【０１０４】
（第２の実施形態の第４変形例）
次に、第２の実施形態の第４変形例について説明する。
本変形例では制御装置２００Ｂは、加算器２８３、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３が削除されている。
つまり、乗算器２８５Ｂから出力される目標電流値ＩTFB3は、目標電流値ＩTFB1にゲインＧθHとゲインＧTFB2とが乗じられて補正された第３の目標電流値であり、目標電流値ＩTFB3が、加算器２５２に出力され、更に、加算器２５２において加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1と加算され、第５の目標電流値であるｑ軸目標電流値Ｉｑ*となり、減算器２５３に入力される構成でも良い。
【０１０５】
本変形例によれば、第２の実施形態の第３変形例の効果に加えて、車速ＶＳが中高車速領域においては、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操向ハンドル２に与えるので、車速感応ゲイン設定部２８４及び乗算器２８５Ｂにおいて目標電流値ＩTFB3を車速ＶＳの増加に応じて連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。
【０１０６】
《第３の実施形態》
第１の実施形態及び第２の実施形態においては、目標操舵角速度演算部２９０、操舵角速度演算部２９１、減算器２９２、補正電流換算部２９３及び加算器２８３が、請求の範囲に記載の「変動幅抑制手段」を構成するものとしたがそれに限定されるものではない。
図１０を参照しながら変動幅抑制手段の別の構成例について説明する。
図１０は、第３の実施形態における制御装置のうちの低車速時操舵反力制御部の機能ブロック構成図である。
【０１０７】
図１０に示す制御装置（モータ制御手段）２００Ｃにおける低車速時操舵反力制御部３００Ｃは、図２に示した第１の実施形態又はその変形例における制御装置２００Ａの低車速時操舵反力制御部３００Ａを低車速時操舵反力制御部３００Ｃに変更したものであり、他は制御装置２００Ａと同じ構成である。第１の実施形態又はその変形例と重複する構成は同じ符号を付し、重複する構成要素の説明を省略する。
図１０に示すように低車速時操舵反力制御部３００Ｃは、目標操舵トルク演算部２８０、減算器２８１、電流換算部２８２、リミッタ２８６、一次遅れ処理部２８７、車速感応ゲイン設定部２８４、乗算器２８５Ａを含んで構成され、乗算器２８５Ａから出力される目標電流値（第２の目標電流値）ＩTFB3が加算器２５２に入力される。そして、加算器２５２において前記したように加算器２５０から出力されたｑ軸目標電流値ＩTG1から目標
電流値ＩTFB3が減算され、減算器２５３にｑ軸目標電流値Ｉｑ*として出力される。
【０１０８】
ここで、本実施形態におけるリミッタ２８６、一次遅れ処理部２８７が請求の範囲に記載される「変動幅抑制手段」を構成する。
【０１０９】
リミッタ２８６は、電流換算部２８２で演算された目標電流値ＩTFB1を、所定の±の制限値内に制限し一次遅れ処理部２８７に入力する。一次遅れ処理部２８７は、予め設定された時定数τ、ゲインＫを用いてリミッタ２８６で上下限値以上の値の目標電流値ＩTFB1を制限処理された目標電流値ＩTFB1を一次遅れ処理し、滑らかに補正された目標電流値ＩTFB1を乗算器２８５Ａに入力する。乗算器２８５Ａは、車速感応ゲイン設定部２８４から入力されたゲインＧTFB2を一次遅れ処理により補正された目標電流値ＩTFB1に乗じ、目標電流値（第２の目標電流値）ＩTFB3として、加算器２５２に入力する。
【０１１０】
本実施形態によれば、第１の実施形態又はその変形例における操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）と操舵角速度ωHとの偏差である操舵角速度偏差値に基づく補正電流値ＩωFBを電流換算部２８２で演算された目標電流値ＩTFB1に加算処理せずとも目標電流値(第１の目標電流値)ＩTFB1の操舵角速度ωHの変化による大きな変動を抑制でき、安定した目標電流値ＩTFB3を得ることができる。
【０１１１】
なお、図１０では、第１の実施形態又はその変形例にリミッタ２８６、一次遅れ処理部２８７を適用した例で説明したが、第２の実施形態又はその変形例にも容易に適用できる。つまり、図１０において操舵角感応ゲイン設定部２９４を追加し、乗算器２８５Ａの代わりに乗算器２８５Ｂとし、乗算器２８５Ｂには、前記した一次遅れ処理部２８７からの一次遅れ処理された滑らかな補正され目標電流値（補正された第１の目標電流値）ＩTFB2と、車速感応ゲイン設定部２８４からのゲインＧTFB2と、操舵角感応ゲイン設定部２９４からのゲインＧθHとが入力され、補正された目標電流値ＩTFB2に、ゲインＧTFB2とゲインＧθHとを乗じ、目標電流値（第３の目標電流値）ＩTFB3として、加算器２５２に入力する。
【０１１２】
本実施形態によれば、第１、第２の実施形態及びその変形例における操舵角感応目標操舵角速度ＫωH（θH）と操舵角速度ωHとの偏差である操舵角速度偏差値に基づく補正電流値ＩωFBを、電流換算部２８２で演算された目標電流値（第１の目標電流値）ＩTFB1に加算処理せずとも目標電流値ＩTFB1の操舵角速度ωHの変化による大きな変動を抑制でき、安定した目標電流値（第２の目標電流値、第３の目標電流値）ＩTFB3を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
２      操向ハンドル（操舵輪）
１０Ｆ  転舵輪
１１    電動機（モータ）
３０    操舵トルクセンサ
３５    車速センサ（車速検出手段）
５０    レゾルバ
５２    操舵角センサ
６０    インバータ
１００  電動パワーステアリング装置
２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ  制御装置（モータ制御手段）
２１０  イナーシャ補償信号演算部
２２０  ベース信号演算部（第２の目標電流値演算手段）
２２５  ダンパ補正信号演算部
２４０  ｑ軸ＰＩ制御部
２４５  ｄ軸ＰＩ制御部
２５０  加算器
２５１  減算器
２５２  加算器（加算手段）
２５３  減算器
２５４  減算器
２６０  ２軸３相変換部
２６２  ＰＷＭ変換部
２６５  ３相２軸変換部
２７０  回転角速度演算部
２７５  励磁電流生成部
２８０  目標操舵トルク演算部（目標操舵トルク設定手段）
２８１  減算器（トルク偏差演算手段）
２８２  電流換算部（第１の目標電流値演算手段）
２８３  加算器（変動幅抑制手段、減衰加算手段）
２８４  車速感応ゲイン設定部（車速感応補正手段）
２８５Ａ  乗算器（車速感応補正手段）
２８５Ｂ  乗算器（車速感応補正手段、操舵角感応補正手段）
２８６  リミッタ（変動幅抑制手段）
２８７  一次遅れ処理部（変動幅抑制手段）
２９０  目標操舵角速度演算部（変動幅抑制手段、目標操舵角速度演算手段）
２９１  操舵角速度演算部（変動幅抑制手段、舵角速度演算手段）
２９２  減算器（変動幅抑制手段、舵角速度偏差演算手段）
２９３  補正電流換算部（変動幅抑制手段、第３の目標電流値演算手段）
２９４  操舵角感応ゲイン設定部（操舵角感応補正手段）
３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ  低車速時操舵反力制御部
ＧTFB1  ゲイン
ＧTFB2  ゲイン
ＧθH  ゲイン
ＩB    ベース目標電流値（第４の目標電流値）
ＩD    ダンパ補正電流値
ＩI    イナーシャ補償電流値
Ｉｑ*  ｑ軸目標電流値（第５の目標電流値）
Ｉｑ    ｑ軸実電流値
Ｉｄ*  ｄ軸目標電流値
Ｉｄ    ｄ軸実電流値
Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ  実電流値
ＩTG1  ｑ軸目標電流値
ＩTFB1  目標電流値（第１の目標電流値）
ＩTFB2  補正された目標電流値
ＩTFB3  目標電流値（第２の目標電流値、第３の目標電流値）
ＩωFB  補正電流値（第６の目標電流値）
ＫωH（θH）  操舵角感応目標操舵角速度
ＫＴ（θH）  操舵角感応目標操舵トルク
Ｔ      操舵トルク
ＶＳ    車速
【図１】
2012073760.tif 000004
【図２】
2012073760.tif 000005
【図３】
2012073760.tif 000006
【図４】
2012073760.tif 000007
【図５】
2012073760.tif 000008
【図６】
2012073760.tif 000009
【図７】
2012073760.tif 000010
【図８】
2012073760.tif 000011
【図９】
2012073760.tif 000012
【図１０】
2012073760.tif 000013
【図１１】
2012073760.tif 000014
【図１２】
2012073760.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵機構を備える車両に適用され、モータ制御手段によってモータに操舵補助力を発生させ、該操舵補助力をステアリング系に伝達して操舵力を軽減させる電動パワーステアリング装置において、
前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記操舵輪の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記操舵角センサで検出された前記操舵角に基づいて、目標操舵トルクを設定する目標操舵トルク設定手段と、
該目標操舵トルク設定手段により設定された前記目標操舵トルクと前記操舵トルクセンサによって検出された前記操舵トルクとのトルク偏差を演算するトルク偏差演算手段と、
該トルク偏差演算手段により算出されたトルク偏差に基づいて、前記モータによる操舵補助力を発生させるための第１の目標電流値を演算する第１の目標電流値演算手段と、
少なくとも、車速検出手段により検出された車速に応じて前記第１の目標電流値を補正して第２の目標電流値として出力する車速感応補正手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第２の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記転舵機構とは、
前記ステアリング系に前記操舵補助力が加えられない状態において、前記操舵輪から運転者に感じさせる操舵反力が、
低車速領域のときに前記操舵角が大きくなると飽和するか、もしくは操舵反力が低減するものである
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
更に、少なくとも、前記操舵角センサにより検出された操舵角に応じて前記第２の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記第２の目標電流値にかえて前記第３の目標電流値に基づいて前記モータに操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
更に、少なくとも、前記操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、
前記第４の目標電流値に前記第２の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第２の目標電流値にかえて前記第５の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
更に、少なくとも、前記操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、
前記第４の目標電流値に前記第３の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記第３の目標電流値にかえて前記第５の目標電流値に基づいて前記モータに前記操舵補助力を発生させる
ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
更に、前記第１の目標電流値の振動的変動幅を減衰させる変動幅抑制手段を備える
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記変動幅抑制手段は、
前記操舵角センサにより検出された前記操舵角を時間微分して舵角速度を演算する舵角速度演算手段と、
少なくとも前記操舵角センサにより検出された前記操舵角に基づいて目標操舵角速度を演算する目標操舵角速度演算手段と、
前記目標操舵角速度演算手段により演算された前記目標操舵角速度と前記舵角速度演算手段により演算された前記舵角速度との舵角速度偏差を演算する舵角速度偏差演算手段と、
前記演算された舵角速度偏差に基づいて第６の目標電流値を演算する第３の目標電流値演算手段と、
前記第１の目標電流値に前記第６の目標電流値を加算して、前記振動的変動幅の減衰処理をし、前記加算手段に入力する減衰加算手段と、を有する
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記変動幅抑制手段は、
前記第１の目標電流値を所定の時定数でフィルタリング処理して前記振動的変動幅の減衰処理をする
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の電動パワーステアリング装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月24日(2013.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の電動パワーステアリング装置は、転舵機構を備える車両に適用され、モータ制御手段によってモータに操舵補助力を発生させ、操舵補助力をステアリング系に伝達して操舵力を軽減させるものであって、操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサと、操舵輪の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、操舵角センサで検出された操舵角に基づいて、目標操舵トルクを設定する目標操舵トルク設定手段と、目標操舵トルク設定手段により設定された目標操舵トルクと操舵トルクセンサによって検出された操舵トルクとのトルク偏差を演算するトルク偏差演算手段と、トルク偏差演算手段により算出されたトルク偏差に基づいて、モータによる操舵補助力を発生させるための第１の目標電流値を演算する第１の目標電流値演算手段と、少なくとも、車速検出手段により検出された車速に応じて第１の目標電流値を補正して第２の目標電流値として出力する車速感応補正手段と、を備え、モータ制御手段は、第２の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、電動パワーステアリング装置は、転舵機構とは、ステアリング系に操舵補助力が加えられない状態において、操舵輪から運転者に感じさせる操舵反力が、低車速領域のときに操舵角が大きくなると飽和するか、もしくは操舵反力が低減するものであることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
このような電動パワーステアリング装置によれば、転舵機構を備える車両において、低車速領域のときに操舵角が左右に大きくなると操舵反力が飽和するか、もしくは操舵反力が低減するようなものであっても、目標操舵トルク設定手段により設定された目標操舵トルクと、操舵トルクセンサによって検出された操舵トルクとのトルク偏差を演算するトルク偏差演算手段と、トルク偏差演算手段により算出されたトルク偏差に基づいて、モータによる操舵補助力を発生するための第１の目標電流値を演算する第１の目標電流値演算手段と、を備え、モータ制御手段は、第１の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。従って、左右に所定値以上の操舵角としたときに、目標操舵トルクと操舵トルクとのトルク偏差に基づいて第１の目標電流値を演算する構成になっているので、車体設計やモータの容量が異なる毎に第１の目標電流値演算手段における第１の目標電流値を演算するデータを試験等によって再設定するという煩雑な作業が不要な構成となっている。
また、車速に応じて第１の目標電流値を補正して第２の目標電流値として出力する車速感応補正手段を備え、モータ制御手段は、第２の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。その結果、車速感応補正手段から出力された第２の目標電流値により低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じように操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
そして、車速が中高車速領域においては、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、左右に所定値以上の操舵角以上ではセルフ・アライニング・トルクが十分に生じ、操舵反力を操舵輪に与えるので、車速感応補正手段において第２の目標電流値を車速の増加に応じて連続的に低減して、最終的には０（ゼロ）にしても、運転者に違和感を生じさせない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、電動パワーステアリング装置は、更に、少なくとも、操舵角センサにより検出された操舵角に応じて第２の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、モータ制御手段は、第２の目標電流値にかえて第３の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
このような電動パワーステアリング装置によれば、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に応じて第２の目標電流値を補正して第３の目標電流値として出力する操舵角感応補正手段を備え、モータ制御手段は、第３の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させる。
操舵角感応補正手段において、少なくとも操舵角が左右の所定値を超えないと第３の目標電流値が出力されないように設定することが可能なので、低アッカーマン率の転舵機構の車両において低車速状態であっても、操舵角−操舵トルク特性が高アッカーマン率の転舵機構の車両における操舵角−操舵トルク特性と同じ操舵角範囲では第３の目標電流値が０なので、操舵角が左右に所定値を超えた状態で、モータからの操舵補助力を効果的に得ることができる。
また、操舵角が左右の所定値の範囲内では、運転者は、転舵輪（前輪）からの路面情報を操舵反力の変化で感じ取ることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、電動パワーステアリング装置は、更に、少なくとも、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、第４の目標電流値に第２の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、モータ制御手段は、第２の目標電流値にかえて第５の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
このような電動パワーステアリング装置によれば、加算手段には、第４の目標電流値が入力され、前記した第２の目標電流値に第４の目標電流値を加算演算した結果である第５の目標電流値に基づいて、モータ制御手段はモータに操舵補助力を発生させる。その結果、第４の目標電流値は、加算手段によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速の領域における操舵角が左右に所定値を超えて大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正して、第５の目標電流値が出力され、モータの出力する操舵補助力の制御に用いられる。
その結果、例えば、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、電動パワーステアリング装置は、更に、少なくとも、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力を発生させるための第４の目標電流値を演算する第２の目標電流値演算手段と、第４の目標電流値に第３の目標電流値を加算して第５の目標電流値として出力する加算手段と、を備え、モータ制御手段は、第３の目標電流値にかえて第５の目標電流値に基づいてモータに操舵補助力を発生させることを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
このような電動パワーステアリング装置によれば、加算手段には、第４の目標電流値が入力され、前記した第３の目標電流値に第４の目標電流値を加算演算した結果である第５の目標電流値に基づいて、モータ制御手段はモータに操舵補助力を発生させる。その結果、第４の目標電流値は、加算手段によって低アッカーマン率の転舵機構を適用した車両における特有な低車速の領域における操舵角が左右に所定値を超えて大きくなると操舵反力が飽和したり、逆に低下したりする操舵角−操舵トルク特性を補正して、第５の目標電流値が出力され、モータの出力する操舵補助力の制御に用いられる。
その結果、例えば、低アッカーマン率の転舵機構を有する車両においても、高アッカーマン率の転舵機構を適用した車両と同じような操舵角が左右に増加するほどセルフ・アライニング・トルクにより操舵反力が増加するという操舵感を、低車速領域においても安定的に運転者に与えることができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、電動パワーステアリング装置は、更に、第１の目標電流値の振動的変動幅を減衰させる変動幅抑制手段を備えることを特徴とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、電動パワーステアリング装置は、更に、変動幅抑制手段は、操舵角センサにより検出された操舵角を時間微分して舵角速度を演算する舵角速度演算手段と、少なくとも操舵角センサにより検出された操舵角に基づいて目標操舵角速度を演算する目標操舵角速度演算手段と、目標操舵角速度演算手段により演算された目標操舵角速度と舵角速度演算手段により演算された舵角速度との舵角速度偏差を演算する舵角速度偏差演算手段と、演算された舵角速度偏差に基づいて第６の目標電流値を演算する第３の目標電流値演算手段と、第１の目標電流値に第６の目標電流値を加算して、振動的変動幅の減衰処理をし、加算手段に入力する減衰加算手段と、を有することを特徴とする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、電動パワーステアリング装置は、更に、変動幅抑制手段は、第１の目標電流値を所定の時定数でフィルタリング処理して振動的変動幅の減衰処理をすることを特徴とする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このような電動パワーステアリング装置によれば、変動幅抑制手段により第１の目標電流値の振動的変動幅を減衰させることができるので、モータの出力する操舵補助力を時間的に振動させることなく安定に制御できる。
【国際調査報告】
2012073760.tif 000016
2012073760.tif 000017
2012073760.tif 000018
2012073760.tif 000019