(57)【要約】【課題】複数のアクチュエータを含む電動パワーステアリング装置において、制御に用いるトルクセンサの設置位置に応じてアシストトルクを適切に算出する電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】コラムアクチュエータ（コラムモータ）８１は、インターミディエイトシャフト９５に対しコラム９２側に設けられ、コラムアシストトルクを出力する。ラックアクチュエータ（ラックモータ）８２は、インターミディエイトシャフト９５に対しラック９７側に設けられ、ラックアシストトルクを出力する。コラムトルクセンサ９４１は、ステアリングシャフト９３と同軸に設置され、コラムトーショントルクＴｓｃを検出する。ラックトルクセンサ９４２は、インターミディエイトシャフト９５と同軸に設置され、ラックトーショントルクＴｓｒを検出する。演算器（ＥＣＵ）４０は、トーショントルクＴｓｃ、Ｔｓｒに基づいて各アシストトルクの指令値を演算する。【選択図】図１
2020090168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル（９１）に入力されたハンドルトルク（Ｔｈ）が、コラム（９２）に内包されたステアリングシャフト（９３）からインターミディエイトシャフト（９５）及びラック（９７）を経由してタイヤ（９９）に伝達される車両のステアリングシステム（９０）において、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを生成する電動パワーステアリング装置であって、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記コラム側に設けられ、コラムアシストトルク（Ｔａｃ）を出力するコラムアクチュエータ（８１）と、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記ラック側に設けられ、ラックアシストトルク（Ｔａｒ）を出力するラックアクチュエータ（８２）と、
前記コラムにおいて前記ステアリングシャフトと同軸に設置され、前記ステアリングシャフトに付与されるコラムトーショントルク（Ｔｓｃ）を検出するコラムトルクセンサ（９４１）と、
前記コラムトーショントルクに基づいて前記コラムアシストトルク及び前記ラックアシストトルクの指令値を演算する演算器（４０）と、
を備え、
前記ハンドルトルクをＴｈ、
当該電動パワーステアリング装置のトータルのアシストトルクであるＥＰＳアシストトルクをＴｅｐｓ、
前記コラムトーショントルクに対する前記コラムアシストトルクのアシストゲインをＫａｃｃ、
前記コラムトーショントルクに対する前記ラックアシストトルクのアシストゲインをＫａｒｃ、
前記コラムアクチュエータの回転を減速して前記ステアリングシャフトに伝達するコラム減速装置（８１５）の減速比をｎｃ、
前記ラックアクチュエータの回転を減速して前記ラックに伝達するラック減速装置（８２５）の減速比をｎｒ、と表すと、
前記演算器は、下記の数式１に基づいて前記ＥＰＳアシストトルクを算出する電動パワーステアリング装置。
【数１】
2020090168.tif 000014
【請求項２】
ハンドル（９１）に入力されたハンドルトルク（Ｔｈ）が、コラム（９２）に内包されたステアリングシャフト（９３）からインターミディエイトシャフト（９５）及びラック（９７）を経由してタイヤ（９９）に伝達される車両のステアリングシステム（９０）において、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを生成する電動パワーステアリング装置であって、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記コラム側に設けられ、コラムアシストトルク（Ｔａｃ）を出力するコラムアクチュエータ（８１）と、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記ラック側に設けられ、ラックアシストトルク（Ｔａｒ）を出力するラックアクチュエータ（８２）と、
前記インターミディエイトシャフトと同軸に設置され、前記インターミディエイトシャフトに付与されるラックトーショントルク（Ｔｓｒ）を検出するラックトルクセンサ（９４２）と、
前記ラックトーショントルクに基づいて前記コラムアシストトルク及び前記ラックアシストトルクの指令値を演算する演算器（４０）と、
を備え、
前記ハンドルトルクをＴｈ、
当該電動パワーステアリング装置のトータルのアシストトルクであるＥＰＳアシストトルクをＴｅｐｓ、
前記ラックトーショントルクに対する前記コラムアシストトルクのアシストゲインをＫａｃｒ、
前記ラックトーショントルクに対する前記ラックアシストトルクのアシストゲインをＫａｒｒ、
前記コラムアクチュエータの回転を減速して前記ステアリングシャフトに伝達するコラム減速装置（８１５）の減速比をｎｃ、
前記ラックアクチュエータの回転を減速して前記ラックに伝達するラック減速装置（８２５）の減速比をｎｒ、と表すと、
前記演算器は、下記の数式２に基づいて前記ＥＰＳアシストトルクを算出する電動パワーステアリング装置。
【数２】
2020090168.tif 000015
【請求項３】
ハンドル（９１）に入力されたハンドルトルク（Ｔｈ）が、コラム（９２）に内包されたステアリングシャフト（９３）からインターミディエイトシャフト（９５）及びラック（９７）を経由してタイヤ（９９）に伝達される車両のステアリングシステム（９０）において、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを生成する電動パワーステアリング装置であって、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記コラム側に設けられ、コラムアシストトルク（Ｔａｃ）を出力するコラムアクチュエータ（８１）と、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記ラック側に設けられ、ラックアシストトルク（Ｔａｒ）を出力するラックアクチュエータ（８２）と、
前記コラムにおいて前記ステアリングシャフトと同軸に設置され、前記ステアリングシャフトに付与されるコラムトーショントルク（Ｔｓｃ）を検出するコラムトルクセンサ（９４１）と、
前記インターミディエイトシャフトと同軸に設置され、前記インターミディエイトシャフトに付与されるラックトーショントルク（Ｔｓｒ）を検出するラックトルクセンサ（９４２）と、
前記コラムトーショントルクに基づいて前記コラムアシストトルクの指令値を演算し、且つ、前記ラックトーショントルクに基づいて前記ラックアシストトルクの指令値を演算する演算器（４０）と、
を備え、
前記ハンドルトルクをＴｈ、
当該電動パワーステアリング装置のトータルのアシストトルクであるＥＰＳアシストトルクをＴｅｐｓ、
前記コラムトーショントルクに対する前記コラムアシストトルクのアシストゲインをＫａｃｃ、
前記ラックトーショントルクに対する前記ラックアシストトルクのアシストゲインをＫａｒｒ、
前記コラムアクチュエータの回転を減速して前記ステアリングシャフトに伝達するコラム減速装置（８１５）の減速比をｎｃ、
前記ラックアクチュエータの回転を減速して前記ラックに伝達するラック減速装置（８２５）の減速比をｎｒ、と表すと、
前記演算器は、下記の数式３に基づいて前記ＥＰＳアシストトルクを算出する電動パワーステアリング装置。
【数３】
2020090168.tif 000016
【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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置において、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを生成する装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置は、二台のモータのうち一方がコラムに設けられ、他方がラックに設けられている。ＥＣＵは、ステアリングシャフトに設けられたトルクセンサにより検出される操舵トルクに基づき、各モータの駆動を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１６８８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電動パワーステアリング装置のトルクセンサの設置位置はステアリングシャフトに限らない。しかし特許文献１には、ステアリングシャフト以外の位置にトルクセンサを設けることや、制御に用いるトルクセンサの設置位置に応じたアシストトルクの算出方法について何ら記載されていない。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、複数のアクチュエータを含む電動パワーステアリング装置において、制御に用いるトルクセンサの設置位置に応じてアシストトルクを適切に算出する電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電動パワーステアリング装置は、ハンドル（９１）に入力されたハンドルトルク（Ｔｈ）が、コラム（９２）に内包されたステアリングシャフト（９３）からインターミディエイトシャフト（９５）及びラック（９７）を経由してタイヤ（９９）に伝達される車両のステアリングシステム（９０）において、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを生成する。
【０００８】
第１の態様の電動パワーステアリング装置は、コラムアクチュエータ（８１）と、ラックアクチュエータ（８２）と、コラムトルクセンサ（９４１）、演算器（４０）と、を備える。
【０００９】
コラムアクチュエータは、インターミディエイトシャフトに対しコラム側に設けられ、コラムアシストトルクを出力する。ラックアクチュエータは、インターミディエイトシャフトに対しラック側に設けられ、ラックアシストトルクを出力する。
【００１０】
コラムトルクセンサは、コラムにおいてステアリングシャフトと同軸に設置され、ステアリングシャフトに付与されるコラムトーショントルク（Ｔｓｃ）を検出する。演算器は、コラムトーショントルクに基づいてコラムアシストトルク及びラックアシストトルクの指令値を演算する。
【００１１】
ハンドルトルクＴｈの他、以下のように記号を表す。
（Ａ）当該電動パワーステアリング装置のトータルのアシストトルクであるＥＰＳアシストトルク：Ｔｅｐｓ
（Ｂ１）コラムトーショントルクに対するコラムアシストトルクのアシストゲイン：Ｋａｃｃ
（Ｃ１）コラムトーショントルクに対するラックアシストトルクのアシストゲイン：Ｋａｒｃ
（Ｄ）コラムアクチュエータの回転を減速してステアリングシャフトに伝達するコラム減速装置（８１５）の減速比：ｎｃ
（Ｅ）ラックアクチュエータの回転を減速してラックに伝達するラック減速装置（８２５）の減速比：ｎｒ
【００１２】
演算器は、下記の数式１に基づいてＥＰＳアシストトルクを算出する。したがって、複数のアクチュエータを含む電動パワーステアリング装置において、コラムトルクセンサを制御に用いる構成でのアシストトルクを適切に算出することができる。
【００１３】
【数１】
2020090168.tif 000003
【００１４】
第２の態様の電動パワーステアリング装置は、第１の態様のコラムトルクセンサに代えて、ラックトルクセンサ（９４２）を備える。ラックトルクセンサは、インターミディエイトシャフトと同軸に設置され、インターミディエイトシャフトに付与されるラックトーショントルク（Ｔｓｒ）を検出する。演算器は、ラックトーショントルクに基づいてコラムアシストトルク及びラックアシストトルクの指令値を演算する。
【００１５】
式中の記号につき、第２の態様では、下記（Ｂ２）、（Ｃ２）のアシストゲインの記号が第１の態様と異なる。その他の記号は、第１の態様に準ずる。
（Ｂ２）ラックトーショントルクに対するコラムアシストトルクのアシストゲイン：Ｋａｃｒ
（Ｃ２）ラックトーショントルクに対するラックアシストトルクのアシストゲイン：Ｋａｒｒ
【００１６】
演算器は、下記の数式２に基づいてＥＰＳアシストトルクを算出する。したがって、複数のアクチュエータを含む電動パワーステアリング装置において、ラックトルクセンサを制御に用いる構成でのアシストトルクを適切に算出することができる。
【００１７】
【数２】
2020090168.tif 000004
【００１８】
第３の態様の電動パワーステアリング装置は、第１の態様のコラムトルクセンサ、及び第２の態様のラックトルクセンサの両方を備える。演算器は、コラムトーショントルクを入力トーショントルクとしてコラムアシストトルクの指令値を演算し、且つ、ラックトーショントルクを入力トーショントルクとしてラックアシストトルクの指令値を演算する。
【００１９】
第３の態様では、アシストゲインの記号として、第１の態様の（Ｂ１）と第２の態様の（Ｃ２）とが用いられる。その他の記号は、第１、第２の態様に準ずる。
（Ｂ１）コラムトーショントルクに対するコラムアシストトルクのアシストゲイン：Ｋａｃｃ
（Ｃ２）ラックトーショントルクに対するラックアシストトルクのアシストゲイン：Ｋａｒｒ
【００２０】
演算器は、下記の数式３に基づいてＥＰＳアシストトルクを算出する。したがって、複数のアクチュエータを含む電動パワーステアリング装置において、コラムトルクセンサ及びラックトルクセンサを制御に用いる構成でのアシストトルクを適切に算出することができる。
【００２１】
【数３】
2020090168.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】各実施形態による電動パワーステアリング装置の全体構成図。
【図２】各実施形態のＥＣＵの制御ブロック図。
【図３】第１実施形態の電動パワーステアリング装置におけるアシストトルクの関係を説明する模式図。
【図４】第２実施形態の電動パワーステアリング装置におけるアシストトルクの関係を説明する模式図。
【図５】第３実施形態の電動パワーステアリング装置におけるアシストトルクの関係を説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、電動パワーステアリング装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態の電動パワーステアリング装置は、車両のステアリングシステムにおいて、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを出力する装置である。複数の実施形態で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、以下の第１〜第３実施形態を包括して「本実施形態」という。
【００２４】
最初に図１、図２を参照し、各実施形態の共通事項について説明する。図１に、ステアリングシステム９０に適用される電動パワーステアリング装置１０の全体構成を示す。ステアリングシステム９０は、ハンドル９１、ステアリングシャフト９３、インターミディエイトシャフト９５、ラック９７等を含む。ステアリングシャフト９３は、コラム９２に内包されており、一端にハンドル９１が接続され、他端にインターミディエイトシャフト９５が接続されている。インターミディエイトシャフト９５のハンドル９１と反対側の端部には、ラックアンドピニオン機構により回転を往復運動に変換して伝達するラック９７が設けられている。ラック９７が往復するとタイヤ９９が転舵される。
【００２５】
ステアリングシステム９０において、電動パワーステアリング装置１０は、二つのアクチュエータであるコラムモータ（図中「Ｃモータ」）８１及びラックモータ（図中「Ｒモータ」）８２により操舵アシストトルクを生成する。本明細書では、電動パワーステアリング装置１０のこの駆動方式を「ツインアシスト方式」という。ツインアシスト方式は、大トルクの出力に有効である。電動パワーステアリング装置１０は、コラムモータ８１、ラックモータ８２、コラムトルクセンサ９４１もしくはラックトルクセンサ９４２、及び、「演算器」としてのＥＣＵ４０を備える。
【００２６】
「コラムアクチュエータ」としてのコラムモータ８１は、インターミディエイトシャフト９５に対しコラム９２側に設けられる。「ラックアクチュエータ」としてのラックモータ８２は、インターミディエイトシャフト９５に対しラック９７側に設けられる。以下、コラムモータ８１が出力する操舵アシストトルクを「コラムアシストトルク」といい、ラックモータ８２が出力する操舵アシストトルクを「ラックアシストトルク」という。
【００２７】
コラムモータ８１及びラックモータ８２を、適宜、モータ８１、８２と省略して記す。本実施形態ではモータ８１、８２の詳細な構成や駆動方式は問わない。例えばモータ８１、８２は、三相ブラシレスモータで構成され、電流フィードバック制御により指令電圧が演算される。指令電圧に基づき生成されたＰＷＭ信号によってインバータが駆動され、車載バッテリの直流電圧が三相交流電圧に変換されてモータ８１、８２の各相巻線に印加される。これにより、モータ８１、８２は、所望のアシストトルクを出力する。また、例えばモータ８１、８２は、二組の三相巻線組を冗長的に有する二系統モータとして構成されてもよい。
【００２８】
各実施形態を包括する図１には、トルクセンサとして、実線で示されるコラムトルクセンサ９４１、及び、破線で示されるラックトルクセンサ９４２の二つが記載されている。第１実施形態ではコラムトルクセンサ９４１が設けられ、第２実施形態ではラックトルクセンサ９４２が設けられる。第３実施形態では、コラムトルクセンサ９４１及びラックトルクセンサ９４２の両方が設けられる。トルクセンサ９４１、９４２は、トーションバーの捩れ角に基づいてトーショントルクを検出する。
【００２９】
コラムトルクセンサ９４１は、コラム９２においてステアリングシャフト９３と同軸に設置され、ステアリングシャフト９３に付与されるコラムトーショントルクＴｓｃを検出する。詳しくは図３〜図５に参照されるように、コラムトルクセンサ９４１は、ステアリングシャフト９３において、コラムモータ８１の出力がコラム減速装置８１５を介して伝達される箇所よりもハンドル９１側に設置されている
【００３０】
ラックトルクセンサ９４２は、インターミディエイトシャフト９５と同軸に設置され、インターミディエイトシャフト９５に付与されるラックトーショントルクＴｓｒを検出する。詳しくは図３〜図５に参照されるように、ラックトルクセンサ９４２は、コラムモータ８１の出力がコラム減速装置８１５を介して伝達される箇所よりもラック９７側のインターミディエイトシャフト９５に設置されている。なお、ラックトルクセンサ９４２は、厳密にはラック９７に設置されるわけではない。しかし本明細書では、インターミディエイトシャフト９５に設置されるトルクセンサを「ラックトルクセンサ」と称する。
【００３１】
ＥＣＵ４０は、マイコン、駆動回路等で構成され、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ４０は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理による制御を実行する。本実施形態のＥＣＵ４０は、少なくともトルクセンサ９４が検出したトーショントルクＴｓに基づいて、コラムアシストトルク及びラックアシストトルクの指令値を演算する。アシストトルクの演算に用いられるそれ以外のパラメータについては、図２等を参照して後述する。
【００３２】
また、一般のモータ制御と同様に、ＥＣＵ４０は、インバータ内部、又は、インバータと巻線組とを接続する電流経路に設けられた電流センサから相電流を取得する。さらに、ＥＣＵ４０は、コラムモータ８１及びラックモータ８２にそれぞれ設けられた回転角センサからモータ角を取得し、モータ角を時間微分してモータ角速度を算出する。モータ角はベクトル制御でのｄｑ座標変換演算にも用いられる。
【００３３】
このような点は一般的な周知技術であるため、図１には回転角センサ等の図示を省略する。そして、ＥＣＵ４０は、アシストトルクの指令値に基づいて演算した指令電流に実電流を追従させるように、電流フィードバック制御を行う。加えて本実施形態では、図１に図示しない車速センサにより検出された車速Ｖの情報がＥＣＵ４０に取得される。
【００３４】
ところで、従来、複数のアクチュエータにより操舵アシストトルクを生成する電動パワーステアリング装置において、トルクセンサの検出値に基づきＥＣＵがアクチュエータを駆動する装置は、例えば特許文献１（特許第５１６８８８２号公報）に開示されている。しかし特許文献１には、ステアリングシャフト以外の位置にトルクセンサを設けることや、制御に用いるトルクセンサの設置位置に応じたアシストトルクの算出方法について何ら記載されていない。そこで本実施形態は、ツインアシスト方式の電動パワーステアリング装置１０において、制御に用いるトルクセンサの設置位置に応じてアシストトルクを適切に算出するものである。
【００３５】
続いて図２を参照し、各実施形態のＥＣＵ４０の制御構成について説明する。ＥＣＵ４０は、少なくともコラム基本アシスト制御器５１及びラック基本アシスト制御器６１を有する。コラム基本アシスト制御器５１は、トーショントルクＴｓ等に基づいて、コラム基本アシストトルクＴａｃ＿ｂを演算する。ラック基本アシスト制御器６１は、トーショントルクＴｓ等に基づいて、ラック基本アシストトルクＴａｒ＿ｂを演算する。トーショントルクＴｓは、制御に用いられるトルクセンサの設置位置に応じて、コラムトーショントルクＴｓｃ又はラックトーショントルクＴｓｃとなる。
【００３６】
また、図２に示すＥＣＵ４０は、操舵系を安定化させる安定化トルクを演算するコラム安定化制御器５５及びラック安定化制御器６５をさらに有する。安定化トルクは、操舵系のバネ成分により生じる共振を抑制するために、基本アシストトルクに加算される要素である。コラム安定化制御器５５及びラック安定化制御器６５は、トーショントルクＴｓ等の情報に基づいて、それぞれコラム安定化トルクＴａｃ＿ｓｔａｂ及びラック安定化トルクＴａｒ＿ｓｔａｂを演算する。コラム安定化トルクＴａｃ＿ｓｔａｂは加算器５７でコラム基本アシストトルクＴａｃ＿ｂに加算され、加算後のコラムアシストトルクＴａｃが制御対象８０に出力される。同様にラック安定化トルクＴａｒ＿ｓｔａｂは加算器６７でラック基本アシストトルクＴａｒ＿ｂに加算され、加算後のラックアシストトルクＴａｒが制御対象８０に出力される。
【００３７】
また、図２では、「制御対象８０」は、コラムモータ８１及びラックモータ８２をはじめ、図１に示すハンドル９１からタイヤ９９までの操舵系全体を含む。制御対象８０には、ハンドルトルクＴｈ、コラムアシストトルクＴａｃ及びラックアシストトルクＴａｒが入力される。制御対象８０が出力したトーショントルクＴｓは、各制御器５１、５５、６１、６５に取得される。
【００３８】
基本的に、コラムモータ角θｃ及びコラムモータ角速度ωｃはコラム基本アシスト制御器５１及びコラム安定化制御器５５に取得され、ラックモータ角θｒ及びラックモータ角速度ωｒはラック基本アシスト制御器６１及びラック安定化制御器６５に取得される。ただし、コラムモータ角θｃ及びコラムモータ角速度ωｃがラック基本アシスト制御器６１及びラック安定化制御器６５に取得され、その逆に、ラックモータ角θｒ及びラックモータ角速度ωｒがコラム基本アシスト制御器５１及びコラム安定化制御器５５に取得されてもよい。
【００３９】
さらに、車速Ｖはコラム基本アシスト制御器５１及びラック基本アシスト制御器６１に入力される。なお、破線で示すように、コラム安定化制御器５５及びラック安定化制御器６５には車速Ｖが入力されてもよいし入力されなくてもよい。すなわち、安定化制御器５５、６５は、車速Ｖの情報を制御に用いてもよいし用いなくてもよい。
【００４０】
本実施形態では、ＥＣＵ４０の制御の内容自体は特に考慮しない。むしろ本実施形態では、ＥＣＵ４０が制御に用いるトーショントルクＴｓが、コラムトルクセンサ９４１により検出されたコラムトーショントルクＴｓｃであるか、ラックトルクセンサ９４２により検出されたラックトーショントルクＴｓｒであるかという点に注目する。
【００４１】
次に図３〜図５を参照し、第１〜第３実施形態の電動パワーステアリング装置１０１〜１０３におけるアシストトルクＴａｃ、Ｔａｒの関係を順に説明する。最初に共通の説明として、図３〜図５には、ステアリングシステム９０においてバネ弾性を有する部分として、ラック９７とタイヤ９９との間に設けられるサスペンション９８がバネ記号で示される。また、トーションバーが弾性を有するトルクセンサ９４１、９４２がバネ記号で示される。
【００４２】
コラムトルクセンサ９４１のバネ記号にはコラムトーショントルク「Ｔｓｃ」の文字が併記され、ラックトルクセンサ９４２のバネ記号にはラックトーショントルク「Ｔｓｒ」の文字が併記される。また、ハンドル９１に付された記号「Ｔｈ」はドライバのハンドルトルクであり、サスペンション９８に付された記号「Ｔｔｉ」はタイヤ点に出力されるトルクである。
【００４３】
コラムモータ８１の回転は、減速比がｎｃ（＞１）であるコラム減速装置８１５により減速されてステアリングシャフト９３に伝達される。言い換えれば、コラムモータ８１が出力するコラムアシストトルクＴａｃは、ｎｃ倍されてステアリングシャフト９３に伝達される。コラム減速装置８１５がギアで構成される場合、減速比は、具体的に「減速ギア比」に相当する。
【００４４】
ラックモータ８２の回転は、減速比がｎｒ（＞１）であるラック減速装置８２５により減速された後、ピニオン８６で直線運動に変換されてラック９７に伝達される。言い換えれば、ラックモータ８２が出力するラックアシストトルクＴａｒは、ｎｒ倍された後、直線運動に変換されてラック９７に伝達される。コラム減速装置８１５と同様にラック減速装置８２５がギアで構成される場合、減速比は、具体的に「減速ギア比」に相当する。
【００４５】
その他、数式に用いる記号を以下のように定義する。
（Ａ）電動パワーステアリング装置のトータルのアシストトルクであるＥＰＳアシストトルク：Ｔｅｐｓ
（Ｂ）トーショントルクＴｓ＊に対するコラムアシストトルクＴａｃのアシストゲイン：Ｋａｃ＊（≧０）
（Ｃ）トーショントルクＴｓ＊に対するラックアシストトルクＴａｒのアシストゲイン：Ｋａｒ＊（≧０）
【００４６】
アシストゲインの記号は、「Ｋａ」に続く３文字目に制御対象のモータの種別を記し、４文字目に、制御に用いられるトーショントルクＴｓの種別を記す。３文字目は、制御対象のモータがコラムモータ８１ならば「ｃ」となり、ラックモータ８２ならば「ｒ」となる。上記の（Ｂ）、（Ｃ）で「＊」で示す４文字目は、制御に用いるトーショントルクＴｓがコラムトーショントルクＴｓｃならば「ｃ」となり、ラックトーショントルクＴｓｒならば「ｒ」となる。
【００４７】
アシストゲインＫａｃ＊、Ｋａｒ＊は負の値になることはない。仮にアシストゲインＫａｃ＊、Ｋａｒ＊が負の値になると、ドライバのハンドル入力に対し反対方向のアシスト力が出力されることとなる。この事象は「逆アシスト」と呼ばれ、ドライバの意図に反した動作となるため、必ず回避される必要がある。また、二台のモータ８１、８２でアシスト動作を行うことを前提とする限り、原則として、Ｋａｃ＊＞０、Ｋａｒ＊＞０となる。ただし、いずれかのモータ８１、８２の故障時等に一台のモータのみを駆動する状況を想定し、例外的に、Ｋａｃ＊＝０、又は、Ｋａｒ＊＝０の場合を含むように、「≧０」と記載する。ただし、Ｋａｃ＊＝０、及び、Ｋａｒ＊＝０が同時に成立することは無いものとする。
【００４８】
以下の数式において墨付き括弧で示される［数４］〜［数１１］は、イメージデータを貼り付ける順を示す形式的な記号であり、実質的には（  ）内の式番号で式を特定する。各実施形態に共通に、アシストトルクの定常式は式（１）、（２）で表される。式（１）に示すように、タイヤ点に出力されるトルクＴｔｉは、ドライバのハンドルトルクＴｈとＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓとを合算した値となる。ＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓは、減速比ｎｃ、ｎｒを用いて式（２）で表される。
【００４９】
【数４】
2020090168.tif 000006
【００５０】
式（２）におけるアシストトルクＴａｃ、Ｔａｒは、以下の実施形態毎に、トーショントルクＴｓ及びアシストゲインＫａｃ＊、Ｋａｃ＊を用いて算出される。
【００５１】
（第１実施形態）
続いて、第１〜第３の各実施形態の説明に移る。各実施形態の電動パワーステアリング装置の符号は、「１０」に続く３桁目に実施形態の番号を付す。まず図３を参照し、第１実施形態の電動パワーステアリング装置１０１におけるアシストトルクＴａｃ、Ｔａｒの関係を説明する。図３には、ステアリングシャフト９３の途中に、コラムトルクセンサ９４１が検出するコラムトーショントルクＴｓｃが図示される。ＥＣＵ４０は、コラムトーショントルクＴｓｃに基づいてコラムアシストトルクＴａｃ及びラックアシストトルクＴａｒを演算する。
【００５２】
第１実施形態で用いられるアシストゲインの記号は以下の通りである。
（Ｂ１）コラムトーショントルクＴｓｃに対するコラムアシストトルクＴａｃのアシストゲイン：Ｋａｃｃ
（Ｃ１）コラムトーショントルクＴｓｃに対するラックアシストトルクＴａｒのアシストゲイン：Ｋａｒｃ
【００５３】
コラムトーショントルクＴｓｃはハンドルトルクＴｈに等しいため、コラムアシストトルクＴａｃについて式（３）が成り立つ。また、ラックアシストトルクＴａｒについて式（４）が成り立つ。
【００５４】
【数５】
2020090168.tif 000007
【００５５】
式（３）、（４）を式（２）に代入すると、ＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓについての式式（５）が得られる。
【００５６】
【数６】
2020090168.tif 000008
【００５７】
第１実施形態では、ＥＣＵ４０は、式（５）に基づいてＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓを算出する。したがって、ツインアシスト方式の電動パワーステアリング装置１０１において、コラムトルクセンサ９４１を制御に用いる構成でのアシストトルクを適切に算出することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
次に図４を参照し、第２実施形態の電動パワーステアリング装置１０２におけるアシストトルクＴａｃ、Ｔａｒの関係を説明する。図４には、図３のコラムトーショントルクＴｓｃに代えて、インターミディエイトシャフト９５の途中に、ラックトルクセンサ９４２が検出するラックトーショントルクＴｓｒが図示される。ＥＣＵ４０は、ラックトーショントルクＴｓｒに基づいてコラムアシストトルクＴａｃ及びラックアシストトルクＴａｒを演算する。
【００５９】
式中の記号につき、第２実施形態では、下記（Ｂ２）、（Ｃ２）のアシストゲインの記号が第１実施形態とは異なる。その他の記号は、第１実施形態に準ずる。
（Ｂ２）ラックトーショントルクＴｓｒに対するコラムアシストトルクＴａｃのアシストゲイン：Ｋａｃｒ
（Ｃ２）ラックトーショントルクＴｓｒに対するラックアシストトルクＴａｒのアシストゲイン：Ｋａｒｒ
【００６０】
ラックトーショントルクＴｓｒは、ハンドルトルクＴｈと、「コラムモータ８１の出力トルクが減速装置８１５を介して伝達されたトルク（ｎｃ×Ｔａｃ）」との和で表される。したがって、コラムアシストトルクＴａｃについて式（６）が成り立つ。式（６）を整理すると、式（７）が得られる。
【００６１】
【数７】
2020090168.tif 000009
【００６２】
ラックアシストトルクＴａｒについて式（８）が成り立つ。式（７）を式（８）に代入すると、式（９）が得られる。
【００６３】
【数８】
2020090168.tif 000010
【００６４】
式（７）、（９）を式（２）に代入すると、ＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓについての式（１０）が得られる。
【００６５】
【数９】
2020090168.tif 000011
【００６６】
ここで、式（１０）の分母に現れるアシストゲインＫａｃｒの取り得る範囲について考察する。Ｋａｃｒ＝（１／ｎｃ）の場合、式（１０）の分母が０となり、Ｔｅｐｓ＝∞となるため適当でない。また、Ｋａｃｒ＞（１／ｎｃ）の場合、式（１０）の分母が負となり、Ｔｈの係数全体が負となる。そのため、Ｔｅｐｓ＜０となり、上述の「逆アシスト」に相当する。したがって、アシストゲインＫａｃｒの上限は、Ｋａｃｒ＜（１／ｎｃ）に設定される必要がある。
【００６７】
第２実施形態では、ＥＣＵ４０は、式（１０）に基づいてＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓを算出する。したがって、ツインアシスト方式の電動パワーステアリング装置１０２において、ラックトルクセンサ９４２を制御に用いる構成でのアシストトルクを適切に算出することができる。
【００６８】
（第３実施形態）
次に図５を参照し、第３実施形態の電動パワーステアリング装置１０３におけるアシストトルクＴａｃ、Ｔａｒの関係を説明する。図５には、図３のコラムトーショントルクＴｓｃ、及び、図４のラックトーショントルクＴｓｒの両方が図示される。ＥＣＵ４０は、コラムトーショントルクＴｓｃに基づいてコラムアシストトルクＴａｃを演算し、且つ、ラックトーショントルクＴｓｒに基づいてラックアシストトルクＴａｒを演算する。
【００６９】
第３実施形態では、アシストゲインの記号として、第１実施形態の（Ｂ１）と第２実施形態の（Ｃ２）とが用いられる。その他の記号は、第１、第２実施形態に準ずる。
（Ｂ１）コラムトーショントルクＴｓｃに対するコラムアシストトルクＴａｃのアシストゲイン：Ｋａｃｃ
（Ｃ２）ラックトーショントルクＴｓｒに対するラックアシストトルクＴａｒのアシストゲイン：Ｋａｒｒ
【００７０】
コラムアシストトルクＴａｃについて、第１実施形態の式（３）と同じ式（１１）が成り立つ。また、ラックアシストトルクＴａｒについて、第２実施形態の式（８）と同じ式（１２）が成り立つ。
【００７１】
【数１０】
2020090168.tif 000012
【００７２】
式（１１）、（１２）を式（２）に代入すると、ＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓについての式（１３）が得られる。
【００７３】
【数１１】
2020090168.tif 000013
【００７４】
第３実施形態では、ＥＣＵ４０は、式（１３）に基づいてＥＰＳアシストトルクＴｅｐｓを算出する。したがって、ツインアシスト方式の電動パワーステアリング装置１０３において、コラムトルクセンサ９４１及びラックトルクセンサ９４２を制御に用いる構成でのアシストトルクを適切に算出することができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
（ａ）「演算器」としてのＥＣＵ４０は、図１に示すように一箇所に一つ設けられる構成に限らず、複数のＥＣＵが設けられてもよい。例えば、コラムモータ８１の駆動を制御するコラムＥＣＵと、ラックモータ８２の駆動を制御するラックＥＣＵとが機能を分担してもよい。この場合、対応するモータとＥＣＵとが一体に構成されてもよい。また、複数のＥＣＵは通信線で接続され、互いに情報を通信するようにしてもよい。
【００７６】
（ｂ）上記実施形態は、各トルクセンサ９４１、９４２が検出したトーショントルクＴｓｃ、Ｔｓｒがアシスト制御に用いられる前提で説明されている。ただし、制御用のトルクセンサの他に、例えば制御用センサの異常を監視する監視専用のトルクセンサが設けられてもよい。その場合、監視用トルクセンサの検出値は、制御用センサの検出値との比較にのみ用いられ、上記実施形態の各数式には反映されない。
【００７７】
（ｃ）コラムアクチュエータ及びラックアクチュエータは、回転出力を生成するモータに限らず、直線出力を生成するリニアアクチュエータでもよい。
【００７８】
（ｄ）「複数のアクチュエータ」は、一台のコラムアクチュエータ及び一台のラックアクチュエータの二台に限らず、三台以上のアクチュエータが冗長的に設けられてもよい。
【００７９】
以上、本発明は上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０（１０１−１０３）・・・電動パワーステアリング装置、
４０・・・ＥＣＵ（演算器）、
８１・・・コラムモータ（コラムアクチュエータ）、
８２・・・ラックモータ（ラックアクチュエータ）、
９０・・・ステアリングシステム、  ９１・・・ハンドル、  ９２・・・コラム、
９３・・・ステアリングシャフト、
９４１・・・コラムトルクセンサ、  ９４２・・・ラックトルクセンサ、
９５・・・インターミディエイトシャフト、
９７・・・ラック、  ９９・・・タイヤ。
【図１】
2020090168.tif 000017
【図２】
2020090168.tif 000018
【図３】
2020090168.tif 000019
【図４】
2020090168.tif 000020
【図５】
2020090168.tif 000021