(57)【要約】【課題】ドライバーの操舵状態に応じた最適な目標操舵角速度を設定する。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ステアリング軸２の操舵角θ、車速Ｖ、及び実操舵角速度ωに応じて、ステアリング軸２を中立位置へ戻すための目標戻り操舵角速度ωｔを設定する目標操舵角速度設定部１２０と、目標戻り操舵角速度ωｔに基づいてハンドル戻し制御電流を算出するハンドル戻し制御電流算出部１０３、１４０、１４１、１４２、１０４と、ハンドル戻し制御電流で補正された電流指令値でモータを駆動する駆動部３７を備える。【選択図】図９
2020075547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも操舵トルクに基づいて電流指令値を演算し、前記電流指令値に基づいてモータを駆動し、前記モータの駆動制御によって操舵系をアシスト制御する電動パワーステアリング装置であって、
ステアリング軸の操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記ステアリング軸の操舵角速度を検出する操舵角速度検出部と、
車速を検出する車速検出部と、
前記操舵角、前記車速、及び前記操舵角速度に応じて、前記ステアリング軸を中立位置へ戻すための目標戻り操舵角速度を設定する目標操舵角速度設定部と、
前記目標戻り操舵角速度に基づいてハンドル戻し制御電流を算出するハンドル戻し制御電流算出部と、
前記ハンドル戻し制御電流で補正された前記電流指令値で前記モータを駆動する駆動部と、
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。
【請求項２】
前記目標操舵角速度設定部は、前記操舵角及び前記車速に応じて算出される前記目標戻り操舵角速度を、前記操舵角速度に応じて補正することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記目標操舵角速度設定部は、前記操舵角速度に応じて、前記操舵角の変化に対するセルフアライニングトルクの位相遅れを前記目標戻り操舵角速度に反映させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記目標操舵角速度設定部は、前記操舵角速度が高いほど切り増し操舵時に前記目標戻り操舵角速度を減少させ、前記操舵角速度が高いほど切り戻し操舵時に前記目標戻り操舵角速度を増加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記目標操舵角速度設定部は、前記操舵角速度に応じて補正した前記操舵角と前記車速とに応じて前記目標戻り操舵角速度を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記目標操舵角速度設定部は、前記操舵角速度に応じた補正値を、前記操舵角及び前記車速に応じて算出した前記目標戻り操舵角速度に加えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記目標操舵角速度設定部は、前記操舵角速度に応じた補正ゲインを、前記操舵角及び前記車速に応じて算出した前記目標戻り操舵角速度に乗じることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一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、電流指令値に基づいてモータを駆動し、モータの駆動制御によって操舵系をアシスト制御する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング機構にモータの回転力で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（ＥＰＳ：Electric Power Steering）は、モータの駆動力が減速ギアを介して伝達されて、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力として付与される構成を有する。
かかる電動パワーステアリング装置では、減速ギアやラック・ピニオンにより摩擦が大きく、また、アシストトルクを発生させるためのモータによりステアリング軸回りの等価慣性モーメントが大きい。
【０００３】
そのため、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ：Self Aligning Torque）が小さい低車速域などでは、摩擦の方が大きいことによりハンドル戻りが悪くなる。これは直進状態においてＳＡＴのみでは舵角が中立点まで戻ってこないため、運転者の操舵介入により中立点まで戻す必要があり、運転者の負担となる。
一方、ＳＡＴが大きい高車速域ではＳＡＴが大きいため、ハンドル戻りの操舵角速度は低車速域に比べて速くなる傾向にあるが、慣性モーメントが大きいため慣性トルクも大きく、舵角の中立点でハンドルが収束せず、オーバーシュートしてしまうため、車両特性が不安定に感じられることがある。
【０００４】
このように、電動パワーステアリング装置には、車速または操舵状態によって異なった特性の補償が必要であり、それらを達成するためにハンドル戻り時に適度なアシストをするための様々な制御が考案されている。
例えば、下記特許文献１には、ドライバーによる操舵介入時でも滑らかなハンドル戻り制御を行うことを目的とした電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、車速と操舵角から算出された目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に応じてＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行うハンドル戻り制御において、操舵トルクおよびアシスト電流に含まれるドライバーの操舵意図もしくは車両特性のみを目標操舵角速度の算出／補正に用いることで、ドライバーの意図にあったハンドル戻り制御を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１８／１４２６５０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１では、目標操舵角速度を算出又は補正する際にドライバーの操舵で生じる操舵角速度が考慮されておらず、ドライバーの操舵状態によっては最適な目標操舵角速度にならないという課題があった。
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、ドライバーの操舵状態に応じた最適な目標操舵角速度を設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による電動パワーステアリング装置は、少なくとも操舵トルクに基づいて電流指令値を演算し、電流指令値に基づいてモータを駆動し、モータの駆動制御によって操舵系をアシスト制御する。電動パワーステアリング装置は、ステアリング軸の操舵角を検出する操舵角検出部と、ステアリング軸の操舵角速度を検出する操舵角速度検出部と、車速を検出する車速検出部と、操舵角、車速、及び操舵角速度に応じて、ステアリング軸を中立位置へ戻すための目標戻り操舵角速度を設定する目標操舵角速度設定部と、目標戻り操舵角速度に基づいてハンドル戻し制御電流を算出するハンドル戻し制御電流算出部と、ハンドル戻し制御電流で補正された電流指令値でモータを駆動する駆動部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ドライバーの操舵状態に応じた最適な目標操舵角速度を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【図２】図１のコントロールユニットの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２の電流指令値補正部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】操舵トルクゲイン部により設定される操舵トルクゲインＴｈの一例を示す特性図である。
【図５】第１実施形態の目標操舵角速度設定部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図６】操舵角シフト設定部により設定される操舵角シフトΔθの一例を示す特性図である。
【図７】目標戻り操舵角速度算出部により算出される目標戻り操舵角速度ωｔの一例を示す特性図である。
【図８】（ａ）は正の実操舵角速度ωに応じて設定された目標戻り操舵角速度ωｔの一例を示す特性図であり、（ｂ）は負の実操舵角速度ωに応じて設定された目標戻り操舵角速度ωｔの一例を示す特性図である。
【図９】（ａ）は切り増し操舵時における作用を示す概略説明図であり、（ｂ）は切り戻し操舵時における作用を示す概略説明図である。
【図１０】車速ゲイン部により設定される車速ゲインＫＰの一例を示す特性図である。
【図１１】粘性係数出力部から出力される粘性係数Ｃの一例を示す特性図である。
【図１２】実施形態の電流指令値補正部の動作例を示すフローチャートである。
【図１３】図１１の目標戻り操舵角速度設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の目標操舵角速度設定部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】（ａ）は補正量算出部が算出する補正量Δωｔの一例を示す特性図であり、（ｂ）は補正量Δωｔで補正された目標戻り操舵角速度ωｔの一例を示す特性図である。
【図１６】第３実施形態の目標操舵角速度設定部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】（ａ）は切り戻し操舵時の補正ゲインＫωｔの一例を示す特性図であり、（ｂ）は切り戻し操舵時の目標戻り操舵角速度ωｔの一例を示す特性図である。
【図１８】（ａ）は切り増し操舵時の補正ゲインＫωｔの一例を示す特性図であり、（ｂ）は切り増し操舵時の目標戻り操舵角速度ωｔの一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
（構成）
図１は、実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す。ステアリングホイール１のステアリング軸（コラム軸、ハンドル軸）２は、減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ラック・ピニオン機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。
【００１３】
ステアリング軸２には、ステアリングホイール１の操舵トルクＴｄを検出するトルクセンサ１０及びステアリング軸２の操舵角θを検出する舵角センサ１４が設けられており、ステアリングホイール１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３（減速ギア比Ｎ）を介してステアリング軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。
【００１４】
コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｄと車速センサ１２で検出された車速Ｖとに基づいて、アシスト（操舵補助）指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する。
コントロールユニット３０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）５０が接続されており、車速ＶはＣＡＮ５０から受信することも可能である。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ５０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ５１も接続可能である。
【００１５】
コントロールユニット３０は、例えば、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含むコンピュータを備えてよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントロールユニット３０の機能は、例えばコントロールユニット３０のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１６】
なお、コントロールユニット３０を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントロールユニット３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントロールユニット３０はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
【００１７】
図２を参照してコントロールユニット３０の機能構成の一例を説明する。トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｄ及び車速センサ１２で検出された車速Ｖは、電流指令値Ｉｒｅｆを演算する電流指令値演算部３１に入力される。電流指令値演算部３１は、ＣＡＮ５０を介して操舵トルクＴｄ及び車速Ｖを取得してもよい。
電流指令値演算部３１は、入力された操舵トルクＴｄ及び車速Ｖに基づいてアシストマップ等を用いて、モータ２０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。
【００１８】
電流指令値補正部３２は、操舵トルクＴｄ、車速Ｖ、ステアリング軸２の操舵角θ及び実操舵角速度ωに基づいて電流指令値Ｉｒｅｆを補正することにより、補正後電流指令値Ｉｒｅｆｎを取得する。電流指令値補正部３２の構成及び動作の詳細は後述する。
補正後電流指令値Ｉｒｅｆｎは、電流制限部３３に入力されて、最大電流を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３４に入力さる。
【００１９】
減算部３４は、フィードバックされているモータ電流値Ｉｍを電流指令値Ｉｒｅｆｍから減算した偏差Ｉ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）を演算し、その偏差Ｉは、操舵動作の特性改善のためのＰＩ制御部３５に入力される。ＰＩ制御部３５で特性改善された電圧制御指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、更に駆動部としてのインバータ３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。
【００２０】
モータ２０の電流値Ｉｍはモータ電流検出器４０で検出され、減算部３４にフィードバックされる。角速度変換部３８は、操舵角θの変化に基づいてステアリング軸２の実操舵角速度ωを検出する。モータの位置を検出する位置センサ（図示せず）から得られたモータ角度情報と減速ギア比Ｎを考慮して実操舵角速度ωを求めても良い。
インバータ３７は、駆動素子としてＦＥＴ（Field Effect Transistor）を用い、ＦＥＴのブリッジ回路で構成されている。
【００２１】
次に、電流指令値補正部３２について説明する。電動パワーステアリング装置では、アシスト力を伝達するための減速ギアやラック・ピニオンの摩擦により動作が阻害され、直進状態に戻したい走行状態であるのにハンドルが中立点まで戻らず、車両が直進状態になり難いことがある。そのため、操舵角及び車速に応じたハンドル戻し制御電流により電流指令値を補正（補償）することで、直進状態に戻す走行状態においてハンドルを積極的に中立点に戻すことができる。
【００２２】
そのため、電流指令値補正部３２は、操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖに応じて目標戻り操舵角速度（−ωｔ）を設定し、ステアリング軸２に付加される操舵トルク及びアシストトルク（電流指令値）から算出される目標速度値を目標戻り操舵角速度（−ωｔ）に加算し、その加算結果に、仮想的な操舵系特性に応じた伝達特性を乗算することで目標操舵角速度ω０を算出する。
【００２３】
電流指令値補正部３２は、目標操舵角速度ω０と実操舵角速度ωとの偏差に対してＰ（比例）制御、Ｉ（積分）制御、Ｄ（微分）制御のうちの少なくとも１つの制御を実施する。電流指令値補正部３２は、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）を、操舵トルクＴｄ及びアシストトルクＴａの和を粘性係数Ｃで除算して算出された目標速度値で補正して求めた目標操舵角速度を用いてフィードバック制御を行うことで、運転者による操舵介入時にも自然なフィーリングのハンドル戻り制御を実現する。
【００２４】
ここで、電流指令値補正部３２は、簡易的な仮想車両モデルを用いて目標操舵角速度ω０を算出する。実施形態の簡易的な仮想車両モデルとは、操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖから求めた目標戻り操舵角速度（−ωｔ）と操舵トルクＴｄ及びアシストトルクＴａに基づいて求めた目標速度値との合計に、操舵系の仮想的な慣性モーメントＪ及び粘性係数Ｃに応じた操舵系伝達関数を適用することで、目標操舵角速度ω０を算出するモデルである。
【００２５】
仮想車両モデルを用いることで、操舵系の仮想的な慣性モーメントＪ、粘性係数Ｃを設定することができる。このため車両特性を任意に決めることが可能となる。また、仮想車両モデルにはアシストトルクＴａも加味した運転者の操舵介入も考慮されているため、運転者が操舵している状態でも滑らかなハンドル戻りを提供することができる。
【００２６】
ここにおいて、操舵系に静止摩擦、クーロン摩擦及び弾性項がないと仮定した場合、セルフアライニングトルクＳＡＴ、操舵トルクＴｄ、アシストトルクＴａの力の釣り合い方程式は、次式（１）となる。
【００２７】
【数１】
2020075547.tif 000003
【００２８】
ここで、Ｊは仮想的な操舵系の慣性モーメント、Ｃは仮想的な操舵系の粘性係数である。実操舵角速度ωは操舵角θの時間微分であるので次式（２）が成立する。
【００２９】
【数２】
2020075547.tif 000004
【００３０】
よって、目標操舵角速度をω０とすると、次式（３）が得られる。
【００３１】
【数３】
2020075547.tif 000005
【００３２】
ｓをラプラス演算子とすると上式（３）は次式（４）のように変換でき、次式（４）を整理すると次式（５）が得られる。
【００３３】
【数４】
2020075547.tif 000006
【００３４】
【数５】
2020075547.tif 000007
【００３５】
よって、目標操舵角速度ω０は、次式（６）により与えられる。
【００３６】
【数６】
2020075547.tif 000008
【００３７】
上式（６）を整理すると、次式（７）が得られる。
【００３８】
【数７】
2020075547.tif 000009
【００３９】
上式（７）により目標操舵角速度ω０が求まる。ここで、ＳＡＴ／ＣはセルフアライニングトルクＳＡＴによって発生する操舵角速度として、車両特性に応じて設定する戻り操舵角速度として考えることができる。
【００４０】
【数８】
2020075547.tif 000010
【００４１】
は、仮想車両モデルから求められる伝達特性である。
【００４２】
【数９】
2020075547.tif 000011
【００４３】
は、操舵トルクＴｄ、アシストトルクＴａによって発生する操舵角速度である。
【００４４】
一般的には、セルフアライニングトルクＳＡＴは操舵角θ及び車速Ｖによって設定されているが、本発明ではセルフアライニングトルクＳＡＴの動特性を考慮する。セルフアライニングトルクＳＡＴは、コーナリングフォースとキャスタートレールの乗算であるため、セルフアライニングトルクＳＡＴの動特性は、コーナリングフォース動特性と等価と考えられる。
【００４５】
いま、タイヤの回転方向と同一方向に進行していたタイヤに横滑り角Ｂが突然発生した場合を考える。このときタイヤには横力Ｆが発生し、接地面がタイヤ本体に対して横方向にｙだけ変形したと考える。接地面の横方向の速度はｙの微分値となるので、接地面の横滑り角は、
【００４６】
【数１０】
2020075547.tif 000012
【００４７】
となる。よって、コーナリングパワーをＫとすると、このときのタイヤの横力Ｆは、
【００４８】
【数１１】
2020075547.tif 000013
【００４９】
となる。また、タイヤの横剛性をｋｙとすれば、Ｆ＝ｋｙ×ｙと表すことができる。これらの式よりｙを消去すれば次式（１２）が得られる。
【００５０】
【数１２】
2020075547.tif 000014
【００５１】
これをラプラス変換し、横滑り角Ｂに対する横力Ｆの伝達関数で表すと、
【００５２】
【数１３】
2020075547.tif 000015
【００５３】
となり、Ｔ１を時定数とする１次の遅れ要素で近似できる。
このように、セルフアライニングトルクＳＡＴは、ステアリングホイール１の操舵に対して１次遅れ特性を有する。このため、目標戻り操舵角速度ωｔは車速Ｖ、操舵角θ及び実操舵角速度ωに応じて設定できるように構成する。
操舵トルクＴｄはトルクセンサ１０によって検出でき、アシストトルクＴａは電流指令値Ｉｒｅｆからモータトルク定数、減速ギア比Ｎ及びギア効率の乗算値Ｋｔを考慮して算出できる。操舵トルクＴｄとアシストトルクＴａの合計に対して仮想的なステアリングの粘性係数Ｃで除算することで、操舵トルクＴｄとアシストトルクＴａによって発生する操舵角速度を算出し、それらを合計することで目標操舵角速度ω０とする。
【００５４】
操舵トルクＴｄ、アシストトルクＴａには路面外乱による変動成分などが含まれるが、これは運転者の意図によるものではない。これを目標操舵角速度ω０に反映すると、車両は運転者の意図しない挙動となり、違和感となる可能性がある。このため、電流指令値補正部３２では、操舵トルクＴｄ及びアシストトルクＴａによって算出する目標速度値ω１の後段に、運転者の意図した操舵入力若しくは操舵入力に基づく車両運動特性(ヨーやロールなど)より高い周波数成分を減衰させるフィルタ（ＬＰＦ）を設け、安定した制御、滑らかな戻り、運転者の意図に合った操舵感を実現する。一般的に運転者の操舵周波数や運転者の操舵による車両運動は１０Ｈｚ程度までと言われているため、フィルタ特性として１０Ｈｚで、ゲイン０より３ｄＢ以上低下する減衰特性を有するものとする。
【００５５】
図３を参照して電流指令値補正部３２の機能構成を説明する。操舵トルクＴｄは、操舵トルクゲインＴｈを出力する操舵トルクゲイン部１１０及び加算部１０２に入力される。
操舵角θは、目標戻り操舵角速度ωｔを設定する目標操舵角速度設定部１２０に入力される。
車速Ｖは、目標操舵角速度設定部１２０、車速ゲインＫＰを出力する車速ゲイン部１３０及び粘性係数Ｃを出力する粘性係数出力部１３３に入力される。
【００５６】
実操舵角速度ωは、目標操舵角速度設定部１２０、減算部１０３に減算入力される。電流指令値Ｉｒｅｆは、ゲイン部１１１でゲインＫｔ倍され、アシストトルクＴａとして加算部１０２に入力される。したがって、加算部１０２の加算結果は、操舵トルクＴｄとアシストトルクＴａの合計となり、その合計値が伝達関数“１／Ｃ”の第１操舵系特性部１５０に入力される。
第１操舵系特性部１５０からの目標速度値ω１は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５１に入力され、ＬＰＦ１５１で運転者の操舵入力以上若しくは操舵入力に基づく車両運動特性以上の周波数（１０Ｈｚ〜）を減衰された目標速度値ω２となり、加算部１０１に入力される。
【００５７】
目標操舵角速度設定部１２０は、操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴによる目標戻り操舵角速度ωｔを設定する。目標操舵角速度設定部１２０の構成及び動作の詳細は後述する。
目標戻り操舵角速度ωｔは、反転部１２１で符号を反転（−ωｔ）されて加算部１０１に入力され、加算部１０１での加算結果である目標速度値ω３が伝達関数“１／（Ｊ／Ｃｓ＋１）”の第２操舵系特性部１６０に入力される。
【００５８】
粘性係数出力部１３３からの粘性係数Ｃは、第１操舵系特性部１５０及び第２操舵系特性部１６０に入力され、第２操舵系特性部１６０は、慣性モーメントＪ、粘性係数Ｃ及び上式（８）に基づいて定められた伝達関数を目標速度値ω３に乗じて目標操舵角速度ω０を求める。
目標操舵角速度ω０は、減算部１０３に加算入力され、実操舵角速度ωは減算部１０３に減算入力される。目標操舵角速度ω０と実操舵角速度ωの偏差ＳＧ１が減算部１０３で算出され、偏差ＳＧ１は乗算部１３２に入力されている。
【００５９】
また、操舵トルクゲイン部１１０から出力される操舵トルクゲインＴｈは乗算部１３２及びリミッタ１４２に入力され、車速ゲイン部１３０からの車速ゲインＫＰも乗算部１３２及びリミッタ１４２に入力される。
乗算部１３２は、偏差ＳＧ１に操舵トルクゲインＴｈ及び車速ゲインＫＰを乗算してハンドル戻し制御ゲインＳＧ２（比例制御値）を得る。
【００６０】
ハンドル戻し制御ゲインＳＧ２は、加算部１０４に入力されると共に、特性改善のための積分部１４０及び積分ゲイン部１４１で成る積分制御部に入力され、更に積分ゲイン部１４１を経てリミッタ１４２に入力されて、操舵トルクゲインＴｈ及び車速ゲインＫＰに応じて出力を制限された信号ＳＧ４が加算部１０４で、ハンドル戻し制御ゲインＳＧ２と加算され、ハンドル戻し制御電流ＨＲとして出力される。
【００６１】
積分部１４０の積分は、摩擦の影響を受け易い低操舵トルク域を補償し、特に手放しで摩擦に負ける領域で積分を利かせる。加算部１０５で電流指令値Ｉｒｅｆにハンドル戻し制御電流ＨＲを加算して補正（補償）されて得られる補正後電流指令値Ｉｒｅｆｎがモータ駆動系に入力される。
【００６２】
なお、舵角センサ１４は特許請求の範囲に記載の操舵角検出部の一例である。角速度変換部３８は特許請求の範囲に記載の操舵角速度検出部の一例である。車速センサ１２は特許請求の範囲に記載の車速検出部の一例である。減算部１０３、積分部１４０、積分ゲイン部１４１、リミッタ１４２、加算部１０４は、特許請求の範囲に記載のハンドル戻し制御電流算出部の一例である。インバータ３７は、特許請求の範囲に記載の駆動部の一例である。
【００６３】
操舵トルクゲイン部１１０が設定する操舵トルクゲインＴｈは、図４に示すような特性を有する。操舵トルクＴｄがＴ１に至るまでは、操舵トルクゲインＴｈは一定値ゲインＴｈ１であり、Ｔ１を超えると次第に減少し、Ｔ２以上でゲイン０となる出力特性となっている。図４では線形に減少しているが、非線形でもよい。
次に、第１実施形態の目標操舵角速度設定部１２０の構成及び機能を説明する。図５を参照する。
【００６４】
第１実施形態の目標操舵角速度設定部１２０は、操舵角θ、実操舵角速度ω、及び車速Ｖに応じて目標戻り操舵角速度ωｔを設定する。具体的には、目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωと車速Ｖに応じた操舵角シフトΔθで操舵角θを補正し、補正後の操舵角（θ−Δθ）と車速Ｖとに応じて目標戻り操舵角速度ωｔを算出する。目標操舵角速度設定部１２０は、操舵角シフト設定部２００と、減算部２０１と、目標戻り操舵角速度算出部２０２を備える。
【００６５】
操舵角シフト設定部２００は、実操舵角速度ωに応じた操舵角シフトΔθを算出する。操舵角シフトΔθは、図６に示す特性を有する。実操舵角速度ωの絶対値がある値以下では操舵角シフトΔθは０であり、この値を超えると次第に絶対値が大きくなる。また、実操舵角速度ωの符号が正の場合に操舵角シフトΔθの符号は正であり。実操舵角速度ωの符号が負の場合には操舵角シフトΔθの符号は負である。さらに、車速Ｖが高いほど操舵角シフトΔθの絶対値は大きくなり、操舵角シフトΔθが０である実操舵角速度ωの範囲も狭くなる。
【００６６】
図５を参照する。減算部２０１は、操舵角θから操舵角シフトΔθを減じて補正した補正後の操舵角（θ−Δθ）を目標戻り操舵角速度算出部２０２に入力する。目標戻り操舵角速度算出部２０２は、補正後の操舵角（θ−Δθ）と車速Ｖに応じて目標戻り操舵角速度ωｔを算出する。このように、実操舵角速度ωに応じて操舵角θから操舵角シフトΔθを減じることにより、操舵角θの変化に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの位相遅れを目標戻り操舵角速度ωｔに反映させることができる。
【００６７】
目標戻り操舵角速度算出部２０２が算出する目標戻り操舵角速度ωｔは、図７に示す特性を有する。目標戻り操舵角速度ωｔは、補正後の操舵角（θ−Δθ）の絶対値の増加に応じて絶対値が増加する増加関数であり、操舵角θが大きくなるに従って目標戻り操舵角速度ωｔも次第に大きくなる。また、補正後の操舵角（θ−Δθ）が０のとき目標戻り操舵角速度ωｔは０であり、補正後の操舵角（θ−Δθ）の符号が正の場合に目標戻り操舵角速度ωｔの符号は正であり、補正後の操舵角（θ−Δθ）の符号が負の場合に目標戻り操舵角速度ωｔの符号は負である。さらに、車速Ｖが高いほど目標戻り操舵角速度ωｔの絶対値は大きくなる。
【００６８】
次に、実操舵角速度ωによる目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の特性の変化を説明する。図８の（ａ）は、操舵角シフトΔθの符号が正である場合の目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の変化を示す。
減算部２０１が操舵角θから正の操舵角シフトΔθを減じるため、元の操舵角θよりも小さな角度が目標戻り操舵角速度算出部２０２に入力される。したがって、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の特性曲線（実線）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合の特性曲線（破線）よりも操舵角θの正の方向へシフトする。
この結果、実操舵角速度ωに応じて設定した目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、縦軸方向において実操舵角速度ωによる補正がない場合も増加する。すなわち、縦軸方向において正の方向に移動する。
【００６９】
ここで、操舵角シフトΔθの符号は正であるから実操舵角速度ωの符号も正である。したがって、操舵角θが正である範囲では切り増し操舵が行われている。操舵角θが負である範囲では切り戻し操舵が行われている。
また、操舵角θが正である範囲ではステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向が負の方向となり、操舵角θが負である範囲ではステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向が正の方向となる。
【００７０】
したがって、切り増し操舵が行われている範囲では、実操舵角速度ωに応じて設定した目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合よりも、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（負の方向、縦軸方向において下方向）と反対方向（上方向）に移動している。
このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向を目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の増加方向と考えると、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は減少している。
【００７１】
反対に、切り戻し操舵が行われている範囲では、実操舵角速度ωに応じて設定した目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合よりも、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（正の方向、縦軸方向において上方向）と同一方向に移動している。
このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向を目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の増加方向と考えると、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は増加している。
【００７２】
図８の（ｂ）は、操舵角シフトΔθの符号が負である場合の目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の変化を示す。
減算部２０１が操舵角θから負の操舵角シフトΔθを減じるため、元の操舵角θよりも大きな角度が目標戻り操舵角速度算出部２０２に入力される。したがって、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の特性曲線（実線）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合（破線）よりも操舵角θの負の方向へシフトする。この結果、実操舵角速度ωに応じて設定した目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、縦軸方向において実操舵角速度ωによる補正がない場合も減少する。すなわち、縦軸方向において負の方向に移動する。
【００７３】
ここで、操舵角シフトΔθの符号は負であるから実操舵角速度ωの符号も負である。したがって、操舵角θが正である範囲では切り戻し操舵が行われている。操舵角θが負である範囲では切り増し操舵が行われている。
このため、切り増し操舵が行われている範囲では、実操舵角速度ωに応じて設定した目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合よりも、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（正の方向、縦軸方向において上方向）と反対方向（下方向）に移動している。
このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向を目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の増加方向と考えると、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は減少している。
【００７４】
反対に、切り戻し操舵が行われている範囲では、実操舵角速度ωに応じて設定した目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合よりも、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（負の方向、縦軸方向において下方向）と同一方向に移動している。
このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向を目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の増加方向と考えると、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は増加している。
【００７５】
以上のように目標戻り操舵角速度（−ωｔ）を設定する作用について、図９の（ａ）及び図９の（ｂ）を参照して説明する。なお、説明を簡略化するため、第２操舵系特性部１６０による伝達関数を省略する。
実線は正の実操舵角速度ωに応じて設定された目標戻り操舵角速度（−ωｔ）に基づいて算出される目標速度値ω３の特性曲線であり、破線は実操舵角速度ωによる補正がない場合の目標速度値ω３の特性曲線である。上記の通り、目標速度値ω３は、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）と目標速度値ω２との和であるため、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）に対して目標速度値ω２分だけオフセットされている。また、二点鎖線は実操舵角速度ωの軌跡であり、目標速度値ω３及び操舵角θの平面に示した。
【００７６】
図９の（ａ）を参照する。いま、実操舵角速度ω及び操舵角θがともに正の範囲にあり、切り増し操舵が行われている状態を想定する。
目標速度値ω３の特性曲線（実線）と、二点鎖線で示す実操舵角速度ωの軌跡との交点では、目標速度値ω３と実操舵角速度ωとの偏差がなくなりハンドル戻し制御電流ＨＲが０となる。この交点よりも操舵角θが大きい領域では、目標速度値ω３が実操舵角速度ωよりも小さいため目標速度値ω３は正の実操舵角速度ωを遅らせるように働く。すなわち、切り増し操舵を妨げる方向に働く。
【００７７】
ここで、図８の（ａ）のように目標戻り操舵角速度（−ωｔ）を設定することで、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（負の方向）と反対の正の方向に目標速度値ω３が移動すると、目標速度値ω３と実操舵角速度ωとの間の速度偏差Δ１の大きさは、実操舵角速度ωによる補正がない場合の速度偏差Δ０の大きさよりも小さくなる。この結果、切り増し操舵方向と逆方向のハンドル戻し制御電流ＨＲが小さくなり、切り増し操舵を妨げるダンピング効果が減少する。これによりドライバーは過度の粘性感を感じないで操舵することができる。
【００７８】
次に、実操舵角速度ωが負の範囲に、操舵角θが正の範囲にあり、切り戻し操舵が行われている状態を想定する。図９の（ｂ）を参照する。
二点鎖線で示す実操舵角速度ω及び目標速度値ω３の特性曲線（一点鎖線）との交点よりも操舵角θが大きい領域では、目標速度値ω３が実操舵角速度ωよりも小さいため目標速度値ω３は負の実操舵角速度ωを速めるように働く。すなわち切り戻し操舵を助ける方向に働く。
【００７９】
ここで、図８の（ｂ）のように目標戻り操舵角速度（−ωｔ）を設定することで、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（負の方向）と同じ方向に目標速度値ω３が移動すると、目標速度値ω３と実操舵角速度ωとの間の速度偏差Δ１の大きさは、実操舵角速度ωによる補正がない場合の速度偏差Δ０の大きさよりも大きくなる。この結果、切り戻し操舵方向と同一方向のハンドル戻し制御電流ＨＲが大きくなり、ステアリング軸２を中立位置へ戻すのが楽になる。
【００８０】
また、実操舵角速度ωの軌跡と目標速度値ω３の特性曲線との交点よりも操舵角θが小さい領域では、目標速度値ω３が実操舵角速度ωよりも大きいため目標速度値ω３は負の実操舵角速度ωを遅らせるように働く。すなわち切り戻し操舵を妨げる方向に働く。
【００８１】
ここで、図８の（ｂ）のように目標戻り操舵角速度（−ωｔ）を設定することで、ステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向（負の方向）と同じ方向に目標速度値ω３が移動すると、目標速度値ω３と実操舵角速度ωとの間の速度偏差Δ３の大きさは、実操舵角速度ωによる補正がない場合の速度偏差Δ２の大きさよりも小さくなる。この結果、切り戻し操舵を妨げるダンピング効果が減少する。これによりドライバーは過度の粘性感を感じないで操舵することができる。
【００８２】
以上のように、本実施形態によれば、実操舵角速度ωに応じて目標戻り操舵角速度ωｔを設定することにより、切り増し操舵において過度の操舵反力の発生を軽減することが可能になり、また切り戻し操舵においてステアリング軸２が中立位置へ戻るのを促すことができる。
【００８３】
再び、電流指令値補正部３２の説明に戻る。車速ゲイン部１３０が設定する車速ゲインＫＰは図１０に示すような特性を有する。車速Ｖが少なくとも車速Ｖ１に至るまでは車速ゲインＫＰは小さいゲインＫＰ１で一定であり、車速Ｖ１以上では次第に大きくなり、車速Ｖ２以上では大きなゲインＫＰ２で一定である。ただし、車速ゲインＫＰはこのような特性に限定されるものではない。
【００８４】
車速Ｖに応じて粘性係数Ｃを可変する粘性係数出力部１３３が設定する粘性抵抗Ｃは図１１に示すような特性を有する。車速Ｖが少なくとも車速Ｖ３に至るまでは粘性係数Ｃ小さい粘性係数Ｃ１で一定であり、車速Ｖ３以上で車速Ｖ４（＞Ｖ３）以下では次第に大きくなり、車速Ｖ４以上では大きな粘性係数Ｃ２で一定である。ただし、粘性抵抗Ｃはこのような特性に限定されるものではない。
【００８５】
（動作例）
次に、図１２を参照して、電流指令値補正部３２の動作例を説明する。
先ず操舵トルクＴｄ、電流指令値Ｉｒｅｆ、車速Ｖ、操舵角θ、実操舵角速度ωを入力（読み取り）し（ステップＳ１）、操舵トルクゲイン部１１０は操舵トルクゲインＴｈを出力する（ステップＳ２）。ゲイン部１１１は電流指令値ＩｒｅｆにゲインＫｔ倍してアシストトルクＴａを算出し（ステップＳ３）、加算部１０２で操舵トルクＴｄと加算して、その合計値を第１操舵系特性部１５０に入力する（ステップＳ４）。
【００８６】
また、目標操舵角速度設定部１２０は、入力された操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖに基づいて目標戻り操舵角速度ωｔを設定する（ステップＳ５）。
図１３は、目標操舵角速度設定部１２０による目標戻り操舵角速度設定処理のフローチャートである。
【００８７】
ステップＳ３０において操舵角シフト設定部２００は、実操舵角速度ωに応じた操舵角シフトΔθを算出する。
ステップＳ３１において減算部２０１は、操舵角θから操舵角シフトΔθを減じて補正した補正後の操舵角（θ−Δθ）を目標戻り操舵角速度算出部２０２に入力する。目標戻り操舵角速度算出部２０２は、補正後の操舵角（θ−Δθ）と車速Ｖに応じて目標戻り操舵角速度ωｔを算出する。
その後に目標戻り操舵角速度設定処理は終了する。
【００８８】
図１２を参照する。反転部１２１が目標戻り操舵角速度ωｔの符号反転を行い（ステップＳ６）、反転された目標戻り操舵角速度“−ωｔ”を加算部１０１に入力して加算を行う。車速ゲイン部１３０は車速Ｖに従った車速ゲインＫＰを出力し（ステップＳ７）、粘性係数出力部１３３は車速Ｖに従った粘性係数Ｃを出力する（ステップＳ８）。
【００８９】
粘性係数Ｃは第１操舵系特性部１５０に入力され（ステップＳ９）、伝達特性１／Ｃを操舵トルクＴｄとアシストトルクＴａの合計値に乗算して目標速度値ω１を出力し（ステップＳ１０）、目標速度値ω１がＬＰＦ１５１に入力されてフィルタ処理される（ステップＳ１１）。
ＬＰＦ１５１でフィルタ処理された目標速度値ω２は加算部１０１で目標戻り操舵角速度“−ωｔ”と加算され、加算された目標速度値ω３が第２操舵系特性部１６０に入力される（ステップＳ１２）。
【００９０】
第２操舵系特性部１６０からの目標操舵角速度ω０は減算部１０３に加算入力され、実操舵角速度ωは減算部１０３に減算入力され、減算部１０３で偏差ＳＧ１が算出される（ステップＳ１３）。
偏差ＳＧ１は乗算部１３２に入力され、操舵トルクゲインＴｈ及び車速ゲインＫＰが乗算され（ステップＳ１４）、その乗算によってハンドル戻し制御ゲインＳＧ２が求められる。
【００９１】
ハンドル戻し制御ゲインＳＧ２は積分制御部で積分処理され（ステップＳ１５）、更に積分ゲイン部１４１で比例処理され（ステップＳ１６）、ハンドル戻し制御ゲインＳＧ３が出力される。ハンドル戻し制御ゲインＳＧ３はリミッタ１４２に入力され、リミッタ１４２で操舵トルクゲインＴｈ及び車速ゲインＫＰを用いてリミット処理される（ステップＳ１７）。
【００９２】
リミッタ１４２でリミット処理されたハンドル戻し制御ゲインＳＧ４は加算部１０４に入力され、ハンドル戻し制御ゲインＳＧ２と加算され（ステップＳ１８）、ハンドル戻し制御電流ＨＲが出力される。ハンドル戻し制御電流ＨＲを加算部１０５で電流指令値Ｉｒｅｆに加算して補正し（ステップＳ１９）、補正後電流指令値Ｉｒｅｆｎを出力する（ステップＳ２０）。
【００９３】
（第１実施形態の効果）
（１）電動パワーステアリング装置は、少なくとも操舵トルクＴｄに基づいて電流指令値Ｉｒｅｆを演算し、電流指令値Ｉｒｅｆに基づいてモータ２０を駆動し、モータ２０の駆動制御によって操舵系をアシスト制御する。電動パワーステアリング装置は、ステアリング軸２の操舵角θを検出する舵角センサ１４と、ステアリング軸２の実操舵角速度ωを検出する角速度変換部３８と、車速Ｖを検出する車速センサ１２と、操舵角θ、車速Ｖ、及び実操舵角速度ωに応じて、ステアリング軸２を中立位置へ戻すための目標戻り操舵角速度ωｔを設定する目標操舵角速度設定部１２０と、目標戻り操舵角速度ωｔに基づいてハンドル戻し制御電流を算出する減算部１０３、積分部１４０、積分ゲイン部１４１、リミッタ１４２及び加算部１０４と、ハンドル戻し制御電流で補正された電流指令値Ｉｒｅｆｎでモータ２０を駆動するインバータ３７を備える。
【００９４】
これにより、実操舵角速度ωに応じて目標操舵角速度を補正することが可能となる。この結果、ドライバーの操舵状態に応じた最適な目標操舵角速度を設定できる。
【００９５】
（２）目標操舵角速度設定部１２０は、操舵角θ及び車速Ｖに応じて算出される目標戻り操舵角速度ωｔを、実操舵角速度ωに応じて補正する。これにより、実操舵角速度ωに応じて目標操舵角速度を補正することが可能となる。
【００９６】
（３）目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωに応じて、操舵角θの変化に対するセルフアライニングトルクの位相遅れを目標戻り操舵角速度ωｔに反映させる。これにより、セルフアライニングトルクの位相遅れを考慮した最適な目標戻り操舵角速度ωｔを設定できる。
【００９７】
（４）目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωが高いほど切り増し操舵時に目標戻り操舵角速度ωｔを減少させ、実操舵角速度ωが高いほど切り戻し操舵時に目標戻り操舵角速度ωｔを増加する。
これにより、切り増し操舵時や切り戻し操舵時に、操舵を妨げるハンドル戻し制御電流を低減できる。これによりドライバーは過度の反力を感じないで操舵することができる。また、切り戻し操舵を助けるハンドル戻し制御電流を増加できる。このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻すのが楽になる。
【００９８】
（５）目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度に応じて補正した操舵角（θ−Δθ）と車速Ｖとに応じて目標戻り操舵角速度ωｔを算出する。
これにより、操舵角θの変化に対するセルフアライニングトルクの位相遅れを目標戻り操舵角速度ωｔに反映させることができる。この結果、切り増し操舵時や切り戻し操舵時に、操舵を妨げるハンドル戻し制御電流を低減できる。これによりドライバーは過度の反力を感じないで操舵することができる。また、切り戻し操舵を助けるハンドル戻し制御電流を増加できる。このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻すのが楽になる。
【００９９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態の目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωに応じた補正値Δωｔを、操舵角θ及び車速Ｖに応じて算出した基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊に加えることにより、操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖに基づいて目標戻り操舵角速度ωｔを設定する。
図１４を参照する。目標操舵角速度設定部１２０は、補正量算出部２０３と、目標戻り操舵角速度算出部２０２と、加算部２０４を備える。
【０１００】
補正量算出部２０３は、実操舵角速度ω及び車速Ｖに応じた補正値Δωｔを算出する。補正量算出部２０３によって算出される補正値Δωｔは、図１５の（ａ）に示すような特性を有してよい。実操舵角速度ωの絶対値がある値以下では補正値Δωｔは０であり、この値を超えると次第に絶対値が大きくなる。図１５（ａ）では線形に変化しているが、非線形に変化してもよい。
また、実操舵角速度ωの符号が正の場合に補正値Δωｔの符号は負であり。実操舵角速度ωの符号が負の場合には補正値Δωｔの符号は正である。さらに、車速Ｖが高いほど補正値Δωｔの絶対値は大きくなり、補正値Δωｔが０である実操舵角速度ωの範囲も狭くなる。
【０１０１】
目標戻り操舵角速度算出部２０２は、操舵角θと車速Ｖに応じて基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊を算出する。操舵角θに対する基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊の特性は図７に示す（θ−Δθ）に対する目標戻り操舵角速度ωｔの特性と同様である。加算部２０４は、基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊に補正値Δωｔを加算することにより目標戻り操舵角速度ωｔを算出する。
【０１０２】
図１５の（ｂ）は、第２実施形態における目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の特性の説明図である。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に実操舵角速度ωが正の場合（一点鎖線）には、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合（破線）よりも増加する。また、実操舵角速度ωが負の場合（実線）には、目標戻り操舵角速度（−ωｔ）は、実操舵角速度ωによる補正がない場合（破線）よりも減少する。
このため、第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果を生じることになる。
【０１０３】
（第２実施形態の効果）
目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωに応じた補正値Δωｔを、前記操舵角及び前記車速に応じて算出した基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊に加えて、目標戻り操舵角速度ωｔを設定する。
これにより、第１実施形態と同様に、操舵角θの変化に対するセルフアライニングトルクの位相遅れを目標戻り操舵角速度ωｔに反映させることができる。この結果、切り増し操舵時や切り戻し操舵時に、操舵を妨げるハンドル戻し制御電流を低減できる。これによりドライバーは過度の反力を感じないで操舵することができる。また、切り戻し操舵を助けるハンドル戻し制御電流を増加できる。このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻すのが楽になる。
【０１０４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態の目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωに応じた補正ゲインＫωｔを、操舵角θ及び車速Ｖに応じて算出した基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊に乗じることにより、操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖに基づいて目標戻り操舵角速度ωｔを設定する。
図１６を参照する。目標操舵角速度設定部１２０は、補正ゲイン算出部２０５と、目標戻り操舵角速度算出部２０２と、乗算部２０６を備える。
【０１０５】
補正ゲイン算出部２０５は、操舵角θ、実操舵角速度ω及び車速Ｖに応じた補正ゲインＫωｔを算出する。目標戻り操舵角速度算出部２０２は、操舵角θと車速Ｖに応じて基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊を算出する。操舵角θに対する基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊の特性は図７に示す（θ−Δθ）に対する目標戻り操舵角速度ωｔの特性と同様である。乗算部２０６は、基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊に補正ゲインＫωｔを乗算することにより目標戻り操舵角速度ωｔを算出する。
【０１０６】
補正ゲイン算出部２０５は、操舵角θの符号と実操舵角速度ωの符号を比較して、切り増し操舵が行われているのか切り戻し操舵が行われているのかを判断する。補正ゲイン算出部２０５は、操舵角θの符号と実操舵角速度ωの符号が等しい場合に切り増し操舵が行われていると判断し、操舵角θの符号と実操舵角速度ωの符号が異なる場合に切り戻し操舵が行われていると判断する。
【０１０７】
補正ゲイン算出部２０５は、切り戻し操舵時には実操舵角速度ωに応じて補正ゲインＫωｔを１よりも増加させ、切り増し操舵時には実操舵角速度ωに応じて補正ゲインＫωｔを１よりも低減させる。したがって、切り戻し操舵時に補正ゲインＫωｔを１よりも大きくなると目標戻り操舵角速度ωｔの絶対値が補正前よりも増大し、切り増し操舵時に補正ゲインＫωｔが１よりも小さくなると目標戻り操舵角速度ωｔの絶対値が補正前よりも減少する。
【０１０８】
補正ゲイン算出部２０５は、切り戻し操舵時に図１７の（ａ）に示すような特性を有する補正ゲインＫωｔを算出する。実操舵角速度ωの絶対値がある値以下では補正ゲインＫωｔは１であり、この値を超えると次第に絶対値が大きくなる。図１７（ａ）では線形に変化しているが、非線形に変化してもよい。補正ゲインＫωｔが上限値に至ると、その上限値で一定となる。また、車速Ｖが高いほど補正ゲインＫωｔが１である実操舵角速度ωの範囲も狭くなる。
【０１０９】
図１７の（ｂ）は、図１７の（ａ）の補正ゲインＫωｔにより補正された目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の特性の説明図である。補正ゲインＫωｔが１より大きくなることにより、補正後（実線）の目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の絶対値は、補正しない場合（破線）よりも大きくなる。
【０１１０】
一方で切り増し操舵時には、補正ゲイン算出部２０５は、図１８の（ａ）に示すような特性を有する補正ゲインＫωｔを算出する。実操舵角速度ωの絶対値がある値以下では補正ゲインＫωｔは１であり、この値を超えると次第に絶対値が小さくなる。図１８（ａ）では線形に変化しているが、非線形に変化してもよい。補正ゲインＫωｔが下限値に至ると、その下限値で一定となる。また、車速Ｖが高いほど補正ゲインＫωｔが１である実操舵角速度ωの範囲も狭くなる。
【０１１１】
図１８の（ｂ）は、図１８の（ａ）の補正ゲインＫωｔにより補正された目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の特性の説明図である。補正ゲインＫωｔが１より小さくなることにより、補正後（実線）の目標戻り操舵角速度（−ωｔ）の絶対値は、補正しない場合（破線）よりも大きくなる。
【０１１２】
このように、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に切り戻し操舵時にはステアリング軸２を中立位置へ戻す操舵角θの変化の方向に目標戻り操舵角速度（−ωｔ）が増加し、切り増し操舵時には減少する。このため、第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果を生じることになる。
【０１１３】
（第３実施形態の効果）
目標操舵角速度設定部１２０は、実操舵角速度ωに応じた補正ゲインＫωｔを、操舵角θ及び車速Ｖに応じて算出した基本目標戻り操舵角速度ωｔ＊に乗じることにより目標戻り操舵角速度ωｔを設定する。
【０１１４】
これにより、第１実施形態と同様に、操舵角θの変化に対するセルフアライニングトルクの位相遅れを目標戻り操舵角速度ωｔに反映させることができる。この結果、切り増し操舵時や切り戻し操舵時に、操舵を妨げるハンドル戻し制御電流を低減できる。これによりドライバーは過度の反力を感じないで操舵することができる。また、切り戻し操舵を助けるハンドル戻し制御電流を増加できる。このため、ステアリング軸２を中立位置へ戻すのが楽になる。
【符号の説明】
【０１１５】
１…ステアリングホイール、２…ステアリング軸、３…減速ギア、４ａ、４ｂ…ユニバーサルジョイント、５…ラック・ピニオン機構、６ａ…タイロッド、６ｂ…タイロッド、７ａ、７ｂ…ハブユニット、８Ｌ…操向車輪、８Ｒ…操向車輪、１０…トルクセンサ、１１…イグニションキー、１２…車速センサ、１３…バッテリ、１４…舵角センサ、２０…モータ、３０…コントロールユニット、３１…電流指令値演算部、３２…電流指令値補正部、３３…電流制限部、３４…減算部、３５…ＰＩ制御部、３６…ＰＷＭ制御部、３７…インバータ、３８…角速度変換部、４０…モータ電流検出器、１０１、１０２、１０４、１０５、２０４…加算部、１０３、２０１…減算部、１１０…操舵トルクゲイン部、１１１…ゲイン部、１２０…目標操舵角速度設定部、１２１…反転部、１３０…車速ゲイン部、１３２、２０６…乗算部、１３３…粘性係数出力部、１４０…積分部、１４１…積分ゲイン部、１４２…リミッタ、１５０…第１操舵系特性部、１５１…ローパスフィルタ、１６０…第２操舵系特性部、２００…操舵角シフト設定部、２０２…目標戻り操舵角速度算出部、２０３…補正量算出部、２０５…補正ゲイン算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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