(57)【要約】      （修正有）【課題】路面状態に応じてダンピング力を可変制御する電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵角センサ１１と、操舵トルクセンサ１２と、操舵トルクに基づいて補助操舵力に対応したベース電流を設定するベース電流設定部と、操舵角を微分することによって得られる操舵速度に基づき、操舵を減衰するダンピング力に対応するダンピング補償電流ベース値を設定するダンピング補償電流ベース値設定部３１と、ラック軸の軸方向に加わる負荷をラック軸力として推定するラック軸力推定部３３と、ラック軸力に基づいてダンピング力を補正するためのダンピング補正係数を設定するダンピング補正係数設定部とを有し、ダンピング補償電流ベース値にダンピング補正係数を乗じてダンピング補償電流を算出し、ベース電流とダンピング補償電流とに基づいて補助操舵力を発生させる。【選択図】図３
2010215047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、アクチュエータによって補助操舵力を発生させる電動パワーステアリング装置であって、
ステアリングホイールの操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
前記ステアリングホイールの操作によって発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記操舵トルクに基づいてベース補助操舵力を設定するベース補助操舵力設定手段と、
前記操舵速度に基づいて操舵を減衰するダンピング力を設定するダンピング力設定手段と、
前記車両の走行路面の路面状態を推定する路面状態推定手段と、
前記路面状態に応じて前記ダンピング力を補正するダンピング力補正手段と、
前記ベース補助操舵力と前記ダンピング力とに基づいて前記補助操舵力を設定する補助操舵力設定手段と
を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両に搭載され、アクチュエータによって補助操舵力を発生させるとともに、ラックアンドピニオン式操舵装置に用いられる電動パワーステアリング装置であって、
ステアリングホイールの操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
前記ステアリングホイールの操作によって発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記操舵トルクに基づいてベース補助操舵力を設定するベース補助操舵力設定手段と、
前記操舵速度に基づいて操舵を減衰するダンピング力を設定するダンピング力設定手段と、
ラック軸の軸方向に加わる負荷をラック軸力として推定するラック軸力推定手段と、
前記ラック軸力に基づいて前記ダンピング力を補正するダンピング力補正手段と、
前記ベース補助操舵力と前記ダンピング力とに基づいて前記補助操舵力を発生する補助操舵力設定手段と
を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記ラック軸に作用する標準的な負荷を標準ラック軸力として前記車速および前記操舵角に対応させて予め記憶しておくとともに、前記車速検出手段により検出された前記車速および前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に対応する標準ラック軸力を設定する標準ラック軸力算出手段と
を備え、
前記標準ラック軸力よりも前記ラック軸力が小さい場合、前記ダンピング力補正手段は、前記標準ラック軸力と前記ラック軸力との差が大きくなるほど、前記ダンピング力を小さくすることを特徴とする、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角の変化量に対する前記ラック軸力をラック軸力ゲインとして算出するラック軸力ゲイン設定手段と
を有し、
前記ダンピング力補正手段は、前記ラック軸力ゲインに基づいて前記ダンピング力を補正することを特徴とする、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ダンピング力補正手段は、前記ラック軸力ゲインが小さくなるほど、前記ダンピング力を小さくすることを特徴とする、請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記ラック軸力推定手段は、前記ステアリングホイールの操舵方向と、前記補助操舵力との方向とが一致するときに、前記ラック軸力を推定することを特徴とする、請求項２〜請求項５のいずれかの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係り、特にステアリング系のダンピング力を路面状態に応じて可変制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
アシストモータによって補助操舵力を発生させる電動パワーステアリング装置においては、運転者の操舵トルクに基づいて基本補助操舵力を設定するとともに、ステアリングホイールの回転速度（操舵角速度）に基づいて操舵を抑制する方向のダンピング力を設定することで、操舵フィーリングの向上を図ったものがある。しかしながら、このような電動パワーステアリング装置は、相互に関連のないパラメータである操舵トルクと操舵角速度とによって補助操舵力を設定するため、例えば低μ路を走行する場合には、路面反力の低下によって操舵トルクが減少し、基本補助操舵力が小さくなる一方、ダンピング力は変化しないことから、基本補助操舵力に対してダンピング力が過剰となって操舵操作性や操舵フィーリングが損なわれることがある。
【０００３】
ダンピング力が基本補助操舵力に対して過剰となることを防止すべく、路面反力が低下する低μ路走行時には、モータ反力を付与して路面反力を補償し、操舵トルクの減少を抑制したものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の発明によれば、低μ路において基本補助操舵が通常の値に維持されるため、ダンピング力が過剰となることが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４７４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、路面状態に応じた操舵トルクの変化を抑制するため、運転者は操舵トルクの変化から路面状態の変化を感知することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、路面状態に応じた操舵トルクの変化を抑制することなく、路面状態に応じてダンピング力を可変制御することにより、操舵操作性や操舵フィーリングを損なうことなく、路面状態の変化を感知することができる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】
【０００７】
上記課題を解決するために、第１の発明は、車両に搭載され、アクチュエータ（９）によって補助操舵力を発生させる電動パワーステアリング装置（１）であって、ステアリングホイール（２）の操舵速度を検出する操舵速度検出手段（１１）と、前記ステアリングホイールの操作によって発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（１２）と、前記操舵トルクに基づいてベース補助操舵力を設定するベース補助操舵力設定手段（２２）と、前記操舵速度に基づいて操舵を減衰するダンピング力を設定するダンピング力設定手段（３１）と、前記車両の走行路面の路面状態を推定する路面状態推定手段（３３，３４，３５）と、前記路面状態に応じて前記ダンピング力を補正するダンピング力補正手段（３３，３４，３５）と、前記ベース補助操舵力と前記ダンピング力とに基づいて前記補助操舵力を設定する補助操舵力設定手段（２１）とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、路面状態に応じてダンピング力を可変制御するため、ダンピング力が補助操舵力に対して過剰になることが防止される。
【０００９】
第２の発明は、車両に搭載され、アクチュエータ（９）によって補助操舵力を発生させるとともに、ラックアンドピニオン式操舵装置に用いられる電動パワーステアリング装置（１）であって、ステアリングホイール（２）の操舵速度を検出する操舵速度検出手段（１１）と、前記ステアリングホイールの操作によって発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（１２）と、前記操舵トルクに基づいてベース補助操舵力を設定するベース補助操舵力設定手段（２２）と、前記操舵速度に基づいて操舵を減衰するダンピング力を設定するダンピング力設定手段（３１）と、ラック軸の軸方向に加わる負荷をラック軸力として推定するラック軸力推定手段（３３）と、前記ラック軸力に基づいて前記ダンピング力を補正するダンピング力補正手段（４２）と、前記ベース補助操舵力と前記ダンピング力とに基づいて前記補助操舵力を発生する補助操舵力設定手段（２１）とを有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、路面状態と相関があるラック軸力に基づいてダンピング力を可変制御するため、ダンピング力が補助操舵力に対して過剰になることが防止される。
【００１１】
第３の発明は第２の発明において、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段（１１）と、前記ラック軸に作用する標準的な負荷を標準ラック軸力として前記車速および前記操舵角に対応させて予め記憶しておくとともに、前記車速検出手段により検出された前記車速および前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に対応する標準ラック軸力を設定する標準ラック軸力算出手段（３３）とを備え、前記標準ラック軸力よりも前記ラック軸力が小さい場合、前記ダンピング力補正手段は、前記標準ラック軸力と前記ラック軸力との差が大きくなるほど、前記ダンピング力を小さくすることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、ラック軸力と標準ラック軸力との差に基づいてダンピング力を補正することで、ダンピング力を路面μに応じて制御することができる。
【００１３】
第４の発明は第２の発明において、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段（１１）と、前記操舵角の変化量に対する前記ラック軸力をラック軸力ゲインとして算出するラック軸力ゲイン設定手段（４１）とを有し、前記ダンピング力補正手段は、前記ラック軸力ゲインに基づいて前記ダンピング力を補正することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、標準ラック軸力を設定する必要がないため、構成が簡素となる。
【００１５】
第５の発明は第４の発明において、前記ダンピング力補正手段は、前記ラック軸力ゲインが小さくなるほど、前記ダンピング力を小さくすることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ラック軸力ゲインを路面μに対応させて、ダンピング力を可変制御することができる。
【００１７】
第６の発明は第２〜第５の発明において、前記ラック軸力推定手段は、前記ステアリングホイールの操舵方向と、前記補助操舵力との方向とが一致するときに、前記ラック軸力を推定することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、操舵トルクが安定しているときにラック軸力を推定するため、ラック軸力を高精度に推定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の構成によれば、路面状態に応じてダンピング力を可変制御するため、ダンピング力が補助操舵力に対して過剰になることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る車両用操舵装置を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係るステアリング制御装置を示すブロック図である。
【図３】図２のダンピング補償電流設定部を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るダンピング補正係数を示すデータマップである。
【図５】第１実施形態に係るダンピング補償電流の設定手順を示すフローチャートである。
【図６】ステアリングホイールに加わる復元力を示すグラフである。
【図７】第２実施形態に係るダンピング補償電流設定部を示すブロック図である。
【図８】路面状態と、操舵角と、ラック軸力との関係を示すグラフである。
【図９】第２実施形態に係るダンピング補正係数を示すデータマップである。
【図１０】第２実施形態に係るダンピング補償電流の設定手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の電動パワーステアリング装置１を車両用操舵装置に適用した２つの実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
以下、第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る車両用操舵装置を示す模式図である。図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２にステアリングシャフト３を介して連結されたピニオン４と、ピニオン４に噛み合って車幅方向に往復動するラック軸５とを有するラックアンドピニオン機構を備えている。ラック軸５の両端には、タイロッド６を介して操向車輪としての左右の前輪７を軸支するナックルアーム８が連結されており、ステアリングホイール２の回転操作に応じて左右の前輪７が転舵されるようになっている。ラック軸５にはアシストモータ（アクチュエータ）９が同軸に装着されており、このアシストモータ９が発生するトルクによって運転者の操舵力が軽減される。
【００２３】
ステアリングシャフト３には、ステアリングホイール２の操舵角θを検出する操舵角センサ１１が設けられ、ピニオン４の近傍には、ピニオン４に作用する操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）１２が設けられている。また、車体の適所には、車速Ｖを検出する車速センサ１３とが設けられている。また、アシストモータ９には、モータ回転角φを検出するレゾルバ１５と、アシストモータ９に流れるモータ電流Ｉを検出するモータ電流センサ１６とが設けられている。
【００２４】
これらの操舵角センサ１１、操舵トルクセンサ１２、車速センサ１３、レゾルバ１５、モータ電流センサ１６の各出力信号は、電動パワーステアリング装置１の動作を統括的に制御するステアリング制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）２１に入力される。
【００２５】
ステアリング制御装置２１は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、各センサ１１〜１５の出力信号に基づき、アシストモータ９を駆動制御するための制御目標値（目標電流Ｉｔ）を決定し、アシストモータ９の駆動回路１９に入力する。駆動回路１９は、ＦＥＴのブリッジ回路等から構成されており、ステアリング制御装置２１が決定した目標電流Ｉｔに基づきアシストモータ９に電力を供給し、これによりアシストモータ９の出力トルクが制御され、補助操舵力がラック軸５に加えられる。
【００２６】
図２は、実施形態に係るステアリング制御装置２１を示すブロック図である。図２に示すように、ステアリング制御装置２１は、ベース電流設定部（ベース補助操舵力設定手段）２２と、イナーシャ補償電流設定部２３と、ダンピング補償電流設定部２５と、加算器２６と、減算器２８とを有し、各センサ１１〜１６の出力信号に基づいて算出したアシストモータ９の目標電流Ｉｔを駆動回路１９に出力する。
【００２７】
ベース電流設定部２２は、運転者によるステアリングホイール操作を検出し、その操作量に応じて、目標電流Ｉｔのもとになるベース電流Ｉａを算出する。ベース電流設定部２２は、操舵トルクセンサ１２で検出された操舵トルクおよび車速センサ１３で検出された車速に基づき、周知の方法を用いてベース電流Ｉａを算出する。このベース電流Ｉａは、加算器２６、および減算器２８に順に入力されて補正される。
【００２８】
イナーシャ補償電流設定部２３は、アシストモータ９およびステアリングシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｂを算出する。イナーシャ補償電流設定部２３は、操舵トルクセンサ１２で検出された操舵トルクＴの時間微分値を算出し、当該操舵トルクＴの時間微分値および車速センサ１３で検出された車速Ｖに基づき、周知の方法を用いてイナーシャ補償電流Ｉｂを算出する。このイナーシャ補償電流Ｉｂは加算器２６に入力されてベース電流Ｉａの補正に用いられる。
【００２９】
ダンピング補償電流設定部２５は、操舵をダンピング（減衰）するためのダンピング補償電流Ｉｄを設定する。ダンピング補償電流Ｉｄは減算器２８に入力されてベース電流Ｉａの補正に用いられる。
【００３０】
ベース電流設定部２２によって設定されたベース電流Ｉａは、加算器２６および減算器２８を経る際に、イナーシャ補償電流Ｉｂ、ダンピング補償電流Ｉｄによって補正されて目標電流Ｉｔとなる。
【００３１】
次に、ダンピング補償電流設定部２５について詳述する。図３は、図２のダンピング補償電流設定部２５を示すブロック図である。ダンピング補償電流設定部２５は、ダンピング補償電流ベース値設定部（ダンピング力設定手段）３１と、往き戻り判定部３２と、ラック軸力推定部（ラック軸力推定手段）３３と、標準ラック軸力設定部（標準ラック軸力算出手段）３４と、ダンピング補正係数設定部３５と、メモリ３６と、乗算器３７とを備えている。
【００３２】
ダンピング補償電流ベース値設定部３１は、操舵角センサ１１で検出された操舵角θを微分することによって算出した操舵角速度ωに基づき、発生させるダンピング力に対応したダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂを設定する。ダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂは、操舵角速度ωに基づいて所定の演算式やデータマップ等を用いて設定されてよい。このダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂは、乗算器３７に入力される。
【００３３】
往き戻り判定部３２は、操舵角センサ１１で検出された操舵角θを微分することによって算出した操舵角速度ωと、操舵トルクＴとに基づいて、各値の符号からステアリングホイール２の回転方向と操舵トルクＴの方向とが一致するか否かを判定する。一致する場合を往き操舵、一致しない場合を戻り操舵とし、往き操舵の場合には、その判定結果Ｓをラック軸力推定部３３に出力する。
【００３４】
ラック軸力推定部３３は、ラック軸５の軸方向に加わる荷重をラック軸力Ｆｒとして推定する。ラック軸５の軸方向に加わる荷重としては、運転者のステアリングホイール操作による操舵力と、アシストモータ９による操舵アシスト力と、路面から受ける路面反力とがある。路面μが低くなるほど路面反力は小さくなるため、ラック軸力Ｆｒは小さくなる。このラック軸力Ｆｒの推定は、往き戻り判定部３２から入力された往き判定結果Ｓに基づいて、往き操舵が行われている場合にのみ実施される。ラック軸力推定部３３は、操舵トルクＴと、モータ電流Ｉと、レゾルバ１５で検出されたモータ回転角φを微分することによって算出されたモータ回転速度ωｍとに基づき、周知の方法を用いてラック軸力Ｆｒを算出する（例えば、特開平１１−４９０００参照）。ラック軸力推定部３３は、ラック軸力Ｆｒを推定した場合には、ラック軸力Ｆｒをダンピング補正係数設定部３５に出力する。
【００３５】
標準ラック軸力設定部３４は、路面が標準状態（例えば、高μ路である乾燥アスファルト路）であると仮定した場合の任意の車速Ｖおよび操舵角θにおけるラック軸力を標準ラック軸力Ｆｒｓとして設定する。標準ラック軸力設定部３４は、車速Ｖおよび操舵角θに対応して標準ラック軸力Ｆｒｓが設定されたデータマップを、車速Ｖおよび操舵角θに基づいて参照することによって標準ラック軸力Ｆｒｓを設定する。この標準ラック軸力Ｆｒｓは、ダンピング補正係数設定部３５に出力される。
【００３６】
ダンピング補正係数設定部３５は、ダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂを補正するための補正係数Ｋ１を設定する。ダンピング補正係数設定部３５は、標準ラック軸力設定部３４が設定した標準ラック軸力Ｆｒｓから、ラック軸力推定部３３が推定したラック軸力Ｆｒを減じることによって、ラック軸力差ΔＦｒを算出し、図４に示すデータマップを参照して、ラック軸力差ΔＦｒに対応するダンピング補正係数Ｋ１を設定する。図４は、第１実施形態に係るダンピング補正係数Ｋ１を示すデータマップである。図４に示すように、ダンピング補正係数Ｋ１は０〜１の範囲の数値であり、ラック軸力差ΔＦｒが増加するに従って減少するように設定されている。すなわち、ラック軸力Ｆｒは路面μが小さくなるに従って小さくなるため、路面μが小さくなるほど補正係数Ｋ１が小さくなるように設定されている。
【００３７】
ダンピング補正係数Ｋ１は、乗算器３７に出力されるとともに、メモリ３６に記憶される。ダンピング補正係数設定部３５は、ラック軸力Ｆｒをラック軸力推定部３３から受け取らない場合には、ダンピング補正係数Ｋ１の算出処理を行わず、メモリ３６に記憶されたダンピング補正係数Ｋ１を乗算器３７に出力する。
【００３８】
乗算器３７は、ダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂにダンピング補正係数Ｋ１を乗じてダンピング補償電流Ｉｄを算出する。ダンピング補償電流Ｉｄは、減算器２８に入力される。
【００３９】
上述したダンピング補償電流設定部２５は、図５に示すフローチャートに従ってダンピング補償電流Ｉｄを算出する。図５は、第１実施形態に係るダンピング補償電流の設定手順を示すフローチャートである。最初に、ダンピング補償電流ベース値設定部３１において、操舵角速度ωに基づいてダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂが設定される（Ｓ１）。次に、往き戻り判定部３２において往き操舵であるか否かが判定される（Ｓ２）。
【００４０】
往き操舵である場合には、ラック軸力推定部３３においてラック軸力Ｆｒが算出される（Ｓ３）とともに、標準ラック軸力設定部３４において標準ラック軸力Ｆｒｓが設定される（Ｓ４）。そして、ダンピング補正係数設定部３５においてラック軸力Ｆｒと標準ラック軸力Ｆｒｓとからラック軸力差ΔＦｒが算出され（Ｓ５）、ラック軸力差ΔＦｒに基づいてダンピング補正係数Ｋ１が設定される（Ｓ６）。そして、乗算器３７において、ダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂにダンピング補正係数Ｋ１が乗じられてダンピング補償電流Ｉｄが算出される（Ｓ７）。
【００４１】
ステップＳ２における判定が往き操舵でない場合には、ラック軸力Ｆｒ、ラック軸力差ΔＦｒ、ダンピング補正係数Ｋ１の設定は行わずにステップＳ７に進み、メモリ３６に記憶された前回のダンピング補正係数Ｋ１をダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂに乗じることによってダンピング補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンピング補正係数Ｋ１の初期値には１が設定されており、ダンピング補正係数Ｋ１の設定が一度も行われていない場合にはダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂに１が乗じられる。
【００４２】
以上のように構成した第１実施形態の効果について説明する。第１実施形態では、ラック軸力Ｆｒに基づいてダンピング補償電流Ｉｄを設定するため、路面状態に応じてダンピング力を設定することが可能となる。ラック軸力Ｆｒは路面反力に応じて変化するため、ラック軸力Ｆｒから路面状態（路面μ）を推定することが可能である。ラック軸力Ｆｒを推定するラック軸力推定部３３と、標準ラック軸力Ｆｒｓを設定する標準ラック軸力設定部３４と、ラック軸力Ｆｒと標準ラック軸力Ｆｒｓとを比較してラック軸力差ΔＦｒを算出するダンピング補正係数設定部３５とは、路面状態推定部として機能する。
【００４３】
ラック軸力Ｆｒは、路面反力が小さい低μ路では小さく、路面反力が大きい高μ路ではで大きいため、ラック軸力Ｆｒが小さい場合（すなわち、低μ路の場合）にダンピング補償電流Ｉｄを小さくし、ラック軸力Ｆｒが大きい場合（すなわち、高μ路の場合）にダンピング補償電流Ｉｄを大きくすることによって、路面状態に応じてダンピング力を設定することができる。
【００４４】
図６は、ステアリングホイールに加わる復元力を示すグラフであり、（ａ）は第１実施形態に係る車両用操舵装置を搭載した車両が高μ路を走行するときの復元力を示し、（ｂ）は第１実施形態に係る車両用操舵装置を搭載した車両が低μ路を走行するときの復元力を示し、（ｃ）は従来の車両用操舵装置（ダンピング力の補正をしない）を搭載した車両が低μ路を走行するときの復元力を示す。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、高μ路から低μ路に変化した場合、路面反力が低下して操舵トルク勾配が小さくなる。その際、ダンピング力は、路面μに応じて変化するラック軸力を基にして設定されるため、復元力のヒステリシスは小さくなる。そのため、操舵トルクＴが０となる操舵角θ０は、低μ路の走行時と高μ路の走行時とにおいて概ね一定に維持することができる。そのため、低μ路においても、ステアリングはセルフアライニングにより中立点まで復帰することができる。
【００４５】
一方、図６（ｃ）に示すように、ダンピング力の補正を行わない場合、操舵トルク勾配が小さくなるにもかかわらずダンピング力が大きいままであるためヒステリシスが大きく、操舵トルクＴが０となる操舵角θ０は高μ路走行時に比較して大きくなる。つまり、操舵角が大きい時点で操舵トルクが０となり、ステアリング２が中立点に復帰できない現象が発生する。
【００４６】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較してダンピング補償電流設定部の構成のみが異なる。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図７は、第２実施形態に係るダンピング補償電流設定部４０を示すブロック図である。図７に示すように、ダンピング補償電流設定部４０は、ダンピング補償電流ベース値設定部３１と、往き戻り判定部３２と、ラック軸力推定部３３と、ラック軸力ゲイン設定部（ラック軸力ゲイン設定手段）４１と、ダンピング補正係数設定部４２と、メモリ３６と、乗算器３７とを備えている。ダンピング補償電流ベース値設定部３１と、往き戻り判定部３２と、ラック軸力推定部３３と、メモリ３６と、乗算器３７とは第１実施形態と同様の構成であるため説明を省略する。
【００４８】
ラック軸力ゲイン設定部４１は、操舵角θと、ラック軸力推定部３３によって推定されたラック軸力Ｆｒとに基づき、操舵角θの変化量に対するラック軸力Ｆｒの変化量をラック軸力ゲインＧｒとして設定する。図８は、路面状態と、操舵角と、ラック軸力との関係を示すグラフである。図８に示すように、操舵角θが増大すると、車両の進行方向に対して前輪７が転舵されることによりタイヤに発生する横力が増加し、前輪７に車幅方向の力が加わるため、ラック軸力Ｆｒが増加する。このとき、操舵角θが同一であれば、路面の摩擦係数が高いほど前輪７に加わる車幅方向の力は増大する。よって、操舵角θの変化量に対するラック軸力Ｆｒの変化量（すなわち、図８の各直線の傾き）であるラック軸力ゲインＧｒは、路面状態に応じて変化し、高μ路であるほど大きくなる。ラック軸力ゲイン設定部４１は、ラック軸力Ｆｒが入力されてラック軸力ゲインＧｒを設定した場合に、ラック軸力ゲインＧｒをダンピング補正係数設定部４２に出力する。
【００４９】
ダンピング補正係数設定部４２は、ダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂを補正するための補正係数Ｋ２を設定する。ダンピング補正係数設定部４２は、図９に示すデータマップを参照して、ラック軸力ゲインＧｒに対応するダンピング補正係数Ｋ２を設定する。図９は、第２実施形態に係るダンピング補正係数Ｋ２を示すデータマップである。図９に示すように、ダンピング補正係数Ｋ２は０〜１の範囲の数値であり、ラック軸力ゲインＧｒが減少するに従って減少するように設定されている。また、ラック軸力ゲインＧｒによる路面推定の誤差を考慮して、路面が標準状態であるときのラック軸力ゲインＧｒｓから値α’低下した状態から、ダンピング補正係数Ｋ２が１より小さくなるようにデータマップは設定されている。
【００５０】
ダンピング補正係数Ｋ２は、乗算器３７に出力されるとともに、メモリ３６に記憶される。ダンピング補正係数設定部４２は、ラック軸力Ｇｒをラック軸力ゲイン設定部４１から受け取らない場合には、ダンピング補正係数Ｋ２の算出処理を行わず、メモリ３６に記憶されたダンピング補正係数Ｋ２を乗算器３７に出力する。
【００５１】
第２実施ケ形態に係るダンピング補償電流設定部４０は、図１０に示すフローチャートに従ってダンピング補償電流Ｉｄを算出する。図１０は、第２実施形態に係るダンピング補償電流の設定手順を示すフローチャートである。最初に、ダンピング補償電流ベース値設定部３１において、操舵角速度ωに基づいてダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂが設定される（Ｓ１１）。次に、往き戻り判定部３２において往き操舵であるか否かが判定される（Ｓ１２）。
【００５２】
往き操舵である場合には、ラック軸力推定部３３においてラック軸力Ｆｒが算出され（Ｓ１３）、続いてラック軸力ゲイン設定部４１においてラック軸力ゲインＧｒが設定され（Ｓ１４）、そしてダンピング補正係数設定部４２において、ラック軸力ゲインＧｒに基づいてダンピング補正係数Ｋ２が設定される（Ｓ１５）。そして、乗算器３７において、ダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂにダンピング補正係数Ｋ２が乗じられてダンピング補償電流Ｉｄが算出される（Ｓ１６）。
【００５３】
ステップＳ１２における判定が往き操舵でない場合には、ラック軸力Ｆｒ、ラック軸力ゲインＧｒ、ダンピング補正係数Ｋ２の設定は行わずにステップＳ１６に進み、メモリ３６に記憶された前回のダンピング補正係数Ｋ２をダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂに乗じることによってダンピング補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンピング補正係数Ｋ２の初期値には１が設定されており、ダンピング補正係数Ｋ１の設定が一度も行われていない場合にはダンピング補償電流ベース値Ｉｄｂに１が乗じられる。
【００５４】
第２実施形態のように構成することによって、ラック軸力Ｆｒを標準ラック軸力Ｆｒｓと比較する必要がなくなるため、標準ラック軸力Ｆｒｓが設定されたデータマップを用意する必要が省かれる。
【００５５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本実施形態ではラック軸力Ｆｒをモータ電流Ｉと、操舵トルクＴと、モータ回転速度ωｍとに基づいて推定したが、ラック軸力を検出するセンサをラック軸５に設けてラック軸力を実測してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・電動パワーステアリング装置、２・・ステアリングホイール、５・・ラック軸、９・・アシストモータ（アクチュエータ）、１１・・操舵角センサ、１２・・操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）、１３・・車速センサ、１５・・レゾルバ、１６・・モータ電流センサ、２１・・ステアリング制御装置（補助操舵力設定手段）、２２・・ベース電流設定部（ベース補助操舵力設定手段）、２３・・イナーシャ補償電流設定部、２５，４０・・ダンピング補償電流設定部、３１・・ダンピング補償電流ベース値設定部（ダンピング力設定手段）、３３・・ラック軸力推定部（ラック軸力推定手段）、３４・・標準ラック軸力設定部（標準ラック軸力算出手段）、３５，４２・・ダンピング補正係数設定部、４１・・ラック軸力ゲイン設定部（ラック軸力ゲイン設定手段）、
【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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