(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に補助トルクを付加する電動機と、前後輪の滑り角差に基づいて車両挙動を判定して補正信号を出力する車両挙動判定手段、少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて目標トルク信号を設定する目標トルク設定手段、この目標トルク設定手段からの目標トルク信号を前記車両挙動判定手段からの補正量に基づいて補正する補正手段を備え、前記電動機の駆動を制御する制御手段と、からなる電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、路面摩擦に応じた摩擦補正係数を発生する摩擦補正係数発生手段と、前記車両挙動判定手段からの補正量に摩擦補正係数を乗算してトルク補正信号を出力する乗算手段と、を備え、目標トルク信号をトルク補正信号で補正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】
前記摩擦補正係数発生手段は、ヨー角速度センサが検出するヨー角速度信号と切れ角センサが検出する切れ角信号とに基づいて摩擦応動係数を発生する摩擦応動係数発生手段と、車速信号に基づいて車速応動係数を発生する車速応動係数発生手段と、摩擦応動係数と車速応動係数を乗算して摩擦補正係数を出力する乗算手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機の動力をステアリング系に直接作用させ、ドライバの操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に係り、特に操舵反力の変化をドライバに伝えて適切な操舵を行わせる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は特願平１０−２４９７３０号で、車両速度、ヨー角速度、操舵角に基づいて車両の前輪の滑り角（βｆ）と車両の後輪の滑り角（βｒ）との差（以降、角差βｆｒ＝βｆ−βｒと称する）を演算し、この角差βｆｒに基づいて車両挙動（オーバステア状態、アンダステア状態等）の補正量を決定し、操舵トルクに基づいた目標トルク信号を角差βｆｒに対応した補正量で補正して電動機を駆動することにより、電動機が発生する補助トルクを補正してステアリング系に作用させ、路面からハンドルを介して伝えられる操舵反力を車両挙動に応じてドライバに感知させ、ドライバが車両挙動に応じた適切なハンドル操作が可能となるような電動パワーステアリング装置を提案した。
【０００３】
また、特開平５−１３１９４２号公報に開示されているように、操舵トルクセンサが検出した操舵トルクに対応したモータ駆動電流値でモータを駆動し、モータが発生する補助トルクをステアリング系に作用させてドライバの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置において、車速、操舵量、車体のヨーレイトに基づいて所定のファジールールに従ってファジー推論を行い、ファジー推論した走行路面の路面状態の推定値を直接モータ駆動電流値に乗算し、路面状態に応じてモータ駆動電流値を補正するものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
角差βｆｒに対応した補正量で目標トルク信号を補正する電動パワーステアリング装置は、アンダステア状態やオーバステア状態の車両挙動を判定し、車両挙動に対応した補正量で目標トルク信号を補正することはできるが、路面摩擦係数（μ）の変化に応じた補正ができないため、路面摩擦係数（μ）の変化が大きい場合、特に路面摩擦係数（μ）が低下する低μ路では車両挙動に対して目標トルク信号を充分に補正することができなく、操舵フィーリングが低下する課題がある。
【０００５】
また、特開平５−１３１９４２号公報に開示された電動パワーステアリング装置は、ファジー推論に基づいて路面状態の推定値をモータ駆動電流値に乗算し、路面状態に応じてモータ駆動電流値を補正することにより、路面摩擦係数（μ）の変化に対応した補助トルクを発生するが、車両のアンダステア状態やオーバステア状態を判定しないため、このような車両挙動に対応した操舵反力をドライバに正確に伝えることができず、ドライバは車両挙動に応じた適切な操舵ができないために操舵フィーリングの低下を招く課題がある。
【０００６】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的は路面が低μ路であっても、アンダステアやオーバステア等の車両挙動に対応して最適な操舵フィーリングが得られる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手段に、路面摩擦に応じた摩擦補正係数を発生する摩擦補正係数発生手段と、車両挙動判定手段からの補正量に摩擦補正係数を乗算してトルク補正信号を出力する乗算手段とを備え、目標トルク信号をトルク補正信号で補正することを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手段に、路面摩擦に応じた摩擦補正係数を発生する摩擦補正係数発生手段と、車両挙動判定手段からの補正量に摩擦補正係数を乗算してトルク補正信号を出力する乗算手段とを備え、目標トルク信号をトルク補正信号で補正するので、アンダステアやオーバステア等の車両状態および路面摩擦係数に対応した操舵反力をハンドルを介してドライバに伝達するとともに、ドライバに操舵に適した操舵特性を提供することができる。
【０００９】
また、この発明に係る摩擦補正係数発生手段は、ヨー角速度センサが検出するヨー角速度信号と切れ角センサが検出する切れ角信号とに基づいて摩擦応動係数を発生する摩擦応動係数発生手段と、車速信号に基づいて車速応動係数を発生する車速応動係数発生手段と、摩擦応動係数と車速応動係数を乗算して摩擦補正係数を出力する乗算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る摩擦補正係数発生手段は、ヨー角速度センサが検出するヨー角速度信号と切れ角センサが検出する切れ角信号とに基づいて摩擦応動係数を発生する摩擦応動係数発生手段と、車速信号に基づいて車速応動係数を発生する車速応動係数発生手段と、摩擦応動係数と車速応動係数を乗算して摩擦補正係数を出力する乗算手段とを備えたので、路面摩擦係数（μ）の影響を摩擦応動係数と車速応動係数の積である摩擦補正係数で補償することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、オーバステアやアンダステアの車両状態に対する補正量を路面摩擦係数（μ）に応じた摩擦補正係数で補正し、摩擦補正係数で補正した補正量で目標トルク信号を補正することにより、車両状態および路面摩擦係数（μ）の変化を操舵反力としてドライバに正確に伝えるとともに、適切な操舵特性を与え、ドライバに最適な操舵フィーリングを提供するものである。
【００１２】
図１はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図１において、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、ステアリング軸３、ハイポイドギア４、ピニオン５ａおよびラック軸５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構５、タイロッド６、操向車輪の前輪７、補助トルクをステアリング系に作用する電動機８、制御手段１３、電動機駆動手段１４、電動機電流検出手段１５を備える。
【００１３】
また、電動パワーステアリング装置１は、車両に作用するヨー角速度を検出し、ヨー角速度に対応した電気信号に変換されたヨー角速度信号Ｙを検出するヨー角速度センサ９、前輪の切れ角を検出し、前輪の切れ角に対応した電気信号に変換された切れ角信号δを出力する切れ角センサ１０、車速を検出し、車速に対応した電気信号に変換された車速信号Ｖを出力する車速センサ１１、ステアリングホイール２に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルクに対応した電気信号に変換された操舵トルク信号Ｔを出力する操舵トルクセンサ１２を備える。
なお、切れ角信号δは操舵角からステアリングギヤボックス内（図示せず）のギア比を用いて算出してもよい。
【００１４】
ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、操舵トルク信号Ｔは、それぞれ大きさと方向を有し、車速信号Ｖは大きさのみを有し、制御手段１３に供給される。
なお、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、操舵トルク信号Ｔの方向は、車両上方から見て時計回り方向を正（プラス）とし、反時計回り方向を負（マイナス）とする。
【００１５】
ステアリングホイール２を操舵すると、ステアリング軸３に加えられる手動操舵トルクは、ラック＆ピニオン機構５を介してピニオン５ａの回転力がラック軸５ｂの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド６を介して前輪７の操向を変化させる。
【００１６】
手動の操舵トルクをアシストするため、操舵トルク信号Ｔに対応して電動機８が駆動されると、電動機トルクがハイポイドギア４を介して倍力された補助トルク（アシストトルク）に変換されてステアリング軸３に作用し、ドライバの操舵力を軽減する。
【００１７】
制御手段１３は、マイクロプロセッサを基本に各種演算手段、処理手段、判定手段、係数発生手段、信号発生手段、メモリ等で構成し、操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩＭＳ）を発生し、この目標トルク信号（ＩＭＳ）と電動機電流検出手段１５が検出した電動機電流ＩＭに対応した電動機トルク信号ＩＭＦとの差（負帰還）に応じた電動機制御信号ＶＯ（例えば、オン信号、オフ信号およびＰＷＭ信号の混成信号）を発生し、この差が速やかに０となるように電動機駆動手段１４の駆動を制御する。
【００１８】
また、制御手段１３は、滑り角差推定手段、補正手段を備え、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δ、車速信号Ｖおよび車両の寸法パラメータ（ホイールベース）に基づいて前輪の滑り角と後輪の滑り角の差（角差信号）を演算で推定し、この差（角差信号）の大きさに基づいてアンダステア補正量、オーバステア補正量およびカウンタステア補正量を決定し、この補正量で目標トルク信号（ＩＭＳ）を補正する。
【００１９】
さらに、制御手段１３は、前輪の滑り角と後輪の滑り角の角差（角差信号）の方向（Ｐ）、ヨー角速度信号Ｙの方向（Ｎ）および操舵トルク信号Ｔの方向（Ｓ）を比較することにより、車両の状態（車両挙動）がアンダステア領域、オーバステア領域またはカウンタステア領域のいずれであるかを判定する。
【００２０】
また、制御手段１３は、ヨー角速度信号Ｙ、切れ角信号δおよび車速信号Ｖに基づいて摩擦補正係数（Ｋμ）を発生する摩擦補正係数発生手段を備え、アンダステア補正量、オーバステア補正量およびカウンタステア補正量を路面摩擦に応じた摩擦補正係数（Ｋμ）で補正する。
【００２１】
電動機駆動手段１４は、例えば４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶＯに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）の電動機電圧ＶＭを出力し、電動機８を正回転または逆回転にＰＷＭ駆動する。
【００２２】
電動機電流検出手段１５は、電動機８と直列に接続された抵抗器またはホール素子等で電動機電流ＩＭを電圧に変換して検出し、電動機電流ＩＭに対応した電動機トルク信号ＩＭＦを制御手段１３にフィードバック（負帰還）する。
【００２３】
図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図である。
図２において、電動パワーステアリング装置１の制御手段１３は、目標トルク信号設定手段２１、差演算手段２２、駆動制御手段２３、車両挙動判定手段２４、補正手段２５、摩擦補正係数発生手段１６、乗算手段１７を備える。
【００２４】
目標トルク信号設定手段２１は、ＲＯＭ等のメモリに予め図５に示す操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩＭＳ特性データ、および図６に示す車速信号Ｖ−車速係数ＫＴ特性データを記憶しておき、操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルク信号Ｔおよび車速センサ１１が検出した車速信号Ｖに基づいて操舵トルク信号Ｔに対応した目標トルク信号（ＩＭＳ）に車速信号Ｖに対応した車速係数ＫＴを乗算（ＫＴ＊ＩＭＳ）して目標トルク信号ＩＭＯとして補正手段２５に供給する。
目標トルク信号ＩＭＯは、トルク信号Ｔが同一でも車速信号Ｖが増加するにつれて減少するようにし、高車速領域での操舵の安定性を確保するように設定する。
【００２５】
差演算手段２２は、減算機能を備え、補正手段２５から供給される目標トルク信号ＩＭＨと、電動機電流検出手段１５から供給される電動機トルク信号ＩＭＦとの差ΔＩ（＝ＩＭＨ−ＩＭＦ）を演算し、差信号ΔＩ（＝ＩＭＨ−ＩＭＦ）を駆動制御手段２３に供給する。
【００２６】
駆動制御手段２３は、ＰＩＤコントローラ、電動機制御信号発生手段等を備え、差演算手段２２から供給される差信号ΔＩに比例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）制御を施した後、これら比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御を施した信号を混合した混合信号に基づいてハンドルの右操舵または左操舵に対応したＰＷＭの電動機制御信号ＶＯを発生し、電動機制御信号ＶＯを電動機駆動手段１４に供給する。
【００２７】
車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段、方向判定手段、選択手段、アンダステア補正量出力手段、オーバステア補正量出力手段、カウンタステア補正量出力手段等を備え、車速センサ１１から供給される車速信号Ｖ、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙおよび切れ角センサ１０から供給される切れ角信号δに基づいて車両の前輪滑り角（βｆ）と車両の後輪滑り角（βｒ）との差（角差βｆｒ＝βｆ−βｒ）を演算し、この角差（βｆｒ）基づいてアンダステア補正量（ＤＡ）、オーバステア補正量（ＤＯ）およびカウンタステア補正量（ＤＣ）を発生し、補正信号ＩＤを乗算手段１７に供給する。
【００２８】
図３はこの発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図である。
図３において、車両挙動判定手段２４は、滑り角差推定手段３０、第１方向判定手段３１、選択手段３２、第２方向判定手段３３、選択手段３４、第３方向判定手段３５、選択手段３６、オーバステア補正量出力手段３７、アンダステア補正量出力手段３８、カウンタステア補正量出力手段３９、角差変化量演算手段４０、角差変化係数発生手段４１、加算手段４２，４３、乗算手段４４，４５、加算手段４６を備える。
【００２９】
滑り角差推定手段３０は、メモリ、演算手段等を備え、車速信号Ｖ、ヨー角速度信号Ｙ、前輪の切れ角に対応する切れ角信号δおよびメモリに予め設定した車両の寸法パラメータ（例えば、ホイールベースＬ）に基づいて数１から前輪滑り角（βｆ）と後輪滑り角（βｒ）との角差βｆｒ（＝βｆ−βｒ）を演算し、角差信号βｆｒを第１方向判定手段３１、第２方向判定手段３３、選択手段３２、角差変化量演算手段４０に供給する。
【００３０】
【数１】
βｆｒ＝Ｙ＊Ｌ／Ｖ−δ
【００３１】
なお、前輪滑り角（βｆ）および後輪滑り角（βｒ）は、タイヤの向きを基準としてタイヤの進行方向への角度を表わすので、時計回り方向へハンドルを切った場合、前輪タイヤの向きに対してタイヤの進行方向は反時計回り方向となり、時計回り方向を正（プラス）とすると前輪滑り角（βｆ）の方向は負（マイナス）となる。
同様に、後輪滑り角（βｒ）も負（マイナス）となり、角差信号βｆｒの方向（符号）は後輪滑り角（βｒ）の絶対値｜βｒ｜が前輪滑り角（βｆ）の絶対値｜βｆ｜以上（｜βｒ｜≧｜βｆ｜）となるまでは、負（マイナス）で表わす。
【００３２】
第１方向判定手段３１は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βｆｒの方向符号Ｐと、ヨー角速度センサ９から供給されるヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎに基づいて、方向符号Ｐと方向符号Ｎが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨＯ１を選択手段３２に供給し、方向符号Ｐと方向符号Ｎが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨＯ１を選択手段３２に供給する。
【００３３】
選択手段３２は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第１方向判定手段３１から供給される判定信号ＨＯ１に基づいてスイッチを切り替え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βｆｒを選択手段３４、またはオーバステア補正量出力手段３７に供給する。
なお、選択手段３２は、判定信号ＨＯ１がＨレベル（符号が同一）の場合には、オーバステア補正量出力手段３７を選択（実線表示）し、判定信号ＨＯ１がＬレベル（符号が不一致）の場合には、選択手段３４を選択（破線表示）する。
【００３４】
角差信号βｆｒの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが同じ（一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βｒ）が前輪の反時計回り方向滑り角（βｆ）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎがプラス（＋）で角差信号βｆｒの方向符号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のオーバステア領域と判定して選択手段３２はオーバステア補正量出力手段３７を選択（実線表示）する。
【００３５】
一方、角差信号βｆｒの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが異なる（不一致）場合、例えばヨー角速度Ｙが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βｆ）が後輪の反時計回り方向滑り角（βｒ）よりも大きいような場合には、ヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎがプラス（＋）で角差信号βｆｒの方向符号Ｐがマイナス（−）となり、選択手段３２は選択手段３４を選択（破線表示）する。
【００３６】
第２方向判定手段３３は、符号比較機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βｆｒの方向符号Ｐと、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓに基づいて、方向符号Ｐと方向符号Ｓが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨＯ２を選択手段３４に供給し、方向符号Ｐと方向符号Ｓが異なる（符号が異なる）場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨＯ２を選択手段３４に供給する。
【００３７】
選択手段３４は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第２方向判定手段３３から供給される判定信号ＨＯ２に基づいてスイッチを切り替え、選択手段３２から供給される角差信号βｆｒをアンダステア補正量出力手段３８またはカウンタステア補正量出力手段３９に供給する。
なお、選択手段３４は、判定信号ＨＯ２がＨレベル（符号が同一）の場合には、カウンタステア補正量出力手段３９を選択（実線表示）し、判定信号ＨＯ２がＬレベル（符号が不一致）の場合には、アンダステア補正量出力手段３８を選択（破線表示）する。
【００３８】
角差信号βｆｒの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが同じ（一致）場合、例えば操舵トルク信号Ｔが時計回り方向であって、後輪の反時計回り方向滑り角（βｒ）が前輪の反時計回り方向滑り角（βｆ）よりも大きいような場合には、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓがプラス（＋）で角差信号βｆｒの方向符号Ｐがプラス（＋）となり、車両挙動のカウンタステア過大領域と判定して選択手段３４はカウンタステア補正量出力手段３９を選択（実線表示）する。
【００３９】
一方、角差信号βｆｒの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが異なる（不一致）場合、例えば操舵トルク信号Ｔが時計回り方向であって、前輪の反時計回り方向滑り角（βｆ）が後輪の反時計回り方向滑り角（βｒ）よりも大きいような場合には、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓがプラス（＋）で角差信号βｆｒの方向符号Ｐがマイナス（−）となり、車両挙動のアンダステア領域と判定して選択手段３４はアンダステア補正量出力手段３８を選択（破線表示）する。
【００４０】
このように、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βｆｒの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが一致と判定した場合（選択手段３２の実線表示側）には、オーバステア状態であると判定し、角差信号βｆｒを選択手段３２を介してオーバステア補正量出力手段３７に供給する。
【００４１】
車両の強いオーバステア領域とは、そのままでは車両がスピンする虞のある状態であり、ドライバに操舵反力を強く感じさせてカウンタステアを行い易くしている。
【００４２】
また、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βｆｒの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが不一致と判定（選択手段３２の破線表示側）し、かつ第２方向判定手段３３で角差信号βｆｒの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが不一致（選択手段３４の破線表示側）と判定した場合には、車両挙動がアンダステア状態であると判定して角差信号βｆｒを選択手段３２および選択手段３４を介してアンダステア補正量出力手段３８に供給する。
【００４３】
車両挙動の強いアンダステア領域とは、現在の操舵状態からこれ以上ハンドルを切り込んでも車両が曲らない状態であり、ドライバに操舵反力を強く感じさせてハンドルを戻した方が良いことを知らせる操舵領域である。
【００４４】
なお、弱いアンダステア領域では操舵反力の補正は不要であるので、図８に示すように角差信号βｆｒの絶対値｜βｆｒ｜に対するアンダステア補正量ＤＡの不感帯領域を大きく設定している。
【００４５】
さらに、車両挙動判定手段２４は、第１方向判定手段３１で角差信号βｆｒの方向符号Ｐとヨー角速度信号Ｙの方向符号Ｎとが不一致と判定（選択手段３２の破線表示側）し、かつ第２方向判定手段３３で角差信号βｆｒの方向符号Ｐと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが一致（選択手段３４の実線表示側）と判定した場合には、車両挙動がカウンタステア過大状態であると判定して角差信号βｆｒを選択手段３２および選択手段３４を介してカウンタステア補正量出力手段３９に供給する。
【００４６】
角差変化量演算手段４０は、微分演算機能を備え、滑り角差推定手段３０から供給される角差信号βｆｒに微分演算を施し、角差変化量信号ＤＶ（＝ｄβｆｒ／ｄｔ）を角差変化係数発生手段４１および第３方向判定手段３５に供給する。
【００４７】
角差変化係数発生手段４１は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１０に示す角差変化量ＤＶと角差変化係数ＫＶの特性データを記憶しておき、角差変化量信号ＤＶが供給されると、対応した角差変化係数ＫＶを読み出して乗算手段４４および乗算手段４５に供給する。
【００４８】
第３方向判定手段３５は、符号比較機能を備え、角差変化量演算手段４０から供給される角差変化量信号ＤＶ（＝ｄβｆｒ／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとに基づいて、方向符号Ｆと方向符号Ｓが一致（符号が同一）する場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨＯ３を選択手段３６に供給し、方向符号Ｆと方向符号Ｓが異なる（符号が異なる）場合には、Ｌレベルの判定信号ＨＯ３を選択手段３６に供給する。
なお、角差変化量信号ＤＶの方向符号Ｆは、角差信号βｆｒが正（＋）で、かつ絶対値｜βｆｒ｜が増加する時は正（＋）とし、絶対値｜βｆｒ｜が減少する時は負（−）とする。
また、角差変化量信号ＤＶの方向符号Ｆは、角差信号βｆｒが負（−）で、かつ絶対値｜βｆｒ｜が増加するする時は正（＋）とし、絶対値｜βｆｒ｜が減少する時は負（−）とする。
【００４９】
選択手段３６は、ソフト制御のスイッチ機能を備え、第３方向判定手段３５から供給される判定信号ＨＯ３に基づいてスイッチを切り替え、カウンタステア補正量出力手段３９から加算手段４３を介して供給されるカウンタステア補正量ＤＣもしくはオーバステア補正量出力手段３７から加算手段４３を介して供給されるオーバステア補正量ＤＯを加算手段４２または乗算手段４５に供給する。
なお、選択手段３６は、判定信号ＨＯ３がＨレベル（符号が同一）の場合には加算手段４２を選択（破線表示側）し、判定信号ＨＯ３がＬレベル（符号が不一致）の場合には乗算手段４５を選択（実線表示）する。
【００５０】
角差変化量信号ＤＶ（＝ｄβｆｒ／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが不一致（符号が異なる）の場合、例えばカウンタ当てを行って操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓが反時計回り方向で、後輪の反時計回り方向滑り角（βｒ）が前輪の反時計回り方向滑り角（βｆ）よりも大きくその差が拡大するような場合には、方向符号Ｓがマイナス（−）で方向符号Ｆがプラス（＋）となり、選択手段３６は乗算手段４５を選択（実線表示側）し、カウンタステア補正量ＤＣを乗算手段４５に供給する。
【００５１】
一方、角差変化量信号ＤＶ（＝ｄβｆｒ／ｄｔ）の方向符号Ｆと操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓとが一致（符号が同一）する場合、例えばカウンタステア当てを行い、操舵トルク信号Ｔの方向符号Ｓが反時計回り方向で、後輪の反時計回り方向滑り角（βｒ）が前輪の反時計回り方向滑り角（βｆ）よりも大きく、その差が縮小するような場合には、方向符号Ｓがマイナス（−）で方向符号Ｆがマイナス（−）となり、選択手段３６は加算手段４２を選択（破線表示側）し、カウンタステア補正量ＤＣを加算手段４２に供給する。
【００５２】
オーバステア補正量出力手段３７は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図８に示す角差信号の絶対値｜βｆｒ｜とオーバステア補正量ＤＯとの特性データを記憶しておき、選択手段３２から角差信号βｆｒが供給されると、対応するオーバステア補正量ＤＯを読み出し、オーバステア補正量信号ＤＯを加算手段４３を介して切替手段３６に供給する。
【００５３】
アンダステア補正量出力手段３８は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図７に示す角差信号の絶対値｜βｆｒ｜とアンダステア補正量ＤＡとの特性データを記憶しておき、選択手段３４から角差信号βｆｒが供給されると、対応するアンダステア補正量ＤＡを読み出し、アンダステア補正量信号ＤＡを加算手段４２に供給する。
【００５４】
カウンタステア補正量出力手段３９は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図９に示す角差信号の絶対値｜βｆｒ｜とカウンタステア補正量ＤＣとの特性データを記憶しておき、選択手段３４から角差信号βｆｒが供給されると、対応するカウンタステア補正量ＤＣを読み出し、カウンタステア補正量信号ＤＣを加算手段４３を介して選択手段３６に供給する。
【００５５】
加算手段４２は、加算機能を備え、アンダステア補正量出力手段３８から供給されるアンダステア補正量ＤＡと選択手段３６（破線表示側）から供給されるオーバステア補正量ＤＯもしくはカウンタステア補正量ＤＣを加算し、アンダステア状態ではアンダステア補正量ＤＡ、オーバステアステア状態ではオーバステア補正量ＤＯ、カウンタステア状態ではカウンタステア補正量ＤＣを乗算手段４４に供給する。
【００５６】
乗算手段４４は、乗算機能を備え、加算手段４２から供給されるアンダステア補正量ＤＡ、カウンタステア補正量ＤＣもしくはオーバステア補正量ＤＯに角差変化係数発生手段４１から供給される角差変化係数ＫＶと定数−１（極性反転）を乗算し、それぞれアンダステア補正量信号−ＩＤＡ（＝−ＫＶ＊ＤＡ）、カウンタステア補正量信号−ＩＤＣ（＝−ＫＶ＊ＤＣ）もしくはオーバステア補正量−ＩＤＯ（＝−ＫＶ＊ＤＯ）を加算手段４６に供給する。
【００５７】
乗算手段４５は、乗算機能を備え、選択手段３６から供給されるオーバステア補正量ＤＯまたはカウンタステア補正量ＤＣに角差変化係数発生手段４１から供給される角差変化係数ＫＶを乗算し、それぞれオーバステア補正量信号ＩＤＯ（＝ＫＶ＊ＤＯ）またはカウンタステア補正量信号ＩＤＣ（＝ＫＶ＊ＤＣ）を加算手段４６に供給する。
【００５８】
加算手段４６は、加算機能を備え、アンダステア補正量信号−ＩＤＡ（＝−ＫＶ＊ＤＡ）、オーバステア補正量信号−ＩＤＯ（＝−−ＫＶ＊ＤＯ）もしくはカウンタステア補正量信号−ＩＤＣ（＝−ＫＶ＊ＤＣ）、またはオーバステア補正量信号ＩＤＯ（＝ＫＶ＊ＤＯ）またはカウンタステア補正量信号ＩＤＣ（＝ＫＶ＊ＤＣ）を加算処理し、アンダステア状態、２つのオーバステア状態または２つのカウンタステア状態に対応してそれぞれアンダステア補正量信号−ＩＤＡ、オーバステア補正量信号−ＩＤＯまたはオーバステア補正量信号ＩＤＯ、カウンタステア補正量信号−ＩＤＣまたはカウンタステア補正量信号ＩＤＣを補正量ＩＤとして図２に示す乗算手段１７に出力する。
【００５９】
図２に戻り、摩擦補正係数発生手段１６は、演算機能、ＲＯＭ等のメモリを備え、車速信号Ｖ、ヨー角速度信号Ｙ、前輪の切れ角に対応する切れ角信号δに基づいて路面摩擦に応じた摩擦補正係数Ｋμを発生し、摩擦補正係数Ｋμを乗算手段１７に供給する。
【００６０】
図４はこの発明に係る摩擦補正係数発生手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。
図４において、摩擦補正係数発生手段１６は、摩擦応動係数発生手段１８、車速応動係数発生手段１９、乗算手段２０を備える。
【００６１】
摩擦応動係数発生手段１８は、演算手段、ＲＯＭ等のメモリを備え、路面摩擦係数μが小さくなって路面が低μ路になるにつれてヨー角速度Ｙに対する切れ角δが大きくなる現象を利用し、ヨー角速度Ｙと切れ角信号δの比Ｙ／δを演算する。
【００６２】
予め実験的に求めた図１１に示すヨー角速度Ｙと切れ角信号δの比Ｙ／δ−摩擦応動係数Ｋα特性データを記憶しておき、ヨー角速度センサ９が検出したヨー角速度信号Ｙおよび切れ角センサ１０が検出した切れ角信号δが供給されると、対応した摩擦応動係数Ｋαを読み出し、摩擦応動係数Ｋαを乗算手段２０に供給する。
【００６３】
車速応動係数発生手段１９は、ＲＯＭ等のメモリを備え、予め図１２に示す車速信号Ｖ−車速応動係数Ｋβ特性データを記憶しておき、車速センサ１１が検出した車速信号Ｖが供給されると、対応する車速応動係数Ｋβを読み出して乗算手段２０に供給する。
【００６４】
乗算手段２０は、乗算機能を有し、摩擦応動係数発生手段１８から供給される摩擦応動係数Ｋαと車速応動係数発生手段１９から供給される車速応動係数Ｋβを乗算（Ｋα＊Ｋβ）し、摩擦補正係数Ｋμ（＝Ｋα＊Ｋβ）を乗算手段１７に供給する。
【００６５】
図２に戻り、乗算手段１７は、乗算機能を備え、車両挙動判定手段２４から出力される補正量ＩＤに、摩擦補正係数発生手段１６から出力される摩擦補正係数Ｋμ（＝Ｋα＊Ｋβ）を乗算してトルク補正信号ＩＨ（＝Ｋμ＊ＩＤ）を補正手段２５に供給する。
【００６６】
補正手段２５は、加算機能を備え、目標トルク信号設定手段２１から供給される目標トルク信号ＩＭＯを、車両挙動判定手段２４から出力される補正量ＩＤに摩擦補正係数発生手段１６から出力される摩擦補正係数Ｋμを乗算した補正トルク信号ＩＨ（＝Ｋμ＊ＩＤ）で補正し、新たな目標トルク信号ＩＭＨ（＝ＩＭＯ＋ＩＨ）を差演算手段２２に供給する。
【００６７】
なお、車両挙動判定手段２４から出力される補正量ＩＤは、アンダステア補正量が−ＩＤＡ、オーバステア補正量が−ＩＤＯとＩＤＯ、カウンタステア補正量が−ＩＤＣとＩＤＣなので、極性がマイナス（−）の補正量−ＩＤＡ、−ＩＤＯおよび−ＩＤＣは補正手段２５で減算補正となり、極性がプラス（＋）の補正量ＩＤＯおよびＩＤＣは補正手段２５で増加補正となる。
【００６８】
このように、この発明に係る電動パワーステアリング装置１は、制御手段１３に、路面摩擦に応じた摩擦補正係数Ｋμを発生する摩擦補正係数発生手段１６と、車両挙動判定手段２４からの補正量ＩＤに摩擦補正係数Ｋμを乗算してトルク補正信号ＩＨを出力する乗算手段１７とを備え、目標トルク信号ＩＭＯをトルク補正信号ＩＨで補正するので、アンダステアやオーバステアの車両状態および路面摩擦係数に対応した操舵反力をハンドルを介してドライバに伝達するとともに、ドライバの操舵に適した操舵特性を与えることができる。
【００６９】
また、この発明に係る摩擦補正係数発生手段１６は、ヨー角速度センサ９が検出するヨー角速度信号Ｙと切れ角センサ１０が検出する切れ角信号δとに基づいて摩擦応動係数Ｋαを発生する摩擦応動係数発生手段１８と、車速信号Ｖに基づいて車速応動係数Ｋβを発生する車速応動係数発生手段１９と、摩擦応動係数Ｋαと車速応動係数Ｋβを乗算して摩擦補正係数Ｋμを出力する乗算手段２０とを備えたので、路面摩擦係数（μ）の影響を摩擦応動係数Ｋαと車速応動係数Ｋβの積である摩擦補正係数Ｋμ（＝Ｋα＊Ｋβ）で補償することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る電動パワーステアリング装置は、目標トルク信号を補正量に摩擦補正係数を乗算したトルク補正信号で補正するので、アンダステアやオーバステアの車両状態および路面摩擦係数に対応した操舵反力をハンドルを介してドライバに伝達するとともに、ドライバに操舵に適した操舵特性を提供することができるので、ドライバは低μ路でもオーバステアやアンダステアの車両挙動に応じた良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００７１】
また、この発明に係る摩擦補正係数発生手段は、路面摩擦係数（μ）の影響を摩擦応動係数と車速応動係数の積である摩擦補正係数で路面摩擦の影響を補償することができるので、低μ路でも車両挙動を操舵反力としてドライバに正確に伝えることができる。
【００７２】
よって、低μ路でも操舵特性に優れ、良好な操舵フィーリングが得られる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】
【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施の形態基本要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る車両挙動判定手段の要部ブロック構成図
【図４】この発明に係る摩擦補正係数発生手段の一実施の形態要部ブロック構成図
【図５】操舵トルク信号Ｔ−目標トルク信号ＩＭＳ特性図
【図６】車速信号Ｖ−車速係数ＫＴ特性図
【図７】角差信号の絶対値｜βｆｒ｜−アンダステア補正量ＤＡ特性図
【図８】角差信号の絶対値｜βｆｒ｜−オーバステア補正量ＤＯ特性図
【図９】角差信号の絶対値｜βｆｒ｜−カウンタステア補正量ＤＣ特性図
【図１０】角差変化量ＤＶ−角差変化係数ＫＶ特性図
【図１１】ヨー角速度Ｙと切れ角信号δの比Ｙ／δ−摩擦応動係数Ｋα特性図
【図１２】車速信号Ｖ−車速応動係数Ｋβ特性図
【符号の説明】
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、９…ヨー角速度センサ、１０…切れ角センサ、１１…車速センサ、１２…操舵トルクセンサ、１３…制御手段、１６…摩擦補正係数発生手段、１７，２０…乗算手段、１８…摩擦応動係数発生手段、１９…車速応動係数発生手段、２１…目標トルク信号設定手段、２４…車両挙動判定手段、２５…補正手段。
【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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【図１１】
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【図１２】
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