(57)【要約】      （修正有）【課題】低車速時に舵角に対して操舵トルクを徐々に立ち上げ円滑で違和感のないハンドル操作を可能とした電動パワーステアリング装置を供する。【解決手段】舵角検出手段２７、３４と、実舵角速度演算手段４０とを備え、検出された舵角θに基づきベース修正舵角速度演算手段３５により演算したベース修正舵角速度ωmbに、乗算計数演算手段３６により操舵トルクＴと車速ｖに基づき演算した乗算係数値ｋを乗算し、次いで、加算計数演算手段３７により操舵トルクＴと車速ｖに基づき演算した加算係数値Ｓを加算して目標舵角速度ωｍを演算する。目標舵角速度演算手段３８、３９と、目標舵角速度ωｍと実舵角速度ωとの差に基づいて修正電流値Ｉｓを演算する修正電流演算手段４１、４２と、アシストベース電流値Ｉｂに修正電流値Ｉｓを加えてアシスト目標電流Ｉｏとするアシスト目標電流演算手段４３とを備える。【選択図】図４
2006123826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人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、
舵角を検出する舵角検出手段と、
前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、
前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、
前記操舵トルクと前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する乗算係数値を演算する乗算係数演算手段と、
前記操舵トルクと前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を加算補正する加算係数値を演算する加算係数演算手段と、
前記ベース修正舵角速度に前記乗算係数値を乗算し次いで前記加算係数値を加算して目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、
前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいて修正電流値を演算する修正電流演算手段と、
前記アシストベース電流値に前記修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段と、
を備えた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】
前記ベース修正舵角速度演算手段が、
予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、
前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算する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。
【請求項３】
前記乗算係数演算手段が、
予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段と、
予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段とを備え、
前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算し、
前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算し、
抽出演算した車速乗算係数値と操舵トルク乗算係数値を乗算して乗算係数値を演算することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記加算係数演算手段が、
予め設定しておいた前記車速に対する車速加算係数値の関係を記憶する車速加算係数記憶手段と、
予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク加算係数値の関係を記憶する操舵トルク加算係数記憶手段とを備え、
前記車速加算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速加算係数値の関係から前記車速に基づき車速加算係数値を抽出演算し、
前記操舵トルク加算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク加算係数値の関係から操舵トルク加算係数値を抽出演算し、
抽出演算した車速加算係数値と操舵トルク加算係数値を乗算して加算係数値を演算することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項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、自動車に搭載される電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵トルクの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
操舵反力（操舵する者が操舵するときに受ける反力）である操舵トルクＴは、舵角θに対してどのように変化するかを、調べた結果を図１に示す。
図１の座標は、横軸右方向に原点の中立位置から右にハンドルを切込んだ右舵角θを示し、縦軸が操舵トルクＴを示し、同縦軸において原点が操舵トルク０であり、原点より上方が右操舵方向（ハンドルを右に切る方向）で、原点より下方が左操舵方向（ハンドルを左に切る方向）である。
【０００３】
モータ等によるアシストが全くない場合に、ハンドルを右に切込む（右操舵）ときの右舵角θに対する操舵トルクＴの特性を一点鎖線の曲線で示す。
アシストが全くない場合、操舵開始当初は、舵角θに対して操舵トルクＴが急激に大きくなり、すなわちハンドル操作が重く、その後一瞬若干降下して略一定の操舵トルクＴに落ち着く。
【０００４】
従来の電動パワーステアリング装置においては、検出された操舵トルクと車速によってアシストモータが駆動制御されており（例えば、特許文献１参照）、この従来のアシストがある場合においてハンドルを右に切込み（右切込み操舵）および連続して左へのハンドルの戻し（左戻し操舵）を行ったときの舵角θに対する操舵トルクＴの特性を破線の曲線で示す。
【特許文献１】特許第３２６０２０６号公報
【０００５】
右切込み操舵時の特性曲線の形状は、アシストなしの場合と似ており、操舵開始当初は急激に操舵トルクＴが上昇しており、若干降下した後略一定（アシストなしに比べアシストされた分低いトルク値）となっている。
【０００６】
戻し操舵に入ったときも、その戻し操舵開始当初は急激に左操舵方向に操舵トルクＴが上昇しており、その後略一定となっている。
また、切込みから戻しに移行するときも急に操舵トルクＴが失われる。
したがって、従来の舵角に対する操舵トルク特性曲線は、概ね長方形状をなす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この概ね長方形状をなす舵角に対する操舵トルク特性は、高車速の場合には全体としてハンドル操作はより重くてもよく、また切込み初めもハンドル操作を重くしても問題はなく、却って適切である。
しかし、低車速（約４０ｋｍ／ｈ以下）の場合には、操舵する者にとって、操舵開始当初ハンドル操作が重く感じられ、その後急に操舵トルクが一定となって違和感がある。
【０００８】
理想的には、ハンドル操作において切込みおよび戻しの操舵開始当初に緩やかに重みが増し、切込みから戻しに移行するときも滑らかに重みが失われるのが適切であり、その場合の理想的な舵角に対する操舵トルク特性は、図１に実線で示すように、滑らかな楕円形状をなす。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、舵角に基づく操舵トルク制御を付加することで、低車速時に舵角に対して操舵トルクを徐々に立ち上げ円滑で違和感のないハンドル操作を可能とした電動パワーステアリング装置を供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人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、舵角を検出する舵角検出手段と、前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、前記操舵トルクと前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する乗算係数値を演算する乗算係数演算手段と、前記操舵トルクと前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を加算補正する加算係数値を演算する加算係数演算手段と、前記ベース修正舵角速度に前記乗算係数値を乗算し次いで前記加算係数値を加算して目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいて修正電流値を演算する修正電流演算手段と、前記アシストベース電流値に前記修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、前記乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段と、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段とを備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算し、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算し、抽出演算した車速乗算係数値と操舵トルク乗算係数値を乗算して乗算係数値を演算することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の電動パワーステアリング装置において、前記加算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速加算係数値の関係を記憶する車速加算係数記憶手段と、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク加算係数値の関係を記憶する操舵トルク加算係数記憶手段とを備え、前記車速加算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速加算係数値の関係から前記車速に基づき車速加算係数値を抽出演算し、前記操舵トルク加算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク加算係数値の関係から操舵トルク加算係数値を抽出演算し、抽出演算した車速加算係数値と操舵トルク加算係数値を乗算して加算係数値を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度演算手段が舵角をもとに演算するベース修正舵角速度は、舵角に対する操舵トルク特性を略理想の特性に修正するベース修正舵角速度であり、同ベース修正舵角速度を操舵トルクと車速から得られた乗算係数値と加算係数値により補正して実舵角速度との差をもとに修正電流値を演算し、この修正電流値をアシストベース電流値に加えることで修正されたアシスト目標電流に基づきアシストモータが駆動されると、特に低車速において、舵角に対して操舵トルクを徐々に立ち上げ概ね理想の特性として、円滑で違和感のないハンドル操作をすることを可能とした。
【００１５】
請求項２記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度記憶手段が予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶しているので、検出した舵角を対応させて適切なベース修正舵角速度を容易に抽出演算することができる。
【００１６】
請求項３記載の電動パワーステアリング装置によれば、車速乗算係数記憶手段が車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶し、車速を対応させて適切な車速乗算係数値を容易に抽出演算でき、操舵トルク乗算係数記憶手段が操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶しているので、操舵トルクを対応させて適切な操舵トルク乗算係数値を容易に抽出演算でき、車速乗算係数値と操舵トルク乗算係数値を乗算して乗算係数値を演算し、ベース修正舵角速度に乗算してベース修正舵角速度を容易に乗算補正することができる。
【００１７】
請求項４記載の電動パワーステアリング装置によれば、車速加算係数記憶手段が車速に対する車速加算係数値の関係を記憶し、車速を対応させて適切な車速加算係数値を容易に抽出演算でき、操舵トルク加算係数記憶手段が操舵トルクに対する操舵トルク加算係数値の関係を記憶しているので、操舵トルクを対応させて適切な操舵トルク加算係数値を容易に抽出演算でき、車速加算係数値と操舵トルク加算係数値を乗算して加算係数値を演算し、ベース修正舵角速度に加算してベース修正舵角速度を容易に加算補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る一実施の形態について図２ないし図１５に基づいて説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１の全体の概略後面図を図２に示す。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１は、車両の左右方向（図２における左右方向に一致）に指向した略円筒状のラックハウジング２内にラック軸３が左右軸方向に摺動自在に収容されている。
【００２０】
ラックハウジング２の両端開口から突出したラック軸３の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッドが連結され、ラック軸３の移動によりタイロッドが動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。
【００２１】
ラックハウジング２の右端部にステアリングギアボックス４が設けられている。
ステアリングギアボックス４には、ステアリングホイール（図示せず）が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸５が軸受を介して回動自在に軸支されており、図３に示すように入力軸５はステアリングギアボックス４内でトーションバー６を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸７と連結されている。
【００２２】
この操舵ピニオン軸７のはす歯７ａがラック軸３のラック歯３ａと噛合している。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸５に伝達された操舵力は、トーションバー６を介して操舵ピニオン軸７を回動して操舵ピニオン軸７のはす歯７ａとラック歯３ａの噛合によりラック軸３を左右軸方向に摺動させる。
【００２３】
ラック軸３は、ラックガイドスプリング８に付勢されたラックガイド９により背後から押圧されている。
【００２４】
ステアリングギアボックス４の上部にはアシストモータＭが取り付けられ、アシストモータＭの駆動力を減速して操舵ピニオン軸７に伝達するウオーム減速機構10がステアリングギアボックス４内に構成されている。
【００２５】
ウオーム減速機構10は、操舵ピニオン軸７の上部に嵌着されたウオームホイール11にアシストモータＭの駆動軸に同軸に連結されたウオーム12が噛合して構成されている。
【００２６】
アシストモータＭの駆動力をこのウオーム減速機構10を介して操舵ピニオン軸７に作用させて操舵を補助する。
なお、アシストモータＭには、その回転駆動軸の回転を直接検出するロータリエンコーダ、レゾルバなどの回転角センサ27が設けられている。
【００２７】
ウオーム減速機構10のさらに上方に操舵トルクセンサ20が設けられている。
トーションバー６の捩れをコア21の軸方向の移動に変換し、コア21の移動をコイル22，23のインダクタンス変化に変えて操舵トルクＴを検出している。
なお、トーションバー６の捩れを光学的に検出するトルクセンサでもよい。
【００２８】
この操舵トルクをもとに制御され操舵を補助するアシストモータＭは、ＣＰＵにより駆動制御されており、その操舵トルク制御装置30の概略ブロック図を図４に示す。
操舵トルクセンサ20が検出した操舵トルクＴと車速センサ25が検出した車速ｖに基づいて操舵アシスト制御手段31がアシストベース電流Ｉｂを演算し出力する。
【００２９】
アシストベース電流Ｉｂは、アシストモータＭを駆動するベースとなる電流で、操舵トルクＴが大きい程アシストベース電流Ｉｂは大きくして操舵する者の負担を軽減するのを基本として演算され、同じ操舵トルクでも車速が高速のときより低速のときの方がハンドルは重くなるのでアシストベース電流Ｉｂを大きくして操舵トルクを軽減する。
【００３０】
操舵アシスト制御手段31は、操舵トルクＴと車速ｖから上記のことを考慮して適切なアシストベース電流Ｉｂを演算する。
例えば、操舵トルクＴに対するアシストベース電流Ｉｂの最適な関係を所定の車速毎に予め決めておき、同関係をもとに操舵トルクＴと車速ｖからアシストベース電流Ｉｂを演算する。
さらに、ステアリング系の慣性トルクやモータの慣性トルクを補償する演算も加えてアシストベース電流Ｉｂを求めるようにしてもよい。
【００３１】
このアシストベース電流Ｉｂは、これから述べる舵角θに基づく修正が加えられてアシスト目標電流Ｉｏとされ、電流フィードバック制御手段32によってこのアシスト目標電流Ｉｏとフィードバックしたモータ電流Ｉｍとの差を０にするように制御する駆動電流Ｉｄが演算されてモータ駆動回路33に出力されて、モータ駆動回路33のＰＷＭ制御によってアシストモータＭが駆動される。
【００３２】
アシストモータＭには、モータ電流Ｉｍを検出するモータ電流検出装置26を備えるとともに、回転角センサ27を備え、アシストモータＭの回転角度すなわちモータ回転数ｎを検出している。
この回転角センサ27が検出するモータ回転数ｎに基づいて実舵角θを検出する舵角演算手段34を備えている。
なお、実舵角θを直接検出する舵角センサを設けてもよい。
【００３３】
アシストベース電流Ｉｂの修正は、前記図１に実線で示した楕円形状の舵角θに対する操舵トルクＴの特性曲線を実現するための舵角θに基づく修正である。
そのため、アシストベース電流Ｉｂを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係マップを予め求めてベース修正舵角速度記憶手段35ａに記憶しておき、ベース修正舵角速度演算手段35がこの関係マップに基づき前記舵角演算手段34が演算した実舵角θからベース修正舵角速度ωmbを抽出演算する。
【００３４】
図５に、ベース修正舵角速度記憶手段20ａが記憶する舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標を図示する。
【００３５】
横軸が舵角θを示し、同横軸において原点が舵角０の中立位置で、原点より右が右舵角、左が左舵角である。
そして、縦軸がベース修正舵角速度ωmbを示し、同縦軸において原点がベース修正舵角速度０であり、原点より上方が右回転方向（ハンドルを右に切る方向）で、原点より下方が左回転方向（ハンドルを左に切る方向）である。
【００３６】
同座標に、アシストベース電流Ｉｂを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係が曲線で表されている。
該関係曲線は、第２象限と第４象限に原点対称に滑らかな曲線で形成されている。
【００３７】
右舵角でみると、右舵角θが大きくなる程左操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなり、舵角０から右舵角θが大きくなる初めのうちはベース修正舵角速度ωmbが急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなる曲線を描いている。
左舵角は右舵角と原点対称であり、左舵角θが大きくなる程右操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなる。
【００３８】
この舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状については、車速が低速の１０ｋｍ/ｈで操舵したときに、舵角に対して操舵トルクが徐々に立ち上がる理想的な特性を得る修正電流を舵角ごとに求め、この修正電流からベース修正舵角速度を逆算して決定したものである。
したがって、この舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線は、車速ｖおよび操舵トルクＴに基づいて補正を受けて変化する。
【００３９】
この補正には、ベース修正舵角速度ωmbに乗算係数ｋを乗算して該関係曲線の形状を変える乗算補正と、加算係数Ｓを加算して該関係曲線を上下にシフトする加算補正とがある。
乗算補正の乗算係数ｋは、乗算係数演算手段36により演算され、加算補正の加算係数Ｓは、加算係数演算手段37により演算される。
【００４０】
乗算係数演算手段36は、車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖの関係をマップとして記憶する車速乗算係数記憶手段36ａと、操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔの関係をマップとして記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段36ｂとを備えている。
【００４１】
車速乗算係数記憶手段36ａが記憶するマップを図６に示す。
車速ｖに対して車速乗算係数ｋｖは、原点から車速ｖが大きくなる程大きくなり、車速１０ｋｍ/ｈで車速乗算係数ｋｖは1.0を示し、車速ｖが小さいうちは急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなっている。
【００４２】
したがって、車速乗算係数ｋｖは、車速１０ｋｍ/ｈ未満では1.0未満の値でベース修正舵角速度ωmbを抑制する方向に働き、車速１０ｋｍ/ｈ以上では1.0以上の値でベース修正舵角速度ωmbを拡大する方向に働く。
【００４３】
操舵トルク乗算係数記憶手段36ｂが記憶するマップを図７に示す。
操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔは、操舵トルクＴが０（完全なハンドル手放し状態）で1.0を示し、操舵トルクＴが大きくなり初めの殆ど手放し状態に相当する間は多少1.0より減少するが減少はわずかで、手放し状態を脱するあたりで急激に減少して０に近づき、その後操舵トルクＴが大きくなるに従い徐々に０に益々近づく。
【００４４】
すなわち、操舵トルク乗算係数ｋｔは、略手放し状態で1.0近傍の値を示し、手放し以外の状態では０に近い値を示す。
したがって、手放し状態でベース修正舵角速度ωmbの形状を概ね維持し、手放し以外の状態ではベース修正舵角速度ωmbの形状を扁平にする（舵角に対して変化しない）よう働く。
【００４５】
乗算係数演算手段36は、以上の車速ｖから求めた車速乗算係数ｋｖと操舵トルクＴから求めた操舵トルク乗算係数ｋｔとを乗算して乗算係数ｋを算出する。
この乗算係数ｋは、ベース修正舵角速度ωmbに乗算されて乗算補正がなされる（図４の乗算補正手段38参照）。
【００４６】
次に、加算係数演算手段37は、操舵トルクＴに対する操舵トルク加算係数Ｓｔの関係をマップとして記憶する操舵トルク加算係数記憶手段37ａと、車速ｖに対する車速加算係数Ｓｖの関係をマップとして記憶する車速加算係数記憶手段37ｂとを備えている。
【００４７】
操舵トルク加算係数記憶手段37ａが記憶するマップを図８に示す。
横軸の操舵トルクＴを原点より右側を右方向に受ける右操舵トルク、原点より左側を左方向に受ける左操舵トルクを示し、縦軸が操舵トルク加算係数Ｓｔを示し、原点より上方がプラスの値で下方がマイナスの値を示す。
【００４８】
操舵トルクＴに対して操舵トルク加算係数Ｓｔは、右操舵トルクＴが０から大きくなるに従い右肩上がりに上昇し、左操舵トルクに関しては、０から大きくなるに従い左肩下がりに減少して、原点対称の曲線を形成している。
したがって、右操舵トルクが大きい程ベース修正舵角速度ωmbは上方に大きくシフトし、左操舵トルクが大きい程ベース修正舵角速度ωmbは下方に大きくシフトする。
【００４９】
車速加算係数記憶手段37ｂが記憶するマップを図９に示す。
車速ｖに対する車速加算係数Ｓｖは、車速０で1.2程度の値を示し、車速ｖが増すに従い徐々に減少して、低車速と高車速を分ける車速４０ｋｍ／ｈで０を示し、さらに上昇するとマイナスとなって徐々に減少して、−1.0を超えると殆ど減少しなくなる。
【００５０】
この車速加算係数Ｓｖは、先の操舵トルク加算係数Ｓｔに乗算されて、ベース修正舵角速度ωmbに加算されるので、車速４０ｋｍ／ｈに近い車速程ベース修正舵角速度ωmbのシフト量は抑制され、低車速になる程シフトが抑制されずに上方に大きくシフトし、高車速になる程シフトが抑制されずに下方に大きくシフトする。
【００５１】
加算係数演算手段37は、以上の操舵トルクＴから求めた操舵トルク加算係数Ｓｔと車速ｖから求めた車速加算係数Ｓｖとを乗算して加算係数Ｓを算出する。
この加算係数Ｓは、ベース修正舵角速度ωmbに加算されて加算補正がなされる（図４の加算補正手段39参照）。
【００５２】
したがって、図４を参照して、ベース修正舵角速度演算手段35が舵角θからベース修正舵角速度記憶手段35ａに基づき抽出演算したベース修正舵角速度ωmbに、乗算係数演算手段36が演算した乗算係数ｋを乗算し、次いで加算係数演算手段37が演算した加算係数Ｓを加算して目標舵角速度ωｍを求める。
すなわち、目標舵角速度ωｍは、
ωｍ＝ωmb・ｋ＋Ｓ（＝ωmb・ｋｖ・ｋｔ＋Ｓｔ・Ｓｖ）
である。
【００５３】
一方で、前記舵角演算手段34が算出した舵角θは、舵角速度演算手段40によって時間微分されて実舵角速度ωが演算される。
この実舵角速度ωに対する前記目標舵角速度ωｍの偏差Δω（＝ωｍ−ω）を求め（図４の偏差演算手段41参照）、同偏差Δωを修正電流換算手段42が電流に換算して修正電流Ｉｓが求められる。
この電流換算は、偏差Δωに所定の換算係数を乗算することで算出可能である。
【００５４】
こうして求められた修正電流Ｉｓが、前記操舵アシスト制御手段31が演算したアシストベース電流Ｉｂに加算されてアシストベース電流Ｉｂが修正され（図４の加算手段43参照）、アシスト目標電流Ｉｏが得られる。
この修正されたアシスト目標電流ＩｏによってアシストモータＭが駆動制御される。
【００５５】
以下、実際のハンドル操作の場合について舵角θに対する操舵トルクＴの特性を求めてみる。
まず、低車速（３０ｋｍ／ｈ前後）の場合で、中立位置から右にハンドルを切込む操作を行った場合を図１０に示す。
【００５６】
３０ｋｍ／ｈ前後の低車速であるので、車速乗算係数ｋｖは、1.0の３倍程度の値であり（図６参照）、切込み操舵であるので、操舵トルクは手放し以外の状態で操舵トルク乗算係数ｋｔは、0.3程度で（図７参照）、両者を乗算した乗算係数ｋは1.0に近い1.0若の値を示し、ベース修正舵角速度ωmbに乗算したωmb・ｋもωmbより僅かに小さく、図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は余り変化せず、若干扁平に変形する程度である。
【００５７】
そして、右操舵方向の切込みなので、操舵トルク加算係数Ｓｔは、正のある値を示し（図８参照）、車速加算係数Ｓｖは、３０ｋｍ／ｈ前後の車速なので、＋0.4程度の値であり（図９参照）、両者を乗算した加算係数Ｓは、ある正の値となる。
したがって、ベース修正舵角速度ωmbに乗算係数ｋを乗算したものにこの加算係数Ｓを加算すると、図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を僅かに扁平にして上方に加算係数Ｓだけシフトさせた目標舵角速度ωｍに補正される。
【００５８】
図１０(1)は、右舵角θに対する舵角速度ωの座標であり、舵角θに対する目標舵角速度ωｍの関係曲線が実線で示してある。
図１０(1)には、同時に前記舵角速度演算手段40が演算した実舵角速度ωの舵角θに対する関係曲線を一点鎖線で示す。
図１０(1)において、下に凸の目標舵角速度ωｍに対して実舵角速度ωは上に凸の曲線で、小さい舵角θｐで両者は交差しており、この両者の偏差Δω（＝ωｍ−ω）に修正電流換算手段42により換算係数を乗算して求めた修正電流Ｉｓを図１０(2)に示す。
【００５９】
図１０(2)は右舵角θに対する修正電流Ｉｓの変化を示したもので、切込み時には縦軸の原点より上側（正側）がアシスト方向（修正電流Ｉｓがアシストとして働く）に相当し、原点より下側（負側）がブレーキ方向（修正電流Ｉｓがブレーキとして働く）に相当する。
なお、ハンドル戻しの時は、逆で、原点より上側（正側）がブレーキ方向で、原点より下側（負側）がアシスト方向となる。
【００６０】
修正電流Ｉｓは、原点から舵角θｐまでの舵角範囲（０＜θ＜θｐ）で正側にあって切込み時であるからアシストとして作用し、舵角θｐを超える舵角範囲（θ＞θｐ）で負側にあってブレーキとして作用する。
【００６１】
したがって、舵角θに対する操舵トルクＴの特性は、図１０(3)に示すように、修正前の特性曲線を破線で示すと、修正電流Ｉｓによる修正後は実線で示すようになる。
すなわち、ハンドルを中立位置から操舵を開始する初めの原点から舵角θｐまでの舵角範囲（０＜θ＜θｐ）で、修正電流Ｉｓがアシストとして作用するので、修正前に急激に操舵トルクＴが立ち上がっていたものが、修正後は緩やかに立ち上がっており、この緩やかな上昇のまま舵角θｐを過ぎると修正前の操舵トルクＴより大きくなっている。
【００６２】
前記図１に示した理想的な滑らかな楕円形状をなす特性曲線に近い特性曲線を描いており、ハンドル操作において切込みの操舵開始当初に緩やかに重みが増し、途中で急な変化もなく滑らかな操舵トルクが実現されているので、操舵する者に違和感のない自然の滑らかなハンドル操舵感を与えることができる。
なお、以上は右舵角について述べたが、左舵角も左右が逆になっただけで、同じ操舵トルクの特性曲線が得られる。
【００６３】
次に、高車速で右に切込む操作を行った場合を図１１に示す。
高車速で切込む操舵なので、車速乗算係数ｋｖは大きい値を示すが（図６参照）、高車速で操舵トルクが大きくなることから操舵トルク乗算係数ｋｔが小さい値を示し（図７参照）、結局乗算係数ｋは、1.0よりいくらか小さい値となり、よって図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状はいくらか扁平に変化する。
【００６４】
高車速で操舵トルクが大きくなることから操舵トルク加算係数Ｓｔは大きい値を示（図８参照）し、車速加算係数Ｓｖは、−1.0に近い負の値を示し（図９参照）、結局加算係数Ｓは負の比較的大きな値となり、よって図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を扁平にして下方に加算係数Ｓだけシフトさせた目標舵角速度ωｍに補正される（図１１(1)参照）。
【００６５】
目標舵角速度ωｍと実舵角速度ωの偏差Δω（＝ωｍ−ω）に修正電流換算手段42により換算係数を乗算して求めた修正電流Ｉｓは、図１１(2)に示すように、下に凸の扁平な曲線で、全ての舵角θで負の値でブレーキ方向に作用する。
したがって、図１１(3)に示すように、修正電流Ｉｓにより修正後の舵角θに対する操舵トルクＴの特性（実線）は、破線で示す修正前の特性曲線を上方に移動し、多少立ち上がりから水平に移行する辺りで滑らかとなっている。
【００６６】
高車速で切込む場合は、操舵開始当初から操舵トルクＴは急激に上昇して大きな値に滑らかに落ち着いていくので、ハンドル操作は初めから重く、比較的重い状態にしてしっかりした操舵感を確保するようにしている。
【００６７】
次に、右操舵で切込んだ後の手放し状態でない戻し操舵が行われる場合について説明する。
戻し操舵の場合は、操向車輪が路面から受けるセルフアライニングトルクにより自然と舵角を０に近づけようとする復元力が働くので手放しでもある程度は舵角は戻るが、以下の図１２に示す場合は、操舵する者が操舵力を加えて戻し操作をする場合である。
【００６８】
図１２は、さらに低車速の場合を示している。
低車速なので、車速乗算係数ｋｖは1.0近辺の値を示し（図６参照）、手放し以外の状態で低車速なので、操舵トルク乗算係数ｋｔが約0.3近辺を示し（図７参照）、結局乗算係数ｋは、1.0よりかなり小さい値となり、よって図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は扁平に補正される。
【００６９】
そして、戻し操舵なので、左操舵トルクが生じており、操舵トルク加算係数Ｓｔは負の値を示し、車速加算係数Ｓｖは＋0.4程度の値で、結局加算係数Ｓは負の値を示し、図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を扁平にして、下方へいくらかシフトさせた目標舵角速度ωｍに補正される（図１２(1)参照）。
【００７０】
図１２(1)を参照して、左操舵方向に現れる実舵角速度ωと目標舵角速度ωｍは、ハンドルを戻し始める最大舵角θmax寄りの舵角θｑで交差しており、両者の偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めた修正電流Ｉｓは、図１２(2)に示すように最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きな値を示し、舵角θが小さくなるに従い小さくなって舵角θｑで０となり、以後舵角０に戻るまでブレーキ方向（正側）の値を示す。
【００７１】
したがって、舵角θに対する操舵トルクＴの特性は、図１２(3)に示すように、修正前の特性曲線を破線で示すと、修正電流Ｉｓによる修正後は実線で示すようになる。
すなわち、ハンドルを最大舵角θmaxから戻し操舵を開始する初めの舵角θｑまでの舵角範囲（θｑ＜θ＜θmax）で、修正電流Ｉｓがアシストとして作用するので、修正前に急激に左操舵トルクＴが増加していたものが、修正後は緩やかに左操舵トルクＴが増加しており、この左操舵トルクＴの緩やかな増加のまま舵角θｑを過ぎると修正前の左操舵トルクＴより大きくなって重み付けされる。
【００７２】
このように戻し操作時も、前記図１に示した理想的な滑らかな楕円形状をなす特性曲線に近い特性曲線を描いており、ハンドル操作において戻しの操舵開始当初に緩やかに重みが増し、途中で急な変化もなく滑らかな操舵トルクが実現されているので、操舵する者に違和感のない自然の滑らかなハンドル操舵感を与えることができる。
【００７３】
なお、図１３は、高車速で戻し操舵を行った場合について示している。
目標舵角速度ωｍは、図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を扁平にして、上方へ大きくシフトさせて示されている（図１３(1)参照）。
したがって、修正電流Ｉｓは、図１３(2)に示すように、ブレーキ方向（正側）に上に凸の曲線で示され、よってこの修正電流Ｉｓにより修正後の舵角θに対する操舵トルクＴの特性（実線）は、破線で示す修正前の特性曲線を下方に（左操舵方向に）移動し、多少最大舵角からの戻り初めに滑らかに変化して全体的に重み付けをしっかりした操舵感を持たせている。
【００７４】
次に、右操舵で切込んだ後の殆ど手放し状態で戻し操作が行われる場合について説明する。
図１４は、低車速の場合を示したものである。
低車速なので、車速乗算係数ｋｖは1.0近辺の値を示し（図６参照）、略手放し状態なので、操舵トルク乗算係数ｋｔが約1.0を示し（図７参照）、結局乗算係数ｋは、1.0よりいくらか小さい値となり、よって図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は若干扁平に補正される。
【００７５】
そして、略手放し状態なので、操舵トルク加算係数Ｓｔは０であり（図８参照）、よって車速加算係数Ｓｖの値の如何に関わらず、加算係数Ｓは０となり、図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を若干扁平にしただけで、上下のシフトはなく原点を通る目標舵角速度ωｍに補正される（図１４(1)参照）。
【００７６】
図１４(1)を参照して、左操舵方向に現れる実舵角速度ωと目標舵角速度ωｍの偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めた修正電流Ｉｓは、図１４(2)に示すように、ハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に０に近づき原点に至る上に凸の曲線で示される。
【００７７】
略手放し状態なので、操舵トルクＴは０であるが、セルフアライニングトルクが作用してハンドルは自然と戻り舵角θは小さくなるが、ステアリング系のフリクション等で通常途中で限界となり中立位置までは戻らないが、この修正電流Ｉｓが作用することで、図１４(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクＴが０のまま舵角０の中立位置まで強制的に舵角を戻すことができる。
【００７８】
図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状により舵角θに対する戻り速度も適切にコントロールされる。
また、図７の操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔの関係曲線は、操舵トルクＴに対して操舵トルク乗算係数ｋｔが1.0から０近傍まで滑らかに変化しているので、ハンドルの戻し操舵において手放し以外の状態（操舵する者が戻し操舵力を加えている状態）から手放し状態への移行の際およびその逆の移行の際に、操舵トルクの急激な変化がないので、操舵する者に違和感を与えない。
【００７９】
なお、図１５は、高車速で略手放し状態で戻し操作が行われる場合について示している。
図１５(1)に示すように、目標舵角速度ωｍは、図５に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を多少上下に拡大し、上下のシフトはなく原点を通る曲線に補正されている。
【００８０】
目標舵角速度ωｍは、左回転方向に現れる実舵角速度ωと舵角θｒで交差しており、両者の偏差Δω（＝ωｍ−ω）に換算係数を乗算して求めた修正電流Ｉｓは、図１５(2)に示すようにハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向（負側）に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に減少して舵角θｒで０となり、以後はブレーキ方向（正側）に増大したのち減少して原点に至る。
【００８１】
この修正電流Ｉｓが作用することで、図１４(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクＴが０のまま、すなわちハンドルに何ら操舵力を加えないで舵角０の中立位置まで舵角を戻すことができる。
【００８２】
以上の例は、全て右舵角に操舵したときの場合であったが、左舵角について同じ作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】舵角に対する操舵トルクの変化を示した座標である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体の概略後面図である。
【図３】ステアリングギアボックス内の構造を示す断面図である。
【図４】操舵トルク制御装置の概略ブロック図である。
【図５】舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標である。
【図６】車速ｖに対する車速乗算係数ｋｖのマップを示す図である。
【図７】操舵トルクＴに対する操舵トルク乗算係数ｋｔのマップを示す図である。
【図８】操舵トルクＴに対する操舵トルク加算係数Ｓｔのマップを示す図である。
【図９】車速ｖに対する操舵トルク加算係数Ｓｖのマップを示す図である。
【図１０】低車速で中立位置から右にハンドルを切込む操作を行った場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図１１】高車速で中立位置から右にハンドルを切込む操作を行った場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図１２】低車速で手放し状態でなく戻し操舵が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図１３】高車速で手放し状態でなく戻し操舵が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図１４】低車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【図１５】高車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω，修正電流Ｉｓ，操舵トルクＴの変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
Ｍ…アシストモータ、１…電動パワーステアリング装置、２…ラックハウジング、３…ラック軸、４…ステアリングギアボックス、５…入力軸、６…トーションバー、７…操舵ピニオン軸、８…ラックガイドスプリング、９…ラックガイド、10…ウオーム減速機構、11…ウオームホイール、12…ウオーム、
20…トルクセンサ、21…コア、22，23…コイル、25…車速センサ、26…モータ電流検出装置、27…回転角センサ、
30…操舵トルク制御装置、31…操舵アシスト制御手段、32…電流フィードバック制御手段、33…モータ駆動回路、34…舵角演算手段、35…ベース修正舵角速度演算手段、35ａ…ベース修正舵角速度記憶手段、36…乗算係数演算手段、36ａ…車速乗算係数記憶手段、36ｂ…操舵トルク乗算係数記憶手段、37…加算係数演算手段、37ａ…操舵トルク加算係数記憶手段、37ｂ…車速加算係数記憶手段、38…乗算補正手段、39…加算補正手段、40…舵角速度演算手段、41…偏差演算手段、42…修正電流換算手段、43…加算手段。
【図１】
2006123826.tif 000003
【図２】
2006123826.tif 000004
【図３】
2006123826.tif 000005
【図４】
2006123826.tif 000006
【図５】
2006123826.tif 000007
【図６】
2006123826.tif 000008
【図７】
2006123826.tif 000009
【図８】
2006123826.tif 000010
【図９】
2006123826.tif 000011
【図１０】
2006123826.tif 000012
【図１１】
2006123826.tif 000013
【図１２】
2006123826.tif 000014
【図１３】
2006123826.tif 000015
【図１４】
2006123826.tif 000016
【図１５】
2006123826.tif 000017