(57)【要約】【課題】ステアリングホイールの残舵角の左右差を低減すること。【解決手段】操舵トルクを検出するトルクセンサの検出結果に基づいて演算されるアシスト指令値によって電動モータ１０を駆動する電動パワーステアリング装置１００であって、ステアリングホイール１の操舵角に基づいて、ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の基本戻し指令値を演算する基本戻し指令値演算部２０と、ステアリングホイール１の切り込みと戻りを判定する切り戻り判定部４０と、切り戻り判定部４０にてステアリングホイール１の戻りが判定された間、徐々に増加する徐変戻し指令値を演算する徐変戻し指令値演算部４１と、基本戻し指令値に徐変戻し指令値を加算して戻し指令値を演算する戻し指令値演算部５０と、を備え、戻し指令値をアシスト指令値に加算して電動モータ１０を駆動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールから入力される操舵トルクを検出するトルクセンサの検出結果に基づいて演算されるアシスト指令値によって電動モータを駆動し、ドライバによる前記ステアリングホイールの操舵を補助する電動パワーステアリング装置であって、
前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールを中立位置へ戻す方向の基本戻し指令値を演算する基本戻し指令値演算部と、
前記ステアリングホイールの切り込みと戻りを判定する切り戻り判定部と、
前記切り戻り判定部にて前記ステアリングホイールの戻りが判定された間、徐々に増加する徐変戻し指令値を演算する徐変戻し指令値演算部と、
前記基本戻し指令値に前記徐変戻し指令値を加算して戻し指令値を演算する戻し指令値演算部と、を備え、
前記戻し指令値を前記アシスト指令値に加算して前記電動モータを駆動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】
前記徐変戻し指令値演算部は、所定時間毎に一定値を積算して徐変戻り指令値を演算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】
前記電動パワーステアリング装置が搭載される車両の車速に基づいて、前記徐変戻し指令値を補正する補正ゲインを演算する補正ゲイン演算部をさらに備え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】
前記切り戻り判定部は、前記操舵トルクの極性と前記電動モータの回転速度の極性とが同極性、又は、前記電動モータの回転速度がゼロの場合には、前記ステアリングホイールの戻りを判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記切り戻り判定部は、前記操舵トルクの極性と前記電動モータの回転速度の極性とが異極性で、かつ、前記操舵トルクが中立付近である場合にも、前記ステアリングホイールの戻りを判定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】
前記徐変戻し指令値演算部は、前記切り戻り判定部にて前記ステアリングホイールの戻りが判定され、かつ、前記ステアリングホイールの操舵角が所定範囲内である間、前記徐変戻し指令値を演算することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記徐変戻し指令値演算部は、前記切り戻り判定部にて前記ステアリングホイールの戻りが判定され、かつ、前記ステアリングホイールの操舵角が所定範囲内であり、かつ、前記電動パワーステアリング装置が搭載される車両の車速が所定速度以下である間、前記徐変戻し指令値を演算することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記徐変戻し指令値演算部は、前記切り戻り判定部にて前記ステアリングホイールの戻りが判定され、かつ、前記ステアリングホイールの操舵角が所定範囲内であり、かつ、前記電動パワーステアリング装置が搭載される車両の車速が所定速度以下であり、かつ、前記ステアリングホイールの操舵角の検出値の前回値と今回値とが同極性である間、前記徐変戻し指令値を演算することを特徴とする請求項１から５いずれか一つ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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置として、操舵アシスト用の電動モータを利用してステアリングホイールの戻し制御を行うものがある。
【０００３】
特許文献１には、舵角に基づいてハンドル戻し補正電流値を演算し、ハンドル戻し制御を実行すると判定したときに、ハンドル戻し補正電流値によりアシストベース電流値を補正してハンドル戻し制御を行う電動パワーステアリング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２０３８３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では、ステアリングホイールの操舵角が中立位置から右切り側と左切り側では、ステアリング系に非対称性があるため、特許文献１に記載のように、操舵角に基づいてハンドル戻し補正電流値を演算してハンドル戻し制御を行っても、中立位置付近でのステアリングホイールの残舵角に左右差が生じる可能性がある。つまり、ステアリングホイールを右に切り込んだ後に手を放す戻り時には、ステアリングホイールが中立位置に戻るのに対して、ステアリングホイールを左に切り込んだ後に手を放す戻り時には、ステアリングホイールが中立位置に戻り切らないような事態が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ステアリングホイールの残舵角の左右差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ステアリングホイールから入力される操舵トルクを検出するトルクセンサの検出結果に基づいて演算されるアシスト指令値によって電動モータを駆動し、ドライバによる前記ステアリングホイールの操舵を補助する電動パワーステアリング装置であって、前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、前記ステアリングホイールを中立位置へ戻す方向の基本戻し指令値を演算する基本戻し指令値演算部と、前記ステアリングホイールの切り込みと戻りを判定する切り戻り判定部と、前記切り戻り判定部にて前記ステアリングホイールの戻りが判定された間、徐々に増加する徐変戻し指令値を演算する徐変戻し指令値演算部と、前記基本戻し指令値に前記徐変戻し指令値を加算して戻し指令値を演算する戻し指令値演算部と、を備え、前記戻し指令値を前記アシスト指令値に加算して前記電動モータを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ステアリングホイールの戻りが判定された間、徐々に増加する徐変戻し指令値が演算され、その徐変戻し指令値は基本戻し指令値に加算されて戻し指令値が演算される。このように、アシスト指令値に加算される戻し指令値は、基本戻し指令値に徐変戻し指令値を加算することによって演算される。したがって、ステアリングホイールの中立位置近傍の残舵角が低減されるため、ステアリングホイールの残舵角の左右差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御ブロック図である。
【図３】基本戻し電流を演算するための基本戻し電流演算用マップ図である。
【図４】第１補正ゲインを演算するための第１補正マップ図である。
【図５】徐変戻し電流演算部の制御ブロック図である。
【図６】第２補正ゲインを演算するための第２補正マップ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の全体構成について説明する。
【００１２】
電動パワーステアリング装置１００は、ドライバによるステアリングホイール１の操作に伴って回転する入力シャフト７と、下端がラック軸５に連係する出力シャフト３と、入力シャフト７と出力シャフト３を連結するトーションバー４と、を備える。電動パワーステアリング装置１００は、出力シャフト３の下端に設けられるピニオン３ａと噛み合うラック軸５を軸方向に移動させることによって車輪６を転舵するものである。入力シャフト７と出力シャフト３とによってステアリングシャフト２が構成される。
【００１３】
電動パワーステアリング装置１００はさらに、ドライバによるステアリングホイール１の操舵を補助するための動力源である電動モータ１０と、電動モータ１０の回転をステアリングシャフト２に減速して伝達する減速機１１と、ステアリングホイール１から入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ１２と、トルクセンサ１２の検出結果に基づいて電動モータ１０の駆動を制御するコントローラ１３と、を備える。
【００１４】
電動モータ１０には、電動モータ１０の回転角度を検出する角度検出器としてのレゾルバ１７が設けられる。レゾルバ１７の検出結果は、コントローラ１３のモータ回転速度演算部１８に出力される。モータ回転速度演算部１８は、レゾルバ１７の検出結果に基づいて電動モータ１０の回転速度を演算し、ステアリングホイール１が右回転する場合には＋の符号の回転速度として演算し、ステアリングホイール１が左回転する場合には−の符号の回転速度として演算する。本実施形態では、電動モータ１０に設けられるレゾルバ１７とコントローラ１３のモータ回転速度演算部１８とが、電動モータ１０の回転速度を検出する回転速度検出器となる。
【００１５】
減速機１１は、電動モータ１０の出力軸に連結されるウォームシャフト１１ａと、出力シャフト３に連結されウォームシャフト１１ａに噛み合うウォームホイール１１ｂと、からなる。電動モータ１０が出力するトルクは、ウォームシャフト１１ａからウォームホイール１１ｂに伝達されて出力シャフト３に補助トルクとして付与される。
【００１６】
トルクセンサ１２は、トーションバー４に付与される操舵トルクを入力シャフト７と出力シャフト３の相対回転に基づいて検出するものである。トルクセンサ１２の検出結果は、コントローラ１３に出力される。トルクセンサ１２は、入力シャフト７と出力シャフト３の相対回転がない場合には、操舵トルクとして０Ｎｍを出力する。また、ステアリングホイール１が右切り方向に操舵される場合には＋の符号の操舵トルクを出力する一方、ステアリングホイール１が左切り方向に操舵される場合には−の符号の操舵トルクを出力する。コントローラ１３は、トルクセンサ１２からの検出結果に基づいて電動モータ１０が出力するトルクを演算し、そのトルクが発生するように電動モータ１０の駆動を制御する。このように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１から入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ１２の検出結果に基づいて電動モータ１０を駆動し、ドライバによるステアリングホイール１の操舵を補助するものである。
【００１７】
ステアリングシャフト２には、ステアリングホイール１の操舵角を検出する操舵角検出器としての操舵角センサ１５が設けられる。操舵角センサ１５の検出結果はコントローラ１３に出力される。操舵角センサ１５は、ステアリングホイール１が中立位置の場合には操舵角として０°を出力する。また、ステアリングホイール１が中立位置から右切り方向に操舵される場合には、ステアリングホイール１の回転に応じて＋の符号の操舵角を出力する一方、ステアリングホイール１が中立位置から左切り方向に操舵される場合には、ステアリングホイール１の回転に応じて−の符号の操舵角を出力する。
【００１８】
コントローラ１３には、車速を検出する車速検出器としての車速センサ１６の検出結果が入力される。
【００１９】
コントローラ１３は、電動モータ１０の動作を制御するＣＰＵと、ＣＰＵの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶されたＲＯＭと、トルクセンサ１２、レゾルバ１７、操舵角センサ１５、及び車速センサ１６等の各種センサが検出した情報を一時的に記憶するＲＡＭと、を備える。
【００２０】
車両走行時には、車輪６には直進状態に戻ろうとするセルフアライニングトルクが働く。このセルフアライニングトルクは、高速走行時には大きいのに対して低速走行時には小さい。セルフアライニングトルクが小さい低速域では、ウォームシャフト１１ａとウォームホイール１１ｂ等のステアリング系のギヤのフリクションによってステアリングホイール１の中立位置への戻り性が悪化する。したがって、低速走行時では、ステアリングホイール１を切り込んだ状態から手を放しても、ステアリングホイール１が中立位置へと戻りきらない場合がある。そこで、電動パワーステアリング装置１００では、低速域でもステアリングホイール１の中立位置への戻り性を向上させる戻し制御が行われる。
【００２１】
次に、図２〜６を参照して、コントローラ１３による電動モータ１０の制御について説明する。
【００２２】
図２に示すように、コントローラ１３は、トルクセンサ１２の検出結果に基づいて、ドライバによるステアリングホイール１の操舵を補助するものためのアシストベース電流（アシスト指令値）を演算するベース電流演算部１９を有する。
【００２３】
コントローラ１３はさらに、ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の基本戻し電流（基本戻し指令値）を演算する基本戻し電流演算部（基本戻し指令値演算部）２０と、基本戻し電流を補正する第１補正ゲインを演算する第１補正ゲイン演算部２１と、基本戻し電流と第１補正ゲインを乗算して基本戻し補正電流を演算する基本戻し指令値補正部としての乗算部２４と、を有する。
【００２４】
コントローラ１３はさらに、ステアリングホイール１の切り込みと戻りを判定する切り戻り判定部４０と、ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の徐変戻し電流（徐変戻し指令値）を演算する徐変戻し電流演算部（徐変戻し指令値演算部）４１と、徐変戻し電流を補正する第２補正ゲインを演算する第２補正ゲイン演算部４２と、基本戻し補正電流に徐変戻し補正電流を加算する徐変処理を実施するか否かを判定する徐変処理実施判定部４３と、徐変戻し電流と第２補正ゲインを乗算して徐変戻し補正電流を演算する徐変戻し指令値補正部としての乗算部４４と、を有する。
【００２５】
コントローラ１３はさらに、乗算部２４にて演算された基本戻し補正電流と乗算部４４にて演算された徐変戻し補正電流とを加算して戻し電流（戻し指令値）を演算する加算部（戻し指令値演算部）５０を有し、戻し電流は、加算部２５にてアシストベース電流に加算される。
【００２６】
加算部２５では、アシストベース電流と戻し電流の他に、ギヤのフリクション等を補償する各種補償電流も加算され、電動モータ１０の駆動を制御する制御電流として電動モータ１０に出力される。
【００２７】
以上のように、電動モータ１０は、ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の戻し電流を、ドライバによるステアリングホイール１の操舵を補助するものためのアシストベース電流に加算することによって得られる制御電流にて制御される。
【００２８】
以下では、戻し制御について説明する。
【００２９】
まず、図２〜４を参照して、基本戻し補正電流の演算方法について詳しく説明する。
【００３０】
基本戻し電流演算部２０は、操舵角センサ１５の検出結果に基づいて、ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の基本戻し電流を演算するものである。具体的には、図３に示す基本戻し電流演算用マップを参照して、操舵角センサ１５から入力された操舵角に対応する基本戻し電流を演算する。基本戻し電流は、戻し制御の基本となる電流である。
【００３１】
図３に示す基本戻し電流演算用マップは、操舵角と基本戻し電流との関係を規定したマップであり、横軸が操舵角であり、縦軸が基本戻し電流である。横軸の＋側は中立位置から右切り側の操舵角を示し、−側は中立位置から左切り側の操舵角を示す。また、縦軸の＋側はステアリングホイール１が右回転する方向へアシストする基本戻し電流を示し、−側はステアリングホイール１が左回転する方向へアシストする基本戻し電流を示す。基本戻し電流演算用マップの特性は、図３からわかるように、操舵角が右切り側である場合には、基本戻し電流はステアリングホイール１が左回転する方向へアシストする値となり、操舵角が左切り側である場合には、基本戻し電流はステアリングホイール１が右回転する方向へアシストする値となる。このように、基本戻し電流は、ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の電流となる。
【００３２】
図３に示す基本戻し電流演算用マップを詳しく説明する。ステアリングホイール１の中立位置近傍では、基本戻し電流がゼロとなる不感帯に設定される。これは、操舵角センサ１５の検出誤差に起因する外乱の発生を防ぐためである。操舵角の絶対値が不感帯よりも大きくなると、基本戻し電流の絶対値は所定の傾きで大きくなる。この傾きを調整することによって、ステアリングホイール１が中立位置へ戻る際のドライバが感じる戻り感を変化させることができる。傾きを大きく設定するほど戻り感が大きくなる。操舵角の絶対値が所定値ａ°以上の範囲では基本戻し電流がゼロに設定される。これは、基本戻し電流は、ステアリングホイール１の切り込み時にはドライバによる操舵力を増大させるように作用するものであるため、中立位置付近でのみ基本戻し電流が作用し、ステアリングホイール１を大きく切り込んだ際には基本戻し電流が作用しないようにするためである。また、ステアリングホイール１を大きく切り込んで戻す際の急な戻りを抑えるためである。
【００３３】
第１補正ゲイン演算部２１は、車速センサ１６の検出結果に基づいて、基本戻し電流を補正する第１補正ゲインを演算するものである。具体的には、図４に示す第１補正マップを参照して、車速センサ１６から入力された車速に対応する第１補正ゲインを演算する。セルフアライニングトルクは車速に応じて変化するため、車速に応じて変化する第１補正ゲインにて基本戻し電流を補正する。
【００３４】
図４に示す第１補正マップは、車速と第１補正ゲインとの関係を規定したマップであり、横軸が車速であり、縦軸が第１補正ゲインである。第１補正ゲインは全車速域で１．０以下に設定される。つまり、第１補正ゲインは基本戻し電流を減らす値となる。セルフアライニングトルクは高速走行時には大きく低速走行時には小さいため、図４に示すように、第１補正ゲインは、車速がｂ〜ｃ km/hの低速域では１．０に設定され、車速がｃ km/h以上の中高速域では車速が大きいほど小さい値に設定され、所定速度d km/h以上でゼロに設定される。また、車速がb km/h以下の微低速域では、車速が小さいほど小さい値に設定される。このように所定の傾きで第１補正ゲインが小さくなるように設定したのは、停車状態となり第１補正ゲインがゼロとなる際に生じる操舵の違和感を軽減するためである。
【００３５】
基本戻し電流演算部２０にて演算された基本戻し電流と第１補正ゲイン演算部２１にて演算された第１補正ゲインとは乗算部２４にて乗算された後、ローパスフィルタ３１及び上下限値リミッタ３２にて処理され、基本戻し補正電流として加算部５０に出力される。
【００３６】
ステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の基本戻し電流を第１補正ゲインにて補正することによって得られる基本戻し補正電流は、低速域では大きな値に設定され、中高速域では車速が大きくなるほど小さい値に設定される。
【００３７】
次に、図２，５，及び６を参照して、徐変処理について詳しく説明する。
【００３８】
一般的に、電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールの操舵角が中立位置から右切り側と左切り側では、ステアリング系に非対称性があるため、基本戻し補正電流のみによって戻し制御を行っても、中立位置付近でのステアリングホイールの残舵角に左右差が生じる可能性がある。つまり、ステアリングホイールを右に切り込んだ後に手を放す戻り時には、ステアリングホイールが中立位置に戻るのに対して、ステアリングホイールを左に切り込んだ後に手を放す戻り時には、ステアリングホイールが中立位置に戻り切らないような事態が生じる可能性がある。ステアリングホイールの残舵角の左右差を解消するために、図３に示す基本戻し電流演算用マップの特性を、中立位置に戻り切らない側の基本戻し電流を大きく設定することが考えられる。つまり、基本戻し電流を右切り側と左切り側で異なる値に設定することが考えられる。しかし、ステアリング系の非対称性は電動パワーステアリング装置毎に異なるため、基本戻し電流のある特定の設定を全ての電動パワーステアリング装置に適用することはできない。
【００３９】
このように、基本戻し補正電流のみによる戻し制御では、ステアリング系の非対称性が大きい場合には、中立位置付近でのステアリングホイールの残舵角の左右差を解消することが困難となる。そこで、本実施形態では、中立位置付近でのステアリングホイールの残舵角の左右差を解消することを目的として、基本戻し電流に徐変戻し電流を加算する徐変処理が行なわれる。
【００４０】
徐変処理は、徐変処理実施判定部４３にて所定の条件が成立したと判定された場合に、実施される。
【００４１】
徐変戻し電流演算部４１は、徐変処理実施判定部４３にて前記所定の条件が成立したと判定された場合には、徐変戻し電流を演算する。所定の条件については、後に詳述する。
【００４２】
図５を参照して、徐変戻し電流演算部４１による徐変戻し電流の演算方法について詳しく説明する。徐変処理実施判定部４３にて前記所定の条件が成立したと判定された場合には、積算部５１は、制御周期毎に電流値出力部５２から出力される一定電流値の積算を開始する。具体的には、電流値出力部５２は、加算部５３へ制御周期毎に予め設定された一定電流値を出力する。加算部５３は、電流値出力部５２から出力される一定電流値と、積算部５１にて積算された１周期前の積算電流値と、を加算して積算部５１に出力する。このようにして、積算部５１では、制御周期毎に電流値出力部５２から出力される一定電流値が積算され、積算部５１にて積算される積算電流値は一定の傾きで徐々に増加する。このように、徐変戻し電流演算部４１は、所定時間毎に一定値を積算することによって、徐々に増加する徐変戻し電流を演算する。
【００４３】
積算部５１での積算は、徐変処理実施判定部４３にて前記所定の条件が成立したと判定されている間、継続して行われる。前記所定の条件が不成立になった場合には、積算部５１の積算電流値はクリアされて０Ａとなる。
【００４４】
積算部５１にて積算される積算電流値は、極性設定部５５にて極性が設定される。極性設定部５５は、操舵角センサ１５の検出結果に基づいて、積算部５１の積算電流値がステアリングホイール１を中立位置へ戻す方向の値となるように極性を設定する。具体的には、ステアリングホイール１が中立位置から右切り側に位置しており、ステアリングホイール１の操舵角が＋極性である場合には、積算部５１の積算値は、ステアリングホイール１が左回転する方向へアシスト力が作用するように、−極性に設定される。一方、ステアリングホイール１が中立位置から左切り側に位置しており、ステアリングホイール１の操舵角が−極性である場合には、積算部５１の積算値は、ステアリングホイール１が右回転する方向へアシスト力が作用するように、＋極性に設定される。このように、積算部５１の積算値の極性は、ステアリングホイール１の操舵角の極性と異極性に設定される。
【００４５】
極性設定部５５にて極性が設定された積算電流値は、リミッタ５６にて処理され、徐変戻し電流として乗算部４４（図２参照）へ出力される。リミッタ５６では、積算電流値を予め設定された制限値に制限する処理が行なわれる。リミッタ５６に設定される制限値としては、ステアリングホイール１が右切り側から戻る場合と左切り側から戻る場合のうち中立位置へ戻り易い方は積算電流値が制限されず、中立位置へ戻り難い方は積算電流値が制限されるように設定するのが好ましい。これに代わり、ステアリングホイール１が右切り側から戻る場合と左切り側から戻る場合の双方とも、積算電流値が制限されるように設定してもよい。
【００４６】
図２に示す第２補正ゲイン演算部４２は、車速センサ１６の検出結果に基づいて、徐変戻し電流を補正する第２補正ゲインを演算するものである。具体的には、図６に示す第２補正マップを参照して、車速センサ１６から入力された車速に対応する第２補正ゲインを演算する。第２補正マップは、図４に示す第１補正マップと同一であるため、説明を省略する。
【００４７】
徐変戻し電流演算部４１にて演算された徐変戻し電流と第２補正ゲイン演算部４２にて演算された第２補正ゲインとは乗算部４４にて乗算され、乗算部４４から徐変戻し補正電流として出力される。
【００４８】
徐変戻し電流は中立位置付近でのステアリングホイール１の残舵角の左右差を解消することを目的とするものであり、残舵角の左右差はセルフアライニングトルクが小さい車両の低速域で発生し易い。したがって、第２補正ゲインにて反戻し電流を補正することによって、残舵角の左右差が発生し易い低速域で徐変戻し電流が効果的に作用する一方、微低速域や中高速域では徐変戻し電流を作用させずに操舵フィーリングの悪化を防止できる。このように、徐変戻し電流は、セルフアライニングトルクが小さい低速域で特に必要とするものであるため、第２補正マップにおけるｄの値を、第１補正マップにおけるｄの値よりも小さい速度に設定してもよい。
【００４９】
乗算部４４の後段には、切換部４５が設けられる。切換部４５は、徐変処理実施判定部４３にて前記所定の条件が成立したと判定された場合には、乗算部４４にて乗算された徐変戻し補正電流を出力する一方、徐変処理実施判定部４３にて前記所定の条件が不成立であると判定された場合には、０Ａを出力する。切換部４５から出力された徐変戻し補正電流は、ローパスフィルタ４６及び上下限値リミッタ４７にて処理され、加算部５０へ出力される。加算部５０は、乗算部２４から出力された基本戻し補正電流と切換部４５から出力された徐変戻し補正電流とを加算して戻し電流を演算する。加算部５０から出力された戻し電流は、加算部２５にてアシストベース電流に加算される。
【００５０】
次に、徐変処理を実施するか否かを判定する徐変処理実施判定部４３について詳しく説明する。
【００５１】
図２に示すように、徐変処理実施判定部４３は、切り戻り判定部４０の判定結果、操舵角センサ１５の検出結果、及び車速センサ１６の検出結果に基づいて、前記所定の条件の成立と不成立を判定する。具体的には、切り戻り判定部４０にてステアリングホイール１の戻りが判定され、かつ、ステアリングホイール１の操舵角の絶対値が所定範囲内であり、かつ、車速が所定速度以下であり、かつ、操舵角センサ１５の検出値の前回値と今回値とが同極性である場合には、所定の条件が成立したと判定して、徐変処理の実施を許可する。このように、徐変処理実施判定部４３は、４つの条件が全て成立した場合に徐変処理の実施を許可する。
【００５２】
ステアリングホイール１の戻りが判定された場合にのみ徐変処理を実施するようにしたのは、徐変処理は、ステアリングホイール１の切り込み時にはドライバによる操舵力を増大させるように作用してしまうためである。
【００５３】
ステアリングホイール１の操舵角の絶対値が所定範囲内である場合にのみ徐変処理を実施するようにしたのは、徐変処理は、中立位置付近でのステアリングホイール１の残舵角の左右差を解消することを目的とするためである。したがって、所定範囲としては、ステアリングホイール１の中立位置近傍の範囲に設定される。
【００５４】
車速が所定速度以下である場合にのみ徐変処理を実施するようにしたのは、残舵角の左右差はセルフアライニングトルクが小さい低速域で発生し易いためである。
【００５５】
操舵角センサ１５の検出値の前回値と今回値とが同極性である場合にのみ徐変処理を実施するようにしたのは、操舵角センサ１５の検出値の前回値と今回値とが異極性である場合、つまりステアリングホイール１が中立位置を跨いで回転する場合には、一度、徐変戻し電流をクリアするためである。
【００５６】
以上の４つの条件が全て成立した場合には、その条件が成立している間、徐変戻し電流演算部４１の積算部５１にて積算電流値が積算されて徐変戻し電流が演算され、切換部４５から徐変戻し補正電流が出力される。一方、４つの条件のうち１つでも不成立になった場合には、積算部５１の積算電流値がクリアされると共に、切換部４５から０Ａが出力される。
【００５７】
次に、切り戻り判定部４０によるステアリングホイール１の切り込みと戻りを判定する方法について説明する。
【００５８】
切り戻り判定部４０は、トルクセンサ１２の検出結果及びモータ回転速度演算部１８の演算結果に基づいて、ステアリングホイール１の切り込みと戻りを判定する。具体的には、切り戻り判定部４０は、トルクセンサ１２によって検出された操舵トルクの極性とモータ回転速度演算部１８によって演算された電動モータ１０の回転速度の極性とが同極性、つまり、操舵トルクの方向と電動モータ１０の回転速度の方向とが同一方向であれば、切り込み時と判定する。このようにして判定できるのは、ステアリングホイール１の切り込み時には、電動モータ１０はトルクセンサ１２によって検出された操舵トルクと同極のアシストトルクを発生するためである。
【００５９】
一方、切り戻り判定部４０は、トルクセンサ１２によって検出された操舵トルクの極性とモータ回転速度演算部１８によって演算された電動モータ１０の回転速度の極性とが異極性、つまり、操舵トルクの方向と電動モータ１０の回転速度の方向とが逆方向であれば、戻り時と判定する。このようにして判定できるのは、ステアリングホイール１を切り込んだ後に手を放す戻り時には、トルクセンサ１２によって検出された操舵トルクは切り込み時の極性のままであるのに対して、電動モータ１０はセルフアライニングトルクによって切り込み時とは逆方向に回転するためである。
【００６０】
また、切り戻り判定部４０は、モータ回転速度演算部１８によって演算された電動モータ１０の回転速度がゼロの場合にも、戻り時と判定する。このように判定するのは、ギヤのフリクションが大きい場合には、ステアリングホイール１の戻りの最中に電動モータ１０の回転が停止してしまう事態もあり、このような事態でも徐変処理が継続されるようにするためである。
【００６１】
さらに、切り戻り判定部４０は、トルクセンサ１２によって検出された操舵トルクの極性とモータ回転速度演算部１８によって演算された電動モータ１０の回転速度の極性とが同極性で、かつ、操舵トルクが中立付近である場合にも、戻り時と判定する。このように判定するのは、ステアリングホイール１を切り込んだ後に手を放す戻り時において、ステアリングホイール１が慣性力によって中立位置へ勢いよく戻る場合には、戻りの最中に、ステアリングホイール１に連結された入力シャフト７がトーションバー４の下側となる出力シャフト３を僅かに追い越してしまう事態も起こり得る。入力シャフト７が出力シャフト３を追い越してしまうと、トーションバー４は手を放した直後とは逆方向に捻れてしまう。このような場合には、ステアリングホイール１が戻りの最中であるにもかかわらず、操舵トルクの極性と電動モータ１０の回転速度の極性とが同極性となってしまい、切り込み時と判定されてしまう。このような誤判定を避けるために、操舵トルクの極性と電動モータ１０の回転速度の極性とが同極性であっても、操舵トルクが中立付近である場合には、戻り時と判定する。
【００６２】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００６３】
徐変処理実施判定部４３にて所定の条件が成立したと判定されると、所定の条件が成立している間、徐変戻し電流演算部４１の積算部５１にて積算電流値が積算されて徐変戻し電流が演算され、その徐変戻し電流は基本戻し電流に加算されて戻し電流が演算される。このように、アシストベース電流に加算される戻し電流は、基本戻し電流に徐変戻し電流を加算することによって演算される。
【００６４】
したがって、ステアリングホイール１の操舵角が中立位置から右切り側と左切り側でステアリング系に非対称性がある場合において、中立位置に戻り難い側のステアリングホイール１の戻りであっても、基本戻し電流に加算される徐変戻し電流の作用によってステアリングホイール１の中立位置近傍の残舵角が低減される。よって、ステアリングホイール１の残舵角の左右差を低減することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６６】
上記実施形態では、徐変処理実施判定部４３は、４つの条件が全て成立した場合に徐変処理の実施を許可するものである。これに代えて、４つの条件のうち一部の条件の成立を、徐変処理の実施許可条件とするようにしてもよい。ただ、その場合には、ステアリングホイール１の戻りが判定されることは、徐変処理の実施許可条件として必須の条件とするのが望ましい。
【００６７】
また、基本戻し電流演算部２０にて演算される基本戻し電流と徐変戻し電流演算部にて演算される徐変戻し電流とは、必ずしも車速に基づいて補正する必要はない。つまり、第１補正ゲイン演算部２１と第２補正ゲイン演算部４２は、必須の構成ではない。
【符号の説明】
【００６８】
１００  電動パワーステアリング装置
１      ステアリングホイール
１０    電動モータ
１３    コントローラ
１５    操舵角センサ
１６    車速センサ
１８    モータ回転速度演算部
２０    基本戻し電流演算部（基本戻し指令値演算部）
２１    第１補正ゲイン演算部
４０    切り戻り判定部
４１    徐変戻し電流演算部（徐変戻し指令値演算部）
４２    第２補正ゲイン演算部
４３    徐変処理実施判定部
４５    切換部
５０    加算部（戻し指令値演算部）
５１    積算部
５２    電流値出力部
【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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