(57)【要約】【課題】横断勾配のある道路での保舵アシスト機能とステアリングホイール切り戻し時の戻りアシスト機能との両立を実現することができる技術を提供する。【解決手段】車両のステアリングホイールの操舵に対してアシスト力を付与する電動モータと、横断勾配のある道路で車両を直進する際に、ステアリングホイールの操舵角Ｓａを横断勾配に基づいて定められる保舵角Ｓａｈに保持するための保舵アシスト力を電動モータに付与させる保舵補助電流算出部と、ステアリングホイールの切り戻し時にステアリングホイールを中立位置に戻すための戻りアシスト力を電動モータに付与させる復元補助電流算出部と、を備え、復元補助電流算出部は、保舵補助電流算出部が保舵アシスト力を付与させている際には、戻りアシスト力の代わりに保舵角Ｓａｈに戻すためのアシスト力を電動モータに付与させる。【選択図】図１９
2015186955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングホイールの操舵に対してアシスト力を付与する電動モータと、
横断勾配のある道路で前記車両を直進する際に、前記ステアリングホイールの操舵角を当該横断勾配に基づいて定められる保舵角に保持するための保舵アシスト力を前記電動モータに付与させる保舵アシスト部と、
前記ステアリングホイールの切り戻し時に当該ステアリングホイールを中立位置に戻すための戻りアシスト力を前記電動モータに付与させる戻りアシスト部と、
を備え、
前記戻りアシスト部は、前記保舵アシスト部が前記保舵アシスト力を付与させている際には、前記戻りアシスト力の代わりに前記保舵角に戻すためのアシスト力を前記電動モータに付与させる
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】
前記保舵アシスト部は、前記電動モータに前記保舵アシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流を算出し、
前記戻りアシスト部は、前記電動モータに前記戻りアシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流を算出する
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】
前記戻りアシスト部は、前記電動モータに前記保舵アシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流に基づいて前記戻りアシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流を算出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
コンピュータに、
横断勾配のある道路で車両を直進する際に、当該車両のステアリングホイールの操舵角を当該横断勾配に基づいて定められる保舵角に保持するための保舵アシスト力を電動モータに付与させる保舵アシスト機能と、
前記ステアリングホイールの切り戻し時に当該ステアリングホイールを中立位置に戻すための戻りアシスト力を前記電動モータに付与させる戻りアシスト機能と、
を備え、
前記戻りアシスト機能は、前記保舵アシスト機能が前記保舵アシスト力を付与させている際には、前記戻りアシスト力の代わりに前記保舵角に戻すためのアシスト力を前記電動モータに付与させる
ことを実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを備えた電動パワーステアリング装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、横断勾配（カント）のある道路（カント路）で車両を直進させる際の操舵負担を軽減可能なパワーステアリング装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載のパワーステアリング装置は、補助操舵トルクを発生するモータを備えるとともに、運転者の操舵トルクに応じてモータを制御するための制御量Ｉｃを設定する制御量設定部と、車両が走行中の道路の横断勾配を検出する横断勾配検出部と、検出された横断勾配に応じてモータを制御するための補正制御量Ｉｓを設定する補正制御量設定部と、制御量Ｉｃとゲイン補正された補正制御量Ｉｓ’とを加算する加算器と、その加算値によりモータを駆動制御する制御部とにより構成される。
【０００３】
また、近年、ステアリングホイール（ハンドル）の切り戻し時に、中立位置（操舵角零度の位置）まで戻すためのアシスト力を付加する装置が提案されている。
例えば、特許文献２に記載のパワーステアリング装置は、舵角検出手段と、実舵角速度を演算する演算手段と、舵角に基づきベース修正舵角速度を演算する演算手段と、車速に基づき車速乗算係数値を演算する演算手段と、ベース修正舵角速度に車速乗算係数値を乗算し目標舵角速度を演算する演算手段と、目標舵角速度と実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算する演算手段と、アシストベース電流値に修正電流値を加えてアシスト目標電流とする演算手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４４５０５号公報
【特許文献２】特開２００６−１２３８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
横断勾配（カント）のある道路（カント路）で車両を直進させる際の操舵負担を軽減するために、横断勾配に応じた操舵角に保持するためのアシスト力を付与する保舵アシスト機能と、ステアリングホイールを戻すときに中立位置まで戻すためのアシスト力を付与する戻りアシスト機能とを備えることが望ましい。しかしながら、横断勾配に応じた操舵角に保持するためのアシスト力とステアリングホイールを戻すときに中立位置まで戻すためのアシスト力とは相反するアシスト力である。それゆえ、これら機能の両方を備えると、横断勾配のある道路に対する直進性もステアリングホイール戻りも悪化してしまうおそれがある。
本発明は、横断勾配のある道路での保舵アシスト機能とステアリングホイール切り戻し時の戻りアシスト機能との両立を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操舵に対してアシスト力を付与する電動モータと、横断勾配のある道路で前記車両を直進する際に、前記ステアリングホイールの操舵角を当該横断勾配に基づいて定められる保舵角に保持するための保舵アシスト力を前記電動モータに付与させる保舵アシスト部と、前記ステアリングホイールの切り戻し時に当該ステアリングホイールを中立位置に戻すための戻りアシスト力を前記電動モータに付与させる戻りアシスト部と、を備え、前記戻りアシスト部は、前記保舵アシスト部が前記保舵アシスト力を付与させている際には、前記戻りアシスト力の代わりに前記保舵角に戻すためのアシスト力を前記電動モータに付与させることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００７】
ここで、前記保舵アシスト部は、前記電動モータに前記保舵アシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流を算出し、前記戻りアシスト部は、前記電動モータに前記戻りアシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流を算出してもよい。
また、前記戻りアシスト部は、前記電動モータに前記保舵アシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流に基づいて前記戻りアシスト力を付与させるのに必要なアシスト電流を算出してもよい。
【０００８】
他の観点から捉えると、本発明は、コンピュータに、横断勾配のある道路で車両を直進する際に、当該車両のステアリングホイールの操舵角を当該横断勾配に基づいて定められる保舵角に保持するための保舵アシスト力を電動モータに付与させる保舵アシスト機能と、前記ステアリングホイールの切り戻し時に当該ステアリングホイールを中立位置に戻すための戻りアシスト力を前記電動モータに付与させる戻りアシスト機能と、を備え、前記戻りアシスト機能は、前記保舵アシスト機能が前記保舵アシスト力を付与させている際には、前記戻りアシスト力の代わりに前記保舵角に戻すためのアシスト力を前記電動モータに付与させることを実現させるプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、横断勾配のある道路での保舵アシスト機能とステアリングホイール切り戻し時の戻りアシスト機能との両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。
【図２】制御装置の概略構成図である。
【図３】目標電流算出部の概略構成図である。
【図４】操舵トルクおよび車速とベース電流との対応を示す制御マップの概略図である。
【図５】制御部の概略構成図である。
【図６】保舵補助電流算出部の概略構成図である。
【図７】傾斜角度検出部の概略構成図である。
【図８】合計トルクとベース傾斜角度との対応を示す制御マップの概略図である。
【図９】傾斜角度補正係数と車速との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１０】オフセット量と車速との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１１】保舵補助ベース電流と偏差角度との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１２】車速と電流補正係数との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１３】復元補助電流算出部の概略構成図である。
【図１４】保舵角と保舵補助電流との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１５】補正用ベース操舵角速度と操舵角との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１６】保舵分操舵角速度と保舵角との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１７】車速補正係数と車速との対応を示す制御マップの概略図である。
【図１８】横断勾配のない道路を３０ｋｍ／ｈ前後の車速で走行している場合であって、ステアリングホイールを中立位置から右に切り込んだ後に手放し状態で戻した場合の操舵角に対する実操舵角速度、補正後目標操舵角速度、目標電流の変化を示す図である。
【図１９】直進しながら横断勾配のない道路から横断勾配のある道路に移動した場合の路面の傾斜角度と操舵角の変化を示す図である。
【図２０】変形例に係る復元補助電流算出部の概略構成図である。
【図２１】目標操舵角速度と減算値との対応を示す制御マップの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。
【００１２】
ステアリング装置１００は、自動車の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８とを備えている。下部連結シャフト１０８は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。
【００１３】
また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の前輪１５０のそれぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。これらラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６などが、ステアリングホイール１０１の回転操作力を前輪１５０の転動力として伝達する伝達機構として機能する。ピニオンシャフト１０６は、前輪１５０を転動させるラック軸１０５に対して、回転することにより前輪１５０を転動させる駆動力を加える。
【００１４】
また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギヤボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。
【００１５】
また、ステアリング装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。電動モータ１１０は、ピニオンシャフト１０６に回転駆動力を加えることにより、ラック軸１０５に前輪１５０を転動させる駆動力を加える。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、電動モータ１１０の回転角度を検出するレゾルバ１２０を有する３相ブラシレスモータである。
【００１６】
また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、自動車に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０、ヨーレイトセンサ１８０などからの出力信号が入力される。
【００１７】
以上のように構成されたステアリング装置１００は、トルクセンサ１０９が検出した検出トルクに基づいて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の発生トルクをピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。
【００１８】
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory）等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖ、ヨーレイトセンサ１８０にて検出されたヨーレイトが出力信号に変換されたヨーレイト信号ｙ、レゾルバ１２０からの電動モータ１１０のモータ回転角度θに応じた出力信号である回転角度信号θｓなどが入力される。
【００１９】
そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖなどに基づいて電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流Ｉｔを算出（設定）する目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０と、を備えている。また、制御装置１０は、電動モータ１１０のモータ回転角度θを算出するモータ回転角度算出部７１と、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θに基づいて、モータ回転速度Ｎｍを算出するモータ回転速度算出部７２と、ステアリングホイール１０１の回転角度である操舵角Ｓａを算出する操舵角算出部７３と、を備えている。
【００２０】
次に、目標電流算出部２０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流Ｉｔを設定する上で基準となるベース電流Ｉｂを算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０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Ｉｓを算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、モータの回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出するダンパー補償電流算出部２３とを備えている。また、目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３にて算出された値に基づいて仮の目標電流である仮目標電流Ｉｔｆを決定する仮目標電流決定手段の一例としての仮目標電流決定部２５を備えている。また、目標電流算出部２０は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴの位相を補償する位相補償部２６を備えている。
【００２１】
また、目標電流算出部２０は、ステアリングホイール１０１の保舵状況に応じたアシスト力を電動モータ１１０が与えるための電流である保舵補助電流Ｉｈを算出する保舵補助電流算出部２７と、ステアリングホイール１０１を所望の角度まで復元するための電流である復元補助電流Ｉｒを算出する復元補助電流算出部２８と、を備えている。
また、目標電流算出部２０は、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆ、保舵補助電流算出部２７にて算出された保舵補助電流Ｉｈおよび復元補助電流算出部２８にて算出された復元補助電流Ｉｒに基づいて最終的に目標電流Ｉｔを決定する目標電流決定手段の一例としての最終目標電流決定部２９と、を備えている。
なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、モータ回転速度信号Ｎｍｓ、ヨーレイト信号ｙなどが入力される。
【００２２】
図４は、操舵トルクＴおよび車速Ｖｃとベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース電流算出部２１は、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓと、車速センサ１７０からの車速信号ｖとに基づいてベース電流Ｉｂを算出する。言い換えれば、ベース電流算出部２１は、位相補償部２６にて位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃとに応じたベース電流Ｉｂを算出する。なお、ベース電流算出部２１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とベース電流Ｉｂとの対応を示す図４に例示した制御マップに、操舵トルクＴおよび車速Ｖｃを代入することによりベース電流Ｉｂを算出する。
【００２３】
イナーシャ補償電流算出部２２は、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓ、車速信号ｖに基づいてイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。言い換えれば、イナーシャ補償電流算出部２２は、位相補償部２６にて位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃとに応じたイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部２２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とイナーシャ補償電流Ｉｓとの対応を示す制御マップに、位相補償された操舵トルクＴおよび車速Ｖｃを代入することによりイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。
【００２４】
ダンパー補償電流算出部２３は、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓ、車速信号ｖ、モータ回転速度信号Ｎｍｓなどに基づいてダンパー補償電流Ｉｄを算出する。言い換えれば、ダンパー補償電流算出部２３は、位相補償部２６にて位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃと、モータ回転速度Ｎｍに応じたダンパー補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部２３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）およびモータ回転速度Ｎｍ（モータ回転速度信号Ｎｍｓ）と、ダンパー補償電流Ｉｄとの対応を示す制御マップに、位相補償された操舵トルクＴ、車速Ｖｃおよびモータ回転速度Ｎｍを代入することによりダンパー補償電流Ｉｄを算出する。
【００２５】
仮目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流算出部２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓおよびダンパー補償電流算出部２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて仮目標電流Ｉｔｆを決定する。仮目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流Ｉｂに、イナーシャ補償電流Ｉｓを加算するとともにダンパー補償電流Ｉｄを減算して得た電流を仮目標電流Ｉｔｆとして決定する。
【００２６】
保舵補助電流算出部２７および復元補助電流算出部２８については後で詳述する。
最終目標電流決定部２９は、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆと、保舵補助電流算出部２７にて算出された保舵補助電流Ｉｈと、復元補助電流算出部２８にて算出された復元補助電流Ｉｒを加算して得た電流を目標電流Ｉｔとして決定する。
【００２７】
次に、制御部３０について詳述する。
図５は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、図５に示すように、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部３１と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部３３とを有している。また、制御部３０は、モータ電流検出部３３が検出した実電流Ｉｍとモータ回転角度算出部７１で算出されたモータ回転角度θとに基づいてフィードバック電流Ｉｆを算出するフィードバック電流算出部３８を有している。
【００２８】
モータ駆動制御部３１は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、フィードバック電流算出部３８にて算出されたフィードバック電流Ｉｆとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部６０とを有している。
【００２９】
フィードバック制御部４０は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔとフィードバック電流算出部３８にて算出されたフィードバック電流Ｉｆとの偏差を求める偏差演算部４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。
【００３０】
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流Ｉｔとフィードバック電流Ｉｆとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部４１にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
ＰＷＭ信号生成部６０は、フィードバック制御部４０からの出力値とモータ回転角度算出部７１が算出したモータ回転角度θとに基づいて電動モータ１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を出力する。
【００３１】
モータ駆動部３２は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
【００３２】
モータ電流検出部３３は、モータ駆動部３２に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。
フィードバック電流算出部３８は、予めＲＯＭに記憶しておいた演算式、モータ電流検出部３３が検出した実電流Ｉｍ、およびモータ回転角度算出部７１が算出したモータ回転角度θに基づいてフィードバック電流Ｉｆを算出する。
【００３３】
モータ回転角度算出部７１は、レゾルバ１２０の出力信号に基づいてモータ回転角度θを算出する。
モータ回転速度算出部７２（図２参照）は、モータ回転角度算出部７１が算出したモータ回転角度θに基づいて電動モータ１１０のモータ回転速度Ｎｍを算出し、算出したモータ回転速度Ｎｍが出力信号に変換されたモータ回転速度信号Ｎｍｓを出力する。
操舵角算出部７３（図２参照）は、ステアリングホイール１０１、減速機構１１１などが機械的に連結されているためにステアリングホイール１０１の回転角度（操舵角）と電動モータ１１０のモータ回転角度θとの間に相関関係があることに鑑み、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θに基づいて操舵角Ｓａを算出する。操舵角算出部７３は、例えば、モータ回転角度算出部７１にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出されたモータ回転角度θの前回値と今回値との差分の積算値に基づいて操舵角Ｓａを算出する。
【００３４】
ここで、トーションバー１１２の捩れ量が零の状態を中立状態（中立位置）とし、中立状態（中立位置）からのステアリングホイール１０１の右回転時におけるステアリングホイール１０１（下部連結シャフト１０８）とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が変化する方向（相対回転角度が生じる方向）をプラス（操舵トルクＴがプラス）とする。他方、中立状態からのステアリングホイール１０１の左回転時におけるステアリングホイール１０１（下部連結シャフト１０８）とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が変化する方向（相対回転角度が生じる方向）をマイナスとする（操舵トルクＴがマイナス）。このとき、ステアリングホイール１０１とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が中立状態より右回転方向に捩れている（トーションバーが右回転方向に捩れている）ときの、トルクセンサ１０９からの出力値であるトルク信号Ｔｄの符号をプラス、相対回転角度が中立状態より左回転方向に捩れている（トーションバーが左回転方向に捩れている）ときの、トルクセンサ１０９からのトルク信号Ｔｄの符号をマイナスとする。
【００３５】
そして、トルクセンサ１０９からのトルク信号Ｔｄの符号がプラスであるときに、電動モータ１１０を一方の回転方向に回転させるようにベース電流算出部２１にてベース電流Ｉｂが算出され、そのベース電流Ｉｂが流れる方向をプラスとする。つまり、図４に示すように、トルクセンサ１０９からのトルク信号Ｔｄの符号がプラスで操舵トルクＴがプラスのときにベース電流算出部２１はプラスのベース電流Ｉｂを算出し、電動モータ１１０を一方の回転方向に回転させる方向のトルクを発生させる。他方、トルクセンサ１０９からのトルク信号Ｔｄの符号がマイナスのときにベース電流算出部２１はマイナスのベース電流Ｉｂを算出し、電動モータ１１０を他方の回転方向に回転させる方向のトルクを発生させる。
【００３６】
また、ステアリングホイール１０１が零度から右回転されたときの操舵角Ｓａの符号をプラス、左回転されたときの操舵角Ｓａの符号をマイナスとする。また、ステアリングホイール１０１と機械的に連結されている電動モータ１１０の回転方向の符号を、ステアリングホイール１０１が右回転されたときの電動モータ１１０の回転方向（上述した一方の回転方向）をプラス、ステアリングホイール１０１が左回転されたときの電動モータ１１０の回転方向（上述した他方の回転方向）をマイナスとする。
【００３７】
次に、保舵補助電流算出部２７について説明する。
図６は、保舵補助電流算出部２７の概略構成図である。
保舵補助電流算出部２７は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴに基づいて、横断勾配の傾斜角度Ａｓを検出する傾斜角度検出部２７１と、車速センサ１７０からの車速信号ｖに基づいて傾斜角度Ａｓに対する不感帯領域を設定するためのオフセット量Ａｓｏを設定するオフセット量設定部２７２とを備えている。
【００３８】
また、保舵補助電流算出部２７は、傾斜角度検出部２７１にて算出された傾斜角度Ａｓからオフセット量設定部２７２にて設定されたオフセット量Ａｓｏを減算する減算部２７３と、傾斜角度Ａｓとオフセット量Ａｓｏとの減算値に基づいて保舵補助ベース電流Ｉｈｂを算出する保舵補助ベース電流算出部２７４とを備えている。
【００３９】
また、保舵補助電流算出部２７は、車速Ｖｃに応じて保舵補助ベース電流Ｉｈｂを補正するための電流補正係数Ｒｃを設定する補正係数設定部２７５と、保舵補助ベース電流算出部２７４が算出した保舵補助ベース電流Ｉｈｂと、補正係数設定部２７５が設定した電流補正係数Ｒｃとを乗算することにより保舵補助電流Ｉｈを算出する乗算部２７６とを備えている。
【００４０】
先ずは、傾斜角度検出部２７１について詳述する。
図７は、傾斜角度検出部２７１の概略構成図である。
傾斜角度検出部２７１は、傾斜角度Ａｓのベース値であるベース傾斜角度Ａｓｂを算出するベース傾斜角度算出部２７１ａと、車速センサ１７０からの車速信号ｖに基づいて傾斜角度補正係数Ｒａを設定する傾斜角度補正係数設定部２７１ｂと、ベース傾斜角度Ａｓｂと傾斜角度補正係数Ｒａとを乗算するベース傾斜角度補正部２７１ｃと、を備えている。
また、傾斜角度検出部２７１は、横断勾配のある道路を走行しているか否かを判定する横断勾配走行判定部２７１ｄと、横断勾配走行判定部２７１ｄからの出力に基づいて傾斜角度Ａｓを設定する傾斜角度設定部２７１ｅと、を備えている。
【００４１】
ベース傾斜角度算出部２７１ａは、トルクセンサ１０９からのトルク信号Ｔｄ（操舵トルクＴ）および目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてベース傾斜角度Ａｓｂを算出する。例えば、ベース傾斜角度算出部２７１ａは、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴと目標電流Ｉｔによって電動モータ１１０が発生するアシストトルクとを加算した合計トルクＴａに応じたベース傾斜角度Ａｓｂを算出する。合計トルクＴａに基づいてベース傾斜角度Ａｓｂを算出するのは、横断勾配がある路面では、車両の直進状態は、電動モータ１１０によるアシストトルクと運転者の操舵トルクＴの両方で維持されるためである。
【００４２】
図８は、合計トルクＴａとベース傾斜角度Ａｓｂとの対応を示す制御マップの概略図である。図８に示した制御マップは、車速Ｖｃがある特定の車速である場合の制御マップの概略図である。
ベース傾斜角度算出部２７１ａは、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、合計トルクＴａとベース傾斜角度Ａｓｂとの対応を示す図８に例示した制御マップに、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔにより電動モータ１１０が発生するアシストトルクを推定するとともに、推定したアシストトルクとトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴとを加算した合計トルクＴａを算出して代入することによりベース傾斜角度Ａｓｂを算出する。
【００４３】
傾斜角度補正係数設定部２７１ｂは、ベース傾斜角度算出部２７１ａにて算出されたベース傾斜角度Ａｓｂに対して車速Ｖｃに応じた補正を行うための傾斜角度補正係数Ｒａを設定する。
図９は、傾斜角度補正係数Ｒａと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
傾斜角度補正係数設定部２７１ｂは、車速センサ１７０からの車速信号ｖに基づいて傾斜角度補正係数Ｒａを設定する。傾斜角度補正係数設定部２７１ｂは、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、傾斜角度補正係数Ｒａと車速Ｖｃとの対応を示す図９に例示した制御マップに、車速Ｖｃを代入することにより傾斜角度補正係数Ｒａを算出する。
【００４４】
ベース傾斜角度補正部２７１ｃは、ベース傾斜角度算出部２７１ａにて算出されたベース傾斜角度Ａｓｂと傾斜角度補正係数設定部２７１ｂにて設定された傾斜角度補正係数Ｒａとを乗算することにより補正後ベース傾斜角度Ａｓｂｃ算出する（Ａｓｂｃ＝Ａｓｂ×Ｒａ）。
図９においては、車速Ｖｃが大きくなるに従ってセルフアライニングトルクが大きくなることに鑑み、車速Ｖｃが大きくなるに従って傾斜角度補正係数Ｒａが小さくなるように設定されている。そして、ベース傾斜角度補正部２７１ｃは、この傾斜角度補正係数Ｒａをベース傾斜角度Ａｓｂに乗算することにより、同じ傾斜角度Ａｓでありながら、車速Ｖｃが大きくなるほど傾斜角度Ａｓが大きくなるように算出してしまうのを防止し、セルフアライニングトルクの成分を除去した傾斜角度Ａｓを設定するために補正する。なお、図９においては、図８の制御マップの基となっている特定の車速である場合の傾斜角度補正係数Ｒａが１である。
【００４５】
横断勾配走行判定部２７１ｄは、横断勾配のある道路を走行しているか否かを判定する。例えば、横断勾配走行判定部２７１ｄは、所定値以上の操舵トルクＴを発生させた状態で、車両が所定速度以上で直進走行し、かつその走行が所定時間以上連続したときに横断勾配のある道路を走行していると判定する。つまり、横断勾配走行判定部２７１ｄは、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃが所定速度以上であり、かつヨーレイトセンサ１８０にて検出されたヨーレイトの絶対値が所定ヨーレイト以下であり、かつトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが所定トルク以上である走行状態が所定時間以上続いたときに横断勾配のある道路を走行していると判定する。
【００４６】
傾斜角度設定部２７１ｅは、横断勾配走行判定部２７１ｄが横断勾配のある道路を走行していると判定した場合には、ベース傾斜角度補正部２７１ｃが算出した補正後ベース傾斜角度Ａｓｂｃを傾斜角度Ａｓとして設定し、横断勾配走行判定部２７１ｄが横断勾配のある道路を走行していると判定していない場合には、傾斜角度Ａｓとして零を設定する。
【００４７】
次に、オフセット量設定部２７２について詳述する。
図１０は、オフセット量Ａｓｏと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
オフセット量設定部２７２は、車速センサ１７０からの車速信号ｖに基づいてオフセット量Ａｓｏを設定する。オフセット量設定部２７２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、オフセット量Ａｓｏと車速Ｖｃとの対応を示す図１０に例示した制御マップに、車速Ｖｃを代入することによりオフセット量Ａｓｏを算出する。
なお、オフセット量Ａｓｏは、車速センサ１７０からの車速信号ｖに基づいて傾斜角度Ａｓに対する不感帯領域を設定するための値である。
【００４８】
減算部２７３は、傾斜角度設定部２７１ｅが設定した傾斜角度Ａｓからオフセット量Ａｓｏを減算することにより偏差角度ΔＡｓを算出する。
保舵補助ベース電流算出部２７４は、減算部２７３が算出した偏差角度ΔＡｓが零よりも大きい場合に、偏差角度ΔＡｓに応じた補助操舵トルクを付与するための保舵補助電流Ｉｈのベースとなる保舵補助ベース電流Ｉｈｂを設定する。
【００４９】
図１１は、保舵補助ベース電流Ｉｈｂと偏差角度ΔＡｓとの対応を示す制御マップの概略図である。
保舵補助ベース電流算出部２７４は、減算部２７３が算出した偏差角度ΔＡｓに応じた保舵補助ベース電流Ｉｈｂを設定する。保舵補助ベース電流算出部２７４は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、保舵補助ベース電流Ｉｈｂと偏差角度ΔＡｓとの対応を示す図１１に例示した制御マップに、偏差角度ΔＡｓを代入することにより保舵補助ベース電流Ｉｈｂを算出し、これを保舵補助ベース電流Ｉｈｂとして設定する。
【００５０】
他方、保舵補助ベース電流算出部２７４は、減算部２７３が算出した偏差角度ΔＡｓが零よりも大きくない場合には、保舵補助ベース電流Ｉｈｂとして零を設定する。つまり、保舵補助ベース電流算出部２７４は、傾斜角度設定部２７１ｅが設定した傾斜角度Ａｓがオフセット量Ａｓｏよりも小さい場合には保舵補助ベース電流Ｉｈｂとして零を設定する。
このように、オフセット量Ａｓｏは、保舵補助電流Ｉｈを決定するにあたっての不感帯領域を定める。そして、図１０に示した制御マップにおいては、車速Ｖｃが大きいほどオフセット量Ａｓｏを小さくし、不感帯領域を小さくしている。
【００５１】
図１２は、車速Ｖｃと電流補正係数Ｒｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
補正係数設定部２７５は、車速Ｖｃに応じた電流補正係数Ｒｃを設定する。補正係数設定部２７５は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速Ｖｃと電流補正係数Ｒｃとの対応を示す図１２に例示した制御マップに、車速Ｖｃを代入することにより電流補正係数Ｒｃを算出し、これを電流補正係数Ｒｃとして設定する。
【００５２】
乗算部２７６は、保舵補助ベース電流算出部２７４にて設定された保舵補助ベース電流Ｉｈｂと補正係数設定部２７５が設定した電流補正係数Ｒｃとを乗算することにより保舵補助電流Ｉｈを算出し、出力する。
【００５３】
以上、説明したように、保舵補助電流算出部２７は、横断勾配のある道路で車両を直進する際に、ステアリングホイール１０１の操舵角Ｓａを横断勾配に基づいて定められる保舵角Ｓａｈに保持するための保舵アシスト力を電動モータ１１０に付与させる保舵補助電流Ｉｈを算出する。そして、この保舵補助電流Ｉｈが目標電流Ｉｔに加味されることにより、横断勾配のある道路を直進する際の操舵負担が軽減される。このように、保舵補助電流算出部２７は、保舵アシスト力を電動モータ１１０に付与させる保舵アシスト部の一例として機能する。
【００５４】
次に、復元補助電流算出部２８について説明する。
図１３は、復元補助電流算出部２８の概略構成図である。
復元補助電流算出部２８は、レゾルバ１２０からの出力信号に基づいて実際の操舵角Ｓａの変化速度である実操舵角速度ωａを推定する操舵角速度推定部２８１と、保舵補助電流算出部２７から出力された保舵補助電流Ｉｈにてアシストされることにより保舵されるべき操舵角Ｓａである保舵角Ｓａｈを算出する保舵角算出部２８２と、を備えている。
【００５５】
また、復元補助電流算出部２８は、仮目標電流Ｉｔｆを補正するための復元補助電流Ｉｒの基となる目標操舵角速度ωｍのベースである補正用ベース操舵角速度ωｃｂを算出する補正用ベース操舵角速度算出部２８３と、保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈに相当する保舵分操舵角速度ωｃｈを算出する保舵分操舵角速度算出部２８４と、を備えている。
また、復元補助電流算出部２８は、補正用ベース操舵角速度算出部２８３にて算出された補正用ベース操舵角速度ωｃｂと保舵分操舵角速度算出部２８４にて算出された保舵分操舵角速度ωｃｈとに基づいて目標操舵角速度ωｍを算出する目標操舵角速度算出部２８５を備えている。
【００５６】
また、復元補助電流算出部２８は、車速Ｖｃに応じて目標操舵角速度ωｍを補正するための車速補正係数Ｒｖを設定する車速補正係数設定部２８６と、目標操舵角速度算出部２８５が算出した目標操舵角速度ωｍと車速補正係数設定部２８６が設定した車速補正係数Ｒｖとを乗算することにより補正後目標操舵角速度ωｍｃを算出する乗算部２８７と、を備えている。
【００５７】
また、復元補助電流算出部２８は、乗算部２８７が算出した補正後目標操舵角速度ωｍｃから操舵角速度推定部２８１が推定した実操舵角速度ωａを減算することにより、電流に換算するための操舵角速度である換算用操舵角速度ωｒ（＝ωｍｃ−ωａ）を算出する減算部２８８を備えている。
また、復元補助電流算出部２８は、減算部２８８が算出した換算用操舵角速度ωｒに基づいて復元補助電流Ｉｒを設定（算出）する復元補助電流設定部２８９を備えている。
【００５８】
次に、復元補助電流算出部２８が備える各構成要素について詳述する。
操舵角速度推定部２８１は、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａを時間微分することにより実操舵角速度ωａを推定する。
【００５９】
保舵角算出部２８２は、保舵補助電流算出部２７から出力された保舵補助電流Ｉｈに基づいて保舵角Ｓａｈを算出する。
図１４は、保舵角Ｓａｈと保舵補助電流Ｉｈとの対応を示す制御マップの概略図である。
保舵角算出部２８２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、保舵角Ｓａｈと保舵補助電流Ｉｈとの対応を示す図１４に例示した制御マップに、保舵補助電流Ｉｈを代入することにより保舵角Ｓａｈを算出する。
図１４に例示した制御マップにおいては、保舵補助電流Ｉｈがプラス方向に大きくなるに従って保舵角Ｓａｈがプラス方向に大きくなり、保舵補助電流Ｉｈがマイナス方向に大きくなるに従って保舵角Ｓａｈがマイナス方向に大きくなるように設定されている。
【００６０】
補正用ベース操舵角速度算出部２８３は、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａに基づいて補正用ベース操舵角速度ωｃｂを算出する。
図１５は、補正用ベース操舵角速度ωｃｂと操舵角Ｓａとの対応を示す制御マップの概略図である。
補正用ベース操舵角速度算出部２８３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補正用ベース操舵角速度ωｃｂと操舵角Ｓａとの対応を示す図１５に例示した制御マップに、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａを代入することにより補正用ベース操舵角速度ωｃｂを算出する。
【００６１】
図１５に例示した制御マップにおいては、操舵角Ｓａがプラス方向に大きくなるに従って補正用ベース操舵角速度ωｃｂがマイナス方向に大きくなる。そして、操舵角Ｓａが零から小さめの角度のうちは補正用ベース操舵角速度ωｃｂがマイナス方向に急激に大きくなり、操舵角Ｓａが大きくなると補正用ベース操舵角速度ωｃｂがマイナス方向に大きくなる割合が徐々に小さくなる。他方、操舵角Ｓａがマイナス方向に大きくなるに従って補正用ベース操舵角速度ωｃｂがプラス方向に大きくなる。そして、操舵角Ｓａが零からマイナス方向に小さめの角度のうちは補正用ベース操舵角速度ωｃｂがプラス方向に急激に大きくなり、操舵角Ｓａがマイナス方向に大きくなると補正用ベース操舵角速度ωｃｂがプラス方向に大きくなる割合が徐々に小さくなる。
【００６２】
保舵分操舵角速度算出部２８４は、保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈに基づいて保舵分操舵角速度ωｃｈを算出する。
図１６は、保舵分操舵角速度ωｃｈと保舵角Ｓａｈとの対応を示す制御マップの概略図である。
保舵分操舵角速度算出部２８４は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、保舵分操舵角速度ωｃｈと保舵角Ｓａｈとの対応を示す図１６に例示した制御マップに、保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈを代入することにより保舵分操舵角速度ωｃｈを算出する。
図１６に例示した制御マップにおける曲線は、図１５に例示した制御マップにおける曲線と同じである。ゆえに、操舵角Ｓａと保舵角Ｓａｈとが同じである場合には、補正用ベース操舵角速度ωｃｂと保舵分操舵角速度ωｃｈとが同じになる。
【００６３】
目標操舵角速度算出部２８５は、補正用ベース操舵角速度算出部２８３にて算出された補正用ベース操舵角速度ωｃｂから保舵分操舵角速度算出部２８４にて算出された保舵分操舵角速度ωｃｈを減算することにより目標操舵角速度ωｍを算出する（ωｍ＝ωｃｂ−ωｃｈ）。
【００６４】
車速補正係数設定部２８６は、車速信号ｖに基づいて車速補正係数Ｒｖを設定する。
図１７は、車速補正係数Ｒｖと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
車速補正係数設定部２８６は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速補正係数Ｒｖと車速Ｖｃとの対応を示す図１７に例示した制御マップに、車速Ｖｃを代入することにより車速補正係数Ｒｖを算出する。
【００６５】
図１７に例示した制御マップにおいては、車速Ｖｃが大きくなるに従って車速補正係数Ｒｖが大きくなる。そして、車速補正係数Ｒｖが大きくなる割合が、車速Ｖｃが大きい場合よりも車速Ｖｃが小さい場合の方が大きい。なお、本実施の形態においては、車速Ｖｃが１０（ｋｍ／ｈ）のときに車速補正係数Ｒｖが１となるように設定されている。
【００６６】
復元補助電流設定部２８９は、減算部２８８が算出した換算用操舵角速度ωｒに所定の換算係数を乗算することで復元補助電流Ｉｒを算出し、復元補助電流Ｉｒとして設定する。
【００６７】
以上、説明したように、復元補助電流算出部２８は、横断勾配のある道路を走行しておらず保舵補助電流Ｉｈが零である場合、ステアリングホイール１０１の切り戻し時にステアリングホイール１０１を中立位置に戻すための戻りアシスト力を電動モータ１１０に付与させる復元補助電流Ｉｒを算出する。そして、この復元補助電流Ｉｒが目標電流Ｉｔに加味されることにより、切り戻し時にステアリングホイール１０１が中立位置に強制的に戻される。このように、復元補助電流算出部２８は、戻りアシスト力を電動モータ１１０に付与させる戻りアシスト部の一例として機能する。
【００６８】
次に、以上のように構成されたステアリング装置１００の作用について説明する。
上述したように制御装置１０の目標電流算出部２０は、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆと保舵補助電流算出部２７にて算出された保舵補助電流Ｉｈと復元補助電流算出部２８にて算出された復元補助電流Ｉｒとを加算した値を目標電流Ｉｔとする。
それゆえ、横断勾配のある道路を走行していない場合、保舵補助電流Ｉｈが零であるので、目標電流算出部２０は、仮目標電流Ｉｔｆと復元補助電流Ｉｒとを加算した値を目標電流Ｉｔとする。
【００６９】
図１８は、横断勾配のない道路を３０ｋｍ／ｈ前後の車速Ｖｃで走行している場合であって、ステアリングホイール１０１を中立位置から右に切り込んだ後に手放し状態で戻した場合の操舵角Ｓａに対する実操舵角速度ωａ、補正後目標操舵角速度ωｍｃ、目標電流Ｉｔの変化を示す図である。
車速Ｖｃが３０ｋｍ／ｈ前後であるので、車速補正係数Ｒｖは１よりも大きな値である（図１７参照）。また、保舵補助電流Ｉｈが零であるので、保舵分操舵角速度ωｃｈは零である。ゆえに、操舵角Ｓａに対する実操舵角速度ωａおよび補正後目標操舵角速度ωｍｃは図１８に示す通りとなる。そして、復元補助電流Ｉｒは、換算用操舵角速度ωｒ（＝ωｍｃ−ωａ）に所定の換算係数を乗算することにより算出されるので、操舵角Ｓａに対する目標電流Ｉｔは図１８に示す通りとなる。
【００７０】
このように算出された目標電流Ｉｔにより、ステアリングホイール１０１を切り込んだ後に手放し状態で切り戻したとしても中立位置まで戻る。つまり、セルフアライニングトルクが作用して自然と操舵角Ｓａは小さくなるものの、ステアリング系のフリクション等で中立位置までは戻らないが、復元補助電流Ｉｒが目標電流Ｉｔに加味されることにより操舵角Ｓａを中立位置まで強制的に戻すことができる。
【００７１】
一方、横断勾配のある道路を走行し、保舵補助電流Ｉｈが零ではない場合、目標電流算出部２０は、保舵補助電流Ｉｈを加味した値を目標電流Ｉｔとする。
図１９は、直進しながら横断勾配のない道路から横断勾配のある道路に移動した場合の路面の傾斜角度Ａｓと操舵角Ｓａの変化を示す図である。
直進するために、傾斜角度Ａｓが大きくなるに従って操舵角Ｓａが大きくされ、横断勾配のある道路（不感帯領域外の道路）に移行すると、横断勾配の傾斜角度Ａｓ、車速Ｖｃに応じた操舵角Ｓａに保舵される。このとき、目標電流Ｉｔには、横断勾配のある道路を直進するのをアシストする分の保舵補助電流Ｉｈが加味される。すると、補正後目標操舵角速度ωｍｃは、補正用ベース操舵角速度ωｃｂから保舵分操舵角速度ωｃｈを減算することにより得た目標操舵角速度ωｍ（＝ωｃｂ−ωｃｈ）に車速補正係数Ｒｖを乗算した値となる。保舵分操舵角速度ωｃｈは、横断勾配のある道路を直進走行するのに保持された操舵角（保舵角Ｓａｈ）に相当する値である。それゆえ、目標電流Ｉｔには、保舵角Ｓａｈまで復元するための復元補助電流Ｉｒが加味されることとなる。これにより、操舵角Ｓａが、横断勾配のある道路を直進走行するための保舵角Ｓａｈに維持されることとなる。
【００７２】
このように、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、横断勾配のある道路を直進走行する際に保舵補助電流Ｉｈが供給されて保舵されている保舵角Ｓａｈを学習し、ステアリングホイール１０１の操舵角Ｓａが、その学習した保舵角Ｓａｈとなるように復元補助電流Ｉｒが供給される。
したがって、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、ステアリングホイール１０１の操舵角Ｓａを横断勾配に基づいて定められる保舵角Ｓａｈに保持するための保舵アシスト力を電動モータ１１０に付与させる機能と、切り戻し時にステアリングホイール１０１の操舵角Ｓａを中立位置に戻す機能との両方を実現することができる。
【００７３】
＜変形例＞
上述した実施の形態に係る復元補助電流算出部２８を以下のように構成してもよい。
図２０は、変形例に係る復元補助電流算出部４８の概略構成図である。上述した実施の形態に係る復元補助電流算出部２８内の構成要素と同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７４】
変形例に係る復元補助電流算出部４８は、上述した保舵角算出部２８２と、この保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈと操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａとに基づいて、保舵角Ｓａｈに対する操舵角Ｓａの実際の変化速度である実偏差操舵角速度ωｄを推定する偏差操舵角速度推定部４８１を備えている。
また、復元補助電流算出部４８は、保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈと操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａとに基づいて目標操舵角速度ωｍを算出する目標操舵角速度算出部４８５を備えている。
【００７５】
また、復元補助電流算出部４８は、上述した車速補正係数設定部２８６と、目標操舵角速度算出部４８５が算出した目標操舵角速度ωｍと車速補正係数設定部２８６が設定した車速補正係数Ｒｖとを乗算することにより補正後目標操舵角速度ωｍｃを算出する乗算部２８７と、を備えている。
また、復元補助電流算出部４８は、乗算部２８７が算出した補正後目標操舵角速度ωｍｃから偏差操舵角速度推定部４８１が推定した実偏差操舵角速度ωｄを減算することにより、電流に換算するための操舵角速度である換算用操舵角速度ωｒ（＝ωｍｃ−ωｄ）を算出する減算部２８８と、減算部２８８が算出した換算用操舵角速度ωｒに基づいて復元補助電流Ｉｒを設定（算出）する復元補助電流設定部２８９と、を備えている。
【００７６】
偏差操舵角速度推定部４８１は、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａから保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈを減算することにより得た減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）を時間微分することにより実偏差操舵角速度ωｄを推定する。
【００７７】
目標操舵角速度算出部４８５は、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｓａから保舵角算出部２８２が算出した保舵角Ｓａｈを減算することにより得た減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）に基づいて目標操舵角速度ωｍを算出する。
図２１は、目標操舵角速度ωｍと減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）との対応を示す制御マップの概略図である。
目標操舵角速度算出部４８５は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、目標操舵角速度ωｍと減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）との対応を示す図２１に例示した制御マップに、減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）を代入することにより目標操舵角速度ωｍを算出する。
図２１に例示した制御マップにおいては、図１５に例示した制御マップと同様、減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）がプラス方向に大きくなるに従って目標操舵角速度ωｍがマイナス方向に大きくなる。
【００７８】
かかる構成の変形例に係る復元補助電流算出部４８は、横断勾配のある道路を走行しておらず保舵補助電流Ｉｈが零である場合、ステアリングホイール１０１の切り戻し時にステアリングホイール１０１を中立位置に戻すための戻りアシスト力を電動モータ１１０に付与させる復元補助電流Ｉｒを算出する。
【００７９】
一方、横断勾配のある道路を走行し、目標電流Ｉｔに、横断勾配のある道路を直進するためのアシスト分の保舵補助電流Ｉｈが加味されると、目標操舵角速度ωｍは、操舵角Ｓａから保舵角Ｓａｈを減算することにより得た減算値（Ｓａ−Ｓａｈ）と図２１に例示した制御マップとを用いて算出される。つまり、保舵角Ｓａｈに対する操舵角Ｓａのズレ分と対応する目標操舵角速度ωｍが設定される。そして、この目標操舵角速度ωｍが補正された補正後目標操舵角速度ωｍｃと、偏差操舵角速度推定部４８１が推定した実偏差操舵角速度ωｄとの偏差である換算用操舵角速度ωｒ（＝ωｍｃ−ωｄ）に基づいて復元補助電流Ｉｒが設定（算出）される。この復元補助電流Ｉｒは、保舵角Ｓａｈを操舵角Ｓａの中立位置（保舵角Ｓａｈ）に設定し、その中立位置に復元補助するための電流であり、操舵角Ｓａを保舵角Ｓａｈに一致させるための電流である。そして、操舵角Ｓａが保舵角Ｓａｈに一致している場合（Ｓａ−Ｓａｈ＝０）には、目標操舵角速度ωｍは零となり、実偏差操舵角速度ωｄも零となるため復元補助電流Ｉｒが零に保持される。
【００８０】
したがって、この変形例に係る復元補助電流算出部４８を有するステアリング装置１００によっても、ステアリングホイール１０１の操舵角Ｓａを横断勾配に基づいて定められる保舵角Ｓａｈに保持するための保舵アシスト力を電動モータ１１０に付与させる機能と、切り戻し時にステアリングホイール１０１の操舵角Ｓａを中立位置に戻す機能との両方を実現することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２７…保舵補助電流算出部、２８，４８…復元補助電流算出部、３０…制御部、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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