(57)【要約】【課題】タイヤのグリップ状態を高精度に検出し、素早い操舵操作が行われた場合であっても、この操舵操作に伴いグリップが失われる状態となることを的確に防止する。【解決手段】アシストトルクＴｍ等に基づき発生するＳＡＴ演算値ＳＡＴａを演算し、また、横力に基づき実際に生じたＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを推定し、これらセルフアライニングトルクの演算値ＳＡＴａと推定値ＳＡＴｂとの差からグリップロス度ｇを算出する。このグリップロス度ｇと、操舵角速度相当値としての電動モータ１２の角速度ωとから、グリップロス度ｇが大きいときほど大きくなり、且つ角速度ωが大きいときほど大きくなるトルク補正値ΔＴを設定し、このトルク補正値ΔＴ相当を、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた電流指令値Ｉｔｖから減算して電流指令値Ｉｔｖを補正し、この補正した電流指令値Ｉｔｖを操舵補助指令値Ｉｍとして、これに基づき電動モータ１２を駆動する。【選択図】  図７
2008254602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング機構に入力され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操舵補助指令値を算出する操舵補助指令値演算手段と、を有し、
前記操舵補助指令値に基づいて前記ステアリング機構に操舵補助力を付与するモータを駆動する電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記操舵補助指令値演算手段は、
ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、
前記操舵トルクに基づき前記モータの電流指令値を算出する電流指令値演算手段と、
前記操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度及び前記グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度に基づいて前記電流指令値演算手段で算出した電流指令値を補正しこれを前記操舵補助指令値とする補正手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記操舵補助指令値が、前記グリップロス度が大きいときほど小さくなり且つ前記操舵角速度が大きいときほど小さくなるように前記電流指令値を補正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の制御装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記グリップロス度に応じて前記電流指令値を補正するための補正値を算出し、当該補正値と前記操舵角速度との乗算値を前記電流指令値から減算した値を前記操舵補助指令値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記グリップロス度が大きいときほどより小さな値に設定されるグリップロス度係数と前記操舵角速度が大きいときほどより小さな値に設定される角速度係数とを乗算して補正係数を算出し、当該補正係数を前記電流指令値に乗算した値を前記操舵補助指令値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項５】
前記ステアリングホイールに対する操舵操作が切り増し方向であるか否かを判定する操舵方向判定手段を有し、
前記補正手段は、前記操舵方向判定手段で切り増し方向であると判定されるときには、前記操舵補助指令値が、切り戻し方向である場合よりも小さくなるように前記電流指令値を補正することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項６】
前記ステアリング機構は、転舵輪を操舵するタイロッドに接続されているラックを有し、
前記グリップロス度検出手段は、前記ラック上に生じる外力をセルフアライニングトルク演算値として算出するＳＡＴ演算部と、
路面から生じるセルフアライニングトルクを車両運動モデルに基づいてセルフアライニングトルク推定値として推定するＳＡＴ推定部と、
前記ＳＡＴ演算部で算出されたセルフアライニングトルク演算値及び前記ＳＡＴ推定部で推定されたセルフアライニングトルク推定値の偏差に基づいて前記グリップロス度を算出するグリップロス度検出部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項７】
前記ステアリング機構は、転舵輪を操舵するタイロッドに接続されているラックを有し、
前記グリップロス度検出手段は、前記ラック上に生じる外力をセルフアライニングトルク演算値として算出するＳＡＴ演算部と、
車両に作用する横力を検出する横力検出部と、
前記ＳＡＴ演算部で算出されたセルフアライニングトルク演算値及び前記横力検出部で検出された横力に基づいて前記グリップロス度を算出するグリップロス度検出部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項８】
車速を検出する車速検出手段と、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、を備え、
前記ＳＡＴ推定部は、前記車速検出手段で検出される車速と、前記操舵角検出手段で検出される操舵角とを前記車両運動モデルに代入して前記セルフアライニングトルク推定値を推定することを特徴とする請求項６記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング機構に対し、モータにより操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に、タイヤのグリップが失われた場合であっても、車両挙動を安定させることの可能な電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリング装置として、ドライバがステアリングホイールを操舵する操舵トルクに応じてモータを駆動することにより、ステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が普及している。
また、このような電動パワーステアリング装置において、操舵性能の向上やコーナリング時の車両の挙動を安定させるために、車両に取り付けられた車輪を中立に戻そうとするトルクであるセルフアライニングトルクを求めて操舵制御に用いたもの、さらにタイヤのグリップ状態を考慮して操舵制御を行うようにしたもの等も提案されている。
このタイヤのグリップ状態を算出する方法としては、例えば規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をタイヤのグリップ状態相当の値として用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２６４３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のように、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をグリップ状態相当の値として用いた場合、これらヨーレートの偏差は、グリップ状態を表すものの、実際のグリップ状態との誤差は比較的大きい。
また、規範ヨーレートは定常走行状態における特性を用いているため、動的な過渡応答、特に素早い操舵が行われた場合には、的確なグリップ状態を得ることは困難である。また、ヨーレートは車両の慣性等の影響を受けるためその応答性が遅い。このため、この場合も、特に、素早い操舵が行われた場合には、的確なグリップ状態を得ることは困難である。
【０００４】
したがって、このようにヨーレート偏差を用いてグリップ状態を推定し、これを用いて操舵制御を行った場合、実際のグリップ状態と推定されるグリップ状態との誤差が大きいことから、場合によっては、実際のグリップ状態に応じた許容範囲以上の切り増し方向への操舵が行われてしまい、グリップが失われたり、車両挙動が不安定となったりする可能性がある。
そこで、この発明は上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、車両のグリップ状態に応じて、グリップを失うことなく車両挙動を安定させることの可能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、車両のステアリング機構に入力され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操舵補助指令値を算出する操舵補助指令値演算手段と、を有し、前記操舵補助指令値に基づいて前記ステアリング機構に操舵補助力を付与するモータを駆動する電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記操舵補助指令値演算手段は、ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、前記操舵トルクに基づき前記モータの電流指令値を算出する電流指令値演算手段と、前記操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度及び前記グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度に基づいて前記電流指令値演算手段で算出した電流指令値を補正しこれを前記操舵補助指令値とする補正手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記補正手段は、前記操舵補助指令値が、前記グリップロス度が大きいときほど小さくなり且つ前記操舵角速度が大きいときほど小さくなるように前記電流指令値を補正することを特徴としている。
また、請求項３に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記補正手段は、前記グリップロス度に応じて前記電流指令値を補正するための補正値を算出し、当該補正値と前記操舵角速度との乗算値を前記電流指令値から減算した値を前記操舵補助指令値とすることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記補正手段は、前記グリップロス度が大きいときほどより小さな値に設定されるグリップロス度係数と前記操舵角速度が大きいときどより小さな値に設定される角速度係数とを乗算して補正係数を算出し、当該補正係数を前記電流指令値に乗算した値を前記操舵補助指令値とすることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項５に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記ステアリングホイールに対する操舵操作が切り増し方向であるか否かを判定する操舵方向判定手段を有し、前記補正手段は、前記操舵方向判定手段で切り増し方向であると判定されるときには、前記操舵補助指令値が、切り戻し方向である場合よりも小さくなるように前記電流指令値を補正することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記ステアリング機構は、転舵輪を操舵するタイロッドに接続されているラックを有し、前記グリップロス度検出手段は、前記ラック上に生じる外力をセルフアライニングトルク演算値として算出するＳＡＴ演算部と、路面から生じるセルフアライニングトルクを車両運動モデルに基づいてセルフアライニングトルク推定値として推定するＳＡＴ推定部と、前記ＳＡＴ演算部で算出されたセルフアライニングトルク演算値及び前記ＳＡＴ推定部で推定されたセルフアライニングトルク推定値の偏差に基づいて前記グリップロス度を算出するグリップロス度検出部と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項７に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記ステアリング機構は、転舵輪を操舵するタイロッドに接続されているラックを有し、前記グリップロス度検出手段は、前記ラック上に生じる外力をセルフアライニングトルク演算値として算出するＳＡＴ演算部と、車両に作用する横力を検出する横力検出部と、前記ＳＡＴ演算部で算出されたセルフアライニングトルク演算値及び前記横力検出部で検出された横力に基づいて前記グリップロス度を算出するグリップロス度検出部と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項８に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、車速を検出する車速検出手段と、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、を備え、前記ＳＡＴ推定部は、前記車速検出手段で検出される車速と、前記操舵角検出手段で検出される操舵角とを前記車両運動モデルに代入して前記セルフアライニングトルク推定値を推定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵トルクに基づき算出したモータの電流指令値を、タイヤのグリップロス度とステアリングホイールの操舵角速度とに基づいて補正し、補正して得た操舵補助指令値に基づいてモータを駆動するため、グリップロス度と操舵角速度とを考慮した操舵補助力を付与することができ、操舵操作によりグリップが失われる状態となることを回避し、車両挙動を安定させることができる。
【００１３】
特に、請求項５に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵方向判定手段により切り増し方向への操舵操作か、切り戻し方向への操舵操作かを判断し、切り増し方向である場合には、切り戻し方向である場合よりも操舵補助指令値が小さくなるようにしていることから、切り増し時には操舵補助力を小さくして切り増し方向への操舵操作を行わせにくくし、且つ切り戻し時には十分な操舵補助力を付与して切り戻し操作を容易に行わせることができる。
また、請求項６から請求項８に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、グリップロス度の変化に対する応答性の高いセルフアライニングトルクに基づいてグリックロス度を算出しているため、グリップロス度を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図明に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルクを検出するトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【００１５】
出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
【００１６】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結された操舵補助力を発生するモータとしての例えばブラシレスモータで構成される電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を抵抗変化や磁気変化に変換して検出するように構成されている。
【００１７】
このトルクセンサ３で検出された操舵トルクＴは、パワーステアリング装置を制御する例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit）で構成されるコントロールユニット２０に入力され、このコントロールユニット２０には、車速センサ２１で検出された車速Ｖも入力され、コントロールユニット２０は、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生させるための電流指令値Ｉｔｖを算出する。また、コントロールユニット２０は、ステアリングホイール１を中立位置に戻そうとする力であるセルフアライニングトルクを検出し、これに基づきタイヤのグリップロス度を検出し、このグリップロス度及び電動モータ１２の角速度ωに基づいて、前記電流指令値Ｉｔｖを補正し操舵補助指令値Ｉｍを得る。そして、この操舵補助指令値Ｉｍに応じた電流値を電動モータ１２に供給することで、グリップロス度及び電動モータ１２の角速度ωすなわち操舵角速度を考慮した、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助力を発生させる。
【００１８】
また、このコントロールユニット２０には、バッテリ２５から電力が供給されると共に、イグニッションキー２６のキー操作に応じてイグニッションキー信号が供給され、コントロールユニット２０では、イグニッションキー信号をうけて、前記操舵補助指令値Ｉｍの演算を開始する。
コントロールユニット２０では、前記グリップロス度を、次の手順で算出する。
【００１９】
セルフアライニングトルク（以下、ＳＡＴともいう。）は、ステアリングホイールを中立位置に戻そうとする力であり、図２に示すように、ドライバがステアリングホイールを操舵することによって、操舵トルクＴが発生し、その操舵トルクＴにしたがって電動モータＭがアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪が転舵され、転舵輪が連結されたラック軸上にタイヤから生じる外力（反力）としてＳＡＴが発生する。その際、電動モータＭの慣性Ｊ及び摩擦力（静摩擦力）Ｆｒによってステアリングホイールの操舵の抵抗となるトルクが生じ、これらの力の釣り合いを考えると次式（１）の運動方程式が得られる。
【００２０】
なお、（１）式中のωは電動モータＭの角速度、ω′は電動モータＭの角加速度である。
Ｊ・ω′＋Ｆｒ・ｓｉｇｎ（ω）＋ＳＡＴ＝Ｔｍ＋Ｔ    ……（１）
ここで、上記（１）式を初期値零としてラプラス変換し、ＳＡＴについて解くと、次式（２）が得られ、これによりＳＡＴを算出することができる。なお、このラプラス変換により得られるセルフアライニングトルクをセルフアライニングトルクの演算値ＳＡＴａとする。
ＳＡＴａ（ｓ）
＝Ｔｍ（ｓ）＋Ｔ（ｓ）−Ｊ・ω′（ｓ）＋Ｆｒ・ｓｉｇｎ（ω（ｓ））    ……（２）
【００２１】
次に、タイヤが横滑りしながら転動する車両運動の様子をモデル化したものを、図３及び図４に示す。
図３では、タイヤが接地面全体において発生する横力はトレッド部の横方向への変形面積（斜線部）となり、ＳＡＴがスリップ角を減少させる方向に働く様子を示している。また、図４は、横力の着力点（接地面の中心点）がタイヤの中心線より後方にあることを示している。そして、ニューマチックトレールとキャスタトレールとの加算値がトレールとなる。
【００２２】
図３及び図４より、ＳＡＴは横力Ｆｙとトレールとの積（横力Ｆｙ×トレール）であることがわかる。すなわち、トレールをεｎとすると、ＳＡＴは次式（３）で算出することができる。なお、この（３）式で算出されるセルフアライニングトルクを、セルフアライニングトルクの推定値ＳＡＴｂとする。
ＳＡＴｂ＝εｎ・Ｆｙ    ……（３）
なお、重心から後輪までの距離をＬ２（固定値）、車両重量をｍ、横加速度をＧｙ、車両慣性モーメントをＭｏ、ヨーレートγの微分値をｄγ／ｄｔ、ホイールベースをＬとして、横力Ｆｙは次式（４）により算出することができる。
Ｆｙ＝（Ｌ２・ｍ・Ｇｙ＋Ｍｏ・ｄγ／ｄｔ）／Ｌ    ……（４）
【００２３】
一方、図５は横力ＦｙとＳＡＴの特性をスリップ角に対して示す特性図であり、横力ＦｙとＳＡＴとはスリップ角に対して非線形な特性となっている。そして、ＳＡＴは横力Ｆｙ×トレールであり、キャスタトレールは固定値であることから、ＳＡＴの横力Ｆｙに対する非線形特性はニューマチックトレールの変化を直接表すことになる。また、ＳＡＴの横力に対する特性は、図４における滑り域が増大し、ニューマチックトレールが減少することによって生じる。
【００２４】
さらに、ＳＡＴは横力Ｆｙとトレールとの積であり、線形領域では滑り域は増加せず、ニューマチックトレールは一定値であることから、線形領域でのニューマチックトレールとキャスタトレールとの和、つまりトレールεｎで横力ＦｙをＳＡＴの次元に合わせてＳＡＴ推定値ＳＡＴｂとして図示すると図６のようになる。
【００２５】
ここで、ニューマチックトレールが一定であれば、ＳＡＴ演算値ＳＡＴａと横力Ｆｙ（ＳＡＴ推定値ＳＡＴｂに相当）とは同じ軌跡を辿るが、滑り域が増大してニューマチックトレールが減少するとＳＡＴ演算値ＳＡＴａと横力Ｆｙとに差が生じる。この差はグリップが失われた度合を表し、これを本発明では「グリップロス度」とする。上記（２）式で算出されたＳＡＴ演算値ＳＡＴａと、上記（３）式で算出されたＳＡＴ推定値ＳＡＴｂとを次式（５）により比較する。
ｇ＝ＳＡＴｂ−ＳＡＴａ    ……（５）
【００２６】
この（５）式で算出されるｇがグリップロス度であり、このグリップロス度ｇにより車両のグリップが失われた度合を推定することができる。
図６は、ＳＡＴ演算値ＳＡＴａとＳＡＴ推定値ＳＡＴｂ（トレールεｎが一定の場合は横力Ｆｙ）とを比較して示す特性図であり、スリップ角が大きくなるにしたがって、ＳＡＴが失われる様子を示しており、上記（５）式から算出されるＳＡＴ演算値ＳＡＴａとＳＡＴ推定値ＳＡＴｂとの差をグリップロス度ｇ（図中網かけ部）として示している。
【００２７】
次に、コントロールユニット２０の機能構成を説明する。図７は、コントロールユニット２０の機能構成の一例を示すブロック図であって、トルクセンサ３からの操舵トルクＴは、指令値演算部４０及びＳＡＴ演算部４６に入力され、車速センサ２１からの車速Ｖは指令値演算部４０に入力され、指令値演算部４０は操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて電流指令値Ｉｔｖを演算する。この電流指令値Ｉｔｖの演算は、公知の手順で行えばよく、例えば、制御マップに基づいて、操舵トルクＴが大きいときほど大きな値となるように設定され、且つ車速に応じて制御マップが切り替えられ、車速Ｖが大きいときほど操舵トルクＴが小さくなるように設定される。
【００２８】
この指令値演算部４０で演算された電流指令値ＩｔｖはＳＡＴ演算部４６及び加算部６０Ａに入力され、加算部６０Ａの加算結果が操舵補助指令値Ｉｍとして減算部６０Ｄに加算入力される。減算部６０Ｄには、モータ電流検出器６１で検出されたモータ電流値ｉがフィードバックされ、減算部６０Ｄで求められる操舵補助指令値Ｉｍとモータ電流値ｉとの偏差（Ｉｍ−ｉ）が電流指令値ΔＩとして電流制御部４１に入力され、電流制御部４１でＰＩ制御等の処理を施され、さらにＰＷＭ制御部４２でＰＷＭ信号処理されてインバータ回路４３により電動モータ１２が駆動される。
【００２９】
電動モータ１２には、レゾルバやホール素子等の回転センサ６２が設けられており、回転センサ６２で検出した電動モータ１２の角度θは角速度検出部６３に入力され、角速度検出部６３は角度θに基づいて角速度ωを検出し、この角速度ωは、ＳＡＴ演算部４６に入力されると共に、収れん性制御部４４、角加速度検出部６４及び絶対値演算部５２′に入力される。角加速度検出部６４で検出された角加速度ω′はＳＡＴ演算部４６及び慣性補償部４５に入力される。収れん性制御部４４からの収れん性制御信号ＣＭ２は加算部６０Ｂに入力され、慣性補償部４５からの慣性補償信号ＣＭ１は減算部６０Ｃに加算入力される。
【００３０】
ここで、ＳＡＴ演算部４６は前記（２）式に基づいてＳＡＴ演算値ＳＡＴａを算出する。すなわち、電動モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として求めておき、操舵トルクＴ、電動モータ１２の角速度ω及び角加速度ω′、電流指令値Ｉｔｖに基づいてＳＡＴ演算値ＳＡＴａを算出する。ＳＡＴ演算部４６で算出されたＳＡＴ演算値ＳＡＴａは、グリップロス度検出部５０に入力される。
さらに、横力検出部６５は、車両に設けられたヨーレートセンサ６６からのヨーレートγ及び車両に設けられた横加速度センサ６７からの横加速度Ｇｙに基づいて前記（４）式から横力Ｆｙを算出し、算出された横力ＦｙはＳＡＴ推定部４７に入力される。
【００３１】
ＳＡＴ推定部４７は、入力された横力Ｆｙと予め実験等により求められたトレールεｎとを用いて前記（３）式からＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを推定する。
グリップロス度検出部５０はＳＡＴ演算部４６より求められたＳＡＴ演算値ＳＡＴａとＳＡＴ推定部４７より求められたＳＡＴ推定値ＳＡＴｂとから、前記（５）式にしたがってグリップロス度ｇを求める。そして、このグリップロス度ｇを、トルク補正値演算部５１に入力する。
【００３２】
このトルク補正値演算部５１では、グリップロス度ｇに基づいて、グリップロス度ｇ相当だけ操舵補助力を補正するためのトルク補正値ΔＴｇを検出する。このトルク補正値ΔＴｇは、当該トルク補正値ΔＴｇを用いて、電流指令値Ｉｔｖが小さくなる方向に補正することにより、このグリップロス度ｇ相当のグリップロスが生じている状態で操舵及び操舵補助が行われた場合に、グリップが失われることを回避することの可能なトルク値相当に設定される。例えば、図７のブロック５１中の特性図に示すように、グリップロス度ｇが零近傍の不感帯幅内、すなわち−ｇ１≦ｇ≦ｇ１の範囲にあるときにはトルク補正値ΔＴｇは零に設定され、グリップロス度ｇがｇ１より大きいときにはグリップロス度ｇが大きいときほどこれに比例してトルク補正値ΔＴｇも大きくなるように設定され、グリップロス度ｇが−ｇ１より小さいときにはグリップロス度ｇがマイナス方向に大きいときほどこれに比例してトルク補正値ΔＴｇもマイナス方向に大きくなるように設定される。そして、このトルク補正値ΔＴｇを乗算部５２に入力する。
【００３３】
この乗算部５２では、絶対値演算部５２′で算出した角速度検出部６３で検出した角速度ωの絶対値｜ω｜と、グリップロス度ｇ相当のトルク補正値ΔＴｇとを乗算し、グリップロス度ｇと角速度ωとを考慮したトルク補正値ΔＴｇωを算出する。
そして、このトルク補正値ΔＴｇωをリミッタ５３に入力し、リミッタ５３では、トルク補正値ΔＴｇωの絶対値｜ΔＴｇω｜を予め設定した最大値に制限した後、これをトルク補正値ΔＴとして減算部６０Ｃに減算入力する。
減算部６０Ｃでは、慣性補償部４５からの慣性補償信号ＣＭ１からトルク補正値ΔＴを減算し、その減算結果ＣＭ３は加算部６０Ｂに入力されて収れん性制御部４４からの収れん性制御信号ＣＭ２と加算され、その加算結果ＣＭ４が加算部６０Ａに入力されて電流指令値Ｉｔｖと加算され、これが操舵補助指令値Ｉｍとなる。
【００３４】
次に、コントロールユニット２０での動作を図８のフローチャートを参照して説明する。
まず、トルクセンサ３からの操舵トルクＴ、車速センサ２１からの車速Ｖ、ヨーレートセンサ６６からのヨーレートγ、横加速度センサ６７からの横加速度Ｇｙ、回転センサ６２からの角度θを入力する（ステップＳ１）。次いで、入力した操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づき指令値演算部４０で、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた電流指令値Ｉｔｖを算出し（ステップＳ２）、回転センサ６２からの角度θに基づいて角速度検出部６３において電動モータ１２の角速度ωを検出し、角加速度検出部６４において角加速度ω′を検出する（ステップＳ３）。
【００３５】
次いで、ＳＡＴ演算部４６において、操舵トルクＴ、電流指令値Ｉｔｖ、角速度ω及び角加速度ω′に基づいてＳＡＴ演算値ＳＡＴａを算出し（ステップＳ４）、続いて横力検出部６５でヨーレートγ及び横加速度Ｇｙに基づいて横力Ｆｙを算出し、この横力Ｆｙに基づきＳＡＴ推定部４７でＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを推定する（ステップＳ５）。
続いてグリップロス度検出部５０においてＳＡＴ演算値ＳＡＴａ及びＳＡＴ推定値ＳＡＴｂの偏差からグリップロス度ｇを検出し（ステップＳ６）、このグリップロス度ｇに基づきトルク補正値演算部５１で、グリップロス度ｇ相当のトルク補正値ΔＴｇを算出し（ステップＳ７）、さらに乗算部５２で、このトルク補正値ΔＴｇに、絶対値演算部５２′で算出した角速度ωの絶対値を乗算して、グリップロス度ｇの絶対値が｜ｇ１｜よりも大きいときほど大きく、且つ角速度ωの絶対値が大きいときほど絶対値が大きな値となるトルク補正値ΔＴｇωを算出する（ステップＳ８）。そして、このトルク補正値Ｔｇωをリミッタ５３で制限してトルク補正値ΔＴを算出する（ステップＳ９）。
【００３６】
次いで、慣性補償部４５及び収れん性制御部４４で、慣性補償信号ＣＭ１及び収れん性制御信号ＣＭ２を算出し（ステップＳ１０）、これら慣性補償信号ＣＭ１からトルク補正値ΔＴを減算した値ＣＭ３に、収れん性制御信号ＣＭ２を加算して加算結果ＣＭ４を獲得し、この加算結果ＣＭ４を加算部６０Ａに入力する。指令値演算部４０で算出した電流指令値Ｉｔｖと加算結果ＣＭ４とを加算部６０Ａで加算して電流指令値Ｉｔｖを補正し（ステップＳ１１）、この補正した電流指令値を操舵補助指令値Ｉｍとしこれに基づき電動モータ１２を駆動する（ステップＳ１２）。
【００３７】
したがって、グリップロスが生じていないかグリップロス度ｇが不感帯幅内の値であればトルク補正値ΔＴｇは略零に設定されることから、角速度ωの大きさに関わらずトルク補正値ΔＴは略零となり、電流指令値Ｉｔｖの補正は行われない。このため、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助力が発生されることになって、ドライバの操舵操作を的確に補助することができる。
【００３８】
この状態から、グリップロス度が増加するとこれに伴って、トルク補正値演算部５１で算出されるトルク補正値ΔＴｇが増加し、このトルク補正値ΔＴｇが、電動モータ１２の角速度ωが大きいときほどより大きくなるように補正されて、トルク補正値ΔＴが算出される。そして、このトルク補正値ΔＴ相当だけ電流指令値Ｉｔｖが小さくなるように補正されて操舵補助指令値Ｉｍが算出され、これに基づき電動モータ１２が駆動される。したがって、グリップロスが発生していないときよりも、トルク補正値ΔＴ相当だけ低減された操舵補助力が発生されることになり、操舵補助力が抑制されることになるから、ドライバは切り増し方向への操舵をしにくくなり、すなわち、ドライバがグリップ力を越えて切り増しすることを抑制し、グリップ力が失われることにより車両挙動が不安定となることを回避することができる。
【００３９】
また、ここでは、操舵トルクＴ、アシストトルクＴｍ、電動モータ１２の角速度ω及び角加速度ω′に基づいて検出したＳＡＴ演算値ＳＡＴａと、車両に発生する横力Ｆｙに基づくＳＡＴ推定値ＳＡＴｂとの偏差からグリップロス度ｇを算出している。ここで、グリップが失われた場合、これに対するセルフアライニングトルクの応答性は、グリップが失われたことに対するヨーレートの応答性に比較して速い。したがって、セルフアライニングトルクを用いてグリップロス度を算出することによって、ヨーレートを用いてグリップロス度を算出する場合に比較してより早い段階で、グリップロス度の変化を検出することができる。よって、セルフアライニングトルクを用いてグリップロス度を算出することにより、グリップ状況をより高精度に検出することができ、このようにして検出したグリップ状況にしたがって電流指令値Ｉｔｖを補正し、操舵補助力を低減することによって、より的確に操舵補助力を発生させることができ、グリップロス度に応じて切り増しし過ぎることを回避し、グリップが失われることにより車両挙動が不安定となることを確実に回避することができ、車両走行安定性を向上させることができる。
【００４０】
また、トルク補正値ΔＴを、グリップロス度だけでなく電動モータ１２の角速度ωにも基づいて算出しており、すなわち、ドライバの操舵速度に基づいて設定している。そして、電動モータ１２の角速度ωが大きいときほど、すなわちドライバの操舵速度が大きいときほどトルク補正値ΔＴが大きな値となるように算出しているから、ドライバの操舵速度が大きく切り増し過ぎの状態となる可能性が高いときほど操舵補助力を小さくし、切り増ししにくくすることができることから、より確実にグリップが失われる状態となることを回避することができ、すなわち、車両走行安定性を向上させることができる。
【００４１】
また、上述のようにグリップロス度が不感帯幅内の値である場合には、補正指令値Ｉｔｖの補正は行わず、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助力を発生させるようにしているから、グリップロスが発生していないか比較的グリップロスが小さく悪影響を及ぼすことのない状況であるにも関わらず操舵補助力が抑制され、十分な操舵補助力を発生されないことに起因してドライバに違和感を与えることを回避することができる。
【００４２】
ここで、トルクセンサ３が操舵トルク検出手段に対応し、図８のステップＳ２の処理が電流指令値演算手段に対応し、ステップＳ３で電動モータの角速度ωを算出する処理が操舵角速度検出手段に対応し、ステップＳ４からステップＳ６の処理がグリップロス度検出手段に対応し、ステップＳ７からステップＳ１１の処理が補正手段に対応し、ステップＳ２からステップＳ１１の処理が操舵補助指令値演算手段に対応している。
また、ステップＳ４の処理がＳＡＴ演算部に対応し、ステップＳ５の処理がＳＡＴ推定部に対応し、ステップＳ５で横力を算出する処理が横力検出部に対応し、ステップＳ６の処理がグリップロス度検出部に対応している。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、コントロールユニット２０の構成が異なること以外は上記第１の実施の形態と同様であるので同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図９は、第２の実施の形態におけるコントロールユニット２０の概略構成を示すブロック図である。
【００４４】
この第２の実施の形態におけるコントロールユニット２０では、指令値演算部４０で算出された電流指令値Ｉｔｖは、乗算部５６に入力され、後述の補正係数Ｋと乗算されて補正電流指令値Ｉｔｖ′が算出され、この補正電流指令値Ｉｔｖ′が加算部６０Ａに入力される。そして、収れん性制御部４４で算出した収れん性制御信号ＣＭ２と慣性補償部４５で算出した慣性補償信号ＣＭ１とが加算部６０Ｂで加算され、この加算結果ＣＭ４が加算部６０Ａに入力され、この加算結果ＣＭ４と補正電流指令値Ｉｔｖ′とが加算されて操舵補助指令値Ｉｍが算出され、この操舵補助指令値Ｉｍに基づき電動モータ１２が駆動される。
【００４５】
また、グリップロス度検出部５０で検出したグリップロス度ｇはグリップロス度係数演算部５５′に入力され、このグリップロス度ｇに対応するグリップロス度係数Ｋｇが算出される。このグリップロス度係数Ｋｇは、図９のブロック５５′中の特性図に示すように、グリップロス度ｇが不感帯幅内、つまり−ｇ２≦ｇ≦ｇ２を満足するときには、“１”に設定される。そして、グリップロス度ｇが不感帯幅外であるときには、グリップロス度ｇの絶対値｜ｇ｜が｜ｇ２｜よりも大きいときほどこれに反比例してグリップロス度係数Ｋｇが減少し、グリップロス度の絶対値｜ｇ｜がしきい値ｇ３の絶対値｜ｇ３｜以上であるときグリップロス度係数Ｋｇは零に設定される。このようにしてグリップロス度係数演算部５５′で算出されたグリップロス度係数Ｋｇは、乗算部５５に入力される。この乗算部５５には、グリップロス度係数Ｋｇと、角速度係数演算部５４で算出された角速度係数Ｋωとが入力される。
【００４６】
角速度係数演算部５４は、角速度検出部６３で検出した角速度ωに対応する角速度係数Ｋωを算出する。この角速度係数Ｋωは、図９のブロック５４中の特性図に示すように、角速度ωが零であるときには角速度係数Ｋωは“１”に設定され、角速度ωの絶対値が大きいときほど角速度係数Ｋωは“１”よりも小さくなるように設定される。このようにして角速度係数演算部５４で算出された角速度係数Ｋωは、乗算部５５に入力される。
乗算部５５では、グリップロス度係数演算部５５′で算出されたグリップロス度Ｋｇと、角速度係数演算部５４で算出された角速度係数Ｋωとを乗算し、その乗算結果を補正係数Ｋとして乗算部５６に入力する。
【００４７】
次に、第２の実施の形態におけるコントロールユニット２０での動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
なお、図８に示す上記第１の実施の形態における処理と同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
まず、各種センサから、操舵トルクＴ、車速Ｖ、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙ、電動モータ１２の角度θを入力し（ステップＳ１）、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた電流指令値Ｉｔｖを算出し（ステップＳ２）、電動モータ１２の角度θから電動モータ１２の角速度ω及び角加速度ω′を検出する（ステップＳ３）。
【００４８】
次いで、操舵トルクＴ、車速Ｖ、角速度ω及び角加速度ω′に基づいてＳＡＴ演算値ＳＡＴａを検出し（ステップＳ４）、ヨーレートγ及び横加速度Ｇｙに基づいて横力Ｆｙを検出しＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを検出する（ステップＳ５）。
続いてＳＡＴ演算値ＳＡＴａ及びＳＡＴ推定値ＳＡＴｂからグリップロス度ｇを検出する（ステップＳ６）。このグリップロス度ｇに応じたグリップロス度係数Ｋｇ及び角速度ωに応じた角速度係数Ｋωを、グリップロス度係数演算部５５′及び角速度係数演算部５４のそれぞれで算出し（ステップＳ６ａ）、これを乗算部５５で乗算して補正係数Ｋを算出する（ステップＳ６ｂ）。グリップロス度ｇが不感帯幅内のときにはグリップロス度係数Ｋｇは“１”に設定されることから、補正係数Ｋは、角速度ωに応じて決定され、角速度ωが零近傍の値のときには角速度係数Ｋωは“１”近傍の値に設定されることから補正係数Ｋは“１”近傍の値に設定され、角速度ωの絶対値が大きくなると補正係数Ｋωが減少することから、これに伴って補正係数Ｋも減少する。そして、グリップロス度係数ｇが、不感帯幅外の値となると、グリップロス度ｇの絶対値が大きくなるほどグリップロス度係数Ｋｇは小さな値に設定されることから、補正係数Ｋはこれに伴って減少し、さらに角速度ωが大きくなるほどより小さな値に設定される。
【００４９】
そして、慣性補償信号ＣＭ１及び収れん性制御信号ＣＭ２を算出し（ステップＳ１０）、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた電流指令値Ｉｔｖと補正係数Ｋとを乗算部５６で乗算して補正電流指令値Ｉｔｖ′を算出し、この補正電流指令値Ｉｔｖ′に、加算部６０Ａで慣性補償信号ＣＭ１及び収れん性制御信号ＣＭ２を加算し（ステップＳ１１ａ）、この結果得た操舵補助指令値Ｉｍに基づき電動モータ１２を駆動する（ステップＳ１２）。
【００５０】
したがって、グリップロスが生じていないか又はグリップロス度ｇが不感帯幅内の値であるときには、グリップロス度係数Ｋｇは“１”となり、補正係数Ｋは、角速度係数Ｋωにより決定されることから、角速度ωが零近傍の値のときには補正係数Ｋは“１”に近傍の値に設定され、電流指令値Ｉｔｖの補正はそれほど行われない。このため、操舵トルクＴ及び車速Ｖに略応じた操舵補助力が発生されることになって、ドライバの操舵操作を的確に補助することができる。この状態で角速度ωの絶対値が大きくなると補正係数Ｋは“１”から減少するため、電流指令値Ｉｔｖが抑制されることになる。また、この状態から、グリップロス度が増加すると、これに伴ってグリップロス度係数Ｋｇが減少し、また、角速度ωが大きくなるほど角速度係数Ｋωは減少することから、補正係数Ｋは、グリップロス度ｇが大きいときほど小さな値となり、また、角速度ωが大きくなるほど小さな値となることから、グリップロス度が大きいときほど、また、角速度ωが大きいときほど電流指令値Ｉｔｖがより小さな値に補正され、これに基づき電動モータ１２が駆動される。
【００５１】
したがって、グリップロス度が大きくなるほど、また、電動モータ１２の角速度ωが大きくなるほど操舵補助力がより小さな値に制限されることになり、ドライバの切り増し方向への操舵操作を行いにくくすることから、ドライバがグリップ力を越えて切り増しすることを抑制することができ、グリップ力が失われることにより車両挙動が不安定となることを回避することができる。
【００５２】
したがって、この場合も上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
また、グリップロス度係数Ｋｇに、不感帯を設けていることから、グリップロス度が小さく、グリップが失われていないにも関わらず操舵補助力が抑制されることを回避することができる。
ここで、図１０のステップＳ６ａからステップＳ１１ａの処理が補正手段に対応し、ステップＳ２からステップＳ１１ａの処理が操舵補助指令値演算手段に対応している。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、切り増し切り戻し判定部（操舵方向判定手段）５７と、この切り増し切り戻し判定部５７の判定結果に応じたゲインを乗算するゲイン部５８と、を備えること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図１１は、第３の実施の形態におけるコントロールユニット２０の概略構成を示すブロック図である。
【００５４】
この第３の実施の形態におけるコントロールユニット２０では、トルク補正値演算部５１で演算されたグリップロス度ｇに応じたトルク補正値ΔＴｇは乗算部５２に入力されここで電動モータ１２の角速度ωの絶対値と乗算された後、ゲイン部５８に入力される。また角速度検出部６３で検出した電動モータ１２の角速度ω及び操舵トルクＴは、切り増し切り戻し判定部５７に入力され、この切り増し切り戻し判定部５７では操舵トルクＴ及び電動モータ１２の角速度ωに基づいて切り増しが行われているか、切り戻しが行われているかを判定する。ここで、トルクセンサ３は、例えば、右操舵時の発生トルクは正値、左操舵時の発生トルクは負値として、操舵トルクＴに符号を付与して出力するように構成されている。同様に、電動モータ１２の角速度検出部６３は、電動モータ１２の回転方向に応じて符号を付与し、例えば、右操舵時に操舵補助力を付与する回転方向の場合には正値、左操舵時に操舵補助力を付与する回転方向の場合には負値、を付与して出力するように構成されている。そして、切り増し切り戻し判定部５７では、電動モータ１２の角速度ω及び操舵トルクＴの符号が同一であるとき、つまり、共に正又は共に負であるとき、切り増しと判定し、これらの符号が異なるとき切り戻しと判定する。
【００５５】
なお、ここでは、操舵トルクＴと電動モータ１２の角速度ωに基づいて切り増しか切り戻しかを判定する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、特開２００３−１７０８５６号公報に記載されているように、操舵トルク値Ｔの符号と、操舵トルク変化率の符号とが異符号であり、且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上のときに切り戻しと判定するようにしてもよい。この場合、角速度ωを用いることなく、操舵トルク値Ｔのみで切り増しと切り戻しとを判定することができる。
切り増し切り戻し判定部５７は、このようにして切り増しか切り戻しかを判定したならばその判定信号ＤＳをゲイン部５８に出力する。
【００５６】
このゲイン部５８は、切り増し切り戻し判定部５７からの判定信号ＤＳに基づいてゲインを切り替え、判定信号ＤＳが切り増しである場合にはゲインＧＨ、切り戻しの場合にはゲインＧＨよりもゲインの小さいゲインＧＬを、トルク補正値ΔＴｇωに乗算し、これをリミッタ５３に出力する。
そして、リミッタ５３で制限されたトルク補正値ΔＴが減算部６０Ｃに減算入力されて慣性補償部４５で算出された慣性補正値ＣＭ１から減算され、この演算結果ＣＭ３と収れん性制御信号ＣＭ２とを加算した加算結果ＣＭ４が電流指令値Ｉｔｖに加算されて、操舵補助指令値Ｉｍが算出され、これに基づいて電動モータ１２の駆動が行われる。
【００５７】
したがって、この第３の実施の形態におけるコントロールユニット２０では、図１２のフローチャートに示すように、上記第１の実施の形態と同様の手順で、ステップＳ１からステップＳ８の処理が実行されてグリップロス度ｇと電動モータ１２の角速度ωの絶対値とに応じたトルク補正値ΔＴｇωが演算された後、切り増し切り戻し判定部５７で判定が行われ（ステップＳ８ａ）、切り増しのときには、トルク補正値ΔＴｇωにゲインＧＨが乗算され（ステップＳ８ｂ）、逆に切り戻しの場合にはゲインＧＨよりもゲインの小さいゲインＧＬがトルク補正値ΔＴｇωに乗算され（ステップＳ８ｃ）、ゲイン乗算後のトルク補正値ΔＴｇωがリミッタ５３でリミッタ処理されてトルク補正値ΔＴが算出される（ステップＳ９）。そして、慣性補償信号ＣＭ１及び収れん性制御信号ＣＭ２が算出され（ステップＳ１０）、慣性補償信号ＣＭ１からトルク補正値ΔＴが減算され、これに収れん性制御信号ＣＭ２が加算された加算結果ＣＭ４が電流指令値Ｉｔｖに加算されて（ステップＳ１１）、この結果得た操舵補助指令値Ｉｍに基づき電動モータ１２が駆動される（ステップＳ１２）。
【００５８】
したがって、この第３の実施の形態では、切り増し時と切り戻し時とで、トルク補正値ΔＴを異ならせており、切り戻し時よりも切り増し時の方がゲインは大きく、すなわち、切り増し時の方がトルク補正値ΔＴは大きな値となり、その結果操舵補助力がより小さくなるようにしており、逆に、切り戻し時にはトルク補正値ΔＴは小さく、操舵補助力の低減量は少なく、ある程度の操舵補助力を発生させるようにしている。したがって、切り増し時には操舵補助力を十分低減して操舵操作を行いにくくし、グリップが失われる状態となることを確実に回避すると共に、切り戻し時には、操舵補助力を十分発生させて十分操舵補助を行い、操舵補助力が低減されることによるステアリングホイール１の中立位置への急速な戻りを回避し、操舵補助力が低減されることに起因してドライバに違和感を与えることを回避することができる。
【００５９】
なお、この第３の実施の形態においては、上記第１の実施の形態において、切り増し時と切り戻し時とでトルク補正値ΔＴを異ならせる場合について説明したが、上記第２の実施の形態に適用することも可能である。この場合には、補正係数Ｋに、切り増し時か切り戻し時であるかに応じてゲインＧＨ又はゲインＧＬを乗算し、この乗算結果と電流指令値Ｉｔｖとを乗算するようにすればよく、この場合も同等の作用効果を得ることができる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態においては、電動モータ１２の角速度ωを、ステアリングホイール１の操舵速度相当の値として用い、角速度ωとグリップロス度ｇとに基づいて操舵補助力を補正する場合について説明したが、例えばステアリングシャフト２に、操舵角速度を検出するための操舵角速度センサを設け、この操舵角速度センサの検出信号を用いてもよく、また、ステアリングシャフト２に操舵角を検出するための操舵角センサを設け、この操舵角センサの検出信号を時間微分して操舵角速度を算出し、この算出した操舵角速度を用いてもよい。
【００６１】
また、上記各実施の形態においては、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙ及び車両運動モデルに基づいて横力Ｆｙを推定し、この横力Ｆｙに基づいて実際に車両に作用するセルフアライニングトルクを推定する場合について説明したが、ハブ等に横力センサを設け、この横力センサで直接横力を検出し、これを用いてＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを算出してもよい。
また、横力Ｆｙを用いずに、水平面における車両運動モデルと、車速Ｖ及び操舵角δとを用いてセルフアライニングトルクを推定してもよい。
【００６２】
つまり、ヨーレートγとスリップ角βと車速Ｖと操舵角δとの関係は、次式（６）及び（７）で表すことができる。
ｍＶ・(ｄβ／ｄｔ)
＝−{ｍＶ＋[(Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ)/Ｖ]}・γ−(Ｋｆ＋Ｋｒ)・β＋Ｋｆ・δ/ｎ
……（６）
Ｉ・(ｄγ／ｄｔ)
＝−[(Ｋｆ・Ｌｆ２＋Ｋｒ・Ｌｒ２)/Ｖ]・γ＋(−Ｋｆ・Ｌｆ＋Ｋｒ・Ｌｒ)・β
＋Ｋｆ・Ｌｆ・δ/ｎ
……（７）
【００６３】
なお、（６）及び（７）式中の、ｍは車両重量、Ｉは車両重心を通るＺ軸回りの慣性モーメント、Ｌはホイールベース（Ｌ＝Ｌｆ＋Ｌｒ）、Ｌｆ，Ｌｒは、前，後車軸から重心までの水平距離、Ｋｆ，Ｋｒは、前，後タイヤのコーナリングパワー、ｎはオーバーオールステアリングギア比、δ／ｎは前輪実舵角、βは車体重心のスリップ角、Ｖは車速、γはヨーレートである。
【００６４】
セルフアライニングトルクはヨーレートγとスリップ角βの関数として表すことができることから、ヨーレートγとスリップ角βとを車速Ｖと操舵角δとの関数として整理すれば、ＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを求めることができる。車速Ｖと操舵角δよりＳＡＴｂを求めると、図１３に示すようになる。この特性は実験によって車両毎の特性値を測定してから、車両運動モデルを用いてシミュレーションによって作成してもよい。
したがって、この場合には、図１４に示すように、車速センサ（車速検出手段）２１で検出した車速Ｖと、図示しない操舵角センサ（操舵角検出手段）で検出した操舵角δとをＳＡＴ推定部４７に入力し、このＳＡＴ推定部４７で、図１３の特性図にしたがってＳＡＴ推定値ＳＡＴｂを算出すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を適用した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】路面からステアリングホイールまでの間に発生するトルクの様子を説明するための模式図である。
【図３】タイヤの進行方向とスリップ角によるセルフアライニングトルク及び横力の関係を示す図である。
【図４】横力の着力点とトレールとの関係を示す図である。
【図５】スリップ角の変化に対する、横力及びセルフアライニングトルクの変化を示すグラフである。
【図６】セルフアライニングトルクの演算値ＳＡＴａと推定値ＳＡＴｂとの関係を表すグラフである。
【図７】第１の実施の形態におけるコントロールユニットの概略構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施の形態におけるコントロールユニットの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態におけるコントロールユニットの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるコントロールユニットの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施の形態におけるコントロールユニットの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態におけるコントロールユニットの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】操舵角δとセルフアライニングトルクの推定値ＳＡＴとの関係を表す特性図である。
【図１４】本発明におけるコントロールユニットのその他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  トルクセンサ
１２  電動モータ
２０  コントロールユニット
２１  車速センサ
４６  セルフアライニングトルク演算部
４７  セルフアライニングトルク推定部
５０  グリップロス度検出部
５１  トルク補正値演算部
５３  リミッタ
５５  補正係数演算部
５７  切り増し切り戻し判定部
５８  ゲイン部
【図１】
2008254602.tif 000003
【図２】
2008254602.tif 000004
【図３】
2008254602.tif 000005
【図４】
2008254602.tif 000006
【図５】
2008254602.tif 000007
【図６】
2008254602.tif 000008
【図７】
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【図８】
2008254602.tif 000010
【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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