(57)【要約】【課題】絶対舵角センサを用いることなく絶対舵角を推定し、この絶対舵角を用いてラック軸がラックストロークエンドに達する操舵限界となったときの衝撃緩和を図る。【解決手段】モータ回転角θから相対舵角φを算出し、ステアリング機構が中立状態又は最大舵角状態となったときに、これら状態における既知の絶対舵角とこの時点における相対舵角とを対応付け、以後これに基づく絶対舵角φａｂｓを推定する。この絶対舵角の絶対値｜φａｂｓ｜がしきい値φ１１以上であるときに“１”よりも小さくなる抑制ゲインＫ１１を乗算して操舵補助トルク指令値ＩＭを抑制し、さらに、絶対舵角φａｂｓであるときのモータ角速度の目標値ωｒと実際のモータ角速度ωとの差分を抑制するように操舵補助トルク指令値ＩＭを補正し、ステアリングシャフト及び転舵輪間のトルク伝達部材に伝達されるトルクを抑制することで、操舵限界位置における衝撃低減を図る。【選択図】          図６
2008049914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
少なくとも前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、
前記ステアリング機構のステアリングシャフトに与える操舵補助トルクを発生する電動モータと、
前記電流指令値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記ステアリング機構の相対舵角を検出する相対舵角検出手段と、
当該相対舵角検出手段で検出した相対舵角を用いて前記ステアリング機構の絶対舵角を推定する絶対舵角推定手段と、
当該絶対舵角推定手段で推定した絶対舵角が操舵限界舵角手前の限界判定しきい値を上回るとき、前記ステアリング機構の前記ステアリングシャフト及び転舵輪間のトルク伝達部材に伝達されるトルクを抑制する緩衝制御手段と、を備えた電動パワーステアリング装置の制御装置であって、
前記絶対舵角推定手段は、前記ステアリング機構が、前記相対舵角検出手段で検出される相対舵角と前記ステアリング機構の絶対舵角とを対応付けることの可能な基準状態にあるかどうかを判断するステアリング状態判定手段と、
当該ステアリング状態判定手段で前記ステアリング機構が前記基準状態にあると判断されたとき、前記相対舵角検出手段で検出される相対舵角と前記ステアリング機構の前記基準状態における既知の基準絶対舵角とを対応付け、以後、対応付けられた前記基準絶対舵角及びこれに対応する相対舵角とを用いて前記相対舵角検出手段で検出される相対舵角を絶対舵角に変換する変換手段と、を備え、
前記緩衝制御手段は、前記絶対舵角推定手段で前記絶対舵角の推定が可能な状態となった後、当該絶対舵角を用いて緩衝制御を行う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】
前記ステアリング機構の基準状態は、前記ステアリング機構がそれ以上の操舵を行うことのできない操舵限界状態、又は、中立状態であ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】
前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの変化率がそのしきい値を上回るとき又は前記電流指令値演算手段で演算された電流指令値の変化率がそのしきい値を上回るときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴とする請求項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】
前記ステアリング機構に作用する外力を推定する外力推定手段を備え、
前記ステアリング状態判定手段は、前記外力推定手段で推定された外力推定値がそのしきい値以上であるときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴とする請求項２又は請求項３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】
前記ステアリング機構に作用する外力を推定する外力推定手段を備え、
前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの変化率がそのしきい値を上回るとき又は前記電流指令値演算手段で演算された電流指令値の変化率がそのしきい値を上回る状態であり、且つ前記外力推定手段で推定された外力推定値がそのしきい値以上であるときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴とする請求項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６】
前記電動モータの角速度を検出する角速度検出手段を備え、
前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの絶対値及びその変化率がそれぞれのしきい値を共に上回り、且つ前記角速度検出手段で検出される角速度の絶対値がそのしきい値以下であるときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴とする請求項２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】
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルクの絶対値がそのしきい値以下且つ前記車速検出手段で検出される車速がそのしきい値以上であり、さらにこの状態が規定時間以上継続したときに、前記中立状態にあると判定することを特徴とする請求項２から請求項６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】
前記緩衝制御手段は、前記絶対舵角が前記限界判定しきい値を上回るとき、前記電流指令値演算手段で演算された前記電流指令値を抑制し且つ前記絶対舵角の絶対値が大きいときほど抑制幅が大きくなるように抑制する電流抑制手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項７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９】
前記緩衝制御手段は、前記絶対舵角から、当該絶対舵角における前記電動モータの角速度目標値を設定するモータ角速度設定手段と、
前記電動モータの角速度を検出する角速度検出手段と、
前記絶対舵角の絶対値がそのしきい値を上回るとき、前記モータ角速度設定手段で設定した角速度目標値と前記角速度検出手段で検出したモータ角速度との偏差相当分を低減するように前記電流指令値をフィードバック制御する角速度フィードバック制御手段と、を備えることを特徴とする請求項８記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１０】
前記モータ角速度設定手段は、前記絶対舵角の絶対値が大きいときほど前記角速度目標値が小さくなるように当該角速度目標値を設定することを特徴とする請求項９記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１１】
前記モータ角速度設定手段は、前記角速度検出手段で検出されるモータ角速度が大きいときほど前記角速度目標値が小さくなるように当該角速度目標値を設定することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１２】
前記角速度フィードバック制御手段は、前記角速度目標値に応じた角速度の向きと前記モータ角速度に応じた角速度の向きとが同一であり、且つ前記角速度目標値よりも前記モータ角速度の方が大きいときにのみ前記フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項９から請求項１１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１３】
前記相対舵角検出手段は、前記電動モータのモータ回転角センサで検出したモータ回転角を用いて前記相対舵角を検出することを特徴とする請求項１から請求項１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、ステアリング機構に操舵補助力を与える電動モータと、前記電流指令値に基づいて電動モータを制御するモータ制御部と、を備えた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電動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。
一般に、ステアリング機構では、ステアリングホイールを中立位置から左及び右の何れかの操舵方向に操舵を続けると、ステアリングホイールの操作量がその最大値に相当する最大舵角に達すると、ステアリング機構がメカニカルストッパに当接してそれ以上の操舵ができない操舵限界位置となる。このような操舵限界位置となって、メカニカルストッパに当接する状態となることをいわゆる端当てと称している。
【０００３】
そして、ステアリングホイールが素早く操作される場合、すなわち操舵速度が大きい場合には、電動パワーステアリング装置で発生する操舵補助力も大きくなり、端当ての際に生じる衝撃力が大きなものとなり、その結果、ステアリング機構の耐久性が低下したり、操舵操作においてドライバが不快感を覚えたりすることがある。
このため、従来、端当て時の衝撃を緩和するように構成された電動パワーステアリング装置として、舵角が最大舵角近傍の所定舵角を越えると電動機の操舵補助トルクを低減補正するアンローダ補正部を有し、このアンローダ補正部は、操舵速度が速いほど前記補助操舵トルクの低減補正量を増大修正することを特徴とする電動パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、操舵輪が所定の最大舵角に接近して減衰開始舵角を超えたことが検出された場合に、電動モータの駆動力を減衰させる減衰手段と、操舵輪の負荷及び操舵輪の操舵速度に応じて前記減衰開始舵角を設定する減衰開始舵角設定手段と、を備えた電動式パワーステアリング装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５３３５６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の電動パワーステアリング装置においては、ステアリングホイールの絶対舵角情報を使用するため、高精度の舵角センサ又は絶対舵角推定機能が必要となる。この舵角として、例えば、横滑り防止装置用の低精度の舵角センサ等、他の制御装置で用いられている比較的低精度の舵角センサを流用することはできず、高価な舵角センサや絶対舵角推定機能を必要とすることから、製造コストが嵩むという問題がある。
【０００６】
また、端当てによる衝撃を緩和する方法として、最大舵角近傍の所定角度手前から電流指令値を減少させる方法や、操舵速度に応じて電流指令値を減少させるようにした方法が提案されているが、ステアリング機構に働く力は、ドライバの操舵トルク、電動パワーステアリング装置による操舵補助トルクの他に、タイヤからの外力があり、これら力が作用した結果として舵角が動くことになる。このため、例えば、路面摩擦係数が低く、タイヤからの外力が小さくなっている場合等には、絶対舵角や操舵速度に応じて電動パワーステアリング装置の操舵補助トルクを調整するだけでは、電動モータを十分に減速させることができず、端当てに伴う衝撃を十分緩和することができない可能性がある。
【０００７】
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、絶対舵角を直接検出するための絶対舵角センサを搭載していない場合であっても、操舵限界位置となった場合に、中間シャフト等のトルク伝達部材に伝達される衝撃力の緩和を的確に行う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】
【０００８】
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装置の制御装置は、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、少なくとも前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ステアリング機構のステアリングシャフトに与える操舵補助トルクを発生する電動モータと、前記電流指令値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、前記ステアリング機構の相対舵角を検出する相対舵角検出手段と、当該相対舵角検出手段で検出した相対舵角を用いて前記ステアリング機構の絶対舵角を推定する絶対舵角推定手段と、当該絶対舵角推定手段で推定した絶対舵角が操舵限界舵角手前の限界判定しきい値を上回るとき、前記ステアリング機構の前記ステアリングシャフト及び転舵輪間のトルク伝達部材に伝達されるトルクを抑制する緩衝制御手段と、を備えた電動パワーステアリング装置の制御装置であって、前記絶対舵角推定手段は、前記ステアリング機構が、前記相対舵角検出手段で検出される相対舵角と前記ステアリング機構の絶対舵角とを対応付けることの可能な基準状態にあるかどうかを判断するステアリング状態判定手段と、当該ステアリング状態判定手段で前記ステアリング機構が前記基準状態にあると判断されたとき、前記相対舵角検出手段で検出される相対舵角と前記ステアリング機構の前記基準状態における既知の基準絶対舵角とを対応付け、以後、対応付けられた前記基準絶対舵角及びこれに対応する相対舵角とを用いて前記相対舵角検出手段で検出される相対舵角を絶対舵角に変換する変換手段と、を備え、前記緩衝制御手段は、前記絶対舵角推定手段で前記絶対舵角の推定が可能な状態となった後、当該絶対舵角を用いて緩衝制御を行うことを特徴としている。
【０００９】
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、前記ステアリング機構の基準状態は、前記ステアリング機構がそれ以上の操舵を行うことのできない操舵限界状態、又は、中立状態であ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、前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの変化率がそのしきい値を上回るとき又は前記電流指令値演算手段で演算された電流指令値の変化率がそのしきい値を上回るときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴としている。
【００１０】
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、前記ステアリング機構に作用する外力を推定する外力推定手段を備え、前記ステアリング状態判定手段は、前記外力推定手段で推定された外力推定値がそのしきい値以上であるときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴としている。
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、前記ステアリング機構に作用する外力を推定する外力推定手段を備え、前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの変化率がそのしきい値を上回るとき又は前記電流指令値演算手段で演算された電流指令値の変化率がそのしきい値を上回る状態であり、且つ前記外力推定手段で推定された外力推定値がそのしきい値以上であるときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴としている。
【００１１】
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、前記電動モータの角速度を検出する角速度検出手段を備え、前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクの絶対値及びその変化率がそれぞれのしきい値を共に上回り、且つ前記角速度検出手段で検出される角速度の絶対値がそのしきい値以下であるときに、前記操舵限界状態にあると判定することを特徴としている。
【００１２】
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、車速を検出する車速検出手段を備え、前記ステアリング状態判定手段は、前記操舵トルクの絶対値がそのしきい値以下且つ前記車速検出手段で検出される車速がそのしきい値以上であり、さらにこの状態が規定時間以上継続したときに、前記中立状態にあると判定することを特徴としている。
また、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、前記緩衝制御手段は、前記絶対舵角が前記限界判定しきい値を上回るとき、前記電流指令値演算手段で演算された前記電流指令値を抑制し且つ前記絶対舵角の絶対値が大きいときほど抑制幅が大きくなるように抑制する電流抑制手段を備えることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項９に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記緩衝制御手段は、前記絶対舵角から、当該絶対舵角における前記電動モータの角速度目標値を設定するモータ角速度設定手段と、前記電動モータの角速度を検出する角速度検出手段と、前記絶対舵角の絶対値がそのしきい値を上回るとき、前記モータ角速度設定手段で設定した角速度目標値と前記角速度検出手段で検出したモータ角速度との偏差相当分を低減するように前記電流指令値をフィードバック制御する角速度フィードバック制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項１０に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記モータ角速度設定手段は、前記絶対舵角の絶対値が大きいときほど前記角速度目標値が小さくなるように当該角速度目標値を設定することを特徴としている。
また、請求項１１に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記モータ角速度設定手段は、前記角速度検出手段で検出されるモータ角速度が大きいときほど前記角速度目標値が小さくなるように当該角速度目標値を設定することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１２に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記角速度フィードバック制御手段は、前記角速度目標値に応じた角速度の向きと前記モータ角速度に応じた角速度の向きとが同一であり、且つ前記角速度目標値よりも前記モータ角速度の方が大きいときにのみ前記フィードバック制御を行うことを特徴としている。
さらに、請求項１３に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記相対舵角検出手段は、前記電動モータのモータ回転角センサで検出したモータ回転角を用いて前記相対舵角を検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係る電動モータのパワーステアリング装置の制御装置は、ステアリング機構が基準状態にあるときに、相対舵角検出手段で検出される相対舵角とこの基準状態におけるステアリング機構の既知の絶対舵角とを対応付け、このときの相対舵角及び絶対舵角を用いて、相対舵角から絶対舵角を推定するようにしたから、絶対舵角を直接検出するための絶対舵角検出センサを搭載していなくとも、相対舵角検出手段が搭載されていれば絶対舵角を得ることができる。そして、ステアリング機構が基準状態となりこの時点における相対舵角と基準状態における既知の絶対舵角との対応付けが行われ、以後絶対舵角の推定が可能な状態となった後に、推定した絶対舵角を用いてステアリングシャフト及び転舵輪間のトルク伝達部材に伝達されるトルクを抑制するから、誤った絶対舵角に基づいてトルク抑制が行われることはなく、ステアリングシャフト及びステアリングギヤ間に介挿された中間シャフト等のトルク伝達部材に過大なトルクが伝達される前に電動モータで発生する操舵補助トルクを確実に制限することができ、操舵限界値に達した時にトルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制することができる。
【００１７】
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、ステアリング機構が、操舵限界状態又は中立状態のときに、この状態における既知の絶対舵角とこの時点における相対舵角とを対応付けるから、これら絶対舵角と相対舵角との対応付を的確に行うことができ、高精度に絶対舵角を推定することができる。
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、操舵トルクの変化率がそのしきい値を上回るとき又は電流指令値の変化率がそのしきい値を上回るときに、操舵限界状態にあると判定するから、操舵限界状態を容易且つ的確に判定することができる。
【００１８】
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、ステアリング機構に作用する外力がしきい値以上であるときに操舵限界状態にあると判定するから、操舵限界状態を容易且つ的確に判定することができる。
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、操舵トルクの変化率がそのしきい値を上回るか又は電流指令値の変化率がそのしきい値を上回る状態でありさらに、ステアリング機構に作用する外力がしきい値以上であるときに、操舵限界状態にあると判定するから、操舵限界状態の判定の信頼性をより向上させることができる。
【００１９】
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、操舵トルクの絶対値及びその変化率がそれぞれのしきい値を共に上回り、且つ電動モータの角速度の絶対値がそのしきい値以下であるときに、操舵限界状態にあると判定するから、電動モータの回転状態をも考慮して推定することによって、操舵限界状態にあるかどうかの判定の信頼性をより向上させることができる。
【００２０】
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、操舵トルクの絶対値がしきい値以下であり且つ車速がしきい値以上である状態が規定時間以上継続したときに、中立状態にあると判定するから、中立状態の判定を容易且つ的確に行うことができる。
また、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、絶対舵角が限界判定しきい値以上であるときに、電流指令値が大きいときほど抑制幅が大きくなるように電流指令値を抑制するから、ステアリングシャフト及び転舵輪間のトルク伝達部材に伝達されるトルクを、容易且つ現在の絶対舵角に応じて的確に抑制することができる。
【００２１】
また、請求項９に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、現在の絶対舵角における電動モータの角速度目標値を設定し、実際の角速度が角速度目標値となるように電流指令値をフィードバック制御しているから、路面摩擦係数が変化した場合等タイヤからの外力が変化することにより、電動モータの制御に対するステアリング機構の変化特性が変化した場合であっても、角速度成分をフィードバック制御することで、ステアリング機構の特性の変化による、緩衝制御手段による制御性能の低下を抑制し、走行環境に関わらず操舵限界位置達したときの衝撃力を確実に低減することができる。
【００２２】
また、請求項１０に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、絶対舵角の絶対値が大きいときほど角速度目標値が小さくなるように角速度目標値を設定しているから、絶対舵角が大きく速やかに電動モータを減速させる必要があるときほど角速度目標値が小さくなり電動モータにより大きな減速度が発生することから、より確実に電動モータを減速させることができすなわち操舵限界位置に達したときの衝撃力をより確実に低減することができる。
【００２３】
また、請求項１１に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、モータ角速度が大きいときほど角速度目標値が小さくなるようにこの角速度目標値を設定するから、電動モータが比較的高速で回転しておりこれを減速させるためにはより大きな減速度を発生させる必要があるときほど大きな減速度が発生されることになって、電動モータの回転状態に関わらずより確実に電動モータを減速させることができる。
【００２４】
また、請求項１２に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、角速度目標値に応じた角速度の向きとモータ角速度に応じた角速度の向きとが同一であり且つ角速度目標値の絶対値よりもモータ角速度の絶対値の方が大きいとき、つまり、電動モータを減速させる必要があるときにのみモータ角速度のフィードバック制御を行うから、不必要に角速度制御が行われることを回避することができる。
さらに、請求項１３に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、電動モータのモータ回転角を検出する回転角センサを、相対舵角検出手段として用いているから、相対舵角検出用のセンサ等を新たに設ける必要がなく、その分、構成品数の削減や、コスト削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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、ＳＭは、ステアリング機構であって、このステアリング機構ＳＭは、ステアリングホイール１にドライバから作用される操舵力が伝達される入力軸２ａとこの入力軸２ａに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２を備えている。このステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に回転自在に内装され、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
【００２６】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、２つのヨーク４ａ，４ｂとこれらを連結する十字連結部４ｃとで構成されるユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５に伝達され、さらに、２つのヨーク６ａ，６ｂとこれらを連結する十字連結部６ｃとで構成される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を介して左右のタイロッド９に伝達され、これらタイロッド９によって図示しない転舵輪を転舵させる。
【００２７】
ここで、ステアリングギヤ８は、図２に示すように、ギヤハウジング８ａ内に、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ｂとこのピニオン８ｂに噛合するラック軸８ｃ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８ｂに伝達された回転運動をラック軸８ｃで直進運動に変換している。そして、ラック軸８ｃの両端にボールジョイント９ａを介してタイロッド９が連結されていると共に、ギヤハウジング８ａのラック軸８ｃを覆う筒状部８ｄの内周面にラック軸８ｃが操舵限界位置即ちラックストロークエンドに達したときに、ラック軸８ｃに取付けたボールジョイント９ａの内側端面に形成した緩衝部材８ｅが当接するストッパ部材８ｆが形成されている。
【００２８】
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電動機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。
また、減速ギヤ１１のステアリングホイール１側に連接されたハウジング１３内に操舵トルクセンサ１４が配設されている。この操舵トルクセンサ１４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、この捩れ角変位を非接触の磁気センサで検出するように構成されている。
【００２９】
そして、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルクＴは、図３に示すように、コントローラ１５に入力される。
このコントローラ１５には、操舵トルクＴの他に車速センサ１６で検出した車速Ｖ、電動モータ１２に流れるモータ電流Ｉｕ〜Ｉｗ及びレゾルバ、エンコーダ等で構成されるモータ回転角センサ１７で検出した電動モータ１２のモータ回転角θも入力され、コントローラ１５では、入力される操舵トルク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操舵補助制御処理を実行する。つまり、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づき電動モータ１２を駆動するための操舵補助トルク指令値ＩM*を算出し、算出した操舵補助トルク指令値ＩM*に対し、モータ回転角θに基づいて算出されるモータ角速度ω及びモータ角加速度αに基づいて各種補償処理を行ってからｄ−ｑ軸指令値に変換した後２相／３相変換して３相電流指令値Ｉｕ*〜Ｉｗ*を算出し、これら３相電流指令値Ｉｕ*〜Ｉｗ*とモータ電流Ｉｕ〜Ｉｗとに基づいて電動モータ１２に供給する駆動電流をフィードバック制御処理して電動モータ１２を駆動制御するためのモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを出力する。また、ステアリングギヤ８のラック軸８ｃがラックストロークエンドに達したときの衝撃を緩和するため緩衝制御処理を実行する。すなわち、モータ回転角θに基づきステアリングホイール１の絶対舵角φａｂｓを推定し、この推定した絶対舵角推定値φａｂｓに基づいて、操舵限界位置近傍の舵角範囲で、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助トルク指令値ＩＭを制限し、これを操舵補助トルク指令値ＩＭ＊として出力する。
【００３０】
コントローラ１５は、具体的には、図３に示すように、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて操舵補助トルク指令値ＩMを演算する操舵補助トルク指令値演算部２１と、この操舵補助トルク指令値演算部２１で算出した操舵補助トルク指令値ＩMに対し、舵角が操舵限界位置に達したときの衝撃緩和のための緩衝制御処理として、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する制限処理を行い制限処理した後の操舵補助トルク指令値ＩＭを、操舵補助トルク指令値ＩM*として出力する電流制限部２２と、この電流制限部２２からの操舵補助トルク指令値ＩM*を補償する指令値補償部２３と、この指令値補償部２３で補償された補償後トルク指令値ＩM*′に基づいてｄ−ｑ軸電流指令値を算出するｄ−ｑ軸電流指令値演算部２４と、このｄ−ｑ軸電流指令値演算部２４から出力される指令電流に基づいてモータ電流Ｉｕ〜Ｉｗを生成するモータ電流制御部２５と、前記電流制限部２２での電流制限を行うかどうかの判断に用いるステアリングホイール１の絶対回転角である絶対舵角を推定する絶対舵角推定部２６とで構成されている。
【００３１】
操舵補助トルク指令値演算部２１には、図示しないメモリが付設されており、このメモリには、車速Ｖをパラメータとし、且つ、操舵トルクＴに対応する操舵補助電流指令値ＩMを格納しており、この格納されたデータに基づいて操舵補助電流指令値ＩMを算出する。
電流制限部２２は、後述するように、絶対舵角推定部２６からの絶対舵角φａｂｓをもとに、電流制限を行うかどうかを判断し、必要に応じて入力される操舵補助トルク指令値ＩMを制限しこれを操舵補助トルク指令値ＩM＊として出力する。
【００３２】
指令値補償部２３は、モータ回転角センサ１７で検出されるモータ回転角θを微分してモータ角速度ωを算出する角速度演算部３１と、この角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωを微分してモータ角加速度αを算出する角加速度演算部３２と、角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωに基づいてヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償部３３と、角加速度演算部３２で算出されたモータ角加速度αに基づいて電動モータ１２の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償部３４と、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を推定するＳＡＴ推定フィードバック部３５と、を少なくとも有する。
【００３３】
ここで、収斂性補償部３３は、車速センサ１６で検出した車速Ｖ及び角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωが入力され、車両のヨーの収斂性を改善するためにステアリングホイール１が振れ回る動作に対してブレーキをかけるように、モータ角速度ωに車速Ｖに応じて変更される収斂性制御ゲインＫｖを乗じて収斂性補償値Ｉｃを算出する。
また、ＳＡＴ推定フィードバック部３５は、操舵トルクＴ、角速度ω、角加速度α及び電流制限部２２からの操舵補助トルク指令値ＩM*が入力され、これらに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを推定演算する。
【００３４】
このセルフアライニングトルクＳＡＴを算出する原理は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を図４に示して説明する。すなわち、ドライバがステアリングホイール１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に従って電動モータ１２がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪Ｗが転舵され、反力としてセルフアライニングトルクＳＡＴが発生する。また、その際、電動モータ１２の慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによってステアリングホイール１の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記（１）式のような運動方程式が得られる。
Ｊ・α＋Ｆｒ・ｓｉｇｎ（ω）＋ＳＡＴ＝Ｔｍ＋Ｔ                  ……（１）
【００３５】
ここで、上記（１）式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、セルフアライニングトルクＳＡＴについて解くと下記（２）式が得られる。
ＳＡＴ（ｓ）
＝Ｔｍ（ｓ）＋Ｔ（ｓ）−Ｊ・ω′（ｓ）＋Ｆｒ・ｓｉｇｎ（ω（ｓ））……（２）
上記（２）式から分かるように、電動モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ω、回転角加速度α、アシストトルクＴｍ及び操舵トルクＴよりセルフアライニングトルクＳＡＴを推定することができる。ここで、アシストトルクＴｍは操舵補助トルク指令値ＩM*に比例するので、アシストトルクＴｍに代えて操舵補助トルク指令値ＩM*を適用する。
【００３６】
そして、慣性補償部３４で算出された慣性補償値Ｉｉ及びＳＡＴ推定フィードバック部３５で算出されたセルフアライニングトルクＳＡＴが加算器３６で加算され、この加算器３６の加算出力と収斂性補償部３３で算出された収斂性補償値Ｉｃとが加算器３７で加算されて指令補償値Ｉｃｏｍが算出され、この指令補償値Ｉｃｏｍが電流制限部２２から出力される操舵補助トルク指令値ＩM*に加算器３８で加算されて補償後トルク指令値ＩM*′が算出され、この補償後トルク指令値ＩM*′がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２４に出力される。
【００３７】
また、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２４は、補償後操舵補助トルク指令値ＩM*′とモータ角速度ωとに基づいてｄ軸目標電流Ｉｄ*を算出するｄ軸目標電流算出部５１と、モータ回転角θ及びモータ角速度ωに基づいてｄ−ｑ軸誘起電圧モデルＥＭＦ（ＥｌｅｃｔｒｏＭｏｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ）のｄ軸ＥＭＦ成分ｅd(θ)及びｑ軸ＥＭＦ成分ｅq(θ)を算出する誘起電圧モデル算出部５２と、この誘起電圧モデル算出部５２から出力されるｄ軸ＥＭＦ成分ｅd(θ)及びｑ軸ＥＭＦ成分ｅq(θ)とｄ軸目標電流算出部５１から出力されるｄ軸目標電流Ｉｄ*と補償後操舵補助トルク指令値ＩM*′とモータ角速度ωとに基づいてｑ軸目標電流Ｉｑ*を算出するｑ軸目標電流算出部５３と、ｄ軸目標電流算出部５１から出力されるｄ軸目標電流Ｉｄ*とｑ軸目標電流算出部５３から出力されるｑ軸目標電流Ｉｑ*とを３相電流指令値Ｉｕ*、Ｉｖ*及びＩｗ*に変換する２相／３相変換部５４とを備えている。
【００３８】
モータ電流制御部２５は、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２４から入力される電流指令値Ｉｕ*，Ｉｖ*，Ｉｗ*からモータ電流検出回路６０で検出した電動モータ１２の各相コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗに流れるモータ相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを減算して各相電流偏差ΔＩｕ、ΔＩｖ、ΔＩｗを求める減算器６１ｕ、６１ｖ及び６１ｗと、求めた各相電流偏差ΔＩｕ、ΔＩｖ、ΔＩｗに対して比例積分制御を行って電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを算出するＰＩ電流制御部６２と、このＰＩ電流制御部６２から出力される電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗが入力されて、これらをパルス幅変調したパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路６３と、このパルス幅変調回路６３から出力されるパルス幅変調信号が入力されて３相モータ電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを電動モータ１２に出力するインバータ６４とで構成されている。
【００３９】
絶対舵角推定部２６は、図５に示すように、モータ回転角θに基づきステアリングホイール１の相対舵角φを演算する相対舵角演算部１０１を備えている。この相対舵角演算部１０１では、モータ回転角θを入力し、このモータ回転角θの変化量Δθを逐次算出し、モータ軸とステアリングホイール１との間の減速ギヤ比や、モータ軸とステアリングホイール１との間のメカ機構のバックラッシュの特性等を考慮して、モータ回転角の変化量Δθを、ステアリングホイール１の舵角の変化量Δφに変換する。そして、この舵角の変化量Δφをその変化方向を考慮して順次積算し、積算開始時点からの累積値を、積算開始時点を基準とした相対舵角φとして算出する。
【００４０】
また、絶対舵角推定部２６では、操舵トルクセンサ１４からの操舵トルクＴ及び操舵補助トルク指令値演算部２１からの操舵補助トルク指令値ＩＭをラックエンド判定部１０２に入力し、これらに基づき操舵限界状態にあるかどうか、すなわち、ラック軸８ｃが操舵限界位置即ちラックストロークエンドに達した状態であるラックエンド状態にあるかどうかを判定する。具体的には、ラックエンド判定部１０２では、操舵トルクＴの微分値の絶対値｜Ｔ′｜及び操舵補助トルク指令値ＩＭの微分値の絶対値｜ＩＭ′｜を算出し、操舵トルクＴの微分値の絶対値｜Ｔ′｜が予め設定したラックエンド判定のためのしきい値Ｔ′thよりも大きいか又は操舵補助トルク指令値ＩＭの微分値の絶対値｜ＩＭ′｜が予め設定したラックエンド判定のためのしきい値ＩＭ′よりも大きいとき、ラックエンド状態にあると判定し、ラックエンド状態にあるときの相対舵角φを保持するためのサンプリングホールド回路１０３に対し、サンプリングホールド信号を出力する。前記ラックエンド判定のための操舵トルクＴの変化率のしきい値Ｔ′thは、例えば次のように設定される。すなわち、ラック軸８ｃが操舵限界位置にあるラックエンド状態であって、これ以上操舵を行うことができないにも関わらず、ドライバがステアリングホイール１をさらに切り増ししようと通常よりも強く操舵を行うと、操舵トルクＴの変化率の絶対値が通常よりも大きくなる。したがって、しきい値Ｔ′thとして、操舵トルクＴの変化率の絶対値から、ラックエンド状態にあるとみなすことの可能な値を設定する。同様に、ラックエンド判定のための操舵補助トルク指令値ＩＭの変化率のしきい値ＩＭthは、ラックエンド状態にあるときには上述のように操舵トルクＴの変化率が大きくなるため、この操舵トルクＴの増加に応じて大きくなるように設定される操舵補助トルク指令値ＩＭの変化率も通常よりも大きくなる。よって、この操舵補助トルク指令値ＩＭの変化率から、ラックエンド状態にあるとみなすことの可能な値に設定される。
【００４１】
これによって、サンプリングホールド回路１０３は、サンプリングホールド信号を入力した時点における相対舵角φをラックエンド相対舵角φｒｅｌＲＥとして保持する。このサンプリングホールド回路１０３が保持するラックエンド相対舵角φｒｅｌＲＥは、減算器１０４に入力され、予め設定されたラックエンド絶対舵角φａｂｓＲＥから減算される。このラックエンド絶対舵角φａｂｓＲＥは、操舵限界状態にあるときの絶対舵角であって、車両によって固有の値であり、例えば５４０度に設定される。
【００４２】
減算器１０４の出力は加算器１０５に入力されてここで相対舵角φと加算され、その出力が、相対舵角φを絶対舵角に変換した絶対舵角φａｂｓ（ＲＥ）として切替回路１０６に出力される。つまり、サンプリングホールド回路１０３、減算器１０４及び１０５はラックエンド状態を基準とした絶対舵角演算部１０７を構成しており、モータ回転角θから算出される相対舵角φを、絶対舵角に変換した絶対舵角φａｂｓ（ＲＥ）は、相対舵角φとラックエンド相対舵角φｒｅｌＲＥとラックエンド絶対舵角φａｂｓＲＥとから、次式（３）で算出されることになる。
φａｂｓ（ＲＥ）＝φ＋φａｂｓＲＥ−φｒｅｌＲＥ                ……（３）
【００４３】
また、絶対舵角推定部２６では、図５に示すように、操舵トルクセンサ１４からの操舵トルクＴ及び車速センサ１６からの車速Ｖを舵角中立点判定部１１１に入力し、これらに基づきステアリングホイール１が中立状態にあるかどうかを判定する。具体的には、舵角中立点判定部１１１では、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が予め設定した中立点判定のためのしきい値Ｔth以下であり且つ車速Ｖが予め設定した中立位置判定のためのしきい値Ｖth以上であり、且つこの状態が規定時間以上継続したとき中立状態にあると判定し、ステアリングホイール１が中立状態にあるときの相対舵角φを保持するためのサンプリングホールド回路１１２に対して、サンプリングホールド信号を出力する。
【００４４】
これによって、サンプリングホールド回路１１２は、サンプリングホールド信号を入力した時点における相対舵角φを中立相対舵角φｒｅｌＣＴとして保持する。このサンプリングホールド回路１１２が保持する中立相対舵角φｒｅｌＣＴは、減算器１１３に入力され、予め設定された中立絶対舵角φａｂｓＣＴから減算される。
この中立絶対舵角φａｂｓＣＴは、ステアリングホイール１が中立状態にあるときの絶対舵角であって、車両固有の値であり、例えば０度に設定される。
【００４５】
減算器１１３の出力は加算器１１４に入力され、ここで相対舵角φと加算され、その出力が、相対舵角φを絶対舵角に変換した絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）として切替回路１１５に出力される。つまり、サンプリングホールド回路１１２、減算器１１３及び加算器１１４は、中立状態を基準とする絶対舵角演算部１１６を構成しており、モータ回転角θから算出した相対舵角φの絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）は、相対舵角φと中立相対舵角φｒｅｌＣＴと中立絶対舵角φａｂｓＣＴとから、次式（４）で算出されることになる。
φａｂｓ（ＣＴ）＝φ＋φａｂｓＣＴ−φｒｅｌＣＴ                ……（４）
【００４６】
切替回路１０６及び１１５は、絶対舵角推定値設定判定部１１７からの制御信号により切り替えられる。なお、この切替回路１０６又は１１５への制御信号は、後述の電流制限部２２にも入力される。
絶対舵角推定値設定判定部１１７は、前記切替回路１０６及び１１５を通常は開状態に制御し、ラックエンド判定部１０２及び舵角中立点判定部１１１の何れかからサンプリングホールド信号を入力したとき、何れか先に入力した側のサンプリングホールド信号の出力元のラックエンド判定部１０２又は舵角中立点判定部１１１に対応する切替回路１０６又は１１５を閉状態に切り替え、他方は開状態を維持する。
【００４７】
つまり、絶対舵角推定値設定判定部１１７は、中立状態よりも先にラックエンド状態となり、ラックエンド判定部１０２においてラックエンド相対舵角φｒｅｌＲＥが先にホールドされ、ラックエンド絶対舵角φａｂｓＲＥを用いて絶対舵角φａｂｓ（ＲＥ）を推定可能な状態となったときには、ラックエンド判定側の切替回路１０６を閉状態に制御し、以後、ラックエンド絶対舵角φａｂｓＲＥ及びこれと対応づけられたラックエンド相対舵角φｒｅｌＲＥを基準として、モータ回転角θから算出される相対舵角φを、絶対舵角φａｂｓ（ＲＥ）に変換する。逆に、ラックエンド状態よりも先に中立状態となり、舵角中立点判定部１１１において中立相対舵角φｒｅｌＣＴが先にホールドされ、中立絶対舵角φａｂｓＣＴを用いて絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）を推定可能な状態となったときには、舵角中立点判定側の切替回路１１５を閉状態に制御し、以後、中立絶対舵角φａｂｓＣＴ及びこれと対応付けられた中立相対舵角φｒｅｌＣＴを基準として、モータ回転角θから算出される相対舵角φを、絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）に変換する。
【００４８】
そして、この切替回路１０６及び１１５から出力される絶対舵角φａｂｓ（ＲＥ）又は絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）が絶対舵角推定値φａｂｓとして出力される。なお、ラックエンド判定部１０２及び舵角中立点判定部１１１の何れにおいてもサンプリングホールド信号が出力されない間は、切替回路１０６及び１１５は共に開状態となることから、絶対舵角推定値φａｂｓの推定は行われない。
電流制限部２２は、このようにして推定された絶対舵角推定値φａｂｓを用いて電流制限を行う。具体的には、図６に示すように、絶対舵角推定部２６で推定された絶対舵角推定値φａｂｓは、抑制ゲイン設定部１２１及び角速度目標値設定部１２６に入力される。
【００４９】
抑制ゲイン設定部１２１は、絶対舵角推定値φａｂｓの大きさに応じて抑制ゲインＫ１１を設定し、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値｜φａｂｓ｜が予め設定したしきい値φ１１以下であるときには抑制ゲインＫ１１を“１”に設定し、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値｜φａｂｓ｜がしきい値φ１１を上回ると絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値｜φａｂｓ｜が大きいときほど抑制ゲインＫ１１が小さくなるように設定し、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値｜φａｂｓ｜が最大舵角φmaxとなったとき抑制ゲインＫ１１は零となるように設定する。なお、前記しきい値φ１１は、操舵限界に達したときにラック軸８ｃがラックストロークエンドに達したときの衝撃を緩和するための電流制限を開始する舵角相当に設定され、最大舵角よりも手前の位置に設定される。
【００５０】
抑制ゲイン設定部１２１で設定された抑制ゲインＫ１１は、切替回路１２２に入力される。この切替回路１２２は、抑制ゲイン設定部１２１で設定される抑制ゲインＫ１１と予め設定された固定ゲイン“１”との何れかを選択可能に構成され、切替回路１２２で選択された抑制ゲインＫ１１又は固定ゲインは乗算器１２３に入力され、ここで、操舵補助トルク指令値演算部２１で算出された操舵補助トルク指令値ＩＭと乗算されて加算器１２４に出力される。
【００５１】
一方、角速度目標値設定部１２６は、絶対舵角推定値φａｂｓを入力すると共に、前記指令値補償部２３の角速度演算部３１で演算したモータ角速度ωを入力し、これらに基づいて角速度目標値ωｒを設定する。なお、ここでは、絶対舵角推定値φａｂｓが正値であるときには中立よりも右方向への舵角であることを表し、負値であるときには中立よりも左方向への舵角であることを表すものとする。また、角速度目標値ωｒは正値であるときには右操舵方向への回転を表し、負値であるときには左操舵方向への回転を表すものとする。
【００５２】
角速度目標値ωｒは、絶対舵角推定値φａｂｓが正値であるときには、モータ角速度ωが一定とすると、絶対舵角推定値φａｂｓが予め設定したしきい値φ１２以下であるときには予め設定した一定値ωｒ１２に設定し、絶対舵角推定値φａｂｓがしきい値φ１２を上回ると絶対舵角推定値φａｂｓが大きいときほど角速度目標値ωｒが小さくなるように設定し、絶対舵角推定値φａｂｓが最大舵角φmaxとなったとき角速度目標値ωｒを零に設定する。つまり、絶対舵角推定値φａｂｓが最大舵角φmaxに近づき、ラック軸８ｂがラックエンドに近づくほど角速度目標値ωｒを小さくし、操舵速度を減速させるトルクを発生させるようにしている。また、モータ角速度ωが大きいときつまり電動モータ１２が高速回転しているときほど操舵速度を減速させるためにはより大きなトルクが必要であることから、モータ角速度ωが大きいときほど角速度目標値ωｒがより小さくなるように設定する。
【００５３】
絶対舵角推定値φａｂｓが負値であって中立よりも左方向に操舵される場合も同様であり、絶対舵角推定値φａｂｓが予め設定したしきい値“−φ１２”以上であるときには角速度目標値ωｒは、予め設定した一定値“−ωｒ１２”に設定し、絶対舵角推定値φａｂｓがしきい値“−φ１２”を下回ると絶対舵角推定値φａｂｓが小さいときほど角速度目標値ωｒが大きくなるように設定し、絶対舵角推定値φａｂｓが最大舵角φmaxとなったとき角速度目標値ωｒは零となるように設定し、さらに、モータ角速度ωが大きいときほど角速度目標値ωｒの絶対値が小さくなるように設定する。なお、しきい値φ１２は、操舵限界に達したときにラック軸８ｃがラックストロークエンドに達したときの衝撃を緩和するための電流制限を開始する舵角相当に設定され、最大舵角よりも手前の位置に設定される。
【００５４】
このようにして角速度目標値設定部１２６で設定された角速度目標値ωｒは減算器１２７に入力され、この角速度目標値ωｒからモータ角速度ωが減算された角速度偏差分が増幅器１２８に入力され、ここでゲインＧ倍された後、切替回路１２９を介して加算器１２４に入力される。つまり、角速度目標値設定部１２６、減算器１２７、増幅器１２８、切替回路１２９及び加算器１２４でフィードバック部１３０を構成しており、角速度偏差分が、操舵補助トルク指令値ＩＭにフィードバックされ、角速度偏差分によるフィードバック制御が行われる。
【００５５】
前記増幅器１２８のゲインＧは、減算器１２７からの角速度偏差分を、電流指令値にフィードバックさせるためのゲインであって、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値が予め設定した、電流制限の開始舵角相当のしきい値φ１３よりも大きいとき、予め設定された規定値ｇ１に設定される。また、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値がしきい値φ１３以下であるときには、ゲインＧは零に設定され、つまり、電流制限に伴う角速度偏差分のフィードバック制御は行われない。
【００５６】
加算器１２４では、乗算器１２３の出力と切替回路１２９の出力とを加算し、その加算結果を、操舵補助トルク指令値ＩＭ＊として出力する。前記切替回路１２２及び１２９は、絶対舵角推定値設定判定部１１７からの前記切替回路１０６及び１１５に対する制御信号に応じて切り替えられ、切替回路１０６及び１１５の何れかに対して閉状態に制御する制御信号が出力されたとき、つまり、絶対舵角推定値を得ることが可能な状態となったとき、切替回路１２２は抑制ゲインＫ１１を選択する側に切り替えられ、切替回路１２９は閉状態に制御されて、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する抑制ゲインＫ１１による電流制限及び角速度偏差分によるフィードバック制御が行われる。一方、切替回路１０６及び１１５の何れに対しても閉状態に制御する制御信号が出力されないとき、つまり、絶対舵角推定値を得ることができない状態ならば、切替回路１２２は固定ゲイン“１”を選択する側に切り替えられ、切替回路１２９は開状態に制御されて、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する電流制限及び角速度のフィードバック制御は行わない。
【００５７】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、車両の走行を開始するために、イグニッションスイッチＩＧをオン状態にすると、コントローラ１５に電源が投入されて、操舵補助制御処理が実行される。
このため、操舵トルクセンサ１４で検出した操舵トルクＴ、車速センサ１６で検出した車速Ｖ、モータ電流検出回路６０で検出したモータ電流検出値Ｉｕ〜Ｉｗ、モータ回転角センサ１７で検出したモータ回転角θがコントローラ１５に供給される。
【００５８】
したがって、操舵補助トルク指令値演算部２１では操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいて操舵補助トルク指令値ＩＭを算出する。このとき、車両が停止状態であり、また、ステアリングホイール１が大きく操舵されていない状態では、絶対舵角推定部２６では、ラックエンド判定及び舵角中立点判定の何れも行われないことから絶対舵角推定値φａｂｓの推定は行われない。このため、電流制御部２２では、絶対舵角推定値設定判定部１１７から切替回路１０６又は１１５に対してこれを閉状態に切り替える制御信号が出力されないことから、電流制限部２２の切替回路１２２は固定ゲイン“１”を選択する側に制御され、切替回路１２９は開状態を維持する。このため、操舵補助トルク指令値演算部２１で算出された操舵補助トルク指令値ＩＭに対する電流制限は行われない。
【００５９】
よって、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じて算出された操舵補助トルク指令値ＩＭがそのまま操舵補助トルク指令値ＩＭ＊として出力される。
一方、モータ回転角センサ１７で検出したモータ回転角θは角速度演算部３１に入力されてモータ角速度ωが算出され、このモータ角速度ωが角加速度演算部３２に入力されてモータ角加速度αが算出される。そして、収斂性補償部３３でモータ角速度ωに基づいて収斂性補正値Ｉｃが算出され、慣性補償部３４でモータ角加速度に基づいて慣性補償値Ｉｉが算出され、さらにＳＡＴ推定フィードバック部３５でモータ角速度ω及びモータ角加速度αに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴが算出され、これらが加算器３６及び３７で加算されて指令値補償値Ｉｃｏｍが算出され、これが加算器３８で操舵補助トルク指令値ＩＭ＊に加算されて補償後操舵補助トルク指令値補償値ＩＭ＊′が算出される。
【００６０】
そして、算出された補償後操舵補助トルク指令値補償値ＩＭ＊′がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２４に供給される。
このとき、車両が停止状態にあって、ステアリングホイール１が操舵されていない状態では、操舵トルクセンサ１４で検出される操舵トルクＴが“０”であり、車速センサ１６で検出される車速Ｖも“０”であるので、操舵補助トルク指令値演算部２１で算出される操舵補助トルク指令値ＩM*も“０”となり、電動モータ１２は停止状態を継続する。
【００６１】
この状態から車両が発進すると、ステアリングホイール１に入力される操舵トルクＴと車速Ｖとに応じて、操舵補助トルク指令値ＩＭが算出されるが、絶対舵角推定部２６での絶対舵角推定値φａｂｓの算出が開始されない間は、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する電流制限部２２での電流制限が行われないことから、操舵トルクＴと車速Ｖとに応じた操舵補助トルク指令値ＩＭがそのまま操舵補助トルク指令値ＩM*として出力されることになる。よってこれに応じて電動モータ１２が駆動制御されて、ステアリングシャフト２に操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助力が付与されることになる。
【００６２】
この状態から、ステアリングホイール１が中立状態に維持されたまま直進走行する状態となると、操舵トルクＴの絶対値が｜Ｔ｜≦Ｔthを満足し、且つＶ≧Ｖthを満足する状態となり、これが規定時間以上継続した時点で、絶対舵角推定部２６の舵角中立点判定部１１１においてステアリングホイール１は中立状態にあると判定され、サンプリングホールド回路１１２に対しサンプリングホールド信号を出力する。これによって、サンプリングホールド回路１１２は、この時点における相対舵角φを中立相対舵角φｒｅｌＣＴとしてホールドする。また、絶対舵角推定値設定判定部１１７では、舵角中立点判定部１１１からサンプリングホールド信号が出力され、この時点ではラックエンド判定部１０２からサンプリングホールド信号が出力されていないことから、舵角中立点判定側に対応する切替回路１１５を閉状態、ラックエンド側に対応する切替回路１０６を開状態とする制御信号を出力する。
このため、サンプリングホールド回路１１２でホールドした中立点相対舵角φｒｅｌＣＴを中立絶対舵角φａｂｓＣＴから減算した値に相対舵角φを加算して得られる絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）が切替回路１１５を介して絶対舵角推定値φａｂｓとして出力される。
【００６３】
一方、電流制限部２２では、このようにして算出された絶対舵角推定値φａｂｓに応じて抑制ゲインＫ１１が設定され、切替回路１２２は、絶対舵角推定値設定判定部１１７からの切替回路１１５を閉状態に切り替える制御信号を受けて、抑制ゲインＫ１１側に切り替えられることから、操舵補助トルク指令値演算部２１で算出された操舵補助トルク指令値ＩＭと抑制ゲインＫ１１とが乗算される。また、絶対舵角推定値φａｂｓと、モータ角速度ωとに応じて角速度目標値ωｒが算出され、この角速度目標値ωｒとモータ角速度ωとの角速度偏差分が、絶対舵角推定値φａｂｓの大きさに応じてフィードバックされる。
【００６４】
このとき、ステアリングホイール１は中立状態であることから、絶対舵角推定値φａｂｓは略零となる。このため、抑制ゲインＫ１１は“１”に設定されることから、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する抑制ゲインＫ１１による電流制限は行わず、また、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値がしきい値φ１３以下であることから、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する角速度のフィードバック分は零となり、角速度のフィードバック制御は行われない。したがって、ステアリングホイール１が中立状態にあり、ステアリングギヤ８のラック軸８ｃがラックストロークエンドに達する可能性が低い状態で、操舵補助トルク指令値ＩＭが制限されることはない。また、中立状態であって、操舵が行われていないときには操舵補助トルク指令値ＩＭは略零となり操舵補助トルク指令値ＩＭ＊も略零となり電動モータ１２は駆動されない。このため、モータ回転角θが変化しないことから、相対舵角演算部１０１で算出される相対舵角φも変化せず、絶対舵角推定値φａｂｓも変化しない。
【００６５】
この状態から、ドライバが操舵を行うと、操舵トルクＴの増加に応じて操舵補助トルク指令値演算部２１で算出される操舵補助トルク指令値ＩＭが増加しこれに伴って操舵補助トルク指令値ＩＭ＊が増加することから電動モータ１２が駆動される。電動モータ１２の回転に伴ってモータ回転角θが変化すると、このモータ回転角θの変化量Δθが相対舵角演算部１０１で算出され、例えば、右操舵が行われるとモータ回転角θの変化量Δθの積算値に今回の変化量Δθが加算されることから、これをステアリングホイール１の相対舵角φに変換した値は、右操舵を表す正値方向に増加し、逆に左操舵が行われると変化量Δθの積算値から今回の変化量Δθが減算されて、これをステアリングホイール１の相対舵角φに変換した値は、左操舵を表す負値方向に増加する。
【００６６】
そして、このようにして算出された相対舵角φはラックエンド判定側の加算器１０５及び舵角中立点判定側の加算器１１４に入力されてそれぞれで演算が行われるが、ラックエンド判定側の切替回路１０６は開状態に制御されていることから、閉状態に制御されている切替回路１１５側の加算器１１４の出力、つまり、絶対舵角φａｂｓ（ＣＴ）が引き続き絶対舵角推定値φａｂｓとして出力される。
【００６７】
また、操舵トルクＴの増加に応じて操舵補助トルク指令値ＩＭも増加し、これに応じて電動モータ１２が駆動制御され、また、電流制限部２２において電流制限を行うための抑制ゲインＫ１１の算出や、角速度のフィードバック分の演算が行われるが、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値がそのしきい値φ１１よりも小さい間は、抑制ゲインＫ１１は“１”、また、絶対舵角推定値φａｂｓがそのしきい値φ１３以下の場合にはゲインＧは“０”に設定され角速度のフィードバック分は零となることから、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する補正は行われず、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。このため、ドライバは軽い操舵を行うことができる。
【００６８】
この状態から車両が停車し、ステアリングホイール１を右切り（又は左切り）操舵する所謂据え切りや、車庫入れ等の極低速走行状態でステアリングホイール１を右又は左に操舵限界値まで比較的速い操舵を行うと、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値が抑制ゲインＫ１１設定のためのしきい値φ１１や、ゲインＧ設定のためのしきい値φ１３を下回る間は、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する補正は行われず操舵トルクＴに応じて電動モータ１２が駆動制御されることから、ドライバは軽い操舵を行うことができるが、絶対舵角推定値φａｂｓが操舵限界に近くなり、抑制ゲインＫ１１設定のためのしきい値φ１１を上回ると、図６中の制御マップに示すように抑制ゲインＫ１１は、“１”よりも小さい値に設定され且つ絶対舵角推定値φａｂｓが大きいときほど小さな値に設定される。このため操舵トルクＴに応じて設定される操舵補助トルク指令値ＩＭは、絶対舵角推定値φａｂｓが大きくなるほど抑制されることになり、すなわち操舵限界に近づくほど電動モータ１２から発生されるトルクの抑制幅が大きくなり、中間シャフト５に伝達されるトルクが減少されることになるから、ラック軸８ｂが操舵限界位置に達したときに、中間シャフト等のトルク伝達部材に与えられる衝撃を抑制することができ、その分その耐久性を向上させることができる。
【００６９】
また、このとき、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値がゲインＧ設定のためのしきい値を上回ると、ゲインＧとして、予め設定した固定値ｇ１が設定され、絶対舵角推定値φａｂｓの大きさとモータ角速度ωとから設定される角速度目標値ωｒとこの時点におけるモータ角速度との偏差分が操舵補助トルク指令値ＩＭにフィードバックされ、さらに、絶対舵角推定値φａｂｓがそのしきい値φ１２よりも大きいときにはモータ角速度目標値ωｒはより小さな値に設定される。したがって、角速度のフィードバック分は、電動モータ１２を減速させる方向に操舵補助トルク指令値ＩＭを補正することになって、より速やかに電動モータ１２を減速させ、端当て時の衝撃をより確実に低減することができる。また、このとき、モータ角速度ωが大きいときほど、角速度目標値ωｒがより小さな値となるようにしているから、モータ角速度ωが大きく電動モータ１２の角速度が速く端当て時の衝撃が大きいと予測されるときほど電動モータ１２はより減速されることになって、電動モータ１２の角速度に応じて端当てによる衝撃の発生を的確に回避することができる。
【００７０】
また、ステアリング機構に働く力は、ドライバの操舵トルク、電動パワーステアリング操舵補助力の他に、タイヤからの外力がある。このため、例えば、路面摩擦係数が低くタイヤからの外力が小さくなっている場合には、絶対舵角推定値φａｂｓに応じて操舵補助トルク指令値ＩＭを同じように制限したとしても、電動モータ１２の減速を十分に行うことができず、端当てによる衝撃を抑制し得る速度まで操舵速度を十分に減速することができない場合がある。しかしながら、上述のように、角速度偏差分をフィードバック制御することで、外力の変化に関わらず的確に減速することができる。
【００７１】
また、現在のモータ角速度ωが大きいときほど角速度目標値ωｒをより小さな値に設定することで、角速度フィードバック分をより大きくし、操舵補助トルク指令値ＩＭをより小さな値に制限しているから、電動モータ１２が比較的高速で回転しており、これを減速させるためには比較的大きなトルクが必要であることから、モータ角速度ωが大きくより大きな減速度が必要なときほど角速度目標値ωｒを小さくし十分な減速度が作用するよう制御することによって、電動モータ１２の回転状態に関わらず的確に減速することができ、結果的に衝撃力を的確に抑制することができる。
【００７２】
一方、イグニッションスイッチＩＧがオンとなった後、車両が停止状態にあってステアリングホイール１が操舵されていない状態から据え切りが行われると、据え切り開始時点では、ラックエンド判定及び舵角中立点判定の何れも行われていないことから、絶対舵角推定値φａｂｓの算出は行われないが、ラックエンド位置に達しておりこれ以上操舵を行うことができないにも関わらず、ドライバがステアリングホイール１を回動させようとすることによって、通常よりも強い操舵が行われ、これにより操舵トルクＴの変化率がしきい値を越えた状態であってラックエンド位置にあるとみなすことの可能な状態となったとき、或いは、この操舵トルクの増大に伴い電動モータ１２を駆動するための操舵補助トルク指令値ＩＭの変化率がしきい値を越えた状態であってラックエンド位置にあるとみなすことの可能な状態となった時点で、ラックエンド判定部１０２からサンプリングホールド信号が出力され、この時点における相対舵角φが相対舵角φｒｅｌＲＥとしてホールドされ、この相対舵角φｒｅｌＲＥと絶対舵角φａｂｓＲＥとから絶対舵角推定値φａｂｓの推定が開始される。
【００７３】
このため、操舵限界近傍での切り増しや切り戻しを繰り返すような操舵操作が行われるときには、最初に操舵限界への切り増しを行った時点でラックエンド状態にあることが検出されて絶対舵角推定値φａｂｓの算出が開始され、これ以後は、操舵補助トルク指令値ＩＭに対する電流制限や角速度のフィードバック制御が行われていることから、これ以後、繰り返しラックエンド状態となるような場合であっても、ラックエンド位置に達することに伴い生じる衝撃を的確に抑制することができる。
【００７４】
また、上記第１の実施の形態においては、電動モータ１２の回転角θを用いてステアリングホイール１の絶対舵角φａｂｓを推定している。したがって、ステアリングホイール１の絶対舵角φａｂｓを検出するための絶対舵角センサを設けることなく、ラックエンド状態における衝撃緩和を行うことができ、その分、部品点数の削減やコスト削減を図ることができる。また、このとき、電動モータ１２の駆動制御に用いられているモータ回転角センサ１７からのモータ回転角θを用いて、絶対舵角φａｂｓの推定を行っているから、絶対舵角φａｂｓを推定するための相対舵角センサを新たに設ける必要はない。
【００７５】
また、電流制御部２１では、絶対舵角の推定が開始された後に、衝撃緩和のための電流制限を行うようにしているから、絶対舵角が確定していない状態で、衝撃緩和のための電流制限が行われることによって、十分な操舵補助力を得ることができなくなることを回避することができる。
なお、上記第１の実施の形態においては、中立状態及びラックエンド状態のうち先に検出された状態における相対舵角φｒｅｌＲＥ又はφｒｅｌＣＴを用いてこれ以後絶対舵角推定値φａｂｓの推定を行うようにしているが、例えば、中立状態或いはラックエンド状態となる毎に、相対舵角φｒｅｌＲＥ又はφｒｅｌＣＴを更新してもよく、このようにすることによって、経時的に増加する絶対舵角推定値φａｂｓＲＥやφａｂｓＣＴの推定誤差を除去することができる。
【００７６】
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、上記第１の実施の形態において、図７に示すようにステアリング機構にタイヤから作用する外力を推定する外力推定部１３１を新たに設け、絶対舵角推定部２６では、この外力推定部１３１で推定した外力も利用してラックエンド判定を行うようにしたものである。なお、同一部分の詳細な説明は省略する。
【００７７】
図８は、外力推定部１３１の機能構成を示す機能構成図である。この外力推定部１３１における外力推定方法は、前述の指令値補償部２３のＳＡＴ推定フィードバック部３５での処理と同様であって、モータ回転角θ、操舵補助トルク指令値演算部２１で算出した操舵補助トルク指令値ＩＭ、操舵トルクセンサ１４からの操舵トルクＴをもとに、前記（２）式を用いて、セルフアライニングトルクＳＡＴを推定演算しこれを外力推定値ＳＡＴ（ＲＥ）とする。なお、この外力推定部１３１では、アシストトルクＴｍとして、操舵補助トルク指令値ＩＭとギア比とトルク定数との乗算値を用いる。
【００７８】
この外力推定部１３１で算出された外力推定値ＳＡＴ（ＲＥ）は、絶対舵角推定値２６のラックエンド判定部１０２ａに入力される。
そして、ラックエンド判定部１０２ａでは、外力推定部１３１からの外力推定値ＳＡＴ（ＲＥ）が、予め設定したラックエンド状態にあると判定するためのしきい値ＳＡＴth以上であり、且つ、操舵トルクＴの変化率の絶対値｜Ｔ′｜がそのしきい値Ｔ′thよりも大きいとき、又は、操舵補助トルク指令値ＩＭの変化率の絶対値｜ＩＭ′｜がそのしきい値ＩＭ′よりも大きいときに、ラックエンド状態にあると判定する。
【００７９】
つまり、ラックエンド状態となったときにはこれ以上操舵を行うことができず、このため、ドライバの操舵操作に対して外力が増大することから、外力推定値ＳＡＴ（ＲＥ）がラックエンド状態となったときの外力相当のしきい値ＳＡＴthを超えたときに、ラックエンド状態であるとみなすことができる。したがって、操舵トルクＴや操舵補助トルク指令値ＩＭの変化状態だけでなく、外力推定値ＳＡＴ（ＲＥ）をも用いてラックエンド状態にあるかどうかを判定することによって、ラックエンド状態にあるかどうかを的確に判断することができる。なお、外力のみに基づいてラックエンド状態であるかを判断することも可能であって、上述のように、外力の条件を満足し、且つ、操舵トルクＴ又は操舵補助トルク指令値ＩＭの変化状態の条件を共に満足するときに、ラックエンド位置にあると判断することによって、より的確にラックエンド状態にあるかどうかを判定することができる。
【００８０】
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、絶対舵角推定部２６及び電流制限部２２の処理が異なること以外は同様であるので、同一部の詳細な説明は省略する。
図９は、第３の実施の形態における、絶対舵角推定部２６の機能構成を示すブロック図である。この第３の実施の形態では、ラックエンド判定部１０２ｂでは、操舵トルクセンサ１４からの操舵トルクＴ、相対舵角演算部１０１からの相対舵角φ及び指令値補償部２３の角速度演算部３１からのモータ角速度ωを用いてラックエンド判定を行う。
【００８１】
具体的には、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜がそのしきい値Ｔthよりも大きく（｜Ｔ｜＞Ｔth）且つ、その変化率の絶対値｜Ｔ′｜がそのしきい値Ｔ′thよりも大きく（｜Ｔ′｜＞Ｔ′th）且つ、モータ角速度ωの絶対値｜ω｜がそのしきい値ωth以下（｜ω｜≦ωth）のとき、ラックエンド状態にあると判断する。そして、サンプリングホールド回路１０３に対し、サンプリングホールド信号を出力する。
【００８２】
つまり、ラックエンド位置に達しておりこれ以上操舵を行うことができないにも関わらず、ドライバがステアリングホイール１を回動させようとすることによって、通常よりも強い操舵が行われ、これにより操舵トルクＴがしきい値を超え、且つ操舵トルクの変化率がそのしきい値を越え、且つ、これ以上ステアリングホイール１を回転させることができないことから電動モータ１２が回転せず、実際のモータ角速度ωの絶対値がそのしきい値以下であるときに、ラックエンド状態にあると判断する。したがって、操舵トルクＴの変化状況だけでなく電動モータ１２の回転状態をも考慮してラックエンド状態かどうかを判定しているからより的確にラックエンド判定を行うことができる。
【００８３】
一方、電流演算部２２では、図１０に示すように、絶対舵角推定部２６で推定した絶対舵角推定値φａｂｓは抑制ゲイン設定部１２１及び角速度目標値設定部１２６ａに入力され、抑制ゲイン設定部１２１では、上記第１の実施の形態と同様の手順で抑制ゲインＫ１１が設定された後、切替回路１２２を介して乗算器１２３に入力され、ここで操舵補助トルク指令値ＩＭと乗算された後、加算器１２４に入力される。
【００８４】
一方、角速度目標値設定部１２６ａでは、絶対舵角推定値φａｂｓに応じて角速度目標値ωｒを設定する。すなわち図１０中の角速度目標値設定用の制御マップに示すように、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値が予め設定したしきい値φ１４以下であるときには、予め設定した一定値ωｒ１３を角速度目標値ωｒとして設定する。絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値がしきい値φ１４よりも大きいときには絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値が大きいときほど、角速度目標値ωｒが小さくなり、且つ最大舵角φmaxで零となるように設定する。
【００８５】
この角速度目標値設定部１２６ａで設定された角速度目標値ωｒは、減算器１２７に入力され、ここで、角速度目標値ωｒからモータ角速度ωが減算され、このモータ角速度の偏差分が、増幅器１２８ａに入力され、ここでゲインＧ倍がされた後、切替回路１２９を介して加算器１２４に入力される。そして、この加算器１２４の出力が操舵補助トルク指令値ＩＭ＊として出力される。
【００８６】
前記乗算器１２８ａにおけるゲインＧは、絶対舵角推定値φａｂｓ、角速度目標値設定部１２６ａで設定される角速度目標値ωｒ、モータ角速度ωに応じて設定される。具体的には、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値が予め設定したしきい値φthよりも大きく且つ、電動モータ１２の角速度目標値ωｒの符号が正値であり、且つ角速度目標値ωｒよりも実際のモータ角速度ωの方が大きいとき、又は、絶対舵角推定値φａｂｓの絶対値が予め設定したしきい値φthよりも大きく且つ、電動モータ１２の角速度目標値ωｒの符号が負値であり、且つ角速度目標値ωｒよりも実際のモータ角速度ωの方が小さいとき、つまり、現在、角速度目標値ωｒよりも高速で電動モータ１２が回転している状態であって、減速させる必要があるときにはゲインＧとして、予め設定した一定値ｇ２を設定する。一方、これら条件を満足しないときは、角速度フィードバックを行う必要はないことからゲインＧとして零を設定する。なお、角速度目標値設定部１２６ａ、減算器１２７、増幅器１２８ａ、切替回路１２９及び加算器１２４でフィードバック制御部１３０ａを構成している。
【００８７】
つまり、電流制限部２２では、絶対舵角推定値φａｂｓの大きさに応じて操舵補助トルク指令値ＩＭを抑制すると共に、絶対舵角推定値φａｂｓがしきい値よりも大きく操舵限界近傍位置にあって衝撃抑制のためのトルク制限を行う必要があり、且つ、電動モータ１２の現在の角速度が角速度目標値よりも高速であって減速する必要があるときに、角速度偏差分をフィードバックして操舵補助トルク指令値ＩＭを抑制する。
【００８８】
したがって、実際の電動モータ１２の回転状態に応じて的確に角速度偏差分をフィードバック制御することができ、角速度偏差分を不必要にフィードバックして電動モータ１２の減速させることを回避することができ、必要な操舵補助力を発生させつつ、操舵限界に達したときの衝撃の発生を確実に回避することができる。
なお、この第３の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様に、角速度目標値ωｒを設定する際に、モータ角速度ωが大きいときほど角速度目標値ωｒが小さくなるように可変に設定してもよく、このようにすることによって、電動モータ１２の速度制御が必要な状態にあるときに電動モータ１２の回転状態に応じて的確に速度制御を行うことができ、操舵限界位置に達したときの衝撃の発生を的確に回避することができる。
【００８９】
なお、上記実施の形態において、操舵トルクセンサ１４が操舵トルク検出手段に対応し、図３の操舵補助トルク指令値演算部２１が電流指令値演算手段に対応し、モータ電流制御部２５がモータ制御手段に対応し、モータ角速度センサ１７及び相対舵角演算部１０１が相対舵角検出手段に対応し、絶対舵角推定部２６が絶対舵角推定手段に対応し、電流制限部２２が緩衝制御手段に対応している。
【００９０】
また、ラックエンド判定部１０２、１０２ａ、１０２ｂ及び舵角中立判定部１１１のそれぞれがステアリング状態判定手段に対応し、絶対舵角演算部１０７及び１１６が変換手段に対応している。
また、外力推定部１３１が外力推定手段に対応し、角速度演算部３１が角速度検出手段に対応し、車速センサ１６が車速検出手段に対応している。
また、角速度目標値設定部１２６、１２６ａがそれぞれモータ角速度設定手段に対応し、フィードバック制御部１３０、１３０ａがそれぞれ角速度フィードバック制御手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の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】ステアリングギヤの具体的構成を示す一部を断面とした正面図である。
【図３】本発明に係るコントローラの具体例を示すブロック図である。
【図４】セルフアライニングトルクの説明に供する模式図である。
【図５】絶対舵角推定部の機能構成を示すブロック図である。
【図６】電流制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施の形態における絶対舵角推定部の機能構成を示すブロック図である。
【図８】外力推定部の機能構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態における絶対舵角推定部の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施の形態における電流制御部の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
ＳＭ  ステアリング機構
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
１２  電動モータ
１４  操舵トルクセンサ
１５  コントローラ
１６  車速センサ
１７  モータ回転角センサ
２１  操舵補助トルク指令値演算部
２２  電流制限部
２６  絶対舵角推定部
【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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【図７】
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【図８】
2008049914.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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