(57)【要約】【課題】戻し操舵時のばね感を解消でき、切り込み操舵時の手応え感が得られ、操舵補助の過不足を抑制できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】シフト量演算部２４は、操舵角速度および車速に基づいて、基本アシスト特性をシフトして仮想的な修正アシスト特性を得るときのシフト量を設定する。操舵角速度は、モータ電流およびモータ端子間電圧に基づく演算によって推定される。遷移時間設定部２６はモータ電流に応じて、基本アシスト特性と修正アシスト特性との間でアシスト特性を遷移させるときの遷移時間を定める。アシスト特性遷移処理部２５は、定められた遷移時間に基づき、シフト量ΔＴに漸近していくように遷移シフト量ΔＴ＊を定める。アシストトルク目標値設定部２１は、操舵トルクおよび遷移シフト量ΔＴ＊に基づいてアシスト特性記憶部２２を検索し、アシストトルク目標値を設定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
車両の操向のための操作部材に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
上記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
このモータ電流検出手段によって検出されたモータ電流を用いた演算により、上記操作部材の操舵速度を検出または推定する操舵速度検出／推定手段と、
上記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクに対するモータ駆動目標値の特性であるアシスト特性を設定するアシスト特性設定手段と、
このアシスト特性設定手段によって設定されるアシスト特性に従って、上記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクに対応するモータ駆動目標値を設定するモータ駆動目標値設定手段と、
このモータ駆動目標値設定手段によって設定されたモータ駆動目標値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段とを含み、
上記アシスト特性設定手段は、
上記アシスト特性の基本特性である基本アシスト特性を、上記操舵速度検出／推定手段によって検出または推定される操舵速度に応じて、上記基本アシスト特性を操舵トルク座標軸方向へシフトさせて得られるべき修正アシスト特性へのシフト量を演算する操舵速度適応シフト量演算手段と、
上記モータ駆動目標値の設定に適用されるアシスト特性を上記基本アシスト特性と上記修正アシスト特性との間で遷移させるアシスト特性遷移手段と、
上記基本アシスト特性と上記修正アシスト特性との間の遷移時間を、上記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流または上記モータ駆動目標値設定手段が設定するモータ駆動目標値の絶対値に応じて設定する遷移時間設定手段とを含むものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータが発生する駆動力を、ステアリング機構に操舵補助力として伝達する構成の電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータが発生する駆動力をギヤ機構（減速機構）やダイレクトドライブ方式によって機械的にステアリング機構に伝達することによって操舵補助する構成の電動パワーステアリング装置が従来から用いられている。
このような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に加えられる操舵トルクと、電動モータからステアリング機構に与えられるアシストトルク目標値との関係を定めるアシスト特性が予め定められており、アシストマップとしてメモリに格納されている。そして、このアシストマップから操舵トルクに応じたアシストトルク目標値が読み出され、この読み出されたアシストトルク目標値に基づいて電動モータが駆動制御されるようになっている。
【０００３】
アシスト特性は、図７に示すように、操舵トルクが大きいほどアシストトルク目標値が大きくなるように定められている。操舵トルクは、たとえば、右操舵方向に対して正の値が割り当てられ、左操舵方向に対して負の値が割り当てられている。アシスト特性は、操舵トルクの正の値に対して正の値のアシストトルク目標値を対応させ、操舵トルクの負の値に対して負の値のアシストトルク目標値を対応させるように定められている。
【０００４】
アシストトルク目標値が正の値のとき、ステアリング機構には、舵取り車輪を右方向に転舵させようとする操舵補助力が作用する。これに対して、アシストトルク目標値が負の値のとき、ステアリング機構には、舵取り車輪を左方向に転舵させようとする操舵補助力が作用する。操舵トルクが零の近傍の不感帯内の値をとるとき、アシストトルク目標値は零とされる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−５８５０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアシスト特性を適用した電動パワーステアリング装置においては、舵角中点に向かってステアリングホイールを回転させる戻し操舵を行うときに、運転者が意図するよりも強く舵角中点へと戻される操舵感（いわゆるばね感）が生じるという問題がある。すなわち、戻し操舵を行うときに、操舵トルクが小さくなるため、それに応じてアシスト力が小さくなり、車輪からの逆入力によって、舵取り車輪が舵角中点へと強く戻されることになるのである。
【０００７】
この問題は、操舵トルクに対して、より大きなアシストトルク目標値が設定されるように、アシスト特性曲線の傾斜を大きくすることによって、解決することができる。しかし、この場合には、切り込み操舵時の手応え感が損なわれるという問題がある。
そこで、本願出願人は、先に提出した特願２００２−１６００６１号において、基本アシスト特性を操舵速度に基づいて修正し、それによって得られる修正アシスト特性に従って操舵補助する構成の電動パワーステアリング装置を提案した。この先願に係る電動パワーステアリング装置では、基本アシスト特性を操舵速度に応じて操舵トルク座標軸方向にシフトすることによって修正アシスト特性を得るようになっている。より具体的には、たとえば、操舵速度の方向（操舵方向に等しい）および大きさに応じて、基本アシスト特性のシフト方向およびシフト量が可変設定される。たとえば、操舵速度が正の値をとる場合には操舵トルク軸の正方向に基本アシスト特性をシフトさせ、操舵速度が負の値をとる場合には基本アシスト特性を操舵トルク軸の負方向へとシフトさせるとともに、操舵速度の絶対値に応じて単調に（たとえばリニアに）増加するようにシフト量を定めることによって、修正アシスト特性が求められる。
【０００８】
このようにして得られる修正アシスト特性に従ってモータ駆動目標値を設定することにより、切り込み操舵時と戻し操舵時とで異なるアシスト特性を設定することができるようになる。これにより、切り込み操舵時においては充分な手応え感を得ることができるとともに、戻し操舵時においては、充分な操舵補助力がステアリング機構に伝達されることにより、運転者が意図するよりも中立位置へと強く戻されるような不所望な操舵感（ばね感）を解消することができる。
【０００９】
上記先願の明細書において記載された実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、操舵速度の検出のために舵角センサを用いているが、操舵角速度ωは、電動モータに流れるモータ電流Ｉｍ、その端子間電圧Ｖｍ、モータ抵抗Ｒｍおよび逆起電圧定数Ｋを用いて、次式により求めることができる。
【００１０】
【数１】
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【００１１】
したがって、舵角センサを用いるよりも、上記の数式に従う演算によって操舵角速度ωを推定する構成を採用する方がコスト的に有利である。
ところが、演算に用いられるモータ抵抗Ｒｍの値がその真の値からずれていると、モータ電流Ｉｍが大きいほど、推定される操舵角速度ωの誤差が大きくなり、保舵状態や切り返しの判定に誤りが生じ、操舵負担に過不足が生じて、操舵フィーリングの悪化を招く。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、戻し操舵時のばね感を解消でき、かつ、切り込み操舵時の手応え感が得られ、さらに操舵補助の過不足を抑制でき、これにより操舵フィーリングが格段に向上された電動パワーステアリング装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モータ（Ｍ）の駆動力をステアリング機構（３）に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、車両の操向のための操作部材（１）に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段（５）と、上記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段（１２）と、このモータ電流検出手段によって検出されたモータ電流を用いた演算により、上記操作部材の操舵速度を検出または推定する操舵速度検出／推定手段（２３）と、上記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクに対するモータ駆動目標値の特性であるアシスト特性を設定するアシスト特性設定手段（２２，２４，２５，２６）と、このアシスト特性設定手段によって設定されるアシスト特性に従って、上記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクに対応するモータ駆動目標値を設定するモータ駆動目標値設定手段（２１）と、このモータ駆動目標値設定手段によって設定されたモータ駆動目標値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段（２８，２９，３０）とを含み、上記アシスト特性設定手段は、上記アシスト特性の基本特性である基本アシスト特性を、上記操舵速度検出／推定手段によって検出または推定される操舵速度に応じて、上記基本アシスト特性を操舵トルク座標軸方向へシフトさせて得られるべき修正アシスト特性へのシフト量を演算する操舵速度適応シフト量演算手段（２４）と、上記モータ駆動目標値の設定に適用されるアシスト特性を上記基本アシスト特性と上記修正アシスト特性との間で遷移（漸近）させるアシスト特性遷移手段（２５）と、上記基本アシスト特性と上記修正アシスト特性との間の遷移時間を、上記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流または上記モータ駆動目標値設定手段が設定するモータ駆動目標値の絶対値に応じて設定する遷移時間設定手段（２６）とを含むものであ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。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【００１４】
この発明によれば、モータ駆動目標値の設定のためのアシスト特性が、基本アシスト特性と、操舵速度に基づいて修正することによって得られる修正アシスト特性との間で遷移される。すなわち、基本アシスト特性、修正アシスト特性、および基本アシスト特性と修正アシスト特性との間での遷移過程のアシスト特性のいずれかに従って、操舵トルクに基づき、モータ駆動目標値が設定される。
基本アシスト特性と修正アシスト特性との間の遷移時間は、モータ電流またはモータ駆動目標値に応じて設定される。したがって、操舵速度検出／推定手段がモータ電流を用いて推定する操舵速度に大きな誤差が生じるおそれのあるときには、遷移時間を長く設定すれば、誤差のある操舵速度に基づくアシスト特性の遷移がすみやかに生じることがないから、操舵補助に直ちに過不足が生じることがなく、操舵フィーリングの悪化を防止できる。すなわち、たとえば、モータ電流またはモータ駆動目標値の絶対値が大きいほど、遷移時間を長く設定すればよい。より具体的には、遷移時間は、モータ電流またはモータ駆動目標値の増加に伴って、所定の下限値と上限値との間で単調に（たとえばリニアに）増加するように設定すればよい。
【００１５】
基本アシスト特性の修正は、この基本アシスト特性を操舵速度に応じて操舵トルク座標軸方向にシフトすることによって行われる。
より具体的には、たとえば、操舵速度の方向（操舵方向に等しい）および大きさに応じて、基本アシスト特性のシフト方向およびシフト量が可変設定される。たとえば、操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクが、右操舵方向に対して正の値をとり、左操舵方向に対して負の値をとり、基本アシスト特性において、操舵トルクの正の値に対してモータ駆動目標値の正の値が割り当てられ、負の値の操舵トルクに対しては負の値のモータ駆動目標値が設定されているものとする。また、操舵速度は、右操舵方向に対して正の値をとり、左操舵方向に対して負の値をとるものとする。
【００１６】
この場合に、たとえば、操舵速度が正の値をとる場合には操舵トルク座標軸の正方向に基本アシスト特性をシフトさせ、操舵速度が負の値をとる場合には基本アシスト特性を操舵トルク座標軸の負方向へとシフトさせるとともに、操舵速度の絶対値に応じて単調に（たとえばリニアに）増加するようにシフト量を定めることによって、修正アシスト特性を得るようにしてもよい。すなわち、基本アシスト特性のシフト方向は、操舵速度の方向（操舵方向）と等しく定めればよい。また、シフト量の増加は、所定の上限値以下の範囲で行えばよい。さらに、操舵速度の絶対値が零の近傍の値の所定範囲は、シフト量を零とする不感帯とし、この不感帯外において、操舵速度に応じてシフト量を可変設定することが好ましい。
【００１７】
このようにして得られる修正アシスト特性に従ってモータ駆動目標値を設定することにより、切り込み操舵時と戻し操舵時とで異なるアシスト特性を設定することができるようになる。これにより、切り込み操舵時においては充分な手応え感を得ることができるとともに、戻し操舵時においては、充分な操舵補助力がステアリング機構に伝達されることにより、運転者が意図するよりも中立位置へと強く戻されるような不所望な操舵感（ばね感）を解消することができる。
【００１８】
上記電動パワーステアリング装置は、さらに、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の走行速度を検出する車速検出手段（６）と、この車速検出手段によって検出される車速に応じて、上記基本アシスト特性に対する上記修正アシスト特性のシフト量を可変設定する車速適応シフト量設定手段（２４，Ｓ７，Ｓ８）とを含むことが好ましい。
この構成によれば、基本アシスト特性のシフト量を、車速に応じて可変設定するようにしているから、たとえばＵターン時などの操舵状況のように、低速走行中に大きなステアリング操作を行う場合であっても、操舵負担が重くなり過ぎたりすることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。操作部材としてのステアリングホイール１に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフト２を介して、ラック軸を含むステアリング機構３に機械的に伝達される。ステアリング機構３には、電動モータＭから操舵補助力が、ギヤ機構（減速機構）等の駆動力伝達機構を介して、またはダイレクトドライブ方式によって、機械的に伝達されるようになっている。
【００２０】
ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１側に結合された入力軸２Ａと、ステアリング機構３側に結合された出力軸２Ｂとに分割されていて、これらの入力軸２Ａおよび出力軸２Ｂは、トーションバー４によって互いに連結されている。トーションバー４は、操舵トルクに応じてねじれを生じるものであり、このねじれの方向および量は、トルクセンサ５によって検出されるようになっている。
【００２１】
トルクセンサ５は、たとえば、入力軸２Ａと出力軸２Ｂとの回転方向の位置関係の変化に応じて変化する磁気抵抗を検出する磁気式のもので構成されている。このトルクセンサ５の出力信号は、コントローラ１０（ＥＣＵ：電子制御ユニット）に入力されている。
コントローラ１０には、さらに、当該電動パワーステアリング装置が搭載される車両の走行速度を検出する車速センサ６の出力信号が入力されている。
【００２２】
コントローラ１０は、マイクロコンピュータ２０と、このマイクロコンピュータ２０からの制御信号に基づいて電動モータＭを駆動するモータドライバ３０とを有している。コントローラ１０は、さらに、電動モータＭの端子間電圧を検出するモータ端子電圧検出部１１と、電動モータＭに流れる電流（モータ電流）を検出するモータ電流検出部１２とが備えられている。モータ端子電圧検出部１１およびモータ電流検出部１２の出力信号は、トルクセンサ５および車速センサ６の各出力信号とともに、マイクロコンピュータ２０に入力されている。
【００２３】
マイクロコンピュータ２０は、トルクセンサ５によって検出される操舵トルクＴ、車速センサ６によって検出される車速Ｖ、ならびにモータ端子間電圧およびモータ電流に基づく演算によって推定される操舵角速度ωに応じて、電動モータＭからステアリング機構３に与えるべきアシストトルク目標値を定め、操舵トルク等に応じた操舵補助力がステアリング機構３に与えられるように、電動モータＭを駆動制御する。
【００２４】
マイクロコンピュータ２０は、プログラム処理を実行することによって実現される機能処理部であるアシストトルク目標値設定部２１と、マイクロコンピュータ２０内のメモリの記憶領域により構成されるアシスト特性記憶部２２とを備えている。アシスト特性記憶部２２は、複数の車速域のそれぞれに対して予め定めた複数の基本アシスト特性にそれぞれ対応する複数の基本アシストマップを記憶している。基本アシスト特性は、操舵トルクに対するアシストトルク目標値の基本特性を定めたものであり、複数の操舵トルクの値に対応付けて、アシストトルク目標値の基本値がアシストマップ（テーブル）の形式でアシスト特性記憶部２２に記憶されている。
【００２５】
マイクロコンピュータ２０は、さらに、機能処理部として、モータ端子電圧検出部１１によって検出されるモータ端子間電圧Ｖｍと、モータ電流検出部１２によって検出されるモータ電流Ｉｍとに基づき、次式に従って操舵角速度ω（モータ回転速度）を推定演算する操舵角速度演算部２３を備えている。
【００２６】
【数２】
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【００２７】
ただし、Ｒｍはモータ抵抗であり、Ｋは逆起電圧定数である。
マイクロコンピュータ２０は、また、機能処理部として、基本アシスト特性を操舵トルク座標軸方向にシフトさせて仮想的な修正アシスト特性を得るときのシフト量を演算するシフト量演算部２４と、アシスト特性を基本アシスト特性と修正アシスト特性との間で漸次的に遷移させるアシスト特性遷移処理部２５と、このアシスト特性遷移処理部２５における遷移時間をモータ電流検出部１２によって検出されるモータ電流Ｉｍに基づいて設定する遷移時間設定部２６とを備えている。
【００２８】
シフト量演算部２４は、操舵角速度演算部２３によって演算される操舵角速度ωと、車速センサ６によって検出される車速Ｖとに基づいて、基本アシスト特性を操舵トルク座標軸方向にシフトした仮想的な修正アシスト特性を得るためのシフト量ΔＴ（その符号によりシフト方向を表し、その絶対値によりシフト長を表す量）を演算する。
アシストトルク目標値設定部２１は、トルクセンサ５が検出する操舵トルクＴ、車速センサ６が検出する車速Ｖ、およびアシスト特性遷移処理部２５によって設定される遷移シフト量ΔＴ＊（零とΔＴとの間の値をとる。その符号によりシフト方向を表し、その絶対値によりシフト長を表す量）に基づいて、アシスト特性記憶部２２から、基本アシスト特性と修正アシスト特性との間で定められるアシスト特性に対応したアシストトルク目標値Ｔａを読み出す。
【００２９】
この読み出されたアシストトルク目標値Ｔａと、モータ電流検出部１２によって検出されるモータ電流Ｉｍに対応したアシストトルクとの偏差が偏差演算部２８によって求められ、この偏差演算部２８によって求められた偏差に基づいて、モータドライバ３０に与えるべき制御信号（たとえば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御信号）が、制御信号生成部２９によって生成されるようになっている。
【００３０】
図２は、アシスト特性記憶部２２に記憶された基本アシストマップに対応した基本アシスト特性と、これを操舵トルク軸方向にシフトして得られる修正アシスト特性とを説明するための図である。
トルクセンサ５によって検出される操舵トルクＴは、ステアリングホイール１に右方向操舵のためのトルクが加えられているときには正の値をとり、ステアリングホイール１に左方向操舵のためのトルクが加えられているときには負の値をとる。基本アシスト特性は、図２において、曲線Ｌ０で示されている。この基本アシスト特性は、操舵トルクＴの正の値に対してアシストトルク目標値Ｔａの正の値を対応付け、操舵トルクＴの負の値に対してアシストトルク目標値Ｔａの負の値を対応付けるように定められている。上述のとおり、アシスト特性記憶部２２には、複数の車速域に対応した複数の基本アシストマップが記憶されているが、説明を簡単にするために、図２においては、或る車速域において適用される１つの基本アシスト特性が示されている。
【００３１】
曲線Ｌ０に示された基本アシスト特性において、操舵トルクＴ＝０の近傍においては、操舵トルクＴの値によらずにアシストトルク目標値Ｔａ＝０とされる。このような操舵トルク範囲が不感帯ＮＳである。
この実施形態では、操舵角速度演算部２３によって演算される操舵角速度ωおよび車速Ｖに基づいてシフト量演算部２４によって演算されるシフト量ΔＴだけ、基本アシスト特性を操舵トルクＴの座標軸方向（正方向または負方向）にシフトさせた仮想的な修正アシスト特性（たとえば、曲線Ｌ１１，Ｌ１２で示す特性）に基づいて、アシストトルク目標値Ｔａが設定されることになる。
【００３２】
図３は、シフト量演算部２４の働きを説明するための図であり、操舵角速度ωに対する基本シフト量ΔＴＢの関係が示されている。シフト量演算部２４は、この基本シフト量ΔＴＢに後述の車速ゲインＧＶを乗じることによって、シフト量ΔＴ（＝ＧＶ×ΔＴＢ）を求める。
シフト量演算部２４は、たとえば図３に示された特性の曲線に対応したテーブルを記憶したメモリを有している。シフト量演算部２４が設定する基本シフト量ΔＴＢは、操舵角速度ωの正の値に対して基本シフト量ΔＴＢの正の値を対応付け、操舵角速度ωの負の値に対応して基本シフト量ΔＴＢの負の値を対応付けるように定められている。操舵角速度ωが零の近傍の不感帯内の値をとるときには、基本シフト量ΔＴＢは零に保持される。また、基本シフト量ΔＴＢは、不感帯外において、所定の下限値および上限値の間の範囲内で、操舵角速度ωの増加に対して単調に（この実施形態ではリニアに）増加するように定められるようになっている。
【００３３】
基本シフト量ΔＴＢがこのように定められることにより、操舵角速度ωが一定値以上の正の値をとるときには、基本アシスト特性を図２において操舵トルク座標軸の正方向にシフトさせた仮想的な修正アシスト特性（たとえば曲線Ｌ１１で示すアシスト特性）に従って、操舵トルクＴに対応したアシストトルク目標値Ｔａが定められる。これに対して、操舵角速度ωが一定値以下の負の値をとるときには、基本アシスト特性を図２における操舵トルク座標軸に沿って負の方向へとシフトさせた仮想的な修正アシスト特性（たとえば曲線Ｌ１２で示すアシスト特性）に従って、操舵トルクＴに対応するアシストトルク目標値Ｔａが定められることになる。
【００３４】
具体的には、基本アシスト特性を関数ｆを用いてＴａ＝ｆ（Ｔ）と表わすとすると、トルクセンサ５が検出する操舵トルクＴからシフト量ΔＴを引いた値をアシストマップ検索用の操舵トルク値Ｔ＊として用い（すなわち、Ｔ＊＝Ｔ−ΔＴ）、この検索用操舵トルク値Ｔ＊を用いてアシスト特性記憶部２２に記憶された基本アシストマップを検索すればよい。これによって、仮想的な修正アシスト特性に従って、アシストトルク目標値Ｔａ（＝ｆ（Ｔ＊））を定めることができる。
【００３５】
ステアリングホイール１を中立位置から離れる方向へと切り込む切り込み操舵時においては、操舵角速度ωは、操舵トルクＴと同じ符号をとる（すなわち、操舵角速度ωと操舵トルクＴの方向が一致する）ことになるから、これに応じて仮想的な修正アシスト特性は、基本アシスト特性を操舵トルク座標軸方向に沿って原点から離れる方向へとシフトさせた特性となる。このときのシフト量ΔＴは、操舵角速度ωの絶対値が大きいほど大きい。これにより、操舵トルクＴが同じ場合に、アシストトルク目標値Ｔａは、基本アシスト特性の場合に比較してその絶対値が小さくなるから、電動モータＭからステアリング機構３に与えられる操舵補助力が小さくなる。その結果、ステアリングホイール１を切り込むときに、良好な手応え感を運転者に与えることができる。
【００３６】
一方、ステアリングホイール１を舵角中点に向かって操舵する戻し操舵時においては、操舵開始初期において、操舵トルクＴの方向と操舵角速度ωの方向とが逆転し、その後は、操舵角速度ωの絶対値が増加していくのに対して、操舵トルクＴは微小な値となる。これに応じて、仮想的な修正アシスト特性は、基本アシスト特性を操舵トルク座標軸方向に沿って原点に向かう方向へとシフトさせた特性となり、操舵角速度ωの絶対値の増加に伴ってそのシフト量ΔＴの絶対値が増加していく。これにより、操舵トルクＴが同じ場合に、アシストトルク目標値Ｔａの絶対値は、基本アシスト特性の場合よりも大きな値をとるから、戻し操舵時における操舵補助不足が生じることがない。それによって、運転者が意図するよりもステアリングホイールが強く戻されるといった感覚（ばね感）を解消することができる。
【００３７】
図４は、車速Ｖに対応したシフト量ΔＴの可変設定について説明するための図である。シフト量演算部２４は、図３に示された特性に従って基本シフト量ΔＴＢを求め、さらに図４に示された特性に従って定められる車速ゲインＧＶを基本シフト量ΔＴＢに乗じることによって、シフト量ΔＴを求める。
車速ゲインＧＶは、車速Ｖが零から所定速度までの範囲内において、車速Ｖの増加に伴って急増し、その後は緩やかに一定値に収束するように定められている。
【００３８】
これによって、低速走行時におけるアシスト特性のシフト量が少なく抑えられるから、たとえばＵターン操作を行う場合のように、ステアリングホイール１を同じ方向に切り込み続ける場合であっても、操舵負担が重くなり過ぎるなどということがない。
図５は、マイクロコンピュータ２０の働きを説明するためのフローチャートである。マイクロコンピュータ２０は、制御周期（たとえば、０．１秒）ごとに図５の処理を繰り返し実行する。
【００３９】
車速センサ６によって検出される車速Ｖおよびトルクセンサ５によって検出される操舵トルクＴが読み込まれる（ステップＳ１，Ｓ２）。さらに、モータ端子電圧検出部１１およびモータ電流検出部１２の各出力信号が読み込まれて（ステップＳ３，Ｓ４）、操舵角速度演算部２３によって操舵角速度ωが求められる（ステップＳ５）。この求められた操舵角速度ωに基づき、シフト量演算部２４は、その操舵角速度ωに対応する基本シフト量ΔＴＢを読み出すことになる（ステップＳ６）。さらに、シフト量演算部２４は、車速センサ６が検出する車速Ｖに基づいて、車速ゲインＧＶを求める（ステップＳ７）。そして、この求められた車速ゲインＧＶを基本シフト量ΔＴＢに乗じることによって、シフト量ΔＴが演算される（ステップＳ８）。
【００４０】
一方、遷移時間設定部２６は、モータ電流Ｉｍに基づいて、基本アシスト特性とシフト量ΔＴに対応した修正アシスト特性との間でアシスト特性を遷移させるための遷移時間を設定する（ステップＳ９）。遷移時間設定部２６は、たとえば、モータ電流Ｉｍに対応する遷移時間ｔを定めたマップをメモリ内に記憶しており、このメモリからモータ電流Ｉｍに対応した遷移時間ｔを読み出すことによって、適切な遷移時間ｔを設定する。
【００４１】
たとえば、遷移時間ｔは、図６に示すように、モータ電流Ｉｍの増加に伴って、所定の下限値（図６の例では０．３秒）と所定の上限値（図６の例では０．５秒）との間で、単調に（図６の例ではリニアに）増加するように定められる。
アシスト特性遷移処理部２５は、シフト量演算部２４で求められたシフト量ΔＴと、零とシフト量ΔＴとの間の値に定められる遷移過程のシフト量である遷移シフト量ΔＴ＊（初期値は、Ｔ＊＝「０」）とを大小比較する（図５のステップＳ１０，Ｓ１１）。
【００４２】
遷移シフト量ΔＴ＊がシフト量ΔＴよりも小さければ（ステップＳ１０のＹＥＳ）、アシスト特性遷移処理部２５は、遷移シフト量ΔＴ＊をインクリメントする（ステップＳ１２）。具体的には、制御周期毎に遷移シフト量ΔＴ＊をインクリメントするときのインクリメント幅が、定数ｋ１（ｋ１＞０。たとえば、定数ｋ１は制御周期に等しい値であってもよい。）、シフト量ΔＴおよび遷移時間ｔを用いて、ｋ１・ΔＴ／ｔと定められ、このインクリメント幅だけ、遷移シフト量ΔＴ＊がインクリメントされる。具体的には、定数ｋ１を０．１に定め、遷移時間ｔを０．５秒に定めるとすると、インクリメント幅はΔＴ／５となり、５回の制御周期（制御周期が０．１秒の場合は０．５秒）で、シフト量ΔＴに渡るアシスト特性の遷移が達成されることになる。
【００４３】
一方、遷移シフト量ΔＴ＊がシフト量ΔＴよりも大きければ（ステップＳ１１のＹＥＳ）、アシスト特性遷移処理部２５は、遷移シフト量ΔＴ＊をデクリメントする（ステップＳ１３）。具体的には、制御周期毎に遷移シフト量ΔＴ＊をデクリメントするときのデクリメント幅が、定数ｋ２（ｋ２＞０。たとえば、ｋ２＝ｋ１）、シフト量ΔＴおよび遷移時間ｔを用いて、ｋ２・ΔＴ／ｔと定められ、このデクリメント幅だけ、遷移シフト量ΔＴ＊がデクリメントされる。
【００４４】
遷移シフト量ΔＴ＊とシフト量ΔＴとが等しければ、アシスト特性遷移処理部２５は、遷移シフト量ΔＴ＊のインクリメントもデクリメントも行わず、その現在値を維持する（ステップＳ１０のＮＯ、ステップＳ１１のＮＯ）。
このようにして遷移シフト量ΔＴ＊が定まると、アシストトルク目標値設定部２１は、Ｔ＊←Ｔ−ΔＴ＊として、検索用の操舵トルク値Ｔ＊を求め、この検索用操舵トルク値Ｔ＊に基づいてアシスト特性記憶部２２に記憶された基本アシストマップを検索する（ステップＳ１４）。
【００４５】
このようにして、基本アシスト特性を遷移シフト量ΔＴ＊だけ操舵トルク軸方向に沿ってシフトさせて得られる仮想的なアシスト特性に従うアシストトルク目標値Ｔａが、アシスト特性記憶部２２から読み出されることになる。この読み出されたアシストトルク目標値Ｔａに基づき、モータドライバ３０が制御され、それに応じた駆動力をモータＭが発生して、ステアリング機構３に与えることになる。
【００４６】
制御周期毎に遷移シフト量ΔＴ＊がインクリメントまたはデクリメントされることによって、遷移シフト量ΔＴ＊が漸次的にシフト量ΔＴに近づくので、アシストトルク目標値Ｔａを定めるためのアシスト特性は、基本アシスト特性と修正アシスト特性との間で漸次的に遷移し、その遷移過程のアシスト特性が順次適用されてアシストトルク目標値Ｔａが求められる。
そして、この実施形態では、遷移時間ｔは、モータ電流Ｉｍが大きいほど大きな値となるように定められるから、モータ電流Ｉｍが大きいときほど、アシスト特性の遷移はゆっくりと進む。そのため、操舵角速度演算部２３における推定演算に用いられるモータ抵抗Ｒｍの値が真の値からずれている場合であっても、大きな誤差を含む操舵角速度ωに対応した修正アシスト特性が即座に適用されることがない。これにより、操舵補助の過不足を抑制して、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
【００４７】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、モータ電流Ｉｍに応じて遷移時間ｔを定めているが、アシストトルク目標値Ｔａの絶対値が大きければモータ電流Ｉｍも大きな値をとるから、遷移時間ｔは、アシストトルク目標値Ｔａ（たとえば、前制御周期において設定された値）の絶対値が大きいほど長くなるように定めるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記の実施形態では、アシスト特性のシフト量ΔＴに対して車速Ｖが加味されているが、車速Ｖに依存するシフト量の可変設定は必ずしも必要ではない。すなわち、上述の実施形態における基本シフト量ΔＴＢをそのままシフト量ΔＴとして用いてもよい。
また、上記の実施形態では、アシスト特性記憶部２２に、基本アシスト特性に対応するアシストマップを記憶させておいて、このアシストマップからアシストトルク目標値Ｔａを読み出す構成とされているが、関数演算によって、操舵トルクＴに対応したアシストトルク目標値Ｔａを定める構成としてもよい。
【００４９】
シフト量演算部２４についても同様であり、操舵角速度ωに対する基本シフト量ΔＴＢの特性を予めメモリに記憶させておいてもよいし、関数演算によって、操舵角速度ωに対する基本シフト量ΔＴＢを求める構成としてもよい。車速Ｖに対する車速ゲインＧＶの演算やモータ電流Ｉｍに対する遷移時間ｔの演算についても同様のことが当てはまる。
また、上記の実施形態では、アシストトルク目標値をモータ駆動目標値とし、操舵トルクに対するアシストトルク目標値の特性をアシスト特性として説明したが、本発明はこれに限らず、モータ電流目標値またはモータ電圧目標値をモータ駆動目標値とし、操舵トルクとこれらとの関係をアシスト特性としてもよい。
【００５０】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】基本アシスト特性と、これを操舵トルク軸方向にシフトして得られる修正アシスト特性とを説明するための図である。
【図３】操舵角速度に対する基本シフト量の関係を示す図である。
【図４】車速に対するシフト量の可変設定について説明するための図である。
【図５】マイクロコンピュータによる電動モータの駆動制御に関連する処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】モータ電流に対する遷移時間の設定例を示す図である。
【図７】アシスト特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    ステアリングホイール
３    ステアリング機構
５    トルクセンサ
６    車速センサ
１０    コントローラ
１１    モータ端子電圧検出部
１２    モータ電流検出部
２０    マイクロコンピュータ
２１    アシストトルク目標値設定部
２２    アシスト特性記憶部
２３    操舵角速度演算部
２４    シフト量演算部
２５    アシスト特性遷移処理部
２６    遷移時間設定部
３０    モータドライバ
Ｍ      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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