(57)【要約】【課題】制御系により、目標操舵力を安定して精度良く再現することができる自動車の電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】本発明は、自動車の電動パワーステアリング装置であり、実操舵力が小さくなるように電動モータの制御量を設定する第１制御部１８と、操舵角から目標操舵力を設定し、この目標操舵力と実操舵力が一致するように電動モータの制御量を設定する第２制御部２０と、これらの第１制御部及び第２制御部によるそれぞれの制御量を加算した制御量により電動モータをフィードバック制御する電動モータ制御部２２と、を有する。第２制御部２０は、適用車種固有の操舵角に対する操舵力であるベース操舵力と目標操舵力との偏差を小さくするフィードフォワード制御量（＝ｆ（θ）‐ｇ（θ））を演算し、このフィードフォワード制御量を操舵角に基づいて電動モータの制御量に加算するフィードフォワード制御量演算手段４０，Ｋｆｆを有する。【選択図】      図４
2004299490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによりハンドルの操舵をアシストする自動車の電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出して実操舵力を得るトルクセンサと、
操舵角を検出する操舵角センサと、
実操舵力が小さくなるように上記電動モータの制御量を設定する第１制御部と、
操舵角から目標操舵力を設定し、この目標操舵力と実操舵力が一致するように上記電動モータの制御量を設定する第２制御部と、
これらの第１制御部及び第２制御部によるそれぞれの制御量を加算した制御量により上記電動モータをフィードバック制御する電動モータ制御部と、を有し、
上記第２制御部が、適用車種固有の操舵角に対する操舵力であるベース操舵力と上記目標操舵力との偏差を小さくするフィードフォワード制御量を演算し、このフィードフォワード制御量を操舵角に基づいて上記電動モータの制御量に加算するフィードフォワード制御量演算手段を有することを特徴とする自動車の電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
上記フィードフォワード演算手段により演算されるフィードフォワード制御量は、上記目標操舵力と上記ベース操舵力の予測値との偏差である請求項１記載の自動車の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
上記フィードフォワード演算手段により演算されるフィードフォワード制御量は、上記ベース操舵力の予測値を所定の割合だけキャンセルすることができる量である請求項１記載の自動車の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】
本発明は、自動車の電動パワーステアリング装置に係わり、特に、電動モータによりハンドルの操舵をアシストする自動車の電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、例えば、特開平８−３３２９６４号公報等に示されているような、電動機の動力をステアリング系に作用させて操作力の低減を図るようにした電動パワーステアリング装置が使用されるようになってきている。この電動パワーステアリング装置は、操舵力検出手段を備え、この操舵力検出手段により運転者の操舵力（操舵トルク）を検出すると共に、同時に車速に基づき所定補正トルクを発生させるように電動機への駆動電流を制御し、運転者の操舵力の軽減を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような電動パワーステアリング装置を設計する場合、良好な操舵フィーリングと高い操安性能を得るためには、操舵角に対する操舵力の特性（以下「操舵力特性」という）を所望の操舵力特性（目標操舵力特性）となるように設定する必要がある。
従来は、電動パワーステアリングを構成するトーションバーやパワーアシストなどの構成部品の特性をチューニング（作り込み）することにより、所望の操舵力特性（目標操舵力特性）となるように設定していた。しかし、これら特性のチューニング（作り込み）には、高価なシステムや多くの工数が必要であった。
また、構成部品の特性ばらつきが原因で精度良く目標操舵力特性を設定することも難しいという状況がある。
【０００４】
そこで、本出願人は、この課題を解決するために、特願２００２‐９５９７０号（２００２年３月２９日出願）を出願し、操舵力を操舵角の関数モデルとして表現した操舵力特性モデルを設定し制御することにより、簡便かつ精度良く目標操舵力特性を設定可能とし、操舵フィールと操安性能を向上させた自動車の電動パワーステアリング装置を提案した。
【０００５】
一方、この目標操舵力特性から操舵角に対する目標操舵力が定まり、この目標操舵力とトルクセンサから得られる実操舵力が一致するように目標操舵力と実操舵力との偏差フィードバック制御すれば良い。この偏差フィードバック用の制御ゲインを大きくすると制御精度は向上するが、操舵状況によっては制御が発振する場合がある。
したがって、目標操舵力と実操舵力とが一致するようにフィードバック制御する場合には、制御精度の向上と制御の発振防止を両立させる必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、高価なシステムを用いて構成部品の作り込みを行わなくても、制御系により、目標操舵力を安定して精度良く再現することができ、操舵フィールや操安性を向上させることができる自動車の電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、目標操舵力と実操舵力とが一致するようにフィードバック制御する場合でも、制御精度を向上させると共に制御の発振を防止することが出来る自動車の電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、電動モータによりハンドルの操舵をアシストする自動車の電動パワーステアリング装置であって、操舵トルクを検出して実操舵力を得るトルクセンサと、操舵角を検出する操舵角センサと、実操舵力が小さくなるように電動モータの制御量を設定する第１制御部と、操舵角から目標操舵力を設定し、この目標操舵力と実操舵力が一致するように電動モータの制御量を設定する第２制御部と、これらの第１制御部及び第２制御部によるそれぞれの制御量を加算した制御量により電動モータをフィードバック制御する電動モータ制御部と、を有し、第２制御部が、適用車種固有の操舵角に対する操舵力であるベース操舵力と目標操舵力との偏差を小さくするフィードフォワード制御量を演算し、このフィードフォワード制御量を操舵角に基づいて電動モータの制御量に加算するフィードフォワード制御量演算手段を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明においては、第２制御部が、操舵角から目標操舵力を設定し、この目標操舵力と実操舵力が一致するように電動モータの制御量を設定すると共に、フィードフォワード制御量演算手段が、ベース操舵力と目標操舵力との偏差を小さくするためのフィードフォワード制御量を演算し、このフィードフォワード制御量を操舵角に基づいて電動モータの制御量に加算するようにしているので、高価なシステムを用いて構成部品の作り込みを行わなくても、制御系により、目標操舵力を安定して精度良く再現することができ、操舵フィールや操安性を向上させることができる。
さらに、本発明においては、第２制御部が、操舵角から設定された目標操舵力と実操舵力が一致するように電動モータの制御量を設定するとき、フィードフォワード制御量を操舵角に基づいて電動モータの制御量に加算するようにしているので、目標操舵力と実操舵力との偏差を実操舵力が発生するより早い位相で小さくすることができ、その結果、目標操舵力と実操舵力との偏差フィードバック用の制御ゲインを小さくすることができ、これにより、制御精度を向上させると共に制御の発振を防止することが出来る。
【０００９】
また、本発明において、好ましくは、フィードフォワード演算手段により演算されるフィードフォワード制御量は、目標操舵力とベース操舵力の予測値（予測ベース操舵力）との偏差である。
このように構成された本発明によれば、目標操舵力と予測ベース操舵力との偏差をフィードフォワード制御量として加算しているので、目標操舵力と実操舵力との偏差を実操舵力が発生するより早い位相で小さくすることができ、その結果、目標操舵力を安定して制度良く再現することができ、操舵フィールや操安性を向上させることが出来る。
【００１０】
さらに、本発明において、好ましくは、フィードフォワード演算手段により演算されるフォードフォワード制御量は、ベース操舵力の予測値（予測ベース操舵力）を所定の割合だけキャンセルすることができる量である。
このように構成された本発明によれば、ベース操舵力の予測値（予測ベース操舵力）を所定の割合だけキャンセルすることができる量をフィードフォワード制御量として加算しているので、目標操舵力と実操舵力との偏差を実操舵力が発生するより早い位相で小さくすることができ、その結果、目標操舵力を安定して制度良く再現することができ、操舵フィールや操安性を向上させることが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用される自動車の電動パワーステアリング装置の一例を示す斜視図である。この図１に示すように、自動車の電動パワーステアリング装置１は、ハンドル（ステアリングホィール）２を備え、このハンドル２は、ステアリングシャフト４の上端に連結されており、ハンドル２を操作する操舵力がスタアリングシャフト４に伝達されるようになっている。このステアリングシャフト４の下端部には自在継手を介して中間シャフト６の上端が連結され、この中間シャフト６の下端には、ステアリングギヤボックス８が設けられている。このステアリングギヤボックス８の両側にはタイロッド１０が連結されており、これらの各タイロッド１０にはタイヤ（車輪）１２が取り付けられている。
【００１２】
ここで、ステアリングギヤボックス８の内部には、ラック・ピニオン機構（図示せず）が設けられており、このピニオンには、中間シャフト６の下端が連結されている。一方、ラックの両端部には上述したようにタイロッド１０を介してタイヤ１２が連結されている。
ステアリングギヤボックス８には、減速ギヤ（図示せず）を介してピニオン側に力を付与する電動モータ１４が設けられ、さらに、減速ギヤと中間シャフト６の間にはトルクセンサ（図示せず）が配置されている。このトルクセンサは、中間シャフト６に作用している操舵トルク（実操舵力）を検出するためのものである。
これらの電動モータ１４及びトルクセンサは、それぞれ制御ユニット１６に接続されている。
この制御ユニット１６は、後述する第１制御部（通常のアシスト制御部）、第２制御部（センターフィール補償制御部）、及び、モータ電流制御部から構成されており、トルクセンサの検出値（実操舵力）及び車速等に基づき、トルクセンサの検出値が小さくなるようにすると共に目標操舵力特性を実現するように、電動モータ１４が制御されるようになっている。
【００１３】
次に、図２及び図３を参照して、本発明の電動パワーステアリング装置に適用される操舵力特性モデルを説明する。
先ず、操舵力特性モデルは、高車速且つほぼ直進状態の走行時に適用可能である。ここで、高車速とは、約８０ｋｍ／ｈ〜約１３０ｋｍ／ｈ程度の速度であり、ほぼ直進状態とは、ハンドルをゆっくりと操作する状態、具体的には、０．２Ｈｚの正弦波でハンドルを操作し横向加速度（横Ｇ）が０．２Ｇ以下となるような操舵状態を想定している。
【００１４】
このような高速直進時の操舵力特性を、ばね成分（操舵角を含む非線形の関数で表される）、粘性成分（操舵角速度に比例する）、摩擦成分（操舵角速度を含む非線形関数で表される）とに分解することにより、実際の操舵力特性を精度良く表現できる操舵力特性モデル（操舵力を操舵角の関数モデルとして表現したもの）を設定した。
【００１５】
次に、図２及び図３により、操舵力特性モデルの内容を詳細に説明する。図２は、操舵力特性モデルを示す図であり、図３は、この操舵力特性モデルにおけるばね成分、粘性成分及び摩擦成分を示す図である。
操舵力特性モデルは、図２に示すように、ばね成分、粘性成分、及び、摩擦成分からなるモデルである。なお、本発明は、高速直進走行時の操舵力特性を対象したものであるため、ハンドルは、上述したようにゆっくりと操舵される（０．２Ｈｚの正弦波）ため、慣性成分は含まないモデルとなっている。
【００１６】
ばね成分は、以下の式（数１）に示す指数関数として設定する。この式（数１）において、θは操舵角であり、Ｋｐ及びＴｐは、ばね成分の特性パラメータである。ばね成分は、基本的には、操舵角にほぼ比例するが、所定の操舵角以上となると飽和状態となるため、特性パラメータＫｐはこの飽和状態に対応し、特性パラメータＴｐは、指数関数の時定数を示している。このように、ばね成分を示す式（数１）は、非線形関数となっている。
このように、ばね成分は、操舵角を含む非線形の関数で表されるものと定義される。
【数１】
2004299490.tif 000003
【００１７】
粘性成分は、操舵角速度に比例した力であり、以下の式（数２）により示されている。この式（数２）において、Ｋｄは、粘性成分の特性パタメータである。このように粘性成分は、操舵角速度に比例するものとして定義される。
【数２】
2004299490.tif 000004
【００１８】
摩擦成分は、操舵角速度が小さいときは操舵角速度にほぼ比例した力であり、操舵角速度が大きくなると一定の大きさの摩擦力（飽和状態）となる。この摩擦成分は、以下の式（数３）に示す指数関数として設定する。この式（数３）において、Ｋｆ及びＴｆが摩擦成分の特性パラメータである。特性パラメータＫｆはこの飽和状態に対応し、特性パラメータＴｆは、指数関数の時定数を示している。このように、摩擦成分を示す式（数３）は、非線形関数となっている。
このように、摩擦成分は、操舵角速度を含む非線形関数として定義される。
【数３】
2004299490.tif 000005
【００１９】
このようにして、操舵力特性モデルにおいて、ばね成分、粘性成分、摩擦成分が設定され、操舵力（操舵トルク）はこれらの各成分の合計値として設定される。即ち、操舵力特性モデルは、以下の式となる。
【数４】
2004299490.tif 000006
【００２０】
次に、図４乃至図７を参照して、本発明の自動車の電動パワーステアリング装置の実施形態を説明する。図４は本実施形態の制御ユニットを示すブロック図であり、図５は本実施形態の制御ユニットの第１制御部及び第２制御部の制御ゲインＫ１，Ｋ３の補正マップであり、図６は本実施形態による制御内容を示すフローチャートであり、図７は本実施形態による操舵力特性の変化を示す線図である。
【００２１】
先ず、図４により、制御ユニットの構成を説明する。制御ユニット１６は、第１制御部１８、第２制御部２０、及び、モータ電流制御部２２から構成されている。
また、本実施形態の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフト又は中間シャフトに作用している実操舵力（操舵トルク）を検出するためのトルクセンサ２４、横方向加速度（横Ｇ）を検出する横Ｇセンサ２６、車速を検出する車速センサ２８、操舵角を検出する操舵角センサ３０を備えており、これらの各センサの出力値が制御ユニット１６に入力されるようになっている。
【００２２】
第１制御部１８は、通常のアシスト制御を行なう制御部であり、トルクセンサ２４の出力値を小さくするように、即ち、操舵力を軽減する方向のアシスト力を発生させるように、電動モータ１４を制御するための制御部である。この第１制御部１８には、トルクセンサ２４からのトルクセンサ値が入力され、フィルタ３４によりノイズがカットされて（Ｔｓ１）となり、制御ゲインＫ１により基準目標電流Ｉ０  が演算されるようになっている。ここで、この制御ゲインＫ１は、後述するように、横Ｇセンサ２６及び車速センサ２８の値に基づいて設定される（図５参照）。
【００２３】
第２制御部２０は、センターフィール補償制御部であり、高車速（８０ｋｍ／ｈ以上）且つほぼ直進状態（例えば、０．２Ｈｚの正弦波で横Ｇが０．２Ｇ以下）の走行時（以下、「センターフィール感応域」と呼ぶ）に、予め設定した目標操舵力となるように電動モータ１４を制御するための制御部である。
第２制御部２０は、目標操舵力演算部３６を有し、この目標操舵力演算部３６には、操舵角センサ３０から操舵角の値が入力される。目標操舵力演算部３６は、この操舵角の値及び上述した式（数４）により表現された操舵力特性モデルを用いて、目標操舵力（ｆ（θ））を算出するようになっている。
第２制御部２０は、ローパスフィルタであるフィルタ３８を有し、このフィルタ３８により、センターフィール感応域に対応した帯域（例えば、０．２Ｈｚを含む帯域）のトルクセンサ２４のトルクセンサ値（Ｔｓ２）のみを入手できるようになっている。
【００２４】
第２制御部２０は、さらに、予測ベース操舵力演算部４０を備えている。この予測ベース操舵力演算部４０は、以下のような演算機能を有する。即ち、本実施形態によれば、目標操舵力演算部３６により、所望の操舵フィールを設定することができるが、本来、自動車は、車種毎に、固有の、操舵角に対する操舵力（ベース操舵力）を発生する。そのため、本実施形態では、予測ベース操舵力演算部４０により、適用車種のベース操舵力を、予め、操舵角を入力としたベース操舵力の特性モデル（ｇ（θ））から「予測べース操舵力」を演算するようにしている。ここで、ベース操舵力の特性モデル（ｇ（θ））は、上述した目標操舵力を算出するための式（数４）と同じであり、各特性パラメータ（Ｋｐ，Ｔｐ，Ｋｄ，Ｋｆ，Ｔｆ）は、その適用車種のベース操舵力に基づき、実験的に求めることができる。
【００２５】
次に、第２制御部２０では、目標操舵力演算部３６から出力された目標操舵力（ｆ（θ））とフィルタ３８によりフィルタ処理された実操舵力であるトルクセンサ値（Ｔｓ２）との偏差（＝目標操舵力−実操舵力）を求め、この偏差に、フィードバック制御ゲインＫｆｂを掛け、付与すべきフィードバック制御量としている。
また、目標操舵力演算部３６から出力された目標操舵力（ｆ（θ））と予測ベース操舵力演算部４０から出力された予測ベース操舵力（ｇ（θ））との偏差（＝ｆ（θ）‐ｇ（θ））を求め、この偏差に、フィードフォワード制御ゲインＫｆｆを掛け、付与すべきフィードフォワード制御量としている。
本実施形態では、モータ電流制御部２２ににおいて、目標操舵力と実操舵力が一致するようにフィードバック制御を行っているが、第２制御部２０において、これらのフィードバック制御量にフィードフォワード制御量が加算されるので、目標操舵力と実操舵力の偏差は、フィードフォワード制御量だけ、実操舵力が発生するより早い位相で小さくなる。
次に、フィードフォワード制御量が加算された補償制御量は、制御ゲインＫ３により、補正され、補償電流Ｉｆ  を演算するようになっている。
ここで、この制御ゲインＫ３は、後述するように、横Ｇセンサ２６及び車速センサ２８の値に基づいて設定される（図５参照）。
【００２６】
次に、第１制御部２０から出力された基準目標電流Ｉ０  と補償電流Ｉｆ  とが加算され、目標電流Ｉが算出される。具体的には、符号を、操舵力を減少させるためにアシスト力を増大する場合には（＋）、操舵力を増大させるためにアシスト力を減少させる場合には（−）としているため、基準目標電流Ｉ０  に対して補償目標電流Ｉｆ  を減算する演算が行なわれる。
【００２７】
モータ電流制御部２２は、電動モータ１４に供給される電流が目標電流Ｉとなるようにするためのフィードバック制御を行なうための制御部である。このため、モータ電流制御部２２は、制御ゲインＫ２、比例積分制御を行なうＰＩ制御部４２、モータ特性補償部４４を有している。
このようにして演算されて電動モータ１４に供給される目標電流Ｉは、以下の式（数５）により表される。
【数５】
2004299490.tif 000007
ここで、式（数５）において、（Ｉ）は目標電流、（Ｔｓ１）はフィルタ３４によりフィルタ処理された実操舵力であるトルクセンサ値、（Ｋ１）は第１制御部の制御ゲイン、（ｆ（θ））は式（数４）により演算された目標操舵力の値、（Ｔｓ２）はフィルタ３８によりフィルタ処理された実操舵力であるトルクセンサ値、（ｇ（θ））は式（数４）と同じ式により演算された予測ベース操舵力の値、（Ｋｆｂ）は第２制御部のフィードバック制御ゲイン、（Ｋｆｆ）は第２制御部のフィードフォワード制御ゲイン、（Ｋ３）は第２制御部の制御ゲインである。ここで、フィードフォワード制御ゲイン（Ｋｆｆ）は、「１」以下に設定する。
【００２８】
次に図５は、第１制御部及び第２制御部の制御ゲインの補正マップである。図５に示された補正マップは、センターフィール感応域、遷移領域Ｉ、遷移領域ＩＩ、非センターフィール感応域の４つの領域を有し、それぞれの領域において、制御ゲインＫ１（Ｋ１＝Ｋ１＊β），Ｋ３（Ｋ３＝Ｋ３＊α）の値が補正されるようになっている。ここで、α及びβは補正係数であり、０〜１の範囲で変化する。
先ず、センタフィール感応域においては、補正係数は、α＝１、β＝０と設定される。このため、第１制御部の制御ゲインＫ１は０となり、第１制御部による電動モータの電流制御は禁止される。一方、第２制御部の制御ゲインＫ３はそのまま使用されるので、第２制御部２０により、上述した操舵力特性モデルに基づいて予め設定された目標操舵力が発生するように、補償電流Ｉｆ  が設定される。この結果、センターフィール感応域においては、所望の操舵力特性が得られ、操安性能が向上する。また、第１制御部１８と第２制御部２０が同時に作動することにより発生する制御ハンチング（制御干渉）も防止できる。
【００２９】
次に、非センターフィール感応域においては、補正係数は、α＝０、β＝１と設定される。このため、第２制御部の制御ゲインＫ３は０となり、第２制御部による電動モータの電流制御は禁止される。一方、第１制御部の制御ゲインＫ１はそのまま使用されるので、第１制御部１８により、トルクセンサ値が小さくなるように基準目標電流Ｉ０    が設定される。この結果、非センターフィール感応域においては、通常のアシスト制御が行なわれ、ステアリングの取り回し性能が向上する。また、第１制御部１８と第２制御部２０が同時に作動することにより発生する制御ハンチング（制御干渉）も防止できる。
【００３０】
次に、遷移領域Ｉは、自動車の走行状態が非センターフィール領域からセンターフィール感応域に変化する際に適用される領域である。この遷移領域Ｉにおいて、補正係数αは、０→１に変化し、補正係数βは、１→０に変化する。
また、遷移領域ＩＩは、自動車の走行状態がセンターフィール領域から非センターフィール感応域に変化する際に適用される領域である。この遷移領域ＩＩにおいて、補正係数αは、１→０に変化し、補正係数βは、０→１に変化する。
これらの遷移領域Ｉ，ＩＩ  においては、第１制御部において補正された制御ゲインＫ１に基づき基準目標電流Ｉ０  が設定され、第２制御部において補正された制御ゲインＫ３に基づき補償電流Ｉｆ  が設定され、これらの電流が加算され、目標電流Ｉが算出される。この結果、これらの遷移領域Ｉ，ＩＩ  においては、通常のアシスト制御を行なうと共に併せて目標操舵力を得ることができ、これにより、操安性能が向上する。また、自動車の走行状態が、非センターフィール領域とセンターフィール感応域との間を移行する場合には、その移行方向により、異なる遷移領域を適用するようにしているので、第１制御部１８と第２制御部２０が同時に作動することにより発生する制御ハンチング（制御干渉）も防止できる。
【００３１】
次に、図６により、本実施形態による制御フローを説明する。ここで、図６においては、センターフィール感応域は、図５に示された「センターフィール感応域」、「遷移領域Ｉ」及び「遷移領域ＩＩ」の３つの領域を含む広義の意味で用いられている。なお、図６における「Ｓ」は、各ステップを示している。
この制御フローにおいては、先ず、Ｓ１において、各センサ値を入力する。具体的には、トルクセンサ２４、横Ｇセンサ２６、車速センサ２８、操舵角センサ３０からの各出力値である。次に、Ｓ２において、自動車の走行状態が、図５に示された車速及び横Ｇの値に基づき、センターフィール感応域か否かを判定する。
【００３２】
センターフィール感応域でなければ、図５に示す非センターフィール感応域であるため、この場合には、Ｓ３に進み、補償電流をＩｆ  ＝０と設定し、これにより第２制御部による電動モータの電流制御を禁止する。
センターフィール感応域の場合には、Ｓ４に進み、第２制御部における補償電流Ｉｆを以下のように設定する。
Ｉｆ  ＝｛（ｆ（θ）−Ｔｓ２）＊Ｋｆｂ＋（ｆ（θ）‐ｇ（θ））＊Ｋｆｆ｝＊Ｋ３
ここで、（ｆ（θ））は式（数４）により演算された目標操舵力の値、（Ｔｓ２）はフィルタ処理された実操舵力であるトルクセンサ値、（ｇ（θ））は式（数４）と同じ式により演算された予測ベース操舵力の値、（Ｋｆｂ）は第２制御部のフィードバック制御ゲイン、（Ｋｆｆ）は第２制御部のフィードフォワード制御ゲイン、（Ｋ３）は第２制御部の制御ゲインである。
【００３３】
次に、Ｓ５に進み、第１制御部の制御ゲインＫ１を図５（図５の遷移領域Ｉ、遷移領域ＩＩ、センターフィール感応域の３つの領域が適用される）に基づいて減少補正する。さらに、Ｓ６に進み、第１制御部における基準目標電流がＩ０  ＝Ｔｓ１＊Ｋ１と設定する。ここで、（Ｔｓ１）はフィルタ３４によりフィルタ処理された実操舵力であるトルクセンサ値、（Ｋ１）は第１制御部の制御ゲインである。
次に、Ｓ７に進み、目標電流をＩ＝Ｉ０  −Ｉｆ  と設定する。さらに、Ｓ８に進み、この目標電流Ｉを電動モータに提供し、電動モータの電流制御を実行する。
【００３４】
次に、図７により、本実施形態による操舵力特性の変化を説明する。この図７において、破線Ａは上述したフィードフォワード制御量を付与しない実操舵力（＝ベース操舵力）を示し、鎖線Ｂはフィードフォワード制御量を付与した実操舵力を示し、実線Ｃは上述した目標操舵力を示している。
この図７に示す操舵力特性の変化から、明らかなように、本実施形態によれば、ベース操舵力に適合した、即ち、ベース操舵力を予測することにより得られたフィードフォワード量を加えることにより、目標操舵力と実操舵力の偏差を実操舵力が発生するより早い位相で小さくすることができ、第２制御部のフィードバック制御ゲイン（Ｋｆｂ）を小さく設定することができる。その結果、本実施形態によれば、目標となる操舵力特性を安定して精度良く再現することができ、センターフィール感応域での操舵フィールや操安性を向上させることができる。
【００３５】
次に、本発明の自動車の電動パワーステアリング装置の他の実施形態を説明する。図８は、本発明の他の実施形態による制御ユニットを示すブロックである。
図８に示す他の実施形態は、図４に示す制御ユニットとほぼ同じであるが、以下の構成が異なっている。
即ち、他の実施形態では、フォードフォワード制御量が、予測ベース操舵力演算部から出力される予測ベース操舵力（ｇ（θ））にフォードフォワード制御ゲインＫｆｆを掛けた量となっている。ここで、ここで、フィードフォワード制御ゲインＫｆｆの値は、「１」未満の所定の値であり、フィードフォワード制御量が、予測ベース操舵力を所定の割合だけキャンセルすることができる量となっている。
この他の実施形態では、図４に示す実施形態と異なり、フィードフォワード制御量を設定する際、目標操舵力を用いず予測ベース操舵力のみを用いているので、より簡易にフィードフォワード制御量を設定することができる。
この他の実施形態においても、図４に示す実施形態と同様に、目標操舵力と実操舵力との偏差を実操舵力が発生するより早い位相で小さくすることができ、第２制御部のフィードバック制御ゲイン（Ｋｆｂ）を小さく設定することができる。その結果、目標となる操舵力特性を安定して精度良く再現することができ、センターフィール感応域での操舵フィールや操安性を向上させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自動車の電動パワーステアリング装置によれば、高価なシステムを用いて構成部品の作り込みを行わなくても、制御系により、目標操舵力を安定して精度良く再現することができ、操舵フィールや操安性を向上させることができる。さらに、本発明によれば、目標操舵力と実操舵力とが一致するようにフィードバック制御する場合でも、制御精度を向上させると共に制御の発振を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される電動パワーステアリング装置の一例を示す斜視図である。
【図２】操舵力特性モデルを示す図である。
【図３】操舵力特性モデルにおけるばね成分、粘性成分及び摩擦成分を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。
【図５】本実施形態の制御ユニットにおける第１制御部及び第２制御部の制御ゲインの補正マップである。
【図６】本実施形態による制御内容を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態による操舵力特性の変化を示す線図である。
【図８】本発明の他の実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。
【符号の説明】
１    電動パワーステアリング装置
２    ハンドル
４    ステアリングシャフト
６    中間シャフト
１２    タイヤ
１４    電動モータ
１６    制御ユニット
１８    第１制御部
２０    第２制御部
２２    モータ電流制御部
２４    トルクセンサ
２６    横Ｇセンサ
２８    車速センサ
３０    操舵角センサ
３４，３８    フィルタ
４０    予測ベース操舵力演算部
４２  ＰＩ制御部
４４  モータ特性補償部
【図１】
2004299490.tif 000008
【図２】
2004299490.tif 000009
【図３】
2004299490.tif 000010
【図４】
2004299490.tif 000011
【図５】
2004299490.tif 000012
【図６】
2004299490.tif 000013
【図７】
2004299490.tif 000014
【図８】
2004299490.tif 000015