(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生するモータと、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシスト制御手段と、
ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段と、
前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検出値に基づいて回転速度対応ゲインを演算する回転速度対応ゲイン演算部と、車速検出値に基づいて車速対応電流を演算する車速対応電流演算部と、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流を演算する復元制御電流演算部とを有し、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流を減少するように変化させる手段とし、
前記回転速度対応ゲイン演算部を、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域では、回転速度対応ゲインをゼロとし、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とする演算部としたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生するモータと、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシスト制御手段と、
ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段と、
前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検出値に基づいて回転速度対応ゲインを演算する回転速度対応ゲイン演算部と、車速検出値に基づいて車速対応電流を演算する車速対応電流演算部と、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流を演算する復元制御電流演算部とを有し、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流を減少するように変化させる手段とし、
前記回転速度対応ゲイン演算部を、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満と第２設定値を超える領域では、回転速度対応ゲインをゼロとし、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上で第２設定値以下の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とする演算部としたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生するモータと、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシスト制御手段と、
ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段と、
前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検出値に基づいて回転速度対応ゲインを演算する回転速度対応ゲイン演算部と、車速検出値に基づいて車速対応電流を演算する車速対応電流演算部と、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流を演算する復元制御電流演算部とを有し、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流を減少するように変化させる手段とし、
前記回転速度対応ゲイン演算部を、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域では、回転速度対応ゲインをゼロとし、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上で第２設定値以下の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とし、回転速度検出値の絶対値が第２設定値を超える領域では、回転速度検出値の絶対値が大きくなるほど、また、操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とする演算部としたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車ステアリング系等に適用され、ドライバーによりハンドルに加えられた操舵トルクをモータトルクによりアシストする電動パワーステアリング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動パワーステアリング制御装置としては、例えば、特開平６−８８３７号公報や特開平５−２０８６８４号公報に記載の装置が知られている。
【０００３】
前者の公報には、操舵系の操舵あるいは手放し時のそれぞれの状態に応じた最適なアシスト制御を行い、操舵時の手応え感と、手放し時のハンドル戻り特性及び収斂性を両立することを目的とし、モータ角速度と操舵トルク微分の波形から運転者が操舵状態か手放し状態かを判定し、手放し状態と判定されたときには、アシストトルクを減少させる装置が記載されている。
【０００４】
後者の公報には、ハンドルの戻り性能を向上することを目的とし、操舵状態検出手段によりステアリング戻り状態が検出されると、微分補正演算手段によりステアリングの戻り状態に応じた操舵トルクの微分補正値を演算し、ハンドルの戻り時に微分ゲインを大きくして、戻りをよくする技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の従来技術にあっては、ハンドル操舵と手放し操舵とを区別し、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す操舵時は、ハンドル切り込み操舵時と同じようにアシストトルクが与えられるし、また、後者の従来技術にあっては、切り込み操舵と戻し操舵を区別し、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻すときも手放しでハンドルを中立位置に戻すときも同じようにアシストトルクが与えられる。
【０００６】
すなわち、いずれの従来技術も、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す操舵時は、アシストトルクを付与する構成であるため、操舵フィーリングに違和感が発生するという問題があった。
つまり、図１０に示すように、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す際、モータ回転速度が設定速度以上になると急に復元制御電流がモータ電流に加わり、これによりアシストトルクが増大することで、運転者の感じる操舵トルクが突然減少し、いわゆる抜け感が発生する。
【０００７】
そこで、本出願人は、先行出願（特願２０００−３２５７４号：平成１２年２月１０日出願）において、手放しでハンドルを中立位置に戻すときのハンドル戻り性能の向上と、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻すときの操舵違和感防止との両立を図ることができる電動式パワーステアリング制御装置を提供することを目的とし、操舵トルクが不感帯未満（手放し戻し操舵時）であるか操舵トルクが不感帯以上（ハンドル戻し操舵時）であるかを判別し、前者であれば、戻し方向にモータアシストトルクを発生させる復元制御によってハンドル戻り性能を向上させ、後者であれば、復元制御が働かないように制御して、操舵による違和感（抜け感）を防止する技術を提案した。
【０００８】
しかし、この先行技術にあっては、図１１（Ａ）に示すように、路面μが小さい低μ路走行時や乗員が少ない車両での走行時、すなわち、ハンドルを操舵する操舵トルクが小さくなると、操舵トルクが不感帯以上になると復元制御が非作動（ＯＦＦ）となり、その直後に操舵トルクが不感帯未満になると復元制御が作動（ＯＮ）するというように、復元制御の作動と非作動とを繰り返すことで操舵トルクが不連続となって運転者に違和感を与える可能性がある。
なお、図１１（Ａ），（Ｂ）は同じようにハンドル操舵（モータ回転速度を等しく操舵）した場合であり、図１１（Ｂ）は、高μ路走行時や乗員が多い場合を示す。
【０００９】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、低μ路走行時や乗員が少ない車両での走行時等において、復元制御のＯＮ・ＯＦＦを無くし、操舵トルクを滑らかにすることで、運転者に与える違和感を解消することができる電動パワーステアリング制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生するモータと、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシスト制御手段と、
ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段と、
前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検出値に基づいて回転速度対応ゲインを演算する回転速度対応ゲイン演算部と、車速検出値に基づいて車速対応電流を演算する車速対応電流演算部と、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流を演算する復元制御電流演算部とを有し、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流を減少するように変化させる手段とし、
前記回転速度対応ゲイン演算部を、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域では、回転速度対応ゲインをゼロとし、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とする演算部としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、
操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生するモータと、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシスト制御手段と、
ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段と、
前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検出値に基づいて回転速度対応ゲインを演算する回転速度対応ゲイン演算部と、車速検出値に基づいて車速対応電流を演算する車速対応電流演算部と、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流を演算する復元制御電流演算部とを有し、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流を減少するように変化させる手段とし、
前記回転速度対応ゲイン演算部を、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満と第２設定値を超える領域では、回転速度対応ゲインをゼロとし、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上で第２設定値以下の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とする演算部としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、
操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生するモータと、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシスト制御手段と、
ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段と、
前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検出値に基づいて回転速度対応ゲインを演算する回転速度対応ゲイン演算部と、車速検出値に基づいて車速対応電流を演算する車速対応電流演算部と、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流を演算する復元制御電流演算部とを有し、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流を減少するように変化させる手段とし、
前記回転速度対応ゲイン演算部を、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域では、回転速度対応ゲインをゼロとし、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上で第２設定値以下の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とし、回転速度検出値の絶対値が第２設定値を超える領域では、回転速度検出値の絶対値が大きくなるほど、また、操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とする演算部としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明にあっては、転舵時アシスト制御手段において、操舵トルク検出手段からの操舵トルク検出値と車速検出手段からの車速検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決められる。一方、復元制御手段において、ハンドル戻し時、回転速度検出手段からの回転速度検出値と車速検出手段からの車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決められる。そして、モータ電流出力手段において、アシスト電流と復元制御電流が加算され、この値が最終電流値としてモータに出力される。
この復元制御において、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に対応して、復元制御電流が減少するように変化させられる。
よって、運転者が操舵トルクを使ってハンドルを中立位置に戻すときは、ハンドルを戻す操舵トルクの増加に応じて復元制御電流が徐々に低下するため、低μ路走行時や乗員が少ない車両での走行時等において、復元制御のＯＮ・ＯＦＦが無く、操舵トルクが滑らかになり、操舵トルクが不連続で変動することにより運転者に与える違和感を解消することができる。
【００１５】
また、請求項１に記載の発明にあっては、復元制御手段の回転速度対応ゲイン演算部において、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、モータ又はハンドルの回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域では、回転速度対応ゲインがゼロとされ、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインが小さな値とされる。一方、車速対応電流演算部において、車速検出値に基づいて車速対応電流が演算される。そして、復元制御電流演算部において、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流が演算される。
よって、操舵トルク対応の復元制御電流を求める処理を回転速度対応ゲインの演算処理に含めた簡単な演算処理としながら、請求項１に記載の発明の効果を得ることができると共に、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域を、回転速度不感帯領域として、復元制御電流をゼロにすることにより、ハンドル保舵状態等での走行時に操舵違和感を防止することができる。
すなわち、例えば、直進走行時等でハンドルをほぼ保舵状態にしているときは、運転者が最も操舵トルクの変化に敏感であり、このような時に復元制御が行われると、運転者に操舵違和感を与えることになる。
【００１６】
請求項２に記載の発明にあっては、復元制御手段の回転速度対応ゲイン演算部において、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、モータ又はハンドルの回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満と第２設定値を超える領域では、回転速度対応ゲインがゼロとされ、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上で第２設定値以下の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインが小さな値とされる。一方、車速対応電流演算部において、車速検出値に基づいて車速対応電流が演算される。そして、復元制御電流演算部において、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流が演算される。
よって、操舵トルク対応の復元制御電流を求める処理を回転速度対応ゲインの演算処理に含めた簡単な演算処理としながら、請求項１に記載の発明の効果を得ることができると共に、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域を、回転速度不感帯領域として、復元制御電流をゼロにすることにより、ハンドル保舵状態等での走行時に操舵違和感を防止することができる。加えて、回転速度検出値の絶対値が第２設定値を超える領域を、回転速度不感帯領域として、復元制御電流をゼロにすることにより、走行中に突起乗り上げ等による急激なモータ又はハンドルの回転速度の上昇時にハンドルの収束性を向上させることができる。
すなわち、例えば、走行中に突起乗り上げをした場合、急激にモータ又はハンドルの回転速度が上昇するが、そのような場合、復元制御を続けるとハンドルの収束が悪化する。
【００１７】
請求項３に記載の発明にあっては、復元制御手段の回転速度対応ゲイン演算部において、モータ又はハンドルの回転方向と同一方向に操舵トルクが発生しているとき、モータ又はハンドルの回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域では、回転速度対応ゲインがゼロとされ、回転速度検出値の絶対値が第１設定値以上で第２設定値以下の領域では、操舵トルク検出値ゼロの時を最大値とし操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さな値とされ、回転速度検出値の絶対値が第２設定値を超える領域では、回転速度検出値の絶対値が大きくなるほど、また、操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインが小さな値とされる。一方、車速対応電流演算部において、車速検出値に基づいて車速対応電流が演算される。そして、復元制御電流演算部において、演算された回転速度対応ゲインと車速対応電流を掛け合わせることで復元制御電流が演算される。
よって、操舵トルク対応の復元制御電流を求める処理を回転速度対応ゲインの演算処理に含めた簡単な演算処理としながら、請求項１に記載の発明の効果を得ることができると共に、回転速度検出値の絶対値が第１設定値未満の領域を、回転速度不感帯領域として、復元制御電流をゼロにすることにより、ハンドル保舵状態等での走行時に操舵違和感を防止することができる。加えて、回転速度検出値の絶対値が第２設定値を超える領域では、回転速度検出値の絶対値が大きくなるほど、また、操舵トルク検出値が大きくなるほど回転速度対応ゲインを小さくすることにより、加速しながら旋回から直線走行に移行する場合等のハンドルの回転速度が上昇するような場合、ハンドルの不自然な動きを防止しながら、ハンドルの収束性を向上することができる。
すなわち、例えば、旋回から直線走行に移行する際に、加速しながら直線走行に移行する場合、ハンドルの回転速度が上昇していく。そのような場合、復元制御を続けると、ハンドルの収束性が悪化する。よって、復元制御を止める方がよいが、急激に制御を止めると、ハンドルが不自然な動きをするので、徐々に復元制御を弱めることで、不自然な動きを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における電動パワーステアリング制御装置を実現する実施の形態を、第１実施例と第２実施例と第３実施例とに基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施例）
図１は第１実施例の電動パワーステアリング制御装置を示す全体システム図である。
図１において、１はハンドル、２は操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）、３は減速機、４はラック＆ピニオンステアリング機構、５はモータ、６はモータ回転速度センサ（回転速度検出手段）、７はコントロールユニット、８はステアリングシャフト、９は車速センサ（車速検出手段）である。
【００２０】
コントロールユニット７には、操舵トルクセンサ２とモータ回転速度センサ６と車速センサ９からセンサ信号が送られる。これらのセンサ信号に基づいてモータ電流が演算され、モータ５に対してモータ電流を出力することでモータ５が駆動される。このモータ駆動力は、減速機３を介してラック＆ピニオンステアリング機構４に伝えられ、運転者のハンドル１に対する操舵トルクをアシストするように構成されている。
【００２１】
図２は第１実施例のコントロールユニット７におけるモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図である。
図２において、１０は微分演算回路、１１は乗算器、１２はゲイン演算回路、１３はトルク対応電流演算回路、１４はゲイン演算回路、１５は乗算器、１６は加減算器、１７は回転速度対応ゲイン演算回路（回転速度対応ゲイン演算部）、１８は乗算器（復元制御電流演算部）、１９は車速対応電流演算回路（車速対応電流演算部）、２０は加算器である。ここで、微分演算回路１０〜加減算器１６は転舵時アシスト制御手段に相当し、回転速度対応ゲイン演算回路１７〜車速対応電流演算回路１９は復元制御手段に相当し、加算器２０はモータ電流出力手段に相当する。
【００２２】
前記乗算器１１では、微分演算回路１０により演算された操舵トルク微分値Ｔ’と、ゲイン演算回路１２により演算された車速対応のゲインＫＴ’とを乗算することでトルク微分値対応電流ｉＴ’が求められる。このトルク微分値対応電流ｉＴ’は、加減算器１６にプラスの信号として出力される。
【００２３】
前記トルク対応電流演算回路１３では、操舵トルクＴと車速Ｖが読み込まれ、操舵トルクＴが不感帯トルクＴ。以上である場合、車速Ｖ及び操舵トルクＴに応じたトルク対応電流ｉＴが演算される。このトルク対応電流ｉＴは、加減算器１６にプラスの信号として出力される。
【００２４】
前記乗算器１５では、ゲイン演算回路１４により演算された車速対応のゲインＫωと、モータ回転速度ωとを乗算することで回転速度対応電流ｉωが求められる。この回転速度対応電流ｉωは、加減算器１６にマイナスの信号として出力される。
【００２５】
前記加減算器１６では、転舵時アシスト制御での電流指令０が、０＝ｉＴ'＋ｉＴ−ｉωの式により算出され、加算器２０に出力される。
【００２６】
前記乗算器１８では、操舵トルクＴとモータ回転速度ωを入力する回転速度対応ゲイン演算回路１７により演算された回転速度対応ゲインＫω１と、車速Ｖを入力する車速対応電流演算回路１９により演算された車速対応電流ｉωＦとを乗算することで復元制御電流ｉＦが演算される。この復元制御電流ｉＦは、加算器２０に出力される。
【００２７】
前記加算器２０では、転舵時アシスト制御での電流指令０と復元制御電流ｉＦが加算されて電流指令１が求められる。この電流指令１は、モータ５に対して出力される。
【００２８】
図３は回転速度対応ゲイン演算回路１７での回転速度対応ゲインＫω１の設定を表す図である。
モータ回転速度ωがω≦−ω1（モータ回転方向が左方向）であり、かつ、操舵トルクＴが右（Ｔ＝０を含む）であるときには、回転速度対応ゲインＫω１は、Ｋω１＝１に設定される。
モータ回転速度ωがω≦−ω1（モータ回転方向が左方向）であり、かつ、操舵トルクＴが左（Ｔ＝０を含む）であるときには、回転速度対応ゲインＫω１は、Ｔ＝０の時にＫω１＝１に設定され、操舵トルクＴが左方向に大きくなるほど回転速度対応ゲインＫω１は小さな値とされる。
モータ回転速度ωが−ω１＜ω＜ω１の時、すなわち、回転速度不感領域では、操舵トルクＴが左であろうと右であろうと回転速度対応ゲインＫω１＝０に設定される。
モータ回転速度ωがω1≦ω（モータ回転方向が右方向）であり、かつ、操舵トルクＴが右（Ｔ＝０を含む）であるときには、Ｔ＝０の時にＫω１＝１に設定され、操舵トルクＴが右方向に大きくなるほど回転速度対応ゲインＫω１は小さな値とされる。
モータ回転速度ωがω1≦ω（モータ回転方向が右方向）であり、かつ、操舵トルクＴが左（Ｔ＝０を含む）であるときには、回転速度対応ゲインＫω１は、Ｋω１＝１に設定される。
【００２９】
次に、作用を説明する。
［モータアシスト制御処理］
図４は第１実施例のコントロールユニット７で行われるモータアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３０】
ステップ１０１では、操舵トルクＴ、モータ回転速度ω、車速Ｖが読み込まれる。
【００３１】
ステップ１０２では、各センサ信号に基づき、図２の微分演算回路１０〜加減算器１６において電流指令値０が算出される。
【００３２】
ステップ１０３では、読み込まれたモータ回転速度ωと操舵トルクＴに基づいて回転速度対応ゲインＫω１が算出される（図３参照）。
【００３３】
ステップ１０４では、車速Ｖに基づいて回転速度復元制御電流ｉωＦが算出される。ここで、車速対応電流ｉωＦは、図２の車速対応電流演算部１９の車速対応電流特性図に示すように、車速ＶがゼロからＶ０までは徐々に上昇し、車速ＶがＶ０からＶ１までは一定値とし、車速ＶがＶ１を超えるとゼロまで徐々に低下する特性で与えられる。
【００３４】
ステップ１０５では、復元制御電流ｉＦが以下の式により算出される。
ｉＦ＝Ｋω１×ｉωＦ
ステップ１０６では、電流指令１が、電流指令１＝電流指令０＋復元制御電流ｉＦの式を用いて算出され、電流指令１に基づいてモータ電流が制御される。
【００３５】
［モータアシスト制御作用］
まず、例えば、直進走行時等でハンドル１をほぼ保舵状態にしているときは、モータ回転速度ωが−ω１＜ω＜ω１の図３の▲１▼，▲２▼の領域となり、この領域は回転速度不感領域として回転速度対応ゲインＫω１＝０に設定され、復元制御は働かない。
つまり、運転者が最も操舵トルクの変化に敏感であるハンドル保舵状態においては、復元制御が行われることによる操舵違和感が防止される。
【００３６】
次に、例えば、高速道路のインターチェンジを旋回しながら加速して本線に合流する場合のように、操舵トルクＴによる旋回後、セルフアライニングトルクによりハンドル１が中立位置に戻る場合は、モータ回転方向と操舵トルクＴの方向が互いに逆方向の図３の▲３▼，▲４▼の領域となり、回転速度対応ゲインＫω１＝１に設定される。このとき、ステアリングシャフト８に入力される操舵トルクＴは極めて小さく、操舵トルクＴ＜不感帯トルクＴ。となるため、アシスト電流である電流指令０はほぼゼロとなるが、復元制御電流ｉＦは、モータ回転速度ωと車速Ｖにより与えられる。
つまり、セルフアライニングトルクによりハンドル１が中立位置に戻る手放し戻し操舵時には、アシスト力を増大させる復元制御が働くことでハンドル戻り性能が向上する。
【００３７】
次に、低μ路または乗員が少ない車両でのハンドル戻し操舵時には、モータ回転方向と操舵トルクＴの方向が互いに同方向の図３の▲５▼，▲６▼の領域となり、モータ回転速度ωと操舵トルクＴに基づいて回転速度対応ゲインＫω１が設定される。このとき、ステアリングシャフト８に入力される操舵トルクＴは、図５に示すように、小さな勾配で徐々に上昇するため、モータ回転速度ωがω1となる時点ｔ１で、例えば、回転速度対応ゲインＫω１＝１というように大きな値に設定され、復元制御が働く。そして、検出される操舵トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きくなる時点ｔ２で、アシストトルクであるトルク対応電流ｉＴ＋が操舵トルクＴの大きさにより与えられるが、その一方で、操舵トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きくなることで、回転速度対応ゲインＫω１が、操舵トルクＴが大きくなるほど小さな値とされ、復元制御電流ｉＦは徐々に低下してゼロとなる。つまり、低μ路走行時や乗員が少ない車両での走行時等において、復元制御のＯＮ・ＯＦＦが無く、操舵トルクＴが滑らかになる。
【００３８】
次に、高μ路または乗員が多い車両でのハンドル戻し操舵時には、モータ回転方向と操舵トルクＴの方向が互いに同方向の図３の▲５▼，▲６▼の領域となり、モータ回転速度ωと操舵トルクＴに基づいて回転速度対応ゲインＫω１が設定される。このとき、ステアリングシャフト８に入力される操舵トルクＴは、例えば、図１１（Ｂ）に示すように、大きな勾配で上昇する。このため、戻し操舵開始から短時間で検出される操舵トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きくなり、アシスト電流である電流指令０は、操舵トルクＴや車速Ｖにより与えられることになるが、モータ回転速度ωがω1となった時点では、既に操舵トルクＴが大きな値となっていることで、回転速度対応ゲインＫω１がほぼゼロとなり、復元制御は働かないことになる。
つまり、高μ路または乗員が多い車両でのハンドル戻し操舵でハンドルを中立位置に戻すときは、復元制御は働かずアシスト制御による電流指令０のみがモータ２に印加されることで、操舵の途中で復元制御電流ｉＦが加わることによる操舵違和感（抜け感）の発生が防止される。
【００３９】
次に、効果を説明する。
【００４０】
(1) 運転者が操舵トルクを使ってハンドル１を中立位置に戻すときは、ハンドル１を戻す操舵トルクＴの増加に応じて復元制御電流ｉＦが徐々に低下する復元制御構成としたため、低μ路走行時や乗員が少ない車両での走行時等において、復元制御のＯＮ・ＯＦＦが無く、操舵トルクＴが滑らかになり、操舵トルクＴが不連続で変動することにより運転者に与える違和感を解消することができる。
【００４１】
(2) 復元制御を行う手段を、モータ回転速度ωと操舵トルクＴに基づいて回転速度対応ゲインＫω１を演算する回転速度対応ゲイン演算回路１７と、車速Ｖに基づいて車速対応電流ｉωＦを演算する車速対応電流演算回路１９と、演算された回転速度対応ゲインＫω１と車速対応電流ｉωＦを掛け合わせることで復元制御電流ｉＦを演算する乗算器１８により構成したため、操舵トルク対応の復元制御電流ｉＦを求める処理を回転速度対応ゲインＫω１の演算処理に含めた簡単な演算処理としながら、上記(1)の効果を得ることができる。
【００４２】
(3) 回転速度対応ゲイン演算回路１７を、モータ回転方向と同一方向に操舵トルクＴが発生しているとき、モータ回転速度ωの絶対値が第１設定値ω1未満の領域を、回転速度不感帯領域として、復元制御電流ｉＦをゼロとしたため、ハンドル保舵状態等での走行時に操舵違和感を防止することができる。
【００４３】
（第２実施例）
第２実施例は、第１実施例の回転速度対応ゲイン演算回路１７に代え、図６に示す回転速度対応ゲイン演算回路２７とした例である。
すなわち、第２実施例の回転速度対応ゲイン演算回路２７は、モータ回転方向と同一方向に操舵トルクＴが発生しているとき、モータ回転速度ωの絶対値が第１設定値ω1未満と第２設定値ω2を超える領域では、回転速度対応ゲインＫω１をゼロと演算し、モータ回転速度ωの絶対値が第１設定値ω1以上で第２設定値ω2以下の領域では、操舵トルクＴがゼロの時を最大値１とし操舵トルクＴが大きくなるほど回転速度対応ゲインＫω１を小さな値と演算する回路としている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００４４】
次に、作用を説明する。
【００４５】
［モータアシスト制御処理］
図７は第２実施例のコントロールユニット７で行われるモータアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
まず、ステップ１０１，１０２，１０４，１０５，１０６は第１実施例の図４の対応するステップと同様であるので説明を省略する。
【００４６】
ステップ２０３では、読み込まれたモータ回転速度ωと操舵トルクＴに基づいて、第２実施例の回転速度対応ゲイン演算回路２７において、ステップ枠内に記載されたゲイン特性にしたがって、回転速度対応ゲインＫω１が算出される。
【００４７】
［モータアシスト制御作用］
例えば、走行中に突起乗り上げ等により急激にモータ回転速度ωが上昇するようなときには、モータ回転速度ωが、−ω2＞ω、または、ω＞ω2となり、この領域は回転速度不感領域として回転速度対応ゲインＫω１＝０に設定され、復元制御は働かない。
つまり、走行中に突起乗り上げ等による急激なモータ回転速度ωの上昇時には、復元制御を止めることで、ハンドル１の収束性が向上する。
すなわち、例えば、走行中に突起乗り上げをした場合、急激にモータ回転速度ωが上昇するが、そのような場合、復元制御を続けると復元制御による操舵トルクＴが運転者によるハンドル操作に対し違和感となることがある。
なお、他のモータアシスト制御作用は第１実施例と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
次に、効果を説明する。
【００４９】
この第２実施例の電動パワーステアリング制御装置にあっては、第１実施例の(1),(2),(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５０】
(4) モータ回転速度ωがω2を超える領域、及び、モータ回転速度ωが−ω2未満の領域においては回転速度対応ゲインＫω１＝０とし、復元制御を止める構成としたため、走行中に突起乗り上げをした場合等においてハンドル１の収束性の向上を図ることができる。
【００５１】
（第３実施例）
第３実施例は、第１実施例の回転速度対応ゲイン演算回路１７に代え、図８に示す回転速度対応ゲイン演算回路３７とした例である。
すなわち、第３実施例の回転速度対応ゲイン演算回路３７は、モータ回転方向と同一方向に操舵トルクＴが発生しているとき、モータ回転速度ωの絶対値が第１設定値ω1未満の領域を回転速度不感帯領域として、回転速度対応ゲインＫω１をゼロと演算し、モータ回転速度ωの絶対値が第１設定値ω1以上で第２設定値ω2以下の領域では、操舵トルクＴがゼロの時を最大値１とし操舵トルクＴが大きくなるほど回転速度対応ゲインＫω１を小さな値と演算し、モータ回転速度ωの絶対値が第２設定値ω2を超える領域では、モータ回転速度ωの絶対値が大きくなるほど、また、操舵トルクＴが大きくなるほど回転速度対応ゲインＫω１を小さな値に演算する回路としている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５２】
次に、作用を説明する。
【００５３】
［モータアシスト制御処理］
図９は第３実施例のコントロールユニット７で行われるモータアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
まず、ステップ１０１，１０２，１０４，１０５，１０６は第１実施例の図４の対応するステップと同様であるので説明を省略する。
【００５４】
ステップ３０３では、読み込まれたモータ回転速度ωと操舵トルクＴに基づいて、第３実施例の回転速度対応ゲイン演算回路３７において、ステップ枠内に記載されたゲイン特性にしたがって、回転速度対応ゲインＫω１が算出される。
【００５５】
［モータアシスト制御作用］
例えば、旋回から直線走行に移行する際に、加速しながら直線走行に移行する場合、ハンドル１の回転速度が上昇していく。そのような場合、復元制御を続けると、ハンドル１の収束性が悪化する。よって、第２実施例のように、モータ回転速度ω（＝ハンドル回転速度）が高い領域では復元制御を止める方がよいが、急激に制御を止めると、ハンドル１が不自然な動きをする。
【００５６】
そこで、モータ回転速度ωが、−ω2＞ω、または、ω＞ω2となる領域では、モータ回転速度ωの絶対値が大きくなるほど、また、操舵トルクＴが大きくなるほど回転速度対応ゲインＫω１を小さくすることにより、加速しながら旋回から直線走行に移行する場合等のモータ回転速度ωが上昇するような場合、ハンドル１の収束性を確保しながらもハンドル１の不自然な動きが防止される。
なお、他のモータアシスト制御作用は第１実施例と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
次に、効果を説明する。
【００５８】
この第３実施例の電動パワーステアリング制御装置にあっては、第１実施例の(1),(2),(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５９】
(5) モータ回転速度ωがω2を超える領域、及び、モータ回転速度ωが−ω2未満の領域においては、モータ回転速度ωと操舵トルクＴの上昇に応じて回転速度対応ゲインＫω１を低下させ、徐々に復元制御を弱める構成としたため、加速しながら旋回から直進走行に移行するような場合等でモータ回転速度ωが上昇するような場合、ハンドル１の収束性を確保しながら、ハンドル１の不自然な動きを防止することができる。
【００６０】
（他の実施例）
以上、本発明の電動パワーステアリング制御装置を第１実施例〜第３実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６１】
第１〜第３実施例では、回転速度対応ゲイン演算回路１７，２７，３７において、回転速度対応ゲインＫω１の設定により、ハンドル１を中立位置に戻す操舵トルクＴの増加に応じて復元制御電流ｉＦを徐々に低下させる手段の例を示したが、例えば、モータ回転速度のみに対応して回転速度対応ゲインを演算し、乗算により得られた復元制御電流ｉＦに対し操舵トルクＴにより補正を加えることで操舵トルクＴの増加に応じて復元制御電流ｉＦを徐々に低下させるようにしても良い。要するに、ハンドル１を中立位置に戻す操舵トルクＴの増加に応じて復元制御電流ｉＦを徐々に低下させる手段であれば、様々の手段を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の電動パワーステアリング制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例のコントロールユニット７におけるモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図である。
【図３】第１実施例の回転速度対応ゲイン演算回路に設定されている回転速度対応ゲイン特性図である。
【図４】第１実施例のコントロールユニット７で行われるモータアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第１実施例の電動パワーステアリング制御装置で低μ路走行時や乗員が少ない車両での走行時におけるモータアシスト制御作用を示すタイムチャートである。
【図６】第２実施例のコントロールユニット７におけるモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図である。
【図７】第２実施例のコントロールユニット７で行われるモータアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第３実施例のコントロールユニット７におけるモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図である。
【図９】第３実施例のコントロールユニット７で行われるモータアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】従来のモータアシスト制御における抜け感を表すタイムチャートである。
【図１１】先行技術のモータアシスト制御における操舵トルクが不連続となることを表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  ハンドル
２  操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）
３  減速機
４  ラック＆ピニオン
５  モータ
６  モータ回転速度センサ（回転速度検出手段）
７  コントロールユニット
８  ステアリングシャフト
９  車速センサ（車速検出手段）
１０  操舵トルク微分器
１１，１５  乗算器
１２  ゲイン演算回路
１３  トルク対応電流演算回路
１４  ゲイン演算回路
１６，２０  加算器
１７，２７，３７  回転速度対応ゲイン演算回路（回転速度対応ゲイン演算部）
１８  復元制御電流演算回路（復元制御電流演算部）
１９  車速対応電流演算回路（車速対応電流演算部）
【図１】
0004622137.tif 000002
【図２】
0004622137.tif 000003
【図３】
0004622137.tif 000004
【図４】
0004622137.tif 000005
【図５】
0004622137.tif 000006
【図６】
0004622137.tif 000007
【図７】
0004622137.tif 000008
【図８】
0004622137.tif 000009
【図９】
0004622137.tif 000010
【図１０】
0004622137.tif 000011
【図１１】
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