(57)【要約】【課題】  操舵ハンドルの巻き込みを適格に抑制することのできる車両の操舵装置を提供すること。【解決手段】  アシスト制御プログラムにおいて、基準操舵角θaの絶対値｜θa｜よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を推定し、推定された領域では操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaとなるようにアシストトルクＴasを決定する。そして、決定したアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御する。上記操舵角領域で操舵トルクを一定とする一定制御を行うことにより、大舵角時に操舵ハンドルを一定の操舵トルクで取り回すことができる。よって、大舵角時に操舵トルクが小さくなって操舵ハンドルが巻き込まれるようなことを防止できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルの操舵操作により発生する操舵力を車輪に伝達する操舵力伝達機構と、操舵ハンドルの操舵操作を補助するための操舵補助力を前記操舵力伝達機構に付与する電動アクチュエータとを有する車両の操舵装置において、
操舵ハンドルの操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となる負勾配領域を推定し、推定された前記負勾配領域では前記変化勾配が０または正となるように、前記電動アクチュエータから出力される操舵補助力を制御する操舵補助力制御手段を備えることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の操舵装置において、
前記操舵補助力制御手段は、
操舵ハンドルの操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負になり始めるときの操舵角を検知する基準操舵角検知手段を備え、
前記基準操舵角検知手段で検知された操舵角の絶対値よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を前記負勾配領域として推定することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の操舵装置において、
前記操舵補助力制御手段は、
車速が所定の車速以下のときに前記負勾配領域を推定し、推定された前記負勾配領域で操舵トルクが一定の基準操舵トルクとなるように前記電動アクチュエータから出力される操舵補助力を制御することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の操舵装置において、
前記操舵補助力制御手段は、
操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサを備え、
前記操舵角センサで検出された操舵角の絶対値が所定の基準操舵角の絶対値よりも大きくなるときの操舵角領域を前記負勾配領域として推定することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の操舵装置において、
前記基準操舵角が、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負になり始めるときの操舵角となるように、前記基準操舵角を補正する基準操舵角補正手段を備えることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両の操舵装置において、
前記操舵補助力制御手段は、
車速が所定の車速以下のときに前記負勾配領域を推定し、推定された前記負勾配領域で操舵トルクが一定の基準操舵トルクとなるように前記電動アクチュエータから出力される操舵補助力を制御することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両の操舵装置において、
前記基準操舵トルクが前記基準操舵角における操舵トルクとなるように、前記基準操舵トルクを補正する基準操舵トルク補正手段を備えることを特徴とする車両の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵装置に係り、特に、操舵ハンドルの操舵操作を電動モータにより補助する装置、いわゆる電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、操舵ハンドルの操舵操作を電動モータなどの電動アクチュエータで補助する装置、いわゆる電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、操舵トルクに応じたアシストトルクが基本アシストトルク特性として記憶された電子制御ユニットを持つ。そして、電動モータは、この基本アシストトルク特性にしたがって駆動制御される。このとき、操舵ハンドルの操舵操作状態が、切り込み操作状態であるか、保舵状態であるか、戻し操作状態であるかで、アシストトルク特性を変えた方がより適切な操舵補助を行うことができる。このため、特許文献１においては、まず切り込み操作状態における基本アシストトルク特性を設定し、保舵状態や戻し操作状態においては、基本アシストトルク特性をシフトさせた修正アシストトルク特性を設定し、この修正アシストトルク特性にしたがって電動モータからアシストトルクを出力するようにしている。
【０００３】
また、操舵ハンドルを中立位置に戻す際の収斂性を向上させるために、ダンピング制御量を決定し、操舵ハンドルに反力を付加する制御も行われている（例えば特許文献２参照）。このダンピング制御によれば、大操舵角で操舵ハンドルを切り込んだ後に、速やかに操舵ハンドルが中立位置に戻り、操舵ハンドルの戻り性能が向上する。
【特許文献１】特開２００５−８１９８５号公報
【特許文献２】特開２００４−４２６９１号公報
【０００４】
ところで、直進走行時から操舵ハンドルを切り込んだ場合、操舵ハンドルは操舵反力を受ける。また、操舵反力はセルフアライニングトルクを含んでおり、このセルフアライニングトルクは、ある操舵角までは操舵角の増加に連れて大きくなるが、ある操舵角を越えると逆に小さくなる傾向がある。このため、操舵反力は、ある操舵角までは、操舵角の増加につれて増加するが、ある操舵角を境に、操舵角が増加するにつれて減少していく場合がある。
【０００５】
このとき、電動パワーステアリングを用いた車両においては、電動モータによって付与される操舵補助力と運転者が加える操舵トルクとの和で操舵反力に対抗することで操舵ハンドルが回動されるが、操舵反力が操舵角の増加に伴い減少する領域においては、操舵補助力および操舵トルクも共に減少する。したがって、切込み操作時に、ある操舵角よりも大きい操舵角領域においては、操舵ハンドルを切り込むほど操舵トルクが小さくなり、体感的に操舵ハンドルが回されるような感覚を受ける。このような操舵ハンドルの巻き込み現象は、操舵ハンドルを操作する運転者に不快感を与える。
【０００６】
この場合において、上記特許文献２に記載のようなダンピング制御によって操舵ハンドルの巻き込みが抑制される可能性もある。しかし、セルフアライニングトルクは車種によっても異なり、また、同一車種でも、組み付け時の状態によってばらついたりする（例えば、サスペンションの組み付け時のばらつきによってアッカーマン率がばらつき、このため各タイヤにおけるセルフアライニングトルクがばらつく）。また、タイヤの仕様や経年劣化によっても変化することがある。このため、上記特許文献２に記載のものでは、ダンピング制御によって付与される操舵抵抗力が操舵反力と釣り合いが取れずに、十分に操舵ハンドルの巻き込みを抑制することができない場合を生じる。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ある操舵角を境にセルフアライニングトルクが減少していくことによる操舵ハンドルの巻き込みを適格に抑制することのできる車両の操舵装置を提供することを技術的課題とする。
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの操舵操作により発生する操舵力を車輪に伝達する操舵力伝達機構と、操舵ハンドルの操舵操作を補助するための操舵補助力を前記操舵力伝達機構に付与する電動アクチュエータとを有する車両の操舵装置において、操舵ハンドルの操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となる負勾配領域を推定し、推定された前記負勾配領域では前記変化勾配が０または正となるように、前記電動アクチュエータから出力される操舵補助力を制御する操舵補助力制御手段を備えるものとしたことにある。
【０００９】
操舵ハンドルの切込み操作時に操舵トルクが減少して操舵ハンドルが巻き込まれる状態のときには、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となっている。本発明によれば、上記のような操舵ハンドルが巻き込まれる領域を負勾配領域として推定し、その負勾配領域では上記変化勾配が０または正となるようにされるので、上記推定された領域で操舵ハンドルを切り込んでも操舵トルクが減少することはない。このため、セルフアライニングトルクの減少によるハンドルの巻き込みを未然に防止することができる。
【００１０】
この場合、操舵補助力制御手段は、操舵ハンドルの操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負になり始めるときの操舵角を検知する基準操舵角検知手段を備えるものとし、この基準操舵角検知手段で検知された操舵角よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を前記負勾配領域として推定するものであるとよい。上記変化勾配が負になり始めるときは、セルフアライニングトルクの減少によって操舵反力が減少して、操舵角の増加につれて操舵トルクが減少し始めるときであるので、この点よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域で操舵ハンドルの巻き込みが発生すると予測される。したがって、上記変化勾配が負になり始めるときの操舵角よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を負勾配領域と推定し、この推定された負勾配領域において上記変化勾配が０または正となるように操舵補助力を制御することにより、確実に操舵ハンドルの巻き込みを防止することができる。
【００１１】
上記において、「操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負になり始めるとき」とは、一連の操舵操作で検出する変化勾配が始めて０または負になったときのことであり、具体的には、上記変化勾配が正から０に変化したとき、または、０から負に変化したとき、または、正から負に変化したときのことである。
【００１２】
また、操舵補助力制御手段は、操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサを備えるものとし、この操舵角センサで検出された操舵角の絶対値が所定の基準操舵角の絶対値よりも大きくなるときの操舵角領域を前記負勾配領域として推定するものであってもよい。上記負勾配領域になり始めるときの操舵角は、車速の変化が大きいときや、タイヤを交換したときなどの例外を除き、ほぼ一定の操舵角となる傾向にあるので、負勾配領域になり始めるときの操舵角はある程度予測することができる。したがって、予測した操舵角を基準操舵角とし、基準操舵角よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を負勾配領域と推定して、推定された負勾配領域において上記変化勾配が０または正となるように操舵補助力を制御することにより、操舵ハンドルの巻き込みを防止することができる。
【００１３】
この場合、基準操舵角を補正する基準操舵角補正手段を設け、この基準操舵角補正手段によって、上記変化勾配が負となり始めるときの操舵角となるように基準操舵角を補正するとよい。基準操舵角補正手段によって基準操舵角を補正することにより、基準操舵角がさらに実際に操舵ハンドルが巻き込まれ始めるときの操舵角に近づくので、より正確に操舵ハンドルが巻き込まれる領域を把握でき、適格に操舵ハンドルの巻き込みを抑制することができる。
【００１４】
また、前記操舵補助力制御手段は、車速が所定の車速以下のときに前記負勾配領域を推定し、推定された負勾配領域で操舵トルクが一定の基準操舵トルクとなるように前記電動アクチュエータから出力される操舵補助力を制御するものであってもよい。車速が大きい場合には、操舵角に対する操舵トルクの変化が大きいので、セルフアライニングトルクの減少による操舵反力の減少は操舵トルクの減少にそれほど影響しない。加えて、車速が大きいときには、セルフアライニングトルクが操舵角の増加につれて減少するような状態となるほど操舵ハンドルを回すことは考えられない。したがって、車速が所定の車速以下のときのみに負勾配領域を推定し、推定された負勾配領域で上記操舵補助力制御手段による操舵補助力の制御を行っても実質的な影響はない。また、負勾配領域にて操舵トルクが基準操舵トルクで一定となるように制御することにより、簡便な制御で操舵ハンドルの巻き込みを防止できる。
【００１５】
このとき、負勾配領域において、操舵トルクが一定となるように制御する際の目標となる基準操舵トルクは、上記制御の起点となる基準操舵角における操舵トルクと一致していることが、トルク変動を抑える点で好ましい。このため、基準操舵トルクを補正する基準操舵トルク補正手段を設け、この基準操舵トルク補正手段によって、基準操舵トルクを基準操舵角における操舵トルクとなるように補正するとよい。この基準操舵トルク補正手段によって基準操舵トルクを補正することにより、基準操舵トルクがさらに実際に操舵ハンドルが巻き込まれ始めるときの操舵角における操舵トルクに近づくので、操舵補助力制御手段で制御を開始するときの操舵トルク変動をより一層抑えることができる。
【００１６】
この場合、上記のような一定制御（負勾配領域において、操舵トルクが一定となるような制御）は、操舵ハンドルの切込み操作時のみならず、戻し操作時にも行うのがよい。負勾配領域から操舵ハンドルの戻し操作を行うときに、上記一定制御を行わない場合には、セルフアライニングトルクの影響によって、操舵ハンドルを戻すにつれて操舵トルクが大きくなる操舵領域があり、このような操舵操作は操舵性を悪化させる。このとき、上記一定制御を行うことで、操舵ハンドルをほぼ一定の操舵トルクのまま戻すことができ、上記不具合は解消される。
【００１７】
また、戻し操作時には、上記基準操舵トルクから所定のヒステリシストルクを差し引いた操舵トルクである戻し側基準操舵トルクとなるように、操舵補助力制御手段で操舵補助力を制御するとよい。操舵ハンドルを切り込み操作から戻し操作に切り換える際にヒステリシスが生じるため、同一の操舵角においても、切込み時における操舵トルクと戻し時における操舵トルクとはヒステリシスの分だけ一致しない。よって、戻し操作時に一定とすべき操舵トルクの目標値を、基準操舵トルクから上記ヒステリシスにより生じるヒステリシストルク分だけ差し引いた操舵トルクとすることで、負勾配領域からそうでない領域まで戻し操作するときに、操舵トルクの変動を起すことなく操舵操作を行うことができる。
【００１８】
また、ヒステリシストルクを補正するヒステリシストルク補正手段を設け、戻し側基準操舵トルクが戻し操作時における基準操舵角での操舵トルクに近づくように、切り込み操作時の操舵トルクと戻し操作時の操舵トルクからヒステリシストルクを補正するとよい。上記ヒステリシストルク補正手段によって戻し側基準操舵トルクが戻し操作時における基準操舵角での操舵トルクに近づくので、より正確なヒステリシストルクを把握でき、戻し操作時における操舵トルク変動をより小さくすることができる。この場合、負勾配領域ではない操舵角領域で、操舵ハンドルが切込み操作から戻し操作に切り換わるときの操舵トルク差を取得し、取得したトルク差と現在設定されているヒステリシストルクとからヒステリシストルクを補正していくとよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第一実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係り、運転者による操舵操作に対してアシスト機能を有する車両の操舵装置の全体概略図である。
【００２０】
この車両の操舵装置は、操舵ハンドル１１に上端を一体回転するように接続したステアリングシャフト１２を備え、同シャフト１２の下端にはピニオンギヤ１３が一体回転するように接続されている。ピニオンギヤ１３は、ラックバー１４に形成されたラック歯と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー１４の両端には左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が操舵可能に接続されており、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ステアリングシャフト１２の軸線回りの回転に伴うラックバー１４の軸線方向の変位に応じて左右に操舵される。ラックバー１４には、操舵アシスト用の電動モータ１５が組み付けられている。電動モータ１５は、操舵ハンドル１１の操舵操作を補助するためのアシストトルクＴas（操舵補助力）を発生する。このアシストトルクＴasは、減速器を構成するボールねじ機構１６によって減速（高出力化）されるとともに直線駆動力に変換される。そして、変換された直線駆動力がラックバー１４に付与される。なお、ステアリングシャフト１２、ピニオンギヤ１３、ラックバー１４で、操舵ハンドル１１の操舵操作により発生する操舵力を車輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達する操舵力伝達機構を構成する。
【００２１】
電動モータ１５は、電気制御装置２０によってその作動が制御される。電気制御装置２０は、操舵トルクセンサ２１、操舵角センサ２２および車速センサ２３を備えている。操舵トルクセンサ２１は、ステアリングシャフト１２に組み付けられていて、運転者が操舵ハンドル１１を操舵操作することにより入力される入力トルクを操舵トルクＴとして検出する。なお、操舵トルクＴは、操舵ハンドルが右方向に回動されているときに検出される操舵トルクを正の値で表し、左方向に回動されているときに検出される操舵トルクを負の値で表す。
【００２２】
操舵角センサ２２もステアリングシャフト１２に組み付けられていて、操舵ハンドル１１の操舵操作によって生じるステアリングシャフト１２の回転角度に基づいて操舵ハンドル１１の操舵角θを検出する。なお、操舵角θは、中立位置を「０」とし、右方向の回転角を正の値で表すとともに、左方向の回転角を負の値でそれぞれ表す。車速センサ２３は、車速Ｖを検出して出力する。
【００２３】
また、電気制御装置２０は、操舵トルクセンサ２１、操舵角センサ２２および車速センサ２３に接続された電子制御ユニット２４を備えている。電子制御ユニット２４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とし、図２のアシスト制御プログラムを実行することにより、駆動回路２５を介して電動モータ１５を駆動制御する。駆動回路２５は、電子制御ユニット２４によって指定される駆動電流を電動モータ１５に流す。
【００２４】
次に、上記のように構成した本実施形態の動作について説明する。電子制御ユニット２４は、イグニッションスイッチの投入により、アシスト制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。アシスト制御プログラムの実行は図２のステップＳ１００にて開始し、ステップＳ１０１にて現在の操舵状態が切り込み操作状態かを判定する。操舵状態には、切り込み操作状態、戻し操作状態、および保舵状態があるが、これらは、以下に示す方法により検出される。
【００２５】
今、操舵ハンドル１１が右方向へ回動されている場合を考えると、操舵角センサ２２で検出された操舵角θは正の値となっている。この状態において、操舵ハンドル１１が回動されたときに、操舵角θの時間微分値ｄθ／ｄｔが正の値であれば、運転者によって切り込み操作がされていると検出し、前記微分値ｄθ／ｄｔが負の値であれば、運転者によって戻し操作がされていると検出する。前記微分値ｄθ／ｄｔが０の場合は、保舵されていると検出する。一方、操舵ハンドル１１が左方向へ回動されている場合を考えると、操舵角センサ２２で検出された操舵角θは負の値となっている。この状態において、操舵ハンドル１１が回動されたときに、操舵角θの時間微分値ｄθ／ｄｔが負の値であれば運転者によって切り込み操作がされていると検出し、前記微分値ｄθ／ｄｔが正の値であれば運転者によって戻し操作がされていると検出する。前記微分値ｄθ／ｄｔが０の場合は、保舵されていると検出する。ステップＳ１０１にて現在の操舵状態が切り込み操作状態であると判定した場合には、ステップＳ１０２に進む、一方、現在の操舵状態が切り込み操作状態でないと判定した場合には、ステップＳ２０１に進む（図３参照）。
【００２６】
ステップＳ１０２においては、車速センサ２３で検出される車速Ｖを取り込み、この車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きいかを判定する。上記所定の車速Ｖaは、車種によって、または同一車種においても任意に設定できる。例えば、車速Ｖaを３０ｋｍ／ｈと設定することができる。車速Ｖが上記所定の車速Ｖaよりも大きい場合には、ステップＳ１０３に進み、基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算する。基本アシストマップは、ＲＯＭ内に記憶されていて、図９に示すように、複数の代表的な車速値ごとに、操舵トルクＴに依存して複数のアシストトルクＴasが決められている。図からわかるように、アシストトルクＴasは、操舵トルクＴが正方向に増加するに従って非線形的に増加し、所定の操舵トルクＴに達すると一定の値となる。また、操舵トルクＴが負方向に増加するに従って非線形的に減少（負方向に増加）し、所定の操舵トルクＴに達すると一定の値となる。アシストトルクＴasは、同一の操舵トルクＴに対して、車速Ｖが低いほど大きい。なお、このアシストマップを利用するのに代えて、操舵トルクＴおよび車速Ｖに応じて変化するアシストトルクＴasを関数により予め定義しておき、同関数を利用してアシストトルクＴasを計算するようにしてもよい。
【００２７】
ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進む場合は、車速Ｖが上記所定の車速Ｖaよりも大きい場合、つまり高速で走行している場合である。車両が高速で走行しているときは、操舵角の増加に対する操舵トルクの増加の割合が大きいので、セルフアライニングトルクが減少するときの操舵反力に及ぼす影響は少ないと考えられる。加えて、高速走行中では、セルフアライニングトルクが操舵角の増加につれて減少する程度の操舵角にはしないことが考えられる。このため、車速Ｖが上記所定の車速Ｖaよりも大きい場合には、どのような操舵角においても図９に示す基本アシストマップに基づいてアシストトルクＴasを計算する。そして、ステップＳ１０４にて、計算されたアシストトルクＴasに応じて電動モータ１５を駆動制御し、ステップＳ１０５において一旦終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ１０２にて車速Ｖが上記所定の車速Ｖaよりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ１０６に進み、フラグＦＬＧが“０”であるかを判定する。フラグＦＬＧが“０”である場合にはステップＳ１０７に進み、フラグＦＬＧが“０”ではない場合にはステップＳ１１２に進む。このフラグＦＬＧは、後述する基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを決定しているかを判定するためのフラグであり、既に基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを決定している場合はフラグＦＬＧが“１”に設定され、未だこれらθaおよびＴaが未定である場合はフラグＦＬＧが“０”に設定される。なお、デフォルトではフラグＦＬＧは“０”に設定されている。
【００２９】
今、基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaが未定であるとして、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進むと、このステップＳ１０７にて操舵角センサ２２により検出される操舵角θの絶対値｜θ｜が所定の操舵角θfよりも大きいかを判定する。｜θ｜がθfよりも大きい場合は、ステップＳ１０８に進む。そうでない場合はステップＳ１０３に進み、基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し、アシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ１０４）、この処理を一旦終了する（Ｓ１０５）。ここで、θfは、基準操舵角θaの絶対値｜θa｜よりも小さい正の角度とされる。この場合、基準操舵角θaはこの時点では未定であるが、経験上からおおよその見当が付くので、その見当のつく操舵角よりも小さい角度で、できるだけ大きい角度に設定する。
【００３０】
ステップＳ１０７にて｜θ｜がθfよりも大きいと判定してステップＳ１０８に進むと、このステップＳ１０８にて操舵角に対する操舵トルクの変化勾配であるｄＴ／ｄθが、以下の式により算出される。
ｄＴ／ｄθ＝（Ｔn−Ｔn-1）／（θn−θn-1）
ここで、Ｔnは操舵トルクセンサ２１により検出した最新の操舵トルク、Ｔn-1は前回（Ｔnよりも１回前）に操舵トルクセンサ２１により検出した操舵トルク、θnは操舵角センサ２２により検出した最新の操舵角、θn-1は前回（θnよりも１回前）に操舵角センサ２２により検出した操舵角である。なお、操舵トルクセンサ２１および操舵角センサ２２は、所定の短周期でそれぞれ操舵トルクおよび操舵角を検出しており、検出した操舵トルクおよび操舵角は逐次電子制御ユニット２４に出力される。電子制御ユニット２４は、操舵トルクセンサ２１からの操舵トルクおよび操舵角センサ２２からの操舵角をそれぞれ複数個新しい順に記憶しておき、最新の操舵トルクまたは操舵角が入力される毎にそれぞれの記憶領域を更新する。このようにして、常時、最新の操舵トルクおよび操舵角からそれよりも数回前に検出された操舵トルクおよび操舵角までを記憶している。
【００３１】
次に、ステップＳ１０９にて、算出されたｄＴ／ｄθが負であるかを判定する。ｄＴ／ｄθが負であると判定した場合には、ステップＳ１１０に進む。そうでない場合はステップＳ１０３に進み、基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し、ステップＳ１０４にてアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御した後、ステップＳ１０５にてこの処理を一旦終了する。
【００３２】
ここで、ステップＳ１０９にてｄＴ／ｄθが負であると初めて判定するときは、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負になり始め、操舵ハンドルが巻き込まれ始めたことを示す。したがって、ｄＴ／ｄθが負であると判定したときに、そのｄＴ／ｄθの計算に用いた操舵角θnを境として、この操舵角θnからさらに切り込む方向へ向かう操舵角領域、つまりθnの絶対値よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域では、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となって操舵ハンドルが巻き込まれる領域（負勾配領域）であると推定できる。したがって、上記ステップＳ１１０では、操舵角θnを基準操舵トルクθaに、Ｔnを基準操舵トルクＴaにそれぞれ設定する。このようにして基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを決定したら、次に、ステップＳ１１１にてフラグＦＬＧを“１”に設定する。そして、ステップＳ１１２にて操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaとなるようにアシストトルクＴasを決定する。
【００３３】
操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaとなるようなアシストトルクＴasを決定するために、本実施形態では以下のような方法を用いている。まず、基準操舵トルクＴaと操舵トルクセンサ２１で検出された操舵トルクＴとの偏差ΔＴ（＝Ｔa−Ｔ）を求める。その偏差ΔＴが正であれば、基準操舵トルクＴaに対して操舵トルクＴが小さいということなので、操舵トルクＴを大きくすべく、前回使用したアシストトルクＴasから偏差ΔＴを差し引いたＴas−ΔＴを、今回のアシストトルクＴasとして決定する。一方、偏差ΔＴが負であれば、基準操舵トルクＴaに対して操舵トルクＴが大きいということなので、操舵トルクＴを小さくすべく、前回使用したアシストトルクＴasに偏差ΔＴを加えたＴas＋ΔＴを、今回のアシストトルクＴasとして決定する。上記のようにして、偏差ΔＴに基づいてアシストトルクＴasを決定している。その他、例えば、偏差ΔＴが正か負かで、一定のトルク値をアシストトルクに加減して次回のアシストトルクを求める方法などを用いてもよい。また、ＰＩＤ制御のように、比例項、微分項、積分項を加味して次回のアシストトルクＴasを決定してもよい。このようにして決定されたアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ１０４）、この処理を一旦終了する（Ｓ１０５）。
【００３４】
一旦フラグＦＬＧが“１”に設定されると、次回以降、ステップＳ１０６において、フラグＦＬＧが“０”ではないと判定される。この場合には、ステップＳ１０６から直接ステップＳ１１２に進み、操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaとなるようにアシストトルクＴasを決定する。こうして、ステップＳ１１２にて操舵トルクを一定とする制御が行われる。
【００３５】
ところで、全ての操舵角領域で、図９に示す基本アシストマップに基づいてアシストトルクＴasを計算する制御（本明細書では、この制御を「基本制御」と呼ぶこともある）を行っていると、ある操舵角を境に、操舵ハンドルを切り込むほど操舵トルクが小さくなって（すなわち操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となって）操舵ハンドルが巻き込まれる現象が発生する。これに対し、本実施形態では、上記変化勾配が負となり始めるときの基準操舵角θaを検知し（Ｓ１０９：ＹＥＳ、Ｓ１１０）、この基準操舵角θaからさらに切り込む方向への操舵角領域、すなわち基準操舵角θaの絶対値よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となる負勾配領域と推定している。そして、操舵角センサ２２で検出される操舵角が上記負勾配領域内における操舵角である限り、ステップＳ１１２によって操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaで一定となるように、電動モータ１５から出力されるアシストトルク（操舵補助力）Ｔasを制御している（本明細書では、このような制御を「一定制御」と呼ぶこともある）。したがって、上記負勾配領域では、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となるのが防止される。このため、負勾配領域で操舵ハンドルが巻き込まれる現象を防止することができる。
【００３６】
ここで、本実施形態では、ステップＳ１０６から直接ステップＳ１１２に進むときの操舵角が負勾配領域内の操舵角であるかについては、直接判定していない。しかし、ステップＳ１１１にて一旦フラグＦＬＧが“１”に設定された後に、ステップＳ１０１にて現在の操作が切込み操作であると判断される場合は、フラグＦＬＧが“１”に設定されたときの操舵角（θa）からさらに切り込む方向に操舵角が回されている状態であることを示しており、このような状態における操舵角は、必ず負勾配領域における操舵角、すなわち基準操舵角θaの絶対値よりも大きい絶対値を持つ操舵角となる。したがって、本実施形態において、フラグＦＬＧが“１”であるときには、ステップＳ１０１にて、実質的に現在の操舵角が負勾配領域内の操舵角であるかを判定している。
【００３７】
また、本実施形態では、ｄＴ／ｄθが負になったことを検知して（Ｓ１０９：ＹＥＳ）負勾配領域を推定し、基準操舵角θa、基準操舵トルクＴaを決める（Ｓ１１０）例を示したが、本発明は、このような推定の仕方に限定されない。例えば、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が小さくなってきたことを検知して、基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを予測するような方式でもよい。
【００３８】
図２に示すアシスト制御プログラム中、ステップＳ１０１にて現在の操舵操作が切込み操作ではないと判定し、図３に示すステップＳ２０１に進んだ場合には、このステップＳ２０１にて現在の操舵操作が戻し操作であるかを判定する。現在の操舵操作が戻し操作であると判定した場合には、ステップＳ２０２に進み、車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きいかを判定し、車速Ｖが車速Ｖaよりも大きい場合はステップＳ２０３に進む。また、ステップＳ２０１で戻し操作でないと判定した場合にはステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算する。ついで、ステップＳ２０４にてアシストトルクＴasに応じて電動モータ１５を駆動制御し、ステップＳ２０５にてこの処理を一旦終了する。
【００３９】
ステップＳ２０２にて車速Ｖが車速Ｖaよりも大きくないと判定し、ステップＳ２０６に進んだ場合には、このステップＳ２０６にて現在の操舵角θの絶対値｜θ｜が基準操舵角θaの絶対値｜θa｜よりも大きいかを判定する。この基準操舵角θaは、図２のステップＳ１０９で設定された基準操舵角である。ここで、操舵ハンドルは、通常中立位置から切込み操作がなされ、その後に戻し操作がなされる。したがって、原則として、戻し操作時には、既に基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaが決定されている。
【００４０】
ステップＳ２０６にて操舵角θの絶対値｜θ｜が基準操舵角θaの絶対値｜θa｜よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ２０７に進み、このステップＳ２０７にてアシストトルクＴasを決定する。このとき、アシストトルクＴasは、操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaから所定のヒステリシストルクＨを差し引いた戻し側基準操舵トルク（Ｔa−Ｈ）で一定となるように、決定される。その後、決定されたアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ２０４）、この処理を終える（Ｓ２０５）。
【００４１】
ところで、戻し操作時においては、操舵ハンドルがさらに切り込む方向に回されるような巻き込みが生じることはない。しかし、操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が負となる負勾配領域で戻し操作を行った場合、操舵ハンドルを戻すほど（操舵角の絶対値が小さくなるほど）操舵トルクが大きくなるという状態になってしまい、このような状態は運転者に不快感を与える。よって、本実施形態では、戻し操作であっても上記負勾配領域である操舵角領域、すなわちステップＳ２０６にて｜θ｜が｜θa｜よりも大きいと判定される操舵角領域においては、ステップＳ２０７にて操舵トルクが一定となるような制御（一定制御）を行う。
【００４２】
ここで、操舵ハンドルを切込み操作から戻し操作に切換える際にはヒステリシスが生じるので、同一の操舵角においても切込み操作時における操舵トルクと戻し操作時における操舵トルクとはヒステリシスの分だけずれる。このため、戻し操作時における一定制御において目標とする操舵トルクを、切込み操作時における一定制御において目標とする基準操舵トルクＴaと同じとすると、この基準操舵トルクＴaが戻し操作時における基準操舵角θaのときの操舵トルクとはならないので、一定制御から基本制御への切換え時にトルク変動を生じるおそれがある。このため、上述したように、戻し操作時には目標操舵トルクを基準操舵トルクＴaからヒステリシスによってずれるトルク（ヒステリシストルク）分だけを差し引いた戻し側基準トルク（Ｔa−Ｈ）としている。こうして一定制御することで、基本制御への切り換わり時のトルク変動を極力防止することができる。
【００４３】
ステップＳ２０６にて操舵角θの絶対値｜θ｜が基準操舵角θaの絶対値｜θa｜よりも大きくないと判定した場合には、一連の操舵操作において、操舵ハンドルの操舵角が一定制御を行うべき負勾配領域から脱し、基本アシストマップに基づく基本制御をすべき操舵角領域に入ったものと判断できる。このため、ステップＳ２０８にてフラグＦＬＧを“０”に設定する。そして、ステップＳ２０３にて基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し、計算したアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ２０４）、この処理を一旦終了する（２０５）。なお、その後に切込み操作が行われた場合には、図２のステップＳ１０６におけるフラグ判定においてフラグＦＬＧが“０”と判定されて、ステップＳ１０７以降の処理によって再度基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaが決定される。
【００４４】
このように、本実施形態では、戻し操作時においても、負勾配領域では操舵トルクＴが戻し側基準操舵トルクＴa−ＨとなるようにアシストトルクＴasを決定するという一定制御を行っているので、戻し操作時における操舵ハンドルの戻り性能を向上させることができる。
【００４５】
ステップＳ２０７にて用いるヒステリシストルクは、実験などによって予め決定された固定値であってもよいが、本実施形態では、このヒステリシストルクを補正して、より精度の高いヒステリシストルク値に設定されるようになっている。図４は、この補正プログラムの一例を示すフローチャートである。この補正プログラムは、図２に示すアシスト制御プログラムとは独立して所定の短時間ごとに繰り返し実行される。このプログラムの実行は図４のステップＳ３００にて開始され、ステップＳ３０１にて、車速センサ２３で検出した車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも小さいかを判定する。この車速Ｖaは、図２のフローチャートにおいて説明した車速Ｖaと同じものである。車速Ｖが車速Ｖaよりも小さくない場合は、ステップＳ３０５にてこの処理を一旦終了する。車速Ｖが車速Ｖaよりも小さい場合には、ステップＳ３０２に進む。このステップＳ３０２においては、操舵角センサ２２で検出した最新の操舵角θnの絶対値｜θn｜と、前回検出した操舵角θn-1の絶対値｜θn-1｜と、前々回検出した操舵角θn-2の絶対値｜θn-2｜とが、共に所定の操舵角θfよりも小さいかを判定する。ここで、所定の操舵角θfは、前述のステップＳ１０７にて用いた操舵角θfと同じものである。｜θn｜、｜θn-1｜、｜θn-2｜がいずれも所定の操舵角θfよりも小さい場合にはステップＳ３０３に進む。そうでない場合は一旦この処理を終了する（Ｓ３０５）。
【００４６】
ステップＳ３０３では、最新の操舵角θnと前回検出した操舵角θn-1との差Δθn（＝θn−θn-1）が負であり、且つ、前回検出した操舵角θn-1と前々回検出した操舵角θn-2との差Δθn-1（＝θn-1−θn-2）が正であるかを判定する。Δθnが負で且つΔθn-1が正である場合は、ステップＳ３０４に進む。そうでない場合は、一旦この処理を終了する（Ｓ３０５）。
【００４７】
ここで、ステップＳ３０２がＹＥＳであるということは、現在の操舵角の絶対値が所定の操舵角θf以下の操舵角領域にある状態であり、この状態は、図２におけるステップＳ１０７の判断がＮＯとなってステップＳ１０３に進み、アシストトルクＴasを基本アシストマップから計算する基本制御を行っている状態にあることを示す。また、ステップＳ３０３がＹＥＳであるということは、前回は切込み操作をしていたが、今回は戻し操作をしている状態であるということを示している。よって、ステップＳ３０２およびステップＳ３０３が共にＹＥＳである場合は、基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算している状態において、操舵ハンドル１１の操舵操作が切込み操作から戻し操作に切り換わった状態であることを示す。したがって、切込み操作時の操舵角θn-2における操舵トルクＴn-2と、戻し操作時の操舵角θnにおける操舵トルクＴnとの差Ｔn-2−Ｔnがヒステリシストルクと推定される。ここで、ヒステリシストルクは、操舵角によらずほぼ一定であるため、上記のようにして推定したヒステリシストルクが、基準操舵角θaにおけるヒステリシストルクに近いものと推定できる。
【００４８】
また、電子制御ユニット２４は、今まで使用してきたヒステリシストルクＨを記憶している。そして、今回新たに推定されたヒステリシストルク（Ｔn-2−Ｔn）と今まで使用してきたヒステリシストルクＨを加味し、ステップＳ３０４にて以下の式に基づいてヒステリシストルクＨを補正する。
Ｈ＝（１−Ｋ１）・Ｈ＋Ｋ１・（Ｔn-2−Ｔn）    （０＜Ｋ１＜１）
ここで、左辺のＨは補正されたヒステリシストルク、Ｋ１は定数である。その後、この処理を一旦終了する（Ｓ３０５）
【００４９】
このように、本実施形態におけるヒステリシストルクの補正プログラムは、基本制御中に操舵操作が切り込み操作から戻し操作になるときを判断し、その際における切込み操作時の操舵トルクと戻し操作時の操舵トルクとの差から今回推定されたヒステリシストルクを求め、それまで使用してきたヒステリシストルクＨに今回推定されたヒステリシストルクを加味してヒステリシストルクＨを補正していくプログラムである。したがって、ヒステリシストルクＨが徐々に学習されて、精度の高いものとなっていく。なお、このヒステリシストルクＨの補正は、所定周期で繰り返し実行し続けるものであっても良いが、ＣＰＵの負荷を軽減するために、所定期間のみ実行するようにしても良い。
【００５０】
図５に、本実施形態におけるアシスト制御を行った場合の、操舵角に対する操舵トルクの変化を示した操舵トルク特性線を示す。図５からわかるように、切込み操作時において、操舵角θの絶対値｜θ｜が基準操舵角θaの絶対値｜θa｜以下である操舵角領域で基本制御を行うと、操舵角の絶対値が大きくなるにつれて操舵トルクの絶対値が大きくなる。しかし、｜θ｜が｜θa｜よりも大きい操舵角領域で基本制御を行うと、図の点線で示すように、操舵角の絶対値が大きくなるにつれて、操舵トルクの絶対値が小さくなってしまう。このような状況は、操舵ハンドルを切り込むほど操舵ハンドルが軽くなり、操舵ハンドルの巻き込みが起こるおそれのある状況である。この点につき、本実施形態では、｜θ｜が｜θa｜よりも大きい操舵角領域（負勾配領域）で操舵トルクが基準操舵トルクＴaで一定となる一定制御を行っているため、操舵角にかかわらず操舵トルクが一定となり、操舵ハンドルの巻き込みが起こるおそれがない。
【００５１】
また、戻し操作時において、｜θ｜が｜θa｜以下である操舵角領域で基本制御を行うと、操舵角θの絶対値｜θ｜が小さくなるにつれて操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が小さくなる。しかし、｜θ｜が｜θa｜よりも大きい操舵角領域で基本制御を行うと、図の点線で示すように、操舵角θの絶対値｜θ｜が小さくなるにつれて操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が大きくなってしまう。このような状況は、操舵ハンドルを戻そうとするほど操舵トルクが大きくなり、運転者に不快感を与える。この点につき、本実施形態では、｜θ｜が｜θa｜よりも大きい操舵角領域で操舵トルクが戻し側基準操舵トルク（Ｔa−Ｈ）で一定となる一定制御を行っているため、操舵角にかかわらず操舵トルクが一定となり、操舵ハンドルの戻り性能を向上させることができる。
【００５２】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について説明するが、本実施形態は、基本制御と一定制御の切り換わりとなる操舵角である基準操舵角を予め所定の角度と決定しておき、操舵角が基準操舵角よりも大きいか否かにより、基本制御を行うか一定制御を行うかを決定する点に特徴を有する。本実施形態におけるアシスト制御プログラムは、図６のステップＳ４００にて開始され、ステップＳ４０１にて現在の操舵操作が切り込み操作であるかを判定し、切込み操作であれば、ステップＳ４０２にて車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きいかを判定する。車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きい場合は、ステップＳ４０３にて基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し、ステップＳ４０４にてアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し、ステップＳ４０５にてこの処理を一旦終了する。なお、上記所定の車速Ｖaは、上記第一実施形態において説明した所定の車速Ｖaと同じものである。
【００５３】
一方、ステップＳ４０２にて車速Ｖが所定の車速Ｖa以下であれば、ステップＳ４０６に進み、このステップＳ４０６にて車速Ｖが予め決められた所定の低速基準車速Ｖlow未満であるかを判定する。車速ＶがＶlow未満であれば、ステップＳ４０７に進む。一方、車速ＶがＶlow以上である場合はステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０では、車速Ｖが予め決められた所定の中速基準車速Ｖmid（Ｖmidは、Ｖlowよりも大きく、Ｖaよりも小さい）未満であるかを判定する。車速ＶがＶmid未満であればステップＳ４１１に進む。車速ＶがＶmid以上であればステップＳ４１３に進む。
【００５４】
上記ステップＳ４０６およびステップＳ４１０では、車速ＶがステップＳ４０２にてＶ≦Ｖaを満たした低速領域において、さらに、車速Ｖが０〜Ｖlow未満の速度領域（Ｖlow領域）であるか、Ｖlow〜Ｖmid未満の速度領域（Ｖmid領域）であるか、中速基準速度Ｖmid〜Ｖaの速度領域（Ｖhigh領域）であるかに分類している。例えば、Ｖa＝３０ｋｍ／ｈ、Ｖlow＝１０ｋｍ／ｈ、Ｖmid＝２０ｋｍ／ｈとすることができる。したがって、本実施形態においては、ステップＳ４０６でＹＥＳと判定された場合は、車速ＶがＶlow領域に、ステップＳ４１０でＹＥＳと判定された場合は、車速ＶがＶmid領域に、ステップＳ４１０でＮｏと判定された場合は、車速ＶがＶhigh領域に分類される。
【００５５】
ステップＳ４０６において車速ＶがＶlow領域に分類されてステップＳ４０７に進むと、このステップＳ４０７にて操舵角センサ２２により検出される操舵角θの絶対値｜θ｜が予め実験などによって決定された所定の低速基準操舵角θa,lowの絶対値｜θa,low｜よりも大きいかを判定し、大きい場合にはステップＳ４０８進む。一方、｜θ｜が｜θa,low｜以下である場合には、ステップＳ４０３に進んで基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し、計算されたアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ４０４）、この処理を一旦終了する（Ｓ４０５）。また、ステップＳ４１０において車速ＶがＶmid領域に分類されてステップＳ４１１に進んだ場合、このステップＳ４１１にて操舵角θの絶対値｜θ｜が予め実験などによって決定された所定の中速基準操舵角θa,mid絶対値｜θa,mid｜よりも大きいかを判定し、大きい場合にはステップＳ４１２に進む。｜θ｜が｜θa,mid｜以下の場合には、ステップＳ４０３、Ｓ４０４を経てこの処理を一旦終了する（Ｓ４０５）。また、ステップＳ４１０にて車速ＶがＶhigh領域に分類されてステップＳ４１３に進むと、このステップＳ４１３にて操舵角θの絶対値｜θ｜が予め実験などによって決定された所定の高速基準操舵角θa,highの絶対値｜θa,high｜よりも大きいかを判定し、大きい場合にはステップＳ４１４に進む。｜θ｜が｜θa,high｜以下の場合は、ステップＳ４０３、Ｓ４０４を経てこの処理を一旦終了する（Ｓ４０５）。
【００５６】
ステップＳ４０７にて操舵角の絶対値｜θ｜が低速基準操舵角θa,lowの絶対値｜θa,low｜よりも大きいと判断されてステップＳ４０８に進んだ場合、このステップＳ４０８にて制御目標となる目標操舵トルクＴtrgが予め実験などによって決定された所定の低速基準操舵トルクＴa,lowに設定される。また、ステップＳ４１１にて操舵角θの絶対値｜θ｜が中速基準操舵角θa,midの絶対値｜θa,mid｜よりも大きいと判断されてステップＳ４１２に進むと、このステップＳ４１２にて目標操舵トルクＴtrgが予め実験などによって決定された中速基準操舵トルクＴa,midに設定される。また、ステップＳ４１３において操舵角θの絶対値｜θ｜が高速基準操舵角θa,highの絶対値｜θa,high｜よりも大きいと判断されてステップＳ４１４に進むと、このステップＳ４１４にて目標操舵トルクＴtrgが予め実験などによって決定された所定の高速基準操舵トルクＴa,highに設定される。
【００５７】
ステップＳ４０８、Ｓ４１２、Ｓ４１４にてそれぞれ目標操舵トルクＴtrgが設定されたら、その後ステップＳ４０９に進み、操舵トルクＴが上記のようにして設定された目標操舵トルクＴtrgとなるようにアシストトルクＴasを決定する。このアシストトルクＴasの決定は、前述の第一実施形態において操舵トルクＴが基準操舵トルクＴaとなるようにアシストトルクＴasを決定するときに用いた方法と同じ方法によって決定できる。アシストトルクＴasを決定したら、ステップＳ４０４に進み、決定されたアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し、ステップＳ４０５にてこの処理を一旦終了する。
【００５８】
上記説明からわかるように、本実施形態のアシスト制御プログラムは、車速に応じた基準操舵角θa,x（x=low,mid,highのいずれか）が設定されている。そして、設定された基準操舵角θa,xの絶対値｜θa,x｜よりも大きい絶対値を持つ操舵角領域を負勾配領域と推定し、この負勾配領域において、操舵トルクＴが各速度領域に応じて設定される基準操舵トルクＴa,xとなるようにアシストトルクＴasを決定する。このため、負勾配領域において、操舵トルクが操舵角によらずに基準操舵トルクＴa,xで一定となるように、すなわち操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が０となるように、アシストトルクＴasが制御される。よって、負勾配領域で操舵ハンドルを切り込むにつれて操舵ハンドルが軽くなるといった操舵ハンドルの巻き込みを防止することができる。なお、セルフアライニングトルクが操舵角の増加につれて減少する領域は、車速によって異なるので、本実施形態では、車速をＶlow領域、Ｖmid領域、Ｖhigh領域に分類し、それぞれの車速領域で、個別の基準操舵角θa,xを設定している。
【００５９】
本実施形態におけるアシスト制御プログラムにおいては、Ｖlow領域、Ｖmid領域およびＶhigh領域といった３段階の車速領域に分類分けしているが、車速領域は、２段階、または４段階以上に分類してもよい。また、車速Ｖから一義的に基準操舵角θaや基準操舵トルクＴaが求められるものであれば、このような分類分けを行わずに、車速Ｖから一義的にθa、Ｔaを決定して制御を行うようにしてもよい。
【００６０】
図６のアシスト制御プログラムにおいて、ステップＳ４０１にて切込み操作ではないと判定した場合には、図７のステップＳ５０１に進み、現在の操舵操作が戻し操作であるかを判定する。現在の操舵操作が戻し操作である場合には、ステップＳ５０２にて車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きいかを判定し、大きい場合にはステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０１にて現在の操舵操作が戻し操作ではない場合は、現在の操舵操作が保舵操作であるということがわかるので、この場合には基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し（Ｓ５０３）、アシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御（Ｓ５０４）した後、この処理を一旦終了する（Ｓ５０５）。
【００６１】
ステップＳ５０２以降の処理は、基本的に図６に示すステップＳ４０２以降の処理と同様である。簡単に説明すると、ステップＳ５０２にて車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きいかを判定し、車速ＶがＶaよりも大きい場合は基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し（Ｓ５０３）、アシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ５０４）、この処理を一旦終了する（Ｓ５０５）。ステップＳ５０２にて車速Ｖが所定の車速Ｖaよりも大きくない場合は、ステップＳ５０６にて車速Ｖが低速基準車速Ｖlowよりも小さいかを判定し、車速Ｖが低速基準車速Ｖlowよりも小さい場合は、車速ＶがＶlow領域に分類されて、ステップＳ５０７に進む。一方、ステップＳ５０６にて車速Ｖが低速基準車速Ｖlowよりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ５１０に進み、車速Ｖが中速基準車速Ｖmidよりも小さいかを判定する。車速Ｖが中速基準車速Ｖmidよりも小さい場合は、車速ＶがＶmid領域に分類されて、ステップＳ５１１に進む。ステップＳ５１０にて車速Ｖが中速基準車速Ｖmidよりも小さくないと判定した場合には、車速ＶがＶhigh領域に分類されて、ステップＳ５１３に進む。
【００６２】
ステップＳ５０７，Ｓ５１１，Ｓ５１３では、それぞれ、検出された操舵角θの絶対値｜θ｜が、各車速領域で設定される基準操舵角の絶対値｜θa,x｜（xはlow, mid, high のいずれか）よりも大きいかを判定する。大きい場合は、それぞれステップＳ５０８，Ｓ５１２，Ｓ５１４に進む。｜θ｜が｜θa,x｜以下の場合にはステップＳ５０３に進み、基本アシストマップからアシストトルクＴasを計算し、アシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し（Ｓ５０４）、この処理を一旦終了する（Ｓ５０５）。
【００６３】
ステップＳ５０８，Ｓ５１２，Ｓ５１４では、それぞれ、目標操舵トルクＴtrgを、各車速領域に応じて設定された基準操舵トルクＴa,xから、各車速領域に応じて決められた所定のヒステリシストルクＨxを差し引いた戻し側基準操舵トルクＴa,x−Ｈxに設定する。そして、目標操舵トルクＴtrgが設定されたら、ステップＳ５０９に進み、操舵トルクＴが目標操舵トルクＴtrgとなるようにアシストトルクＴasを決定する。そして、ステップＳ５０４にてアシストトルクＴasに応じて電動モータを駆動制御し、この処理を一旦終了する（Ｓ５０５）。なお、上記ヒステリシストルクＨxは、予め実験などにより定められた所定の値がデフォルト値として設定される。
【００６４】
以上のように、本実施形態は、基準操舵角を予め決定しておき、現在の操舵角の絶対値が基準操舵角の絶対値よりも大きいか否かにより、基本制御を行うか一定制御を行うかを切換えている。また、一定制御を行う場合の制御目標となる基準操舵トルクも予め決定しておく。したがって、操舵操作を行うごとに基準操舵角と基準操舵トルクを推定する必要がないために、簡便な制御によって一定制御を行うことができる。
【００６５】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態について説明するが、本実施形態は、第一実施形態で説明した制御と第二実施形態で説明した制御とを併用してアシスト制御を行う点に特徴を有する。本実施形態におけるアシスト制御プログラムは、図８のステップＳ６００にて開始され、ステップＳ６０１にて学習フラグＧＦＬＧが“１”に設定されているかを判定する。この学習フラグＧＦＬＧは、初期には“０”に設定されている。ＧＦＬＧが“１”であれば、ステップＳ６０２にて第２制御が行わる。ここで、第２制御とは、前述の第二実施形態で説明した制御のことである。一方、ＧＦＬＧが“１”ではない場合、つまりＧＦＬＧが“０”に設定されている場合は、ステップＳ６０４にて第１制御が行われる。ここで、第１制御とは、前述の第一実施形態で説明した制御のことである。
【００６６】
ステップＳ６０４にて第１制御が行われた後は、ステップＳ６０５に進む。このステップＳ６０５では、第１制御において基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaが推定されたか否か、つまり、図２に示すアシスト制御プログラムのステップＳ１１０が行われたかを判定する。θaおよびＴaが推定されている場合には、ステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６では、前回このステップＳ６０６にて補正されて電子制御ユニット２４に記憶されている基準操舵角θa0および基準操作トルクＴa0と、今回新たに推定された基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを以下の式に代入することによって、基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを補正する。
θa＝（１−Ｋ２）・θa0＋Ｋ２・θa  （０＜Ｋ２＜１）
Ｔa＝（１−Ｋ３）・Ｔa0＋Ｋ３・Ｔa  （０＜Ｋ３＜１）
ここで、左辺のθaは補正後の基準操舵角、左辺のＴaは補正後の基準操舵トルクである。また、Ｋ２，Ｋ３は、定数である。このようにして基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaの補正がなされた後に、ステップＳ６０７にて、ステップＳ６０６における補正が行われた回数を示すカウント値ｎ（初期値は０）をインクリメントして、ステップＳ６０８に進む。一方、ステップＳ６０５にて基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaが推定されていないと判定した場合には、上記ステップＳ６０６およびステップＳ６０７を行わずにステップＳ６０８に進む。
【００６７】
ステップＳ６０８では、カウント値ｎが基準カウント値ｎ０よりも大きいかを判定する。ｎがｎ０よりも大きい場合には、ステップＳ６０９にて学習フラグＧＦＬＧを“１”に設定し、この処理を一旦終了する（Ｓ６０３）。ｎがｎ０よりも大きくない場合は、ステップＳ６０９を行わずにこの処理を一旦終了する（Ｓ６０３）。
【００６８】
ステップＳ６０９にて学習フラグＧＦＬＧが１とされた場合には、それ以降、ステップＳ６０１の判定ではＹＥＳとなり、ステップＳ６０２に進んで第２制御が行われる。このとき、ステップＳ６０６で最も直近に補正された基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを用いて制御を行う。
【００６９】
このように、本実施形態のアシスト制御プログラムは、最初のうちは第１制御を行い、第１制御時に推定される基準操舵角θa、基準操舵トルクＴaを用いて基準操舵角θa、基準操舵トルクＴaを補正していく。そして、補正回数がｎ０回を上回り、基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaの精度が十分に高くなったときに、第２制御に切換えるようにしている。このため、第２制御において用いる基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaを十分精度の高いものとすることができる。このとき、第２制御においては、上記第二実施形態で示したように、車速がＶlow領域か、Ｖmid領域か、Ｖhigh領域かで、基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaをそれぞれ設定している。本実施形態においてもこの車速の分類分けに対応させるために、図８のステップＳ６０５およびＳ６０６の処理を、このように分類分けされた車速領域ごとに推定、補正するものであるとよい。さらにこのとき、第１制御において行われるヒステリシストルクＨの補正も、車速領域ごとに補正していくものであるとよい。こうすることにより、基準操舵角θa、基準操舵トルクＴaおよびヒステリシストルクＨが車速領域ごとに補正されて、第２制御における一定制御の精度をより向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaの補正回数によって第１制御と第２制御とを切換えているが、その他、所定時間（例えば１〜２ヶ月）経過した後に第２制御に切換えるようにしてもよいし、所定距離走行した後に第２制御に切換えるようにしてもよい。また、運転者が第１制御と第２制御との切換えを決定できるものであっても良い。例えば、タイヤを交換した場合には、セルフアライニングトルクは変化する可能性が高いので、そのときに基準操舵角θaおよび基準操舵トルクＴaの補正処理を行えるように、運転者が外部操作によってＧＦＬＧを“０”に設定することができるようにしてもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態は、負勾配領域で操舵トルクが一定となる一定制御の例を示しているが、操舵ハンドルの巻き込みを防止するといった観点から考えると、負勾配領域で操舵角に対する操舵トルクの変化勾配が正となってもよいので、操舵角の増加にしたがって操舵トルクが増加していく操作であってもよい。この場合は、負勾配領域において、操舵角の絶対値の増加につれてわずかに大きくなる目標操舵トルクＴtrgを設定し、操舵トルクがＴtrgとなるようにアシストトルクを制御すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係り、運転者による操舵操作に対してアシスト機能を有する車両の操舵装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行されるアシスト制御プログラムのうち、切込み操作時の作動を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第一実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行されるアシスト制御プログラムのうち、戻し操作時および保舵時の作動を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第一実施形態に係り、ヒステリシストルクを補正する補正プログラムを示すフローチャートである。
【図５】操舵角に対する操舵トルク変化を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行されるアシスト制御プログラムのうち、切込み操作時の作動を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第二実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行されるアシスト制御プログラムのうち、戻し操作時および保舵時の作動を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第三実施形態に係り、第１制御と第２制御とを併用するアシスト制御プログラムを示すフローチャートである。
【図９】電動パワーステアリングにおいて、操舵トルクに対するアシストトルクを示す、基本アシストマップである。
【符号の説明】
【００７３】
１１…操舵ハンドル、１２…ステアリングシャフト、１３…ピニオンギヤ、１４…ラックバー、１５…電動モータ（電動アクチュエータ）、１６…ボールねじ機構、２０…電気制御装置、２１…操舵トルクセンサ、２２…操舵角センサ、２３…車速センサ、２４…電子制御ユニット、２５…駆動回路
【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】
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【図９】
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