(57)【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、
操舵トルクを検出するトルクセンサと、
このトルクセンサの値を小さくす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、
ドライバが感じる操舵力と、ドライバが感じる車両挙動である、横加速度のタイミング、横加速度の大きさ、ヨーレートのタイミング、又は、ヨーレートの大きさとの関係が予め設定した関係とな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制御部と第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制御する電動モータ制御部と、を有し、
上記第２制御部は、予め設定され且つ記憶された高車速且つほぼ直進状態の走行時の操舵フィーリングであるセンターフィーリングを規定したセンターフィール評価指標に基づいて目標操舵力を演算し、この目標操舵力となるように上記制御量を設定し、上記センターフィール評価指標は、舵角変化に対してドライバーが操舵力を感じない範囲を定義する不感帯ＣＦ１、舵角変化に対する操舵力の変化率を定義するステアリング剛性ＣＦ２、及び、操舵力に対する車両挙動の位相遅れ量を定義する動き易さＣＦ３を含み、これらの評価指標の各値を満たすように上記目標操舵力を設定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】
上記第２制御部は、上記目標操舵力を、ばね成分、粘性成分、及び、摩擦成分を含む操舵力特性モデルから演算し、ばね成分はステアリング剛性ＣＦ１の要素から一意的に定義され、粘性成分はばね成分、不感帯ＣＦ２、動き易さＣＦ３及び車両応答遅れ量の要素から一意的に定義され、摩擦成分はばね成分、粘性成分及び動き易さＣＦ３の要素から一意的に定義される請求項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】
上記第２制御部は、上記センターフィール評価指標に許容値を設定し、車速から推定する車両応答遅れ量の変化に基づく上記動き易さＣＦ３の評価指標値が許容値を越えるときは、上記不感帯ＣＦ１の許容値を越えない範囲で上記摩擦成分の値が小さくなるように補正する請求項２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。
【０００４】
そして、目標操舵力特性が設定された場合には、ドライバは、この設定された目標操舵力特性により目標通りの操舵力を感じるので確かにほぼ一定の操舵フィーリングを得ることができる。
しかしながら、ドライバが操舵力を感じてから、車両が挙動を実際に起こし、その車両挙動により感じる横加速度やヨーレートを受けるタイミングや値（大きさ）が変化すると、即ち、車両挙動の変化により、ドライバは常にほぼ一定の操舵フィーリングを感じることができず、そのため、違和感が生じる。特に高車速且つほぼ直進状態の走行時の操舵フィーリングであるセンターフィーリングにおいて顕著である。このような新たな課題が本件発明者らによって見出されたのである。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、車両挙動が変化してもドライバが常にほぼ一定の良好な操舵フィーリングであると感じる操舵力特性を備えた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。
【０００６】
【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、操舵トルクを検出するトルクセンサと、このトルクセンサの値を小さくするように電動モータの制御量を設定する第１制御部と、ドライバが感じる操舵力と、ドライバが感じる車両挙動である、横加速度のタイミング、横加速度の大きさ、ヨーレートのタイミング、又は、ヨーレートの大きさとの関係が予め設定した関係とな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制御部と第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制御する電動モータ制御部と、を有し、第２制御部は、予め設定され且つ記憶された高車速且つほぼ直進状態の走行時の操舵フィーリングであるセンターフィーリングを規定したセンターフィール評価指標に基づいて目標操舵力を演算し、この目標操舵力となるように制御量を設定し、センターフィール評価指標は、舵角変化に対してドライバーが操舵力を感じない範囲を定義する不感帯ＣＦ１、舵角変化に対する操舵力の変化率を定義するステアリング剛性ＣＦ２、及び、操舵力に対する車両挙動の位相遅れ量を定義する動き易さＣＦ３を含み、これらの評価指標の各値を満たすように上記目標操舵力を設定することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、第２制御部により、ドライバが感じる操舵力とドライバが感じる車両挙動との関係が予め設定した関係となるように電動モータの制御量が設定されているので、ドライバは、車両挙動が変化しても常にほぼ一定のフィーリングを感じることができる。
【００１１】
また、本発明において、好ましくは、第２制御部は、目標操舵力を、ばね成分、粘性成分、及び、摩擦成分を含む操舵力特性モデルから演算し、ばね成分はステアリング剛性ＣＦ１の要素から一意的に定義され、粘性成分はばね成分、不感帯ＣＦ２、動き易さＣＦ３及び車両応答遅れ量の要素から一意的に定義され、摩擦成分はばね成分、粘性成分及び動き易さＣＦ３の要素から一意的に定義される。
【００１２】
また、本発明において、好ましくは、第２制御部は、センターフィール評価指標に許容値を設定し、車速から推定する車両応答遅れ量の変化に基づく動き易さＣＦ３の評価指標値が許容値を越えるときは、不感帯ＣＦ１の許容値を越えない範囲で摩擦成分の値が小さくなるように補正する。
【００１３】
【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。
【００１４】
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力（操舵トルク）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）１８、第２制御部（センターフィール補償制御部）２０、及び、モータ電流制御部２２から構成されており、トルクセンサの検出値（操舵トルク）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。
【００１５】
次に、図２乃至図１０を参照して、本発明の電動パワーステアリング装置の第１実施形態を説明する。
先ず、本実施形態は、高車速且つほぼ直進状態の走行時（以下、「センターフィール感応域」と言う）に適用可能である。ここで、高車速とは、８０ｋｍ／ｈ程度以上の速度であり、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。
【００１６】
本実施形態では、詳細は後述するように、高速直進時の操舵力特性を、ばね成分（操舵角を含む線形及び／又は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）とに分解した操舵力特性モデルで表現すると共に、センターフィーリングを規定した複数のセンターフィール評価指数（ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３）に基づいて目標操舵力（目標値）を設定し、この目標操舵力となるように上記操舵力特性モデルの各成分の特性パラメータの値を設定し、さらに、車両挙動の遅れに対応させて摩擦成分の特性パラメータの値を変更するようにしている。
このようにして、本実施形態では、センターフィール感応域において、ドライバが感じる操舵力とドライバが感じる車両挙動との関係が予め設定した関係となるように電動モータ１４が制御される。
ここで、車両挙動とは、車両の横加速度（横Ｇ）のタイミング、ヨーレートのタイミング、横加速度（横Ｇ）の値（大きさ）、ヨーレートの値（大きさ）等を意味している。
【００１７】
以下、本実施形態を詳細に説明する。図２は、本実施形態の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。この図２に示すように、制御ユニット１６は、第１制御部（通常のアシスト制御部）１８、第２制御部（センターフィール補償制御部）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操舵力（操舵トルク）を検出するためのトルクセンサ２４、横加速度（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、及び、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。
【００１８】
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、操舵力を減らす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、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、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。
この第１制御部１８は、センタフィール感応域では、抑制又は禁止されるようになっている。
【００１９】
第２制御部２０は、センターフィール補償制御部であり、高車速且つほぼ直進状態（センターフィール感応域）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の出力値がフィルタ３８を通って入力される。目標操舵力演算部３６は、操舵角により表現された後述する操舵力特性モデルを用いて、目標操舵力を演算するようになっている。
【００２０】
第２制御部２０は、ローパスフィルタであるフィルタ（フィルタ２）３８，４０を有し、これらフィルタ３８，４０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の値及び操舵角センサ３０の値のみを入手できるようになっている。
また、第２制御部２０は、後述するセンターフィール評価指標目標値設定部４２及びセンターフィール評価指標演算部４４、さらに、車両応答遅れ量推定部４６を有し、車両応答遅れ量（λ：度）の変化に伴い、目標操舵力を目標操舵力演算部３６で演算し直すようになっている。
【００２１】
この第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とフィルタ４０から出力されたトルクセンサ値（Ｔｓ２）との偏差が求められ、この偏差から、制御ゲインＫ３により補償目標電流Ｉf  が演算される。ここで、この制御ゲインＫ３は、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。
この第２制御部２０は、非センターフィール感応域では、抑制又は禁止されるようになっている。
【００２２】
次に、第１制御部２０から出力された基準目標電流Ｉ0 と補償目標電流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。
【００２３】
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、制御ゲンンＫ２、比例積分制御を行なうＰＩ制御部４８、モータ特性補償部５０を有している。
【００２４】
次に、図３及び図４により、第２制御部２０の目標操舵力演算部３６において使用される目標操舵力特性モデルについて説明する。図３は、操舵力特性モデルを示す図であり、図４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３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、この操舵力特性モデルは、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。
【００２５】
ばね成分は、電動パワーステアリング装置の軸（ステアリングシャフト、中間シャフト、タイロッド等）の剛性、さらに、操舵角に応じてタイヤから発生する力やサスペンションによる力、電動パワーステアリング装置の電動モータによるアシスト力を含めた成分であり、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、操舵角を含む線形及び／又は非線形の関数で表されるものと定義される。
【数１】
0004026393.tif 000002
【００２６】
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】
0004026393.tif 000003
【００２７】
摩擦成分は、操舵角速度が舵角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、ばね成分を示す式（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】
0004026393.tif 000004
【００２８】
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：Torque）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（数４）となる。
【数４】
0004026393.tif 000005
【００２９】
次に、図５及び図６により、センターフィール評価指標（ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３）を説明する。センターフィール評価指標は、不感帯（ＣＦ１）、ステアリング剛性（ＣＦ２）及び動き易さ（ＣＦ３）の３つの評価指標からなり、これらの評価指標により、自動車のセンターフィール感応域におけるセンターフィーリングの味付けが決まるようになっている。ここで、不感帯（ＣＦ１）は、操舵角変化に対してドライバが操舵力を感じない範囲を定義し、ステアリング剛性（ＣＦ２）は、操舵角変化に対する操舵力の変化率を定義し、動き易さ（ＣＦ３）は、操舵力に対する車両挙動の位相遅れ量を定義している。
【００３０】
これらのセンターフィール評価指標（ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３）と、上述した操舵力特性モデルの各成分の特性パラメータ（Ｋｐ，Ｔｐ，Ｋｄ，Ｋｆ、Ｔｆ）との間には所定の関係式が成立しており、一方が決れば他方も決定される関係がある。具体的には、以下の式（数５）の関係がある。
【数５】
0004026393.tif 000006
この式（数５）において、λは車両挙動の応答遅れ量（λ：度）であり、ｈ１ａ，ｈ１ｂ，ｈ１ｃ，ｈ２ａ，ｈ２ｂ，ｈ３ａは、定数である。
【００３１】
センターフィール評価指標（ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３）の各目標値（ＣＦ１ｔ，ＣＦ２ｔ，ＣＦ３ｔ）及びこれらの各目標値の許容範囲（α１，α２，α３）は、車両実験により予め決定されており、図２に示す第２制御部２０のセンターフィール評価指標設定部４２に事前に記憶されている。
また、第２制御部２０の目標操舵力演算部３６では、このセンターフィール評価指標の目標値（ＣＦ１ｔ，ＣＦ２ｔ，ＣＦ３ｔ）に基づいて、各成分の特性パラメータ（Ｋｐ，Ｔｐ，Ｋｄ，Ｋｆ、Ｔｆ）の値が設定される。さらに、この目標操舵力演算部３６には、操舵角センサ３０からのフィルタ処理された操舵角センサ値が入力され、これにより、目標操舵力が演算される。
【００３２】
図５及び図６から理解可能なように、センターフィール評価指標（ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３）のうち、評価指標（ＣＦ３）のみが、車両挙動の応答遅れに依存している。即ち、車両応答の変化に対し、動き易さ（ＣＦ３）のみが変動する。そこで、本実施形態では、車速が増大すると車両応答が遅れるため、車両応答遅れ量推定部４６で、車速センサ２８からの出力値に基づき、車両挙動の応答遅れ量（λ：度）を推定し、この推定された車両応答遅れ量（λ）をセンターフィール評価指標演算部４４に出力する。このセンターフィール評価指標演算部４４では、動き易さ（ＣＦ３）がその目標値（ＣＦ３ｔ）の許容範囲から外れないように、操舵力特性モデルの摩擦成分の特性パラメータであるＫｆを補正する。
このようにして、第２制御部２０の目標操舵力演算部３６は、操舵力の変化に対する車両挙動の応答遅れの関係がほぼ一定となるように目標操舵力を設定しているので、車速が変化して車両挙動の応答遅れが生じても、ドライバは常にほぼ一定のセンターフィーリングを感じることができる。
【００３３】
次に、図７により、本実施形態による制御フローを説明する。なお、図７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、各センサの入力値を更新する。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からの各入力値を更新する。次に、Ｓ２において、以下の式（数６）により、操舵力特性モデルのばね成分、粘性成分及び摩擦成分の各特性パラメータ（Ｋｐ，Ｔｐ，Ｋｄ，Ｋｆ，Ｔｆ）を設定する（目標操舵力演算部３６）。
ここで、以下の式（数６）で示すように、操舵力特性モデルの特性パラメータ（Ｋｐ，Ｔｐ，Ｋｄ，Ｋｆ，Ｔｆ）は、ぞれぞれ、センターフィール評価指標の目標値（ＣＦ１ｔ，ＣＦ２ｔ，ＣＦ３ｔ）及び車両挙動の応答遅れ量（λ）をパラメータとした関数として設定される。
【数６】
0004026393.tif 000007
ここで、式（数６）において、ａ，ｂは、定数である。
【００３４】
次に、Ｓ３に進み、車速及び横Ｇの値に基づき、自動車の走行状態が、センターフィール感応域か否かを判定する。センターフィール感応域でなければ、Ｓ４に進み、第２制御部における補償電流Ｉｆを０と設定する。
一方、センターフィール感応域であれば、Ｓ５に進み、車速から車両応答遅れ量（λ）を推定する（車両応答遅れ量推定部４６）。次に、Ｓ６に進み、センターフィール評価指標の内の動き易さ（ＣＦ３）を演算する（センタフィール評価指標演算部４４）。
【００３５】
次に、Ｓ７に進み、この動き易さの値（ＣＦ３）がその目標値（ＣＦ３ｔ）の許容範囲（α３）内か否かを判定する。ＣＦ３ｔの許容範囲（α３）内の場合には、Ｓ８に進み、操舵力特性モデルの摩擦成分の特性パラメータＫｆの値は減少補正しない。ＣＦ３ｔの許容範囲（α３）外の場合には、Ｓ９に進み、操舵力特性モデルの摩擦成分の特性パラメータＫｆの減少補正値Ｋｆ１を算出する。
この特性パラメータＫｆは、上述した式（数５）からも明らかなように、不感帯（ＣＦ１）を表す関数ｈ１のパラメータでもあるので、Ｓ１０において、関数ｈ１に減少補正値Ｋｆ１を入力して、不感帯（ＣＦ１）の値を算出する。次に、Ｓ１１に進み、この不感帯の値（ＣＦ１）がその目標値（ＣＦ１ｔ）の許容範囲（α１）内か否かを判定する。ＣＦ１ｔの許容範囲（α１）の範囲内でない場合には、Ｓ８に進み、操舵力特性モデルの摩擦成分の特性パラメータＫｆの値は減少補正しない。ＣＦ１ｔの許容範囲（α１）内の場合には、Ｓ１２に進み、操舵力特性モデルの摩擦成分の特性パラメータＫｆの減少補正値Ｋｆ１を算出する。
【００３６】
次に、Ｓ１３に進み、第２制御部における補償電流をＩf ＝（ｆ（θ）−Ｔｓ２）＊Ｋ３と設定する。ここで、（ｆ（θ））は上述した（数４）により表現された操舵力特性モデル、（Ｔｓ２）はフィルタ４０を通ったトルクセンサ値、Ｋ３は第２制御部２０の制御ゲインである。
【００３７】
次に、Ｓ１４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を通ったトルクセンサ値、（Ｋ１）は第１制御部１９の制御ゲインである。
次に、Ｓ１５に進み、目標電流をＩ＝Ｉ0 −Ｉf と設定する。さらに、Ｓ１６に進み、この目標電流Ｉを電動モータ１４に提供し、電動モータ１４の電流制御を実行する。
【００３８】
次に、図８乃至図１０により、第１実施形態の作用効果を説明する。図８は、車両応答遅れ量が生じた場合の車両応答特性の変化を示す線図である。図９は、車両応答遅れ量が生じた場合の操舵力特性（横Ｇと操舵力の関係）の変化を示す線図である。図１０は、車両応答遅れ量が生じた場合の操舵力特性（操舵角と操舵力の関係）の変化を示す線図である。
図８において、実線Ａは車両応答特性の初期値を示し、破線Ｂは車速が増加した場合の車両応答特性を示している。図９において、実線Ａは操舵力特性の目標値（初期値）を示し、破線Ｂは車速が増加しても特性パラメータＫｆを補正しない場合の操舵力特性（パラメータ補正なし）を示し、鎖線Ｃは車速の増加により特性パラメータＫｆを補正した場合の操舵力特性（パラメータ補正あり）を示している。図１０において、実線Ａは操舵力特性の目標値（初期値）を示し、鎖線Ｃは車速の増加により特性パラメータＫｆを補正した場合の操舵力特性（パラメータ補正あり）を示している。
【００３９】
先ず、図８に示すように、車速が増加すると、車両応答（横Ｇ）が劣化する、即ち、車両挙動の応答遅れが生じる。このように車両応答遅れが生じた場合、図９に示すように、動き易さ（ＣＦ３）は、実線Ａから破線Ｂに変動する。この場合、本実施形態では、操舵力特性の摩擦成分の特性パラメータＫｆを補正することにより、動き易さ（ＣＦ３）は、鎖線Ｃとなり、目標値（ＣＦ３ｔ）の許容範囲内に収めることができる。
また、本実施形態では、このように車両応答遅れが生じた場合、図１０に示すように、不感帯（ＣＦ１）及びステアリング剛性（ＣＦ２）も、操舵力特性の特性パラメータＫｆを補正することにより、実線Ａから鎖線Ｃに変化するが、ＣＦ１及びＣＦ２）の両者を目標値（ＣＦ１ｔ）及び（ＣＦ２ｔ）のぞれぞれの許容範囲内に収めることができる。
【００４０】
このように本実施形態では、センターフィール感応域では、車速の増加により車両挙動の応答遅れ量（λ）が生じても、この応答遅れ量に基づいて操舵力特性の摩擦成分の特性パラメータＫｆを補正して目標操舵力を得るようにしているので、センターフィーリングを向上させることができる。
さらに、本実施形態によれば、車速の変化により車両挙動が変化してもドライバは常にほぼ一定の良好なセンターフィーリングを感じることができる。
【００４１】
次に、図１１により、本発明の第２実施形態を説明する。図１１は、第２実施形態の自動車の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。この図１１において、第１実施形態の制御ユニット（図２参照）と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
第２実施形態は、車速が増加した際に操舵角に対する車両挙動の応答遅れ量（λ）が生じることから、車両応答遅れ量推定部４６で、車速センサ２８からの出力値である車速に基づき、車両応答遅れ量（λ）を推定する。次に、この推定された車両応答遅れ量（λ）を目標操舵力演算部３６に出力する。
次に、目標操舵力演算部３６は、演算して得られる目標操舵力と推定された車両応答遅れ量とが常に所定の一定の関係となるように、上述した目標操舵力演算の基になる操舵力特性モデル（数４参照）の特性パラメータ（少なくともＫｆ）の値を変更する。
【００４２】
このように、第２実施形態は、車両挙動の応答遅れが生じた場合、操舵力特性モデルの特性パラメータを変更することにより、ドライバの感じる操舵力とドライバが感じる車両挙動とが常に予め設定された所定の関係となるようにしたものである。
この結果、第２実施形態によれば、車両挙動が変化してもドライバが常にほぼ一定の良好なセンターフィーリングであると感じることができる。
【００４３】
次に、図１２により、本発明の第３実施形態を説明する。図１２は、第３実施形態の自動車の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。この図１２において、第１実施形態の制御ユニット（図２参照）と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
第３実施形態は、車速が増加した際に操舵角に対する車両挙動の応答遅れ量（λ）が生じることから、車両応答遅れ量推定部４６で、車速センサ２８からの出力値である車速に基づき、車両応答遅れ量（λ）を推定する。次に、この推定された車両応答遅れ量（λ）を補正操舵力演算部５２に出力する。
次に、補正操舵力演算部５２は、この推定された車両応答遅れ量に基づく補正操舵力を演算する。この補正操舵力が、目標操舵力演算部３６で得られた目標操舵力から減算され、最終の目標操舵力が得られるようになっている。この補正操舵力の値は、最終の目標操舵力と車両応答遅れ量とが常に所定の一定の関係となるような値に設定される。
【００４４】
このように、第３実施形態は、車両挙動の応答遅れが生じた場合、車両応答遅量から補正操舵力を求め、この補正操舵力を演算した目標操舵力から減算して最終の目標操舵力を設定することにより、ドライバの感じる操舵力とドライバが感じる車両挙動とが常に予め設定された所定の関係となるようにしたものである。
この結果、第３実施形態によれば、車両挙動が変化してもドライバが常にほぼ一定の良好なセンターフィーリングであると感じることができる。
【００４５】
次に、図１３により、本発明の第４実施形態を説明する。図１３は、第４実施形態の自動車の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。この図１３において、第１実施形態の制御ユニット（図２参照）と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
第４実施形態は、車速が増加した際に操舵角に対する車両挙動の応答遅れ量（λ）が生じることから、車両応答遅れ量推定部４６で、車速センサ２８からの出力値である車速に基づき、車両応答遅れ量（λ）を推定する。次に、この推定された車両応答遅れ量（λ）を位相制御部５４に出力する。
次に、位相制御部５４は、この推定された車両応答遅れ量に基づいて、操舵角センサ３０から目標操舵力演算部３６への操舵角入力値の位相を一次遅れなどにより遅らせる。この位相制御部５４の一次遅れ等の時定数は、目標操舵力と車両応答遅れ量とが常に所定の一定の関係となるような値に設定される。
【００４６】
このように、第４実施形態は、車両挙動の応答遅れが生じた場合、車両応答遅量から操舵角入力値の位相を遅らし、この位相の遅れた操舵角入力値により目標操舵力を設定することにより、ドライバの感じる操舵力とドライバが感じる車両挙動とが常に予め設定された所定の関係となるようにしたものである。
この結果、第４実施形態によれば、車両挙動が変化してもドライバが常にほぼ一定の良好なセンターフィーリングであると感じることができる。
【００４７】
次に、図１４により、本発明の第５実施形態を説明する。図１４は、第５実施形態の自動車の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。この図１４において、第１実施形態の制御ユニット（図２参照）と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
第５実施形態は、車速が増加した際に操舵角に対する車両挙動の応答遅れ量（λ）が生じることから、車両応答遅れ量推定部４６で、車速センサ２８からの出力値である車速に基づき、車両応答遅れ量（λ）を推定する。次に、この推定された車両応答遅れ量（λ）を遅延制御部５６に出力する。
次に、遅延制御部５６は、この推定された車両応答遅れ量に基づいて、目標操舵力演算部３６からの目標操舵力の出力を遅らせる遅れ時間を演算する。この手遅延制御部５６の遅れ時間は、目標操舵力と車両応答遅れ量とが常に所定の一定の関係となるような値に設定される。
【００４８】
このように、第５実施形態は、車両挙動の応答遅れが生じた場合、車両応答遅量に基づいて目標操舵力の出力を遅れ時間だけ遅らせることにより、ドライバの感じる操舵力とドライバが感じる車両挙動とが常に予め設定された所定の関係となるようにしたものである。
この結果、第５実施形態によれば、車両挙動が変化してもドライバが常にほぼ一定のフィーリングであると感じることができる。
【００４９】
【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、車両挙動が変化してもドライバは常にほぼ一定の良好な操舵フィーリングであると感じることが出来る。
【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】本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図３】操舵力特性モデルを示す図である。
【図４】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５】センターフィール評価指標（ＣＦ１，ＣＦ２）を示す図である。
【図６】センターフィール評価指標（ＣＦ３）を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態による制御フローを示すフローチャートである。
【図８】車両応答遅れ量が生じた場合の車両応答特性の変化を示す線図である。
【図９】車両応答遅れ量が生じた場合の操舵力特性（横Ｇと操舵力の関係）の変化を示す線図である。
【図１０】車両応答遅れ量が生じた場合の操舵力特性（操舵角と操舵力の関係）の変化を示す線図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の電動パワーステアリング装置の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
３４，３８，４０  フィルタ
３６  目標操舵力演算部
４２  センターフィール評価指標目標値設定部
４４  センターフィール評価指標演算部
４６  車両応答遅れ量推定部
５２  補正操舵力演算部
５４  位相制御部
５６  遅延制御部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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