(57)【要約】【課題】精度の高いトルクフィードバック制御を行える電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール２は、コラムシャフト７および中間軸８を介して第１ピニオン軸１４に連結されている。第１ピニオン軸１４の先端部には、ラック軸１５の一端部に設けられた第１ラック１８と噛み合う第１ピニオン１７が連結されている。コラムシャフト７の周囲に、操舵トルクを検出するための第１トルクセンサ３１が配置されている。電動モータ１９の出力軸は、減速機２０を介して第２ピニオン軸２１に連結されている。第２ピニオン軸２１の先端部には、ラック軸１５の他端部に設けられた第２ラック２３と噛み合う第２ピニオン２２が連結されている。第２ピニオン軸２１の周囲に、アシストトルクを検出するための第２トルクセンサ３２が配置されている。【選択図】図１
2016097886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材の操作に応じて軸方向に移動するラック軸を含む電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵部材に連結されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに連結され、第１ピニオンを有する第１ピニオン軸と、
前記ステアリングシャフトとは分離して配置され、第２ピニオンを有する第２ピニオン軸と、
前記第２ピニオン軸を回転させるための電動モータと、
前記ラック軸に設けられ、前記第１ピニオンおよび前記第２ピニオンにそれぞれ噛み合う第１ラックおよび第２ラックと、
前記ステアリングシャフトの周囲に配置され、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出する第１トルクセンサと、
前記第２ピニオン軸の周囲に配置され、アシストトルクを検出する第２トルクセンサと、
前記第１トルクセンサによって検出される操舵トルクを用いて目標アシストトルクを演算し、前記第２トルクセンサによって検出されるアシストトルクが、前記目標アシストトルクに一致するように、前記電動モータを制御するモータ制御手段とを含む、電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ステアリングシャフトが、前記操舵部材が連結されたコラムシャフトと、一端が前記コラムシャフトに連結され、他端が前記第１ピニオン軸に連結された中間軸とを含み、
前記第１トルクセンサが、前記コラムシャフトの周囲に配置されている、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記電動モータは、減速機を介して、前記第２ピニオン軸に連結されている、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電動パワーステアリング装置が開示されている。特許文献１の電動パワーステアリング装置は、電動モータと、操舵トルクセンサと、実トルクセンサと、車速センサと、電子制御ユニットとを含む。電動モータは、減速機を介してピニオン軸（ピニオンシャフト）に連結されている。ピニオン軸は、中間軸（下部ステアリングシャフト）およびコラムシャフト（上部ステアリングシャフト）を介してステアリングホイール（ステアリングハンドル）に連結されている。ピニオン軸の下端には、ピニオンが設けられている。ピニオンは、ラック軸に設けられたラックに噛み合っている。
【０００３】
操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを検出するためのセンサである。操舵トルクセンサは、電動モータよりも上流側（ステアリングホイール側）において、ピニオン軸の周囲に配置されている。実トルクセンサは、電動モータよりも下流側（車輪側）において、ピニオン軸の周囲に配置されている。
電子制御ユニットは、目標アシストトルク演算手段（目標トルク算出手段）と、モータ電流算出手段と、ＰＩＤ制御手段とを備えている。目標アシストトルク演算手段は、車速センサによって検出される車速と、操舵トルクセンサによって検出される操舵トルクとに基いて、電動モータよりも下流側のピニオン軸に発生させるべき目標アシストトルクを演算する。換言すれば、目標アシストトルク演算手段は、電動モータによってピニオン軸に与えるべきアシストトルクの目標値を算出する。
【０００４】
モータ電流算出手段は、目標アシストトルク演算手段によって演算された目標アシストトルクと実トルクセンサによって検出される実トルクとの偏差（トルク偏差）を、電動モータの電流に換算する。ＰＩＤ制御手段は、モータ電流算出手段によって算出された電流値に基いて、前記トルク偏差が零に収束するように電動モータの電流を制御する。つまり、ＰＩＤ制御手段は、実トルクが目標アシストトルクに一致するように、トルクフィードバック制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７９３１号公報
【特許文献２】特開昭６４−３２９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電動パワーステアリング装置では、実トルクセンサは、ステアリングホイールに連結されたピニオン軸の周囲に配置されている。このため、実トルクセンサによって検出される実トルクは、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの影響を受ける。したがって、特許文献１の電動パワーステアリング装置では、電動モータによってピニオン軸に与えられるアシストトルクを高精度に検出できない。このため、精度の高いトルクフィードバック制御を行うことができない。
【０００７】
この発明の目的は、精度の高いトルクフィードバック制御を行える電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、操舵部材（２）の操作に応じて軸方向に移動するラック軸（１５）を含む電動パワーステアリング装置（１）であって、前記操舵部材に連結されたステアリングシャフト（６）と、前記ステアリングシャフトに連結され、第１ピニオン（１７）を有する第１ピニオン軸（１４）と、前記ステアリングシャフトとは分離して配置され、第２ピニオン（２２）を有する第２ピニオン軸（２１）と、前記第２ピニオン軸を回転させるための電動モータ（１９）と、前記ラック軸に設けられ、前記第１ピニオンおよび前記第２ピニオンにそれぞれ噛み合う第１ラック（１８）および第２ラック（２３）と、前記ステアリングシャフトの周囲に配置され、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出する第１トルクセンサ（３１）と、前記第２ピニオン軸の周囲に配置され、アシストトルクを検出する第２トルクセンサ（３２）と、前記第１トルクセンサによって検出される操舵トルクを用いて目標アシストトルクを演算し、前記第２トルクセンサによって検出されるアシストトルクが、前記目標アシストトルクに一致するように、前記電動モータを制御するモータ制御手段（２７）とを含む、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が、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００９】
この構成では、第２トルクセンサは、ステアリングシャフトとは分離して配置された第２ピニオン軸の周囲に配置されている。したがって、第２トルクセンサによって検出されるアシストトルクは、操舵部材に加えられる操舵トルクの影響を受けない。このため、第２トルクセンサは、電動モータによって第２ピニオン軸に与えられるアシストトルクを高精度に検出することができる。これにより、精度の高いトルクフィードバック制御を行うことができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記ステアリングシャフトが、前記操舵部材が連結されたコラムシャフト（７）と、一端が前記コラムシャフトに連結され、他端が前記第１ピニオン軸に連結された中間軸（８）とを含み、前記第１トルクセンサが、前記コラムシャフトの周囲に配置されている、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置である。
この構成では、第１トルクセンサは、コラムシャフトの周囲に配置されている。このため、第１トルクセンサによって検出される操舵トルクは、中間軸の摩擦の影響を受けない。これにより、操舵部材に加えられる操舵トルクを高精度に検出することができる。これにより、より精度の高いトルクフィードバック制御を行うことができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記電動モータは、減速機（２０）を介して、前記第２ピニオン軸に連結されている、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置である。
電動モータから出力させるべきモータトルクを目標アシストトルク（目標値）として設定するとともに、電動モータから出力されるモータトルクをアシストトルク（制御量）として検出して、それらのトルク偏差が零に収束するようにトルクフィードバック制御を行うことが考えられる。この場合、制御量は、減速機および第２ピニオン軸を介して、ラック軸に伝達される。このため、制御量がラック軸に伝達される際に、減速機の摩擦の影響を受けるため、ラック軸に作用するアシストトルクを高い精度で制御できない。
【００１２】
請求項３の構成では、電動モータから減速機を介して第２ピニオン軸に与えられるトルクが、アシストトルク（制御量）として第２トルクセンサによって検出される。したがって、電動モータから減速機を介して第２ピニオン軸に与えるべきトルクを目標アシストトルク（目標値）として設定し、第２トルクセンサによって検出されるアシストトルク（制御量）と目標アシストトルクとのトルク偏差が零に収束するようにフィードバック制御を行うことができる。この場合には、制御量がラック軸に伝達される際に、減速機の摩擦の影響を受けない。これにより、ラック軸に作用するアシストトルクを高い精度で制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、位相補償後トルクＴｈに対する目標アシストトルクＴａ＊の設定例を示すグラフである。
【図４】図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは比較例の特性を示すグラフであり、図４Ａは、操舵トルクセンサの入出力特性を示すグラフであり、図４Ｂは、検出操舵トルクと電動モータによってピニオン軸に与えられるアシストトルクとの関係を示すグラフであり、図４Ｃは、前記アシストトルクと検出操舵トルクとの和と、実トルクセンサによって検出される実トルクとの関係を示すグラフである。
【図５】図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは本実施形態の特性を示すグラフであり、図５Ａは、操舵トルクセンサの入出力特性を示すグラフであり、図５Ｂは、検出操舵トルクと電動モータによって第２ピニオン軸に与えられるアシストトルクとの関係を示すグラフであり、図５Ｃは、前記アシストトルクと第２トルクセンサによって検出されるアシストトルクとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本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概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６を介して機械的に連結されている。
【００１５】
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結されたコラムシャフト７と、コラムシャフト７に第１ユニバーサルジョイント１２を介して連結された中間軸８とを含む。コラムシャフト７は、ステアリングホイール２に連結された入力軸９と、中間軸８に連結された出力軸１１とを含む。入力軸９と出力軸１１とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
【００１６】
コラムシャフト７の周囲には、第１トルクセンサ３１が配置されている。第１トルクセンサ３１は、入力軸９および出力軸１１の相対回転変位量、つまり、トーションバー１０の捩れ角に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクを検出する。この実施形態では、第１トルクセンサ３１によって検出される操舵トルクＴｈは、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。
【００１７】
転舵機構４は、第１ピニオン軸１４と、転舵軸としてのラック軸１５とを含む。ラック軸１５の各端部には、タイロッド１６およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。第１ピニオン軸１４は、第２ユニバーサルジョイント１３を介して中間軸８に連結されている。第１ピニオン軸１４は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。第１ピニオン軸１４の先端（図１では下端）には、第１ピニオン１７が連結されている。
【００１８】
ラック軸１５は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１５の軸方向の第１端部側には、第１ピニオン１７に噛み合う第１ラック１８が形成されている。第１ピニオン１７および第１ラック１８によって、第１ピニオン軸１４の回転がラック軸１５の軸方向移動に変換される。ラック軸１５を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。
【００１９】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、コラムシャフト７および中間軸８を介して、第１ピニオン軸１４に伝達される。そして、第１ピニオン軸１４の回転は、第１ピニオン１７および第１ラック１８によって、ラック軸１５の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、電動モータ１９と、減速機２０と、第２ピニオン軸２１と、第２ピニオン２２と、第２ラック２３とを含む。第２ピニオン軸２１は、ステアリングシャフト６とは分離して配置されている。したがって、第２ピニオン軸２１は、ステアリングホイール２に連結されていない。減速機２０は、電動モータ１９の出力軸に一体的に回転可能に連結されたウォーム軸（図示略）と、このウォーム軸と噛み合い、第２ピニオン軸２１に一体的に回転可能に連結されたウォームホイール（図示略）とを含むウォームギヤ機構からなる。
【００２０】
第２ピニオン２２は、第２ピニオン軸２１の先端（図１では下端）に連結されている。第２ラック２３は、ラック軸１５の軸方向の第２端部側に設けられている。第２ピニオン２２は、第２ラック２３に噛み合っている。
電動モータ１９が回転駆動されると、電動モータ１９の回転が減速機２０を介して第２ピニオン軸２１に伝達される。第２ピニオン軸２１の回転は、第２ピニオン２２および第２ラック２３によって、ラック軸１５の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１９によって第２ピニオン軸２１を回転駆動することによって、転舵輪３が転舵される。
【００２１】
第２ピニオン軸２１は、減速機２０に連結された入力軸２４と、第２ピニオン２２が連結された出力軸２６とを含む。入力軸２４と出力軸２６とは、トーションバー２５を介して相対回転可能に連結されている。第２ピニオン軸２１の周囲には、第２トルクセンサ３２が配置されている。第２トルクセンサ３２は、入力軸２４および出力軸３６の相対回転変位量、つまり、トーションバー２５の捩れ角に基づいて、第２ピニオン軸２１に作用するアシストトルクを検出する。つまり、第２トルクセンサ３２は、電動モータ１９から減速機２０を介して第２ピニオン軸に与えれるトルクを、アシストトルクＴａとして検出する。
【００２２】
この実施形態では、第２トルクセンサ３２によって検出されるアシストトルクＴａは、右方向操舵のためのアシストトルクが正の値として検出され、左方向操舵のためのアシストトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほどアシストトルクの大きさが大きくなるものとする。
電動モータ１９は、モータ制御装置としてのＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic  Control  Unit）２７によって制御される。ＥＣＵ２７には、第１トルクセンサ３１によって検出される操舵トルクＴｈ、第２トルクセンサ３１によって検出されるアシストトルクＴａ、車速センサ３３によって検出される車速Ｖ等が入力される。
【００２３】
図２は、ＥＣＵ２７の電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータ２８と、マイクロコンピュータ２８によって制御され、電動モータ１９に電力を供給する駆動回路２９とを含む。
マイクロコンピュータ２８は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、位相補償部４１と、目標アシストトルク設定部４２と、トルク偏差演算部４３と、ＰＩ（比例積分）制御部４４と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部４５とを含む。
【００２４】
位相補償部４１は、第１トルクセンサ３１によって検出される操舵トルクＴｈの位相を進めて系を安定化させるための処理を行うものである。この位相補償部４１によって位相補償された操舵トルク（以下、「位相補償後トルクＴｈ」という。）と、車速センサ３３によって検出される車速Ｖとが目標アシストトルク設定部４２に与えられる。
目標アシストトルク設定部４２は、位相補償後トルクＴｈと車速Ｖとに基づいて、電動モータ１９によって第２ピニオン軸２１に与えるべき目標アシストトルクＴａ＊を設定する。位相補償後トルクＴｈに対する目標アシストトルクＴａ＊の設定例は、図３に示されている。位相補償後トルクＴｈは、この実施形態では、右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。目標アシストトルクＴａ＊は、電動モータ１９によって右方向操舵のためのアシストトルクを発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１９によって左方向操舵のためのアシストトルクを発生させるべきときには負の値とされる。目標アシストトルクＴａ＊は、位相補償後トルクＴｈの正の値に対しては正をとり、位相補償後トルクＴｈの負の値に対しては負をとる。
【００２５】
位相補償後トルクＴｈが−Ｔｈ１〜Ｔｈ１の範囲（トルク不感帯）の微小な値のときには、目標アシストトルクＴａ＊は零とされる。そして、位相補償後トルクＴｈが−Ｔｈ１〜Ｔｈ１の範囲外の値である場合には、目標アシストトルクＴａ＊は、位相補償後トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定される。また、目標アシストトルクＴａ＊は、車速センサ３３によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定される。これにより、低速走行時にはアシストトルクが大きくされ、高速走行時にはアシストトルクが小さくされる。
【００２６】
トルク偏差演算部４３は、目標アシストトルク設定部４２によって設定される目標アシストトルクＴａ＊と、第２トルクセンサ３２によって検出されるアシストトルクＴａとの偏差(トルク偏差ΔＴａ＝Ｔａ＊−Ｔａ)を演算する。
ＰＩ制御部４４は、トルク偏差演算部４３によって演算されたトルク偏差ΔＴａを電動モータ１９のモータ電流値に換算し、当該モータ電流値に対するＰＩ（微分積分）演算を行なうことにより、トルク偏差ΔＴａを零に収束させるための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部４５は、駆動指令値に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、駆動回路２９に供給する。これにより、駆動指令値に対応した電力（電流）が電動モータ１９に供給される。
【００２７】
トルク偏差演算部４３およびＰＩ制御部４４は、トルクフィードバック制御手段を構成している。このトルクフィードバック制御手段の働きによって、アシストトルクＴａが目標アシストトルクＴａ＊に一致するように、電動モータ１９のモータ電流が制御される。
この実施形態では、第２トルクセンサ３２は、ステアリングシャフト６とは分離して配置された第２ピニオン軸２１の周囲に配置されている。したがって、第２トルクセンサ３２によって検出されるアシストトルクＴａは、ステアリングホイール２に加えられる操舵トルクの影響を受けない。このため、第２トルクセンサ３２は、電動モータ１９によって第２ピニオン軸２１に与えられるアシストトルクを高精度に検出することができる。これにより、精度の高いトルクフィードバック制御を行うことができる。
【００２８】
さらに、この実施形態では、第１トルクセンサ３１は、コラムシャフト７の周囲に配置されている。このため、第１トルクセンサ３１によって検出される操舵トルクＴｈは、中間軸８の摩擦の影響を受けない。これにより、ステアリングホイール２に加えられる操舵トルクを高精度に検出することができる。これにより、さらに精度の高いトルクフィードバック制御を行うことができる。
【００２９】
電動モータ１９から出力させるべきモータトルクを目標アシストトルク（目標値）として設定するとともに、電動モータ１９から出力されるモータトルクをアシストトルク（制御量）として検出して、それらのトルク偏差が零に収束するようにトルクフィードバック制御を行うことが考えられる。この場合、制御量（アシストトルク）は、減速機２０および第２ピニオン軸２１を介して、ラック軸１５に伝達される。このため、制御量がラック軸１５に伝達される際に、減速機２０の摩擦の影響を受けるため、ラック軸１５に作用するアシストトルクを高い精度で制御できない。
【００３０】
この実施形態では、第２トルクセンサ３２は、電動モータ１９から減速機２０を介して第２ピニオン軸２１に与えられるトルクを、アシストトルクＴａ（制御量）として検出している。したがって、制御量（アシストトルクＴａ）がラック軸１５に伝達される際に、減速機２０の摩擦の影響を受けない。これにより、ラック軸１５に作用するアシストトルクを高い精度で制御できる。
【００３１】
特許文献１の電動パワーステアリング装置（以下、比較例という。）と、上述した本実施形態との差異について、説明する。
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、比較例の特性を示している。
図４Ａは、操舵トルクセンサの入出力特性を示すグラフである。図４Ａにおいて、横軸はステアリングホイールに加えられる実際の操舵トルクＴを示し、縦軸は操舵トルクセンサによって検出される検出操舵トルクＴｈを示している。
【００３２】
比較例では、操舵トルクセンサは、中間軸（下部ステアリングシャフト）に連結されたピニオン軸の周囲に配置されている。具体的には、操舵トルクセンサは、電動モータよりも上流側において、ピニオン軸の周囲に配置されている。したがって、操舵トルクセンサによって検出される検出操舵トルクＴｈは、中間軸の摩擦ｆの影響を受ける。このため、操舵トルクＴを零から、正の最大値、零、負の最大値、零となるように徐々に変化させた場合、操舵トルクセンサの入出力特性は、図４Ａに示すような楕円を描く。
【００３３】
図４Ｂは、検出操舵トルクＴｈと、電動モータによってピニオン軸に与えられるアシストトルクＴａｓｓｉｓｔとの関係を示すグラフである。アシストトルクＴａｓｓｉｓｔは、中間軸の摩擦ｆの影響を受けた検出操舵トルクＴｈに基いて発生する。このため、比較例では、図４Ｂに示すように、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔには、検出操舵トルクＴｈの誤差に応じた誤差が発生する。
【００３４】
図４Ｃは、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔと検出操舵トルクＴｈとの和（Ｔａｓｓｉｓｔ＋Ｔｈ）と、実トルクセンサによって検出される実トルク（検出アシストトルク）Ｔａとの関係を示すグラフである。
比較例では、実トルクセンサは、電動モータよりも下流側において、ピニオン軸の周囲に配置されている。ピニオン軸における電動モータよりも下流側には、電動モータから出力されたモータトルクが減速機を介して伝達されるとともに、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクがコラムシャフトおよび中間軸を介して伝達される。したがって、電動モータによってピニオン軸に与えられるアシストトルクＴａｓｓｉｓｔに、操舵トルクセンサによって検出される検出操舵トルクＴｈが加えられたトルク（Ｔａｓｓｉｓｔ＋Ｔｈ）が、実トルクセンサによって検出されることになる。
【００３５】
前述したように、検出操舵トルクＴｈは中間軸の摩擦ｆによる誤差を含み、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔは検出操舵トルクＴｈの誤差に応じた誤差を含んでいる。したがって、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔおよび検出操舵トルクＴｈの和（Ｔａｓｓｉｓｔ＋Ｔｈ）は、これらの各トルクに含まれる誤差の両方を含む。このため、実トルクセンサによって検出される実トルク（検出アシストトルク）Ｔａには、大きな誤差が含まれることになる。比較例では、大きな誤差を含む検出アシストトルクＴａがフィードバックされるため、トルクフィードバック制御の精度は低い。
【００３６】
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、本実施形態の特性を示している。
図５Ａは、第１トルクセンサ３１の入出力特性を示すグラフである。図５Ａにおいて、横軸はステアリングホイール２に加えられる実際の操舵トルクＴを示し、縦軸は第１トルクセンサ３１によって検出される検出操舵トルクＴｈを示している。
本実施形態では、第１トルクセンサ３１は、コラムシャフト７の周囲に配置されている。したがって、第１トルクセンサ３１によって検出される検出操舵トルクＴｈは、中間軸８の摩擦ｆの影響を受けない。このため、本実施形態における第１トルクセンサ３１の入出力特性は、図５Ａに示すように、図４Ａの楕円に比べて幅の狭い楕円を描く。つまり、本実施形態における第１トルクセンサ３１は、比較例に比べて、ステアリングホイール２に加えられる操舵トルクを高精度に検出できる。
【００３７】
図５Ｂは、検出操舵トルクＴｈと、電動モータ１９によって第２ピニオン軸２１に与えられるアシストトルクＴａｓｓｉｓｔとの関係を示すグラフである。本実施形態では、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔは、中間軸８の摩擦ｆの影響を受けない検出操舵トルクＴｈに基いて発生する。このため、図５Ｂに示すように、本実施形態では、比較例に比べて、検出操舵トルクＴｈに対するアシストトルクＴａｓｓｉｓｔの誤差は小さい。
【００３８】
図５Ｃは、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔと、第２トルクセンサ３２によって検出されるアシストトルク（検出アシストトルク）Ｔａとの関係を示すグラフである。本実施形態では、第２トルクセンサ３２は、第２ピニオン軸２１の周囲に配置されている。したがって、第２トルクセンサ３２によって検出されるアシストトルクＴａは、操舵トルクＴの影響を受けない。このため、本実施形態では、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔに対する検出アシストトルクＴａの誤差は小さい。換言すれば、本実施形態における第２トルクセンサ３２は、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔを高精度に検出できる。
【００３９】
つまり、本実施形態では、中間軸８の摩擦ｆの影響を受けない検出操舵トルクＴｈに基いて発生したアシストトルクＴａｓｓｉｓｔを精度よく検出して、フィードバックしているため、精度の高いトルクフィードバック制御を行うことができる。
以上、この発明の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。例えば、前記実施形態では、第２トルクセンサ３２は、電動モータ１９から減速機２０を介して第２ピニオン軸２１に与えられるアシストトルクを検出するように、第２ピニオン軸２１の周囲に配置されている。しかし、第２トルクセンサ３２は、電動モータ１９から出力されるモータトルクをアシストトルクとして検出できるように、配置されてもよい。この場合には、目標アシストトルク設定部４２は、電動モータ１９から出力されるモータトルクの目標値を、目標アシストトルクとして設定してもよい。
【００４０】
また、前記実施形態では、マイクロコンピュータ２８は、トルク偏差ΔＴａに応じたモータ電流値に対するＰＩ演算を行うことによって駆動制御値を生成するＰＩ制御部４４を含んでいる。しかし、ＰＩ制御部４４の代わりに、トルク偏差ΔＴａに応じたモータ電流値に対するＰＩＤ（微分積分比例）演算を行うことによって駆動制御値を生成するＰＩＤ制御部を用いてもよい。
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングホイール、４…転舵機構、５…操舵補助機構、６…ステアリングシャフト、７…コラムシャフト、８…中間軸、１４…第１ピニオン軸、１５…ラック軸、１７…第１ピニオン、１８…第１ラック、１９…電動モータ、２０…減速機、２１…第２ピニオン軸、２２…第２ピニオン、２３…第２ラック、２７…ＥＣＵ、２８…マイクロコンピュータ、２９…駆動回路、３１…第１トルクセンサ、３２…第２トルクセンサ、４２…目標アシストトルク設定部、４３…トルク偏差演算部、４４…ＰＩ制御部
【図１】
2016097886.tif 000003
【図２】
2016097886.tif 000004
【図３】
2016097886.tif 000005
【図４】
2016097886.tif 000006
【図５】
2016097886.tif 000007