(57)【要約】【課題】仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持する。【解決手段】第１ＥＰＳ制御装置５１Ａでは、アシスト制御部７１は、ステアリングホイール１３及び転舵装置１７を含む操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時に、補償処理後の操舵トルク情報及び複数の関係情報のうち増大比率が大きい方の通常時の関係情報に基づいて、補償処理後の操舵トルク情報に対応するアシスト電流を設定する一方、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、補償処理後の操舵トルク情報及び複数の関係情報のうち前記大きい方と比べて増大比率が小さい方の警戒時の関係情報に基づいて、補償処理後の操舵トルク情報に対応するアシスト電流を設定する。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けた操舵部材の手動操作に係る補助力を、該操舵部材及び転舵装置を含む操舵系統に伝えるためのアシストモータを有する電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵系統に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記操舵トルクに基づいて前記アシストモータの駆動制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対して補償処理を施すと共に、当該補償処理後の操舵トルク情報に対応するアシスト電流を設定するアシスト制御部と、
所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す判定部と、を備え、
前記アシスト制御部は、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、前記補償処理後の操舵トルク情報に対応する前記アシスト電流を、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時と比べて小さい値に設定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両に設けた操舵部材の手動操作に係る補助力を、該操舵部材及び転舵装置を含む操舵系統に伝えるためのアシストモータを有する電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵系統に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記操舵トルクに基づいて前記アシストモータの駆動制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記操舵トルクに係る操舵トルク情報に対応する前記アシストモータに供給するためのアシスト電流に関する正の関係情報を記憶する関係情報記憶部と、
前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対して補償処理を施すと共に、当該補償処理後の操舵トルク情報及び前記正の関係情報に基づいて、当該補償処理後の操舵トルク情報に対応する前記アシスト電流を設定するアシスト制御部と、
所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す判定部と、を備え、
前記アシスト制御部は、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時において、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対し、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す一方、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報のうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、操舵制御に係る安定性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記判定部は、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値が予め定められる微分値閾値を超える旨の前記所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記判定部は、前記操舵部材の操舵速度が予め定められる速度閾値を下回る旨の前記所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記判定部は、前記所定の条件に対し、ヒステリシス特性を設定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵トルクセンサは、前記操舵部材に連結された回転軸部の周囲に設けられる磁歪式のトルクセンサである
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記車両の挙動を安定化させる支援制御を行う車両挙動安定化支援制御装置の支援制御が動作中の場合に、前記判定部は、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す際に用いる前記条件を緩和する
ことを特徴とする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】
本発明は、運転者によるステアリングホイール等の操舵部材の手動操作に係る補助力を操舵系統に与えるアシストモータを有す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、運転者がステアリングホイール等の操舵部材を手動操作する際の身体的な負担を軽減するために、運転者による操舵部材の手動操作に係る補助力を、操舵部材及び転舵装置を含む操舵系統に伝えるためのアシストモータを有する電動パワーステアリング装置が知られている。
【０００３】
こうした電動パワーステアリング装置では、車両の低速走行時において十分な大きさの操舵補助力を確保すると同時に、高速走行時において操舵制御の応答性を担保することが求められている。そこで、従来の電動パワーステアリング装置では、操舵トルクを検出するためのトルクセンサが出力するトルク情報に対する位相補償が施される。かかる位相補償の施行によって、トルク情報のゲイン及び位相の遅れ又は進みが適切に設定される結果、良好な操舵フィーリングを実現するようにしている。
【０００４】
例えば特許文献１には、アシストモータに供給するためのアシスト電流の値が大きいほど、操舵トルクセンサから出力されるトルク情報に対して大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにした電動パワーステアリング装置の技術が開示されている。特許文献１に係る電動パワーステアリング装置において、アシスト電流の値が大きい領域では、小さな進み位相補償の施行によって操舵制御の安定性を担保するとともに、操舵フィーリングが低下する可能性のあるアシスト電流の値が小さい領域では、大きな進み位相補償の施行によって良好な操舵フィーリングが得られるように操舵制御を行う。
特許文献１に係る電動パワーステアリング装置によれば、車速の高低に関わらず、操舵制御の安定性を担保すると共に、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る電動パワーステアリング装置では、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合に、操舵トルクの検出精度が低下しがちとなるため、操舵トルクの検出値に基づいて行われる操舵制御に係る性能も低下する。その結果、操舵フィーリングの劣化を招来してしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持可能な電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、（１）に係る発明は、車両に設けた操舵部材の手動操作に係る補助力を、該操舵部材及び転舵装置を含む操舵系統に伝えるためのアシストモータを有する電動パワーステアリング装置であって、前記操舵系統に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記操舵トルクに基づいて前記アシストモータの駆動制御を行う制御装置と、を備える。
前記制御装置は、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対して補償処理を施すと共に、当該補償処理後の操舵トルク情報に対応するアシスト電流を設定するアシスト制御部と、所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す判定部と、を備える。
前記アシスト制御部は、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、前記補償処理後の操舵トルク情報に対応する前記アシスト電流を、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時と比べて小さい値に設定することを最も主要な特徴とする。
【０００９】
（１）に係る発明において、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時とは、例えば、操舵部材の転舵方向が急激に逆転したケース、操舵限界位置に突き当たるまで操舵部材を操舵したケース、転舵輪が縁石に突き当たったケース、操舵部材に強い衝撃が加えられたケース、路面状況の急変（低ミュー路面から高ミュー路面へ進入）により転舵輪側から衝撃入力が生じたケースなどを想定している。こうしたケースでは、操舵トルクの検出精度が低下しがちとなるため、操舵トルクの検出値に基づいて行われる操舵制御に係る性能も低下する。その結果、操舵フィーリングの劣化を招来してしまうおそれがあった。
【００１０】
そこで、（１）に係る発明では、アシスト制御部は、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、補償処理後の操舵トルク情報に対応するアシスト電流を、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時と比べて小さい値に設定する。そのため、通常時には、比較的大きい値に設定されるアシスト電流をもって、操舵制御に係る応答性を重視したアシストモータの駆動制御が行われる一方、警戒時には、通常時と比べて小さい値に設定されるアシスト電流をもって、操舵制御に係る安定性を重視したアシストモータの駆動制御が行われる。
（１）に係る発明によれば、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００１１】
また、（２）に係る発明は、車両に設けた操舵部材の手動操作に係る補助力を、該操舵部材及び転舵装置を含む操舵系統に伝えるためのアシストモータを有する電動パワーステアリング装置であって、前記操舵系統に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記操舵トルクに基づいて前記アシストモータの駆動制御を行う制御装置と、を備える。
前記制御装置は、前記操舵トルクに係る操舵トルク情報に対応する前記アシストモータに供給するためのアシスト電流に関する正の関係情報を記憶する関係情報記憶部と、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対して補償処理を施すと共に、当該補償処理後の操舵トルク情報及び前記正の関係情報に基づいて、当該補償処理後の操舵トルク情報に対応する前記アシスト電流を設定するアシスト制御部と、所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す判定部と、を備える。
前記アシスト制御部は、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時において、操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対し、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す一方、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報のうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、操舵制御に係る安定性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施すことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
（２）に係る発明では、アシスト制御部は、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時において、操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報に対し、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す一方、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報のうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、操舵制御に係る安定性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す。このため、通常時には、操舵制御に係る応答性を担保するように、アシストモータの駆動制御が行われる一方、警戒時には、操舵制御に係る安定性を担保するように、アシストモータの駆動制御が行われる。
（２）に係る発明によれば、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る違和感を未然に排除し、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００１３】
また、（３）に係る発明は、（１）又は（２）に係る発明に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記判定部は、前記操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値が予め定められる微分値閾値を超える旨の前記所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すことを特徴とする。
【００１４】
（３）に係る発明では、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を行う際の基礎となる情報として、操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値を採用することとした。操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値を前記の基礎となる情報として用いると、操舵トルクセンサの検出値を前記の基礎となる情報として用いる際と比べて、操舵制御に係る応答性を高める効果を期待することができるからである。
【００１５】
（３）に係る発明によれば、判定部は、操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値が予め定められる微分値閾値を超える旨の前記所定の条件を充足した場合に、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すため、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る応答性を高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００１６】
また、（４）に係る発明は、（１）〜（３）に係る発明のうちいずれか一に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記判定部は、前記操舵部材の操舵速度が予め定められる速度閾値を下回る旨の前記所定の条件を充足した場合に、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すことを特徴とする。
【００１７】
（４）に係る発明では、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を行う際の基礎となる情報として、操舵部材の操舵速度を採用することとした。操舵部材の操舵速度を、前記の基礎となる情報として用いると、操舵部材の操舵速度の大小が操舵トルクの大きさと相関する傾向があるため、操舵制御に係る精度を高める効果を期待することができるからである。
【００１８】
（４）に係る発明によれば、判定部は、操舵部材の操舵速度が予め定められる速度閾値を下回る旨の前記所定の条件を充足した場合に、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すため、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る精度を高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００１９】
特に、（３）に係る発明を引用する（４）に係る発明では、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を行う際の基礎となる情報として、操舵部材の操舵速度及び操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値を併用することとした。操舵部材の操舵速度及び操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値を、前記の基礎となる情報として併用すると、操舵トルクセンサの検出値を前記の基礎となる情報として単独で用いる際と比べて、操舵制御に係る応答性及び精度を共に高める効果を期待することができるからである。
【００２０】
（３）に係る発明を引用する（４）に係る発明によれば、判定部は、操舵部材の操舵速度が予め定められる速度閾値を下回り、かつ、操舵トルクセンサを介して取得した操舵トルク情報の微分値が予め定められる微分値閾値を超える場合に、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すため、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る応答性及び精度を共に高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００２１】
また、（５）に係る発明は、（１）〜（４）に係る発明のうちいずれか一に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記判定部は、前記所定の条件に対し、ヒステリシス特性を設定することを特徴とする。
【００２２】
（５）に係る発明において、前記所定の条件に対し、ヒステリシス特性を設定するとは、例えば、当該所定の条件を充足するタイミングと該所定の条件をいったん充足した後に該所定の条件を充足しなくなるタイミングとを、時間的に相互にずらすことによって、当該所定の条件をいったん充足した後では、その状態を安定して維持する傾向を助長することを意味する。
【００２３】
（５）に係る発明によれば、判定部は、前記所定の条件に対し、ヒステリシス特性を設定するため、当該所定の条件をいったん充足した後では、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した状態を安定して維持する傾向を助長する結果として、操舵制御に係る応答性を一層高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００２４】
また、（６）に係る発明は、（１）〜（５）に係る発明のうちいずれか一に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記操舵トルクセンサは、前記操舵部材に連結された回転軸部の周囲に設けられる磁歪式のトルクセンサであることを特徴とする。
【００２５】
（６）に係る発明では、操舵トルクセンサの態様として、例えば、操舵部材に連結された高いねじり剛性を有する回転軸部の周囲に設けられる磁歪式のトルクセンサを採用することとした。
【００２６】
また、（７）に係る発明は、（１）〜（６）に係る発明のうちいずれか一に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記車両の挙動を安定化させる支援制御を行う車両挙動安定化支援制御装置の支援制御が動作中の場合に、前記判定部は、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す際に用いる前記条件を緩和することを特徴とする。
【００２７】
一般に、車両挙動安定化支援制御装置の支援制御が動作中の場合には、例えば、路面の凹凸を通して操舵系統に対する過大な操舵トルクが作用しがちになる。
そこで、（７）に係る発明では、車両挙動安定化支援制御装置の支援制御が動作中の場合に、判定部は、操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す際に用いる前記条件を緩和することとした。
【００２８】
（７）に係る発明によれば、操舵系統に対する過大な操舵トルクが作用しがちな車両の走行環境において、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持する効果を一層高めることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の周辺部を含むブロック図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置の内部構成を表すブロック図である。
【図２Ｂ】第１ＥＰＳ制御装置において、アシスト電流を設定する際に参照されるアシストマップの操舵トルク−アシスト電流に係る特性線図を表す説明図である。
【図３】第１ＥＰＳ制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。
【図４Ａ】第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置の内部構成を表すブロック図である。
【図４Ｂ】第２ＥＰＳ制御装置において、利得を設定する際に参照される周波数−利得特性を表す説明図である。
【図４Ｃ】第２ＥＰＳ制御装置において、位相を設定する際に参照される周波数−位相特性を表す説明図である。
【図５】第２ＥＰＳ制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。
【図６】第３実施形態に係る第３ＥＰＳ制御装置の内部構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、又は、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズ及び形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
【００３２】
〔電動パワーステアリング装置１１と連係する操舵装置１０の構成〕
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の説明に先だって、電動パワーステアリング装置１１と連係する操舵装置１０の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の周辺部を含むブロック構成図である。
操舵装置１０は、図１に示すように、ステアリングホイール１３、操舵補助装置１５、転舵装置１７を備える。
【００３３】
本発明の“操舵部材”に相当するステアリングホイール１３は、車両（不図示）の進行方向を、運転者が所望の方向に変えようとする際に操作される部材である。ステアリングホイール１３の中央部には、操舵軸１９の一方の端部が連結されている。操舵軸１９は、上部筺体２１における下部、上部のそれぞれに設けた軸受２３ａ，２３ｂを介して、上部筺体２１に対して回動自在に支持されている。操舵軸１９は、本発明の“回転軸部”に相当する。
【００３４】
操舵軸１９には、ステアリングホイール１３の操舵角を検出する操舵角センサ２６が設けられている。操舵角センサ２６で検出された操舵角情報θｓは、通信媒体２４を介して、ＥＰＳ制御装置５１に供給される。
【００３５】
操舵軸１９のうち、ステアリングホイール１３が設けられた一方の端部とは反対側の他方の端部には、中間軸部２７及び一対の自在継手２９を直列に介して、転舵軸３１が連結されている。転舵軸３１は、下部筺体３２における下部及び上部のそれぞれに設けた一対の軸受３３ａ，３３ｂを介して、下部筺体３２に対して回動自在に支持されている。
【００３６】
下部筺体３２の内部には、転舵軸３１を囲むように、磁歪式の操舵トルクセンサ２５が設けられている。転舵軸３１のうち操舵トルクセンサ２５と対向する位置には、転舵軸３１の周方向全周を覆うように、例えばＮｉ−Ｆｅメッキよりなる磁歪膜（不図示）が設けられている。操舵トルクセンサ２５は、ステアリングホイール１３、操舵軸１９、中間軸部２７及び一対の自在継手２９を介して転舵軸３１に入力される操舵トルクの大きさを、例えばソレノイド型の第１及び第２コイル２５ａ，２５ｂを用いて、転舵軸３１に対し非接触で検出する機能を有する。
【００３７】
ここで、磁歪式の操舵トルクセンサ２５における操舵トルクの検出原理について説明する。転舵軸３１に操舵トルクが入力されると、転舵軸３１の表面には、張力方向（＋45°方向）及び圧縮方向（−45°方向）の歪みが発生する。このとき、張力方向では透磁率が増加する一方、圧縮方向では透磁率が減少する。この現象を“磁歪効果”と呼ぶ。透磁率が増加する方向に沿って磁束が通過するように、第１コイル２５ａを設ける。一方、透磁率が減少する方向に沿って磁束が通過するように、第２コイル２５ｂを設ける。
【００３８】
すると、透磁率が増加する方向に沿って磁束が通過するように設けた第１コイル２５ａではインダクタンスが増加する一方、透磁率が減少する方向に沿って磁束が通過するように設けた第２コイル２５ｂではインダクタンスが減少する。第１コイル２５ａと第２コイル２５ｂとをブリッジ接続して、差動増幅回路（不図示）において差動電圧を増幅し出力する。これにより、操舵トルクに比例した出力電圧、すなわち、操舵トルクの相関値（操舵トルク情報ＶＴ）を検出することができる。
【００３９】
操舵トルクセンサ２５で検出された操舵トルク情報ＶＴは、後記する電動パワーステアリング制御装置（以下、“ＥＰＳ制御装置”と省略する場合がある。）５１に供給される。ただし、操舵トルク情報ＶＴが、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）のような通信媒体２４を介して、ＥＰＳ制御装置５１に供給される構成を採用してもよい。
【００４０】
転舵軸３１に設けられる操舵補助装置１５は、運転者によるステアリングホイール１３の手動操作に係る補助力を与える機能を有する。操舵補助装置１５は、運転者の手動操作によるステアリングホイール１３の操舵トルクを軽減（手応えの調整を含む）するための補助力（操舵反力）を供給するアシストモータ３５、及び、減速機構３７を備えて構成される。
【００４１】
減速機構３７は、アシストモータ３５の出力軸部３９に連結されるウォームギア４１及びウォームギア４１に噛合するウォームホイールギア４３を有する。ウォームホイールギア４３は、転舵軸３１の軸方向における中間部分に、転舵軸３１と一体に回動可能に設けられている。減速機構３７は、アシストモータ３５の出力軸部３９及び転舵軸３１の間に介在するように設けられている。
これにより、ウォームホイールギア４３は、アシストモータ３５の駆動力を、減速機構３７、転舵軸３１、操舵軸１９等を介してステアリングホイール１３に伝えると同時に、転舵装置１７を介して転舵輪６１ａ，６１ｂに伝える役割を果たす。
【００４２】
アシストモータ３５には、その回転角度情報Ｎｍを検出・出力するレゾルバ（不図示）が一体に設けられている。レゾルバで検出されたアシストモータ３５の回転角度情報Ｎｍは、ＥＰＳ制御装置５１に供給される。
【００４３】
転舵装置１７は、ステアリングホイール１３及び操舵軸１９を介して入力された運転者の操舵力（操舵トルク）を、転舵輪６１ａ，６１ｂに伝達する機能を有する。転舵装置１７は、転舵軸３１に設けられたピニオンギア６３と、ピニオンギア６３に噛合するラック歯６５を有して車幅方向に往復運動可能なラック軸６７と、ラック軸６７の両端側にそれぞれ設けられるタイロッド６９ａ，６９ｂと、タイロッド６９ａ，６９ｂをそれぞれ介して回動可能に設けられる転舵輪６１ａ，６１ｂと、を含んで構成されている。
【００４４】
〔本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の構成〕
次に、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の構成について、図面を参照して説明する。
電動パワーステアリング装置１１は、図１に示すように、操舵補助装置１５及びＥＰＳ制御装置５１を含んで構成されている。ＥＰＳ制御装置５１は、通信媒体２４に接続されている。通信媒体２４には、前記の操舵角センサ２６の他に、自車両の速度（車速）を検出する車速センサ５３、ブレーキペダル（不図示）の踏み込みストロークを検出するブレーキセンサ５５、及び、アクセルペダル（不図示）の踏み込みストロークを検出するアクセルセンサ５７がそれぞれ接続されている。
【００４５】
以下、複数の実施形態に係るＥＰＳ制御装置５１について、図２Ａ〜図６を参照して説明する。便宜上、第１実施形態に係るＥＰＳ制御装置に符号“５１Ａ”を、第２実施形態に係るＥＰＳ制御装置に符号“５１Ｂ”を、第３実施形態に係るＥＰＳ制御装置に符号“５１Ｃ”を、それぞれ付するものとする。第１〜第３実施形態に係るＥＰＳ制御装置５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃのそれぞれに関する説明において、基本的に共通の機能を有する部材には共通の符号を付し、その重複した説明を省略する。第１〜第３実施形態に係るＥＰＳ制御装置５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃを総称するときは、ＥＰＳ制御装置５１と呼ぶ。
【００４６】
（ＥＰＳ制御装置５１の基本構成）
ＥＰＳ制御装置５１は、操舵トルクセンサ２５により時々刻々と検出される操舵トルク情報ＶＴ、操舵角センサ２６により検出される操舵角情報θｓ、車速センサ５３により検出される車速情報Ｖｓ、レゾルバにより検出されるアシストモータ３５の回転角度情報Ｎｍなどの各種情報を参照して、アシストモータ３５に供給すべき目標電流値Ｉｔａｒを算出し、アシストモータ３５に流れる実電流値が目標電流値Ｉｔａｒに追従するように制御することで、運転者がステアリングホイール１３を操舵する際に要する操舵力を軽減する機能を有する。ＥＰＳ制御装置５１は、演算処理を行うマイクロコンピュータ、及び、アシストモータ３５の駆動制御回路を含む各種の周辺回路を含んで構成される。
【００４７】
（第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの構成）
次に、第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの内部構成について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。図２Ａは、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの内部構成を表すブロック図である。図２Ｂは、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａにおいて、アシスト電流を設定する際に参照されるアシストマップの操舵トルク−アシスト電流に係る特性線図を表す説明図である。
第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、図２Ａに示すように、基本アシスト制御部７１、イナーシャ（慣性）制御部７３、ダンパ制御部７５、フリクション（摩擦）付与制御部７７、及びハンドル戻し制御部７９を備える。
【００４８】
基本アシスト制御部７１は、位相補償部８１、アシスト電流設定部８５、及びトルク値減算部８７を備える。
【００４９】
位相補償部８１は、操舵トルクセンサ２５による操舵トルク情報ＶＴの検出時と、減速機構３７による操舵軸１９への操舵に係る補助力の付与時との間に存する応答時間遅れ分の位相を補償する機能を有する。位相補償部８１は、アシスト電流Ｉａを参照し、操舵トルク情報ＶＴに乗じるための利得Ｇ［ｄＢ］に係る線図、及び、位相θ［ｄｅｇ］補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐを生成することによって、位相補償を行うように動作する。
【００５０】
アシスト電流設定部８５は、基本的には、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ、及び、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐの変化に対し基本アシスト電流Ｉａ０を関連付けたＶＴｐ−Ｉａ０に係る関係情報（図２Ｂ参照）を記憶するアシストマップ８６に基づいて、基本アシスト電流Ｉａ０を設定する機能を有する。基本アシスト電流Ｉａ０は、本発明の” アシスト電流”に相当する。なお、アシスト電流設定部８５の詳細な機能について、詳しくは後記する。
【００５１】
アシストマップ８６には、概ね、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐの値が大きくなるほど基本アシスト電流Ｉａ０の値が高くなるＶＴｐ−Ｉａ０に係る正の関係情報が記憶されている。アシストマップ８６は、本発明の”関係情報記憶部”に相当する。ＶＴｐ−Ｉａ０に係る正の関係情報では、基本アシスト電流Ｉａ０の値は、概ね、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐの値の増大に応じて増大する。その結果、運転者の要請に従う基本的な操舵補助力を、アシストモータ３５によって発生させることができる。
アシストマップ８６には、実際には、図２Ｂに示すように、通常時のＶＴｐ−Ｉａ０に係る関係情報と、警戒時のＶＴｐ−Ｉａ０に係る関係情報とを含む、相互に異なる増大比率をそれぞれが呈する複数の関係情報が記憶されている。
【００５２】
なお、アシストマップ８６に係る特性として、車速Ｖｓが速くなるほど基本アシスト電流Ｉａ０が低くなる特性を組み合わせて用いてもよい。この場合、基本アシスト電流Ｉａ０は、概ね、車速Ｖｓが速くなるほど減少する。その結果、高速時の走行安定性に優れた操舵補助力を、アシストモータ３５によって発生させることができる。
【００５３】
イナーシャ制御部７３は、トルク微分部８９とイナーシャ電流設定部９１とを備える。トルク微分部８９は、ステアリングホイール１３の切り出し時（切り戻し時）におけるアシストモータ３５の回転子の慣性（慣性モーメント）による応答性の低下を補償するために、操舵トルク情報ＶＴにおける立ち上がり部（立ち下がり部）の過度応答を微分値ｄＶＴ／ｄｔ（ｄは微分演算子）として取得する。操舵トルク情報ＶＴに係る微分値ｄＶＴ／ｄｔは、車速Ｖｓによる車両応答性変化に応じた係数が乗算されてイナーシャ電流設定部９１及び判定部９３に供給される。
【００５４】
イナーシャ電流設定部９１は、操舵トルク情報ＶＴに係る相関値（ｄＶＴ／ｄｔ）、及び、同相関値（ｄＶＴ／ｄｔ）の変化に対しイナーシャ電流Ｉｉを関連付けたｄＶＴ／ｄｔ−Ｉｉ特性線図を有するイナーシャマップ９２に基づいて、イナーシャ電流Ｉｉを設定する機能を有する。
イナーシャマップ９２に係るｄＶＴ／ｄｔ−Ｉｉ特性線図は、概ね、操舵トルク情報ＶＴに係る相関値（ｄＶＴ／ｄｔ）が大きくなるほどイナーシャ電流Ｉｉが高くなる特性（概ね比例関係）に設定されている。これにより、イナーシャ電流Ｉｉは、概ね、操舵トルク情報ＶＴに係る相関値（ｄＶＴ／ｄｔ）の値の増大に応じて線形に増大する。ここで設定されたイナーシャ電流Ｉｉは、電流加減算部７２において、前記アシスト電流Ｉａ０に加算される。
【００５５】
ダンパ制御部７５は、ステアリングホイール１３の収斂性を向上させるために、アシストモータ３５に係る回転速度Ｎｍ及び車速Ｖｓに基づいて、ダンパマップ７６を参照し、回転速度Ｎｍ及び車速Ｖｓが速くなるほど大きくなるように、ダンパ電流Ｉｄを算出する機能を有する。ダンパ電流Ｉｄは、電流加減算部７２において、アシスト電流Ｉａ０とイナーシャ電流Ｉｉとの加算値から減算される。こうして得られたアシスト電流Ｉａ１は、アシストモータ３５の回転速度を抑制するように機能する。このステアリングダンパ効果により、ステアリングホイール１３の収斂性を向上させることができる。
【００５６】
フリクション付与制御部７７は、アシストモータ３５に係る回転速度Ｎｍ及び車速Ｖｓに基づいて、付与フリクショントルクＶＴｆを算出するとともに、付与フリクショントルクＶＴｆを電流に変換した付与フリクション電流Ｉｆを算出する機能を有する。付与フリクショントルクＶＴｆは、トルク値減算部８７において、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐの値から減算される。付与フリクション電流Ｉｆは、電流減算部（電流減算部）７４において、アシスト電流Ｉａ１から減算される。これにより、電動パワーステアリング装置１１に対する機械的なフリクションを電気的に付与することができる。
【００５７】
ハンドル戻し制御部７９は、ステアリングホイール１３の戻り（切り戻し）性能を向上させるために、操舵角θｓ及び車速Ｖｓに基づいてハンドル戻し電流Ｉｂを算出する機能を有する。ハンドル戻し制御部７９は、ステアリングホイール１３の戻し時にセルフアライニングトルクによるステアリングホイール１３の戻し作用を円滑に働かせるように、ハンドル戻し電流Ｉｂを算出する。ここで算出されたハンドル戻し電流Ｉｂは、電流減算部９９において、アシスト電流Ｉａ２から減算される。これにより、アシストモータ３５の回転トルクを操舵角θｓの減少に応じて円滑に減少させることができる。
【００５８】
アシストモータ３５に流すべき目標電流Ｉｔａｒは、次の（１）式により算出される。
Ｉｔａｒ＝Ｉａ０＋Ｉｉ−Ｉｄ−Ｉｆ−Ｉｂ
＝Ｉａ１−Ｉｆ−Ｉｂ
＝Ｉａ２−Ｉｂ・・・（１）
【００５９】
ところで、電動パワーステアリング装置１１における位相補償処理は、操舵制御に係る安定性を担保する目的で施行される。仮に、例えば、操舵トルク情報ＶＴに係る周波数帯域が１［Ｈｚ］〜１００［Ｈｚ］程度である際において、操舵トルク情報ＶＴに乗じる利得Ｇを１（０［ｄＢ］）未満とし、かつ、位相θを遅れ位相に設定することで、操舵制御に係る安定性を重視すると、操舵フィーリングの低下を招いてしまう。例えば、特許文献（特開２００４−９８７５４号公報）のように、車速が低くなるほど利得を小さくし、より大きな遅れ位相補償（小さな進み位相補償）を施すようにすると、低速域での操舵フィーリングが低下してしまう。
【００６０】
そこで、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａに係る位相補償部８１では、例えば、操舵トルク情報ＶＴが入力されると、利得ＧをＧｍｉｎ、位相θをθｍｉｎに初期設定し、この初期設定値を用いて位相補償を行い、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐを出力する。なお、初期設定値としては、利得ＧをＧｍｉｎとＧｍａｘとの間の中央値、位相θをθｍｉｎとθｍａｘとの間の中央値などに適宜設定してもよい。
【００６１】
トルク値減算部８７は、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐの値からフリクショントルクＶｔｆを減算し、この減算により得られた操舵トルク情報ＶＴｐの値をアシスト電流設定部８５に与える。アシスト電流設定部８５は、アシストマップ８６を参照し、車速Ｖｓ及び補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流Ｉａ０を算出し、この算出により得られたアシスト電流Ｉａ０を位相補償部８１にフィードバックする。位相補償部８１のアシストゲイン算出部８３は、次の（２）式からアシスト利得Ｇａを算出する。
Ｇａ＝Ｉａ０／ＶＴ・・・（２）
すなわち、アシスト利得Ｇａは、アシスト電流設定部８５で設定されたアシスト電流Ｉａ０を、操舵トルクセンサ２５により検出される操舵トルク情報ＶＴで割った除算値（商）として算出される。
【００６２】
この場合、位相補償部８１は、利得Ｇの設定に関し、アシスト利得Ｇａ（Ｇａ＝Ｉａ０／ＶＴ）が大きいほど、利得Ｇが小さくなる最小利得特性Ｇｍｉｎ側に沿うように設定し、逆に、アシスト利得Ｇａが小さくなるに従い利得Ｇが大きくなる最大利得特性Ｇｍａｘ側に沿う利得Ｇを設定する。
【００６３】
位相補償部８１は、位相θの設定に関し、アシスト利得Ｇａが大きいほど、最大位相遅れ特性θｍａｘ側に沿う位相θに設定し、逆に、アシスト利得Ｇａが小さくなるに従い最小位相遅れ特性θｍｉｎ側に沿う位相θに設定する。換言すると、アシスト利得Ｇａが大きいほど、低い利得Ｇ、かつ、大きな遅れ位相θ（小さな進み位相）となるように、位相補償部８１における位相補償特性が設定される。
【００６４】
位相補償部８１は、操舵トルクセンサ２５により検出される操舵トルク情報ＶＴに対して、前記設定された利得Ｇ及び位相θを用いて補償した補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐを算出する。アシスト電流設定部８５は、アシストマップ８６を参照して、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに応じたアシスト電流Ｉａ０（アシスト利得Ｇａを考慮したもの）を算出する。
【００６５】
ここで、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、特徴的な構成として判定部９３を有する。判定部９３は、ステアリングホイール（操舵部材）１３及び転舵装置１７を含む操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用したか否かを判定する機能を有する。また、判定部９３は、ステアリングホイール１３及び転舵装置１７を含む操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用したか否かを判定する機能を有する。また、判定部９３は、アシストモータ３５の回転角度情報Ｎｍに基づいて、操舵速度が予め定められる閾値未満か否かを判定する機能を有する。第１ＥＰＳ制御装置５１Ａでは、判定部９３における判定結果は、アシスト制御部７１のうち、アシスト電流設定部８５に与えられる。
【００６６】
判定部９３における判定結果を受けて、アシスト電流設定部８５は、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時に、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ及び複数の関係情報のうち増大比率が大きい方の関係情報に基づいて、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流Ｉａ０を設定する一方、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ及び複数の関係情報のうち前記大きい方と比べて増大比率が小さい方の関係情報に基づいて、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流Ｉａ０を設定する。
【００６７】
次に、アシスト利得Ｇａを考慮したアシスト電流Ｉａ０から、上記の（１）式に基づき目標電流Ｉｔａｒが算出され、こうして算出された目標電流Ｉｔａｒが、アシストモータ３５に供給される。第１ＥＰＳ制御装置５１Ａでは、アシストモータ３５に流れるモータ電流Ｉｍが目標電流Ｉｔａｒに追従するように、フィードバック制御が行われる。
したがって、警戒時には、通常時と比べて小さい値に設定されるアシスト電流Ｉａ０に基づく目標電流Ｉｔａｒをもって、操舵制御に係る安定性を重視したアシストモータ３５の駆動制御が行われる。
【００６８】
（第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの動作）
次に、第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの動作について、図３を参照して説明する。図３は、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの動作説明に供するフローチャート図である。
【００６９】
図３に示すステップＳ１１において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、操舵トルクセンサ２５により時々刻々と検出される操舵トルク情報ＶＴ、操舵角センサ２６により検出される操舵角情報θｓ、車速センサ５３により検出される車速情報Ｖｓ、レゾルバにより検出されるアシストモータ３５の回転角度情報Ｎｍなどの各種情報を取得する。
【００７０】
ステップＳ１２において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａのトルク微分部８９は、操舵トルク情報ＶＴにおける立ち上がり部（立ち下がり部）の過度応答を微分値ｄＶＴ／ｄｔ（ｄは微分演算子）として取得する。操舵トルク情報ＶＴに係る微分値ｄＶＴ／ｄｔは、車速Ｖｓによる車両応答性変化に応じた係数が乗算されてイナーシャ電流設定部９１及び判定部９３に供給される。
【００７１】
ステップＳ１３において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの判定部９３は、時々刻々と変動するアシストモータ３５に係る回転角度情報Ｎｍの時間微分値である操舵速度を求め、操舵速度が速度閾値未満か否かを判定する。ステップＳ１３の判定の結果、操舵速度が速度閾値を超える（急な操舵操作が生じた）旨の判定が下された場合（ステップＳ１３のＮｏ）、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、処理の流れをステップＳ１５へとジャンプさせる。一方、ステップＳ１３の判定の結果、操舵速度が速度閾値未満である（急な操舵操作が生じていない）旨の判定が下された場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、処理の流れを次のステップＳ１４へと進ませる。
【００７２】
ステップＳ１４において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの判定部９３は、ステップＳ１２で取得した操舵トルク微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値を超えたか否かを判定する。ステップＳ１４の判定の結果、操舵トルク微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値未満である（過大な操舵トルク変動が生じていない）旨の判定が下された場合（ステップＳ１４のＮｏ）、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、処理の流れを次のステップＳ１５へと進ませる。一方、ステップＳ１４の判定の結果、操舵トルク微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値を超える（過大な操舵トルク変動が生じた）旨の判定が下された場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、処理の流れをステップＳ１６へと進ませる。
【００７３】
ステップＳ１５において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａのアシスト電流設定部８５は、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時に、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ及び複数の関係情報のうち増大比率が大きい方の関係情報（通常時の関係情報）を用いて、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流Ｉａ０を設定する。
【００７４】
一方、ステップＳ１６において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａのアシスト電流設定部８５は、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ及び複数の関係情報のうち前記大きい方と比べて増大比率が小さい方の関係情報（警戒時の関係情報）を用いて、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流Ｉａ０を設定する。
【００７５】
ステップＳ１７において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用しているか否かに応じて適宜切替え設定されるアシスト電流Ｉａ０に基づく目標電流Ｉｔａｒをもって、操舵制御に係る応答性又は安定性を重視したアシストモータ３５の駆動制御を行う。その後、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａは、処理の流れをステップＳ１１へ戻し、以降の処理を順次実行させる。
【００７６】
（第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの作用効果）
第１ＥＰＳ制御装置５１Ａでは、アシスト制御部７１は、ステアリングホイール（操舵部材）１３及び転舵装置１７を含む操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時に、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ及び複数の関係情報のうち増大比率が大きい方の関係情報（通常時の関係情報）に基づいて、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流を設定する一方、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐ及び複数の関係情報のうち前記大きい方と比べて増大比率が小さい方の関係情報（警戒時の関係情報）に基づいて、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐに対応するアシスト電流を設定する。そのため、通常時には、比較的大きい値に設定されるアシスト電流をもって、操舵制御に係る応答性を重視したアシストモータの駆動制御が行われる一方、警戒時には、通常時と比べて小さい値に設定されるアシスト電流をもって、操舵制御に係る安定性を重視したアシストモータの駆動制御が行われる。
【００７７】
ここで、操舵トルクに係る操舵トルク情報に対応するアシスト電流に関する正の関係情報とは、操舵トルク情報の変化に対応するアシスト電流の変化特性が、原則として、操舵トルク情報の値が増大するほどアシスト電流の値が増大する正の関係となることを意味する。前記で原則として、と記載したのは、操舵トルク情報の値が増大してもアシスト電流が一定の値をとる関係の領域が一部に存することを許容する趣旨である。
第１ＥＰＳ制御装置５１Ａによれば、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００７８】
また、判定部９３は、操舵トルクセンサ２５で検出した操舵トルク情報の微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値を超える場合に、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すため、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る応答性を高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００７９】
また、判定部９３は、ステアリングホイール（操舵部材）１３の操舵速度が予め定められる速度閾値を下回る場合に、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すため、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る精度を高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００８０】
しかも、判定部９３は、ステアリングホイール（操舵部材）１３の操舵速度が予め定められる速度閾値を下回り、かつ、操舵トルクセンサ２５で検出した操舵トルク情報の微分値ｄＶＴ／ｄｔが予め定められる微分値閾値を超える場合に、前記操舵系統に対して前記閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下すため、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵制御に係る応答性及び精度を共に高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００８１】
また、判定部９３は、前記操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す際に用いる前記所定の条件に対し、ヒステリシス特性を設定する構成を採用してもよい。
ここで、前記所定の条件に対し、ヒステリシス特性を設定するとは、例えば、当該所定の条件を充足するタイミングと該所定の条件をいったん充足した後に該所定の条件を充足しなくなるタイミングとを、時間的に相互にずらすことによって、当該所定の条件をいったん充足した後では、その状態を安定して維持する傾向を助長することを意味する。
【００８２】
なお、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した旨の判定を下す際に用いる閾値を、初めて超えた際と、いったん超えた後との間で異ならせることで、前記のヒステリシス特性を設定してもよい。具体的には、操舵トルクが初めて閾値を超えることで警戒状態となった際のその閾値と比べて、警戒状態を解除する際に用いる閾値を低く設定することによって、ヒステリシス特性を設定してもよい。
このように構成すれば、前記条件をいったん充足して警戒状態となった後では、この警戒状態を安定して維持する傾向を助長する結果として、操舵制御に係る応答性を一層高めながら、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００８３】
また、操舵トルクセンサ２５としては、ステアリングホイール（操舵部材）１３に連結された操舵軸（回転軸部）１９をトーションバーとして用いる方式のトルクセンサを採用してもよいし、また、ステアリングホイール（操舵部材）１３に連結された高いねじり剛性を有する操舵軸（回転軸部）１９の周囲に設けられる磁歪式のトルクセンサを採用してもよい。
【００８４】
（第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの構成）
次に、第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの内部構成について、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図４Ａは、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの内部構成を表すブロック図である。図４Ｂは、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂにおいて、利得を設定する際に参照される周波数−利得特性を表す説明図である。図４Ｃは、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂにおいて、位相を設定する際に参照される周波数−位相特性を表す説明図である。
【００８５】
第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａと、第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂとの間には、相互に共通の機能部分が存在する。そこで、第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂに特異な構成部分に着目し、この特異な構成部分の説明を行うことにより、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの説明に代えることとする。
【００８６】
第１ＥＰＳ制御装置５１Ａでは、判定部９３における判定結果は、アシスト制御部７１のうち、アシスト電流設定部８５に与えられる。これに対し、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂでは、判定部９３における判定結果は、アシスト制御部７１のうち、位相補償部８１に与えられる。
【００８７】
判定部９３における判定結果を受けて、アシスト制御部７１のうち位相補償部８１は、操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時において、操舵トルクセンサ２５を介して取得した操舵トルク情報ＶＴに対し、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す一方、操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、操舵トルクセンサ２５を介して取得した操舵トルク情報ＶＴのうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、操舵制御に係る安定性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す。
詳しく述べると、位相補償部８１は、前記警戒時において、例えば図４Ｂに示すように、操舵トルク情報ＶＴのうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、通常時と比べて利得を減少させる補償処理を行う。また、位相補償部８１は、前記警戒時において、例えば図４Ｃに示すように、操舵トルク情報ＶＴのうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、通常時と比べて位相を遅れ側にシフトさせる補償処理を行う。こうした補償処理を経て、位相補償部８１は、補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐを出力する。
【００８８】
（第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの動作）
次に、第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの動作について、図５を参照して説明する。図５は、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの動作説明に供するフローチャート図である。
【００８９】
図５に示すステップＳ２１において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、操舵トルクセンサ２５により時々刻々と検出される操舵トルク情報ＶＴ、操舵角センサ２６により検出される操舵角情報θｓ、車速センサ５３により検出される車速情報Ｖｓ、レゾルバにより検出されるアシストモータ３５の回転角度情報Ｎｍなどの各種情報を取得する。
【００９０】
ステップＳ２２において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂのトルク微分部８９は、操舵トルク情報ＶＴの時系列波形における立ち上がり部（立ち下がり部）の過渡応答を微分値ｄＶＴ／ｄｔ（ｄは微分演算子）として取得する。操舵トルク情報ＶＴに係る微分値ｄＶＴ／ｄｔは、車速Ｖｓによる車両応答性変化に応じた係数が乗算されてイナーシャ電流設定部９１及び判定部９３に供給される。
【００９１】
ステップＳ２３において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの判定部９３は、時々刻々と変動するアシストモータ３５に係る回転角度情報Ｎｍの時間微分値である操舵速度を求め、操舵速度が速度閾値未満か否かを判定する。ステップＳ２３の判定の結果、操舵速度が速度閾値を超える（急な操舵操作が生じた）旨の判定が下された場合（ステップＳ２３のＮｏ）、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、処理の流れをステップＳ２５へとジャンプさせる。一方、ステップＳ２３の判定の結果、操舵速度が速度閾値未満である（急な操舵操作が生じていない）旨の判定が下された場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、処理の流れを次のステップＳ２４へと進ませる。
【００９２】
ステップＳ２４において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの判定部９３は、ステップＳ２２で取得した操舵トルク微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値を超えたか否かを判定する。ステップＳ２４の判定の結果、操舵トルク微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値未満である（過大な操舵トルク変動が生じていない）旨の判定が下された場合（ステップＳ２４のＮｏ）、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、処理の流れを次のステップＳ２５へと進ませる。一方、ステップＳ２４の判定の結果、操舵トルク微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値を超える（過大な操舵トルク変動が生じた）旨の判定が下された場合（ステップＳ２４のＹｅｓ）、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、処理の流れをステップＳ２６へと進ませる。
【００９３】
ステップＳ２５において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの位相補償部８１は、操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時において、操舵トルクセンサ２５を介して取得した操舵トルク情報ＶＴに対し、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す。
【００９４】
一方、ステップＳ２６において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの位相補償部８１は、操舵系統に対して予め定められる閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時において、操舵トルクセンサ２５を介して取得した操舵トルク情報ＶＴのうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す。
【００９５】
ステップＳ２７において、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用しているか否かに応じて利得及び位相を適宜調整する補償処理後の操舵トルク情報ＶＴｐを用いて、操舵制御に係る応答性又は安定性を重視したアシストモータ３５の駆動制御を行う。その後、第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂは、処理の流れをステップＳ２１へ戻し、以降の処理を順次実行させる。
【００９６】
（第２実施形態に係る第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの作用効果）
第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂでは、アシスト制御部７１は、ステアリングホイール（操舵部材）１３及び転舵装置１７を含む操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用していない通常時に、操舵トルクセンサ２５を介して取得した操舵トルク情報ＶＴに対し、操舵制御に係る応答性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す一方、操舵系統に対して閾値を超える操舵トルクが作用している警戒時に、操舵トルクセンサ２５を介して取得した操舵トルク情報ＶＴのうち、所定の周波数帯域に係る情報部分に対して選択的に、操舵制御に係る安定性を担保するように利得及び位相を調整する補償処理を施す。
そのため、通常時には、操舵制御に係る応答性を重視したアシストモータ３５の駆動制御が行われる一方、警戒時には、操舵制御に係る安定性を重視したアシストモータ３５の駆動制御が行われる。
第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂによれば、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持することができる。
【００９７】
（第３実施形態に係る第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの構成）
次に、第３実施形態に係る第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの内部構成について、図６を参照して説明する。図６は、第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの内部構成を表すブロック図である。
【００９８】
第１実施形態に係る第１ＥＰＳ制御装置５１Ａと、第３実施形態に係る第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃとの間には、相互に共通の機能部分が存在する。そこで、第３実施形態に係る第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃに特異な構成部分に着目し、この特異な構成部分の説明を行うことにより、第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの説明に代えることとする。
【００９９】
第１ＥＰＳ制御装置５１Ａでは、判定部９３は、操舵トルクセンサ２５で検出した操舵トルク情報の微分値ｄＶＴ／ｄｔが予め定められる微分値閾値を超えるか否か、アシストモータ３５に係る回転角度情報Ｎｍの時間微分値である操舵速度が予め定められる速度閾値未満か否かを判定する。
これに対し、第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃでは、判定部９３は、車両挙動安定化支援制御装置１０１の支援制御が動作中か否かに係る判定を加えている。そして、車両挙動安定化支援制御装置１０１の支援制御が動作中の場合に、判定部９３は、操舵系統に対して所定の閾値を超える操舵トルクが作用した旨の判定を下す際に用いる前記条件を緩和することとした。
【０１００】
ここで、支援制御装置１０１の支援制御が動作中の場合に、前記条件を緩和することは、例えば、操舵トルクセンサ２５で検出した操舵トルク情報の微分値ｄＶＴ／ｄｔが微分値閾値を超えるか否かを判定する際に用いるその閾値を下げるか、又は、アシストモータ３５に係る回転角度情報Ｎｍの時間微分値である操舵速度が速度閾値未満か否かを判定する際に用いるその閾値を下げることで実現することができる。
【０１０１】
（第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの作用効果）
第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃによれば、操舵系統に対する過大な操舵トルクが作用しがちな車両の走行環境において、仮に、操舵系統に対して過大な操舵トルクが作用した場合であっても、操舵フィーリングを良好に維持する効果を一層高めることができる。
【０１０２】
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【０１０３】
例えば、本発明の実施形態に係る説明において、磁歪式の操舵トルクセンサ２５を、転舵軸３１を囲むように設ける態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。磁歪式の操舵トルクセンサ２５を、操舵軸１９を囲むように設けてもよい。
【０１０４】
また、本発明の実施形態に係る説明において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａ、及び第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂを別個に実施する態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。第１ＥＰＳ制御装置５１Ａ、及び第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂを組み合わせて適用し実施してもよい。
【０１０５】
また、本発明の第３実施形態に係る説明において、第１ＥＰＳ制御装置５１Ａの構成を前提とした第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの構成を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。第２ＥＰＳ制御装置５１Ｂの構成を前提とした第３ＥＰＳ制御装置５１Ｃの構成を実施してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１１    電動パワーステアリング装置
１３    ステアリングホイール（操舵部材）
１９    操舵軸（回転軸部）
２５    操舵トルクセンサ
３５    アシストモータ
５１    ＥＰＳ制御装置（制御装置）
７１    アシスト制御部
８６    アシストマップ（関係情報記憶部）
９３    判定部
１０１  車両挙動安定化支援制御装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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