(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵角及び車速に基づいてハンドルを中立位置へ戻すための目標操舵角を設定する目標操舵角設定手段と、
前記目標操舵角と操舵角の偏差及び車速に基づいて目標操舵角速度を設定する目標操舵角速度設定手段と、
前記目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に基づいて目標収斂電流を設定する目標収斂電流設定手段と、
を備え、
前記目標収斂電流設定手段は、前記目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に基づいて目標収斂電流を設定する際に、比例制御、積分制御、及び微分制御に基づいて目標収斂電流を設定し、
前記目標収斂電流設定手段が行う、比例制御、積分制御、及び微分制御は、車速に応じて補正を行うことにより、目標収斂電流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の制御装置。
【請求項２】
目標操舵角速度設定手段は、車速に応じて補正を行うことにより、目標操舵角速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項３】
操舵トルクに基づいてハンドルの手放し判定又は操舵・保舵の判定を行う手放し判定手段を備え、
前記手放し判定手段はその判定結果に基づいて、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を、有効にし或いは抑制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項４】
前記手放し判定手段が操舵・保舵の判定をし、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を抑制する場合に、同手放し判定手段は、前記目標収斂電流設定手段の積分制御により得られた積分項をリセットすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項５】
操舵角の位相を補償する位相補償手段を備え、
前記目標操舵角設定手段は、位相補償手段が位相補償した操舵角と車速に基づいてハンドルを中立位置へ戻すための目標操舵角を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来の自動車等に使用される電動パワーステアリング装置及びその制御装置１５８の概略を示す。
【０００３】
ステアリングホイール１４１に連結したステアリングシャフト１４２には、トーションバー１４３が設けられている。このトーションバー１４３には、トルクセンサ１４４が装着されている。そして、ステアリングシャフト１４２が回転してトーションバー１４３に力が加わると、加わった力に応じてトーションバー１４３が捩れ、その捩れをトルクセンサ１４４が検出している。
【０００４】
なお、以下の説明では、ステアリングホイールのことをハンドルと言うことがある（従来の技術及び実施形態についても同様）。
又、ステアリングシャフト１４２には減速機１４５が固着されている。この減速機１４５には、モータ１４６の回転軸に取着したギア１４７が噛合されている。更に、減速機１４５にはピニオンシャフト１４８が固着されている。ピニオンシャフト１４８の先端には、ピニオン１４９が固着されるとともに、このピニオン１４９はラック１５１と噛合している。前記ラック１５１とピニオン１４９とによりラック＆ピニオン機構１５０が構成されている。
【０００５】
ラック１５１の両先端には、タイロッド１５２が固設されている。このタイロッド１５２の両端には、ナックル１５３が回動可能に連結されている。このナックル１５３には、前輪１５４が固着されている。又、ナックル１５３は、クロスメンバ１５５に回動可能に連結されている。
【０００６】
従って、モータ１４６が回転すると、その回転数は減速機１４５によって減少されてピニオンシャフト１４８に伝達され、ラック＆ピニオン機構１５０に伝達される。そして、タイロッド１５２に連結されたナックル１５３は、モータ１４６の回転方向に応じて右方向又は左方向に移動する。尚、前輪１５４には車速センサ１５６が設けられている。
【０００７】
そして、モータ１４６の回転数及び回転方向は、モータ駆動装置１５７から供給される正負のアシスト電流によって決定されている。このモータ駆動装置１５７がモータ１４６に供給するアシスト電流は、モータ駆動装置１５７を制御する制御装置１５８によって演算されている。制御装置１５８は、ＣＰＵ１５９、ＲＯＭ１６０、ＲＡＭ１６１等から構成され、トルクセンサ１４４からの検出信号からその時々のステアリングホイール１４１の操舵トルクＴｈを演算するとともに、車速センサ１５６からの検出信号からその時々の車速Ｖを演算する。
【０００８】
そして、制御装置１５８は、この演算した操舵トルクＴｈと車速Ｖに基づいてアシスト電流（アシスト電流指令値）を算出する。この算出は、制御装置１５８内のＲＯＭ１６０に予め記憶したアシストマップから求められる。そして、制御装置１５８はアシストトルクを発生させるモータ１４６の電流を前記アシスト電流（アシスト電流指令値）となるように制御する。
【０００９】
ここで、ＣＰＵ１５９の制御の概要を説明する。
図１４は、従来の制御装置１５８のＣＰＵ１５９の機能ブロック図であり、ＣＰＵ１５９内部においてプログラムで実行される機能を示し、実際のハード構成を意味するものではない。
【００１０】
トルクセンサ１４４で検出した操舵トルクは、系の安定性を高めるために、位相補償器１７０で位相補償され、位相補償された操舵トルクＴｈが電流指令値演算部１７１に入力される。又、車速センサ１５６で検出された車速Ｖも電流指令値演算部１７１に入力される。電流指令値演算部１７１は、予めＲＯＭ１６０に記憶されているアシストマップに基づいて、車速Ｖ、操舵トルクＴｈに対応したアシスト電流指令値Ｉを演算する(図１３参照)。
【００１１】
アシスト電流指令値Ｉは加算器１７２にて、後記するハンドル戻し電流Ｉｈ＊、ダンパ電流Ｉｄ＊を加算して、電流制御部１７３に供給する。電流制御部１７３では、加算器１７２の出力と、モータ駆動電流センサ１７６にて検出した実際のモータ電流(モータ駆動電流)Ｉｍとの差に相当する信号に基づいて、ＰＩ制御値やＰＩＤ制御値を演算し、この制御値をＰＷＭ演算部１７４に出力する。ＰＷＭ演算部１７４では、この制御値に応じたＰＷＭ演算を行い、その運算結果をモータ駆動装置１５７に供給する。
【００１２】
この結果、モータ駆動装置１５７を介してモータ１４６を駆動制御することにより、モータ１４６による適正なアシスト力が得られる。
一方、モータ角速度推定器１７５はモータ駆動電流センサ１７６にて検出したモータ１４６のモータ電流Ｉｍと、モータ１４６の端子間電圧検出回路１７７で検出したモータ端子間電圧Ｖｍに基づいて下記のモータ電圧方程式にてモータ角速度ωを推定する。
【００１３】
ω＝｛Ｖｍ−（Ｒ＋ＬＳ）Ｉｍ｝／Ｋｅ
なお、Ｒはモータ抵抗、Ｌはモータインダクタンス、Ｋｅはモータ逆起電力定数、Ｓは微分演算子である。
【００１４】
操舵角速度推定器１７８では、モータ角速度推定器１７５で推定されたモータ角速度ωに基づいて、減速機１４５の減速比Ｇを除算することにより操舵角速度Ｑ(＝ω／Ｇ)を推定する。操舵角速度推定器１７８で推定された操舵角速度はハンドル戻し制御器１８０、ダンパ制御器１９０に入力される。又、車速センサ１５６で検出された車速Ｖは、ハンドル戻し制御器１８０、ダンパ制御器１９０に入力される。
【００１５】
ここでハンドル戻し制御器１８０の概要を説明する。
ハンドル戻し制御器１８０は、低速走行時のハンドル戻り特性を改善するために、ハンドル戻し状態の時に、車速Ｖ及び操舵角速度Ｑに応じたハンドル戻し電流Ｉｈ＊を出力して、ハンドル(ステアリングホイール１４１)が戻る方向にアシストを行う。
【００１６】
図１５はハンドル戻し制御器１８０におけるハンドル戻し演算を行う機能ブロック図を示している。
同図に示すように、ハンドル戻し制御器１８０はハンドル戻し電流演算部１８１、ハンドル戻し補償車速ゲイン演算部１８２、ハンドル戻し判定部１８３及び乗算器１８４を備えている。ハンドル戻し電流演算部１８１は、ハンドル戻し補償マップを備え、操舵角速度Ｑが入力されると、ハンドル戻し補償マップを参照して、ハンドル戻し電流Ｉｈを読み出し、乗算器１８４に入力する。このハンドル戻し電流Ｉｈは、ハンドルの回転方向にアシストするように、設定されている。
【００１７】
ハンドル戻し補償車速ゲイン演算部１８２は、車速Ｖが入力されると、ハンドル戻し補償ゲインマップを参照して車速ゲインＫｈを読み出し、乗算器１８４に供給する。このゲインＫｈは、中高速走行ではハンドル戻し電流を０にし、低速走行のみ、ハンドル戻し制御が効くように設定されている。
【００１８】
又、ハンドル戻し判定部１８３は、ハンドル戻し判定マップを備えており、操舵トルクＴｈが入力されると、マップに基づいて操舵トルクＴｈが０近傍のときには、ゲインＢとして「１」を出力し、操舵トルク｜Ｔｈ｜＞Ｘ（Ｘ（＞０）は閾値）のように、ある値Ｘ以上になると、ゲインＢとして「０」を乗算器１８４に出力する。すなわち、操舵トルクＴｈが閾値以内のときは、ハンドル戻し状態と判定し、閾値を超える場合には、切り込み・保舵状態と判定する。乗算器１８４は、ハンドル戻し電流演算部１８１、ハンドル戻し補償車速ゲイン演算部１８２、及びハンドル戻し判定部１８３から入力されたＩｈ、Ｋｈ、Ｇを乗算して、ハンドル戻し電流Ｉｈ＊を加算器１７２に出力する。
【００１９】
従って、車速が低速走行の際に、ハンドル戻し判定部１８３により、ハンドル戻しがされていると判定が行われた場合には、ハンドル戻し電流Ｉｈ＊がアシスト電流に加算されて、低速走行時のハンドル戻り特性が改善する。
【００２０】
次に、ダンパ制御器１９０について説明する。
ダンパ制御器１９０は、中高速走行時の車両のヨーの収斂性を改善するために、車速Ｖ及び操舵角速度Ｑに応じたダンパ電流Ｉｄ＊を出力して、ハンドルが回転する方向と逆方向にダンパ電流Ｉｄ＊を加えてブレーキをかけるためのものである。
【００２１】
図１６はダンパ制御器１９０におけるダンパ電流演算を行う機能ブロック図を示している。同図に示すように、ダンパ制御器１９０はダンパ電流演算部１９１、ダンパ補償車速ゲイン演算部１９２、及び乗算器１９３を備えている。ダンパ電流演算部１９１は、ダンパ電流マップを備え、操舵角速度Ｑが入力されると、ダンパ電流マップを参照して、ダンパ電流Ｉｄを読み出し、乗算器１９３に入力する。なお、ダンパ電流Ｉｄは、操舵角速度を減速する方向に設定されており、ハンドル戻し制御とは極性が逆になっている。
【００２２】
ダンパ補償車速ゲイン演算部１９２は、車速Ｖが入力されると、ダンパゲインマップを参照してダンパゲインＫｄを読み出し、乗算器１９３に供給する。ダンパゲインＫｄは、低速走行ではダンパ電流が０になるようにし、中高速ではダンパ制御が効くように設定されている。
【００２３】
乗算器１９３は、ダンパ電流演算部１９１、ダンパ補償車速ゲイン演算部１９２から入力されたＩｄ、Ｋｄを乗算して、ダンパ電流Ｉｄ＊を加算器１７２に出力する。
【００２４】
従って、車速が中高速の際、ダンパ制御器１９０により、アシスト電流指令値Ｉにダンパ電流Ｉｄ＊が加算されて、中高速時のダンパ特性が改善する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにハンドル戻し制御器１８０、及びダンパ制御器１９０の各マップは、予めＲＯＭ１６０に記憶されており、ある基準路面で適合された値となっている。それは、通常乾燥アスファルト路面で最適になるように設定された値とされている。
【００２６】
ところが、例えば低μ路等の路面反力が低い路面状態で走行すると、低速走行時のハンドル戻し制御器１８０でのハンドル戻し電流Ｉｈ＊の出力が低く、ハンドルが途中で止まり、残留角（中立位置（車両が直進する際のハンドルの位置）を基準として、その位置から外れた角度）が大きくなる問題があった。又、中高速走行時に、低μ路等の路面反力が低い路面状態で走行すると、ダンパ制御器１９０でのダンパ電流Ｉｄ＊の出力が過剰となり、ダンパが効きすぎてしまう問題があった。
【００２７】
又、低速走行時のハンドル戻り特性を改善する方法として、車速Ｖと操舵角に対してハンドル戻し電流を演算するハンドル戻し制御器２００もある。
図１７は、ハンドル戻し制御器２００の機能ブロック図である。
【００２８】
ハンドル戻し制御器２００は、ハンドル戻し電流演算部２０１、ハンドル戻し補償車速ゲイン演算部１８２、及び乗算器１８４を備えている。
ハンドル戻し電流演算部２０１は、ハンドル戻し補償マップを備え、ステアリングホイール１４１の操舵角θｈを検出する図示しない操舵角センサから入力されると、ハンドル戻し補償マップを参照して、ハンドル戻し電流Ｉｈを読み出し、乗算器１８４に入力する。乗算器１８４は、ハンドル戻し電流演算部２０１、ハンドル戻し補償車速ゲイン演算部１８２から入力されたＩｈ、Ｋｈを乗算して、ハンドル戻し電流（暫定ハンドル戻し電流）Ｉｈ＊を算出する。そして、ＣＰＵ１５９は、操舵状態を判定し、操舵角θｈと、操舵角速度の極性が逆であるか否かを判定し、逆であれば、ハンドル戻し状態であるとして、暫定ハンドル戻し電流Ｉｈ＊をハンドル戻し電流Ｉｈ＊として加算器１７２に出力し、そうでない場合には、ハンドル戻し電流Ｉｈ＊を０として加算器１７２に出力する。
【００２９】
しかし、このハンドル戻し制御器２００においても、路面が変わると、ハンドルが戻る速度が速すぎたり、遅すぎたりして操舵角速度が路面の影響を受ける問題があった。
【００３０】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、路面反力が変化しても、低速から高速まで安定したハンドルの収斂性を得ることができる電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、操舵角及び車速に基づいてハンドルを中立位置へ戻すための目標操舵角を設定する目標操舵角設定手段と、前記目標操舵角と操舵角の偏差及び車速に基づいて目標操舵角速度を設定する目標操舵角速度設定手段と、前記目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に基づいて目標収斂電流を設定する目標収斂電流設定手段と、を備え、
前記目標収斂電流設定手段は、前記目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に基づいて目標収斂電流を設定する際に、比例制御、積分制御、及び微分制御に基づいて目標収斂電流を設定し、前記目標収斂電流設定手段が行う、比例制御、積分制御、及び微分制御は、車速に応じて補正を行うことにより、目標収斂電流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の制御装置を要旨とするものである。
【００３２】
請求項２の発明は、請求項１において、目標操舵角速度設定手段は、車速に応じて補正を行うことにより、目標操舵角速度を設定する電動パワーステアリング装置の制御装置を要旨とするものである。
【００３３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、操舵トルクに基づいてハンドルの手放し判定又は操舵・保舵の判定を行う手放し判定手段を備え、前記手放し判定手段はその判定結果に基づいて、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を、有効にし或いは抑制する電動パワーステアリング装置の制御装置を要旨とするものである。
【００３４】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項において、前記手放し判定手段が操舵・保舵の判定をし、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を抑制する場合に、同手放し判定手段は、前記目標収斂電流設定手段の積分制御により得られた積分項をリセットする電動パワーステアリング装置の制御装置を要旨とするものである。
【００３５】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項において、操舵角の位相を補償する位相補償手段を備え、前記目標操舵角設定手段は、位相補償手段が位相補償した操舵角と車速に基づいてハンドルを中立位置へ戻すための目標操舵角を設定する電動パワーステアリング装置の制御装置を要旨とするものである。
【００３９】
（作用）
請求項１の発明によれば、目標操舵角設定手段は、操舵角及び車速に基づいてハンドルを中立位置へ戻すための目標操舵角を設定する。目標操舵角速度設定手段は、前記目標操舵角と操舵角の偏差及び車速に基づいて目標操舵角速度を設定する。目標収斂電流設定手段は、目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に基づいて目標収斂電流を設定する。
【００４０】
又、目標収斂電流設定手段は、前記目標操舵角速度と操舵角速度の偏差に基づいて目標収斂電流を設定する際に、比例制御、積分制御、及び微分制御に基づいて目標収斂電流を設定する。又、目標収斂電流設定手段が行う、比例制御、積分制御、及び微分制御は、車速に応じて補正を行うことにより、目標収斂電流を設定する。
【００４１】
請求項２の発明によれば、目標操舵角速度設定手段は、車速に応じて補正を行うことにより、目標操舵角速度を設定する。
【００４３】
請求項３の発明によれば、手放し判定手段は、操舵トルクに基づいてハンドルの手放し判定又は操舵・保舵の判定を行う。又、手放し判定手段はその判定結果に基づいて、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を、有効にし或いは抑制する。
【００４４】
請求項４の発明によれば、手放し判定手段が操舵・保舵の判定をし、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を抑制する場合に、同手放し判定手段は、前記目標収斂電流設定手段の積分制御により得られた積分項をリセットする。
【００４５】
請求項５の発明によれば、位相補償手段は、操舵角の位相を補償する。又、目標操舵角設定手段は、位相補償手段が位相補償した操舵角と車速に基づいてハンドルを中立位置へ戻すための目標操舵角を設定する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を、自動車に搭載した電動パワーステアリング装置の制御装置２０に具体化した実施形態を図１〜図１１に従って説明する。
【００４７】
図１は、電動パワーステアリング装置及びその制御装置２０の概略を示す。
ステアリングホイール１に連結したステアリング軸としてのステアリングシャフト２には、トーションバー３が設けられている。このトーションバー３には、トルクセンサ４が装着されている。そして、ステアリングシャフト２が回転してトーションバー３に力が加わると、加わった力に応じてトーションバー３が捩れ、その捩れ、即ちステアリングホイール１にかかる操舵トルクＴｈをトルクセンサ４が検出している。
【００４８】
又、ステアリングシャフト２には減速機５が固着されている。この減速機５には電動モータ（以下、モータという）６の回転軸に取着したギア７が噛合されている。更に、減速機５にはピニオンシャフト８が固着されている。ピニオンシャフト８の先端には、ピニオン９が固着されるとともに、このピニオン９はラック１０と噛合している。前記ラック１０とピニオン９とによりラック＆ピニオン機構１１が構成されている。
【００４９】
ラック１０の両端には、タイロッド１２が固設されており、そのタイロッド１２の先端部にはナックル１３が回動可能に連結されている。このナックル１３には、タイヤとしての前輪１４が固着されている。又、ナックル１３の一端は、クロスメンバ１５に回動可能に連結されている。
【００５０】
従って、モータ６が回転すると、その回転数は減速機５によって減少してピニオンシャフト８に伝達され、ラック＆ピニオン機構１１を介してラック１０に伝達される。そして、ラック１０は、タイロッド１２を介してナックル１３に設けられた前輪１４の向きを変更して車両の進行方向を変えることができる。
【００５１】
前輪１４には、車速センサ１６が設けられている。又、ステアリングシャフト２にはステアリングシャフト２の操舵角θを検出する操舵角センサ１７が装着されている。
【００５２】
次に、この電動パワーステアリング装置の制御装置２０の電気的構成を示す。トルクセンサ４は、ステアリングホイール１の操舵トルクＴｈを示す検出信号を制御装置２０に出力している。前記車速センサ１６は、前輪１４の回転数に相対し、その時の車速Ｖを示す検出信号を制御装置２０へ出力する。
【００５３】
操舵角センサ１７はステアリングシャフト２の操舵角θを示す検出信号を制御装置２０に出力している。又、制御装置２０には、図２に示すようにモータ６に流れる駆動電流（モータ電流Ｉｍ、モータ電流値に相当）を検出するモータ駆動電流センサ１８が電気的に接続されており、モータ駆動電流センサ１８からのモータ電流Ｉｍを示す信号が供給されている。端子間電圧検出回路１９は、モータ６のモータ端子間電圧Ｖｍを制御装置２０に出力している。
【００５４】
制御装置２０は、制御手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）２１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２２及びデータを一時記憶する読み出し及び書き込み専用メモリ（ＲＡＭ）２３を備えている。このＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２１により実行されるアシスト制御、収斂制御等の各種制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１が演算処理を行うときの演算処理結果等を一時記憶する。
【００５５】
ＣＰＵ２１は、前記各種センサからの検出信号を入力し、アシスト制御、収斂制御等の各種制御プログラムの処理において、それらの検出信号に基づいたモータ指令電流値を演算して、モータ駆動装置２４に出力し、同モータ駆動装置２４を介してモータ６を駆動制御する。
【００５６】
本実施形態では、前記ＣＰＵ２１は、目標操舵角設定手段、目標操舵角速度設定手段、目標収斂電流設定手段、及び手放し判定手段に相当する。
（第１実施形態の作用）
以下のＣＰＵ２１内部の機能の説明では、「車速Ｖ」、「操舵トルクＴｈ」、「操舵角θ」等の各種パラメータは、説明の便宜上、それらの対応する信号の意味として使用するものとする。
【００５７】
図２は、ＣＰＵ２１の機能ブロック図である。この実施形態ではＣＰＵ２１内部においてプログラムで実行される機能を示している。例えば、位相補償器３０は独立したハードウエアではなく、ＣＰＵ２１内部で実行される位相補償機能を示している。同じく図３〜図５、図９及び図１０は、ＣＰＵ２１内部の構成はＣＰＵ２１がプログラムによって実行される処理機能を機能ブロック図で示しており、実際のハード構成を意味するものではない。
【００５８】
以下、ＣＰＵ２１の機能と動作を説明する。
（車速感応アシスト制御）
トルクセンサ４から入力された操舵トルクＴｈは、位相補償器３０で操舵系の安定を高めるために位相補償され、電流指令値演算部３１に入力される。又、車速センサ１６で検出された車速Ｖも電流指令値演算部３１に入力される。電流指令値演算部３１は、入力された操舵トルクＴｈ、車速Ｖに基づいて、モータ６に供給する電流の制御目標値である車速感応アシスト指令値（アシスト電流指令値に相当する）Ｉを決定する。
【００５９】
図３に示すようにＣＰＵ２１の電流指令値演算部３１は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖを入力し、これらのパラメータに基づいてアシスト電流指令値Ｉを算出する。
【００６０】
具体的には、同図に示すように操舵トルクＴｈは高速アシストマップ１０１に供給されて高速アシスト電流（高速アシスト量）Ｉｄ１が読み出され、又は低速アシストマップ１０２に供給されて低速アシスト電流（低速アシスト量）Ｉｄ２が読み出される。読み出された高速アシスト電流は乗算器１０４に供給され、低速アシスト電流は乗算器１０５に供給される。
【００６１】
一方、車速Ｖはアシスト車速ゲインマップ１０３に供給されて、車速Ｖに基づいてアシスト車速ゲインマップ１０３からアシスト車速ゲインｋ１が読み出され、乗算器１０５、及び加算器１０７に供給される。加算器１０７に供給されたアシスト車速ゲインｋ１はその符号が反転された上で「１」が加算されて、（１−ｋ１）として乗算器１０４に供給される。
【００６２】
乗算器１０４は、供給された（１−ｋ１）を高速アシスト電流Ｉｄ１に乗算した後、その出力値を加算器１０６に供給する。又、乗算器１０５は供給されたアシスト車速ゲインｋ１を低速アシスト電流Ｉｄ２に乗算した後、その出力値を加算器１０６に供給する。加算器１０６は乗算器１０４，１０５で乗算して得た各値を加算して得たアシスト電流指令値Ｉを図２に示す加算器３９に出力する。
【００６３】
加算器３９はこのアシスト電流指令値Ｉと他の部（後記する）からの出力値を加算し、ＰＩ制御部４０に出力する。ＰＩ制御部４０は実際のモータ電流Ｉｍとの差に相当する信号（アシスト電流制御値に相当する）に基づいて公知のＰＩ制御による電流値を算出し、この値をＰＷＭ演算部３８に出力する。ＰＷＭ演算部３８では、ＰＩ制御により得られた値に基づいてＰＷＭ演算を行い、この演算結果をモータ駆動装置２４に供給する。
【００６４】
この結果、モータ駆動装置２４を介してモータ６を駆動制御することにより、検出された操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに応じてモータ６による適正なアシスト力が得られる。
【００６５】
（操舵角速度Ｑ）
次に、収斂制御部８１に入力される操舵角速度Ｑの求め方について説明する。モータ６の端子間に電圧を印加すると、モータ６は回転するが、モータ６が回転すると、その回転数に比例して逆起電力が発生し、モータ端子間電圧Ｖｍに加算される。モータ端子間電圧Ｖｍとモータ６の逆起電力との関係は、以下の式で表すことができる。
【００６６】
Ｖｍ＝（Ｌｓ＋Ｒ）・Ｉｍ＋Ｋｅ・ω  …（１）
ここで、Ｖｍ：モータ端子間電圧、Ｌ：モータ６のインダクタンス、ｓ：ラプラス演算子、Ｒ：モータ６の端子間抵抗、Ｉｍ：モータ電流、Ｋｅ：モータ６の逆起電力定数、ω：モータ角速度である。
【００６７】
従って、上記（１）式をω（モータ角速度）で解くと、下記（２）式となる。ω＝｛Ｖｍ−（Ｌｓ＋Ｒ）・Ｉｍ｝／Ｋｅ
そこで、図４に示す、第１演算部５０では、モータ駆動電流センサ１８から入力されたモータ電流Ｉｍに（Ｌｓ＋Ｒ）を乗算し、減算器５１に出力する。減算器５１は、端子間電圧検出回路１９から入力したモータ端子間電圧Ｖｍに対して第１演算部５０で演算した値を減算し、その値を第２演算部５２に出力する。
【００６８】
又、第２演算部５２は、減算器５１から入力した値を逆起電力定数Ｋｅで除してモータ角速度ωを算出し、操舵角速度推定部５３に出力する。
前記第１演算部５０、減算器５１、第２演算部５２とにより、モータ角速度推定器６０が構成されている（図２参照）。
【００６９】
ついで、操舵角速度推定部５３は、モータ角速度ωを減速機５の減速比Ｇで除して、操舵角速度Ｑを算出する。
このようにして、算出（推定）された操舵角速度Ｑは収斂制御部８１に供給される。
【００７０】
（収斂制御）
次に、ＣＰＵ２１は、図２に示すように、さらに収斂制御部８１、手放し判定部８２の機能を備えており、それらについて説明する。
【００７１】
まず、収斂制御部８１について説明する。
図４に示すように、収斂制御部８１は、目標操舵角設定部８６、目標操舵角速度設定部８７、目標収斂電流設定部８８、及び減算器９０，９１とを備えている。
【００７２】
収斂制御部８１には、車速センサ１６から検出された車速Ｖが入力されるとともに、操舵角センサ１７から検出された操舵角θ、及び前記操舵角速度Ｑが入力される。
【００７３】
そして、収斂制御部８１は、入力された車速Ｖ、操舵角θ及び操舵角速度Ｑに基づいて、ステアリングホイール１を略中立位置まで収束させるための目標収斂電流Ｉｈｄ＊を決定する。
【００７４】
詳しく説明すると、図５に示すように、前記目標操舵角設定部８６は、符号判定部９２、目標操舵絶対角設定部９３、乗算器９４、及び目標操舵角演算部９５とを備えている。
【００７５】
目標操舵絶対角設定部９３は、車速Ｖに基づき、ＲＯＭ２２に予め格納された目標操舵絶対角設定マップを使用して、車速Ｖに応じた目標操舵角θ＊の絶対値、即ち、目標操舵絶対角| θ＊＊＊ |を求め、乗算器９４に出力する。なお、前記目標操舵角θ＊は、ステアリングホイール１を中立位置へ戻すための値であり、前記中立位置は、所定の残留角範囲を含んでいる。
【００７６】
具体的には、通常、中高速ではステアリングホイール１（ハンドル）を中立位置、すなわち、０度まで戻すのが普通であるが、低速では０度まで戻すのは従来の油圧パワーステアリング装置と比較して不自然であるため、完全に中立位置までは戻さずある程度の残留角を持たせるように設定する。
【００７７】
このため、前記目標操舵絶対角設定部９３は、目標操舵絶対角設定マップにて、車両の低速時に、ステアリングホイール１を操舵する場合に、中立位置から所定の残留角範囲内に戻るように目標操舵絶対角| θ＊＊＊ |を設定する。演算される目標操舵絶対角| θ＊＊＊ |は、車速Ｖが低速になるほど大きくなり、所定の車速Ｖ以上においては、目標操舵絶対角| θ＊＊＊ |は０になる。
【００７８】
符号判定部９２は、操舵角θに基づいてその符号を判定して、その符号信号を乗算器９４に出力する。即ち、操舵角θが右操舵を示している場合は＋１を乗算器９４に出力する一方で、左操舵を示している場合は−１を乗算器９４に出力する。
【００７９】
乗算器９４では、前記符号判定部９２からの符号信号、及び目標操舵絶対角設定部９３からの目標操舵絶対角| θ＊＊＊ |を乗算する。そして、目標操舵絶対角| θ＊＊＊ |に符号を持たせ、暫定目標操舵角θ＊＊として目標操舵角演算部９５に出力する。
【００８０】
目標操舵角演算部９５は、前記暫定目標操舵角θ＊＊、及び操舵角θに基づいて目標操舵角θ＊を図４に示す減算器９０に出力する。
ここで、具体的に、目標操舵角演算部９５における目標操舵角θ＊の設定の仕方を、ＣＰＵ２１が実行する目標操舵角演算ルーチンのフローチャート（図６参照）に従って説明する。
【００８１】
まず、Ｓ２１において、暫定目標操舵角θ＊＊を読込む。次にＳ２２において、実際の操舵絶対角（即ち、操舵角θの絶対値をとった値）| θ |が、暫定目標操舵絶対角（即ち、暫定目標操舵角θ＊＊の絶対値をとった値）| θ＊＊ |より小さいか否かを判定する。即ち、暫定目標操舵角θ＊＊と現在の操舵角θとの大小関係の判定をする。
【００８２】
現在の操舵角θが暫定目標操舵角θ＊＊よりも中立位置側にある場合、換言すれば、操舵絶対角| θ |が暫定目標操舵絶対角| θ＊＊ |より小さい場合は（| θ |＜| θ＊＊ |、即ち、Ｓ２２の判定がＹＥＳ）、Ｓ２３に進む。そして、Ｓ２３において、実際の操舵角θを目標操舵角θ＊として設定し（θ＊＝θ）、出力する。
【００８３】
一方、暫定目標操舵角θ＊＊の方が現在の操舵角θよりも中立位置に近い場合、即ち、操舵絶対角| θ |が、暫定目標操舵絶対角| θ＊＊ |以上の場合は（| θ |≧| θ＊＊ |、即ち、Ｓ２２の判定がＮＯ）は、Ｓ２４に進む。そして、Ｓ２４において、暫定目標操舵角θ＊＊を目標操舵角θ＊として設定し（θ＊＝θ＊＊）、出力する。
【００８４】
次に、図４に示すように、減算器９０では、前記目標操舵角θ＊と操舵角θから、その偏差（以下、「操舵角偏差」という。）Δθを算出し、目標操舵角速度設定部８７に出力する。目標操舵角速度設定部８７は、前記操舵角偏差Δθと、車速Ｖを入力し、ＲＯＭ２２に予め格納された目標操舵角速度設定マップに基づいて、目標操舵角速度Ｑ＊を求め、減算器９１に出力する。前記目標操舵角速度設定マップは、操舵角偏差Δθと、車速Ｖと、目標操舵角速度Ｑ＊からなる三次元マップであり、操舵角偏差Δθと、車速Ｖに応じて目標操舵角速度Ｑ＊が決定される。なお、本明細書では、以下、大文字Ｑは、角速度の意味で使用する。
【００８５】
そして、減算器９１には、前記目標操舵角速度Ｑ＊と、操舵角速度Ｑとが入力される。そして、減算器９１はその偏差（以下、「操舵角速度偏差」という。）ΔＱを算出し、目標収斂電流設定部８８に出力する。
【００８６】
目標収斂電流設定部８８は、第１〜第３収斂電流設定部９６〜９８、積分器９９、微分器１００、及び加算器１０８とを備えている。
第１収斂電流設定部９６には、車速Ｖと、前記操舵角速度偏差ΔＱが入力される。第１収斂電流設定部９６は、ＲＯＭ２２に予め格納された第１収斂電流設定マップを使用して、第１収斂電流Ｉｈｄ１＊を算出し、加算器１０８に出力する。第１収斂電流設定マップは、操舵角速度偏差ΔＱと、車速Ｖと、第１収斂電流Ｉｈｄ１＊からなる三次元マップである。
【００８７】
そして、同マップにより、車速Ｖと操舵角速度偏差ΔＱに応じて、同操舵角速度偏差ΔＱに比例した第１収斂電流Ｉｈｄ１＊が設定される。即ち、第１収斂電流Ｉｈｄ１＊は、第１収斂電流設定部９６により所謂比例制御（以下、Ｐ制御という。）にて加算器１０８に出力される。
【００８８】
第２収斂電流設定部９７には、車速Ｖと、積分器９９で操舵角速度偏差ΔＱを積分して得た操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱとが入力される。第２収斂電流設定部９７は、ＲＯＭ２２に予め格納された第２収斂電流設定マップを使用して、第２収斂電流Ｉｈｄ２＊を算出し、加算器１０８に出力する。第２収斂電流設定マップは、操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱと、車速Ｖと、第２収斂電流Ｉｈｄ２＊とからなる三次元マップである。そして、同マップにより、車速Ｖと操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱに応じて、同操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱに比例した第２収斂電流Ｉｈｄ２＊が設定される。即ち、第２収斂電流Ｉｈｄ２＊は、積分器９９及び第２収斂電流設定部９７とにより、所謂積分制御（以下、Ｉ制御という。）にて加算器１０８に出力される。
【００８９】
第３収斂電流設定部９８には、車速Ｖと、微分器１００で操舵角速度偏差ΔＱを微分して得た操舵角速度偏差微分値d_ΔＱとが入力される。第３収斂電流設定部９８は、ＲＯＭ２２に予め格納された第３収斂電流設定マップを使用して、第３収斂電流Ｉｈｄ３＊を算出し、加算器１０８に出力する。第３収斂電流設定マップは、操舵角速度偏差微分値d_ΔＱと、車速Ｖと、第３収斂電流Ｉｈｄ３＊とからなる三次元マップである。そして、同マップにより、車速Ｖと操舵角速度偏差微分値d_ΔＱに応じて、同操舵角速度偏差微分値d_ΔＱに比例した第３収斂電流Ｉｈｄ３＊が設定される。即ち、第３収斂電流Ｉｈｄ３＊は、微分器１００及び第３収斂電流設定部９８とにより、所謂微分制御（以下、Ｄ制御という。）にて加算器１０８に出力される。
【００９０】
そして、加算器１０８は、前記第１〜第３収斂電流Ｉｈｄ１＊〜Ｉｈｄ３＊を加算して算出される目標収斂電流Ｉｈｄ＊を、図２に示すように、乗算器８３に出力する。
【００９１】
従って、本実施形態においては、操舵角θ及び車速Ｖに応じて目標操舵角θ＊を設定し、目標操舵角θ＊と操舵角θの偏差（操舵角偏差Δθ）及び車速Ｖにより、目標操舵角速度Ｑ＊を設定し、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑの偏差（操舵角速度偏差ΔＱ）及び車速Ｖにより、目標収斂電流Ｉｈｄ＊を制御（以下、この制御を収斂制御という。）する。
【００９２】
（手放し判定）
次に、手放し判定部８２について説明する。
手放し判定部８２にはトルクセンサ４から検出され、位相補償器３０にて位相補償された操舵トルクＴｈが入力される。又、図９に示すように、手放し判定部８２は、手放し判定マップを備えている。そして、このマップを使用して、操舵トルクＴｈが０近傍のとき、即ち、ステアリングホイール１に手を軽く触れている程度、又は手放ししている状態のときには、「１」を乗算器８３に出力する。一方、操舵トルクＴｈが、｜Ｔｈ｜＞Ｘ（Ｘは定数）のように、ある値Ｘ以上になると、「０」を乗算器８３に出力する。
【００９３】
図２に示すように、乗算器８３は、収斂制御部８１からの目標収斂電流Ｉｈｄ＊と手放し判定部８２から出力される「１」又は「０」の出力信号を入力し、乗算する。そして、前記手放し判定部８２からの出力信号が「１」であった場合は、前記目標収斂電流Ｉｈｄ＊を加算器３９に出力する。一方、手放し判定部８２からの出力信号が「０」であった場合は、「０」という信号を加算器３９に出力する。
【００９４】
（収斂制御のフローチャート）
次に、ＣＰＵ２１が前記収斂制御において実行する一連の処理のフローチャートについて図７及び図８に従って簡潔に説明する。なお、このフローチャートは、収斂制御部８１及び手放し判定部８２にて設定された目標収斂電流Ｉｄｈ＊が、加算器３９に出力されるまでの処理である。
【００９５】
Ｓ１０１において、車速センサ１６から検出した車速Ｖを演算し、Ｓ１０２において、操舵角センサ１７の検出信号に基づいて操舵角θを演算する。
次のＳ１０３では車速Ｖ、操舵角θに基づき目標操舵角θ＊を求める（目標操舵角設定部８６の処理）。
【００９６】
次に、Ｓ１０４において、Ｓ１０３で求めた目標操舵角θ＊とＳ１０２で求めた操舵角θとの操舵角偏差Δθ（＝θ＊−θ）を演算する（減算器９０の処理）。そして、Ｓ１０５で車速Ｖ、操舵角偏差Δθに基づいて目標操舵角速度Ｑ＊を演算する（目標操舵角速度設定部８７の処理）。
【００９７】
Ｓ１０６では、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑとの操舵角速度偏差ΔＱ（＝Ｑ＊−Ｑ）を求める（減算器９１の処理）。
そして、Ｓ１０７〜Ｓ１１２にて目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定する。なお、このＳ１０７〜Ｓ１１２は目標収斂電流設定部８８の処理に相当する。
【００９８】
Ｓ１０７では、操舵角速度偏差ΔＱと車速Ｖに基づいて、Ｐ制御を行い、Ｐ制御による第１収斂電流Ｉｈｄ１＊を演算する（第１収斂電流設定部９６の処理）。
【００９９】
Ｓ１０８では、前回制御サイクル時における操舵角速度偏差ΔＱの積分値（即ち操舵角速度偏差積分値）sum_ΔＱに対してΔＱ×ｔを加算して、今回制御サイクル時の操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱとして更新する。すなわち、積分処理を行う（積分器９９の処理）。なお、ｔは演算周期（すなわち、この制御フローの制御周期）である。
【０１００】
Ｓ１０９では前記Ｓ１０８で得た今回制御サイクル時における操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱと車速Ｖに基づいて、Ｉ制御を行い、Ｉ制御による第２収斂電流Ｉｈｄ２＊を演算する（第２収斂電流設定部９７の処理）。
【０１０１】
Ｓ１１０では、操舵角速度偏差ΔＱの微分値（即ち、操舵角速度偏差微分値）d_ΔＱ＝（ΔＱ−pre_ΔＱ）／ｔを演算する。なお、ΔＱは、今回制御サイクル時の値、pre_ΔＱは前回制御サイクル時の値である。
【０１０２】
そして、今回制御サイクル時のΔＱを、前回制御サイクル時のpre_ΔＱとして更新する（微分器１００の処理）。
そして、Ｓ１１１で、操舵角速度偏差微分値d_ΔＱと車速Ｖに基づいてＤ制御を行い、Ｄ制御による第３収斂電流Ｉｈｄ３＊を演算する（第３収斂電流設定部９８の処理）。
【０１０３】
Ｓ１１２でＰＩＤ制御を合成した目標収斂電流Ｉｈｄ＊（＝Ｉｈｄ１＊  ＋Ｉｈｄ２＊  ＋Ｉｈｄ３＊）を求める（加算器１０８の処理）。
Ｓ１１３では操舵トルクＴｈにより、手放し判定を行い、ゲイン（即ち、「０」或いは「１」の値）ηを演算する（手放し判定部８２の処理）。このとき、手放ししていると判定した場合には、ゲインηは「１」、そうでない場合（すなわち、保舵又は操舵している場合）は、ゲインηは「０」とする。
【０１０４】
Ｓ１１４では、操舵・保舵中と判定、すなわち、収斂制御の動作を禁止する場合（ゲインη＝０、乗算器８３の処理）、Ｓ１１５でＩ制御で使用する積分項（すなわち、Ｓ１０８で更新した今回制御サイクル時の操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱ）を０にクリアして再度収斂制御が有効になった時の積分項による誤動作を防止する。図４においては、操舵角速度偏差積分値sum_ΔＱ）を０にクリアすることは、積分器９９に対して手放し判定部８２からリセット信号を入力することにより、行われる。
【０１０５】
Ｓ１１６では、手放し判定で得られたゲインη（＝「１」）で、Ｓ１１２で求めた目標収斂電流Ｉｈｄ＊を補正して最終的な目標収斂電流Ｉｈｄ＊を求める。すなわち、操舵・保舵中は目標収斂電流Ｉｈｄ＊が０に補正されて収斂制御が禁止される。手放しの場合には、収斂制御される。
【０１０６】
図２に示すように、加算器３９は、乗算器８３からの乗算の結果（即ち、目標収斂電流Ｉｈｄ＊又は「０」の出力信号）と電流指令値演算部３１からのアシスト電流指令値Ｉを入力し、加算して、ＰＩ制御部４０に出力する。
【０１０７】
ここで、ステアリングホイール１が操舵又は保舵されており、所定の操舵トルクＴｈが検出されている場合は、手放し判定部８２からは「０」の出力信号が出力される。このため、前記加算器３９からは、アシスト電流指令値Ｉがモータ電流指令値としてＰＩ制御部４０に出力される。
【０１０８】
一方、ステアリングホイール１に手を軽く触れている程度、又は手放ししている状態の場合には、操舵トルクＴｈが電流指令値演算部３１に入力されない、又、入力されても微少な値となる。このため、アシスト電流指令値Ｉは、加算器３９に入力されない。又、入力されたとしても僅かな値である。従って、このとき、ＰＩ制御部４０には、アシスト電流指令値Ｉに目標収斂電流Ｉｈｄ＊が加算されてモータ電流指令値として出力される。
【０１０９】
その後、ＰＩ制御部４０及びＰＷＭ演算部３８を介して、モータ電流指令値に基づいてＣＰＵ２１は、モータ６を駆動制御する。従って、たとえ走行中にステアリングホイール１をある操舵角だけ操舵した状態で手放ししても、収斂制御により高速から低速まで常に安定的に設定された操舵角速度で、設定された操舵角までステアリングホイール１を収斂させることができる。
【０１１０】
上記実施形態の電動パワーステアリング装置の制御装置２０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  本実施形態においては、ＣＰＵ２１は、目標操舵角設定手段として、操舵角θ及び車速Ｖに基づいてステアリングホイール１（ハンドル）を中立位置へ戻すための目標操舵角θ＊を設定するようにした。又、ＣＰＵ２１は、目標操舵角速度設定手段として、目標操舵角θ＊と操舵角θの偏差Δθ及び車速Ｖに応じて理想的な目標操舵角速度Ｑ＊を設定するようにした。さらに、ＣＰＵ２１は、目標収斂電流設定手段として、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱ（操舵角速度偏差、以下同じ）に基づいて目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定するようにした。
【０１１１】
この結果、仮に、操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）が目標操舵角速度Ｑ＊よりも小さい場合には、目標収斂電流Ｉｈｄ＊が増加して操舵角速度が増速するようにアシストする。反対に、操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）が目標操舵角速度Ｑ＊よりも大きい場合には、目標収斂電流Ｉｈｄ＊の極性が反転して操舵角速度が減速する方向に働き、操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）が目標操舵角速度Ｑ＊に一致するように制御される。
【０１１２】
すなわち、本制御によれば、戻すべき操舵角の位置とその時の操舵角速度を同時に制御することができ、路面反力等が変わっても目標収斂電流設定部８８で収斂電流を調節する機能が働き、常に安定的に設定された操舵角速度で設定された操舵角までステアリングホイール１を収斂させることができる。
【０１１３】
（２）  本実施形態においては、ＣＰＵ２１は、目標操舵角速度設定手段として、車速Ｖに応じて目標操舵角速度Ｑ＊を設定するようにした。
この結果、車速に応じた目標操舵角速度Ｑ＊とすることができ、車速に対応して上記（１）の作用効果を奏する。
【０１１４】
（３）  本実施形態では、ＣＰＵ２１は、目標収斂電流設定手段として、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱに基づいて、Ｉ制御を行うことにより目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定するようにした。
【０１１５】
この結果、仮にＩ制御を加えないで目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定した場合には、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）に対してオフセットが生じ、目標操舵角速度Ｑ＊にならない場合があるが、本制御では、このようなことがなく、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱの積分に対し求めた第２収斂電流Ｉｈｄ２＊を加えることにより、目標操舵角速度Ｑ＊とすることができる。
【０１１６】
（４）  本実施形態では、ＣＰＵ２１は、目標収斂電流設定手段として、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱに基づいて、Ｄ制御も行うことにより目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定し、操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）を目標操舵角速度Ｑ＊にすばやく追従するようにした。
【０１１７】
この結果、仮にＤ制御を加えないで、目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定した場合には、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）との間に応答遅れが生ずることになる。本制御によればこのようなことがなく、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱの微分に基づいて求めた第３収斂電流Ｉｈｄ３＊を加えることにより、目標操舵角速度への追従性が向上する。
【０１１８】
（５）  本実施形態では、ＣＰＵ２１は、目標収斂電流設定手段として、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御のいずれにも、車速Ｖに応じて、第１収斂電流Ｉｈｄ１＊、第２収斂電流Ｉｈｄ２＊、第３収斂電流Ｉｈｄ３＊を求めた。
【０１１９】
この結果、車速Ｖに応じた目標収斂電流Ｉｈｄ＊を得ることができる。
（６）  本実施形態では、目標収斂電流設定部８８は、目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱに基づいて目標収斂電流Ｉｈｄ＊をＰＩＤ制御により求めるようにした。
【０１２０】
この結果、上記（３）及び（４）の作用効果を同時に得ることができる。
（７）  本実施形態では、ＣＰＵ２１は、手放し判定手段として、操舵トルクＴｈに基づいてステアリングホイール１（ハンドル）の手放し判定又は操舵・保舵の判定を行うようにし、その判定結果に基づいて、目標収斂電流Ｉｈｄ＊の出力を、有効にし或いは抑制するようにした。
【０１２１】
仮に手放し判定を行わない場合には、ステアリングホイール１を中立位置方向へ戻そうとする目標収斂電流Ｉｈｄ＊がアシスト電流指令値Ｉに加算されるため、切り込み操舵時もモータ６による補助トルクが低下し重くなってしまう現象が生ずる。
【０１２２】
しかし、本制御では、切り込み操舵時（手放し判定で操舵トルクＴｈが、｜Ｔｈ｜＞Ｘのようにある値Ｘ以上になると）、「０」を乗算器８３に出力するようにし、目標収斂電流Ｉｈｄ＊の加算を禁止しているため、モータ６による補助トルクの低下を防止し、操舵が重くなることはない。反対に、ステアリングホイール１を軽く触れている程度若しくはステアリングホイール１を手放ししている場合には、目標収斂電流Ｉｈｄ＊が働き、ステアリングホイール１を中立位置方向へ所定の操舵角速度で戻すことができる。
【０１２３】
（８）  本実施形態では、ＣＰＵ２１は、手放し判定手段として、操舵・保舵の判定をし、目標収斂電流設定手段の目標収斂電流の出力を抑制する場合に、Ｉ制御により得られた積分項をリセットするようにした。
【０１２４】
仮に、この処理を行わない場合、ステアリングホイール１を手放ししているか否かに関わらず、目標操舵角速度設定部８７で設定された目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）の偏差ΔＱに対し、目標収斂電流設定部８８の第２収斂電流設定部９７の前段の積分器９９では偏差ΔＱが積分されており、手放し状態であると判定された瞬間に偏差ΔＱの積分である第２収斂電流Ｉｈｄ２＊が過剰に流れてしまい、操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）が目標操舵角速度Ｑ＊に一致しない現象が生ずることがある。
【０１２５】
本制御によれば、このようなことがなく、手放し判定状態である判定されている場合のみ、ＰＩＤ制御における積分項を有効にし、操舵・保舵している場合には、積分器９９に対して手放し判定部８２からリセット信号を入力することにより、ＰＩＤ制御における積分項を０に保つ。
【０１２６】
この結果、操舵・保舵の状態から手放し状態に移行した場合に目標操舵角速度Ｑ＊と操舵角速度Ｑ（実操舵角速度）が一致するように目標収斂電流Ｉｈｄ＊を設定することができる。
【０１２７】
（第２実施形態）
次に第２実施形態を図１０及び図１１を参照して説明する。
なお、第１実施形態と同一構成又は相当する構成については同一符号を付してその説明を省略する。又、本実施形態においても、電動パワーステアリング装置は第１実施形態と同様のハード構成を備えているものとする。
【０１２８】
図１０は、操舵角センサ１７からの検出信号を位相補償部８４を介して減算器９０に入力しているところが、第１実施形態と異なっている。すなわち、操舵角センサ１７からの検出信号を位相補償部８４において、操舵角速度Ｑに応じて位相を進ませる位相補償した後の値を操舵角θとしている。前記位相補償部８４は位相補償手段に相当する。
【０１２９】
詳しく説明すると、位相補償部８４は図１１に示すように微分器７０とゲイン乗算部７１と、加算器７２とから構成されている。
微分器７０では、操舵角センサ１７からの操舵角信号を微分して操舵角速度Ｑを求め、ゲイン乗算部７１では、その操舵角速度Ｑに予め設定したゲインＴを乗算した値ＱＴを加算器７２に出力する。加算器７２は、操舵角信号に対してＱＴを加算して位相を進ませた値（本実施形態では、これを操舵角θという。）とし、減算器９０に出力する。前記ゲインＴは、予め実験等により得られた値を採用し、予めＲＯＭ２２に格納されている。
【０１３０】
本実施形態では、ＣＰＵ２１は、第１実施形態の各手段に相当する他、位相補償手段に相当する。
従って、第２実施形態の電動パワーステアリング装置の制御装置２０によれば、以下のような効果を得ることができる。
【０１３１】
（１）本実施形態においては、ＣＰＵ２１は、位相補償手段として、操舵角センサ１７が検出した検出信号の位相を進めるように位相補償した。そして、ＣＰＵ２１は、目標操舵角設定手段として、位相補償した操舵角θと車速Ｖに基づいてステアリングホイール１を中立位置へ戻すための目標操舵角θ＊を設定するようにした。
【０１３２】
仮に、位相補償を行わない場合、操舵角センサ１７で検出した操舵角信号で制御を行うと、位相遅れの影響で、所定の操舵角速度で目標操舵角θ＊まで収斂させることができない場合がある。
【０１３３】
本制御によれば、そのようなことはなくなり、操舵角を操舵角速度で位相補償を行っているため、所定の操舵角速度で目標操舵角θ＊まで収斂することができる。
【０１３４】
尚、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
○  前記各実施形態では、減算器９１に入力される実操舵角速度（操舵角速度Ｑ）は、モータ端子間電圧Ｖｍと、モータ電流Ｉｍからモータ電圧方程式より算出したが、操舵角センサ１７で検出した操舵角θを微分して求めてもよい。
【０１３８】
○  前記第１実施形態では、ＣＰＵ２１の手放し判定によって、切り込み操舵時（手放し判定で操舵トルクＴｈが、｜Ｔｈ｜＞Ｘのようにある値Ｘ以上になると）、「０」を乗算器８３に出力するようにし、目標収斂電流Ｉｈｄ＊の加算を禁止することにより、抑制した。これに代えて、「０」ではなく、「１」以下のゲイン（＞０）を目標収斂電流Ｉｈｄ＊に乗算するようにして、その値を小さくすることにより抑制するようにしてもよい。
【０１３９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、所定の操舵角速度で中立位置方向へハンドルを収斂できるようになる。この結果、路面反力等が変わり、ハンドルを中立位置方向へ戻すための復元力が弱くなって、ハンドルが戻りにくくても、或いは逆に復元力が強くてハンドルが急速に中立位置方向へ戻ろうとしても、目標収斂電流設定手段にて所定の操舵角速度で戻るように収斂電流で設定されるため、常に安定的に所定の操舵角速度で所定の操舵角の位置までハンドルを収斂することができる。
又、微分制御を加えない場合、目標操舵角速度と操舵角速度（実操舵角速度）との間に応答遅れが生ずることになるが、請求項１の発明によれば微分制御を行わないで目標収斂電流を設定した場合に比して、目標操舵角速度に対する実操舵角速度の応答遅れが生ずることがなく、目標操舵角速度への追従性が向上する。
さらに、請求項１の発明によれば、車速に応じた目標収斂電流を得ることができる。
【０１４０】
請求項２の発明によれば、目標操舵角速度設定手段は、車速に応じた目標操舵角速度を設定するため、車速に応じて、常に安定的に所定の操舵角速度で所定の操舵角の位置までハンドルを収斂することができる。
【０１４３】
請求項３の発明によれば、切り込み操舵時、目標収斂電流を抑制しているため、補助トルクの低下を防止し、操舵が重くなることはなく、反対に、ハンドルを軽く触れている程度若しくは手放ししている場合には、目標収斂電流が働き、ハンドルを中立位置方向へ所定の操舵角速度で戻すことができる。
【０１４４】
請求項４の発明によれば、操舵・保舵の状態から手放し状態に移行した場合に目標操舵角速度と実操舵角速度が一致するように目標収斂電流を設定することができる。
【０１４５】
請求項５の発明によれば、操舵角を操舵角速度で位相補償を行っているため、所定の操舵角速度で目標操舵角θ＊まで収斂することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における電動パワーステアリング装置及び制御装置の概略図。
【図２】  同じく制御装置の機能ブロック図。
【図３】  電流指令値演算部の機能ブロック図。
【図４】  収斂制御部の機能ブロック図。
【図５】  目標操舵角設定部の機能ブロック図。
【図６】  目標操舵角演算ルーチンのフローチャート。
【図７】  収斂制御において実行する処理のフローチャート。
【図８】  同じく収斂制御において実行する処理のフローチャート。
【図９】  手放し判定部の機能ブロック図。
【図１０】他の実施形態の収斂制御部の機能ブロック図。
【図１１】位相補償部の機能ブロック図。
【図１２】従来の電動パワーステアリング装置及びその制御装置の概略図。
【図１３】アシスト電流指令値Ｉの算出の説明図。
【図１４】従来の制御装置のＣＰＵの機能ブロック図。
【図１５】ハンドル戻し制御器におけるハンドル戻し演算を行う機能ブロック図。
【図１６】ダンパ制御器におけるダンパ電流演算を行う機能ブロック図。
【図１７】ハンドル戻し制御器の機能ブロック図。
【符号の説明】
１…ステアリングホイール、４…トルクセンサ、６…モータ、
２１…ＣＰＵ（目標操舵角設定手段、目標操舵角速度設定手段、目標収斂電流設定手段、手放し判定手段、位相補償手段）。
【図１】
0003830750.tif 000002
【図２】
0003830750.tif 000003
【図３】
0003830750.tif 000004
【図４】
0003830750.tif 000005
【図５】
0003830750.tif 000006
【図６】
0003830750.tif 000007
【図７】
0003830750.tif 000008
【図８】
0003830750.tif 000009
【図９】
0003830750.tif 000010
【図１０】
0003830750.tif 000011
【図１１】
0003830750.tif 000012
【図１２】
0003830750.tif 000013
【図１３】
0003830750.tif 000014
【図１４】
0003830750.tif 000015
【図１５】
0003830750.tif 000016
【図１６】
0003830750.tif 000017
【図１７】
0003830750.tif 000018