JP2014088138A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の操舵意志に反するアシストトルクが電動モータから出力されることを抑制しつつ、フィードバックの応答性調整による騒音・異音や振動を抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】操舵トルクに基づいて電動モータ１１０に供給する目標電流を設定する目標電流算出部２０と、電流を供給することにより電動モータ１１０を駆動するモータ駆動部３２と、目標電流算出部２０が設定した目標電流と電動モータ１１０に供給される実電流とが一致するようにフィードバック制御を行うフィードバック処理部４２と、車速に応じてフィードバック処理部４２のフィードバックゲインを変更するゲイン補正部４３と、操舵トルクと実電流との関係が予め定められた関係である場合にモータ駆動部３２により電動モータ１１０へ供給する電流を抑制する出力禁止判定部と、車速に応じて予め定められた関係を設定する指標設定部とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

近年、車両のステアリング系に電動モータを備え、電動モータの動力にてドライバの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置が提案されている。
このような電動パワーステアリング装置においては、ステアリングホイールから入力される操舵トルクの大きさと方向に基づいて、例えば運転者の操舵意志に反するようなアシストトルクが電動モータから出力されることを防止するための機能を備えることが提案されている。すなわち、操舵トルクと電動モータに供給される実電流とに応じた２次元座標上等において電動モータの運転を禁止する出力禁止領域を設定し、例えば電動モータの実電流の検出値がこの出力禁止領域内に属する継続時間が予め定められた時間以上となった場合には、電動モータへ供給する電流をゼロに設定する（例えば、特許文献１参照）。

また、電動パワーステアリング装置においては、運転者の操作によって車両のステアリングホイールに加わる操舵トルクが検出され、検出された操舵トルクに応じたアシストトルクを得るために必要な電動モータへの目標電流が設定される。そして、この設定された目標電流と電動モータに実際に流れる実電流が一致するように、目標電流と実電流との偏差に基づいて電動モータがフィードバック駆動される。

特開２０００−１９０８６１号公報

電動モータの目標電流と実電流との偏差に基づいてフィードバック駆動するシステムでは、電動モータの発生するアシストトルクを操舵トルクに素早く追従させるためには、このシステムにおける応答性が高い方が望ましい。しかしながら、システムにおける応答性が高いと、停止状態でステアリングホイールを限界まで切る、所謂据え切り時などに、電動モータに流すべき電流が大きくなり、そのリップル変動幅も大きくなるため、システムに大きな振動が発生したり騒音や異音が生じたりしてしまうおそれがある。そのため、据え切りが行われる状況下においてのみシステムにおける応答性を低くすることも考えられるが、かかる場合、操舵トルクと実電流とが上述した出力禁止領域に入り易くなり、運転者の操舵意志に沿うアシストトルクを電動モータから出力しているにもかかわらず、運転者の操舵意志に反するようなアシストトルクが電動モータから出力されているとして電動モータへ供給する電流が零に設定されてしまうおそれがある。
本発明は、運転者の操舵意志に反するアシストトルクが電動モータから出力されることを抑制しつつ、フィードバックの応答性調整による騒音・異音や振動を抑制することができる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。

かかる目的のもと、本発明は、車両に設けられたステアリングホイールに操舵補助力を与える電動モータと、前記ステアリングホイールの操舵トルクに基づいて前記電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流設定手段と、前記電動モータに電流を供給することにより当該電動モータを駆動する駆動手段と、前記目標電流設定手段が設定した目標電流と前記電動モータに供給される実電流とが一致するようにフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、前記車両の移動速度である車速に応じて前記フィードバック制御手段のフィードバックゲインを変更する変更手段と、前記操舵トルクと前記実電流との関係が予め定められた関係である場合に前記駆動手段により前記電動モータへ供給する電流を抑制する抑制手段と、前記車速に応じて前記予め定められた関係を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

ここで、前記変更手段は、前記車速が小さい場合には大きい場合よりも前記フィードバックゲインを小さくするとよい。
また、前記抑制手段は、前記操舵トルクと前記実電流とが、当該操舵トルクの範囲と当該実電流の範囲とに基づいて形成される予め定められた領域内に属する場合に、前記電動モータへ供給する電流を抑制するとよい。
また、前記設定手段は、前記車速が小さい場合には大きい場合よりも前記予め定められた領域を小さくするとよい。

また、前記変更手段は、前記車速が予め定められた第１車速以上である場合には前記フィードバックゲインを最も大きくし、前記設定手段は、前記車速が前記第１車速以上である場合には前記予め定められた領域を最も小さくするとよい。
また、前記変更手段は、前記車速が予め定められた第２車速以下である場合には前記フィードバックゲインを最も小さくし、前記設定手段は、前記車速が前記第２車速以下である場合には前記予め定められた領域を最も大きくするとよい。

本発明によれば、運転者の操舵意志に反するアシストトルクが電動モータから出力されることを抑制しつつ、フィードバックの応答性調整による騒音・異音や振動を抑制することができる。

実施の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図である。 制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部の概略構成図である。 制御部の概略構成図である。 車速とフィードバックゲインとの相関関係を示す図である。 禁止信号出力部の概略構成図である。 指標設定部が設定する指標を例示する図である。 出力禁止判定部が行う出力禁止判定処理の手順を示すフローチャートである。 操舵トルクと実電流との関係を例示する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。

ステアリング装置１００は、自動車の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８とを備えている。下部連結シャフト１０８は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。

また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の前輪１５０のそれぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。

また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギアボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギアボックス１０７にてトーションバー（不図示）を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。ステアリングギアボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対角度に基づいてステアリングホイール１０１の操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。

また、ステアリング装置１００は、ステアリングギアボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、３相ブラシレスモータである。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。

また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９の出力値、自動車の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０の出力値などが入力される。

以上のように構成されたステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴをトルクセンサ１０９にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の発生トルクをピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。

次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖなどが入力される。
そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖなどに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流Ｉｔを算出する目標電流設定手段の一例としての目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを有している。

次に、目標電流算出部２０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流を算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部２３とを備えている。また、目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３にて算出された値に基づいて目標電流Ｉｔを決定する目標電流決定部２５を備えている。

なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍが出力信号に変換された回転速度信号Ｎｍｓなどが入力される。回転速度信号Ｎｍｓは、例えば３相ブラシレスモータである電動モータ１１０の回転子（ロータ）の回転位置を検出するセンサ（例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路）にて検出された電動モータ１１０の回転角度が微分されることにより得られた値が出力信号に変換されたものであることを例示することができる。

ベース電流算出部２１は、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓと、車速センサ１７０からの車速信号ｖなどに基づいてベース電流Ｉｂを算出する。つまり、ベース電流算出部２１は、位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃとに応じたベース電流Ｉｂを算出する。なお、ベース電流算出部２１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とベース電流Ｉｂとの対応を示すマップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりベース電流Ｉｂを算出する。

イナーシャ補償電流算出部２２は、トルク信号Ｔｄと車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。つまり、イナーシャ補償電流算出部２２は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とに応じたイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部２２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とイナーシャ補償電流Ｉｓとの対応を示すマップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。

ダンパー補償電流算出部２３は、トルク信号Ｔｄと、車速信号ｖと、電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍｓとに基づいて、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出する。つまり、ダンパー補償電流算出部２３は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）に応じたダンパー補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部２３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）と、ダンパー補償電流Ｉｄとの対応を示すマップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）を代入することによりダンパー補償電流Ｉｄを算出する。

目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流算出部２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓおよびダンパー補償電流算出部２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて目標電流Ｉｔを決定する。目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流Ｉｂに、イナーシャ補償電流Ｉｓを加算するとともにダンパー補償電流Ｉｄを減算して得た補償電流Ｉｃを、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補償電流Ｉｃと目標電流Ｉｔとの対応を示すマップに代入することにより目標電流Ｉｔを算出する。

次に、制御部３０について詳述する。
図４は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部３１と、電動モータ１１０を駆動させる駆動手段の一例としてのモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部３３と、モータ駆動部３２に対して、電動モータ１１０の駆動を禁止させるための出力禁止信号を出力する禁止信号出力部３４と、を有している。

モータ駆動制御部３１は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部３３にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部６０とを有している。

フィードバック制御部４０は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔとモータ電流検出部３３にて検出された実電流Ｉｍとの偏差を求める偏差演算部４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック制御手段の一例としてのフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流Ｉｔと実電流Ｉｍとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部４１にて算出された偏差に対してフィードバックゲインＧを乗算する。

また、フィードバック制御部４０は、フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２のフィードバックゲインＧを補正するゲイン補正部４３を備えている。ゲイン補正部４３は、車速Ｖｃに応じてフィードバックゲインＧを補正する。ゲイン補正部４３は、車速Ｖｃに応じてフィードバックゲインＧを変更する変更手段の一例として機能する。
図５は、車速ＶｃとフィードバックゲインＧとの相関関係を示す図である。
ゲイン補正部４３は、例えば、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、図５に示すような車速ＶｃとフィードバックゲインＧとの対応を示すマップに、車速Ｖｃを代入することによりフィードバックゲインＧを算出する。図５に示したマップにおいては、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１以上である場合にはフィードバックゲインＧに１を乗算した値が補正後のフィードバックゲインＧとなり、車速Ｖｃが第２車速Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）以下である場合にはフィードバックゲインＧにα（α＜１）を乗算した値が補正後のフィードバックゲインＧとなるように関連付けられている。また、第２車速Ｖ２から第１車速Ｖ１にかけて、α×Ｇから１×Ｇへと徐々にフィードバックゲインＧが増加するように関連付けられている。

言い換えれば、ゲイン補正部４３は、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１よりも小さい場合に予め定められているフィードバックゲインＧよりもその値が小さくなるように補正し、第２車速Ｖ２までは、車速Ｖｃが小さくなるに従ってフィードバックゲインＧが徐々に小さくなるように補正する。そして、車速Ｖｃが第２車速Ｖ２以下である場合には、予め定められているフィードバックゲインＧにαを乗算した値を補正後のフィードバックゲインＧとする。
なお、第１車速Ｖ１は３０ｋｍ／ｈ、第２車速Ｖ２は１０ｋｍ／ｈ、αは０．３であることを例示することができる。

ＰＷＭ信号生成部６０は、フィードバック制御部４０からの出力値に基づいて電動モータ１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号６０ａを出力する。

モータ駆動部３２は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部３３は、モータ駆動部３２に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。

次に、禁止信号出力部３４について詳述する。
図６は、禁止信号出力部３４の概略構成図である。
禁止信号出力部３４は、ステアリングホイール１０１の操舵トルクＴと電動モータ１１０の実電流Ｉｍとに基づいて電動モータ１１０の出力を禁止するか否かを判定し、出力を禁止すると判定した場合にモータ駆動部３２に対して出力禁止信号を出力する出力禁止判定部３４１と、出力禁止判定部３４１が判定する際の指標を車速Ｖｃに応じて設定する設定手段の一例としての指標設定部３４２とを有している。出力禁止判定部３４１は、モータ駆動部３２により電動モータ１１０へ供給する電流を抑制する抑制手段の一例として機能する。

出力禁止判定部３４１は、操舵トルクＴと実電流Ｉｍとの関係が予め定められた対応関係である場合に、モータ駆動部３２による電動モータ１１０への電流の供給を禁止するべくモータ駆動部３２に対して出力禁止信号を出力する。より具体的には、出力禁止判定部３４１は、トルク信号Ｔｄと、モータ電流検出部３３からの出力信号と、目標電流算出部２０から電流の方向を示す情報（目標電流Ｉｔの符号など）とを取得し、これらを基に操舵トルクＴと電動モータ１１０の実電流Ｉｍとを把握し、把握した操舵トルクＴと実電流Ｉｍとが出力禁止信号を出力するように指標設定部３４２が設定した領域に予め定められた時間継続して属する場合には、モータ駆動部３２に対して出力禁止信号を出力する。そして、出力禁止信号を取得したモータ駆動部３２は、電動モータ１１０へ供給する電流を零に設定するべく、全てのトランジスタをＯＦＦにさせる。

指標設定部３４２は、複数の指標を有しており、車速Ｖｃに応じて、複数の指標の内から最適な指標を選択して設定する。
図７は、指標設定部３４２が設定する指標を例示する図である。
図７に示した指標においては、操舵トルクＴと実電流Ｉｍとから定められる２次元座標上において、電動モータ１１０の出力を禁止する出力禁止領域が設定されている。
指標設定部３４２は、指標を複数有している。図７（ａ）に示した指標は、車速Ｖｃが上述した第１車速Ｖ１以上である場合に設定する指標であり、図７（ｂ）に示した指標は、車速Ｖｃが上述した第２車速Ｖ２以下である場合に設定する指標である。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、車速Ｖｃが第２車速Ｖ２以下である場合の指標における出力禁止領域は、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１以上である場合の指標における出力禁止領域よりも狭くなっている。つまり、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１以上である場合の指標における出力禁止領域では属する操舵トルクＴおよび実電流Ｉｍが、車速Ｖｃが第２車速Ｖ２以下である場合の指標における出力禁止領域では属さない領域が存在する。

また、図７においては、指標設定部３４２が設定する指標として、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１以上である場合の指標と車速Ｖｃが第２車速Ｖ２以下である場合の指標とを例示しているが、第２車速Ｖ２から第１車速Ｖ１までの指標は、その指標における出力禁止領域が図７（ｂ）に示した出力禁止領域と図７（ａ）に示した出力禁止領域との間に設定される。つまり、第２車速Ｖ２以下での指標における出力禁止領域から第１車速Ｖ１以上での指標における出力禁止領域までの徐々に領域が拡大するように定められている。

このように構成された禁止信号出力部３４においては、出力禁止判定部３４１が把握した操舵トルクＴおよび実電流Ｉｍが、指標設定部３４２が設定した指標に該当する場合（この指標における出力禁止領域に属する場合）にモータ駆動部３２に対して出力禁止信号を出力することにより、電動モータ１１０が運転者の操舵意志に反するように運転者の操舵力をアシストすることが抑制される。例えば、目標電流算出部２０などの装置の異常により電動モータ１１０に過剰な電流が供給されるような事態が生じている場合には電動モータ１１０の駆動が停止させる。

以下、フローチャートを用いて、出力禁止判定部３４１が行う出力禁止判定処理について説明する。
図８は、出力禁止判定部３４１が行う出力禁止判定処理の手順を示すフローチャートである。出力禁止判定部３４１は、例えば、定期的（例えば、１ｍｓ毎）に、出力禁止判定処理を実行する。

出力禁止判定部３４１は、先ず、現時点の電動モータ１１０の実電流Ｉｍおよび操舵トルクＴを把握する（ステップ（以下、単に、「Ｓ」と記す。）８０１）。その後、複数の指標の内、いずれの指標が指標設定部３４２により設定されているかを把握する（Ｓ８０２）。
そして、出力禁止判定部３４１は、Ｓ８０１にて把握した実電流Ｉｍと操舵トルクＴとの関係が、Ｓ８０２にて把握した指標において予め定められている出力禁止領域に属するか否かを判別する（Ｓ８０３）。そして、出力禁止領域に属する場合（Ｓ８０３でＹＥＳ）、実電流Ｉｍおよび操舵トルクＴが、Ｓ８０３にて属すると判定された出力禁止領域に予め定められた規定時間以上継続して属しているか否かを判別する（Ｓ８０４）。そして、規定時間以上継続している場合（Ｓ８０４でＹＥＳ）、モータ駆動部３２に対して出力禁止信号を出力する（Ｓ８０５）。
他方、出力禁止領域に属しない場合（Ｓ８０３でＮＯ）および規定時間以上継続していない場合（Ｓ８０４でＮＯ）、出力禁止信号を出力することなしに本処理の実行を終了する。

以上のように構成されたステアリング装置１００においては、車速Ｖｃが小さい場合には、予め定められたフィードバックゲインＧよりも小さくなるように補正されたフィードバックゲインＧを用いてフィードバック制御が行われるので、車速Ｖｃが小さいときに電動モータに流す電流のリップル変動幅が小さくなる。特に、車庫入れや駐車時など、停止状態でステアリングホイールを限界まで切る、所謂据え切りを行ったとしても、小さい値のフィードバックゲインＧを用いてフィードバック制御が行われるので、リップル変動幅が小さい。その結果、フィードバック制御を行うステアリング装置１００に大きな振動が発生したり騒音や異音が生じたりしてしまうことを抑制することができる。特に、車庫入れや駐車時など、車速Ｖｃが小さいとき程、ステアリング装置１００が搭載された自動車の車内は静かであるため、ステアリング装置１００の振動や音が、車内に響いてしまうが、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、車内に響く振動や音を抑制することができる。

ただし、予め定められたフィードバックゲインＧよりも小さくなるように補正されたフィードバックゲインＧを用いてフィードバック制御を行うと、応答性が低下し、操舵トルクＴに応じて設定された目標電流Ｉｔに対して実電流Ｉｍが追従し難くなる。
図９は、操舵トルクＴと実電流Ｉｍとの関係を例示する図である。図９（ａ）は、予め定められたフィードバックゲインＧを用いてフィードバック制御を行った場合における操舵トルクＴと実電流Ｉｍとの関係を示す図であり、図９（ｂ）は、予め定められたフィードバックゲインＧにαを乗算することで補正されたフィードバックゲインＧを用いてフィードバック制御を行った場合における操舵トルクＴと実電流Ｉｍとの関係を示す図である。
図９に示すように、フィードバックゲインＧを小さくすることで、応答性が低下し、操舵トルクＴに対する、ステアリングホイール１０１の切り増し方向における実電流Ｉｍと、ステアリングホイール１０１の切り戻し方向における実電流Ｉｍとの差が大きくなる。

これに対して、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、図７（ａ）および図７（ｂ）に例示するように、車速Ｖｃに応じて出力禁止領域が異なり、車速Ｖｃが第２車速Ｖ２以下である場合、言い換えればフィードバックゲインＧがα倍に小さく補正された場合の指標における出力禁止領域は、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１以上である場合、言い換えればフィードバックゲインＧをそのまま用いた場合の指標における出力禁止領域よりも狭くなっている。それゆえ、フィードバックゲインＧを小さくすることで、操舵トルクＴに対する、ステアリングホイール１０１の切り増し方向における実電流Ｉｍと切り戻し方向における実電流Ｉｍとの差が大きくなるように応答性が低くなったとしても、操舵トルクＴと実電流Ｉｍとが出力禁止領域に規定時間継続して属し難くなる。その結果、運転者の操舵意志に沿うアシストトルクを電動モータから出力しているにもかかわらず、運転者の操舵意志に反するようなアシストトルクが電動モータから出力されていると判断されて電動モータへ電流が供給されなくなることを抑制することができる。

他方、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１以上である場合には、車速Ｖｃが第１車速Ｖ１未満である場合よりも出力禁止領域が広いことから、運転者の操舵意志に反するようなアシストトルクが電動モータから出力されている場合には素早く電動モータへの電流の供給を零にすることができる。それゆえ、車速Ｖｃが大きい場合に、例えば目標電流算出部２０などの装置の異常により電動モータ１１０に過剰な電流が供給されるような事態が生じている場合には素早く電動モータ１１０の駆動を停止させることができる。その結果、自動車が、車速Ｖｃが大きいときに運転者の操舵意志に反するような挙動を示すことに起因して事故に繋がることを抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、運転者の操舵意志に反するアシストトルクが電動モータから出力されることを抑制しつつ、フィードバックの応答性低下による騒音・異音や振動を抑制することができる。特に運転者の操舵意志に反するような挙動を示すことが危険となる車速Ｖｃが大きい場合には電動モータ１１０に過剰な電流が供給されるような事態が生じたら素早く電動モータ１１０の駆動を停止させることができるとともに、音や振動が車内に響き易い車速Ｖｃが小さい場合には電流のリップル変動幅に起因する音や振動を抑制することができる。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、３０…制御部、３４…禁止信号出力部、４０…フィードバック制御部、４２…フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部、４３…ゲイン補正部、
１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ、３４１…出力禁止判定部、３４２…指標設定部

Claims (6)

1. 車両に設けられたステアリングホイールに操舵補助力を与える電動モータと、
   前記ステアリングホイールの操舵トルクに基づいて前記電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流設定手段と、
   前記電動モータに電流を供給することにより当該電動モータを駆動する駆動手段と、
   前記目標電流設定手段が設定した目標電流と前記電動モータに供給される実電流とが一致するようにフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
   前記車両の移動速度である車速に応じて前記フィードバック制御手段のフィードバックゲインを変更する変更手段と、
   前記操舵トルクと前記実電流との関係が予め定められた関係である場合に前記駆動手段により前記電動モータへ供給する電流を抑制する抑制手段と、
   前記車速に応じて前記予め定められた関係を設定する設定手段と、
   を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記変更手段は、前記車速が小さい場合には大きい場合よりも前記フィードバックゲインを小さく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。
3. 前記抑制手段は、前記操舵トルクと前記実電流とが、当該操舵トルクの範囲と当該実電流の範囲とに基づいて形成される予め定められた領域内に属する場合に、前記電動モータへ供給する電流を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記設定手段は、前記車速が小さい場合には大きい場合よりも前記予め定められた領域を小さくすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記変更手段は、前記車速が予め定められた第１車速以上である場合には前記フィードバックゲインを最も大きくし、
   前記設定手段は、前記車速が前記第１車速以上である場合には前記予め定められた領域を最も小さくすることを特徴とする請求項３または４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記変更手段は、前記車速が予め定められた第２車速以下である場合には前記フィードバックゲインを最も小さくし、
   前記設定手段は、前記車速が前記第２車速以下である場合には前記予め定められた領域を最も大きくすることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

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