JP2017165117A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両状態にあった位相補償を行うことができ、車両状態にあった操舵フィーリングを実現できる電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ＥＰＳ１（電動パワーステアリング装置）では、位相遅れ補償制御部５１及び位相進み補償制御部５３が、車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、車両状態に応じて選択して行う。この結果、車両状態にあった位相補償を行うことができ、車両状態にあった操舵フィーリングを実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

従来、電動パワーステアリング装置では、操舵トルクの位相進み補償や位相遅れ補償を行うことによりステアリングシステムの安定性を確保するようにしている（特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１では、路面μと車速に応じて位相補償の係数Ｋを変更するマップが開示され、路面μの大小に応じて係数Ｋを大小にすることが開示されている。また、特許文献２では、戻し操作時には切込操舵状態に比して設定周波数よりも高周波数帯域でゲインを小さくするようにトルクセンサの出力信号の位相を位相制御要素により変化させることが開示されている。

特開２００６−１１７２２３号公報、図４６、段落０１６８ 特開２００６−２９８０４０号公報

ところで、車両が高Ｇ旋回中にステアリングの速い追操舵をした場合、位相遅れ補償により、モータアシストの追従性が低下してアシスト不足が発生する。
上記アシスト不足を改善するためには、トルクの位相遅れ補償を少なくし、位相進み補償を多くする必要がある。ところが、トルクの位相進み補償が多すぎる場合、位相進み補償でのゲインの増加により通常操舵でのトルクセンサの検出信号のノイズが増加して該ノイズの悪化を来たすとともに、ロードインフォメーションの低下が問題となる。

なお、特許文献１、特許文献２では、上記の場合にどのようにするかの開示はされていない。
本発明の目的は、車両状態にあった位相補償を行うことができ、車両状態にあった操舵フィーリングを実現する電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明の電動パワーステアリング装置は、車両の操舵系に作用する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記操舵系に補助トルクを与える電動機と、前記操舵トルクに位相補償を行う位相補償部を有していて、前記位相補償が行われた信号に基づいて前記電動機を制御する制御部とを備える電動パワーステアリング装置であって、前記位相補償部は、前記車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、前記車両状態に応じて選択して行うものである。

上記構成によれば、位相補償部は、車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態とでは、車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を選択して行う。

また、前記位相補償部は、位相遅れ補償部と位相進み補償部とを含み、前記位相遅れ補償部と前記位相進み補償部の各部は、前記車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、前記操舵トルクに基づく操舵状態と前記車両状態に応じて選択して行うものが好ましい。

上記構成によれば、位相遅れ補償部と位相進み補償部の各部は、車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態とでは、車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を選択することにより、車両状態にあった位相補償を行う。

また、外力の作用の有無を、操舵速度、ヨーレート、横Ｇのうち、少なくとも横Ｇの情報に応じて判定する外力有無判定部を備えることが好ましい。
上記構成によれば、外力有無判定部は、外力の作用の有無を、操舵速度、ヨーレート及び横Ｇのうち、少なくとも操舵速度及び横Ｇの情報に応じて判定する。

本発明によれば、車両状態にあった位相補償を行うことができ、車両状態にあった操舵フィーリングを実現できる。

一実施形態の電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図。 一実施形態の電動パワーステアリング装置における制御ブロックの概略構成を示すブロック図。 一実施形態の位相補償制御部の概略構成を示すブロック図。 電動パワーステアリング装置について、その位相遅れ補償制御部の概略構成を示すブロック図。 アシスト勾配に基づく位相遅れ補償制御の態様を示す説明図。 基本アシスト制御量とアシスト勾配との関係を示す説明図。 電動パワーステアリング装置について、その位相進み補償制御部の概略構成を示すブロック図。 旋回追操舵判定フラグが入力されたときの、アシスト勾配ゲイン演算部のアシスト勾配ゲインの演算手順を示すフローチャート。 アシスト勾配とアシスト勾配ゲインとの関係を示す説明図。 旋回追操舵判定フラグが入力されたときの、システム安定化制御部のシステム安定化制御量の演算手順を示すフローチャート。 旋回追操舵判定フラグのオンとオフを判定する手順を示すフローチャート。

以下、車両に設けられた電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという）を具体化した一実施形態を図１〜図１１を参照して説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１は運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１５を転舵させる操舵機構２、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構３、及びアシスト機構３を制御するＥＣＵ（電子制御装置）３０を備えている。

操舵機構２は、ステアリングホイール１０及びステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１１ａ、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂ、及びインターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃを有している。

ピニオンシャフト１１ｃの下端部はラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２に連結されている。したがって、操舵機構２では、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ピニオンシャフト１１ｃの先端に設けられたピニオンギヤと、ラックシャフト１２に形成されたラックからなるラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラックシャフト１２の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１４を介して左右の転舵輪１５にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角が変化する。ここで、操舵系は、運転者によって操舵されるステアリングホイール１０から転舵輪１５に至る系統である。

アシスト機構３は、アシスト力の発生源である電動機としてのモータ２０を備えている。モータ２０の回転軸２１は、減速機構２２を介してコラムシャフト１１ａに連結されている。減速機構２２はモータ２０の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト１１ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト１１にモータ２０の回転力（トルク）がアシスト力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。モータ２０としては、たとえば、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に基づいて回転する３相ブラシレスモータが採用されているが、限定するものではない。

ＥＣＵ３０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果に基づいてモータ２０を制御する。各種のセンサとしては、たとえばトルクセンサ４０、及び回転角センサ４１がある。トルクセンサ４０はコラムシャフト１１ａに設けられ、回転角センサ４１はモータ２０に設けられている。トルクセンサ４０は、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト１１に付与される操舵トルクＴｈ０を検出する。トルクセンサ４０は、操舵トルク検出部に相当する。回転角センサ４１は、回転軸２１の回転角θｍを検出する。

また、図１に示すようにＥＣＵ３０には、横Ｇセンサ１８及びヨーレートセンサ１９が接続されている。ＥＣＵ３０は、横Ｇセンサ１８及びヨーレートセンサ１９の出力信号に基づいて、横Ｇ（横加速度）及びヨーレートδを検出する。

ＥＣＵ３０は、本実施形態では、トルクセンサ４０の出力に基づいて、目標のアシスト力を設定し、実際のアシスト力が目標のアシスト力となるように、モータ２０に供給される電流を制御する。

次に、ＥＣＵの構成を詳細に説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ３０は、モータ制御信号を駆動回路３２に出力するマイコン（マイクロコンピュータ）３１と、そのモータ制御信号に基づいてモータ２０に駆動電力を供給する駆動回路３２とを備えている。マイコン３１は、制御部に相当する。

マイコン３１は、アシスト指令値演算部３３と、電流指令値演算部３４と、モータ制御信号生成部３６と、外力有無判定部としての旋回追操舵判定部３８とを備えている。
アシスト指令値演算部３３は、トルクセンサ４０から得られる操舵トルクＴｈ０に基づいてモータ２０に付与すべきアシストトルクに対応した基本アシスト制御量Ｔａｓ＊及びシステム安定化制御量Ｔｄｔ＊１、またはシステム安定化制御量Ｔｄｔ＊２を演算する。

電流指令値演算部３４は、基本アシスト制御量Ｔａｓ＊及びシステム安定化制御量Ｔｄｔ＊に基づき電流指令値Ｉａ＊を演算する。モータ制御信号生成部３６は、駆動回路３２とアシスト機構３との間の給電経路に設けられた電流センサ３７により検出される実電流値Ｉ、及び回転角センサ４１により検出される回転角θｍに基づいて、電流指令値Ｉ＊に実電流値Ｉを追従させるように、モータ制御信号を生成する。

次に、アシスト指令値演算部３３について具体的に説明する。
アシスト指令値演算部３３は、トルクシフト制御部５０と、位相遅れ補償制御部５１と、基本アシスト制御部５２と、位相進み補償制御部５３とを備えている。位相遅れ補償制御部５１は、位相遅れ補償部に相当し、位相進み補償制御部５３は、位相進み補償部に相当する。また、位相遅れ補償制御部５１及び位相進み補償制御部５３は、位相補償部に相当する。

トルクシフト制御部５０は、操舵フィーリングを向上させるため、トルクセンサ４０により検出される操舵トルクＴｈ０をステアリングホイール１０の操舵状態に基づいて補正することにより補正トルクＴｈを演算する。具体的には、トルクシフト制御部５０は、ステアリングホイール１０が保舵状態や切り戻し状態の場合には操舵トルクＴｈ０が増大するように補正し、切り込み状態の場合には操舵トルクＴｈ０に対する補正量を「０」とすることで、補正トルクＴｈを演算する。位相遅れ補償制御部５１は、トルクシフト制御部５０から出力される補正トルクＴｈの位相を遅らせる。

基本アシスト制御部５２は、位相遅れ補償制御部５１による位相遅れ補償後の操舵トルクＴｈ’に基づいて、電流指令値Ｉａ＊に対応したアシスト指令値の基礎成分として基本アシスト制御量Ｔａｓ＊を演算する。

一方、位相進み補償制御部５３は、補正トルクＴｈの微分値（補正トルク微分値ｄＴｈ）に基づく補償成分として、その位相を進ませることによりシステム安定化制御量Ｔｄｔ＊を演算する。

図４に示すように、位相遅れ補償制御部５１は、後述の旋回追操舵判定フラグ及びアシスト勾配Ｒａｇに基づいて、アシスト勾配ゲインＫａｇ１またはＫａｇ２を演算するアシスト勾配ゲイン演算部５１ａと、アシスト勾配Ｒａｇに基づいて位相遅れ補償の特性（フィルタの係数など）を変更するアシスト勾配感応フィルタ５１ｂを有する。

アシスト勾配ゲイン演算部５１ａは、基本アシスト制御部５２から取り込まれるアシスト勾配Ｒａｇの値の絶対値が大きいほど、より小さなアシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２を演算する。

また、アシスト勾配Ｒａｇが同じ値の場合においては、旋回追操舵判定フラグがオン（高Ｇ旋回）のときにはアシスト勾配ゲインＫａｇ１が算出され、旋回追操舵判定フラグがオフ（非高Ｇ旋回）のときはアシスト勾配ゲインＫａｇ２（＞Ｋａｇ１）が算出される（図９参照）。アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２は、０〜１．０の範囲で設定される値である。

また、図５に示すように、アシスト勾配感応フィルタ５１ｂは、アシスト勾配Ｒａｇ（アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２）に応じて選択された周波数ｆごとにゲインＧ１の異なるフィルタを選択して位相遅れ補償を行う。ゲインＧ１とは、アシスト勾配感応フィルタ５１ｂの入力と出力の比、すなわち、位相遅れ補償前の補正トルクＴｈと位相遅れ補償後の補正トルクＴｈ’の比のことである。位相遅れ補償制御部５１は、アシスト勾配Ｒａｇの上昇に応じて（アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２の低下に応じて）、位相遅れ補償後の補正トルクＴｈ’（第１の補償値）の位相が遅れるように（ゲインを低減するように）、その位相遅れ補償の特性（ゲインＧ１など）を変更する。

図６のグラフに示すように、基本アシスト制御部５２は、位相遅れ補償後の操舵トルクＴｈ’の絶対値が大きいほど、より大きな絶対値を有する基本アシスト制御量Ｔａｓ＊を演算する。位相遅れ補償後の補正トルクＴｈ’の絶対値が大きいほど、アシスト勾配Ｒａｇの絶対値が大きくなるように設計されている。なお、アシスト勾配Ｒａｇとは、位相遅れ補償後の操舵トルクＴｈ’の変化に対する基本アシスト制御量Ｔａｓ＊の変化の割合である。たとえば、アシスト勾配Ｒａｇは、図６で示される接線Ｌの傾きである。

図７に示すように、位相進み補償制御部５３は、トルク微分値演算部５３ａと、ローパスフィルタ５３ｂと、システム安定化制御部５３ｃとを有している。
トルク微分値演算部５３ａは、入力される補正トルクＴｈに基づいて、補正トルク微分値ｄＴｈを演算する。ローパスフィルタ５３ｂは、入力された補正トルク微分値ｄＴｈをローパスフィルタ処理してフィルタ後の補正トルク微分値ｄＴｈ’を位相進み補償後の補正トルクとして出力する。

システム安定化制御部５３ｃは、フィルタ後の補正トルク微分値ｄＴｈ’、アシスト勾配Ｒａｇ及び旋回追操舵判定フラグに基づいて、システム安定化制御量Ｔｄｔ１＊、またはシステム安定化制御量Ｔｄｔ２＊を演算する。

すなわち、システム安定化制御部５３ｃからは、旋回追操舵判定フラグがオンの場合は、システム安定化制御量Ｔｄｔ２＊が出力され、旋回追操舵判定フラグがオフの場合は、システム安定化制御量Ｔｄｔ１＊（＜Ｔｄｔ２＊）が出力される。

また、システム安定化制御部５３ｃは、補正トルク微分値ｄＴｈ’の絶対値が大きいほど、より絶対値の大きなシステム安定化制御量Ｔｄｔ１＊、システム安定化制御量Ｔｄｔ２＊を演算する。

図２に示す旋回追操舵判定部３８は、検出した横Ｇ、及びヨーレートδに基づいて、高Ｇ旋回中か、非高Ｇ旋回中かの車両状態を把握するとともに、操舵速度に基づいて、操舵状態を把握し、両状態に応じて、旋回追操舵か否かを判定し、その判定結果である旋回追操舵判定フラグを位相遅れ補償制御部５１及び位相進み補償制御部５３に出力する。

なお、図示はしないが、モータ２０には、モータ回転角を検出する回転角センサが設けられている。また、ＥＣＵ３０には、前記回転角センサが検出したモータ回転角に基づいてステアリングホイール１０の実際の操舵角を演算する操舵角演算部（図示しない）と、操舵速度を演算する操舵速度演算部（図示しない）が設けられている。前記操舵角演算部は、前記モータ回転角とステアリングシャフト１１の回転角との相関関係を利用して操舵角を演算する。本実施形態では、ステアリングホイール１０が中立位置であるとき、操舵角は「０°」となっている。また操舵角は、ステアリングホイール１０が右操舵方向に操作されると増加し、左操舵方向に操作されると減少するように定義されている。前記操舵速度演算部は、前記操舵角を微分演算することにより操舵速度を算出する。

（実施形態の作用）
つぎに、アシスト勾配ゲイン演算部５１ａの動作を説明する。
図８に示すように、アシスト勾配ゲイン演算部５１ａは、入力された旋回追操舵判定フラグがオンか否かを判定する（Ｓ１１）。旋回追操舵判定フラグがオフの場合には、アシスト勾配ゲインＫａｇ１を出力し（Ｓ１２）、処理を終了する。アシスト勾配ゲインＫａｇ１は、入力されるアシスト勾配Ｒａｇの絶対値に応じて、変化する値である。これに対して、旋回追操舵判定フラグがオンの場合には、アシスト勾配ゲイン演算部５１ａはアシスト勾配ゲインＫａｇ２を出力し（Ｓ１３）、処理を終了する。

ところで、アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２とアシスト勾配Ｒａｇとの間には、図９のグラフに示されるような関係がある。すなわち、アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２はアシスト勾配Ｒａｇに対して反比例するように、０〜１．０の範囲で設定される値である。また、アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２が「１」のとき、アシスト勾配Ｒａｇは「０」である。なお、図５に示すように、アシスト勾配Ｒａｇが「０」に近づくほど（アシスト勾配ゲインＫａｇ１、Ｋａｇ２が「１」に近づくほど）、アシスト勾配感応フィルタ５１ｂは、周波数ｆによらずにゲインＧ１がほとんど「１」になるようなフィルタを用いて位相遅れ補償を行う。

また、図９に示すように、アシスト勾配Ｒａｇが「０」でない場合においては、アシスト勾配Ｒａｇが同じ値の場合、アシスト勾配ゲインＫａｇ２＞Ｋａｇ１である。
この結果、旋回追操舵判定フラグがオンのときは、アシスト勾配ゲインＫａｇ２であるため、位相遅れ補償後の補正トルクＴｈ’の位相が遅れることが抑制されて、補正トルクＴｈ’の追従性が高められる。

逆に、旋回追操舵判定フラグがオフのときは、アシスト勾配ゲインＫａｇ１であるため、位相遅れ補償後の補正トルクＴｈ’の位相が遅れることが促進されて、補正トルクＴｈ’の追従性が抑制される。

つぎに、位相進み補償制御部５３の動作を説明する。
図７に示すトルク微分値演算部５３ａは、入力した補正トルクＴｈに基づいてフィルタ後の補正トルク微分値ｄＴｈを演算してローパスフィルタ５３ｂに出力する。ローパスフィルタ５３ｂは、入力された補正トルク微分値ｄＴｈをローパスフィルタ処理してフィルタ後の補正トルク微分値ｄＴｈ’を位相進み補償後の補正トルクとしてシステム安定化制御部５３ｃに出力する。

システム安定化制御部５３ｃでは、下記のように処理を行う。
図１０に示すようにシステム安定化制御部５３ｃは、入力された旋回追操舵判定フラグがオンか否かを判定する（Ｓ２１）。システム安定化制御部５３ｃは、旋回追操舵判定フラグがオフの場合には、フィルタ後の補正トルク微分値ｄＴｈ’及びアシスト勾配Ｒａｇに基づいて、システム安定化制御量Ｔｄｔ１＊（＜Ｔｄｔ２＊）を演算して、電流指令値演算部３４に出力し（Ｓ２２）、処理を終了する。これに対して、システム安定化制御部５３ｃは、旋回追操舵判定フラグがオンの場合には、フィルタ後の補正トルク微分値ｄＴｈ’及びアシスト勾配Ｒａｇに基づいて、システム安定化制御量Ｔｄｔ２＊を演算して、電流指令値演算部３４に出力し（Ｓ２３）、処理を終了する。

上記のようにして、旋回追操舵判定フラグがオンの場合は、システム安定化制御部５３ｃから、電流指令値演算部３４にシステム安定化制御量Ｔｄｔ２＊（＞システム安定化制御量Ｔｄｔ１＊）が出力されるため、電流指令値演算部３４では、基本アシスト制御量Ｔａｓ＊に位相進み補償が大となるシステム安定化制御量Ｔｄｔ２＊が加算される。

また、旋回追操舵判定フラグがオフの場合は、システム安定化制御部５３ｃから、電流指令値演算部３４にシステム安定化制御量Ｔｄｔ１＊（＜システム安定化制御量Ｔｄｔ２＊）が出力されるため、電流指令値演算部３４では、基本アシスト制御量Ｔａｓ＊に位相進み補償が小となるシステム安定化制御量Ｔｄｔ２＊が加算される。

つぎに、旋回追操舵判定フラグのオン及びオフの判定方法について説明する。図１１は、ＥＣＵ３０が所定の制御周期毎に実行するプログラムのフローチャートである。
図１１に示すように、旋回追操舵判定部３８は、車両状態及び操舵状態に関して旋回追操舵判定条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ３１）。

旋回追操舵判定条件は、横Ｇが横Ｇ判定閾値Ｇａ以上で、かつ、ヨーレートδがヨーレート判定閾値δａ以上であることと、操舵速度が操舵速度判定閾値以上であることである。横Ｇが横Ｇ判定閾値Ｇａ以上で、かつ、ヨーレートδがヨーレート判定閾値δａ以上は、車両状態が高Ｇ旋回中の状態であることであり、操舵速度が操舵速度判定閾値以上の場合は、追操舵が行われていて車両に外力が働いていることを意味している。

また、上記旋回追操舵判定条件が成立しない場合、追操舵が行われずに外力が働いていない状態を意味している。前記横Ｇ判定閾値Ｇａ、ヨーレート判定閾値δａ及び操舵速度判定閾値は、試験等により得られた値であって、図示しないメモリに格納されている。

Ｓ３１において、旋回追操舵判定条件が成立していない場合（Ｓ３１の判定はＮＯ）、Ｓ３２に移行して、旋回追操舵判定フラグをオフに設定し、このフローチャートを一旦終了する。

Ｓ３１において、旋回追操舵判定条件が成立している場合（Ｓ３１の判定はＹＥＳ）、Ｓ３３へ移行する。Ｓ３３では、前回値（１周期前の値）の旋回追操舵判定フラグがオンであったか否かを判定する。なお、初期状態の旋回追操舵判定フラグは、通常オフに設定されている。前回値の旋回追操舵判定フラグがオフのとき（Ｓ３３でＮＯ）、旋回追操舵判定フラグをオンに設定し（Ｓ３４）、このフローチャートを一旦終了する。

Ｓ３３において、前回値（１周期前の値）の旋回追操舵判定フラグがオンであった場合には、Ｓ３５に移行して、旋回追操舵判定フラグをオンに保持してこのフローチャートを一旦終了する。

上記のように位相補償を行うことにより、車両が高Ｇ旋回中、操舵速度が操舵速度判定閾値以上の速い操舵がされている場合、位相遅れ補償制御部５１は位相遅れ補償を小さくし、位相進み補償制御部５３では位相進み補償を大きくする。この結果、車両が高Ｇ旋回中、操舵速度が操舵速度判定閾値以上の速い操舵がされている場合、モータ２０のアシストの追従性を向上できる結果、アシスト不足が生ずることがなくなる。

また、車両が通常時、すなわち高Ｇ旋回中であって、操舵速度が操舵速度判定閾値未満の操舵がされている場合、或いは車両が非高Ｇ旋回の場合、位相遅れ補償制御部５１は位相遅れ補償を大きくし、位相進み補償制御部５３では位相進み補償を小さくする。この場合には、車両の通常時では位相進み補償でのゲインが増加しないため、トルクセンサの検出信号のノイズが悪化することがなく、また、ロードインフォメーションの低下が生ずることはなくなる。

本実施形態では、下記の特徴を有する。
（１）本実施形態のＥＰＳ１（電動パワーステアリング装置）では、位相遅れ補償制御部５１及び位相進み補償制御部５３（位相補償部）は、車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、前記車両状態に応じて選択して行う。この結果、本実施形態によれば、車両状態にあった位相補償を行うことができ、車両状態にあった操舵フィーリングを実現できる。

（２）本実施形態のＥＰＳ１では、位相遅れ補償制御部５１と位相進み補償制御部５３の各部は、車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、前記操舵トルクに基づく操舵状態と車両状態に応じて選択して行う。この結果、本実施形態によれば、位相遅れ補償制御部５１（位相遅れ補償部）と位相進み補償制御部５３（位相進み補償部）の各部により、車両状態にあった位相補償を行うことができ、車両状態にあった操舵フィーリングを実現できる。

（３）本実施形態のＥＰＳ１（電動パワーステアリング装置）では、車両に働く外力の作用の有無を、操舵速度、ヨーレート、横Ｇの情報に応じて判定する旋回追操舵判定部３８（外力有無判定部）を備える。この結果、本実施形態によれば、外力有無判定部は、外力の作用の有無を、操舵速度、ヨーレート及び横Ｇにより、容易に判定できる。

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・前記実施形態では、操舵トルクに基づいて、目標のアシスト力を設定したが、操舵トルク０及び車速に基づいて目標のアシスト力を設定してもよい。

・前記実施形態では、モータ２０として、ブラシレスモータを用いたが、ブラシ付きのモータを用いてもよい。
・前記実施形態では、コラム型の電動パワーステアリング装置に具体化して示したが、これに限らない。たとえば、ラックパラレル型の電動パワーステアリング装置であってもよい。

・前記実施形態では、外力の有無判定を、操舵速度、横Ｇ（横加速度）、及びヨーレートで判定したが、操舵速度及び横Ｇに基づく判定で行ってもよく、或いは、ヨーレートと横Ｇ（横加速度）、或いは横Ｇ（横加速度）のみの情報で行ってもよい。なお、前記実施形態のように外力の有無判定を、操舵速度、横Ｇ及びヨーレートの判定で行う場合には、操舵速度及び横Ｇの判定よりも判定精度を上げることができる。

・前記実施形態では、基本アシスト制御量Ｔａｓ＊に対して補償制御を行うために、位相遅れ補償制御部５１及び位相進み補償制御部５３が設けられたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。

・本実施形態では、トルクシフト制御部５０から出力される補正トルクＴｈが、位相遅れ補償制御部５１及び位相進み補償制御部５３に入力されたが、これに限らない。たとえば、位相進み補償制御部５３に操舵トルクＴｈ０が入力されて、操舵トルクＴｈ０に基づいてシステム安定化制御量Ｔｄｔ＊を演算してもよい。また、トルクシフト制御部５０を設けず、操舵トルクＴｈ０を用いて位相遅れ補償及び位相進み補償をしてもよい。

・前記実施形態では、位相進み補償制御部５３においてトルク微分値演算部５３ａを設けて、補正トルク微分値を用いて位相進み補償を行ったが、これに限らない。たとえば、補正トルクの差分値を用いて位相進み補償を行ってもよい。

・前記実施形態では、位相進み補償制御部５３にローパスフィルタ５３ｂが設けられたが、これに限らない。たとえば、必要に応じて、補正トルク微分値ｄＴｈの低周波成分を除去するためのハイパスフィルタを設けてもよい。

・前記実施形態では、回転角センサ４１はモータ２０の回転軸２１から、回転角θｍを検出したが、これに限らない。たとえば、ピニオン角を検出するようにしてもよい。

１…ＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）、２…操舵機構、
３…アシスト機構、１０…ステアリングホイール、
１１…ステアリングシャフト、１１ａ…コラムシャフト、
１１ｂ…インターミディエイトシャフト、１１ｃ…インターミディエイトシャフト、
１２…ラックシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１４…タイロッド、
１５…転舵輪、１８…横Ｇセンサ、１９…ヨーレートセンサ、
２０…モータ（電動機）、２１…回転軸、２２…減速機構、
３０…ＥＣＵ（電子制御装置）、３１…マイコン（制御部）、
３２…駆動回路、３３…アシスト指令値演算部、３４…電流指令値演算部、
３６…モータ制御信号生成部、３７…電流センサ、
３８…旋回追操舵判定部（外力有無判定部）、
４０…トルクセンサ（操舵トルク検出部）、４１…回転角センサ、
５０…トルクシフト制御部、
５１…位相遅れ補償制御部（位相遅れ補償部、位相補償部）、
５１ａ…アシスト勾配ゲイン演算部、５１ｂ…アシスト勾配感応フィルタ、
５２…基本アシスト制御部、
５３…位相進み補償制御部（位相進み補償部、位相補償部）、
５３ａ…トルク微分値演算部、５３ｂ…ローパスフィルタ、
５３ｃ…システム安定化制御部、Ｔｈ０…操舵トルク、Ｔｈ…補正トルク、
Ｔｈ’…位相遅れ補償後の補正トルク（第１の補償値）、Ｒａｇ…アシスト勾配、
Ｋａｇ…アシスト勾配ゲイン、Ｇ１…ゲイン、ｄＴｈ…補正トルク微分値、
ｄＴｈ’…フィルタ後の補正トルク微分値（第２の補償値）、
Ｔａｓ＊…基本アシスト制御量（基本制御量）、Ｔｄｔ＊…システム安定化制御量、
Ｉ＊…電流指令値、Ｉｌｉｍ…電流制限値、Ｉａ＊…電流指令値、
Ｉ…実電流値（電流値）、θｍ…回転角、δ…ヨーレート。

Claims (3)

1. 車両の操舵系に作用する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記操舵系に補助トルクを与える電動機と、前記操舵トルクに位相補償を行う位相補償部を有していて、前記位相補償が行われた信号に基づいて前記電動機を制御する制御部とを備える電動パワーステアリング装置であって、
   前記位相補償部は、前記車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、前記車両状態に応じて選択して行う電動パワーステアリング装置。
2. 前記位相補償部は、位相遅れ補償部と位相進み補償部とを含み、
   前記位相遅れ補償部と前記位相進み補償部の各部は、前記車両に外力が作用した場合の車両状態と、外力が作用しない場合の車両状態に対応する相互に異なる２つの位相補償制御を、前記操舵トルクに基づく操舵状態と前記車両状態に応じて選択して行う請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記外力の作用の有無を、操舵速度、ヨーレート、横Ｇのうち、少なくとも横Ｇの情報に応じて判定する外力有無判定部を備える請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。

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