JP2010195142A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクを路面状態に応じて変えることにより、路面状態に応じた違和感のないステアリングホイールの操作感覚を運転者に持たせることができるようにする。
【解決手段】電動パワーステアリング装置１０は、少なくとも路面状態を推定する路面状態推定部４０と、アクチュエータ２４にて発生させる補助トルクを、少なくとも車両の速度、操舵角及び推定された路面状態に基づいて設定する補助トルク設定部４２とを有する。補助トルク設定部４２は、少なくともステアリングホイール１２を中立位置に戻す方向の補助トルクの大きさを、推定された路面状態に応じて異ならせるように設定する。
【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し、ステアリングホイールに対する軽い操舵力で車両を旋回できるように、例えば電動モータの動力を補助力として操舵系に伝えて、ステアリングホイールに対する操作負荷を軽減する車両の電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置では、基本的には、車速が低くなるほど、ステアリングホイールの操舵力（操舵トルク）に対する電動モータによるアシスト量、換言すれば電動モータに供給されるアシスト電流が大きくなるように設定するようにしている（例えば特許文献１参照）。

この特許文献１には、車速をパラメータとして操舵トルクに対するアシスト電流の特性をドライバが再設定できるようにした電動パワーステアリングの操舵特性設定方法が開示されている。

また、従来では、舵角と車速センサとから得られる規範ヨーレートと、ヨーレートセンサから得られる実ヨーレートとを比較し、その比較結果からオーバーステア傾向にあると判定した場合に、電動モータに供給されるアシスト電流の値を下げるようにした車両用操舵装置が開示されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００２−２９３２５７号公報 特開平１１−７８９５１号公報

ところで、車両が滑り易い路面、例えば雪道、雨で濡れた道路やオフロードのような低摩擦抵抗の路面（いわゆる低μ路）を走行している状態で、ステアリングホイールを例えば右に回転操作した場合に、オーバーステア傾向になり易いことから、例えば特許文献２に示す装置では、電動モータに供給されるアシスト電流の値を下げることとなる。すなわち、操舵角の増加に対するアシスト電流の増加幅が小さく設定され、これにより、ステアリングホイールに対する操作負荷が幾分大きくなり、低μ路でのオーバーステア傾向を抑制することができる。

しかしながら、例えばステアリングホイールを、中立位置以外のある一定の操舵角を維持させた状態で走行する場合においては、低μ路からのセルフアライメントトルクが小さいことから、ステアリングホイールが容易に動いてしまい、一定の操舵角を維持することが困難になるという問題がある。

つまり、低μ路において、ステアリングホイールを回転操作する際には、ステアリングホイールに対する操作が重く感じるにもかかわらず、ステアリングホイールを一定の操舵角で維持させる場合には軽く感じることとなり、低μ路でのステアリングホイールでの操作に違和感が生じるという問題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクを路面状態に応じて変えることにより、路面状態に応じた違和感のないステアリングホイールの操作感覚を運転者に持たせ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。

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、運転者が車両のステアリングホイールを操舵することによって発生する操舵トルクを、前記車両の車輪に伝えて該車輪を転舵させる車輪転舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサと、前記車両の速度を検出する車速センサと、前記車両の速度と前記操舵角に応じた補助トルクを発生するアクチュエータとを有する電動パワーステアリング装置において、少なくとも前記路面状態を推定する路面状態推定部と、前記アクチュエータにて発生させる前記補助トルクを、少なくとも前記車両の速度、前記操舵角及び前記推定された路面状態に基づいて設定する補助トルク設定部とを有し、前記補助トルク設定部は、少なくとも前記ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクの大きさを、前記推定された路面状態に応じて異ならせるように設定することを特徴とする。

これにより、例えば雪道のような滑り易い路面を走行しているときに、例えばステアリングホイールを中立位置以外のある一定の操舵角を維持させようとした場合、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクを大きく設定することができ、ステアリングホイールが容易に動いてしまうという不都合を回避することができる。

すなわち、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクを路面状態に応じて変えることにより、路面状態に応じた違和感のないステアリングホイールの操作感覚を運転者に持たせることができる。

そして、本発明において、前記補助トルク設定部は、前記アクチュエータにて前記ステアリングホイールの操舵方向の第１補助トルクを発生させるための第１設定部と、前記アクチュエータにて前記ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の第２補助トルクを発生させるための第２設定部とを有し、前記第２設定部は、前記推定された路面状態に応じて前記第２補助トルクの大きさを異ならせることを特徴とする。

また、本発明において、前記第２補助トルク設定部は、前記操舵角が０°以外であって、且つ、前記操舵角の変化がほぼ一定である期間に動作するようにしてもよい。

また、本発明において、前記第２補助トルク設定部は、前記推定された路面状態が低摩擦係数の路面状態での相対操舵角に対する前記第２補助トルクが、前記推定された路面状態が前記低摩擦係数の路面状態以外での相対操舵角に対する前記第２補助トルクよりも大きくなるように設定してもよい。

また、本発明において、さらに、実ヨーレートを出力するヨーレートセンサを有し、前記路面状態推定部は、前記舵角センサからの舵角と前記車速センサからの車両の速度に基づいて規範ヨーレートを算出する規範ヨーレート演算部を有し、得られた前記規範ヨーレートと前記ヨーレートセンサからの前記実ヨーレートとに基づいて前記路面状態を推定するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクを路面状態に応じて変えることができ、路面状態に応じた違和感のないステアリングホイールの操作感覚を運転者に持たせることができる。

本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す構成図である。 コントローラの構成を示すブロック図である。 図３Ａは第１マップを示す特性図であり、図３Ｂは第２マップを示す特性図である。 図４Ａは第３マップを示す特性図であり、図４Ｂは第４マップを示す特性図である。 本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態例を図１〜図５を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１０は、運転者が車両のステアリングホイール１２を操舵することによって発生する操舵トルクを、車両の車輪１４に伝えて該車輪１４を転舵させる車輪転舵機構１６と、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１８と、ステアリングホイール１２の操舵角と操舵方向を検出する舵角センサ２０と、直進走行時のステアリングホイール１２の操舵角情報が記憶される中立位置記憶部２１と、車両の速度（車速）を検出する車速センサ２２と、車速と操舵角に応じた補助トルクを発生し、少なくとも操舵トルクと補助トルクとに基づく操作トルクを車輪転舵機構１６を通じて車輪１４に伝えるアクチュエータ２４と、少なくともアクチュエータ２４を駆動制御するコントローラ２６とを有する。

また、車両の重心位置付近には、ヨーレートセンサ２８が設置されている。このヨーレートセンサ２８からは、車両重心の鉛直（重心）軸回りのヨーレート（回転角速度）に応じた信号（実ヨーレート）が出力される。

車輪転舵機構１６は、ピニオン１６ａとラック１６ｂとからなるラック・ピニオン機構を有する。この場合、操舵トルクは、ステアリングシャフト３０及び操舵トルクセンサ１８を介して車輪転舵機構１６に伝えられる。ステアリングシャフト３０からピニオン１６ａが受けた回転力は、ラック１６ｂの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド３２を介して車輪１４（前輪）の走行方向を変化させる。

アクチュエータ２４は、コントローラ２６からの駆動電流（アシスト電流）に基づいてラック１６ｂを回転駆動する電動モータ３４を有する。

そして、ステアリングホイール１２に対する操作負荷を軽減するために、操舵トルクセンサ１８により検出された操舵トルク値及びトルク方向がコントローラ２６に入力される。

コントローラ２６には、操舵トルクのほか、車速センサ２２からの車速情報、舵角センサ２０からの操舵角情報、ヨーレートセンサ２８からの情報（実ヨーレート）が入力されるようになっている。コントローラ２６は、これらの入力情報に応じて、手動によるステアリングホイール１２の操舵力をアシストする電流値Ｉｅ（アシスト電流値）を決定し、電動モータ３４に出力する。電動モータ３４は、供給された電流値Ｉｅに対応する補助トルクを発生させる。これにより、運転者による操舵トルクと電動モータ３４による補助トルクとに基づく操作トルクがラック１６ｂに加わり、車輪１４を容易に転舵することが可能となる。すなわち、運転者のステアリングホイール１２に対する操作負荷が軽減されることになる。

そして、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１０は、図１に示すように、コントローラ２６内に、車両が走行している路面状態を推定する路面状態推定部４０と、アクチュエータ２４にて発生させる補助トルクを、少なくとも車速、操舵角及び推定された路面状態に基づいて設定する補助トルク設定部４２とを有する。補助トルク設定部４２は、少なくともステアリングホイール１２を中立位置に戻す方向の補助トルクの大きさを、推定された路面状態に応じて異ならせるように設定する。この補助トルク設定部４２の詳細は後述する。

路面状態推定部４０は、図２に示すように、舵角センサ２０からの操舵角情報Ｓａと車速センサ２２からの車速情報Ｓｂに基づいて規範ヨーレートＲａを算出する規範ヨーレート演算部４４と、得られた規範ヨーレートＲａとヨーレートセンサ２８からの実ヨーレートＲｂとを比較して比較結果に応じた信号を出力する比較部４６とを有する。

規範ヨーレート演算部４４は、舵角と車速に対応する低μ路以外の規範ヨーレートを予め実験等で求めて、マップ４８としてコントローラ２６のメモリ５０に記憶させておき、このマップ４８に基づいて、舵角情報Ｓａと車速情報Ｓｂに対応する規範ヨーレートＲａを読み出したり、近似演算して規範ヨーレートＲａを求める。

比較部４６は、実ヨーレートＲｂ＞規範ヨーレートＲａの場合に、路面が低μ路であることを示す第１推定信号Ｓ１を出力し、実ヨーレートＲｂ≦規範ヨーレートＲａの場合に、路面が低μ路以外であることを示す第２推定信号Ｓ２を出力する。

一方、補助トルク設定部４２は、図２に示すように、第１設定部５２Ａと、第２設定部５２Ｂと、これら第１設定部５２Ａと第２設定部５２Ｂを選択的に起動する選択起動部５４と、そのための判別を行う起動判別部５６と、第１設定部５２Ａからの第１補助トルクＳｊ１又は第２設定部５２Ｂからの第２補助トルクＳｊ２を電流値Ｉｅ（アシスト電流値）に変換して電動モータ３４に出力する電流変換部５８とを有する。これら第１設定部５２Ａ及び第２設定部５２Ｂには、路面状態推定部４０における比較部４６からの出力信号（第１推定信号Ｓ１又は第２推定信号Ｓ２）が供給されるようになっている。

起動判別部５６は、舵角センサ２０からの操舵角情報、この例では、操舵角の微分情報（操舵角速度情報Ｓｃ）に基づいて、第１設定部５２Ａと第２設定部５２Ｂのうち、起動すべき設定部を示す起動信号を出力する。

具体的には、先ず、運転者がステアリングホイール１２を左方向あるいは右方向に回転すると、舵角センサ２０からは、操舵角が時間の経過と共に変化する情報と操舵方向の情報が出力されることとなる。そのうち、操舵角が後段の微分回路６０に入力され、操舵角速度情報Ｓｃとして出力される。操舵角が時間の経過と共に変化する場合は、その変化に応じた値の操舵角速度情報Ｓｃが出力される。

一方、運転者がステアリングホイール１２を、中立位置以外のある一定の操舵角を維持した状態にした場合は、操舵角がほぼ一定の値を示すことになり、操舵角速度情報Ｓｃとして、０を中心とし、振幅が±ｍに変位する値が出力される。±ｍの範囲としては、操舵角で換算した場合に、例えば±５°〜±１０°の範囲である。従って、以下の説明では、操舵角速度情報Ｓｃの値が、０を中心とし、振幅が±ｍに変位する値であれば、「操舵角がほぼ一定の値」であるとして記載する。

そして、起動判別部５６は、所定の時間間隔で操舵角速度情報Ｓｃを取り込んで、操舵角が時間の経過と共に変化（右回転又は左回転）するのであれば、操舵角が変化している期間にわたって、第１設定部５２Ａを動作させることを示す信号（第１起動信号Ｓｄ１）を出力する。反対に、所定の時間間隔で操舵角速度情報Ｓｃを取り込んで、操舵角がほぼ一定であれば、操舵角がほぼ一定に維持されている期間にわたって、第２設定部５２Ｂを動作させることを示す信号（第２起動信号Ｓｄ２）を出力する。なお、上述の所定の時間間隔としては、例えば３０〜１００ｍｓｅｃを採用することができる。

選択起動部５４は、起動判別部５６から第１起動信号Ｓｄ１が出力された時点で第１設定部５２Ａを起動し、第１起動信号Ｓｄ１が供給されている期間にわたって第１設定部５２Ａを動作させる。第１設定部５２Ａが動作している間に、起動判別部５６から第２起動信号Ｓｄ２が出力された時点で、第１設定部５２Ａに代えて第２設定部５２Ｂを起動し、第２起動信号Ｓｄ２が供給されている期間にわたって第２設定部５２Ｂを動作させる。同様に、第２設定部５２Ｂが動作している間に、起動判別部５６から第１起動信号Ｓｄ１が出力された時点で、第２設定部５２Ｂに代えて第１設定部５２Ａを起動し、第１起動信号Ｓｄ１が供給されている期間にわたって第１設定部５２Ａを動作させる。

第１設定部５２Ａは、基準位置の情報（操舵角情報）が記憶される基準位置記憶部６２を有する。

基準位置は、直進走行時の操舵角や、操舵角が０°以外であって、且つ、操舵角の変化がほぼ一定である場合の該操舵角が挙げられる。従って、直進走行時においては、中立位置記憶部２１に記憶されるステアリングホイール１２の操舵角情報が基準位置の情報として記憶され、操舵角が０°以外であって、且つ、操舵角の変化がほぼ一定である場合には、該傾斜角情報が、後述する第２設定部５２Ｂの基準位置設定部６４によって設定される。この基準位置は、ステアリングホイール１２の操舵方向の補助トルク（第１補助トルクＳｊ１）を算出するために使用される。すなわち、現在の操舵角と基準位置との差分（絶対値）をとることによって、第１補助トルクＳｊ１の算出に必要な相対操舵角が求められる。

そして、この第１設定部５２Ａは、上述したように、操舵角が時間の経過と共に変化する方向にステアリングホイール１２が操舵されている期間に動作し、路面状態推定部４０の比較部４６から第１推定信号Ｓ１が供給されると、路面状態が低μ路であると判断し、相対操舵角の増加に対する補助トルクＳｊの増加幅を小さく設定する。この実施の形態では、相対操舵角と車速をパラメータとして、第１マップ６６Ａ（図３Ａ参照）から第１補助トルクＳｊ１を算出する。なお、第１マップ６６Ａ（及び第２マップ６６Ｂ：図３Ｂ参照）において、第１補助トルクＳｊ１は、ステアリングホイール１２の操舵方向を正方向としており、ステアリングホイール１２の操舵方向に第１補助トルクＳｊ１が付与されることを示している。そして、この第１マップ６６Ａは、相対操舵角の増加に対する第１補助トルクＳｊ１の正方向の増加幅ｄ１が、通常の場合の増加幅ｄ２（図３Ｂの第２マップ６６Ｂ参照）よりも小さく、且つ、車速が大きいほど第１補助トルクＳｊ１のピーク値が低く設定されている。この第１マップ６６Ａは、後述する第２マップ６６Ｂ〜第４マップ６６Ｄと共にコントローラ２６のメモリ５０に記憶される。

反対に、比較部４６から第２推定信号Ｓ２が供給されると、路面状態が低μ路以外であると判断し、相対操舵角と車速をパラメータとして、第２マップ６６Ｂ（図３Ｂ参照）から第１補助トルクＳｊ１を算出する。この第２マップ６６Ｂは、図３Ｂに示すように、相対操舵角の増加に対する第１補助トルクＳｊ１の正方向の増加幅ｄ２が、低μ路の場合の増加幅ｄ１（図３Ａ参照）よりも大きく、且つ、車速が大きいほど第１補助トルクＳｊ１のピーク値が低く設定されている。

一方、第２設定部５２Ｂは、基準位置の情報（操舵角情報）を設定する基準位置設定部６４を有する。この基準位置設定部６４は、選択起動部５４によって第２設定部５２Ｂが起動された段階で、舵角センサ２０からの現在の操舵角情報を取得し、該操舵角情報を基準位置として基準位置記憶部６２に格納（上書き）する。但し、この第２設定部５２Ｂで使用される相対操舵角は、第１設定部５２Ａの場合と異なり、現在の操舵角と中立位置（中立位置記憶部２１に記憶された操舵角）との差分（絶対値）である。

そして、この第２設定部５２Ｂは、上述したように、操舵角が０°以外であって、且つ、操舵角の変化がほぼ一定である期間に動作し、路面状態推定部４０の比較部４６から第１推定信号Ｓ１が供給されると、路面状態が低μ路であると判断し、相対操舵角の増加に対する第２補助トルクＳｊ２の負方向の増加幅を大きく設定する。この実施の形態では、相対操舵角と車速をパラメータとして、第３マップ６６Ｃ（図４Ａ参照）から第２補助トルクＳｊ２を算出する。なお、第３マップ６６Ｃ（及び第４マップ６６Ｄ：図４Ｂ参照）において、第２補助トルクＳｊ２は、ステアリングホイール１２を中立位置に戻す方向を負方向としており、ステアリングホイール１２を中立位置に戻す方向に第２補助トルクＳｊ２が付与されることを示している。そして、この第３マップ６６Ｃは、図４Ａに示すように、相対操舵角の増加に対する第２補助トルクＳｊ２の負方向の増加幅ｄ３が、第１設定部５２Ａでの増加幅ｄ１（図３Ａ参照）よりも大きく、且つ、車速が大きいほど第２補助トルクＳｊ２のピーク値が低く設定されている。

反対に、比較部４６から第２推定信号Ｓ２が供給されると、路面状態が低μ路以外であると判断し、相対操舵角と車速をパラメータとして、第４マップ６６Ｄから第２補助トルクＳｊ２を算出する。この第４マップ６６Ｄは、図４Ｂにも示すように、相対操舵角の増加に対する第２補助トルクＳｊ２の負方向の増加幅ｄ４が、第１設定部５２Ａでの増加幅ｄ２（図３Ｂ参照）よりも小さく、且つ、車速が大きいほど第２補助トルクＳｊ２のピーク値が低く設定されている。

第１設定部５２Ａから出力された第１補助トルクＳｊ１又は第２設定部５２Ｂから出力された第２補助トルクＳｊ２は、それぞれ正負の符号情報と共に電流変換部５８に供給される。電流変換部５８は、供給された第１補助トルクＳｊ１又は第２補助トルクＳｊ２を電流値Ｉｅ（アシスト電流値）に変換して電動モータ３４に出力する。この電流値Ｉｅへの変換は、舵角センサ２０からの操舵方向Ｓｅと正負の符号情報に基づいて、電流方向（電動モータ３４の回転方向）も設定される。

ここで、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１０の動作について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、図５のステップＳ１において、選択起動部５４は、操舵角がほぼ一定であるか否かを判別する。この判別は、起動判別部５６から第２起動信号Ｓｄ２が出力されているか、あるいは第１起動信号Ｓｄ１が出力されているかどうかで行われる。

操舵角がほぼ一定でない、すなわち、起動判別部５６から第１起動信号Ｓｄ１が出力された時点で、ステップＳ２に進み、選択起動部５４は、第１設定部５２Ａを起動する。

その後、ステップＳ３において、第１設定部５２Ａは、走行中の路面状態が低μ路であるか否かを判別する。この判別は、路面状態推定部４０の比較部４６から第１推定信号Ｓ１が供給されているかどうかで行われる。

低μ路であると判別された場合は、次のステップＳ４に進み、第１設定部５２Ａは、メモリ５０から第１マップ６６Ａ（図３Ａ参照）を読み出す。

そして、次のステップＳ５において、第１設定部５２Ａは、舵角センサ２０からの舵角情報Ｓａと基準位置記憶部６２に記憶されている基準位置との差分（絶対値）を演算して相対操舵角を求め、さらに、この相対操舵角と車速センサ２２からの車速情報Ｓｂをパラメータとして、第１マップ６６Ａから第１補助トルクＳｊ１を算出して出力する。

上述したステップＳ３において、低μ路でないと判別された場合は、ステップＳ６に進み、第１設定部５２Ａは、メモリ５０から第２マップ６６Ｂ（図３Ｂ参照）を読み出す。

次のステップＳ７において、第１設定部５２Ａは、ステップＳ５と同様に、相対操舵角と車速センサ２２からの車速情報Ｓｂをパラメータとして、第２マップ６６Ｂから第１補助トルクＳｊ１を算出して出力する。

そして、ステップＳ８において、電流変換部５８は、得られた第１補助トルクＳｊ１を電流値Ｉｅ（アシスト電流値）に変換して電動モータ３４に出力する。電動モータ３４は、供給された電流値Ｉｅと電流方向に基づいてラック１６ｂを回転駆動し、これによって、運転者のステアリングホイール１２に対する操作負荷が、路面状態に応じて軽減されることとなる。すなわち、低μ路では、第１マップ６６Ａが使用されることから、操舵角の増加に対するアシスト電流の増加幅が小さく設定され、これにより、ステアリングホイールに対する操作負荷が幾分大きくなる。一方、低μ路以外では、第２マップ６６Ｂが使用されることから、操舵角の増加に対するアシスト電流の増加幅が低μ路の場合よりも大きく設定され、これにより、ステアリングホイール１２に対する操作負荷が少なくなり、運転操作が容易になる。

上述したステップＳ１において、操舵角がほぼ一定であると判別された場合、すなわち、起動判別部５６から第２起動信号Ｓｄ２が出力された時点で、ステップＳ９に進み、選択起動部５４は、第１設定部５２Ａに代えて、第２設定部５２Ｂを起動する。なお、第２設定部５２Ｂは、起動された段階で、舵角センサ２０からの舵角情報Ｓａを、基準位置として第１設定部５２Ａの基準位置記憶部６２に格納する。

その後、ステップＳ１０において、第２設定部５２Ｂは、走行中の路面状態が低μ路であるか否かを判別する。この判別は、路面状態推定部４０の比較部４６から第１推定信号Ｓ１が供給されているかどうかで行われる。

低μ路であると判別された場合は、次のステップＳ１１に進み、第２設定部５２Ｂは、メモリ５０から第３マップ６６Ｃ（図４Ａ参照）を読み出す。

そして、次のステップＳ１２において、第２設定部５２Ｂは、舵角センサ２０からの舵角情報Ｓａと中立位置記憶部２１に記憶されている中立位置との差分（絶対値）を演算して相対操舵角を求め、さらに、この相対操舵角と車速センサ２２からの車速情報Ｓｂをパラメータとして、第３マップ６６Ｃから第２補助トルクＳｊ２を算出して出力する。

上述したステップＳ１０において、低μ路でないと判別された場合は、ステップＳ１４に進み、第２設定部５２Ｂは、メモリ５０から第４マップ６６Ｄ（図４Ｂ参照）を読み出す。

次のステップＳ１４において、第２設定部５２Ｂは、ステップＳ１２と同様に、相対操舵角と車速センサ２２からの車速情報Ｓｂをパラメータとして、第４マップ６６Ｄから第２補助トルクＳｊ２を算出して出力する。

そして、ステップＳ１５において、電流変換部５８は、得られた第２補助トルクＳｊ２を電流値Ｉｅ（アシスト電流値）に変換して電動モータ３４に出力する。電動モータ３４は、供給された電流値Ｉｅと電流方向に基づいてラック１６ｂを回転駆動し、これによって、運転者によるステアリングホイール１２を中立位置以外のある一定の操舵角で維持させようとする操作負荷が、路面状態に応じて増減することとなる。

そして、上述したステップＳ８又はステップＳ１５の処理を経た段階で、次のステップＳ１６に進み、コントローラ２６は、終了要求（車両の停止、電源断等）があったか否かを判別する。終了要求がなければ上述したステップＳ１以降の処理を繰り返し、終了要求があった段階で、この電動パワーステアリング装置１０での動作が終了する。

この電動パワーステアリング装置１０では、上述のように、ステアリングホイール１２を中立位置に戻す方向の補助トルクの大きさを、路面状態に応じて異ならせることができる。従って、低μ路において、ステアリングホイールを回転操作する際に、ステアリングホイールに対する操作が重く感じ、しかも、ステアリングホイールを一定の操舵角で維持させる場合にも重く感じることとなり、低μ路でのステアリングホイールでの操作に違和感が生じるということがない。もちろん、ステアリングホイールを中立位置以外のある一定の操舵角を維持させようとした場合に、ステアリングホイールが容易に動いてしまうという不都合を回避することができる。

このように、本実施の形態では、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクを路面状態に応じて変えることができ、路面状態に応じた違和感のないステアリングホイールの操作感覚を運転者に持たせることができる。

上述の例では、第４マップ６６Ｄとして、図４Ｂに示すように、相対操舵角の増加に対する第２補助トルクＳｊ２の負方向の増加幅ｄ４が、第１設定部５２Ａでの増加幅ｄ２（図３Ｂ参照）よりも小さく、且つ、車速が大きいほど第２補助トルクＳｊ２のピーク値が低く設定された情報を用いている。従って、例えば乾いた道路やオフロード等の高μ路（高摩擦抵抗の路面）を走行しているときに、ステアリングホイールを中立位置以外のある一定の操舵角を維持させようとした場合、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクが小さく設定されることになる。これにより、高μ路において、ステアリングホイールを回転操作する際に、ステアリングホイールに対する操作が軽く感じ、しかも、ステアリングホイールを一定の操舵角で維持させる場合にも軽く感じることとなり、高μ路でのステアリングホイールでの操作に違和感が生じるということがない。

なお、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…電動パワーステアリング装置 １２…ステアリングホイール
１４…車輪 １６…車輪転舵機構
１８…操舵トルクセンサ ２０…舵角センサ
２２…車速センサ ２４…アクチュエータ
２６…コントローラ ２８…ヨーレートセンサ
３４…電動モータ ４０…路面状態推定部
４２…補助トルク設定部 ４４…規範ヨーレート演算部
４６…比較部 ５２Ａ…第１設定部
５２Ｂ…第２設定部 ５４…選択起動部
５６…起動判別部 ５８…電流変換部

Claims (5)

1. 運転者が車両のステアリングホイールを操舵することによって発生する操舵トルクを、前記車両の車輪に伝えて該車輪を転舵させる車輪転舵機構と、
   前記ステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサと、
   前記車両の速度を検出する車速センサと、
   前記車両の速度と前記操舵角に応じた補助トルクを発生するアクチュエータとを有する電動パワーステアリング装置において、
   少なくとも前記路面状態を推定する路面状態推定部と、
   前記アクチュエータにて発生させる前記補助トルクを、少なくとも前記車両の速度、前記操舵角及び前記推定された路面状態に基づいて設定する補助トルク設定部とを有し、
   前記補助トルク設定部は、少なくとも前記ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の補助トルクの大きさを、前記推定された路面状態に応じて異ならせるよう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。
2. 請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記補助トルク設定部は、
   前記アクチュエータにて前記ステアリングホイールの操舵方向の第１補助トルクを発生させるための第１設定部と、
   前記アクチュエータにて前記ステアリングホイールを中立位置に戻す方向の第２補助トルクを発生させるための第２設定部とを有し、
   前記第２設定部は、前記推定された路面状態に応じて前記第２補助トルクの大きさを異ならせることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記第２補助トルク設定部は、前記操舵角が０°以外であって、且つ、前記操舵角の変化がほぼ一定である期間に動作することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 請求項２又は３記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記第２補助トルク設定部は、
   前記推定された路面状態が低摩擦係数の路面状態での相対操舵角に対する前記第２補助トルクが、前記推定された路面状態が前記低摩擦係数の路面状態以外での相対操舵角に対する前記第２補助トルクよりも大きくなるよう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。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   さらに、実ヨーレートを出力するヨーレートセンサを有し、
   前記路面状態推定部は、
   前記舵角センサからの舵角と前記車速センサからの車両の速度に基づいて規範ヨーレートを算出する規範ヨーレート演算部を有し、
   得られた前記規範ヨーレートと前記ヨーレートセンサからの前記実ヨーレートとに基づいて前記路面状態を推定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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