JP2017177950A - 電動パワーステアリング装置、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車体流れを抑制するための操舵負荷を軽減する制御を行うことに起因して操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、ステアリングホイールの操舵トルクに基づいて電動モータの駆動力を制御する通常制御を行い、ステアリングホイールが中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には通常制御時の駆動力よりも大きくなるように車両の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角と操舵角検出部が検出した検出操舵角との操舵角偏差に応じて駆動力を補正し、車両を旋回するべくステアリングホイールを操舵している操舵中のときには駆動力を補正しない制御装置とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置、プログラムに関する。

近年、車両操舵時の運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置において、車両が横勾配のある路面を走行しているときなどに生じる車体流れ時の運転者の疲労を軽減する技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置は、以下のように構成されている。すなわち、操舵トルクセンサにより検出された操舵トルクに応じてステアリングモータによるアシスト量を制御する車両の電動パワーステアリング装置において、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサを備える。そして、ヨーレートセンサで検出されるヨーレートがゼロ近傍であり、操舵トルクセンサで検出される操舵トルクが所定値以上で、且つ、操舵角センサで検出される操舵角が所定値以上である場合に、アシスト量を通常時のアシスト量よりも増加する。

特開２００７−１６８６１７号公報

車体流れを抑制するための操舵負荷が生じていることを高価なヨーレートセンサを用いずに判断して、操舵負荷を軽減するべく電動モータによるアシスト力を制御する構成も考えられる。この構成においても、車体流れを抑制するための操舵負荷が生じていない場合に車体流れを抑制するためのアシスト力が付与されると操舵フィーリングが悪化するおそれがある。
本発明は、車体流れを抑制するための操舵負荷を軽減する制御を行うことに起因して操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる電動パワーステアリング装置、プログラム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、車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、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の駆動力を制御する通常制御を行い、前記ステアリングホイールが中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には前記通常制御時の前記駆動力よりも大きくなるように前記車両の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角と前記操舵角検出部が検出した検出操舵角との操舵角偏差に応じて前記駆動力を補正し、前記車両を旋回するべく前記ステアリングホイールを操舵している操舵中のときには前記駆動力を補正しない制御装置と、を備える電動パワーステアリング装置である。

また、他の観点から捉えると、本発明は、コンピュータに、車両のステアリングホイールの操舵トルクに基づいて電動モータの駆動力を制御する通常制御機能と、前記ステアリングホイールが中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には前記通常制御機能が制御する前記駆動力よりも大きくなるように前記車両の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角と検出した検出操舵角との操舵角偏差に応じて前記駆動力を補正し、前記車両を旋回するべく前記ステアリングホイールを操舵している操舵中のときには前記駆動力を補正しない機能と、を実現させるプログラムである。

本発明によれば、車体流れを抑制するための操舵負荷を軽減する制御を行うことに起因して操舵フィーリングが悪化すること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。 第１実施形態に係る目標電流算出部の概略構成図である。 制御用トルク値及び車速とベース電流との対応を示す制御マップの概略図である。 制御部の概略構成図である。 補正トルク値設定部の概略構成図である。 車速調整係数と車速との対応を示す制御マップの概略図である。 操舵角偏差とベース補正トルク値との対応を示す制御マップの概略図である。 操舵角補正係数と検出操舵角の絶対値との対応を示す制御マップの概略図である。 トルク補正係数と操舵トルクの絶対値との対応を示す制御マップの概略図である。 車速補正係数と車速との対応を示す制御マップの概略図である。 第１実施形態に係る選択部の概略構成図である。 右傾斜道路を直進している状態から右に旋回するべくハンドルを右に切った場合の作用を示す図である。 第２実施形態に係る目標電流算出部の概略構成図である。 補償操舵トルク及び車速とベース電流との対応を示す制御マップの概略図である。 車体流れ補正電流算出部の概略構成図である。 操舵角偏差とベース車体流れ補正電流との対応を示す制御マップの概略図である。 第２実施形態に係る選択部の概略構成図である。

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１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１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１０１（以下、「ハンドル１０１」と称する場合もある。）と、ハンドル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、ハンドル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、転動輪としての左側前輪１５１，右側前輪１５２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。これらラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６などが、ハンドル１０１の回転操作力を左側前輪１５１，右側前輪１５２の転動力として伝達する伝達機構として機能する。ピニオンシャフト１０６は、左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させるラック軸１０５に対して、回転することにより左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。

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ヤボックス１０７を備えている。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス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との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ハンドル１０１に加えられた操舵トルク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、ステアリングギヤボックス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とを備えている。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。電動モータ１１０は、ピニオンシャフト１０６に回転駆動力を加えることにより、ラック軸１０５に、左側前輪１５１，右側前輪１５２を転動させる駆動力を加える。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、電動モータ１１０の回転角度であるモータ回転角度θｍに連動した回転角度信号θｓを出力するレゾルバ１２０を有する３相ブラシレスモータである。

また、ステアリング装置１００は、ハンドル１０１の回転角度である操舵角を検出する操舵角検出部の一例としての操舵角センサ１８０を備えている。操舵角センサ１８０は、ステアリングシャフト１０２自体に取り付けられてステアリングシャフト１０２と同期回転する第１回転部材（不図示）と、この第１回転部材の回転に連動して回転する第２回転部材（不図示）と、この第２回転部材に固定された着磁部の磁界変化を検出する磁気抵抗素子（不図示）とを有する。そして、操舵角センサ１８０は、ハンドル１０１の回転角度に対応する正弦波及び余弦波の信号を出力する。

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は、電動モータ１１０の制御を行う際の演算処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭとを備えている。

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、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａが出力信号に変換された操舵角信号θａｓ、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｓが入力される。なお、トーションバー１１２に捩れが生じていない中立状態から運転者がハンドル１０１を左方向に回転させることによりトーションバー１１２に捩れが生じた場合に操舵トルクＴの値が正となるように設定されている。また、ハンドル１０１が回転していない操舵角０（中立位置）から運転者がハンドル１０１を左方向に回転させた場合に検出操舵角θａの値が正となるように設定されている。

また、制御装置１０には、自動車１に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ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が入力される。

また、制御装置１０には、ネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の前後左右に配置された４つの車輪それぞれの回転速度を検出する車輪速度センサ１９０からの出力信号が入力される。車輪速度センサ１９０は、自動車１の左側の前に配置された左側前輪１５１の回転速度を検出する左側前輪速度センサ１９１（図６参照）と、右側の前に配置された右側前輪１５２の回転速度を検出する右側前輪速度センサ１９２（図６参照）とを備えている。また、車輪速度センサ１９０は、左側の後に配置された左側後輪の回転速度を検出する左側後輪速度センサ１９３（図６参照）と、右側の後に配置された右側後輪の回転速度を検出する右側後輪速度センサ１９４（図６参照）とを備えている。

以上のように構成されたステアリング装置１００は、制御装置１０が電動モータ１１０の駆動を制御し、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）がピニオンシャフト１０６に伝達される。これにより、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）が、ハンドル１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。

（制御装置）
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを算出（設定）する目標電流算出部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とを備えている。
また、制御装置１０は、電動モータ１１０のモータ回転角度θｍを算出するモータ回転角度算出部７１と、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍに基づいて、モータ回転速度Ｖｍを算出するモータ回転速度算出部７２とを備えている。また、制御装置１０は、ハンドル１０１の回転角度である操舵角Ｒａをモータ回転角度θに基づき算出する操舵角算出部７３を備えている。

（第１実施形態に係る目標電流算出部）
図３は、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の概略構成図である。
第１実施形態に係る目標電流算出部２０は、目標電流Ｉｔを設定する上でベースとなるベース電流Ｉｂ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イナーシャ補償電流Ｉｓを算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出するダンパー補償電流算出部２３と、を備えている。また、第１実施形態に係る目標電流算出部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。

また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）の位相を補償する位相補償部２６と、位相補償部２６にて位相補償された操舵トルクＴを補正するための補正トルク値Ｔｆを設定する補正トルク値設定部８０とを備えている。また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０は、位相補償部２６にて位相が補償された補償操舵トルクＴｓと補正トルク値設定部８０が設定した補正トルク値Ｔｆとに基づいて制御用トルク値Ｔｃを設定する制御用トルク値設定部２７を備えている。

そして、第１実施形態に係る目標電流算出部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、目標電流決定部２５、位相補償部２６、補正トルク値設定部８０及び制御用トルク値設定部２７が予め定められた処理を予め設定された一定時間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し実行することにより電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを算出（設定）する。

図４は、制御用トルク値Ｔｃ及び車速Ｖｃとベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース電流算出部２１は、制御用トルク値設定部２７が設定した制御用トルク値Ｔｃと、車速センサ１７０が検出した車速Ｖｃと、図４に例示した制御マップと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、制御用トルク値Ｔｃ及び車速Ｖｃに応じたベース電流Ｉｂを算出する。なお、ベース電流Ｉｂの値が正である場合に、電動モータ１１０がハンドル１０１を左方向に回転させる駆動力を発生するように設定されている。
イナーシャ補償電流算出部２２は、制御用トルク値Ｔｃと、車速Ｖｃとに基づいて電動モータ１１０及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。
ダンパー補償電流算出部２３は、制御用トルク値Ｔｃと、車速Ｖｃと、電動モータ１１０のモータ回転速度Ｖｍ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。

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及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を減算して得た電流を目標電流Ｉｔとして決定する。

補正トルク値設定部８０は、例えば、運転者が力を加えてハンドル１０１を中立位置以外の位置で保舵する際の運転者の負荷を抑制するために補正トルク値Ｔｆを設定する。補正トルク値設定部８０の詳細については後で詳述する。
制御用トルク値設定部２７は、位相補償部２６にて位相が補償された補償操舵トルクＴｓと補正トルク値設定部８０が設定した補正トルク値Ｔｆとを加算することにより得た値を制御用トルク値Ｔｃとして決定する（Ｔｃ＝Ｔｓ＋Ｔｆ）。

（制御部）
図５は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、図５に示すように、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とを備えている。
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とを備えている。

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（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを備えている。

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、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
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。

モータ回転角度算出部７１（図２参照）は、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｓに基づいてモータ回転角度θｍを算出する。
モータ回転速度算出部７２（図２参照）は、モータ回転角度算出部７１が算出したモータ回転角度θｍに基づいて電動モータ１１０のモータ回転速度Ｖｍを算出する。モータ回転速度算出部７２は、モータ回転速度Ｖｍの絶対値及び電動モータ１１０の回転方向を含むモータ回転速度信号Ｖｍｓを出力する。

操舵角算出部７３（図２参照）は、ハンドル１０１、減速機構１１１などが機械的に連結されているためにハンドル１０１の回転角度と電動モータ１１０のモータ回転角度θｍとの間に相関関係があることに鑑み、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θｍに基づいて操舵角Ｒａを算出する。操舵角算出部７３は、例えば、モータ回転角度算出部７１にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出されたモータ回転角度θの前回値と今回値との差分の積算値に基づいて操舵角Ｒａを算出する。そして、操舵角算出部７３は、操舵角Ｒａの絶対値及びハンドル１０１の回転方向を含む操舵角信号Ｒａｓを出力する。

（補正トルク値設定部）
図６は、補正トルク値設定部８０の概略構成図である。
補正トルク値設定部８０は、車輪速度の左右差から操舵角を推定する操舵角推定部８１と、操舵角推定部８１が推定した推定操舵角θｃと、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａとの偏差である操舵角偏差Δθを算出する操舵角偏差算出部８２とを備えている。
また、補正トルク値設定部８０は、操舵角偏差算出部８２が算出した操舵角偏差Δθに基づいて補正トルク値Ｔｆのベースとなるベース補正トルク値Ｔｆｂを算出するベース補正トルク値算出部８３を備えている。

また、補正トルク値設定部８０は、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａに応じてベース補正トルク値Ｔｆｂを補正するための操舵角補正係数Ｋθを設定する操舵角補正係数設定部８４を備えている。
また、補正トルク値設定部８０は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴに応じてベース補正トルク値Ｔｆｂを補正するためのトルク補正係数Ｋｔを設定するトルク補正係数設定部８５を備えている。

また、補正トルク値設定部８０は、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃに応じてベース補正トルク値Ｔｆｂを補正するための車速補正係数Ｋｖｃを設定する車速補正係数設定部８６を備えている。
また、補正トルク値設定部８０は、ベース補正トルク値算出部８３が算出したベース補正トルク値Ｔｆｂと、操舵角補正係数設定部８４が設定した操舵角補正係数Ｋθと、トルク補正係数設定部８５が設定したトルク補正係数Ｋｔと、車速補正係数設定部８６が設定した車速補正係数Ｋｖｃとに基づいて仮補正トルク値Ｔｆａを算出する仮補正トルク値算出部８７を備えている。

また、補正トルク値設定部８０は、ハンドル１０１の操舵状態に応じて仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａか０かを選択して選択値Ｓｔｆとして出力する選択部８８と、選択部８８から出力された選択値Ｓｔｆを平均化する平均化部８９とを備えている。

（操舵角推定部）
操舵角推定部８１は、自動車１の左側に配置された車輪の回転速度と右側に配置された車輪の回転速度との車輪速度差ΔＶｈを算出する車輪速度差算出部８１１と、車輪速度差算出部８１１が算出した車輪速度差ΔＶｈを操舵角に換算する操舵角換算部８１２とを備えている。また、操舵角推定部８１は、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃに応じて操舵角換算部８１２が換算した換算操舵角θｅを調整するための車速調整係数Ｋｖａを設定する車速調整係数設定部８１３を備えている。また、操舵角推定部８１は、操舵角換算部８１２が換算した換算操舵角θｅと車速調整係数設定部８１３が設定した車速調整係数Ｋｖａとを乗算することにより推定操舵角θｃを算出する推定操舵角算出部８１４を備えている。

車輪速度差算出部８１１は、右側前輪速度センサ１９２にて検出された右側前輪１５２の回転速度である右側前輪速度Ｖｈ２と右側後輪速度センサ１９４にて検出された右側後輪（不図示）の回転速度である右側後輪速度Ｖｈ４とを加算した値から、左側前輪速度センサ１９１にて検出された左側前輪１５１の回転速度である左側前輪速度Ｖｈ１と、左側後輪速度センサ１９３にて検出された左側後輪（不図示）の回転速度である左側後輪速度Ｖｈ３とを減算することにより車輪速度差ΔＶｈを算出する（ΔＶｈ＝Ｖｈ２＋Ｖｈ４−Ｖｈ１−Ｖｈ３）。

操舵角換算部８１２は、予め定められた換算係数αを、車輪速度差算出部８１１が算出した車輪速度差ΔＶｈに乗算することにより車輪速度差ΔＶｈを操舵角に換算する。操舵角換算部８１２は、自動車１の左側に配置された車輪の回転速度と右側に配置された車輪の回転速度との車輪速度差ΔＶｈと操舵角との間に相関関係があることに鑑み、車輪速度差ΔＶｈを操舵角に換算する。操舵角換算部８１２が換算した操舵角を換算操舵角θｅとすると、換算操舵角θｅ＝ΔＶｈ×αである。

車速調整係数設定部８１３は、操舵角換算部８１２が換算した換算操舵角θｅに対して車速Ｖｃに応じた調整を行うための車速調整係数Ｋｖａを設定する。
図７は、車速調整係数Ｋｖａと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
車速調整係数設定部８１３は、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃに基づいて車速調整係数Ｋｖａを設定する。車速調整係数設定部８１３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、車速調整係数Ｋｖａと車速Ｖｃとの対応を示す図７に例示した制御マップに、車速Ｖｃを代入することにより車速調整係数Ｋｖａを算出する。なお、図７は、運転者によるハンドル１０１の回転角度が同じでも車速Ｖｃが倍なら車輪速度も倍となることを考慮して作成されている。

推定操舵角算出部８１４は、操舵角換算部８１２が換算した換算操舵角θｅと車速調整係数設定部８１３が設定した車速調整係数Ｋｖａとを乗算することにより推定操舵角θｃを算出する（θｃ＝θｅ×Ｋｖａ）。
以上のように構成された操舵角推定部８１は、例えば自動車１が傾斜した路面を走行しているときには車体が傾き、自動車１の左側に配置された車輪の回転速度と右側に配置された車輪の回転速度との車輪速度差ΔＶｈが０ではなくなることに鑑み、車輪速度差ΔＶｈに相当する操舵角を推定する。

（操舵角偏差算出部）
操舵角偏差算出部８２は、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａから操舵角推定部８１にて推定された推定操舵角θｃを減算することにより操舵角偏差Δθを算出する（Δθ＝θａ−θｃ）。

（ベース補正トルク値算出部）
図８は、操舵角偏差Δθとベース補正トルク値Ｔｆｂとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース補正トルク値算出部８３は、操舵角偏差算出部８２にて算出された操舵角偏差Δθに基づいてベース補正トルク値Ｔｆｂを算出する。つまり、ベース補正トルク値算出部８３は、操舵角偏差算出部８２にて算出された操舵角偏差Δθに応じたベース補正トルク値Ｔｆｂを算出する。なお、ベース補正トルク値算出部８３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、操舵角偏差Δθとベース補正トルク値Ｔｆｂとの対応を示す図８に例示した制御マップに、操舵角偏差算出部８２にて算出された操舵角偏差Δθを代入することによりベース補正トルク値Ｔｆｂを算出する。
図８に示した制御マップにおいては、操舵角偏差Δθの絶対値｜Δθ｜が大きくなるに従ってベース補正トルク値Ｔｆｂの絶対値が大きくなるように設定されている。

（操舵角補正係数設定部）
操舵角補正係数設定部８４は、ベース補正トルク値算出部８３にて算出されたベース補正トルク値Ｔｆｂに対して検出操舵角θａに応じた補正を行うための操舵角補正係数Ｋθを設定する。
図９は、操舵角補正係数Ｋθと検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜との対応を示す制御マップの概略図である。
操舵角補正係数設定部８４は、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａに基づいて操舵角補正係数Ｋθを設定する。操舵角補正係数設定部８４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、操舵角補正係数Ｋθと検出操舵角θａとの対応を示す図９に例示した制御マップに、検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜を代入することにより操舵角補正係数Ｋθを算出する。

操舵角補正係数Ｋθは、運転者によるハンドル１０１の回転角度の絶対値が予め定められた基準操舵角θ０よりも大きい場合には補正トルク値Ｔｆが小さくなるように設定されている。つまり、理想的には、検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜が基準操舵角θ０以下である場合には操舵角補正係数Ｋθは１で、検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜が基準操舵角θ０より大きい場合には操舵角補正係数Ｋθは１から０まで漸減した後、０に設定されている。これは、検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜が基準操舵角θ０よりも大きい場合には運転者が故意に自動車１を旋回させるべくハンドル１０１を回転させていると考えられるからであり、運転者の操作を阻害しないようにするためである。なお、図９に示すように、検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜が基準操舵角θ０近傍である場合には検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜が大きくなるに従って操舵角補正係数Ｋθが１から徐々に小さくなるように設定され、操舵角補正係数Ｋθが０近傍である場合には検出操舵角θａの絶対値｜θａ｜が大きくなるに従って徐々に操舵角補正係数Ｋθが０に近づくように設定されている。

（トルク補正係数設定部の構成）
トルク補正係数設定部８５は、ベース補正トルク値算出部８３にて算出されたベース補正トルク値Ｔｆｂに対して操舵トルクＴに応じた補正を行うためのトルク補正係数Ｋｔを設定する。
図１０は、トルク補正係数Ｋｔと操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜との対応を示す制御マップの概略図である。
トルク補正係数設定部８５は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴに基づいてトルク補正係数Ｋｔを設定する。トルク補正係数設定部８５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、トルク補正係数Ｋｔと操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜との対応を示す図１０に例示した制御マップに、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜を代入することによりトルク補正係数Ｋｔを算出する。

トルク補正係数Ｋｔは、運転者によるハンドル１０１の操作負荷が予め定められた基準トルクＴ０よりも大きい場合には補正トルク値Ｔｆが小さくなるように設定されている。つまり、理想的には、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が基準トルクＴ０以下である場合にはトルク補正係数Ｋｔは１で、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が基準トルクＴ０より大きい場合にはトルク補正係数Ｋｔは１から０まで漸減した後、０に設定されている。これは、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が基準トルクＴ０よりも大きい場合には運転者が故意に自動車１を旋回させるべくハンドル１０１を回転させていると考えられるからであり、運転者の操作を阻害しないようにするためである。なお、図１０に示すように、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が基準トルクＴ０近傍である場合には操舵トルクＴが大きくなるに従ってトルク補正係数Ｋｔが１から徐々に小さくなるように設定され、トルク補正係数Ｋｔが０近傍である場合には操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が大きくなるに従って徐々にトルク補正係数Ｋｔが０に近づくように設定されている。

（車速補正係数設定部の構成）
車速補正係数設定部８６は、ベース補正トルク値算出部８３にて算出されたベース補正トルク値Ｔｆｂに対して車速Ｖｃに応じた補正を行うための車速補正係数Ｋｖｃを設定する。
図１１は、車速補正係数Ｋｖｃと車速Ｖｃとの対応を示す制御マップの概略図である。
車速補正係数設定部８６は、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃに基づいて車速補正係数Ｋｖｃを設定する。車速補正係数設定部８６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、車速補正係数Ｋｖｃと車速Ｖｃとの対応を示す図１１に例示した制御マップに、車速Ｖｃを代入することにより車速補正係数Ｋｖｃを算出する。図１１においては、自動車１が低速、高速の場合に、補正トルク値Ｔｆが小さくなるように車速補正係数Ｋｖｃは設定されている。

（仮補正トルク値算出部）
仮補正トルク値算出部８７は、ベース補正トルク値算出部８３が算出したベース補正トルク値Ｔｆｂと、操舵角補正係数設定部８４が設定した操舵角補正係数Ｋθと、トルク補正係数設定部８５が設定したトルク補正係数Ｋｔと、車速補正係数設定部８６が設定した車速補正係数Ｋｖｃとを乗算することにより仮補正トルク値Ｔｆａを算出する（Ｔｆａ＝Ｔｆｂ×Ｋθ×Ｋｔ×Ｋｖｃ）。

（選択部）
図１２は、第１実施形態に係る選択部８８の概略構成図である。
選択部８８は、単位時間当たりの操舵トルクＴの変化量であるトルク微分値Ｄｔを算出するトルク微分値算出部８８１を備えている。また、選択部８８は、単位時間当たりの検出操舵角θａの変化量、言い換えればハンドル１０１の回転速度である操舵角速度Ｖｒａを算出する操舵角速度算出部８８２を備えている。また、選択部８８は、トルク微分値算出部８８１が算出したトルク微分値Ｄｔと操舵角速度算出部８８２が算出した操舵角速度Ｖｒａとに基づいて、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａか０かを選択して選択値Ｓｔｆとして出力する出力選択部８８３を備えている。

トルク微分値算出部８８１は、トルクセンサ１０９から所定周期で取得する操舵トルクＴの最新の取得値から１つ前の取得値を減算した偏差を時間微分することによりトルク微分値Ｄｔを算出する。
操舵角速度算出部８８２は、操舵角センサ１８０から所定周期で取得する操舵角Ｒａの最新の取得値から１つ前の取得値を減算した偏差を時間微分することにより操舵角速度Ｖｒａを算出する。

出力選択部８８３は、トルク微分値算出部８８１が算出したトルク微分値Ｄｔの二乗と、操舵角速度算出部８８２が算出した操舵角速度Ｖｒａの二乗とを加算した値の平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））を算出する。そして、出力選択部８８３は、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））の値が予め定められた閾値以下である場合には、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａを選択値Ｓｔｆとして平均化部８９に出力する。他方、出力選択部８８３は、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））の値が閾値より大きい場合には０を選択値Ｓｔｆとして平均化部８９に出力する。これは、以下の理由による。

トルク微分値Ｄｔが小さく、かつ、操舵角速度Ｖｒａが小さい場合には、ハンドル１０１が所定の位置で保持されている保舵状態であると考えられる。一方、トルク微分値Ｄｔが大きい場合、あるいは、操舵角速度Ｖｒａが大きい場合には、ハンドル１０１が回転操作されている操舵中であると考えられる。
そして、ハンドル１０１が保舵状態である場合であって、運転者が力を加えてハンドル１０１を中立位置以外の位置で保持している保持状態である場合には、保持のための運転者の負荷を抑制するべく電動モータ１１０にてアシストする方が望ましい。他方、運転者がハンドル１０１を操舵中である場合には、保持（保舵）のためのアシストを加えることが却って運転者の操舵負荷を高める場合がある。それゆえ、運転者がハンドル１０１を操舵中である場合には、保持（保舵）のための運転者の負荷を抑制するためのアシストを低減する方が望ましい場合がある。

そのため、本実施の形態に係る出力選択部８８３は、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））が閾値以下である場合には、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａを選択し、閾値より大きい場合には０を選択して選択値Ｓｔｆとして平均化部８９に出力する。
なお、出力選択部８８３は、トルク微分値Ｄｔが予め定められた規定トルク微分値より大きい場合、及び操舵角速度Ｖｒａが予め定められた規定操舵角速度より大きい場合の少なくともいずれかの場合には０を選択し、トルク微分値Ｄｔが規定トルク微分値以下でありかつ操舵角速度Ｖｒａが規定操舵角速度以下である場合に仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａを選択するようにしてもよい。

（平均化部）
平均化部８９は、選択部８８が予め設定された一定時間毎に繰り返し実行することにより選択した選択値Ｓｔｆの現時点から過去Ｎ個分の値を平均した値を補正トルク値Ｔｆとして出力する（Ｔｆ＝（Ｓｔｆ（１）＋Ｓｔｆ（２）＋・・・＋Ｓｔｆ（Ｎ））／Ｎ）。平均化部８９は、ＦＩＲフィルタであることを例示することができる。また、Ｎは５０００であることを例示することができる。例えば、Ｎが５０００で、選択部８８が１ミリ秒毎に選択値Ｓｔｆを選択する場合には、平均化部８９は、５秒間の選択値Ｓｔｆを平均した値を補正トルク値Ｔｆとして出力する。

以上のように構成された第１実施形態に係る目標電流算出部２０においては、補正トルク値設定部８０の操舵角推定部８１が車輪速度差ΔＶｈに相当する操舵角を推定し、操舵角偏差算出部８２が操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａと推定操舵角θｃとの操舵角偏差Δθを算出する。この操舵角偏差Δθが、例えば傾斜道路（ハンドル１０１が中立位置である場合であっても自動車１が直進せずに左右のどちらかに進むように（車体流れが生じるように）進行方向に直交する方向に傾斜した道路）を直進するために運転者が力を加えて回転させている操舵角に相当すると考えられる。つまり、傾斜道路を直進する場合、操舵角偏差Δθの分、運転者がハンドル１０１を回転させるために力を加えていると考えられる。かかる事項に鑑み、目標電流Ｉｔが操舵角偏差Δθの分の運転者の負荷をも減らす電流量となるように、制御用トルク値設定部２７が、補償操舵トルクＴｓと補正トルク値設定部８０が設定した補正トルク値Ｔｆとを加算した値を、制御用トルク値Ｔｃとして設定する。そして、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２及びダンパー補償電流算出部２３が、それぞれ、この制御用トルク値Ｔｃに基づいて、ベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流Ｉｓ及びダンパー補償電流Ｉｄを算出する。

それゆえ、第１実施形態に係る目標電流算出部２０を備えたステアリング装置１００によれば、例えば傾斜道路を直進走行する場合など車体流れに伴う負荷が運転者に必要な状況においても、車体流れに伴う負荷を電動モータ１１０がアシストするので、運転者の負担を軽減することができる。つまり、例えば傾斜道路を直進走行する場合など、補正トルク値設定部８０を備えていない構成ならば運転者がハンドル１０１に力を加えて中立位置以外の位置での保持を継続しなければならない場面においても、補正トルク値Ｔｆを加算した制御用トルク値Ｔｃに基づいて目標電流Ｉｔが設定されるのでハンドル１０１の保持に必要な力が電動モータ１１０によりアシストされる。

また、旋回（左折や右折）に要する力であれば、図４に示すようにベース電流Ｉｂの絶対値が０より大きくなる操舵トルクＴとなるので、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴのみに基づく目標電流Ｉｔにより電動モータ１１０にアシスト力が生じる。そして、第１実施形態に係る目標電流算出部２０においては、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴのみではベース電流Ｉｂが０となる領域のように、旋回に要する力より小さな力を加えて保持しなければならない場面であっても、補正トルク値Ｔｆを加味した制御用トルク値Ｔｃに基づいて目標電流Ｉｔが設定されるので運転者の負担を軽減することができる。

また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の補正トルク値設定部８０においては、操舵角補正係数Ｋθ、トルク補正係数Ｋｔ及び車速補正係数Ｋｖｃなどを用いてベース補正トルク値算出部８３にて算出されたベース補正トルク値Ｔｆｂを補正して仮補正トルク値Ｔｆａを決定する。これにより、運転者が故意に自動車１を旋回させるべくハンドル１０１を回転させている場面では運転者の操作を阻害しないようにしている。

また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の補正トルク値設定部８０は、ハンドル１０１の操舵状態に応じて仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａか０かを選択して出力する選択部８８を備える。選択部８８は、中立位置以外の位置でハンドル１０１を保持する保持状態である場合には、保持のための運転者の負荷を抑制するべく仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａを選択し、操舵中である場合には０を選択する。それゆえ、例えば傾斜道路を直進している状態から運転者が傾斜方向（車体が流れる方向）にハンドル１０１を切った場合には操舵フィーリングが悪化することが抑制される。

図１３は、ハンドル１０１が中立位置である場合であっても自動車１が直進せずに右に進む、直進方向の左側から右側にかけて下るように傾斜した道路（以下、「右傾斜道路」と称す。）を直進している状態から右に旋回するべくハンドル１０１を右に切った場合の作用を示す図である。図１３（ａ）は、検出操舵角θａの変化を示し、図１３（ｂ）は、仮補正トルク値算出部８７が算出する仮補正トルク値Ｔｆａの変化を示し、図１３（ｃ）は、選択部８８が選択する選択値Ｓｔｆの変化を示し、図１３（ｄ）は、平均化部８９から出力される補正トルク値Ｔｆの変化を示す。

自動車１が右傾斜道路を直進する場合、右方向への車体流れを抑制するべく運転者はハンドル１０１を左に切った位置で保持（保舵）するため、図１３（ａ）に示すように、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａは正の値となる。自動車１が直進する場合、左側に配置された車輪（左側前輪１５１、左側後輪）と右側に配置された車輪（右側前輪１５２、右側後輪）との車輪速度差ΔＶｈは０であることから、補正トルク値設定部８０の操舵角推定部８１が推定する推定操舵角θｃは０である。ゆえに、操舵角偏差算出部８２が算出する操舵角偏差Δθは正の値となり、ベース補正トルク値算出部８３が算出するベース補正トルク値Ｔｆｂは正の値となる。その結果、仮補正トルク値算出部８７が算出する仮補正トルク値Ｔｆａは、図１３（ｂ）に示すように、正の値となる。

また、ハンドル１０１が保舵されている場合には、トルク微分値算出部８８１が算出するトルク微分値Ｄｔ及び操舵角速度算出部８８２が算出する操舵角速度Ｖｒａは小さな値となる。そのため、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））は閾値以下となり、出力選択部８８３は、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａを選択する。つまり、選択部８８が選択する選択値Ｓｔｆは、図１３（ｃ）に示すように、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａである。そして、自動車１が右傾斜道路を直進している場合には、選択部８８から仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａが出力され続けることから、平均化部８９から出力される補正トルク値Ｔｆは、図１３（ｄ）に示すように、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａと同一となる。

右傾斜道路を直進している状態から右に旋回するべくハンドル１０１が右に切られると、図１３（ａ）に示すように、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａは正の値から負の値へと変化する。ハンドル１０１が右に切られて車輪が右に転動すると、右側に配置された車輪（右側前輪１５２、右側後輪）の回転速度よりも左側に配置された車輪（左側前輪１５１、左側後輪）の回転速度の方が大きいことから車輪速度差ΔＶｈは負の値となる。そして、ハンドル１０１が右に切られた後しばらくは、ハンドル１０１の右への操舵に対して車輪の右への転動が遅れることから、図１３（ｂ）に示すように、操舵角偏差算出部８２が算出する操舵角偏差Δθは負の値となり、ベース補正トルク値算出部８３が算出するベース補正トルク値Ｔｆｂは負の値となる。それゆえ、仮補正トルク値算出部８７が算出する仮補正トルク値Ｔｆａは負の値となる。その後ハンドル１０１の操舵に従うように車輪が転動することから、図１３（ｂ）に示すように、操舵角偏差算出部８２が算出する操舵角偏差Δθは０となり、仮補正トルク値算出部８７が算出した仮補正トルク値Ｔｆａは０となる。

また、ハンドル１０１が右に切られている場合には、トルク微分値算出部８８１が算出するトルク微分値Ｄｔ及び操舵角速度算出部８８２が算出する操舵角速度Ｖｒａは大きな値となる。そのため、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））は閾値よりも大きくなり、出力選択部８８３は、図１３（ｃ）に示すように、０を選択する。平均化部８９から出力される補正トルク値Ｔｆは、過去Ｎ個分の平均値であるため、選択部８８が０を選択開始した直後においては０を選択開始する前の正の値を含めた合計の平均値であることから、図１３（ｄ）に示すように、しばらくは正の値となり、その後０となる。

ここで、仮に補正トルク値設定部８０が選択部８８及び平均化部８９を備えていない場合を考える。自動車１が右傾斜道路を直進している状態から右に旋回するべくハンドル１０１が右に切られた場合には、ハンドル１０１の右への操舵に対して車輪の右への転動が遅れるために操舵角偏差算出部８２が算出する操舵角偏差Δθは負の値となり、その絶対値が大きくなるときがある。それゆえ、補正トルク値設定部８０が選択部８８及び平均化部８９を備えていない場合には、ベース補正トルク値算出部８３が、絶対値が大きな負のベース補正トルク値Ｔｆｂを算出するため、補正トルク値設定部８０は、絶対値が大きな負の仮補正トルク値Ｔｆａを補正トルク値Ｔｆとして出力する場合がある。つまり、例えば傾斜道路を直進走行する場合など車体流れに伴う負荷を抑制するために補正トルク値設定部８０を設けていることに起因して、旋回するためのハンドル１０１の操舵のアシストに不必要な補正トルク値Ｔｆを出力してしまう。そして、不必要な補正トルク値Ｔｆが出力されると、旋回時のアシストに適切な目標電流Ｉｔではなくなることから不適切なアシスト力となり操舵フィーリングが悪化してしまう。

これに対して、第１実施形態に係る目標電流算出部２０のトルク値設定部８０は、選択部８８がハンドル１０１の操舵中には０を選択する（図１３（ｃ）参照）。そのため、ハンドル１０１の操舵に対して車輪の転動が遅れることに起因して仮補正トルク値算出部８７が仮補正トルク値Ｔｆａを算出したとしても、旋回するためのハンドル１０１の操舵のアシストに不必要な補正トルク値Ｔｆが出力されてしまうことが抑制される。その結果、操舵角偏差算出部８２が算出した操舵角偏差Δθに基づいて補正トルク値Ｔｆを設定することに起因して操舵フィーリングが悪化することが抑制される。

つまり、第１実施形態に係る目標電流算出部２０を備えた制御装置１０は、操舵角偏差算出部８２が算出した操舵角偏差Δθが０である場合には補正トルク値Ｔｆが０であるので、ハンドル１０１の操舵トルクＴに基づいて（補正トルク値Ｔｆを加算しない制御用トルク値Ｔｃ（＝補償操舵トルクＴｓ）に基づいて）電動モータ１１０の駆動力を制御する通常制御を行う。そして、制御装置１０は、ハンドル１０１が中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には通常制御時（制御用トルク値Ｔｃ＝補償操舵トルクＴｓの時）の駆動力よりも大きくなるように自動車１の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角θｃと検出操舵角θａとの操舵角偏差Δθに応じて駆動力を補正する。つまり、制御装置１０は、補償操舵トルクＴｓに操舵角偏差Δθに応じた補正トルク値Ｔｆ（保持状態である場合には補正トルク値Ｔｆは０ではない）を加算した制御用トルク値Ｔｃに基づいて目標電流Ｉｔを設定する。他方、制御装置１０は、自動車１を旋回するべくハンドル１０１を操舵している操舵中のときには駆動力を補正しない。つまり、操舵中のときには、操舵角偏差Δθが０ではない場合であっても選択部８８がハンドル１０１の操舵中には０を選択する。選択部８８が０を選択し続けると補正トルク値Ｔｆが０となり、制御用トルク値Ｔｃ＝補償操舵トルクＴｓとなるので通常制御時の駆動力と等しくなる。

また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の補正トルク値設定部８０は、選択部８８から出力された値を平均化部８９が平均化して補正トルク値Ｔｆとして出力するので、図１３（ｃ）に示すように、選択部８８からの出力が直進時と旋回時とで急激に変化する場合であっても補正トルク値設定部８０から出力される補正トルク値Ｔｆが徐々に変化する。
つまり、保持状態である場合には操舵角偏差Δθに応じて電動モータ１１０の駆動力を補正しているときに（補正トルク値Ｔｆが０ではないときに）ハンドル１０１が操舵され始めた場合には、選択部８８が０を選択しても、平均化部８９が過去Ｎ個分の値を平均した値を補正トルク値Ｔｆとして出力するので、補正トルク値Ｔｆが徐々に低下する。その結果、制御装置１０は、ハンドル１０１が保持状態から操舵中に変化した場合には、電動モータ１１０の駆動力の補正を徐々に低下させる。
また、平均化部８９により、車輪速度センサ１９０からの出力信号のノイズが除去される。

また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の補正トルク値設定部８０においては、従来ＡＢＳなどに用いられるために自動車１に備え付けられている車輪速度センサ１９０が検出した車輪の回転速度の左右差に基づいて操舵角を推定して補正トルク値Ｔｆを設定する。それゆえ、例えば傾斜道路を直進する場合など中立位置以外の位置でハンドル１０１を保持する保持状態時の負荷を軽減するために別途ヨーレートセンサを備える必要がない。したがって、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、低廉に車体流れ時の運転者の負担を軽減できる。

なお、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の補正トルク値設定部８０においては、ベース補正トルク値算出部８３にて算出されたベース補正トルク値Ｔｆｂを、操舵角補正係数Ｋθ、トルク補正係数Ｋｔ及び車速補正係数Ｋｖｃを用いて補正しているが、特にかかる態様に限定されない。補正トルク値設定部８０の仮補正トルク値算出部８７は、ベース補正トルク値算出部８３が算出したベース補正トルク値Ｔｆｂと、操舵角補正係数Ｋθ、トルク補正係数Ｋｔ及び車速補正係数Ｋｖｃの少なくとも一つの補正係数とを乗算することにより得た値を仮補正トルク値Ｔｆａとして決定してもよい。

また、第１実施形態に係る目標電流算出部２０の補正トルク値設定部８０は、操舵角センサ１８０にて検出された検出操舵角θａから操舵角推定部８１にて推定された推定操舵角θｃを減算することにより操舵角偏差Δθを算出しているが、特にかかる態様に限定されない。補正トルク値設定部８０は、操舵角算出部７３が算出した算出操舵角Ｒａから操舵角推定部８１にて推定された推定操舵角θｃを減算することにより操舵角偏差Δθを算出してもよい（Δθ＝Ｒａ−θｃ）。

（第２実施形態に係る目標電流算出部）
図１４は、第２実施形態に係る目標電流算出部２０の概略構成図である。
第２実施形態に係る目標電流算出部２０は、例えば傾斜路面直進時の車体流れを抑制する負荷を軽減するための電流である車体流れ補正電流Ｉｒを算出（設定）する車体流れ補正電流算出部２８を備えている点が第１実施形態に係る目標電流算出部２０と主に異なる。
以下では、第１実施形態に係る目標電流算出部２０と異なる点を中心に説明する。

第２実施形態に係る目標電流算出部２０は、さらに、位相補償部２６と、位相補償部２６にて位相が補償された補償操舵トルクＴｓに基づいて、基本目標電流Ｉｔｆを設定する上でベースとなるベース電流Ｉｂを算出するベース電流算出部２２１と、イナーシャ補償電流Ｉｓを算出するイナーシャ補償電流算出部２２２と、ダンパー補償電流Ｉｄを算出するダンパー補償電流算出部２２３とを備えている。

また、第２実施形態に係る目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２２１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２２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓ及びダンパー補償電流算出部２２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて基本目標電流Ｉｔｆを決定する基本目標電流決定部２２５を備えている。
また、第２実施形態に係る目標電流算出部２０は、基本目標電流決定部２２５が決定した基本目標電流Ｉｔｆと、車体流れ補正電流算出部２８が算出した車体流れ補正電流Ｉｒとに基づいて最終的に目標電流Ｉｔを決定する目標電流決定部２９を備えている。

そして、第２実施形態に係る目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２２１、イナーシャ補償電流算出部２２２、ダンパー補償電流算出部２２３、基本目標電流決定部２２５、位相補償部２６、車体流れ補正電流算出部２８及び目標電流決定部２９が予め定められた処理を予め設定された一定時間（例えば１ミリ秒）毎に繰り返し実行することにより電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを算出（設定）する。

図１５は、補償操舵トルクＴｓ及び車速Ｖｃとベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース電流算出部２２１は、位相補償部２６にて位相が補償された補償操舵トルクＴｓと、車速センサ１７０が検出した車速Ｖｃと、図１５に例示した制御マップとに基づいてベース電流Ｉｂを算出する。
イナーシャ補償電流算出部２２２は、補償操舵トルクＴｓと、車速Ｖｃとに基づいて電動モータ１１０及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。
ダンパー補償電流算出部２２３は、補償操舵トルクＴｓと、車速Ｖｃと、電動モータ１１０のモータ回転速度Ｖｍ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。
基本目標電流決定部２２５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を減算して得た電流を基本目標電流Ｉｔｆとして決定する。
目標電流決定部２９は、基本目標電流決定部２２５が決定した基本目標電流Ｉｔｆと、車体流れ補正電流算出部２８が算出した車体流れ補正電流Ｉｒとを加算した値を、最終的な目標電流Ｉｔに決定する。

図１６は、車体流れ補正電流算出部２８の概略構成図である。
車体流れ補正電流算出部２８は、上述した操舵角推定部８１と、上述した操舵角偏差算出部８２とを備えている。また、車体流れ補正電流算出部２８は、操舵角偏差算出部８２が算出した操舵角偏差Δθに基づいて車体流れ補正電流Ｉｒのベースとなるベース車体流れ補正電流Ｉｒｂを算出するベース車体流れ補正電流算出部２８３を備えている。

また、車体流れ補正電流算出部２８は、上述した操舵角補正係数設定部８４と、上述したトルク補正係数設定部８５と、上述した車速補正係数設定部８６とを備えている。
また、車体流れ補正電流算出部２８は、ベース車体流れ補正電流算出部２８３が算出したベース車体流れ補正電流Ｉｒｂと、操舵角補正係数設定部８４が設定した操舵角補正係数Ｋθと、トルク補正係数設定部８５が設定したトルク補正係数Ｋｔと、車速補正係数設定部８６が設定した車速補正係数Ｋｖｃとに基づいて仮車体流れ補正電流Ｉｒａを算出する仮車体流れ補正電流算出部２８７を備えている。

また、車体流れ補正電流算出部２８は、ハンドル１０１の操舵状態に応じて仮車体流れ補正電流算出部２８７が算出した仮車体流れ補正電流Ｉｒａか０かを選択して出力する選択部２８８と、選択部２８８から出力された値を平均化する平均化部２８９とを備えている。

図１７は、操舵角偏差Δθとベース車体流れ補正電流Ｉｒｂとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース車体流れ補正電流算出部２８３は、操舵角偏差算出部８２にて算出された操舵角偏差Δθに基づいてベース車体流れ補正電流Ｉｒｂを算出する。つまり、ベース車体流れ補正電流算出部２８３は、操舵角偏差算出部８２にて算出された操舵角偏差Δθに応じたベース車体流れ補正電流Ｉｒｂを算出する。なお、ベース車体流れ補正電流算出部２８３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、操舵角偏差Δθとベース車体流れ補正電流Ｉｒｂとの対応を示す図１７に例示した制御マップに、操舵角偏差算出部８２にて算出された操舵角偏差Δθを代入することによりベース車体流れ補正電流Ｉｒｂを算出する。
図１７に示した制御マップにおいては、操舵角偏差Δθの絶対値｜Δθ｜が大きくなるに従ってベース車体流れ補正電流Ｉｒｂの絶対値が大きくなるように設定されている。

仮車体流れ補正電流算出部２８７は、ベース車体流れ補正電流算出部２８３が算出したベース車体流れ補正電流Ｉｒｂと、操舵角補正係数設定部８４が設定した操舵角補正係数Ｋθと、トルク補正係数設定部８５が設定したトルク補正係数Ｋｔと、車速補正係数設定部８６が設定した車速補正係数Ｋｖｃとを乗算することにより仮車体流れ補正電流Ｉｒａを算出する（Ｉｒａ＝Ｉｒｂ×Ｋθ×Ｋｔ×Ｋｖｃ）。

図１８は、第２実施形態に係る選択部２８８の概略構成図である。
選択部２８８は、上述したトルク微分値算出部８８１と、上述した操舵角速度算出部８８２とを備えている。また、選択部２８８は、トルク微分値算出部８８１が算出したトルク微分値Ｄｔと操舵角速度算出部８８２が算出した操舵角速度Ｖｒａとに基づいて、仮車体流れ補正電流算出部２８７が算出した仮車体流れ補正電流Ｉｒａか０かを選択して選択値Ｓｉｒとして出力する出力選択部２８８３を備えている。
第２実施形態に係る出力選択部２８８３は、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））の値が閾値以下である場合には、仮車体流れ補正電流算出部２８７が算出した仮車体流れ補正電流Ｉｒａを選択値Ｓｉｒとして平均化部２８９に出力する。他方、出力選択部２８８３は、平方根（＝√（（Ｄｔ）^２＋（Ｖｒａ）^２））の値が閾値より大きい場合には０を選択値Ｓｉｒとして平均化部２８９に出力する。

平均化部２８９は、選択部２８８が予め設定された一定時間毎に繰り返し実行することにより選択した選択値Ｓｉｒの現時点から過去Ｎ個分の値を平均した値を車体流れ補正電流Ｉｒとして出力する（Ｉｒ＝（Ｓｉｒ（１）＋Ｓｉｒ（２）＋・・・＋Ｓｉｒ（Ｎ））／Ｎ）。平均化部２８９は、ＦＩＲフィルタであることを例示することができる。また、Ｎは５０００であることを例示することができる。Ｎが５０００で、選択部２８８が１ミリ秒毎に選択値Ｓｉｒを選択する場合には、平均化部２８９は、５秒間の選択値Ｓｉｒを平均した値を車体流れ補正電流Ｉｒとして出力する。

以上のように構成された第２実施形態に係る目標電流算出部２０においても、目標電流Ｉｔが操舵角偏差Δθの分の運転者の負荷をも減らす電流量となるように、目標電流決定部２９が、基本目標電流決定部２２５が決定した基本目標電流Ｉｔｆと車体流れ補正電流算出部２８が算出した車体流れ補正電流Ｉｒとを加算した値を最終的な目標電流Ｉｔに決定する。それゆえ、第２実施形態に係る目標電流算出部２０を有するステアリング装置１００によれば、例えば傾斜道路を直進走行する場合など車体流れに伴う負荷が運転者に必要な状況においても、車体流れに伴う負荷を電動モータ１１０がアシストするので、運転者の負担を軽減することができる。つまり、例えば傾斜道路を直進走行する場合など、車体流れ補正電流算出部２８を備えていない構成ならば運転者がハンドル１０１に力を加えて中立位置以外の位置での保持を継続しなければならない場面においても、車体流れ補正電流Ｉｒを加算した目標電流Ｉｔが設定されるのでハンドル１０１の保持に必要な力が電動モータ１１０によりアシストされる。

また、旋回（左折や右折）に要する力であれば、図１５に示すようにベース電流Ｉｂの絶対値が０より大きくなる補償操舵トルクＴｓ（操舵トルクＴ）となるので、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴに基づく基本目標電流Ｉｔｆにより電動モータ１１０にアシスト力が生じる。そして、第２実施形態に係る目標電流算出部２０においては、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴのみではベース電流Ｉｂが０となる領域のように、旋回に要する力より小さな力を加えて保持しなければならない場面であっても、車体流れ補正電流Ｉｒを加算した目標電流Ｉｔが設定されるので運転者の負担を軽減することができる。

また、第２実施形態に係る車体流れ補正電流算出部２８は、ハンドル１０１の操舵状態に応じて仮車体流れ補正電流算出部２８７が算出した仮車体流れ補正電流Ｉｒａか０かを選択して出力する選択部２８８を備える。選択部２８８は、中立位置以外の位置でハンドル１０１を保持する保持状態である場合には、保持のための運転者の負荷を抑制するべく仮車体流れ補正電流算出部２８７が算出した仮車体流れ補正電流Ｉｒａを選択し、操舵中である場合には０を選択する。それゆえ、例えば傾斜道路を直進している状態から運転者が傾斜方向（車体が流れる方向）にハンドル１０１を切った場合には運転者の負荷が低減される。

つまり、第２実施形態に係る車体流れ補正電流算出部２８は、選択部２８８がハンドル１０１の操舵中には０を選択する。そのため、ハンドル１０１の操舵に対して車輪の転動が遅れることに起因して仮車体流れ補正電流算出部２８７が仮車体流れ補正電流Ｉｒａを算出したとしても、旋回するためのハンドル１０１の操舵のアシストに不必要な車体流れ補正電流Ｉｒが出力されてしまうことが抑制される。それゆえ、操舵角偏差算出部８２が算出した操舵角偏差Δθに基づいて車体流れ補正電流Ｉｒを設定することに起因して操舵フィーリングが悪化することが抑制される。
また、第２実施形態に係る車体流れ補正電流算出部２８は、選択部２８８から出力された値を平均化部２８９が平均化して車体流れ補正電流Ｉｒとして出力するので、選択部２８８からの出力が直進時と旋回時とで急激に変化する場合であっても車体流れ補正電流算出部２８から出力される車体流れ補正電流Ｉｒが徐々に変化する。

また、第２実施形態に係る車体流れ補正電流算出部２８においては、従来ＡＢＳなどに用いられるために自動車１に備え付けられている車輪速度センサ１９０が検出した車輪の回転速度の左右差に基づいて操舵角を推定して車体流れ補正電流Ｉｒを設定する。それゆえ、例えば傾斜道路を直進する場合など中立位置以外の位置でハンドル１０１を保持する保持状態時の負荷を軽減するために別途ヨーレートセンサを備える必要がない。したがって、第２実施形態に係る目標電流算出部２０を有するステアリング装置１００によれば、低廉に車体流れ時の運転者の負担を軽減できる。

なお、第２実施形態に係る目標電流算出部２０においては、ベース車体流れ補正電流算出部２８３が算出したベース車体流れ補正電流Ｉｒｂを、操舵角補正係数Ｋθ、トルク補正係数Ｋｔ及び車速補正係数Ｋｖｃを用いて補正しているが、特にかかる態様に限定されない。第２実施形態に係る目標電流算出部２０の仮車体流れ補正電流算出部２８７は、ベース車体流れ補正電流算出部２８３が算出したベース車体流れ補正電流Ｉｒｂと、操舵角補正係数Ｋθ、トルク補正係数Ｋｔ及び車速補正係数Ｋｖｃの少なくとも一つの補正係数とを乗算することにより得た値を仮車体流れ補正電流Ｉｒａとして決定してもよい。

＜プログラムの説明＞
また以上説明した制御装置１０が行なう処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現することができる。この場合、制御装置１０に設けられた制御用コンピュータ内部のＣＰＵが、制御装置１０の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。

よって制御装置１０が行なう処理は、コンピュータに、車両のハンドル１０１の操舵トルクＴに基づいて電動モータ１１０の駆動力を制御する通常制御機能と、ハンドル１０１が中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には通常制御機能が制御する駆動力よりも大きくなるように車両の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角θｃと検出した検出操舵角θａとの操舵角偏差Δθに応じて駆動力を補正し、車両を旋回するべくハンドル１０１を操舵している操舵中のときには駆動力を補正しない機能と、を実現させるプログラムとして捉えることもできる。

なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２５，２９…目標電流決定部、２６…位相補償部、２７…制御用トルク値設定部、２８…車体流れ補正電流算出部、３０…制御部、８０…補正トルク値設定部、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ

Claims (6)

1. 車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、
   前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
   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の駆動力を制御する通常制御を行い、前記ステアリングホイールが中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には前記通常制御時の前記駆動力よりも大きくなるように前記車両の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角と前記操舵角検出部が検出した検出操舵角との操舵角偏差に応じて前記駆動力を補正し、前記車両を旋回するべく前記ステアリングホイールを操舵している操舵中のときには前記駆動力を補正しない制御装置と、
   を備える電動パワーステアリング装置。
2. 前記制御装置は、単位時間当たりの前記操舵トルクの変化量又は単位時間当たりの前記操舵角の変化量に基づいて前記操舵中であるか否かを判断する
   請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記制御装置は、単位時間当たりの前記操舵トルクの変化量の二乗と単位時間当たりの前記操舵角の変化量の二乗とを加算した値の平方根が閾値以上である場合に前記操舵中であると判断する
   請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記制御装置は、前記車両の左側に配置された左側車輪の回転速度と右側に配置された右側車輪の回転速度との差に基づいて前記操舵角を推定する
   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. 前記制御装置は、前記操舵角偏差に応じて前記駆動力を補正しているときに前記ステアリングホイールが操舵され始めた場合には前記駆動力の補正を徐々に低下させる
   請求項１から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。
6. コンピュータに、
   車両のステアリングホイールの操舵トルクに基づいて電動モータの駆動力を制御する通常制御機能と、
   前記ステアリングホイールが中立位置以外の位置で保持されている保持状態である場合には前記通常制御機能が制御する前記駆動力よりも大きくなるように前記車両の車輪の回転速度に基づいて推定した推定操舵角と検出した検出操舵角との操舵角偏差に応じて前記駆動力を補正し、前記車両を旋回するべく前記ステアリングホイールを操舵している操舵中のときには前記駆動力を補正しない機能と、
   を実現させるプログラム。

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