JP2008168659A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行路面の状態に関わらず良好なステアリング戻り性を実現することのできる電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】電流指令値演算部は、ステアリングを中立位置に復帰させるための補償成分としてステアリング戻し補償量Ｉsb*を演算するステアリング戻し補償制御部２８を備える。ステアリング戻し補償制御部２８は、ステアリング戻し補償量Ｉsb*の基礎成分となる基礎制御量εsbを演算する基礎制御量演算部３１を備え、同基礎制御量演算部３１は、検出される操舵角θsの絶対値が大きいほど、より強くステアリングを中立方向に回転させるような基礎制御量εsbを演算する。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、当該基礎制御量εsbを積分し、その積分値である積分制御量εINTに基づいた制御量をステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

近年、車両用パワーステアリング装置として、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が広く採用されるようになっている。そして、こうしたＥＰＳの多くでは、補償制御の一つとして、ステアリングを中立位置に復帰させるためのステアリング戻し補償制御（ハンドル戻し補償制御）が行われている（例えば、特許文献１参照）。

即ち、本来、走行中であれば、特段のステアリング操作を行わなくとも、ステアリングは、転舵輪に作用するセルフアライニングトルクによって、理論上、中立位置（操舵角ゼロ）まで復帰するはずである。しかしながら、ＥＰＳの場合、そのシステムの摩擦、例えば減速機構（ボール螺子やウォーム＆ホイール等）の摩擦が、上記のような転舵輪に作用するセルフアライニングトルクを上回る場合があり、これにより、ステアリングが中立位置まで戻りきらない場合がある。そこで、ステアリング戻し補償制御の実行により、ステアリング中立方向に作用するステアリング戻し補償量を演算し、当該補償量をパワーアシスト制御の基礎成分である基本アシスト制御量に重畳することにより、ステアリングの速やかな中立位置への復帰を図るのである。
特開２００２−１４５１０１号公報

しかしながら、転舵輪に作用するセルフアライニングトルクは、路面状態により変化する。このため、上記従来の構成では、特に、凍結路等の低μ路走行時に、当該セルフアライニングトルクの低下によって、そのステアリングの戻りが悪くなるおそれがある。即ち、一般的なステアリング装置は、通常の用途において多く走行する路面状態、即ち舗装路等の高μ路走行時を想定して設計され、上記のようなステアリング戻し補償制御もまた、こうした高μ路走行時に発生するセルフアライニングトルクを前提に設計されている。このため、低μ路走行時には、ステアリング戻し補償量が過小となるという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

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って、その目的は、走行路面の状態に関わらず良好なステアリング戻り性を実現することのでき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、請求項１に記載の発明は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の駆動源であるモータに対して駆動電力を供給することにより該各操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、ステアリングを中立位置に復帰させるためのステアリング戻し補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、前記制御手段は、操舵角に基づき該操舵角の絶対値が大きいほど、より強く前記ステアリングを中立方向に回転させるような基礎制御量を演算するとともに、該基礎制御量を積分した積分値に基づく制御量を前記ステアリング戻し補償成分とすること、を要旨とする。

請求項２に記載の発明は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の駆動源であるモータに対して駆動電力を供給することにより該各操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、ステアリングを中立位置に復帰させるためのステアリング戻し補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、前記制御手段は、操舵角を積分し、該積分値の絶対値が大きいほど、より強く前記ステアリングを中立方向に回転させるような前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を要旨とする。

上記各構成によれば、ステアリングを中立位置に復帰させるために必要な十分なセルフアライニングトルクが発生せず、操舵角に残留舵角が発生するような場合であっても、当該操舵角に基づく積分値（基礎制御量の積分値、又は操舵角の積分値）が増大することで、より大きな値（絶対値）を有するステアリング戻し補償量が演算される。その結果、路面状態に関わらず、例えば大きなセルフアライニングトルクが発生しにくい低μ路等においても良好なステアリング戻り性を確保することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記ステアリングが中立位置近傍にあるか否かを判定し、該近傍にある場合には、前記積分値をクリアすること、を要旨とする。
即ち、積分制御を用いた場合、その積分値は、ステアリング中立（操舵角ゼロ）と同時に「０」となるわけではない。このため、操舵角が「０」となった後も、依然としてステアリング戻し補償量は発生し続けることとなり、これにより、操舵系には、中立位置を越えて更にステアリングを回転させるようなアシスト力が付与されることになる。しかしながら、上記構成によれば、ステアリングが中立位置近傍にある場合には、積分値がクリアされる。その結果、速やかにステアリング位置を中立位置に復帰させて、より良好なステアリング戻り性を実現することができる。

請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記ステアリング戻し補償成分の急峻な変動を抑制するフィルタ処理を実行すること、を要旨とする。
即ち、ステアリング中立（操舵角ゼロ）をもって積分値をクリアした場合等、ステアリング戻し補償量が急峻に変化した場合には、これに伴うアシスト力の変動が、運転者に違和感を与えるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、ステアリング戻し補償量の急峻な変化を抑制して、アシスト力の変動を抑えることができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、前記積分は、所定周期毎に行われる前記演算において、今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより行われるものであって、前記制御手段は、前記ステアリング戻し補償成分の前回値が、今回の周期において検出された操舵角の絶対値を増加させるものである場合には、前記操舵角の絶対値が大きいほど、今回の周期において演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を要旨とする。

即ち、操舵角に基づく積分値は、必ずしもステアリング中立と同時に「０」とはならない。このため、ステアリング中立を超えた過回転を生じさせるようなステアリング戻し補償量が演算される場合がある。しかしながら、上記構成によれば、このような場合には、当該ステアリング戻し補償量を低減して、ステアリング中立位置を越えた過回転の発生を抑制することができる。その結果、これにより速やかなステアリング中立位置への復帰を図ることができるようになる。そして、その際、ステアリング戻し補償量に急峻な変化が生ずることがないことから、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、前記積分は、所定周期毎に行われる前記演算において、今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより行われるものであって、前記制御手段は、前記操舵角がゼロである場合には、前記前回の周期において演算された積分値をクリアすること、を要旨とする。

即ち、ステアリングが中立位置にある、即ち操舵角が「０」であっても、積分値は即座には「０」とはならないため、その積分の基礎となる前回値が大きいほど、より大きな過回転を発生させるようなステアリング戻し補償量が演算される。しかしながら、上記構成によれば、このような積分値の残留に起因するステアリング中立位置を越えた過回転の発生を防止することができる。その結果、より速やかなステアリング中立位置への復帰を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、前記積分は、所定周期毎に行われる前記演算において、今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより行われるものであって、前記制御手段は、車速の絶対値が所定の閾値を超える場合には、前記前回の周期において演算された積分値をクリアすること、を要旨とする。

即ち、路面状態の如何に関わらず大きなセルフアライニングトルクが発生するような高車速領域では、積分値に基づくステアリング戻し補償制御を実行することで、ステアリング中立位置を越えた過回転が発生する、或いは運転者のステアリング操作を妨げるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、このような高車速領域おける過大なステアリング戻し補償量の発生に起因するステアリング中立位置を越えた過回転の発生、及び運転者のステアリング操作が妨げられる自体を回避することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

請求項８に記載の発明は、前記制御手段は、前記積分値を所定範囲内に制限するガード処理を実行すること、を要旨とする。
請求項９に記載の発明は、前記制御手段は、前記ステアリング戻し補償成分を所定範囲内に制限するガード処理を実行すること、を要旨とする。

上記各構成によれば、過大なステアリング戻し補償量の発生を防止して、良好なステアリング戻り性を確保することができる。
請求項１０に記載の発明は、前記制御手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を要旨とする。

即ち、運転者による積極的なステアリング操作が発生しているものと推定される領域では、ステアリング戻し補償量をゼロとする。これにより、当該ステアリング戻し補償量に基づき発生するアシスト力が運転者のステアリング操作の妨げとなることを防止することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

請求項１１に記載の発明は、前記制御手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記操舵トルクの絶対値が大きいほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を要旨とする。

上記構成のように、操舵トルクに応じてステアリング戻し補償量を低減することで、より自然な操舵フィーリングを実現することができる。
請求項１２に記載の発明は、前記制御手段は、操舵速度の絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を要旨とする。

即ち、中立方向にステアリング操作がなされた際、操舵速度が十分に速い場合には、ステアリング戻し補償によるまでもなく慣性によりステアリングを中立位置に復帰させることが可能である。そのため、このような場合に当該補償制御を実行すれば、ステアリングが中立位置を越えて過回転する可能性があり、これにより速やかなステアリング中立位置への復帰が図られないおそれがある。そして、操舵角（の絶対値）を増加させる方向のステアリング操作時には、ステアリング戻し補償量に基づくアシスト力が当該ステアリング操作の妨げとなる場合も考えられる。

しかしながら、上記構成のように、このような操舵速度領域ではステアリング戻し補償量をゼロとすることで、当該ステアリング戻し補償量に基づき発生するアシスト力に起因するステアリングの過回転、及び当該補償制御が運転者のステアリング操作の妨げとなることを防止することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

請求項１３に記載の発明は、前記制御手段は、操舵速度の絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記操舵速度の絶対値が大きいほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を要旨とする。

上記構成のように、操舵速度が所定の閾値の範囲内にある場合においても、その操舵速度に応じてステアリング戻し補償量を低減することで、より自然な操舵フィーリングを実現することができる。

請求項１４に記載の発明は、前記制御手段は、車速が所定の閾値以下である場合において、前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を要旨とする。
即ち、路面状態の如何に関わらず大きなセルフアライニングトルクが発生するような高車速領域では、積分値に基づくステアリング戻し補償制御を実行することで、ステアリング中立位置を越えた過回転が発生する、或いは運転者のステアリング操作を妨げるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、このような高車速領域おける過大なステアリング戻し補償量の発生に起因するステアリング中立位置を越えた過回転の発生、及び運転者のステアリング操作が妨げられる自体を回避することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

請求項１５に記載の発明は、前記制御手段は、車速が所定の閾値以下である場合において、前記車速が速いほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を要旨とする。

上記構成のように、車速が所定の閾値の範囲内にある場合においても、その車速に応じてステアリング戻し補償量を低減することで、より自然な操舵フィーリングを実現することができる。

請求項１６に記載の発明は、前記制御手段は、操舵角の絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記操舵角の絶対値が小さいほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を要旨とする。

上記構成のように、中立位置付近では、ステアリング戻し補償量を低減することにより、当該ステアリング戻し補償量に基づき発生するアシスト力に起因するステアリングの過回転を防止することができる。その結果、ステアリング戻り性を更に向上させることができる。

本発明によれば、走行路面の状態に関わらず良好なステアリング戻り性を実現することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。そして、このラック５の往復直線運動により転舵輪６の舵角、即ち転舵角が可変することにより、車両の進行方向が変更されるようになっている。

ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、その駆動源であるモータ１２がラック５と同軸に配置された所謂ラックアシスト型のＥＰＳアクチュエータであり、モータ１２が発生するモータトルクは、ボール送り機構（図示略）を介してラック５に伝達される。尚、本実施形態のモータ１２は、ブラシレスモータであり、ＥＣＵ１１から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力の供給を受けることにより回転する。

一方、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４、車速センサ１５、及び操舵角センサ１６が接続されており、同ＥＣＵ１１は、これらの各センサにより検出された操舵トルクτ及び車速Ｖ、並びに操舵角θs（操舵速度ωs）に基づいて目標アシスト力を演算する。そして、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべく、その駆動源であるモータ１２への駆動電力の供給を通じて、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する。

次に、本実施形態のＥＰＳにおけるアシスト制御の態様について説明する。
図２は、本実施形態のＥＰＳの制御ブロック図である。
同図に示すように、ＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するマイコン２１と、そのモータ制御信号に基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の駆動源であるモータ１２に駆動電力を供給する駆動回路２２とを備えて構成されている。

本実施形態では、ＥＣＵ１１には、モータ１２に通電される実電流値Ｉを検出するための電流センサ２３、及びモータ１２の回転角θmを検出するための回転角センサ２４が接続されている。そして、マイコン２１は、これら各センサの出力信号に基づき検出されたモータ１２の実電流値Ｉ及び回転角θm、並びに上記操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、駆動回路２２にモータ制御信号を出力する。

尚、以下に示す制御ブロックは、マイコン２１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同マイコン２１は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。

詳述すると、マイコン２１は、ＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべき目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉq*を演算する電流指令値演算部２５と、電流指令値演算部２５により算出された電流指令値Ｉq*に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部２６とを備えている。

本実施形態では、電流指令値演算部２５は、目標アシスト力の基礎的制御成分である基本アシスト制御量Ｉas*を演算する基本アシスト制御部２７と、その補償成分として、ステアリング２を中立位置（θs＝０）に復帰させるためのステアリング戻し補償量Ｉsb*を演算するステアリング戻し補償制御部２８とを備えている。

本実施形態では、基本アシスト制御部２７には、操舵トルクτ及び車速Ｖが入力されるようになっており、該基本アシスト制御部２７は、これら操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、その操舵トルクτが大きいほど、また車速Ｖが小さいほど、より大きな基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。一方、ステアリング戻し補償制御部２８には、操舵トルクτ及び車速Ｖに加えて、操舵角θs及び操舵速度ωsが入力される。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、これらの各状態量に基づいてステアリング戻し補償制御を実行する。

基本アシスト制御部２７において演算された基本アシスト制御量Ｉas*、及びステアリング戻し補償制御部２８において演算されたステアリング戻し補償量Ｉsb*は、加算器２９に入力される。そして、電流指令値演算部２５は、この加算器２９において基本アシスト制御量Ｉas*にステアリング戻し補償量Ｉsb*を重畳することにより、目標アシスト力としての電流指令値Ｉq*を演算し、モータ制御信号出力部２６に出力する。

モータ制御信号出力部２６には、電流指令値演算部２５が出力する電流指令値Ｉq*とともに、電流センサ２３により検出された実電流値Ｉ、及び回転角センサ２４により検出された回転角θmが入力される。そして、モータ制御信号出力部２６は、目標アシスト力に対応する電流指令値Ｉq*に実電流値Ｉを追従させるべくフィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を演算する。

具体的には、本実施形態では、モータ制御信号出力部２６は、実電流値Ｉとして検出されたモータ１２の相電流値（Ｉu，Ｉv，Ｉw）をｄ／ｑ座標系のｄ，ｑ軸電流値に変換（ｄ／ｑ変換）することにより、上記電流フィードバック制御を行う。

即ち、電流指令値Ｉq*は、ｑ軸電流指令値としてモータ制御信号出力部２６に入力され、モータ制御信号出力部２６は、回転角センサ２４により検出された回転角θmに基づいて相電流値（Ｉu，Ｉv，Ｉw）をｄ／ｑ変換する。また、モータ制御信号出力部２６は、そのｄ，ｑ軸電流値及びｑ軸電流指令値に基づいてｄ，ｑ軸電圧指令値を演算する。そして、そのｄ，ｑ軸電圧指令値をｄ／ｑ逆変換することにより相電圧指令値（Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*）を演算し、当該相電圧指令値に基づいてモータ制御信号を生成する。

そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、上記のように生成されたモータ制御信号をマイコン２１が駆動回路２２に出力し、該駆動回路２２がその当該モータ制御信号に基づく三相の駆動電力をモータ１２に供給することにより、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する構成となっている。

［ステアリング戻し補償制御］
次に、本実施形態におけるステアリング戻し補償制御部の構成、及びそのステアリング戻し補償制御の態様について説明する。

図３に示すように、ステアリング戻し補償制御部２８は、ステアリング戻し補償量Ｉsb*の基礎成分となる基礎制御量εsbを演算する基礎制御量演算部３１を備えている。本実施形態では、基礎制御量演算部３１には、操舵角θsが入力されるようになっている。そして、同基礎制御量演算部３１は、その入力される操舵角θsに基づいて基礎制御量εsbを演算する。

図４に示すように、本実施形態の基礎制御量演算部３１は、操舵角θsと基礎制御量εsbとが関連付けられたマップ３１ａを有している。そして、基礎制御量演算部３１は、入力された操舵角θsを、このマップ３１ａに参照することにより、基礎制御量εsbを演算する。

具体的には、基礎制御量演算部３１は、入力される操舵角θsに基づいて、該操舵角θsの方向と反対の方向にステアリング２を回転させるような基礎制御量εsbを演算する。例えば、操舵角θsの方向が「＋」である場合には「−」の方向に、また操舵角θsの方向が「−」である場合には「＋」の方向にステアリング２を回転させるような基礎制御量εsbを演算する。そして、基礎制御量演算部３１は、その入力される操舵角θsの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値を有する基礎制御量εsb、即ちより強くステアリング２を中立方向に回転させるような基礎制御量εsbを演算する。

また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、操舵トルクτに基づくトルクゲインＫτを演算するトルクゲイン演算部３２、及び操舵速度ωsに基づく操舵速度ゲインＫωを演算する操舵速度ゲイン演算部３３を備えている。

図５に示すように、トルクゲイン演算部３２は、操舵トルクτとトルクゲインＫτとが関連付けられたマップ３２ａを有しており、同マップ３２ａにおいて、トルクゲインＫτは、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ１以下の範囲内（|τ|≦τ１）において、該操舵トルクτの絶対値が大きいほど、小さな値となるように設定されている。また、同マップ３２ａにおいて、トルクゲインＫτは、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ１を超える範囲（τ＞τ１、τ＜−τ１）では「０」となるように設定されている。尚、本実施形態では、上記所定の閾値τ１は、運転者による積極的なステアリング操作が発生しているものと推定される値に設定されている。そして、トルクゲイン演算部３２は、入力された操舵トルクτを、このマップ３２ａに参照することにより、トルクゲインＫτを演算する。

一方、図６に示すように、操舵速度ゲイン演算部３３もまた、操舵速度ωsと操舵速度ゲインＫωとが関連付けられたマップ３３ａを有しており、同マップ３３ａにおいて、操舵速度ゲインＫωは、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω１以下の範囲内（|ωs|≦ω１）において、該操舵速度ωsの絶対値が大きいほど、小さな値となるように設定されている。また、同マップ３３ａにおいて、操舵速度ゲインＫωは、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω１を超える範囲（ωs＞ω１、ωs＜−ω１）では「０」となるように設定されている。尚、本実施形態では、上記所定の閾値ω１は、中立方向にステアリング操作がなされた際、ステアリング戻し補償によるまでもなく慣性によってステアリング２が中立位置に復帰可能であると推定される値に設定されている。そして、操舵速度ゲイン演算部３３は、入力された操舵速度ωsを、このマップ３３ａに参照することにより、操舵速度ゲインＫωを演算する。

図３に示すように、本実施形態では、これらトルクゲイン演算部３２により演算されたトルクゲインＫτ及び操舵速度ゲイン演算部３３により演算された操舵速度ゲインＫωは、乗算器３４において、基礎制御量演算部３１の出力する基礎制御量εsbに掛け合わされる。そして、これにより、操舵トルクτ（の絶対値）が大きいほど、及び操舵速度ωs（の絶対値）が大きいほど、基礎制御量εsb（の絶対値）を小さな値に補正するとともに、操舵トルクτの絶対値又は操舵速度ωsの絶対値がその対応する閾値（τ１，ω１）を超える場合には、基礎制御量εsbを「０」とする構成となっている。

乗算器３４において補正された補正後の基礎制御量εsb´は、加算器３５に入力される。そして、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、同加算器３５において、該基礎制御量εsb´を積分し、その積分値、即ち積分制御量εINTに基づく制御量をステアリング戻し補償量Ｉsb*として加算器２９（図２参照）に出力する。

詳述すると、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、加算器３５において、基礎制御量εsb´を前回の周期において演算された積分値に積算することにより、該基礎制御量εsb´を積分する。

本実施形態では、加算器３５において演算された積分制御量εINTは、ガード処理部３６に入力されるようになっており、同ガード処理部３６は、当該積分制御量εINT（の絶対値）を所定範囲内に制限するためのガード処理を実行する。また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、上記ガード処理後の積分制御量εintを前回値εint_bとして保持する前回値保持部３７を備えており、上記加算器３５には、今回の周期において演算された基礎制御量εsb´とともに、当該前回値保持部３７により保持された前回値εint_bが入力される。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、基礎制御量εsb´を前回値εint_bに積算する、即ち今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより、今回の周期における積分制御量εINTを演算する。

また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、車速Ｖに基づく車速ゲインＫｖを演算する車速ゲイン演算部３８、及び操舵角θsに基づく舵角ゲインＫθを演算する舵角ゲイン演算部３９を備えている。

図７に示すように、車速ゲイン演算部３８は、車速Ｖと車速ゲインＫｖとが関連付けられたマップ３８ａを有しており、同マップ３８ａにおいて、車速ゲインＫｖは、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１以下の範囲内（Ｖ≦Ｖ１）において、該車速Ｖの絶対値が大きいほど、小さな値となるように設定されている。また、同マップ３８ａにおいて、車速ゲインＫｖは、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１を超える範囲（Ｖ＞Ｖ１）では「０」となるように設定されている。尚、本実施形態では、所定の閾値Ｖ１は、ステアリング戻し補償によるまでもなくステアリング２が中立位置まで復帰可能なセルフアライニングトルクが発生すると推定される値に設定されている。そして、車速ゲイン演算部３８は、入力された車速Ｖを、このマップ３８ａに参照することにより、車速ゲインＫｖを演算する。

一方、図８に示すように、舵角ゲイン演算部３９もまた、操舵角θsと舵角ゲインＫθとが関連付けられたマップ３９ａを有しており、同マップ３９ａにおいて、舵角ゲインＫθは、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ１以下の範囲内（|θs|≦θ１）において該操舵角θsの絶対値が小さいほど、小さな値となるように設定されている。また、同マップ３９ａにおいて、操舵角θsが「０」の場合、舵角ゲインＫθは「０」となるように設定されている。そして、舵角ゲイン演算部３９は、入力された操舵角θsを、このマップ３９ａに参照することにより、舵角ゲインＫθを演算する。

図３に示すように、本実施形態では、これら車速ゲイン演算部３８により演算された車速ゲインＫｖ及び舵角ゲイン演算部３９により演算された舵角ゲインＫθは、乗算器４０において、上記のように演算されガード処理が施された後の積分制御量εintに掛け合わされる。そして、これにより、車速ゲインＫｖが大きいほど、積分制御量εint（の絶対値）を小さく、また、操舵角θs（の絶対値）が小さいほど、積分制御量εint（の絶対値）を小さな値に補正するとともに、車速ゲインＫｖが所定の閾値Ｖ１を超える場合、又は操舵角θsが「０」である場合には、当該積分制御量εintを「０」とする構成となっている。

また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、ステアリング２が中立位置（θs＝０）近傍にあるか否かを判定する中立判定部４１と、該中立判定部４１が出力するクリア信号Ｓcに基づいて、上記ガード処理後の積分制御量εintの値をクリア、即ち積分値を「０」とするクリア処理部４２を備えている。

本実施形態では、ステアリング戻し補償制御部２８は、前回の周期において検出された操舵角θsを前回値θs_bとして保持する前回値保持部４３を備えている。そして、中立判定部４１は、操舵角θs及びその前回値θs_bに基づいて、ステアリング２が中立位置近傍にあるか否かの判定、即ち中立位置判定を実行する。

具体的には、図９のフローチャートに示すように、中立判定部４１は、操舵角θsの符号と前回値θs_bの符号が逆向きであるか否かを判定し（ステップ１０１）、符号が逆向きである場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）には、ステアリング中立位置近傍にあると判定して、クリア処理部４２に出力するクリア信号Ｓcを「オン」とする（ステップ１０２）。そして、このクリア信号Ｓc（Ｓc＝オン）に基づいて、クリア処理部４２が積分制御量εintの値をクリア（εint＝０）する構成になっている。尚、上記ステップ１０１において、符号が逆向きではないと判定した場合（ステップ１０１：ＮＯ）、中立判定部４１がクリア処理部４２に出力するクリア信号Ｓcは「オフ」となる（ステップ１０２）。従って、このような場合には、クリア処理部４２における積分制御量εintのクリア処理は実行されない。

また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、出力値の急峻な変動を抑制するフィルタ処理部４４を備えており、上記乗算器４０において補正された補正後の積分制御量εint´は、同フィルタ処理部４４に入力される。尚、本実施形態では、フィルタ処理部４４は、ローパスフィルタ（ハイカットフィルタ）により構成されている。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、このフィルタ処理部４４においてフィルタ処理が施された後の積分制御量εint´´をステアリング戻し補償量Ｉsb*として加算器２９（図２参照）に出力する構成となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）電流指令値演算部２５は、ステアリング２を中立位置に復帰させるための補償成分としてステアリング戻し補償量Ｉsb*を演算するステアリング戻し補償制御部２８を備える。ステアリング戻し補償制御部２８は、ステアリング戻し補償量Ｉsb*の基礎成分となる基礎制御量εsbを演算する基礎制御量演算部３１を備え、同基礎制御量演算部３１は、検出される操舵角θsの絶対値が大きいほど、より強くステアリング２を中立方向に回転させるような基礎制御量εsbを演算する。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、当該基礎制御量εsbを積分し、その積分値である積分制御量εINTに基づいた制御量をステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力する。

上記構成によれば、ステアリング２を中立位置に復帰させるために必要な十分なセルフアライニングトルクが発生せず、操舵角θsに残留舵角が発生するような場合であっても、当該操舵角θsに基づく基礎制御量εsbの積分値、即ち積分制御量εINTが増大することで、より大きな値（絶対値）を有するステアリング戻し補償量Ｉsb*が演算される。その結果、路面状態に関わらず、例えば大きなセルフアライニングトルクが発生しにくい低μ路等においても良好なステアリング戻り性を確保することができるようになる。

（２）ステアリング戻し補償制御部２８は、ステアリング２が中立位置（θs＝０）近傍にあるか否かを判定する中立判定部４１と、該中立判定部４１が出力するクリア信号Ｓcに基づいて、上記ガード処理後の積分制御量εintの値をクリア、即ち積分値を「０」とするクリア処理部４２を備える。

即ち、上記（１）のように積分制御を用いた場合、その積分制御量εINTは、ステアリング中立（θs＝０）と同時に「０」となるわけではない。このため、操舵角θsが「０」となった後も、依然としてステアリング戻し補償量Ｉsb*は発生し続けることとなり、これにより、操舵系には、中立位置を越えて更にステアリング２を回転させるようなアシスト力が付与されることになる。

しかしながら、上記構成によれば、ステアリング２が中立位置（θs＝０）近傍にある場合には、積分制御量εINTがクリアされる。その結果、速やかにステアリング位置を中立位置に復帰させて、より良好なステアリング戻り性を実現することができる。

（３）ステアリング戻し補償制御部２８は、出力値の急峻な変動を抑制するフィルタ処理部４４を備える。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、当該フィルタ処理部４４においてフィルタ処理が施された後の積分制御量εint´´をステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力する。

即ち、上記（２）のように、ステアリング中立（θs＝０）をもって積分制御量εINTをクリアした場合には、ステアリング戻し補償量Ｉsb*は急峻に変化することとなり、これに伴うアシスト力の変動が、運転者に違和感を与えるおそれがある。

しかしながら、上記構成によれば、ステアリング戻し補償量Ｉsb*の急峻な変化を抑制して、アシスト力の変動を抑えることができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

（４）ステアリング戻し補償制御部２８は、積分制御量εINT（の絶対値）を所定範囲内に制限するガード処理部３６を備える。これにより、積分制御量εINTの増大による過大なステアリング戻し補償量Ｉsb*の発生を防止して、良好なステアリング戻り性を確保することができる。

（５）ステアリング戻し補償制御部２８は、操舵トルクτに基づくトルクゲインＫτを演算するトルクゲイン演算部３２を備える。トルクゲインＫτは、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ１以下の範囲内（|τ|≦τ１）において該操舵トルクτの絶対値が大きいほど、小さな値となるように設定されるとともに、当該閾値τ１を超える範囲（τ＞τ１、τ＜−τ１）では「０」となるように設定される。そして、基礎制御量演算部３１の出力する基礎制御量εsb（及び積分制御量εint）には、このトルクゲインＫτが乗算される。

上記構成によれば、運転者による積極的なステアリング操作が発生しているものと推定される領域では、ステアリング戻し補償量Ｉsb*をゼロとして、当該ステアリング戻し補償量Ｉsb*に基づき発生するアシスト力が運転者のステアリング操作の妨げとなることを防止することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。更に、操舵トルクτが所定の閾値τ１の範囲内にある場合においても、その操舵トルクτに応じてステアリング戻し補償量Ｉsb*を低減することで、より自然な操舵フィーリングを実現することができる。

（６）ステアリング戻し補償制御部２８は、操舵速度ωsに基づく操舵速度ゲインＫωを演算する操舵速度ゲイン演算部３３を備える。操舵速度ゲインＫωは、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω１以下の範囲内（|ωs|≦ω１）において該操舵速度ωsの絶対値が大きいほど、小さな値となるように設定されるとともに、当該閾値ω１を超える範囲（ωs＞ω１、ωs＜−ω１）では「０」となるように設定される。そして、基礎制御量演算部３１の出力する基礎制御量εsbには、この操舵速度ゲインＫωが乗算される。

即ち、中立方向にステアリング操作がなされた際、操舵速度ωsが十分に速い場合には、ステアリング戻し補償によるまでもなく慣性によりステアリング２を中立位置に復帰させることが可能である。そのため、このような場合に当該補償制御を実行すれば、ステアリング２が中立位置を越えて過回転する可能性があり、これにより速やかなステアリング中立位置への復帰が図られないおそれがある。そして、操舵角θs（の絶対値）を増加させる方向のステアリング操作時には、ステアリング戻し補償量Ｉsb*に基づくアシスト力が当該ステアリング操作の妨げとなる場合も考えられる。

この点、上記構成によれば、このような操舵速度領域では、ステアリング戻し補償量Ｉsb*をゼロとして、当該ステアリング戻し補償量Ｉsb*に基づき発生するアシスト力に起因するステアリング２の過回転、及び当該補償制御が運転者のステアリング操作の妨げとなることを防止することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。加えて、操舵速度ωsが所定の閾値ω１の範囲内にある場合においても、その操舵速度ωsに応じてステアリング戻し補償量Ｉsb*を低減することで、より自然な操舵フィーリングを実現することができる。

（７）ステアリング戻し補償制御部２８は、車速Ｖに基づく車速ゲインＫｖを演算する車速ゲイン演算部３８を備える。車速ゲインＫｖは、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１以下の範囲内（Ｖ≦Ｖ１）において該車速Ｖの絶対値が大きいほど、小さな値となるように設定されるとともに、当該閾値Ｖ１を超える範囲（Ｖ＞Ｖ１）では「０」となるように設定される。そして、積分制御量εintには、この車速ゲインＫｖが乗算される。

即ち、セルフアライニングトルクは、車速Ｖが速いほど大となり、高車速領域では、路面状態の如何に関わらず、ステアリング戻し補償によるまでもなくステアリング２を中立位置まで復帰させることが可能な大きなセルフアライニングトルクが発生する。そのため、このような場合に当該補償制御を実行すれば、ステアリング２が中立位置を越えて過回転する可能性があり、これにより速やかなステアリング中立位置への復帰が図られないおそれがある。そして、操舵角θs（の絶対値）を増加させる方向のステアリング操作時には、ステアリング戻し補償量Ｉsb*に基づくアシスト力が当該ステアリング操作の妨げとなる場合も考えられる。

この点、上記構成によれば、このような高車速領域では、ステアリング戻し補償量Ｉsb*をゼロとして、当該ステアリング戻し補償量Ｉsb*に基づき発生するアシスト力に起因するステアリング２の過回転、及び当該補償制御が運転者のステアリング操作の妨げとなることを防止することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。加えて、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１の範囲内にある場合においても、その車速に応じてステアリング戻し補償量Ｉsb*を低減することで、より自然な操舵フィーリングを実現することができる。

（８）ステアリング戻し補償制御部２８は、操舵角θsに基づく舵角ゲインＫθを演算する舵角ゲイン演算部３９を備える。舵角ゲインＫθは、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ１以下の範囲内（|θs|≦θ１）において該操舵角θsの絶対値が小さいほど、小さな値となるように設定されるとともに、当該操舵角θsが「０」の場合には「０」となるように設定される。そして、積分制御量εintには、この舵角ゲインＫθが乗算される。

上記構成によれば、中立位置付近では、ステアリング戻し補償量Ｉsb*を低減して、当該ステアリング戻し補償量Ｉsb*に基づき発生するアシスト力に起因するステアリング２の過回転を防止することができる。その結果、ステアリング戻り性を更に向上させることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。
尚、本実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、ステアリング戻し補償制御の態様のみである。このため、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態のステアリング戻し補償制御部４８は、入力された操舵角θsを積分し、その積分値である操舵角積分値θs_INT（θs_int）に基づいて積分制御量εINTを演算する。そして、この積分制御量εINTに基づく制御量をステアリング戻し補償量Ｉsb*として加算器２９（図２参照）に出力する構成となっている。

詳述すると、本実施形態では、ステアリング戻し補償制御部４８に入力された操舵角θsは、加算器４９に入力される。そして、本実施形態のステアリング戻し補償制御部２８は、この加算器４９において、今回の周期において検出された操舵角θsを前回の周期において演算された積分値に積算することにより、該操舵角θsを積分する。

具体的には、本実施形態では、加算器４９において演算された操舵角積分値θs_INTは、ガード処理部３６ａに入力されるようになっており、同ガード処理部３６ａは、当該操舵角積分値θs_INT（の絶対値）を所定範囲内に制限するためのガード処理を実行する。また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部４８は、上記ガード処理後の操舵角積分値θs_intを前回値θs_int_bとして保持する前回値保持部５０を備えており、上記加算器４９には、今回の周期において検出された操舵角θsとともに、当該前回値保持部５０により保持された前回値θs_int_bが入力される。そして、ステアリング戻し補償制御部２８は、操舵角θsを前回値θs_int_bに積算する、即ち今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより、今回の周期における操舵角積分値θs_INTを演算する。

このようにして演算されガード処理が施された後の操舵角積分値θs_intは、積分制御量演算部５１に入力される。そして、この積分制御量演算部５１において、ステアリング戻し補償量Ｉsb*の基礎成分となる積分制御量εINTが演算される。

図１１に示すように、本実施形態の積分制御量演算部５１は、操舵角積分値θs_intと積分制御量εINTとが関連付けられたマップ５１ａを有している。そして、積分制御量演算部５１は、入力された操舵角積分値θs_intを、このマップ５１ａに参照することにより、積分制御量εINTを演算する。

具体的には、積分制御量演算部５１は、入力される操舵角積分値θs_intに基づいて、該操舵角積分値θs_intの方向と反対の方向にステアリング２を回転させるような積分制御量εINTを演算する。例えば、操舵角積分値θs_intの方向が「＋」である場合には「−」の方向に、また操舵角積分値θs_intの方向が「−」である場合には「＋」の方向にステアリング２を回転させるような積分制御量εINTを演算する。そして、積分制御量演算部５１は、その入力される操舵角積分値θs_intの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値を有する積分制御量εINT、即ちより強くステアリング２を中立方向に回転させるような積分制御量εINTを演算する。

上記のように演算された積分制御量εINTは、乗算器５２に入力される。そして、この乗算器５２において、上記第１の実施形態と同様の各ゲイン、即ちトルクゲインＫτ、操舵速度ゲインＫω、車速ゲインＫｖ及び舵角ゲインＫθが掛け合わされる（図５〜図８参照）。これら各ゲインが掛け合わされた後の積分制御量εINT´は、ガード処理部３６ｂに入力され、同ガード処理部３６ｂにおいてガード処理が施された後の積分制御量εintは、フィルタ処理部４４に入力される。尚、ガード処理部３６ｂにおいて実行されるガード処理は、ガード処理部３６ａと同様である。そして、本実施形態のステアリング戻し補償制御部４８は、このフィルタ処理部４４においてフィルタ処理が施された後の積分制御量εint´をステアリング戻し補償量Ｉsb*として加算器２９（図２参照）に出力する。

また、本実施形態においても、ステアリング戻し補償制御部４８には、ステアリング２が中立位置（θs＝０）近傍にあるか否かを判定する中立判定部５３と、該中立判定部５３が出力するクリア信号Ｓcに基づいて、上記ガード処理後の操舵角積分値θs_intの値をクリア、即ち積分値を「０」とするクリア処理部５４が設けられている。

本実施形態では、中立判定部５３には、操舵トルクτ、操舵角θs及び操舵速度ωsが入力される。そして、本実施形態の中立判定部５３は、これら操舵トルクτ、操舵角θs及び操舵速度ωsに基づいて、ステアリング２が中立位置近傍にあるか否かの判定、即ち中立位置判定を実行する。

具体的には、図１２のフローチャートに示すように、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ０よりも小さいか否か（ステップ２０１）、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ０よりも小さいか否か（ステップ２０２）、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω０よりも小さいか否か（ステップ２０３）を判定する。そして、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ０よりも小さく（|τ|＜τ０、ステップ２０１：ＹＥＳ）、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ０よりも小さく（|θs|＜θ０、ステップ２０２：ＹＥＳ）、且つ操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω０よりも小さい場合（|ωs|＜ω０ステップ２０３：ＹＥＳ）には、ステアリング中立位置近傍にあると判定して、クリア処理部５４に出力するクリア信号Ｓcを「オン」とする（ステップ２０４）。そして、このクリア信号Ｓc（Ｓc＝オン）に基づいて、クリア処理部５４が操舵角積分値θs_intの値をクリア（εint＝０）する構成になっている。

尚、上記ステップ２０２〜ステップ２０３において、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ０以上（|τ|≧τ０、ステップ２０１：ＮＯ）、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ０以上（|θs|≧θ０、ステップ２０２：ＮＯ）、又は操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω０以上（|ωs|≧ω０ステップ２０３：ＮＯ）には、中立判定部５３がクリア処理部５４に出力するクリア信号Ｓcは「オフ」となる（ステップ２０５）。従って、この場合には、クリア処理部５４における操舵角積分値θs_intのクリア処理は実行されない。

以上、本実施形態のようにステアリング戻し補償制御部４８を構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図面に従って説明する。

尚、本実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、ステアリング戻し補償制御の態様のみである。このため、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図１３に示すように、本実施形態のステアリング戻し補償制御部５８では、ガード処理部３６においてガード処理が施された後の積分制御量εintは、先ず、乗算器６１に入力され、この乗算器６１において、車速ゲインＫｖ及び舵角ゲインＫθ（図７及び図８参照）が掛け合わされる。これら車速ゲインＫｖ及び舵角ゲインＫθが掛け合わされた後の積分制御量εint´は、乗算器６２に入力される。そして、この乗算器６２において、トルクゲインＫτ（図５参照）が掛け合わされる。

また、本実施形態のステアリング戻し補償制御部５８には、上記第１の実施形態のステアリング戻し補償制御部２８におけるフィルタ処理部４４に代えて、最終出力処理部６３が設けられており、トルクゲインＫτが掛け合わされた後の積分制御量εint´´は、該最終出力処理部６３に入力される。そして、本実施形態のステアリング戻し補償制御部５８は、この最終出力処理部６３において最終出力処理が施された後の積分制御量εint_fをステアリング戻し補償量Ｉsb*として加算器２９（図２参照）に出力する。

詳述すると、図１４に示すように、最終出力処理部６３は、上述のような中立位置を越えたステアリング２の過回転を抑制するための最終出力ゲインＫｆを出力する最終出力ゲイン演算部６４を備えており、最終出力処理部６３に入力された積分制御量εint´´は、最終出力ゲインＫｆとともに乗算器６５に入力される。そして、最終出力処理部６３は、この乗算器６５において、積分制御量εint´´に最終出力ゲインＫｆを乗ずることにより、最終出力処理を実行、即ち最終的にステアリング戻し補償量Ｉsb*となる積分制御量εint_fを演算する。

さらに詳述すると、本実施形態では、最終出力処理部６３は、前回の周期において演算された最終出力処理後の積分制御量εint_fを、前回値εint_f_bとして保持する前回値保持部６６を備えており、最終出力ゲイン演算部６４には、この前回値εint_f_b、及び操舵角θsが入力されるようになっている。そして、最終出力ゲイン演算部６４は、これら積分制御量εint_fの前回値εint_f_b及び操舵角θsに基づいて、乗算器６５に出力する最終出力ゲインＫｆを演算する。

具体的には、図１５に示すように、最終出力ゲイン演算部６４は、最終出力ゲインＫｆと操舵角θsとが関連づけられた第１及び第２のマップ６４ａ，６４ｂを有している。第１のマップ６４ａにおいて、最終出力ゲインＫｆは、操舵角θsの符号が「−」となる領域（θs＜０）において、該操舵角θsの絶対値が大きい、即ち大きな負の値であるほど、小さな値となるように設定されている。一方、第２のマップ６４ｂにおいては、反対に、操舵角θsの符号が「＋」となる領域（θs＞０）において、該操舵角θsの絶対値が大きい、即ち大きな正の値ほど、小さな値となるように設定されている。尚、第１のマップ６４ａにおいては操舵角θsが「０」以上の領域（θs≧０）、第２のマップ６４ｂにおいては操舵角θsが「０」以下の領域（θs≦０）では、最終出力ゲインＫｆともに一定（Ｋｆ＝１）となるように設定されている。そして、最終出力ゲイン演算部６４は、入力される前回値εint_f_bの符号が「−」である場合（εint_f_b＜０）には、第１のマップ６４ａを参照することにより最終出力ゲインＫｆを演算し、前回値εint_f_bの符号が「＋」である場合（εint_f_b＞０）には、第２のマップ６４ｂを参照することにより、最終出力ゲインＫｆを演算する。

即ち、操舵角θsに基づく基礎制御量εsbを積分することにより演算される積分制御量εINTは、必ずしもステアリング中立（θs＝０）と同時に「０」とはならない。従って、前回の周期にステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力された積分制御量εint_f、即ち前回値εint_f_bの符号と今回の周期に検出された操舵角θsの符号とが同一である場合には、今回周期において最終出力ゲイン演算部６４に入力される積分制御量εint´´は、操舵角θsの絶対値を増加させるものである可能性が高い。そのため、このような積分制御量εint´´をそのままステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力すれば、ステアリング中立位置を越えた過回転が発生し、速やかなステアリング中立位置への復帰が図られないおそれがある。

この点を踏まえ、最終出力ゲイン演算部６４は、積分制御量εint_fの前回値εint_f_bの符号に応じて、上記のように特性の異なる二つのマップ６４ａ，６４ｂの切り替えることで、前回値εint_f_bの符号と今回の周期に検出された操舵角θsの符号とが同一である場合には、操舵角θsの絶対値が大きいほど、小さな最終出力ゲインＫｆを演算する。そして、この最終出力ゲインＫｆを乗じた後の積分制御量εint_f、即ち最終的にステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力される値（絶対値）を低減することにより、ステアリング中立位置を越えた過回転の発生を抑制して、速やかなステアリング中立位置への復帰を図る構成となっている。

また、図１３に示すように、本実施形態のステアリング戻し補償制御部５８には、上記第１の実施形態における中立判定部４１に相当するクリア判定部６７が設けられている。そして、前回値保持部３７と加算器３５との間に設けられたクリア処理部６８は、クリア判定部６７が出力するクリア信号Ｓcに基づいて、前回値保持部３７の出力する前回値εint_bをクリア、即ち積分制御量εintの前回値εint_bを「０」とする。

本実施形態では、ステアリング戻し補償制御部５８は、前回の周期において演算された積分制御量εint´、即ち車速ゲインＫｖ及び舵角ゲインＫθが掛け合わされた後の積分制御量εint´を前回値εint´_bとして保持する前回値保持部６９を備えている。そして、クリア判定部６７は、この前回値εint´_bに基づいて、積分制御量εintの前回値εint_bをクリアすべきか否かの判定を実行する。

具体的には、図１６のフローチャートに示すように、クリア判定部６７は、入力された前回値εint_bが「０」であるか否かを判定し（ステップ３０１）、「０」である場合（εint_b＝０、ステップ３０３：ＹＥＳ）には、クリア処理部６８に出力するクリア信号Ｓcを「オン」とする（ステップ３０２）。そして、このクリア信号Ｓc（Ｓc＝オン）に基づいて、クリア処理部６８が前回値εint_bの値をクリア（εint_b＝０）する構成になっている。尚、上記ステップ３０１において、前回値εint´_bが「０」ではないと判定した場合（ステップ３０１：ＮＯ）、クリア判定部６７がクリア処理部６８に出力するクリア信号Ｓcは「オフ」となる（ステップ３０２）。従って、このような場合には、クリア処理部６８における前回値εint_bのクリア処理は実行されない。

即ち、車速ゲインＫｖ及び舵角ゲインＫθが掛け合わされた後の積分制御量εint´が「０」となるのは、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１を超える高車速領域にある場合（図７参照）、又は操舵角θsが「０」である場合（図８参照）である。

上述のように、路面状態の如何に関わらず大きなセルフアライニングトルクが発生するような高車速領域では、積分値に基づくステアリング戻し補償制御を実行することで、ステアリング中立位置を越えた過回転が発生する、或いは運転者のステアリング操作を妨げるおそれがある。また、ステアリング２が中立位置にある、即ち操舵角θsが「０」であっても、積分制御量εINT（εint）は即座には「０」とはならないため、その積分の基礎となる前回値εint_bが大きいほど、より大きな上記過回転を発生させるような積分制御量εINTが演算される。

この点を踏まえ、本実施形態では、このような場合、前回値εint_bをクリアする、つまり積分制御を行わない。そして、これにより、上記のような積分制御の弊害が表面化することを回避する構成となっている。

以上、本実施形態のようにステアリング戻し補償制御部４８を構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。そして、更に、以下のような特徴的な作用・効果を得ることができる。

（１）ステアリング戻し補償制御部５８は、最終出力処理部６３を備え、該最終出力処理部６３において最終出力処理が施された後の積分制御量εint_fをステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力する。最終出力処理部６３は、上述のような中立位置を越えたステアリング２の過回転を抑制するための最終出力ゲインＫｆを出力する最終出力ゲイン演算部６４を備え、その最終出力ゲインＫｆを入力された積分制御量εint´´に乗ずることにより積分制御量εint_fを演算する。そして、最終出力ゲイン演算部６４は、当該積分制御量εint_fの前回値εint_f_bの符号と今回の周期に検出された操舵角θsの符号とが同一である場合には、操舵角θsの絶対値が大きいほど、小さな最終出力ゲインＫｆを演算する。

上記構成によれば、演算されるステアリング戻し補償量Ｉsb*が操舵角θsの絶対値を増加させるものとなる場合には、当該ステアリング戻し補償量Ｉsb*を低減して、ステアリング中立位置を越えた過回転の発生を抑制することができ、これにより速やかなステアリング中立位置への復帰を図ることができる。そして、その際、ステアリング戻し補償量Ｉsb*に急峻な変化が生ずることがないことから、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

（２）ステアリング戻し補償制御部５８は、操舵角θsが「０」ゼロである場合には、前回の周期において演算された積分制御量εint、即ち前回値εint_bをクリアする。つまり積分制御を行わない。これにより、積分値の残留に起因するステアリング中立位置を越えた過回転の発生を防止して、速やかなステアリング中立位置への復帰を図ることができる。

（３）ステアリング戻し補償制御部５８は、車速Ｖ（の絶対値）が所定の閾値Ｖ１を超える場合には、前回の周期において演算された積分制御量εint、即ち前回値εint_bをクリアする。つまり積分制御を行わない。これにより、大きなセルフアライニングトルクが発生する高車速領域において、過大なステアリング戻し補償量Ｉsb*の発生に起因するステアリング中立位置を越えた過回転の発生、及び運転者のステアリング操作が妨げられる自体を回避することができる。その結果、操舵フィーリングの低下を招くことなく、ステアリング戻り性の向上を図ることができる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、ステアリング戻し補償制御部２８，２８，５８は、何れもトルクゲイン演算部３２、操舵速度ゲイン演算部３３、車速ゲイン演算部３８、及び舵角ゲイン演算部３９を備えることとした。しかし、必ずしもこれら全てのゲイン演算部を設ける必要はなく、任意のゲイン演算部を適宜、組み合わせた構成としてもよい。

・上記各実施形態では、ガード処理部３６，３６ａ，３６ｂは、最終的に出力されるステアリング戻し補償量Ｉsb*の前段階の制御量である積分値の値（絶対値）を制限するように設けられたが、直接的にステアリング戻し補償量Ｉsb*の値を制限するように設ける構成としてもよい。

・上記第１の実施形態では、操舵角θs及びその前回値θs_bに基づいて、また第２の実施形態では、操舵トルクτ、操舵角θs及び操舵速度ωsに基づいて中立位置判定を行うこととした。しかし、中立位置判定の態様はこれに限るものはなく、適宜変更してもよい。

・上記第３の実施形態では、フィルタ処理部４４に代えて最終出力処理部６３を設けることとしたが、これらの両者を併用する構成としてもよい。
・また、上記第３の実施形態では、第１の実施形態のような操舵角θsに基づく演算された基礎制御量εsbの積分値に基づく制御量をステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力する構成を基礎として、上記のようにその制御ブロックを変更することとした。しかし、これに限らず、操舵角θsの積分値に基づく制御量をステアリング戻し補償量Ｉsb*として出力する構成を基礎としてその制御ブロックを変更してもよい。

・上記第１及び第２の実施形態のような積分値のクリア処理、及び上記第３の実施形態のような前回値のクリア処理の何れを用いるかは任意に選択してもよい。
・上記各実施形態では、各閾値判定（τ１、Ｖ１、θ１及びω１との比較判定）を各マップ３２ａ，３３ａ，３８ａ，３９ａにより表現したが、こうした閾値判定は、必ずしもマップを用いる必要はない。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの制御ブロック図。 第１の実施形態におけるステアリング戻し補償制御部の制御ブロック図。 基礎制御量演算部の概略構成図。 トルクゲイン演算部の概略構成図。 操舵速度ゲイン演算部の概略構成図。 車速ゲイン演算部の概略構成図。 舵角ゲイン演算部の概略構成図。 第１の実施形態における中立位置判定の処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるステアリング戻し補償制御部の制御ブロック図。 積分制御量演算部の概略構成図。 第２の実施形態における中立位置判定の処理手順を示すフローチャート。 第３の実施形態におけるステアリング戻し補償制御部の制御ブロック図。 最終出力処理部の概略構成図。 最終出力ゲイン演算部の概略構成図。 クリア処理判定の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、６…転舵輪、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、２１…マイコン、２２…駆動回路、２５…電流指令値演算部、２７…基本アシスト制御部、２８，４８，５８…ステアリング戻し補償制御部、３１…基礎制御量演算部、３２…トルクゲイン演算部、３３…操舵速度ゲイン演算部、３６，３６ａ，３６ｂ…ガード処理部、３７，４３，５０，６６，６９…前回値保持部、３８…車速ゲイン演算部、３９…舵角ゲイン演算部、４１，５３…中立判定部、４２，５４，６８…クリア処理部、４４…フィルタ処理部、５１…積分制御量演算部、６３…最終出力処理部、６４…最終出力ゲイン演算部、６７…クリア判定部、Ｉq*…電流指令値、Ｉas*…基本アシスト制御量、Ｉsb*…ステアリング戻し補償量、εsb，εsb´…基礎制御量、εINT，εINT´，εint，εint´，εint´´，εint_fb…積分制御量、εint_b，εint´_b，εint_f_b…前回値、θs_INT、θs_int…操舵角積分値、θs_int_b…前回値、θs…操舵角、θs_b…前回値、θ０，θ１…閾値、Ｋθ…舵角ゲイン、ωs…操舵速度、ω０，ω１…閾値、Ｋω…操舵速度ゲイン、Ｖ…車速、Ｖ０，Ｖ１…閾値、Ｋｖ…車速ゲイン、τ…操舵トルク、τ０，τ１…閾値、Ｋτ…トルクゲイン、Ｋｆ…最終出力ゲイン、Ｓc…クリア信号。

Claims (16)

1. 操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の駆動源であるモータに対して駆動電力を供給することにより該操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、ステアリングを中立位置に復帰させるためのステアリング戻し補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、
   前記制御手段は、操舵角に基づき該操舵角の絶対値が大きいほど、より強く前記ステアリングを中立方向に回転させるような基礎制御量を演算するとともに、該基礎制御量を積分した積分値に基づく制御量を前記ステアリング戻し補償成分とすること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の駆動源であるモータに対して駆動電力を供給することにより該操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、ステアリングを中立位置に復帰させるためのステアリング戻し補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、
   前記制御手段は、操舵角を積分し、該積分値の絶対値が大きいほど、より強く前記ステアリングを中立方向に回転させるような前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段は、前記ステアリングが中立位置近傍にあるか否かを判定し、該近傍にある場合には、前記積分値をクリアすること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段は、前記ステアリング戻し補償成分の急峻な変動を抑制するフィルタ処理を実行すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記積分は、所定周期毎に行われる前記演算において、今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより行われるものであって、
   前記制御手段は、前記ステアリング戻し補償成分の前回値が、今回の周期において検出された操舵角の絶対値を増加させるものである場合には、前記操舵角の絶対値が大きいほど、今回の周期において演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記積分は、所定周期毎に行われる前記演算において、今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより行われるものであって、
   前記制御手段は、前記操舵角がゼロである場合には、前記前回の周期において演算された積分値をクリアすること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記積分は、所定周期毎に行われる前記演算において、今回の周期における値を前回の周期において演算された積分値に積算することにより行われるものであって、
   前記制御手段は、車速の絶対値が所定の閾値を超える場合には、前記前回の周期において演算された積分値をクリアすること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段は、前記積分値を所定範囲内に制限するガード処理を実行すること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
9. 請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段は、前記ステアリング戻し補償成分を所定範囲内に制限するガード処理を実行すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
10. 請求項１〜請求項９の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
11. 請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記操舵トルクの絶対値が大きいほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
12. 請求項１〜請求項１１の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、操舵速度の絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
13. 請求項１２に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、操舵速度の絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記操舵速度の絶対値が大きいほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
14. 請求項１〜請求項１３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、車速が所定の閾値以下である場合において、前記ステアリング戻し補償成分を演算すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
15. 請求項１４に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、車速が所定の閾値以下である場合において、前記車速が速いほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、
    を特徴とする電動パワーステアリング装置。
16. 請求項１〜請求項１５の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記制御手段は、操舵角の絶対値が所定の閾値以下である場合において、前記操舵角の絶対値が小さいほど、前記演算される前記ステアリング戻し補償成分の絶対値を低減すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。

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