JP2010188933A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に車両の横滑り状態を正確に感知さ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。
【解決手段】操舵トルク検出手段１４で検出した操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する操舵補助指令値演算手段２１と、前記操舵補助指令値に基づいて前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータを駆動するモータ制御手段２９と、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段２３と、検出したグリップロス度の変化分を演算するグリップロス度変化分演算手段２４と、前記グリップロス度及び前記グリップロス度変化分に基づいて横滑り指標を演算する横滑り指標演算手段２５と、演算した横滑り指標の増加に応じて操舵力の抜け感を与えた後に操舵力のストッパ感を与えるように前記操舵補助指令値を補正する指令値補正手段２６とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のステアリング機構に対し、電動モータにより操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に、タイヤのグリップが失われた場合であっても、車両挙動を安定させることが可能な電動パワーステアリング装置に関する。

従来、ステアリング装置として、運転者がステアリングホイールを操舵したときの操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより、ステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が普及している。
また、このような電動パワーステアリング装置において、操舵性能の向上やコーナリング時の車両の挙動を安定させるために、タイヤのグリップ状態を考慮して操舵制御を行うようにしたもの等も提案されている。

例えば、前輪の横力利用率を算出し、この横力利用率が大きく、グリップ限界に近いときほど、車速と手動操舵トルクとに基づいて決定される通常の補助操舵トルク指令値をより小さく補正することで、車両特性が限界に至る以前に操舵力を重くする等して運転者にこれを知らしめることにより、路面状況に応じて車両挙動の変化を抑制するようにしたもの（例えば、特許文献１参照）、また、例えば規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をタイヤのグリップ状態相当の値とし、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が大きくグリップ力が小さいと予測されるときほど運転者に作用する反力が大きくなるように、操舵補助トルクを補正することで走行安定性を向上させるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３７３０３４１号明細書 特開２００６−２６４３９２号公報

しかながら、上述のように、横力利用率から路面状況を推測して操舵補助トルク指令値の補正を行うようにした場合、タイヤの特性を考慮していないためロバスト性が低く、また、路面状況の推測精度が比較的低いことから、的確に車両挙動変化を抑制することができない可能性がある。
また、上述のように、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をグリップ状態相当の値として用いた場合、これらヨーレートの偏差は、グリップ状態を表すものの、実際のグリップ状態との誤差は比較的大きい。

また、このようにタイヤが車両の横滑り状態が大きくなってグリップ限界に近づくほど操舵反力を大きくすると、運転者のステアリングホイールの切増しを抑制することはできるが、運転者が横滑り状態が発生しているか否かを判断することができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題問題点に着目してなされたものであり、運転者に車両の横滑り状態を正確に感知さ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している。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する操舵補助指令値演算手段と、前記操舵補助指令値に基づいて前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータを駆動するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置であって、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、該グリップロスド検出手段で検出したグリップロス度の変化率を演算してグリップロス度変化率演算手段と、前記グリップロス度検出したグリップロス度及び前記グリップロス度変化率演算手段で演算したグリップロス度変化率に基づいて横滑り指標を演算する横滑り指標演算手段と、該横滑り指標演算手段で演算した横滑り指標の増加に応じて操舵力の抜け感を与えた後に操舵力のストッパ感を与えるように前記操舵補助指令値を補正する指令値補正手段とを備えたことを特徴としている。

また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、前記横滑り指標演算手段は、前記グリップロス度にゲインを乗じた値及び前記グリップロス度変化率にゲインを乗算した値の和及び積の何れか一方で横滑り指標を算出することを特徴としている。
また、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、前記指令値補正手段は、前記横滑り指標が増加始めて所定閾値迄の間で、操舵力の抜け感を与えるために、前記操舵補助指令値を急増させてから通常値へ復帰させる補正値を算出する指令値増加補正部を有することを特徴としている。

また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、前記指令値補正手段は、前記横滑り指標が所定閾値を越えると、横滑り指標の増加に応じて前記操舵補助指令値を減少させる補正値を算出する指令値減少補正部を有することを特徴としている。
また、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、前記指令値減少補正部は、前記補正値が所定値を超えたときに一定値に保持するように構成されていることを特徴としている。

また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置は、車両に作用するセルフアライニングトルクを演算するセルフアライニングトルク検出部を有し、前記グリップロス度検出手段は、路面から生じるセルフアライニングトルクを車両運動モデルに基づいてセルフアライニングトルク推定値として推定するセルフアライニングトルク推定部と、前記セルフアライニングトルク検出部で検出されたセルフアライニングトルク検出値及び前記セルフアライニングトルク推定部で推定されたセルフアライニングトルク推定値の偏差に基づいて前記グリップロス度を算出するグリップロス度検出部とを備えることを特徴としている。

また、請求項７に係る電動パワーステアリング装置は、路面から前記ステアリング機構に入力されるセルフアライニングトルク検出するセルフアライニングトルク検出手段と、前記ステアリング機構の急操舵状態を検出する急操舵検出手段とを有し、
前記指令値補正部は、前記セルフアライニングトルク検出部で検出したセルフアライニングトルク検出値に基づいて前記操舵補助指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行なうセルフアライニングトルク補償手段を有し、該セルフアライニングトルク補償手段は、前記セルフアライニングトルク検出値に対して、帯域フィルタ処理する帯域通過フィルタ処理部と、ゲイン調整するゲイン調整部とを少なくとも有し、前記急操舵検出手段で急操舵状態を検出したときに、前記帯域通過フィルタ処理部及び前記ゲイン調整部の少なくとも一方をセルフアライニングトルク補償値を低減する方向に補正する補償値補正手段を備えていることを特徴としている。

また、請求項８に係る電動パワーステアリング装置は、前記急操舵検出手段は、モータ角速度の絶対値が所定値を越え、且つ前記操舵トルクの絶対値が所定値を超えたときに急操舵状態と判断するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、グリップロス度及びグリップロス度変化率に基づいて車両の横滑り指標を演算し、この横滑り指標が増加し始めたときに、運転者に先ず操舵力の抜け感を与えた後に操舵力のストッパ感を与えるように操舵補助指令値を補正するので、運転者に横滑り指標が大きくなったことを確実に認識させることができるという効果が得られる。
さらに、運転者が急操舵したときに、この急操舵状態を検出して、セルフアライニングトルクに基づく操舵補助指令値の補償値を抑制することにより、急操舵を確保することができるという効果が得られる。

本発明を適用した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。 コントローラの具体的構成を示すブロック図である。 コントローラの操舵補助電流指令値演算部で使用する操舵補助電流指令値算出マップを示す特性線図である。 セルフアライニングトルクの説明に供する模式図である。 ＳＡＴ補償値演算部の具体的構成を示すブロック図である。 タイヤの進行方向とスリップ角によるセルフアライニングトルク及び横力の関係を示す図である。 横力の着力点とトレールとの関係を示す図である。 スリップ角の変化に対する、横力及びセルフアライニングトルクの変化を示すグラフである。 セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとの関係を表すグラフである。 電流指令補正部で使用する補正値算出マップを示す特性線図である。 コントローラの処理手順の一例を示すフローチャートである。 操舵補助トルク／操舵トルクの伝達関数を示す特性線図である。 本発明におけるコントロールユニットの他の例を示すブロック図である。 操舵角δとセルフアライニングトルクの推定値ＳＡＴｐとの関係を表す特性図である。 本発明におけるコントロールユニットのさらに他の例を示すブロック図である。 ブラシ付きモータを適用した場合の実施形態を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、ＳＭはステアリング機構である。このステアリング機構ＳＭは、ステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸２ａとこの入力軸２ａに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２を備えている。このステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に回転自在に内装され、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。

そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、２つのヨーク４ａ，４ｂとこれらを連結する十字連結部４ｃとで構成されるユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５に伝達され、さらに、２つのヨーク６ａ，６ｂとこれらを連結する十字連結部６ｃとで構成されるユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。
このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構８を介して左右のタイロッド９に伝達され、これらタイロッド９によって左右の転舵輪ＷＬ，ＷＲを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構８は、ギヤハウジング８ａ内に、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ｂとこのピニオン８ｂに噛合するラック軸８ｃとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ｂに伝達された回転運動をラック軸８ｃで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド９に伝達する。

ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ等の減速機１１と、この減速機１１に連結された操舵補助力を発生する例えばブラシレスモータで構成される電動モータ１２とを備えている。
また、減速機１１のステアリングホイール１側に連接されたハウジング１３内に操舵トルクセンサ１４が配設されている。この操舵トルクセンサ１４は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。

そして、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルク検出値Ｔは、図２に示すように、例えばマイクロコンピュータで構成されるコントローラ１５に入力される。このコントローラ１５には、トルク検出値Ｔの他に車速センサ１６で検出した車速検出値Ｖ、電動モータ１２に流れるモータ電流Ｉａ〜Ｉｃ及びレゾルバ、エンコーダ等で構成される回転角センサ１７で検出した電動モータ１２の回転角θｍも入力されている。

このコントローラ１５では、入力されるトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖｘに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生させる操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出し、算出した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに対して回転角θｍに基づいて算出するモータ角速度ωｍ及びモータ角加速度αｍに基づいて収斂性補償、慣性補償、セルフアライニングトルク補償等各種補償処理を行ってからｄ−ｑ軸指令値に変換し、これらｄ−ｑ軸指令値を２相／３相変換してモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆを算出し、算出したモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆに基づいて電動モータ１２に流れる電流Ｉａ〜Ｉｃをフィードバック制御し、電動モータ１２を駆動制御する。

すなわち、コントローラ１５は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに基づいて操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを演算する操舵補助電流指令値演算部２１と、この操舵補助電流指令値演算部２１で算出した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを補償する指令値補償部２２と、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度ｇを検出するグリップロス度検出手段としてのグリップロス度検出部２３と、このグリップロス度検出部２３で検出したグリップロス度ｇを例えば微分してグリップロス度変化率Δｇを算出するグリップロス度変化率演算手段としてのグリップロス度変化率演算部２４と、グリップロス度ｇとグリップロス度変化率Δｇとに基づいて横滑り状態の度合いを表す横滑り指標を演算する横滑り指標演算手段としての横滑り指標演算部２５と、演算した横滑り指標に基づいて操舵補助指令値を補正する横滑り指標認識用補正値を演算する指令値補正手段としての横滑り指標認識補正部２６と、指令値補償部２２で補償した補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′に基づいてｄ−ｑ軸電流指令値を算出するｄ−ｑ軸電流指令値演算部２７と、このｄ−ｑ軸電流指令値演算部２７から出力されるｄ−ｑ軸指令値を２相／３相変換してモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆを算出する２相／３相変換部２８と、この２相／３相変換部２８から出力されるモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆに基づいてモータ電流Ｉａ〜Ｉｃを生成するモータ電流制御部２９とで構成されている。

操舵補助電流指令値演算部２１は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｘをもとに図３に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して電流指令値でなる操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。
この操舵補助電流指令値算出マップは、図３に示すように、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆをとると共に、車速Ｖｘをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクＴが"０"からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが"０"を維持し、操舵トルクＴが設定値Ｔｓ１を超えると最初は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクＴが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速の増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。

指令値補償部２２は、回転角センサ１７で検出されるモータ回転角θを微分してモータ角速度ωｍを算出する角速度演算部３１と、この角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωｍを微分してモータ角加速度αｍを算出する角加速度演算部３２と、角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωｍに基づいてヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償部３３と、角加速度演算部３２で算出されたモータ角加速度αｍに基づいて電動モータ１２の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償部３４と、転舵輪側に発生するセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を演算するＳＡＴ検出部３５と、このＳＡＴ検出部３５で演算したセルフアライニングトルクに基づいてセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを算出するＳＡＴ補償部３６とを備えている。

ここで、収斂性補償部３３は、車速センサ１６で検出した車速Ｖｘ及び角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωｍが入力され、車両のヨーの収斂性を改善するためにステアリングホイール１が振れ回る動作に対して、ブレーキをかけるように、モータ角速度ωｍに車速Ｖｘに応じて変更される収斂性制御ゲインＫｖを乗じて収斂性補償値Ｉｃを算出する。

また、ＳＡＴ検出部３５は、操舵トルクＴ、角速度ωｍ、角加速度αｍ及び操舵補助電流指令値演算部２１で算出した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが入力され、これらに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを演算する。
このセルフアライニングトルクＳＡＴを算出する原理は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を図４に示して説明する。すなわち、運転者がステアリングホイール１を操舵することによって操舵トルクＴが発生し、その操舵トルクＴに従って電動モータ１２がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪Ｗが転舵され、反力としてセルフアライニングトルクＳＡＴが発生する。また、その際、電動モータ１２の慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによってステアリングホイール１の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記（１）式のような運動方程式が得られる。
J・αｍ+ Fr・Ｓign(ωｍ) + SAT = Tm + T …（１）

ここで、上記（１）式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、セルフアライニングトルクＳＡＴについて解くと下記（２）式が得られる。
SAT(s) = Tm(s) + T(s) − J・αｍ(s) − Fr・Ｓign(ωｍ(s)) …（２）
上記（２）式から分かるように、電動モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ωｍ、モータ角加速度αｍ、アシストトルクＴｍ及び操舵トルクＴよりセルフアライニングトルクＳＡＴを演算することができ、このセルフアライニングトルク検出値をＳＡＴｄとする。ここで、アシストトルクＴｍは操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに比例するので、アシストトルクＴｍに代えて操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを適用する。

また、ＳＡＴ補償部３６は、図５に示すように、ＳＡＴ検出部３５から入力されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄに対し帯域通過フィルタ処理を行なう帯域通過フィルタと位相調整部とを有してシミー、ブレーキジャッタ、路面振動等のステアリング振動を抑制するセルフアライニングトルク補償値を演算する制振制御部３６ａと、この制振制御部から出力されるセルフアライニングトルク補償値に対するゲインＫｓを調整するゲイン調整部３６ｂと、操舵トルクセンサ１４で検出した操舵トルクＴと角速度演算部３１で演算したモータ角速度ωｍとに基づいて急操舵状態を検出する急操舵状態検出手段としての急操舵検出部３６ｃと、この急操舵検出部３６ｃで急操舵状態を検出していないときにゲイン調整部３６ｂに対して比較的大きなゲインＫｓ１を設定し、急操舵状態を検出しているときにゲインＫｓ１より小さいゲインＫｓ２を設定するゲイン設定部３６ｄとを備えている。

そして、ゲイン調整部３６ｂから出力されるセルフアライニングトルク補償値と後述する横滑り指標認識補正部２６から横滑り指標認識用補正値ＳＡとが加算器３７で加算され、この加算器３７の加算出力と収斂性補償部３３で算出された収斂性補償値Ｉｃとが加算器３８で加算され、この加算器３８の出力と慣性補償部３４で算出された慣性補償値とが加算器３９で加算され指令補償値Ｉｃｏｍが算出され、この指令補償値Ｉｃｏｍが操舵補助電流指令値演算部２１から出力される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算器４０で加算されて補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′が算出され、この補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２７に出力される。

また、グリップロス度検出部２３は、前述した指令値補償部２２のＳＡＴ検出部３５から入力されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルクを推定するＳＡＴ推定部４１から入力されるセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとに基づいてタイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を算出する。
ここで、ＳＡＴ推定部４１でセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを推定する原理は、以下の通りである。

タイヤが横滑りしながら転動する車両運動の様子をモデル化したものを、図６及び図７に示す。
図６では、タイヤが接地面全体において発生する横力はトレッド部の横方向への変形面積（斜線部）となり、セルフアライニングトルクＳＡＴがスリップ角を減少させる方向に働く様子を示している。また、図７は、横力の着力点（接地面の中心点）がタイヤの中心線より後方にあることを示している。そして、ニューマチックトレールとキャスタトレールとの加算値がトレールとなる。

図６及び図７より、セルフアライニングトルクＳＡＴは横力Ｆｙとトレールとの積（横力Ｆｙ×トレール）であることがわかる。すなわち、トレールをεｎとすると、セルフアライニングトルクＳＡＴは次式（３）で算出することができる。なお、この（３）式で算出されるセルフアライニングトルクを、セルフアライニングトルクの推定値ＳＡＴｐとする。
ＳＡＴｐ＝εｎ・Ｆｙ ……（３）

なお、重心から後輪までの距離をＬ２（固定値）、車両重量をｍ、横加速度をＧｙ、車両慣性モーメントをＭｏ、ヨーレートγの微分値をｄγ／ｄｔ、ホイールベースをＬとしたとき、横力Ｆｙは次式（４）により算出することができる。
Ｆｙ＝（Ｌ２・ｍ・Ｇｙ＋Ｍｏ・ｄγ／ｄｔ）／Ｌ ……（４）

一方、図８は横力ＦｙとセルフアライニングトルクＳＡＴの特性をスリップ角に対して示す特性図であり、横力ＦｙとＳＡＴとはスリップ角に対して非線形な特性となっている。そして、ＳＡＴは横力Ｆｙ×トレールεｎであり、キャスタトレールは固定値であることから、セルフアライニングトルクＳＡＴの横力Ｆｙに対する非線形特性はニューマチックトレールの変化を直接表すことになる。また、セルフアライニングトルクＳＡＴの横力に対する特性は、図７における滑り域が増大し、ニューマチックトレールが減少することによって生じる。

さらに、セルフアライニングトルクＳＡＴは横力Ｆｙとトレールεｎとの積であり、線形領域では滑り域は増加せず、ニューマチックトレールは一定値であることから、線形領域でのニューマチックトレールとキャスタトレールとの和、つまりトレールεｎで横力ＦｙをセルフアライニングトルクＳＡＴの次元に合わせてセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとして図示すると図９のようになる。

ここで、ニューマチックトレールが一定であれば、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとは同じ軌跡を辿るが、滑り域が増大してニューマチックトレールが減少するとセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとに差が生じる。この差はグリップが失われた度合を表し、これを本発明では「グリップロス度」とする。上記（２）式で算出されたセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄと、上記（３）式で算出されたセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとを次式（５）により比較する。
ｇ＝ＳＡＴｐ−ＳＡＴｄ ……（５）

この（５）式で算出されるｇがグリップロス度であり、このグリップロス度ｇにより車両におけるタイヤのグリップ力が失われた度合を推定することができる。
図９は、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐ（横力Ｆｙ×トレールεｎ）とを比較して示す特性図であり、スリップ角が大きくなるにしたがって、セルフアライニングトルクＳＡＴが失われる様子を示しており、上記（５）式から算出されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとの差をグリップロス度ｇ（図中網かけ部）として示している。

このため、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４２と車両の横加速度を検出する横加速度センサ４３とを設け、これらヨーレートセンサ４２で検出したヨーレートγと横加速度センサ４３で検出した横加速度Ｇｙとを横力検出部４４へ入力し、この横力検出部４４で前記（４）式の演算を行って横力Ｆｙを算出し、算出した横力ＦｙをＳＡＴ推定部４１に入力して、このＳＡＴ推定部４１で前記（３）式の演算を行うことにより、セルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出する。

そして、ＳＡＴ検出部３５で演算したセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとＳＡＴ推定部４１で推定したセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとをグリップロス度検出部２３に入力し、このグリップロス度検出部２３で前記（５）式の演算を行うことにより、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度ｇを算出し、算出したグリップロス度ｇをグリップロス度変化率演算部２４に入力するとともに、横滑り指標演算部２５に出力する。

横滑り指標演算部２５は、グリップロス度検出部２３で検出したグリップロス度ｇに車速に応じて変化するゲインＫｇ１を乗算するゲイン調整器２５ａと、グリップロス度変換率演算部２４で演算したグリップロス度変化率Δｇに車速応じて変換するゲインＫｇ２を乗算するゲイン調整器２５ｂと、ゲイン調整器２５ａの出力とゲイン調整器２５ｂの出力とを加算して横滑り指標Ｓｉを算出する加算器２５ｃとで構成されている。

また、電流指令補正部２６は、入力される横滑り指標Ｓｉに基づいて補正値算出マップを参照して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに対して補正する電流指令補正値Ａｉを算出する。ここで、補正値算出マップは、図１０に示すように、横軸に横滑り指標Ｓｉをとり、縦軸に電流指令補正値Ａｉをとった２次元マップ構成とされ、横滑り指標Ｓｉが“０”であるときには電流指令補正値Ａｉも“０”となり、横滑り指標Ｓｉが“０”正方向に増加すると所定値Ｓｉ１迄の間に横滑り指標Ｓｉの増加に応じて電流指令補正値Ａｉが正方向に急増し、次いで横滑り指標Ｓｉが所定値Ｓｉ１を超えて増加すると、所定値Ｓｉ２までの間で横滑り指標Ｓｉの増加に応じて電流指令補正値Ａｉが急減して“０”に復帰し、さらに横滑り指標Ｓｉが増加すると、所定値Ｓｉ３までの間で横滑り指標Ｓｉの増加に応じて電流指令補正値Ａｉが負方向に急減し、横滑り指標Ｓｉが所定値Ｓｉ３を超えると電流指令補正値Ａｉが負の一定値となるように特性線が設定されている。

そして、電流指令補正値Ａｉが指令値補償部２２のセルフアライニングトルク補償部３６から出力されるセルフアライニングトルク補償値が入力された加算器３７に供給する。
また、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２７は、補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′とモータ角速度ωｍとに基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆを算出するｄ軸電流指令値算出部６１と、電気角変換部３０から入力される電気角θｅ及びモータ角速度ωｍに基づいてｄ−ｑ軸誘起電圧モデルＥＭＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ Ｆｏｒｃｅ）のｄ軸ＥＭＦ成分ｅｄ(θ)及びｑ軸ＥＭＦ成分ｅｑ(θ)を算出する誘起電圧モデル算出部６２と、この誘起電圧モデル算出部６２から出力されるｄ軸ＥＭＦ成分ｅｄ(θ)及びｑ軸ＥＭＦ成分ｅｑ(θ)とｄ軸電流指令値算出部６１から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆと補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′とモータ角速度ωｍとに基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを算出するｑ軸電流指令値算出部６３とを備えている。そして、ｄ軸電流指令値算出部６１で算出されたｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値算出部６３で算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆが２相／３相変換部２６に供給される。

この２相／３相変換部２６では、入力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを電気角変換部３０から入力される電気角θｅに基づいて２相／３相変換して３相モータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆを算出し、算出したモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆをモータ電流制御部２９に出力する。

モータ電流制御部２９は、電動モータ１２の３相コイルに供給されるモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを検出するモータ電流検出部７０と、２相／３相変換部２６から入力されるモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ，Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆからモータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを個別に減算して各相電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃを求める減算器７１ａ、７１ｂ及び７１ｃと、求めた各相電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃに対して比例積分制御を行って電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃを算出する電流制御部７２と、この電流制御部７２から出力される電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃに基づいてデューティ演算を行って電動モータ１２の各相のデューティ比を算出してパルス幅変調（ＰＷＭ）信号でなるインバータ制御信号を形成するパルス幅変調部７３と、このパルス幅変調部７３から出力されるインバータ制御信号に基づいて３相モータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを形成して電動モータ１２に出力するインバータ７４とを備えている。

次に、コントローラ１５での動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
まず、トルクセンサ１４からの操舵トルクＴ、車速センサ１６からの車速Ｖｘ、回転角センサ１７からのモータ回転角θｍ、ヨーレートセンサ４２からのヨーレートγ、横加速度センサ４３からの横加速度Ｇｙを読込む（ステップＳ１）。次いで、入力した操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに基づき図３に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに応じた操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出し（ステップＳ２）、回転角センサ１７からのモータ回転角θｍに基づいて電動モータ１２の角速度ωｍを演算すると共に、角加速度αｍを演算する（ステップＳ３）。

次いで、操舵トルクＴ、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ、モータ角速度ωｍ及びモータ角加速度αｍをもとに前記（２）式の演算を行ってセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄを演算する（ステップＳ４）。また、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が所定値Ｔｓ以上で且つモータ角速度ωｍの絶対値｜ωｍ｜が所定値ωｍｓ以上である急操舵状態であるか否かを判定し（ステップＳ５）、急操舵状態ではないときにはＳＡＴ補償ゲインＫｓ１を選択し（ステップＳ６）、急操舵状態であるときにはＳＡＴ補償ゲインＫｓ２を選択する（ステップＳ７）。そして、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄを帯域通過フィルタ処理するとともに位相調整処理を行い、さらに選択された補償ゲインを乗算してセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを算出する（ステップＳ８）。さらに、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙをもとに前記（４）式の演算を行って横力Ｆｙを算出し、算出した横力Ｆｙとトレールεｎとに基づいて前記（３）式の演算を行うことにより、セルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出する（ステップＳ９）。

続いて、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄ及びセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐの偏差からグリップロス度ｇを演算出し（ステップＳ１０）、次いで、グリップロス度ｇを微分してグリップロス度変化率Δｇを演算し（ステップＳ１１）、次いで、車速Ｖｘに基づいてゲインＫｇ１及びＫｇ２を演算する（ステップＳ１２）。
続いて、下記（６）式に基づいて横滑り指標Ｓｉを算出する（ステップＳ１３）。
Ｓｉ＝Ｋｇ１・ｇ＋Ｋｇ２・Δｇ …………（６）

次いで、算出した横滑り指標Ｓｉをもとに図１０の補正値演算マップを参照して電流指令補正値Ａｉを算出し（ステップＳ１４）、次いで、モータ角速度ωｍに基づいてヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償値Ｉｃを算出すると共に、モータ角加速度αｍに基づいて電動モータ１２の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償値Ｉｉを算出し（ステップＳ１５）、収斂性補償値Ｉｃ及び慣性補償値Ｉｉを加算すると共に、電流指令補正値Ａｉ及びセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを加算して補償値Ｉｃｏｍを算出し（ステップＳ１６）、算出した補償値Ｉｃｏｍを操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算して補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′を算出する（ステップＳ１７）。

次いで、算出した補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′に基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆを算出すると共に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを算出し（ステップＳ１８）、次いでｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを電気角θｅに基づいて２相／３相変換して３相モータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆを算出する（ステップＳ１９）。

次いで、３相モータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆからモータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを減算して電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃを算出し（ステップＳ２０）、算出した電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃに対してＰＩ制御処理を行って電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃを算出し（ステップＳ２１）、算出した電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃをパルス幅変調してパルス幅変調信号を形成し、形成したパルス幅変調信号をインバータ７４に出力する（ステップＳ２２）。

これにより、インバータ７４から３相のモータ駆動電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃが電動モータ１２に出力され、電動モータ１２が駆動制御されることにより、操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに応じた最適な操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速機１１を介してステアリングシャフト２に伝達されて軽い操舵を行うことができる。
したがって、ステアリングホイール１を中立位置に保持して車両が直進走行状態であるときには、操舵トルクセンサ１４で検出される操舵トルクＴが略“０”であり、操舵補助電流指令値演算部２１で演算される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆも略“０”となる。

また、ＳＡＴ検出部３５で演算されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄ及びＳＡＴ推定部４１で推定されるセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐが略“０”となり、これに応じてグリップロス度検出部２３で検出されるグリップロス度ｇが略“０”を維持し、グリップロス度変化率演算部２４で演算されるグリップロス度変化率Δｇも略“０”を維持する。このため、横滑り指標演算部２５で算出される横滑り指標Ｓｉも略“０”となり、電流指令補正部２６で算出される電流指令補正値Ａｉも略“０”となる。

一方、直進走行状態ではセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄが略“０”であるので、ＳＡＴ補償部３６で演算されるセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃも略“０”となる。
このため、加算器４０で算出される補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′も略“０”となって、ｄ−ｑ指令値演算部２７から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆも略“０”となり、２相／３相変換部２８で変換された３相電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆも略“０”となる。また、電動モータ１２も回転停止していることからモータ電流検出部７０で検出されるモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃも略“０”となることから、減算器７１ａ，７１ｂ及び７１ｃで演算される電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃも略“０”となり、ＰＩ電流制御部７２から出力される電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃも略“０”となることからパルス幅変調部７３からパルス幅変調信号がインバータ７４に出力されず、インバータ７４から出力されるモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃが略“０”となって電動モータ１２が停止状態を維持する。

この直進走行状態から、比較的旋回半径が大きいカーブを走行する状態となると、ステアリングホイール１を比較的緩やかに操舵することにより、操舵トルクセンサ１４で比較的小さい操舵トルクＴが検出されることになり、操舵補助電流指令値演算部２１で比較的小さい値の操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが演算される。
これと同時にＳＡＴ検出部３５でも比較的小さい値のセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄが算出されるとともに、ＳＡＴ推定部４１でも横力Ｆｙに基づいて比較的小さい値のセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐが算出される。

この場合でも、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとが略等しいことになり、グリップロス度検出部２３で検出されるグリップロス度ｇは略“０”を維持し、グリップロス度変化率演算部２４で演算されるグリップロス度変化率Δｇも略“０”を維持することになり、横滑り指標演算部２５で算出される横滑り指標Ｓｉも略“０”を継続し、電流指令補正部２６で算出される電流指令補正値Ａｉも略“０”を継続する。

一方、ＳＡＴ補償部３６では、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄが比較的小さい値であるとともに、操舵トルクＴが所定値Ｔｓ未満で、且つモータ角速度ωｍが所定値ωｍｓ未満であるので、急操舵状態とは判断されないことにより、比較的大きなゲインＫｓ１が選択されてこれがゲイン調整部３６ｃに供給される。このため、ゲイン調整部３６ｃからブレーキジャッタ、路面振動を抑制するセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃが出力され、これが指令値補償部２２の各補償値Ｉｉ及びＩｃに加算される。

そして、電流補償部２２で算出される補償値Ｉｃｏｍが操舵補助電流指令値演算部２１で算出された操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算されて操舵状態に最適な指令値補償が行われ、運転者のステアリングホイール１の操舵操作を的確に補助することができる。

ところが、旋回半径の小さいコーナーを走行したり、中位の旋回半径ではあるが高速で旋回したりすることにより、車両に横滑りが発生する状態となると、操舵補助電流指令値演算部２１から出力される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが増加し、さらに、前述した図９に示すように、ＳＡＴ推定部４１で車両の横力Ｆｙに基づいて推定されるセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐに比較してＳＡＴ検出部３５で演算されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄが減少し始めることになり、グリップロス度検出部２３で検出されるグリップロス度ｇが正方向に増加し始めるとともに、グリップロス度変化率演算部２４で演算されるグリップロス度変化率Δｇも正方向に増加する。

このため、横滑り指標演算部２５で、前記（６）式の演算が行われて、横滑り指標Ｓｉが“０”より正方向に増加することになり、電流指令補正部２６で図１０に示すように、電流指令補正値Ａｉが横滑り指標Ｓｉに基づいて急増することになる。
そして、電流指令補正値Ａｉが操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算されることにより、補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′が急増することになるため、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２７で算出されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆが増加して、２相／３相変換部２８で変換された３相電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆが増加する。これに応じて、電流偏差ΔＩａ〜ΔＩｃが増加することにより、ＰＩ電流制御部７２から出力される電圧指令値Ｖａ〜Ｖｃも増加し、インバータ７４から出力されるモータ電流Ｉａ〜Ｉｃが増加されて電動モータ１２が通常の回転速度より速い回転速度で回転されて、大きな操舵補助力を発生する。この大きな操舵補助力が減速機１１を介してステアリングシャフト２ｂに伝達されることにより、操舵が急に軽くなって、運転者に操舵力の抜け感を与える。

その後、さらに横滑り指標Ｓｉが増加して所定値Ｓｉ１を超えると、電流指令補正値Ａｉが急減して所定値Ｓｉ２で“０”に復帰することにより、通常の操舵補助状態に復帰するが、その後にさらに横滑り指標Ｓｉが増加すると、電流指令補正値Ａｉが負方向に減少する。このため、操舵補助電流指令値演算部２１で算出される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆから電流指令補正値Ａｉが減算されることになり、補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′が減少して、電動モータ１２で発生される操舵補助力が通常時の操舵補助力より減少されることにより操舵反力を増加させ、運転者にストッパ感を与えて操舵限界にあることを確実に認識させることができる。

このように、横滑りが大きくなると、横滑り指標Ｓｉの増加に応じて、一旦操舵力の抜け感を与えた後に操舵力のストッパ感を与えるので、運転者に横滑りの限界状態を確実に認識させることができ、安全な運転支援を行うことができる。
一方、車両の走行状態で、運転者が先行車両の急制動により先行車両との衝突を避けたり、対向車の急接近による衝突を避けたりする場合に、運転者の意志で急操舵を行う場合には、急操舵検出部３６ｂで急操舵状態が検出されると、ゲイン調整部３６ｃのゲインが通常時のゲインＫｓ１から小さい値の非常時ゲインＫｓ２に変更される。このため、ＳＡＴ補償部３６で算出されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄに基づくシミー、ブレーキジャッタ、路面振動を抑制するためのセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃが減少補正されることになり、この分操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに対する補償値が減少されるので、運転者の意志による急操舵を妨げることなく、高い操舵応答性を確保することができる。

この場合の、ゲイン変更による操舵補助トルク／操舵トルクの伝達関数は図１２に示すようになり、通常時ゲインＫｓ１である場合に比較して非常時ゲインＫｓ２を選択した場合には応答特性を改善することができる。

ここで、操舵トルクセンサ１４が操舵トルク検出手段に対応し、図１１の処理が制御手段に対応し、このうちステップＳ２の処理が電流指令値演算部に対応し、ステップＳ４の処理がＳＡＴ検出部３５（セルフアライニングトルク検出手段）に対応し、ステップＳ５の処理が急操舵検出部３６ｃ（急操舵検出手段）に対応し、ステップＳ６及びＳ７の処理がゲイン設定部３６ｄに対応し、ステップＳ８の処理がＳＡＴ補償部３６（セルフアライニングトルク補償手段）に対応し、ステップＳ９の処理がＳＡＴ推定部４１に対応し、ステップＳ１０の処理がグリップロス度検出部２３（グリップロス度検出手段）に対応し、ステップＳ１１の処理がグリップロス度変化率演算部２４（グリップロス度変化分演算手段）に対応し、ステップＳ１２及びＳ１３の処理が横滑り指標演算部２５（横滑り指標演算手段）に対応し、ステップＳ１４の処理が電流指令補正値演算部２６（指令値補正手段）に対応し、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理が指令値補償部２２に対応し、ステップＳ１８の処理がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５に対応し、ステップＳ１９の処理が２相／３相変換部２６に対応し、ステップＳ２０の処理が減算器７１ａ〜７１ｃに対応し、ステップＳ２１の処理がＰＩ電流制御部７２に対応し、ステップＳ２２の処理がパルス幅変調部７３に対応している。

なお、上記実施形態においては、グリップロス度ｇとグリップロス度変化率Δｇとの和で横滑り指標Ｓｉを演算する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１３に示すように、グリップロス度ｇにゲインＫｇ１を乗算した値とグリップロス度変化率ΔｇにゲインＫｇ２を乗算した値とを乗算器８０で乗算して、両者の積によって横滑り指標Ｓｉを演算するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、グリップロス変化率Δｇを演算する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、グリップロス変化率に代えてグリップロス変化量を適用するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、ＳＡＴ補償部３６で急操舵でないときに通常時ゲインＫｓ１を選択し、急操舵状態で非常時ゲインＫｓ２を選択する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、帯域通過フィルタのフィルタ特性を変更することにより、シミー、ブレーキジャッタ、路面振動などの制振制御を抑制するようにしてもよい。

なお、上記実施形態においては、電流指令補正部２６で横滑り指標Ｓｉに基づいて電流指令補正値Ａｉを算出する図１０の補正値算出マップの特性線が線形に設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特性線を非線形に設定するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、車両の横加速度を横加速度センサ４３で検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリング機構ＳＭの操舵角と車速Ｖｘとに基づいて横加速度を推定するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙ及び車両運動モデルに基づいて横力Ｆｙを推定し、この横力Ｆｙに基づいて実際に車両に作用するセルフアライニングトルクを推定する場合について説明したが、ハブ等に横力センサを設け、この横力センサで直接横力を検出し、これを用いてセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出してもよい。
また、横力Ｆｙを用いずに、水平面における車両運動モデルと、車速Ｖｘ及び操舵角δとを用いてセルフアライニングトルクを推定してもよい。

つまり、ヨーレートγとスリップ角βと車速Ｖｘと操舵角δとの関係は、次式（７）及び（８）で表すことができる。
ｍＶｘ・(ｄβ／ｄｔ)
＝−[ｍＶｘ＋[(Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ)/Ｖｘ]]・γ−(Ｋｆ＋Ｋｒ)・β＋Ｋｆ・δ/ｎ
……（７）
Ｉ・(ｄγ／ｄｔ)
＝−[(Ｋｆ・Ｌｆ²＋Ｋｒ・Ｌｒ²)/Ｖｘ]・γ＋(−Ｋｆ・Ｌｆ＋Ｋｒ・Ｌｒ)・β
＋Ｋｆ・Ｌｆ・δ/ｎ
……（８）

なお、（７）及び（８）式中の、ｍは車両重量、Ｉは車両重心を通るＺ軸回りの慣性モーメント、Ｌはホイールベース（Ｌ＝Ｌｆ＋Ｌｒ）、Ｌｆ，Ｌｒは、前，後車軸から重心までの水平距離、Ｋｆ，Ｋｒは、前，後タイヤのコーナリングパワー、ｎはオーバーオールステアリングギア比、δ／ｎは前輪実舵角、βは車体重心のスリップ角、Ｖｘは車速、γはヨーレートである。

セルフアライニングトルクはヨーレートγとスリップ角βの関数として表すことができることから、ヨーレートγとスリップ角βとを車速Ｖｘと操舵角δとの関数として整理すれば、セルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを求めることができる。車速Ｖｘと操舵角δよりセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを求めると、図１４に示すようになる。この特性は実験によって車両毎の特性値を測定してから、車両運動モデルを用いてシミュレーションによって作成してもよい。

したがって、この場合には、図１５に示すように、車速センサ（車速検出手段）２１で検出した車速Ｖｘと、図示しない操舵角センサ（操舵角検出手段）で検出した操舵角δとをＳＡＴ推定部４１に入力し、このＳＡＴ推定部４１で、図１４の特性図にしたがってセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出すればよい。

さらに、上記実施形態においては、モータ角速度ωｍ、モータ角加速度αｍ、操舵トルクＴ及び操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを演算する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに代えて、モータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ〜Ｉｃを３相／２相変換してｑ軸電流Ｉｑを算出し、このｑ軸電流Ｉｑとモータ角加速度αｍとに基づいて下記（９）式の演算を行って算出したモータアシストトルクＴｍａを適用するようにしてもよい。
Ｔｍａ= Ｋｔ・Ｉｑ−Ｊｍ・αｍ ……（９）
ここで、Ｋｔはモータのトルク定数、Ｊｍはモータのロータ部の慣性モーメントである。

この他、電動モータ１２の出力軸、減速機１１の入出力軸等のトルク伝達軸に磁歪式トルクセンサなどのトルクセンサを配設し、このトルクセンサで検出したモータアシストトルクＴｍａを適用するようにしてもよい。

さらにまた、上記実施形態においては、ステアリングシャフト２に減速機１１を介して電動モータ１２を連結したコラム形式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングギヤ機構８に減速機を介して電動モータを連結するピニオン形式の電動パワーステアリング装置やラック軸に減速機を介して電動モータを連結するラック形式の電動パワーステアリング装置にも本発明を適用することができる。

なおさらに、上記実施形態においては、本発明をブラシレスモータに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブラシ付きモータに適用する場合には、図１６に示すように、角速度演算部３１でモータ電流検出部７０から出力されるモータ電流検出値Ｉｍ及び端子電圧検出部９０から出力されるモータ端子電圧Ｖｍに基づいて下記（１０）式の演算を行ってモータ角速度ωｍを算出すると共に、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５を省略して補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′を直接モータ電流制御部２７に供給し、さらにモータ電流制御部２７を夫々１つの減算部７１、電流制御部７２、パルス幅変調部７３とインバータ７４に代えたＨブリッジ回路９１で構成すればよい。
ωｍ＝（Ｖｍ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋ₀ …………（１０）
ここで、Ｒｍはモータ巻線抵抗、Ｋ₀はモータの起電力定数である。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
１２ 電動モータ
１４ 操舵トルクセンサ
１５ コントローラ
１７ 回転角センサ
１９ 車速センサ
２１ 操舵補助電流指令値演算部
２２ 指令値補償部
２３ グリップロス検出部
２４ グリップロス度変化率演算部
２５ 横滑り指標演算部
２６ 電流指令値補正部
２７ ｄ−ｑ軸電流指令値演算部
２８ モータ電流制御部
３５ ＳＡＴ検出部
３６ ＳＡＴ補償部
４１ ＳＡＴ推定部
４２ ヨーレートセンサ
４３ 横加速度センサ
４４ 横力検出部

Claims (8)

1. 車両のステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する操舵補助指令値演算手段と、前記操舵補助指令値に基づいて前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータを駆動するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置であって、
   タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、
   該グリップロスド検出手段で検出したグリップロス度の変化分を演算してグリップロス度変化分演算手段と、
   前記グリップロス度検出したグリップロス度及び前記グリップロス度変化部演算手段で演算したグリップロス度変化分に基づいて横滑り指標を演算する横滑り指標演算手段と、
   該横滑り指標演算手段で演算した横滑り指標の増加に応じて操舵力の抜け感を与えた後に操舵力のストッパ感を与えるように前記操舵補助指令値を補正する指令値補正手段と
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記横滑り指標演算手段は、前記グリップロス度にゲインを乗じた値及び前記グリップロス度変化率にゲインを乗算した値の和及び積の何れか一方で横滑り指標を算出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. 前記指令値補正手段は、前記横滑り指標が増加始めて所定閾値迄の間で、操舵力の抜け感を与えるために、前記操舵補助指令値を急増させてから通常値へ復帰させる補正値を算出する指令値増加補正部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記指令値補正手段は、前記横滑り指標が所定閾値を越えると、横滑り指標の増加に応じて前記操舵補助指令値を減少させる補正値を算出する指令値減少補正部を有することを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記指令値減少補正部は、前記補正値が所定値を超えたときに一定値に保持するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 車両に作用するセルフアライニングトルクを演算するセルフアライニングトルク検出部を有し、
   前記グリップロス度検出手段は、路面から生じるセルフアライニングトルクを車両運動モデルに基づいてセルフアライニングトルク推定値として推定するセルフアライニングトルク推定部と、前記セルフアライニングトルク検出部で検出されたセルフアライニングトルク検出値及び前記セルフアライニングトルク推定部で推定されたセルフアライニングトルク推定値の偏差に基づいて前記グリップロス度を算出するグリップロス度検出部とを備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
7. 路面から前記ステアリング機構に入力されるセルフアライニングトルク検出するセルフアライニングトルク検出手段と、前記ステアリング機構の急操舵状態を検出する急操舵検出手段とを有し、
   前記指令値補正部は、前記セルフアライニングトルク検出部で検出したセルフアライニングトルク検出値に基づいて前記操舵補助指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行なうセルフアライニングトルク補償手段を有し、該セルフアライニングトルク補償手段は、前記セルフアライニングトルク検出値に対して、帯域フィルタ処理する帯域通過フィルタ処理部と、ゲイン調整するゲイン調整部とを少なくとも有し、前記急操舵検出手段で急操舵状態を検出したときに、前記帯域通過フィルタ処理部及び前記ゲイン調整部の少なくとも一方を、セルフアライニングトルク補償値を低減する方向に調整する補償値補正手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記急操舵検出手段は、モータ角速度の絶対値が所定値を越え、且つ前記操舵トルクの絶対値が所定値を超えたときに急操舵状態と判断するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。

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