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特許7602846電動パワーステアリング装置の制御装置及び電動パワーステアリング装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-11
(45)【発行日】2024-12-19
(54)【発明の名称】電動パワーステアリング装置の制御装置及び電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20241212BHJP
B62D 101/00 20060101ALN20241212BHJP
B62D 113/00 20060101ALN20241212BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20241212BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D101:00
B62D113:00
B62D119:00
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2024527485
(86)(22)【出願日】2024-01-12
(86)【国際出願番号】 JP2024000659
【審査請求日】2024-05-10
(31)【優先権主張番号】P 2023074963
(32)【優先日】2023-04-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2023074964
(32)【優先日】2023-04-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】523207386
【氏名又は名称】ＮＳＫステアリング＆コントロール株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】石田 正
【審査官】田邉 学
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２３－０４８８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０１９３４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０８７８６４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２１－１３８３３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２８５７５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第６７１４１２５（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０１２－１５８３２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第３００３２２８（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第５２０００３３（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００５－３３５６３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９９４７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２０１２５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００５／０２３６２６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ６／００
Ｂ６２Ｄ １０１／００
Ｂ６２Ｄ １１３／００
Ｂ６２Ｄ １１９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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部と、前記操舵トルク検出部が検出した前記操舵トルクに基づいて第１操舵制御値を演算する第１操舵制御値演算部と、
目標操舵角に実操舵角を追従させるための第２操舵制御値を演算する第２操舵制御値演算部と、
前記第１操舵制御値と前記第２操舵制御値とを加算することにより目標操舵制御値を演算する混合部と、
転舵力を発生するモータを前記目標操舵制御値に基づいて駆動する駆動部と、を備え、
前記第２操舵制御値演算部は、外乱補償トルクを設定する外乱補償トルク設定部を備え、前記目標操舵角に対する前記実操舵角の角度偏差と、前記外乱補償トルクと、に基づいて前記第２操舵制御値を演算し、
前記外乱補償トルク設定部は、前記操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を含んだ前記外乱補償トルクを設定する、
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項2】
前記外乱補償トルク設定部は、前記ステアリング機構の操舵角速度に応じた基本摩擦トルクに、前記操舵トルクに応じたゲインを乗算することにより、前記摩擦成分を演算することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記外乱補償トルク設定部は、前記ステアリング機構の角度情報を前記ステアリング機構の逆モデルに入力することにより前記ステアリング機構への入力トルクの推定値を算出する入力トルク推定部と、
前記ステアリング機構へ入力される入力トルクを演算する入力トルク演算部と、
を備え、前記入力トルク推定部が演算した推定値と、前記入力トルク演算部が演算した入力トルクと、前記摩擦成分と、に基づいて前記外乱補償トルクを演算することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項4】
前記入力トルク演算部は、前記操舵トルク検出部が検出した前記操舵トルクに応じた操舵制御値に前記操舵トルクを加えた和に位相遅れを生じさせるヒステリシス特性を付与して得られる第１成分と、前記第２操舵制御値の過去値を含んだ第２成分と、を加算することにより、前記入力トルクを演算する、ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項5】
前記外乱補償トルク設定部は、前記ステアリング機構の角度情報を前記ステアリング機構の逆モデルに入力することにより前記ステアリング機構への入力トルクの推定値を算出する入力トルク推定部と、前記ステアリング機構へ入力される入力トルクを演算する入力トルク演算部と、を備えて、少なくとも前記入力トルク推定部が演算した推定値と前記入力トルク演算部が演算した入力トルクと、基づいて前記外乱補償トルクを演算し、前記入力トルク演算部は、前記操舵トルク検出部が検出した前記操舵トルクに応じた操舵制御値に前記操舵トルクを加えた和に位相遅れを生じさせるヒステリシス特性を付与して得られる第１成分と、前記第２操舵制御値の過去値を含んだ第２成分と、を加算することにより、前記入力トルクを演算する、
ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項6】
前記入力トルク演算部は、車速に応じて前記第１成分のヒステリシス幅を設定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項7】
前記入力トルク演算部は、前記車速が低い場合に比べて高い場合により広いヒステリシス幅を設定することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項8】
前記入力トルク演算部は、前記第１操舵制御値の静的成分に前記操舵トルクを加えた和に位相遅れを生じさせるヒステリシス特性を付与して前記第１成分を算出し、
前記第１操舵制御値から前記静的成分を除いた成分を、前記第２操舵制御値の過去値に加えて前記第２成分を算出する、
ことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項9】
前記外乱補償トルク設定部は、前記操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を含んだ前記外乱補償トルクを設定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項10】
請求項１～９のいずれか一項に記載の制御装置と、モータと、を備え、前記モータによって発生する転舵力を前記制御装置により制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動パワーステアリング装置の制御装置及び電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、目標位置までの車両の移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段と、移動軌跡に基づいてステアリングアクチュエータへの第１駆動指示値を算出するとともに、運転者がステアリングハンドルに加える操舵力に基づいてステアリングアクチュエータへの第２駆動指示値を算出するステアリングアクチュエータ制御手段と、を備えた自動操舵装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－０６８６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ステアリング機構に入力される操舵トルクを検出して操舵補助トルクを発生させる操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御とが同時に作動するモードでは、操舵補助制御と舵角制御とのバランスを図り、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性とを両立することが好ましい。
本発明は、操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御とが同時に作動するモードにおいて、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性とを両立することを目的とする。
本発明は、操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御とが同時に作動するモードにおいて、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性とを両立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による電動パワーステアリング装置の制御装置は、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部と、操舵トルク検出部が検出した操舵トルクに基づいて第１操舵制御値を演算する第１操舵制御値演算部と、目標操舵角に実操舵角を追従させるための第２操舵制御値を演算する第２操舵制御値演算部と、第１操舵制御値と第２操舵制御値とを加算することにより目標操舵制御値を演算する混合部と、転舵力を発生するモータを目標操舵制御値に基づいて駆動する駆動部と、を備える。
【0006】
第２操舵制御値演算部は、外乱補償トルクを設定する外乱補償トルク設定部を備え、目標操舵角に対する実操舵角の角度偏差と、外乱補償トルクと、に基づいて第２操舵制御値を演算する。外乱補償トルク設定部は、操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を含んだ外乱補償トルクを設定する。
本発明の他の一態様による電動パワーステアリング装置は、上記の制御装置と、モータと、を備え、モータによって発生する転舵力を制御装置により制御する。
本発明の他の一態様による電動パワーステアリング装置は、上記の制御装置と、モータと、を備え、モータによって発生する転舵力を制御装置により制御する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御と、が同時に作動するモードにおいて、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【図2】コントローラ３０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図3】手動アシスト制御部４０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図4】舵角フィードバック制御部４１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図5】外乱補償トルク設定部４２の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図6】入力トルク演算部４２ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図7】ヒステリシス幅設定部６１により設定されるヒステリシス幅Ｗｈの特性の一例の模式図である。
【図8】摩擦トルク推定部４２ｄの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図9】アシストトルク設定部７０により設定されるアシストトルクＴａの特性の一例の模式図である。
【図10】動的摩擦係数設定部７３ａにより設定される動的摩擦係数Ｃｄの特性の一例の模式図である。
【図11】摩擦ゲイン演算部７５の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図12】（ａ）は第１方向ゲイン設定部７５ａにより設定される第１方向ゲインＧｃｗの特性の一例の模式図であり、（ｂ）は第２方向ゲイン設定部７５ｂにより設定される第２方向ゲインＧｃｃｗの特性の一例の模式図である。
【図13】トルク感応ゲイン設定部８５により設定されるトルク感応ゲインＧ４の特性の一例の模式図である。
【図14】実施形態の電動パワーステアリング装置の制御方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0010】
（構成）
図１は、実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。ステアリングホイール（操向ハンドル）１の操舵軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ、６ｂを経て、更にハブユニット７ａ、７ｂを介して操向車輪８Ｌ、８Ｒに連結されている。
図１は、実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。ステアリングホイール（操向ハンドル）１の操舵軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ、６ｂを経て、更にハブユニット７ａ、７ｂを介して操向車輪８Ｌ、８Ｒに連結されている。
【0011】
ピニオンラック機構５は、ユニバーサルジョイント４ｂから操舵力が伝達されるピニオンシャフトに連結されたピニオン５ａと、このピニオン５ａに噛合するラック５ｂとを有し、ピニオン５ａに伝達された回転運動をラック５ｂで車幅方向の直進運動に変換する。
操舵軸２には操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、操舵軸２には、ステアリング機構の操舵角θａを検出する操舵角センサ１４が設けられている。例えば操舵角センサ１４は、ステアリングホイール１や操舵軸２の操舵角θａを検出してよい。以下の説明において、操舵角センサ１４で検出された操舵角θａを「実操舵角θａ」と表記することがある。
操舵軸２には操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、操舵軸２には、ステアリング機構の操舵角θａを検出する操舵角センサ１４が設けられている。例えば操舵角センサ１４は、ステアリングホイール１や操舵軸２の操舵角θａを検出してよい。以下の説明において、操舵角センサ１４で検出された操舵角θａを「実操舵角θａ」と表記することがある。
【0012】
また、ステアリングホイール１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介して操舵軸２に連結されている。電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置を制御するコントローラ３０には、バッテリ１３から電力が供給されるとともに、イグニション（ＩＧＮ）キー１１を経てイグニションキー信号が入力される。
なお、操舵補助力を付与する手段は、モータに限られず、様々な種類のアクチュエータを利用可能である。
なお、操舵補助力を付与する手段は、モータに限られず、様々な種類のアクチュエータを利用可能である。
【0013】
コントローラ３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと、車速センサ１２で検出された車速Ｖｈと、操舵角センサ１４で検出された実操舵角θａに基づいてアシスト制御指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。
【0014】
なお、操舵角センサ１４は必須のものではなく、モータ２０の回転軸の回転角度を検出する回転角センサから得られる回転角度に、トルクセンサ１０のトーションバーの捩れ角を加えて実操舵角θａを算出してもよい。
また、実操舵角θａとして操向車輪８Ｌ、８Ｒの転舵角を用いてもよい。例えばラック５ｂの変位量を検出することにより転舵角を検出してもよい。
また、実操舵角θａとして操向車輪８Ｌ、８Ｒの転舵角を用いてもよい。例えばラック５ｂの変位量を検出することにより転舵角を検出してもよい。
【0015】
コントローラ３０は、例えば、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含むコンピュータを備えてよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ３０の機能は、例えばコントローラ３０のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ３０の機能は、例えばコントローラ３０のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【0016】
なお、コントローラ３０を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。例えば、コントローラ３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ３０はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
【0017】
図２は、コントローラ３０の機能構成の一例を示すブロック図である。コントローラ３０が、手動アシスト制御部４０と、舵角フィードバック（ＦＢ）制御部４１と、外乱補償トルク設定部４２と、加算器４３及び４６と、動作設定部４４と、乗算器４５と、指令値設定部４７と、電流フィードバック（ＦＢ）制御部４８と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部４９と、インバータ（ＩＮＶ）５０と、電流検出部５１を備える。なお、以下の説明において、舵角フィードバックを「舵角ＦＢ」と表記し、電流フィードバックを「電流ＦＢ」と表記することがある。
【0018】
手動アシスト制御部４０は、少なくとも操舵トルクＴｈと車速Ｖｈとに基づいて、第１手動アシストトルクＴｍａ１と第２手動アシストトルクＴｍａ２を演算する。第２手動アシストトルクＴｍａ２は、運転者によるステアリング機構の操舵を補助する操舵補助トルクの成分の全体を含んでおり、第１手動アシストトルクＴｍａ１は、第２手動アシストトルクＴｍａ２の静的成分のみを含む。第２手動アシストトルクＴｍａ２は、特許請求の範囲に記載の「第１操舵制御値」の一例である。また、第１手動アシストトルクＴｍａ１は、第１操舵制御値の静的成分の一例である。手動アシスト制御部４０の詳細については後述する。
【0019】
舵角ＦＢ制御部４１は、少なくとも操舵トルクＴｈと、車速Ｖｈと、実操舵角θａと、実操舵角θａの時間変化率である操舵角速度ωａと、目標操舵角θｔと、に基づいて、実操舵角θａを目標操舵角θｔに追従させるための舵角ＦＢトルクＴｓｆｂを演算する。本実施形態では、ステアリング機構（例えばステアリングホイール１や操舵軸２）が時計回りに回転するときの操舵角速度ωａの符号を正と定義し、反時計回りに回転するときの操舵角速度ωａの符号を負と定義する。以下の説明において操舵角速度ωａを実操舵角速度ωａと表記することがある。
【0020】
目標操舵角θｔは、コントローラ３０による自動操舵制御において自動的に設定される実操舵角θａの目標値である。例えばコントローラ３０は、自車両が走行すべき目標走行軌道を設定し、自車両が目標走行軌道に沿って走行するように目標操舵角θｔを設定してよい。また例えばコントローラ３０は、自車両が同一車線内を走行するように、車線内の横位置や車線境界線までの逸脱余裕時間に基づいて目標操舵角θｔを設定してもよい。また例えばコントローラ３０は、車両を制御する上位コントローラからＣＡＮ通信等により目標操舵角θｔを受信してもよい。舵角ＦＢ制御部４１の詳細については後述する。
【0021】
外乱補償トルク設定部４２は、ステアリング機構に加わる外乱を補償するための外乱補償トルクＴｏｂを外乱オブザーバによって設定する。外乱補償トルク設定部４２は、少なくとも第１手動アシストトルクＴｍａ１と、第２手動アシストトルクＴｍａ２と、操舵トルクＴｈと、車速Ｖｈと、実操舵角速度ωａと、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂを外乱補償トルクＴｏｂで補正して得られた舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値（前回値）と、に基づいて外乱補償トルクＴｏｂを演算する。外乱補償トルク設定部４２の詳細については後述する。
【0022】
動作設定部４４は、自動操舵制御の実行可否を設定するために制御信号Ｓｓに基づいて動作ゲインＧｏｐを設定する。例えば制御信号Ｓｓは、乗員による自動操舵制御のスイッチのオンオフや、自動操舵制御に用いるセンサ（例えば車線を検出するカメラ）の動作不良による信頼性に基づいて設定される。動作ゲインＧｏｐは、自動操舵制御の実行が許可される場合に値「１」に設定され、禁止される場合に値「０」に設定される。
【0023】
加算器４３は、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂに外乱補償トルクＴｏｂを加算することによりステアリング機構に加わる外乱を補償し、乗算器４５は、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂと外乱補償トルクＴｏｂとの和に動作ゲインＧｏｐを乗算して、舵角追従トルクＴｓｆｗ＝Ｇｏｐ×（Ｔｓｆｂ＋Ｔｏｂ）を算出する。舵角追従トルクＴｓｆｗは、特許請求の範囲に記載の「第２操舵制御値」の一例である。
【0024】
加算器４６は、第２手動アシストトルクＴｍａ２と舵角追従トルクＴｓｆｗを加算することにより目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）を演算する。加算器４６は特許請求の範囲に記載の「混合部」の一例であり、目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）は特許請求の範囲に記載の「目標操舵制御値」の一例である。
指令値設定部４７は、目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）を電流指令値Ｉｒ０に変換し、電流指令値Ｉｒ０の上限を制限することにより目標電流指令値Ｉｒを設定する。
指令値設定部４７は、目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）を電流指令値Ｉｒ０に変換し、電流指令値Ｉｒ０の上限を制限することにより目標電流指令値Ｉｒを設定する。
【0025】
電流ＦＢ制御部４８は、フィードバックされたモータ２０の電流値Ｉｍと目標電流指令値Ｉｒとの偏差に基づいて、ＰＩ（比例積分）制御等のフィードバック制御により電圧制御指令値Ｖｒｅｆを生成する。モータ２０の電流値Ｉｍは電流検出部５１で検出される。電圧制御指令値ＶｒｅｆはＰＷＭ制御部４９に入力され、ＰＷＭ制御部４９が生成するＰＷＭ信号でインバータ５０を制御することによりモータ２０を駆動する。インバータ５０は、特許請求の範囲に記載の「駆動部」の一例である。
【0026】
次に、手動アシスト制御部４０の詳細を説明する。図３は、手動アシスト制御部４０の機能構成の一例を示すブロック図である。手動アシスト制御部４０は、近似微分部４０ａと、ゲイン乗算部４０ｂと、アシストトルク設定部４０ｃと、フィルタ部４０ｄと、加算器４０ｅとを備える。
近似微分部４０ａは、操舵トルクＴｈの変動成分ΔＴｈを算出する。例えば近似微分部４０ａは、微分演算とローパスフィルタとを組み合わせた伝達関数ｓ／（Ｔｓ＋１）を操舵トルクＴｈに乗算することにより変動成分ΔＴｈを算出してよい。または単に操舵トルクＴｈを微分して変動成分ΔＴｈを算出する。
近似微分部４０ａは、操舵トルクＴｈの変動成分ΔＴｈを算出する。例えば近似微分部４０ａは、微分演算とローパスフィルタとを組み合わせた伝達関数ｓ／（Ｔｓ＋１）を操舵トルクＴｈに乗算することにより変動成分ΔＴｈを算出してよい。または単に操舵トルクＴｈを微分して変動成分ΔＴｈを算出する。
【0027】
ゲイン乗算部４０ｂは、変動成分ΔＴｈと所定のゲインＧ１の積Ｇ１×ΔＴｈを算出する。
アシストトルク設定部４０ｃは、少なくとも操舵トルクＴｈと車速Ｖｈに応じた操舵補助トルクであるアシストトルクＴｍａを設定する。アシストトルク設定部４０ｃは、操舵トルクＴｈが大きいほどより大きなアシストトルクＴｍａを設定してよい。アシストトルク設定部４０ｃは、車速Ｖｈが低いほどより大きなアシストトルクＴｍａを設定してよい。例えばアシストトルク設定部４０ｃは、アシストマップ等を用いてアシストトルクＴｍａを設定してよい。
アシストトルク設定部４０ｃは、少なくとも操舵トルクＴｈと車速Ｖｈに応じた操舵補助トルクであるアシストトルクＴｍａを設定する。アシストトルク設定部４０ｃは、操舵トルクＴｈが大きいほどより大きなアシストトルクＴｍａを設定してよい。アシストトルク設定部４０ｃは、車速Ｖｈが低いほどより大きなアシストトルクＴｍａを設定してよい。例えばアシストトルク設定部４０ｃは、アシストマップ等を用いてアシストトルクＴｍａを設定してよい。
【0028】
フィルタ部４０ｄは、操舵トルクＴｈに応じたアシストトルクＴｍａから共振成分等を除去することにより、アシストトルクＴｍａの静的成分のみを含んだ第１手動アシストトルクＴｍａ１を算出する。例えばフィルタ部４０ｄは、ノッチフィルタやローパスフィルタ等であってよい。
加算器４０ｅは、第１手動アシストトルクＴｍａ１にゲイン乗算部４０ｂの出力Ｇ１×ΔＴｈを加算することにより、操舵補助トルクの成分の全体を含んだ第２手動アシストトルクＴｍａ２を算出する。すなわち第２手動アシストトルクＴｍａ２は、操舵トルクＴｈに応じた操舵補助トルクであるアシストトルクＴｍａの静的成分と、操舵トルクＴｈの変動成分ΔＴｈとを含む。操舵トルクＴｈの変動成分ΔＴｈを含んだ操舵補助トルクをステアリング機構に付与することにより、操舵トルクＴｈの変動を抑制できる。
加算器４０ｅは、第１手動アシストトルクＴｍａ１にゲイン乗算部４０ｂの出力Ｇ１×ΔＴｈを加算することにより、操舵補助トルクの成分の全体を含んだ第２手動アシストトルクＴｍａ２を算出する。すなわち第２手動アシストトルクＴｍａ２は、操舵トルクＴｈに応じた操舵補助トルクであるアシストトルクＴｍａの静的成分と、操舵トルクＴｈの変動成分ΔＴｈとを含む。操舵トルクＴｈの変動成分ΔＴｈを含んだ操舵補助トルクをステアリング機構に付与することにより、操舵トルクＴｈの変動を抑制できる。
【0029】
次に、舵角ＦＢ制御部４１の詳細を説明する。図４は、舵角ＦＢ制御部４１の機能構成の一例を示すブロック図である。舵角ＦＢ制御部４１は、目標操舵角速度演算部４１ａと、操舵角速度フィードバック（ＦＢ）演算部４１ｂと、絶対値演算部（ａｂｓ）４１ｅと、トルク感応ゲイン設定部４１ｆと、乗算器４１ｇとを備える。なお、以下の説明において、操舵角速度フィードバックを「操舵角速度ＦＢ」と表記することがある。
【0030】
目標操舵角速度演算部４１ａは、目標操舵角θｔに対する実操舵角θａの角度偏差と車速Ｖｈとに基づいて目標操舵角速度ωｔを演算する。例えば目標操舵角速度演算部４１ａは、車速Ｖｈに応じた変換係数Ｋｐｐを設定する。例えば目標操舵角速度演算部４１ａは、車速Ｖｈが高いほどより小さい変換係数Ｋｐｐを設定してよい。目標操舵角速度演算部４１ａは、目標操舵角θｔに対する実操舵角θａの角度偏差（θｔ－θａ）と変換係数Ｋｐｐの積Ｋｐｐ×（θｔ－θａ）を目標操舵角速度ωｔとして演算する。
【0031】
次に操舵角速度ＦＢ演算部４１ｂは、変換係数Ｋｐｐに基づいて変換係数Ｋｐｖを設定する。例えば、変換係数Ｋｐｐが閾値未満の範囲では一定値を維持し、変換係数Ｋｐｐが閾値以上の範囲では変換係数Ｋｐｐが増加するほど大きくなる変換係数Ｋｐｖを設定してよい。操舵角速度ＦＢ演算部４１ｂは、目標操舵角速度ωｔに対する実操舵角速度ωａの角速度偏差（ωｔ－ωａ）と変換係数Ｋｐｖとの積Ｋｐｖ×（ωｔ－ωａ）を基本舵角ＦＢトルクＴｓｆｂ０として算出する。
【0032】
絶対値演算部４１ｅは、操舵トルクＴｈの絶対値を出力する。
トルク感応ゲイン設定部４１ｆは、絶対値演算部４１ｅの出力に応じたトルク感応ゲインＧ２を設定する。例えば絶対値演算部４１ｅの出力が小さい場合に比べて大きい場合に、より小さなトルク感応ゲインＧ２を設定してよい。
乗算器４１ｇは、基本舵角ＦＢトルクＴｓｆｂ０にトルク感応ゲインＧ２を乗算して舵角ＦＢトルクＴｓｆｂ＝Ｇ２×Ｔｓｆｂ０を算出する。
トルク感応ゲイン設定部４１ｆは、絶対値演算部４１ｅの出力に応じたトルク感応ゲインＧ２を設定する。例えば絶対値演算部４１ｅの出力が小さい場合に比べて大きい場合に、より小さなトルク感応ゲインＧ２を設定してよい。
乗算器４１ｇは、基本舵角ＦＢトルクＴｓｆｂ０にトルク感応ゲインＧ２を乗算して舵角ＦＢトルクＴｓｆｂ＝Ｇ２×Ｔｓｆｂ０を算出する。
【0033】
次に、外乱補償トルク設定部４２の詳細を説明する。図５は、外乱補償トルク設定部４２の機能構成の一例を示すブロック図である。外乱補償トルク設定部４２は、入力トルク推定部４２ａと、入力トルク演算部４２ｂと、フィルタ部４２ｃ及び４２ｅと、摩擦トルク推定部４２ｄと、加算器４２ｆと、減算器４２ｇと、絶対値演算部（ａｂｓ）４２ｊと、トルク感応ゲイン設定部４２ｋと、乗算器４２ｌとを備える。
【0034】
入力トルク推定部４２ａは、ステアリング機構の逆モデルに実操舵角速度ωａを入力することによりステアリング機構への入力トルクの推定値である推定入力トルクＴｉｅを演算する。例えば入力トルク推定部４２ａは、次式（１）に基づいて推定入力トルクＴｉｅを演算してよい。
Ｔｉｅ＝（Ｊ・ｓ＋Ｄ）ωａ・Ｑ（ｓ） …（１）
（Ｊ・ｓ＋Ｄ）はステアリング機構の逆モデルの伝達関数であり、Ｊは慣性モーメントであり、Ｄは粘性係数であり、Ｑ（ｓ）はローパスフィルタの伝達関数である。
Ｔｉｅ＝（Ｊ・ｓ＋Ｄ）ωａ・Ｑ（ｓ） …（１）
（Ｊ・ｓ＋Ｄ）はステアリング機構の逆モデルの伝達関数であり、Ｊは慣性モーメントであり、Ｄは粘性係数であり、Ｑ（ｓ）はローパスフィルタの伝達関数である。
【0035】
また、入力トルク推定部４２ａは、逆モデルに実操舵角θａ、実操舵角速度ωａ、実操舵角速度ωａの時間変化率である実操舵角加速度αａから成る角度情報を入力して推定入力トルクＴｉｅを演算してよい。入力される角度情報の組み合わせに応じて、種々の式を用いることができる。式（１）に替えて次式（２）を用いてもよい。また、式（１）あるいは式（２）の慣性項と粘性項を、式（３）あるいは式（４）から求めてよい。
Ｔｉｅ＝（Ｊ・ｓ＋Ｄ）ωａ・Ｑ（ｓ）＋Ｋ・θａ・Ｑ（ｓ） …（２）
Ｋは剛性であり、Ｋ・θａは路面からの反力となる。
Ｊ・ｓ・ωａ＝Ｊ・ｓ＾２・θａ＝Ｊ・αａ …（３）
Ｄ・ωａ＝Ｄ・ｓ・θａ…（４）
Ｔｉｅ＝（Ｊ・ｓ＋Ｄ）ωａ・Ｑ（ｓ）＋Ｋ・θａ・Ｑ（ｓ） …（２）
Ｋは剛性であり、Ｋ・θａは路面からの反力となる。
Ｊ・ｓ・ωａ＝Ｊ・ｓ＾２・θａ＝Ｊ・αａ …（３）
Ｄ・ωａ＝Ｄ・ｓ・θａ…（４）
【0036】
入力トルク演算部４２ｂは、少なくとも操舵トルクＴｈと、車速Ｖｈと、舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値（前回値）と、第１手動アシストトルクＴｍａ１と、第２手動アシストトルクＴｍａ２とに基づいて、ステアリング機構へ入力される入力トルクＴｉａ０を演算する。以下の説明において、入力トルク演算部４２ｂが演算する入力トルクＴｉａ０を、「基本実入力トルクＴｉａ０」と表記する。
【0037】
図６は、入力トルク演算部４２ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。入力トルク演算部４２ｂは、加算器６０、６４及び６５と、ヒステリシス幅設定部６１と、ヒステリシス処理部６２と、減算器６３を備える。
加算器６０は、第１手動アシストトルクＴｍａ１と操舵トルクＴｈとの和（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）を静的手動操舵入力トルクとして算出する。ヒステリシス幅設定部６１は、車速Ｖｈに応じて、静的手動操舵入力トルク（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）に付与するヒステリシス特性のヒステリシス幅Ｗｈを設定する。
加算器６０は、第１手動アシストトルクＴｍａ１と操舵トルクＴｈとの和（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）を静的手動操舵入力トルクとして算出する。ヒステリシス幅設定部６１は、車速Ｖｈに応じて、静的手動操舵入力トルク（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）に付与するヒステリシス特性のヒステリシス幅Ｗｈを設定する。
【0038】
例えばヒステリシス幅設定部６１は、車速Ｖｈが低い場合に比べて高い場合により広いヒステリシス幅Ｗｈを設定してよい。例えば車速Ｖｈが高いほど広いヒステリシス幅Ｗｈを設定してよい。
図７は、ヒステリシス幅設定部６１により設定されるヒステリシス幅Ｗｈの特性の一例の模式図である。例えばヒステリシス幅Ｗｈは、車速Ｖｈが比較的低い第１閾値Ｖ１未満の範囲では比較的小さい（比較的狭い）一定値Ｗ１に維持され、車速Ｖｈが比較的高い第２閾値Ｖ２以上の範囲では比較的大きい（比較的広い）一定値Ｗ２に維持され、車速Ｖｈが第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満の範囲では、車速Ｖｈが上昇するにつれて値Ｗ１から値Ｗ２増加する（拡大する）ように設定してよい。
図７は、ヒステリシス幅設定部６１により設定されるヒステリシス幅Ｗｈの特性の一例の模式図である。例えばヒステリシス幅Ｗｈは、車速Ｖｈが比較的低い第１閾値Ｖ１未満の範囲では比較的小さい（比較的狭い）一定値Ｗ１に維持され、車速Ｖｈが比較的高い第２閾値Ｖ２以上の範囲では比較的大きい（比較的広い）一定値Ｗ２に維持され、車速Ｖｈが第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満の範囲では、車速Ｖｈが上昇するにつれて値Ｗ１から値Ｗ２増加する（拡大する）ように設定してよい。
【0039】
図６を参照する。ヒステリシス処理部６２は、静的手動操舵入力トルク（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）にヒステリシス幅Ｗｈのヒステリシス特性を付与することにより、入力トルクＴａｈを生成する。入力トルクＴａｈは特許請求の範囲に記載の「第１成分」の一例である。
減算器６３は、第２手動アシストトルクＴｍａ２から第１手動アシストトルクＴｍａ１を減じた差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）を算出する。加算器６４及び６５は、差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）と舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値を、入力トルクＴａｈに加えることにより、基本実入力トルクＴｉａ０＝Ｔａｈ＋（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）＋Ｔｓｆｗを算出する。差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）と舵角追従トルクＴｓｆｗの和は特許請求の範囲に記載の「第２成分」の一例である。
減算器６３は、第２手動アシストトルクＴｍａ２から第１手動アシストトルクＴｍａ１を減じた差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）を算出する。加算器６４及び６５は、差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）と舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値を、入力トルクＴａｈに加えることにより、基本実入力トルクＴｉａ０＝Ｔａｈ＋（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）＋Ｔｓｆｗを算出する。差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）と舵角追従トルクＴｓｆｗの和は特許請求の範囲に記載の「第２成分」の一例である。
【0040】
図５を参照する。フィルタ部４２ｃは、基本実入力トルクＴｉａ０にローパスフィルタ処理を施すことにより実入力トルクＴｉａを算出する。フィルタ部４２ｃのローパスフィルタを、入力トルク推定部４２ａで用いられる式（１）のローパスフィルタＱ（ｓ）と同じとしてよい。
摩擦トルク推定部４２ｄは、実操舵角速度ωａと車速Ｖｈとに基づいて、ステアリング機構に作用する摩擦トルクである第１摩擦トルクＴｆ０を推定する。
図８は、摩擦トルク推定部４２ｄの機能構成の一例を示すブロック図である。
摩擦トルク推定部４２ｄは、実操舵角速度ωａと車速Ｖｈとに基づいて、ステアリング機構に作用する摩擦トルクである第１摩擦トルクＴｆ０を推定する。
図８は、摩擦トルク推定部４２ｄの機能構成の一例を示すブロック図である。
【0041】
摩擦トルク推定部４２ｄは、アシストトルク設定部７０と、加算器７１及び８３と、絶対値演算部（ａｂｓ）７２、７９及び８４と、動的摩擦係数設定部７３ａと、静的摩擦係数設定部７３ｂと、乗算器７４ａ、７４ｂ、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ及び８６と、摩擦ゲイン演算部７５と、符号部（ｓｇｎ）７６と、遅延部７７と、セレクタ７８と、減算器８０と、トルク感応ゲイン設定部８５と、を備える。
【0042】
アシストトルク設定部７０は、操舵トルクＴｈに応じた操舵補助トルクであるアシストトルクＴａを設定する。例えばアシストトルク設定部７０は、操舵トルクＴｈが大きいほどより大きなアシストトルクＴａを設定してよい。例えばアシストトルク設定部７０は、アシストマップ等を用いてアシストトルクＴａを設定してよい。
【0043】
図９は、アシストトルク設定部７０により設定されるアシストトルクＴａの特性の一例の模式図である。アシストトルクＴａは、操舵トルクＴｈが「０」から（＋Ｔｈ１）の範囲では「０」から（＋Ｔａ１）まで増加し、操舵トルクＴｈが（＋Ｔｈ１）から（＋Ｔｈ２）の範囲では値（＋Ｔａ１）から（＋Ｔａ２）まで増加し、操舵トルクＴｈが（＋Ｔｈ２）から（＋Ｔｈ３）の範囲では値（＋Ｔａ２）から（＋Ｔａ３）まで増加し、操舵トルクＴｈが（＋Ｔｈ３）から（＋Ｔｈ４）の範囲では値（＋Ｔａ３）から（＋Ｔａ４）まで増加する。
【0044】
また、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ８）から（－Ｔｈ７）の範囲では値（－Ｔａ８）から（－Ｔａ７）まで増加し、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ７）から（－Ｔｈ６）の範囲では値（－Ｔａ７）から（－Ｔａ６）まで増加し、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ６）から（－Ｔｈ５）の範囲では値（－Ｔａ６）から（－Ｔａ５）まで増加し、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ５）から「０」の範囲では値（－Ｔａ５）から「０」まで増加する。
【0045】
操舵トルクＴｈが「０」から（＋Ｔｈ１）の範囲における、操舵トルクＴｈの変化に対するアシストトルクＴａの変化の変化率（Ｔａ１／Ｔｈ１）をＲ１とし、操舵トルクＴｈが（＋Ｔｈ１）から（＋Ｔｈ２）の範囲における変化率（（Ｔａ２－Ｔａ１）／（Ｔｈ２－Ｔｈ１））をＲ２とし、操舵トルクＴｈが（＋Ｔｈ２）から（＋Ｔｈ３）の範囲における変化率（（Ｔａ３－Ｔａ２）／（Ｔｈ３－Ｔｈ２））をＲ３とし、操舵トルクＴｈが（＋Ｔｈ３）から（＋Ｔｈ４）の範囲における変化率（（Ｔａ４－Ｔａ３）／（Ｔｈ４－Ｔｈ３））をＲ４とすると、例えば、変化率Ｒ２、Ｒ４、Ｒ３及びＲ１の順に大きく設定してよい。
【0046】
また、操舵トルクＴｈが「０」から（－Ｔｈ５）の範囲における、操舵トルクＴｈの変化に対するアシストトルクＴａの変化の変化率（Ｔａ５／Ｔｈ５）をＲ５とし、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ５）から（－Ｔｈ６）の範囲における変化率（（Ｔａ６－Ｔａ５）／（Ｔｈ６－Ｔｈ５））をＲ６とし、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ６）から（－Ｔｈ７）の範囲における変化率（（Ｔａ７－Ｔａ６）／（Ｔｈ７－Ｔｈ６））をＲ７とし、操舵トルクＴｈが（－Ｔｈ７）から（－Ｔｈ８）の範囲における変化率（（Ｔａ８－Ｔａ７）／（Ｔｈ８－Ｔｈ７））をＲ８とすると、例えば、変化率Ｒ６、Ｒ８、Ｒ７及びＲ５の順に大きく設定してよい。
なお、Ｔａ１とＴｈ５の大きさを等しく設定し、Ｔａ２とＴｈ６の大きさを等しく設定し、Ｔａ３とＴｈ７の大きさを等しく設定し、Ｔａ４とＴｈ８の大きさを等しく設定してもよい。
なお、Ｔａ１とＴｈ５の大きさを等しく設定し、Ｔａ２とＴｈ６の大きさを等しく設定し、Ｔａ３とＴｈ７の大きさを等しく設定し、Ｔａ４とＴｈ８の大きさを等しく設定してもよい。
【0047】
図８を参照する。加算器７１と絶対値演算部７２は、操舵トルクＴｈとアシストトルクＴａとの和の絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜を算出して、動的摩擦係数設定部７３ａと静的摩擦係数設定部７３ｂに入力する。
動的摩擦係数設定部７３ａは、少なくとも絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜に基づいて動的摩擦係数Ｃｄを設定する。例えば動的摩擦係数設定部７３ａは、絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜が小さい場合に比べて大きい場合により大きな動的摩擦係数Ｃｄを設定してよい。
動的摩擦係数設定部７３ａは、少なくとも絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜に基づいて動的摩擦係数Ｃｄを設定する。例えば動的摩擦係数設定部７３ａは、絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜が小さい場合に比べて大きい場合により大きな動的摩擦係数Ｃｄを設定してよい。
【0048】
図１０は、動的摩擦係数設定部７３ａにより設定される動的摩擦係数Ｃｄの特性の一例の模式図である。例えば動的摩擦係数Ｃｄは、絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜が値Ｔ１以下の範囲では値「０」となり、絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜が値Ｔ２以上の範囲では値「１」となり、絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜がＴ１からＴ２に増加すると、値「０」から値「１」に増加する。
【0049】
図８を参照する。静的摩擦係数設定部７３ｂは、少なくとも絶対値｜Ｔｈ＋Ｔａ｜に基づいて静的摩擦係数Ｃｓを設定する。例えば静的摩擦係数設定部７３ｂは、動的摩擦係数設定部７３ａによる動的摩擦係数Ｃｄの設定と同様の手法で静的摩擦係数Ｃｓを設定してもよい。また、外乱オブザーバにおいて静的摩擦を考慮しない場合には、静的摩擦係数Ｃｓを「０」に設定してもよい。
乗算器７４ａ及び７４ｂは、所定のベース摩擦トルクに動的摩擦係数Ｃｄと静的摩擦係数Ｃｓとをそれぞれ乗算することにより、基本動的摩擦トルクＴｄｂと基本静的摩擦トルクＴｓｂとを算出する。
乗算器７４ａ及び７４ｂは、所定のベース摩擦トルクに動的摩擦係数Ｃｄと静的摩擦係数Ｃｓとをそれぞれ乗算することにより、基本動的摩擦トルクＴｄｂと基本静的摩擦トルクＴｓｂとを算出する。
【0050】
摩擦ゲイン演算部７５は、実操舵角速度ωａに応じた摩擦ゲインＧｆを演算する。摩擦ゲインＧｆは、実操舵角速度ωａが正値であり（すなわちステアリング機構が時計回りに回転しており）且つ実操舵角速度ωａが所定値（＋ω１）よりも大きい場合に値「１」を有し、実操舵角速度ωａが負値であり（すなわちステアリング機構が反時計回りに回転しており）且つ実操舵角速度ωａが負の所定値（－ω２）よりも小さい場合に値「－１」を有する。所定値（－ω２）と所定値（＋ω１）との間の範囲では、実操舵角速度ωａが増加するにつれて摩擦ゲインＧｆが増加し、実操舵角速度ωａが減少するにつれて摩擦ゲインＧｆが減少する。なお、所定値（－ω２）と所定値（＋ω１）の大きさ（絶対値）は互いに等しくてもよい。
【0051】
図１１は、摩擦ゲイン演算部７５の機能構成の一例を示すブロック図である。摩擦ゲイン演算部７５は、第１方向ゲイン設定部７５ａと、第２方向ゲイン設定部７５ｂと、遅延部７５ｃと、第１セレクタ７５ｄ及び第２セレクタ７５ｅとを備える。
第１方向ゲイン設定部７５ａと第２方向ゲイン設定部７５ｂは、実操舵角速度ωａに応じた第１方向ゲインＧｃｗと第２方向ゲインＧｃｃｗとをそれぞれ設定する。
第１方向ゲイン設定部７５ａと第２方向ゲイン設定部７５ｂは、実操舵角速度ωａに応じた第１方向ゲインＧｃｗと第２方向ゲインＧｃｃｗとをそれぞれ設定する。
【0052】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ第１方向ゲインＧｃｗ及び第２方向ゲインＧｃｃｗの特性の一例の模式図である。
第１方向ゲインＧｃｗは、実操舵角速度ωａが「０」以下である場合に値「－１」に設定され、実操舵角速度ωａが所定値（＋ω１）以上である場合に値「１」に設定され、「０」から所定値（＋ω１）までの範囲では、値「－１」から値「１」に増加する。
第２方向ゲインＧｃｃｗは、実操舵角速度ωａが所定値（－ω２）以下である場合に値「－１」に設定され、実操舵角速度ωａが０以上である場合に値「１」に設定され、所定値（－ω２）から「０」までの範囲では、値「－１」から値「１」に増加する。
第１方向ゲインＧｃｗは、実操舵角速度ωａが「０」以下である場合に値「－１」に設定され、実操舵角速度ωａが所定値（＋ω１）以上である場合に値「１」に設定され、「０」から所定値（＋ω１）までの範囲では、値「－１」から値「１」に増加する。
第２方向ゲインＧｃｃｗは、実操舵角速度ωａが所定値（－ω２）以下である場合に値「－１」に設定され、実操舵角速度ωａが０以上である場合に値「１」に設定され、所定値（－ω２）から「０」までの範囲では、値「－１」から値「１」に増加する。
【0053】
図１１を参照する。遅延部７５ｃは、摩擦ゲインＧｆの過去値（前回値）を第１セレクタ７５ｄ及び第２セレクタ７５ｅに入力する。
第１セレクタ７５ｄは、第２方向ゲインＧｃｃｗが摩擦ゲインＧｆの過去値以下である場合には第２方向ゲインＧｃｃｗを第２セレクタ７５ｅに出力する。第２方向ゲインＧｃｃｗが摩擦ゲインＧｆの過去値よりも大きい場合には摩擦ゲインＧｆの過去値を第２セレクタ７５ｅに出力する。
第１セレクタ７５ｄは、第２方向ゲインＧｃｃｗが摩擦ゲインＧｆの過去値以下である場合には第２方向ゲインＧｃｃｗを第２セレクタ７５ｅに出力する。第２方向ゲインＧｃｃｗが摩擦ゲインＧｆの過去値よりも大きい場合には摩擦ゲインＧｆの過去値を第２セレクタ７５ｅに出力する。
【0054】
第２セレクタ７５ｅは、第１方向ゲインＧｃｗが摩擦ゲインＧｆの過去値以上である場合には第１方向ゲインＧｃｗを摩擦ゲインＧｆとして出力する。第１方向ゲインＧｃｗが摩擦ゲインＧｆの過去値未満である場合には、第１セレクタ７５ｄの出力値を摩擦ゲインＧｆとして出力する。
この構成によって実操舵角速度ωａと摩擦ゲインＧｆとの関係にヒステリシス特性が付与され、実操舵角速度ωａが０近傍で変動しても摩擦ゲインＧｆが変動することを抑制できる。
図８を参照する。符号部７６は摩擦ゲインＧｆが「０」以上の場合には値「１」を、摩擦ゲインＧｆが「０」未満の場合には値「－１」をセレクタ７８に出力する。
この構成によって実操舵角速度ωａと摩擦ゲインＧｆとの関係にヒステリシス特性が付与され、実操舵角速度ωａが０近傍で変動しても摩擦ゲインＧｆが変動することを抑制できる。
図８を参照する。符号部７６は摩擦ゲインＧｆが「０」以上の場合には値「１」を、摩擦ゲインＧｆが「０」未満の場合には値「－１」をセレクタ７８に出力する。
【0055】
遅延部７７は、セレクタ７８から出力される方向ゲインＧｄの過去値（前回値）をセレクタ７８に出力する。
セレクタ７８は、摩擦ゲインＧｆが「０」でない場合には、符号部７６の出力を方向ゲインＧｄとして出力し、摩擦ゲインＧｆが「０」である場合には、前回出力した方向ゲインＧｄの値（すなわち過去値）を維持する。
セレクタ７８は、摩擦ゲインＧｆが「０」でない場合には、符号部７６の出力を方向ゲインＧｄとして出力し、摩擦ゲインＧｆが「０」である場合には、前回出力した方向ゲインＧｄの値（すなわち過去値）を維持する。
【0056】
絶対値演算部７９は、摩擦ゲインＧｆの絶対値｜Ｇｆ｜を動摩擦ゲインＧｄｆとして算出する。減算器８０は、「１」から動摩擦ゲインＧｄｆを減算した差分を静摩擦ゲインＧｓｆ＝（１－Ｇｄｆ）として算出する。
乗算器８１ａ及び８１ｂは、方向ゲインＧｄをそれぞれ基本動的摩擦トルクＴｄｂと基本静的摩擦トルクＴｓｂに乗算することにより、有向基本動的摩擦トルクＴｄｏと有向基本静的摩擦トルクＴｓｏを算出する。
乗算器８１ａ及び８１ｂは、方向ゲインＧｄをそれぞれ基本動的摩擦トルクＴｄｂと基本静的摩擦トルクＴｓｂに乗算することにより、有向基本動的摩擦トルクＴｄｏと有向基本静的摩擦トルクＴｓｏを算出する。
【0057】
乗算器８２ａは、動摩擦ゲインＧｄｆを有向基本動的摩擦トルクＴｄｏに乗算することにより動的摩擦トルクＴｄを算出する。乗算器８２ｂは、静摩擦ゲインＧｓｆを有向基本静的摩擦トルクＴｓｏに乗算することにより静的摩擦トルクＴｓを算出する。これにより、動摩擦ゲインＧｄｆ及び静摩擦ゲインＧｓｆを用いて、実操舵角速度ωａの絶対値に基づいて静的摩擦トルクＴｓと動的摩擦トルクＴｄをクロスフェードさせる。
加算器８３は、動的摩擦トルクＴｄと静的摩擦トルクＴｓの和（Ｔｄ＋Ｔｓ）を乗算器８６に出力する。
加算器８３は、動的摩擦トルクＴｄと静的摩擦トルクＴｓの和（Ｔｄ＋Ｔｓ）を乗算器８６に出力する。
【0058】
一方で、絶対値演算部８４は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜を演算する。トルク感応ゲイン設定部８５は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜に応じたトルク感応ゲインＧ４を設定する。
例えばトルク感応ゲイン設定部８５は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が大きい場合に小さい場合よりも大きなトルク感応ゲインＧ４を設定してよい。例えば絶対値｜Ｔｈ｜が大きいほどより大きなトルク感応ゲインＧ４を設定してよい。
例えばトルク感応ゲイン設定部８５は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が大きい場合に小さい場合よりも大きなトルク感応ゲインＧ４を設定してよい。例えば絶対値｜Ｔｈ｜が大きいほどより大きなトルク感応ゲインＧ４を設定してよい。
【0059】
図１３は、トルク感応ゲイン設定部８５により設定されるトルク感応ゲインＧ４の特性の一例の模式図である。
例えばトルク感応ゲインＧ４は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が所定値Ｔ３以下の範囲では一定値「０」となり、絶対値｜Ｔｈ｜が所定値Ｔ４以上の範囲では一定値「１」となり、所定値Ｔ３以上で所定値Ｔ４以下の範囲では、「０」から「１」まで増加するゲインであってよい。
例えばトルク感応ゲインＧ４は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が所定値Ｔ３以下の範囲では一定値「０」となり、絶対値｜Ｔｈ｜が所定値Ｔ４以上の範囲では一定値「１」となり、所定値Ｔ３以上で所定値Ｔ４以下の範囲では、「０」から「１」まで増加するゲインであってよい。
【0060】
図８を参照する。乗算器８６は、動的摩擦トルクＴｄと静的摩擦トルクＴｓの和（Ｔｄ＋Ｔｓ）である基本摩擦トルクにトルク感応ゲインＧ４を乗算することにより、第１摩擦トルクＴｆ０を算出する。したがって、第１摩擦トルクＴｆ０は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が小さい場合に比べて大きい場合により大きな値に設定される。
図５を参照する。フィルタ部４２ｅは、第１摩擦トルクＴｆ０にローパスフィルタ処理を施すことにより摩擦トルクＴｆを算出する。フィルタ部４２ｅのローパスフィルタはフィルタ部４２ｃのローパスフィルタと同じとしてよい。摩擦トルクＴｆは特許請求の範囲に記載の「摩擦成分」の一例である。
図５を参照する。フィルタ部４２ｅは、第１摩擦トルクＴｆ０にローパスフィルタ処理を施すことにより摩擦トルクＴｆを算出する。フィルタ部４２ｅのローパスフィルタはフィルタ部４２ｃのローパスフィルタと同じとしてよい。摩擦トルクＴｆは特許請求の範囲に記載の「摩擦成分」の一例である。
【0061】
加算器４２ｆ及び減算器４２ｇは、実入力トルクＴｉａから推定入力トルクＴｉｅと摩擦トルクＴｆとを減算した差分（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）を算出する。
【0062】
絶対値演算部４２ｊは、操舵トルクＴｈの絶対値を出力する。
トルク感応ゲイン設定部４２ｋは、絶対値演算部４２ｊの出力に応じたトルク感応ゲインＧ３を設定する。例えば絶対値演算部４２ｊの出力が小さい場合に比べて大きい場合に、より小さなトルク感応ゲインＧ３を設定してよい。
乗算器４２ｌは、減算器４２ｇの出力（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）にトルク感応ゲインＧ３を乗算することにより、外乱補償トルクＴｏｂ＝Ｇ３×（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）を算出する。
トルク感応ゲイン設定部４２ｋは、絶対値演算部４２ｊの出力に応じたトルク感応ゲインＧ３を設定する。例えば絶対値演算部４２ｊの出力が小さい場合に比べて大きい場合に、より小さなトルク感応ゲインＧ３を設定してよい。
乗算器４２ｌは、減算器４２ｇの出力（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）にトルク感応ゲインＧ３を乗算することにより、外乱補償トルクＴｏｂ＝Ｇ３×（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）を算出する。
【0063】
（作用）
（１）本実施形態では、ステアリング機構に作用する摩擦成分（摩擦トルクＴｆ）を予めプラントのモデルの一部として考慮して外乱補償トルクＴｏｂを定義している。言い換えれば、摩擦成分を外乱オブザーバの補償の対象から除外している。
そして、摩擦トルクＴｆを、操舵トルクＴｈが小さい場合に比べて大きい場合により大きな値に設定する。このため、外乱補償トルクＴｏｂ＝Ｇ３×（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）は、操舵トルクＴｈが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分Ｔｆを含み、摩擦成分Ｔｆが小さい場合に比べて大きい場合に外乱補償トルクＴｏｂは小さくなる。
（１）本実施形態では、ステアリング機構に作用する摩擦成分（摩擦トルクＴｆ）を予めプラントのモデルの一部として考慮して外乱補償トルクＴｏｂを定義している。言い換えれば、摩擦成分を外乱オブザーバの補償の対象から除外している。
そして、摩擦トルクＴｆを、操舵トルクＴｈが小さい場合に比べて大きい場合により大きな値に設定する。このため、外乱補償トルクＴｏｂ＝Ｇ３×（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）は、操舵トルクＴｈが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分Ｔｆを含み、摩擦成分Ｔｆが小さい場合に比べて大きい場合に外乱補償トルクＴｏｂは小さくなる。
【0064】
この結果、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御の実行中に、操舵トルクＴｈが小さくなると、外乱補償トルクＴｏｂに含まれる摩擦成分が小さくなるか摩擦成分がなくなるため、実際にステアリング機構に作用する摩擦トルクを外乱として補償するように外乱補償トルクＴｏｂが演算される。この結果、外乱補償トルクＴｏｂは大きくなり、これに応じて舵角追従トルクＴｓｆｗを大きくすることができるので、高応答の舵角追従を実現できる。
【0065】
反対に運転者が手動操舵を行うことにより操舵トルクＴｈが大きくなると、外乱補償トルクＴｏｂに含まれる摩擦成分が大きくなるため、実際にステアリング機構に作用する摩擦トルクの補償が小さくなるか補償しなくなる。したがって、外乱補償トルクＴｏｂが小さくなり操舵感に重みを付加できる。この結果、運転者による操舵トルクが入力されたときの操舵反力トルクを調整できるようにして微妙な操舵感を実現できる。
【0066】
例えば運転者がステアリングホイールを把持していないか、又は軽く手を添えている状態から操舵し始める状況を想定すると、運転者が操舵し始めるにつれて操舵トルクが増加を開始し、これに応じて外乱補償トルクＴｏｂが小さくなり反力感が生じさせることができる。
【0067】
（２）本実施形態では、実操舵角速度ωａをステアリング機構の逆モデル（Ｊ・ｓ＋Ｄ）に入力することによりステアリング機構への推定入力トルクＴｉｅを演算するとともに、ステアリング機構へ入力される実入力トルクＴｉａを演算し、少なくとも推定入力トルクＴｉｅと実入力トルクＴｉａに基づいて、外乱補償トルクＴｏｂを演算する。
このとき、操舵トルクＴｈに応じた操舵制御値である第１手動アシストトルクＴｍａ１と操舵トルクＴｈとの和（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）にヒステリシス特性を付与して得られる入力トルクＴａｈと、舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値を含んだ第２成分と、を加算することにより、実入力トルクＴｉａを演算する。
このとき、操舵トルクＴｈに応じた操舵制御値である第１手動アシストトルクＴｍａ１と操舵トルクＴｈとの和（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）にヒステリシス特性を付与して得られる入力トルクＴａｈと、舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値を含んだ第２成分と、を加算することにより、実入力トルクＴｉａを演算する。
【0068】
ヒステリシス特性を有する実入力トルクＴｉａは、ヒステリシス特性が付与されない場合に比べて位相が遅れる。したがって、ヒステリシス特性を付与することにより外乱補償トルクＴｏｂの位相を遅らせるように作用する。言い換えれば、操舵方向とは反対方向に働く疑似摩擦分をステアリング機構への入力トルクから差し引いて、外乱補償トルクＴｏｂに加えている。この結果、運転者がステアリング機構を操舵するときの操舵トルクを大きくする（操舵感を重くする）ことができる。さらに、ヒステリシス幅Ｗｈを調整することによって操舵感を調整できる。
【0069】
（動作）
図１４は、実施形態の電動パワーステアリング装置の制御方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１において操舵角センサ１４、トルクセンサ１０及び車速センサ１２は、それぞれ実操舵角θａ、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｈを検出する。
ステップＳ２において手動アシスト制御部４０は、第１手動アシストトルクＴｍａ１と第２手動アシストトルクＴｍａ２を演算する。
図１４は、実施形態の電動パワーステアリング装置の制御方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１において操舵角センサ１４、トルクセンサ１０及び車速センサ１２は、それぞれ実操舵角θａ、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｈを検出する。
ステップＳ２において手動アシスト制御部４０は、第１手動アシストトルクＴｍａ１と第２手動アシストトルクＴｍａ２を演算する。
【0070】
ステップＳ３においてコントローラ３０は、目標操舵角θｔを設定する。
ステップＳ４において舵角ＦＢ制御部４１は、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂを演算する。
ステップＳ５において入力トルク推定部４２ａは、ステアリング機構の逆モデルに実操舵角速度ωａを入力してステアリング機構への入力トルクの推定値である推定入力トルクＴｉｅを演算する。
ステップＳ４において舵角ＦＢ制御部４１は、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂを演算する。
ステップＳ５において入力トルク推定部４２ａは、ステアリング機構の逆モデルに実操舵角速度ωａを入力してステアリング機構への入力トルクの推定値である推定入力トルクＴｉｅを演算する。
【0071】
ステップＳ６及びＳ７では、少なくとも操舵トルクＴｈと、車速Ｖｈと、舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値（前回値）と、第１手動アシストトルクＴｍａ１と、第２手動アシストトルクＴｍａ２とに基づいて、ステアリング機構へ入力される実入力トルクＴｉａを演算する。
まずステップＳ６において入力トルク演算部４２ｂは、第１手動アシストトルクＴｍａ１と操舵トルクＴｈとの和である静的手動操舵入力トルク（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）にヒステリシス特性を付与することにより入力トルクＴａｈを生成する。
まずステップＳ６において入力トルク演算部４２ｂは、第１手動アシストトルクＴｍａ１と操舵トルクＴｈとの和である静的手動操舵入力トルク（Ｔｍａ１＋Ｔｈ）にヒステリシス特性を付与することにより入力トルクＴａｈを生成する。
【0072】
ステップＳ７において入力トルク演算部４２ｂは、第２手動アシストトルクＴｍａ２と第１手動アシストトルクＴｍａ１の差分（Ｔｍａ２－Ｔｍａ１）と舵角追従トルクＴｓｆｗの過去値を、入力トルクＴａｈに加えることにより、基本実入力トルクＴｉａ０を算出する。フィルタ部４２ｃは、基本実入力トルクＴｉａ０にローパスフィルタ処理を施すことにより実入力トルクＴｉａを算出する。
【0073】
ステップＳ８において摩擦トルク推定部４２ｄは、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜に応じたトルク感応ゲインＧ４を設定する。
ステップＳ９において摩擦トルク推定部４２ｄは操舵角速度ωａに応じた基本摩擦トルクにトルク感応ゲインＧ４を乗算することにより第１摩擦トルクＴｆ０を算出する。フィルタ部４２ｅは、第１摩擦トルクＴｆ０にローパスフィルタ処理を施すことにより摩擦トルクＴｆを算出する。これにより、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦トルクＴｆを算出する。
ステップＳ９において摩擦トルク推定部４２ｄは操舵角速度ωａに応じた基本摩擦トルクにトルク感応ゲインＧ４を乗算することにより第１摩擦トルクＴｆ０を算出する。フィルタ部４２ｅは、第１摩擦トルクＴｆ０にローパスフィルタ処理を施すことにより摩擦トルクＴｆを算出する。これにより、操舵トルクの絶対値｜Ｔｈ｜が小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦トルクＴｆを算出する。
【0074】
ステップＳ１０において外乱補償トルク設定部４２は、外乱補償トルクＴｏｂ＝Ｇ３×（Ｔｉａ－Ｔｉｅ－Ｔｆ）を算出する。
ステップＳ１１において加算器４３と乗算器４５は、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂと外乱補償トルクＴｏｂとの和に動作ゲインＧｏｐを乗算して、舵角追従トルクＴｓｆｗ＝Ｇｏｐ×（Ｔｓｆｂ＋Ｔｏｂ）を算出する。
ステップＳ１１において加算器４３と乗算器４５は、舵角ＦＢトルクＴｓｆｂと外乱補償トルクＴｏｂとの和に動作ゲインＧｏｐを乗算して、舵角追従トルクＴｓｆｗ＝Ｇｏｐ×（Ｔｓｆｂ＋Ｔｏｂ）を算出する。
【0075】
ステップＳ１２において加算器４６は、第２手動アシストトルクＴｍａ２と舵角追従トルクＴｓｆｗを加算することにより目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）を演算する。
ステップＳ１３において指令値設定部４７、電流ＦＢ制御部４８、ＰＷＭ制御部４９及びインバータ５０は、目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）に基づいてモータ２０を駆動する。その後に処理は終了する。
ステップＳ１３において指令値設定部４７、電流ＦＢ制御部４８、ＰＷＭ制御部４９及びインバータ５０は、目標操舵トルク（Ｔｍａ２＋Ｔｓｆｗ）に基づいてモータ２０を駆動する。その後に処理は終了する。
【0076】
（実施形態の効果）
（１）電動パワーステアリング装置の制御装置は、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部と、操舵トルク検出部が検出した操舵トルクに基づいて第１操舵制御値を演算する第１操舵制御値演算部と、目標操舵角に実操舵角を追従させるための第２操舵制御値を演算する第２操舵制御値演算部と、第１操舵制御値と第２操舵制御値とを加算することにより目標操舵制御値を演算する混合部と、転舵力を発生するモータを目標操舵制御値に基づいて駆動する駆動部と、を備える。
（１）電動パワーステアリング装置の制御装置は、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部と、操舵トルク検出部が検出した操舵トルクに基づいて第１操舵制御値を演算する第１操舵制御値演算部と、目標操舵角に実操舵角を追従させるための第２操舵制御値を演算する第２操舵制御値演算部と、第１操舵制御値と第２操舵制御値とを加算することにより目標操舵制御値を演算する混合部と、転舵力を発生するモータを目標操舵制御値に基づいて駆動する駆動部と、を備える。
【0077】
第２操舵制御値演算部は、外乱補償トルクを設定する外乱補償トルク設定部を備え、目標操舵角に対する実操舵角の角度偏差と、外乱補償トルクと、に基づいて第２操舵制御値を演算し、外乱補償トルク設定部は、操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を含んだ外乱補償トルクを設定する。
これにより、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御の実行中における高応答の舵角追従を実現するとともに、手動操舵の際の微妙な操舵感を実現できる。
これにより、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御の実行中における高応答の舵角追従を実現するとともに、手動操舵の際の微妙な操舵感を実現できる。
【0078】
（２）外乱補償トルク設定部は、ステアリング機構の操舵角速度に応じた基本摩擦トルクに、操舵トルクに応じたゲインを乗算することにより、摩擦成分を演算してよい。
これにより、操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を設定できる。
これにより、操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を設定できる。
【0079】
（３）外乱補償トルク設定部は、ステアリング機構の角度情報をステアリング機構の逆モデルに入力することによりステアリング機構への入力トルクの推定値を算出する入力トルク推定部と、ステアリング機構へ入力される入力トルクを演算する入力トルク演算部と、を備えてもよい。外乱補償トルク設定部は、入力トルク推定部が演算した推定値と、入力トルク演算部が演算した入力トルクと、摩擦成分と、に基づいて外乱補償トルクを演算してよい。
【0080】
このように、ステアリング機構に作用する摩擦成分をプラントのモデルの一部として考慮した外乱補償トルクを定義することにより、操舵トルクが小さくなる（すなわち摩擦成分小さくなる）舵角制御の実行中にはステアリング機構に作用する摩擦トルクを外乱として補償するように外乱補償トルクが演算される。この結果、外乱補償トルクが大きくなって高応答の舵角追従を実現できる。
反対に、操舵トルクが大きくなる（すなわち摩擦成分が大きくなる）手動操舵時には、ステアリング機構に作用する摩擦トルクの補償が小さくなるか補償しなくなる。したがって、外乱補償トルクが小さくなりなって操舵感に重みを付加できる。
反対に、操舵トルクが大きくなる（すなわち摩擦成分が大きくなる）手動操舵時には、ステアリング機構に作用する摩擦トルクの補償が小さくなるか補償しなくなる。したがって、外乱補償トルクが小さくなりなって操舵感に重みを付加できる。
【0081】
（４）入力トルク演算部は、操舵トルク検出部が検出した操舵トルクに応じた操舵制御値に操舵トルクを加えた和にヒステリシス特性を付与して得られる第１成分と、第２操舵制御値の過去値を含んだ第２成分と、を加算することにより入力トルクを演算してよい。
これにより、運転者がステアリング機構を操舵するときの操舵トルクを大きくする（操舵感を重くする）ことができる。さらにヒステリシス幅を調整することによって操舵感を調整できる。
これにより、運転者がステアリング機構を操舵するときの操舵トルクを大きくする（操舵感を重くする）ことができる。さらにヒステリシス幅を調整することによって操舵感を調整できる。
【0082】
（５）外乱補償トルク設定部は、ステアリング機構の角度情報をステアリング機構の逆モデルに入力することによりステアリング機構への入力トルクの推定値を算出する入力トルク推定部と、ステアリング機構へ入力される入力トルクを演算する入力トルク演算部と、を備えて、少なくとも入力トルク推定部が演算した推定値と入力トルク演算部が演算した入力トルクと、基づいて外乱補償トルクを演算する。
【0083】
入力トルク演算部は、操舵トルク検出部が検出した操舵トルクに応じた操舵制御値に操舵トルクを加えた和にヒステリシス特性を付与して得られる第１成分と、第２操舵制御値の過去値を含んだ第２成分と、を加算することにより、入力トルクを演算する。
これにより、運転者がステアリング機構を操舵するときの操舵トルクを大きくする（操舵感を重くする）ことができる。さらにヒステリシス幅を調整することによって操舵感を調整できる。この結果、操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御と、が同時に作動するモードにおいて、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性を両立できる。
これにより、運転者がステアリング機構を操舵するときの操舵トルクを大きくする（操舵感を重くする）ことができる。さらにヒステリシス幅を調整することによって操舵感を調整できる。この結果、操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御と、が同時に作動するモードにおいて、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性を両立できる。
【0084】
（６）入力トルク演算部は、車速に応じて第１成分のヒステリシス幅を設定してよい。例えば、入力トルク演算部は、車速が低い場合に比べて高い場合により広いヒステリシス幅を設定してよい。これにより車速に応じた適度な操舵感を実現できる。
【0085】
（７）入力トルク演算部は、第１操舵制御値の静的成分に操舵トルクを加えた和にヒステリシス特性を付与して第１成分を算出し、第１操舵制御値から静的成分を除いた成分を、第２操舵制御値の過去値に加えて第２成分を算出してよい。
これにより、ヒステリシス特性を入力トルクに付与しても、第１操舵制御値の変動成分（すなわち第１操舵制御値から静的成分を除いた成分）を入力トルクに残すことができる。この結果、操舵トルクの変動等の抑制に寄与する操舵補助トルクの成分の情報を外乱補償トルクの演算に反映できる。
これにより、ヒステリシス特性を入力トルクに付与しても、第１操舵制御値の変動成分（すなわち第１操舵制御値から静的成分を除いた成分）を入力トルクに残すことができる。この結果、操舵トルクの変動等の抑制に寄与する操舵補助トルクの成分の情報を外乱補償トルクの演算に反映できる。
【0086】
（８）外乱補償トルク設定部は、操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を含んだ外乱補償トルクを設定してよい。
これにより、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御の実行中における高応答の舵角追従を実現するとともに、手動操舵の際の微妙な操舵感を実現できる。
これにより、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御の実行中における高応答の舵角追従を実現するとともに、手動操舵の際の微妙な操舵感を実現できる。
【符号の説明】
【0087】
１…ステアリングホイール、２…操舵軸、３…減速ギア、４ａ、４ｂ…ユニバーサルジョイント、５…ピニオンラック機構、５ａ…ピニオン、５ｂ…ラック、６ａ、６ｂ…タイロッド、７ａ、７ｂ…ハブユニット、８Ｌ、８Ｒ…操向車輪、１０…トルクセンサ、１１…イグニションキー、１２…車速センサ、１３…バッテリ、１４…操舵角センサ、２０…モータ、３０…コントローラ、４０…手動アシスト制御部、４０ａ…近似微分部、４０ｂ…ゲイン乗算部、４０ｃ…アシストトルク設定部、４０ｄ、４２ｃ、４２ｅ…フィルタ部、４０ｅ、４２ｆ、４３、４６、６０、６４、６５、７１、８３…加算器、４１…舵角フィードバック制御部、４１ａ…目標操舵角速度演算部、４１ｂ…操舵角速度フィードバック演算部、６１…ヒステリシス幅設定部、６２…ヒステリシス処理部、４１ｅ、４１ｅ、４２ｊ、７２、７９、８４…絶対値演算部（ａｂｓ）、４１ｆ、４２ｋ、８５…トルク感応ゲイン設定部、４１ｇ、４２ｌ、４５、７４ａ、７４ｂ、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ、８６…乗算器、４２…外乱補償トルク設定部、４２ａ…入力トルク推定部、４２ｂ…入力トルク演算部、４２ｄ…摩擦トルク推定部、４２ｇ、６３、８０…減算器、４４…動作設定部、４７…指令値設定部、４８…電流フィードバック制御部、４９…ＰＷＭ制御部、５０…インバータ、５１…電流検出部、７０…アシストトルク設定部、７３ａ…動的摩擦係数設定部、７３ｂ…静的摩擦係数設定部、７５…摩擦ゲイン演算部、７５ａ…第１方向ゲイン設定部、７５ｂ…第２方向ゲイン設定部、７５ｃ、７７…遅延部、７５ｄ…第１セレクタ、７５ｅ…第２セレクタ、７６…符号部（ｓｇｎ）、７８…セレクタ
【要約】
操舵補助制御と、目標操舵角に実操舵角を追従させる舵角制御と、が同時に作動するモードにおいて、運転者が操舵したときの微妙な操舵感と良好な舵角追従性を両立する。電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵トルクに基づいて第１操舵制御値を演算する第１操舵制御値演算部（４０）と、目標操舵角に実操舵角を追従させるための第２操舵制御値を演算する第２操舵制御値演算部（４１、４２）とを備え、第１操舵制御値と第２操舵制御値との和に基づいて転舵力を発生させる。第２操舵制御値演算部（４１、４２）は、目標操舵角に対する実操舵角の角度偏差と、外乱補償トルクと、に基づいて第２操舵制御値を演算し、操舵トルクが小さい場合に比べて大きい場合により大きな摩擦成分を含んだ外乱補償トルクを設定する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】