電動パワーステアリング制御装置
【課題】高次の車輪回転振動を抑制して操舵フィーリングを向上させる
【解決手段】電動パワーステアリングシステム１は、振動抑制補償量演算部２２が、電動パワーステアリングシステム１における路面反力に対するモータ６の速度の特性について、基本アシスト量を振動抑制補償量で補正せずにモータ６を駆動させた場合の特性よりも、タイヤ１０が１秒間で回転する回転数と一致する周波数（以下、基本車輪速周波数という）の１，２，３，４，５倍に一致する周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する。これにより、上記仕様を満たすように、ハンドル２の操作を補助するためのアシスト操舵力を制御するため、基本車輪速周波数の２，３，４，５倍に一致する高次車輪速周波数を有する車輪回転振動がタイヤ１０からハンドル２に伝達されるのを抑制することができる。
【解決手段】電動パワーステアリングシステム１は、振動抑制補償量演算部２２が、電動パワーステアリングシステム１における路面反力に対するモータ６の速度の特性について、基本アシスト量を振動抑制補償量で補正せずにモータ６を駆動させた場合の特性よりも、タイヤ１０が１秒間で回転する回転数と一致する周波数（以下、基本車輪速周波数という）の１，２，３，４，５倍に一致する周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する。これにより、上記仕様を満たすように、ハンドル２の操作を補助するためのアシスト操舵力を制御するため、基本車輪速周波数の２，３，４，５倍に一致する高次車輪速周波数を有する車輪回転振動がタイヤ１０からハンドル２に伝達されるのを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるハンドル操作をモータにて補助する電動パワーステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者による車両のハンドル操作（操舵）をモータにて補助する電動パワーステアリング制御装置では、ハンドル操作に応じて適切な操舵力をモータに発生させるために、操舵によりハンドルに加えられる操舵トルクなどに基づいてアシスト操舵力を演算する。
【０００３】
従来、車輪の回転に起因して発生し車輪の回転速度（以下、車輪速という）に比例して周波数が大きくなる振動（以下、車輪回転振動という）が車輪からハンドルに伝達されることにより操舵フィーリングが悪化するという問題を解決するために、車輪速に対応した周波数を演算し（例えば、車輪速が７［回転／秒］である場合には周波数は７Ｈｚと演算される）、この周波数に一致する振動を除去するようにアシスト操舵力の演算結果を補正する電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３５２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車輪回転振動には、車輪速に対応した周波数（以下、車輪速周波数という）に一致した周波数を有する１次振動だけではなく、車輪速周波数の整数倍（２，３，４倍など）に一致した周波数を有する２，３，４次などの高次振動が存在する。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、上記の高次振動が除去されないために、依然として車輪回転振動がハンドルに伝達されるという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、高次の車輪回転振動を抑制して操舵フィーリングを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両のハンドルに連結され、ハンドルが操作されることにより入力されるハンドルトルクによってハンドルとともに回転する入力軸と、入力軸の回転を操舵輪に伝達することにより操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、入力軸と操舵輪のねじれによる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、ハンドルの操作による操舵輪の操舵時にハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を発生させるモータとを備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、モータを制御することによりアシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置である。
【０００８】
また、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置では、基本アシスト量演算手段が、トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいてハンドルの操作を補助するための基本アシスト量を演算するとともに、アシスト補償量演算手段が、基本アシスト量演算手段により演算された基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を演算する。その後に、アシスト量補正手段が、基本アシスト量演算手段により演算された基本アシスト量を、アシスト補償量演算手段により演算されたアシスト補償量によって補正することにより、補正後アシスト量を演算し、モータ駆動手段が、アシスト量補正手段からの補正後アシスト量に基づいてモータを駆動させる。
【０００９】
そして、アシスト補償量演算手段は、操舵輪が１秒間で回転する回転数を基本車輪速周波数とし、２以上の整数値となるように予め設定された値を高次設定値とし、基本車輪速周波数に高次設定値を乗じた値と一致する周波数を高次車輪速周波数とし、操舵輪が車両の走行路面から受ける力を路面反力として、電動パワーステアリングシステムにおける路面反力に対するモータの速度の特性について、基本アシスト量をアシスト補償量で補正せずにモータを駆動させた場合の特性よりも、高次車輪速周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすようにアシスト補償量を演算する。
【００１０】
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、高次車輪速周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように、ハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を制御するため、操舵輪の回転速度（以下、車輪速という）に対応した基本車輪速周波数の整数倍に一致した周波数を有する高次の車輪回転振動のうち、基本車輪速周波数に高次設定値を乗じた値と一致する周波数（高次車輪速周波数）を有する車輪回転振動が操舵輪からハンドルに伝達されるのを抑制することができる。これにより、車輪回転振動のうち１次の車輪回転振動のみを抑制できる場合と比較して、操舵フィーリングを向上させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置において、請求項２に記載のように、車両速度検出手段が車両の速度を検出し、さらにアシスト補償量演算手段では、設定値補償量演算手段が、電動パワーステアリングシステムにおける路面反力に対するモータの速度の特性について、基本アシスト量をアシスト補償量で補正せずにモータを駆動させた場合の特性よりも、少なくとも２つ以上の予め設定された補償量演算用車輪速のそれぞれについて補償量演算用車輪速に対応する基本車輪速周波数に高次設定値を乗じた値と一致する周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすようにアシスト補償量を演算するとともに、線形補間手段が、設定値補償量演算手段により演算された少なくとも２つ以上の補償量演算用車輪速に対応したアシスト補償量に基づいて、線形補間演算により、車両速度検出手段により検出された車両の速度に対応した車輪速におけるアシスト補償量を算出し、この算出値を、アシスト補償量演算手段により演算されるアシスト補償量とする。
【００１２】
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、少なくとも２つの車輪速に対応した高次車輪速周波数を有する車輪回転振動を抑制するためのアシスト補償量を演算した後に線形補間演算を実行することによって、現在の車輪速に対応した高次車輪速周波数を有する車輪回転振動を抑制するためのアシスト補償量を算出することができる。つまり、最低２つの車輪速に対応した高次車輪速周波数について上記仕様を満たすようにアシスト補償量を演算する手段を設けることによって、当該車両の走行可能な全車速範囲にわたってアシスト補償量を算出することができる。
【００１３】
したがって、上記仕様を満たすようにアシスト補償量を演算する手段を、当該車両の走行可能な車速範囲の全体を網羅するために多数設ける必要がなくなり、電動パワーステアリング制御装置の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電動パワーステアリングシステム１の概略構成を示す構成図である。
【図２】振動抑制補償量演算部２２の構成を示すブロック図である。
【図３】１次振動抑制補償量演算部３１の構成を示すブロック図である。
【図４】演算部４１の周波数特性とシステム１の閉ループ特性を示すボード線図である。
【図５】車輪回転振動の伝達経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の電動パワーステアリングシステム１の概略構成を示す構成図である。
【００１６】
電動パワーステアリングシステム１は、運転者によるハンドル２の操作をモータ６によってアシスト（補助）するものである。ハンドル２は、ステアリングシャフト３の一端に固定され、ステアリングシャフト３の他端にはトルクセンサ４が接続されており、このトルクセンサ４の他端には、インターミディエイトシャフト５が接続されている。
【００１７】
トルクセンサ４は、操舵トルクを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト３とインターミディエイトシャフト５とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。
【００１８】
モータ６は、ハンドル２の操舵力をアシスト（補助）するものであり、その回転軸の先端にウォームギアが設けられ、このウォームギアが、インターミディエイトシャフト５に設けられたウォームホイールと噛み合っている。これにより、モータ６の回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。逆に、ハンドル２の操作や路面１２からの反力（路面反力）によってインターミディエイトシャフト５が回転されると、その回転がモータ６に伝達されてモータ６も回転されることになる。
【００１９】
インターミディエイトシャフト５における、トルクセンサ４が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス７に接続されている。ステアリングギアボックス７は、図示しないラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト５の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、運転者がハンドル２を回すと、インターミディエイトシャフト５が回転（すなわち、ピニオンギアが回転）し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド８が取り付けられており、ラックとともにタイロッド８が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド８がその先のナックルアーム９を引っ張ったり押したりすることで、タイヤ１０の向きが変わる。
【００２０】
また、車両における所定の部位には、車両速度を検出するための車速センサ１１が設けられている。
このような構成により、運転者がハンドル２を回転させると、その回転がステアリングシャフト３、トルクセンサ４、およびインターミディエイトシャフト５を介してステアリングギアボックス７に伝達される。そして、ステアリングギアボックス７内で、インターミディエイトシャフト５の回転がタイロッド８の左右移動に変換され、タイロッド８が動くことによって、左右の両タイヤ１０が操舵される。
【００２１】
電動パワーステアリングＥＣＵ（Electric Power Steering Electronic Control Unit）２０（以下、ＥＰＳＥＣＵ２０という）は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、トルクセンサ４にて検出された操舵トルク、および車速センサ１１にて検出された車両速度に基づいて、アシスト操舵力を演算する。そして、その演算結果に応じてモータ６を駆動制御することにより、運転者がハンドル２を回す力（延いては両タイヤ１０を操舵する力）のアシスト量を制御するものである。
【００２２】
具体的には、ＥＰＳＥＣＵ２０は、基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算部２１と、車輪回転振動抑制補償量（以下、振動抑制補償量という）を演算する車輪回転振動抑制補償量演算部２２（以下、振動抑制補償量演算部２２という）と、基本アシスト量と振動抑制補償量を加算することによりアシスト指令値を演算する加算部２３と、加算部２３からのアシスト指令値に基づいてモータ６を駆動するモータ駆動回路２４とを備えている。
【００２３】
基本アシスト量演算部２１は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づき、基本アシスト量を演算する。具体的には、操舵トルクが大きいほど基本アシスト量が大きく（すなわち、モータ６の、ハンドル２の回転をアシストする方向のトルクが大きく）なるよう、また、車両速度が大きいほど基本アシスト量は小さくなるよう、例えば予め用意した操舵トルク−基本アシスト量マップを参照すること等によって、基本アシスト量を演算する。
【００２４】
振動抑制補償量演算部２２は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づき、基本アシスト量演算部２１により演算された基本アシスト量を補正するための振動抑制補償量を演算する。
【００２５】
モータ駆動回路２４は、基本アシスト量に振動抑制補償量が加算されて得られたアシスト指令値に基づき、モータ６に電流を供給してモータ６を駆動する。
その他、ＥＰＳＥＣＵ２０は、基本アシスト量の安定性を高めるための位相補償部、操舵トルクの変化に対する応答速度を高めるためのフィードフォワード制御部、アシスト指令値（電流指令値）とモータ６の実際の電流値との偏差に基づくフィードバック制御（例えばＰＩ制御など）によってモータ駆動回路２４に与える最終的な電流指令値を決定するフィードバック制御部など、種々の機能ブロックを備えているが、図１ではこれらの図示を省略している。
【００２６】
図２は、振動抑制補償量演算部２２の構成を示すブロック図である。
振動抑制補償量演算部２２は、図２に示すように、１次振動抑制補償量演算部３１、２次振動抑制補償量演算部３２、３次振動抑制補償量演算部３３、４次振動抑制補償量演算部３４、５次振動抑制補償量演算部３５、および加算部３６を備えている。
【００２７】
まず１次振動抑制補償量演算部３１は、タイヤ１０の回転に起因して発生しタイヤ１０が１秒間で回転する回転数と一致する周波数（以下、基本車輪速周波数という）を有する振動（以下、１次車輪回転振動という）を抑制するための１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づいて演算する。なお本実施形態では、タイヤ１０が１秒間で回転する回転数を車輪速とする。したがって、車輪速の単位は［回転／秒］である。
【００２８】
また、２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３２，３３，３４，３５はそれぞれ、タイヤ１０の回転に起因して発生し基本車輪速周波数の２，３，４，５倍に一致する周波数を有する振動（以下、２，３，４，５次車輪回転振動という）を抑制するための２，３，４，５次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づいて演算する。
【００２９】
また加算部３６は、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５から出力された１，２，３，４，５次振動抑制補償量を加算し、この加算値を、振動抑制補償量として出力する。
【００３０】
図３は、１次振動抑制補償量演算部３１の構成を示すブロック図である。
１次振動抑制補償量演算部３１は、図３に示すように、１次低速振動抑制補償量演算部４１と１次高速振動抑制補償量演算部４２と線形補間部４３とを備えている。
【００３１】
まず、１次低速振動抑制補償量演算部４１は、車両が低速（本実施形態では約１０ｋｍ／ｈ）で走行しているときの１次車輪回転振動（本実施形態では１．５Ｈｚの振動）を抑制するための低速１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクに基づいて演算する。
【００３２】
また、１次高速振動抑制補償量演算部４２は、車両が高速（本実施形態では約１５０ｋｍ／ｈ）で走行しているときの１次車輪回転振動（本実施形態では２２Ｈｚの振動）を抑制するための高速１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクに基づいて演算する。
【００３３】
また線形補間部４３は、１次低速振動抑制補償量演算部４１から出力された低速（約１０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値と、１次高速振動抑制補償量演算部４２から出力された高速（約１５０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値とから、線形補間演算により、車速センサ１１にて検出された車両速度で車両が走行しているときにおける１次車輪回転振動を抑制するための１次振動抑制補償量を算出し、算出した１次振動抑制補償量を出力する。
【００３４】
例えば、車速センサ１１にて検出された車両速度が５０ｋｍ／ｈである場合には、低速（約１０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値と、高速（約１５０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値との間で線形補間することで、５０ｋｍ／ｈで走行しているときの１次振動抑制補償量を算出する。
【００３５】
図４（ａ）は、１次低速振動抑制補償量演算部４１の周波数特性の具体例を示すボード線図である。図４（ａ）の上図はゲイン特性を示し、図４（ａ）の下図は位相特性を示す。
【００３６】
１次低速振動抑制補償量演算部４１は、例えば図４（ａ）に示すように、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクの周波数が１．５Ｈｚである場合に最も大きいゲインを有するように設計されている（図中点線で囲んだ領域を参照）。
【００３７】
そして図４（ｂ）は、電動パワーステアリングシステム１の閉ループ特性の具体例を示すボード線図であり、路面反力に対するモータ速度の特性を示す周波数特性である。なお、図４（ｂ）の上図はゲイン特性を示し、図４（ｂ）の下図は位相特性を示す。
【００３８】
図４（ｂ）では、図４（ａ）に示す周波数特性を有する１次低速振動抑制補償量演算部４１により振動抑制補償を行った場合の特性を１点鎖線（線Ｌ１，Ｌ３を参照）で示し、１次低速振動抑制補償量演算部４１による振動抑制補償を行っていない場合の特性を実線（線Ｌ２，Ｌ４を参照）で示している。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、１次低速振動抑制補償量演算部４１による振動抑制補償を行った場合には、振動抑制補償を行っていない場合と比較して、操舵トルクの周波数が１．５Ｈｚである場合のゲインが小さくなっている（図中点線で囲んだ領域と線Ｌ１，Ｌ２を参照）。
【００４０】
すなわち、振動抑制補償を行っていない場合には、図５に示すように、タイヤの回転に起因して発生し基本車輪速周波数と一致する周波数（図５では１．５Ｈｚ）を有する外乱がタイヤから入力してインターミディエイトシャフト等を伝達することによって、トルクセンサが、基本車輪速周波数（図５では１．５Ｈｚ）で振動する。これに対して、１次低速振動抑制補償量演算部４１による振動抑制補償を行うことにより、タイヤ１０から入力される外乱がトルクセンサ４に伝達されないようにモータ６を制御し、基本車輪速周波数と一致する周波数を有する振動（１次車輪回転振動）を抑制する。
【００４１】
なお、１次高速振動抑制補償量演算部４２は、高速走行時の１次車輪回転振動（本実施形態では２２Ｈｚの振動）を抑制するために、操舵トルクの周波数が２２Ｈｚである場合に最も大きいゲインを有するように設計されている（図示を省略）。
【００４２】
また、図示を省略するが、２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３２，３３，３４，３５はそれぞれ、１次低速振動抑制補償量演算部４１と同様に、２，３，４，５次低速振動抑制補償量演算部と２，３，４，５次高速振動抑制補償量演算部と線形補間部とを備えている。
【００４３】
そして、２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３２，３３，３４，３５はそれぞれ、１次低速振動抑制補償量演算部４１と同様にして、２，３，４，５次低速振動抑制補償量演算部から出力された低速（約１０ｋｍ／ｈ）２，３，４，５次振動抑制補償量の値と、２，３，４，５次高速振動抑制補償量演算部から出力された高速（約１５０ｋｍ／ｈ）２，３，４，５次振動抑制補償量の値とから、線形補間演算により、車速センサ１１にて検出された車両速度で車両が走行しているときにおける２，３，４，５次車輪回転振動を抑制するための２，３，４，５次振動抑制補償量を算出し、算出した２，３，４，５次振動抑制補償量を出力する。
【００４４】
例えば、３次振動抑制補償量演算部３３が備える３次低速振動抑制補償量演算部は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクの周波数が４．５Ｈｚ（１．５×３Ｈｚ）である場合に最も大きいゲインを有するように設計されている。また、３次振動抑制補償量演算部３３が備える３次高速振動抑制補償量演算部は、操舵トルクの周波数が６６Ｈｚ（２２×３Ｈｚ）である場合に最も大きいゲインを有するように設計されている。
【００４５】
このように構成された電動パワーステアリングシステム１では、振動抑制補償量演算部２２が、電動パワーステアリングシステム１における路面反力に対するモータ６の速度の特性について、基本アシスト量を振動抑制補償量で補正せずにモータ６を駆動させた場合の特性よりも、基本車輪速周波数の１，２，３，４，５倍に一致する周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する。
【００４６】
したがって、本実施形態の電動パワーステアリングシステム１によれば、タイヤ１０が１秒間で回転する回転数と一致する周波数（基本車輪速周波数）だけではなく、基本車輪速周波数の２，３，４，５倍に一致した周波数（以下、高次車輪速周波数という）で大きさが振動する路面反力に対してモータ６の速度が抑制された特性となる仕様を満たすように、ハンドル２の操作を補助するためのアシスト操舵力を制御するため、高次車輪速周波数を有する車輪回転振動がタイヤ１０からハンドル２に伝達されるのを抑制することができる。これにより、車輪回転振動のうち１次の車輪回転振動のみを抑制できる場合と比較して、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００４７】
また、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５は、１，２，３，４，５次低速振動抑制補償量演算部により演算された低速１，２，３，４，５次振動抑制補償量の値と、１，２，３，４，５次高速振動抑制補償量演算部により演算された高速１，２，３，４，５次振動抑制補償量の値とから、線形補間演算により、車速センサ１１にて検出された車両速度で車両が走行しているときにおける１，２，３，４，５次車輪回転振動を抑制するための１，２，３，４，５次振動抑制補償量を算出する。
【００４８】
これにより、２つの車輪速に対応した高次車輪速周波数について上記仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する演算部を設けることによって、当該車両の走行可能な全車速範囲にわたって振動抑制補償量を算出することができる。
【００４９】
したがって、上記仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する演算部を、当該車両の走行可能な車速範囲の全体を網羅するために多数設ける必要がなくなり、電動パワーステアリングシステム１の構成を簡略化することができる。
【００５０】
以上説明した実施形態において、ステアリングシャフト３は本発明における入力軸、タイヤ１０は本発明における操舵輪、インターミディエイトシャフト５とステアリングギアボックス７とタイロッド８とナックルアーム９は本発明における入力伝達手段、トルクセンサ４は本発明におけるトルク検出手段、ＥＰＳＥＣＵ２０は本発明における電動パワーステアリング制御装置、基本アシスト量演算部２１は本発明における基本アシスト量演算手段、振動抑制補償量演算部２２は本発明におけるアシスト補償量演算手段、加算部２３は本発明におけるアシスト量補正手段、モータ駆動回路２４は本発明におけるモータ駆動手段、車速センサ１１は本発明における車両速度検出手段、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５が備える低速振動抑制補償量演算部と高速振動抑制補償量演算部は本発明における設定値補償量演算手段、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５が備える線形補間部は本発明における線形補間手段である。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態においては、１，２，３，４，５次車輪回転振動を抑制するための１，２，３，４，５次振動抑制補償量を演算するものを示したが、これに限定されるものではなく、１〜５次車輪回転振動のうち、抑制する必要がある車輪回転振動についてのみ振動抑制補償量を演算するようにしてもよい。例えば、振動抑制補償量演算部２２は、１〜５次振動抑制補償量演算部３１〜３５のうち、１，２次振動抑制補償量演算部３１，３２のみを備えるようにしてもよいし、１次振動抑制補償量演算部３１のみ又は２次振動抑制補償量演算部３２のみ備えるようにしてもよい。
【００５２】
また上記実施形態においては、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクを用いて振動抑制補償量を演算するものを示したが、モータ６のモータ速度を用いて振動抑制補償量を演算するようにしてもよいし、操舵トルクとモータ速度の両方を用いて振動抑制補償量を演算するようにしてもよい。
【００５３】
また上記実施形態においては、１次振動抑制補償量演算部３１が、１次低速振動抑制補償量演算部４１と１次高速振動抑制補償量演算部４２と線形補間部４３とを備えているものを示した。しかし、２つの振動抑制補償量演算部を備えているものに限定されるものではなく、３つ以上の振動抑制補償量演算部を備えるようにしてもよい。例えば、１次振動抑制補償量演算部３１は、車両が中速（例えば約７０ｋｍ／ｈ）で走行しているときの１次車輪回転振動を抑制するための中速１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクに基づいて演算する１次中速振動抑制補償量演算部を備えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…電動パワーステアリングシステム、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、４…トルクセンサ、５…インターミディエイトシャフト、６…モータ、７…ステアリングギアボックス、８…タイロッド、９…ナックルアーム、１０…タイヤ、１１…車速センサ、１２…路面、２０…ＥＰＳＥＣＵ、２１…基本アシスト量演算部、２２…車輪回転振動抑制補償量演算部、２３…加算部、２４…モータ駆動回路、３１…１次振動抑制補償量演算部、３２…２次振動抑制補償量演算部、３３…３次振動抑制補償量演算部、３４…４次振動抑制補償量演算部、３５…５次振動抑制補償量演算部、３６…加算部、４１…１次低速振動抑制補償量演算部、４２…１次高速振動抑制補償量演算部、４３…線形補間部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるハンドル操作をモータにて補助する電動パワーステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者による車両のハンドル操作（操舵）をモータにて補助する電動パワーステアリング制御装置では、ハンドル操作に応じて適切な操舵力をモータに発生させるために、操舵によりハンドルに加えられる操舵トルクなどに基づいてアシスト操舵力を演算する。
【０００３】
従来、車輪の回転に起因して発生し車輪の回転速度（以下、車輪速という）に比例して周波数が大きくなる振動（以下、車輪回転振動という）が車輪からハンドルに伝達されることにより操舵フィーリングが悪化するという問題を解決するために、車輪速に対応した周波数を演算し（例えば、車輪速が７［回転／秒］である場合には周波数は７Ｈｚと演算される）、この周波数に一致する振動を除去するようにアシスト操舵力の演算結果を補正する電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３５２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車輪回転振動には、車輪速に対応した周波数（以下、車輪速周波数という）に一致した周波数を有する１次振動だけではなく、車輪速周波数の整数倍（２，３，４倍など）に一致した周波数を有する２，３，４次などの高次振動が存在する。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、上記の高次振動が除去されないために、依然として車輪回転振動がハンドルに伝達されるという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、高次の車輪回転振動を抑制して操舵フィーリングを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両のハンドルに連結され、ハンドルが操作されることにより入力されるハンドルトルクによってハンドルとともに回転する入力軸と、入力軸の回転を操舵輪に伝達することにより操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、入力軸と操舵輪のねじれによる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、ハンドルの操作による操舵輪の操舵時にハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を発生させるモータとを備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、モータを制御することによりアシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置である。
【０００８】
また、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置では、基本アシスト量演算手段が、トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいてハンドルの操作を補助するための基本アシスト量を演算するとともに、アシスト補償量演算手段が、基本アシスト量演算手段により演算された基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を演算する。その後に、アシスト量補正手段が、基本アシスト量演算手段により演算された基本アシスト量を、アシスト補償量演算手段により演算されたアシスト補償量によって補正することにより、補正後アシスト量を演算し、モータ駆動手段が、アシスト量補正手段からの補正後アシスト量に基づいてモータを駆動させる。
【０００９】
そして、アシスト補償量演算手段は、操舵輪が１秒間で回転する回転数を基本車輪速周波数とし、２以上の整数値となるように予め設定された値を高次設定値とし、基本車輪速周波数に高次設定値を乗じた値と一致する周波数を高次車輪速周波数とし、操舵輪が車両の走行路面から受ける力を路面反力として、電動パワーステアリングシステムにおける路面反力に対するモータの速度の特性について、基本アシスト量をアシスト補償量で補正せずにモータを駆動させた場合の特性よりも、高次車輪速周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすようにアシスト補償量を演算する。
【００１０】
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、高次車輪速周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように、ハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を制御するため、操舵輪の回転速度（以下、車輪速という）に対応した基本車輪速周波数の整数倍に一致した周波数を有する高次の車輪回転振動のうち、基本車輪速周波数に高次設定値を乗じた値と一致する周波数（高次車輪速周波数）を有する車輪回転振動が操舵輪からハンドルに伝達されるのを抑制することができる。これにより、車輪回転振動のうち１次の車輪回転振動のみを抑制できる場合と比較して、操舵フィーリングを向上させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置において、請求項２に記載のように、車両速度検出手段が車両の速度を検出し、さらにアシスト補償量演算手段では、設定値補償量演算手段が、電動パワーステアリングシステムにおける路面反力に対するモータの速度の特性について、基本アシスト量をアシスト補償量で補正せずにモータを駆動させた場合の特性よりも、少なくとも２つ以上の予め設定された補償量演算用車輪速のそれぞれについて補償量演算用車輪速に対応する基本車輪速周波数に高次設定値を乗じた値と一致する周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすようにアシスト補償量を演算するとともに、線形補間手段が、設定値補償量演算手段により演算された少なくとも２つ以上の補償量演算用車輪速に対応したアシスト補償量に基づいて、線形補間演算により、車両速度検出手段により検出された車両の速度に対応した車輪速におけるアシスト補償量を算出し、この算出値を、アシスト補償量演算手段により演算されるアシスト補償量とする。
【００１２】
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、少なくとも２つの車輪速に対応した高次車輪速周波数を有する車輪回転振動を抑制するためのアシスト補償量を演算した後に線形補間演算を実行することによって、現在の車輪速に対応した高次車輪速周波数を有する車輪回転振動を抑制するためのアシスト補償量を算出することができる。つまり、最低２つの車輪速に対応した高次車輪速周波数について上記仕様を満たすようにアシスト補償量を演算する手段を設けることによって、当該車両の走行可能な全車速範囲にわたってアシスト補償量を算出することができる。
【００１３】
したがって、上記仕様を満たすようにアシスト補償量を演算する手段を、当該車両の走行可能な車速範囲の全体を網羅するために多数設ける必要がなくなり、電動パワーステアリング制御装置の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電動パワーステアリングシステム１の概略構成を示す構成図である。
【図２】振動抑制補償量演算部２２の構成を示すブロック図である。
【図３】１次振動抑制補償量演算部３１の構成を示すブロック図である。
【図４】演算部４１の周波数特性とシステム１の閉ループ特性を示すボード線図である。
【図５】車輪回転振動の伝達経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の電動パワーステアリングシステム１の概略構成を示す構成図である。
【００１６】
電動パワーステアリングシステム１は、運転者によるハンドル２の操作をモータ６によってアシスト（補助）するものである。ハンドル２は、ステアリングシャフト３の一端に固定され、ステアリングシャフト３の他端にはトルクセンサ４が接続されており、このトルクセンサ４の他端には、インターミディエイトシャフト５が接続されている。
【００１７】
トルクセンサ４は、操舵トルクを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト３とインターミディエイトシャフト５とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。
【００１８】
モータ６は、ハンドル２の操舵力をアシスト（補助）するものであり、その回転軸の先端にウォームギアが設けられ、このウォームギアが、インターミディエイトシャフト５に設けられたウォームホイールと噛み合っている。これにより、モータ６の回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。逆に、ハンドル２の操作や路面１２からの反力（路面反力）によってインターミディエイトシャフト５が回転されると、その回転がモータ６に伝達されてモータ６も回転されることになる。
【００１９】
インターミディエイトシャフト５における、トルクセンサ４が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス７に接続されている。ステアリングギアボックス７は、図示しないラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト５の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、運転者がハンドル２を回すと、インターミディエイトシャフト５が回転（すなわち、ピニオンギアが回転）し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド８が取り付けられており、ラックとともにタイロッド８が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド８がその先のナックルアーム９を引っ張ったり押したりすることで、タイヤ１０の向きが変わる。
【００２０】
また、車両における所定の部位には、車両速度を検出するための車速センサ１１が設けられている。
このような構成により、運転者がハンドル２を回転させると、その回転がステアリングシャフト３、トルクセンサ４、およびインターミディエイトシャフト５を介してステアリングギアボックス７に伝達される。そして、ステアリングギアボックス７内で、インターミディエイトシャフト５の回転がタイロッド８の左右移動に変換され、タイロッド８が動くことによって、左右の両タイヤ１０が操舵される。
【００２１】
電動パワーステアリングＥＣＵ（Electric Power Steering Electronic Control Unit）２０（以下、ＥＰＳＥＣＵ２０という）は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、トルクセンサ４にて検出された操舵トルク、および車速センサ１１にて検出された車両速度に基づいて、アシスト操舵力を演算する。そして、その演算結果に応じてモータ６を駆動制御することにより、運転者がハンドル２を回す力（延いては両タイヤ１０を操舵する力）のアシスト量を制御するものである。
【００２２】
具体的には、ＥＰＳＥＣＵ２０は、基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算部２１と、車輪回転振動抑制補償量（以下、振動抑制補償量という）を演算する車輪回転振動抑制補償量演算部２２（以下、振動抑制補償量演算部２２という）と、基本アシスト量と振動抑制補償量を加算することによりアシスト指令値を演算する加算部２３と、加算部２３からのアシスト指令値に基づいてモータ６を駆動するモータ駆動回路２４とを備えている。
【００２３】
基本アシスト量演算部２１は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づき、基本アシスト量を演算する。具体的には、操舵トルクが大きいほど基本アシスト量が大きく（すなわち、モータ６の、ハンドル２の回転をアシストする方向のトルクが大きく）なるよう、また、車両速度が大きいほど基本アシスト量は小さくなるよう、例えば予め用意した操舵トルク−基本アシスト量マップを参照すること等によって、基本アシスト量を演算する。
【００２４】
振動抑制補償量演算部２２は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づき、基本アシスト量演算部２１により演算された基本アシスト量を補正するための振動抑制補償量を演算する。
【００２５】
モータ駆動回路２４は、基本アシスト量に振動抑制補償量が加算されて得られたアシスト指令値に基づき、モータ６に電流を供給してモータ６を駆動する。
その他、ＥＰＳＥＣＵ２０は、基本アシスト量の安定性を高めるための位相補償部、操舵トルクの変化に対する応答速度を高めるためのフィードフォワード制御部、アシスト指令値（電流指令値）とモータ６の実際の電流値との偏差に基づくフィードバック制御（例えばＰＩ制御など）によってモータ駆動回路２４に与える最終的な電流指令値を決定するフィードバック制御部など、種々の機能ブロックを備えているが、図１ではこれらの図示を省略している。
【００２６】
図２は、振動抑制補償量演算部２２の構成を示すブロック図である。
振動抑制補償量演算部２２は、図２に示すように、１次振動抑制補償量演算部３１、２次振動抑制補償量演算部３２、３次振動抑制補償量演算部３３、４次振動抑制補償量演算部３４、５次振動抑制補償量演算部３５、および加算部３６を備えている。
【００２７】
まず１次振動抑制補償量演算部３１は、タイヤ１０の回転に起因して発生しタイヤ１０が１秒間で回転する回転数と一致する周波数（以下、基本車輪速周波数という）を有する振動（以下、１次車輪回転振動という）を抑制するための１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づいて演算する。なお本実施形態では、タイヤ１０が１秒間で回転する回転数を車輪速とする。したがって、車輪速の単位は［回転／秒］である。
【００２８】
また、２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３２，３３，３４，３５はそれぞれ、タイヤ１０の回転に起因して発生し基本車輪速周波数の２，３，４，５倍に一致する周波数を有する振動（以下、２，３，４，５次車輪回転振動という）を抑制するための２，３，４，５次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づいて演算する。
【００２９】
また加算部３６は、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５から出力された１，２，３，４，５次振動抑制補償量を加算し、この加算値を、振動抑制補償量として出力する。
【００３０】
図３は、１次振動抑制補償量演算部３１の構成を示すブロック図である。
１次振動抑制補償量演算部３１は、図３に示すように、１次低速振動抑制補償量演算部４１と１次高速振動抑制補償量演算部４２と線形補間部４３とを備えている。
【００３１】
まず、１次低速振動抑制補償量演算部４１は、車両が低速（本実施形態では約１０ｋｍ／ｈ）で走行しているときの１次車輪回転振動（本実施形態では１．５Ｈｚの振動）を抑制するための低速１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクに基づいて演算する。
【００３２】
また、１次高速振動抑制補償量演算部４２は、車両が高速（本実施形態では約１５０ｋｍ／ｈ）で走行しているときの１次車輪回転振動（本実施形態では２２Ｈｚの振動）を抑制するための高速１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクに基づいて演算する。
【００３３】
また線形補間部４３は、１次低速振動抑制補償量演算部４１から出力された低速（約１０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値と、１次高速振動抑制補償量演算部４２から出力された高速（約１５０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値とから、線形補間演算により、車速センサ１１にて検出された車両速度で車両が走行しているときにおける１次車輪回転振動を抑制するための１次振動抑制補償量を算出し、算出した１次振動抑制補償量を出力する。
【００３４】
例えば、車速センサ１１にて検出された車両速度が５０ｋｍ／ｈである場合には、低速（約１０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値と、高速（約１５０ｋｍ／ｈ）１次振動抑制補償量の値との間で線形補間することで、５０ｋｍ／ｈで走行しているときの１次振動抑制補償量を算出する。
【００３５】
図４（ａ）は、１次低速振動抑制補償量演算部４１の周波数特性の具体例を示すボード線図である。図４（ａ）の上図はゲイン特性を示し、図４（ａ）の下図は位相特性を示す。
【００３６】
１次低速振動抑制補償量演算部４１は、例えば図４（ａ）に示すように、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクの周波数が１．５Ｈｚである場合に最も大きいゲインを有するように設計されている（図中点線で囲んだ領域を参照）。
【００３７】
そして図４（ｂ）は、電動パワーステアリングシステム１の閉ループ特性の具体例を示すボード線図であり、路面反力に対するモータ速度の特性を示す周波数特性である。なお、図４（ｂ）の上図はゲイン特性を示し、図４（ｂ）の下図は位相特性を示す。
【００３８】
図４（ｂ）では、図４（ａ）に示す周波数特性を有する１次低速振動抑制補償量演算部４１により振動抑制補償を行った場合の特性を１点鎖線（線Ｌ１，Ｌ３を参照）で示し、１次低速振動抑制補償量演算部４１による振動抑制補償を行っていない場合の特性を実線（線Ｌ２，Ｌ４を参照）で示している。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、１次低速振動抑制補償量演算部４１による振動抑制補償を行った場合には、振動抑制補償を行っていない場合と比較して、操舵トルクの周波数が１．５Ｈｚである場合のゲインが小さくなっている（図中点線で囲んだ領域と線Ｌ１，Ｌ２を参照）。
【００４０】
すなわち、振動抑制補償を行っていない場合には、図５に示すように、タイヤの回転に起因して発生し基本車輪速周波数と一致する周波数（図５では１．５Ｈｚ）を有する外乱がタイヤから入力してインターミディエイトシャフト等を伝達することによって、トルクセンサが、基本車輪速周波数（図５では１．５Ｈｚ）で振動する。これに対して、１次低速振動抑制補償量演算部４１による振動抑制補償を行うことにより、タイヤ１０から入力される外乱がトルクセンサ４に伝達されないようにモータ６を制御し、基本車輪速周波数と一致する周波数を有する振動（１次車輪回転振動）を抑制する。
【００４１】
なお、１次高速振動抑制補償量演算部４２は、高速走行時の１次車輪回転振動（本実施形態では２２Ｈｚの振動）を抑制するために、操舵トルクの周波数が２２Ｈｚである場合に最も大きいゲインを有するように設計されている（図示を省略）。
【００４２】
また、図示を省略するが、２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３２，３３，３４，３５はそれぞれ、１次低速振動抑制補償量演算部４１と同様に、２，３，４，５次低速振動抑制補償量演算部と２，３，４，５次高速振動抑制補償量演算部と線形補間部とを備えている。
【００４３】
そして、２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３２，３３，３４，３５はそれぞれ、１次低速振動抑制補償量演算部４１と同様にして、２，３，４，５次低速振動抑制補償量演算部から出力された低速（約１０ｋｍ／ｈ）２，３，４，５次振動抑制補償量の値と、２，３，４，５次高速振動抑制補償量演算部から出力された高速（約１５０ｋｍ／ｈ）２，３，４，５次振動抑制補償量の値とから、線形補間演算により、車速センサ１１にて検出された車両速度で車両が走行しているときにおける２，３，４，５次車輪回転振動を抑制するための２，３，４，５次振動抑制補償量を算出し、算出した２，３，４，５次振動抑制補償量を出力する。
【００４４】
例えば、３次振動抑制補償量演算部３３が備える３次低速振動抑制補償量演算部は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクの周波数が４．５Ｈｚ（１．５×３Ｈｚ）である場合に最も大きいゲインを有するように設計されている。また、３次振動抑制補償量演算部３３が備える３次高速振動抑制補償量演算部は、操舵トルクの周波数が６６Ｈｚ（２２×３Ｈｚ）である場合に最も大きいゲインを有するように設計されている。
【００４５】
このように構成された電動パワーステアリングシステム１では、振動抑制補償量演算部２２が、電動パワーステアリングシステム１における路面反力に対するモータ６の速度の特性について、基本アシスト量を振動抑制補償量で補正せずにモータ６を駆動させた場合の特性よりも、基本車輪速周波数の１，２，３，４，５倍に一致する周波数で大きさが振動する路面反力に対してモータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する。
【００４６】
したがって、本実施形態の電動パワーステアリングシステム１によれば、タイヤ１０が１秒間で回転する回転数と一致する周波数（基本車輪速周波数）だけではなく、基本車輪速周波数の２，３，４，５倍に一致した周波数（以下、高次車輪速周波数という）で大きさが振動する路面反力に対してモータ６の速度が抑制された特性となる仕様を満たすように、ハンドル２の操作を補助するためのアシスト操舵力を制御するため、高次車輪速周波数を有する車輪回転振動がタイヤ１０からハンドル２に伝達されるのを抑制することができる。これにより、車輪回転振動のうち１次の車輪回転振動のみを抑制できる場合と比較して、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００４７】
また、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５は、１，２，３，４，５次低速振動抑制補償量演算部により演算された低速１，２，３，４，５次振動抑制補償量の値と、１，２，３，４，５次高速振動抑制補償量演算部により演算された高速１，２，３，４，５次振動抑制補償量の値とから、線形補間演算により、車速センサ１１にて検出された車両速度で車両が走行しているときにおける１，２，３，４，５次車輪回転振動を抑制するための１，２，３，４，５次振動抑制補償量を算出する。
【００４８】
これにより、２つの車輪速に対応した高次車輪速周波数について上記仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する演算部を設けることによって、当該車両の走行可能な全車速範囲にわたって振動抑制補償量を算出することができる。
【００４９】
したがって、上記仕様を満たすように振動抑制補償量を演算する演算部を、当該車両の走行可能な車速範囲の全体を網羅するために多数設ける必要がなくなり、電動パワーステアリングシステム１の構成を簡略化することができる。
【００５０】
以上説明した実施形態において、ステアリングシャフト３は本発明における入力軸、タイヤ１０は本発明における操舵輪、インターミディエイトシャフト５とステアリングギアボックス７とタイロッド８とナックルアーム９は本発明における入力伝達手段、トルクセンサ４は本発明におけるトルク検出手段、ＥＰＳＥＣＵ２０は本発明における電動パワーステアリング制御装置、基本アシスト量演算部２１は本発明における基本アシスト量演算手段、振動抑制補償量演算部２２は本発明におけるアシスト補償量演算手段、加算部２３は本発明におけるアシスト量補正手段、モータ駆動回路２４は本発明におけるモータ駆動手段、車速センサ１１は本発明における車両速度検出手段、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５が備える低速振動抑制補償量演算部と高速振動抑制補償量演算部は本発明における設定値補償量演算手段、１，２，３，４，５次振動抑制補償量演算部３１，３２，３３，３４，３５が備える線形補間部は本発明における線形補間手段である。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態においては、１，２，３，４，５次車輪回転振動を抑制するための１，２，３，４，５次振動抑制補償量を演算するものを示したが、これに限定されるものではなく、１〜５次車輪回転振動のうち、抑制する必要がある車輪回転振動についてのみ振動抑制補償量を演算するようにしてもよい。例えば、振動抑制補償量演算部２２は、１〜５次振動抑制補償量演算部３１〜３５のうち、１，２次振動抑制補償量演算部３１，３２のみを備えるようにしてもよいし、１次振動抑制補償量演算部３１のみ又は２次振動抑制補償量演算部３２のみ備えるようにしてもよい。
【００５２】
また上記実施形態においては、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクを用いて振動抑制補償量を演算するものを示したが、モータ６のモータ速度を用いて振動抑制補償量を演算するようにしてもよいし、操舵トルクとモータ速度の両方を用いて振動抑制補償量を演算するようにしてもよい。
【００５３】
また上記実施形態においては、１次振動抑制補償量演算部３１が、１次低速振動抑制補償量演算部４１と１次高速振動抑制補償量演算部４２と線形補間部４３とを備えているものを示した。しかし、２つの振動抑制補償量演算部を備えているものに限定されるものではなく、３つ以上の振動抑制補償量演算部を備えるようにしてもよい。例えば、１次振動抑制補償量演算部３１は、車両が中速（例えば約７０ｋｍ／ｈ）で走行しているときの１次車輪回転振動を抑制するための中速１次振動抑制補償量を、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクに基づいて演算する１次中速振動抑制補償量演算部を備えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…電動パワーステアリングシステム、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、４…トルクセンサ、５…インターミディエイトシャフト、６…モータ、７…ステアリングギアボックス、８…タイロッド、９…ナックルアーム、１０…タイヤ、１１…車速センサ、１２…路面、２０…ＥＰＳＥＣＵ、２１…基本アシスト量演算部、２２…車輪回転振動抑制補償量演算部、２３…加算部、２４…モータ駆動回路、３１…１次振動抑制補償量演算部、３２…２次振動抑制補償量演算部、３３…３次振動抑制補償量演算部、３４…４次振動抑制補償量演算部、３５…５次振動抑制補償量演算部、３６…加算部、４１…１次低速振動抑制補償量演算部、４２…１次高速振動抑制補償量演算部、４３…線形補間部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハンドルに連結され、前記ハンドルが操作されることにより入力されるハンドルトルクによって前記ハンドルとともに回転する入力軸と、
前記入力軸の回転を操舵輪に伝達することにより前記操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、
前記入力軸と前記操舵輪のねじれによる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
前記ハンドルの操作による前記操舵輪の操舵時に前記ハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を発生させるモータと
を備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、前記モータを制御することにより前記アシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいて前記ハンドルの操作を補助するための基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算手段と、
前記基本アシスト量演算手段により演算された前記基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を演算するアシスト補償量演算手段と、
前記基本アシスト量演算手段により演算された前記基本アシスト量を、前記アシスト補償量演算手段により演算された前記アシスト補償量によって補正することにより、補正後アシスト量を演算するアシスト量補正手段と、
前記アシスト量補正手段からの前記補正後アシスト量に基づいて前記モータを駆動させるモータ駆動手段とを備え、
前記アシスト補償量演算手段は、
前記操舵輪が１秒間で回転する回転数を基本車輪速周波数とし、２以上の整数値となるように予め設定された値を高次設定値とし、前記基本車輪速周波数に前記高次設定値を乗じた値と一致する周波数を高次車輪速周波数とし、前記操舵輪が車両の走行路面から受ける力を路面反力として、前記電動パワーステアリングシステムにおける前記路面反力に対する前記モータの速度の特性について、前記基本アシスト量を前記アシスト補償量で補正せずに前記モータを駆動させた場合の特性よりも、前記高次車輪速周波数で大きさが振動する前記路面反力に対して前記モータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように前記アシスト補償量を演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段を備え、
前記アシスト補償量演算手段は、
前記操舵輪の回転速度を車輪速とし、前記電動パワーステアリングシステムにおける前記路面反力に対する前記モータの速度の特性について、前記基本アシスト量を前記アシスト補償量で補正せずに前記モータを駆動させた場合の特性よりも、少なくとも２つ以上の予め設定された補償量演算用車輪速のそれぞれについて前記補償量演算用車輪速に対応する前記基本車輪速周波数に前記高次設定値を乗じた値と一致する周波数で大きさが振動する前記路面反力に対して前記モータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように前記アシスト補償量を演算する設定値補償量演算手段と、
前記設定値補償量演算手段により演算された少なくとも２つ以上の前記補償量演算用車輪速に対応した前記アシスト補償量に基づいて、線形補間演算により、前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度に対応した前記車輪速における前記アシスト補償量を算出し、この算出値を、前記アシスト補償量演算手段により演算される前記アシスト補償量とする線形補間手段とから構成される
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制御装置。
【請求項１】
車両のハンドルに連結され、前記ハンドルが操作されることにより入力されるハンドルトルクによって前記ハンドルとともに回転する入力軸と、
前記入力軸の回転を操舵輪に伝達することにより前記操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、
前記入力軸と前記操舵輪のねじれによる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
前記ハンドルの操作による前記操舵輪の操舵時に前記ハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を発生させるモータと
を備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、前記モータを制御することにより前記アシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいて前記ハンドルの操作を補助するための基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算手段と、
前記基本アシスト量演算手段により演算された前記基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を演算するアシスト補償量演算手段と、
前記基本アシスト量演算手段により演算された前記基本アシスト量を、前記アシスト補償量演算手段により演算された前記アシスト補償量によって補正することにより、補正後アシスト量を演算するアシスト量補正手段と、
前記アシスト量補正手段からの前記補正後アシスト量に基づいて前記モータを駆動させるモータ駆動手段とを備え、
前記アシスト補償量演算手段は、
前記操舵輪が１秒間で回転する回転数を基本車輪速周波数とし、２以上の整数値となるように予め設定された値を高次設定値とし、前記基本車輪速周波数に前記高次設定値を乗じた値と一致する周波数を高次車輪速周波数とし、前記操舵輪が車両の走行路面から受ける力を路面反力として、前記電動パワーステアリングシステムにおける前記路面反力に対する前記モータの速度の特性について、前記基本アシスト量を前記アシスト補償量で補正せずに前記モータを駆動させた場合の特性よりも、前記高次車輪速周波数で大きさが振動する前記路面反力に対して前記モータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように前記アシスト補償量を演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段を備え、
前記アシスト補償量演算手段は、
前記操舵輪の回転速度を車輪速とし、前記電動パワーステアリングシステムにおける前記路面反力に対する前記モータの速度の特性について、前記基本アシスト量を前記アシスト補償量で補正せずに前記モータを駆動させた場合の特性よりも、少なくとも２つ以上の予め設定された補償量演算用車輪速のそれぞれについて前記補償量演算用車輪速に対応する前記基本車輪速周波数に前記高次設定値を乗じた値と一致する周波数で大きさが振動する前記路面反力に対して前記モータの速度が抑制された特性となる仕様を満たすように前記アシスト補償量を演算する設定値補償量演算手段と、
前記設定値補償量演算手段により演算された少なくとも２つ以上の前記補償量演算用車輪速に対応した前記アシスト補償量に基づいて、線形補間演算により、前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度に対応した前記車輪速における前記アシスト補償量を算出し、この算出値を、前記アシスト補償量演算手段により演算される前記アシスト補償量とする線形補間手段とから構成される
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制御装置。
【図２】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６００４５（Ｐ２０１３−６００４５Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８３４４（Ｐ２０１１−１９８３４４）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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