JP2002193122A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走行状況に拘わらず良好な操舵フィーリングを
達成できる電動パワーステアリング制御装置を提供す
る。 【解決手段】慣性補償制御部１３は、操舵状況に応じて
設定される関数に位相補償部１１から与えられる操舵ト
ルクＴを通すことによって操舵トルク微分相当値を算出
し、その算出した操舵トルク微分相当値に基づいて慣性
補償値ΔＩ１を生成する。慣性補償値ΔＩ１は、基本ア
シスト制御部１２が生成する基本アシスト電流値Ｉに加
算され、また、その加算値に収斂制御部１４が生成する
収斂性補正値ΔＩ２および戻し制御部１５が生成する戻
し補正値ΔＩ３とが加算されることにより、電動モータ
４に供給すべきアシスト目標電流値Ｉ＋ΔＩ１＋ΔＩ２
＋ΔＩ３が生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータが発
生する駆動力を用いて操舵補助する電動パワーステアリ
ング装置のための制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング機構に与えるべき操舵補助
力の発生源として電動モータを採用した電動パワーステ
アリング装置では、電動パワーステアリング装置用のコ
ントローラが、ステアリングホイールに加えられた操舵
トルクおよび車速に基づいて電動モータを制御するよう
にしている。具体的には、操舵トルクを検出するトルク
センサおよび車速を検出する車速センサからの検出信号
がコントローラに入力されるようになっていて、コント
ローラは、トルクセンサおよび車速センサから入力され
る検出信号に応じた目標電流値を定め、この目標電流値
に基づいて電動モータをフィードバック制御する。

【０００３】この種の電動パワーステアリング装置で
は、たとえば、小さなカーブが連続するスラローム路を
走行している時などに、電動モータなどの慣性による応
答遅れ（操舵トルクの変化に対する操舵補助力の立ち上
がりの遅れ）を生じるという問題があった。応答遅れが
生じると、ステアリングホイールが重たく、ステアリン
グホイールの操舵にひっかかりがあると運転者に感じさ
せる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、走行状況に拘わらず良好な操舵フィーリングを達
成できる電動パワーステアリング制御装置を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、操作部材
（１）に加えられた操舵トルク（Ｔ）に基づいて駆動さ
れる電動モータ（４）によって操舵補助力を発生させる
電動パワーステアリング装置のための制御装置（１０）
であって、操舵トルクに応じた基本アシスト電流値
（Ｉ）を生成する基本アシスト電流生成手段（１２）
と、車両の走行状況に応じた慣性補償制御伝達関数（Ｇ
(S)，Ｇ１(s)，Ｇ２(s)）を設定する伝達関数設定手段
（１３４，１３５，１０１，１１１）と、この伝達関数
設定手段が設定する慣性補償制御伝達関数に操舵トルク
を通すことによって操舵トルク微分相当値（δＴ'）を
生成する操舵トルク微分相当値生成手段（１３１，１１
２）と、この操舵トルク微分相当値生成手段が生成する
操舵トルク微分相当値に基づいて慣性補償値（ΔＩ１）
を生成する慣性補償電流生成手段（１３２，１３３）
と、上記基本アシスト電流生成手段が生成する基本アシ
スト電流値と、上記慣性補償電流生成手段が生成する慣
性補償値とを加算してアシスト目標電流値を生成する目
標電流値生成手段（１６ａ）と、この目標電流値生成手
段が生成するアシスト目標電流値に基づいて電動モータ
を駆動するモータ駆動手段（１８）とを含むことを特徴
とする電動パワーステアリング制御装置である。

【０００６】なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じ。この発明によれば、操舵トルクを慣性補償制御伝
達関数に通すことにより操舵トルク微分相当値が生成さ
れ、この操舵トルク微分相当値に基づいて慣性補償値が
設定される。これにより、電動モータの経時変化や車両
のタイヤ空気圧の変化などが原因で操作部材の剛性感が
変化し、そのために操作部材に加えられる操舵トルクの
大きさが変化しても、この変化を慣性補償値で補償する
ことができる。ゆえに、経時変化による操舵フィーリン
グの悪化を生じるおそれがない。

【０００７】また、慣性補償制御伝達関数は、車両の走
行状況に基づいて設定されるから、この慣性補償制御伝
達関数に操舵トルクを通して生成された操舵トルク微分
相当値に基づいて設定される慣性補償値は、車両の走行
状況に拘わらず、電動モータなどの慣性による応答遅れ
を良好に補償することできる。よって、慣性補償値を含
むアシスト目標電流値に基づいて電動モータを制御する
ことにより、電動モータなどの慣性による応答遅れが良
好に補償され、大きなカーブを走行している状況下であ
っても、小さなカーブが連続するスラローム路を走行し
ている状況下であっても、良好な操舵フィーリングを達
成することができる。

【０００８】なお、請求項２に記載のように、上記伝達
関数設定手段は、操舵トルクの時間微分値に基づいて慣
性補償制御伝達関数を設定するものであってもよい。請
求項３記載の発明は、上記慣性補償制御伝達関数は、

【０００９】

【数３】

【００１０】で定義されるローパスフィルタ特性を有す
る関数であり、上記伝達関数設定手段は、上記関数補償
制御伝達関数中の時定数Ａ２を操舵トルクの時間微分値
に応じて変更する時定数変更手段（１３５）を含むもの
であることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステ
アリング制御装置である。この発明によれば、操舵トル
クの時間微分値に応じて時定数Ａ２を変更することによ
り、慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)が設定される。

【００１１】上記時定数変更手段は、操舵トルクの時間
微分値が大きいほど、時定数Ａ２を小さな値に変更し、
操舵トルクの時間微分値が小さいほど、時定数Ａ２を大
きな値に変更するものであることが好ましい。この場
合、時定数Ａ２が小さいほど、慣性補償制御伝達関数Ｇ
(s)のローパスフィルタ特性によって操舵トルクから除
去される高周波成分量が少なくなり、時定数Ａ２が大き
いほど、慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)に含まれるローパ
スフィルタ特性によって操舵トルクから除去される高周
波成分量が多くなる。

【００１２】ゆえに、操舵トルクの時間微分値が小さい
時には、操舵トルクの生成の際に操舵トルクから除去さ
れる高周波成分量が多くなるから、操舵トルクの緩やか
な変化を捉えた操舵トルク微分相当値を得ることがで
き、この操舵トルク微分相当値に基づいて、操舵トルク
が緩やかに変化した場合における慣性による応答遅れを
良好に補償する慣性補償値を得ることができる。一方、
操舵トルクの時間微分値が大きい時には、操舵トルクの
生成の際に操舵トルクから除去される高周波成分量が少
なくなるから、操舵トルクの急激な変化を捉えた操舵ト
ルク微分相当値を得ることができ、この操舵トルク微分
相当値に基づいて、操舵トルクが急激に変化した場合に
おける慣性による応答遅れを良好に補償する慣性補償値
を得ることができる。

【００１３】請求項４記載の発明は、上記慣性補償制御
伝達関数は、

【００１４】

【数４】

【００１５】で定義されるローパスフィルタ特性を有す
る関数であり、上記伝達関数設定手段は、上記関数補償
制御伝達関数中のゲインＡ１を操舵トルクの時間微分値
に応じて変更するゲイン変更手段（１０１）を含むもの
であることを特徴とする請求項２または３記載の電動パ
ワーステアリング制御装置である。この発明によれば、
操舵トルクの時間微分値に応じてゲインＡ１を変更する
ことにより、慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)が設定され
る。

【００１６】上記ゲイン変更手段は、操舵トルクの時間
微分値が小さいほど、ゲインＡ１を小さな値に変更し、
操舵トルクの時間微分値が大きいほど、ゲインＡ１を大
きな値に変更するものであることが好ましい。この構成
によれば、操舵トルクの時間微分値が小さい時には、ゲ
インＡ１が小さな値に設定され、その結果、生成される
操舵トルク微分相当値が小さな値となる。そして、慣性
補償電流生成手段が操舵トルク微分相当値が小さいほど
慣性補償値を小さな値に設定するものである場合、操舵
トルク微分相当値に基づいて設定される慣性補償値は小
さな値となるから、操舵トルクが緩やかに変化した場合
に過剰な操舵補助が行われるおそれがない。一方、操舵
トルクの時間微分値が大きい時には、ゲインＡ１が大き
な値に設定され、その結果、生成される操舵トルク微分
相当値が大きな値となり、この操舵トルク微分相当値に
基づいて設定される慣性補償値は大きな値となる。ゆえ
に、操舵トルクが急激に変化した場合に応答遅れを生じ
るおそれがない。

【００１７】請求項５記載の発明は、上記伝達関数設定
手段は、操舵トルクの時間微分値と予め定める基準値と
を比較して大小を判断する比較判断手段（１１１）を含
み、この比較判断手段によって操舵トルクの時間微分値
が上記基準値よりも大きいと判断された場合には、上記
慣性補償制御伝達関数を予め定めるスラローム走行用伝
達関数Ｇ２(s)に設定し、上記比較判断手段によって操
舵トルクの時間微分値が上記基準値以下であると判断さ
れた場合には、上記慣性補償制御伝達関数を予め定める
一般走行用伝達関数Ｇ１(s)に設定するものであること
を特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング制
御装置である。

【００１８】この発明によれば、操舵トルクの時間微分
値が基準値よりも大きい場合には、慣性補償制御伝達関
数が予め定めるスラローム走行用伝達関数に設定され、
操舵トルクの時間微分値が基準値以下である場合には、
慣性補償制御伝達関数が予め定める一般走行用伝達関数
に設定される。すなわち、走行状況に応じた慣性補償制
御伝達関数が設定されるから、走行状況に拘わらず、良
好な操舵フィーリングを達成することができる。

【００１９】なお、上記慣性補償制御伝達関数がローパ
スフィルタ特性を有する場合（たとえば、請求項３に記
載の形式のもの）、上記スラローム走行用伝達関数に含
まれるローパスフィルタ時定数（Ａ２）は、一般走行用
伝達関数に含まれるローパスフィルタ時定数（Ａ２）よ
りも大きいことが好ましい。こうすることにより、たと
えば、車両が大きなカーブを走行している状況の時に
は、一般走行用伝達関数のローパスフィルタ特性によっ
て操舵トルクから除去される高周波成分量が多くなるか
ら、操舵トルクの緩やかな変化を捉えた操舵トルク微分
相当値を得ることができ、この操舵トルク微分相当値に
基づいて、操舵トルクが緩やかに変化した場合における
慣性による応答遅れを良好に補償する慣性補償値を得る
ことができる。一方、たとえば、車両がスラローム路を
走行している状況の時には、スラローム走行用伝達関数
のローパスフィルタ特性によって操舵トルクから除去さ
れる高周波成分量が少なくなるから、操舵トルクの急激
な変化を捉えた操舵トルク微分相当値を得ることがで
き、この操舵トルク微分相当値に基づいて、操舵トルク
が急激に変化した場合における慣性による応答遅れを良
好に補償する慣性補償値を得ることができる。

【００２０】したがって、走行状況に拘わらず、良好な
操舵フィーリングを達成することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
電気的構成を示すブロック図である。ステアリングホイ
ール１に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフ
ト２を介して、ステアリング機構３に機械的に伝達され
る。ステアリング機構３には、電動モータ４から発生す
る駆動力が、ギア機構やボールねじ機構などの駆動力伝
達機構を介して、操舵補助力として伝達されるようにな
っている。

【００２２】ステアリングシャフト２は、ステアリング
ホイール１側に結合された入力軸２Ａと、ステアリング
機構３側に結合された出力軸２Ｂとに分割されていて、
これらの入力軸２Ａおよび出力軸２Ｂは、トーションバ
ー５によって互いに連結されている。トーションバー５
は、ステアリングホイール１に加えられた操舵トルクに
応じてねじれを生じるものであり、このねじれの方向お
よび量は、トルクセンサ６よって検出されるようになっ
ている。トルクセンサ６の検出信号は、マイクロコンピ
ュータを含むコントローラ１０に入力されている。

【００２３】コントローラ１０には、トルクセンサ６の
検出信号の他に、車両の走行速度（車速）Ｖを検出する
車速センサ７、および電動モータ４に流れるモータ電流
値を検出するモータ電流検出回路８の検出信号が入力さ
れている。また、電動モータ４に関連して、電動モータ
４の回転角を検出する回転角センサ９が設けられてお
り、この回転角センサ９によって検出されるモータ回転
角θを微分器９１で時間微分して得られるモータ回転角
速度δθがコントローラ１０に入力されている。コント
ローラ１０は、トルクセンサ６からの入力信号、車速セ
ンサ７によって検出される車速Ｖ、モータ電流検出回路
８によって検出されるモータ電流値、および微分器９１
によって生成されるモータ回転角速度δθに基づいて、
ステアリングホイール１の操作に応じた操舵補助力がス
テアリング機構３に与えられるように電動モータ４を駆
動制御する。

【００２４】コントローラ１０は、たとえば、図示しな
い記憶媒体（ＲＯＭなど）に格納された動作プログラム
を実行することによって実現される複数の機能処理部を
有している。これらの機能処理部には、トルクセンサ６
の検出信号の位相を進めて、系を安定化させるための位
相補償部１１、位相補償部１１によって位相が進められ
た操舵トルクＴおよび車速センサ７が検出する車速Ｖに
応じた基本アシスト電流値Ｉを生成する基本アシスト制
御部１２、電動モータ４などの慣性による応答遅れを補
償するための慣性補償値ΔＩ１をそれぞれ生成する慣性
補償制御部１３、車速Ｖおよびモータ回転角速度δθに
基づいて、ステアリングホイール１の収斂性を向上させ
るための収斂性補正値ΔＩ２を生成する収斂制御部１
４、ならびに車速Ｖおよびモータ回転角速度δθに基づ
いて、ステアリングホイール１の戻り時の操舵性を向上
させるための戻し補正値ΔＩ３を生成する戻し制御部１
５が含まれている。

【００２５】慣性補償制御部１３が生成する慣性補償値
ΔＩ１は、加算部１６ａにおいて、基本アシスト制御部
１２が生成する基本アシスト電流値Ｉに加算される。ま
た、収斂制御部１４が生成する収斂性補正値ΔＩ２は、
加算部１６ｂにおいて、加算部１６ａが出力する加算値
に加算される。さらに、加算部１６ｃにおいて、加算部
１６ｂが出力する加算値と戻し制御部１５が生成する戻
し補正値ΔＩ３とが加算され、これにより、電動モータ
４に供給すべきアシスト目標電流値Ｉ＋ΔＩ１＋ΔＩ２
＋ΔＩ３が得られる。

【００２６】アシスト目標電流値Ｉ＋ΔＩ１＋ΔＩ２＋
ΔＩ３は、減算部１７に与えられるようになっている。
減算部１７では、モータ電流検出回路８によって検出さ
れるモータ電流値とアシスト目標電流値Ｉ＋ΔＩ１＋Δ
Ｉ２＋ΔＩ３との偏差が求められる。そして、その求め
られた偏差に基づいて、電動モータ４を駆動するモータ
ドライバ１８の制御が行われる。これにより、電動モー
タ４にアシスト目標電流値Ｉ＋ΔＩ１＋ΔＩ２＋ΔＩ３
に相当する電流が流れ、電動モータ４からステアリング
ホイール１の操作に応じた適切な操舵補助力が発生され
る。

【００２７】図２は、慣性補償制御部１３の電気的構成
を示すブロック図である。慣性補償制御部１３は、操舵
トルクＴの時間微分値に相当する操舵トルク微分相当値
δＴ'を生成する操舵トルク微分相当値生成部１３１
と、この操舵トルク微分相当値生成部１３１が生成する
操舵トルク微分相当値δＴ'に応じた制御電流値Δｉを
決定する制御電流値決定部１３２と、制御電流値Δｉに
車速Ｖに応じた車速ゲインを乗じることによって慣性補
償値ΔＩ１を生成する車速ゲイン乗算部１３３とを有し
ている。

【００２８】操舵トルク微分相当値生成部１３１は、位
相補償部１１から与えられる操舵トルクＴを、ローパス
フィルタ特性を有する慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)に通
すことにより、操舵トルク微分相当値δＴ'を生成す
る。ローパスフィルタ特性を有する慣性補償制御伝達関
数Ｇ(s)は、たとえば、下記式(1)で定義することができ
る。

【００２９】

【数５】

【００３０】制御電流値決定部１３２は、図３に示す操
舵トルク微分相当値−制御電流値特性線に従って制御電
流値Δｉを設定する。すなわち、制御電流値決定部１３
２は、操舵トルク微分相当値生成部１３１が生成する操
舵トルク微分相当値δＴ'が０〜５０Nm/sの範囲では、
操舵トルク微分相当値δＴ'に比例して０から１Ａ（ア
ンペア）まで増加するように制御電流値Δｉを設定し、
操舵トルク微分相当値δＴ'が５０〜１００Nm/sの範囲
では、操舵トルク微分相当値δＴ'に拘わらず、制御電
流値Δｉを１Ａに設定する。

【００３１】車速ゲイン乗算部１３３は、図４に示す車
速−車速ゲイン特性線に従って車速ゲインを設定する。
すなわち、車速ゲイン乗算部１３３は、車速Ｖが０〜５
km/hの範囲では、車速Ｖに比例して０から１まで増加す
るように車速ゲインを設定し、車速Ｖが４０〜１００km
/hの範囲では、車速Ｖに比例して１から０．４まで減少
するように車速ゲインを設定する。また、車速Ｖが５〜
４０km/hの範囲では、車速Ｖに拘わらず、車速ゲインを
１に設定する。そして、車速Ｖに応じて設定した車速ゲ
インを制御電流値決定部１３２で決定された制御電流値
Δｉに乗じ、その乗算結果を慣性補償値ΔＩ１として出
力する。

【００３２】この実施形態では、上記式(1)中の時定数
Ａ２が、車両の操舵状況に応じて自動的に変更されるよ
うになっている。この機能を達成するため、慣性補償制
御部１３はさらに、操舵トルクＴの時間微分値である操
舵トルク微分値δＴを生成するための微分器１３４と、
この微分器１３４が生成する操舵トルク微分値δＴに基
づいて時定数Ａ２を設定する時定数設定部１３５とを有
している。なお、上記式(1)中のゲインＡ１は、電動パ
ワーステアリング装置が搭載される車両の特性などに基
づいて設定された固定値である。

【００３３】時定数設定部１３５は、たとえば、図５に
一例として示す操舵トルク微分値−時定数特性線に従っ
て時定数Ａ２を設定する。すなわち、時定数設定部１３
５は、操舵トルク微分値δＴが０〜４０Nm/sの範囲で
は、操舵トルク微分値δＴに比例して２００から１００
まで減少するように時定数Ａ２を設定し、操舵トルク微
分値δＴが４０Nm/s以上であれば、操舵トルク微分値δ
Ｔに拘わらず、時定数Ａ２を１００に設定する。

【００３４】これにより、操舵トルク微分値δＴが小さ
い時、たとえば、ステアリングホイール１がゆっくりと
操舵されている状況（たとえば、大きなカーブを走行し
ている状況）の時には、時定数Ａ２が大きな値に設定さ
れる。時定数Ａ２が大きいと、操舵トルクＴを慣性補償
制御伝達関数Ｇ(s)に通すことにより操舵トルク微分相
当値δＴ'を生成する際に、操舵トルクＴから除去され
る高周波成分量が多くなる。ゆえに、操舵トルク微分相
当値生成部１３１が生成する操舵トルク微分相当値δ
Ｔ'は操舵トルクＴの緩やかな変化を捉えた値となり、
その結果、この慣性補償制御部１３では、操舵トルクＴ
が緩やかに変化した場合における慣性による応答遅れを
補償可能な慣性補償値ΔＩ１が生成される。

【００３５】一方、操舵トルク微分値δＴが大きい時、
つまり、ステアリングホイール１が素早く操舵されてい
る状況（たとえば、小さなカーブが連続するスラローム
路を走行している状況）の時には、時定数Ａ２が小さな
値に設定される。時定数Ａ２が小さいと、操舵トルクＴ
を慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)に通すことにより操舵ト
ルク微分相当値δＴ'を生成する際に、操舵トルクＴか
ら除去される高周波成分量が少なくなる。ゆえに、操舵
トルク微分相当値生成部１３１が生成する操舵トルク微
分相当値δＴ'は操舵トルクＴの急激な変化を捉えた値
となり、その結果、この慣性補償制御部１３では、操舵
トルクＴが急激に変化した場合における慣性による応答
遅れを補償可能な慣性補償値ΔＩ１が生成される。

【００３６】ゆえに、慣性補償値ΔＩ１を含むアシスト
目標電流値Ｉ＋ΔＩ１＋ΔＩ２＋ΔＩ３に基づいて電動
モータ４を制御することにより、電動モータ４などの慣
性による応答遅れが良好に補償され、大きなカーブを走
行している状況下であっても、小さなカーブが連続する
スラローム路を走行している状況下であっても、良好な
操舵フィーリングを達成することができる。また、この
実施形態の構成によれば、操舵トルクＴを慣性補償制御
伝達関数Ｇ(s)に通すことにより操舵トルク微分相当値
δＴ'が生成され、この操舵トルク微分相当値δＴ'に基
づいて慣性補償値ΔＩ１が設定されるから、電動モータ
４の経時変化や車両のタイヤ空気圧の変化などが原因で
ステアリングホイール１の剛性感が変化し、そのために
ステアリングホイール１に加えられる操舵トルクＴの大
きさが変化しても、この変化を慣性補償値ΔＩ１で補償
することができる。ゆえに、経時変化による操舵フィー
リングの悪化を生じるおそれがない。

【００３７】図６は、この発明の第２の実施形態に係る
慣性補償制御部の電気的構成を示すブロック図である。
この第２の実施形態に係る慣性補償制御部１００は、上
述の第１の実施形態に係る慣性補償制御部１３（図２参
照）に代えて用いることができるものである。なお、以
下では、慣性補償制御部１３との相違点を中心に説明
し、また、図６では、図２に示す各部と同等の部分につ
いては同一の参照符号を付している。

【００３８】第１の実施形態に係る慣性補償制御部１３
は、操舵トルク微分値δＴに基づいて上記式(1)中の時
定数Ａ２を設定する時定数設定部１３５を有しているの
に対し、この第２の実施形態に係る慣性補償制御部１０
０は、操舵トルク微分値δＴに基づいて上記式(1)中の
ゲインＡ１を設定するゲイン設定部１０１を有してい
る。なお、第２の実施形態において、時定数Ａ２は、電
動パワーステアリング装置が搭載される車両の特性など
に基づいて設定された固定値である。

【００３９】ゲイン設定部１０１は、たとえば、図７に
一例として示す操舵トルク微分値−ゲイン特性線に従っ
てゲインＡ１を設定する。すなわち、ゲイン設定部１０
１は、操舵トルク微分値δＴが０〜４０Nm/sの範囲で
は、操舵トルク微分値δＴに比例して２０００から４０
００まで増加するようにゲインＡ１を設定し、操舵トル
ク微分値δＴが４０Nm/s以上であれば、操舵トルク微分
値δＴに拘わらず、ゲインＡ１を４０００に設定する。

【００４０】これにより、操舵トルク微分値δＴが小さ
い時には、ゲインＡ１が小さな値に設定され、その結
果、操舵トルク微分相当値生成部１３１において操舵ト
ルクＴを慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)に通すことによっ
て生成される操舵トルク微分相当値δＴ'が小さな値と
なる。したがって、この操舵トルク微分相当値δＴ'に
基づいて設定される慣性補償値ΔＩ１は小さな値となる
から、操舵トルクＴが緩やかに変化した場合に過剰な操
舵補助が行われるおそれがない。

【００４１】一方、操舵トルク微分値δＴが大きい時に
は、ゲインＡ１が大きな値に設定され、その結果、操舵
トルク微分相当値生成部１３１において操舵トルクＴを
慣性補償制御伝達関数Ｇ(s)に通すことによって生成さ
れる操舵トルク微分相当値δＴ'が大きな値となり、こ
れに伴って、操舵トルク微分相当値δＴ'に基づいて設
定される慣性補償値ΔＩ１は大きな値となる。ゆえに、
操舵トルクＴが急激に変化した場合に、操舵補助力の不
足や操舵の応答遅れを生じるおそれはない。

【００４２】よって、この第２の実施形態の構成によっ
ても、走行状況に拘わらず、良好な操舵フィーリングを
得ることができるという効果を達成することができる。
図８は、この発明の第３の実施形態に係る慣性補償制御
部の電気的構成を示すブロック図である。この第３の実
施形態に係る慣性補償制御部１１０は、上述の第１の実
施形態に係る慣性補償制御部１３（図２参照）に代えて
用いることができるものである。なお、図８では、図２
に示す各部と同等の部分については同一の参照符号を付
している。

【００４３】慣性補償制御部１１０は、車両の走行状況
を判定する走行状況判定部１１１と、この走行状況判定
部１１１の判定結果に応じた操舵トルク微分相当値δ
Ｔ'を生成する操舵トルク微分相当値生成部１１２と、
この操舵トルク微分相当値生成部１１２が生成する操舵
トルク微分相当値δＴ'に応じた制御電流値Δｉを決定
する制御電流値決定部１３２と、制御電流値Δｉに車速
Ｖに応じた車速ゲインを乗じることによって慣性補償値
ΔＩ１を生成する車速ゲイン乗算部１３３とを有してい
る。

【００４４】走行状況判定部１１１は、たとえば、操舵
トルクＴの時間微分値を算出し、その算出した時間微分
値が予め定める基準値（たとえば、２０Nm/s）以下であ
れば、車両が大きなカーブを走行中であると判断する。
一方、操舵トルクＴの時間微分値が上記基準値よりも大
きければ、小さなカーブが連続するスラローム路を車両
が走行中であると判断する。そして、この判断結果を操
舵トルク微分相当値生成部１１２に与える。

【００４５】操舵トルク微分相当値生成部１１２は、車
両が大きなカーブを走行中であると判断された場合に
は、操舵トルクＴに下記式(2)の一般走行用伝達関数Ｇ
１(s)を乗じることにより操舵トルク微分相当値δＴ'を
生成する。一方、車両がスラローム路を走行中であると
判断された場合には、操舵トルクＴに下記式(3)のスラ
ローム走行用伝達関数Ｇ２(s)を乗じることにより操舵
トルク微分相当値δＴ'を生成する。

【００４６】

【数６】

【００４７】これにより、車両が大きなカーブを走行し
ている状況の時には、一般走行用伝達関数Ｇ１(s)のロ
ーパスフィルタ特性によって操舵トルクＴから除去され
る高周波成分量が多くなる。ゆえに、操舵トルク微分相
当値生成部１１２が生成する操舵トルク微分相当値δ
Ｔ'は操舵トルクＴの緩やかな変化を捉えた値となり、
その結果、この慣性補償制御部１１０では、操舵トルク
Ｔが緩やかに変化した場合における慣性による応答遅れ
を補償可能な慣性補償値ΔＩ１が生成される。一方、車
両がスラローム路を走行している状況の時には、スラロ
ーム走行用伝達関数Ｇ２(s)のローパスフィルタ特性に
よって操舵トルクＴから除去される高周波成分量が少な
くなる。ゆえに、操舵トルク微分相当値生成部１１２が
生成する操舵トルク微分相当値δＴ'は操舵トルクＴの
急激な変化を捉えた値となり、その結果、この慣性補償
制御部１１０では、操舵トルクＴが急激に変化した場合
における慣性による応答遅れを補償可能な慣性補償値Δ
Ｉ１が生成される。

【００４８】ゆえに、上述の第１の実施形態や第２の実
施形態の場合と同様に、走行状況に拘わらず、良好な操
舵フィーリングを達成することができる。以上、この発
明の３つの実施形態について説明したが、この発明は、
他の形態で実施することも可能である。たとえば、上述
の第３の実施形態では、操舵トルクＴの時間微分値に基
づいて、車両が大きなカーブを走行している状況である
か、スラローム路を走行している状況であるかを判定す
るとしたが、操舵トルクＴに基づいて、ステアリングホ
イール１の操舵方向が切り替わる頻度を検出し、この頻
度が予め定める値以下であれば、車両が大きなカーブを
走行している状況であると判定し、上記予め定める値よ
りも大きければ、車両がスラローム路を走行している状
況であると判定するようにしてもよい。

【００４９】また、図３の操舵トルク微分相当値−制御
電流値特性線および図４の車速−車速ゲイン特性線は、
どちらも一例であり、車両の特性などに応じて適当に変
更されてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された
事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステア
リング装置の構成を示すブロック図である。

【図２】慣性補償制御部の電気的構成を示すブロック図
である。

【図３】操舵トルク微分相当値−制御電流値特性線の一
例を示す図である。

【図４】車速−車速ゲイン特性線の一例を示す図であ
る。

【図５】操舵トルク微分値−時定数特性線の一例を示す
図である。

【図６】この発明の第２の実施形態に係る慣性補償制御
部の電気的構成を示すブロック図である。

【図７】操舵トルク微分値−ゲイン特性線の一例を示す
図である。

【図８】この発明の第３の実施形態に係る慣性補償制御
部の電気的構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ４ 電動モータ １０ コントローラ １２ 基本アシスト制御部 １３ 慣性補償制御部 １３１ 操舵トルク微分相当値生成部 １３２ 制御電流値決定部 １３３ 車速ゲイン乗算部 １３４ 微分器 １３５ 時定数設定部 １６ａ 加算部 １６ｂ 加算部 １６ｃ 加算部 １７ 減算部 １８ モータドライバ １００ 慣性補償制御部 １０１ ゲイン設定部 １１０ 慣性補償制御部 １１１ 走行状況判定部 １１２ 操舵トルク微分相当値生成部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作部材に加えられた操舵トルクに基づい
   て駆動される電動モータによって操舵補助力を発生させ
   る電動パワーステアリング装置のための制御装置であっ
   て、 操舵トルクに応じた基本アシスト電流値を生成する基本
   アシスト電流生成手段と、 車両の走行状況に応じた慣性補償制御伝達関数を設定す
   る伝達関数設定手段と、 この伝達関数設定手段が設定する慣性補償制御伝達関数
   に操舵トルクを通すことによって操舵トルク微分相当値
   を生成する操舵トルク微分相当値生成手段と、 この操舵トルク微分相当値生成手段が生成する操舵トル
   ク微分相当値に基づいて慣性補償値を生成する慣性補償
   電流生成手段と、 上記基本アシスト電流生成手段が生成する基本アシスト
   電流値と、上記慣性補償電流生成手段が生成する慣性補
   償値とを加算してアシスト目標電流値を生成する目標電
   流値生成手段と、 この目標電流値生成手段が生成するアシスト目標電流値
   に基づいて電動モータを駆動するモータ駆動手段とを含
   むことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
2. 【請求項２】上記伝達関数設定手段は、操舵トルクの時
   間微分値に基づいて慣性補償制御伝達関数を設定するも
   のであることを特徴とする請求項１記載の電動パワース
   テアリング制御装置。
3. 【請求項３】上記慣性補償制御伝達関数は、 【数１】 で定義されるローパスフィルタ特性を有する関数であ
   り、 上記伝達関数設定手段は、上記関数補償制御伝達関数中
   の時定数Ａ２を操舵トルクの時間微分値に応じて変更す
   る時定数変更手段を含むものであることを特徴とする請
   求項２記載の電動パワーステアリング制御装置。
4. 【請求項４】上記慣性補償制御伝達関数は、 【数２】 で定義されるローパスフィルタ特性を有する関数であ
   り、 上記伝達関数設定手段は、上記関数補償制御伝達関数中
   のゲインＡ１を操舵トルクの時間微分値に応じて変更す
   るゲイン変更手段を含むものであることを特徴とする請
   求項２または３記載の電動パワーステアリング制御装
   置。
5. 【請求項５】上記伝達関数設定手段は、 操舵トルクの時間微分値と予め定める基準値とを比較し
   て大小を判断する比較判断手段を含み、 この比較判断手段によって操舵トルクの時間微分値が上
   記基準値よりも大きいと判断された場合には、上記慣性
   補償制御伝達関数を予め定めるスラローム走行用伝達関
   数に設定し、上記比較判断手段によって操舵トルクの時
   間微分値が上記基準値以下であると判断された場合に
   は、上記慣性補償制御伝達関数を予め定める一般走行用
   伝達関数に設定するものであることを特徴とする請求項
   ２記載の電動パワーステアリング制御装置。