JP6705314B2 - ステアリング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング制御装置に関する。

従来、目標操舵トルクに対し操舵トルクを一致させるように制御することでアシスト量を演算する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に開示された装置では、推定負荷及び車速に基づいて、目標生成部が目標操舵トルクを演算する。コントローラ部は、目標操舵トルクと操舵トルクとの差であるトルク偏差が０になるようにアシスト量を演算する。

特許第５５３３８２２号公報

特許文献１の技術において、目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性は、調整自由度が小さいため、操舵系メカの共振による特性が含まれたり、ドライバの感性に合った応答特性が得られなかったりする可能性がある。
また、目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性を所望の特性にしようとすると、高次（例えば８次）の伝達関数が必要となり、実装後の微調整や応用技術の適用が困難となる。また、アシスト量を演算するコントローラをハイゲインにしなければならないため制御系の安定余裕度が小さくなり、振動が発生しやすくなるという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、制御の安定性を確保しつつ、操舵フィールを向上させるステアリング制御装置を提供することにある。

本発明は、操舵トルク（Ｔｓ）を発生する操舵系メカ（１００）に接続されたモータ（８０）が出力するアシストトルクを制御するステアリング制御装置に係る発明である。
このステアリング制御装置は、目標生成部（４０）と、応答補償フィルタ（５０）と、サーボ制御器（６０）と、を備える。
目標生成部は、操舵トルクの目標値である目標操舵トルク（Ｔｓ^*）を生成する。

応答補償フィルタは、入力された目標操舵トルクに対し特定の周波数帯域における応答を補償するフィルタ処理を行い、応答補償後目標操舵トルク（Ｔｓ^**）を出力する。
サーボ制御器は、操舵トルクと応答補償後目標操舵トルクとの差であるトルク偏差（ΔＴｓ）が０になるようにアシストトルクの指令値（Ｔａ^*）を演算する。なお、サーボ制御器は、特許文献１の「アシストコントローラ」に相当する。
応答補償フィルタの伝達特性は、「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」において操舵系メカの共振によりゲインが大きくなる「メカ共振特性」が現れる周波数帯域で、当該メカ共振特性を抑制するように設定されている。

本発明のステアリング制御装置は、目標操舵トルクの特定周波数帯域におけるゲインを応答補償フィルタにより増減させることを特徴とする。具体的に、応答補償フィルタは、メカ共振特性が現れる周波数帯域で伝達特性のゲインを抑制する。これにより、メカ共振による操舵時のざらつき感を低減し、操舵フィールを向上させることができる。

このような応答補償は、概して、「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」をフラットにするものである。仮に応答補償フィルタを用いずに伝達特性をフラットにしようとすると、サーボ制御器をハイゲインにしなければならず、制御が不安定になるおそれがある。それに対し、本発明では応答補償フィルタを用いることで、制御の安定性を向上させることができる。

また、高次の伝達関数により所望の伝達特性を実現する構成に比べ、応答補償フィルタを用いることで、サーボ制御器を低次にすることができる。したがって、サーボ制御器の実装が容易となり、アシストトルク指令の出力制限や不感帯処理等の応用技術を適用しやすくなる。

好ましくは、応答補償フィルタの伝達特性は、メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも低周波数側の帯域で、「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」のゲインを増加させるように設定されている。これにより、ドライバの感性に合わせて応答性を向上させ、操舵時の手応えを向上させることができる。
さらに、応答補償フィルタの伝達特性は、メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも高周波数側の帯域で、「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」のゲインを増加させるように設定されてもよい。

電動パワーステアリングシステムの概略構成図。 各実施形態によるＥＣＵ（ステアリング制御装置）の構成図。 応答補償フィルタの一つの構成例を示す図。 伝達特性の入力及び出力を示すモデル図。 第１実施形態の「応答補償フィルタの伝達特性」の図。 第１実施形態の「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」の図。 （ａ）第２、（ｂ）第３実施形態の「応答補償フィルタの伝達特性」の図。 （ａ）第２、（ｂ）第３実施形態の「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」の図。 応答補償フィルタの他の構成例を示す図。

以下、ステアリング制御装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態において、「ステアリング制御装置」としてのＥＣＵは、車両の電動パワーステアリングシステムに適用され、操舵アシストトルクを発生させるモータにアシストトルク指令を出力する。

［電動パワーステアリングシステムの構成］
図１に示すように、電動パワーステアリングシステム１はドライバによるハンドル９１の操作を操舵アシストモータ８０のトルクによってアシストするものである。
ステアリングシャフト９２の一端にはハンドル９１が固定されており、ステアリングシャフト９２の他端側にはインターミディエイトシャフト９３が設けられている。ステアリングシャフト９２とインターミディエイトシャフト９３との間には、トルクセンサ９４が設けられている。ステアリングシャフト９２とインターミディエイトシャフト９３とは、トルクセンサ９４のトーションバーにより接続されている。
以下、ステアリングシャフト９２からトルクセンサ９４を経てインターミディエイトシャフト９３に至る軸全体を、まとめて操舵軸９５とする。

トルクセンサ９４は、操舵トルクＴｓを検出する。トルクセンサ９４は、ステアリングシャフト９２とインターミディエイトシャフト９３とを連結するトーションバーを有し、トーションバーの捩れ角に基づき、トーションバーに加えられているトルクを検出する。トルクセンサ９４の検出値は、操舵トルクＴｓに係る検出値として、ＥＣＵ１０に出力される。

インターミディエイトシャフト９３のトルクセンサ９４と反対側の端部には、ギアボックス９６が設けられている。ギアボックス９６は、ピニオンギア９６１及びラック９６２を含む。ピニオンギア９６１は、インターミディエイトシャフト９３のトルクセンサ９４と反対側の端部に設けられ、ラック９６２の歯と噛み合っている。
ドライバがハンドル９１を回すと、インターミディエイトシャフト９３とともにピニオンギア９６１が回転し、ピニオンギア９６１の回転に伴って、ラック９６２が左右に移動する。

ラック９６２の両端には、タイロッド９７が設けられている。タイロッド９７は、ラック９６２とともに左右の往復運動を行う。タイロッド９７は、ナックルアーム９８を介して操舵輪９９と接続されている。タイロッド９７がナックルアーム９８を引っ張ったり押したりすることで、操舵輪９９の向きが変わる。

モータ８０は、例えば３相交流ブラシレスモータであり、ＥＣＵ１０から出力された駆動電圧Ｖｄに応じて、ハンドル９１の操舵力をアシストするアシストトルクを出力する。３相交流モータの場合、駆動電圧Ｖｄは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電圧を意味する。
モータ８０の回転は、減速機構８５を経由して、インターミディエイトシャフト９３に伝達される。

なお、図１に示す電動パワーステアリングシステム１は、モータ８０の回転が操舵軸９５に伝達されるコラムアシスト式であるが、本実施形態のＥＣＵ１０は、ラックアシスト式の電動パワーステアリングシステム、或いは、ハンドルと操舵輪とが機械的に切り離されているステアバイワイヤシステムにも同様に適用可能である。
また、他の実施形態では、操舵アシストモータとして、３相以外の多相交流モータや、ブラシ付ＤＣモータを用いてもよい。

減速機構８５は、ウォームギア８６及びウォームホイール８７を有する。ウォームギア８６は、モータ８０の回転軸の先端に設けられている。ウォームホイール８７は、ウォームギア８６と噛み合った状態でインターミディエイトシャフト９３と同軸に設けられている。これにより、モータ８０の回転がインターミディエイトシャフト９３に伝達される。また、ハンドル９１の操舵や、路面からの反力によってインターミディエイトシャフト９３が回転すると、この回転が減速機構８５を経由してモータ８０に伝達され、モータ８０が回転する。

ここで、ハンドル９１から操舵輪９９に至る、ハンドル９１の操舵力が伝達される機構全体を「操舵系メカ１００」という。ＥＣＵ１０は、操舵系メカ１００に接続されたモータ８０が出力するアシストトルクを制御することにより、操舵系メカ１００が発生する操舵トルクＴｓを制御する。
操舵系メカ１００は、ばねを含む様々な機械要素が連結されて構成されており、固有の共振周波数を有する。一般に、操舵系メカ１００の共振周波数帯域は１０〜２０Ｈｚ程度である。

また、車両の所定の部位には、車速Ｖを検出する車速センサ７１が設けられている。
ＥＣＵ１０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９４により検出された操舵トルクＴｓや車速センサ７１により検出された車速Ｖ等に基づき、アシストトルク指令Ｔａ^*を演算する。そして、ＥＣＵ１０は、アシストトルク指令Ｔａ^*に基づいて演算した駆動電圧Ｖｄをモータ８０へ印加することにより、操舵系メカ１００に操舵トルクＴｓを発生させる。

［ＥＣＵの構成］
図２に示すように、ＥＣＵ１０は、負荷推定器２０、目標生成部４０、応答補償フィルタ５０、偏差演算器５９、サーボ制御器６０、及び電流フィードバック（図中「ＦＢ」）部７０等を備える。
ＥＣＵ１０における各種演算処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。

負荷推定器２０は、加算器２１及びローパスフィルタ（図中「ＬＰＦ」）２２を含む。図２に例示する形態では、加算器２１は、アシストトルク指令Ｔａ^*と目標操舵トルクＴｓ^*とを加算する。ローパスフィルタ２２は、加算されたトルクから、所定の周波数、例えば１０Ｈｚ以下の帯域の成分を抽出する。負荷推定器２０は、ローパスフィルタ２２により抽出された周波数成分を推定負荷Ｔｘとして出力する。

目標生成部４０は、負荷推定器２０にて推定された推定負荷Ｔｘと車速Ｖとに基づき、特許文献１に開示されているようなアシストマップを用いて、操舵トルクＴｓの目標値である目標操舵トルクＴｓ^*を生成する。ただし、マップ化された車速Ｖ以外の車速では、マップの値から補間して目標操舵トルクＴｓ^*を求める。

応答補償フィルタ５０は、本実施形態に特有の構成である。
応答補償フィルタ５０は、入力された目標操舵トルクＴｓ^*に対し特定の周波数帯域における応答を補償するフィルタ処理を行い、応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**を出力する。応答補償フィルタ５０の入出力の関係を示す伝達特性の具体例については後述する。

応答補償フィルタ５０の構成の一例を図３に示す。
図３に示す応答補償フィルタ５０１は、複数のバンドパスフィルタ（図中「ＢＰＦ」）５１１、５１２、５１３を組み合わせて構成されている。各バンドパスフィルタ５１１、５１２、５１３は、低次フィルタである二次のフィルタで構成され、互いに異なる周波数帯域の入力信号を通過させる。
図３の構成では、直列接続された減算器５４１、５４２、５４３にて、各入力信号から各バンドパスフィルタ５１１、５１２、５１３の出力が減算された値が出力される。

偏差演算器５９は、トルクセンサ９４で検出された操舵トルクＴｓと、応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**との差であるトルク偏差ΔＴｓ（＝Ｔｓ^**−Ｔｓ）を演算する。
サーボ制御器６０は、特許文献１の「アシストコントローラ」に相当するものである。サーボ制御器６０は、トルク偏差ΔＴｓが０になるように、つまり、操舵トルクＴｓを応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**に追従させるように「サーボ制御」を実行し、アシストトルク指令Ｔａ^*を演算する。

電流フィードバック部７０は、アシストトルク指令Ｔａ^*に応じたアシストトルクが、特にトルクセンサ９４よりも操舵輪９９側の操舵軸９５に付与されるように、モータ８０へ駆動電圧Ｖｄを印加する。
具体的に電流フィードバック部７０は、電流フィードバック制御回路、駆動回路、及びインバータ等の電力変換回路を含む。

電流フィードバック制御回路は、アシストトルク指令Ｔａ^*に基づいてモータ８０の各相に通電する目標電流を演算し、実電流を目標電流に対してフィードバックすることにより各相電圧指令を演算する。駆動回路は、電圧指令に基づくＰＷＭ制御等により、インバータをスイッチング動作させる駆動信号を指令する。インバータは、複数の駆動信号に従ってスイッチング動作することにより、バッテリ等から入力された電力を変換し、操舵軸９５に所望のアシストトルクを発生させるように駆動電圧Ｖｄを出力する。
このような電流フィードバック制御の技術は、モータ制御分野における周知技術であるため、詳細な説明を省略する。

次に上記構成によるＥＣＵ１０の作用効果について、「応答補償フィルタの伝達特性」及び「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」により説明する。図４に示すように、「応答補償フィルタの伝達特性」は、目標操舵トルクＴｓ^*を入力とし、応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**を出力とする伝達関数の周波数特性である。「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」は、目標操舵トルクＴｓ^*を入力とし、操舵系メカ１００が発生する操舵トルクＴｓを出力とする伝達関数の周波数特性である。

ここでは、周波数特性として主にゲインの増減について着目し、位相には言及しない。ゲインに関しては、０［ｄＢ］、すなわち１倍を基準として、ｄＢ単位で正のゲインにより入力を増幅するか、又は、ｄＢ単位で負のゲインにより入力を抑制するという視点で、特性を説明する。以下、「ゲインが正／負」という記述は、ｄＢ単位を前提とする。
「応答補償フィルタの伝達特性」が全周波数帯域にわたってゲイン０［ｄＢ］のフラットな特性の場合、応答補償フィルタ５０は、入力された目標操舵トルクＴｓ^*をそのまま応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**として出力する。つまり、実質的な「応答補償」を行わない。

一方、ゲイン０［ｄＢ］のフラットな特性に対し、特定の帯域でゲインが正方向に増加する伝達特性の場合、応答補償フィルタ５０は、入力された目標操舵トルクＴｓ^*をその帯域で増幅した応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**を出力する。逆に、特定の帯域でゲインが負方向に減少する伝達特性の場合、応答補償フィルタ５０は、入力された目標操舵トルクＴｓ^*をその帯域で抑制した応答補償後目標操舵トルクＴｓ^**を出力する。
以下、「応答補償フィルタの伝達特性」について「ゲインを増加／減少させる」という記述は、ゲインを０［ｄＢ］、すなわち１倍から、増加又は減少させることを意味する。

続いて、「応答補償フィルタの伝達特性」、及び、それに対応する「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」の３通りの具体例を第１〜第３実施形態として説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態の「応答補償フィルタの伝達特性」を図５に、「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」を図６に示す。図６（ａ）は１〜１００Ｈｚの周波数帯域における特性を示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）の１〜１０Ｈｚの帯域の拡大図である。

図６には、本実施形態による「応答補償あり」の場合の伝達特性を実線で示す。また、比較例として、「応答補償なし」の場合の伝達特性を破線で示す。この比較例は、応答補償フィルタを備えない特許文献１の従来技術に相当する。
比較例の伝達特性は、ゲインが約１〜７Ｈｚの帯域で負、約７〜３０Ｈｚの帯域で正、約３０Ｈｚ以上の帯域で負となる連続的な曲線で表される。

約１〜７Ｈｚの帯域での負のゲインは０［ｄＢ］よりわずかに小さい程度であり、目標操舵トルクＴｓ^*に対する操舵トルクＴｓの応答がやや低下していると考えられる。
約７〜３０Ｈｚの帯域での正のゲインは、２０Ｈｚよりやや低い１８Ｈｚ付近をピークとする山形を呈している。この山形の特性は、操舵系メカ１００の共振によって生ずるものである。以下、操舵系メカ１００の共振特性を「メカ共振特性」という。

この山形特性のピークより高周波数側の帯域では、周波数が高くなるにつれてゲインが急激に低下する。そして、ゲインは、約３０Ｈｚでゼロクロスし、３０Ｈｚ以上の帯域で負の値となる。つまり、共振特性帯域の高周波側の帯域では、周波数が高くなるほど応答が低下し、目標操舵トルクＴｓ^*に比べて操舵トルクＴｓの出力が小さくなる。
なお、数十〜１００Ｈｚ以上の高周波帯域での応答性は、操舵フィールに与える影響が比較的小さい。したがって、以後、約５０Ｈｚ以上の特性については詳しく言及しない。

このように、応答補償フィルタを備えない比較例のステアリング制御装置では、目標操舵トルクＴｓ^*がそのまま操舵トルクＴｓに伝達されるわけではなく、メカ共振特性の影響や応答性低下の影響を受けた伝達特性を有する。その結果、ドライバは、メカ共振特性による操舵時のざらつき感や、応答性低下による手応え不足を感じるおそれがある。
そこで、本実施形態の応答補償フィルタ５０は、目標操舵トルクＴｓ^*を入力として、メカ共振特性の影響や応答性低下の影響を抑制するように応答を補償するものである。

第１実施形態の「応答補償フィルタの伝達特性」は、次のように設定されている。
（Ｉ）約１〜７Ｈｚの帯域でゲインを少し増加させている。
（ＩＩ）約１８Ｈｚを負のピークとして約７〜３０Ｈｚの帯域でゲインを比較的大きく減少させている。
（ＩＩＩ）４０〜５０Ｈｚを正のピークとして約３０〜３００Ｈｚの帯域でゲインを比較的大きく増加させている。

これに応じて、第１実施形態の「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」は、比較例の伝達特性に対し次のように変化する。図６中、（Ｉ）及び（ＩＩＩ）の変化をハッチング入りのブロック矢印で示し、（ＩＩ）の変化を白抜きブロック矢印で示す。
（Ｉ）約１〜７Ｈｚの帯域では、ゲインがほぼ０［ｄＢ］でフラットになる。つまり、応答補償なしの場合に比べ、ゲインが負、すなわち１倍未満の状態から、０［ｄＢ］、すなわち１倍に近づく方向に少し増加する。これにより、応答性が向上し、操舵時の手応えが向上する。

（ＩＩ）約７〜３０Ｈｚの帯域でも、ゲインがほぼ０［ｄＢ］でフラットになる。この帯域では、応答補償なしの場合に比べ、ゲインが正、すなわち１倍を超えた状態から、０［ｄＢ］、すなわち１倍に近づく方向に減少する。ここで、山形のピークである２０Ｈｚ付近ほど減少度合いが大きい。これにより、メカ共振特性が抑制され、操舵時のざらつき感が低減する。

（ＩＩＩ）約３０〜６０Ｈｚの帯域では、ゲインは、周波数が高くなるにつれて直線的に低下する。このとき、右下がりの特性線は、比較例の特性線に対し高ゲイン側にオフセットしている。これにより、応答性が向上し、操舵時の手応えが向上する。
第１実施形態では、（ＩＩ）の帯域が「メカ共振特性を抑制する周波数帯域」である。また、（Ｉ）の帯域が「メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも低周波数側の帯域」に相当し、（ＩＩＩ）の帯域が「メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも高周波数側の帯域」に相当する。（Ｉ）及び（ＩＩＩ）の帯域では、応答性を向上させる。

このように、第１実施形態の「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」は、約１〜３０Ｈｚの周波数帯域にわたって、ゲインがほぼ０［ｄＢ］でフラットになる。言い換えれば、そうなるように「応答補償フィルタの伝達特性」が設定されている。したがって、約１〜３０Ｈｚの周波数帯域では、操舵系メカ１００が出力する操舵トルクＴｓは、目標操舵トルクＴｓ^*とほぼ一致する。これにより、操舵フィールが向上する。

しかも、本実施形態の構成では、サーボ制御器６０をハイゲインにする必要がないため、制御の安定性を向上させることができる。また、応答補償フィルタ５０を用いることで、サーボ制御器６０を低次にすることができ、サーボ制御器６０の実装が容易になる。
ここで、特開２０１４−２３７３７５号公報には、サーボ制御器６０においてアシストトルク指令Ｔａ^*を出力制限する技術が開示されている。また、特開２０１５−３３９４１号公報には、サーボ制御器６０において、トルク偏差ΔＴｓに基づく入力の絶対値が所定値未満のときアシストトルク指令Ｔａ^*を不感帯処理する技術が開示されている。サーボ制御器６０の実装が容易になることで、これらの応用技術を適用しやすくなる。

さらに、図３に示す応答補償フィルタ５０１のように、低次のバンドバスフィルタ５１１、５１２、５１３を組み合わせて応答補償フィルタを構成することにより、応答補償フィルタの実装が容易になる。
加えて、図５に示す通り、「応答補償フィルタの伝達特性」は直感的に理解しやすい特性であるため、設定が容易である。さらに、目標値追従性能と外乱抑制性能、すなわち、「外乱が入力されたときに目標値からのずれを生じにくくする性能」とを独立に確保することができるため、高性能な制御を容易に実現することができる。

（第２、第３実施形態）
図５、図６に示した例とは別の「応答補償フィルタの伝達特性」及び「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」の二つの例を、第２、第３実施形態として、図７、図８に示す。図８に破線で示す比較例の伝達特性は、図６と同じものである。
第２、第３実施形態の伝達特性についても、メカ共振特性の抑制によるざらつき感の低減や、応答性の向上による手応え感の向上を図るという点で、第１実施形態と共通する。ただし、共振抑制や応答性向上の度合いは各実施形態によって異なる。

図７（ａ）及び図８（ａ）に、第２実施形態の伝達特性を示す。
第２実施形態の「応答補償フィルタの伝達特性」は、次のように設定されている。
（Ｉ）約１〜８Ｈｚの帯域でゲインを少し増加させている。
（ＩＩ）約２０Ｈｚを負のピークとして約８〜３００Ｈｚの帯域でゲインを比較的大きく減少させている。

これに応じて、第２実施形態の「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」は、比較例の伝達特性に対し次のように変化する。図８（ａ）中、（Ｉ）の変化をハッチング入りのブロック矢印で示し、（ＩＩ）の変化を白抜きブロック矢印で示す。
（Ｉ）約１〜８Ｈｚの帯域では、ゲインが０［ｄＢ］よりも少し大きい範囲で、周波数が高くなるにつれてなだらかに増加する。そのうち、約１〜７Ｈｚの帯域では、比較例における負のゲインが、０［ｄＢ］、すなわち１倍を少し上回る程度にまで増加する。約７〜８Ｈｚの帯域では、比較例における正のゲインの絶対値が増加する。これにより、応答性が向上し、操舵時の手応えが向上する。

（ＩＩ）約８〜３０Ｈｚの帯域では、正のゲインが減少する。そのうち約８〜１２Ｈｚの帯域では、ゲインが正のまま減少し、０［ｄＢ］、すなわち１倍よりも少し大きい値となる。約１２〜３０Ｈｚの帯域では、ゲインが０［ｄＢ］、すなわち１倍を下回り、負の値にまで減少する。これにより、メカ共振特性が抑制され、操舵時のざらつき感が低減する。

図７（ｂ）及び図８（ｂ）に、第３実施形態の伝達特性を示す。
第３実施形態の「応答補償フィルタの伝達特性」は、次のように設定されている。
（Ｉ）約１〜９Ｈｚの帯域でゲインを少し増加させている。
（ＩＩ）約２０Ｈｚを負のピークとして約９〜３００Ｈｚの帯域でゲインを比較的大きく減少させている。ただし、その減少の程度は、第２実施形態よりも小さい。

これに応じて、第３実施形態の「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」は、比較例の伝達特性に対し次のように変化する。図８（ｂ）中、（Ｉ）の変化をハッチング入りのブロック矢印で示し、（ＩＩ）の変化を白抜きブロック矢印で示す。
（Ｉ）約１〜９Ｈｚの帯域では、第２実施形態と同様の変化を示す。細かくは、第２実施形態に対し、帯域（ＩＩ）との境界周波数が約８Ｈｚから約９Ｈｚにシフトしている。
これにより、応答性が向上し、操舵時の手応えが向上する。

（ＩＩ）約９〜３０Ｈｚの帯域では、正のゲインが減少する。そのうち約９〜２０Ｈｚの帯域では、ゲインが正のまま減少し、０［ｄＢ］、すなわち１倍よりも少し大きい値となる。約２０〜３０Ｈｚの帯域では、ゲインが０［ｄＢ］、すなわち１倍を下回り、負の値にまで減少する。第３実施形態では、約１〜２０Ｈｚの帯域でゲインが正となり、第２実施形態に比べ、ゲインが正となる帯域が高周波数側に広がる。これにより、メカ共振特性が抑制され、操舵時のざらつき感が低減する。

第２、第３実施形態では、（ＩＩ）の帯域が「メカ共振特性を抑制する周波数帯域」である。また、「メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも低周波数側の帯域」に相当する（Ｉ）の帯域では、第１実施形態と同様に応答性を向上させる。
ただし、第２、第３実施形態では、「目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性」の「メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも高周波数側の帯域」におけるゲインは、比較例のゲインよりも小さい。このように、第１実施形態の（ＩＩＩ）の帯域での特性とは異なり、「メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも高周波数側の帯域」で応答性を向上させないようにしてもよい。

現実の車両において応答補償フィルタ５０の伝達特性を設定するにあたっては、車両の特性やドライバの感性等に応じて、第１〜第３実施形態のいずれかに近い特性や、それらを組み合わせた特性のうち、最適なものを採用すればよい。目標操舵トルクＴｓ^*の応答補償によって得られる共振特性や応答性向上の効果の度合いを適宜選択することで、その車両やドライバにとって最適の操舵フィールを実現することができる。

（その他の実施形態）
（１）応答補償フィルタの構成は、図３に記載した複数のバンドパスフィルタを用いるものに限らず、特定の周波数帯域のゲインを増減可能なものであればよい。
図９（ａ）に示す応答補償フィルタ５０２は、それぞれ異なる阻止帯域を有する複数のノッチフィルタ５２１、５２２、５２３が直列に接続されて構成されている。
図９（ｂ）に示す応答補償フィルタ５０３は、高次伝達関数５３によって構成されている。
各応答補償フィルタの構成によって、厳密には伝達特性が全く一致するわけではない。しかし、操舵フィールを向上させるという本発明の目的の観点からは、実質的にほぼ同一の効果が得られる伝達特性を実現することができる。

（２）上記実施形態の図１における負荷推定器２０の加算器２１の入力として、目標操舵トルクＴｓ^*に代えて、操舵トルクＴｓを用いてもよい。また、アシストトルク指令Ｔａ^*に代えて、アシストトルクの検出値を用いてもよい。さらに、負荷を推定するのでなく直接検出してもよい。

（３）例えば特許文献１の図２等には、モータ速度ωに基づいて操舵トルクＴｓを補正するトルク補正部の構成が記載されている。本発明のステアリング制御装置も同様のトルク補正部を備えてもよい。その場合、本明細書におけるアシストトルク指令Ｔａ^*を、補正トルクが加算される前のべースアシスト指令と読み替えればよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０・・・ＥＣＵ（ステアリング制御装置）
４０・・・目標生成部
５０（５０１、５０２、５０３）・・・応答補償フィルタ
８０・・・（操舵アシスト）モータ
１００・・・操舵系メカ

Claims (4)

1. 操舵トルク（Ｔｓ）を発生する操舵系メカ（１００）に接続されたモータ（８０）が出力するアシストトルクを制御するステアリング制御装置であって、
   前記操舵トルクの目標値である目標操舵トルク（Ｔｓ^*）を生成する目標生成部（４０）と、
   入力された前記目標操舵トルクに対し特定の周波数帯域における応答を補償するフィルタ処理を行い、応答補償後目標操舵トルク（Ｔｓ^**）を出力する応答補償フィルタ（５０）と、
   前記操舵トルクと前記応答補償後目標操舵トルクとの差であるトルク偏差（ΔＴｓ）が０になるように前記アシストトルクの指令値（Ｔａ^*）を演算するサーボ制御器（６０）と、
   を備え、
   前記応答補償フィルタの伝達特性は、
   前記目標操舵トルクから前記操舵トルクまでの伝達特性において前記操舵系メカの共振によりゲインが大きくなるメカ共振特性が現れる周波数帯域で、当該メカ共振特性を抑制するように設定されているステアリング制御装置。
2. 前記応答補償フィルタの伝達特性は、
   前記メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも低周波数側の帯域で、前記目標操舵トルクから前記操舵トルクまでの伝達特性のゲインを増加させるように設定されている請求項１に記載のステアリング制御装置。
3. 前記応答補償フィルタの伝達特性は、
   前記メカ共振特性を抑制する周波数帯域よりも高周波数側の帯域で、前記目標操舵トルクから前記操舵トルクまでの伝達特性のゲインを増加させるように設定されている請求項１または２に記載のステアリング制御装置。
4. 前記応答補償フィルタ（５０１）は、
   複数のバンドパスフィルタ（５１１、５１２、５１３）により構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリング制御装置。

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