WO2023127149A1 - モータ制御装置 - Google Patents

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WO2023127149A1
WO2023127149A1 PCT/JP2021/048964 JP2021048964W WO2023127149A1 WO 2023127149 A1 WO2023127149 A1 WO 2023127149A1 JP 2021048964 W JP2021048964 W JP 2021048964W WO 2023127149 A1 WO2023127149 A1 WO 2023127149A1
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WO
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command value
torque
steering
assist
manual steering
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Application number
PCT/JP2021/048964
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English (en)
French (fr)
Inventor
シン 周
直紀 小路
英則 板本
晴天 玉泉
宏昌 玉木
真吾 新田
俊介 辻井
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor control device for steering angle control.
  • Patent Document 1 discloses a motor control device that performs angle feedback control of an electric motor based on an integrated angle command value obtained by adding a manual steering command value to an automatic steering command value.
  • Patent Document 2 discloses a vibration torque calculation unit that calculates a vibration torque for warning when it is determined that the vehicle has deviated from the lane, and an electric vehicle using the vibration torque calculated by the vibration torque calculation unit.
  • a vehicle steering system includes a current control section that applies vibration to a steering wheel by controlling a motor.
  • the vibration torque calculator sets the value of the vibration torque such that the larger the steering torque detected by the torque sensor, the larger the value of the vibration torque, and the smaller the steering torque, the smaller the value of the vibration torque.
  • the vibration torque calculation unit stores in advance a map that stores the relationship between the steering torque and the peak value of the vibration torque, and calculates the vibration torque based on the map and the steering torque detected by the torque sensor. Set torque.
  • An object of the present invention is to provide a motor control device capable of controlling an electric motor based on an integrated angle command value obtained by adding a manual steering command value to an automatic steering command value, in which a warning vibration is applied to the steering wheel according to the driving state of the vehicle.
  • One embodiment of the present invention is a motor control device for driving and controlling an electric motor for steering angle control, comprising: an assist torque command value calculation unit for calculating an assist torque command value using a steering torque; a manual steering command value calculator that calculates a manual steering command value using the torque and the assist torque command value; and an integration unit that calculates an integrated angle command value by adding the manual steering command value to the automatic steering command value.
  • an angle command value calculation section a control section for controlling the angle of the electric motor based on the integrated angle command value; and the steering torque input to the manual steering command value calculation section and input to the manual steering command value calculation section.
  • a dead zone processing unit provided for at least one of the input torques and a warning vibration torque are: and a warning vibration imparting section for imparting as a component of the motor torque command value of the electric motor, wherein the manual steering command value calculating section is configured such that at least one of the input torques provided with the dead zone processing section is When the first condition of being out of the range of the dead zone is satisfied, the road surface information including the information on the road surface reaction torque is used for the calculation of the manual steering command value, and when the first condition is not satisfied, , the road surface information is not used for calculating the manual steering command value, and the manual steering command value calculation unit satisfies the first condition when the warning vibration torque is applied.
  • a motor control device that uses the road surface information for calculating the manual steering command value for a certain period from the time when the state changes from the state where the first condition is not satisfied.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering system to which a motor control device according to an embodiment of the invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the motor control ECU.
  • FIG. 3 is a graph showing a setting example of the assist torque command value Tas with respect to the steering torque Ttb .
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the angle control section.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of a physical model of the electric power steering system.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the disturbance torque estimator.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the torque control section.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the manual steering command value calculator.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering system to which a motor control device according to an embodiment of the invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the motor control
  • FIG. 9 is a graph showing input/output characteristics of the first dead zone processor.
  • FIG. 10 is a graph showing input/output characteristics of the second dead zone processor.
  • FIG. 11A is a flowchart showing part of the procedure of determination processing executed by the determination unit in the driving assistance mode.
  • FIG. 11B is a flowchart showing part of the procedure of determination processing executed by the determination unit in the driving assistance mode.
  • FIG. 12 is a time chart showing an example of vibration waveforms during the warning mode.
  • One embodiment of the present invention is a motor control device for driving and controlling an electric motor for steering angle control, comprising: an assist torque command value calculation unit for calculating an assist torque command value using a steering torque; a manual steering command value calculator that calculates a manual steering command value using the torque and the assist torque command value; and an integration unit that calculates an integrated angle command value by adding the manual steering command value to the automatic steering command value.
  • an angle command value calculation section a control section for controlling the angle of the electric motor based on the integrated angle command value; and the steering torque input to the manual steering command value calculation section and input to the manual steering command value calculation section.
  • a dead zone processing unit provided for at least one of the input torques and a warning vibration torque are: and a warning vibration imparting section for imparting as a component of the motor torque command value of the electric motor, wherein the manual steering command value calculating section is configured such that at least one of the input torques provided with the dead zone processing section is When the first condition of being out of the range of the dead zone is satisfied, the road surface information including the information on the road surface reaction torque is used for the calculation of the manual steering command value, and when the first condition is not satisfied, , the road surface information is not used for calculating the manual steering command value, and the manual steering command value calculation unit satisfies the first condition when the warning vibration torque is applied.
  • a motor control device that uses the road surface information for calculating the manual steering command value for a certain period from the time when the state changes from the state where the first condition is not satisfied.
  • the dead band processing section includes a first dead band processing section provided for the steering torque input to the manual steering command value calculation section, and a first dead band processing section provided for the steering torque input to the manual steering command value calculation section. and a second dead zone processing unit provided for the assist command value to be set.
  • the road surface information is calculated based on the integrated torque command value corresponding to the integrated angle command value and the steering angle, and is calculated using a high-frequency component of an estimated disturbance torque applied to the steering shaft. be.
  • the warning vibration imparting section is configured to output a vibration torque command value corresponding to the target warning vibration waveform, and the vibration torque command value corresponds to the integrated angle command value. It is added to the corresponding integrated torque command value.
  • the warning vibration imparting unit is configured to output a vibration angle command value corresponding to the target warning vibration waveform, and the vibration angle command value corresponds to the integrated angle command value. is added.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering system to which a motor control device according to one embodiment of the invention is applied.
  • An electric power steering system 1 includes a steering wheel (steering wheel) 2 as a steering member for steering a vehicle, a steering mechanism 4 for steering steered wheels 3 in conjunction with the rotation of the steering wheel 2, and a driving mechanism. and a steering assist mechanism 5 for assisting a person's steering.
  • the steering wheel 2 and steering mechanism 4 are mechanically connected via a steering shaft 6 and an intermediate shaft 7 .
  • the steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to the steering wheel 2 and an output shaft 9 connected to the intermediate shaft 7.
  • the input shaft 8 and the output shaft 9 are connected via a torsion bar 10 so as to be relatively rotatable.
  • a torque sensor 12 is arranged near the torsion bar 10 .
  • the torque sensor 12 detects a steering torque (torsion bar torque) Ttb applied to the steering wheel 2 based on relative rotational displacement amounts of the input shaft 8 and the output shaft 9 .
  • the steering torque Ttb detected by the torque sensor 12 is, for example, a positive value for torque for steering to the left and a negative value for torque for steering to the right.
  • the magnitude of the steering torque Ttb increases as the absolute value increases.
  • the steering mechanism 4 consists of a rack and pinion mechanism including a pinion shaft 13 and a rack shaft 14 as a steering shaft.
  • the steered wheels 3 are connected to each end of the rack shaft 14 via tie rods 15 and knuckle arms (not shown).
  • the pinion shaft 13 is connected to the intermediate shaft 7 .
  • the pinion shaft 13 rotates in conjunction with steering of the steering wheel 2 .
  • a pinion 16 is connected to the tip of the pinion shaft 13 .
  • the rack shaft 14 extends linearly along the lateral direction of the vehicle.
  • a rack 17 that meshes with the pinion 16 is formed in the axially intermediate portion of the rack shaft 14 .
  • the pinion 16 and rack 17 convert the rotation of the pinion shaft 13 into axial movement of the rack shaft 14 .
  • the steerable wheels 3 can be steered.
  • the steering assist mechanism 5 includes an electric motor 18 for generating a steering assist force (assist torque) and a speed reducer 19 for amplifying the output torque of the electric motor 18 and transmitting it to the steering mechanism 4 .
  • the speed reducer 19 comprises a worm gear mechanism including a worm gear 20 and a worm wheel 21 meshing with the worm gear 20 .
  • the speed reducer 19 is accommodated in a gear housing 22 as a transmission mechanism housing.
  • the reduction ratio (gear ratio) of the speed reducer 19 may be represented by N.
  • the reduction ratio N is defined as the ratio ( ⁇ wg / ⁇ ww ) of the worm gear angle ⁇ wg that is the rotation angle of the worm gear 20 to the worm wheel angle ⁇ ww that is the rotation angle of the worm wheel 21 .
  • the worm gear 20 is rotationally driven by the electric motor 18 . Also, the worm wheel 21 is connected to the output shaft 9 so as to be rotatable together.
  • the worm gear 20 When the worm gear 20 is rotationally driven by the electric motor 18, the worm wheel 21 is rotationally driven, motor torque is applied to the steering shaft 6, and the steering shaft 6 (output shaft 9) rotates. Rotation of the steering shaft 6 is transmitted to the pinion shaft 13 via the intermediate shaft 7 . Rotation of the pinion shaft 13 is converted into axial movement of the rack shaft 14 . As a result, the steerable wheels 3 are steered. That is, by rotationally driving the worm gear 20 with the electric motor 18, the steering assistance with the electric motor 18 and the steering of the steerable wheels 3 become possible.
  • the electric motor 18 is provided with a rotation angle sensor 23 for detecting the rotation angle of the rotor of the electric motor 18 .
  • the torque applied to the output shaft 9 includes motor torque by the electric motor 18 and disturbance torque Tlc other than the motor torque.
  • the disturbance torque T lc other than the motor torque includes steering torque T tb , road load torque (road surface reaction torque) T rl , friction torque T f and the like.
  • the steering torque Ttb is torque applied to the output shaft 9 from the steering wheel 2 side due to force applied to the steering wheel 2 by the driver, force generated by steering inertia, or the like.
  • the road load torque Trl is generated by the self-aligning torque generated in the tire, the force generated by the suspension and tire wheel alignment, the frictional force of the rack and pinion mechanism, and the like. is the torque applied to
  • the vehicle has a CCD (Charge Coupled Device) camera 25 that captures the road in front of the vehicle, a GPS (Global Positioning System) 26 that detects the position of the vehicle, and a radar that detects road shapes and obstacles. 27, a map information memory 28 storing map information and the like are installed.
  • CCD Charge Coupled Device
  • GPS Global Positioning System
  • the CCD camera 25, GPS 26, radar 27 and map information memory 28 are connected to a host ECU (ECU: Electronic Control Unit) 201 for driving support control. Based on the information obtained by the CCD camera 25, GPS 26 and radar 27, map information, etc., the host ECU 201 recognizes the surrounding environment, estimates the position of the vehicle, and plans routes, and determines control target values for steering and drive actuators. conduct.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the host ECU 201 generates the automatic steering command values ⁇ ad, cmd for the driving assistance mode based on the information obtained by the CCD camera 25, the GPS 26, the radar 27, and the map information during the driving assistance mode. .
  • the driving assistance is Lane Centering Assist (LCA) for the vehicle to automatically follow the center of the lane (lane center).
  • the automatic steering command value ⁇ ad, cmd is a target value of the steering angle (in this embodiment, the rotation angle of the pinion shaft 13) for running the vehicle along the center of the lane. Since the processing for setting the automatic steering command values ⁇ ad and cmd is well known, detailed description thereof will be omitted here.
  • the automatic steering control driving support control
  • LKA lane keeping assist
  • the host ECU 201 determines whether there is a high possibility that the vehicle will deviate from the lane. In this embodiment, when the host ECU 201 determines that there is a high possibility that the vehicle will deviate from the lane, the host ECU 201 vibrates according to the waveform of the warning vibration to be imparted to the steering wheel 2 (hereinafter referred to as "target warning vibration waveform"). A torque command value Twa,cmd is generated and output.
  • warning mode the mode in which the vibration torque command values Twa , cmd are output from the host ECU 201 will be referred to as "warning mode".
  • the host ECU 201 outputs a warning mode signal Swa,mode indicating whether or not it is in the warning mode.
  • the higher-level ECU 201 also generates a driving mode signal Sdr,mode indicating whether the driving mode is the normal mode or the driving support mode.
  • the driving mode signal Sdr,mode , the automatic steering command value ⁇ ad ,cmd , the warning mode signal Swa ,mode , and the vibration torque command value Twa,cmd are given to the motor control ECU 202 via the vehicle-mounted network.
  • the steering torque T tb detected by the torque sensor 12 and the output signal of the rotation angle sensor 23 are input to the motor control ECU 202 .
  • the motor control ECU 202 controls the electric motor 18 based on these input signals and information given from the host ECU 201 .
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the motor control ECU 202. As shown in FIG.
  • the motor control ECU 202 includes a microcomputer 50, a drive circuit (inverter circuit) 41 that is controlled by the microcomputer 50 and supplies electric power to the electric motor 18, and a current flowing through the electric motor 18 (hereinafter referred to as "motor current I"). ) and a current detection circuit 42 for detecting the current.
  • the microcomputer 50 has a CPU and memory (ROM, RAM, non-volatile memory, etc.), and functions as a plurality of functional processing units by executing predetermined programs.
  • the plurality of function processing units include an assist torque command value setting unit 51, a manual steering command value calculation unit 52, an integrated angle command value calculation unit 53, an angle control unit 54, and a torque control unit (current control unit). 55 , a changeover switch 56 and an adder 57 .
  • the assist torque command value setting unit 51 sets an assist torque command value T assist , which is a target value of assist torque required for manual operation.
  • the assist torque command value setting unit 51 sets the assist torque command value T assist based on the steering torque Ttb detected by the torque sensor 12 .
  • a setting example of the assist torque command value T assist with respect to the steering torque Ttb is shown in FIG.
  • the assist torque command value T assist is a positive value when the electric motor 18 should generate a steering assist force for left steering, and when the electric motor 18 should generate a steering assist force for right steering. Negative value.
  • the assist torque command value T assist takes a positive value for a positive value of the steering torque Ttb , and takes a negative value for a negative value of the steering torque Ttb .
  • the assist torque command value T assist is set such that its absolute value increases as the absolute value of the steering torque Ttb increases.
  • the assist torque command value T assist is input to the first input terminal of the selector switch 56 .
  • the assist torque command value setting unit 51 may also consider the vehicle speed detected by a vehicle speed sensor (not shown) when setting the assist torque command value T assist .
  • the assist torque command value T assist is set such that its absolute value increases as the absolute value of the steering torque Ttb increases, and its absolute value decreases as the vehicle speed increases.
  • the assist torque command value setting unit 51 may calculate the assist torque command value T assist by multiplying the steering torque Ttb by a preset constant.
  • the manual steering command value calculator 52 calculates the steering angle (more precisely, the rotation angle of the pinion shaft 13) corresponding to the steering wheel operation as a manual steering command value ⁇ md, It is provided to set as cmd .
  • the manual steering command value calculator 52 uses the steering torque Ttb detected by the torque sensor 12 and the assist torque command value T assist set by the assist torque command value setting unit 51 to calculate the manual steering command value ⁇ md, Generate cmd . The details of the manual steering command value calculator 52 will be described later.
  • Integrated angle command value calculation unit 53 adds manual steering command values ⁇ md, cmd to automatic steering command values ⁇ ad, cmd set by host ECU 201 to calculate integrated angle command values ⁇ sint, cmd .
  • the angle control unit 54 calculates the integrated motor torque command value T mint , cmd corresponding to the integrated angle command value ⁇ sint , cmd.
  • the integrated motor torque command value T mint,cmd is input to the second input terminal of the changeover switch 56 .
  • the integrated motor torque command value Tmint is an example of the "integrated torque command value" in the present invention. Details of the angle control unit 54 will be described later.
  • the selector switch 56 outputs one of the assist torque command value T assist and the integrated motor torque command value T mint, cmd as the first motor torque command value T m1, cmd according to the operation mode signal S dr, mode. . Specifically, when the driving mode is the driving support mode, the switch 56 outputs the integrated motor torque command value Tmint ,cmd as the first motor torque command value Tm1,cmd . The first motor torque command value T m1,cmd is given to the adder 57 .
  • the selector switch 56 outputs the assist torque command value T assist as the first motor torque command value T m1,cmd .
  • the first motor torque command value T m1cmd is given to the adder 57 .
  • Vibration torque command value Twa Vibration torque command value Twa . If cmd is not output, the adder 57 calculates the first motor torque command value Tm1 ,cmd as the final motor torque command value Tm,cmd . Vibration torque command value Twa . cmd is output, the adder 57 adds the first motor torque command value Tm1 ,cmd and the vibration dynamic torque command value Twa.cmd. The sum with cmd is calculated as the final motor torque command value Tm ,cmd .
  • the torque control unit 55 drives the drive circuit 41 so that the motor torque of the electric motor 18 approaches the motor torque command value Tm , cmd .
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the angle control section 54. As shown in FIG.
  • the angle control unit 54 calculates an integrated motor torque command value T mint , cmd based on the integrated angle command value ⁇ sint, cmd.
  • the angle control unit 54 includes a low-pass filter (LPF) 61, a feedback control unit 62, a feedforward control unit 63, a disturbance torque estimation unit 64, a torque addition unit 65, a disturbance torque compensation unit 66, and a first deceleration unit. It includes a ratio division section 67 , a reduction ratio multiplication section 68 , a rotation angle calculation section 69 and a second reduction ratio division section 70 .
  • LPF low-pass filter
  • a reduction ratio multiplication unit 68 multiplies the first motor torque command value Tm1, cmd calculated by the changeover switch 56 (see FIG. 2) by the reduction ratio N of the reduction gear 19 to obtain the first motor torque command value T m1, cmd is converted into a pinion shaft torque command value N ⁇ T m1, cmd acting on the pinion shaft 13 (worm wheel 21).
  • the rotation angle calculator 69 calculates the rotor rotation angle ⁇ m of the electric motor 18 based on the output signal of the rotation angle sensor 23 .
  • a second reduction ratio dividing unit 70 divides the rotor rotation angle ⁇ m calculated by the rotation angle calculation unit 69 by the reduction ratio N, thereby dividing the rotor rotation angle ⁇ m into the rotation angle (actual steering angle) of the pinion shaft 13 . Convert to ⁇ p .
  • a low-pass filter 61 performs low-pass filter processing on the integrated angle command value ⁇ sint,cmd .
  • the integrated angle command value ⁇ sin,cmd after low-pass filtering is given to the feedback control section 62 and the feedforward control section 63 .
  • the feedback control unit 62 is provided to bring the steering angle estimated value ⁇ p calculated by the disturbance torque estimating unit 64 closer to the combined angle command value ⁇ sin,cmd after low-pass filtering.
  • the feedback controller 62 includes an angular deviation calculator 62A and a PD controller 62B.
  • the angle deviation calculation unit 62A uses the deviation ( ⁇ sin, cmd - ⁇ p ) between the integrated angle command value ⁇ sin and the steering angle ⁇ p calculated by the second reduction ratio division unit 70 as the angle deviation ⁇ . You may make it calculate.
  • the PD control section 62B calculates the feedback control torque Tfb by performing PD calculation (proportional differential calculation) on the angular deviation ⁇ calculated by the angular deviation calculating section 62A.
  • the feedback control torque T fb is applied to the torque addition section 65 .
  • the feedforward control unit 63 is provided to compensate for delay in response due to inertia of the electric power steering system 1 and improve control response.
  • Feedforward control section 63 includes an angular acceleration calculation section 63A and an inertia multiplication section 63B.
  • the angular acceleration calculator 63A calculates a target angular acceleration d 2 ⁇ sin, cmd /dt 2 by second-order differentiating the integrated angle command value ⁇ sin,cmd.
  • the inertia J is obtained, for example, from a physical model 121 (see FIG. 5) of the electric power steering system 1, which will be described later.
  • the feedforward control torque Tff is given to the torque adder 65 as an inertia compensation value.
  • the torque adder 65 calculates a basic torque command value (T fb +T ff ) by adding the feedforward control torque T ff to the feedback control torque T fb .
  • the disturbance torque estimator 64 is provided for estimating nonlinear torque (disturbance torque: torque other than motor torque) generated as a disturbance in the plant (controlled object of the electric motor 18). Based on the pinion shaft torque command value N ⁇ T m1,cmd and the steering angle ⁇ p , the disturbance torque estimator 64 calculates the disturbance torque (disturbance load) Tlc , the steering angle ⁇ p , and the steering angle differential value (angular velocity). Estimate d ⁇ p /dt. Estimated values of disturbance torque T lc , steering angle ⁇ p and steering angle differential value (angular velocity) d ⁇ p /dt are represented by ⁇ T lc , ⁇ p and d ⁇ p /dt, respectively. Details of the disturbance torque estimator 64 will be described later.
  • the disturbance torque estimation value ⁇ T lc calculated by the disturbance torque estimator 64 is provided to the disturbance torque compensator 66 as a disturbance torque compensation value and also to the manual steering command value calculator 52 (see FIG. 2).
  • the steering angle estimated value ⁇ p calculated by the disturbance torque estimator 64 is provided to the angle deviation calculator 62A.
  • the integrated steering torque command value T pint,cmd is given to the first reduction gear ratio dividing section 67 .
  • the first speed reduction ratio dividing unit 67 divides the integrated steering torque command value Tpint ,cmd by the speed reduction ratio N to calculate the integrated motor torque command value Tmint,cmd .
  • This integrated motor torque command value Tmint ,cmd is given to the switch 56 (see FIG. 2).
  • the disturbance torque estimator 64 will be described in detail.
  • the disturbance torque estimator 64 is composed of a disturbance observer that estimates the disturbance torque T lc , the steering angle ⁇ p and the angular velocity d ⁇ p /dt using the physical model 121 of the electric power steering system 1 shown in FIG. 5, for example. ing.
  • This physical model 121 includes a plant (an example of a motor driven object) 122 including an output shaft 9 and a worm wheel 21 fixed to the output shaft 9 .
  • the plant 122 is provided with a steering torque Ttb from the steering wheel 2 through the torsion bar 10 and a road surface reaction torque Trl from the steered wheels 3 side.
  • the plant 122 is given a pinion shaft torque command value N ⁇ T m1,cmd via the worm gear 20 and is given a friction torque Tf by the friction between the worm wheel 21 and the worm gear 20 .
  • Tlc indicates disturbance torque other than the motor torque applied to the plant 122 .
  • the disturbance torque Tlc is shown as the sum of the steering torque Ttb , the road surface reaction torque Trl , and the friction torque Tf . contains.
  • the state equation for the physical model 121 in FIG. 5 is expressed by the following equation (4).
  • x is a state variable vector
  • u1 is a known input vector
  • u2 is an unknown input vector
  • y is an output vector (measured value).
  • A is the system matrix
  • B1 is the first input matrix
  • B2 is the second input matrix
  • C is the output matrix
  • D is the direct reach matrix.
  • x e is a state variable vector of the extended system and is expressed by the following equation (6).
  • a e is a system matrix of the extended system
  • B e is a known input matrix of the extended system
  • Ce is an output matrix of the extended system.
  • a disturbance observer (extended state observer) represented by the following equation (7) is constructed from the extended state equation of equation (5) above.
  • ⁇ x e represents the estimated value of x e .
  • L is an observer gain.
  • ⁇ y represents the estimated value of y.
  • ⁇ x e is represented by the following equation (8).
  • ⁇ p is the estimated value of ⁇ p and ⁇ T lc is the estimated value of T lc .
  • the disturbance torque estimator 64 calculates the state variable vector ⁇ xe based on the equation (7).
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the disturbance torque estimator 64. As shown in FIG.
  • the disturbance torque estimation unit 64 includes an input vector input unit 81, an output matrix multiplication unit 82, a first addition unit 83, a gain multiplication unit 84, an input matrix multiplication unit 85, a system matrix multiplication unit 86, a second It includes an addition section 87 , an integration section 88 and a state variable vector output section 89 .
  • the pinion shaft torque command value N ⁇ T m1,cmd calculated by the reduction ratio multiplication section 68 (see FIG. 4) is provided to the input vector input section 81 .
  • the input vector input unit 81 outputs an input vector u1 .
  • the output of the integrator 88 is the state variable vector ⁇ x e (see equation (8) above).
  • an initial value is given as the state variable vector ⁇ xe .
  • the initial value of the state variable vector ⁇ x e is 0, for example.
  • a system matrix multiplier 86 multiplies the state variable vector ⁇ x e by the system matrix A e .
  • the output matrix multiplier 82 multiplies the state variable vector ⁇ x e by the output matrix C e .
  • the gain multiplier 84 multiplies the output (y ⁇ y) of the first adder 83 by the observer gain L (see the above equation (7)).
  • the input matrix multiplication unit 85 multiplies the input vector u1 output from the input vector input unit 81 by the input matrix Be .
  • the second adder 87 outputs the output (Be ⁇ u 1 ) of the input matrix multiplier 85, the output (A e ⁇ x e ) of the system matrix multiplier 86, and the output of the gain multiplier 84 (L(y ⁇ ⁇ y)) is added to calculate the differential value d ⁇ x e /dt of the state variable vector.
  • the integrator 88 calculates the state variable vector ⁇ x e by integrating the output (d ⁇ x e /dt) of the second adder 87 .
  • a state variable vector output unit 89 calculates an estimated disturbance torque value ⁇ T lc , an estimated steering angle value ⁇ , and an estimated angular velocity value d ⁇ /dt based on the state variable vector ⁇ xe.
  • a general disturbance observer consists of an inverse model of the plant and a low-pass filter.
  • the equation of motion of the plant is expressed by Equation (3) as described above. Therefore, the inverse model of the plant becomes the following equation (9).
  • Inputs to a general disturbance observer are J ⁇ d 2 ⁇ p /dt 2 and N ⁇ T m1, cmd , and since the second derivative of the steering angle ⁇ p is used, the influence of noise from the rotation angle sensor 23 greatly received.
  • the disturbance torque is estimated in an integral manner, the noise effect due to differentiation can be reduced.
  • the disturbance torque estimator 64 a general disturbance observer composed of an inverse model of the plant and a low-pass filter may be used.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the torque control section 55. As shown in FIG.
  • the torque control unit 55 (see FIG. 2) includes a motor current command value calculation unit 91, a current deviation calculation unit 92, a PI control unit 93, and a PWM (Pulse Width Modulation) control unit 94.
  • the motor current command value calculation unit 91 divides the motor torque command value Tm , cmd calculated by the addition unit 57 (see FIG. 2) by the torque constant Kt of the electric motor 18 to obtain the motor current command value Im , cmd .
  • the PI control unit 93 performs PI calculation (proportional integral calculation) on the current deviation ⁇ I calculated by the current deviation calculation unit 92 to convert the motor current Im flowing through the electric motor 18 to the motor current command value Im, cmd. Generate a drive command value for guidance.
  • the PWM control section 94 generates a PWM control signal having a duty ratio corresponding to the drive command value, and supplies it to the drive circuit 41 . As a result, electric power corresponding to the drive command value is supplied to the electric motor 18 .
  • the manual steering command value calculator 52 will be described in detail below.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the manual steering command value calculator 52. As shown in FIG.
  • the manual steering command value calculation unit 52 includes a high-pass filter 101, a determination unit 102, a first dead band processing unit 103, a second dead band processing unit 104, and a command value calculation unit 105.
  • the high-pass filter 101 extracts the high-frequency component HPF( ⁇ T lc ) of the disturbance torque estimation value ⁇ T lc estimated by the disturbance torque estimator 64 .
  • the high-frequency component HPF( ⁇ Tlc ) of the disturbance torque estimate value ⁇ Tlc is an example of "road surface information including at least information about road surface reaction torque" in the present invention.
  • the steering torque Ttb is input to the first dead zone processing section 103 .
  • the first dead zone processing unit 103 sets the steering torque T tb in a range of -W 1 /2 or more and W 1 /2 or less (first dead zone region), where W 1 is the width of the first dead zone. If it is within, zero is output as the steering torque Ttb,de after the first dead zone processing.
  • the first dead zone processing unit 103 sets [T tb +(W 1 /2)] as the steering torque T tb,de after the first dead zone processing. Output. In a region where the steering torque T tb is greater than W 1 /2, the first dead zone processing unit 103 outputs [T tb - (W 1 /2)] as the steering torque T tb,de after the first dead zone processing. do.
  • the assist torque T assist is input to the second dead zone processing unit 104 . Assuming that the width of the second dead band is W 2 , the second dead band processing unit 104 sets the assist torque T assist to a range of ⁇ W 2 /2 or more and W 2 /2 or less (second dead band region), as shown in FIG. If it is within, zero is output as the assist torque T assist,de after the second dead zone processing.
  • the second dead zone processing unit 104 uses [T assist + (W 2 /2)] as the assist torque T assist,de after the second dead zone processing. Output. In a region where the assist torque T assist is greater than W 2 /2, the second dead zone processing unit 104 outputs [T assist - (W 1 /2)] as the assist torque T assist,de after the second dead zone processing. do.
  • the determination unit 102 calculates the manual steering command values ⁇ md and cmd , and calculates the high frequency component of the disturbance torque estimated value ⁇ T lc . Determine whether to use HPF( ⁇ T lc ).
  • HPF( ⁇ T lc ) is set, and when it is determined that the high-frequency component HPF ( ⁇ T lc ) of the disturbance torque estimation value ⁇ T lc is not used in the calculation of the manual steering command values ⁇ md and cmd , 0 is set to the variable Tx . set.
  • 11A and 11B are flowcharts showing the procedure of determination processing executed by the determination unit 102 in the driving assistance mode.
  • the determination process shown in steps S4 to S18 in FIGS. 11A and 11B is repeatedly executed at each predetermined calculation period ⁇ t.
  • step S1 when power is turned on (step S1), determination unit 102 sets count value k to 0 (step S2) and sets latch flag T x_switch_latch to 0 (step S3). And the determination part 102 transfers to step S4.
  • step S4 the determination unit 102 determines whether the absolute value
  • the determination The unit 102 determines that the determination condition is not satisfied.
  • step S4 When it is determined in step S4 that the determination condition is satisfied (step S4: YES), the determination unit 102 sets the switching flag T x_switch to 1 (step S5). Further, the determination unit 102 sets the latch flag T x_switch_latch to 1 (step S6). After setting the count value k to 0 (step S7), the determination unit 102 proceeds to step S14.
  • step S4 When it is determined in step S4 that the determination condition is not satisfied (step S4: NO), the determination unit 102 sets the switching flag T x_switch to 0 as shown in FIG. 11B (step S8).
  • the determination unit 102 determines whether or not the latch flag Tx_switch_latch is set to 1 (step S9).
  • step S9 NO
  • the determination unit 102 proceeds to step S14.
  • step S9 If it is determined in step S9 that the latch flag Tx_switch_latch is set to 1 (step S9: YES), the determination unit 102 increments the count value k by 1 (step S10). Then, the determination unit 102 determines whether or not the count value k is greater than a predetermined threshold value k_th (step S11). In other words, it is determined whether or not the time from when the count value k was set to 0 in the most recent step S7 to the current time is longer than the predetermined time Ts corresponding to ( k_th ⁇ t). A setting example of the predetermined time Ts will be described later.
  • step S11 If the count value k is greater than the predetermined threshold value k_th (step S11: YES), the determination unit 102 sets the latch flag T x_switch_latch to 0 (step S12), and then proceeds to step S14.
  • step S11 when it is determined that the count value k is equal to or less than the predetermined threshold value k_th (step S11: NO), the determination unit 102 sets the latch flag T x_switch_latch to 1 (step S13), and then step Move to S14.
  • step S14 the determination unit 102 determines whether or not the warning mode is on based on the warning mode signal Swa,mode . If the warning mode is in progress (step S14: YES), the determination unit 102 proceeds to step S16.
  • step S14 When it is determined in step S14 that the warning mode is not in progress (step S14: NO), the determination unit 102 sets the latch flag T x_switch_latch to the value of the switching flag T x_switch (step S15). And the determination part 102 transfers to step S16.
  • step S16 the determination unit 102 determines whether the latch flag Tx_switch_latch is 1 or not.
  • the determination unit 102 sets HPF ( ⁇ T lc ) to T x (step S17). And the determination part 102 returns to step S4.
  • step S16 If it is determined in step S16 that the latch flag Tx_switch_latch is 0 (step S16: NO), the determining unit 102 sets 0 to Tx (step S18). And the determination part 102 returns to step S4.
  • a setting example of the predetermined time Ts will be described.
  • a setting example of the predetermined time Ts will be described by taking as an example a case where the vibration waveform during the warning mode is a waveform as shown in FIG. 12, for example.
  • the vibration waveform during the warning mode is a waveform as shown in FIG. 12, for example.
  • one set is a pattern in which a target vibration waveform consisting of a sine wave of 20 Hz is repeated for 6 periods, followed by an interval time TA of 0.1 second, which is repeated three times. .
  • the predetermined time Ts is preferably equal to or longer than the interval time TA , and more preferably equal to or longer than the time TB obtained by adding one cycle of the target vibration waveform to the interval time TA . Moreover, it is preferable that the predetermined time T s is equal to or less than the total time T C of one set in the warning mode.
  • T x_switch 0 (see step S8).
  • T x_switch_latch 1 (see step S13).
  • a command value calculator 105 uses the reference EPS model to calculate manual steering command values ⁇ md and cmd .
  • the reference EPS model is a single inertia model that includes a lower column.
  • the command value calculator 105 calculates the manual steering command values ⁇ md, cmd by solving the differential equation of the following equation (10).
  • Jmd is the inertia of the lower column
  • Ttb de is the steering torque after the first dead zone processing
  • N is the reduction ratio of the speed reducer 19
  • Tassist is the assist torque after the second dead zone processing
  • k1 is the spring constant
  • c1 is the viscous damping coefficient
  • Tx is the variable set by the determination unit 102 .
  • the spring constant k1 and the viscous damping coefficient c1 are preset.
  • the manual steering command value A motor control ECU for calculating ⁇ md and cmd will be referred to as a first comparative example.
  • T x is set to HPF ( ⁇ T lc ), and the determination in step S4 of FIG. 11 is negative (NO).
  • Tx is set to 0.
  • the vibration torque command value Twa In the warning mode, the vibration torque command value Twa. According to cmd , at least one of the steering torque Ttb and the assist torque command value T assist is outside the dead body region, and a state where both the steering torque Ttb and the assist torque command value T assist are both within the dead body region. is frequently switched. As a result, the manual steering command values ⁇ md and cmd change in a short cycle, and the steering angle moves excessively.
  • step S17 of FIG. 11A the determination unit 102 sets HPF( ⁇ T lc ) to T x .
  • the determination unit 102 may set Tx to the estimated disturbance value ⁇ Tlc .
  • the determining unit 102 adds to T x the high-frequency component of the value obtained by subtracting the steering torque T tb from the estimated disturbance value ⁇ T lc ⁇ T tb ( ⁇ T lc ⁇ T tb ).
  • lc ⁇ T tb may be set.
  • HPF ( ⁇ T lc ⁇ T tb ) can be obtained by performing high-pass filtering on ( ⁇ T lc ⁇ T tb ).
  • the determination unit 102 may set T x to a value obtained by subtracting the steering torque T tb from the estimated disturbance value ⁇ T lc ( ⁇ T lc ⁇ T tb ).
  • determination unit 102 sets T x to a value obtained by subtracting steering torque T tb and friction torque T f from estimated disturbance value ⁇ T lc ( ⁇ T lc ⁇ T tb ⁇ T f ).
  • HPF ( ⁇ T lc ⁇ T tb ⁇ T f ) which is a high frequency component, may be set.
  • HPF ( ⁇ T lc ⁇ T tb ⁇ T f ) can be obtained by performing high-pass filtering on ( ⁇ T lc ⁇ T tb ⁇ T f ).
  • the friction torque Tf can be estimated using, for example, a friction model for estimating friction generated in the speed reducer 19, or the like.
  • determination unit 102 sets a value obtained by subtracting steering torque T tb and friction torque T f from disturbance estimated value ⁇ T lc ( ⁇ T lc - T tb - T f ) to T x . It may be set.
  • a third dead zone processing section may be provided for the steering torque Ttb input to the assist torque command value setting section 51 .
  • the dead band width of the third dead band processor 103 may be the same as or different from the dead band width W1 of the second dead band processor 103 .
  • the determination unit 102 determines whether the absolute value
  • the common steering torque Ttb input to the command value calculation section 105 and the assist torque command value setting section 51 is subjected to the fourth dead zone processing.
  • a section may be provided.
  • the determination unit 102 determines whether or not the absolute value
  • the angle control section 54 (see FIG. 4) includes the feedforward control section 63, but the feedforward control section 63 may be omitted.
  • the feedback control torque Tfb calculated by the feedback control section 62 becomes the basic target torque.
  • the present invention can also be applied to the motor control of an EPS other than the column-type.
  • the present invention can also be applied to control of an electric motor for steering angle control of a steer-by-wire system.

Landscapes

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Abstract

手動操舵指令値演算部は、不感帯処理部が設けられている入力トルクのうちの少なくとも１つが不感帯の範囲外であるという第１条件を満たしている場合には、路面反力トルクに関する情報を含む路面情報を手動操舵指令値の演算に用い、第１条件を満たしていない場合には、路面情報を手動操舵指令値の演算に用いないように構成されており、手動操舵指令値演算部は、警告用振動トルクが付与されている場合において、第１条件を満たしている状態から第１条件を満たしていない状態に変化した時点から一定期間、路面情報を手動操舵指令値の演算に用いる。

Description

モータ制御装置
　この発明は、舵角制御用の電動モータの制御装置に関する。
　下記特許文献１には、自動操舵指令値に手動操舵指令値を加算した統合角度指令値に基づいて、電動モータを角度フィードバック制御するモータ制御装置が開示されている。
　下記特許文献２には、車両が車線を逸脱していると判定されたときに、警告用の振動トルクを演算する振動トルク演算部と、振動トルク演算部によって演算された振動トルクを用いて電動モータを制御することにより、ハンドルに振動を付与する電流制御部とを備えた車両用操舵装置が開示されている。振動トルク演算部は、トルクセンサによって検出される操舵トルクが大きいほど振動トルクの値を大きくし、操舵トルクが小さいほど振動トルクの値が小さくなるように、振動トルクの値を設定する。具体的には、振動トルク演算部は、操舵トルクと振動トルクのピーク値との関係を記憶したマップを予め記憶しておき、トルクセンサによって検出される操舵トルクと当該マップとに基づいて、振動トルクを設定する。
特開２０１９－１９４０５９号公報 特開２０１７－６５５８７号公報
　この発明の目的は、自動操舵指令値に手動操舵指令値を加算した統合角度指令値に基づいて電動モータを制御できるモータ制御装置において、車両の運転状態に応じてハンドルに警告振動を付与するのに適したモータ制御装置を提供することである。
　本発明の一実施形態は、舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を演算するアシストトルク指令値演算部と、前記操舵トルクと、前記アシストトルク指令値とを用いて手動操舵指令値を演算する手動操舵指令値演算部と、自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを角度制御する制御部と、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記操舵トルク、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記アシスト指令値および前記アシスト制御部に入力される前記操舵トルクを入力トルクとすると、前記入力トルクのうちの少なくとも１つに対して設けられた不感帯処理部と、警告用振動トルクを、前記電動モータのモータトルク指令値の成分として付与するための警告振動付与部とを含み、前記手動操舵指令値演算部は、前記不感帯処理部が設けられている前記入力トルクのうちの少なくとも１つが不感帯の範囲外であるという第１条件を満たしている場合には、路面反力トルクに関する情報を含む路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用い、前記第１条件を満たしていない場合には、前記路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用いないように構成されており、前記手動操舵指令値演算部は、前記警告用振動トルクが付与されている場合において、前記第１条件を満たしている状態から前記第１条件を満たしていない状態に変化した時点から一定期間、前記路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用いる、モータ制御装置を提供する。
　この構成では、車両の運転状態に応じてハンドルに警告振動を付与するのに適したモータ制御装置が得られる。
　本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリングシステムの概略構成を示す模式図である。 図２は、モータ制御用ＥＣＵの電気的構成を説明するためのブロック図である。 図３は、操舵トルクＴｔｂに対するアシストトルク指令値Ｔａｓの設定例を示すグラフである。 図４は、角度制御部の構成を示すブロック図である。 図５は、電動パワーステアリングシステムの物理モデルの構成例を示す模式図である。 図６は、外乱トルク推定部の構成を示すブロック図である。 図７は、トルク制御部の構成を示す模式図である。 図８は、手動操舵指令値演算部の構成を示すブロック図である。 図９は、第１不感帯処理部の入出力特性を示すグラフである。 図１０は、第２不感帯処理部の入出力特性を示すグラフである。 図１１Ａは、運転支援モード時に判定部によって実行される判定処理の手順の一部を示すフローチャートである。 図１１Ｂは、運転支援モード時に判定部によって実行される判定処理の手順の一部を示すフローチャートである。 図１２は、警告モード中の振動波形の一例を示すタイムチャートである。
　［本発明の実施形態の説明］
　本発明の一実施形態は、舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を演算するアシストトルク指令値演算部と、前記操舵トルクと、前記アシストトルク指令値とを用いて手動操舵指令値を演算する手動操舵指令値演算部と、自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを角度制御する制御部と、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記操舵トルク、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記アシスト指令値および前記アシスト制御部に入力される前記操舵トルクを入力トルクとすると、前記入力トルクのうちの少なくとも１つに対して設けられた不感帯処理部と、警告用振動トルクを、前記電動モータのモータトルク指令値の成分として付与するための警告振動付与部とを含み、前記手動操舵指令値演算部は、前記不感帯処理部が設けられている前記入力トルクのうちの少なくとも１つが不感帯の範囲外であるという第１条件を満たしている場合には、路面反力トルクに関する情報を含む路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用い、前記第１条件を満たしていない場合には、前記路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用いないように構成されており、前記手動操舵指令値演算部は、前記警告用振動トルクが付与されている場合において、前記第１条件を満たしている状態から前記第１条件を満たしていない状態に変化した時点から一定期間、前記路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用いる、モータ制御装置を提供する。
　この構成では、車両の運転状態に応じてハンドルに警告振動を付与するのに適したモータ制御装置が得られる。
　本発明の一実施形態では、前記不感帯処理部は、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記操舵トルクに対して設けられた第１不感帯処理部と、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記アシスト指令値に対して設けられた第２不感帯処理部とを含む。
　本発明の一実施形態では、前記路面情報が、前記統合角度指令値に応じた統合トルク指令値と、操舵角とに基づいて演算され、ステアリングシャフトに加えられる外乱トルクの推定値の高周波成分である。
　本発明の一実施形態では、前記警告振動付与部が、前記目標警告振動波形に応じた振動トルク指令値を出力するように構成されており、前記振動トルク指令値が、前記統合角度指令値に応じた統合トルク指令値に加算される。
　本発明の一実施形態では、前記警告振動付与部が、前記目標警告振動波形に応じた振動角度指令値を出力するように構成されており、前記振動角度指令値が、前記統合角度指令値に加算される。
　［本発明の実施形態の詳細な説明］
　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、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリングシステムの概略構成を示す模式図である。
　電動パワーステアリングシステム１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール（ハンドル）２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
　ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
　トーションバー１０の近傍には、トルクセンサ１２が配置されている。トルクセンサ１２は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルク（トーションバートルク）Ｔｔｂを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１２によって検出される操舵トルクＴｔｂは、例えば、左方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、右方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクＴｔｂの大きさが大きくなるものとする。
　転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端には、ピニオン１６が連結されている。
　ラック軸１４は、車両の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。
　ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
　操舵補助機構５は、操舵補助力（アシストトルク）を発生するための電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを増幅して転舵機構４に伝達するための減速機１９とを含む。減速機１９は、ウォームギヤ２０と、このウォームギヤ２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機１９は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。
　以下において、減速機１９の減速比（ギヤ比）をＮで表す場合がある。減速比Ｎは、ウォームホイール２１の回転角であるウォームホイール角θｗｗに対するウォームギヤ２０の回転角であるウォームギヤ角θｗｇの比（θｗｇ／θｗｗ）として定義される。
　ウォームギヤ２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、出力軸９に一体回転可能に連結されている。
　電動モータ１８によってウォームギヤ２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６にモータトルクが付与されるとともにステアリングシャフト６（出力軸９）が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォームギヤ２０を回転駆動することによって、電動モータ１８による操舵補助や転舵輪３の転舵が可能となる。電動モータ１８には、電動モータ１８のロータの回転角を検出するための回転角センサ２３が設けられている。
　出力軸９（電動モータ１８の駆動対象の一例）に加えられるトルクとしては、電動モータ１８によるモータトルクと、モータトルク以外の外乱トルクＴｌｃとがある。モータトルク以外の外乱トルクＴｌｃには、操舵トルクＴｔｂ、路面負荷トルク（路面反力トルク）Ｔｒｌ、摩擦トルクＴｆ等が含まれる。
　操舵トルクＴｔｂは、運転者によってステアリングホイール２に加えられる力や、ステアリング慣性によって発生する力等によって、ステアリングホイール２側から出力軸９に加えられるトルクである。
　路面負荷トルクＴｒｌは、タイヤに発生するセルフアライニングトルク、サスペンションやタイヤホイールアライメントによって発生する力、ラックアンドピニオン機構の摩擦力等によって、転舵輪３側からラック軸１４を介して出力軸９に加えられるトルクである。
　車両には、車両の進行方向前方の道路を撮影するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ２５、自車位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）２６、道路形状や障害物を検出するためのレーダー２７、地図情報を記憶した地図情報メモリ２８等が搭載されている。
　ＣＣＤカメラ２５、ＧＰＳ２６、レーダー２７および地図情報メモリ２８は、運転支援制御を行うための上位ＥＣＵ（ECU：Electronic Control Unit）２０１に接続されている。上位ＥＣＵ２０１は、ＣＣＤカメラ２５、ＧＰＳ２６およびレーダー２７によって得られる情報、地図情報等を元に、周辺環境認識、自車位置推定、経路計画等を行い、操舵や駆動アクチュエータの制御目標値の決定を行う。
　この実施形態では、運転モードとして、通常モードと運転支援モードとがある。この実施形態では、上位ＥＣＵ２０１は、運転支援モード時には、ＣＣＤカメラ２５、ＧＰＳ２６、レーダー２７によって得られる情報および地図情報に基づいて、運転支援モードのための自動操舵指令値θａｄ，ｃｍｄを生成する。
　この実施形態では、運転支援は、車両が車線中央（レーンセンタ）を自動追従するためのレーンセンタリングアシスト(ＬＣＡ)である。自動操舵指令値θａｄ，ｃｍｄは、車両を車線中央に沿って走行させるための操舵角（この実施形態では、ピニオン軸１３の回転角）の目標値である。このような自動操舵指令値θａｄ，ｃｍｄを設定する処理は、周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、自動操舵制御（運転支援制御）は、例えば、車両を車線内に維持させるためのレーン・キーピング・アシスト（ＬＫＡ）制御であってもよい。
　また、上位ＥＣＵ２０１は、ＣＣＤカメラ２５の撮像画像に基づいて、車両が車線を逸脱する可能性が高いか否かを判定する。この実施形態では、上位ＥＣＵ２０１は、車両が車線を逸脱する可能性が高いと判定したときには、ステアリングホイール２に付与すべき警告振動の波形（以下「目標警告振動波形」という。）に応じた振動トルク指令値Ｔｗａ，ｃｍｄを生成して出力する。
　以下において、上位ＥＣＵ２０１から振動トルク指令値Ｔｗａ，ｃｍｄが出力されるモードを、「警告モード」ということにする。上位ＥＣＵ２０１は、警告モードであるか否かを示す警告モード信号Ｓｗａ，ｍｏｄｅを出力する。
　また、上位ＥＣＵ２０１は、運転モードが通常モードであるか運転支援モードであるかを示す運転モード信号Ｓｄｒ，ｍｏｄｅを生成する。運転モード信号Ｓｄｒ，ｍｏｄｅ、自動操舵指令値θａｄ，ｃｍｄ、警告モード信号Ｓｗａ，ｍｏｄｅおよび振動トルク指令値Ｔｗａ，ｃｍｄは、車載ネットワークを介して、モータ制御用ＥＣＵ２０２に与えられる。
　トルクセンサ１２によって検出される操舵トルクＴｔｂ、回転角センサ２３の出力信号は、モータ制御用ＥＣＵ２０２に入力される。モータ制御用ＥＣＵ２０２は、これらの入力信号および上位ＥＣＵ２０１から与えられる情報に基づいて、電動モータ１８を制御する。
　図２は、モータ制御用ＥＣＵ２０２の電気的構成を説明するためのブロック図である。
　以下、主として、運転モードが運転支援モードである場合について説明する。
　モータ制御用ＥＣＵ２０２は、マイクロコンピュータ５０と、マイクロコンピュータ５０によって制御され、電動モータ１８に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）４１と、電動モータ１８に流れる電流（以下、「モータ電流Ｉ」という）を検出するための電流検出回路４２とを備えている。
　マイクロコンピュータ５０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、アシストトルク指令値設定部５１と、手動操舵指令値演算部５２と、統合角度指令値演算部５３と、角度制御部５４と、トルク制御部（電流制御部）５５と、切替スイッチ５６と、加算部５７とを含む。
　アシストトルク指令値設定部５１は、手動操作に必要なアシストトルクの目標値であるアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔを設定する。アシストトルク指令値設定部５１は、トルクセンサ１２によって検出される操舵トルクＴｔｂに基づいて、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔを設定する。操舵トルクＴｔｂに対するアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの設定例は、図３に示されている。
　アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔは、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔは、操舵トルクＴｔｂの正の値に対しては正をとり、操舵トルクＴｔｂの負の値に対しては負をとる。そして、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔは、操舵トルクＴｔｂの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定される。アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔは、切替スイッチ５６の第１入力端子に入力される。
　なお、アシストトルク指令値設定部５１は、図示しない車速センサによって検出される車速をも考慮して、シストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔを設定してもよい。その場合、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔは、操舵トルクＴｔｂの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなり、車速が大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定される。
　アシストトルク指令値設定部５１は、操舵トルクＴｔｂに予め設定された定数を乗算することによって、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔを演算してもよい。
　手動操舵指令値演算部５２は、運転者がステアリングホイール２を操作した場合に、当該ステアリングホイール操作に応じた操舵角（より正確にはピニオン軸１３の回転角）を手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄとして設定するために設けられている。手動操舵指令値演算部５２は、トルクセンサ１２によって検出される操舵トルクＴｔｂと、アシストトルク指令値設定部５１によって設定されるアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔとを用いて手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄを生成する。手動操舵指令値演算部５２の詳細については、後述する。
　統合角度指令値演算部５３は、上位ＥＣＵ２０１によって設定される自動操舵指令値θａｄ，ｃｍｄに、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄを加算して、統合角度指令値θｓｉｎｔ，ｃｍｄを演算する。
　角度制御部５４は、統合角度指令値θｓｉｎｔ，ｃｍｄに基づいて、統合角度指令値θｓｉｎｔ，ｃｍｄに応じた統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄを演算する。統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄは、切替スイッチ５６の第２入力端子に入力される。統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔは、本発明における「統合トルク指令値」の一例である。角度制御部５４の詳細については、後述する。
　切替スイッチ５６は、運転モード信号Ｓｄｒ，ｍｏｄｅに応じて、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔおよび統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄのうちの一方を第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄとして出力する。具体的には、運転モードが運転支援モードである場合には、切替スイッチ５６は、統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄを第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄとして出力する。第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄは、加算部５７に与えられる。
　一方、運転モードが通常モードである場合には、切替スイッチ５６は、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔを第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄとして出力する。第１モータトルク指令値Ｔｍ１ｃｍｄは、加算部５７に与えられる。
　上位ＥＣＵ２０１から振動トルク指令値Ｔｗａ．ｃｍｄが出力されていない場合は、加算部５７は、第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄを、最終的なモータトルク指令値Ｔｍ，ｃｍｄとして演算する。上位ＥＣＵ２０１から振動トルク指令値Ｔｗａ．ｃｍｄが出力されている場合は、加算部５７は、第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄと振動動トルク指令値Ｔｗａ．ｃｍｄとの加算値を、最終的なモータトルク指令値Ｔｍ，ｃｍｄとして演算する。
　トルク制御部５５は、電動モータ１８のモータトルクがモータトルク指令値Ｔｍ，ｃｍｄに近づくように駆動回路４１を駆動する。
　図４は、角度制御部５４の構成を示すブロック図である。
　角度制御部５４は、統合角度指令値θｓｉｎｔ，ｃｍｄに基づいて、統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄを演算する。角度制御部５４は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６１と、フィードバック制御部６２と、フィードフォワード制御部６３と、外乱トルク推定部６４と、トルク加算部６５と、外乱トルク補償部６６と、第１減速比除算部６７と、減速比乗算部６８と、回転角演算部６９と、第２減速比除算部７０とを含む。
　減速比乗算部６８は、切替スイッチ５６（図２参照）によって演算される第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄに減速機１９の減速比Ｎを乗算することにより、第１モータトルク指令値Ｔｍ１，ｃｍｄをピニオン軸１３（ウォームホイール２１）に作用するピニオン軸トルク指令値Ｎ・Ｔｍ１，ｃｍｄに換算する。
　回転角演算部６９は、回転角センサ２３の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータ回転角θｍを演算する。第２減速比除算部７０は、回転角演算部６９によって演算されるロータ回転角θｍを減速比Ｎで除算することにより、ロータ回転角θｍをピニオン軸１３の回転角（実操舵角）θｐに換算する。
　ローパスフィルタ６１は、統合角度指令値θｓｉｎｔ，ｃｍｄに対してローパスフィルタ処理を行う。ローパスフィルタ処理後の統合角度指令値θｓｉｎ，ｃｍｄは、フィードバック制御部６２およびフィードフォワード制御部６３に与えられる。
　フィードバック制御部６２は、外乱トルク推定部６４によって演算される操舵角推定値^θｐを、ローパスフィルタ処理後の統合角度指令値θｓｉｎ，ｃｍｄに近づけるために設けられている。フィードバック制御部６２は、角度偏差演算部６２ＡとＰＤ制御部６２Ｂとを含む。角度偏差演算部６２Ａは、統合角度指令値θｓｉｎ，ｃｍｄと操舵角推定値^θｐとの偏差Δθ（＝θｓｉｎ，ｃｍｄ－^θｐ）を演算する。なお、角度偏差演算部６２Ａは、統合角度指令値θｓｉｎと、第２減速比除算部７０によって演算される操舵角θｐとの偏差（θｓｉｎ，ｃｍｄ－θｐ）を、角度偏差Δθとして演算するようにしてもよい。
　ＰＤ制御部６２Ｂは、角度偏差演算部６２Ａによって演算される角度偏差Δθに対してＰＤ演算（比例微分演算）を行うことにより、フィードバック制御トルクＴｆｂを演算する。フィードバック制御トルクＴｆｂは、トルク加算部６５に与えられる。
　フィードフォワード制御部６３は、電動パワーステアリングシステム１の慣性による応答性の遅れを補償して、制御の応答性を向上させるために設けられている。フィードフォワード制御部６３は、角加速度演算部６３Ａと慣性乗算部６３Ｂとを含む。角加速度演算部６３Ａは、統合角度指令値θｓｉｎ，ｃｍｄを二階微分することにより、目標角加速度ｄ２θｓｉｎ，ｃｍｄ／ｄｔ２を演算する。
　慣性乗算部６３Ｂは、角加速度演算部６３Ａによって演算された目標角加速度ｄ２θｓｉｎ，ｃｍｄ／ｄｔ２に、電動パワーステアリングシステム１の慣性Ｊを乗算することにより、フィードフォワード制御トルクＴｆｆ（＝Ｊ・ｄ２θｓｉｎ，ｃｍｄ／ｄｔ２）を演算する。慣性Ｊは、例えば、後述する電動パワーステアリングシステム１の物理モデル１２１（図５参照）から求められる。フィードフォワード制御トルクＴｆｆは、慣性補償値として、トルク加算部６５に与えられる。
　トルク加算部６５は、フィードバック制御トルクＴｆｂにフィードフォワード制御トルクＴｆｆを加算することにより、基本トルク指令値（Ｔｆｂ＋Ｔｆｆ）を演算する。
　外乱トルク推定部６４は、プラント（電動モータ１８の制御対象）に外乱として発生する非線形なトルク（外乱トルク：モータトルク以外のトルク）を推定するために設けられている。外乱トルク推定部６４は、ピニオン軸トルク指令値Ｎ・Ｔｍ１，ｃｍｄと、操舵角θｐとに基づいて、外乱トルク（外乱負荷）Ｔｌｃ、操舵角θｐおよび操舵角微分値（角速度）ｄθｐ／ｄｔを推定する。外乱トルクＴｌｃ、操舵角θｐおよび操舵角微分値（角速度）ｄθｐ／ｄｔの推定値を、それぞれ^Ｔｌｃ、^θｐおよびｄ^θｐ／ｄｔで表す。外乱トルク推定部６４の詳細については、後述する。
　外乱トルク推定部６４によって演算された外乱トルク推定値^Ｔｌｃは、外乱トルク補償値として外乱トルク補償部６６に与えられるとともに、手動操舵指令値演算部５２（図２参照）に与えられる。外乱トルク推定部６４によって演算された操舵角推定値^θｐは、角度偏差演算部６２Ａに与えられる。
　外乱トルク補償部６６は、基本トルク指令値（Ｔｆｂ＋Ｔｆｆ）から外乱トルク推定値^Ｔｌｃを減算することにより、統合操舵トルク指令値Ｔｐｉｎｔ，ｃｍｄ（＝Ｔｆｂ＋Ｔｆｆ－^Ｔｌｃ）を演算する。これにより、外乱トルクが補償された統合操舵トルク指令値Ｔｐｉｎｔ，ｃｍｄ（ピニオン軸１３に対するトルク指令値）が得られる。
　統合操舵トルク指令値Ｔｐｉｎｔ，ｃｍｄは、第１減速比除算部６７に与えられる。第１減速比除算部６７は、統合操舵トルク指令値Ｔｐｉｎｔ，ｃｍｄを減速比Ｎで除算することにより、統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄを演算する。この統合モータトルク指令値Ｔｍｉｎｔ，ｃｍｄが、切替スイッチ５６（図２参照）に与えられる。
　外乱トルク推定部６４について詳しく説明する。外乱トルク推定部６４は、例えば、図５に示す電動パワーステアリングシステム１の物理モデル１２１を使用して、外乱トルクＴｌｃ、操舵角θｐおよび角速度ｄθｐ／ｄｔを推定する外乱オブザーバから構成されている。
　この物理モデル１２１は、出力軸９および出力軸９に固定されたウォームホイール２１を含むプラント（モータ駆動対象の一例）１２２を含む。プラント１２２には、ステアリングホイール２からトーションバー１０を介して操舵トルクＴｔｂが与えられるとともに、転舵輪３側から路面反力トルクＴｒｌが与えられる。
　さらに、プラント１２２には、ウォームギヤ２０を介してピニオン軸トルク指令値Ｎ・Ｔｍ１，ｃｍｄが与えられるとともに、ウォームホイール２１とウォームギヤ２０との間の摩擦によって摩擦トルクＴｆが与えられる。
　プラント１２２の慣性をＪとすると、物理モデル１２１の慣性についての運動方程式は、次式(3)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ｄ２θｐ／ｄｔ２は、プラント１２２の角加速度である。Ｎは、減速機１９の減速比である。Ｔｌｃは、プラント１２２に与えられるモータトルク以外の外乱トルクを示している。この実施形態では、外乱トルクＴｌｃは、操舵トルクＴｔｂと路面反力トルクＴｒｌと摩擦トルクＴｆとの和として示されているが、実際には、外乱トルクＴｌｃはこれら以外のトルクを含んでいる。
　図５の物理モデル１２１に対する状態方程式は、次式(4)で表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　前記式(4)において、ｘは、状態変数ベクトル、ｕ１は、既知入力ベクトル、ｕ２は、未知入力ベクトル、ｙは、出力ベクトル（測定値）である。また、前記式(4)において、Ａは、システム行列、Ｂ１は、第１入力行列、Ｂ２は、第２入力行列、Ｃは、出力行列、Ｄは、直達行列である。
　前記状態方程式を、未知入力ベクトルｕ２を状態の１つとして含めた系に拡張する。拡張系の状態方程式（拡張状態方程式）は、次式(5)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　前記式(5)において、ｘｅは、拡張系の状態変数ベクトルであり、次式(6)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　前記式(5)において、Ａｅは、拡張系のシステム行列、Ｂｅは、拡張系の既知入力行列、Ｃｅは、拡張系の出力行列である。
　前記式（5）の拡張状態方程式から、次式（7）の方程式で表される外乱オブザーバ（拡張状態オブザーバ）が構築される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　式(7)において、^ｘｅはｘｅの推定値を表している。また、Ｌはオブザーバゲインである。また、^ｙはｙの推定値を表している。^ｘｅは、次式（8）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　式(8)において、^θｐはθｐの推定値であり、^ＴｌｃはＴｌｃの推定値である。
　外乱トルク推定部６４は、前記式(7)の方程式に基づいて状態変数ベクトル^ｘｅを演算する。
　図６は、外乱トルク推定部６４の構成を示すブロック図である。
　外乱トルク推定部６４は、入力ベクトル入力部８１と、出力行列乗算部８２と、第１加算部８３と、ゲイン乗算部８４と、入力行列乗算部８５と、システム行列乗算部８６と、第２加算部８７と、積分部８８と、状態変数ベクトル出力部８９とを含む。
　減速比乗算部６８（図４参照）によって演算されるピニオン軸トルク指令値Ｎ・Ｔｍ１，ｃｍｄは、入力ベクトル入力部８１に与えられる。入力ベクトル入力部８１は、入力ベクトルｕ１を出力する。
　積分部８８の出力が状態変数ベクトル^ｘｅ（前記式(8)参照）となる。演算開始時には、状態変数ベクトル^ｘｅとして初期値が与えられる。状態変数ベクトル^ｘｅの初期値は、たとえば０である。
　システム行列乗算部８６は、状態変数ベクトル^ｘｅにシステム行列Ａｅを乗算する。出力行列乗算部８２は、状態変数ベクトル^ｘｅに出力行列Ｃｅを乗算する。
　第１加算部８３は、第２減速比除算部７０（図４参照）によって演算された操舵角θｐである出力ベクトル（測定値）ｙから、出力行列乗算部８２の出力(Ｃｅ・^ｘｅ)を減算する。つまり、第１加算部８３は、出力ベクトルｙと出力ベクトル推定値^ｙ(＝Ｃｅ・^ｘｅ）との差（ｙ－＾ｙ）を演算する。ゲイン乗算部８４は、第１加算部８３の出力（ｙ－＾ｙ）にオブザーバゲインＬ（前記式(7)参照）を乗算する。
　入力行列乗算部８５は、入力ベクトル入力部８１から出力される入力ベクトルｕ１に入力行列Ｂｅを乗算する。第２加算部８７は、入力行列乗算部８５の出力（Ｂｅ・ｕ１）と、システム行列乗算部８６の出力（Ａｅ・^ｘｅ）と、ゲイン乗算部８４の出力（Ｌ（ｙ－＾ｙ））とを加算することにより、状態変数ベクトルの微分値ｄ^ｘｅ／ｄｔを演算する。積分部８８は、第２加算部８７の出力（ｄ^ｘｅ／ｄｔ）を積分することにより、状態変数ベクトル^ｘｅを演算する。状態変数ベクトル出力部８９は、状態変数ベクトル^ｘｅに基づいて、外乱トルク推定値^Ｔｌｃ、操舵角推定値^θおよび角速度推定値ｄ^θ／ｄｔを演算する。
　一般的な外乱オブザーバは、前述の拡張状態オブザーバとは異なり、プラントの逆モデルとローパスフィルタとから構成される。プラントの運動方程式は、前述のように式(3)で表される。したがって、プラントの逆モデルは、次式(9)となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　一般的な外乱オブザーバへの入力は、Ｊ・ｄ２θｐ／ｄｔ２およびＮ・Ｔｍ１，ｃｍｄであり、操舵角θｐの２階微分値を用いるため、回転角センサ２３のノイズの影響を大きく受ける。これに対して、前述の実施形態の拡張状態オブザーバでは、積分型で外乱トルクを推定するため、微分によるノイズ影響を低減できる。
　なお、外乱トルク推定部６４として、プラントの逆モデルとローパスフィルタとから構成される一般的な外乱オブザーバを用いてもよい。
　図７は、トルク制御部５５の構成を示す模式図である。
　トルク制御部５５（図２参照）は、モータ電流指令値演算部９１と、電流偏差演算部９２と、ＰＩ制御部９３と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部９４とを含む。
　モータ電流指令値演算部９１は、加算部５７（図２参照）によって演算されたモータトルク指令値Ｔｍ，ｃｍｄを電動モータ１８のトルク定数Ｋｔで除算することにより、モータ電流指令値Ｉｍ，ｃｍｄを演算する。
　電流偏差演算部９２は、モータ電流指令値演算部９１によって得られたモータ電流指令値Ｉｍ，ｃｍｄと電流検出回路４２によって検出されたモータ電流Ｉｍとの偏差ΔＩ（＝Ｉｍ，ｃｍｄ－Ｉｍ）を演算する。
　ＰＩ制御部９３は、電流偏差演算部９２によって演算された電流偏差ΔＩに対するＰＩ演算（比例積分演算）を行うことにより、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉｍをモータ電流指令値Ｉｍ，ｃｍｄに導くための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部９４は、前記駆動指令値に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、駆動回路４１に供給する。これにより、駆動指令値に対応した電力が電動モータ１８に供給されることになる。
　以下、手動操舵指令値演算部５２について、詳しく説明する。
　図８は、手動操舵指令値演算部５２の構成を示すブロック図である。
　手動操舵指令値演算部５２は、ハイパスフィルタ１０１と、判定部１０２と、第１不感帯処理部１０３と、第２不感帯処理部１０４と、指令値演算部１０５とを含む。
　ハイパスフィルタ１０１は、外乱トルク推定部６４によって推定された外乱トルク推定値^Ｔｌｃの高周波成分ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を抽出する。この実施形態では、外乱トルク推定値^Ｔｌｃの高周波成分ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）は、本発明における「路面反力トルクに関する情報を少なくとも含む路面情報」の一例である。
　第１不感帯処理部１０３には、操舵トルクＴｔｂが入力される。第１不感帯処理部１０３は、図９に示すように、第１不感帯幅をＷ１とすると、操舵トルクＴｔｂが－Ｗ１／２以上でＷ１／２以下の範囲（第１不感帯領域）内である場合には、零を、第１不感帯処理後の操舵トルクＴｔｂ，ｄｅとして出力する。
　操舵トルクＴｔｂが－Ｗ１／２よりも小さい領域では、第１不感帯処理部１０３は、［Ｔｔｂ＋（Ｗ１／２）］を、第１不感帯処理後の操舵トルクＴｔｂ，ｄｅとして出力する。操舵トルクＴｔｂがＷ１／２よりも大きい領域では、第１不感帯処理部１０３は、［Ｔｔｂ－（Ｗ１／２）］を、第１不感帯処理後の操舵トルクＴｔｂ，ｄｅとして出力する。
　第２不感帯処理部１０４には、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔが入力される。第２不感帯処理部１０４は、第２不感帯幅をＷ２とすると、図１０に示すように、アシストトルクＴａｓｓｉｓｔが－Ｗ２／２以上でＷ２／２以下の範囲（第２不感帯領域）内である場合には、零を、第２不感帯処理後のアシストトルクＴａｓｓｉｓｔ，ｄｅとして出力する。
　アシストトルクＴａｓｓｉｓｔが－Ｗ２／２よりも小さい領域では、第２不感帯処理部１０４は、［Ｔａｓｓｉｓｔ＋（Ｗ２／２）］を、第２不感帯処理後のアシストトルクＴａｓｓｉｓｔ，ｄｅとして出力する。アシストトルクＴａｓｓｉｓｔがＷ２／２よりも大きい領域では、第２不感帯処理部１０４は、［Ｔａｓｓｉｓｔ－（Ｗ１／２）］を、第２不感帯処理後のアシストトルクＴａｓｓｉｓｔ，ｄｅとして出力する。
　判定部１０２は、警告モード信号Ｓｗａ，ｍｏｄｅ、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔに基づいて、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄの演算に、外乱トルク推定値^Ｔｌｃの高周波成分ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を使用するか否かを判定する。そして、判定部１０２は、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄの演算に外乱トルク推定値^Ｔｌｃの高周波成分ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を使用すると判定した場合には、変数ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を設定し、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄの演算に外乱トルク推定値^Ｔｌｃの高周波成分ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を使用しないと判定した場合には、変数Ｔｘに０を設定する。
　図１１Ａおよび図１１Ｂは、運転支援モード時に判定部１０２によって実行される判定処理の手順を示すフローチャートである。
　図１１Ａおよび図１１ＢのステップＳ４～Ｓ１８に示す判定処理は、所定の演算周期Δｔ毎に繰り返し実行される。
　図１１Ａを参照して、電源がオンされると（ステップＳ１）、判定部１０２は、カウント値ｋを０に設定するとともに（ステップＳ２）、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈを０に設定する（ステップＳ３）。そして、判定部１０２は、ステップＳ４に移行する。
　ステップＳ４では、判定部１０２は、操舵トルクＴｔｂの絶対値｜Ｔｔｂ｜が第１不感帯領域外であるかまたはアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの絶対値｜Ｔａｓｓｉｓｔ｜が第２不感帯領域外であるという判定条件を満たしているか否かを判別する。具体的には、｜Ｔｔｂ｜＞（Ｗ１／２）であるという第１条件および｜Ｔａｓｓｉｓｔ｜＞（Ｗ２／２）という第２条件のうちの少なくとも一方を満たしていれば、判定部１０２は、判定条件を満たしていると判別する。一方、第１条件および第２条件のいずれも満たしていない場合、つまり、操舵トルクＴｔｂが第１不感帯領域内でかつアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔが第２不感帯領域内である場合には、判定部１０２は、判定条件を満たしていないと判別する。
　ステップＳ４において、判定条件を満たしていると判定された場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、判定部１０２は、切替フラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈを１に設定する（ステップＳ５）。また、判定部１０２は、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈを１に設定する（ステップＳ６）。そして、判定部１０２は、カウント値ｋを０に設定した後（ステップＳ７）、ステップＳ１４に移行する。
　ステップＳ４において、判定条件を満たしていないと判定された場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、図１１Ｂに示すように、判定部１０２は、切替フラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈを０に設定する（ステップＳ８）。
　次に、判定部１０２は、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈが１に設定されているか否かを判別する（ステップＳ９）。
　ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈが０に設定されている場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、判定部１０２は、ステップＳ１４に移行する。
　ステップＳ９において、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈが１に設定されていると判別された場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、判定部１０２は、カウント値ｋを１だけインクリメントする（ステップＳ１０）。そして、判定部１０２は、カウント値ｋが所定の閾値ｋ＿ｔｈよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１１）。言い換えれば、直近のステップＳ７でカウント値ｋが０に設定されてから現時点までの時間が、（ｋ＿ｔｈ×Δｔ）に相当する所定時間Ｔｓよりも大きいか否かが判別される。所定時間Ｔｓの設定例については、後述する。
　カウント値ｋが所定の閾値ｋ＿ｔｈよりも大きい場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、判定部１０２は、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈを０に設定した後（ステップＳ１２）、ステップＳ１４に移行する。
　ステップＳ１１において、カウント値ｋが所定の閾値ｋ＿ｔｈ以下であると判別された場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、判定部１０２は、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈを１に設定した後（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に移行する。
　図１１Ａに戻り、ステップＳ１４では、判定部１０２は、警告モード信号Ｓｗａ，ｍｏｄｅに基づいて警告モード中であるか否かを判別する。警告モード中である場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、判定部１０２は、ステップＳ１６に移行する。
　ステップＳ１４において、警告モード中ではないと判別された場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、判定部１０２は、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈに、切替フラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈの値を設定する（ステップＳ１５）。そして、判定部１０２は、ステップＳ１６に移行する。
　ステップＳ１６では、判定部１０２は、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈが１であるか否か判別する。ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈが１である場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、判定部１０２は、ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を設定する（ステップＳ１７）。そして、判定部１０２は、ステップＳ４に戻る。
　ステップＳ１６において、ラッチフラグＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈが０であると判別された場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、判定部１０２は、Ｔｘに０を設定する（ステップＳ１８）。そして、判定部１０２は、ステップＳ４に戻る。
　所定時間Ｔｓの設定例ついて説明する。警告モード中の振動波形が、例えば図１２に示すような波形である場合を例にとって、所定時間Ｔｓの設定例について説明する。図１２に示すような警告モードでは、２０Ｈｚのサイン波からなる目標振動波形を６周期分繰り返した後に０．１秒のインターバル時間ＴＡをとるパターンを３回繰り返したものが１セットとされる。
　所定時間Ｔｓは、インターバル時間ＴＡ以上が好ましく、インターバル時間ＴＡに目標振動波形の１周期を加えた時間ＴＢ以上がより好ましい。また、所定時間Ｔｓは、警告モードの１セットのトータル時間ＴＣ以下であることが好ましい。
　図１２の警告モードの場合、目標振動波形であるサイン波の周期Ｔｗを０．０５秒とすると、所定時間Ｔｓは２×Ｔｗ（＝０．１秒）以上が好ましく、３×Ｔｗ（＝０．１５秒）以上がより好ましい。また、所定時間Ｔｓは２４×Ｔｗ（＝１．２秒）以下であることが好ましい。
　図１１の判定処理によれば、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの少なくとも一方が不感帯領域外である場合（判定条件を満たしている場合）には、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＝１とされ、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝１とされ、ｋ＝０とされる（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７参照）。この場合には、警告モード中でない場合にもステップＳ１５でＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝１とされるため、警告モード中であるか否かに関わらず、Ｔｘ＝ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）とされる（ステップＳ１６，Ｓ１７参照）。
　一方、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの両方が不感体領域内である場合（判定条件を満たしていない場合）には、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＝０とされる（ステップＳ８参照）。この場合において、ステップＳ９において、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝０と判別されると、警告モード中でない場合にもステップＳ１５でＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝０とされるため、警告モード中であるか否かに関わらず、Ｔｘ＝０とされる（ステップＳ１６，Ｓ１８参照）。
　つまり、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの少なくとも一方が不感体領域外である場合（判定条件を満たしている場合）には、原則的には、Ｔｘ＝ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）とされる。操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの両方が不感体領域内である場合（判定条件を満たしていない場合）には、原則的には、Ｔｘ＝０とされる。
　ステップＳ９において、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝１と判別され、かつ直近のステップＳ７でカウント値ｋがリセットされてからの経過時間が所定時間Ｔｓよりも大きい場合には、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝０とされる（ステップＳ１２参照）。この場合、警告モード中でない場合にもステップＳ１５でＴｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝０とされるため、警告モード中であるか否かに関わらず、Ｔｘ＝０とされる（ステップＳ１６，Ｓ１８参照）。
　ステップＳ９において、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝１と判別され、かつ直近のステップＳ７でカウント値ｋがリセットされてからの経過時間が所定時間Ｔｓ以内である場合には、判定条件を満たしていないにもかかわらず、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝１とされる（ステップＳ１３参照）。この場合、警告モード中でなければ、ステップＳ１５の処理により、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＿ｌａｔｃｈ＝０とされるので、Ｔｘ＝０とされる（ステップＳ１６，Ｓ１８参照）。一方、警告モード中であれば、ステップＳ１５の処理は行われないため、Ｔｘ＝ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）とされる（ステップＳ１６，Ｓ１７参照）。
　つまり、ステップＳ７でカウント値ｋが０に設定された演算周期の次の演算周期において、判定条件を満たしていないと判別され、判定条件を満たしていない状態が継続している場合には、ステップＳ７でカウント値ｋが０に設定されてからの経過時間が所定時間Ｔｓ以内でありかつ警告モード中である場合には、Ｔｘ＝ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）とされる。それ以降において、判定条件を満たしていない状態が継続する場合には、Ｔｘ＝０とされる。
　これにより、警告モード中に、Ｔｘ＝ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）の状態と、Ｔｘ＝０の状態とが頻繁に繰り返されるのが防止される。
　指令値演算部１０５は、リファレンスＥＰＳモデルを利用して、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄを演算する。リファレンスＥＰＳモデルは、ロアコラムを含む単一慣性モデルである。
　具体的には、指令値演算部１０５は、次式(10)の微分方程式を解くことにより手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄを演算する。
　Ｊｍｄ・ｄ２θｍｄ，ｃｍｄ／ｄｔ２＝Ｔｔｂ，ｄｅ＋Ｎ・Ｔａｓｓｉｓｔ，ｄｅ－ｋ１・θｍｄ，ｃｍｄ－ｃ１（ｄθｍｄ，ｃｍｄ／ｄｔ）－Ｔｘ　　…(10)
　式(10)において、Ｊｍｄは、ロアコラムの慣性であり、Ｔｔｂ，ｄｅは、第１不感帯処理後の操舵トルクであり、Ｎは減速機１９の減速比であり、Ｔａｓｓｉｓｔ，ｄｅは、第２不感帯処理後のアシストトルクであり、ｋ１は、ばね定数であり、ｃ１は粘性減衰係数であり、Ｔｘは、判定部１０２によって設定される変数である。この実施形態では、ばね定数ｋ１および粘性減衰係数ｃ１は、予め設定されている。
　以下において、操舵トルクＴｔｂ、アシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔおよび警告モード信号Ｓｗａ，ｍｏｄｅに関わらず、常に、式(10)のＴｘとしてＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を用いて、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄが演算されるモータ制御用ＥＣＵを第１比較例ということにする。
　第１比較例では、運転支援モード時において、ドライバが操舵介入していない場合にも、ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）に基づく路面反力が生成されるため、目標走行経路への追従性がよくないという問題がある。
　そこで、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの少なくとも一方が不感体領域外である場合に、式(10）のＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を設定し、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの両方が共に不感体領域内である場合に、式(10）のＴｘに０を設定することが考えられる。このようにして設定されるＴｘを用いて、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄが演算されるモータ制御用ＥＣＵを第２比較例ということにする。
　つまり、第２比較例では、図１１のステップＳ４で肯定判定（ＹＥＳ）である場合に、ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）が設定され、図１１のステップＳ４で否定判定（ＮＯ）である場合に、Ｔｘに０が設定される。言い換えれば、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＝１であれば、ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）が設定され、Ｔｘ＿ｓｗｉｔｃｈ＝１であれば、Ｔｘに０が設定される。
　第２比較例では、運転支援モード時において、ドライバが操舵介入していない場合（ＴｔｂおよびＴａｓｓｉｓｔの両方が共に不感体領域内である場合）には、ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）に基づく路面反力が生成されなくなるため、第１比較例に比べて、目標走行経路への追従性がよくなる。
　しかし、警告モード時には、振動トルク指令値Ｔｗａ．ｃｍｄによって、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの少なくとも一方が不感体領域外である状態と、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの両方が共に不感体領域内である状態とが、頻繁に切り替わる。その結果、手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄが短い周期で変化し、操舵角が過大に動いてしまう。
　本実施形態では、警告モード中でない場合には、第２比較例と同様に、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの少なくとも一方が不感体領域外である場合に、ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）が設定され、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの両方が共に不感体領域内である場合に、Ｔｘに０が設定される。これにより、第１比較例に比べて、目標走行経路への追従性がよくなる。
　また、本実施形態では、警告モード中において、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの少なくとも一方が不感体領域外である第１状態から、操舵トルクＴｔｂおよびアシストトルク指令値Ｔａｓｓｉｓｔの両方が不感体領域内にある第２状態に変化した場合には、第１状態から第２状態に変化した時点から所定時間Ｔｓが経過するまでは、ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）が設定され続ける。これにより、警告モード中に、Ｔｘ＝ＨＰＦ（^Ｔｌｃ）の状態と、Ｔｘ＝０の状態とが頻繁に繰り返されるのが防止される。これにより、警告モード中に手動操舵指令値θｍｄ，ｃｍｄが短い周期で変化するのを抑制できるから、警告モード中に操舵角が過大に動いてしまうのを抑制できる。
　以上、この発明の実施形態および変形例について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
　前述の実施形態では、図１１ＡのステップＳ１７では、判定部１０２は、ＴｘにＨＰＦ（^Ｔｌｃ）を設定している。しかし、図１１ＡのステップＳ１７において、判定部１０２は、Ｔｘに、外乱推定値^Ｔｌｃを設定するようにしてもよい。
　また、図１１ＡのステップＳ１７において、判定部１０２は、Ｔｘに、外乱推定値^Ｔｌｃから操舵トルクＴｔｂを減算した値（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ）の高周波成分であるＨＰＦ（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ）を設定するようにしてもよい。ＨＰＦ（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ）は、（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ）に対してハイパスフィルタ処理を行うことによって求めることができる。
　また、図１１ＡのステップＳ１７において、判定部１０２は、Ｔｘに、外乱推定値^Ｔｌｃから操舵トルクＴｔｂを減算した値（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ）を設定するようにしてもよい。
　また、図１１ＡのステップＳ１７において、判定部１０２は、Ｔｘに、外乱推定値^Ｔｌｃから操舵トルクＴｔｂおよび摩擦トルクＴｆを減算した値（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ－Ｔｆ）の高周波成分であるＨＰＦ（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ－Ｔｆ）を設定するようにしてもよい。ＨＰＦ（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ－Ｔｆ）は、（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ－Ｔｆ）に対してハイパスフィルタ処理を行うことによって求めることができる。なお、摩擦トルクＴｆは、例えば、減速機１９に発生する摩擦を推定する摩擦モデル等を用いて推定することができる。
　また、図１１ＡのステップＳ１７において、判定部１０２は、Ｔｘに、外乱推定値^Ｔｌｃから操舵トルクＴｔｂおよび摩擦トルクＴｆを減算した値（^Ｔｌｃ－Ｔｔｂ－Ｔｆ）を設定するようにしてもよい。
　また、前述の第２不感帯処理部１０４に代えて、アシストトルク指令値設定部５１に入力する操舵トルクＴｔｂに対して第３不感帯処理部を設けてもよい。この場合、第３不感帯処理部の不感帯幅は、第２不感帯処理部１０３の不感帯幅Ｗ１と同じ値であっても、異なる値であってもよい。この場合、図１１ＡのステップＳ４では、判定部１０２は、操舵トルクＴｔｂの絶対値｜Ｔｔｂ｜が第１不感帯領域外であるかまたは操舵トルクＴｔｂの絶対値｜Ｔｔｂ｜が、第３不感帯処理部の不感帯領域外であるという判定条件を満たしているか否かを判別する。
　また、前述の第１不感帯処理部１０３および第２不感帯処理部１０４に代えて、指令値演算部１０５およびアシストトルク指令値設定部５１に入力する共通の操舵トルクＴｔｂに対して第４不感帯処理部を設けてもよい。この場合、図１１ＡのステップＳ４では、判定部１０２は、操舵トルクＴｔｂの絶対値｜Ｔｔｂ｜が、第４不感帯処理部の不感帯領域外であるという判定条件を満たしているか否かを判別する。
　また、前述の実施形態では、角度制御部５４（図４参照）は、フィードフォワード制御部６３を備えているが、フィードフォワード制御部６３を省略してもよい。この場合には、フィードバック制御部６２によって演算されるフィードバック制御トルクＴｆｂが基本目標トルクとなる。
　また、前述の実施形態では、この発明をコラムタイプＥＰＳのモータ制御に適用した場合の例を示したが、この発明は、コラムタイプ以外のＥＰＳのモータ制御にも適用することができる。また、この発明は、ステアバイワイヤシステムの転舵角制御用の電動モータの制御にも適用することができる。
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
　１…電動パワーステアリング装置、３…転舵輪、４…転舵機構、１８…電動モータ、５１…アシストトルク指令値設定部、５２…手動操舵指令値演算部、５３…統合角度指令値演算部、５４…角度制御部、５５…トルク制御部、５６…切替部、５７…加算部、６１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、６２…フィードバック制御部、６３…フィードフォワード制御部、６４…外乱トルク推定部、６５…トルク加算部、６６…外乱トルク補償部、１０１…ハイパスフィルタ、１０２…判定部、１０３…第１不感帯処理部、１０４…第２不感帯処理部、１０５…指令値演算部

Claims (5)

  1. 　舵角制御用の電動モータを駆動制御するためのモータ制御装置であって、
    　操舵トルクを用いてアシストトルク指令値を演算するアシストトルク指令値演算部と、
    　前記操舵トルクと、前記アシストトルク指令値とを用いて手動操舵指令値を演算する手動操舵指令値演算部と、
    　自動操舵指令値に前記手動操舵指令値を加算して、統合角度指令値を演算する統合角度指令値演算部と、
    　前記統合角度指令値に基づいて前記電動モータを角度制御する制御部と、
    　前記手動操舵指令値演算部に入力される前記操舵トルク、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記アシスト指令値および前記アシスト制御部に入力される前記操舵トルクを入力トルクとすると、前記入力トルクのうちの少なくとも１つに対して設けられた不感帯処理部と、
    　警告用振動トルクを、前記電動モータのモータトルク指令値の成分として付与するための警告振動付与部とを含み、
    　前記手動操舵指令値演算部は、前記不感帯処理部が設けられている前記入力トルクのうちの少なくとも１つが不感帯の範囲外であるという第１条件を満たしている場合には、路面反力トルクに関する情報を含む路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用い、前記第１条件を満たしていない場合には、前記路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用いないように構成されており、
    　前記手動操舵指令値演算部は、前記警告用振動トルクが付与されている場合において、前記第１条件を満たしている状態から前記第１条件を満たしていない状態に変化した時点から一定期間、前記路面情報を前記手動操舵指令値の演算に用いる、モータ制御装置。
  2. 　前記不感帯処理部は、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記操舵トルクに対して設けられた第１不感帯処理部と、前記手動操舵指令値演算部に入力される前記アシスト指令値に対して設けられた第２不感帯処理部とを含む、請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 　前記路面情報が、前記統合角度指令値に応じた統合トルク指令値と、操舵角とに基づいて演算され、ステアリングシャフトに加えられる外乱トルクの推定値の高周波成分である、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
  4. 　前記警告振動付与部が、前記目標警告振動波形に応じた振動トルク指令値を出力するように構成されており、前記振動トルク指令値が、前記統合角度指令値に応じた統合トルク指令値に加算される、請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
  5. 　前記警告振動付与部が、前記目標警告振動波形に応じた振動角度指令値を出力するように構成されており、前記振動角度指令値が、前記統合角度指令値に加算される、請求項１～３いずれか一項に記載のモータ制御装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017065587A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 三菱電機株式会社 車両用操舵装置
JP2019194059A (ja) * 2018-04-27 2019-11-07 株式会社ジェイテクト モータ制御装置

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