JP2003306158A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動パワーステアリング装置における粘性補
償電流を不必要に増大させることなく舵抜け感の発生を
防止する。 【解決手段】 粘性補償部において、ＨＰＦ１０２とＬ
ＰＦ１０４によりゲイン曲線がヨーレートの共振周波数
近傍でピークを持つ周波数特性のフィルタ部１１０は、
ヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分が強調された
操舵角速度信号ωｃを生成する。一方、不感帯処理信号
生成部１２０は、入力操舵角速度信号ωの値が０近傍の
所定範囲内であるときには“０”となり、当該所定範囲
外であるときには“１”となる不感帯処理信号Ｄωを生
成する。乗算器１３０は、フィルタ処理後の操舵角速度
信号ωｃと不感帯処理信号Ｄωとの乗算により、粘性補
償用の操舵角速度信号ωｖを生成する。粘性補償電流演
算部１４０は、粘性補償用の操舵角速度信号ωｖと車速
信号Ｖｓとに応じて粘性補償電流値Ｉvcを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両操舵のための
操作に応じて電動モータを駆動することにより当該車両
のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワース
テアリング装置に関し、更に詳しくは、そのような電動
パワーステアリング装置における粘性補償制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、運転者がハンドル（ステアリ
ングホイール）に加える操舵トルクに応じて電動モータ
を駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を
与える電動パワーステアリング装置が用いられている。
この電動パワーステアリング装置では、操舵のための操
作手段であるハンドルに加えられる操舵トルクを検出す
るトルクセンサが設けられており、そのトルクセンサで
検出される操舵トルクに基づき電動モータに流すべき電
流の目標値としての電流指令値が設定される。そして、
この電流指令値と電動モータに実際に流れる電流値との
偏差に基づき、電動モータの駆動手段に与えるべき電圧
指令値が生成される。電動モータの駆動手段は、例え
ば、その電圧指令値に応じたデューティ比のパルス幅変
調信号（ＰＷＭ信号）を生成するＰＷＭ信号生成回路
と、そのＰＷＭ信号のデューティ比に応じてオン／オフ
するパワートランジスタを用いて構成されるモータ駆動
回路とから成り、そのデューティ比に応じた電圧すなわ
ち電圧指令値に応じた電圧を電動モータに印加する。こ
の電圧印加によって電動モータに流れる電流は電流検出
器によって検出され、この検出値と上記電流指令値との
差が上記電圧指令値を生成するための偏差として使用さ
れる。電動パワーステアリング装置では、このようにし
て、操舵トルクに基づき設定される目標値（電流指令
値）の電流が電動モータに流れるようにフォードバック
制御が行われる。

【０００３】また、上記のような電動パワーステアリン
グ装置においては、走行時の車両挙動の収斂性を確保す
るために粘性補償制御（「ダンピング制御」とも呼ばれ
る）が従来より行われている。この粘性補償制御では、
操舵角速度と粘性補償電流との関係を与えるテーブル
（「粘性補償電流マップ」と呼ばれる）を予め設定して
おき、その粘性補償電流マップに基づき各時点の操舵角
速度に応じた粘性補償電流値をモータに流すべき電流値
に対する補正量として決定するという方式が採用されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の旋回
速度は、車速および舵角が同じであってもハンドルを切
る速度すなわち操舵角速度によって変化する。これは、
舵角に対するヨーレート出力が周波数特性を有している
ことを意味する。このような舵角に対するヨーレート出
力の周波数特性を示すゲイン曲線がピークを有する場
合、そのピークに対応する周波数（以下「ヨーレートの
共振周波数」といい、例えば約１〜２Ｈｚである）に相
当する操舵角速度でハンドル操作が行われると、そのハ
ンドル操作において手応えが無くなるという現象が生じ
る。すなわち、ヨーレートの共振周波数付近では舵抜け
感が生じるという問題がある。これに対し、粘性補償電
流の値を増大させることにより、このような舵抜け感の
発生を抑えることができる。しかし、この方法は、粘性
補償電流を必要以上に増大させることになるので、操舵
フィーリングを悪化させるという問題を有している。

【０００５】そこで本発明では、粘性補償電流を不必要
に増大させることなく舵抜け感が生じないようにした電
動パワーステアリング装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、車両操舵のための操作手段による操作に応じて
電動モータを駆動することにより当該車両のステアリン
グ機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装
置であって、前記操作手段による操作量の変化速度を示
す操舵角速度信号に基づき、前記電動モータに流すべき
電流を前記車両挙動の収斂性を確保するために補正する
粘性補償手段を備え、前記粘性補償手段は、前記操作量
を示す舵角に対する前記車両のヨーレート出力の周波数
特性に応じて、前記操舵角速度信号における特定の周波
数成分を強調する信号強調手段と、前記信号強調手段に
よって前記特定の周波数成分が強調された前記操舵角速
度信号に応じて、前記粘性補償手段によって補正すべき
前記電流の補正量である粘性補償電流値を決定する粘性
補償電流演算手段とを含むことを特徴とする。

【０００７】このような第１の発明によれば、舵角に対
するヨーレート出力の周波数特性に応じて特定の周波数
成分の強調された操舵角速度信号が得られ、その操舵角
速度信号に応じて粘性補償電流値が決定される。ところ
で、繰り返し操舵が行われた場合には、舵角の変化は操
舵角速度の変化にも現れる（図５参照）。したがって、
この場合において、ヨーレートの共振周波数近傍の周波
数に相当する速度でハンドル操作が行われたときには従
来よりも粘性補償電流値が増大し、ヨーレートの共振周
波数から離れた周波数に相当する速度でハンドル操作が
行われたときには粘性補償電流値は従来と同様となる。
これにより、粘性補償電流値を不必要に増大させること
なく舵抜け感の発生を防止することができる。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
信号強調手段は、前記操作量の変化速度を示す操舵角速
度信号のうち前記ヨーレートの共振周波数近傍の周波数
成分を強調することを特徴とする。

【０００９】このような第２の発明によれば、ヨーレー
トの共振周波数近傍の周波数成分が強調された操舵角速
度信号が得られ、その操舵角速度信号に応じて粘性補償
電流値が決定される。したがって、繰り返し操舵が行わ
れた場合において、ヨーレートの共振周波数近傍の周波
数に相当する速度でハンドル操作が行われたときには従
来よりも粘性補償電流値が増大し、ヨーレートの共振周
波数から離れた周波数に相当する速度でハンドル操作が
行われたときには粘性補償電流値は従来と同様となる。
これにより、粘性補償電流値を不必要に増大させること
なく舵抜け感の発生を防止することができる。

【００１０】第３の発明は、第２の発明において、前記
信号強調手段は、高域通過フィルタと低域通過フィルタ
とを縦続接続してなるフィルタ手段であって、前記ヨー
レートの共振周波数または当該共振周波数近傍において
ピークを持つ周波数特性を有するフィルタ手段を含み、
前記粘性補償電流演算手段は、前記フィルタ手段を通過
した後の前記操舵角速度信号に応じて前記粘性補償電流
値を決定することを特徴とする。

【００１１】このような第３の発明によれば、フィルタ
手段によってヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分
の強調された操舵角速度信号が得られ、その操舵角度信
号に応じて粘性補償電流値が決定されるので、第２の発
明と同様、粘性補償電流値を不必要に増大させることな
く舵抜け感の発生を防止することができる。

【００１２】第４の発明は、第３の発明において、前記
信号強調手段は、前記フィルタ手段を通過する前の前記
操舵角速度信号の絶対値がゼロ近傍の所定値よりも小さ
いときに、前記フィルタ手段を通過した後の前記操舵角
速度信号の値を強制的にゼロとする不感帯処理を施す不
感帯処理手段を含み、前記粘性補償電流演算手段は、前
記不感帯処理の施された前記操舵角速度信号に応じて前
記粘性補償電流値を決定することを特徴とする。

【００１３】このような第４の発明によれば、フィルタ
手段における高域通過フィルタによりフィルタ手段通過
後の操舵角速度信号において生じうる不要な信号変化部
分を、不感帯処理によって除去することができる。

【００１４】第５の発明は、第１から第４までの発明の
いずれかにおいて、前記信号強調手段は、前記車両の速
度に応じて前記操舵角速度信号における前記特定の周波
数成分の強調度合いを調整することを特徴とする。

【００１５】このような第５の発明によれば、操舵角速
度信号におけるヨーレートの共振周波数に対応する周波
数成分の強調度合いが車両の速度に応じて調整されるの
で、ヨーレート出力の周波数特性の車速への依存性が粘
性補償電流値の決定に反映される。これにより、舵抜け
感の発生をより確実に防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。 ＜１．全体構成＞図１は、本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、それに関連する車
両構成と共に示す概略図である。この電動パワーステア
リング装置は、操舵のための操作手段としてのハンドル
（ステアリングホイール）１００に一端が固着されるス
テアリングシャフト１０２と、そのステアリングシャフ
ト１０２の他端に連結されたラックピニオン機構１０４
と、ハンドル１００の操作によってステアリングシャフ
ト１０２に加えられる操舵トルクを検出するトルクセン
サ３と、ハンドル操作（操舵操作）における運転者の負
荷を軽減するための操舵補助力を発生させる電動モータ
６と、そのモータ６の発生する操舵補助力をステアリン
グシャフト１０２に伝達する減速ギヤ７と、車載バッテ
リ８から電源の供給を受けてトルクセンサ３や車速セン
サ４からのセンサ信号に基づきモータ６の駆動を制御す
る電子制御ユニット（ＥＣＵ）５とを備えている。この
ような電動パワーステアリング装置を搭載した車両にお
いて運転者がハンドル１００を操作すると、その操作に
よる操舵トルクがトルクセンサ３によって検出され、そ
の操舵トルクを示す操舵トルク信号Ｔｓと車速センサに
よって検出された車速を示す車速信号Ｖｓとに基づき、
ＥＣＵ５によりモータ６が駆動される。これによりモー
タ６は操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速ギヤ
７を介してステアリングシャフト１０２に加えられるこ
とにより、操舵操作における運転者の負荷が軽減され
る。すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵ト
ルクとモータ６の発生する操舵補助力によるトルクとの
和が、出力トルクＴｂとして、ステアリングシャフト１
０２を介してラックピニオン機構１０４に与えられる。
これによりピニオン軸が回転すると、その回転がラック
ピニオン機構１０４によってラック軸の往復運動に変換
される。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルア
ームから成る連結部材１０６を介して車輪１０８に連結
されており、ラック軸の往復運動に応じて車輪１０８の
向きが変わる。

【００１７】＜２．制御装置の構成＞図２は、上記電動
パワーステアリング装置におけるＥＣＵ５のハードウェ
ア構成を示すブロック図である。ＥＣＵ５は、マイクロ
コンピュータ（以下「マイコン」という）１０と、ＰＷ
Ｍ信号生成回路３２と、モータ駆動回路３４と、電流検
出器３６と、電圧検出器３７とから構成され、マイコン
１０には、トルクセンサ３から操舵トルク信号Ｔｓが、
車速センサ４から車速信号Ｖｓがそれぞれ入力される。
このＥＣＵ５において、電流検出器３６は、モータ６に
供給される電流すなわちモータ電流を検出して、その検
出結果を電流検出値Ｉｍとして出力し、電圧検出器３７
は、モータ６の端子間電圧を検出して、その検出結果を
電圧検出値Ｖｍとして出力する。これら電流検出値Ｉｍ
および電圧検出値Ｖｍも、マイコン１０に入力される。
マイコン１０は、その内部のメモリに格納されたプログ
ラムを実行することによりモータ制御部として機能す
る。すなわち、操舵トルク信号Ｔｓ、車速信号Ｖｓ、電
流検出値Ｉｍおよび電圧検出値Ｖｍに基づき、モータ６
が操舵トルクおよび車速に応じて適切な操舵補助力を発
生させるようにモータ６に印加すべき電圧の値である電
圧指令値Ｖｄを算出する。ＰＷＭ信号生成回路３２は、
その電圧指令値Ｖｄに応じてデューティ比の変化するＰ
ＷＭ信号を生成し、モータ駆動回路３４に供給する。モ
ータ駆動回路３４は、スイッチング素子としての複数個
のパワートランジスタを用いて構成され、それらのスイ
ッチング素子は、ＰＷＭ信号生成回路３２で生成された
ＰＷＭ信号によってオン／オフされる。これにより、モ
ータ駆動回路３４は、電圧指令値Ｖｄに応じた電圧を発
生させ、これをモータ６に印加する。

【００１８】図３は、上記ＥＣＵ５の機能的構成を示す
ブロック図である。ＥＣＵ５は、機能面から見ると、位
相補償部１２と、微分器１４と、アシスト電流設定部１
６と、粘性補償部１８と、慣性補償部２０と、過熱保護
部２２と、電流指令値演算部２４と、電流リミッタ２６
と、フィードバック制御部３０とから構成される。これ
らの構成要素は、マイコン１０によって実行されるソフ
トウェアとモータ駆動回路３４等のハードウェアとによ
って実現される。

【００１９】上記ＥＣＵ５において、トルクセンサ３か
ら入力される操舵トルク信号Ｔｓは、位相補償部１２に
より位相補償が施された後、アシスト電流設定部１６に
入力される。また、車速センサ４から入力される車速信
号Ｖｓは、アシスト電流設定部１６に入力されると共
に、粘性補償部１８および慣性補償部２０に入力され
る。さらに、ＥＣＵ５では、電圧検出値Ｖｍおよび電流
検出値Ｉｍに基づき、モータ６の回転角速度を示す信号
である回転角速度信号ωmが算出され、この回転角速度
信号ωmは、粘性補償部１８に入力されると共に、微分
器１４によって微分され、回転角加速度信号ｄωm／ｄ
ｔとして慣性補償部２０に入力される。さらにまた、電
流検出値Ｉｍは、過熱保護部２２およびフィードバック
制御部３０に入力される。

【００２０】アシスト電流設定部１６は、操舵トルク信
号Ｔｓと車速信号Ｖｓとに基づき、適切な操舵補助力を
発生させるためにモータ６に供給すべき電流値であるア
シスト電流値Ｉａを算出する。具体的には、適切な操舵
補助力を発生させるためにモータ６に供給すべきアシス
ト電流の値と操舵トルクとの関係を車速に応じて示すテ
ーブル（「アシストテーブル」と呼ばれる）がアシスト
電流設定部１６内に予め保持されており、このアシスト
テーブルを参照してアシスト電流値Ｉａを決定する。ま
た、粘性補償部１８は、車両挙動の収斂性を確保すべ
く、操舵補助力に相当するアシストトルクと逆方向のト
ルクを発生させるための粘性補償電流値Ｉvcを算出す
る。さらにまた、慣性補償部２０は、モータ６自体やモ
ータ６に接続された減速ギヤ７等の慣性のアシストトル
ク（操舵補助力）への影響を除去するためにアシスト電
流値Ｉａに加算すべき慣性補償電流値Ｉicを算出する。

【００２１】このようにして得られたアシスト電流値Ｉ
ａ、粘性補償電流値Ｉvc、および慣性補償電流値Ｉicは
電流指令値演算部２４に入力され、電流指令値演算部２
４は、これらの電流値Ｉａ、Ｉvc、Ｉicから、モータ６
に供給すべき電流の値である電流指令値Ｉｄを算出す
る。

【００２２】一方、過熱保護部２２は、モータ電流の積
算による過熱からモータ駆動回路３４やモータ６を保護
するために、電流検出値Ｉｍに基づきモータ電流の制限
値Ｉlimを決定する。この制限値Ｉlimは電流リミッタ２
６に入力され、電流リミッタ２６は、電流指令値演算部
２４によって算出された電流指令値Ｉｄがその制限値Ｉ
limを越えないようにリミッタ処理を行う。このリミッ
タ処理後の電流指令値（以下、単に「電流指令値」とい
う）Ｉdlはフィードバック制御部３０に入力される。

【００２３】フィードバック制御部３０は、マイコン１
０が実行する前記ソフトウェアとＰＷＭ信号生成回路３
２およびモータ駆動回路３４等のハードウェアとによっ
て実現され、電流指令値Ｉdlに等しい電流がモータ６に
流れるようにフィードバック制御を行う。すなわち、電
流指令値Ｉdlと電流検出値Ｉｍとの偏差に基づく制御演
算（通常は比例積分演算）によって電圧指令値Ｖｄを算
出し、その電圧指令値Ｖｄに応じたデューティ比のＰＷ
Ｍ信号を生成する。そして、フィードバック制御部３０
におけるモータ駆動回路３４のスイッチング素子をその
ＰＷＭ信号によってオン／オフさせることで、電圧指令
値Ｖｄに応じた電圧を生成し、これをモータ駆動信号と
してモータ６に印加する。このような電圧印加によって
モータ６に電流が流れ、モータ６はこの電流に応じたト
ルクを発生する。このときのモータ電流は、既述のよう
に電流検出器３６によって検出され、その検出結果であ
る電流検出値Ｉｍを用いて上記制御演算が行われる。

【００２４】＜３．粘性補償部の構成＞図４は、上記Ｅ
ＣＵ５における粘性補償部１８の構成を示すブロック図
である。この粘性補償部１８は、フィルタ部１１０と、
不感帯処理信号生成部１２０と、乗算器１３０と、粘性
補償電流演算部１４０とを備えている。既述のように、
この粘性補償部１８にはモータ６の回転角速度信号ωm
が入力されるが、この回転角速度信号ωmの示す角速度
は、減速ギヤ７の減速比による違いを除けば操舵角速度
と同一視できるので、その回転角速度信号ωmは、操舵
角速度信号ωとしてフィルタ部１１０および不感帯処理
信号生成部１２０に入力される。

【００２５】フィルタ部１１０は、舵角を示す信号のう
ちヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分を強調する
ために導入された構成要素であって、舵角に対するヨー
レート出力の周波数特性に応じた周波数特性を持つよう
に、すなわち、ヨーレートの共振周波数またはその近傍
においてピークを持つ周波数特性を有するように、図６
に示すボード線図（ゲイン曲線（ａ）および位相曲線
（ｂ））に相当する伝達関数を持つ構成とされる。とこ
ろで、ハンドル１００が左右方向に交互に切られるよう
な繰り返し操舵が行われる場合には、図５に示すよう
に、舵角の変化は操舵角速度ωの変化にも現れる。そこ
で本実施形態では、上述のようにフィルタ部１１０には
操舵角速度信号ωが入力され、フィルタ部１１０は、そ
の操舵角速度信号ωのうちヨーレートの共振周波数近傍
の周波数成分が強調されるような周波数特性を有するよ
うに、Ａｓ／（１＋Ｂｓ）という伝達関数で表現される
高域通過フィルタ（以下「ＨＰＦ」という）１０２に、
１／（１＋Ｃｓ）という伝達関数で表現される低域通過
フィルタ（以下「ＬＰＦ」という）が縦続接続された構
成となっている。そして、フィルタ部１１０の伝達関数
が図６のボード線図に相当する伝達関数にほぼ等しくな
るように、ＨＰＦ１０２の伝達関数における定数Ａ、Ｂ
およびＬＰＦ１０４の伝達関数における定数Ｃが設定さ
れる。例えば、定数Ａ、Ｂ、Ｃとして次のような値が設
定される。Ａ＝１、Ｂ＝１、Ｃ＝０．０２２７

【００２６】上記のような周波数特性を有するフィルタ
部１１０を通過した後の操舵角速度信号（以下「フィル
タ処理後の操舵角速度信号」といい、符号“ωｃ”で表
現するものとする）は、乗算器１３０に入力される。

【００２７】一方、不感帯処理信号生成部１２０は、そ
れに入力された操舵角速度信号ωに基づき、上記フィル
タ処理後の操舵角速度信号ωｃに対して不感帯処理を施
すための信号を生成する。すなわち、不感帯処理信号生
成部１２０は、その操舵角速度信号ωが０近傍の所定範
囲内の値、例えば−ε＜ω＜ε（εは予め決められた比
較的小さな正の値であり、以下において「不感帯処理用
閾値」という）であるときには、“０”を出力し、その
操舵角速度信号ωが０近傍の所定範囲を外れた値、例え
ば｜ω｜≧εであるときには、“１”を出力する。この
ような不感帯処理信号生成部１２０からの出力信号は、
不感帯処理信号Ｄωとして乗算器１３０に入力される。

【００２８】乗算器１３０は、上記フィルタ処理後の操
舵角速度信号ωｃと不感帯処理信号Ｄωとを乗算し、そ
の乗算結果を粘性補償用の操舵角速度信号ωｖとして出
力する。すなわち乗算器１３０は、粘性補償部１８に入
力された操舵角速度信号ωの絶対値が不感帯処理用閾値
εよりも小さいときに上記フィルタ処理後の操舵角速度
信号ωｃを強制的に“０”とする不感帯処理の施された
操舵角速度信号を、粘性補償用の操舵角速度信号ωｖと
して出力する。

【００２９】この粘性補償用の操舵角速度信号ωｖは、
粘性補償電流演算部１４０に入力される。粘性補償電流
演算部１４０は、この粘性補償用の操舵角速度信号ωｖ
と車速センサ４からの車速信号Ｖｓとに基づき、粘性補
償電流値Ｉvcを算出する。具体的には、粘性補償電流演
算部１４０は、車両挙動の収斂性を確保するための適切
な粘性補償電流値と操舵角速度との関係を車速をパラメ
ータとして示すテーブルを粘性補償マップとして内部に
予め保持しており、この粘性補償マップを参照すること
により、粘性補償用の操舵角速度信号ωｖおよび車速信
号Ｖｓに応じた粘性補償電流値Ｉvcを決定する。この粘
性補償電流値Ｉvcは、既述のように、電流指令値演算部
２４に入力され、そこで粘性補償電流値Ｉvcを反映させ
た電流指令値Ｉｄが算出される。

【００３０】＜４．粘性補償部の動作＞上記のように構
成された粘性補償部１８において、フィルタ部１１０
は、ヨーレートの共振周波数またはその近傍においてピ
ークを持つ周波数特性（図６（ａ）のゲイン曲線参照）
を有しているので、このフィルタ部１１０を操舵角速度
信号ωが通過することにより、その操舵角速度信号ωの
うちヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分が強調さ
れる。すなわち、フィルタ処理後の操舵角速度信号ωｃ
として、ヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分が強
調された操舵角速度信号が得られる。ただし、フィルタ
部１１０がＨＰＦ１０２を含んでいることから、フィル
タ処理後の操舵角速度信号ωｃには、アンダーシュート
等の不要な信号変化が現れることがある。例えば、粘性
補償部１８に入力される操舵角速度信号（以下、「入力
操舵角速度信号」という）ωの波形が図７（ａ）に示す
ような波形である場合、フィルタ処理後の操舵角速度信
号ωｃには、図７（ｂ）に示すように、アンダーシュー
トに相当する不要な変化部分ｗ１が現れる。

【００３１】しかし、上記の粘性補償部１８では、不感
帯処理信号生成部１２０によって入力操舵角速度信号ω
から不感帯処理信号Ｄωが生成され、この不感帯処理信
号Ｄωと上記フィルタ処理後の操舵角速度信号ωｃとが
乗算されることにより、粘性補償用の操舵角速度信号ω
ｖが得られる。したがって、入力操舵角速度信号ωの波
形が図７（ａ）に示すような波形である場合、不感帯処
理用閾値を例えばε＝０．２とすると、不感帯処理信号
Ｄωは、時刻１［ｓ］から２［ｓ］までの期間でのみ
“１”となり、その他の期間では“０”となるので、粘
性補償用の操舵角速度信号ωｖの波形は、図７（ｃ）に
示すようになる。すなわち、フィルタ処理後の操舵角速
度信号ωｃに含まれていた不要な変化部分ｗ１は、粘性
補償用の操舵角速度信号ωｖでは除去される。そして、
その粘性補償用の操舵角速度信号ωｖに基づき、粘性補
償電流演算部１４０により粘性補償電流値Ｉvcが決定さ
れる。

【００３２】＜５．効果＞上記のような本実施形態によ
れば、ヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分が強調
された操舵角速度信号ωｃが生成され、その操舵角速度
信号ωｃに基づいて粘性補償電流値Ｉvcが決定される。
このため、繰り返し操舵を前提とすると、ヨーレートの
共振周波数近傍の周波数に相当する速度でハンドル操作
が行われた場合には、従来よりも粘性補償電流値Ｉvcが
増大するので、モータ６が発生する操舵補助力がそれに
応じて低減される。一方、ヨーレートの共振周波数から
離れた周波数に相当する速度でハンドル操作が行われた
場合には、粘性補償電流値Ｉvcは従来と同様の値とな
る。したがって、粘性補償電流値を不必要に増大させる
ことなく、ヨーレートの共振周波数に起因する舵抜け感
の発生を防止することができる。

【００３３】なお、操舵角速度信号ωにおいてヨーレー
トの共振周波数近傍の周波数成分を強調する手段とし
て、本実施形態のようにＨＰＦ１０２とＬＰＦ１０４と
からなるフィルタ部１１０を使用した場合には、フィル
タ処理後の操舵角速度信号ωｃに、アンダーシュート等
に相当する不要な信号変化部分が現れることがある。し
かし、この変化部分は、フィルタ処理後の操舵角速度信
号ωｃに不感帯処理信号Ｄωを乗算するという不感帯処
理によって除去されるので、粘性補償電流値Ｉvcには影
響を与えない。

【００３４】＜６．変形例＞上記実施形態では、操舵角
速度信号ωにおいてヨーレートの共振周波数近傍の周波
数成分を強調するために、ＨＰＦ１０２とＬＰＦ１０４
とからなるフィルタ部１１０が使用されているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、他の信号強調手段
によってヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分が強
調された操舵角速度信号を生成し、その操舵角速度信号
に応じて粘性補償電流値を決定するようにしてもよい。
なお、ヨーレートの共振周波数近傍の周波数成分を強調
するための信号強調手段を上記のフィルタ部１１０以外
の構成により実現した場合、不感帯処理信号Ｄωによる
不感帯処理は必ずしも必要ではない。

【００３５】ところで、舵角に対するヨーレート出力の
周波数特性は車速によって変化し、車速が大きくなるに
したがって共振周波数でのヨーレートの値は大きくな
る。したがって、フィルタ部１１０等の信号強調手段に
より、操舵角速度信号ωにおけるヨーレートの共振周波
数近傍の周波数成分の強調を車速に応じて行うようにす
るのが好ましい。すなわち、車速が大きくなるにしたが
って当該周波数成分の強調度合いが大きくなるように、
例えばフィルタ部１１０におけるＨＰＦ１０２およびＬ
ＰＦ１０４の伝達関数の定数Ａ、Ｂ、Ｃを車速信号Ｖｓ
に応じて変更する構成とするのが好ましい。このように
操舵角速度信号ωにおける上記周波数成分の強調度合い
が車速に応じて調整されると、ヨーレート出力の周波数
特性の車速への依存性が粘性補償電流値の決定に反映さ
れることになるので、より確実に舵抜け感の発生を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリ
ング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概
略図である。

【図２】上記実施形態に係る電動パワーステアリング装
置における制御装置であるＥＣＵのハードウェア構成を
示すブロック図である。

【図３】上記実施形態に係る電動パワーステアリング装
置におけるＥＣＵを機能的観点から見た構成を示すブロ
ック図である。

【図４】上記実施形態における粘性補償部の構成を示す
ブロック図である。

【図５】繰り返し操舵が行われた場合における舵角の変
化と操舵角速度の変化との関係を示す信号波形図であ
る。

【図６】上記実施形態における粘性補償部に設けられた
フィルタ部の周波数応答を表すボード線図（ゲイン曲線
および位相曲線）である。

【図７】上記実施形態における粘性補償部の動作を説明
するための信号波形図である。

【符号の説明】

３ …トルクセンサ ４ …車速センサ ５ …電子制御ユニット（ＥＣＵ） ６ …モータ １６ …アシスト電流設定部 １８ …粘性補償部 ２４ …電流指令値演算部 ３０ …フィードバック制御部 ３２ …ＰＷＭ信号生成回路 ３４ …モータ駆動回路 ３６ …電流検出器 ３７ …電圧検出器 １０２…高域通過フィルタ（ＨＰＦ） １０４…低域通過フィルタ（ＬＰＦ） １２０…不感帯処理信号生成部 １３０…乗算器 １４０…粘性補償電流演算部 Ｔｓ …操舵トルク信号 Ｖｓ …車速信号 Ｉｍ …電流検出値 Ｖｍ …電圧検出値 Ｉａ …アシスト電流値 Ｉvc …粘性補償電流値 Ｉｄ …電流指令値 Ｉdl …（リミッタ処理後の）電流指令値 Ｖｄ …電圧指令値 ωｃ …フィルタ処理後の操舵角速度信号 ωｖ …粘性補償用の操舵角速度信号 Ｄω …不感帯処理信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両操舵のための操作手段による操作に
   応じて電動モータを駆動することにより当該車両のステ
   アリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリ
   ング装置であって、 前記操作手段による操作量の変化速度を示す操舵角速度
   信号に基づき、前記電動モータに流すべき電流を前記車
   両挙動の収斂性を確保するために補正する粘性補償手段
   を備え、 前記粘性補償手段は、 前記操作量を示す舵角に対する前記車両のヨーレート出
   力の周波数特性に応じて、前記操舵角速度信号における
   特定の周波数成分を強調する信号強調手段と、 前記信号強調手段によって前記特定の周波数成分が強調
   された前記操舵角速度信号に応じて、前記粘性補償手段
   によって補正すべき前記電流の補正量である粘性補償電
   流値を決定する粘性補償電流演算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装置。
2. 【請求項２】 前記信号強調手段は、前記操作量の変化
   速度を示す操舵角速度信号のうち前記ヨーレートの共振
   周波数近傍の周波数成分を強調することを特徴とする、
   請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記信号強調手段は、高域通過フィルタ
   と低域通過フィルタとを縦続接続してなるフィルタ手段
   であって、前記ヨーレートの共振周波数または当該共振
   周波数近傍においてピークを持つ周波数特性を有するフ
   ィルタ手段を含み、 前記粘性補償電流演算手段は、前記フィルタ手段を通過
   した後の前記操舵角速度信号に応じて前記粘性補償電流
   値を決定することを特徴とする、請求項２に記載の電動
   パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記信号強調手段は、前記フィルタ手段
   を通過する前の前記操舵角速度信号の絶対値がゼロ近傍
   の所定値よりも小さいときに、前記フィルタ手段を通過
   した後の前記操舵角速度信号の値を強制的にゼロとする
   不感帯処理を施す不感帯処理手段を含み、 前記粘性補償電流演算手段は、前記不感帯処理の施され
   た前記操舵角速度信号に応じて前記粘性補償電流値を決
   定することを特徴とする、請求項３に記載の電動パワー
   ステアリング装置。
5. 【請求項５】 前記信号強調手段は、前記車両の速度に
   応じて、前記操舵角速度信号における前記特定の周波数
   成分の強調度合いを調整することを特徴とする、請求項
   １から４までのいずれか１項に記載の電動パワーステア
   リング装置。