JP2010234977A - 電動パワーステアリング装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御系における発振を抑制し、安定性と応答性を向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】ステアリングホイールに連結される第１の回転軸と、転舵輪を転舵させるラック軸と、ラック軸を直線移動させる第２の回転軸と、トーションバーと、ステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、ステアリングホイールの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流算出部２０とを備え、目標電流算出部２０は、トーションバーをバネ要素として、電動モータ、第２の回転軸およびラック軸を慣性要素として含む制御系の共振周波数成分を抑制する共振補償部２７を操舵トルク検出手段の出力側に有し、共振補償部２７にて共振周波数成分が抑制された操舵トルクに応じて目標電流を設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置およびその制御方法に関する。

近年、車両のステアリング系に電動モータを備え、電動モータの動力にてドライバの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置が提案されている。この電動パワーステアリング装置を制御する制御装置は、電動モータの駆動を制御するために、検出した操舵トルクに基づいて電動モータに供給する電流を定める。

そして、検出した操舵トルクに基づいて電動モータに供給する電流を定める際に、操舵系の安定性を高めるために検出した操舵トルクを位相補償器で位相補償し、位相補償された操舵トルクに応じた電流を電動モータに供給する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献２には以下の技術が提案されている。すなわち、トルクセンサを構成するバネ要素とハンドル慣性とによる共振系における共振周波数で発振が生じることに鑑み、トルクセンサの出力側に、モータ駆動制御系の信号の共振周波数成分を除去する帯域除去フィルタを設けている。

特開平１０−１６７０８６号公報 特開平２−１６４６６５号公報

ここで、電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクに応じて電動モータを駆動し、電動モータの駆動力を、ピニオンラック機構を構成するピニオンシャフトに伝達する。さらに、ピニオンシャフトを介してラック軸に電動モータの駆動力を伝達し、このラック軸を直線運動させることにより転舵輪の向きを変えている。
それゆえ、電動パワーステアリング装置の制御系における発振を抑制するためには、電動モータ、ピニオンシャフトおよびラック軸をも慣性要素として考慮することが重要である。

かかる目的のもと、本発明は、ステアリングホイールに連結される第１の回転軸と、直線移動によって転舵輪を転舵させるラック軸と、前記ラック軸を直線移動させる第２の回転軸と、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを連結し、前記ステアリングホイールの操作によって捩れるトーションバーと、前記ステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて前記電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流設定手段と、を備えた電動パワーステアリング装置において、前記目標電流設定手段は、前記トーションバーをバネ要素として、前記電動モータ、前記第２の回転軸および前記ラック軸を慣性要素として含む制御系の共振周波数成分を抑制する共振補償手段を前記操舵トルク検出手段の出力側に有し、前記共振補償手段にて共振周波数成分が抑制された操舵トルクに応じて前記目標電流を設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

ここで、前記共振補償手段は、前記制御系の反共振要素を持つフィルタ機能とローパスフィルタ機能とを有することが好適である。
また、前記共振補償手段の伝達関数は、前記制御系の伝達関数の分母の要素と同じ要素を分子に含むことが好適である。
また、前記共振補償手段の伝達関数の分母は、分子の次数と同等以上の次数を有することが好適である。

他の観点から捉えると、本発明は、ステアリングホイールに連結される第１の回転軸と、直線移動によって転舵輪を転舵させるラック軸と、前記ラック軸を直線移動させる第２の回転軸と、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを連結し、前記ステアリングホイールの操作によって捩れるトーションバーと、前記ステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、を備えた電動パワーステアリング装置の制御方法であって、前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクにおける、前記トーションバーをバネ要素として、前記電動モータ、前記第２の回転軸および前記ラック軸を慣性要素として含む制御系の共振周波数成分を抑制し、共振周波数成分が抑制された操舵トルクに応じて前記電動モータに供給する目標電流を設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法である。

ここで、前記制御系の共振周波数成分を抑制する際には、当該制御系の反共振要素を持つフィルタ機能とローパスフィルタ機能とを用いることが好適である。

本発明によれば、トーションバーをバネ要素として、電動モータ、第２の回転軸およびラック軸を慣性要素として含む制御系の共振周波数成分を抑制するので、発振が生じることを精度高く抑制することができる。これにより、制御系における安定性を向上させることができる。

第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。 電動パワーステアリング装置の制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部の概略構成図である。 制御部の概略構成図である。 共振補償部を設ける場合と設けない場合の制御系の周波数特性を比較したボード線図である。 第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係る制御装置の概略構成図である。 第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。 第３の実施形態に係る制御装置の概略構成図である。 補正係数αと、前輪の重さの基準値に対する変化量との関係を示す図である。 補正係数αと車速との関係を示す図である。 補正係数αと舵角の絶対値との関係を示す図である。 補正係数βと、前輪の重さの基準値に対する変化量との関係を示す図である。 補正係数βと車速との関係を示す図である。 補正係数βと舵角の絶対値との関係を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施形態においては自動車に適用した構成を例示している。

ステアリング装置１００は、ドライバが操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。ステアリングシャフト１０２と上部連結シャフト１０３とが自在継手１０３ａを介して連結されており、上部連結シャフト１０３と下部連結シャフト１０８とが自在継手１０３ｂを介して連結されている。

また、ステアリング装置１００は、転舵輪としての左右の前輪１５０のそれぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。

また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギアボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギアボックス１０７にてトーションバー（不図示）を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。ステアリングギアボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対角度に基づいてステアリングホイール１０１の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段の一例としてのトルクセンサ１０９が設けられている。

また、ステアリング装置１００は、ステアリングギアボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。
また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０に実際に流れる実電流の大きさおよび方向を検出する電流検出手段の一例としてのモータ電流検出部３３（図４参照）と、電動モータ１１０の端子間電圧を検出するモータ電圧検出部１６０を有している。

そして、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９の出力値、自動車の車速を検出する車速センサ１７０の出力値、モータ電流検出部３３の出力値、モータ電圧検出部１６０の出力値が入力される。

以上のように構成された電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクをトルクセンサ１０９にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の発生トルクをピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。

次に、制御装置１０について説明する。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
図２は、電動パワーステアリング装置１００の制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクが出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０にて検出された車速が出力信号に変換された車速信号ｖとが入力される。

また、制御装置１０には、モータ電流検出部３３にて検出された実電流が出力信号に変換されたモータ電流信号Ｉｍと、モータ電圧検出部１６０にて検出された電圧が出力信号に変換されたモータ端子間電圧信号Ｖｍとが入力される。
なお、制御装置１０は、トルクセンサ１０９などからの検出信号がアナログ信号として入力されるので、図示しないＡ／Ｄ変換部によりアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵに取り込んでいる。

そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを有している。

次に、目標電流算出部２０について詳述する。図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流を算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部２２とを備えている。また、目標電流算出部２０は、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部２３と、モータ電流信号Ｉｍおよびモータ端子間電圧信号Ｖｍに基づいて電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍを推定するモータ回転速度推定部２４とを備えている。

また、目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３などからの出力に基づいて最終的な目標電流を決定する最終目標電流決定部２５を備えている。
さらに、目標電流算出部２０は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクの位相補償を行う位相補償部２６と、位相補償部２６にて位相補償された操舵トルクの共振周波数成分を除去する共振補償を行う共振補償部２７とを有している。

位相補償部２６は、トルクセンサ１０９からの出力値であるトルク信号Ｔｄに対して位相補償のためのフィルタリング処理を施し、その処理後のトルク信号Ｔｓを出力する。共振補償部２７は、トルク信号Ｔｓの共振周波数成分を除去し、共振周波数成分が除去されたトルク信号Ｔｐを出力する。この共振補償部２７については後で詳述する。
ベース電流算出部２１は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクと車速センサ１７０にて検出された車速とに基づいてベース電流を算出する。より具体的には、共振補償部２７からの出力値であるトルク信号Ｔｐと、車速センサ１７０からの車速信号ｖとに基づいてベース電流を算出し、このベース電流の情報を含むベース電流信号Ｉｍｓを出力する。なお、ベース電流算出部２１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、トルク信号Ｔｐおよび車速信号ｖとベース電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｐおよび車速信号ｖを代入することによりベース電流を算出する。

イナーシャ補償電流算出部２２は、トルク信号Ｔｄと車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流を算出し、この電流の情報を含むイナーシャ補償電流信号Ｉｓを出力する。なお、イナーシャ補償電流算出部２２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖとイナーシャ補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖを代入することによりイナーシャ補償電流を算出する。

ダンパー補償電流算出部２３は、トルク信号Ｔｄと、車速信号ｖと、電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍとに基づいて、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流を算出し、この電流の情報を含むダンパー補償電流信号Ｉｄを出力する。なお、ダンパー補償電流算出部２３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖおよび回転速度信号Ｎｍと、ダンパー補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄと車速信号ｖと回転速度信号Ｎｍとを代入することによりダンパー補償電流を算出する。
モータ回転速度推定部２４は、モータ電流検出部３３にて検出された実電流と、モータ電圧検出部１６０にて検出された電圧とに基づいて電動モータ１１０の回転速度を推定する。詳しくは後で説明する。

最終目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１から出力されたベース電流信号Ｉｍｓ、イナーシャ補償電流算出部２２から出力されたイナーシャ補償電流信号Ｉｓおよびダンパー補償電流算出部２３から出力されたダンパー補償電流信号Ｉｄに基づいて最終的な目標電流を決定し、この電流の情報を含む目標電流信号ＩＴを出力する。最終目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流に、イナーシャ補償電流を加算するとともにダンパー補償電流を減算して得た補償電流を、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補償電流と最終的な目標電流との対応を示すマップに代入することにより最終的な目標電流を算出する。
このように、目標電流算出部２０は、トルクセンサ１０９が検出した操舵トルクに基づいて電動モータ１１０に供給する目標電流を設定する目標電流設定手段の一例として機能する。

次に、制御部３０について詳述する。図４は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部３１と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流を検出するモータ電流検出部３３とを有している。

モータ駆動制御部３１は、目標電流算出部２０にて算出された目標電流と、モータ電流検出部３３にて検出される電動モータ１１０へ供給される実電流との偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部６０とを有している。

フィードバック制御部４０は、目標電流算出部２０にて算出された目標電流とモータ電流検出部３３にて検出された実電流との偏差を求める偏差演算部４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。
偏差演算部４１は、目標電流算出部２０からの出力値ＩＴとモータ電流検出部３３からの出力値Ｉｍとの偏差の値を偏差信号４１ａとして出力する。

フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流と実電流とが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、入力された偏差信号４１ａに対して、比例要素で比例処理した信号を出力し、積分要素で積分処理した信号を出力し、加算演算部でこれらの信号を加算してフィードバック処理信号４２ａを生成・出力する。
ＰＷＭ信号生成部６０は、フィードバック制御部４０からの出力値に基づいてＰＷＭ信号６０ａを生成し、生成したＰＷＭ信号６０ａを出力する。

モータ駆動部３２は、４個の電力用電界効果トランジスタをＨ型ブリッジ回路の構成で接続したモータ駆動回路７０と、４個の中から選択した２個の電界効果トランジスタのゲートを駆動してこれらの電界効果トランジスタをスイッチング動作させるゲート駆動回路部８０とを有している。ゲート駆動回路部８０は、ＰＷＭ信号生成部６０から出力された駆動制御信号（ＰＷＭ信号）６０ａに基づいて、ステアリングホイール１０１の操舵方向に応じて２個の電界効果トランジスタを選択し、選択した２個の電界効果トランジスタをスイッチング動作させる。

モータ電流検出部３３は、モータ駆動回路７０に直列に接続されたシャント抵抗７１の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れるモータ電流（電機子電流）の値を検出してモータ電流信号Ｉｍを出力する。

次に、共振補償部２７について説明する。
ステアリング装置１００は、操舵トルクの検出に用いるトーションバー（不図示）をバネ要素とし、電動モータ１１０、ピニオンシャフト１０６およびラック軸１０５を慣性要素として含む制御系である。そのため、例えば、フィードバック処理部４２が比例要素と積分要素とを含んでいる場合に、フィードバック処理部４２の比例ゲインおよび積分ゲインの値をシステム全体の応答性を上げるべく高くすると、その制御系の共振周波数の近傍でシステムが不安定（振動的）となりやすくなる。

共振補償部２７は、制御系の共振周波数帯域でのピークを除去又は抑制するために設けている。
共振補償部２７の特性を示す伝達関数Ｈ_１（ｓ）は、ステアリング装置１００の制御系の特性を示す伝達関数Ｇ_１（ｓ）に対して以下のように定義する。すなわち、Ｈ_１（ｓ）は、Ｇ_１（ｓ）の分母と同じ要素を分子に有するとともに、分母の次数を、共振補償部２７の実現性を確保するため、分子以上である２次の次数とする。言い換えれば、共振補償部２７は、制御系の反共振要素を持つフィルタ機能とローパスフィルタ機能とを有するように、その伝達関数を定める。

先ず、伝達関数Ｇ_１（ｓ）について考える。
ステアリング装置１００の減速機構１１１は、ピニオンシャフト１０６に取り付けられたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に取り付けられたウォームギヤ（不図示）とから構成されている。
かかる場合、電動モータ１１０のトルクをτ_ｍ（Ｎ・ｍ）、回転角度をθ_１（ｒａｄ）、ウォームギヤのトルクをτ_１（Ｎ・ｍ）、モータ軸イナーシャをＪ_１（ｋｇ・ｍ^２）とすると、電動モータ１１０についての運動方程式は以下に示す式（１）で表される。

ここで、モータ軸イナーシャＪ_１は、モータイナーシャをＪ_ｍ（ｋｇ・ｍ^２）、ウォームギヤのイナーシャをＪ_Ｔ１（ｋｇ・ｍ^２）とすると、Ｊ_１＝Ｊ_ｍ＋Ｊ_Ｔ１である。

また、ピニオンシャフト１０６の回転角度をθ_２（ｒａｄ）、ウォームホイールのトルクをτ_２（Ｎ・ｍ）、ピニオン１０６ａのトルクをτ_３（Ｎ・ｍ）、ピニオン軸イナーシャをＪ_２（ｋｇ・ｍ^２）、トーションバーのバネ定数をｋ_ｔｂ（Ｎ・ｍ／ｒａｄ）とすると、ピニオンシャフト１０６についての運動方程式は以下に示す式（２）で表される。

ここで、ピニオン軸イナーシャをＪ_２は、ウォームホイールのイナーシャをＪ_Ｔ２（ｋｇ・ｍ^２）、ピニオン１０６ａのイナーシャをＪ_Ｔ３（ｋｇ・ｍ^２）とすると、Ｊ_２＝Ｊ_Ｔ２＋Ｊ_Ｔ３である。

また、ラック軸１０５の変位をｘ（ｍ）、質量をｍ（ｋｇ）、ピニオン１０６ａの回転半径をｒ（ｍ）とすると、ラック軸１０５についての運動方程式は以下に示す式（３）で表される。

ここで、ラック軸１０５の変位ｘは、以下の式（４）で表される。
ｘ＝ｒ・θ_２・・・（４）

また、ウォーム減速比をγ_１、ラック・ピニオンレシオをγ_２（ｍ／ｒｅｖ）とすると、それぞれ以下の式（５）、（６）で表される。
γ_１＝θ_１／θ_２＝τ_２／τ_１・・・（５）
γ_２＝２・π・ｒ・・・（６）

式（３）、（４）、（６）より、式（７）を導き出せる。

式（１）、（２）、（５）より、式（８）を導き出せる。

式（７）に式（８）を代入して整理すると式（９）を導き出せる。

式（９）をラプラス変換して整理すると式（１０）を導き出せる。

なお、ｓはラプラス変換の演算子である。また、電動モータ１１０のトルクτ_ｍのラプラス変換をΤ_ｍ（ｓ）、ピニオンシャフト１０６の回転角度をθ_２のラプラス変換をΘ_２（ｓ）とする。
式（１０）により、上述した伝達関数Ｇ_１（ｓ）は式（１１）で表される。

また、式（１１）により、共振角周波数ω_１は式（１２）で表される。

したがって、共振補償部２７の特性を示す伝達関数Ｈ_１（ｓ）を「ａ_１・（（２πｆ_ｃ１）・（２πｆ_ｃ２））／（（ｓ＋２πｆ_ｃ１）・（ｓ＋２πｆ_ｃ２））」とする。なお、ａ_１は、式（１３）で表される値である。

そして、伝達関数Ｈ_１（ｓ）の分母の次数を共振補償部２７の実現性を確保する最低の次数である２次の次数とし、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）の２段重ねとする。ｆ_ｃ１、ｆ_ｃ２はＬＰＦのカットオフ周波数である。

図５は、共振補償部２７を設ける場合と設けない場合の制御系の周波数特性を比較したボード線図である。
図５は、ステアリングホイール１０１の操作を入力、ピニオン１０６ａの回転角を出力とする制御系のシミュレーション（数値実験）の結果を示す図であり、（ａ）はゲイン特性図、（ｂ）は位相特性図である。図５において、共振補償部２７を設ける場合を実線で、共振補償部２７を設けない場合を破線で示した。なお、伝達関数Ｈ_１（ｓ）の分母は、カットオフ周波数が１００（Ｈｚ）であるローパスフィルタを２段重ねるのに相当する値にした。

図５（ａ）に示すように、共振補償部２７を設けることにより、共振周波数成分のピークを低減または打ち消すことができる。また、図５（ｂ）に示すように、共振補償部２７を設けない場合と比較して位相遅れを大幅に改善することができる。これらにより、共振補償部２７を設けることで安定性が向上することがわかる。また、共振補償部２７を設けることにより、ゲイン交差周波数を高くすることができるので、応答性も向上させることができる。

なお、これまではピニオン式の電動パワーステアリング装置１００について述べたが、コラム式の電動パワーステアリング装置においても、同様に、伝達関数が上記したＨ_１（ｓ）となる共振補償部を有することが好適である。

＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置２００の概略構成を示す図である。
以下では、第１の実施形態との差異点について述べ、同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置２００（以下、単に「ステアリング装置２００」と称する場合もある。）は、いわゆるラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置であり、電動モータ２０１の発生トルクをラック軸１０５に付与する点に特徴がある。

すなわち、第２の実施形態に係る電動モータ２０１は、ハウジング（不図示）に組み付けられたステータ（不図示）と、ラック軸１０５の軸心を回転中心としてハウジングに対して回転可能かつラック軸１０５の軸方向には移動不能に組み付けられたロータ（不図示）とを有している。ロータは、ボールスクリューナットに弾性体を介して係合されており、ロータは弾性体を介してボールスクリューナットを回転させてラック軸１０５を軸方向に移動させるアシスト力を発生させる。また、その出力は、第２の実施形態に係る制御装置２１０によって制御されるようになっている。これにより、制御装置２１０の制御の下、電動モータ２０１の発生トルクが、ラック軸１０５に伝達され、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力がアシストされる。

図７は、第２の実施形態に係る制御装置２１０の概略構成図である。
制御装置２１０は、第１の実施形態に係る制御装置１０と同様に、トルク信号Ｔｄに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ２０１が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部２２０と、目標電流算出部２２０が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部２３０とを有している。
制御部２３０は、第１の実施形態に係る制御装置１０の制御部３０と同じ機能・構成である。目標電流算出部２２０は、第１の実施形態に係る目標電流算出部２０に対して、共振補償部２７とは異なる共振補償部２７１を有する点が異なり、その他は第１の実施形態に係る目標電流算出部２０と同じ機能・構成である。

共振補償部２７１は、第２の実施形態に係るパワーステアリング装置２００の、トーションバー（不図示）をバネ要素とし、電動モータ２０１、ピニオンシャフト１０６およびラック軸１０５を慣性要素として含む制御系の共振周波数の近傍でのピークを除去又は抑制するために設けている。それゆえ、共振補償部２７１の特性を示す伝達関数Ｈ_２（ｓ）は、ステアリング装置２００の制御系の特性を示す伝達関数Ｇ_２（ｓ）に対して以下のように定義する。すなわち、Ｈ_２（ｓ）は、Ｇ_２（ｓ）の分母と同じ要素を分子に有するとともに、分母の次数を、共振補償部２７１の実現性を確保する最低の次数である２次の次数とし、ＬＰＦの２段重ねとする。

先ず、伝達関数Ｇ_２（ｓ）について考える。
電動モータ２０１のトルクをτ_ｍ（Ｎ・ｍ）、回転角度をθ_１（ｒａｄ）、ボールスクリューナットのトルクをτ_１（Ｎ・ｍ）、モータ軸イナーシャをＪ_１（ｋｇ・ｍ^２）とすると、電動モータ２０１についての運動方程式は以下に示す式（１４）で表される。

ここで、モータ軸イナーシャＪ_１は、モータイナーシャをＪ_ｍ（ｋｇ・ｍ^２）、ボールスクリューナットのイナーシャをＪ_Ｔ１（ｋｇ・ｍ^２）とすると、Ｊ_１＝Ｊ_ｍ＋Ｊ_Ｔ１である。

また、ピニオンシャフト１０６のトルクをτ_２（Ｎ・ｍ）、回転角度をθ_２（ｒａｄ）、ピニオン軸イナーシャをＪ_２（ｋｇ・ｍ^２）、トーションバーのバネ定数をｋ_ｔｂ（Ｎ・ｍ／ｒａｄ）とすると、ピニオンシャフト１０６についての運動方程式は以下に示す式（１５）で表される。

また、ラック軸１０５の変位をｘ（ｍ）、質量をｍ（ｋｇ）、ボールスクリューナットの回転半径をｒ_１、ピニオン１０６ａの回転半径をｒ_２（ｍ）とすると、ラック軸１０５についての運動方程式は以下に示す式（１６）で表される。

ここで、ラック軸１０５の変位ｘは、以下の式（１７）あるいは式（１８）で表される。
ｘ＝ｒ_１・θ_１＝γ_１／（２・π）×θ_１・・・（１７）
ｘ＝ｒ_２・θ_２＝γ_２／（２・π）×θ_２・・・（１８）
なお、γ_１は、ボールスクリューナットが１回転する間のラック軸１０５の移動距離を示すレシオ（ｍ／ｒｅｖ）であり、γ_１＝２・π・ｒ_１で表される。また、γ_２は、ピニオンシャフト１０６が１回転する間のラック軸１０５の移動距離を示すレシオ（ｍ／ｒｅｖ）であり、γ_２＝２・π・ｒ_２で表される。
また、式（１７）、（１８）より、式（１９）を導き出せる。
θ_１＝γ_２／γ_１×θ_２・・・（１９）
また、式（１６）、（１７）より、式（２０）を導き出せる。

そして、式（１４）〜（２０）より、式（２１）を導き出せる。

式（２１）をラプラス変換して整理すると式（２２）を導き出せる。

なお、ｓはラプラス変換の演算子である。また、電動モータ２０１のトルクτ_ｍのラプラス変換をΤ_ｍ（ｓ）、ピニオンシャフト１０６の回転角度をθ_２のラプラス変換をΘ_２（ｓ）とする。
式（２２）により、上述した伝達関数Ｇ_２（ｓ）は式（２３）で表される。

また、式（２３）により、共振角周波数ω_２は式（２４）で表される。

したがって、共振補償部２７１の特性を示す伝達関数Ｈ_２（ｓ）の分母の次数を共振補償部２７１の実現性を確保する最低の次数である２次の次数とし、ＬＰＦの２段重ねとする。すなわち、「Ｈ_２（ｓ）＝ａ_２・（（２πｆ_ｃ１）・（２πｆ_ｃ２））／（（ｓ＋２πｆ_ｃ１）・（ｓ＋２πｆ_ｃ２））」とする。なお、ａ_２は、式（２５）で表される値である。また、ｆ_ｃ１、ｆ_ｃ２はＬＰＦのカットオフ周波数である。

そして、伝達関数がＨ_２（ｓ）である共振補償部２７１を設けることにより、本実施形態に係るパワーステアリング装置２００においても、共振周波数成分のピークを低減または打ち消すことができる。また、共振補償部２７１を設けない場合と比較して位相遅れを大幅に改善することができる。これらにより、共振補償部２７１を設けることで安定性を向上させることができる。また、共振補償部２７１を設けることにより、ゲイン交差周波数を高くすることができるので、応答性も向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置３００の概略構成を示す図である。
以下では、第１の実施形態との差異点について述べ、同じ構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置３００（以下、単に「ステアリング装置３００」と称する場合もある。）は、いわゆるダブルピニオンタイプの電動パワーステアリング装置であり、電動モータ３０１の発生トルクを、第２のピニオンシャフト３０２のピニオン３０２ａを介してラック軸１０５に付与する点に特徴がある。第２のピニオンシャフト３０２は、図８に示すように、トーションバーを介してステアリングホイール１０１と連結されたピニオンシャフト１０６とは別に設けられた部材である。

このように、第３の実施形態に係るステアリング装置３００は、第２のピニオンシャフト３０２を有しており、第２のピニオンシャフト３０２に取り付けられたウォームホイール３０３と、電動モータ３０１の出力軸に取り付けられたウォームギヤ（不図示）とが連結されている。そして、電動モータ３０１の出力は、第３の実施形態に係る制御装置３１０によって制御されるようになっている。これにより、制御装置３１０の制御の下、電動モータ３０１の発生トルクが、ラック軸１０５に伝達され、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵力がアシストされる。

図９は、第３の実施形態に係る制御装置３１０の概略構成図である。
制御装置３１０は、第１の実施形態に係る制御装置１０と同様に、トルク信号Ｔｄに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ３０１が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部３２０と、目標電流算出部３２０が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部３３０とを有している。
制御部３３０は、第１の実施形態に係る制御装置１０の制御部３０と同じ機能・構成である。目標電流算出部３２０は、第１の実施形態に係る目標電流算出部２０に対して、共振補償部２７とは異なる共振補償部２７２を有する点が異なり、その他は第１の実施形態に係る目標電流算出部２０と同じ機能・構成である。

共振補償部２７２は、第３の実施形態に係るパワーステアリング装置３００の、トーションバー（不図示）をバネ要素とし、電動モータ３０１、ピニオンシャフト１０６、第２のピニオンシャフト３０２およびラック軸１０５を慣性要素として含む制御系の共振周波数の近傍でのピークを除去又は抑制するために設けている。それゆえ、共振補償部２７２の特性を示す伝達関数Ｈ_３（ｓ）は、ステアリング装置３００の機械的な共振系の特性を示す伝達関数Ｇ_３（ｓ）に対して以下のように定義する。すなわち、Ｈ_３（ｓ）は、Ｇ_３（ｓ）の分母と同じ要素を分子に有するとともに、分母の次数を、共振補償部２７２の実現性を確保する最低の次数である２次の次数とし、ＬＰＦの２段重ねとする。

先ず、伝達関数Ｇ_３（ｓ）について考える。
電動モータ３０１のトルクをτ_ｍ（Ｎ・ｍ）、回転角度をθ_１（ｒａｄ）、ウォームギヤのトルクをτ_１（Ｎ・ｍ）、モータ軸イナーシャをＪ_１（ｋｇ・ｍ^２）とすると、電動モータ３０１についての運動方程式は以下に示す式（２６）で表される。

ここで、モータ軸イナーシャＪ_１は、モータイナーシャをＪ_ｍ（ｋｇ・ｍ^２）、ウォームギヤのイナーシャをＪ_Ｔ１（ｋｇ・ｍ^２）とすると、Ｊ_１＝Ｊ_ｍ＋Ｊ_Ｔ１である。

また、第２のピニオンシャフト３０２の回転角度をθ_２（ｒａｄ）、ウォームホイール３０３のトルクをτ_２（Ｎ・ｍ）、第２のピニオンシャフト３０２のピニオン３０２ａのトルクをτ_３（Ｎ・ｍ）、ピニオン軸イナーシャをＪ_２（ｋｇ・ｍ^２）とすると、第２のピニオンシャフト３０２についての運動方程式は以下に示す式（２７）で表される。

ここで、ピニオン軸イナーシャをＪ_２は、ウォームホイールのイナーシャをＪ_Ｔ２（ｋｇ・ｍ^２）、第２のピニオンシャフト３０２のイナーシャをＪ_Ｔ３（ｋｇ・ｍ^２）とすると、Ｊ_２＝Ｊ_Ｔ２＋Ｊ_Ｔ３である。

また、ピニオンシャフト１０６の回転角度をθ_３（ｒａｄ）、ピニオンシャフト１０６のピニオン１０６ａのトルクをτ_４（Ｎ・ｍ）、ピニオン軸イナーシャをＪ_３（ｋｇ・ｍ^２）、トーションバーのバネ定数をｋ_ｔｂ（Ｎ・ｍ／ｒａｄ）とすると、ピニオンシャフト１０６についての運動方程式は以下に示す式（２８）で表される。

また、ラック軸１０５の変位をｘ（ｍ）、質量をｍ（ｋｇ）、第２のピニオンシャフト３０２のピニオン３０２ａの回転半径をｒ_１（ｍ）、ピニオンシャフト１０６のピニオン１０６ａの回転半径をｒ_２（ｍ）、とすると、ラック軸１０５についての運動方程式は以下に示す式（２９）で表される。

ここで、ラック軸１０５の変位ｘは、以下の式（３０）で表される。
ｘ＝ｒ_１・θ_２＝ｒ_２・θ_３・・・（３０）
また、ウォーム減速比をγ_１、第２のピニオンシャフト３０２が１回転する間のラック軸１０５の移動距離を示すレシオをγ_２（ｍ／ｒｅｖ）、ピニオンシャフト１０６が１回転する間のラック軸１０５の移動距離を示すレシオをγ_３（ｍ／ｒｅｖ）とすると、それぞれ以下の式（３１）、（３２）、（３３）で表される。
γ_１＝θ_１／θ_２＝τ_２／τ_１・・・（３１）
γ_２＝２・π・ｒ_１・・・（３２）
γ_３＝２・π・ｒ_２・・・（３３）
式（２６）、（３０）、（３１）より、式（３４）を導き出せる。

また、式（２７）、（３０）より、式（３５）を導き出せる。

ゆえに、式（３４）、（３５）より、式（３６）を導き出せる。

また、式（２８）、（２９）、（３０）より、式（３７）を導き出せる。

そして、式（３６）、（３７）より、式（３８）を導き出せる。

式（３８）に、式（３２）、（３３）を代入して得た式をラプラス変換して整理すると式（３９）を導き出せる。

なお、ｓはラプラス変換の演算子である。また、電動モータ３０１のトルクτ_ｍのラプラス変換をΤ_ｍ（ｓ）、ピニオンシャフト１０６の回転角度をθ_３のラプラス変換をΘ_３（ｓ）とする。
式（３９）により、上述した伝達関数Ｇ_３（ｓ）は式（４０）で表される。

また、式（４０）により、共振角周波数ω_３は式（４１）で表される。

そして、共振補償部２７２の特性を示す伝達関数Ｈ_３（ｓ）の分母の次数を共振補償部２７２の実現性を確保する最低の次数である２次の次数とし、ＬＰＦの２段重ねとする。すなわち、「Ｈ_３（ｓ）＝ａ_３・（（２πｆ_ｃ１）・（２πｆ_ｃ２））／（（ｓ＋２πｆ_ｃ１）・（ｓ＋２πｆ_ｃ２））」とする。なお、ａ_３は、式（４２）で表される値である。また、ｆ_ｃ１、ｆ_ｃ２はＬＰＦのカットオフ周波数である。

そして、伝達関数がＨ_３（ｓ）である共振補償部２７２を設けることにより、本実施形態に係るパワーステアリング装置３００においても、共振周波数成分のピークを低減または打ち消すことができる。また、共振補償部２７２を設けない場合と比して位相遅れを大幅に改善することができる。これらにより、共振補償部２７２を設けることで安定性を向上させることができる。また、共振補償部２７２を設けることにより、ゲイン交差周波数を高くすることができるので、応答性も向上させることができる。

なお、上述した第１〜第３の実施形態における共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数を、状況に応じて変化する補正係数を用いて補正することが好適である。
すなわち、補正係数をαとして、上述した第１〜第３の実施形態における共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数Ｈ_ｎ（ｓ）＝ａ_ｎ・（（２πｆ_ｃ１）・（２πｆ_ｃ２））／（（ｓ＋２πｆ_ｃ１）・（ｓ＋２πｆ_ｃ２））、ｎ＝１，２，３において、ａ_ｎの中のラプラス変換の演算子「ｓ」を「α×ｓ」と置き換えて、共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数として用いることが好適である。

例えば、第１の実施形態における共振補償部２７の伝達関数Ｈ_１（ｓ）を式（４３）に示すように補正する。

図１０は、補正係数αと、前輪１５０の重さの基準値に対する変化量（重くなった場合はプラスの変化量、軽くなった場合はマイナスの変化量とする）との関係を示す図である。例えば、予め経験則に基づいて前輪１５０の重さの変化量に応じた最適な補正係数αを図１０に示すように導き出しておく。そして、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、前輪１５０の重さの変化量と補正係数αとの対応を示すマップ、あるいは前輪１５０の重さの変化量と補正係数αとの関係式に、前輪１５０の重さの変化量を代入することにより補正係数αを算出し、伝達関数に用いる。

なお、前輪１５０の重さが基準値に対して重くなった場合には、ステアリング装置１００を車両に搭載した状態での前輪１５０をも含めた制御系の共振周波数がω_ｎ（ｎ＝１，２，３）よりも低くなり、前輪１５０の重さが基準値に対して軽くなった場合には共振周波数がω_ｎよりも高くなる。それゆえ、図１０に示すように、補正係数αは、前輪１５０の重さが基準値である場合には１であり、重くなるにつれて０．８まで減少し、重さがある重さ以上重い場合には０．８とする。また、前輪１５０の重さが基準値よりも軽くなるにつれて１．２まで増加し、重さがある重さ以上軽い場合には１．２とすることが好適である。

また、補正係数αを車速に応じて変化させることも好適である。図１１は、補正係数αと車速との関係を示す図である。例えば、予め経験則に基づいて車速に応じた最適な補正係数αを図１１に示すように導き出しておく。そして、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速信号ｖと補正係数αとの対応を示すマップ、あるいは車速信号ｖと補正係数αとの関係式に、車速信号ｖを代入することにより補正係数αを算出し、伝達関数に用いる。
なお、車速が大きくなるにつれて共振周波数は低くなると考えられることから、図１１に示すように、補正係数αは、車速がゼロのときには１であり、車速が大きくなるにつれて０．８まで減少し、車速がある速度以上である場合には０．８であることが好適である。

また、補正係数αをステアリングホイール１０１の回転角度（舵角）に応じて変化させることが好適である。図１２は、補正係数αと舵角の絶対値との関係を示す図である。例えば、予め経験則に基づいて舵角の絶対値に応じた最適な補正係数αを図１２に示すように導き出しておく。そして、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、舵角の絶対値と補正係数αとの対応を示すマップ、あるいは舵角の絶対値と補正係数αとの関係式に、検出した舵角を代入することにより補正係数αを算出し、伝達関数に用いる。
なお、舵角の絶対値が大きくなるにつれて共振周波数は低くなると考えられることから、図１２に示すように、補正係数αは、舵角の絶対値がゼロのときには１であり、舵角の絶対値が大きくなるにつれて０．８まで減少し、舵角の絶対値がある値以上である場合には０．８であることが好適である。

そして、このように、状況に応じて補正した共振角周波数を、共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数に用いることでより精度高く安定性を向上させることができるとともに応答性をも向上させることができる。

また、補正係数をβとして、上述した第１〜第３の実施形態における共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数Ｈ_ｎ（ｓ）、（ｎ＝１，２，３）にβを乗じて補正した伝達関数をそれぞれの伝達関数として用いることが好適である。すなわち、Ｈ_ｎｇ（ｓ）＝β×Ｈ_ｎ（ｓ）、（ｎ＝１，２，３）と補正して用いる。

図１３は、補正係数βと、前輪１５０の重さの基準値に対する変化量（重くなった場合はプラスの変化量、軽くなった場合はマイナスの変化量とする）との関係を示す図である。例えば、予め経験則に基づいて前輪１５０の重さの変化量に応じた最適な補正係数βを図１３に示すように導き出しておく。そして、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、前輪１５０の重さの変化量と補正係数βとの対応を示すマップ、あるいは前輪１５０の重さの変化量と補正係数βとの関係式に、前輪１５０の重さの変化量を代入することにより補正係数βを算出し、伝達関数に用いる。

なお、前輪１５０の重さが基準値に対して重くなった場合には、ステアリング装置１００を車両に搭載した状態での振動が大きくなり、前輪１５０の重さが基準値に対して軽くなった場合には振動が小さくなる。それゆえ、図１３に示すように、補正係数βは、前輪１５０の重さが基準値である場合には１であり、重くなるにつれて１．２まで増加し、重さがある重さ以上重い場合には１．２とする。また、前輪１５０の重さが基準値よりも軽くなるにつれて０．８まで減少し、重さがある重さ以上軽い場合には０．８とすることが好適である。

また、補正係数βを車速に応じて変化させることも好適である。図１４は、補正係数βと車速との関係を示す図である。例えば、予め経験則に基づいて車速に応じた最適な補正係数βを図１４に示すように導き出しておく。そして、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速信号ｖと補正係数βとの対応を示すマップ、あるいは車速信号ｖと補正係数βとの関係式に、車速信号ｖを代入することにより補正係数βを算出し、伝達関数に用いる。
なお、車速が小さいときほど振動を抑制すべきであることから、図１４に示すように、補正係数βは、車速がゼロのときには１．２であり、車速が大きくなるにつれて１まで減少し、車速がある速度以上である場合には１であることが好適である。

また、補正係数βをステアリングホイール１０１の回転角度（舵角）に応じて変化させることが好適である。図１５は、補正係数βと舵角の絶対値との関係を示す図である。例えば、予め経験則に基づいて舵角の絶対値に応じた最適な補正係数βを図１５に示すように導き出しておく。そして、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、舵角の絶対値と補正係数βとの対応を示すマップ、あるいは舵角の絶対値と補正係数βとの関係式に、検出した舵角を代入することにより補正係数βを算出し、伝達関数に用いる。
なお、舵角の絶対値が小さいときほど振動を抑制すべきであることから、図１５に示すように、補正係数βは、舵角の絶対値がゼロのときには１．２であり、舵角の絶対値が大きくなるにつれて１まで減少し、舵角の絶対値がある値以上である場合には１であることが好適である。

また、上述した補正係数をα，βを共に用いることも好適である。すなわち、上述した第１〜第３の実施形態における共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数Ｈ_ｎ（ｓ）＝ａ_ｎ・（（２πｆ_ｃ１）・（２πｆ_ｃ２））／（（ｓ＋２πｆ_ｃ１）・（ｓ＋２πｆ_ｃ２））、ｎ＝１，２，３において、ａ_ｎのβを乗じるとともにａ_ｎの中のラプラス変換の演算子「ｓ」を「α×ｓ」と置き換えて、共振補償部２７，２７１，２７２の伝達関数として用いることが好適である。

かかる場合も、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、前輪１５０の重さの変化量と補正係数α，βとの対応を示すマップ、あるいは前輪１５０の重さの変化量と補正係数α，βとの関係式に、前輪１５０の重さの変化量を代入することにより補正係数α，βを算出し、伝達関数に用いる。なお、補正係数α，βは、それぞれ図１０，図１３に示す関係であることが好適である。

また、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、車速信号ｖと補正係数α，βとの対応を示すマップ、あるいは車速信号ｖと補正係数α，βとの関係式に、車速信号ｖを代入することにより補正係数α，βを算出し、伝達関数に用いる。なお、補正係数α，βは、それぞれ図１１，図１４に示す関係であることが好適である。
また、共振補償部２７，２７１，２７２は、予め作成しＲＯＭに記憶しておいた、舵角の絶対値と補正係数α，βとの対応を示すマップ、あるいは舵角の絶対値と補正係数α，βとの関係式に、検出した舵角を代入することにより補正係数α，βを算出し、伝達関数に用いる。なお、補正係数α，βは、それぞれ図１２，図１５に示す関係であることが好適である。

なお、上述した第１，第２，第３の実施形態においては、共振補償部２７，２７１，２７２は、位相補償部２６にて位相補償された後の信号であるトルク信号Ｔｓの共振周波数成分を除去し、共振周波数成分が除去されたトルク信号Ｔｐを出力する構成について説明したが、特にかかる構成に限定されるものではない。

例えば、共振補償部２７，２７１，２７２は、トルクセンサ１０９からの出力値であるトルク信号Ｔｄの共振周波数成分を除去してトルク信号Ｔｐを出力し、位相補償部２６は、共振周波数成分が除去されたトルク信号Ｔｐに対して位相補償のためのフィルタリング処理を施し、トルク信号Ｔｓを出力してもよい。かかる場合、ベース電流算出部２１は、位相補償部２６からの出力値であるトルク信号Ｔｓと、車速センサ１７０からの車速信号ｖとに基づいてベース電流を算出するようにする。

１０，２１０，３１０…制御装置、２０，２２０，３２０…目標電流算出部、２６…位相補償部、２７，２７１，２７２…共振補償部、３０，２３０，３３０…制御部、３３…モータ電流検出部、４０…フィードバック制御部、１００，２００，３００…電動パワーステアリング装置、１０１…ステアリングホイール、１０２…ステアリングシャフト、１０９…トルクセンサ、１１０，２０１，３０１…電動モータ

Claims (6)

1. ステアリングホイールに連結される第１の回転軸と、
   直線移動によって転舵輪を転舵させるラック軸と、
   前記ラック軸を直線移動させる第２の回転軸と、
   前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを連結し、前記ステアリングホイールの操作によって捩れるトーションバーと、
   前記ステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、
   前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
   前記操舵トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて前記電動モータに供給する目標電流を設定する目標電流設定手段と、
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記目標電流設定手段は、
   前記トーションバーをバネ要素として、前記電動モータ、前記第２の回転軸および前記ラック軸を慣性要素として含む制御系の共振周波数成分を抑制する共振補償手段を前記操舵トルク検出手段の出力側に有し、
   前記共振補償手段にて共振周波数成分が抑制された操舵トルクに応じて前記目標電流を設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記共振補償手段は、前記制御系の反共振要素を持つフィルタ機能とローパスフィルタ機能とを有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. 前記共振補償手段の伝達関数は、前記制御系の伝達関数の分母の要素と同じ要素を分子に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記共振補償手段の伝達関数の分母は、分子の次数と同等以上の次数を有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. ステアリングホイールに連結される第１の回転軸と、
   直線移動によって転舵輪を転舵させるラック軸と、
   前記ラック軸を直線移動させる第２の回転軸と、
   前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを連結し、前記ステアリングホイールの操作によって捩れるトーションバーと、
   前記ステアリングホイールの操作に対するアシスト力を付与する電動モータと、
   を備えた電動パワーステアリング装置の制御方法であって、
   前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出し、
   検出した操舵トルクにおける、前記トーションバーをバネ要素として、前記電動モータ、前記第２の回転軸および前記ラック軸を慣性要素として含む制御系の共振周波数成分を抑制し、
   共振周波数成分が抑制された操舵トルクに応じて前記電動モータに供給する目標電流を設定することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。
6. 前記制御系の共振周波数成分を抑制する際には、当該制御系の反共振要素を持つフィルタ機能とローパスフィルタ機能とを用いることを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置の制御方法。

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