JP2013166498A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転舵輪側からタイロッドに入力する逆入力振動に応じた信号を操作部材に正確に伝達することができ、操舵感が向上する電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ＦＦＴ処理部６１は、軸力センサ３０の出力信号を、時間領域信号から周波数領域信号に変換する。逆入力振動成分抽出部６２は、ＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号から、逆入力振動成分に対応した周波数領域信号を抽出する。逆伝達関数乗算部６３は、逆入力振動成分抽出部６２によって抽出された、逆入力振動成分に対応する周波数領域信号に、電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）の逆数１／Ｇ（ｆ）に比例した関数Ａ／Ｇ（ｆ）を乗算する。ＩＦＦＴ処理部６４は、逆伝達関数乗算部６３によって得られた周波数領域信号を時間領域信号に変換する。
【選択図】図２

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

下記特許文献１には、電動パワーステアリング装置として、タイロッド推力センサによってタイロッド推力を検出し、検出されたタイロッド推力を用いて電動モータを制御するものが開示されている。
また、下記特許文献２には、ステアバイワイヤ方式の操舵装置において、転舵軸に振動センサを取り付け、振動センサによって検出される振動を加味して操舵ハンドルへ加えるべき反力を求めるようにしたものが開示されている。

特開昭６０−２５９５７０号公報 特開平１０−３１００７５号公報 特許第４４１９８４０号公報

この発明の目的は、転舵輪側からタイロッドに入力する逆入力振動に応じた信号を操舵部材に正確に伝達することができ、操舵感が向上する電動パワーステアリング装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、転舵輪（４）にタイロッド（１５）を介して転舵のための力を伝達する転舵軸（１３）を含み、操舵部材（２）の操作によって前記転舵輪を転舵する転舵機構（５）と、前記転舵軸に操舵補助力を与える電動モータ（２１）と、前記タイロッドの軸力を検出するための軸力検出手段（３０）と、前記軸力検出手段によって検出される軸力の時間領域信号を周波数領域信号に変換するＦＦＴ処理手段（６１）と、前記ＦＦＴ処理手段によって得られる周波数領域信号から、周波数が所定範囲内にあり、かつパワー密度が所定範囲内にある周波数領域信号を、前記転舵軸側から前記転舵軸に入力する逆入力振動に対応する周波数領域信号として抽出する抽出手段（６２）と、前記抽出手段によって抽出された周波数領域信号に、前記電動モータと前記操舵部材との間の機械系伝達関数ゲイン（Ｇ（ｆ））の逆数に比例した値（Ａ／Ｇ（ｆ））を乗算する乗算手段（６３）と、前記乗算手段によって得られた周波数領域信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ処理手段（６４）と、前記ＩＦＦＴ処理手段によって得られた時間領域信号に応じたモータトルクを前記電動モータから発生させることにより、前記転舵軸側から前記タイロッドに入力する逆入力振動を前記操舵部材に伝達させる逆入力振動伝達手段（６５，５３）とを含む、電動パワーステアリング装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。

この発明では、逆入力振動に対応する周波数領域信号に、電動モータと操舵部材との間の機械系伝達関数ゲイン（Ｇ（ｆ））の逆数に比例した値（Ａ／Ｇ（ｆ））が乗算され、この乗算結果である周波数領域信号がＩＦＦＴ処理手段によって時間領域信号に変換されている。そして、ＩＦＦＴ処理手段によって得られた時間領域信号に応じたモータトルクが電動モータから発生され、操舵部材に伝達される。操舵部材に伝達されるハンドルトルクの周波数領域信号は、前記モータトルクの周波数領域信号に、電動モータと操舵部材との間の機械系伝達関数ゲイン（Ｇ（ｆ））を乗算した値となる。したがって、逆入力振動は、電動モータと操舵部材との間の機械系伝達関数ゲイン（Ｇ（ｆ））の影響を受けることなく、操舵部材に伝達されることになる。これにより、逆入力振動に応じた振動が操舵部材に正確に伝達されるようになる。これにより、運転者に路面状況を正確に伝えることができるようになるので、操舵感が向上する。

請求項２記載の発明は、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出するための操舵トルク検出手段（１１）と、前記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクを用いて、前記電動モータの基本目標電流値を設定する基本目標電流値設定手段（５１）とを含み、前記逆入力振動伝達手段は、前記ＩＦＦＴ処理手段によって得られた時間領域信号に所定の係数を乗算した値を、前記基本目標電流値に加算することによって目標電流値を演算する加算手段（６５，５３）と、前記加算手段によって演算される目標電流値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段（５４，５５）とを含む、請求項１に記載の車両用操舵装置である。

図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、ＥＣＵの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 図３は、基本目標電流値の設定例を示す模式図である。 図４Ａは、軸力センサによって検出されるタイロッド軸力の時間領域信号を示す模式図である。 図４Ｂは、ＦＦＴ処理部によって得られた周波数領域信号を示す模式図である。 図４Ｃは、逆入力振動抽出部によって抽出された、逆入力振動成分に対応する周波数領域信号を示す模式図である。 図４Ｄは、逆伝達関数乗算部によって得られた周波数領域信号を示す模式図である。 図４Ｅは、ＩＦＦＴ処理部によって得られた時間領域信号を示す模式図である。 図５は、電動モータとステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲインの近似的な特性Ｇ（ｆ）の一例を示すグラフである。 図６は、機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）が図５に示される特性である場合に、ゲインＧ（ｆ）の逆数１／Ｇ（ｆ）に比例した関数Ａ／Ｇ（ｆ）の特性の一例を表すグラフである。

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２が連結されたステアリングシャフト３と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪４を転舵する転舵機構５と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構６とを備えている。

ステアリングシャフト３は、直線状に延びている。ステアリングシャフト３は、第１の自在継手７を介して中間軸８に連結されている。中間軸８は、第２の自在継手９を介して転舵機構５（具体的には、後述するピニオン軸１２）に連結されている。したがって、ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト３、第１の自在継手７、中間軸８および第２の自在継手９を介して、転舵機構５に機械的に連結されている。

ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２に連結された入力軸３ａと、中間軸８に連結された出力軸３ｂとを含む。入力軸３ａと出力軸３ｂとは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール２が回転されると、入力軸３ａおよび出力軸３ｂは、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。

ステアリングシャフト３の周囲には、トルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸３ａおよび出力軸３ｂ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Ｔを検出する。トルクセンサ１１の出力信号は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）４０に入力される。
転舵機構５は、ピニオン軸１２と、転舵軸としてのラック軸１３とを含む。ラック軸１３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１３は、車体に固定されるラックハウジング１８内に図示しない複数の軸受を介して軸方向に直線往復移動可能に支持されている。ラック軸１３の各端部は、それぞれ、ラックハウジング１８の対応する端部から突出している。ラック軸１３の各端部は、それぞれ、ボールジョイント１４を介して、タイロッド１５の一方の端部と連結されている。各タイロッド１５の他方の端部は、それぞれ、ナックルアーム１６を介して、転舵輪４に連結されている。

各ボールジョイント１４は、それぞれ、筒状のベローズ１７内に収容されている。各ベローズ１７は、それぞれ、ラックハウジング１８の端部からタイロッド１５まで延びている。各ベローズ１７の一端部および他端部は、それぞれ、ラックハウジング１８の端部およびタイロッド１５に取り付けられている。
ピニオン軸１２は、第２の自在継手９を介して中間軸８に連結されている。ピニオン軸１２の先端部には、ピニオン１２ａが連結されている。ラック軸１３の軸方向の中間部には、ピニオン１２ａに噛み合うラック１３ａが形成されている。このラック１３ａとピニオン１２ａとからからなるラックアンドピニオン機構によって、ステアリングギヤが構成されている。このステアリングギヤによって、ピニオン軸１２の回転がラック軸１３の軸方向移動に変換される。ラック軸１３を軸方向に移動させることによって、転舵輪４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３および中間軸８を介して、ピニオン軸１２に伝達される。そして、ピニオン軸１２の回転は、ステアリングギヤ１２ａ，１３ａによって、ラック軸１３の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪４が転舵される。
操舵補助機構６は、操舵補助用の電動モータ２１と、電動モータ２１の出力トルクを転舵機構５に伝達するための減速機構２２とを含む。減速機構２２は、ウォーム軸２３と、このウォーム軸２３に噛み合うウォームホイール２４とを含むウォームギヤ機構からなる。ウォーム軸２３は電動モータ２１によって回転駆動される。また、ウォームホイール２４は、ステアリングシャフト３とは同方向に回転可能に連結されている。

電動モータ２１によってウォーム軸２３が回転駆動されると、ウォームホイール２４が回転駆動され、ステアリングシャフト３が回転する。そして、ステアリングシャフト３の回転は、中間軸８を介してピニオン軸１２に伝達される。ピニオン軸１２の回転は、ラック軸１３の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪４が転舵される。すなわち、電動モータ２１によって、ウォーム軸２３を回転駆動することによって、転舵輪４が転舵されるようになっている。

タイロッド１５には、タイロッド１５の軸力を検出するための軸力センサ３０が取り付けられている。軸力センサ３０のハーネス３１は、ＥＣＵ４０に接続されている。軸力センサ３０は、タイロッド１５に転舵輪４側から入力される振動（以下、「逆入力振動」という）を検出するために設けられている。この実施形態では、軸力センサ３０としては、加速度センサが用いられている。軸力センサ３０として、加速度センサ以外のセンサを用いてもよい。なお、ラック軸１３に軸力センサを取り付け、この軸力センサによって検出されるラック軸力をタイロッド１５の軸力とみなしてもよい。

ＥＣＵ４０には、軸力センサ３０の出力信号が入力される。また、ＥＣＵ４０には、車速センサ２６の出力信号も入力される。ＥＣＵ４０は、トルクセンサ１１の出力信号に基づいて演算される操舵トルクＴ、車速センサ２６によって検出される車速Ｖ、軸力センサ３０の出力信号に基づいて検出される逆入力振動等に基づいて、電動モータ２１を制御する。

図２は、ＥＣＵの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
ＥＣＵ４０は、電動モータ２１を制御するためのマイクロコンピュータ（モータ制御用マイクロコンピュータ）４１と、マイクロコンピュータ４１によって制御され、電動モータ２１に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）４２と、電動モータ２１に流れるモータ電流（実電流値）Ｉを検出する電流検出回路４３とを含んでいる。

マイクロコンピュータ４１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ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り、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、基本目標電流値設定部５１と、逆入力振動伝達用指令値生成部（以下、「指令値生成部」という）５２と、指令値加算部５３と、偏差演算部５４と、ＰＩ制御部５５と、ＰＷＭ制御部５６とが含まれる。

基本目標電流値設定部５１は、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴと車速センサ２６によって検出される車速Ｖとに基づいて、基本目標電流値Ｉｏ^＊を設定する。検出操舵トルクＴに対する基本目標電流値Ｉｏ^＊の設定例は、図３に示されている。検出操舵トルクＴは、例えば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、基本目標電流値Ｉｏ^＊は、電動モータ２１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正の値とされ、電動モータ２１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負の値とされる。基本目標電流値Ｉｏ^＊は、検出操舵トルクＴの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクＴの負の値に対しては負をとる。検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１（たとえば、Ｔ１＝０．４Ｎ・ｍ）の範囲（トルク不感帯）の微小な値のときには、基本目標電流値Ｉｏ^＊は零とされる。また、基本目標電流値Ｉｏ^＊は、車速センサ２６によって検出される車速Ｖ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ようになっている。これにより、低速走行時には大きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時には操舵補助力を小さくすることができる。

タイロッド１５に入力される逆入力振動のほとんどは、タイロッド１５からステアリングホイール２までの動力伝達経路において摩擦等によって消滅するため、ステアリングホイール２に伝達されない。したがって、路面状況が運転者に伝達されず、操舵感が良くないという問題がある。そこで、タイロッド１５に入力される逆入力振動を、ステアリングホイール２に伝達させるために、指令値生成部５２が設けられている。指令値生成部５２は、軸力センサ３０の出力信号に基づいて逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊を生成する。指令値生成部５２の詳細については、後述する。

指令値加算部５３は、基本目標電流値設定部５１によって設定された基本目標電流値Ｉｏ^＊に、指令値生成部５２によって生成された逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ_＊を加算することにより、目標電流値Ｉ^＊を演算する。偏差演算部５４は、指令値加算部５３によって得られた目標電流値Ｉ^＊と電流検出回路４３によって検出された実電流値Ｉとの偏差（電流偏差ΔＩ＝Ｉ^＊−Ｉ）を演算する。

ＰＩ制御部５５は、偏差演算部５４によって演算された電流偏差ΔＩに対するＰＩ演算を行うことにより、電動モータ２１に流れる電流Ｉを目標電流値Ｉ^＊に導くための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部５６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４２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２１に供給されることになる。

偏差演算部５４およびＰＩ制御部５５は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ２１に流れるモータ電流Ｉが、目標電流値Ｉ^＊に近づくように制御される。
軸力センサ３０の出力信号に基づいて生成される逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊が基本目標電流値Ｉｏ^＊に加算されることにより、電動モータ２１の目標電流値Ｉ^＊が設定されている。このため、電動モータ２１は、基本目標電流値Ｉｏ^＊に応じたモータトルクと、逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊に応じたモータトルクとを発生する。これにより、逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊に応じたモータトルクが、電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系を経て、ステアリングホイール２に伝達されるようになる。

電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲインがＧ（ｆ）であるとすると、モータトルクによってステアリングホイール２に伝達されるハンドルトルクの周波数領域信号は、モータトルクの周波数領域信号に機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）を乗算した値となる。この実施形態では、前記機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）は、モータトルクを入力とし、ハンドルトルクを出力とした場合の入出力の振幅比（入力振幅に対する出力振幅の比）を表わしているものとする。

機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）は、例えば図５に示すように周波数によって異なる値をとるため、タイロッド１５に入力される逆入力振動に比例した値を単に逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊として用いると、逆入力振動の周波数成分の周波数によって、モータトルクからハンドルトルクへと伝達される振動が増減するため、逆入力振動に応じた振動がステアリングホイール２に正確に伝達されなくなる。そこで、指令値生成部５２は、タイロッド１５に入力される逆入力振動に応じた振動をステアリングホイール２に正確に伝達できるような逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊を生成する。以下、指令値生成部５２の詳細について説明する。

指令値生成部５２は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理部６１と、逆入力振動成分抽出部６２と、逆伝達関数乗算部６３と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）処理部６４と、指令値演算部６５とを備えている。
図４Ａは軸力センサ３０によって検出されるタイロッド軸力の時間領域信号を示す模式図である。図４ＢはＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号を示す模式図である。図４Ｃは逆入力振動抽出部６２によって抽出された、逆入力振動成分に対応する周波数領域信号を示す模式図である。図４Ｄは、逆伝達関数乗算部６３によって得られた周波数領域信号を示す模式図である。図４Ｅは、ＩＦＦＴ処理部６４によって得られた時間領域信号を示す模式図である。

ＦＦＴ処理部６１は、図４Ａに示すような軸力センサ３０によって検出されるタイロッド軸力の時間領域信号を周波数領域信号に変換する。これにより、図４Ｂに示すような周波数領域信号が得られる。
逆入力振動成分抽出部６２は、ＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号から、周波数ｆが所定範囲内（ｆ_Ｌ≦ｆ≦ｆ_Ｈ（ｆ_Ｈ＞ｆ_Ｌ））にあり、かつパワー密度ρが所定範囲内（ρ_Ｌ≦ｆ≦ρ_Ｈ（ρ_Ｈ＞ρ_Ｌ））にある信号（図４Ｂに斜線で示す領域内の信号）を抽出する。これにより、図４Ｃに示すような逆入力振動成分に対応した周波数領域信号が抽出される。

ｆ_Ｌは、ＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号のうち、逆入力振動成分より周波数が低い周波数領域信号を排除するために設定された閾値であり、例えば１０［Ｈｚ］に設定される。ｆ_Ｈは、ＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号からノイズを除去するために設定された閾値であり、例えば１００［Ｈｚ］に設定される。
ρ_Ｌは、ＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号からノイズを除去するために設定された閾値であり、例えば１０^−４［Ｖ^２／Ｈｚ］に設定される。ρ_Ｈは、ＦＦＴ処理部６１によって得られた周波数領域信号のうち、逆入力振動成分よりパワー密度が大きい周波数領域信号を排除するために設定された閾値であり、例えば１［Ｖ^２／Ｈｚ］に設定される。

逆伝達関数乗算部６３は、逆入力振動成分抽出部６２によって抽出された、逆入力振動成分に対応する周波数領域信号に、電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）の逆数１／Ｇ（ｆ）に比例した関数Ａ／Ｇ（ｆ）を乗算する。なお、関数Ａ／Ｇ（ｆ）におけるＡ（Ａ＞０）は、タイロッド１５に入力された逆入力振動をどのような大きさのハンドルトルクとしてステアリングホイール２に伝達させるかを設定するための比例定数である。関数Ａ／Ｇ（ｆ）を求めるためのゲインＧ（ｆ）は、近似的なものであってもよい。

具体的には、逆入力振動成分抽出部６２によって抽出された周波数領域信号に含まれる各周波数成分のパワー密度をρ（ｆ）で表すと、逆伝達関数乗算部６３は、各周波数成分のパワー密度ρ（ｆ）にその周波数に対応するゲインＧ（ｆ）の逆数１／Ｇ（ｆ）に比例した値Ａ／Ｇ（ｆ）を乗算する。これにより、図４Ｄに示すような周波数領域信号が得られる。

電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲインの近似的な特性が、例えば、図５に示されるような特性を有しているとすると、機械系伝達関数ゲインＧ（ｆ）の逆数１／Ｇ（ｆ）に比例した関数Ａ／Ｇ（ｆ）は、例えば、図６に示されるような特性となる。なお、図４Ｃおよび図４Ｄに示されている破線の曲線は、図６に示されている関数Ａ／Ｇ（ｆ）を表している。

ＩＦＦＴ処理部６４は、逆伝達関数乗算部６３によって得られた周波数領域信号を時間領域信号に変換する。これにより、図４Ｅに実線で示すような時間領域信号が得られる。
ＩＦＦＴ処理部６４によって求められた信号は、その振動の方向が右方向操舵に対応するタイロッド１５の軸方向である場合には正をとり、その振動の方向が左方向操舵に対応するタイロッド１５の軸方向である場合には負をとるものとする。

指令値演算部６５は、ＩＦＦＴ処理部６４によって求められた時間領域信号に予め設定された係数α（＞０）を乗算することにより、逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊を演算する。この係数αは、例えば、次のようにして設定される。
ＩＦＦＴ処理部６４によって求められた時間領域信号をＩＦ［Ｎ］で表すことにする。時間領域信号ＩＦ［Ｎ］の１［Ｎ］に対して電動モータ２１から発生させるべきモータトルク［Ｎｍ］の大きさを、時間領域信号ＩＦ［Ｎ］に対するモータトルク［Ｎｍ］の比β［Ｎｍ／Ｎ］として決定する。モータトルク［Ｎｍ］は、β［Ｎｍ／Ｎ］を用いて次式(1)で表される。

モータトルク［Ｎｍ］＝β［Ｎｍ／Ｎ］×ＩＦ［Ｎ］…(1)
一方、モータトルク［Ｎｍ］は、電動モータ２１のトルク定数［Ｎｍ／Ａ］を用いて次式(2)で表される。
モータトルク［Ｎｍ］＝トルク定数［Ｎｍ／Ａ］×モータ電流［Ａ］…(2)
これにより、β［Ｎｍ／Ｎ］×ＩＦ［Ｎ］に応じたモータトルク［Ｎｍ］を、電動モータ２１に発生させるためのモータ電流［Ａ］は、次式(3)で表される。

モータ電流［Ａ］＝β［Ｎｍ／Ｎ］×ＩＦ［Ｎ］／トルク定数［Ｎｍ／Ａ］
＝（β［Ｎｍ／Ｎ］／トルク定数［Ｎｍ／Ａ］）×ＩＦ［Ｎ］…(3)
そこで、前記係数αを、次式（4）により決定する。
α＝β［Ｎｍ／Ｎ］／トルク定数［Ｎｍ／Ａ］…(4)
この実施形態では、軸力センサ３０によって検出されるタイロッド軸力の時間領域信号が周波数領域信号に変換される。この周波数領域信号から、タイロッド１６に入力する逆入力振動成分に対応する周波数領域信号が抽出される。抽出された逆入力振動成分に対応する周波数領域信号に、ゲインＧ（ｆ）の逆数１／Ｇ（ｆ）に比例した関数Ａ／Ｇ（ｆ）が乗算される。得られた周波数領域信号が時間領域信号に変換され、この時間領域信号に係数αが乗算されることにより、逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊が生成される。そして、逆入力振動伝達用指令値Ｉｃ^＊に応じたモータトルクが電動モータ２１から発生され、このモータトルクがステアリングホイール２に伝達される。

ステアリングホイール２に伝達されるハンドルトルクの周波数領域信号は、電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲイン（Ｇ（ｆ））を、モータトルクの周波数領域信号に乗算した値となる。したがって、逆入力振動は、電動モータ２１とステアリングホイール２との間の機械系伝達関数ゲイン（Ｇ（ｆ））の影響を受けることなく、ステアリングホイール２に伝達されることになる。これにより、逆入力振動に応じた振動がステアリングホイール２に正確に伝達されるようになる。これにより、運転者に路面状況を正確に伝えることができるようになるので、操舵感が向上する。

この発明は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

４…転舵輪、５…転舵機構、１３…ラック軸、１５…タイロッド、１８…ラックハウジング、２１…電動モータ、３０…軸力センサ、４０…ＥＣＵ、４１…マイクロコンピュータ、５１…基本目標電流値設定手段、５２…逆入力振動推定部、６１…ＦＦＴ処理部、６２…逆入力振動抽出部、６３…逆伝達関数乗算部、６４…ＩＦＦＴ処理部、６５…指令値演算部、５３…指令値加算部、５４…偏差演算部、５５…ＰＩ制御部

Claims (2)

1. 転舵輪にタイロッドを介して転舵のための力を伝達する転舵軸を含み、操舵部材の操作によって前記転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記転舵軸に操舵補助力を与える電動モータと、
   前記タイロッドの軸力を検出するための軸力検出手段と、
   前記軸力検出手段によって検出される軸力の時間領域信号を周波数領域信号に変換するＦＦＴ処理手段と、
   前記ＦＦＴ処理手段によって得られる周波数領域信号から、周波数が所定範囲内にあり、かつパワー密度が所定範囲内にある周波数領域信号を、前記転舵軸側から前記転舵軸に入力する逆入力振動に対応する周波数領域信号として抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段によって抽出された周波数領域信号に、前記電動モータと前記操舵部材との間の機械系伝達関数ゲインの逆数に比例した値を乗算する乗算手段と、
   前記乗算手段によって得られた周波数領域信号を時間領域信号に変換するＩＦＦＴ処理手段と、
   前記ＩＦＦＴ処理手段によって得られた時間領域信号に応じたモータトルクを前記電動モータから発生させることにより、前記転舵軸側から前記タイロッドに入力する逆入力振動を前記操舵部材に伝達させる逆入力振動伝達手段とを含む、電動パワーステアリング装置。
2. 前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出するための操舵トルク検出手段と、
   前記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクを用いて、前記電動モータの基本目標電流値を設定する基本目標電流値設定手段とを含み、
   前記逆入力振動伝達手段は、
   前記ＩＦＦＴ処理手段によって得られた時間領域信号に所定の係数を乗算した値を、前記基本目標電流値に加算することによって目標電流値を演算する加算手段と、
   前記加算手段によって演算される目標電流値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを含む、請求項１に記載の車両用操舵装置。

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