JP2020093743A - 電子制御装置、制御方法、及び電子制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制する。【解決手段】ＥＣＵ（４）は、操舵トルクの値に応じて、モータ（２）に供給すべき第１電流指令値を設定するトルク電流制御部（７）と、操舵トルクの微分値であるトルク微分値を算出し、トルク微分値及びモータ（２）の回転速度に応じて、第２電流指令値を設定する微分制御部（８）と、モータ（２）に供給すべきモータ電流指令値を算出する指令値算出部（１０）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置、制御方法、及び電子制御プログラムに関する。

車両のステアリングホイールの振動を抑制する電動パワーステアリング装置が従来技術として知られている。例えば、特許文献１には、電流制御系の中に平滑フィルタを含ませることにより量子化誤差を平滑化してトルクリップルを抑制する電動パワーステアリング装置が開示されている。しかしながら、量子化誤差を平滑化することにより、電動パワーステアリング装置による制御の応答性が悪くなる可能性がある。

また、特許文献２には、目標補助トルク値の算出においてトルクの微分値により補正を行う電動パワーステアリング装置が開示されている。当該電動パワーステアリング装置は、トルクの微分値に基づいた補正値を目標補助トルクに加えることによって、トルク変動に即応することができるようになり、操舵の応答性を向上できるというものである。しかしながら、トルク値が変動した場合には、補正された目標補助トルクも変動してしまうため、ステアリングホイールが振動し易くなる可能性がある。

特開２００６−３６０７８号公報 特開昭６２−２９４６５号公報

トルクセンサの出力をデジタル処理する場合には、量子化誤差が発生するために、操舵トルク値が変動する。また、操舵トルク値が変動する原因として、車両のエンジンによる振動、車両の振動、車両を運転する運転手がステアリングホイールに触れた状態での運転手の手の震え、電源電圧変動、ＥＣＵから発生するノイズ、他の電子機器のノイズ（オルタネータ、モータ、他のＥＣＵ等）、エンジンの点火プラグのスパークノイズ、静電気によるノイズが挙げられる。このように操舵トルク値が変動すると、運転者が操舵していなくても、操舵力が補助されてしまい、ステアリングホイールが振動するため、運転者は不快に感じる。

このように、特許文献１及び２に開示されている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の操舵時における操舵の応答性の向上、及びステアリングホイールの保舵時におけるステアリングホイールの振動の抑制を同時に実現することができないという問題がある。

本発明の一態様は、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子制御装置は、車両に備えられたステアリングホイールの操舵の補助を行うモータ、及び前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクを検出するトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置を制御する電子制御装置であって、前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクの値に応じて、前記モータに供給すべき第１電流指令値を設定するトルク電流制御部と、前記操舵トルクの微分値であるトルク微分値を算出し、前記トルク微分値及び前記モータの回転速度に応じて、第２電流指令値を設定する微分制御部と、前記第１電流指令値及び前記第２電流指令値に基づいて、前記モータに供給すべきモータ電流指令値を算出する指令値算出部と、を備える。

前記構成によれば、例えば、微分制御部は、モータの回転速度が低速である場合、モータの回転速度が高速である場合に比べて、第２電流指令値が小さくなるように設定される場合を考える。この場合、モータの回転速度が低速となるステアリングホイールの保舵時では、モータの回転速度が高速となるステアリングホイールの操舵時に比べて、モータに供給すべきモータ電流指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度に応じて前記トルク微分値を補正し、補正後の前記トルク微分値に応じて前記第２電流指令値を設定してもよい。前記構成によれば、第２電流指令値が、モータの回転速度に応じたトルク微分値に基づく値となる。これにより、モータの回転速度に応じて第２電流指令値を設定することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、前記トルク微分値を０に補正してもよい。前記構成によれば、トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となるため、ステアリングホイールの保舵時にトルク微分値を０に補正することができる。よって、０に補正されたトルク微分値に応じて第２電流指令値を設定することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、前記第２電流指令値を０に設定してもよい。前記構成によれば、トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となるため、ステアリングホイールの保舵時に第２電流指令値が０に設定される。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満である場合に前記トルク微分値を小さくする補正する度合いを、前記トルク微分値が第１微分閾値以上である場合に前記トルク微分値を小さく補正する度合いよりも大きく設定してもよい。

前記構成において、トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となる。そこで、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合にトルク微分値を小さくする補正する度合いを、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合にトルク微分値を小さく補正する度合いよりも大きく設定する場合を考える。この場合、ステアリングホイールの保舵時では、ステアリングホイールの操舵時に比べて、トルク微分値を小さくなるように補正することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満である場合に前記第２電流指令値を小さくする補正する度合いを、前記トルク微分値が第１微分閾値以上第２微分閾値未満である場合に前記第２電流指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定してもよい。

前記構成において、トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となる。そこで、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合に第２電流指令値を小さくする補正する度合いを、トルク微分値が第１微分閾値以上第２微分閾値未満である場合に第２電流指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定する場合を考える。

この場合、ステアリングホイールの保舵時では、ステアリングホイールの操舵時に比べて、モータに供給すべきモータ電流指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満であれば、前記トルク微分値が０である場合のみで前記第２電流指令値を０に設定してもよい。前記構成によれば、トルク微分値が０近傍の範囲にある場合において、トルク微分値が０以外であれば、第２電流指令値を０以外の値とすることができる。

よって、第２電流指令値がカットされる範囲を最小限にすることによりステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を可能な限り向上させることができる。また、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、前記トルク微分値に所定のゲインを乗じることにより前記トルク微分値を補正し、前記回転速度が第１閾値未満である場合の前記ゲインの値を、前記回転速度が第１閾値以上である場合の前記ゲインの値よりも小さく設定してもよい。

前記構成によれば、モータの回転速度は、ステアリングホイールの操舵速度と関連しているため、ステアリングホイールを保舵する、またはステアリングホイールの操舵速度が小さい場合にはモータの回転速度は小さくなる。モータの回転速度が小さいほど、微分ゲインの値を小さくしている。よって、ステアリングホイールの保舵時のゲインの値がステアリングホイールの保舵時以外のゲインの値より小さい。これにより、ステアリングホイールの保舵時に補正後のトルク微分値を低く抑えることができ、第２電流指令値も低く抑えることができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合に前記第２電流指令値を小さく補正する度合いを、前記回転速度が第１閾値以上である場合に前記第２電流指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定してもよい。

前記構成によれば、トルク微分値が任意の値である場合の第２電流指令値は、ステアリングホイールの保舵時の場合の方が、ステアリングホイールの保舵時以外の場合よりも小さくなるように補正される。これにより、ステアリングホイールの保舵時に第２電流指令値が低く抑えられる。このため、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、前記トルク微分値に所定のゲインを乗じることにより前記トルク微分値を補正し、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満である場合の前記ゲインの値を、前記トルク微分値が第１微分閾値以上である場合の前記ゲインの値よりも小さく設定してもよい。

前記構成において、トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となる。そこで、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合のゲインの値が、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合のゲインの値よりも小さくなるように設定される場合を考える。この場合、ステアリングホイールの保舵時では、ステアリングホイールの操舵時に比べて、トルク微分値を小さくなるように補正することができる。

前記微分制御部は、第１微分閾値未満の任意の前記トルク微分値に応じた前記第２電流指令値について、前記回転速度が第１閾値未満である場合の値を、前記回転速度が第１閾値以上である場合の値よりも小さく設定してもよい。

前記構成において、トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となり、かつ、モータの回転速度が０近傍の値となる。そこで、第１微分閾値未満の任意の前記トルク微分値に応じた第２電流指令値について、モータの回転速度が第１閾値未満である場合の値が、モータの回転速度が第１閾値以上である場合の値よりも小さくなるように設定される場合を考える。

この場合、ステアリングホイールの保舵時では、ステアリングホイールの操舵時に比べて、モータに供給すべきモータ電流指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、ステアリングホイールの保舵時では、ノイズがなければ理想的にはトルク微分値は０となる。しかし、例えばトルクセンサの量子化誤差によるノイズによってトルク微分値が０を超える値となっても、モータに供給すべきモータ電流指令値を小さくなるように補正することができるため、トルクセンサによる量子化誤差の影響を抑えることができる。

前記微分制御部は、前記回転速度に応じて前記第２電流指令値を設定するための複数のテーブルの切り替えを行う切替処理部を有してもよい。前記構成によれば、例えば、モータの回転速度が低速である場合に第２電流指令値が低くなるように設定されたテーブルを選択し、モータの回転速度が高速である場合に第２電流指令値が高くなるように設定されたテーブルを選択するように、テーブルの切り替えを行う場合を考える。

この場合、モータの回転速度が低速となるステアリングホイールの保舵時では、モータの回転速度が高速となるステアリングホイールの操舵時に比べて、モータに供給すべきモータ電流指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合の前記ゲインの値、及び前記回転速度が第１閾値以上である場合の前記ゲインの値を、前記車両の複数の車速に応じて予め設定してもよい。前記構成によれば、車両の複数の車速に応じて第２電流指令値を設定して、モータに供給すべきモータ電流指令値を補正することができる。よって、車両の複数の車速に応じてステアリングホイールの振動を最適に抑制することができる。

前記微分制御部は、前記車両の車速に応じて複数の前記第２電流指令値から１つの第２電流指令値を決定する決定部を有してもよい。前記構成によれば、車両の車速に応じて第２電流指令値が決定されるため、車両の車速に応じてステアリングホイールの振動を抑制することができる。

前記微分制御部は、任意の前記トルク微分値に応じた前記第２電流指令値について、前記回転速度が第１閾値未満である場合に前記回転速度が低くなるにつれて値が低くなり、前記回転速度が第１閾値以上である場合に値が一定となるように設定されていてもよい。

前記構成によれば、ステアリングホイールの保舵時においてモータの回転速度が低くなるにつれて第２電流指令値も低く抑えることができる。このため、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

本発明の一態様に係る制御方法は、車両に備えられたステアリングホイールの操舵の補助を行うモータ、及び前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクを検出するトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置を制御する制御方法であって、前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクの値に応じて、前記モータに供給すべき第１電流指令値を設定する工程と、前記操舵トルクの微分値であるトルク微分値を算出し、前記トルク微分値及び前記モータの回転速度に応じて、第２電流指令値を設定する工程と、前記第１電流指令値及び前記第２電流指令値に基づいて、前記モータに供給すべきモータ電流指令値を算出する工程と、を含む。

本発明の一態様に係る電子制御プログラムは、前記電子制御装置としてコンピュータを機能させるための電子制御プログラムであって、前記トルク電流制御部、前記微分制御部、及び前記指令値算出部としてコンピュータを機能させる。

本発明の一態様によれば、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る電動パワーステアリング装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す電動パワーステアリング装置が備えるＥＣＵが含む微分制御部の詳細の一例を示すブロック図である。 図２に示す微分制御部が含むテーブル決定部のテーブルの一例を示す図である。 （ａ）は図１に示す電動パワーステアリング装置の処理内容の一例を示すフローチャートであり、（ｂ）は図１に示す微分制御部の処理内容の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る微分制御部の詳細の一例を示すブロック図である。 図５に示す微分制御部が含むテーブル決定部のテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態３に係る微分制御部の詳細の一例を示すブロック図である。 図７に示す微分制御部が含むテーブル決定部のテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態４に係る微分制御部の詳細の一例を示すブロック図である。 図９に示す微分制御部が含むテーブル決定部のテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態５に係る微分制御部の詳細の一例を示すブロック図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electronic Power Steering）１００の概略構成の一例を示すブロック図である。電動パワーステアリング装置１００は、図１に示すように、トルクセンサ１、モータ２、車速センサ３、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４、及び回転センサ２ａを備えている。

電動パワーステアリング装置１００は、車両に備えられたステアリングホイール（図示せず）に結合しているステアリングシャフト（図示せず）に減速機（図示せず）を介してモータ２の回転力を加えることによって、ステアリングホイールに対する運転者の操舵力を補助する操舵補助力を付与する装置である。電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフトの代わりにピニオンまたはラックにモータ２の回転力を与える構成の電動パワーステアリング装置であってもよい。

本発明者らは、前記ステアリングホイールに振動が発生していてもステアリングホイールを操舵しているときには、運転者は当該振動が余り気にならないが、ステアリングホイールの保舵時にはわずかな振動でも運転者は当該振動が気になるということを発見した。

トルクセンサ１は、前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクを検出する。前記操舵トルクは、モータ２を制御するために必要な変動値の１つである。トルクセンサ１は、検出した操舵トルクをＥＣＵ４に供給する。トルクセンサ１は、前記ステアリングシャフトに設けられている。

モータ２は、前記ステアリングホイールの操舵の補助を行う。換言すると、モータ２は、前記ステアリングホイールに操舵補助力を付与する。モータ２は、減速機に連結されている。モータ２は、自身の回転に関する情報を、レゾルバ、ＭＲ（Magneto Resistive）センサ等の回転センサ２ａを介してＥＣＵ４の回転速度算出部１７に供給する。

回転センサ２ａは、モータ２に設けられており、モータ２の回転速度に応じた信号を出力する。回転センサ２ａからの角度変化の信号が回転速度算出部１７に与えられ、回転速度算出部１７は角度変化情報から回転速度に変換する。回転速度算出部１７は、モータ２の回転速度の情報を微分制御部８及び収斂制御部９に供給する。

ＥＣＵ４がモータ２と一体化した場合などでは、ＥＣＵ４に設けられる磁気センサからモータ２の回転速度に関する情報を得るようにしてもよい。また、回転センサ２ａを設けずに、ＥＣＵ４の回転速度算出部１７が、モータ２の電流及びモータ２の端子の電圧変化からモータ２の回転速度を算出してもよい。さらに、回転センサ２ａがレゾルバである場合、回転センサ２ａはＥＣＵ４の外部に設けられるが、回転センサ２ａがＭＲセンサである場合、回転センサ２ａはＥＣＵ４の外部または内部に設けられる。なお、モータ２の回転速度として前記ステアリングホイールの回転速度を用いるようにしてもよい。本願発明のモータ２の回転速度には前記ステアリングホイールの回転速度が含まれるものとする。

車速センサ３は、電動パワーステアリング装置１００を搭載する車両の車速を検出する。車速センサ３は、車両の車速を検出し、検出した車速の情報をＣＡＮ（Controller Area Network）通信によってＥＣＵ４に供給する。

ＥＣＵ４は、位相補償部５、ローパスフィルタ６、トルク電流制御部７、微分制御部８、収斂制御部９、指令値算出部１０、回転速度算出部１７、及びモータ制御部１１を備えている。ＥＣＵ４は、電動パワーステアリング装置１００を制御する電子制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）である。ＥＣＵ４は、トルクセンサ１、モータ２、及び車速センサ３と接続されている。

位相補償部５は、トルクセンサ１から供給された操舵トルクのデータを遅らせてトルク電流制御部７に供給する。ローパスフィルタ６は、トルクセンサ１から供給された操舵トルクから高周波成分を除去し、高周波成分を除去した結果の操舵トルクを微分制御部８に供給する。

トルク電流制御部７は、位相補償部５から供給された操舵トルクの値、及び車速センサ３から供給された車速の値に応じて、テーブルを参照してモータ２に供給すべきトルク指令値（第１電流指令値）を設定する。当該テーブルは、操舵トルクとトルク指令値との関係を示している。トルク指令値の設定方法については公知であるため、ここでは詳述しない。トルク電流制御部７は、設定したトルク指令値を指令値算出部１０に供給する。

微分制御部８は、操舵補助の応答性を向上して操舵フィーリングを改善するために、トルク電流制御部７が設定したトルク指令値に応じて決まる合計指令値（モータ電流指令値）に対して補正を行うものである。微分制御部８は、ローパスフィルタ６から供給された操舵トルクの微分値であるトルク微分値を算出する。微分制御部８は、当該トルク微分値、モータ２の回転速度、及び車速センサ３から供給された車速に応じて、微分指令値（第２電流指令値）を設定する。微分制御部８は、設定した微分指令値を指令値算出部１０に供給する。ここでは、モータ２の回転速度をモータ２の回転数として説明するが、モータ２の回転速度には、モータ２の角速度の概念も含まれる。

ここで、例えば、微分制御部８は、モータ２の回転速度が低速である場合、モータ２の回転速度が高速である場合に比べて、微分指令値が小さくなるように設定される場合を考える。この場合、モータ２の回転速度が低速となるステアリングホイールの保舵時では、モータ２の回転速度が高速となるステアリングホイールの操舵時に比べて、モータ２に供給すべき合計指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

収斂制御部９は、ステアリングホイールの回転方向に対して逆向きの補助力を与えて、ステアリングホイールの回転による低周波の振動を速やかに収束させることによって操舵フィーリングを改善するために、合計指令値に対して補正を行うものである。

収斂制御部９は、回転速度算出部１７から供給されたモータ２の回転速度、及び車速センサ３から供給された車速に基づいて、収斂指令値を設定する。収斂指令値の設定方法については公知であるため、ここでは詳述しない。収斂制御部９は、設定した収斂指令値を指令値算出部１０に供給する。ここでは、微分制御部８及び収斂制御部９は、モータ２の回転速度の値を参照しているが、モータ２の回転に同期している操舵角の情報から操舵速度を算出する場合に操舵速度の値を参照してもよい。

指令値算出部１０は、トルク電流制御部７から供給されたトルク指令値、微分制御部８から供給された微分指令値、及び収斂制御部９から供給された収斂指令値を加算することにより、合計指令値を算出する。つまり、指令値算出部１０は、トルク指令値、微分指令値、及び収斂指令値に基づいて、モータ２に供給すべき合計指令値を算出する。指令値算出部１０は、算出した合計指令値をモータ２に供給すべきモータ電流としてモータ制御部１１に供給する。モータ制御部１１は、モータ２を制御する。

次に、微分制御部８の詳細について、図２及び図３を参照しながら以下に説明する。図２は、図１に示す電動パワーステアリング装置１００が備えるＥＣＵ４が含む微分制御部８の詳細の一例を示すブロック図である。図３は、図２に示す微分制御部８が含むテーブル決定部１３のテーブル１４の一例を示す図である。

微分制御部８は、図２に示すように、算出処理部１２、テーブル決定部１３、及び微分指令値算出部１６を備えている。算出処理部１２は、前述したトルク微分値として、ローパスフィルタ６から供給された操舵トルクをデジタル的に微分することによって操舵トルクの微分値の近似値を算出する。算出処理部１２は、算出したトルク微分値をテーブル決定部１３に供給する。

テーブル決定部１３は、テーブル１４・１４ａ及び切替処理部１５を備えている。テーブル決定部１３は、モータ２の回転速度に基づいてテーブル１４またはテーブル１４ａを参照して、算出処理部１２によって算出されたトルク微分値を補正することによりトルク微分補正値を決定する。テーブル決定部１３にはテーブル１４・１４ａが予め設定されている。前記トルク微分補正値は、トルク微分値に微分ゲイン（ゲイン）を乗じた値である。前記微分ゲインは、モータ２に供給すべきモータ電流に含まれる微分電流のゲインである。

このように、微分制御部８は、トルク微分値に所定の微分ゲインを乗じることによりトルク微分値を補正する。テーブル１４・１４ａは、入力されたトルク微分値と、出力となるトルク微分補正値と、の関係を示しており、テーブル決定部１３は、テーブル１４またはテーブル１４ａのいずれかのテーブルを選択する。なお、テーブル１４・１４ａは、入力されたトルク微分値と、出力となる微分ゲインと、の関係を示したものであってもよい。テーブル１４・１４ａに描かれた直線の傾きは微分ゲインの値を示している。テーブル１４・１４ａの横軸は、入力としてトルク微分値を示しており、テーブル１４・１４ａの縦軸は、出力としてトルク微分補正値を示している。

テーブル１４では、図３に示すように、トルク微分値が０近傍の値であれば、出力であるトルク微分補正値が０となっている。具体的には、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ１内であれば、トルク微分補正値が０となっている。換言すると、所定数値範囲Ｒ１内の微分ゲインは０である。所定数値範囲Ｒ１は、トルクセンサ１の出力に乗畳しているノイズ（量子化誤差など）のうち、除去したいノイズを除去できるような値に実験結果または計算によって決定される。

トルク微分値が所定数値範囲Ｒ１内にあることは、トルク微分値が第１微分閾値未満であることと同義である。トルク微分値と第１微分閾値とを比較する場合、当該トルク微分値は絶対値となる。つまり、トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、微分ゲインが０に設定されており、トルク微分値は０に補正されることによりトルク微分補正値が０に設定される。これにより、微分指令値算出部１６から出力される微分指令値も０に設定される。

微分指令値算出部１６は、テーブル１４またはテーブル１４ａの出力であるトルク微分補正値に所定の計算を行うことにより、合計指令値の補正に用いる微分指令値を算出する。換言すると、微分指令値算出部１６は、モータ２に供給すべき電流の値となるように、トルク微分補正値に所定の係数を乗じて微分指令値に変換する。微分指令値算出部１６は、算出した微分指令値を指令値算出部１０に供給する。なお、微分指令値算出部１６を設けずに、テーブル１４・１４ａの微分ゲインを予め調整しておくことにより、テーブル１４・１４ａから微分指令値が直接出力されるようにしてもよい。

トルク微分補正値が大きくなるほど、微分指令値も大きくなり、トルク微分補正値が小さくなるほど、微分指令値も小さくなる。なお、図３において実線Ｌ１の傾きは、トルク微分値の絶対値が所定数値範囲Ｒ１を超える範囲におけるテーブル１４の微分ゲインを示しており、その値は「１」である。テーブル１４ａにおいては、微分ゲインの値は、トルク微分値の大きさに関わらず、一定であり、「１」を示している。

切替処理部１５は、モータ２の回転速度、及び車速センサ３から供給された車速を参照する。なお、以下に説明する切替処理部１５によるテーブルの出力に係る選択の基準となるモータ２の回転速度の数値、及び車速の数値は、一例である。ここでは、切替処理部１５がモータ２の回転速度の数値のみをテーブルの出力に係る選択の基準とする場合について説明する。切替処理部１５は、モータ２の回転速度が０ｒｐｍ以上１ｒｐｍ未満である場合、テーブル１４またはテーブル１４ａのうち、テーブル１４を選択する。つまり、テーブル１４に基づいてトルク微分値はトルク微分補正値に補正されて、当該トルク微分補正値は、微分指令値算出部１６に供給される。

一方、切替処理部１５は、モータ２の回転速度が１ｒｐｍ以上である場合、テーブル１４の出力及びテーブル１４ａの出力のうち、テーブル１４ａの出力を選択する。つまり、テーブル１４ａの出力が微分指令値算出部１６に供給される。なお、モータ２の回転速度が１ｒｐｍ以上である場合の微分ゲインが「１」に設定されている場合には、実質的にはトルク微分値が補正されないことになる。このため、テーブル１４ａを用いずに、算出処理部１２によって算出されたトルク微分値が切替処理部１５からそのまま出力されてもよい。

このように、切替処理部１５は、モータ２の回転速度に応じて、異なる微分ゲインが設定されている複数のテーブルの切り替えを行う。つまり、切替処理部１５は、モータ２の回転速度に応じて、微分指令値を設定するための複数のテーブルの切り替えを行う。ここで、例えば、モータ２の回転速度が低速である場合に微分指令値が低くなるように設定されたテーブルを選択し、モータ２の回転速度が高速である場合にトルク微分値が補正されないテーブルを選択するように、テーブルの切り替えを行う場合を考える。

この場合、モータ２の回転速度が低速となるステアリングホイールの保舵時では、モータ２の回転速度が高速となるステアリングホイールの操舵時に比べて、モータ２に供給すべき合計指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、微分制御部８は、モータ２の回転速度に応じてトルク微分値を補正し、補正後のトルク微分値としてトルク微分補正値に応じて微分指令値を設定する。よって、微分指令値が、モータ２の回転速度に応じたトルク微分値に基づく値となる。これにより、モータ２の回転速度に応じて微分指令値を設定することができる。

以上により、テーブル決定部１３は、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合の値が、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合の値より低くなるように、微分ゲインを決定する。これにより、ステアリングホイールの保舵時に微分ゲインが低く抑えられる。このため、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、微分制御部８は、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合において、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合の微分ゲインの値を、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合の微分ゲインの値よりも小さく設定する。つまり、微分制御部８は、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合において、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合の微分指令値を、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合の微分指令値よりも小さく設定する。

さらに、微分制御部８は、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合の微分ゲインの値について、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合の値を、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合の値よりも小さく設定する。つまり、微分制御部８は、第１微分閾値未満の任意のトルク微分値に応じた微分指令値について、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合の値を、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合の値よりも小さく設定する。

ここで、ステアリングホイールの保舵時では、トルクセンサにノイズが含まれているとトルク微分値が０近傍の値となり、かつ、モータの回転速度が０近傍の値となる。ステアリングホイールの保舵時では、ステアリングホイールの操舵時に比べて、トルク微分値を小さくなるように補正することができ、モータ２に供給すべき合計指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、ステアリングホイールの保舵時では、ノイズがなければ理想的にはトルク微分値は０となる。しかし、例えばトルクセンサ１の量子化誤差によるノイズによってトルク微分値が０を超える値となっても、モータ２に供給すべき合計指令値を小さくなるように補正することができるため、トルクセンサ１による量子化誤差の影響を抑えることができる。

さらに、微分制御部８は、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合において、トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、トルク微分値を０に補正する。そして、微分制御部８は、前記場合において、トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、トルク微分補正値が０であることにより、微分指令値を０に設定する。トルクセンサの信号にノイズが含まれていると、ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となるため、ステアリングホイールの保舵時にトルク微分値を０に補正することができ、０に補正されたトルク微分値に応じて微分指令値が０に設定される。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

微分制御部８は、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合においては、トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、トルク微分値を小さくするように補正する。さらに、微分制御部８は、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合においては、トルク微分値を補正しない、または、０以外の値となる所定の補正を行う。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、微分制御部８は、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合においては、トルク微分値の大きさに関わらず、トルク微分値を補正しないようにしてもよい。よって、ステアリングホイールの保舵時においては操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制するが、ステアリングホイールを回転させるときには、モータ２による補助の応答性を優先できる。

次に、切替処理部１５がモータ２の回転速度の数値に加えて車速の数値をテーブルの出力に係る選択の基準とする場合について説明する。切替処理部１５は、車速が５ｋｍ／ｈ以上である場合、モータ２の回転速度に関わらず、テーブル１４の出力及びテーブル１４ａの出力のうち、テーブル１４ａの出力を選択する。つまり、テーブル１４ａの出力が微分指令値算出部１６に供給される。テーブル１４においては、トルク微分補正値は、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合は０になるが、トルク微分値が第１微分閾値以上になると一気に大きくなり、ステアリングホイールへの補助力も一気に変化する。

なお、車速が５ｋｍ／ｈ以上である場合、テーブル１４ａを用いずに、算出処理部１２によって算出されたトルク微分値が切替処理部１５からそのまま出力されてもよい。換言すれば、微分制御部８は、車速が５ｋｍ／ｈ以上である場合、トルク微分値を補正しない。ステアリングホイールに振動が発生していても、車両の走行速度が大きいと運転者が振動に気付きにくいため、振動を抑えることよりもトルクの変化に対する応答性を優先できる。また、切替処理部１５は、車速の値を参照せずに、モータ２の回転速度の値のみから、テーブル１４の出力及びテーブル１４ａの出力のうち１つの出力を選択する処理を行ってもよい。実施形態２以降の切替処理部１５でも同様である。

なお、図３に示すように、トルク微分値が０近傍以外の値である場合、実線Ｌ１と点線Ｌ２とが一致しているため、トルク微分値が０近傍以外の値であれば、テーブル１４の微分ゲインの値とテーブル１４ａの微分ゲインの値とが一致する。

次に、電動パワーステアリング装置１００の処理内容について、図４の（ａ）及び（ｂ）を参照しながら以下に説明する。図４の（ａ）は、図１に示す電動パワーステアリング装置１００の処理内容の一例を示すフローチャートであり、図４の（ｂ）は、図１に示す微分制御部８の処理内容の一例を示すフローチャートである。

まず、ＥＣＵ４は、トルクセンサ１から供給された操舵トルクの値を入力する（ステップＳ１０）。操舵トルクの値は、ＥＣＵ４の位相補償部５及びローパスフィルタ６に入力される。また、ＥＣＵ４は、車速センサ３から供給された車速の値を入力する（ステップＳ１１）。車速の値は、ＥＣＵ４のトルク電流制御部７、微分制御部８、及び収斂制御部９に入力される。

さらに、ＥＣＵ４は、回転センサ２ａを介してモータ２から供給されたモータ２の回転に関する信号を入力する（ステップＳ１２）。モータ２の回転に関する信号は、回転速度算出部１７に入力される。回転速度算出部１７は、回転センサ２ａからの信号に基づいてモータ２の回転速度を算出し、モータ２の回転速度の情報を微分制御部８及び収斂制御部９に供給する。

次に、トルク電流制御部７は、トルクセンサ１から位相補償部５を介して供給された操舵トルク、及び車速センサ３から供給された車速に基づいて、トルク指令値を設定する（ステップＳ１３：第１電流指令値を設定する工程）。トルク電流制御部７は、設定したトルク指令値を指令値算出部１０に供給する。

一方、微分制御部８は、トルクセンサ１からローパスフィルタ６を介して供給された操舵トルクの微分値であるトルク微分値、回転速度算出部１７から供給されたモータ２の回転速度、及び車速センサ３から供給された車速に基づいて、微分指令値を設定する（ステップＳ１４：第２電流指令値を設定する工程）。微分制御部８は、設定した微分指令値を指令値算出部１０に供給する。

微分制御部８の処理内容については、図４の（ｂ）を参照しながら以下に説明する。まず、算出処理部１２は、トルクセンサ１からローパスフィルタ６を介して供給された操舵トルクの値を入力する（ステップＳ１４ａ）。算出処理部１２は、前述したトルク微分値を算出する（ステップＳ１４ｂ）。

また、切替処理部１５は、回転速度算出部１７から供給されたモータ２の回転速度の値を入力する（ステップＳ１４ｃ）。テーブル決定部１３は、モータ２の回転速度からトルク微分補正値を決定する（ステップＳ１４ｄ）。さらに、切替処理部１５は、車速センサ３から供給された車速の値を入力する（ステップＳ１４ｅ）。

テーブル決定部１３は、車速の値からトルク微分補正値を決定する（ステップＳ１４ｆ）。つまり、テーブル決定部１３は、モータ２の回転速度及び車速の値からトルク微分補正値を決定する。なお、ステップＳ１４ｆの処理は省略されてもよい。テーブル決定部１３は、決定したトルク微分補正値を微分指令値算出部１６に供給する。微分指令値算出部１６は、トルク微分補正値に所定の計算を行う（ステップＳ１４ｇ）。微分制御部８は、トルク微分補正値に所定の計算を行ったものを微分指令値として設定する（ステップＳ１４ｈ）。

また、収斂制御部９は、回転速度算出部１７から供給されたモータ２の回転速度、及び車速センサ３から供給された車速に基づいて、収斂指令値を設定する（ステップＳ１５）。収斂制御部９は、設定した収斂指令値を指令値算出部１０に供給する。

指令値算出部１０は、トルク電流制御部７から供給されたトルク指令値、微分制御部８から供給された微分指令値、及び収斂制御部９から供給された収斂指令値を加算することにより、合計指令値を算出する（ステップＳ１６：モータ電流指令値を算出する工程）。指令値算出部１０は、算出した合計指令値をモータ制御部１１に供給する。モータ制御部１１は、指令値算出部１０から供給された合計指令値を、モータ２に供給すべきモータ電流としてのアシスト電流をモータ２に出力する（ステップＳ１７）。モータ制御部１１は、アシスト電流をモータ２に出力してモータ２を駆動する（ステップＳ１８）。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５及び図６を参照しながら以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図５は、本発明の実施形態２に係る微分制御部８Ａの詳細の一例を示すブロック図である。図６は、図５に示す微分制御部８Ａが含むテーブル決定部１３Ａのテーブルの一例を示す図である。

微分制御部８Ａは、図５に示すように、微分制御部８と比べて、テーブル決定部１３がテーブル決定部１３Ａに変更されている点が異なる。テーブル決定部１３Ａは、テーブル決定部１３と比べて、テーブル１４がテーブル１４ｂに変更されている点が異なる。テーブル１４ｂに描かれた直線の傾きは微分ゲインの値を示している。テーブル１４ｂの横軸は、入力としてトルク微分値を示しており、テーブル１４ｂの縦軸は、出力としてトルク微分補正値を示している。

テーブル１４ｂでは、図６に示すように、トルク微分値が０近傍の値であれば、微分ゲインが０となっている。具体的には、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ２内であれば、微分ゲインが０となっている。所定数値範囲Ｒ２は、トルクセンサ１の出力に乗畳しているノイズ（量子化誤差など）のうち、除去したいノイズを除去できるような値に実験結果または計算によって決定される。

トルク微分値が所定数値範囲Ｒ２内にあることは、トルク微分値が第１微分閾値未満であることと同義である。トルク微分値と第１微分閾値とを比較する場合、当該トルク微分値は絶対値となる。つまり、トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、微分ゲインが０に設定される。また、トルク微分値が０近傍以外の値であれば、テーブル１４ｂの微分ゲインがテーブル１４の微分ゲインより大きくなっている。なお、図６において実線Ｌ３の傾きは、トルク微分値の絶対値が所定数値範囲Ｒ２を超える範囲におけるテーブル１４ｂの微分ゲインを示している。なお、所定数値範囲Ｒ２は、前述した所定数値範囲Ｒ１とは同一であってもよいが、異なっていてもよい。

切替処理部１５は、モータ２の回転速度が０ｒｐｍ以上１ｒｐｍ未満である場合、テーブル１４ｂの出力及びテーブル１４ａの出力のうち、テーブル１４ｂの出力を選択する。つまり、テーブル１４ｂの出力が微分指令値算出部１６に供給される。また、テーブル１４ｂにおいては、トルク微分補正値は、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合は０になるが、トルク微分値が第１微分閾値以上になると０から変化する。このため、ステアリングホイールへの補助力が徐々に変化することによりフィーリングがよくなるという効果がある。なお、図６において実線Ｌ３の傾きで示される微分ゲインの値を「１」に設定してもよい。この場合には、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合に、微分制御部８Ａは、トルク微分値の補正を行わないことになる。

一方、切替処理部１５は、モータ２の回転速度が１ｒｐｍ以上である場合、テーブル１４ｂの出力及びテーブル１４ａの出力のうち、テーブル１４ａの出力を選択する。つまり、テーブル１４ａの出力が微分指令値算出部１６に供給される。また、切替処理部１５は、車速が５ｋｍ／ｈ以上である場合、モータ２の回転速度に関わらず、テーブル１４ｂの出力及びテーブル１４ａの出力のうち、テーブル１４ａの出力を選択する。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図７及び図８を参照しながら以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図７は、本発明の実施形態３に係る微分制御部８Ｂの詳細の一例を示すブロック図である。図８は、図７に示す微分制御部８Ｂが含むテーブル決定部１３Ｂのテーブルの一例を示す図である。

微分制御部８Ｂは、図７に示すように、微分制御部８と比べて、テーブル決定部１３がテーブル決定部１３Ｂに変更されている点が異なる。テーブル決定部１３Ｂは、テーブル決定部１３と比べて、テーブル１４・１４ａがテーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅに変更されている点が異なる。テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅに描かれた直線の傾きは微分ゲインの値を示している。テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの横軸は、入力としてトルク微分値を示しており、テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの縦軸は、出力としてトルク微分補正値を示している。

テーブル１４ｃでは、図８に示すように、テーブル１４ｃの微分ゲインがテーブル１４の微分ゲインより小さくなっている。なお、図８において実線Ｌ４の傾きは、テーブル１４ｃの微分ゲインを示している。また、後述するテーブル１４ｄの微分ゲインは、テーブル１４ｃの微分ゲインより大きくなっており、後述するテーブル１４ｅの微分ゲインは、テーブル１４ｄの微分ゲインより大きくなっている。

切替処理部１５は、モータ２の回転速度が０ｒｐｍ以上１ｒｐｍ未満である場合、テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの出力のうち、テーブル１４ｃの出力を選択する。つまり、テーブル１４ｃの出力が微分指令値算出部１６に供給される。

また、切替処理部１５は、モータ２の回転速度が１ｒｐｍ以上２ｒｐｍ未満である場合、テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの出力のうち、テーブル１４ｄの出力を選択する。つまり、テーブル１４ｄの出力が微分指令値算出部１６に供給される。

さらに、切替処理部１５は、モータ２の回転速度が２ｒｐｍ以上である場合、テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの出力のうち、テーブル１４ｅの出力を選択する。つまり、テーブル１４ｅの出力が微分指令値算出部１６に供給される。切替処理部１５は、車速が５ｋｍ／ｈ以上である場合、モータ２の回転速度に関わらず、テーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの出力のうち、テーブル１４ｅの出力を選択する。

以上により、切替処理部１５は、モータ２の回転速度が大きいほど、微分ゲインが大きいテーブルを選択する。つまり、微分制御部８Ｂは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合の微分ゲインの値を、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合の微分ゲインの値よりも小さく設定している。よって、微分制御部８Ｂは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合に微分指令値を小さく補正する度合いを、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合に微分指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定する。

モータ２の回転速度は、ステアリングホイールの操舵速度と関連しているため、ステアリングホイールを保舵する、またはステアリングホイールの操舵速度が小さい場合にはモータ２の回転速度は小さくなる。モータ２の回転速度が小さいほど、微分ゲインの値を小さくしている。よって、ステアリングホイールの保舵時の微分ゲインの値がステアリングホイールの保舵時以外の微分ゲインの値より小さい。

また、トルク微分値が任意の値である場合の微分指令値は、ステアリングホイールの保舵時の場合の方が、ステアリングホイールの保舵時以外の場合よりも小さくなるように補正される。これにより、ステアリングホイールの保舵時に微分ゲイン及び微分指令値が低く抑えられる。このため、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上第２閾値として２ｒｐｍ未満である場合の微分指令値が、モータ２の回転速度が第２閾値として２ｒｐｍ以上である場合の微分指令値より小さい。これにより、モータ２の回転速度に応じて閾値を細かく設定することにより、微分指令値をより最適に決定することができる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図９及び図１０を参照しながら以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図９は、本発明の実施形態４に係る微分制御部８Ｃの詳細の一例を示すブロック図である。図１０は、図９に示す微分制御部８Ｃが含むテーブル決定部１３Ｃのテーブルの一例を示す図である。

微分制御部８Ｃは、図９に示すように、微分制御部８と比べて、テーブル決定部１３がテーブル決定部１３Ｃに変更されている点が異なる。テーブル決定部１３Ｃは、テーブル決定部１３と比べて、テーブル１４・１４ａがテーブル１４ｆ・１４ｇ・１４ｈに変更されている点が異なる。テーブル１４ｆ・１４ｇ・１４ｈに描かれた直線の傾きは微分ゲインの値を示している。テーブル１４ｆ・１４ｇ・１４ｈの横軸は、入力としてトルク微分値を示しており、テーブル１４ｆ・１４ｇ・１４ｈの縦軸は、出力としてトルク微分補正値を示している。

テーブル１４ｆでは、図１０に示すように、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ３内にある場合の微分ゲインは、トルク微分値の絶対値が所定数値範囲Ｒ４・Ｒ５より大きい値である場合の微分ゲインより小さくなっている。また、トルク微分値の絶対値が所定数値範囲Ｒ４・Ｒ５より大きい値である場合の微分ゲインは、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ４・Ｒ５内にある場合の微分ゲインより小さくなっている。

所定数値範囲Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５、及び所定数値範囲Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５それぞれの微分ゲインは、トルクセンサ１の出力に乗畳しているノイズ（量子化誤差など）のうち、除去したいノイズを除去できるような値に実験結果または計算によって決定される。なお、図１０において実線Ｌ５の傾きは、トルク微分値の絶対値が所定数値範囲Ｒ４を超える範囲におけるテーブル１４ｆの微分ゲインを示している。

トルク微分値が所定数値範囲Ｒ３内にあることは、トルク微分値が第１微分閾値未満であることと同義である。トルク微分値と第１微分閾値とを比較する場合、当該トルク微分値は絶対値となる。また、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ４・Ｒ５内にあることは、トルク微分値が第１微分閾値以上第２微分閾値未満であることと同義である。トルク微分値と第２微分閾値とを比較する場合、当該トルク微分値は絶対値となる。なお、所定数値範囲Ｒ３は、前述した所定数値範囲Ｒ１とは同一であってもよいが、異なっていてもよい。

また、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ３内にあれば、後述するテーブル１４ｇの微分ゲインは、テーブル１４ｆの微分ゲインより大きくなっており、後述するテーブル１４ｈの微分ゲインは、テーブル１４ｇの微分ゲインより大きくなっている。さらに、トルク微分値が所定数値範囲Ｒ４・Ｒ５内にあれば、テーブル１４ｇの微分ゲインは、テーブル１４ｆの微分ゲインより小さくなっており、テーブル１４ｈの微分ゲインは、テーブル１４ｇの微分ゲインより小さくなっている。

切替処理部１５は、テーブル１４ｆ・１４ｇ・１４ｈの出力のうち１つの出力を選択する。切替処理部１５によるテーブル１４ｆ・１４ｇ・１４ｈの出力の選択は、前述したテーブル１４ｃ・１４ｄ・１４ｅの出力の選択と同様に行われる。つまり、モータ２の回転速度及び車速の条件について、テーブル１４ｆはテーブル１４ｃと同様の条件で選択され、テーブル１４ｇはテーブル１４ｄと同様の条件で選択され、テーブル１４ｈはテーブル１４ｅと同様の条件で選択される。

以上により、テーブル決定部１３Ｃは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満であれば、トルク微分値が０である場合のみで微分ゲインを０に設定して微分指令値を０に設定する。これにより、トルク微分値が０近傍の範囲にある場合において、トルク微分値が０以外であれば、微分指令値を０以外の値とすることができる。よって、微分指令値がカットされる範囲を最小限にすることによりステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を可能な限り向上させることができる。また、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

また、微分制御部８Ｃは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合において、トルク微分値が第１微分閾値以上第２微分閾値未満である場合の微分ゲインを、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合の微分ゲインよりも大きくなるように設定している。

つまり、微分制御部８Ｃは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合において、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合にトルク微分値を小さくする補正する度合いを、トルク微分値が第１微分閾値以上である場合にトルク微分値を小さく補正する度合いよりも大きく設定する。これにより、微分制御部８Ｃは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合において、トルク微分値が第１微分閾値未満である場合に微分指令値を小さくする補正する度合いを、トルク微分値が第１微分閾値以上第２微分閾値未満である場合に微分指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定している。

ステアリングホイールの保舵時では、トルク微分値が０近傍の値となる。これにより、前記構成によれば、ステアリングホイールの保舵時では、ステアリングホイールの操舵時に比べて、モータに供給すべき合計指令値を小さくなるように補正することができる。よって、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図１１を参照しながら以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図１１は、本発明の実施形態５に係る微分制御部８Ｄの詳細の一例を示すブロック図である。

微分制御部８Ｄは、図１１に示すように、微分制御部８と比べて、テーブル決定部１３がゲイン決定部１３Ｄ（決定部）に変更されている点、及び微分指令値算出部１６を備えていない点が異なる。ゲイン決定部１３Ｄは、テーブル決定部１３と比べて、テーブル１４・１４ａがテーブル１４ｉに変更されている点、及び切替処理部１５を備えていない点が異なる。

テーブル１４ｉでは、図１１に示すように、モータ２の回転速度に対する微分ゲインが車速別に設定されている。例えば、車速が０ｋｍ／ｈ、５ｋｍ／ｈ、及び１０ｋｍ／ｈのそれぞれである場合、微分ゲインが別々に設定される。車速が０ｋｍ／ｈ、５ｋｍ／ｈ、及び１０ｋｍ／ｈのいずれである場合も、モータ２の回転速度が１ｒｐｍ以上であれば、微分ゲインが一定となっている。

つまり、ゲイン決定部１３Ｄは、車両の車速に応じて複数の微分ゲインから１つの微分ゲインを決定する。具体的には、ゲイン決定部１３Ｄは、モータ２の回転速度及び車両の車速から微分ゲインを決定する。これにより、ゲイン決定部１３Ｄは、車両の車速に応じて複数の微分指令値から１つの微分指令値を決定することになる。これにより、車両の車速に応じて微分指令値が決定されるため、車両の車速に応じてステアリングホイールの振動を抑制することができる。

ゲイン決定部１３Ｄは、テーブル１４ｉに載っている車速のうち２つの車速の微分ゲインから補間演算することにより、テーブル１４ｉに載っていない車速の微分ゲインを算出する。例えば、ゲイン決定部１３Ｄは、車速が０ｋｍ／ｈである場合の微分ゲインと車速が５ｋｍ／ｈである場合の微分ゲインから補間演算することにより、車速が２．６ｋｍ／ｈである場合の微分ゲインを算出する。

また、微分制御部８Ｄは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合の微分ゲインの値、及びモータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合の微分ゲインの値を、車両の複数の車速に応じて予め設定している。これにより、車両の複数の車速に応じて微分指令値を設定して、モータに供給すべき合計指令値を補正することができる。よって、車両の複数の車速に応じてステアリングホイールの振動を最適に抑制することができる。

このように、ゲイン決定部１３Ｄは、モータ２の回転速度と微分ゲインとの対応関係から微分ゲインを決定する。また、図１１に示すように、微分制御部８Ｄは、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合、モータ２の回転速度が低くなるにつれて微分ゲインが低くなり、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合、微分ゲインが一定となるように設定されている。

これにより、微分制御部８Ｄは、任意のトルク微分値に応じた微分指令値について、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ未満である場合にモータ２の回転速度が低くなるにつれて値が低くなり、モータ２の回転速度が第１閾値として１ｒｐｍ以上である場合に値が一定となるように設定されている。よって、ステアリングホイールの保舵時においてモータ２の回転速度が低くなるにつれて微分指令値も低く抑えることができる。このため、ステアリングホイールの操舵時において操舵の応答性を向上させつつ、ステアリングホイールの保舵時において操舵トルクの変動に起因するステアリングホイールの振動を抑制することができる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
電動パワーステアリング装置１００の制御ブロック（特にＥＣＵ４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、電動パワーステアリング装置１００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ トルクセンサ
２ モータ
２ａ 回転センサ
４ ＥＣＵ（電子制御装置）
７ トルク電流制御部
８ 微分制御部
１３Ｄ ゲイン決定部（決定部）
１５ 切替処理部
１００ 電動パワーステアリング装置

Claims (17)

1. 車両に備えられたステアリングホイールの操舵の補助を行うモータ、及び前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクを検出するトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置を制御する電子制御装置であって、
   前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクの値に応じて、前記モータに供給すべき第１電流指令値を設定するトルク電流制御部と、
   前記操舵トルクの微分値であるトルク微分値を算出し、前記トルク微分値及び前記モータの回転速度に応じて、第２電流指令値を設定する微分制御部と、
   前記第１電流指令値及び前記第２電流指令値に基づいて、前記モータに供給すべきモータ電流指令値を算出する指令値算出部と、を備えることを特徴とする電子制御装置。
2. 前記微分制御部は、前記回転速度に応じて前記トルク微分値を補正し、補正後の前記トルク微分値に応じて前記第２電流指令値を設定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、前記トルク微分値を０に補正することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満であれば、前記第２電流指令値を０に設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子制御装置。
5. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満である場合に前記トルク微分値を小さくする補正する度合いを、前記トルク微分値が第１微分閾値以上である場合に前記トルク微分値を小さく補正する度合いよりも大きく設定することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
6. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満である場合に前記第２電流指令値を小さくする補正する度合いを、前記トルク微分値が第１微分閾値以上第２微分閾値未満である場合に前記第２電流指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定することを特徴とする請求項１、２、５のいずれか１項に記載の電子制御装置。
7. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満であれば、前記トルク微分値が０である場合のみで前記第２電流指令値を０に設定することを特徴とする請求項１、２、５、６のいずれか１項に記載の電子制御装置。
8. 前記微分制御部は、前記トルク微分値に所定のゲインを乗じることにより前記トルク微分値を補正し、前記回転速度が第１閾値未満である場合の前記ゲインの値を、前記回転速度が第１閾値以上である場合の前記ゲインの値よりも小さく設定することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の電子制御装置。
9. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合に前記第２電流指令値を小さく補正する度合いを、前記回転速度が第１閾値以上である場合に前記第２電流指令値を小さく補正する度合いよりも大きく設定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電子制御装置。
10. 前記微分制御部は、前記トルク微分値に所定のゲインを乗じることにより前記トルク微分値を補正し、前記回転速度が第１閾値未満である場合において、前記トルク微分値が第１微分閾値未満である場合の前記ゲインの値を、前記トルク微分値が第１微分閾値以上である場合の前記ゲインの値よりも小さく設定することを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の電子制御装置。
11. 前記微分制御部は、第１微分閾値未満の任意の前記トルク微分値に応じた前記第２電流指令値について、前記回転速度が第１閾値未満である場合の値を、前記回転速度が第１閾値以上である場合の値よりも小さく設定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電子制御装置。
12. 前記微分制御部は、前記回転速度に応じて前記第２電流指令値を設定するための複数のテーブルの切り替えを行う切替処理部を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の電子制御装置。
13. 前記微分制御部は、前記回転速度が第１閾値未満である場合の前記ゲインの値、及び前記回転速度が第１閾値以上である場合の前記ゲインの値を、前記車両の複数の車速に応じて予め設定することを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
14. 前記微分制御部は、前記車両の車速に応じて複数の前記第２電流指令値から１つの第２電流指令値を決定する決定部を有することを特徴とする請求項１、２、８、９、１３のいずれか１項に記載の電子制御装置。
15. 前記微分制御部は、任意の前記トルク微分値に応じた前記第２電流指令値について、前記回転速度が第１閾値未満である場合に前記回転速度が低くなるにつれて値が低くなり、前記回転速度が第１閾値以上である場合に値が一定となるように設定されていることを特徴とする請求項１、２、８、９、１３、１４のいずれか１項に記載の電子制御装置。
16. 車両に備えられたステアリングホイールの操舵の補助を行うモータ、及び前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクを検出するトルクセンサを備える電動パワーステアリング装置を制御する制御方法であって、
    前記ステアリングホイールにかかる操舵トルクの値に応じて、前記モータに供給すべき第１電流指令値を設定する工程と、
    前記操舵トルクの微分値であるトルク微分値を算出し、前記トルク微分値及び前記モータの回転速度に応じて、第２電流指令値を設定する工程と、
    前記第１電流指令値及び前記第２電流指令値に基づいて、前記モータに供給すべきモータ電流指令値を算出する工程と、を含むことを特徴とする制御方法。
17. 請求項１に記載の電子制御装置としてコンピュータを機能させるための電子制御プログラムであって、前記トルク電流制御部、前記微分制御部、及び前記指令値算出部としてコンピュータを機能させるための電子制御プログラム。

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