JP2838053B2 - 適応混合トルク・フィルタを用いた電気アシスト・ステアリング・システムの制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願への相互参照】これは、１９９４年５月１１
日に出願された、ＭｃＬａｕｇｈｌｉｎ他による「適応
トルク・フィルタを用いた電気アシスト・ステアリング
・システムの制御方法及び装置」と題する米国特許出願
番号第２４１０５３号の一部継続出願である。この先の
出願は、この出願において全体として援用される。

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、電気アシスト・ステア
リング・システムに関し、更に詳しくは、電気アシスト
・ステアリング・システムを制御してステアリング感覚
を改善する方法及び装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】電気アシスト・ステアリング・システム
は、この技術では周知である。ラック及びピニオンギア
の組を用いる電気パワー・アシスト・ステアリング・シ
ステムは、電気モータを使って、（i）ピニオンギアに
接続されたステアリング・シャフトに回転力を印加する
か、又は、（ii）その上にラックの歯を有するステアリ
ング部材に線形の力を印加するか、のどちらかによっ
て、パワー・アシストを提供する。このようなシステム
における電気モータは、典型的には、（i）運転者が車
両のステアリング・ホイール（ハンドル）に加えるトル
クと、（ii）感知された車両速度と、に応答して制御さ
れる。

【０００４】米国特許第３９８３９５３号では、電気モ
ータは入力ステアリング・シャフトに結合され、車両の
操作者によってステアリング・ホイールに印加されるト
ルクに応答して付勢される。このステアリング・システ
ムは、トルク・センサと車両速度センサとを含む。コン
ピュータが、トルク及び車両速度の両方のセンサからの
出力信号を受け取る。このコンピュータは、印加された
ステアリング・トルクと感知された車両速度との両方に
依存して、モータによって与えられるステアリング・ア
シストの量を制御する。

【０００５】ＴＲＷ社に譲渡されている、Ｄｒｕｔｃｈ
ａｓへの米国特許第４４１５０５４号（米国再発行特許
３２２２２号）は、「Ｈブリッジ」構成を介して駆動さ
れる直流型の電気アシスト・モータを利用する。このア
シスト・モータは、ステアリング部材を包囲する回転可
能な電機子を含む。このステアリング部材は、ネジ切り
された旋回（コンボリューション）を有する第１の部分
と、直線状に切られたラック歯を有する第２の部分とか
ら成る。電気アシスト・モータの電機子の回転により、
ステアリング部材のネジ切りされた旋回部分に駆動可能
に接続されたボールナットを介して、ステアリング部材
の線形運動を生じさせる。トルク感知装置が、ステアリ
ング・コラムに結合され、ステアリング・ホイールに運
転者が印加したトルクを感知する。このトルク感知装置
は、磁気的ホール効果センサを用いて、トーションバー
の両端の入力及び出力シャフトの間の相対的な回転を感
知する。電子的制御ユニット（ＥＣＵ）が、このトルク
感知装置からの信号をモニタし、それに応答して電気ア
シスト・モータを制御する。車両速度センサが、ＥＣＵ
に、車両速度を示す信号を提供する。ＥＣＵは、感知さ
れた車両速度と感知された印加ステアリング・トルクと
の両方に応答して、電気アシスト・モータを流れる電流
を制御する。ＥＣＵは、車両速度が増加するにつれて、
ステアリング・アシストを減少させる。これが、この技
術において、通常、速度比例ステアリングと称されるも
のである。

【０００６】米国特許第４６６０６７１号は、Ｄｒｕｔ
ｃｈａｓ型のステアリング・ギアに基づく電気制御され
たステアリング・システムを開示している。この６７１
特許の構成では、直流モータは、ボールナットから軸的
に離間しており（ａｘｉａｌｌｙ ｓｐａｃｅｄ）、接
続チューブを介してそれに動作的に接続されている。電
子制御は、ステアリング・システムの動作をモニタする
複数の診断機能を含む。電気ステアリング・システムの
動作においてエラーが検出された場合には、パワー・ア
シスト・システムが消勢され、ステアリングは、非アシ
スト・モードに戻る。

【０００７】ＴＲＷ Ｃａｍ Ｇｅａｒｓ Ｌｉｍｉｔ
ｅｄに譲渡されている、Ｎｏｒｔｈへの米国特許第４７
９４９９７号は、ボールナットを介してラックに動作的
に接続されている電気モータを有する電気アシスト・ス
テアリング・システムを開示している。車両速度センサ
と印加されたステアリング・トルク・センサとが、ＥＣ
Ｕに動作的に接続されている。ＥＣＵは、印加されたス
テアリング・トルクと感知された車両速度との両方の関
数として、モータを流れる電流を制御する。電流は、モ
ータに印加されるパルス幅変調（ＰＷＭ）された信号を
制御することによって制御される。ＰＷＭが増加するに
つれて、パワー・アシストが増加する。ＥＣＵすなわち
コンピュータは、トルクアウト値とも称されるステアリ
ング・アシスト値（ＰＷＭ値）を、トルクイン値とも称
される印加されたステアリング・トルクの関数として、
複数の所定の離散的な車両速度値に対して提供する離散
的な制御曲線によって予めプログラムされている。各車
両速度の値は、関連するトルクイン対トルクアウト制御
曲線として与えられる。

【０００８】Ｍｉｌｌｅｒ他への米国特許第５２５７８
２８号は、ヨー速度制御を有する電気アシスト・ステア
リング・システムを開示している。このシステムは、可
変リラクタンス・モータを用い、ステアリング・アシス
トをラック部材に印加する。トルク要求信号は、ステア
リング速度フィードバックの関数として修正される。

【０００９】既知の電気アシスト・ステアリング・シス
テムは、システム帯域幅として知られている、車両速度
の関数として変動する動的な動作特性を有する。車両操
作者がステアリング・トルクを印加してステアリング・
ホイールを、左右に、たとえば、左右左と回転させる
と、電気アシスト・モータが付勢され、ステアリング入
力に対応するステアリング・アシストを提供する。ステ
アリング・システムがステアリング・ホイールの左右の
移動の特定の周波数にいかに応答するかが、このシステ
ムの動的な性能を示す。

【００１０】電気アシスト・モータにおける局部的変化
量を運転者が印加するステアリング・トルクの局部的変
化量で割ったものが、ステアリング・システムのゲイン
である。ステアリング・トルクがステアリング・ホイー
ルに印加された時刻からアシスト・モータが応答する時
刻までには、時間的な遅延が発生する。この時間的な遅
延は、入力コマンドが印加される周波数の関数である。
これは、システム応答時間と称される。システム・ゲイ
ンは、短いシステム応答を有しながらも依然として全体
的なシステム安定性を維持するように所定の値に設定さ
れる。システム応答時間とシステム・ゲインとが、シス
テム帯域幅を決定する。

【００１１】既知のステアリング・システムにおける帯
域幅は、車両速度の関数として変動する。動的なステア
リング周波数、又は、過渡的な応答の「周波数」が特定
の車両速度においてシステム帯域幅を超える場合には、
ステアリング感覚は、「鈍い」（ステアリング・ホイー
ルの方向が変わった時に「躊躇」として感じられる）よ
うになるが、これは、ステアリング・アシスト・モータ
が十分に迅速に応答できないからである。典型的には、
ステアリング・システム・ゲインとシステム帯域幅と
は、車両速度が増加するにつれて減少するが、そのため
に、システムの躊躇あるいは鈍さは車両速度が増加する
につれて更に目立つようになる。

【００１２】

【発明の概要】本発明は、システムの帯域幅が車両速度
及び入力トルクとは独立になるように、電気アシスト・
ステアリング・システムを制御する方法及び装置に関す
る。

【００１３】本発明によれば、ステアリング・アシスト
・システムを制御する装置が提供される。このステアリ
ング・アシスト・システムは、ステアリング制御信号に
応答してアシストを提供する。この装置は、車両のハン
ド・ホイールに動作的に接続されており印加されたステ
アリング・トルクを示すトルク信号を提供するトルク感
知手段をそなえている。混合フィルタ手段が前記トルク
感知手段に接続されており、混合周波数（ｂｌｅｎｄｉ
ｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）よりも小さなトルク周波数
では第１の関数特性を有し前記混合周波数よりも大きな
トルク周波数では第２の関数特性を有する混合されフィ
ルタされたトルク信号を提供する。この装置は、更に、
制御信号に応答してステアリング・アシストを提供する
ステアリング・アシスト手段と、前記混合フィルタ手段
に動作的に接続され前記混合されフィルタされたトルク
信号に応答して前記制御信号を前記ステアリング・アシ
スト手段に提供する制御手段と、を含む。前記混合フィ
ルタ手段は、前記トルク信号をフィルタし、選択可能な
システムの帯域幅をシステムの動作中に維持する。

【００１４】本発明によれば、ステアリング制御信号に
応答してステアリング・アシストを提供するステアリン
グ・アシスト・システムを制御する方法が提供される。
この方法は、印加されたステアリング・トルクを測定し
て該測定された印加ステアリング・トルクを示すトルク
信号を提供するステップと、混合周波数よりも小さなト
ルク周波数では第１の関数特性を有し前記混合周波数よ
りも大きなトルク周波数では第２の関数特性を有するよ
うに前記トルク信号をフィルタし選択可能なシステムの
帯域幅をシステムの動作中に維持するステップと、ステ
アリング制御信号に応答してステアリング・アシストを
提供するステップと、前記フィルタされたトルク信号に
応答して前記制御信号を提供するステップと、を含む。

【００１５】

【実施例】図１を参照すると、パワーアシスト・ステア
リング・システム１０は、ピニオンギア１４に動作的に
接続されたステアリング・ホイール（ハンドル）１２を
含む。特に、この車両のステアリング・ホイール１２は
入力シャフト１６に接続され、ピニオンギア１４は出力
シャフト１８に接続されている。入力シャフト１６は、
トーションバー２０を介して出力シャフト１８に動作的
に結合されている。

【００１６】トーションバー２０は、印加されたステア
リング・トルクに応答してねじれ（ツイストし）、それ
によって、入力シャフト１６と出力シャフト１８との間
の相対的な回転を許容する。ストップ（図示せず）が、
この技術分野で知られている態様で入力及び出力シャフ
トの間のこのような相対的な回転の量を制限する。トー
ションバー２０は、ここではＫ_ｔと表わされるバネ定数
を有する。好適実施例によれば、バネ定数Ｋ_ｔ＝２０ｉ
ｎ−ｌｂ／ｄｅｇである。印加されたステアリング・ト
ルクに応答しての入力シャフト１６と出力シャフト１８
との間の相対的な回転の量は、トーションバー２０のバ
ネ定数と関数関係にある。

【００１７】この技術分野で周知のように、ピニオンギ
ア１４は、ラックすなわち線形ステアリング部材２２の
上に直線状に切られた歯とかみ合って係合しているはす
歯（ｈｅｌｉｃａｌ ｔｅｅｔｈ）を有する。ラック部
材２２上の直線状に切られたギアの歯と結合したピニオ
ンギア１４は、ラックとピニオンギアとの組を形成す
る。ラックは、既知の態様でステアリング・リンケージ
を有する車両の操縦（かじ取り）可能（ステアラブル、
ｓｔｅｅｒａｂｌｅ）な車輪２４、２６に、操縦可能に
結合されている。ステアリング・ホイール１２がターン
されると、ラックとピニオンギアとの組は、ステアリン
グ・ホイール１２の回転運動をラックの直線運動に変換
する。ラックが直線状に移動する場合には、操縦可能車
輪２４、２６は、それに伴うステアリング軸の回りをピ
ボット運動し、車両が操縦される。

【００１８】電気アシスト・モータ２８は、この技術に
おいて周知であるボールナット駆動構成を介して、ラッ
ク２２に駆動的に接続されている。この構成は、ＴＲＷ
社に譲渡されているＭｉｌｌｅｒ他への米国特許第５２
５７８２８号に詳細に記載されており、この米国特許は
本出願で援用する。電気モータ２８は、付勢されると、
パワーアシスト・ステアリングを提供し、車両操作者に
よる車両のステアリング・ホイール１２の回転を補助す
る。

【００１９】本発明の好適実施例によれば、電気アシス
ト・モータ２８は、可変リラクタンス・モータである。
可変リラクタンス・モータは、小型であり、摩擦が小さ
く、トルク−慣性比率が高いので、電気アシスト・ステ
アリング・システムでの使用が望まれる。本発明の好適
実施例によれば、このモータ２８は、８つの固定子ポー
ルと６つの回転子ポールとを含む。固定子ポールは、Ａ
ａ、Ｂｂ、Ｃｃ、Ｄｄで表される対で付勢される構成に
なっている。

【００２０】可変リラクタンス・モータの動作とその動
作原理とは、この技術分野では周知である。基本的に
は、固定子ポールは対として付勢される。回転子は、固
定子ポールと回転子ポールとの間のリラクタンスを最小
にするように運動する。最小のリラクタンスは、１対の
回転子ポールが付勢された固定子ポールと整列する場合
に生じる。いったん最小のリラクタンスが達成されれ
ば、すなわち、回転子ポールが付勢された固定子コイル
と整列すれば、これらの付勢された固定子コイルは消勢
され、固定子コイルの隣接する対が付勢される。

【００２１】モータ回転の方向は、固定子コイルが付勢
されるシーケンスによって制御される。モータによって
生じるトルクは、固定子コイルを流れる電流によって制
御される。モータが付勢されると、回転子がターンし、
これにより、ボール・ナット駆動構成のナット部分が回
転する。ナットが回転すると、ボールが直線状の力をラ
ックに転送する。ラック運動の方向は、モータの回転の
方向によって決定される。

【００２２】回転子の位置センサ３０は、モータの回転
子とモータのハウジングとに動作的に接続されている。
上で援用した８２８号米国特許は、このような回転子位
置センサ３０を詳細に示し記載しており、そこでの記載
を本明細書で援用することにする。回転子位置センサ３
０の機能の１つは、モータの固定子に対する回転子の位
置を示す電気信号を提供することである。可変リラクタ
ンス・モータの適切な動作のためには、回転の方向と印
加されたトルクとを含めて、固定子に対する回転子の位
置を知る必要がある。

【００２３】位置センサ４０は、入力シャフト１６と出
力シャフト１８との両端に動作的に接続されており、入
力シャフト１６と出力シャフト１８との間の相対的な回
転位置すなわち相対的な角度方向を示す値を有する電気
信号を提供する。位置センサ４０はトーションバー２０
と共に、トルク・センサ４４を形成する。ステアリング
・ホイール１２は、操縦操作の間に、運転者によって、
角度Θ_HWだけ回転される。印加された入力トルクの結果
としての入力シャフト１６と出力シャフト１８との間の
相対的な角度は、ここでは、Θ_Ｐとする。トーションバ
ー２０のバネ定数Ｋ_ｔを考慮すると、センサ４０からの
電気信号は、ここではτ_ｓと称される印加されたステア
リング・トルクをも表す。

【００２４】トルク・センサ４４の出力は、トルク信号
処理回路５０に接続されている。処理回路５０は、角度
Θ_Ｐをモニタし、また、トーションバー２０のバネ定数
Ｋ_ｔがわかっているので、印加されたステアリング・ト
ルクτ_ｓを示す電気信号を与える。

【００２５】トルク・センサ信号は、１対の混合フィル
タ（ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ）を通過する。こ
の２つの混合フィルタは、第１のものがローパスフィル
タ７０であり、第２のものがハイパスフィルタ７１であ
るように構成されている。これらのフィルタは、２つの
フィルタの和がすべての周波数に対して等しく１となる
ように設計されている。ローパスフィルタ７０は、ある
混合周波数ｗ_ｂよりも低い周波数の内容を有する信号τ
_ｓのすべてを通過させ、すべての高周波データを拒絶す
る。ハイパスフィルタ７１は、ある混合周波数ｗ_ｂより
も高い周波数の内容を有する信号τ_ｓのすべてを通過さ
せ、すべての低周波データを拒絶する。混合フィルタの
周波数ｗ_ｂは車両速度の関数であり、混合フィルタ決定
回路６８によって決定される。ｗ_ｂの決定は、マイクロ
コンピュータ内のルックアップテーブルを用いて達成さ
れ得るし、又は、所望の制御関数に従う実際の計算を用
いて達成され得る。ローパス・トルク・センサの出力信
号τ_sLは、アシスト曲線回路５４に接続される。

【００２６】アシスト曲線回路５４は、好ましくは、低
域通過した印加されたステアリング・トルクτ_sLと感知
された車両速度とに関数関係を有する値をもつ所望のト
ルク・アシスト信号τ_assistを提供するルックアップテ
ーブルである。車両速度センサ５６もまた、アシスト曲
線回路５４に動作的に接続されている。このアシスト曲
線の関数は、マイクロコンピュータ内のルックアップテ
ーブルを用いて達成され得るし、又は、所望の制御関数
による実際の計算を用いて達成され得る。

【００２７】この技術分野で広く知られているように、
車両ステアリング・システムにとって所望であるパワー
・アシストの量は、車両速度が増加するにつれて減少す
る。したがって、操縦操作に対して適切又は所望の感覚
を維持するためには、車両速度が増加するにつれてステ
アリング・パワー・アシストの量を減少させることが望
まれる。これは、この技術分野では、速度比例ステアリ
ングと称される。

【００２８】図３には、様々な車両速度に対して、出力
トルクτ_assistと印加された入力トルクτ_sLとの好適な
値を両軸にとったものが示されている。ライン６０は、
この技術分野において「ドライ・サーフェス・パーキン
グ」と称される場合のトルクイン対トルクアウト値であ
る。ライン６６は、高い車両速度の場合のトルクイン対
トルクアウト値である。ライン７０は、車両速度が増加
するにつれて値がどのように変化するかの方向を示して
いる。一般的に、アシスト曲線回路５４からの出力の値
は、τ_assistと称される。

【００２９】好ましくは、τ_assistの値は、

【数１】 τ_assist＝Ｓ_p×（ＬＳ）＋（１−Ｓ_p）×（ＨＳ） によって決定される。ここで、ＬＳは与えられたローパ
スフィルタを通過した入力トルクに対する最も低い速度
τ_assistの値の組であり、ＨＳは与えられたローパスフ
ィルタを通過した入力トルクに対する最も高い速度τ
_assistの値の組であり、Ｓ_ｐはパーキング速度での１と
所定の高速での０との間で変動する速度比例項である。
これによって、車両速度が増加する際の値の滑らかな補
間が得られる。τ_assistの値のこのような決定は、本願
と同時に係属中である、１９９４年３月１１日出願の、
ＭａｃＬａｕｇｈｌｉｎ他による米国特許出願第０８／
２１２１１２号に詳細に記載されており、この出願を本
明細書で援用する。

【００３０】ハイパスフィルタを通過したトルク・セン
サ信号τ_sHは、高周波アシスト・ゲイン回路７２に接続
される。この高周波アシスト・ゲイン回路７２は、ハイ
パスフィルタを通過したトルク・センサ信号τ_sHに、車
両速度と関数関係を有する所定のゲインＳ_c1を乗じる。
Ｓ_c1の決定は、マイクロコンピュータ内のルックアップ
テーブルを用いるか、又は、所望の制御関数に従った実
際の計算を用いて達成され得る。高周波アシスト・ゲイ
ンＳ_c1の修正によって、ステアリング・システムの帯域
幅の修正が可能になる。

【００３１】アシスト曲線回路５４と高周波アシスト・
ゲイン回路７２との出力は、加算回路７９において加算
される。加算回路７９の出力はτ_baと称され、適応フィ
ルタ回路８０に接続される。この２つの信号が結合さ
れ、適応フィルタ回路８０への入力τ_baを決定する。

【００３２】適応フィルタ回路８０は、入力混合アシス
ト・トルク信号τ_baをフィルタする。このフィルタは、
最適な制御システムを提供するように車両速度が変化す
るにつれてその極と零点とが変化することが許容される
点で、適応的（ａｄａｐｔｉｖｅ）である。このフィル
タリングの結合は、適応混合（ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｌ
ｅｎｄｉｎｇ）フィルタリングと称され、結果としてフ
ィルタされたトルク信号τ_ｍを生じ、これは、トルク要
求（ｔｏｒｑｕｅ ｄｅｍａｎｄ）信号と称される。ト
ルク要求信号は、モータ・コントローラ９０に接続され
る。モータ・コントローラ９０は、トルク要求信号τ_ｍ
に応答して、モータ２８の付勢を制御する。回転子位置
センサ３０もまた、モータ・コントローラ９０に接続さ
れている。モータ・コントローラ９０は、感知された回
転子速度に応答してステアリング・ダンピングを制御す
るが、これは、上述の８２８号米国特許に詳細に記載さ
れている。他の入力９４が、モータ・コントローラ９０
に接続されている。これらの他入力９４は、ＥＣＵ温度
センサ、ソフトスタート回路などを含む。これらの他入
力もまた、上述の８２８号米国特許に詳細に記載されて
いる。

【００３３】モータ・コントローラ９０の出力は、駆動
制御回路９６に接続される。駆動制御回路９６は、複数
のパワースイッチ１００に制御可能に接続されており、
電気アシスト・モータ２８への電気エネルギの印加を制
御する。回転子位置センサ３０からの出力もまた、駆動
制御回路９６に接続されている。上述のように、可変リ
ラクタンス・モータの制御のためには、回転子と固定子
との相対的な位置が既知であることが要求される。

【００３４】図２を参照すると、本発明の線形化された
閉ループ制御システムが示されている。この線形化され
た閉ループ制御システムは、このステアリング・システ
ムのために混合フィルタと適応フィルタとを設計するの
に用いられるので、必要となる。ハンド・ホイール１２
の回転の結果、トーションバー位置センサのステアリン
グ・ホイール側にΘ_HWの角度変位が生じる。この角度変
位は、出力シャフト１８がｒ_m／ｒ_p（ただし、ｒ_ｍはモ
ータのボールナットの有効半径であり、ｒ_ｐはピニオン
の有効半径）によって表されるギア比率１１０を介して
電気アシスト・モータ２８によって角度Θ_ｍだけ回転駆
動された後で、出力シャフト１８の結果的な角度変位と
の差がとられる。本発明の１つの実施例では、これらの
値は、ｒ_ｍ＝０．０５インチ、ｒ_ｐ＝０．３１インチで
ある。ボールナットの１ラジアンの回転は、ラックのｒ
_ｍインチの移動を生じさせる。同様に、ピニオンの１ラ
ジアンの回転は、ラックのｒ_ｐインチの移動を生じさせ
る。結果的な角度変位Θ_Ｐにバネ定数Ｋ_ｔを乗じると、
トルク信号τ_ｓが得られる。閉ループ構成では、スイッ
チ５３は、この出力τ_ｓをローパス／ハイパスフィルタ
回路に接続する。

【００３５】トルク信号τ_ｓはローパスフィルタ７０を
通過し、結果として、ローパスフィルタを通過したアシ
スト・トルクτ_sLが生じる。ハイパスフィルタを通過し
たアシスト・トルクτ_sHは、低周波アシスト・トルクを
トルク信号τ_ｓから減算することによって決定される。
τ_sHがこのようにして決定され得る理由は、以下で論じ
られる。

【００３６】連続領域の混合フィルタは、ローパスフィ
ルタＧ_L(Ｓ）とハイパスフィルタＧ_H(Ｓ）との和が常に
１となるように選択される。すなわち、

【数２】Ｇ_L(Ｓ）＋Ｇ_H(Ｓ）＝１ である。この実施例によれば、ローパスフィルタは、極
をｗ_ｂに有する１次のフィルタとして選択される。ハイ
パスフィルタは、上記の、２つのフィルタの和が１でな
ければならないという制約条件から一意的に定義され
る。したがって、ローパスフィルタ及びハイパスフィル
タは、

【数３】Ｇ_L(Ｓ）＝ｗ_ｂ／（Ｓ＋ｗ_ｂ）

【数４】Ｇ_H(Ｓ）＝Ｓ／（Ｓ＋ｗ_ｂ） である。デジタル・コンピュータにおいて混合フィルタ
の組を実現する際には、当業者は、別個のハイパスフィ
ルタ及びローパスフィルタの段を設ける必要はないこと
を理解するであろう。むしろ、混合フィルタへの入力τ
_ｓは、ローパスフィルタを通過し、その結果として、信
号τ_sLが生じる。ハイパスフィルタを通過した信号は、
元の入力トルクからローパスフィルタを通過した部分を
除いたものであり、すなわち、

【数５】τ_sH＝τ_ｓ−τ_sL である。これは、信号の低周波部分を決定して、それを
元の信号から減算するのと同等と考えることができる。
結果は、高周波情報だけを有する信号である。また、よ
り高次の混合フィルタを用いることもできる。しかし、
フィルタ計算の複雑性は、デジタル・コンピュータで
は、フィルタの次数と共に増加する。１次のフィルタの
使用が好ましい。

【００３７】ローパスフィルタを通過したトーションバ
ー・トルク信号τ_sLは、アシスト曲線回路５４に接続さ
れている。再び図２を参照すると、この線形化された制
御システムは、ゲインＳ_ｃとして指定されたアシスト曲
線回路５４を含む。このゲインＳ_ｃは、何らかのローパ
スフィルタを通過した入力トルク及び速度において評価
された入力トルクに関する、アシスト関数の局所的な導
関数であって、すなわち、

【数６】 である。ゲインＳ_ｃは、あるノミナルなローパスフィル
タを通過した入力トルクと車両速度との周囲で、ローパ
スフィルタを通過した入力トルクτ_sLにおける増分変化
に対して、どの位の増分アシストτ_assistが与えられる
かを表している。たとえば、図３における低速のアシス
ト曲線６０は、トルクがデッドバンドから出て増加する
際には緩やかな勾配を有し、２５ｉｎ−ｌｂの高い入力
トルクではより急峻な勾配を有する。したがって、ゲイ
ンＳ_ｃは、デッドバンドの近くでは小さく、トルクがデ
ッドバンドから離れて増加するにつれて増加する。勾配
の差異は、図３の高速のアシスト曲線６６では更に大き
い。１０ｉｎ−ｌｂのローパスフィルタを通過した入力
トルクに対しては、アシスト・トルクのたとえ小さな変
化を生じさせるためにも、ローパスフィルタを通過した
入力トルクの大きな変化が要求される。よって、Ｓ_ｃは
小さい。５０ｉｎ−ｌｂの入力トルクに対しては、ロー
パスフィルタを通過した入力トルクの小さな変化が、ア
シスト・トルクの大きな変化を生じさせる。高速のアシ
スト曲線に対しては、Ｓ_ｃはデッドバンドの近くでは非
常に小さく、５０ｉｎ−ｌｂのローパスフィルタを通過
した入力トルクでは非常に大きい。

【００３８】このステアリング・システムの線形化され
た実現例では、ローパスフィルタを通過したトルクτ_sL
にアシスト曲線の局所的なゲインを乗じて、τ_assistを
決定する。ローパスフィルタを通過したアシスト値τ
_assistは、ハイパスフィルタを通過したアシスト値と加
算される。ハイパスフィルタを通過したアシスト値は、
ハイパスフィルタを通過したトルク・センサ信号τ_sHに
高周波アシスト・ゲインＳ_c1を乗じることによって決定
される。混合されたアシストは、

【数７】τ_ba＝τ_assist＋（（Ｓ_c1）×（τ_sH）） である。混合フィルタの極ｗ_ｂと高周波アシスト・ゲイ
ンＳ_c1とは、それぞれ、回路８３及び７４において、速
度の関数として計算される。ｗ_ｂとＳ_c1との決定は、マ
イクロコンピュータ内のルックアップテーブルを用いる
か、又は、実際の計算を用いて達成され得る。図２の線
形閉ループ伝達関数における回路８３及び７４が、図１
の混合フィルタ決定回路６８を形成する。混合されたア
シストは、適応トルク・フィルタＧ_ｆに接続される。こ
の適応トルク・フィルタによって、車両のステアリング
・システムは、車両速度が変化する際に生じるシステム
のダイナミクスにおける変化に適応することができる。

【００３９】適応トルク・フィルタ８０からの出力は、
トルク要求信号τ_ｍである。閉ループ構成では、スイッ
チ５５が、τ_ｍを加算回路１１６に接続する。モータ
は、ピニオン軸を介して伝達された手動のアシストと加
算されたトルク・アシストを与え、ラック上に全体のト
ルクτ_ｒを生じる。このトルクは、ステアリング・ギア
のダイナミクスを表す伝達関数Ｇ_ｍに印加される。Ｇ_ｍ
への入力は、入力ピニオン及びモータからラック及びボ
ールナットを介してモータに印加される全体のトルクで
あり、出力は、モータ回転角である。伝達関数Ｇ_ｍは直
接にモータに対する基準となり、それによって、入力は
モータへのトルク全体であり、出力はモータ角度とな
る。タイヤによってラック上に印加される復元力（ｒｅ
ｓｔｏｒｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）は、バネの力としてモデ
ル化することができ、この力はＧ_ｍに対して内部的であ
るために示されていない。

【００４０】混合フィルタの配列（ｔｏｐｏｌｏｇｙ）
の３つの主たる特徴を理解すべきである。局所的なアシ
スト・ゲインＳ_ｃが高周波アシスト・ゲインＳ_c1に等し
い場合には、混合されたアシスト・トルクτ_baは、測定
されたトルクτ_ｓとゲインＳ_c1とを乗じたものに等し
い。これは、ローパスフィルタとハイパスフィルタとの
和が１に等しいことの結果である。２つのフィルタの出
力に同じゲインを乗じる場合には、２つの出力の和は、
ちょうど、ゲインに入力を乗じたものとなる。混合フィ
ルタ配列のこの特性は、ステアリング・システムのため
のコントローラを設計する際に用いられる。また、測定
されたトーションバー・トルクτ_ｓと混合されたアシス
ト・トルクτ_baとの間のフィルタ段の低周波又は直流ゲ
インは、アシスト曲線Ｓ_ｃの局所的なゲインによって設
定される。ハイパスフィルタ段７１の出力が低周波入力
に対してはゼロであり、よって、すべてのトルク・セン
サ信号がローパスフィルタを通過することにより、これ
は生じる。アシスト曲線は入力トルクにおける同じ増分
変化に対して異なる増分レベルのアシストを与える非線
形要素である、すなわち、Ｓ_ｃは入力トルクと車両速度
とに応答して変化するので、ステアリング・システムの
直流ゲインは、アシスト曲線を変化させることによって
全体として選択可能であり、同調可能である。更に、測
定されたトーションバー・トルクτ_ｓと混合されたアシ
スト・トルクτ_baとの間のフィルタ段の高周波ゲイン
は、常に、Ｓ_c1である。高周波では、混合フィルタのロ
ーパス段の出力はゼロであり、よって、すべてのトルク
・センサ信号は、ハイパスフィルタ段を通過する。ハイ
パス段の高周波ゲインはＳ_c1であり、τ_ｓとτ_baとの間
のゲインはＳ_c1である。

【００４１】本発明によれば、この混合フィルタは、高
周波の入力信号には線形システムのように応答し、低周
波の入力信号には非線形システムのように応答するとい
う、ユニークな特性を有する。たとえば、ＶＲ電気アシ
スト・モータ２８からのトルク・リプルに起因して運転
者が急速な入力トルクを入力する又は車輪が道路での突
然の衝突に応答することによって生じ得るようにステア
リング・トルク信号が急速に変化する場合には、高周波
入力はローパスフィルタ７０によって排除されて、シス
テムの応答は、このようなステアリング条件下でのルー
プのハイパス部分によって支配される。しかし、システ
ムへの入力が滑らかでゆっくりとしたものである場合に
は、ハイパスフィルタは低周波入力を排除して、システ
ムの応答は、非線形のアシスト曲線によって支配され
る。このシステムは、急速な入力への応答性を有すると
共に、任意の感覚又は低周波入力に対するアシスト曲線
を達成することができる。

【００４２】好適実施例によれば、フィルタＧ_ｆは、車
両速度の関数ではない一定のフィルタである。本発明に
よれば、このフィルタＧ_ｆは車両速度の関数として適応
する適応フィルタであり得る。これは、開ループ伝達関
数Ｇ_ｐを速度の関数として測定し、すべての速度に対し
ての安定性及び性能の仕様に合致するフィルタを設計す
ることによって設計される。本発明の１つの実施例によ
れば、開ループ伝達関数は、すべての速度に対して同じ
帯域幅を有するように設計される。しかし、本発明は、
そのようには限定されない、すなわち、ステアリング・
システムの帯域幅が車両速度の関数として変動すること
も可能である。

【００４３】当業者は、コントローラの設計には、シス
テムのダイナミクスがコントローラの設計に先立って識
別されなければならないことを理解するだろう。特に、
開ループ伝達関数のダイナミクスを識別する必要があ
る。開ループの伝達関数は、この目的のためには、モー
タ・コマンドτ_ｍが入力として用いられ測定されたトル
ク・センサ信号τ_ｓが出力として用いられる場合に生じ
る。このような開ループのシステムを確立するために、
スイッチ５３、５５が、アシスト曲線と混合フィルタと
適応トルク・フィルタとをシステムから除去するように
切り替えられる。伝達関数は、種々の入力周波数でモー
タに命令する信号アナライザを用い、ハンド・ホイール
を固定した位置に保持した状態でのトルク・センサから
の出力を測定することによって、特定のシステムのため
に車両上で測定される。この測定された伝達関数はＧ_ｐ
と表され、その例が図５Ａ及び５Ｂに示されている（実
際の値は、特定の車両の場合に依存する）。この測定さ
れた開ループ伝達関数は、次に、適応トルク・フィルタ
８０を設計するのに用いられ、それにより、ステアリン
グ・トルク・ループは、所望の安定性と動作特性とを有
する。

【００４４】当業者であれば、ラック、タイヤ、モー
タ、ボールナット、電子装置などのダイナミクスの線形
モデルを作ることによっても、開ループ伝達関数Ｇ_ｐは
計算され得ることを理解するであろう。Ｇ_ｐが解析的な
モデルから決定される場合には、モータにおけるトルク
・コマンドの測定されたトーションバー信号への変換に
関するすべてのダイナミクスがそのモデルに含まれてい
なければならない。解析的なモデルは特に伝達関数の位
相角度に関して現実世界の現象に厳密に一致するのは稀
であるので、この伝達関数は直接に測定することが好ま
しい。

【００４５】図５に示された伝達関数は、乾燥した平坦
な表面上で静止した車両に関して測定された。これは、
通常は、「ドライ・パーク」と称される。ハンド・ホイ
ールは、ロックされていた。この測定された伝達関数を
用いて設計された任意のコントローラは、ドライ・パー
クでうまく作用する。車両速度が増加するにつれて、こ
のコントローラは、開ループ伝達関数が変化し得るの
で、望むようには機能しなくなる可能性がある。開ルー
プ伝達関数は、好ましくは、いくつかの異なる車両速度
で測定され、フィルタはこれらの速度のそれぞれに対し
て設計される。車両速度はリアルタイムで測定され、対
応するフィルタが制御の決定において用いられる。制御
システムのトルク・フィルタは、車両速度の関数として
のステアリングの動的な変化に「適応する」。車両速度
の関数として開ループ伝達関数を測定することは困難で
ある。また、ドライ・パークでの開ループ伝達関数を測
定し、これを用いて測定されたデータとうまく相関する
モデルを発展させることができる。次にこのモデルを用
いて、より高い車両速度における開ループ伝達関数を決
定することができる。

【００４６】本発明の好適実施例によればステアリング
・システムのダイナミクスが変化するにつれて適応フィ
ルタを変化させることが可能であるが、図５に示された
ドライ・パーク条件での伝達関数だけが、この設計プロ
セスを図解するのに用いられる。ドライ・パークに要求
されるステップをいったん理解すれば、異なる車両速度
に対するトルク・フィルタを設計することができる。

【００４７】トルク・フィルタの設計は、古典的な開ル
ープの技法を用いて行われる。開ループ・ステアリング
・システムの伝達関数Ｇ_ｐは測定されて、図５に示され
ている。安定化されなければならない開ループ伝達関数
は、Ｇ_ｐだけではなく、アシスト曲線に起因する任意の
ゲインも含む。安定性の観点からは、このシステムは、
最も高いシステム・ゲインであるＳ_ｃ＝（Ｓ_ｃ）_max の
場合に対して安定でなければならない。次に、アシスト
曲線ゲイン５４を（Ｓ_ｃ）_max に等しく、高周波アシス
ト・ゲイン７２を（Ｓ_ｃ）_max に等しく設定する。混合
フィルタの和は常に１であるから、これは、混合アシス
ト・トルクτ_baが、入力トーションバー・トルクτ_ｓに
（Ｓ_ｃ）_max を乗じたものに等しいことと同値である。
数式で書けば、すなわち、

【数８】τ_ba＝｛ｗ_ｂ／（Ｓ＋ｗ_ｂ）｝τ_ｓ（Ｓ_ｃ）
_max＋［τ_ｓ−｛ｗ_ｂ／（Ｓ＋ｗ_ｂ）｝τ_ｓ（Ｓ_ｃ）_max
］

【数９】τ_ba＝［｛ｗ_ｂ／（Ｓ＋ｗ_ｂ）｝＋１−｛ｗ_ｂ
／（Ｓ＋ｗ_ｂ）｝］×τ_ｓ（Ｓ_ｃ）_max

【数１０】τ_ba＝τ_ｓ（Ｓ_ｃ）_max である。ゲイン（Ｓ_ｃ）_max は、開ループ伝達関数の一
部になる。次に、フィルタが、開ループ・システム（Ｇ
_ｐ×（Ｓ_ｃ）_max ）に対して設計されて、性能及び安定
性の要求を達成する。本発明の１つの実施例では、最大
のアシスト・ゲイン（Ｓ_ｃ）_max は５である。

【００４８】当業者は、図５Ａ及び５Ｂから、ボード
（Ｂｏｄｅ）プロットのゲイン部分に５のゲイン（すな
わち、１４ｄｂ）が加えられた場合には、システムの安
定性マージンは不十分であることがわかるであろう。し
たがって、フィルタが開ループ・システムに加えられ
て、所望の性能及び安定性の目的を達成する。好適実施
例によれば、

【数１１】 Ｇ_ｆ＝（Ｓ＋４０）²／｛（Ｓ＋４）×（Ｓ＋４０
０）｝ の形式のフィルタを用いる。このフィルタＧ_ｆは、遅れ
・進みタイプのフィルタであって、システムに、５の最
大ステアリング・システム・ゲインでの適切な性能及び
安定性マージンを与えるように設計されている。図４Ａ
及び４Ｂから、Ｓ_ｃ＝５のゲインに対しては、このシス
テムは、およそ１０ｄｂのゲイン・マージンと３５度の
位相マージンとを有することがわかる。示されている開
ループ伝達関数は、この開ループ・ステアリング・シス
テムの挙動を記述する３つの量を含んでいる。すなわ
ち、（i）最大の局所的アシスト曲線ゲイン（Ｓ_ｃ）_max
と、（ii）トルク・フィルタＧ_ｆと、（iii）測定され
た伝達関数Ｇ_ｐと、である。

【００４９】トルク・フィルタは、アシスト曲線の最大
のゲインに適合するように設計されているので、このシ
ステムは、（Ｓ_ｃ）_max よりも下のアシスト曲線ゲイン
に対しては常に安定である。ステアリング・システムの
実際の動作においては、アシスト曲線回路Ｓ_ｃは、低い
値から上昇して、（Ｓ_ｃ）_max まで変化し得る。図６
は、１＜Ｓ_ｃ＜５のゲインに対するステアリング・シス
テムの開ループ伝達関数を図解している。示されている
開ループ伝達関数Ｇ₀₁は、測定されたステアリング・シ
ステムの伝達関数Ｇ_ｐと、最大のアシスト・ゲインＧ_ｆ
に対して設計されたトルク・フィルタと、混合フィルタ
の効果と、を含む。Ｇ_baを、トーションバー測定トルク
τ_ｓから混合されたアシスト・トルクτ_baへの伝達関数
として定義する。すなわち、

【数１２】τ_ba＝［（ｗ_ｂ／（Ｓ＋ｗ_ｂ））（Ｓ_ｃ）＋
（１−（ｗ_ｂ／（Ｓ＋ｗ_ｂ））（Ｓ_ｃ））］τ_ｓ

【数１３】τ_ba＝Ｇ_baτ_ｓ である。図６に示された開ループ伝達関数は、

【数１４】Ｇ₀₁＝Ｇ_ｐＧ_ｆＧ_ba である。

【００５０】図６では、ゲインＳ_c1は５に設定される
が、これは、本発明の好適実施例での（Ｓ_ｃ）_max と同
じである。ゲインＳ_ｃは、何らかのノミナルな入力トル
ク及び車両速度に対するアシスト曲線回路の局所的ゲイ
ンである。開ループ伝達関数Ｇ₀₁のゼロの周波数又は直
流ゲインはＳ_ｃであり、すべての伝達関数は、３２Ｈｚ
でゼロのｄＢラインと交差する（交差（クロスオーバ）
周波数と称される）。これは、すべての曲線が同じ帯域
幅又は時間領域応答特性を有するが、混合フィルタとア
シスト曲線回路５４とに起因して異なる直流又は低周波
応答を有していることを示す。

【００５１】図７は、伝達関数Ｇ_ｆＧ_baを図解してい
る。伝達関数のゼロ周波数又は直流ゲインは常にＳ_ｃで
あるが、高周波ゲインはＳ_c1である。混合フィルタの使
用によって、補償の直流応答特性が高周波ゲイン特性と
異なることが許容される。混合フィルタのこの特性によ
って、システムが、低周波の入力に対してスピード・プ
ロ（ｓｐｅｅｄ−ｐｒｏ）を介して任意の所望の感覚を
有しながら、急激なステアリング入力に対してよい応答
性を有することが可能になる。

【００５２】図６を参照すると、３２Ｈｚでのゲインが
開ループ伝達関数において減少する場合には、ステアリ
ング・システムの帯域幅もまた減少することがわかる。
混合フィルタのために、高周波のゲインは、Ｓ_c1をより
低い値に設定することによって減少させることができ
る。高周波アシスト・ゲインは車両速度の関数であるか
ら、高速におけるステアリング・システムの帯域幅は、
必要であれば、Ｓ_c1を速度の関数として減少させること
によって減少させることができる。

【００５３】本発明の１つの実施例においては、混合フ
ィルタの極ｗ_ｂは、３２Ｈｚの交差周波数よりも約１デ
ィケード小さいように、すなわち３．２Ｈｚとして、選
択される。図８は、伝達関数Ｇ_baに対する周波数応答を
図解している。ゲインＳ_ｃは０．５の増分で０．５から
８まで増加する。高周波アシスト・ゲインＳ_c1は、５に
等しく設定されている。この示されている場合には、最
大のアシスト・ゲインは、高周波アシスト・ゲインより
も高い。ステアリング制御システムは、Ｓ_c1がＳ_ｃより
も大きい場合には性能の問題も安定性の問題もないが、
これは、３２ＨｚのゼロｄＢ交差周波数で、大きなゲイ
ン又は位相の変化がないのでステアリング・システムの
安定性マージンが変化しないからである。Ｇ_baの直流ゲ
インはＳ_ｃであり、高周波ゲインはＳ_c1である。

【００５４】混合フィルタが（最大のアシスト・ゲイン
の場合に対して設計された）高ゲイン交差周波数よりも
近似的に１ディケード低い限りは、このシステムは、局
所的なゲインがゲインＳ_c1よりもそれほど大きくない限
り常に安定的である。また、任意の車両速度におけるシ
ステムの交差周波数を、Ｓ_c1を車両速度が増加するにつ
れて低下させることによって独立に低下させることも可
能である。

【００５５】当業者は、ローパス混合フィルタと適応ト
ルク・フィルタとは、極・零点写像を用いたデジタル・
フィルタとしてデジタル・コンピュータにおいて実現さ
れることを理解するだろう。基本的には、連続システム
の極Ｐと零点Ｚとは、ｐ＝ｅｘｐ（Ｐｔ）とｚ＝ｅｘｐ
（Ｚｔ）とを介して離散的なデジタル・フィルタの極ｐ
と零点ｚとに写像される。ここで、ｅｘｐは自然対数の
底の指数関数であり、ｔはサンプル・レートである。デ
ジタル・フィルタのサンプル・レートは、本発明の１つ
の実施例によれば、およそ、３００マイクロ秒である。
極・零点写像によって、デジタル・フィルタは、このよ
うにして、連続フィルタと同じゲインＤＣを有すること
を「強制される」。

【００５６】当業者は、混合及び適応トルク・フィルタ
は、車両速度とアシスト曲線ゲインとの変化とは独立
に、選択可能なシステムの帯域幅を維持することを理解
するだろう。

【００５７】本発明の好適実施例に関する以上の説明か
ら、当業者は、改善、変更、修正を見いだすだろう。こ
のような技術の範囲内の改善、変更、修正は、冒頭の特
許請求の範囲によってカバーされるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパワー・アシスト・ステアリング
・システムを図解するブロック図の概略である。

【図２】本発明による線形化された閉ループ制御システ
ムの概略の図解である。

【図３】車両速度の関数として変動するトルクイン対ト
ルクアウト制御曲線の図解的な表現である。

【図４】図４Ａは、固定されたトルク・フィルタを用い
た開ループ・システムのボード・プロットである。図４
Ｂは、固定されたトルク・フィルタを用いた開ループ・
システムのボード・プロットである。

【図５】図５Ａは、開ループ・システムのボード・プロ
ットである。図５Ｂは、開ループ・システムのボード・
プロットである。

【図６】図６Ａは、ゲインが１と５の間である開ループ
・システムのボード・プロットである。図６Ｂは、ゲイ
ンが１と５の間である開ループ・システムのボード・プ
ロットである。

【図７】図７Ａは、種々のステアリング・システム・ゲ
インに対する本発明の適応混合フィルタのボード・プロ
ットである。図７Ｂは、種々のステアリング・システム
・ゲインに対する本発明の適応混合フィルタのボード・
プロットである。

【図８】図８Ａは、種々のステアリング・システム・ゲ
インに対する本発明の混合フィルタのボード・プロット
である。図８Ｂは、種々のステアリング・システム・ゲ
インに対する本発明の混合フィルタのボード・プロット
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/04

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング制御信号に応答してアシス
   トを提供するステアリング・アシスト・システムを制御
   する装置において、 車両のハンド・ホイールに動作的に接続されており、印
   加されたステアリング・トルクを示すトルク信号を提供
   するトルク感知手段と、 前記トルク感知手段に接続されており、第１及び第２の
   並列接続されたフィルタ手段を含み、混合されフィルタ
   されたトルク信号を提供する混合フィルタ手段であっ
   て、前記第１のフィルタ手段が混合周波数よりも小さな
   トルク周波数で第１の関数特性を有し、前記第２のフィ
   ルタ手段が前記混合周波数よりも大きなトルク周波数で
   第２の関数特性を有する、混合フィルタ手段と、 制御信号に応答してステアリング・アシストを提供する
   ステアリング・アシスト手段と、 前記混合フィルタ手段に動作的に接続され前記混合され
   フィルタされたトルク信号に応答して前記制御信号を前
   記ステアリング・アシスト手段に提供する制御手段と、 を備え、前記混合フィルタ手段は、前記トルク信号をフ
   ィルタし、選択可能なシステムの帯域幅をシステムの動
   作中に維持することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記混合
   フィルタ手段は、前記第１と第２のフィルタ手段の出力
   を加算する加算手段を含み、前記加算結果が１に等しい
   ことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、前記混合
   フィルタの前記第１の関数特性は非線形であり、前記第
   ２の関数特性は線形であることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、前記制御
   手段は、前記混合されフィルタされたトルク信号をフィ
   ルタしてすべての車両速度でシステムの安定性を維持す
   る適応フィルタ手段を更に含むことを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の装置において、前記混合
   フィルタ手段は、前記システムの開ループのゼロｄＢ交
   差周波数よりも１ディケード低い前記混合周波数の値を
   確立する手段を含むことを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の装置において、前記混合
   フィルタ手段は、前記混合周波数よりも高い周波数を有
   する前記トルク信号を通過させるハイパスフィルタを含
   むことを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の装置において、前記混合
   フィルタ手段は、前記混合周波数よりも低い周波数を有
   する前記トルク信号を通過させるローパスフィルタを含
   むことを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 ステアリング制御信号に応答してアシス
   トを提供するステアリング・アシスト・システムを制御
   する装置において、 車両速度を感知して、該感知した車両速度を示す値を有
   する速度信号を提供する車両速度感知手段と、 車両のハンド・ホイールに動作的に接続されており、印
   加されたステアリング・トルクを示すトルク信号を提供
   するトルク感知手段と、 前記トルク感知手段と前記車両速度感知手段とに接続さ
   れており、第１及び第２の並列接続されたフィルタ手段
   を含み、混合されフィルタされたトルク信号を提供する
   混合フィルタ手段であって、前記第１のフィルタ手段が
   混合周波数よりも小さなトルク周波数で第１の関数特性
   を有し、前記第２のフィルタ手段が前記混合周波数より
   も大きなトルク周波数で第２の関数特性を有し、更に、
   車両速度と関数関係を有する値に前記混合周波数を確立
   する混合フィルタ手段と、 制御信号に応答してステアリング・アシストを提供する
   ステアリング・アシスト手段と、 前記混合フィルタ手段に動作的に接続され前記混合され
   フィルタされたトルク信号に応答して前記制御信号を前
   記ステアリング・アシスト手段に提供する制御手段と、 を備え、前記混合フィルタ手段は、前記トルク信号をフ
   ィルタし、選択可能なシステムの帯域幅をシステムの動
   作中に維持することを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の装置において、前記混合
   フィルタ手段は、前記第１と第２のフィルタ手段の出力
   を加算する加算手段を含み、前記加算結果が１に等しい
   ことを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の装置において、前記混
    合フィルタの前記第１の関数特性は非線形であり、前記
    第２の関数特性は線形であることを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の装置において、前記制
    御手段は、前記混合されフィルタされたトルク信号をフ
    ィルタしてすべての車両速度でシステムの安定性を維持
    する適応フィルタ手段を更に含むことを特徴とする装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項８記載の装置において、前記混
    合フィルタ手段は、前記システムの開ループのゼロｄＢ
    交差周波数よりも１ディケード低い前記混合周波数の値
    を確立する手段を含むことを特徴とする装置。
13. 【請求項１３】 請求項８記載の装置において、前記混
    合フィルタ手段は、前記混合周波数よりも高い周波数を
    有する前記トルク信号を通過させるハイパスフィルタを
    含むことを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 請求項８記載の装置において、前記混
    合フィルタ手段は、前記混合周波数よりも低い周波数を
    有する前記トルク信号を通過させるローパスフィルタを
    含むことを特徴とする装置。
15. 【請求項１５】 ステアリング制御信号に応答してステ
    アリング・アシストを提供するステアリング・アシスト
    ・システムを制御する方法において、 印加されたステアリング・トルクを測定して、該測定さ
    れた印加ステアリング・トルクを示すトルク信号を提供
    するステップと、第１及び第２の並列接続されたフィルタ手段を 使用し、
    混合周波数よりも小さなトルク周波数では前記第１のフ
    ィルタ手段により第１の関数特性を有し、前記混合周波
    数よりも大きなトルク周波数では前記第２のフィルタ手
    段により第２の関数特性を有するように前記トルク信号
    をフィルタし、選択可能なシステムの帯域幅をシステム
    の動作中に維持するステップと、 ステアリング制御信号に応答してステアリング・アシス
    トを提供するステップと、 前記フィルタされたトルク信号に応答して前記制御信号
    を提供するステップと、 を含むことを特徴とする方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の方法において、前記
    第１と第２のフィルタ手段の出力が加算され、前記加算
    結果が１に等しいことを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５記載の方法において、前記
    フィルタするステップは、前記混合周波数よりも低いト
    ルク周波数では第１の非線形特性を有し、前記混合周波
    数よりも高いトルク周波数では線形特性を有するよう
    に、前記トルク信号をフィルタするステップを含むこと
    を特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 請求項１５記載の方法において、前記
    フィルタするステップは、すべての車両速度でシステム
    の安定性を維持するように前記フィルタされたトルク信
    号を更にフィルタするステップを含むことを特徴とする
    方法。
19. 【請求項１９】 請求項１５記載の方法において、前記
    システムの開ループのゼロｄＢ交差周波数よりも１ディ
    ケード低い前記混合周波数の値を確立するステップを更
    に含むことを特徴とする方法。