JPH1016809A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度で安定したパワーアシストを実現し、
ロードインフォメーションにも適切な操舵が可能な操舵
フィーリングのよい電動パワーステアリング装置を提供
する。 【解決手段】 パワーステアリングモデル３、ラック軸
入力重み付け関数４、ハンドル入力重み付け関数５、ト
ルク出力重み付け関数６を備えた一般化プラント２と、
一般化プラント２の出力と入力間のフィードバックルー
プに接続し、電動機を駆動するための目標電流信号を設
定する制御手段７とからなる電動パワーステアリング装
置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電動機の動力をス
テアリング系に直接作用させて運転者の操舵力の軽減を
図る電動パワーステアリング装置に係り、特に路面の状
態をハンドルを介して運転者に正確に伝え、最適な操舵
フィーリングが得られる電動パワーステアリング装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、運転者がハンドルを操作することにより発生する
操舵トルクを検出し、この操舵トルクに対応した目標電
流信号により電動機をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動する
ことによって発生する動力を補助操舵力（アシスト力）
としてステアリング系に作用させ、運転者の操舵力を軽
減するよう構成されたものは知られている。

【０００３】また、車速を検出し、車速が増加するにつ
れて目標電流信号を減少させるよう制御することによ
り、低車速領域では充分大きなアシスト力をステアリン
グ系に作用させて運転者の操舵力を軽減させるととも
に、高車速領域ではアシスト力を小さく制限して車両挙
動の安定化を図るように構成されたものも知られてい
る。

【０００４】図４に従来の電動パワーステアリング装置
の全体構成図を示す。図４において、従来の電動パワー
ステアリング装置５１は、ステアリングホイール６７に
一体的に設けられたステアリング軸５２に自在継ぎ手５
３ａ、５３ｂを備えた連結軸５３を介し、ステアリング
・ギアボックス５４内に設けたラック＆ピニオン機構５
５のピニオン５５ａに連結されて手動操舵力発生手段５
６が構成される。

【０００５】ピニオン５５ａに噛み合うラック歯５７ａ
を備え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸
５７は、その両端にタイロッド５８を介して転動輪とし
ての左右の前輪５９が連結される。

【０００６】このようにして、ステアリングホイール６
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発
生手段５６を介し、マニュアルステアリングで前輪５９
を転動させて車両の向きを変えている。

【０００７】手動操舵力発生手段５６による操舵力を軽
減するため、操舵補助力（アシスト力）を供給する電動
機６０をラック軸５７と同軸的に配設し、ラック軸５７
と同軸に設けられたボールねじ機構６１を介して電動機
６０の回転力を直線的な推力に変換し、ラック軸５７
（ボールねじ軸６１ａ）に作用させる。

【０００８】ステアリング・ギアボックス５４内にはド
ライバの手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵
トルクセンサ６２を配置し、操舵トルクセンサ６２が検
出した操舵トルクに対応したアナログ電気信号の操舵ト
ルク信号Ｔ_Sを制御手段６５に提供する。

【０００９】また、車速センサ６４は車両の速度に対応
した周波数の電気的なパルス信号として検出し、車速信
号Ｖ_Sを制御手段６５に提供する。

【００１０】制御手段６５はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等で
構成し、車速信号Ｖ_Sに応動した操舵トルク信号Ｔ_Sに対
応する駆動制御信号Ｖ_O（例えば、オン信号とＰＷＭ信
号の混成信号）を発生して電動機駆動手段６６を駆動制
御する。

【００１１】電動機駆動手段６６は、例えば４個のパワ
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子
からなるブリッジ回路で構成し、駆動制御信号Ｖ_Oに基
づいて電動機電圧Ｖ_Mを発生して電動機６０を駆動す
る。

【００１２】電動機電流検出手段６８は電動機６０に実
際に流れる電動機電流Ｉ_Mを検出し、電動機電流Ｉ_Mに対
応した電動機電流信号Ｉ_MOを制御手段６５にフィードバ
ック（負帰還）する。

【００１３】図５に従来の電動パワーステアリング装置
の全体ブロック構成図を示す。図５において、電動パワ
ーステアリング装置５１は、操舵トルクセンサ６２、車
速センサ６４、制御手段６５、電動機駆動手段６６、電
動機電流検出手段６８、電動機６０から構成される。

【００１４】制御手段６５はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、比較・処理手段、メモリ等から構成さ
れ、目標電流設定手段７１、偏差演算手段７２、制御信
号発生手段７３を備える。

【００１５】操舵トルクセンサ６２は運転者（ドライ
バ）のハンドル操作に対応した操舵トルクをアナログの
電気信号として検出し、操舵トルク信号Ｔ_Sが目標電流
設定手段７１に供給される。車速センサ６４は車両の速
度に対応した周波数の電気的なパルス信号として検出
し、車速信号Ｖ_Sが目標電流設定手段７１に供給され
る。

【００１６】目標電流設定手段７１は、操舵トルクセン
サ６２から供給される操舵トルク信号Ｔ_SをＡ／Ｄ変換
器等でディジタルの操舵トルク信号Ｔ_Dに変換し、この
操舵トルク信号Ｔ_Dと車速センサ６４から供給される車
速信号Ｖ_Sに基づいて予め設定されている目標電流信号
Ｉ_MSに変換し、車速Ｖ_S（Ｖ_L、Ｖ_M、Ｖ_H）をパラメータ
にした操舵トルク信号Ｔ_Dに対する目標電流信号Ｉ_MSを
偏差演算手段７２に出力するよう構成される。

【００１７】図６に車速をパラメータとした操舵トルク
信号（Ｔ_D）―目標電流信号（Ｉ_MS）特性図を示す。図
６において、車速Ｖ_L、Ｖ_MおよびＶ_Hはそれぞれ低車速
領域、中車速領域および高車速領域を表わし、操舵トル
ク信号Ｔ_Dが同じであっても、車速Ｖ_Sが増加（Ｖ_L→Ｖ_M
→Ｖ_H）するに伴い、目標電流信号Ｉ_MSは減少するよう
予め設定されている。

【００１８】このように、目標電流設定手段７１は、低
車速領域（Ｖ_S＝Ｖ_L）では電動機６０を目標電流信号Ｉ
_MSに対応した大きな電動機電流Ｉ_Mで駆動して充分大き
な操舵補助力が得られ、一方、高車速領域（Ｖ_S＝Ｖ_H）
では電動機６０を目標電流信号Ｉ_MSに対応した小さな電
動機電流Ｉ_Mで駆動して操舵補助力を制限し、操舵の安
定性が得られるよう構成される。

【００１９】偏差演算手段７２は、目標電流信号Ｉ_MSと
電動機電流検出手段６８で検出され、電動機電流Ｉ_Mに
対応させてディジタル信号に変換した電動機電流信号Ｉ
_MOの偏差（＝Ｉ_MS−Ｉ_MO）を演算し、偏差信号ΔＩが制
御信号発生手段７３に提供される。

【００２０】制御信号発生手段７３は、ＰＩコントロー
ラ、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号発生手段を備え、偏差
信号ΔＩは比例・積分制御を施された後、偏差信号ΔＩ
の大きさと方向に対応したＰＷＭ信号Ｖ_PWMが電動機制
御信号Ｖ_Oとして電動機駆動手段６６に供給され、電動
機駆動手段６６から電動機電圧Ｖ_Mで電動機６０が駆動
される。

【００２１】また、電動機制御信号Ｖ_Oにより電動機６
０が駆動されて電動機電流Ｉ_Mが流れるが、電動機電流
検出手段６８が電動機電流Ｉ_Mを検出し、対応した電動
機電流信号Ｉ_MOが偏差演算手段７２に帰還される。

【００２２】このように、従来の電動パワーステアリン
グ装置５１は、目標電流信号Ｉ_MSに電動機電流Ｉ_Mに対
応した電動機電流信号Ｉ_MOをフィードバック（負帰還）
させ、偏差信号ΔＩに比例・積分制御を施すよう構成し
たので、電動機電流信号Ｉ_MOを速やかに目標電流信号Ｉ
_MSに収束させ、操舵トルクＴ_Sに対応した電動機動力が
得られ、応答性のよい所望の操舵補助力をステアリング
系に作用させることが可能となっている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、図６に示すように車速信号Ｖ_S（＝
Ｖ_L、Ｖ_M、Ｖ_H）をパラメータとした操舵トルク信号Ｔ_D
に対応して目標電流信号Ｉ_{M S}を設定するよう構成されて
いるため、必要とされる一定のラック軸力Ｆ_LKに対して
必要とされる手動操舵力（操舵トルク信号Ｔ_Sまたは
Ｔ_D）を軽減しようとする場合には同じ操舵トルク信号
Ｔ_S（またはＴ_D）に対して目標電流信号Ｉ_MSを増加させ
る必要がある。

【００２４】図７に同一の操舵トルク信号Ｔ_Sに対する
目標電流信号Ｉ_MS増加特性図を示す。図７は、同一の操
舵トルク信号Ｔ_S（＝Ｔ_SK）に対してＣ１特性の目標電
流信号Ｉ_MS1からＣ２特性の目標電流信号Ｉ_MS2に増加さ
せた場合を示す。

【００２５】図８に図７に対応したラック軸力Ｆ_Lの各
成分の変化説明図を示す。図８において、図７のＣ１特
性に対応して必要とされるラック軸力Ｆ_LKは、目標電流
信号Ｉ_MS1に対応したアシスト力Ｆ_A1成分と、手動操舵
力（操舵トルク信号）Ｔ_S1成分（Ｔ_S1成分には、所定の
割合で路面からのロードインフォメーションＩ_L1成分が
含まれる。）とを合成したものである。

【００２６】この状態から図７のＣ２特性のように、手
動操舵力を減少させても同じラック軸力Ｆ_LKを得ようと
した場合、ラック軸力Ｆ_LKは、目標電流信号Ｉ_MS2に対
応したアシスト力Ｆ_A2成分と、手動操舵力（操舵トルク
信号）Ｔ_S2成分（Ｔ_S2成分には、所定の割合で路面から
のロードインフォメーションＩ_L2成分が含まれる。）と
を合成（Ｆ_LK＝Ｆ_A2＋Ｔ_S2）したものとなる。

【００２７】ラック軸力Ｆ_LKが同じであり、手動操舵力
（操舵トルク信号）Ｔ_S2成分に含まれるロードインフォ
メーションＩ_L2成分の割合（＝Ｉ_L2／Ｔ_S2）は、手動操
舵力（操舵トルク信号）Ｔ_S1成分に含まれるロードイン
フォメーションＩ_L1成分の割合（＝Ｉ_L1／Ｔ_S1）と同じ
なので、ロードインフォメーションＩ_L2成分はアシスト
力Ｆ_A1成分とアシスト力Ｆ_A2成分との割合（＝Ｆ_A1／Ｆ
_A2）だけ減少することになる。

【００２８】手動操舵力（操舵トルク信号）Ｔ_S1成分か
ら手動操舵力（操舵トルク信号）Ｔ_S2成分の減少は、ア
シスト力を増加することで電動パワーステアリング装置
の本来の要求仕様を満足するが、ロードインフォメーシ
ョンＩ_L1成分からロードインフォメーションＩ_L2成分へ
の減少が、運転者がハンドルを介して路面の状況を正確
に認識して最適なステアリング操作を行うことを妨げる
要因となり、このロードインフォメーションの減少が従
来の電動パワーステアリング装置の大きな課題となって
いる。

【００２９】なお、ロードインフォメーションとは、例
えば凹凸の路面、または凍結路などの低μ路面（摩擦係
数が小さい路面）等を走行時にラック軸からハンドルを
介して運転者に伝達される路面情報（例えば、ハンドル
の振動、急にハンドル操作が軽くなる現象）を表わす。

【００３０】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は電動機の動力をステアリン
グ系に直接作用させて手動操舵力をアシストするととも
に、ハンドルを介して運転者にロードインフォメーショ
ンを正確に伝達することにより、路面状態に対応した最
適な操舵フィーリングが得られる電動パワーステアリン
グ装置を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステア
リング系の制御対象に実現したい制御仕様を組み込んで
所望の制御対象のモデル化を行う一般化プラントと、一
般化プラントの入力を形成するラック軸入力またはハン
ドル入力と、出力を形成する反力トルク出力との間に、
それぞれ別系統で異なる重み付けを行う重み付け関数発
生手段を備えるとともに、反力トルク出力から一般化プ
ラントの目標電流入力への帰還ループ内に電動機を駆動
するための目標電流信号を設定する制御手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００３２】この発明に係る電動パワーステアリング装
置は、ステアリング系の制御対象に実現したい制御仕様
を組み込んで所望の制御対象のモデル化を行う一般化プ
ラントと、一般化プラントの入力を形成するラック軸入
力またはハンドル入力と、出力を形成する反力トルク出
力との間に、それぞれ別系統で独立した重み付けを行う
重み付け関数発生手段を備えるとともに、反力トルク出
力から一般化プラントの目標電流入力への帰還ループ内
に電動機を駆動するための目標電流信号を設定する制御
手段を備えたので、ラック軸入力からの路面情報（ロー
ドインフォメーション）を運転者に正確に伝達すること
ができるとともに、ハンドル入力に対応した精度のよい
アシスト力を発生することができる。

【００３３】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の重み付け関数発生手段は、周波数に関する重
み付けを有し、ラック軸入力に対してはバンドエリミネ
ーション・フィルタ特性、ハンドル入力に対してはロー
パス・フィルタ特性を備えたことを特徴とする。

【００３４】この発明に係る電動パワーステアリング装
置は、周波数に関する重み付けを有し、ラック軸入力に
対してはバンドエリミネーション・フィルタ特性、ハン
ドル入力に対してはローパス・フィルタ特性を備えた重
み付け関数発生手段を有するので、運転者に必要とされ
る比較的高周波の路面情報（ロードインフォメーショ
ン）と、低周波の操舵アシスト力の双方を独立に制御す
ることができる。

【００３５】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置の制御手段は、Ｈ無限大（Ｈ∞）手法で求め
たことを特徴とする。

【００３６】この発明に係る電動パワーステアリング装
置は、一般化プラントと制御手段に対してＨ無限大（Ｈ
∞）手法を施し、制御手段を決定するので、最適な制御
系を実現することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、制御対象
となるステアリング系に実現したい制御仕様を組み込ん
で所望の制御対象のモデル化を行う一般化プラントを導
入し、これにＨ無限大（Ｈ∞）手法を施して制御手段を
決定することにより、安定なステアリング制御を行うも
のである。

【００３８】また、本発明は、一般化プラントにハンド
ル入力およびラック軸入力に対するそれぞれ別系統の独
立した周波数特性の重み付け関数を持たせ、ステアリン
グ系に最適なアシスト力を供給するとともに、運転者に
必要な路面情報（ロードインフォメーション）を正確に
伝える電動パワーステアリング装置を提供するものであ
る。

【００３９】図１はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の基本ブロック構成図である。図１において、
電動パワーステアリング装置１は、ステアリング系の制
御対象に実現したい制御仕様を組み込んで所望の制御対
象のモデル化を行う一般化プラント２と、一般化プラン
ト２の反力トルク出力と目標電流入力間のフィードバッ
クループに接続し、電動機を駆動するための目標電流信
号を設定する制御手段７とを備える。

【００４０】ここで、実現したい制御仕様は、例えばラ
ック軸から伝達される凍結路などの路面摩擦抵抗が低い
低μ路のロードインフォメーション（路面情報）、ハン
ドルからの操舵情報等を想定する。

【００４１】なお、マニュアルステアリング（手動操
舵）のみの車両では、低μ路のロードインフォメーショ
ンがハンドルを介して運転者に正確に伝達される。

【００４２】低μ路のロードインフォメーション（路面
情報）は、ラック軸からのラック軸力に含まれ、操舵に
必要とされる周波数帯域よりも高い特定の周波数帯域に
顕著に現れる傾向にあり、この特定の周波数帯域の路面
情報をハンドルに通過させるようにする。

【００４３】一方、ハンドルからの操舵情報は、直流
（ＤＣ）から比較的低い周波数帯域に集中する傾向にあ
り、低μ路のロードインフォメーション（路面情報）の
周波数帯域とは明らかに分離した扱いが可能となる。

【００４４】このような低μ路のロードインフォメーシ
ョン（路面情報）とハンドルからの操舵情報（ハンドル
トルク）の周波数帯域の違いに着目し、運転者が要望す
るロードインフォメーションおよび操舵情報の要求仕様
を以下の通り設定し、図１に示す一般化プラント２内に
取り込む。また、トルクセンサへ混入するノイズについ
ても要求仕様を設定する。

【００４５】要求仕様： ラック軸力（ラック軸入力）から反力トルク（反力ト
ルク出力）までの伝達特性は、直流（ＤＣ）成分から比
較的低い周波数帯域ではアシスト制御を行い、比較的高
い特定の周波数帯域ではアシスト制御を行わない。 ハンドルトルク（ハンドル入力）から反力トルク（反
力トルク出力）までの伝達特性は、直流（ＤＣ）成分か
ら比較的低い周波数帯域ではアシスト制御を行う。 トルクセンサへ混入するノイズに対してロバスト（頑
健）性を有する。

【００４６】図１において、要求仕様〜を取り込ん
だ一般化プラント２は、従来の電動パワーステアリング
装置の電気的ならびに機械的なモデル化を行ったパワー
ステアリングモデル３、ラック軸入力からのラック軸力
Ｆ_Rに要求仕様を実現するためのラック軸入力重み付
け関数４、ハンドル入力からのハンドルトルクＦ_Hに要
求仕様を実現するためのハンドル入力重み付け関数
５、ノイズ入力からトルクセンサに混入するノイズＮ_O
に要求仕様を実現するためのトルク出力重み付け関数
６を備える。なお、ラック軸入力重み付け関数４、ハン
ドル入力重み付け関数５およびトルク出力重み付け関数
６は重み付け関数発生手段を形成する。

【００４７】制御手段７は、積分要素を含まない伝達関
数を有し、一般化プラント２のラック軸入力から供給さ
れるラック軸力Ｆ_Rおよびハンドル入力からのハンドル
トルクＦ_Hに基づいて一般化プラント２をＨ無限大（Ｈ
∞）標準問題として解くことにより得られ、反力トルク
出力から出力される反力トルクＴ_Rを目標値０と設定す
ることにより、目標値０のレギュレータ制御として扱
う。

【００４８】図２は図１に示す一般化プラントを含むシ
ステムの制御ブロック図である。図２において、Ｐ
_E（１２）は電動機の電気的特性（１／（Ｌ＊ｓ＋
Ｒ））、Ｋ_T（１３）、Ｋ_E（１６）はそれぞれ電動機の
トルク定数、逆起電圧定数を表わし、Ｐ_M（１５）は電
動機の機械的特性（１／（Ｊ_M＊ｓ²＋Ｂ＊ｓ））、ａ
（１７）はギア比、Ｋ（１９）はトーションバーの剛性
係数、Ｐ_H（２３）はハンドルの機械的特性を表わす。

【００４９】また、ＫＩ（２０）は積分要素を含まない
制御手段を表わし、反力トルクＴ_Rを目標電流信号Ｉ_MS
に変換し、Ｈ無限大（Ｈ∞）手法（制御）により、ハン
ドルトルクＦ_Hとラック軸力Ｆ_Rが等しくなるよう、反力
トルクＴ_Rを０に制御する。

【００５０】Ｗ１（２１）はラック軸入力重み付け関数
を表わし、ラック軸入力から供給されるロードインフォ
メーションを含むラック軸力Ｆ_Rに比較的高い特定の周
波数帯域でバンドエリミネーション・フィルタ特性を有
する重み付けを行った後、減算手段１４のマイナス入力
に供給する。

【００５１】Ｗ２（２２）はハンドル入力重み付け関数
を表わし、ハンドル入力から供給されるハンドルトルク
Ｆ_Hに直流（ＤＣ）成分から比較的低い周波数帯域のロ
ーパス・フィルタ特性を有する重み付けを行った後、Ｐ
_H（２３）を介して加算手段１８に供給する。

【００５２】このように、Ｗ１（２１）の出力を減算手
段１４に供給するとともに、Ｗ２（２２）の出力をＰ_H
（２３）を介して加算手段１８に供給することにより、
ラック軸力Ｆ_RとハンドルトルクＦ_Hとをそれぞれラック
軸入力−反力トルク出力間、ハンドル入力−反力トルク
出力間の別系統に入力するよう構成する。

【００５３】図３はこの発明に係る重み付け関数の周波
数特性図である。図３において、Ｗ１はラック軸入力重
み付け関数の重み付け係数、Ｗ２はハンドル入力重み付
け関数の重み付け係数、Ｗ３はトルク出力重み付け関数
の重み付け係数を表わす。

【００５４】なお、重み付け係数Ｗ１、Ｗ２、およびＷ
３は図２に示すシステムの制御ブロック図のアシスト力
（ゲイン）と考えてもよい。

【００５５】重み付け係数Ｗ１は、直流（ＤＣ）から比
較的低周波までは一定のアシスト力（ゲイン）を有し、
周波数ｆ_O1〜ｆ_O3の特定周波数帯域Ｆ_Bではバンドエリ
ミネーション・フィルタ特性を有し、ラック軸入力から
供給されるラック軸力Ｆ_Rに含まれる低μ路からのロー
ドインフォメーションを減衰することなく通過させるよ
う周波数特性を設定する。

【００５６】重み付け係数Ｗ２は、直流（ＤＣ）から周
波数ｆ_O3近傍までの操舵領域で一定のアシスト力（ゲイ
ン）が得られるローパス・フィルタ特性を有し、ハンド
ル入力から供給されるハンドルトルクＦ_Hに対応したト
ルク（図１に示すＦ_HW）が得られるよう特性を設定す
る。

【００５７】重み付け係数Ｗ３は、トルク出力Ｔ_Kを周
波数ｆの増加に応じて増加する特性を有し、トルクセン
サに混入するノイズに対してロバスト（頑健）性が得ら
れるよう特性を設定する。

【００５８】このように、ロードインフォメーションを
通過させる重み付け係数Ｗ１と、ハンドルトルクに対応
したアシスト力を発生させる重み付け係数Ｗ２とを独立
して設定することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る電
動パワーステアリング装置は、ステアリング系の制御対
象に実現したい制御仕様を組み込んで所望の制御対象の
モデル化を行う一般化プラントと、一般化プラントの入
力を形成するラック軸入力またはハンドル入力と、出力
を形成する反力トルク出力との間に、それぞれ別系統で
独立した重み付けを行う重み付け関数発生手段を備える
とともに、反力トルク出力から一般化プラントの目標電
流入力への帰還ループ内に電動機を駆動するための目標
電流信号を設定する制御手段を備え、ラック軸入力から
の路面情報（ロードインフォメーション）を運転者に正
確に伝達することができるとともに、ハンドル入力に対
応した精度のよいアシスト力を発生することができるの
で、車両の走行状態に応じて手動操舵力をアシストする
とともに、ハンドルを介して伝達されるロードインフォ
メーションに対応した操舵を実現することができる。

【００６０】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、周波数に関する重み付けを有し、ラック軸
入力に対してはバンドエリミネーション・フィルタ特
性、ハンドル入力に対してはローパス・フィルタ特性を
備えた重み付け関数発生手段を有し、運転者に必要とさ
れる比較的高周波の路面情報（ロードインフォメーショ
ン）と、低周波の操舵アシスト力の双方を独立に制御す
ることができるので、手動操舵力を最適にアシストでき
るとともに、ロードインフォメーションに対応した最適
なハンドル操作を行うことができる。

【００６１】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、一般化プラントと制御手段に対してＨ無
限大（Ｈ∞）手法を施し、制御手段を決定し、最適な制
御系を実現することができるので、高精度で安定したパ
ワーアシストを実現することができる。

【００６２】よって、高精度で安定したパワーアシスト
を実現し、ロードインフォメーションにも適切な操舵が
可能な操舵フィーリングのよい電動パワーステアリング
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
基本ブロック構成図

【図２】図１に示す一般化プラントを含むシステムの制
御ブロック図

【図３】この発明に係る重み付け関数の周波数特性図

【図４】従来の電動パワーステアリング装置の全体構成
図

【図５】従来の電動パワーステアリング装置の全体ブロ
ック構成図

【図６】車速をパラメータとした操舵トルク信号
（Ｔ_D）―目標電流信号（Ｉ_MS）特性図

【図７】同一の操舵トルク信号Ｔ_Sに対する目標電流信
号Ｉ_MS増加特性図

【図８】図７に対応したラック軸力Ｆ_Lの各成分の変化
説明図

【符号の説明】

１…電動パワーステアリング装置、２…一般化プラン
ト、３…パワーステアリングモデル、４…ラック軸入力
重み付け関数、５…ハンドル入力重み付け関数、６…ト
ルク出力重み付け関数、７…制御手段、１１，１４…減
算手段、１２…Ｐ_E（動機の電気的特性）、１３…Ｋ
_T（電動機のトルク定数）、１５…Ｐ_M（電動機の機械的
特性）、１６…Ｋ_E（逆起電圧定数）、１７…ａ（ギア
比）、１８…加算手段、１９…Ｋ（トーションバーの剛
性係数）、２０…ＫＩ（制御手段）、２１…Ｗ１（ラッ
ク軸入力重み付け関数）、２２…Ｗ２（ハンドル入力重
み付け関数）、２３…Ｐ_H（ハンドルの機械的特性）、
Ｆ_R…ラック軸力、Ｆ_H…ハンドルトルク、Ｔ_R…反力ト
ルク、Ｉ_MS…目標電流信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
   操舵トルク検出手段と、電動機とを備え、この電動機の
   動力を制御手段を用いて制御し、ステアリング系に作用
   させることにより、運転者の操舵力を軽減する電動パワ
   ーステアリング装置において、 前記ステアリング系の制御対象に実現したい制御仕様を
   組み込んで所望の制御対象のモデル化を行う一般化プラ
   ントと、 この一般化プラントの入力を形成するラック軸入力また
   はハンドル入力と、出力を形成する反力トルク出力との
   間に、それぞれ別系統で独立した重み付けを行う重み付
   け関数発生手段を備えるとともに、 前記反力トルク出力から前記一般化プラントの目標電流
   入力への帰還ループ内に前記電動機を駆動するための目
   標電流信号を設定する制御手段を備えたことを特徴とす
   る電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記重み付け関数発生手段は、周波数に
   関する重み付けを有し、ラック軸入力に対してはバンド
   エリミネーション・フィルタ特性、ハンドル入力に対し
   てはローパス・フィルタ特性を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、Ｈ無限大（Ｈ∞）手法
   で求めたことを特徴とする請求項１記載の電動パワース
   テアリング装置。