WO2005026003A1 - 電動パワーステアリングシステム - Google Patents

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WO2005026003A1
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steering
phase
control
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Toshiaki Oya
Katsutoshi Nishizaki
Masahiko Sakamaki
Original Assignee
Koyo Seiko Co., Ltd.
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque

Definitions

  • the present invention relates to an electric power steering system.
  • An electric power steering system applies a steering assist force to a steering mechanism by driving an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) by a driver.
  • the interference means that in a plurality of control systems, when the operation amount of one control system is changed, the control amount of another control system is affected.
  • the non-interference control is a control for preventing interference between control systems that interfere with each other and treating the control system as an independent control system without interference.
  • the d-axis control is performed by the motor induced power. Interference occurs between the system and the q-axis control system. In other words, changing the target value of the d-axis current also affects the measured value of the q-axis current, and changing the target value of the d-axis current also affects the measured value of the q-axis current. Decreases.
  • a decoupling unit having a transfer function that cancels the interference between the d and q axes is provided, so that the d-axis control system and the q-axis control system are independent control systems. Be able to handle it.
  • the improvement of followability by non-interference has the downside of increasing the high frequency components (unnecessary vibrations for the driver) of road noise, and it is important to solve this with a simple measure called LPF (low-pass filter). Then, sufficient responsiveness cannot be secured.
  • LPF low-pass filter
  • Fig. 9 shows the characteristics (gain characteristics and phase characteristics) of the electric power steering system after decoupling the electric motor
  • Fig. 10 shows the electric power after decoupling. The characteristics (gain characteristics, phase characteristics) of the steering system are shown.
  • the gain characteristic when no interference is performed has a peak PI near the frequency F1 (10 Hz-20 Hz).
  • the problem to be solved by the present invention is that good characteristics cannot be obtained even when non-interference control for obtaining follow-up properties is performed, and the present invention aims to improve this. Aim.
  • the present invention provides an electric motor that generates a steering assist force and a torque sensor that detects a steering torque.
  • the gain of the resonance peak in the system is reduced by the first filter. Then, the second peak generated by non-interference for improving the followability is reduced by the second filter. Therefore, unnecessary high frequency components generated by non-interference are eliminated, and characteristics can be improved, and the system is stabilized.
  • the first filter advances a phase at a frequency higher than the resonance peak.
  • the phase is advanced at a frequency higher than the resonance peak, and the followability is improved.
  • the phase is advanced at frequencies higher than the BEF center frequency, and the characteristics are further improved.
  • the first filter is preferably a BEF whose center frequency is set near the frequency of the resonance peak!
  • the second filter is an LPF (Low Pass Filter) or a BEF (Band Rejection Filter). Both LPF and BEF can eliminate the second peak.
  • LPF Low Pass Filter
  • BEF Bit Rejection Filter
  • LPF is preferable because the calculation load can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering system.
  • FIG. 2 is a block diagram of a target current determination unit of the ECU.
  • FIG. 3 is a block diagram of a drive control unit of the ECU.
  • FIG. 4 is a Bode diagram showing characteristics of a filter.
  • FIG. 5 is a Bode diagram of a phase compensator.
  • FIG. 6 is a Bode diagram showing characteristics of a system in which a phase compensator is applied to a system that has performed non-interference control.
  • FIG. 7 is a Bode diagram showing characteristics of a system in which an LPF is applied to a system that has performed non-interference control.
  • FIG. 8 is a Bode diagram showing characteristics of the system according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a Bode diagram showing characteristics of a system after performing non-interference control.
  • FIG. 10 is a Bode diagram showing characteristics of a system (without a filter) performing non-interference control.
  • FIG. 11 is a Bode diagram showing characteristics of a system in which high gain is shaped by an LPF. Explanation of symbols
  • Target current determination unit (method of generating control target value)
  • FIG. 1 shows the configuration of the electric power steering system together with the vehicle configuration related thereto.
  • This electric power steering system includes a steering shaft 102 having one end fixed to a steering wheel (steering wheel) 100 as a steering member, and a rack and pinion mechanism 104 connected to the other end of the steering shaft 102. ing.
  • the electric power steering system includes a torque sensor 3 for detecting a steering torque applied to the steering shaft 102 by operating the steering wheel 100, an electric motor (brushless motor) 6 for generating a steering assist force, and a motor 6.
  • the steering assist force that A reduction gear 7 that transmits power to the driving shaft 102 and an electronic control unit (ECU) 5 that receives power from the vehicle-mounted battery 8 and controls driving of the motor 6 based on a sensor signal from the torque sensor 3 and the like.
  • ECU electronice control unit
  • FIG. 2 and FIG. 3 are block diagrams each showing a main configuration mainly of an ECU 5 as a control device of the electric power steering system.
  • the ECU 5 determines a target current of the motor 6 based on the steering torque Ts given from the torque sensor 3, and controls the motor 6 to generate a steering assist torque Ta.
  • a target current determining unit 10 for determining a target current (control target value) of the motor 6 from the steering torque Ts, and FIG.
  • a drive control unit 20 for controlling the drive of the motor 6 based on the target current.
  • the target current determination unit 10 determines a q-axis target current iq * of the motor, and includes an assist map 11 and a filter 12.
  • the functions of the assist map 11 and the filter 12 are achieved by calculation based on a program.
  • the assist map 11 is a map in which a target current value for obtaining a steering assist force to be generated corresponding to the detected steering torque Ts is associated.
  • the filter 12 acts in the process of determining the steering torque Ts force target current (control target value), and includes a phase compensator 13 as a first filter and an LPF (low-pass filter) as a second filter. 14).
  • each of (a) to (c) shows an example of the calculation order of the assist map 11, the phase compensator 13, and the LPF 14.
  • the performance using the assist map 11 is performed.
  • phase compensation is performed, and then the LPF 14 is applied.
  • the LPF 14 is applied first, and then the phase compensation is performed.
  • the same result can be obtained even if the order of the assist map 11, the phase compensation unit 13, and the LPF 14 is changed.
  • the drive control unit 20 includes a q-axis current control unit 21, a d-axis current control unit 22, a dqZ three-phase AC conversion unit 23, a PWM inverter 24, a current detector 25, and a rotation of the motor 6. It includes an angle detector 26, a three-phase AC Zdq converter 27, and a non-interference calculating unit 28.
  • the current control units 21 and 22 perform control such as PI control based on a deviation between the dq-axis target current (id *, iq *) and the detected dq-axis current (id, iq). Generate axis target voltages (Vd ', Vq').
  • the dq-axis current (id, iq) is obtained by detecting a three-phase current (iu, iv) supplied to the motor 6 by a current detector and converting the current (iu, iv) by a three-phase AC Zdq converter 27. That's what I got.
  • the decoupling calculation unit 28 calculates the angular velocity calculation unit 26a based on the detected dq-axis current (id, iq) and the motor rotation angle ⁇ detected by the rotation angle detector 26. A decoupling calculation is performed based on the angular velocity ⁇ .
  • the detected d-axis current id is affected by the control system related to the q-axis, and the detected q-axis current iq is controlled by the force affected by the control system related to the d-axis. Interference is canceled out.
  • the dq-axis target voltages (Vd ′, Vq ′) generated by the current control units 21 and 22 are de-interacted by the non-interference calculation unit 28. And is given to the dqZ three-phase AC converter 23.
  • the dqZ three-phase AC converter 23 performs dqZ three-phase AC conversion based on the non-interference dq-axis target voltages (Vd *, Vq *) to generate three-phase target voltages (Vu, Vv, Vw). , Supplied to the PWM inverter (motor drive unit) 24.
  • FIG. 4 shows a frequency characteristic of the filter 12 of FIG.
  • the characteristics of this filter 12 This is a combination of the characteristics of the phase compensator 13 and the characteristics of the LPF 14, and the gain of the frequencies Fl and F2 is reduced by the filter 12.
  • the phase compensator 13 which is one of the components of the filter 12, has a BEF (center frequency set near the frequency F 1 of the first resonance peak P 1 (for example, 15 Hz)). It functions as a band rejection filter) and lowers the gain of the first resonance peak.
  • BEF center frequency set near the frequency F 1 of the first resonance peak P 1 (for example, 15 Hz)
  • phase compensator 13 functions to delay the phase at a frequency lower than the frequency F1, but to advance the phase at a frequency higher than the frequency F1.
  • phase compensator 13 When only the phase compensator 13 is applied to the filter (without the filter 12) and the LPF 14 is not applied, the peak of the gain at the frequency F1 is reduced as shown in FIG. Will remain. Note that the phase advances at frequencies higher than the frequency F1.
  • the LPF 14 which is one of the components of the filter 12, is for lowering the gain of the second peak P2, and has a cutoff frequency between the frequency F1 and the frequency F2 (preferably, F 2 (Nearby). Therefore, it does not function to lower the gain of peak P1.
  • the cutoff frequency of the LPF 14 is preferably around 20-30 Hz.
  • FIG. 7 when the LPF 14 is applied to the steering system (without the filter 12) in which the characteristics as shown in FIG. 10 are generated by the non-interference control, and the phase compensator 13 is not applied, FIG. As shown in Fig. 7, the peak of the gain at the frequency F2 is reduced, and the peak at the force frequency F1 remains. In addition, a relatively large phase delay occurs near the frequency F2 or higher.
  • phase lag occurs near the frequency F2 which becomes road noise
  • the phase lag is relatively small at a frequency lower than the frequency F2. Therefore, sufficient followability is secured in the frequency range required by the driver (for example, 30 Hz or less)! RU
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • a BEF (band rejection filter) set near the center frequency force may be used instead of LPF14!

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Abstract

　操舵補助力を発生する電動モータ６と、操舵トルクを検出するトルクセンサ３と、検出された操舵トルクに応じて電動モータ６の制御目標値を生成する手段１０と、前記電動モータの非干渉化制御を行う手段２８と、を備えた電動パワーステアリングシステムにおいて、操舵トルクから電動モータの制御目標値を生成する過程で作用するフィルタ１２を備え、前記フィルタ１２としては、システムにおける共振ピークのゲインを低下させる位相補償器１３と、前記共振ピークよりも高い周波数にある第２のピークを低下させるＬＰＦ１２と、がそれぞれ備わっており、追随性を得るための非干渉化制御を行っても特性が損なわれない。

Description

明 細 書
電動ノ、。ワーステアリングシステム
技術分野
[0001] 本発明は、電動パワーステアリングシステムに関するものである。
背景技術
[0002] 電動パワーステアリングシステムは、運転者がハンドル (ステアリングホイール）に加 える操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより操舵機構に操舵補助力を与 えるものである。
電動モータの制御に際しては、モータ制御の追随性を向上することが求められる。 例えば、追随性が低いと、不感帯を含む低負荷のときに、慣性感ゃ粘性感を運転者 に与えて、操舵フィーリングが悪ィ匕する。
[0003] モータ制御の追随性を向上するには、モータを非干渉ィ匕制御することが考えられる 。ここで、干渉とは、複数の制御系において、一方の制御系の操作量を変化させた場 合に、他の制御系の制御量に影響が生じることをいう。また、非干渉ィ匕制御とは、干 渉する制御系間の干渉を防止して、干渉のない独立した制御系として取り扱うための 制御である。
例えば、ブラシレスモータの d軸電流及び q軸電流のそれぞれの目標値に対して、 d 軸電流及び q軸電流の実測値をフィードバックする制御を行う場合、モータの誘起電 力によって、 d軸の制御系と q軸の制御系には干渉が生じる。つまり、 d軸電流の目標 値を変化させると q軸電流の実測値にも影響が生じ、 d軸電流の目標値を変化させる と q軸電流の実測値にも影響が生じ、モータの追随性が低下する。
[0004] 非干渉化制御では、上記の dq軸間の干渉を打ち消すような伝達関数を持つ非干 渉化部を設けて、 d軸の制御系と q軸の制御系を独立した制御系として取り扱えるよう にする。
このような非干渉ィ匕制御は特開 2001— 18822号公報に記載されており、非干渉ィ匕 によってモータの追随性を向上させることができる。
ところが、非干渉ィ匕により追随性を向上させると、システムの安定性の確保が課題と なることが本発明者らによる実測の結果、明らかになった。
また、非干渉ィ匕による追随性の向上は、ロードノイズの高周波成分 (運転者に不必 要な振動）を大きくするマイナス面があり、これを LPF (ローパスフィルタ）という単純な 対策で解決しょうとすると十分な応答性が確保できなくなる。
[0005] 図 9は電動モータの非干渉化を行って!/ヽな 、電動パワーステアリングシステムの特 性 (ゲイン特性、位相特性)を示し、図 10は、非干渉ィ匕を行った電動パワーステアリン グシステムの特'性 (ゲイン特性、位相特性)を示して 、る。
図 9に示すように、非干渉ィ匕を行っていない場合のゲイン特性は、周波数 F1付近（ 10Hz— 20Hz)でピーク PIを持つ。
[0006] これに対し、非干渉化を行うと、図 10の位相特性に示すように追随性は向上する。
しかし、非干渉化を行うと、周波数 F1より高い周波数 F2付近（20Hz— 50Hz)にお いてもハイゲインの部分 P2が生じることが実測の結果、本発明者らによって見出され た。このピーク P2は、 P1よりも高い周波数で生じ、非干渉化によって電気制御系をス ッキリさせることにより、機械系の影響が現出することによって発生したものと推測され る。このピーク P2の存在により、ロードノイズの高周波成分が大きくなつて、操舵フィ 一リングが低下する。
操舵フィーリングを良好にするためには、非干渉ィ匕を行った図 10の特性において ハイゲインの部分 PI, P2を整形する必要がある。
[0007] なお、ハイゲインの部分 PI, P2を整形するために単純に LPFを用いることも考えら れるが、 PI, P2を整形するためには、カットオフ周波数が 10Hz程度以下の LPFとし なければならない。
し力し、そのような LPFを用いると、図 11に示すように、いずれのピーク PI, P2も抑 制することができる力 位相が大幅に遅れてしまい、非干渉ィ匕によって向上させた位 相特性が損なわれる。
発明の開示
[0008] 本発明が解決しょうとする課題は、追随性を得るための非干渉ィ匕制御を行っても良 好な特性が得られないことであり、本発明は、これを改善することを目的とする。
[0009] 本発明は、操舵補助力を発生する電動モータと、操舵トルクを検出するトルクセン サと、検出された操舵トルクに応じて前記電動モータの制御目標値を生成する手段と 、前記電動モータの非干渉化制御を行う手段と、検出された操舵トルクカゝら前記電動 モータの制御目標値を生成する過程で作用するフィルタと、を備え、前記フィルタとし ては、システムにおける共振ピークのゲインを低下させる第 1フィルタと、前記共振ピ ークよりも高 、周波数にある第 2のピークを低下させる第 2フィルタと、が備わって 、る ことを特徴とする電動パワーステアリングシステムである。
[0010] 本発明によれば、システムにおける共振ピークのゲインは、第 1フィルタによって低 下する。そして、追随性を向上するための非干渉ィ匕によって生じた第 2のピークは、 第 2フィルタによって低減する。したがって、非干渉ィ匕によって生じた不必要な高周 波成分が除去され、特性を改善でき、システムが安定ィ匕する。
[0011] 前記第 1フィルタは、前記共振ピークよりも高い周波数の位相を進めるものであるの が好ましい。この場合、共振ピークよりも高い周波数では位相進みとなり、追随性が 向上する。例えば、第 1フィルタとして中心周波数が共振ピークの周波数付近に設定 された BEF (帯域阻止フィルタ）を利用すれば、 BEFの中心周波数よりも高い周波数 では位相進みとなり、特性がより改善される。
また、前記第 1フィルタは、中心周波数が前記共振ピークの周波数付近に設定され た BEFであるのが好まし!/、。
[0012] 前記第 2フィルタは、 LPF (ローパスフィルタ）又は BEF (帯域阻止フィルタ）である のが好ましい。 LPFと BEFのいずれでも第 2のピークを除去することができる。なお、
LPFの方が演算負荷を少なくでき好ましい。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]電動パワーステアリングシステムの構成概略図である。
[図 2]ECUの目標電流決定部のブロック図である。
[図 3]ECUの駆動制御部のブロック図である。
[図 4]フィルタの特性を示すボード線図である。
[図 5]位相補償器のボード線図である。
[図 6]非干渉ィ匕制御を行ったシステムに位相補償器を適用した場合のシステムの特 性を示すボード線図である。 [図 7]非干渉ィ匕制御を行ったシステムに LPFを適用した場合のシステムの特性を示 すボード線図である。
[図 8]本実施形態に係るシステムの特性を示すボード線図である。
[図 9]非干渉ィ匕制御を行って ヽな 、システムの特性を示すボード線図である。
[図 10]非干渉ィ匕制御を行ったシステム (フィルタなし)の特性を示すボード線図である
[図 11]LPFによってハイゲインを整形したシステムの特性を示すボード線図である。 符号の説明
[0014] 3 トルクセンサ
6 電動モータ
10 目標電流決定部 (制御目標値の生成手段）
12 フイノレタ
13 第 1フィルタ (位相補償器、 BEF)
14 第 2フィルタ（LPF (or BEF) )
28 非干渉化演算部 (非干渉化制御を行う手段）
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図 1は、電動パワーステアリングシステムの構成を、それに関連する車両構成と共に 示している。この電動パワーステアリングシステムは、操舵部材としてのハンドル (ステ ァリングホイール） 100に一端が固着されるステアリングシャフト 102と、そのステアリン グシャフト 102の他端に連結されたラックピ-オン機構 104と、を備えている。
[0016] ステアリングシャフト 102が回転すると、その回転はラックピ-オン機構 104によって ラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアーム 力もなる連結部材 106を介して車輪 108に連結されており、ラック軸の往復運動に応 じて車輪 108の向きが変わる。
[0017] また、電動パワーステアリングシステムは、ハンドル 100の操作によってステアリング シャフト 102に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ 3と、操舵補助力を発生 させる電動モータ (ブラシレスモータ） 6と、そのモータ 6の発生する操舵補助力をステ ァリングシャフト 102に伝達する減速ギヤ 7と、車載バッテリ 8から電源の供給を受けて 、トルクセンサ 3などからのセンサ信号に基づきモータ 6の駆動を制御する電子制御 ユニット（ECU) 5と、を備えている。
[0018] このような電動パワーステアリングシステムを搭載した車両において、運転者がハン ドル 100を操作すると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ 3によって検出され、 その操舵トルク Tsの検出値や車速などに基づいて ECU5によりモータ 6が駆動され、 操舵補助力が発生する。操舵補助力が減速ギヤ 7を介してステアリングシャフト 102 に加えられることにより、操舵操作による運転者の負担が軽減される。すなわち、ハン ドル操作によってカロえられる操舵トルク Tsと、モータ 6の発生する操舵補助トルク Taと の和が、出力トルク Tbとして、ステアリングシャフト 102に与えられて操舵が行われる
[0019] 図 2及び図 3は、電動パワーステアリングシステムの制御装置としての ECU5を中心 とする要部構成を示すブロック図である。 ECU5は、トルクセンサ 3から与えられた操 舵トルク Tsに基づいて、モータ 6の目標電流を決定し、モータ 6を制御して操舵補助 トルク Taを発生させる。
[0020] 具体的には、図 2 (a)—（c)に示すように操舵トルク Tsからモータ 6の目標電流（制 御目標値)を決定する目標電流決定部 10と、図 3に示すように目標電流に基づ!/、て モータ 6を駆動制御する駆動制御部 20とを備えている。
目標電流決定部 10は、モータの q軸目標電流 iq*を決定するものであり、アシストマ ップ 11と、フィルタ 12と、を備えている。アシストマップ 11とフィルタ 12の機能は、プロ グラムに基づく演算によって達成される。
[0021] アシストマップ 11は、検出された操舵トルク Tsに対応して発生させるべき操舵補助 力を得るための目標電流値を対応させたマップである。フィルタ 12は、操舵トルク Ts 力 目標電流 (制御目標値)を決定する過程で作用するものであり、第 1のフィルタと しての位相補償部 13と、第 2のフィルタとしての LPF (ローパスフィルタ） 14とを備えて いる。
[0022] 図 2において、（a)—（c)の各図は、アシストマップ 11、位相補償部 13、及び LPF1 4の演算の順番例を示している。図 2 (a)の場合、まず、アシストマップ 11を用いた演 算が行われた後に、位相補償が行われ、さらにその後に LPF14が適用される。
[0023] 図 2 (b)の場合、アシストマップ 11適用後に、まず LPF 14が適用され、その後、位 相補償が行われる。
図 2 (c)の場合、まず、 LPF14が適用された後に、アシストマップ 11が適用され、最 後に位相補償が行われる。
目標電流決定部 10では、アシストマップ 11、位相補償部 13、及び LPF14の順番 を変えても同様の結果が得られる。
[0024] 駆動制御部 20は、 q軸の電流制御部 21と、 d軸の電流制御部 22と、 dqZ3相交流 変換部 23と、 PWMインバータ 24と、電流検出器 25と、モータ 6の回転角度検出器 2 6と、 3相交流 Zdq変換部 27と、非干渉ィ匕演算部 28と、を備えている。
[0025] 電流制御部 21, 22では、 dq軸目標電流 (id* , iq*)と、検出した dq軸電流 (id, iq) との偏差に基づいて、 PI制御などの制御を行い、 dq軸目標電圧 (Vd'， Vq' )を生成 する。 dq軸電流 (id, iq)は、モータ 6に与えられる 3相電流 (iu, iv)を電流検出器に よって検出し、当該電流 (iu, iv)を 3相交流 Zdq変換部 27によって変換して得たも のである。
[0026] 非干渉化演算部 28では、検出した dq軸電流 (id, iq)と、回転角度検出器 26によつ て検出されたモータ回転角度 Θをもとに角速度演算部 26aによって算出した角速度 ωとに基づいて、非干渉化演算を行う。
検出した d軸電流 idは、 q軸に係る制御系の影響を受けており、検出した q軸電流 iq は、 d軸に係る制御系の影響を受けている力 非干渉ィ匕演算によってこのような干渉 が打ち消される。
つまり、電流制御部 21, 22によって生成された dq軸目標電圧 (Vd'， Vq' )は、非 干渉ィ匕演算部 28によって、非干渉化された dq軸目標電圧 (Vd*, Vq*)に補正され 、 dqZ3相交流変換部 23に与えられる。
dqZ3相交流変換部 23では、非干渉ィ匕 dq軸目標電圧 (Vd* , Vq*)に基づいて、 d qZ3相交流変換を行い、 3相目標電圧（Vu, Vv, Vw)を生成して、 PWMインバー タ (モータ駆動部） 24に供給する。
[0027] 図 4は、図 2のフィルタ 12の周波数特性を示している。このフィルタ 12の特性は、位 相補償器 13の特性と LPF14の特性とを組み合わせたものであり、このフィルタ 12に よって、周波数 Fl, F2のゲインが低下する。
[0028] 図 5に示すように、フィルタ 12の構成要素の一つである位相補償器 13は、中心周 波数が第 1の共振ピーク P1の周波数 F1付近 (例えば 15Hz)に設定された BEF (帯 域阻止フィルタ）として機能し、第 1の共振ピークのゲインを低下させる。
また、位相補償器 13は、周波数 F1よりも低い周波数の位相を遅れさせるものの、 周波数 F1よりも高い周波数の位相を進めるように機能する。
[0029] したがって、非干渉ィ匕制御によって図 10のような特性が生じるステアリングシステム
(フィルタ 12なし）に対して、位相補償器 13だけを適用し、 LPF14を適用しない場合 には、図 6に示すように、周波数 F1におけるゲインのピークは低減される力 周波数 F2におけるピーク P2は残ったままとなる。なお、周波数 F1よりも高い周波数では位 相が進む。
[0030] フィルタ 12の構成要素の一つである LPF14は、第 2のピーク P2のゲインを低下さ せるためのものであり、カットオフ周波数が周波数 F1と周波数 F2との間（好ましくは F 2近傍）に設定されている。したがって、ピーク P1のゲインを低下させるためには機能 しない。なお、 LPF14のカットオフ周波数としては、 20— 30Hz付近が好ましい。
[0031] LPF14のカットオフ周波数力 比較的高く設定されているため、周波数 F2近傍以 上の高周波（運転者にとって不必要なロードノイズ)では位相遅れが生じるものの、そ れよりも低 、周波数 (運転者に必要な周波数；ロードインフォメーション)では LPF14 による位相遅れはほとんど生じな 、。
[0032] ここで、非干渉ィ匕制御によって図 10のような特性が生じるステアリングシステム（フィ ルタ 12なし）に対して、 LPF14を適用し、位相補償器 13を適用しない場合には、図 7に示すように、周波数 F2におけるゲインのピークは低減される力 周波数 F1におけ るピークは残ったままとなる。また、周波数 F2近傍以上において比較的大きな位相 遅れが生じる。
[0033] 位相補償器 13と LPF14を組み合わせたフィルタ 12全体（図 4の特性を持つフィル タ）を、非干渉ィ匕制御によって図 10のような特性が生じるステアリングシステムに対し て適用した場合、システムの特性は図 8に示すようになる。すなわち、ピーク PI, P2 はいずれも 0[dB]以下に低下しており、ロードノイズである高周波成分が大きくなる のが防止されている。
[0034] また、ロードノイズとなる周波数 F2近傍以上では、位相遅れが生じて 、るものの、そ れよりも低い周波数では位相遅れが比較的小さくなつている。したがって、運転者に 必要な周波数領域 (例えば、 30Hz以下)では十分な追随性が確保されて！、る。
[0035] 図 8の特性と、 LPFだけでピーク PI, P2のゲインを低下させた図 11の特性とを、比 較すると、図 11の特性では 10— 30Hz付近のロードインフォメーションなどとして必 要な周波数にも位相遅れが生じている。一方、図 8の特性であれば、当該周波数領 域の位相遅れが防止されて 、ることがわ力る。
[0036] したがって、フィルタ 12を有する本実施形態のシステムによれば、不感帯を含む低 負荷でのモータ 6の不必要な動きが抑制され、慣性感ゃ粘性感といった不自然な手 応えを抑制することができる。また、モータ 6の追随性が向上するため、不感帯からァ シスト領域への不連続性を低減させることができる。
[0037] なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ピーク P2のゲ インを低減するためには、 LPF14〖こ代えて、中心周波数力 付近に設定された BE F (帯域阻止フィルタ）を用いても良!、。

Claims

請求の範囲
[1] 操舵補助力を発生する電動モータと、
操舵トルクを検出するトルクセンサと、
検出された操舵トルクに応じて前記電動モータの制御目標値を生成する手段と、 前記電動モータの非干渉化制御を行う手段と、
検出された操舵トルク力 前記電動モータの制御目標値を生成する過程で作用す るフイノレタと、を備え、
前記フィルタとしては、システムにおける共振ピークのゲインを低下させる第 1フィル タと、前記共振ピークよりも高 、周波数にある第 2のピークを低下させる第 2フィルタと 、が備わっている
ことを特徴とする電動パワーステアリングシステム。
[2] 請求項 1記載の電動パワーステアリングシステムにおいて、
前記第 1フィルタは、前記共振ピークよりも高い周波数の位相を進めるものである。
[3] 請求項 1記載の電動パワーステアリングシステムにおいて、
前記第 1フィルタは、中心周波数が前記共振ピークの周波数付近に設定された帯 域阻止フィルタである。
[4] 請求項 1記載の電動パワーステアリングシステムにおいて、
前記第 2フィルタは、ローパスフィルタ又は帯域阻止フィルタである。
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