JPH1111341A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動モータに発生するコギングトルクによる
影響をなくし、操舵フィーリングを向上させることので
きる電動パワーステアリング制御装置を提供することで
ある。 【解決手段】 操舵トルク検出手段８で検出された操舵
トルク信号を微分して、操舵トルク微分指令値を決定す
る操舵トルク微分指令値決定手段１２を備え、モータ電
流制御手段１１は、この操舵トルク微分指令値と基本ア
シスト指令値からなるモータ電流指令値に基づいて、電
動モータ６にモータ電流を流す構成にしている。

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、電動パワーステ
アリング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４に示すように、ステアリングホイ
ールＷに連係する入力軸１の先端に、ピニオン２を設け
ている。また、両端に車輪３Ｒ、３Ｌが連係するロッド
４に、ラック５を形成している。そして、上記入力軸１
のピニオン２を、このロッド４のラック５にかみ合せて
いる。また、電動モータ６を設け、そのモータ出力を、
減速機７を介して上記ロッド４に伝達するようにしてい
る。さらに、入力軸１に作用する操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサ８と、車速を検出する車速センサ９と
を設け、コントローラーＣに接続している。

【０００３】このコントローラーＣは、図１５に示すよ
うに、基本アシスト指令値決定回路１０とモータ電流制
御回路１１とを備えている。基本アシスト指令値決定回
路１０では、操舵トルク及び車速に応じて基本アシスト
指令値を決定している。そして、モータ電流制御回路１
１は、その基本アシスト指令値に基づいて、電動モータ
６にモータ電流を流す。したがって、電動モータ６に
は、操舵トルク及び車速に応じたモータトルクが発生
し、アシスト力を付与することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような電動パワ
ーステアリング装置では、電動モータ６が回転すると、
その磁気抵抗の変化によりコギングトルクが発生してし
まう。つまり、電動モータ６が回転しているとき、電動
モータ６内部のロータがその周囲の磁石に吸引された
り、反発したりするため、モータトルクに脈動が発生し
てしまう。いま、説明を簡単にするため、図２(ｂ)の一
点鎖線に示すように、一定の操舵トルクがステアリング
ホイールＷに入力されているとする。このとき、電動モ
ータ６には一定のモータ電流が流れ、図２（ａ）の一点
鎖線に示すように、一定のモータトルクが発生するはず
である。ところが、上記コギングトルクが発生して、図
２(ａ)の実線に示すように、モータトルクに脈動が発生
してしまう。

【０００５】コギングトルクによってモータトルクが増
大するときは、その分ステアリングが軽くなるので、操
舵トルクが小さく検出される。逆に、コギングトルクに
よってモータトルクが減少するときは、その分ステアリ
ングが重くなるので、操舵トルクが大きく検出される。
したがって、図２(ｂ)の二点鎖線に示すように、操舵ト
ルク信号にも脈動が発生し、モータトルクの脈動とは反
転して生じることになる。そして、その操舵トルク信号
に応じてモータ電流も変化するので、結局は、コギング
トルクが打ち消され、その影響はなくなるはずである。

【０００６】ところが、実際には、モータトルクが変化
してから、操舵トルクセンサにまで伝わるまでに、ラッ
クとピニオンとのかみ合い等を原因とする時間差が発生
してしまう。したがって、図２(ｂ)の実線に示すよう
に、操舵トルク信号の脈動は、モータトルクの脈動に対
してやや遅れて発生することになる。そして、その操舵
トルク信号に応じてモータ電流が変化すると、モータト
ルクの脈動がきれいには打ち消されず、それがドライバ
ーの手に微振動として伝わって、操舵フィーリングが悪
くなってしまう。この発明の目的は、電動モータに発生
するコギングトルクによる影響をなくし、操舵フィーリ
ングを向上させることのできる電動パワーステアリング
制御装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、アシスト力
を発生する電動モータと、操舵トルクを検出する操舵ト
ルク検出手段と、少なくとも操舵トルクに応じて基本ア
シスト指令値を決定する基本アシスト指令値決定手段
と、基本アシスト指令値に基づいて、電動モータにモー
タ電流を流すモータ電流制御手段とを備えた電動パワー
ステアリング制御装置を前提とする。そして、第１の発
明は、操舵トルク検出手段で検出された操舵トルク信号
を微分して、操舵トルク微分指令値を決定する操舵トル
ク微分指令値決定手段を備え、上記モータ電流制御手段
は、この操舵トルク微分指令値と上記基本アシスト指令
値とからなるモータ電流指令値に基づいて、電動モータ
にモータ電流を流す構成にした点に特徴を有する。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、操舵
トルク微分指令値決定手段は、操舵トルク微分指令値の
大きさを決定して、モータ電流指令値の脈動を、モータ
トルクの脈動と反転させる構成にした点に特徴を有す
る。第３の発明は、第１、２の発明において、車速検出
手段を設け、操舵トルク微分指令値の大きさを車速に応
じて変化させる構成にした点に特徴を有する。第４の発
明は、第１〜３の発明において、モータ角速度検出手段
を設け、操舵トルク微分指令値の大きさをモータ角速度
に応じて変化させる構成にした点に特徴を有する。第５
の発明は、第４の発明において、車両の据え切り・低速
走行域でのみ、操舵トルク微分指令値の大きさをモータ
角速度に応じて変化させる構成にした点に特徴を有す
る。

【０００９】第６の発明は、第１〜５の発明において、
設定周波数以上の操舵トルク微分指令値をカットするロ
ーパスフィルタを設け、その設定周波数を、予め設定し
たコギング周波数の最高値よりも高くしておく点に特徴
を有する。第７の発明は、第１〜５の発明において、モ
ータ角速度検出手段と、設定周波数以上の操舵トルク微
分指令値をカットする可変型ローパスフィルタとを備
え、可変型ローパスフィルターの設定周波数を、モータ
角速度から算出されるコギング周波数よりも高く変化さ
せる点に特徴を有する。第８の発明は、第７の発明にお
いて、車両の据え切り・低速走行域でのみ、可変型ロー
パスフィルターの設定周波数を、モータ角速度から算出
されるコギング周波数よりも高く変化させ、車両の中・
高速走行域では、その設定周波数を固定しておく構成に
した点に特徴を有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜３に、この発明の電動パワ
ーステアリング制御装置の第１実施例を示す。ただし、
上記従来例と同一の構成要素については同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。図１に示すように、コ
ントローラーＣには、操舵トルク微分指令値回路１２を
設けている。この操舵トルク微分指令値回路１２は、上
記操舵トルクセンサ８で検出された操舵トルク信号を微
分して、操舵トルク微分指令値を決定するものである。
そして、この操舵トルク微分指令値を、基本アシスト指
令値に加算して、モータ電流制御回路１１に伝えるよう
にしている。

【００１１】以下では、操舵トルク信号を微分して、操
舵トルク微分指令値を決定する理由を説明する。既に説
明したように、操舵トルク信号の脈動は、モータトルク
の脈動に対してやや遅れて生じることになる。そこで、
操舵トルク信号を微分するのであるが、例えば、図２
(ｂ)の実線に示す操舵トルク信号を微分すると、図２
(ｃ)に示すように、操舵トルク信号の脈動部分だけを抽
出して、その位相を９０度すすませた信号となる。

【００１２】ここで、モータ制御回路１１に伝えられる
モータ電流指令値は、基本アシスト指令値と操舵トルク
微分指令値とを加算したものである。そして、このモー
タ電流指令値を、図２(ｄ)に示すように、モータトルク
の脈動と反転させれば、コギングトルクを打ち消すこと
ができる。上記モータ電流指令値に含まれるコギング成
分の大きさａ及び操舵トルク信号に対する位相θは、図
３に示す関係で表すことができる。つまり、基本アシス
ト指令値は、操舵トルクに応じて決められる。そして、
操舵トルクには、前述したようにやや遅れて発生したコ
ギング成分が含まれるので、この基本アシスト指令値に
も、そのコギング成分が含まれることになる。それに対
して、操舵トルク微分指令値は、操舵トルク信号に含ま
れるコギング成分とは９０度ずれた脈動を有するもので
ある。

【００１３】そして、図３に示すように、モータ電流指
令値に含まれるコギング成分の大きさａ及び操舵トルク
信号に対する位相θは、基本アシスト指令値に含まれる
コギング成分(図３の横軸）と、それとは９０度位相の
ずれた操舵トルク微分指令値(図３の縦軸)とを合成して
決めることができる。したがって、操舵トルク微分指令
値の大きさを変えて、モータ電流指令値に含まれるコギ
ング成分の大きさａが、電動モータ６にコギングトルク
と同じ大きさのトルクを発生させる値となり、かつ、操
舵トルク信号に対する位相θが、操舵トルク信号の遅れ
と同位相になれば、モータ電流指令値をモータトルクの
脈動と反転させて、電動モータ６に発生するコギングト
ルクを完全に打ち消すことができる。

【００１４】なお、図３の横軸、すなわち、基本アシス
ト指令値に含まれるコギング成分の大きさは、車両の走
行状態に応じて決められるものである。そのため、モー
タ電流指令値に含まれるコギング成分の大きさａ及び操
舵トルク信号に対する位相θといった２つのパラメータ
を、操舵トルク微分指令値の大きさだけで決めることに
なり、常に、コギングトルクを完全に打ち消すことがで
きるわけではない。ここでは、操舵トルク微分指令値の
大きさを変えて、操舵トルク信号に対する位相θを操舵
トルク信号の遅れと同位相になるようにしている。この
とき、モータ電流指令値に含まれるコギング成分の大き
さａが、必ずしも、電動モータ６にコギングトルクと同
じ大きさのトルクを発生させる値と一致しないこともあ
る。ただし、完全ではないがコギングトルクを打ち消す
ことはできるので、その効果は十分であり、ドライバー
が微振動を感じることはほとんどない。

【００１５】以上述べた第１実施例の電動パワーステア
リング制御装置によれば、操舵トルク微分指令値によっ
て、操舵トルクに重畳するコギング成分の遅れを補正し
てモータ電流指令値を決めることができる。したがっ
て、電動モータに発生するコギングを打ち消すことがで
き、ドライバーが微振動を感じることがなく、操舵フィ
ーリングを向上させることができる。しかも、この電動
パワーステアリング制御装置によれば、操舵トルク信号
を微分するだけなので、コストアップすることもなく、
信頼性を十分に確保することができる。

【００１６】つまり、コギングトルクはモータ回転角に
よって決まることから、モータ回転角センサを使用し
て、このコギングトルクを検出するものは従来からあっ
た。しかし、モータ回転角センサは一般的に高価なもの
であり、その分コストアップしてしまう。また、センサ
類が増えることで、故障の可能性も高くなり、システム
全体の信頼性も低下してしまう。それに対して、この実
施例で用いた操舵トルクセンサ８は、電動パワーステア
リング制御装置には不可欠のものであり、車両に必ず搭
載されている。そして、その操舵トルクセンサを利用す
れば、コントローラー内のソフトウェア処理をするだけ
でよいので、コストアップすることなく、信頼性も十分
に確保することができる。

【００１７】さらに、この電動パワーステアリング制御
装置によれば、操舵トルク微分指令値を、基本アシスト
指令値に合成してモータ電流を流すので、ステアリング
の応答性をよくすることができる。つまり、電動モータ
６にはロータ慣性が作用するため、操舵トルク信号に対
して、モータトルクが遅れて発生することがある。この
場合、操舵トルク微分指令値を基本アシスト指令値に合
成してやれば、電動モータ６に発生するモータトルクの
立ち上がりを早くして、ステアリングの応答性をよくす
ることができる。

【００１８】図４に示す第２実施例では、操舵トルク微
分指令値を、ローパスフィルター１３を介して基本アシ
スト指令値に加算するようにしている。そして、それ以
外の構成については上記第１実施例と同じなので、以下
ではこのローパスフィルター１３を中心に説明する。例
えば、ステアリングホイールＷを大きく、しかも、速く
切ったような場合、操舵トルクセンサ８から出力される
操舵トルク信号の周波数ｆは高くなる。いま、操舵トル
クセンサ８から出力される操舵トルク信号Ｔを Ｔ＝ａ・ｓｉｎ２πｆｔ とすれば、それを微分して得られる操舵トルク微分指令
値は、 ｋ・(ｄＴ/ｄｔ)＝ｋ・ａ・２πｆ・ｃｏｓ２πｆｔ と表される。したがって、その微分作用によるゲイン
は、 |ｋ・(ｄＴ/ｄｔ)|/|Ｔ|＝ｋ/２πｆ・・・式(１) となる。

【００１９】この式(１)からもわかるが、操舵トルク信
号の周波数ｆが高くなると、微分作用によるゲインが大
きくなるため、わずかなノイズも増幅されることとな
る。そのため、ステアリングホイールＷを大きく、しか
も、速く切ったような場合には、異音や微振動が発生し
てしまうことがある。そこで、ローパスフィルター１３
を設け、設定周波数ｆｃよりも高い周波数範囲にある操
舵トルク微分指令値のノイズをカットして、モータ電流
制御回路１１に伝えないようにしている。ここでは、こ
の設定周波数ｆｃを、以下に述べるコギング周波数ｆｃ
ｏｇｍａｘよりも高くしている。

【００２０】コギング周波数ｆｃｏｇは、 ｆｃｏｇ＝(ｂ・ω)/２π ただし、ｂ：コギング係数(電動モータ１回転当りのコ
ギングの山あるいは谷の数) ω：モータ角速度 で表される。そして、モータ角速度ωの最大値ωｍａｘ
を予め車両実験等から決めておき、設定周波数ｆｃを、
この最大モータ角速度ωｍａｘにおけるコギング周波数
ｆｃｏｇｍａｘよりも高くしておく。

【００２１】このようして設定周波数ｆｃを決めれば、
コギング周波数ｆｃｏｇｍａｘよりも高い周波数範囲
で、操舵トルク微分指令値をカットするので、その範囲
にある不要なノイズが増大されることはなく、異音や微
振動が発生するのを防止することができる。もちろん、
コギング周波数ｆｃｏｇｍａｘよりも低い周波数範囲で
は、操舵トルク微分指令値がローパスフィルタ１３を通
過するので、コギング対策に必要な操舵トルク微分指令
値を減衰させてしまうことはない。

【００２２】図５、６に示す第３実施例では、車速テー
ブル部１４を設け、操舵トルク微分指令値のゲインを車
速に応じて変化させている。第１実施例で説明したよう
に、操舵トルク微分指令値の大きさを変えてやれば、モ
ータ電流指令値の脈動をモータトルクの脈動と反転させ
て、コギングトルクを打ち消すことができる。同時に、
電動モータ６に発生するモータトルクの立ち上がりを早
くして、ステアリングの応答性をよくすることができ
る。ところで、コギングトルクによる微振動が問題とな
るのは、車両の据え切り時や低速走行時だけである。そ
れに対して、車両の中・高速走行時には、その走行自体
の振動等により、ドライバーはコギングトルクによる微
振動をほとんど感じない。しかも、高速走行時に、ステ
アリングの応答性をよくすると、逆に軽くなり過ぎるこ
ともある。

【００２３】そこで、車速テーブル部１４に、図６に示
すように、車速に応じて変化させたゲインをメモリして
おき、そのゲインを操舵トルク微分指令値に乗算するよ
うにしている。据え切り・低速走行域では、そのゲイン
を１としている。つまり、この場合は、コギングトルク
による微振動をなくすことに重点をおくべきであり、第
１実施例で説明した操舵トルク微分指令値を、そのまま
の大きさで基本アシスト指令値に加算して、コギングト
ルクを十分に打ち消すようにしている。

【００２４】それに対して、中・高速走行域では、その
ゲインを１よりも小さくしている。つまり、この場合
は、コギングトルクによる微振動をなくすことよりも、
ステアリングの応答性を適切にセッティングし、軽くな
り過ぎないようにすることに重点をおくべきである。そ
して、第１実施例で説明した操舵トルク微分指令値を、
そのままの大きさで基本アシスト指令値に加算すると、
操舵が軽くなり過ぎることがあるので、その大きさを小
さくしている。

【００２５】このときは、モータ電流指令値の脈動を、
モータトルクの脈動ときれいに反転させることができ
ず、コギングトルクを十分に打ち消すことができない。
しかし、前述のように、ドライバーはコギングトルクに
よる微振動をほとんど感じないのでなんら問題はない。
それよりも、ステアリングが軽くなり過ぎることがな
く、ある程度の剛性感を残して、高速走行を安定させる
ことができる。もちろん、図６に示す特性はほんの一例
に過ぎず、車種やユーザーからの要望に応じて設定すれ
ば、任意に操舵フィーリングを変えてやることができ
る。

【００２６】図７〜９に示す第４実施例では、モータ角
速度センサ１５とモータ角速度テーブル部１６とを設
け、操舵トルク微分指令値のゲインをモータ角速度ωに
応じて変化させている。電動モータ６に発生するコギン
グトルクは、コギング周波数ｆｃｏｇが低ければ大きく
なり、コギング周波数ｆｃｏｇが高くなると小さくな
る。ところが、微分作用によるゲインは、式(１)からも
分かるように、操舵トルク信号の周波数ｆによって変わ
ってしまう。つまり、大きなコギングトルクが発生する
低いコギング周波数範囲では、そのゲインが小さく、逆
に、さほどコギングトルクが発生しない高いコギング周
波数範囲では、そのゲインが大きくなってしまう。

【００２７】そのため、第１実施例で説明したように、
操舵トルク信号に対する位相θを操舵トルク信号の遅れ
と同位相になるように操舵トルク微分指令値の大きさを
決めると、大きなコギングトルクが発生する低いコギン
グ周波数範囲では、モータ電流指令値に含まれるコギン
グ成分の大きさａが小さく、コギングトルクをほとんど
打ち消せないことになる。逆に、小さなコギングトルク
が発生する高いコギング周波数範囲では、モータ電流指
令値に含まれるコギング成分の大きさａが大きくなり過
ぎ、コギングトルクを打ち消し過ぎて、モータトルクの
脈動を増大させる結果となりかねない。

【００２８】そこで、図８に示すように、モータ角速度
テーブル部１６に、モータ角速度ωに応じて変化させた
ゲインをメモリしておき、そのゲインを操舵トルク微分
指令値に乗算するようにしている。そして、コギング周
波数ｆｃｏｇが低い、すなわち、モータ角速度ωが小さ
な範囲では、ゲインを大きくして、操舵トルク微分指令
値の大きさを大きくしている。この場合、モータ電流指
令値の脈動を、モータトルクの脈動ときれいに反転させ
ることができず、モータトルクに脈動が残ったままとな
る。しかし、電動モータ６には、コギングトルクを十分
に打ち消すだけの大きさのトルクが発生するので、その
脈動は小さく、微振動はほとんど発生しない。

【００２９】逆に、コギング周波数ｆｃｏｇが高い、す
なわち、モータ角速度ωが大きな範囲では、ゲインを小
さくして、操舵トルク微分指令値の大きさを小さくして
いる。この場合も、モータ電流指令値の脈動を、モータ
トルクの脈動ときれいに反転させることができず、モー
タトルクに脈動が残ったままとなる。しかし、電動モー
タ６には、小さなコギングトルクを十分に打ち消すだけ
の大きさのトルクしか発生しないので、モータトルクの
脈動を逆に増大させることもなく、微振動はほとんど発
生しない。

【００３０】もちろん、図８に示す特性はほんの一例に
過ぎず、車種やユーザーからの要望に応じて設定すれ
ば、任意に操舵フィーリングを変えてやることができ
る。例えば、車両の走行中に操舵トルク微分指令値のゲ
インを変化させると、ドライバーが違和感を感じてしま
うことも考えられる。そこで、図９に示すように、車両
の据え切り・低速走行域でのみ、モータ角速度ωに応じ
て操舵トルク微分指令値のゲインを変化させるようにし
て、中・高速走行域では、そのゲインを一定に保つよう
にしてもよい。こうすれば、車両の中・高速走行中に違
和感が生じるのを避けて、操舵フィーリングを安定させ
ることができる。

【００３１】図１０〜１２に示す第５実施例では、第２
実施例で説明したローパスフィルター１３を可変型とし
ている。そしてモータ角速度センサ１５を設け、このロ
ーパスフィルター１３の設定周波数ｆｃを、モータ角速
度ωに応じて変化させている。上記第２実施例では、コ
ギング周波数の最高値ｆｃｏｇｍａｘを基準として、ロ
ーパスフィルター１３の設定周波数ｆｃを固定してい
る。ところが、例えば、ステアリングホイールＷをゆっ
くりと切ったような場合、モータ角速度ωは小さく、コ
ギング周波数ｆｃｏｇが低くなる。そのため、図１１に
示すように、実際に発生したコギング周波数ｆｃｏｇ
と、ローパスフィルター１３の設定周波数ｆｃとの間に
は、使用されない周波数範囲が広くできてしまう。そし
て、この周波数範囲でノイズが増幅されてしまい、わず
かではあるが異音や微振動が発生することがある。

【００３２】そこで、モータ角速度センサ１５でモータ
角速度ωを検出し、実際に発生したコギング周波数ｆｃ
ｏｇを算出している。そして、図１２に示すように、ロ
ーパスフィルター１３の設定周波数ｆｃを、そのコギン
グ周波数ｆｃｏｇよりも一定量だけ高くするように変化
させている。このようにすれば、ステアリングホイール
をゆっくりと切ったような場合であっても、実際に発生
した低いコギング周波数ｆｃｏｇに合わせて、ローパス
フィルターの設定周波数ｆｃを決めることができる。し
たがって、使用されない周波数範囲を狭くすることがで
き、設定周波数ｆｃを固定した場合に比べて、異音や微
振動が発生するのを効果的に防止することができる。

【００３３】もちろん、実際に発生したコギング周波数
ｆｃｏｇが高ければ、それに合わせて設定周波数ｆｃも
高くなるので、コギング対策に必要な操舵トルク微分指
令値を減衰させてしまうこともない。なお、設定周波数
ｆｃを決める上記一定量については、実験的に決めれば
よいが、ある程度余裕を持たせて、実際に発生したコギ
ング周波数ｆｃｏｇよりも、少なくとも２倍以上の値に
することが望ましい。その理由は、一般的に、信号がロ
ーパスフィルターを通過するとき、その設定周波数付近
の周波数を有する信号には、位相遅れが発生することが
あるからである。

【００３４】図１３に示す第６実施例では、第４実施例
と同じく、ローパスフィルター１３を可変型とし、その
設定周波数ｆｃをモータ角速度ωに応じて変化させてい
る。ただし、ここでは、車両の据え切り・低速走行域で
のみ設定周波数ｆｃを可変にして、中・高速走行域では
設定周波数ｆｃを固定している。以下では、その理由を
説明する。前述のように、車両の据え切り・低速走行時
には、コギングトルクによる微振動が特に問題となる。
また、ノイズが増大されることによって、わずかでも異
音や微振動が発生した場合でも、ドライバーはそれを感
じてしまう。そこで、車両の据え切り・低速走行域で
は、できるだけ異音や微振動を抑えるため、第４実施例
で説明したように、ローパスフィルター１３の設定周波
数ｆｃを、実際に発生したコギング周波数ｆｃｏｇに合
わせて変化させるようにしている。

【００３５】それに対して、車両の中・高速走行中は、
その走行自体の振動等により、ドライバーがコギングト
ルクやノイズによる微振動を感じることはほとんどな
い。したがって、ローパスフィルター１３の設定周波数
ｆｃを固定しておいても、ほとんど問題はない。また、
例えば、短時間、小舵角での急操舵をしたようなとき、
モータ角速度ωが小さいままで、操舵トルク信号だけが
急激な変化をすることもある。

【００３６】この場合、モータ角速度ωが小さいので、
コギング周波数ｆｃｏｇは小さくなる。そのため、ロー
パスフィルター１３の設定周波数ｆｃを変化させると、
その設定周波数ｆｃも低く設定されてしまう。ところ
が、操舵トルク信号は急激に変化するので、その周波数
が高くなる。そのため、操舵トルク信号のほとんどがロ
ーパスフィルター１３でカットされてしまうこととな
り、ステアリングの応答性を向上させることができなく
なってしまう。そこで、車両の中・高速走行域では、操
舵フィーリングを維持するために、ローパスフィルター
１３の設定周波数ｆｃを固定するようにしている。な
お、以上述べた第１〜６実施例をそれぞれ独立して説明
したが、いずれかの実施例を任意に組み合わせて使用し
てもかまわない。

【００３７】

【発明の効果】第１の発明によれば、操舵トルク微分指
令値によって、操舵トルクに重畳するコギング成分の遅
れを補正してモータ電流指令値を決めることができる。
したがって、電動モータに発生するコギングを打ち消す
ことができ、ドライバーが微振動を感じることがなく、
操舵フィーリングを向上させることができる。しかも、
この電動パワーステアリング制御装置によれば、車両に
必要不可欠の操舵トルクセンサを利用するので、コスト
アップすることなく、信頼性も十分に確保することがで
きる。さらに、操舵トルク微分指令値を、基本アシスト
指令値に合成してモータ電流を流すので、ステアリング
の応答性をよくすることができる。

【００３８】第２の発明によれば、第１の発明におい
て、操舵トルク微分指令値の大きさを決めて、モータ電
流指令値の脈動を、モータトルクの脈動と反転させるの
で、モータトルクをきれいに打ち消すことができる。第
３の発明によれば、操舵トルク微分指令値の大きさを車
速に応じて変化させるので、例えば、据え切り・低速走
行域では、コギングトルクを十分に打ち消すようにする
のに対して、中・高速走行域では、ステアリングの応答
性を適切にセッティングし、軽くなり過ぎないようにす
ることができる。第４の発明によれば、第１〜３の発明
において、操舵トルク微分指令値の大きさをモータ角速
度に応じて変化させるので、実際に発生したコギングト
ルクの大きさに合わせて、それを打ち消すモータトルク
の大きさを決めることができる。第５の発明によれば、
第４の発明において、車両の中・高速走行時に違和感が
生じるのを避けて、操舵フィーリングを安定させること
ができる。

【００３９】第６の発明によれば、第１〜５の発明にお
いて、予め設定したコギング周波数よりも高い周波数範
囲で、操舵トルク微分指令値をカットするので、その範
囲にある不要なノイズが増大されることはなく、異音や
微振動が発生するのを防止することができる。第７の発
明によれば、第１〜５の発明において、ステアリングホ
イールをゆっくりと切ったような場合であっても、実際
に発生した低いコギング周波数に合わせて、ローパスフ
ィルターの設定周波数を決めることができる。したがっ
て、使用されない周波数範囲を狭くすることができ、設
定周波数を固定した場合に比べて、異音や微振動が発生
するのを効果的に防止することができる。第８の発明に
よれば、第１〜６の発明において、車両の中・高速走行
域では、ローパスフィルターの設定周波数を固定したの
で、操舵フィーリングを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の電動パワーステアリング制御装置
のブロック図である。

【図２】(ａ)がモータトルクの変化を示し、(ｂ)が操舵
トルクの変化を示し、(ｃ)が操舵トルクを微分した特性
の変化を示し、(ｄ)がモータ電流指令値の変化を示す図
である。

【図３】モータ電流指令値に含まれるコギング成分の大
きさａ及び位相θの関係を示した図である。

【図４】第２実施例の電動パワーステアリング制御装置
のブロック図である。

【図５】第３実施例の電動パワーステアリング制御装置
のブロック図である。

【図６】車速と操舵トルク微分指令値のゲインとの一例
を示した図である。

【図７】第４実施例の電動パワーステアリング制御装置
のブロック図である。

【図８】モータ角速度ωと操舵トルク微分指令値のゲイ
ンとの一例を示した図である。

【図９】モータ角速度ωと操舵トルク微分指令値のゲイ
ンとの他の例を示した図である。

【図１０】第５実施例の電動パワーステアリング制御装
置のブロック図である。

【図１１】設定周波数ｆｃを固定した場合のゲインの変
化を示した図である。

【図１２】設定周波数ｆｃを変化させた場合のゲインの
変化を示した図である。

【図１３】第６実施例の電動パワーステアリング制御装
置のブロック図である。

【図１４】電動パワーステアリング制御装置の全体図で
ある。

【図１５】従来例の電動パワーステアリング制御装置の
ブロック図である。

【符号の説明】

６ 電動モータ ８ 操舵トルクセンサ ９ 車速センサ １０ 基本アシスト指令値決定回路 １１ モータ電流制御回路 １２ 操舵トルク微分指令値決定回路 １３ ローパスフィルター １４ 車速テーブル部 １５ モータ角速度センサ １６ モータ角速度テーブル部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アシスト力を発生する電動モータと、操
   舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも
   操舵トルクに応じて基本アシスト指令値を決定する基本
   アシスト指令値決定手段と、基本アシスト指令値に基づ
   いて、電動モータにモータ電流を流すモータ電流制御手
   段とを備えた電動パワーステアリング制御装置におい
   て、操舵トルク検出手段で検出された操舵トルク信号を
   微分して、操舵トルク微分指令値を決定する操舵トルク
   微分指令値決定手段を備え、上記モータ電流制御手段
   は、この操舵トルク微分指令値と上記基本アシスト指令
   値とからなるモータ電流指令値に基づいて、電動モータ
   にモータ電流を流す構成にしたことを特徴とする電動パ
   ワーステアリング制御装置。
2. 【請求項２】 操舵トルク微分指令値決定手段は、操舵
   トルク微分指令値の大きさを決定して、モータ電流指令
   値の脈動を、モータトルクの脈動と反転させる構成にし
   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
   ング制御装置。
3. 【請求項３】 車速検出手段を設け、操舵トルク微分指
   令値の大きさを車速に応じて変化させる構成にしたこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリ
   ング制御装置。
4. 【請求項４】 モータ角速度検出手段を設け、操舵トル
   ク微分指令値の大きさをモータ角速度に応じて変化させ
   る構成にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   一に記載の電動パワーステアリング制御装置。
5. 【請求項５】 車両の据え切り・低速走行域でのみ、操
   舵トルク微分指令値の大きさをモータ角速度に応じて変
   化させる構成にしたことを特徴とする請求項４記載の電
   動パワーステアリング制御装置。
6. 【請求項６】 設定周波数以上の操舵トルク微分指令値
   をカットするローパスフィルタを設け、その設定周波数
   を、予め設定したコギング周波数の最高値よりも高くし
   ておくことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記
   載の電動パワーステアリング制御装置。
7. 【請求項７】 モータ角速度検出手段と、設定周波数以
   上の操舵トルク微分指令値をカットする可変型ローパス
   フィルタとを備え、可変型ローパスフィルターの設定周
   波数を、モータ角速度から算出されるコギング周波数よ
   りも高く変化させることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれか一に記載の電動パワーステアリング制御装置。
8. 【請求項８】 車両の据え切り・低速走行域でのみ、可
   変型ローパスフィルターの設定周波数を、モータ角速度
   から算出されるコギング周波数よりも高く変化させ、車
   両の中・高速走行域では、その設定周波数を固定してお
   く構成にしたことを特徴とする請求項７記載の電動パワ
   ーステアリング制御装置。