(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハンドルに連結されて該ハンドルと共に回転する入力軸と、
前記入力軸の回転を前記車両の操舵輪に伝達することにより該操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、
前記入力軸に加えられる軸回転方向のトルクである操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記ハンドルの操作による前記操舵輪の操舵時に該ハンドルの操作をアシストするためのアシスト操舵力を前記入力軸又は前記入力伝達手段に与えるためのモータと、
を備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、前記モータを制御することにより前記アシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記操舵トルク検出手段により検出された前記操舵トルクに基づき、該操舵トルクが路面から前記操舵輪に加えられる路面負荷に応じて変化するように前記ハンドルの操作をアシストするための基本アシスト量を生成する基本アシスト量生成手段と、
前記操舵輪の挙動が予め設定した挙動特性に応じたものとなるように、前記基本アシスト量生成手段により演算された前記基本アシスト量を補正するための、アシスト補償量を生成するアシスト補償量生成手段と、
前記基本アシスト量生成手段により生成された前記基本アシスト量を、前記アシスト補償量生成手段により生成された前記アシスト補償量によって補正することにより、補正アシスト量を生成するアシスト量補正手段と、
前記アシスト量補正手段からの前記補正アシスト量に基づいて前記モータを駆動させるモータ駆動手段と、
を備え、
前記基本アシスト量生成手段は、
該基本アシスト量生成手段自身の生成結果である前記基本アシスト量と前記操舵トルク検出手段により検出された前記操舵トルクに基づいて前記路面負荷を推定する路面負荷推定手段と、
前記路面負荷推定手段により推定された前記路面負荷である推定負荷に基づいて、前記操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを演算する目標操舵トルク演算手段と、
前記操舵トルク検出手段により検出される前記操舵トルクが前記目標操舵トルク演算手段により演算された前記目標操舵トルクと一致するように前記モータを制御するための前記基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算手段と、
を備えていることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記路面負荷推定手段は、前記基本アシスト量と前記操舵トルクとの和から、予め設定した周波数帯域の成分を抽出し、その抽出した周波数帯域の成分を前記推定負荷として出力する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記周波数帯域は１０Ｈｚ以下であることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記目標操舵トルク演算手段は、前記路面負荷推定手段により推定された前記推定負荷に基づき、該推定負荷が大きくなるほど前記目標操舵トルクも大きくなるように該目標操舵トルクを演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記目標操舵トルク演算手段は、前記推定負荷に対して前記目標操舵トルクが対数的に変化するように該目標操舵トルクを演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記電動パワーステアリングシステムは、前記車両の走行速度である車速を検出する車速検出手段を備え、
前記目標操舵トルク演算手段は、前記車速検出手段により検出された前記車速に基づき、該車速が大きくなるほど前記目標操舵トルクも大きくなるように該目標操舵トルクを演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記目標操舵トルク演算手段は、前記車速に対して前記目標操舵トルクが対数的に変化するように該目標操舵トルクを演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記基本アシスト量演算手段は、
前記操舵トルク検出手段により検出された前記操舵トルクと前記目標操舵トルク演算手段により演算された前記目標操舵トルクとの差であるトルク偏差を演算する偏差演算手段と、
前記偏差演算手段により演算される前記トルク偏差が０になるように前記基本アシスト量に相当する基本指令を演算する基本指令演算手段と、
を備え、
前記基本指令演算手段は、入力される前記トルク偏差に対する、出力する前記基本指令の伝達関数が、所定の周波数以下の帯域におけるゲインが１よりも大きい所定のレベル以上となるように構成されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記基本指令演算手段は、入力される前記トルク偏差を積分して出力する積分手段を備え、前記トルク偏差が０となるように前記基本指令を演算するよう構成されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記積分手段は、出力する積分値の絶対値が所定の積分上限値以下に制限されるよう構成されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記積分上限値は、前記操舵トルク検出手段により検出された前記操舵トルク、前記ハンドルの回転角、前記モータの回転角、又は前記基本アシスト量生成手段が生成する前記基本アシスト量を設定用状態量として、この設定用状態量が大きくなるほど大きな値となるように設定される
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１２】
請求項８〜請求項１１の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記所定の周波数は１Ｈｚであることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１３】
請求項８〜請求項１２の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記所定のレベルは１０倍であることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１４】
請求項８〜請求項１３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記基本アシスト量演算手段は、
周波数特性の異なる複数の前記基本指令演算手段と、
入力される第１の重み付け設定指令に従って前記複数の基本指令演算手段からの前記基本指令を重み付け加算する第１の重み付け加算手段と、
を備えていることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記モータの回転速度を直接又は間接的に示す情報である操舵速度情報を取得する操舵速度情報取得手段を備え、
前記アシスト補償量生成手段は、前記操舵速度情報取得手段により取得された前記操舵速度情報、前記操舵トルク検出手段により検出された前記操舵トルク、及び前記路面負荷推定手段により推定された前記路面負荷のうち少なくとも１つに基づいて、前記車両の挙動を収斂させるための前記アシスト補償量を生成する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記アシスト補償量生成手段は、前記車両の挙動を収斂させるための前記アシスト補償量に相当する基本補償量を演算する、複数の基本補償量演算手段を備え、該各基本補償量演算手段により演算された前記各基本補償量を重み付け加算したものを前記アシスト補償量として演算するよう構成されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のハンドル操作（操舵）をモータにてアシストする電動パワーステアリングシステムにおいて、このシステムを制御する電動パワーステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のハンドル操作（操舵）をモータにてアシストする電動パワーステアリングシステムにおいては、ドライバーのハンドル操作に応じて適切なアシスト操舵力をモータに発生させるべく、制御装置（ＥＣＵ）が、ドライバーのハンドル操作等によってハンドルの軸に加えられる操舵トルクや車両速度などの各種入力信号に基づいてアシスト操舵力を演算し、その演算結果に基づいてモータを駆動させる。
【０００３】
従来の電動パワーステアリングシステムは、操舵トルクが大きくなるほどモータによるアシスト操舵力も大きくなるようにモータを駆動させることを制御の基本としている。このような基本的制御により、ドライバーがハンドルを切る時には、その時の操舵トルクに応じたアシスト操舵力が発生するため、ドライバーのハンドル操作が軽くなる。
【０００４】
しかし、単に操舵トルクに基づいてモータのアシスト操舵力を決定するという基本制御のみでは、路面反力に応じた操舵反力の特性を実現すること、即ちドライバーに対して路面反力に応じた操舵反力がリニアに伝達されるようにすることは困難である。換言すれば、路面負荷に応じたハンドル操作感をドライバーに感じさせるべく、路面負荷に応じた目標操舵トルクを設定してそれに応じたアシスト操舵力を発生させる（つまり路面負荷に応じた目標操舵トルクを実現する）ことは困難である。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、目標操舵トルクと実際の操舵トルクの偏差に基づいてモータを制御する技術が記載されている。この特許文献１に記載の技術では、実際の操舵トルク（ドライバーにより加えられるトルク）とアシストトルク（モータにより加えられるトルク）の和から出力側トルクを求めることで、タイヤ側に与えられる力（即ち路面反力）を得る。そして、その得られた出力側トルク（路面反力）に応じて目標操舵トルクが設定される。これにより、目標操舵トルクを一義的に決定できる。そのため、例えばハンドルを切り込んでいくときなどのように操舵トルクに粘性分や慣性分が重畳する場合にはこれらの影響を考慮したり、或いは車両挙動状態に基づいて補正したりすることで、出力側トルクの変動（即ち路面反力の変動）が補償された目標操舵トルクを設定できる。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術は、路面反力が考慮された目標操舵トルクが設定されるものの、基本的には操舵トルクというハンドル軸上にあるシャフトの捩れ量に基づいてアシストトルクが発生する構成である。そのため、シャフトの捩れを抑える（即ちハンドル操作を軽くする）ことはできるが、ハンドルを中立位置に戻す場合のような捩れが減少する状況や、操舵後にハンドルからドライバーの手が離れて捩れが少ないままハンドルが中立位置に復元するような状況下においては、モータの回転速度（ハンドル軸の回転速度）を適切にコントロールすることができず、車両の収斂性を確保することはできない。
【０００７】
例えば、ハンドルを切り込むときは特に問題ないものの、ハンドル戻し時には、シャフトの捻れが戻り、これによりアシストトルクも減少するため、戻る方向の回転がより速められることになり、よって車両の安定性・収斂性が損なわれてしまう。ハンドルをしっかり持って操作する分には良くても、力を緩めたり手が離れた場合の車両の動きは敏感かつ収斂しにくいものとなるため、高速走行になるほどドライバーに不安感を与えてしまう。
【０００８】
このように、特許文献１に記載の技術では、車両全体としての操作安定性を適切に確保すること（適切な車両運動特性を実現すること）ができない。そのため、車両の挙動不安定時にハンドルに伝わる振動的な力をドライバー自身が受け止めなければならず、運転操作に支障を来すおそれがある。収斂性を確保しようとすべく、例えばダンピングを効かせるようにすると、ハンドル戻し時には粘性が与えられて収斂性が向上するものの、逆にハンドルを切り込む際にも粘性が与えられることになり、ドライバーによる操舵フィールが損なわれてしまう。これを回避するために切り込み時と戻し時でそれぞれ制御動作を変えようとすると、制御処理が非常に複雑になって両者の適合が難しいものとなりかねない。
【０００９】
これに対し、操作安定性を適切に確保するための技術の１つとして、ハンドルを切る際の操作感を損なわないようにしつつハンドル戻し時には急な戻り感を低減して車両の収斂性を向上させるための技術として、例えば、操舵トルクと車速に基づいて基本的なアシスト操舵力（ベースアシストトルク）を演算すると共に、操舵トルクとモータ速度（回転角速度）に基づいて、ベースアシストトルクを補正するための補正トルクを演算し、その補正トルクによってベースアシストトルクを補正する収斂制御技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
即ち、操舵トルクは、ドライバーによるハンドルの操作状態が反映された物理量である一方、モータ速度は、ドライバーによるハンドルの操作状態に加えて路面反力の影響も反映された物理量である。そのため、操舵トルク及びモータ速度に基づき、ハンドルを切る際にはその操作感が損なわれないよう、ハンドル戻し時には路面反力による急な戻り感が低減されるような収斂制御を実現可能な制御機構を構成することができる。
【００１１】
そのため、特許文献２では、操舵トルク及びモータ速度に基づいて、ハンドル切り出し時とハンドル戻し時とで制御特性を異ならせるためのアシスト補償量を生成し、そのアシスト補償量によってベースアシストトルクを補正することで、ハンドル切り出し時及び戻し時の双方でドライバーの操舵フィールが損なわれるのを抑え、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）を実現している。
【００１２】
操作安定性を適切に確保するための技術は他にも種々提案されており、例えば特許文献３には、ドライバーの意図に合った車両挙動を実現して修正操作の頻度低減および運転負荷軽減を図るためのトルク補正技術が開示されている。この技術では、ベースアシストトルクと操舵トルクとの和に基づいて車両運動状態を推定し、所望の特性となるよう、ベースアシストトルクを補正するためのトルク補正量を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−２０３０８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６４９１３号公報
【特許文献３】特開２００７−２２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、路面反力に応じた操舵反力の特性の実現と、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）の実現とを両立させるために、例えば、上記各特許文献１，２に記載の技術の組み合わせを試みることが考えられる。
【００１５】
具体的には、図１４に示すような制御機構を構築することができる。図１４に示す制御機構において、電流フィードバック（ＦＢ）部１４２は、入力されるアシストトルク指令
Ｔａに応じた駆動電圧Ｖｄをモータ１１０に印加することによりモータ１１０を駆動させ、これによりアシストトルク指令Ｔａに応じたアシスト操舵力をハンドル軸に与える。ハンドル軸から車輪に至る制御対象（操舵系メカ）１００においては、モータ１１０の回転速度であるモータ速度ωと、操舵トルクＴｓとが検出される。電流ＦＢ部１４２は、モータ１１０に流れる電流（モータ電流Ｉｍ）を検出してその電流値が目標電流（アシストトルク指令Ｔａに応じた値）となるように電流ＦＢ制御する。
【００１６】
そして、負荷推定器１２１は、検出されたモータ電流Ｉｍと操舵トルクＴｓとに基づいて、路面負荷（路面反力）を推定し、その推定値としての推定負荷Ｔｘを生成する。そして、ベースアシスト部１２０が、その推定負荷Ｔｘに基づいて、ベースアシスト指令Ｔｂ*を生成する。
【００１７】
ベースアシスト部１２０は、具体的には、推定負荷Ｔｘに基づいて目標操舵トルクＴｓ*を生成する目標生成部１２２と、操舵トルクＴｓと目標操舵トルクＴｓ*の差（トルク偏差）を演算する偏差演算器１２３と、そのトルク偏差に基づき、操舵トルクＴｓが目標操舵トルクＴｓ*に一致するようにモータ１１０を制御する（即ちトルクフィードバック制御する）ためのベースアシスト指令Ｔｂ*を生成するコントローラ１２４とを備えている。このようにして得られたベースアシスト指令Ｔｂ*によってモータ１１０を制御することで、路面反力に応じた操舵反力の特性の実現が可能となる。
【００１８】
即ち、負荷推定器１２１が推定した路面反力に対して、目標生成部１２２は、路面負荷に応じた目標操舵トルクＴｓ*を設定する。そして、実際の操舵トルクＴｓがその目標操舵トルクＴｓ*となるようにコントローラ１２４がトルクフィードバック制御することで、ドライバーは路面負荷に応じた手応えを感じることができる。
【００１９】
一方、補正部１３０は、操舵トルクＴｓとモータ速度ωに基づいて補正トルク指令Ｔｒを生成するトルク補正部１３１を備え、収斂制御を実現している。このトルク補正部１３１の具体的構成・機能は、上述した特許文献２に記載の制御器と同様である。
【００２０】
そのため、この補正部１３０にて得られた補正トルク指令Ｔｒによってベースアシスト指令Ｔｂ*を補正（ここでは加算器１４１により両者を加算）し、その補正結果をアシストトルク指令Ｔａとして電流ＦＢ部１４２に与えるようにすれば、車両全体として適切な操作安定性（適切な車両運動特性）を実現することも一応は可能である。
【００２１】
しかし、図１４に示した制御機構には、大きな問題が少なくとも１つ存在する。それは、ベースアシスト部１２０が、補正部１３０による補正動作を打ち消してしまうということである。
【００２２】
即ち、図１４に示した制御機構では、負荷推定器１２１による負荷推定が、最終的にモータに供給されるモータ電流Ｉｍに基づいて行われる。このモータ電流Ｉｍは、ベースアシスト部１２０が生成したベースアシスト指令Ｔｂ*に補正部１３０が生成した補正トルク指令Ｔｒによる補正が加わったアシストトルク指令Ｔａに応じたものである。つまり、負荷推定器１２１は、補正部１３０による補正が加味された結果としてのモータ電流Ｉｍを用いて路面負荷を推定することになる。
【００２３】
即ち、例えばハンドルを切り込む際、補正部１３０においてはその収斂制御によってアシスト操舵力が低減するようにベースアシスト指令Ｔｂ*を補正する。すると、その補正した分だけモータ電流Ｉｍが低下し、これにより負荷推定器１２１による負荷推定値（推定負荷Ｔｘ）も低下する。そして、推定負荷Ｔｘが低下すると目標操舵トルクＴｓ*も低下し、これによりベースアシスト指令Ｔｂ*は増加、即ち操舵トルクが軽くなるようにア
シスト操舵力を増やす方向に制御する。
【００２４】
つまり、補正部１３０による収斂制御では、アシスト操舵力を低減するために補正トルク指令Ｔｒを生成したにもかかわらず、ベースアシスト部１２０によって逆にアシスト操舵力が増加する方向に制御されてしまうため、結果として補正部１３０による収斂制御が反映されない（収斂制御がベースアシスト部１２０によってキャンセルされてしまう）のである。
【００２５】
このように、図１４に示したような制御構成では、路面反力に応じた操舵反力の特性の実現と、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）の実現とを両立することができない。そのため、車両の運転性能、即ちドライバーの意図通りに車両を操ることができて安心して運転できるといった感覚的な性質を向上させることは困難である。
【００２６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、路面負荷に応じた操舵反力の特性の実現と、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）の実現とを両立させることが可能な電動パワーステアリング制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、車両のハンドルに連結されて該ハンドルと共に回転する入力軸と、この入力軸の回転を車両の操舵輪に伝達することにより操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、入力軸に加えられる軸回転方向のトルクである操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ハンドルの操作による操舵輪の操舵時にハンドルの操作をアシストするためのアシスト操舵力を入力軸又は入力伝達手段に与えるためのモータと、を備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、モータを制御することによりアシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置であり、基本アシスト量生成手段と、アシスト補償量生成手段と、アシスト量補正手段と、モータ駆動手段とを備えている。
【００２８】
基本アシスト量生成手段は、操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づき、その操舵トルクが路面から操舵輪に加えられる路面負荷に応じて変化するようにハンドルの操作をアシストするための基本アシスト量を生成する。アシスト補償量生成手段は、操舵輪の挙動が予め設定した挙動特性に応じたものとなるように、基本アシスト量生成手段により演算された基本アシスト量を補正するための、アシスト補償量を生成する。アシスト量補正手段は、基本アシスト量生成手段により生成された基本アシスト量を、アシスト補償量生成手段により生成されたアシスト補償量によって補正することにより、補正アシスト量を生成する。そして、モータ駆動手段は、アシスト量補正手段からの補正アシスト量に基づいてモータを駆動させる。
【００２９】
更に、基本アシスト量生成手段は、路面負荷推定手段と、目標操舵トルク演算手段と、基本アシスト量演算手段とを備えている。路面負荷推定手段は、基本アシスト量生成手段自身の生成結果である基本アシスト量と操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいて路面負荷を推定する。目標操舵トルク演算手段は、路面負荷推定手段により推定された路面負荷である推定負荷に基づいて、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを演算する。そして、基本アシスト量演算手段は、操舵トルク検出手段により検出される操舵トルクが目標操舵トルク演算手段により演算された目標操舵トルクと一致するようにモータを制御するための上記基本アシスト量を演算する。
【００３０】
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、路面負荷を推定してその推定負荷に応じた目標操舵トルクを設定する機能が１つのループ（基本アシスト量演算手段）内で閉じており、アシスト補償量生成手段とは分離されており、基本アシスト量
演算手段とアシスト補償量生成手段の両者の干渉を最小限に留める（或いは完全に無くす）ことができる。そのため、基本アシスト量演算手段による、路面負荷に応じた操舵反力の特性の実現と、アシスト補償量生成手段による、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）の実現とを両立させることができ、車両の運転性能を高めることができる。
【００３１】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、路面負荷推定手段は、基本アシスト量と操舵トルクとの和から、予め設定した周波数帯域の成分を抽出し、その抽出した周波数帯域の成分を推定負荷として出力する。
【００３２】
このようにして推定負荷を得ることで、例えば車両のドライバーが不快に感じるような帯域の成分などの不要な周波数成分を除去し、ドライバーに伝えたい（伝えるべき）周波数成分に絞って伝達することができる。
【００３３】
一般に、ドライバーは主に１０Ｈｚ以下の操舵反力情報（路面負荷）を頼りに運転し、それより高い成分はドライバーにとって不快に感じられることが知られている。そこで、上記抽出する成分の周波数帯域は、請求項３に記載のように１０Ｈｚ以下にするとよい。
【００３４】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、目標操舵トルク演算手段は、路面負荷推定手段により推定された推定負荷に基づき、その推定負荷が大きくなるほど目標操舵トルクも大きくなるように目標操舵トルクを演算する。
【００３５】
目標操舵トルクをこのように演算することで、路面負荷に応じた操舵反力を適切にハンドル側（ドライバー側）へ伝えることができる。
そして、より好ましくは、請求項５に記載のように、推定負荷に対して目標操舵トルクが対数的に変化するように目標操舵トルクを演算するようにするとよい。推定負荷に対して目標操舵トルクを対数的に生成することは、いわば、路面負荷に対する操舵反力のあるべき量を示す人間感覚モデルに基づく生成であると言える。そのため、推定負荷に対して目標操舵トルクを対数的に演算するようにすることで、ドライバーに対して自然な操舵感覚を与えることができる。
【００３６】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、電動パワーステアリングシステムは、車両の走行速度である車速を検出する車速検出手段を備えている。そして、目標操舵トルク演算手段は、車速検出手段により検出された車速に基づき、その車速が大きくなるほど目標操舵トルクも大きくなるように目標操舵トルクを演算する。
【００３７】
そして、より具体的には、請求項７に記載のように、車速に対して目標操舵トルクが対数的に変化するように目標操舵トルクを演算するようにするとよい。
このように、推定負荷に対してだけでなく、車速に対しても対数的に変化するように目標操舵トルクを生成するようにすることで、ドライバーに対して車速変化時にも自然な操舵感覚を与えることができる。
【００３８】
次に、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、基本アシスト量演算手段は、操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクと目標操舵トルク演算手段により演算された目標操舵トルクとの差であるトルク偏差を演算する偏差演算手段と、この偏差演算手段により演算されるトルク偏差が０になるように基本アシスト量に相当する基本指令を演算する基本指令演算手段と、を備えている。
【００３９】
そして、基本指令演算手段は、入力されるトルク偏差に対する、出力する基本指令の伝達関数が、所定の周波数以下の帯域におけるゲインが１よりも大きい所定のレベル以上となるように構成されている。
【００４０】
このように、所定の周波数以下の帯域でゲインが１より大きい所定のレベル以上（ハイゲイン）となるような基本指令演算手段を用いて基本指令を演算する（延いては基本アシスト量を演算する）ことで、操舵トルクを目標操舵トルクに追随させやすくなる。
【００４１】
また、特性の異なる複数の基本指令演算手段を備え、各々の基本指令を重み付け加算して基本アシスト量を演算する構成にすれば、各基本指令演算手段の特性や各基本指令の重みを適宜設定することで、ハンドル操作時の路面負荷の伝達感や手感を所望の特性とすることができる。
【００４２】
また、上記所定の周波数を、請求項１２に記載のように１Ｈｚとして、１Ｈｚ以下の低周波帯でハイゲインとなるようにすることで、目標への追従性を確実に高めることができる。更に、上記所定のレベルを請求項１３に記載のように１０倍とする（つまりゲインを１０倍以上とする）ことで、目標への追従性をより確実に高めることができる。
【００４３】
基本指令演算手段は、請求項９に記載のように、入力されるトルク偏差を積分して出力する積分手段を備え、トルク偏差が０となるように基本指令を演算するような構成とすることができる。
【００４４】
このように積分手段を備えることで、基本指令演算手段のゲインの伝達関数が、低周波数帯域において左上がりの特性、即ち周波数が０に近づくほどゲインが上昇していくような特性をもつようになる。そのため、上記請求項８と同様、操舵トルクを目標操舵トルクに追随させやすくなる。
【００４５】
但し、積分手段を備えるようにすると、仮に目標操舵トルクに対して実際の操舵トルクの追従が遅れ続けると、積分値がどんどん上昇していくことになる。そして、積分値が大きくなりすぎると、例えばハンドル操作を切り返したとき、その大きな積分値の影響で、その切り返した方向へのアシストが遅れてしまう。
【００４６】
そこで、積分手段は、請求項１０に記載のように、出力する積分値の絶対値が所定の積分上限値以下に制限されるような構成にするとよい。つまり、仮に目標への追従が進まなくて積分値が上昇又は下降し続けたとしても、その絶対値の上限は積分上限値までとするのである。このように積分値の絶対値に上限を設けることで、積分値の蓄積がアシスト方向の切り替わり時にその切り替わり方向への操舵を阻害してしまうのを抑止することができる。
【００４７】
尚、この積分上限値の設定方法は種々考えられるが、例えば請求項１１に記載のように、積分上限値は、操舵トルク検出手段により検出された操舵トルク、ハンドルの回転角、モータの回転角、又は基本アシスト量生成手段が生成する基本アシスト量を設定用状態量として、この設定用状態量が大きくなるほど大きな値となるように設定するとよい。このようにすることで、車両の状態に応じた適切な積分上限値の設定が可能となる。
【００４８】
次に、請求項１４に記載の発明は、請求項８〜請求項１３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、基本アシスト量演算手段は、周波数特性の異なる複
数の基本指令演算手段と、入力される第１の重み付け設定指令に従って複数の基本指令演算手段からの基本指令を重み付け加算する第１の重み付け加算手段と、を備えている。
【００４９】
このように、周波数特性の異なる複数の基本指令演算手段からの各基本指令を重み付け加算することで、ハンドル操作時の路面負荷の伝達感や手感を、よりきめ細かに所望の特性とすることができる。
【００５０】
次に、請求項１５に記載の発明は、請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置であって、モータの回転速度を直接又は間接的に示す情報である操舵速度情報を取得する操舵速度情報取得手段を備えている。そして、アシスト補償量生成手段は、操舵速度情報取得手段により取得された操舵速度情報、操舵トルク検出手段により検出された操舵トルク、及び路面負荷推定手段により推定された路面負荷のうち少なくとも１つに基づいて、車両の挙動を収斂させるための上記アシスト補償量を生成する。
【００５１】
操舵トルクはハンドル側の情報であり、操舵速度情報はハンドル側及び路面側の情報であり、路面負荷（推定負荷）は路面側の情報であるといえる。そのため、これらのうち少なくとも１つに基づいてアシスト補償量を生成するようにすることで、車両の挙動を収斂・安定化させるためのアシスト補償量を適切に生成でき、それに基づいて基本アシスト量を適切に補正することができる。
【００５２】
この場合において、アシスト補償量生成手段は、より具体的には、請求項１６に記載のように構成するとよい。即ち、アシスト補償量生成手段は、車両の挙動を収斂させるためのアシスト補償量に相当する基本補償量を演算する、複数の基本補償量演算手段を備える。そして、各基本補償量演算手段により演算された各基本補償量を重み付け加算したものをアシスト補償量として演算する。
【００５３】
このように、各基本補償量演算手段の基本補償量を重み付け加算してアシスト補償量を演算する構成にすれば、各基本補償量演算手段の特性や各基本補償量の重みを適宜設定することで、車両の挙動を収斂・安定化させる際の過渡特性を所望の特性とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態の電動パワーステアリングシステムの概略構成を表す構成図である。
【図２】ＥＣＵの制御機構の概略構成を表す構成図である。
【図３】図２の制御機構のより具体的な構成を表す構成図である。
【図４】負荷推定器の概略構成を表す構成図である。
【図５】目標操舵トルクＴｓ*の生成原理を説明するための説明図である。
【図６】目標生成部に設定されている、目標操舵トルクＴｓ*生成用のマップを表す説明図である。
【図７】コントローラ部の具体的構成を表す構成図である。
【図８】コントローラ部を構成するアシストコントローラの周波数特性を表す特性図である。
【図９】コントローラ部を構成する各補正フィルタの周波数特性を表す特性図である。
【図１０】コントローラ部全体の入出力の伝達特性（周波数特性）を表す特性図である。
【図１１】ハンドルトルクに対する操舵トルクの伝達特性（周波数特性）を表す特性図である。
【図１２】積分器を含むアシストコントローラの構成例を説明するための説明図である。
【図１３】本実施形態の制御機構の効果を説明するための説明図である。
【図１４】従来の制御機構の組み合わせから考えられる制御機構の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の電動パワーステアリングシステム１の概略構成を表す構成図である。本実施形態の電動パワーステアリングシステム１は、ドライバーによるハンドル２の操作をモータ６によってアシストするものである。ハンドル２は、ステアリングシャフト３の一端に固定され、ステアリングシャフト３の他端にはトルクセンサ４が接続されており、このトルクセンサ４の他端には、インターミディエイトシャフト５が接続されている。尚、以下の説明では、ステアリングシャフト３からトルクセンサ４を経てインターミディエイトシャフト５に至る軸体全体を、まとめてハンドル軸とも言う。
【００５６】
トルクセンサ４は、操舵トルクＴｓを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト３とインターミディエイトシャフト５とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。
【００５７】
モータ６は、ハンドル２の操舵力をアシスト（補助）するものであり、減速機構６ａを介してその回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。即ち、減速機構６ａは、モータ６の回転軸の先端に設けられたウォームギアと、このウォームギアと噛み合った状態でインターミディエイトシャフト５に同軸状に設けられたウォームホイールとにより構成されており、これにより、モータ６の回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。逆に、ハンドル２の操作や路面からの反力（路面反力）によってインターミディエイトシャフト５が回転されると、その回転が減速機構６ａを介してモータ６に伝達され、モータ６も回転されることになる。
【００５８】
また、モータ６は、本実施形態ではブラシレスモータであり、内部にレゾルバ等の回転センサを備え、モータ６の回転状態を出力可能に構成されている。本実施形態のモータ６は、回転センサからの回転状態として、少なくともモータ速度ω（回転角速度を示す情報）を出力可能に構成されている。
【００５９】
インターミディエイトシャフト５における、トルクセンサ４が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス７に接続されている。ステアリングギアボックス７は、ラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト５の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、ドライバーがハンドル２を回すと、インターミディエイトシャフト５が回転（即ちピニオンギアが回転）し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド８が取り付けられており、ラックとともにタイロッド８が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド８がその先のナックルアーム９を引っ張ったり押したりすることで、操舵輪である各タイヤ１０の向きが変わる。
【００６０】
また、車両における所定の部位には、車両速度Ｖを検出するための車速センサ１１が設けられている。
このような構成により、ドライバーがハンドル２を回転（操舵）させると、その回転がステアリングシャフト３、トルクセンサ４、及びインターミディエイトシャフト５を介してステアリングギアボックス７に伝達される。そして、ステアリングギアボックス７内で、インターミディエイトシャフト５の回転がタイロッド８の左右移動に変換され、タイロ
ッド８が動くことによって、左右の両タイヤ１０が操舵される。
【００６１】
ＥＣＵ１５は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクＴｓ、モータ６のモータ速度ω、及び車速センサ１１にて検出された車両速度Ｖに基づいて、アシストトルク指令Ｔａを演算する。そして、その演算結果に応じた駆動電圧Ｖｄをモータ６へ印加することにより、ドライバーがハンドル２を回す力（延いては両タイヤ１０を操舵する力）のアシスト量を制御するものである。
【００６２】
本実施形態ではモータ６がブラシレスモータであるため、ＥＣＵ１５からモータ６へ出力（印加）される駆動電圧Ｖｄは、詳しくは、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電圧Ｖｄｕ，Ｖｄｖ，Ｖｄｗである。ＥＣＵ１５からモータ６へこれら各相の駆動電圧Ｖｄｕ，Ｖｄｖ，Ｖｄｗを印加（各相の駆動電流を通電）することで、モータ６の回転が制御される。ブラシレスモータを３相の駆動電圧で駆動（例えばＰＷＭ駆動）する方法やその３相の駆動電圧を生成する駆動回路（例えば３相バイポーラ駆動回路）についてはよく知られているため、ここではその詳細説明は省略する。
【００６３】
ＥＣＵ１５は、直接的にはモータ６へ印加する駆動電圧Ｖｄを制御することによりモータ６を制御するものであるが、モータ６を制御することで結果としてそのモータ６により駆動される操舵系メカ１００を制御するものであると言え、よってＥＣＵ１５の制御対象はこの操舵系メカ１００であると言える。尚、操舵系メカ１００は、図１に示したシステム構成図のうちＥＣＵ１５を除く機構全体、即ちハンドル２から各タイヤ１０に至る、ハンドル２の操舵力が伝達される機構全体を示す。
【００６４】
次に、ＥＣＵ１５の概略構成（制御機構）について、図２及び図３のブロック図を用いて説明する。尚、図２，図３に示したＥＣＵ１５の制御機構のうち、電流フィードバック（ＦＢ）部４２を除く各部、及び電流ＦＢ部４２の機能の一部は、実際には、ＥＣＵ１５が備える図示しないＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することによって実現されるものである。つまり、ＣＰＵによって実現される各種機能を機能ブロック毎に分けて図示したものが図２，図３である。但し、これら各図に示した制御機構がソフトウェアにて実現されることはあくまでも一例であり、図２等に示した制御機構全体又は一部を例えばロジック回路等のハードウェアにて実現するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００６５】
ＥＣＵ１５は、図２に示すように、ベースアシスト指令Ｔｂ*を生成するベースアシスト部２０と、補正トルク指令Ｔｒを生成する補正部３０と、ベースアシスト指令Ｔｂ*と補正トルク指令Ｔｒを加算することによりアシストトルク指令Ｔａを生成する加算器４１と、アシストトルク指令Ｔａに基づいてモータ６へ駆動電圧Ｖｄを印加することによりモータ６を通電駆動する電流フィードバック（ＦＢ）部４２と、を備えている。
【００６６】
ベースアシスト部２０は、路面反力（路面負荷）に応じた操舵反力（操舵トルク）の特性の実現、即ち路面負荷に対応した反応（反力）が準定常的にドライバーへ伝達されるようにすることで車両の状態や路面の状態をドライバーが把握しやすくなるようにすることを実現するためのブロックであり、負荷推定器２１と、目標生成部２２と、偏差演算器２３と、コントローラ部２４とを備えている。即ち、このベースアシスト部２０は、操舵トルクＴｓに基づき、その操舵トルクＴｓが路面から各車輪１０に加えられる路面負荷に応じて変化するようにハンドル２の操作をアシストするための、ベースアシスト指令Ｔｂ*を生成するものである。
【００６７】
負荷推定器２１は、ベースアシスト指令Ｔｂ*と操舵トルクＴｓに基づいて路面負荷を推定する。目標生成部２２は、負荷推定器２１にて推定された路面負荷（推定負荷Ｔｘ）に基づいて、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクＴｓ*を生成する。偏差演算器２
３は、操舵トルクＴｓと目標操舵トルクＴｓ*との差であるトルク偏差を演算する。そして、そのトルク偏差に基づき、コントローラ部２４が、トルク偏差が０になるよう、即ち路面負荷に応じたアシスト操舵力（アシストトルク又はアシスト量とも言う）を発生させるための、そのアシスト操舵力を示すベースアシスト指令Ｔｂ*を生成する。
【００６８】
このようにして生成されたベースアシスト指令Ｔｂ*は、路面負荷に応じたアシスト操舵力を発生させるためのトルク指令であるため、このベースアシスト指令Ｔｂ*を電流ＦＢ部４２に入力するだけでも、少なくとも路面負荷に応じた操舵反力の特性を実現することは可能である。
【００６９】
一方、補正部３０は、車両全体としての操作安定性（車両運動特性）の実現、即ち、車両の挙動が不安定となることによってハンドルに伝わる不安定な挙動（振動的な挙動等）を抑制して、車両の挙動（各車輪１０の操舵時の挙動）が所望の挙動特性となるように（具体的には車両が適切に収斂するように）するためのブロックであり、トルク補正部３１を備えている。このトルク補正部３１は、操舵トルクＴｓとモータ速度ωに基づき、上述した不安定な挙動を抑制（収斂）するための補正トルク指令Ｔｒを生成する。
【００７０】
そして、ベースアシスト部２０で生成されたベースアシスト指令Ｔｂ*と補正部３０で生成された補正トルク指令Ｔｒとが加算器４１で加算されることにより、アシストトルク指令Ｔａが生成される。
【００７１】
そして、電流ＦＢ部４２が、アシストトルク指令Ｔａに基づき、そのアシストトルク指令Ｔａに対応したトルク（アシスト操舵力）がハンドル軸（特にトルクセンサ４よりもタイヤ１０側）に付与されるようにモータ６へ駆動電圧Ｖｄを印加する。具体的には、アシストトルク指令Ｔａに基づいて、モータ６の各相へ通電すべき目標電流（相毎の目標電流）を設定する。そして、各相の通電電流値Ｉｍを検出・フィードバックして、その検出値（各相の通電電流Ｉｍ）がそれぞれ目標電流と一致するように駆動電圧Ｖｄを制御（通電電流を制御）することで、ハンドル軸に対して所望のアシスト操舵力を発生させる。
【００７２】
図１４に示した制御機構と比較して明らかなように、本実施形態の制御機構では、負荷推定器２１による推定負荷Ｔｘの演算が、モータ電流Ｉｍではなくベースアシスト指令Ｔｂ*に基づいて行われる。つまり、ベースアシスト指令Ｔｂ*を生成するベースアシスト部２０の機能は、そのベースアシスト部２０の中で閉じており、他の補正部３０や電流ＦＢ部４２の各種機能から独立（分離）している。そのため、ベースアシスト指令Ｔｂ*に対する、補正部３０の補正演算値による干渉・影響は極めて少ない。
【００７３】
尚、図２に示した本実施形態のＥＣＵ１５の制御機構は、まずは本実施形態の制御機構の主要構成・機能を説明するために若干簡略化して図示しており、車速Ｖも省略している。そして、本実施形態の制御機構は、実際には、ベースアシスト部２０において、路面反力に対する過渡的な特性（伝達系特性）を車速Ｖに応じて設定する機能ブロック（伝達系特性設定部５１。図３参照。）が備えられ、その伝達系特性に応じたベースアシスト指令Ｔｂ*がコントローラ部２４にて生成される。また、補正部３０においても、実際には、車両挙動に対する過渡的な特性（車両運動特性）を車速Ｖに応じて設定する機能ブロック（車両運動特性設定部５２。図３参照。）が備えられ、その車両運動特性に応じた補正トルク指令Ｔｒがトルク補正部３１にて生成される。
【００７４】
そこで、ＥＣＵ１５のより詳細な制御機構を、図３に示す。図３に示す制御機構は、図２に示した制御機構をより詳細化したものであり、具体的には、上記各機能ブロック（伝達系特性設定部５１、車両運動特性設定部５２）をベーシスアシスト部２０内の目標生成部２２と共にＨＭＩ（Human Interface）部５０としてグルーピングし、これに対してベ
ースアシスト部２０のうち目標生成部２２を除く各構成をまとめて伝達制御演算部６０、補正部３０を車両制御演算部７０と称し、更に、伝達制御演算部６０内のコントローラ部２４と車両制御演算部７０内のトルク補正部３１の構成をより具体化したものである。以下、図３を用いて、本実施形態の制御機構の構成についてより詳しく説明する。
【００７５】
負荷推定器２１は、図４に示すように、ベースアシスト指令Ｔｂ*と操舵トルクＴｓとを加算する加算器２１ａと、その加算結果から所定の周波数以下の帯域の成分を抽出するローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１ｂとを備え、このＬＰＦ２１ｂにより抽出された周波数成分が推定負荷Ｔｘとして出力される。
【００７６】
通常、ドライバーは、主に１０Ｈｚ以下の操舵反力情報を頼りに運転をしており、それより高い周波数成分、例えばバネ下（ホイールやサスペンション周り）の十数Ｈｚ〜２０Ｈｚの帯域の振動は、ドライバーにとっては不快に感じることが知られている。そのため、本実施形態では、そういった不快な振動がドライバーに伝達されないよう、ＬＰＦ２１ｂの遮断周波数を１０Ｈｚに設定し、概ね１０Ｈｚ以下の周波数成分を通過（抽出）させ、１０Ｈｚより高い周波数成分は遮断するようにしている。
【００７７】
次に、目標生成部２２は、路面反力に応じてドライバーがハンドル操作を重い又は軽いと感じることができたり或いは路面反力の上昇に対するドライバーの操舵反力（或いは操舵トルク）の上昇度合い（勾配）を実現するための、目標操舵トルクＴｓ*を生成するものである。
【００７８】
本実施形態の目標生成部２２は、実際には、推定負荷Ｔｘ及び車速Ｖに応じて目標操舵トルクＴｓ*が図６に示すようにマップ化されており、そのマップをもとに目標操舵トルクＴｓ*を生成する。そこで、その図６のマップ生成の導出過程（目標操舵トルクＴｓ*生成の導出原理）について説明する。
【００７９】
図４に示した負荷推定器２１の構成からも明らかなように、推定負荷Ｔｘの主成分は、操舵トルクＴｓとベースアシスト指令Ｔｂ*の和が基になる。つまり、推定負荷Ｔｘは、タイヤ１０からラック＆ピニオンギアを通じてインターミディエイトシャフト５にかかる負荷であり、操舵時に路面から受ける反力に相当するものである。この推定負荷Ｔｘを近似的に路面反力と定義すると、ドライバーがハンドルを切っていくに従って路面反力が増していくことになる。そして、旋回走行時の路面反力は、車両線形領域（タイヤのグリップ力が飽和に達しない十分な線形領域）では、静的には操舵角に比例する。
【００８０】
ここで、仮に路面反力に比例した操舵トルクとなるようにアシストができたとすると、ハンドルの操舵角に比例して操舵トルクが増大するものとなる。すると、ドライバーは、中立付近では軽いものの、切り込むに従って急激に重いと感じるようになる。
【００８１】
人の感覚は、ウェーバー-フェヒナーの法則によると、感覚量＝Ａ・ｌｏｇ（刺激量）＋Ｂ、というように、物理的な刺激に対して対数で表現されることが知られている。
人が車両旋回挙動を感じ取る際に、その刺激となるのは、操舵トルクのような手に伝わる反力をはじめ、横加速度やヨーレートといった人体に作用する力や速度がある。そうした刺激によって得られる感覚においてリニアな変化を感じるには、それら刺激の強度が強いほどその刺激は大きな変化を示す必要があることを示唆している。
【００８２】
一定の操舵速度で切り込んで刺激の時間変化が同じときには、旋回度合いが大きいほど（刺激が強いほど）感覚的には曲がらない印象となり、旋回感に比べて反力が増え過ぎと感じる。これが前述した「切り込むに従って急激に重いと感じる」理屈と考えられる。
【００８３】
そこで、実際に車両で発生している挙動に対して、手に伝わる力を感覚量と同じ変化をさせることを考える。
横加速度やヨーレートは、車両線形領域においては、路面反力と同様、静的にはハンドルの操舵角に比例している。従って、旋回に関わる車両挙動と手応えを感覚上で対応づけるためには、路面反力に対して対数関係を持った操舵トルクになればよい。つまり、推定負荷Ｔｘに対して対数関数で（対数的に変化するように）目標操舵トルクＴｓ*を規定すればよい。
【００８４】
具体的には、例えば｜Ｔｘ｜＞０において、目標操舵トルクＴｓ*を次式（１）で規定することができる。
Ｔｓ*＝ｓｇｎ（Ｔｘ）・（Ａ・ｌｏｇ（｜Ｔｘ｜）＋Ｂ）  ・・・（１）
上記式（１）において、一例としてＡ＝０．８，Ｂ＝０．５とし、またＴｘ＝０ではＴｓ*＝０とした場合、推定負荷Ｔｘに対する目標操舵トルクＴｓ*は、図５（ａ）のように得られる。この図５（ａ）に示した特性は、言わば、路面負荷に対する操舵反力のあるべき量を示す人間感覚モデルであるといえる。
【００８５】
更に、目標操舵トルクＴｓ*を生成するにあたっては、車速Ｖに対しても、人間の感覚を加味することとする。車速Ｖ，操舵角θｓに対し、定常ヨーレートγは、次式（２）で表される。
【００８６】
γ＝Ｖ／（１＋Ｋｓ・Ｖ2）×（θｓ／Ｎ／Ｌ）  ・・・（２）
但し、Ｎはステアリングギヤ比、Ｌはホイールベース、Ｋｓはスタビリティファクタである。
【００８７】
また、定常横加速度Ｇｙは、近似的には次式（３）のように、γにＶを掛けることにより得られる（図５（ｄ）参照）。
Ｇｙ＝Ｖ2／（１＋Ｋｓ・Ｖ2）×（θｓ／Ｎ／Ｌ）  ・・・（３）
図５（ｂ）に、ハンドルを１ｒａｄ操舵した場合の、車速Ｖに対する定常ヨーレートγ及び定常横加速度Ｇｙの特性例を示す。図５（ｂ）の特性例は、同じ操舵角であっても車速Ｖが増すと車両挙動が増すことを示している。定常ヨーレートγはある速度から上は減衰していくが、単位時間あたりの横移動量にするとγ・Ｖの成分が出てくるため、前述の定常横加速度Ｇｙと同様となり、車速Ｖに対して単調増加となる。
【００８８】
単位操舵角に対する横加速度や横移動量といった刺激をドライバーが操舵トルク（操舵反力）として感じるとき、車速Ｖが増加しても重すぎず且つ軽すぎず一定の感覚に収めるためには、車速Ｖに対して対数関数で目標操舵トルクＴｓ*の大きさが決まるとよい。即ち、例えば次式（４）に示すようなゲイン（目標操舵トルクゲイン）Ｋｇを設定し、この目標操舵トルクゲインＫｇを、上記式（１）の目標操舵トルクＴｓ*に掛けることで、最終的な目標操舵トルクＴｓ*を生成するようにするとよい。
【００８９】
Ｋｇ＝Ｃ・ｌｏｇ（Ｖ2／（１＋Ｋｓ・Ｖ2）×（１／Ｎ／Ｌ） ）＋Ｄ  ・・・（４）
上記式（４）において、一例としてＣ＝０．２５，Ｄ＝１．５とした場合、車速Ｖに対するなる目標操舵トルクゲインＫｇは、図５（ｃ）のように得られる。但し、停車時（車速Ｖ＝０のとき）については対数演算ができないため、図５（ｃ）に示すように、例えば「１」などの固定値に漸近させる。
【００９０】
このような演算によって、推定負荷Ｔｘ及び車速Ｖに対して対数的に変化するような目標操舵トルクＴｓ*を生成することができる。但し、実際にＥＣＵ１５で目標操舵トルクＴｓ*を演算させる場合は、微調整ができるよう、図６に示すようなマップとして与える。
【００９１】
図６は、実車で適合した際の推定負荷Ｔｘと目標操舵トルクＴｓ*の関係を、２０ｋｍ／ｈ毎に表現したマップである。図６に示すように、目標操舵トルクＴｓ*は、推定負荷Ｔｘの上昇に対して対数的に増加すると共に、車速Ｖの上昇とともに飽和（即ち車速Ｖに対しても対数的に増加）する傾向となっている。このように、推定負荷Ｔｘの変化に対して目標操舵トルクＴｓ*の変化が対数関数となるようにすることで、ドライバーはリニアな手応えを感じることができる。尚、図６のマップの具体的数値や傾き等は、車両に応じて適宜微調整される。
【００９２】
目標生成部２２は、このマップを元に、線形補間によって、入力された推定負荷Ｔｘ及び車速Ｖに対する目標操舵トルクＴｓ*を求める。尚、Ｔｘ＜０に対するマップは、図示は省略したものの、図６のマップに対して原点対象の形状のマップとなる。
【００９３】
次に、コントローラ部２４は、ハンドル操作時の伝達感ないし手感（ハンドルからタイヤまでの感覚的硬さ）を調整する手段であり、図３に示すように、アシストコントローラ６１と、３つの補正フィルタ６２，６３，６４と、伝達系スケジューラ６５と、重み付け部６６とを備えている。このコントローラ部２４のより具体的な構成を図７に示す。
【００９４】
図７に示すように、アシストコントローラ６１と３つの補正フィルタ６２，６３，６４には、偏差演算器２３にて演算されたトルク偏差が入力される。アシストコントローラ６１は、コントローラ部２４が最終的に生成・出力するベースアシスト指令Ｔｂ*のベースとなる基本指令を生成するものである。このアシストコントローラ６１は、積分器を含む構成としてもよいし含まない構成としてもよい。
【００９５】
積分器を含まないアシストコントローラ６１の周波数特性を、図８に示す。図８に示すように、このアシストコントローラ６１のゲイン特性は、低周波（概ね１Ｈｚ以下）でハイゲイン（１０倍以上）であり、操舵系メカ１００の安定性を確保するために１Ｈｚを超えたあたりから徐々にゲインを落すとともに、１０Ｈｚから１００Ｈｚ程度までは微分的要素を持たせることで徐々に増加するようにしている。
【００９６】
特に１〜２０Ｈｚの領域は、ハンドルを操作したときの手感に影響する部分である。例えば、６Ｈｚを局所的に窪んだ形状にするとハンドルからタイヤまでの連結が硬い印象を受け、逆に６Ｈｚを局所的に凸形状にすると柔らかい印象を受ける。また、周波数によってはその硬さが手元付近の硬さであったりタイヤ付近の硬さであったりすることが実験的に確かめられている。
【００９７】
本例では、基本的なコントローラはこのアシストコントローラ６１だけにして、このアシストコントローラ６１にてベースとなる基本指令を生成する。そして、このアシストコントローラ６１とは別に、基本指令を補正するためのフィルタを複数用意し、各フィルタからの補正量を重み付け加算してトータル的な補正量とし、そのトータル的な補正量にて基本指令を補正する。
【００９８】
具体的には、図７に示すように、複数のフィルタとして、４Ｈｚ帯（４Ｈｚ及びその近傍）のゲインを補正（局所的に増大）させるための第１補正フィルタ６２と、６Ｈｚ帯（６Ｈｚ及びその近傍）のゲインを補正（局所的に増大）させるための第２補正フィルタ６３と、１２Ｈｚ帯（１２Ｈｚ及びその近傍）のゲインを補正（局所的に増大）させるための第３補正フィルタ６４とを備えている。各フィルタ６２，６３，６４の周波数特性例を、図９に示す。図９から明らかなように、各フィルタ６２，６３，６４は、そのゲイン特性が、対応する周波数帯において局所的に増大している（極大値を有している）。
【００９９】
一方、伝達系特性設定部５１は、図７に示すように、車速Ｖを引数として車速Ｖに対する伝達特性設定値Ｐ１（Ｐ１＝０〜１の範囲内）を演算するマップを備えている。このマップは、全体として、車速Ｖが増加するほど伝達系特性設定値Ｐ１が減少するような傾向となっている。また、伝達系特性設定値Ｐ１は、３つの各補正フィルタ６２，６３，６４による補正の重み付けを車速Ｖに応じて決めるためのものである。伝達系特性設定部５１は、入力された車速Ｖに対し、このマップに基づいて伝達特性設定値Ｐ１を演算して、コントローラ部２４内の伝達系スケジューラ６５に入力する。
【０１００】
伝達系スケジューラ６５は、伝達系特性設定値Ｐ１に応じて（即ち車速Ｖに応じて）、各フィルタ６２，６３，６４からの補正量の重みを示す伝達系補正ゲインＫ１，Ｋ２，Ｋ３をそれぞれ設定する。具体的には、第１補正フィルタ（４Ｈｚ帯補正）６２からの第１補正量の重みを示す第１伝達系補正ゲインＫ１を設定するための第１スケジューラ６５ａと、第２補正フィルタ（６Ｈｚ帯補正）６３からの第２補正量の重みを示す第２伝達系補正ゲインＫ２を設定するための第２スケジューラ６５ｂと、第３補正フィルタ（１２Ｈｚ帯補正）６４からの第３補正量の重みを示す第３伝達系補正ゲインＫ３を設定するための第３スケジューラ６５ｃとを備えている。これら各スケジューラ６５ａ，６５ｂ，６５ｃは、本例ではいずれもマップとして与えられており、入力される伝達系特性設定値Ｐ１に対して対応するマップを用いて各伝達系補正ゲインＫ１，Ｋ２，Ｋ３が演算される。
【０１０１】
第１スケジューラ６５ａは、図７に示すように、伝達系特性設定値Ｐ１が０から１へ増加するに従って第１伝達系補正ゲインＫ１が−１から＋１へ増加していく特性となっている。つまり、車速Ｖが低速であるほど第１伝達系補正ゲインＫ１は大きくなり、逆に車速Ｖが高速になるほど第１伝達系補正ゲインＫ１は小さくなる。
【０１０２】
第２スケジューラ６５ｂは、図７に示すように、伝達系特性設定値Ｐ１が０から１へ増加していくと、第２伝達系補正ゲインＫ２が、−１から＋１へ所定の傾きで到達し、その後＋１が保持され、やがて＋１から−１へ所定の傾きで減少していくような特性（台形状の特性）となっている。つまり、車速Ｖが低速域及び高速域においては、低速になるほど或いは高速になるほど第２伝達系補正ゲインＫ２は減少していき、車速Ｖが中速域においては、第２伝達系補正ゲインＫ２は大きな値（＋１）をとる。
【０１０３】
第３スケジューラ６５ｃは、図７に示すように、伝達系特性設定値Ｐ１が０から１へ増加するに従って第３伝達系補正ゲインＫ３が＋１から−１へ減少していく特性となっている。つまり、車速Ｖが低速であるほど第３伝達系補正ゲインＫ３は小さくなり、逆に車速Ｖが高速になるほど第３伝達系補正ゲインＫ３は大きくなる。
【０１０４】
そして、第１補正フィルタ６２からの第１補正量は、第１積算器６６ａにて、第１スケジューラ６５ａからの第１伝達系補正ゲインＫ１が積算され、第２補正フィルタ６３からの第２補正量は、第２積算器６６ｂにて、第２スケジューラ６５ｂからの第２伝達系補正ゲインＫ２が積算され、第３補正フィルタ６４からの第３補正量は、第３積算器６６ｃにて、第３スケジューラ６５ｃからの第３伝達系補正ゲインＫ３が積算される。そして、それら各積算値が加算器６６ｄにて加算されることにより伝達系総補正量が得られる。つまり、各補正フィルタ６２，６３，６４からの各補正量が重み付け加算されるのである。そして、そのように重み付け加算して得られた伝達系総補正量が、加算器６６ｅにて、アシストコントローラ６１からの基本指令に加算されることで、基本指令が補正される。この補正結果が、ベースアシスト指令Ｔｂ*として出力されることとなる。
【０１０５】
ここで、例えば各伝達系補正ゲインＫ１，Ｋ２，Ｋ３が全て−１であると仮定すると（本例の場合はそのようなケースは生じないが…）、コントローラ部２４全体の入出力伝達特性は、図１０に示すように、４、６、１２Ｈｚのそれぞれの帯域でゲインが低下する。
そして、このような補正が行われた場合、ハンドルトルク（ドライバーにより加えられるトルク）に対する操舵トルクＴｓの応答は、図１１に示すような特性となる。即ち、各補正フィルタ６２，６３，６４による補正によって、特定の周波数帯でゲインが増える。
【０１０６】
本実施形態では、４，６，１２Ｈｚと３つの帯域でそれぞれ基本指令を補正する例を挙げたが、補正をかける周波数成分が高いほど、それだけ早いタイミングで操舵トルク信号が立ち上がる。言い換えれば、ドライバーが操舵したときに操舵反力としてドライバーに返されるタイミングが、着目する周波数や図１１に示した伝達特性上のゲインによって変わるわけである。
【０１０７】
操舵感覚で言うと、操舵反力のタイミングが早いほど、また操舵反力の振幅が大きいほど、ハンドルから車体までの力の伝達に関わる操舵系メカの中で手元付近の剛性を高く感じ、操舵反力のタイミングが遅くなるほど、操舵したわりには各部が捩れてやっと車体に伝わるといった感じになってくる。
【０１０８】
具体的な部位で官能評価を示すと、１２Ｈｚは、ハンドルからタイヤまでのリンク機構が硬い印象を受け、６Ｈｚはショックアブソーバが硬い印象を受け、４Ｈｚは車体バネ上の応答が良くなる印象を受ける。こうした感覚に寄与する帯域は概ね１〜２０Ｈｚであり、よって、この１〜２０Ｈｚの帯域内における、適切に分散された一又は複数の周波数帯（本例では３つ）でそれぞれ補正するとよい。そのようにすることで、例えば硬い印象をハンドルからタイヤ、車体に至るどの部位あたりで受けるようにするか、などの車両の特徴付けを任意に行うことができる。
【０１０９】
尚、どの周波数帯でどのような印象を受けるかは車両によって異なり、上記の４、６，１２Ｈｚの例はあくまでも一例である。
本実施形態では、各伝達系補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、伝達系スケジューラ６５に入力される伝達系特性設定値Ｐ１に応じ、各スケジューラ６５ａ，６５ｂ，６５ｃにて個々に設定される。
【０１１０】
即ち、伝達系特性設定値Ｐ１が０のときは、主に１２Ｈｚ帯の補正を加えることによって手元に近いリンク機構の硬さが上がった感覚になるように、また、伝達系特性設定値Ｐ１が１のときは、主に４Ｈｚ帯の補正を加えることによって比較的手元から遠い車体の応答が上がった感覚となるように、そして伝達系特性設定値Ｐ１が０〜１の中間値のときは、主に６Ｈｚ帯の補正を加えることによってショックアブソーバの硬さが上がった感覚になるよう、各スケジューラ６５ａ，６５ｂ，６５ｃがマップ化されている。
【０１１１】
また、伝達系特性設定部５１においては、車速Ｖが低速のときは車体の応答優先で、高速ではメカ的な硬さを演出してしっかりした感じが出るように、即ち低速のときは伝達系特性設定値Ｐ１が大きく高速のときは伝達系特性設定値Ｐ１が小さくなるように、車速Ｖと伝達系特性設定値Ｐ１とが一対一に対応付けられたマップが用意されている。伝達系特性設定部５１は、このマップに基づき、車速Ｖに対する伝達系特性設定値Ｐ１を演算し出力する。
【０１１２】
伝達系特性設定部５１や伝達系スケジューラ６５の各マップは、車両の性格を出す部分と言えるため、車両コンセプト等に応じて適宜調整すればよい。
ところで、アシストコントローラ６１は、ここまでは積分器を有しないものとして説明したが、入力されるトルク偏差を積分する積分器を備えた構成としてもよい。図１２（ａ）〜（ｃ）に、積分器を備えたアシストコントローラの構成例を示す。
【０１１３】
図１２（ａ）のアシストコントローラ８１は、図７に示したアシストコントローラ６１
に対し、その内部に積分器を含んでいる。そのため、このアシストコントローラ８１の周波数特性は、図１２（ｄ）に実線で示すように、概ね１０Ｈｚ以下の領域では周波数が低くなるほどゲインが上昇していくような特性となる。
【０１１４】
このアシストコントローラ８１は、積分要素を備え、その入力（目標操舵トルクＴｓ*と操舵トルクＴｓの偏差）が０となるようにモータ６を制御するためのベースアシスト指令Ｔｂ*を生成する。積分要素を備えることで、図１２（ｄ）のような低周波特性を有するため、このアシストコントローラ８１を用いることで、操舵トルクＴｓの目標操舵トルクＴｓ*への追従を定常偏差なく行うことができる。但し、積分要素を備えることで、操舵の切り返しで逆方向のアシストを要するようになった場合、それまでの積分蓄積が、その逆方向の操舵を阻害する方向に作用してしまう。
【０１１５】
そこで、そういった問題を解消するために、積分器とコントローラが分離されたアシストコントローラを構成するとよい。具体的には、図１２（ｂ）に示すアシストコントローラ８２のように、積分器８２ａとコントローラ８２ｂの直列構造とすることができる。このコントローラ８２ｂは、図１２（ａ）のアシストコントローラ８１から積分器８２ａを抜き出したもの（伝達関数）である。
【０１１６】
更に、図１２（ｃ）に示すアシストコントローラ８３のように、図１２（ｂ）のコントローラ８２ｂからさらにゲインＫ８３ａを抜き出して積分器８２ａよりも前に配置して、ゲインＫ８３ａ，積分器８２ａ，コントローラ８３ｂの直列構造にするとよい。コントローラ８３ｂは、ゲインＫ８３ａ及び積分器８２ａを備えていないため、その周波数特性は図１２（ｄ）に破線で示すものとなる。また、ゲインＫ８３ａ及び積分器８２ａの直列構造（即ちＫ／ｓ）の周波数特性は、図１２（ｄ）に一点鎖線で示すものとなる。
【０１１７】
そして、積分器８２ａを、その積分出力の絶対値に上限がかけられる構成とするとよい。具体的には、図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、積分器８２ａに対して操舵トルクＴｓを入力する。そして、積分器８２ａに、自身の積分出力の絶対値がその操舵トルクＴｓの絶対値の所定倍（本発明の積分上限値に相当）を超えないように制限する、いわゆるリミッタとしての機能を持たせる。
【０１１８】
尚、積分器８２ａの出力の絶対値の上限値をどのように設定するかは適宜決めることができ、操舵トルクＴｓ以外に、例えばハンドルの回転角、モータ６の回転角、又はベースアシスト指令Ｔｂ*などの状態量に基づき、その状態量が大きくなるほど上限値も大きくなるように設定するとよい。
【０１１９】
このように積分出力の絶対値に上限を持たせることで、操舵の切り返しによって積分値が必要以上に蓄積されるのが解消され、操舵の切り返し時においてそれまでの操舵方向へのアシストが必要以上に継続されることなく減少していき、積分値蓄積による切り返し方向への操舵阻害を抑止することができる。
【０１２０】
図３に戻り、車両制御演算部７０（補正部３０）内のトルク補正部３１について説明する。トルク補正部３１は、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）を実現する手段であり、第１車両運動コントローラ７１と、第２車両運動コントローラ７２と、車両系スケジューラ７３と、重み付け部７４とを備えている。
【０１２１】
第１車両運動コントローラ７１は、操舵トルクＴｓとモータ速度ωの２つの信号を入力して収斂性を向上させるためのものであり、具体的には、特許文献２に記載されている収斂制御機構を適用できる。即ち、ハンドルを切る際の操作感を損なわないようにしつつハンドル戻し時には急な戻り感を低減して車両の収斂性を向上させるための技術であり、操舵トルクＴｓとモータ速度ωに基づいて第１の補償量を生成する。操舵トルクＴｓとモータ速度ωに基づいて第１の補償量を生成する具体的方法は特許文献２に開示されているため、ここではその詳細説明を省略する。
【０１２２】
また、第２車両運動コントローラ７２は、バネ上の運動特性を調整するためのコントローラであり、具体的には、特許文献３に記載されている制御機構におけるトルク補正技術を適用できる。即ち、ベースアシスト指令Ｔｂ*と操舵トルクＴｓとの和を示す推定負荷Ｔｘに基づき、操舵初期のヨー応答特性を変えるためにベースアシスト指令Ｔｂ*を補正するためのトルク補正量（第２の補償量）を生成する。推定負荷Ｔｘに基づいて第２の補償量を生成する具体的方法は特許文献３に開示されているため、ここではその詳細説明を省略する。
【０１２３】
そして、各車両運動コントローラ７１，７２からの各補償量を重み付け部７４にて重み付け加算することで、補正トルク指令Ｔｒが得られる。この重み付け加算において、各補償量の重みをそれぞれどのように設定するかについては、車両系スケジューラ７３により設定される。車両系スケジューラ７３は、車両運動特性設定部５２から入力される各種車両運動特性設定値に従って各補償量の重みを設定する。
【０１２４】
車両運動特性設定部５２は、車速Ｖを引数として、車速Ｖに対する車両運動特性設定値（例えばヨー減衰量ζおよび応答速度（整定時間）Ｒ）をマップ演算により決定して、車両系スケジューラ７３へ伝える。
【０１２５】
車両系スケジューラ７３には、ヨー減衰量ζ及び整定時間Ｒを実現するための重み配分を示すマップが、官能評価の結果に基づいて予め設定されている。そこで、車両系スケジューラ７３は、車両運動特性設定部５２からの車両運動特性設定値に応じ、マップ演算によってヨーレートの減衰を増減するための第１のゲインを演算する。この第１のゲインが、第１の補償量の重みを示すものである。
【０１２６】
車速Ｖに応じた定常ヨーレートについては、前述の目標生成部２２の機能説明において式（２）等を用いつつ説明したが、過渡まで含めると車速Ｖの上昇につれて共振周波数の上昇や減衰低下の傾向を示すことが知られている。減衰低下は運転操作をするうえで不安を感じるため、その減衰が低下することのないよう、第１車両運動コントローラ７１による収斂制御によって所望の減衰を実現する。ドライバーの感覚に合わせるならば、車速Ｖが変化しても減衰量が同一になるように、または所定の横加速度を出した状態から手を離したときの整定時間が同じになるように調整してやると、操作に対する反応が均一となり、馴染みやすい車にすることができる。
【０１２７】
また、車両系スケジューラ７３は、車両運動特性設定部５２からの車両運動特性設定値に応じ、マップ演算によって、車速Ｖに応じたゲインないしは応答性を示す指標を演算して、これを第２のゲインとする。この第２のゲインが、第２の補償量の重みを示すものである。
【０１２８】
そして、重み付け部７４にて、第１車両運動コントローラ７１からの第１の補償量に車両系スケジューラ７３からの第１のゲインを積算し、且つ、第２車両運動コントローラ７２からの第２の補償量に車両系スケジューラ７３からの第２のゲインを積算して、各積算結果を加算することで、各補償量が重み付け加算された結果としての補正トルク指令Ｔｒが得られる。
【０１２９】
このように構成された本実施形態の電動パワーステアリングシステム１の動作例として、ハンドルを中立状態から約９０度操舵して手を離したときの収斂の様子を、図１３に示
す。図１３において、（ａ）はハンドル角θｓの変化を示し、（ｂ）は補正トルク指令Ｔｒの変化を示し、（ｃ）は操舵トルクＴｓの変化を示す。
【０１３０】
また、図１３（ａ）〜（ｃ）の各波形において、波線は、ベースアシスト部２０からのベースアシスト指令Ｔｂ*をそのままアシストトルク指令Ｔａとして（つまり補正部３０による補正なしで）制御した場合の変化を示す。また、一点鎖線は、図１４に示した制御構成（即ち特許文献１，２の単純な組み合わせ構成）にて制御した場合の変化を示す。つまり、トルク補正を加えつつも、路面負荷の推定には操舵トルクＴｓと最終的な指令値に相当するモータ電流Ｉｍとを用いる制御構成における制御結果である。そして、実線は、本実施形態のＥＣＵ１５にて制御した場合の変化を示す。
【０１３１】
図１３から明らかなように、ベースアシストのみ（補正なし）の場合は、車両挙動安定化のための補正がなされないことから、振動がすぐには収まらず、収斂に時間がかかる。一方、図１４に示した制御構成を用いれば、補正なしの場合に比べると収斂にかかる時間が短縮される。しかし、図１４の制御構成は、既述の通り、ベースアシスト部１２０がベースアシスト指令Ｔｂ*を生成する際、補正部１３０にて補正された結果としての制御出力が用いられるため、ベースアシスト部１２０が補正部１３０による補正動作を打ち消してしまう。つまり、ベースアシストとトルク補正とが干渉し、充分な収斂が行われない。
【０１３２】
これに対し、本実施形態の制御機構（ＥＣＵ１５）では、ベースアシストとトルク補正とがそれぞれ独立して存在し、互いの指令値が加算される２自由度系が構築されているため、ベースアシストとトルク補正との干渉の影響はほとんどなく、よって迅速な収束・収斂が実現される。
【０１３３】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリングシステム１（特にＥＣＵ１５）によれば、ベースアシスト部２０が路面負荷に応じたベースアシスト指令Ｔｂ*を生成することで、操舵時に路面から受ける反力に応じたアシストが行われ、これによりハンドルにはタイヤ側にかかる力に対応した反力が準定常的に現れることになる。そのため、車両の状態や路面の状態を把握しやすくなる。また、補正部３０が、車両を安定的に収斂させるための補正トルク指令Ｔｒを生成することで、車両の不安定な挙動を適切に収束させることができる。
【０１３４】
そして、本実施形態では、路面負荷を推定してその推定負荷Ｔｘに応じた目標操舵トルクＴｓ*を設定する機能が１つのループ（ベースアシスト部２０）内で閉じており、補正部３０とは分離されている。そのため、両者の干渉を最小限に留める（或いは完全に無くす）ことができる。
【０１３５】
これにより、ベースアシスト部２０による、路面負荷に応じた操舵反力の特性の実現と、補正部３０による、車両全体としての適切な操作安定性（適切な車両運動特性）の実現とを両立させることができ、車両の運転性能を高めることができる。
【０１３６】
尚、本実施形態において、ステアリングシャフト３は本発明の入力軸に相当し、操舵系メカ１００におけるステアリングシャフト３よりも下流側（車輪１０側）の機構全体が本発明の入力伝達手段に相当し、モータ６内の回転センサは本発明の操舵速度情報取得手段に相当し、ベースアシスト部２０は本発明の基本アシスト量生成手段に相当し、補正部３０は本発明のアシスト補償量生成手段に相当し、加算器４１は本発明のアシスト量補正手段に相当し、電流ＦＢ部４２は本発明のモータ駆動手段に相当し、負荷推定器２１は本発明の路面負荷推定手段に相当し、目標生成部２２は本発明の目標操舵トルク演算手段に相当し、偏差演算器２３及びコントローラ部２４により本発明の基本アシスト量演算手段が実現され、アシストコントローラ６１は本発明の基本指令演算手段に相当し、コントロー
ラ部２４内の重み付け部６６は本発明の第１の重み付け加算手段に相当し、第１車両運動コントローラ７１及び第２車両運動コントローラ７２はいずれも本発明の基本補償量演算手段に相当する。また、ベースアシスト指令Ｔｂ*は本発明の基本アシスト量に相当し、補正トルク指令Ｔｒは本発明のアシスト補償量に相当し、アシストトルク指令Ｔａは本発明の補正アシスト量に相当し、アシストコントローラ６１からの出力は本発明の基本指令に相当し、各車両運動コントローラ７１，７２からの出力はいずれも本発明の基本補償量に相当し、伝達系スケジューラ６５から出力される各ゲインＫ１，Ｋ２，Ｋ３はいずれも本発明の第１の重み付け設定指令に相当する。
【０１３７】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【０１３８】
例えば、図４に示した負荷推定器２１において、ＬＰＦ２１ｂの遮断周波数を１０Ｈｚとしたが、これはあくまでも一例であり、どの帯域を通過させるか（どの帯域をカットするか）については適宜決めることができる。またＬＰＦを用いること自体も必須ではなく、所望の周波数成分を通過させる（不要成分を遮断する）ことができる限り、フィルタの構成や通過周波数帯（遮断周波数帯）は適宜決めることができる。
【０１３９】
また、図７に示したコントローラ部２４において、補正フィルタの数を３つ（各補正フィルタ６２，６３，６４）としたことや、伝達系スケジューラ６５を構成するスケジューラの数を３つ（各スケジューラ６５ａ，６５ｂ，６５ｃ）としたこと、各ゲインＫ１，Ｋ２，Ｋ３の範囲を−１〜＋１としたこと、伝達系特性設定値Ｐ１の範囲を０〜１としたことは、いずれも、あくまでも一例にすぎない。
【０１４０】
また、各スケジューラ６５，７３による重み設定を、車速Ｖに応じて行うことは必須ではない。例えば、重み設定を予め固定してもよいし、車速Ｖ以外の他の物理量・状態量に応じて設定してもよい。各スケジューラ６５，７３を、入力される特性設定値に対してどのような出力特性をもつようにするか（即ちどのような特性のマップを持つようにするか）についても適宜決めることができる。また、各特性設定部５１，５２についても、車速Ｖに対してどのような出力特性をもつようにするかは適宜決めることができる。
【０１４１】
また、コントローラ部２４において、各補正フィルタ６２，６３，６４を備えることも必須ではなく、アシストコントローラ６１からの出力をそのままベースアシスト指令Ｔｂ*として出力するようにしてもよい。
【０１４２】
また、図３に示したトルク補正部３１において、車両運動コントローラを複数（本例では２つ）設けることも必須ではなく、特性の異なる３つ以上のコントローラを設けても良いし、１つのコントローラのみ設けるようにしてもよい。車両運動コントローラを１つのみ設ける場合は、その１つの車両運動コントローラからの出力をそのまま補正トルクＴｒとして出力するようにすればよい。
【０１４３】
また、上記実施形態のコントローラ部２４は、図７に示したように、ベースとなるアシストコントローラ６１を１つ設け、その出力を、３つの補正フィルタ６２，６３，６４からの各補正量によって補正する構成としたが、このような構成もあくまでも一例であり、例えば、周波数特性の異なる複数のアシストコントローラを設け、それらの出力を重み付け加算するようにしてもよい。このように、補正フィルタは設けずにアシストコントローラ自体を複数備えるようにすることによっても、上記実施形態のコントローラ部２４と同等の性能を持つコントローラを実現することができる。尚勿論、アシストコントローラを
複数設けて更に補正フィルタも１つ又は複数設けるようにしてもよい。
【０１４４】
また、図３に示したトルク補正部３１の構成についても、これは１つの例であって、他にも種々の構成を採り得る。例えば、整定時間を遅く設計した収斂制御用の車両運動コントローラと、整定時間を速く設計した収斂制御用の車両運動コントローラとを備えた構成をとることもできる。この場合、車速Vによって最終的にどの程度の整定時間Ｒ［ｓｅｃ］とするかを、車速と整定時間とが対応付けられたマップに基づき演算し、その整定時間Ｒに対してどのような配分で２つの車両運動コントローラの出力を加算するとよいかをスケジューラによってマップ演算して、重み付けのための１つのゲインＫａを求める。この整定時間Ｒを調整するための重み付けによって得られる出力をＳｂとすると、このＳｂは、２つの車両運動コントローラの出力をそれぞれＳ１、Ｓ２としたとき、例えば次式（５）により得られる。
【０１４５】
Ｓｂ＝Ｋａ・Ｓ１＋（１−Ｋａ）×Ｓ２  ・・・（５）
また、車速Vによってどれだけ車両のヨー共振を抑制するか（ダンピングを強くするか）を示す減衰レベルζを、車速と減衰レベルとが対応付けられたマップに基づき演算し、その減衰レベルζを達成しうるスケジューラによってマップ演算して、重み付けのための１つのゲインＫｂを求める。このゲインＫｂを前述のＳｂに掛け合せることによって、最終的な車両運動コントローラ（ここでは収斂制御）の出力Ｓｘを求めることができる。
【０１４６】
この例において、最終的な整定時間Ｒは、例えば、車速Ｖが低いときは速く収斂させるべく短めの整定時間Ｒにし、車速Ｖが高速のとおきはある程度長めの整定時間Ｒとなるようにするとよい。こうすることによって、低速でのハンドルの戻りが速やかに行われ、高速では穏やかな収斂挙動によってロール方向の車体揺り返しの低減に寄与する。また、減衰レベルについては、高速になるほど、車両ヨー振動が増大することに対応するために大きな値となるよう設定するとよい。
【０１４７】
また、上記実施形態では、モータ６としてブラシレスＤＣモータを用いたが、ブラシレスＤＣモータを用いることはあくまでも一例であって、例えばブラシ付ＤＣモータであってもよいし、他の各種モータであってもよい。ブラシ付ＤＣモータを用いる場合、そのモータ速度ωは、例えばエンコーダ等の回転センサを用いたり、或いはモータの端子電圧とモータ電流を検出してこれら検出結果から推定演算すること等によって検出できる。
【０１４８】
また、上記実施形態では、モータ６が回転センサを備え、その回転センサによってモータ速度が検出されるものとしたが、これも一例に過ぎず、回転センサをどこに備えるか、延いては必要な情報（モータ速度やモータ回転角などのモータ６の回転状態）をどのようにして検出するかは、適宜決めることができる。そのため、モータ６として例えばブラシ付ＤＣモータを用いた場合は、モータ６に流れる電流に基づいて回転状態を推定する方法等を用いることによって回転状態を得るようにしてもよい。
【０１４９】
また、上記実施形態では、電動パワーステアリングシステム１の方式として、インターミディエイトシャフト５の回転をモータ６でアシストする、いわゆるシャフトアシスト式の構成を例に挙げて説明したが、これもあくまでも一例であり、例えばタイロッド８の往復運動（即ちステアリングギアボックス７内のラックの往復運動）をモータでアシストする、いわゆるラックアシスト式のものにも適用できるなど、種々のアシスト方式の電動パワーステアリングシステムに対して本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１…電動パワーステアリングシステム、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、４…トルクセンサ、５…インターミディエイトシャフト、６…モータ、６ａ…減速機構、７…
ステアリングギアボックス、８…タイロッド、９…ナックルアーム、１０…タイヤ、１１…車速センサ、２０…ベースアシスト部、２１…負荷推定器、２１ａ，４１，６６ｄ，６６ｅ…加算器、２１ｂ…ＬＰＦ、２２…目標生成部、２３…偏差演算器、２４…コントローラ部、３０…補正部、３１…トルク補正部、４２…電流ＦＢ部、５０…ＨＭＩ部、５１…伝達系特性設定部、５２…車両運動特性設定部、６０…伝達制御演算部、６１，８１，８２，８３…アシストコントローラ、６２…第１補正フィルタ、６３…第２補正フィルタ、６４…第３補正フィルタ、６５…伝達系スケジューラ、６５ａ…第１スケジューラ、６５ｂ…第２スケジューラ、６５ｃ…第３スケジューラ、６６，７４…重み付け部、６６ａ…第１積算器、６６ｂ…第２積算器、６６ｃ…第３積算器、７０…車両制御演算部、７１…第１車両運動コントローラ、７２…第２車両運動コントローラ、７３…車両系スケジューラ、８２ａ…積分器、８２ｂ…コントローラ、８３ａ…ゲインＫ、８３ｂ…コントローラ、１００…操舵系メカ
【図２】
0005533822.tif 000002
【図３】
0005533822.tif 000003
【図４】
0005533822.tif 000004
【図５】
0005533822.tif 000005
【図６】
0005533822.tif 000006
【図７】
0005533822.tif 000007
【図８】
0005533822.tif 000008
【図９】
0005533822.tif 000009
【図１０】
0005533822.tif 000010
【図１１】
0005533822.tif 000011
【図１２】
0005533822.tif 000012
【図１３】
0005533822.tif 000013
【図１４】
0005533822.tif 000014
【図１】
0005533822.tif 000015