(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操舵するハンドルと、
前記運転者の操舵によるトルクをアシストするための発生トルクを発生するトルク発生部と、
前記ハンドルと前記トルク発生部との間に設けられ、前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間で生じたねじれを、検出トルクとして検出するトルク検出部と、
前記検出トルクに基づいて、前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算するアシストトルク指令演算部と、
前記運転者が前記ハンドルを操舵させたときの前記トルク発生部側の回転速度を、トルク発生部側回転速度として検出する回転速度検出部と、
前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間に生じる回転速度の差を、差回転速度として演算する差回転速度演算部と、を備え、
前記差回転速度演算部は、前記検出トルクおよび前記トルク発生部側回転速度に基づいて、前記差回転速度を演算し、
前記トルク発生部は、前記アシストトルク指令および前記差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、前記発生トルクを発生する
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
前記差回転速度演算部は、前記検出トルクをハイパスフィルタ処理した信号と、前記トルク発生部側回転速度をハイパスフィルタ処理した信号とに基づいて、前記差回転速度を演算する
請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
前記差回転速度演算部は、２次以上のハイパスフィルタ処理を施す
請求項２に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
前記差回転速度演算部におけるハイパスフィルタ処理のカットオフ周波数は、前記運転者が前記ハンドルを操舵し得る周波数よりも高い値に設定される
請求項２または請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
運転者が操舵するハンドルと、
前記運転者の操舵によるトルクをアシストするための発生トルクを発生するトルク発生部と、
前記ハンドルと前記トルク発生部との間に設けられ、前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間で生じたねじれを、検出トルクとして検出するトルク検出部と、
前記検出トルクに基づいて、前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算するアシストトルク指令演算部と、
前記運転者が前記ハンドルを操舵させたときの前記ハンドル側の回転情報を、第１回転情報として検出する第１回転情報検出部と、
前記運転者が前記ハンドルを操舵させたときの前記トルク発生部側の回転情報を、第２回転情報として検出する第２回転情報検出部と、
前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間に生じる回転速度の差を、差回転速度として演算する差回転速度演算部と、を備え、
前記差回転速度演算部は、前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づいて、前記差回転速度を演算し、
前記トルク発生部は、前記アシストトルク指令および前記差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、前記発生トルクを発生する
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
運転者が操舵するハンドルと、
前記運転者の操舵によるトルクをアシストするための発生トルクを発生するトルク発生部と、
前記ハンドルと前記トルク発生部との間に設けられ、前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間で生じたねじれを、検出トルクとして検出するトルク検出部と、
前記検出トルクに基づいて、前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算するアシストトルク指令演算部と、
前記運転者が前記ハンドルを操舵させたときの前記トルク発生部側の回転速度を、トルク発生部側回転速度として検出する回転速度検出部と、
前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間に生じる回転速度の差を、差回転速度として演算する差回転速度演算部と、を備え、
前記差回転速度演算部は、前記発生トルクおよび前記トルク発生部側回転速度に基づいて、前記差回転速度を演算し、
前記トルク発生部は、前記アシストトルク指令および前記差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、前記発生トルクを発生する
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
運転者が操舵するハンドルと、前記運転者の操舵によるトルクをアシストするための発生トルクを発生するトルク発生部と、の間で生じたねじれを、検出トルクとして検出するトルク検出ステップと、
前記検出トルクに基づいて、前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算するアシストトルク指令演算ステップと、
前記運転者が前記ハンドルを操舵させたときの前記トルク発生部側の回転速度を、トルク発生部側回転速度として検出する回転速度検出ステップと、
前記ハンドル側と前記トルク発生部側との間に生じる回転速度の差を、前記検出トルクまたは前記発生トルクと、前記トルク発生部側回転速度とに基づいて、差回転速度として演算する差回転速度演算ステップと、
前記アシストトルク指令および前記差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、前記発生トルクを発生するトルク発生ステップと、
を有する電動パワーステアリング制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トルク発生部により運転者の操舵トルクをアシストするためのアシストトルクを発生する電動パワーステアリング制御装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車を操舵する際には、操舵トルクが必要になるので、アシストトルクを発生するモータ（回転機）等をステアリング軸に取り付け、運転者の操舵トルクをモータ等で発生したアシストトルクでアシストするような電動パワーステアリング制御装置が用いられる。【０００３】
ここで、モータ等で発生させるアシストトルクは、操舵トルクにほぼ比例するように設定されている。そのため、同じ回転数で回そうとした場合に、操舵トルクに対する比例ゲインを大きくすれば操舵トルクは小さくなり、比例ゲインを小さくすれば操舵トルクは大きくなる。すなわち、小さな操舵トルクで効果的にハンドルを回転させるためには、比例ゲインを大きくする必要がある。【０００４】
一方、比例ゲインを大きくしすぎると、ハンドルの振動や発振等といった現象が発生しやすくなる。ハンドルの振動は操舵時の不快感に、発振は不安定挙動にそれぞれ繋がるので、抑制することが望まれている。そこで、ハンドルの振動や発振等（以下、まとめて「振動」と称する）を相殺するための補償電流を、モータの目標電流に重畳する方法が提案されている。【０００５】
このような方法として、従来の電動式パワーステアリング制御装置では、検出されたモータ回転速度から操舵による速度成分を除去して、モータ回転速度の振動成分を取り出すことにより、モータ回転速度の振動成分を抑制するためのダンピング電流を演算して、モータ回転速度の振動を抑制している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６８６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に記載された電動式パワーステアリング制御装置では、モータ回転速度の振動を抑制するように、モータ回転速度の振動成分をフィードバックしてダンピング電流を演算している。これにより、モータ回転速度に含まれる振動成分が抑制される。【０００８】
ここで、電動パワーステアリング制御装置では、操舵トルクを検出するためのトルク検出部（例えば、トルクセンサ）を挟んで、ハンドル側とトルク発生部（例えば、モータ）側との間に回転速度の差（差回転速度）が生じる。【０００９】
そのため、トルク発生部側の回転速度（モータ回転速度）の振動を抑制するだけでは、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制することができず、例えば、ハンドルの切り返し時等に、運転者に不快なトルク振動を感じさせるという問題がある。【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制して、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度により生じるトルク振動を抑制することができる電動パワーステアリング制御装置およびその制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者が操舵するハンドルと、運転者の操舵によるトルクをアシストするための発生トルクを発生するトルク発生部と、ハンドルとトルク発生部との間に設けられ、ハンドル側とトルク発生部側との間で生じたねじれを、検出トルクとして検出するトルク検出部と、検出トルクに基づいて、運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算するアシストトルク指令演算部と、運転者がハンドルを操舵させたときのトルク発生部側の回転速度を、トルク発生部側回転速度として検出する回転速度検出部と、ハンドル側とトルク発生部側との間に生じる回転速度の差を、差回転速度として演算する差回転速度演算部と、を備え、差回転速度演算部は、検出トルクおよびトルク発生部側回転速度に基づいて、差回転速度を演算し、トルク発生部は、アシストトルク指令および差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、発生トルクを発生するものである。
【００１２】
また、この発明に係る電動パワーステアリング制御装置の制御方法は、運転者が操舵するハンドルと、運転者の操舵によるトルクをアシストするための発生トルクを発生するトルク発生部と、の間で生じたねじれを、検出トルクとして検出するトルク検出ステップと、検出トルクに基づいて、運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算するアシストトルク指令演算ステップと、運転者がハンドルを操舵させたときのトルク発生部側の回転速度を、トルク発生部側回転速度として検出する回転速度検出ステップと、ハンドル側とトルク発生部側との間に生じる回転速度の差を、検出トルクまたは発生トルクと、トルク発生部側回転速度とに基づいて、差回転速度として演算する差回転速度演算ステップと、アシストトルク指令および差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、発生トルクを発生するトルク発生ステップと、を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る電動パワーステアリング制御装置およびその制御方法によれば、トルク発生部（ステップ）は、運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令、およびハンドル側とトルク発生部側との間に生じる回転速度の差である差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、発生トルクを発生する。
そのため、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制して、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度により生じるトルク振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】一般的な電動パワーステアリング制御装置において、トルク発生部の制御対象を簡易的に示すブロック図である。
【図３】一般的な電動パワーステアリング制御装置において、発生トルク、操舵トルクおよび外乱トルクにそれぞれステップ入力を与えたときの検出トルクの時間変化を示すグラフである。
【図４】一般的な電動パワーステアリング制御装置において、発生トルクから検出トルクへの伝達特性、操舵トルクから検出トルクへの伝達特性および外乱トルクから検出トルクへの伝達特性を示すボード線図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置において、トルク発生部の制御対象をトルク制御部とともに簡易的に示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置において、アシストトルク指令にステップ入力を与えたときの検出トルクの時間変化を示すグラフである。
【図７】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置において、アシストトルク指令から検出トルクへの伝達特性および外乱トルクから検出トルクへの伝達特性を示すボード線図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置のトルク制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の差回転速度演算部の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置の差回転速度演算部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明に係る電動パワーステアリング制御装置およびその制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１６】
なお、以下の各実施の形態では、電動パワーステアリング制御装置としてコラム式のパワーステアリング制御装置を例に挙げて説明するが、これに限定されず、公知であるピニオン式やデュアルピニオン式、ラック式、電動油圧式のパワーステアリング制御装置であってもよい。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を示す概略図である。ここでは、電動パワーステアリング制御装置として、コラム式のパワーステアリング制御装置を模式的に示している。
【００１８】
図１において、この電動パワーステアリング制御装置は、ステアリング機構１０、トルク検出部１（例えば、トルクセンサ）、第１回転情報検出部２、第２回転情報検出部３、制御部２０およびトルク発生部３０を備えている。
【００１９】
ステアリング機構１０において、運転者がハンドル１１を左右に操舵させた場合、ハンドル１１が回転した分だけ第１シャフト１２が回転する。このとき、第１シャフト１２の回転には、トルク発生部３０からギヤ１３を介してトルクがアシストされる。第１シャフト１２の回転は、ジョイント１４を介して第２シャフト１５に伝達される。
【００２０】
第２シャフト１５の回転運動は、ピニオン１６によって直線運動に変換され、ラック１７に伝達される。このとき、ラック１７が軸方向に移動することで、タイロッド１８も軸方向に移動する。これにより、タイヤ１９が転蛇される。
【００２１】
トルク検出部１は、ハンドル１１とトルク発生部３０（ギヤ１３）との間に設けられている。運転者がハンドル１１を操舵しているときには、トルク検出部１を挟んでハンドル側とトルク発生部側との間でねじれが生じ、回転位置に差が生じる。トルク検出部１は、このねじれを検出し、検出トルクとして制御部２０に出力する。
【００２２】
第１回転情報検出部２は、運転者がハンドル１１を操舵させたときのハンドル側の回転情報を検出し、第１回転情報として制御部２０に出力する。第２回転情報検出部３は、運転者がハンドル１１を操舵させたときのトルク発生部側の回転情報を検出し、第２回転情報として制御部２０に出力する。
【００２３】
制御部２０は、トルク検出部１、第１回転情報検出部２および第２回転情報検出部３からそれぞれ出力された検出トルク、第１回転情報および第２回転情報に基づいて、アシストトルク指令および差回転速度を演算し、トルク発生部３０に出力する。制御部２０は、アシストトルク指令演算部２１と、差回転速度演算部２２とを有している。
【００２４】
アシストトルク指令演算部２１は、トルク検出部１からの検出トルクに基づいて、運転者の操舵をアシストするためのアシストトルク指令を演算する。差回転速度演算部２２は、第１回転情報検出部２および第２回転情報検出部３からの第１回転情報および第２回転情報に基づいて、トルク検出部１のハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を演算する。
【００２５】
具体的には、差回転速度演算部２２は、例えば第１回転情報がハンドル側の回転位置であり、第２回転情報がトルク発生部側の回転位置である場合に、第１回転情報と第２回転情報との偏差を演算し、この偏差を微分した値を差回転速度とする。また、差回転速度演算部２２は、第１回転情報を微分した値と第２回転情報を微分した値との偏差を、差回転速度としてもよい。
【００２６】
また、差回転速度演算部２２は、例えば第１回転情報がハンドル側の回転速度であり、第２回転情報がトルク発生部側の回転速度である場合に、第１回転情報と第２回転情報との偏差を演算し、この偏差を差回転速度としてもよい。
【００２７】
トルク発生部３０は、制御部２０からのアシストトルク指令および差回転速度に基づいて、発生トルクを出力し、ギヤ１３を介して運転者の操舵をアシストする。トルク発生部３０は、トルク制御部３１と、アクチュエータ３２とを有している。
【００２８】
トルク制御部３１は、アシストトルク指令演算部２１からのアシストトルク指令および差回転速度演算部２２からの差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、発生トルク指令を演算し、アクチュエータ３２に出力する。アクチュエータ３２は、トルク制御部３１からの発生トルク指令に基づいて、発生トルクを出力する。
【００２９】
以下、図２〜７を参照しながら、トルク制御部３１において、差回転速度演算部２２からの差回転速度に基づいて、補償トルクを設定する方法について説明する。図２は、トルク制御部３１を有しない一般的な電動パワーステアリング制御装置において、トルク発生部３０が制御する対象であるステアリング機構１０を制御対象１００として、制御対象１００を簡易的に示すブロック図である。
【００３０】
図２において、制御対象１００への入力は、操舵トルクτh、発生トルクτmおよび外乱トルクτdである。操舵トルクτhは、運転者が操舵時にハンドル１１に与えたトルクを示し、発生トルクτmは、トルク発生部３０により発生したトルクを示し、外乱トルクτdは、路面反力等の影響により発生したトルクを示している。
【００３１】
また、制御対象１００の出力は、ハンドル回転速度ωh、トルク発生部回転速度ωmおよび検出トルクＴＳＭである。ハンドル回転速度ωhは、第１回転情報検出部２で検出された第１回転情報から得られる。トルク発生部回転速度ωmは、第２回転情報検出部３で検出された第２回転情報から得られる回転速度ωhmに対して、ギヤ１３のギヤ比Ｇnを考慮して、ゲイン１０１で除算する（ギヤ比Ｇnを乗算する）ことにより得られる。検出トルクＴＳＭは、トルク検出部１で検出されたトルクを示している。
【００３２】
ここで、ねじりトルクによる反力が運転者の操舵するハンドル側にかかるので、加算器１０２で操舵トルクτhから検出トルクＴＳＭを減算したものが、ハンドル側の第１シャフト１２にかかるトルクになる。
【００３３】
また、トルク発生部３０で発生した発生トルクτmと、ギヤ比Ｇnを考慮してゲイン１０３で軸上換算した検出トルクＴＳＭと、ギヤ比Ｇnを考慮してゲイン１０４で軸上換算した外乱トルクτdとを加算器１０５で加算したものが、トルク発生部３０にかかるトルクになる。
【００３４】
また、検出トルクＴＳＭは、ハンドル側とトルク発生部側との間で生じるねじりトルクを検出したものなので、加算器１０６で、トルク発生部側の回転速度ωhmからハンドル回転速度ωhを減算して得られた差回転速度に、伝達関数１０７を乗算することにより得られる。
【００３５】
伝達関数１０７は、トルク検出部１での粘性および弾性項のみを考慮した場合における、ハンドル１１の軸上での差回転速度からトルクへの伝達関数である。伝達関数１０７において、Ｃsはトルク検出部１の粘性係数を示し、Ｋsはトルク検出部１のばね定数を示している。
【００３６】
また、伝達関数１０８は、静摩擦および動摩擦等の損失を無視し、慣性のみを考慮したときのハンドル１１におけるトルクから回転速度への伝達関数である。伝達関数１０８において、Ｊswはハンドル１１の慣性モーメントを示している。
【００３７】
また、伝達関数１０９は、静摩擦および動摩擦等の損失を無視して慣性のみを考慮したときのトルク発生部３０におけるトルクから回転速度への伝達関数である。伝達関数１０９において、Ｊmはトルク発生部３０の慣性モーメントを示している。
【００３８】
ここで、トルク検出部１は、ねじれ角によってトルクを検出するのが主な機能であり、粘性係数Ｃsは、ばね定数Ｋsに比べて微小である。そこで、粘性係数Ｃsを０に近似して検討しても、制御安定性の面で厳しい側の設定となり問題はないので、全ての実施の形態において、粘性係数Ｃsを０に近似して説明する。なお、粘性係数Ｃsを考慮してフィルタ関数を設計した場合についても、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００３９】
なお、伝達関数１０８の前後の関係式から、次式（１）が成立する。
【００４０】
【数１】
0006025974.tif 000002
【００４１】
また、伝達関数１０７の前後の関係式から、次式（２）が成立する。
【００４２】
【数２】
0006025974.tif 000003
【００４３】
また、伝達関数１０９の前後の関係式から、次式（３）が成立する。
【００４４】
【数３】
0006025974.tif 000004
【００４５】
ここで、式（１）から式（３）までを、検出トルクＴＳＭについて解くと、次式（４）が得られる。
【００４６】
【数４】
0006025974.tif 000005
【００４７】
このとき、固有振動数ωsは、次式（５）で表されることがわかる。
【００４８】
【数５】
0006025974.tif 000006
【００４９】
図３は、一般的な電動パワーステアリング制御装置において、発生トルクτm、操舵トルクτhおよび外乱トルクτdにそれぞれステップ入力を与えたときの検出トルクＴＳＭの時間変化を示すグラフである。図３から、何れの場合においても、検出トルクＴＳＭが固有振動数で振動していることがわかる。
【００５０】
図４は、一般的な電動パワーステアリング制御装置において、発生トルクτmから検出トルクＴＳＭへの伝達特性、操舵トルクτhから検出トルクＴＳＭへの伝達特性および外乱トルクτdから検出トルクＴＳＭへの伝達特性を示すボード線図である。図４から、固有振動数でゲインが非常に大きくなっており、図３に示されたような発振現象が発生することがわかる。
【００５１】
そこで、図５に示されるように、トルク制御部３１を、ゲイン１１０および加算器１１１で構成して、ゲイン１１２により得られた差回転速度ωdに応じて設定される補償トルクを考慮した発生トルクτmを与えることを考える。図５は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置において、トルク発生部３０の制御対象１００をトルク制御部３１とともに簡易的に示すブロック図である。
【００５２】
なお、図１において、発生トルクはアクチュエータ３２の出力であり、発生トルク指令はトルク制御部３１の出力であるが、発生トルクは、発生トルク指令から一意に決まるので、図５では、発生トルクと発生トルク指令とを等価なものとして、発生トルク指令に関する記載は省略する。
【００５３】
図５において、トルク発生部３０の軸上での差回転速度ωdは、ハンドル１１の軸上での差回転速度（ωh−ωhm）に、ゲイン１１２を乗算することで得られる。また、差回転速度ωdにゲイン１１０を乗算して得られる補償トルクを、加算器１１１でアシストトルク指令τm0から減算する。
【００５４】
ここで、差回転速度ωdは、次式（６）で表される。
【００５５】
【数６】
0006025974.tif 000007
【００５６】
また、加算器１１１での関係式として、次式（７）が成立する。
【００５７】
【数７】
0006025974.tif 000008
【００５８】
また、式（１）から式（３）まで、および式（７）を、検出トルクＴＳＭについて解くと、次式（８）が得られる。
【００５９】
【数８】
0006025974.tif 000009
【００６０】
このとき、ゲインＫrpを、次式（９）のように与える。
【００６１】
【数９】
0006025974.tif 000010
【００６２】
ここで、検出トルクＴＳＭは、式（５）、式（８）および式（９）により、次式（１０）で表される。すなわち、検出トルクＴＳＭは、制動比ζによって、減衰率を変更できる２次遅れの伝達関数として表される。
【００６３】
【数１０】
0006025974.tif 000011
【００６４】
図６は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置において、アシストトルク指令τm0にステップ入力を与えたときの検出トルクＴＳＭの時間変化を示すグラフである。上述した図３は、制動比ζが０の場合に相当しており、図６から、制動比ζを大きくすることで、振動を抑制できることがわかる。
【００６５】
図７は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置において、アシストトルク指令τm0から検出トルクＴＳＭへの伝達特性を示すボード線図である。図７において、制動比ζが０．１の場合には、固有振動数にピークがあり、さらに小さくして制動比ζを０としたものが上述した図４になる。一方、制動比ζを大きくして、例えば１とした場合には、固有振動数にあったゲインピークがなくなり、ボード線図上でも、振動を抑制できることがわかる。
【００６６】
以下、図１に示した差回転速度演算部２２およびトルク制御部３１の設定の一例を説明する。差回転速度演算部２２では、第１回転情報検出部２で検出された第１回転情報、および第２回転情報検出部３で検出された第２回転情報に基づいて、式（６）により、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度ωdが演算される。
【００６７】
また、トルク制御部３１では、差回転速度演算部２２で演算された差回転速度ωdに、ゲインＫrpを乗算して得られた補償トルクが、アシストトルク指令演算部２１で得られたアシストトルク指令τm0から、式（７）のように減算され、アクチュエータ３２への指令が演算される。
【００６８】
なお、上述した説明では、差回転速度ωdに対するゲインＫrpを、式（９）で与えたが、これに限定されず、トルク制御部３１を、図８に示されるようなブロックとしてもよい。図８は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置のトルク制御部３１の構成を示すブロック図である。
【００６９】
図８において、トルク制御部３１は、車速とゲインＫrpとの関係が記憶されたマップ１２１と、乗算器１２２と、加算器１２３とを有している。ここで、車速信号に基づいて、マップ１２１からゲインＫrpが演算される。車速信号は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＦｌｅｘＲａｙ等、公知の車載ネットワークによって得られる。
【００７０】
続いて、乗算器１２２において、差回転速度とゲインＫrpとが乗算されて、補償トルクが演算される。次に、加算器１２３において、アシストトルク指令から補償トルクが減算され、発生トルク指令が演算される。なお、図８のトルク制御部３１では、車速信号に基づいてゲインＫrpを切り替えたが、これに限定されず、ハンドル操舵角、加速度、ヨーレート等の車両情報によってゲインＫrpを切り替えてもよい。
【００７１】
特許文献１に記載された従来の電動式パワーステアリング制御装置では、トルク発生部側の回転速度に含まれる振動成分を抑制するのみで、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制することができないので、ハンドルの切り返し時等に、運転者に不快なトルク振動を感じさせるという問題があった。
これに対して、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、制動比ζを適切な値に設定することにより、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制して、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度により生じるトルク振動を抑制することができるという従来にない効果を得ることができる。
また、第１回転情報検出部２および第２回転情報検出部３を用いることにより、差回転速度を正確に検出することができる。
【００７２】
なお、上記実施の形態１では、差回転速度として、トルク発生部３０の軸上での差回転速度を用いたが、これに限定されず、ハンドル１１の軸上での差回転速度を用いて、ゲイン１１０にギヤ比の換算分を含めることにより、同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、上記実施の形態１では、トルク検出部１からの検出トルクのみに基づいて、アシストトルク指令演算部２１でアシストトルク指令を演算しているが、これに限定されず、制御安定性の確保のために、回転速度等の信号を用いて構成した補償器を通した検出トルクを用いてアシストトルク指令を演算しても、同様の効果を得ることができる。
【００７４】
また、上記実施の形態１では、第２回転情報検出部３を第１シャフト１２の軸上に設けたが、これに限定されず、トルク発生部３０の軸上に設けても、同様の効果を得ることができる。
【００７５】
また、上記実施の形態１では、検出トルクＴＳＭとトルク発生部回転速度ωmとが、負の相関関係を有するものとしたが、これに限定されず、検出トルクＴＳＭとトルク発生部回転速度ωmとが、正の相関関係を有するトルク検出部１を用いた電動パワーステアリング制御装置においても、同様の効果を得ることができる。
【００７６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、電動パワーステアリング制御装置が第１回転情報検出部２および第２回転情報検出部３を備えていたが、コストやスペース等の関係から、必ずしも回転情報検出部が２つあるとは限らない。
【００７７】
図９は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を示す概略図である。ここでは、電動パワーステアリング制御装置として、コラム式のパワーステアリング制御装置を模式的に示している。なお、以下において、上記実施の形態１と同様の部分については、説明を省略する。
【００７８】
図９において、この電動パワーステアリング制御装置は、ステアリング機構１０、トルク検出部１（例えば、トルクセンサ）、回転速度検出部４、制御部２０およびトルク発生部３０を備えている。
【００７９】
ステアリング機構１０において、運転者がハンドル１１を左右に操舵させた場合、ハンドル１１が回転した分だけ第１シャフト１２が回転する。このとき、第１シャフト１２の回転には、トルク発生部３０からギヤ１３を介してトルクがアシストされる。第１シャフト１２の回転は、ジョイント１４を介して第２シャフト１５に伝達される。
【００８０】
第２シャフト１５の回転運動は、ピニオン１６によって直線運動に変換され、ラック１７に伝達される。このとき、ラック１７が軸方向に移動することで、タイロッド１８も軸方向に移動する。これにより、タイヤ１９が転蛇される。
【００８１】
トルク検出部１は、ハンドル１１とトルク発生部３０（ギヤ１３）との間に設けられている。運転者がハンドル１１を操舵しているときには、トルク検出部１を挟んでハンドル側とトルク発生部側との間でねじれが生じ、回転位置に差が生じる。トルク検出部１は、このねじれを検出し、検出トルクとして制御部２０に出力する。
【００８２】
回転速度検出部４は、運転者がハンドル１１を回転させた場合における、トルク発生部３０のアクチュエータ３２（後述する）の回転速度を検出し、トルク発生部回転速度として制御部２０に出力する。
【００８３】
制御部２０は、トルク検出部１および回転速度検出部４からそれぞれ出力された検出トルクおよびトルク発生部回転速度に基づいて、アシストトルク指令および差回転速度を演算し、トルク発生部３０に出力する。制御部２０は、アシストトルク指令演算部２１と、差回転速度演算部２２Ａとを有している。
【００８４】
アシストトルク指令演算部２１は、トルク検出部１からの検出トルクに基づいて、アシストトルク指令を演算する。差回転速度演算部２２Ａは、トルク検出部１からの検出トルクおよび回転速度検出部４からのトルク発生部回転速度に基づいて、トルク検出部１のハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を演算する。
【００８５】
トルク発生部３０は、制御部２０からのアシストトルク指令および差回転速度に基づいて、発生トルクを出力し、ギヤ１３を介して運転者の操舵をアシストする。トルク発生部３０は、トルク制御部３１と、アクチュエータ３２とを有している。
【００８６】
トルク制御部３１は、アシストトルク指令演算部２１からのアシストトルク指令および差回転速度演算部２２Ａからの差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、発生トルク指令を演算し、アクチュエータ３２に出力する。アクチュエータ３２は、トルク制御部３１からの発生トルク指令に基づいて、発生トルクを出力する。
【００８７】
このとき、この発明の実施の形態２では、ハンドル回転速度ωhを検出することができないので、上記実施の形態１で示した式（６）に基づいて、差回転速度を演算することができない。
【００８８】
そこで、この発明の実施の形態２では、差回転速度演算部２２Ａにおいて、トルク検出部１からの検出トルクおよび回転速度検出部４からのトルク発生部回転速度に基づいて、トルク検出部１のハンドル側とトルク発生部側との差回転速度ωdを演算する方法について説明する。
【００８９】
まず、式（２）および式（６）から、次式（１１）が成立する。
【００９０】
【数１１】
0006025974.tif 000012
【００９１】
また、式（１１）を用いて展開すると、差回転速度ωdは、フィルタ関数ｆ（ｓ）、トルク発生部回転速度ωmおよび検出トルクＴＳＭを用いて、次式（１２）のように表される。
【００９２】
【数１２】
0006025974.tif 000013
【００９３】
ここで、ハンドル１１の慣性モーメントに比べて、トルク発生部３０の慣性モーメントが微小である場合には、トルク発生部回転速度ωmの振動に比べて、ハンドル回転速度ωhの振動が微小であると考えて、次式（１３）のように近似する。
【００９４】
【数１３】
0006025974.tif 000014
【００９５】
このとき、式（１２）および式（１３）から、差回転速度ωdは、次式（１４）で表される。
【００９６】
【数１４】
0006025974.tif 000015
【００９７】
以下、図９に示した差回転速度演算部２２Ａおよびトルク制御部３１の設定の一例を説明する。差回転速度演算部２２Ａでは、トルク検出部１で検出された検出トルクおよび回転速度検出部４で検出されたトルク発生部回転速度に基づいて、式（１４）により、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度ωdが演算される。
【００９８】
図１０は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の差回転速度演算部２２Ａの構成を示すブロック図である。図１０において、検出トルクに、伝達関数１３１を乗算することで、式（１４）の第２項が得られる。また、トルク発生部回転速度に、伝達関数１３２を乗算することで、式（１４）の第１項が得られる。また、加算器１３３において、得られた式（１４）の第１項から第２項を減算することで、差回転速度ωdが得られる。
【００９９】
また、トルク制御部３１では、差回転速度演算部２２Ａで演算された差回転速度ωdに、ゲインＫrpを乗算して得られた補償トルクが、アシストトルク指令演算部２１で得られたアシストトルク指令τm0から、式（７）のように減算され、アクチュエータ３２への発生トルク指令が演算される。このとき、上述した実施の形態１と同様に、ゲインＫrpを、車速信号等のパラメータに基づいて切り替えてもよい。
【０１００】
また、フィルタ関数ｆ（ｓ）を、例えばゲインＫfのみから構成されるものとすれば、差回転速度ωdは、次式（１５）で表される。すなわち、差回転速度ωdは、トルク発生部回転速度ωmと検出トルクＴＳＭの微分とで表される。
【０１０１】
【数１５】
0006025974.tif 000016
【０１０２】
特許文献１に記載された従来の電動式パワーステアリング制御装置では、トルク発生部側の回転速度に含まれる振動成分を抑制するのみで、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制することができないので、ハンドルの切り返し時等に、運転者に不快なトルク振動を感じさせるという問題があった。
これに対して、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、制動比ζを適切な値に設定することにより、ハンドル側の回転情報を検出することなく、差回転速度により生じるトルク振動を抑制することができるという従来にない効果を得ることができる。
【０１０３】
また、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、トルク検出部で検出された検出トルクと、回転速度検出部で検出されたトルク発生部回転速度とに基づいて、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を演算することができるという従来にない効果を得ることができる。
【０１０４】
なお、上記実施の形態２では、差回転速度として、トルク発生部３０の軸上での差回転速度を用いたが、これに限定されず、ハンドル１１の軸上での差回転速度を用いて、ゲイン１１０にギヤ比の換算分を含めることにより、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
また、上記実施の形態２では、トルク検出部１からの検出トルクのみに基づいて、アシストトルク指令演算部２１でアシストトルク指令を演算しているが、これに限定されず、制御安定性の確保のために、回転速度等の信号を用いて構成した補償器を通した検出トルクを用いてアシストトルク指令を演算しても、同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
また、上記実施の形態２では、検出トルクＴＳＭとトルク発生部回転速度ωmとが、負の相関関係を有するものとしたが、これに限定されず、検出トルクＴＳＭとトルク発生部回転速度ωmとが、正の相関関係を有するトルク検出部１を用いた電動パワーステアリング制御装置においても、同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、フィルタ関数ｆ（ｓ）を、ゲインＫfから構成されるものと定めたが、式（１５）に示されるように、検出トルクＴＳＭの微分を用いられるので、トルク検出部１の仕様によっては、検出トルクＴＳＭの高い周波数帯域のノイズが増幅されたものが、差回転速度ωdに流入する可能性がある。
【０１０８】
そこで、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置は、検出トルクをハイパスフィルタ処理した信号と、トルク発生部回転速度をハイパスフィルタ処理した信号とに基づいて、差回転速度を演算する差回転速度演算部（図示せず）を備える。
【０１０９】
具体的には、この発明の実施の形態３では、フィルタ関数ｆ（ｓ）を、次式（１６）で表されるような、１次のハイパスフィルタとする。
【０１１０】
【数１６】
0006025974.tif 000017
【０１１１】
このとき、式（１２）および式（１６）から、差回転速度ωdは、次式（１７）で表される。
【０１１２】
【数１７】
0006025974.tif 000018
【０１１３】
また、ハイパスフィルタのカットオフ周波数よりも高い領域では、ハンドル回転速度ωhの振動が微小であると考えると、差回転速度ωdは、次式（１８）で表される。
【０１１４】
【数１８】
0006025974.tif 000019
【０１１５】
これにより、トルク発生部回転速度ωmをハイパスフィルタ処理した信号と、検出トルクＴＳＭをハイパスフィルタ処理した信号とに基づいて、差回転速度ωdを演算することができる。
【０１１６】
ここで、上記実施の形態２では、式（１５）のように、差回転速度ωdが検出トルクＴＳＭの微分成分で表されていたのに対して、この発明の実施の形態３では、式（１８）のように、差回転速度ωdを、検出トルクＴＳＭをハイパスフィルタ処理した信号で表すことができる。
【０１１７】
このように、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、高い周波数帯域において、検出トルクＴＳＭに対するゲインがω1Ｇn／Ｋsとなるので、高い周波数帯域において検出トルクＴＳＭのノイズの影響を低減することができるという従来にない効果を得ることができる。
【０１１８】
また、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、操舵可能周波数よりも高く設定することにより、ハンドル回転速度ωhは、操舵可能周波数以下の帯域の成分のみであると考えられるので、ハンドル回転速度ωhの項を０とみなす際の近似誤差を抑制することができる。
【０１１９】
さらに、差回転速度演算部でのハイパスフィルタ処理のカットオフ周波数を、運転者がハンドル１１を操舵し得る周波数よりも高くすることにより、運転者が操舵した際に、演算により得られる差回転速度の精度を向上させることができるという従来にない効果を得ることができる。
【０１２０】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、フィルタ関数ｆ（ｓ）を１次のハイパスフィルタと定めて、ハンドル回転速度ωhの項を０とみなすこととした。また、ハンドル回転速度ωhは、操舵トルクτhを用いて式（１）で表される。また、式（１２）に式（１）を代入すると、次式（１９）が得られる。
【０１２１】
【数１９】
0006025974.tif 000020
【０１２２】
ここで、フィルタ関数ｆ（ｓ）を、式（１６）のように、１次のハイパスフィルタとした場合には、式（１９）の第３項は、操舵トルクτhと検出トルクＴＳＭとの差（τh−ＴＳＭ）に対してローパスフィルタ処理を施したものに、ゲインを乗算した値になる。そのため、フィルタのカットオフ周波数以下の低い周波数成分が残ることになり、差回転速度ωdの演算精度が低減する恐れがある。
【０１２３】
そこで、この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置は、２次以上のハイパスフィルタ処理をする差回転速度演算部（図示せず）を備える。
【０１２４】
具体的には、この発明の実施の形態４では、フィルタ関数ｆ（ｓ）を、次式（２０）で表されるような、２次のハイパスフィルタとする。
【０１２５】
【数２０】
0006025974.tif 000021
【０１２６】
このとき、式（１９）および式（２０）から、差回転速度ωdは、次式（２１）で表される。
【０１２７】
【数２１】
0006025974.tif 000022
【０１２８】
式（２１）において、操舵トルクτhと検出トルクＴＳＭとの差は、フィルタのカットオフ周波数以上の周波数帯域成分では、微小であると考えられるので、操舵トルクτhと検出トルクＴＳＭとの差（τh−ＴＳＭ）の項を０とみなす。すなわち、差回転速度ωdは、次式（２２）で表すことができる。
【０１２９】
【数２２】
0006025974.tif 000023
【０１３０】
これにより、トルク発生部回転速度ωmに対して２次のハイパスフィルタ処理を施した信号と、検出トルクＴＳＭに対して１次および２次のハイパスフィルタ処理を施した信号とに基づいて、差回転速度ωdを演算することができる。
【０１３１】
ここで、上記実施の形態３では、差回転速度ωdの近似を行う際に、式（１７）から式（１８）のように、操舵トルクτhと検出トルクＴＳＭとの差をローパスフィルタ処理した成分を０としていた。これに対して、この発明の実施の形態４では、２次のハイパスフィルタを用いることにより、式（２１）から式（２２）のように、精度よく０に近似することができるので、差回転速度ωdを精度よく演算できるという従来にない効果を得ることができる。
【０１３２】
また、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、操舵可能周波数よりも高く設定することにより、操舵トルクτhと検出トルクＴＳＭとの差（τh−ＴＳＭ）は、操舵可能周波数以下の帯域の成分のみであると考えられるので、ハンドル回転速度ωhの項を０とみなす際の近似誤差を抑制することができる。
【０１３３】
さらに、差回転速度演算部でのハイパスフィルタ処理のカットオフ周波数を、運転者がハンドル１１を操舵し得る周波数よりも高くすることにより、運転者が操舵した際に、演算により得られる差回転速度の精度を向上させることができるという従来にない効果を得ることができる。
【０１３４】
なお、上記実施の形態４では、差回転速度演算部のフィルタ関数として、２次のハイパスフィルタを用いたが、これに限定されず、２次以上のハイパスフィルタ処理を用いても、同様の効果を得ることができる。
【０１３５】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、電動パワーステアリング制御装置が第１回転情報検出部２および第２回転情報検出部３を備えていたが、コストやスペース等の関係から、必ずしも回転情報検出部が２つあるとは限らない。
【０１３６】
図１１は、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を示す概略図である。ここでは、電動パワーステアリング制御装置として、コラム式のパワーステアリング制御装置を模式的に示している。なお、以下において、上記実施の形態１と同様の部分については、説明を省略する。
【０１３７】
図１１において、この電動パワーステアリング制御装置は、ステアリング機構１０、トルク検出部１（例えば、トルクセンサ）、回転速度検出部４、制御部２０およびトルク発生部３０を備えている。
【０１３８】
ステアリング機構１０において、運転者がハンドル１１を左右に操舵させた場合、ハンドル１１が回転した分だけ第１シャフト１２が回転する。このとき、第１シャフト１２の回転には、トルク発生部３０からギヤ１３を介してトルクがアシストされる。第１シャフト１２の回転は、ジョイント１４を介して第２シャフト１５に伝達される。
【０１３９】
第２シャフト１５の回転運動は、ピニオン１６によって直線運動に変換され、ラック１７に伝達される。このとき、ラック１７が軸方向に移動することで、タイロッド１８も軸方向に移動する。これにより、タイヤ１９が転蛇される。
【０１４０】
トルク検出部１は、ハンドル１１とトルク発生部３０（ギヤ１３）との間に設けられている。運転者がハンドル１１を操舵しているときには、トルク検出部１を挟んでハンドル側とトルク発生部側との間でねじれが生じ、回転位置に差が生じる。トルク検出部１は、このねじれを検出し、検出トルクとして制御部２０に出力する。
【０１４１】
回転速度検出部４は、運転者がハンドル１１を回転させた場合における、トルク発生部３０のアクチュエータ３２（後述する）の回転速度を検出し、トルク発生部回転速度として制御部２０に出力する。
【０１４２】
制御部２０は、トルク検出部１および回転速度検出部４からそれぞれ出力された検出トルクおよびトルク発生部回転速度、並びにトルク発生部３０のトルク制御部３１（後述する）で演算された発生トルク指令に基づいて、アシストトルク指令および差回転速度を演算し、トルク発生部３０に出力する。制御部２０は、アシストトルク指令演算部２１と、差回転速度演算部２２Ｂとを有している。
【０１４３】
アシストトルク指令演算部２１は、トルク検出部１からの検出トルクに基づいて、アシストトルク指令を演算する。差回転速度演算部２２Ｂは、回転速度検出部４からのトルク発生部回転速度およびトルク制御部３１からの発生トルク指令に基づいて、トルク検出部１のハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を演算する。
【０１４４】
トルク発生部３０は、制御部２０からのアシストトルク指令および差回転速度に基づいて、発生トルクを出力し、ギヤ１３を介して運転者の操舵をアシストする。トルク発生部３０は、トルク制御部３１と、アクチュエータ３２とを有している。
【０１４５】
トルク制御部３１は、アシストトルク指令演算部２１からのアシストトルク指令および差回転速度演算部２２Ｂからの差回転速度に応じて設定される補償トルクに基づいて、発生トルク指令を演算し、アクチュエータ３２に出力する。
【０１４６】
アクチュエータ３２は、トルク制御部３１からの発生トルク指令に基づいて、発生トルクを出力する。ここで、発生トルクは、発生トルク指令から一意に決まるので、発生トルク指令に基づいて演算することは、発生トルクに基づいて演算することと変わりはない。
【０１４７】
このとき、この発明の実施の形態５では、ハンドル回転速度ωhを検出することができないので、上記実施の形態１で示した式（６）に基づいて、差回転速度を演算することができない。
【０１４８】
そこで、この発明の実施の形態５では、差回転速度演算部２２Ｂにおいて、回転速度検出部４からのトルク発生部回転速度およびトルク制御部３１からの発生トルク指令に基づいて、トルク検出部１のハンドル側とトルク発生部側との差回転速度ωdを演算する方法について説明する。
【０１４９】
図１２は、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置の差回転速度演算部２２Ｂの構成を示すブロック図である。図１２では、差回転速度演算部２２Ｂの設定の一例として、オブザーバを用いた制御ブロックを示している。なお、図１２中、例えば文字ωに「＾」が付されたものは、この明細書において、ω（ハット）と記載する。
【０１５０】
図１２において、ωh（ハット）はハンドル回転速度推定値を示し、ωm（ハット）はトルク発生部回転速度推定値を示し、ＴＳＭ（ハット）は検出トルク推定値を示している。また、Ｇnはギヤ１３のギヤ比を示し、Ｊswはハンドル１１の慣性モーメントを示し、Ｊmはトルク発生部３０の慣性モーメントを示し、Ｃsはトルク検出部１の粘性係数を示し、Ｋsはトルク検出部１のばね定数を示している。
【０１５１】
また、図１２において、差回転速度演算部２２Ｂは、ゲイン（ｇ1）１４１、加算器１４２、ゲイン（１／Ｇn）１４３、加算器１４４、ゲイン（１／Ｇn）１４５、ゲイン（ｇ2）１４６、加算器１４７、伝達関数（図１の伝達関数１０８と同一）１４８、伝達関数（図１の伝達関数１０７と同一）１４９、伝達関数（図１の伝達関数１０９と同一）１５０、ゲイン（ｇ3）１５１、加算器１５２、加算器１５３、ゲイン（１／Ｇn）１５４、ゲイン（Ｇn）１５５および加算器１５６から構成される。
【０１５２】
ここで、トルク検出部１は、ねじれ角によってトルクを検出するのが主な機能であり、粘性係数Ｃsは、ばね定数Ｋsに比べて微小である。そこで、粘性係数Ｃsを０に近似して検討しても、制御安定性の面で厳しい側の設定となり問題はないので、全ての実施の形態において、粘性係数Ｃsを０に近似して説明する。なお、粘性係数Ｃsを考慮してフィルタ関数を設計した場合についても、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【０１５３】
なお、ハンドル回転速度推定値ωh（ハット）、トルク発生部回転速度推定値ωm（ハット）、検出トルク推定値ＴＳＭ（ハット）および差回転速度ωdの関係式は、次式（２３）で表される。
【０１５４】
【数２３】
0006025974.tif 000024
【０１５５】
また、式（２３）から、オブザーバの特性方程式は、次式（２４）で表される。
【０１５６】
【数２４】
0006025974.tif 000025
【０１５７】
ここで、制御安定性を確保するためには、例えば、式（２４）の解が、バタワースの極配置となるようにすればよい。このとき、オブザーバの特性方程式は、次式（２５）を満たす。
【０１５８】
【数２５】
0006025974.tif 000026
【０１５９】
すなわち、式（２４）および式（２５）の特性方程式から、制御安定性を確保するためには、ゲインｇ1、ゲインｇ2およびゲインｇ3が次式（２６）を満たせばよいことがわかる。
【０１６０】
【数２６】
0006025974.tif 000027
【０１６１】
また、式（２３）および式（２６）により、差回転速度ωdを、次式（２７）のように、トルク発生部回転速度および発生トルクから演算すればよい。
【０１６２】
【数２７】
0006025974.tif 000028
【０１６３】
このとき、式（２５）の特性方程式の極を表すωbを、速度制御応答周波数に比べて十分に大きな値とすれば、オブザーバの応答性が、速度制御の応答性に与える影響を無視することができる。
【０１６４】
以下、図１１に示した差回転速度演算部２２Ｂおよびトルク制御部３１の設定の一例を説明する。差回転速度演算部２２Ｂでは、回転速度検出部４で検出されたトルク発生部回転速度およびトルク制御部３１で演算された発生トルク指令に基づいて、式（２３）により、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度ωdが演算される。
【０１６５】
また、トルク制御部３１では、差回転速度演算部２２Ｂで演算された差回転速度ωdに、ゲインＫrpを乗算して得られた補償トルクが、アシストトルク指令演算部２１で得られたアシストトルク指令τm0から、式（７）のように減算され、アクチュエータ３２への発生トルク指令が演算される。このとき、上述した実施の形態１と同様に、ゲインＫrpを、車速信号等のパラメータに基づいて切り替えてもよい。
【０１６６】
特許文献１に記載された従来の電動式パワーステアリング制御装置では、トルク発生部側の回転速度に含まれる振動成分を抑制するのみで、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を抑制することができないので、ハンドルの切り返し時等に、運転者に不快なトルク振動を感じさせるという問題があった。
【０１６７】
これに対して、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、制動比ζを適切な値に設定することにより、ハンドル側の回転情報を検出することなく、差回転速度により生じるトルク振動を抑制することができるという従来にない効果を得ることができる。
【０１６８】
また、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、回転速度検出部で検出されたトルク発生部回転速度と、トルク制御部で演算された発生トルク指令とに基づいて、ハンドル側とトルク発生部側との差回転速度を演算するので、検出トルクのノイズ除去の際の遅れや検出トルクの特性による影響を受けないという従来にない効果を得ることができる。
【０１６９】
なお、上記実施の形態５では、差回転速度として、トルク発生部３０の軸上での差回転速度を用いたが、これに限定されず、ハンドル１１の軸上での差回転速度を用いて、ゲイン１１０にギヤ比の換算分を含めることにより、同様の効果を得ることができる。
【０１７０】
また、上記実施の形態５では、トルク検出部１からの検出トルクのみに基づいて、アシストトルク指令演算部２１でアシストトルク指令を演算しているが、これに限定されず、制御安定性の確保のために、回転速度等の信号を用いて構成した補償器を通した検出トルクを用いてアシストトルク指令を演算しても、同様の効果を得ることができる。
【０１７１】
また、上記実施の形態５では、検出トルクＴＳＭとトルク発生部回転速度ωmとが、負の相関関係を有するものとしたが、これに限定されず、検出トルクＴＳＭとトルク発生部回転速度ωmとが、正の相関関係を有するトルク検出部１を用いた電動パワーステアリング制御装置においても、同様の効果を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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