(57)【要約】【課題】振動抽出フィルタや制御ゲインを、外乱振動抑制効果を最適にするように可変化し、モータの発生するトルクリップルやコギングトルクなどの外乱振動成分を十分に低減することが可能である。【解決手段】操舵トルクを示す検出操舵トルク信号Ｔｓｐに基づいて目標電流Ｉｔを演算するアシストマップ２０と、目標電流Ｉｔに基づいてモータ５に流れる電流を制御する電流制御手段３と、操舵トルク信号Ｔｓｒをフィルタ処理することで振動成分信号を出力する振動抽出フィルタ８と、振動成分信号に基づいて外乱補償指令Ｔｒｃを演算するＢＰＦゲイン９と、モータ５の回転速度に基づいて振動抽出フィルタ８のフィルタ周波数を補正するＢＰＦ周波数マップ１５とを備え、操舵トルク信号Ｔｓｒに外乱補償指令Ｔｒｃを加算した信号を新たに操舵トルク信号としてアシストマップ２０が処理を行なう。【選択図】図１
2011121383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを示す検出操舵トルク信号に基づいて目標電流を演算するアシストマップと、
前記目標電流に基づいて、モータに流れる電流を制御する電流制御手段と、
前記操舵トルク信号あるいは前記モータの回転角度あるいは回転速度をフィルタ処理することで振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、
前記振動成分信号に基づいて外乱補償指令を演算する振動抑制制御ゲインと、
前記モータあるいは前記ステアリングホイールの回転速度に基づいて前記振動抽出フィルタのフィルタ周波数を補正するフィルタ周波数補正手段と
を備え、
前記操舵トルク信号あるいは前記目標電流に、前記外乱補償指令を加算あるいは減算した信号を新たに操舵トルク信号あるいは目標電流として、前記アシストマップあるいは前記電流制御手段による処理を行なう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】
前記フィルタ周波数補正手段は、外乱伝達特性が極小値を取る箇所が外乱周波数に概ね一致するように、フィルタ周波数を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
モータあるいはステアリングホイールの回転速度に基づいて前記振動抑制制御ゲインを補正する制御ゲイン補正手段を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
前記制御ゲイン補正手段は、アシストマップによる制御ループの発振周波数付近で前記振動抑制制御ゲインを低下させるよう補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
前記操舵トルク信号あるいはモータの回転角度あるいは回転速度に対して低周波除去効果と位相進み効果を与えた進み成分信号を出力するハイパスフィルタと、
前記進み成分信号に基づいて進み補償指令を演算する進み補償ゲインと
を備え、
前記進み補償指令を前記外乱補償指令に加算したものを新たに外乱補償指令とする
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
モータあるいはステアリングホイールの回転速度に基づいて前記ハイパスフィルタのフィルタ周波数を補正するハイパスフィルタ周波数補正手段と、
モータあるいはステアリングホイールの回転速度に基づいて前記進み補償ゲインを補正する進み補償ゲイン補正手段と
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
操舵方向の反転を検出し重み係数を出力する切返し検出部を備え、
前記制御ゲイン補正手段において、前記重み係数と前記回転速度に応じて、前記振動抑制制御ゲインを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項８】
前記制御ゲイン補正手段において、前記電流と前記回転速度に応じて、前記振動抑制制御ゲインを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項９】
操舵方向の反転を検出し重み係数を出力する切返し検出部を備え、
前記進み補償ゲイン補正手段において、前記重み係数と前記回転速度に応じて、前記進み補償ゲインを補正する
ことを特徴とする請求項６に記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１０】
前記進み補償ゲイン補正手段において、前記電流と前記回転速度に応じて、前記進み補償ゲインを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の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】
この発明は、自動車の運転者の操舵トルクをアシストする電動パワーステアリング制御装置に関し、特に外乱などによる振動を抑制するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置では、操舵トルクに略々比例するアシストトルクを定め、この比例関係であるトルク比例ゲインを大きく取ることにより、自動車の運転者の操舵トルクを低減するとともに、適切な操舵フィーリングを与えることが行なわれている。
【０００３】
さらに、電動パワーステリング装置では、モータが発生するトルクリップルやコギングトルク、ギヤの歯に同期して発生する脈動、および、シミー振動などの外乱による振動（外乱振動）を抑制し、運転者のフィーリング（振動フィーリング）を向上することが求められている。
【０００４】
従来の電動パワーステアリング制御装置においては、例えば特許文献１に記載のようなものがある。これは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）と位相補償器を備え、ＢＰＦにて外乱による振動成分を抽出し、さらに位相補償器によって位相特性を改善して、ゲイン倍したものを目標電流に加算してフィードバックすることで、外乱を抑制する効果を高めるものである。このときに、ＢＰＦの中心周波数と位相補償量とゲインを車速により可変にして車両特性に合わせた特性にすることができるとしている。
【０００５】
また、別の従来の電動パワーステアリング装置として、例えば特許文献２に記載のようなものがある。これも、ＢＰＦによる振動成分の抽出を行い、その振動成分をフィードバックすることで外乱を抑制するものであり、ＢＰＦの周波数を車速により可変にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５１２７８号公報
【特許文献２】特許４２２９９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載のような従来の電動パワーステアリング装置においては、ＢＰＦの周波数を可変にする際に、車速により推定される外乱の振動周波数がＢＰＦの通過帯域に含まれるようにし、位相ずれが生じることなく外乱振動が抽出されるように設定されているだけであり、外乱振動を抑制するためにＢＰＦの周波数を最適化するようには構成されていない。そのため、外乱振動抑制効果は期待できないという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載のような従来の電動パワーステアリング装置においては、操舵角速度やモータ回転速度などに応じてＢＰＦやゲインを可変にする場合に、外乱振動の周波数をどのように演算し、その周波数に対してどのようにＢＰＦやゲインを可変にすれば外乱振動抑制効果を向上できるかについては、何ら意図されておらず、そのことについては全く記されていない。従って、特許文献１においても、当然に外乱振動抑制効果は期待できないという問題点があった。また、特許文献１においては、外乱振動を単純に抽出するようにＢＰＦの周波数が設定されるのみであるので、位相特性を改善するために、新たに位相補償器を追加する必要があるという問題点もあった。
【０００９】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、振動抽出フィルタや制御ゲインを、外乱振動抑制効果を最適にするように可変化し、モータの発生するトルクリップルやコギングトルクなどの外乱振動成分を十分に低減することが可能な電動パワーステアリング制御装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを示す検出操舵トルク信号に基づいて目標電流を演算するアシストマップと、前記目標電流に基づいて、モータに流れる電流を制御する電流制御手段と、前記操舵トルク信号あるいは前記モータの回転角度あるいは回転速度をフィルタ処理することで振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、前記振動成分信号に基づいて外乱補償指令を演算する振動抑制制御ゲインと、前記モータあるいは前記ステアリングホイールの回転速度に基づいて前記振動抽出フィルタのフィルタ周波数を補正するフィルタ周波数補正手段とを備え、前記操舵トルク信号あるいは前記目標電流に、前記外乱補償指令を加算あるいは減算した信号を新たに操舵トルク信号あるいは目標電流として、前記アシストマップあるいは前記電流制御手段による処理を行なうことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを示す検出操舵トルク信号に基づいて目標電流を演算するアシストマップと、前記目標電流に基づいて、モータに流れる電流を制御する電流制御手段と、前記操舵トルク信号あるいは前記モータの回転角度あるいは回転速度をフィルタ処理することで振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、前記振動成分信号に基づいて外乱補償指令を演算する振動抑制制御ゲインと、前記モータあるいは前記ステアリングホイールの回転速度に基づいて前記振動抽出フィルタのフィルタ周波数を補正するフィルタ周波数補正手段とを備え、前記操舵トルク信号あるいは前記目標電流に、前記外乱補償指令を加算あるいは減算した信号を新たに操舵トルク信号あるいは目標電流として、前記アシストマップあるいは前記電流制御手段による処理を行なうことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置であるので、振動抽出フィルタや制御ゲインを、外乱振動抑制効果を最適にするように可変化し、モータの発生するトルクリップルやコギングトルクなどの外乱振動成分を十分に低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置における振動抽出フィルタの周波数特性をグラフで示した説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置におけるＢＰＦ周波数マップを示した入出力特性図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置におけるＢＰＦゲインマップを示した入出力特性図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置における外乱伝達特性の例であり（外乱振動が６０Ｈｚのとき）、本発明による外乱振動の抑制効果を表した説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置における外乱伝達特性の例であり（外乱振動が３０Ｈｚのとき）、本発明による外乱振動の抑制効果を表した説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置における開ループ一巡伝達関数（外乱振動が３０Ｈｚのとき）を表した説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置における外乱伝達特性の例であり、本発明による外乱振動の抑制効果を表した説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置におけるＢＰＦ周波数マップを示した入出力特性図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置におけるＢＰＦゲインマップを示した入出力特性図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置におけるＨＰＦ周波数マップを示した入出力特性図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置におけるＨＰＦゲインマップを示した入出力特性図である。
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態２における外乱伝達特性の例であり、本発明による外乱振動の抑制効果を表した説明図であり（外乱振動が３０Ｈｚのとき）、（ｂ）本発明の実施の形態２における開ループ一巡伝達関数を表した説明図である（外乱振動が３０Ｈｚのとき）。
【図１５】本発明の実施の形態２における外乱伝達特性の例であり、本発明による外乱振動の抑制効果を表した説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置における切返し検出部の動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置における重み係数の一例を示した波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。なお、電動パワーステアリング装置そのものの詳細説明はここでは割愛するが、既に周知の構成のものでよく、例えば、上記特許文献１及び２にて説明のものを参照することができる。
【００１４】
図１において、１はトルクセンサ、２は位相補償器、３は電流制御手段、４は駆動回路、５はモータ、６は電流検出手段、７は回転速度検出手段、８は振動抽出フィルタ、９は振動抑制制御ゲイン（ＢＰＦゲイン）、１０は加算器、１４はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１５はＢＰＦ周波数マップ、１６はＢＰＦゲインマップ、１９は飽和手段、２０はアシストマップである。
【００１５】
動作について説明する。
運転者が操舵した場合の運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクτ０を、周知のトーションバー等を用いたトルクセンサ１にて検出し、このトルクセンサ１からの出力に基づいて、位相補償器２が、アシストマップ２０によるフィードバックゲイン増大時に生じ易くなる発振振動に対する安定余裕を稼ぐべく発振周波数付近で位相を進ませ、操舵トルク信号Ｔｓｐを得る。次に、後で説明する外乱補償指令Ｔｒｃを加算器１０にて操舵トルク信号Ｔｓｐに加算することにより操舵トルク信号を補正し、この補正された操舵トルク信号に基づいてアシストマップ２０において、モータ５に与えられる目標電流Ｉｔを演算する。なお、アシストマップ２０には、車両の速度を検出した信号である車速Ｖｘも入力され、車速Ｖｘによりアシストマップ２０の入出力特性が変更される。こうして、アシストマップ２０から出力された目標電流Ｉｔが、電流制御手段３および駆動回路４を介してモータ５に与えられ、モータ５の回転速度が、回転速度検出手段７により検出される。なお、回転速度検出手段７の構成は特に限定されるものではなく、周知のものでよい。電流制御手段３および駆動回路４については後述する。また、上記の説明においては、外乱補償指令Ｔｒｃにより、操舵トルク信号を補正すると説明したが、この場合に限らず、目標電流Ｉｔを補正するようにしてもよい。
【００１６】
次に、外乱補償指令Ｔｒｃの生成に関わる部分について説明する。図２に示す入出力特性を有する振動抽出フィルタ８により、位相補償器２からの操舵トルク信号Ｔｓｐをフィルタリングすることにより、操舵トルク信号Ｔｓｐから、操舵成分やノイズ成分など外乱振動以外の成分を低減し、概ね外乱振動成分を抽出して、振動成分信号Ｓｂを出力する。なお、後述するように、フィルタ周波数の設定によっては、同時に外乱振動成分の位相を補正することもできる。また、振動抽出フィルタ８においてフィルタ処理する対象は、操舵トルク信号Ｔｓｐではなく、モータ５の回転角度あるいは回転速度であってもよい。振動抽出フィルタ８の構成については、後で説明する。次に、振動成分信号Ｓｂに対して、振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲイン（Ｋｂｐｆ）９を乗算して、ＢＰＦ補償指令Ｔｂを演算する。ＢＰＦ補償指令Ｔｂに対して、飽和手段１９によって飽和処理を施して、外乱補償指令Ｔｒｃを生成する。振動抽出フィルタ８であるＢＰＦの中心周波数とＢＰＦゲイン９については、次のようにして、モータの回転速度に応じて可変とする構成をなす。
【００１７】
回転速度検出手段７により検出された回転速度検出信号ωｍに対して、振動成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４によりフィルタ処理を施し、回転速度信号Ｓｎを得る。回転速度信号Ｓｎに基づいて、外乱周波数換算手段２３にて、外乱周波数信号ｆｄを演算する。次に、ＢＰＦ周波数マップ１５とＢＰＦゲインマップ１６に対して、外乱周波数信号ｆｄを入力し、それぞれ、図３、図４に示す特性に従って、ＢＰＦ中心周波数ｆｂｐｆとＢＰＦゲインＫｂｐｆとを算出する。このＢＰＦ周波数マップ１５により得られた算出値ｆｂｐｆを、振動抽出フィルタ８の中心周波数ｆｂｐｆとして設定する。また、ＢＰＦゲインマップ１６により得られた算出値ＢＰＦゲインＫｂｐｆを、ＢＰＦゲイン９として振動成分信号Ｓｂに乗算し、ＢＰＦ補償指令Ｔｂを演算する。
【００１８】
なお、ＢＰＦ周波数マップ１５は、振動抽出フィルタ８の中心周波数（フィルタ周波数）を外乱周波数を基に補正するフィルタ周波数補正手段と言える。また、ＢＰＦゲインマップ１６は、振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲイン９を外乱周波数を基に補正する制御ゲイン補正手段と言える。
【００１９】
このように、本実施の形態においては、回転速度から外乱周波数を演算して、これを単純にフィルタ周波数として設定したり、この外乱周波数を位相ずれなく通過させるよう振動抽出フィルタを構成するのではなく、演算された外乱周波数に補正を加えたものをフィルタ周波数に設定することができる。また、この補正による自由度を用いて、後に示すように、外乱振動抑制効果を最適化することができる。
【００２０】
なお、図３および図４における横軸の外乱周波数とは、外乱振動の周波数のことである。トルクリップルやコギングトルクやギヤ脈動のような外乱振動の周波数は、モータの回転速度（あるいはステアリングホイールの回転速度）に比例することが知られている。したがって、回転速度信号Ｓｎを換算定数でゲイン倍すれば外乱周波数（リップル周波数）となる。この処理は、外乱周波数換算手段２３が行なう。ただし、この比例関係に誤差がある場合などは、単純な定数によるゲイン倍では換算できないので、その場合は、別途用意するマップなどを用いて、当該誤差分を補正すればよい。
【００２１】
なお、この外乱周波数の換算処理は、図１のように外乱周波数換算手段２３を設けなくても、ＢＰＦ周波数マップ１５とＢＰＦゲインマップ１６とに含めることができる。例えば、これらのマップの横軸を予め回転速度信号Ｓｎに換算しておけばよい。ただし、外乱周波数換算手段２３にマップを用いる場合は、２段のマップを１段に等価変換する作業が必要となる。
【００２２】
また、ＢＰＦは、図２の太線で示すような急峻な特性である。図２の細線で示すような通常の重根型ＢＰＦよりも、太線で示すような急峻な特性のＢＰＦを用いる方が、中心周波数以外の周波数への影響が抑制できて好ましい。なお、本実施の形態の振動抽出フィルタ８は、このＢＰＦを直列に２段用いる振動抽出フィルタから構成されている。式で書くと次式のようになる。２段なので大括弧部分が２乗になっている。
【００２３】
【数１】
2011121383.tif 000003
【００２４】
ここで、ζは、およそ０．０５〜１の範囲で定めればよく、図２においてはζ＝０．２としている。なお、ζ＝１にすると、ＬＰＦとＨＰＦで構成される通常の重根型ＢＰＦになる。Ｋ１は中心周波数ｆｂｐｆでゲインが低下するのを補正するために設けており、図２のように中心周波数でゲイン（Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）が０ｄＢになるようにすればよい。
【００２５】
次に、電流の制御に関わる部分を説明する。電流検出手段６により駆動回路４によってモータ５に与えられる電流Ｉｄを検出する。次に、電流制御手段３によりアシストマップ２０で演算された目標電流Ｉｔと電流検出手段６にて検出された電流Ｉｄとが一致するように制御され、例えばＰＷＭ信号などの電圧指令信号Ｓｖとして、例えばＨブリッジ回路またはインバータ回路からなる駆動回路４に出力され、これによって駆動回路４はＰＷＭ信号に対応する駆動電流をモータ５へ出力する。これにより、モータ５は運転者によるステアリング軸の操舵力を補助するアシストトルクを発生させる。
【００２６】
なお、図１に示す制御装置を構成するブロックは、全てがハードウエアで構成されるものではなく、トルクセンサ１の出力トルク信号τ０と、回転速度検出手段７で検出された信号ωｍ及び電流検出手段６で検出された電流Ｉｄから、目標電流Ｉｔを演算するまでの構成、あるいは、電圧指令信号Ｓｖまでの構成については、マイコン（計算機）によるソフトウエアで構成されるものとする。マイコンは、周知の中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、インターフェース（ＩＦ）等からなり、ＲＯＭに収納されたプログラムを順次抽出してＣＰＵで所望の演算を行うとともに演算結果をＲＡＭに一時保存する等により、ソフトウエアを実行して所定の制御動作が行われる。
【００２７】
上述のように、本実施の形態においては、ＢＰＦ周波数マップ１５を用いて、ＢＰＦの中心周波数を、外乱周波数（リップル周波数）から補正した値で設定することができる。例えば、図３に示すように、外乱周波数が６０Ｈｚのときには、ＢＰＦ中心周波数を８０Ｈｚに設定している。図５に、本実施の形態による当該外乱振動の抑制効果を外乱伝達特性で表現する。従来のようにＢＰＦ中心周波数を外乱周波数と等しく６０Ｈｚと定めた場合（図中の細破線ｆｂｐｆ＝６０［Ｈｚ］）は、外乱補償指令なしから低減できていないのに対して、本実施の形態において提案する特性（図中の太実線ｆｂｐｆ＝８０［Ｈｚ］）は、６０Ｈｚにおける外乱抑制効果が向上していることが分かる。これは、図２のように、ＢＰＦの中心周波数より低周波側では位相進み効果があるためであり、この効果を利用すれば、特許文献１のように新たに位相進み補償器をＢＰＦに直列に設ける必要がなく、軽い演算負荷で、最良の効果を得ることが出来る。また、ここでは外乱伝達特性を参照しながら、最大の効果が出る領域、すなわち、外乱伝達特性が極小値を取る箇所が外乱周波数に概ね一致するように、ＢＰＦ中心周波数を設定したために、位相進み効果を含めた特性を最適にすることができ、その結果、最適な外乱抑制効果が得られている。
【００２８】
なお、図５に示すような外乱伝達特性は、モータ５が装着されたステアリング軸（図示せず）に加えられる外乱トルクから、運転者が把持するステアリングホイールにおけるトルクすなわち運転者が感じるトルクまでの伝達の増幅率を示す周波数特性である。なお、この特性は、電動パワーステアリング装置の機構やモータなどによって異なるが、概ねこの図のような傾向である。
【００２９】
また、上述のように、ＢＰＦゲインマップ１６を用いて、振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲインＫｂｐｆを設定することで、外乱周波数に応じて、適切な値にゲインを補正することができる。例えば、図６および図７に示すように、外乱周波数が３０Ｈｚ付近においては、ゲインを低減し、アシストマップ２０による制御ループの発振周波数における発振振動に対する安定余裕を確保することができる。仮にＢＰＦゲインＫｂｐｆを２０Ｈｚ時と等しい大きな値に設定した場合（図６と図７の太実線ｆｂｐｆ＝３３［Ｈｚ］，Ｋｂｐｆ＝１．３）と比較すると、図６のように、Ｋｂｐｆ＝１．３の大きなゲインの方が外乱抑制効果は大きいことが分かるが、一方で、図７に示す開ループ一巡伝達関数では一般的な安定余裕の指標である位相余裕が大きく低下し、発振振動が発生する恐れがあることが分かる。一方、提案する特性（細実線ｆｂｐｆ＝３３［Ｈｚ］，Ｋｂｐｆ＝０．６）は、外乱補償指令なしの元の特性（薄い太点線：外乱補償指令なし（Ｔｒｃ＝０））よりは位相余裕が少し減少しているが、安定余裕として許容範囲である。
【００３０】
したがって、ＢＰＦゲインＫｂｐｆは、図４で示すように、３０Ｈｚ付近では低減することが望ましい。一方、６０Ｈｚ付近では、前述の位相進み効果が発振周波数（図７では４５Ｈｚ付近）に対しても期待できるので、ＢＰＦゲインＫｂｐｆは外乱周波数３０Ｈｚ付近よりは大きくすることが可能であり、これにより外乱抑圧効果を可能な限り改善できる。このように、ＢＰＦゲインマップ１６により、各周波数に対して、適切にゲイン設定することで、発振振動などの他の振動と両立しながら、外乱振動を効果的に低減することができる。
【００３１】
図８は、この実施の形態により、実現される外乱抑制効果の全体像を外乱伝達特性において示したものである。図８において、濃い最も太い破線が、本実施の形態による外乱伝達特性を示している。外乱周波数の各周波数に対して、最適なフィルタ周波数と振動抑制制御ゲインを設定することで得られた特性の各周波数における点を結んだ曲線（図中の濃い最も太い破線：外乱補償指令あり）が、本実施の形態の制御による対象とする外乱に対する外乱伝達特性となる。上述の構成により、各周波数に対して、ＢＰＦゲイン、および、中心周波数が最適化されるため、高い外乱抑制効果を得ることができている。
【００３２】
このようにして、この実施の形態１によれば、モータが発生するトルクリップルやコギングトルク、ギヤの歯に同期して発生する脈動などの外乱による振動（外乱振動）を抑制し、運転者のフィーリングを向上することができる。
【００３３】
なお、上記の例では、外乱周波数信号を演算する際に、モータ５の回転速度に基づいて行なったが、代わりにステアリングホイールの操舵角速度を用いても、同様な効果が得られる。これは、これらの間に操舵の周波数相当の低周波では位相特性の差異がほとんどなく、外乱周波数を演算するのに必要な応答周波数はこの操舵周波数のみだからである。
【００３４】
なお、補償指令は、操舵トルク信号Ｔｓｐに加算するようにしたが、目標電流に加算するようにしても同様な効果が得られる。ただし、その場合は、アシストマップ相当分のゲインで補償指令を修正する必要がある。
【００３５】
なお、飽和処理１９は、振動成分に関係ない大きな操舵成分を除去することで、操舵への影響を低減する効果がある。
【００３６】
以上のように、本実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクτ０を検出した操舵トルク信号Ｔｓｐに基づいて目標電流Ｉｔを演算するアシストマップ２０と、目標電流Ｉｔに基いて、モータ５に流れる電流を制御する電流制御手段３と、操舵トルク信号Ｔｓｐあるいはモータ５の回転角度あるいは回転速度をフィルタ処理することで振動成分信号Ｓｂを出力する振動抽出フィルタ８と、振動成分信号Ｓｂに基づいて外乱補償指令であるＢＰＦ補償指令Ｔｂを演算するＢＰＦゲイン９と、モータ５あるいはステアリングホイールの回転速度に基づいて振動抽出フィルタ８のフィルタ周波数を補正するフィルタ周波数補正手段としてのＢＰＦ周波数マップ１５とを備え、操舵トルク信号Ｔｓｐあるいは目標電流Ｉｔに対して外乱補償指令Ｔｒｃを加算あるいは減算した信号を、新たに操舵トルク信号Ｔｓｐあるいは目標電流Ｉｔとして、アシストマップ２０あるいは電流制御手段による処理を行なうようにした。これにより、回転速度から換算される外乱振動数に対して、ＢＰＦ周波数マップ１５などの補正手段を用いて補正を加えた値をフィルタ周波数とし、このときに外乱伝達特性を最適にするようフィルタ周波数を最適化できるので、外乱抑制効果を向上できる。また、振動抽出フィルタ８の位相特性を利用できるので、位相補賞器を新たに設けることなく抑制効果を向上できる。
【００３７】
また、フィルタ周波数補正手段であるＢＰＦ周波数マップ１５が、外乱伝達特性が極小値をとる箇所が外乱周波数に概ね一致するようにフィルタ周波数を設定するようにすれば、上記効果が最適化されて、外乱抑制効果が最適化される。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、モータ５あるいはステアリングホイールの回転速度に基づいて振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲイン９を補正する制御ゲイン補正手段としてのＢＰＦゲインマップ１６をさらに備えるようにしたので、各周波数に対して、適切にゲイン設定することで、発振振動などの他の振動と両立しながら、外乱振動を効果的に低減することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、ＢＰＦゲインマップ１６は、アシストマップ２０による制御ループの発振周波数付近で振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲイン９を低下させるように補正するようにしたので、各周波数に対して適切にゲイン設定することで発振振動などの他の振動と両立しながら外乱振動を効果的に低減することができるという効果を最適にすることができ、外乱抑制効果が最適化される。
【００４０】
実施の形態２．
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構成を示すブロック図である。図９に示す本実施の形態の構成は、図１に示した実施の形態１の構成に、さらに、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１１と、進み補償ゲイン１２と、ＨＰＦ周波数マップ１７と、ＨＰＦゲインマップ１８と、加算器１３と、を追加した構成となっており、これらの追加部分以外は実施の形態１と同じ構成である。従って、同じ構成については、同一符号を付して示し、ここでは、その説明は省略する。また、以下に示す動作以外は、実施の形態１と同じ動作をするものであるため、それについても、ここでは説明を省略する。なお、これらの追加部分１１，１２，１３，１７，１８は、ＨＰＦ補償ブロックと呼ぶことにする。ただし、本実施の形態において、ＢＰＦ周波数マップ１５とＢＰＦゲインマップ１６については、図１０と図１１のように変更した。
【００４１】
ハイパスフィルタ１１により、操舵トルク信号Ｔｓｐをフィルタリングすることにより、操舵トルク信号Ｔｓｐから操舵成分やノイズ成分などを低減し、操舵トルク信号Ｔｓｐに位相進み効果を与える進み成分信号Ｓｈを出力する。なお、ハイパスフィルタ１１の構成方法については、ｓ／（ｓ＋２・π・ｆｈｐｆ）で表せられるような通常のものでよく、本実施の形態ではこれを直列に２段設ける。
【００４２】
ハイパスフィルタ１１よりフィルタ処理をされた進み成分信号Ｓｈに対して、進み補償ゲインであるＨＰＦゲイン（Ｋｈｐｆ）１２を乗算して、ＨＰＦ補償指令Ｔｈを演算する。次に、加算器１３により、実施の形態１で説明したように振動抽出フィルタ８から出力される振動成分信号ＳｂにＢＰＦゲイン９を乗算して得られるＢＰＦ補償指令Ｔｂに、このＨＰＦ補償指令Ｔｈを加算した信号に対して、飽和手段１９によって飽和処理を施して、外乱補償指令Ｔｒｃを生成する。ＨＰＦのフィルタ周波数（カットオフ周波数）と、ＨＰＦゲインについては、次のようにして、モータの回転速度に基づいて可変とする構成をなす。
【００４３】
ＨＰＦ周波数マップ１７とＨＰＦゲインマップ１８に対して、外乱周波数換算手段２３からの外乱周波数信号ｆｄを入力し、それぞれ、図１２および図１３に示す特性に従って、ＨＰＦカットオフ周波数ｆｈｐｆと、ＨＰＦゲインＫｈｐｆを算出する。この算出されたＨＰＦカットオフ周波数ｆｈｐｆを、ハイパスフィルタ１１のカットオフ周波数ｆｈｐｆとして設定する。また、算出されたＨＰＦゲインＫｈｐｆを、ＨＰＦゲインとして、進み成分信号Ｓｈに乗算し、ＨＰＦ補償指令Ｔｈを演算する。なお、ＨＰＦ周波数マップ１７は、ハイパスフィルタ１１のカットオフ周波数を外乱周波数を基に補正するハイパスフィルタ周波数補正手段と言える。また、ＨＰＦゲインマップ１８は、進み補償ゲインであるＨＰＦゲイン（Ｋｈｐｆ）９を外乱周波数を基に補正する進み補償ゲイン補正手段と言える。
【００４４】
なお、図１２および図１３の横軸の外乱周波数とは外乱振動の周波数のことであり、トルクリップルやコギングトルクやギヤ脈動のような外乱振動の周波数は、モータの回転速度に比例することが知られている。したがって、回転速度信号Ｓｎを換算定数でゲイン倍すれば外乱周波数（リップル周波数）となる。この処理は、外乱周波数換算手段２３が行なう。ただし、この比例関係に誤差がある場合などは、単純な定数によるゲイン倍では換算できないので、その場合は、別途マップなどを用いて、誤差分を補正すればよい。また、この換算処理は、図９のように外乱周波数換算手段２３を設けなくても、ＨＰＦ周波数マップ１７とＨＰＦゲインマップ１８とに含めることができる。例えば、これらのマップの横軸を予め回転速度信号Ｓｎに換算しておけばよい。
【００４５】
なお、ハイパスフィルタ１１は、概ねＨＰＦの特性すなわち低周波域のゲイン特性が低下する特性なら良く、低域除去と位相進み効果が得られる。例えば微分や微分に僅かにＬＰＦを施したもの、あるいは、ＨＰＦに位相補償を施したものでもよい。
【００４６】
本実施の形態によると、次のような効果が得られる。
【００４７】
実施の形態１のようなＨＰＦ補償ブロックなしの場合には、開ループ一巡伝達関数の位相余裕が低下するためにＢＰＦゲインを増大できず、十分な外乱抑制効果が得られず、例えば、外乱周波数が３０Ｈｚの時には、図１４（ａ）の細い実線（ｆｂｐｆ＝３３［Ｈｚ］，Ｋｂｐｆ＝０．６，ＨＰＦ補償なし）のような外乱伝達特性であったが、本実施の形態によると、細い破線（ｆｂｐｆ＝３３［Ｈｚ］，Ｋｂｐｆ＝１．３，ＨＰＦ補償あり）のように、十分な外乱抑制効果を得る事ができている。これは、ＨＰＦ補償ブロックにより、位相進み効果が得られるため、図１４（ｂ）に示す開ループ一巡伝達関数のように、ＢＰＦゲインを倍以上大きくしても、位相余裕が十分確保できているからである。すなわち、アシストマップ２０による制御ループの安定性への影響を低減し発振振動を抑制しながら、かつ、外乱抑制効果を十分に得る事ができている。
【００４８】
なお、図１４（ａ）は、本実施の形態における外乱伝達特性の例であり、本発明による外乱振動の抑制効果を表している。外乱振動が３０Ｈｚのときを表している。また、図１４（ｂ）は、本実施の形態における開ループ一巡伝達関数を表している。外乱振動が３０Ｈｚのときを表している。
【００４９】
また、ＨＰＦ補償ブロックの別の効果として、これ自体に外乱抑制効果がある。例えば、本実施の形態のＢＰＦゲインは図１１のように、外乱周波数が６０Ｈｚの付近では意図的に小さく設定してあり、ＢＰＦによる外乱抑制効果は期待しないようにしている。一方、図１３に示すＨＰＦゲインでは、外乱周波数６０Ｈｚ付近で、大きな値を持たせて、ＨＰＦ補償ブロックによる外乱抑制効果を狙っている。その効果を外乱伝達特性で図１５に示す。図１５において、濃い最も太い破線が、本実施の形態による外乱伝達特性を示している。図１５に示す外乱伝達特性によると、図中の濃い細い破線（６０Ｈｚ外乱に対応時）の６０Ｈｚ付近において、外乱補償指令を無効にしたときの特性である薄い最も太い破線（外乱補償指令なし（Ｔｒｃ＝０））に比較して、十分低減していることが分かる。ＨＰＦ補償ブロックなしの構成である実施の形態１による効果を示す図８と比較すると、−３ｄＢ程度の抑制効果の向上が見られる。これは、ＨＰＦ補償ブロックによる位相進み効果によって、外乱抑制効果を改善できることを示している。
【００５０】
このようにして、この実施の形態２によれば、モータ５が発生するトルクリップルやコギングトルク、ギヤの歯に同期して発生する脈動などの外乱による振動（外乱振動）を抑制し、運転者のフィーリングを大きく向上することができる。
【００５１】
本実施の形態２によれば、操舵トルク信号Ｔｓｐあるいはモータ５の回転角度あるいは回転速度に対して低周波除去効果と位相進み効果を与えた進み成分信号を出力するハイパスフィルタ１１と、進み成分信号に基づいて進み補償指令を演算する進み補償ゲイン１２とを備え、進み補償指令Ｔｈを外乱補償指令Ｔｒｃに加算したものを新たに外乱補償指令とするようにしたので、可変ＢＰＦにより低下する位相余裕を改善できるため、可変ＢＰＦゲインを上げることができ、外乱抑制効果を向上させることができる。また、ＨＰＦ自身によっても、外乱抑制効果を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態においては、モータ５あるいはステアリングホイールの回転速度に基づいてハイパスフィルタ１１のフィルタ周波数を補正するハイパスフィルタ周波数補正手段であるＨＰＦ周波数マップ１７と、モータ５あるいはステアリングホイールの回転速度に基づいて進み補償ゲインであるＨＰＦゲイン９を補正する進み補償ゲイン補正手段であるＨＰＦゲインマップ１８とを備えるようにしたので、各周波数に対して、ＢＰＦと協調してＨＰＦを最適化できるので、外乱抑制効果を向上することができる。
【００５３】
実施の形態３．
図１６は、この発明の実施の形態３の制御装置の構成を示すブロック図である。図１６において、７ｂは回転角度検出手段、２２は角度ＨＰＦ、２４は微分手段、３０は減算器である。
【００５４】
上記の実施の形態２では、操舵トルク信号Ｔｓｐに対して、振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１とを適用し、外乱振動を抑制する制御処理について説明したが、本実施の形態では、モータ５の回転角度あるいは回転速度に基づいた信号に対して振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１とを適用する。
【００５５】
本実施の形態と上記の実施の形態２との構成の違いは、本実施の形態においては、図９の回転速度検出手段７の代わりに回転角度検出手段７ｂが設けられている点と、ＬＰＦ１４の前段に微分手段２４を挿入した点と、振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１とに、操舵トルク信号Ｔｓｐではなく、回転角度検出手段７ｂの後段に設けられた角度ＨＰＦ２２から出力される回転信号Ｓｆを入力するようにした点と、図９の加算器１０の代わりに減算器３０を設けた点である。
【００５６】
従って、本実施の形態において、振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１に入力される信号を操舵トルク信号Ｔｓｐから回転信号Ｓｆに変更することと、その回転信号Ｓｆを生成する手段（すなわち、回転角度検出手段７ｂと角度ＨＰＦ２２）を設けることと、加算器１０を減算器３０に置き換えることと、回転速度を得る微分手段２４を備えること以外は、上記の実施の形態２と同じ構成であり、操舵トルク信号Ｔｓｐから外乱補償指令Ｔｒｃを減算する動作と下記動作以外は、実施の形態２と同じ動作をするものである。ただし、ＢＰＦゲイン（振動抑制制御ゲイン）９とＨＰＦゲイン（進み補償ゲイン）１２の大きさは、操舵トルク信号Ｔｓｐを回転角度あるいは回転速度信号に変更したことによる信号レベルの変化分だけ変更するものとする。
【００５７】
上記の変更部分について説明する。回転角度検出手段７ｂは、モータ５の回転角度を検出し、回転角度信号θｍを出力する。微分手段２４は、回転角度信号θｍに対して微分あるいは近似微分などの演算をし、回転速度検出信号ωｍを演算する。これをＬＰＦ１４に入力する。また、回転角度信号θｍを、角度ＨＰＦ２２において、高周波通過特性を持つハイパスフィルタ処理を実施し、回転信号Ｓｆを生成する。この回転信号Ｓｆを振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１に入力する。ＬＰＦ１４、振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１による処理から、外乱補償指令Ｔｒｃを算出するまでの処理は、実施の形態２と同等である。ただし、前述したように、ＢＰＦゲイン９とＨＰＦゲイン１２の大きさは、信号を変更したことによる信号レベルの変化分だけ変更する。
【００５８】
角度ＨＰＦ２２については、ｓ／（ｓ＋２・π・ｆｃ）で表せられるような通常のものでよい。ｆｃは、５〜２０Ｈｚ程度でよい。
【００５９】
電動パワーステアリングにおいて、モータ５の回転角度と操舵トルクτ０は、低周波以外では同等な応答特性をする。ただし、符号は逆になる。というのは、トルクセンサ１の弾性係数をＫｔｓとすると、操舵トルクτ０＝Ｋｔｓ・（θｈ−θｍ）という関係がある。ここで、θｈはステアリングホイールの回転角度である。５〜２０Ｈｚ程度より高い周波数ではθｈはほとんど応答しないので、ゼロに近い値になる。したがって、操舵トルク信号Ｔｓｐとモータ５の回転角度信号θｍは低周波以外では、概ね逆符号でゲイン倍の関係になる。低周波は特性が異なり、回転角度の方が比較的大きな応答をするが、これは操舵の成分であり、外乱振動成分はほとんど含まれないので、角度ＨＰＦで低周波を低減しておけばよい。
【００６０】
このことから、本実施の形態においては、ＢＰＦゲイン９とＨＰＦゲイン１２の大きさを概ねＫｔｓでゲイン倍し、実施の形態２の加算器１０を減算器３０に変更して、操舵トルク信号Ｔｓｐから外乱補償指令Ｔｒｃを減算するように変更することで、実施の形態２と同様な制御を実現することができる。
【００６１】
したがって、この実施の形態３によれば、実施の形態１および２と同様な効果を得る事ができるので、モータ５が発生するトルクリップルやコギングトルク、ギヤの歯に同期して発生する脈動などの外乱による振動（外乱振動）を抑制し、運転者のフィーリングを大きく向上することができる。
【００６２】
なお、上記の構成では角度ＨＰＦ２２により回転信号Ｓｆを求めたが、微分手段２４の出力である回転速度検出信号ωｍを回転信号Ｓｆとして代用してもよい。または、回転角度検出手段７ｂの代わりに、回転速度検出手段７を備え、その出力である回転速度検出信号ωｍを回転信号Ｓｆとして代用してもよい。というのは、回転角度信号の位相を進ませた信号が回転速度信号であるので、この進みによる外乱振動抑制効果を狙えるからである。ただし、この場合は、信号のレベルが変わるので、ＢＰＦゲインマップ１６とＨＰＦゲインマップ１８は再調整する。これによって、角度ＨＰＦ２２により回転信号Ｓｆを求めた上記の構成と同等な効果を得る事ができる。
【００６３】
また、高周波のノイズを低減するために、回転速度検出信号ωｍにローパスフィルタ処理をした信号を、回転信号Ｓｆとしてもよい。この場合も、上記構成と同等な効果を得る事ができる。
【００６４】
なお、ＨＰＦ補償ブロックを無くすると、振動抽出フィルタ（ＢＰＦ）に関わる効果のみになるので、実施の形態１と同様な効果になる。
【００６５】
実施の形態４．
図１７は、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の構成を示すブロック図である。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態２に、切返し検出部２１を追加した構成となっており、この追加部分とそれに伴うＢＰＦゲインマップとＨＰＦゲインマップに関する変更以外は実施の形態２と同じ構成であり、以下に示す動作以外は、実施の形態２と同じ動作をするものである。
【００６６】
切返し検出部２１は、ＬＰＦ１４から出力される回転速度信号Ｓｎを受けて、重み係数ｗを出力する。重み係数ｗの求め方については後述する。こうして生成された重み係数ｗは、ＢＰＦゲインマップ１６とＨＰＦゲインマップ１８に受け渡され、それぞれにおいて、重み係数ｗに基いてゲインが補正され、補正されたＢＰＦゲインＫｂｐｆとＨＰＦゲインＫｈｐｆが出力される。
【００６７】
次に、切返し検出部２１の動作を図１８と図１９を用いて説明する。まず、図１８のステップＳ０１にて、回転速度信号Ｓｎの符号が反転したか否かを判別し、反転した場合には、ステップＳ０２において、図１９に示すような台形波を生成し、当該台形波に従った値を重み係数ｗに代入する。なお、図１９の台形波の時間Ｔｗは、回転速度信号Ｓｎの符号反転を検出した時刻（切返し）後の概ね０〜１秒の間で設定すればよい。また、当該台形波の立ち上がりおよび立ち下がりにかかる時間は、時間Ｔｗに対して微小な時間幅とする。台形波は、図１９に示すように、Ｓｎの符号反転を検出する時刻までは、ｗ＝０となっており、当該検出した時刻からｗの値が徐々に増加し、立ち上がり後はｗ＝１となる。その後、所定の時間（＜Ｔｗ）の間は、ずっとｗ＝１となり、その後、立ち下がりはじめてｗの値が徐徐に減少し、立ち下がり終わったときにｗ＝０となる。一方、ステップＳ０１の判定において、回転速度信号Ｓｎの符号が反転しない場合は、ステップＳ０３において、重み係数ｗにゼロを代入する。次に、ステップＳ０４にて、ステップＳ０２またはＳ０３で求めた重み係数ｗを出力する。
【００６８】
このようにして生成された重み係数ｗを用いて、ＢＰＦゲインマップ１６とＨＰＦゲインマップ１８において、それぞれ、ＢＰＦゲインＫｂｐｆとＨＰＦゲインＫｈｐｆが補正される。例えば、次式のように補正される。なお、次式中のｋは０〜１の値とする。
【００６９】
Ｋｂｐｆ（補正後）＝（１−ｋ・ｗ）・Ｋｂｐｆ（補正前）
Ｋｈｐｆ（補正後）＝（１＋ｋ・ｗ）・Ｋｈｐｆ（補正前）
【００７０】
これにより、補正後のＢＰＦゲインＫｂｐｆ（補正後）とＨＰＦゲインＫｈｐｆ（補正後）は、それぞれ、重み係数ｗがゼロのときは、補正前のゲインから補正されず、そのままの値となり、重み係数ｗが１のときは、それぞれ（１−ｋ・ｗ）倍と（１＋ｋ・ｗ）倍される。重み係数ｗが０〜１の中間値の場合は、補正後のゲインもそれに応じた中間的な値になる。
【００７１】
すなわち、切返しと言われる操舵の回転方向の反転を検出すると、一定期間だけ、ＢＰＦゲインは小さくなり、ＨＰＦゲインは大きくなるという具合に動作する。
【００７２】
なお、同様な動作をする他の構成として、重み係数がゼロより大きくなったときに機能する補正用のゲインマップを、補正用ＢＰＦゲインマップ、補正用ＨＰＦゲインマップとして設け、それぞれ、補正用ＢＰＦゲインＫｂｐｆ（補正用）と補正用ＨＰＦゲインＫｈｐｆ（補正用）をとして、次式のように演算する。
【００７３】
Ｋｂｐｆ（補正後）＝（１−ｗ）・Ｋｂｐｆ（補正前）＋ｗ・Ｋｂｐｆ（補正用）
Ｋｈｐｆ（補正後）＝（１−ｗ）・Ｋｈｐｆ（補正前）＋ｗ・Ｋｈｐｆ（補正用）
【００７４】
Ｋｂｐｆ（補正用）をＫｂｐｆ（補正前）よりも小さく、Ｋｈｐｆ（補正用）をＫｈｐｆ（補正前）よりも大きく定めれば、上記で説明した方法と同様な作用が実現できる。
【００７５】
操舵の切返しの直後には、ギヤ等の特性の変化が大きく特有の振動が生じることがあり、このような振動には影響を与えないようにしたい場合がある。このような場合において、以上のような構成によると、切返しの直後においてのみ、ＢＰＦゲインを低減することができるので、切返し時の振動には影響を与えることなく、通常の操舵時には外乱振動を抑制する効果を十分に得る事が出来る。
【００７６】
なお、ＨＰＦ補償ブロックは、ＢＰＦと異なり、広い周波数帯域で振動を抑制する効果があるので、ＢＰＦゲインを低減しながら、代わりにＨＰＦゲインを増大させて、外乱抑制効果を補うようにしている。したがって、切返し直後も外乱抑制効果は良好に維持される。
【００７７】
したがって、この実施の形態４によれば、モータが発生するトルクリップルやコギングトルク、ギヤの歯に同期して発生する脈動などの外乱による振動（外乱振動）を抑制し、運転者のフィーリングを大きく向上することができる。
【００７８】
この実施の形態の変形例として、重み係数ｗを電流Ｉｄとモータ５の定格電流Ｉｍａｘに基いて定める構成がある。例えば、重み係数ｗ＝｜Ｉｄ｜／Ｉｍａｘという関係式で定める。すると、電流Ｉｄの絶対値がゼロのときは、重み係数ｗもゼロで、電流Ｉｄの絶対値が最大値であるＩｍａｘとなるときには、重み係数ｗは１となる。重み係数ｗは電流Ｉｄの絶対値に比例する。
【００７９】
この重み係数ｗに基いて、各ゲインマップでの補正を次式で行なう。
【００８０】
Ｋｂｐｆ（補正後）＝  ｗ・Ｋｂｐｆ（補正前）
Ｋｈｐｆ（補正後）＝  ｗ・Ｋｈｐｆ（補正前）
【００８１】
これによると、電流Ｉｄの絶対値が小さい時は、ＢＰＦゲインとＨＰＦゲインは小さく補正され、電流Ｉｄの絶対値が大きい時は、ＢＰＦゲインとＨＰＦゲインは大きくなる。
【００８２】
モータの発生するトルクリップルなどの外乱の大きさは、電流に依存して大きくなることが知られている。したがって、このような変形例の構成によると、外乱が大きくなる領域では、ＢＰＦゲインとＨＰＦゲインが大きくなるので、外乱を抑制する効果が高くなり、外乱が小さい領域では、逆にゲインが小さくなり、外乱補償指令の大きさを最小限にすることができる。すなわち、補償指令を最小限にしながら、効率的に外乱振動を抑制することが可能になる。
【００８３】
なお、電流Ｉｄは、アシストマップの傾向から、操舵トルク信号と概ね比例する関係にあるので、重み係数ｗを演算する際に、電流Ｉｄの代わりに操舵トルク信号に定数を掛けたもので代用しても同様な効果が得られる。
【００８４】
なお、この実施の形態では、操舵トルク信号を振動抽出フィルタ８とハイパスフィルタ１１への入力としたが、実施の形態３と同様に、回転信号Ｓｆを用いた構成にしても、本実施の形態による追加部分は明らかに適用可能であり、同様な効果が得られる。
【００８５】
以上のように、本実施の形態においては、操舵方向の反転を検出し、重み係数ｗを出力する切返し検出部２１を備え、制御ゲイン補正手段であるＢＰＦゲインマップ１６において、重み係数ｗとモータ５の回転速度に応じて、振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲイン９を補正するようにしたので、切返し時などの他の振動と両立しながら、外乱振動を効果的に低減することができる。
【００８６】
また、本実施の形態においては、制御ゲイン補正手段であるＢＰＦゲインマップ１６において、電流と回転速度に応じて、振動抑制制御ゲインであるＢＰＦゲイン９を補正するようにしたので、外乱振動の大きさに応じて、ゲインを大小させ、外乱振動を効果的に低減することができる。
【００８７】
また、本実施の形態においては、操舵方向の反転を検出し、重み係数ｗを出力する切返し検出部２１を備え、進み補償ゲイン補正手段であるＨＰＦゲインマップ１８において、重み係数ｗとモータ５の回転速度に応じて、進み補償ゲインであるＨＰＦゲインを補正するようにしたので、切返し時などの他の振動と両立しながら、外乱振動を効果的に低減することができる。
【００８８】
また、本実施の形態においては、進み補償ゲイン補正手段であるＨＰＦゲインマップ１８において、モータ５の電流と回転速度に応じて、進み補償ゲインであるＨＰＦゲインを補正するようにしたので、外乱振動の大きさに応じて、ゲインを大小させ、外乱振動を効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  トルクセンサ、２  位相補償器、３  電流制御手段、４  駆動回路、５  モータ、６  電流検出手段、７  回転速度検出手段、７ｂ  回転角度検出手段、８  振動抽出フィルタ、９  振動抑制制御ゲイン（ＢＰＦゲイン）、１０  加算器、１１  ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１２  進み補償ゲイン（ＨＰＦゲイン）、１３  加算器、１４  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１５  ＢＰＦ周波数マップ（フィルタ周波数補正手段）、１６  ＢＰＦゲインマップ（制御ゲイン補正手段）、１７  ＨＰＦ周波数マップ（ハイパスフィルタ周波数補正手段）、１８  ＨＰＦゲインマップ（進み補償ゲイン補正手段）、１９  飽和手段、２０  アシストマップ、２１  切返し検出部、２２  角度ＨＰＦ、２３  外乱周波数換算手段、２４  微分手段、３０  減算器。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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