(57)【要約】【課題】制御目標に対して適切に制御するステアリング制御装置を提供する。【解決手段】ステアリング制御装置は、操舵軸で検出される操舵トルクに応じたアシストトルクをモータによって出力し、操舵特性を制御する。負荷推定手段（２１）は、操舵トルクに基づき、路面からの操舵輪に加えられる路面負荷の推定値である推定負荷を求める。目標生成手段（２２）は、推定負荷を用いて操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する。指令値生成手段（２３、２４）は、操舵トルクを目標操舵トルクに一致させるように、モータを制御するための指令値を生成する。指令値推定手段は、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答周波数が、ドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達とに必要な周波数帯である第１の制御周波数帯の最大周波数と、モータのトルク応答周波数帯である第２の制御周波数帯の最大周波数との間にあるように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材（２）に連結された操舵軸（３、５）で検出される操舵トルクに応じたアシストトルクをモータ（６）によって出力することで操舵特性を制御するステアリング制御装置（１５）であって、
前記操舵トルクに基づき、路面からの操舵輪（１０）に加えられる路面負荷の推定値である推定負荷を求める負荷推定手段（２１）と、
前記推定負荷を用いて前記操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標生成手段（２２、２２ａ）と、
前記操舵トルクを前記目標操舵トルクに一致させるように、前記モータを制御するための指令値を生成する指令値生成手段（２３、２４）と、
を備え、
前記指令値生成手段は、ドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達とに必要な周波数帯を第１の制御周波数帯とし、前記モータのトルク応答周波数帯を第２の制御周波数帯として、前記目標操舵トルクに対する前記操舵トルクの応答周波数が前記第１の制御周波数帯の最大周波数と前記第２の制御周波数帯の最大周波数との間にあるように構成されていること、
を特徴とするステアリング制御装置。
【請求項２】
前記第１の制御周波数帯はＤＣ〜３０Ｈｚであり、前記第２の制御周波数帯はＤＣ〜２００Ｈｚであることを特徴とする請求項１に記載のステアリング制御装置。
【請求項３】
前記目標操舵トルクに対する前記操舵トルクの応答は、第１の制御周波数帯で−３ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング制御装置。
【請求項４】
前記第２の制御周波数帯より高い周波数で、前記目標操舵トルクに対する前記操舵トルクの応答は、−３ｄＢ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の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、アシストトルクによって操舵時の操舵感を調整するステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のハンドル操作（操舵）に応じたアシストトルクをモータによって発生させる電動パワーステアリングシステムの一つとして、目標操舵トルクと実際の操舵トルクのトルク偏差に基づいてモータを制御するものが知られている。この種のシステムとして、操舵トルクを目標操舵トルクに一致させるように、つまりトルク偏差を無くすように、いわゆるＰＩ制御又はＰＩＤ制御を行う制御器を備える電動パワーステアリングシステムがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２３２４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来装置では、制御器の制御目標（目標操舵トルク）の特性、及び該制御目標を実現する上で要求される応答性や制御器の制約については、特に考慮されていない。このため、制御器の設定特性によっては、観測値である操舵トルクを適切に制御できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するために、制御目標に対して適切に制御する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】
【０００６】
本発明のステアリング制御装置は、負荷推定手段と、目標生成手段と、指令値生成手段とを備える。負荷推定手段は、操舵トルクに基づき、路面からの操舵輪に加えられる路面負荷の推定値である推定負荷を求める。目標生成手段は、推定負荷を用いて操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する。指令値生成手段は、操舵トルクを目標操舵トルクに一致させるように、モータを制御するための指令値を生成する。
【０００７】
ここで特に、指令値生成手段は、ドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達とに必要な周波数帯を第１の制御周波数帯とし、モータのトルク応答周波数帯を第２の制御周波数帯として、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答周波数が、第１の制御周波数帯の最大周波数と第２の制御周波数帯の最大周波数との間にあるように構成されている。ここでいう応答とは、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答特性（ゲイン特性）が−３ｄＢとなる周波数をいう。なお、路面情報とは、走行路面の粗さや路面摩擦係数の変化、操舵したときの操舵輪の動いた感触などをいう。
【０００８】
このような構成によれば、路面負荷及び路面情報のうち少なくとも一方を反映した信号（目標操舵トルク）を制御目標とする場合、指令値生成手段によって観測値である操舵トルクを適切に制御することができる。
【０００９】
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
また、本発明は、前述したステアリング制御装置の他、ステアリング制御装置を構成要素とする各種システム、ステアリング制御装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム、ステアリング制御方法など、種々の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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】第１実施形態におけるベースアシスト部の構成を表す構成図である。
【図４】目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性の一例を示すグラフである。
【図５】第２実施形態におけるベースアシスト部の構成を表す構成図である。
【図６】第１目標生成部において、推定負荷から目標操舵トルクを生成する際に使用する変換マップの特性を表すグラフである。
【図７】第２目標生成部の構成を表す構成図である。
【図８】ＢＰＦの周波数特性を表すグラフである。
【図９】車速感応ゲイン部において、車速から車速感応ゲインを生成する際に使用する変換マップの特性の一例を表すグラフである。
【図１０】路面入力から操舵トルクまでの周波数特性を表すグラフである。
【図１１】アシストコントローラの追従特性を変更した比較装置について、路面入力から操舵トルクまでの周波数特性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
＜全体構成＞
本実施形態の電動パワーステアリングシステム１は、図１に示すように、ドライバによるハンドル（操舵部材）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。なお、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、まとめて操舵軸ともいう。また、以下では、操舵軸の回転角を舵角、操舵軸の回転角速度を操舵速度ともいう。
【００１３】
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。
【００１４】
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。すなわち、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が回転すると、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も回転することになる。
【００１５】
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。なお、モータ速度ωの代わりに、モータ速度ωに減速機構６ａのギア比を乗じることで求められる操舵速度を用いてもよい。
【００１６】
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（すなわ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。
【００１７】
また、車両における所定の部位には、車速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、およ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（操舵輪）１０が操舵される。
【００１８】
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、および車速センサ１１にて検出された車速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、ドライバがハンドル２を回す力（ひいては両タイヤ１０を操舵する力）のアシスト量を制御するものである。
【００１９】
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の回転トルクが制御される。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相インバータ）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。
【００２０】
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。なお、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、すなわちハンドル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。
【００２１】
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ１５は、図２に示すように、ベースアシスト指令（ベース指令値）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。
【００２２】
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、すなわち路面負荷に対応した反応（反力）が準定常的にドライバ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が把握しやすくなるようにすると共に、操舵状態に応じてドライバに与える手感（ハンドルからタイヤまでの感覚的硬さ、ねばり、重さ）を調整することで操舵時の操舵感（操舵特性）を向上させることを実現するためのブロックである。ベースアシスト部２０は、操舵トルクＴｓと車速Ｖに基づき、上述した路面負荷に応じた伝達感や操舵状態に応じた操舵感が実現されるようにハンドル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。
【００２３】
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、すなわち、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る。補正部３０は、操舵トルクＴｓとモータ速度ωと車速Ｖ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。
【００２４】
加算器４１は、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。
【００２５】
電流ＦＢ部４２は、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に対応したアシストトルク（アシスト操舵力）が操舵軸（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、操舵軸に対して所望のアシストトルクを発生させる。
【００２６】
なお、このような補正部３０および電流ＦＢ部４２は公知の技術（例えば、特開２０１３−５２７９３号公報参照）であるため、ここでは説明を省略し、以下では、本発明の主要部に関わるベースアシスト部２０について詳述する。
【００２７】
＜ベースアシスト部＞
ベースアシスト部２０は、図３に示すように、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。
【００２８】
負荷推定器２１は、ベースアシスト指令Ｔｂ＊と操舵トルクＴｓとに基づいて路面負荷を推定する。具体的には、負荷推定器２１は、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２１１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）２１２とを備え、このＬＰＦ２１２により抽出された周波数成分を推定負荷Ｔｘとして出力する。通常、ドライバは、主に１０Ｈｚ以下の操舵反力情報を頼りに運転をしているため、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。
【００２９】
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）と自車両の走行速度（車速Ｖ）とに基づいて、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクＴｉｄを生成する。
【００３０】
偏差演算器２３は、操舵トルクＴｓと目標操舵トルクＴｉｄとの差であるトルク偏差を演算する。
コントローラ部２４は、いわゆるＰＩＤ制御を実現するように構成されており、トルク偏差に基づき、トルク偏差が０になるような、すなわち操舵トルクＴｓが目標操舵トルクＴｉｄに追従するようなアシストトルク（アシスト量ともいう）を発生させるためのベースアシスト指令Ｔｂ＊を生成する。
【００３１】
本実施形態のコントローラ部２４は、比例要素（Ｐ）、積分要素（Ｉ）及び微分要素（Ｄ）を備える。偏差演算器２３およびコントローラ部２４によって実現される目標操舵トルクＴｉｄから操舵トルクＴｓまでの伝達特性（応答特性）を、図４に示す。
【００３２】
コントローラ部２４は、図４に示すように、目標操舵トルクＴｉｄに対する操舵トルクＴｓの応答周波数が、第１制御周波数帯の最大周波数以上であり、且つ、第２制御周波数帯の最大周波数以下の範囲にあるように構成されている。ここでいう応答周波数とは、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答特性（ゲイン特性）が−３ｄＢとなる周波数をいう。
【００３３】
また、第１制御周波数帯とは、ドライバの操舵に対する応答と後述する路面情報の伝達とに必要な周波数帯をいい、第２制御周波数帯とは、モータ６のトルク応答周波数帯をいう。ここでは、第１制御周波数帯はＤＣ〜３０Ｈｚに設定されており、第２制御周波数帯はＤＣ〜１００Ｈｚに設定されている。
【００３４】
さらに、コントローラ部２４は、目標操舵トルクＴｉｄに対する操舵トルクＴｓの応答が、第１制御周波数帯で−３ｄＢ以上であり、且つ、第２制御周波数帯より高い周波数で−３ｄＢ以下であるように構成されている。
【００３５】
このようなゲイン特性（周波数特性）の調整は、比例要素（Ｐ）、積分要素（Ｉ）及び微分要素（Ｄ）のゲインを変更することにより行われる。例えば、図中の周波数全域にわたるゲインの増減は比例要素（Ｐ）のゲインによって変更され、低い周波数領域（例えば数Ｈｚ）におけるゲインは積分要素（Ｉ）のゲインによって調整され、約２０Ｈｚ付近におけるゲインのピーク値は微分要素（Ｄ）のゲインによって調整される。比例要素（Ｐ）、積分要素（Ｉ）及び微分要素（Ｄ）の各ゲインによる応答特性の調整は周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３６】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態では、ＰＩＤ制御を実現するコントローラ部２４は、目標操舵トルクＴｉｄに対する操舵トルクＴｓの応答周波数が、第１制御周波数帯の最大周波数以上であり、且つ、第２制御周波数帯の最大周波数以下の範囲にあるように構成されている（図４参照）。
【００３７】
ここで、ドライバの操舵周波数は概ね１０Ｈｚ以下であることから、そこに生じる１０Ｈｚ以下の操舵反力を適切に制御するための目標操舵トルクＴｉｄは、１０Ｈｚ程度までの成分からなる。
【００３８】
さらに路面情報（走行路面の粗さや路面摩擦係数の変化、操舵したときのタイヤ１０が動いた感触など）は、タイヤからハンドルに伝達してくる力の周波数成分（１０〜３０Ｈｚ）の強弱によって変わることが実験的に確認されている。コントローラ部２４は、このような１０〜３０Ｈｚの路面情報の伝達量を調整できるように構成されていることが望ましい。
【００３９】
そして、このようなドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達のためには、コントローラ部２４において、３０Ｈｚまでの目標操舵トルクＴｉｄに対して操舵トルクＴｓが追従することが必要となる。つまり、コントローラ部２４は、目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が、３０Ｈｚまでは−３ｄＢ以上となるように構成されていることが望ましい。
【００４０】
一方、コントローラ部２４の指令先であるモータ６では、電流応答（トルク応答と等価）において磁気振動やモータハウジング共鳴、電流検出ノイズといった高周波振動を増幅しないように、応答周波数の上限値が定められている。
【００４１】
モータ６のトルク応答周波数帯の上限値を超えた指令値を出さないようにするため、コントローラ部２４は、目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が、モータ６の応答周波数帯の上限値（例えば２００Ｈｚ）以上の周波数では−３ｄＢ以下となるように構成されていることが望ましい。なお、本実施形態では、モータ６の応答周波数の上限値が１００Ｈｚに定められているため、コントローラ部２４は、前述したゲイン特性が１００Ｈｚ以上の周波数では−３ｄＢ以下となるように設定されていることがより望ましい。
【００４２】
本実施形態では、上述のように、第１制御周波数帯をＤＣ〜３０Ｈｚとし、第２制御周波数帯をＤＣ〜１００Ｈｚとして、コントローラ部２４は、目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が、第１制御周波数帯では−３ｄＢ以上、第２制御周波数帯では−３ｄＢ以下となるように構成されている。従って、ドライバの操舵反力を適切に制御するとともに、路面情報の伝達を適切に制御することができる。また、コントローラ部２４の指令先であるモータ６を高周波振動なく適切に作動させることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
上記実施形態では、推定負荷Ｔｘから目標操舵トルクＴidを生成しているが、本実施形態では、推定負荷Ｔｘから生成した第１目標操舵トルクＴｉｄ１と、操舵トルクＴｓ及び車速Ｖから生成した第２目標操舵トルクＴｉｄ２とから目標操舵トルクＴｉｄを生成する点が異なっている。
【００４４】
つまり、本実施形態では、図５に示すように、目標生成部２２ａが、上記実施形態の目標生成部２２とは構成が一部異なっている。以下では、目標生成部２２ａについて、目標生成部２２と同一の構成要素については、同一符号を付して説明を省略して、構成の相違する部分を中心に説明する。
【００４５】
＜目標生成部＞
目標生成部２２ａは、第１目標生成部２２１と、第２目標生成部２２２と、加算器２５とを備える。
【００４６】
加算器２５は、第１目標生成部２２１から出力された第１目標操舵トルクＴｉｄ１に、第２目標生成部２２２から出力された第２目標操舵トルクＴｉｄ２を加算する演算を行い、目標操舵トルクＴｉｄとして出力する。
【００４７】
第１目標生成部２２１は、負荷推定器２１によって推定された推定負荷（路面側からの力と準定常的に釣り合う力）Ｔｘに基づいて第１目標操舵トルクＴｉｄ１を生成する。これは、基本となるアシスト力を決定づけるものであり、路面反力に応じてドライバの操舵反力を得るものである。
【００４８】
具体的には、第１目標生成部２２１は、推定負荷Ｔｘから第１目標操舵トルクＴｉｄ１への変換特性を表す変換マップを用いて、第１目標操舵トルクＴｉｄ１を生成するように構成されている。第１目標生成部２２１で使用する変換マップは、図６に示すように、推定負荷Ｔｘに対応する第１目標操舵トルクＴｉｄ１を、予め設定された複数種類の車速Ｖ毎にマップ化したものである。第１目標生成部２２１は、設定された車速Ｖ以外の車速では、マップの値から補間して第１目標操舵トルクＴｉｄ１を求める。
【００４９】
第２目標生成部２２２は、ドライバがハンドルを通じて感じたい路面情報を調整するための第２目標操舵トルクＴｉｄ２を生成する。上述のように、路面情報（ドライバの感じる印象）は、タイヤ１０側からラックを通じてハンドルに伝達してくる力の周波数成分（約１０〜３０Ｈｚ）の強弱によって変わることが実験的に確認されている。そこで、このような力の周波数成分（路面情報）の伝達量を調整するために、本実施形態では、操舵トルクＴｓをバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に通過させた信号に基づいて第２目標操舵トルクＴｉｄ２を生成している。なお、本実施形態では、特に路面情報を表す成分（路面情報）として操舵トルクの１０〜３０Ｈｚの周波数成分を扱うものとする。
【００５０】
具体的には、第２目標生成部２２２は、図７に示すように、ＢＰＦ３０１と車速感応部３０２と乗算器３０３とを備える。
乗算器３０３は、ＢＰＦ３０１により抽出された周波数成分に、車速感応部３０２で設定された車速感応ゲインＫｖを乗算する演算を行い、第２目標操舵トルクＴｉｄ２として出力する。
【００５１】
ＢＰＦ３０１は、（１）式に示される伝達関数（２次伝達関数）の式において、本実施形態では、中心周波数ｆｎ＝３０Ｈｚ（ωｎ＝２π×３０（Ｈｚ））、減衰定数ζ＝０．４に設定されている。
【００５２】
【数１】
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【００５３】
この場合の周波数特性（（１）式より車速感応ゲインＫｖを除いた部分による周波数特性）を図８に示す。
車速感応部３０２は、車速Ｖから車速感応ゲインＫｖへの変換特性を表す変換マップを用いて、車速感応ゲインＫｖを生成するように構成されている。車速感応部３０２で使用する変換マップは、図９に示すように、車速Ｖが大きくなるほど大きな値となる特性を有する。但し、予め定められたある車速以上では、車速Ｖの上昇に伴って低下する特性を有する。なお、図９に示す変換特性は、一例であり、車両の諸元やコンセプト等に基づいて設定される。
【００５４】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態では、目標生成部２２ａは、推定負荷Ｔｘに基づき基本となるアシスト力を決定づける第１目標操舵トルクＴｉｄ１に、路面情報を伝達する第２目標操舵トルクＴｉｄ２を加算して、目標操舵トルクＴｉｄを生成するように構成されている。
【００５５】
これによると、第１実施形態と同様の効果に加えて、本実施形態では、ドライバに路面状態やタイヤの動いた感触（路面情報）を把握させることができる。
また、本実施形態は、第２目標操舵トルクＴｉｄ２を、操舵トルクＴｓにおける路面情報の周波数帯の信号と、車速Ｖに応じて設定された車速感応ゲインＫｖとの積として生成するように構成されている。これによると、車速感応ゲインＫｖは車速感応部３０２で使用する変換マップによって車速Ｖに応じた値に定められるため、路面情報の伝達量を車速Ｖに応じて調整することができる。
【００５６】
ここで、コントローラ部２４の設定特性の違いによって、路面入力から操舵トルクへの伝達特性がどのように異なるのかを、図１０及び図１１を用いて説明する。
図１０は、本実施形態において、路面入力から操舵トルクへの伝達特性を示す特性図である（本実施形態のコントローラ部２４の設定特性については、図４を参照）。路面入力から操舵トルクへの伝達特性は、具体的に言うと、路面側からタイヤ１０またはラックにホワイトノイズが入力されたときに、どのような周波数成分がハンドル側に操舵トルクＴｓとして現れるかを示している。
【００５７】
図示されているように、本実施形態では、車速感応ゲインＫｖの値によって、路面入力から操舵トルクＴｓへの伝達が、１０〜３０Ｈｚの帯域で増減することがわかる。つまり、車速感応ゲインＫｖの値によって、路面情報（特に１０〜３０Ｈｚ）の操舵トルクＴｓへの伝達量が調整されていることがわかる。
【００５８】
一方、図１１は、本実施形態のコントローラ部２４に代えて、目標操舵トルクＴｉｄに対する操舵トルクＴｓの応答（目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が−３ｄＢとなる周波数）が約１０Ｈｚとなるように構成したコントローラ部を用いた、比較用の装置における、路面入力から操舵トルクへの伝達特性を示す特性図である。
【００５９】
この場合、車速感応ゲインＫｖの値によって、路面入力から操舵トルクＴｓへの伝達が、１０〜３０Ｈｚの帯域（特に２０〜３０Ｈｚの帯域）では、十分には増減しないことがわかる。つまり、車速感応ゲインＫｖの値によって、路面情報（１０〜３０Ｈｚ）の操舵トルクＴｓへの伝達量を、本実施形態のように調整できないことがわかる。
【００６０】
ところで、このような応答特性が低いコントローラ部を用いた比較用の装置において、路面情報の伝達量を車速感応ゲインＫｖによって調整するためには、例えば、ＢＰＦを高次のフィルタとして設定する、または、図８に示すＢＰＦの周波数特性において中心周波数付近における尖頭値を高くするというように、ＢＰＦの設計変更を行うことが必要となる。しかしながら、このような設計変更を必要とするＢＰＦでは、固定小数演算での実装が困難になり、精度を実現できないという問題が生じるおそれがある。
【００６１】
つまり、応答特性が低いコントローラ部を用いた比較用の装置では、路面情報の伝達量を調整することは非常に困難である。
このように、本実施形態では、コントローラ部２４の設定特性が（図４で説明したように）適切に設定されているため、車速感応ゲインＫｖの値によって、路面情報の操舵トルクＴｓへの伝達量を調整することができる。
【００６２】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、目標生成部２２は、路面負荷と自車両の走行速度（車速Ｖ）とに基づいて、目標操舵トルクＴｉｄを生成するように構成されていたが、車速Ｖによらず路面負荷のみに基づいて、目標操舵トルクＴｉｄを生成するように構成されてもいてもよい。
【００６４】
上記実施形態では、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＊に補正部３０で生成された補正トルク指令Ｔｒを加えたものを電流ＦＢ部４２に供給するアシストトルク指令Ｔａとしているが、補正部３０を省略し、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とするように構成してもよい。
【００６５】
上記実施形態では、負荷推定器２１において、ベースアシスト指令Ｔｂ＊と操舵トルクＴｓから推定負荷Ｔｘを生成しているが、ベースアシスト指令Ｔｂ＊の代わりに電流ＦＢ部４２で検出される通電電流Ｉｍを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…電動パワーステアリングシステム  １５…ＥＣＵ  ２０、２０ａ、２０ｂ…ベースアシスト部  ２１…負荷推定器  ２２，２２ａ…目標生成部  ２３…偏差演算器  ２４…コントローラ部  ３０…補正部  ４１…加算器  ４２…電流フィードバック（ＦＢ）部  ２２１…第１目標生成部  ２２２…第２目標生成部
【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７】
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【図９】
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【図１】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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