(57)【要約】【課題】モータ角速度に応じて任意の振幅と任意の周波数帯域を有する振動成分及びモータ角加速度に応じて所定の周波数帯域を有する振動成分を抽出し、抽出した振動成分に応じて算出された振動抑制補償値を電流指令値に還元することで、効率よく振動抑制できると共に、ハンドル慣性感増加などの操舵性能劣化を最小限できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、算出された振動抑制補償値１及び振動抑制補償値２を電流指令値に還元することでモータの振動を抑制する。【選択図】図３
2016104427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅をモータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力され、
前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて変更させる手段を具備しており、
前記振動抽出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクである請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は前記電流指令値であり、
前記振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値の増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定する請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記第１補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度である請求項５又は請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅を前記車速に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力され、
前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記車速に応じて変更させる手段を具備しており、
前記振動抽出部では、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記車速が所定の車速以上の場合に、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、
前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項９に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
モータ角加速度に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記所定の周波数帯域１は、前記電動パワーステアリング装置として、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記所定の周波数帯域１は、前記電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
前記所定の周波数帯域２は、前記電動パワーステアリング装置として、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
前記所定の周波数帯域２は、前記電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１６】
前記操舵者に伝達したい周波数帯域は、路面情報、タイヤコンディション等が含まれる約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域である請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１７】
前記サンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域である請求項１３又は請求項１５に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に、モータ角速度及びモータ角加速度に基づく電動パワーステアリング状態量に応じてトルクリップル振動成分を抽出し、抽出した振動成分に基づいて算出された振動抑制補償値、又は、抽出した振動成分及び振動抑制補償の割合を変更する電動パワーステアリング状態量感応ゲインに基づいて算出された振動抑制補償値を制御系にフィードバックすることで、効率よくトルクリップルを抑制できると共に、ハンドル慣性感増加などの操舵性能劣化を最小限とすることもできるようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング機構にモータの回転力を操舵補助力（アシスト）を付与する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力で減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデューティの調整で行っている。【０００３】
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θを検出する舵角センサ１４が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｒと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト制御の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによって、ＥＰＳ用モータ２０に供給する電流を制御する。【０００４】
なお、舵角センサ１４は必須のものではなく、配設されていなくても良く、モータ２０に連結されたレゾルバ等の回転センサから操舵角を取得することも可能である。【０００５】
コントロールユニット３０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）４０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ４０から受信することも可能である。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。【０００６】
コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵやＭＣＵ等も含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、図２のようになる。【０００７】
図２を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｒ及び車速センサ１２からの車速Ｖｅｌは電流指令値演算部１０１に入力され、アシストマップを用いて電流指令値Ｉｒｅｆ０が演算される。演算された電流指令値Ｉｒｅｆ０は過熱保護条件等に基づいて最大出力制限部１０２で出力を制限され、最大出力を制限された電流指令値Ｉｒｅｆは減算部１０３に入力される。以下、電流指令値演算部１０１と最大出力制限部１０２を合わせて電流指令値決定部１０８と称する。【０００８】
なお、電流指令値演算部１０１での電流指令値Ｉｒｅｆ０の演算は、操舵トルクＴｒ及び車速Ｖｅｌに加えて更に操舵角θを用いて演算することも可能である。【０００９】
減算部１０３は、電流指令値Ｉｒｅｆとフィードバックされているモータ２０のモータ電流Ｉｍとの偏差ΔＩ（＝Ｉｒｅｆ−Ｉｍ）を求め、偏差ΔＩはＰＩ制御（比例積分制御）等の電流制御部１０４で制御され、制御された電圧制御指令値ＶｒｅｆはＰＷＭ（パルス幅変調）制御部１０５に入力されてデューティを演算され、デューティを演算されたＰＷＭ信号ＰＳによってモータ駆動回路１０６を介してモータ２０を駆動する。モータ２０へ供給されるモータ電流Ｉｍはモータ電流検出回路１０７で検出され、検出されたモータ電流Ｉｍが減算部１０３に入力されてフィードバックされる。【００１０】
電圧制御指令値Ｖｒｅｆでモータ電流を制御し、モータ２０を駆動するモータ駆動回路１０６には、半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）とモータとをブリッジ接続したブリッジ回路を使用し、電圧制御指令値Ｖｒｅｆに基づいて決定されたＰＷＭ信号のデューティにより半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御してモータ電流を制御するように構成されたモータ駆動回路（インバータ）が使用されている。【００１１】
ところで、電動パワーステアリング装置は、自動車部品の中では、特に操舵者に直接フィールを伝えやすい、いわゆるマン・マシン・インターフェース機構であることから、モータやメカ機構によるトルクリップルが、操舵フィーリング性能の問題として取り上げられている。特に、モータやメカ機構によるトルクリップルが起因となり、車両固有値を励起することで起きるフロア振動は、車両システムの作動音問題にも絡むため、大きな問題となっている。減速ギアでの摩擦が小さい場合、摩擦が大きい場合に働くダンピング効果が期待できず、トルクリップル等による振動の影響がさらに大きなものとなる。【００１２】
しかし、トルクリップル要因は多種多様であるため、要因別にトルクリップル対策を講じると、効率的ではないという問題がある。【００１３】
このような問題を解決するものとして、特開昭６０−１６１２５７号公報（特許文献１）、特開２００６−１８８１８３号公報（特許文献２）、特開２００９−０９０９５３号公報（特許文献３）、及び国際公開第２００９／０７８０７４号パンフレット（特許文献４）に示すものがある。【００１４】
特許文献１に開示された「車両の運動制御装置」における振動抽出方法は、車両挙動を検出するセンサ値（操舵角）より、フーリエ変換を用いて特定（任意）の周波数帯域の振動成分を抽出し、抽出した任意の周波数帯域の振動成分に応じて、制御パラメータを変更することで振動を抑制する構成となっている。【００１５】
しかし、フーリエ変換を実現する構成は特に複雑であるため、マイコンリソースを大きく消費するので、特許文献１の振動抽出方法が効率的な方法とは言えない。また、制御パラメータを変更する際に、どの制御パラメータを変更すればよいのか、他の性能への背反事項の確認が非常に複雑となりがちであるとの問題点もある。【００１６】
特許文献２に開示された「電動パワーステアリング装置」における振動抽出方法は、操舵トルクに対し、移動平均することで算出した振動中心値と、バンドパスフィルタで特定の振動周波数を抽出した値との差分より、意図した任意の周波数帯域の振動成分を抽出し、抽出した任意の周波数帯域の振動成分に応じて、制御パラメータを変更することで振動を抑制する構成となっている。【００１７】
しかし、特許文献２の振動抽出方法でも、制御パラメータを変更する際に、どの制御パラメータを変更すればよいのか、他の性能への背反事項の確認が非常に複雑となりがちであるとの問題点がある。【００１８】
特許文献３に開示された「電動パワーステアリング装置」における振動抽出方法は、操舵角（ピニオン角）に対し、バンドパスフィルタ処理とＲＭＳ（平均自乗平方根）演算を行うことで、逆入力応力の印加に起因する操舵系の振動に対応する特定の周波数成分（１４〜１６Ｈｚ）を抽出し、抽出した周波数成分の実効値を求め、求めた実効値をローパスフィルタ処理した後の値（パワースペクトル）に応じて、制御パラメータを変更する構成となっている。【００１９】
しかし、電動パワーステアリング装置では、操舵者の操舵パターンを特定することはできないため、操舵入力される操舵周波数が上記特定の周波数帯域（１４〜１６Ｈｚ）に同期した場合に、当該特定の周波数帯域中に操舵者が意図して入力した操舵成分（操舵周波数）が混在する可能性がある。そのため、特許文献３の振動抽出方法によれば、このような操舵パターン時に、それを阻害する方向に補償が働き、違和感を伴う可能性があるという問題が発生する。【００２０】
また、特許文献１と同様に、特許文献３の振動抽出方法でも、制御パラメータを変更する際に、どの制御パラメータを変更すればよいのか、他の性能への背反事項の確認が非常に複雑となりがちであるとの問題点がある。【００２１】
特許文献４に開示された「電動パワーステアリング制御装置」における振動抽出方法は、トルクリップルや路面外乱等の振動成分が、操舵者の操舵成分より小振幅であることを利用した手法であり、具体的には、電動パワーステアリング装置または自動車の動的状態量（モータの回転速度または操舵トルク）に対し、任意の振幅を有する振動成分に対応するヒステリシス幅を持ったヒステリシス関数処理を行って得られた出力と、上記動的状態量との差分により、任意の振幅を有する振動成分（小振動成分）を抽出し、抽出した振動成分に応じて振動補償値（振動抑制電流）を算出して帰還制御ループを構成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開昭６０−１６１２５７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８８１８３号公報
【特許文献３】特開２００９−０９０９５３号公報
【特許文献４】国際公開第２００９／０７８０７４号パンフレット
【特許文献５】特開２０１３−２３３９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、例えば、高速走行時では、微小なライン取りが必要となるため、操舵者はハンドルを微小に操舵することがある。このような操舵パターン（以下、「微小ライン取り操舵パターン」と称する）時の振幅は、非常に微小であるため、特許文献４の振動抽出方法によれば、微小ライン取り操舵パターン時の振幅がヒステリシス幅の範囲内となってしまうため、操舵者の意図を阻害する振動補償を行ってしまうことになり、よって、ハンドル慣性感が増加するという問題が発生してしまう。【００２４】
また、タイヤからの車両反力成分には、路面情報（アスファルト路面や砂利路面等）などが含まれている。路面情報の振幅は比較的に小さいが、操舵者にとっては必要な情報となる。このような情報は、電動パワーステアリング装置としては、抑制せず操舵者に伝達することが望まれることが非常に多いが、路面情報も振幅が小さいため、特許文献４の振動抽出方法によれば、その振幅がヒステリシス幅の範囲内となってしまい、路面情報が補償されてしまう可能性がある。【００２５】
上述のような問題の解決を図るべく、本発明の発明者らはモータ角速度に着目し、モータ角速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて任意の振幅と任意の周波数帯域を有する振動成分を抽出し、抽出した振動成分に応じて算出された振動抑制補償値を制御系にフィードバックすることで、効率良く振動抑制できる電動パワーステアリング装置を、特開２０１３−２３３９０７号公報（特許文献５）にて提案している。【００２６】
特許文献５で開示されている装置でも振動抑制が可能であるが、モータ角速度にはハンドルの手応えとしてドライバが感じる低い周波数のエネルギー成分が残っており、その影響で粘性感が多少増加することがある。その一方で、モータ角速度を微分したモータ角加速度を用いると、この粘性感の増加が抑えられる効果が期待でき、また、フロア振動の要因であるトルクリップル（トルク振動）はモータ角加速度に顕著に現れるので、さらなる振動抑制の効果も期待できる。【００２７】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、モータ角速度及びモータ角加速度に基づく電動パワーステアリング状態量に応じてトルクリップル振動成分を抽出し、抽出した振動成分、又は、抽出した振動成分及び振動抑制補償の割合を変更する電動パワーステアリング状態量感応ゲインに応じて算出された振動抑制補償値を電流指令値に還元することで、効率よくトルクリップルを抑制できると共に、ハンドル慣性感増加などの操舵性能劣化を最小限とすることもできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることにより達成される。【００２９】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅をモータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを備えており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力され、前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて変更させる手段を具備しており、前記振動抽出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであることにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は前記電流指令値であり、前記振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値���増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定することにより、或いは、前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とすることにより、或いは、前記第１補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくすることにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度であることにより、より効果的に達成される。【００３０】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅を前記車速に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを備えており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力され、前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記車速に応じて変更させる手段を具備しており、前記振動抽出部では、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することにより、或いは、前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づい���算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とすることにより、或いは、前記車速が所定の車速以上の場合に、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくすることにより、より効果的に達成される。【００３１】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、モータ角加速度に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることにより、より効果的に達成される。【００３２】
また、本発明の上記目的は、前記所定の周波数帯域１は、前記電動パワーステアリング装置として、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分以外の周波数帯域であることにより、或いは、前記所定の周波数帯域１は、前記電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域以外の周波数帯域であることにより、或いは、前記所定の周波数帯域２は、前記電動パワーステアリング装置として、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分以外の周波数帯域であることにより、或いは、前記所定の周波数帯域２は、前記電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域以外の周波数帯域であることにより、或いは、前記操舵者に伝達したい周波数帯域は、路面情報、タイヤコンディション等が含まれる約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域であることにより、或いは、前記サンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域であることにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ角速度及びモータ角加速度に基づく電動パワーステアリング状態量に応じて振動抽出フィルタによりトルクリップル振動成分を抽出している。さらに、本発明では、フロア振動の要因であるトルクリップルがモータ角加速度に顕著に現れることを利用し、モータ角加速度の振動成分を振動抽出部により抽出し、抽出された振動成分を基に、振動抑制する補償値を補償値算出部により算出し、この補償値を電流指令値に還元（フィードバックによる減算補正）することで、様々な要因で生じるトルクリップルを抑制する機能を有している。また、振動抽出部は、所定の周波数帯域特性の振動成分を出力するフィルタ構成（例えば加重平均、ローパス、ハイパス、バンドパス等）を有するフィルタ機能を有し、その出力を用いて構成される。これにより、モータ角加速度に応じて所定の周波数帯域を持つトルクリップル振動成分を抽出することができるため、トルクリップルのような操舵成分より振幅が小さい振動成分を効率よく抽出でき、且つ路面情報等の操舵者に還元すべき振動成分と、トルクリップルやジャダー振動等の抑制すべき振動成分の区分けを行いながらの振動抽出が可能となる。このため、操舵性能の劣化（例えば慣性感の増加）を最小限としながらも、効率よくトルクリップル振動を抑制することができる。モータ角加速度を使用することにより、低い周波数のエネルギー成分が起因となる粘性感の増加も抑制することができる。【００３４】
また、本発明では、抽出した振動成分に基づいて、振動抑制補償値を算出する際に、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量（例えば電流指令値）、速度に関連する電動パワーステアリング状態量（モータ角速度及びモータ角加速度）に応じて、振動抑制補償値の割合を可変とするようにしているので（振動抑制補償の割合を変更する電動パワーステアリング状態量感応ゲインを算出するようにしているので）、モータ電流量に関連する信号が少ない状態で発生する、オンセンタ付近での切り出し時の粘性感を抑制できるとともに、速度に関連する信号が高回転を示す場合に発生する、振動波形の抽出精度の悪化による影響を解消することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。
【図２】コントロールユニットの一般的な構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１の構成例を示すブロック図である。
【図４】振動成分の周波数分布例を示す図である。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの特性設定例（抽出したい所定の周波数帯域がハイパス特性である場合の例）を示す図である。
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明での振動抽出フィルタによる振動抽出結果と、従来の振動抽出方法による振動抽出結果を示す図である。
【図８】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの特性設定例（抽出したい所定の周波数帯域がバンドパス特性である場合の例）を示す図である。
【図９】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１において、振動抽出部の特性設定例を示す図である。
【図１０】本発明での振動抽出フィルタ＋振動抽出部による振動抽出結果を示す図である。
【図１１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態２の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態２において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態２における振動抽出フィルタにおいて、電流指令値に応じて所定振幅を可変とする可変振幅設定例を示す図である。
【図１４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態３の構成例を示すブロック図である。
【図１５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態３における第１補償値算出部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態３における第１補償値算出部において、電流感応ゲイン設定例と角速度感応ゲイン設定例を示す図である。
【図１７】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態４の構成例を示すブロック図である。
【図１８】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態４において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの構成例を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態４における第１補償値算出部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、フロア振動の要因であるトルクリップル（トルク振動）が、電動パワーステアリング状態量であるモータ角速度信号及びモータ角加速度信号に顕著に現れることを利用し、モータ角速度信号（モータ角速度）に含まれる振動成分及びモータ角加速度信号（モータ角加速度）に含まれる振動成分を各々振動抽出フィルタ（振動抽出フィルタ機能）により抽出し、抽出した各振動成分（振動成分信号）に基づいて、トルクリップルを抑制するための振動抑制補償値を算出し、算出した振動抑制補償値を電流指令値に還元（フィードバックによる減算補正）することで、様々な要因で起きるトルクリップルを効率よく抑制することができるようにした電動パワーステアリング装置である。
【００３７】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置では、振動抑制補償値を算出する際に、抽出した振動成分だけでなく、電流指令値及びモータ角速度信号にも基づいて、振動抑制補償値を算出するようにしても良い。
【００３８】
更に、本発明に係る電動パワーステアリング装置では、振動抑制補償値を算出する際に、抽出した振動成分だけでなく、電流指令値、モータ角速度信号、及び車速にも基づいて、振動抑制補償値を算出するようにしても良い。
【００３９】
本発明に係る電動パワーステアリング装置において、モータ角速度信号に含まれる振動成分を抽出する振動抽出フィルタは、所定の振幅範囲内のみに機能し、振動抽出フィルタに入力されたモータ角速度信号に対し、任意の周波数帯域の逆特性のトルクリップル振動成分を出力する逆特性フィルタ（例えば加重平均、ローパス、ハイパス、バンドパス等）を有する、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの出力（振動中心値）と、振動抽出フィルタに入力されたモータ角速度信号の差分を用いて、任意の振幅と任意の周波数帯域を有するトルクリップル振動成分を抽出するように構成される。
【００４０】
つまり、上記の振動抽出フィルタは、モータ角速度信号が所定の振幅範囲内であれば、モータ角速度信号を逆特性フィルタに通して得られた所定の周波数帯域の逆特性に応じて、振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタで算出された振動中心値と、モータ角速度信号との差分にて、所定の振幅及び所定の周波数帯域を有する振動成分を抽出するようにしている。
【００４１】
要するに、振動抽出フィルタにおいて、振動成分を検出できるモータ角速度信号より、所定の振幅範囲内であるか否かを判断し、所定の振幅範囲内であれば、任意の周波数帯域の逆特性を出力するフィルタ（即ち、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ）にて振動中心値を更新し、また、所定の振幅範囲外であれば、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタを通さず振動中心値を更新し、更新した振動中心値と、元のモータ角速度信号との差分を取ることで、任意の振動周波数帯域と任意の振幅範囲での振動成分を抽出するようにしている。
【００４２】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置において、モータ角加速度信号に含まれる振動成分を抽出する振動抽出部は、所定の周波数帯域の振動成分を出力するフィルタ（例えば加重平均、ローパス、ハイパス、バンドパス等）であり、所定の周波数帯域を有するトルクリップル振動成分を抽出するように構成されている。
【００４３】
振動抽出フィルタ及び振動抽出部を有する本発明に係る電動パワーステアリング装置により、モータ角速度に応じて任意の振幅と任意の周波数帯域を持つトルクリップル振動成分を抽出することができ、さらに、モータ角加速度に応じて所定の周波数帯域を持つトルクリップル振動成分を抽出することができるため、トルクリップルのような操舵成分より振幅が小さい振動成分を効率よく抽出でき、路面情報等の操舵者に還元すべき振動成分と、トルクリップルやジャダー振動等の抑制すべき振動成分の区分けを行いながらの振動抽出が可能となるため、本発明に係る電動パワーステアリング装置を適用した時に、操舵性能の劣化（例えば、微小ライン取り操舵パターン時に発生したハンドル慣性感の増加）を最小限としながらも、効率よくトルクリップル振動を抑制することができる。
【００４４】
本発明では、振動成分を検出できるモータ角速度に応じて、振動抽出フィルタにて任意の振幅と任意の周波数帯域を持つトルクリップル振動成分を抽出する際に、電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分（路面情報やタイヤコンディション等が含まれる約１０［Ｈｚ］以下の振動成分）を抽出せず、電動パワーステアリング装置として操舵者へ伝達したくない周波数帯域の振動成分（システム固有値励起に起因するフロア振動やモータトルクリップル等の振動成分）を抽出するようにしており、この任意の周波数帯域とは、電動パワーステアリング装置として操舵者へ伝達したくない情報の周波数帯域である。また、モータ角加速度に応じて、振動抽出部にて所定の周波数帯域を持つトルクリップル振動成分を抽出する際には、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数帯域の振動成分（約５０［Ｈｚ］以上の振動成分）を抽出しないようにしている。
【００４５】
このように、本発明は、簡単な構成でトルクリップル振動成分を抽出できるため、マイコンリソースを効率的に使用しながら、電動パワーステアリング装置として、操舵違和感を生じさせることなく、トルクリップルやメカ共振等に起因する振動成分を効率よく抑制することが可能となる。
【００４６】
以下に、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。
１．実施形態１
図３は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１の構成例を示すブロック図であり、電動パワーステアリング装置の部分は、図１及び図２に対応させて示しており、同一構成には同一符号で付して説明を省略する。また、図４に振動成分の周波数分布例を示している。そして、図５は、本実施形態１において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタの特性設定例（抽出したい所定の周波数帯域がハイパス特性である場合の例）を示す図である。
【００４７】
図３、図４及び図５を参照して、本発明の実施形態１に係る電動パワーステアリング装置の機能及び全体動作を詳細に説明する。
【００４８】
図３に示されるように、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｒと、車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいて、電流指令値決定部１０８により電流指令値Ｉｒｅｆが決定される。決定された電流指令値Ｉｒｅｆは、減算部２２０に入力される。
【００４９】
一方、モータ２０へ供給されるモータ電流Ｉｍは、モータ電流検出回路１０７で検出され、検出されたモータ電流Ｉｍは減算部１０３に入力される。
【００５０】
また、モータ２０のロータ位置を検出するロータ位置検出センサ２００（レゾルバやホールセンサなどのロータ位置検出器）により、ロータ位置信号であるロータの回転角θが検出される。角速度算出部２１０は、ロータ位置検出センサ２００により検出されたロータの回転角θに基づいて、モータ角速度ωを算出し、角加速度算出部２３０はモータ角速度ωに基づいてモータ角加速度αを算出する。そして、角速度算出部２１０で算出されたモータ角速度ωは振動抽出フィルタ４００に入力され、角加速度算出部２３０で算出されたモータ角加速度αは振動抽出部４３０に入力される。
【００５１】
振動抽出フィルタ４００は、入力されたモータ角速度ωに基づき、所定の振幅及び所定の周波数帯域を有する振動成分を抽出し、抽出した振動成分ＶＳ１は、第１補償値算出部３００に入力される。振動抽出部４３０は、入力されたモータ角加速度αに基づき、所定の周波数帯域を有する振動成分を抽出し、抽出した振動成分ＶＳ２は、第２補償値算出部３１０に入力される。
【００５２】
第１補償値算出部３００は、振動成分ＶＳ１に基づき、振動抑制補償値ＣＶ１を算出し、算出した振動抑制補償値ＣＶ１は、加算部２４０に入力される。第２補償値算出部３１０は、振動成分ＶＳ２に基づき、振動抑制補償値ＣＶ２を算出し、算出した振動抑制補償値ＣＶ２も、加算部２４０に入力される。
【００５３】
そして、加算部２４０で加算された振動抑制補償値ＣＶ（＝ＣＶ１＋ＣＶ２）を減算部２２０にて電流指令値Ｉｒｅｆから減算することにより、即ち、振動抑制補償値ＣＶを電流指令値Ｉｒｅｆにフィードバックする構成とすることにより、振動補償された電流指令値Ｉを算出する。算出した電流指令値Ｉは、減算部１０３に入力される。
【００５４】
そして、減算部１０３は、振動補償された電流指令値Ｉとフィードバックされているモータ２０のモータ電流Ｉｍとの偏差ΔＩ（＝Ｉ−Ｉｍ）を求め、求めた偏差ΔＩは電流制御部１０４で制御され、制御された電圧制御指令値ＶｒｅｆはＰＷＭ制御部１０５に入力されてデューティを演算され、デューティを演算されたＰＷＭ信号ＰＳによってモータ駆動回路１０６を介してモータ２０を駆動する。
【００５５】
ここで、本発明の振動抽出フィルタ４００にて抽出する、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分について説明する。
【００５６】
本発明が補償しようとする振動成分は、主にモータにて発生するトルクリップル、及び車両フレーム等の振動固有励起で発生する共振振動、タイヤからの車両反力成分等である。これらの振動成分は、操舵者の操舵成分に対して振幅は小さい。即ち、トルクリップルや路面外乱等の振動成分が、操舵者の操舵成分より小振幅である。
【００５７】
前述したように、特許文献４の振動抽出方法でも、このことを利用し、所定の振幅範囲内の振動波形を抽出することで、これらの振動成分の抜き出しを行うようにしている。
【００５８】
しかしながら、例えば、高速走行時では、微小なライン取りが必要となるため、操舵者は、オンセンタ付近でハンドルを微小に操舵することがある。この微小ライン取り操舵パターン時の振幅は非常に微小であるため、特許文献４の振動抽出方法によれば、振幅のみで振動成分を抽出するようにしているので、この微小ライン取り操舵パターンも振動成分として捉え補償してしまうため、結果的に、操舵慣性感が増加するとともに、操舵フワフワ感になってしまうという問題が発生する。
【００５９】
また、タイヤからの車両反力成分には、路面情報（アスファルト路面や砂利路面等）などが含まれている。路面情報の振幅は比較的に小さいが、操舵者にとっては必要な情報となる。このような情報は、電動パワーステアリング装置としては、抑制せず操舵者に伝達することが望まれることが非常に多いが、路面情報も振幅が小さいため、特許文献４の振動抽出方法によれば、その振幅がヒステリシス幅の範囲内となってしまい、路面情報が補償されてしまう問題がある。
【００６０】
図４に周波数と振動成分の振幅の分布例を示している。図４に示されるように、本発明にて補償したい振動成分は、操舵者に違和感として感じられるメカ、車両の固有振動成分、モータトルクリップルであり、一方、本発明にて補償したくない振動成分（操舵者へフィードバックしたい情報）は、操舵者の操舵成分、路面情報等であり、これらの補償したくない振動成分は、約１０［Ｈｚ］以下に分布している。
【００６１】
本発明では、振動抽出フィルタにて、抑制する振動成分を「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分に限定することにより、電動パワーステアリング装置として、操舵感に影響を及ぼさずに、違和感となる振動成分を効率よく抑制することで、操舵性能を向上させる。ここでの「所定の周波数帯域」は、本発明にて補償したい振動成分の周波数帯域を意味する。モータ角速度を対象とする振動抽出フィルタは、「所定の周波数帯域」の低域（２０Ｈｚ近辺）における振動成分の抽出に、特に効力を発揮する。
【００６２】
ここで、振動抽出フィルタ４００の機能及び動作について説明する。
【００６３】
図３に示されるように、振動抽出フィルタ４００は、減算部４１０と、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０とを備えている。振動抽出フィルタ４００にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【００６４】
まず、振動抽出フィルタ４００は、角速度算出部２１０からのモータ角速度ωに対し、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０にて、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分を抽出する。「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分は、振動中心値ＶＣＶとして、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０から出力される。
【００６５】
次に、振動抽出フィルタ４００は、減算部４１０にて、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分（振動中心値ＶＣＶ）と、モータ角速度ωとの差分計算を行うことにより、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１を抽出する。振動抽出フィルタ４００により抽出した「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１は、第１補償値算出部３００に入力される。
【００６６】
本発明で言う「逆特性」とは、例えば図４で示す補償したくない情報の周波数は通過させ、補償したい周波数はカットするような特性である。図４の例では、約１０［Ｈｚ］以下の振動成分を抽出しないことから、本発明の「逆特性」は、約１０［Ｈｚ］をカットオフとするローパス特性となる。
【００６７】
図５に、振動抽出フィルタ４００にて抽出する「所定の周波数帯域」がハイパス特性である場合のウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０の特性設定例を示す。ちなみに、図５（Ａ）に、振動抽出フィルタ４００にて抽出する、ハイパス特性を持つ周波数帯域の特性線図を示している。また、図５（Ｂ）に、図５（Ａ）に示されるようなハイパス特性を持つ周波数帯域の逆特性の特性線図（ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０が持つ逆特性の特性線図）を示している。
【００６８】
図６は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態１において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０の構成例を示すブロック図である。図６に基づいて、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０の機能及び動作を説明する。
【００６９】
図６に示されるように、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０は、「所定の周波数帯域」の逆特性を有する逆特性フィルタ４２１と、「所定の振幅」が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部４２２と、振動中心過去値を保持している過去値保持部４２３とを備えている。
【００７０】
入力されたモータ角速度ωに対し、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【００７１】
まず、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０は、モータ角速度ωを逆特性フィルタ４２１に通し、逆特性フィルタ４２１を通した出力（逆特性フィルタ４２１の出力）ＩＣＯを振幅ウィンドウ判定部４２２に出力する。ここで、逆特性フィルタ４２１が持っている「所定の周波数」の逆特性とは、例えば、図５（Ｂ）に示すような抽出したい周波数特性の逆特性である。
【００７２】
次に、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０は、振幅ウィンドウ判定部４２２にて、モータ角速度ω、逆特性フィルタ４２１の出力ＩＣＯ、過去値保持部４２３からの振動中心過去値ＶＣＰＶ（振動中心値ＶＣＶの過去値）に基づき、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行う。
【００７３】
振幅ウィンドウ判定処理より、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、振幅ウィンドウ判定部４２２は、逆特性フィルタ４２１の出力ＩＣＯを振動中心値ＶＣＶとして出力する。振幅ウィンドウ判定処理より、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、振幅ウィンドウ判定部４２２は、モータ角速度ωに「所定の振幅」を加減算した値を振動中心値ＶＣＶとして出力する。
【００７４】
本発明で言う「振幅ウィンドウ」とは、振動中心過去値ＶＣＰＶ±「所定の振幅」という範囲を意味している。
【００７５】
また、振幅ウィンドウ判定部４２２は、振幅ウィンドウ判定部４２２からの振動中心値ＶＣＶを減算部４１０に出力するとともに、過去値保持部４２３にも出力するようになっている。過去値保持部４２３は、入力された振動中心値ＶＣＶを振動中心過去値ＶＣＰＶとして保持するようになっている。
【００７６】
このように、振動抽出フィルタ４００にて、所定の振幅及び所定の周波数帯域にて振動成分を抽出することができるとともに、操舵成分が劣化することなく振動補償を行うことができる。
【００７７】
振動抽出フィルタ４００の優れた振動抽出効果を実証するために、振動抽出フィルタ４００による振動抽出結果と、従来の振動抽出方法による振動抽出結果を図７に示す。
【００７８】
ちなみに、従来の振動抽出方法として、特許文献４の振動抽出方法を用いた。また、振動抽出フィルタ４００による振動抽出結果を示す図７（Ｂ）における「振幅ウィンドウ」は、振動中心値±「所定の振幅」を意味している。
【００７９】
振動抽出フィルタ４００による振動抽出結果と、特許文献４の振動抽出方法による振動抽出結果を比較するために、特許文献４の振動抽出方法におけるヒステリシス幅と、本発明の振動抽出フィルタ４００における所定の振幅を同じ値になるように設定した。また、振動成分を抽出する際に、必要となるモータ角速度信号も同じ信号を用いた。
【００８０】
図７から分かるように、本発明の振動抽出フィルタ４００による振動抽出結果では、抽出した振動成分に、低周波数の操舵成分の重畳が抑制されている。これにより、振動抑制機能による操舵感への影響を抑制しつつも、振動抑制が可能となる。
【００８１】
なお、本発明では、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタにて行われる処理において、使用する過去値には、振動中心値の過去値を利用するのが好ましい。これにより、振幅ウィンドウ判定部４２２による出力の切り替わりに対し、逆特性フィルタ４２１の出力が滑らかにつながり、所定の振幅の範囲内外が頻繁に切り替わっても違和感とならない利点がある。
【００８２】
また、本発明では、逆特性フィルタ４２１において、加重平均を用いると、振動中心過去値の反映に対して、容易な構成で実現できるという利点がある。
【００８３】
また、実施形態１では、振動抽出フィルタ４００にて抽出する「所定の周波数帯域」を１０［Ｈｚ］のカットオフを持つハイパス特性としているが、本発明はそれに限定されるものではなく、振動抽出フィルタにて抽出する「所定の周波数帯域」をバンドパス特性とするようにしても良い。図８に、本発明の振動抽出フィルタにて抽出する「所定の周波数帯域」がバンドパス特性である場合のウィンドウ付抽出逆特性フィルタの特性設定例を示す。
【００８４】
ちなみに、図８（Ａ）に、振動抽出フィルタにて抽出する、バンドパス特性を持つ周波数帯域の特性線図を示している。図８（Ａ）の例では、操舵者の操舵成分や路面情報等の本発明で補償したくない振動成分を抽出せず、さらに、サンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数帯域の振動成分を抽出しないことから、約１０［Ｈｚ］〜５０［Ｈｚ］を通過するバンドパス特性となっている。また、図８（Ｂ）に、図８（Ａ）に示されるようなバンドパス特性を持つ周波数帯域の逆特性の特性線図（ウィンドウ付抽出逆特性フィルタが持つ逆特性の特性線図）を示している。
【００８５】
次に、振動抽出部４３０の機能及び動作について説明する。
【００８６】
振動抽出部４３０は、角加速度算出部２３０からのモータ角加速度αに対して、「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２を抽出するものであり、振動抽出フィルタ４００と同様に、抽出された「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２は、第２補償値算出部３１０に入力される。モータ角加速度を対象とする振動抽出部４３０は、「所定の周波数帯域」の高域（４０〜５０Ｈｚ近辺）における振動成分の抽出に、特に効力を発揮する。
【００８７】
振動抽出部４３０にて抽出する「所定の周波数帯域」の特性は、図４で示される本発明で補償したくない情報の周波数は遮断し、本発明で補償したい情報の周波数は通過するような特性である。例えば図９に示されるようなバンドパス特性を持つ周波数特性である。図９に示される特性は、図８（Ａ）に示される振動抽出フィルタの特性よりやや急峻な特性となっているが、同じような特性でも良い。
【００８８】
なお、本発明では、振動抽出部４３０にて抽出する「所定の周波数帯域」の特性は、図９に示されるようなバンドパス特性に限定されるものではなく、振動抽出部にて抽出する「所定の周波数帯域」の特性を、５０［Ｈｚ］近辺をカットオフとするローパス特性としても良い。
【００８９】
ここで、振動抽出部４３０による振動抽出結果を図１０に示す。図１０は、図７（Ｂ）に示される振動抽出フィルタによる振動抽出結果に対して、さらに振動抽出部を適用した結果を示す図であり、図７（Ｂ）でのＸで示される区間を抜粋したものとなっている。破線の波形が振動抽出フィルタのみで抽出した振動成分（図７（Ｂ）と同じ）で、実線の波形が振動抽出フィルタ＋振動抽出部で抽出した振動成分を示しており、モータ角加速度を対象とした振動抽出部を適用することにより、抽出した振動成分に、さらに低周波数の操舵成分の重畳が抑制されていることがわかる。
【００９０】
次に、第１補償値算出部３００及び第２補償値算出部３１０について説明する。
【００９１】
図３に示されるように、第１補償値算出部３００は、振動抽出フィルタ４００にて抽出された振動成分ＶＳ１に基づき振動抑制補償値ＣＶ１を算出し、第２補償値算出部３１０は、振動抽出部４３０にて抽出された振動成分ＶＳ２に基づき振動抑制補償値ＣＶ２を算出する。振動抽出フィルタ４００にて抽出された振動成分ＶＳ１はモータ角速度の次元であり、振動抽出部４３０にて抽出された振動成分ＶＳ２はモータ角加速度の次元である。しかし、振動抑制補償値ＣＶ１は電流の次元であり、振動抑制補償値ＣＶ２も電流の次元であるため、第１補償値算出部３００にてモータ角速度の次元を電流の次元へ変換し、第２補償値算出部３１０にてモータ角加速度の次元を電流の次元へ変換する必要がある。変換方法については、いずれも単純にゲインにて構成するようにしても十分効果は得られる。
【００９２】
また、モータ及び電動パワーステアリング装置は、回転慣性系であることから、下記数１で表す運動方程式を用いて、モータ角速度の次元から電流の次元へ変換するようにしてもよい。ちなみに、下記数１の運動方程式の分母は、ノイズ等の影響を加味した近似微分特性としている。
【００９３】
【数１】
2016104427.tif 000003
ここで、Ｊはモータ（システム）イナーシャ項であり、Ｄはモータ（システム）粘性項であり、Ｋｔはトルク定数であり、Ｔ１は近似微分時定数である。また、位相進み／遅れ特性フィルタ、ＰＩＤ制御器を構成するようにしても良い。
【００９４】
これにより、本発明によれば、操舵感への影響を抑制しつつも、操舵者に違和感として認知される振動成分を抑制することが可能になる。さらに、操舵者に還元すべき振動成分と抑止すべき振動成分の区分けを行いながら、操舵成分より振幅が小さい振動成分を効率よく抽出できるので、操舵性能の劣化（例えば慣性感の増加）を最小限としながらも、効率よくトルクリップル振動を抑制することができる。
２．実施形態２
電動パワーステアリング装置において、補償しようとする振動成分は、モータのトルクリップル成分が主な要因となり、モータのトルクリップルは、一般的にモータに通電する電流量に応じて、リップル幅が大きくなる傾向がある。
【００９５】
ところで、「所定の振幅」の値は、トルクリップルという振動成分を抽出できる振幅の値に設定されなければ、効率的な振動補償が行えないため、高電流時のトルクリップル量を目安に「所定の振幅」を設定するが、逆にオンセンタ付近、即ち、低電流付近では、高電流時のトルクリップル量を目安にして予め設定された「所定の振幅」の値は、大きすぎることとなる。
【００９６】
実施形態１のウィンドウ付抽出逆特性フィルタ４２０により、任意の周波数帯域（所定の周波数帯域）のみの振動成分を抽出することができるが、低周波数帯域の操舵者の操舵成分を完全に取り去ることはできないことがあり、予め設定された「所定の振幅」の値が大きい場合に、オンセンタ操舵時に、ある程度操舵速度が大きいと、実施形態１の振動抽出フィルタ４００及び振動抽出部４３０による振動抽出結果に、操舵成分が多少重畳してしまうことがある。
【００９７】
これにより、操舵する方向の逆方向へ振動補償が働くため、結果的に、オンセンタ付近で慣性感を増加する可能性がある。
【００９８】
この問題を解決するために、本実施形態２では、操舵トルク又は電流指令値のようなモータ電流量に関連する指令電流量に応じて、振幅ウィンドウ判定部に予め設定された「所定の振幅」の値を可変とすることにより、指令電流量に応じて、変化する振動成分に合わせて最適な「所定の振幅」の値を設定する。また、振動抽出部に予め設定された「所定の周波数帯域」の値も、指令電流量に応じて可変とすることにより、指令電流量に応じて最適な「所定の周波数帯域」の値を設定する。
【００９９】
つまり、本実施形態２では、モータ電流量に関連する指令電流量に応じて、振幅ウィンドウ判定部に予め設定された「所定の振幅」を増減させ（拡大／縮小させ）、振動抽出部に予め設定された「所定の周波数帯域」を変更させることで、トルクリップル成分の抽出精度を向上させ、高精度な振動補償を行うことが可能になる。これにより、本実施形態２を適用した場合に、オンセンタ付近での慣性感増加を発生させることなく、振動成分を効率よく抑制することが可能となる。
【０１００】
以下、モータ電流量に関連する指令電流量を電流指令値とした場合の電動パワーステアリング装置について説明する。
【０１０１】
図１１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態２の構成例を示すブロック図であり、電動パワーステアリング装置の部分は、図１及び図２に対応させて示しており、同一構成には同一符号で付して説明を省略する。
【０１０２】
振動抽出フィルタ５００及び振動抽出部５３０を除いて、図１１に示す実施形態２に係る電動パワーステアリング装置の構成は、図３に示す実施形態１の構成と同じであるため、同一構成についての説明は省略する。
【０１０３】
ここで、振動抽出フィルタ５００の機能及び動作について説明する。
【０１０４】
図１１に示されるように、振動抽出フィルタ５００は、減算部５１０と、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０とを備えている。振動抽出フィルタ５００にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【０１０５】
まず、振動抽出フィルタ５００は、角速度算出部２１０からのモータ角速度ωに対し、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０にて、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分を抽出する。「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分は、振動中心値ＶＣＶとして、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０から出力される。
【０１０６】
次に、振動抽出フィルタ５００は、減算部５１０にて、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分（振動中心値ＶＣＶ）と、モータ角速度ωとの差分計算を行うことにより、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１を抽出する。振動抽出フィルタ５００により抽出した「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１は、第１補償値算出部３００に入力される。
【０１０７】
図１２は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態２において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０の構成例を示すブロック図である。図１２に基づいて、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０の機能及び動作を説明する。
【０１０８】
図１２に示されるように、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０は、「所定の周波数」の逆特性を有する逆特性フィルタ４２１と、電流指令値に応じて予め設定された「所定の振幅」を増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部５２２と、振動中心過去値を保持している過去値保持部４２３とを備えている。
【０１０９】
入力されたモータ角速度ωに対し、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【０１１０】
まず、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０は、モータ角速度ωを逆特性フィルタ４２１に通し、逆特性フィルタ４２１を通した出力（逆特性フィルタ４２１の出力）ＩＣＯを振幅ウィンドウ判定部５２２に出力する。ここで、逆特性フィルタ４２１が持っている「所定の周波数」の逆特性とは、例えば、図５（Ｂ）に示すような抽出したい周波数特性の逆特性である。
【０１１１】
次に、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０は、振幅ウィンドウ判定部５２２にて、電流指令値決定部１０８からの電流指令値Ｉｒｅｆに応じて予め設定された「所定の振幅」を増減させることにより、「所定の振幅」を設定した後に、モータ角速度ω、逆特性フィルタ４２１の出力ＩＣＯ、過去値保持部４２３からの振動中心過去値ＶＣＰＶに基づき、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行う。
【０１１２】
振幅ウィンドウ判定処理より、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、振幅ウィンドウ判定部５２２は、逆特性フィルタ４２１の出力ＩＣＯを振動中心値ＶＣＶとして出力する。振幅ウィンドウ判定処理より、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、振幅ウィンドウ判定部５２２は、モータ角速度ωに「所定の振幅」を加減算した値を振動中心値ＶＣＶとして出力する。
【０１１３】
また、振幅ウィンドウ判定部５２２は、振幅ウィンドウ判定部５２２からの振動中心値ＶＣＶを減算部４１０に出力するとともに、過去値保持部４２３にも出力するようになっている。過去値保持部４２３は、入力された振動中心値ＶＣＶを振動中心過去値ＶＣＰＶとして保持するようになっている。
【０１１４】
ちなみに、振幅ウィンドウ判定部５２２で言う「振幅ウィンドウ」とは、振動中心過去値ＶＣＰＶ±「所定の振幅」という範囲を意味しており、当該「所定の振幅」とは、電流指令値Ｉｒｅｆに応じて予め設定された「所定の振幅」を増減させることにより得られた（設定された）「所定の振幅」である。
【０１１５】
実施形態２のウィンドウ付抽出逆特性フィルタ５２０において、振幅ウィンドウ判定部５２２が電流指令値Ｉｒｅｆに応じて所定の振幅を可変とする可変振幅設定例を図１３に示す。振幅ウィンドウ判定部５２２は、例えば、図１３に示されるように、電流指令値Ｉｒｅｆの増大に応じて所定の振幅を大きくするように、所定の振幅を設定する。
【０１１６】
次に、振動抽出部５３０の機能及び動作について説明する。
【０１１７】
振動抽出部５３０は、角加速度算出部２３０からのモータ角加速度αに対して、「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２を抽出するものであり、振動抽出フィルタ５００と同様に、抽出された「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２は、第２補償値算出部３１０に入力される。
【０１１８】
振動抽出部５３０は、電流指令値決定部１０８からの電流指令値Ｉｒｅｆに応じて予め設定された「所定の周波数帯域」を変更させることにより、「所定の周波数帯域」を設定した後に、モータ角加速度αに対して、「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２を抽出する。ここで、振動抽出部４３０にて抽出する「所定の周波数帯域」の特性は、例えば図９に示すようなバンドパス特性を持つ周波数特性である。
【０１１９】
これにより、実施形態２を適用すれば、オンセンタ付近での慣性感増加を発生させることなく、トルクリップル成分の抽出精度を向上させ、高精度な振動補償を行うことが可能になる。
３．実施形態３
上記のように、実施形態２では、電流指令値又は操舵トルクに応じて所定の振幅を可変とする構成を採用している。しかしながら、実施形態２に示されたこの構成を採用した場合でも、モータ無負荷回転での振動、即ち、モータのコギングトルク、ロストルク変動、メカ機構の振動等の振動を補償するため、低電流付近でも、電流指令値に応じて設定される「所定の振幅」をある程度の値に設定する可能性がある。
【０１２０】
この場合、特にセンタから切り出し操舵した時に、粘性感が発生する場合がある。また、高速操舵した場合に、実現上のサンプリングの関係より、振動成分の波形が精度よく抽出できないことがある。更には、高速操舵時は、トルクリップル等の振動周波数が非常に高くなるため、操舵者が振動として検知しにくく、そのような振動に対し、補償自体を行う必要性がなくなることも考えられる。
【０１２１】
これらの問題を解決するために、本実施形態３では、振動抑制補償値ＣＶ１を算出する第１補償値算出部及び振動抑制補償値ＣＶ２を算出する第２補償値算出部にて、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、補償割合を変更する感応ゲインを算出し、算出した各感応ゲインを、振動抽出フィルタにて抽出された「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１に基づいて算出された振動抑制補償値ＣＶ０に乗算することで、また、振動抽出部にて抽出された「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算することで、振動抑制補償値ＣＶ１及びＣＶ２を求める。
【０１２２】
ちなみに、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、モータ電流量に関連する信号を意味しており、操舵トルク又は電流指令値を意味する。また、速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、速度に関連する信号、即ち、操舵速度又はモータ角速度を意味する。
【０１２３】
具体的に、本実施形態３では、モータ電流量に関連する信号が少ない状態では、即ち、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、モータ電流量に関連する信号に係る感応ゲインを小さくし、振動抑制補償値の割合を小さくすることにより、オンセンタ付近での切り出し時の粘性感を抑制する。
【０１２４】
また、速度に関連する信号が高回転を示す場合には、即ち、速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、速度に関連する信号に係る感応ゲインを小さくし、振動抑制補償値の割合を小さくすることにより、振動波形の抽出精度の悪化による影響を緩和する。
【０１２５】
つまり、速度に関連する信号（操舵速度、モータ角速度又はモータ角加速度）が高くなると、トルクリップル等の振動周波数が高くなる。サンプリング時間との関係上、振動周波数が高くなると、振動波形の抽出精度が低下するため、結果的に、振動補償の精度が低下し、逆に意図しないリップルや操舵違和感を発生させる可能性もある。
【０１２６】
しかし、本実施形態３では、速度に関連する信号（操舵速度、モータ角速度又はモータ角加速度）に応じて補償割合を増減させるようにしているので、振動補償の精度低下前に、振動抑制補償値を低下させることで、上記問題を回避することができる。
【０１２７】
以下、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量を電流指令値とし、速度に関連する電動パワーステアリング状態量をモータ角速度とした場合の電動パワーステアリング装置について説明する。
【０１２８】
図１４は本発明の実施形態３の構成例を示すブロック図であり、電動パワーステアリング装置の部分は、図１及び図２に対応させて示しており、同一構成には同一符号で付して説明を省略する。
【０１２９】
第１補償値算出部３２０及び第２補償値算出部３３０を除いて、図１４に示す実施形態３に係る電動パワーステアリング装置の構成は、図１１に示す実施形態２の構成と同じであるため、同一構成についての説明は省略する。
【０１３０】
図１５は第１補償値算出部３２０の構成例を示すブロック図である。また、図１６は、図１５に示される第１補償値算出部３２０において、電流感応ゲイン設定例と角速度感応ゲイン設定例を示す図である。以下、図１５と図１６を参照しながら、第１補償値算出部３２０の機能及び動作について説明する。
【０１３１】
図１５に示されるように、第１補償値算出部３２０は、電流指令値感応ゲイン算出部３２１と、角速度感応ゲイン算出部３２２と、補償値演算部３２３と、乗算部３２４と、乗算部３２５とを備えている。第１補償値算出部３２０にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【０１３２】
まず、第１補償値算出部３２０は、電流指令値決定部１０８からの電流指令値Ｉｒｅｆに対し、電流指令値感応ゲイン算出部３２１にて電流指令値感応ゲインＧＩを算出するとともに、角速度算出部２１０からのモータ角速度ωに対し、角速度感応ゲイン算出部３２２にて角速度感応ゲインＧωを算出し、さらに、振動抽出フィルタ５００にて抽出した振動成分ＶＳ１に基づいて、補償値演算部３２３にて振動抑制補償値ＣＶ０を算出する。
【０１３３】
ここで、電流指令値感応ゲイン算出部３２１は、例えば、図１６（Ａ）の電流感応ゲイン設定例に基づき、電流指令値Ｉｒｅｆに対応する電流指令値感応ゲインＧＩを算出するようにしても良い。
【０１３４】
また、角速度感応ゲイン算出部３２２は、例えば、図１６（Ｂ）の角速度感応ゲイン設定例に基づき、モータ角速度ωに対応する角速度感応ゲインＧωを算出するようにしても良い。ちなみに、補償値演算部３２３は、実施形態１における第１補償値算出部３００の構成と同じなので、その説明は省略する。ただし、実施形態１における第１補償値算出部３００にて算出した補償値は振動抑制補償値ＣＶ１とするのに対し、実施形態３における補償値演算部３２３にて算出した補償値は振動抑制補償値ＣＶ０とする。
【０１３５】
次に、第１補償値算出部３２０は、乗算部３２４及び乗算部３２５にて、振動抑制補償値ＣＶ０に電流指令値感応ゲインＧＩ及び角速度感応ゲインＧωを乗算することで、振動抑制補償値ＣＶ１を求める。
【０１３６】
ここで、第１補償値算出部３２０により算出した振動抑制補償値ＣＶ１は、加算部２４０に入力される。第２補償値算出部３３０は、第１補償値算出部３２０の構成と同じなので、その説明は省略する。
【０１３７】
これにより、実施形態３を適用すれば、モータ電流量に関連する信号が少ない状態で発生する、オンセンタ付近での切り出し時の粘性感を抑制できるとともに、速度に関連する信号が高回転を示す場合に発生する、振動波形の抽出精度の悪化による影響を解消することもできる。
４．実施形態４
一般的に、電動パワーステアリング装置において、車速が高くなると、抑制したい振動成分の振幅が増す傾向がある。これに対し、本発明の振動抽出フィルタにおいて、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタにおける振幅ウィンドウ判定部に予め設定された「所定の振幅」の値が十分でないと、振動抑制効果が期待できない場合がある。
【０１３８】
このような問題を解決するために、本実施形態４では、車速に応じて、振動成分を抽出する際に、振幅ウィンドウ判定部に予め設定された「所定の振幅」の値を可変とすることにより、車速に応じて変化する振動成分に合わせて、最適な「所定の振幅」の値を設定する。また、振動抽出部に予め設定された「所定の周波数帯域」の値も、車速に応じて、振動成分を抽出する際に、可変とすることにより、車速に応じて変化する振動成分に合わせて、最適な「所定の周波数帯域」の値を設定する。
【０１３９】
車速に応じて「所定の振幅」の値を可変とする設定例としては、車速が高くなるにつれて、「所定の振幅」を大きくするように、「所定の振幅」を設定する。
【０１４０】
また、本実施形態４では、車速に応じて、振動抑制補償の割合を可変とするようにしても良い。これにより、車速に応じて変化する振動成分の振幅変化に対し、振動抑制効果を高めることができる。
【０１４１】
つまり、電動パワーステアリング装置において、高車速時には、固有値振動等の補償したい振動成分の振幅も大きくなる傾向があるため、本実施形態４では、振動成分を抽出する際に、車速に応じて、振幅ウィンドウ判定部に予め設定された「所定の振幅」の値及び振動抽出部に予め設定された「所定の周波数帯域」の値を変更させると共に、抽出した振動成分に応じて振動抑制補償値ＣＶ１及びＣＶ２を算出する際に、車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲインも増減させる。
【０１４２】
また、高車速になると、操舵者はオンセンタ付近の微操舵を頻繁に行うため、実施形態１〜３を適用する際に、慣性感を感じやすくなることがある。
【０１４３】
このような問題を解決するために、本実施形態４では、高車速の時に、振動抑制補償の割合だけでなく、所定の振幅も小さく設定するようにしても良い。
【０１４４】
以下、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量を電流指令値とし、速度に関連する電動パワーステアリング状態量をモータ角速度とした場合の電動パワーステアリング装置について説明する。
【０１４５】
図１７は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施形態４の構成例を示すブロック図であり、電動パワーステアリング装置の部分は、図１及び図２に対応させて示しており、同一構成には同一符号で付して説明を省略する。また、図１８は、実施形態４において、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０の構成例を示すブロック図である。そして、図１９は、実施形態４における第１補償値算出部３４０の構成例を示すブロック図である。
【０１４６】
図１７、図１８及び図１９を参照して、本発明の実施形態４に係る電動パワーステアリング装置の機能及び全体動作を詳細に説明する。
【０１４７】
図１７に示されるように、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｒと、車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいて、電流指令値決定部１０８により電流指令値Ｉｒｅｆが決定される。決定された電流指令値Ｉｒｅｆは、減算部２２０に入力される。
【０１４８】
一方、モータ２０へ供給されるモータ電流Ｉｍは、モータ電流検出回路１０７で検出され、検出されたモータ電流Ｉｍは減算部１０３に入力される。
【０１４９】
また、モータ２０のロータ位置を検出するロータ位置検出センサ２００により、ロータ位置信号であるロータの回転角θが検出される。角速度算出部２１０は、ロータ位置検出センサ２００により検出されたロータの回転角θに基づいて、モータ角速度ωを算出し、角加速度算出部２３０はモータ角速度ωに基づいてモータ角加速度αを算出する。そして、角速度算出部２１０で算出されたモータ角速度ωは振動抽出フィルタ６００に入力され、角加速度算出部２３０で算出されたモータ角加速度αは振動抽出部６３０に入力される。
【０１５０】
振動抽出フィルタ６００は、入力されたモータ角速度ω、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに基づき、所定の振幅及び所定の周波数帯域を有する振動成分を抽出し、抽出した振動成分ＶＳ１は、第１補償値算出部３４０に入力される。振動抽出部６３０は、入力されたモータ角加速度α、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに基づき、所定の周波数帯域を有する振動成分を抽出し、抽出した振動成分ＶＳ２は、第２補償値算出部３５０に入力される。
【０１５１】
第１補償値算出部３４０は、振動成分ＶＳ１、モータ角速度ω、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに基づき、振動抑制補償値ＣＶ１を算出し、算出した振動抑制補償値ＣＶ１は、加算部２４０に入力される。第２補償値算出部３５０は、振動成分ＶＳ２、モータ角速度ω、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに基づき、振動抑制補償値ＣＶ２を算出し、算出した振動抑制補償値ＣＶ２も、加算部２４０に入力される。
【０１５２】
そして、加算部２４０で加算された振動抑制補償値ＣＶ（＝ＣＶ１＋ＣＶ２）を減算部２２０にて電流指令値Ｉｒｅｆから減算することにより、即ち、振動抑制補償値ＣＶを電流指令値Ｉｒｅｆにフィードバックする構成とすることにより、振動補償された電流指令値Ｉを算出する。算出した電流指令値Ｉは、減算部１０３に入力される。
【０１５３】
そして、減算部１０３は、振動補償された電流指令値Ｉとフィードバックされているモータ２０のモータ電流Ｉｍとの偏差ΔＩ（＝Ｉ−Ｉｍ）を求め、求めた偏差ΔＩは電流制御部１０４で制御され、制御された電圧制御指令値ＶｒｅｆはＰＷＭ制御部１０５に入力されてデューティを演算され、デューティを演算されたＰＷＭ信号ＰＳによってモータ駆動回路１０６を介してモータ２０を駆動する。
【０１５４】
ここで、振動抽出フィルタ６００の機能及び動作について説明する。
【０１５５】
図１７に示されるように、振動抽出フィルタ６００は、減算部６１０と、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０とを備えている。振動抽出フィルタ６００にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【０１５６】
まず、振動抽出フィルタ６００は、角速度算出部２１０からのモータ角速度ωに対し、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌをも用いて、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０にて、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分を抽出する。「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分は、振動中心値ＶＣＶとして、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０から出力される。
【０１５７】
次に、振動抽出フィルタ６００は、減算部６１０にて、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」の逆特性を有する振動成分（振動中心値ＶＣＶ）と、モータ角速度ωとの差分計算を行うことにより、「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１を抽出する。振動抽出フィルタ６００により抽出した「所定の振幅」及び「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ１は、第１補償値算出部３４０に入力される。
【０１５８】
実施形態４で言う「逆特性」は、実施形態１で言う「逆特性」と同じであるため、その説明は省略する。
【０１５９】
図１８に基づいて、実施形態４のウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０の機能及び動作を説明する。
【０１６０】
図１８に示されるように、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０は、「所定の周波数」の逆特性を有する逆特性フィルタ４２１と、電流指令値及び車速に応じて予め設定された「所定の振幅」を増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部６２２と、振動中心過去値を保持している過去値保持部４２３とを備えている。
【０１６１】
入力されたモータ角速度ωに対し、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【０１６２】
まず、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０は、モータ角速度ωを逆特性フィルタ４２１に通し、逆特性フィルタ４２１を通した出力（逆特性フィルタ４２１の出力）ＩＣＯを振幅ウィンドウ判定部６２２に出力する。ここで、逆特性フィルタ４２１が持っている「所定の周波数」の逆特性とは、例えば、図５（Ｂ）に示すような抽出したい周波数特性の逆特性である。
【０１６３】
次に、ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ６２０は、振幅ウィンドウ判定部６２２にて、電流指令値決定部１０８からの電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに応じて予め設定された「所定の振幅」を増減させることにより、「所定の振幅」を設定した後に、モータ角速度ω、逆特性フィルタ４２１の出力ＩＣＯ、過去値保持部４２３からの振動中心過去値ＶＣＰＶに基づき、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲内にあるかを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行う。
【０１６４】
振幅ウィンドウ判定処理より、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、振幅ウィンドウ判定部６２２は、逆特性フィルタ４２１の出力ＩＣＯを振動中心値ＶＣＶとして出力する。振幅ウィンドウ判定処理より、モータ角速度ωが振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、振幅ウィンドウ判定部６２２は、モータ角速度ωに「所定の振幅」を加減算した値を振動中心値ＶＣＶとして出力する。
【０１６５】
また、振幅ウィンドウ判定部６２２は、振幅ウィンドウ判定部６２２からの振動中心値ＶＣＶを減算部６１０に出力するとともに、過去値保持部４２３にも出力するようになっている。過去値保持部４２３は、入力された振動中心値ＶＣＶを振動中心過去値ＶＣＰＶとして保持するようになっている。
【０１６６】
ちなみに、振幅ウィンドウ判定部６２２で言う「振幅ウィンドウ」とは、振動中心過去値ＶＣＰＶ±「所定の振幅」という範囲を意味しており、当該「所定の振幅」とは、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに応じて予め設定された「所定の振幅」を増減させることにより得られた（設定された）「所定の振幅」である。
【０１６７】
このように、実施形態４では、振動抽出フィルタ６００にて、所定の振幅及び所定の周波数帯域にて振動成分を抽出することができる。
【０１６８】
次に、振動抽出部６３０の機能及び動作について説明する。
【０１６９】
振動抽出部６３０は、角加速度算出部２３０からのモータ角加速度αに対して、電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌをも用いて、「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２を抽出するものであり、振動抽出フィルタ６００と同様に、抽出された「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２は、第２補償値算出部３５０に入力される。
【０１７０】
振動抽出部６３０は、電流指令値決定部１０８からの電流指令値Ｉｒｅｆ及び車速Ｖｅｌに応じて予め設定された「所定の周波数帯域」を変更させることにより、「所定の周波数帯域」を設定した後に、モータ角加速度αに対して、「所定の周波数帯域」を有する振動成分ＶＳ２を抽出する。ここで、振動抽出部６３０にて抽出する「所定の周波数帯域」の特性は、例えば図９に示すようなバンドパス特性を持つ周波数特性である。
【０１７１】
このように、実施形態４では、振動抽出部６３０にて、所定の周波数帯域にて振動成分を抽出することができる。
【０１７２】
以下、図１９を参照しながら、第１補償値算出部３４０の機能及び動作について説明する。
【０１７３】
図１９に示されたように、第１補償値算出部３４０は、車速感応ゲイン算出部３４１と、電流指令値感応ゲイン算出部３２１と、角速度感応ゲイン算出部３２２と、補償値演算部３２３と、乗算部３２４と、乗算部３２５と、乗算部３４２とを備えている。第１補償値算出部３４０にて行われる処理（動作）は、次のようになる。
【０１７４】
まず、第１補償値算出部３４０は、車速Ｖｅｌに対し、車速感応ゲイン算出部３４１にて車速感応ゲインＧＶを算出し、電流指令値決定部１０８からの電流指令値Ｉｒｅｆに対し、電流指令値感応ゲイン算出部３２１にて電流指令値感応ゲインＧＩを算出するとともに、角速度算出部２１０からのモータ角速度ωに対し、角速度感応ゲイン算出部３２２にて角速度感応ゲインＧωを算出し、さらに、振動抽出フィルタ６００にて抽出した振動成分ＶＳ１に基づいて、補償値演算部３２３にて振動抑制補償値ＣＶ０を算出する。
【０１７５】
ちなみに、補償値演算部３２３は、実施形態１における第１補償値算出部３００の構成と同じなので、その説明は省略する。ただし、実施形態１における第１補償値算出部３００にて算出した補償値は振動抑制補償値ＣＶ１とするのに対し、実施形態４における補償値演算部３２３にて算出した補償値は振動抑制補償値ＣＶ０とする。
【０１７６】
次に、第１補償値算出部３４０は、乗算部３２４、乗算部３２５及び乗算部３４２にて、振動抑制補償値ＣＶ０に、角速度感応ゲインＧω、電流指令値感応ゲインＧＩ、及び車速感応ゲインＧＶを乗算することで、振動抑制補償値ＣＶ１を求める。ここで、第１補償値算出部３４０により算出した振動抑制補償値ＣＶ１は、加算部２４０に入力される。
【０１７７】
第２補償値算出部３５０は、第１補償値算出部３４０の構成と同じなので、その説明は省略する。
【０１７８】
これにより、実施形態４を適用すれば、車速に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域だけでなく、振動抑制補償の割合も可変とするようにしているので、車速に応じて変化する振動成分の振幅変化に対し、振動抑制効果を高めることができ、また、頻繁に行われるオンセンタ付近の微操舵に起因する慣性感を解消することもできる。
なお、上述した実施形態（実施形態１〜実施形態４）では、モータ角加速度に対して、振動抽出部により所定の周波数帯域の振動成分を抽出しているが、本発明では、必要に応じて、振動抽出部による所定の周波数帯域の振動成分の抽出を省略することができる。例えば、システム構成の違い等により、所定の周波数帯域の振動成分の抽出を省略することによる操舵時の違和感が許容できる場合は、マイコンリソースを低減するために、振動抽出部による所定の周波数帯域の振動成分の抽出を省略することができる。振動抽出部による所定の周波数帯域の振動成分の抽出を省略した場合、振動抽出部は削除され、角加速度算出部で算出されたモータ角加速度αが、振動成分ＶＳ２に代わって、第２補償値算出部に入力されることになる。
【符号の説明】
【０１７９】
１                      ハンドル
１０                    トルクセンサ
１２                    車速センサ
１３                    バッテリ
２０                    モータ
３０                    コントロールユニット
１０１                  電流指令値演算部
１０２                  最大出力制限部
１０３                  減算部
１０４                  電流制御部
１０５                  ＰＷＭ制御部
１０６                  モータ駆動回路
１０７                  モータ電流検出回路
１０８                  電流指令値決定部
２００                  ロータ位置検出センサ
２１０                  角速度算出部
２２０                  減算部
２３０                  角加速度算出部
２４０                  加算部
３００，３２０，３４０  第１補償値算出部
３１０，３３０，３５０  第２補償値算出部
３２１                  電流指令値感応ゲイン算出部
３２２                  角速度感応ゲイン算出部
３２３                  補償値演算部
３２４，３２５，３４２  乗算部
３４１                  車速感応ゲイン算出部
４００，５００，６００  振動抽出フィルタ
４１０，５１０，６１０  減算部
４２０，５２０，６２０  ウィンドウ付抽出逆特性フィルタ
４２１                  逆特性フィルタ
４２２，５２２，６２２  振幅ウィンドウ判定部
４２３                  過去値保持部
４３０，５３０，６３０  振動抽出部
【図１】
2016104427.tif 000004
【図２】
2016104427.tif 000005
【図３】
2016104427.tif 000006
【図４】
2016104427.tif 000007
【図５】
2016104427.tif 000008
【図６】
2016104427.tif 000009
【図７】
2016104427.tif 000010
【図８】
2016104427.tif 000011
【図９】
2016104427.tif 000012
【図１０】
2016104427.tif 000013
【図１１】
2016104427.tif 000014
【図１２】
2016104427.tif 000015
【図１３】
2016104427.tif 000016
【図１４】
2016104427.tif 000017
【図１５】
2016104427.tif 000018
【図１６】
2016104427.tif 000019
【図１７】
2016104427.tif 000020
【図１８】
2016104427.tif 000021
【図１９】
2016104427.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月22日(2016.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅をモータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力され、
前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて変更させる手段を具備しており、
前記振動抽出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクである請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は前記電流指令値であり、
前記振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値の増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定する請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記第１補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度である請求項５又は請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有する振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅を前記車速に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力され、
前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記車速に応じて変更させる手段を具備しており、
前記振動抽出部では、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記車速が所定の車速以上の場合に、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、
前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項９に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
モータ角加速度に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、
前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記所定の周波数帯域１は、前記電動パワーステアリング装置として、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記所定の周波数帯域１は、前記電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
前記所定の周波数帯域２は、前記電動パワーステアリング装置として、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
前記所定の周波数帯域２は、前記電動パワーステアリング装置として操舵者に伝達したい周波数帯域、及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域以外の周波数帯域である請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１６】
前記操舵者に伝達したい周波数帯域は、路面情報、タイヤコンディション等が含まれる約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域である請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１７】
前記サンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数以上の周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域である請求項１３又は請求項１５に記載の電動パワーステアリング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度に応じて、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度に応じて、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記モータ角速度に基づいて、前記所定の周波数帯域１の逆特性に応じて振動中心値を算出するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備えており、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出するようになっており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタは、前記所定の周波数帯域１の逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを備えており、前記ウィンドウ付抽出逆特性フィルタでは、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定された場合に、前記逆特性フィルタの出力は前記振動中心値として出力され、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定された場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値は、前記振動中心値として出力されることにより達成される。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月24日(2016.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度を入力して、前記モータ角加速度に含まれ、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する、バンドパス特性又はローパス特性を有する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度を入力して、前記モータ角加速度に含まれ、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する、バンドパス特性又はローパス特性を有する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅をモータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出し、
前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて変更させる手段を具備しており、
前記振動抽出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクである請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は前記電流指令値であり、
前記振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値の増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定する請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記第１補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度である請求項５又は請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
モータ角加速度を入力して、前記モータ角加速度に含まれ、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する、バンドパス特性又はローパス特性を有する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅を前記車速に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出し、
前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記車速に応じて変更させる手段を具備しており、
前記振動抽出部では、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記車速が所定の車速以上の場合に、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、
前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項９に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
モータ角加速度に基づいて、前記モータ角加速度の次元を電流の次元に変換して、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記振動抽出フィルタは、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分は抽出せず、
前記操舵者に伝達したい周波数帯域は、路面情報、タイヤコンディション等が含まれる約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域である請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記振動抽出部は、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数帯域の振動成分は抽出せず、
前記サンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域である請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度を入力して、前記モータ角加速度に含まれ、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する、バンドパス特性又はローパス特性を有する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出することにより達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度を入力して、前記モータ角加速度に含まれ、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する、バンドパス特性又はローパス特性を有する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅をモータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出し、前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて変更させる手段を具備しており、前記振動抽出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであることにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は前記電流指令値であり、前���振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値の増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定することにより、或いは、前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とすることにより、或いは、前記第１補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくすることにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度であることにより、より効果的に達成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、  操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、モータ角加速度を入力して、前記モータ角加速度に含まれ、所定の周波数帯域２を有するトルクリップル振動成分である振動成分２を抽出する、バンドパス特性又はローパス特性を有する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、予め設定された前記所定の振幅を前記車速に応じて増減させる手段を具備する振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出し、前記振動抽出部は、前記所定の周波数帯域２を前記車速に応じて変更させる手段を具備しており、前記振動抽出部では、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記所定の周波数帯域２を有する振動成分２を出力することにより、或いは、前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を��記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とすることにより、或いは、前記車速が所定の車速以上の場合に、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくすることにより、より効果的に達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、モータ角速度を入力して、前記モータ角速度に含まれ、所定の振幅及び所定の周波数帯域１を有し、操舵者に伝達したくない振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、モータ角加速度に基づいて、前記モータ角加速度の次元を電流の次元に変換して、振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような逆特性を有する逆特性フィルタと、前記所定の振幅が予め設定されている振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記所定の振幅及び前記所定の周波数帯域１を有する振動成分１を抽出することにより、より効果的に達成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、本発明の上記目的は、前記振動抽出フィルタは、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分は抽出せず、前記操舵者に伝達したい周波数帯域は、路面情報、タイヤコンディション等が含まれる約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域であることにより、或いは、前記振動抽出部は、操舵者に伝達したい周波数帯域の振動成分及びサンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数帯域の振動成分は抽出せず、前記サンプリング等で制限される振動抽出精度が悪化する周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域であることにより、より効果的に達成される。
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月13日(2017.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
入力されたモータ角速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者の操舵による振動成分及び路面情報を含む振動成分が存在する周波数帯域を除く所定の周波数帯域１において、所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
バンドパス特性又はローパス特性を有し、入力されたモータ角加速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者に違和感として感じられる中周波帯域である所定の周波数帯域２の振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような特性を有する逆特性フィルタと、振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域において前記所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分に対する振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記振動成分１を抽出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
入力されたモータ角速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者の操舵による振動成分及び路面情報を含む振動成分が存在する周波数帯域を除く所定の周波数帯域１において、所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
バンドパス特性又はローパス特性を有し、入力されたモータ角加速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者に違和感として感じられる中周波帯域である所定の周波数帯域２の振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような特性を有する逆特性フィルタと、振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、モータ電流量に関連する指令電流量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域において前記所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分に対する振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記振動成分１を抽出し、
前記振動抽出部は、前記モータ電流量に関連する指令電流量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記振動成分２を抽出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ電流量に関連する指令電流量は前記電流指令値であり、
前記振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値の増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定する請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項２又は請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記第１補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、
前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度である請求項４又は請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、
操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、
入力されたモータ角速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者の操舵による振動成分及び路面情報を含む振動成分が存在する周波数帯域を除く所定の周波数帯域１において、所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、
バンドパス特性又はローパス特性を有し、入力されたモータ角加速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者に違和感として感じられる中周波帯域である所定の周波数帯域２の振動成分２を抽出する振動抽出部と、
前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、
前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、
前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、
前記振動抽出フィルタは、
前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような特性を有する逆特性フィルタと、振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、
前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、
前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域において前記所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分に対する振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、
前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、
前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記振動成分１を抽出し、
前記振動抽出部は、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記振動成分２を抽出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、
前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とする請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記車速が所定の車速以上の場合に、
前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、
前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、
前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくする請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域は約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域である請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記所定の周波数帯域２を除く周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域を含む請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、入力されたモータ角速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者の操舵による振動成分及び路面情報を含む振動成分が存在する周波数帯域を除く所定の周波数帯域１において、所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、バンドパス特性又はローパス特性を有し、入力されたモータ角加速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者に違和感として感じられる中周波帯域である所定の周波数帯域２の振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような特性を有する逆特性フィルタと、振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域において前記所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分に対する振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記振動成分１を抽出することにより達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、入力されたモータ角速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者の操舵による振動成分及び路面情報を含む振動成分が存在する周波数帯域を除く所定の周波数帯域１において、所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、バンドパス特性又はローパス特性を有し、入力されたモータ角加速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者に違和感として感じられる中周波帯域である所定の周波数帯域２の振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような特性を有する逆特性フィルタと、振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、モータ電流量に関連する指令電流量に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域において前記所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分に対する振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記振動成分１を抽出し、前記振動抽出部は、前記モータ電流量に関連する指令電流量に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記振動成分２を抽出することにより、或いは、前記モータ電流量に関連する指令電流量は前記電流指令値であり、前記振幅ウィンドウ判定部では、前記電流指令値の増大に応じて、前記所定の振幅を大きくするように設定することにより、或いは、前記第１補償値算出部では、モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲ���ン１を算出し、算出した各感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量、及び、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に応じて、振動抑制補償の割合を変更する感応ゲイン２を算出し、算出した各感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とすることにより、或いは、前記第１補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記第２補償値算出部では、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以下の場合に、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくし、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量が所定の閾値以上の場合に、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量に係る前記感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくすることにより、或いは、前記モータ電流量に関連する電動パワーステアリング状態量は、前記電流指令値又は前記操舵トルクであり、前記速度に関連する電動パワーステアリング状態量は、操舵速度、前記モータ角速度又は前記モータ角加速度であることにより、より効果的に達成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、本発明の上記目的は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置において、操舵トルク及び車速に基づいて、電流指令値を決定する電流指令値決定部と、入力されたモータ角速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者の操舵による振動成分及び路面情報を含む振動成分が存在する周波数帯域を除く所定の周波数帯域１において、所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分１を抽出する振動抽出フィルタと、バンドパス特性又はローパス特性を有し、入力されたモータ角加速度の周期的変動を構成する振動成分のうち、操舵者に違和感として感じられる中周波帯域である所定の周波数帯域２の振動成分２を抽出する振動抽出部と、前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて、前記振動成分１による振動を抑制する振動抑制補償値１を算出する第１補償値算出部と、前記振動抽出部にて抽出した振動成分２に基づいて、前記振動成分２による振動を抑制する振動抑制補償値２を算出する第２補償値算出部とを備え、前記第１補償値算出部で算出された振動抑制補償値１、及び、前記第２補償値算出部で算出された振動抑制補償値２を、前記電流指令値決定部で決定された電流指令値に還元することで、前記モータの振動を抑制するようになっており、前記振動抽出フィルタは、前記所定の周波数帯域１内の情報は通過させないような特性を有する逆特性フィルタと、振幅ウィンドウ判定部とを具備するウィンドウ付抽出逆特性フィルタを備え、前記モータ角速度を前記逆特性フィルタに通してから、前記逆特性フィルタの出力を前記振幅ウィンドウ判定部に出力し、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を増減させることにより、前記所定の振幅を設定した後に、前記モータ角速度、前記逆特性フィルタの出力、及び、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域において前記所定の振幅までの範囲内の振幅を有する振動成分に対する振動中心値の過去値に基づき、前記モータ角速度が前記振動中心値の過去値±前記所定の振幅という振幅ウィンドウの範囲内にあるか否かを判定する、振幅ウィンドウ判定処理を行い、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲内にあると判定した場合に、前記逆特性フィルタの出力を前記振動中心値として出力し、前記モータ角速度が前記振幅ウィンドウの範囲外にあると判定した場合に、前記モータ角速度に前記所定の振幅を加減算した値を、前記振動中心値として出力し、前記振動中心値と、前記モータ角速度との差分にて、前記振動成分１を抽出し、前記振動抽出部は、前記車速に応じて前記所定の周波数帯域２を変更させることにより、前記所定の周波数帯域２を設定した後に、前記振動成分２を抽出することにより、或いは、前記第１補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン１を算出し、算出した車速感応ゲイン１を前記振動抽出フィルタにて抽出した振動成分１に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値１とし、前記第２補償値算出部では、前記車速に応じて、振動抑制補償の割合を変更する車速感応ゲイン２を算出し、算出した車速感応ゲイン２を前記振動抽出部にて抽出した振���成分２に基づいて算出された振動抑制補償値に乗算して得られた値を、前記振動抑制補償値２とすることにより、或いは、前記車速が所定の車速以上の場合に、前記振幅ウィンドウ判定部にて、前記車速に応じて前記所定の振幅を減少させることにより、前記所定の振幅を設定し、前記第１補償値算出部では、前記車速感応ゲイン１を小さくすることで、前記振動抑制補償値１の割合を小さくし、前記第２補償値算出部では、前記車速感応ゲイン２を小さくすることで、前記振動抑制補償値２の割合を小さくすることにより、より効果的に達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、本発明の上記目的は、前記所定の周波数帯域１を除く周波数帯域は約１０［Ｈｚ］以下の周波数帯域であることにより、或いは、前記所定の周波数帯域２を除く周波数帯域は、約５０［Ｈｚ］以上の周波数帯域を含むことにより、より効果的に達成される。
【国際調査報告】
2016104427.tif 000023
2016104427.tif 000024
2016104427.tif 000025
2016104427.tif 000026