(57)【要約】ＰＩ制御のゲインを変更することなく、モータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因に基づいて、ハンドルの慣性やトーションバーのバネ性に起因するハンドル振動（異音）を抑制し、操舵フィーリングを向上した電動パワーステアリング装置を提供するために、本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、モータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因に基づいて、ハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、電流指令値を制振抑制指令値で補正する。
2014175052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
前記モータのモータ速度に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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】
前記制振補償部が、前記モータ速度のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制振補償部が前記モータ速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項２又は３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動し、減速機構を介して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
舵角速度及び前記減速機構のギア比の要因に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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７】
前記要因が前記舵角速度及び前記ギア比の乗算値であり、前記制振補償部が、前記要因のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されている請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記制振補償部が前記舵角速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項８又は８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項９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、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値により、車両の操舵系にモータによるアシスト力を、減速機構を介して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、特にハンドルの慣性やトーションバーのバネ性に起因するハンドル振動（異音）を抑制し、操舵フィーリングを向上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で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機構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（ＥＰＳ）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、操舵補助指令値（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、減速機構の減速ギア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が減速機構の減速ギア（ギア比ｎ）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Ｔｈ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（操舵補助）指令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によってモータ２０に供給する電流を制御する。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い。【０００４】
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）５０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ５０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、ＣＡＮ５０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ＣＡＮ５１も接続されている。【０００５】
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。【０００６】
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Ｔｈ及び車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌは、電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する電流指令値演算部３１に入力される。電流指令値演算部３１は、入力された操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて、モータ２０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部３２Ａを経て電流制限部３３に入力され、最大電流を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、フィードバックされているモータ電流値Ｉｍとの偏差Ｉ（Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）が演算され、その偏差Ｉが操舵動作の特性改善のためのＰＩ制御部３５に入力される。ＰＩ制御部３５で特性改善された電圧制御指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、更に駆動部としてのインバータ回路３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０の電流値Ｉｍはモータ電流検出器３８で検出され、減算部３２Ｂにフィードバックされる。インバータ回路３７は駆動素子としてＦＥＴが用いられ、ＦＥＴのブリッジ回路で構成されている。【０００７】
また、加算部３２Ａには補償信号生成部３４からの補償信号ＣＭが加算されており、補償信号ＣＭの加算によって操舵システム系の特性補償を行い、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。補償信号生成部３４は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）３４３と慣性３４２を加算部３４４で加算し、その加算結果に更に収れん性３４１を加算部３４５で加算し、加算部３４５の加算結果を補償信号ＣＭとしている。【０００８】
このような電動パワーステアリング装置のＣＰＵ（マイクロコンピュータ等）は、上述のようにＰＩ制御によって、モータを制御するための電圧制御指令値を生成する。ＰＩ制御のゲインは、車両の種類毎に適切な値に調整される。【０００９】
ＰＩ制御のゲインを大きくすると、ノイズ等に起因する異音や振動が発生する。そのため、ＰＩ制御のゲインは、振動や異音が発生しないように制限しておく必要があるが、このようにＰＩ制御のゲインを制限すると、電流制御の周波数特性が低下し、操舵補助の応答性を高めるのが困難である。また、ＰＩ制御のゲインを十分に低くした場合であってもなお、操舵系の共振周波数付近での振動を完全には回避することができず、必ずしも良好な操舵フィーリングが得られていなかった。【００１０】
このような問題を解決するものとして、例えば特開２００６−１８８１８３号公報（特許文献１）に示される電動パワーステアリング装置が提案されている。即ち、特許文献１の電動パワーステアリング装置は、操作部材の振動を検出する振動検出手段を設け、振動検出手段によって操作部材の振動が検出されたときに、ＰＩ制御の比例ゲイン及び積分ゲインのうちの少なくともいずれか一方を低下させるゲイン変更手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１８８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、振動抑制のために、電流制御のＰＩ制御のゲイン（比例ゲイン及び積分ゲインの少なくともいずれか一方）を変更するようになっている。そのため、ゲインの変更が、他の制御や操舵フィーリングに影響してしまう恐れがある。【００１３】
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、ＰＩ制御のゲインを変更することなく、モータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因に基づいて、ハンドルの慣性やトーションバーのバネ性に起因するハンドル振動（異音）を抑制し、操舵フィーリングを向上した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】
【００１４】
本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する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、前記モータのモータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因（乗算値）に基づいて、ハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正することにより達成される。【００１５】
本発明の上記目的は、前記制振補償部が、前記モータ速度或いは舵角速度及びギア比の乗算値のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されていることにより、或いは前記制振補償部が前記モータ速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっていることにより、或いは前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備していることにより、或いは前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備していることにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因（乗算値）に基づいて、速度感応テーブルとＢＰＦ（バンドパスフィルタ）を用いて制振補償指令値を演算しているので、操舵反転時のみに制振補償指令値が発生し、他の制御や操舵フィーリングへの影響を最低限に収めることが可能である。【００１７】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ＰＩ制御のゲインを変更することなく、ブレーキジャダーやシミーなどの車両の足回りの共振の影響によるハンドル振動の低減を図ることができると共に、悪路走行中に路面から操舵系に力が伝達されることによるハンドル振動や、その他の要因によるハンドル振動の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の構成例（実施形態１）を示すブロック図である。
【図４】トルク感応ゲイン部の特性例を示す特性図である。
【図５】車速感応ゲイン部の特性例を示す特性図である。
【図６】本発明の動作例（実施形態１）を示すフローチャートである。
【図７】本発明に使用するＢＰＦの動作例を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の効果を示す図である。
【図９】速度感応テーブルの他の特性例を示す図である。
【図１０】本発明の構成例（実施形態２）を示すブロック図である。
【図１１】本発明の動作例（実施形態２）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明では、ハンドルの慣性やトーションバーのバネ性等に起因するハンドルの振動（異音）を抑制し、運転者の不快に感じる振動や操舵フィーリングを向上する。
【００２０】
このため、本発明の電動パワーステアリング装置では、モータ速度に応じた速度感応テーブルを通して決定されるテーブル出力値（制振補償値１）をＢＰＦ（バンドパスフィルタ）に通すか、或いは舵角センサで検出された舵角θ（若しくは推定された舵角）を微分して得られる舵角速度を求めると共に、減速機構での減速ギア比を求めておき、舵角速度（舵角θの微分成分）及びギア比の要因（舵角速度×ギア比）に応じた速度感応テーブルを経てＢＰＦを通す。ＢＰＦの出力値（制振補償値２）に対し、操舵トルクに基づいたゲイン及び車速に基づいたゲインを乗算して制振補償指令値を演算する。演算された制振補償指令値を操舵補助の電流指令値から減算して補正し、補正された電流指令値でモータを駆動することで、ハンドルの振動を抑制している。舵角速度×ギア比の要因は、モータ速度ωに相当している。
【００２１】
本発明によれば、モータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因を入力し、速度感応テーブルとＢＰＦを用いて制振補償指令値を演算しているので、操舵反転時のみに制振補償指令値が発生し、他の制御や操舵フィーリングへの影響を最低限に収めることができる。
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図３は本発明の構成例（実施形態１）を図２に対応させて示しており、本発明では制振補償部４０を新たに付加し、モータ速度ωに基づいて、制振補償部４０で演算された制振補償指令値ＶＣｃを加減算部３２Ｃに減算入力して電流指令値Ｉｒｅｆ１を補正し、ハンドルの振動を補償している。即ち、本発明では、加減算部３２Ｃに電流指令値Ｉｒｅｆ１及び補償信号ＣＭを加算入力すると共に、制振補償部４０で演算された制振補償指令値ＶＣｃを加減算部３２Ｃに減算入力し、前述した電流指令値Ｉｒｅｆ１を補正して電流指令値Ｉｒｅｆ２を求めている。電流指令値Ｉｒｅｆ２以降の動作は、前述の図２の場合と全く同様である。
【００２４】
なお、本発明では、補償信号生成部３４による補償信号ＣＭによる補償は、必須のものではない。
【００２５】
制振補償部４０は、モータ速度ωを入力し、モータ速度ωのゼロ前後で台形波状の制振補償値ＶＣ１を出力する速度感応テーブル４１と、速度感応テーブル４１からの制振補償値ＶＣ１をバンドパス濾過するＢＰＦ４２と、ＢＰＦ４２からの制振補償値ＶＣ２を操舵トルクＴｈに応じてゲインＧｔ倍するトルク感応ゲイン部４３と、トルク感応ゲイン部４３からの制振補償値ＶＣ３を車速Ｖｅｌに応じてゲインＧｖ倍し、制振補償指令値ＶＣｃとして出力する車速感応ゲイン部４４とで構成されている。
【００２６】
トルク感応ゲイン部４３は操舵トルクＴｈに対して、図４に示すように、所定トルク値１（本例では０．５Ｎｍ）まで一定ゲインＧｔを保持し、所定トルク値１から所定トルク値２（本例では１．０Ｎｍ）まではゲインＧｔが増加し、所定トルク値２以上で一定ゲインＧｔを保持する特性となっている。つまり、低トルク時に小さい値で、あるトルク（所定トルク値１）から徐々に増加して行き、ある値（所定トルク値２）で飽和する特性である。こうすることで、ハンドル振動が大きい（捩れ角を検出している操舵トルクが大きい）状態において、より効果を出やすくできる。
【００２７】
また、車速感応ゲイン部４４は車速Ｖｅｌに対して、図５に示すように、所定車速１（本例では５０ｋｐｈ）まで一定ゲインＧｖを保持し、所定車速１から所定車速２（本例では１００ｋｐｈ）まではゲインＧｖが増加し、所定車速２以上で一定ゲインＧｖを保持する特性となっている。つまり、低速時に小さい値で、ある速度（所定車速１）から徐々に増加して行き、ある値（所定車速２）で飽和する特性である。こうすることで、ハンドル振動が発生し易い車速状態において、より効果を出やすくできる。
【００２８】
なお、トルク感応ゲイン部４３と車速感応ゲイン部４４の順序は、逆であっても良い。
【００２９】
このような構成において、その動作例を図６のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
操舵トルクＴｈを入力し（ステップＳ１）、車速Ｖｅｌを入力し（ステップＳ２）、電流指令値演算部３１で電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する（ステップＳ３）。
【００３１】
また、制振補償部４０はモータ速度ωを入力し（ステップＳ１０）、速度感応テーブル４１でモータ速度ωに応じた制振補償値ＶＣ１を求める（ステップＳ１１）。次に、制振補償値ＶＣ１をＢＰＦ４２に入力してＢＰ濾過処理を行い（ステップＳ１２）、ＢＰ濾過処理された制振補償値ＶＣ２をトルク感応ゲイン部４３に入力し、操舵トルクＴｈに応じてゲインＧｔ倍する（ステップＳ１３）。ゲインＧｔ倍された制振補償値ＶＣ３は車速感応ゲイン部４４に入力され（ステップＳ１４）、車速Ｖｅｌに応じてゲインＧｖ倍されて制振補償指令値ＶＣｃが出力される（ステップＳ１５）。
【００３２】
更に、補償信号生成部３４では、前述したように、収れん性３４１、慣性３４２及びＳＡＴ３４３に基づく補償信号ＣＭを生成して出力する（ステップＳ２０）。
【００３３】
なお、電流指令値Ｉｒｅｆ１の演算（ステップＳ１〜Ｓ３）、制振補償指令値ＶＣｃの演算（ステップＳ１０〜Ｓ１５）、補償信号ＣＭの生成（ステップＳ２０）の順番は適宜変更可能である。
【００３４】
上述のようにして求められた電流指令値Ｉｒｅｆ１、制振補償指令値ＶＣｃ及び補償信号ＣＭは、加減算部３２Ｃに入力されて加減算処理され、電流指令値Ｉｒｅｆ２を生成する（ステップＳ３０）。電流指令値Ｉｒｅｆ２は前述のように電流制限部３３で制限されて後に電流制御され（ステップＳ３１）、モータ２０が駆動制御される（ステップＳ３２）。
【００３５】
モータ速度ωは図７（Ａ）に示すように正弦波状に振動しており、モータ速度ωが速度感応テーブル４１に入力されると、速度感応テーブル４１はモータ速度ωのゼロ前後で台形波状の制振補償値ＶＣ１を出力する特性を有している。そのため、速度感応テーブル４１から出力される制振補償値ＶＣ１は、図７（Ｂ）に示す台形波状である。速度感応テーブル４１からの制振補償値ＶＣ１はＢＰＦ４２に入力され、高周波成分（例えば２０Ｈｚ以上）及び低周波成分（例えば５Ｈｚ以下）が除去された中周波成分のみが通過し、図７（Ｂ）に示すような制振補償値ＶＣ２を出力する。
【００３６】
図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、速度感応テーブル４１で台形波状とされた制振補償値ＶＣ１をＢＰＦ４２でバンドパス濾過処理することにより、モータ速度ω及び制振補償値ＶＣ１がゼロクロスする時点ｔ２よりも、制振補償値ＶＣ２を遅らせる（時点ｔ１）ことができる。制振補償値ＶＣ２の成分がハンドル振動の抑制のための電流指令値（制振補償指令値ＶＣｃ）になり、この制振補償指令値ＶＣｃを操舵の電流指令値Ｉｒｅｆ１から減算する。これにより、モータ速度ωがゼロと交差するタイミングに合わせて、モータ速度ωの振動を遅らせて、結果的にモータ速度の振幅を抑えることが可能となる。
【００３７】
図８は、意図的にハンドルの振動が発生し易くした状態において、ハンドルが手放しで外乱トルクを加えたときの検出トルク（トーションバー捩れ角に比例）の時間応答の一例を示しており、制振補償有り（本発明）と制振補償無し（従来）での特性を比較している。なお、トルク・車速感応ゲインは一定値としている。この図８の特性例からも、制振補償有りの方が振動が収束するのが早く、振動が抑制されているのが分かる。
【００３８】
上述の実施形態では、制振補償部４０を速度感応テーブル４１、ＢＰＦ４２で構成しているが、速度感応テーブル４１及びＢＰＦ４２の代わりに、図９に示すようなモータ速度ωの方向に応じたヒステリシス特性を有する速度感応テーブルを用いても良い。
【００３９】
また、上述の実施形態１ではモータ速度ωを制振補償の入力としているが、減速機構のギア比に舵角速度を乗算するとモータ速度ωに相当する値となる。従って、舵角速度及びギア比の要因を制振補償の入力としても良い。舵角速度は舵角センサからの操舵角を微分演算することによって容易に求められ、減速機構のギア比は予め定められている。
【００４０】
舵角速度及びギア比の要因を制振補償入力とする場合(実施形態２）の構成は、図３に対応する図１０のブロック図のようになり、舵角速度×ギア比が制振補償部４０Ａ内の速度感応テーブル４１Ａに入力されている。速度感応テーブル４１Ａは舵角速度×ギア比に感応し、前述した速度感応テーブル４１と同様な特性であり（図７参照）、ＢＰＦ４２、トルク感応テーブル４３及び車速感応テーブル４４は前述と全く同様である。制振補償部４０Ａからの補償指令値ＶＣｃを加減算部３２Ｃに減算入力して電流指令値Ｉｒｅｆ１を補正し、ハンドルの振動を補償している。
【００４１】
また、舵角速度及びギア比の要因を制振補償入力とする場合(実施形態２）の動作例は、図６に対応する図１１のフローチャートのようになり、本実施形態では、ステップＳ１０Ａにおいて舵角速度及び予め決められているギア比を入力し、ステップＳ１１Ａにおいて速度感応テーブル４１で舵角速度×ギア比に応じた制振補償値ＶＣ１を求めるようになっており、他は全て前述の実施形態１と同様である。なお、ステップＳ１０Ａにおける舵角速度は、舵角θを入力して後に微分演算して舵角速度を求めるようにしても良い。
【００４２】
上記実施形態２によっても、前述の実施形態１と全く同様な効果があり、図８の特性が得られる。
【００４３】
近年駐車支援機能（パーキングアシスト）を搭載し、自動操舵制御と手動操舵制御とを切り換える車両が出現して来ており、駐車支援機能を搭載した車両にあっては、舵角制御の動作中に本発明による制振補償を実施することも可能である。また、本発明の制振補償は、振動状態を検出する機能と組み合わせても良い。
【００４４】
なお、トルク感応ゲインＧｔは図４の特性に限定されるものではなく（例えば非線形の増加）、車速感応ゲインＧｖは図５の特性に限定されるものではない（例えば非線形の増加）。
【符号の説明】
【００４５】
１                    ハンドル
２                    コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０                  トルクセンサ
１２                  車速センサ
２０                  モータ
３０                  コントロールユニット（ＥＣＵ）
３１                  電流指令値演算部
３３                  電流制限部
３４                  補償信号生成部
３５                  ＰＩ制御部
３６                  ＰＷＭ制御部
３７                  インバータ回路
４０、４０Ａ          制振補償部
４１、４１Ａ          速度感応テーブル
４２                  ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
４３                  トルク感応ゲイン部
４４                  車速感応ゲイン部
５０                  ＣＡＮ
【図１】
2014175052.tif 000003
【図２】
2014175052.tif 000004
【図３】
2014175052.tif 000005
【図４】
2014175052.tif 000006
【図５】
2014175052.tif 000007
【図６】
2014175052.tif 000008
【図７】
2014175052.tif 000009
【図８】
2014175052.tif 000010
【図９】
2014175052.tif 000011
【図１０】
2014175052.tif 000012
【図１１】
2014175052.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月21日(2014.8.21)
【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】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
前記モータのモータ速度に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記制振補償部が、前記モータ速度のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、
前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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】
（削除）
【請求項３】
前記制振補償部が前記モータ速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項１又は３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動し、減速機構を介して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
舵角速度及び前記減速機構のギア比の要因に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記要因が前記舵角速度及び前記ギア比の乗算値であり、前記制振補償部が、前記要因のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、
前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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７】
（削除）
【請求項８】
前記制振補償部が前記舵角速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項６又は８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項９に記載の電動パワーステアリング装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月17日(2015.8.17)
【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】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
前記モータのモータ速度に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記制振補償部は、前記モータ速度のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、前記制振補償指令値がゼロとなるタイミングが、前記モータ速度がゼロとなるタイミングより早くなるように設計されており、
前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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】
前記制振補償部が前記モータ速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動し、減速機構を介して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
舵角速度及び前記減速機構のギア比の要因に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記要因が前記舵角速度及び前記ギア比の乗算値であり、前記制振補償部は、前記要因のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、前記制振補償指令値がゼロとなるタイミングが、前記モータ速度がゼロとなるタイミングより早くなるように設計されており、
前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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６】
前記制振補償部が前記舵角速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項５又は６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項７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】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する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、前記モータのモータ速度に基づいてハンドルの振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記制振補償部は、前記モータ速度のゼロ前後を台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１をＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、前記制振補償指令値がゼロとなるタイミングが、前記モータ速度がゼロとなるタイミングより早くなるように設計されており、前記電流指令値を前記制振補償指令値で補正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】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の上記目的は、前記制振補償部が前記モータ速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっていることにより、或いは前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備していることにより、或いは前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備していることにより、より効果的に達成される。
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月9日(2016.8.9)
【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】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
前記モータのモータ速度に基づいてハンドルの慣性及びトーションバーのバネ性による振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記制振補償部は、前記ハンドルが正反転振動することにより正弦波状に変化する前記モータ速度を、前記モータ速度に同期した台形波状の制振補償値１に変換する速度感応テーブル１と、前記制振補償値１に対して５Ｈｚ以下及び２０Ｈｚ以上の周波数成分を除去するＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、前記制振補償指令値がゼロとなるタイミングが、前記モータ速度がゼロとなるタイミングより早くなり、
前記電流指令値から前記制振補償指令値を減算して補正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】
前記制振補償部が前記モータ速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動し、減速機構を介して操舵をアシスト制御する電動パワーステアリング装置において、
舵角速度及び前記減速機構のギア比の要因に基づいてハンドルの慣性及びトーションバーのバネ性による振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、
前記要因が前記舵角速度及び前記ギア比の乗算値であり、前記制振補償部は、前記ハンドルが正反転振動することにより正弦波状に変化する前記要因を、前記要因に同期した台形波状の制振補償値１とする速度感応テーブル１と、前記制振補償値１に対して５Ｈｚ以下及び２０Ｈｚ以上の周波数成分を除去するＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、前記制振補償指令値がゼロとなるタイミングが、前記モータ速度がゼロとなるタイミングより早くなり、
前記電流指令値から前記制振補償指令値を減算して補正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６】
前記制振補償部が前記舵角速度の方向に応じた速度感応テーブル２で構成され、前記速度感応テーブル２から制振補償値３が出力されるようになっている請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値２又は３に、前記操舵トルクに感応したゲイン１を乗算して制振補償値４を出力するトルク感応ゲイン部を具備している請求項５又は６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記制振補償部が更に、前記制振補償値４に対し、車速に感応したゲイン２を乗算して前記制振補償指令値を出力する車速感応ゲイン部を具備している請求項７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】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御する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、前記モータのモータ速度或いは舵角速度及びギア比の要因（乗算値）に基づいてハンドルの慣性及びトーションバーのバネ性による振動を抑制するための制振補償指令値を演算する制振補償部を設け、前記制振補償部は、前記ハンドルが正反転振動することにより正弦波状に変化する前記モータ速度或いは前記要因を、前記モータ速度或いは前記要因に同期した台形波状の制振補償値１に変換する速度感応テーブル１と、前記制振補償値１に対して５Ｈｚ以下及び２０Ｈｚ以上の周波数成分を除去するＢＰ濾過処理して制振補償値２を出力するＢＰＦとで構成されており、前記制振補償指令値がゼロとなるタイミングが、前記モータ速度がゼロとなるタイミングより早くなり、前記電流指令値から前記制振補償指令値を減算して補正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】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、速度感応テーブル４１で台形波状とされた制振補償値ＶＣ１をＢＰＦ４２でバンドパス濾過処理することにより、モータ速度ω及び制振補償値ＶＣ１がゼロクロスする時点ｔ２よりも、制振補償値ＶＣ２を早める（時点ｔ１）ことができる。制振補償値ＶＣ２の成分がハンドル振動の抑制のための電流指令値（制振補償指令値ＶＣｃ）になり、この制振補償指令値ＶＣｃを操舵の電流指令値Ｉｒｅｆ１から減算する。これにより、モータ速度ωがゼロと交差するタイミングに合わせて、モータ速度ωの振動を遅らせて、結果的にモータ速度の振幅を抑えることが可能となる。
【国際調査報告】
2014175052.tif 000014
2014175052.tif 000015
2014175052.tif 000016
2014175052.tif 000017