(57)【要約】【課題】モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制することができるモータ制御装置を提供すること。【解決手段】モータ制御装置１は、モータ２３の検出位置を示す検出位置信号と、モータ２３に対する位置指令信号とが一致するように、モータ２３の速度指令信号を出力する位置制御手段１２と、モータ２３の検出速度を示す検出速度信号と、速度指令信号とが一致するように、モータ２３のトルク指令信号を出力する速度制御手段１３と、モータの負荷を含む慣性系の振動を抑制する制振制御手段１５と、制振制御手段１５の出力から、モータ２３が設置される機台２２の共振周波数成分を除去するノッチフィルタ１４と、を備える。【選択図】図１
2016152689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに具備された当該モータの回転を検出するセンサからの出力に基づく前記モータの検出位置を示す検出位置信号と、前記モータに対する位置指令信号とが一致するように、前記モータの速度指令信号を出力する位置制御手段と、
前記センサからの出力に基づく前記モータの検出速度を示す検出速度信号と、前記速度指令信号とが一致するように、前記モータのトルク指令信号を出力する速度制御手段と、
前記モータの負荷を含む慣性系の振動を抑制する制振制御手段と、
前記制振制御手段の出力から、前記モータが設置される機台の共振周波数成分を除去するノッチフィルタと、
を備える、
モータ制御装置。
【請求項２】
前記ノッチフィルタの中心周波数は、前記モータと前記機台との間のばね定数Ｋｇと、前記機台の慣性モーメントＪＳとを用いた下記数１式に示す前記機台の共振周波数ωｓで与えられる、請求項１に記載のモータ制御装置。
【数１】
2016152689.tif 000017
【請求項３】
前記制振制御手段は、前記慣性系の軸ねじれ反力を推定し、前記トルク指令信号を補正して共振比制御を行う軸ねじれ反力推定オブザーバを備える、請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記制振制御手段は、前記慣性系に作用する外乱を推定し、当該外乱を除去する外乱オブザーバを備える、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置により駆動される、モータ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
請求項５に記載のモータと、
を備える、機械装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
請求項５に記載のモータと、
を備える、電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動パワーステアリング装置を備える、車両。
【請求項９】
モータと、前記モータが設置される機台と、前記モータの負荷を含む慣性系とに対して振動抑制を行う際に、
前記慣性系に起因する振動に対しては、少なくとも前記慣性系の軸ねじれ反力を推定し、前記モータへのトルク指令信号を補正する共振比制御を適用し、
前記機台に起因する振動に対しては、前記機台の共振周波数成分を除去するノッチフィルタを適用する、
モータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置、モータ、機械装置、電動パワーステアリング装置、車両、及びモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを用いた機械装置や電動パワーステアリング装置などでは、システム全体の軽量化に伴い機械的剛性が低下する傾向にある。このようなシステムは、所謂低剛性システムとして系を捉える必要がある。例えば、非特許文献１には、システムをモータとアームとが柔軟な駆動軸により結合された２慣性共振系としてモデル化し、モータに作用する外乱による影響を除去する外乱オブザーバを用いて構成した加速度制御系や、モータとアームとを結合する駆動軸の軸ねじれ反力を推定する軸ねじれ反力推定オブザーバを用いて構成し、軸ねじれ反力をフィードバックする共振比制御を適用した振動抑制制御の手法が記載されている。また、特許文献１には、多慣性共振系における１次の共振モードに対しては、非特許文献１に記載された振動抑制制御を適用し、高次の振動モードに対しては、位相進み補償を適用した振動抑制制御の手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４３８８４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】結城和明他「共振比制御による２慣性共振系の振動抑制制御」電学論Ｄ、１１３巻（平成５年）１０号、１１６２頁−１１６９頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような低剛性システムでは、モータが設置される機台の静止系に対する振動（以下、「機台振動」ともいう）をも考慮する必要がある。上記従来技術は、負荷を含めたモータの慣性系における振動抑制制御を行うものであり、機台振動については考慮されていない。さらに、機台振動は、モータに具備されたセンサでは観測できないため、十分な振動抑制効果が得られない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制することができるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、モータ制御装置は、モータに具備された当該モータの回転を検出するセンサからの出力に基づく前記モータの検出位置を示す検出位置信号と、前記モータに対する位置指令信号とが一致するように、前記モータの速度指令信号を出力する位置制御手段と、前記センサからの出力に基づく前記モータの検出速度を示す検出速度信号と、前記速度指令信号とが一致するように、前記モータのトルク指令信号を出力する速度制御手段と、前記モータの負荷を含む慣性系の振動を抑制する制振制御手段と、前記制振制御手段の出力から、前記モータが設置される機台の共振周波数成分を除去するノッチフィルタと、を備える。
【０００８】
上記構成により、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制することができるモータの負荷を含む慣性系における振動に加え、機台の共振による振動をも抑制することができる。
【０００９】
また、望ましい態様として、前記ノッチフィルタの中心周波数は、前記モータと前記機台との間のばね定数Ｋｇと、前記機台の慣性モーメントＪＳとを用いた下記数１式に示す前記機台の共振周波数ωｓで与えられているのが好ましい。
【００１０】
【数１】
2016152689.tif 000003
【００１１】
上記構成により、ノッチフィルタの中心周波数を機台の共振周波数に一致させることができ、機台の共振による振動を抑制することができる。
【００１２】
また、望ましい態様として、前記制振制御手段は、前記慣性系の軸ねじれ反力を推定し、前記トルク指令信号を補正して共振比制御を行う軸ねじれ反力推定オブザーバを備えているのが好ましい。
【００１３】
上記構成により、モータの負荷を含む２慣性系に作用する軸ねじれ反力による振動を抑制することができる。
【００１４】
また、前記制振制御手段は、前記慣性系に作用する外乱を推定し、当該外乱を除去する外乱オブザーバを備えていても良い。
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、モータは、前述したモータ制御装置により駆動される。これにより、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制することができる。
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、機械装置は、前述したモータ制御装置と、前述したモータと、を備える。これにより、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制した機械装置を得ることができる。
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動パワーステアリング装置は、前述したモータ制御装置と、前述したモータと、を備える。これにより、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制した電動パワーステアリング装置を得ることができる。
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、車両は、前述した電動パワーステアリング装置を備える。これにより、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制した車両を得ることができる。
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、モータ制御方法は、モータが設置される機台と、前記モータの負荷を含む慣性系とに対して振動抑制を行う際に、前記慣性系に起因する振動に対しては、少なくとも前記慣性系の軸ねじれ反力を推定し、前記モータへのトルク指令信号を補正する共振比制御を適用し、前記機台に起因する振動に対しては、前記機台の共振周波数成分を除去するノッチフィルタを適用する。これにより、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、モータの負荷を含む慣性系に起因する振動と、モータが設置される機台に起因する振動との双方を抑制することができるモータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態に係るモータ制御装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るモータ制御装置の制御対象の物理モデルを示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係るモータ制御装置の制御対象のブロック線図である。
【図４】図４は、実施形態に係るモータ制御装置における負荷速度のステップ応答の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態の比較例に係るモータ制御装置の構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の一例を示す図である。
【図７】図７は、図６に示す電動パワーステアリング装置のモータの周辺を示す側面図である。
【図８】図８は、図６に示す電動パワーステアリング装置をステアリングシャフトの軸方向から見た側面図である。
【図９】図９は、実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置を搭載した車両の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２３】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るモータ制御装置の構成例を示す図である。図１に示す例において、モータ制御装置１の制御対象２は機械装置であり、静止系２１に機台２２が設置され、機台２２にモータ２３が固定され、モータ２３に負荷２４が接続されている。
【００２４】
図１に示すように、モータ制御装置１は、速度演算器１１、位置制御手段１２、速度制御手段１３、制振制御手段１５、ノッチフィルタ１４、電流制御手段１７、及び電流アンプ１６を備えている。また、モータ２３は、モータ２３の位置検出手段であるセンサ２３１を具備している。
【００２５】
速度演算器１１は、センサ２３１からのモータ２３の検出位置信号に基づきモータ２３の速度を演算し、検出速度信号として出力する。
【００２６】
位置制御手段１２は、加算器１２１と、制御器１２２とを備えている。位置制御手段１２には、検出位置信号と、上位制御手段１０からモータ２３の位置指令信号とが入力される。制御器１２２は、加算器１２１により位置指令信号から検出位置信号を減算された値がゼロに近づくような速度指令信号を出力する。すなわち、位置制御手段１２は、検出位置信号と位置指令信号とが一致するような速度指令信号を出力する。なお、制御器１２２は、例えばＰ制御器やＰＩ制御器で構成することができる。
【００２７】
速度制御手段１３は、加算器１３１と、制御器１３２とを備えている。速度制御手段１３には、検出速度信号と、位置制御手段１２からの速度指令信号とが入力される。制御器１３２は、加算器１３１により速度指令信号から検出速度信号を減算された値がゼロに近づくようなトルク指令信号を出力する。すなわち、速度制御手段１３は、検出速度信号と速度指令信号とが一致するようなトルク指令信号を出力する。なお、制御器１３２は、例えばＰ制御器やＰＩ制御器で構成することができる。
【００２８】
なお、上述した例では、位置検出手段であるセンサ２３１からのモータ２３の検出位置信号に基づきモータ２３の速度を演算し、検出速度信号として出力する速度演算器１１を具備した構成例を示したが、例えば、モータ２３に速度検出手段としてのセンサを設け、このセンサから検出速度信号が出力される構成であっても良い。
【００２９】
制振制御手段１５は、軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１と、外乱オブザーバ１５２と、加算器１５３とを備えている。軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１は、負荷２４を含む慣性系（ここでは、モータ２３と負荷２４とからなる２慣性系）の軸ねじれ反力を推定して速度制御手段から出力されるトルク指令信号を補正するための軸ねじれ反力フィードバック１５１１をフィードバックする。外乱オブザーバ１５２は、慣性系に作用する外乱を推定してフィードバックする。加算器１５３は、軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１からの軸ねじれ反力フィードバック１５１１をトルク指令信号から減算し、外乱オブザーバ１５２により推定された外乱をトルク指令信号に加算する。これにより、負荷２４を含む慣性系における振動成分が抑制される。これら軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１及び外乱オブザーバ１５２は、既知の技術を用いて構成することができる。軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１及び外乱オブザーバ１５２の構成により本発明が限定されるものではない。
【００３０】
ノッチフィルタ１４は、制振制御手段１５の出力から、機台２２に起因する振動成分を除去する。このノッチフィルタ１４については、後述する。
【００３１】
電流制御手段１７は、ノッチフィルタ１４の出力に基づき、モータ２３の電流指令信号を生成して出力する。
【００３２】
電流アンプ１６は、電流制御手段１７から出力される電流指令信号を増幅し、モータ２３にモータ電流を供給する。
【００３３】
図２は、実施形態に係るモータ制御装置の制御対象の物理モデルを示す図である。図３は、実施形態に係るモータ制御装置の制御対象のブロック線図である。
【００３４】
本実施形態において、制御対象２は所謂低剛性システムである。このような低剛性システムでは、負荷２４を含む慣性系（ここでは、モータ２３と負荷２４とからなる２慣性系）に起因する振動と、機台２２に起因する振動（機台振動）とを考慮する必要がある。このような低剛性システムにおいて、負荷２４を含む慣性系に起因する振動は、上述した制振制御手段１５を適用することにより抑制可能である。
【００３５】
図２において、θＬは負荷２４の回転角、θＭはモータ２３の回転角、θＳは機台２２の回転角、Ｔｅはモータトルク、Ｔｆはモータ２３と負荷２４との間にかかる軸トルク、Ｔｇはモータ２３と機台２２との間にかかる軸トルクをそれぞれ示している。また、図３において、ＪＬは負荷２４の慣性モーメント、ＪＭはモータ２３の慣性モーメント、ＪＳは機台２２の慣性モーメント、Ｋｆはモータ２３と負荷２４との間のばね定数、Ｋｇはモータ２３と機台２２との間のばね定数、Ｄｆはモータ２３と負荷２４との間の粘性摩擦係数、Ｄｇはモータ２３と機台２２との間の粘性摩擦係数、ｓはラプラス演算子をそれぞれ示している。
【００３６】
図２に示す物理モデルにおいて、下記の（１）式、（２）式、（３）式の運動方程式が成り立つ。
【００３７】
【数２】
2016152689.tif 000004
【００３８】
【数３】
2016152689.tif 000005
【００３９】
【数４】
2016152689.tif 000006
【００４０】
また、軸トルクＴｆ，Ｔｇは、それぞれ下記（４）式及び（５）式で表せる。
【００４１】
【数５】
2016152689.tif 000007
【００４２】
【数６】
2016152689.tif 000008
上記（１）式、（２）式、（３）式を、（４）式及び（５）式を用いて変形すると、それぞれ下記（６）式、（７）式、（８）式が得られる。
【００４３】
【数７】
2016152689.tif 000009
【００４４】
【数８】
2016152689.tif 000010
【００４５】
【数９】
2016152689.tif 000011
【００４６】
上記（６）式、（７）式、（８）式をラプラス変換すると、それぞれ下記（９）式、（１０）式、（１１）式が得られる。
【００４７】
【数１０】
2016152689.tif 000012
【００４８】
【数１１】
2016152689.tif 000013
【００４９】
【数１２】
2016152689.tif 000014
【００５０】
図３は、上記（９）式、（１０）式、（１１）式をブロック線図で表したものである。モータ２３に具備したセンサ２３１では、図３に示すように、モータ２３の回転角θＭに機台２２の回転角θＳが重畳した回転角θＭＳが検出位置信号として出力されることとなる。すなわち、センサ２３１から出力される検出位置信号には、機台２２に起因する振動成分が重畳することとなる。
【００５１】
ここで、モータ２３と機台２２との間は、低剛性システムであっても、ネジ、ボルト、ピン等の締結部材で強固に固定されるのが一般的である。このため、ビスやモータ２３と機台２２との間の粘性摩擦係数Ｄｇを無視すると、上記（１１）式の極は、下記（１２）式で表せる。
【００５２】
【数１３】
2016152689.tif 000015
【００５３】
上記（１２）式は、機台２２の共振周波数ωＳである。すなわち、この機台２２の共振周波数ωＳをノッチフィルタ１４の中心周波数とすれば、機台２２に起因する振動、つまり機台振動を抑制することができる。
【００５４】
ノッチフィルタ１４の伝達関数Ｇ（ｓ）は、中心周波数をω、ノッチの深さをＱとすると、下記（１３）式で与えられる。
【００５５】
【数１４】
2016152689.tif 000016
【００５６】
上記（１３）式に示すノッチフィルタ１４の伝達関数Ｇ（ｓ）の中心周波数ωに対し、機台２２の共振周波数ωＳを適用することで、機台振動を抑制することができる。
【００５７】
ノッチの深さＱは、機台２２の振動レベルに応じて、適宜決めればよい。機台２２の共振周波数ωＳ及び振動レベルは、例えば、機台２２にモータ２３を設置した状態を想定したシミュレーションを実施して取得することができる。また、機台２２の共振周波数ωＳ及び振動レベルは、例えば、実際に機台２２にモータ２３を設置してモータ２３を駆動し、加速度センサを用いた機台２２の振動解析を行うことで取得することができる。そして、シミュレーションや振動解析で得た機台２２の共振周波数ωＳをノッチフィルタ１４に設定すると共に、シミュレーションや振動解析で得た機台２２の振動レベルを抑制可能なノッチの深さＱをノッチフィルタ１４に設定することで、機台振動を抑制することができる。
【００５８】
なお、機台振動を抑制するために、例えば、ローパスフィルタを適用することも考えられるが、ローパスフィルタを用いた場合、機台２２の共振周波数を十分に減衰させるためには、カットオフ周波数を機台２２の共振周波数よりも低くする必要がある。また、カットオフ周波数よりも高い周波数帯域が減衰することとなる。このため、トルク指令の応答が悪化する可能性がある。本実施形態では、ノッチフィルタ１４を適用することで、機台２２の共振周波数を中心周波数とする狭い帯域のみ減衰させることができるので、トルク指令の応答への影響を最小限に留めることができる。また、ノッチの深さを調整することで容易に機台２２の共振周波数の減衰量を調整できる。
【００５９】
図４は、実施形態に係るモータ制御装置における負荷速度のステップ応答の一例を示す図である。図４において、破線は、ノッチフィルタ１４を具備していない構成における負荷速度のステップ応答を示し、実線は、ノッチフィルタ１４を適用して機台２２の共振周波数ωＳをノッチフィルタ１４の中心周波数とした本実施形態に係る構成における負荷速度のステップ応答を示している。
【００６０】
図４に示すように、ノッチフィルタ１４を具備していない構成では、定常状態において機台２２の共振周波数成分が重畳しているが、ノッチフィルタ１４を適用して機台２２の共振周波数ωＳをノッチフィルタ１４の中心周波数とした本実施形態に係る構成では、機台２２の共振周波数成分が除去されていることが分かる。
【００６１】
図５は、実施形態の比較例に係るモータ制御装置の構成例を示す図である。図５に示す比較例では、図１に示す実施形態に係るモータ制御装置１の構成に対し、軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１を具備していない構成を示している。
【００６２】
図５に示すように、比較例では、図１に示す実施形態に係るモータ制御装置１の構成に対し、軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１を具備していない構成としている。本実施形態では、負荷２４を含む慣性系（ここでは、モータ２３と負荷２４とからなる２慣性系）に起因する振動を効果的に抑制するため、図１に示す軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１及び外乱オブザーバ１５２の双方を具備した制振制御手段１５を有する構成としている。
【００６３】
以上説明したように、実施形態に係るモータ制御装置１は、モータ２３に具備された当該モータ２３の回転を検出するセンサ２３１からの出力に基づくモータ２３の検出位置を示す検出位置信号と、モータ２３に対する位置指令信号とが一致するように、モータ２３の速度指令信号を出力する位置制御手段１２と、センサ２３１からの出力に基づくモータ２３の検出速度を示す検出速度信号と、速度指令信号とが一致するように、モータ２３のトルク指令信号を出力する速度制御手段１３と、モータ２３の負荷２４を含む慣性系の振動を抑制する制振制御手段１５と、制振制御手段１５の出力から、モータ２３が設置される機台２２の共振周波数成分を除去するノッチフィルタ１４と、を備える。これにより、モータ２３の負荷２４を含む慣性系に起因する振動と、機台２２に起因する振動との双方を抑制することができる。
【００６４】
また、実施形態に係るモータ制御方法は、モータ２３と、モータ２３が設置される機台２２と、モータ２３の負荷２４を含む慣性系とに対して振動抑制を行う際に、慣性系に起因する振動に対しては、少なくとも慣性系の軸ねじれ反力を推定し、モータ２３へのトルク指令信号を補正する共振比制御を適用し、機台２２に起因する振動に対しては、機台２２の共振周波数成分を除去するノッチフィルタ１４を適用する。これにより、モータ２３の負荷２４を含む慣性系に起因する振動と、機台２２に起因する振動との双方を抑制することができる。
【００６５】
なお、上述した実施形態では、モータ２３と負荷２４とからなる２慣性系に作用する振動を抑制するために、制振制御手段１５として、軸ねじれ反力推定オブザーバ１５１と外乱オブザーバ１５２とを用いて、１次の共振モードに対して共振比制御を行う例について説明したが、モータ２３の負荷２４を含む慣性系に作用する振動を抑制する際に、３慣性系以上の多慣性系における高次の振動モードに対して、例えば、特開２００７−４３８８４号公報に記載されたような位相進み補償を併用することも可能である。モータ２３の負荷２４を含む慣性系に作用する振動を抑制する制振制御手段１５の構成により、本発明が限定されるものではない。
【００６６】
図６は、実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の一例を示す図である。図１に示す例では、モータ２３を備えた機械装置をモータ制御装置１の制御対象とする例を示したが、図６に示す例では、モータ２３を備えた電動パワーステアリング装置８０を制御対象とした例を示している。
【００６７】
電動パワーステアリング装置８０は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、電動パワーステアリング装置８０は、本実施形態に係るモータ制御装置１，１ａ，１ｂを適用したＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）９０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂとを備える。
【００６８】
ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを含む。入力軸８２ａは、一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、他方の端部がトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部が操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。実施形態１では、入力軸８２ａおよび出力軸８２ｂは、鉄等の磁性材料から形成される。
【００６９】
ロアシャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。
【００７０】
ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。
【００７１】
操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、モータ２３とを含む。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。モータ２３は、減速装置９２に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングシャフト８２と、トルクセンサ９１ａと、減速装置９２とによりステアリングコラムが構成されている。モータ２３は、ステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。
【００７２】
図７は、図６に示す電動パワーステアリング装置のモータの周辺を示す側面図である。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置である。モータ２３で生じたトルクは、減速装置９２の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。減速装置９２は、ウォームおよびウォームホイールによって、モータ２３で生じたトルクを増加させる。そして、減速装置９２は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。
【００７３】
図８は、図６に示す電動パワーステアリング装置をステアリングシャフトの軸方向から見た側面図である。ＥＣＵ９０は、減速装置９２に直接装着されており、ＥＣＵ９０の発熱が減速装置９２を介して放熱される。バスバーユニット３０は、モータ２３の端子とＥＣＵ２の端子とを電気的に接続する。
【００７４】
図９は、実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置を搭載した車両の模式図である。図９に示すように、車両１００は、上述した実施形態に係るモータ制御装置１，１ａ，１ｂを適用した電動パワーステアリング装置８０を搭載している。
【００７５】
図６乃至図８に示す電動パワーステアリング装置８０において、モータ２３は、ＥＣＵ９０や減速装置９２の筐体等の構造体を介して、図９に示す車両１００の車体に機械的に接続される。すなわち、図２に示す制御対象と対比すると、車両１００の車体を静止系２１と見做せ、ＥＣＵ９０や減速装置９２の筐体等の構造体を機台２２と見做せる。また、モータ２３は、減速装置９２、ステアリングシャフト８２、トルクセンサ９１ａ、ユニバーサルジョイント８４，８６、ロアシャフト８５、ピニオンシャフト８７、ステアリングギヤ８８等、モータ２３に直接あるいは間接的に連結された構成部が図２に示す負荷２４として作用する慣性系を構成している。このような電動パワーステアリング装置８０は、システム全体の軽量化に伴い機械的剛性が低下する傾向にあり、所謂低剛性システムとして捉えることができる。
【００７６】
上述したように、本実施形態に係るモータ制御装置１は、モータ２３の負荷２４を含む慣性系に起因する振動と、モータ２３が設置された機台２２に起因する振動との双方を抑制することができるので、本実施形態に係るモータ制御装置１を適用した電動パワーステアリング装置８０においても、同様の効果を得ることができる。
【００７７】
また、図６乃至図８に示す電動パワーステアリング装置８０を搭載した図９に示す車両１００においても、同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、図９に示す車両１００は、上述した実施形態に係るモータ制御装置１や、このモータ制御装置１により駆動されるモータ２３を、電動パワーステアリング装置８０以外の用途で搭載してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ａ  モータ制御装置
２  制御対象
１０  上位制御手段
１１  速度演算器
１２  位置制御手段
１３  速度制御手段
１４  ノッチフィルタ
１５  制振制御手段
１６  電流アンプ
１７  電流制御手段
２１  静止系
２２  機台
２３  モータ
２４  負荷
８０  電動パワーステアリング装置
８１  ステアリングホイール
８２  ステアリングシャフト
８２ａ  入力軸
８２ｂ  出力軸
８３  操舵力アシスト機構
８４，８６  ユニバーサルジョイント
８５  ロアシャフト
８７  ピニオンシャフト
８８  ステアリングギヤ
８８ａ  ピニオン
８８ｂ  ラック
８９  タイロッド
９０  ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）
９１ａ  トルクセンサ
９１ｂ  車速センサ
９２  減速装置
１００  車両
１２１，１３１，１５３  加算器
１２２，１３２  制御器
１５１  軸ねじれ反力推定オブザーバ
１５２  外乱オブザーバ
２３１  センサ
１５１１  軸ねじれ反力フィードバック
【図１】
2016152689.tif 000018
【図２】
2016152689.tif 000019
【図３】
2016152689.tif 000020
【図４】
2016152689.tif 000021
【図５】
2016152689.tif 000022
【図６】
2016152689.tif 000023
【図７】
2016152689.tif 000024
【図８】
2016152689.tif 000025
【図９】
2016152689.tif 000026