(57)【要約】【課題】アシストトルクおよび自動操舵トルクを発生させるモータの制御において、モータが駆動されたときに発生するステアリングの振動を抑制できるようにする。【解決手段】電動ステアリングシステムにおいて、アシスト制御演算部２０は、操舵トルクの検出値に応じて操舵負荷を軽減するアシストトルクを発生させるためのアシスト指令を生成する。そして、目標追従制御演算部３０は、操舵に関わる物理量の目標値を取得し、この目標値に物理量の検出値を追従させる自動操舵トルクを発生させるための追従指令を生成する。また、追従性変更演算部４０は、目標値に物理量の検出値を追従させる際の応答速度を抑制する。そして、モータ駆動回路６０は、アシスト指令および追従指令の加算値に従って、モータを駆動させる。【選択図】図２
2016088436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクの検出値に応じて操舵負荷を軽減するアシストトルクを発生させるためのアシスト指令を生成するアシスト制御手段（２０）と、
操舵に関わる物理量の目標値を取得し、該目標値に前記物理量の検出値を追従させる自動操舵トルクを発生させるための追従指令を生成する追従制御手段（３０）と、
前記目標値に前記物理量の検出値を追従させる際の応答速度を抑制する応答抑制手段（４０、Ｓ２、Ｓ７）と、
前記アシスト指令および前記追従指令の加算値に従って、舵角を変位させるモータ（６）を駆動させるモータ駆動手段（６０）と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
当該モータ制御装置の周囲環境を取得する周囲環境取得手段（４０、Ｓ１、Ｓ６）、
を備え、
前記応答抑制手段は、前記周囲環境に応じて前記応答速度を抑制する程度を変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
前記応答抑制手段は、前記周囲環境に応じて前記追従指令の周波数特性も変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
当該モータ制御装置の周囲環境を取得する周囲環境取得手段（４０、Ｓ１、Ｓ６）、
を備え、
前記応答抑制手段は、前記周囲環境に応じて前記追従指令の周波数特性を変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記追従制御手段は、追従指令を生成する１または複数の制御器（３２１，３２２，３２３）を備え、
前記応答抑制手段は、前記制御器における制御パラメータを変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ制御装置において、
前記応答抑制手段は、前記制御器における制御パラメータとして、比例要素、微分要素、および積分要素のいずれか１つ以上に付与するゲインを変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項７】
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記応答抑制手段は、前記目標値に対するフィルタリングを行うローパスフィルタを備え、該ローパスフィルタのカットオフ周波数を変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記応答抑制手段は、前記目標値および前記物理量の検出値の偏差に対するフィルタリングを行うローパスフィルタを備え、該ローパスフィルタのカットオフ周波数を変更すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項９】
請求項２〜請求項８の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記周囲環境取得手段は、モータ制御装置が搭載された車両が走行する道路の曲率を取得し、
前記応答抑制手段は、前記曲率が大きくなるにつれて前記応答速度をより抑制させること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項１０】
請求項２〜請求項８の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記周囲環境取得手段は、モータ制御装置が搭載された車両が緊急回避を行う必要性を示す緊急回避度合を取得し、
前記応答抑制手段は、前記緊急回避度合いが大きくなるにつれて前記応答速度をより向上させること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
請求項２〜請求項８の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記周囲環境取得手段は、モータ制御装置が搭載された車両が走行する際の走行レーン内における目標位置に対する左右方向の偏差である横変位を取得し、
前記応答抑制手段は、前記横変位が大きくなるにつれて前記応答速度をより向上させること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項１２】
請求項２〜請求項８の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記周囲環境取得手段は、モータ制御装置が搭載された車両が走行する際に予め設定された目標軌跡に対する位置のずれを表す偏差を取得し、
前記応答抑制手段は、前記偏差が大きくなるにつれて前記応答速度をより向上させること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項１３】
請求項２〜請求項８の何れか１項に記載のモータ制御装置において、
前記周囲環境取得手段は、操舵に関して実施される制御の種別を表す制御種別情報を取得し、
前記応答抑制手段は、制御種別情報に応じて予め設定された応答速度を設定すること
を特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アシストトルクおよび自動操舵トルクを発生させるモータを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前方を撮像するカメラからの画像情報に基づき、走行中の車線と自車両の位置関係を検出し、レーンに沿って走行を実現するレーンキープ制御と、ドライバによる操舵操作をアシストするためのアシストトルクを発生させるパワーステアリング制御とを、一つのアクチュエータ（モータ）で実現する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２２１０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような装置では、モータ取り付け位置からステアリング側にトーションバーおよびトーションバーの捻れに基づき操舵トルクを検出するセンサを備えていることが一般的である。しかし、トーションバーはステアリングが操作されたときだけでなく、自動操舵トルクを発生させる際にモータが駆動する場合にも捻れが生じるため、この捻れによってステアリングに振動が発生するという問題点がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、アシストトルクおよび自動操舵トルクを発生させるモータの制御において、モータが駆動されたときに発生するステアリングの振動を抑制できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のモータ制御装置において、アシスト制御手段は、操舵トルクの検出値に応じて操舵負荷を軽減するアシストトルクを発生させるためのアシスト指令を生成する。そして、追従制御手段は、操舵に関わる物理量の目標値を取得し、該目標値に物理量の検出値を追従させる自動操舵トルクを発生させるための追従指令を生成する。また、応答抑制手段は、目標値に物理量の検出値を追従させる際の応答速度を抑制する。そして、モータ駆動手段は、アシスト指令および追従指令の加算値に従って、モータを駆動させる。
【０００７】
このようなモータ制御装置によれば、自動操舵トルクを発生させる際の応答速度を抑制するので、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。よって、モータが駆動されたときに発生するステアリングの振動を抑制することができる。
【０００８】
なお、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、一部構成を除外してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の電動ステアリングシステムの全体構成図である。
【図２】ＥＰＳ−ＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の目標追従制御演算部３０の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の追従性変更演算部４０が実行する処理内容を示すフローチャートである。
【図５】道路の曲率と応答性αとの関係の一例を示すグラフである。
【図６】緊急回避度合と応答性αとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】横変位と応答性αとの関係の一例を示すグラフである。
【図８】偏差と応答性αとの関係の一例を示すグラフである。
【図９】アプリケーションと応答性α（カットオフ周波数ｆｃ）との関係を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態の目標追従制御演算部３０の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態の追従性変更演算部４０が実行する処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】道路の曲率とカットオフ周波数ｆｃとの関係の一例を示すグラフである。
【図１３】緊急回避度合とカットオフ周波数ｆｃとの関係の一例を示すグラフである。
【図１４】横変位とカットオフ周波数ｆｃとの関係の一例を示すグラフである。
【図１５】偏差とカットオフ周波数ｆｃとの関係の一例を示すグラフである。
【図１６】変形例の目標追従制御演算部３０の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
［本実施形態の構成および処理］
＜全体構成＞
本実施形態の電動ステアリングシステム１は、ドライバによるハンドル（ステアリング）２の操作をモータ６によってアシストするアシスト制御、および走行レーンに設定された目標コースに沿った自動操舵をモータ６によって実現する目標追従制御（ここではレーンキープ制御や自動走行時の操舵制御等）を実行するものである。
【００１１】
電動ステアリングシステム１は、図１に示すように、ハンドル２、ステアリングシャフト３、トルクセンサ４、インターミディエイトシャフト５、モータ６、ステアリングギアボックス７、タイロッド８、ナックルアーム９、およびタイヤ１０を備えている。また、電動ステアリングシステム１は、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）−ＥＣＵ１５、およびＬＫ（レーンキープ）−ＥＣＵ１６を備えている。
【００１２】
ハンドル２は、ステアリングシャフト３の一端に固定され、ステアリングシャフト３の他端にはトルクセンサ４が接続されており、このトルクセンサ４の他端には、インターミディエイトシャフト５が接続されている。なお、以下の説明では、ステアリングシャフト３からトルクセンサ４を経てインターミディエイトシャフト５に至る軸体全体を、まとめて操舵軸ともいう。
【００１３】
トルクセンサ４は、操舵トルクＴｓを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト３とインターミディエイトシャフト５とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。
【００１４】
モータ６は、アシスト制御に基づくアシストトルクや目標追従制御に基づく自動操舵トルクを発生させるためのものであり、減速機構６ａを介してその回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。すなわち、減速機構６ａは、モータ６の回転軸の先端に設けられたウォームギアと、このウォームギアと噛み合った状態でインターミディエイトシャフト５に同軸状に設けられたウォームホイールとにより構成されている。
【００１５】
この構成により、モータ６の回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。逆に、ハンドル２の操作や路面からの反力（路面反力）によってインターミディエイトシャフト５が回転すると、その回転が減速機構６ａを介してモータ６に伝達され、モータ６も回転することになる。
【００１６】
また、モータ６は、例えばブラシレスモータからなり、内部にレゾルバ等の回転センサを備えている。回転センサは、少なくともモータ回転角θ、モータ回転角速度ωを含むモータ状態を出力する。ただし、モータ状態の代わりに、これらモータ回転角θ、モータ回転角速度ωに減速機構６ａのギア比を乗じることで求められる操舵角、操舵角速度を用いてもよい。
【００１７】
インターミディエイトシャフト５における、トルクセンサ４が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス７に接続されている。ステアリングギアボックス７は、ラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト５の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、ドライバがハンドル２を回すと、インターミディエイトシャフト５が回転（すなわちピニオンギアが回転）し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド８が取り付けられており、ラックとともにタイロッド８が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド８がその先のナックルアーム９を引っ張ったり押したりすることで、操舵輪である各タイヤ１０の向きが変わる。
【００１８】
また、車両における所定の部位には、車速Ｖを検出するための車速センサ１１が設けられている。以下では、ハンドル２から各タイヤ１０に至る、ハンドル２の操舵力が伝達される機構全体を総称して、操舵系メカ１００ともいう。
【００１９】
このような構成を有する操舵系メカ１００では、ドライバの操舵によりハンドル２が回転すると、その回転がステアリングシャフト３、トルクセンサ４、およびインターミディエイトシャフト５を介してステアリングギアボックス７に伝達される。そして、ステアリングギアボックス７内で、インターミディエイトシャフト５の回転がタイロッド８の左右移動に変換され、タイロッド８が動くことによって、左右の両タイヤ１０が操舵される。
【００２０】
ＬＫ−ＥＣＵ１６は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、図示しない車載カメラによって撮像された車両前方の画像から、走行レーンや走行レーンにおける自車両の位置を検出し、その検出結果に基づいて目標コースを設定する。さらに、車速や舵角の検出値等に基づいて、目標コースに沿って走行するためのモータ回転角（或いは操舵角）の目標値である目標角度θ＊を設定し、この目標角度θ＊をＥＰＳ−ＥＣＵ１５に出力する。なお、このような目標角度θ＊を設定する処理は、レーンキープ制御において周知のものであるため、ここでは説明を省略する。
【００２１】
ＥＰＳ−ＥＣＵ１５は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作する。そして、ＬＫ−ＥＣＵ１６で求められた目標角度θ＊、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクＴｓ、モータ６からのモータ回転角θ，モータ回転角速度ω、および車速センサ１１にて検出された車速Ｖに基づいて、最終指令ＤＣを演算する。
【００２２】
最終指令ＤＣは、アシストトルクを発生させるための電流指令値であるアシスト指令ＡＣ、および自動操舵トルクを発生させるための電流指令値である追従指令ＴＣを足し合わせたものである。そして、その最終指令ＤＣに応じた駆動電圧Ｖｄをモータ６へ印加することにより、アシストトルク、および自動操舵トルクを発生させる。
【００２３】
つまり、ＥＰＳ−ＥＣＵ１５は、駆動電圧Ｖｄによってモータ６を制御することによって操舵特性を制御し、ひいてはモータ６により駆動される操舵系メカ１００を制御することになる。
【００２４】
＜ＥＰＳ−ＥＣＵ＞
ＥＰＳ−ＥＣＵ１５は、図２に示すように、アシスト制御演算部２０、目標追従制御演算部３０、追従性変更演算部４０、加算器５０、モータ駆動回路６０を備えている。アシスト制御演算部２０は、アシスト指令ＡＣを生成する。
【００２５】
目標追従制御演算部３０は、追従指令ＴＣを生成する。追従性変更演算部４０は、補正指令ＣＣを生成する。
加算器５０は、アシスト指令ＡＣと追従指令ＴＣを加算することによりモータを駆動するための電流指令値となる駆動指令ＤＣを生成する。
【００２６】
モータ駆動回路６０は、駆動指令ＤＣに基づいてモータ６へ駆動電圧Ｖｄ（図示しないが３相モータであれば３相分印加する）を印加することによりモータ６を通電駆動する。なお、アシスト制御演算部２０、目標追従制御演算部３０、追従性変更演算部４０、加算器５０の機能は、ＥＰＳ−ＥＣＵ１５が備える図示しないＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することによって実現されてもよい。
【００２７】
この場合、目標追従制御（レーンキープ制御）に必要な応答性を確保するために、上記制御プログラムを任意の周期で実行する。この際の周期は、例えば数百ｕｓ〜数百ｍｓのいずれかで、目標追従制御を実行する上で問題なければ何でもよい。
【００２８】
ＥＰＳ−ＥＣＵ１５は、この周期で駆動指令ＤＣを更新するように構成されている。ただし、これら各部がソフトウェアにて実現されることはあくまでも一例であり、これらの少なくとも一部を、例えばロジック回路等のハードウェアによって実現してもよい。
【００２９】
<<モータ駆動回路>>
モータ駆動回路６０は、駆動指令ＤＣに基づき、駆動指令ＤＣに対応したトルク（アシストトルクおよび自動操舵トルク）が操舵軸に付与されるようにモータ６へ駆動電圧Ｖｄを印加する。具体的には、駆動指令ＤＣを目標電流とし、モータ６に流れる通電電流Ｉｍが目標電流と一致するように駆動電圧Ｖｄをフィードバック制御することで、操舵軸に対して所望のトルクを発生させる。なお、このようなモータ駆動回路６０は公知の技術（例えば、特開２０１３−５２７９３号公報参照）であるため、その詳細についての説明は省略する。
【００３０】
<<アシスト制御演算部>>
アシスト制御演算部２０は、操舵トルクＴｓ、モータ回転角速度ω、車速Ｖに基づき、アシスト指令ＡＣを生成する。アシスト指令ＡＣは、路面反力（路面負荷）に応じた伝達感や、操舵状態に応じたフィール等が実現されるようにハンドル２の操作をアシストするためのトルクである。
【００３１】
具体的には、例えば、操舵トルクＴｓおよび車速Ｖに基づき路面反力に応じた伝達感を得るための基本アシスト量を演算し、操舵トルクＴｓおよびモータ回転角速度ωに応じて操舵状態に応じたアシスト補償量を演算し、そのアシスト補償量に、車速Ｖに応じたゲインを乗じたものを基本アシスト量に加算することでアシスト指令ＡＣを生成する。ただし、アシスト指令ＡＣの演算方法は、これに限るものではなく、公知の任意の手法を使用することが可能である。
【００３２】
<<目標追従制御演算部>>
目標追従制御演算部３０は、目標角度θ＊、モータ回転角（以下「実角度」ともいう）θに基づき、追従指令ＴＣを生成する。追従指令ＴＣとは、実角度θを目標角度θ＊に追従させるのに必要な自動操舵トルクを発生させるための電流指令値を表す。
【００３３】
具体的には、目標追従制御演算部３０は、例えば、図３に示すように、減算器３１と、特性決定器３２と、を備えている。減算器３１は、目標角度θ＊に対する実角度θの偏差Δθ（＝θ＊−θ）を求める。
【００３４】
特性決定器３２は、減算器３１で求めた偏差ΔθにＰＩＤゲインを付与することで制御特性を決定づける。なお、特性決定器３２は、一般的なＰＩＤ制御を表す数式を、離散化のために双一次変換し、その変換により得られた数式に基づく制御構造を実現する周知のものである。
【００３５】
また、特性決定器３２は、比例ゲイン付与器３２１、積分ゲイン付与器３２２、および微分ゲイン付与器３２３を備えている。比例ゲイン付与器３２１は、偏差Δθに比例した比例値成分にゲインＫｐを与える。
【００３６】
また、積分ゲイン付与器３２２は、偏差Δθの積分に用いる積分値成分にゲインＫｉを与える。また、微分ゲイン付与器３２３は、偏差Δθを微分した微分値成分にゲインＫｄを与える。
【００３７】
これらゲイン付与器３２１〜３２３のゲインは、補正指令ＣＣに従って制限され、具体的には、α×Ｋｐ，α×Ｋｉ，α×Ｋｄとなるように構成されている。なお、αは目標追従制御の応答性を表す。目標追従制御の応答性は、ゲイン付与器３２１〜３２３によって付与されるゲインが大きいほど向上し、ゲインが小さいほど低下する。ただし、αの設定方法については後述する。
【００３８】
<<追従性変更演算部>>
追従性変更演算部４０は、ＰＩＤゲインを変更することによって追従性（応答速度）を変更する。具体的には、追従性変更演算部４０は、図４に示す処理を実行する。図４に示す処理では、まず、環境情報を読み込む（Ｓ１）。
【００３９】
この処理では、環境情報として、車両が走行する道路の曲率、車両が緊急回避を行う必要性の大きさを示す緊急回避度合、車両が走行する際の走行レーン内における目標位置に対する左右方向のずれである横変位、車両が走行する際に予め設定された目標軌跡に対する位置のずれを表す偏差、操舵に関して実施される制御の種別を表す制御種別情報、をそれぞれ取得する。
【００４０】
これらの環境情報は、ＬＫ−ＥＣＵ１６が目標追従制御の際に利用する情報または目標追従制御によって得られる情報であるため、例えばＬＫ−ＥＣＵ１６から取得する。なお、これらの情報は、電動ステアリングシステム１が搭載された車両に搭載された各センサから得られる信号に基づいて得てもよい。例えば、道路の曲率はナビゲーション−ＥＣＵなどから得られる地図情報に基づいて得ること、ヨーレートセンサ１４による信号に基づいて演算してもよい。
【００４１】
続いて、環境情報に応じた応答性αを求める（Ｓ２）。道路の曲率に応じて応答性αを求める場合、図５に示すように、曲率が大きくなるにつれて応答性αを小さく設定する。ただし、応答性αには、上限値および下限値を設定しておく。
【００４２】
緊急回避度合に応じて応答性αを求める場合、図６に示すように、緊急回避度合が大きくなるにつれて応答性αを大きく設定する。ただし、応答性αには、上限値および下限値を設定しておく。また、横変位に応じて応答性αを求める場合、図７に示すように、横変位が大きくなるにつれて応答性αを大きく設定する。ただし、応答性αには、上限値および下限値を設定しておく。
【００４３】
さらに、目標軌跡との偏差に応じて応答性αを求める場合、図８に示すように、偏差が大きくなるにつれて応答性αを大きく設定する。ただし、応答性αには、上限値および下限値を設定しておく。
【００４４】
この処理では、これらの１または複数の環境情報に応じた応答性αが含まれる補正指令ＣＣを生成し、この応答指令に従ってＰＩＤゲインを付与する。なお、複数の環境情報を利用する場合には、複数の応答性αについての平均値、加重平均値、加重加算値等を用いて新たな応答性αを求め、この新たな応答性αに応じた補正指令ＣＣを生成する。
【００４５】
また、この応答性αは、制御種別情報に応じて補正することもできる。制御種別情報は、制御の種別を表すものであり、言い換えれば、制御を行う際に実行されるアプリケーション種別を示すものである。
【００４６】
例えば、図９に示すように、電動ステアリングシステム１が衝突被害軽減システムにおいて利用される場合には、応答性αを高く設定する。例えば、求められた応答性αに対して最大値に近しい係数を乗じ、新たな応答性αを求める。
【００４７】
このようにするのは、衝突被害軽減システムにおいて障害物との衝突をステアリング操作によって回避する際に、より短時間で追従制御を完了できるようにするためである。
また、電動ステアリングシステム１がレーンキープ制御において利用される場合には、図９に示すように、応答性αを低く設定する。例えば、求められた応答性αに対して最小値に近しい係数を乗じ、新たな応答性αを求める。レーンキープ制御においては、それほど速やかな応答性を求められることが少ないため、よりステアリングの振動を抑制できるようにする。
【００４８】
また、電動ステアリングシステム１がその他のアプリケーションにおいて利用される場合には、応答性αを中程度に設定する。例えば、求められた応答性αをそのまま出力する。
【００４９】
このような処理が終了すると、この処理を始めから繰り返す。
［本実施形態による効果］
以上のように詳述した電動ステアリングシステム１において、アシスト制御演算部２０は、操舵トルクの検出値に応じて操舵負荷を軽減するアシストトルクを発生させるためのアシスト指令を生成する。そして、目標追従制御演算部３０は、操舵に関わる物理量の目標値を取得し、この目標値に物理量の検出値を追従させる自動操舵トルクを発生させるための追従指令を生成する。また、追従性変更演算部４０は、目標値に物理量の検出値を追従させる際の応答速度を抑制する。そして、モータ駆動回路６０は、アシスト指令および追従指令の加算値に従って、モータを駆動させる。
【００５０】
このような電動ステアリングシステム１によれば、自動操舵トルクを発生させる際の応答速度を抑制するので、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。よって、モータが駆動されたときに発生するステアリングの振動を抑制することができる。
【００５１】
また、電動ステアリングシステム１において、追従性変更演算部４０は、ＥＰＳ−ＥＣＵ１５の周囲環境を取得し、周囲環境に応じて応答速度を抑制する程度を変更する。具体的には、曲率が小さくなるほど応答速度を向上させ、緊急回避度合い、レーン内における横変位、目標軌跡との偏差の何れかについて、これらの値が大きいほど応答速度を向上させる。
【００５２】
このような電動ステアリングシステム１によれば、周囲環境に応じて応答速度を変更できるので、振動を抑制するための適切な応答速度を設定することができる。
また、電動ステアリングシステム１において追従性変更演算部４０は、周囲環境に応じて追従指令の周波数特性も変更する。なお、追従指令の周波数特性とは、入力される信号の周波数に応じた追従指令の応答速度を示す。つまり、入力される信号の周波数が異なれば、追従指令の応答速度が異なることを意味する。
【００５３】
このような電動ステアリングシステム１によれば、追従指令の周波数特性を周囲環境に応じた適切なものに変更することができる。
また、電動ステアリングシステム１において目標追従制御演算部３０は、追従指令を生成する１または複数のゲイン付与器３２１，３２２，３２３（制御器）を備え、追従性変更演算部４０は、ゲイン付与器３２１，３２２，３２３における制御パラメータを変更する。
【００５４】
このような電動ステアリングシステム１によれば、ゲイン付与器３２１，３２２，３２３における制御パラメータを変更するので、確実に追従速度を変更することができる。
また、電動ステアリングシステム１において、追従性変更演算部４０は、ゲイン付与器３２１，３２２，３２３における制御パラメータとして、比例要素、微分要素、および積分要素のいずれか１つ以上に付与するゲインを変更する。
【００５５】
このような電動ステアリングシステム１によれば、いわゆるＰＩＤ制御器に設定されるパラメータを変更するので、確実に応答速度を変更することができる。
また、電動ステアリングシステム１において追従性変更演算部４０は、操舵に関して実施される制御の種別を表す制御種別情報を取得し、制御種別情報に応じて予め設定された応答速度を設定する。
【００５６】
このような電動ステアリングシステム１によれば、制御種別情報に応じて応答速度を設定するので、制御の種別に応じて追従速度を変更することができる。
［第２実施形態］
［本実施形態の構成および処理］
次に、別形態の電動ステアリングシステム１Ａについて説明する。本実施形態（第２実施形態）では、第１実施形態の電動ステアリングシステム１と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態の電動ステアリングシステム１と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
本実施形態の電動ステアリングシステム１Ａにおいて、目標追従制御演算部３０は、図１０に示すように、目標角度θ＊の入力に対するフィルタリングを行うローパスフィルタ４１を備えている。追従性変更演算部４０はこのローパスフィルタ４１のカットオフ周波数ｆｃを変更するための補正指令ＣＣを生成し、ローパスフィルタ４１に送る。
【００５８】
具体的には、追従性変更演算部４０は、図１１に示す処理を実行する。図１１に示す処理では、図４に示す処理と同様に、まず、環境情報を読み込む（Ｓ６）。続いて、環境情報に応じたカットオフ周波数ｆｃを求める（Ｓ７）。
【００５９】
道路の曲率に応じてカットオフ周波数ｆｃを求める場合、図１２に示すように、曲率が大きくなるにつれてカットオフ周波数ｆｃを小さく設定する。ただし、カットオフ周波数ｆｃには、上限値および下限値を設定しておく。
【００６０】
緊急回避度合に応じてカットオフ周波数ｆｃを求める場合、図１３に示すように、緊急回避度合が大きくなるにつれてカットオフ周波数ｆｃを大きく設定する。ただし、カットオフ周波数ｆｃには、上限値および下限値を設定しておく。また、横変位に応じてカットオフ周波数ｆｃを求める場合、図１４に示すように、横変位が大きくなるにつれてカットオフ周波数ｆｃを大きく設定する。ただし、カットオフ周波数ｆｃには、上限値および下限値を設定しておく。
【００６１】
さらに、目標軌跡との偏差に応じてカットオフ周波数ｆｃを求める場合、図１５に示すように、偏差が大きくなるにつれてカットオフ周波数ｆｃを大きく設定する。ただし、カットオフ周波数ｆｃには、上限値および下限値を設定しておく。
【００６２】
この処理では、これらの１または複数の環境情報に応じたカットオフ周波数ｆｃが含まれる補正指令ＣＣを生成し、この補正指令ＣＣに従ってローパスフィルタ４１のカットオフ周波数ｆｃを設定する。また、このカットオフ周波数ｆｃは、前述の応答性αと同様に、制御種別情報に応じて補正することもできる（図９参照）。
【００６３】
なお、ローパスフィルタ４１のカットオフ周波数が高くなると、ローパスフィルタ４１を通過できる周波数帯が広くなり、応答性αが向上する。逆に、ローパスフィルタ４１のカットオフ周波数が低くなると、ローパスフィルタ４１を通過できる周波数帯が狭くなり、応答性αが低下する。
【００６４】
このような処理が終了すると、この処理を始めから繰り返す。
［本実施形態による効果］
電動ステアリングシステム１Ａにおいては、目標値に対するフィルタリングを行うローパスフィルタ４１を備え、追従性変更演算部４０はこのローパスフィルタ４１のカットオフ周波数を変更する。
【００６５】
このような電動ステアリングシステム１Ａによれば、目標値に対するローパスフィルタ４１のカットオフ周波数を変更するので、目標値が変動する際の周波数に応じて追従速度を変更することができる。
【００６６】
［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００６７】
上述した電動ステアリングシステム１，１Ａの他、当該電動ステアリングシステム１，１Ａの構成要素の一部となる装置、当該電動ステアリングシステム１，１Ａを構成する機能をコンピュータに実行させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、電動ステアリング制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【００６８】
例えば、上記実施形態において、電動ステアリングシステム１Ａにおいては、目標値に対するフィルタリングを行うローパスフィルタ４１を備えるよう構成したが、図１６に示すように、ローパスフィルタ４３を備えてもよい。ローパスフィルタ４３は、目標角度θ＊（目標値）および実角度θ（物理量の検出値）の偏差に対するフィルタリングを行う機能を有する。
【００６９】
このように構成する場合、追従性変更演算部４０はこのローパスフィルタ４３のカットオフ周波数を変更すればよい。
このような電動ステアリングシステムによれば、目標値および物理量の検出値の偏差に対するローパスフィルタのカットオフ周波数を変更するので、偏差が変動する際の周波数に応じて追従速度を変更することができる。
【００７０】
［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態におけるアシスト制御演算部２０は本発明でいうアシスト制御手段に相当し、上記実施形態における目標追従制御演算部３０は本発明でいう追従制御手段に相当する。また、上記実施形態における追従性変更演算部４０および追従性変更演算部４０が実行する処理のうちのＳ２、Ｓ７の処理は本発明でいう応答抑制手段に相当し、追従性変更演算部４０および追従性変更演算部４０が実行する処理のうちのＳ１、Ｓ６の処理は本発明でいう周囲環境取得手段に相当する。
【００７１】
さらに、上記実施形態におけるモータ駆動回路６０は本発明でいうモータ駆動手段に相当する。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ…電動ステアリングシステム、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、４…トルクセンサ、５…インターミディエイトシャフト、６…モータ、６ａ…減速機構、７…ステアリングギアボックス、８…タイロッド、９…ナックルアーム、１０…タイヤ、１１…車速センサ、１４…ヨーレートセンサ、１５…ＥＣＵ、１６…ＥＣＵ、２０…アシスト制御演算部、３０…目標追従制御演算部、３１…減算器、３２…特性決定器、４０…追従性変更演算部、４１…ローパスフィルタ、４３…ローパスフィルタ、５０…加算器、６０…モータ駆動回路、１００…操舵系メカ、３２１…比例ゲイン付与器、３２２…積分ゲイン付与器、３２３…微分ゲイン付与器。
【図１】
2016088436.tif 000003
【図２】
2016088436.tif 000004
【図３】
2016088436.tif 000005
【図４】
2016088436.tif 000006
【図５】
2016088436.tif 000007
【図６】
2016088436.tif 000008
【図７】
2016088436.tif 000009
【図８】
2016088436.tif 000010
【図９】
2016088436.tif 000011
【図１０】
2016088436.tif 000012
【図１１】
2016088436.tif 000013
【図１２】
2016088436.tif 000014
【図１３】
2016088436.tif 000015
【図１４】
2016088436.tif 000016
【図１５】
2016088436.tif 000017
【図１６】
2016088436.tif 000018