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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
H02P 21/22 20160101AFI20241126BHJP
【ＦＩ】
H02P21/22
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2024554241
(86)(22)【出願日】2024-05-10
(86)【国際出願番号】 JP2024017490
【審査請求日】2024-09-11
(31)【優先権主張番号】P 2023082835
(32)【優先日】2023-05-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】523207386
【氏名又は名称】ＮＳＫステアリング＆コントロール株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】澤田 英樹
(72)【発明者】
【氏名】鯉沼 英孝
(72)【発明者】
【氏名】菅原 孝義
【審査官】島倉 理
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－６３２６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１５８３５０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２３－１６７１８７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ２１／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の操舵系に付与する操舵補助力を発生させるモータと、前記モータの駆動電流を制御するための電流指令値を演算する電流指令値演算部と、
前記電流指令値に対する前記モータの駆動電流の測定値の電流偏差に基づいて第１電圧指令値を出力する電流制御部と、
前記モータの回転速度に応じた第１ゲインを設定する第１ゲイン設定部と、
前記第１電圧指令値を前記第１ゲインで制限して得られる第２電圧指令値に第１遅延要素の出力を加算して第３電圧指令値を演算するとともに、前記第３電圧指令値を前記第１遅延要素に入力する外乱電圧抑制部と、
前記第３電圧指令値に基づいて前記モータを駆動する駆動回路と、
を備え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】
前記第１ゲイン設定部は、前記モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分と、前記モータの回転速度の変化に応じて変化する第２成分のうちより大きな一方の成分に応じて第１ゲインを設定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。【請求項3】
前記第２成分は、前記第１成分の遅延よりも小さな遅延で前記モータの回転速度の変化に応じて変化することを特徴とする請求項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ゲイン設定部は、前記モータの回転速度に基づいて前記操舵系が保舵状態であるか否かに応じて第２ゲインを設定する第２ゲイン設定部と、
前記第２ゲインの変化速度を制限して前記第１成分として出力するレートリミッタと、
を備えることを特徴とする請求項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２ゲイン設定部は、前記操舵系の状態が、前記保舵状態でない状態から前記保舵状態に変化した場合に、前記第２ゲインの変化を遅らせることを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。【請求項6】
前記第１ゲイン設定部は、前記モータの回転速度をローパスフィルタ処理することにより前記第１成分を出力するローパスフィルタを備えることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。【請求項7】
前記第１ゲイン設定部は、前記モータの回転速度に応じた第３ゲインを設定する第３ゲイン設定部と、
前記第１成分と前記第３ゲインのうちより大きな一方を前記第１ゲインとして選択する選択器と、
を備えることを特徴とする請求項２～６のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項8】
前記第１ゲイン設定部は、前記第１成分と前記第２成分のうち大きな一方を選択して出力する選択器と、
前記選択器の出力に応じたゲインを前記第１ゲインとして設定するゲイン設定部と、
を備えることを特徴とする請求項２～６のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項9】
前記電流制御部は、前記電流偏差の積分に比例する積分成分を含んだ前記第１電圧指令値を出力し、前記第１ゲインによって前記積分成分を抑制することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。【請求項10】
前記電流制御部は、前記電流偏差と第２遅延要素の出力との和に前記第１ゲインに応じたゲインを乗算して前記電流偏差の積分値を演算するともに、前記積分値を前記第２遅延要素に入力する積分器と、
前記積分器の出力に第４ゲインを乗算して前記積分成分を演算する乗算器と、
を備えることを特徴とする請求項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、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、操舵補助力を発生させる操舵補助モータを備え、車両の操舵軸に対して加えられている操舵トルクに基づいて電流指令値を設定し、操舵補助モータの駆動電流の検出値と電流指令値との間の電流偏差に基づいて操舵補助モータを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－４７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両の操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置においては、制御信号に含まれるノイズによって音や振動などが発生することがある。操舵角を殆ど変化させない保舵状態では、音や振動の発生が目立ち易くなるためノイズの影響を抑制することが好ましい。例えば、操舵補助モータの駆動電流のフィードバック制御器の前段や後段にノイズ低減フィルタを配置することで、このようなノイズの影響を抑制できる。
【0005】
一方で、通常の操舵時には電動パワーステアリング装置の制御の応答性が高いことが要求される。上記のようなノイズ低減フィルタを設けると、通常の操舵時と保舵状態との間でフィルタ特性の切替が必要となる。この結果、制御が複雑になるとともにフィルタ特性の適合に要する時間と労力が大きくなる。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、通常の操舵時における電動パワーステアリング装置の制御の応答性と保舵状態におけるノイズの影響の抑制の両立を簡易に実現することを目的とする。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、通常の操舵時における電動パワーステアリング装置の制御の応答性と保舵状態におけるノイズの影響の抑制の両立を簡易に実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による電動パワーステアリング装置は、車両の操舵系に付与する操舵補助力を発生させるモータと、モータの駆動電流を制御するための電流指令値を演算する電流指令値演算部と、電流指令値に対するモータの駆動電流の測定値の電流偏差に基づいて第１電圧指令値を出力する電流制御部と、モータの回転速度に応じた第１ゲインを設定する第１ゲイン設定部と、第１電圧指令値を第１ゲインで制限して得られる第２電圧指令値に第１遅延要素の出力を加算して第３電圧指令値を演算するとともに、第３電圧指令値を第１遅延要素に入力する外乱電圧抑制部と、第３電圧指令値に基づいてモータを駆動する駆動回路と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、通常の操舵時における電動パワーステアリング装置の制御の応答性と保舵状態におけるノイズの影響の抑制の両立を簡易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【図3】保舵ゲイン設定部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図4】（ａ）及び（ｂ）は保舵ゲイン設定部の動作例の説明図である。
【図5】回転速度感応ゲインの特性の一例の模式図である。
【図6】電流制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図7】外乱電圧抑制部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図8】実施形態の電動パワーステアリング装置の制御方法の一例のフローチャートである。
【図9】（ａ）及び（ｂ）は、変形例の保舵ゲイン設定部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0010】
（構成）
図１は、実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。ステアリングホイール（操向ハンドル）１の操舵軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）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。
図１は、実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。ステアリングホイール（操向ハンドル）１の操舵軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）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。
【0011】
ピニオンラック機構５は、ユニバーサルジョイント４ｂから操舵力が伝達されるピニオンシャフトに連結されたピニオン５ａと、このピニオン５ａに噛合するラック５ｂとを有し、ピニオン５ａに伝達された回転運動をラック５ｂで車幅方向の直進運動に変換する。
操舵軸２には操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、操舵軸２には、ステアリングホイール１の操舵角θｈを検出する操舵角センサ１４が設けられている。
操舵軸２には操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、操舵軸２には、ステアリングホイール１の操舵角θｈを検出する操舵角センサ１４が設けられている。
【0012】
また、ステアリングホイール１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介して操舵軸２に連結されている。電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置を制御するコントローラ３０には、バッテリ１３から電力が供給されるとともに、イグニション（ＩＧＮ）キー１１を経てイグニションキー信号が入力される。
なお、操舵補助力を付与する手段は、モータに限られず、様々な種類のアクチュエータを利用可能である。
なお、操舵補助力を付与する手段は、モータに限られず、様々な種類のアクチュエータを利用可能である。
【0013】
コントローラ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Ｖｈと、操舵角センサ１４で検出された操舵角θｈに基づいてアシスト制御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指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。
なお、操舵角センサ１４は必須のものではなく、モータ２０の回転軸の回転角度を検出する回転角度センサから得られる回転角度に、トルクセンサ１０のトーションバーの捩れ角を加えて操舵角θｈを算出してもよい。
また、操舵角θｈに代えて、操向車輪８Ｌ、８Ｒの転舵角を用いてもよい。例えばラック５ｂの変位量を検出することにより転舵角を検出してもよい。
なお、操舵角センサ１４は必須のものではなく、モータ２０の回転軸の回転角度を検出する回転角度センサから得られる回転角度に、トルクセンサ１０のトーションバーの捩れ角を加えて操舵角θｈを算出してもよい。
また、操舵角θｈに代えて、操向車輪８Ｌ、８Ｒの転舵角を用いてもよい。例えばラック５ｂの変位量を検出することにより転舵角を検出してもよい。
【0014】
コントローラ３０は、例えば、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含むコンピュータを備えてよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ３０の機能は、例えばコントローラ３０のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ３０の機能は、例えばコントローラ３０のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【0015】
なお、コントローラ３０を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラ３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ３０はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
例えば、コントローラ３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ３０はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
【0016】
次に、図２を参照してコントローラ３０による操舵補助機能の機能構成の一例を説明する。コントローラ３０は、電流指令値演算部４０と、フィルタ４１及び４４と、角速度変換部４２と、保舵ゲイン設定部４３と、電流制御部４５と、電圧指令値制限部４６と、外乱電圧抑制部４７と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部４８と、インバータ（ＩＮＶ）４９と、を備える。
【0017】
電流指令値演算部４０は、少なくとも操舵トルクＴｈと車速Ｖｈとに基づいて、モータ２０の駆動電流を制御するための電流指令値である基本電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。
フィルタ４１は、基本電流指令値Ｉｒｅｆをフィルタ処理することにより、基本電流指令値Ｉｒｅｆに含まれるノイズが低減された電流指令値Ｉｒｅｆ１を出力する。フィルタ４１は例えばローパスフィルタであってよい。
フィルタ４１は、基本電流指令値Ｉｒｅｆをフィルタ処理することにより、基本電流指令値Ｉｒｅｆに含まれるノイズが低減された電流指令値Ｉｒｅｆ１を出力する。フィルタ４１は例えばローパスフィルタであってよい。
【0018】
角速度変換部４２は、モータ２０の回転軸の回転角度を検出する回転角度センサ２１から回転角度θｍを取得する。角速度変換部４２は、回転角度θｍの時間的変化に基づいてモータ２０の回転速度ωを算出する。
保舵ゲイン設定部４３は、モータ２０の回転速度ωに基づいて保舵ゲインＧ１を設定して、電流制御部４５と電圧指令値制限部４６に保舵ゲインＧ１を出力する。保舵ゲインＧ１は、特許請求の範囲に記載の「第１ゲイン」の一例である。
保舵ゲイン設定部４３は、モータ２０の回転速度ωに基づいて保舵ゲインＧ１を設定して、電流制御部４５と電圧指令値制限部４６に保舵ゲインＧ１を出力する。保舵ゲインＧ１は、特許請求の範囲に記載の「第１ゲイン」の一例である。
【0019】
図３は、保舵ゲイン設定部４３の機能構成の一例を示すブロック図である。保舵ゲイン設定部４３は、絶対値演算部（ａｂｓ）５０と、保舵判定部５１と、ゲイン設定部５２と、レートリミッタ５３と、回転速度感応ゲイン設定部５４と、選択器５５とを備える。
絶対値演算部５０は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜を算出する。
保舵判定部５１は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜に基づいて、車両の操舵系が保舵状態であるか否かを判定する。
絶対値演算部５０は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜を算出する。
保舵判定部５１は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜に基づいて、車両の操舵系が保舵状態であるか否かを判定する。
【0020】
保舵状態とは、ステアリングホイール１や操舵軸２の操舵角θｈを殆ど変化させない状態である。例えば保舵判定部５１は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ未満である場合に操舵系が保舵状態であると判定し、絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ以上である場合に操舵系が保舵状態でないと判定してよい。モータ２０の回転角度θｍに替えて操舵角θｈを用いて回転速度ωを求めてもよい。
ゲイン設定部５２は、保舵判定部５１の判定結果に応じた保舵判定ゲインＧ２を設定する。保舵判定ゲインＧ２は、特許請求の範囲に記載の「第２ゲイン」の一例である。
ゲイン設定部５２は、保舵判定部５１の判定結果に応じた保舵判定ゲインＧ２を設定する。保舵判定ゲインＧ２は、特許請求の範囲に記載の「第２ゲイン」の一例である。
【0021】
例えばゲイン設定部５２は、操舵系が保舵状態であると判定された場合に、操舵系が保舵状態でないと判定された場合に比べてより小さな保舵判定ゲインＧ２を設定してよい。すなわちゲイン設定部５２は、操舵系が保舵状態であると判定された場合には保舵判定ゲインＧ２を第１値Ｇ２１に設定し、操舵系が保舵状態でないと判定された場合には第１値Ｇ２１よりも大きな第２値Ｇ２２に保舵判定ゲインＧ２を設定してよい。例えばゲイン設定部５２は、操舵系が保舵状態であると判定された場合に保舵判定ゲインＧ２を値「０」に設定し、操舵系が保舵状態でないと判定された場合に保舵判定ゲインＧ２を値「１」に設定する。
【0022】
またゲイン設定部５２は、操舵系が保舵状態でないと判定される状態から保舵状態であると判定される状態に変化した場合に、操舵系の状態の変化に対して保舵判定ゲインＧ２の変化を遅延させてもよい。また、操舵系が保舵状態であると判定される状態から保舵状態でないと判定される状態に変化した場合には、操舵系の状態が変化すると直ちに保舵判定ゲインＧ２を変化させてもよい。
【0023】
例えば、操舵系が保舵状態でないと判定される状態から保舵状態であると判定される状態に変化した時点から所定の遅延時間Ｔ０が経過した時点で、保舵判定ゲインＧ２を第２値Ｇ２２から第１値Ｇ２１に変化させてもよい。また、操舵系が保舵状態であると判定される状態から保舵状態でないと判定される状態に変化すると、直ちに保舵判定ゲインＧ２を第１値Ｇ２１から第２値Ｇ２２に変化させてもよい。
【0024】
レートリミッタ５３は、保舵判定ゲインＧ２の変化速度を制限する。例えばレートリミッタ５３は保舵判定ゲインＧ２の変化速度の絶対値が、所定の上限値以下となるように変化速度を制限する。レートリミッタ５３は、変化速度が制限された保舵判定ゲインＧ２ａを選択器５５に入力する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、保舵判定ゲインＧ２ａの一例を説明する。図４（ａ）はモータ２０の回転速度ωの時間的変化のタイムチャートである。図４（ｂ）の一点鎖線は保舵判定ゲインＧ２ａの時間的変化のタイムチャートである。
図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、保舵判定ゲインＧ２ａの一例を説明する。図４（ａ）はモータ２０の回転速度ωの時間的変化のタイムチャートである。図４（ｂ）の一点鎖線は保舵判定ゲインＧ２ａの時間的変化のタイムチャートである。
【0025】
時点ｔ１より前の期間ではモータ２０の回転速度ωは判定閾値ωｔｈ以上であるため、保舵判定部５１は、操舵系が保舵状態でないと判定する。このためゲイン設定部５２は、保舵判定ゲインＧ２を値「１」に設定する。この結果、保舵判定ゲインＧ２ａも値「１」に設定される。
時点ｔ１において回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満に変化すると、保舵判定部５１は、操舵系が保舵状態であると判定する。ゲイン設定部５２は、時点ｔ１から所定の遅延時間Ｔ０が経過した時点ｔ２が到来するまで保舵判定ゲインＧ２を値「１」に維持し、時点ｔ２において保舵判定ゲインＧ２を値「０」へ変化させる。変化速度が制限された保舵判定ゲインＧ２ａは、時点ｔ２から減少を開始して、制限された変化速度で減少して時点ｔ３で値「０」に到達する。
時点ｔ１において回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満に変化すると、保舵判定部５１は、操舵系が保舵状態であると判定する。ゲイン設定部５２は、時点ｔ１から所定の遅延時間Ｔ０が経過した時点ｔ２が到来するまで保舵判定ゲインＧ２を値「１」に維持し、時点ｔ２において保舵判定ゲインＧ２を値「０」へ変化させる。変化速度が制限された保舵判定ゲインＧ２ａは、時点ｔ２から減少を開始して、制限された変化速度で減少して時点ｔ３で値「０」に到達する。
【0026】
時点ｔ４において回転速度ωが判定閾値ωｔｈ以上に変化すると、保舵判定部５１は、操舵系が保舵状態でないと判定する。ゲイン設定部５２は、保舵判定ゲインＧ２を直ちに値「１」に設定する。変化速度が制限された保舵判定ゲインＧ２ａは、時点ｔ４から増加を開始して、制限された変化速度で増加して時点ｔ５で値「１」に到達する。
【0027】
このように、ゲイン設定部５２が保舵判定ゲインＧ２を遅延時間Ｔ０が経過してから値「１」から値「０」へ変化させるため、保舵判定ゲインＧ２ａは、モータ２０の回転速度の変化に対して遅れて変化する。またレートリミッタ５３が保舵判定ゲインＧ２ａの変化速度を制限していることにより、保舵判定ゲインＧ２ａは、モータ２０の回転速度の変化に対して遅れて変化する。したがって保舵判定ゲインＧ２ａは、特許請求の範囲に記載の「モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分」の一例である。
【0028】
図３を参照する。回転速度感応ゲイン設定部５４は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜に応じて変化する回転速度感応ゲインＧ３を設定する。回転速度感応ゲインＧ３は特許請求の範囲に記載の「第３ゲイン」の一例である。
図５は、回転速度感応ゲインＧ３の特性の一例の模式図である。回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜が大きい場合に比べて小さい場合により小さくなる特性を有する。例えば回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜が小さいほどより小さくなる特性を有していてよい。例えば回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ以上の範囲では一定値を維持する特性を有していてよい。
図５は、回転速度感応ゲインＧ３の特性の一例の模式図である。回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜が大きい場合に比べて小さい場合により小さくなる特性を有する。例えば回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜が小さいほどより小さくなる特性を有していてよい。例えば回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ以上の範囲では一定値を維持する特性を有していてよい。
【0029】
図５の回転速度感応ゲインＧ３の例では、回転速度の絶対値｜ω｜が値「０」の場合に回転速度感応ゲインＧ３は値「０」に設定され、絶対値｜ω｜が値「０」よりも大きくなると回転速度感応ゲインＧ３は「０」よりも大きな値に設定される。絶対値｜ω｜が「０」以上かつ判定閾値ωｔｈ未満の範囲では、絶対値｜ω｜が大きくなるほど回転速度感応ゲインＧ３も大きくなる。
【0030】
回転速度感応ゲインＧ３は、絶対値｜ω｜の変化に対して非線形に変化してもよく、絶対値｜ω｜に比例してもよい（すなわち線形的に変化してもよい）。
絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ以上の範囲では、一定値「１」に維持される。
回転速度感応ゲインＧ３は、特許請求の範囲に記載の「モータの回転速度の変化に応じて変化する第２成分」の一例である。
絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ以上の範囲では、一定値「１」に維持される。
回転速度感応ゲインＧ３は、特許請求の範囲に記載の「モータの回転速度の変化に応じて変化する第２成分」の一例である。
【0031】
回転速度感応ゲインＧ３には、保舵判定ゲインＧ２ａのような遅延時間Ｔ０が与えられず、またレートリミッタによって変化速度が制限されていない。このため、モータ２０の回転速度の変化に対する回転速度感応ゲインＧ３の変化の遅延は非常に少ない（理想的には遅延がない）。したがって回転速度感応ゲインＧ３は、保舵判定ゲインＧ２ａの遅延よりも小さな遅延でモータ２０の回転速度ωの変化に応じて変化する。
【0032】
図３を参照する。選択器５５は、保舵判定ゲインＧ２ａと回転速度感応ゲインＧ３のうちより大きな一方を選択して、保舵ゲインＧ１として出力する。
図４（ｂ）の破線は回転速度感応ゲインＧ３を示し、実線は保舵ゲインＧ１を示している。モータ２０の回転速度ωが判定閾値ωｔｈ以上である状態から判定閾値ωｔｈ未満の状態に変化した直後は、ある程度の時間長が経過するまで保舵判定ゲインＧ２ａが回転速度感応ゲインＧ３よりも大きいため、保舵判定ゲインＧ２ａが保舵ゲインＧ１として出力される。
図４（ｂ）の破線は回転速度感応ゲインＧ３を示し、実線は保舵ゲインＧ１を示している。モータ２０の回転速度ωが判定閾値ωｔｈ以上である状態から判定閾値ωｔｈ未満の状態に変化した直後は、ある程度の時間長が経過するまで保舵判定ゲインＧ２ａが回転速度感応ゲインＧ３よりも大きいため、保舵判定ゲインＧ２ａが保舵ゲインＧ１として出力される。
【0033】
したがって保舵ゲインＧ１は、モータ２０の回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満の状態に変化した時点からある程度の時間長が経過するまでモータ２０の回転速度の変化に対して遅れて変化する。このため、回転速度ωが一時的に判定閾値ωｔｈ未満となっても、ある程度の大きさの保舵ゲインＧ１を維持できる。
保舵状態では、回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満に維持される。このため、保舵判定ゲインＧ２ａは、ゲイン設定部５２が設定した保舵判定ゲインＧ２の値「０」に追従して徐減する。保舵判定ゲインＧ２ａが回転速度感応ゲインＧ３よりも小さくなると、回転速度感応ゲインＧ３が保舵ゲインＧ１として出力される。すると保舵ゲインＧ１は、回転速度ωの変化に対して小さな遅れで変化する（もしくは回転速度ωに対して遅れなく変化する）。したがって、運転者が操舵を開始して回転速度ωが増加すると、直ちに保舵ゲインＧ１は増加する。
保舵状態では、回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満に維持される。このため、保舵判定ゲインＧ２ａは、ゲイン設定部５２が設定した保舵判定ゲインＧ２の値「０」に追従して徐減する。保舵判定ゲインＧ２ａが回転速度感応ゲインＧ３よりも小さくなると、回転速度感応ゲインＧ３が保舵ゲインＧ１として出力される。すると保舵ゲインＧ１は、回転速度ωの変化に対して小さな遅れで変化する（もしくは回転速度ωに対して遅れなく変化する）。したがって、運転者が操舵を開始して回転速度ωが増加すると、直ちに保舵ゲインＧ１は増加する。
【0034】
図２を参照する。フィルタ４４は、モータ電流検出器２２で検出されたモータ２０の駆動電流の測定値Ｉｍをフィルタ処理することにより、測定値Ｉｍに含まれるノイズが低減された測定値Ｉｍ１を出力する。フィルタ４４は例えばローパスフィルタであってよい。
電流制御部４５は、電流指令値Ｉｒｅｆ１に対する駆動電流の測定値Ｉｍ１の電流偏差ΔＩ＝（Ｉｒｅｆ１－Ｉｍ１）に基づいて基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する。
電流制御部４５は、電流指令値Ｉｒｅｆ１に対する駆動電流の測定値Ｉｍ１の電流偏差ΔＩ＝（Ｉｒｅｆ１－Ｉｍ１）に基づいて基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する。
【0035】
例えば電流制御部４５は、電流偏差ΔＩに基づく比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）又は微分制御（Ｄ制御）の少なくとも１つ又はこれらの組合せによって、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する。すなわち電流制御部４５は、電流偏差ΔＩに基づくフィードバック制御によって基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する。基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０は、特許請求の範囲に記載の「第１電圧指令値」の一例である。
【0036】
図６は、比例積分微分（ＰＩＤ）制御により基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する場合の電流制御部４５の機能構成の一例を示すブロック図である。電流制御部４５は、減算器４５ａと、ゲイン乗算部４５ｂ、４５ｄ及び４５ｆと、近似微分部４５ｃと、積分器４５ｅと、加算器４５ｇを備える。
減算器４５ａは、電流指令値Ｉｒｅｆ１に対する駆動電流の測定値Ｉｍ１の電流偏差ΔＩ＝（Ｉｒｅｆ１－Ｉｍ１）を算出する。
減算器４５ａは、電流指令値Ｉｒｅｆ１に対する駆動電流の測定値Ｉｍ１の電流偏差ΔＩ＝（Ｉｒｅｆ１－Ｉｍ１）を算出する。
【0037】
ゲイン乗算部４５ｂは、電流偏差ΔＩと比例ゲインＫｐの乗算結果を加算器４５ｇへ出力する。
近似微分部４５ｃは、電流偏差ΔＩの微分値を演算する。例えば近似微分部４５ｃは、微分演算とローパスフィルタとを組み合わせた伝達関数ｓ／（Ｔｓ＋１）を電流偏差ΔＩに乗算することにより微分値を演算してよい。ゲイン乗算部４５ｄは、電流偏差ΔＩの微分値と微分ゲインＫｄの乗算結果を加算器４５ｇへ出力する。
近似微分部４５ｃは、電流偏差ΔＩの微分値を演算する。例えば近似微分部４５ｃは、微分演算とローパスフィルタとを組み合わせた伝達関数ｓ／（Ｔｓ＋１）を電流偏差ΔＩに乗算することにより微分値を演算してよい。ゲイン乗算部４５ｄは、電流偏差ΔＩの微分値と微分ゲインＫｄの乗算結果を加算器４５ｇへ出力する。
【0038】
積分器４５ｅは、電流偏差ΔＩの積分値を演算する。ゲイン乗算部４５ｆは、電流偏差ΔＩの積分値と積分ゲインＫｉの乗算結果を加算器４５ｇへ出力する。積分ゲインＫｉは特許請求の範囲に記載の「第４ゲイン」の一例である。
加算器４５ｇは、電流偏差ΔＩと比例ゲインＫｐの乗算結果と、電流偏差ΔＩの微分値と微分ゲインＫｄの乗算結果と、電流偏差ΔＩの積分値と積分ゲインＫｉの乗算結果の和を、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０として出力する。
加算器４５ｇは、電流偏差ΔＩと比例ゲインＫｐの乗算結果と、電流偏差ΔＩの微分値と微分ゲインＫｄの乗算結果と、電流偏差ΔＩの積分値と積分ゲインＫｉの乗算結果の和を、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０として出力する。
【0039】
積分器４５ｅは、遅延要素４５ｅ１と、加算器４５ｅ２と、ゲイン乗算部４５ｅ３を備える。
遅延要素４５ｅ１は、積分器４５ｅの出力を遅延させてから加算器４５ｅ２に入力する。すなわち遅延要素４５ｅ１は、積分器４５ｅの出力の過去値（前回値）を加算器４５ｅ２に入力する。遅延要素４５ｅ１は、特許請求の範囲に記載の「第２遅延要素」の一例である。
遅延要素４５ｅ１は、積分器４５ｅの出力を遅延させてから加算器４５ｅ２に入力する。すなわち遅延要素４５ｅ１は、積分器４５ｅの出力の過去値（前回値）を加算器４５ｅ２に入力する。遅延要素４５ｅ１は、特許請求の範囲に記載の「第２遅延要素」の一例である。
【0040】
加算器４５ｅ２は、電流偏差ΔＩと遅延要素４５ｅ１の出力の和を出力する。ゲイン乗算部４５ｅ３は、保舵ゲインＧ１に応じたゲインと加算器４５ｅ２の出力の乗算結果を、積分器４５ｅの出力として算出する。
ゲイン乗算部４５ｅ３が加算器４５ｅ２の出力に乗算するゲインは、例えば保舵ゲインＧ１が大きい場合に比べて小さい場合により小さな値を有するゲインであってよい。例えば保舵ゲインＧ１が小さいほど小さな値を有するゲインであってよい。例えばゲイン乗算部４５ｅ３は、加算器４５ｅ２の出力に保舵ゲインＧ１そのものを乗算してもよい。
ゲイン乗算部４５ｅ３が加算器４５ｅ２の出力に乗算するゲインは、例えば保舵ゲインＧ１が大きい場合に比べて小さい場合により小さな値を有するゲインであってよい。例えば保舵ゲインＧ１が小さいほど小さな値を有するゲインであってよい。例えばゲイン乗算部４５ｅ３は、加算器４５ｅ２の出力に保舵ゲインＧ１そのものを乗算してもよい。
【0041】
図２を参照する。電圧指令値制限部４６は、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を保舵ゲインＧ１で制限することにより、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を算出する。例えば電圧指令値制限部４６は、保舵ゲインＧ１が大きい場合に比べて小さい場合に、より小さな中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を算出する。
例えば電圧指令値制限部４６は、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０と保舵ゲインＧ１との積を中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１として算出する乗算器であってよい。中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１は、特許請求の範囲に記載の「第２電圧指令値」の一例である。
例えば電圧指令値制限部４６は、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０と保舵ゲインＧ１との積を中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１として算出する乗算器であってよい。中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１は、特許請求の範囲に記載の「第２電圧指令値」の一例である。
【0042】
外乱電圧抑制部４７は、逆起電圧やその他の外乱電圧が中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１に及ぼす影響を抑制することにより電圧指令値Ｖｒｅｆを算出する。電圧指令値Ｖｒｅｆは、特許請求の範囲に記載の「第３電圧指令値」の一例である。
図７は、外乱電圧抑制部４７の機能構成の一例を示すブロック図である。外乱電圧抑制部４７は、加算器４７ａと、フィルタ４７ｂと、遅延要素４７ｃを備える。遅延要素４７ｃは、特許請求の範囲に記載の「第１遅延要素」の一例である。
図７は、外乱電圧抑制部４７の機能構成の一例を示すブロック図である。外乱電圧抑制部４７は、加算器４７ａと、フィルタ４７ｂと、遅延要素４７ｃを備える。遅延要素４７ｃは、特許請求の範囲に記載の「第１遅延要素」の一例である。
【0043】
加算器４７ａは、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１と遅延要素４７ｃの出力の和を出力する。
フィルタ４７ｂは、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１と遅延要素４７ｃの出力の和をフィルタ処理することによりノイズを低減する。例えばフィルタ４７ｂは、ローパスフィルタであってよい。フィルタ４７ｂの出力は、電圧指令値Ｖｒｅｆとして外乱電圧抑制部４７から出力されるともに遅延要素４７ｃに入力される。
遅延要素４７ｃは、フィルタ４７ｂの出力（すなわち電圧指令値Ｖｒｅｆ）を遅延させてから加算器４７ａに入力する。すなわち遅延要素４７ｃは、電圧指令値Ｖｒｅｆの過去値（前回値）を加算器４７ａに入力する。
フィルタ４７ｂは、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１と遅延要素４７ｃの出力の和をフィルタ処理することによりノイズを低減する。例えばフィルタ４７ｂは、ローパスフィルタであってよい。フィルタ４７ｂの出力は、電圧指令値Ｖｒｅｆとして外乱電圧抑制部４７から出力されるともに遅延要素４７ｃに入力される。
遅延要素４７ｃは、フィルタ４７ｂの出力（すなわち電圧指令値Ｖｒｅｆ）を遅延させてから加算器４７ａに入力する。すなわち遅延要素４７ｃは、電圧指令値Ｖｒｅｆの過去値（前回値）を加算器４７ａに入力する。
【0044】
図２を参照する。電圧指令値ＶｒｅｆはＰＷＭ制御部４８に入力され、更にインバータ４９を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０の駆動電流はモータ電流検出器２２で検出され、フィルタ４４を経由して電流制御部４５の減算器４５ａにフィードバックされる。
なお、コントローラ３０は、電流指令値Ｉｒｅｆ１としてトルク発生用成分であるｑ軸電流指令値と磁界発生用成分であるｄ軸電流指令値とを演算し、ｑ軸のモータ電流検出値とｑ軸電流指令値との偏差と、ｄ軸のモータ電流検出値とｄ軸電流指令値との偏差に基づいて電圧指令値を生成するベクトル制御を行ってもよい。
なお、コントローラ３０は、電流指令値Ｉｒｅｆ１としてトルク発生用成分であるｑ軸電流指令値と磁界発生用成分であるｄ軸電流指令値とを演算し、ｑ軸のモータ電流検出値とｑ軸電流指令値との偏差と、ｄ軸のモータ電流検出値とｄ軸電流指令値との偏差に基づいて電圧指令値を生成するベクトル制御を行ってもよい。
【0045】
（作用）
次に、実施形態の電動パワーステアリング装置の作用について説明する。保舵ゲイン設定部４３により設定される保舵ゲインＧ１は、図４（ｂ）に示すように、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜が大きい場合に比べて小さい場合により小さくなる特性を有する。このため、通常の操舵時に比べて保舵状態では保舵ゲインＧ１がより小さな値に設定される。電圧指令値制限部４６は、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を保舵ゲインＧ１で制限することにより、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を算出する。
次に、実施形態の電動パワーステアリング装置の作用について説明する。保舵ゲイン設定部４３により設定される保舵ゲインＧ１は、図４（ｂ）に示すように、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜が大きい場合に比べて小さい場合により小さくなる特性を有する。このため、通常の操舵時に比べて保舵状態では保舵ゲインＧ１がより小さな値に設定される。電圧指令値制限部４６は、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を保舵ゲインＧ１で制限することにより、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を算出する。
【0046】
このため保舵状態では中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１が小さくなる。したがって、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１に含まれるノイズが電圧指令値Ｖｒｅｆに影響するのを抑制できる。この結果、保舵状態では、電動パワーステアリング装置の制御信号に含まれるノイズの影響を抑制できる。これにより、通常の操舵時と保舵状態との間でフィルタ４１やフィルタ４４のフィルタ特性を切り替えなくても、保舵状態におけるノイズの影響を抑制できる。
【0047】
ここで、電圧指令値制限部４６の後段に設けられた外乱電圧抑制部４７は、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を電圧指令値Ｖｒｅｆの過去値に加算するため、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を蓄積する積分機能を有する。このため、操舵系の状態が保舵状態に変化することにより中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１が小さくなっても、外乱電圧抑制部４７の積分機能によって保舵に必要な操舵補助力を発生させる電圧指令値Ｖｒｅｆを維持できる。
【0048】
また、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜が小さくなったときに単純に保舵ゲインＧ１を小さくすると、通常の操舵における切り返し操舵で回転速度の絶対値｜ω｜が０になる度に中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１が小さくなるため、操舵補助力が小さくなって運転者は引っかかり感を感じてしまう虞がある。
そこで図４（ｂ）に示すように、モータ２０の回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満に変化しても、変化直後にある程度の時間長が経過するまで保舵ゲインＧ１の大きさを維持する。これにより、切り返し操舵で引っかかり感が発生するのを防止できる。
そこで図４（ｂ）に示すように、モータ２０の回転速度ωが判定閾値ωｔｈ未満に変化しても、変化直後にある程度の時間長が経過するまで保舵ゲインＧ１の大きさを維持する。これにより、切り返し操舵で引っかかり感が発生するのを防止できる。
【0049】
その後は、回転速度ωの変化に対して小さな遅れで保舵ゲインＧ１を変化させる。これにより、ステアリングホイール１や操舵軸２の操舵に応じて保舵ゲインＧ１を増加させることができる。この結果、保舵中に小さな操舵を行っても操舵補助力を出力できる。また、保舵状態から通常の操舵状態に戻ったときに直ちに操舵補助力の出力を再開できる。
【0050】
なお、図６に示すように電流制御部４５によるフィードバック制御が積分制御を含む場合には、電流制御部４５が出力する基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０が保舵ゲインＧ１で制限されることにより電流偏差ΔＩが残存するため、積分器４５ｅから出力される電流偏差ΔＩの積分値が増大（蓄積）する。
このため、ゲイン乗算部４５ｅ３が保舵ゲインＧ１に応じたゲイン（または保舵ゲインＧ１そのもの）を電流偏差ΔＩの積分値に乗算する。これにより積分器４５ｅの積分値の増大（蓄積）を抑制できる。
このため、ゲイン乗算部４５ｅ３が保舵ゲインＧ１に応じたゲイン（または保舵ゲインＧ１そのもの）を電流偏差ΔＩの積分値に乗算する。これにより積分器４５ｅの積分値の増大（蓄積）を抑制できる。
【0051】
（動作）
図８は、実施形態の電動パワーステアリング装置の制御方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１においてトルクセンサ１０、車速センサ１２、モータ電流検出器２２及び回転角度センサ２１は、それぞれ操舵トルクＴｈ、車速Ｖｈ、モータ２０の駆動電流Ｉｍ及び回転角度θｍを検出する。
ステップＳ２において電流指令値演算部４０は、基本電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。フィルタ４１は、基本電流指令値Ｉｒｅｆのノイズを低減することにより電流指令値Ｉｒｅｆ１を出力する。
図８は、実施形態の電動パワーステアリング装置の制御方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１においてトルクセンサ１０、車速センサ１２、モータ電流検出器２２及び回転角度センサ２１は、それぞれ操舵トルクＴｈ、車速Ｖｈ、モータ２０の駆動電流Ｉｍ及び回転角度θｍを検出する。
ステップＳ２において電流指令値演算部４０は、基本電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。フィルタ４１は、基本電流指令値Ｉｒｅｆのノイズを低減することにより電流指令値Ｉｒｅｆ１を出力する。
【0052】
ステップＳ３において角速度変換部４２は、回転角度θｍの時間的変化に基づいてモータ２０の回転速度ωを算出する。
ステップＳ４において保舵ゲイン設定部４３は、モータ２０の回転速度ωに基づいて保舵ゲインＧ１を設定する。
ステップＳ５においてフィルタ４４は、モータ２０の駆動電流の測定値Ｉｍに含まれるノイズを低減することにより駆動電流の測定値Ｉｍ１を算出する。電流制御部４５は、電流指令値Ｉｒｅｆ１に対する駆動電流の測定値Ｉｍ１の電流偏差ΔＩに基づいて基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する。
ステップＳ４において保舵ゲイン設定部４３は、モータ２０の回転速度ωに基づいて保舵ゲインＧ１を設定する。
ステップＳ５においてフィルタ４４は、モータ２０の駆動電流の測定値Ｉｍに含まれるノイズを低減することにより駆動電流の測定値Ｉｍ１を算出する。電流制御部４５は、電流指令値Ｉｒｅｆ１に対する駆動電流の測定値Ｉｍ１の電流偏差ΔＩに基づいて基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を演算する。
【0053】
ステップＳ６において電圧指令値制限部４６は、基本電圧指令値Ｖｒｅｆ０を保舵ゲインＧ１で制限することにより、中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１を算出する。
ステップＳ７において外乱電圧抑制部４７は、外乱電圧が中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１に及ぼす影響を抑制することにより電圧指令値Ｖｒｅｆを算出する。
ステップＳ８においてＰＷＭ制御部４８とインバータ４９は、電圧指令値Ｖｒｅｆに基づいてモータ２０を駆動する。その後に処理は終了する。
ステップＳ７において外乱電圧抑制部４７は、外乱電圧が中間電圧指令値Ｖｒｅｆ１に及ぼす影響を抑制することにより電圧指令値Ｖｒｅｆを算出する。
ステップＳ８においてＰＷＭ制御部４８とインバータ４９は、電圧指令値Ｖｒｅｆに基づいてモータ２０を駆動する。その後に処理は終了する。
【0054】
（変形例）
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、変形例の保舵ゲイン設定部４３の機能構成の一例を示すブロック図である。保舵ゲイン設定部４３は、モータ２０の回転速度ωを遅延させた遅延回転速度信号とモータ２０の回転速度ωとを比較して、これら回転速度のうちより高い回転速度に応じたゲインを保舵ゲインＧ１として設定してもよい。
例えば図９（ａ）の保舵ゲイン設定部４３は、絶対値演算部（ａｂｓ）５０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６０と、選択器６１と、回転速度感応ゲイン設定部６２を備えている。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、変形例の保舵ゲイン設定部４３の機能構成の一例を示すブロック図である。保舵ゲイン設定部４３は、モータ２０の回転速度ωを遅延させた遅延回転速度信号とモータ２０の回転速度ωとを比較して、これら回転速度のうちより高い回転速度に応じたゲインを保舵ゲインＧ１として設定してもよい。
例えば図９（ａ）の保舵ゲイン設定部４３は、絶対値演算部（ａｂｓ）５０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６０と、選択器６１と、回転速度感応ゲイン設定部６２を備えている。
【0055】
絶対値演算部５０は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜を算出して、ローパスフィルタ６０と選択器６１に入力する。
ローパスフィルタ６０は、回転速度の絶対値｜ω｜にローパスフィルタ処理する。ローパスフィルタ６０は、フィルタ処理後の回転速度信号ω１を選択器６１に入力する。ローパスフィルタ６０は、回転速度の絶対値｜ω｜を遅延させる遅延要素として作用する。
ローパスフィルタ６０は、回転速度の絶対値｜ω｜にローパスフィルタ処理する。ローパスフィルタ６０は、フィルタ処理後の回転速度信号ω１を選択器６１に入力する。ローパスフィルタ６０は、回転速度の絶対値｜ω｜を遅延させる遅延要素として作用する。
【0056】
選択器６１は、回転速度の絶対値｜ω｜と回転速度信号ω１のうちいずれか大きい方を選択して回転速度感応ゲイン設定部６２に入力する。
回転速度感応ゲイン設定部６２は、選択器６１の出力に応じた保舵ゲインＧ１を設定する。回転速度感応ゲイン設定部６２が設定する保舵ゲインＧ１の特性は、例えば図５を参照して説明した回転速度感応ゲインＧ３と同様の特性であってよい。
回転速度感応ゲイン設定部６２は、選択器６１の出力に応じた保舵ゲインＧ１を設定する。回転速度感応ゲイン設定部６２が設定する保舵ゲインＧ１の特性は、例えば図５を参照して説明した回転速度感応ゲインＧ３と同様の特性であってよい。
【0057】
また例えば図９（ｂ）の保舵ゲイン設定部４３は、絶対値演算部（ａｂｓ）５０と、保舵判定部５１と、遅延要素６３と、レートリミッタ６４と、選択器６１と、回転速度感応ゲイン設定部６２を備えている。
保舵判定部５１は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ未満であるか否かに基づいて、車両の操舵系が保舵状態であるか否かを判定する。
保舵判定部５１は、モータ２０の回転速度の絶対値｜ω｜が判定閾値ωｔｈ未満であるか否かに基づいて、車両の操舵系が保舵状態であるか否かを判定する。
【0058】
遅延要素６３は、操舵系が保舵状態でないと判定される状態から保舵状態であると判定される状態に変化した場合に、回転速度の絶対値｜ω｜を遅延させた回転速度信号ω２を出力する。
例えば遅延要素６３は、操舵系が保舵状態でないと判定される状態から保舵状態であると判定される状態に変化した場合に、操舵系の状態が保舵状態に変化した時点の出力値を所定の遅延時間Ｔ０の間だけ維持してよい。
例えば遅延要素６３は、操舵系が保舵状態でないと判定される状態から保舵状態であると判定される状態に変化した場合に、操舵系の状態が保舵状態に変化した時点の出力値を所定の遅延時間Ｔ０の間だけ維持してよい。
【0059】
レートリミッタ６４は、回転速度信号ω２の変化速度を制限する。例えばレートリミッタ５３は回転速度信号ω２の変化速度の絶対値が、所定の上限値以下となるように変化速度を制限する。レートリミッタ５３は、変化速度が制限された回転速度信号ω３を選択器６１に入力する。
選択器６１は、回転速度の絶対値｜ω｜と回転速度信号ω３のうちいずれか大きい方を選択して回転速度感応ゲイン設定部６２に入力する。
回転速度感応ゲイン設定部６２は、選択器６１の出力に応じた保舵ゲインＧ１を設定する。回転速度感応ゲイン設定部６２が設定する保舵ゲインＧ１の特性は、例えば図５を参照して説明した回転速度感応ゲインＧ３と同様の特性であってよい。
選択器６１は、回転速度の絶対値｜ω｜と回転速度信号ω３のうちいずれか大きい方を選択して回転速度感応ゲイン設定部６２に入力する。
回転速度感応ゲイン設定部６２は、選択器６１の出力に応じた保舵ゲインＧ１を設定する。回転速度感応ゲイン設定部６２が設定する保舵ゲインＧ１の特性は、例えば図５を参照して説明した回転速度感応ゲインＧ３と同様の特性であってよい。
【0060】
（実施形態の効果）
（１）車両の操舵系に付与する操舵補助力を発生させるモータと、モータの駆動電流を制御するための電流指令値を演算する電流指令値演算部と、電流指令値に対するモータの駆動電流の測定値の電流偏差に基づいて第１電圧指令値を出力する電流制御部と、モータの回転速度に応じた第１ゲインを設定する第１ゲイン設定部と、第１電圧指令値を第１ゲインで制限して得られる第２電圧指令値に第１遅延要素の出力を加算して第３電圧指令値を演算するとともに、第３電圧指令値を第１遅延要素に入力する外乱電圧抑制部と、第３電圧指令値に基づいてモータを駆動する駆動回路と、を備える。
（１）車両の操舵系に付与する操舵補助力を発生させるモータと、モータの駆動電流を制御するための電流指令値を演算する電流指令値演算部と、電流指令値に対するモータの駆動電流の測定値の電流偏差に基づいて第１電圧指令値を出力する電流制御部と、モータの回転速度に応じた第１ゲインを設定する第１ゲイン設定部と、第１電圧指令値を第１ゲインで制限して得られる第２電圧指令値に第１遅延要素の出力を加算して第３電圧指令値を演算するとともに、第３電圧指令値を第１遅延要素に入力する外乱電圧抑制部と、第３電圧指令値に基づいてモータを駆動する駆動回路と、を備える。
【0061】
これにより、保舵状態では第１電圧指令値を第１ゲインで制限するだけで、第１電圧指令値に含まれるノイズが操舵補助力に影響するのを抑制できる。このため、通常の操舵時における電動パワーステアリング装置の制御の応答性と保舵状態におけるノイズの影響の抑制の両立を簡易に実現できる。
また、外乱電圧抑制部が第２電圧指令値を積分する機能を有することにより、保舵に必要な操舵補助力を維持できる。
また、外乱電圧抑制部が第２電圧指令値を積分する機能を有することにより、保舵に必要な操舵補助力を維持できる。
【0062】
（２）第１ゲイン設定部は、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分と、モータの回転速度の変化に応じて変化する第２成分のうちより大きな一方の成分に応じて第１ゲインを設定してよい。例えば、第２成分は、第１成分の遅延よりも小さな遅延でモータの回転速度の変化に応じて変化する成分であってもよい。
これにより、切り返し操舵において引っかかり感が発生するのを防止できるとともに、保舵中における小さな操舵に対して操舵補助力を出力できる。また、保舵状態から通常の操舵状態に戻ったときに、直ちに操舵補助力の出力を再開できる。
これにより、切り返し操舵において引っかかり感が発生するのを防止できるとともに、保舵中における小さな操舵に対して操舵補助力を出力できる。また、保舵状態から通常の操舵状態に戻ったときに、直ちに操舵補助力の出力を再開できる。
【0063】
（３）第１ゲイン設定部は、モータの回転速度に基づいて操舵系が保舵状態であるか否かに応じて第２ゲインを設定する第２ゲイン設定部と、第２ゲインの変化速度を制限して第１成分として出力するレートリミッタと、を備えてもよい。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分を生成できる。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分を生成できる。
【0064】
（４）第２ゲイン設定部は、操舵系の状態が、保舵状態でない状態から保舵状態に変化した場合に、第２ゲインの変化を遅らせてもよい。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分を生成できる。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分を生成できる。
【0065】
（５）第１ゲイン設定部は、モータの回転速度をローパスフィルタ処理することにより第１成分を出力するローパスフィルタを備えてもよい。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分を生成できる。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分を生成できる。
【0066】
（６）第１ゲイン設定部は、モータの回転速度に応じた第３ゲインを設定する第３ゲイン設定部と、第１成分と第３ゲインのうちより大きな一方を第１ゲインとして選択する選択器と、を備えてもよい。
または、第１ゲイン設定部は、第１成分と第２成分のうち大きな一方を選択して出力する選択器と、選択器の出力に応じたゲインを第１ゲインとして設定するゲイン設定部と、を備えてもよい。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分と、モータの回転速度の変化に応じて変化する第２成分のうちより大きな一方の成分に応じて第１ゲインを設定できる。
または、第１ゲイン設定部は、第１成分と第２成分のうち大きな一方を選択して出力する選択器と、選択器の出力に応じたゲインを第１ゲインとして設定するゲイン設定部と、を備えてもよい。
これにより、モータの回転速度の変化に対して遅れて変化する第１成分と、モータの回転速度の変化に応じて変化する第２成分のうちより大きな一方の成分に応じて第１ゲインを設定できる。
【0067】
（７）電流制御部は、電流偏差の積分に比例する積分成分を含んだ第１電圧指令値を出力し、第１ゲインによって積分成分を抑制してもよい。例えば電流制御部は、電流偏差と第２遅延要素の出力との和に第１ゲインに応じたゲインを乗算して電流偏差の積分値を演算するともに、積分値を第２遅延要素に入力する積分器と、積分器の出力に第４ゲインを乗算して積分成分を演算する乗算器と、を備えてもよい。
これにより、電流制御部が出力する第１電圧指令値が第１ゲインで制限されることにより電流指令値に対するモータの駆動電流の測定値の電流偏差が残存しても、積分器の積分値の増大（蓄積）を抑制できる。
これにより、電流制御部が出力する第１電圧指令値が第１ゲインで制限されることにより電流指令値に対するモータの駆動電流の測定値の電流偏差が残存しても、積分器の積分値の増大（蓄積）を抑制できる。
【符号の説明】
【0068】
１…ステアリングホイール、２…操舵軸、３…減速ギア、４ａ、４ｂ…ユニバーサルジョイント、５…ピニオンラック機構、５ａ…ピニオン、５ｂ…ラック、６ａ、６ｂ…タイロッド、７ａ、７ｂ…ハブユニット、８Ｌ、８Ｒ…操向車輪、１０…トルクセンサ、１１…イグニションキー、１２…車速センサ、１３…バッテリ、１４…操舵角センサ、２０…モータ、２１…回転角度センサ、２２…モータ電流検出器、３０…コントローラ、４０…電流指令値演算部、４１、４４、４７ｂ…フィルタ、４２…角速度変換部、４３…保舵ゲイン設定部、４５…電流制御部、４５ａ…減算器、４５ｂ、４５ｄ、４５ｅ３、４５ｆ…ゲイン乗算部、４５ｃ…近似微分部、４５ｅ…積分器、４５ｅ１、４７ｃ、６３…遅延要素、４５ｅ２、４５ｇ、４７ａ…加算器、４６…電圧指令値制限部、４７…外乱電圧抑制部、４８…ＰＷＭ制御部、４９…インバータ、５０…絶対値演算部、５１…保舵判定部、５２…ゲイン設定部、５３、６４…レートリミッタ、５４、６２…回転速度感応ゲイン設定部、５５、６１…選択器、６０…ローパスフィルタ
【要約】
通常の操舵時における電動パワーステアリング装置の制御の応答性と保舵状態におけるノイズの影響の抑制の両立を簡易に実現する。電動パワーステアリング装置は、車両の操舵系に付与する操舵補助力を発生させるモータ（２０）と、モータ（２０）の駆動電流を制御するための電流指令値を演算する電流指令値演算部（４０）と、電流指令値に対するモータの駆動電流の測定値の電流偏差に基づいて第１電圧指令値を出力する電流制御部（４５）と、モータ（２０）の回転速度に応じた第１ゲインを設定する第１ゲイン設定部（４３）と、第１電圧指令値を第１ゲインで制限して得られる第２電圧指令値に第１遅延要素の出力を加算して第３電圧指令値を演算するとともに、第３電圧指令値を第１遅延要素に入力する外乱電圧抑制部（４７）と、第３電圧指令値に基づいて前記モータを駆動する駆動回路（４８、４９）と、を備える。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】