JP2000168601A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 違和感のない操舵特性が得られながら、据え
切り時にも振動や騒音を生じない電動パワーステアリン
グ制御装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の電動パワーステアリング制御装
置は、デジタル・マイクロコンピュータを中核として構
成されている。そして、据え切り時には、トルク信号Ｔ
に対するモータ電流Ｉ’の変化率を一定としており、変
化率がステップ状に変化する中折れ点がないので、大出
力を発揮する据え切り時にも振動や騒音を生じない。一
方、１０ｋｍ／ｈ以上の車速では、トルク信号Ｔに対す
るモータ電流Ｉ’の関係に中折れ点が生じるが、操舵が
軽くなっており大出力を発生しないので振動や騒音は生
じない。そして、油圧パワーステアリング装置の操舵特
性に近い操舵特性が発揮されるので、油圧パワーステア
リング装置に慣れた運転者にも操舵特性の違和感を感じ
させることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の電動パ
ワーステアリング装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを搭載した在来型の自動車で
は、エンジンに駆動される油圧ポンプを装備することが
できたので、パワーアシストモータに油圧モータを採用
した油圧パワーステアリング装置が広く使用されてき
た。ところが、エンジンを持たない電気自動車や、間欠
的にしかエンジンを使用しないハイブリッドカーにおい
ては、油圧モータを使用することができないので、パワ
ーアシストモータに電動モータを採用した電動パワース
テアリング装置が採用される。そして、今後は在来型の
自動車から電気自動車やハイブリッドカーへの乗り換え
が、いっそう進むものと考えられている。

【０００３】ここで、すでに広く普及した在来型の自動
車から電気自動車やハイブリッドカーに乗り換えるに当
たっては、パワーステアリング装置の操舵特性が大きく
変化していると、運転者に違和感を与えてしまうという
不都合を生じる。それゆえ、電動パワーステアリング装
置は、すでに運転者が慣れ親しんでいる油圧パワーステ
アリング装置の操舵特性に近い操舵特性を持つことが望
ましい。

【０００４】従来技術１としては、特開平６−８８３５
号公報に開示された電動パワーステアリング装置の技術
がある。同技術では、トルク信号および車速信号からマ
イクロコンピュータによるデジタル演算によって、ステ
アリングトルクおよび車速に対応したモータ電流指令値
が制御装置から出力される。同技術によれば、図３に破
線で示すように、トルク信号に対するモータ電流指令値
は所定の範囲で一次関数であり、モータ電流指令値の変
化率は一定である。それゆえ、同図中に実線で示されて
いる油圧パワーステアリング装置の操舵特性とはかなり
異なった操舵特性が得られ、在来の油圧パワーステアリ
ング装置に慣れ親しんだ運転者は操舵感覚に違和感を感
じてしまうという不都合を生じる。

【０００５】一方、従来技術２として、特開平８−１４
２８８３号公報に開示された電動パワーステアリング装
置の技術がある。同技術では、トルク信号および車速信
号からオペアンプ等を使用したアナログ回路によって、
ステアリングトルクおよび車速に対応したモータ電流指
令値が制御装置から出力される。同技術によれば、図３
に一点鎖線で示すように、トルク信号に対するモータ電
流指令値は、所定の範囲で二つの一次関数を中折れ点で
連続的につなぎ合わせたものである。それゆえ、従来技
術２では、油圧パワーステアリング装置の操舵特性（実
線）に近似した操舵特性が得られるので、油圧パワース
テアリング装置に慣れた運転者にも違和感を与えること
がない。

【０００６】しかしながら、従来技術２では、電動パワ
ーステアリング制御装置がアナログ回路で構成されてい
るので、出荷前の調整に少なからぬ工数を要してしま
う。それゆえ、せっかくマイクロコンピュータよりも安
価なアナログ回路で制御装置を構成しているにも拘わら
ず、期待するほどのコストダウン効果は得られないのが
実状である。また、年々加速するマイクロコンピュータ
の低廉化に伴い、デジタル演算を行うマイクロコンピュ
ータでも比較的安価に制御装置を構成することが可能に
なりつつある。マイクロコンピュータでは出荷時の個別
調整が不要であるほか、操舵特性の経年変化や温度変化
も生じないと言う利点がある。そこで、従来技術２の特
性をもつ制御装置をマイクロコンピュータを中核として
構成することが可能である。そして同構成によれば、操
舵特性の温度変化防止および経年変化防止と、コストダ
ウンとのうえで利点があると考えられる。

【０００７】ところが、従来技術２の特性をマイクロコ
ンピュータを中核とした制御装置で実現すると、マイク
ロコンピュータに特有の演算時間遅れが必然的に生じて
しまう。ここで、ゲインの大きな据え切り時および低速
時には、トルク信号に対するモータ電流指令値の傾きが
中折れ点で急変し、しかも、中折れ点ではすでにある程
度のモータ電流指令値が発生している。それゆえ、据え
切り時および低速時には、中折れ点付近で演算時間遅れ
に起因する振動が発生し、不快な振動および騒音を生じ
てしまうという不都合が新たに生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、違和
感のない操舵特性が得られながら、据え切り時にも不快
な振動や騒音を生じることがない電動パワーステアリン
グ制御装置を提供することを、解決すべき課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、発明者は以下の手段を発明した。 （第１手段）本発明の第１手段は、請求項１記載の電動
パワーステアリング制御装置である。すなわち、本手段
は、デジタル演算を行うマイクロコンピュータをその中
核に有している。このマイクロコンピュータは、車速信
号が所定値未満の場合には、トルク信号の所定範囲内で
トルク信号に対するモータ電流指令値の変化率を一定と
して、モータ電流指令値を出力する。一方、この車速信
号がこの所定値以上の場合には、このトルク信号の所定
範囲内でこのトルク信号に対するこのモータ電流指令値
のこの変化率をこの車速信号に応じて適正に変化させ、
モータ電流指令値を出力する。

【００１０】本手段では、据え切り時には、車速信号が
所定値未満であるから、トルク信号の所定範囲内でトル
ク信号に対するモータ電流指令値の変化率を一定とし
て、モータ電流指令値が出力される。それゆえ、有意な
値のモータ電流指令値が出力されている状態では、トル
ク信号に対するモータ電流の関係に中折れ点がないの
で、演算時間遅れを伴うマイクロコンピュータによる制
御であっても、据え切り時に不快な振動や騒音を生じる
ことがない。また、据え切り時には、操舵特性が油圧パ
ワーステアリング装置とかなり異なっていても運転者が
違和感を感じることがないことが、発明者らの実験によ
り分かっている。それゆえ、据え切り時にはトルク信号
に対するモータ電流指令値の変化率が一定であっても、
運転者に操舵特性について違和感を感じさせることはな
い。

【００１１】一方、通常の路上走行状態においては、車
速信号が前記所定値以上であるから、トルク信号の所定
範囲内でトルク信号に対するモータ電流指令値の変化率
は、車速信号に応じて適正に変化させられる。そして、
油圧パワーステアリング装置に近い操舵特性をもってモ
ータ電流指令値が出力されので、通常の走行時に運転者
は操舵特性に違和感を覚えることがない。また、車速が
十分に高速であれば、仮にトルク信号に対するモータ電
流指令値の変化率が途中で急変する中折れ点を持ったと
しても、不快な振動や騒音を生じることはほとんど無
い。なぜならば、所定の速度以上では操舵特性のゲイン
が低く抑制されているので、現実的なレベルでの演算遅
れを生じた場合にも、自励振動の発生は十分に抑制され
ているからである。

【００１２】したがって本手段の電動パワーステアリン
グ制御装置によれば、従来技術１に比べると、違和感の
ない操舵特性が得られながら、据え切り時にも不快な振
動や騒音を生じることがないという効果がある。また、
従来技術２に比べれば、出荷前の調整工数がほとんど省
略されるので、かえって製品価格が低減されるという効
果がある。

【００１３】（第２手段）本発明の第２手段は、請求項
２記載の電動パワーステアリング制御装置である。すな
わち本手段では、マイクロコンピュータは、トルク信号
位相補償演算部と、第一モータ電流演算部および第二モ
ータ電流演算部と、重み付け演算部およびモータ電流重
み付け演算部と、車速係数演算部およびモータ電流車速
演算部とをもつ。

【００１４】ここで、トルク信号位相補償演算部は、ス
テアリングトルクセンサからのトルク信号の位相を進め
て補償する作用を持つ。第一モータ電流演算部は、トル
ク信号位相補償演算部によって位相補償されたトルク信
号が所定範囲内にある場合には、このトルク信号に対す
るモータ電流指令値の変化率を一定として演算する演算
手段である。一方、第二モータ電流演算部は、位相補償
されたトルク信号が所定範囲にある場合には、トルク信
号に対するモータ電流指令値の変化率を適正に変化させ
る演算手段である。すなわち、第二モータ電流演算部
は、トルク信号に対するモータ電流指令値の関係を、油
圧パワーステアリング装置の操舵特性に近づける作用を
持つ。

【００１５】また、重み付け演算部は、車速信号に応じ
て、第一モータ電流演算部の出力と第二モータ電流演算
部の出力との重み付けを変えるように、重み付け係数を
適正に設定する演算手段である。そしてモータ電流重み
付け演算部は、この重み付け係数に従って重み付けして
この第一モータ電流演算部の出力とこの第二モータ電流
演算部の出力とを線形結合して出力する演算手段であ
る。

【００１６】さらに、車速係数演算部は、モータ電流重
み付け演算部の出力を適正に補正する目的で、車速信号
に応じた車速係数を適正に設定する演算手段である。そ
してモータ電流車速演算部は、モータ電流重み付け演算
部の出力をこの車速係数に従って補正する演算手段であ
る。本手段では、急操舵時に鋭敏な操舵特性が得られる
ように、部分的に微分作用を持つトルク信号位相補償演
算部によって、トルク信号の位相が位相進みの方向に補
償される。それゆえ、急操舵時にも、鋭敏な操舵特性が
得られる。また、第一モータ電流演算部によって、据え
切り時を含む極低速時用のモータ電流が算出され、並行
して、第二モータ電流演算部によって、高速走行時用の
モータ電流が算出される。この極低速時用のモータ電流
の値と、この高速走行時用のモータ電流の値とには、重
み付け演算部により車速によって異なる適正な重み付け
がなされて、モータ電流重み付け演算部で線形結合され
る。さらに、車速係数演算部により、車速があがるにつ
れてハンドルが適度に重くなるように設定された車速係
数によって、線形結合されたモータ電流がモータ電流車
速演算部で補正され、モータ電流指令値として出力され
る。

【００１７】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、前述の第１手段の作用が単純な演算
手段ないし演算ロジックの組み合わせによって得られる
という効果がある。 （第３手段）本発明の第３手段は、請求項３記載の電動
パワーステアリング制御装置である。すなわち本手段で
は、前述の第２手段において、第二モータ電流演算部
は、位相補償されたトルク信号に対するモータ電流指令
値を、連続した複数の一次関数により算出する。

【００１８】それゆえ、本手段の第二モータ電流演算部
では、不感帯があるものとすれば、一つの象限につき最
低で二つの一次関数の組み合わせでもって、位相補償さ
れたトルク信号に対するモータ電流指令値が決定され
る。その結果、第二モータ電流演算部のロジックが単純
になり、実用的でありながら比較的安価に製品を提供で
きるようになる。

【００１９】したがって本手段によれば、前述の第２手
段の効果に加えて、第二モータ電流演算部のロジックが
単純になり、実用的でありながら比較的安価に製品を提
供できるようになるという効果がある。 （第４手段）本発明の第４手段は、請求項４記載の電動
パワーステアリング制御装置である。すなわち本手段で
は、前述の第２手段において、第二モータ電流演算部
は、位相補償されたトルク信号に対するモータ電流指令
値を、数値及び傾きが連続した関数により算出する。

【００２０】それゆえ、本手段の第二モータ電流演算部
では、比較的簡素な関数で油圧パワーステアリング装置
の操舵特性を近似することができ、実用的でありながら
比較的安価に製品を提供できるようになる。したがって
本手段によっても、前述の第２手段の効果に加えて、実
用的でありながら比較的安価に製品を提供できるように
なるという効果がある。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の電動パワーステアリング
制御装置の実施の形態については、当業者に実施可能な
理解が得られるよう、以下の実施例で明確かつ十分に説
明する。 ［実施例１］ （実施例１の構成）本発明の実施例１としての電動パワ
ーステアリング制御装置は、図１に示すように、マイク
ロコンピュータ１００を中核に装備している。さらに、
本実施例の電動パワーステアリング制御装置は、トルク
信号入力部１およびＡ／Ｄ変換器２と、車速信号入力部
６およびＡ／Ｄ変換器７と、Ｄ／Ａ変換器１２とをも
つ。

【００２２】トルク信号入力部１およびＡ／Ｄ変換器２
は、ステアリングトルクセンサ（図略）からのトルク信
号Ｔをマイクロコンピュータ１００に入力する入力手段
である。また、車速信号入力部６およびＡ／Ｄ変換器７
は、車速センサ（図略）からの車速信号Ｖをマイクロコ
ンピュータ１００に入力する入力手段である。一方、Ｄ
／Ａ変換器１２は、マイクロコンピュータ１００からデ
ジタル信号として出力されたモータ電流指令値Ｉをアナ
ログ信号に変換して、パワートランジスタ等から構成さ
れたインバータ回路であるモータ駆動部へ出力する出力
手段である。

【００２３】すなわち、本実施例の電動パワーステアリ
ング制御装置には、ステアリングトルクセンサ（図略）
からのトルク信号Ｔと、車速センサ（図略）からの車速
信号Ｖとが入力される。そして本実施例の電動パワース
テアリング制御装置からは、パワーアシストモータ（図
略）のモータ電流を設定するモータ電流指令値Ｉが、モ
ータ駆動部へ出力される。

【００２４】マイクロコンピュータ１００は、車速信号
Ｖが所定値未満の場合には、トルク信号Ｔの所定範囲内
でトルク信号Ｔに対するモータ電流指令値Ｉの変化率を
一定として、モータ電流指令値Ｉを出力する作用を持
つ。一方、車速信号Ｖが所定値以上の場合には、トルク
信号Ｔの所定範囲内でトルク信号Ｔに対するモータ電流
指令値Ｉの変化率をこの車速信号Ｖに応じて適正に変化
させ、モータ電流指令値Ｉを出力する作用を持つ。この
ような作用は、次に挙げる各演算部の作用の組み合わせ
として得られる。

【００２５】すなわち、マイクロコンピュータ１００
は、トルク信号位相補償演算部３と、第一モータ電流演
算部４および第二モータ電流演算部５と、重み付け演算
部８およびモータ電流重み付け演算部９と、車速係数演
算部１０およびモータ電流車速演算部１１とをもつ。以
上の各演算部は、マイクロコンピュータ１００にソフト
ウェア的に内蔵されて実行されるものであり、以下の様
な働きをする。

【００２６】先ず、トルク信号位相補償演算部３は、伝
達関数（１＋ｇｓ）／（１＋ｔｓ）に相当する部分的微
分作用をもって、ステアリングトルクセンサ（図略）か
らのトルク信号Ｔの位相を進める位相補償作用を持つ。
この位相補償作用によって、マイクロコンピュータ１０
０の持つ演算時間遅れが補われ、急操舵に対しても俊敏
な応答特性が得られるようになる。

【００２７】次に、第一モータ電流演算部４は、トルク
信号位相補償演算部３によって位相補償されたトルク信
号Ｔが所定範囲内にある場合には、トルク信号Ｔに対す
るモータ電流指令値Ｉｓの変化率を一定として演算する
演算手段である。すなわち、第一モータ電流演算部４の
ブロック内のグラフに示すように、トルク信号Ｔの絶対
値がＴ₁ 未満の場合には、モータ電流Ｉｓはゼロであっ
て不感帯が形成されている。しかし、トルク信号Ｔの絶
対値がＴ₁ 以上Ｔ₃ 未満の所定範囲にある場合には、ト
ルク信号Ｔに対するモータ電流指令値Ｉｓの変化率は一
定として演算される。すなわち、トルク信号Ｔの絶対値
が同所定範囲にある場合には、モータ電流指令値Ｉｓは
ゼロから所定の傾きで立ち上がる一次関数として算出さ
れる。なお、トルク信号Ｔの絶対値がＴ₃ 以上の領域で
は、モータ電流Ｉｓは前記一次関数に連続した一定の値
Ｉ₂ として算出される。

【００２８】一方、第二モータ電流演算部５は、位相補
償されたトルク信号Ｔが所定範囲にある場合には、トル
ク信号Ｔに対するモータ電流指令値Ｉａの変化率を適正
に変化させる演算手段である。すなわち、第二モータ電
流演算部５は、そのブロック内のグラフに図示するよう
に、位相補償されたトルク信号Ｔの絶対値に対するモー
タ電流指令値Ｉａを、連続した二つの一次関数により算
出する。

【００２９】より詳しく説明すると、第二モータ電流演
算部５は、前述の第一モータ電流演算部４と同様に、ト
ルク信号Ｔの絶対値がＴ₁ 未満の場合にはモータ電流Ｉ
ｓはゼロであって不感帯を形成している。しかし、トル
ク信号Ｔの絶対値がＴ₁ 以上Ｔ₃ 未満の所定範囲にある
場合には、トルク信号Ｔに対するモータ電流指令値Ｉｓ
の変化率はステップ状に二段階に増大して演算される。

【００３０】すなわち、トルク信号Ｔの絶対値が同所定
範囲にある場合のうち前半部（Ｔ₁≦Ｔ＜Ｔ₂ ）では、
モータ電流指令値Ｉｓはゼロから比較的緩やかな一定の
傾きで立ち上がる一次関数として算出される。一方、ト
ルク信号Ｔの絶対値が同所定範囲にある場合のうち後半
部（Ｔ₂ ≦Ｔ＜Ｔ₃ ）では、比較的急な一定の傾きで立
ち上がる一次関数として算出される。ここで、トルク信
号ＴがＴ₂ であるところでは、前記両一次関数の値は連
続している。

【００３１】なお、トルク信号Ｔの絶対値がＴ₃ 以上の
領域では、前述の第一モータ電流演算部４と同様に、モ
ータ電流Ｉａは前記一次関数に連続した一定の値Ｉ₂ と
して算出される。その結果、第二モータ電流演算部５
は、トルク信号Ｔに対するモータ電流指令値Ｉａの関係
を、在来の油圧パワーステアリング装置の操舵特性に近
づける作用を持つ。

【００３２】また、重み付け演算部８は、車速信号Ｖに
応じて、第一モータ電流演算部４の出力Ｉｓと第二モー
タ電流演算部５の出力Ｉａとの重み付けを変えるよう
に、重み付け係数ｋ₁ を適正に設定する演算手段であ
る。そしてモータ電流重み付け演算部９は、重み付け係
数ｋ₁ に従って重み付けして、第一モータ電流演算部４
の出力Ｉｓと第二モータ電流演算部５の出力Ｉａとを線
形結合して出力する演算手段である。線形結合の演算方
法は、モータ電流重み付け演算部９のブロック内に記さ
れているように、次の数１に従って行われる。

【００３３】

【数１】 Ｉ’＝（１−ｋ₁）×Ｉｓ＋ｋ₁×Ｉａ ここで、重み付け演算部８によって設定される重み付け
係数ｋ₁ は、そのブロック内のグラフに示すように、車
速信号Ｖがゼロ以上１０ｋｍ／ｈ未満の間はゼロから一
次関数的に増大し、１０ｋｍ／ｈ以上では一定値１に設
定される。なお、車速信号ＶにはＡＢＳの回転速度セン
サからの信号を利用しており、低速時の車速信号Ｖの精
度が粗いので、車速が５ｋｍ／ｈ未満の領域では、車速
信号Ｖはゼロと見なされる。

【００３４】それゆえ、図２中に実線で示すように、車
速０ｋｍ／ｈの据え切り状態から車速５ｋｍ／ｈ未満の
速度領域では、トルクＴの絶対値がＴ₁ 以上Ｔ₃ 未満の
領域で、中折れ点のない一次関数的に出力Ｉ’が増大す
る。このグラフは、第一モータ電流演算部４の出力Ｉｓ
に重み１がかかり、第二モータ電流演算部５の出力Ｉａ
には全く重みがかからないで、第一モータ電流演算部４
の出力Ｉｓがそのままモータ電流重み付け演算部９から
出力されたものである。ここで出力Ｉ’は、モータ電流
に対応する数値ではあるが、モータ駆動部への電流指令
値Ｉを算出する過程での数値である。

【００３５】車速信号Ｖが次第に上がっていき、車速５
ｋｍ／ｈに達すると、図２中に一点鎖線で示すように、
第一モータ電流演算部４の出力Ｉｓと第二モータ電流演
算部５の出力Ｉａとに五分五分に重みがかけられる。そ
の結果、トルクＴ₂ でわずかに中折れ点をもつ出力Ｉ’
が、モータ電流重み付け演算部９から出力される。車速
が１０ｋｍ／ｈ以上に達すると、重み付け演算部８で重
み係数ｋ₁ は１に設定される。その結果、モータ電流重
み付け演算部９の出力Ｉ’のグラフは、図２中に破線で
示すように、トルクＴ₂ （出力Ｉ₁ に相当）ではっきり
とした中折れ点をもつ出力Ｉ’が、モータ電流重み付け
演算部９から出力される。このグラフは、第一モータ電
流演算部４の出力Ｉｓには全く重みがかからず、第二モ
ータ電流演算部５の出力Ｉａに重み１がかかって、第二
モータ電流演算部５の出力Ｉａがそのままモータ電流重
み付け演算部９から出力されたものである。

【００３６】しかる後、モータ電流重み付け演算部９の
出力Ｉ’には、さらに車速係数演算部１０で設定された
車速係数ｋ₂ が、モータ電流車速演算部１１でかけ算さ
れ、モータ電流指令値Ｉとして出力される。すなわち、
車速係数演算部１０は、モータ電流重み付け演算部の出
力を適正に補正する目的で、車速信号に応じた車速係数
ｋ₂ を適正に設定する演算手段である。そしてモータ電
流車速演算部１１は、モータ電流重み付け演算部９の出
力Ｉ’をこの車速係数ｋ₂ に従って補正する演算手段で
ある。

【００３７】したがって、マイクロコンピュータ１００
からは、デジタル信号でモータ電流指令値Ｉが出力さ
れ、モータ電流指令値Ｉは、Ｄ／Ａ変換器１２を経てア
ナログ電圧信号に変換されてモータ駆動部へ伝達され
る。 （実施例１の作用効果）本実施例の電動パワーステアリ
ング制御装置は、以上のように構成されているので、以
下のような作用効果を発揮する。

【００３８】先ず、急操舵時に鋭敏な操舵特性が得られ
るように、部分的に微分作用を持つトルク信号位相補償
演算部３によって、トルク信号Ｔの位相が位相進みの方
向に補償される。それゆえ、急操舵時にも鋭敏な操舵特
性が得られる。次に、第一モータ電流演算部４によっ
て、据え切り時を含む極低速時に適したモータ電流Ｉｓ
が算出され、並行して、第二モータ電流演算部５によっ
て、車速１０ｋｍ／ｈ以上の通常走行時に適したモータ
電流が算出される。極低速時用のモータ電流Ｉｓの値
と、この通常走行時用のモータ電流Ｉａの値とには、前
述のように、重み付け演算部８により車速によって異な
る適正な重み付けがなされて、モータ電流重み付け演算
部９で線形結合される。さらに、車速係数演算部１０に
より、車速があがるにつれてハンドルが適度に重くなる
ように設定された車速係数ｋ₂ によって、線形結合され
たモータ電流Ｉ’がモータ電流車速演算部１１で補正さ
れ、モータ電流指令値Ｉとして出力される。

【００３９】すなわち、据え切り時には、車速信号Ｖが
所定値（５ｋｍ／ｈ）未満であるから、トルク信号Ｔの
所定範囲（Ｔ₁〜Ｔ₃）内でトルク信号Ｔに対するモータ
電流指令値Ｉの変化率を一定として、モータ電流指令値
Ｉが出力される。それゆえ、図２の実線に示すように、
有意な値のモータ電流指令値Ｉが出力されている状態で
は、トルク信号Ｔに対するモータ電流の関係に中折れ点
がない。したがって、演算時間遅れを伴うマイクロコン
ピュータ１００による制御であっても、据え切り時に不
快な振動や騒音を生じることがない。

【００４０】また、据え切り時には、操舵特性が油圧パ
ワーステアリング装置とかなり異なっていても運転者が
違和感を感じることがないことが、発明者らの実験によ
り分かっている。それゆえ、据え切り時にはトルク信号
Ｔに対するモータ電流指令値Ｉの変化率が一定であって
も、運転者に操舵特性について違和感を感じさせること
はない。

【００４１】一方、車速が１０ｋｍ／ｈ以上の通常の走
行状態においては、重み係数ｋ₁ が１であるから、トル
ク信号Ｔの所定範囲（Ｔ₁〜Ｔ₃）内でトルク信号Ｔに対
するモータ電流指令値Ｉの変化率は、車速信号Ｖに応じ
て適正に変化させられる。そして、トルク信号Ｔの入力
に対し油圧パワーステアリング装置に近い折れ線状の操
舵特性をもってモータ電流指令値Ｉが出力されるので、
通常の走行時に運転者は操舵特性に違和感を覚えること
がない。

【００４２】また、車速が１０ｋｍ／ｈ以上であれば、
図２中の破線に示すように、トルク信号Ｔに対するモー
タ電流指令値Ｉの変化率が途中で急変する中折れ点を持
つにも拘わらず、不快な振動や騒音を生じることはほと
んど無い。なぜならば、所定の速度以上では、車速係数
演算部１０により操舵特性のゲインが低く抑制されてい
るので、現実的なレベルでの演算遅れを生じた場合に
も、自励振動の発生は十分に抑制されているからであ
る。

【００４３】さらに、発明者らの実験により、トルク信
号Ｔとモータ電流指令値Ｉとの関係が、油圧パワーステ
アリング装置の特性のように曲線を描かなくても、本実
施例程度の折れ線で運転者は違和感を感じることがない
ことが発見されている。それゆえ、これ以上に多数の折
れ点を持つ折れ線グラフないし曲線で、トルク信号Ｔと
モータ電流指令値Ｉとの関係を設定する必要性は大きく
ないことが明らかになった。その結果、マイクロコンピ
ュータ１００の演算負荷をあまり増やすことなく本実施
例の電動パワーステアリング制御装置を運用することが
でき、実用的である。

【００４４】また、第二モータ電流演算部５も不感帯を
持つので、一つの象限につき二つの一次関数の組み合わ
せでもって、位相補償されたトルク信号Ｔに対するモー
タ電流指令値Ｉが決定され、油圧パワーステアリング装
置の特性により似た特性が得られる。その結果、第二モ
ータ電流演算部５のロジックが単純になり、実用的であ
りながら比較的安価なマイクロコンピュータ１００の採
用が可能になる。

【００４５】なお、車速が５ｋｍ／ｈ以上１０ｋｍ／ｈ
以下の遷移状態では、トルク信号Ｔとモータ電流指令値
Ｉとの関係は、図２中の一点鎖線から破線までの間で車
速により段階的に変化する。また、本実施例の第一モー
タ電流演算部４および第二モータ電流演算部５にはゼロ
点の両側に不感帯が設けられており、ステアリングコラ
ム（図略）が中立状態にあるときには、良好な直進性が
得られる。

【００４６】以上を総括すると、本実施例の電動パワー
ステアリング制御装置によれば、第一に、従来技術１に
比べて違和感のない操舵特性が得られながら、据え切り
時にも不快な振動や騒音を生じることがないという効果
がある。第二に、マイクロコンピュータ１００のロジッ
クが比較的単純である上に、従来技術２に比べ、出荷前
の調整工数がほとんど省略されるので、かえって製品価
格が低減されるという効果がある。第三に、従来技術２
に比べて、トルク信号Ｔのゼロ点を含む不感帯があるの
で、ステアリングコラム中立時における車両の直進性が
良いという効果もある。

【００４７】（実施例１の変形態様１）本実施例の変形
態様１として、第二モータ電流演算部５の中折れ点を複
数個に増やし、よりいっそう忠実に油圧パワーステアリ
ング装置の特性を再現する電動パワーステアリング制御
装置の実施も可能である。本変形態様によれば、操舵特
性の変化に対し相当に敏感な運転者であっても、違和感
なく操舵することができるという効果がある。

【００４８】（実施例１の変形態様２）本実施例の変形
態様２として、第二モータ電流演算部５は、位相補償さ
れたトルク信号Ｔに対するモータ電流指令値Ｉａを数値
及び傾きが連続した関数により算出した電動パワーステ
アリング制御装置の実施が可能である。本変形態様の第
二モータ電流演算部５では、不感帯につなげた二次関数
や三次関数などの比較的簡素な関数で油圧パワーステア
リング装置の操舵特性をより精密に近似することができ
る。その結果、本変形態様によっても、操舵特性の変化
に対し相当に敏感な運転者であっても、違和感なく操舵
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１としての電動パワーステアリング制
御装置の構成を示すブロック図

【図２】 実施例１の電動パワーステアリング制御装置
の特性を示すグラフ

【図３】 従来技術１，２の操舵特性を示すグラフ

【符号の説明】

１００：マイクロコンピュータ ３：トルク信号位相補償演算部 ４：第一モータ電流演算部 ５：第二モータ電流演算
部 ８：重み付け演算部 ９：モータ電流重み付け演算部 １０：車速係数演算部 １１：モータ電流車速演算部 １：トルク信号入力部 ２：Ａ／Ｄ変換器 ６：車速信号入力部 ７：Ａ／Ｄ変換器 １２：Ｄ／Ａ変換器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングトルクセンサからのトルク信
   号と、車速センサからの車速信号とが入力され、パワー
   アシストモータのモータ電流を設定するモータ電流指令
   値をモータ駆動部へ出力する電動パワーステアリング制
   御装置において、 前記車速信号が所定値未満の場合には、前記トルク信号
   の所定範囲内で前記トルク信号に対する前記モータ電流
   指令値の変化率を一定とし、この車速信号がこの所定値
   以上の場合には、このトルク信号の所定範囲内でこのト
   ルク信号に対するこのモータ電流指令値のこの変化率を
   この車速信号に応じて適正に変化させるデジタル演算を
   行うマイクロコンピュータを有することを特徴とする、 電動パワーステアリング制御装置。
2. 【請求項２】前記マイクロコンピュータは、 前記トルク信号の位相を進めて補償するトルク信号位相
   補償演算部と、 このトルク信号の前記所定範囲内では、このトルク信号
   に対する前記モータ電流指令値の変化率を一定として演
   算する第一モータ電流演算部と、 このトルク信号の前記所定範囲内では、このトルク信号
   に対するこのモータ電流指令値のこの変化率を適正に変
   化させる第二モータ電流演算部と、 前記車速信号に応じた重み付け係数を適正に設定する重
   み付け演算部と、 この重み付け係数に従って重み付けしてこの第一モータ
   電流演算部の出力とこの第二モータ電流演算部の出力と
   を線形結合するモータ電流重み付け演算部と、 この車速信号に応じた車速係数を適正に設定する車速係
   数演算部と、 このモータ電流重み付け演算部の出力をこの車速係数に
   従って補正するモータ電流車速演算部とを持つ、 請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置。
3. 【請求項３】前記第二モータ電流演算部は、前記トルク
   信号に対する前記モータ電流指令値を連続した複数の一
   次関数により算出する、 請求項２記載の電動パワーステアリング制御装置。
4. 【請求項４】前記第二モータ電流演算部は、前記トルク
   信号に対する前記モータ電流指令値を数値及び傾きが連
   続した関数により算出する、 請求項２記載の電動パワーステアリング制御装置。