JP2002193130A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングホイールＷが中立位置付近のと
き、脈動を生じない制御をする電動パワーステアリング
制御装置を提供する。 【解決手段】 操舵トルク検出信号またはモータ電流指
令値信号に応じて基準レベルまたは増幅レベルを選択す
る信号レベル判定手段１６と、モータ電流指令値信号を
基準レベルまたは増幅レベルの信号レベルに選択可能と
する第１調整手段１７と、モータ電流検出信号を基準レ
ベルまたは増幅レベルの信号レベルに選択可能とする第
２調整手段１８と、この第２調整手段から出力する信号
をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段１５と、モータ
電流制御信号を基準レベルに調整する第３調整手段１９
とを備え、信号レベル判定信号に応じて第１調整手段１
７および第２調整手段１８が信号レベルを決定し、信号
レベル判定信号に応じて上記第３調整手段１９は、モー
タ電流制御信号を基準レベルに調整し、この調整した信
号を出力制御手段１１に入力する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動パワーステ
アリング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の電動パワーステアリング
制御装置である。また、この電動パワーステアリング制
御装置の制御を図７のブロック図に示す。図６に示すよ
うに、ステアリングホイールＷに連係する入力軸１の先
端に、ピニオン２を設けている。また、両端に車輪３
Ｒ、３Ｌが連係するロッド４に、ラック５を形成してい
る。そして、上記入力軸１のピニオン２を、このロッド
４のラック５にかみ合わせている。また、減速機７に連
係する電動モータ６を設けるとともに、減速機７の出力
軸に設けたピニオンも上記ロッド４のラック５にかみ合
わせている。さらに、入力軸１に作用する操舵トルクを
検出する操舵トルク検出手段８を設け、コントローラー
ＣＴに接続している。

【０００３】このコントローラーＣＴには、図７に示す
ように、上記センサ８からの操舵トルク検出信号に応じ
て基本アシスト指令値を決定する基本アシスト指令値決
定手段９と、操舵トルク検出信号を微分する操舵トルク
微分指令値決定手段１０とを備えている。また、上記コ
ントローラーＣＴには、電動モータ６の出力を制御する
出力制御手段１１を備えている。この出力制御手段１１
には、入力信号を増幅するモータ電流増幅手段１２と、
デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換手段１
３とを備えている。例えば、上記モータ電流増幅手段１
２とＤＡ変換手段１３とを合わせたパルス幅変調回路で
ある。

【０００４】さらに、電動モータ６の出力を検出するた
めに、モータ電流検出手段１４を上記出力制御手段１３
の出力配線に接続している。そして、このモータ電流検
出手段１４からのモータ電流検出信号を、コントローラ
ーＣＴに戻すために、ＡＤ変換手段１５をコントローラ
ーＣＴ内に設けている。すなわち、アナログ信号である
モータ電流検出信号を、ＡＤ変換手段１５がデジタル信
号に変換している。このように、モータ電流検出信号を
コントローラーＣＴに戻すフィードバック制御を行なっ
ている。

【０００５】上記のような構成により、この制御装置
は、次のように作用して電動モータ６を制御している。
図７に示すように、操舵トルク検出手段８からの操舵ト
ルク検出信号を、基本アシスト指令値決定手段９に入力
する。そして、基本アシスト指令値決定手段９は、操舵
トルク検出信号に応じた基本アシスト指令値信号を出力
する。また、上記操舵トルク検出信号を、操舵トルク微
分指令値決定手段１０にも入力する。そして、操舵トル
ク微分指令値決定手段１０は、操舵トルク検出信号に応
じた操舵トルク微分指令値信号を出力する。さらに、こ
の操舵トルク微分指令値信号を上記基本アシスト指令値
信号に加算した信号は、モータ電流指令値信号となる。
なお、上記基本アシスト指令値信号および操舵トルク微
分指令値信号は、デジタル信号である。

【０００６】また、上記出力制御手段１３から出力され
るモータ電流を、モータ電流検出手段１４が検出する。
そして、検出したモータ電流検出信号をコントローラー
内のＡＤ変換手段１５を介して、上記出力制御手段１１
の入力側に戻している。このモータ電流検出信号を上記
モータ電流指令値信号に付加して信号は、モータ電流制
御信号となる。このモータ電流制御信号を、出力制御手
段１１内のモータ電流増幅手段１２に入力する。モータ
電流増幅手段１２は、入力したモータ電流制御信号を増
幅する。そして、増幅したモータ電流制御信号をＤＡ変
換手段１３に入力する。

【０００７】さらに、ＤＡ変換手段１３は、増幅したモ
ータ電流制御信号に応じたモータ電流を電動モータ６に
出力する。上記のようにして、操舵トルク検出信号およ
びモータ電流検出信号に応じて、この電動パワーステア
リング制御装置は、電動モータ６の電流を制御してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記電動パワーステア
リング制御装置では、モータ電流指令値信号をデジタル
信号でコントローラーＣＴに入力している。つまり、モ
ータ電流検出信号をデジタル信号に変換してから、モー
タ電流指令値信号に付加している。このように、モータ
電流検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換す
る必要がある。上記ＡＤ変換手段１５は、次のようにア
ナログ信号をデジタル信号に変換している。

【０００９】図８は、モータ電流検出信号について、Ａ
Ｄ変換前の入力信号とＡＤ変換後の出力信号との関係を
示すグラフである。つまり、図８では、横軸にモータ電
流検出信号の入力信号をとり、縦軸に出力信号をとって
いる。図８に示す実線Ａのグラフは、鎖線Ｂで示すアナ
ログ信号のグラフをＡＤ変換手段１５に入力したときの
出力を示す。図８に示すように実線Ａは、階段状になっ
ている。このように出力信号が階段状になるのは、次の
ような理由からである。

【００１０】このＡＤ変換手段１５は、分解能が１０ビ
ットの変換回路を備えている。すなわち、デジタル信号
の分割数は、２の１０乗＝１０２４ビットである。ま
た、モータ電流の出力範囲に合わせて、モータ電流の検
出範囲を−８０Ａから＋８０Ａとしている。そのため、
１ビット当たりのモータ電流変化量は、１６０Ａ／１０
２４ビット＝０．１５６Ａ／ビットとなる。上記のよう
に１ビット当たりのモータ電流変化量が０．１５６Ａ／
ビットなので、入力信号のモータ電流検出信号が０．１
５６Ａ変化するごとに、１ビット変化する。１ビット変
化すると、出力するモータ電流検出信号が０．１５６Ａ
分急激に増える。つまり、アナログ信号で入力するモー
タ電流検出信号が連続的に変化しても、デジタル信号で
出力するモータ電流検出信号は、０．１５６Ａごとの飛
び飛びの値しかとらない。なお、出力信号が急激に変化
する点、例えば図８に示す点ａ、ｂ、ｃを、以下におい
て変化点とする。

【００１１】上記のようにＡＤ変換後のモータ電流検出
信号が、上記変化量の飛び飛びの値をとるので、次のよ
うな問題が起こり得る。車を直進走行させているとき、
運転手は、ステアリングホイールＷを中立位置付近に保
持する。このとき、運転手は、ステアリングホイールＷ
を軽く握っているだけではなく、正確には、右回転およ
び左回転の微小角回転を繰り返すのが通常である。つま
り、中立位置を中心に、微小な回転角で左右にステアリ
ングホイールＷを振幅させている。

【００１２】上記のように、ステアリングホイールＷを
微小角で振幅させていると、モータ電流検出信号も０点
を中心にプラス値とマイナス値とを振幅することにな
る。そして、このモータ電流検出信号の振幅範囲内に、
上記変化点があると、モータ電流検出信号が変化点を前
後するたびに、ＡＤ変換後の出力信号が急激な増加と減
少とを繰り返す。

【００１３】また、前記したように、ＡＤ変換後の出力
信号は、モータ電流指令値信号に付加して、モータ電流
制御信号となっている。そのため、ＡＤ変換後の出力信
号が急激な増加と減少とを繰り返すと、モータ電流制御
信号も急激な増減を繰り返す。さらに、電動モータ６に
流れるモータ電流も急激な増加と減少とを繰り返すこと
になる。

【００１４】このようにモータ電流が急激な増加と減少
とを繰り返すと、ステアリングホイールＷに脈動が生じ
るという問題が起こる。ステアリングホイールＷの中立
位置付近で脈動が生じると、運転者は、ステアリングホ
イールＷを握る手に違和感を受ける。なぜなら、ステア
リングホイールＷの中立位置付近ではモータ電流が小さ
いだけでなく、操舵力やタイヤからの反力も小さいの
で、モータ電流の変化がわずかであっても、脈動がステ
アリングホイールＷを握る手に伝わりやすいからであ
る。

【００１５】一方、脈動を防ぐためには、ＡＤ変換で１
ビット当たりのモータ電流変化量を小さくする必要があ
る。そして、１ビット当たりのモータ電流変化量を小さ
くするために、分解能が１０ビットより大きなＡＤ変換
回路を使用することも考えられる。しかし、分解能が１
０ビットより大きなＡＤ変換回路は高価であるため、電
動パワーステアリング制御装置も高価になってしまう。
そのため、高価なＡＤ変換手段を使用することができな
い。この発明の目的は、モータ電流検出信号が小さいと
きに、その信号分解能を大きくして、脈動を生じない制
御をする電動パワーステアリング制御装置を提供するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、アシスト力
を発生する電動モータと、操舵トルクを検出する操舵ト
ルク検出手段と、操舵トルク検出信号により決定する基
本アシスト指令値決定手段と、操舵トルク検出信号によ
り決定する操舵トルク微分指令値決定手段と、上記電動
モータの出力を検出するモータ電流検出手段と、電動モ
ータの出力を制御する出力制御手段とを備え、基本アシ
スト指令値と操舵トルク微分指令値とからなるモータ電
流指令値信号に、モータ電流検出信号を付加した基準レ
ベルのモータ電流制御信号に応じて、上記出力制御手段
が電動モータの出力を制御する構成にした電動パワース
テアリング制御装置を前提とする。そして、第１の発明
は、操舵トルク検出信号またはモータ電流指令値信号に
応じて基準レベルまたは増幅レベルを選択する信号レベ
ル判定手段と、上記モータ電流指令値信号を基準レベル
または増幅レベルの信号レベルに選択可能とする第１調
整手段と、上記モータ電流検出信号を基準レベルまたは
増幅レベルの信号レベルに選択可能とする第２調整手段
と、この第２調整手段から出力する信号をデジタル信号
に変換するＡＤ変換手段と、上記モータ電流制御信号を
基準レベルに調整する第３調整手段とを備え、上記信号
レベル判定手段からの信号レベル判定信号に応じて上記
第１調整手段および第２調整手段が信号レベルを決定
し、上記信号レベル判定信号に応じて上記第３調整手段
は、モータ電流制御信号を基準レベルに調整し、この調
整した信号を上記出力制御手段に入力する構成にした点
に特徴を有する。

【００１７】第２の発明は、上記第１の発明を前提にし
つつ、ＡＤ変換手段の出力に増幅率Ｎの信号増幅手段を
設け、ＡＤ変換後のモータ電流検出信号をＮ倍する一
方、操舵トルク検出信号に対する操舵トルク微分指令値
をＮ倍して、この値を操舵トルク微分指令値決定信号と
するとともに、操舵トルク検出信号に対する基本アシス
ト指令値をＮ倍して、この値を基本アシスト指令値決定
信号とし、上記操舵トルク微分指令値決定信号に基本ア
シスト指令値決定信号を加算した信号をモータ電流指令
値信号とする構成にした点に特徴を有する。

【００１８】第３の発明は、上記第１または第２の発明
を前提にしつつ、操舵トルク微分指令値決定手段の出
力、または基本アシスト指令値決定手段の出力の少なく
ともどちらか一方にフィルターを設けた点に特徴を有す
る。第４の発明は、上記発明を前提にしつつ、操舵トル
ク検出信号またはモータ電流指令値信号に応じて信号レ
ベル判定手段が信号レベルを切り換えるとき、基準レベ
ルから増幅レベルへの切り換えとその逆の切り換えと
で、切り換えの操舵トルク検出信号またはモータ電流指
令値信号が異なる構成にした点に特徴を有する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１、２に、この発明の第１実施
例を示す。ただし、以下では、上記従来例との相違点を
中心に説明するとともに、上記従来例と同一の構成要素
については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。図１に示すように、操舵トルク検出手段８からの操
舵トルク検出信号を入力する信号レベル判定手段１６を
設けている。また、この信号レベル判定手段１６には、
モータ電流指令値信号を入力している。この信号レベル
判定手段１６は、操舵トルク検出信号またはモータ電流
指令値信号に応じて、制御に用いる２つの信号レベルの
うちどちらを選択するか判定する構成にしている。そし
て、２つの信号レベルとは、基準レベルと増幅レベルと
である。また、この信号レベル判定手段１６は、判定し
た信号レベルを示す信号レベル判定信号を、後で述べる
第１調整手段１７、第２調整手段１８および第３調整手
段１９に入力する。

【００２０】図１に示すように、操舵トルク微分指令値
決定手段１０と基本アシスト指令値決定手段９との出力
に、第１調整手段１７を設けている。この第１調整手段
１７は、入力した信号のレベルを、基準レベルまたは増
幅レベルに選択できるように構成している。そして、こ
の第１調整手段１７は、この２つの信号レベルのうち、
上記信号レベル判定信号により、どちらか一方を選択す
る。なお、この実施例では、基準レベルを選択すると、
入力信号に増幅率１を乗算して出力する構成にしてい
る。図１に示すように、入力信号を１倍して出力する増
幅器を備えている。一方、増幅レベルを選択すると、入
力信号に増幅率４を乗算して出力する構成にしている。
図１に示すように、入力信号を４倍して出力する増幅器
を備えている。

【００２１】上記信号レベル判定信号が基準レベルのと
き、第１調整手段１７は基準レベルを選択する。つま
り、第１調整手段１７は、入力信号を１倍して出力す
る。一方、信号レベル判定信号が増幅レベルのとき、第
１調整手段１７は増幅レベルを選択する。つまり、第１
調整手段１７は、入力信号を４倍して出力する。したが
って、第１調整手段１７は、操舵トルク微分指令値信号
に基本アシスト指令値信号を加算したモータ電流指令値
信号を、上記選択した信号レベルで出力する。

【００２２】また、図１に示すように、モータ電流検出
手段１４からの出力に第２調整手段１８を設けている。
この第２調整手段１８には、上記第１調整手段１７と同
様に、入力した信号のレベルを、基準レベルまたは増幅
レベルに選択できるように構成している。

【００２３】すなわち、この第２調整手段１８は、上記
２つの信号レベルのうち、上記信号レベル判定信号によ
り、どちらか一方を選択する。そして、この信号レベル
判定信号が基準レベルのとき、第２調整手段１７は、入
力信号を１倍して出力する。反対に、信号レベル判定信
号が増幅レベルのとき、第２調整手段１７は、入力信号
を４倍して出力する。したがって、第２調整手段１８
は、モータ電流検出信号を、上記選択した信号レベル
で、ＡＤ変換手段１５に入力する。

【００２４】なお、上記モータ電流指令値信号は、デジ
タル信号である。これに対し、上記第２調整手段１８に
入力するモータ電流検出信号は、アナログ信号である。
そのため、上記のように、第２調整手段１８から出力さ
れるモータ電流検出信号をＡＤ変換手段１５に入力して
いる。そして、このＡＤ変換手段１５には、従来と同様
に、分解能が１０ビットのＡＤ変換回路を備えている。

【００２５】さらに、コントローラーＣＴには、上記モ
ータ電流指令値信号とモータ電流検出信号とを加算した
モータ電流制御信号を、入力する第３調整手段１９を設
けている。この第３調整手段１９は、入力する信号のレ
ベルを基準レベルに調整して、この調整後の信号をモー
タ電流増幅手段１２に入力する構成にしている。上記信
号レベル判定信号が基準レベルのとき、第３調整手段１
９は、入力信号を１倍して出力する。一方、信号レベル
判定信号が増幅レベルのとき、第３調整手段１９は、入
力信号を４で除算して出力する。したがって、モータ電
流制御信号を、この第３調整手段１９は、基準レベルの
信号で出力している。

【００２６】このように、信号レベル判定信号が増幅レ
ベルの場合に、上記第３調整手段１９が、入力信号を４
で除算するのは、以下の理由による。上記第３調整手段
１９に入力する信号は、上記モータ電流指令値信号とモ
ータ電流検出信号とを加算したモータ電流制御信号であ
る。しかも、この場合、モータ電流指令値信号を上記第
１調整手段１７は４倍している。また、モータ電流検出
信号を上記第２調整手段１８が４倍している。すなわ
ち、モータ電流指令値信号とモータ電流検出信号とを加
算したモータ電流制御信号は、基準レベルの４倍の信号
になっている。そのため、第３調整手段１９は、入力信
号を増幅率４で除算して、入力信号を基準レベルに戻し
てから、出力している。

【００２７】ここで、上記信号レベル判定手段１６は、
次のようにして、操舵トルク検出信号またはモータ電流
指令値信号に応じて信号レベルを選択する。操舵トルク
検出信号またはモータ電流指令値信号が所定値より小さ
いとき、信号レベル判定手段１６は、増幅レベルを選択
する信号を出力する。操舵トルク検出信号が所定値より
小さいときとは、ステアリングホイールＷが中立位置付
近にあるような状態のときである。そして、モータ電流
指令値信号が所定値より小さいときとは、モータ電流指
令値が−２０Ａから＋２０Ａの範囲のときである。

【００２８】その反対に、操舵トルク検出信号が所定値
より大きいときには、上記信号レベル判定手段１６は、
基準レベルを選択する信号を出力する。操舵トルク検出
信号が所定値より大きいときとは、ステアリングホイー
ルＷを切ったときなどステアリングホイールＷが中立位
置付近にないときである。そして、モータ電流指令値信
号が所定値より大きいときとは、モータ電流指令値が−
８０Ａから−２０Ａの範囲、または、＋２０Ａから＋８
０Ａの範囲のときである。なお、以下において、信号レ
ベル判定手段１６が操舵トルク検出信号で信号レベルを
判定する場合で説明する。

【００２９】上記構成により、操舵トルク検出信号が所
定値より小さいとき、上記ＡＤ変換の分解能を従来例の
４倍に増やすことができる。このことを以下に説明す
る。操舵トルク検出信号が小さいときには、上記信号レ
ベル判定信号は増幅レベルを選択する信号となり、第２
調整手段１８は増幅レベルを選択する。つまり、モータ
電流検出手段１４で検出したモータ電流検出信号を４倍
にして、ＡＤ変換手段１５に入力する。

【００３０】そして、上記のように操舵トルク検出信号
が所定値より小さいとき、上記第２調整手段１８は、モ
ータ電流の検出範囲である−２０Ａから＋２０Ａを４倍
する。そのため、このＡＤ変換の１ビット当たりの電流
変化量は、見かけ上、−８０Ａから＋８０Ａの電流検出
範囲を１０２４ビットで分割した値になる。ところが実
際は、上記検出範囲の−２０Ａから＋２０Ａの４０Ａ分
を１０２４ビットで分割していることに他ならない。な
ぜなら、４倍した信号をデジタル信号に変換した後、こ
の信号を上記第３調整手段１９が増幅率４で除算して、
基準レベルに戻しているからである。したがって、この
ＡＤ変換において、実際の１ビットあたりのモータ電流
変化量は、４０Ａ／１０２４ビット＝０．０３９Ａ／ビ
ットとなる。

【００３１】前記したように、従来例の１ビット当たり
のモータ電流変化量が０．１５６Ａ／ビットであった。
これに対して、上記モータ電流変化量は、従来例の４分
の１になっている。このことを、さらに図２を用いて説
明する。

【００３２】図２は、モータ電流検出信号が所定値より
小さいときについて、従来のＡＤ変換とこの実施例のＡ
Ｄ変換とを比較するグラフである。横軸にアナログ信号
のモータ電流検出信号をとり、縦軸にデジタル信号のモ
ータ電流検出信号をとっている。図２に示す実線Ｃのグ
ラフは、鎖線Ｂで示すアナログ信号を入力信号にして、
この実施例のＡＤ変換で変換したデジタル信号出力を示
すグラフである。また、図２に示す破線Ｄは、図８と同
様に、従来例のＡＤ変換で変換したデジタル信号を示す
グラフである。なお、比較のために、実線Ｃのグラフ
を、第３調整手段１９により、基準レベルに戻した信号
で示している。

【００３３】図２から明らかなように、実線Ｃの段差は
破線Ｄの４分の１であり、従来例の場合より、入力信号
に応じて信号をより細かく出力できる。つまり、ＡＤ変
換の分解能を従来例の４倍にすることができる。そし
て、この分解能の倍率は、増幅レベルで設定される倍率
に他ならない。

【００３４】次に、この第１実施例の電動パワーステア
リング制御装置の作用を説明する。まず、運転手がステ
アリングホイールＷを大きく操作して、操舵トルクが所
定値より大きな値をとる場合、信号レベル判定手段１６
は、基準レベルを選択する。そして、基準レベルを選択
した信号レベル判定信号を、第１調整手段１７、第２調
整手段１８および第３調整手段１９に入力する。この信
号レベル判定信号により、第１調整手段１７、第２調整
手段１８および第３調整手段１９は、入力信号に対して
基準レベルを選択する。このように基準レベルを選択す
ることにより、第１から第３の調整手段は、入力する信
号を基準レベルのまま、出力する。

【００３５】そのため、操舵トルク微分指令値に基本ア
シスト指令値を加算したモータ電流指令値信号を、第１
調整手段１７を介して、基準レベルのまま出力する。ま
た、モータ電流検出信号を、第２調整手段１８を介し
て、基準レベルのまま、ＡＤ変換手段１５に入力する。
ＡＤ変換手段１５から出力したモータ電流検出信号をモ
ータ電流指令値信号に付加して、モータ電流制御信号と
なる。したがって、このモータ電流制御信号も基準レベ
ルのデジタル信号となっている。

【００３６】上記モータ電流制御信号を、上記第３調整
手段１９は、基準レベルのまま、モータ電流増幅手段１
２に入力する。モータ電流増幅手段１２は、モータ電流
制御信号を増幅し、その増幅した信号をＤＡ変換手段１
３に入力する。ＤＡ変換手段１３は、この入力に合わせ
て、アナログ信号に変換したモータ電流を電動モータ６
に出力する。このように、操舵トルク検出信号が所定値
より大きいときには、従来例と同様な制御が可能とな
る。そして、操舵トルク検出信号が所定値より大きいた
め、たとえモータ電流検出信号が変化して脈動が起こっ
ても、運転手が気になる程ではない。

【００３７】次に、運転手がステアリングホイールＷを
中立位置付近で保持した場合について説明する。運転手
がステアリングホイールＷを中立位置付近で保持して、
操舵トルク検出信号が所定値より小さい値をとる。この
とき、モータ電流検出信号が−２０Ａから＋２０Ａの範
囲の値をとる。そして、信号レベル判定手段１６は、信
号の増幅レベルを選択する。そして、増幅レベルを選択
した信号レベル判定信号が、第１調整手段１７、第２調
整手段１８および第３調整手段１９に入力する。この信
号レベル判定信号により、第１調整手段１７および第２
調整手段１８は、増幅レベルを選択する。また、第３調
整手段１９は、入力信号を基準レベルに調整するため、
入力信号を増幅率４で除算する設定を選択する。

【００３８】操舵トルク微分指令値および基本アシスト
指令値の加算からなるモータ電流指令値信号は、第１調
整手段１７を経ると、基準レベルの４倍の信号となる。
また、モータ電流検出信号を、第２調整手段１８を介し
て、基準レベルの４倍にして、ＡＤ変換手段１５に入力
する。このＡＤ変換手段１５からの信号を、上記モータ
電流指令値信号に付加してモータ電流制御信号となる。

【００３９】そして、このモータ電流制御信号は基準レ
ベルの４倍の信号となっている。このモータ電流制御信
号を、第３調整手段１９が増幅率４で除算して、基準レ
ベルにする。ここで、このモータ電流制御信号のうちモ
ータ電流検出信号は、前記したように、従来例の４倍の
分解能でデジタル信号に変換されたものである。そのた
め、モータ電流制御信号は、従来例の場合より、モータ
電流検出信号の変化に応じたより細かい信号となってい
る。この基準レベルに戻したモータ電流制御信号を、モ
ータ電流増幅手段１２は増幅する。さらに、この増幅し
た信号をＤＡ変換手段１３に入力する。ＤＡ変換手段１
３は、この入力に合わせて、アナログ値のモータ電流を
電動モータ６に出力する。

【００４０】このようにステアリングホイールＷが中立
位置付近では、モータ電流検出信号をデジタル信号に変
換するとき、従来の４倍の分解能で変換している。その
ため、このデジタル信号のモータ電流検出信号は、従来
例に比べ、急激な増減変化を抑えた信号となっている。
モータ電流検出信号の急激な変化を抑えているので、こ
のモータ電流検出信号とモータ電流指令値信号とからな
るモータ電流制御信号も従来例に比べ、より細かい制御
をした信号になる。このようにモータ電流制御信号がよ
り細かい制御をした信号であるため、このモータ電流制
御信号に応じてモータ電流出力もより細かく制御でき
る。したがって、ステアリングホイールＷを中立位置付
近で保持したとき、脈動を抑えることができる。

【００４１】なお、上記第１実施例において、増幅レベ
ルの倍率は、上記４に限らず、任意の実数を設定するこ
とが可能である。例えば、モータ電流の全出力を、脈動
が起こるモータ電流出力の範囲で除算した値を、増幅レ
ベルの倍率に設定することができる。

【００４２】また、上記第１実施例では、第１調整手段
１７および第２調整手段１８に、入力信号を１倍する増
幅器と入力信号を４倍する増幅器とを備えていた。この
ように別々の増幅器を備える場合に限らず、第１調整手
段１７および第２調整手段１８を、それぞれ一つの増幅
器としてもよい。一つの増幅器とする場合には、増幅器
の中で１倍または４倍の増幅率を切り換えられるように
しておく。そして、この切り換えを、上記信号レベル判
定信号で行うように設定する。

【００４３】図３に示す第２実施例は、上記第１実施例
に、次のように構成している。基本アシスト指令値決定
手段９は、アナログ信号の操舵トルク検出信号に対する
基本アシスト指令値をＮ倍して、この値を基本アシスト
指令値決定信号として、デジタル信号で出力する構成に
している。また、操舵トルク微分指令値決定手段１０
は、操舵トルク検出信号に対する微分指令値をＮ倍し
て、この値を操舵トルク微分指令値決定信号として出力
している。さらに、ＡＤ変換手段１５の出力に増幅率Ｎ
の信号増幅手段２０を設けている。そして、この信号増
幅手段２０は、ＡＤ変換後のモータ電流検出信号をＮ倍
している。なお、この増幅率Ｎは、あらかじめ設定した
実数である。ただし、以下では、上記第１実施例との相
違点を中心に説明するとともに、上記第１実施例と同一
の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説
明は省略する。

【００４４】上記基本アシスト指令値決定手段９は、基
本アシスト指令値決定テーブルに基いて、操舵トルク検
出信号に対する基本アシスト指令値を特定している。そ
して、上記の構成により、基本アシスト指令値決定手段
９は、操舵トルク検出信号に対する基本アシスト指令値
をＮ倍して、この信号を、基本アシスト指令値決定信号
として、デジタル信号で出力する。そのため、上記第１
実施例のＡＤ変換のように、従来例に比べ、基本アシス
ト指令値の分解能をＮ倍に上げることができる。同様
に、操舵トルク微分指令値についても、分解能をＮ倍に
上げることができる。

【００４５】そして、上記操舵トルク微分指令値決定信
号に基本アシスト指令値決定信号を加算したモータ電流
指令値信号も、分解能がＮ倍になっているが、この信号
レベルは、基準レベルとなっている。

【００４６】このように、第２実施例によれば、基本ア
シスト指令値および操舵トルク微分指令値の分解能をＮ
倍に上げることができる。そのため、第１実施例のよう
にモータ電流検出信号をより細かく検出するだけでな
く、モータ電流指令値信号をより細かく制御することが
できる。このようなモータ電流指令値信号に上記モータ
電流検出信号を加算した信号を、モータ電流制御信号と
して、出力制御手段１１に入力するので、モータ電流の
全出力の範囲で、脈動を抑えた制御をすることができ
る。また、モータ電流指令値に対するモータ電流検出手
段１４の分解能が低い場合でも、フィードバック制御に
より、モータ電流検出手段１４の分解の中間値を出力す
ることができるので、上記のきめ細かなモータ電流の出
力ができる。

【００４７】図４に示す第３実施例は、上記第２実施例
に、基本アシスト指令値決定手段９と操舵トルク微分指
令値決定手段１０とを接続した出力にフィルター２１を
設けたものである。ただし、以下では、上記第２実施例
との相違点を中心に説明するとともに、上記第２実施例
と同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

【００４８】このフィルター２１は、入力したモータ電
流指令値信号を滑らかな信号にして出力する構成にして
いる。そのため、デジタル信号であるモータ電流指令値
信号をアナログ信号のように、より滑らかな信号にする
ことができる。このことから、上記第２実施例の場合よ
り、より滑らかなモータ電流指令値信号となる。モータ
電流指令値信号が滑らかになるので、モータ電流制御信
号もより滑らかな信号となる。このようなモータ電流制
御信号を出力制御手段１１に入力するので、モータ電流
の全出力の範囲で、ほとんど脈動を起こさない制御をす
ることができる。なお、上記構成においては、基本アシ
スト指令値決定手段９と操舵トルク微分指令値決定手段
１０とを接続した出力にフィルター２１を設けている
が、操舵トルク微分指令値決定手段１０の出力、または
基本アシスト指令値決定手段９の出力の少なくともどち
らか一方にフィルター２１を設けてもよい。これらの出
力のどちらか一方にフィルター２１を設けても、モータ
電流指令値信号を滑らかにする効果が得られるからであ
る。

【００４９】また、この第３実施例に示すフィルター２
１を、上記第１実施例に、設けてもよい。すなわち、第
１実施例に、上記第３実施例に示す態様で、フィルター
２１を設けると、モータ電流指令値信号が滑らかな信号
になるので、モータ電流制御信号もより滑らかな信号に
なる。そのため、第１実施例に比べ、ステアリングホイ
ールＷが中立位置付近にあるとき、脈動をさらに抑える
ことができる。また、モータ電流の全出力の範囲で、モ
ータ電流の出力をより滑らかにすることができる。

【００５０】なお、上記全ての実施例において、信号レ
ベル判定手段１６の信号レベル判定に、次のようなヒス
テリシス特性を持たせてもよい。つまり、操舵トルク検
出信号またはモータ電流指令値信号に応じて信号レベル
判定手段１６が信号レベルを切り換えるとき、基準レベ
ルから増幅レベルへの切り換えとその逆の切り換えと
で、切り換えの操舵トルク検出信号またはモータ電流指
令値信号が異なる構成にした。この構成を以下に説明す
る。

【００５１】図５は、ＡＤ変換手段１５におけるＡＤ変
換の入力信号と出力信号とを示すグラフである。モータ
電流検出信号の電流値が２０Ａ付近のグラフを示してい
る。図５に示すように、入力信号が２０Ａより大きいと
き、出力信号は実線で示す基準レベルの信号となる。こ
れに対し、入力信号が２０Ａより小さいとき、その出力
信号は図５の鎖線で示す増幅レベルの信号となる。図５
に示すように、入力信号が２０Ａより小さくなると、前
記したように、ＡＤ変換の分解能が４倍になっている。
さらに、図５に示すように、破線で示すグラフの出力信
号をとれるように構成している。この破線で示すグラフ
は基準レベルの信号にしている。つまり、０．１５６Ａ
分だけ基準レベルのグラフを増幅レベルのグラフの方へ
延ばしている。

【００５２】また、信号レベルが基準レベルから増幅レ
ベルへ切り替わる点を、図５に示す点ｈにしている。さ
らに、信号レベルが増幅レベルから基準レベルへ切り替
わる点を、図５に示す点ｅにしている。

【００５３】上記構成により、次のように作用する。入
力信号が図５に示す点ｄから小さくなる場合、出力信号
は、点ｅを経由して、さらに点ｆに達する。このとき、
入力信号が２０Ａより小さくなっても、信号レベルが切
り替わらないので、点ｆを経由している。そして、入力
信号がさらに小さくなって、点ｈまで変化する。点ｈに
入力信号がなったとき、上記構成により信号レベルを増
幅レベルに切り換える。

【００５４】反対に入力信号が図５に示す点ｉから大き
くなる場合、出力信号は、点ｈを経由して、さらに点ｇ
に達する。そして、入力信号がさらに大きくなって、点
ｅまで変化する。点ｅに入力信号がなったとき、上記構
成により信号レベルを基準レベルに切り換える。

【００５５】上記のように出力信号が２０Ａより小さく
なるとき、点ｈで信号レベルを切り換えるのは、次の理
由からである。点ｅのところで信号レベルを切り換える
ようにすると、点ｅの出力付近で出力信号が振幅したと
き、モータ電流出力に急な増減変化を生じてしまうから
である。また、出力信号が大きくなるときに、信号レベ
ルの切り換えを点ｈにせずに点ｅにしたのも、点ｈ付近
で出力信号が振幅したとき、モータ電流出力に急な増減
変化が生じるためである。

【００５６】このように信号レベル判定にヒステリシス
特性を持たせると、信号レベルの切り換え点で、モータ
電流出力の急な増減変化を防げる。そのため、信号レベ
ル切り換え点付近でモータ電流出力が振幅しても、ステ
アリングホイールＷに脈動を起こすことがない。

【００５７】

【発明の効果】第１の発明によれば、ステアリングホイ
ールが中立位置付近で、モータ電流検出信号をデジタル
信号に変換するとき、大きい分解能で変換するように切
り換えをしている。そのため、このデジタル信号のモー
タ電流検出信号は、従来例に比べ、急激な増減変化を抑
えた信号となっている。モータ電流検出信号の急激な変
化を抑えているので、モータ電流制御信号も従来例に比
べ、より細かい制御をした信号になる。そのため、モー
タ電流制御信号に応じてモータ電流出力もより細かく制
御できる。したがって、ステアリングホイールを中立位
置付近で保持したとき、脈動を抑えることができる。

【００５８】第２の発明によれば、基本アシスト指令値
決定手段は、操舵トルク検出信号に対する基本アシスト
指令値をＮ倍して、基本アシスト指令値決定信号とし
て、出力している。また、操舵トルク微分指令値決定手
段は、操舵トルク検出信号に対する操舵トルク微分指令
値をＮ倍して、操舵トルク微分指令値決定信号として、
出力している。そのため、基本アシスト指令値決定信号
と操舵トルク微分指令値とを加算したモータ電流指令値
信号をより細かく制御することができる。さらに、モー
タ電流の全出力の範囲で、脈動を抑えた制御をすること
ができる。

【００５９】第３の発明によれば、基本アシスト指令値
決定手段の出力、または操舵トルク微分指令値決定手段
の出力の少なくともどちらか一方にフィルターを設けて
いる。そのため、モータ電流指令値信号だけでなく、モ
ータ電流制御信号も滑らかな信号となる。したがって、
モータ電流の全出力の範囲で、ほとんど脈動を起こさな
い制御をすることができる。

【００６０】第４の発明によれば、信号レベル判定手段
の信号レベル判定に、ヒステリシス特性を持たせてい
る。信号レベル判定にヒステリシス特性を持たせている
ので、信号レベルの切り換え点で、モータ電流出力の急
な増減変化を防げる。そのため、信号レベル切り換え点
付近でモータ電流出力が振幅しても、ステアリングホイ
ールに脈動を起こすことがない

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のブロック図である。

【図２】第１実施例のＡＤ変換による入力信号と出力信
号との関係を示す図である。

【図３】第２実施例のブロック図である。

【図４】第３実施例のブロック図である。

【図５】モータ制御とモータ出力とのヒステリシスを示
す図である。

【図６】従来の制御装置の構成図である。

【図７】従来例のブロック図である。

【図８】従来例のＡＤ変換による入力信号と出力信号と
の関係を示す図である。

【符号の説明】

８ 操舵トルク検出手段 ９ 基本アシスト指令値決定手段 １０ 操舵トルク微分指令値決定手段 １１ 出力制御手段 １２ モータ電流増幅手段 １３ ＤＡ変換手段 １４ モータ電流検出手段 １５ ＡＤ変換手段 １６ 信号レベル判定手段 １７ 第１調整手段 １８ 第２調整手段 １９ 第３調整手段 ２０ 信号増幅手段 ２１ フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC42 DA15 DA64 DB01 DC03 DC12 EA01 EC23 3D033 CA03 CA16 CA20 CA21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アシスト力を発生する電動モータと、操
   舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵トルク
   検出信号により決定する基本アシスト指令値決定手段
   と、操舵トルク検出信号により決定する操舵トルク微分
   指令値決定手段と、上記電動モータの出力を検出するモ
   ータ電流検出手段と、電動モータの出力を制御する出力
   制御手段とを備え、基本アシスト指令値と操舵トルク微
   分指令値とからなるモータ電流指令値信号に、モータ電
   流検出信号を付加した基準レベルのモータ電流制御信号
   に応じて、上記出力制御手段が電動モータの出力を制御
   する構成にした電動パワーステアリング制御装置におい
   て、操舵トルク検出信号またはモータ電流指令値信号に
   応じて基準レベルまたは増幅レベルを選択する信号レベ
   ル判定手段と、上記モータ電流指令値信号を基準レベル
   または増幅レベルの信号レベルに選択可能とする第１調
   整手段と、上記モータ電流検出信号を基準レベルまたは
   増幅レベルの信号レベルに選択可能とする第２調整手段
   と、この第２調整手段から出力する信号をデジタル信号
   に変換するＡＤ変換手段と、上記モータ電流制御信号を
   基準レベルに調整する第３調整手段とを備え、上記信号
   レベル判定手段からの信号レベル判定信号に応じて上記
   第１調整手段および第２調整手段が信号レベルを決定
   し、上記信号レベル判定信号に応じて上記第３調整手段
   は、モータ電流制御信号を基準レベルに調整し、この調
   整した信号を上記出力制御手段に入力する構成にしたこ
   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】 ＡＤ変換手段の出力に増幅率Ｎの信号増
   幅手段を設け、ＡＤ変換後のモータ電流検出信号をＮ倍
   する一方、操舵トルク検出信号に対する操舵トルク微分
   指令値をＮ倍して、この値を操舵トルク微分指令値決定
   信号とするとともに、操舵トルク検出信号に対する基本
   アシスト指令値をＮ倍して、この値を基本アシスト指令
   値決定信号とし、上記操舵トルク微分指令値決定信号に
   基本アシスト指令値決定信号を加算した信号をモータ電
   流指令値信号とする構成にしたことを特徴とする請求項
   １記載の電動パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 操舵トルク微分指令値決定手段の出力、
   または基本アシスト指令値決定手段の出力の少なくとも
   どちらか一方にフィルターを設けたことを特徴とする請
   求項１または２に記載の電動パワーステアリング制御装
   置。
4. 【請求項４】 操舵トルク検出信号またはモータ電流指
   令値信号に応じて信号レベル判定手段が信号レベルを切
   り換えるとき、基準レベルから増幅レベルへの切り換え
   とその逆の切り換えとで、切り換えの操舵トルク検出信
   号またはモータ電流指令値信号が異なる構成にしたこと
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の電動
   パワーステアリング制御装置。