JP2006001375A

JP2006001375A - 電動パワーステアリング制御装置およびそれにおける駆動電流オフセットの調整方法

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Publication number: JP2006001375A
Application number: JP2004178735A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kifuku; 隆之喜福
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: FR2871771A1; US20050280383A1; US7427843B2; DE102004055194A1; US7272479B2; FR2871771B1; US20070152614A1; DE102004055194B4; JP4030528B2

Abstract

【課題】より高い精度の駆動電流オフセット値を入力し、この高い精度の駆動電流オフセット値を用いて駆動電流のオフセット補正を行なうことのできる電動パワーステアリング制御装置、およびその駆動電流オフセットの調整方法を提案する。
【解決手段】制御装置ＣＮＴ内に組み込まれた電動機駆動電流検出手段とは別に、それよりも高い精度の電動機駆動電流測定手段を用意し、この電動機駆動電流測定手段により、高い精度の駆動電流オフセット値を出力する。制御装置内のオフセット補正手段またはオフセット信号発生手段には、駆動電流測定手段からの高い精度の駆動電流オフセット値を受ける入力手段を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、補助操舵トルクを発生する電動機を制御する電動パワーステアリング制御装置、およびその駆動電流オフセットの調整方法に関するものである。

特開平８−１７５４０５号公報の図２に開示された電動パワーステアリング制御装置は、目標信号発生手段と電流検出手段と駆動制御手段とともに、オフセット補正手段を含んでいる。この電動パワーステアリング制御装置は、補助操舵トルクを発生する電動機を制御するものであり、目標信号発生手段は、電動機に対する駆動電流目標値を演算し、この駆動電流目標値を表わす駆動電流目標信号を発生する。電流検出手段は、電動機における駆動電流値を検出し、この駆動電流値を表わす駆動電流検出信号を発生する。

この電動パワーステアリング制御装置では、基本的に、目標信号発生手段により演算された駆動電流目標値と、電流検出手段により検出された駆動電流値との偏差が０となるように、駆動制御手段により、電動機の駆動電流制御を行なう。しかし、電動パワーステアリング制御装置では、電動機に対する駆動電流目標値が０であっても、電動機から検出した駆動電流値は、駆動電流オフセット値を含む。このため、前記先行技術に開示されたオフセット補正手段は、この駆動電流目標値が０のときの駆動電流オフセット値を記憶し、この駆動電流オフセット値を加味したオフセット補正を行なう。

特開平８−１７５４０５号公報、とくにその図２。

ところで、前記先行技術に開示されたオフセット補正手段は、電動機から駆動電流値を検出する電流検出手段からの出力をそのまま用いて、駆動電流オフセット値を記憶する。しかし、この電流検出手段は電動パワーステアリング制御装置に組み込まれた量産品であり、コストの制約からその電流検出精度は余り高くできない。このため、記憶される駆動電流オフセット値の精度も低くなり、したがってオフセット補正の精度も低くなる。

この発明は、より精度の高い駆動電流オフセット値を導入することができる改良された電動パワーステアリング制御装置を提案するものである。

また、この発明は、より精度の高い駆動電流オフセット値を電動パワーステアリング制御装置に導入することのできる電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法を提案するものである。

この発明による第１の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置は、補助操舵トルクを発生する電動機を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、前記電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動電流目標信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを用いて前記駆動電流値Ｉmtrを補正した補正駆動電流値Ｉamdを表わす補正駆動電流信号を発生するオフセット補正手段、および前記駆動電流目標信号と前記補正駆動電流信号に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記オフセット補正手段が、第１の入力部と第２の入力部を有し、前記第１の入力部には前記駆動電流検出信号が入力され、前記第２の入力部には前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力する入力手段が接続されたことを特徴とする。

また、この発明による第２の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置は、補助操舵トルクを発生する電動機を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、前記電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動目標電流信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を発生するオフセット信号発生手段、前記駆動電流目標信号と前記駆動電流信号と前記駆動電流オフセット信号とに基づいて演算値Ｉest＝Ｉtag−（Ｉmtr−Ｉoff ）を演算する演算手段、および前記演算値に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記駆動電流検出信号と前記駆動電流オフセット信号は、互いに別のルートから前記演算手段に供給されるように構成され、また前記オフセット信号発生手段には、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力する入力手段が接続されたことを特徴とする。

また、この発明による第１の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法は、補助操舵トルクを発生する電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動目標電流信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを用いて前記駆動電流値Ｉmtrを補正した補正駆動電流値Ｉamdを表わす補正駆動電流信号を発生するオフセット補正手段、および前記駆動電流目標信号と前記補正駆動電流信号に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記オフセット補正手段が、第１の入力部と第２の入力部を有し、前記第１の入力部には前記駆動電流検出信号が入力され、前記第２の入力部には前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力す入力手段が接続された電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流検出手段と別の駆動電流測定手段を用い、この駆動電流測定手段により前記入力手段を介して前記オフセット補正手段に、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力することを特徴とする。

さらに、この発明による第２の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置の駆動電流オフセットの調整方法は、補助操舵トルクを発生する電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動目標電流信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を発生するオフセット信号発生手段、前記駆動電流目標信号と前記駆動電流信号と前記駆動電流オフセット信号とに基づいて演算値Ｉest＝Ｉtag−（Ｉmtr−Ｉoff ）を演算する演算手段、および前記演算値に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記駆動電流検出信号と前記駆動電流オフセット信号は、互いに別のルートから前記演算手段に供給されるように構成され、また前記オフセット信号発生手段には、入力手段が接続された電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流検出手段と別の駆動電流測定手段を用い、この駆動電流測定手段により前記入力手段を介して前記オフセット信号発生手段に、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力することを特徴とする。

この発明による第１の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置では、オフセット補正手段が、第１の入力部と第２の入力部を有し、第１の入力部には、駆動電流検出信号が入力され、また第２の入力部には、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力する入力手段が接続されるので、この入力手段から、駆動電流検出手段に関係なく、高い精度の駆動電流オフセット値を表わす駆動電流オフセット信号を導入することができ、この高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

また、この発明による第２の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置では、駆動電流検出信号と駆動電流オフセット信号が、互いに別のルートから演算器に供給されるように構成され、またオフセット信号発生手段には、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力する入力手段が接続されているので、この入力手段から、駆動電流検出手段に関係なく、高い精度の駆動電流オフセット値を表わす駆動電流オフセット信号を導入することができ、この高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

また、この発明による第１の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法では、駆動電流検出手段と別の駆動電流測定手段を用い、この駆動電流測定手段により前記入力手段を介して前記オフセット補正手段に、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力するので、駆動電流測定手段の測定精度を駆動電流検出手段の検出精度よりも高くすることにより、高い精度の駆動電流オフセット値を表わす駆動電流オフセット信号を電動パワーステアリング制御装置に導入することができ、電動パワーステアリング制御装置が、このより高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

さらに、この発明による第２の観点に対応した電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法でも、駆動電流検出手段と別の駆動電流測定手段を用い、この駆動電流測定手段により前記入力手段を介して前記オフセット信号発生手段に、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力するので、駆動電流測定手段の測定精度を駆動電流検出手段の検出精度よりも高くすることにより、高い精度の駆動電流オフセット値を表わす駆動電流オフセット信号を電動パワーステアリング制御装置に導入することができ、電動パワーステアリング制御装置が、このより高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
この実施の形態１は、この発明による第１の観点に対応した実施の形態であり、この発明による電動パワーステアリング制御装置と、この発明による電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法を含む。

図１は、この実施の形態１における電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。この電動パワーステアリング制御装置は、自動車に搭載され、制御装置ＣＮＴと、直流電源ＢＡＴと、電動機ＭＴＲと、電動機駆動電流測定手段ＭＣＭを含んでいる。制御装置ＣＮＴ、直流電源ＢＡＴおよび電動機ＭＴＲは自動車に搭載されるが、電動機駆動電流測定回路ＭＣＭは、自動車または自動車部品の製造工場、または補修工場に設置され、電動パワーステアリング制御装置に対して、駆動電流オフセットの調整工程を実行するときに、制御装置ＣＮＴ、直流電源ＢＡＴ、および電動機ＭＴＲと組み合わされる。直流電源ＢＡＴは、例えば車載バッテリである。

電動機ＭＴＲは、自動車のステアリング機構に組み込まれ、運転者による操舵トルクを補助する補助操舵トルクをステアリング機構に与える。自動車のステアリング機構は、運転者により操作される操舵ハンドルと、この操舵ハンドルによって駆動されるステアリング軸と、このステアリング軸に連結されたギアボックスを有し、操舵ハンドルに与えられた操舵トルクに基づいて、ステアリング軸とギアボックスを介して自動車の操舵輪を操舵する。電動機ＭＴＲは、ステアリング軸に減速ギアを介して連結され、操舵トルクを補助する補助操舵トルクをステアリング軸に与える。この電動機ＭＴＲとしては、例えば直流電動機が使用される。

制御装置ＣＮＴは、電動機ＭＴＲに対する電力駆動回路１００と、この電力駆動回路１００を制御する制御ユニット２００を含んでいる。電力駆動回路１００は、直流電源ＢＡＴに接続されその直流電圧の極性を切り替えるスイッチ回路１１０と、このスイッチ回路１１０に対するゲート駆動回路１２０と、電動機駆動電流検出回路１３０を含んでいる。

スイッチ回路１１０は、直列に接続された２つののパワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｂと、直列に接続されたパワースイッチ素子１１Ｃ、１１Ｄを含んでいる。パワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｂは、それらの間の接続部が第１の出力端子１１ａを構成し、またパワースイッチ素子１１Ｃ、１１Ｄは、それらの間の接続部が第２の出力端子１１ｂを構成する。

電動機ＭＴＲは、第１、第２の出力端子１１ａ、１１ｂの間に接続され、スイッチ回路１１０により、第１の制御状態または第２の制御状態で制御される。第１の制御状態は、電動機ＭＴＲを制御された駆動デユーティ比で例えば正回転させ、また第２の制御状態は、電動機ＭＴＲを制御された駆動デユーティ比で例えば逆回転させる。
第１の制御状態では、パワースイッチ素子１１Ｂ、１１Ｃはともにオフとされ、パワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｄがともに、制御された駆動デユーティ比で周期的にオンとされる。この第１の制御状態において、パワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｄがオンとされると、パワースイッチ素子１１Ａから第１の出力端子１１ａ、電動機ＭＴＲ、第２の出力端子１１ｂを経て、パワースイッチ素子１１Ｄに電流が流れる。この第１の制御状態において電動機ＭＴＲに流れる電流を正極性とすると、第１の制御状態では、正極性の電流により電動機ＭＴＲが駆動デユーティ比で正転駆動される。

第２の制御状態では、パワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｄはともにオフとされ、パワースイッチ素子１１Ｂ、１１Ｃがともに、制御された駆動デユーティ比で周期的にオンとされる。この第２の制御状態において、パワースイッチ素子１１Ｂ、１１Ｃがオンとされると、パワースイッチ素子１１Ｃから第２の出力端子１１ｂ、電動機ＭＴＲ、第１の出力端子１１ａを経て、パワースイッチ素子１１Ｂに電流が流れる。この第２の制御状態において電動機ＭＴＲに流れる電流を逆極性とすると、第２の制御状態では、逆極性の電流により電動機ＭＴＲが駆動デユーティ比で逆転駆動される。

パワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄには、例えばパワーＭＯＳＦＥＴが使用される。このパワーＭＯＳＦＥＴは、そのオンオフを制御するゲートを有し、ゲートに駆動パルスが与えられたときにオン状態となる。ゲート駆動回路１２０は、パワースイッチ素子１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄのそれぞれのゲートに駆動パルスを供給する駆動パルス回路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを有する。

電動機駆動電流検出回路１３０は、電動機ＭＴＲの駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号ＳＩmtrを発生する。この電動機駆動電流検出回路１３０は検出抵抗ＲＤと、駆動電流検出手段１３を含んでいる。検出抵抗ＲＤは、第１の出力端子１１ａと電動機ＭＴＲとの間に接続されている。駆動電流検出手段１３は、電動機ＭＴＲの駆動電流値Ｉmtrに基づき検出抵抗２１の両端に発生する電圧を検出し、駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号ＳＩmtrを発生する。

電動機駆動電流検出回路１３０は、制御装置ＣＮＴ内に組み込まれる。制御装置ＣＮＴは、自動車に搭載される制御装置であり、電動機駆動電流検出回路１３０を含み、量産される制御装置である。この制御装置ＣＮＴは、量産されるために、コストに制約がある。このコストの制約は、電動機駆動電流検出回路１３０にも同様に適用されるので、電動機駆動電流検出回路１３０およびＡ／Ｄ変換器５１も比較的低コストで作られ、その駆動電流値Ｉmtrの検出精度は余り高くない。

電動機駆動電流測定回路ＭＣＭは、電動機駆動電流検出回路１３０と同様に、電動機ＭＴＲの駆動電流値Ｉmtrを測定するが、この電動機駆動電流測定回路ＭＣＭは、自動車には搭載されず、自動車または自動車部品の製造工場または自動車の補修工場に設置される。この電動機駆動電流測定回路ＭＣＭは、自動車または自動車部品の製造工場、または補修工場に少数だけ設置されるものであって、コストの制約を余り受けないので、電動機駆動電流検出回路１３０に比べて、駆動電流値Ｉmtrを高い精度で測定した駆動電流測定信号ＳＩＰmtrを発生するように構成される。この電動機駆動電流測定回路ＭＣＭは、電動機駆動電流測定手段３００とＡ／Ｄ変換器３０１を有する。この電動機駆動電流測定手段３００は第２の出力端子１１ｂと電動機ＭＴＲとの間に接続され、高い精度の駆動電流測定信号（アナログ）を出力する。電動機駆動電流測定手段３００の出力には、高い精度のＡ／Ｄ変換器３０１が接続され、このＡ／Ｄ変換器３０１は高い精度の駆動電流測定信号をディジタル形式に変換した高い精度の駆動電流測定信号ＳＩＰmtrを出力する。

制御ユニット２００は、マイクロコンピュータ２０を中心に構成される。このマイクロコンピュータ２０は、駆動電流目標信号発生手段３０と、電動機駆動制御手段４０と、オフセット補正手段５０と、演算手段６０と、ＲＯＭ７０を含む。ＲＯＭ７０は、マイクロコンピュータ２０に必要なプログラムを記憶する読み出し専用メモリである。駆動電流目標信号発生手段３０、電動機駆動制御手段４０、オフセット補正手段５０および演算手段６０は、それぞれＲＯＭ７０に記憶されたプログラムに基づき、マイクロコンピュータ２０のＣＰＵとＲＡＭを用いて実行される。

駆動電流目標信号発生手段３０は、電動機ＭＴＲに対する駆動電流目標値Ｉtagを演算し、この駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号ＳＩtagを発生する。この駆動電流目標信号発生手段３０は２つの入力部３０ａ、３０ｂと、１つの出力部３０ｃを有する。入力部３０ａには、操舵トルクセンサ３１からの操舵トルクＴを表わす操舵トルク信号ＳＴが、Ａ／Ｄ変換器３２を通じて取り込まれる。また、自動車内のネットワーク３３から各種の信号が、制御エリアネットワーク（ＣＡＮ）３４を通じて、入力部３０ｂに取り込まれる。ネットワーク３３は、自動車の車速Ｖを表わす車速信号ＳＶ、操舵ハンドルの操舵角θを表わす操舵角信号Ｓθ、およびステアリング機構のステアリング軸の回転速度ωｓを表わす操舵速度信号Ｓωｓを含んでいる。駆動電流目標信号発生手段３０は、操舵トルク信号ＳＴ、車速信号ＳＶ、操舵角信号Ｓθ、および操舵速度信号Ｓωｓに基づき、駆動電流目標値Ｉtagを演算し、この駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号ＳＩtagを出力部３０ｃに発生する。この駆動電流目標信号ＳＩtagは、演算手段６０に供給される。この演算手段６０は、駆動電流演算値Ｉestを出力する。

電動機駆動制御手段４０は、１つの入力部４０ａと２つの出力部４０ｂ、４０ｃを有する。入力部４０ａは、演算手段６０に接続され、出力部４０ｂ、４０ｃはそれぞれパルス幅変調回路（ＰＷＭ）４１、４２に接続される。このパルス幅変調回路４１、４２は、ゲート駆動回路１２０の各駆動パルス回路１２Ａ〜１２Ｄに、制御された駆動デユーテー比を与える。電動機駆動制御手段４０は、演算手段６０からの駆動電流演算値Ｉestに基づき、パルス幅変調回路４１、４２から出力される駆動デユーテー比を制御し、電動機ＭＴＲに対する駆動電流値Ｉmtrを制御する。

電動機駆動制御手段４０は、基本的には、駆動電流目標値Ｉtagが与えられたときに、駆動電流値Ｉmtrがこの駆動電流目標値Ｉtagに等しくなるように、パルス幅変調回路４１、４２を制御し、ゲート駆動回路１２０により、電動機ＭＴＲの駆動電流Ｉmtrを制御する。しかし、駆動電流目標値Ｉtagを０としたときにも、電動機ＭＴＲには、所定の駆動電流オフセット値Ｉoffが流れるので、この駆動電流オフセット値Ｉoffをオフセット補正回路５０により補正する。

オフセット補正回路５０から演算手段６０に与えられる補正駆動電流値Ｉamdは、次の式（１）で表わされる。
Ｉamd＝Ｉmtr−Ｉoff （１）
演算手段６０は、次の式（２）により、駆動電流演算値Ｉestを演算する。
Ｉest＝Ｉtag−Ｉamd＝Ｉtag−Ｉmtr＋Ｉoff （２）

オフセット補正手段５０は、２つの入力部５０ａ、５０ｂと、１つの入出力部５０ｃと、１つの出力部５０ｄを有する。入力部５０ａには、電動機電流検出回路１３０からの駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号ＳＩmtrが、Ａ／Ｄ変換器５１によりディジタルに変換されて入力される。入力部５０ｂには、入力手段５２が接続される。この入力手段５２は、シリアル・コミュニケーション・インターフェイス（ＳＣＩ）と呼ばれる入力手段であって、この入力手段５２には、電動機駆動電流測定回路ＭＣＭからの高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffが通信手段５３を介してディジタル形式で入力される。入出力部５０ｃには、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）５５が接続される。出力部５０ｄは、補正駆動電流値Ｉamdを表わす補正駆動電流信号ＳＩamdを演算手段６０に供給する。

駆動電流のオフセット調整工程は、電動機駆動電流測定回路ＭＣＭを用いて、自動車または自動車部品の製造工場、または補修工場で実行される。このオフセット調整工程では、駆動電流オフセット値Ｉoffが、制御装置ＣＮＴと、これに組み合わされる電動機ＭＴＲとを対象にして、実測される。この駆動電流オフセット値Ｉoffは、制御装置ＣＮＴの駆動電流目標信号発生手段３０が駆動電流目標値Ｉtagを０にするように調整した上で、このときに電動機ＭＴＲに流れる駆動電流値Ｉmtrを、電動機駆動電流測定回路ＭＣＭで実測する。電動機駆動電流測定回路ＭＣＭは、高い精度の駆動電流測定信号ＳＩＰmtrを出力するが、駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの駆動電流測定信号ＳＩＰmtrが駆動電流オフセット値Ｉoffを示す駆動電流オフセット信号ＳＩoffとなる。

この電動機駆動電流測定回路ＭＣＭからの駆動電流オフセット信号ＳＩoffは、通信手段５３を介して入力手段５２に供給され、オフセット補正手段５０を通じて、そのオフセット値Ｉoffが不揮発性メモリ５５に記憶され保持される。この駆動電流オフセット値Ｉoffは、以後再調整されるまで、不揮発性メモリ５５に保持される。

マイクロコンピュータ２０のＲＯＭ７０は、駆動電流オフセット信号ＳＩoffを入力手段５２からオフセット補正手段５０に取り込むためのプログラムと、取り込んだ駆動電流オフセット値Ｉoffを不揮発性メモリ５５に記憶し保持するためのプログラムを含んでいる。駆動電流オフセット信号ＳＩoffのオフセット補正手段５０への取り込みと、不揮発性メモリ５５へのオフセット値Ｉoffの記憶、保持動作は、ＲＯＭ７０のこれらのプログラムを用いて実行される。

自動車または自動車部品の製造工場、または補修工場においてオフセット調整工程が終了した後、自動車の運転状態では、自動車に搭載された制御装置ＣＮＴのオフセット補正手段５０が、式（１）に基づいて、補正駆動電流値Ｉamdを演算する。この場合、駆動電流値Ｉmtrは、制御装置ＣＮＴに組み込まれた駆動電流検出回路１３０からの駆動電流検出信号ＳＩmtrから取り込まれる。この自動車の運転状態では、演算手段６０は式（２）により、駆動電流演算値Ｉestを演算し、この駆動電流演算値Ｉestに基づき、電動機ＭＴＲの駆動電流値Ｉmtrが制御される。

図２は実施の形態１における駆動電流オフセットの調整工程のフローチャートを示す。この図２のフローチャートは、ステップＳ１からステップＳ１０の１０のステップを含んでいる。このオフセットの調整工程は、前述の通り、自動車または自動車部品の製造工場、または補修工場で実施される。制御装置ＣＮＴは操舵トルクセンサ３１、自動車内のネットワーク３３、および直流電源ＢＡＴから切り離され、直流電源ＢＡＴと同様な工場内の直流電源に接続される。

まずステップＳ１では、通信手段５３から制御装置ＣＮＴに、指示信号ＩＮＳを用いて、オフセット調整の指示が与えられる。このオフセット調整指示は、入力手段５２とオフセット補正手段５０を介してマイクロコンピュータ２０に取り込まれ、マイクロコンピュータ２０は、操舵トルクセンサ３１および自動車内ネットワーク３３からの情報に基づく制御を停止する。次のステップＳ２で駆動電流目標信号発生手段３０が、駆動電流目標値Ｉtagを０とする駆動目標信号ＳＩtagを発生する。

次のステップＳ３では、電動機駆動電流測定回路ＭＣＭが、駆動電流目標値Ｉtag＝０に対応する電動機ＭＴＲの駆動電流を測定し、電動機ＭＴＲの駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット信号ＳＩoff（ディジタル）を発生する。ステップＳ４では、このオフセット信号ＳＩoffが通信手段５３から入力手段５２を介してオフセット補正手段５０に入力される。

次のステップＳ５では、オフセット補正手段５０が、取り込んだオフセット信号ＳＩoffに基づき、駆動電流オフセット値Ｉoffを不揮発性メモリ５５に記憶する。ステップＳ６では、オフセット補正手段５０が、電動機電流検出回路１３０からの検出信号ＳＩmtrと、不揮発性メモリ５５に記憶保持された駆動電流オフセット値Ｉoffを用いて、補正駆動電流値Ｉamdを演算して出力する。このとき、駆動電流目標値Ｉtag＝０であるので、演算手段６０からは演算値Ｉest＝Ｉamd＝Ｉmtr−Ｉoffが出力される。

次のステップＳ７では、演算手段６０からの演算値Ｉestに基づき、電動機駆動制御手段４０が、パルス幅変調回路４１、４２、ゲート駆動回路１２０、およびスイッチ回路１１０を通じて電動機ＭＴＲを制御し、ステップＳ８では、再び電動機駆動電流測定回路ＭＣＭを用いて、電動機ＭＴＲの駆動電流値Ｉmtrを測定する。

次のステップＳ９では、ステップＳ８で測定した電動機の駆動電流値Ｉmtrが、所定公差内かどうかが判定される。その判定結果が「はい」ならば、ステップＳ１０で通信手段５３から指示信号ＩＮＳにより、オフセット調整の終了を指示し、オフセット調整工程を終了する。ステップＳ９の判定結果が「いいえ」であれば、ステップＳ４に戻り、再度駆動電流オフセットの調整をやり直す。再調整時は、ステップＳ４ではステップＳ８での測定結果に基づく駆動電流オフセット信号ＳＩoff(n)が送出され、ステップＳ５では、前回ステップＳ４で送出された駆動電流オフセット信号ＳＩoff(n-1)と上記駆動電流オフセット信号ＳＩoff(n)に基づき、新たな駆動電流オフセット値Ｉoffを不揮発性メモリ５５に記憶する。

以上のように、実施の形態１による電動パワーステアリング制御装置では、オフセット補正手段５０が、第１の入力部５０ａと第２の入力部５０ｂを有し、第１の入力部５０ａには、駆動電流検出回路１３０からの駆動電流検出信号ＳＩmtrが入力され、また第２の入力部５０ｂには、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを入力する入力手段５２が接続されるので、この入力手段５２から、駆動電流検出回路１３０に関係なく、高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを導入することができ、この高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機ＭＴＲの駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

また実施の形態１では、マイクロコンピュータ２０のＲＯＭ７０に記憶されたプログラムにより、駆動電流オフセット信号ＳＩoffがオフセット補正手段５０に取り込まれ、またその駆動電流オフセット値Ｉoffが不揮発性メモリ５５に記憶保持されるので、駆動電流オフセット値Ｉoffの取り込みと、記憶保持動作を簡単に行なうことができる。併せて、メモリ５５は不揮発性メモリであり、駆動電流オフセット値Ｉoffを次に書き換えるまで、確実に保持できる。

また実施の形態１による電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法では、駆動電流検出手段１３と別の駆動電流測定手段３００を用い、この駆動電流測定手段３００により入力手段５２を介してオフセット補正手段５０に、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号ＳＩoffを入力するので、駆動電流測定手段３００の測定精度を駆動電流検出手段１３０とＡ／Ｄ変換器５１による検出精度よりも高くすることにより、高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを電動パワーステアリング制御装置に導入することができ、電動パワーステアリング制御装置が、このより高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

また実施の形態１による電動パワーステアリング制御装置の駆動電流オフセットの調整方法では、駆動電流オフセット信号ＳＩoffをディジタル信号として入力手段５２を介してオフセット補正手段５０に取り込むので、駆動電流オフセット信号ＳＩoffの耐ノイズ特性も改善できる。

実施の形態２．
この実施の形態２は、この発明による第２の観点に対応した実施の形態であり、この発明による電動パワーステアリング制御装置と、この発明による電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法を含む。

図３は、この実施の形態２における電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。この実施の形態２に電動パワーステアリング制御装置では、実施の形態１におけるオフセット補正手段５０がオフセット信号発生手段５０Ａに代えられ、また電動機駆動電流検出手段１３からの電動機ＭＴＲの駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号ＳＩmtrが直接演算手段６０に入力される。その他は実施の形態１と同じに構成される。

図３のオフセット信号発生手段５０Ａでは、入力部５０ａが省略されている。この図３のオフセット信号発生手段５０Ａは、入力手段５２が接続された入力部５０ｂと、不揮発性メモリ５５が接続された入出力部５０ｃと、演算手段６０が接続された出力部５０ｄを有する。

実施の形態１と同様の駆動電流オフセットの調整工程において、オフセット信号発生手段５０Ａの入力部５０ｂには、電動機駆動電流測定手段３００により高い精度で測定された駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffが、入力手段５２からオフセット信号発生手段５０Ａに取り込まれ、不揮発性メモリ５５に記憶保持される。オフセット信号発生手段５０Ａはその出力部５０ｄに、高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを発生し、これを演算手段６０に供給する。

実施の形態２では、演算手段６０は、駆動電流目標信号発生手段３０からの駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号ＳＩtagと、駆動電流検出手段１３０からの駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号ＳＩmtrと、オフセット信号発生手段５０Ａからの駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffとを用い、次の式（３）に基づいて駆動電流演算値Ｉestを演算する。
Ｉest＝Ｉtag−Ｉmtr＋Ｉoff （３）
駆動電流オフセットの調整工程では、駆動電流目標値Ｉtag＝０とされるので、次の式（４）による演算値Ｉestが演算される。
Ｉest＝−Ｉmtr＋Ｉoff （４）

この実施の形態２の電動パワーステアリング制御装置の駆動電流オフセットの調整工程は、図４のフローチャートにより実施される。この駆動電流オフセットの調整工程は、実施の形態１と同様に、自動車または自動車部品の製造工場、または補修工場で実施される。

図４のステップＳ１からステップＳ４は、図２のステップＳ１からＳ４と同じであり、また図４のステップＳ８からＳ１０も、図２のステップＳ８からＳ１０と同じである。

図４のステップＳ５１では、オフセット信号発生手段５０Ａは、駆動電流測定手段３００からの高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを不揮発性メモリ５５に記憶し、ステップＳ６１では、オフセット信号発生手段５０Ａは高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを出力部５０ｄに発生し、ステップＳ７１では、電動機駆動制御手段４０は、式（４）に基づく演算値Ｉest、すなわち駆動電流値Ｉmtrと高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffとの差により、電動機ＭＴＲを駆動する。

以上のようにこの発明による電動パワーステアリング制御装置の実施の形態２では、電動機駆動電流検出手段１３からの駆動電流検出信号ＳＩmtrと、オフセット信号発生手段５０Ａからの駆動電流オフセット信号ＳＩoffが、互いに別のルートから演算手段６０に供給されるように構成され、またオフセット信号発生手段５０Ａには、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを入力する入力手段５２が接続されているので、この入力手段５２から、駆動電流検出手段１３に関係なく、高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを導入することができ、この高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

また実施の形態２でも実施の形態１と同様に、マイクロコンピュータ２０のＲＯＭ７０に記憶されたプログラムにより、駆動電流オフセット信号ＳＩoffがオフセット信号発生手段５０Ａに取り込まれ、またその駆動電流オフセット値Ｉoffがメモリ５５に記憶保持されるので、駆動電流オフセット値Ｉoffの取り込みと、記憶保持動作を簡単に行なうことができる。併せて、メモリ５５は不揮発性メモリであり、駆動電流オフセット値Ｉoffを次に書き換えるまで、確実に保持できる。

また実施の形態２による電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法でも、駆動電流検出手段１３と別の駆動電流測定手段３００を用い、この駆動電流測定手段３００により入力手段５２を介してオフセット信号発生手段５０Ａに、駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号ＳＩoffを入力するので、駆動電流測定手段３００の測定精度を駆動電流検出手段１３０とＡ／Ｄ変換器５１による検出精度よりも高くすることにより、高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号ＳＩoffを電動パワーステアリング制御装置に導入することができ、電動パワーステアリング制御装置が、このより高い精度の駆動電流オフセット値を用いて、電動機の駆動制御をより高い精度で行なうことが可能となる。

実施の形態３．
実施の形態１、２では、電動機ＭＴＲとして直流電動機を使用したが、この実施の形態３では、三相ブラシレス交流電動機を使用し、各相にそれぞれ電動機駆動電流測定回路ＭＣＭを設け、各相それぞれの駆動電流オフセット値Ｉoff-a、Ｉoff-b、Ｉoff-cを不揮発性メモリ５５に記憶保持する。また、これに応じて、電動機駆動電流検出回路１３０も各相の駆動電流値Ｉmtr-a、Ｉmtr-b、Ｉmtr-cを検出するようにする。その他は、実施の形態１または２と同じに構成される。この実施の形態３によれば、三相交流電動機の各相の駆動電流オフセット値を、各相で独立し、しかも電動機駆動電流測定回路ＭＣＭからの高い精度の駆動電流オフセット値Ｉoff-a、Ｉoff-b、Ｉoff-cで補正しながら、高い精度の駆動電流制御を行なうことができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、駆動電流オフセット信号ＳＩoffは、通信手段５３を介して入力手段５２に供給されていたが、実施の形態４では、駆動電流オフセット信号ＳＩoffを制御ネットワーク（ＣＡＮ）３４を介して供給する形態とする。この場合、入力手段５２は不要となり、コストダウンを図ることができる。

この発明による電動パワーステアリング制御装置およびその駆動電流オフセットの調整方法は、自動車のパワーステアリング装置に利用される。

図１はこの発明による電動パワーステアリング制御装置の実施の形態１を示すブロック図である。図２は実施の形態１の電動パワーステアリング制御装置の駆動電流オフセットの調整方法を示すフローチャートである。図３はこの発明による電動パワーステアリング制御装置の実施の形態２を示すブロック図である。図４は実施の形態２の電動パワーステアリング制御装置の駆動電流オフセットの調整方法を示すフローチャートである

符号の説明

ＣＮＴ：制御装置、ＢＡＴ：直流電源、ＭＴＲ：電動機、１００：電力駆動回路、
１３０：電動機駆動電流検出回路、１３：駆動電流検出手段、
MCM：電動機駆動電流測定回路、３００：駆動電流測定手段、
２０：マイクロコンピュータ、３０：駆動電流目標信号発生手段、
４０：電動機駆動制御手段、５０：オフセット補正手段、
５０Ａ：オフセット信号発生手段、５２：入力手段、５３：通信手段、
５５：不揮発性メモリ、６０：演算手段、７０：ＲＯＭ。

Claims

補助操舵トルクを発生する電動機を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、前記電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動電流目標信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを用いて前記駆動電流値Ｉmtrを補正した補正駆動電流値Ｉamdを表わす補正駆動電流信号を発生するオフセット補正手段、および前記駆動電流目標信号と前記補正駆動電流信号に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記オフセット補正手段が、第１の入力部と第２の入力部を有し、前記第１の入力部には前記駆動電流検出信号が入力され、前記第２の入力部には前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力する入力手段が接続されたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置であって、前記駆動電流目標信号発生回路と前記オフセット補正手段と前記電動機駆動制御手段は、マイクロコンピュータで構成され、このマイクロコンピュータは、前記駆動電流オフセット信号を前記入力手段から取り込むためのプログラムを含んでいることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
請求項２記載の電動パワーステアリング制御装置であって、前記オフセット補正手段には、前記駆動電流オフセット値を記憶する不揮発性メモリが接続され、前記マイクロコンピュータは、この不揮発性メモリが前記駆動電流オフセット値を記憶保持するためのプログラムをも含んでいることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
補助操舵トルクを発生する電動機を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、前記電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動目標電流信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を発生するオフセット信号発生手段、前記駆動電流目標信号と前記駆動電流検出信号と前記駆動電流オフセット信号とに基づいて演算値Ｉest＝Ｉtag−（Ｉmtr−Ｉoff ）を演算する演算手段、および前記演算値に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記駆動電流検出信号と前記駆動電流オフセット信号は、互いに別のルートから前記演算手段に供給されるように構成され、また前記オフセット信号発生手段には、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力する入力手段が接続されたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
請求項４記載の電動パワーステアリング制御装置であって、前記駆動電流目標信号発生手段と前記オフセット信号発生手段と電動機制御手段はマイクロコンピュータで構成され、このマイクロコンピュータは、前記駆動電流オフセット信号を前記入力手段から取り込むためのプログラムを含んでいることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
請求項５記載の電動パワーステアリング制御装置であって、前記オフセット信号発生手段には、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを記憶する不揮発性メモリが接続され、前記マイクロコンピュータは、この不揮発性メモリが前記駆動電流オフセット値Ｉoffを記憶保持するためのプログラムをも含んでいることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
補助操舵トルクを発生する電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動目標電流信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを用いて前記駆動電流値Ｉmtrを補正した補正駆動電流値Ｉamdを表わす補正駆動電流信号を発生するオフセット補正手段、および前記駆動電流目標信号と前記補正駆動電流信号に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記オフセット補正手段が、第１の入力部と第２の入力部を有し、前記第１の入力部には前記駆動電流検出信号が入力され、前記第２の入力部には前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を入力する入力手段が接続された電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流検出手段と別の駆動電流測定手段を用い、この駆動電流測定手段により前記入力手段を介して前記オフセット補正手段に、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力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における駆動電流オフセットの調整方法。
請求項７記載の電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流測定手段は、前記駆動電流検出手段よりも高い精度で、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを測定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における駆動電流オフセットの調整方法。
請求項７記載の電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流測定手段は、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを測定する電流測定器と、前記駆動電流オフセット値Ｉoffをディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を有し、前記ディジタル信号を前記入力手段を介して前記オフセット補正手段に入力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における駆動電流オフセットの調整方法。
補助操舵トルクを発生する電動機に対する駆動電流目標値Ｉtagを表わす駆動電流目標信号を発生する駆動目標電流信号発生手段、前記電動機の駆動電流値Ｉmtrを表わす駆動電流検出信号を発生する駆動電流検出手段、前記駆動電流目標値Ｉtagを０としたときの前記電動機の駆動電流オフセット値Ｉoffを表わす駆動電流オフセット信号を発生するオフセット信号発生手段、前記駆動電流目標信号と前記駆動電流信号と前記駆動電流オフセット信号とに基づいて演算値Ｉest＝Ｉtag−（Ｉmtr−Ｉoff ）を演算する演算手段、および前記演算値に基づいて前記電動機を制御する電動機駆動制御手段を備え、前記駆動電流検出信号と前記駆動電流オフセット信号は、互いに別のルートから前記演算手段に供給されるように構成され、また前記オフセット信号発生手段には、入力手段が接続された電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流検出手段と別の駆動電流測定手段を用い、この駆動電流測定手段により前記入力手段を介して前記オフセット信号発生手段に、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを表わすオフセット電流信号を入力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における駆動電流オフセットの調整方法。
請求項１０記載の電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流測定手段は、前記駆動電流検出手段よりも高い精度で、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを測定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における駆動電流オフセットの調整方法。
請求項１０記載の電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法であって、前記駆動電流測定手段は、前記駆動電流オフセット値Ｉoffを測定する電流測定器と、前記駆動電流オフセット値Ｉoffをディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を有し、前記ディジタル信号を前記入力手段を介して前記オフセット信号発生手段に入力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における駆動電流オフセットの調整方法。