JP2008137450A - 電動式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成の回転位置検出手段を適用してステアリング装置の姿勢調整を行う電動モータを負荷変動の影響を受けることなく、滑らかに駆動する。
【解決手段】ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令が入力されるフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを制御するモータ制御部と、電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記速度指令に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段とを備え、前記外乱負荷推定値及び当該外乱負荷推定値相当の指令値の一方を前記フィードフォワード制御部の出力側に正帰還させると共に、当該フィードフォワード制御部の伝達関数を目標速度が得られる伝達関数に設定した。
【選択図】図７

Description

本発明は、ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を、電動モータを使用して位置調整するようにした電動式ステアリング装置に関する。

車載の電動制御装置としては、ステアリングホイールの位置調整を行うステアリング位置調整機構と、このステアリンク位置調整機構を駆動するモータと、モータ回転を検出する回転センサと、ステアリング位置調整機構の作動時に予め設定された加減速時に直線的に加減速する目標制御速度と実速度との偏差によりモータをデューティ制御する制御装置とを備え、モータをＦＥＴにより駆動するようにしたステアリング位置調整制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、モータがＦＥＴにより目標速度Ｖ０になるようにデューティ制御されるステアリンク位置調整制御装置において、モータの実速度Ｖｍは回転数センサが発生する所定回転角毎のパルス信号の時間間隔により検知し、制御装置は、デューティ値を作動開始時から回転数センサが２パルス発するまでにかかる実初期デューティ維持時間Ｔｒの間は予め設定された初期デューティ値ＤＴｓに維持すると共に、予め設定された理想速度にて作動開始した場合に作動開始時から回転数センサが２パルス発するまでにかかる理想初期デューティ維持時間Ｔｉと実初期デューティ維持時間Ｔｒとを比較して次回作動開始時の初期デューティ値ＤＴｓを補正する学習制御を行うようにしたステアリンク位置調整制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−７０８８０号公報（第１頁、図５、図６） 特開２０００−２８９６２６号公報（第１頁、図７）

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の従来例にあっては、モータ回転を検出する回転センサを設け、この回転センサで検出したパルス信号に基づいてモータの実速度を検出し、この実速度をフィードバックさせて目標速度との偏差を算出し、この偏差に基づいてモータを制御するようにしているので、姿勢調整機構の固有負荷や外乱による速度変動を抑制するには、高精度な回転センサを適用し、これに応じた高速演算を可能とする演算処理装置が必要となり、製造コストが嵩むという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、高精度な回転検出手段も高速の演算処理装置を設けることなく、ステアリングホイールのチルト動作及びテレスコピック動作の少なくとも一方で調整機構の固有負荷や外乱による負荷変動の影響を受けることなく、目標速度を正確に出力することができる電動式ステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動式ステアリング装置は、運転席側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令に基づいて目標速度を得る伝達関数が設定されたフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを制御するモータ制御部と、前記モータ制御部で前記電動モータを制御したときに、当該電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記速度指令に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段とを備え、前記外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷推定値相当の指令値を前記フィードフォワード制御部の出力側に正帰還させると共に、当該フィードフォワード制御部の伝達関数を目標速度が得られる伝達関数に設定したことを特徴としている。

また、請求項２に係る電動式ステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記外乱負荷推定手段は、前記フィードフォワード制御部から出力される指令値にトルク定数を乗算して指令トルクを算出する指令トルク算出部と、前記電動モータの速度にモータ逆伝達関数を乗算して負荷トルクを算出する負荷トルク算出部と、前記指令トルク算出部から出力された指令トルクと負荷トルク算出部で算出した負荷トルクとの偏差を算出して外乱負荷を推定する外乱負荷推定部とを有する外乱オブザーバで構成されていることを特徴としている。

さらに、請求項３に係る電動式ステアリング装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記速度指令部は、加減速度指令出力時に速度指令を、所定の定速度指令値に加減速時間を加味した三角関数を乗算して算出するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、負荷推定手段で、モータ制御部で電動モータを駆動したときに、姿勢調整機構固有の負荷トルク及び外乱による負荷トルクを含む負荷トルクと、速度指令に基づいた指令トルクとに基づいて外乱負荷を推定し、当該外乱負荷推定値に相当する指令値をフィードフォワード制御部の出力側に正帰還させると共に、フィードフォワード制御部を目標速度が得られる伝達関数に設定したので、安価なモータ回転検出手段及び比較的低速の演算処理装置を用いても、負荷トルク変動の影響を受けることなく、滑らかなモータ駆動を実現することができるという効果が得られる。

このとき、目標速度の加減速指令出力時に目標速度を、所定の定速度指令値に加減速時間を加味した三角関数を乗算して算出することにより、モータの加減速をより円滑に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す電動式ステアリング装置の概略構成図である。この電動式ステアリング装置１は、いわゆる首振りチルト方式を採用しており、ステアリングホイール２から延びてステアリングギア（図示せず）に連結されたステアリングシャフト３をその軸の周りに回転可能に保持する三つのステアリングコラム、すなわち、アッパコラム４，ミドルコラム５，ロアコラム６を備えている。そして、各コラム４，５，６の相対位置を適宜調節することによって、ステアリングシャフト３、ひいてはステアリングホイール２が所望の位置に保持される。

アッパコラム４は、内部空間にステアリングシャフト３のユニバーサルジョイント（図示せず）を収容している。アッパコラム４は、ミドルコラム５の後端に形成されたフォーク部５１にチルトヒンジピン５１ａを介してチルト可能に取り付けられている。すなわち、アッパコラム４を、チルトヒンジピン５１ａを支点として適宜揺動させることにより、ステアリングホイール２のチルト位置を調節することができる。

ミドルコラム５は、ロアコラム６に内嵌・保持され、アッパコラム４を支持するフォーク部５１と共に軸線方向に摺動可能になっている。すなわち、車体側に固定されたロアコラム６に対してミドルコラム５を適宜進退させることにより、アッパコラム４がステアリングシャフト３と共にその軸方向に移動し、ステアリングホイール２のテレスコピック位置を調節することができる。

アッパコラム４のチルト位置は、電動チルト機構７によって調節される。この電動チルト機構７は、ギアボックス７０が付設された例えば３相のブラシレスモータ７１と、このブラシレスモータ７１に駆動される伸縮ロッド装置７２とを備えている。
伸縮ロッド装置７２から延びるアクチュエータロッド７２ａは、ブラシレスモータ７１の回転に応じて伸縮される。

伸縮ロッド装置７２の前端部は、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２にピン５３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド７２ａの後端部は、アッパコラム４に固定されたブラケット４２にピン４３で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置７２からアクチュエータロッド７２ａを徐々に繰り出せば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して反時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を上向きに徐々に傾けることができる。一方、伸縮ロッド装置７２中にアクチュエータロッド７２ａを徐々に収納すれば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を下向きに徐々に傾けることができる。

アッパコラム４のテレスコピック位置は、電動チルトアクチュエータ７と略同一構造の電動テレスコピック機構８によって調節される。すなわち、この電動テレスコピック機構８は、ギアボックス８０が付設された例えば３相のブラシレスモータ８１と、このブラシレスモータ８１に駆動される伸縮ロッド装置８２とを備えている。
伸縮ロッド装置８２の前端部は、ロアコラム６に固定されたブラケット６２にピン６３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド８２ａの後端部は、ミドルコラム５のフォーク部５１に固定されたブラケット５５にピン５６で枢着されており、ヒンジを構成している。

したがって、伸縮ロッド装置８２からアクチュエータロッド８２ａを繰り出せば、ミドルコラム５がロアコラム６から繰り出されることになり、ステアリングホイール２を後退させることができる。
一方、伸縮ロッド装置８２内にアクチュエータロッド８２ａを収納すれば、ミドルコラム５がロアコラム６に繰り込まれることになり、ステアリングホイール２を前進させることができる。

なお、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２は、ロアコラム６に形成された溝６ａに案内され、ミドルコラム５と共にロアコラム６に対して軸線方向に沿って摺動できるようになっている。
ここで、ブラシレスモータ７１及び８１は、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂを内蔵している。これらモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂは、図３に示すように、後述する制御装置１００から入力されるスタート及びストップを表す信号ＳＴ／ＳＰと、回転方向を指示する回転方向信号ＣＷ／ＣＣＷと、速度指令を表すパルス幅変調信号ＰＷＭと、ブラシレスモータ７１及び８１の例えばホール素子で構成される位置検出素子９１ｕ〜９１ｗの出力を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗから入力される回転位置信号とが入力され、これらに基づいてブラシレスモータ７１及び８１を駆動する三相駆動信号を形成する三相分配回路９３と、この三相分配回路９３から出力される三相駆動信号が入力されてインバータ回路９６を構成する電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートを駆動するＦＥＴゲート駆動回路９５と、一対の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂを直列に接続してブラシレスモータ７１及び８１の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに対応する３組のＦＥＴ回路を並列に接続したインバータ回路９６とを備えている。

ここで、ＦＥＴゲート駆動回路９５は、三相分配回路９３から入力される三相駆動信号に応じた回転方向及び回転速度でブラシレスモータ７１及び８１を駆動するようにインバータ回路９６の各電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートにパルス幅変調信号ＰＷＭを供給する。
そして、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００によって駆動制御される。この制御装置１００は、図２に示すように、車両に搭載されたバッテリ１０１からのバッテリ電圧Ｖ_Bがヒューズ１０２を介して入力されるレギュレータ１０３と、通信回線を介して車両に搭載した走行状態検出手段としての車速センサ１０４で検出した車速検出値を他の制御系から取得する通信インタフェース１０５と、レギュレータ１０３から出力される制御電圧Ｖｃによって作動される演算処理装置（ＣＰＵ）１０６と、この演算処理装置１０６に接続された不揮発性メモリなどで構成される記憶装置１０７と、前記ヒューズ１０２とモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂのバッテリ電圧入力端との間に制御装置１００内で介挿されたスイッチング部としてのリレー回路１０８とを備えている。

演算処理装置１０６には、バッテリ電圧Ｖ_Bが直接入力されると共には、レギュレータ１０３の制御電圧Ｖｃが入力され、さらにバッテリ１０１にヒューズ１１０を介して接続されたイグニッションスイッチ１１１から出力されるイグニッション信号ＩＧと、バッテリ１０１にヒューズ１１２を介して接続されたキースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳと、乗降ドアの開閉状態を示すドアスイッチ１１４のドア信号ＤＳと、電動チルト機構７の傾斜角を指示するマニュアルチルトスイッチ部１１５及び電動テレスコピック機構８の伸縮位置を指示するテレスコスイッチ部１１６のスイッチ信号ＳＴ１及びＳＴ２と、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂから出力される１２０度の位相差を有する位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２とが入力されている。

ここで、電動チルト機構７による電動チルト制御範囲は、図４に示すように、退避側となるチルトアップ側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MUとチルトダウン側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MDとで決定されるチルト機構の最大移動範囲Ｒ_MAXに対してメカニカルストッパ位置Ｐ_MUから内側に所定距離Ｌ_Uとった位置を電動チルト制御範囲Ｒ_T1の上側制御開始位置Ｐ_TIS1として設定し、この位置を後述する記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この上側制御開始位置Ｐ_TIS1から電動チルト制御範囲Ｒ_T1を採った位置を電動チルト制御範囲Ｒ_T1の下側制御開始位置Ｐ_TIS2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶する。

なお、電動チルト機構７のマニュアルチルトスイッチ部１１５を操作して設定可能なマニュアルチルト動作範囲は、電動チルト制御範囲Ｒ_T1の上側制御開始位置Ｐ_TIS1からダウン方向に所定距離Ｌ_Mだけ移動させた上側動作開始位置Ｐ_TIM1と電動チルト制御範囲の下側制御開始位置Ｐ_TIS2と等しい下側動作開始位置Ｐ_TIM2とで規定されている。
また、電動テレスコピック機構８による電動テレスコ制御範囲は、図５に示すように、退避側となる縮み側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MSと伸び側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MLとで決定されるチルト機構の最大移動範囲Ｒ_MAXに対してメカニカルストッパ位置Ｐ_MUから内側に所定距離Ｌ_Sとった位置を電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの伸び側制御開始位置Ｐ_TES1として設定し、この位置を記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この縮み側制御開始位置Ｐ_TES1から電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEを採った位置を電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの伸び側制御開始位置Ｐ_TES2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶する。

なお、電動テレスコピック機構８のマニュアルテレスコスイッチ部１１６を操作して設定可能なマニュアルテレスコ動作範囲は、電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの縮み側制御開始位置Ｐ_TES1及び伸び側制御開始位置Ｐ_TES2と同一の縮み側動作開始位置Ｐ_TEM1及び伸び側動作開始位置Ｐ_TEM2に設定されている。
そして、演算処理装置１０６は、例えばレギュレータ１０３から制御電圧Ｖｃが入力されたときやスリープ状態で停止中に通信インタフェース１０５への入力があったときなどに、図６に示すモータ制御処理を実行する。

このモータ制御処理は、先ず、ステップＳ１で、イグニッション信号ＩＧを読込み、次いでステップＳ２に移行して、エンジン始動時でイグニッション信号ＩＧがオン状態であるか否かを判定し、エンジン始動時ではなくイグニッションスイッチ１１１がオフ状態であるときには、前記ステップＳ１に戻り、エンジン始動時であってイグニッションスイッチ１１１がオン状態であるときにはステップＳ３に移行する。

このステップＳ３では、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域にチルト位置が記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないときにはステップＳ４に移行して、電動チルト機構７を前回のモータ制御処理終了時の上側制御開始位置Ｐ_TIS1からマニュアル動作範囲の上側動作開始位置Ｐ_T1M1まで下降させる速度指令値を形成し、これを図７に示すモータ制御部１２０に出力してからステップＳ６に移行する。

また、ステップＳ３の判定結果が、チルト位置が記憶されているときにはステップＳ５に移行して、前回のモータ制御処理終了時の上側制御開始位置Ｐ_TIS1から記憶されたチルト位置まで電動チルト機構７を下降させる速度指令値を形成し、これを図７に示すチルト用のモータ制御部１２０に出力してからステップＳ６に移行する。
このステップＳ６では、テレスコ位置が記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されているときにはステップＳ７に移行して、前回のモータ制御処理終了時に設定された電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの縮み側制御開始位置Ｐ_TES1から記憶されたテレスコ位置まで電動テレスコピック機構８を伸張させる速度指令値を図７と同様の図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力してからステップＳ８に移行し、テレスコ位置が記憶されていないときには前回のモータ制御処理終了時に設定された電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの縮み側制御開始位置Ｐ_TES1を維持して直接ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８では、車速センサ１０４で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、次いでステップＳ９に移行して、車速検出値Ｖｓが、車両が走行状態であると判断可能な閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、Ｖｓ≧Ｖｓｔであるときには前記ステップＳ８に戻り、Ｖｓ＜Ｖｓｔであるときには車両が停止状態にあるものと判断してステップＳ１０に移行する。

このステップＳ１０では、マニュアルチルトスイッチ部１１５からチルト位置を指定するスイッチ信号ＳＴ１が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、ステップＳ１１に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ１に応じたチルト位置に電動チルト機構７を制御する速度指令値を図７に示すチルト用のモータ制御部１２０に出力してからステップＳ１２に移行し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されていないときには、直接ステップＳ１２に移行する。

このステップＳ１２では、マニュアルテレスコスイッチ部１１６からテレスコ位置を指定するスイッチ信号ＳＴ２が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されているときにはステップＳ１３に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ２に応じたテレスコ位置に電動テレスコピック機構８を制御する速度指令値を図７と同様の図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力してからステップＳ１４に移行し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されていないときには直接ステップＳ１４に移行する。

このステップＳ１４では、前回のスイッチ信号ＳＴ１又はＳＴ２が入力されてから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ１が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間Ｔ１が経過したときにはステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、キースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳを読込み、次いでステップＳ１６に移行して、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態即ち運転者が降車する可能性がある状態であるか否かを判定し、キースイッチ信号ＫＳがオン状態を継続しているときには運転者が降車の可能性が略ないものと判断して前記ステップＳ８に戻り、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態となるとステップＳ１７に移行する。

このステップＳ１７では、現在のチルト位置は記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しないときには、ステップＳ１８に移行して、現在のチルト位置をチルト位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ１９に移行し、両者が一致するときには直接ステップＳ１９に移行する。
このステップＳ１９では、現在のテレスコ位置は記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しない場合には、ステップＳ２０に移行して、現在のテレスコ位置を記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ２１に移行し、両者が一致する場合には、そのままステップＳ２１に移行する。

このステップＳ２１では、電動チルト機構７を自動制御する場合の上側退避位置に移動制御する速度指令値を図７に示すモータ制御部１２０に出力してからステップＳ２２に移行し、電動テレスコピック機構８を縮み側退避位置に移動制御する速度指令値を図７と同様の図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力してから前記ステップＳ１に戻る。

この図６の処理が速度指令値部に対応している。
また、演算処理装置１０６は、上記モータ制御処理で速度指令値が出力されると、この速度指令値を図７のブロック線図で示すチルト用のモータ制御部１２０及びこれと同様の構成を有する図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力する。
チルト用のモータ制御部１２０は、図７に示すように、演算処理装置１０６から出力される速度指令値が入力されて目標電圧指令値Ｖｍｔを出力するフィードフォワード制御部１２１と、このフィードフォワード制御部１２１から出力される目標電圧指令値Ｖｍｔとモータ駆動回路９０Ａから出力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいて外乱負荷を推定する外乱負荷推定部１２２とを有し、この外乱負荷推定部で推定した外乱負荷推定値Ｔ＾_Lを、理想的なモータコイル要素１２８の伝達関数の逆数（Ｌ_mｓ＋Ｒ_m）を乗算した一時遅れのローパスフィルタ１２３及びトルク定数Ｋ＾_Tの逆数を乗算する乗算器１２４を通してフィードフォワード制御部１２１の出力側に設けた加算器１２５に正帰還するように構成されている。

ここで、ブラシレスモータ７１は、ブロック線図で表すと図７に示すように、フィードフォワード制御部１２１から入力される電圧指令値Ｖｍｔに外乱負荷推定値Ｔ＾_Lのフィルタ出力を加算した目標電圧指令値Ｖｍｔ^*がモータ特性を表すモータコイル要素１３１に入力され、このモータコイル要素１３１の出力にトルク定数乗算器１３２でトルク定数Ｋ_Tを乗算してモータトルクＴ_Mを算出し、このモータトルクＴ_Mと、ブラシレスモータ７１に実際に掛かる電動チルト機構７の固有負荷や外乱による実負荷Ｔ_Lを減算器１３３で減算し、この減算結果を電動機部１３４に入力することにより、この電動機部１３４から回転速度θ_Vが出力されるように構成されている。そして、ブラシレスモータ７１から出力される回転速度を積分した回転位置が位置検出器９１ｕ〜９１ｗで回転位置信号として検出される。ここで、モータコイル要素１３１の伝達関数はブラシレスモータ７１の巻線抵抗をＲ、モータ巻線インダクタンスをＬ、ラプラス演算子をｓとしたとき、（１／（Ｌｓ＋Ｒ））で表され、電動機部１３４の伝達関数は負荷系のイナーシャをＪ、粘性抵抗をＤとしたとき、（１／（Ｊｓ＋Ｄ））で表される。

このため、外乱負荷推定部１２２は、モータ駆動回路９０Ａから入力される１２０度位相がずれた回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を回転方向に応じた符号を有するモータ速度に変換する速度変換部１２６と、この速度変換部１２６で変換されたモータ速度を、モータ設計値を表す電動機部１３４の逆伝達関数とローバスフィルタを組み合わせて負荷トルクを算出する負荷トルク算出部１２７と、フィードフォワード制御部１２１から出力される制御出力とローパスフィルタ１２３及び乗算器１２４を介して正帰還された外乱負荷推定値のフィルタ出力とを加算した目標電圧指令値Ｖｍｔ^*が入力される理想的なモータコイル要素１２８と、このモータコイル要素１２８の出力にトルク定数Ｋ＾_Tを乗算して指令トルク値を算出する指令トルク算出部１２９と、この指令トルク算出部１２９から出力される指令トルクから負荷トルク算出部１２７で算出した負荷トルクを減算して両者の偏差でなる外乱負荷推定値Ｔ＾_Lを算出する外乱負荷推定部としての減算部１３０とを備え、これらによりブラシレスモータ７１に発生する電動チルト機構７の固有負荷や外乱負荷を推定する外乱負荷推定値を算出する外乱オブザーバが構成されている。

ここで、負荷トルク算出部１２７の伝達関数Ｇ_LT(s)は、メカニカル負荷を含めたモータ理論イナーシャをＪ_m、メカニカル負荷を含めた理論粘性抵抗をＤ_mとしたとき、電動機部１３４の逆関数となり、且つ時定数Ｔ₁のローパスフィルタを組み合わせたＧ(s)＝（Ｊ_mｓ＋Ｄ_m）／（Ｔ₁ｓ＋１）に設定されている。
また、指令電圧変換部１２９の伝達関数Ｇ_VT(s)は、電動モータ７１の理想インダクタンスをＬ_mとし、理想抵抗をＲ_mとしたときに、前述したモータコイル要素１３１と同様にＧ_VT(s)＝１／（Ｌ_mｓ＋Ｒ_m）に設定されている。

このようにして、外乱負荷推定部１２２で推定した外乱負荷推定値Ｔ＾_Lを、ローパスフィルタ１２３及び乗算器１２４を通して加算器１２５に正帰還させることにより、推定した外乱負荷推定値Ｔ＾_Lに相当する指令電圧を正帰還させることになり、未知の外乱が入力されてもこれを確実に抑制することができる。
ところで、図７において、ブラシレスモータ７１の入力側の電圧指令値及び出力側の回転速度間の伝達関数を求めると、
Ｇ_M(s)＝Ｋ＾_T／｛Ｒ_m（Ｊ_mｓ＋Ｄ_m）｝ …………（１）
で表される。

一方、目標速度指令値を滑らかな速度を得るために一次遅れ型にするための伝達関数は、図７に示すように、時定数をＴ₃とすると、
Ｇ_V(s)＝１／（Ｔ₃ｓ＋１） …………（２）
とする必要がある。
このため、フィードフォワード制御部１２１で、下記（３）式で表されるモータの伝達関数Ｇ_M(s)の逆数に時定数Ｔ₃のローパスフィルタをかける伝達関数Ｇ_F(s)とすることにより、前記（２）式の目標速度の伝達関数を得ることができる。

Ｇ_F(s)＝Ｒ_m（Ｊ_mｓ＋Ｄ_m）／｛Ｋ＾_T×（Ｔ₃ｓ＋１）｝ …………（３）
さらに、前述したモータ制御処理における電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８に対する速度指令値θ_Vを算出する際に、駆動開始（加速）時及び駆動停止（減速）時を含む目標速度指令を三角関数で与えることにより、円滑な加速及び減速指令を得ることができる。

すなわち、加速領域の目標速度関数θ_VA（ｔ）としては、加速開始から加速終了までを規定する加速時間をｔ_A、経過時間をｔ、等速領域の一定速度をＶ₀としたときに下記（４）式で与える。
θ_VA（ｔ）＝［ｓｉｎ（３π／２＋πｔ／ｔ_A）＋１］Ｖ₀／２ …………（４）
また、等速領域では、一定速度Ｖ₀を目標速度関数θ_VI（ｔ）（＝Ｖ₀）として設定し、さらに、減速領域の目標速度関数θ_VD（ｔ）としては、減速開始から減速終了までを規定する減速時間をｔ_Dとしたときに下記（５）式で与える。

θ_VD（ｔ）＝［ｓｉｎ（π／２＋（πｔ／ｔ_D）＋１］Ｖ₀／２ …………（５）
このように、加減速時の目標速度関数θ_VA（ｔ）及びθ_VD（ｔ）を正弦波関数として設定することにより、図８に示すように、加速時に正弦波の−９０度から９０度の範囲を使用し、減速時に正弦波の９０度から２７０度の範囲を使用することにより、滑らかな加速及び減速を行うことができる。このときの加速時間ｔ_A及び減速時間ｔ_Dを規定することで、加速時間と減速時間を調整することができる。これら加速時間ｔ_A及び減速時間ｔ_Dはマニュアル制御時と自動制御時とで個別に変更するようにしてもよい。そして、加速開始時は、マニュアルチルトスイッチ部１１５又はマニュアルテレスコスイッチ部１１６をオンとすること又は自動チルト制御又は自動テレスコ制御のトリガ信号により規定され、減速開始時は、マニュアルチルトスイッチ部１１５又はマニュアルテレスコスイッチ部１１６をオフとすること又は自動チルト制御又は自動テレスコ制御の終了信号により規定される。

特に、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の速度制御状態から減速して停止させる停止時には、コラム機構系のイナーシャ成分や初期から生じているフリクション負荷などにより、一義的に減速できる訳ではない。そこで、減速時間ｔ_Dの設定では、予め実測から得られるパルス幅変調信号ＰＷＭを設定された値から０％に瞬時に変化させたときのオーバーラン以上の設定時間を設けるようにすることが好ましい。

なお、実際上は、モータ制御部１２０の処理は、演算処理装置１０６の演算処理で実行される。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、イグニッションスイッチ１１１及びキースイッチ１１３がオフ状態であって、車両が停車していて運転者が降車しているものとし、この状態では、前回の降車時の自動チルト制御及び自動テレスコ制御によって、電動チルト機構７ではステアリングシャフト３が上方に傾斜されてステアリングホイール２が運転者から上方に離間した上側制御開始位置Ｐ_TIS1となり、且つ電動テレスコピック機構８では車両前方側に収縮して、ステアリングホイール２が運転者の膝より前方位置に離間した縮み側制御開始位置Ｐ_TES1となっており、運転席シートの上前方に広い空間が形成されているものとする。

このため、図６のモータ制御処理では、イグニッション信号ＩＧを読込んだときに、これがオフ状態であることから、イグニッションスイッチ１１１をオン操作してイグニッション信号ＩＧがオン状態となるまで待機する。
この状態で、運転者が運転席に着座してからイグニッションスイッチ１１１をオン操作することにより、イグニッション信号ＩＧがオン状態となると、先ず、チルト位置が記憶装置１０７に記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶装置１０７に記憶されているときには設定されたチルト位置まで、電動チルト機構７でステアリングシャフト３を下降させて、ステアリングホイール２を運転者の操作位置となるように速度指令値をモータ制御部１２０に出力する。

このとき、電動チルト機構７のブラシレスモータ７１が加速開始時となるため、経過時間ｔが“０”であるときには、前述した（４）式の目標速度指令値θ_VA（ｔ）も“０”となるが、経過時間ｔが増加するに応じて−９０度から９０度までの正弦波に応じて目標速度指令値が図８に示すように大きくなり、経過時間ｔが加速時間ｔ_Aに達すると、目標速度指令値θ_VI（ｔ）が一定速度Ｖ₀に設定されるので、ブラシレスモータ７１が等速制御され、電動チルト機構７が設定されたチルト位置近傍となると減速制御を開始する。

この減速制御では、目標速度指令値として前記（５）式の目標速度指令値θ_VD（ｔ）を算出することになり、減速開始時点では、経過時間ｔが“０”であり、ｓｉｎπ／２＝１となるので、目標速度指令値θ_VD（ｔ）はＶ₀となるが、経過時間ｔが増加するに応じて９０度から２７０度までの正弦波に応じて目標速度指令値が図８に示すように小さくなり、経過時間ｔが減速時間ｔ_Dに達すると、ｓｉｎ（３π／２）＝−１となるので、目標速度指令値θ_VD（ｔ）＝０となる。

このため、目標速度の加速指令値及び減速指令値が正弦波状となってブラシレスモータ７１を円滑に加速及び減速制御することができる。この加減速制御時の傾きはフィードフォワード制御部１２１のローパスフィルタを構成する時定数Ｔ₃を変更することにより、任意の傾きに調整することができる。
この電動チルト機構７のブラシレスモータ７１の駆動状態では、モータ制御部１２０における外乱推定部１２２で、外乱オブザーバによって、モータ駆動回路９０Ａから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいてモータの回転方向を判別して、その回転方向に応じた正負の符号付けを行ったモータ回転速度を算出し、これに負荷トルク算出部１２７で電動機部１３４の逆伝達関数でローパスフィルタを組込んだモータ設計値を乗算することにより、電動チルト機構７の固有負荷及び外乱負荷を含む負荷トルクを算出する。

一方、目標電圧指令値Ｖｍｔ^*に基づいて理想的なモータコイル要素１２８及び指令トルク算出部１２９で指令トルクを算出し、減算部１３０によって指令トルク算出部１２９で算出した指令トルクから負荷トルク算出部１２７で算出した負荷トルクを減算することにより、外乱負荷推定値Ｔ＾_Lを算出する。
そして、この外乱負荷推定値Ｔ＾_Lをローパスフィルタ１２３で１次遅れのフィルタ処理をしてから乗算器１２４でトルク定数Ｋ＾_Tの逆数を乗算することにより電圧指令値に変換して、フィードフォワード制御部１２１の出力側の加算器１２５に正帰還させることにより、ブラシレスモータ７１に生じた電動チルト機構７の固有負荷や外乱負荷を含む負荷Ｔ_Lの影響を除去することができ、滑らかなチルト動作を確保することができる。

このとき、フィードフォワード制御部１２１の伝達関数Ｇ_F(s)は、ブラシレスモータ７１の入力側の電圧指令値から出力側のモータ速度までの伝達関数Ｇ_M(s)(＝Ｋ＾_T／｛Ｒ_m（Ｊ_mｓ＋Ｄ_m)｝）の逆数に、滑らかな駆動制御を行うための１次遅れ型とするためのローパスフィルタ成分（１／（Ｔ₃ｓ＋１））を乗算した値とされているので、結局、フィードフォワード制御部１２１の入力側からブラシレスモータ７１の出力側までの目標速度の伝達関数Ｇ_V(s)は（１／（Ｔ₃ｓ＋１））となり、ブラシレスモータ７１の出力は目標速度指令値θ_Vに対して時定数Ｔ₃に応じた滑らかな立ち上がりとすることができる。

また、記憶装置１０７にチルト位置が記憶されていない場合には、図６のモータ制御処理において、ステップＳ３からステップＳ４に移行して、電動チルト機構７をマニュアル動作範囲の上側動作開始位置Ｐ_TIM1即ち退側制御開始位置Ｐ_TIS1より運転席のシート側で、マニュアルチルト動作可能な最上位置まで、ステアリングシャフト３を下降させ、これに応じてステアリングホイール２が運転者側に下降される。この場合も、ステアリングシャフト３を下降させるブラシレスモータ７１の駆動制御は、前述したチルト位置まで移動させる場合と同様の処理を行って円滑な自動チルト制御を行うことができる。

このようにして、電動チルト機構７のチルト位置制御が終了すると、次に、電動テレスコピック機構８についてテレスコ位置制御が行われる。このテレスコ位置制御では、記憶装置１０７にテレスコ位置が記憶されていない場合には、電動テレスコピック機構８のブラシレスモータ８１が駆動されず、ミドルコラム５がロアコラム６内に挿入された収縮位置を維持するが、記憶装置１０７にテレスコ位置が記憶されている場合には、図６のモータ制御処理で、ステップＳ６からステップＳ７に移行して、収縮位置からテレスコ位置までミドルコラム５が伸長するようにブラシレスモータ８１が駆動制御される。この場合も、ブラシレスモータ８１の駆動制御は、前述した電動チルト機構７のブラシレスモータ７１の駆動制御と全く同じに行われ、目標速度指令値が正弦波関数に従って制御されると共に、ブラシレスモータ８１に作用される外乱が外乱推定部で推定されて、推定された外乱負荷推定値Ｔ＾_Lがローパスフィルタ及びトルク定数Ｋ＾_Tの逆数を乗算する乗算器を介して電圧指令値に変換されてフィードフォワード制御部の出力側の加算器に正帰還されることにより、外乱の影響を受けることなく、滑らかなテレスコ動作を確保することができると共に、フィードフォワード制御部が、ブラシレスモータ８１の入力側の電圧指令値から出力側のモータ回転速度までの伝達関数の逆数にローパスフィルタ処理をした伝達関数に設定されることにより、ブラシレスモータ８１を目標速度指令値に１次遅れ型の出力となるように駆動制御することができ、ブラシレスモータ８１を円滑に制御することができる。

このようにして、電動チルト機構７の自動チルト制御及び電動テレスコピック機構８の自動テレスコ制御を終了すると、図６のモータ制御処理で、ステップＳ７からステップＳ８に移行して、車速センサ１０４で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、これが走行状態であると判断できる閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、車両が停車状態を維持しているときにはＶｓ＜Ｖｓｔとなるので、ステップＳ９からステップＳ１０〜Ｓ１４のマニュアル位置制御処理を行う。

このマニュアル位置制御処理では、運転者がマニュアルチルトスイッチ部１１５を操作して、電動チルト機構７を所望位置に上下させるスイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、例えばスイッチ信号ＳＴ１が電動チルト機構７を下降させるスイッチ信号であったときには、このスイッチ信号ＳＴ１がオン状態となった時点で、前述した（４）式で目標速度指令値θ_VA（ｔ）を算出し、その後、経過時間ｔが加速時間ｔ_Aに達すると、一定速度Ｖ₀の目標速度指令値θ_VI（ｔ）を算出し、次いでスイッチ信号ＳＴ１がオフ状態となった時点で、前述した（５）式で目標速度指令値θ_VD（ｔ）を算出し、これらをモータ制御部１２０に出力する。このため、前述した自動チルト制御と同様に、スイッチ信号ＳＴ１がオン状態を継続している間に下降又は上昇のスイッチ信号に応じてブラシレスモータ７１をマニュアルチルト制御する。この場合も、上述した自動チルト制御と同様にモータ制御部１２０の外乱推定部１２２で外乱負荷推定値Ｔ＾_Lが算出されるので、ブラシレスモータ７１を外乱の影響なく駆動制御することができると共に、フィードフォワード制御部１２１がモータ伝達関数Ｇ_M(s)の逆数で且つローパスフィルタ処理した伝達関数Ｇ_F(s)とされて、目標速度指令値に対してブラシレスモータ７１の出力が一次遅れ的に出力されて滑らかな速度制御が行われる。

また、同様にマニュアルテレスコスイッチ部１１６が操作されて、電動テレスコピック機構８におけるミドルコラム５を収縮又は伸長させるスイッチ信号ＳＴ２が演算処理装置１０６に入力されると、これに応じて上述した電動チルト機構７と同様に、スイッチ信号ＳＴ２がオン状態となった時点で加速制御を行い、その後定速制御に移行してからスイッチ信号ＳＴ２がオフ状態となった時点で減速制御を行って、ブラシレスモータ８１を外乱の影響を受けることなく、且つ滑らかな速度制御を行うことができる。

その後、キースイッチ１１３がオン状態を継続している間、車速検出値Ｖｓが閾値Ｖｓｔ未満である停車状態と判断されたときにマニュアルチルト制御及びマニュアルテレスコ制御が可能となる。
しかしながら、キースイッチ１１３がオフ状態となると、図６の処理においてステップＳ１６からステップＳ１７に移行し、現在のチルト位置が記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないので、現在のチルト位置がチルト位置記憶領域に記憶される（ステップＳ１８）。

同様に、現在のテレスコ位置が記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されていないので、現在のテレスコ位置がテレスコ位置記憶領域に記憶される（ステップＳ２０）。
次いで、電動チルト機構７を上方の上側制御開始位置Ｐ_TIS1に移動させる目標速度指令値が出力されて、これに基づいてブラシレスモータ７１が上記とは逆方向に自動チルト制御されて、ステアリングホイール２が上方の上側制御開始位置Ｐ_TIS1に退避され、次いで電動テレスコピック機構８を収縮させる目標速度指令値が出力されてブラシレスモータ８１が自動テレスコ制御されて、ミドルコラム５が収縮されてステアリングホイール２が車両前方側の縮み側制御開始位置Ｐ_TES1に退避され、運転者の前部に移動空間が形成されて、運転者が乗降を容易に行うことができる。

このように、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域にチルト位置及びテレスコ位置が記憶されると、その後は、運手者が乗車してイグニッションスイッチ１１１をオン状態とする毎に、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域に記憶されているチルト位置及びテレスコ位置となるに電動チルト機構７のブラシレスモータ７１及び電動テレスコピック機構８のブラシレスモータ８１が自動的に制御される。

なお、上記実施形態においては、ブラシレスモータ７１及び８１にモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが内蔵されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００内に設けられている場合でも本発明を適用することができる。
また、上記実施形態においては、図６のモータ制御処理で、車両が停車状態であるときにのみ電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の時点で電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行うようにしてもよく、さらには運転席に乗員が着座しているか否かを検出する着座センサを設け、この着座センサで運転者の着座を検出したときに、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を退避位置からチルト位置及びテレスコ位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよく、着座センサで着座を検出している状態でドアスイッチ１１４からドア開状態を表すスイッチ信号ＤＳが入力されたときに、運転者が降車するものと判断して電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を夫々退避位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、制御装置１００のレギュレータ１０３がバッテリ１０１にヒューズ１０２を介して直結されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、レギュレータ１０３にキースイッチ１１３を介してバッテリ電圧Ｖ_Bを供給するようにしてもよく、この場合には、記憶装置１０７として不揮発性メモリを適用して、チルト位置、テレスコ位置等を記憶するようにすればよい。

さらにまた、上記実施形態においては３相ブラシレスモータ７１及び８１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、４相以上のブラシレスモータを適用することができる外、直流ブラシレスモータも適用することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、姿勢調整機構として電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の双方を設けた場合について説明したが、何れか一方を省略してもよい。

また、上記実施形態においては、位置検出素子９１ｕ〜９１ｗで検出した位置検出信号を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗをモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂ内に設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制御装置１００側にシュミットトリガ回路を設けるようにしてもよく、さらには、２値信号への変換回路としはてシュミットトリガ回路に限定されるものではなく、位置検出素子９１ｕ〜９１ｗから出力される正弦波の正負を判定して２値化するコンパレータを適用するようにしてもよく、要は正弦波を２値化できればよいものである。

さらにまた、上記実施形態においては、加減速時の目標速度指令値θ_VA（ｔ）及びθ_VD（ｔ）を正弦波関数で算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、余弦波関数で算出するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、加減速時の目標速度指令値θ_VA（ｔ）及びθ_VD（ｔ）を正弦波関数で算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、加減速時の目標速度指令値θ_VA（ｔ）及びθ_VD（ｔ）を正弦波関数で算出することを省略し、加減速時に目標速度指令値θ_VA（ｔ）及びθ_VD（ｔ）をステップ状に変化させるようにしても、フィードフォワード制御部１２１に１／（Ｔ₃ｓ＋１）のローパスフィルタを備えているので、このローパスフィルタで目標速度指令値θ_VA（ｔ）及びθ_VD（ｔ）が積分されることにより、滑らかに加減速制御を行うことができる。

また、上記実施形態においては、フィードフォワード制御部１２１の伝達関数を固定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ７１及び８１の回転速度を検出して、この回転速度が目標速度Ｖ₀に達しているか否かを判定し、目標速度Ｖ₀に達していないときには、伝達関数を構成する摩擦項Ｄ_mを学習によって調整するようにしてもよい。この場合、例えば環境温度が変動した状態でも、一定時間経過後に駆動を最初に開始するときの加速情報と摩擦項Ｄ_mとの関係を学習して、目標速度Ｖ₀に達していないときに、学習した摩擦項Ｄ_mを再設定することにより、環境温度変動による影響を除去して良好な加減速制御を行うことができる。

さらに、上記実施形態においては、電機子コイルを表すモータコイル要素１３１のモータ抵抗Ｒを固定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ７１及び８１のコイル温度を検出して、このコイル温度に応じて抵抗Ｒの値を再設定するオブザーバ回路を設けることもできる。この場合には、コイル温度の変動に追従させてモータモデルを変更することができ、より良好な外乱検出を行うことができる。

さらにまた、上記実施形態においては、電動モータ７１のモータモデルで電機子コイルに対応するモータコイル要素１３１を設け、これに応じて外乱負荷推定部１２２に理想的なモータコイル要素１２８を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータモデルでモータコイル要素１３１を省略する場合には、外乱負荷推定部１２２の理想的なモータコイル要素１２８も省略することができる。

なおさらに、上記実施形態においては、電動テレスコ制御範囲とマニュアルテレスコ動作範囲とが同一である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、マニュアルテレスコ動作範囲を電動テレスコ制御範囲より狭めるようにしてもよい。この場合には、モータ制御開始時にテレスコ位置が記憶装置１０７に記憶されていないときに、マニュアルテレスコ動作範囲の縮み側制御開始位置Ｐ_TES1に移動させる。

また、上記実施形態においてはモータ回転方向をソフトウェアで検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、微分回路、比較回路等を組み合わせたハードウェア回路構成で回転方向を検出するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明に適用し得る制御回路を示すブロック図である。 図２のモータ駆動回路の具体的構成を示すブロック図である。 チルト機構の制御範囲を示す説明図である。 テレスコピック機構の制御範囲を示す説明図である。 図２の演算処理装置で実行するモータ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２の演算処理装置で実行するモータ駆動処理を示すブロック線図である。 目標速度指令値を示す説明図である。

符号の説明

１…電動式ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、４…アッパコラム、５…ミドルコラム、６…ロアコラム、７…電動チルト機構、８…電動テレスコピック機構、７１…ブラシレスモータ、８１…ブラシレスモータ、９０Ａ，９０Ｂ…モータ駆動回路、９１ｕ〜９１ｗ…位置検出素子、９２ｕ〜９２ｗ…シュミットトリガ回路、９３…三相分配回路、９５…ＦＥＴゲート駆動回路、９６…インバータ回路、１００…制御装置、１０１…バッテリ、１０３…レギュレータ、１０４…車速センサ、１０６…演算処理装置、１０７…記憶装置、１０８…リレー回路、１１１…イグニッションスイッチ、１１３…キースイッチ、１１４…ドアスイッチ、１１５…マニュアルチルトスイッチ部、１１６…マニュアルテレスコスイッチ部、１２０…モータ制御部、１２１…フィードフォワード制御部、１２２…外乱推定部、１２３…ローパスフィルタ、１２４…乗算器、１２５…減算器、１２６…速度変換部、１２７…負荷トルク算出部、１２８…理想的なモータコイル要素、１２９…指令トルク算出部、１３１…モータコイル要素

Claims (3)

1. 運転席側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令に基づいて目標速度を得る伝達関数が設定されたフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを制御するモータ制御部と、前記モータ制御部で前記電動モータを制御したときに、当該電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記速度指令に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段とを備え、前記外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷推定値相当の指令値を前記フィードフォワード制御部の出力側に正帰還させると共に、当該フィードフォワード制御部の伝達関数を目標速度が得られる伝達関数に設定したことを特徴とする電動式ステアリング装置。
2. 前記外乱負荷推定手段は、前記フィードフォワード制御部から出力される指令値にトルク定数を乗算して指令トルクを算出する指令トルク算出部と、前記電動モータの速度にモータ逆伝達関数を乗算して負荷トルクを算出する負荷トルク算出部と、前記指令トルク算出部から出力された指令トルクと負荷トルク算出部で算出した負荷トルクとの偏差を算出して外乱負荷を推定する外乱負荷推定部とを有する外乱オブザーバで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式ステアリング装置。
3. 前記速度指令部は、加減速度指令出力時に速度指令を、所定の定速度指令値に加減速時間を加味した三角関数を乗算して算出するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動式ステアリング装置。

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