JP2009248838A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ高出力（電流指令値（操舵補助指令値、モータ電流飽和）最大、モータ電流飽和）時のモータのコギングトルク及びトルクリップルを抑制する操舵トルクリップル改善機能を具備した操舵性能の良い電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。
【解決手段】ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて演算された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流制御値に基づいてステアリング系をアシストする電動パワーステアリング装置の制御装置において、モータの高出力時に操舵補助指令値を制限する操舵トルクリップル改善機能を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のステアリング系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特にモータ高出力時（電流指令値（操舵補助指令値）最大、モータ電流飽和）の操舵トルクリップル改善機能を具備した電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。

自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力でアシストする電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力（アシスト力）を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、操舵補助トルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデュ−ティ比の調整で行っている。

ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１０に示して説明すると、操向ハンドル１のコラム軸２は減速ギア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を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット３０には、バッテリ１４から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力され、コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴと、車速センサ１２で検出された車速Ｖと、操舵角速度センサ１５で検出された操舵角速度ωとに基づいてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに基づいてモータ２０に供給する電流を制御する。

なお、車速ＶはＣＡＮ(Controller Area Network)より得てもよく、操舵角速度ωは角速度推定部で推定された推定値であっても良い。

コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵ（Micro Processor Unit）やＭＣＵ（Micro Controller Unit）も含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図１１のようになる。

図１１に基づいてコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力される操舵トルクＴは、ステアリング系の安定性を高めるために位相補償部３１で位相補償され、位相補償された操舵トルクＴＡが操舵補助指令値演算部３２に入力される。また、車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助指令値演算部３２に入力され、操舵角速度センサ１５で検出された操舵角速度ωも操舵補助指令値演算部３２に入力される。操舵補助指令値演算部３２は、入力された操舵トルクＴＡ、車速Ｖ及び操舵角速度ωに基づいてモータ２０に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉを決定する。なお、操舵角速度ωは操舵補助指令値Ｉの制限演算に利用される。

操舵補助指令値Ｉは減算部３０Ａに入力されると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償部３４に入力され、減算部３０Ａの偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算部３５に入力され、その比例出力は加算部３０Ｂに入力されると共にフィードバック系の特性を改善するための積分演算部３６に入力される。微分補償部３４及び積分演算部３６の出力も加算部３０Ｂに加算入力され、加算部３０Ｂでの加算結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモータ駆動回路３７に入力される。モータ駆動回路３７にはバッテリ１４からリレー３３を介して電力が供給され、モータ２０のモータ電流ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、モータ電流ｉは減算部３０Ａに入力されてフィードバックされる。

モータ駆動回路３７の構成例を図１２に示して説明すると、モータ駆動回路３７は加算部３０Ｂからの電流制御値Ｅに基づいてＦＥＴ１乃至ＦＥＴ４の各ゲートを駆動するＦＥＴゲート駆動回路３７１、ＦＥＴ１乃至ＦＥＴ４で成るＨブリッジ回路、ＦＥＴ１及びＦＥＴ２のハイサイド側を駆動する昇圧電源３７２等で構成されている。ＦＥＴ１及びＦＥＴ２は、電流制御値Ｅに基づいて決定されるデューティ比Ｄ１のＰＷＭ（パルス幅変調）信号によりオン若しくはオフされ、実際にモータ２０に流れる電流の大きさが制御される。ＦＥＴ３及びＦＥＴ４は、デューティ比Ｄ１の小さい領域では所定１次関数式（ａ、ｂを定数としてＤ２＝ａ・Ｄ１＋ｂ）で定義されるデューティ比Ｄ２のＰＷＭ信号で駆動され、デューティ比Ｄ２も１００％に達した以降、ＰＷＭ信号の符号により決定されるモータ２０の回転方向に応じてオン若しくはオフされる。例えばＦＥＴ３が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ１、モータ２０、ＦＥＴ３、抵抗Ｒ１を経て流れ、モータ２０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ４が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ２、モータ２０、ＦＥＴ４、抵抗Ｒ２を経て流れ、モータ２０に負方向の電流が流れる。

また、モータ電流検出回路３８は、抵抗Ｒ１の両端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検出すると共に、抵抗Ｒ２の両端における電圧降下に基づいて負方向の大きさを検出する。モータ電流検出回路３８で検出されたモータ電流ｉは、減算部３０Ａに入力されてフィードバックされる。

なお、図１２はモータ２０が２相モータの場合のＨブリッジ構成であるが、モータ２０が３相の場合には６個のＦＥＴで成る３相ブリッジ構成となる。

上述のような電動パワーステアリング装置の制御装置では、高級感を得るために騒音の発生が少なくかつ滑らかな操舵感が得られることが必要であり、モータのコギングトルクとトルクリップル（機械的作動トルク変動）の低減が要請されている。

かかる要請に答えるものとして、例えば特許第３２９８００６号公報（特許文献１）に示される電動パワーステアリング装置の制御装置があり、特許文献１に記載の制御装置では、電動パワーステアリング装置のブラシ付き直流モータ又はブラシレスモータのトルクリップルの要因を解析し、各要因に応じた手段を講じることによってトルクリップルを低減するようにしている。また、矩形波駆動ブラシレスモータのトルク変化とトルク変動を抑えながら、抑え切れない高周波成分をトルク伝達系のダンピング効果で吸収している。トルク脈動のような低周波成分をトルク制御系が制御できる水準まで許容し、ヒステリシスが少ないトルクセンサを用いてトルクリップルを検出し、その影響を制御系で抑えるようにしている。
特許第３２９８００６号公報 特開２００５−１１９４１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の制御装置では操舵補助指令値に出力制限を設けていないので、図１３に示すようにモータの高出力時又は最大出力時にモータ電流ｉの波形が飽和してしまい、最大電流値ｉｍａｘ以上のモータ電流ｉが出力されない問題がある。また、図１４は操舵角θに対する操舵トルクＴの関係を示しており、図１３に示すようにモータ電流iが飽和していると、図１４のＡ部に示すようにモータ電流が飽和しているためにトルクリップルを抑制することができない問題がある。

そして、モータ最大出力時に操舵補助指令値の制限値と最大電流の制限値とが等しい場合、モータのコギングトルク及びトルクリップルを抑制することが不可能なため、トルクリップルが悪化してしまう問題点がある。

また、モータ高出力時の電流指令値（操舵補助指令値）を制限する技術として、特開２００５−１１９４１７号公報（特許文献２）に開示されているものがある。特許文献２の装置は、電流指令値をモータ角速度に反比例させて減少させると共に、モータ駆動電源電圧の変動感応で制限する構成となっており、急操舵時に発生する異常音の原因となる操舵トルクリップルの改善を図っている。しかしながら、特許文献２の装置は、急操舵時のモータ電流飽和を電流リミッタにより制限する構成となっており、低操舵速度時の電動パワーステアリングのアシスト出力不足（電流指令値（操舵補助指令値）最大、モータ電流飽和）時に操舵トルクリップルは改善できないという問題がある。

本発明は上述のような事情からなされたものであり、本発明の目的は、低操舵速度時のアシスト出力不足（電流指令値（操舵補助指令値）最大、モータ電流飽和）時のモータのコギングトルク及びトルクリップルを抑制する操舵トルクリップル改善機能を具備した操舵性能の良い電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。

本発明は、操舵トルクに基づいて演算された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流制御値に基づいてステアリング系をアシストする前記モータを制御するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記モータの高出力時に前記操舵補助指令値を制限する操舵トルクリップル改善機能を設けることにより達成される。

また、本発明の上記目的は、前記高出力時が、前記操舵補助指令値の最大及び前記モータの電流値の飽和であることにより、或いは操舵角速度により前記操舵補助指令値の制限を可変することにより、或いは車速により前記操舵補助指令値の制限を可変することにより、或いはシステム補償値により前記操舵補助指令値の制限を可変することにより、或いは前記モータの高出力時が必要となる停車若しくは低速時にのみ前記制限を機能させることにより、或いは前記モータの高出力時に前記モータの電流波形を飽和させずに前記モータ電流を制御することにより、より効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、低操舵速度時のアシスト出力不足（電流指令値（操舵補助指令値）最大、モータ電流飽和）時に、操舵補助指令値にシステム最大電流値（モータ最大定格電流）より小さい制限をかけるようにしているため、操舵補助指令値がステアリング系の最大電流となる場合にも、モータのコギングトルクやトルクリップルを抑制することができる。電流指令値ではなく操舵補助指令値を制限するため、他の補償系（操舵トルクリップル改善）制御を有効に機能させることができる。

本発明では、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて演算された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流制御値に基づいてステアリング系をアシストするモータを制御するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置において、モータ（ブラシ付き直流モータ又はブラシレスモータ）のアシスト出力不足（電流指令値（操舵補助指令値）最大、モータ電流飽和）時に、モータの最大電流制限値、車速、操舵角速度、更には各種補償値に基づいて操舵補助指令値の出力レベルを最大電流制限値に対してリップル補償できるまで下げると共に、そのレベルをできるだけ最大電流値に近づけるようにしている。この場合、リップル補償より出力を優先して操舵補助指令値の制限を行わない使用条件も考えられるので、本発明では車速及び操舵角速度感応とし可変制御している。そして、出力最大時の電流はステアリング系の最大電流値より小さい値であるため、操舵補助指令値がステアリング系の最大電流値の近くになった場合にも、モータのコギングトルクやトルクリップルを抑制することができる。これにより、モータ高出力時の操舵トルクリップル改善機能を実現することができる。

また、本発明では操舵角速度や車速により操舵補助指令値の制限を可変すると共に、収れん性制御補償値等のシステム系補償値を用いて操舵補助指令値の制限を最適化するようになっている。更に本発明では、モータのアシスト出力不足（電流指令値（操舵補助指令値）最大、モータ電流飽和）時にモータの電流波形が飽和しないようにして、モータ電流を制御する。

このような制御を行うことにより、騒音が低くかつ滑らかな操舵感の得られる高性能な電動パワーステアリング装置が得られる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施例を示すブロック構成図であり、電動パワーステアリング装置のアシストのためのモータ（図示せず）は、コントロールユニットから出力される電流指令値Ｉｒｅｆによりモータ駆動部（図示せず）を介して駆動される。コントロールユニットは、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて操舵補助指令値Ｉｓｔを演算する操舵補助指令値演算部７０を有し、演算された操舵補助指令値Ｉｓｔは操舵補助指令値制限部７１に入力され、操舵角速度（操舵速度）ω、車速Ｖ及び最大電流制限部７６からの最大電流制限値Ｉｍａｘに基づいて操舵補助指令値Ｉｓｔを制限した操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを出力する。操舵補助指令制限値Ｉｓｔａは位相補償部７４で位相補償され、補償された位相補償値Ｉｓｔａｐが加算部７８Ｄに入力される。

また、操舵トルクＴはＳＡＴ（セルフアライニングトルク）フィードバック補償部７７及び微分部７５に入力され、ＳＡＴフィードバック補償部７７からのＳＡＴ補償値及び微分部７５からの微分補償値は加算部７８Ａで加算される。更に、収れん制御部７２及び慣性補償部７３が設けられており、収れん制御部７２からの収れん制御補償値は加算部７８Ｂで加算部７８Ａの加算結果と加算され、慣性補償部７３からの慣性補償値は加算部７８Ｃで加算部７８Ｂの加算結果と加算され、その加算結果（システム系補償値）ＣＲが加算部７８Ｄに入力される。即ち、ＳＡＴフィードバック補償部７７からのＳＡＴ補償値、微分部７５からの微分補償値、収れん制御部７２からの収れん制御補償値、慣性補償部７３からの慣性補償値は全て加算され、その加算結果であるシステム系補償値ＣＲが位相補償部７４からの位相補償された位相補償値Ｉｓｔａｐと加算部７８Ｄで加算され、最大電流制限部７６に入力され、最大値を制限された電流指令値Ｉｒｅｆが出力される。最大電流制限部７６は予め最大電流制限値Ｉｍａｘを定めており、この既知の最大電流制限値Ｉｍａｘは操舵補助指令値制限部７１に入力される。

ＳＡＴフィードバック補償部７７、微分部７５、収れん制御部７２及び慣性補償部７３は特開２００３−４０１３１に開示されているものと同一であり、ＳＡＴフィードバック補償部７７はＳＡＴ推定値若しくは検出値をフィードバックフィルタを用いて信号処理し、ハンドルに適切な路面情報を反力として与える。また、微分部７５はステアリングの中立点付近の制御の応答性を高め、滑らかでスムーズな操舵を実現するものであり、収れん制御部７２は、車両のヨーの収れん性を改善するために、ハンドルが振れ回る動作に対してブレーキをかけるようになっており、慣性補償部７３はモータの機械的な慣性を補償するものである。このような各補償値は合算され、その加算結果がシステム系補償値ＣＲとなる。

なお、操舵補助指令値演算部７０は図２に示す特性に従って、即ち車速Ｖをパラメータとして操舵トルクＴに対する操舵補助指令値Ｉｓｔを演算し、操舵補助指令値制限部７１は図３又は図４に示す特性に従って、即ち車速Ｖ又は操舵角速度ωをパラメータとし、最大電流制限値Ｉｍａｘを考慮して操舵補助指令値Ｉｓｔに対するゲイン制限をした操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを出力する。図２において車速Ｖは、Ｖ１（高速）＞Ｖ２（中速）＞Ｖ３（低速）なる関係となっており、操舵補助指令値Ｉｓｔは最大電流制限値Ｉｍａｘを超えて存在している。また、図３は車速感応で操舵補助指令値Ｉｓｔを制限する特性例を示しており、車速Ｖが所定値Ｖｒ（≒０ｋｍ／ｈ）以上となる車速Ｖ４の据え切り時のみに補償を行い、リップル補償を優先するために操舵補助指令値Ｉｓｔを制限し、据え切り以外の車速時、つまり車速Ｖが所定値Ｖｒ未満の場合には電流制限を行わないようにしている。図４は操舵角速度感応で操舵補助指令値Ｉｓｔを制限する特性例を示しており、操舵角速度ωが速い操舵時（操舵角速度ωが所定値ωｒ（例えば６０ｄｅｇ／ｓ）以上の操舵角速度ω１）は、トルクリップル等の補償系を機能させる必要性が低く、出力不足にならないために電流制限する必要はなく、操舵角速度ωがゆっくりした操舵時（操舵角速度ωが所定値ωｒ未満の操舵角速度ω２）には補償系を機能させる必要性が高く、出力よりリップル補償を優先するようにしている。

このような構成において、その動作の一例を図５のフローチャートを参照して説明する。

先ず操舵トルクＴを入力し（ステップＳ１）、ＳＡＴフィードバック補償部７７でＳＡＴ補償値を算出すると共に（ステップＳ２）、微分部７５で微分補償値を算出する（ステップＳ３）。次に、車速Ｖを入力し（ステップＳ４）、操舵角速度ωを入力し（ステップＳ５）、更に最大電流制限部７６から最大電流制限値Ｉｍａｘを入力し（ステップＳ６）、操舵補助指令値演算部７０は操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて操舵補助指令値Ｉｓｔを演算し、この演算された操舵補助指令値Ｉｓｔを操舵補助指令値制限部７１に入力する（ステップＳ７）。

操舵補助指令値制限部７１は車速Ｖ、操舵角速度ω及び最大電流制限値Ｉｍａｘに基づいて操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを求める。ここにおいて、図６は本発明による最大電流制限値Ｉｍａｘとモータ電流ｉの関係を示しており、本発明ではモータ電流ｉは最大電流制限値Ｉｍａｘよりも小さく、モータ電流ｉが飽和することのないような操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを求める。そして、予め想定可能な電流振幅値である最大補償値Ｃｍａｘのピークを出来るだけ最大電流制限値Ｉｍａｘに近づけるようにするため、リップル補償を行う場合には、下記（１）式を満たす最大値を操舵補助指令制限値Ｉｓｔａとする。

Ｉｓｔａ＋Ｃｍａｘ／２ ＜ Ｉｍａｘ ・・・（１）

そのため、操舵補助指令値制限部７１は既知の“最大補償値Ｃｍａｘ×１／２”なる低減量を入力し（ステップＳ１０）、車速Ｖが所定値Ｖｒ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１１）、車速Ｖが所定値Ｖｒ以上であれば更に操舵角速度ωが所定値ωｒ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、操舵角速度ωが所定値ωｒ以上であれば出力優先のために制限をしない。つまり、操舵補助指令値演算部７０で演算された操舵補助指令値Ｉｓｔを、操舵補助指令値制限部７１の出力である操舵補助指令制限値Ｉｓｔａとする（ステップＳ１３）。

一方、上記ステップＳ１１で車速Ｖが所定値Ｖｒ未満の場合は据え切りと判定し、上記ステップＳ１２で操舵角速度ωが所定値ωｒ未満の場合はゆっくり操舵と判定し、いずれの場合もリップル補償を優先して出力を制限する（ステップＳ１４）。つまり、車速Ｖが所定値Ｖｒ未満の場合は、図３の車速Ｖ４のように操舵補助指令値Ｉｓｔを制限した操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを出力し、操舵角速度ωが所定値ωｒ未満の場合は図４の操舵角速度ω２のように操舵補助指令値Ｉｓｔを制限した操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを出力する。操舵補助指令制限値Ｉｓｔａは、システムの最大電流制限値（モータの最大電流値Ｉｍａｘ）より補償系最大出力（システム系補償値ＣＲの最大値）又は経験値分を減算した固定値（例えば最大電流制限値Ｉｍａｘの５％）に制限する。なお、経験値は、メカ／モータトルクリップルの改善に必要な補償系電流値の最大値を実車試験等で求めることができる。

上述のようにして操舵補助指令制限値Ｉｓｔａが求められると、収れん制御部７２は収れん制御補償値を算出し（ステップＳ２０）、慣性補償部７３は慣性補償値を算出し（ステップＳ２１）、位相補償部７４は操舵補助指令値制限部７１からの操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを位相補償する（ステップＳ２２）。その後、加算部７８Ａ〜７８Ｃでは各補償値の加算を行い（ステップＳ２３）、加算部７８Ｄにおいて補償値の加算結果であるシステム系補償値ＣＲと位相補償値Ｉｓｔａｐとの加算を行い（ステップＳ２４）、その加算結果を最大電流制限部７６に入力して最終的な電流指令値Ｉｒｅｆを算出する（ステップＳ２５）。電流指令値ＩｒｅｆがＰＩ制御部、モータ駆動部を経てモータを駆動することによりアシストを行う（ステップＳ２６）。

なお、上述における情報の入力順序、補償値の算出等の順番は適宜変更可能である。

上述のように電流指令値を車速Ｖ、舵角速度ω及び最大電流制限値Ｉｍａｘで制限した後、位相補償して各補償値の加算結果と加算して電流指令値を生成しているので、モータ電流ｉが図６に示すように最大電流制限値Ｉｍａｘよりも小さくなり、モータ電流ｉが飽和することがないため、図７に示すように操舵トルクＴのリップルの乱れがない。

図８は本発明の第２実施例を示しており、総合補償値としてのシステム系補償値ＣＲを操舵補助指令値制限部７１Ａに入力し、システム系補償値ＣＲに対応した制限を行うようになっている。システム最大電流値からシステム系補償値ＣＲを減算することで、操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを算出する。この第２実施例によれば図６の矢印Ｂのように、電流ｉを最大電流制限値Ｉｍａｘに一層近づけることができる。

図９のフローチャートを参照して、その動作例を説明する。

先ず操舵トルクＴを入力し（ステップＳ３０）、ＳＡＴフィードバック補償部７７でＳＡＴ補償値を算出すると共に（ステップＳ３１）、微分部７５で微分補償値を算出し（ステップＳ３２）、更に車速Ｖを入力し（ステップＳ３３）、操舵角速度ωを入力し（ステップＳ３４）、収れん制御部７２が収れん制御補償値を算出して入力し（ステップＳ３５）、慣性補償部７３が慣性補償値を算出して入力し（ステップＳ３６）、最大電流制限部７６から最大電流制限値Ｉｍａｘを入力し（ステップＳ３７）、これら入力されたＳＡＴ補償値、微分補償値、収れん制御補償値及び慣性補償値を加算部７８Ａ，７８Ｂ及び７８Ｃで加算することによりシステム系補償値ＣＲを算出する（ステップＳ４０）。また、操舵補助指令値演算部７０は操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて操舵補助指令値Ｉｓｔを演算し、この演算された操舵補助指令値Ｉｓｔを操舵補助指令値制限部７１Ａに入力する（ステップＳ４１）。

操舵補助指令値制限部７１Ａは車速Ｖ、操舵角速度ω、最大電流制限値Ｉｍａｘ及びシステム系補償値ＣＲに基づいて操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを求めるが、本例では図６のモータ電流ｉの時々変動する電流振幅値が実際のシステム系補償値ＣＲに対応しており、システム系補償値ＣＲのピークを出来るだけ最大電流制限値Ｉｍａｘに近づけるようにするため、リップル補償を行う場合には、下記（２）式を満たす最大値を操舵補助指令制限値Ｉｓｔａとする。

Ｉｓｔａ＋ＣＲ／２ ＜ Ｉｍａｘ ・・・（２）

そのため、操舵補助指令値制限部７１Ａは演算された“システム系補償値ＣＲ×１／２”なる低減量を入力し（ステップＳ４２）、車速Ｖが所定値Ｖｒ以上であるか否かを判定し（ステップＳ４３）、車速Ｖが所定値Ｖｒ以上であれば更に操舵角速度ωが所定値ωｒ以上であるか否かを判定し（ステップＳ４４）、操舵角速度ωが所定値ωｒ以上であれば出力優先のために制限をしないで、操舵補助指令値演算部７０で演算された操舵補助指令値Ｉｓｔを操舵補助指令値制限部７１Ａの出力である操舵補助指令制限値Ｉｓｔａとする（ステップＳ４５）。

また、上記ステップＳ４３で車速Ｖが所定値Ｖｒ未満の場合は据え切りと判定し、更に上記ステップＳ４４で操舵角速度ωが所定値ωｒ未満の場合はゆっくり操舵と判定し、いずれの場合もリップル補償を優先して出力を制限する（ステップＳ４６）。つまり、車速Ｖが所定値Ｖｒ未満の場合は、操舵補助指令値Ｉｓｔを制限した操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを出力し、操舵角速度ωが所定値ωｒ未満の場合も操舵補助指令値Ｉｓｔを制限した操舵補助指令制限値Ｉｓｔａを出力する。このようにして操舵補助指令制限値Ｉｓｔａが求められると、操舵補助指令制限値Ｉｓｔａは位相補償部７４で位相補償され（ステップＳ５０）、位相補償値Ｉｓｔａｐは加算部７８Ｄでシステム系補償値ＣＲと加算され（ステップＳ５１）、その加算結果を最大電流制限部７６に入力して最終的な電流指令値Ｉｒｅｆを算出し（ステップＳ５２）、電流指令値Ｉｒｅｆに基づいてアシストを行う（ステップＳ５３）。

なお、本発明はコラム式及びピニオン式電動パワーステアリング装置のブラシ付き直流モータ又はブラシレスモータに適用できることは勿論、ラックアシスト式電動パワーステアリング装置のブラシ付き直流モータ又はブラシレスモータにも適用可能である。

更に、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変形形態を実施することができる。

本発明の第1実施例の構成例を示すブロック図である。 操舵補助指令値演算部の特性例を示す特性図である。 操舵補助指令値制限部の特性例（車速感応制限）を示す特性図である。 操舵補助指令値制限部の特性例（操舵角速度感応制限）を示す特性図である。 本発明の第１実施例の動作例を示すフローチャートである。 本発明におけるモータの電流波形例を示す特性図である。 本発明における操舵角に対する操舵トルク波形例を示す特性図である。 本発明の第２実施例の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２実施例の動作例を示すフローチャートである。 電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。 コントロールユニットの一般的な内部構成例を示すブロック図である。 モータ駆動回路の一例を示す結線図である。 操舵補助指令値制限がない従来装置における最大電流波形例を示す特性図である。 操舵補助指令値制限がない従来装置における操舵角に対する操舵トルク波形例を示す特性図である。

符号の説明

１ 操向ハンドル
２ コラム軸
３ 減速ギア
５ ピニオンラック機構
６ タイロッド
１０ トルクセンサ
１１ イグニションキー
１２ 車速センサ
１４ バッテリ
１５ 操舵角速度センサ
２０ モータ
３０ コントロールユニット
７０ 操舵補助指令値演算部
７１、７１Ａ 操舵補助指令値制限部
７２ 収れん制御部
７３ 慣性補償部
７４ 位相補償部
７５ 微分部
７６ 最大電流制限部
７７ ＳＡＴフィードバック補償部

Claims (7)

1. 操舵トルクに基づいて演算された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流制御値に基づいてステアリング系をアシストする前記モータを制御するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記モータの高出力時に前記操舵補助指令値を制限する操舵トルクリップル改善機能を具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
2. 前記高出力時が、前記操舵補助指令値の最大及び前記モータの電流値の飽和である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
3. 操舵角速度により前記操舵補助指令値の制限を可変するようになっている請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
4. 車速により前記操舵補助指令値の制限を可変するようになっている請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
5. システム系補償値により前記操舵補助指令値の制限を可変するようになっている請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
6. 前記モータの高出力時が必要となる停車若しくは低速時にのみ前記制限が機能するようになっている請求項１乃至５のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
7. 前記モータの高出力時に前記モータの電流波形が飽和せずに前記モータ電流を制御するようになっている請求項１乃至５のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

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