JP3376978B2 - 車両の電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵ハンドルの回
動操作に対してアシスト力を付与する電動モータを備え
た車両の電動パワーステアリング装置に係り、特に、車
両の運転状態に応じて発生されるパルスに応じて割込み
処理を行う制御手段を備えた電動パワーステアリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電動パワーステアリング装置
は、例えば特開平９−１５６５２６号公報に開示されて
いるように、操舵トルクや車速等を検出し、これらに応
じて電動モータに通電する電流量を決定するように構成
されている。また、一般的に、この種の装置は、トラン
スミッションの出力軸等の回転に応じてパルスを発生す
る車速センサと、パルスが発生する毎に割込み処理を実
行して同パルスの周期を計測する制御装置（マイクロコ
ンピュータ）とを備え、計測されたパルスの発生周期に
基づいて前記車速を検出するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、車速センサの信号にノイズ等が重畳す
る等の理由により割込み処理の実行頻度が非常に多くな
ると、電動モータの電流量を決定する等の他の処理に支
障が生じるという問題がある。この問題は、車速のみで
なく、エンジン回転数のように、センサからのパルスの
周期に基づいて車両の運転状態を検出する場合に共通す
るものである。

【０００４】

【本発明の概要】本発明は、上記課題に対処すべくなさ
れたものであり、その構成上の特徴は、操舵ハンドルの
回動操作に対するアシスト力を発生する電動モータと、
車両の運転状態に応じてパルスを発生するセンサと、前
記センサによるパルスの発生に応じて割込み処理を行う
とともに同パルスの発生周期を計測し、この計測された
周期に応じて前記電動モータに通電する電流を決定する
制御手段とを備えた車両の電動パワーステアリング装置
において、所定時間内の前記割込み処理の回数が所定回
数以上となったとき、前記割込み処理の実行を禁止する
割込禁止手段を備えたことにある。

【０００５】これによれば、パルス発生に伴う割込み処
理の頻度が大きくなりすぎた場合には、割込禁止手段に
より同割込み処理の実行が禁止されるため、電動モータ
の電流を決定する等の他の演算に支障が生じることがな
く、安定したアシスト力制御が行われ得る。

【０００６】この場合において、前記制御手段は、前記
所定時間の経過毎に予め定められた一連の処理を実行す
ることにより前記電動モータに通電する電流を決定する
ように構成されていて、前記所定回数は、前記所定時間
内における前記割込み処理の実行に要する時間の合計が
前記所定時間から前記予め定められた一連の処理の実行
に必要な時間を減じた時間を超えないように設定されて
いることが好適である。

【０００７】これによれば、電動モータに通電する電流
は所定時間毎に必ず更新されるため、一層安定したアシ
スト力制御が達成され得る。

【０００８】また、前記所定回数は、前記所定時間内の
前記割込み処理の回数が前記車両の通常の運転状態にお
いて取り得る最大値以上の値に設定されていることが好
適である。

【０００９】これによれば、通常の運転状態において発
生するパルスの最短周期が表す物理量（例えば、センサ
が車速センサである場合には、車両の最高速度）まで、
実際の物理量（車速）を検出することができるため、通
常の運転時におけるアシスト力の制御を的確に行うこと
ができる。

【００１０】また、前記制御手段は、前記割込禁止手段
により割込み処理の実行が禁止されたとき、前記パルス
の発生周期を予め定められた所定の周期とみなして前記
電動モータに通電する電流を決定するように構成されて
いることが好適である。

【００１１】これによれば、割込み処理が禁止されて前
記センサからの情報が得られなくなった場合であって
も、前記所定の周期に応じた物理量（例えば、車速）に
基づいて前記電動モータに通電する電流が決定され得
る。また、前記所定回数が前記車両の通常の運転状態に
おいて取り得る最大値に選択されている場合には、前記
パルスの周期を前記車両の運転状態が取り得る最短周期
とみなすようにすれば、同センサが実際に発生している
パルスの周期をある程度反映した周期に基づいて電動モ
ータの電流を決定することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しつつ説明すると、図１は本発明による電
動パワーステアリング装置の概略をブロック図により示
していて、この電動パワーステアリング装置は、電気制
御回路１０及び同電気制御回路１０に接続された駆動回
路２０とを含んで構成される電気制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）２５と、駆動回路２０により通電制御される直流電
動モータ３０とを備えている。

【００１３】電動モータ３０は、操舵ハンドル（ステア
リングホイール）３１の回動操作による前輪の操舵に対
してアシスト力を付与するもので、減速機構３２を介し
て操舵軸３３にトルク伝達可能に取付けられていて、そ
の回転に応じてラックバー３４を軸線方向に駆動し、同
ラックバー３４にタイロッドを介して連結されている前
輪を操舵する。前記操舵軸３３には操舵トルクセンサ３
５が組みつけられていて、同操舵トルクセンサ３５は操
舵軸３３に作用する操舵トルクTMを検出し、同トルクを
表す操舵トルク信号を出力する。

【００１４】図２は、図１に示した電動パワーステアリ
ング装置の電気回路の詳細を示している。電気制御回路
１０は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１１、ＡＤコ
ンバータ１２、レジスタ１３，１４、出力インターフェ
ース１５、及びＥＥＰＲＯＭ１６（Electrical Erasabl
e PROM）から構成されている。ＣＰＵ１１は、後述する
プログラム及びマップ等を記憶したメモリ１１ａを内蔵
している。

【００１５】ＡＤコンバータ１２は、バスを介してＣＰ
Ｕ１１に接続されるとともに、前述した操舵トルクセン
サ３５、及び駆動回路のプリント基板上に配設され同プ
リント基板の温度TMPBORDを検出する基板温度センサ２
３と接続され、ＣＰＵ１１にＡＤ変換した各センサの検
出値を供給するようになっている。

【００１６】レジスタ１３，１４は、車速Ｖを検出する
車速センサ４１、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジ
ン回転数センサ４２と接続されている。車速センサ４１
は車両のトランスミッション出力軸の回転に応じて（出
力軸が所定角度回転する毎に）パルスを発生するもので
ある。レジスタ１３は車速センサ４１の発生するパルス
の前回の立ち上がりから今回のパルスの立ち上がりまで
の周期（時間間隔）を検出すると共にこれを保持するよ
うになっていて、ＣＰＵ１１からの要求に応じ同計測し
た周期をＣＰＵ１１に供給するようになっている。

【００１７】エンジン回転数センサ４２は、エンジンの
クランクシャフトの回転に応じて（クランクシャフトが
所定角度回転する毎に）パルスを発生するものである。
レジスタ１４は、レジスタ１３と同様に、エンジン回転
数センサ４１の発生するパルスの前回の立ち上がりから
今回のパルスの立ち上がりまでの周期（時間間隔）を検
出すると共にこれを保持するようになっていて、ＣＰＵ
１１からの要求に応じ同計測した周期をＣＰＵ１１に供
給するようになっている。

【００１８】また、車速センサ４１とエンジン回転数セ
ンサ４２は、図示を省略したエッヂ検出回路を介してＣ
ＰＵ１１の割込み入力端子INTにそれぞれ接続されてい
て、各センサのパルスの立ち上がり毎にＣＰＵ１１に対
して割込み処理を実行させるようになっている。

【００１９】出力インターフェース１５は、バスを介し
てＣＰＵ１１に接続されるとともに、駆動回路２０、及
び常開（ノーマリー・オープン）型のリレー２１に接続
されていて、ＣＰＵ１１からの指令に基づきこれらの導
通状態を変更する信号を送出するようになっている。ま
た、ＥＥＰＲＯＭ１６は、車両バッテリ５０からの電源
の供給を受けない状態においてもデータを記憶・保持す
る記憶手段であり、バスを介してＣＰＵ１１と接続され
ていて、電源が供給されているときに同ＣＰＵ１１から
供給されるデータを格納するとともに、ＣＰＵ１１の要
求に応じて保持しているデータを同ＣＰＵ１１に供給す
るようになっている。

【００２０】駆動回路２０は、ゲートが出力インターフ
ェース１５にそれぞれ接続されたＭＯＳＦＥＴからなる
４個のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４と、２つの抵抗
２０ａ，２０ｂと、前述した基板温度センサ２３とを備
えている。抵抗２０ａの一端は、車両に搭載されたバッ
テリ５０の電源ラインＬに上流側端子が接続された前記
リレー２１の下流側端子に接続されていて、同抵抗２０
ａの他端はスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２の各ソース
に接続されている。スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２の
ドレインは、スイッチング素子Ｔｒ３，Ｔｒ４のソース
にそれぞれ接続され、同スイッチング素子Ｔｒ３，Ｔｒ
４のドレインは抵抗２０ｂを介して接地されている。

【００２１】上記電動モータ３０の両端はＡＤコンバー
タ１２に接続されていて、これによりＣＰＵ１１が電動
モータ３０の一つの端子電圧Ｖａと他の端子電圧Ｖｂと
を検出するようになっている。また、抵抗２０ｂの上流
側と下流側（抵抗２０ｂの両端）もＡＤコンバータ１２
に接続されていて、ＣＰＵ１１は、抵抗２０ｂの上流側
電圧Ｖ２と下流側電圧Ｖ１をそれぞれ検出し、これらの
差（Ｖ２−Ｖ１）を抵抗２０ｂの抵抗値Ｒ２０ｂで除し
た値から電動モータ３０のモータ電流値IMOTRを検出す
るようになっている。

【００２２】以上の構成により、駆動回路２０（即ち、
電動モータ３０）はリレー２１がオン(閉成)したときに
バッテリ５０から電源の供給を受け得る状態となり、ス
イッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ４が選択的に導通状態（オ
ン状態）とされたとき、電動モータ３０に所定の方向の
電流が流れて同モータ３０は右回転し、スイッチング素
子Ｔｒ２，Ｔｒ３が選択的に導通状態とされたとき、電
動モータ３０に前記所定の方向と反対方向の電流が流れ
て同モータ３０は左回転する。また、リレー２１がオフ
（開成）したときには電動モータ３０の電源供給経路が
遮断され、同モータ３０への通電は停止する。

【００２３】前記バッテリ５０の電源ラインＬには、運
転者によりオン（閉成）状態又はオフ（開成）状態に切
換えられるイグニッションスイッチ２２の一端が接続さ
れている。イグニッションスイッチ２２の他端はダイオ
ードＤ１を介してＣＰＵ１１、ＡＤコンバータ１２、レ
ジスタ１３，１４、出力インターフェース１５、ＥＥＰ
ＲＯＭ１６及び操舵トルクセンサ３５に接続されてい
て、イグニッションスイッチ２２がオン状態とされたと
き、それぞれに電源が供給されるようになっている。

【００２４】また、ダイオードＤ１の下流は、リレー２
１の下流側から前記ダイオードＤ１の下流側へ向う電流
のみを許容するダイオードＤ２を介して前記リレー２１
の下流側端子と接続されていて、リレー２１がオン状態
とされたときは、イグニッションスイッチ２２の状態に
かかわらず、ＣＰＵ１１、ＡＤコンバータ１２、レジス
タ１３，１４、ＥＥＰＲＯＭ１６、出力インターフェー
ス１５、及び操舵トルクセンサ３５に電源が供給される
ようになっている。

【００２５】次に、上記のように構成した電動パワース
テアリング装置の作動について、図３〜図１０を参照し
て説明する。なお、図３は、ＣＰＵ１１が所定時間（５
００μ秒）毎に繰り返し実行するメインルーチンを示し
たものであり、図４〜図８は、メインルーチンの実行中
に使用するマップ（テーブル）を示したものである。ま
た、図９は、図３のメインルーチンのステップ３５５に
対応したルーチンを示したものであり、図１０は、車速
センサ４１のパルスの立ち上がりエッヂが検出されたと
き、メインルーチンの実行を一時中断した上で実行され
る車速パルス割込みルーチンを示したものである。

【００２６】先ず、運転者が、車両の運転を開始するた
めにイグニッションスイッチ２２をオフ状態からオン状
態へと変更すると、ＣＰＵ１１は図示しないイニシャル
ルーチンを実行してリレー２１をオン状態に変更すると
ともに、後述するタイマーＴの値、カウンタｎの値等を
「０」にクリアする初期化処理を行う。その後、ＣＰＵ
１１は所定のタイミングにて図３に示したメインルーチ
ンの処理をステップ３００から開始し、ステップ３０５
に進んで基本目標電流値（指令電流）TKIHONの演算を行
う。この演算は、操舵トルクセンサ３５により検出され
る操舵トルクTMと、車速センサ４１により検出される車
速Ｖと、メモリ１１ａに記憶されている図４に示した基
本目標電流値マップ（テーブル）とに基づいて、その時
点の基本目標電流値TKIHONを求めるものである。

【００２７】より具体的には、基本目標電流値マップは
車速別（この場合、低車速、中車速、高車速）に区分さ
れていて、ＣＰＵ１１は、検出車速Ｖに最も近い車速及
び次に近い車速に対応した２つの基本目標電流値マップ
を選択し、検出操舵トルクTMと選択したマップが示す操
舵トルクと基本目標電流値TKIHONの関係とから、それぞ
れ基本目標電流値TKIHONを求め、それらを車速Ｖに関し
て補間計算して最終的な基本目標電流値TKIHONを決定す
る。

【００２８】次いで、ＣＰＵ１１は図３のステップ３１
０に進み、モータの慣性感等を低減して操舵フィーリン
グを向上するための慣性補償電流値TKANの演算を行う。
具体的には、検出操舵トルクTMの時間微分値（dTM／d
t）を求め、同操舵トルクTMの時間微分値と図５（Ａ）
に示した慣性補償電流基本値TKANBのマップから対応す
る慣性補償電流基本値TKANBを求めるとともに、検出車
速Ｖと図５（Ｂ）に示したゲインマップから対応するゲ
インk1を求め、これらの積（＝k1・TKANB）を最終的な
慣性補償電流値TKANとする。

【００２９】次いで、ＣＰＵ１１は図３のステップ３１
５に進み、電動モータ３０の電圧（両端電圧）Ｖｔと、
同モータ３０の電流の大きさであるモータ電流値IMOTR
と、同モータ３０の電流の方向に応じてモータ電流値IM
OTRに符号を付した符号付モータ電流値SGNIMOTRを求め
るための演算を行う。具体的には、ＣＰＵ１１は電動モ
ータ３０の両端電圧Ｖａ，Ｖｂの差（Ｖａ−Ｖｂ）を求
め、これをモータ端子電圧Ｖｔとして設定するととも
に、抵抗２０ｂの上流側電圧Ｖ２と下流側電圧Ｖ１の差
（Ｖ２−Ｖ１）を抵抗２０ｂの抵抗値Ｒ２０ｂで除した
値を求め、これを電動モータ３０のモータ電流値IMOTR
として設定する。

【００３０】そして、ＣＰＵ１１は後述する前回の最終
アシスト電流値IFINALOLD（前回の指令電流）が正の値
である場合には、モータ電流値IMOTRを電動モータ３０
の符号付きモータ電流値SGNIMOTORとして設定し、前回
の最終アシスト電流値IFINALOLDが負である場合には、
モータ電流値IMOTRにマイナス符号を付した値（−IMOTO
R）を電動モータ３０の符号付きモータ電流値SGNIMOTOR
として設定する。また、前回の最終アシスト電流値IFIN
ALOLDが「０」の場合には、既に求められている（前回
の）符号付きモータ電流値SGNIMOTORの正負に合わせた
符号をモータ電流値IMOTRに付したものを今回の符号付
きモータ電流値SGNIMOTORとして設定する。

【００３１】次いで、ＣＰＵ１１は図３のステップ３２
０に進み、操舵ハンドル３１の戻り性能（中立点への復
帰性能）を向上するため、及び操舵に伴う機械系の摩擦
を補償するたのハンドル戻し制御電流値TMODの演算を行
う。具体的には、電動モータ３０の端子間電圧Ｖｔ、電
動モータ３０の符号付きモータ電流値SGNIMOTR、及び電
圧方程式（Ｋ・ω＝Ｖｔ−Ｒ・SGNIMOTR、ここでＫは定
数，Ｒは電動モータ３０の端子間の抵抗値）とから、電
動モータ３０の回転角速度ωを求め、これに所定の定数
を乗じて操舵角速度推定値STRVを求める。そして、操舵
角速度推定値STRVと図６に示したマップからハンドル戻
し制御電流基本値TMODBを求めるとともに、操舵角速度
推定値STRVと図７に示したマップから摩擦補償電流基本
値TMASABを求める。

【００３２】その後、操舵ハンドル３１が戻し状態にあ
る場合には、ハンドル戻し制御電流基本値TMODBに車速
Ｖに応じて変化するゲインk2を乗じた値を今回のハンド
ル戻し制御電流値TMODXに設定し、操舵ハンドル３１が
戻し状態にない場合には、摩擦補償電流基本値TMASABに
ゲインk2を乗じた値を今回のハンドル戻し制御電流値TM
ODXに設定し、この今回の値TMODXにより前回までのハン
ドル戻し制御電流値TMODをなまし（TMOD=(1−kmn1)・TM
OD＋kmn1・TMODX；kmn1は０〜１の定数）、最終的なハ
ンドル戻し制御電流値TMODを演算する。

【００３３】次いで、ＣＰＵ１１は図３のステップ３２
５に進み、高車速でのハンドル操舵の収斂性、及び運転
者が操舵ハンドル３１を所定の角度に操舵している状態
から更に角度を増大する（切り込む）際の手応え感等の
向上を図るためのダンピング制御電流値TDAMPの演算を
行う。具体的には、ＣＰＵ１１は操舵角速度推定値STRV
と図８に示したダンピング制御電流値マップとからダン
ピング制御電流値TDAMPを演算する。

【００３４】次いで、ＣＰＵ１１は図３のステップ３３
０に進み、ＥＣＵ２５（駆動回路２０）内のスイッチン
グ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４を過熱から保護するためのＥＣＵ
側電流制限値ILECUを演算する。具体的には、ＣＰＵ１
１は電動モータ３０の電流値IMOTRを積分して電動モー
タ電流積分値ISUMを得て、所定の係数ke3と、基板温度
センサ２３が検出する基板温度TMPBORDとを用いて所定
の計算式（TPECU＝ke3・ISUM＋TMPBORD）にしたがった
演算を行い、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４の推定温
度TMPECUを求め、この推定温度TMPECUの増大にともない
減少するECU側電流制限値ILECUを演算する。

【００３５】次いで、ＣＰＵ１１は、図３のステップ３
３５に進み、電動モータ３０の過熱保護のためのモータ
側電流制限値ILMOTRを演算する。具体的には、ＣＰＵ１
１は、電動モータ３０のモータ電流値IMOTRから所定の
熱収支バランス電流THSQIMを減算した値を熱収支バラン
ス化後電流IMBARAとして設定する。なお、熱収支バラン
ス電流THSQIMは同電流を電動モータ３０に通電し続けた
としても、同電動モータ３０が過熱温度以下の一定温度
にて平衡状態となる電流値である。

【００３６】そして、ＣＰＵ１１は熱収支バランス化後
電流IMBARAが「０」以上の場合には熱収支バランス化後
電流IMBARAを２乗した値に所定の正の係数kupを乗じた
値をその時点のモータ電流２乗積算値SQIMSUMに加え、
その結果を新たなモータ電流２乗積算値SQIMSUMとし、
熱収支バランス化後電流IMBARAが「０」より小さい場合
には熱収支バランス化後電流IMBARAを２乗した値に所定
の正の係数kdwnを乗じた値をその時点のモータ電流２乗
積算値SQIMSUMから減算し、その結果を新たなモータ電
流２乗積算値SQIMSUMとし、このようにして求めたモー
タ電流２乗積算値SQIMSUMが所定の閾値を越えるとき所
定量づつ減少し、モータ電流２乗積算値SQIMSUMが所定
の閾値より小さいとき所定量づつ増大するモータ側電流
制限値ILMOTRを演算する。

【００３７】上記モータ側電流制限値ILMOTRの演算後、
ＣＰＵ１１は図３のステップ３４０に進み、ECU側電流
制限値ILECUとモータ側電流制限値ILMOTRのうち、小さ
い方を最終的な電流制限値ILTEMPとする。

【００３８】次いで、ＣＰＵ１１は、図３のステップ３
４５に進み、最終アシスト電流値IFINALを演算する。具
体的には、ＣＰＵ１１は、慣性補償電流値TKANとハンド
ル戻し制御電流値TMODの和を慣性・戻し電流値TKMと
し、基本目標電流値TKIHON、慣性・戻し電流値TKM、及
びダンピング制御電流値TDAMPの和を求め、この和をア
シスト電流値ICTRLとし、アシスト電流値ICTRLの絶対値
が電流制限値ILTEMPよりも小さいときは、アシスト電流
値ICTRLを最終アシスト電流値IFINALとし、アシスト電
流値ICTRLの絶対値が電流制限値ILTEMPよりも大きいと
きは、アシスト電流値ICTRLの正負に応じて電流制限値I
LTEMPに正負の符号を付したものを最終アシスト電流値I
FINALとする。なお、ＣＰＵ１１は、新たに求められた
最終アシスト電流値IFINALを前回の最終アシスト電流値
IFINALOLDとして設定しておく。

【００３９】次いで、ＣＰＵ１１は、図３のステップ３
５０に進み、上記最終アシスト電流値IFINALに基いて周
知のＰＩＤ制御、及びＰＷＭ制御を実施してスイッチン
グ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４の各々の通電時間を決定し、これ
に応じて駆動回路２０に制御信号を発生する。その結
果、電動モータ３０には最終アシスト電流値IFINALに応
じた電流が流れ、同電流に応じたアシスト力が操舵軸３
３に付与される。

【００４０】次いで、ＣＰＵ１１は、図３のステップ３
５５に進み、図９に詳細を示した車速Ｖを求める車速演
算ルーチンを実行する。ここで、車速演算ルーチンの理
解を容易にするため、先に図１０に示した車速パルス割
込みルーチンについて説明する。

【００４１】先ず、車速パルスの立上りエッヂが検出さ
れると、ＣＰＵ１１はステップ１０００から処理を開始
してステップ１０１０に進み、割込処理禁止フラグFKIN
SIの値が「１」であるか否かを判定する。この割込処理
禁止フラグFKINSIは、後述するように、図３のメインル
ーチンの一回の実行時間間隔（即ち、メインルーチンの
周期に相当する時間であり、この例では、５００μ秒）
内に車速センサ４１が通常の運転状態では発生し得ない
（即ち、異常でなければ発生し得ない）所定回数である
最大値ｎmax以上の車速パルスを発生したときに値
「１」が設定される。そして、ＣＰＵ１１は、ステップ
１０１０にて割込処理禁止フラグFKINSIの値が「１」で
あると判定される場合には直ちにステップ１０９５に進
み、本ルーチンを一旦終了する。

【００４２】以上の処理（ステップ１０１０）は、以下
に述べる割込み処理（ステップ１０２０〜１０６０）ま
での処理に比べて極めて短時間内に終了するものであ
り、図３に示したメインルーチンの処理が実質的に停止
されることはない。このことから明らかなように、割込
処理禁止フラグFKINSIは、その値「１」により本車速パ
ルス割込みルーチンの処理を禁止するものである。

【００４３】なお、上記においては、割込処理禁止フラ
グFKINSIの値をステップ１０１０にて判定し、ソフト的
に車速パルス割込みルーチンの実質的な実行を禁止して
いるが、割込処理禁止フラグFKINSIが「１」となった場
合にＣＰＵ１１が構成上有している割り込みポートINT
を操作し、ハード的に図１０の車速パルス割込みルーチ
ンの実行を禁止するように構成してもよい。

【００４４】このようにすれば、割込処理禁止フラグFK
INSIの値が「１」となると、車速パルス割込みルーチン
が一切実行されない状態となるので、割込み処理に伴う
データの退避及び復帰処理等も発生せず、同割込み処理
以外の処理（最終アシスト電流値IFINALを決定する処
理）のための時間余裕を一層大きくすることができる。

【００４５】一方、ステップ１０１０にて割込処理禁止
フラグFKINSIの値が「１」でないと判定される場合に
は、ＣＰＵ１１はステップ１０２０に進んでカウンタｎ
の値を「１」だけ増大する。このカウンタｎは、メイン
ルーチンの一周期内に発生した本車速パルス割込みルー
チンの回数（即ち、車速パルスの立上りエッヂの数）を
カウントするためのものであり、後述するように、メイ
ンルーチンに一度だけ「０」にクリアされる（図９のス
テップ９６５参照）。

【００４６】次いで、ＣＰＵ１１はステップ１０３０に
進み、同ステップ１０３０にてカウンタｎの値が最大値
ｎmaxに到達したか否かを判定する。この最大値ｎmax
は、同最大値ｎmaxに本車速割込みルーチンの一回の処
理に必要な時間t0を乗じた時間（即ち、本車速割込みル
ーチンの実行に必要な処理時間の合計）が、メインルー
チンが繰り返し実行されるべき時間（メインルーチンの
制御周期）から同メインルーチンの処理に必要な時間を
減じた時間以下となるように（同時間を超えることがな
いように）選択されている。換言すれば、最大値ｎmax
の値は、カウンタｎの値が最大値ｎmaxより大きいと、
メインルーチンを繰り返し実行すべき時間以内に同メイ
ンルーチンの処理が終了しないほど車速割込みルーチン
の処理に時間を要することとなるような値に選択されて
いる。また、異なる観点から見ると、最大値ｎmaxは、
通常の運転状態において車速Ｖが最大となったとして
も、カウンタｎの値が最大値ｎmaxとなることがないよ
うな値に選択されている。

【００４７】従って、通常の運転状態においては、カウ
ンタｎが最大値ｎmaxに到達することはないので、ＣＰ
Ｕ１１はステップ１０３０にて「Ｎｏ」と判定してステ
ップ１０４０に進み、レジスタ１３が取り込んでいる直
近の車速パルスの立上りとそのパルスより一つ前の車速
パルスの立上りとの間の時間（直近のパルス周期）ΔＴ
を読込む。その後、ＣＰＵ１１はステップ１０５０に進
み、それまでの車速パルス周期合計時間Ｔにステップ１
０４０にて読込んだ時間ΔＴを加えて新たな車速パルス
周期合計時間Ｔを求め、ステップ１０９５に進んで本ル
ーチンを一旦終了する。

【００４８】一方、車速センサ４１の出力にノイズが重
畳する等の理由により、車速パルスが予定しているより
も頻繁に発生すると、本車速割込みルーチンが頻繁に発
生することになる。このため、カウンタｎの値はステッ
プ１０２０により大きな値となり、やがて最大値ｎmax
に到達する。従って、この場合には、ＣＰＵ１１はステ
ップ１０３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０６
０に進み、同ステップ１０６０にて割込処理禁止フラグ
FKINSIの値を「１」に設定し、その後ステップ１０９５
にて本ルーチンを一旦終了する。以上の処理により、カ
ウンタｎの値が最大値ｎmaxに到達した後に車速センサ
４１からパルスが到来しても、ＣＰＵ１１が割込み処理
を実行することはなく、メインルーチンの処理は滞るこ
となく継続される。

【００４９】さて、説明を図９に示した車速演算ルーチ
ンに戻すと、同ルーチンにおいては以上のように決定さ
れたカウンタｎ、車速パルス周期合計時間Ｔ、及び割込
処理禁止フラグFKINSIに基づいて、車速Ｖの演算が行わ
れる。

【００５０】先ず、通常の運転状態にあって割込処理禁
止フラグFKINSIの値が「０」に維持されている場合から
説明すると、ＣＰＵ１１はステップ９００から処理を開
始し、ステップ９１０にて割込処理禁止フラグFKINSIの
値が「１」であるか否かを判定する。この場合において
は、割込処理禁止フラグFKINSIは「０」であるから、Ｃ
ＰＵ１１は同ステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してス
テップ９２０に進み、同ステップ９２０にて車速パルス
周期合計時間Ｔを車速パルスの回数を表すカウンタｎの
値で除して車速パルスの一パルス分の時間（パルス周
期）を求め、この値で所定の定数ｋを除して今回の車速
VXを求める。

【００５１】次に、ＣＰＵ１１はステップ９４０に進
み、車速値の急変を防止するために同ステップ９４０中
に示した式を用いて車速Ｖを求める。なお、同式におい
てαは０〜１の任意の定数である。その後、ＣＰＵ１１
はステップ９５０に進み、割込処理禁止フラグFKINSIの
値を「０」にクリアして車速パルス割込みルーチンの実
行を許可する。但し、この場合においては、割込処理禁
止フラグFKINSIの値は「０」であるため、ステップ９５
０は確認のために行われる。そして、ＣＰＵ１１は、ス
テップ９６０に進んで車速パルス周期合計時間Ｔの値を
「０」にクリアし、続くステップ９６５にてカウンタｎ
の値を「０」に設定し、ステップ９９５に進んで本ルー
チンを終了する。以上により、通常時においては、車速
センサ４１のパルスの立上りエッヂの発生周期が求めら
れ、その発生周期に応じて車速Ｖが決定され、この車速
Ｖに応じて最終アシスト電流値IFINALが決定される。

【００５２】一方、割込処理禁止フラグFKINSIの値が
「１」に変更された場合について説明すると、ＣＰＵ１
１はステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９
３０に進み、同ステップ９３０にて車速センサ４１から
のパルスの周期が最小値Ｔminであるとみなした上で今
回の車速VXを計算する。その後、ＣＰＵ１１は、上述の
ステップ９４０〜９９５の処理を実行する。

【００５３】これにより、車速センサ４１の発生するパ
ルス周期が非常に短くなった場合には、車速Ｖは最大値
Ｖmax（＝ｋ／Ｔmin）に達したものとみなされ、次に車
速Ｖが更新されるまでは最大値Ｖmaxに応じて車速Ｖが
決定され、この車速Ｖに応じて最終アシスト電流値IFIN
ALが決定される。

【００５４】以上の車速演算の終了後、ＣＰＵ１１は図
３のステップ３９５に進んでメインルーチンを終了し、
今回のメインルーチンの開始時刻から所定時間が経過し
たとき、再び同ルーチンの処理をステップ３００から開
始する。

【００５５】以上、説明したように、本発明によるパワ
ーステアリング装置の実施形態においては、操舵ハンド
ルの回動操作に対するアシスト力を発生する電動モータ
３０と、車両の運転状態である車速に応じてパルスを発
生する車速センサ４１と、前記車速センサ４１によるパ
ルスの発生に応じて図１０に示した割込み処理を行うと
ともに、同パルスの発生周期をレジスタ１３及びステッ
プ１０４０等により計測し、この計測された周期Ｔに応
じて前記電動モータに通電する電流を決定する制御手段
（ＣＰＵ１１）と、メインルーチンの実行時間間隔であ
る所定時間内の前記車速パルスによる割込み処理の回数
ｎが所定回数ｎmax以上となったとき、前記割込み処理
の実行を禁止する割込禁止手段（割込処理禁止フラグFK
INSI）とを備えている。

【００５６】従って、車速センサ４１からの信号にノイ
ズが重畳したり、レジスタ１３が異常となることに起因
して割込み回数が多くなった場合でも、メインルーチン
の処理が滞ることがないので、的確且つ安定したアシス
ト力制御を達成することができる。

【００５７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば、車速センサ４１に限らず、エンジ
ン回転数センサ４２等のように、車両の運転状態に応じ
てパルスを発生するタイプのセンサを使用するととも
に、同センサのパルスの発生によりＣＰＵ１１に割込み
演算を実行させる装置に適用され得るものである。ま
た、車速センサ４１及びエンジン回転数センサ４２の両
センサからのパルスに応じ割込み処理を行う装置に本発
明を適用する場合には、メインルーチンの開始後におけ
るこれらの処理時間の合計時間が、メインルーチンの制
御周期から同メインルーチンの処理時間を減算した時間
を超えることがないように、各割込み処理を禁止する判
定値である上記最大値ｎmaxの各々を決定しておくとよ
い。

【００５８】また、上記実施形態においては、車速セン
サ４１のパルスの立上りエッヂにてＣＰＵ１１に割込み
処理を開始させる構成であったが、同パルスの立下りエ
ッヂにて、或いは立上り及び立下りの両エッヂにて同割
込み処理を開始させてもよい。

【００５９】また、上記実施形態においては、メインル
ーチンの制御周期に対して割込み処理回数を制限するも
のであったが、他のルーチンの制御周期に対して割込み
処理の回数を制限するようにしてもよい。

【００６０】また、上記実施形態においては、パルス周
期計測の量子化誤差を低減するために、レジスタ１３
（１４）により各センサの発生するパルスの周期ΔＴを
自動的に計測させ、図１０のパルス割込みルーチンによ
りパルス周期合計時間Ｔとパルス発生回数ｎを求めてお
き、メインルーチンにおいてパルス周期合計時間Ｔをパ
ルス数ｎで除すこととしていたが、レジスタ１３（１
４）を廃し、パルス割込みルーチンのステップ１０１０
〜ステップ１０４０の間に設けるステップによりソフト
的に一パルスの周期を求める構成とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリ
ング装置の概略ブロック図である。

【図２】 図１に示した電動パワーステアリング装置の
電気回路図である。

【図３】 図２に示したＣＰＵが実行するプログラム
（メインルーチン）を示すフローチャートである。

【図４】 基本目標電流値のマップ（テーブル）であ
る。

【図５】 （Ａ）は慣性補償電流基本値のマップ、
（Ｂ）はゲインのマップである。

【図６】 ハンドル戻し制御電流値のマップである。

【図７】 摩擦補償電流値のマップである。

【図８】 ダンピング制御電流値のマップである。

【図９】 図２に示したＣＰＵが実行するプログラム
（車速演算ルーチン）を示すフローチャートである。

【図１０】 図２に示したＣＰＵが実行するプログラム
（車速パルス割込みルーチン）を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０…電気制御回路、１１ａ…メモリ、１３，１４…レ
ジスタ、２０…駆動回路、２１…リレー、２２…イグニ
ッションスイッチ、２３…基板温度センサ、３０…直流
電動モータ、３１…操舵ハンドル、３２…減速機構、３
３…操舵軸、３５…操舵トルクセンサ、５０…バッテ
リ、Ｔｒ１〜Ｔｒ４…スイッチング素子。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 127:00 Ｂ６２Ｄ 127:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00 F02D 45/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵ハンドルの回動操作に対するアシスト
   力を発生する電動モータと、 車両の運転状態に応じてパルスを発生するセンサと、 前記センサによるパルスの発生に応じて割込み処理を行
   うとともに同パルスの発生周期を計測し、この計測され
   た周期に応じて前記電動モータに通電する電流を決定す
   る制御手段とを備えた車両の電動パワーステアリング装
   置において、 所定時間内の前記割込み処理の回数が所定回数以上とな
   ったとき、前記割込み処理の実行を禁止する割込禁止手
   段を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装
   置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記所定時間の経過毎に
   予め定められた一連の処理を実行することにより前記電
   動モータに通電する電流を決定するように構成され、 前記所定回数は、前記所定時間内における前記割込み処
   理の実行に要する時間の合計が前記所定時間から前記予
   め定められた一連の処理の実行に必要な時間を減じた時
   間を超えないように設定されている請求項１に記載の電
   動パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】前記所定回数は、前記所定時間内の前記割
   込み処理の回数が前記車両の通常の運転状態において取
   り得る最大値以上の値に設定されている請求項１又は請
   求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は、前記割込禁止手段により
   割込み処理の実行が禁止されたとき、前記パルスの発生
   周期を予め定められた所定の周期とみなして前記電動モ
   ータに通電する電流を決定するように構成された請求項
   １乃至請求項３の何れか一項に記載の電動パワーステア
   リング装置。