JP3658681B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて定めた駆動電流に基づき、モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装備される電動パワーステアリング装置は、車両の操舵力をモータにより補助するものであり、これは舵輪が操舵軸を介して連結された舵取機構に、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取機構の動作を補助するモータとを設け、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じてモータを駆動させることにより舵輪への操作力を軽減するように構成してある。
トルクセンサは、舵輪に連結された操舵軸の上部軸と下部軸とを、トーションバーにより連結し、舵輪が回動されたときに、トーションバーの捩じれにより生じる上部軸と下部軸との回転位置のズレを検出し、操舵トルク検出信号として出力する。
【０００３】
図５は、従来の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
関数発生部１２には、車両の走行速度を検出する車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられている。
【０００４】
関数発生部１２では、図中で示すように、操舵トルク検出信号Ｔが所定の不感帯を超えると、操舵トルク検出信号Ｔの増加に従って目標電流Ｉが比例的に増加し、さらに操舵トルク検出信号Ｔが所定値以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、車速検出信号Ｖ( 但しＶ1 ＜Ｖ2 ＜Ｖ3 …）に応じて可変的に定められている。
前記関数は車速検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 …が大となるに従って操舵トルク検出信号Ｔに対する目標電流Ｉの比が小となると共に、目標電流Ｉの飽和値が小となるようになっている。
関数発生部１２が定めた目標電流Ｉは加算器１３へ与えられる。
【０００５】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、微分演算部１４へも与えられる。微分演算部１４へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられる。微分演算部１４は、操舵トルク検出信号Ｔを微分し、微分して得た操舵トルク検出信号Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして加算器１３へ与え、モータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
加算器１３は、関数発生部１２及び微分演算部１４より与えられた目標電流Ｉ及び前記微分電流Ｉｄを加算し、その加算結果を減算器１５へ与える。
【０００６】
減算器１５には、操舵補助を行うモータ６に流れる電流を検出するモータ電流検出回路７が出力したモータ電流検出信号Ｉs も与えられている。
減算器１５は、加算器１３の加算結果からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、その減算結果を、モータ電圧演算部１６に与える。モータ電圧演算部１６は、与えられた減算結果に対してＰＩＤ演算を行い、その演算結果に基づくＰＷＭ信号をモータ駆動回路５へ与える。モータ駆動回路５は、与えられたＰＷＭ信号によりモータ６を駆動する。
位相補償部１１、関数発生部１２、微分演算部１４、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部１を構成している。
【０００７】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を説明する。
制御部１は、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ及びモータ電流検出信号Ｉｓをそれぞれ読込む。次に、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う。
【０００８】
制御部１は、次に、関数発生部１２において、位相補償された操舵トルク検出信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する。
制御部１は、一方、微分演算部１４において、操舵トルク検出信号Ｔの微分値Ｔ′を算出し、算出した微分値Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じた係数を乗じて微分電流Ｉｄを求める。
【０００９】
制御部１は、次に、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する。
制御部１は、次に、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流から、モータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する。
モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する。
【００１０】
図６は、従来の他の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
【００１１】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、操舵速度検出部１８へも与えられる。操舵速度検出部１８は、与えられた操舵トルク検出信号Ｔと、操舵補助用のモータ６の回転速度を検出する回転検出器１７が出力した回転速度信号ωm とにより下記演算を行い、舵輪の操舵速度ωを演算し検出する。
ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００１２】
ここで、（１）式は、下記により求めることが出来る。
Ｔ＝Ｋ（θi −θo ）
（但し、θi ：操舵軸の上部軸の舵角、θo ：操舵軸の下部軸の舵角、Ｋ：トーションバーのばね定数）
θi −θo ＝Ｔ／Ｋ
θi ′−θo ′＝Ｔ′／Ｋ
θi ′＝Ｔ′／Ｋ＋θo ′ （２）
一方、θo ′＝ωm ／ｎ （ｎ：モータ回転軸と操舵軸との減速比）
∴（２）式より、θi ′＝ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００１３】
操舵速度検出部１８が検出した舵輪の操舵速度ωは、微分演算部１９へ与えられる。微分演算部１９へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられ、微分演算部１９は、舵輪の操舵速度ωを微分し、微分して得た操舵加速度ω′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして加算器１３へ与え、モータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
位相補償部１１、関数発生部１２、操舵速度検出部１８、微分演算部１９、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部２を構成している。その他の構成は、上述した図５の電動パワーステアリング装置の構成と同様であるので、同様箇所には同一符号を付して、説明を省略する。
【００１４】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を説明する。
制御部２は、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ、モータ電流検出信号Ｉｓ及び回転速度信号ωm をそれぞれ読込む。次に、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う。
【００１５】
制御部２は、操舵速度検出部１８において、操舵トルク検出信号Ｔ及び回転速度信号ωm から舵輪の操舵速度ωを演算する。
制御部２は、微分演算部１９において、舵輪の操舵速度ωを微分して操舵加速度ω′を算出し、算出した操舵加速度ω′に、車速検出信号Ｖに応じた係数を乗じて微分電流Ｉｄを求める。その他の動作は、上述した図５の電動パワーステアリング装置の動作と同様であるので、説明を省略する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動パワーステアリング装置は、上述したように、操舵トルクの微分値に関連した電流又は操舵速度の微分値に関連した電流により、モータ６及び舵取機構の慣性補償を行っているが、モータ６のコギングトルクが助長され、操舵感を悪化させていた。特に、運転者は、操舵速度が低いときに、モータ６の助長されたコギングトルクを舵輪（ハンドル）の振動及びトルクむらとして感じるという問題があった。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、該回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。回転検出手段がモータの回転速度を検出し、判定手段は、回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する。抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１９】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、該操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。操舵速度検出手段が舵輪の操舵速度を検出し、判定手段は、操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する。抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２１】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータと、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、該回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、操舵速度検出手段が舵輪の操舵速度を検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。回転検出手段がモータの回転速度を検出し、判定手段は、回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する。抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２３】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータと、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、操舵速度検出手段が舵輪の操舵速度を検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。判定手段は、操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定し、抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づき説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
関数発生部１２には、車両の走行速度を検出する車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられている。
【００２６】
関数発生部１２では、図中で示すように、操舵トルク検出信号Ｔが所定の不感帯を超えると、操舵トルク検出信号Ｔの増加に従って目標電流Ｉが比例的に増加し、さらに操舵トルク検出信号Ｔが所定値以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、車速検出信号Ｖ( 但しＶ1 ＜Ｖ2 ＜Ｖ3 …）に応じて可変的に定められている。
前記関数は、車速検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 …が大となるに従って、操舵トルク検出信号Ｔに対する目標電流Ｉの比が小となると共に、目標電流Ｉの飽和値が小となるようになっている。
関数発生部１２が定めた目標電流Ｉは加算器１３へ与えられる。
【００２７】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、微分演算部１４へも与えられる。微分演算部１４へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられる。微分演算部１４は、操舵トルク検出信号Ｔを微分し、微分して得た操舵トルク検出信号Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして出力する。
【００２８】
微分演算部１４が出力した微分電流Ｉｄは、抑制部２２（抑制する手段）に与えられ、抑制部２２は、与えられた微分電流Ｉｄを、回転速度判定部２０（判定手段）からの指示に従って処理し、処理した結果を加算器１３へ与え、操舵補助用のモータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
回転速度判定部２０は、モータ６の回転速度を検出する回転検出器１７（回転検出手段）から与えられた回転速度信号ωm が、所定値より小さいか否かを判定し、その判定結果に従って、抑制部２２へ指示を与える。
【００２９】
加算器１３は、関数発生部１２及び抑制部２２より与えられた目標電流Ｉ及び前記微分電流Ｉｄを加算し、その加算結果を減算器１５へ与える。
減算器１５には、操舵補助を行うモータ６に流れる電流を検出するモータ電流検出回路７が出力したモータ電流検出信号Ｉs も与えられている。
【００３０】
減算器１５は、加算器１３の加算結果からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、その減算結果を、モータ電圧演算部１６に与える。モータ電圧演算部１６は、与えられた減算結果に対してＰＩＤ演算を行い、その演算結果に基づくＰＷＭ信号をモータ駆動回路５へ与える。モータ駆動回路５は、与えられたＰＷＭ信号によりモータ６を駆動する。
位相補償部１１、関数発生部１２、微分演算部１４、抑制部２２、回転速度判定部２０、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部１ａを構成している。
【００３１】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図２のフローチャートを参照しながら説明する。
制御部１ａは、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ、モータ電流検出信号Ｉｓ及び回転速度信号ωm をそれぞれ読込む（Ｓ２）。次いで、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う（Ｓ４）。
【００３２】
制御部１ａは、次に、関数発生部１２において、位相補償された操舵トルク検出信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する（Ｓ６）。
制御部１ａは、一方、微分演算部１４において、操舵トルク検出信号Ｔの微分値Ｔ′を算出し（Ｓ８）、算出した微分値Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じた係数Ｋを乗じて微分電流Ｉｄ＝Ｔ′×Ｋを求める（Ｓ１０）。
【００３３】
制御部１ａは、次に、回転速度判定部２０において、読込んだ（Ｓ２）回転速度信号ωm が所定値より小さいか否かを判定し（Ｓ１２）、所定値以上と判定したときは、抑制部２２において、微分電流Ｉｄに対する処理を行わず、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ１４）。
【００３４】
制御部１ａは、回転速度判定部２０において、読込んだ（Ｓ２）回転速度信号ωm が所定値より小さいと判定したときは（Ｓ１２）、抑制部２２において、微分電流Ｉｄ＝Ｔ′×Ｋに抑制係数Ｄ（＜１又は＝０）を乗算し（Ｓ２０）、加算器１３において、目標電流Ｉにその乗算した電流Ｔ′×Ｋ×Ｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ２２）。
【００３５】
制御部１ａは、次に、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する（Ｓ１６）。
モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する（Ｓ１８）。
次いで、制御部１ａは、リターンして他の処理を行う。
【００３６】
実施の形態２．
図３は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
【００３７】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、操舵速度検出部１８（操舵速度検出手段）へも与えられる。操舵速度検出部１８は、与えられた操舵トルク検出信号Ｔと、操舵補助用のモータ６の回転速度を検出する回転検出器１７が出力した回転速度信号ωm とにより下記演算を行い、舵輪の操舵速度ωを演算し検出する。
ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００３８】
ここで、（１）式は、下記により求めることが出来る。
Ｔ＝Ｋ（θi −θo ）
（但し、θi ：操舵軸の上部軸の舵角、θo ：操舵軸の下部軸の舵角、Ｋ：トーションバーのばね定数）
θi −θo ＝Ｔ／Ｋ
θi ′−θo ′＝Ｔ′／Ｋ
θi ′＝Ｔ′／Ｋ＋θo ′ （２）
一方、θo ′＝ωm ／ｎ （ｎ：モータ回転軸と操舵軸との減速比）
∴（２）式より、θi ′＝ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００３９】
操舵速度検出部１８が検出した舵輪の操舵速度ωは、微分演算部１９へ与えられる。微分演算部１９へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられ、微分演算部１９は、舵輪の操舵速度ωを微分し、微分して得た操舵加速度ω′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして出力する。
【００４０】
微分演算部１９が出力した微分電流Ｉｄは、抑制部２４（抑制する手段）に与えられ、抑制部２４は、与えられた微分電流Ｉｄを、操舵速度判定部２３（判定手段）からの指示に従って処理し、処理した結果を加算器１３へ与え、操舵補助用のモータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
操舵速度判定部２３は、操舵速度検出部１８が検出した舵輪の操舵速度ωが、所定値より小さいか否かを判定し、その判定結果に従って、抑制部２４へ指示を与える。
位相補償部１１、関数発生部１２、操舵速度検出部１８、微分演算部１９、操舵速度判定部２３、抑制部２４、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部２ａを構成している。その他の構成は、実施の形態１において説明した電動パワーステアリング装置（図１）の構成と同様であるので、同様箇所には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４１】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図４のフローチャートを参照しながら説明する。
制御部２ａは、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ、モータ電流検出信号Ｉｓ及び回転速度信号ωm をそれぞれ読込む（Ｓ３０）。次いで、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う（Ｓ３２）。
【００４２】
制御部２ａは、次に、関数発生部１２において、位相補償された操舵トルク検出信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する（Ｓ３４）。
制御部２ａは、一方、操舵速度検出部１８において、（１）式により舵輪の操舵速度信号ωを演算して検出し（Ｓ３６）、微分演算部１９において、操舵速度信号ωの微分値ω′を算出し（Ｓ３８）、算出した微分値ω′に、車速検出信号Ｖに応じた係数Ｋを乗じて微分電流Ｉｄ＝ω′×Ｋを求める（Ｓ４０）。
【００４３】
制御部２ａは、次に、操舵速度判定部２３において、検出した（Ｓ３６）操舵速度信号ωが所定値より小さいか否かを判定し（Ｓ４２）、所定値以上と判定したときは、抑制部２４において、微分電流Ｉｄに対する処理を行わず、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ４４）。
【００４４】
制御部２ａは、操舵速度判定部２３において、検出した（Ｓ３６）操舵速度信号ωが所定値より小さいと判定したときは（Ｓ４２）、抑制部２４において、微分電流Ｉｄ＝ω′×Ｋに抑制係数Ｄ（＜１又は＝０）を乗算し（Ｓ４８）、加算器１３において、目標電流Ｉにその乗算した電流ω′×Ｋ×Ｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ５０）。
【００４５】
制御部２ａは、次に、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する（Ｓ４６）。
モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する（Ｓ４７）。
次いで、制御部２ａは、リターンして他の処理を行う。
【００４６】
尚、実施の形態１において、回転速度判定部２０に代えて、実施の形態２で説明した操舵速度検出部１８及び操舵速度判定部２３を備え、操舵速度判定部２３から抑制部２２へ指示を出すように構成しても良い。
また、実施の形態２において、微分演算部１９に代えて、実施の形態１で説明した微分演算部１４を備え、微分演算部１４が出力した微分電流Ｉｄを抑制部２４へ与えるように構成しても良い。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置の他の要部構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ，２ａ 制御部
３ 車速センサ
６ モータ
１２ 関数発生部
１３ 加算器
１４，１９ 微分演算部
１５ 減算器
１６ モータ電圧演算部
１７ 回転検出器（回転検出手段）
１８ 操舵速度検出部（操舵速度検出手段）
２０ 回転速度判定部（判定手段）
２１ トルクセンサ
２２，２４ 抑制部（抑制する手段）
２３ 操舵速度判定部（判定手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて定めた駆動電流に基づき、モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装備される電動パワーステアリング装置は、車両の操舵力をモータにより補助するものであり、これは舵輪が操舵軸を介して連結された舵取機構に、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取機構の動作を補助するモータとを設け、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じてモータを駆動させることにより舵輪への操作力を軽減するように構成してある。
トルクセンサは、舵輪に連結された操舵軸の上部軸と下部軸とを、トーションバーにより連結し、舵輪が回動されたときに、トーションバーの捩じれにより生じる上部軸と下部軸との回転位置のズレを検出し、操舵トルク検出信号として出力する。
【０００３】
図５は、従来の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
関数発生部１２には、車両の走行速度を検出する車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられている。
【０００４】
関数発生部１２では、図中で示すように、操舵トルク検出信号Ｔが所定の不感帯を超えると、操舵トルク検出信号Ｔの増加に従って目標電流Ｉが比例的に増加し、さらに操舵トルク検出信号Ｔが所定値以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、車速検出信号Ｖ( 但しＶ1 ＜Ｖ2 ＜Ｖ3 …）に応じて可変的に定められている。
前記関数は車速検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 …が大となるに従って操舵トルク検出信号Ｔに対する目標電流Ｉの比が小となると共に、目標電流Ｉの飽和値が小となるようになっている。
関数発生部１２が定めた目標電流Ｉは加算器１３へ与えられる。
【０００５】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、微分演算部１４へも与えられる。微分演算部１４へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられる。微分演算部１４は、操舵トルク検出信号Ｔを微分し、微分して得た操舵トルク検出信号Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして加算器１３へ与え、モータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
加算器１３は、関数発生部１２及び微分演算部１４より与えられた目標電流Ｉ及び前記微分電流Ｉｄを加算し、その加算結果を減算器１５へ与える。
【０００６】
減算器１５には、操舵補助を行うモータ６に流れる電流を検出するモータ電流検出回路７が出力したモータ電流検出信号Ｉs も与えられている。
減算器１５は、加算器１３の加算結果からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、その減算結果を、モータ電圧演算部１６に与える。モータ電圧演算部１６は、与えられた減算結果に対してＰＩＤ演算を行い、その演算結果に基づくＰＷＭ信号をモータ駆動回路５へ与える。モータ駆動回路５は、与えられたＰＷＭ信号によりモータ６を駆動する。
位相補償部１１、関数発生部１２、微分演算部１４、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部１を構成している。
【０００７】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を説明する。
制御部１は、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ及びモータ電流検出信号Ｉｓをそれぞれ読込む。次に、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う。
【０００８】
制御部１は、次に、関数発生部１２において、位相補償された操舵トルク検出信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する。
制御部１は、一方、微分演算部１４において、操舵トルク検出信号Ｔの微分値Ｔ′を算出し、算出した微分値Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じた係数を乗じて微分電流Ｉｄを求める。
【０００９】
制御部１は、次に、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する。
制御部１は、次に、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流から、モータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する。
モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する。
【００１０】
図６は、従来の他の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
【００１１】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、操舵速度検出部１８へも与えられる。操舵速度検出部１８は、与えられた操舵トルク検出信号Ｔと、操舵補助用のモータ６の回転速度を検出する回転検出器１７が出力した回転速度信号ωm とにより下記演算を行い、舵輪の操舵速度ωを演算し検出する。
ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００１２】
ここで、（１）式は、下記により求めることが出来る。
Ｔ＝Ｋ（θi −θo ）
（但し、θi ：操舵軸の上部軸の舵角、θo ：操舵軸の下部軸の舵角、Ｋ：トーションバーのばね定数）
θi −θo ＝Ｔ／Ｋ
θi ′−θo ′＝Ｔ′／Ｋ
θi ′＝Ｔ′／Ｋ＋θo ′ （２）
一方、θo ′＝ωm ／ｎ （ｎ：モータ回転軸と操舵軸との減速比）
∴（２）式より、θi ′＝ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００１３】
操舵速度検出部１８が検出した舵輪の操舵速度ωは、微分演算部１９へ与えられる。微分演算部１９へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられ、微分演算部１９は、舵輪の操舵速度ωを微分し、微分して得た操舵加速度ω′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして加算器１３へ与え、モータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
位相補償部１１、関数発生部１２、操舵速度検出部１８、微分演算部１９、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部２を構成している。その他の構成は、上述した図５の電動パワーステアリング装置の構成と同様であるので、同様箇所には同一符号を付して、説明を省略する。
【００１４】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を説明する。
制御部２は、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ、モータ電流検出信号Ｉｓ及び回転速度信号ωm をそれぞれ読込む。次に、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う。
【００１５】
制御部２は、操舵速度検出部１８において、操舵トルク検出信号Ｔ及び回転速度信号ωm から舵輪の操舵速度ωを演算する。
制御部２は、微分演算部１９において、舵輪の操舵速度ωを微分して操舵加速度ω′を算出し、算出した操舵加速度ω′に、車速検出信号Ｖに応じた係数を乗じて微分電流Ｉｄを求める。その他の動作は、上述した図５の電動パワーステアリング装置の動作と同様であるので、説明を省略する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動パワーステアリング装置は、上述したように、操舵トルクの微分値に関連した電流又は操舵速度の微分値に関連した電流により、モータ６及び舵取機構の慣性補償を行っているが、モータ６のコギングトルクが助長され、操舵感を悪化させていた。特に、運転者は、操舵速度が低いときに、モータ６の助長されたコギングトルクを舵輪（ハンドル）の振動及びトルクむらとして感じるという問題があった。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、該回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。回転検出手段がモータの回転速度を検出し、判定手段は、回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する。抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１９】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、該操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。操舵速度検出手段が舵輪の操舵速度を検出し、判定手段は、操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する。抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２１】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータと、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、該回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、操舵速度検出手段が舵輪の操舵速度を検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。回転検出手段がモータの回転速度を検出し、判定手段は、回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する。抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２３】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータと、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、操舵速度検出手段が舵輪の操舵速度を検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、第１の制御電流と操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、操舵補助用のモータを駆動制御する。判定手段は、操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定し、抑制する手段は、判定手段が所定値より小さいと判定したときに、第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する。
これにより、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づき説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
関数発生部１２には、車両の走行速度を検出する車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられている。
【００２６】
関数発生部１２では、図中で示すように、操舵トルク検出信号Ｔが所定の不感帯を超えると、操舵トルク検出信号Ｔの増加に従って目標電流Ｉが比例的に増加し、さらに操舵トルク検出信号Ｔが所定値以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、車速検出信号Ｖ( 但しＶ1 ＜Ｖ2 ＜Ｖ3 …）に応じて可変的に定められている。
前記関数は、車速検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 …が大となるに従って、操舵トルク検出信号Ｔに対する目標電流Ｉの比が小となると共に、目標電流Ｉの飽和値が小となるようになっている。
関数発生部１２が定めた目標電流Ｉは加算器１３へ与えられる。
【００２７】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、微分演算部１４へも与えられる。微分演算部１４へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられる。微分演算部１４は、操舵トルク検出信号Ｔを微分し、微分して得た操舵トルク検出信号Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして出力する。
【００２８】
微分演算部１４が出力した微分電流Ｉｄは、抑制部２２（抑制する手段）に与えられ、抑制部２２は、与えられた微分電流Ｉｄを、回転速度判定部２０（判定手段）からの指示に従って処理し、処理した結果を加算器１３へ与え、操舵補助用のモータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
回転速度判定部２０は、モータ６の回転速度を検出する回転検出器１７（回転検出手段）から与えられた回転速度信号ωm が、所定値より小さいか否かを判定し、その判定結果に従って、抑制部２２へ指示を与える。
【００２９】
加算器１３は、関数発生部１２及び抑制部２２より与えられた目標電流Ｉ及び前記微分電流Ｉｄを加算し、その加算結果を減算器１５へ与える。
減算器１５には、操舵補助を行うモータ６に流れる電流を検出するモータ電流検出回路７が出力したモータ電流検出信号Ｉs も与えられている。
【００３０】
減算器１５は、加算器１３の加算結果からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、その減算結果を、モータ電圧演算部１６に与える。モータ電圧演算部１６は、与えられた減算結果に対してＰＩＤ演算を行い、その演算結果に基づくＰＷＭ信号をモータ駆動回路５へ与える。モータ駆動回路５は、与えられたＰＷＭ信号によりモータ６を駆動する。
位相補償部１１、関数発生部１２、微分演算部１４、抑制部２２、回転速度判定部２０、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部１ａを構成している。
【００３１】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図２のフローチャートを参照しながら説明する。
制御部１ａは、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ、モータ電流検出信号Ｉｓ及び回転速度信号ωm をそれぞれ読込む（Ｓ２）。次いで、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う（Ｓ４）。
【００３２】
制御部１ａは、次に、関数発生部１２において、位相補償された操舵トルク検出信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する（Ｓ６）。
制御部１ａは、一方、微分演算部１４において、操舵トルク検出信号Ｔの微分値Ｔ′を算出し（Ｓ８）、算出した微分値Ｔ′に、車速検出信号Ｖに応じた係数Ｋを乗じて微分電流Ｉｄ＝Ｔ′×Ｋを求める（Ｓ１０）。
【００３３】
制御部１ａは、次に、回転速度判定部２０において、読込んだ（Ｓ２）回転速度信号ωm が所定値より小さいか否かを判定し（Ｓ１２）、所定値以上と判定したときは、抑制部２２において、微分電流Ｉｄに対する処理を行わず、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ１４）。
【００３４】
制御部１ａは、回転速度判定部２０において、読込んだ（Ｓ２）回転速度信号ωm が所定値より小さいと判定したときは（Ｓ１２）、抑制部２２において、微分電流Ｉｄ＝Ｔ′×Ｋに抑制係数Ｄ（＜１又は＝０）を乗算し（Ｓ２０）、加算器１３において、目標電流Ｉにその乗算した電流Ｔ′×Ｋ×Ｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ２２）。
【００３５】
制御部１ａは、次に、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する（Ｓ１６）。
モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する（Ｓ１８）。
次いで、制御部１ａは、リターンして他の処理を行う。
【００３６】
実施の形態２．
図３は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔが、その位相遅れを補償する位相補償部１１に与えられ、位相補償部１１が位相遅れを補償した操舵トルク検出信号Ｔは、関数発生部１２に与えられる。
【００３７】
一方、トルクセンサ２１が出力した操舵トルク検出信号Ｔは、操舵速度検出部１８（操舵速度検出手段）へも与えられる。操舵速度検出部１８は、与えられた操舵トルク検出信号Ｔと、操舵補助用のモータ６の回転速度を検出する回転検出器１７が出力した回転速度信号ωm とにより下記演算を行い、舵輪の操舵速度ωを演算し検出する。
ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００３８】
ここで、（１）式は、下記により求めることが出来る。
Ｔ＝Ｋ（θi −θo ）
（但し、θi ：操舵軸の上部軸の舵角、θo ：操舵軸の下部軸の舵角、Ｋ：トーションバーのばね定数）
θi −θo ＝Ｔ／Ｋ
θi ′−θo ′＝Ｔ′／Ｋ
θi ′＝Ｔ′／Ｋ＋θo ′ （２）
一方、θo ′＝ωm ／ｎ （ｎ：モータ回転軸と操舵軸との減速比）
∴（２）式より、θi ′＝ω＝Ｔ′／Ｋ＋ωm ／ｎ （１）
【００３９】
操舵速度検出部１８が検出した舵輪の操舵速度ωは、微分演算部１９へ与えられる。微分演算部１９へは、車速センサ３が出力した車速検出信号Ｖも与えられ、微分演算部１９は、舵輪の操舵速度ωを微分し、微分して得た操舵加速度ω′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして出力する。
【００４０】
微分演算部１９が出力した微分電流Ｉｄは、抑制部２４（抑制する手段）に与えられ、抑制部２４は、与えられた微分電流Ｉｄを、操舵速度判定部２３（判定手段）からの指示に従って処理し、処理した結果を加算器１３へ与え、操舵補助用のモータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。
操舵速度判定部２３は、操舵速度検出部１８が検出した舵輪の操舵速度ωが、所定値より小さいか否かを判定し、その判定結果に従って、抑制部２４へ指示を与える。
位相補償部１１、関数発生部１２、操舵速度検出部１８、微分演算部１９、操舵速度判定部２３、抑制部２４、加算器１３、減算器１５及びモータ電圧演算部１６は、制御部２ａを構成している。その他の構成は、実施の形態１において説明した電動パワーステアリング装置（図１）の構成と同様であるので、同様箇所には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４１】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図４のフローチャートを参照しながら説明する。
制御部２ａは、先ず、操舵トルク検出信号Ｔ、車速検出信号Ｖ、モータ電流検出信号Ｉｓ及び回転速度信号ωm をそれぞれ読込む（Ｓ３０）。次いで、位相補償部１１で操舵トルク検出信号Ｔの位相を進める位相補償を行う（Ｓ３２）。
【００４２】
制御部２ａは、次に、関数発生部１２において、位相補償された操舵トルク検出信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する（Ｓ３４）。
制御部２ａは、一方、操舵速度検出部１８において、（１）式により舵輪の操舵速度信号ωを演算して検出し（Ｓ３６）、微分演算部１９において、操舵速度信号ωの微分値ω′を算出し（Ｓ３８）、算出した微分値ω′に、車速検出信号Ｖに応じた係数Ｋを乗じて微分電流Ｉｄ＝ω′×Ｋを求める（Ｓ４０）。
【００４３】
制御部２ａは、次に、操舵速度判定部２３において、検出した（Ｓ３６）操舵速度信号ωが所定値より小さいか否かを判定し（Ｓ４２）、所定値以上と判定したときは、抑制部２４において、微分電流Ｉｄに対する処理を行わず、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ４４）。
【００４４】
制御部２ａは、操舵速度判定部２３において、検出した（Ｓ３６）操舵速度信号ωが所定値より小さいと判定したときは（Ｓ４２）、抑制部２４において、微分電流Ｉｄ＝ω′×Ｋに抑制係数Ｄ（＜１又は＝０）を乗算し（Ｓ４８）、加算器１３において、目標電流Ｉにその乗算した電流ω′×Ｋ×Ｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する（Ｓ５０）。
【００４５】
制御部２ａは、次に、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流からモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する（Ｓ４６）。
モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する（Ｓ４７）。
次いで、制御部２ａは、リターンして他の処理を行う。
【００４６】
尚、実施の形態１において、回転速度判定部２０に代えて、実施の形態２で説明した操舵速度検出部１８及び操舵速度判定部２３を備え、操舵速度判定部２３から抑制部２２へ指示を出すように構成しても良い。
また、実施の形態２において、微分演算部１９に代えて、実施の形態１で説明した微分演算部１４を備え、微分演算部１４が出力した微分電流Ｉｄを抑制部２４へ与えるように構成しても良い。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵速度が低いときでも、運転者が、モータのコギングトルクに起因する舵輪の振動及びトルクむらを感じることがない電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置の他の要部構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ，２ａ 制御部
３ 車速センサ
６ モータ
１２ 関数発生部
１３ 加算器
１４，１９ 微分演算部
１５ 減算器
１６ モータ電圧演算部
１７ 回転検出器（回転検出手段）
１８ 操舵速度検出部（操舵速度検出手段）
２０ 回転速度判定部（判定手段）
２１ トルクセンサ
２２，２４ 抑制部（抑制する手段）
２３ 操舵速度判定部（判定手段）
Claims (4)
- 舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、
前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、該回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵トルクの微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、
前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、該操舵速度検出手段が検出した操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータと、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、
前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、該回転検出手段が検出した回転速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータと、前記舵輪の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて第１の制御電流を定め、該第１の制御電流と前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の微分値に応じて定めた第２の制御電流とを加算した目標電流に基づき、前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、
前記操舵速度が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定値より小さいと判定したときに、前記第２の制御電流をより小さい値又は０に抑制する手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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