JP3674919B2 - 電動パワーステアリング装置とその制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置とその制御方法に関し、特に、乗用自動車等の車両のステアリング装置でモータの回転力をステアリング系に付与して運転者の操舵力の負担を軽減し操舵フィーリングを高めた電動パワーステアリング装置とその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置は、自動車を運転中、運転者がステアリングホイール（操舵ハンドル）を操作するとき、モータを連動させて操舵力を補助する支援装置である。電動パワーステアリング装置では、運転者のハンドル操舵によりステアリング軸に生じる操舵トルクを検出する操舵トルク検出部からの操舵トルク信号、および、車速を検出する車速検出部からの車速信号を利用し、モータ制御部の制御動作に基づいて補助操舵力を出力する支援用のモータを駆動制御し、運転者の操舵力を軽減している。モータ制御部の制御動作では、上記の操舵トルク信号と車速信号に基づきモータに通電するモータ電流の目標電流値を設定し、この目標電流値に係る信号（目標電流信号）と、モータに実際に流れるモータ電流を検出するモータ電流検出部からフィードバックされるモータ電流信号との差を求め、この偏差信号に対して比例・積分の補償処理（ＰＩ制御）を行い、モータを駆動制御する信号を発生させている。
【０００３】
上記電動パワーステアリング装置で、そのモータとしてブラシレスモータを用いた装置は知られている。ブラシレスモータを用いた電動パワーステアリング装置は、ブラシとコミテータの間の電圧降下によるモータ出力の低下や変動がないため、安定した操舵補助力を得られる。またモータの慣性モーメントが、ブラシ付きモータに比較して小さいため、高速直進時の操舵ハンドルの切り返し時に良好な操舵フィーリングを得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ブラシレスモータを用いた電動パワーステアリング装置では、モータの回転角に応じてモータ電流の通電量を制御することが必要となるため、フィードバック制御用検出部として、モータ電流を検出するモータ電流検出部に加えて、モータ回転角（電気角）を検出するモータ回転角検出部を設け、これらの出力信号をモータ制御部へフィードバックさせる。モータ制御部では、モータ電流とモータ回転角を考慮に入れてブラシレスモータをＰＷＭ駆動するためのモータ制御信号を生成する。ここでモータ回転角すなわち「電気角」とは、ロータに設けられたマグネットとその近傍に配置される磁気検出素子とによって、マグネットの位置に基づいて得られるロータの角度である。ロータの端部には、例えば、４個のマグネット（一対のＮ極とＳ極から成る）が円周方向に配列されている。ロータの端部の所定箇所の円周方向には、８個のＮ極とＳ極が交互に等間隔で配置されている。ロータが回転すると、Ｎ極とＳ極による磁気が交互に磁気検出素子に作用しする。上記の構成では、ロータの１回転（機械角３６０°）で４周期分の電気角が生じる。ロータの１／４回転が１周期分の電気角３６０°に対応している。ロータの回転位置は電気角によって求められ、この電気角を参照してブラシレスモータに供給されるモータ電流の位相が制御される。
【０００５】
ブラシレスモータを用いた電動パワーステアリング装置でのモータ制御部によるフィードバック制御に基づくモータ制御プロセスは、大きく分けると、（１）電気角を検出して読み込む、（２）モータ電流を検出して３相２相変換（３相−ｄｑ）を行う、（３）ＰＩ制御を行う、（４）２相３相変換（ｄｑ−３相）を行う、という４つのステップに分けられる。さらに、これらの４つのステップは、モータ電流のフィードバック制御に係る部分（ステップ（２），（３））と、電気角を利用してモータ制御信号を生成する制御に係る部分（ステップ（１），（４））とに分けることができる。モータ制御部はマイクロコンピュータで構成されるので、上記の４つのステップはソフトウェア構成に基づいて実現される。
【０００６】
モータ制御部に使用されるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）が動作速度の速い高性能のものであるならば、たとえモータが高速回転状態になったとしても、ＣＰＵの動作性能上、上記の４つのステップを常に行っても問題は生じない。しかしながら、製作コストの観点から使用されるマイクロコンピュータが比較的に動作速度の遅い性能を有する場合には、モータが高速回転状態になると、３相正弦波が崩れ、制御性能が悪化するという問題が起きる。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、ブラシレスモータを用いた電動パワーステアリング装置においてモータ制御部に動作速度の遅いマイクロコンピュータを使用したとしても制御性能の悪化を防止する電動パワーステアリング装置とその制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る電動パワーステアリング装置とその制御方法は、上記目的を達成するために、次の通り構成される。
【０００９】
本発明に係る電動パワーステアリング装置（請求項１に対応）：この電動パワーステアリング装置では、操舵トルクを補助するモータとしてブラシレスモータを備えている。ブラシレスモータは、少なくとも３相のモータ電流でＰＷＭ駆動され、ステアリング系に操舵トルクを与える。電動パワーステアリング装置は、さらに、ステアリングホイールの操作に応じた操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出部と、少なくとも操舵トルク信号に基づいて決まる目標電流を設定する目標電流設定部と、ブラシレスモータへ供給される上記モータ電流を検出してモータ電流信号を出力するモータ電流検出部と、ブラシレスモータの電気角信号を検出する電気角検出部（モータ回転角検出部）と、目標電流とモータ電流の偏差信号を演算する偏差演算部と、ブラシレスモータの動作を制御するモータ制御部とを備えている。モータ制御部は、モータ電流検出部から出力されるモータ電流信号を読み込み、３相−２相変換を行い、読み込んだモータ電流信号を用いて偏差演算部で偏差信号を演算し、偏差信号をＰＩ制御する第１制御要素（モータ電流信号のフィードバックによるＰＩ制御）と、電気角検出部から出力される電気角信号を読み込み、読み込んだ電気角信号を用いて２相−３相変換を行い、モータ制御信号を生成し、このモータ制御信号によってブラシレスモータを駆動するモータ電流を生成する第２制御要素（電気角に基づくモータの駆動制御）を有し、かつ第１制御要素による制御の実行周期を第２制御要素による制御の実行周期よりも長くしている。
【００１０】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御方法（請求項２に対応）：この制御方法は、ステアリングホイールの操作に応じた操舵トルクを検出し、操舵トルクに応じて決まる目標電流を設定し、この目標電流に対してブラシレスモータへ供給されるモータ電流を検出しフィードバックしてモータ制御信号を生成し、このモータ制御信号を利用してブラシレスモータを少なくとも３相のモータ電流でＰＷＭ駆動する方法であり、ブラシレスモータへ供給されるモータ電流を検出してモータ電流信号を出力するモータ電流検出部と、ブラシレスモータの電気角信号を検出する電気角検出部と、目標電流とモータ電流の偏差信号を演算する偏差演算部を備える電動パワーステアリング装置に適用される制御方法である。この制御方法は、電気角検出部からの電気角信号を読み込む第１ステップと、モータ電流検出部からのモータ電流信号を読み込み、３相−２相変換を行う第２ステップと、読み込んだモータ電流信号を用いて偏差演算部で偏差信号を演算し、偏差信号をＰＩ制御する第３ステップと、読み込んだ電気角信号を用いて２相−３相変換を行い、モータ制御信号を生成し、モータ電流を生成する第４ステップとを有し、第１ステップから第４ステップまでの制御プロセスをモータ制御に問題が起きない程度の比較的に長い周期で実行し、その合間の期間では第１ステップと前記第４ステップのみを繰返して実行する方法である。
【００１１】
上記の電動パワーステアリング装置またはその制御方法では、モータ制御部によるモータ電流信号のフィードバックによるＰＩ制御（第１制御要素、または第２ステップおよび第３ステップ）と、電気角に基づくモータの駆動制御（第２制御要素、または第１ステップおよび第４ステップ）について、前者の処理を適当に省略することにより、モータ制御部を構成するマイクロコンピュータでの電流フィードバック制御部分の処理負担を軽減し、高回転時にブラシレスモータに供給される正弦波状の３相モータ電流の崩れを防止することが可能となる。電動パワーステアリング装置の制御全体において、マイクロコンピュータにとって処理負担が重い電流フィードバック制御部分の周期を実質的に延長することによって、負担を軽減する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成要素の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００１４】
図１を参照して本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体的構成を説明する。電動パワーステアリング装置１０は例えば乗用車両に装備される。電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１に連結されるステアリング軸１２等に対して補助用の操舵トルクを与えるように構成されている。ステアリング軸１２の上端はステアリングホイール１１に連結され、下端にはピニオンギヤ１３が取り付けられている。ピニオンギヤ１３に対して、これに噛み合うラックギヤ１４ａを設けたラック軸１４が配置されている。ピニオンギヤ１３とラックギヤ１４ａによってラック・ピニオン機構１５が形成される。ラック軸１４の両端にはタイロッド１６が設けられ、各タイロッド１６の外側端には前輪１７が取り付けられる。上記ステアリング軸１２に対し動力伝達機構１８を介してブラスレスモータ１９が設けられている。ブラシレスモータ１９は、操舵トルクを補助する回転力（トルク）を出力し、この回転力を、動力伝達機構１８を経由して、ステアリング軸１２に与える。またステアリング軸１２には操舵トルク検出部２０が設けられている。操舵トルク検出部２０は、運転者がステアリングホイール１１を操作することによって生じる操舵トルクをステアリング軸１２に加えたとき、ステアリング軸１２に加わる当該操舵トルクを検出する。また２１は車両の車速を検出する車速検出部であり、２２はコンピュータ（マイクロコンピュータ等）で構成される制御装置である。制御装置２２は、操舵トルク検出部２０から出力される操舵トルク信号Ｔと車速検出部２１から出力される車速信号Ｖを取り入れ、操舵トルクに係る情報と車速に係る情報に基づいて、ブラシレスモータ１９の回転動作を制御する駆動制御信号ＳＧ１を出力する。またブラシモータ１９には、レゾルバ等によって構成されるモータ回転角検出部２３が付設されている。モータ回転角検出部２３の回転角（電気角）に係る信号ＳＧ２は制御装置２２に入力されている。上記のラック・ピニオン機構１５等は図１中で図示しないギヤボックス２４に収納されている。
【００１５】
上記において電動パワーステアリング装置１０は、通常のステアリング系の装置構成に対し、操舵トルク検出部２０、車速検出部２１、制御装置２２、ブラシレスモータ１９、動力伝達機構１８を付加することによって構成されている。
【００１６】
上記構成において、運転者がステアリングホイール１１を操作して自動車の走行運転中に走行方向の操舵を行うとき、ステアリング軸１２に加えられた操舵トルクに基づく回転力はラック・ピニオン機構１５を介してラック軸１４の軸方向の直線運動に変換され、さらにタイロッド１６を介して前輪１７の走行方向を変化させようとする。このときにおいて、同時に、ステアリング軸１２に付設された操舵トルク検出部２０は、ステアリングホイール１１での運転者による操舵に応じた操舵トルクを検出して電気的な操舵トルク信号Ｔに変換し、この操舵トルク信号Ｔを制御装置２２へ出力する。また車速検出部２１は、車両の車速を検出して車速信号Ｖに変換し、この車速信号Ｖを制御装置２２へ出力する。制御装置２２は、操舵トルク信号Ｔおよび車速信号Ｖに基づいてブラシレスモータ１９を駆動するためのモータ電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を発生する。ブラシレスモータ１９は３相ブラシレスモータであり、そのモータ電流はＵ相とＶ相とＷ相から成る３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗである。上記の駆動制御信号ＳＧ１は３相であるモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗである。このようなモータ電流によって駆動されるブラシレスモータ１９は、動力伝達機構１８を介して補助の操舵トルクをステアリング軸１２に作用させる。以上のごとくブラシレスモータ１９を駆動することにより、ステアリングホイール１１に加えられる運転者による操舵力が軽減される。
【００１７】
次に図２を参照して制御装置２２の構成を説明する。図２は、制御装置２２の内部構成であって３相のブラシレスモータ１９のトルクを制御するための回路構成を示す。
【００１８】
制御装置２２の内部には、目標電流設定部３１と、モータ制御部３２と、モータ電流に係る検出信号のフィードバック部３３と、モータ回転角（または電気角という）を検出するモータ回転角検出部２３とが設けられている。本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０では、補助操舵トルクを出力するモータとして、前述の通り、３相ブラシレスモータ１９を用いている。このブラシレスモータ１９では、ブラシレスモータ１９の回転子（回転軸）の電気角に応じてモータ電流の通電量を制御することが必要となるので、３相であるモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうちの例えば２相にモータ電流検出部３５，３６を設けてモータ電流の通電量を検出すると共に、上記のモータ回転角検出部２３を設けて電気角を検出している。ブラシレスモータ１９は、制御装置２２の内部に設けられた上記の目標電流設定部３１とモータ制御部３２に基づいて、かつモータ回転角検出部２３と２つのモータ電流検出部３５，３６のそれぞれから出力される検出信号を利用することによって、ＰＷＭ駆動される。
【００１９】
ブラシレスモータ１９のモータ回転角検出部２３は、ブラシレスモータ１９に付設されたレゾルバ２３ｃとＲＤ(Resolver-Digital)変換部２３ｄから構成されている。ＲＤ変換部２３ｄは励磁電流をレゾルバ２３ｃへ送り、レゾルバ２３ｃからの出力信号はＲＤ変換部２３ｄへ送られる。ＲＤ変換部２３ｄは、レゾルバ２３ｃからの出力信号に基づいてブラシレスモータ１９の回転子の回転位置に係る電気角信号（θ）を取り出して出力する。
【００２０】
制御装置２２において、操舵トルク検出部２０から出力される操舵トルク信号Ｔと車速検出部２１から出力される車速信号Ｖは目標電流設定部３１に入力されている。目標電流設定部３１はトルク電流指令部３１ａと界磁電流指令部３１ｂを備える。目標電流設定部３１では、操舵トルク信号Ｔと車速信号Ｖに基づいて、トルク電流（ｑ軸電流）指令部３１ａと界磁電流（ｄ軸電流）指令部３１ｂのそれぞれからブラシレスモータ１９のｑ軸目標電流（Ｉｑ^*）とｄ軸目標電流（Ｉｄ^*）が設定され、出力される。
【００２１】
本実施形態によれば、モータ制御部３２による３相ブラシレスモータ１９のトルク制御は、高速かつ正確なトルク応答を得るため、ベクトル制御に基づいている。ここでベクトル制御について説明する。３相ブラシレスモータ１９のトルクは、３相であるモータ電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）の大きさ（トルク）と位相によって決定される。ベクトル制御によれば、ブラシレスモータ１９の固定子巻線に供給されるモータ電流を、ブラシレスモータ１９の内部で確立された主磁束方向に磁束を作る電流成分（磁束電流）と、これに対して位相的に９０°進んだ、トルクを直接制御する電流成分（トルク電流）とに分けて、独立に制御する。ベクトル制御でトルク制御されるブラシレスモータ１９ではその内部でｄｑ軸座標系が定義される。ｄｑ軸座標系は、回転軸と回転子から成る部分の横断面で中心点から磁石のＮ極に向かう主磁束方向をｄ軸（磁束軸）とし、このｄ軸に対して位相的に９０°進む方向をｑ軸（トルク軸）として定義される。上記の磁束電流はｄ軸方向に磁界を作る電流成分すなわちｄ軸電流であり、上記のトルク電流はｑ軸方向に磁界を作る電流成分すなわちｑ軸電流として定義される。ｄ軸電流（Ｉｄ）とｑ軸電流（Ｉｑ）は、３相であるモータ電流（Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗ）との間で、主磁束の固定子に対する回転角度を用いてよく知られた所定変換式によって関係づけられている。ｄ軸電流とｑ軸電流はｄｑ軸座標系上の２軸直流電流である。従って上記ベクトル制御ではブラシレスモータ１９のモータ電流である３相の瞬時電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄｑ軸座標系上の２軸直流電流Ｉｄ，Ｉｑに変換し、モータ制御部３２では直流電流であるｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑの状態で制御処理が行われる。
【００２２】
目標電流設定部３１から出力された上記のｑ軸目標電流Ｉｑ^*とｄ軸目標電流Ｉｄ^*は、ブラシレスモータ１９の供給されるモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの目標値を与えるものである。ｑ軸目標電流Ｉｑ^*とｄ軸目標電流Ｉｄ^*はモータ制御部３２に入力される。モータ制御部３２で、ｑ軸目標電流Ｉｑ^*は偏差演算部４１でフィードバック電流信号（モータ電流に係るｑ軸検出電流信号）Ｉｑ_actが減算されて偏差信号が算出され、偏差信号はＰＩ制御部４２に入力される。ＰＩ制御部４２は、偏差信号にＰＩ補償処理を施し、ｑ軸目標電流に追従するｑ軸目標電圧Ｖｑを出力する。ｄ軸目標電流Ｉｄ^*は偏差演算部４３でフィードバック電流信号（モータ電流に係るｄ軸検出電流信号）Ｉｄ_actが減算されて偏差信号が算出され、偏差信号はＰＩ制御部４４に入力される。ＰＩ制御部４４は、偏差信号にＰＩ補償処理を施し、ｄ軸目標電流に追従するｄ軸目標電圧Ｖｄを出力する。ｑ軸およびｄ軸の目標電圧Ｖｑ，Ｖｄは、それぞれ、ｄｑ−３相変換部４５に出力される。
【００２３】
なお、ＰＩ制御部４２，４４とｄｑ−３相変換部４５の間には非干渉化制御部などが設けられ、非干渉化制御補正が行われるが、この実施形態では説明の便宜上図示が省略されている。
【００２４】
ｄｑ−３相変換部（直流・交流変換部）４５は、ｄ軸およびｑ軸の補正目標電圧Ｖｄ，Ｖｑを下記の（数１）に示した変換式に基づく変換処理によって、かつＲＤ変換部２３Ｄから与えられる電気角信号θを用いて、３相目標電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換して出力する。計算の実際では（数１）で明らかなように、２相の目標電圧Ｖｕ，Ｖｗを算出し、その後で目標電圧Ｖｕ，Ｖｗを用いて目標電圧Ｖｖを算出している。これらの３相目標電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗはモータ駆動部４６に入力される。
【００２５】
【数１】

【００２６】
モータ駆動部４６はＰＷＭ電圧発生部４７とＦＥＴスイッチング回路（インバータ回路）４８を含んで構成されている。ＰＷＭ電圧発生部４７は、３相目標電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに対応したＰＷＭ制御の電圧信号ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬを生成してＦＥＴスイッチング回路４８に対して出力する。ＦＥＴスイッチング回路４８は、ＰＷＭ制御電圧信号に対応してＦＥＴをスイッチングすることにより３相のモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが流れるようにする。
【００２７】
３相のモータ電流の伝送路のうちの２つの伝送路には上記のごとくモータ電流検出部３５，３６が設けられている。モータ電流検出部３５，３６は、ブラシレスモータ１９に対して供給される３相のモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうちの２つのモータ電流Ｉｕ，Ｉｗを検出してフィードバック部３３の相電流Ａ／Ｄ変換部４９に供給する。相電流Ａ／Ｄ変換部４９はアナログ値のモータ電流Ｉｕ，Ｉｗをディジタル値に変換する。ディジタル値にされたモータ電流Ｉｕ，Ｉｗは３相−ｄｑ変換部（交流・直流変換部）５０に入力される。３相−ｄｑ変換部５０では、モータ電流Ｉｕ，Ｉｗに基づいて残りのモータ電流Ｉｖが算出され、下記の（数２）に示した変換式とＲＤ変換部２３ｄから与えられる電気角信号θとを用いて、２相のｄ軸直流電流Ｉｄ_actとｑ軸直流電流Ｉｑ_actに変換する。ｄ軸とｑ軸の直流電流Ｉｄ_act，Ｉｑ_actは、それぞれ、前述したモータ電流に係るｄ軸検出電流信号とｑ軸検出電流信号のことである。
【００２８】
【数２】

【００２９】
３相−ｄｑ変換部５０から出力されたｄ軸検出電流信号Ｉｄ_actはフィードバック伝送路を経由して偏差演算部４３にフィードバックされる。３相−ｄｑ変換部５０から出力されたｑ軸検出電流信号Ｉｑ_actは、フィードバック伝送路を経由して偏差演算部４１にフィードバックされる。
【００３０】
次に、上記の構成を有する制御装置２２において、ブラシレスモータ１９のトルクを制御するモータ制御部３２の制御機能について説明する。
【００３１】
前述の通り制御装置２２はコンピュータで構成され、モータ制御部３２の主要部（前半部分）はソフト的構成で実現される。すなわち、電動パワーステアリング装置の制御全体は、制御装置２２によるソフト的構成を利用して実現される。ここでモータ制御部３２の主要な制御機能を制御工程（制御ステップ）として大きく分けると、次の通りである。
【００３２】
制御工程（１）：
モータ回転角検出部２３による電気角信号θの読込み処理
制御工程（２）：
モータ電流検出部３５，３６および相電流Ａ／Ｄ変換部４９によるモータ電流の検出、および３相−ｄｑ変換部５０による３相−２相変換処理
制御工程（３）：
偏差演算部４１，４３による偏差演算処理、およびＰＩ制御部４２，４４による制御処理（フィードバック制御）
制御工程（４）：
電気角信号θを利用するｄｑ−３相変換部４５による２相−３相変換処理
【００３３】
図２に示したモータ制御部３２においては、上記の各制御工程（１）〜（４）のそれぞれを実行する箇所に対応させて数字（１），（２），（３），（４）が表記されている。本実施形態によるモータ制御部３２では上記の制御工程（１）〜（４）を次のように実行する。
【００３４】
図３にモータ制御部３２で実行される２種類の基本的な制御プロセス（制御方法）（Ａ），（Ｂ）を示す。制御プロセス（Ａ）は、通常の制御プロセスであり、上記の４つの制御工程（１）〜（４）のすべてが（１）から（４）の順序で実行される制御プロセスである。制御プロセス（Ｂ）は、簡略化した制御プロセスであり、上記の４つの制御工程（１）〜（４）のうち（２）と（３）が省略され、（１）と（４）のみが図示順序で実効される制御プロセスである。本来的には制御プロセス（Ａ）が繰返し実行されることが望ましいが、コンピュータの性能と負担を考慮して、本実施形態では簡略した制御プロセス（Ｂ）を用意し、制御プロセス（Ａ）と制御プロセス（Ｂ）を適宜に組み合せて全体の制御を行うように構成している。
【００３５】
図３に示した制御プロセス（Ａ），（Ｂ）では、横軸は時間軸を示し、矢印のごとく左から右に向かってプロセスは進行している。図３では、制御工程（１）〜（４）の各々の工程に要する時間は同じであるように示されているが、実際には制御工程ごとで時間は異なる。通常、制御工程（２），（３）はモータ制御部３２にとって処理負担は重くなっており、処理時間は長くなっている。
【００３６】
そこでモータ制御部３２による制御方法では、一例として、図４に示すごとく制御プロセス（Ａ）を実行する間に３回の制御プロセス（Ｂ）を実行するようにしている。すなわち、常に通常の制御プロセス（Ａ）を実行せず、通常の制御プロセス（Ａ）の実行回数を少なくし、簡略した制御プロセス（Ｂ）の実行回数を多くするように全体の制御を組み立てている。この制御方法によれば、制御工程（２），（３）を適宜に間引くことにより、制御工程（２）（モータ電流の検出と３相２相変換処理）と制御工程（３）（フィードバックによるＰＩ制御処理）の実行周期Ｔ１を、実質的に延長化し、制御工程（１），（４）の実行周期よりも長くしている。
【００３７】
上記の制御方法をＵ相のモータ電流の関係で示すと、図５に示すごとくなる。図５において、５１は正弦波であるＵ相モータ電流Ｉｕであり、折れ線５２は通常の制御プロセス（Ａ）のみで制御が実行された場合の例であり、折れ線５３は簡略した制御プロセス（Ｂ）を加えたプロセスで制御された場合の例である。折れ線５３の方が、実行周期が小さくなっている分、モータ電流Ｉｕへの追従性が高くなっている。折れ線５２は追従性が悪く、正弦波であるモータ電流Ｉｕに対して崩れた形になっている。従って、折れ線５２の特性が生じやすくなるように、制御プロセスの（Ａ）と（Ｂ）を組み合せ、かつ制御プロセス（Ａ）の実行周期を長くして、電動パワーステアリング装置１０の全体制御を行うように制御ソフトが設定される。
【００３８】
上記の電動パワーステアリング装置１０における制御装置２２のモータ制御部３２による制御方法では、モータ電流信号のフィードバックによるＰＩ制御と、電気角信号に基づくモータの駆動制御とについて、前者の処理を適当に省略することにより、モータ制御部３２におけるモータ電流フィードバック制御部分の処理負担が軽減される。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、電動パワーステアリング装置の制御装置において、モータ電流の検出および３相２相変換処理とフィードバックによるＰＩ制御処理に関する制御の実行周期を延長化したので、モータ電流フィードバック制御部分の処理負担を軽減し、高回転時にブラシレスモータに供給される正弦波状の３相モータ電流の崩れを防止できる。
【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全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御装置内の電気回路構成を示すブロック構成図である。
【図３】制御装置内のモータ制御部で実行される基本的な制御プロセスを説明する図である。
【図４】本発明に係る制御プロセスを説明する図である。
【図５】Ｕ相のモータ電流と本発明に係る制御プロセスの関係を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリング軸
１７ 前輪
１９ ブラシレスモータ
２０ 操舵トルク検出部
２１ 車速検出部
２２ 制御装置
３１ 目標電流設定部
３２ モータ制御部

Claims (2)

1. ステアリングホイールの操作に応じた操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出手段と、
   少なくとも３相のモータ電流でＰＷＭ駆動され、ステアリング系に操舵トルクを与えるブラシレスモータと、
   少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて決まる目標電流を設定する目標電流設定手段と、
   前記ブラシレスモータへ供給される前記モータ電流を検出してモータ電流信号を出力するモータ電流検出手段と、
   前記ブラシレスモータの電気角信号を検出する電気角検出手段と、
   前記目標電流と前記モータ電流の偏差信号を演算する偏差演算手段と、
   前記モータ電流検出手段から出力される前記モータ電流信号を読み込み、３相−２相変換を行い、読み込んだ前記モータ電流信号を用いて前記偏差演算手段で前記偏差信号を演算し、前記偏差信号をＰＩ制御する第１制御要素と、前記電気角検出手段から出力される前記電気角信号を読み込み、読み込んだ前記電気角信号を用いて２相−３相変換を行い、モータ制御信号を生成し、このモータ制御信号によって前記ブラシレスモータを駆動する前記モータ電流を生成する第２制御要素を有し、前記第１制御要素による制御の実行周期を前記第２制御要素による制御の実行周期よりも長くしたモータ制御手段と、
   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. ステアリングホイールの操作に応じた操舵トルクを検出し、前記操舵トルクに応じて決まる目標電流を設定し、この目標電流に対してブラシレスモータへ供給されるモータ電流を検出しフィードバックしてモータ制御信号を生成し、このモータ制御信号を利用して前記ブラシレスモータを少なくとも３相のモータ電流でＰＷＭ駆動する電動パワーステアリング装置であり、
   前記ブラシレスモータへ供給される前記モータ電流を検出してモータ電流信号を出力するモータ電流検出手段と、前記ブラシレスモータの電気角信号を検出する電気角検出手段と、前記目標電流と前記モータ電流の偏差信号を演算する偏差演算手段を備える電動パワーステアリング装置に適用される制御方法であり、
   前記電気角検出手段からの前記電気角信号を読み込む第１ステップと、
   前記モータ電流検出手段からの前記モータ電流信号を読み込み、３相−２相変換を行う第２ステップと、
   読み込んだ前記モータ電流信号を用いて前記偏差演算手段で前記偏差信号を演算し、前記偏差信号をＰＩ制御する第３ステップと、
   読み込んだ前記電気角信号を用いて２相−３相変換を行い、前記モータ制御信号を生成し、前記モータ電流を生成する第４ステップとを有し、
   前記第１ステップから前記第４ステップまでの制御プロセスを所定周期で実行し、その合間の期間では前記第１ステップと前記第４ステップのみを繰返し実行することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。

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