JP3915964B2 - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において操舵補助トルクを発生させる電動パワーステアリング装置に係わり、保舵状態においてアシストモータの電流制限を実行する電動パワーステアリング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動パワーステアリング装置は、ハンドル操作によりステアリングシャフトに発生する操舵トルクをトルクセンサ（操舵トルク検出手段）により検出し、それに応じてステアリングシャフト等に取り付けられたアシストモータ（以下、場合により単にモータという）に電流を流して操舵補助トルクを発生させるものである。そのためのアシストモータの電流制御には、通常四つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で構成されるＨブリッジ回路を用い、このＨブリッジ回路よりなる駆動回路（モータ駆動手段）を介してアシストモータをＰＷＭ（パルス幅変調）方式で駆動する。そして、検出された操舵トルクに応じて電流指令値が演算され、例えば、前記電流指令値に基づく電流制御信号（例えば、ＰＷＭ駆動のデューティ比を決める信号）の値と実際のアシストモータの電流値との差（偏差）に応じて、前記電流制御信号を修正するフィードバック制御により、前記アシストモータの電流値を操舵トルクに応じた好ましい値に制御する。
ここで、前記電流指令値の演算や、上記フィードバック制御処理を含む前記電流制御信号の生成などは、通常マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を含む制御回路によって行われる。
【０００３】
ところでこの種の装置では、操舵がなされていない保舵状態（モータ回転数や操舵補助トルクの変化がほぼゼロで、さらにモータ回転数がほぼゼロの状態）においてモータの電流制限（即ち、モータ電流の最大値を１００％未満に減少させる処理）を行うことが好ましい。保舵状態では、通常大きな操舵補助トルクを必要としないので、無駄な電力消費や発熱を確実に回避するためである。また、ハンドル端当て操作状態（ラックエンド状態）でかつ保舵状態であるような場合には、運転者がハンドルを意識的に切り増ししていないにもかかわらず、操舵補助トルクが無駄に大きく発生している（即ち、過大なモータ電流が流れている）恐れがあり、このような状況は、確実に回避すべきだからである。
そこで従来では、モータの回転（或いはハンドルの回転）を検出する回転センサを設けて、この回転センサによって得られた回転数のデータによって上述したような保舵状態（特に、ラックエンドでの保舵状態）を判定し、その判定結果に基づいて電流制限を実行する構成となっていた。
【０００４】
なお、上記回転センサは、モータ回転数を利用した他の制御にも利用可能である。
例えば、この種の装置では、操舵フィーリングの向上等を図るべく、モータの回転数を考慮したより高度なモータの制御を行うこともある。例えば、高速走行時などにハンドル操作の手応え感を増すために、ハンドル角速度（即ち、モータ回転数）の負帰還による制御を付加する場合がある。これは、モータの電流（即ち、操舵補助トルク）の大きさをハンドル角速度の大きさに応じて減らし、場合によっては操舵トルクと反対方向の操舵補助トルクを発生させるものであり、これによりハンドル操作の手応え感を車速などに応じたより好ましいものにするためのものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなモータ回転数を使用した制御では、モータ回転数のデータを必要な程度に精度良く得られることが当然必要であり、この回転数のデータが不正確になると、必要な操舵補助トルクが発生されないなどの不具合をかえって生じさせてしまうことになりかねない。
ところが、そのためにモータ回転数を検知するための回転センサ（例えば、モータの回転角度又は回転角速度を検出するセンサ、或いはハンドル又はステアリングシャフトの回転角度又は回転角速度を検出するセンサ）を設けることは、コスト面や車両への搭載性（装置の組付け性や小型化）の面から困難であり、市場ではそのような回転センサを設けない回転センサレスの構成が強く望まれている。というのは、このような回転センサを設けようとすると、そのセンサ自体のコストが装置コストに上乗せされ、かつ、そのセンサ自体の配置スペースが車両内に必要になるとともに、車両において前述の駆動回路や制御回路が収納される制御ユニットから、このようなセンサ類が配置される箇所（例えばアシストモータの配置個所）まで、そのセンサのための信号線や電源線を敷設するというめんどうな作業や、その信号線等の敷設のためのスペースが、さらに必要となるからである。
【０００６】
そのために近年では、例えば特開平１１−５９４６３号公報に開示されているように、制御ユニット内の演算回路（例えば、前述のマイコンよりなる制御回路）において、モータの電流ＩＭと電圧ＶＭ（印加電圧）と抵抗値Ｒから下記式（１）によりモータの回転数ωをリアルタイムに推定演算して求めることが提案されている。なお、Ｋはモータの誘起電圧定数である。
ω＝１／Ｋ・（ＶＭ−Ｒ・ＩＭ） …（１）
また上記公報には、上記式（１）の演算で使用するための抵抗値Ｒを、回転数ωがゼロになっていること（即ち、保舵状態であること）を判定して、上記式（１）においてω＝０として得られる下記式（２）から適宜演算して求める技術が提案されている。
Ｒ＝ＶＭ／ＩＭ …（２）
【０００７】
しかしながら、上記従来のパワーステアリング装置では、上記公報にも示されているように、操舵角センサ等の回転検出手段によって回転数ωがゼロになっていることを判定するか、或いはモータの電流制御信号（電動機電流信号）が通常の操舵における最大値（最大目標電流信号）を越えている場合に回転数ωがゼロになっていると判定して、前記抵抗値Ｒを求める演算を実行する構成となっていた。
このため、以下のような問題があった。
即ち、操舵角センサ等の回転検出手段を用いる場合には、せっかく回転数ωを演算推定する構成であるにもかかわらず、回転センサレスの構成にならず、前述したような装置の高コスト化や車両への搭載性の悪化を招来する。さらにいえば、操舵角センサがあるのであれば、その出力を微分等すれば回転数ωの値が得られるのに、わざわざ抵抗値Ｒを求めてさらに回転数ωを推定演算する処理が無駄になっている。
【０００８】
また、いずれの場合にも、回転数ωがゼロになる状態とならなければ、抵抗値Ｒの最新値が得られないため、抵抗値Ｒをその時点でより正しい値に補正又は更新登録する学習の頻度が十分高くできず、温度による抵抗値Ｒの変化を十分に反映させることができない欠点がある。なお、経年変化によるモータの抵抗値の変化は、一般に緩やかであるが、温度に起因する変化（或いは変動）は、比較的短時間でその変化量も大きい。そのため、特にこの温度に起因する抵抗値変化を十分に反映させるためには、より頻繁な抵抗値Ｒの学習が必要になるが、従来の構成では、このような頻繁な学習ができないか、或いは不十分であった。特に、電流制御信号が最大値を越えた場合に回転数ωがゼロであると判定する構成では、回転数ωが実際にゼロとなっている状態を毎回判定できず、通常ではめったに行われないような特殊な操作（即ち、前記公報にも記載されているようにラックエンドで保舵しているような操作）が行われて回転数ωがゼロになったときに初めて、抵抗値Ｒの推定演算に基づく抵抗値Ｒの学習が実現されるから、学習頻度が極めて低く不十分であり、特に温度変化に起因する抵抗値Ｒの変化の影響を回転数ωの推定演算に反映することは、実際にはほとんど不可能となる。
したがって総括すると、従来では、回転センサレスの構成で、常に変化又は変動する抵抗値Ｒのデータを適正に確保して、このデータに基づき十分正確に回転数ωの推定演算を実行し、さらにこの回転数ωの推定値に基づいて回転数を利用した制御（特に電流制限制御）を的確に実行することができなかった。
そこで本発明は、回転センサレスの構成で、抵抗値Ｒのデータを適正に確保しつつ、このデータに基づき十分正確に回転数ωの推定演算を実行し、回転数ωを使用した制御（少なくとも、電流制限制御）を的確に実現するための、優れた機能を備えた電動パワーステアリング制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明による電動パワーステアリング制御装置は、車両の操舵系に連結されて操舵補助トルクを発生させるためのアシストモータを制御する制御ユニットと、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを有し、前記制御ユニットが、少なくとも前記操舵トルク検出手段による操舵トルク検出値を含むパラメータに基づいて、前記アシストモータを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記制御ユニットが、
前記アシストモータへの印加電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
前記アシストモータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記アシストモータの抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流、並びに前記モータ抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値から前記アシストモータの回転数を推定演算する回転数演算手段と、
少なくとも、前記操舵トルク検出値の変動量が既定値以下であり、かつ、前記回転数演算手段により推定演算される回転数の変動量が既定値以下になったことを条件として、保舵状態であると判断する操舵状態判定手段と、
少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流から、前記回転数がゼロであるとして前記アシストモータの抵抗値を推定演算するモータ抵抗値演算手段と、
このモータ抵抗値演算手段によって求められた抵抗値を、新たな抵抗値として前記抵抗値記憶手段に登録する抵抗値記憶処理手段と、
少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記アシストモータに流れる電流を制限する電流制限手段とを備えたものである。
【００１０】
なおここで、「抵抗値記憶手段」、「回転数演算手段」、「操舵状態判定手段」、「モータ抵抗値演算手段」、「抵抗値記憶処理手段」、及び「電流制限手段」は、例えばマイコンを含む回路とそのＲＯＭ等に登録されたプログラムにより実現される。なお、上記「制御ユニット」は、例えば、モータを制御するためのモータ駆動手段（例えば前述したＨブリッジ回路）と、このモータ駆動手段に所定の制御信号（例えば、電流制御信号）を出力してモータの作動状態（例えば、電流の大きさや方向）を制御するモータ制御手段（例えばマイコンを含む回路）とを備えているが、上記「回転数演算手段」等が、このモータ制御手段と同一の回路（共通のＣＰＵ）によって実現されていてもよい。
また、「モータ電圧検出手段」は、例えば、前述したＨブリッジ回路におけるモータ接続端子間の電位差をモータ電圧値として検出する回路である。
また、「モータ電流検出手段」は、例えば、前述したＨブリッジ回路の電源ライン上に接続されたシャント抵抗の両端子間の電位差をモータ電流値として検出する回路である。
【００１１】
また、回転数演算手段による回転数の推定演算は、例えば周期的に行えばよい（後述する他の発明でも同様）。
また、モータ抵抗値演算手段による上記抵抗値の推定演算は、操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されたときに毎回行う必要は、必ずしもない。
また、モータ抵抗値演算手段による推定演算は、前述した式（２）によるものである。
また、抵抗値記憶処理手段による抵抗値の更新登録は、モータ抵抗値演算手段による上記抵抗値の推定演算が実行されたときに無条件に実行するものでもよいし、例えば、推定演算された最新の抵抗値と抵抗値記憶手段の記憶値の差が規定の許容値を越えている場合にのみ実行するようにしてもよい（後述する発明でも同様）。
また、モータ抵抗値演算手段によって求められた抵抗値の抵抗値記憶処理手段による登録は、以前の抵抗値を消去して同じエリアに行う更新登録でもよいし、以前の抵抗値を残したまま別のエリアに登録するものでもよい（後述する発明でも同様）。
また、回転数の推定演算に使用する「最新の抵抗値」とは、登録された抵抗値が複数ある場合には、そのうちの最新のものであり、抵抗値の更新登録が未だ一度も行われていない場合には、初期値として登録された抵抗値（最初の基準値）である（後述する発明でも同様）。
【００１２】
この発明によれば、操舵状態判定手段が、操舵トルク検出値の変動量が既定値以下（例えばゼロ又はその近傍の値以下）であり、かつ、モータの回転数推定値の変動量が既定値以下（例えばゼロ又はその近傍の値以下）になったことを条件として、保舵状態であると判断する。即ち、トルク変動量と回転数変動量が小さい状態を、保舵判断の条件としている。このような状態は、回転数ωがゼロの状態（保舵状態）しかほとんどあり得ないので（トルク変動量と回転数変動量を小さく維持しつつハンドルを回転させることは困難であるため）、相当の精度で保舵状態が判断でき、しかも、必ずしもハンドル端当て操作状態のような特殊な状態に限られず、回転数ωが実際にゼロの状態が広く判定できる。
このため、回転センサレスの構成でありながら、上記保舵状態の判断に基づいて行われるモータ抵抗値演算手段による抵抗値の演算推定の頻度（即ち、温度変化及び経年変化を含めた最新の抵抗値の学習頻度）を、従来よりも格段に高めることができ、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、上記回転数演算手段による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、モータの電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
なおこの場合、回転センサが全く不要な構成となるので、もちろんそのための配線（制御ユニットと回転センサ間の信号線等）も不要となる。また、上記回転数演算手段による回転数の推定演算に使用する電圧や電流としては、例えば前述したような制御ユニット内の回路によって実現された前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されたものが使用されるため、この電圧や電流を検出するセンサやそのための配線を制御ユニット外に設ける必要もない。したがって、制御ユニット外のセンサ数や配線数が格段に低減された車両搭載性の高い安価な装置が実現できる。
【００１３】
また、この発明の好ましい一態様は、前記操舵状態判定手段が、保舵状態であると判断する条件として、前記モータ電流検出手段により検出されている電流が既定値以上であることをさらに付加したものである。
この場合、保舵状態の判断がより確実になる。というのは、モータの電流は、操舵トルクに応じて制御されるのが基本であるから、この場合、電流が相当量（既定値以上）あるということは、操舵トルクが相当量多くあるということである。そして、トルク変動量と回転数変動量を非常に小さく維持しつつ、相当量の操舵トルクでハンドルを回転させることは非常に困難であるから、トルク変動量と回転数変動量が非常に小さく、かつ操舵トルクが相当量あるということは、保舵状態以外にまずあり得ない。このため、保舵状態の判断がより確実になる。
ちなみに、アイスバーンなどの抵抗の極端に少ない路面上にタイヤがある場合には、トルク変動量と回転数変動量を小さく維持しつつハンドルを回転させることは可能であるが、このような状況でも、さらに操舵トルクを相当量に保ちつつハンドルを回転させることができないから、このような特殊な状況であっても、本態様であれば、誤った保舵判断（実際には、回転数がゼロでないのに保舵状態と判断してしまうこと）がなされてしまう可能性が極めて少ない。
【００１４】
なお、本態様における「既定値」（上述した保段判断のための電流のしきい値）は、上述したような作用効果をより高度に達成するためには、なるべく大きな値に設定することが好ましいが、あまりこの値を大きく設定すると、保舵判断の頻度（即ち、最新の抵抗値の学習頻度）が低下する傾向にあるため、そのバランスを考慮して上記「既定値」を設定すべきである。少なくとも、従来のようにモータの最大電流値以上とすることは、避けなければならない。
但し、後述するように、モータ温度による抵抗値の補正（温度補正）を行う態様の場合には、上述した学習頻度の低下の問題は考慮する必要はなく、上記「既定値」は大きな値とすることが好ましい（この場合には、最大電流値としてもよい）。というのは、後述の温度補正がなされれば、温度変化に対する学習を行う必要がなくなり、モータ電流値の初期的なばらつき（製品毎のばらつき）や長時間をかけて徐々に変化する経年変化の影響を反映させるためにのみ、最新の抵抗値の推定演算を実行すればよいからである。
【００１５】
また、この発明の好ましい他の態様は、前記モータ抵抗値演算手段が、前記推定演算を実行する条件として、前記操舵状態判定手段が、保舵状態であることを判断している時間が規定時間を越えたことをさらに付加したものである。
この場合、抵抗値の推定演算の精度がさらに高まる。実際には保舵状態でないのに瞬間的に前述した保段判断の条件が成立して、抵抗値の推定演算が実行されてしまう可能性がなくなるからである。
【００１６】
また、本願第２の発明は、前記第１の発明と同様の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記制御ユニットが、
前記アシストモータに流れる電流を制御するためのモータ駆動手段と
前記アシストモータへの印加電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
前記電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記アシストモータの抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流、並びに前記モータ抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値から前記回転数を推定演算する回転数演算手段と
少なくとも、前記操舵トルク検出値の変動量が既定値以下であり、かつ、前記回転数演算手段により推定演算される回転数の変動量が既定値以下であることを条件として、安定操舵状態であること、さらには保舵状態であることを判断する操舵状態判定手段と、
少なくとも、前記操舵状態判定手段によって安定操舵状態であることが判断されており、かつ、前記モータ電流検出手段により検出されている電流がゼロでないこと（即ち、後述する式（３）による演算が可能となるような電流値が存在していること）を条件として、前記電流の大きさが低下する方向に前記モータ駆動手段の制御信号を一時的かつ強制的に変化させる電流低減制御手段と、
この電流低減制御手段による前記制御信号の変化の開始前後における、前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流から、前記回転数の変化がゼロであるとして前記アシストモータの抵抗値を推定演算するモータ抵抗値演算手段と、
このモータ抵抗値演算手段によって求められた抵抗値を、新たな抵抗値として前記抵抗値記憶手段に登録する抵抗値記憶処理手段と、
少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記アシストモータに流れる電流を制限する電流制限手段とを備えたものである。
【００１７】
なおここで、「抵抗値記憶手段」、「回転数演算手段」、「操舵状態判定手段」、「電流低減制御手段」、「モータ抵抗値演算手段」、「抵抗値記憶処理手段」、及び「電流制限手段」は、例えばマイコンを含む回路とそのＲＯＭ等に登録されたプログラムにより実現され、やはり、前述したモータ制御手段と同一の回路によって実現されていてもよい。
また、「モータ駆動手段」は、例えば前述したＨブリッジ回路である。
また、「安定操舵状態」とは、急激な操舵がなされていない状態（回転数の変化がほぼゼロの状態）であり、保舵状態（回転数がゼロ）と、ゆっくりした操舵状態（回転数がほぼ一定の状態）とを含む。この第２の発明における抵抗値演算手段における抵抗値の推定演算は、回転数がゼロであることを必ずしも前提とせず、回転数の変化（角加速度）がゼロ（厳密には、所定の誤差範囲内でほぼゼロであればよい）であることを前提とするものであるからである。
また、同様の理由から、本発明の「操舵状態判定手段」は、抵抗値推定演算の前提条件である安定操舵状態と、電流制限制御の前提条件である保舵状態とを、例えば別個に判定するものである。そして、安定操舵状態を判定するためのトルク変動量やモータ回転数変動量に対するしきい値としての「既定値」は、必ずしもゼロ近傍である必要性はなく、保舵状態の判断のための「既定値」とは別個の比較的大きな値に設定してもよい。但し、抵抗値推定演算の前提条件である安定操舵状態を保舵状態のみに限定的にとらえて、単一の「既定値」で実質的に保舵状態のみを判定するような態様も含まれる。
【００１８】
また、モータ抵抗値演算手段による上記抵抗値の推定演算は、操舵状態判定手段によって安定操舵状態であることが判断されたときに毎回行う必要は、必ずしもない。
また、モータ抵抗値演算手段による抵抗値Ｒの推定演算は、具体的には下記式（３）により行う。
Ｒ＝（ＶＭ０−ＶＭ１）／（ＩＭ０−ＩＭ１） …（３）
ここで、ＶＭ０，ＩＭ０は、電流低減制御手段による電流変化開始直前（制御信号変化開始直前）の電圧と電流であり、ＶＭ１，ＩＭ１は、電流低減制御手段による電流変化開始直後（制御信号変化開始直後）の電圧と電流である。また、上記式（３）は、電流変化の開始直前直後における各電圧と電流から前述の式（１）でそれぞれ求められる回転数（又は誘起電圧）が等しいとして導かれるものである。
また、電流低減制御手段による電流変化（制御信号変化）の幅は、上記式（３）が成立する限りにおいて、必ずしも限定されるものではないが、操舵上の違和感の発生と上記推定演算の精度を考慮して設定すべきである。というのは、電流変化の幅が大きすぎると、一時的であるにせよ、操舵補助トルクが急低下して操舵トルクが急増するので、操作者が操舵上の違和感（操舵違和感）を感じる恐れが高くなる。また一方、電流変化の幅が小さすぎると、上記式（３）による抵抗値の推定演算の精度が劣化する恐れがある。そこで、このようなバランスを考慮して、上記電流変化の幅を設定すべきである。具体的には、例えばモータのその時点の電流が５０〜６０Ａの場合、減少幅を１０〜２０Ａ程度（即ち、２０〜３０％程度）に設定すればよい。
【００１９】
この発明によれば、操舵状態判定手段が前述したような安定操舵状態（保舵状態に限定してもよい）を判定したことを条件に、電流低減制御手段による強制的な電流変化（以下、電流低減制御という）が一時的に実行され、この強制的な電流変化の開始前後における電圧及び電流から抵抗値が推定演算される。すなわち、必ずしも保舵状態に限定されないより広い条件で、抵抗値が精度よく推定演算される。
このため、回転センサレスの構成でありながら、モータ抵抗値演算手段による抵抗値の演算推定の頻度（即ち、温度変化及び経年変化を含めた最新の抵抗値の学習頻度）を、さらに格段に高めることができ、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、上記回転数演算手段による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
なおこの場合も、回転センサが全く不要な構成となって、そのための配線も不要となり、電圧や電流を検出するセンサやそのための配線を制御ユニット外に設ける必要もないのは、前記第１の発明と同様である。
【００２０】
なお、この発明の好ましい一態様は、前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる変化量を、操舵違和感を生じない範囲に制限したものである。この場合、前述したような操舵違和感発生の恐れがなくなる利点がある。
また、この発明の好ましい他の態様としては、前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる変化量を、前記モータ電流検出手段により検出されている電流に基づいてその都度設定する構成でもよい。
このようにすると、電流の変化幅を常に最適値に維持することが可能となり、抵抗値の推定演算の精度を高く維持しつつ、操舵違和感の発生を確実に回避又は抑制できる。というのは、操舵違和感は、人間の感覚としてその時点の電流（即ち、操舵トルク）が大きいほど感じ易くなるため、操舵違和感を確実に回避又は抑制するためには、その時点の電流が大きい程、上記電流の変化幅の割合をより少なくする必要がある。一方、抵抗値の推定演算の精度を高く保持するためには、その時点の電流が小さい程、上記電流の変化幅の割合を大きくして、変化幅の絶対値を十分に確保する必要がある。即ち、電流の変化幅の最適値は、その時点の電流に対して常に一定割合ではない。そこで、例えば、その時点の電流の大きさに逆比例した割合で電流の変化幅を決定してやれば、より好ましい最適な変化幅に維持されることになる。
【００２１】
また、この発明の好ましい態様は、前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる回数を制御ユニットの起動毎に制限する構成である。
この構成によれば、操舵違和感の可能性発生の弊害を必要最小限に抑制できる利点がある。即ち、この第２の発明の場合には、前述したように発生頻度の高い安定操舵状態になったことをきっかけとして電流の変化（前述した電流低減制御）が行われるので、場合によっては、過度にこの電流低減制御がなされて、操舵違和感発生の機会を不必要に増加させてしまう恐れがある。しかしこのように、電流低減制御の頻度が制御ユニットの起動毎に制限されれば、このような操舵違和感発生の機会の不必要な増加を抑制できる。なお、通常この種の装置の制御ユニットは、車両のイグニションスイッチのオン操作により起動されるため、このような制限を設けても、少なくとも抵抗値の経年変化の影響を反映させるための定期的な抵抗値の学習が可能となる。
また、この発明の好ましい他の態様は、前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる規定時間当たりの頻度を既定値以下に制限したものである。
この構成によっても、同様に、操舵違和感発生の可能性を必要最小限に抑制できる利点がある。
【００２２】
また、前記第１の発明と第２の発明の好ましい態様は、前記アシストモータの温度検出値又は温度推定値を出力するモータ温度出力手段と、
前記モータ温度出力手段から出力されている温度検出値又は温度推定値より、予め設定された温度特性に基づいて、前記抵抗値記憶手段に記憶されている抵抗値を必要に応じて補正して、補正後の抵抗値を前記抵抗値記憶手段に登録するモータ抵抗値補正手段とを、さらに備えたものである。
【００２３】
ここで、「モータ温度出力手段」は、例えば、モータに付設された温度センサからの検出信号を受信し、必要に応じて検出信号の増幅などを行ってモータ温度を示す信号（温度検出値）を出力する回路である。或いは、この「モータ温度出力手段」は、例えば特開平４−７１３７９号公報に示されているような公知の方法で、例えば上記モータ電流検出手段により検出された電流値からモータの温度を推定演算し、その演算結果（温度推定値）を出力する手段である
また、「抵抗値を必要に応じて補正して」とは、記憶されている抵抗値が、その時点の温度検出値又は温度推定値からして適正範囲なものと判断される場合には、上記モータ抵抗値補正手段が上記補正を必ずしも実行しなくてもよいことを意味する。
また、モータ抵抗値補正手段による補正については、例えば周期的に行って逐次補正後の抵抗値（少なくとも最新のもの）を登録（記憶）している態様でもよいが、回転数演算手段による回転数の推定演算を実行する際に（つまり、必要なときのみ）、その演算に先だって行うようにしてもよい。
【００２４】
また、補正後の抵抗値の前記抵抗値記憶手段への登録は、補正前の抵抗値を消去して同じエリアに行う更新登録でもよいし、補正前の抵抗値を例えば補正用の基準値として残したまま別のエリアに登録するものでもよい。また、この補正後の抵抗値の登録は、必ずしも不揮発性メモリへの登録でなくてよく、基準値としての抵抗値が残されていれば、回転数の推定演算で使用するために一時的に行う記憶でもよい。
また、補正前の抵抗値を消去して補正後の抵抗値を登録する態様の場合には、その補正に使用したモータ温度のデータが補正後の抵抗値のデータと対応付けられて把握された状態にしておく必要がある。その抵抗値がモータ温度何度に対応するものか不明であると、温度特性線図上での位置が定まらずその後の温度補正ができないからである。なおこのことは、抵抗値記憶手段に最初に登録する基準となる抵抗値（初期値）についても同様である。
【００２５】
この構成によれば、前述した各種の効果に加えて、次のような優れた効果が得られる。即ち、温度変化に起因する抵抗値の変動に対しては、上記モータ抵抗値補正手段によって、抵抗値を常に適正な値に維持できるため、前述した第１又は第２の発明における抵抗値の推定演算に基づく最新の抵抗値の学習は、他の要因による抵抗値の変化（経年変化や初期的なばらつきによる変化）のみに対処するために実施すればよい（即ち、学習頻度が極端に低くても問題ない）。このため、第１の発明においては、前述した保舵判断の条件における既定値をより厳しい値に設定して、保舵判断を極めて信頼性の高いものとし、ひいては抵抗値の推定演算の精度（さらには、回転数推定演算の精度）を極めて高くすることができる。また、第２の発明においては、電流低減制御の頻度を極端に制限して、電流の変化による操舵違和感の発生の可能性（或いはその頻度）を著しく減少させることができる。
【００２６】
また、本願第３の発明は、前記第１の発明と同様の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記制御ユニットが、
前記アシストモータへの印加電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
前記アシストモータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記アシストモータの抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
前記アシストモータの温度検出値又は温度推定値を出力するモータ温度出力手段と、
前記モータ温度出力手段から出力されている温度検出値又は温度推定値により、予め設定された温度特性に基づいて、前記抵抗値記憶手段に記憶されている抵抗値を必要に応じて補正して、補正後の抵抗値を前記抵抗値記憶手段に登録するモータ抵抗値補正手段と、
前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流、並びに前記モータ抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値から前記アシストモータの回転数を推定演算する回転数演算手段と、
少なくとも、前記操舵トルク検出値の変動量が既定値以下であり、かつ、前記回転数演算手段により推定演算される回転数の変動量が既定値以下になったことを条件として、保舵状態であることを判断する操舵状態判定手段と、
少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記アシストモータに流れる電流を制限する電流制限手段とを備えたものである。
即ち、この第３の発明の装置は、モータ抵抗値の操舵状態に応じた学習は行わず、温度補正のみを行うものである。
【００２７】
なお、モータ抵抗値補正手段による抵抗値の温度補正が、常に基準となる抵抗値（温度補正の基準値）を記憶保持しつつ、この基準値をその時点の温度で補正して適正な抵抗値を演算する態様の場合（後述する第３形態例のような場合）には、上記モータ抵抗値演算手段の推定演算により得られた新たな抵抗値は、必要に応じて温度換算（基準温度の場合の抵抗値への変換）を行い、この換算後のデータを基準となる抵抗値として登録する必要がある。
この発明によれば、モータ抵抗値補正手段が上記補正を例えば一定周期で随時行う構成とすることによって、回転センサレスの構成であっても、温度変化に起因するモータ抵抗値の変化や変動に対する学習を十分な頻度で行うことができるから、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、上記回転数演算手段による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
【００２８】
なお、本願各発明における「電流制限手段」は、少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、モータ電流を制限するものである。しかし、この電流制限手段が電流制限を実行する条件として、検出されている電流が既定値以上であること、又は／及び、検出されている操舵トルクが既定値以上であること、をさらに付加してもよい。モータ電流や操舵トルクが相当大きいことを条件に付加すれば、単なる保舵状態でなく、ロックエンド保舵状態（ロックエンドでの保舵状態）に的を絞って電流制限制御が効果的に実行できるからである。なお、ここでいう電流の「既定値」は、保舵状態を判断するための前述の「既定値」よりも大きな値である。
また、前記電流制限手段は、電流制限を実行する条件が成立したときに、即座に電流制限制御（モータ電流を１００％未満に制限する制御）を実行してもよいが、この条件が成立している時間が規定時間以上になったときに、電流制限制御を実行する態様でもよい。この場合、電流制限制御がより的確になされる。実際には電流制限制御すべきでないのに瞬間的に上記条件が成立して、電流制限制御が不適当なときに実行されてしまう可能性がなくなるからである。
また、前記電流制限手段による電流制限制御は、例えばモータ電流の上限値を一定幅だけ減らすものであってもよいが、上記条件が成立している時間の経過に応じて、モータ電流の上限値を連続的又は段階的に減少させるものであってもよい。この場合、急激な電流制限が即座に実行される場合の問題点（まんがいち、電流制限制御すべきでない時期に電流制限が急激になされて、操舵違和感が生じたりする恐れ）が解消される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
（第１形態例）
まず、前述した第１の発明に対応する一形態例である電動パワーステアリング装置を説明する。図１は、本形態例の装置（主に制御ユニットの構成及び機能）を示す機能ブロック図である。
本装置は、車両の操舵系に連結されて操舵補助トルクを発生するアシストモータ１（以下、場合により単にモータ１という）と、このモータ１を図示省略した駆動回路（モータ駆動手段）を介して制御する制御回路２とを備える。
ここで、駆動回路は、前述したＨブリッジ回路よりなるもので、Ｈブリッジ回路を構成する４個のＦＥＴ（図示省略）は制御回路２から出力されるＰＷＭ駆動信号を含む駆動信号（本発明の制御信号に相当）によって動作する。
【００３０】
制御回路２は、具体的にはマイコンを含む回路よりなる処理手段であり、図１に示すように、指令値作成部３、電流制御部４、モータ回転推定演算部５、モータ抵抗学習部７と、ローパスフィルタ部８、差分演算部９，１０、操舵状態判定部１１、電流リミッタ１２、及びリミッタ計算部１３を、処理機能として有する。
ここで、モータ回転推定演算部５は、本発明の回転数演算手段に相当している。また、モータ抵抗学習部７は、本発明のモータ抵抗値演算手段（場合によっては、さらにモータ抵抗値補正手段）と抵抗値記憶処理手段を構成し、ローパスフィルタ部８、差分演算部９，１０、及び操舵状態判定部１１は、操舵状態判定手段を構成する。また、制御回路２や上述の駆動回路は、ユニットケース内の基板上に形成されており、全体として制御ユニットを構成している。また、本発明の抵抗値記憶手段は、例えば制御回路２を構成するマイコンのＲＯＭ又はＲＡＭ等（図示省略）によって構成されており、この抵抗値記憶手段の所定エリアには、基準の抵抗値Ｒ０が予め登録される。
また、図示省略しているが、制御ユニット内の基板上には、本発明のモータ電流検出手段やモータ電圧検出手段に相当する電流検出回路又は電圧検出回路と、場合によっては、モータ温度出力手段に相当するモータ温度出力回路が形成されている。
【００３１】
指令値作成部３は、車両の操舵系の操舵トルクを検出する図示省略したトルクセンサ（操舵トルク検出手段）からの操舵トルク検出値の信号（トルク信号）を含むパラメータから、基本的に操舵トルクの方向及び大きさに応じた電流指令値を演算し出力する。なおこの場合、指令値作成部３には、電流指令値を決定するパラメータとして図示省略した車速センサの出力（即ち、車速の信号）や、モータ回転推定演算部５から出力される回転数ωのデータ（即ちハンドル角速度と等価な信号）も入力されており、これらの信号によって電流指令値が適宜変化することで、一律に操舵トルクに応じたものでなく、状況に応じたより好ましい操舵補助トルクを発生させる構成となっている。即ち、車速が比較的小さいときには操舵補助トルクを比較的大きな値に設定したり、或いは、前述したようにハンドル角速度の負帰還処理を行うことによって、ハンドル角速度に応じて操舵補助トルクが減少するように（或いは逆方向の操舵補助トルクとなるように）、電流指令値を変化させる処理などが行われる。
【００３２】
電流制御部４では、電流指令値と実際のモータ電流値（前記電流検出回路の出力）から、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比を含む電流制御信号の内容を決定し、さらにそれをＦＥＴ駆動用の信号に変換して出力する。例えば、電流指令値が左方向の電流を指令するものであれば、左方向側のＦＥＴに対するＰＷＭ駆動信号を含む所定の駆動信号を出力することを決定し、そのＰＷＭ駆動信号のデューティ比は、例えば電流指令値の大きさを実際のモータ電流値（即ち、フィードバック値）の大きさとの差（即ち、偏差）に応じて修正した値とする。つまり、フィードバック制御（ＰＤ制御等）によって、実際の電流値の大きさと方向が電流指令値の大きさと方向に追従するように、制御信号の内容を決定する。
【００３３】
モータ回転推定演算部５では、前記電圧検出回路及び電流検出回路により検出されている電圧及び電流、並びに抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値Ｒ（これが未登録の場合には、基準の抵抗値Ｒ０）から回転数ωを、前述の式（１）により推定演算する。
モータ抵抗学習部７では、操舵状態判定部１１によって保舵状態であることが規定時間以上継続して判断されていることを条件として、前記電圧検出回路及び電流検出回路により検出されている電圧及び電流から、回転数ωがゼロであるとして、前記式（２）によって抵抗値Ｒを推定演算する。そして例えば、この抵抗値Ｒを抵抗値記憶手段の所定エリアに更新登録する（古い抵抗値Ｒを消去して登録する）。
【００３４】
なお、モータ温度センサを設けて抵抗値の温度補正を行う場合には、モータ抵抗学習部７は、そのための機能をも有する。即ち、モータ抵抗学習部７では、前記モータ温度出力回路から出力されている温度検出値により、予め設定された温度特性に基づいて、抵抗値記憶手段に記憶されている抵抗値Ｒ（これが未登録の場合には、基準の抵抗値Ｒ０）を必要に応じて補正して、補正後の抵抗値を最新の抵抗値Ｒとして抵抗値記憶手段に登録する。なお、基準の抵抗値Ｒ０としては、基準温度（例えば２０℃）時におけるモータ１の標準的な抵抗値（設計値又は出荷試験における測定値等）が予め登録されている。そして温度特性としては、例えば図２（ｂ）に示すような、上記基準の抵抗値Ｒ０に対する温度補正用の補正係数Ｋと、モータ温度ｔとの関係が、データテーブル或いは関数（数式）として与えられ、予め前述のＲＯＭ等に登録されている。したがって、この場合具体的にここで行われる補正処理は、例えば、まず補正前の抵抗値Ｒ１の対応温度Ｔ１と、その時点の温度Ｔ２を読み取り、それらに対する補正係数Ｋ１，Ｋ２を上記データテーブル又は関数から求め、次いで、求めた係数Ｋ１，Ｋ２から補正後の抵抗値Ｒ２（＝Ｒ１・（Ｋ２／Ｋ１））を得る。そして例えば、この抵抗値Ｒ２を前述した抵抗値記憶手段の所定エリアに更新登録する（古い抵抗値Ｒ１を消去して登録する）ものである。
なお、前述の推定演算或いは上記補正演算で得られた抵抗値が、以前に登録されている抵抗値と同じか、或いはその差が許容誤差範囲内に有る場合には、この更新登録を行わない構成でもよい。また、古い抵抗値は必ずしも消去する必要はない。また、補正係数Ｋのデータは、モータコイルを構成する材料（例えば銅）の物性として容易に得られる。
また、上記補正演算の実行周期は、制御回路２を構成するマイコンの処理能力の範囲内で自由に設定可能であり、少なくとも従来の抵抗値推定演算よりも遙かに高い頻度で実行可能であることはいうまでもない。
【００３５】
ローパスフィルタ部８では、入力の高周波成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）としての処理を行い、トルク信号からノイズ等の影響を除去する。なお、このローパスフィルタ部８は、マイコンの処理として実現できるが、ハード（フィルタ回路）として構成することも容易であることはいうまでもない（差分演算部９，１０などの他の要素も同様である）。
差分演算部９，１０は、トルク信号Ｔ（ローパスフィルタ部８の出力）や、回転数ω（モータ回転推定演算部５の出力）の差分ΔＴ又はΔω（即ち、微分値）を演算して、操舵状態判定部１１へ出力する要素である。なお、差分ΔＴ又はΔωは、例えば一定のサンプリング周期毎に読み取られるトルク信号Ｔや回転数ωの値の、最後に読み取られた値と、前回読み取られた値との差である。
操舵状態判定部１１は、差分ΔＴ及びΔωが既定値以下（ゼロ又はその近傍）であり、かつ、電流ＩＭが既定値以上であれば、保舵状態であると判定してその信号を出力する（或いは、その情報を設定する）ものである。
【００３６】
次に、電流リミッタ１２及びリミッタ計算部１３は、本発明の電流制限手段を構成している。
このうちリミッタ計算部１３は、電流制限制御の実行条件を例えば周期的に判断し、実行条件が成立したときには、モータ電流の制限値を決定して電流リミッタ１２に対して設定するものである。電流制限制御の実行条件は、少なくとも保舵状態判定部１１によって保舵状態が判定されていることであり、場合によっては、モータ電流（検出値）が既定値以上であること、又は／及び、操舵トルク（例えばＬＰＦ８の出力）が既定値以上であることが付加される。このような実行条件が成立すると、リミッタ計算部１３は、この実行条件が成立し続けている経過時間ｔをカウントし、図２（ａ）に示すように予め設定されたデータテーブル又は関数から、電流制限の制限値（図２（ａ）の場合、単位は％）を求め、電流リミッタ１２に対して設定する。なお、図２（ａ）において制限値が１００％というのは、電流制限なしの意味である。
一方、電流リミッタ１２は、指令値作成部３からの電流指令値と、リミッタ計算部１３によって設定されている制限値の大きさを比較し、小さい方を最終的な電流指令値として電流制御部４に出力するものである。これにより、電流指令値は、設定されている制限値以下に制限される。
【００３７】
なお、前述したモータ抵抗値の学習機能（温度補正除く）を実際に実現するための制御回路２の動作（マイコンの処理内容）は、例えば図３に示すような一連の処理を周期的に繰り返すものとすればよい。
即ち、まずステップＳ１１で、トルク信号Ｔを読み出し、次いでステップＳ１２で、このトルク信号Ｔのローパスフィルタ処理を行う。
次に、ステップＳ１３では、ローパスフィルタ処理後のトルク信号Ｔであって前回の記憶値（１シーケンス前にステップＳ１２で得られたトルク信号Ｔの値）から、今回得られた最新の値（直前に実行されたステップＳ１２で得られたトルク信号Ｔの値）を減算して、差分ΔＴを求める。
次に、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で求めた差分ΔＴが既定値以下か否か（この場合ゼロか否か）判定し、ゼロであればステップＳ５に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
そして、ステップＳ１５では、モータ回転推定演算部５で求められている最新の回転数ω、及び１シーケンス前のこのステップで読み込まれた回転数ωの記憶値を読み出し、次のステップＳ１６で、この記憶値から最新の回転数ωの値を減算して差分Δωを求める。
次に、ステップＳ１７では、差分Δωが既定値（ゼロ又はその近傍値）以下であるか否か判定し、既定値以下であればステップＳ１８に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
【００３８】
次いで、ステップＳ１８では、その時点の前記電流検出回路の出力値（即ち電流ＩＭの検出値）を読み取る。
次に、ステップＳ１９では、ステップＳ１８で読み取った電流ＩＭが既定値（例えばモータ１の定格電流の５０％）以上か否か判定し、既定値以上であれば保舵状態であるとしてステップＳ２０に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
そして、ステップＳ２０では、ステップＳ１９の判定が連続して肯定的になっている状態（即ち、保舵状態であると連続して判断されている状態）の経過時間を計測するための処理（所定のタイマの計時動作を開始させたり、カウントアップしたりする処理）を実行する。
次に、ステップＳ２１では、ステップＳ２０の処理で計測されている経過時間が既定値（例えば１秒程度）以上となったか否か判定し、既定値以上であればステップＳ２２に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
そして、ステップＳ２２では、その時点の前記電圧検出回路の出力値（即ち電圧ＶＭの検出値）を読み取る。
次いで、ステップＳ２３では、ステップＳ１８で読み込んだ電流ＩＭと、ステップＳ２２で読み込んだ電圧ＶＭから、前述の式（２）の演算を行って抵抗値Ｒを求め、最新の抵抗値Ｒとして例えばマイコンのＲＡＭの所定のメモリエリアに登録する。そして、このステップＳ２３を経ると１シーケンスの処理を終了する。
【００３９】
以上説明した装置によれば、操舵状態判定部１１等の機能（ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理で実現される機能）によって、操舵トルク検出値の変動量（差分ΔＴ）が既定値以下であり、かつ、モータ１の回転数変動量（この場合、回転数ωの差分Δω）が既定値以下になったこと、さらには検出されている電流ＩＭが既定値以上であることを条件として、保舵状態であると判断する。このような状態は、回転数ωがゼロの状態（保舵状態）しかほとんどあり得ないので、相当の精度で保舵状態が判断でき、しかも、必ずしもハンドル端当て操作時のような特殊な状態に限られず、回転数ωが実際にゼロの状態が広く判定できる。
このため、回転センサレスの構成でありながら、上記保舵状態の判断に基づいて行われる抵抗値Ｒの演算推定（ステップＳ２３の処理）の頻度（即ち、温度変化及び経年変化を含めた最新の抵抗値の学習頻度）を、従来よりも格段に高めることができ、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、上記モータ回転推定演算部５による回転数ωの推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数ωの推定値を用いたモータ１の制御（特に、電流リミッタ１２等による電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
【００４０】
特にこの形態例では、保舵状態であると判断する条件として、検出されている電流が既定値以上であることを付加しているので（ステップＳ１９）、前述したように、保舵状態の判断がより確実になる。
また、この形態例では、抵抗値Ｒの推定演算を実行する条件として、保舵状態であることを判断している時間が規定時間を越えたことをさらに付加している（ステップＳ２０，Ｓ２１）から、前述したように、抵抗値の推定演算の精度がさらに高まり、ひいては、この抵抗値の推定値を用いた回転数の推定演算の精度がさらに向上し、さらにはこの回転数の推定値を用いたモータの制御がさらに的確なものとなる。また、温度補正を行う場合には、抵抗値の推定値の精度がさらに高まる。
なおこの場合、回転センサが全く不要な構成となるので、もちろんそのための配線（制御ユニットと回転センサ間の信号線等）も不要となる。また、回転数の推定演算に使用する電圧や電流としては、前述した制御ユニット内の検出回路により検出されたものが使用されるため、この電圧や電流を検出するセンサやそのための配線を制御ユニット外に設ける必要もない。したがって、制御ユニット外のセンサ数や配線数が格段に低減された車両搭載性の高い安価な装置が実現できる。
【００４１】
また、前述した電流制限制御の実行条件として、検出されている電流が既定値以上であること、又は／及び、検出されている操舵トルクが既定値以上であることをさらに付加した場合には、単なる保舵状態でなく、ロックエンド保舵状態に的を絞って電流制限制御が効果的に実行できる。
また本形態例では、前記リミッタ計算部１３の機能によって、電流制限の実行条件が成立したときに、即座に電流制限制御が実行されるのではなく、この条件が成立している時間が規定時間以上になったときにはじめて、電流制限制御が実行される（図２（ａ）参照）。このため、電流制限制御がより的確になされる。
また、本形態例の電流制限制御は、上記条件が成立している時間の経過に応じて、モータ電流の上限値を連続的に減少させるものである（図２（ａ）参照）。このため、急激な電流制限が即座に実行される場合の問題点（まんがいち、電流制限制御すべきでない時期に電流制限が急激になされて、操舵違和感が生じたりする恐れ）が解消される。
【００４２】
（第２形態例）
次に、前述した第２の発明に対応する一形態例である電動パワーステアリング装置を説明する。図４は、本形態例の装置を示す機能ブロック図である。なお以下では、第１形態例（図１）と同様の要素には、同符号を付して重複する説明を省略する。
本装置は、第１形態例に対して、機能の異なるモータ抵抗学習部７ａと操舵状態判定部１１ａを備え、さらに、出力低減演算部１４及び出力間引部１５が付加されたものである。
ここで、出力低減演算部１４及び出力間引部１５は、本発明の電流低減制御手段を構成している。
【００４３】
この場合、モータ抵抗学習部７ａでは、出力低減演算部１４から間引き中（電流低減制御中）を示す信号（間引中信号）が入力されると、この間引中信号の立ち上がりの直前直後に検出されている電圧及び電流（ＶＭ０，ＩＭ０とＶＭ１，ＩＭ１）から、回転数ωの変化がゼロであるとして前記式（３）により抵抗値Ｒを推定演算する。そして例えば、この抵抗値Ｒを前述した抵抗値記憶手段の所定エリアに更新登録する（古い抵抗値Ｒを消去して登録する）。
また、このモータ抵抗学習部７ａは、場合によっては前述の温度補正を行う機能も有する。
【００４４】
操舵状態判定部１１ａは、第１形態例の操舵状態判定部１１と同様に、保舵状態を判定してその情報をリミッタ計算部１３に出力する機能を有する。また、この操舵状態判定部１１ａは、差分ΔＴ及びΔωが既定値以下（ゼロ又はその近傍）であれば、安定操舵状態であると判定してその信号（操舵安定中信号）を出力低減演算部１４に出力する（或いは、その情報を設定する）ものである。
出力低減演算部１４では、操舵状態判定部１１ａによって安定操舵状態であることが判断されており、かつ、電流ＩＭが既定値以上（少なくともゼロでない状態）であることを条件として、電流低減制御の電流変化量ΔＩＭ（ＰＷＭ駆動信号のデュティー比の間引量）を、その時点で検出されている電流ＩＭに応じて決定し、間引量の信号を出力する。具体的には、図５（ｂ）に示すように予め設定された関係（データテーブル又は関数式）から電流変化量ΔＩＭを決定し、さらに、電源電圧Ｖや抵抗値Ｒ（設計値等の理想的な抵抗値でもよい）から、その電流変化量ΔＩＭに相当するデュティー比の間引量（ΔＩＭ／（Ｖ／Ｒ））を求めてその信号を出力する。なお、ここで決定される電流変化量ΔＩＭは、操舵違和感を生じない範囲に制限されている。
そして、出力間引部１５では、出力低減演算部１４から上記間引量の信号が出力されると、電流制御部４から出力されているＰＷＭ駆動信号のデュティー比をその間引量の信号分だけ一時的に（例えば、１ｍｓｅｃ程度の間）減衰させて前記駆動回路に出力する。また、出力間引部１５は、出力低減演算部１４から上記間引量の信号が出力されていない状態では、電流制御部４から出力されているＰＷＭ駆動信号を含む駆動信号を単にそのまま伝達する。この出力間引部１５によって、上記間引量の信号に応じた減衰が実行されると、例えば図５（ａ）に示すように、電流ＩＭが一時的に電流変化量ΔＩＭだけ減少する。
【００４５】
なお、以上説明した機能（温度補正を除くモータ抵抗値の学習機能）を実際に実現するための制御回路２の動作（マイコンの処理内容）は、例えば図６に示すような一連の処理を周期的に繰り返すものとすればよい。
即ち、まずステップＳ３１で、電流低減制御実行中か否か判定し、実行中であればステップＳ４３に進み、そうでなければステップＳ３２に進む。
そしてステップＳ３２で、トルク信号Ｔを読み出し、次いでステップＳ３３で、このトルク信号Ｔのローパスフィルタ処理を行う。
次に、ステップＳ３４では、ローパスフィルタ処理後のトルク信号Ｔであって前回の記憶値（１シーケンス前にステップＳ３３で得られたトルク信号Ｔの値）から、今回得られた最新の値（直前に実行されたステップＳ３３で得られたトルク信号Ｔの値）を減算して、差分ΔＴを求める。
次に、ステップＳ３５では、ステップＳ３４で求めた差分ΔＴが既定値以下か否か（この場合ゼロか否か）判定し、ゼロであればステップＳ３６に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
そして、ステップＳ３６では、モータ回転推定演算部５で求められている最新の回転数ω、及び１シーケンス前のこのステップで読み込まれた回転数ωの記憶値を読み出し、次のステップＳ３７で、この記憶値から最新の回転数ωの値を減算して差分Δωを求める。
次に、ステップＳ３８では、差分Δωが既定値（ゼロ又はその近傍値）以下であるか否か判定し、既定値以下であればステップＳ３９に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
【００４６】
次いで、ステップＳ３９では、その時点の前記電流検出回路及び電圧検出回路の出力値を、電流低減制御直前の電流ＩＭ０及び電圧ＶＭ０として読み取る。
次に、ステップＳ４０では、ステップＳ３９で読み取った電流ＩＭ０が既定値（例えばモータ１の定格電流の１０％）以上か否か判定し、既定値以上であればステップＳ４１に進み、そうでなければ１シーケンスの処理を終了する。
そして、ステップＳ４１では、電流低減制御の電流変化量ΔＩＭを、図５（ｂ）に示す関係から決定し、次のステップＳ４２でその電流低減制御を開始する。
一方、ステップＳ４３では、その時点の前記電流検出回路及び電圧検出回路の出力値を、電流低減制御開始直後の電流ＩＭ１及び電圧ＶＭ１として読み取る。
そして、ステップＳ４４では、ステップＳ３９とＳ４３で読み込んだ電流と電圧（ＩＭ０，ＶＭ０とＩＭ１，ＶＭ１）から、前述の式（３）の演算を行って抵抗値Ｒを求め、最新の抵抗値Ｒとして抵抗値記憶手段の所定のメモリエリアに登録する。
次いで、ステップＳ４５では、ステップＳ４２で開始した電流低減制御を停止する（電流低減制御を止める）。そして、このステップＳ４５を経ると１シーケンスの処理を終了する。
【００４７】
以上説明した装置によれば、操舵状態判定部１１ａが前述したような安定操舵状態を判定したことを条件に、電流低減できる程度のモータ電流が流れていることを確認した上で、強制的な電流変化（電流低減制御）が一時的に実行され、この強制的な電流変化の開始前後における電圧及び電流から抵抗値Ｒが推定演算される。すなわち、必ずしも保舵状態に限定されないより広い条件で、抵抗値Ｒが精度よく推定演算される。
このため、回転センサレスの構成でありながら、抵抗値の演算推定の頻度（即ち、温度変化及び経年変化を含めた最新の抵抗値の学習頻度）を、従来よりもさらに格段に高めることができ、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、前述した電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
またこの形態例では、電流低減制御による電流変化量を、操舵違和感を生じない範囲に制限しているので、前述したような操舵違和感が生じなくなる利点がある。
またこの形態例では、上記電流変化量を、検出されている電流に基づいてその都度設定する構成となっている。このため、電流の変化幅を常に最適値に維持することが可能となり、抵抗値の推定演算の精度を高く維持しつつ、操舵違和感の発生を確実に回避できる。
【００４８】
（第３形態例）
次に、前述した第３の発明に対応する一形態例である電動パワーステアリング装置を説明する。図７は、本形態例の装置を示す機能ブロック図である。
本装置は、第１形態例に対して、モータ抵抗学習部７の代わりに、抵抗値の温度補正のみを行うモータ抵抗温度補正部６を備えたものである。即ち、この第３形態例の装置は、モータ抵抗値の操舵状態に応じた学習は行わず、温度補正のみを行うものである。
モータ抵抗温度補正部６は、前記モータ温度出力回路から出力されている温度検出値により、図２（ｂ）のように予め設定された温度特性に基づいて、抵抗値記憶手段に記憶されている基準の抵抗値Ｒ０を必要に応じて補正して、補正後の抵抗値を最新の抵抗値Ｒとして抵抗値記憶手段（例えば前述したＲＡＭ内の所定エリア）に登録するものである。具体的には、まずその時点の温度ｔを読み取り、それに対する補正係数Ｋを図２（ｂ）のようなデータテーブル又は関数から求め、次いで、求めた係数Ｋを基準の抵抗値Ｒ０に乗算することで最新の抵抗値Ｒ（＝Ｒ０・Ｋ）を得る。そして例えば、この抵抗値Ｒを抵抗値記憶手段の所定エリアに更新登録する（古い抵抗値Ｒを消去して登録する）ものである。
この装置によれば、モータ抵抗温度補正部６による上記温度補正が例えば一定周期で随時行われる構成とすることによって、回転センサレスの構成であっても、温度変化に起因するモータ抵抗値の変化や変動に対する学習を十分な頻度で行うことができるから、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、モータ回転推定演算部５による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
【００４９】
なお本発明は、以上説明した形態例に限られるものでなく、課題を解決するための手段の欄でも述べたように、各種の態様や変形があり得る。
例えば、第２形態例における電流低減制御の回数を制御ユニットの起動毎に制限したり、電流低減制御の規定時間当たりの頻度を既定値以下に制限してもよい。
また、電流低減制御の代わりに、電流が一時的かつ強制的に増加するように制御して、抵抗値を推定演算することも原理的には可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本願第１の発明によれば、操舵状態判定手段が、操舵トルク検出値の変動量が既定値以下（例えばゼロ又はその近傍の値以下）であり、かつ、アシストモータの回転数推定値の変動量が既定値以下（例えばゼロ又はその近傍の値以下）になったことを条件として、保舵状態であると判断する。即ち、トルク変動量と回転数変動量が小さい状態を、保舵判断の条件としている。このような状態は、回転数ωがゼロの状態（保舵状態）しかほとんどあり得ないので、相当の精度で保舵状態が判断でき、しかも、必ずしもハンドル端当て操作状態のような特殊な状態に限られず、回転数ωが実際にゼロの状態が広く判定できる。
このため、回転センサレスの構成でありながら、上記保舵状態の判断に基づいて行われるモータ抵抗値演算手段による抵抗値の演算推定の頻度（即ち、温度変化及び経年変化を含めた最新の抵抗値の学習頻度）を、従来よりも格段に高めることができ、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、回転数演算手段による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
【００５１】
本願第２の発明によれば、操舵状態判定手段が前述したような安定操舵状態を判定したことを条件に、電流低減制御手段による強制的な電流変化（電流低減制御）が一時的に実行され、この強制的な電流変化の開始前後における電圧及び電流から抵抗値が推定演算される。すなわち、必ずしも保舵状態に限定されないより広い条件で、抵抗値が精度よく推定演算される。
このため、回転センサレスの構成でありながら、モータ抵抗値演算手段による抵抗値の演算推定の頻度（即ち、温度変化及び経年変化を含めた最新の抵抗値の学習頻度）を、従来よりもさらに格段に高めることができ、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、回転数演算手段による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
【００５２】
本願第３の発明によれば、モータ抵抗値補正手段がモータ抵抗値の温度補正を例えば一定周期で随時行う構成とすることによって、回転センサレスの構成であっても、温度変化に起因するモータ抵抗値の変化や変動に対する学習を十分な頻度で行うことができるから、装置の高コスト化や車両搭載性の悪化を招来することなく、回転数演算手段による回転数の推定演算の精度及び信頼性を向上させ、ひいてはこの回転数の推定値を用いたモータの制御（特に、電流制限制御）の的確性や実効性を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動パワーステアリング装置の制御ユニット（第１形態例）を示す図である。
【図２】同装置における電流制限特性等を示す図である。
【図３】同装置の動作（抵抗値学習）を示すフローチャートである。
【図４】電動パワーステアリング装置の制御ユニット（第２形態例）を示す図である。
【図５】同装置の電流低減制御による電流の変化例等を示す図である。
【図６】同装置の動作（抵抗値学習）を示すフローチャートである。
【図７】電動パワーステアリング装置の制御ユニット（第３形態例）を示す図である。
【符号の説明】
１ アシストモータ
２ 制御回路（制御ユニット、抵抗値記憶手段）
３ 指令値作成部
４ 電流制御部
５ モータ回転推定演算部（回転数演算手段）
６ モータ抵抗温度補正部（モータ抵抗値補正手段）
７，７ａ モータ抵抗学習部（モータ抵抗値演算手段、抵抗値記憶処理手段、
モータ抵抗値補正手段）
８ ローパスフィルタ部（操舵状態判定手段）
９ 差分演算部（操舵状態判定手段）
１０ 差分演算部（操舵状態判定手段）
１１，１１ａ 操舵状態判定部（操舵状態判定手段）
１２ 電流リミッタ（電流制限手段）
１３ リミッタ計算部（電流制限手段）
１４ 出力低減演算部（電流低減制御手段）
１５ 出力間引部（電流低減制御手段）

Claims (14)

1. 車両の操舵系に連結されて操舵補助トルクを発生させるためのアシストモータを制御する制御ユニットと、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを有し、前記制御ユニットが、少なくとも前記操舵トルク検出手段による操舵トルク検出値を含むパラメータに基づいて、前記アシストモータを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
   前記制御ユニットが、
   前記アシストモータへの印加電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
   前記アシストモータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
   前記アシストモータの抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
   前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流、並びに前記モータ抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値から前記アシストモータの回転数を推定演算する回転数演算手段と、
   少なくとも、前記操舵トルク検出値の変動量が既定値以下であり、かつ、前記回転数演算手段により推定演算される回転数の変動量が既定値以下になったことを条件として、保舵状態であることを判断する操舵状態判定手段と、
   少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流から、前記回転数がゼロであるとして前記アシストモータの抵抗値を推定演算するモータ抵抗値演算手段と、
   このモータ抵抗値演算手段によって求められた抵抗値を、新たな抵抗値として前記抵抗値記憶手段に登録する抵抗値記憶処理手段と、
   少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記アシストモータに流れる電流を制限する電流制限手段と
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
2. 前記操舵状態判定手段が、保舵状態であると判断する条件として、前記モータ電流検出手段により検出されている電流が既定値以上であることをさらに付加したことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置。
3. 前記モータ抵抗値演算手段が、前記推定演算を実行する条件として、前記操舵状態判定手段が、保舵状態であることを判断している時間が規定時間を越えたことをさらに付加したことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
4. 車両の操舵系に連結されて操舵補助トルクを発生させるためのアシストモータを制御する制御ユニットと、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを有し、前記制御ユニットが、少なくとも前記操舵トルク検出手段による操舵トルク検出値を含むパラメータに基づいて、前記アシストモータを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
   前記制御ユニットが、
   前記アシストモータに流れる電流を制御するためのモータ駆動手段と
   前記アシストモータへの印加電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
   前記電流を検出するモータ電流検出手段と、
   前記アシストモータの抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
   前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流、並びに前記モータ抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値から前記回転数を推定演算する回転数演算手段と
   少なくとも、前記操舵トルク検出値の変動量が既定値以下であり、かつ、前記回転数演算手段により推定演算される回転数の変動量が既定値以下であることを条件として、安定操舵状態であること、さらには保舵状態であることを判断する操舵状態判定手段と、
   少なくとも、前記操舵状態判定手段によって安定操舵状態であることが判断されており、かつ、前記モータ電流検出手段により検出されている電流がゼロでないことを条件として、前記電流の大きさが低下する方向に前記モータ駆動手段の制御信号を一時的かつ強制的に変化させる電流低減制御手段と、
   この電流低減制御手段による前記制御信号の変化の開始前後における、前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流から、前記回転数の変化がゼロであるとして前記アシストモータの抵抗値を推定演算するモータ抵抗値演算手段と、
   このモータ抵抗値演算手段によって求められた抵抗値を、新たな抵抗値として前記抵抗値記憶手段に登録する抵抗値記憶処理手段と、
   少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記アシストモータに流れる電流を制限する電流制限手段と
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
5. 前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる変化量を、操舵違和感を生じない範囲に制限したことを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング制御装置。
6. 前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる変化量を、前記モータ電流検出手段により検出されている電流に基づいてその都度設定することを特徴とする請求項４又は５記載の電動パワーステアリング制御装置。
7. 前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる回数を制御ユニットの起動毎に制限することを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
8. 前記電流低減制御手段が前記制御信号を変化させる規定時間当たりの頻度を既定値以下に制限したことを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
9. 前記アシストモータの温度検出値又は温度推定値を出力するモータ温度出力手段と、
   前記モータ温度出力手段から出力されている温度検出値又は温度推定値より、予め設定された温度特性に基づいて、前記抵抗値記憶手段に記憶されている抵抗値を必要に応じて補正して、補正後の抵抗値を前記抵抗値記憶手段に登録するモータ抵抗値補正手段とを
   さらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
10. 車両の操舵系に連結されて操舵補助トルクを発生させるためのアシストモータを制御する制御ユニットと、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを有し、前記制御ユニットが、少なくとも前記操舵トルク検出手段による操舵トルク検出値を含むパラメータに基づいて、前記アシストモータを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
    前記制御ユニットが、
    前記アシストモータへの印加電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
    前記アシストモータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
    前記アシストモータの抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
    前記アシストモータの温度検出値又は温度推定値を出力するモータ温度出力手段と、
    前記モータ温度出力手段から出力されている温度検出値又は温度推定値により、予め設定された温度特性に基づいて、前記抵抗値記憶手段に記憶されている抵抗値を必要に応じて補正して、補正後の抵抗値を前記抵抗値記憶手段に登録するモータ抵抗値補正手段と、
    前記モータ電圧検出手段及びモータ電流検出手段により検出されている電圧及び電流、並びに前記モータ抵抗値記憶手段に記憶されている最新の抵抗値から前記アシストモータの回転数を推定演算する回転数演算手段と、
    少なくとも、前記操舵トルク検出値の変動量が既定値以下であり、かつ、前記回転数演算手段により推定演算される回転数の変動量が既定値以下になったことを条件として、保舵状態であることを判断する操舵状態判定手段と、
    少なくとも、前記操舵状態判定手段によって保舵状態であることが判断されていることを条件として、前記アシストモータに流れる電流を制限する電流制限手段と
    を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
11. 前記電流制限手段が前記電流を制限する条件として、前記モータ電流検出手段により検出されている電流が既定値以上であることをさらに付加したことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
12. 前記電流制限手段が前記電流を制限する条件として、前記操舵トルク検出手段により検出されている操舵トルクが既定値以上であることをさらに付加したことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
13. 前記電流制限手段は、前記電流を制限する条件が成立している時間が規定時間以上になったときに、前記電流を１００％未満に制限することを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
14. 前記電流制限手段は、前記電流を制限する条件が成立している時間の経過に応じて、前記電流の上限値を連続的又は段階的に減少させることを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。

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