JP4973159B2 - 電動式ステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を、電動モータを使用して位置調整するようにした電動式ステアリング装置に関する。
車載の電動制御装置としては、例えばドライバシートの位置を電動で自由に調節するシート調整機構やステアリングステアリングホイールのチルト角、ステアリングホイールの回動軸の長さ等の姿勢設定を電動で行うステアリング電動機構を制御するにあたり、機構部の移動範囲の限界位置に達したことを過負荷の有無で検出し、過負荷が検出されると、姿勢の調整方向を逆転し、逆転後、車上装備の過負荷が完全に解除された時に、前記電気的駆動源の付勢を停止する電子制御手段を備えた車上装置の姿勢設定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特公平７−９４２２３号公報（第１頁、第４頁、図２、図３）
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、電動機構が作動限界位置に達したことを、過電流によるモータロック、タイムオーバ、又は姿勢変化速度が小さくなることにより検出するようにしており、過負荷状態を検出するための電流センサ、タイマ、姿勢変化速度センサ等のセンサを必要とし、全体の構成が大型化すると共に、作動限界位置に達した場合のように大きな負荷変動を生じる場合には検出精度が問題とならないが、ステアリングホイールの移動時に異物の噛み込みや引っ掛かりが発生した場合のように大きな負荷変動を生じない場合には過負荷状態を検出することができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、別途センサ類を設けることなく、ステアリングホイールのチルト動作及びテレスコピック動作の少なくとも一方で過負荷を高精度で検出することができる電動式ステアリング装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１に係る電動式ステアリング装置は、運転席側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令に基づいて目標速度を得る伝達関数が設定されたフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを駆動するモータ制御部と、該モータ制御部で前記電動モータを制御したときに、当該電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記電動モータの入力値に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段と、該外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷推定値が所定値以上であるときに、前記モータ制御部による前記電動モータの制御を停止するモータ停止手段とを備え、前記フィードフォワード制御部は、前記電動モータの伝達関数の逆数に一次遅れのローパスフィルタ成分を乗算した伝達関数に設定されていることを特徴としている。
また、請求項２に係る電動式ステアリング装置は、運転席側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令に基づいて目標速度を得る伝達関数が設定されたフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを駆動するモータ制御部と、該モータ制御部で前記電動モータを制御したときに、当該電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記電動モータの入力値に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段と、該外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷推定値が所定値以上であるときに、前記モータ制御部による前記電動モータの制御を停止するモータ停止手段と、該モータ停止手段で前記電動モータを停止させたときに、前記電動モータを停止直前の回転方向と逆方向に所定量回転駆動するモータ逆転制御部とを備え、
前記フィードフォワード制御部は、前記電動モータの伝達関数の逆数に一次遅れのローパスフィルタ成分を乗算した伝達関数に設定されていることを特徴としている。
前記フィードフォワード制御部は、前記電動モータの伝達関数の逆数に一次遅れのローパスフィルタ成分を乗算した伝達関数に設定されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動式ステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記モータ逆転制御部は、前記モータ停止手段で前記電動モータを停止させたときに、前記電動モータを停止直前の回転方向と逆方向に前記外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷が増加し始めた位置まで回転駆動するように構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項４に係る電動ステアリング装置は、請求項１乃至３の何れか１項に係る発明において、前記外乱負荷推定手段は、モータ目標指令値にトルク定数を乗算して指令トルク値を算出する指令トルク値算出部と、前記電動モータの速度にモータ逆伝達関数を乗算してモータ負荷を算出するモータ負荷算出部と、前記指令トルク値算出部から出力された指令トルク値とモータ負荷算出部で算出したモータ負荷との偏差を算出して外乱負荷を推定する外乱負荷推定部とを有する外乱オブザーバで構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項４に係る電動ステアリング装置は、請求項１乃至３の何れか１項に係る発明において、前記外乱負荷推定手段は、モータ目標指令値にトルク定数を乗算して指令トルク値を算出する指令トルク値算出部と、前記電動モータの速度にモータ逆伝達関数を乗算してモータ負荷を算出するモータ負荷算出部と、前記指令トルク値算出部から出力された指令トルク値とモータ負荷算出部で算出したモータ負荷との偏差を算出して外乱負荷を推定する外乱負荷推定部とを有する外乱オブザーバで構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係る電動式ステアリング装置は、請求項１乃至４の何れか１つの発明において、前記速度指令部は、加減速度指令出力時に速度指令を、所定の定速度指令値に加減速時間を加味した三角関数を乗算して算出するように構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、外乱負荷推定手段で、モータ駆動回路で電動モータを駆動したときに、指令トルクと負荷トルクとに基づいて外乱負荷を推定し、推定した外乱負荷推定値が所定値以上であるときに、電動モータの駆動を停止するので、センサ類を設けることなく外乱負荷変動を正確に推定することができ、姿勢調整機構の姿勢調整時に、異物の食い込みや引っ掛かりがあった異常発生時に、これらを正確に検出して、電動モータを停止させるか又は電動モータをそれまでの駆動方向とは逆方向に所定量駆動して、異常状態の拡大を確実に防止することができるという効果が得られる。
また、外乱負荷の変動からメカニカルロック位置への到達を正確に検出することができ、このメカニカルロック位置で停止させるか又はそれまでの駆動方向とは逆方向に所定量駆動して制御原点位置を正確に設定することができるという効果も得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す電動式ステアリング装置の概略構成図である。この電動式ステアリング装置１は、いわゆる首振りチルト方式を採用しており、ステアリングホイール２から延びてステアリングギア（図示せず）に連結されたステアリングシャフト３をその軸の周りに回転可能に保持する三つのステアリングコラム、すなわち、アッパコラム４，ミドルコラム５，ロアコラム６を備えている。そして、各コラム４，５，６の相対位置を適宜調節することによって、ステアリングシャフト３、ひいてはステアリングホイール２が所望の位置に保持される。
図１は、本発明の一実施形態を示す電動式ステアリング装置の概略構成図である。この電動式ステアリング装置１は、いわゆる首振りチルト方式を採用しており、ステアリングホイール２から延びてステアリングギア（図示せず）に連結されたステアリングシャフト３をその軸の周りに回転可能に保持する三つのステアリングコラム、すなわち、アッパコラム４，ミドルコラム５，ロアコラム６を備えている。そして、各コラム４，５，６の相対位置を適宜調節することによって、ステアリングシャフト３、ひいてはステアリングホイール２が所望の位置に保持される。
アッパコラム４は、内部空間にステアリングシャフト３のユニバーサルジョイント（図示せず）を収容している。アッパコラム４は、ミドルコラム５の後端に形成されたフォーク部５１にチルトヒンジピン５１ａを介してチルト可能に取り付けられている。すなわち、アッパコラム４を、チルトヒンジピン５１ａを支点として適宜揺動させることにより、ステアリングホイール２のチルト位置を調節することができる。
ミドルコラム５は、ロアコラム６に内嵌・保持され、アッパコラム４を支持するフォーク部５１と共に軸線方向に摺動可能になっている。すなわち、車体側に固定されたロアコラム６に対してミドルコラム５を適宜進退させることにより、アッパコラム４がステアリングシャフト３と共にその軸方向に移動し、ステアリングホイール２のテレスコピック位置を調節することができる。
アッパコラム４のチルト位置は、電動チルト機構７によって調節される。この電動チルト機構７は、ギアボックス７０が付設された例えば３相のブラシレスモータ７１と、このブラシレスモータ７１に駆動される伸縮ロッド装置７２とを備えている。
伸縮ロッド装置７２から延びるアクチュエータロッド７２ａは、ブラシレスモータ７１の回転に応じて伸縮される。
伸縮ロッド装置７２から延びるアクチュエータロッド７２ａは、ブラシレスモータ７１の回転に応じて伸縮される。
伸縮ロッド装置７２の前端部は、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２にピン５３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド７２ａの後端部は、アッパコラム４に固定されたブラケット４２にピン４３で枢着されており、ヒンジを構成している。
したがって、伸縮ロッド装置７２からアクチュエータロッド７２ａを徐々に繰り出せば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して反時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を上向きに徐々に傾けることができる。
したがって、伸縮ロッド装置７２からアクチュエータロッド７２ａを徐々に繰り出せば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して反時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を上向きに徐々に傾けることができる。
一方、伸縮ロッド装置７２中にアクチュエータロッド７２ａを徐々に収納すれば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を下向きに徐々に傾けることができる。
アッパコラム４のテレスコピック位置は、電動チルトアクチュエータ７と略同一構造の電動テレスコピック機構８によって調節される。すなわち、この電動テレスコピック機構８は、ギアボックス８０が付設された例えば３相のブラシレスモータ８１と、このブラシレスモータ８１に駆動される伸縮ロッド装置８２とを備えている。
アッパコラム４のテレスコピック位置は、電動チルトアクチュエータ７と略同一構造の電動テレスコピック機構８によって調節される。すなわち、この電動テレスコピック機構８は、ギアボックス８０が付設された例えば３相のブラシレスモータ８１と、このブラシレスモータ８１に駆動される伸縮ロッド装置８２とを備えている。
伸縮ロッド装置８２の前端部は、ロアコラム６に固定されたブラケット６２にピン６３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド８２ａの後端部は、ミドルコラム５のフォーク部５１に固定されたブラケット５５にピン５６で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置８２からアクチュエータロッド８２ａを繰り出せば、ミドルコラム５がロアコラム６から繰り出されることになり、ステアリングホイール２を後退させることができる。一方、伸縮ロッド装置８２内にアクチュエータロッド８２ａを収納すれば、ミドルコラム５がロアコラム６に繰り込まれることになり、ステアリングホイール２を前進させることができる。
なお、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２は、ロアコラム６に形成された溝６ａに案内され、ミドルコラム５と共にロアコラム６に対して軸線方向に沿って摺動できるようになっている。
ここで、ブラシレスモータ７１及び８１は、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂを内蔵している。これらモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂは、図３に示すように、後述する制御装置１００から入力されるスタート及びストップを表す信号ＳＴ／ＳＰと、回転方向を指示する回転方向信号ＣＷ／ＣＣＷと、速度指令を表すパルス幅変調信号ＰＷＭと、ブラシレスモータ７１及び８１の例えばホール素子で構成される位置検出素子９１ｕ〜９１ｗの出力を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗから入力される回転位置検出信号とが入力され、これらに基づいてブラシレスモータ７１及び８１を駆動する三相駆動信号を形成する三相分配回路９３と、この三相分配回路９３から出力される三相駆動信号が入力されてインバータ回路９６を構成する電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートを駆動するＦＥＴゲート駆動回路９５と、一対の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂを直列に接続してブラシレスモータ７１及び８１の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに対応する３組のＦＥＴ回路を並列に接続したインバータ回路９６とを備えている。
ここで、ブラシレスモータ７１及び８１は、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂを内蔵している。これらモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂは、図３に示すように、後述する制御装置１００から入力されるスタート及びストップを表す信号ＳＴ／ＳＰと、回転方向を指示する回転方向信号ＣＷ／ＣＣＷと、速度指令を表すパルス幅変調信号ＰＷＭと、ブラシレスモータ７１及び８１の例えばホール素子で構成される位置検出素子９１ｕ〜９１ｗの出力を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗから入力される回転位置検出信号とが入力され、これらに基づいてブラシレスモータ７１及び８１を駆動する三相駆動信号を形成する三相分配回路９３と、この三相分配回路９３から出力される三相駆動信号が入力されてインバータ回路９６を構成する電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートを駆動するＦＥＴゲート駆動回路９５と、一対の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂを直列に接続してブラシレスモータ７１及び８１の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに対応する３組のＦＥＴ回路を並列に接続したインバータ回路９６とを備えている。
ここで、ＦＥＴゲート駆動回路９５は、三相分配回路９３から入力される三相駆動信号に応じた回転方向及び回転速度でブラシレスモータ７１及び８１を駆動するようにインバータ回路９６の各電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートにパルス幅変調信号ＰＷＭを供給する。
そして、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００によって駆動制御される。この制御装置１００は、図２に示すように、車両に搭載されたバッテリ１０１からのバッテリ電圧ＶBがヒューズ１０２を介して入力されるレギュレータ１０３と、車両に搭載した走行状態検出手段としての車速センサ１０４の車速検出値を通信回線を介して他の制御系から取得する通信インタフェース１０５と、レギュレータ１０３から出力される制御電圧Ｖｃによって作動される演算処理装置（ＣＰＵ）１０６と、この演算処理装置１０６に接続された不揮発性メモリなどで構成される記憶装置１０７と、前記ヒューズ１０２とモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂのバッテリ電圧入力端との間に制御装置１００内で介挿されたスイッチング部としてのリレー回路１０８とを備えている。
そして、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００によって駆動制御される。この制御装置１００は、図２に示すように、車両に搭載されたバッテリ１０１からのバッテリ電圧ＶBがヒューズ１０２を介して入力されるレギュレータ１０３と、車両に搭載した走行状態検出手段としての車速センサ１０４の車速検出値を通信回線を介して他の制御系から取得する通信インタフェース１０５と、レギュレータ１０３から出力される制御電圧Ｖｃによって作動される演算処理装置（ＣＰＵ）１０６と、この演算処理装置１０６に接続された不揮発性メモリなどで構成される記憶装置１０７と、前記ヒューズ１０２とモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂのバッテリ電圧入力端との間に制御装置１００内で介挿されたスイッチング部としてのリレー回路１０８とを備えている。
演算処理装置１０６には、バッテリ電圧ＶBが直接入力されると共に、レギュレータ１０３の制御電圧Ｖｃが入力され、さらにバッテリ１０１にヒューズ１１０を介して接続されたイグニッションスイッチ１１１から出力されるイグニッション信号ＩＧと、バッテリ１０１にヒューズ１１２を介して接続されたキースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳと、乗降ドアの開閉状態を示すドアスイッチ１１４のドア信号ＤＳと、電動チルト機構７の傾斜角を指示するマニュアルチルトスイッチ部１１５及び電動テレスコピック機構８の伸縮位置を指示するテレスコスイッチ部１１６のスイッチ信号ＳＴ１及びＳＴ２と、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂから出力される１２０度の位相差を有する位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２とが入力されている。
ここで、電動チルト機構７による電動チルト制御範囲は、図４に示すように、退避側となるチルトアップ側のメカニカルストッパ位置ＰMUとチルトダウン側のメカニカルストッパ位置ＰMDとで決定されるチルト機構の最大移動範囲ＲMAXに対してメカニカルストッパ位置ＰMUから内側に所定距離ＬUとった位置を電動チルト制御範囲ＲCの上側制御開始位置ＰTIS1として設定し、この位置を後述する記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この上側制御開始位置ＰTIS1から電動チルト制御範囲ＲT1を採った位置を電動チルト制御範囲ＲT1の下側制御開始位置ＰTIS2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶する。
なお、電動チルト機構７のマニュアルチルトスイッチ部１１５を操作して設定可能なマニュアルチルト動作範囲は、電動チルト制御範囲ＲT1の上側制御開始位置ＰTIS1からダウン方向に所定距離ＬMだけ移動させた上側動作開始位置ＰTIM1と電動チルト制御範囲の下側制御開始位置ＰTIS2と等しい下側動作開始位置ＰTIM2とで規定されている。
また、電動テレスコピック機構８による電動テレスコ制御範囲は、図５に示すように、退避側となる縮み側のメカニカルストッパ位置ＰMSと伸び側のメカニカルストッパ位置ＰMLとで決定されるテレスコ機構の最大移動範囲ＲMAXに対してメカニカルストッパ位置ＰMSから内側に所定距離ＬSとった位置を電動テレスコ制御範囲ＲTEの伸び側制御開始位置ＰTES1として設定し、この位置を記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この縮み側制御開始位置ＰTES1から電動テレスコ制御範囲ＲTEを採った位置を電動テレスコ制御範囲ＲTEの伸び側制御開始位置ＰTES2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶する。
また、電動テレスコピック機構８による電動テレスコ制御範囲は、図５に示すように、退避側となる縮み側のメカニカルストッパ位置ＰMSと伸び側のメカニカルストッパ位置ＰMLとで決定されるテレスコ機構の最大移動範囲ＲMAXに対してメカニカルストッパ位置ＰMSから内側に所定距離ＬSとった位置を電動テレスコ制御範囲ＲTEの伸び側制御開始位置ＰTES1として設定し、この位置を記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この縮み側制御開始位置ＰTES1から電動テレスコ制御範囲ＲTEを採った位置を電動テレスコ制御範囲ＲTEの伸び側制御開始位置ＰTES2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶する。
なお、電動テレスコピック機構８のマニュアルテレスコスイッチ部１１６を操作して設定可能なマニュアルテレスコ動作範囲は、電動テレスコ制御範囲ＲTEの縮み側制御開始位置ＰTES1及び伸び側制御開始位置ＰTES2と同一の縮み側動作開始位置ＰTEM1及び伸び側動作開始位置ＰTEM2に設定されている。
そして、演算処理装置１０６は、例えばレギュレータ１０３から制御電源Ｖｃが入力されたときやスリープ状態で停止中に通信インタフェース１０５への入力があったときなどに、図６に示す姿勢制御処理を実行する。
そして、演算処理装置１０６は、例えばレギュレータ１０３から制御電源Ｖｃが入力されたときやスリープ状態で停止中に通信インタフェース１０５への入力があったときなどに、図６に示す姿勢制御処理を実行する。
この姿勢制御処理は、先ず、ステップＳ１で、イグニッション信号ＩＧを読込み、次いでステップＳ２に移行して、エンジン始動時でイグニッション信号ＩＧがオン状態であるか否かを判定し、エンジン始動時ではなくイグニッションスイッチ１１１がオフ状態であるときには、前記ステップＳ１に戻り、エンジン始動時であってイグニッションスイッチ１１１がオン状態であるときにはステップＳ３に移行する。
このステップＳ３では、後述する図８に示す電動チルト機構７の制御原点移動処理を実行して、電動チルト機構７を制御原点となる上側制御開始位置ＰTIS1に移動させてからステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域にチルト位置が記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないときにはステップＳ５に移行して、電動チルト機構７を制御原点となる上側制御開始位置ＰTIS1からマニュアル動作範囲の上側動作開始位置ＰTIM1まで下降させる速度指令値を形成し、これを図１１に示すモータ制御部１２０に出力してからステップＳ７に移行する。
このステップＳ４では、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域にチルト位置が記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないときにはステップＳ５に移行して、電動チルト機構７を制御原点となる上側制御開始位置ＰTIS1からマニュアル動作範囲の上側動作開始位置ＰTIM1まで下降させる速度指令値を形成し、これを図１１に示すモータ制御部１２０に出力してからステップＳ７に移行する。
また、ステップＳ４の判定結果が、チルト位置が記憶されているときにはステップＳ６に移行して、制御原点となる上側制御開始位置ＰTIS1から記憶されたチルト位置まで電動チルト機構７を下降させる速度指令値を形成し、これを図１１に示すチルト用のモータ制御部１２０に出力してからステップＳ７に移行する。
このステップＳ７では、後述する図９に示す電動テレスコピック機構８の制御原点移動処理を実行して、電動テレスコピック機構８を制御原点となる縮み側制御開始位置ＰTES1に移動させてからステップＳ８に移行する。
このステップＳ７では、後述する図９に示す電動テレスコピック機構８の制御原点移動処理を実行して、電動テレスコピック機構８を制御原点となる縮み側制御開始位置ＰTES1に移動させてからステップＳ８に移行する。
このステップＳ８では、テレスコ位置が記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されているときにはステップＳ９に移行して、記憶されたテレスコ位置まで電動テレスコピック機構８を伸張させる速度指令値を図１１と同様の図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力してからステップＳ１０に移行し、テレスコ位置が記憶されていないときには直接ステップＳ１０に移行して縮み側制御開始位置ＰTES1を維持する。
ステップＳ１０では、車速センサ１０４で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、次いでステップＳ１１に移行して、車速検出値Ｖｓが、車両が走行状態であると判断可能な閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、Ｖｓ≧Ｖｓｔであるときには前記ステップＳ１０に戻り、Ｖｓ＜Ｖｓｔであるときには車両が停止状態にあるものと判断してステップＳ１２に移行する。
このステップＳ１２では、マニュアルチルトスイッチ部１１５からチルト位置を指定するスイッチ信号ＳＴ１が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、ステップＳ１３に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ１に応じたチルト位置に電動チルト機構７を制御する速度指令値を図１１に示すチルト用のモータ制御部１２０に出力してからステップＳ１４に移行し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されていないときには、直接ステップＳ１４に移行する。
このステップＳ１４では、マニュアルテレスコスイッチ部１１６からテレスコ位置を指定するスイッチ信号ＳＴ２が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されているときにはステップＳ１５に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ２に応じたテレスコ位置に電動テレスコピック機構８を制御する速度指令値を図１１と同様の図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力してからステップＳ１６に移行し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されていないときには直接ステップＳ１６に移行する。
このステップＳ１６では、前回のスイッチ信号ＳＴ１又はＳＴ２が入力されてから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ１が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間Ｔ１が経過したときには後述するステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では、キースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳを読込み、次いでステップＳ１８に移行して、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態即ち運転者が降車する可能性がある状態であるか否かを判定し、キースイッチ信号ＫＳがオン状態を継続しているときには運転者が降車の可能性が略ないものと判断して前記ステップＳ１０に戻り、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態となるとステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１７では、キースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳを読込み、次いでステップＳ１８に移行して、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態即ち運転者が降車する可能性がある状態であるか否かを判定し、キースイッチ信号ＫＳがオン状態を継続しているときには運転者が降車の可能性が略ないものと判断して前記ステップＳ１０に戻り、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態となるとステップＳ１９に移行する。
このステップＳ１９では、現在のチルト位置は記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しないときには、ステップＳ２０に移行して、現在のチルト位置をチルト位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ２１に移行し、両者が一致するときには直接ステップＳ２１に移行する。
このステップＳ２１では、現在のテレスコ位置は記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しない場合には、ステップＳ２２に移行して、現在のテレスコ位置を記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ２３に移行し、両者が一致する場合には、そのままステップＳ２３に移行する。
このステップＳ２１では、現在のテレスコ位置は記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しない場合には、ステップＳ２２に移行して、現在のテレスコ位置を記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ２３に移行し、両者が一致する場合には、そのままステップＳ２３に移行する。
このステップＳ２３では、電動チルト機構７を自動制御する場合の上側退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1に移動制御する速度指令値を図１１に示す制御手段に出力してからステップＳ２４に移行し、電動テレスコピック機構８を退避位置となる縮み側制御開始位置ＰTES1に移動制御する速度指令値を図１１と同様の図示しないテレスコピック用のモータ制御部に出力してから前記ステップＳ１に戻る。
また、演算処理装置１０６は、図６のステップＳ５、Ｓ６、Ｓ１３及びＳ２３で電動チルト機構７を移動制御する場合及びＳ９、Ｓ１５及びＳ２４で電動テレスコピック機構８を移動制御する場合に、図７のチルト及びテレスコ速度指令処理を実行する。
このチルト及びテレスコ速度指令処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ３１で、図６のステップＳ５、Ｓ６、Ｓ１３及びＳ２３並びに後述する図８の制御原点移動処理におけるステップＳ５１及びＳ６０からブラシレスモータ７１を駆動開始する移動開始指令が入力されたか否かを判定し、移動開始指令が入力されていないときには後述するステップＳ４２に移行し、移動開始指令が入力されたときにはステップＳ３２に移行して、移動状態であることを表す移動状態フラグＦＭＳを“１”にセットしてからステップＳ３３に移行する。
このチルト及びテレスコ速度指令処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ３１で、図６のステップＳ５、Ｓ６、Ｓ１３及びＳ２３並びに後述する図８の制御原点移動処理におけるステップＳ５１及びＳ６０からブラシレスモータ７１を駆動開始する移動開始指令が入力されたか否かを判定し、移動開始指令が入力されていないときには後述するステップＳ４２に移行し、移動開始指令が入力されたときにはステップＳ３２に移行して、移動状態であることを表す移動状態フラグＦＭＳを“１”にセットしてからステップＳ３３に移行する。
このステップＳ３３では、経過時間ｔを“０”にクリアし、次いで、ステップＳ３４に移行して、経過時間ｔを“１”だけインクリメントしてからステップＳ３５に移行し、経過時間が加速開始時から加速終了までの経過時間を表す加速時間ｔA以上であるか否かを判定し、ｔ＜ｔAであるときには加速領域にあるものと判断してステップＳ３６に移行する。
このステップＳ３５では、下記（１）式の演算を行って、速度指令値θVA(t)を算出してからステップＳ３７に移行する。
θVA（ｔ）＝［ｓｉｎ（３π／２＋πｔ／ｔA）＋１］Ｖ0／２ …………（１）
ステップＳ３７では、後述するモータ制御処理でモータ停止フラグＦＡが異常状態を表す“１”にセットされているか否かを判定し、ＦＡ＝“０”であるときには正常であるものと判断してステップＳ３８に移行して、ステップＳ３６で算出した速度指令値θVA(t)、後述するステップＳ３９で算出する速度指令値θVI(t)、後述するステップＳ４８で算出した速度指令値θVD(t)の何れかを速度指令値θV *として記憶装置１０７に記憶してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
θVA（ｔ）＝［ｓｉｎ（３π／２＋πｔ／ｔA）＋１］Ｖ0／２ …………（１）
ステップＳ３７では、後述するモータ制御処理でモータ停止フラグＦＡが異常状態を表す“１”にセットされているか否かを判定し、ＦＡ＝“０”であるときには正常であるものと判断してステップＳ３８に移行して、ステップＳ３６で算出した速度指令値θVA(t)、後述するステップＳ３９で算出する速度指令値θVI(t)、後述するステップＳ４８で算出した速度指令値θVD(t)の何れかを速度指令値θV *として記憶装置１０７に記憶してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ３５の判定結果がｔ≧ｔAであるときにはステップＳ３９に移行して、速度指令値θVI(t)を一定速度Ｖ0に設定してかから前記ステップＳ３７に移行する。
一方、ステップＳ３７の判定結果が、ＦＡ＝“１”であるときには、異常状態であるものと判断してステップＳ４０に移行し、速度指令値θV *を“０”に設定してから、ステップＳ４１に移行し、移動状態フラグＦＭＳ及び移動終了フラグＦＭＥを夫々“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
一方、ステップＳ３７の判定結果が、ＦＡ＝“１”であるときには、異常状態であるものと判断してステップＳ４０に移行し、速度指令値θV *を“０”に設定してから、ステップＳ４１に移行し、移動状態フラグＦＭＳ及び移動終了フラグＦＭＥを夫々“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
さらに、前記ステップＳ３１の判定結果が、移動開始指令が入力されていないときには、ステップＳ４２に移行して、移動状態フラグＦＭＳが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときにはステップＳ４３に移行して、移動終了指令が入力されたか否かを判定し、これが入力されていないときには定速走行中であるものと判断して前記ステップＳ３４に移行し、移動終了指令が入力されたときにはステップＳ４４に移行して、移動状態フラグＦＭＳを“０”にリセットすると共に、移動終了フラグＦＭＥを“０”にリセットしてからステップＳ４５移行する。
このステップＳ４５では、前述したステップＳ３３と同様に、経過時間ｔを“０”にクリアし、次いでステップＳ４６に移行して、経過時間を“１”だけインクリメントしてからステップＳ４７に移行する。
このステップＳ４７では、経過時間ｔが減速の開始時点から終了時点までの時間を表す減速時間ｔDに達したか否かを判定し、ｔ＜ｔDであるときには減速領域であるものと判断して、ステップＳ４８に移行して、下記（２）式の演算を行って速度指令値θVD(t)を算出してから前記ステップＳ３７に移行する。
このステップＳ４７では、経過時間ｔが減速の開始時点から終了時点までの時間を表す減速時間ｔDに達したか否かを判定し、ｔ＜ｔDであるときには減速領域であるものと判断して、ステップＳ４８に移行して、下記（２）式の演算を行って速度指令値θVD(t)を算出してから前記ステップＳ３７に移行する。
θVD（ｔ）＝［ｓｉｎ（π／２＋（πｔ／ｔD）＋１］Ｖ0／２ …………（２）
一方、ステップＳ４７の判定結果が、経過時間ｔが減速時間ｔDに達したものであるときには、ステップＳ４９に移行して、移動終了フラグＦＭＥを“０”にリセットすると共に、速度指令値θV *を“０”に設定してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
一方、ステップＳ４７の判定結果が、経過時間ｔが減速時間ｔDに達したものであるときには、ステップＳ４９に移行して、移動終了フラグＦＭＥを“０”にリセットすると共に、速度指令値θV *を“０”に設定してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ４２の判定結果が、移動状態フラグＦＭＳが“０”にリセットされているときには、ステップＳ５０に移行して、移動終了フラグＦＭＥが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときには前記ステップＳ４６に移行し、“０”にリセットされているときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
ここでは、移動開始指令としては、マニュアルチルトスイッチ部１１５又はマニュアルテレスコスイッチ部１１６をオンとすることが対応すると共に、自動チルト制御又は自動テレスコ制御のトリガ信号が対応し、移動終了指令としては、マニュアルチルトスイッチ部１１５又はマニュアルテレスコスイッチ部１１６をオフとすることが対応すると共に、自動チルト制御又は自動テレスコ制御の終了信号が対応する。
特に、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の速度制御状態から減速して停止させる停止時には、コラム機構系のイナーシャ成分や初期から生じているフリクション負荷などにより、一義的に減速できる訳ではない。そこで、減速時間ｔDの設定では、予め実測から得られるパルス幅変調信号ＰＷＭを設定された値から０％に瞬時に変化させたときのオーバーラン以上の設定時間を設けるようにすることが好ましい。
この図７の処理が速度指令部に対応している。
また、図６の姿勢制御処理におけるステップＳ３のチルト制御原点位置移動処理は、図８に示すように、先ず、ステップＳ５１で、電動チルト機構７の前回の姿勢制御処理におけるステップＳ２３で設定された上側退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1からステアリングホイール２を上昇させる上昇移動開始指令を出力し、次いでステップＳ５２に移行して、速度指令値θV *に対して下記（３）式で表される伝達関数ＧF(s)が設定されたフィードフォワード制御処理を行って電圧指令値Ｖｍｔを算出する。
また、図６の姿勢制御処理におけるステップＳ３のチルト制御原点位置移動処理は、図８に示すように、先ず、ステップＳ５１で、電動チルト機構７の前回の姿勢制御処理におけるステップＳ２３で設定された上側退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1からステアリングホイール２を上昇させる上昇移動開始指令を出力し、次いでステップＳ５２に移行して、速度指令値θV *に対して下記（３）式で表される伝達関数ＧF(s)が設定されたフィードフォワード制御処理を行って電圧指令値Ｖｍｔを算出する。
ＧF(s)＝Ｒm（Ｊmｓ＋Ｄm）／Ｋ＾T×（Ｔ3ｓ＋１） …………（３）
次いで、ステップＳ５３に移行して、ステップＳ５２で算出した電圧指令値Ｖｍｔから前回の処理時に算出した外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して外乱の影響を除去した目標電圧指令値Ｖｍｔ*を算出してからステップＳ５４に移行する。
このステップＳ５４では、目標電圧指令値Ｖｍｔ*とモータ駆動回路９０Ａ又は９０Ｂから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２とに基づいて後述する外乱オブザーバ処理を行って外乱推定値Ｔ＾Lを算出する。
次いで、ステップＳ５３に移行して、ステップＳ５２で算出した電圧指令値Ｖｍｔから前回の処理時に算出した外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して外乱の影響を除去した目標電圧指令値Ｖｍｔ*を算出してからステップＳ５４に移行する。
このステップＳ５４では、目標電圧指令値Ｖｍｔ*とモータ駆動回路９０Ａ又は９０Ｂから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２とに基づいて後述する外乱オブザーバ処理を行って外乱推定値Ｔ＾Lを算出する。
次いで、ステップＳ５５に移行して、算出した外乱推定値Ｔ＾Lが予め設定した閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定し、Ｔ＾L＜Ｔｔｈであるときには過負荷状態ではない正常状態であるものと判断してステップＳ５６に移行し、外乱推定値Ｔ＾Lに対して１次遅れのローパスフィルタ処理を行ってからステップＳ５７に移行して、ローパスフィルタ処理結果にトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算して外乱電圧指令値ＶL(n)を算出し、これを記憶装置１０７の所定記憶領域に記憶してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
一方、ステップＳ５５の判定結果が、Ｔ＾L≧Ｔｔｈであるときには、電動チルト機構７又は電動テレスコピック機構８によるステアリングホイール２の姿勢を変化させている状態で、上側のメカニカルロック位置に達して過負荷状態となったものであるものと判断してステップＳ５８に移行し、目標電圧指令値Ｖｍｔ*を“０”に設定して、これをパルス幅変調信号に変換してモータ駆動回路９０Ａ又は９０Ｂに出力し、次いでステップＳ５９に移行して、モータ停止フラグＦＡを“１”に設定する。
次いで、ステップＳ６０に移行して、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を読込んで、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を計数して計数値Ｎを算出し、次いでステップＳ６２に移行して、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の計数値Ｎが電動チルト機構７の電動チルト制御範囲ＲTIの制御原点位置となる上側制御開始位置ＰTIS1に移動させる減速制御を考慮した所定値ＮTIに達したか否かを判定し、これが所定値ＮTI未満であるときにはステップＳ６１に戻り、所定値ＮTIに達したときにステップＳ６３に移行して移動終了指令を出力してから制御原点移動処理を終了して前述した図６の姿勢制御処理におけるステップＳ４に移行する。
この図８の処理において、ステップＳ５１〜Ｓ５３及びＳ５６，Ｓ５７の処理がモータ制御部に対応し、ステップＳ５４の処理が外乱推定手段に対応し、ステップＳ５５、Ｓ５８Ｓ、Ｓ５９及び図７のＳ３７、Ｓ４０及びＳ４１の処理がモータ停止手段に対応し、ステップＳ６０〜Ｓ６３の処理がモータ逆転制御部に対応している。
さらに、図６の姿勢制御処理におけるステップＳ７のテレスコ制御原点位置移動処理は、図９に示すように、図８のチルト制御原点位置移動処理において、ステップＳ５１の処理が、縮み移動開始指令を出力するステップＳ５１ａに変更され、ステップＳ６０の処理が伸び側移動開始指令を出力するステップＳ６０に変更され、ステップＳ６２の処理が計数値Ｎが電動テレスコピック機構８の電動テレスコ制御範囲ＲTEの制御原点位置となる縮み側制御開始位置ＰTES1に移動させる減速制御での計数値を考慮した所定値ＮTIに達したか否かを判定するステップＳ６２ａに変更され、ステップＳ６２ａの判定結果がＮ＜ＮTEであるときにはステップＳ６１に戻り、Ｎ＝ＮTEであるときにはステップＳ６３に移行することを除いては図８と同様の処理を実行する。
さらに、図６の姿勢制御処理におけるステップＳ７のテレスコ制御原点位置移動処理は、図９に示すように、図８のチルト制御原点位置移動処理において、ステップＳ５１の処理が、縮み移動開始指令を出力するステップＳ５１ａに変更され、ステップＳ６０の処理が伸び側移動開始指令を出力するステップＳ６０に変更され、ステップＳ６２の処理が計数値Ｎが電動テレスコピック機構８の電動テレスコ制御範囲ＲTEの制御原点位置となる縮み側制御開始位置ＰTES1に移動させる減速制御での計数値を考慮した所定値ＮTIに達したか否かを判定するステップＳ６２ａに変更され、ステップＳ６２ａの判定結果がＮ＜ＮTEであるときにはステップＳ６１に戻り、Ｎ＝ＮTEであるときにはステップＳ６３に移行することを除いては図８と同様の処理を実行する。
この図９の処理においても、ステップＳ５１ａ〜Ｓ５３及びＳ５６，Ｓ５７の処理がモータ制御部に対応し、ステップＳ５４の処理が外乱推定手段に対応し、ステップＳ５５、Ｓ５８Ｓ、Ｓ５９及び図７のＳ３７、Ｓ４０及びＳ４１の処理がモータ停止手段に対応し、ステップＳ６０ａ、Ｓ６１、Ｓ６２ａ及びＳ６３の処理がモータ逆転制御部に対応している。
さらにまた、演算処理装置１０６では、図１０に示すモータ制御処理を実行する。
このモータ制御処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ７１で、図７のチルト及びテレスコ速度指令処理で速度指令値θV *が“０”であるか否かを判定し、θV *＝０であるときには、移動指令が設定されていないものと判断してステップＳ７２に移行し、モータ停止状態を表すモータ停止フラグＦＡを、正常駆動状態を表す“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、θV *≠０であるときには移動指令が設定されているものと判断して、ステップＳ７３に移行する。
このモータ制御処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ７１で、図７のチルト及びテレスコ速度指令処理で速度指令値θV *が“０”であるか否かを判定し、θV *＝０であるときには、移動指令が設定されていないものと判断してステップＳ７２に移行し、モータ停止状態を表すモータ停止フラグＦＡを、正常駆動状態を表す“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、θV *≠０であるときには移動指令が設定されているものと判断して、ステップＳ７３に移行する。
このステップＳ７３では、速度指令値θV *に対して下記（３）式で表される伝達関数ＧF(s)が設定されたフィードフォワード制御処理を行って電圧指令値Ｖｍｔを算出する。
ＧF(s)＝（Ｊmｓ＋Ｄm）／Ｋ＾T×（Ｔ2ｓ＋１） …………（３）
次いでステップＳ７４に移行して、ステップＳ７３で算出した電圧指令値Ｖｍｔから前回の処理時に算出した外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して外乱の影響を除去した目標電圧指令値Ｖｍｔ*を算出してからステップＳ７５に移行する。
ＧF(s)＝（Ｊmｓ＋Ｄm）／Ｋ＾T×（Ｔ2ｓ＋１） …………（３）
次いでステップＳ７４に移行して、ステップＳ７３で算出した電圧指令値Ｖｍｔから前回の処理時に算出した外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して外乱の影響を除去した目標電圧指令値Ｖｍｔ*を算出してからステップＳ７５に移行する。
このステップＳ７５では、目標電圧指令値Ｖｍｔ*とモータ駆動回路９０Ａ又は９０Ｂから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２とに基づいて後述する外乱オブザーバ処理を行って外乱推定値Ｔ＾Lを算出する。
次いで、ステップＳ７６に移行して、算出した外乱推定値Ｔ＾Lが予め設定した閾値Ｔｔｈｓ以上であるか否かを判定し、Ｔ＾L＜Ｔｔｈであるときには過負荷状態ではない正常状態であるものと判断してステップＳ７７に移行し、外乱推定値Ｔ＾Lに対して１次遅れのローパスフィルタ処理を行ってからステップＳ７８に移行して、ローパスフィルタ処理結果にトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算して外乱電圧指令値ＶL(n)を算出し、これを記憶装置１０７の所定記憶領域に記憶してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
次いで、ステップＳ７６に移行して、算出した外乱推定値Ｔ＾Lが予め設定した閾値Ｔｔｈｓ以上であるか否かを判定し、Ｔ＾L＜Ｔｔｈであるときには過負荷状態ではない正常状態であるものと判断してステップＳ７７に移行し、外乱推定値Ｔ＾Lに対して１次遅れのローパスフィルタ処理を行ってからステップＳ７８に移行して、ローパスフィルタ処理結果にトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算して外乱電圧指令値ＶL(n)を算出し、これを記憶装置１０７の所定記憶領域に記憶してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
一方、ステップＳ７６の判定結果が、Ｔ＾L≧Ｔｔｈであるときには、電動チルト機構７又は電動テレスコピック機構８によるステアリングホイール２の姿勢を変化させている状態で、異物が挟まったり、ステアリングホイール２が運転者の膝などの障害物に当接して移動が阻まれたりしている過負荷状態となって異常状態であるものと判断してステップＳ７９に移行し、目標電圧指令値Ｖｍｔ*を“０”に設定して、これをパルス幅変調信号に変換してモータ駆動回路９０Ａ又は９０Ｂに出力し、次いでステップＳ８０に移行して、モータ停止フラグＦＡを“１”に設定してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
この図１０の処理において、ステップＳ７１〜Ｓ７５及びＳ７７，Ｓ７８の処理がモータ制御部に対応し、ステップＳ７５の処理が外乱推定手段に対応し、ステップＳ７６、Ｓ７９、Ｓ８０及び図７のＳ３７、Ｓ４０及びＳ４１の処理がモータ停止手段に対応している。
この図１０のモータ制御処理を機能ブロック部で表すと、図１１に示すようになる。
この図１０のモータ制御処理を機能ブロック部で表すと、図１１に示すようになる。
この機能ブロック図では、速度指令値が入力されて目標電圧指令値Ｖｍｔを出力するフィードフォワード制御部１２１と、このフィードフォワード制御部１２１から出力される目標電圧指令値Ｖｍｔとモータ駆動回路９０Ａ又は９０Ｂから出力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいて外乱負荷を推定する外乱負荷推定部１２２とを有し、この外乱負荷推定部で推定した外乱負荷推定値Ｔ＾Lを、理想的なモータコイル要素１２８の伝達関数の逆数（Ｌmｓ＋Ｒm）を乗算する一時遅れのローパスフィルタ１２３及びトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算する乗算器１２４を通してフィードフォワード制御部１２１の出力側に設けた加算器１２５に正帰還するように構成されている。
ここで、ブラシレスモータ７１又は８１は、ブロック線図で表すと図１１に示すように、フィードフォワード制御部１２１から入力される電圧指令値Ｖｍｔに外乱負荷推定値Ｔ＾Lのフィルタ出力を加算した目標電圧指令値Ｖｍｔ*がモータ特性を表すモータコイル要素１３１に入力され、このモータコイル要素１３１の出力にトルク定数乗算器１３２でトルク定数ＫTを乗算してモータトルクＴMを算出し、このモータトルクＴMからブラシレスモータ７１又は８１に実際に掛かる電動チルト機構７の固有負荷や外乱による実負荷ＴLを減算器１３３で減算し、この減算結果を電動機部１３４に入力することにより、この電動機部１３４から回転速度θVが出力されるように構成されている。そして、ブラシレスモータ７１又は８１から出力される回転速度を積分した回転位置が位置検出器９１ｕ〜９１ｗで回転位置検出信号として検出される。ここで、モータコイル要素１３１の伝達関数はブラシレスモータ７１の巻線抵抗をＲ、モータ巻線インダクタンスをＬ、ラプラス演算子をｓとしたとき、（１／（Ｌｓ＋Ｒ））で表され、電動機部１３４の伝達関数は負荷系のイナーシャをＪ、粘性抵抗をＤとしたとき、（１／（Ｊｓ＋Ｄ））で表される。
このため、外乱負荷推定部１２２は、モータ駆動回路９０Ａから入力される１２０度位相がずれた回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を回転方向に応じた符号を有するモータ速度に変換する速度変換部１２６と、この速度変換部１２６で変換されたモータ速度を、モータ設計値を表す電動機部１２４の逆伝達関数とローパスフィルタを組み合わせて負荷トルクを算出する負荷トルク算出部１２７と、フィードフォワード制御部１２１から出力される電圧指令値Ｖｍｔとローパスフィルタ１２３及び乗算器１２４を介して正帰還された外乱負荷推定値のフィルタ出力とを加算した目標電圧指令値Ｖｍｔ*が入力される理想的なモータコイル要素１２８と、この理想的なモータコイル要素１２８から出力されるモータ電圧にトルク定数Ｋ＾Tを乗算して指令トルク値を算出する指令トルク算出部１２９と、この指令トルク算出部１２９から出力される指令トルクから負荷トルク算出部１２７で算出した負荷トルクを減算して両者の偏差でなる推定負荷Ｔ＾Lを算出する外乱負荷推定部としての減算器１３０とを備え、これらによりブラシレスモータ７１に発生する電動チルト機構７の固有負荷や外乱負荷を推定する外乱負荷推定値を算出する外乱オブザーバが構成されている。
ここで、負荷トルク算出部１２７の伝達関数Ｇ(s)は、メカニカル負荷を含めたモータ理論イナーシャをＪm、メカニカル負荷を含めた理論粘性抵抗をＤmとしたとき、電動機部１３４の逆関数となり、且つ時定数Ｔ1のローパスフィルタを組み合わせたＧ(s)＝（Ｊmｓ＋Ｄm）／（Ｔ1ｓ＋１）に設定されている。
また、理想的なモータコイル要素１２８の伝達関数ＧVT(s)は、電動モータ７１の理想インダクタンスをＬmとし、理想抵抗をＲmとしたときに、前述したモータコイル要素１３１と同様にＧVT(s)＝１／（Ｌmｓ＋Ｒm）に設定されている。
また、理想的なモータコイル要素１２８の伝達関数ＧVT(s)は、電動モータ７１の理想インダクタンスをＬmとし、理想抵抗をＲmとしたときに、前述したモータコイル要素１３１と同様にＧVT(s)＝１／（Ｌmｓ＋Ｒm）に設定されている。
このようにして、外乱負荷推定部１２２で推定した外乱負荷推定値Ｔ＾Lをローパスフィルタ１２３及び乗算器１２４を通して加算器１２５に正帰還させることにより、推定した外乱負荷推定値Ｔ＾Lに相当する指令電流を負帰還させることになり、未知の外乱が入力されてもこれを確実に抑制することができる。
ところで、図１１において、ブラシレスモータ７１の入力側の目標電圧指令値及び出力側の回転速度間の伝達関数を求めると、
ＧM(s)＝Ｋ＾T／Ｒm（Ｊmｓ＋Ｄm） …………（４）
で表される。
ところで、図１１において、ブラシレスモータ７１の入力側の目標電圧指令値及び出力側の回転速度間の伝達関数を求めると、
ＧM(s)＝Ｋ＾T／Ｒm（Ｊmｓ＋Ｄm） …………（４）
で表される。
一方、目標速度指令値を滑らかな速度を得るために一次遅れ型にするための伝達関数は、図１１に示すように、時定数をＴ3とすると、
ＧV(s)＝１／（Ｔ3ｓ＋１） …………（５）
とする必要がある。
このため、フィードフォワード制御部１２１で、前述した（４）式で表されるモータの伝達関数ＧM(s)の逆数にローパスフィルタをかける伝達関数ＧF(s)とすることにより、上記（５）式の目標速度の伝達関数を得ることができる。
ＧV(s)＝１／（Ｔ3ｓ＋１） …………（５）
とする必要がある。
このため、フィードフォワード制御部１２１で、前述した（４）式で表されるモータの伝達関数ＧM(s)の逆数にローパスフィルタをかける伝達関数ＧF(s)とすることにより、上記（５）式の目標速度の伝達関数を得ることができる。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、イグニッションスイッチ１１１及びキースイッチ１１３がオフ状態であって、車両が停車していて運転者が降車しているものとし、この状態では、降車時の自動チルト制御及び自動テレスコ制御によって、電動チルト機構７はステアリングシャフト３が上方に傾斜されてステアリングホイール２が運転者の膝から上方に離間した退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1となり、且つ電動テレスコピック機構８が車両前方側に収縮して、ステアリングホイール２が運転者より前方位置に離間した退避位置となる縮み側制御開始位置ＰTES1となっており、運転席シートの上前方に広い空間が形成されているものとする。
今、イグニッションスイッチ１１１及びキースイッチ１１３がオフ状態であって、車両が停車していて運転者が降車しているものとし、この状態では、降車時の自動チルト制御及び自動テレスコ制御によって、電動チルト機構７はステアリングシャフト３が上方に傾斜されてステアリングホイール２が運転者の膝から上方に離間した退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1となり、且つ電動テレスコピック機構８が車両前方側に収縮して、ステアリングホイール２が運転者より前方位置に離間した退避位置となる縮み側制御開始位置ＰTES1となっており、運転席シートの上前方に広い空間が形成されているものとする。
このため、図６の姿勢制御処理では、イグニッション信号ＩＧを読込んだときに、これがオフ状態であることから、イグニッションスイッチ１１１をオン操作してイグニッション信号ＩＧがオン状態となるまで待機する。
この状態で、運転者が運転席に着座してからイグニッションスイッチ１１１をオン操作することにより、イグニッション信号ＩＧがオン状態となると、先ず、図８のチルト制御原点位置移動処理が実行される。
この状態で、運転者が運転席に着座してからイグニッションスイッチ１１１をオン操作することにより、イグニッション信号ＩＧがオン状態となると、先ず、図８のチルト制御原点位置移動処理が実行される。
このチルト制御原点位置移動処理では、先ず、電動チルト機構７を上側のメカニカルロックまで移動させる上昇移動開始指令を出力する。これにより、図７のチルト及びテレスコ速度指令処理で、移動状態フラグＦＭＳを“１”にセットし（ステップＳ３２）、経過時間ｔを“０”にクリアし（ステップＳ３３）、経過時間ｔをインクリメントする。
このとき、経過時間ｔのインクリメントを開始したばかりであるので、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行して、前述した（１）式の目標速度指令値θVA（ｔ）が図１２に示すように正弦波に従って“０”より僅かに増加して加速状態となる。
このとき、経過時間ｔのインクリメントを開始したばかりであるので、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行して、前述した（１）式の目標速度指令値θVA（ｔ）が図１２に示すように正弦波に従って“０”より僅かに増加して加速状態となる。
このとき、図８の制御原点移動処理で、過負荷状態が検出されていないものとすると、モータ停止フラグＦＡが“０”にリセットされているので、ステップＳ３７からステップＳ３８に移行して、ステップＳ３６で算出された速度指令値θVA(t)が速度指令値θV *として記憶装置１０７の所定記憶領域に更新記憶される。
このため、図８の制御原点移動処理で、ステップＳ５２に移行して、前記（３）式の伝達関数で表されるフィードフォワード制御処理が行われて電圧指令値Ｖｍｔが算出され、この電圧指令Ｖｍｔから前回の外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して目標電圧指令値Ｖｍｔ*が算出され、これがパルス幅変調されてモータ駆動回路９０Ａに出力され、ブラシレスモータ７１が、ステアリングホイール２を上昇させる方向に回転駆動開始される。
このため、図８の制御原点移動処理で、ステップＳ５２に移行して、前記（３）式の伝達関数で表されるフィードフォワード制御処理が行われて電圧指令値Ｖｍｔが算出され、この電圧指令Ｖｍｔから前回の外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して目標電圧指令値Ｖｍｔ*が算出され、これがパルス幅変調されてモータ駆動回路９０Ａに出力され、ブラシレスモータ７１が、ステアリングホイール２を上昇させる方向に回転駆動開始される。
この電動チルト機構７のブラシレスモータ７１の駆動状態では、モータ制御部１２０における外乱負荷推定部１２２で、外乱オブザーバによって、モータ駆動回路９０Ａから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいてモータの回転方向を判別して、その回転方向に応じた正負の符号付けを行ったモータ回転速度を算出し、これに負荷トルク算出部１２７で電動機部１３４の逆伝達関数でローパスフィルタを組込んだモータ設計値を乗算することにより、電動チルト機構７の固有負荷及び外乱負荷を含む負荷トルクを算出し、この負荷トルクを指令トルク算出部１２９で算出した指令トルクから減算することにより、外乱負荷推定値Ｔ＾Lを算出する。
そして、この外乱負荷推定値Ｔ＾Lをローパスフィルタ１２３で１次遅れのフィルタ処理をしてからトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算することにより電圧指令値に変換して、フィードフォワード制御部１２１の出力側の加算器１２５に正帰還させることにより、ブラシレスモータ７１に生じた電動チルト機構７の固有負荷や外乱負荷を含む負荷ＴLの影響を除去することができ、滑らかな原点調整動作を確保することができる。
このとき、フィードフォワード制御部１２１の伝達関数ＧF(s)は、ブラシレスモータ７１の入力側の目標電圧指令値から出力側のモータ速度までの伝達関数ＧM(s)(＝Ｋ＾T／Ｒm（Ｊmｓ＋Ｄm)）の逆数に、滑らかな駆動制御を行うための１次遅れ型とするためのローパスフィルタ成分（１／（Ｔ3ｓ＋１））を乗算した値とされているので、結局、フィードフォワード制御部１２１の入力側からブラシレスモータ７１の出力側までの目標速度の伝達関数ＧV(s)は（１／（Ｔ3ｓ＋１））となり、ブラシレスモータ７１の出力は目標速度指令値θVに対して時定数Ｔ3に応じた滑らかな立ち上がりとすることができる。
その後は移動状態フラグＦＭＳが“１”にセットされているので、図７の速度指令処理において、ステップＳ３１からステップＳ４２及びＳ４３をヘスステップＳ３４に移行して、経過時間ｔが順次インクリメントされ、これに応じて速度指令値θVA(t)が図１２に示すように正弦波状に増加し、経過時間ｔが加速時間ｔAに達すると、θVA(t)が一定速度Ｖ0に達し、図７の速度指令処理で、ステップＳ３５からステップＳ３９に移行して、定速制御が開始される。
その後、ステアリングホイール２が上昇して上側メカニカルロック位置ＰMUに達すると、これ以上のステアリングホイール２の上昇が上側メカニカルロックによって阻止されるので、モータ回転速度θVが急激に減少し、これに応じて回転位置θの変化量も小さくなくる。
このため、外乱推定部における速度変換部１２６で変換されるモータ回転速度が小さい値となることにより、負荷トルク算出部１２７で算出される負荷トルクＴOが指令トルク算出部１２９から出力される指令トルクＴ＾Mに対して小さい値となることから、減算器１３０から出力される指令トルクと負荷トルクその偏差でなる推定負荷Ｔ＾Lが急激に大きな値となって、閾値Ｔｔｈを超える状態となる。
このため、外乱推定部における速度変換部１２６で変換されるモータ回転速度が小さい値となることにより、負荷トルク算出部１２７で算出される負荷トルクＴOが指令トルク算出部１２９から出力される指令トルクＴ＾Mに対して小さい値となることから、減算器１３０から出力される指令トルクと負荷トルクその偏差でなる推定負荷Ｔ＾Lが急激に大きな値となって、閾値Ｔｔｈを超える状態となる。
このため、図８の制御原点移動処理で、ステップＳ５５からステップＳ５８に移行して、目標電流値Ｉｍｔ*が“０”に設定されると共に、ステップＳ５９でモータ停止フラグＦＡがモータ停止を表す“１”にセットされるので、図７の速度指令処理ステップＳ３７からステップＳ４０に移行して速度指令値θV *が“０”に設定されて電動モータ７１の駆動が直に停止される。このため、電動モータ７１及びメカロック部の耐久性を確保することができる。
次いで、ステップＳ６０に移行して、下降移動開始指令が出力されることにより、再度図７の速度指令処理で、電動モータ７１が逆転駆動されて、正弦波状の加速状態をへて定速状態に移行し、この間の回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいて算出される計数値Ｎが減速処理時の計数値ＮDを考慮した所定値ＮTIに達した時点で移動終了指令が出力され、これに応じて図７の速度指令処理において、ステップＳ４３からステップＳ４４〜Ｓ４７を経てステップＳ４８に移行することにより、正弦波の９０度〜２７０度の範囲に応じた減速処理を行って減速時間ｔDの経過後に制御原点となる電動チルト制御範囲ＴTIの上側制御開始位置ＰTIS1で電動モータ７１が停止される。
このように、イグニッションスイッチ１１１がオン状態となった位置制御開始時に制御原点移動処理が実行されることにより、上側メカニカルロック位置を起点として電動チルト機構７が正確に制御原点位置に設定され、このときのメカニカルロック位置への到達を外乱負荷推定部１２２から出力される推定負荷Ｔ＾Lに基づいて別途位置検出手段を設けることなく正確に検出することができる。
このチルト制御原点処理が完了すると、図６の姿勢制御処理において、ステップＳ４に移行して、チルト位置が記憶装置１０７に記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶装置１０７に記憶されているときには制御原点としての上側制御開始位置ＰTIS1から記憶されたチルト位置まで、電動チルト機構７でステアリングシャフト３を下降させて、ステアリングホイール２を運転者の操作位置となるように移動開始指令を生成する。
このため、図１０の速度指令処理で、移動状態フラグＦＭＳを“１”にセットし（ステップＳ３２）、経過時間ｔを“０”にクリアし（ステップＳ３３）、経過時間ｔをインクリメントする。
このとき、経過時間ｔのインクリメントを開始したばかりであるので、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行して、前述した（１）式の目標速度指令値θVA（ｔ）が図１２に示すように正弦波に従って“０”より僅かに増加して加速状態となる。
このとき、経過時間ｔのインクリメントを開始したばかりであるので、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行して、前述した（１）式の目標速度指令値θVA（ｔ）が図１２に示すように正弦波に従って“０”より僅かに増加して加速状態となる。
このとき、図１０のモータ制御処理で、過負荷状態が検出されていないものとすると、モータ停止フラグＦＡが“０”にリセットされているので、ステップＳ３７からステップＳ３８に移行して、ステップＳ３６で算出された速度指令値θVA(t)が速度指令値θV *として記憶装置１０７の所定記憶領域に更新記憶される。
このため、図１０のモータ制御処理で、ステップＳ７１からステップＳ７３に移行して、前記（３）式の伝達関数で表されるフィードフォワード制御処理が行われて電圧指令値Ｖｍｔが算出され、この電圧指令値Ｖｍｔから前回の外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して目標電圧令値Ｖｍｔ*が算出され、これがパルス幅変調されてモータ駆動回路９０Ａに出力され、ブラシレスモータ７１が、ステアリングホイール２を下降する方向に回転駆動開始される。
このため、図１０のモータ制御処理で、ステップＳ７１からステップＳ７３に移行して、前記（３）式の伝達関数で表されるフィードフォワード制御処理が行われて電圧指令値Ｖｍｔが算出され、この電圧指令値Ｖｍｔから前回の外乱電圧指令値ＶL(n-1)を減算して目標電圧令値Ｖｍｔ*が算出され、これがパルス幅変調されてモータ駆動回路９０Ａに出力され、ブラシレスモータ７１が、ステアリングホイール２を下降する方向に回転駆動開始される。
この電動チルト機構７のブラシレスモータ７１の駆動状態では、モータ制御部１２０における外乱推定部１２２で、外乱オブザーバによって、モータ駆動回路９０Ａから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいてモータの回転方向を判別して、その回転方向に応じた正負の符号付けを行ったモータ回転速度を算出し、これに負荷トルク算出部１２７で電動機部１３４の逆伝達関数でローパスフィルタを組込んだモータ設計値を乗算することにより、電動チルト機構７の固有負荷及び外乱負荷を含む負荷トルクを算出し、指令トルク算出部１２９で算出した指令トルクから負荷トルク算出部１２７で算出した負荷トルクを減算することにより、外乱負荷推定値Ｔ＾Lを算出する。
そして、この外乱負荷推定値Ｔ＾Lをローパスフィルタ１２３で１次遅れのフィルタ処理してからトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算することにより電圧指令値に変換して、フィードフォワード制御部１２１の出力側の加算器１２５に正帰還させることにより、ブラシレスモータ７１に生じた電動チルト機構７の固有負荷や外乱負荷を含む負荷ＴLの影響を除去することができ、滑らかなチルト動作を確保することができる。
このとき、フィードフォワード制御部１２１の伝達関数ＧF(s)は、ブラシレスモータ７１の入力側の目標電圧指令値から出力側のモータ速度までの伝達関数ＧM(s)(＝Ｋ＾T／Ｒm（Ｊmｓ＋Ｄm)）の逆数に、滑らかな駆動制御を行うための１次遅れ型とするためのローパスフィルタ成分（１／（Ｔ3ｓ＋１））を乗算した値とされているので、結局、フィードフォワード制御部１２１の入力側からブラシレスモータ７１の出力側までの目標速度の伝達関数ＧV(s)は（１／（Ｔ3ｓ＋１））となり、ブラシレスモータ７１の出力は目標速度指令値θVに対して時定数Ｔ2に応じた滑らかな立ち上がりとすることができる。
その後は移動状態フラグＦＭＳが“１”にセットされているので、図７の速度指令処理において、ステップＳ３１からステップＳ４２及びＳ４３をヘスステップＳ３４に移行して、経過時間ｔが順次インクリメントされ、これに応じて速度指令値θVA(t)が図１２に示すように正弦波状に増加し、経過時間ｔが加速時間ｔAに達すると、θVA(t)が一定速度Ｖ0に達し、図７の速度指令処理で、ステップＳ３５からステップＳ３９に移行して、定速制御が開始される。
その後、記憶されたチルト位置に達すると、図６の姿勢制御処理におけるステップＳ５で移動終了指令が生成され、これによって、図７の速度指令処理で、ステップＳ４３からステップＳ４４に移行して、移動状態フラグＦＭＳが“０”にリセットされ、移動終了フラグＦＭＥか“１”にセットされる。
次いで、経過時間ｔが“０”にクリアされ（ステップＳ４５）、次いで経過時間ｔがインクリメントされ、経過時間が減速時間ｔD未満であるので、ステップＳ４７からステップＳ４８に移行して、前記（２）式に従って速度指令値θVD(t)が算出され、これによって、速度指令値θV *が一定速度Ｖ0から減少する減速制御が開始される。
次いで、経過時間ｔが“０”にクリアされ（ステップＳ４５）、次いで経過時間ｔがインクリメントされ、経過時間が減速時間ｔD未満であるので、ステップＳ４７からステップＳ４８に移行して、前記（２）式に従って速度指令値θVD(t)が算出され、これによって、速度指令値θV *が一定速度Ｖ0から減少する減速制御が開始される。
その後、移動終了フラグＦＭＥが“１”にセットされているので、図６の処理でステップＳ３１からステップＳ４２及びＳ５０を経てステップＳ４６に移行して、経過時間ｔを順次インクリメントし、これによって目標速度θV *が図８に示すように正弦波状に減少し、経過時間ｔが減速時間ｔDに達すると、ステップＳ４７からステップＳ４９に移行して、移動終了フラグＦＭＥが“０”にリセットされると共に、速度指令値θV *が“０”に設定される。
このため、図１０のモータ制御処理でステップＳ７１からステップＳ７２に移行してモータ停止フラグＦＡを“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了することになり、モータ制御が停止される。
このように加速時及び減速時は、目標速度θV *が正弦波状となってブラシレスモータ７１を円滑に加速及び減速制御することができる。
このように加速時及び減速時は、目標速度θV *が正弦波状となってブラシレスモータ７１を円滑に加速及び減速制御することができる。
この電動チルト機構７のブラシレスモータ７１の駆動状態では、モータ制御部１２０における外乱推定部１２２で、外乱オブザーバによって、モータ駆動回路９０Ａから入力される回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいてモータの回転方向を判別して、その回転方向に応じた正負の符号付けを行ったモータ回転速度を算出し、これに負荷トルク算出部１２７で電動機部１３４の逆伝達関数でローパスフィルタを組込んだモータ設計値を乗算することにより、電動チルト機構７の固有負荷及び外乱負荷を含む負荷トルクを算出し、指令トルク算出部１２９で算出した指令トルクから負荷トルク算出部１２７で算出した指令トルクを減算することにより、外乱負荷推定値Ｔ＾Lを算出する。
そして、この外乱負荷推定値Ｔ＾Lをローパスフィルタ１２３で１次遅れのフィルタ処理をしてからトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算することにより電圧指令値に変換して、フィードフォワード制御部１２１の出力側の加算器１２５に正帰還させることにより、ブラシレスモータ７１に生じた電動チルト機構７の固有負荷や外乱負荷を含む負荷ＴLの影響を除去することができ、滑らかなチルト動作を確保することができる。
このとき、フィードフォワード制御部１２１の伝達関数ＧF(s)は、ブラシレスモータ７１の入力側の目標電圧指令値から出力側のモータ速度までの伝達関数ＧM(s)(＝Ｋ＾T／Ｒm（Ｊmｓ＋Ｄm)）の逆数に、滑らかな駆動制御を行うための１次遅れ型とするためのローパスフィルタ成分（１／（Ｔ3ｓ＋１））を乗算した値とされているので、結局、フィードフォワード制御部１２１の入力側からブラシレスモータ７１の出力側までの目標速度の伝達関数ＧV(s)は（１／（Ｔ3ｓ＋１））となり、ブラシレスモータ７１の出力は目標速度指令値θVに対して時定数Ｔ3に応じた滑らかな立ち上がりとすることができる。
また、記憶装置１０７にチルト位置が記憶されていない場合には、図６の姿勢制御処理において、ステップＳ４からステップＳ５に移行して、電動チルト機構７をマニュアル動作範囲の上側動作開始位置ＰTIM1即ち制御原点位置より運転席のシート側で、マニュアルチルト動作可能な最上側位置まで、ステアリングシャフト３を下降させ、これに応じてステアリングホイール２が運転者側に下降される。この場合も、ステアリングシャフト３を下降させるブラシレスモータ７１の駆動制御は、前述したチルト位置まで移動させる場合と同様の処理を行って円滑な自動チルト制御を行うことができる。
このようにして、電動チルト機構７のチルト位置制御が終了すると、次に、電動テレスコピック機構８についてテレスコ位置制御が行われる。
このテレスコ位置制御でも、先ず、ステップＳ７で、図９に示すテレスコ制御原点位置移動処理が実行されて、電動テレスコ機構８が前回の姿勢制御処理の終了時に設定された縮み側退避位置となる電動テレスコ制御範囲ＲTEの縮み側制御開始位置ＰTES1から縮み側のメカニカルロック位置まで移動され、メカニカルロック位置に達したときに、前述したチルト制御原点位置移動処理と同様に推定負荷Ｔ＾Lの増加を検出して直に電動モータ８１を停止させ、この状態で、電動モータ８１を逆転駆動して、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づく計数値Ｎが所定値ＮTEに達した時点で移動終了指令を出力して減速制御処理を行うことにより、電動テレスコピック機構８を制御原点としての縮み側制御開始位置ＰTES1に停止させる。
このテレスコ位置制御でも、先ず、ステップＳ７で、図９に示すテレスコ制御原点位置移動処理が実行されて、電動テレスコ機構８が前回の姿勢制御処理の終了時に設定された縮み側退避位置となる電動テレスコ制御範囲ＲTEの縮み側制御開始位置ＰTES1から縮み側のメカニカルロック位置まで移動され、メカニカルロック位置に達したときに、前述したチルト制御原点位置移動処理と同様に推定負荷Ｔ＾Lの増加を検出して直に電動モータ８１を停止させ、この状態で、電動モータ８１を逆転駆動して、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づく計数値Ｎが所定値ＮTEに達した時点で移動終了指令を出力して減速制御処理を行うことにより、電動テレスコピック機構８を制御原点としての縮み側制御開始位置ＰTES1に停止させる。
その後、テレスコ位置制御では、記憶装置１０７にテレスコ位置が記憶されていない場合には、電動テレスコピック機構８のブラシレスモータ８１が駆動されず、ミドルコラム５がロアコラム６内に挿入された収縮位置を維持するが、記憶装置１０７にテレスコ位置が記憶されている場合には、図６の姿勢制御処理で、ステップＳ８からステップＳ９に移行して、縮み側制御開始位置ＰTES1から記憶されているテレスコ位置までミドルコラム５が伸長するようにブラシレスモータ８１が駆動制御される。この場合も、ブラシレスモータ８１の駆動制御は、前述した電動チルト機構７のブラシレスモータ７１の駆動制御と全く同じに行われ、目標速度指令値が正弦波関数に従って制御されると共に、ブラシレスモータ８１に作用される外乱が外乱推定部で推定されて、推定された外乱推定値Ｔ＾Lがローパスフィルタ及びトルク定数Ｋ＾Tの逆数を乗算する乗算器を介して電圧指令値に変換されてフィードフォワード制御部の出力側の加算器に正帰還されることにより、外乱の影響を受けることなく、正確な位置制御が行われると共に、フィードフォワード制御部が、ブラシレスモータ８１の入力側の目標電圧指令値から出力側のモータ回転速度までの伝達関数の逆数にローパスフィルタ処理をした伝達関数に設定されることにより、ブラシレスモータ８１を目標速度指令値に１次遅れ型の出力となるように駆動制御することができ、ブラシレスモータ８１を円滑に制御することができる。
このようにして、電動チルト機構７の自動チルト制御及び電動テレスコピック機構８の自動テレスコ制御を終了すると、図６の姿勢制御処理で、ステップＳ８又はステップＳ９からステップＳ１０に移行して、車速センサ１０４で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、これが走行状態であると判断できる閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、車両が停車状態を維持しているときにはＶｓ＜Ｖｓｔとなるので、ステップＳ１１からステップＳ１２〜Ｓ１６に移行してマニュアル位置制御処理を行う。
このマニュアル位置制御処理では、運転者がマニュアルチルトスイッチ部１１５を操作して、電動チルト機構７を所望位置に上下させるスイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、例えばスイッチ信号ＳＴ１が電動チルト機構７を下降させるスイッチ信号であったときには、このスイッチ信号ＳＴ１がオン状態となった時点で、前述した（１）式で目標速度指令値θVA（ｔ）を算出し、その後、経過時間ｔが加速時間ｔAに達すると、一定速度Ｖ0の目標速度指令値θVI（ｔ）を算出し、次いでスイッチ信号ＳＴ１がオフ状態となった時点で、前述した（２）式で目標速度指令値θVD（ｔ）を算出し、これらに基づいて図１０のモータ制御でブラシレスモータ７１のモータ駆動回路９０Ａに対する制御が行われる。このため、前述した自動チルト制御と同様に、スイッチ信号ＳＴ１がオン状態を継続している間に下降又は上昇のスイッチ信号に応じてブラシレスモータ７１をマニュアルチルト制御する。この場合も、上述した自動チルト制御と同様に図１０のモータ制御処理で外乱推定値Ｔ＾Lが算出されるので、ブラシレスモータ７１を外乱の影響なく駆動制御することができると共に、フィードフォワード制御処理でモータ伝達関数ＧM(s)の逆数で且つローパスフィルタ処理した伝達関数ＧF(s)とされて、目標速度指令値に対してブラシレスモータ７１の出力が一次遅れ的に出力されて滑らかな速度制御が行われる。
また、同様にマニュアルテレスコスイッチ部１１６が操作されて、電動テレスコピック機構８におけるミドルコラム５を収縮又は伸長させるスイッチ信号ＳＴ２が演算処理装置１０６に入力されると、これに応じて上述した電動チルト機構７と同様に、スイッチ信号ＳＴ２がオン状態となった時点で加速制御を行い、その後定速制御に移行してからスイッチ信号ＳＴ２がオフ状態となった時点で減速制御を行って、ブラシレスモータ８１を外乱の影響を受けることなく、且つ滑らかな速度制御を行うことができる。
その後、キースイッチ１１３がオン状態を継続している間、車速検出値Ｖｓが閾値Ｖｓｔ未満である停車状態と判断されたときにマニュアルチルト制御及びマニュアルテレスコ制御が可能となる。
しかしながら、キースイッチ１１３がオフ状態となると、図６の処理においてステップＳ１８からステップＳ１９に移行し、現在のチルト位置が記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないので、現在のチルト位置がチルト位置記憶領域に記憶される（ステップＳ２０）。
しかしながら、キースイッチ１１３がオフ状態となると、図６の処理においてステップＳ１８からステップＳ１９に移行し、現在のチルト位置が記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないので、現在のチルト位置がチルト位置記憶領域に記憶される（ステップＳ２０）。
同様に、現在のテレスコ位置が記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されていないので、現在のテレスコ位置がテレスコ位置記憶領域に記憶される（ステップＳ２２）。
次いで、電動チルト機構７を上方の退避位置に移動させる目標速度指令値が出力されて、これに基づいてブラシレスモータ７１が上記とは逆方向に自動チルト制御されて、ステアリングホイール２が上方の退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1に退避され、次いで電動テレスコピック機構８を収縮させる目標速度指令値が出力されてブラシレスモータ８１が上記とは逆方向に自動テレスコ制御されて、ミドルコラム５が収縮されてステアリングホイール２が車両前方側の縮み側制御開始位置ＰTES1に退避され、運転者の前部に移動空間が形成されて、運転者が乗降を容易に行うことができる。
次いで、電動チルト機構７を上方の退避位置に移動させる目標速度指令値が出力されて、これに基づいてブラシレスモータ７１が上記とは逆方向に自動チルト制御されて、ステアリングホイール２が上方の退避位置となる上側制御開始位置ＰTIS1に退避され、次いで電動テレスコピック機構８を収縮させる目標速度指令値が出力されてブラシレスモータ８１が上記とは逆方向に自動テレスコ制御されて、ミドルコラム５が収縮されてステアリングホイール２が車両前方側の縮み側制御開始位置ＰTES1に退避され、運転者の前部に移動空間が形成されて、運転者が乗降を容易に行うことができる。
このように、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域にチルト位置及びテレスコ位置が記憶されると、その後は、運手者が乗車してイグニッションスイッチ１１１をオン状態とする毎に、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域に記憶されているチルト位置及びテレスコ位置となるように電動チルト機構７のブラシレスモータ７１及び電動テレスコピック機構８のブラシレスモータ８１が自動的に制御される。
ところで、上述したように、電動チルト機構７又は電動テレスコピック機構８でステアリングホイール２の姿勢を自動又は手動で調整している際に、ステアリングホイール２の下降時に例えば着座している運転者の膝に当たったり、運転者の被服に引っ掛かったり、ステアリングホイール２の上昇時に、運手者の腕が挟まれたり、被服が引っ掛かった場合などのようにステアリングホイール２に大きな負荷が掛かる状態となると、図１０のモータ制御処理において、ステップＳ７５で算出する外乱推定値Ｔ＾Lが予め設定した閾値Ｔｔｈより大きな値となり、ステップＳ７６からステップＳ７９に移行して、目標電圧指令値Ｖｍｔ*が“０”に設定され、次いでモータ停止フラグＦＡが“１”にセットされる（ステップＳ８０）。
このため、図７の速度指令処理でステップＳ３７からステップＳ４０に移行して、速度指令値θV *が“０”に設定され、次いで移動状態フラグＦＭＳ及び移動終了フラグＦＭＥが共に“０”にリセットされるので、次に、図７の速度指令処理が実行されるときに、ステップＳ３１からステップＳ４２及びＳ５０を経てタイマ割込処理を終了することにより、速度指令値θV *が“０”に維持される。
このため、作動中であった電動チルト機構７又は電動テレスコピック機構８のブラシレスモータ７１又は８１が直ちに停止され、異常状態の進行を直ちに停止させることができる。
このとき、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の過負荷状態を外乱推定値Ｔ＾Lから検出することができ、別途モータの過電流状態を検出する過電流検出手段等のセンサを設ける必要がないので、全体の構成を小型化することができると共に、低コスト化を図ることができる。
このとき、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の過負荷状態を外乱推定値Ｔ＾Lから検出することができ、別途モータの過電流状態を検出する過電流検出手段等のセンサを設ける必要がないので、全体の構成を小型化することができると共に、低コスト化を図ることができる。
なお、上記実施形態においては、外乱推定値Ｔ＾Lが閾値Ｔｔｈ以上となって過負荷状態を検出したときに、目標電圧指令値Ｖｍｔ*を“０”とすると共に、速度指令値θV *を“０”に設定してブラシレスモータ７１及び８１を停止させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１０のモータ制御処理における目標電圧指令値Ｖｍｔ*を“０”に設定するステップＳ７９を省略すると共に、速度指令処理を、図１３に示すように、モータ停止フラグＦＡが“１”にセットされたときにステップＳ４０に移行して、速度指令値θV *を“０”に設定してからステップＳ９１に移行して、それまでの回転方向と逆方向に駆動する逆転駆動指令−θV *を記憶し、次いでステップＳ９２に移行して回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を読込んで、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を計数して計数値Ｎを算出し、次いでステップＳ９３に移行して、回転位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の計数値Ｎが所定値Ｎｓに達したか否かを判定し、これが所定値Ｎｓ未満であるときにはステップＳ９２に戻り、所定値に達したときにステップＳ９４に移行してステップＳ４０と同様に速度指令値θV *を“０”に設定してからステップＳ４１に移行するようにしてもよく、この場合には、過負荷状態を検出したときに、電動チルト機構７又は電動テレスコピック機構８をそれまでの移動方向とは逆方向に所定量戻すことができ、ステアリングホイール２の運転者への当接や、腕等の挟み込みや、被服等の引っ掛かりを解消することができる。この図１３の処理において、ステップＳ９１〜Ｓ９４の処理がモータ逆転制御部に対応している。
また、上記図１３に示す実施形態では、電動チルト機構７又は電動テレスコピック機構８に異物等の噛み込みを生じたときには、逆戻り方向の速度指令値−θV *を出力しても外乱推定部１２２での推定負荷Ｔ＾Lが閾値Ｔｔｈ以上となると、図１０のモータ制御処理でステップＳ７６からステップＳ７９及びＳ８０に移行して、電動モータ７１又は８１を駆動できない状態を継続することになるが、この場合には、イグニッションスイッチ１１１などの他の外部入力手段によるオフ・オンにより、所定時間内に駆動指令が入力されたときに、緊急停止制御を完全に解除したり、過電流保護装置を無視する制御を行い、噛み込みを解除できるように駆動する構成とすることが望ましい。
さらに、上記実施形態においては、ブラシレスモータ７１及び８１にモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが内蔵されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００内に設けられている場合でも本発明を適用することができる。
さらにまた、上記実施形態においては、図６の姿勢制御処理で、車両が停車状態であるときにのみ電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の時点で電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行うようにしてもよく、さらには運転席に乗員が着座しているか否かを検出する着座センサを設け、この着座センサで運転者の着座を検出したときに、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を退避位置からチルト位置及びテレスコ位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよく、着座センサで着座を検出している状態でドアスイッチ１１４からドア開状態を表すスイッチ信号ＤＳが入力されたときに、運転者が降車するものと判断して電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を夫々退避位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、図６の姿勢制御処理で、車両が停車状態であるときにのみ電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の時点で電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行うようにしてもよく、さらには運転席に乗員が着座しているか否かを検出する着座センサを設け、この着座センサで運転者の着座を検出したときに、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を退避位置からチルト位置及びテレスコ位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよく、着座センサで着座を検出している状態でドアスイッチ１１４からドア開状態を表すスイッチ信号ＤＳが入力されたときに、運転者が降車するものと判断して電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を夫々退避位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、制御装置１００のレギュレータ１０３がバッテリ１０１にヒューズ１０２を介して直結されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、レギュレータ１０３にキースイッチ１１３を介してバッテリ電圧ＶBを供給するようにしてもよく、この場合には、記憶装置１０７として不揮発性メモリを適用して、チルト位置、テレスコ位置等を記憶するようにすればよい。
また、上記実施形態においては３相ブラシレスモータ７１及び８１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、４相以上のブラシレスモータを適用することができる外、直流ブラシレスモータも適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、姿勢調整機構として電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の双方を設けた場合について説明したが、何れか一方を省略してもよい。
さらに、上記実施形態においては、姿勢調整機構として電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の双方を設けた場合について説明したが、何れか一方を省略してもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、位置検出素子９１ｕ〜９１ｗで検出した位置検出信号を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗをモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂ内に設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制御装置１００側にシュミットトリガ回路を設けるようにしてもよく、さらには、２値信号への変換回路としはてシュミットトリガ回路に限定されるものではなく、位置検出素子９１ｕ〜９１ｗから出力される正弦波の正負を判定して２値化するコンパレータを適用するようにしてもよく、要は正弦波を２値化できればよいものである。
なおさらに、上記実施形態においては、加減速時の目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）を正弦波関数で算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、余弦波関数で算出するようにしてもよく、さらには他の関数を使用したり、リニアに加減速するようにしたりしてもよい。
また、上記実施形態においては、加減速時の目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）を正弦波関数で算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、加減速時の目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）を正弦波関数で算出することを省略し、加減速時に目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）をステップ状に変化させるようにしても、フィードフォワード制御部１２１に１／（Ｔ3ｓ＋１）のローパスフィルタを備えているので、このローパスフィルタで目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）が積分されることにより、滑らかに加減速制御を行うことができる。
また、上記実施形態においては、加減速時の目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）を正弦波関数で算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、加減速時の目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）を正弦波関数で算出することを省略し、加減速時に目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）をステップ状に変化させるようにしても、フィードフォワード制御部１２１に１／（Ｔ3ｓ＋１）のローパスフィルタを備えているので、このローパスフィルタで目標速度指令値θVA（ｔ）及びθVD（ｔ）が積分されることにより、滑らかに加減速制御を行うことができる。
さらに、上記実施形態においては、フィードフォワード制御部１２１の伝達関数を固定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ７１及び８１の回転速度を検出して、この回転速度が目標速度Ｖ0に達しているか否かを判定し、目標速度Ｖ0に達していないときには、伝達関数を構成する摩擦項Ｄmを学習によって調整するようにしてもよい。この場合、例えば環境温度が変動した状態でも、一定時間経過後に駆動を最初に開始するときの加速情報と摩擦項Ｄmとの関係を学習して、目標速度Ｖ0に達していないときに、学習した摩擦項Ｄmを再設定することにより、環境温度変動による影響を除去して良好な加減速制御を行うことができる。また、コラム装置の姿勢・位置に応じてコラム装置自体の自重によって基礎外乱が変化するので、この基礎外乱の変化に応じて伝達関数ＧF(s)の各要素を変更することにより、許容外乱負荷量を均一にするフィードフォワード制御部１２１を構成するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、電機子コイルを表すモータコイル要素１３１のモータ抵抗Ｒを固定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ７１及び８１のコイル温度を検出して、このコイル温度に応じて抵抗Ｒの値を再設定するオブザーバ回路を設けることもできる。この場合には、コイル温度の変動に追従させてモータモデルを変更することができ、より良好な外乱検出を行うことができる。
なおさらに、上記実施形態においては、電動モータ７１のモータモデルで電機子コイルに対応するモータコイル要素１３１を設け、これに応じて外乱負荷推定部１２２に理想的なモータコイル要素１２８を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータモデルでモータコイル要素１３１を省略する場合には、外乱負荷推定部１２２の理想的なモータコイル要素１２８も省略することができる。
また、上記実施形態においては、閾値Ｔｔｈが固定である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、機械的負荷（摩擦負荷）が大きくなり、緊急停止する回数が連続する場合、マニュアルチルトスイッチ部１１５又はマニュアルテレスコスイッチ部１１６のスイッチ操作毎に閾値Ｔｔｈを順次増加させて、電動モータ７１又は８１の駆動を確保するようにしてもよい。この場合、増加させた閾値Ｔｔｈが限界値を超えたときにはスイッチ部１１５又は１１６のスイッチ信号をキャンセルすることが好ましい。
さらに、上記実施形態においては、電動テレスコ制御範囲とマニュアルテレスコ動作範囲とが同一である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、マニュアルテレスコ動作範囲を電動テレスコ制御範囲より狭めるようにしてもよい。この場合には、モータ制御開始時にテレスコ位置が記憶装置１０７に記憶されていないときに、マニュアルテレスコ動作範囲の縮み側制御開始位置ＰTES1に移動させる。
さらにまた、上記実施形態においては、モータ回転方向をソフトウェアで検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、微分回路、比較回路等を組み合わせたハードウェア回路構成で回転方向を検出するようにしてもよい。
１…電動式ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、４…アッパコラム、５…ミドルコラム、６…ロアコラム、７…電動チルト機構、８…電動テレスコピック機構、７１…ブラシレスモータ、８１…ブラシレスモータ、９０Ａ，９０Ｂ…モータ駆動回路、９１ｕ〜９１ｗ…位置検出素子、９２ｕ〜９２ｗ…シュミットトリガ回路、９３…三相分配回路、９５…ＦＥＴゲート駆動回路、９６…インバータ回路、１００…制御装置、１０１…バッテリ、１０３…レギュレータ、１０４…車速センサ、１０６…演算処理装置、１０７…記憶装置、１０８…リレー回路、１１１…イグニッションスイッチ、１１３…キースイッチ、１１４…ドアスイッチ、１１５…マニュアルチルトスイッチ部、１１６…マニュアルテレスコスイッチ部、１２０…モータ制御部、１２１…フィードフォワード制御部、１２２…外乱推定部、１２３…ローパスフィルタ、１２４…乗算器、１２５…加算器、１２６…速度変換部、１２７…負荷トルク算出部、１２８…理想的なモータコイル要素、１２９…指令トルク算出部、１３１…モータコイル要素
Claims (5)
- 運転席側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令に基づいて目標速度を得る伝達関数が設定されたフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを駆動するモータ制御部と、該モータ制御部で前記電動モータを制御したときに、当該電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記電動モータの入力値に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段と、該外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷推定値が所定値以上であるときに、前記モータ制御部による前記電動モータの制御を停止するモータ停止手段とを備え、
前記フィードフォワード制御部は、前記電動モータの伝達関数の逆数に一次遅れのローパスフィルタ成分を乗算した伝達関数に設定されていることを特徴とする電動式ステアリング装置。 - 運転席側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構の位置調整のための速度指令を出力する速度指令部と、該速度指令部から出力される速度指令に基づいて目標速度を得る伝達関数が設定されたフィードフォワード制御部を有して前記電動モータを駆動するモータ制御部と、該モータ制御部で前記電動モータを制御したときに、当該電動モータの速度情報に基づく負荷トルクと前記電動モータの入力値に基づく指令トルクとの偏差から外乱負荷を推定する外乱負荷推定手段と、該外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷推定値が所定値以上であるときに、前記モータ制御部による前記電動モータの制御を停止するモータ停止手段と、該モータ停止手段で前記電動モータを停止させたときに、前記電動モータを停止直前の回転方向と逆方向に所定量回転駆動するモータ逆転制御部とを備え、
前記フィードフォワード制御部は、前記電動モータの伝達関数の逆数に一次送れのローパスフィルタ成分を乗算した伝達関数に設定されていることを特徴とする電動式ステアリング装置。 - 前記モータ逆転制御部は、前記モータ停止手段で前記電動モータを停止させたときに、前記電動モータを停止直前の回転方向と逆方向に前記外乱負荷推定手段で推定した外乱負荷が増加し始めた位置まで回転駆動するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動式ステアリング装置。
- 前記外乱負荷推定手段は、モータ目標指令値にトルク定数を乗算して指令トルク値を算出する指令トルク値算出部と、前記電動モータの速度にモータ逆伝達関数を乗算してモータ負荷を算出するモータ負荷算出部と、前記指令トルク値算出部から出力された指令トルク値とモータ負荷算出部で算出したモータ負荷との偏差を算出して外乱負荷を推定する外乱負荷推定部とを有する外乱オブザーバで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動式ステアリング装置。
- 前記速度指令部は、加減速度指令出力時に速度指令を、所定の定速度指令値に加減速時間を加味した三角関数を乗算して算出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動式ステアリング装置。
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