JP5115699B2 - 操舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のハンドルの操舵を補助するための操舵アシストモータにモータ駆動電流を付与する操舵制御装置に関する。

従来、この種の操舵制御装置では、操舵アシストモータに流れたモータ駆動電流を電流センサで検出し、その電流センサのセンサ出力信号を、増幅率が異なる第１又は第２の何れかの増幅回路で増幅してから電流検出値に変換していた。そして、その電流検出値を、モータ駆動電流のフィードバック制御に利用していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−４６６３０号公報（段落［００２３］、［００４６］、［００４７］、第３図）

ところで、上記した第１及び第２の増幅回路の増幅率は、温度変化に伴って変化しかつその変化量もばらつくので、何れの増幅回路を選択するかによって同じ大きさのモータ駆動電流に対する電流検出値が異なる値になる場合があった。このため、従来の操舵制御装置では、第１と第２の増幅回路の間で使用を切り替えた際に電流検出値が急変して、操舵アシストモータの出力トルクにトルクリップルが生じ、操舵フィーリングが低下する事態が生じ得た。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、操舵フィーリングを向上させることが可能な操舵制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る操舵制御装置（４０）は、車両（１０）のハンドル（１７）の操舵を補助するための操舵アシストモータ（１９）に流れたモータ駆動電流（Ｉｕ）を電流センサ（Ｒｕ）で検出し、その電流センサ（Ｒｕ）のセンサ出力信号（Ｖｕｓ）を、増幅率が異なる第１又は第２の何れかの増幅回路（６１Ｕ，６２Ｕ）で増幅して信号処理回路（４４）に取り込み、その信号処理回路（４４）でセンサ出力信号（Ｖｕｓ）を電流検出値（Ｉｕｆ）に変換して、モータ駆動電流（Ｉｕ）の制御に利用する操舵制御装置（４０）において、実際に流れたモータ駆動電流（Ｉｕ）に対して、第１の増幅回路（６１Ｕ）を使用したときの第１の電流検出値（Ｉｕｆ１）と、第２の増幅回路（６２Ｕ）を使用したときの第２の電流検出値（Ｉｕｆ２）との間の誤差を補正データ（ΔＩｕｆ）として求める補正データ生成手段（５５，ＰＧ１）と、モータ駆動電流（Ｉｕ）の電流指令値（Ｖｕ＊）と補正データ（ΔＩｕｆ）とを対応させて記憶したデータ記憶手段（４６）と、第２の増幅回路（６２Ｕ）を使用してモータ駆動電流（Ｉｕ）を制御する場合に、実際に流れたモータ駆動電流（Ｉｕ）の電流指令値（Ｖｕ＊）とデータ記憶手段（４６）の記憶内容とに基づいて補正データ（ΔＩｕｆ）を決定し、その決定した補正データ（ΔＩｕｆ）を第２の電流検出値（Ｉｕｆ２）に加算又は減算することで、第１と第２の電流検出値（Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２）の間の誤差をキャンセルする誤差キャンセル手段（５６，ＰＧ２）とを備え、補正データ生成手段（５５，ＰＧ１）は、大きさが異なるモータ駆動電流（Ｉｕ）を流し、それら各大きさのモータ駆動電流（Ｉｕ）の電流指令値（Ｖｕ＊＝Ｘ１，Ｘ２）と、それらに対応した第１及び第２の電流検出値（Ｉｕｆ１＝Ｙ１，Ｙ２，Ｉｕｆ２＝Ｙ１１，Ｙ２２）とからモータ駆動電流（Ｉｕ）の電流指令値（Ｖｕ＊）と補正データ（ΔＩｕｆ）との対応関係を１次関数（ΔＩｕｆ＝ａ・Ｖｕ＊＋ｂ）として求め、その１次関数（ΔＩｕｆ＝ａ・Ｖｕ＊＋ｂ）の係数（ａ，ｂ）をデータ記憶手段（４６）に記憶したところに特徴を有する。

なお、第１及び第２の増幅回路の各増幅率は、相互に異なっていれば、それら増幅率は１又は１以下であってもよい。

請求項２の発明は、請求項１に記載の操舵制御装置（４０）において、第１及び第２の増幅回路（６１Ｕ，６２Ｕ）のうち増幅率が大きな増幅回路（６２Ｕ）の出力上限値に対応してモータ駆動電流（Ｉｕ）の電流上限値が特定され、補正データ生成手段（５５，ＰＧ１）は、電流上限値又はその近傍のモータ駆動電流（Ｉｕ＝Ｘ１，Ｘ２）を流して１次関数（ΔＩｕｆ＝ａ・Ｖｕ＊＋ｂ）を求めるように構成されたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の操舵制御装置（４０）において、操舵アシストモータ（１９）は交流モータであり、補正データ生成手段（５５，ＰＧ１）は、車両（１０）のイグニッションスイッチ（９４）のオン直後、又は、車両（１０）が直進状態になったときに、モータ駆動電流（Ｉｕ）のｑ軸電流指令値（Ｉｑ＊）を０としかつｄ軸電流指令値（Ｉｄ＊）を０以外の値にしてモータ駆動電流（Ｉｕ）を操舵アシストモータ（１９）に流して補正データ（ΔＩｕｆ）を求めるように構成したところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の操舵制御装置（４０）において、誤差キャンセル手段（５６，ＰＧ２）は、第２の増幅回路（６２Ｕ）の使用中にデータ記憶手段（４６）に記憶された補正データ（ΔＩｕｆ）が補正データ生成手段（５５，ＰＧ１）によって更新された場合に、第２の電流検出値（Ｉｕｆ２）に加算又は減算する補正データ（ΔＩｕｆ）を、更新前の値から更新後の値へと徐々に変更するように構成されたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１の操舵制御装置では、第１の増幅回路を使用して求めた第１の電流検出値と、第２の増幅回路を使用して求めた第２の電流検出値との間の誤差を補正データとして求め、その補正データをモータ駆動電流の電流指令値に対応させてデータ記憶手段に記憶している。そして、実際に流れたモータ駆動電流の電流指令値とデータ記憶手段の記憶内容とに基づいて補正データを決定し、その決定した補正データを第２の電流検出値に加算又は減算することで、第１と第２の電流検出値との間の誤差をキャンセルすることができる。これにより、第１及び第２の増幅回路の使用を切り替えた際に電流検出値が急変することがなくなり、トルクリップルが抑えられ、操舵フィーリングが向上する。また、本発明によれば、第１及び第２の増幅回路を構成する素子に、温度特性に優れた比較的高価な素子を使用する必要がなくなり、製造コストを下げることもできる。

また、電流指令値と補正データとの対応関係を特定した１次関数にすることで、データ記憶手段に必要な記憶容量を抑えることができる。

［請求項２の発明］
上述した１次関数を求めるには、第１及び第２の増幅回路の両方に同一のモータ駆動電流を流して第１及び第２の電流検出値を求めるのが好ましい。そして、請求項２の構成のように、第１及び第２の増幅回路のうち増幅率が大きな増幅回路の出力上限値に対応したモータ駆動電流を第１及び第２の増幅回路の両方に流して第１及び第２の電流検出値を求めれば、「０」に近いモータ駆動電流を第１及び第２の増幅回路の両方に流して第１及び第２の電流検出値を求める場合に比べて、１次関数を正確に求めることができる。

［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、車両のイグニッションスイッチがオンした直後、又は、車両が直進状態になったときに、モータ駆動電流のｑ軸電流を０としかつｄ軸電流を０以外の値にしてモータ駆動電流を操舵アシストモータに流し、補正データを求めるので、操舵アシストモータから不要なトルクを出力させずに補正データを求めることができる。

［請求項４の発明］
請求項４の構成では、第２の増幅回路の使用中にデータ記憶手段に記憶された補正データが更新された場合に、第２の電流検出値に加算又は減算する補正データを、更新前の値から更新後の値へと徐々に変更するので、仮に更新時により補正データが急変しても、その影響が抑えられ、操舵フィーリングを安定させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には、電動パワーステアリング装置１１を搭載した車両１０が示されている。この電動パワーステアリング装置１１は、車両１０の左右方向に延びた転舵輪間シャフト１３を備え、その転舵輪間シャフト１３は、車両本体１０Ｈに固定された筒形ハウジング１５の内部に挿通されている。また、転舵輪間シャフト１３の両端部は、タイロッド１４，１４を介して各転舵輪１２，１２に連結され、転舵輪間シャフト１３が直動すると転舵輪１２，１２が転舵するようになっている。

電動パワーステアリング装置１１は、駆動源として操舵アシストモータ１９（以下、単に「モータ１９」という）を備えている。そのモータ１９は、例えば、中空の筒形構造をなした３相交流モータであって、筒形ハウジング１５内に固定され、そのモータ１９の中心部を転舵輪間シャフト１３が貫通している。そして、モータ１９における筒形のロータ２１の内面に固定されたボールナット２２と、転舵輪間シャフト１３の外面に形成されたボールネジ部２３とが螺合し、ロータ２１が回転するとボールネジ部２３が直動する。なお、このモータ１９には、ロータ２１の回転位置θ２を検出するための回転位置センサ２５が備えられている。また、モータ１９におけるＵ，Ｖ，Ｗの相巻線は、例えばスター結線されている。そして、後述するモータ駆動回路４３からのモータ駆動電流は、例えば、Ｕ，Ｖ，Ｗの相巻線の何れか１つの相巻線から残り２つの相巻線へと流れるか、或いは、Ｕ，Ｖ，Ｗの相巻線の何れか２つの相巻線から残り１つの相巻線へと流れるようになっている。

転舵輪間シャフト１３の一端部側にはラック２４が形成され、操舵シャフト１６の下端部に備えたピニオン１８がこのラック２４に噛合している。操舵シャフト１６の上端部には、ハンドル１７が取り付けられると共に、操舵シャフト１６の中間部には、トルクセンサ２７と舵角センサ２６とが取り付けられている。そして、舵角センサ２６によりハンドル１７の操舵角θ１を検出し、トルクセンサ２７により操舵負荷トルクＴｆを検出している。また、転舵輪１２の近傍には、その回転速度から車速Ｖを検出するための車速センサ２８が設けられている。

上記モータ１９を駆動制御するために、本発明に係る操舵制御装置４０が車両１０に搭載されている。操舵制御装置４０は、図２に示すように、モータ駆動回路４３と信号処理回路４４と増幅回路６０とからなる。また、操舵制御装置４０は、イグニッションスイッチ９４のオンにより、バッテリ９２に導通接続されて起動するようになっている。

モータ駆動回路４３は、バッテリ９２に接続された昇圧回路９３の正極と負極（ＧＮＤ）との間に、Ｕ、Ｖ、Ｗの相回路４３Ｕ，４３Ｖ，４３Ｗを備えた３相ブリッジ回路になっている。そのＵ相回路４３Ｕには、上段側のスイッチＵＨ、下段側のスイッチＵＬとが直列接続して備えられ、それら両スイッチＵＨ，ＵＬの共通接続点から延びたＵ相出力線１９Ｕに、モータ駆動電流Ｉｕを検出する電流センサとしてのシャント抵抗Ｒｕを介してモータ１９のＵ相巻線が接続されている。これと同様に、Ｖ相回路４３Ｖには、上段側のスイッチＶＨ及び下段側のスイッチＶＬが備えられかつそれらの共通接続点から延びたＶ相出力線１９Ｖに、モータ駆動電流Ｉｖを検出するためのシャント抵抗Ｒｖを介してモータ１９のＶ相巻線が接続されると共に、Ｗ相回路４３Ｗには、上段側のスイッチＷＨ及び下段側のスイッチＷＬが備えられかつそれらの共通接続点から延びたＷ相出力線１９Ｗに、モータ駆動電流Ｉｗを検出するためのシャント抵抗Ｒｗを介してモータ１９のＷ相巻線が接続されている。また、スイッチ群ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，・・・は、例えば、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴで構成され、それらＭＯＳＦＥＴのゲート端子が信号処理回路４４に接続されている。

信号処理回路４４は、ＣＰＵ４５、データ記憶部４６、Ａ／Ｄコンバータ４７、入力インターフェイス４８及び出力インターフェイス４９を備えている。データ記憶部４６は、本発明に係る「データ記憶手段」に相当し、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリを含んだ構成になっている。

ＣＰＵ４５には、入力インターフェイス４８を介して車速センサ２８及び舵角センサ２６及び回転位置センサ２５の検出信号（Ｖ，θ１，θ２）が取り込まれると共に、Ａ／Ｄコンバータ４７を介してトルクセンサ２７の検出信号が取り込まれている。そして、ＣＰＵ４５は、出力インターフェイス４９を介してモータ駆動回路４３のスイッチ群ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，・・・にオンオフ制御信号を出力して、モータ駆動回路４３を制御している。

ここで、モータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、モータ駆動回路４３の上段側からモータ１９の各相巻線を流れ、その後、モータ駆動回路４３の下段側に流れる。具体的には、モータ駆動回路４３のスイッチ群ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，・・・は、上段側のスイッチＵＨ，ＶＨ，ＷＨのうち何れか１つがオンしかつ下段側のスイッチＵＬ，ＶＬ，ＷＬのうち何れか２つがオンするパターンと、上段側のスイッチＵＨ，ＶＨ，ＷＨのうち何れか２つがオンしかつ下段側のスイッチＵＬ，ＶＬ，ＷＬのうち何れか１つがオンするパターンとがある。その一例として、図２のモータ駆動回路４３における破線矢印は、例えばモータ駆動回路４３のうち上段側ではＶ相のスイッチＶＨのみがオンしかつ下段側ではＵ相、Ｗ相のスイッチＵＬ，ＷＬのみがオンした場合のモータ駆動電流を示している。この場合、モータ駆動回路４３の上段側からシャント抵抗Ｒｖを介してモータ１９のＶ相巻線にモータ駆動電流Ｉｖが流れ込み、そのモータ駆動電流Ｉｖがモータ１９のＵ，Ｗ相巻線に分かれてモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｗになる。それらのうちモータ駆動電流Ｉｕは、シャント抵抗Ｒｕを介してモータ駆動回路４３の下段側に流れ込み、モータ駆動電流Ｉｗはシャント抵抗Ｒｗを介してモータ駆動回路４３の下段側に流れ込む。

本実施形態では、モータ１９に流すモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをフィードバック制御するために、それらモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、電流センサとしての前記シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗで検出してＣＰＵ４５に取り込んでいる。具体的には、各シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの端子間電圧（シャント電圧）を、センサ出力信号Ｖｕｓ，Ｖｖｓ，Ｖｗｓとして増幅回路６０に取り込んで増幅させ、Ａ／Ｄコンバータ４７でＡ／Ｄ変換してからＣＰＵ４５に取り込んでいる。

図３に示すように、増幅回路６０には、Ｕ相用に第１と第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕが備えられている。そして、これら第１と第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの１対の入力線が、Ｕ相用のシャント抵抗Ｒｕの両端部に並列接続されている。これと同様に、Ｖ相用の第１と第２の増幅回路６１Ｖ，６２Ｖの入力線がＶ相用のシャント抵抗Ｒｖに並列接続されると共に、Ｗ相用の第１と第２の増幅回路６１Ｗ，６２Ｗの入力線がＷ相用のシャント抵抗Ｒｗの両端部に並列接続されている。そして、それら各増幅回路６１Ｕ，６２Ｕ，６１Ｖ，６２Ｖ，６１Ｗ，６２Ｗの各出力信号がＡ／Ｄコンバータ４７のＣＨ１〜ＣＨ６の入力チャンネルに接続されている。

増幅回路６０のうちＵ相用の第１と第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの間の関係と、Ｖ相用の第１と第２の増幅回路６１Ｖ，６２Ｖの間の関係と、Ｗ相用の第１と第２の増幅回路６１Ｗ，６２Ｗの間の関係は全く同じになっている。そこで、Ｕ相用の第１と第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの間の関係のみを以下詳説する。

増幅回路６０のうち第２増幅回路６２Ｕの増幅率は、第１増幅回路６１Ｕの増幅率の例えば６倍になっている。これ対応して、第２増幅回路６２Ｕの入力上限電圧は、第１増幅回路６２Ｕの入力上限電圧の１／６になっている。

具体的には、本実施形態では、例えばモータ駆動電流Ｉｕの絶対値が１８０［Ａ］になったときに、センサ出力信号Ｖｕが第１増幅回路６１Ｕの入力上限電圧に達し、モータ駆動電流Ｉｕの絶対値が３０［Ａ］になったときに、センサ出力信号Ｖｕが第２増幅回路６２Ｕの入力上限電圧に達する。即ち、モータ駆動電流Ｉｕが−１８０〜１８０［Ａ］の範囲内に収まっているときに第１増幅回路６１Ｕを使用することができ、モータ駆動電流Ｉｕが−３０〜３０［Ａ］の範囲内に収まっているときに第２増幅回路６２Ｕを使用することができる。そこで、増幅回路６０では、モータ駆動電流Ｉｕが−３０〜３０［Ａ］の範囲内に収まっている場合に、第２増幅回路６２Ｕが自動的に選択され、モータ駆動電流Ｉｕの絶対値が−３０〜３０［Ａ］の範囲から外れた場合に、第１増幅回路６１Ｕが自動的に選択されるようになっている。

なお、第２増幅回路６２Ｕの入力上限電圧に相当するモータ駆動電流Ｉｕの上限値（即ち、上記±３０［Ａ］）が、本発明に係る「増幅率が大きな増幅回路の出力上限値に対応したモータ駆動電流の電流上限値」に相当する。以下、上記モータ駆動電流Ｉｕの上限値（即ち、上記±３０［Ａ］）を、「増幅率切替閾値」という。

第１増幅回路６１Ｕの最大出力電圧と、第２増幅回路６２Ｕの最大出力電圧とは同じになっている。そして、Ａ／Ｄコンバータ４７が、第１増幅回路６１Ｕの最大出力電圧と第２増幅回路６２Ｕの最大出力電圧とを、同じビット数のデジタルデータに変換している。また、ＣＰＵ４５では、センサ出力信号ＶｕｓがＡ／Ｄコンバータ４７のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２のうち何れに入力されたかに基づいて、第１又は第２の何れの増幅回路６１Ｕ，６２Ｕで増幅されたセンサ出力信号Ｖｕｓであるかを識別する。さらに、データ記憶部４６には、第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの増幅率が記憶されており、ＣＰＵ４５は、チャンネルＣＨ１に入力されてデジタル信号に変換されたセンサ出力信号Ｖｕｓと、データ記憶部４６に記憶された第１増幅回路６１Ｕの増幅率とからモータ駆動電流Ｉｕに対する電流検出値Ｉｕｆ（図４参照）を求め、チャンネルＣＨ２に入力されたデジタル信号に変換されたセンサ出力信号Ｖｕｓと、データ記憶部４６に記憶された第２増幅回路６２Ｕの増幅率とからモータ駆動電流Ｉｕに対する電流検出値Ｉｕｆを求めている。以下、第１増幅回路６１Ｕを使用して求めた電流検出値Ｉｕｆと、第２増幅回路６２Ｕを使用して求めた電流検出値Ｉｕｆとを区別する場合には、第１増幅回路６１Ｕを使用して求めた電流検出値を「第１の電流検出値Ｉｕｆ１」といい、第２増幅回路６２Ｕを使用して求めた電流検出値を「第２の電流検出値Ｉｕｆ２」という。なお、第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕは、上記各入力上限電圧を越えたセンサ出力信号Ｖｕが入力された場合には、出力電圧が最大出力電圧になって飽和する。

操舵制御装置４０には、ＣＰＵ４５がデータ記憶部４６に記憶されたモータ制御プログラム（図示せず）を実行することで、図４のブロック線図で示した制御系が構成されている。同図のうち符号５０は、電流指令値決定部であって、舵角センサ２６，トルクセンサ２７，車速センサ２８の検出結果に基づいてモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対する電流指令値を決定する。具体的には、例えば、車速Ｖが低い場合にはハンドル１７が軽くなり、車速Ｖが高くなるとハンドル１７が重く、また、ハンドル１７の回転速度が速くなるほどハンドル１７が重くなる等のように運転状況に応じて電流指令値を決定する。

また、電流指令値決定部５０は、上記した電流指令値を、ベクトル制御方法におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊として出力する。そのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、後述するようにフィードバックされたｑ軸電流検出値Ｉｑｆと共にｑ軸用のＰＩ制御器５１ｑに取り込まれる。また、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は通常は「０」に設定されており、そのｄ軸電流指令値Ｉｄ＊（＝０）は、同じく後述するようにフィードバックされたｄ軸電流検出値Ｉｄｆと共にｄ軸用のＰＩ制御器５１ｄに取り込まれる。そして、それらｑ軸用及びｄ軸用の各ＰＩ制御器５１ｑ，５１ｄは、それぞれＰＩ制御を行ってｑ軸とｄ軸の指令電圧Ｖｑ＊，Ｖｄ＊を演算する。すると、２−３相変換器（ｄ−ｑ逆変換器）５２が、それらｑ軸とｄ軸の指令電圧Ｖｑ＊，Ｖｄ＊をｄ−ｑ逆変換して３相交流用の電流指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を演算する。

そして、電流指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて、３相交流のモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが生成され、ＰＷＭ制御部５３がモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，ＩｗをＰＷＭ制御する。具体的には、ＰＷＭ制御部５３は、電流指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と所定の三角波（図示せず）との交点からスイッチＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，・・・のオンオフするためのＰＷＭ指令値ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗを生成してモータ駆動回路４３のスイッチＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，・・・に付与する。これにより、モータ駆動回路４３からモータ１９へと３相交流のモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが出力される。

前述したように、電流センサとしてのシャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗは、モータ１９に実際に流れたモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対応したセンサ出力信号Ｖｕｓ，Ｖｖｓ，Ｖｗｓを出力し、データ変換部５７がそれらセンサ出力信号Ｖｕｓ，Ｖｖｓ，Ｖｗｓから３相交流のモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対する電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆを求め、３−２相変換器（ｄ−ｑ変換器）５４に取り込む。

電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆは、３−２相変換器（ｄ−ｑ変換器）５４でｑ軸電流検出値Ｉｑｆ，ｄ軸電流検出値Ｉｄｆにｄ−ｑ変換される。そして、前記したｑ軸用のＰＩ制御器５１ｑにｑ軸電流検出値Ｉｑｆがフィードバックされ、ｄ軸用のＰＩ制御器５１ｄにｄ軸電流検出値Ｉｄｆがフィードバックされる。

なお、モータ１９の回転位置センサ２９が検出したロータ２１の回転位置θ２は、電気角変換部５８にて電気角θｒｍに変換されてから、３−２相変換器５４及び２−３相変換器５２におけるｄ−ｑ変換及びｄ−ｑ逆変換に用いられている。

さて、データ変換部５７により、センサ出力信号Ｖｕｓ，Ｖｖｓ，Ｖｗｓから電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆが求められる際に、それらセンサ出力信号Ｖｕｓ，Ｖｖｓ，Ｖｗｓが、第１の増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗにて増幅されたものであるか、第２の増幅回路６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗにて増幅されたものであるかによって、電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆの値にズレが生じる場合がある。

詳細には、各増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ，６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗを構成する抵抗等の素子は、温度変化によって抵抗値等の特性が変化しかつその変化量もばらつく。このため、各増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ，６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗの増幅率も共に変化し、その変化量もばらつく。ここで、各増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ，６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗの増幅率が変化しないとしたら、第１の増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗを使用した場合の第１の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｖｆ１，Ｉｗｆ１の値と、第２の増幅回路６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗを使用した場合の第２の電流検出値Ｉｕｆ２，Ｉｖｆ２，Ｉｗｆ２の値は、精度は異なるものの、同じ値になる。しかしながら、上記したように増幅率が変化しかつその変化量もばらつくので、上記第１の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｖｆ１，Ｉｗｆ１の値と、第２の電流検出値Ｉｕｆ２，Ｉｖｆ２，Ｉｗｆ２の値との間に誤差が生じ、その誤差は、温度変化によってばらつく。

本実施形態の操舵制御装置４０では、上記第１の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｖｆ１，Ｉｗｆ１の値と、第２の電流検出値Ｉｕｆ２，Ｉｖｆ２，Ｉｗｆ２の値との間の誤差分を図４に示したデータ補正部５６により補正し、その補正された電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆが前記３−２相変換器５４に取り込まれるようになっている。また、本実施形態ではデータ補正部５６で用いる補正データを、補正データ生成部５５によって生成している。

図５には、補正データ生成部５５の一部を構成するためにＣＰＵ４５が実行するＵ相用補正データ生成プログラムＰＧ１が示されている。Ｕ相用補正データ生成プログラムＰＧ１が実行されると、Ｕ相のモータ駆動電流Ｉｕの電流指令値Ｖｕ＊が、第１の指令値Ｘ１になったか否かをチェックする（Ｓ１）。ここで、第１の指令値Ｘ１には、モータ駆動電流Ｉｕを、前記駆増幅率切替閾値寄りの値である＋２５［Ａ］にするための電流指令値Ｖｕ＊の値が設定されている。

そして、電流指令値Ｖｕ＊が第１の指令値Ｘ１と一致していない場合は（Ｓ１：ＮＯ）、一致するまで上記チェック（Ｓ１）を繰り返し、電流指令値Ｖｕ＊が第１の指令値Ｘ１と一致した場合は（Ｓ１：ＹＥＳ）、電流指令値Ｖｕ＊が第１の指令値Ｘ１のときの、第１の電流検出値Ｉｕｆ１の値Ｙ１と第２の電流検出値Ｉｕｆ２の値Ｙ１１とをデータ記憶部４６に書き込む（Ｓ２）。

次いで、Ｕ相のモータ駆動電流Ｉｕの電流指令値Ｖｕ＊が、第２の指令値Ｘ２になったか否かをチェックする（Ｓ３）。ここで、第２の指令値Ｘ２には、モータ駆動電流Ｉｕを、前記駆増幅率切替閾値寄りの値である−２５［Ａ］にするための電流指令値Ｖｕ＊の値が設定されている。

そして、電流指令値Ｖｕ＊が第２の指令値Ｘ２と一致していない場合は（Ｓ３：ＮＯ）、一致するまで上記チェック（Ｓ３）を繰り返し、電流指令値Ｖｕ＊が第２の指令値Ｘ２と一致した場合は（Ｓ３：ＹＥＳ）、電流指令値Ｖｕ＊が第２の指令値Ｘ２のときの、第１の電流検出値Ｉｕｆ１の値Ｙ２と、第２の電流検出値Ｉｕｆ２の値Ｙ２２とをデータ記憶部４６に書き込む（Ｓ４）。

ここで、上記したＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ１１，Ｙ２２の各値は、図６（Ａ）に示すように、電流指令値Ｖｕ＊をＸ軸、電流検出値ＩｕｆをＹ軸にしたＸＹ座乗系おける点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）、点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２），点Ｐ３（Ｘ１，Ｙ１１）、点Ｐ４（Ｘ２，Ｙ２２）として示すことができる。そして、点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）、点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）を結ぶ直線が、電流指令値Ｖｕ＊と第１の電流検出値Ｉｕｆ１との間の関係式である１次関数の直線グラフｇ１になり、点Ｐ３（Ｘ１，Ｙ１１）、点Ｐ４（Ｘ２，Ｙ２２）を結ぶ直線が、電流指令値Ｖｕ＊と第２の電流検出値Ｉｕｆ２との間の関係式である１次関数の直線グラフｇ２になる。

また、図６（Ｂ）には、電流指令値Ｖｕ＊と、第１及び第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２との間の誤差（＝Ｉｕｆ１−Ｉｕｆ２）との関係式である１次関数の直線グラフｇ３が示されている。ここで、直線グラフｇ３は、下記式（１）で表すことができる。

ΔＩｕｆ＝ａ・Ｖｕ＊＋ｂ ・・・・・・（１）

また、上記直線グラフｇ３上に、点Ｐ５（Ｘ１，Ｙ１−Ｙ１１）、点Ｐ６（Ｘ２，Ｙ２−Ｙ２２）が含まれているので、上記式（１）の直線グラフｇ３の係数「ａ」，「ｂ」は、以下の式（２），（３）にて求めることができる。

ａ＝｛（Ｙ１−Ｙ１１）−（Ｙ２−Ｙ２２）｝／（Ｘ１−Ｘ２） ・・・（２）

ｂ＝（Ｙ１−Ｙ１１）−ａ・Ｘ１ ・・・（３）

図５に示したＵ相用補正データ生成プログラムＰＧ１では、第１及び第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２との間の誤差を、補正データΔＩｕｆ（＝Ｉｕｆ１−Ｉｕｆ２）とし、その補正データΔＩｕｆを電流指令値Ｖｕ＊の１次関数として求めている。そのために、その１次関数を特定するための係数「ａ」，「ｂ」を、データ記憶部４６に記憶されている上記Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ１１，Ｙ２２と、上記式（２），（３）を利用して演算し（Ｓ５）、それら係数「ａ」，「ｂ」をデータ記憶部４６に記憶する（Ｓ６）。そして、Ｕ相用補正データ生成プログラムＰＧ１の最初に戻ってステップＳ１以下を繰り返す。

ところで、上述した１次関数を求めるには、本実施形態のように、第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの両方に同一のモータ駆動電流Ｉｕを流して第１及び第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２を求めるのが好ましい。何故なら、第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕに互いに異なるモータ駆動電流を流して第１及び第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２を求めるより演算が容易になるからである。また、本実施形態のように、第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕのうち増幅率が大きな増幅回路の出力上限値に対応したモータ駆動電流Ｉｕ（＝±２５［Ａ］）を第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの両方に流して第１及び第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２を求めれば、「０」に近いモータ駆動電流Ｉｕを第１及び第２の増幅回路６１Ｕ，６２Ｕの両方に流して第１及び第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２を求める場合に比べて、１次関数を正確に求めることができる。

ＣＰＵ４５は、Ｕ相用補正データ生成プログラムＰＧ１と同様のＶ相用補正データ生成プログラム（図示せず）及びＷ相用補正データ生成プログラム（図示せず）を並行して実行し、Ｖ相の補正データΔＩｖｆ（＝Ｉｖｆ１−Ｉｖｆ２）も電流指令値Ｖｖ＊の１次関数として求めると共に、Ｗ相の補正データΔＩｗｆ（＝Ｉｗｆ１−Ｉｗｆ２）も電流指令値Ｖｗ＊の１次関数として求めている。そして、それら１次関数の各係数をデータ記憶部４６に記憶している。本実施形態では、これらＵ，Ｖ，Ｗ相用の各補正データ生成プログラムの実行により図４のブロック線図におけるデータ補正部５６が構成されている。

図７には、データ変換部５７と補正データ生成部５５の一部を構成するためにＣＰＵ４５が所定周期で実行するＵ相用補正プログラムＰＧ２が示されている。Ｕ相用補正プログラムＰＧ２が実行されると、Ｕ相の電流指令値Ｖｕ＊が、モータ駆動電流Ｉｕを増幅率切替閾値以内（即ち、−３０≦Ｉｕ≦＋３０）にするための値になっているか否かをチェックする（Ｓ１０）。

ここで、Ｕ相の電流指令値Ｖｕ＊が、モータ駆動電流Ｉｕを増幅率切替閾値以内にするための値になっていた場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、第２の電流検出値Ｉｕｆ２を求めると共に（Ｓ１１）、電流指令値Ｖｕ＊の値とデータ記憶部４６に記憶された「ａ」，「ｂ」とを上記式（１）に代入して補正データΔＩｕｆを求める（Ｓ１２）。

次いで、第２の電流検出値Ｉｕｆ２に補正データΔＩｕｆを加算する。これにより、第１の電流検出値Ｉｕｆ１に対する第２の電流検出値Ｉｕｆ２の誤差がキャンセルされる。即ち、第２の電流検出値Ｉｕｆ２が、第１の電流検出値Ｉｕｆ１との間の誤差を無くすように補正される。そして、その補正された第２の電流検出値Ｉｕｆ２を、モータ駆動電流Ｉｕのフィードバック制御に用いる電流検出値Ｉｕｆに決定する（Ｓ１３）。

一方、Ｕ相の電流指令値Ｖｕ＊が、モータ駆動電流Ｉｕを増幅率切替閾値以内にするための値になっていなかった場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、第１の電流検出値Ｉｕｆ１を求め（Ｓ１４）、その第１の電流検出値Ｉｕｆ１をモータ駆動電流Ｉｕのフィードバック制御に用いる電流検出値Ｉｕｆに決定する（Ｓ１５）。

ＣＰＵ４５は、Ｕ相用補正プログラムＰＧ２と同様のＶ相用補正プログラム（図示せず）及びＷ相用補正プログラム（図示せず）も所定周期で実行し、Ｖ，Ｗ相のモータ駆動電流Ｉｖ，Ｉｗも補正する。そして、これらＵ，Ｖ，Ｗ相用のＵ相用補正プログラムＰＧ２の実行により図４のブロック線図における補正データ生成部５５及びデータ補正部５６が構成されている。

本実施形態の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。車両１０の走行状態の変化に伴ってハンドル１７の操舵抵抗は変化する。そして、操舵抵抗が比較的小さい場合、モータ１９には比較的小さいモータ駆動電流Ｉｖ，Ｉｕ，Ｉｗが流れ、操舵抵抗が比較的大きい場合、モータ１９には比較的大きなモータ駆動電流Ｉｖ，Ｉｕ，Ｉｗが流れる。

本実施形態の操舵制御装置４０では、例えば、モータ１９のＵ相巻線に対するモータ駆動電流Ｉｖの絶対値が増幅率切替閾値以下の場合、シャント抵抗Ｒｕのセンサ出力信号Ｖｕｓを、第２の増幅回路６２Ｕにより比較的大きな増幅率で増幅したものを用いて、各モータ駆動電流Ｉｖの電流検出値Ｉｕｆを求める。一方、各モータ駆動電流Ｉｖの絶対値が増幅率切替閾値より大きな場合、シャント抵抗Ｒｕのセンサ出力信号Ｖｕｓを第１の増幅回路６２Ｕにより比較的小さな増幅率で増幅したものを用いて、各モータ駆動電流Ｉｖの電流検出値Ｉｕｆを求める。モータ１９のＶ相，Ｗ相に関しても同様である。そして、それらＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆを用いてモータ駆動電流Ｉｖ，Ｉｕ，Ｉｗをフィードバック制御する。

さて、車両１０を走行していると、その間にも操舵制御装置４０の温度が変化し、これに伴って各増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ，６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗの増幅率がそれぞれ変化する。その結果、第１の増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗを使用して求めた電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆ（即ち、第１の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｖｆ１，Ｉｗｆ１）と、第２の増幅回路６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗを使用して求めた電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆ（即ち、第２の電流検出値Ｉｕｆ２，Ｉｖｆ２，Ｉｗｆ２）との間に誤差が生じる。

しかしながら、本実施形態の操舵制御装置４０では、例えば、Ｕ相に関しては、第１の増幅回路６１Ｕを使用して求めた第１の電流検出値Ｉｕｆ１と、第２の増幅回路６２Ｕを使用して求めた第２の電流検出値Ｉｕｆ２との間の誤差を補正データΔＩｕｆとして求め、その補正データΔＩｕｆを、上記式（１）で示した電流指令値Ｖｕ＊の１次関数として記憶している。そして、実際に流れたモータ駆動電流Ｉｕの電流指令値Ｖｕ＊と上記１次関数から補正データΔＩｕｆを決定し、その決定した補正データΔＩｕｆを第２の電流検出値Ｉｕｆ２に加算することで、第１と第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２の間の誤差をキャンセルすることができる。Ｖ相、Ｗ相に関しても同様である。これらにより、本実施形態の操舵制御装置４０では、第１の増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗと第２の増幅回路６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗの使用を切り替えた際に電流検出値Ｉｕｆ，Ｉｖｆ，Ｉｗｆが急変することがなくなり、モータ１９のトルクリップルが抑えられ、操舵フィーリングが向上する。また、本実施形態の操舵制御装置４０によれば、各増幅回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ，６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗを構成する素子に、温度特性に優れた比較的高価な素子を使用する必要がなくなり、製造コストを下げることもできる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態では、操舵のアシスト用にモータ１９に実際に流れたモータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗから補正データΔＩｕｆ，ΔＩｖｆ，ΔＩｗｆを生成して、データ記憶部４６に更新して記憶する構成であったが、例えば、補正データを生成するためだけにモータ１９に所定のモータ駆動電流を流してもよい。具体的には、例えば、車両１０のイグニッションスイッチ９４のオン直後、又は、車両１０が直進状態になったときに、モータ駆動電流Ｉｕのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を０としかつｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を０以外の値にしてモータ駆動電流Ｉｕを操舵アシストモータ１９に流して補正データΔＩｕｆを求めるように構成してもよい。そのような構成にすれば、操舵アシストモータ１９から不要なトルクを出力させずに補正データΔＩｕｆを求めることができる。

（２）また、前記実施形態において、第２の増幅回路６２Ｕの使用中にデータ記憶部４６に記憶された補正データΔＩｕｆが補正データ生成部５５によって更新された場合に、第２の電流検出値Ｉｕｆ２に加算する補正データΔＩｕｆを更新前の値から更新後の値へと徐々に変更するように構成することが好ましい。そうすれば、更新により補正データΔＩｕｆが仮に急変しても、その影響が抑えられ、操舵フィーリングを安定する。

（３）前記実施形態では、比較的増幅率が大きな第２の増幅回路６２Ｕを使用して求めた第２の電流検出値Ｉｕｆ２に補正データΔＩｕｆを加算して、第１と第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２の間の誤差をキャンセルしていたが、比較的増幅率が小さな第１の増幅回路６１Ｕを使用して求めた第１の電流検出値Ｉｕｆ１から補正データΔＩｕｆを減算して、第１と第２の電流検出値Ｉｕｆ１，Ｉｕｆ２の間の誤差をキャンセルしてもよい。

（４）前記実施形態では、電動パワーステアリング装置１１によってハンドル１７の操舵を補助していたが、操舵シャフト１６（図１参照）の途中に伝達比可変操舵装置を設け、その伝達比可変操舵装置により操舵シャフト１６の上端部と下端部を相対回転可能とし、運転状況に応じてハンドル１７の舵角と転舵輪１２の切れ角との対応を変更することで、ハンドル１７の操舵を補助してもよい。そして、そのような伝達比可変操舵装置の駆動源としてのモータ１９を駆動制御する操舵制御装置に本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る車両の概念図 操舵制御装置の回路図 操舵制御装置が有する増幅回路の回路図 操舵制御装置のブロック図 Ｕ相用補正データ生成プログラムのフローチャート 第１と第２の電流検出値の誤差を示したグラフ Ｕ相用補正プログラムのフローチャート

符号の説明

１０ 車両
１１ 電動パワーステアリング装置
１７ ハンドル
１９ 操舵アシストモータ
４０ 操舵制御装置
４４ 信号処理回路
４６ データ記憶部（データ記憶手段）
５５ 補正データ生成部（補正データ生成手段）
５６ データ補正部（誤差キャンセル手段）
６０ 増幅回路
６１Ｕ〜６１Ｗ 第１増幅回路
６２Ｕ〜６２Ｗ 第２増幅回路
９４ イグニッションスイッチ
Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ モータ駆動電流
Ｉｕｆ 電流検出値
Ｉｕｆ１ 第１の電流検出値
Ｉｕｆ２ 第２の電流検出値
Ｉｖ モータ駆動電流
Ｉｖ 各モータ駆動電流
Ｉｖ，Ｉｕ，Ｉｗ モータ駆動電流
Ｉｗ モータ駆動電流
ＰＧ１ 相用補正データ生成プログラム（補正データ生成手段）
ＰＧ２ 相用補正プログラム（誤差キャンセル手段）
Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ シャント抵抗（電流センサ）
Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊ 電流指令値
Ｖｕｓ，Ｖｖｓ，Ｖｗｓ センサ出力信号

Claims (4)

1. 車両のハンドルの操舵を補助するための操舵アシストモータに流れたモータ駆動電流を電流センサで検出し、その電流センサのセンサ出力信号を、増幅率が異なる第１又は第２の何れかの増幅回路で増幅して信号処理回路に取り込み、その信号処理回路で前記センサ出力信号を電流検出値に変換して、前記モータ駆動電流の制御に利用する操舵制御装置において、
   実際に流れた前記モータ駆動電流に対して、前記第１の増幅回路を使用したときの第１の前記電流検出値と、前記第２の増幅回路を使用したときの第２の前記電流検出値との間の誤差を補正データとして求める補正データ生成手段と、
   前記モータ駆動電流の電流指令値と前記補正データとを対応させて記憶したデータ記憶手段と、
   前記第２の増幅回路を使用して前記モータ駆動電流を制御する場合に、実際に流れた前記モータ駆動電流の前記電流指令値と前記データ記憶手段の記憶内容とに基づいて前記補正データを決定し、その決定した前記補正データを前記第２の電流検出値に加算又は減算することで、前記第１と第２の電流検出値の間の前記誤差をキャンセルする誤差キャンセル手段とを備え、
   前記補正データ生成手段は、大きさが異なる前記モータ駆動電流を流し、それら各大きさの前記モータ駆動電流の各電流指令値と、それらに対応した前記第１及び第２の電流検出値とから前記モータ駆動電流の前記電流指令値と前記補正データとの対応関係を１次関数として求め、その１次関数の係数を前記データ記憶手段に記憶したことを特徴とする操舵制御装置。
2. 前記第１及び第２の増幅回路のうち増幅率が大きな増幅回路の出力上限値に対応して前記モータ駆動電流の電流上限値が特定され、前記補正データ生成手段は、前記電流上限値又はその近傍の前記モータ駆動電流を流して前記１次関数を求めるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 前記操舵アシストモータは交流モータであり、前記補正データ生成手段は、前記車両のイグニッションスイッチのオン直後、又は、前記車両が直進状態になったときに、前記モータ駆動電流のｑ軸電流指令値を０としかつｄ軸電流指令値を０以外の値にして前記モータ駆動電流を前記操舵アシストモータに流して前記補正データを求めるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵制御装置。
4. 前記誤差キャンセル手段は、前記第２の増幅回路の使用中に前記データ記憶手段に記憶された前記補正データが前記補正データ生成手段によって更新された場合に、前記第２の電流検出値に加算又は減算する前記補正データを、前記更新前の値から前記更新後の値へと徐々に変更するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の操舵制御装置。

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