JP2001278084A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2001278084A JP2001278084A JP2000092603A JP2000092603A JP2001278084A JP 2001278084 A JP2001278084 A JP 2001278084A JP 2000092603 A JP2000092603 A JP 2000092603A JP 2000092603 A JP2000092603 A JP 2000092603A JP 2001278084 A JP2001278084 A JP 2001278084A
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転者が車両を発進させようとした時から、
常時適度なハンドル戻しトルクが生成可能な電動パワー
ステアリング装置を提供すること。 【解決手段】 中立位置学習部２４１の学習結果である
ハンドル中立位置ΘO が少なくとも最初に１回出力され
るまでの間は、ハンドル戻しトルクＴR は操舵速度ωH
に基づいて決定する。ωH は操舵トルクτとモータ回転
角θM に基づいて操舵速度推定部２４２により算出され
る。この様に、ハンドル戻しトルクＴR を操舵速度ωH
に基づいて決定すれば、制御不感帯においても、所望の
ハンドル戻しトルクを出力することが可能となる。ま
た、学習の少なくとも最初の１回が完了してから、より
望ましくは学習されたハンドル中立位置ΘO の精度が十
分に向上してから、その後の制御は、凍結路等の低摩擦
路面でも十分なハンドル戻し性能を発揮可能な、操舵角
θH に基づいたハンドル戻し制御を実施する。
常時適度なハンドル戻しトルクが生成可能な電動パワー
ステアリング装置を提供すること。 【解決手段】 中立位置学習部２４１の学習結果である
ハンドル中立位置ΘO が少なくとも最初に１回出力され
るまでの間は、ハンドル戻しトルクＴR は操舵速度ωH
に基づいて決定する。ωH は操舵トルクτとモータ回転
角θM に基づいて操舵速度推定部２４２により算出され
る。この様に、ハンドル戻しトルクＴR を操舵速度ωH
に基づいて決定すれば、制御不感帯においても、所望の
ハンドル戻しトルクを出力することが可能となる。ま
た、学習の少なくとも最初の１回が完了してから、より
望ましくは学習されたハンドル中立位置ΘO の精度が十
分に向上してから、その後の制御は、凍結路等の低摩擦
路面でも十分なハンドル戻し性能を発揮可能な、操舵角
θH に基づいたハンドル戻し制御を実施する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のステアリン
グ・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを
付与するモータを備えた操舵機構と、このモータを駆動
制御する制御装置を有する電動パワーステアリング装置
に関し、特に、ハンドル操舵の中立位置を学習する機能
を有してハンドル戻し制御を実行する上記の制御装置に
関する。
グ・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを
付与するモータを備えた操舵機構と、このモータを駆動
制御する制御装置を有する電動パワーステアリング装置
に関し、特に、ハンドル操舵の中立位置を学習する機能
を有してハンドル戻し制御を実行する上記の制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ハンドル操舵の中立位置を学習する機能
を有してハンドル戻し制御を実行する電動パワーステア
リング装置としては、例えば、公開特許公報「特開平７
−１３２８４５：学習機能付き電動パワーステアリン
グ」に記載されているもの等が一般に知られている。
を有してハンドル戻し制御を実行する電動パワーステア
リング装置としては、例えば、公開特許公報「特開平７
−１３２８４５：学習機能付き電動パワーステアリン
グ」に記載されているもの等が一般に知られている。
【０００３】図７は、上記の従来技術により実施される
中立位置学習機能を有するハンドル戻しトルク演算部の
機能構成を例示するブロック図であり、本図における各
符号は、Ｖn が車速、τがハンドルの操舵トルク、θH
が外付けの舵角センサより入力されたハンドル回転角、
ΘO が学習されたハンドル中立位置、ＴR がハンドル戻
しトルク（指令値）をそれぞれ示すものである。
中立位置学習機能を有するハンドル戻しトルク演算部の
機能構成を例示するブロック図であり、本図における各
符号は、Ｖn が車速、τがハンドルの操舵トルク、θH
が外付けの舵角センサより入力されたハンドル回転角、
ΘO が学習されたハンドル中立位置、ＴR がハンドル戻
しトルク（指令値）をそれぞれ示すものである。
【０００４】この様に上記の従来技術は、車速条件、操
舵トルク条件、舵角条件等から判定することができる
「車両が直進する条件」のもとで、操舵角の中立位置を
学習し、所定の統計操作によりこの中立位置の精度を徐
々に高くし、この操舵角に基づいてハンドル戻し制御を
実行することにより、特に、低速走行時のハンドル戻し
性能を十分に確保しようとするものである。
舵トルク条件、舵角条件等から判定することができる
「車両が直進する条件」のもとで、操舵角の中立位置を
学習し、所定の統計操作によりこの中立位置の精度を徐
々に高くし、この操舵角に基づいてハンドル戻し制御を
実行することにより、特に、低速走行時のハンドル戻し
性能を十分に確保しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、学習により操舵角の中立位置ΘO
の精度を長時間に渡り徐々に高くしていくことが可能で
あるものの、少なくともこの学習開始当初においては、
制御不感帯の幅を概ね±１５°程度と非常に幅広く設定
せざるを得ず、このため少なくとも上記の「車両が直進
する条件」が所定回数満たされるまでの間は、上記の制
御不感帯において全くハンドル戻し性能を確保すること
ができないという問題があった。
従来技術においては、学習により操舵角の中立位置ΘO
の精度を長時間に渡り徐々に高くしていくことが可能で
あるものの、少なくともこの学習開始当初においては、
制御不感帯の幅を概ね±１５°程度と非常に幅広く設定
せざるを得ず、このため少なくとも上記の「車両が直進
する条件」が所定回数満たされるまでの間は、上記の制
御不感帯において全くハンドル戻し性能を確保すること
ができないという問題があった。
【０００６】パワーステアリングの機能は元来、運転者
が車両を発進させようとしてから、この様な「車両が直
進する条件」が満たされるに至るまでの走行期間中に特
に必要とされるケースが多いため、この問題はハンドル
戻しトルクを生成する上で、極めて重大と言わざるを得
ない。
が車両を発進させようとしてから、この様な「車両が直
進する条件」が満たされるに至るまでの走行期間中に特
に必要とされるケースが多いため、この問題はハンドル
戻しトルクを生成する上で、極めて重大と言わざるを得
ない。
【０００７】また、上記の従来技術では、ハンドル戻し
トルクの設定例を図７のＴR ′のグラフに示す様に、上
記の制御不感帯の外側において十分なハンドル戻し性能
を確保するためには、この制御不感帯の幅が広い場合
程、制御不感帯の境界付近（外側）において、ＴR ′の
値を急激に変化させなくてはならなくなる。しかしなが
ら、この様な設定を行うと、操舵角が制御不感帯を脱出
した直後からハンドル戻しトルクが急増して、操舵に大
きな違和感が生じるという問題が発生する。この問題
は、中立位置ΘO の精度が徐々に高くなるにつれて徐々
に解消可能となるものの、特に学習開始当初等において
は顕著にならざるを得ない。
トルクの設定例を図７のＴR ′のグラフに示す様に、上
記の制御不感帯の外側において十分なハンドル戻し性能
を確保するためには、この制御不感帯の幅が広い場合
程、制御不感帯の境界付近（外側）において、ＴR ′の
値を急激に変化させなくてはならなくなる。しかしなが
ら、この様な設定を行うと、操舵角が制御不感帯を脱出
した直後からハンドル戻しトルクが急増して、操舵に大
きな違和感が生じるという問題が発生する。この問題
は、中立位置ΘO の精度が徐々に高くなるにつれて徐々
に解消可能となるものの、特に学習開始当初等において
は顕著にならざるを得ない。
【０００８】また、上記の従来技術においては、学習開
始当初等の操舵角の中立位置ΘO の精度が非常に低いた
め、ハンドル戻しトルクＴR の左右対称性が、特に学習
開始当初等では正確には保証されない。このため、中立
位置ΘO の誤差が大きい場合には、一方に大きく偏った
左右非対称の操舵感（ハンドル戻しトルク）が実現され
てしまい、操作安定性の面で望ましくない。
始当初等の操舵角の中立位置ΘO の精度が非常に低いた
め、ハンドル戻しトルクＴR の左右対称性が、特に学習
開始当初等では正確には保証されない。このため、中立
位置ΘO の誤差が大きい場合には、一方に大きく偏った
左右非対称の操舵感（ハンドル戻しトルク）が実現され
てしまい、操作安定性の面で望ましくない。
【０００９】また、上記の従来技術においては、舵角セ
ンサとして、減速ギヤ付近に外付けされた回転角センサ
が使用されているが、この様に舵角センサを構成した場
合、部品点数や材料コストが抑制できず、生産コストの
面で問題が生じる。
ンサとして、減速ギヤ付近に外付けされた回転角センサ
が使用されているが、この様に舵角センサを構成した場
合、部品点数や材料コストが抑制できず、生産コストの
面で問題が生じる。
【００１０】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、運転者が車両を発進さ
せようとした時から、常時適度なハンドル戻しトルクが
生成可能な電動パワーステアリング装置を提供すること
であり、また、油圧式のパワーステアリング装置と同様
の操舵感が得られる電動パワーステアリング装置を安価
に提供することである。
されたものであり、その目的は、運転者が車両を発進さ
せようとした時から、常時適度なハンドル戻しトルクが
生成可能な電動パワーステアリング装置を提供すること
であり、また、油圧式のパワーステアリング装置と同様
の操舵感が得られる電動パワーステアリング装置を安価
に提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第１の手段
は、車両のステアリング・シャフト又はステアリング・
ギヤに対してトルクを付与するモータを備えた操舵機構
と、このモータを駆動制御する制御装置とを有する電動
パワーステアリング装置において、車両の車速Ｖn 、及
び運転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所定
の「車両直進条件」を満たす際にハンドルの操舵角θH
の中立位置を所定の統計操作に従って学習する中立位置
学習手段と、この中立位置を基準として操舵角θH に基
づいてハンドル戻しトルクＴR を算出する第１ハンドル
戻し制御手段と、モータの回転角速度ω M に基づいてハ
ンドル戻しトルクＴR を算出する第２ハンドル戻し制御
手段とを備え、少なくとも中立位置学習手段による中立
位置の学習が１回完了するまでの間は、第２ハンドル戻
し制御手段によりハンドル戻しトルクＴR を決定するこ
とである。
めには、以下の手段が有効である。即ち、第１の手段
は、車両のステアリング・シャフト又はステアリング・
ギヤに対してトルクを付与するモータを備えた操舵機構
と、このモータを駆動制御する制御装置とを有する電動
パワーステアリング装置において、車両の車速Ｖn 、及
び運転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所定
の「車両直進条件」を満たす際にハンドルの操舵角θH
の中立位置を所定の統計操作に従って学習する中立位置
学習手段と、この中立位置を基準として操舵角θH に基
づいてハンドル戻しトルクＴR を算出する第１ハンドル
戻し制御手段と、モータの回転角速度ω M に基づいてハ
ンドル戻しトルクＴR を算出する第２ハンドル戻し制御
手段とを備え、少なくとも中立位置学習手段による中立
位置の学習が１回完了するまでの間は、第２ハンドル戻
し制御手段によりハンドル戻しトルクＴR を決定するこ
とである。
【００１２】また、第２の手段は、車両のステアリング
・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを付
与する、同期用の回転角センサを内蔵するブラシレス直
流モータを備えた操舵機構と、モータを駆動制御する制
御装置とを有する電動パワーステアリング装置におい
て、上記の回転角センサの出力信号に基づいてハンドル
の操舵角θH を推定する操舵角推定手段を備えることで
ある。
・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを付
与する、同期用の回転角センサを内蔵するブラシレス直
流モータを備えた操舵機構と、モータを駆動制御する制
御装置とを有する電動パワーステアリング装置におい
て、上記の回転角センサの出力信号に基づいてハンドル
の操舵角θH を推定する操舵角推定手段を備えることで
ある。
【００１３】また、第３の手段は、車両のステアリング
・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを付
与するモータを備えた操舵機構と、モータを駆動制御す
る制御装置とを有する電動パワーステアリング装置にお
いて、車両の速度ｖ、及び運転者がハンドルに対して及
ぼす操舵トルクτが所定の「車両直進条件」を満たす際
にハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統計操作に
従って学習する中立位置学習手段と、この中立位置を基
準として操舵角θH に基づいてハンドル戻しトルクＴR
を決定するハンドル戻し制御手段と、操舵トルクτに基
づいてハンドルの操舵状態を判別する操舵状態判別手段
とを備え、更に、ハンドル戻し制御手段において、操舵
状態に応じて、保舵又は切り込み操作時には操舵に対す
るアシストトルクを低減させない様にハンドル戻しトル
クＴR を抑制し、手放し又はハンドル戻し操作時にはハ
ンドル戻しトルクＴR を維持又は調整するハンドル戻し
トルク制限手段を備えることである。
・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを付
与するモータを備えた操舵機構と、モータを駆動制御す
る制御装置とを有する電動パワーステアリング装置にお
いて、車両の速度ｖ、及び運転者がハンドルに対して及
ぼす操舵トルクτが所定の「車両直進条件」を満たす際
にハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統計操作に
従って学習する中立位置学習手段と、この中立位置を基
準として操舵角θH に基づいてハンドル戻しトルクＴR
を決定するハンドル戻し制御手段と、操舵トルクτに基
づいてハンドルの操舵状態を判別する操舵状態判別手段
とを備え、更に、ハンドル戻し制御手段において、操舵
状態に応じて、保舵又は切り込み操作時には操舵に対す
るアシストトルクを低減させない様にハンドル戻しトル
クＴR を抑制し、手放し又はハンドル戻し操作時にはハ
ンドル戻しトルクＴR を維持又は調整するハンドル戻し
トルク制限手段を備えることである。
【００１４】また、第４の手段は、上記の第３の手段に
おいて、同期用の回転角センサを内蔵するブラシレス直
流モータを備えた操舵機構と、回転角センサの出力信号
に基づいてハンドルの操舵角θH を推定する操舵角推定
手段とを備えることである。
おいて、同期用の回転角センサを内蔵するブラシレス直
流モータを備えた操舵機構と、回転角センサの出力信号
に基づいてハンドルの操舵角θH を推定する操舵角推定
手段とを備えることである。
【００１５】更に、第５の手段は、上記の第２乃至第４
の何れか１つの手段において、車両の車速Ｖn 、及び運
転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所定の
「車両直進条件」を満たす際に、ハンドルの操舵角θH
の中立位置を所定の統計操作に従って学習する中立位置
学習手段と、この中立位置を基準として操舵角θH に基
づいてハンドル戻しトルクＴR を算出する第１ハンドル
戻し制御手段と、モータの回転角速度ωM に基づいてハ
ンドル戻しトルクＴR を算出する第２ハンドル戻し制御
手段とを備え、少なくとも中立位置学習手段による中立
位置の学習が１回完了するまでの間は、第２ハンドル戻
し制御手段によりハンドル戻しトルクＴRを決定するこ
とである。
の何れか１つの手段において、車両の車速Ｖn 、及び運
転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所定の
「車両直進条件」を満たす際に、ハンドルの操舵角θH
の中立位置を所定の統計操作に従って学習する中立位置
学習手段と、この中立位置を基準として操舵角θH に基
づいてハンドル戻しトルクＴR を算出する第１ハンドル
戻し制御手段と、モータの回転角速度ωM に基づいてハ
ンドル戻しトルクＴR を算出する第２ハンドル戻し制御
手段とを備え、少なくとも中立位置学習手段による中立
位置の学習が１回完了するまでの間は、第２ハンドル戻
し制御手段によりハンドル戻しトルクＴRを決定するこ
とである。
【００１６】また、第６の手段は、上記の第１又は第５
の手段において、中立位置学習手段による中立位置の学
習が完了した後は、ハンドル戻しトルクＴR を第１ハン
ドル戻し制御手段により決定することである。以上の手
段により、前記の課題を解決することができる。
の手段において、中立位置学習手段による中立位置の学
習が完了した後は、ハンドル戻しトルクＴR を第１ハン
ドル戻し制御手段により決定することである。以上の手
段により、前記の課題を解決することができる。
【００１７】
【作用及び発明の効果】操舵角の中立位置ΘO の精度が
非常に低い場合、即ち、中立位置学習手段による中立位
置の学習が少なくとも１回完了するまでの間は、図７に
示した様に制御不感帯の幅が相当に広いため、学習開始
当初においては前記の課題が発生する。しかしながら、
本発明の第１の手段を用いれば、この様な場合、ハンド
ル戻しトルクＴR はモータ回転角速度ωM （或いは、そ
の関連値である操舵速度ωH 等）に基づいて決定できる
ため、ハンドルの操舵角θH が制御不感帯に位置する場
合、即ち中立位置の学習開始当初等においても、おおよ
そ所望のハンドル戻しトルクＴR を生成することが可能
となる。
非常に低い場合、即ち、中立位置学習手段による中立位
置の学習が少なくとも１回完了するまでの間は、図７に
示した様に制御不感帯の幅が相当に広いため、学習開始
当初においては前記の課題が発生する。しかしながら、
本発明の第１の手段を用いれば、この様な場合、ハンド
ル戻しトルクＴR はモータ回転角速度ωM （或いは、そ
の関連値である操舵速度ωH 等）に基づいて決定できる
ため、ハンドルの操舵角θH が制御不感帯に位置する場
合、即ち中立位置の学習開始当初等においても、おおよ
そ所望のハンドル戻しトルクＴR を生成することが可能
となる。
【００１８】また、本発明の第２の手段を用いれば、電
動パワーステアリング装置において、外付けの回転角セ
ンサを具備する必要が無くなるため、部品点数が削減さ
れ、生産効率が向上できると共に、生産コストを削減す
ることができる。
動パワーステアリング装置において、外付けの回転角セ
ンサを具備する必要が無くなるため、部品点数が削減さ
れ、生産効率が向上できると共に、生産コストを削減す
ることができる。
【００１９】また、本発明の第３の手段を用いれば、低
速走行時にハンドルが切られている状態から、運転者が
ハンドル戻し操作をゆっくり（或いは弱く）行った際に
もハンドル戻しトルクＴR が有効となるため、運転者は
ハンドル戻し操作実行時においても、従来の油圧式のパ
ワーステアリング装置と略同様の操舵感が得られる様に
なる。
速走行時にハンドルが切られている状態から、運転者が
ハンドル戻し操作をゆっくり（或いは弱く）行った際に
もハンドル戻しトルクＴR が有効となるため、運転者は
ハンドル戻し操作実行時においても、従来の油圧式のパ
ワーステアリング装置と略同様の操舵感が得られる様に
なる。
【００２０】更に、本発明の第４又は第５の手段を用い
れば、上記の本発明の手段を効果的に組み合わせること
により、上記の作用効果を効果的に（複合的に）得るこ
と、即ち、常時適度なハンドル戻しトルクが生成可能な
電動パワーステアリング装置を得ることができると共
に、油圧式のパワーステアリング装置と同様の操舵感が
得られる電動パワーステアリング装置を安価にすること
も可能となる。
れば、上記の本発明の手段を効果的に組み合わせること
により、上記の作用効果を効果的に（複合的に）得るこ
と、即ち、常時適度なハンドル戻しトルクが生成可能な
電動パワーステアリング装置を得ることができると共
に、油圧式のパワーステアリング装置と同様の操舵感が
得られる電動パワーステアリング装置を安価にすること
も可能となる。
【００２１】また、本発明の第６の手段を用いれば、例
えば凍結路等の低摩擦路面においてもハンドル戻し性能
が十分に確保可能となると共に、勢い余ってハンドルが
戻り過ぎてしまう所謂オーバーシュート現象も回避可能
となる。
えば凍結路等の低摩擦路面においてもハンドル戻し性能
が十分に確保可能となると共に、勢い余ってハンドルが
戻り過ぎてしまう所謂オーバーシュート現象も回避可能
となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。図１は、本実施例の電動パ
ワーステアリング装置１００のハードウエア構成図であ
る。
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。図１は、本実施例の電動パ
ワーステアリング装置１００のハードウエア構成図であ
る。
【００２３】ステアリングシャフト１０の一端には、ハ
ンドル（ステアリングホイール）１１が取り付けられ、
他端にはギヤボックス１２に軸承されたピニオン軸１３
が結合されている。ピニオン軸１３は、ギヤボックス１
２に嵌装されたラック軸１４に噛合され、また図示して
いないが、このラック軸１４の両端はボールジョイント
等を介して図略の操向車輪に連結されている。また、ス
テアリングシャフト１０には、アシストトルクを付与す
るブラシレス直流モータＭ（以下、単に「モータＭ」と
いう）が、２つの歯車１７を介して連結されている。
ンドル（ステアリングホイール）１１が取り付けられ、
他端にはギヤボックス１２に軸承されたピニオン軸１３
が結合されている。ピニオン軸１３は、ギヤボックス１
２に嵌装されたラック軸１４に噛合され、また図示して
いないが、このラック軸１４の両端はボールジョイント
等を介して図略の操向車輪に連結されている。また、ス
テアリングシャフト１０には、アシストトルクを付与す
るブラシレス直流モータＭ（以下、単に「モータＭ」と
いう）が、２つの歯車１７を介して連結されている。
【００２４】この直流モータＭには、モータ制御装置１
１０の駆動回路１１３より、電流検出器１１５を介して
Ｕ，Ｖ，Ｗの３相に対する各モータ駆動電流ｉｕ，ｉ
ｖ，ｉｗが供給される。更に、ステアリングシャフト１
０には、運転者からステアリングホイール（ハンドル）
１１に加えられたマニュアル操舵力の大きさ及びその方
向（操舵トルクτ）を検出するためのトルク検出器１５
が設けられている。
１０の駆動回路１１３より、電流検出器１１５を介して
Ｕ，Ｖ，Ｗの３相に対する各モータ駆動電流ｉｕ，ｉ
ｖ，ｉｗが供給される。更に、ステアリングシャフト１
０には、運転者からステアリングホイール（ハンドル）
１１に加えられたマニュアル操舵力の大きさ及びその方
向（操舵トルクτ）を検出するためのトルク検出器１５
が設けられている。
【００２５】また、モータＭには、その回転角を検出す
る同期用のレゾルバＲ／Ｄ（回転角センサ）が内蔵され
ており、ＣＰＵ１１１は、レゾルバＲ／Ｄが出力するモ
ータＭの位相ｎ（６ビットの整数情報（０≦ｎ＜６
３）。π／３２ラジアンを１単位とする。）を入力し
て、モータＭの回転角θM （位相：０≦θM ＜２π）を
算出する。レゾルバＲ／Ｄはこの１単位の回転角をカウ
ントする図略のカウンタを内蔵しており、ｎはモータＭ
が所定方向に回転した際には増加し、その逆方向に回転
した際には減少する。ｎはモーターが１周する毎にオー
バーフロー又はアンダーフローする数値である。
る同期用のレゾルバＲ／Ｄ（回転角センサ）が内蔵され
ており、ＣＰＵ１１１は、レゾルバＲ／Ｄが出力するモ
ータＭの位相ｎ（６ビットの整数情報（０≦ｎ＜６
３）。π／３２ラジアンを１単位とする。）を入力し
て、モータＭの回転角θM （位相：０≦θM ＜２π）を
算出する。レゾルバＲ／Ｄはこの１単位の回転角をカウ
ントする図略のカウンタを内蔵しており、ｎはモータＭ
が所定方向に回転した際には増加し、その逆方向に回転
した際には減少する。ｎはモーターが１周する毎にオー
バーフロー又はアンダーフローする数値である。
【００２６】モータ制御装置１１０は、ＣＰＵ１１１、
ＲＯＭ１１２ｂ、ＲＡＭ１１２ａ、駆動回路１１３、入
力インターフェイス（ＩＦ）１１４、電流検出器１１５
等から構成されている。駆動回路１１３は、図略のバッ
テリー、ＰＷＭ変換器、ＰＭＯＳ駆動回路等から構成さ
れ、チョッパ制御により駆動電流を正弦波にしてモータ
Ｍに電力を供給する。
ＲＯＭ１１２ｂ、ＲＡＭ１１２ａ、駆動回路１１３、入
力インターフェイス（ＩＦ）１１４、電流検出器１１５
等から構成されている。駆動回路１１３は、図略のバッ
テリー、ＰＷＭ変換器、ＰＭＯＳ駆動回路等から構成さ
れ、チョッパ制御により駆動電流を正弦波にしてモータ
Ｍに電力を供給する。
【００２７】モータ制御装置１１０のＣＰＵ１１１に
は、上記の位相ｎや、ハンドルの操舵トルクτの検出に
利用されるトルクセンサ１５、車速Ｖn の算出に利用さ
れる車速計５０等からの出力信号（測定値）が入力イン
ターフェイス（ＩＦ）１１４を介して入力される。ＣＰ
Ｕ１１１は、これらの入力値から所定のトルク計算に基
づいて、モータＭが出力すべきトルク値（指令トルク
Ｔ）を決定し、更に、この指令トルクＴに基づいてｄ軸
とｑ軸の各電流指令値（ｉｄ* ，ｉｑ* ）を決定する。
だだし、本実施例においては、「ｉｄ* ＝０」とする。
は、上記の位相ｎや、ハンドルの操舵トルクτの検出に
利用されるトルクセンサ１５、車速Ｖn の算出に利用さ
れる車速計５０等からの出力信号（測定値）が入力イン
ターフェイス（ＩＦ）１１４を介して入力される。ＣＰ
Ｕ１１１は、これらの入力値から所定のトルク計算に基
づいて、モータＭが出力すべきトルク値（指令トルク
Ｔ）を決定し、更に、この指令トルクＴに基づいてｄ軸
とｑ軸の各電流指令値（ｉｄ* ，ｉｑ* ）を決定する。
だだし、本実施例においては、「ｉｄ* ＝０」とする。
【００２８】図２は、本実施例のモータＭを駆動制御す
るモータ制御装置１１０の論理的構成を示すブロック図
である。本図２のトルク電流変換部２８０は、ｑ軸の電
流指令値ｉｑ* を指令トルクＴに基づいて決定する制御
ブロックであり、主にｉｑ*−Ｔマップ（テーブルデー
タ）等から構成されている。
るモータ制御装置１１０の論理的構成を示すブロック図
である。本図２のトルク電流変換部２８０は、ｑ軸の電
流指令値ｉｑ* を指令トルクＴに基づいて決定する制御
ブロックであり、主にｉｑ*−Ｔマップ（テーブルデー
タ）等から構成されている。
【００２９】指令トルク演算部２００は、角度検出部３
１０により算出されたモータＭの位相θM や、操舵トル
ク演算部３３０により算出されたハンドルの操舵トルク
τや、車速演算部３２０により算出された車速Ｖn や、
操舵角演算部５００により算出された操舵角θH 等に基
づいて、出力すべき所望のトルク（指令トルクＴ）の値
を算出する。例えば、角度検出部３１０は、レゾルバＲ
／Ｄの出力値ｎに基づいて、次式（１）により、モータ
Ｍの回転角（位相）θM を算出する。
１０により算出されたモータＭの位相θM や、操舵トル
ク演算部３３０により算出されたハンドルの操舵トルク
τや、車速演算部３２０により算出された車速Ｖn や、
操舵角演算部５００により算出された操舵角θH 等に基
づいて、出力すべき所望のトルク（指令トルクＴ）の値
を算出する。例えば、角度検出部３１０は、レゾルバＲ
／Ｄの出力値ｎに基づいて、次式（１）により、モータ
Ｍの回転角（位相）θM を算出する。
【数１】 θM ＝２πｎ／６４ （ｎは整数。０≦ｎ＜６３） …（１）
【００３０】指令トルク演算部２００は、主に、アシス
ト・トルクＴA を算出するアシストトルク演算部２１０
と、慣性補償トルクＴK を算出する慣性補償トルク演算
部２２０と、ダンパー・トルクＴD を算出するダンパー
・トルク演算部２３０と、ハンドル戻しトルクＴR を算
出するハンドル戻しトルク演算部２４０等から構成され
ている。指令トルク演算部２００は、次式（２）に従っ
て、指令トルクＴを算出する。
ト・トルクＴA を算出するアシストトルク演算部２１０
と、慣性補償トルクＴK を算出する慣性補償トルク演算
部２２０と、ダンパー・トルクＴD を算出するダンパー
・トルク演算部２３０と、ハンドル戻しトルクＴR を算
出するハンドル戻しトルク演算部２４０等から構成され
ている。指令トルク演算部２００は、次式（２）に従っ
て、指令トルクＴを算出する。
【数２】 Ｔ＝ＴA ＋ＴK ＋ＴD ＋ＴR …（２）
【００３１】図３は、本実施例の中立位置学習部２４１
の初回の学習完了前のハンドル戻しトルク演算部２４０
の機能構成を示すブロック図である。中立位置学習部２
４１は、車両のイグニッションキーがＯＮ状態にスイッ
チされてから、ハンドルの中立位置（操舵角のゼロ点）
ΘO の学習を開始する。この学習は、車両の車速Ｖn、
及び運転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所
定の「車両直進条件」を満たす際に、ハンドルの操舵角
θH をサンプリングし、このサンプルデータに基づいて
所定の統計操作によって実行される。従って、このサン
プル数が所定の数に達しない内は、ハンドル中立位置Θ
O は中立位置学習部２４１から１度も出力されることが
ない。
の初回の学習完了前のハンドル戻しトルク演算部２４０
の機能構成を示すブロック図である。中立位置学習部２
４１は、車両のイグニッションキーがＯＮ状態にスイッ
チされてから、ハンドルの中立位置（操舵角のゼロ点）
ΘO の学習を開始する。この学習は、車両の車速Ｖn、
及び運転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所
定の「車両直進条件」を満たす際に、ハンドルの操舵角
θH をサンプリングし、このサンプルデータに基づいて
所定の統計操作によって実行される。従って、このサン
プル数が所定の数に達しない内は、ハンドル中立位置Θ
O は中立位置学習部２４１から１度も出力されることが
ない。
【００３２】この学習結果であるハンドル中立位置ΘO
が、少なくとも１回（最初に）出力されるまでの間は、
ハンドル戻しトルクＴR （指令値）は、操舵速度ωH に
基づいて決定する。この操舵速度ωH は、操舵トルクτ
とモータ回転角θM に基づいて、操舵速度推定部２４２
により算出される。この操舵速度ωH は、操舵トルクτ
の変化量より算出されるトルクセンサ１５のトーション
・バーの回転角速度と、モータ回転角θM の変化量より
算出されるピニオン軸１３の回転角速度の和として算出
される。
が、少なくとも１回（最初に）出力されるまでの間は、
ハンドル戻しトルクＴR （指令値）は、操舵速度ωH に
基づいて決定する。この操舵速度ωH は、操舵トルクτ
とモータ回転角θM に基づいて、操舵速度推定部２４２
により算出される。この操舵速度ωH は、操舵トルクτ
の変化量より算出されるトルクセンサ１５のトーション
・バーの回転角速度と、モータ回転角θM の変化量より
算出されるピニオン軸１３の回転角速度の和として算出
される。
【００３３】更に、その後、中立位置の学習の少なくと
も最初の１回が完了するまでの間は、ハンドル戻しトル
クＴR は、次式（３）〜（５）に従って決定される。
も最初の１回が完了するまでの間は、ハンドル戻しトル
クＴR は、次式（３）〜（５）に従って決定される。
【数３】 ＴR ＝Ｇ１・ＴR ″ …（３）
【数４】 Ｇ１＝ｇ１（Ｖn ） …（４）
【数５】 ＴR ″＝ｆ１（ωH ） …（５） ただし、ここで、関数ｇ１、ｆ１は、例えば図３のデー
タマップ２４３、及びデータマップ２４４の様な形で定
義されるものである。
タマップ２４３、及びデータマップ２４４の様な形で定
義されるものである。
【００３４】この様に、中立位置の学習の少なくとも最
初の１回が完了するまでの間、ハンドル戻しトルクの指
令値ＴR を操舵速度ωH に基づいて決定すれば、従来大
きく取らざるを得なかった制御不感帯においても、所望
のハンドル戻しトルクをモータＭより出力することが可
能となる。
初の１回が完了するまでの間、ハンドル戻しトルクの指
令値ＴR を操舵速度ωH に基づいて決定すれば、従来大
きく取らざるを得なかった制御不感帯においても、所望
のハンドル戻しトルクをモータＭより出力することが可
能となる。
【００３５】また、中立位置の学習の少なくとも最初の
１回が完了してから、より望ましくは、中立位置学習部
２４１により学習されたハンドル中立位置ΘO の精度が
十分に向上してから、その後の制御は、セルフ・アライ
ニング・トルクによりハンドルが回転し難い、（即ち、
路面反力によりモータＭが回転させられ難い、）凍結路
等の低摩擦路面でも十分なハンドル戻し性能を発揮する
ことが可能な、操舵角（ハンドル回転角）θH に基づい
たハンドル戻し制御を実施する。この操舵角θH に基づ
いた制御によれば、操舵速度ωH に基づく制御では補償
し難い低摩擦路でのハンドル戻し性能も十分に確保でき
る様になり、同時に、ハンドルが過剰に戻ってしまう所
謂オーバーシュート現象も回避することができる様にな
る。
１回が完了してから、より望ましくは、中立位置学習部
２４１により学習されたハンドル中立位置ΘO の精度が
十分に向上してから、その後の制御は、セルフ・アライ
ニング・トルクによりハンドルが回転し難い、（即ち、
路面反力によりモータＭが回転させられ難い、）凍結路
等の低摩擦路面でも十分なハンドル戻し性能を発揮する
ことが可能な、操舵角（ハンドル回転角）θH に基づい
たハンドル戻し制御を実施する。この操舵角θH に基づ
いた制御によれば、操舵速度ωH に基づく制御では補償
し難い低摩擦路でのハンドル戻し性能も十分に確保でき
る様になり、同時に、ハンドルが過剰に戻ってしまう所
謂オーバーシュート現象も回避することができる様にな
る。
【００３６】即ち、より具体的には、この様な操舵角θ
H に基づいたハンドル戻しトルクの制御は、例えば図４
のハンドル戻しトルク演算部２４０によって実現するこ
とができる。図４は、本実施例の中立位置学習部２４１
の学習完了後のハンドル戻しトルク演算部２４０の機能
構成を示すブロック図である。
H に基づいたハンドル戻しトルクの制御は、例えば図４
のハンドル戻しトルク演算部２４０によって実現するこ
とができる。図４は、本実施例の中立位置学習部２４１
の学習完了後のハンドル戻しトルク演算部２４０の機能
構成を示すブロック図である。
【００３７】本図４に示す様に、ハンドルの操舵角θH
のサンプル数が所定の数に達した後は、ハンドル中立位
置ΘO は中立位置学習部２４１から出力される。その
後、ハンドル戻しトルクＴR は、次式（６）〜（９）に
従って決定することができる。
のサンプル数が所定の数に達した後は、ハンドル中立位
置ΘO は中立位置学習部２４１から出力される。その
後、ハンドル戻しトルクＴR は、次式（６）〜（９）に
従って決定することができる。
【数６】 ＴR ＝Ｇ１・Ｇ２・ＴR ′ …（６）
【数７】 ＴR ′＝ｆ２（Θ） …（７）
【数８】 Θ＝θH −ΘO …（８）
【数９】 Ｇ２＝ｇ２（τ） （Θ＞０の時）， Ｇ２＝ｇ２（−τ） （Θ＜０の時） …（９） ただし、ここで、関数ｆ２、ｇ２は、例えば図４のデー
タマップ２４５、及びデータマップ２４６（Θ＞０の
時）の様な形で定義されるものである。
タマップ２４５、及びデータマップ２４６（Θ＞０の
時）の様な形で定義されるものである。
【００３８】ここで、関数ｇ２は、本発明のハンドル戻
しトルク制限手段を実現するものであり、運転者がハン
ドル戻し操作をゆっくり（或いは弱く）行った際や手放
し状態の場合に、ゲインＧ２を１にする様に構成されて
いる。このため、図４の方法、即ち、例えば図４の操舵
判定マップ２４６を用いて実現することができる本発明
の操舵状態判別手段とハンドル戻し電流制限手段（図４
では、「Θ＞０」の場合を例示。）によれば、低速走行
時にハンドルが切られている状態から、運転者がハンド
ル戻し操作をゆっくり（或いは弱く）行った際、及び手
放し状態の場合にもハンドル戻しトルクＴR が有効とな
るので、油圧式のパワーステアリング装置と略同様の操
舵感が実現できる。
しトルク制限手段を実現するものであり、運転者がハン
ドル戻し操作をゆっくり（或いは弱く）行った際や手放
し状態の場合に、ゲインＧ２を１にする様に構成されて
いる。このため、図４の方法、即ち、例えば図４の操舵
判定マップ２４６を用いて実現することができる本発明
の操舵状態判別手段とハンドル戻し電流制限手段（図４
では、「Θ＞０」の場合を例示。）によれば、低速走行
時にハンドルが切られている状態から、運転者がハンド
ル戻し操作をゆっくり（或いは弱く）行った際、及び手
放し状態の場合にもハンドル戻しトルクＴR が有効とな
るので、油圧式のパワーステアリング装置と略同様の操
舵感が実現できる。
【００３９】また、図５（ｂ）に、本実施例の学習完了
後のハンドル戻しトルク演算部２４０の操舵判定マップ
２４６の変形例（操舵判定マップ２４６ｂ）を例示す
る。本グラフは、「Θ＞０」成る時の関数ｇ２の変形例
である関数ｇ３の形を示すものである。この様に、τの
絶対値｜τ｜が大きい場合には、ハンドル戻し時に、ア
シスト・トルクＴA とハンドル戻しトルクＴR との和が
大きくなり過ぎない様に、Ｇ２の大きさを調整する方法
も考えられる。この様な方法によれば、ハンドル戻し時
に、モータＭが操舵系（操舵機構）に対してトルクを付
与し過ぎると言う現象（オーバーシュート）をより確実
に防止することができる。
後のハンドル戻しトルク演算部２４０の操舵判定マップ
２４６の変形例（操舵判定マップ２４６ｂ）を例示す
る。本グラフは、「Θ＞０」成る時の関数ｇ２の変形例
である関数ｇ３の形を示すものである。この様に、τの
絶対値｜τ｜が大きい場合には、ハンドル戻し時に、ア
シスト・トルクＴA とハンドル戻しトルクＴR との和が
大きくなり過ぎない様に、Ｇ２の大きさを調整する方法
も考えられる。この様な方法によれば、ハンドル戻し時
に、モータＭが操舵系（操舵機構）に対してトルクを付
与し過ぎると言う現象（オーバーシュート）をより確実
に防止することができる。
【００４０】また、この様な調整は、アシスト・トルク
ＴA を算出するアシスト・トルク演算部２１０（図１）
の側で実施しても良い。例えば、アシスト・トルク演算
部２１０の側に学習後の中立位置が調整済みの操舵角Θ
を入力する等の方法によれば、この様な調整は、上記の
方法と略同様に実施することが可能である。
ＴA を算出するアシスト・トルク演算部２１０（図１）
の側で実施しても良い。例えば、アシスト・トルク演算
部２１０の側に学習後の中立位置が調整済みの操舵角Θ
を入力する等の方法によれば、この様な調整は、上記の
方法と略同様に実施することが可能である。
【００４１】図６は、図１の操舵角演算部５００（操舵
角推定手段）を実現する制御プログラム５００ａのフロ
ーチャートである。本制御プログラム５００ａでは、ま
ず最初にステップ５２０により、角度検出部３１０（図
１）にて式（１）に従って算出されたモータＭの回転角
（位相）θM を用いて、この位相θM の前制御周期から
の変化量Ｄ（＝θM −θ０）を求める。ただし、ここ
で、θ０は前制御周期における位相θM の値である。
角推定手段）を実現する制御プログラム５００ａのフロ
ーチャートである。本制御プログラム５００ａでは、ま
ず最初にステップ５２０により、角度検出部３１０（図
１）にて式（１）に従って算出されたモータＭの回転角
（位相）θM を用いて、この位相θM の前制御周期から
の変化量Ｄ（＝θM −θ０）を求める。ただし、ここ
で、θ０は前制御周期における位相θM の値である。
【００４２】次に、ステップ５３０では、変化量Ｄの大
きさを判定し、πよりも大きければステップ５４０へ、
そうでなければステップ５５０へ処理を移す。ステップ
５４０では、変化量Ｄの値を２π減少させる（アンダー
フロー時）。ステップ５５０では、変化量Ｄの大きさを
判定し、−πよりも小さければステップ５６０へ、そう
でなければステップ５７０へ処理を移す。ステップ５６
０では、変化量Ｄの値を２π増加させる（オーバーフロ
ー時）。
きさを判定し、πよりも大きければステップ５４０へ、
そうでなければステップ５５０へ処理を移す。ステップ
５４０では、変化量Ｄの値を２π減少させる（アンダー
フロー時）。ステップ５５０では、変化量Ｄの大きさを
判定し、−πよりも小さければステップ５６０へ、そう
でなければステップ５７０へ処理を移す。ステップ５６
０では、変化量Ｄの値を２π増加させる（オーバーフロ
ー時）。
【００４３】ステップ５７０では、モータ回転角θm の
値を、以上の処理で求めた変化量Ｄに基づいて、即ち、
次式（１０）に従って算出する。
値を、以上の処理で求めた変化量Ｄに基づいて、即ち、
次式（１０）に従って算出する。
【数１０】 θm ＝θm ＋Ｄ …（１０）
【００４４】ステップ５８０では、ハンドル（ピニオン
軸１３）の回転角θH を次式（１１）に従って算出す
る。ただし、ここで、Ｒはモータとハンドルとの間の減
速比（図１の２つのギヤ（１７）の間のギヤ比）であ
る。
軸１３）の回転角θH を次式（１１）に従って算出す
る。ただし、ここで、Ｒはモータとハンドルとの間の減
速比（図１の２つのギヤ（１７）の間のギヤ比）であ
る。
【数１１】 θH ＝θm ／Ｒ …（１１） ステップ５９０では、今回の（現制御周期の）モータＭ
の位相θM を退避領域θ０に記憶する。
の位相θM を退避領域θ０に記憶する。
【００４５】この様なオーバーフロー／アンダーフロー
判定は、ハンドルの回転角速度（、即ち、操舵速度
ωH ）の最大値ωHmaxと、本プログラム５００ａが定期
的に実行される制御実行周期ｔ０が次式（１２）を満た
す際に成立する。
判定は、ハンドルの回転角速度（、即ち、操舵速度
ωH ）の最大値ωHmaxと、本プログラム５００ａが定期
的に実行される制御実行周期ｔ０が次式（１２）を満た
す際に成立する。
【数１２】 π＞Ｒ・ωHmax・ｔ０ …（１２）
【００４６】操舵速度ωH の最大値ωHmaxは、操舵機構
の構成にも若干は依存するものの、これは通常人間が操
作可能な操舵速度の最大値であるため、おおよそ２０
〔ｒａｄ／ｓｅｃ〕程度が普通である。従って、式（１
２）から判る様に、減速比Ｒと制御実行周期ｔ０との積
Ｒ・ｔ０の値が、π／ωHmaxを確実に下回る様にシステ
ムを構成することにより、上記の本発明の操舵角推定手
段を実現する、即ち、プログラム５００ａを有効に動作
させることが可能となる。より具体的には、例えば、Ｒ
＝５、ｔ０＝１／１００〔ｓｅｃ〕程度に設定すれば、
この様な条件を確実に満たすことが可能となる。
の構成にも若干は依存するものの、これは通常人間が操
作可能な操舵速度の最大値であるため、おおよそ２０
〔ｒａｄ／ｓｅｃ〕程度が普通である。従って、式（１
２）から判る様に、減速比Ｒと制御実行周期ｔ０との積
Ｒ・ｔ０の値が、π／ωHmaxを確実に下回る様にシステ
ムを構成することにより、上記の本発明の操舵角推定手
段を実現する、即ち、プログラム５００ａを有効に動作
させることが可能となる。より具体的には、例えば、Ｒ
＝５、ｔ０＝１／１００〔ｓｅｃ〕程度に設定すれば、
この様な条件を確実に満たすことが可能となる。
【００４７】また、前記のレゾルバＲ／Ｄ（回転角セン
サ）の出力値ｎ（６ビット情報：０〜６３）は、モータ
Ｍの位相（０≦θM ＜２π）のみを表現するものであっ
たが、この出力値ｎの情報量を例えば上位ビット側に３
〜５ビット程度拡張すれば、プログラム５００ａで算出
した前記のモータ回転角θm は、容易に、即ちオーバー
フロー等の判定処理を省略して、ハードウェア（レゾル
バＲ／Ｄ）より直截的に求めることも可能となる。前記
の本発明の第２、及び第４の手段は、この様なハードウ
ェア構成の基で実施しても良い。即ち、前記の本発明の
第２、第４の手段は、この様なハードウェア構成による
実施形態をも含んだものであり、この様な場合において
も本発明の作用・効果を得ることが可能である。
サ）の出力値ｎ（６ビット情報：０〜６３）は、モータ
Ｍの位相（０≦θM ＜２π）のみを表現するものであっ
たが、この出力値ｎの情報量を例えば上位ビット側に３
〜５ビット程度拡張すれば、プログラム５００ａで算出
した前記のモータ回転角θm は、容易に、即ちオーバー
フロー等の判定処理を省略して、ハードウェア（レゾル
バＲ／Ｄ）より直截的に求めることも可能となる。前記
の本発明の第２、及び第４の手段は、この様なハードウ
ェア構成の基で実施しても良い。即ち、前記の本発明の
第２、第４の手段は、この様なハードウェア構成による
実施形態をも含んだものであり、この様な場合において
も本発明の作用・効果を得ることが可能である。
【００４８】また、上記の実施例は、前記の本発明の第
１の手段と、第２の手段と、第３の手段とをそれぞれ同
時に実施することを可能とする、本発明の第５或いは第
６の手段により構成されているが、前記の本発明の第１
の手段と、第２の手段と、第３の手段は、それぞれ独立
の発明であるため、これらの各手段はそれぞれ個々に単
独で実施することも可能である。即ち、本発明の第１の
手段と、第２の手段と、第３の手段は個々に何れも、実
施条件として他の手段を前提要件とするものではない。
１の手段と、第２の手段と、第３の手段とをそれぞれ同
時に実施することを可能とする、本発明の第５或いは第
６の手段により構成されているが、前記の本発明の第１
の手段と、第２の手段と、第３の手段は、それぞれ独立
の発明であるため、これらの各手段はそれぞれ個々に単
独で実施することも可能である。即ち、本発明の第１の
手段と、第２の手段と、第３の手段は個々に何れも、実
施条件として他の手段を前提要件とするものではない。
【００４９】また、前記の所定の「車両直進条件」は、
例えば学習回数等の学習履歴や学習結果に応じて動的に
変化させても良い。その一例としては、例えば学習回数
の増加と共に、「車両直進条件」の判定に用いられる車
速の境界値を、最小３０ｋｍ／ｈｒ程度から最大５０ｋ
ｍ／ｈｒ程度にまで徐々に増加させていく等の方法が挙
げられる。例えばこの様な手段によれば、初期学習完了
までの時間を短縮できると共に、学習履歴等に応じて学
習精度の向上をも同時に図ることが可能となる。
例えば学習回数等の学習履歴や学習結果に応じて動的に
変化させても良い。その一例としては、例えば学習回数
の増加と共に、「車両直進条件」の判定に用いられる車
速の境界値を、最小３０ｋｍ／ｈｒ程度から最大５０ｋ
ｍ／ｈｒ程度にまで徐々に増加させていく等の方法が挙
げられる。例えばこの様な手段によれば、初期学習完了
までの時間を短縮できると共に、学習履歴等に応じて学
習精度の向上をも同時に図ることが可能となる。
【図１】本発明の実施例に係わる電動パワーステアリン
グ装置１００のハードウエア構成図。
グ装置１００のハードウエア構成図。
【図２】本発明の実施例に係わる電動パワーステアリン
グ装置１００のモータＭを駆動制御するモータ制御装置
１１０の論理的構成を示すブロック図。
グ装置１００のモータＭを駆動制御するモータ制御装置
１１０の論理的構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施例に係わる中立位置学習部２４１
の学習完了前のハンドル戻しトルク演算部２４０の機能
構成を示すブロック図。
の学習完了前のハンドル戻しトルク演算部２４０の機能
構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例に係わる中立位置学習部２４１
の学習完了後のハンドル戻しトルク演算部２４０の機能
構成を示すブロック図。
の学習完了後のハンドル戻しトルク演算部２４０の機能
構成を示すブロック図。
【図５】本発明の実施例に係わる、学習完了後のハンド
ル戻しトルク演算部２４０の操舵判定マップ２４６を例
示するグラフ（ａ），（ｂ）。
ル戻しトルク演算部２４０の操舵判定マップ２４６を例
示するグラフ（ａ），（ｂ）。
【図６】本発明の実施例に係わる操舵角演算部（操舵角
推定手段）５００を実現する制御プログラム５００ａの
フローチャート。
推定手段）５００を実現する制御プログラム５００ａの
フローチャート。
【図７】従来技術による中立位置学習機能を有するハン
ドル戻しトルク演算部の機能構成を示すブロック図。
ドル戻しトルク演算部の機能構成を示すブロック図。
Ｍ … モータ Ｒ／Ｄ … レゾルバ（モータＭの回転角センサ） ｎ … レゾルバ出力信号 θM … モータ回転角（位相：０≦θM ＜２π） θm … モータ回転角 θH … ハンドル回転角 ωH … 操舵速度 ΘO … ハンドル中立位置 ＴR … ハンドル戻しトルク（指令値） Ｔ … 指令トルク τ … 操舵トルク Ｖn … 車速 １０ … ステアリング・シャフト １１ … ステアリング・ホイール（ハンドル） １００ … 電動パワーステアリング装置 １１０ … モータ制御装置 １１１ … ＣＰＵ ２００ … 指令トルク演算部 ２４０ … ハンドル戻しトルク演算部 ２４１ … 中立位置学習部 ２４６ … 操舵判定マップ（操舵状態判別手段とハン
ドル戻し電流制限手段に相当。図４では、「Θ＞０」の
場合を例示。） ５００ … 操舵角演算部（操舵角推定手段） ５００ａ… 操舵角演算部（操舵角推定手段）を実現す
る制御プログラム
ドル戻し電流制限手段に相当。図４では、「Θ＞０」の
場合を例示。） ５００ … 操舵角演算部（操舵角推定手段） ５００ａ… 操舵角演算部（操舵角推定手段）を実現す
る制御プログラム
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 137:00 137:00 (72)発明者 鈴木 弘恒 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 鈴木 浩 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC30 CC43 CC48 DA03 DA09 DA15 DA23 DA63 DA64 DB20 DD10 DD15 EA01 EB11 EC23 EC30 GG01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA19 CA20 CA21 CA24
Claims (6)
- 【請求項１】 車両のステアリング・シャフト又はステ
アリング・ギヤに対してトルクを付与するモータを備え
た操舵機構と、前記モータを駆動制御する制御装置とを
有する電動パワーステアリング装置において、 前記車両の車速Ｖn 、及び運転者がハンドルに対して及
ぼす操舵トルクτが、所定の「車両直進条件」を満たす
際に、前記ハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統
計操作に従って学習する中立位置学習手段と、 前記中立位置を基準として、前記操舵角θH に基づい
て、ハンドル戻しトルクＴR を算出する第１ハンドル戻
し制御手段と、 前記モータの回転角速度ωM に基づいて、ハンドル戻し
トルクＴR を算出する第２ハンドル戻し制御手段とを有
し、 少なくとも前記中立位置学習手段による前記中立位置の
学習が１回完了するまでの間は、前記第２ハンドル戻し
制御手段により前記ハンドル戻しトルクＴR を決定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 車両のステアリング・シャフト又はステ
アリング・ギヤに対してトルクを付与する、同期用の回
転角センサを内蔵するブラシレス直流モータを備えた操
舵機構と、前記モータを駆動制御する制御装置とを有す
る電動パワーステアリング装置において、 前記回転角センサの出力信号に基づいて、ハンドルの操
舵角θH を推定する操舵角推定手段を有することを特徴
とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項３】 車両のステアリング・シャフト又はステ
アリング・ギヤに対してトルクを付与するモータを備え
た操舵機構と、前記モータを駆動制御する制御装置とを
有する電動パワーステアリング装置において、 前記車両の速度ｖ、及び運転者がハンドルに対して及ぼ
す操舵トルクτが、所定の「車両直進条件」を満たす際
に、前記ハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統計
操作に従って学習する中立位置学習手段と、 前記中立位置を基準として、前記操舵角θH に基づい
て、ハンドル戻しトルクＴR を決定するハンドル戻し制
御手段と、 前記操舵トルクτに基づいて、ハンドルの操舵状態を判
別する操舵状態判別手段とを有し、更に、前記ハンドル
戻し制御手段は、前記操舵状態に応じて、 保舵又は切り込み操作時には、操舵に対するアシストト
ルクを低減させない様に前記ハンドル戻しトルクＴR を
抑制し、 手放し又はハンドル戻し操作時には、前記ハンドル戻し
トルクＴR を維持又は調整するハンドル戻しトルク制限
手段を備えていることを特徴とする電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項４】 同期用の回転角センサを内蔵するブラシ
レス直流モータを備えた操舵機構と、 前記回転角センサの出力信号に基づいて、ハンドルの操
舵角θH を推定する操舵角推定手段とを有することを特
徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装
置。 - 【請求項５】 車両の車速Ｖn 、及び運転者がハンドル
に対して及ぼす操舵トルクτが、所定の「車両直進条
件」を満たす際に、前記ハンドルの操舵角θH の中立位
置を所定の統計操作に従って学習する中立位置学習手段
と、 前記中立位置を基準として、前記操舵角θH に基づい
て、ハンドル戻しトルクＴR を算出する第１ハンドル戻
し制御手段と、 前記モータの回転角速度ωM に基づいて、ハンドル戻し
トルクＴR を算出する第２ハンドル戻し制御手段とを有
し、 少なくとも前記中立位置学習手段による前記中立位置の
学習が１回完了するまでの間は、前記第２ハンドル戻し
制御手段により前記ハンドル戻しトルクＴR を決定する
ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に
記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項６】 前記中立位置学習手段による前記中立位
置の学習が完了した後は、前記ハンドル戻しトルクＴR
を前記第１ハンドル戻し制御手段により決定することを
特徴とする請求項１または請求項５に記載の電動パワー
ステアリング装置。
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