JP2003319683A

JP2003319683A - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP2003319683A
Application number: JP2002114807A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Arimura; 豊有村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-11-07
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP3932176B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラシレスモータを分業で制御する２つの制
御手段（マイコン等）を備えることに起因する問題点を
解消する電動パワーステアリング装置を提供することを
課題とする。【解決手段】目標電流信号ＩＭＳを設定する目標電流
設定手段（制御用マイコン）４０と、電動機制御信号Ｖ
Ｏを設定する駆動制御手段（駆動制御用マイコン）５０
と、ブラシレスモータ６を駆動する電動機駆動手段（電
動機駆動回路）５１とを備える電動パワーステアリング
装置であって、目標電流設定手段４０または駆動制御手
段５０のいずれか一方に記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）４３
を接続し、その一方の手段４０（または５０）から記憶
装置４３に記憶されているデータを他方の手段５０（ま
たは４０）に送信すること、または／および、目標電流
設定手段４０では駆動制御手段５０から送信されたスタ
ンバイ信号を受信した後に駆動制御手段５０へのデータ
の送信を開始することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
による電動機パワーをステアリング系に直接作用させて
ドライバの操舵力を軽減する電動パワーステアリング装
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、電動機として直流ブラシ付きモータを用いている。
しかしながら、直流ブラシ付きモータの場合には経年変
化によるブラシの磨耗等の問題があるので、電動機とし
てブラシレスモータを用いた電動パワーステアリングも
開発されている。ブラシレスモータには、アウタステー
タとして三相巻線が設けられるとともに、インナロータ
として複数の永久磁石が設けられている。そして、ブラ
シレスモータでは、インナロータの回転位相に基づいて
三相巻線が通電されると、インナロータが回転駆動す
る。したがって、ブラシレスモータは、ブラシを必要と
しないので、ブラシの磨耗に起因して操舵フィーリング
を低下させることはない。また、ブラシレスモータは、
インナロータを磁石により構成しているので、その慣性
モーメントが小さく、慣性モーメントが大きいことに起
因して操舵フィーリングを低下させることもない。

【０００３】ブラシレスモータを用いた電動パワーステ
アリング装置では、ブラシレスモータを駆動する電動機
駆動回路を構成するＦＥＴ[Field Effect Transistor]
をＰＷＭ[Pulse Width Modulation]駆動あるいはオフす
るために、電動機制御信号を電動機駆動回路に出力して
いる。そのために、電動パワーステアリング装置では、
ブラシレスモータで発生させる補助操舵力（すなわち、
ブラシレスモータに流す目標電流）を決定するために、
操舵トルク検出手段からの操舵トルク信号等に基づいて
目標電流信号を設定するとともに、この目標電流信号に
イナーシャ制御やダンパ制御による補正を行っている。
さらに、電動パワーステアリング装置では、ブラシレス
モータに目標電流を流すために、目標電流信号と電動機
電流検出手段からの電動機電流信号（ブラシレスモータ
に実際に流れている電流）との偏差および電動機位相検
出手段からの電動機位相信号（ブラシレスモータのイン
ナロータの実際の回転位相）とに基づいてフィードバッ
ク制御により電動機制御信号を設定している。そして、
電動パワーステアリング装置では、電動機駆動回路にお
いて電動機制御信号に基づいてＦＥＴがＰＷＭ駆動し、
ブラシレスモータが正転駆動または逆転駆動している。

【０００４】しかし、電動機駆動回路では、ＦＥＴによ
って数１０アンペア程度の電流を流すので、ＦＥＴにお
いて熱を発生する。また、ブラシレスモータを駆動する
場合、インナロータの実際の回転位相に基づいて正確に
通電制御しなければならない。そこで、ブラシレスモー
タを用いた電動パワーステアリング装置は、比較的安価
で簡易な２個のマイクロコンピュータ（以下、マイコン
と記載する）で制御を分業する構成となっている。つま
り、主として目標電流信号を設定するマイコンを有する
制御装置は、電動機駆動回路から離間した位置に配設さ
れているので、操舵トルク信号を整形するためのアナロ
グ回路等が熱による影響を受けることなく、目標電流を
高精度に設定できる。一方、主として電動機制御信号を
設定するマイコンを有する駆動制御装置は、ブラシレス
モータや電動機位相検出手段の近傍に配設されているの
で、電動機位相信号の伝達経路が短く、ノイズが少なく
位相遅れのない電動機位相信号に基づいてブラシレスモ
ータを正確に通電制御できる。そして、この制御装置
（マイコン）と駆動制御装置（マイコン）とは、通信線
で電気的に接続されており、相互に信号を送受信してい
る。例えば、制御装置からは目標電流信号等を送信して
おり、一方、駆動制御装置からはダンパ制御に用いる電
動機位相信号等を送信している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、制御装
置のマイコンでは操舵トルクのセンタ値等のデータが必
要であり、一方、駆動制御装置のマイコンではモータエ
ンコーダのオフセット値等のデータが必要である。その
ため、各マイコンで必要なデータは、２つのＥＥＰＲＯ
Ｍ[Electrically Erasable Programmble Read Only Mem
ory]に各々格納され、各ＥＥＰＲＯＭから各マイコン内
に各々読み出されて使用される。そのため、２つのマイ
コンでブラシレスモータの駆動を制御する電動パワース
テアリング装置は、２つのマイコンに対してＥＥＰＲＯ
Ｍが各々必要となるので、コスト高となる。

【０００６】また、２つのマイコン間では、高速通信を
行うために、クロック同期式により信号を送受信してい
る。このクロック同期式の通信では、マスタマイコン
（制御装置のマイコン）がマイコン内で発生させている
クロックに基づいてデータを送信し、スレーブマイコン
（駆動制御装置のマイコン）がマスタマイコンから送信
されたクロックに基づいてデータを受信している。その
ため、スレーブマイコン（駆動制御装置のマイコン）で
は、受信したデータにずれが一度でも発生すると、デー
タずれした信号を受信し続けることになる。この場合、
スレーブマイコン（駆動制御装置のマイコン）では、正
常なデータ（目標電流等）が得られないので、制御不能
となり、正常な電動機制御信号を設定できない。その結
果、電動パワーステアリング装置では、ステアリング系
に補助操舵力を与えることができなくなる。

【０００７】例えば、車両が起動（イグニッションスイ
ッチがオン）したときに、駆動制御装置のマイコンの各
部が電気的に立ち上がっていない場合や駆動制御装置の
マイコン（ＣＰＵ[Central Processing Unit]）のイニ
シャルチェックが終了していない場合に制御装置のマイ
コンがデータの送信を開始すると、駆動制御装置のマイ
コンでは、データを受信可能な状態でないため、受信し
たデータにずれが発生する。また、通信中に制御装置の
マイコンから駆動制御装置のマイコンへの通信線にノイ
ズが乗ると、通信中のデータにずれが発生し、駆動制御
装置のマイコンではデータずれした信号を受信してしま
う。

【０００８】そこで、本発明の課題は、ブラシレスモー
タを分業で制御する２つの制御手段（マイコン等）を備
えることに起因する問題点を解消する電動パワーステア
リング装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明の請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、ス
テアリング系に補助操舵力を付与する電動機と、ステア
リング系に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルク信
号を出力する操舵トルク検出手段と、前記電動機の回転
位相を検出し、電動機位相信号を出力する電動機位相検
出手段と、前記電動機に流れる電動機電流を検出し、電
動機電流信号を出力する電動機電流検出手段と、少なく
とも前記操舵トルク信号に基づいて目標電流信号を設定
する目標電流設定手段と、前記目標電流信号と前記電動
機電流信号との偏差および前記電動機位相信号に基づい
て電動機制御信号を設定する駆動制御手段と、前記電動
機制御信号に基づいて前記電動機を駆動する電動機駆動
手段と、を備え、前記目標電流設定手段と前記駆動制御
手段とは通信線によって電気的に接続されており、前記
電動機はブラシレスモータからなる電動パワーステアリ
ング装置であって、前記目標電流設定手段または前記駆
動制御手段のいずれか一方に記憶装置を接続し、前記記
憶装置が前記目標電流設定手段に接続されている場合に
は前記記憶装置に記憶されているデータを前記目標電流
設定手段から前記駆動制御手段に前記通信線を介して送
信し、前記記憶装置が前記駆動制御手段に接続されてい
る場合には前記記憶装置に記憶されているデータを前記
駆動制御手段から前記目標電流設定手段に前記通信線を
介して送信することを特徴とする。

【００１０】この電動パワーステアリング装置によれ
ば、目標電流設定手段と駆動制御手段との間で記憶装置
（ＥＥＰＲＯＭ等）に格納されているデータを送受信す
ることにより、１つの記憶装置を目標電流設定手段と駆
動制御手段とで共有する。そのため、この電動パワース
テアリング装置では、目標電流設定手段および駆動制御
手段に記憶装置を各々必要としないので、コストを低減
できる。

【００１１】また、前記課題を解決した本発明の請求項
２に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリング
系に補助操舵力を付与する電動機と、ステアリング系に
作用する操舵トルクを検出し、操舵トルク信号を出力す
る操舵トルク検出手段と、前記電動機の回転位相を検出
し、電動機位相信号を出力する電動機位相検出手段と、
前記電動機に流れる電動機電流を検出し、電動機電流信
号を出力する電動機電流検出手段と、少なくとも前記操
舵トルク信号に基づいて目標電流信号を設定する目標電
流設定手段と、前記目標電流信号と前記電動機電流信号
との偏差および前記電動機位相信号に基づいて電動機制
御信号を設定する駆動制御手段と、前記電動機制御信号
に基づいて前記電動機を駆動する電動機駆動手段と、を
備え、前記目標電流設定手段と前記駆動制御手段とは通
信線によって電気的に接続されており、前記電動機はブ
ラシレスモータからなる電動パワーステアリング装置で
あって、前記駆動制御手段は、データを受信可能な状態
を示すスタンバイ信号を前記目標電流設定手段に送信
し、前記目標電流設定手段は、前記スタンバイ信号を受
信した後に、前記駆動制御手段へのデータの送信を開始
することを特徴とする。

【００１２】この電動パワーステアリング装置によれ
ば、駆動制御手段では車両起動時にデータを受信可能な
状態になった場合や通信中に通信エラーが発生した場合
にスタンバイ信号を送信し、目標電流設定手段ではその
スタンバイ信号を受信した後に駆動制御手段へのデータ
の送信を開始する。そのため、この電動パワーステアリ
ング装置では、駆動制御手段において、車両起動時に正
常なデータを確実に受信でき、また、通信中に通信エラ
ーが発生した場合でもスタンバイ信号を送信後には正常
な通信を再開できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る電動パワーステアリング装置の実施の形態を説明す
る。

【００１４】本発明に係る電動パワーステアリング装置
は、コストを低減するために、ブラシレスモータの駆動
を制御する目標電流設定手段（マイコン等）と駆動制御
手段（マイコン等）の一方に記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ
等）を接続し、記憶装置が接続されている一方の手段か
ら記憶装置に格納されているデータを記憶装置が接続さ
れていない他方の手段に送信する構成とする。また、本
発明に係る電動パワーステアリング装置は、目標電流設
定手段から送信するデータを駆動制御手段で正常に受信
するために、駆動制御手段から目標電流設定手段にスタ
ンバイ信号を送信し、目標電流設定手段ではスタンバイ
信号を受信後にデータを駆動制御手段に送信する構成と
する。

【００１５】本実施の形態に係る電動パワーステアリン
グ装置は、ブラシレスモータに供給する目標電流を設定
するための制御装置と目標電流に基づいてブラシレスモ
ータを駆動するための駆動装置とが離間して配設され、
制御装置と駆動装置との間がワイヤハーネスによって接
続されている。本実施の形態に係る制御装置は、各種演
算を行うための１チップの制御用マイコンおよび各種デ
ータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭを備えており、ピニ
オン軸に沿って配設される。一方、本実施の形態に係る
駆動装置は、各種演算を行うための１チップの駆動制御
用マイコンおよび電動機駆動回路を備えており、ブラシ
レスモータに隣接して配設される。本実施の形態では、
制御用マイコンと駆動制御用マイコンとはクロック同期
式により通信する。

【００１６】まず、図１を参照して、電動パワーステア
リング装置１の全体構成について説明する。図１は、電
動パワーステアリング装置の全体構成図である。

【００１７】電動パワーステアリング装置１は、ステア
リングホイール３から操舵輪Ｗ，Ｗに至るステアリング
系Ｓに備えられ、手動操舵力発生手段２による操舵力を
アシストする。そのために、電動パワーステアリング装
置１は、制御装置４からの目標電流信号ＩＭＳに基づい
て駆動装置５で電動機電圧ＶＭを発生し、この電動機電
圧ＶＭによってブラシレスモータ６を駆動して補助トル
ク（補助操舵力）を発生させ、手動操舵力発生手段２に
よる手動操舵力を軽減する。なお、本実施の形態では、
ブラシレスモータ６が特許請求の範囲に記載の電動機に
相当する。

【００１８】手動操舵力発生手段２は、ステアリングホ
イール３に一体に設けられたステアリング軸２ａに連結
軸２ｂを介してラック＆ピニオン機構７のピニオン軸７
ａが連結されている。なお、連結軸２ｂは、その両端に
自在継ぎ手２ｃ，２ｄを備えている。ラック＆ピニオン
機構７は、ピニオン軸７ａの先端のピニオン７ｂに噛み
合うラック歯７ｄがラック軸７ｃに形成され、ピニオン
７ｂとラック歯７ｄの噛み合いにより、ピニオン軸７ａ
の回転運動をラック軸７ｃの横方向（車両幅方向）の往
復運動とする機構である。さらに、ラック軸７ｃには、
その両端にボールジョイント８，８およびタイロッド
９，９を介して、操舵輪としての左右の前輪Ｗ，Ｗが連
結されている。

【００１９】また、電動パワーステアリング装置１は、
補助トルクを発生させるために、ブラシレスモータ６を
備えている。ブラシレスモータ６は、補助トルクをトル
クリミッタ１０および歯車式減速機構１１を介してピニ
オン軸７ａに作用させる。

【００２０】つまり、電動パワーステアリング装置１
は、ドライバがステアリングホイール３に加えた操舵ト
ルクをピニオン軸７ａに伝達するとともにその操舵トル
クに応じたブラシレスモータ６で発生させた補助トルク
をピニオン軸７ａに伝達し、ラック＆ピニオン機構７に
よって操舵輪Ｗ，Ｗを転舵させる装置である。

【００２１】電動パワーステアリング装置１では、車幅
方向に延びるハウジング（図示せず）に、ラック軸７ｃ
が軸長手方向へスライド可能に収納されている。さら
に、このハウジングには、ラック＆ピニオン機構７やト
ルクリミッタ１０、歯車式減速機構１１が収納されてい
る。また、このハウジングの上部開口部は、リッド（図
示せず）によって塞がれ、このリッドの中央にピニオン
軸７ａが挿通され、内部に操舵トルクセンサＴＳが取り
付けられている。さらに、リッドの外周面には、制御装
置４を収納するための収納ケース（図示せず）が取り付
けられ、制御装置４が配設されている。

【００２２】また、前記ハウジングの側部開口は、別の
リッド（図示せず）によって塞がれ、このリッドのハウ
ジングとの反対側にはモータケース（図示せず）が取り
付けられている。モータケースには、ブラシレスモータ
６が収納されるとともに、ブラシレスモータ６の一端側
に電動機回転検出手段１３が収納されている。また、モ
ータケースの外周面には、駆動装置５を収納するための
収納ケース（図示せず）が取り付けられている。したが
って、駆動装置５は、ブラシレスモータ６および電動機
回転検出手段１３に隣接して配設されている。

【００２３】また、前記ハウジングの側部開口の内側に
は、トルクリミッタ１０が収納されている。トルクリミ
ッタ１０は、ブラシレスモータ６のモータ軸（図示せ
ず）にセレーション結合した雄テーパ状のインナ部材
（図示せず）を歯車式減速機構１１のウォーム軸（図示
せず）にセレーション結合した雌テーパ状（カップ状）
のアウタ部材（図示せず）に嵌合したトルク制限機構で
ある。トルクリミッタ１０に所定の摩擦力を上回る大き
なトルクが作用すると、インナ部材の外周面とアウタ部
材の内周面とがスリップする。そのため、ブラシレスモ
ータ６から歯車式減速機構１１へ伝達する補助トルクを
制限し、オーバトルクをカットすることができる。した
がって、ブラシレスモータ６に過大なトルクが発生する
ことなく、トルクリミッタ１０の下流側にも過大なトル
クが伝わらない。

【００２４】さらに、前記ハウジングには、歯車式減速
機構１１が収納されている。歯車式減速機構１１は、ブ
ラシレスモータ６で発生した補助トルクをピニオン軸７
ａに伝達するトルク伝達手段であり、ウォームギア機構
からなる。歯車式減速機構１１は、ブラシレスモータ６
のモータ軸（図示せず）にトルクリミッタ１０を介して
連結したウォーム軸（図示せず）、このウォーム軸に形
成したウォームギア（図示せず）と、ピニオン軸７ａに
連結したウォームホイール（図示せず）から構成され
る。

【００２５】制御装置４は、車速センサＶＳ、操舵トル
クセンサＴＳの各検出信号Ｖ，Ｔが入力される。そし
て、制御装置４は、これらの検出信号Ｖ，Ｔに基づいて
ブラシレスモータ６に流す目標となる電流として目標電
流信号ＩＭＳを演算し、この目標電流信号ＩＭＳを駆動
装置５に出力する。制御装置４は、駆動装置５とワイヤ
ハーネスＷＨによって電気的に接続されている。このワ
イヤハーネスＷＨは、クロック用通信線ＣＷ、データ送
信用通信線ＴＷ、データ受信用通信線ＲＷ、スタンバイ
信号用通信線ＳＷ等を有している（図２参照）。なお、
本実施の形態では、操舵トルクセンサＴＳが特許請求の
範囲に記載の操舵トルク検出手段に相当し、クロック用
通信線ＣＷ、データ送信用通信線ＴＷ、データ受信用通
信線ＲＷ、スタンバイ信号用通信線ＳＷ等が特許請求の
範囲に記載する通信線に相当する。

【００２６】駆動装置５は、電動機電流検出手段１２、
電動機回転検出手段１３の各検出信号ＩＭＯ，ＰＭＯが
入力される。そして、駆動装置５は、駆動制御用マイコ
ン５０で目標電流信号ＩＭＳとこれらの検出信号ＩＭ
Ｏ，ＰＭＯに基づいて電動機制御信号ＶＯを生成し、電
動機駆動回路５１によって電動機制御信号ＶＯに基づい
てブラシレスモータ６に電動機電圧ＶＭを印加する（図
２参照）。また、駆動装置５は、バッテリＢＴにフュー
ズＦＳを介して直接接続されるとともにフューズＦＳ，
ＦＳおよびイグニッションスイッチＩＧを介して接続さ
れ、バッテリ電源（１２Ｖ）が供給される。そして、駆
動装置５は、バッテリ電源（１２Ｖ）によって定電圧
（５Ｖ）を発生させ、この定電圧を制御装置４にも供給
している。なお、本実施の形態では、電動機回転検出手
段１３が特許請求の範囲に記載する電動機位相検出手段
に相当し、電動機駆動回路５１が特許請求の範囲に記載
する電動機駆動手段に相当する。

【００２７】車速センサＶＳは、車速を単位時間当たり
のパルス数として検出するセンサであり、検出したパル
ス数に対応したパルス信号を車速信号Ｖとして制御装置
４に送信している。なお、車速センサＶＳは、電動パワ
ーステアリング装置１の専用センサであってもよいし、
他のシステムの車速センサを利用してもよい。

【００２８】操舵トルクセンサＴＳは、ピニオン軸７ａ
に作用したトルクに応じて生じる磁歪効果を電気コイル
によって電気磁気的に検出する磁歪式トルクセンサであ
り、ドライバによる手動の操舵トルクの大きさおよび方
向を検出している。そして、操舵トルクセンサＴＳは、
検出した操舵トルクに対応したアナログ電気信号を操舵
トルク信号Ｔとして制御装置４に送信している。なお、
操舵トルク信号Ｔは、大きさを示す操舵トルクとトルク
の向きを示すトルク方向の情報を含んでいる。

【００２９】電動機電流検出手段１２は、ブラシレスモ
ータ６に対して直列に接続された抵抗またはホール素子
等を備え、ブラシレスモータ６に実際に流れる電動機電
流ＩＭを検出している。そして、電動機電流検出手段１
２は、電動機電流ＩＭに対応した電動機電流信号ＩＭＯ
を駆動装置５にフィードバック（負帰還）している。な
お、電動機電流信号ＩＭＯは、三相交流信号であり、ブ
ラシレスモータ６の各相の巻線に実際に流れる電流の大
きさを示す電動機電流値と、ブラシレスモータ６の三相
巻線の中で電動機電流が流れている相の巻線の情報とを
含んでいる。

【００３０】電動機回転検出手段１３は、ブラシレスモ
ータ６の一端側に配設され、ブラシレスモータ６のイン
ナロータ（図示せず）の電動機回転角度ＰＭを検出する
ためのレゾルバである。そのために、電動機回転検出手
段１３は、ブラシレスモータ６のモータ軸（図示せず）
の一端に取り付けられた積層コアロータ（図示せず）
と、その積層コアロータの回転角度を磁気的に検知する
検知素子（励磁コイルと検出コイルの組合せ）（図示せ
ず）を備えている。そして、電動機回転検出手段１３
は、電動機回転角度ＰＭに対応した電動機回転信号ＰＭ
Ｏを駆動装置５に送信している。なお、電動機回転信号
ＰＭＯは、ブラシレスモータ６のインナロータ（図示せ
ず）の回転方向、回転角度等の情報を含み、２つの励磁
信号、２つの余弦信号および２つの正弦信号からなる。

【００３１】図２を参照して、制御装置４の構成につい
て説明する。図２は、制御装置および駆動装置のブロッ
ク構成図である。

【００３２】制御装置４は、駆動装置５とワイヤハーネ
スＷＨによって電気的に接続されており、ワイヤハーネ
スＷＨを介して各種信号を通信している（図１参照）。
制御装置４は、１チップの制御用マイコン４０、この制
御用マイコン４０に含まれるトルクセンサＩ／Ｆ回路４
１と車速センサＩ／Ｆ回路４２、各種信号の出力回路
（図示せず）、制御用マイコン４０で使用する各種デー
タを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ４３およびウォッチド
ックタイマ（図示せず）等から構成されている。なお、
本実施の形態では、制御用マイコン４０が特許請求の範
囲に記載する目標電流設定手段に相当し、ＥＥＰＲＯＭ
が特許請求の範囲に記載する記憶装置に相当する。

【００３３】そして、制御装置４では、車両から各種検
出信号Ｔ，Ｖおよび駆動装置５から電動機回転速度信号
ＳＭＯを取り込み、取り込んだ信号Ｔ，Ｖ，ＳＭＯに基
づいてブラシレスモータ６に流す目標電流を設定する。

【００３４】また、制御装置４は、ウォッチドックタイ
マにより制御用マイコン４０の動作を監視しており、そ
の動作を自己監視するとともに、ウォッチドックタイマ
により制御用マイコン４０の動作の異常（故障）を検出
した場合には駆動装置５（駆動制御用マイコン５０）に
故障信号を送信する。さらに、制御装置４は、ウォッチ
ドックパルスを駆動制御用マイコン５０に送信し、その
パルスが駆動制御用マイコン５０から返信されることを
確認することによって、駆動制御用マイコン５０の動作
を相互監視している。

【００３５】制御用マイコン４０の制御構成を説明する
前に、トルクセンサＩ／Ｆ回路４１および車速センサＩ
／Ｆ回路４２ならびにＥＥＰＲＯＭ４３について説明し
ておく。

【００３６】トルクセンサＩ／Ｆ回路４１は、操舵トル
クセンサＴＳからの操舵トルク信号Ｔ（アナログ信号）
が入力され、目標電流設定部４０ａおよびイナーシャ制
御部４０ｄに操舵トルク信号Ｔ（ディジタル信号）を出
力する。トルクセンサＩ／Ｆ回路４１では、アナログ信
号である操舵トルク信号Ｔをディジタル信号に変換す
る。

【００３７】車速センサＩ／Ｆ回路４２は、車速センサ
ＶＳからの車速信号Ｖ（パルス信号）が入力され、目標
電流設定部４０ａおよびイナーシャ制御部４０ｄに車速
信号Ｖ（ディジタル信号）を出力する。車速センサＩ／
Ｆ回路４２では、パルス信号である車速信号Ｖをディジ
タル信号に変換する。

【００３８】ＥＥＰＲＯＭ４３は、制御用マイコン４０
と駆動制御用マイコン５０とで共用する記憶装置であ
り、電気的な操作により書き換え可能である。ＥＥＰＲ
ＯＭ４３には、制御用マイコン４０で使用する操舵トル
クのセンタ値、目標電流信号ＩＭＳを設定するための各
種マップ、制御用マイコン４０のフェール履歴等および
駆動制御用マイコン５０で使用するモータエンコーダの
オフセット値、駆動制御用マイコン５０のフェール履歴
等が格納されている。ちなみに、ＥＥＰＲＯＭ４３に格
納されているデータは、車両の生産工場やディーラ等に
おいて書き換えられる。

【００３９】制御用マイコン４０の制御構成について説
明する。制御用マイコン４０は、目標電流信号ＩＭＳを
設定するために目標電流設定部４０ａ、ダンパ制御部４
０ｂ、ダンパ補正部４０ｃ、イナーシャ制御部４０ｄお
よびイナーシャ補正部４０ｅを備え、その他にクロック
発生部４０ｆおよびスタンバイ信号受信部４０ｇ等を備
えている。そして、制御用マイコン４０では、クロック
発生部４０ｆで発生したクロックに基づいて、目標電流
信号ＩＭＳを設定するための各部４０ａ〜４０ｅにおけ
る処理を基本処理時間（制御用）毎に繰り返し実行して
いる。

【００４０】目標電流設定部４０ａについて説明する。
目標電流設定部４０ａは、トルクセンサＩ／Ｆ回路４１
からの操舵トルク信号Ｔ（ディジタル信号）および車速
センサＩ／Ｆ回路４２からの車速信号Ｖ（ディジタル信
号）が入力され、ダンパ補正部４０ｃに目標電流信号Ｉ
ＭＳを出力する。目標電流設定部４０ａでは、予め実験
値または設計値に基づいて設定した操舵トルク信号Ｔお
よび車速信号Ｖと目標電流信号ＩＭＳとの対応するマッ
プに基づいて、操舵トルク信号Ｔおよび車速信号Ｖをア
ドレスとして対応する目標電流信号ＩＭＳを読み出す。
この目標電流信号ＩＭＳは、ブラシレスモータ６に流す
目標の電動機電流を設定する上で基準となる電流の情報
を含む信号である。ちなみに、目標電流信号ＩＭＳは、
車速信号Ｖに対して、路面反力の大きい低速の場合には
大きい値が対応づけられ、走行時の安定性を確保するた
めに高速の場合には小さい値が対応づけられている。ま
た、目標電流信号ＩＭＳは、操舵トルク信号Ｔに対し
て、操舵トルク信号Ｔが０近傍では０に対応づけられ、
所定の操舵トルク信号Ｔ以上になると操舵トルク信号Ｔ
の増加に従って増加する値に対応づけられている。な
お、目標電流信号ＩＭＳは、ブラシレスモータ６に流す
ことができる最大電流が規定されているので、最大目標
電流以下に設定される。

【００４１】ダンパ制御部４０ｂについて説明する。ダ
ンパ制御部４０ｂは、駆動制御用マイコン５０から送信
された電動機回転速度信号ＳＭＯが入力され、ダンパ補
正部４０ｃにダンパ制御信号を出力する。ダンパ制御部
４０ｂでは、予め実験値または設計値に基づいて設定し
た電動機回転速度信号ＳＭＯとダンパ制御信号との対応
するデータに基づいて、電動機回転速度信号ＳＭＯをア
ドレスとして対応するダンパ制御信号を読み出す。ダン
パ制御信号は、アシストの効き過ぎを減衰させて操舵フ
ィーリングを向上させるために、電動機回転速度信号Ｓ
ＭＯに対して、電動機回転速度信号ＳＭＯが大きいほど
大きな値が対応づけられる。なお、ダンパ制御部４０ｂ
では、車速センサＩ／Ｆ回路４２からの車速信号Ｖ（デ
ィジタル信号）を入力し、車速信号Ｖも加味してダンパ
制御信号を設定してもよい。

【００４２】ダンパ補正部４０ｃについて説明する。ダ
ンパ補正部４０ｃは、目標電流設定部４０ａからの目標
電流信号ＩＭＳおよびダンパ制御部４０ｂからのダンパ
制御信号が入力され、イナーシャ補正部４０ｅに目標電
流信号ＩＭＳ（ダンパ補正後）を出力する。ちなみに、
ダンパ制御部４０ｂとダンパ補正部４０ｃによるダンパ
制御では、ブラシレスモータ６に大きな電動機電流ＩＭ
が供給されたときのブラシレスモータ６の回転部分の慣
性によるアシストの効き過ぎを減衰し、操舵フィーリン
グを向上させる。つまり、ブラシレスモータ６は、大き
な電動機電流ＩＭが供給されて回転速度が速くなると、
その慣性によって直ぐには回転速度が低下しない。そこ
で、ダンパ制御では、ブラシレスモータ６の回転速度を
抑制制御している。そのために、ダンパ制御は、目標電
流信号ＩＭＳをダンパ制御信号分減衰させる。そこで、
ダンパ補正部４０ｃでは、目標電流信号ＩＭＳからダン
パ制御信号を減算し、目標電流信号ＩＭＳ（ダンパ補正
後）を算出する。

【００４３】イナーシャ制御部４０ｄについて説明す
る。イナーシャ制御部４０ｄは、トルクセンサＩ／Ｆ回
路４１からの操舵トルク信号Ｔ（ディジタル信号）およ
び車速センサＩ／Ｆ回路４２からの車速信号Ｖ（ディジ
タル信号）が入力され、イナーシャ補正部４０ｅにイナ
ーシャ制御信号を出力する。まず、イナーシャ制御部４
０ｄでは、操舵トルク信号Ｔを時間微分し、操舵トルク
の時間微分値を算出する。そして、イナーシャ制御部４
０ｄでは、予め実験値または設計値に基づいて設定した
操舵トルクの時間微分値および車速信号Ｖとイナーシャ
制御信号との対応するデータに基づいて、操舵トルクの
時間微分値および車速信号Ｖをアドレスとして対応する
イナーシャ制御信号を読み出す。また、イナーシャ制御
信号は、操舵トルクの時間微分値に対して、ドライバに
よるステアリング操作に対しての応答性を向上させるた
めに、この時間微分値が大きいほど大きな値が対応づけ
られる。

【００４４】イナーシャ補正部４０ｅについて説明す
る。イナーシャ補正部４０ｅは、ダンパ補正部４０ｃか
らの目標電流信号ＩＭＳ（ダンパ補正後）およびイナー
シャ制御部４０ｄからのイナーシャ制御信号が入力さ
れ、駆動制御用マイコン５０に目標電流信号ＩＭＳ（ダ
ンパ補正後かつイナーシャ補正後）を送信する。ちなみ
に、イナーシャ制御部４０ｄとイナーシャ補正部４０ｅ
によるイナーシャ制御では、ブラシレスモータ６の回転
部分の慣性による応答性の低下を向上させ、操舵フィー
リングを向上させる。つまり、ブラシレスモータ６は、
正回転から逆回転または逆回転から正回転と回転方向を
切り替える際、電動機電圧ＶＭの印加する向きを変えて
も、その慣性によって直ぐには回転方向が切り替わらな
い。そこで、イナーシャ制御では、ブラシレスモータ６
の回転方向の切り替わりがステアリングホイール３の回
転方向の切り替わるタイミングに一致するように制御し
ている。そのために、イナーシャ制御は、目標電流信号
ＩＭＳを、ブラシレスモータ６の慣性を打ち消すために
イナーシャ制御信号分増加させる。そこで、イナーシャ
補正部４０ｅでは、目標電流信号ＩＭＳ（ダンパ補正
後）にイナーシャ制御信号を加算し、目標電流信号ＩＭ
Ｓ（ダンパ補正後かつイナーシャ補正後）を算出する。

【００４５】クロック発生部４０ｆについて説明する。
クロック発生部４０ｆでは、制御用マイコン４０におけ
る基本となるクロックを発生する。制御用マイコン４０
では、クロック発生部４０ｆで発生したクロックに基づ
いて基本処理時間（制御用）を生成している。また、制
御用マイコン４０では、クロック発生部４０ｆで発生し
たクロックに基づいて駆動制御用マイコン５０との間で
クロック同期式の通信を行っており、データ送信用通信
線ＴＷを介してデータを送信するとともにデータ受信用
通信線ＲＷを介してデータを受信している。そのため
に、制御用マイコン４０では、発生したクロックをクロ
ック用通信線ＣＷを介して駆動制御用マイコン５０に送
信している。

【００４６】スタンバイ信号受信部４０ｇについて説明
する。スタンバイ信号受信部４０ｇは、送信したデータ
が駆動制御用マイコン５０で正常に受信できるように、
データの送信開始時点を管理している。そのために、ス
タンバイ信号受信部４０ｇでは、スタンバイ信号用通信
線ＳＷを介して駆動制御用マイコン５０から送信された
スタンバイ信号を受信し、そのスタンバイ信号のＨＩ信
号／ＬＯ信号を監視している。つまり、スタンバイ信号
受信部４０ｇでは、スタンバイ信号がＨＩ信号の場合に
は駆動制御用マイコン５０においてデータを受信可能な
状態と判定し、駆動制御用マイコン５０へのデータの送
信を許可する。一方、スタンバイ信号受信部４０ｇで
は、スタンバイ信号がＬＯ信号の場合には駆動制御用マ
イコン５０においてデータを受信不可能な状態と判定
し、駆動制御用マイコン５０へのデータの送信を禁止す
る。

【００４７】具体的には、イグニッションスイッチＩＧ
がオンしたとき（図１参照）、スタンバイ信号受信部４
０ｇでは、スタンバイ信号がＬＯ信号からＨＩ信号に切
り替わったことを検出するとデータの送信を許可する。
このとき、制御用マイコン４０では、その許可がでるま
で駆動制御用マイコン５０へのデータの送信を停止し、
許可がでるとデータの送信を開始する。また、イグニッ
ションスイッチＩＧがオンした後に駆動制御用マイコン
５０への送信を開始してから、スタンバイ信号受信部４
０ｇでは、スタンバイ信号がＨＩ信号からＬＯ信号に切
り替わったことを検出するとデータの送信を禁止する。
このとき、制御用マイコン４０では、一旦、駆動制御用
マイコン５０へのデータの送信を停止する。その後、ス
タンバイ信号受信部４０ｇでは、スタンバイ信号がＬＯ
信号からＨＩ信号に切り替わったことを検出するとデー
タの送信を許可する。このとき、制御用マイコン４０で
は、再度、駆動制御用マイコン５０へのデータの送信を
開始する。

【００４８】特に、イグニッションスイッチＩＧがオン
したときには、制御用マイコン４０では、ＥＥＰＲＯＭ
４３に格納されているデータを読み出し、読み出したデ
ータのうち駆動制御用マイコン５０で使用するデータを
駆動制御用マイコン５０に送信する。

【００４９】図２を参照して、駆動装置５の構成につい
て説明する。

【００５０】駆動装置５は、制御装置４とワイヤハーネ
スＷＨによって電気的に接続されており、ワイヤハーネ
スＷＨを介して各種信号を通信している（図１参照）。
駆動装置５は、１チップの駆動制御用マイコン５０、電
動機駆動回路５１、電動機電流Ｉ／Ｆ回路５２、Ｒ／Ｄ
変換回路５３、各種信号の出力回路（図示せず）および
ウォッチドックタイマ（図示せず）等から構成されてい
る。なお、本実施の形態では、駆動制御用マイコン５０
が特許請求の範囲に記載する駆動制御手段に相当する。

【００５１】そして、駆動装置５では、車両から各種検
出信号ＩＭＯ，ＰＭＯおよび制御装置４から目標電流信
号ＩＭＳ（ダンパ補正後かつイナーシャ補正後）を取り
込み、取り込んだ信号ＩＭＯ，ＰＭＯ，ＩＭＳに基づい
て電動機制御信号ＶＯを設定し、ブラシレスモータ６を
駆動するために通電する。

【００５２】また、駆動装置５は、ウォッチドックタイ
マにより駆動制御用マイコン５０の動作を監視してお
り、その動作を自己監視するとともに、ウォッチドック
タイマにより駆動制御用マイコン５０の動作の異常（故
障）を検出した場合には制御装置４（制御用マイコン４
０）に故障信号を送信する。さらに、駆動装置５は、ウ
ォッチドックパルスを制御用マイコン４０に送信し、そ
のパルスが制御用マイコン４０から返信されることを確
認することによって、制御用マイコン４０の動作を相互
監視している。

【００５３】駆動制御用マイコン５０を説明する前に、
電動機電流Ｉ／Ｆ回路５２およびＲ／Ｄ変換回路５３に
ついて説明しておく。

【００５４】電動機電流Ｉ／Ｆ回路５２は、電動機電流
検出手段１２からの電動機電流信号ＩＭＯ（アナログ信
号）が入力され、駆動制御用マイコン５０に電動機電流
信号ＩＭＯ（ディジタル信号）を出力する。電動機電流
Ｉ／Ｆ回路５２では、アナログ信号である電動機電流信
号ＩＭＯをディジタル信号に変換する。

【００５５】Ｒ／Ｄ変換回路５３は、電動機回転検出手
段１３からの電動機回転信号ＰＭＯ（アナログ信号）が
入力され、駆動制御用マイコン５０に電動機回転信号Ｐ
ＭＯ（ディジタル信号）を出力する。Ｒ／Ｄ変換回路５
３では、アナログ信号である電動機回転信号ＰＭＯから
回転方向、回転角度を演算し、ディジタル信号である電
動機回転信号ＰＭＯに変換する。

【００５６】駆動制御用マイコン５０について説明す
る。駆動制御用マイコン５０は、電動機制御信号ＶＯを
設定するために電流変換部５０ａ、回転角変換部５０
ｂ、トルク用偏差演算部５０ｃ、磁界用偏差演算部５０
ｄ、トルク用ＰＩ制御部５０ｅ、磁界用ＰＩ制御部５０
ｆ、電圧変換部５０ｇ、ＰＷＭ変換部５０ｈを備え、そ
の他にクロック発生部５０ｉおよびスタンバイ信号発信
部５０ｊ等を備えている。そして、駆動制御用マイコン
５０では、クロック発生部５０ｉで発生したクロックに
基づいて、電動機制御信号ＶＯを設定するための各部５
０ａ〜５０ｈにおける処理を基本処理時間（駆動制御
用）毎に繰り返し実行している。

【００５７】電流変換部５０ａについて説明する。電流
変換部５０ａは、電動機電流Ｉ／Ｆ回路５２からの電動
機電流信号ＩＭＯ（ディジタル信号）および回転角変換
部５０ｂからの電動機回転位相信号が入力され、トルク
用偏差演算部５０ｃにトルク制御用電流信号および磁界
用偏差演算部５０ｄに磁界制御用電流信号を出力する。
電流変換部５０ａでは、三相交流である電動機電流信号
ＩＭＯと電動機回転位相信号等に基づいて、電動機電流
からブラシレスモータ６の回転トルクを発生させている
電流成分を取り出してトルク制御用電流信号を設定する
とともにブラシレスモータ６の磁界を発生させている電
流成分を取り出して磁界制御用電流信号を設定する。

【００５８】回転角変換部５０ｂについて説明する。回
転角変換部５０ｂは、Ｒ／Ｄ変換回路５３からの電動機
回転信号ＰＭＯ（ディジタル信号）が入力され、電流変
換部５０ａおよび電圧変換部５０ｇに電動機回転位相信
号を出力するとともに制御用マイコン４０に電動機回転
速度信号ＳＭＯを送信する。回転角変換部５０ｂでは、
電動機回転信号ＰＭＯの回転角や回転方向に基づいてブ
ラシレスモータ６の回転速度を算出し、電動機回転速度
信号ＳＭＯを設定する。また、回転角変換部５０ｂで
は、電動機回転信号ＰＭＯの回転角や回転方向および回
転速度に基づいて進み角を加味した正確な回転位相を算
出し、電動機回転位相信号を設定する。

【００５９】トルク用偏差演算部５０ｃについて説明す
る。トルク用偏差演算部５０ｃは、制御用マイコン４０
から送信された目標電流信号ＩＭＳ（ダンパ補正後かつ
イナーシャ補正後）および電流変換部５０ａからのトル
ク制御用電流信号が入力され、トルク用ＰＩ制御部５０
ｅにトルク制御用偏差信号を出力する。トルク用偏差演
算部５０ｃでは、目標電流信号ＩＭＳからトルク制御用
電流信号を減算し、トルク制御用偏差信号を設定する。

【００６０】磁界用偏差演算部５０ｄについて説明す
る。磁界用偏差演算部５０ｄは、電流変換部５０ａから
の磁界制御用電流信号が入力され、磁界用ＰＩ制御部５
０ｆに磁界制御用偏差信号を出力する。磁界用偏差演算
部５０ｄでは、０から磁界制御用電流信号を減算し、磁
界制御用偏差信号を設定する。

【００６１】トルク用ＰＩ制御部５０ｅについて説明す
る。トルク用ＰＩ制御部５０ｅは、トルク用偏差演算部
５０ｃからのトルク制御用偏差信号が入力され、電圧変
換部５０ｇにトルク用ＰＩ制御信号（直流電圧成分）を
出力する。トルク用ＰＩ制御部５０ｅでは、トルク制御
用偏差信号にＰ（比例）およびＩ（積分）制御を行い、
そのトルク制御用偏差を０に近づけるためにブラシレス
モータ６に印加する電動機電圧（直流成分）とブラシレ
スモータ６の回転方向を示すトルク用ＰＩ制御信号を設
定する。

【００６２】磁界用ＰＩ制御部５０ｆについて説明す
る。磁界用ＰＩ制御部５０ｆは、磁界用偏差演算部５０
ｄからの磁界制御用偏差信号が入力され、電圧変換部５
０ｇに磁界用ＰＩ制御信号（直流電圧成分）を出力す
る。磁界用ＰＩ制御部５０ｆでは、磁界制御用偏差信号
にＰ（比例）およびＩ（積分）制御を行い、その磁界制
御用偏差を０に近づけるためにブラシレスモータ６に印
加する電動機電圧（直流成分）とブラシレスモータ６の
回転方向を示す磁界用ＰＩ制御信号を設定する。

【００６３】電圧変換部５０ｇについて説明する。電圧
変換部５０ｇは、回転角変換部５０ｂからの電動機回転
位相信号、トルク用ＰＩ制御部５０ｅからのトルク用Ｐ
Ｉ制御信号（直流電圧成分）および磁界用ＰＩ制御部５
０ｆからの磁界用ＰＩ制御信号（直流電圧成分）が入力
され、ＰＷＭ変換部５０ｈにＰＩ制御信号（三相交流電
圧成分）を出力する。電圧変換部５０ｇでは、電動機回
転位相信号に基づいて、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）巻線
のうちの電動機電圧を印加する相の巻線を決定する。そ
して、電圧変換部５０ｇでは、トルク用ＰＩ制御信号お
よび磁界用ＰＩ制御信号に基づいて、三相交流成分であ
るＵ相電圧、Ｖ相電圧、Ｗ相電圧からなるＰＩ制御信号
を設定する。

【００６４】ＰＷＭ変換部５０ｈについて説明する。Ｐ
ＷＭ変換部５０ｈは、電圧変換部５０ｇからのＰＩ制御
信号（三相交流電圧成分）が入力され、電動機駆動回路
５１に電動機制御信号ＶＯを出力する。ＰＷＭ変換部５
０ｈでは、ＰＩ制御信号に基づいてブラシレスモータ６
に供給する電動機電流ＩＭの電流値と各相（Ｕ相、Ｖ
相、Ｗ相）に対応したＰＷＭ信号またはオフ信号を電動
機駆動回路５１のＦＥＴ５１ａ〜５１ｆに対して各々生
成する。つまり、ＰＷＭ変換部５０ｈでは、電圧を印加
する相の巻線の情報を含むＰＩ制御信号に基づいてＰＷ
Ｍ信号を生成する対象となるＦＥＴ５１ａ〜５１ｆを判
断し、ＰＩ制御信号のＵ相電圧、Ｖ相電圧、Ｗ相電圧の
情報に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を設定する。

【００６５】ちなみに、ブラシレスモータ６は、Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相の三相巻線で構成されており、電動機電圧Ｖ
Ｍ（Ｕ相電圧ＶＭＵ、Ｖ相電圧ＶＭＶ、Ｗ相電圧ＶＭ
Ｗ）が各相の端子Ｕ₀，Ｖ₀，Ｗ₀に印加され、三相の巻
線が位相順に三相交流として通電されることによってイ
ンナロータ（モータ軸）（図示せず）が回転する。ま
た、ブラシレスモータ６は、Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相→Ｕ相の
位相順あるいはＵ相→Ｗ相→Ｖ相→Ｕ相の位相順に通電
されることによって、正回転駆動あるいは逆回転駆動す
る。そこで、ＰＩ制御部５０ｅ，５０ｆでは各偏差信号
によってブラシレスモータ６を回転させる方向と各相の
電圧を決定し、電圧変換部５０ｇでは電動機回転位相信
号に基づいて通電する相の巻線を決定している。

【００６６】クロック発生部５０ｉについて説明する。
クロック発生部５０ｉでは、駆動制御用マイコン５０に
おける基本となるクロックを発生する。駆動制御用マイ
コン５０では、クロック発生部５０ｉで発生したクロッ
クに基づいて基本処理時間（駆動制御用）を生成してい
る。なお、駆動制御用マイコン５０では、制御用マイコ
ン４０から送信されたクロックに基づいて、制御用マイ
コン４０との間でクロック同期式の通信を行っており、
データ送信用通信線ＴＷを介してデータを受信するとと
もにデータ受信用通信線ＲＷを介してデータを送信して
いる。

【００６７】スタンバイ信号発信部５０ｊについて説明
する。スタンバイ信号発信部５０ｊでは、制御用マイコ
ン４０からのデータを正常に受信するために、スタンバ
イ信号を制御用マイコン４０にスタンバイ信号用通信線
ＳＷを介して送信している。スタンバイ信号は、ＨＩ信
号とＬＯ信号からなり、駆動制御用マイコン５０におい
てデータを正常に受信可能な状態やデータを正常に受信
している場合にはＨＩ信号が設定され、駆動制御用マイ
コン５０においてデータを正常に受信不可能な状態やデ
ータを正常に受信していない場合にはＬＯ信号が設定さ
れる。

【００６８】具体的には、イグニッションスイッチＩＧ
がオンしたときに（図１参照）、スタンバイ信号発信部
５０ｊでは、制御用マイコン４０からのデータを駆動制
御用マイコン５０において受信可能な状態か否かを確認
し、正常に受信できない状態の場合にはスタンバイ信号
としてＬＯ信号を設定し、受信可能な状態であることを
確認した場合にはスタンバイ信号としてＨＩ信号を設定
する。続いて、スタンバイ信号発信部５０ｊでは、デー
タを正常に受信している場合にはスタンバイ信号として
ＨＩ信号を設定する。また、制御用マイコン４０からの
データの受信を開始した後に、スタンバイ信号発信部５
０ｊでは、制御用マイコン４０から正常にデータを受信
しているか否かを検出し、正常にデータを受信していな
い場合にはスタンバイ信号としてＬＯ信号を設定する。
そして、スタンバイ信号発信部５０ｊでは、制御用マイ
コン４０からのデータの送信が一旦停止したことを確認
すると、スタンバイ信号としてＨＩ信号を設定する。な
お、本実施の形態では、ＨＩ信号のスタンバイ信号が特
許請求の範囲に記載するデータを受信可能な状態を示す
スタンバイ信号に相当する。

【００６９】駆動制御用マイコン５０において受信可能
な状態かの確認では、例えば、駆動制御用マイコン５０
の各部が電気的に立ち上がっているか、駆動制御用マイ
コン５０のＣＰＵのイニシャルチェックが終了している
か等を確認する。イグニッションスイッチＩＧがオンし
たときにこのようなことを確認しておくことにより、受
信開始時にデータずれが発生しない。また、制御用マイ
コン４０から正常にデータを受信しているか否かの検出
では、例えば、受信したデータに対してサムチェックや
パリティチェックを行ったり、一定時間毎にデータを受
信しているかのチェックを行う。このようなチェックを
行うことにより、データずれ等を検出することができ
る。そのため、データ送信用通信線ＴＷへのノイズの影
響等により通信エラーが発生した場合でも、そのエラー
を解消して、正常な受信を再開することができる。

【００７０】電動機駆動回路５１について説明する。電
動機駆動回路５１は、駆動制御用マイコン５０からの電
動機制御信号ＶＯが入力され、ブラシレスモータ６に電
動機電圧ＶＭを印加する。そのために、電動機駆動回路
５１は、ＦＥＴ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１
ｅ，５１ｆでブリッジ回路が構成され、電源電圧５１ｇ
から１２Ｖの電圧が供給される。さらに、電動機駆動回
路５１は、ブラシレスモータ６のＵ₀端子がＦＥＴ５１
ａのソースＳａとＦＥＴ５１ｂのドレインＤｂとの接続
端に接続され、ブラシレスモータ６のＶ₀端子がＦＥＴ
５１ｃのソースＳｃとＦＥＴ５１ｄのドレインＤｄとの
接続端に接続され、ブラシレスモータ６のＷ₀端子がＦ
ＥＴ５１ｅのソースＳｅとＦＥＴ５１ｆのドレインＤｆ
との接続端に接続されている。ＦＥＴ５１ａ〜５１ｆ
は、各ゲートＧａ〜ＧｆにＰＷＭ信号またはオフ信号が
各々入力され、ＰＷＭ信号が入力されて論理レベル１の
ときにオンする。なお、ブラシレスモータ６に印加され
る電動機電圧ＶＭは、選択的にＰＷＭ駆動されるＦＥＴ
のＰＷＭ信号のデューティ比によって決定される。

【００７１】それでは、図１および図２を参照して、電
動パワーステアリング装置１における制御装置４および
駆動装置５の動作について説明する。ここでは、イグニ
ッションスイッチＩＧがオンした場合、駆動制御用マイ
コン５０でデータ受信中にデータ送信用通信線ＴＷへの
ノイズの影響等によりデータずれが発生した場合につい
て説明する。

【００７２】イグニッションスイッチＩＧがオンした場
合について説明する。

【００７３】イグニッションスイッチＩＧがオンする
と、制御装置４では、各電気回路等が立ち上がるととも
に、制御用マイコン４０に定電圧を供給する。すると、
制御用マイコン４０では、各部が電気的に立ち上がると
ともに、ＣＰＵがイニシャルチェックを行う。イニシャ
ルチェック後、制御用マイコン４０では、駆動制御用マ
イコン５０からのスタンバイ信号をスタンバイ信号用通
信線ＳＷを介して受信し、そのスタンバイ信号のＨＩ信
号／ＬＯ信号を監視するとともに、クロック用通信線Ｃ
Ｗを介して内部で発生しているクロックの送信を開始す
る。このとき、スタンバイ信号がＬＯ信号からＨＩ信号
に切り替わるまで、制御用マイコン４０では、駆動制御
用マイコン５０にデータの送信を行わない。また、制御
用マイコン４０では、ＥＥＰＲＯＭ４３に格納されてい
るデータを内部のＲＡＭ[Random Access Memory]に読み
出す。

【００７４】一方、駆動装置５でも、各電気回路等が立
ち上がるとともに、駆動制御用マイコン５０に定電圧を
供給する。すると、駆動制御用マイコン５０では、各部
が電気的に立ち上がるとともに、ＣＰＵがイニシャルチ
ェックを行う。イニシャルチャック後、駆動制御用マイ
コン５０では、制御用マイコン４０からのデータを受信
可能な状態か否かを確認し、受信可能な状態になるまで
制御用マイコン４０にスタンバイ信号としてＬＯ信号を
スタンバイ信号用通信線ＳＷを介して送信し、受信可能
な状態を確認すると制御用マイコン４０にスタンバイ信
号としてＨＩ信号をスタンバイ信号用通信線ＳＷを介し
て送信する。

【００７５】制御用マイコン４０では、スタンバイ信号
がＬＯ信号からＨＩ信号に切り替わったことを検出する
と、駆動制御用マイコン５０へのデータの送信を開始す
る。まず、制御用マイコン４０では、ＲＡＭに読み出し
ているＥＥＰＲＯＭ４３に格納されていたデータのうち
駆動制御用マイコン５０で使用するデータを、データ送
信用通信線ＴＷを介してクロック同期式により送信す
る。

【００７６】すると、駆動制御用マイコン５０では、そ
のＥＥＰＲＯＭ４３に格納されていたデータを、制御用
マイコン４０から送信されているクロックに基づいてク
ロック同期式により受信する。このとき、駆動制御用マ
イコン５０では、各部が受信可能な状態なので、正常に
データを受信できる。そして、駆動制御用マイコン５０
では、受信したＥＥＰＲＯＭ４３に格納されていたデー
タを、内部のＲＡＭに記憶させる。

【００７７】そして、制御用マイコン４０では、基本処
理時間（制御用）毎に、操舵トルク信号Ｔと車速信号Ｖ
に基づいて目標電流信号ＩＭＳを設定し、さらに、その
目標電流信号ＩＭＳに操舵トルク信号Ｔ、車速信号Ｖお
よび駆動制御用マイコン５０からの電動機回転速度信号
ＳＭＯに基づいてダンパ制御およびイナーシャ制御によ
る補正を施す。また、制御用マイコン４０では、スタン
バイ信号のＨＩ信号／ＬＯ信号を監視している。ちなみ
に、制御用マイコン４０では、目標電流信号ＩＭＳ（ダ
ンパ補正後かつイナーシャ補正後）等を駆動制御用マイ
コン５０にデータ送信用通信線ＴＷを介してクロック同
期式により送信するとともに、電動機回転速度信号ＳＭ
Ｏ等を駆動制御用マイコン５０からデータ受信用通信線
ＲＷを介してクロック同期式により受信している。

【００７８】一方、駆動制御用マイコン５０では、基本
処理時間（駆動制御用）毎に、目標電流信号ＩＭＳ（ダ
ンパ補正後かつイナーシャ補正後）、電動機電流信号Ｉ
ＭＯ（ディジタル信号）および電動機回転信号ＰＭＯ
（ディジタル信号）に基づいて電動機制御信号ＶＯを設
定する。また、駆動制御用マイコン５０では、制御用マ
イコン４０から正常にデータを受信しているか否かを検
出し、データを正常に受信している間はスタンバイ信号
としてＨＩ信号を制御用マイコン４０にスタンバイ信号
用通信線ＳＷを介して送信している。ちなみに、駆動制
御用マイコン５０では、目標電流信号ＩＭＳ（ダンパ補
正後かつイナーシャ補正後）等を制御用マイコン４０か
らデータ送信用通信線ＴＷを介してクロック同期式によ
り受信するとともに、電動機回転速度信号ＳＭＯ等を制
御用マイコン４０にデータ受信用通信線ＲＷを介してク
ロック同期式により送信している。

【００７９】さらに、電動機駆動回路５１では、電動機
制御信号ＶＯに対応してＦＥＴ５１ａ，５１ｂ，５１
ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆが選択的にＰＷＭ駆動し、
ブラシレスモータ６のＵ₀端子、Ｖ₀端子あるいはＷ₀端
子に電動機電圧ＶＭ（Ｕ相電圧ＶＭＵ、Ｖ相電圧ＶＭ
Ｖ、Ｗ相電圧ＶＭＷ）を印加する。このとき、電動機駆
動回路５１では、電動機制御信号ＶＯに応じてブラシレ
スモータ６を正回転方向（または逆回転方向）に駆動す
るために、選択的にＰＷＭ駆動するＦＥＴ５１ａ，５１
ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆを順次変え、印加
する電動機電圧ＶＭの電圧値も変化させている。

【００８０】そして、ブラシレスモータ６では、Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相のいずれかの巻線に電動機電圧ＶＭ（Ｕ相電
圧ＶＭＵ、Ｖ相電圧ＶＭＶ、Ｗ相電圧ＶＭＷ）が印加さ
れ、電動機電流ＩＭ（Ｕ相電流ＩＭＵ、Ｖ相電流ＩＭ
Ｖ、Ｗ相電流ＩＭＷ）が流れる。すると、ブラシレスモ
ータ６では、インナロータ（図示せず）が正回転方向あ
るいは逆回転方向に駆動され、モータ軸（図示せず）が
正回転あるいは逆回転する。このとき、電動機電流検出
手段１２では、電動機電流ＩＭを検出し、電動機電流信
号ＩＭＯを駆動装置５に送信している。また、電動機回
転検出手段１３では、インナロータ（図示せず）の電動
機回転角ＰＭを検出し、電動機回転信号ＰＭＯを駆動装
置５に送信している。

【００８１】そして、ブラシレスモータ６のモータ軸
（図示せず）の回転駆動力は、トルクリミッタ１０およ
び歯車式減速機構１１を介してピニオン軸７ａに伝達さ
れる。すると、ピニオン軸７ａでは、この回転駆動力が
補助トルクとして作用し、ドライバによる操舵トルク
（操舵力）をアシストする。その結果、ドライバによる
操舵力が軽減される。

【００８２】駆動制御用マイコン５０でデータ受信中に
データ送信用通信線ＴＷへのノイズの影響等によりデー
タずれが発生した場合について説明する。

【００８３】前記したように、駆動制御用マイコン５０
では、制御用マイコン４０から正常にデータを受信して
いるか否かを検出している。したがって、データずれが
発生すると、駆動制御用マイコン５０では、制御用マイ
コン４０から受信したデータが異常であることを検出
し、制御用マイコン４０にスタンバイ信号としてＬＯ信
号をスタンバイ信号用通信線ＳＷを介して送信する。ち
なみに、データずれが発生した後、駆動制御用マイコン
５０では、目標電流信号ＩＭＳ等を正常なデータとして
受信できないので、ブラシレスモータ６の駆動制御を正
常に行えない。

【００８４】すると、制御用マイコン４０では、スタン
バイ信号のＨＩ信号／ＬＯ信号を監視しているので、ス
タンバイ信号がＨＩ信号からＬＯ信号に切り替わったこ
とを検出する。そして、制御用マイコン４０では、駆動
制御用マイコン５０へのデータの送信を一旦停止する。

【００８５】駆動制御用マイコン５０へのデータの送信
が停止されると、駆動制御用マイコン５０では、データ
が送信されてこないことを確認し、制御用マイコン４０
にスタンバイ信号としてＨＩ信号をスタンバイ信号用通
信線ＳＷを介して送信する。

【００８６】すると、制御用マイコン４０では、スタン
バイ信号のＨＩ信号／ＬＯ信号を監視しているので、ス
タンバイ信号がＬＯ信号からＨＩ信号に切り替わったこ
とを検出する。そして、制御用マイコン４０では、再
度、駆動制御用マイコン５０へのデータの送信を開始す
る。

【００８７】データ送信の再開後、駆動制御用マイコン
５０では、データずれが解消し、制御用マイコン４０か
ら正常にデータを受信する。そのため、駆動制御用マイ
コン５０では、正常な目標電流信号ＩＭＳ等に基づいて
ブラシレスモータ６の駆動制御を正常に行え、正常な電
動機制御信号ＶＯを設定する。

【００８８】そして、電動機駆動回路５１では、駆動制
御用マイコン５０で設定した電動機制御信号ＶＯによ
り、前記と同様にブラシレスモータ６に電動機電圧ＶＭ
を印加する。すると、ブラシレスモータ６が正回転方向
あるいは逆回転方向に駆動し、この回転駆動力が補助ト
ルクとして作用し、ドライバによる操舵トルク（操舵
力）をアシストする。その結果、ドライバによる操舵力
が軽減される。

【００８９】この電動パワーステアリング装置１によれ
ば、ＥＥＰＲＯＭ４３を制御用マイコン４０と駆動制御
用マイコン５０とで共用できる構成としているので、コ
ストを低減できる。また、この電動パワーステアリング
装置１によれば、スタンバイ信号により駆動制御用マイ
コン５０でのデータの受信状態を確認する構成としてい
るので、駆動制御用マイコン５０ではイグニッションス
イッチＩＧがオンしたときに正常なデータを確実に受信
でき、また、受信エラーが発生した場合でも正常なデー
タの受信を再開できる。

【００９０】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は、前記の実施の形態に限定されることな
く、様々な形態で実施される。例えば、本実施の形態で
は制御用マイコンにＥＥＰＲＯＭを接続し、ＥＥＰＲＯ
Ｍに格納されているデータを駆動制御用マイコンに送信
する構成としたが、駆動制御用マイコンにＥＥＰＲＯＭ
を接続し、ＥＥＰＲＯＭに格納されているデータを制御
用マイコンに送信する構成としてもよい。また、本実施
の形態では記憶装置をＥＥＰＲＯＭとしたが、ＥＰＲＯ
Ｍ、マスクＲＯＭ等の他の記憶装置でもよい。また、本
実施の形態ではスタンバイ信号としてデータを正常に受
信可能な場合をＨＩ信号とし、受信不可能な場合にはＬ
Ｏ信号としたが、ＨＩ信号とＬＯ信号とを逆に設定する
等の他の信号構成でもよいし、あるいは、スタンバイ信
号としてデータを正常に受信可能な時やデータ送信のリ
セットを要求する時だけ特定の信号を送信するようにし
てもよい。

【００９１】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る電動パワーステ
アリング装置は、１つの記憶装置を目標電流設定手段と
駆動制御手段とで共有するので、コストを低減できる。

【００９２】本発明の請求項２に係る電動パワーステア
リング装置は、駆動制御手段でスタンバイ信号を送信す
るとともに目標電流設定手段でそのスタンバイ信号を受
信後に駆動制御手段へのデータの送信を開始することに
より、駆動制御手段では正常なデータを確実に受信する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る電動パワーステアリング装
置の全体構成図である。

【図２】本実施の形態に係る制御装置および駆動装置の
ブロック構成図である。

【符号の説明】

１・・・電動パワーステアリング装置４・・・制御装置５・・・駆動装置６・・・ブラシレスモータ（電動機）１２・・・電動機電流検出手段１３・・・電動機回転検出手段（電動機位相検出手段）４０・・・制御用マイコン（目標電流設定手段）４３・・・ＥＥＰＲＯＭ（記憶装置）５０・・・駆動制御用マイコン（駆動制御手段）５１・・・電動機駆動回路（電動機駆動手段）Ｓ・・・ステアリング系ＣＷ・・・クロック用通信線（通信線）ＲＷ・・・データ受信用通信線（通信線）ＳＷ・・・スタンバイ信号用通信線（通信線）ＴＳ・・・操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）ＴＷ・・・データ送信用通信線（通信線）

───────────────────────────────────────────────────── 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 137:00 Ｈ０２Ｐ 6/02 ３７１ＤＦターム(参考） 3D032 CC35 DA15 DA23 DA63 DA64 DD10 3D033 CA03 CA13 CA16 CA20 5H560 AA08 BB04 BB07 BB12 DA01 DA07 DB20 DC12 EB01 EB05 EC10 JJ02 SS02 TT13 TT15 UA05 XA02 XA04 XA11 XA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリング系に補助操舵力を付与する
電動機と、ステアリング系に作用する操舵トルクを検出
し、操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出手段と、
前記電動機の回転位相を検出し、電動機位相信号を出力
する電動機位相検出手段と、前記電動機に流れる電動機
電流を検出し、電動機電流信号を出力する電動機電流検
出手段と、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて目
標電流信号を設定する目標電流設定手段と、前記目標電
流信号と前記電動機電流信号との偏差および前記電動機
位相信号に基づいて電動機制御信号を設定する駆動制御
手段と、前記電動機制御信号に基づいて前記電動機を駆
動する電動機駆動手段と、を備え、前記目標電流設定手
段と前記駆動制御手段とは通信線によって電気的に接続
されており、前記電動機はブラシレスモータからなる電
動パワーステアリング装置であって、前記目標電流設定手段または前記駆動制御手段のいずれ
か一方に記憶装置を接続し、前記記憶装置が前記目標電流設定手段に接続されている
場合には前記記憶装置に記憶されているデータを前記目
標電流設定手段から前記駆動制御手段に前記通信線を介
して送信し、前記記憶装置が前記駆動制御手段に接続さ
れている場合には前記記憶装置に記憶されているデータ
を前記駆動制御手段から前記目標電流設定手段に前記通
信線を介して送信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】ステアリング系に補助操舵力を付与する
電動機と、ステアリング系に作用する操舵トルクを検出
し、操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出手段と、
前記電動機の回転位相を検出し、電動機位相信号を出力
する電動機位相検出手段と、前記電動機に流れる電動機
電流を検出し、電動機電流信号を出力する電動機電流検
出手段と、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて目
標電流信号を設定する目標電流設定手段と、前記目標電
流信号と前記電動機電流信号との偏差および前記電動機
位相信号に基づいて電動機制御信号を設定する駆動制御
手段と、前記電動機制御信号に基づいて前記電動機を駆
動する電動機駆動手段と、を備え、前記目標電流設定手
段と前記駆動制御手段とは通信線によって電気的に接続
されており、前記電動機はブラシレスモータからなる電
動パワーステアリング装置であって、前記駆動制御手段は、データを受信可能な状態を示すス
タンバイ信号を前記目標電流設定手段に送信し、前記目標電流設定手段は、前記スタンバイ信号を受信し
た後に、前記駆動制御手段へのデータの送信を開始する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。