JPH10203382A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動パワーステアリング装置の制御装置にお
いて、危険回避などの緊急操舵状態を検出し、モータ角
速度を定数倍して電流指令値に加えることにより操舵ト
ルクの急変を少なくする。 【解決手段】 ステアリングシャフトに発生する操舵ト
ルクに基いて演算された操舵補助指令値と、モータの電
流値とから演算した電流指令値に基いてステアリング機
構に操舵補助力を与える前記モータを制御するようにな
っている電動パワーステアリング装置の制御装置であ
り、前記モータの角速度を計測し、前記計測された角速
度に従ったゲインで定数倍して前記電流指令値に加算す
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、自動車や車両の操
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特にハン
ドルの緊急操舵状態を検出し、電流制御値の急変を抑え
ることにより操舵トルクの急変を少なくする電動パワー
ステアリング装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や車両のステアリング装置をモー
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従
来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク
（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電
流のフィードバック制御を行なっている。フィードバッ
ク制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さ
くなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モ
ータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変
調）制御のデュ−ティ比の調整で行なっている。

【０００３】ここで、電動パワーステアリング装置の一
般的な構成を図１０に示して説明すると、操向ハンドル
１の軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及
び４ｂ，ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロ
ッド６に結合されている。軸２には、操向ハンドル１の
操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられてお
り、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０がク
ラッチ２１、減速ギア３を介して軸２に結合されてい
る。パワーステアリング装置を制御するコントロールユ
ニット３０には、バッテリ１４からイグニションキー１
１を経て電力が供給され、コントロールユニット３０
は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴと車速
センサ１２で検出された車速Ｖとに基いてアシスト指令
の操舵補助指令値Ｉの演算を行ない、演算された操舵補
助指令値Ｉに基いてモータ２０に供給する電流を制御す
る。クラッチ２１はコントロールユニット３０でＯＮ／
ＯＦＦ制御され、通常の動作状態ではＯＮ（結合）され
ている。そして、コントロールユニット３０によりパワ
ーステアリング装置が故障と判断された時、及びイグニ
ションキー１１によりバッテリ１４の電源がＯＦＦとな
っている時に、クラッチ２１はＯＦＦ（切離）される。

【０００４】コントロールユニット３０は主としてＣＰ
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図１１のようにな
る。例えば位相補償器３１は独立したハードウェアとし
ての位相補償器を示すものではなく、ＣＰＵで実行され
る位相補償機能を示している。コントロールユニット３
０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検
出されて入力される操舵トルクＴは、操舵系の安定性を
高めるために位相補償器３１で位相補償され、位相補償
された操舵トルクＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入
力される。又、車速センサ１２で検出された車速Ｖも操
舵補助指令値演算器３２に入力される。操舵補助指令値
演算器３２は、入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに
基いてモータ２０に供給する電流の制御目標値である操
舵補助指令値Ｉを決定し、操舵補助指令値演算器３２に
はメモリ３３が付設されている。メモリ３３は車速Ｖを
パラメータとして操舵トルクに対応する操舵補助指令値
Ｉを格納しており、操舵補助指令値演算器３２による操
舵補助指令値Ｉの演算に使用される。操舵補助指令値Ｉ
は減算器３０Ａに入力されると共に、応答速度を高める
ためのフィードフォワード系の微分補償器３４に入力さ
れ、減算器３０Ａの偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に
入力され、その比例出力は加算器３０Ｂに入力されると
共にフィードバック系の特性を改善するための積分演算
器３６に入力される。微分補償器３４及び積分補償器３
６の出力も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂ
での加算結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号と
してモータ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモ
ータ電流値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、モ
ータ電流値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバッ
クされる。

【０００５】モータ駆動回路３７の構成例を図１２に示
して説明すると、モータ駆動回路３７は加算器３０Ｂか
らの電流制御値Ｅに基いて電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４の各ゲートを駆動するＦＥＴゲ
ート駆動回路３７１、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４で成るＨブリ
ッジ回路、ＦＥＴ１及びＦＥＴ２のハイサイド側を駆動
する昇圧電源３７２等で構成されている。ＦＥＴ１及び
ＦＥＴ２は、電流制御値Ｅに基いて決定されるデューテ
ィ比Ｄ１のＰＷＭ（パルス幅変調）信号によってＯＮ／
ＯＦＦされ、実際にモータに流れる電流Ｉｒの大きさが
制御される。ＦＥＴ３及びＦＥＴ４は、デューティ比Ｄ
１の小さい領域では所定１次関数式（ａ，ｂを定数とし
てＤ２＝ａ・Ｄ１＋ｂ）で定義されるデューティ比Ｄ２
のＰＷＭ信号で駆動され、デューティ比Ｄ１の大きい領
域ではＰＷＭ信号の符号により決定されるモータの回転
方向に応じてＯＮ／ＯＦＦされる。例えばＦＥＴ３が導
通状態にあるときは、電流はＦＥＴ１、モータ２０、Ｆ
ＥＴ３、抵抗Ｒ１を経て流れ、モータ２０に正方向の電
流が流れる。又、ＦＥＴ４が導通状態にあるときは、電
流はＦＥＴ２、モータ２０、ＦＥＴ４、抵抗Ｒ２を経て
流れ、モータ２０に負方向の電流が流れる。従って、加
算器３０Ｂからの電流制御値ＥもＰＷＭ出力となってい
る。又、モータ電流検出回路３８は抵抗Ｒ１の両端にお
ける電圧降下に基いて正方向電流の大きさを検出すると
共に、抵抗Ｒ２の両端における電圧降下に基いて負方向
の電流の大きさを検出する。モータ電流検出回路３８で
検出されたモータ電流値ｉは、減算器３０Ａに入力され
てフィードバックされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような制御装置
で危険回避のような場合に、ハンドルの急操舵を行なう
と、モータ印加電圧が最大値となるまでは電流が増加す
るが、モータ印加電圧が最大値となると、モータ起電力
により電流が減少し、操舵トルクが急変して操縦者に不
安感を与えるという問題があった。危険回避などのため
にハンドルの急操舵を行なうと操舵トルクが増加するた
め、アシストトルクを発生させる必要があり、モータの
能力限界を越えてモータが駆動されると図１３に示すよ
うにモータ電流値の急激な変化が発生し、その結果操舵
トルクがインパルス状に変化する。即ち、図１３の時点
ｔ１に急操舵が行なわれるとモータ角速度ωは同図
（Ａ）のように増加するのに対し、モータ電流ｉは逆起
電力のために同図（Ｂ）のように急減する。これと共に
操舵トルクＴは図１３（Ｃ）のように時間ｔ１以後急増
し、系の固有振動が励起され、同図（Ｃ）のＡで示すよ
うな現象が運転者に違和感を与えてしまう。

【０００７】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、危険回避などの場合におけ
るハンドルの緊急操舵状態を検出し、モータ角速度を定
数倍して電流制御値に加えることにより操舵トルクの急
変を少なくする電動パワーステアリング装置の制御装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
シャフトに発生する操舵トルクに基いて演算された操舵
補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流制御
値に基いてステアリング機構に操舵補助力を与える前記
モータを制御するようになっている電動パワーステアリ
ング装置の制御装置に関するもので、本発明の上記目的
は、前記モータの角速度を計測し、前記計測された角速
度に従ったゲインで定数倍して前記電流制御値に加算す
ることによって達成される。又、前記角速度が所定値以
上で、かつ前記操舵トルクが所定値以上の場合に前記ゲ
インを切換えるようにしても良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】モータの性能を越えて制御するこ
とは無理であるため、本発明では、モータの性能を越え
てモータが駆動されたときに発生する操舵トルクの急変
を防ぐように制御する。図２はその様子を示すモータ電
流値ｉ対モータ角速度ωの特性であり、ｉｒは定格電流
を、ωｒは定格角速度をそれぞれ示している。図の太実
線が本発明による角速度ω２に至るまでの軌跡を示して
おり、定格角速度ωｒ以上の急操舵を検出したときに、
徐々にモータ電流を下げてモータの追従性を上げること
が有効である。以上より、本発明では、電動パワーステ
アリング装置において危険回避などのためのハンドル急
操舵状態を検出し、モータ角速度の検出値を所定ゲイン
により定数倍して電流制御値に加算すると共に、所定ゲ
インを普通（通常）操舵時と緊急操舵時とで切換える。
これにより、緊急操舵時の操舵トルクの急変を少なくす
ることができ、操縦者に与える不安感を軽減することが
できる。本発明によるゲイン切換制御は、コントロール
ユニット内のＣＰＵのプログラムを変更するだけで容易
に対応可能である。

【００１０】以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１１】本発明ではモータ２０の角速度ωを検出
し、角速度ωを所定ゲインで定数倍して電流制御値に加
え、普通又は緊急の操舵状態に応じてゲインを切換える
コントロールユニットの構成とする。尚、図１は図１１
に対応して示している。トルクセンサ１０からの操舵ト
ルクＴは位相補償器３１及びハンドル戻し制御器３１０
に入力され、車速センサ１２からの車速Ｖはハンドル戻
し制御器３１０及び収れん性制御器３１１に入力される
と共に、操舵補助指令値演算器３２０に入力され、その
出力である操舵補助指令値Ｉはアシスト指令として加減
算器３２１に入力される。加減算器３２１の出力である
操舵補助指令値Ｉｒｅｆは減算器３０Ａに入力され、加
算器３０Ｂからの電流制御値Ｅ及びバッテリ１４の電圧
Ｖｂは端子間電圧推定器３４０に入力され、端子間電圧
推定器３４０からの端子間電圧推定値Ｖｍは推定器３３
０内の角速度推定器３３１に入力される。又、モータ電
流検出回路３８からのモータ電流検出値ｉは減算器３０
Ａに入力されると共に推定器３３０内の角速度推定器３
３１に入力され、推定器３３０で推定された推定値ＰＲ
１はハンドル戻し制御器３１０及び収れん性制御器３１
１に入力され、推定値ＰＲ２はロストルク補償器３１２
に入力され、推定値ＰＲ３は慣性補償器３１３に入力さ
れる。推定器３３０内の角速度推定器３３１で推定され
た角速度ωは、直接推定値ＰＲ１として出力されるので
推定値ＰＲ１はモータ角速度ωを示している。又、角速
度ωは符号器３３２に入力されてその符号が判定される
ので、推定値ＰＲ２はモータ回転方向を示し、モータ角
速度ωを近似微分器３３３で微分された推定値ＰＲ３は
モータ角加速度を示している。ハンドル戻し制御器３１
０から出力されるハンドル戻し信号ＨＲは加減算器３２
１に加算入力され、収れん性制御器３１１から出力され
る収れん性信号ＡＳは加減算器３２１に減算入力され、
ロストルク補償器３１２からのロストルク補償信号ＬＴ
及び慣性補償器３１３からの慣性補償信号ＩＮはそれぞ
れ加減算器３２１に加算入力される。

【００１２】本発明のコントロールユニット３０は操舵
状態検出回路３５０を具備しており、モータ電流検出回
路３８からのモータ電流値ｉを入力すると共に、推定器
３３０からの角速度ωを入力している。操舵状態検出回
路３５０は入力されたモータ電流値ｉ及びモータ角速度
ωからハンドルの操舵状態を検出し、普通操舵及び緊急
操舵に従ってゲイン切換信号ＧＳを収れん性制御器３１
１に入力する。本発明の目的は、モータ２０の特性限界
内でモータ２０を使用することにあり、モータ２０の特
性限界は電流及び角速度の関係で決まるため、電流及び
角速度によりモータ２０の特性が限界に近いことを検知
し、特性の限界に近いことが検知されたときにモータ電
流値を下げ、より高速回転を出力できるようにする。こ
のため、操舵状態検出回路３５０はトルク信号Ｔを用い
ずに、モータ電流値ｉ及び角速度ωを用いてモータ特性
の限界が近いことを検知するようになっている。

【００１３】操舵補助指令値演算器３２０は、予め多項
式で定義した図３に示すようなアシスト特性を基に、操
舵トルクＴ及び車速Ｖよりアシスト指令として操舵補助
指令値Ｉを算出して出力し、ハンドル戻し制御器３１０
は、中低速におけるハンドル戻り特性を改善するため
に、ハンドル戻り状態の時にハンドル戻し信号ＨＲを出
力してハンドルが戻る方向にアシストを行なう。収れん
性制御器３１１は、車両のヨーの収れん性を改善するた
めにハンドルが振れ回る動作に対してブレーキをかける
ようになっている。従って、ハンドル戻し制御器３１０
及び収れん性制御器３１１には、車速センサ１２からの
車速Ｖが入力されている。ロストルク補償器３１２は、
モータ２０のロストルクの影響をキャンセルするため
に、ロストルク補償信号ＬＴを出力してモータ２０のロ
ストルクの発生する方向、つまりモータ２０の回転方向
に対してロストルク相当のアシストを行なう。又、慣性
補償器３１３はモータ２０の慣性により発生する力相当
分をアシストするものであり、慣性補償信号ＩＮを出力
して慣性感又は制御の応答性の悪化を防ぐようになって
いる。従って、ロストルク補償器３１２に入力される推
定値ＰＲ２はモータ回転方向を示すものであり、慣性補
償器３１３に入力される推定値ＰＲ３はモータ角加速度
を示すものとなっている。

【００１４】ところで、例えば特開平８−６７２６２号
公報に示されているように、モータ角速度ωはモータ逆
起電力の推定値から求めることができる。即ち、モータ
逆起電力の推定値Ｋ_Ｔ・ωはモータ端子間電圧Ｖｍ及び
モータ電流検出値ｉより、モータ端子間抵抗をＲとして
下記の数１で求められる。ただし、モータの角速度ωの
周波数成分は、モータの電気的な応答特性に比べ十分に
低いものとする。

【００１５】

【数１】Ｋ_Ｔ・ω＝Ｖｍ−Ｒ・ｉ Ｋ_Ｔ：逆起電力定数 上記数１よりモータ２０の角速度ωを求めることができ
るが、実際のモータの電気的特性と数学モデルで定義し
ている電気的特性とに違いがある場合、モータ角速度の
推定値ωはオフセットを有する方向に対して推定誤差ｅ
を生じる。尚、実際のモータではモータインダクタンス
Ｌが影響するが、インダクタンスＬを無視した場合の特
性を数学モデルとし、Ｖｍ＝Ｒ・ｉで表わされる。この
オフセット誤差ｅを有すると、推定値を用いて補正信号
を発生する場合、例えば保舵状態にも拘わらずモータ２
０が回転していると誤判定するため、誤った補正信号を
出力してしまう。実際にはモータ２０の電気的特性は、
製造時のバラツキや温度変動の影響を受けるために、上
記オフセット誤差ｅの発生は免れられない。かかる問題
を解決するために、図４に示すようにモータ逆起電力の
推定値Ｋ_Ｔ・ωに固定の不感帯ＤＺを設定することが考
えられるが、逆にモータ角速度ωの小さい領域でモータ
逆起電力の推定を行ない得ないという問題がある。

【００１６】上述のようにモータ角速度ωの推定誤差ｅ
の要因は、実際のモータの電気的特性Ｋ_Ｔ・ωと数学モ
デルで定義している電気的特性Ｋ_Ｔ・ω´との差であ
る。即ち、モータ端子間抵抗Ｒに対して下記数２が成立
つ。

【００１７】

【数２】Ｒ＝Ｒｍ＋△Ｒｔ＋△Ｒｐ Ｒｍ：モデルの抵抗値、△Ｒｔ：温度による抵抗値変
動、△Ｒｐ：製造バラツキによる抵抗値変動 よって、実際のモータ端子間電圧Ｖｍは前記数１に数３
を代入して

【数３】 Ｖｍ＝（Ｒｍ＋△Ｒｔ＋△Ｒｐ）・ｉ＋Ｋ_Ｔ・ω で求められ、これに対し製造時のバラツキや温度変化を
考慮していない数学モデルでは、次の数４となる。

【００１８】

【数４】Ｖｍ＝Ｒｍ・ｉ＋Ｋ_Ｔ・ω´ 従って、逆起電力の推定誤差ｅは上記数３及び数４より

【数５】 ｅ＝Ｋ_Ｔ・ω´−Ｋ_Ｔ・ω ＝Ｖｍ−Ｒｍ・ｉ−｛Ｖｍ−（Ｒｍ＋△Ｒｔ＋△Ｒｐ）・ｉ｝ ＝（△Ｒｔ＋△Ｒｐ）・ｉ となり、電流ｉに比例したオフセット誤差ｅを発生す
る。従って、例えば図５に示すような関係で電流ｉに比
例した不感帯処理を行なうことにより、電流ｉが小さい
ときはオフセット値も小さく、それに応じて不感帯幅Ｄ
Ｚ＝Ｋ・ｉも小さくなるため、モータ角速度ωが小さい
領域でもモータ逆起電力の推定が可能である。

【００１９】ところで、ＰＷＭ出力である電流制御値Ｅ
とモータ電流値ｉより角速度ωを推定する場合、不感帯
幅ＤＺはモータ電流値ｉに比例するとする。即ち、Ｋを
定数としてＤＺ＝Ｋ・ｉが成立つ。この場合、数５にお
けるモータ端子間電圧Ｖｍの変動の最大値以上の値Ｋを
比例係数として設定する。従って、角速度推定値が常に
オフセット誤差ｅを有することはない。そして、実際の
モータ角速度の小さい領域においても角速度推定器３３
１でモータ角速度ωの推定を行なうことができる。更に
モータの角速度ωと電流ｉの方向が一致しない場合、つ
まりハンドルが戻される状態の場合、下記数７のように
オフセット誤差は生じない。従って、ハンドル戻し状態
が検出された場合は、不感帯補正を行なわないことが望
ましい。

【００２０】

【数６】 ＫＴ・ω´＝ＫＴ・ω−（△Ｒｔ＋△Ｒｐ）・｜ｉ｜ である。そして、｜ｉ｜≒０であれば、

【数７】ＫＴ・ω´＝ＫＴ・ω となる。

【００２１】図６は推定器３３０でモータ２０の角速度
ω（回転方向及び停止状態）を検出する動作例を示して
おり、先ずモータ電流検出回路３８でモータ電流値ｉを
検出し（ステップＳ１）、バッテリ１４の電圧Ｖｂ及び
電流制御値Ｅに基いて端子間電圧推定器３４０で端子間
電圧ＶｍをＶｍ＝Ｖｂ・Ｅに従って算出する（ステップ
Ｓ２）。そして、角速度推定器３３１で角速度ωを求め
ると共に、前記数１を実行し（ステップＳ３）、角速度
ω及びモータ電流値ｉに基いてハンドル戻し状態か否か
を判断し（ステップＳ４）、ハンドル戻し状態であれば
終了となり、ハンドル戻し状態でなければモータ逆起電
力ＫＴ・ωの絶対値が不感帯幅ＤＺ＝Ｋ・ｉ以上となっ
ているか否かを判断するため、

【数８】｜ＫＴ・ω｜−｜Ｋ・ｉ｜≧０ を演算する（ステップＳ１０）。そして、モータ逆起電
力が不感帯幅以上となっている場合には、

【数９】ω＝ｓｉｇｎ（ＫＴ・ω）・（｜ＫＴ・ω｜−
｜Ｋ・ｉ｜） の演算を実行し（ステップＳ１２）、そうでない場合に
は角速度の推定値ω＝０とする（ステップＳ１１）。
尚、上記数９において、逆起電力ＫＴ・ωが正の場合に
はｓｉｇｎ（ＫＴ・ω）は＋１であり、逆起電力ＫＴ・
ωが負の場合にはｓｉｇｎ（ＫＴ・ω）は−１である。
その後、モータ角速度ωが０であるか否かを判断し（ス
テップＳ１３）、０であればモータ停止状態を検出する
（ステップＳ１７）。ω＝０でなければωが正か否かを
判断し（ステップＳ１４）、例えば正であれば右方向回
転と判断し（ステップＳ１６）、負であれば左方向回転
と判断する（ステップＳ１５）。

【００２２】本発明では、モータ２０の角速度ωの検出
は、上述したステップＳ３におけるモータの角速度推定
値ωを用いて行なう。モータの角速度の推定値ωは上述
のようにオフセットタイプの推定誤差ｅを生じ、保舵し
ているにも拘らずモータの回転を検出してしまう欠点が
あるが、電流ｉに比例した不感帯ＤＺ＝Ｋ・ｉを設け、
オフセット補正を行なった後はモータ角速度ωを正確に
検出することができる。本発明では普通操舵時か緊急操
舵時かを角速度ωに関して検出するが、その境界をモー
タ２０の定格角速度ωｒとしている。本発明では更に操
舵トルクＴについても普通操舵か緊急操舵かを検出する
が、操舵トルクＴはモータ電流値ｉに比例することか
ら、操舵トルクをモータ電流値ｉから推定する。モータ
２０の定格電流値ｉｒを上限として、て定格電流ｉｒの
６０〜４０％の範囲を緊急操舵とし、０乃至定格電流値
ｉｒを普通操舵としている。

【００２３】収れん性制御器３１１は、推定器３３０で
推定されたモータ角速度ωに、予め設定された所定ゲイ
ンＫｓで定数倍したＫｓ・ωを収れん性信号ＡＳとして
出力し、車の収れん性を制御するために用いられてい
る。つまり、収れん性信号ＡＳはＫｓ・ω＋ｂなる関数
として出力され、ゲインＫｓは車速Ｖの関数で与えられ
る。そして、本発明では後述の如く、ゲインＫｓがＫｓ
１及びＫｓ２で切換えられるようになっており、２つの
曲線がゲインＫｓ１，Ｋｓ２の切換わり点で連続となる
ように定数ｂは与えられる。

【００２４】一方、本発明では普通操舵及び緊急操舵を
検出するのに、モータ角速度ωとモータ電流値ｉとの関
係を図７に示すような領域にしている。即ち、モータ２
０の定格電流値をｉｒ、定格角速度をωｒとし、角速度
ωを示す特性曲線Ａは数１より

【数１０】ω＝−Ｒ／Ｋ_Ｔ・ｉ＋Ｖｂ／Ｋ_Ｔ で表わされる。そして、定常状態では左斜線で示す定格
電流ｉｒよりも小さく、特性曲線Ａよりも小さい領域Ｂ
で制御すると共に、緊急状態では右斜線で示す定格電流
ｉｒを所定電流ｉ３（＝ｉｒ×０．６〜０．４）との間
で、特性曲線Ａよりも大きい領域Ｃで制御する。

【００２５】図８は本発明の操舵状態検出回路３５０の
動作例を示しており、先ず上記ステップＳ３で求められ
た角速度ωを読込み（ステップＳ２０）、角速度ωが所
定値ω１（≒ωｒ）よりも大きくなっているか否かを判
断し（ステップＳ２１）、ＮＯであれば普通操舵状態で
あるので、ゲイン切換信号ＧＳを収れん性制御器３１１
に入力してその収れん性制御のゲインＫｓを定常ゲイン
Ｋｓ２とする（ステップＳ２５）。一方、ステップＳ２
１で角速度ωが所定値ω１よりも大きい場合には、更に
モータ電流値ｉを読込み（ステップＳ２２）、モータ電
流値ｉが所定値ｉ１よりも大きいか否かを判断する（ス
テップＳ２３）。そして、モータ電流値ｉが所定値ｉ１
以下であれば上記ステップＳ２５に進み普通操舵として
ゲイン切換信号ＧＳを出力し、モータ電流値ｉが所定値
ｉ１よりも大きければ、ゲイン切換信号ＧＳを収れん性
制御器３１１に入力してその収れん性制御のゲインＫｓ
を緊急操舵時の定数Ｋｓ１とする（ステップＳ２４）。

【００２６】この場合、Ｋｓ１＞Ｋｓ２の関係があり、
上記ゲインＫｓ１及びＫｓ２の切換えを緩やかにする場
合、ゲインの切換えが始まってからの時間をｔとし、ゲ
イン切換えが始まってからゲインＫｓ１に到達するまで
の時間をＴｓ（任意設定）とすると、下記関係式とすれ
ば良い。

【００２７】

【数１１】ｔ≦Ｔｓの場合 Ｋｓ＝（Ｋｓ１−Ｋｓ２）
・ｔ／Ｔｓ＋Ｋｓ２ ｔ＞Ｔｓの場合 Ｋｓ＝Ｋｓ１ このように収れん性制御器３１１のゲインＫｓを普通操
舵時（Ｋｓ２）と緊急操舵時（Ｋｓ１）とで切換えるこ
とで、普通操舵時には領域Ｂを、緊急操舵時には領域Ｃ
を使用することになる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の電動パワーステア
リング装置の制御装置によれば、モータ角速度ωが所定
値ω１以上でかつモータ電流値ｉが所定値ｉ１以上であ
る場合をもって緊急操舵状態としている。緊急操舵状態
が検出された場合は、収れん性制御器３１１のゲインＫ
ｓをＫｓ１、Ｋｓ２で切換えることにより、図９に示す
ように電流制御値Ｅの増加を抑制し、同図（Ｂ）のよう
にモータ電流値ｉが抑えられる。その結果、同図（Ｃ）
のように操舵トルクＴの急変が抑えられ、操縦者に与え
る不安感を低減することができる。図９（Ａ）の細実線
が従来の特性を示し、本発明では太実線のように変化す
るので急激な電流変化はなくなる。また図９（Ｃ）の細
実線が従来例であり、太実線が本発明の操舵トルクＴで
あり、トルクＴの急激な変化もなくなる。又、ゲインの
切換え制御はコントロールユニットのソフト的な対応で
実現できるため、容易かつ経済的に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動パワーステアリング装置にお
けるコントロールユニットの一例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明によるモータ電流対モータ角速度の関係
を示す図である。

【図３】車速をパラメータとして操舵トルク及び操舵補
助指令値の関係例を示す特性図である。

【図４】モータ逆起電力とモータ角速度の関係を示す図
である。

【図５】モータ電流値と不感帯幅の関係例を示す図であ
る。

【図６】モータの各速度を検出する動作例を示すフロー
チャートである。

【図７】本発明の動作原理を説明するための図である。

【図８】本発明の動作例を示すフローチャートである。

【図９】急操舵を行なった場合の本発明による電流制御
値とモータ電流値との関係を示す図である。

【図１０】電動パワーステアリング装置の一例を示すブ
ロック構成図である

【図１１】コントロールユニットの一般的な内部構成を
示すブロック図である。

【図１２】モータ駆動回路の一例を示す結線図である。

【図１３】急操舵を行なった場合の従来の動作例を説明
するための図である。

【符号の説明】

１ 操向ハンドル ５ ピニオンラック機構 １０ トルクセンサ １２ 車速センサ ２０ モータ ３０ コントロールユニット ３１ 位相補償器 ３７ モータ駆動回路 ３８ モータ電流検出回路 ３３０ 推定器 ３４０ 端子間電圧推定器 ３５０ 操舵状態検出回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトに発生する操舵ト
   ルクに基いて演算された操舵補助指令値と、モータの電
   流値とから演算した電流制御値に基いてステアリング機
   構に操舵補助力を与える前記モータを制御するようにな
   っている電動パワーステアリング装置の制御装置におい
   て、前記モータの角速度を計測し、前記計測された角速
   度に従ったゲインで定数倍して前記電流制御値に加算す
   ることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記角速度が所定値以上で、かつ前記操
   舵トルクが所定値以上の場合に前記ゲインを切換えるよ
   うになっている請求項１に記載の電動パワーステアリン
   グ装置の制御装置。
3. 【請求項３】 前記ゲインの切換えを緩やかに行なう請
   求項２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装
   置。