(57)【要約】【課題】ＣＰＵの処理負荷を増大することなく、モータ制御の安定性を保ちつつ、ＰＷＭ周期に同期する放射ノイズを低減することができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵トルクＴに基づく電流指令値に応じて、電動モータ１２を、車載の電子機器に影響する周波数とは異なる周波数を有するＰＷＭ信号により駆動する電動パワーステアリング装置において、前記ＰＷＭ信号の周期の定倍と非同期な一定周期毎に電流指令値を演算し、ＰＷＭ信号の周期と同期した周期毎に、前記電流指令値に基づいて前記ＰＷＭ信号を設定する。そして、ＰＷＭ設定処理では、前記ＰＷＭ信号の設定に用いる電流指令値を、所定のＰＷＭ信号設定回数毎に最新の電流指令演算値に更新する。【選択図】      図２
2010184692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータを、車載の電子機器に影響する周波数と非同期な周波数を有するＰＷＭ信号により駆動するモータ駆動制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ＰＷＭ信号の周期の定倍と非同期な定時処理内で、少なくとも操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生するための電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ＰＷＭ信号の周期の定倍と同期した、上記定時処理より優先度の高い割り込み処理内で、前記電流指令値演算手段で演算した電流指令値に基づいて前記ＰＷＭ信号を設定するＰＷＭ信号設定手段とを備え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】
前記ＰＷＭ信号設定手段は、前記ＰＷＭ信号の設定に用いる電流指令値を、所定のＰＷＭ信号設定回数毎に前記電流指令値演算手段で演算した最新の電流指令値に更新することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記電流指令値演算手段で演算した前回までの電流指令値をもとに電流指令値を推定する電流指令値推定手段を有し、前記ＰＷＭ信号設定手段は、前記ＰＷＭ信号の設定に用いる電流指令値を、所定のＰＷＭ信号設定回数毎に前記電流指令値演算手段で演算した最新の電流指令値及び前記電流指令値推定手段で推定した電流指令値の何れか一方に更新することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵系に操舵補助トルクを付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置に関し、特に前記電動モータのＰＷＭ駆動に際して発生する放射ノイズを防止することができる電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置においては、各種センサで検出したセンサ信号に基づいて、操舵補助トルクを発生するためのモータ駆動量を演算し、その駆動量に対応するデューティ比のＰＷＭ信号をモータ駆動回路に与えることにより、当該モータ駆動回路を構成するスイッチング素子を動作させて電動モータを駆動している。
この場合、ＰＷＭ信号には、急峻な立ち上がり、立下り波形のために基本周波数のＮ次（Ｎ倍）の高周波成分が含まれており、上記スイッチング素子を動作させて電動モータをＰＷＭ駆動する際に、高周波成分が高エネルギーで放射される。
このとき、放射されたＮ次の高周波成分の周波数が、カーラジオで選局受信されたＡＭ放送のチャンネル周波数に近いと、選局受信されたＡＭ放送にＮ次の高周波成分が混入し、その高周波成分とＡＭ放送のチャンネル周波数との偏差に応じたラジオノイズが発生する。
【０００３】
このようなラジオノイズの対策を施した電動パワーステアリング装置として、カーラジオが選局受信したＡＭ放送のチャンネル周波数を判別し、そのチャンネル周波数から前記高周波成分が離れるように駆動周波数の変更目標値を設定し、変更目標周波数に向けてＰＷＭ制御信号の駆動周波数を徐々に変更するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、車載オーディオ機器のオンオフを検知し、車載オーディオ機器がオフであると検知したときにはＰＷＭ信号の周波数（ＰＷＭ周波数）を高域側に設定し、車載オーディオ機器がオンであると検知したときには前記ＰＷＭ周波数を低域側に変更するという電動パワーステアリング装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７０９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各特許文献に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、ＰＷＭ周波数を変更することで上記ラジオノイズ等の対策を行っているため、モータ制御の安定性に悪影響を及ぼすおそれがある。
そこで、モータ制御の安定性を保つために、ＰＷＭ周波数に同期してモータ制御処理を実施することが考えられる。しかしながら、この場合、現状の電動パワーステアリング装置におけるＣＰＵ処理負荷等の問題により、モータ制御処理に同期してトルク制御処理を実施することができない。
そこで、本発明は、ＣＰＵの処理負荷を増大することなく、モータ制御の安定性を保ちつつ、ＰＷＭ周期に同期する放射ノイズを低減することができ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している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータを、車載の電子機器に影響する周波数と非同期な周波数を有するＰＷＭ信号により駆動するモータ駆動制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ＰＷＭ信号の周期の定倍と非同期な定時処理内で、少なくとも操舵トルクに基づいて前記操舵補助力を発生するための電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ＰＷＭ信号の周期の定倍と同期した、上記定時処理より優先度の高い割り込み処理内で、前記電流指令値演算手段で演算した電流指令値に基づいて前記ＰＷＭ信号を設定するＰＷＭ信号設定手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記ＰＷＭ信号設定手段は、前記ＰＷＭ信号の設定に用いる電流指令値を、所定のＰＷＭ信号設定回数毎に前記電流指令値演算手段で演算した最新の電流指令値に更新することを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記電流指令値演算手段で演算した前回までの電流指令値をもとに電流指令値を推定する電流指令値推定手段を有し、前記ＰＷＭ信号設定手段は、前記ＰＷＭ信号の設定に用いる電流指令値を、所定のＰＷＭ信号設定回数毎に前記電流指令値演算手段で演算した最新の電流指令値及び前記電流指令値推定手段で推定した電流指令値の何れか一方に更新することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ラジオノイズ等の周波数帯からＰＷＭ周波数をずらし、それによるＰＷＭ出力設定及びトルク制御演算の処理を仮想的に同期化させることができるので、ＣＰＵの処理負荷を現状維持としたまま、且つモータ制御の安定を保ちつつ、放射ノイズの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】電流指令値演算部で実行される電流指令値演算処理を示すフローチャートである。
【図４】演算値選択部で実行される演算値選択処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態の動作を説明する図である。
【図６】第２の実施形態の動作を説明する図である。
【図７】第３の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態の電流指令値演算部で実行される電流指令値演算処理を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態の演算値選択部で実行される演算値選択処理を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【００１１】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
【００１２】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔは、コントローラ１５に入力される。
【００１３】
このコントローラ１５には、トルク検出値Ｔの他に、車速センサ１６で検出した車速検出値Ｖ、後述するモータ電流検出器１４で検出したモータ電流検出値Ｉｍも入力され、コントローラ１５は、入力されるトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生するための操舵補助指令値を算出し、算出した操舵補助指令値とモータ電流検出値とにより、電動モータ１２に供給する駆動電流をフィードバック制御する。これにより、運転者の操舵操作に応じた操舵補助力を発生させるようになっている。
【００１４】
図２は、コントローラ１５の概略構成を示すブロック図である。
この図２に示すように、コントローラ１５は、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに基づいて操舵補助指令値（電流指令値）ＩｒKを演算する電流指令値演算部２１と、該電流指令値演算部２１で演算した最新の電流指令値ＩｒK又はモータ制御部２３のモータ制御に用いた前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1を選択し、今回のモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に出力するモータ制御用演算値出力部２２と、モータ制御部２３で設定したＰＷＭ制御信号に基づいて、電動モータ１２をＰＷＭ制御によって制御するＰＷＭ制御部２４とを備えている。
【００１５】
また、モータ制御用演算値出力部２２は、電流指令値演算部２１で演算した最新の電流指令値ＩｒKを保持する最新値記憶部２２ａと、前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1を保持する前回値記憶部２２ｂと、後述する演算値選択処理を実行し、最新の電流指令値ＩｒK又は前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1を選択して今回のモータ制御用演算値Ｉｒをモータ制御部２３に出力する演算値選択部２２ｃとを備えている。
【００１６】
この図２において、電流指令値演算部２１が電流指令値演算手段に対応し、モータ制御用演算値出力部２２及びモータ制御部２３がＰＷＭ信号出力手段に対応し、ＰＷＭ制御部２４がモータ駆動制御手段に対応している。
ここで、本実施形態では、図示しない車載の電子機器（例えば、キーレスシステム等）に影響する周波数とは異なる周波数（例えば、２０ｋＨｚではなく１９ｋＨｚにする）のＰＷＭ制御信号に基づいて電動モータ１２を制御するようになっているものとする。
電流指令値演算部２１は、定時処理内で図３に示す電流指令値演算処理を実行し、ＰＷＭ周期の定倍と非同期な一定周期毎に電流指令値ＩｒKを演算するものである。
【００１７】
この電流指令値演算処理は所定時間毎に実行され、先ずステップＳ１で、電流指令値演算部２１は、トルクセンサ３で検出した操舵トルクＴと、車速センサ１６で検出した車速Ｖとを読み込み、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、電流指令値演算部２１は、トルク制御処理を実行し、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて公知の手法により電流指令値ＩｒKを演算し、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、電流指令値演算部２１は、前記ステップＳ２で演算した電流指令値ＩｒKを最新値記憶部２２ａに記憶し、電流指令値演算処理を終了する。
【００１８】
次に、演算値選択部２２ｃで実行される演算値選択処理について説明する。
この演算値選択部２２ｃでは、図４に示す演算値選択処理を実行し、所定のＰＷＭ設定回数毎にスイッチＳＷを切り替えて、最新値記憶部２２ａに記憶された最新の電流指令値ＩｒK又は前回値記憶部２２ｂに記憶された前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1を選択し、これをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に出力するようになっている。言い換えると、演算値選択部２２ｃは、モータ制御部２３におけるモータ制御に用いるモータ制御用演算値Ｉｒを、所定のＰＷＭ設定回数毎に最新の電流指令値ＩｒKに更新するようになっている。
【００１９】
演算値選択処理は、上記定時処理より優先度の高い割り込み処理内で、所定時間毎（ＰＷＭ周期の定倍に同期した一定周期毎）に実行され、先ず、ステップＳ２１で、演算値選択部２２ｃは、モータ制御部２３のモータ制御処理で行われるＰＷＭ設定回数をカウントするカウンタＮをインクリメントしてステップＳ２２に移行する。ここで、初期状態では、Ｎ＝０に設定されているものとする。
ステップＳ２２では、演算値選択部２２ｃは、ＰＷＭ設定回数Ｎが設定値Ｎｓより大きいか否かを判定し、Ｎ＞ＮｓであるときにはステップＳ２３に移行し、Ｎ≦Ｎｓであるときには後述するステップＳ２６に移行する。ここで、初期状態では、Ｎｓ＝１に設定されているものとする。
【００２０】
ステップＳ２３では、演算値選択部２２ｃは、スイッチＳＷを図２の実線で示す状態に切り替えて、モータ制御用演算値Ｉｒとして最新値記憶部２２ａに記憶された電流指令値ＩｒK（電流指令値演算部２１で演算された最新の電流指令値）をモータ制御部２３に出力すると共に、前回値記憶部２２ｂに電流指令値ＩｒKを前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1として記憶してステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、演算値選択部２２ｃは、ＰＷＭ設定回数Ｎを“１”にセットしてステップＳ２５に移行する。
ステップＳ２５では、演算値選択部２２ｃは、スイッチＳＷを切り替えるＰＷＭ設定回数の設定値Ｎｓを設定してから演算値選択処理を終了する。ここでは、Ｎｓ＝４で固定とする。
【００２１】
また、ステップＳ２６では、演算値選択部２２ｃは、スイッチＳＷを図２の破線で示す状態に切り替えて、モータ制御用演算値Ｉｒとして前回値記憶部２２ｂに記憶された電流指令値ＩｒK-1（前回のモータ制御処理で用いた電流指令値）をモータ制御部２３に出力し、演算値選択処理を終了する。
そして、モータ制御部２３では、演算値選択部２２ｃからモータ制御用演算値Ｉｒが入力されると、モータ制御用演算値Ｉｒとモータ電流検出器１４で検出したモータ電流検出値Ｉｍとに基づいてデューティ演算を行って各相のデューティ比を演算し、演算したデューティ比に基づいてパルス幅変調を行ってＰＷＭ制御信号を設定するＰＷＭ設定処理を実行すると共に、そのＰＷＭ制御信号をＰＷＭ制御部２４に出力する。
【００２２】
次に、本発明における第１の実施形態の動作について説明する。
図５は、電流指令値演算部２１で実行される電流指令値演算処理及びモータ制御部２３で実行されるモータ制御処理の実行タイミングを示す図である。
今、車両の走行を開始するために、時刻ｔ０でイグニッションスイッチをオン状態としたものとすると、コントローラ１５に電源が投入されて操舵補助制御処理が実行開始され、トルクセンサ３で検出した操舵トルクＴ、車速センサ１６で検出した車速Ｖ、モータ電流検出器１４で検出したモータ電流検出値Ｉｍがコントローラ１５に供給される。
【００２３】
そして、電流指令値演算部２１及びモータ制御部２３では、電流指令値演算処理及びモータ制御処理がそれぞれ実行開始される。
このとき、優先度の高い割り込み処理であるモータ制御処理が優先されるため、本来、定時間０（時刻ｔ０）で処理される電流指令値演算処理は、定時間１（時刻ｔ１）で処理されることになる。
時刻ｔ１では、電流指令値演算部２１は、図３のステップＳ２で、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいて電流指令値ＩｒKを演算し、ステップＳ３でこれを最新値記憶部２２ａに記憶する。
【００２４】
そして、時刻ｔ２では、演算値選択部２２ｃで演算値選択処理が実行され、図４のステップＳ２１でカウンタＮをインクリメントすることによりＮ＞Ｎｓとなることから、ステップＳ２２でＹｅｓと判定して、ステップＳ２３でスイッチＳＷを図２の実線で示す状態に切り替える。また、このステップＳ２３では、最新値記憶部２２ａに記憶された電流指令値ＩｒKを前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1として前回値記憶部２２ｂに記憶する。次いで、演算値選択部２２ｃは、ステップＳ２４でカウンタＮを“１”に初期化し、ステップＳ２５で設定値Ｎｓを“４”に設定する。
【００２５】
このように、演算値選択部２２ｃは、時刻ｔ２で、電流指令値演算部２１が時刻ｔ１で最新値記憶部２２ａに記憶した電流指令値ＩｒKをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に出力する。
したがって、モータ制御部２３は、上記モータ制御用演算値Ｉｒに基づいたＰＷＭ制御信号を設定し、このＰＷＭ制御信号に基づいて電動モータ１２が回転駆動されることにより、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた操舵補助力が発生されることになる。
本実施形態では、モータ制御用演算値Ｉｒを、ＰＷＭ設定４回毎に最新の電流指令値ＩｒKに更新してモータ制御処理を実施するようにしているため、演算値選択部２２ｃは、その後Ｎ＞Ｎｓとなる時刻ｔ７までスイッチＳＷを図２の破線で示す状態とし、前回のモータ制御処理で用いた電流指令値ＩｒK-1をもとにモータ制御処理を実行する。
【００２６】
すなわち、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ６では、Ｎ≦Ｎｓであることから、演算値選択部２２ｃでスイッチＳＷを図２の破線で示す状態に維持し、前回値記憶部２２ｂに記憶された電流指令値ＩｒK-1をモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に出力する。したがって、モータ制御用演算値Ｉｒは、時刻ｔ２から時刻ｔ６まで未更新の状態となる。
一方、時刻ｔ５では、定時処理内で演算値選択処理とは独立に行われる電流指令値演算処理が実行され、電流指令値演算部２１は、図３のステップＳ２で演算した電流指令値ＩｒKを、ステップＳ３で最新値記憶部２２ａに記憶する。
【００２７】
このように、時刻ｔ５で最新の電流指令値ＩｒKが更新されるため、時刻ｔ６で演算値選択部２２ｃが選択した電流指令値ＩｒK-1は、電流指令値演算部２１で前回演算された電流指令値となり、モータ制御部２３は、時刻ｔ６では前回演算値に基づいたモータ制御処理を行うことになる。
そして、時刻ｔ７では、Ｎ＞Ｎｓとなることから、演算値選択部２２ｃでスイッチＳＷを図２の実線で示す状態に切り替え、最新値記憶部２２ａに記憶された電流指令値ＩｒKをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に対して出力する。ここで、最新値記憶部２２ａには、時刻ｔ５において電流指令値演算部２１で演算された電流指令値ＩｒKが記憶されているため、この時刻ｔ７では、モータ制御部２３は、最新の演算値に基づいたモータ制御処理を行うことになる。
【００２８】
ところで、電動モータを駆動するためのＰＷＭ制御信号には、急峻な立ち上がり、立下り波形のために基本周波数のＮ次（Ｎ倍）の高周波成分が含まれており、モータ駆動回路のスイッチング素子を動作させて電動モータをＰＷＭ駆動する際に、高周波成分が高エネルギーで放射される。
このとき、放射されたＮ次の高周波成分の周波数が、車載オーディオで選局受信されたＡＭ放送のチャンネル周波数に近いと、選局受信されたＡＭ放送にＮ次の高周波成分が混入し、その高周波成分とＡＭ放送のチャンネル周波数との偏差に応じたラジオノイズが発生する。
【００２９】
このようなラジオノイズの対策を施した電動パワーステアリング装置として、カーラジオが選局受信したＡＭ放送のチャンネル周波数を判別し、そのチャンネル周波数から前記高周波成分が離れるように駆動周波数の変更目標値を設定し、変更目標周波数に向けてＰＷＭ制御信号の駆動周波数を徐々に変更するというものや、車載オーディオ機器のオンオフを検知し、車載オーディオ機器がオフであると検知したときにはＰＷＭ信号の周波数（ＰＷＭ周波数）を高域側に設定し、車載オーディオ機器がオンであると検知したときには前記ＰＷＭ周波数を低域側に変更するというものがある。
【００３０】
しかしながら、上記のようにＰＷＭ周波数を変更することでラジオノイズ等の対策を行う場合、モータ制御の安定性に悪影響を及ぼすおそれがある。
そこで、モータ制御の安定性を保つために、ＰＷＭ周波数に同期してモータ制御処理を実施することが考えられるが、この場合、現状の電動パワーステアリング装置におけるＣＰＵ処理負荷等の問題により、モータ制御処理に同期してトルク制御処理を実施することができない。
【００３１】
これに対して、本実施形態では、車載の電子機器に影響する周波数とは異なる周波数を有するＰＷＭ制御信号で電動モータ１２を駆動制御することで、ＰＷＭ周期に同期する放射ノイズを低減することができる。また、ＰＷＭ周期に同期してモータ制御処理を実施することで、モータ制御の安定性を保つことができる。さらに、ＰＷＭ周期に非同期な定時処理としてトルク制御処理を実施し、所定のＰＷＭ設定回数毎に、当該ＰＷＭ制御信号の設定に用いる電流指令値を、トルク制御処理で演算された最新の電流指令値に更新するので、ＰＷＭ設定処理とトルク制御処理とを仮想的に同期させることができ、ＣＰＵの処理負荷を増大することなく、モータ制御の安定性を保つことができる。
【００３２】
このように、上記第１の実施形態では、ラジオノイズ等の周波数帯からＰＷＭ周波数をずらし、それによるＰＷＭ設定及びトルク制御演算の処理を仮想的に同期化させることができるので、ＣＰＵの処理負荷を現状維持としたまま、且つモータ制御の安定を保ちつつ、放射ノイズの低減を図ることができる。
また、一定のＰＷＭ設定回数毎に、モータ制御処理で用いる電流指令値の更新を行うので、比較的簡易な構成でＰＷＭ設定処理とトルク制御処理との仮想的な同期化を実現することができる。
なお、上記第１の実施形態においては、ＰＷＭ設定４回毎にモータ制御処理で用いる電流指令値を更新する場合について説明したが、任意の回数に設定することができる。
【００３３】
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、ＰＷＭ設定４回毎にモータ制御用演算値Ｉｒの更新を行っているのに対し、ＰＷＭ設定４回毎又は２回毎に更新するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態におけるコントローラ１５は、図２と同様の構成を有し、演算値選択部２２ｃで実行される演算値選択処理にて、図４のステップＳ２５で、設定値Ｎｓを４→２→４→４→２→４のパターンを繰り返して設定することを除いては、第１の実施形態と同様の処理を行う。
図６は、第２の実施形態の電流指令値演算部２１で実行される電流指令値演算処理、及びモータ制御部２３で実行されるモータ制御処理の実行タイミングを示す図である。
【００３４】
時刻ｔ１０でイグニッションスイッチがオン状態となって操舵補助制御処理が開始されると、本来、定時間０（時刻ｔ１０）で処理されるトルク制御処理が、モータ制御の割り込み処理が優先されて定時間１（時刻ｔ１１）で実行されて、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいた電流指令値ＩｒKが演算されると共に、これが最新値記憶部２２ａに記憶される。
時刻ｔ１２では、演算値選択部２２ｃは、スイッチＳＷを図２の実線に示す状態に切り替えることで、最新値記憶部２２ａに記憶された最新の電流指令値ＩｒKをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に対して出力するので、モータ制御部２３は、時刻ｔ１１で演算された最新の電流指令値ＩｒKを用いてモータ制御処理を実施することになる。
【００３５】
また、この時刻ｔ１２では、演算値選択部２２ｃの演算値選択処理において、図４のステップＳ２５で設定値Ｎｓ＝４に設定されるため、時刻ｔ１２から時刻ｔ１４までの４回は、時刻ｔ１１で演算された電流指令値ＩｒKを用いてＰＷＭ制御信号の設定が行われる。
そして、時刻ｔ１５では、ステップＳ２５で設定値Ｎｓ＝２に設定されるため、時刻ｔ１５及びｔ１６の２回のＰＷＭ設定においては、時刻ｔ１３で演算された電流指令値ＩｒKを用いてモータ制御処理が行われる。
さらに、時刻ｔ１８では、ステップＳ２５で設定値Ｎｓ＝４に設定されるため、時刻ｔ１８から時刻ｔ１９までの４回のＰＷＭ設定においては、時刻ｔ１７で演算された電流指令値ＩｒKを用いてモータ制御処理が行われる。
【００３６】
このように、設定値Ｎｓを４→２→４→４→２→４のパターンを繰り返して設定するので、図５と図６との比較からも明らかなように、電流指令値演算部２１で最新の電流指令値ＩｒKが演算されてから、モータ制御用演算値を更新するまでの時間を短縮することができる。
例えば、図５において、モータ制御用演算値Ｉｒが時刻ｔ８で演算された最新の電流指令値ＩｒKに更新されるのが、当該電流指令値ＩｒKの演算から２回のＰＷＭ信号設定を経た後の時刻ｔ９であるのに対し、図６では、モータ制御用演算値Ｉｒが時刻ｔ１７で演算された最新の電流指令値ＩｒKに更新されるのは、当該電流指令値ＩｒKの演算直後のＰＷＭ信号設定時である時刻ｔ１８となる。
【００３７】
このように、上記第２の実施形態では、一定のパターンで、モータ制御処理で用いる電流指令値を更新するので、モータ制御用演算値を更新するタイミングを早めることができ、運転者の操舵操作に応じた適切な操舵補助制御を行うことができる。
なお、上記第２の実施形態においては、設定値Ｎｓを４→２→４→４→２→４のパターンを繰り返して設定する場合について説明したが、任意のパターンに設定することができる。例えば、設定値Ｎｓを３→３→４→３→３→４のパターンを繰り返すように設定すれば、常に最新の演算値を用いてモータ制御処理を行うことができる。
【００３８】
次に、本発明における第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、ＰＷＭ設定４回毎にモータ制御用演算値Ｉｒの更新を行っているのに対し、電流指令値の補正機能を有し、ＰＷＭ設定２回毎にモータ制御用演算の更新を行うようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態におけるコントローラ１５は、図７に示すように、図２のコントローラ１５において電流指令値の補正値Ｉｃを記憶する補正値記憶部２２ｄが追加されている。
【００３９】
図８は、第３の実施形態の電流指令値演算部２１で実行される電流指令値演算処理手順を示すフローチャートである。この電流指令値演算処理は、図３に示す電流指令値演算処理において、ステップＳ３の後に、電流指令値の補正値（推定値）Ｉｃを演算するステップＳ１０１と、補正値Ｉｃを補正値記憶部２２ｄに記憶するステップＳ１０２と、トルク制御処理が実行済みであるか否かを示す演算値更新フラグＦｔｃを設定するステップＳ１０３とを追加したことを除いては、図３と同様の処理を行う。
このステップＳ１０１では、前記ステップＳ３で演算した最新の電流指令値ＩｒKと、前回値記憶部２２ｂに記憶された前回の電流指令値ＩｒK-1とに基づいて、次式をもとに補正値Ｉｃを算出する。
Ｉｃ＝（ＩｒK＋ＩｒK-1）／２  ………（１）
【００４０】
なお、ここでは最新の電流指令値ＩｒKと前回の電流指令値ＩｒK-1との平均値を補正値Ｉｃとしているが、次式に表すように、加重平均値を補正値Ｉｃとすることもできる。
Ｉｃ＝（ＩｒK×３＋ＩｒK-1）／４  ………（２）
このステップＳ１０１の処理が、電流指令値推定手段に対応している。
ステップＳ１０２では、電流指令値演算部２１は、前記ステップＳ１０１で演算した補正値Ｉｃを補正値記憶部２２ｄに記憶し、ステップＳ１０３に移行する。
ステップＳ１０３では、電流指令値演算部２１は、演算値更新フラグＦｔｃを、トルク制御処理が実行済みであることを示す“１”にセットし、電流指令値演算処理を終了する。
【００４１】
図９は、第３の実施形態の演算値選択部２２ｃで実行される演算値選択処理手順を示すフローチャートである。この演算値選択処理は、図４に示す演算値選択処理において、ステップＳ２２でＹｅｓと判定した後に、演算値更新フラグＦｔｃが“１”であるか否かを判定するステップＳ２０１と、ステップＳ２０１でＹｅｓと判定したときに演算値更新フラグＦｔｃをクリアするステップＳ２０２と、ステップＳ２０１でＮｏと判定したときにスイッチＳＷを切り替えて補正値記憶部２２ｄに記憶された補正値Ｉｃをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に出力するステップＳ２０３とを追加し、ステップＳ２５で設定する設定値Ｎｓを“２”に固定するようにしたことを除いては、図４と同様の処理を行う。
【００４２】
ステップＳ２０１では、演算値選択部２２ｃは、電流指令値演算部２１で設定される演算値更新フラグＦｔｃが、トルク制御処理が実行済みであることを示す“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆｔｃ＝１であるときにはステップＳ２０２に移行して、演算値更新フラグＦｔｃを“０”にリセットし、前記ステップＳ２３に移行する。
一方、前記ステップＳ２０１で、演算値選択部２２ｃがＦｔｃ＝０であると判定したときには、ステップＳ２０３に移行して図７のスイッチＳＷを切り替え、モータ制御用演算値Ｉｒとして補正値記憶部２２ｄに記憶された電流指令値Ｉｃ（電流指令値演算部２１で推定された電流指令値）をモータ制御部２３に出力してから前記ステップＳ２４に移行する。
【００４３】
図１０は、第３の実施形態の電流指令値演算部２１で実行される電流指令値演算処理、及びモータ制御部２３で実行されるモータ制御処理の実行タイミングを示す図である。
時刻ｔ２０でイグニッションスイッチがオン状態となって操舵補助制御処理が開始されると、本来、定時間０（時刻ｔ２０）で処理されるトルク制御処理が、モータ制御の割り込み処理が優先されて定時間１（時刻ｔ２１）で実行されて、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいた電流指令値ＩｒKが演算されると共に、これが最新値記憶部２２ａに記憶される。また、この電流指令値演算部２１で、演算値更新フラグＦｔｃが“１”にセットされる。
【００４４】
Ｆｔｃ＝１であることから、時刻ｔ２２で演算値選択部２２ｃは、図９のステップＳ２０１でＹｅｓと判定してステップＳ２０２に移行し、Ｆｔｃ＝０にリセットしてからステップＳ２３でスイッチＳＷを図７の実線に示す状態に切り替え、最新値記憶部２２ａに記憶された最新の電流指令値ＩｒKをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に対して出力する。これにより、モータ制御部２３は、時刻ｔ２１で演算された最新の電流指令値ＩｒKを用いてモータ制御処理を実施することになる。
【００４５】
本実施形態ではＮｓ＝２に設定されており、時刻ｔ２３ではＮ≦Ｎｓであることから、ステップＳ２２からステップＳ２６に移行して、図７のスイッチＳＷを切り替え、前回値記憶部２２ｂに記憶された前回のモータ制御用演算値ＩｒK-1をモータ制御部２３に対して出力する。これにより、モータ制御部２３は、時刻ｔ２２のときと同様に、時刻ｔ２１で演算された電流指令値を用いてモータ制御処理を実施することになる。
そして、時刻ｔ２４でＮ＞Ｎｓとなると、ステップＳ２２からステップＳ２０１に移行するが、Ｆｔｃ＝０であり、トルク制御処理が未更新であることからステップＳ２０３に移行して、図７のスイッチＳＷを切り替え、補正値記憶部２２ｄに記憶された補正値Ｉｃをモータ制御用演算値Ｉｒとしてモータ制御部２３に対して出力する。これにより、モータ制御部２３は、最新の電流指令値と前回の電流指令値とから推定された電流指令値を用いてモータ制御処理を実施することになる。
【００４６】
このように、Ｎ＞ＮｓであってもＦｔｃ＝０である場合には、補正値Ｉｃをモータ制御用演算値Ｉｒとして採用するので、ＰＷＭ設定回数カウンタＮが設定値Ｎｓより大きくなっているにもかかわらず、トルク制御処理において電流指令値が更新されていない状況が発生した場合であっても、推定された次回演算値に基づいたモータ制御処理が可能となる。
このように、上記第３の実施形態では、電流指令値の補正（推定）機能を備え、モータ制御用演算値を、トルク制御処理で演算した最新の電流指令値又は推定した電流指令値に更新してモータ制御処理を行うので、モータ制御用演算値の更新周期を短くすることができ、より運転者の感覚に合った操舵補助制御を行うことができる。
なお、上記第３の実施形態においては、ＰＷＭ設定２回毎にモータ制御処理で用いる電流指令値を更新する場合について説明したが、任意の回数に設定することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１４…モータ電流検出回路、１５…コントローラ、１６…車速センサ、２１…電流指令値演算部、２２…モータ制御用演算値出力部、２２ａ…最新値記憶部、２２ｂ…前回値記憶部、２２ｃ…演算値選択部、２２ｄ…補正値記憶部、２３…モータ制御部、２４…ＰＷＭ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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