(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
界磁電流の方向をｄ軸方向に、このｄ軸と直交する方向をｑ軸方向に持つ二相回転磁束座標系で記述され得るベクトル制御によりトルク指令に応じて上記モータのトルク制御を行うモータ制御手段をさらに備え、
上記補正手段は、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差が所定値以上となった場合にｄ軸電流が上記モータの界磁を弱めるような所定値となるようにｄ軸電流指令値を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項２】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
上記モータの界磁を弱めるか否か判定するための基準操舵トルクを生成する基準操舵トルク生成手段をさらに備え、
上記補正手段は、操舵トルクが上記基準操舵トルク以上となった場合に上記電流指令値を上記モータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正し、
また、上記補正手段は、少なくとも操舵トルクと上記基準操舵トルクとの差の関数として上記電流指令値を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項３】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
上記モータの界磁を弱めるか否か判定するための基準操舵トルクを生成する基準操舵トルク生成手段をさらに備え、
上記補正手段は、操舵トルクが上記基準操舵トルク以上となった場合に上記電流指令値を上記モータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正し、
また、上記補正手段は、少なくとも操舵トルクと上記基準操舵トルクとの差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記電流指令値を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項４】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
上記モータの回転速度を検出する速度検出手段をさらに備え、
上記補正手段は、上記モータの回転速度が所定値以上となった場合に該モータの界磁を弱めるような所定の値となるように上記電流指令値を補正し、
また、上記補正手段は、少なくとも上記モータの回転速度の関数として上記電流指令値を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項５】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
上記モータの回転速度を検出する速度検出手段をさらに備え、
上記補正手段は、上記モータの回転速度が所定値以上となった場合に該モータの界磁を弱めるような所定の値となるように上記電流指令値を補正し、
また、上記補正手段は、少なくとも上記モータの回転速度をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記電流指令値を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項６】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
界磁電流の方向をｄ軸方向に、このｄ軸と直交する方向をｑ軸方向に持つ二相回転磁束座標系で記述され得るベクトル制御により、トルク指令に応じて上記モータのトルク制御を行うモータ制御手段と、上記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、上記モータの印加電圧に対する電圧制限値を生成する電圧制限値生成手段とをさらに備え、
上記補正手段は、少なくとも上記モータの回転速度とｑ軸電流指令値と固定子巻線抵抗と固定子巻線リアクタンスとモータ逆起電圧定数とに基づいて、電圧制限円上に動作点を設定するｄ軸電流値を演算により求め、該演算により求めたｄ軸電流値がｄ軸電流指令値よりも界磁を弱める電流値である場合には、上記演算により求めたｄ軸電流値が上記ｄ軸電流指令値となるよう補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項７】
モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、
上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、
上記モータとして界磁巻線式モータを用い、トルク指令に応じてモータのトルク制御を行うモータ制御手段をさらに備え、
電機子電流指令値と電機子電流検出値との偏差が所定値以上となった場合に界磁巻線電流指令値を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項８】
上記補正手段は、少なくともｑ軸電流の偏差の関数として上記ｄ軸電流指令値を補正することを特徴とする請求項１記載のステアリング制御装置。
【請求項９】
上記補正手段は、少なくとも上記ｑ軸電流の偏差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記ｄ軸電流指令値を補正することを特徴とする請求項１記載のステアリング制御装置。
【請求項１０】
上記補正手段は、上記ｑ軸電流の偏差が第１の所定値以上の場合には上記モータの界磁を弱める負のｄ軸電流指令値を増加させ、第２の所定値以下の場合には上記モータの界磁を弱める負のｄ軸電流指令値を減少させることを特徴とする請求項１記載のステアリング制御装置。
【請求項１１】
上記ｄ軸電流指令値を予め設定した最小値に制限することを特徴とする請求項１０記載のステアリング制御装置。
【請求項１２】
上記ｄ軸電流指令値を予め設定した最大値に制限することを特徴とする請求項１０記載のステアリング制御装置。
【請求項１３】
上記ｄ軸電流指令値を予め設定された最大電流ベクトル値からｑ軸電流値をベクトル減算した値に制限することを特徴とする請求項１、８〜１２のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項１４】
上記ｑ軸電流の偏差に代わり該ｑ軸電流の偏差を積分した値を用いることを特徴とする請求項１、８〜１３のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項１５】
ｑ軸電流指令値から固定子の各相電流指令値を生成する固定子相電流指令値生成手段を備え、上記ｑ軸電流の偏差に代わり、上記少なくとも１つの固定子相電流指令値と実際の固定子相電流値との偏差に基づいて上記界磁を制御するための電流指令値を補正することを特徴とする請求項１、３〜１４のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項１６】
上記基準操舵トルク生成手段は、上記基準操舵トルクを予め定めた一定の値として生成することを特徴とする請求項２または３記載のステアリング制御装置。
【請求項１７】
上記基準操舵トルク生成手段は、少なくとも車速の関数として上記基準操舵トルクを生成することを特徴とする請求項２または３記載のステアリング制御装置。
【請求項１８】
上記基準操舵トルク生成手段は、少なくとも車速をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記基準操舵トルクを生成することを特徴とする請求項２または３記載のステアリング制御装置。
【請求項１９】
上記モータの回転速度を検出する速度検出手段をさらに備え、上記補正手段は、上記モータの回転速度が所定値以上となった場合に上記電流指令値をモータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正することを特徴とする請求項２、３、１６〜１８のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項２０】
ステアリング操舵速度を検出する操舵速度検出手段をさらに備え、上記界磁を制御する電流指令値の補正は、ステアリング操舵速度が所定値以上となった場合に上記電流指令値をモータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正することを特徴とする請求項２、３、１６〜１８のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項２１】
上記モータの回転速度に代わりに、ステアリング操舵速度を用いることを特徴とする請求項４または５記載のステアリング制御装置。
【請求項２２】
電源電圧を検出する電源電圧検出手段をさらに備え、上記電圧制限値生成手段は、電源電圧に所定の係数を掛けた値を電圧制限値として生成することを特徴とする請求項６記載のステアリング制御装置。
【請求項２３】
上記補正したｄ軸電流指令値を予め設定された最大電流ベクトル値からｑ軸電流値をベクトル減算した値に制限することを特徴とする請求項６または２２記載のステアリング制御装置。
【請求項２４】
上記モータとして、永久磁石同期電動機を用いることを特徴とする請求項６、２２、２３のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項２５】
上記モータとして、誘導電動機を用いることを特徴とする請求項６、２２、２３のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項２６】
上記モータとして、界磁巻線式モータを用いることを特徴とする請求項２〜６、２１のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項２７】
少なくとも上記電機子電流の偏差の関数として上記界磁巻線電流指令値を補正することを特徴とする請求項７記載のステアリング制御装置。
【請求項２８】
少なくとも上記電機子電流の偏差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記界磁巻線電流指令値を補正することを特徴とする請求項７記載のステアリング制御装置。
【請求項２９】
上記電機子電流の偏差が第１の所定値以上の場合には上記界磁巻線電流指令値を減少させ、第２の所定値以下の場合には上記界磁巻線電流指令値を増加させるように補正することを特徴とする請求項７記載のステアリング制御装置。
【請求項３０】
上記界磁巻線電流指令値を予め設定した最小値に制限することを特徴とした請求項２９記載のステアリング制御装置。
【請求項３１】
上記補正後の界磁巻線電流指令値の最大値を補正前の界磁巻線電流指令値に制限することを特徴とした請求項２９記載のステアリング制御装置。
【請求項３２】
上記電機子電流の偏差に代わりに該電機子電流の偏差を積分した値を用いることを特徴とする請求項７、２７〜３１のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項３３】
上記補正手段は、車速が所定値以上の場合のみ上記界磁を制御するための電流指令値を補正することを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【請求項３４】
上記補正手段は、操舵トルクが所定値以上の場合のみ上記界磁を制御するための電流指令値を補正することを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載のステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステアリング制御装置に関し、特に、少なくとも操舵トルクと車速とに基づいてハンドル操舵時のアシスト力を制御する電動式パワーステアリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車速と操舵軸に作用する操舵トルクとを検出し、この検出車速および検出トルクに応じて定めた駆動電流を操舵軸にアシスト力を付与するモータに通流させ、このモータを駆動し、自動車の操舵に要する力をモータの回転力により補助し、運転者に快適な操舵感覚を提供する電動パワーステアリング装置が開発されている。
【０００３】
従来、操舵軸にアシスト力を付与するモータとしてブラシ付き直流電動機が用いられてきた。直流電動機では界磁制御が行えないため、従来の電動式パワーステアリング制御装置では界磁を制御するための目標電流値を生成する手段を備えていなかった。
【０００４】
また、操舵軸にアシスト力を付与するモータとしてブラシ付直流電動機に代わりブラシレスモータを用いたものが考えられる。このようにすれば、電動モータ内にブラシが存在しないので、モータ自身に異常が発生することはほとんどなくなるとともに、従来行えなかった界磁制御が可能となる。
【０００５】
ブラシレスモータ制御装置は、指令トルクに基づくｄｑ軸目標電流の演算、モータの各相の電流検出（例えば、ｕ相，ｖ相）、電流のｄｑ変換、電流偏差演算、指令電圧値演算、ｄｑ逆変換、ＰＷＭ制御パターン出力の各演算を行うようになっている。検出された各相電流がｄｑ変換され、そのｄ軸成分とｑ軸成分とが、各軸の目標電流に等しくなるよう電流がフィードバック制御されている。電流のｄ軸成分は無効電流を意味し、ｑ軸成分はモータが同期モータであり励磁磁界の大きさが一定である場合には、モータのトルクに比例する。従って、一般的に電流のフィードバック制御は、同期モータの場合には、検出された電流のｄ軸成分が零となり、ｑ軸成分が出力トルクの目標値に等しくなるように制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
車両重量の大きい車に対してステアリング制御装置を装着する場合、大きなモータ出力トルクが必要であるが、モータ特性を高トルク低回転型の特性とした場合、急操舵時にモータ出力トルクが急激に下がるという問題がある。これにより、電動式パワーステアリング制御装置の場合には、急操舵時に急激に操舵が重くなるという問題が生じ、ステアバイワイヤの場合には、急操舵時にステアリング操舵角に実舵角が追従しないという問題が生じる。
しかしながら、モータ特性を低トルク高回転型の特性とした場合、モータ出力トルクを大きくするためにはモータ電流を大きくする必要があり、消費電力の大きい大型のモータが必要となってしまう。限られたスペースに設置するステアリング装置においては、モータの消費電力を低く抑え、モータを小型化することが重要となる。
【０００７】
この発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、モータを大型化することなく高速操舵時のモータ出力トルクの低下を軽減できるステアリング制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、界磁電流の方向をｄ軸方向に、このｄ軸と直交する方向をｑ軸方向に持つ二相回転磁束座標系で記述され得るベクトル制御によりトルク指令に応じて上記モータのトルク制御を行うモータ制御手段をさらに備え、上記補正手段は、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差が所定値以上となった場合にｄ軸電流が上記モータの界磁を弱めるような所定値となるようにｄ軸電流指令値を補正するものである。
【０００９】
請求項２の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、上記モータの界磁を弱めるか否か判定するための基準操舵トルクを生成する基準操舵トルク生成手段をさらに備え、上記補正手段は、操舵トルクが上記基準操舵トルク以上となった場合に上記電流指令値を上記モータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正し、また、上記補正手段は、少なくとも操舵トルクと上記基準操舵トルクとの差の関数として上記電流指令値を補正するものである。
【００１０】
請求項３の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、上記モータの界磁を弱めるか否か判定するための基準操舵トルクを生成する基準操舵トルク生成手段をさらに備え、上記補正手段は、操舵トルクが上記基準操舵トルク以上となった場合に上記電流指令値を上記モータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正し、また、上記補正手段は、少なくとも操舵トルクと上記基準操舵トルクとの差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記電流指令値を補正するものである。
【００１１】
請求項４の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、上記モータの回転速度を検出する速度検出手段をさらに備え、上記補正手段は、上記モータの回転速度が所定値以上となった場合に該モータの界磁を弱めるような所定の値となるように上記電流指令値を補正し、また、上記補正手段は、少なくとも上記モータの回転速度の関数として上記電流指令値を補正するものである。
【００１２】
請求項５の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、上記モータの回転速度を検出する速度検出手段をさらに備え、上記補正手段は、上記モータの回転速度が所定値以上となった場合に該モータの界磁を弱めるような所定の値となるように上記電流指令値を補正し、また、上記補正手段は、少なくとも上記モータの回転速度をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記電流指令値を補正するものである。
【００１３】
請求項６の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、界磁電流の方向をｄ軸方向に、このｄ軸と直交する方向をｑ軸方向に持つ二相回転磁束座標系で記述され得るベクトル制御により、トルク指令に応じて上記モータのトルク制御を行うモータ制御手段と、上記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、上記モータの印加電圧に対する電圧制限値を生成する電圧制限値生成手段とをさらに備え、上記補正手段は、少なくとも上記モータの回転速度とｑ軸電流指令値と固定子巻線抵抗と固定子巻線リアクタンスとモータ逆起電圧定数とに基づいて、電圧制限円上に動作点を設定するｄ軸電流値を演算により求め、該演算により求めたｄ軸電流値がｄ軸電流指令値よりも界磁を弱める電流値である場合には、上記演算により求めたｄ軸電流値が上記ｄ軸電流指令値となるよう補正するものである。
【００１４】
請求項７の発明に係るステアリング制御装置は、モータと、該モータに対する電流指令値を生成するモータ電流指令値生成手段と、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを備え、少なくとも上記モータを流れる電流と上記電流指令値とに基づいて上記モータを駆動するステアリング制御装置であって、上記モータ電流指令値生成手段は、上記モータの界磁を制御する電流指令値を補正する補正手段を有し、操舵速度が速い時に上記モータの界磁を制御するための電流指令値を補正し、上記モータとして界磁巻線式モータを用い、トルク指令に応じてモータのトルク制御を行うモータ制御手段をさらに備え、電機子電流指令値と電機子電流検出値との偏差が所定値以上となった場合に界磁巻線電流指令値を補正するものである。
【００１５】
請求項８の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正手段は、少なくともｑ軸電流の偏差の関数として上記ｄ軸電流指令値を補正するものである。
【００１６】
請求項９の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正手段は、少なくとも上記ｑ軸電流の偏差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記ｄ軸電流指令値を補正するものである。
【００１７】
請求項１０の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正手段は、上記ｑ軸電流の偏差が第１の所定値以上の場合には上記モータの界磁を弱める負のｄ軸電流指令値を増加させ、第２の所定値以下の場合には上記モータの界磁を弱める負のｄ軸電流指令値を減少させるものである。
【００１８】
請求項１１の発明に係るステアリング制御装置は、上記ｄ軸電流指令値を予め設定した最小値に制限するものである。
【００１９】
請求項１２の発明に係るステアリング制御装置は、上記ｄ軸電流指令値を予め設定した最大値に制限するものである。
【００２０】
請求項１３の発明に係るステアリング制御装置は、上記ｄ軸電流指令値を予め設定された最大電流ベクトル値からｑ軸電流値をベクトル減算した値に制限するものである。
【００２１】
請求項１４の発明に係るステアリング制御装置は、上記ｑ軸電流の偏差に代わり該ｑ軸電流の偏差を積分した値を用いるものである。
【００２２】
請求項１５の発明に係るステアリング制御装置は、ｑ軸電流指令値から固定子の各相電流指令値を生成する固定子相電流指令値生成手段を備え、上記ｑ軸電流の偏差に代わり、上記少なくとも１つの固定子相電流指令値と実際の固定子相電流値との偏差に基づいて上記界磁を制御するための電流指令値を補正するものである。
【００２３】
請求項１６の発明に係るステアリング制御装置は、上記基準操舵トルク生成手段は、上記基準操舵トルクを予め定めた一定の値として生成するものである。
【００２４】
請求項１７の発明に係るステアリング制御装置は、上記基準操舵トルク生成手段は、少なくとも車速の関数として上記基準操舵トルクを生成するものである。
【００２５】
請求項１８の発明に係るステアリング制御装置は、上記基準操舵トルク生成手段は、少なくとも車速をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記基準操舵トルクを生成するものである。
【００２６】
請求項１９の発明に係るステアリング制御装置は、上記モータの回転速度を検出する速度検出手段をさらに備え、上記補正手段は、上記モータの回転速度が所定値以上となった場合に上記電流指令値をモータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正するものである。
【００２７】
請求項２０の発明に係るステアリング制御装置は、ステアリング操舵速度を検出する操舵速度検出手段をさらに備え、上記界磁を制御する電流指令値の補正は、ステアリング操舵速度が所定値以上となった場合に上記電流指令値をモータの界磁を弱めるような所定の値となるように補正するものである。
【００２８】
請求項２１の発明に係るステアリング制御装置は、上記モータの回転速度に代わりに、ステアリング操舵速度を用いるものである。
【００２９】
請求項２２の発明に係るステアリング制御装置は、電源電圧を検出する電源電圧検出手段をさらに備え、上記電圧制限値生成手段は、電源電圧に所定の係数を掛けた値を電圧制限値として生成するものである。
【００３０】
請求項２３の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正したｄ軸電流指令値を予め設定された最大電流ベクトル値からｑ軸電流値をベクトル減算した値に制限するものである。
【００３１】
請求項２４の発明に係るステアリング制御装置は、上記モータとして、永久磁石同期電動機を用いるものである。
【００３２】
請求項２５の発明に係るステアリング制御装置は、上記モータとして、誘導電動機を用いるものである。
【００３３】
請求項２６の発明に係るステアリング制御装置は、上記モータとして、界磁巻線式モータを用いるものである。
【００３４】
請求項２７の発明に係るステアリング制御装置は、少なくとも上記電機子電流の偏差の関数として上記界磁巻線電流指令値を補正するものである。
【００３５】
請求項２８の発明に係るステアリング制御装置は、少なくとも上記電機子電流の偏差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより上記界磁巻線電流指令値を補正するものである。
【００３６】
請求項２９の発明に係るステアリング制御装置は、上記電機子電流の偏差が第１の所定値以上の場合には上記界磁巻線電流指令値を減少させ、第２の所定値以下の場合には上記界磁巻線電流指令値を増加させるように補正するものである。
【００３７】
請求項３０の発明に係るステアリング制御装置は、上記界磁巻線電流指令値を予め設定した最小値に制限するものである。
【００３８】
請求項３１の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正後の界磁巻線電流指令値の最大値を補正前の界磁巻線電流指令値に制限するものである。
【００３９】
請求項３２の発明に係るステアリング制御装置は、上記電機子電流の偏差に代わりに該電機子電流の偏差を積分した値を用いるものである。
【００４０】
請求項３３の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正手段は、車速が所定値以上の場合のみ上記界磁を制御するための電流指令値を補正するものである。
【００４１】
請求項３４の発明に係るステアリング制御装置は、上記補正手段は、操舵トルクが所定値以上の場合のみ上記界磁を制御するための電流指令値を補正するものである。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、電動式パワーステアリング制御装置に適用した場合を例に取り、図面を参照しながら説明する。
実施の形態１．
本実施の形態は、ｑ軸電流の偏差の関数としてｄ軸目標電流を補正することにより、電圧飽和によりｑ軸電流の偏差が増大する高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００４６】
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング制御装置を示す構成図である。
図において、操舵アシストトルクを発生するモータ５は減速ギア４を介してステアリングシャフト２の一端に接続されており、ステアリングシャフト２の他端にはステアリングホイール１が接続されている。また、ステアリングシャフト２にはステアリングホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ３が接続されている。
【００４７】
コントローラ１００はトルクセンサ３のトルク検出値と車速センサ６の車速検出値とに基づいて操舵アシストトルクを決定し、モータ５を駆動することによりステアリングホイール１の操舵をアシストする。バッテリ７はイグニッションキー８とコントローラ１００に接続される。
【００４８】
図２は、この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとしてＰＭブラシレスモータを用いた例を機能的に示している。
【００４９】
図中、１００は操舵補助制御を行うマイクロコンピュータであり、マイクロコンピュータ１００内にはそのソフトウェア構成を機能ブロックで表してある。
図２において、マイクロコンピュータ１００は、ｑ軸目標電流演算部１００ａと、補正手段としてのｄ軸目標電流補正部１００ｂと、位置演算部１００ｃと、ｄｑ変換部１００ｄと、電流制御部１００ｅと、固定子相電流指令値生成手段としてのｄｑ逆変換部１００ｆと、電圧利用効率改善部１００ｏと、デッドバンド補正部１００ｐと、速度検出手段としての角速度演算部１００ｑと、非干渉制御部１００ｒと、電流検出オフセット補正部１００ｓとを備える。なお、ここで、ｑ軸目標電流演算部１００ａとｄ軸目標電流補正部１００ｂはモータ電流指令値生成手段を構成する。
【００５０】
ｑ軸目標電流演算部１００ａは、操舵トルクを検出するトルクセンサ３のトルク検出信号および車速を検出する車速センサ６の車速検出信号とに基づき所定の演算を行って、ＰＭブラシレスモータ５を駆動するためのｑ軸目標電流値（Ｉｑ＊）を決定し、決定したｑ軸目標電流値を電流制御部１００ｅに供給する。
【００５１】
位置演算部１００ｃは、位置センサ１０３の位置検出信号に基づき、電気角θを演算により求め、この電気角θを角速度演算部１００ｑとｄｑ変換部１００ｄとｄｑ逆変換部１００ｆとに供給する。
角速度演算部１００ｑは、電気角θに基づき、モータ回転角速度ωを演算により求め、非干渉制御部１００ｒに供給する。
【００５２】
電流検出オフセット補正部１００ｓは、電流センサ１０２ａ，１０２ｂにより検出した相電流値から各相オフセット量を減算することにより各相検出電流（Ｉｕ，Ｉｖ）を求め、Ｔｄ補正部１００ｐとｄｑ変換部１００ｄとに供給する。
ｄｑ変換部１００ｄは検出した相電流値（Ｉｕ，Ｉｖ）と上記電気角θとに基づきｄｑ変換を行い、変換後のｄｑ軸電流（Ｉｄ，Ｉｑ）を非干渉化制御部１００ｒと電流制御部１００ｅとに供給する。
【００５３】
図３は、ｄ軸目標電流補正部１００ｂで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１において、車速センサ６で検出した車速が所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ２の処理に進む。次に、ステップＳ２において、トルクセンサ３で検出した操舵トルクが所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ３の処理に進む。ステップＳ３では、ｑ軸電流偏差（ΔＩｑ）が所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ４の処理に進む。ステップＳ４において、ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）からｑ軸電流偏差（ΔＩｑ）の関数として求まる補正電流値（ｆ（ΔＩｑ））を減算することにより、ｄ軸目標電流を補正し、補正後のｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００５４】
電流制御部１００ｅは、ｄｑ軸目標電流（Ｉｄ＊＊，Ｉｑ＊）と検出したｄｑ軸電流（Ｉｄ，Ｉｑ）との偏差に基づきＰＩ制御を行い、ｄｑ軸目標印加電圧（Ｖｄ＊，Ｖｑ＊）を生成する。
非干渉化制御部１００ｒは、ｄｑ軸検出電流（Ｉｄ，Ｉｑ）とモータ角速度ωとに基づき非干渉化電圧を求め、ｄｑ軸目標印加電圧（Ｖｄ＊，Ｖｑ＊）を補正したｄｑ軸目標印加電圧（Ｖｄ＊＊，Ｖｑ＊＊）を生成しｄｑ逆変換部１００ｆに供給する。
【００５５】
ｄｑ逆変換部１００ｆは、ｄｑ軸目標印加電圧（Ｖｄ＊＊，Ｖｑ＊＊）と上記電気角θとに基づいてｄｑ逆変換を行い、三相目標印加電圧（Ｖｕ＊’，Ｖｖ＊’，Ｖｗ＊’）を電圧利用効率改善部１００ｏに供給する。
電圧利用効率改善部１００ｏは、電圧利用効率を改善するため、三相目標印加電圧（Ｖｕ＊’，Ｖｖ＊’，Ｖｗ＊’）を空間電圧ベクトル変調し、変調後三相目標印加電圧（Ｖｕ＊’’，Ｖｖ＊’’，Ｖｗ＊’’）Ｔｄ補正部１００ｐに供給する。図４に、変調前後の波形例を示す。図４において、縦軸は三相目標印加電圧の値、横軸はモータの回転位置を表している。
【００５６】
Ｔｄ補正部１００ｐは、変調後三相目標印加電圧（Ｖｕ＊’’，Ｖｖ＊’’，Ｖｗ＊’’）に対し、検出した電流値（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）に基づきデッドバンド補償を行い、補償後三相目標印加電圧（Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊）を駆動部１０１に供給する。
【００５７】
以上の如き構成の電動式パワーステアリング制御装置では、ｄ軸目標電流補正部１００ｂを設けたので、電圧飽和によりｑ軸電流偏差が増大する高速操舵時に界磁を弱めることにより、急操舵時の操舵アシストモータの出力トルク低下を軽減することができ、急操舵時の操舵トルクの増加を軽減することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、電動式パワーステアリング制御装置を例としたが、ステアバイワイヤとしてもよい。
このステアバイワイヤの場合には、ｄ軸目標電流補正部１００ｂを設けたので、電圧飽和によりｑ軸電流偏差が増大する高速操舵時に界磁を弱めることにより、急操舵時のモータ出力トルクの低下を軽減することができ、急操舵時のステアリング操舵角に対する実舵角の追従性が向上する。
【００５９】
実施の形態２．
本実施の形態は、ｑ軸電流の偏差をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより得られた電流値でｄ軸目標電流を補正することにより、電圧飽和によりｑ軸電流の偏差が増大する高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００６０】
図５は、この発明の実施の形態２に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとして誘導電動機を用いた例を機能的に示している。図５において、図２と対応する部分には同一符号を付して説明する。
【００６１】
図５において、１００は操舵補助制御を行うマイクロコンピュータであり、マイクロコンピュータ１００内にはそのソフトウェア構成を機能ブロックで表してある。マイクロコンピュータ１００は、ｄｑ軸目標電流演算部１００ａと、ｄ軸目標電流補正部１００ｂと、すべり角周波数演算部１００ｌと、すべり角周波数ωｓと速度センサ１０４により検出した誘導電動機５ａのモータ回転速度ωｒとから電源角周波数を演算する電源角周波数演算部１００ｍと、電源角周波数から角度θを算出する積分器１００ｎと、ｄｑ変換部１００ｄと、電流制御部１００ｅと、ｄｑ逆変換部１００ｆとを備える。
【００６２】
図６は、この発明の実施の形態２に係る電動式パワーステアリング制御装置のｄ軸目標電流補正部１００ｂで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１において、車速センサ６で検出した車速が所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ２の処理に進む。次に、ステップＳ２において、トルクセンサ３で検出した操舵トルクが所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ３の処理に進む。
【００６３】
ステップＳ３では、ｑ軸電流偏差（ΔＩｑ）が所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ６の処理に進む。ステップ６において、ｑ軸電流偏差（ΔＩｑ）をパラメータとして予め作成したテーブルを参照して補正電流値（Ｉｄａ）を決定する。ステップＳ４において、ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）から補正電流値（Ｉｄａ）を減算することにより、ｄ軸目標電流を補正し、補正後のｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００６４】
実施の形態３．
本実施の形態は、ｄ軸目標電流値をｑ軸電流偏差の積分値が所定値１以上の場合には減少させ、所定値２以下の場合には増加させるよう補正することにより、電圧飽和によりｑ軸電流の偏差が増大する高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００６５】
図７は、この発明の実施の形態３に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとしてＰＭブラシレスモータを用いた例を機能的に示している。図７において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００６６】
図８は、ｄｑ軸目標電流補正部１００ｇで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１０において、ΔＩｑの積分処理を行い、ステップＳ１１において、ΔＩｑの積分値が所定値１以上か否か判断し、所定値１以上の場合にはステップＳ１２でｄ軸電流補正量Ｉｄａを増加させると共に、ステップＳ１３にて予め定めた最大補正値Ｉｄａ＿ｍａｘに補正値を制限する。また、ΔＩｑの積分値が所定値１未満の場合には、ステップＳ１４でΔＩｑの積分値が所定値２以下か否か判断し、所定値２以下の場合にはステップＳ１５でｄ軸電流補正量Ｉｄａを減少させると共に、ステップＳ１６にて予め定めた最小補正値Ｉｄａ＿ｍｉｎに補正値を制限する。ステップＳ１７ではｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）からｄ軸電流補正値（Ｉｄａ）を減算することにより補正後ｄ軸目標電流値（Ｉｄ＊＊）を求める。
【００６７】
ステップＳ２０で予め定めた最大電流ベクトル値（Ｉａ）からｑ軸目標電流値（Ｉｑ＊）をベクトル減算することにより、最大目標ｄ軸電流（Ｉｄ＿ｍａｘ）を求める。ステップＳ２１で補正後ｄ軸目標電流値（Ｉｄ＊＊）が最大目標ｄ軸電流（Ｉｄ＿ｍａｘ）より大きいか否か判断し、大きい場合にはステップＳ２２で最大目標ｄ軸電流（Ｉｄ＿ｍａｘ）を補正後ｄ軸目標電流値（Ｉｄ＊＊）として採用する。
【００６８】
実施の形態４．
本実施の形態は、操舵トルクが所定のトルク以上となった場合、界磁を弱めるうようｄ軸目標電流を補正することにより、電圧飽和により操舵アシストトルクが低下する高速操舵時に界磁を弱めて高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００６９】
図９は、この発明の実施の形態４に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとしてＰＭブラシレスモータを用いた例を機能的に示している。図９において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００７０】
図９において、モータ角速度演算部１００ｉは、位置演算部１００ｃからの電気角θに基づき、モータ回転角速度ωを演算により求め、ｄ軸目標電流補正部１００ｂに供給する。
【００７１】
図１０は、この発明の実施の形態４に係る電動式パワーステアリング制御装置のｄ軸目標電流補正部１００ｂで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ３０において、モータ角速度ωが所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ３６でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ３１の基準トルクＴｓ＿ｒｅｆ演算処理に進む。ステップＳ３１の基準トルクＴｓ＿ｒｅｆ演算処理は、車速センサ６の検出車速の関数として、または上記検出車速をパラメータとして予め作成したテーブルを参照して、あるいは予め定めた一定値として基準トルクＴｓ＿ｒｅｆを求める（基準操舵トルク生成手段）。ステップＳ３２ではトルクセンサ信号（Ｔｓ）と基準トルク（Ｔｓ＿ｒｅｆ）を比較し、トルクセンサ信号（Ｔｓ）が基準トルク（Ｔｓ＿ｒｅｆ）以下である場合にはステップＳ３６でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、大きい場合にはステップＳ３３の処理に進む。
【００７３】
ステップＳ３３ではトルクセンサ信号（Ｔｓ）から基準トルク（Ｔｓ＿ｒｅｆ）を減算したΔＴｓを求める。ステップＳ３４の補正電流Ｉｄａ演算処理は、上記ΔＴｓの関数として、あるいは上記ΔＴｓをパラメータとして予め作成したテーブルを参照して補正電流Ｉｄａを演算する。ステップＳ３５ではｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）から補正電流（Ｉｄａ）を減算することにより補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を求め、補正後のｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００７４】
実施の形態５
本実施の形態は、モータ回転速度が所定値以上の場合には界磁を弱めるような所定の値となるように界磁を制御する電流指令値を補正することにより、高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００７５】
図１１は、この発明の実施の形態５に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとしてＰＭブラシレスモータを用いた例を機能的に示している。なお、図１１において、図２および図９と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００７６】
図１２は、ｄ軸目標電流補正部１００ｂで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ４０において、モータ角速度ωが所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ４３でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ４１の補正電流Ｉｄａ演算処理に進む。ステップＳ４１の補正電流Ｉｄａ演算処理は、モータ角速度ωの関数として、あるいはモータ角速度ωをパラメータとして予め作成したテーブルを参照して補正電流Ｉｄａを演算する。ステップＳ４２ではｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）から補正電流（Ｉｄａ）を減算することにより補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を求め、補正後のｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００７７】
実施の形態６
本実施の形態は、ステアリング操舵速度が所定値以上の場合には界磁を弱めるような所定の値となるように、界磁を制御する電流指令値を補正することにより、高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００７８】
図１３は、この発明の実施の形態６に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとして界磁巻線式モータを用いた例を機能的に示している。なお、図１３において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図１３において、９は操舵角センサ、１００ｊは操舵角センサ９の出力に基づいてステアリング操舵角速度ω’を求める操舵速度検出手段としての操舵角速度演算部、１００ｔは目標電流演算部であって、操舵トルクを検出するトルクセンサ３のトルク検出信号および車速を検出する車速センサ６の車速検出信号とに基づき所定の演算を行って、界磁巻線式モータ５ｂを駆動するための目標電機子電流値（Ｉａ＊）と目標界磁巻線電流値（Ｉｆ＊）を決定し、決定した目標電機子電流値（Ｉａ＊）を電流制御部１００ｃに供給すると共に、決定した目標界磁巻線電流値（Ｉｆ＊）を後述の目標界磁巻線電流補正部１００ｇに供給する。
【００７９】
図１４は、目標界磁巻線電流補正部１００ｈで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ５０において、ステアリング操舵角速度ω’が所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ５３で目標界磁巻線電流（Ｉｆ＊）を補正後目標界磁巻線電流（Ｉｆ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ５１の補正電流Ｉｆａ演算処理に進む。ステップＳ５１の補正電流Ｉｆａ演算処理は、ステアリング操舵角速度ω’の関数として、あるいはステアリング操舵角速度ω’をパラメータとして予め作成したテーブルを参照して補正電流Ｉｆａを演算する。ステップＳ５２では目標界磁巻線電流（Ｉｆ＊）から補正電流（Ｉｆａ）を減算することにより補正後目標界磁巻線電流（Ｉｆ＊＊）を求め、この補正後の目標界磁巻線電流（Ｉｆ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００８０】
実施の形態７
本実施の形態は、モータ回転速度検出値とｑ軸電流指令値と固定子巻線抵抗と固定子巻線リアクタンスとモータ逆起電圧定数とに基づいて、電圧制限円上に動作点を設定するｄ軸電流値（Ｉｄａ）を演算により求め、上記演算により求めたｄ軸電流値（Ｉｄａ）がｄ軸電流指令値（Ｉｄ＊）よりも界磁を弱める電流値である場合には、上記演算により求めたｄ軸電流値（Ｉｄａ）がｄ軸電流指令値となるようｄ軸電流指令値を補正することにより、高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００８１】
図１５は、この発明の実施の形態７に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとしてＰＭブラシレスモータ用いた例を機能的に示している。なお、図１５において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００８２】
この発明の実施の形態７に係る電動式パワーステアリング制御装置は、実質的に上記実施の形態１に加え、電源電圧検出手段としての電源電圧センサ１０と電圧制限値生成手段としての電圧制限値生成部１００ｋとモータ角速度演算部１００ｉを備える。電圧制限値生成部１００ｋは電源電圧センサ１０により検出した電圧に所定の係数を掛けることにより電圧制限値（Ｖ＿ｌｉｍ）を生成し、ｄ軸目標電流補正部１００ｂに供給する。
【００８３】
ここで、弱め界磁制御について下記の式（１）および図１６を用いて簡単に説明する。
ＰＭブラシレスモータ５の基礎式（下記の式（１））は公知である。
【００８４】
Ｖ２＝（φω＋Ｒｉｑ−ωＬｄｉｄ）２＋（Ｒｉｄ＋ωＬｑｉｑ）２        （１）
【００８５】
なお、上記式（１）において、Ｖはモータに供給される端子電圧を示し、ωはモータの角速度を示し、Ｒは１相当たりの固定子巻線抵抗を示し、Φは単位速度での無負荷誘起電圧を示し、Ｌｄ、Ｌｑはｄ軸、ｑ軸の相インダクタンスを示し、Ｉｄはｄ軸電流を、Ｉｑはｑ軸電流を示している。
【００８６】
図１６は、ｄ−ｑ回転座標軸を示すベクトル図である。
ＰＭブラシレスモータ５の回転速度ωを上昇させると、誘起電圧が大きくなる。図１６（ａ）に示すように、誘起電圧ωφ、Ｒｉｑ、およびωＬｑｉｑをベクトル加算した電圧値Ｖが電圧制限円に達すると、ＰＭブラシレスモータ５は電圧値Ｖが電圧制限円に達した時の回転速度ω以上に回転速度を上げることができなくなる。
【００８７】
しかし、電動式パワーステアリング制御装置においては、ＰＭブラシレスモータ５の回転速度ωはステアリング操舵速度に追従しており、ステアリング高速操舵時にはＰＭブラシレスモータ５は自らの回転速度性能以上に高回転で回されることとなる。
【００８８】
このとき、図１６（ｂ）に示すように、電圧値Ｖの制約上、誘起電圧ωφの増加によりＲｉｑが低下する。その結果、ＰＭブラシレスモータ５の出力トルクが低下し、操舵アシストトルク低下により操舵トルクが増加することとなる。
ここで、界磁を弱めるｄ軸電流を流すと、図１６（ｃ）に示すように、Ｒｉｄ、およびωＬｄｉｄにより電圧余裕が発生する。
【００８９】
この結果、図１６（ｄ）に示すように、図１６（ｂ）と同じ回転速度で、図１６（ａ）と同じｑ軸電流を流すことが可能となる。
以上説明した通り、弱め界磁制御を行うと、高回転時のモータ出力トルク低下を軽減でき、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減できる。
【００９０】
図１７は、ｄ軸目標電流補正部１００ｂで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ６０において、車速が所定値以上か否か判定し、所定値未満である場合にはステップＳ６６でｄ軸目標電流（Ｉｄ＊）を補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）として採用し、所定値以上である場合には、ステップ６１のＩｄａ演算処理に進む。ステップＳ６１のＩｄａ演算処理は、検出したモータ回転速度ωと、電圧制限値（Ｖ＿ｌｉｍ）と、ｑ軸電流指令値と、予め与えた固定子巻線抵抗と、予め与えた固定子リアクタンスと、予め与えたモータ逆起電圧定数とに基づいて、電圧制限上に動作点を設定するｄ軸電流指令値（Ｉｄａ）を所定の演算式に基づき演算する。ステップＳ６２では、予め定めた最大電流ベクトル値（Ｉａ）からｑ軸検出電流値（Ｉｑ）をベクトル減算することにより、最大目標ｄ軸電流（Ｉｄ＿ｍａｘ）を求める。
【００９１】
ステップＳ６３ではステップＳ６１で算出した電圧制限上に動作点を設定するｄ軸電流指令値（Ｉｄａ）が最大目標ｄ軸電流（Ｉｄ＿ｍａｘ）より大きいか否か判断し、大きい場合にはステップＳ６４で最大目標ｄ軸電流（Ｉｄ＿ｍａｘ）を補正後ｄ軸目標電流値（Ｉｄ＊＊）として採用し、小さい場合にはｄ軸電流指令値（Ｉｄａ）を補正後ｄ軸目標電流値（Ｉｄ＊＊）として採用する。以上のステップにより求めた補正後ｄ軸目標電流（Ｉｄ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００９２】
実施の形態８
本実施の形態は、電機子電流の偏差（ΔＩａ）の関数として界磁巻線電流指令値を補正することにより、電圧飽和により電機子電流の偏差が増大する高速操舵時に界磁を弱め、高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減するものである。
【００９３】
図１８は、この発明の実施の形態８に係る電動式パワーステアリング制御装置の操舵アシストモータとして界磁巻線式モータを用いた例を機能的に示している。。なお、図１８において、図２および図１３と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００９４】
図１８において、界磁目標電流演算部１００ｔは、トルクセンサ３と車速センサ６の検出信号と電機子電流偏差（ΔＩａ）が所定値以上のとき、電機子電流の偏差（ΔＩａ）をパラメータとして予め作成したテーブルを参照することにより得られた電流値で界磁を弱めるよう界磁電流指令（Ｉｆ＊）を補正し、補正後の界磁電流指令値（Ｉｆ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００９５】
図１９は、この発明の実施の形態８に係る電動式パワーステアリング制御装置の目標界磁巻線電流補正部１００ｈで行われる処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ６０において、車速センサ６で検出した車速が所定値より大きいか否か判定し、所定値より小さい場合にはステップＳ６５で界磁電流指令値（Ｉｆ＊）を補正後界磁電流指令値（Ｉｆ＊＊）として採用し、所定値より大きい場合には、ステップ６１の処理に進む。次に、ステップＳ６１において、トルクセンサ３で検出した操舵トルクが所定値より大きいか否か判定し、所定値より小さい場合にはステップＳ６５で界磁電流指令値（Ｉｆ＊）を補正後界磁電流指令値（Ｉｆ＊＊）として採用し、所定値より大きい場合には、ステップ６２の処理に進む。
【００９６】
ステップＳ６２では、電機子電流の偏差（ΔＩａ）が所定値より大きいか否か判定し、所定値より小さい場合にはステップＳ６５で界磁電流指令値（Ｉｆ＊）を補正後界磁電流指令値（Ｉｆ＊＊）として採用し、所定値より大きい場合には、ステップ６３の処理に進む。ステップ６３において、電機子電流の偏差（ΔＩａ）をパラメータとして予め作成したテーブルを参照して補正電流値（Ｉｄａ）を決定する。ステップＳ６４において、界磁電流指令値（Ｉｆ＊）から補正電流値（Ｉｄａ）を減算することにより、界磁電流指令値を補正し、補正後の界磁電流指令値（Ｉｆ＊＊）を電流制御部１００ｅに供給する。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、モータの出力トルクが低下する高速操舵時に界磁を弱めるように電流が制御されるため、モータ出力トルクの低下を軽減できる。
また、電動式パワーステアリング制御装置の場合には、例えば図２０に示すように高速操舵時の操舵トルクの増加を軽減できる。
また、ステアバイワイヤの場合には、高速操舵時の操舵角に対する実舵角の追従性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１における変調前後の波形例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態４を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態４におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態５を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態５におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態６を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態６におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態７を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態７における弱め磁束制御を説明するためのｄｑ軸ベクトル図である。
【図１７】この発明の実施の形態７におけるｄ軸目標電流補正処理のフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態８を示すブロック図である。
【図１９】この発明の実施の形態８における界磁電流指令値補正処理のフローチャートである。
【図２０】この発明の効果を示す操舵速度ー操舵トルク特性図である。
【符号の説明】
３  トルクセンサ、５  ＰＭブラシレスモータ、５ａ  誘導電動機、５ｂ  界磁巻線式モータ、６  車速センサ、９  操舵角センサ、１０  電源電圧センサ、１００  コントローラ、１００ａ  ｑ軸目標電流演算部、１００ｂ  ｄ軸目標電流補正部、１００ｃ  位置演算部、１００ｄ  ｄｑ変換部、１００ｅ  電流制御部、１００ｆ  ｄｑ逆変換部、１００ｈ  目標界磁巻線電流補正部、１００ｉ  モータ角速度演算部、１００ｊ  操舵角速度演算部、１００ｋ  電圧制限値生成部、１００ｌ  すべり角周波数演算部、１００ｏ  電圧利用効率改善部、１００ｐ  デッドバンド補正部、１００ｑ  角速度演算部、１００ｒ  非干渉制御部、１００ｓ  電流検出オフセット補正部、１００ｔ  目標電流演算部、１００２ａ、１００２ｂ  電流センサ、１０３  位置センサ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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