(57)【要約】 【課題】  簡単な構成で、入力トルクを推定してアシスト量を算出することができる応答性の向上された電動パワーステアリング制御装置および方法を提供する。【解決手段】  電動モータＭから回転検出部３０が検出した回転時間に基づいて補助トルク指令値を生成し、制御部３１は、回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算してアシスト量を求める。駆動部３２は、制御部３１によって生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータＭをアシスト駆動させ、アシストギヤ４に出力トルクを与える。これによって電動モータＭに供給される駆動電流の応答遅れを補償する複雑な回路構成を用いずに、構成を簡素化して、高い応答性で出力トルクを生成する。【選択図】      図１
2006273031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング軸から入力トルクが伝達され、かつ出力トルクを前記ステアリング軸に伝達する電動モータの回転時間および回転方向を検出する回転検出部と、
回転検出部によって検出された回転時間に基づいて、この回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、この入力トルクに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算して、アシスト量およびアシスト方向を含む補助トルク指令を生成する制御部と、
制御部によって生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータに前記アシスト量に対応する出力トルクを発生させる駆動部とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、回転時間を複数段に分割し、分割された回転時間毎に入力トルクを算出することを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、回転時間の変化に応じて連続的に変化する入力トルクを算出することを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、車速を複数階に分割し、分割された車速毎に車速係数が設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、車速の変化に応じて連続的に変化する車速係数が設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、回転検出部によって検出された回転時間の変化率を算出し、この回転時間の変化率に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、補助トルク指令を周期的に停止させ、この補助トルク指令の停止期間中に回転検出部によって検出された回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項８】
前記回転検出部は、電動モータに流れる電流の変化に基づいて前記回転時間および回転方向を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、回転検出部によって検出された回転時間に基づいて車速が低速であるか否かを判断し、低速であると判断したとき、操舵に影響しない予め定めるアシスト量の検出用補助トルク指令を生成した後、この検出用補助トルク指令に応答して回転検出部が検出した回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１０】
ステアリング軸から入力トルクが伝達され、かつ出力トルクを前記ステアリング軸に伝達する電動モータの回転時間および回転方向を検出し、
前記検出された回転時間に基づいて、この回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、この入力トルクに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算して、アシスト量およびアシスト方向を含む補助トルク指令を生成し、
前記生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータに前記アシスト量に対応する出力トルクを発生させることを特徴とする電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１１】
前記回転時間を複数段に分割し、分割された回転時間毎に入力トルクを算出することを特徴とする請求項１０記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１２】
前記回転時間の変化に応じて連続的に変化する入力トルクを算出することを特徴とする請求項１０記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１３】
前記車速を複数階に分割し、分割された車速毎に車速係数が設定されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１４】
前記車速の変化に応じて連続的に変化する車速係数が設定されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１５】
前記回転検出部によって検出された回転時間の変化率を算出し、この回転時間の変化率に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１６】
前記補助トルク指令を周期的に停止させ、この補助トルク指令の停止期間中に検出された回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１７】
前記電動モータに流れる電流の変化に基づいて、前記回転時間および回転方向を検出することを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１８】
前記検出された回転時間に基づいて、車速が低速であるか否かを判断し、低速であると判断したとき、操舵に影響しない予め定めるアシスト量の検出用補助トルク指令を生成した後、この検出用補助トルク指令によって発生した回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング操作に感応して操舵補助トルクを発生する電動パワーステアリングシステムに実施することができる電動パワーステアリング制御装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０は、従来の電動パワーステアリング制御装置１が装備される電動パワーステアリングシステムの系統図である。電動パワーステアリング（Electrical Power Steering；略称ＥＰＳ）システムは、操作者によってステアリングホイール２が回動操作されると、その回転は、ステアリング軸３からステアリングギヤ４を介してピットマンアーム５に伝達され、トラックリンク６によってステアリングアーム７が揺動して、タイロッド８によって連結されたナックルアーム９，１０によって各車輪１１，１２に伝達される。
【０００３】
ステアリング軸３の回転は、トルクセンサ１３によって検出され、その回転検出信号は電動パワーステアリング制御装置である電子制御ユニット（Electronic Control Unit；略称ＥＣＵ）１４に与えられる。ＥＣＵ１４は、入力した回転検出信号Ｓ１と図示しない車速センサからの車速信号Ｓ２とに基づいて、車速に応じたアシスト量およびアシスト方向を含む補助トルク指令を算出し、この補助トルク指令に応じた電圧を電動モータＭに印加して、操作者のステアリングホイール２の操作力に対して最適な操作感が得られるように補助トルクを制御するいわゆる車速感応制御を実現している。
【０００４】
このようなＥＣＵ１４は、トルクセンサ１３によって検出された回転検出信号Ｓ１に基づいて補助トルク指令を生成する。そのため、高価なトルクセンサ１３を必要とし、またトルクセンサ１３からの回転検出信号Ｓ１をＥＣＵ１４に導くハーネスなどの配線１６も必要であるため、高コストであるとともに、空間利用率の妨げにもなっている。
【０００５】
このような問題を解決するために、トルクセンサ１３を用いずに補助トルク指令を生成する技術が、次の特許文献１〜３に提案されている。
【０００６】
特許文献１に記載される従来の技術は、ステアリング操作の操舵角速度を操舵角速度センサによって検出し、電動モータの回転速度を回転速度センサによって検出し、目標電流設定部が操舵角速度と回転速度と車速とに基づいて、電動モータに供給すべき電流の目標値を設定し、電流検出器によって電動モータに流れる電流を検出する。モータ制御部は、電流目標値と電流検出値との電流偏差に基づいて、電動モータへの電流目標値を目標値として生成し、この電流目標値に応じて駆動回路が電動モータを駆動するように構成される。
【０００７】
前記目標電流設定部は、適切な補助トルクを発生させるために電動モータに供給すべき電流目標値を、この電流目標値と操舵トルクに対応する値との関係を、車速をパラメータとするテーブルを参照して設定する。このテーブルは、車速が小さいほど、また操舵トルクが大きいほど、電流目標値を大きくするように設定されることによって、ステアリング操作力が大きいときほど、補助トルクが大きくなるように設定される。
【０００８】
このように、この従来の技術では、目標電流設定部が操舵角速度センサからの操舵角速度および回転速度センサからの回転速度に基づいて、操舵トルクに対する制御量が算出されるので、高価なトルクセンサを用いずに、操舵トルクに応じた電流目標値を生成して、構成の簡素化およびコストの低減を図ることができる電動ステアリング制御装置が提案されている。
【０００９】
特許文献２に記載される従来の技術は、モータを、電動モータとして動作する出力期間と、発電機として動作する検出期間とを交互に繰り返す時分割で制御し、出力期間では、ステータのＵ，Ｖ，Ｗの各相のコイルに、ロータの永久磁石に対して回転磁界によって電磁力が発生するように駆動電流を供給し、検出期間では、ステータとロータとが吸引して回転を停止するように、ステータの各相のコイルに検出電流を供給する。
【００１０】
モータの回転軸には、エンコーダが連結され、ロータの回転位相を検出して、各相のコイルに通電すべきタイミングを示す通電タイミング信号を生成する。電流センサは、各相のコイルに流れる電流を検出し、モータ電流として出力する。
【００１１】
制御手段は、モータにアシスト電流を通電して外部にトルクを出力する出力期間と、検出電流を通電して入力トルクを検出する期間と交互に繰り返す。
【００１２】
モータの回転数が回転数センサによって検出され、回転数検出信号として制御手段に入力され、入力トルクの検出期間か否かが通電タイミング信号が示す回転位相によって判定される。入力トルクの検出期間であれば、入力トルクの方向が検出され、モータの回転数に応じた検出電流の値が設定される。
【００１３】
入力トルクの方向は、モータが入力トルクによってＣＷ方向（時計まわり）に回転すると、Ｕ，Ｖ，Ｗの位相信号がこの順序で検出され、またモータがＣＣＷ方向（反時計まわり）に回転すると、Ｗ，Ｖ，Ｕの位相信号がこの順序で検出されるので、入力トルクの方向を検出することができる。
【００１４】
このようにして、この従来の技術では、特別なトルク検出機構を設けず、モータのコイルに誘起する発電電流、発電電圧およびモータの角速度から入力トルクを検出するように構成されている。
【００１５】
特許文献３に記載の従来の技術は、操作力によってモータが回転されると、モータに発生する誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、モータの負荷がなくなったことを示す無負荷電流検出手段、誘起電圧を検出したとき、電源をオフするコントローラとを備える。
【００１６】
電源がオフ状態でモータが操作力によって回転すると、モータには誘起電圧が発生する。この誘起電圧を検出したとき、電源はオンにする。また電源がオン状態でモータの負荷がなくなると、モータを流れる電流は小さく、無負荷電流となる。この無負荷電流を検出したとき、電源はオフにする。電源がオフになった直後は、モータは慣性によって回転するので、検出される電圧が慣性回転による誘起電圧なのか、ステアリング操作による誘起電圧なのかを判別するために、電源がオフになった後に所定秒、たとえば０．５秒が経過して、慣性回転がなくなってから誘起電圧の検出を再開する。
【００１７】
このようにして、この従来の技術では、トルクセンサを用いずに、入力トルクによってモータに誘起電圧が発生したとき、回転速度に応じてモータへの電源をオン／オフを制御し、トルクセンサを用いないことによってコストの低減を図り、電動モータの誘起電圧が電動モータの慣性回転によるものか、ステアリング操作によるものかを正確に判別して、電動モータに対する制御の信頼性の向上が図られている。
【００１８】
【特許文献１】特開２００３−２２６２５２号公報
【特許文献２】特開平１０−１３６６８８号公報
【特許文献３】特開平７−８１５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
前述の特許文献１〜３に記載される各従来の技術は、トルクセンサを用いずに、ステアリング操作力などによる入力トルクに応じた適切な補助トルク指令値を、電動モータの電流または起電圧に基づいて生成するので、電動モータに供給される駆動電流の変化に対する応答遅れを補償するため、最適なゲインで目標電流値を設定するための処理を必要とし、ＥＣＵの回路構成が複雑であるという問題がある。
【００２０】
本発明の目的は、簡単な構成で、入力トルクを推定して最適なアシスト量を算出することができる応答性の向上された電動パワーステアリング制御装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の装置は、ステアリング軸から入力トルクが伝達され、かつ出力トルクを前記ステアリング軸に伝達する電動モータの回転時間および回転方向を検出する回転検出部と、
回転検出部によって検出された回転時間に基づいて、この回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、この入力トルクに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算して、アシスト量およびアシスト方向を含む補助トルク指令を生成する制御部と、
制御部によって生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータに前記アシスト量に対応する出力トルクを発生させる駆動部とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置である。
【００２２】
本発明に従えば、電動モータの回転時間およびその方向が回転検出部によって検出され、制御部は、回転検出部によって検出された回転時間に基づいて、補助トルク指令値を操作量として生成する。前記回転検出部は、電動モータに供給される駆動電流または駆動電圧を検出する構成であってもよく、あるいは電動モータにエンコーダおよびタコジェネレータなどを設ける構成であってもよい。
【００２３】
この補助トルク指令値は、回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、この入力トルクに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算して、アシスト量およびアシスト方向を含む。駆動部は、制御部によって生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータを駆動させ、前記アシスト量およびアシスト方向に対応する出力トルクを発生させる。
【００２４】
このようにステアリン軸の回転は、電動モータの回転時間として検出され、この回転時間から入力トルクを算出して最適な出力トルクを発生するので、前記最適な出力トルクは電動モータの回転時間の長短、たとえば１パルスの長さに応じて決定することができる。すなわち、ステアリングホイールを急激に操作すると、その回転はステアリング軸を介して電動モータに入力される。このとき、本発明は、前記特許文献１〜３に記載される各従来の技術のように、電動モータの駆動電流または起電圧から入力トルクを算出するのではなく、電動モータの回転したときの時間から入力トルクを算出する。
【００２５】
したがって、電動モータが入力トルクによって回転したとき、電動モータの回転時間が短い場合は、急操舵時であるので、アシスト量を大きくする。また電動モータの回転時間が長い場合は、緩操作時であるので、アシスト量を小さくする。これによってトルクセンサを用いず、しかも電動モータに供給される駆動電流の応答遅れを補償する回路構成を用いずに、回転時間の長短に応じて、高い応答性で出力トルクを生成することができる。
【００２６】
また本発明は、前記制御部は、回転時間を複数段に分割し、分割された回転時間毎に入力トルクを算出することを特徴とする。
【００２７】
さらに本発明は、前記制御部は、回転時間の変化に応じて連続的に変化する入力トルクを算出することを特徴とする。
【００２８】
さらに本発明は、前記制御部は、車速を複数階に分割し、分割された車速毎に車速係数が設定されることを特徴とする。
【００２９】
さらに本発明は、前記制御部は、車速の変化に応じて連続的に変化する車速係数が設定されることを特徴とする。
【００３０】
さらに本発明は、前記制御部は、回転検出部によって検出された回転時間の変化率を算出し、この回転時間の変化率に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする。
【００３１】
さらに本発明は、前記制御部は、補助トルク指令を周期的に停止させ、この補助トルク指令の停止期間中に回転検出部によって検出された回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする。
【００３２】
さらに本発明は、前記回転検出部は、電動モータに流れる電流の変化に基づいて前記回転時間および回転方向を検出することを特徴とする。
【００３３】
さらに本発明は、前記制御部は、回転検出部によって検出された回転時間に基づいて車速が低速であるか否かを判断し、低速であると判断したとき、操舵に影響しない予め定めるアシスト量の検出用補助トルク指令を生成した後、この検出用補助トルク指令に応答して回転検出部が検出した回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする。
【００３４】
さらにまた本発明の方法は、ステアリング軸から入力トルクが伝達され、かつ出力トルクを前記ステアリング軸に伝達する電動モータの回転時間および回転方向を検出し、
前記検出された回転時間に基づいて、この回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、この入力トルクに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算して、アシスト量およびアシスト方向を含む補助トルク指令を生成し、
前記生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータに前記アシスト量に対応する出力トルクを発生させることを特徴とする電動パワーステアリング制御方法である。
【００３５】
本発明に従えば、ステアリング軸から入力トルクが伝達され、かつ出力トルクを前記ステアリング軸に伝達する電動モータの回転時間および回転方向を検出し、前記検出された回転時間に基づいて、この回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクを算出し、この入力トルクに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数を乗算して、アシスト量およびアシスト方向を含む補助トルク指令を生成し、前記生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータに前記アシスト量に対応する出力トルクを発生させる。
【００３６】
さらに本発明は、前記回転時間を複数段に分割し、分割された回転時間毎に入力トルクを算出することを特徴とする。
【００３７】
さらに本発明は、前記回転時間の変化に応じて連続的に変化する入力トルクを算出することを特徴とする。
【００３８】
さらに本発明は、前記車速を複数階に分割し、分割された車速毎に車速係数が設定されることを特徴とする。
【００３９】
さらに本発明は、前記車速の変化に応じて連続的に変化する車速係数が設定されることを特徴とする。
【００４０】
さらに本発明は、前記回転検出部によって検出された回転時間の変化率を算出し、この回転時間の変化率に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする。
【００４１】
さらに本発明は、前記補助トルク指令を周期的に停止させ、この補助トルク指令の停止期間中に検出された回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする。
【００４２】
さらに本発明は、前記電動モータに流れる電流の変化に基づいて、前記回転時間および回転方向を検出することを特徴とする。
【００４３】
さらに本発明は、前記検出された回転時間に基づいて、車速が低速であるか否かを判断し、低速であると判断したとき、操舵に影響しない予め定めるアシスト量の検出用補助トルク指令を生成した後、この検出用補助トルク指令によって発生した回転時間に基づいて、前記補助トルク指令を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明のよれば、電動パワーステアリング制御装置および方法において、電動モータが入力トルクによって回転したとき、電動モータの回転時間が短い場合は、急操舵時であるので、アシスト量を大きくする。また電動モータの回転時間が長い場合は、緩操作時であるので、アシスト量を小さくする。これによってトルクセンサを用いず、しかも電動モータに供給される駆動電流の応答遅れを補償する回路構成を用いずに、回転時間の長短に応じて、高い応答性で出力トルクを生成することができる。
【００４５】
このように電動モータの回転時間を検出して入力トルクを推定するため、起電力および電動モータの回転速度を検出する必要がなく、構成が簡素化され、かつ演算処理が容易化することができる。このように構成が簡素化されることによって、空間利用率が向上することができる。また演算処理が簡素化されることによって、制御部の演算処理上の負荷が軽減され、電気的構成も簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１は、本発明の実施の一形態のＥＣＵ２４が搭載された電動パワーステアリングシステムの全体の構成を示す系統図である。まず、電動パワーステアリング制御方法が実施される電動パワーステアリングシステムの全体構成について説明する。
【００４７】
電動パワーステアリング（Electrical Power Steering；略称ＥＰＳ）システムは、操作者によって矢符Ａ１，Ａ２方向に回動操作されるステアリングホイール２と、一端部に前記ステアリングホイール２が連結されるステアリング軸３と、ステアリング軸３の他端部に連結されるステアリングギヤ４と、ステアリングギヤ４の出力部に連結されるピットマンアーム５と、一端部がピットマンアーム５に回動自在に連結されるトラックリンク６と、一端部がトラックリンク６の他端部の回動自在に連結されるステアリングアーム７と、ステアリングアーム７の揺動が伝達されるタイロッド８と、タイロッド８の両端部がそれぞれ連結される一対のナックルアーム９，１０と、各ナックルアーム９，１０によって転舵される各車輪１１，１２と、ステアリングギヤ４に連結される電動モータＭと、電動モータＭの回転時間に基づいて前記ステアリングギヤ４に出力トルクを出力する電動パワーステアリング制御装置である電子制御ユニット（Electronic Control Unit；略称ＥＣＵ）２４とを含む。
【００４８】
操作者によってステアリングホイール２が回動操作されると、その回転は、ステアリング軸３からステアリングギヤ４を介してピットマンアーム５に伝達され、トラックリンク６によってステアリングアーム７が揺動して、タイロッド８によって連結されたナックルアーム９，１０によって各車輪１１，１２が前記ステアリングホイール２の回動操作に対応して転舵する。
【００４９】
ステアリング軸３の回転は、ステアリングギヤ４を介して電動モータＭに入力トルクとして入力され、ステータの界磁コイルに誘起電流が生じ、その電流は回転検出信号Ｓ１１として信号線２５を介してＥＣＵ２４に与えられる。
【００５０】
ＥＣＵ２４にはまた、車載ＬＡＮ２５からの車速信号Ｓ１２が与えられ、ＥＣＵ２４は入力した回転検出信号Ｓ１１と車速信号Ｓ１２とに基づいて、車速に応じたアシスト量およびアシスト方向を含む駆動電流Ｉｍを補助トルク指令をして出力する。
【００５１】
前記車載ＬＡＮ２５は、エンジン制御用ＥＣＵなどの他のＥＣＵとの間にネットワーク（Local Area Network;略称ＬＡＮ）を構築するためのモデムおよびルータなどを含み、ＣＳＭＡ／ＣＲ(Carrier Sense Multiple Access With Collision Resolution)方式またはＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)方式のプロトコルに基づいた双方向通信によって、ＥＣＵ相互に情報を共有して信号処理速度を高速化するとともに、各ＥＣＵ間を接続するためのワイヤハーネスなどの通信線を少なくして、構成を簡素化することができる。
【００５２】
車載ＬＡＮ２５に接続されたＥＣＵ２４は、前記補助トルク指令に応じた駆動電流Ｉｍを電動モータＭに通電して、操作者のステアリングホイール２の操作力に対して最適な操作感が得られるように電動モータＭを駆動し、ステアリング軸３に補助トルクを与え、いわゆる車速感応制御を実現する。このようにして前記電動モータＭには、ステアリング軸３からステアリングギヤ４を介して入力トルクが伝達されるとともに、出力トルクを前記ステアリングギヤ４を介してステアリング軸３に付与する。
【００５３】
図２は、ＥＣＵ２４の電気的構成を示すブロック図である。前述のＥＣＵ２４は、回転検出部３０、制御部３１、駆動部３２および駆動電流検出部３３を含む。
【００５４】
回転検出部３０は、電動モータＭのステータの界磁コイルに永久磁石からなるロータの回転によって誘起される交番波形の電流に基づいて、回転時間および回転方向を検出する。
【００５５】
この回転検出部３０は、検出した電流を電圧値に変換して、パルス波形の検出信号として出力するエンコーダによって実現される。従って、前記回転時間は、回転検出信号Ｓ１１の時系列的に隣接する２つのパルス間のパルス間隔ΔＢとして検出することができる。また回転方向は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各界磁コイルからの各検出信号の入力順序の反転、すなわちＵ，Ｖ，Ｗの順で入力されるパルス信号がＷ，Ｖ，Ｕの順に反転することによって検出することができる。
【００５６】
制御部３１は、回転検出部３０によって検出された回転時間に基づいて、この回転時間の増加に対して減少方向に変化する入力トルクＸを算出し、この入力トルクＸに、車速の増加に対して減少方向に変化する車速係数αを乗算して、アシスト量Ｐおよびアシスト方向を含む補助トルク指令を生成する。この制御部３１は、マイクロコンピュータによって実現され、本発明の電動パワーステアリング制御方法は、前記マイクロコンピュータのメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。
【００５７】
駆動部３２は、制御部３１によって生成された補助トルク指令に基づいて、電動モータＭに前記アシスト量に対応する駆動電流Ｉｍを出力して、電動モータＭにステアリングホイール２の操作方向Ａ１，Ａ２と同一方向に補助トルクが生じるように、出力トルクを発生させる。
【００５８】
この駆動部３２には、イグニションキー（略称ＩＧキー）またはプッシュスタートボタンのオン操作によってスイッチＳＷが導通すると、車載バッテリ電源４０から電源電圧が与えられる。
【００５９】
駆動電流検出部３３は、駆動部３２から電動モータＭへ供給される駆動電流Ｉｍを検出し、その駆動電流Ｉｍを表す駆動電流検出値Ｆを出力する。
【００６０】
前記制御部３１は、車載ＬＡＮ２５より得た車速Ｖから車速係数αを生成する車速係数生成部３４と、回転検出部３０により検出された回転時間Ｔから入力トルクＸを生成する入力トルク生成部３５と、車速係数αと入力トルクＸとを乗算する乗算部３６と、その乗算値α・Ｘに初期値Ｙを加算して操作量としてのアシスト量Ｐを求める加算部３７と、初期値Ｙを生成する初期値生成部３８と、駆動電流検出値Ｆとアシスト量Ｐと偏差ΔＰを減算して求め、その偏差ΔＰを制御量として出力する減算部３９とを有する。
【００６１】
減算部３９から偏差ΔＰを入力した駆動部３２は、偏差ΔＰに応じた駆動電流Ｉｍを生成し、電動モータＭを駆動させる。
【００６２】
図３は、ＥＣＵ２４の動作を説明するためのフローチャートであり、図４は車速係数生成部３４の構成を説明するための図である。操作者によりＩＧキーまたはプッシュスタートボタンが操作され、イグニションがオンしてエンジンを始動すると、ＥＣＵ２４、その他のＥＣＵ、車載ＬＡＮ２５などの各種の電気系統に電源電力が供給され、能動化される。
【００６３】
操作者がステアリングホイール２を操作すると、その回転はステアリング軸３およびステアリングギヤ４を介して電動モータＭに伝達される。これによってロータが回転し、ステータのＵ，Ｖ，Ｗの各相の界磁コイルに電流が誘起される。この電流は、前記回転検出部３０によって検出され、その回転検出信号Ｓ１１がＥＣＵ２４に入力される(ステップｓ１)。
【００６４】
次に、車速係数生成部３４は、車載ＬＡＮ２５から車速Ｖを取得し、車速係数αを決定する（ステップｓ２）。また、入力トルク生成部３５は、図４に示されるように、ステアリングホイール２の操作速度の違いを、回転検出信号Ｓ１１の時系列的に隣接する２つのパルス間のパルス間隔ΔＢから急操舵時と緩操舵時とを判定し、入力トルクＸを推定する（ステップｓ３）。
【００６５】
この入力トルクＸは、ステアリングホイール２を切る速度が電動モータＭの回転速度に等価であるものとし、予め実験およびコンピュータシミュレーション等で取得したデータを統計的処理等によってグラフ化し、そのグラフ化された曲線または直線の近似関数から求められるが、詳細については後述する。
【００６６】
乗算部３６は、車速係数生成部３４で生成された車速係数αと、入力トルク生成部３５で生成された入力トルクＸとを乗算し、その乗算値α・Ｘを出力する（ステップｓ４）。
【００６７】
加算部３７は、前記乗算部３６から出力された乗算値α・Ｘと、初期値生成部３８から出力されたアシスト量の初期値Ｙとを加算（α・Ｘ＋Ｙ）し、その加算値をアシスト量Ｐとして出力する（ステップｓ５）。
【００６８】
加算部３７によって算出されたアシスト量Ｐは、減算部３９において駆動電流検出値Ｆと減算されて偏差ΔＰが求められ、制御量として、駆動部３２に出力される（ステップｓ６）。
【００６９】
駆動部３２は、前述の減算部３９によって算出された偏差ΔＰに基づいてバッテリ電源４０からの電源電圧を制御して駆動電流Ｉｍを生成し、電動モータＭに供給する（ステップｓ７）。
【００７０】
このように本実施の形態では、トルクセンサを用いず、しかも電動モータに供給される駆動電流の応答遅れを補償する回路構成を用いずに、回転時間の長短に応じて、高い応答性でアシスト量を生成し、電動モータＭの出力トルクを最適化して、ステアリング操作に対する車速感応制御を安価に実現することができる。一例として述べると、制御部３１を制御周期２００μｓｅｃのＣＰＵによって実現した場合、パルス間隔ΔＢのサンプリング周期は５０μｓｅｃに選ばれ、ステアリングホイール２の緩慢な操作から急激な操作までの広い範囲にわたって充分な応答性が得られるように設定されている。
【００７１】
図５は、本発明の実施の他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。同図において、横軸は電動モータＭが回された時間Ｔであり、縦軸は入力トルクＸである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、入力トルクＸを推定する方法について説明する。
【００７２】
本実施の形態では、ＥＣＵ２４に搭載される制御部３１において、入力トルク生成部３５は、入力トルクＸを、複数である３つのパルス間隔ΔＢ１，ΔＢ２，ΔＢ３によって、３段階の入力トルクＸＬ，ＸＭ，ＸＳとして生成する。
【００７３】
第１のパルス間隔ΔＢ１は、ステアリングホイール２が速く回されたときに相当し、一例としては、０μｓｅｃ＜ΔＢ１≦４００μｓｅｃに選ばれる。また第２のパルス間隔ΔＢ２は、ステアリングホイール２が中間的な速さで回されたときに相当し、一例としては、４００μｓｅｃ＜ΔＢ２≦１ｍｓｅｃに選ばれる。さらに第３のパルス間隔ΔＢ３は、ステアリングホイール２が速く回されたときに相当し、一例としては、１ｍｓｅｃ＜ΔＢ３に選ばれる。
【００７４】
このように３段階にパルス間隔ΔＢ１〜ΔＢ３に応じて入力トルクＸＬ，ＸＭ，ＸＳが生成されるので、ステアリング操作に対して、より微細に補助トルクを発生させて、ステアリングの操作感を最適化することができる。
【００７５】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。同図において、横軸はパルス間隔ΔＢであり、縦軸は入力トルクＸである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、入力トルクＸを推定する他の方法について説明する。
【００７６】
本実施の形態では、制御部３１において、入力トルク生成部３５は、入力トルクＸを、前記パルス間隔ΔＢが増加するにつれて連続的かつ直線的に低下するように生成する。ここに、パルス間隔ΔＢに対する変化率をεとし、定数をψすると、入力トルクＸは、Ｘ＝ε・ΔＢ＋ψ（ただし、ΔＢ＞０）によって求められる。
【００７７】
このような構成を採用することによって、駆動部３２へ制御量として出力される偏差ΔＰのオーバーシュート、アンダーシュート、およびハンチングなどの発生が抑制される。
【００７８】
なお、本実施の形態では、入力トルクＸを１次関数として推定する例について述べたが、これに代えて２次関数および双曲線関数などの曲線を採用してもよく、あるいは実験およびコンピュータシミュレーションなどによって得られたデータに基づく近似曲線を採用してもよい。
【００７９】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。同図において、縦軸は車速ＳＰＤであり、縦軸は車速計数αである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、車速係数αを推定する方法について説明する。
【００８０】
本実施の形態では、制御部３１において、車速係数生成部３４は、車載ＬＡＮ２５から入力した車速信号Ｓ１２に基づいて、低速時の車速係数α１１と、高速時の車速係数α１２とを生成する。
【００８１】
これらの車速係数α１１、α１２は、車速しきい値Ｃを設定し、車速ＳＰＤが０以上でかつしきい値Ｃ以下（０≦ＳＰＤ≦Ｃ）は、低速時の車速係数α１を生成し、しきい値Ｃを超える場合（Ｃ＜ＳＰＤ）は、高速時の車速係数α２を生成する。
【００８２】
このような構成を採用することによって、高速走行時におけるステアリングの切り過ぎ、および低速走行時におけるステアリングのアシスト不足を防止することができる。
【００８３】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。同図において、横軸は車速ＳＰＤであり、縦軸は車速係数αである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、車速係数αを推定する他の方法について説明する。
【００８４】
本実施の形態では、制御部３１において、車速係数生成部３４は、車載ＬＡＮ２５から入力した車速信号Ｓ１２に基づいて、低速時の車速係数α１と、中速時の車速係数α２と、高速時の車速係数α３とを生成する。
【００８５】
これらの車速係数α１，α２，α３は、２つの車速しきい値Ｄ１，Ｄ２を設定し、車速ＳＰＤが０以上でかつ低速側のしきい値Ｄ１以下（０≦ＳＰＤ≦Ｄ１）であれば、低速時の車速係数α１を生成し、低速側のしきい値Ｄ１を超えかつ高速側のしきい値Ｄ２以下（Ｄ１＜ＳＰＤ≦Ｄ２）であれば、中速時の車速係数α２を生成し、高速側のしきい値Ｄ２を超えた場合（Ｄ２＜ＳＰＤ）は、高速時の車速係数α３を生成する。
【００８６】
このような構成を採用することによって、車速に対する細かいアシスト力の制御が可能となり、車速に対するアシスト力の最適性をより一層向上して、高精度することができる。
【００８７】
図９は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。同図において、横軸は車速ＳＰＤであり、縦軸は車速計数αである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、車速係数αを推定するさらに他の方法について説明する。
【００８８】
本実施の形態では、制御部３１において、車速係数生成部３４は、車速係数αを、前記車速ＳＰＤが増加するにつれて連続的かつ直線的に低下するように生成する。ここに、車速ＳＰＤに対する変化率をτとし、定数をλすると、車速係数αは、α＝τ・ＳＰＤ＋λによって求められる。
【００８９】
このような構成を採用することによって、車速係数αが直線的に変化するので、車速の変化が制御量である偏差ΔＰに反映され、車速変化に対する応答性が向上される。
【００９０】
なお、本実施の形態では、車速係数αを１次関数として推定する例について述べたが、これに代えて２次関数および双曲線関数などの曲線を採用してもよく、あるいは実験およびコンピュータシミュレーションなどによって得られたデータに基づく近似曲線を採用してもよい。
【００９１】
図１０は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、電動モータＭの回される角度のしきい値βを推定する方法について説明する。
【００９２】
本実施の形態では、制御部３１において、入力トルク生成部３５は、車速ＳＰＤを高速時ＳＰＤ１と低速時ＳＰＤ２とに分け、電動モータＭが回される角度のしきい値βを、高速時ＳＰＤ１はステアリングを切る量が少なくかつ電動モータＭが回される時間が短いことを考慮して高速用しきい値β１とし、低速時ＳＰＤ２はステアリングを切る量が多くかつ電動モータＭが回される時間が長いことを考慮して低速用しきい値β２とし、これらの２段階（０°≦β１＜β２）に設定する。これらのしきい値β１，β２は、予め図１０の右側のテーブルとして作成され、制御部３１のメモリに記憶されている。
【００９３】
このようにして高速時と低速時とに分けたしきい値β１，β２によって入力トルクＸを生成するのは、高速時はステアリングを切る量が少なく、低速時はステアリングを切る量が多く、そのためアシスト量Ｐを車速ＳＰＤに応じて制限するためである。
【００９４】
なお、本実施の形態では、アシスト量Ｐを１次関数として推定する例について述べたが、これに代えて２次関数および双曲線関数などの曲線を採用してもよく、あるいは実験およびコンピュータシミュレーションなどによって得られたデータに基づく近似曲線を採用してもよい。
【００９５】
図１１は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、電動モータＭの回される角度のしきい値βを推定する他の方法を説明する。
【００９６】
本実施の形態では、制御部３１において、入力トルク生成部３５は、車速ＳＰＤを高速時ＳＰＤ１と中速時ＳＰＤ２と低速時ＳＰＤ３とに分け、電動モータＭが回される角度のしきい値βを、高速用しきい値β１と、中速用しきい値β２と、低速用しきい値β３との３段階に設定する。高速時ＳＰＤ１では、０°≦β１≦５°、中速時では、０°≦β２≦２０°、低速時では、０°≦β３≦４０°とする。これらのしきい値β１，β２，β３は、予め図１１の右側のテーブルとして作成され、制御部３１のメモリに記憶されている。
【００９７】
このような構成を採用することによって、図１０の実施の形態に比べて、アシスト量Ｐを車速に応じてより細かく制御することができ、車速に対するアシスト量の最適性をより一層向上することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、アシスト量Ｐを１次関数として推定する例について述べたが、これに代えて２次関数および双曲線関数などの曲線を採用してもよく、あるいは実験およびコンピュータシミュレーションなどによって得られたデータに基づく近似曲線を採用してもよい。
【００９９】
図１２は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１において、入力トルク生成部３５は、電動モータＭが回される角度のしきい値βを、車速ＳＰＤが増加するにつれて連続的かつ直線的に低下するように生成する。ここに、車速ＳＰＤに対するしきい値βの変化率をγとし、定数をＹとすると、しきい値βは、β＝γ・ＳＰＤ＋Ｙによって求められる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、しきい値βＰを１次関数として推定する例について述べたが、これに代えて２次関数および双曲線関数などの曲線を採用してもよく、あるいは実験およびコンピュータシミュレーションなどによって得られたデータに基づく近似曲線を採用してもよい。
【０１０１】
図１３は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１において、入力トルク生成部３５は、回転検出部３０によって検出された回転検出信号Ｓ１１の回転方向と回転速度の変化、すなわちパルス間隔ΔＢの変化に基づいて、入力トルクＸを算出する。
【０１０２】
回転検出部３０からの回転検出信号Ｓ１１にパルスがない状態では、電動モータＭは駆動されていない。このようなモータ停止状態で、操作者がステアリングホイール２を回し、電動モータＭが操舵力によって回されると、入力トルク生成部３５に、急操舵時にはパルスｋ１が、また緩操舵時にはパルスｋ２が入力される。このときの各パルスｋ１、ｋ２のパルス間隔ΔＢの時間変化率ｍ＝ｄΔＢ／ｄｔを計算して、入力トルクＸを算出する。
【０１０３】
このとき車速係数αの算出は、前述の図７、図８、図９のいずれかの実施の形態の方法を採用すればよい。
【０１０４】
したがって、急操舵時は、電動モータＭの回転速度が急増するのでアシスト量Ｐは大きくなり、緩操舵時は電動モータＭの回転速度が徐々に増加していくのでアシスト量Ｐは小さくなる。
【０１０５】
このような構成を採用することによって、ステアリング操舵量が同じであっても、そのステアリング操作が急激であるか、緩慢であるかの相違が反映されるので、ステアリング操作が急操舵と緩操舵とに頻繁に、しかも連続して切り換えられても、操舵量および操舵速度の変化に応じてアシスト力が追従して連続変化し、ステアリングの操舵感を格段に向上することができる。
【０１０６】
図１４は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１は、入力トルク生成部３５において、電動モータＭがアシスト駆動されている状態で、一定周期で一定時間ΔＴ、アシストを停止させ、このアシスト停止時間ΔＴ中に回転検出信号Ｓ１１からパルス数を計数するか、回転時間を比較して、入力トルクＸを推定する。その後、前述と同様に、乗算部３６で乗算値α・Ｘを求め、加算部３７で前記乗算値α・Ｘに初期値Ｙを加算し、アシスト量Ｐを算出する。
【０１０７】
前記パルス数を計数する場合、アシスト停止時間ΔＴはたとえば２ｍｓｅｃに選ばれ、この時間ΔＴの間に何パルス入力されるかによってアシスト量Ｐを算出する。また前記回転時間を比較する場合、たとえば２パルスが入力される時間Ｔ１０を測定し、この時間Ｔ１０の長短でアシスト量Ｐを算出する。
【０１０８】
このような構成を採用することによって、電動モータＭがアシスト動作中にアシスト量Ｐを算出し、ステアリング操作の変化に高い応答性で応答して、アシスト制御の操舵感に対する最適化を行うことができる。
【０１０９】
図１５は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１は、電動モータＭがアシスト動作した後、ステアリングホイール２は切り返し、切り足しおよび保持の３種類の状態のうちでいずれであるかを判断し、ステアリングの状態に応じたアシスト量Ｐを電動モータＭの回転速度の変化によって算出する。
【０１１０】
ステアリングの状態の判断は、電動モータＭに通電されるモータ電流を回転検出部３０によって検出し、入力トルク生成部３５がその電流の変化から切り返し、切り足し、保持の３種類の状態を検知した後、電動モータＭの回転方向と回転速度の変化とによって入力トルクＸを算出する。入力トルク生成部３５において算出された入力トルクＸは、前述と同様に、乗算部３６で車速係数αと乗算され、加算部３７で乗算値α・Ｘに初期値Ｙを加算して、アシスト量Ｐを算出する。
【０１１１】
ステアリングの切り返しは、電動モータの回転速度の変化が、電流・電圧のトリガが掛かってから、モータ角度が回転中からロックまたは逆転すると、ステアリングの切り替えしであると判断することができる。またステアリングの切り足しは、電流・電圧のトリガが掛かってから、アシスト量Ｐに対応するモータ角速度よりも実際のモータ角速度が大きいと、ステアリングの切り足しであると判断することができる。さらにステアリングの保持は、電流・電圧のトリガが掛かってから、アシスト量Ｐに対応するモータ角速度よりも実際のモータ角速度が小さいと、ステアリングが保持状態であると判断することができる。
【０１１２】
また、他の実施形態では、電動モータＭにブラシ付きＤＣモータを使用し、ブラシが整流子を通るときに発生するブラシノイズを、ブラシ間の電圧をコンパレータなどによってモニタし、ブラシノイズの変化によってステアリングの状態を検知した後、電動モータＭの回転方向と回転速度の変化とによってアシスト量を算出する。
【０１１３】
このような構成を採用することによって、電動モータＭの回転速度および回転方向を検出するための手段を別途に設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。
【０１１４】
図１６は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。自動車は時速１０ｋｍ／ｈ以下の停止時を含む低速時にハンドルを切りにくいため、低速時にアシスト量Ｐを算出する手法について述べる。
【０１１５】
本実施の形態では、制御部３１は、入力トルク生成部３５において、ステアリングに影響がない範囲で電動モータＭを一定のパルス数だけＣＷ方向（時計方向）およびＣＣＷ方向（反時計方向）に回し、回転検出信号Ｓ１１から何パルスの帰還パルスを検出したか、または帰還パルスの周波数に基づいて入力トルクＸを生成し、アシスト量Ｐを算出する。この場合、帰還パルスのパルス数が少なくなるほど、あるいは帰還パルスの各パルス間の周波数が高くなるほど、入力トルクＸを大きくし、アシスト量Ｐが多くなるように制御する。
【０１１６】
具体的には、図１６の上図のように、ステアリングホイール２をＣＷ方向およびＣＣＷ方向のいずれに回しても、たとえば３パルス返ってくる場合、ステアリングは保持されていると判断して、アシスト制御しない。また、図１６の下図のように、ステアリングホイール２をＣＷ方向およびＣＣＷ方向の操作して、ＣＷ方向は帰還パルスが戻らず、ＣＣＷ方向は帰還パルスの周波数がたとえば５００Ｈｚから１ｋＨｚに高くなり、３パルスとも戻ってきた場合、ステアリングホイール２はＣＣＷ方向に回されていると判断して、ＣＣＷ方向にアシスト制御を行う。
【０１１７】
このような構成を採用することによって、ステアリングが中立状態からアシストが開始されるまでの応答性が向上されるので、低速時の操舵感を向上することができる。
【０１１８】
図１７は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するためのフローチャートである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１は、回転検出部３０によって検出された回転検出信号Ｓ１１から電動モータＭの回転を検出すると（ステップａ１）、入力した回転検出信号Ｓ１１のパルス数が予め定めるパルス数以上か否か、または入力した回転検出信号Ｓ１１の電圧が予め定める電圧以上か否かを判定し（ステップａ２）、予め定めるパルス数以上または予め定める電圧以上であれば、図３のフローチャートに示されるアルゴリズムに従ってアシスト処理を実行する（ステップａ３）。また前記入力した回転検出信号Ｓ１１が予め定めるパルス数未満であるか、または予め定める電圧未満である場合には、アシスト処理の実行を停止する（ステップａ４）。
【０１１９】
このような構成を採用することによって、アシスト制御前に電動モータＭおよび回転検出部３０などの故障を事前に検出し、安全性を向上することができる。
【０１２０】
図１８は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するためのフローチャートである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１は、回転検出部３０によって検出された回転検出信号Ｓ１１から電動モータＭの回転を検出すると（ステップｂ１）、入力した回転検出信号Ｓ１１のパルス数が予め定めるパルス数以上か否か、または入力した回転検出信号Ｓ１１の電圧が予め定める電圧以上か否かを判定し（ステップｂ２）、予め定めるパルス数以上または予め定める電圧以上であれば、図３のフローチャートに示されるアルゴリズムに従ってアシスト処理を実行する（ステップｂ３）。
【０１２１】
また、前記入力した回転検出信号Ｓ１１が予め定めるパルス数未満であるか、または予め定める電圧未満である場合には、アシスト量Ｐを徐々に減少し（ステップｂ４）、たとえば車速が十分に低下したとき、アシスト処理の実行を停止する（ステップｂ５）。
【０１２２】
このような構成を採用することによって、運転者はアシスト量Ｐの減少を操作感から徐々に認識することができるので、走行中の故障の発生に対して、急激な補助トルクの減少によってハンドル操作が重くなり、心理的な混乱および不安感を生じるという不具合を将来せず、安全性を向上することができる。
【０１２３】
図１９は、本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するためのフローチャートである。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施の形態では、制御部３１は、回転検出部３０によって検出された回転検出信号Ｓ１１から電動モータＭの回転を検出すると（ステップｃ１）、入力した回転検出信号Ｓ１１のパルス数が予め定めるパルス数以上か否か、または入力した回転検出信号Ｓ１１の電圧が予め定める電圧以上か否かを判定し（ステップｃ２）、予め定めるパルス数以上または予め定める電圧以上であれば、図３のフローチャートに示されるアルゴリズムに従ってアシスト処理を実行する（ステップｃ３）。
【０１２４】
また、前記入力した回転検出信号Ｓ１１が予め定めるパルス数未満であるか、または予め定める電圧未満である場合には、アシスト処理の実行を停止し（ステップｃ４）、ウォーニングランプを点灯させて（ステップｃ５）、運転者に故障が生じたこと知らせる。
【０１２５】
このような構成を採用することによって、ウォーニングランプの点灯によって、運転者に対して、電動モータおよび回転検出部３０などのステアリングアシスト系統に故障が生じたことを明確かつ確実に認識させることができる。
【０１２６】
本発明の実施のさらに他の形態では、回転検出部３０は、エンコーダによって実現されてもよい。このエンコーダは、電動モータＭの回転軸に設けられ、周方向に間隔を一定の間隔をあけて複数のスリットが入った円板からなり、そのスリットをフォトインタラプタ等の光学センサによって読み取り、スリットが通過するたびに１パルスのパルス信号を生成し、電動モータＭの回転角度を検出して、モータ回転速度の算出に用いられる。回転方向を算出するには、位相をずらした２相スリットが付いているか、絶対位置が書き込まれているエンコーダを用いればよい。
【０１２７】
本発明の実施のさらに他の形態では、前記回転検出部３０は、電動モータＭのロータにマグネットを取り付けたホールＩＣによって実現することができる。ホールＩＣは、マグネットの磁場を検知して、マグネットのＳ極とＮ極間が１パルスのパルス信号を生成し、このパルス信号によって電動モータＭの回転角度がわかり、電動モータＭの回転速度を算出することができる。回転方向を算出するには、位相をずらしたホールＩＣを２個以上取り付ければよい。
【０１２８】
本発明の実施のさらに他の形態では、前記回転検出部３０は、レゾルバによって実現することができる。このレゾルバは、電動モータＭのステータに直交する２相巻線をもつ制御変圧器で、励磁コイルに高周波信号を与えると、モータの回転角度によって検出側のコイルから得られる信号の位相が変化する。この検出信号と基準信号とを比較することによって、モータの角度がわかり、モータの回転速度を算出する手段である。また回転方向も検出することができる。
【０１２９】
本発明の実施のさらに他の形態では、前記回転検出部３０は、電動モータＭのロータに取り付けたタコジェネレータによって実現することができる。このタコジェネレータは、小型の発電機であって、電動モータＭの回転速度に比例した電圧が得られるように構成される。検出した電圧変化によって、電動モータＭの回転角度がわかり、電動モータＭの回転速度を算出に用いることができる。回転方向は、ポテンションメータ（可変抵抗）を電動モータＭの回転軸に取り付け、電動モータＭの回転角度を電圧変化として検出することができる。
【０１３０】
本発明の実施のさらに他の形態では、前記回転検出部３０は、電動モータＭの回転軸に取り付けたポテンションメータによって実現される。電動モータＭの回転速度は、ポテンションメータに加えた電圧の変化によって検出され、電動モータの回転角度の変化も検出することができる。
【０１３１】
本発明は、前述のコラム式電動パワーステアリングシステムだけでなく、ピニオン式およびラック式電動パワーステアリングシステムに対しても適用することができる。
【０１３２】
上記の実施の各形態では、電動モータＭをフィードバック制御する手法を採用した例を示したが、これに限るものではなく、他の制御方法、たとえば予測制御を行なう電動パワーステアリングシステムに対しても好適に本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施の一形態のＥＣＵ２４が搭載された電動パワーステアリングシステムの全体の構成を示す系統図である。
【図２】ＥＣＵ２４の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＣＵ２４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】車速係数生成部３４の構成を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施のさらに他の形態の制御部３１の構成を説明するためのフローチャートである。
【図２０】従来の電動パワーステアリング制御装置１が装備される電動パワーステアリングシステムの系統図である。
【符号の説明】
【０１３４】
２  ステアリングホイール
３  ステアリング軸
４  ステアリングギヤ
５  ピットマンアーム
６  トラックリンク
７  ステアリングアーム
８  タイロッド
９，１０  ナックルアーム
１１，１２  車輪
２４  ＥＣＵ
２５  車載ＬＡＮ
３０  回転検出部
３１  制御部
３２  駆動部
３３  駆動電流検出部
４０  バッテリ電源
３４  車速係数生成部
３５  入力トルク生成部
３６  乗算部
３７  加算部
３８  初期値生成部
３９  減算部
Ｍ  電動モータ
【図１】
2006273031.tif 000003
【図２】
2006273031.tif 000004
【図３】
2006273031.tif 000005
【図４】
2006273031.tif 000006
【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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