(57)【要約】【課題】タイヤが縁石に当接した場合でもトルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制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。  【解決手段】モータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αのそれぞれが、対応する所定値ωｓ、αｓ以上の場合、異常外力判定部は、所定値以上の外力がステアリング機構に入力されたと判定して、異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）を１にする。ｄ軸電流指令値演算部は、入力される異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が１の場合、モータ回転角速度減速部を有効とし、モータ回転速度／ｄ軸電流指令値マップに基づいて強め界磁制御を行う。【選択図】図５
2011031713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング機構に操舵補助力を与えるブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御する電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、
前記電流指令値演算手段より演算された電流指令値に基づきモータ制御信号を出力するモータ制御信号生成手段と、
前記モータ制御信号に基づき前記ブラシレスモータに対して駆動電力を出力するモータ駆動回路と、
所定値以上の外力が前記ステアリング機構に入力されたことを判定する異常外力判定手段と、
前記異常外力判定手段によって異常外力の入力が判定されることを条件に、前記ブラシレスモータの界磁を強める減速指令値を出力するモータ回転角速度減速手段と、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】
前記電流指令値演算手段は、電流指令値としてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値を演算するｄ軸電流指令値演算手段を備え、
前記ｄ軸電流指令値演算手段は、前記モータ回転角速度減速手段を含む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】
前記ブラシレスモータの回転角を検出するモータ回転角センサを備え、
前記異常外力判定手段は、前記モータ回転角センサが検出した回転角の微分演算より算出したモータ回転角速度及び前記モータ回転角速度の微分演算より算出したモータ回転角加速度から異常外力を判定することを特徴とする請求項１および請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記異常外力判定手段は、前記モータ回転角速度が所定値以上であり、かつ前記モータ回転角加速度が所定の閾値以上であることを条件に、異常外力の入力を判定することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記モータ回転角速度減速手段は、モータ回転角速度が無負荷回転速度以上になった時に、前記ブラシレスモータの界磁を強める減速指令値を出力することを特徴とする請求項１から請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記モータ回転角速度減速手段は、前記モータ回転角速度と前記減速指令値との関係を示したマップに基づき減速指令値を出力し、
前記マップは、前記モータ回転角速度の増加とともに、前記減速指令値を漸増することを特徴とする請求項１から請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記モータ回転角速度減速手段は、前記モータ回転角速度の増加とともに、前記減速指令値を漸増し、前記モータ回転角速度が所定値に達した時に、前記減速指令値に閾値を設けることを特徴とする請求項１から請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記モータ回転角速度減速手段は、前記減速指令値を出力することによりモータ回転角速度が最高速度に達した後に減速して再度無負荷回転速度になることを条件に、前記減速指令値の出力を０にすることを特徴とする請求項１から請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記ｄ軸電流指令値演算手段は、前記強め界磁制御を行なうモータ回転角速度減速手段と、前記強め界磁制御を行なわない通常制御手段を有し、前記異常外力判定手段によって判定される異常外力の入力によって、モータ回転角速度減速手段と、通常制御手段を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項２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、モータのアシスト力により操舵を補助す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】
車速検出器にて車速を検出すると共に、トルク検出器にて舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク及び車速に応じて、定めた駆動電流を操舵補助用のモータに通電させてモータを駆動し、車輌の操舵に要する力をモータの回転力により補助せしめ、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】
一般的に、車輌においては、走行中に運転者が予期せぬ運転状態に陥る場合がある。その一例として、例えば車両が車道側面の縁石に衝突等がある。この様な時、縁石衝突によって前輪が外部から強制的に一方向へ舵取される場合がある。その前輪の強制的な舵取動作によって、ステアリング装置のラック軸が、その軸長方向に移動し、これによって、舵輪が高速で一方向に回転する現象が生じる。このような場合、舵輪の慣性力がラック軸の移動力に付加される。このため、ラック軸の軸長方向への不必要な移動を止めるためのストッパに、ラック軸端のタイロッド基部が高速で衝突することがあった。即ち、メカニカルストッパに当接することがあった。
【０００４】
特に、前述のような電動パワーステアリング装置では、縁石衝突が生じた場合、操舵補助用のモータの慣性力がラック軸の移動力にさらに付加されるので、メカニカルストッパに当接する際には、過大な衝撃力が作用するため、この衝撃力によってステアリングギヤ部に不具合が生ずる恐れがあった。また、モータの回転を減速する減速部がモータの慣性力に起因する過大な衝撃力により不具合が生ずる恐れがあった。
【０００５】
特許文献１には、操舵速度があらかじめ定められた操舵速度の設定値以上となった場合にクラッチが離脱されて、電動モータの慣性力が舵取機構に伝達されないため、縁石衝突の際に舵取機構の操舵力に電動モータの慣性力が付加されないので、その分だけ、縁石衝突の際の舵取機構の破損を抑制できる点が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、モータトルク検出部で検出したモータトルクの変化率が操舵限界位置を判断する閾値以上であるときに、デューティ比制限条件を満足したものと判断して、パルス幅変調信号のデューティ比をステアリング機構のステアリングシャフト及び転舵輪間のトルク伝達部材に伝達されるトルクを抑制する所定値に固定するようにしている。その結果、ステアリングシャフト及びステアリングギヤ間に介挿された中間シャフト等のトルク伝達部材に過大なトルクが伝達される前に電動モータで発生する操舵補助トルクを制限することができ、別途舵角センサやトルクリミッタ等を設けることなく、タイヤが縁石に当接した時などの操舵限界位置に達した時にトルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制することができる点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６-８８３９号公報
【特許文献２】特開２００８-２４２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１では、縁石衝突の際に舵取機構の操舵力に電動モータの慣性力が付加されないという点はあるが、そのためにクラッチ機構が必要であり、構造が複雑また製造コストが高いという課題がある。
【０００９】
また、特許文献２では、モータトルク検出部で検出したモータトルクの変化率が操舵限界位置を判断する閾値以上であるときに、デューティ比を所定値に固定し、タイヤが縁石に当接した時などの操舵限界位置に達した時にトルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制するという点が記載されているが、タイヤが縁石に当接した後操舵限界位置に達した時には、上記記載のように電流制限をかけても、モータは無負荷回転速度以上で回転しているため、トルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制することはできないという課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、タイヤが縁石に当接したことを早く、正確に検出するとともに、トルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ステアリング機構に操舵補助力を与えるブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御する電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記電流指令値演算手段より演算された電流指令値に基づきモータ制御信号を出力するモータ制御信号生成手段と、前記モータ制御信号に基づき前記ブラシレスモータに対して駆動電力を出力するモータ駆動回路と、所定値以上の外力が前記ステアリング機構に入力されたことを判定する異常外力判定手段と、前記異常外力判定手段によって異常外力の入力が判定されることを条件に、前記ブラシレスモータの界磁を強める減速指令値を出力するモータ回転角速度減速手段とを備えること、を要旨とする。
即ち、所定値以上の外力がステアリング機構に入力されたと判定された場合には、ブラシレスモータの界磁を強める減速指令値を出力し、モータ回転角速度を減速させるようにした。これにより、モータトルクが伝達されるトルク伝達部材への衝撃力を確実に抑制することができる。その結果、ステアリングギヤ部の破損及びモータの回転を減速する減速部の破損を防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記電流指令値演算手段は、電流指令値としてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値を演算するｄ軸電流指令値演算手段を備え、前記ｄ軸電流指令値演算手段は、前記モータ回転角速度減速手段を含むこと、を要旨とする。
即ち、ｄ軸電流指令値演算手段にモータ回転角速度減速手段を有するようにした。これにより、ｄ軸電流指令値演算処理速度を早くすることができる。その結果、ステアリングギヤ部の破損及びモータの回転を減速する減速部の破損を防止することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記ブラシレスモータの回転角を検出するモータ回転角センサを備え、前記異常外力判定手段は、前記モータ回転角センサが検出した回転角の微分演算より算出したモータ回転角速度及び前記モータ回転角速度の微分演算より算出したモータ回転角加速度から異常外力を判定すること、を要旨とする。
即ち、モータ回転角速度とモータ回転角加速度から異常外力を判定するようにした。これにより、異常外力判定を高速で判定することができる。その結果、モータ回転角速度を高速で減速させることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３に記載の発明において、前記異常外力判定手段は、前記モータ回転角速度が所定値以上であり、かつ前記モータ回転角加速度が所定の閾値以上であることを条件に、異常外力の入力を判定すること、を要旨とする。
即ち、モータ回転角速度が所定値以上であり、かつモータ回転角加速度が所定の閾値以上から異常外力を判定するようにした。これにより、異常外力判定において縁石衝突以外を誤判定又はノイズ等による誤判定から確実に防止することができる。その結果、運転者に頻繁に操舵フィーリングの違和感を与えなくすることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４に記載の発明において、前記モータ回転角速度減速手段は、モータ回転角速度が無負荷回転速度以上になった時に、前記ブラシレスモータの界磁を強める減速指令値を出力すること、を要旨とする。
即ち、モータ回転角速度が無負荷回転速度以上になった時に、ブラシレスモータの界磁を強める減速指令値を出力するようにした。これにより、界磁を強める減速指令値を最適なタイミングで出力することができる。その結果、モータ回転角速度を高速で減速させることができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５に記載の発明において、前記モータ回転角速度減速手段は、前記モータ回転角速度と前記減速指令値との関係を示したマップに基づき減速指令値を出力し、前記マップは、前記モータ回転角速度の増加とともに、前記減速指令値を漸増すること、を要旨とする。
即ち、モータ回転角速度の減速方法は、モータ回転角速度の増加とともに、減速指令値を漸増するようにした。これにより、モータ回転角速度の減速は滑らかに実施され縁石衝突の状態から通常状態への復帰を早くできる。その結果、運転者に操舵フィーリングの違和感を与えなくすることができる。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６に記載の発明において、前記モータ回転角速度減速手段は、前記モータ回転角速度の増加とともに、前記減速指令値を漸増し、前記モータ回転角速度が所定値に達した時に、前記減速指令値に閾値を設けること、を要旨とする。
即ち、モータ回転角速度が所定値に達した時に、減速指令値に閾値を設けるようにした。これにより、減速指令値であるｄ軸電流指令値は閾値以上大きな値になることはない。その結果、ｄ軸電流増加によるモータ発熱を抑えることができる。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７に記載の発明において、前記モータ回転角速度減速手段は、前記減速指令値を出力することによりモータ回転角速度が最高速度に達した後に減速して再度無負荷回転速度になることを条件に、前記減速指令値の出力を０にすること、を要旨とする。
即ち、モータ回転角速度が最高速度に達した後に減速して再度無負荷回転速度になった時点で、減速指令値の出力を０にするようにした。これにより、減速指令値であるｄ軸電流指令値は０が出力される。その結果、ｄ軸電流によるモータ発熱を抑えることができる。
【００１９】
請求項９に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記ｄ軸電流指令値演算手段は、前記強め界磁制御を行なうモータ回転角速度減速手段と、前記強め界磁制御を行なわない通常制御手段を有し、前記異常外力判定手段によって判定される異常外力の入力によって、モータ回転角速度減速手段と、通常制御手段を切り替えるようにしたこと、を要旨とする。
即ち、ｄ軸電流指令値演算手段に強め界磁制御を行なうモータ回転角速度減速手段と、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の値を０と処理し、強め界磁制御を行なわない通常制御手段とを有するようにした。これにより、異常外力判定手段によって異常外力の入力が判定された場合には、高速で強め界磁制御を行なうことができる。その結果、ステアリングギヤ部の破損及びモータの回転を減速する減速部の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、異常外力の入力が判定された場合でも、トルク伝達部材に伝達される衝撃力を確実に抑制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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＰＳの制御ブロック図。
【図３】異常外力判定のフローチャート図。
【図４】電流指令値演算のフローチャート図。
【図５】モータ回転角速度減速のフローチャート図。
【図６】ｄ軸電流指令値演算部のブロック図。
【図７】強め界磁の態様を示す説明図。
【図８】強め界磁の作用を示す説明図。
【図９】別例の強め界磁の態様を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、コラム型の電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという）に具体化した本発明の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のＥＰＳ１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角が変更されるようになっている。
【００２３】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリングリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２４と、ＥＰＳアクチュエータ２４の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ２７とを備えている。
【００２４】
本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２４は、コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２３を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。そして、同モータ２１の回転を減速機構２３により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００２５】
一方、ＥＣＵ２７には、車速センサ２５、トルクセンサ２６、及びモータ回転角センサ２２が接続されており、ＥＣＵ２７は、これら各センサの出力信号に基づいて、車速Ｖ、操舵トルクτ、及びモータ回転角θを検出する。
【００２６】
尚、トルクセンサ２６はツインレゾルバ型のトルクセンサである。ＥＣＵ２７は、図示しないトーションバーの両端に設けられた一対のレゾルバの各出力信号に基づいて操舵トルクτを演算する。また、ＥＣＵ２７は、これら検出される各状態量に基づいて目標アシスト力を演算し、その駆動源であるモータ２１への駆動電力の供給を通じて、ＥＰＳアクチュエータ２４の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。
【００２７】
次に、本実施形態のＥＰＳにおける電気的構成について説明する。
図２は、本実施形態のＥＰＳの制御ブロック図である。同図に示すように、ＥＣＵ２７は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのＣＰＵ２９と、そのモータ制御信号に基づいて、ＥＰＳアクチュエータ２４の駆動源であるモータ２１に三相の駆動電力を供給するモータ駆動回路４０とを備えて構成されている。
【００２８】
本実施形態のモータ駆動回路４０は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（アーム）として各相に対応する３つのアームを並列接続してなる公知のＰＷＭインバータ（図示せず）である。また、ＣＰＵ２９の出力するモータ制御信号は、モータ駆動回路４０を構成する各スイッチング素子のオンデューティ比を規定するものとなっている。モータ制御信号が各スイッチング素子のゲート端子に印加され、モータ制御信号に応答して、各スイッチング素子がオン／オフすることにより、バッテリ２８の電源電圧に基づく三相のモータ駆動電力を生成して、モータ２１へと出力する構成になっている。
【００２９】
ＥＣＵ２７には、モータ２１に通電される各相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出するための電流センサ３０ｕ、３０ｖ、３０ｗ、及びモータ２１の回転角θを検出するためのモータ回転角センサ２２が接続されている。そして、ＣＰＵ２９は、これら各センサの出力信号に基づき検出されたモータ２１の各相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ及びモータ回転角θ、並びに上記操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、モータ駆動回路４０にモータ制御信号を出力する。
【００３０】
以下に示す各制御ブロックは、ＣＰＵ２９が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。ＣＰＵ２９は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。
【００３１】
図２に示すように、ＣＰＵ２９は、モータ２１を制御する電流指令値を演算する電流指令値演算部４１と、上記モータ駆動回路４０を制御するモータ制御信号を生成するモータ制御信号生成部４４（モータ制御信号生成手段）と、所定値以上の外力がステアリング機構に入力されたことを判定する異常外力判定部５０（異常外力判定手段）と、を備えている。
【００３２】
図２に示すように、異常外力判定部には、モータ回転角センサ２２からモータ回転角θが入力される。異常外力判定部は、入力されたモータ回転角θに基づき、モータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αを演算する。尚、演算結果は、メモリ（図示せず）に記憶される。異常外力判定部は、モータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αのそれぞれを、閾値として予めメモリに記憶されている所定値ωｓ、αｓと比較する。
その結果、モータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αのそれぞれが、対応する所定値ωｓ、αｓ以上となった場合、異常外力判定部は、所定値以上の外力がステアリング機構に入力されたと判定して、異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）を１にする。逆に、モータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αの少なくとも一方が、対応する所定値ωｓ、αｓより小さい場合、所定値以上の外力がステアリング機構に入力されなかったと判定して、異常外力判定部は、異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）を０にする。
【００３３】
電流指令値演算部４１は、操舵系に付与するアシスト力の制御目標値としての電流指令値を演算するｑ軸電流指令値演算部４３と、モータ２１に付与する強め界磁力の制御目標値としての電流指令値を演算するｄ軸電流指令値演算部４２と、を有する。
【００３４】
ｑ軸電流指令値演算部４３は、トルクセンサ２６及び車速センサ２５によって検出された操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、ｄ／ｑ座標系におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算し、演算されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊をモータ制御信号生成部４４へと出力する。
【００３５】
図６で示すように、ｄ軸電流指令値演算部４２は、強め界磁制御を行なうモータ回転角速度減速部１００と、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の値を０と処理し、強め界磁制御を行なわない通常制御部１０１と、を有している。ｄ軸電流指令値演算部４２には、異常外力判定部５０から異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が入力される。ｄ軸電流指令値演算部４２は、入力される異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が１の場合、モータ回転角速度減速部１００を有効とし、異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が０の場合、モータ回転角速度減速部１００が無効となり、通常制御部１０１が有効になる。モータ回転角速度減速部１００は、図７（詳細は後述する）で示されるモータ回転速度／ｄ軸電流指令値マップを有しており、モータ回転速度に対応するｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が決定される。
【００３６】
図２に示すように、モータ制御信号生成部４４は、３相／２相変換部４５と、減算器４６ｄ、４６ｑと、Ｆ／Ｂ制御部４７ｄ、４７ｑと、２相／３相変換部４８と、ＰＷＭ変換部４９と、を有する。
【００３７】
３相／２相変換部４５には、各電流センサ３０ｕ、３０ｖ、３０ｗにより検出された各相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとともに、モータ回転角センサ２２により検出されたモータ回転角θが入力される。３相／２相変換部４５は、モータ回転角θに基づき、各相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを、ｄ／ｑ座標系のｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑに変換する。
【００３８】
減算器４６ｄには、ｄ軸電流指令値演算部４２で演算されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、３相／２相変換部４５で変換されたｄ軸電流値Ｉｄとが入力される。減算器４６ｄは、入力されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｄ軸電流値Ｉｄに基づきｄ軸電流偏差ΔＩｄを演算する。
同様に、減算器４６ｑには、ｑ軸電流指令値演算部４３で演算されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、３相／２相変換部４５で変換されたｑ軸電流値Ｉｑとが入力される。減算器４６ｑは、入力されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊及びｑ軸電流値Ｉｑに基づきｑ軸電流偏差ΔＩｑを演算する。
【００３９】
Ｆ／Ｂ制御部４７ｄには、減算器４６ｄからｄ軸電流偏差ΔＩｄが入力され、Ｆ／Ｂ制御部４７ｑには、減算器４６ｑからｑ軸電流偏差ΔＩｑが入力される。Ｆ／Ｂ制御部４７ｄ、４７ｑは、実電流であるｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑを、制御目標値であるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に追従させるためのフィードバック制御を行う。
【００４０】
具体的には、Ｆ／Ｂ制御部４７ｄでは、減算器４６ｄから入力されたｄ軸電流偏差ΔＩｄに所定のＦ／Ｂゲイン（ＰＩゲイン）が乗ぜられ、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。同様に、Ｆ／Ｂ制御部４７ｑでは、減算器４６ｑから入力されたｑ軸電流偏差ΔＩｑに所定のＦ／Ｂゲイン（ＰＩゲイン）が乗ぜられ、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。
【００４１】
２相／３相変換部４８には、Ｆ／Ｂ制御部４７ｄ、４７ｑのそれぞれからｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊が入力されるとともに、モータ回転角センサ２２により検出されたモータ回転角θが入力される。２相／３相変換部４８は、モータ回転角θに基づき、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を、三相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換する。
【００４２】
ＰＷＭ変換部４９には、２相／３相変換部４８で変換された各電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊が入力される。ＰＷＭ変換部４９は、各電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に対応するデューティ指令値を生成し、各デューティ指令値に示されるオンデューティ比を有するモータ制御信号を生成する。
【００４３】
即ち、モータ制御信号生成部４４には、電流指令値演算部４１の出力するｑ軸電流指令値Ｉｑ＊及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とともに、各電流センサ３０ｕ、３０ｖ、３０ｗにより検出された各相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ及びモータ回転角センサ２２により検出されたモータ回転角θが入力される。モータ制御信号生成部４４は、これら各相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ及びモータ回転角θに基づいて、ｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、モータ制御信号を生成する。
【００４４】
ＣＰＵ２９は、モータ制御信号生成部４４で生成されたモータ制御信号を、モータ駆動回路４０を構成する各スイッチング素子のゲート端子に出力することにより、モータ駆動回路４０の作動、即ちモータ２１への駆動電力の供給を制御する。
【００４５】
（モータ回転速度／ｄ軸電流指令値マップ）
次に、図７で示す強め界磁制御を生成するモータ回転速度／ｄ軸電流指令値マップについて説明する。
マップは、横軸がモータ回転角速度ωを、縦軸がｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を表す。モータ回転角速度が所定値ω０を超えたときに、ｄ軸のプラス方向に所定のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を出力する。モータ回転角速度が所定値ω０を超え、増加していく時には、このｄ軸電流指令値Ｉｄ＊も漸増して、大きな強め界磁を得る。ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を漸増することにより、操舵フィーリングの急変を緩和することができる。更に、モータ回転角速度が増加し、所定値β・ω０（β＞１）を超えた時には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を制限（例えばγ・ＩMAXここで、ＩMAXはＥＣＵに流すことができる最大電流値である）する。ｄ軸電流指令値を制限することにより、ｄ軸電流によるモータ発熱を抑制することができる。また、検出したモータ回転角速度が最大モータ回転角速度から減速状態になった場合には、上記と同一マップを使用してｄ軸電流指令値を漸減していく。
【００４６】
次に、上記のように構成された本実施形態の異常外力判定手段の処理手順を図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、モータ回転角θを取得する（ステップＳ３０１）。次に、モータ回転角θを微分してモータ回転角速度ωを算出する（ステップＳ３０２）。次に、モータ回転角速度ωを微分してモータ回転角加速度αを算出する（ステップＳ３０３）。そして、算出されたモータ回転角速度ωが所定値ωｓ以上か、否かを判定する（ステップＳ３０４）。そして、モータ回転角速度ωが所定値ωｓ以上の場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）には、演算されたモータ回転角加速度αが所定値αｓ以上か、否かを判定する（ステップＳ３０５）。そして、モータ回転角加速度αが所定値αｓ以上の場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）には、異常外力が判定されたとして異常外力判定フラグ（ＦＬＧ：ＥＣＵ２７内の図示しないメモリ）に１を書き込み（ステップＳ３０６）、この処理を終わる。
【００４７】
上記ステップＳ３０４で、モータ回転角速度ωが所定値ωｓより小さい場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）、または、上記ステップＳ３０５で、モータ回転角加速度αが所定値αｓより小さい場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）には、異常外力が判定されなかったとして異常外力判定フラグ（ＦＬＧ：ＥＣＵ２７内の図示しないメモリ）に０を書き込み（ステップＳ３０７）、この処理を終わる。
【００４８】
次に、本実施形態におけるｄ軸電流指令値演算手段の処理手順を図４のフローチャートを用いて説明する。
まず、異常外力判定部より出力された異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）の内容を取得する（ステップＳ４０１）。次に、異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が１か否かを判定する（ステップＳ４０２）。上記異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が１の場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）には、モータ回転角速度ωを取得（ステップＳ４０３）し、モータ回転角速度減速手段（強め界磁制御）によりｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を演算する（ステップＳ４０４）。次に、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊をモータ制御信号生成部４４に出力して（ステップＳ４０５）、この処理を終わる。
【００４９】
上記ステップ４０２で、上記異常外力判定フラグ（ＦＬＧ）が１以外の場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）には、モータ回転角速度減速手段（強め界磁制御）は行なわず通常制御（Ｉｄ＊＝０）を処理する（ステップＳ４０６）。次に、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊をモータ制御信号生成部４４に出力して（ステップＳ４０５）、この処理を終わる。
【００５０】
次に、本実施形態におけるモータ回転角速度減速手段（強め界磁制御）の処理手順を図５のフローチャートを用いて説明する。
まず、モータ回転角速度ωを取得する（ステップＳ５０１）。次に、モータ回転角速度ωが増加中か、否かを判定する（ステップＳ５０２）。この増加中か否かの判定は、例えば、前回のモータ回転角速度との比較により判定する。モータ回転角速度ωが増加中の場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）には、モータ回転角速度ωがω０以上か、否かを判定する（ステップＳ５０３）。モータ回転角速度がω０以上の場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）には、モータ回転角速度がβ・ω０以上か、否かを判定する（ステップＳ５０４）。モータ回転角速度がβ・ω０以上の場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を制限電流値（例えばγ・ＩMAX）に設定（ステップＳ５０５）して、この処理を終わる。
【００５１】
上記ステップ５０４で、モータ回転角速度がβ・ω０より小さい場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を漸増（ステップＳ５０６）して、この処理を終わる。また、上記ステップ５０３で、モータ回転角速度がω０より小さい場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を０（ステップＳ５０７）として、この処理を終わる。
【００５２】
上記ステップ５０２で、モータ回転角速度ωが減速中の場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）には、モータ回転角速度ωがβ・ω０以上か、否かを判定する（ステップＳ５０８）。モータ回転角速度ωがβ・ω０以上の場合（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を制限電流値（例えばγ・ＩMAX）に設定（ステップＳ５０９）して、この処理を終わる。
また、モータ回転角速度ωがβ・ω０より小さい場合（ステップＳ５０８：ＮＯ）には、モータ回転角速度ωがω０以上か、否かを判定する（ステップＳ５１０）。モータ回転角速度ωがω０以上の場合（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を漸減（ステップＳ５１１）して、この処理を終わる。また、モータ回転角速度ωがω０より小さい場合（ステップＳ５１０：ＮＯ）には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を０（ステップＳ５１２）として、この処理を終わる。
【００５３】
次に、強め界磁制御の作用及び効果について図８を用いて説明する。
図８は横軸がモータトルク（Ｔ）を、縦軸がモータ回転角速度（ω）を表す。また、実線（細線）はモータ特性１（強め界磁制御なし）のモータ特性を、実線（太線）はモータ特性２（強め界磁制御あり）のモータ特性を表す。一例として、モータ特性１のモータが回転中に縁石衝突を起こして、本願記載の異常外力判定手段が機能し異常外力を判定する。その後、モータ回転角速度がω０に達すると、本願記載のモータ回転角速度減速手段が機能し、モータ特性がモータ特性２（強め界磁制御あり）に変化する。この結果、モータ特性１（強め界磁制御なし）によりω１まで上昇するモータ回転角速度は、モータ特性２（強め界磁制御あり）によりω２までの上昇にとどまる。すなわち、モータ回転角速度が（ω１−ω２）減速することにより、モータトルクが伝達されるトルク伝達部材への衝撃力を確実に抑制することができる。その結果、ステアリングギヤ部の破損及びモータの回転を減速する減速部の破損を防止することができる。
【００５４】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、検出したモータ回転角速度が最大モータ回転角速度から減速状態になった場合には、上記と同一マップを使用してｄ軸電流指令値を漸減していくとしたが、図９に示すようにモータ回転角速度の減速と同時に、ｄ軸電流指令値を漸減してもよい。
【００５５】
・本実施形態では、モータ回転角速度減速手段をｄ軸電流指令値演算手段に含む構成としたが、モータ回転角速度減速手段をモータ制御信号生成部で構成してもよい。
【００５６】
・本実施形態では、本発明をコラムアシストＥＰＳに具体化したが、本発明をラックアシストＥＰＳやピニオンアシストＥＰＳに適用してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１：電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２：ステアリング、
３：ステアリングシャフト、１２：転舵輪、２１：モータ、
２４：ＥＰＳアクチュエータ、２５：車速センサ、
２６：トルクセンサ、２７：ＥＣＵ、２９：ＣＰＵ、
４０：モータ駆動回路、４１：電流指令値演算部、４４：モータ制御信号生成部、
５０：異常外力判定部、１００：モータ回転角速度減速部（強め界磁制御）、
１０１：通常制御部（強め界磁制御なし）、
τ：操舵トルク、Ｖ：車速、Ｉｄ＊：Ｉｄ電流指令値、Ｉｄ：Ｉｄ実電流値、
Ｉｑ＊：Ｉｑ電流指令値、Ｉｑ：Ｉｑ実電流値
【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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