(57)【要約】【課題】本発明は、電動パワーステアリング制御装置及び制御方法に関し、簡素な構成でモータ駆動中においてもモータの制御精度を向上させることを目的とする。【解決手段】トルクセンサ２２の出力する操舵トルクに応じたトルク信号に重畳するリップル成分の、三相交流ブラシレスモータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有する基本波成分の振幅Ａ１及びその駆動基本波に対する位相ずれφ１を測定すると共に、その駆動基本波に対する２倍の周波数を有する２倍高調波成分の振幅Ａ２を測定する。そして、その振幅Ａ１がゼロとなり、位相ずれφ１が−９０°となるように電流検出回路３８〜４２による検出電流Ｉｕのオフセット補正係数ｂｕ及び検出電流Ｉｗのオフセット補正係数ｂｗを調整すると共に、振幅Ａ２がゼロとなるように検出電流Ｉｗのゲイン補正係数ａｗを調整する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクに応じた信号を出力するトルクセンサと、該操舵トルクに応じたアシストトルクの発生するブラシレスモータに流れる電流に応じた信号を出力する電流センサと、前記電流センサの出力信号に基づく検出電流が前記ブラシレスモータに発生させるべき前記アシストトルクに応じた目標電流に一致するように前記ブラシレスモータを駆動する駆動制御手段と、を備える電動パワーステアリング制御装置であって、
前記トルクセンサの出力するトルク信号に重畳しているリップル成分を解析するリップル成分解析手段と、
前記リップル成分解析手段の解析結果に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流を補正する電流補正手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記電流補正手段により補正された結果得られる検出電流を用いて前記ブラシレスモータの駆動を行う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】
前記リップル成分解析手段は、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出手段の検出結果について前記ブラシレスモータの電気角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する基本波成分の振幅及び所定基準正弦波に対する位相ずれを測定する基本波成分抽出手段を有し、
前記電流補正手段は、前記基本波成分抽出手段により測定される前記基本波成分の振幅及び前記位相ずれに基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のオフセット補正を行うオフセット補正手段を有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】
前記リップル成分解析手段は、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出手段の検出結果について前記ブラシレスモータの電気角の２倍角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する２倍高調波成分の振幅を測定する高調波成分抽出手段を有し、
前記電流補正手段は、前記高調波成分抽出手段により測定される前記２倍高調波成分の振幅に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のゲイン補正を行うゲイン補正手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
前記リップル成分解析手段による前記リップル成分の解析は、前記ブラシレスモータの回転が安定している状況下において行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
操舵トルクに応じた信号を出力するトルクセンサと、該操舵トルクに応じたアシストトルクの発生するブラシレスモータに流れる電流に応じた信号を出力する電流センサと、前記電流センサの出力信号に基づく検出電流が前記ブラシレスモータに発生させるべき前記アシストトルクに応じた目標電流に一致するように前記ブラシレスモータを駆動する駆動制御ステップと、を備える電動パワーステアリング制御方法であって、
前記トルクセンサの出力するトルク信号に重畳しているリップル成分を解析するリップル成分解析ステップと、
前記リップル成分解析ステップによる解析結果に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流を補正する電流補正ステップと、を備え、
前記駆動制御ステップは、前記電流補正ステップにより補正された結果得られる検出電流を用いて前記ブラシレスモータの駆動を行う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６】
前記リップル成分解析ステップは、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出ステップの検出結果について前記ブラシレスモータの電気角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する基本波成分の振幅及び所定基準正弦波に対する位相ずれを測定する基本波成分抽出ステップを有し、
前記電流補正ステップは、前記基本波成分抽出ステップにより測定される前記基本波成分の振幅及び前記位相ずれに基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のオフセット補正を行うオフセット補正ステップを有することを特徴とする請求項５記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項７】
前記リップル成分解析ステップは、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出ステップの検出結果について前記ブラシレスモータの電気角の２倍角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する２倍高調波成分の振幅を測定する高調波成分抽出ステップを有し、
前記電流補正ステップは、前記高調波成分抽出ステップにより測定される前記２倍高調波成分の振幅に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のゲイン補正を行うゲイン補正ステップを有することを特徴とする請求項５又は６記載の電動パワーステアリング制御方法。
【請求項８】
前記リップル成分解析ステップによる前記リップル成分の解析は、前記ブラシレスモータの回転が安定している状況下において行うことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング制御装置及び制御方法に係り、特に、操舵トルクに応じたアシストトルクを発生させるべく、検出電流が目標電流に一致するようにブラシレスモータをフィードバック駆動する電動パワーステアリング制御装置及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電気的なモータを用いてアシストトルクを発生させることにより車両操舵に必要なトルクをアシストする電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる電動パワーステアリング制御装置においては、車両の操舵軸に加わる操舵トルクが検出され、その検出トルクに応じたアシストトルクを得るためにモータに流れるべき目標電流が設定される。そして、電流センサを用いてモータに実際に流れる電流が検出され、検出電流と目標電流とに偏差が生じないようにすなわち両者が一致するようにその回転角に従ったモータの駆動が行われる。従って、上記した電動パワーステアリング制御装置によれば、操舵に必要なトルクをアシストするアシストトルクを適正に発生させることができる。
【０００３】
ところで、電流センサやトルクセンサ等のゼロ点や感度にバラツキが生ずることに起因してその検出値が真値と異なる状況下では、その検出値に従ってモータの駆動制御が行われると、モータにトルクリップルが発生して、制御精度が低下し、その結果、車両運転者の操舵フィーリングが悪化する不都合が生ずる。そこで、かかる不都合を回避するために、上記従来の電動パワーステアリング制御装置においては、各センサのオフセット特性やゲイン特性を予め不揮発性の記憶装置に記憶し、その特性値を用いてセンサの検出値を補正することとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２４８９６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記憶装置に記憶された特性値を用いてセンサの検出値を補正する構成は、センサの初期バラツキに対しては有効であるが、温度ドリフトや経時変化等の特性記憶後における変化に対しては有効でない。すなわち、センサ検出値を補正するうえで温度ドリフトや経時変化に影響されない回路を構成することは非常に困難であり、また、仮にかかる構成を実現できたとしてもその構成を得るには膨大なコストがかかってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成でモータ駆動中においてもモータの制御精度を向上させることが可能な電動パワーステアリング制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、操舵トルクに応じた信号を出力するトルクセンサと、該操舵トルクに応じたアシストトルクの発生するブラシレスモータに流れる電流に応じた信号を出力する電流センサと、前記電流センサの出力信号に基づく検出電流が前記ブラシレスモータに発生させるべき前記アシストトルクに応じた目標電流に一致するように前記ブラシレスモータを駆動する駆動制御手段と、を備える電動パワーステアリング制御装置であって、
前記トルクセンサの出力するトルク信号に重畳しているリップル成分を解析するリップル成分解析手段と、
前記リップル成分解析手段の解析結果に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流を補正する電流補正手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記電流補正手段により補正された結果得られる検出電流を用いて前記ブラシレスモータの駆動を行う電動パワーステアリング制御装置により達成される。
【０００８】
また、上記の目的は、請求項５に記載する如く、操舵トルクに応じた信号を出力するトルクセンサと、該操舵トルクに応じたアシストトルクの発生するブラシレスモータに流れる電流に応じた信号を出力する電流センサと、前記電流センサの出力信号に基づく検出電流が前記ブラシレスモータに発生させるべき前記アシストトルクに応じた目標電流に一致するように前記ブラシレスモータを駆動する駆動制御ステップと、を備える電動パワーステアリング制御方法であって、
前記トルクセンサの出力するトルク信号に重畳しているリップル成分を解析するリップル成分解析ステップと、
前記リップル成分解析ステップによる解析結果に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流を補正する電流補正ステップと、を備え、
前記駆動制御ステップは、前記電流補正ステップにより補正された結果得られる検出電流を用いて前記ブラシレスモータの駆動を行う電動パワーステアリング制御方法により達成される。
【０００９】
請求項１及び５記載の発明において、トルクセンサの出力するトルク信号にはリップル成分が重畳している。電流センサによる検出電流にオフセット誤差が生じている場合は、そのオフセット誤差は、トルク信号に、ブラシレスモータの駆動基本波と同一の周波数を有するリップル波形として現れる。また、検出電流にゲイン誤差が生じている場合は、そのゲイン誤差は、トルク信号に、ブラシレスモータの駆動基本波に対して２倍の高調波となるリップル波形として現れる。
【００１０】
本発明においては、トルク信号に重畳しているリップル成分が解析される。この際、かかる解析をオフセット誤差によるリップル成分又はゲイン誤差によるリップル成分が抽出されるように行うこととすれば、その抽出したリップル成分に従って誤差が現れないように電流センサによる検出電流についてオフセット補正又はゲイン補正を行うことが可能となり、トルクリップルの発生が解消され、モータの制御精度が向上されることとなる。また、かかる構成においては、トルクリップルの成分解析はブラシレスモータを電気角一回転だけ駆動させることにより実現されるので、ブラシレスモータの駆動中においてもトルクリップルを解消させることができる。更に、かかる構成においては、トルクリップルの改善を図るうえでトルク信号のリップル成分を解析することとすればよいので、簡素な構成でそのトルクリップルを解消させることができる。
【００１１】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置において、前記リップル成分解析手段は、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出手段の検出結果について前記ブラシレスモータの電気角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する基本波成分の振幅及び所定基準正弦波に対する位相ずれを測定する基本波成分抽出手段を有し、前記電流補正手段は、前記基本波成分抽出手段により測定される前記基本波成分の振幅及び前記位相ずれに基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のオフセット補正を行うオフセット補正手段を有することとすればよく、また、
請求項６に記載する如く、請求項５記載の電動パワーステアリング制御方法において、前記リップル成分解析ステップは、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出ステップの検出結果について前記ブラシレスモータの電気角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する基本波成分の振幅及び所定基準正弦波に対する位相ずれを測定する基本波成分抽出ステップを有し、前記電流補正ステップは、前記基本波成分抽出ステップにより測定される前記基本波成分の振幅及び前記位相ずれに基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のオフセット補正を行うオフセット補正ステップを有することとすればよい。
【００１２】
また、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の電動パワーステアリング制御装置において、前記リップル成分解析手段は、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出手段の検出結果について前記ブラシレスモータの電気角の２倍角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する２倍高調波成分の振幅を測定する高調波成分抽出手段を有し、前記電流補正手段は、前記高調波成分抽出手段により測定される前記２倍高調波成分の振幅に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のゲイン補正を行うゲイン補正手段を有することとすればよく、また、
請求項７に記載する如く、請求項５又は６記載の電動パワーステアリング制御方法において、前記リップル成分解析ステップは、前記ブラシレスモータの電気角一回転中において前記トルク信号をサンプリングすると共に、該サンプリング毎に前記トルク検出ステップの検出結果について前記ブラシレスモータの電気角の２倍角に応じた正弦波関数を基底関数とする最小二乗法を適用して、前記リップル成分の該正弦波関数と同一の周波数を有する２倍高調波成分の振幅を測定する高調波成分抽出ステップを有し、前記電流補正ステップは、前記高調波成分抽出ステップにより測定される前記２倍高調波成分の振幅に基づいて、前記電流センサの出力信号に基づいて検出される前記電流のゲイン補正を行うゲイン補正ステップを有することとすればよい。
【００１３】
尚、請求項４に記載する如く、請求項１乃至３の何れか一項記載の電動パワーステアリング制御装置において、前記リップル成分解析手段による前記リップル成分の解析は、前記ブラシレスモータの回転が安定している状況下において行うこととすれば、また、
請求項８に記載する如く、請求項５乃至７の何れか一項記載の電動パワーステアリング制御方法において、前記リップル成分解析ステップによる前記リップル成分の解析は、前記ブラシレスモータの回転が安定している状況下において行うこととすれば、リップル成分が重畳するトルク信号のサンプリングが適正に行われるので、モータの制御精度の低下を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である電動パワーステアリング制御装置１０のシステム構成図を示す。本実施例の電動パワーステアリング制御装置１０は、車両を運転する運転者のステアリング操作負担を軽減すべく、電動モータを用いて電気的に操舵に必要な操舵トルクをアシストする装置である。
【００１５】
電動パワーステアリング制御装置１０は、電気的な三相交流ブラシレスモータ（以下、単にモータと称す）１２を備えている。モータ１２は、ステアリング装置のラック１４を覆う車体側のハウジングに固定されたステータ１６と、ラック１４に係合しハウジングにベアリングを介して回転可能に支持されたロータ１８と、を有している。ステータ１６は、コイルとコアとにより構成されている。また、ロータ１８には、マグネットが取り付けられている。ステアリング装置のラック１４は、運転者のステアリング操作によるステアリングシャフト１９の回転、及び、ステータ１６の励磁によるロータ１８の回転の双方により車幅方向に沿って長手方向に変位する。すなわち、モータ１２は、その回転駆動によりラック１４を車幅方向に沿って変位させるアシストトルクを発生し、車輪を転舵させるうえで必要な運転者のステアリング操作をアシストする。
【００１６】
電動パワーステアリング制御装置１０は、また、モータ１２の駆動を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）２０を備えている。ステアリングシャフト１９には、トルクセンサ２２が配設されている。トルクセンサ２２は、運転者によるステアリング操作によりステアリングホイールに加わる操舵トルクに応じた信号を出力する。トルクセンサ２２の出力信号は、ＥＣＵ２０に供給されている。ＥＣＵ２０は、トルクセンサ２２の出力信号に基づいてステアリングホイールに加わる操舵トルクＴを検出する。
【００１７】
図２は、本実施例においてモータ１２を駆動する駆動回路の構成図を示す。ＥＣＵ２０は、バッテリ２４を電源としてモータ１２のＹ結線されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相に電力を供給するインバータ回路２６を有している。インバータ回路２６は、モータ１２の各相にそれぞれ対応して、電源側に接続されるパワースイッチング素子３０と接地側に接続されるパワースイッチング素子３２とを直列接続した構成を有している。インバータ回路２６の合計６個のスイッチング素子は、それぞれ例えばＭＯＳ型のトランジスタであり、三相ブリッジの構成により接続されている。
【００１８】
インバータ回路２６の各パワースイッチング素子はそれぞれ、ＥＣＵ２０の有する後述のＰＷＭ指令部の指令に従って所定のスイッチング周期でＰＷＭ駆動され、モータ１２に電圧を印加する。一対の電源側パワースイッチング素子３０と接地側パワースイッチング素子３２とは、所定のスイッチング周期で交互にオンされる。モータ各相において、電源側のパワースイッチング素子３０がオンされかつ接地側のパワースイッチング素子３２がオフされると、インバータ回路２６の電源側からモータ１２へ向けて電流が流れる。また、電源側のパワースイッチング素子３０がオンされかつ接地側のパワースイッチング素子３２がオフされると、モータ１２からインバータ回路２６の接地側へ向けて電流が流れる。インバータ回路２６は、モータ１２に流れる電流がモータ１２の電気角（回転角）θに対して正弦波状となるようにオン・オフ（スイッチング）される。尚、パワースイッチング素子３０，３２は、各相間において互いに１２０°ずつ位相がずれてオン・オフされる。
【００１９】
図１に示す如く、ＥＣＵ２０は、また、シャント抵抗等により構成された電流検出回路３８〜４２を有している。電流検出回路３８〜４２は、モータ１２の各相に対応してインバータ回路２６とモータ１２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相との間の電流経路に設けられている。電流検出回路３８〜４２はそれぞれ、自己の相に流れる電流量、すなわち、インバータ回路２６とモータ１２との間に流れる電流量Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに応じた信号を出力する。
【００２０】
モータ１２には、モータ１２の電気角を検出するための回転角センサとして機能するレゾルバ４４が配設されている。レゾルバ４４は、モータ１２のステータ１６に設けられた一次巻線と、ロータ１８に互いに９０°だけ位相がずれて設けられた２個の二次巻線と、を有している。一次巻線には、ｓｉｎωｔの励磁信号が入力される。また、二次巻線からは、互いに９０°だけ位相のずれた、モータ１２の電気角θに応じて振幅変調されたＡ０・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθの信号およびＡ０・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθの信号が出力される。すなわち、レゾルバ４４は、モータ１２におけるステータ１６に対するロータ１８の電気角θに応じた正弦波状のアナログ信号を出力する。
【００２１】
レゾルバ４４には、ＥＣＵ２０の有する回転角検出部４６が接続されている。回転角検出部４６には、レゾルバ４４の出力信号Ａ０・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθ及びＡ０・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθがそれぞれ供給される。回転角検出部４６は、レゾルバ４４の出力信号をそれぞれアナログからディジタルへ変換するＡ／Ｄ変換部４８と、Ａ／Ｄ変換部４８でＡ／Ｄ変換された結果得られたディジタル値に基づいてモータ１２の電気角θを演算する演算部５０と、を有している。Ａ／Ｄ変換部４８は、レゾルバ４４の出力信号を所定のサンプリング周期でサンプリングする。演算部５０は、Ａ／Ｄ変換部４８でＡ／Ｄ変換されたディジタル値から振幅Ａ０・ｓｉｎθ及び振幅Ａ０・ｃｏｓθを求めて、振幅Ａ０・ｓｉｎθの大きさと振幅Ａ０・ｃｏｓθの大きさとの関係からモータ１２の電気角θを演算する。
【００２２】
回転角検出部４６には、三相−二相変換回路５２が接続されている。三相−二相変換回路５２には、また、電流検出回路３８〜４２が補正部５４を介して接続されている。三相−二相変換回路５２には、電流検出回路３８〜４２の各出力を後に詳述する如く補正部５４で補正した結果得られた信号及び回転角検出部４６の演算部５０の出力信号が供給される。三相−二相変換回路５２は、三相モータ１２の制御方式の簡素化を図るべく、供給されるモータ１２の三相の検出電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、そのモータ１２の電気角θに応じた互いに直交する二相のｄ軸電流（磁化電流）ｉｄ及びｑ軸電流（トルク電流）ｉｑに座標変換（ｄｑ変換）する処理を実行する。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、アシスト電流演算部５６を有している。アシスト電流演算部５６には、トルクセンサ２２から運転者のステアリング操作による操舵トルクＴの情報が供給される。アシスト電流演算部５６は、トルクセンサ２２を用いて検出される操舵トルクＴに基づいて、その操舵トルクＴに応じたラック１４に付与すべきアシストトルクを演算し、そのアシスト力をラック１４に付与するのに必要なモータ１２に供給すべき目標のｑ軸電流Ｉｑ＊及び目標のｄ軸電流Ｉｄ＊を演算する。
【００２４】
アシスト電流演算部５６及び三相−二相変換回路５２には、電流フィードバック演算部５８が接続されている。アシスト電流演算部５６の出力信号及び三相−二相変換回路５２の出力信号は共に、電流フィードバック演算部５８に供給される。電流フィードバック演算部５８は、ｑ軸電流の目標値と検出値との偏差（ｉｑ＊−ｉｑ）およびｄ軸電流の目標値と検出値との偏差（ｉｄ＊−ｉｄ）に基づいて、モータ１２の各相に流れる電流量を目標アシスト電流量に一致させるために必要なモータ１２に印加すべき二相の電圧指令値Ｖｑ＊及びＶｄ＊を演算する。
【００２５】
電流フィードバック演算部５８及び回転角検出部４６には、二相−三相変換回路６０が接続されている。電流フィードバック演算部５８によるｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊の情報及びｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の情報並びに回転角検出部４６の演算部５０によるモータ電気角θの情報は、二相−三相変換回路６０に供給される。二相−三相変換回路６０は、供給されたモータ１２に印加すべき電圧指令値Ｖｑ＊及びＶｄ＊を、そのモータ１２の電気角θに応じた三相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（ｄｑ逆変換）する処理を実行する。
【００２６】
二相−三相変換回路６０には、ＰＷＭ指令部６２が接続されている。二相−三相変換回路６０の変換した結果得られた三相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊は、ＰＷＭ指令部６２に供給される。ＰＷＭ指令部６２は、供給された二相−三相変換回路６０による三相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊がモータ１２に実際に印加されるようにインバータ回路２６の各パワースイッチング素子３０，３２を所定のスイッチング周期でＰＷＭ駆動する。かかるＰＷＭ駆動が行われると、モータ１２に所定の電圧が印加され、モータ１２の各相に所望のアシスト電流が流れる。
【００２７】
かかる電動パワーステアリング制御装置１０において、運転者によりステアリングホイールが操作されると、その操舵トルクに応じたアシストトルクがラック１４に付与されるようにモータ１２が駆動される。この際、モータ１２の駆動は、操舵トルクが大きいほど大きなアシストトルクが発生するように行われる。従って、本実施例のステアリング装置によれば、モータ１２を用いて運転者によるステアリング操作の負担を軽減することができる。
【００２８】
次に、本実施例の補正部５４において行われる電流検出回路３８〜４２の各出力の補正について説明する。
【００２９】
一般に、電流検出回路３８〜４２やトルクセンサ２２のゼロ点や感度には個体差や周囲温度，経時変化に起因したバラツキが存在する。このため、各センサによる検出値が真値と異なる状態が発生することがあり、かかる真値と異なる検出値に従ってモータ１２の駆動制御が行われると、モータ１２にトルクリップルが生じて、その制御精度が低下し、その結果として、車両運転者の操舵フィーリングが悪化する不都合が生ずる。そこで、本実施例の電動パワーステアリング制御装置１０においては、かかるモータ１２のトルクリップルを解消させるべく、ＥＣＵ２０の補正部５４で電流検出回路３８〜４２による検出電流値に対して感度を調整するためのゲイン補正を行うと共に、ゼロ点を調整するためのオフセット補正を行う。
【００３０】
ところで、モータ１２の各相に流れる電流の検出値をＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗ、並びに、それぞれのゲイン補正係数をａｕ，ａｖ，ａｗ、及び、オフセット補正係数をｂｕ，ｂｖ，ｂｗとすると、モータ１２に実際に流れる実電流Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，Ｉｗ＊は、次式（１）〜（３）により表すことができる。
【００３１】
Ｉｕ＊＝（ａｕ＋１）・Ｉｕ＋ｂｕ                      ・・・（１）
Ｉｖ＊＝（ａｖ＋１）・Ｉｖ＋ｂｖ                      ・・・（２）
Ｉｗ＊＝（ａｗ＋１）・Ｉｗ＋ｂｗ                      ・・・（３）
また、三相交流ブラシレスモータ１２においては、そのトルクＴｑは、三相交流をｄｑ変換した場合のｑ軸電流ｉｑに比例するので、モータ１２の電気角θを、Ｕ相の駆動基本波の位相を基準とすると、次式（４）により表される。
【００３２】
Ｔｑ  ∝  ｓｉｎθ・Ｉｕ＊＋ｓｉｎ（θ−１２０°）・Ｉｖ＊＋ｓｉｎ（θ＋１２０°）・Ｉｗ＊                                                        ・・・（４）
また、モータ１２の各相はＹ結線されているので、Ｉｕ＊＋Ｉｖ＊＋Ｉｗ＊＝０が成立する。このため、上記（４）式は、Ｉｖ＊を消去して次式（５）の如く表すことができる。
【００３３】
Ｔｑ  ∝  （ｓｉｎθ−ｓｉｎ（θ−１２０°））・Ｉｕ＊＋（ｓｉｎ（θ＋１２０°）−ｓｉｎ（θ−１２０°））・Ｉｗ＊            ・・・（５）
また、検出電流Ｉｕはｓｉｎθに比例し、また、検出電流Ｉｗはｓｉｎ（θ＋１２０°）に比例するので、上記（５）式は、上記（１）及び（３）を用いて次式（６）の如く表すことができる。
【００３４】
Ｔｑ  ∝  （ｓｉｎθ−ｓｉｎ（θ−１２０°））・（（ａｕ＋１）・ｓｉｎθ＋ｂｕ）＋（ｓｉｎ（θ＋１２０°）−ｓｉｎ（θ−１２０°））・（（ａｗ＋１）・ｓｉｎ（θ＋１２０°）＋ｂｗ）                  ・・・（６）
ここで、検出電流値に対する各補正係数ａｕ，ｂｕ，ａｗ，ｂｗの誤差、すなわち、検出電流値と真値との誤差がモータ１２のトルクＴｑに対して与える影響を調べるために、上記（６）式について各補正係数ａｕ，ｂｕ，ａｗ，ｂｗごとに偏微分を行うと、それらの各値は、次式（７）〜（１０）により表すことができる。
【００３５】
∂Ｔｑ／∂ａｕ  ∝  （ｓｉｎθ−ｓｉｎ（θ−１２０°））・ｓｉｎθ＝  ３／４＋（√３／２）・ｓｉｎ（２θ−６０°）・・・（７）
∂Ｔｑ／∂ｂｕ  ∝  ｓｉｎθ−ｓｉｎ（θ−１２０°）＝  √３ｓｉｎ（θ＋３０°）          ・・・（８）
∂Ｔｑ／∂ａｗ  ∝  （ｓｉｎ（θ＋１２０°）−ｓｉｎ（θ−１２０°））・ｓｉｎ（θ＋１２０°）＝  ３／４−（√３／２）・ｓｉｎ（２θ−６０°）・・・（９）
∂Ｔｑ／∂ｂｗ  ∝  ｓｉｎ（θ＋１２０°）−ｓｉｎ（θ−１２０°）＝  √３ｓｉｎ（θ＋９０°）        ・・・（１０）
すなわち、ゲイン補正係数ａ＊にゲイン誤差が生じている場合は、そのゲイン誤差は、上記（７）及び（９）式により、モータ１２のトルクＴｑに対して、ＤＣオフセット成分（“３／４”）とモータ１２の駆動基本波の２倍の高調波成分（ｓｉｎ（２θ−６０°））との重畳したリップル波形として現れると判断することができる。尚、モータ１２のトルクリップルの主要因はモータ１２の各相間における相対精度の誤差であり、三相全体の絶対精度の誤差が生じていてもトルクリップルにはほとんど影響がないので、三相全体の絶対精度に関わるＤＣオフセット成分を極小にするようにゲイン補正係数ａｕ，ａｗを調整することは不要である。従って、トルクに重畳するリップルの上記したＤＣオフセット分を考慮することなく２倍高調波を極小にするように（すなわち、その振幅を“０”にするように）ゲイン補正係数ａｕ，ａｗを調整することとすれば、ゲイン誤差によるトルクリップルの抑制を図ることができる。
【００３６】
また、オフセット補正係数ｂ＊にオフセット誤差が生じている場合は、そのオフセット誤差は、上記（８）及び（１０）式により、モータ１２のトルクＴｑに対して、モータ１２の駆動基本波と同一の周波数成分（ｓｉｎθ）を有するリップル波形として現れると判断することができる。従って、トルクに重畳するリップルの基本波を“０”にするようにオフセット補正係数ｂｕ，ｂｗを調整することとすれば、オフセット誤差によるトルクリップルの抑制を図ることができる。
【００３７】
図３は、Ｗ相の検出電流値におけるオフセット誤差とトルクリップルの振幅との関係を表した図を示す。Ｗ相のオフセット補正係数ｂｗの誤差に起因するリップル波形は、モータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有し、その基本波ｓｉｎθから９０°だけ進んだ位相を有する（式１０参照）。そして、そのリップル波形の振幅は、そのオフセット補正係数ｂｗの誤差が大きいほど大きくなる（図３）。
【００３８】
この際、オフセット補正係数ｂｗが真値に対して大きい場合は、ｓｉｎ（θ−９０°）に対して同相側に振幅が現れ、また、オフセット補正係数ｂｗが真値に対して小さい場合は、その逆相側に振幅が現れる。従って、トルクに重畳するリップルの、基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有する基本波成分の振幅を測定することとすれば、オフセット補正係数ｂｗのオフセット誤差を検出することができ、そのオフセット調整を実現することができる。
【００３９】
また、図４は、Ｕ相の検出電流値におけるオフセット誤差とトルクリップルの位相との関係を表した図を示す。Ｕ相のオフセット補正係数ｂｕの誤差に起因するリップル波形は、モータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有し、その基本波ｓｉｎθから３０°だけ進んだ位相を有する（式８参照）。このため、Ｗ相のオフセット補正係数ｂｗがある程度調整されているものとすると、Ｕ相のオフセット補正係数ｂｗの誤差が大きいほど、両オフセット補正係数ｂｗ，ｂｕのオフセット誤差に起因するリップル波形は、モータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有する一方で、基本波ｓｉｎθからの位相ずれが９０°から大きくかけ離れるものとなる。
【００４０】
この際、オフセット補正係数ｂｕが真値に対して大きい場合は、位相ずれは基本波ｓｉｎθからの進みが９０°から小さくなるように（図４において右方に）現れ、また、オフセット補正係数ｂｕが真値に対して小さい場合は、位相ずれは基本波ｓｉｎθからの進みが９０°から大きくなるように（図４において左方に）現れる。従って、トルクに重畳するリップルの、モータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有する基本波成分の、基本波ｓｉｎθに対する位相ずれを測定することとすれば、オフセット補正係数ｂｕのオフセット誤差を検出することができ、そのオフセット調整を実現することができる。
【００４１】
また、図５は、Ｗ相の検出電流値におけるゲイン誤差とトルクリップルの振幅との関係を表した図を示す。Ｗ相ゲイン補正係数ａｗとＵ相ゲイン補正係数ａｕとの偏差に起因するリップル波形は、モータ１２の駆動基本波ｓｉｎθに対する２倍高調波と同一の周波数を有する。そして、そのリップル波形の振幅は、そのゲイン補正係数ａｗ又はａｕの誤差が大きいほど大きくなる（図５）。
【００４２】
この際、仮にゲイン補正係数ａｕが真値であるものとして、ゲイン補正係数ａｗが真値に対して大きい場合は、トルクリップルによる振幅が−ｓｉｎ（２θ−６０°）に対して同相側に現れ、また、ゲイン補正係数ａｗが真値に対して小さい場合は、その逆相側に振幅が現れる。また、逆にゲイン補正係数ａｗが真値であるものとして、ゲイン補正係数ａｕが真値からずれていると、トルクリップルによる振幅がｓｉｎ（２θ−６０°）に対して現れる。この点、ゲイン補正係数ａｗとａｕとの相対的な精度を調整すれば、すなわち、それら何れか一方のゲイン補正係数ａ＊を調整すれば、トルクリップルの抑制は可能である。従って、トルクに重畳するリップルの、基本波ｓｉｎθに対する２倍高調波と同一の周波数を有する２倍高調波成分の振幅を測定することとすれば、ゲイン補正係数ａｗ，ａｕの総合的なゲイン誤差を検出することができ、そのゲイン調整を実現することができる。
【００４３】
図６は、本実施例の電動パワーステアリング制御装置１０におけるＥＣＵ２０の要部構成図を示す。本実施例において、ＥＣＵ２０は、上記した補正部５４と共に、トルクに重畳するリップルを解析するリップル成分解析部６４を有している。モータ１２に重畳するリップルは、操舵トルクＴの変化となって現れる。リップル成分解析部６４には、トルクセンサ２２から操舵トルクＴの情報、及び、回転角検出部４６の演算部５０からモータ電気角θの情報がそれぞれ供給される。
【００４４】
リップル成分解析部６４は、Ａ／Ｄ変換部６６及び基底関数算出部６８を有している。Ａ／Ｄ変換部６６は、トルクセンサ２２からの操舵トルクＴについて所定レートでＡ／Ｄサンプリングを行う。また、基底関数算出部６８は、Ａ／Ｄ変換部６６のＡ／Ｄサンプリングに同期したレゾルバ４４からのモータ電気角θの検出値に基づいて、Ａ／Ｄ変換部６６によるＡ／Ｄサンプリング値に対して最小二乗法を適用する際の基底関数を算出する処理を行う。この基底関数は、モータ１２の駆動基本波と同一の周波数を有するｓｉｎθと、その基本波に対して２倍の周波数を有するｓｉｎ（２θ−６０°）との２つである。
【００４５】
リップリ成分解析部６４は、また、Ａ／Ｄ変換部６６及び基底関数算出部６８にそれぞれ接続する基本波成分振幅測定部７０、基本波成分位相ずれ測定部７２、及び２倍高調波成分振幅測定部７４を有している。基本波成分振幅測定部７０及び基本波成分位相ずれ測定部７２には、Ａ／Ｄ変換部６６によるサンプリング値及び基底関数算出部６８による基底関数ｓｉｎθの情報が供給される。また、２倍高調波成分振幅測定部７４には、Ａ／Ｄ変換部６６によるサンプリング値及び基底関数算出部６８による基底関数ｓｉｎ（２θ−６０°）の情報が供給される。
【００４６】
基本波成分振幅測定部７０は、モータ１２の電気角一回転中の複数（例えば、３〜１０箇所）のポイントにおいてそれぞれサンプリングされたトルクＴについて正弦波関数ｓｉｎθを基底関数とする最小二乗法を適用して、その正弦波関数ｓｉｎθの係数を計算し、その係数に基づいてトルクセンサ２２からの操舵トルクＴに重畳するリップルの、モータ１２の駆動基本波と同一の周波数を有する基本波成分の振幅Ａ１を抽出・測定する。また、基本波成分位相ずれ測定部７２は、モータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有する基本波成分ｓｉｎ（θ−φ１）のゼロクロス位置（すなわち、駆動基本波ｓｉｎθからの位相ずれ）φ１を測定する。
【００４７】
また、２倍高調波成分振幅測定部７４は、モータ１２の電気角一回転中の複数（例えば、３〜１０箇所）のポイントにおいてそれぞれサンプリングされたトルクＴについて正弦波関数ｓｉｎ（２θ−６０°）を基底関数とする最小二乗法を適用して、その正弦波関数ｓｉｎ（２θ−６０°）の係数を計算し、その係数に基づいてトルクセンサ２２からの操舵トルクＴに重畳するリップルの、モータ１２の駆動基本波に対する２倍高調波成分の振幅Ａ２を抽出・測定する。尚、最小二乗法を適用した振幅及び位相ずれの具体的な測定方法に関しては、特開２００２−１９６０２５号公報に詳しく記載されている。
【００４８】
リップル成分解析部６４には、補正部５４が接続されている。補正部５４には、リップル成分解析部６４からトルクに重畳するリップルの解析結果、具体的には、トルクリップルの基本波成分の振幅Ａ１及び位相ずれφ１並びに２倍高調波成分の振幅Ａ２の各情報が供給される。補正部５４は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の係数格納メモリ８０を有している。係数格納メモリ８０には、電流検出回路３８〜４２からの検出電流値を補正するためのゲイン補正係数ａ＊及びオフセット補正係数ｂ＊が格納される。係数格納メモリ８０に格納される各補正係数は、リップル成分解析部６４から供給された各情報に基づいてその誤差が生じなくなるように後述する手法に従ってそれぞれ調整される。
【００４９】
補正部５４は、また、Ｕ相補正部８２、Ｖ相補正部８４、及びＷ相補正部８６を有している。各補正部８２〜８６は、係数格納メモリ８０に格納されているゲイン補正係数ａ＊及びオフセット補正係数ｂ＊に基づいて上記（１）〜（３）式に従って電流検出回路３８〜４２からの検出電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを補正する。そして、その補正した結果得られた電流値Ｉｕ＊，Ｉｖ＊，Ｉｗ＊をモータ１２の各相に流れる電流として上記した三相−二相変換回路５２に向けて供給する。
【００５０】
図７は、本実施例の電動パワーステアリング制御装置１０において補正部５４が実行する制御ルーチンのフローチャートの一例を示す。図７に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図７に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００５１】
ステップ１００では、トルクセンサ２２の出力するトルク信号に重畳しているリップル成分を最小二乗法を用いて解析し、そのリップルの基本波成分の振幅Ａ１及び位相ずれφ１並びに２倍高調波成分の振幅Ａ２を測定する処理が実行される。
【００５２】
ステップ１０２では、上記ステップ１００で測定された基本波成分の振幅Ａ１がほぼゼロであるか否かが判別される。この振幅Ａ１がほぼゼロであれば、Ｗ相についてのオフセット補正係数ｂｗ及びＵ相についてのオフセット補正係数ｂｕのオフセット誤差がほとんど生じていないと判断できるので、それらのオフセット補正係数ｂｗ，ｂｕの調整を行う必要はない。一方、上記の振幅Ａ１が所定値以上であれば、オフセット補正係数ｂｗ，ｂｕにオフセット誤差が生じていると判断できるので、それらの調整を行う必要がある。従って、本ステップ１０２において否定判定がなされた場合（Ａ１≒０が成立しないと判別された場合）は、次にステップ１０４の処理が実行される。
【００５３】
ステップ１０４では、上記ステップ１００で測定された位相ずれφ１が−９０°近傍に位置するか否か、すなわち、リップルの基本波成分がモータ１２の駆動基本波ｓｉｎθからほぼ９０°だけ位相の進んだ状態にあるか否かが判別される。その結果、φ１≪−９０°が成立する、すなわち、リップルの基本波成分が駆動基本波ｓｉｎθから９０°よりも所定角以上大きく位相の進んだ状態にある場合は、モータ制御に用いられているオフセット補正係数ｂｕが所望の値よりも小さいと判断できるので、その増大側への調整を行う必要がある。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。一方、φ１≫−９０°が成立する、すなわち、リップルの基本波成分が駆動基本波ｓｉｎθからの位相の進みが９０°に全く達しない状態にある場合は、オフセット補正係数ｂｕが所望の値よりも大きいと判断できるので、その減少側への調整を行う必要がある。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００５４】
ステップ１０６では、Ｕ相のオフセット補正係数ｂｕを所定量だけ大きくする処理が実行される。また、ステップ１０８では、Ｕ相のオフセット補正係数ｂｕを所定量だけ小さくする処理が実行される。尚、これらオフセット補正係数ｂｕを増減する所定量は、予め実験的に小さな値に設定される。ステップ１０６又は１０８の処理が実行されると、係数格納メモリ８０に格納されるＵ相オフセット補正係数ｂｕが更新されることとなる。
【００５５】
また、上記ステップ１０４においてφ１≒−９０°が成立する場合は、オフセット補正係数ｂｕが所望の値近傍であると判断できるので、その補正係数ｂｕの調整を行う必要はない。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１０の処理が実行される。
【００５６】
ステップ１１０では、上記ステップ１００で測定された基本波成分の振幅Ａ１が所定値以上に大きいか否かが判別される。Ａ１≪０が成立する場合は、リップルの基本波成分がｓｉｎ（θ−９０°）に対して逆相側にあり、オフセット補正係数ｂｗが所望の値よりも小さいと判断できるので、その増大側への調整を行う必要がある。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１２の処理が実行される。一方、Ａ１≫０が成立する場合は、リップルの基本波成分がｓｉｎ（θ−９０°）に対して同相側にあり、オフセット補正係数ｂｗが所望の値よりも大きいと判断できるので、その減少側への調整を行う必要がある。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１４の処理が実行される。
【００５７】
ステップ１１２では、Ｗ相のオフセット補正係数ｂｗを所定量だけ大きくする処理が実行される。また、ステップ１１４では、Ｗ相のオフセット補正係数ｂｗを所定量だけ小さくする処理が実行される。尚、これらオフセット補正係数ｂｗを増減する所定量も、予め実験的に小さな値に設定される。ステップ１１２又は１１４の処理が実行されると、係数格納メモリ８０に格納されるＷ相オフセット補正係数ｂｗが更新されることとなる。
【００５８】
上記ステップ１０２においてＡ１≒０が成立すると判別された場合、並びに、ステップ１０６、１０８、１１２、及び１１４の処理が終了した場合は、次にステップ１１６の処理が実行される。
【００５９】
ステップ１１６では、上記ステップ１００で測定された２倍高調波成分の振幅Ａ２がほぼゼロであるか否かが判別される。この振幅Ａ２がほぼゼロであれば、Ｗ相及びＵ相についてのゲイン補正係数ａｗ，ａｕについて相対的なゲイン誤差がほとんど生じていないと判断できるので、それらのゲイン補正係数ａｗ，ａｕの調整を行う必要はない。従って、かかる判別がなされた場合は、今回のルーチンが終了される。
【００６０】
一方、上記した振幅Ａ２が−ｓｉｎ（２θ−６０°）に対して逆相側に所定値以上に大きく、Ａ２≪０が成立する場合は、リップルの２倍高調波成分が−ｓｉｎ（２θ−６０°）に対して逆相側にあり、ゲイン補正係数ａｗがゲイン補正係数ａｕを基準にして所望の値よりも小さいと判断できるので、その増大側への調整を行う必要がある。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１８の処理が実行される。一方、上記した振幅Ａ２が−ｓｉｎ（２θ−６０°）に対して同相側に所定値以上に大きく、Ａ２≫０が成立する場合は、リップルの２倍高調波成分が−ｓｉｎ（２θ−６０°）に対して同相側にあり、ゲイン補正係数ａｗがゲイン補正係数ａｕを基準にして所望の値よりも大きいと判断できるので、その減少側への調整を行う必要がある。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１２０の処理が実行される。
【００６１】
ステップ１１８では、Ｗ相のゲイン補正係数ａｗを所定量だけ大きくする処理が実行される。また、ステップ１２０では、Ｗ相のゲイン補正係数ａｗを所定量だけ小さくする処理が実行される。尚、これらゲイン補正係数ａｗを増減する所定量も、予め実験的に小さな値に設定される。ステップ１１８又は１２０の処理が実行されると、係数格納メモリ８０に格納されるＷ相ゲイン補正係数ａｕが更新されることとなる。ステップ１１８及び１２０の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００６２】
上記図７に示すルーチンによれば、トルクセンサ２２の出力するトルク信号に重畳する、電流検出回路３８〜４２の検出する検出電流のオフセット誤差及びゲイン誤差によるリップル成分を解析すると共に、その解析結果に従って調整されるオフセット補正係数ｂ＊及びゲイン補正係数ａ＊に基づいてリップルによるトルク誤差が現れなくなるように検出電流のオフセット補正及びゲイン補正を行うことができる。
【００６３】
このため、本実施例の電動パワーステアリング装置１０によれば、トルクセンサ２２の出力トルク信号に重畳するトルクリップルの発生を抑制することができ、モータ１２の制御精度の向上を図ることができる。この場合には、モータ１２による操舵アシストを受ける車両運転者の操舵フィーリングを良好に維持することが可能となる。
【００６４】
また、本実施例の構成においては、トルクセンサ２２の出力トルク信号に重畳するトルクリップルの成分を解析するうえで、リップル成分のモータ電気角変化に対する振幅や位相ずれを測定することが必要であり、モータ１２の電気角θをその一回転程度変化させつつその間にトルクＴを複数サンプリングすることが必要である。すなわち、モータ１２を電気角一回転程度駆動させることが必要である。この点、本実施例において、トルクリップル成分の解析はモータ１２の駆動中において行われるので、電流検出回路３８〜４２等の温度ドリフトや経時変化等が車両搭載後に生じたとしても、その変化に従って適切に検出電流値の補正を行うことができ、モータ１２の駆動中においてもトルクリップルを抑制・解消させることが可能となっている。
【００６５】
更に、本実施例の構成においては、トルクリップルの抑制を図るうえで、トルクセンサ２２の出力トルク信号に重畳するリップル成分を解析し、その解析結果に基づく補正値を係数格納メモリ８０に格納し、その補正値を用いて検出電流値を補正することとすればよい。この場合には、ＥＣＵ２０において電流検出回路３８〜４２の検出電流を補正するうえで複雑なハード回路構成を設けることは不要である。この点、本実施例によれば、簡素な構成でモータ１２のトルクリップルを抑制・解消させることが可能となっている。
【００６６】
次に、本実施例の電動パワーステアリング制御装置１０におけるオフセット補正係数ｂ＊及びゲイン補正係数ａ＊の調整手順について説明する。
【００６７】
まず、本実施例のシステムが車両に組み付けられた後、車輪−路面間の摩擦が安定している状態でイグニションがオン状態になると、補正係数ａ＊，ｂ＊の初期設定を行うべく、以下に示す▲１▼〜▲６▼の順で電流調整モードが実現される。
【００６８】
▲１▼モータ１２が電気角で数回転するように運転者がステアリングホイールを操作する。
【００６９】
▲２▼上記▲１▼においてモータ１２が回転している過程で、回転数がほぼ安定している区間（回転加速度の絶対値が一定値以下である区間）でのトルクセンサ２２によるトルクＴを適当な間隔でサンプリングする（モータ１２の電気角一回転中において３〜１０点）。尚、サンプリング中に回転数が急変した場合には、それまでのサンプリングデータを破棄し、回転数が安定してから再度サンプリングを行う。
【００７０】
▲３▼上記▲２▼におけるトルクＴの各サンプリング時にモータ１２の電気角θをレゾルバ４４を用いて検出し、その電気角θから最小二乗法に適用する基底関数ｓｉｎθ及びｓｉｎ（２θ−６０°）を求める。
【００７１】
▲４▼サンプリングされたトルクＴ及びその時刻ｔ並びに算出された基底関数ｓｉｎθ及びｓｉｎ（２θ−６０°）に基づいて、トルクに重畳するリップルの、基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有する基本波成分の振幅Ａ１及びその基本波ｓｉｎθに対する位相ずれφ１、並びに基本波ｓｉｎθに対する２倍高調波と同一の周波数を有する２倍高調波成分の振幅Ａ２を求め、上記した図７に示すルーチンに従ってオフセット補正係数ｂ＊及びゲイン補正係数ａ＊を更新する。
【００７２】
▲５▼上記▲１▼〜▲４▼の処理を、振幅Ａ１及びＡ２が所定レベル以下となるまで繰り返す。
【００７３】
▲６▼振幅Ａ１及びＡ２が所定レベル以下になれば、補正係数ｂ＊，ａ＊の更新を終了し、その値を係数格納メモリ８０に格納し、電流調整モードを終了する。
【００７４】
かかる▲１▼〜▲６▼の処理によれば、本実施例のシステムが車両に組み付けられた後に、電流検出回路３８〜４２による検出電流を補正する補正係数ｂ＊，ａ＊の初期設定を行うことができる。このため、本実施例のシステムによれば、補正係数ｂ＊，ａ＊の初期値を車両組み付け前に予めメモリに記憶させておくことは不要であり、また、車両への組み付けが行われた後、各種のシステム誤差を取り込んだ状態で補正係数ｂ＊，ａ＊の調整がなされるので、検出電流の補正を適切に行うことができ、モータ制御を高精度に実現することが可能である。
【００７５】
また、上記した初期設定が行われた場合は、その後、定期的に補正係数ｂ＊，ａ＊の更新を行うべく、以下に示す▲７▼〜の順で電流調整モードが実現される。
【００７６】
▲７▼前回の更新から一定時間が経過すると、モータ１２の通常制御中において、回転数がほぼ安定している区間（回転加速度の絶対値が一定値以下である区間）でのトルクセンサ２２によるトルクＴを適当な間隔でサンプリングする（モータ１２の電気角一回転中において３〜１０点）。尚、サンプリング中に回転数が急変した場合には、それまでのサンプリングデータを破棄し、回転数が安定してから再度サンプリングを行う。
【００７７】
▲８▼上記した▲３▼及び▲４▼と同様の処理を実行する。尚、モータ１２の駆動中においては、トルクセンサ２２や電流検出回路３８〜４２，レゾルバ４４の各出力信号が外乱の影響を受け易くなるので、誤って補正係数ｂ＊，ａ＊の更新が行われる事態が生じ得る。従って、この点を考慮して、モータ駆動中における更新については、その更新条件を厳しくしたり、一回当たりの更新幅を小さくし、或いは、補正の上限値や下限値を制限することとしてもよい。
【００７８】
▲９▼補正係数ｂ＊，ａ＊の更新を終了し、その値を係数格納メモリ８０に格納すると、電流調整モードを終了する。
【００７９】
かかる▲７▼〜▲９▼の処理によれば、モータ１２の駆動中にリアルタイムに補正係数ｂ＊，ａ＊を更新させることができる。このため、本実施例のシステムによれば、補正係数ｂ＊，ａ＊の初期設定後に温度ドリフトや経時変化が生じた場合にも、検出電流の適切な補正を実現することができ、モータ制御の精度を飛躍的に向上させることが可能である。
【００８０】
尚、上記の実施例においては、三相交流ブラシレスモータ１２が特許請求の範囲に記載した「ブラシレスモータ」に、電流検出回路３８〜４２が特許請求の範囲に記載した「電流センサ」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵ２０がモータ１２を駆動させることにより特許請求の範囲に記載した「駆動制御手段」及び「駆動制御ステップ」が、リップル成分解析部６４がトルクセンサ２２によるトルク信号に重畳するリップル成分を解析することにより特許請求の範囲に記載した「リップル成分解析手段」及び「リップル成分解析ステップ」が、補正部５４が電流検出回路３８〜４２による検出電流を補正することにより特許請求の範囲に記載した「電流補正手段」及び「電流補正ステップ」が、それぞれ実現されている。
【００８１】
また、上記の実施例においては、基本波成分振幅測定部７０および基本波成分位相ずれ測定部７２がモータ１２の駆動基本波ｓｉｎθと同一の周波数を有するリップルの基本波成分の振幅及びその基本波ｓｉｎθに対する位相ずれを測定することにより特許請求の範囲に記載した「基本波成分抽出手段」及び「基本波成分抽出ステップ」が、補正部５４が上記図７に示すルーチン中ステップ１０６、１０８、１１２、及び１１４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「オフセット補正手段」及び「オフセット補正ステップ」が、２倍高調波成分振幅測定部７４がモータ１２の駆動基本波ｓｉｎθに対して２倍の周波数を有するリップルの２倍高調波成分の振幅を測定することにより特許請求の範囲に記載した「高調波成分抽出手段」及び「高調波成分抽出ステップ」が、ＥＣＵ２０がステップ１１８及び１２０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「ゲイン補正手段」及び「ゲイン補正ステップ」が、それぞれ実現されている。
【００８２】
ところで、上記の実施例においては、電流検出を行うモータ１２を三相のブラシレスモータとしているが、三相に限らず、二相および四相以上の多相のモータに適用することも可能である。
【００８３】
また、上記の実施例においては、Ｕ相の駆動基本波の位相を基準としているが、Ｖ相，Ｗ相の駆動基本波の位相を基準とすることとしてもよい。また、オフセット補正係数ｂ＊及びゲイン補正係数ａ＊の更新に際しては、Ｕ相のオフセット補正係数ｂｕ及びゲイン補正係数ａｕ並びにＷ相のオフセット補正係数ｂｗのみを更新することとしているが、それらに代えて他の補正係数を更新することとしてもよい。
【００８４】
更に、上記の実施例においては、モータ１２の回転角θを検出するうえで、一相励磁・二相出力のレゾルバ４４を用いることとしているが、二相励磁・一相出力のレゾルバを用いることとしてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１乃至３並びに５乃至７記載の発明によれば、トルク信号に重畳しているリップル成分を解析した上で検出電流の補正を行うことで、簡素な構成でモータ駆動中においてもトルクリップルを解消させることができる。
【００８６】
また、請求項４及び８記載の発明によれば、リップル成分が重畳するトルク信号のサンプリングを適正に行うことができるので、モータの制御精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である電動パワーステアリング制御装置のシステム構成図である。
【図２】本実施例においてモータを駆動する駆動回路の構成図である。
【図３】Ｗ相の検出電流値におけるオフセット誤差とトルクリップルの振幅との関係を表した図である。
【図４】Ｕ相の検出電流値におけるオフセット誤差とトルクリップルの位相との関係を表した図である。
【図５】Ｗ相の検出電流値におけるゲイン誤差とトルクリップルの振幅との関係を表した図である。
【図６】本実施例の電動パワーステアリング制御装置における要部構成図である。
【図７】本実施例の電動パワーステアリング制御装置において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  電動パワーステアリング制御装置
１２  三相交流ブラシレスモータ（モータ）
２０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３８〜４２  電流検出回路
４４  レゾルバ
４６  回転角検出部
５４  補正部
５６  アシスト電流演算部
６４  リップル成分解析部
７０  基本波成分振幅測定部
７２  基本波成分位相ずれ測定部
７４  ２倍高調波成分振幅測定部
【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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