(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段と、
上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段と、を含む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】
ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段と、
上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段とを含み、
上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであ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４】
ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段とを含み、
上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであ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５】
上記フィードフォワード制御手段によって生成されるフィードフォワード制御値を予め定める上限値で制限するリミッタをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータが発生する駆動力を用いて操舵補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電動モータ（たとえば、ＤＣモータ）が発生する駆動力をステアリング機構に伝達し、これにより、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が用いられている。
このような電動パワーステアリング装置の中には、電動モータの駆動回路として、４個のモータ駆動素子（たとえば、ＭＯＳＦＥＴ）を含むＨブリッジインバータ回路を採用したものがある。４個のモータ駆動素子は、２個のモータ駆動素子を一対として２つのモータ駆動素子対をなしている。ステアリングホイールに操舵トルクが加えられると、その操舵トルクに応じた目標電流と電動モータに実際に流れる電流（モータ電流）との偏差に対応するモータ制御値が比例積分制御演算により求められて、そのモータ制御値に応じたデューティのＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号が２つのモータ駆動素子対のうちの一方に入力される。このとき、他方のモータ駆動素子対はオフ（遮断状態）にされる。これにより、電動モータには、上記一方のモータ駆動素子対に入力されたＰＷＭ制御信号のデューティに応じた駆動電圧が印加される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成（駆動方式）は、モータ駆動素子対にそれぞれ入力されるＰＷＭ制御信号のデューティの和が所定値（たとえば、１００％）を超えないと、電動モータにモータ電流が流れないという特性を有する。すなわち、ＰＷＭ制御信号のデューティが零から上記所定値に立ち上がるまでの間は、モータ駆動回路から電動モータにモータ電流が供給されない。このため、とくに電動モータの立ち上がり時において、制御応答性（目標電流に対するモータ電流の追従性）が悪く、操舵フィーリングが良くないという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、制御応答性が向上された電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）と、上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、操舵トルクに基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に大きな値に設定される。これにより、ＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階では、フィードフォワード制御量が比較的大きくなるから、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。また、操舵トルクに基づいてフィードフォワード制御が行われるので、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータを駆動することができる。
一方、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じにくい操舵トルクの立ち下がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に小さな値に設定されて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御量が小さく抑えられる。ゆえに、優れた制御安定性を発揮でき、また、電動モータの制御音を小さく抑えることができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）と、上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００８】
この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、目標電流に基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができ、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に大きな値に設定される。これにより、ＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階では、フィードフォワード制御量が比較的大きくなるから、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。また、操舵トルクに基づいてフィードフォワード制御が行われるので、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータを駆動することができる。
一方、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じにくい操舵トルクの立ち下がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に小さな値に設定されて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御量が小さく抑えられる。ゆえに、優れた制御安定性を発揮でき、また、電動モータの制御音を小さく抑えることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）とを含み、上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１０】
この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、操舵トルクに基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）とを含み、上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、目標電流に基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができ、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、上記フィードフォワード制御手段によって生成されるフィードフォワード制御値を予め定める上限値で制限するリミッタ（Ｓ４，Ｓ５）をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置である。
この発明によれば、過剰なフィードフォワード制御を防止することができ、優れた制御安定性を発揮できる。また、電動モータの制御音を小さく抑えることができる。
なお、上記所定の制御演算は、比例制御演算であってもよいし、微分制御演算であってもよい。また、比例制御演算と微分制御演算の両方であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構に関連して設けられ、そのステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータＭ（たとえば、ＤＣモータ）を備えている。
【００１５】
電動モータＭには、モータ駆動回路１から駆動電流が供給されるようになっている。モータ駆動回路１は、図２に示すように、４個のモータ駆動素子（たとえば、ＭＯＳＦＥＴ）１１，１２，１３，１４を含むＨブリッジインバータ回路からなる。すなわち、モータ駆動回路１は、車両に搭載されたバッテリ２とアース３との間に、２個のモータ駆動素子１１，１２の直列回路と他の２個のモータ駆動素子１３，１４の直列回路とを互いに並列となるように接続した構成を有しており、電動モータＭは、モータ駆動素子１１，１２の接続点１５とモータ駆動素子１３，１４の接続点１６との間に接続されている。
【００１６】
モータ駆動回路１は、マイクロコンピュータを含む制御部４によって制御されるようになっている。この制御部４には、モータ駆動回路１に関連して設けられ、モータ駆動回路１から電動モータＭに供給される駆動電流（モータ電流）Ｉmを検出するモータ電流検出器５の検出信号が入力されている。また、制御部４には、ステアリングホイール（操作部材）に入力されている操舵トルクＴを検出するトルクセンサ７および車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ８の各検出信号が与えられている。制御部４は、上記各検出信号に基づいて、ステアリングホイール操作に応じた操舵補助力が電動モータＭから発生されるようにモータ駆動回路１を制御する。
【００１７】
制御部４は、マイクロコンピュータが所定のプログラム処理を実行することによってソフトウエア的に実現される複数の機能処理部を有している。すなわち、制御部４は、トルクセンサ７および車速センサ８の各出力信号に基づいて、電動モータＭに与えるべき目標電流Ｉtを設定する目標電流設定部４１と、この目標電流設定部４１によって設定された目標電流Ｉtとモータ電流検出器５によって検出されたモータ電流Ｉmとの偏差Ｉt−Ｉmを求める減算部４２と、この減算部４２が出力する偏差Ｉt−Ｉmに基づいて、比例積分制御演算によってＰＩ(Proportional-Integral)制御値Ｖpiを生成するＰＩ制御部４３と、トルクセンサ７の出力信号に基づいて、比例制御演算によってＰ(Proportional)制御値を生成するＰ制御部４４と、ＰＩ制御値ＶpiとＰ制御値Ｖpとを加算して得られる値をモータ制御値Ｖcとして出力する加算部４５と、この加算部４５が出力するモータ制御値Ｖcに対応するデューティＤ１，Ｄ２を設定し、このデューティＤ１，Ｄ２に応じたＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号を出力するＰＷＭ制御部４６とを有している。
【００１８】
ＰＷＭ制御部４６から出力されるデューティＤ１，Ｄ２のＰＷＭ制御信号は、電動モータＭから右方向操舵を補助する方向のトルクを発生させるべき場合には、モータ駆動回路１において右方向駆動素子対をなすモータ駆動素子１１，１４（図２参照）にそれぞれ入力される。このとき、モータ駆動素子１２，１３（図２参照）はオフのままにされる。これにより、デューティＤ１，Ｄ２に応じた駆動電圧が電動モータＭに印加され、この駆動電圧に応じた大きさの右方向トルクが電動モータＭから出力される。一方、電動モータＭから左方向操舵を補助する方向のトルクを発生させるべき場合には、モータ駆動素子１１，１４はオフのままにされ、左方向駆動素子対をなすモータ駆動素子１２，１３にデューティＤ１，Ｄ２のＰＷＭ制御信号がそれぞれ入力される。これにより、デューティＤ１，Ｄ２に応じた駆動電圧が電動モータＭに印加され、この駆動電圧に応じた大きさの左方向トルクが電動モータＭから出力される。
【００１９】
図３は、Ｐ制御部４４において行われるＰ制御値生成処理を説明するためのフローチャートである。まず、トルクセンサ７で検出される操舵トルクＴが増加傾向にあるか減少傾向にあるかが判断される（ステップＳ１）。
操舵トルクＴが増加傾向にある時、つまり操舵トルクＴの立ち上がり時には、比例制御演算のゲイン（比例制御ゲイン）Ｋfが予め定める値Ｋ１に設定される（ステップＳ２）。一方、操舵トルクＴが減少傾向にある時、つまり操舵トルクＴの立ち下がり時には、比例制御ゲインＫfが、上記予め定める値Ｋ１よりも小さい値Ｋ２に設定される（ステップＳ３）。
【００２０】
比例制御ゲインＫfが設定されると、次に、その設定された比例制御ゲインＫfと操舵トルクＴとを乗じて得られる値（乗算値）Ｋf・Ｔが予め定める上限値Ｌ以上であるか否かが判別される（ステップＳ４）。乗算値Ｋf・Ｔが上限値Ｌ以上であれば、その上限値ＬがＰ制御値Ｖpとされて（ステップＳ５）、そのＰ制御値Ｖp（＝Ｌ）が加算部４５に向けて出力される。一方、乗算値Ｋf・Ｔが上限値Ｌ未満の場合には、乗算値Ｋf・ＴがＰ制御値Ｖpとされて（ステップＳ６）、そのＰ制御値Ｖp（＝Ｋf・Ｔ）が加算部４５に向けて出力される。
【００２１】
図４は、Ｐ制御値Ｖpの時間変化の一例を示すグラフである。この図４には、期間０〜ｔ２で操舵トルクＴが零から単調に増加し（立ち上がり）、期間ｔ２〜ｔ４で操舵トルクＴが零まで単調に減少する（立ち下がる）ようなステアリング操作が行われた場合（図４において二点鎖線で示す曲線）の例が示されている。
操舵トルクＴが増加している間は、比例制御ゲインＫfが相対的に大きな値Ｋ１に設定されるから、比例制御ゲインＫf（＝Ｋ１）と操舵トルクＴとを乗算して得られるＰ制御値Ｖpは比較的大きな傾きで増加する。これにより、操舵トルクＴが零から立ち上がる初期の段階、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階では、Ｐ制御値ＶpによるＦ／Ｆ（フィードフォワード）制御量が比較的大きくなるから、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの優れた追従性（制御応答性）を発揮することができる。また、操舵トルクＴに基づいてＦ／Ｆ制御が行われるので、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータＭを駆動することができる。
【００２２】
操舵トルクＴが予め定めるトルク値Ａとなる時刻ｔ１には、Ｐ制御値Ｖp（＝Ｋ１・Ｔ）は上限値Ｌに達する。この時刻ｔ１から操舵トルクＴ＝Ｂとなる時刻ｔ３までの間は、操舵トルクＴの値にかかわらず、Ｐ制御値Ｖpは上限値Ｌに保たれる。これにより、モータ電流Ｉmが或る程度まで立ち上がった後に、操舵トルクＴの増加に応答してＦ／Ｆ制御量が増大することが抑制される。ゆえに、過剰なＦ／Ｆ制御を防止することができ、優れた制御安定性を発揮できる。また、電動モータＭの制御音を小さく抑えることができる。
【００２３】
操舵トルクＴが減少している間は、比例制御ゲインＫfが相対的に小さな値Ｋ２に設定されるから、操舵トルクＴ＝Ｂとなる時刻ｔ３の後、Ｐ制御値Ｖpは比較的緩やかに立ち下がる。これにより、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの遅れが生じにくい操舵トルクＴの減少時には、Ｐ制御値ＶpによるＦ／Ｆ制御量が小さく抑えられる。ゆえに、優れた制御安定性を発揮でき、また、電動モータＭの制御音を小さく抑えることができる。
【００２４】
図５は、この発明の他の実施形態について説明するためのタイムチャートである。図５(a)は、Ｐ制御値ＶpによるＦ／Ｆ制御量の時間変化を示し、図５(b)は、ＰＩ制御値ＶpiによるＦ／Ｂ（フィードバック）制御量の時間変化を示し、図５(c)は、Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量とを加算した全制御量の時間変化を示している。
この実施形態では、操舵トルクＴが零から予め定めるトルク値Ａまで立ち上がる期間０〜ｔ１においてのみ、Ｐ制御部４４によってＰ制御値Ｖpが生成される。たとえば、操舵トルクＴが零から単調に増加するようなステアリング操作が行われた場合（図５(a)において二点鎖線で示す直線）、比例制御ゲインＫf（＝Ｋ１）と操舵トルクＴとを乗算して得られるＰ制御値Ｖpは、単調に増加して、操舵トルクＴが予め定めるトルク値Ａとなる時刻ｔ１には上限値Ｌに達する。この時刻ｔ１の後は、操舵トルクＴが零まで低下し、さらに零から増加し始めるまで、Ｐ制御部４４からＰ制御値Ｖpは出力されない（Ｐ制御値Ｖpが零にされる）。時刻ｔ１でＰ制御値Ｖpが零にされると、これに応答してモータ電流Ｉmを目標電流Ｉtに追従させるべく、図５(b)に示すように、ＰＩ制御部４３によって生成されるＰＩ制御値ＶpiがＰ制御値Ｖpの減少分だけ急増する。そして、その時刻ｔ１以後、ＰＩ制御値Ｖpiは、操舵トルクＴの増加に伴って増加する。
【００２５】
このとき、全制御量（Ｆ／Ｆ制御量＋Ｆ／Ｂ制御量）は、図５(c)のような時間変化を示す。この全制御量の時間変化を式で表すと、下記式(1)〜(3)のようになる。
【００２６】
【数１】
0004640563.tif 000002
【００２７】
すなわち、全制御量は、操舵トルクＴ＝Ａとなる時刻ｔ１までは相対的に大きな傾きで増加し、時刻ｔ１以後は相対的に小さな傾きで増加する。これにより、操舵トルクＴが零から立ち上がる初期の段階、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの優れた追従性（制御応答性）を発揮することができる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の実施形態では、操舵トルクＴに応じたＰ制御値Ｋf・Ｔが生成され、この生成されたＰ制御値Ｋf・ＴがＰＩ制御値Ｖpiに足し合わされてモータ制御値が生成される構成を取り上げたが、この構成に代えて、図１において破線で示すように、目標電流設定部４１で設定された目標電流Ｉtに基づく比例制御演算を行ってＰ制御値Ｋf・Ｉtを生成し、そのＰ制御値Ｋf・ＩtをＰＩ制御値Ｖpiに足し合わせてモータ制御値を生成する構成が採用されてもよい。この構成によっても、目標電流Ｉtが零から立ち上がる初期の段階、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの優れた追従性（制御応答性）を発揮することができる。
【００２８】
また、上述の各実施形態では、比例制御演算によりＦ／Ｆ制御のための制御値を生成する場合を例にとったが、微分制御演算によりＦ／Ｆ制御のための制御値が生成されてもよいし、比例微分制御演算によりＦ／Ｆ制御のための制御値が生成されてもよい。
さらに、デューティＤ１，Ｄ２は、それぞれが０〜１００％の範囲でモータ制御値に応じて変更されてもよいし、一方が１００％とされて、他方が０〜１００％の範囲でモータ制御値に応じて変更されるようにしてもよい。
【００２９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】モータ駆動回路の構成を示す電気回路図である。
【図３】Ｐ制御値生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】Ｐ制御値の時間変化の一例を示すグラフである。
【図５】この発明の他の実施形態における(a)Ｐ制御値によるＦ／Ｆ制御量、(b)ＰＩ制御値によるＦ／Ｂ制御量、(c)Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量とを加算した全制御量の時間変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１      モータ駆動回路
４      制御部
５      モータ電流検出器
７      トルクセンサ
４１    目標電流設定部
４２    減算部
４３    ＰＩ制御部
４４    Ｐ制御部
４５    加算部
４６    ＰＷＭ制御部
Ｍ      電動モータ
【図１】
0004640563.tif 000003
【図２】
0004640563.tif 000004
【図３】
0004640563.tif 000005
【図４】
0004640563.tif 000006
【図５】
0004640563.tif 000007