(57)【要約】【課題】  過負荷状態を確実に検出できる電動パワーステアリング装置を提供することである。【解決手段】  操舵条件検出手段６と、第１制御手段５が特定した指令電流値をリミッタ電流に基づいて制限する第２制御手段８と、ＰＷＭ駆動信号を出力するＰＷＭ駆動回路３と、ブリッジ回路２から出力される制御電流によって作動する電動モータ１とを備え、第２制御手段８には、記憶部２３と演算部２１と判定部２２とを有するリミッタ電流調節手段１７を接続し、演算部２１は、指令電流値の設定時間当たりの平均である指令電流平均値を演算し、かつ、操舵条件検出手段６によって検出または算出した電動モータ１の回転速度を積分して角度変化量を求め、上記判定部２２は、上記指令電流平均値が記憶部２３に記憶した設定電流値以上であり、かつ、上記角度変化量が記憶部２３に記憶した設定角度以下であると判定したときに、演算部２１がリミッタ電流を減少させる。【選択図】  図２
2005112162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルク、電動モータの回転角度及び電動モータの回転速度などの操舵条件を検出する操舵条件検出手段と、この操舵条件検出手段によって検出した操舵トルクなどの操舵条件に応じて指令電流値を特定する第１制御手段と、この第１制御手段によって特定した指令電流値を、リミッタ電流に基づいて制限する第２制御手段と、この第２制御手段から出力された指令電流値に基づいてＰＷＭ駆動信号を出力するＰＷＭ駆動回路と、複数のＦＥＴによって構成されるとともに、上記ＰＷＭ駆動回路からのＰＷＭ駆動信号によって作動するブリッジ回路と、このブリッジ回路から出力される制御電流によって作動する電動モータとを備え、上記第２制御手段には、記憶部と演算部と判定部とを有するリミッタ電流調節手段を接続し、このリミッタ電流調節手段の演算部は、上記指令電流値の設定時間当たりの平均である指令電流平均値を演算し、かつ、操舵条件検出手段によって検出または算出した電動モータの回転速度を積分して角度変化量を求める一方、上記判定部は、上記指令電流平均値が記憶部に記憶した設定電流値以上であり、かつ、上記角度変化量が記憶部に記憶した設定角度以下であると判定したときに、上記演算部が、リミッタ電流を減少させ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】
電動モータのリミッタ電流の下限値を設定するとともに、この下限値までリミッタ電流を減少させている状態において、演算部が算出した設定時間当たりの操舵トルク変化量が、記憶部に記憶した設定トルク変化量以上であると判定部が判定したときに、演算部が、リミッタ電流を増加させ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装置。
【請求項３】
演算部は、リミッタ電流を減少又は増加させるときに、リミッタ電流を段階的に減少または増加させることを特徴とする請求項１又は２記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、最大舵角位置でさらにハンドルを回そうとした場合（以下「ロックエンド保舵時」という）や、操舵輪の転舵が拘束されている状態でハンドルを回そうとした場合（以下「転舵拘束保舵時」という）など、パワーアシスト用の電動モータの回転が止まっているときに生じる電動モータの過熱や、消費電力のロスなどを防止する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示した従来のパワーステアリング装置は、三相交流のブラシレスの電動モータ１に、ブリッジ回路２を接続している。このブリッジ回路２は、Ｕ相のＦＥＴ１０，１１と、Ｖ相のＦＥＴ１２，１３と、Ｗ相のＦＥＴ１４，１５とを備え、これらＦＥＴ１０〜１５をオンオフ制御することによって、パワーアシスト用の電動モータ１に所定の制御電流を供給するようにしている。
【０００３】
上記ブリッジ回路２には、ＰＷＭ駆動回路３と電源４とを接続し、上記ＰＷＭ駆動回路３には、デューティー比制御手段１６を接続している。
上記ＰＷＭ駆動回路３は、デューティー比制御手段１６から所定の信号が入力されると、その入力信号に応じたデューティー比のＰＷＭ駆動信号を生成し、その信号をブリッジ回路２に出力する。ブリッジ回路２は、入力されたＰＷＭ駆動信号に基づいて上記ＦＥＴ１０〜１５のオンオフを制御し、電動モータ１に供給する制御電流を特定する。そして、このブリッジ回路２から出力される制御電流に基づいて、電動モータ１が所定のアシスト力を発揮する。
【０００４】
上記デューティー比制御手段１６には、電動モータ１の回転角度を検出する角度センサ９と、電流センサ７ａ，７ｂとを接続している。そして、上記角度センサ９によって検出した回転角度と、電流センサ７ａ，７ｂによって検出した電流値とを、デューティー比制御手段１６に入力するようにしている。
また、上記デューティー比制御手段１６には、リミッタ電流を記憶した第２制御手段８を接続し、この第２制御手段８を介して第１制御手段５を接続している。そして、この第１制御手段５には、操舵トルクを検出するトルクセンサ６を接続している。
【０００５】
上記第１制御手段５は、トルクセンサ６によって検出した操舵トルクの値に応じた指令電流値を特定する。そして、この指令電流値が、第２制御手段８に記憶されているリミッタ電流以下である場合には、上記特定した指令電流値をそのままデューティー比制御手段１６に出力する。一方、特定した指令電流値がリミッタ電流より大きい場合には、このリミッタ電流に指令電流値を制限して、デューティー比制御手段１６に出力する。このようにして、第２制御手段８から指令電流値が入力されたデューティー比制御手段１６は、その指令電流値を実現するＰＷＭ駆動信号を生成して、その信号をＰＷＭ駆動回路３に出力する。
【０００６】
ただし、上記デューティー比制御手段１６は、電流センサ７ａ，７ｂによって検出した制御電流が所定の値以上であり、かつ、角度センサ９の検出値から演算して求めた電動モータ１の回転速度がほぼ０であると判定した場合には、制御電流を減らす方向にＰＷＭ駆動信号を制御するようにしている。このように制御電流を減らす理由を以下に説明する。
【０００７】
電動パワーステアリング装置においては、上記ロックエンド保舵時や、上記転舵拘束保舵時に、操舵輪の転舵が規制されているために、操舵トルクも大きくなるが、このとき検出される操舵トルクに基づいて、そのまま大電流を電動モータ１に出力してしまうと、電動モータ１が発熱したり、大きなエネルギーロスが生じるといった不都合がある。
【０００８】
また、上記ロックエンド保舵時や、転舵拘束保舵時には、電動モータ１の回転が規制されているために、ブリッジ回路２に大電流が供給される場合があり、この場合いは、ブリッジ回路２が発熱して、ＦＥＴの製品寿命が短くなるという不都合もある。以下には、電動モータ１の回転が規制されているときの、ブリッジ回路２の作動を説明する。
【０００９】
ブリッジ回路２は、上記したように、Ｕ相のＦＥＴ１０，１１と、Ｖ相のＦＥＴ１２，１３と、Ｗ相のＦＥＴ１４，１５とによって構成されているが、これら各相のＦＥＴは、電動モータ１の回転角度に応じて、１２０°づつ位相をずらした状態でサイン波の電流値を出力する。
【００１０】
そして、電動モータ１の回転が規制された位置が、いずれかの相の指令電流のピークの位置にある場合には、その相においては、最大電流値が出力され続けることになる。このように最大電流値が出力され続けるということは、その分、消費エネルギーが大きくなる。また、最大電流値が出力されることによってＦＥＴも発熱するので、そのＦＥＴの製品寿命も短くなってしまう。
【００１１】
特に、電動モータがブラシレスタイプの場合には、非常に大きな電流が出力されるので、上記不都合を顕著になる。すなわち、ブラシレスタイプの電動モータは、その回転が規制されているとき、ブリッジ回路２におけるハイサイド側のＦＥＴ群ａ又はロアーサイド側のＦＥＴ群ｂのいずれか一方にのみ電流を供給する。そのため、電流値がピークの状態で、電動モータの回転が規制されている場合には、最大消費電力Ｐ１が次式のようになる。
Ｐ１＝Ｉ２×Ｒ＝（２１／２×Ａ）２×Ｒ＝２Ａ２Ｒ（ＲはＦＥＴの抵抗）
上記式Ｐ１において、電流Ａにルート２をかけあわせているのは、実行値を求めているからである。
【００１２】
一方、ブラシレスタイプの電動モータ１が回転している場合、電流は、ブリッジ回路２のハイサイド側のＦＥＴ群ａと、ロアーサイド側のＦＥＴ群ｂとに交互に供給される。そのため、消費電力Ｐ２は次式のようになる。
Ｐ２＝Ｉ２×Ｒ＝（Ａ／２）２×Ｒ＝Ａ２Ｒ／４（ＲはＦＥＴの抵抗）
上記式Ｐ２において、電流Ａに（１／２）をかけあわせているのは、電流が、ハイサイド側のＦＥＴ群ａとロアーサイド側のＦＥＴ群ｂとに交互に流れるからである。
【００１３】
そして、上記消費電力Ｐ１と消費電力Ｐ２とを比較すると、
Ｐ２／Ｐ１＝２Ａ２Ｒ／（Ａ２Ｒ／４Ｒ）＝８
となり、電動モータ１の回転が規制されているときの最大消費電力Ｐ１は、電動モータが回転している時の消費電力Ｐ２の８倍にもなる。
そのため、電動モータ１がブラシレスタイプの場合には、ロックエンド保舵時や転舵輪拘束保舵時に、ブリッジ回路２や電動モータ１に非常に大きな負担がかかるおそれがあった。
【００１４】
そこで、上記従来の装置では、電動モータ１に供給する電流値が所定の値以上であって、しかも、電動モータ１の回転速度がほぼ０である場合に、過負荷状態と判定し、電動モータ１への供給電流を減らすようにしている。このように供給電流を減らすことによって、ブリッジ回路２や電動モータ１に、大きな負担がかかることを防止するようにしている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１―１９１９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記従来の装置では、電動モータ１に供給する電流値が所定の値以上であり、かつ、電動モータ１の回転速度がほぼ０である場合に、過負荷状態と判定しているが、この過負荷状態というのは、ロックエンド保舵時や転舵拘束保舵時以外にも生じることがある。例えば、重い荷物を載せて、ほぼ一定の曲率のカーブを走行しているような場合（以下、「大荷重旋回走行時」という）には、車重の増加にともなって操舵トルクも大きくなるために、この操舵トルクに基づく電流指令値も大きくなる。
【００１７】
しかしながら、この大荷重旋回走行時には、微少角度の範囲ではあるが、ハンドルを小刻みに動かしていることが多く、それに応じて電動モータ１も回転するために、その回転速度は０にはならない。そのため、従来の装置では、この大荷重旋回走行時を、過負荷状態と判定することができない。
【００１８】
つまり、従来の装置では、過負荷状態が生じていても、過負荷状態と判定することができない場合があり、その場合に、大電流が電動モータに供給され続けることによって、ブリッジ回路２や電動モータ１が過熱したり、消費電力の無駄が生じるという問題があった。
この発明の目的は、過負荷状態を確実に検出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である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１の発明は、操舵トルク、電動モータの回転角度及び電動モータの回転速度などの操舵条件を検出する操舵条件検出手段と、この操舵条件検出手段によって検出した操舵トルクなどの操舵条件に応じて指令電流値を特定する第１制御手段と、この第１制御手段によって特定した指令電流値を、リミッタ電流に基づいて制限する第２制御手段と、この第２制御手段から出力された指令電流値に基づいてＰＷＭ駆動信号を出力するＰＷＭ駆動回路と、複数のＦＥＴによって構成されるとともに、上記ＰＷＭ駆動回路からのＰＷＭ駆動信号によって作動するブリッジ回路と、このブリッジ回路から出力される制御電流によって作動する電動モータとを備え、上記第２制御手段には、記憶部と演算部と判定部とを有するリミッタ電流調節手段を接続し、このリミッタ電流調節手段の演算部は、上記指令電流値の設定時間当たりの平均である指令電流平均値を演算し、かつ、操舵条件検出手段によって検出または算出した電動モータの回転速度を積分して角度変化量を求める一方、上記判定部は、上記指令電流平均値が記憶部に記憶した設定電流値以上であり、かつ、上記角度変化量が記憶部に記憶した設定角度以下であると判定したときに、上記演算部が、リミッタ電流を減少させることを特徴とする。
【００２０】
第２の発明は、上記第１の発明を前提にしつつ、電動モータのリミッタ電流の下限値を設定するとともに、この下限値までリミッタ電流を減少させている状態において、演算部が算出した設定時間当たりの操舵トルク変化量が、記憶部に記憶した設定トルク変化量以上であると判定部が判定したときに、演算部が、リミッタ電流を増加させることを特徴とする。
【００２１】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明を前提にしつつ、演算部は、リミッタ電流を減少又は増加させるときに、リミッタ電流を段階的に減少または増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明によれば、判定部が、指令電流平均値が記憶部に記憶した設定電流値以上であり、かつ、上記角度変化量が記憶部に記憶した設定角度以下であると判定したときに、上記演算部がリミッタ電流を減少させる構成にしたので、ハンドルをわずかに動かしている場合であっても、それが微少角度範囲ある限り、制御電流を減少させることができる。つまり、この第１の発明によれば、過負荷状態をより正確に検出することができ、電動モータの過熱や、消費電力のロスを確実に防止することができる。
【００２３】
第２の発明によれば、電動モータの制御電流を下限値まで減少させている状態において、操舵トルクの変化量が、記憶部に記憶した設定トルク変化量以上と判定部が判定したときに、演算部が、リミッタ電流を増加させる構成にしたので、過負荷状態からさらにハンドルを切り込むような場合には、素早くアシスト力を増すことができ、アシスト力不足を回避することができる。
【００２４】
第３の発明によれば、演算部は、リミッタ電流を減少又は増加させるときに、リミッタ電流を段階的に減少または増加させるので、急激なアシスト力の変化を防止することができる。したがって、ドライバーに違和感を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜図７に示すこの発明の一実施形態を示すが、従来と同じ構成要素については同じ符号を付して説明する。
図１に示すように、三相交流のブラシレスの電動モータ１には、ブリッジ回路２を接続している。このブリッジ回路２は、Ｕ相のＦＥＴ１０，１１と、Ｖ相のＦＥＴ１２，１３と、Ｗ相のＦＥＴ１４，１５とを有し、これらＦＥＴ１０〜１５をオンオフ制御することによって、電動モータ１に所定の制御電流を供給するようにしている。
【００２６】
上記ブリッジ回路２には、ＰＷＭ駆動回路３と電源４とを接続し、上記ＰＷＭ駆動回路３には、デューティー比制御手段１６を接続している。
上記ＰＷＭ駆動回路３は、デューティー比制御手段１６から所定の信号が入力されると、その入力信号に応じたデューティー比のＰＷＭ駆動信号を生成し、その信号をブリッジ回路２に出力する。ブリッジ回路２は、入力されたＰＷＭ駆動信号に基づいて、上記ＦＥＴ１０〜１５のオンオフを制御し、電動モータ１に供給する制御電流を特定する。そして、このブリッジ回路２から出力される制御電流に基づいて、電動モータ１が所定のアシスト力を発揮する。
【００２７】
上記デューティー比制御手段１６には、電動モータ１の回転角度を検出する角度センサ９と、電流センサ７ａ，７ｂとを接続している。そして、上記角度センサ９によって検出した回転角度と、電流センサ７ａ，７ｂによって検出した電流値とを、デューティー比制御手段１６に入力するようにしている。
また、上記デューティー比制御手段１６には、リミッタ電流を設定する第２制御手段８を接続し、この第２制御手段８を介して第１制御手段５を接続している。そして、この第１制御手段５には、操舵トルクを検出するトルクセンサ６を接続している。
【００２８】
上記第１制御手段５は、トルクセンサ６によって検出した操舵トルクの値に応じた指令電流値を特定する。そして、この指令電流値が、第２制御手段８において設定されているリミッタ電流以下である場合には、上記特定した指令電流値をそのままデューティー比制御手段１６に出力する。一方、特定した指令電流値がリミッタ電流より大きい場合には、このリミッタ電流に指令電流値を制限して、デューティー比制御手段１６に出力する。このようにして、第２制御手段８から指令電流値が入力されたデューティー比制御手段１６は、その指令電流値を実現するＰＷＭ駆動信号を生成して、その信号をＰＷＭ駆動回路３に出力する。
【００２９】
上記第２制御手段８には、リミッタ電流調節手段１７を接続している。このリミッタ電流調節手段１７は、リミッタ電流を可変に制御するためのものであり、入力部２０、演算部２１、判定部２２、記憶部２３、及び出力部２４を備えている。
上記入力部２０には、第１制御手段５と、トルクセンサ６と、電動モータ１の回転角度を検出する角度センサ９とを接続している。
【００３０】
上記演算部２１は、入力部２０を介して第１制御手段５によって特定された指令電流値が入力されると、この指令電流値の設定時間当たりの平均値を求める（以下「指令電流平均値」という）。また、この演算部２１は、角度センサ９によって検出した角度を微分することによって、電動モータ１の回転速度を求めるとともに、この電動モータ１の回転速度を設定時間で積分することによって、電動モータ１の角度変化量を求めるようにしている。
【００３１】
一方、上記記憶部２３には、設定電流値、設定角度、設定トルク変化量、リミッタ電流、設定値、下限値、上限値等を記憶しているが、これらの値については後で詳しく説明する。
なお、上記トルクセンサ６及び角度センサ９が、この発明の操舵条件検出手段に相当するものである。
【００３２】
次に、上記リミッタ電流調節手段１７の作用を、図２〜図５のフローに基づいて説明する。
上記リミッタ電流調節手段１７の入力部２０に、第１制御手段５によって特定された指令電流値が入力されると、演算部２１が、この指令電流値の設定時間当たりの平均値を求める（以下「指令電流平均値」という）。そして、この指令電流平均値が、記憶部２３に記憶した「設定電流値」以上であるか否かを、判定部２２が判定する（ステップ１）。
【００３３】
上記「設定電流値」とは、図６に示すように、例えばＵ相の電流値の出力が、９０°をピークとするサイン波を描いている場合に、そのピークの９０°を境にして左右４５°の範囲、すなわち４５°〜１３５°までの９０°の範囲内における指令値のことをいう。この角度４５°〜１３５°の範囲では、出力される電流値が大きいために、電動モータ１側には大電流が出力される。このように大電流が出力される電流値を、設定電流値としている。
【００３４】
また、この実施形態では、設定電流値を角度４５°〜１３５°の範囲に設定しているが、ピークの９０°を境にして左右３０°の範囲、すなわち角度６０°〜１２０°の範囲に設定電流値を設定してもよい。つまり、設定電流値は、出力される電流値との関係において、任意に決めることができる。
【００３５】
上記ステップ１において、指令電流平均値が、設定電流値以上であると判定部２２が判定した場合には、ステップ２に進み、このステップ２において、角度変化量の絶対値が、設定角度以下であるか否かを判定部２２が判定する。
上記「角度変化量」とは、電動モータ１の回転速度を設定時間内で積分した値のことであり、この「角度変化量」は、角度センサ９の検出信号に基づいて上記演算部２１が算出するようにしている。例えば、大荷重旋回走行中に、ハンドルを左右に小刻みに動かしている場合、それに応じて電動モータ１も回転するが、このときの状態を、図７は示している。このグラフは、横軸を時間とし、縦軸を電動モータ１の回転速度としたものであり、右方向の回転速度をプラス側とし、左方向の回転速度をマイナス側としている。
【００３６】
電動モータ１の回転速度を設定時間で積分すると、図７中、斜線で示した面積が求められるが、この面積というのは、設定時間内に電動モータ１がどれくらいの角度、回転したかを示している。そして、右回転方向の面積をプラスとし、左回転方向の面積をマイナスとして、これら両方の面積を合計すると、その合計値が設定時間内における角度の変化量となる。このようにして求めた角度の変化量が所定の値よりも小さい場合には、電動モータ１がほぼ一定の位置に留まっていると判定部２２が推測するようにしている。なぜなら、電動モータ１がほぼ一定の位置に留まっている場合というのは、ある位置を境にして、左右に小刻みに電動モータ１が動いている場合であり、このような場合には、上記プラス側の面積とマイナス側の面積とがほぼ等しくなるので、これらプラス側の面積とマイナス側の面積とを合計値である変化量も小さくなるからである。
【００３７】
一方、上記角度変化量が大きくなると、電動モータ１も大きく回転している状態にあると推測することができる。なぜなら、電動モータ１が大きく回転している場合には、電動モータ１が、右方向または左方向のいずれか一方に大きく回転している場合であり、このような場合には、プラス側の面積とマイナス側の面積とが大きく相違するため、これらプラス側の面積とマイナス側の面積との合計値である上記角度変化量も大きくなるからである。
【００３８】
上記したように、この実施形態では、電動モータの角度変化量の大小に基づいて、電動モータ１の状態を判定するようにしている。このようにすれば、たとえ電動モータ１が動いていたとしても、そのときの状態が、ある位置を境にして左右に小刻みに動いているのか否かを判定することができる。そして、ある位置を境にして、電動モータ１が左右に小刻みに動いている場合には、この電動モータ１が止まっていると見なすようにしている。電動モータ１が止まっていると見なすことによって、上記図６で示した角度４５°〜１３５°の範囲、すなわち、大電流を出力する範囲に、電動モータ１が留まっていると見なすようにしている。
【００３９】
これに対して角度変化量が大きい場合、例えば角度変化量が９０度以上の場合には、電動モータ１が回転していると見なすようにしている。電動モータ１が回転していると見なすことによって、電動モータ１が大電流を出力する角度４５°〜１３５°のエリア外に移動したと見なすようにしている。
【００４０】
上記ステップ２において、演算部２１が算出した角度変化量の絶対値が、設定角度よりも小さいと判定部２２が判定した場合には、ステップ３に進み、演算部２１がパワーダウン処理を行う。このパワーダウン処理は、図３に示すように、ステップ１００において、リミッタ電流Ｒを特定する。このリミッタ電流Ｒは、パワーダウン処理に入った時点のリミッタ電流から一定の減少値Ｇ１（例えば５Ａｒｍｓ）を差し引いた値である。
【００４１】
リミッタ電流Ｒを特定したら、ステップ１０１に進み、特定したリミッタ電流Ｒが設定値（例えば５０Ａｒｍｓ）以下であるか否かを判定部２２が判定する。
そして、このステップ１０１において、リミッタ電流Ｒが設定値よりも大きいと判定した場合には、ステップ４に進む。
【００４２】
一方、ステップ１０１において、リミッタ電流Ｒが設定値以下と判定された場合には、ステップ１０２に進む。そして、このステップ１０２において、リミッタ電流Ｒを下限値である５０Ａｒｍｓに維持する。その後、ステップ４に進む。
なお、電流値を下限値（５０Ａｒｍｓ）に維持するのは、この下限値よりも電流値を下げてしまうと、電動モータ１の出力が低下して、必要とするアシスト力が得られなくなるという不都合を防止するためである。
【００４３】
上記ステップ４では、パワーダウン処理後のリミッタ電流Ｒが、記憶部２３に記憶した下限値（５０Ａｒｍｓ）に達しているか否かを、判定部２２によって判定する。そして、リミッタ電流Ｒが下限値（５０Ａｒｍｓ）でない場合、すなわち下限値に達していない場合にはステップ１に戻る。そして、上記と同様に、ステップ１及びステップ２でＹＥＳと判定された場合には、ステップ４に進み、そこで再びパワーダウン処理を行う。つまり、パワーダウン処理によって電流値を減らす場合、一定の減少値Ｇ１分ずつ電流値を下げるようにしている。電流値を急激に下げると、その電流値に基づくアシスト力も急激に減少するため、ドライバーに違和感を与えるからである。
【００４４】
一方、上記ステップ４で、リミッタ電流Ｒが下限値に達している場合にはステップ５に進む。
このステップ５では、演算部２１が、トルクセンサ９の検出信号に基づいて、設定時間当たりの操舵トルク変化量を求める。そして、判定部２２において、この操舵トルク変化量の絶対値が、記憶部２３に記憶した設定トルク変化量以上であるか否かを判定する。そして、操舵トルク変化量が、設定トルク変化量以上である場合には、ステップ６に進み、そこでパワーアップ処理Ａを行う。パワーアップ処理Ａを行うのは、上記パワーダウン処理によって電流値を下限値まで下げた状態から、ハンドルを切り込むような場合に、電動モータ１のアシスト力が不足するおそれがあるからである。
【００４５】
すなわち、上記パワーダウン処理では、大電流が継続的に出力されることを防ぐために、電流指令値を下限値（５０Ａｒｍｓ）まで下げるようにしているが、この下限状態でハンドルを切り込むと、出力可能なアシスト力が低くなっているために、アシスト力不足が生じ、ドライバーに負担がかかるというそおそれがある。
【００４６】
そこで、上記ステップ５において、設定した時間当たりの操舵トルク変化量が、設定トルク以上であると判定した場合には、ステップ６に進み、演算部２１がパワーアップ処理Ａを行い、リミッタ電流Ｒを増やすようにしている。
このパワーアップ処理Ａを具体的に説明すると、図４に示すように、ステップ２００で、リミッタ電流Ｒを特定する。このリミッタ電流Ｒは、パワーアップ処理Ａに入る時点のリミッタ電流すなわち上記ステップ３において減少させたリミッタ電流Ｒに、一定の加算値Ｇ２を加えた値となる。
【００４７】
このようにしてリミッタ電流Ｒを特定したら、ステップ２０１に進み、リミッタ電流Ｒが設定値（例えば６５Ａｒｍｓ）以上であるか否かを判定部２２が判定する。そして、このステップ２０１において、リミッタ電流Ｒが設定値である６５Ａｒｍｓよりも小さいと判定された場合には、ステップ７に進む。
【００４８】
一方、上記ステップ２０１において、リミッタ電流Ｒが６５Ａｒｍｓ以上と判定された場合には、ステップ２０２に進む。そして、このステップ２０２において、リミッタ電流を上限値６５Ａｒｍｓに維持し、ステップ７に進む。リミッタ電流Ｒを上限値に保つのは、このパワーアップ処理Ａにおいては、ハンドルを切り込むときのアシスト力不足を回避するだけの出力が発揮できれば足りるからである。
【００４９】
上記ステップ７では、パワーアップ処理Ａ後のリミッタ電流Ｒが、上限値（６５Ａｒｍｓ）であるか否かを判定部２２が判定する。そして、リミッタ電流Ｒが上限値に達している場合には、ステップ１に戻るが、リミッタ電流Ｒが上限値に達していない場合には、上記ステップ６に戻る。そして、このステップ６で、再びパワーアップ処理Ａを行い、上記加算値Ｇ２の分だけ、リミッタ電流Ｒを増やすようにしている。
つまり、パワーアップ処理Ａにおいて、リミッタ電流Ｒを増やす場合にも、徐々に電流値を増やすことによって、アシスト力が急激に変化することを防止している。
【００５０】
ところで、前記従来の装置では、電動モータ１の回転速度に基づいて、供給電流を制御していたが、電動モータ１というのは、トルクセンサ６によって検出された操舵トルクに基づいて作動するため、操舵トルクが入力された時点、すなわち、ハンドルを回してトーションバをねじった時点では、電動モータ１は回転しない。そのため、電動モータ１の回転速度に基づいて供給電流を制御する従来の装置では、供給電流を減少させた状態から通常の状態に復帰させるときに応答遅れが生じて、操舵フィーリングが悪くなるという問題があった。
【００５１】
これに対して上記実施形態では、操舵トルクに基づいて供給電流を増やすようにしているので、電動モータ１が回転するまでにかかる時間分だけ応答性が向上し、操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【００５２】
一方、上記ステップ１において、判定部２２が平均電流指令値の絶対値が設定電流指令値未満と判定した場合や、ステップ２において、判定部２２が角度変化量の絶対値が、設定角度よりも大きいと判定した場合には、ステップ８に進み、演算部２１においてパワーアップ処理Ｂが行われる。
このパワーアップ処理Ｂでは、このパワーアップ処理Ｂに入る時点のリミッタ電流を増加させる。すなわち、図５に示すように、ステップ３００において、リミッタ電流Ｒを特定する。このリミッタ電流Ｒとは、パワーアップ処理Ｂに入る直前のリミッタ電流に、一定の加算値Ｇ３（例えば６Ａｒｍｓ）を加算した値である。
【００５３】
リミッタ電流Ｒを特定したら、ステップ３０１に進み、このリミッタ電流Ｒが設定値（例えば８０Ａｒｍｓ）以上であるか否かを判定部２２が判定する。
そして、このステップ３０１において、リミッタ電流Ｒが設定値よりも小さいと判定した場合には、ステップ９に進む。
【００５４】
また、上記ステップ３０１において、リミッタ電流Ｒが設定値以上と判定された場合には、ステップ３０２に進む。そして、このステップ３０２において、リミッタ電流Ｒを上限値である８０Ａｒｍｓに維持し、ステップ１に戻る。
なお、電流値を上限値（８０Ａｒｍｓ）に維持するのは、この上限値よりも電流値を大きくすると、エネルギーロスが生じるからである。
【００５５】
一方、上記ステップ１またはステップ２で、ＮＯと判定された場合にはステップ８に進み、そこで再びパワーアップ処理Ｂを行う。つまり、パワーアップ処理Ｂによって電流値を増やす場合においても、一定の加算値Ｇ３分ずつ電流値を上げるようにしている。電流値を急激に上げると、その電流値に基づくアシスト力も急激に増加するため、ドライバーに違和感を与えるからである。
【００５６】
上記のようにして、リミッタ電流Ｒを制御しているが、このように制御されるリミッタ電流Ｒを、所定の間隔でサンプリングして、そのリミッタ電流Ｒを第２制御部８に出力するようにしている。したがって、第２制御部８では、サンプリングした時点におけるリミッタ電流Ｒに基づいて、デューティー比制御手段１６に出力する電流値を制御することになる。
【００５７】
以上の実施形態によれば、指令電流平均値が設定電流指令値以上であって、かつ、電動モータの回転速度の積分値である角度変化量が設定角度以下であるときに、制御手段５が電動モータへの指令値を減少させるようにしている。
したがって、大荷重旋回走行時に、ドライバーがハンドルを左右に小刻みに動かしている場合であっても、その角度変化量が少なければ、過負荷状態と判定できる。つまり、この実施形態によれば、過負荷状態をより正確に検出することができる。そして、このように過負荷状態を正確に判定することによって、電動モータ１に供給する制御電流を減らすようにすれば、電動モータ１の過熱や消費電力の無駄を確実に防止することができる。
【００５８】
また、電動モータ１の回転速度の積分値である角度変化量が、設定角度を超えたときに、電動モータ１へ供給する制御電流を、通常の制御状態に復帰させるようにしたので、回転速度を基準に制御していた前記従来例に比べて、パワーダウンした状態から通常の制御状態に復帰させるときの応答遅れが生じにくい。このように応答遅れが生じにくいので、通常の制御状態に復帰するときに、操舵フィーリングが悪くなることを防止できる。
なお、この実施形態では、角度センサ９によって検出した角度を微分することによって、電動モータ１の回転速度を求めているが、角度センサ９の代わりに回転速度センサを用いて、電動モータ１の回転速度を直接求める構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態のブロック図である。
【図２】実施形態のフローである。
【図３】パワーダウン処理の制御フローである。
【図４】パワーアップ処理Ａの制御フローである。
【図５】パワーアップ処理Ｂの制御フローである。
【図６】Ｕ相の電流値と回転角度との関係を示すグラフである。
【図７】モータの回転速度と時間との関係を示すグラフである。
【図８】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  電動モータ
２  ブリッジ回路
３  ＰＷＭ駆動回路
５  第１制御手段
６  この発明の操舵条件検出手段に相当するトルクセンサ
８  第２制御手段
９  この発明の操舵条件検出手段に相当する角度センサ
１０〜１５  ＦＥＴ
１７  リミッタ電流調節手段
２１  演算部
２２  判定部
２３  記憶部
【図１】
2005112162.tif 000003
【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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