(57)【要約】      （修正有）【課題】パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させること。【解決手段】バッテリ５の電圧Ｅを測定するバッテリ平均電圧算出部２１と、自動車２を操舵するハンドル３を操作するときの力を軽減する動力を生成する直流モータ６に流れる電流ＩＳＰを測定するピーク電流検出部１１と、電圧Ｅと電流ＩＳＰとに基づいて補正電流値ＩＰＭを算出する電流検出補正部１２と、ハンドル３に加わる操舵トルクに基づいて算出される目標電流値ＩＴに補正電流値ＩＰＭが一致するように、バッテリ５から直流モータ６に電力を供給するモータ駆動部１５とを備えている。電動パワーステアリング制御装置１によれば、ピーク電流検出部１１により測定される電流ＩＳＰをより真の値に近い補正電流値ＩＰＭに補正することができる。このため、直流モータ６をより適切に電流制御することができ、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させることができる。【選択図】図２
2005170225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの電圧を測定する電圧計と、
自動車を操舵するハンドルを操作するときの力を軽減する動力を生成する直流モータに流れる電流を測定する電流計と、
前記電圧と前記電流とに基づいて補正電流値を算出する制御器と、
前記ハンドルに加わる操舵トルクに基づいて算出される目標電流値に前記補正電流値が一致するように、前記バッテリから前記直流モータに電力を供給するモータ駆動回路
とを具備する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記モータ駆動回路は、前記直流モータに前記電圧を印加する時間と前記直流モータに前記電圧を印加しない時間との比を変えるパルス幅変調制御により、前記目標電流値に前記補正電流値が一致するように前記バッテリから前記直流モータに電力を供給する
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御器は、
複数パラメータを複数補正量に対応付ける補正テーブルと、
前記電流と前記電圧とに基づいてパラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記補正テーブルを参照して、前記複数補正量のうちの前記パラメータに対応する補正量を抽出する補正量検索部と、
前記補正量と前記電圧とに基づいて前記実補正量を算出する実補正量算出部と、
前記電流から前記実補正量を減算して前記補正電流値を算出する補正電流値算出部とを備える
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記補正量を前記実補正量に対応させる関数は、前記電流を前記パラメータに対応させる関数の逆関数である
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記パラメータは、前記電流に前記電圧の倍数の逆数を乗算した値であり、
前記実補正量は、前記補正量に前記倍数を乗算した値である
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記制御器は、
複数電流値のうちの１つの値と複数電圧値のうちの１つの値との組み合わせを複数電流値に対応付ける補正テーブルと、
前記補正テーブルを参照して、前記複数補正電流値のうちの前記電流と前記電圧とから形成される組に対応する電流値を前記補正電流値として算出する算出部とを備える
電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載される電動パワーステアリング制御装置と、
前記バッテリと、
前記ハンドルと、
前記直流モータ
とを具備する自動車。
【請求項８】
バッテリの電圧を測定するステップと、
自動車を操舵するハンドルを操作するときの力を軽減する動力を生成する直流モータに流れる電流を測定するステップと、
前記電圧と前記電流とに基づいて補正電流値を算出するステップと、
前記ハンドルに加わる操舵トルクに基づいて算出された目標電流値に前記補正電流値が一致するように、前記バッテリから前記直流モータに電力を供給するステップ
とを具備する電動パワーステアリング制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記直流モータに電力を供給するステップは、前記直流モータに前記電圧を印加する時間と前記直流モータに前記電圧を印加しない時間との比を変調するパルス幅変調制御により実行される
電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記補正電流値を算出するステップは、
前記電流と前記電圧とに基づいてパラメータを算出するステップと、
複数パラメータを複数補正量に対応付ける補正テーブルを参照して、前記複数補正量のうちの前記パラメータに対応する補正量を抽出するステップと、
前記補正量と前記電圧とに基づいて前記実補正量を算出するステップと、
前記電流から前記実補正量を減算して前記補正電流値を算出するステップとを備える
電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記補正量を前記実補正量に対応させる関数は、前記電流を前記パラメータに対応させる関数の逆関数である
電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記パラメータは、前記電流に前記電圧の倍数の逆数を乗算した値であり、
前記実補正量は、前記補正量に前記倍数を乗算した値である
電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１３】
請求項９において、
前記補正電流値を算出するステップは、複数電流値のうちの１つの値と複数電圧値のうちの１つの値との組み合わせを複数電流値に対応付ける補正テーブルを参照して、前記複数補正電流値のうちの前記電流と前記電圧とから形成される組に対応する電流値を前記補正電流値として算出する
電動パワーステアリング制御方法。
【請求項１４】
バッテリの電圧を測定する電圧計と、
直流モータに流れる電流を測定する電流計と、
前記電圧と前記電流とに基づいて補正電流値を算出する制御器と、
外部から入力される目標電流値に前記補正電流値が一致するように、前記バッテリから前記直流モータに電力を供給するモータ駆動回路
とを具備する直流モータ制御装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記モータ駆動回路は、前記直流モータに前記電圧を印加する時間と前記直流モータに前記電圧を印加しない時間との比を変えるパルス幅変調制御により、前記目標電流値に前記補正電流値が一致するように前記バッテリから前記直流モータに電力を供給する
直流モータ制御装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記制御器は、
複数パラメータを複数補正量に対応付ける補正テーブルと、
前記電流と前記電圧とに基づいてパラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記補正テーブルを参照して、前記複数補正量のうちの前記パラメータに対応する補正量を抽出する補正量検索部と、
前記補正量と前記電圧とに基づいて前記実補正量を算出する実補正量算出部と、
前記電流から前記実補正量を減算して前記補正電流値を算出する補正電流値算出部とを備える
直流モータ制御装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記補正量を前記実補正量に対応させる関数は、前記電流を前記パラメータに対応させる関数の逆関数である
直流モータ制御装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記パラメータは、前記電流に前記電圧の倍数の逆数を乗算した値であり、
前記実補正量は、前記補正量に前記倍数を乗算した値である
直流モータ制御装置。
【請求項１９】
請求項１５において、
前記制御器は、
複数電流値のうちの１つの値と複数電圧値のうちの１つの値との組み合わせを複数電流値に対応付ける補正テーブルと、
前記補正テーブルを参照して、前記複数補正電流値のうちの前記電流と前記電圧とから形成される組に対応する電流値を前記補正電流値として算出する算出部とを備える
直流モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリング制御方法に関し、特に、直流モータを電流制御するときに利用される電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリング制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車を操舵するハンドルを操作する力を軽減するパワーステアリング装置が知られている。このようなパワーステアリング装置は、ハンドルと手動操舵トルク検出装置とバッテリと電動パワーステアリング制御装置と直流モータと前輪とを備えている。前輪は、回転軸を中心に回転して自動車を推進させるときに用いられる。ハンドルは、自動車の運転手により操作されて、前輪の回転軸を回転させて自動車が推進する方向を変更する。手動操舵トルク検出装置は、その運転手の操作によりハンドルに加わる操舵トルクを測定する。手動操舵トルク検出装置は、さらに、その操舵トルクに基づいて目標電流を算出する。バッテリは、電力を直流電流で外部に出力する。
【０００３】
電動パワーステアリング制御装置は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ。ＥＣＵ）により構成されている。電動パワーステアリング制御装置は、バッテリにより生成された電力を直流モータに供給し、手動操舵トルク検出装置により算出された目標電流に基づいてその電力を制御する。直流モータは、電動パワーステアリング制御装置から供給された電力を回転動力に変換する。その回転動力は、ハンドルを操作する力を軽減することに用いられる。
【０００４】
図７は、公知の電動パワーステアリング制御装置を示している。その電動パワーステアリング制御装置１０１は、電気回路から形成されるピーク電流値検出部１１１と電流検出補正部１１２と偏差演算部１１３とモータ運転制御部１１４とモータ駆動部１１５とを備えている。
【０００５】
ピーク電流値検出部１１１は、サンプリング周期毎に直流モータ１０６に流れる電流を測定している。ピーク電流値検出部１１１は、さらに、その実測された電流値である検出ピーク電流値ＩＳＰを示すＩＳＰ信号１１６を電流検出補正部１１２に出力する。電流検出補正部１１２は、ＩＳＰ信号１１６に示される検出ピーク電流値ＩＳＰに基づいて補正電流値を算出し、その補正電流値を示すＩＰＭ信号１１７を偏差演算部１１３に出力する。偏差演算部１１３は、手動操舵トルク検出装置から出力されるＩＴ信号１１８に示される目標電流とＩＰＭ信号１１７に示される補正電流値との偏差を算出し、その偏差を示す偏差信号１１９をモータ運転制御部１１４に出力する。
【０００６】
モータ運転制御部１１４は、偏差信号１１９に示される偏差に基づいてパルス幅を一定周期毎に算出する。そのパルス幅としては、そのパルス幅のパルスが直流モータ１０６にパルス周期毎に印加されるときに、偏差信号１１９に示される偏差が０になるような値が算出される。モータ運転制御部１１４は、そのパルス幅を示すＰＷＭ信号１２０をモータ駆動部１１５に出力する。モータ駆動部１１５は、ＰＷＭ信号１２０に基づいて、そのパルス幅のパルスであり、パルス高がバッテリ１０５の電圧のパルスを直流モータ１０６にパルス周期毎に印加する。すなわち、モータ運転制御部１１４とモータ駆動部１１５とは、そのパルス周期に対する直流モータ１０６に電圧を印加する時間の比（デューティ）を変える、すなわち、直流モータ１０６に電圧を印加する時間と直流モータ１０６に電圧を印加しない時間との比を変えるパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により、偏差信号１１９に示される偏差が０になるように所定の電力を直流モータ１０６に供給する。
【０００７】
図８は、電流検出補正部１１２を詳細に示している。電流検出補正部１１２は、電気回路から形成される補正量検索部１２３と偏差演算部１２５とを備えている。補正量検索部１２３は、ＩＳＰ信号１１６に示される検出ピーク電流値ＩＳＰに基づいて補正量を算出し、その補正量を示す補正量信号１２９を偏差演算部１２５に出力する。偏差演算部１２５は、ＩＳＰ信号１１６に示される検出ピーク電流値ＩＳＰから補正量信号１２９に示される補正量を減算して補正電流値ＩＰＭを算出し、その補正電流値ＩＰＭを示すＩＰＭ信号１３０を出力する。そのＩＰＭ信号１３０は、ＩＰＭ信号１１７と一致している。
【０００８】
補正量検索部１２３は、補正テーブルを記録する記憶装置を備えている。その補正テーブル１４１は、図９に示されているように、検出ピーク電流値ＩＳＰを補正量Ｃに対応付けている。このとき、補正量検索部１２３は、ＩＳＰ信号１１６が検出ピーク電流値ＩＳＰ’を示すときに、補正テーブル１４１を参照して、補正量Ｃのうちから検出ピーク電流値ＩＳＰ’に対応する補正量Ｃ’を検索し、補正量Ｃ’を示す補正量信号１２９を偏差演算部１２５に出力する。
【０００９】
公知の電動パワーステアリング制御方法によれば、電動パワーステアリング制御装置１０１は、まず、その運転手の操作によりハンドルに加わる操舵トルクに基づいて算出される目標電流ＩＴを手動操舵トルク検出装置から取得する。電動パワーステアリング制御装置１０１は、ピーク電流値検出部１１１を用いて、直流モータ１０６に流れる検出ピーク電流値ＩＳＰを測定する。電動パワーステアリング制御装置１０１は、補正テーブル１４１により検出ピーク電流値ＩＳＰに対応付けられる補正量Ｃを算出する。電動パワーステアリング制御装置１０１は、検出ピーク電流値ＩＳＰから補正量Ｃを減算して補正電流値ＩＰＭを算出する。電動パワーステアリング制御装置１０１は、直流モータ１０６にパルス周期毎にパルスを印加するときに、目標電流ＩＴと補正電流値ＩＰＭとの偏差が０になるようなパルスのパルス幅を算出する。電動パワーステアリング制御装置１０１は、そのパルス幅のパルスであり、パルス高がバッテリ１０５の電圧のパルスを直流モータ１０６にパルス周期毎に印加して、直流モータ１０６に電力を供給する。すなわち、電動パワーステアリング制御装置１０１は、目標電流ＩＴと補正電流値ＩＰＭとの偏差が０になるように、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により所定の電力を直流モータ１０６に供給する。このような動作は、パルス周期より長い一定周期毎に繰り返して実行される。
【００１０】
図１０は、直流モータ１０６に実際に流れる電流ＩＭと検出ピーク電流値ＩＳＰとの関係１５１を示している。検出ピーク電流値ＩＳＰと電流ＩＭとの関係は、曲線１５２により示されている。直流モータ１０６に実際に流れる電流ＩＭは、観測される検出ピーク電流値ＩＳＰとの間に誤差がある。さらに、電流ＩＭと検出ピーク電流値ＩＳＰとの比は、検出ピーク電流値ＩＳＰが小さい領域で、比較的大きい。このような大きい誤差は、直流モータ１０６に印加されるパルスのパルス幅が小さいときに、すなわち、ハンドルを切り始めるときに、生成される。このような電動パワーステアリング制御方法によれば、このような電流の誤差を補正することができる。
【００１１】
このような電動パワーステアリング制御方法によれば、電動パワーステアリング制御装置１０１は、直流モータ１０６をより適正に制御することができ、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させ、特に、ハンドルを切り始めるときのパワーステアリングのアシストフィーリングを向上させることができる。自動車は、パワーステアリングのアシストフィーリングをさらに向上させることが望まれている。直流モータ制御装置は、直流モータをより適正に制御することが望まれている。
【００１２】
特開２００３−１３７１０９号公報には、目標電流が小さい領域においても目標とするアシスト電流との差を少なくし十分なアシストを得ることができる電動パワーステアリング装置の制御方法が開示されている。その電動パワーステアリング装置の制御方法は、目標電流信号ＩＴに応じて生成されるＰＷＭ信号で駆動制御するモータに流れるモータ電流のピーク値ＩＳＰを検出し、この検出ピーク電流値ＩＳＰに基づいてフィードバック制御を行い、このとき、検出ピーク電流値ＩＳＰを補正し、この補正値ＩＰＭをフィードバック制御に用いる。また、検出ピーク電流値ＩＰＳの補正は、電流補正テーブルに基づいて行う。さらに、電流補正対応補正テーブルは、モータを用いたときのモータに流れる電流の平均値Ｉａと検出ピーク電流値ＩＳＰとの関係から得られる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−１３７１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させる電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリング制御方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、パワーステアリングのアシストフィーリングをより安価に向上させる電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリング制御方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させるために使用される記憶装置の記憶容量を低減する電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリング制御方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、直流モータをより適切に電流制御する直流モータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１６】
本発明による電動パワーステアリング制御装置（１）は、バッテリ（５）の電圧（Ｅ）を測定する電圧計（２１）と、自動車（２）を操舵するハンドル（３）を操作するときの力を軽減する動力を生成する直流モータ（６）に流れる電流（ＩＳＰ）を測定する電流計（１１）と、電圧（Ｅ）と電流（ＩＳＰ）とに基づいて補正電流値（ＩＰＭ）を算出する制御器（１２）と、ハンドル（３）に加わる操舵トルクに基づいて算出される目標電流値（ＩＴ）に補正電流値（ＩＰＭ）が一致するように、バッテリ（５）から直流モータ（６）に電力を供給するモータ駆動回路（１３、１４、１５）とを備えている。
【００１７】
電流計（１１）により測定される電流（ＩＳＰ）は、図６のグラフに示されるように、直流モータ（６）に実際に流れる電流（ＩＭ）との間に誤差がある。電流（ＩＳＰ）に対するその誤差は、バッテリ（５）の電圧（Ｅ）により異なっている。すなわち、電流（ＩＳＰ）に対するその誤差を示すグラフとしては、電圧（Ｅ）毎に互いに形状が異なる複数のグラフが形成される。電動パワーステアリング制御装置（１）によれば、このような電流の誤差を補正することができる。このため、電動パワーステアリング制御装置（１）は、直流モータ（６）をより適切に電流制御することができ、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させることができる。
【００１８】
モータ駆動回路（１３、１４、１５）は、直流モータ（６）に電圧（Ｅ）を印加する時間と直流モータ（６）に電圧（Ｅ）を印加しない時間との比を変えるパルス幅変調制御により、目標電流値（ＩＴ）に補正電流値（ＩＰＭ）が一致するようにバッテリ（５）から直流モータ（６）に電力を供給する。すなわち、本発明による電動パワーステアリング制御装置（１）は、パルス幅変調制御により直流モータ（６）に電力を供給するときに、適用されることが好ましい。
【００１９】
制御器（１２）は、複数パラメータ（Ｂ）を複数補正量（Ｃ）に対応付ける補正テーブル（４１）と、電流（ＩＳＰ）と電圧（Ｅ）とに基づいてパラメータ（Ｂ）を算出するパラメータ（Ｂ）算出部と、補正テーブル（４１）を参照して複数補正量（Ｃ）のうちのパラメータ（Ｂ）に対応する第１補正量（Ｃ）を抽出する第１補正量検索部（２３）と、第１補正量（Ｃ）と電圧（Ｅ）とに基づいて実補正量（ＶＡＬ）を算出する実補正量算出部（２４）と、電流（ＩＳＰ）から実補正量（ＶＡＬ）を減算して補正電流値（ＩＰＭ）を算出する補正電流値算出部（２５）とを備えている。このような補正テーブル（４１）は、電流（ＩＳＰ）値と電圧（Ｅ）値との組み合わせを補正電流値（ＩＰＭ）に対応付ける補正テーブル（４１）より情報量が小さい。電動パワーステアリング制御装置（１）は、電流（ＩＳＰ）値と電圧（Ｅ）値との組み合わせを補正電流値（ＩＰＭ）に対応付ける補正テーブル（４１）を用いることより、搭載される記憶装置の記憶容量を低減することができる。
【００２０】
第１補正量（Ｃ）を実補正量（ＶＡＬ）に対応させる関数は、電流（ＩＳＰ）をパラメータ（Ｂ）に対応させる関数の逆関数であることが好ましい。パラメータ（Ｂ）は、電流（ＩＳＰ）に電圧（Ｅ）の倍数の逆数を乗算した値であり、実補正量（ＶＡＬ）は、第１補正量（Ｃ）に倍数を乗算した値であることがさらに好ましい。
【００２１】
制御器（１２）は、複数電流（ＩＳＰ）値のうちの１つの値と複数電圧（Ｅ）値のうちの１つの値との組み合わせを複数電流（ＩＳＰ）値に対応付ける補正テーブル（４１）と、補正テーブル（４１）を参照して、複数補正電流値（ＩＰＭ）のうちの電流（ＩＳＰ）と電圧（Ｅ）とから形成される組に対応する電流（ＩＳＰ）値を補正電流値（ＩＰＭ）として算出する算出部とを備えている。このとき、電動パワーステアリング制御装置（１）は、より速く補正電流値（ＩＰＭ）を算出することができる点で好ましい。
【００２２】
本発明による自動車（２）は、本発明による電動パワーステアリング制御装置（１）と、バッテリ（５）と、ハンドル（３）と、直流モータ（６）とを備えていることが好ましい。
【００２３】
本発明による電動パワーステアリング制御方法は、バッテリ（５）の電圧（Ｅ）を測定するステップ（Ｓ３）と、自動車（２）を操舵するハンドル（３）を操作するときの力を軽減する動力を生成する直流モータ（６）に流れる電流（ＩＳＰ）を測定するステップ（Ｓ２）と、電圧（Ｅ）と電流（ＩＳＰ）とに基づいて補正電流値（ＩＰＭ）を算出するステップ（Ｓ４〜Ｓ７）と、ハンドル（３）に加わる操舵トルクに基づいて算出された目標電流値（ＩＴ）に補正電流値（ＩＰＭ）が一致するように、バッテリ（５）から直流モータ（６）に電力を供給するステップ（Ｓ８〜Ｓ９）とを備えている。
【００２４】
電流計（１１）により測定される電流（ＩＳＰ）は、図６のグラフに示されるように、直流モータ（６）に実際に流れる電流（ＩＭ）との間に誤差がある。電流（ＩＳＰ）に対するその誤差は、バッテリ（５）の電圧（Ｅ）により異なっている。すなわち、電流（ＩＳＰ）に対するその誤差を示すグラフとしては、電圧（Ｅ）毎に互いに形状が異なる複数のグラフが形成される。電動パワーステアリング制御方法によれば、このような電流の誤差を補正することができる。このため、電動パワーステアリング制御方法は、直流モータ（６）をより適切に電流制御することができ、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させることができる。
【００２５】
直流モータ（６）に電力を供給するステップ（Ｓ８〜Ｓ９）は、直流モータ（６）に電圧（Ｅ）を印加する時間と直流モータ（６）に電圧（Ｅ）を印加しない時間との比を変調するパルス幅変調制御により実行される。すなわち、本発明による電動パワーステアリング制御方法は、パルス幅変調制御により直流モータ（６）に電力を供給するときに、適用されることが好ましい。
【００２６】
補正電流値（ＩＰＭ）を算出するステップ（Ｓ４〜Ｓ７）は、電流（ＩＳＰ）と電圧（Ｅ）とに基づいてパラメータ（Ｂ）を算出するステップ（Ｓ４）と、複数パラメータ（Ｂ）を複数補正量（Ｃ）に対応付ける補正テーブル（４１）を参照して、複数補正量（Ｃ）のうちのパラメータ（Ｂ）に対応する第１補正量（Ｃ）を抽出するステップ（Ｓ５）と、第１補正量（Ｃ）と電圧（Ｅ）とに基づいて実補正量（ＶＡＬ）を算出するステップ（Ｓ６）と、電流（ＩＳＰ）から実補正量（ＶＡＬ）を減算して補正電流値（ＩＰＭ）を算出するステップ（Ｓ７）とを備えている。このような補正テーブル（４１）は、電流（ＩＳＰ）値と電圧（Ｅ）値との組み合わせを補正電流値（ＩＰＭ）に対応付ける補正テーブル（４１）より情報量が小さい。本発明による電動パワーステアリング制御方法を実行する電動パワーステアリング制御装置（１）は、電流（ＩＳＰ）値と電圧（Ｅ）値との組み合わせを補正電流値（ＩＰＭ）に対応付ける補正テーブル（４１）を用いることより、搭載される記憶装置の記憶容量を低減することができる。
【００２７】
第１補正量（Ｃ）を実補正量（ＶＡＬ）に対応させる関数は、電流（ＩＳＰ）をパラメータ（Ｂ）に対応させる関数の逆関数であることが好ましい。パラメータ（Ｂ）は、電流（ＩＳＰ）に電圧（Ｅ）の倍数の逆数を乗算した値であり、実補正量（ＶＡＬ）は、第１補正量（Ｃ）に倍数を乗算した値である。
【００２８】
補正電流値（ＩＰＭ）を算出するステップは、複数電流（ＩＳＰ）値のうちの１つの値と複数電圧（Ｅ）値のうちの１つの値との組み合わせを複数電流（ＩＳＰ）値に対応付ける補正テーブル（４１）を参照して、複数補正電流値（ＩＰＭ）のうちの電流（ＩＳＰ）と電圧（Ｅ）とから形成される組に対応する電流（ＩＳＰ）値を補正電流値（ＩＰＭ）として算出する。本発明による電動パワーステアリング制御方法によれば、補正電流値（ＩＰＭ）は、より速く算出され、好ましい。
【００２９】
本発明による直流モータ制御装置（１）は、バッテリ（５）の電圧（Ｅ）を測定する電圧計（２１）と、直流モータ（６）に流れる電流（ＩＳＰ）を測定する電流計（１１）と、電圧（Ｅ）と電流（ＩＳＰ）とに基づいて補正電流値（ＩＰＭ）を算出する制御器（１２）と、外部から入力される目標電流値（ＩＴ）に補正電流値（ＩＰＭ）が一致するように、バッテリ（５）から直流モータ（６）に電力を供給するモータ駆動回路（１３、１４、１５）とを備えている。
【００３０】
電流計（１１）により測定される電流（ＩＳＰ）は、図６のグラフに示されるように、直流モータ（６）に実際に流れる電流（ＩＭ）との間に誤差がある。電流（ＩＳＰ）に対するその誤差は、バッテリ（５）の電圧（Ｅ）により異なっている。すなわち、電流（ＩＳＰ）に対するその誤差を示すグラフとしては、電圧（Ｅ）毎に互いに形状が異なる複数のグラフが形成される。直流モータ制御装置（１）によれば、このような電流の誤差を補正することができる。このため、直流モータ制御装置（１）は、直流モータ（６）をより適切に電流制御することができる。
【００３１】
モータ駆動回路（１３、１４、１５）は、直流モータ（６）に電圧（Ｅ）を印加する時間と直流モータ（６）に電圧（Ｅ）を印加しない時間との比を変えるパルス幅変調制御により、目標電流値（ＩＴ）に補正電流値（ＩＰＭ）が一致するようにバッテリ（５）から直流モータ（６）に電力を供給する。すなわち、本発明による直流モータ制御装置（１）は、パルス幅変調制御により直流モータ（６）に電力を供給するときに、適用されることが好ましい。
【００３２】
制御器（１２）は、複数パラメータ（Ｂ）を複数補正量（Ｃ）に対応付ける補正テーブル（４１）と、電流（ＩＳＰ）と電圧（Ｅ）とに基づいてパラメータ（Ｂ）を算出するパラメータ（Ｂ）算出部と、補正テーブル（４１）を参照して、複数補正量（Ｃ）のうちのパラメータ（Ｂ）に対応する第１補正量（Ｃ）を抽出する第１補正量検索部（２３）と、第１補正量（Ｃ）と電圧（Ｅ）とに基づいて実補正量（ＶＡＬ）を算出する実補正量算出部（２４）と、電流（ＩＳＰ）から実補正量（ＶＡＬ）を減算して補正電流値（ＩＰＭ）を算出する補正電流値算出部（２５）とを備えている。このような補正テーブル（４１）は、電流（ＩＳＰ）値と電圧（Ｅ）値との組み合わせを補正電流値（ＩＰＭ）に対応付ける補正テーブル（４１）より情報量が小さい。直流モータ制御装置（１）は、電流（ＩＳＰ）値と電圧（Ｅ）値との組み合わせを補正電流値（ＩＰＭ）に対応付ける補正テーブル（４１）を用いることより、搭載される記憶装置の記憶容量を低減することができる。
【００３３】
第１補正量（Ｃ）を実補正量（ＶＡＬ）に対応させる関数は、電流（ＩＳＰ）をパラメータ（Ｂ）に対応させる関数の逆関数であることが好ましい。パラメータ（Ｂ）は、電流（ＩＳＰ）に電圧（Ｅ）の倍数の逆数を乗算した値であり、実補正量（ＶＡＬ）は、第１補正量（Ｃ）に倍数を乗算した値である。
【００３４】
制御器（１２）は、複数電流（ＩＳＰ）値のうちの１つの値と複数電圧（Ｅ）値のうちの１つの値との組み合わせを複数電流（ＩＳＰ）値に対応付ける補正テーブル（４１）と、補正テーブル（４１）を参照して、複数補正電流値（ＩＰＭ）のうちの電流（ＩＳＰ）と電圧（Ｅ）とから形成される組に対応する電流（ＩＳＰ）値を補正電流値（ＩＰＭ）として算出する算出部とを備えている。このとき、直流モータ制御装置（１）は、より速く補正電流値（ＩＰＭ）を算出することができ好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明による電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリング制御方法によれば、直流モータをより適切に電流制御することができ、パワーステアリングのアシストフィーリングを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図面を参照して、本発明による電動パワーステアリング制御装置の実施の形態を記載する。その電動パワーステアリング制御装置１は、図１に示されているように、自動車２に適用されている。自動車２は、ハンドル３と手動操舵トルク検出装置４とバッテリ５と電動パワーステアリング制御装置１と直流モータ６と前輪７とを搭載している。前輪７は、回転軸を中心に回転して自動車２を推進させるときに用いられる。ハンドル３は、自動車２の運転手により操作されて、前輪７の回転軸を回転させて自動車２が推進する方向を変更する。手動操舵トルク検出装置４は、その運転手の操作によりハンドル３に加わる操舵トルクを測定する。手動操舵トルク検出装置４は、さらに、その操舵トルクに基づいて目標電流を算出する。バッテリ５は、外部から得た電気エネルギーを化学的エネルギーに変換して蓄え、必要に応じて電力を直流電流で外部に出力する。
【００３７】
電動パワーステアリング制御装置１は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ。ＥＣＵ）により構成されている。電動パワーステアリング制御装置１は、手動操舵トルク検出装置４により算出された目標電流に基づいて、バッテリ５により生成された電力を直流モータ６に供給する。直流モータ６は、電動パワーステアリング制御装置１から供給された電力を回転動力に変換する。その回転動力は、ハンドル５を操作する力を軽減することに用いられる。
【００３８】
図２は、電動パワーステアリング制御装置１を詳細に示している。電動パワーステアリング制御装置１は、電気回路から形成されるピーク電流値検出部１１と電流検出補正部１２と偏差演算部１３とモータ運転制御部１４とモータ駆動部１５とを備えている。
【００３９】
ピーク電流値検出部１１は、サンプリング周期毎に直流モータ６に流れる電流を測定している。ピーク電流値検出部１１は、さらに、その実測された電流値である検出ピーク電流値を示すＩＳＰ信号１６を電流検出補正部１２に出力する。電流検出補正部１２は、ＩＳＰ信号１６に示される検出ピーク電流値に基づいて補正電流値を算出し、その補正電流値を示すＩＰＭ信号１７を偏差演算部１３に出力する。偏差演算部１３は、手動操舵トルク検出装置４から出力されるＩＴ信号１８に示される目標電流とＩＰＭ信号１７に示される補正電流値との偏差を算出し、その偏差を示す偏差信号１９をモータ運転制御部１４に出力する。
【００４０】
モータ運転制御部１４は、偏差信号１９に示される偏差に基づいてパルス幅を一定周期毎に算出する。そのパルス幅としては、そのパルス幅のパルスが直流モータ６にパルス周期毎に印加されるときに、偏差信号１９に示される偏差が０になるような値が算出される。モータ運転制御部１４は、そのパルス幅を示すＰＷＭ信号２０をモータ駆動部１５に出力する。モータ駆動部１５は、ＰＷＭ信号２０に基づいて、そのパルス幅のパルスであり、バッテリ５の電圧をパルス高とするパルスを直流モータ６にパルス周期毎に印加する。すなわち、モータ運転制御部１４とモータ駆動部１５とは、そのパルス周期に対する直流モータ６に電圧を印加する時間の比（デューティ）を変える、すなわち、直流モータ６に電圧を印加する時間と直流モータ６に電圧を印加しない時間との比を変えるパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により、偏差信号１９に示される偏差が０になるように所定の電力を直流モータ６に供給する。
【００４１】
図３は、電流検出補正部１２を詳細に示している。電流検出補正部１２は、電気回路から形成されるバッテリ平均電圧値算出部２１と補正テーブル検索用パラメータ算出部２２と補正量検索部２３と電圧補正量算出部２４と偏差演算部２５とを備えている。
【００４２】
バッテリ平均電圧値算出部２１は、サンプリング周期毎にバッテリ５の電圧を測定している。バッテリ平均電圧値算出部２１は、さらに、時間的に隣接して測定される複数（たとえば、４つ）の電圧値の平均値を示すＡＶＥ信号２６を補正テーブル検索用パラメータ算出部２２と電圧補正量算出部２４とに出力する。補正テーブル検索用パラメータ算出部２２は、ＩＳＰ信号１６に示される検出ピーク電流値とＡＶＥ信号２６に示される電圧とに基づいてパラメータを算出し、そのパラメータを示すパラメータ信号２７を補正量検索部２３に出力する。そのパラメータＢは、ＩＳＰ信号１６に示される検出ピーク電流値ＩＳＰとＡＶＥ信号２６に示される電圧Ｅと基準電圧Ｅｆとを用いて、次式：
Ｂ＝（Ｅｆ／Ｅ）×ＩＳＰ
により表現される。補正量検索部２３は、パラメータ信号２７に示されるパラメータに基づいて補正量を算出し、その補正量を示す補正量信号２８を電圧補正量算出部２４に出力する。
【００４３】
電圧補正量算出部２４は、補正量信号２８に示される補正量に基づいて実補正量を算出し、その実補正量を示す実補正量信号２９を偏差演算部２５に出力する。その実補正量ＶＡＬは、補正量信号２８に示される補正量Ｃを用いて、次式：
ＶＡＬ＝（Ｅ／Ｅｆ）×Ｃ
により表現される。このように、補正量Ｃに基づいて実補正量ＶＡＬを算出する関数は、検出ピーク電流値ＩＳＰに基づいてパラメータＢを算出する関数の逆関数を形成している。偏差演算部２５は、実補正量信号２９に示される実補正量とＩＳＰ信号１６に示される検出ピーク電流値とに基づいて補正電流値を算出し、その補正電流値を示すＩＰＭ信号３０を出力する。そのＩＰＭ信号３０は、ＩＰＭ信号１７と一致している。
【００４４】
補正量検索部２３は、補正テーブルを記録する記憶装置を備えている。その補正テーブル４１は、図４に示されているように、パラメータＢを補正量Ｃに対応付けている。パラメータＢと補正量Ｃとの関係は、バッテリ５の電圧Ｅが基準電圧Ｅｆ（たとえば、１４Ｖ）に一致しているときの、ピーク電流値検出部１１により測定された検出ピーク電流値ＩＳＰと実補正量ＶＡＬとの関係との関係に一致している。このとき、補正量検索部２３は、パラメータ信号２７がパラメータＢ’を示すときに、補正テーブル４１を参照して、補正量ＣのうちからパラメータＢ’に対応する補正量Ｃ’を検索し、補正量Ｃ’を示す補正量信号２８を電圧補正量算出部２４に出力する。
【００４５】
なお、電動パワーステアリング制御装置１が備える回路のうちの複数の回路は、１つのＣＰＵにより構成することができる。その複数の回路は、偏差演算部１３とモータ運転制御部１４と補正テーブル検索用パラメータ算出部２２と補正量検索部２３と電圧補正量算出部２４と偏差演算部２５とから形成されている。このとき、そのＣＰＵは、その複数の回路がそれぞれ実行する複数の動作を示す複数のコンピュータプログラムを備えることにより、その複数の動作を実行する。
【００４６】
本発明による電動パワーステアリング制御方法の実施の形態は、電動パワーステアリング制御装置１により実行される。その電動パワーステアリング制御方法によれば、電動パワーステアリング制御装置１は、図５に示されているように、まず、その運転手の操作によりハンドル３に加わる操舵トルクに基づいて算出される目標電流ＩＴを手動操舵トルク検出装置４から取得する（ステップＳ１）。電動パワーステアリング制御装置１は、ピーク電流値検出部１１を用いて、直流モータ６に流れる検出ピーク電流値ＩＳＰを測定する（ステップＳ２）。電動パワーステアリング制御装置１は、バッテリ平均電圧値算出部２１を用いて、バッテリ５の電圧Ｅを測定する（ステップＳ３）。
【００４７】
電動パワーステアリング制御装置１は、パラメータＢを、次式：
Ｂ＝（Ｅｆ／Ｅ）×ＩＳＰ
を用いて算出する（ステップＳ４）。電動パワーステアリング制御装置１は、補正テーブル４１によりパラメータＢに対応付けられる補正量Ｃを算出する（ステップＳ５）。電動パワーステアリング制御装置１は、実補正量ＶＡＬを、次式：
ＶＡＬ＝（Ｅ／Ｅｆ）×Ｃ
を用いて算出する（ステップＳ６）。電動パワーステアリング制御装置１は、検出ピーク電流値ＩＳＰから実補正量ＶＡＬを減算して補正電流値ＩＰＭを算出する（ステップＳ７）。
【００４８】
電動パワーステアリング制御装置１は、直流モータ６にパルス周期毎にパルスを印加するときに、目標電流ＩＴと補正電流値ＩＰＭとの偏差が０になるようなパルスのパルス幅を算出する（ステップＳ８）。電動パワーステアリング制御装置１は、そのパルス幅のパルスであり、バッテリ５の電圧Ｅをパルス高とするパルスを直流モータ６にパルス周期毎に印加して、直流モータ６に電力を供給する（ステップＳ９）。すなわち、電動パワーステアリング制御装置１は、目標電流ＩＴと補正電流値ＩＰＭとの偏差が０になるように、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により所定の電力を直流モータ６に供給する。
【００４９】
ステップＳ１〜ステップＳ９の動作は、パルス周期より長い一定周期毎に繰り返して実行される。
【００５０】
図６は、電圧Ｅと直流モータ６に実際に流れる電流ＩＭと検出ピーク電流値ＩＳＰとの関係５１を示している。電流ＩＭと検出ピーク電流値ＩＳＰとの関係は、電圧Ｅが１４Ｖのときに、曲線５２を示している。電流ＩＭと検出ピーク電流値ＩＳＰとの関係は、電圧Ｅが８Ｖのときに、曲線５３を示している。すなわち、直流モータ６に実際に流れる電流ＩＭは、観測される検出ピーク電流値ＩＳＰとの間に誤差がある。検出ピーク電流値ＩＳＰに対するその誤差は、バッテリ５の電圧Ｅにより異なっている。すなわち、検出ピーク電流値ＩＳＰに対するその誤差を示すグラフとしては、電圧Ｅ毎に互いに形状が異なる複数のグラフが形成される。その複数のグラフは、互いに形状が相似である。さらに、その相似比は、電圧Ｅの比に概ね一致している。本発明による電動パワーステアリング制御方法によれば、このような誤差が生成される測定電流をより真の値に近い値に補正することができる。このため、電動パワーステアリング制御装置１は、直流モータ６をより適切に電流制御することができ、自動車２は、パワーステアリングのアシストフィーリングをより向上させることができる。
【００５１】
なお、本発明による電動パワーステアリング制御方法は、パワーステアリング以外に適用される直流モータを電流制御することにも適用することができる。本発明による電動パワーステアリング制御方法が適用される技術としては、自動車の推進力を生成する直流モータを電流制御することが例示される。
【００５２】
本発明による電動パワーステアリング制御装置の実施の他の形態は、既述の実施の形態における補正テーブル検索用パラメータ算出部２２と補正量検索部２３と電圧補正量算出部２４とが他の補正量検索部に置換されている。その補正量検索部は、他の補正テーブルを備えている。その補正テーブルは、電流と電圧との組み合わせを補正電流値に対応付けている。このような補正テーブルは、補正テーブル４１より情報量が大きい。その補正量検索部は、その補正テーブルを参照して、ＩＳＰ信号１６に示される検出ピーク電流値とＡＶＥ信号２６に示される電圧との組に対応する補正電流値を検索し、その補正電流値を示すＩＰＭ信号３０を出力する。そのＩＰＭ信号３０は、ＩＰＭ信号１７と一致している。
【００５３】
本発明による電動パワーステアリング制御方法の実施の他の形態は、このような電動パワーステアリング制御装置により実行され、既述の実施の形態におけるステップＳ４〜Ｓ７が他のステップに置換されている。そのステップでは、その電動パワーステアリング制御装置は、その補正テーブルを参照して、ＩＳＰ信号１６に示される検出ピーク電流値とＡＶＥ信号２６に示される電圧との組に対応する補正電流値を算出する。
【００５４】
このような電動パワーステアリング制御方法によれば、補正テーブル４１を用いることより速く補正電流値を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明による自動車の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明による電動パワーステアリング制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、電流検出補正部を示すブロック図である。
【図４】図４は、補正テーブルを示すグラフである。
【図５】図５は、本発明による電動パワーステアリング制御方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図６】図６は、バッテリの電圧と直流モータに実際に流れる電流と検出ピーク電流値との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、公知の電動パワーステアリング制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】図８は、公知の電流検出補正部を示すブロック図である。
【図９】図９は、公知の補正テーブルを示すグラフである。
【図１０】図１０は、直流モータに実際に流れる電流と検出ピーク電流値との公知の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１  ：電動パワーステアリング制御装置
２  ：自動車
３  ：ハンドル
４  ：手動操舵トルク検出装置
５  ：バッテリ
６  ：直流モータ
７  ：前輪
１１：ピーク電流値検出部
１２：電流検出補正部
１３：偏差演算部
１４：モータ運転制御部
１５：モータ駆動部
１６：ＩＳＰ信号
１７：ＩＰＭ信号
１８：ＩＴ信号
１９：偏差信号
２０：ＰＷＭ信号
２１：バッテリ平均電圧値算出部
２２：補正テーブル検索用パラメータ算出部
２３：補正量検索部
２４：電圧補正量算出部
２５：偏差演算部
２６：ＡＶＥ信号
２７：パラメータ信号
２８：補正量信号
２９：実補正量信号
３０：ＩＰＭ信号
【図１】
2005170225.tif 000003
【図２】
2005170225.tif 000004
【図３】
2005170225.tif 000005
【図４】
2005170225.tif 000006
【図５】
2005170225.tif 000007
【図６】
2005170225.tif 000008
【図７】
2005170225.tif 000009
【図８】
2005170225.tif 000010
【図９】
2005170225.tif 000011
【図１０】
2005170225.tif 000012