(57)【要約】【課題】  電源電圧の低下を良好に抑制する。【解決手段】  電源電圧が基準電圧を下回ると、アシスト電流の上限値Ｉｌｉｍを調整して電源電圧が目標電圧に維持されるようにフィードバック制御を行う。フィードバックベース部１００では、上限電流初期値Ｉｌｉｍ０を設定するとともに、その上限電流初期値Ｉｌｉｍ０から電圧偏差ΔＶに応じた電流補償量を減算する。比例項補償部１１０では、上限電流の規制側と緩和側とで異なる制御ゲインＫｐ１、Ｋｐ２を乗じて電流補償量を算出し、微分項補償部１２０では、電圧変化が低下側でかつ微分値が所定値以上となる変化に対して電流補償量を演算する。そして、フィードバックベース部１００で算出した上限電流値から比例項補償部１１０と微分項補償部１２０で演算した電流補償量を減算して上限電流値Ｉｌｉｍを求める【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置から電源供給され操舵輪に対して所定の操舵力を発生する電動アクチュエータと、
操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動アクチュエータへの通電量を制御するアクチュエータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
上記電源供給される電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備えるとともに、
上記アクチュエータ制御手段は、上記電源電圧が予め設定された設定電圧以上に維持されるように、上記電動アクチュエータへの供給電流を制御する電圧維持制御手段を備えた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】
上記電圧維持制御手段は、上記検出した電源電圧と設定電圧との偏差に基づいて上記電動アクチュエータへの供給電流量を調整して、上記電源電圧が上記設定電圧になるようにフィードバック制御を行う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】
上記電動アクチュエータへの供給電流量の調整は、上記電動アクチュエータへ流す電流の上限値を調整することを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
上記電圧維持制御手段は、上記検出した電源電圧と上記設定電圧との偏差の比例要素と微分要素とに基づいて、あるいは上記偏差の比例要素と上記電源電圧の微分要素とに基づいて、上記電動アクチュエータの上限電流値を調整して上記電源電圧が上記設定電圧以上になるようにフィードバック制御することを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
上記フィードバック制御の比例ゲインと微分ゲインの少なくとも一方を、上記電動アクチュエータの上限電流値を減らす側に制御する場合と増やす側に制御する場合とで異なる値に設定することを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
上記比例ゲインと微分ゲインの少なくとも一方を、上記電動アクチュエータの上限電流値を減らす側に制御する場合に比べて増やす側に制御する場合の値を小さく設定した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装置。
【請求項７】
上記検出した電源電圧に応じて、上記フィードバック制御の比例ゲインあるいは微分ゲインの少なくとも一方を設定することを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の電動パワーステアリング。
【請求項８】
上記アクチュエータ制御手段は、上記電源電圧検出手段により検出した電源電圧が所定のフィードバック制御開始電圧にまで低下したときに、上記電圧維持制御手段を作動させることを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
上記アクチュエータ制御手段は、上記検出した電源電圧が上記フィードバック制御開始電圧よりも高いフィードバック制御終了電圧にまで上昇したときに、上記フィードバック制御を終了するとともに、上記電動アクチュエータの上限電流値を所定の速度で増大していくことを特徴とする請求項８記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
上記電圧維持制御手段は、上記電源電圧検出手段により検出した電源電圧が所定電圧より高い場合には、上記微分要素に基づかずに上記比例要素に基づいて上記電動アクチュエータの上限電流値を調整し、上記電源電圧が上記設定電圧になるようにフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項４ないし請求項９のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
上記電源装置の電源電圧の低下に対して、上記アクチュエータ制御手段に供給される電源電圧の低下を遅らせる電源保持手段を備えるとともに、
上記電圧維持制御手段は、上記電源電圧が上記アクチュエータ制御手段の最低作動電圧を下回った場合に上記電源保持手段により上記アクチュエータ制御手段への電源電圧を上記最低作動電圧以上に保持できる期間よりも速い制御応答性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
上記電源電圧検出手段で検出した電圧信号、あるいは、上記検出した電源電圧と設定電圧との偏差信号に含まれるノイズを除去するフィルタを設けたことを特徴とする請求項２ないし請求項１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
上記電圧維持制御手段は、上記検出した電源電圧が所定電圧にまで低下したときには、上記電源電圧が上記設定電圧以上になるまで、上記電動アクチュエータへの供給電流の上限値を所定の速度で低減していく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１４】
車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、
上記電圧維持制御手段は、上記検出した車速に応じて、上記電動アクチュエータへの供給電流の上限値を低減していく速度を決定することを特徴とする請求項１３記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
上記電動アクチュエータへの供給電流の上限値を低減する速度は、上記検出した車速が所定速度を超える場合は、所定速度を超えない場合に比べて遅くしたことを特徴とする請求項１４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、操舵ハンドルの回動操作に応じて操舵輪に操舵力を付与する電動モータ等の電動アクチュエータを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの回動操作に対して操舵アシスト力を付与するように電動モータを備え、この電動モータへの供給電流を制御することで操舵アシスト力を調整する。
こうした電動パワーステアリング装置は、その電源として車載バッテリが使用されるが、電力消費量がかなり高く、バッテリの能力（バッテリ電圧）が低下した場合には、操舵アシスト力を発生させる電動モータへの通電を停止して電源電圧の低下を防止する。
この場合、電源電圧が所定電圧に上昇するまではアシスト機能が復帰しない。しかも、電源電圧が復帰してアシスト機能を再開したときに再度電源電圧が低下するというハンチング現象を防止するために、アシスト機能の再開に必要な電源電圧が高めに設定されている。従って、アシスト停止期間が長くなってしまう。
【０００３】
また、電源電圧の低下時に電動モータによるアシストトルクを制限するようにしたものも知られている。例えば、特許文献１の電動パワーステアリング装置では、電源電圧の低下時にアシストトルクにアシスト低減ゲインを乗じてアシストトルクを減少させる機能を備え、そのアシスト低減ゲインを電源電圧に応じて切り替えるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−６７４１４
【０００４】
しかしながら、この特許文献１のものは、アシスト低減の割合が予め定められているため、電源電圧の変化が速い場合には、電圧低下を防ぎきれないことがある。
つまり、この特許文献１のものは、電源電圧が低下した場合に、単にアシストトルクを低減するものであって、電源電圧を所定電圧以上に維持しようとする制御を行っていないため、簡単に電源電圧が作動停止レベルまで低下して操舵アシスト機能が停止してしまう。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、電源電圧の低下を極力抑制して電動パワーステアリングの機能を十分生かすことにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、電源装置から電源供給され操舵輪に対して所定の操舵力を発生する電動アクチュエータと、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動アクチュエータへの通電量を制御するアクチュエータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、上記電源供給される電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備えるとともに、上記アクチュエータ制御手段は、上記電源電圧が予め設定された設定電圧以上に維持されるように、上記電動アクチュエータへの供給電流を制御する電圧維持制御手段を備えたことにある。
【０００７】
上記のように構成した本発明によれば、電源電圧検出手段により検出された電源電圧が設定電圧以上に維持されるように電動アクチュエータへの供給電流が制御される。つまり、従来の装置とは異なり、電源電圧そのものを設定電圧以上に維持されるように制御するものであるため、電源電圧の低下を強く抑制することができる。
この結果、電動パワーステアリング機能の停止を防止すると共に、電動アクチュエータを適正電圧で良好に駆動することができる。また、電源装置からの電力消費を制限するため、電源装置から共通に電力供給を受ける他の電気制御システムが電力不足で所期の性能を発揮できなくなるといった不具合も防止できる。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、上記電圧維持制御手段は、上記検出した電源電圧と設定電圧との偏差に基づいて上記電動アクチュエータへの供給電流量を調整して、上記電源電圧が上記設定電圧になるようにフィードバック制御を行うことにある。
この場合、上記電動アクチュエータへの供給電流量の調整は、上記電動アクチュエータへ流す電流の上限値を調整するとよい。
【０００９】
これによれば、電源電圧と設定電圧との偏差に基づいて電動アクチュエータへの供給電流量の上限値（上限電流値）を制御するため、さらに適正な電流制限を行うことができる。つまり、電源電圧と設定電圧との偏差に基づいているため、大幅な電源電圧の低下に対しては電動アクチュエータの上限電流値が低く設定されて素早く電源電圧の低下を抑え、設定電圧に対する電源電圧の低下量が少なければ、上限電流値の制限を緩めて電動アクチュエータによる大きな操舵力が確保される。従って、その時々の電源状態に応じた最大限の電力を使用して電動パワーステアリング機能を十分に発揮させることができる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、上記電圧維持制御手段は、上記検出した電源電圧と上記設定電圧との偏差の比例要素と微分要素とに基づいて、あるいは上記偏差の比例要素と上記電源電圧の微分要素とに基づいて、上記電動アクチュエータの上限電流値を調整して上記電源電圧が上記設定電圧以上になるようにフィードバック制御することにある。
【００１１】
これによれば、比例要素だけでなく微分要素も働いて上限電流値を調整するため、電源電圧の変動に対する応答性が極めて高くなり、素早く電源電圧の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、上記フィードバック制御の比例ゲインと微分ゲインの少なくとも一方を、上記電動アクチュエータの上限電流値を減らす側に制御する場合と増やす側に制御する場合とで異なる値に設定することにある。
この場合、上記比例ゲインと微分ゲインの少なくとも一方を、上記電動アクチュエータの上限電流値を減らす側に制御する場合に比べて増やす側に制御する場合の値を小さく設定するとよい。
【００１３】
これによれば、電動アクチュエータの上限電流値を減らす側に制御する場合は、その制御ゲインが大きく設定されているため、素早く上限電流が減らされて電源電圧の上昇復帰が早くなり、従来のように電源電圧の急激な低下により電動パワーステアリング機能が停止してしまうといった不具合が防止される。
【００１４】
また、電源電圧が上昇して電動アクチュエータの上限電流値を増大する側に制御する場合には、その制御ゲインが小さく設定されているため、徐々に上限電流値が上昇することになり、電源電圧のハンチングを防止する。つまり、電源電圧が上昇復帰したからといって急に電動アクチュエータへの通電量を増やした場合には、それに伴ってすぐに電源電圧の低下を引き起こすおそれがあり、そうしたケースでは電源電圧のハンチングを生じてしまう。これに対して、本発明では、電動アクチュエータの上限電流値を減らす側に制御する場合には、増やす側に比べて制御ゲインを小さくしているため、そうしたハンチングが防止される。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、上記検出した電源電圧に応じて、上記フィードバック制御の比例ゲインあるいは微分ゲインの少なくとも一方を設定することにある。
【００１６】
これによれば、電源電圧に応じた適切な制御速度が得られるため、必要以上に電流を制限したり、逆に電流制限が不足するといった不具合がない。
【００１７】
また、本発明の他の特徴は、上記アクチュエータ制御手段は、上記電源電圧検出手段により検出した電源電圧が所定のフィードバック制御開始電圧にまで低下したときに、上記電圧維持制御手段を作動させることにある。
【００１８】
これによれば、電源電圧がフィードバック制御開始電圧以上ある場合には、電圧維持制御手段を作動させないため、不用意に電動アクチュエータへの通電量の制限が行われることがなく、電源電圧低下の抑制が必要となる場合にのみ、電動アクチュエータへの通電量の制限を行うことができ、必要以上に電動パワーステアリング機能を抑えてしまうことがない。
【００１９】
また、本発明の他の特徴は、上記アクチュエータ制御手段は、上記検出した電源電圧が上記フィードバック制御開始電圧よりも高いフィードバック制御終了電圧にまで上昇したときに、上記フィードバック制御を終了するとともに、上記電動アクチュエータの上限電流値を所定の速度で増大していくことにある。
【００２０】
これによれば、フィードバック制御を終了しても、すぐに電動アクチュエータへの上限電流を電源電圧の良好時の最大値にまで戻さないため、電動アクチュエータへの通電量の急激な上昇が抑えられて電源電圧のハンチングが防止される。
また、操舵力の変化を抑えることができる。
【００２１】
また、本発明の他の特徴は、上記電圧維持制御手段は、上記電源電圧検出手段により検出した電源電圧が所定電圧より高い場合には、上記微分要素に基づかずに上記比例要素に基づいて上記電動アクチュエータの上限電流値を調整し、上記電源電圧が上記設定電圧になるようにフィードバック制御を行うことにある。
【００２２】
これによれば、電源電圧があまり低下していない段階からフィードバック制御を開始できる。つまり、急激な電源電圧低下を想定すると、電源電圧が良好な段階からフィードバック制御を開始するとよいが、こうした場合には、電源電圧の変動に対して微分要素が必要以上に働いて上限電流値を過剰に下げてしまい、十分な操舵力が得られなくなるおそれがある。そこで、この発明では、電源電圧が所定電圧より高い場合には、微分要素に基づかない比例要素に基づいたフィードバック制御を行うようにしているため、電源電圧が高い段階から電源電圧の低下抑制制御、つまり電圧維持制御を開始できる。
【００２３】
また、本発明の他の特徴は、上記電源装置の電源電圧の低下に対して、上記アクチュエータ制御手段に供給される電源電圧の低下を遅らせる電源保持手段を備えるとともに、上記電圧維持制御手段は、上記電源電圧が上記アクチュエータ制御手段の最低作動電圧を下回った場合に上記電源保持手段により上記アクチュエータ制御手段への電源電圧を上記最低作動電圧以上に保持できる期間よりも速い制御応答性を有することにある。
【００２４】
これによれば、電源装置の電源電圧がアクチュエータ制御手段の最低作動電圧を下回っても、電源保持手段により所定期間だけアクチュエータ制御手段への電源供給を保持し、電圧維持制御手段の制御応答性がこの電源保持期間よりも速いため、アクチュエータ制御手段への電源電圧が実際に低下する前に、電圧維持制御手段により電源電圧の上昇を図ることができる。
つまり、電圧維持制御手段の制御応答性、例えば、フィードバック制御の周期が、電源保持手段の電源保持期間よりも短い（速い）ため、アクチュエータ制御手段への電源電圧が最低作動電圧を下回る前に、電圧維持制御手段による電流制限により電源電圧の上昇を図ることができる。
この結果、瞬間的な電源電圧の低下あるいは電源供給の停止が生じても、アクチュエータ制御手段の機能が停止してしまうことがない。従って、電動パワーステアリング機能が突然停止してしまうといった不具合を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の他の特徴は、上記電源電圧検出手段で検出した電圧信号、あるいは、上記検出した電源電圧と設定電圧との偏差信号に含まれるノイズを除去するフィルタを設けたことにある。
【００２６】
これによれば、電源供給ラインに乗るノイズの影響を除去して、適正な電源電圧を検出することができる。また、細かな電圧変動分を除去することで適切なフィードバック制御を行うことができる。
【００２７】
また、本発明の他の特徴は、上記電圧維持制御手段は、上記検出した電源電圧が所定レベルにまで低下したときには、上記電源電圧が上記設定電圧以上になるまで、上記電動アクチュエータへの供給電流の上限値を所定の速度で低減していくことにある。
【００２８】
これによれば、電源電圧が設定電圧以上になるまで電動アクチュエータへの供給電流の上限値を所定の速度で低減していくため、確実に電源電圧を設定電圧以上に確保することができ、電動パワーステアリング機能の停止を防止すると共に、電動アクチュエータを適正電圧で良好に駆動することができる。
【００２９】
また、本発明の他の特徴は、車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、上記電圧維持制御手段は、上記検出した車速に応じて、上記電動アクチュエータへの供給電流の上限値を低減していく速度を決定することにある。
この場合、上記電動アクチュエータへの供給電流の上限値を低減する速度は、上記検出した車速が所定速度を超える場合は、所定速度を超えない場合に比べて遅くするとよい。
【００３０】
一般に、走行速度が小さい時ほど大きな操舵力が必要とされ操舵時の電源電圧低下を招きやすいが、この発明によれば、車速が遅い場合には、車速が速い場合に比べてアクチュエータへの供給電流の上限値を低減する速度を速くしているため、きわめて有効に電源電圧低下を抑制することができる。
また、車速が速い場合には、上限電流値を低減する速度を遅くしているため、ドライバーに対して操舵操作に違和感を与えにくくなる。
この結果、電源電圧低下抑制と操舵操作性確保とをバランスよく図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る電動パワーステアリング装置を概略的に示している。
【００３２】
この電動パワーステアリング装置１は、大別すると、操舵輪へ操舵アシスト力を付与する操舵アシスト機構１０と、操舵アシスト機構１０の電動モータ１５を駆動制御するアシスト制御装置３０とから構成される。
【００３３】
操舵アシスト機構１０は、操舵ハンドル１１の回動操作に連動したステアリングシャフト１２の軸線周りの回転をラックアンドピニオン機構１３によりラックバー１４の軸線方向の運動に変換して、このラックバー１４の軸線方向の運動に応じて操舵輪である左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵するようになっている。ラックバー１４には電動モータ１５が組み付けられている。電動モータ１５は、その回転に応じてボールねじ機構１６を介してラックバー１４を軸線方向に駆動することにより、操舵ハンドル１１の回動操作に対してアシスト力を付与する。電動モータ１５には回転角センサ１７が付設され、ステアリングシャフト１２の下端部には操舵トルクセンサ２０が組みつけられている。
【００３４】
回転角センサ１７はレゾルバにより構成され、電動モータ１５の回転角を検出して、検出した回転角を表す検出信号を出力する。操舵トルクセンサ２０は、ステアリングシャフト１２に介装されて上端および下端をステアリングシャフト１２に接続したトーションバー２１と、トーションバー２１の上端部および下端部にそれぞれ組み付けられたレゾルバ２２，２３とからなる。レゾルバ２２，２３は、トーションバー２１の上端および下端の回転角をそれぞれ検出して、検出した各回転角を表す検出信号をそれぞれ出力する。
【００３５】
アシスト制御装置３０は、本発明のアクチュエータ制御手段に相当するもので、主要部をマイクロコンピュータにより構成される電子制御装置４０と、電子制御装置４０からの制御信号により電動モータ１５を駆動制御するモータ駆動回路５０とからなる。また、電子制御装置４０は、その機能面から電動モータ駆動回路に制御信号を送るモータ制御部４２と、電動モータ１５の通電量を算出する基本アシスト電流算出部４１と、電源装置７０の電源電圧に応じて電動モータ１５に流す電流を制限する上限電流制限部４３とから構成される。
尚、以下の説明において、電動モータ１５に流す電流をアシスト電流と呼ぶ。
【００３６】
基本アシスト電流算出部４１は、操舵トルクセンサ２０および車両の速度を検出する車速センサ２８からの検出信号にもとづいて電動モータ１５への通電量を決定する。
【００３７】
上限電流制限部４３は、本発明の電圧維持制御手段に相当するもので、電源装置７０の電源電圧を検出し、後述するフィードバック制御処理により電源電圧が設定電圧になるようにアシスト電流の上限値を設定して電動モータ１５の通電量を制限する。
【００３８】
モータ制御部４２は、上限電流制限部４３で制限された上限電流値の範囲内で、基本アシスト電流算出部４１で算出されたアシスト電流を電動モータ１５に流すようにモータ駆動回路５０に制御信号を出力するもので、回転角センサ１７の信号により電動モータ１５の状態をモニタして駆動制御信号を出力する。
【００３９】
モータ駆動回路５０は、図２に示すように、３相インバータ回路を構成するもので、電動モータ１５（本実施形態では３相ブラシレスモータを用いる）の各コイルＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３にそれぞれ対応したスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２を有する。これらのスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２は、モータ制御部４２からの信号によりオン・オフ制御される。また、モータ駆動回路５０には、電動モータ１５に流れる電流値を検出する電流センサ５３ａ、５３ｂ、５３ｃが各相に設けられる。以下、この３つの電流センサ５３ａ、５３ｂ、５３ｃを合わせて電流センサ５３と呼ぶ。
【００４０】
次に、電動パワーステアリング装置１への電源供給系の構成について図２を用いて説明する。
電動パワーステアリング装置１への電源となる電源装置７０は、バッテリ７１と発電機であるオルタネータ７２とから構成される。本実施形態では、定格電圧１２Ｖのバッテリ７１を使用する。
このバッテリ７１の電源端子（＋端子）７３に接続される電源供給元ライン６２は、イグニッションスイッチ８０に接続され、そのイグニッションスイッチ８０の二次側から電子制御装置４０に電源供給する制御電源供給ライン６３と、イグニッションスイッチ８０の一次側（電源側）からモータ駆動回路５０に電源供給する駆動電源供給ライン６４とに分岐する。
【００４１】
駆動電源供給ライン６４には、電源リレー６５が設けられるとともに、電源リレー６５の負荷側に、制御電源供給ライン６３とを結ぶ連結ライン６６が設けられる。連結ライン６６には、制御電源供給ライン６３から駆動電源供給ライン６４へ電流が流れないようにする逆流防止素子としてのダイオード６７が設けられる。
また、制御電源供給ライン６３には、連結ライン６６との接続点よりも電源側に、電源側への電流の流れを防止する逆流防止素子としてのダイオード６８が設けられる。
【００４２】
制御電源供給ライン６３は電子制御装置４０への電源供給用に、また、駆動電源供給ライン６４はモータ駆動回路５０および電子制御装置４０への電源供給路用に使用される。
駆動電源供給ライン６４に設けられた電源リレー６５は、電子制御装置４０からの信号により開閉される。
また、電動パワーステアリング装置１へ供給される電源の電圧検出は、駆動電源供給ライン６４側の電圧と制御電源供給ライン６３側の電圧の２箇所で行う。具体的には、ダイオード６７の一次側電圧およびダイオード６８の一次側電圧をそれぞれ上限電源制限部４３にてモニタし、その２つのモニタ電圧のうち低いほうの電圧を電源検出電圧Ｖｘとみなしている。
【００４３】
電子制御装置４０の電源入力部には、電源電圧（１２Ｖ）をその作動電圧である５Ｖに変換するレギュレータ８１を備える。また、レギュレータ８１の一次側、二次側には、それぞれ電源電圧の安定化を図る平滑コンデンサ８２，８３が設けられる。この平滑コンデンサ８２，８３は、電源装置７０からの給電が停止されたときに、その内部に貯まった電荷により所定の短い時間だけ電子制御装置４０に電源供給可能となっており、本発明の電源保持手段に相当する。
【００４４】
次に、電子制御装置４０の実行するアシスト制御処理について説明する。
図３は、そのアシスト制御ルーチンを表すもので、電子制御装置４０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
このアシスト制御ルーチンは、所定の操舵アシストトルクを発生させる電動モータ１５の通電制御の概要を表すもので、本発明の特徴となる電流制限に関する処理については後述する。
【００４５】
イグニッションスイッチ８０のオンにより本制御ルーチンが起動すると、まず、ステップＳ１にて、車速センサ２８によって検出された車速Ｖと、操舵トルクセンサ２０のレゾルバ２２，２３によって検出した回転角度の差から演算された操舵トルクＴＲを読み込む。
【００４６】
続いて、図４に示すアシスト電流テーブルを参照して、入力した車速Ｖおよび操舵トルクＴＲに応じて設定される基本アシスト電流Ｉａｓを計算する（Ｓ２）。アシスト電流テーブルは、電子制御装置４０のＲＯＭ内に記憶されるもので、操舵トルクＴＲの増加にしたがって基本アシスト電流Ｉａｓも増加し、しかも、車速Ｖが低くなるほど大きな値となるように設定される。
基本アシスト電流Ｉａｓとは、車速や操舵トルクに応じて決まる目標アシストトルクを得るために必要となる電動モータ１５への通電量である。
【００４７】
ところが、電源装置７０の状態が悪い場合、例えば、バッテリ７１の残容量が低下している場合等においては、算出された基本アシスト電流Ｉａｓをそのまま電動モータ１５に通電しようとすると、電源電圧が大きく低下してしまい、電動モータ１５の性能を良好に発揮できなくなる。また、電源電圧が大きく低下して電子制御装置４０の最低作動電圧を下回った場合には、電子制御装置４０がリセットされてしまい、操舵アシスト機能が停止してしまう。
【００４８】
そこで、次のステップＳ３においては、後述する電源電圧フィードバック制御により基本アシスト電流Ｉａｓに対して上限電流を制限して目標アシスト電流を決定する。
続いて、決定された目標アシスト電流が電動モータ１５に流れるように、電流センサ５３で通電量をモニタしつつモータ駆動回路５０のスイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３１、ＳＷ３２のデューティ比を調整する（Ｓ４）。
【００４９】
こうして、電源装置７０の状態に応じた所定のアシスト電流を電動モータ１５に流し、操舵アシストトルクを発生させる。
尚、電源電圧が低下していない場合には、ステップＳ２にて求められた基本アシスト電流Ｉａｓを目標アシスト電流として電動モータ１５が駆動制御され（後述の通常制御）、電源電圧が低下している場合には、ステップＳ３にて基本アシスト電流Ｉａｓに上限電流制限をして電動モータ１５が駆動制御される（後述の電圧フィードバック制御、抑制復帰制御）。
【００５０】
次に、電源電圧低下時に電動モータ１５の上限電流を制限する上限電流制限部４３の処理について説明する。
図５は、電動モータ１５の上限電流値を調整して、電源電圧が目標電圧になるようにフィードバック制御する制御ブロック図である。以下、この制御を電圧フィードバック制御と呼ぶ。
上限電流制限部４３は、電源装置７０から電動パワーステアリング装置１に供給される電源の電源電圧を常時検出しており、この検出電圧Ｖｘと目標電圧Ｖ０（本実施形態では１０Ｖ）との偏差ΔＶを求める。尚、この目標電圧Ｖ０は、電動パワーステアリング装置１の作動が保証される電圧に設定する。
【００５１】
そして、この上限電流制限部４３は、この偏差ΔＶと上限電流初期値Ｉｌｉｍ０とに基づいて基本上限電流値を決めるフィードバックベース部１００と、偏差ΔＶの比例補償量を演算する比例項補償部１１０と、偏差ΔＶの微分補償量を演算する微分項補償部１２０とからなり、フィードバックベース部１００により算出された基本上限電流値に比例項補償部１１０と微分項補償部１２０とで演算された補償量を減算するＰＤ制御算術論理回路を構成する。
【００５２】
フィードバックベース部１００は、電動モータ１５の上限電流の初期値Ｉｌｉｍ０として、電圧フィードバック制御が開始されたときに電動モータ１５に流していた電流値と、基本アシスト電流の最大値（図４に示す最大電流値Ｉｍａｘ：例えば６０（Ａ））の半分の値（Ｉｍａｘ／２）とのうち小さいほうの値を選択して設定する。尚、電圧フィードバック制御が開始されるタイミングについては後述するが、電源電圧の検出電圧Ｖｘが所定電圧Ｖ１（例えば、１１Ｖ）を下回ったときである。
【００５３】
そして、この上限電流初期値Ｉｌｉｍ０に対して偏差ΔＶに応じた比例補償を施す。本実施形態では、偏差ΔＶをローパスフィルタによりノイズとなる細かな電圧変動分を除去し（Ｓ１０１）、このノイズを除去した偏差ΔＶに対して比例ゲインＫｐｂを乗じた値を電流補償値として（Ｓ１０２）、上限電流初期値Ｉｌｉｍ０からこの電流補償値を減算する（Ｓ１０３）。
更に、上限電流初期値Ｉｌｉｍ０から電流補償値を減算した値と、直前回に同様に算出した値（Ｓ１０４）のうち小さいほうの値を、フィードバックベース部１００で算出した基本上限電流値として出力する（Ｓ１０５）。
【００５４】
この比例ゲインＫｐｂの設定にあたっては、電源電圧が所定電圧にまで低下したときに上限電流値Ｉｌｉｍが０（Ａ）になるような値にする。この所定電圧は、電子制御装置４０の最低作動電圧を上回る値に設定し、電源電圧がこの所定電圧を下回った状態から回復して所定電圧を超えたときにすぐにアシスト電流が供給されるようにする。従って、電源電圧の低下により一旦操舵アシスト機能が停止しても、電源電圧が復帰した場合には、電子制御装置４０の再起動を要することなくそのまま操舵アシスト機能を復活させることができる。また、電源電圧の低下に応じてアシスト電流を減らしていくため、突然操舵アシスト機能が停止して操舵ハンドル１１にキックバックが生じるといったことも防止できる。
【００５５】
電源装置７０には電動パワーステアリング装置１だけでなく、他の電気制御システムが接続されており、各システムのアクチュエータの作動ノイズが電源供給ラインに重畳される。そこで、この実施形態では電源電圧低下を防止するために必要な領域以外のノイズを除去する。この場合、ローパスフィルタのカットオフ周波数を、実際に発生する電圧変動の周波数以上に設定する。
【００５６】
尚、この電圧フィードバック制御において、偏差ΔＶに対して比例ゲインＫｐｂを乗じた値は、電圧を表すこととなるが、ここでは、その値からその大きさに応じた電流補償値を設定する。こうした電圧から電流補償値を設定する点は、後述の比例項補償部１１０と微分項補償部１２０の処理においても同様である。
【００５７】
比例項補償部１１０は、目標電圧Ｖ０と検出電圧Ｖｘとの偏差ΔＶに対して比例ゲインＫｐ１あるいは比例ゲインＫｐ２（＞Ｋｐ１）を乗じた値を電流補償値として算出する（Ｓ１１１）。この場合、電流制限を緩める側、つまり、検出電圧Ｖｘが目標電圧Ｖ０よりも高く偏差ΔＶが負の値をとる場合には比例ゲインＫｐ１を採用し、電流制限を強める側、つまり、検出電圧Ｖｘが目標電圧Ｖ０よりも低く偏差ΔＶが正の値をとる場合には比例ゲインＫｐ２を採用する。
比例ゲインＫｐ２は比例ゲインＫｐ１よりも大きな値（例えば数倍）に設定されているため、上限電流値Ｉｌｉｍを下げる側（電流制限を強める側）への補償量が上限電流値Ｉｌｉｍを上げる側（電流制限を緩める側）への補償量に対して大きく設定される。
【００５８】
微分項補償部１２０は、目標電圧Ｖ０と検出電圧Ｖｘとの偏差ΔＶを微分するとともに（Ｓ１２１）、その微分値に対してガード処理を施し（Ｓ１２２）、さらに微分ゲインＫｄを乗じた値を電流補償値として算出する（Ｓ１２３）。このガード処理においては、微分値が所定値以上で、かつ、電圧変化が低下側に発生するものに対してのみ電流補償の対象とされる。そして、ガード処理された制御量に微分ゲインＫｄを乗じた値が電流補償量として出力される。
【００５９】
こうして、比例項補償部１１０と微分項補償部１２０とで算出された電流補償値は加算される（Ｓ１３０）。そして、フィードバックベース部１００で算出された基本上限電流値から、この比例項補償部１１０と微分項補償部１２０とで算出された電流補償値合計が減算され（Ｓ１３１）、この演算結果が最終的な上限電流値Ｉｌｉｍとなる。
【００６０】
この電圧フィードバック制御において、フィードバックベース部１００では、基本となる上限電流値を設定するとともに、実電圧（検出電圧Ｖｘ）のゆっくりとした変化を捉えて、実電圧の中心を目標電圧Ｖ０より上側で推移させる。
上限電流値を設定するにあたり、その初期値として、電圧フィードバック制御を開始するときの実電流あるいは最大電流値Ｉｍａｘ／２の小さい側の値を選択して設定する。
【００６１】
電圧フィードバック制御は、後述するように電源電圧が基準電圧を下回ったときに開始されるが、アシスト電流を制限する上限電流初期値Ｉｌｉｍを、このときに実際に電動モータ１５に流していた電流値（アシスト電流値）に設定することで、電源電圧の低下を素早く防止することができる。つまり、アシスト電流は図４のテーブルに示すように最大電流値Ｉｍａｘが決まっており、その範囲内で電動モータ１５に通電されるが、電源電圧の低下を検出したときには、すでに電源装置７０の電源供給能力に対して負荷が過剰な状態にあり、上限電流値をこの最大電流値Ｉｍａｘから低減していくと、電力制限が効いてくるまでに時間がかかってしまう。
【００６２】
そこで、上限電流初期値Ｉｌｉｍ０を、電圧フィードバック制御を開始するときの実電流に設定することにより電力制限の遅れを防止する。また、その実電流値が大きく最大電流値Ｉｍａｘの１／２以上の場合には、Ｉｍａｘ／２を上限電流初期値Ｉｌｉｍ０に設定して電力制限の遅れを防止する。
また、電圧フィードバック制御の開始により操舵アシスト力がすぐに低下するため、ドライバーに対してアシスト力低減状態になったことを認識させやすいという効果も奏する。
【００６３】
比例項補償部１１０では、実電圧の変化を速やかに制御値に反映させて目標電圧Ｖ０を維持する。この場合、電源電圧の低下を確実に防止するために、上限電流の緩和側（増大側）に対して規制側（減少側）の制御ゲインを大きく設定して応答性を調整している。
また、この制御応答性の調整により電源電圧のハンチングも防止される。つまり、上限電流の制限により電源電圧が復帰した場合には上限電流値が緩められる（増大する）が、この上限電流の緩め調整を規制側と同じ応答性で行うと、再度電圧低下が発生しハンチングが生じてしまう。そこで、上限電流の緩和側の制御応答性を遅くすることで、電圧のハンチングを防止するとともに、上限電流の規制側の制御応答性を早くすることで、電源電圧の低下を確実に防止している。
【００６４】
また、微分項補償部１２０では、電圧変化が低下側に発生する場合、および、微分値が所定値以上になる場合にのみ、微分値に制御ゲインを乗じて上限電流値の補償量を算出しているため、電源電圧の急激な低下を防止できる。この場合、微分項補償部１２０においても、上限電流値の緩和側と規制側とで制御ゲインの値を異にしているといえる。
【００６５】
また、上述した上限電流制限部４３の行う電源電圧のフィードバック制御は、所定周期で繰り返されるが、その制御周期は、電子制御装置４０の瞬断耐力以上に設定することで電源電圧の低下による電子制御装置４０のリセットを防止している。
つまり、電子制御装置４０は、電源電圧がその最低作動電圧を下回った場合にはリセットされてしまうが、その電源部に設けた平滑コンデンサ８２，８３に貯まった電力により所定の短時間はリセットされない。
【００６６】
そこで、電源電圧のフィードバック制御の応答性（制御周期）を、電源電圧が最低電圧を下回ってから電子制御装置４０がリセットするまでの期間よりも短い周期に設定することで、電源電圧が低下してもリセットがかかる前に電圧低下を防いで電子制御装置４０のリセットを防止する。
一般に、従来の電動パワーステアリング装置は、電源電圧が最低作動電圧を下回って一旦リセットされた場合には、操舵アシスト機能が停止してしまうだけでなく、再起動するまでに時間を要する。つまり、再起動するためには、電源電圧がかなり高い値にまで上昇しなければならず、しかも再起動しても初期診断等の実施によりすぐには操舵アシスト制御を開始できない。また、リセット発生時には、操舵アシスト力が急になくなって操舵ハンドルにキックバックを生じる可能性もある。
これに対して、本実施形態の電動パワーステアリング装置１によれば、電子制御装置４０のリセットを防いで、そうした不具合を抑制できる。
【００６７】
次に、電子制御装置４０にて実行するアシスト制御の切替について図６を用いて説明する。
電源装置７０の電源電圧が正常範囲であれば、通常のアシスト制御が行われる。つまり、車速センサ２８からの車速信号および操舵トルクセンサ２０からの操舵トルク信号を入力するとともに、図４に示すアシスト電流テーブルを参照して、基本アシスト電流Ｉａｓを算出し、この基本アシスト電流Ｉａｓを電動モータ１５に通電する。これにより、運転状況に応じた最適な操舵アシスト力が得られる。
【００６８】
電子制御装置４０の上限電流制限部４３は、電源電圧を常時モニタし、この検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１を下回ると、上述した上限電流値Ｉｌｉｍの調整による電源電圧のフィードバック制御を開始する。つまり、図４に示すアシスト電流テーブルから算出される基本アシスト電流Ｉａｓに対して、電源電圧を目標電圧Ｖ０に維持できるように、その電流値の上限規制を行う。
尚、この第１基準電圧Ｖ１が本発明のフィードバック制御開始電圧に相当する。
【００６９】
そして、上限電流値Ｉｌｉｍの規制により電源電圧が回復して検出電圧Ｖｘが所定時間連続して第２基準電圧Ｖ２以上になると抑制復帰制御に移行する。
この抑制復帰制御は、上限電流値Ｉｌｉｍを徐々に増加させるもので、その値が最大電流値Ｉｍａｘに達した段階で終了して通常のアシスト制御に移行する。
尚、この第２基準電圧Ｖ２が本発明のフィードバック制御終了電圧に相当する。
【００７０】
次に、アシスト制御の切替について図７のフローチャートを用いて詳述する。
図７は、電子制御装置４０の実行するアシスト制御切替ルーチンを表すもので、電子制御装置４０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されている。
このアシスト制御切替ルーチンは、イグニッションスイッチ８０のオンにより起動し、所定の短い周期で切替し実行される。
【００７１】
まず、フラグＦの状態を判断する（Ｓ１１）。このフラグＦは、現時点での制御状態を表すもので、通常制御中であればＦ＝０に、電圧フィードバック制御中であればＦ＝１に、抑制復帰制御中であればＦ＝２に設定される。
本ルーチンの起動時においては、フラグＦはＦ＝０（通常制御）に設定されており、ステップＳ１の判断は「ＹＥＳ」となる。続いて、電源電圧を検出し、検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１を下回っているかを判断する（Ｓ１２）。検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１以上であれば、本切替制御ルーチンを一旦抜ける。つまり、通常制御が行われる。
【００７２】
本ルーチンは繰り返し実行されることから、同様な判断が繰り返され電源電圧のチェックがなされる。そして、通常制御が行われているときに、ステップＳ１２の判断が「ＮＯ」、つまり検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１を下回った場合には、電圧フィードバック制御に切り替え（Ｓ１３）、フラグＦをＦ＝１（Ｓ１４）に設定して本ルーチンを一旦抜ける。
従って、上述した電圧フィードバック制御が開始される。これにより、電源電圧の低下が抑えられるようにアシスト電流が調整される。
【００７３】
図８は、通常制御から電圧フィードバック制御に切り替わった時の電源電圧（検出電圧Ｖｘ）と電流値（通常制御時においてはアシスト電流指令値、電圧フィードバック制御時においては上限電流値Ｉｌｉｍ）の推移を表している。
図示するように、時刻ｔ０において検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１を下回ると、電圧フィードバック制御の開始により上限電流Ｉｌｉｍが制限されて電源電圧の低下が抑えられる。そして、電源電圧（検出電圧Ｖｘ）は、目標電圧Ｖ０近傍に維持される。
【００７４】
こうして電圧フィードバック制御に移行すると、ステップＳ１１の判断は「ＮＯ」となり、続いてフラグＦが１か否かを判断する（Ｓ１５）。この場合には、電圧フィードバック制御中であるため、「ＹＥＳ」と判断され、続いて、検出電圧Ｖｘが第２基準電圧Ｖ２以上になったか否かを判断する（Ｓ１６）。この第２基準電圧は、第１基準電圧よりも高い電圧に設定されている。そして、Ｖｘ＜Ｖ２である間は、そのまま本ルーチンを抜ける。つまり、電圧フィードバック制御を継続することになる。
【００７５】
電圧フィードバック制御が継続され、アシスト電流の上限値規制により電源電圧が復帰して検出電圧Ｖｘが第２基準電圧Ｖ２以上となると、ステップＳ１６の判断は「ＹＥＳ」となり、次に、その状態（Ｖｘ≧Ｖ２）が所定時間継続したか否かが判断される（Ｓ１７）。つまり、瞬時的な電圧復帰を無視して安定した電圧復帰を判断する。そして、Ｖｘ≧Ｖ２の条件が所定時間成立すると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、電圧フィードバック制御を終了して（Ｓ１８）、フラグＦをＦ＝２に設定する（Ｓ１９）。
従って、抑制復帰制御に移行することとなる。
【００７６】
こうして抑制復帰制御に移行すると、フラグＦがＦ＝２に設定されているため、ステップＳ１１、Ｓ１５の判断はともに「ＮＯ」となり、ステップＳ２０の処理に移行する。このステップＳ２０では、検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１を下回っているか否かを判断する。抑制復帰制御に移行した直後においては、検出電圧Ｖｘは第１基準電圧Ｖ１よりも上回っているので、「ＮＯ」と判断され、続いて、上限電流値Ｉｌｉｍを１ランク増大する（Ｓ２１）。続いて、上限電流値Ｉｌｉｍが最大電流値Ｉｍａｘ以上になった否かを判断する（Ｓ２２）。抑制復帰制御は、上限電流値Ｉｌｉｍを１ランクづつ増大させるが、所定時間かけてゆっくりと最大電流値Ｉｍａｘまで上昇させるため、１回の増大量は少量となる。
【００７７】
抑制復帰制御が開始された時点では、ステップＳ２２の判断は「ＮＯ」となり本ルーチンを一旦抜けて、再度この処理が繰り返される。この抑制復帰制御が行われているときにおいても電源電圧のチェック（Ｓ２０）は継続され、その途中で検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１を下回った場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理に移行してフィードバック制御に切り替わり電源電圧の低下抑制を図る。
また、抑制復帰制御中に、検出電圧Ｖｘが第１基準電圧Ｖ１まで下回らなければ、上限電流値Ｉｌｉｍが最大電流値Ｉｍａｘに達した時点で（Ｓ２２：ＹＥＳ）抑制復帰制御を終了して通常制御に復帰し、フラグＦをＦ＝０に設定し（Ｓ２３）同様の処理を繰り返す。
【００７８】
図９は、この制御が切り替わったときの電源電圧Ｖｘと上限電流値Ｉｌｉｍを表すもので、時刻ｔ１において電圧フィードバック制御から抑制復帰制御に切り替わり、上限電流値Ｉｌｉｍが最大電流値Ｉｍａｘに達した時刻ｔ２において通常制御に復帰する。
【００７９】
以上説明した本実施形態の電動パワーステアリングシストによれば、電源電圧が低下した場合には、電動モータ１５に通電可能な上限電流値Ｉｌｉｍを調整して電源電圧そのものを目標電圧Ｖ０となるようにフィードバック制御するため、電源電圧の低下を強く抑制するとともに、電源状態に応じた最大限の電力を利用することができる。この結果、電動モータ１５を高い電圧で駆動することができ所期のモータ性能が得られるともに、電子制御装置４０のリセットを防止して操舵アシスト機能が停止してしまうといった不具合を防止できる。
【００８０】
また、電源電圧Ｖｘと目標電圧Ｖ０との偏差に基づいて上限電流値Ｉｌｉｍを制御しているため、大幅な電源電圧の低下に対しては上限電流値Ｉｌｉｍが低く設定されて素早く電源電圧の低下を抑え、目標電圧Ｖ０に対する電源電圧の低下量が少なければ、上限電流値Ｉｌｉｍの制限を緩めて大きなアシスト操舵力を確保することができる。
更に、上限電流値Ｉｌｉｍの補償量を決める制御ゲインを上限電流値Ｉｌｉｍを規制する側（減らす側）に制御する場合は、その制御ゲインが大きく設定されているため、従来のように電源電圧の急激な低下により操舵アシスト機能が停止してしまうといった不具合を防止でき、逆に、電源電圧が上昇して上限電流値Ｉｌｉｍを増大する側に制御する場合には、その制御ゲインが小さく設定されるため、徐々に上限電流値Ｉｌｉｍが上昇することになり、電源電圧のハンチングを防止できる。
【００８１】
また、電源電圧が所定レベル（基準電圧Ｖ１）以上ある場合には、電圧フィードバック制御を行わずに通常のアシスト制御を行うため、不用意に電動モータ１５への通電量が制限されてしまうことが無く、安定して必要な操舵アシスト力が得られる。
【００８２】
更に、フィードバック制御の応答性が、電子制御装置４０のリセットを引き起こす電圧低下時間よりも短いため、電子制御装置４０のリセットを防止でき、操舵アシスト機能が停止したり、再起動のために長いあいだ待たなければならないといった不具合も防止できる。
【００８３】
また、電圧フィードバック制御終了時には、いきなり上限電流値Ｉｌｉｍを最大電流値Ｉｍａｘに戻さずに、抑制復帰制御により徐々に上限電流値Ｉｌｉｍを漸増させるため、電動モータ１５への通電量の急激な上昇を抑えて電源電圧のハンチングを防止できる。
【００８４】
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
＜変形例１＞
第１実施形態の電圧フィードバック制御においては、微分項補償部１２０は、一定の微分ゲインＫｄを使っているが、図１０に示すように、電源電圧（検出電圧Ｖｘ）に応じて可変するようにしてもよい。つまり、電源電圧が高いほど微分ゲインＫｄの値を小さくして過剰な操舵アシスト制限を排除し、逆に、電源電圧が低いほど微分ゲインＫｄの値を大きくして電源電圧低下を確実に防止するようにしてもよい。
また、微分ゲインＫｄに限らず比例ゲインにおいても電源電圧に応じて（例えば、電源電圧が高いほど小さな値に）可変するようにしてもよい。
【００８５】
＜変形例２＞
第１実施形態の電圧フィードバック制御においては、微分項補償部１２０は、目標電圧Ｖ０と検出電圧Ｖｘとの偏差ΔＶを微分処理しているが、図１３に示すように、検出電圧Ｖｘそのものを使って微分補償量を算出するようにしてもよい。
【００８６】
＜変形例３＞
第１実施形態のアシスト制御切替処理では、第１基準電圧Ｖ１を下回らないと電圧フィードバック制御を開始しないが、比例要素による上限電流値の補償処理（例えば、フィードバックベース部１００と比例項補償部１１０とによるフィードバック制御）に関しては、電源電圧が高い段階から開始してもよい。
例えば、比例要素による上限電流値の補償処理は、電源電圧の低下を検出しなくても常時行うようにし、微分要素による上限電流値の補償処理（微分項補償部１２０の処理）については、電源電圧が所定電圧より下回った段階で開始するようにする。
【００８７】
電圧フィードバックを行う場合、実際に電圧低下が判定されてからアシスト電流の上限値制限が開始されるため、電源電圧の急激な低下が生じた場合には、電流制限が開始されるまでの間に一瞬電圧が低下してしまうおそれがある。こうしたケースを想定すると、常時フィードバック制御を行うとよいが、その場合には、電源電圧の変動に対して微分要素が必要以上に働いて上限電流値を過剰に下げてしまい、十分な操舵アシスト力が得られなくなることがある。
【００８８】
そこで、この変形例３では、電源電圧が所定電圧より高い場合には、微分要素に基づかない比例要素に基づいたフィードバック制御を行うようにして、確実な電源電圧の低下抑制と十分な操舵アシスト力の確保との両立を図ることができる。
また、微分要素による補償処理の開始条件となる電源電圧値は、目標電圧Ｖ０よりも制御応答性を考慮した分だけ高く設定すると、電圧低下抑制効果が大きくなって好ましい。
【００８９】
＜変形例４＞
第１実施形態の電圧フィードバック制御においては、目標電圧Ｖ０と検出電圧Ｖｘとの偏差ΔＶに対してフィルタ処理を行っているが、検出電圧Ｖｘに対して同様なフィルタ処理を行っても良い。
【００９０】
次に、第２実施形態の電動パワーステアリング装置１について説明する。この第２実施形態の電動パワーステアリング装置１は、電子制御装置４０が実施するアシスト制御処理が異なり、他のハードウエアの構成は共通する。
以下、電子制御装置４０の実行するアシスト制御処理について説明する。
図１１は、第２実施形態のアシスト制御ルーチンを表すもので、電子制御装置４０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
【００９１】
イグニッションスイッチ８０のオンにより本制御ルーチンが起動すると、まず、ステップＳ３１にて、車速センサ２８によって検出された車速Ｖと、操舵トルクセンサ２０のレゾルバ２２，２３によって検出した回転角度の差から演算された操舵トルクＴＲを読み込む。
【００９２】
続いて、図４に示すアシスト電流テーブルを参照して、入力した車速Ｖおよび操舵トルクＴＲに応じて設定される基本アシスト電流Ｉａｓを計算する（Ｓ３２）。アシスト電流テーブルは、電子制御装置４０のＲＯＭ内に記憶されるもので、操舵トルクＴＲの増加にしたがって基本アシスト電流Ｉａｓも増加し、しかも、車速Ｖが低くなるほど大きな値となるように設定される。
【００９３】
続いて、電源電圧を検出し、検出電圧Ｖｘが基準電圧Ｖｒよりも低下しているか否かを判断する（Ｓ３３）。この基準電圧Ｖｒは、任意に設定すればよく、第１実施形態の基準電圧Ｖ１等の設定値と同じであってもよい。
そして、検出電圧Ｖｘが基準電圧Ｖｒ以上あれば、電源装置７０が良好であるとして、ステップＳ３２で算出された基本アシスト電流を電動モータ１５に通電して（Ｓ３７）本制御ルーチンを一旦抜ける。従って、電動モータ１５への通電により、走行状態に応じた最適な操舵アシストトルクが得られる。
【００９４】
こうした処理を繰り返すうちに電源電圧が低下して検出電圧Ｖｘが基準電圧Ｖｒを下回ると（Ｓ３３：ＹＥＳ）、次に、車両が走行中であるか否かを判断する（Ｓ３４）。この判断は、車速センサ２８の車速信号に基づいて車速が所定速度を上回るか否かで判断するが、この場合の所定速度とは、必ずしも０（停止）だけを意味するものでなく、低速走行となる所定速度ｖ０であってもよい。つまり、ステップＳ３４の走行中か否かの判断を、検出速度ｖｘが低速走行速度ｖ０よりも大きいか否かにより判断してもよい。
【００９５】
続いて、電源電圧を上昇復帰させるために、アシスト電流の上限値を１段階下げるが、この下げ率を走行中と停車中とで異なるようにする。つまり、停車中であればアシスト電流上限値の下げ率（下げ幅でもよい）を大きくし（Ｓ３５）、走行中であればアシスト電流上限値の下げ率を小さくする（Ｓ３６）。
【００９６】
例えば、走行中の上限電流値を直前回の上限電流値の（ｎ−１）／ｎ倍にし、停車中の上限電流値を直前回の上限電流値の（ｍ−１）／ｍ倍にする（ｎ＞ｍ）。
そして、その上限電流値が制限された範囲内で電動モータ１５にアシスト電流を通電する。つまり、ステップＳ３２にて算出された基本アシスト電流Ｉａｓが上限電流値Ｉｌｉｍよりも大きければ、上限電流値Ｉｌｉｍの電流を電動モータ１５に通電し、基本アシスト電流Ｉａｓが上限電流値Ｉｌｉｍよりも小さければ、基本アシスト電流を電動モータ１５に通電する。
【００９７】
こうした処理を繰り返して電源電圧の低下を抑制し、電源電圧が回復して基準電圧Ｖｒに達したときに上限電流値Ｉｌｉｍの低減を終了する。
【００９８】
一般に、走行速度が小さい時ほど大きな操舵アシストトルクが必要とされ操舵時の電源電圧低下を招きやすいが、この第２実施形態では、図１２に示すように、停車中における上限電流値Ｉｌｉｍを減らす速度を走行中に比べて速くするため、きわめて有効に電源電圧の低下を抑制できる。一方、走行中においては上限電流値Ｉｌｉｍを減らす速度を遅くしているため、ドライバーに対して操舵操作に違和感を与えにくくなる。
この結果、電源電圧低下抑制と操舵操作性確保とをバランスよく図ることができる。
【００９９】
尚、上限電流値Ｉｌｉｍの低減は、必ずしも車速に応じた速度で行う必要はない。
また、上限電流値Ｉｌｉｍの低減を開始するときの電圧値（基準電圧Ｖｒ）と、上限電流値Ｉｌｉｍの低減を終了するときの電圧値とを異なるように設定してもよい。
【０１００】
以上、本実施形態の電動パワーステアリング装置１について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】アシスト制御装置の概略回路構成図である。
【図３】アシスト制御御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】アシスト電流を算出するためのテーブルを表す説明図である。
【図５】電圧フィードバック制御を表すブロック図である。
【図６】アシスト制御切替処理を表す説明図である。
【図７】アシスト制御切替ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】検出電圧と上限電流値の推移を表すグラフである。
【図９】検出電圧と上限電流値の推移を表すグラフである。
【図１０】変形例としての制御ゲインの設定テーブルを表す説明図である。
【図１１】第２実施形態としてのアシスト制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態における電源電圧と上限電流値の推移を表すグラフである。
【図１３】変形例としての電圧フィードバック制御を表すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０２】
電動パワーステアリング装置…１、操舵アシスト機構…１０、電動モータ…１５、電子制御装置…４０、基本アシスト電流算出部…４１、モータ制御部…４２、上限電流制限部…４３、モータ駆動回路…５０、電源装置…７０、バッテリ…７１、オルタネータ…７２、レギュレータ…８１、平滑コンデンサ…８２，８３、フィードバックベース部…１００、比例項補償部…１１０、微分項補償部…１２０。
【図１】
2007112319.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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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