(57)【要約】【課題】操舵トルクの方向と反対方向にステアリングが回転することに起因して操舵フィーリングが低下することを抑制できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】マイコン３２に、操舵トルクＴの方向に応じて符号が決定されるモータ回転角の変化量を積算することにより推定モータ回転角θmを演算する推定モータ回転角演算部４１を設けた。マイコン３２は、操舵トルクＴに基づきδ軸電流指令値Ｉδ*を演算するとともに、推定モータ回転角θmに従うγ／δ座標系において電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を出力する。そして、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値の場合に、駆動回路３１を構成するすべてのＦＥＴ３３ａ〜３３ｆをオフするための停止要求信号Ｓ_stを出力する出力停止判定部７１を備えた。【選択図】図２
2012224264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、複数のスイッチング素子を接続してなる駆動回路と、前記スイッチング素子をオン／オフするためのモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、演算周期毎のモータ回転角の変化量を積算することにより推定モータ回転角を演算する推定モータ回転角演算手段とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、前記操舵系に伝達される操舵トルクに基づき目標アシスト力に相当する電流指令値を演算するとともに、前記推定モータ回転角に従う回転座標系において前記電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力する電動パワーステアリング装置において、
前記推定モータ回転角演算手段は、前記操舵トルクの方向に応じて前記変化量の符号を決定するものであって、
前記モータ制御信号出力手段は、前記電流指令値が前記操舵力補助装置から前記操舵系にアシスト力を付与しない非アシスト状態であることを示す閾値以下の場合には、前記駆動回路を構成するすべてのスイッチング素子をオフすることを特徴とする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、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のパワーステアリング装置には、ブラシレスモータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。一般に、ブラシレスモータは、回転角センサ（レゾルバ）により検出されたモータ回転角に基づいて制御されるが、近年では、回転角センサを用いず、推定したモータ回転角（推定モータ回転角）に基づいて制御する方法が提案されている。こうしたセンサレス制御の態様として、誘起電圧に基づいて演算周期毎のモータ回転角の変化量を演算し、この変化量を積算することにより得られる推定モータ回転角に従う回転座標系において電流フィードバック制御を実行することにより、ブラシレスモータを駆動するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のＥＰＳでは、モータがステアリングの回転に連動して回転するものであり、通常、操舵トルクの方向にステアリングが回転することを踏まえ、推定モータ回転角を演算する際に、操舵トルクの方向に応じて変化量の符号（モータの回転方向）を決定している。詳しくは、一演算周期前の推定モータ回転角（前回値）に対して、変化量を操舵トルクの方向に応じて加算又は減算することにより、最新の推定モータ回転角を演算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５１５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、車両の走行状態によっては、操舵トルクの方向にステアリングが回転しないことがある。例えば図６に示すように、車両８１の進行方向を変更しようとして（地点Ａ）、運転者がステアリング８２を一方向に操舵する場合には、その操舵トルクの方向にステアリング８２が回転する。しかし、車両８１の進行方向がある程度変化した後（地点Ｂ）、運転者がステアリング８２に付与する操舵力を弱め、路面摩擦力に応じたセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）によりステアリング８２を切り戻す際において、運転者がステアリング８２を軽く把持すると、操舵トルクは、同ステアリング８２が切り戻されることを妨げる方向に作用する。つまり、操舵トルクの方向と反対方向にステアリング８２が回転することになるため、上記特許文献１のように操舵トルクの方向に応じて一義的に変化量の符号を決めると、地点Ｂ以降において、推定モータ回転角が実際のモータ回転角からずれることがある。
【０００６】
ここで、セルフアライニングトルクにより切り戻されるステアリング８２を把持する状態で、操舵トルクが小さく電流指令値がゼロになる場合には、電流フィードバック制御の実行により、モータの回転に伴って発生する誘起電圧に基づく電流を打ち消すようにモータに電圧が印可される。しかし、実際のモータ回転角からずれた推定モータ回転角に従う回転座標系では、誘起電圧に基づく電流を十分に打ち消すことができず、モータには当該電流が流れることで、その回転を妨げる力（ブレーキ力）が作用する。その結果、ステアリング８２は、モータ２１によって他方向（切り戻し方向）に回転することが規制されるため、中立位置への復帰性（戻り性）が低下する虞がある。
【０００７】
さらに、このようにモータにブレーキ力が作用した状態で、運転者がステアリング８２を他方向に操舵して車両８１を反対方向に旋回させると（地点Ｃ）、操舵トルクの方向にステアリング８２が回転するようになる。これにより、推定モータ回転角と実際のモータ回転角とのずれが小さくなるため、電流フィードバック制御の実行により、誘起電圧に基づく電流が十分に打ち消され、モータにブレーキ力が作用しなくなる。一方、モータは、運転者の操舵に基づくアシスト力を操舵系に付与すべく駆動されるため、ステアリング８２が他方向に回転することを規制した状態から、急にステアリング８２が同方向に回転することをアシストすることになり、振動が生じて操舵フィーリングが低下する虞がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、操舵トルクの方向と反対方向にステアリングが回転することに起因して操舵フィーリングが低下することを抑制できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、複数のスイッチング素子を接続してなる駆動回路と、前記スイッチング素子をオン／オフするためのモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、演算周期毎のモータ回転角の変化量を積算することにより推定モータ回転角を演算する推定モータ回転角演算手段とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、前記操舵系に伝達される操舵トルクに基づき目標アシスト力に相当する電流指令値を演算するとともに、前記推定モータ回転角に従う回転座標系において前記電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力する電動パワーステアリング装置において、前記推定モータ回転角演算手段は、前記操舵トルクの方向に応じて前記変化量の符号を決定するものであって、前記モータ制御信号出力手段は、前記電流指令値が前記操舵力補助装置から前記操舵系にアシスト力を付与しない非アシスト状態であることを示す閾値以下の場合には、前記駆動回路を構成するすべてのスイッチング素子をオフすることを要旨とする。
【００１０】
すなわち、駆動回路を構成するすべてのスイッチング素子がオフすると、モータの回転に伴って誘起電圧が発生しても電流が流れず、モータにブレーキ力が略作用しない状態となる。そして、上記構成では、例えばセルフアライニングトルクにより切り戻されるステアリングを把持する状態（地点Ｂ）等において、電流指令値が所定値（略ゼロ）以下となる場合に、すべてのスイッチング素子をオフするため、ステアリングの中立位置への戻り性が低下することを抑制できる。また、上記のように車両を反対方向に旋回させる場合には、操舵トルクの方向が反転するため、一時的に操舵トルクが小さくなり、電流指令値が所定値以下になる。従って、上記構成では、車両を反対方向に旋回する際（地点Ｃ）において、モータは、一旦ブレーキ力が作用しない状態になってからステアリングの回転をアシストするようになる。そのため、ステアリングの回転を規制した状態から急にアシストする場合に比べ、振動が発生し難くなり、操舵フィーリングの低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操舵トルクの方向と反対方向にステアリングが回転することに起因して操舵フィーリングが低下することを抑制できる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＣＵの制御ブロック図。
【図３】推定モータ回転角演算部の制御ブロック図。
【図４】推定モータ回転角演算部による推定モータ回転角演算の処理手順を示すフローチャート。
【図５】出力停止判定部による出力停止判定の処理手順を示すフローチャート。
【図６】操舵トルクの方向とステアリング（モータ）の回転方向との関係が車両の走行状態に応じて変化する様子を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラム軸８、中間軸９、及びピニオン軸１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００１４】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２２と、同ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する制御手段及び操舵制御装置としてのＥＣＵ２３とを備えている。
【００１５】
ＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラムアシスト型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、モータ２１は、ウォーム＆ホイール等からなる減速機構２５を介してコラム軸８と駆動連結されている。これにより、モータ２１は、ステアリング２（ステアリングシャフト３）の回転に連動して回転し、ステアリング２の回転方向とモータ２１の回転方向との関係は常に同じとなる。なお、本実施形態のモータ２１には、ブラシレスモータが採用されており、ＥＣＵ２３から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されることにより駆動される。そして、ＥＰＳアクチュエータ２２は、モータ２１の回転を減速してコラム軸８に伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００１６】
一方、ＥＣＵ２３には、操舵トルクＴを検出するトルクセンサ２７及び車速ＳＰＤを検出する車速センサ２８が接続されている。なお、本実施形態のトルクセンサ２７により検出される操舵トルクＴは、その方向が右方向の場合に正の値となり、左方向の場合に負の値となる。そして、ＥＣＵ２３は、これら操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤに基づいて目標アシスト力を演算し、これに相当するモータトルクを発生させるべく駆動電力をモータ２１に供給することにより、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する構成となっている（パワーアシスト制御）。
【００１７】
次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ２３は、モータ２１に三相の駆動電力を供給するための駆動回路３１と、駆動回路３１の作動を制御するモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン３２とを備えている。なお、以下に示す各制御ブロックは、マイコン３２が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同マイコン３２は、所定のサンプリング周期（検出周期）で各状態量を検出し、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を出力する。
【００１８】
駆動回路３１は、スイッチング素子としての複数のＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）３３ａ〜３３ｆを接続してなる。詳しくは、駆動回路３１は、ＦＥＴ３３ａ，３３ｄ、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｅ、及びＦＥＴ３３ｃ，３３ｆの各組の直列回路を並列に接続してなり、ＦＥＴ３３ａ，３３ｄ、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｅ、ＦＥＴ３３ｃ，３３ｆの各接続点３４ｕ，３４ｖ，３４ｗはそれぞれモータ２１の各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗに接続されている。つまり、駆動回路３１は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として、各相に対応する３つのスイッチングアームを並列に接続してなる周知のＰＷＭインバータとして構成されている。また、マイコン３２の出力するモータ制御信号は、各ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆのスイッチング状態を規定するゲートオン／オフ信号となっている。
【００１９】
そして、それぞれのゲート端子に印加されるモータ制御信号に応答して各ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆがオン／オフし、各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源（バッテリ）３６の直流電圧が三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に変換され、モータ２１へと出力される。
【００２０】
また、ＥＣＵ２３には、モータ２１の各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを検出するための電流センサ３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ、及びモータ２１の各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを検出するための電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗが設けられている。本実施形態のマイコン３２には、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwに基づいて推定モータ回転角θmを演算する推定モータ回転角演算手段としての推定モータ回転角演算部４１が設けられている。そして、マイコン３２は、回転角センサによりモータ回転角を検出せず、推定モータ回転角演算部４１で演算される推定モータ回転角θmに基づいてモータ２１を駆動するセンサレス制御を実行する。
【００２１】
詳述すると、マイコン３２は、モータ２１に対する電力供給の目標値、すなわち目標アシスト力に対応する電流指令値（δ軸電流指令値Ｉδ*）を演算する電流指令値演算部４２と、電流指令値に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部４３とを備えている。
【００２２】
電流指令値演算部４２には、上記操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤが入力される。そして、電流指令値演算部４２は、これら操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤに基づいて、推定モータ回転角θmに従う二相回転座標系（γ／δ座標系）におけるδ軸電流指令値Ｉδ*を電流指令値として演算し、モータ制御信号出力部４３に出力する。なお、γ／δ座標系は、ロータ（図示略）とともに回転する座標系であって、ロータに設けられた界磁（磁石）の作る磁束の方向に沿ったγ軸と、このγ軸と直交したδ軸とにより規定されるものである。
【００２３】
具体的には、電流指令値演算部４２は、操舵トルクＴ（の絶対値）が大きいほど、また車速ＳＰＤが遅いほど、より大きな値（絶対値）を有するδ軸電流指令値Ｉδ*を演算する。なお、本実施形態では、検出される操舵トルクＴ（の絶対値）が所定トルクＴth以下である場合には、その操舵トルクＴに関わらずδ軸電流指令値Ｉδ*がゼロとなる（アシスト力を付与しない）所謂不感帯が設定されている。また、γ軸電流指令値Ｉγ*はゼロに固定される（Ｉγ*＝０）。
【００２４】
モータ制御信号出力部４３には、上記電流指令値演算部４２の出力するδ軸電流指令値Ｉδ*とともに、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び推定モータ回転角θmが入力される。そして、モータ制御信号出力部４３は、これら各状態量に基づいてγ／δ座標系における電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を生成する。
【００２５】
具体的には、モータ制御信号出力部４３に入力された各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwは、γ／δ変換部５１に入力される。同γ／δ変換部５１は、推定モータ回転角θmに基づいて、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwをγ／δ座標上に写像することにより、γ軸電流値Ｉγ及びδ軸電流値Ｉδを演算する。続いて、δ軸電流値Ｉδは、電流指令値演算部４２から入力されたδ軸電流指令値Ｉδ*とともに減算器５２δに入力され、γ軸電流値Ｉγは、γ軸電流指令値Ｉγ*とともに減算器５２γに入力される。そして、各減算器５２γ，５２δにおいてγ軸電流偏差ΔＩγ及びδ軸電流偏差ΔＩδが演算される。
【００２６】
これらγ軸電流偏差ΔＩγ及びδ軸電流偏差ΔＩδは、それぞれ対応するＦ／Ｂ（フィードバック）制御部５３γ，５３δに入力される。そして、これら各Ｆ／Ｂ制御部５３γ，５３δにおいて、電流指令値演算部４２が出力するγ軸電流指令値Ｉγ*及びδ軸電流指令値Ｉδ*に実電流値であるγ軸電流値Ｉγ及びδ軸電流値Ｉδを追従させるべくフィードバック演算が行われる。より具体的には、Ｆ／Ｂ制御部５３γ，５３δは、入力されたγ軸電流偏差ΔＩγ及びδ軸電流偏差ΔＩδに所定のＦ／Ｂゲイン（ＰＩゲイン）を乗ずることにより、γ軸電圧指令値Ｖγ*及びδ軸電圧指令値Ｖδ*を演算する。
【００２７】
これらγ軸電圧指令値Ｖγ*及びδ軸電圧指令値Ｖδ*は、推定モータ回転角θmとともにγ／δ逆変換部５４に入力される。同γ／δ逆変換部５４は、推定モータ回転角θmに基づいて、γ軸電圧指令値Ｖγ*及びδ軸電圧指令値Ｖδ*を三相の交流座標上に写像することにより三相の相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を演算する。続いて、これら各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*は、ＰＷＭ変換部５５に入力される。そして、ＰＷＭ変換部５５は、これら各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に基づく各相のＤＵＴＹ指令値を演算するとともに、その各ＤＵＴＹ指令値に示されるオンＤＵＴＹ比を有するモータ制御信号を生成し、上記駆動回路３１に出力する。これにより、モータ制御信号に応じた駆動電力がモータ２１に出力され、同駆動電力（通電電流量）に応じたモータトルクがアシスト力として操舵系に付与される。
【００２８】
次に、本実施形態の推定モータ回転角の演算について説明する。
推定モータ回転角演算部４１には、上記トルクセンサ２７により検出される操舵トルクＴ、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwが入力される。そして、推定モータ回転角演算部４１は、これら各状態量に基づいて演算周期毎のモータ回転角の変化量Δθmを演算し、この変化量Δθmを積算することにより、推定モータ回転角θmを演算する。
【００２９】
詳述すると、図３に示すように、推定モータ回転角演算部４１に入力された各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwは、相誘起電圧値演算部６１に入力され、同相誘起電圧値演算部６１において各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwが演算される。具体的には、相誘起電圧値演算部６１は、次の（１）〜（３）式を用いることにより、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwに基づいて各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを推定する。
【００３０】
ｅu＝Ｖu−Ｉu・Ｒu    ・・・（１）
ｅv＝Ｖv−Ｉv・Ｒv    ・・・（２）
ｅw＝Ｖw−Ｉw・Ｒw    ・・・（３）
なお、上記（１）〜（３）式は周知のモータ電圧方程式であり、「Ｒu」、「Ｒv」、「Ｒw」は各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの抵抗値を示している。
【００３１】
次に、相誘起電圧値演算部６１において演算された各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwは、誘起電圧値演算部６２に入力される。そして、誘起電圧値演算部６２は、三相交流座標系における各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwをγ／δ座標系における各相誘起電圧値ｅγ，ｅδに変換し、次の（４）式を用いることにより、モータ２１で発生する誘起電圧値Ｅを演算する。なお、誘起電圧値演算部６２は、後述する積算部６４により演算された一演算周期前の推定モータ回転角θmを用いて各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを各相誘起電圧値ｅγ，ｅδに変換する。
【００３２】
【数１】
2012224264.tif 000003
次に、誘起電圧値演算部６２において演算された誘起電圧値Ｅは、演算周期毎のモータ回転角の変化量Δθmを演算する変化量演算部６３に入力される。変化量演算部６３には、誘起電圧値Ｅに基づいて第１変化量Δθmω（の絶対値）を演算する第１変化量演算部６５、及び操舵トルクＴに基づいて第２変化量ΔθmT（の絶対値）を演算する第２変化量演算部６６が設けられている。そして、変化量演算部６３は、誘起電圧値Ｅ（の絶対値）が所定電圧値Ｅthよりも大きい場合には、第１変化量演算部６５の演算する第１変化量Δθmωに基づく変化量Δθmを積算部６４に出力する。一方、誘起電圧値Ｅの絶対値が所定電圧値Ｅth以下の場合には、第２変化量演算部６６の演算する第２変化量ΔθmTに基づく変化量Δθmを積算部６４に出力する。なお、モータ２１の回転角速度が大きいほど、誘起電圧値Ｅの値が大きくなるとともに安定することを踏まえ、所定電圧値Ｅthは、誘起電圧値Ｅが安定し、当該誘起電圧に基づく変化量Δθmの精度が担保されるような値に設定されている。
【００３３】
具体的には、第１変化量演算部６５は、次の（５）式を用いることにより、モータ２１の推定モータ回転角速度ωmを演算する。
【００３４】
【数２】
2012224264.tif 000004
なお、上記（５）式において、「Ｋe」は、誘起電圧定数（逆起定数）である。そして、第１変化量演算部６５は、推定モータ回転角速度ωmに演算周期を乗算することにより演算周期毎の第１変化量Δθmωを演算し、当該第１変化量Δθmωの絶対値を切り替え制御部６７に出力する。
【００３５】
一方、第２変化量演算部６６には、操舵トルクＴと第２変化量ΔθmTとの関係を示すマップ６６ａが設けられている。そして、第２変化量演算部６６は、当該マップ６６ａを参照することにより第２変化量ΔθmTを演算し、当該第２変化量ΔθmTの絶対値を切り替え制御部６７に出力する。なお、マップ６６ａは、操舵トルクＴ（の絶対値）が所定の第１トルクＴ１以下の領域では第２変化量ΔθmTがゼロとなるように設定されている。また、操舵トルクＴが第１トルクＴ１よりも大きく第２トルクＴ２以下の領域では操舵トルクＴの増加に比例して増加し、第２トルクＴ２よりも大きな領域では一定値となるように設定されている。
【００３６】
また、変化量演算部６３には、誘起電圧値演算部６２で演算された誘起電圧値Ｅに基づいて、切り替え制御部６７に入力された第１変化量Δθmω及び第２変化量ΔθmTのいずれを出力するかの判定を行う切り替え判定部６８が設けられている。切り替え判定部６８は、誘起電圧値Ｅが所定電圧値Ｅthよりも大きいか否かを判定し、誘起電圧値Ｅが所定電圧値Ｅthよりも大きい場合には、第１変化量Δθmωを出力すべき旨の判定信号Ｓ_swを切り替え制御部６７に出力する。一方、誘起電圧値Ｅが所定電圧値Ｅth以下の場合には、第２変化量ΔθmTを出力すべき旨の判定信号Ｓ_swを切り替え制御部６７に出力する。そして、切り替え制御部６７は、判定信号Ｓ_swに応じて第１変化量Δθmω又は第２変化量ΔθmTの絶対値を変化量Δθmの絶対値として回転方向決定部６９に出力する。
【００３７】
そして、回転方向決定部６９は、トルクセンサ２７により検出された操舵トルクＴの符号（方向）に応じて変化量Δθmの符号を決定する。具体的には、上記のようにモータ２１がステアリング２の回転に連動して回転するものであり、通常、操舵トルクＴの方向にステアリング２が回転するものとして、操舵トルクＴの符号に応じて変化量Δθmの符号を決定している。なお、変化量Δθmの符号は、操舵トルクＴの符号が正のときに正となり、操舵トルクＴの符号が負のときに負となる。
【００３８】
次に、変化量演算部６３において演算された変化量Δθmは、同変化量Δθmを積算する積算部６４に入力される。この積算部６４には、一演算周期前の推定モータ回転角θmの前回値を記憶するメモリ６４ａが設けられている。そして、積算部６４は、メモリ６４ａに記憶された一演算周期前の推定モータ回転角θmに変化量Δθmを積算する（変化量Δθmの符号に応じて加算又は減算する）ことにより推定モータ回転角θmを演算し、上記γ／δ変換部５１、γ／δ逆変換部５４（図２参照）及び誘起電圧値演算部６２に出力する。なお、イグニッションオン時（起動時）には、推定モータ回転角θmの初期値として任意の値（例えば「０」）を用い、モータ２１が回転し始めたら誘起電圧等に基づいて実際のモータ回転角に近づくように推定モータ回転角θmを補正する。
【００３９】
すなわち、図４のフローチャートに示すように、推定モータ回転角演算部４１は、操舵トルクＴ、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを取得すると（ステップ１０１）、上記（１）〜（３）式に基づいて各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを演算する（ステップ１０２）。続いて、推定モータ回転角演算部４１は、各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいて誘起電圧値Ｅを演算する（ステップ１０３）。そして、ステップ１０４〜１０８において、この誘起電圧値Ｅ及び操舵トルクＴに基づいてモータ回転角の変化量Δθmを演算する。
【００４０】
具体的には、推定モータ回転角演算部４１は、誘起電圧値Ｅの絶対値が所定電圧値Ｅthよりも大きいか否かを判定する（ステップ１０４）。誘起電圧値Ｅの絶対値が所定電圧値Ｅthよりも大きい場合には（ステップ１０４：ＹＥＳ）、上記（５）式に基づいて推定モータ回転角速度ωmを演算し（ステップ１０５）、この推定モータ回転角速度ωmに基づいて第１変化量Δθmω（変化量Δθm）の絶対値を演算する（ステップ１０６）。一方、誘起電圧値Ｅの絶対値が所定電圧値Ｅth以下の場合には（ステップ１０４：ＮＯ）、マップ６６ａを参照することにより操舵トルクＴに基づいて第２変化量ΔθmT（変化量Δθm）の絶対値を演算する（ステップ１０７）。続いて、操舵トルクＴに応じてステップ１０６又はステップ１０７において演算された変化量Δθmの符号を決定する（ステップ１０８）。そして、推定モータ回転角演算部４１は変化量Δθmを積算することにより、推定モータ回転角θmを演算する（ステップ１０９）。
【００４１】
（出力停止制御）
次に、本実施形態のＥＰＳにおける駆動電流の出力停止制御について説明する。
上述のように、例えば車両が一方向に旋回した後（図６における地点Ｂ参照）、路面摩擦力に応じたセルフアライニングトルクによりステアリング２を切り戻す際において、運転者がステアリング２を軽く把持した場合等では、操舵トルクＴの方向にステアリング２が回転しなくなる。なお、セルフアライニングトルクによりステアリング２が切り戻される際の回転速度は比較的速く、通常、誘起電圧値Ｅは所定電圧値Ｅthよりも大きくなる。そして、本実施形態では、操舵トルクＴの方向に応じて一義的に変化量Δθmの符号を決めるため、操舵トルクＴの方向にステアリング２が回転しない状態では、推定モータ回転角θmが実際のモータ回転角からずれる。そのため、δ軸電流指令値Ｉδ*がゼロとなる場合に、推定モータ回転角θmに従うγ／δ座標系における電流フィードバック制御を実行しても、モータ２１の回転に伴う誘起電圧を打ち消すことができず、モータ２１にその回転を妨げる力（ブレーキ力）が作用するため、ステアリング２の中立位置への復帰性（戻り性）が低下する虞がある。
【００４２】
また、このようにモータ２１にブレーキ力が作用した状態で車両を反対方向に旋回させると（図６における地点Ｃ参照）、操舵トルクＴの方向にステアリング２が回転するようになる。これにより、推定モータ回転角θmと実際のモータ回転角とのずれが小さくなるため、電流フィードバック制御の実行により、誘起電圧に基づく電流が十分に打ち消され、モータ２１にブレーキ力が作用しなくなる。このとき、モータ２１は、運転者の操舵に基づくアシスト力を操舵系に付与すべく駆動されるため、ステアリング２が回転することを規制した状態から急にアシストすることになり、振動が生じて操舵フィーリングが低下する虞がある。
【００４３】
この点を踏まえ、図２に示すように、ＥＣＵ２３は、δ軸電流指令値Ｉδ*がＥＰＳアクチュエータ２２から操舵系にアシスト力を付与しない非アシスト状態であることを示す閾値としての所定電流値Ｉδth以下の場合には、駆動回路３１を構成するすべてのＦＥＴ３３ａ〜３３ｆをオフし、モータ２１への駆動電力の出力を停止する。
【００４４】
詳述すると、マイコン３２には、駆動電力の出力を停止するか否かを判定する出力停止判定部７１が設けられており、この出力停止判定部７１は、δ軸電流指令値Ｉδ*（の絶対値）と所定電流値Ｉδthとの大小比較に基づいて駆動電流の出力を停止させる停止要求信号Ｓ_stをＰＷＭ変換部５５に出力する。なお、所定電流値Ｉδthは、ノイズ等の影響を考慮してゼロよりも僅かに大きな値に設定されている。
【００４５】
すなわち、図５のフローチャートに示すように、出力停止判定部７１は、δ軸電流指令値Ｉδ*を取得すると（ステップ２０１）、このδ軸電流指令値Ｉδ*の絶対値が所定電流値Ｉδth以下であるか否かを判定する（ステップ２０２）。そして、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値Ｉδth以下の場合には（ステップ２０２：ＹＥＳ）、停止要求信号Ｓ_stをＰＷＭ変換部５５に出力する（ステップ２０３）。一方、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値Ｉδthよりも大きい場合には（ステップ２０２：ＮＯ）、ステップ２０３の処理を実行せず、停止要求信号Ｓ_stを出力しない。
【００４６】
そして、ＰＷＭ変換部５５は、停止要求信号Ｓ_stが入力された場合には、各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*の値に関わらず、ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆのすべてをオフするモータ制御信号を生成し、上記駆動回路３１に出力する。これにより、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値Ｉδthである場合において、ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆがすべてオフになるため、モータ２１の回転に伴って誘起電圧が発生しても電流が流れず、モータ２１にブレーキ力が略作用しない状態となる。
【００４７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）マイコン３２は、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値Ｉδth以下の場合にすべてのＦＥＴ３３ａ〜３３ｆをオフするための停止要求信号Ｓ_stを出力する出力停止判定部７１を備えた。
【００４８】
上記構成によれば、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値Ｉδth以下の場合にすべてのＦＥＴ３３ａ〜３３ｆをオフすることで、モータ２１に略ブレーキ力が作用しない状態となるため、例えばセルフアライニングトルクにより切り戻されるステアリング２を把持する状態において、ステアリング２の中立位置への戻り性が低下することを抑制できる。
【００４９】
（２）また、上記のように車両を反対方向に旋回させる場合には、操舵トルクＴの方向が反転するため、一時的に操舵トルクが小さくなり、δ軸電流指令値Ｉδ*が所定電流値Ｉδth以下になる。従って、上記構成では、車両を反対方向に旋回する際において、モータ２１は、一旦略ブレーキ力が作用しない状態になってからステアリング２の回転をアシストするようになる。そのため、ステアリング２の回転を規制した状態から急にアシストする場合に比べ、振動が発生し難くなり、操舵フィーリングの低下を抑制することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、起動時に推定モータ回転角θmの初期値として任意の値を用いたが、これに限らず、例えば起動時に所定の通電パターンに固定して通電する相固定通電を行い、この通電パターンに対応したモータ回転角を初期値として用いてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、本発明を、回転角センサを設けないセンサレスタイプのモータ２１を駆動源とするＥＰＳに適用したが、これに限らず、回転角センサが設けられたモータを駆動源とするＥＰＳ１に適用し、回転角センサの故障時に上記センサレス制御を実行するようにしてもよい。
【００５２】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置を備えた電動パワーステアリング装置の操舵制御装置において、複数のスイッチング素子を接続してなる駆動回路と、前記スイッチング素子をオン／オフするためのモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、演算周期毎のモータ回転角の変化量を積算することにより推定モータ回転角を演算する推定モータ回転角演算手段とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、前記操舵系に伝達される操舵トルクに基づき目標アシスト力に相当する電流指令値を演算するとともに、前記推定モータ回転角に従う回転座標系において前記電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力し、前記推定モータ回転角演算手段は、前記操舵トルクの方向に応じて前記変化量の符号を決定するものであって、前記モータ制御信号出力手段は、前記電流指令値が前記操舵力補助装置から前記操舵系にアシスト力を付与しない非アシスト状態であることを示す閾値以下の場合には、前記駆動回路を構成するすべてのスイッチング素子をオフすることを特徴とする電動パワーステアリング装置の操舵制御装置。上記構成によれば、請求項１と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、２１…モータ、２２…ＥＰＳアクチュエータ、２３…ＥＣＵ、２７…トルクセンサ、２８…車速センサ、３１…駆動回路、３２…マイコン、３３ａ〜３３ｆ…ＦＥＴ、３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ…電流センサ、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ…電圧センサ、４１…推定モータ回転角演算部、４２…電流指令値演算部、４３…モータ制御信号出力部、７１…出力停止判定部、Ｅ…誘起電圧値、ｅu，ｅv，ｅw，ｅδ、ｅγ…相誘起電圧値、Ｉu，Ｉv，Ｉw…相電流値、Ｉγ…γ軸電流値、Iδ…δ軸電流値、Iδ*…δ軸電流指令値、Iγ*…γ軸電流指令値、Ｓ_st…停止要求信号、Ｔ…操舵トルク、Ｖu，Ｖv，Ｖw…相電圧値、Ｖu*…相電圧指令値、Ｖv*…相電圧指令値、Ｖw*…相電圧指令値、Ｖγ*…γ軸電圧指令値、Ｖδ*…δ軸電圧指令値、θm…推定モータ回転角、ΔIδ…δ軸電流偏差、ΔIγ…γ軸電流偏差、Δθm…変化量、ωm…推定モータ回転角速度。
【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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