(57)【要約】【課題】演算用モータ抵抗値の算出精度を向上させることができるモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】モータ１２を制御するＥＣＵ１１は、モータ１２に流れる電流検出値Ｉｅを検出する電流値検出部３１と、モータ１２に印加される端子間電圧Ｖｔを取得する入力電圧設定部３７と、電流検出値Ｉｅ及び端子間電圧Ｖｔに対してフィルタ処理を施すフィルタ部４０と、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅを算出する誘起電圧推定部４３と、デューティ比微分値ΔＤを算出する変化量算出部４１と、フィルタ後電圧値Ｖｔｆをフィルタ後電流値Ｉｅｆで除算してモータ１２の今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を求める抵抗算出部７２と、誘起電圧Ｅが基準値以下であると共に、デューティ比微分値ΔＤが基準変化量以下である場合に、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）に基づき今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を設定する抵抗設定部７３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに流れる電流値を検出する電流値検出手段と、
前記モータに印加される端子間電圧を取得する電圧取得手段と、
前記電流値検出手段によって検出された電流値及び前記電圧取得手段によって取得された端子間電圧に対してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記モータで発生する誘起電圧を取得する誘起電圧取得手段と、
前記モータに印加される端子間電圧の変化量又は前記モータに流れる電流値の変化量に相当する変化量相当値を取得する変化量取得手段と、
前記フィルタ手段によるフィルタ処理後の端子間電圧をフィルタ処理後の電流値で除算することにより、前記モータの今回の抵抗算出値を算出する抵抗値算出手段と、
前記誘起電圧取得手段によって取得された誘起電圧が予め設定された基準値以下であると共に、前記変化量取得手段によって取得された変化量相当値が予め設定された基準変化量以下である場合に、前記抵抗値算出手段によって算出された今回の抵抗算出値に基づき今回の演算用モータ抵抗値を設定する抵抗値設定手段と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記モータに入力させる駆動信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段をさらに備え、
前記変化量取得手段は、前記デューティ比設定手段によって設定されたデューティ比の変化量を変化量相当値として取得することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記抵抗値設定手段は、
前記誘起電圧取得手段によって取得された誘起電圧が前記基準値以下であると共に、前記変化量取得手段によって取得された変化量相当値が前記基準変化量以下である場合に、
当該変化量相当値が小さいときには大きいときよりも、重み付け係数を大きな値に設定し、
該重み付け係数が大きいほど、前記抵抗値算出手段によって算出された今回の抵抗算出値に対する比重を大きくすると共に前記抵抗値設定手段によって前回に設定された前回の演算用モータ抵抗値に対する比重を小さくした重み付け平均処理を行い、該処理結果を今回の演算用モータ抵抗値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のモータ制御装置を備え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、ブラシ付きのモータを制御するモータ制御装置及び該モータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを備える電動パワーステアリング装置として、レゾルバなどのようにモータの回転速度を検出するためのセンサを有さない装置の開発が進められている。こうした電動パワーステアリング装置では、以下に示す関係式（式１）を用いてモータの回転速度（ω）が算出される。
【０００３】
【数１】
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ただし、ω…モータの回転速度、Ｖｔ…モータの端子間電圧、Ｒ…演算用モータ抵抗値、Ｉｅ…モータに流れる電流検出値、Ｋｅ…逆起電圧定数
上記関係式（式１）を用いた回転速度（ω）の算出精度を高めるためには、演算用モータ抵抗値（Ｒ）を適切な値に設定する必要がある。しかしながら、演算用モータ抵抗値（Ｒ）は、モータに流れる電流の大きさ及びモータの温度などによって変動する。
【０００４】
そこで、近年では、所定の条件が成立した場合に、演算用モータ抵抗値（Ｒ）を更新する方法が提案されている。すなわち、上記関係式（式１）を変形させると、以下に示す関係式（式２）が導かれる。この方法では、モータで発生する誘起電圧Ｅ（＝Ｋｅ×ω）が予め設定された基準値以下である場合に、所定の条件が成立したと判定され、上記関係式（式２）を用いて演算用モータ抵抗値（Ｒ）が算出される。このとき、誘起電圧Ｅが極めて小さいため、誘起電圧Ｅに「０（零）」が代入される。つまり、端子間電圧（Ｖｔ）を電流検出値（Ｉｅ）で除算した値が演算用モータ抵抗値（Ｒ）とされる。
【０００５】
【数２】
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なお、演算用モータ抵抗値（Ｒ）の算出時に用いられる端子間電圧（Ｖｔ）及び電流検出値（Ｉｅ）は、実測値に対して公知のフィルタ処理を施した値である（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フィルタ処理後の端子間電圧（Ｖｔ）及び電流検出値（Ｉｅ）を用いた場合には、フィルタ処理に起因した応答遅れによって、演算用モータ抵抗値（Ｒ）が実際のモータの抵抗値から乖離した値になるおそれがある。そして、実際のモータの抵抗値と乖離した演算用モータ抵抗値（Ｒ）を用いて回転速度（ω）を算出した場合、該回転速度（ω）は、モータの実際の回転速度から乖離した値となる。そのため、演算用モータ抵抗値（Ｒ）の算出精度の更なる向上が希求されている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、演算用モータ抵抗値の算出精度を向上させることができるモータ制御装置及び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に、モータ制御装置にかかる請求項１に記載の発明は、モータに流れる電流値を検出する電流値検出手段と、前記モータに印加される端子間電圧を取得する電圧取得手段と、前記電流値検出手段によって検出された電流値及び前記電圧取得手段によって取得された端子間電圧に対してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、前記モータで発生する誘起電圧を取得する誘起電圧取得手段と、前記モータに印加される端子間電圧の変化量又は前記モータに流れる電流値の変化量に相当する変化量相当値を取得する変化量取得手段と、前記フィルタ手段によるフィルタ処理後の端子間電圧をフィルタ処理後の電流値で除算することにより、前記モータの今回の抵抗算出値を算出する抵抗値算出手段と、前記誘起電圧取得手段によって取得された誘起電圧が予め設定された基準値以下であると共に、前記変化量取得手段によって取得された変化量相当値が予め設定された基準変化量以下である場合に、前記抵抗値算出手段によって算出された今回の抵抗算出値に基づき今回の演算用モータ抵抗値を設定する抵抗値設定手段と、を備えることを要旨とする。
【００１０】
モータに流れる電流値やモータに印加される端子間電圧が大きく変化する場合、フィルタ処理後の電流値及び端子間電圧は、フィルタ処理による応答遅れの影響により、実際の電流値及び端子間電圧と乖離した値になりやすい。そのため、端子間電圧の変化量又は電流値の変化量に相当する変化量相当値が大きい場合にフィルタ処理後の電流値及び端子間電圧を用いてモータの今回の抵抗算出値を算出すると、当該今回の抵抗算出値は、フィルタ処理による応答遅れの影響を大きく受けた値となる。そのため、当該今回の抵抗算出値に基づいた演算用モータ抵抗値は、実際のモータ抵抗値と乖離した値になる可能性が高い。
【００１１】
そこで、本発明では、モータで発生する誘起電圧が基準値以下である場合において、上記変化量相当値が基準変化量以下であるときには、モータで発生する誘起電圧が小さいと共に、フィルタ処理に伴う応答遅れの影響が小さいと判定される。そして、上記２つの判定結果が共に肯定である場合にフィルタ処理後の電流値及び端子間電圧を用いて算出された今回の抵抗算出値に基づき、今回の演算用モータ抵抗値が設定される。したがって、上記変化量相当値の大きさに関係なく抵抗算出値を算出する従来の場合と比較して、演算用モータ抵抗値の算出精度を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記モータに入力させる駆動信号のデューティ比を設定するデューティ比設定手段をさらに備え、前記変化量取得手段は、前記デューティ比設定手段によって設定されたデューティ比の変化量を変化量相当値として取得することを要旨とする。
【００１３】
モータに入力される駆動信号のデューティ比を調整することによりモータに流す電流値を調整する場合、上記変化量相当値は、デューティ比の変化量に相当する。また、デューティ比は、モータに電力を供給する供給源の電源電圧が変化した際にも、その変化量に応じて変化する。つまり、電源電圧の急激な変化に起因して駆動信号のデューティ比が大きく変化した場合には、このタイミングで取得されたフィルタ処理後の電流値及び電圧値を用いて抵抗算出値を算出しても、該抵抗算出値にはフィルタ処理による応答遅れの影響が大きく表れる。そこで、本発明では、駆動信号のデューティ比の変化量が変化量相当値として取得される。そのため、フィルタ処理による応答遅れの影響が小さいタイミングであるか否かを、適切に判別することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置において、前記抵抗値設定手段は、前記誘起電圧取得手段によって取得された誘起電圧が前記基準値以下であると共に、前記変化量取得手段によって取得された変化量相当値が前記基準変化量以下である場合に、当該変化量相当値が小さいときには大きいときよりも、重み付け係数を大きな値に設定し、該重み付け係数が大きいほど、前記抵抗値算出手段によって算出された今回の抵抗算出値に対する比重を大きくすると共に前記抵抗値設定手段によって前回に設定された前回の演算用モータ抵抗値に対する比重を小さくした重み付け平均処理を行い、該処理結果を今回の演算用モータ抵抗値とすることを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、今回の演算用モータ抵抗値は、前回の演算用モータ抵抗値と、今回の抵抗算出値との重み付け平均処理によって算出される。しかも、今回の抵抗算出値に対する比重は、今回の抵抗算出値を算出した時点の変化量相当値が小さいほど、即ちフィルタ処理による応答遅れの影響が小さい場合ほど大きく設定される。そのため、変化量相当値の大小に関係なく今回の抵抗算出値に対する比重が一定である場合と比較して、今回の演算用モータ抵抗値をより精度良く算出することができる。
【００１６】
また、電動パワーステアリング装置にかかる請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のモータ制御装置を備えることを要旨とする。
上記構成によれば、演算用モータ抵抗値が精度良く算出されるため、運転手による操舵を補助するモータを精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のモータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本実施形態におけ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。
【図３】デューティ比微分値に基づき重み付け係数を設定するためのマップ。
【図４】本実施形態における回転速度取得処理ルーチンを説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３を備えている。この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。そして、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。本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ及びピニオンシャフト３ｃ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の往復直線運動がラック軸５の両端に連結されたタイロッド６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７の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
【００１９】
また、電動パワーステアリング装置１は、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ＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ１１とを備えている。
【００２０】
本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、ブラシ付きのモータ１２が減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと駆動連結された所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータである。こうしたＥＰＳアクチュエータ１０は、モータ１２の回転を減速機構１３で減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、そのモータトルクに基づくアシスト力を操舵系に付与するようになっている。
【００２１】
ＥＣＵ１１には、ステアリングシャフト３に伝達される操舵トルクτを検出するトルクセンサ１４、車速Ｖｓを検出する車速センサ１５及びステアリング２の操舵角θｓを検出するステアリングセンサ１６が電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ１１は、これらの各状態量に基づいて、操舵系に付与すべき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供給することにより、そのモータ１２を駆動源とするＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する。
【００２２】
次に、本実施形態のＥＣＵ１１について図２を参照して説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ１１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び不揮発性メモリなどで構築されるマイクロコンピュータ２０と、モータ１２を駆動させるための駆動回路２１とを備えている。マイクロコンピュータ２０には、トルクセンサ１４、車速センサ１５及びステアリングセンサ１６に加え、モータ１２に流れる電流を検出するための電流センサ２２と、モータ１２の端子間電圧を検出するための電圧センサ２３とが電気的に接続されている。
【００２３】
駆動回路２１は、スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor））などの各種電子部品（図示略）を有している。そして、駆動回路２１は、車両の電力供給源であるバッテリ２４から電源電圧Ｖｐｓが印加され、マイクロコンピュータ２０からの制御指令に基づいたデューティ比（Ｄｕｔｙ比）の駆動信号ＳＤを生成してモータ１２に出力する。
【００２４】
マイクロコンピュータ２０は、電流目標値設定部３０、電流検出部３１、偏差算出部３２、ＰＩ制御部３３、電源電圧取得部３４、デューティ比設定部３５、ＰＷＭ制御部３６、入力電圧設定部３７、フィルタ部４０、変化量算出部４１、回転速度取得部４２及び誘起電圧推定部４３を備えている。これら各機能部３０〜３７，４０〜４３は、ハードウェア及びソフトウェアのうち少なくとも一方により実現されるものである。
【００２５】
電流目標値設定部３０は、トルクセンサ１４によって検出された操舵トルクτと、車速センサ１５によって検出された車速Ｖｓとに基づき、モータ１２に流す電流の目標値である電流目標値Ｉｔを設定する。例えば、電流目標値Ｉｔは、操舵トルクτが大きいほど大きな値に設定され、車速Ｖｓが小さいほど大きな値に設定される。そして、電流目標値設定部３０は、設定した電流目標値Ｉｔを偏差算出部３２及び入力電圧設定部３７に出力する。したがって、本実施形態では、電流目標値設定部３０が、目標値設定手段として機能する。
【００２６】
電流検出部３１は、電流センサ２２から出力された検出信号に基づきモータ１２に流れる電流である電流検出値Ｉｅを検出する。そして、電流検出部３１は、検出した電流検出値Ｉｅを偏差算出部３２、フィルタ部４０及び誘起電圧推定部４３に出力する。したがって、本実施形態では、電流検出部３１が、電流値検出手段として機能する。偏差算出部３２は、入力された電流目標値Ｉｔと電流検出値Ｉｅとの偏差Ｉｓｕｂを算出し、偏差ＩｓｕｂをＰＩ制御部３３に出力する。
【００２７】
ＰＩ制御部３３は、入力された偏差Ｉｓｕｂに基づいたＰＩ演算処理を行い、モータ１２の制御量を算出する。そして、ＰＩ制御部３３は、制御量をデューティ比設定部３５に出力する。なお、「ＰＩ」とは、「Proportional Integral」の略記である。電源電圧取得部３４は、バッテリ２４から駆動回路２１に印加可能な電圧値である電源電圧Ｖｐｓを取得し、電源電圧Ｖｐｓをデューティ比設定部３５及び入力電圧設定部３７に出力する。
【００２８】
デューティ比設定部３５は、入力された制御量及び電源電圧Ｖｐｓに基づき、モータ１２に出力する駆動信号ＳＤのデューティ比Ｄを設定し、デューティ比ＤをＰＷＭ制御部３６、入力電圧設定部３７及び変化量算出部４１に出力する。したがって、本実施形態では、デューティ比設定部３５が、デューティ比設定手段として機能する。ＰＷＭ制御部３６は、入力されたデューティ比Ｄに基づいて駆動回路２１を制御する。すると、駆動回路２１は、入力された制御指令に応じた駆動信号ＳＤを生成してモータ１２に出力する。
【００２９】
入力電圧設定部３７は、電圧検出部５０、電圧算出部５１及び変更判定部５２を有している。電圧検出部５０は、電圧センサ２３から出力された検出信号に基づき端子間電圧の検出値である電圧検出値Ｖｄを検出し、電圧検出値Ｖｄを変更判定部５２に出力する。
【００３０】
電圧算出部５１は、デューティ比設定部３５及び電源電圧取得部３４から入力されるデューティ比Ｄ及び電源電圧Ｖｐｓに基づき、端子間電圧の推定値である電圧推定値Ｖｅを算出する。具体的には、電圧算出部５１は、電源電圧Ｖｐｓとデューティ比Ｄとを乗算し、該乗算結果を電圧推定値Ｖｅとする。そして、電圧算出部５１は、電圧推定値Ｖｅを変更判定部５２に出力する。
【００３１】
変更判定部５２は、電流目標値設定部３０から入力される電流目標値Ｉｔが「０（零）」であるか否かを判定し、該判定結果に基づき端子間電圧Ｖｔを設定する。例えば、変更判定部５２は、電流目標値Ｉｔが「０（零）」である場合には、電圧検出部５０から入力された電圧検出値Ｖｄを端子間電圧Ｖｔとし、端子間電圧Ｖｔをフィルタ部４０及び誘起電圧推定部４３に出力する。また、変更判定部５２は、電流目標値Ｉｔが「０（零）」以外の値である場合には、電圧算出部５１から入力された電圧推定値Ｖｅを端子間電圧Ｖｔとし、端子間電圧Ｖｔをフィルタ部４０及び誘起電圧推定部４３に出力する。したがって、本実施形態では、入力電圧設定部３７が、電圧取得手段として機能する。
【００３２】
フィルタ部４０は、電流検出部３１から入力された電流検出値Ｉｅに対してフィルタ処理を施す電流フィルタ部６０と、入力電圧設定部３７から入力された端子間電圧Ｖｔに対してフィルタ処理を施す電圧フィルタ部６１とを有している。電流フィルタ部６０は、フィルタ処理によって、入力された電流検出値Ｉｅに含まれるノイズ成分を除去し、フィルタ処理後の電流検出値を回転速度取得部４２に出力する。なお、フィルタ処理後の電流検出値を、「フィルタ後電流値Ｉｅｆ」というものとする。
【００３３】
電圧フィルタ部６１は、フィルタ処理によって、入力された端子間電圧Ｖｔに含まれるノイズ成分を除去し、フィルタ処理後の端子間電圧を回転速度取得部４２に出力する。なお、フィルタ処理後の端子間電圧を、「フィルタ後電圧値Ｖｔｆ」というものとする。したがって、本実施形態では、フィルタ部４０が、フィルタ手段として機能する。
【００３４】
変化量算出部４１は、デューティ比設定部３５から入力されたデューティ比Ｄの単位時間当りの変化量としてデューティ比微分値ΔＤを算出し、デューティ比微分値ΔＤを回転速度取得部４２に出力する。デューティ比Ｄが大きく変化するということは、モータ１２に流れる電流検出値Ｉｅ及びモータ１２に印加される電圧検出値Ｖｄが大きく変化することを意味している。つまり、デューティ比微分値ΔＤは、電流検出値Ｉｅの変化量又は電圧検出値Ｖｄの変化量に相当する変化量相当値の一例である。したがって、本実施形態では、変化量算出部４１が、変化量取得手段として機能する。
【００３５】
なお、デューティ比Ｄは、バッテリ２４の電源電圧Ｖｐｓが大きく変化した際にも大きく変化する。電源電圧Ｖｐｓが大きく変化する場合としては、例えば、車両に搭載される他の車載装置（例えば、ブレーキ用のアクチュエータ）にも電力供給が必要になった場合が挙げられる。
【００３６】
誘起電圧推定部４３は、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅ（「逆起電圧」ともいう。）を外乱として算出する外乱オブザーバを有している。こうした誘起電圧推定部４３は、電流検出部３１及び入力電圧設定部３７から入力された電流検出値Ｉｅ及び端子間電圧Ｖｔに基づき、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅを算出する。そして、誘起電圧推定部４３は、算出した誘起電圧Ｅを回転速度取得部４２に出力する。したがって、本実施形態では、誘起電圧推定部４３が、誘起電圧取得手段として機能する。
【００３７】
回転速度取得部４２は、記憶手段としての記憶部７０、判定部７１、抵抗値算出手段としての抵抗算出部７２、抵抗値設定手段としての抵抗設定部７３及び回転速度取得手段としての回転速度算出部７４を有している。記憶部７０には、抵抗設定部７３によって設定された今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）が記憶される。この回数ｎは、演算周期の番号を示す。なお、車両の図示しないイグニッションスイッチがオンになってから抵抗設定部７３によって今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）が一回も設定されていない間、記憶部７０には、初期値が演算用モータ抵抗値Ｒとして記憶されている。
【００３８】
判定部７１は、モータ１２の回転速度の算出時に用いる演算用モータ抵抗値Ｒを更新してよいか否かを判定する機能部である。こうした判定部７１には、誘起電圧推定部４３によって算出されたモータ１２で発生する誘起電圧Ｅ、及び変化量算出部４１によって算出されたデューティ比微分値ΔＤが入力される。そして、判定部７１は、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅが予め設定された基準値Ｅｔｈ（図４参照）以下であるか否かを判定する（第１判定処理）。この基準値Ｅｔｈは、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅが極めて小さいか否かの判断基準として設定された値であって、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。
【００３９】
また、判定部７１は、デューティ比微分値ΔＤが予め設定された基準変化量ΔＤｔｈ（図４参照）以下であるか否かを判定する（第２判定処理）。この基準変化量ΔＤｔｈは、このタイミングで算出される抵抗算出値Ｒｅに、フィルタ部４０でのフィルタ処理による応答遅れの影響が大きく表れないか否かの判断基準として設定された値であって、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。そして、判定部７１は、第１判定処理及び第２判定処理の判定結果が共に肯定（Ｅ≦Ｅｔｈ、ΔＤ≦ΔＤｔｈ）である場合にはその旨（以下、「許可信号」ともいう。）を抵抗算出部７２に出力する。一方、判定部７１は、第１判定処理及び第２判定処理の判定結果のうち少なくとも一方が否定である場合にはその旨（以下、「禁止信号」ともいう。）を抵抗算出部７２に出力する。
【００４０】
抵抗算出部７２は、許可信号が入力された場合には、フィルタ部４０から入力されたフィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆを以下に示す関係式（式３）に代入することにより、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出する。そして、抵抗算出部７２は、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を抵抗設定部７３に出力する。なお、抵抗算出部７２は、禁止信号が入力された場合には、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出しない。
【００４１】
【数３】
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抵抗設定部７３は、抵抗算出部７２から今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）が入力された場合に、変化量算出部４１から入力されたデューティ比微分値ΔＤの大きさに応じた重み付け係数Ｃａを、図３に示すマップを利用して設定する。本実施形態では、重み付け係数Ｃａは、「０（零）」から「１」の範囲内でデューティ比微分値ΔＤが大きい場合には小さい場合よりも大きな値に設定される。具体的には、図３に示すように、重み付け係数Ｃａは、デューティ比微分値ΔＤが上記基準変化量ΔＤｔｈ以下である場合にはデューティ比微分値ΔＤが小さいほど大きな値に設定され、デューティ比微分値ΔＤが上記基準変化量ΔＤｔｈを超える場合には「０（零）」に設定される。例えば、デューティ比微分値ΔＤが「０（零）」である場合、重み付け係数Ｃａは「１」に設定される。つまり、デューティ比微分値ΔＤが上記基準変化量ΔＤｔｈを超える場合には、演算用モータ抵抗値を更新しないため、重み付け係数Ｃａが「０（零）」に設定される。
【００４２】
また、抵抗設定部７３は、図２に示すように、重み付け係数Ｃａを設定した場合、記憶部７０に記憶される演算用モータ抵抗値Ｒを前回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ−１）として読み出す。そして、抵抗設定部７３は、前回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ−１）、重み付け係数Ｃａ及び今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を、以下に示す関係式（式４）に代入することにより、今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を算出する。続いて、抵抗設定部７３は、記憶部７０に記憶される演算用モータ抵抗値Ｒを、算出した今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）に置き換える。
【００４３】
【数４】
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回転速度算出部７４には、フィルタ部４０からフィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆが入力される。そして、回転速度算出部７４は、記憶部７０から読み出した今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を演算用モータ抵抗値Ｒとし、フィルタ後電流値Ｉｅｆ、フィルタ後電圧値Ｖｔｆ及び演算用モータ抵抗値Ｒを上記関係式（式１）に代入することにより、モータ１２の回転速度ωを算出する。
【００４４】
次に、本実施形態のＥＣＵ１１が実行する各種制御処理ルーチンのうち、モータ１２の回転速度ωを取得するための回転速度取得処理ルーチンについて図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
さて、回転速度取得処理ルーチンは、上記イグニッションスイッチがオンである間、予め設定された演算周期毎に実行される。そして、回転速度取得処理ルーチンにおいて、ステップＳ１０では、ＥＣＵ１１は、このタイミングで検出された電流目標値Ｉｔを取得する。次のステップＳ１１において、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１０で取得された電流目標値Ｉｔが「０（零）」であるか否かを判定する。電流目標値Ｉｔが「０（零）」である場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、このタイミングで検出された電圧検出値Ｖｄを端子間電圧Ｖｔとし（ステップＳ１２）、その処理を後述するステップＳ１４に移行する。一方、電流目標値Ｉｔが「０（零）」ではない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ１１は、このタイミングで算出された電圧推定値Ｖｅを端子間電圧Ｖｔとし（ステップＳ１３）、その処理を次のステップＳ１４に移行する。
【００４６】
ステップＳ１４において、ＥＣＵ１１は、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅを取得する。次のステップＳ１５において、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１４で取得した誘起電圧Ｅが基準値Ｅｔｈ以下であるか否かを判定する。誘起電圧Ｅが基準値Ｅｔｈを超える場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ＥＣＵ１１は、モータ１２で発生する現時点の誘起電圧Ｅが小さくはないと判断し、その処理を後述するステップＳ２３に移行する。
【００４７】
一方、誘起電圧Ｅが基準値Ｅｔｈ以下である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、モータ１２で発生する現時点の誘起電圧Ｅが極めて小さいと判断し、このタイミングで設定された駆動信号ＳＤのデューティ比Ｄの単位時間あたりの変化量であるデューティ比微分値ΔＤを算出する（ステップＳ１６）。次のステップＳ１７において、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１６で算出したデューティ比微分値ΔＤが基準変化量ΔＤｔｈ以下であるか否かを判定する。デューティ比微分値ΔＤが基準変化量ΔＤｔｈを超える場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、ＥＣＵ１１は、このタイミングで今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出すると、電流検出値Ｉｅ及び端子間電圧Ｖｔに対するフィルタ処理による応答遅れの影響が大きく表れると判定する。そして、ＥＣＵ１１は、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出することなく、その処理を後述するステップＳ２３に移行する。
【００４８】
一方、デューティ比微分値ΔＤが基準変化量ΔＤｔｈ以下である場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、このタイミングで今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出しても、電流検出値Ｉｅ及び端子間電圧Ｖｔに対するフィルタ処理による応答遅れの影響が小さいと判定する。そして、ＥＣＵ１１は、上記関係式（式３）を用いて今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出する（ステップＳ１８）。次のステップＳ１９において、ＥＣＵ１１は、図３に示すマップを用い、重み付け係数Ｃａを、ステップＳ１６で算出したデューティ比微分値ΔＤが小さいときには大きいときよりも大きな値に設定する。
【００４９】
そして、次のステップＳ２０において、ＥＣＵ１１は、上記関係式（式４）を用いた重み付け平均処理を行い、その算出結果をモータ１２の今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）とする。続いて、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１８で演算した今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を、演算用モータ抵抗値Ｒとして記憶部７０に記憶させ（ステップＳ２１）、回数ｎを「１」だけインクリメントする（ステップＳ２２）。その後、ＥＣＵ１１は、その処理を次のステップＳ２３に移行する。
【００５０】
ステップＳ２３において、ＥＣＵ１１は、記憶部７０に記憶される最新の演算用モータ抵抗値Ｒを上記関係式（式１）に代入することにより、モータ１２の今回の回転速度ωを算出する。その後、ＥＣＵ１１は、回転速度取得処理ルーチンを一旦終了する。
【００５１】
次に、今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を設定する際の作用について説明する。
さて、上記イグニッションスイッチがオンになってから抵抗設定部７３によって今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）が一度も算出されていない場合、記憶部７０に記憶される演算用モータ抵抗値Ｒは、初期値に設定されている。この場合、回転速度算出部７４では、記憶部７０に記憶される演算用モータ抵抗値Ｒ（＝初期値）を用いて、モータ１２の回転速度ωが算出される。
【００５２】
そして、今回の回転速度の演算タイミングでは、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅが基準値Ｅｔｈ以下であるか否かが判定される。そして、誘起電圧Ｅが基準値Ｅｔｈ以下である場合、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅが極めて小さい。その結果、今回の回転速度取得処理ルーチンの実行タイミングで算出される今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）は、上記関係式（式３）を用いて算出される。なお、関係式（式３）に代入される電流値及び電圧値は、フィルタ部４０でフィルタ処理が施された後のフィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆである。
【００５３】
本実施形態では、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）の算出時に、フィルタ処理後の電流値及び電圧値（即ち、フィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆ）が用いられる。そのため、モータ１２に流れる電流、モータ１２に印加される電圧、電源電圧Ｖｐｓの変化量が多いと、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）にはフィルタ処理に起因した応答遅れによる影響が大きく含まれる。言い換えると、モータ１２に流れる電流、モータ１２に印加される電圧、電源電圧Ｖｐｓの変化量が少ない場合は、抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）の算出時に、フィルタ処理に起因した応答遅れによる影響を受けにくい。
【００５４】
ところで、モータ１２に入力される駆動信号ＳＤのデューティ比Ｄを調整することによりモータ１２を制御する場合においては、モータ１２に流れる電流、モータ１２に印加される電圧及び電源電圧Ｖｐｓの少なくとも一つが変化すると、該変化に応じて駆動信号ＳＤのデューティ比Ｄが変更される。こうした点に着眼し、本実施形態では、駆動信号ＳＤのデューティ比Ｄの単位時間当りの変化量であるデューティ比微分値ΔＤが算出される。そして、誘起電圧Ｅが基準値Ｅｔｈ以下である場合において、デューティ比微分値ΔＤが基準変化量ΔＤｔｈ以下であるときには、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅが非常に小さく、且つフィルタ処理に起因した応答遅れの影響が少ないと判断される。
【００５５】
すると、上記２つの判定処理が共に肯定である時点で取得されたフィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆを上記関係式（式３）に代入することにより、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）が算出される。続いて、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）の算出に用いられたデューティ比微分値ΔＤに応じた重み付け係数Ｃａが設定される（図３参照）。そして、上記関係式（式４）を用いた重み付け平均処理によって、今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）が算出され、該今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）が最新の演算用モータ抵抗値Ｒとして記憶部７０に記憶される。その後においては、更新後の演算用モータ抵抗値Ｒを用いてモータ１２の回転速度ωが算出される。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）モータ１２に流れる電流値やモータ１２に印加される電圧値が大きく変化する場合、フィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆは、フィルタ処理による応答遅れの影響により、実際の電流値及び電圧値と乖離した値になりやすい。そのため、端子間電圧Ｖｔの変化量又は電流検出値Ｉｅの変化量が多い場合にフィルタ処理後の電流値及び端子間電圧（即ち、フィルタ後電流値Ｉｅｆ及びフィルタ後電圧値Ｖｔｆ）を用いてモータ１２の今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出すると、その算出結果には、フィルタ処理による応答遅れの影響が大きく含まれる。この場合、当該今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）に基づいた今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）は、モータ１２の実際の抵抗値と乖離した値になる可能性が高い。
【００５７】
そこで、本実施形態では、モータ１２の抵抗値は、モータに流れる電流の大きさ及びモータの温度などによって変動するものの、頻繁に変動する値ではないことに着眼した。すなわち、モータ１２で発生する誘起電圧Ｅが極めて小さく、且つフィルタ処理に伴う応答遅れの影響が小さいと判断できる場合にのみ、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）及び今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を算出するようにした。したがって、端子間電圧Ｖｔの変化量又は電流検出値Ｉｅの変化量の大きさに関係なく抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出する場合と比較して、演算用モータ抵抗値Ｒの算出精度を向上させることができる。
【００５８】
（２）本実施形態では、端子間電圧Ｖｔの変化量又は電流検出値Ｉｅの変化量に相当する値として、デューティ比微分値ΔＤが算出される。このデューティ比微分値ΔＤは、モータ１２に流れる電流、モータ１２に印加される電圧及び電源電圧Ｖｐｓの少なくとも一つが変化すると、その変化量に応じて変更される。つまり、モータ１２に印加可能な電源電圧Ｖｐｓの変化をも加味して、演算用モータ抵抗値Ｒの更新が許可又は禁止される。そのため、デューティ比微分値ΔＤを用いて、フィルタ処理による応答遅れの影響が小さいか大きいかを判定することにより、その判定精度を向上させることができる。したがって、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）が算出された場合には、当該今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を用いて今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）を算出することによりその算出精度を向上させることができる。
【００５９】
（３）今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）は、前回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ−１）と、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）との重み付け平均処理によって算出される。しかも、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）に対する比重は、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出した時点のデューティ比微分値ΔＤが小さいほど大きく設定される。そのため、デューティ比微分値ΔＤの大小に関係なく今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）に対する比重が一定である場合と比較して、今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）をより精度良く算出することができる。
【００６０】
（４）そして、演算用モータ抵抗値Ｒが精度良く算出されるため、モータ１２の回転速度ωの算出精度を向上させることができる。
（５）その結果、回転速度ωの算出値を用いたモータ制御（即ち、操舵制御）を適切に行うことができるようになり、ひいてはステアリング２の操舵性を向上させることができる。
【００６１】
（６）電圧推定値Ｖｅは、電圧センサ２３からの検出信号に基づき検出される電圧検出値Ｖｄと比較して分解能が小さいというメリットを有し、デューティ比Ｄが「０（零）」である場合には算出不能というデメリットを有している。一方、電圧検出値Ｖｄは、電圧推定値Ｖｅと比較して分解能が大きいというデメリットを有し、デューティ比Ｄの大きさに関係なく算出できるというメリットを有している。そこで、本実施形態では、デューティ比Ｄが「０（零）」ではない場合には、電圧推定値Ｖｅを用いた今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）が算出される一方、デューティ比Ｄが「０（零）」である場合には、電圧検出値Ｖｄを用いた今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）が算出される。そのため、各電圧値Ｖｅ，Ｖｄのうち精度の高い電圧推定値Ｖｅを極力用いて今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を算出できる分、今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）の算出精度を向上させることができる。
【００６２】
なお、実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・実施形態において、重み付け係数Ｃａは、今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）の大きさに関係なく一定値（例えば、０．７や０．５）であってもよい。
【００６３】
・図３に示すマップにおいて重み付け係数Ｃａが「０（零）」となるデューティ比微分値ΔＤは、基準変化量ΔＤｔｈよりも大きな値であってもよい。
・実施形態において、上記ステップＳ１７の判定処理を省略してもよい。この場合、図３に示すマップにおいて重み付け係数Ｃａが「０（零）」となるデューティ比微分値ΔＤは、基準変化量ΔＤｔｈよりも大きな値であってもよい。
【００６４】
・実施形態において、上記２つの判定処理が共に肯定になったことにより今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）が算出された場合には、該今回の抵抗算出値Ｒｅ（ｎ）を、今回の演算用モータ抵抗値Ｒ（ｎ）としてもよい。
【００６５】
・実施形態において、変化量相当値として、電流目標値Ｉｔの単位時間あたりの変化量を取得してもよい。すなわち、電流目標値Ｉｔが大きく変動すると、駆動信号ＳＤのデューティ比Ｄも大きく変更される。そのため、この場合であっても、上記実施形態の（１）と同等の効果を得ることができる。
【００６６】
・本発明のモータ制御装置を、レゾルバなどのようにモータの回転速度を検出するためのセンサを有する電動パワーステアリング装置に備えてもよい。この場合、センサの故障が検知された場合に、ＥＣＵ１１による図４に示す回転速度取得処理ルーチンの実行によって、モータ１２の回転速度ωを算出させるようにしてもよい。
【００６７】
・本発明の電動パワーステアリング装置を、ピニオン型及びラックアシスト型の電動パワーステアリング装置に具体化してもよい。ラックアシスト型としては、モータの出力がラック軸と平行となるように配置された所謂ラックパラレル型、モータの出力がラック軸と斜交するように配置されたラッククロス型などが挙げられる。
【００６８】
・本発明のモータ制御装置を、ブラシ付きのモータを搭載した電子機器であれば電動パワーステアリング装置１以外の他の電子機器（例えば、電動自転車）に設けてもよい。
次に、上記実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【００６９】
（イ）前記抵抗値設定手段によって設定された今回の演算用モータ抵抗値が記憶される記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される演算用モータ抵抗値と、前記フィルタ手段によってフィルタ処理が施された電流値及び端子間電圧とに基づき、前記モータの回転速度を算出する回転速度算出手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００７０】
上記構成によれば、演算用モータ抵抗値が精度良く算出されるため、モータの回転速度の算出精度を向上させることができる。
（ロ）前記モータに流す電流の目標値を設定する目標値設定手段をさらに備え、
前記電圧取得手段は、
前記目標値設定手段によって設定された電流の目標値が０（零）である場合には、検出した値を端子間電圧として取得し、
電流の目標値が０（零）以外の値である場合には、前記モータに対する電力供給源の電源電圧に基づいて算出した値を端子間電圧として取得することを特徴とする。
【００７１】
上記構成によれば、電流の目標値が０（零）である場合では、電圧供給源の電源電圧に基づいた電圧推定値を算出できないため、検出値が端子間電圧とされる。一方、電流の目標値が０（零）ではない場合では、検出値よりも分解能の小さい推定値を、電源電圧に基づいて算出し、該算出結果が端子間電圧とされる。そのため、より精度の高い方（推定値）を用いて抵抗算出値を算出できる分、演算用モータ抵抗値の算出精度を向上させることができる。
【００７２】
（ハ）予め設定された演算周期毎に、演算用モータ抵抗値を算出するモータ制御装置であって、
前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出手段と、
前記モータに印加される端子間電圧を取得する電圧取得手段と、
前記電流値検出手段によって検出された電流値及び前記電圧取得手段によって取得された端子間電圧に対してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記モータで発生する誘起電圧を取得する誘起電圧取得手段と、
前記モータに印加される端子間電圧の変化量又は前記モータに流れる電流値に相当する変化量相当値を取得する変化量取得手段と、
前記フィルタ手段によるフィルタ処理後の端子間電圧をフィルタ処理後の電流値で除算することにより、前記モータの今回の抵抗算出値を算出する抵抗値算出手段と、
前記抵抗値算出手段によって算出された今回の抵抗算出値と、前回に設定された前回の演算用モータ抵抗値との重み付け平均処理により、今回の演算用モータ抵抗値を設定する抵抗値設定手段と、を備え、
前記抵抗値設定手段は、
前記誘起電圧取得手段によって取得された誘起電圧が予め設定された基準値以下である場合に
前記変化量取得手段によって取得された変化量相当値が小さいときには大きいときよりも、重み付け係数を大きな値に設定し、
該重み付け係数が大きいほど、前記抵抗値算出手段によって算出された今回の抵抗算出値に対する比重を大きくすると共に前記抵抗値設定手段によって前回に設定された前回の演算用モータ抵抗値に対する比重を小さくした重み付け平均処理により、今回の演算用モータ抵抗値を設定することを特徴とするモータ制御装置。
【００７３】
上記構成によれば、今回の演算用モータ抵抗値は、前回の演算用モータ抵抗値と、今回の抵抗算出値との重み付け平均処理によって算出される。しかも、今回の抵抗算出値に対する比重は、今回の抵抗算出値を算出した際に用いられた変化量相当値が小さいほど大きく設定される。そのため、変化量相当値の大小に関係なく今回の抵抗算出値に対する比重が一定である場合と比較して、今回の演算用モータ抵抗値をより精度良く算出することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１…電動パワーステアリング装置、１１…モータ制御装置としてのＥＣＵ、１２…モータ、３０…目標値設定手段としての電流目標値設定部、３１…電流値検出手段としての電流検出部、３５…デューティ比設定手段としてのデューティ比設定部、３７…電圧取得手段としての入力電圧設定部、４０…フィルタ手段としてのフィルタ部、４１…変化量取得手段としての変化量算出部、４３…誘起電圧取得手段としての誘起電圧推定部、７０…記憶手段としての記憶部、７２…抵抗値算出手段としての抵抗算出部、７３…抵抗値設定手段としての抵抗設定部、７４…回転速度取得手段としての回転速度算出部、Ｃａ…重み付け係数、Ｄ…デューティ比、Ｅ…誘起電圧、Ｅｔｈ…基準値、Ｉｅ…電流検出値、Ｉｔ…電流目標値、Ｒ（ｎ）…今回の演算用モータ抵抗値、Ｒ（ｎ−１）…前回の演算用モータ抵抗値、Ｒｅ（ｎ）…今回の抵抗算出値、ＳＤ…駆動信号、Ｖｔ…端子間電圧、ω…回転速度、ΔＤ…変化量相当値の一例としてのデューティ比微分値、ΔＤｔｈ…基準変化量。
【図１】
2013038962.tif 000007
【図２】
2013038962.tif 000008
【図３】
2013038962.tif 000009
【図４】
2013038962.tif 000010