(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング系に操舵トルクを与えるモータと、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて制御用デューティ信号を生成し、このデューティ信号に基づきスイッチング回路を作動させてモータ電流を制御し前記モータを駆動するモータ制御手段を備えた電動パワーステアリング装置に適用されるデューティ不感帯補正方法であって、
前記デューティ信号のデューティを次第に大きくして前記モータに前記モータ電流が流れ始める時点での実際の１つのデューティ値を不感帯デューティとして記憶する第１ステップと、
前記モータ制御手段が内部で生成する前記デューティ信号のデューティを前記不感帯デューティを用いて補正する第２ステップと、を備え、
前記第２ステップは、さらに、
前記電動パワーステアリング装置のシステム自体で必要とされる不感帯幅を設定するステップと、
前記不感帯デューティと前記不感帯幅との差を求めることにより不感帯補正量を算出するステップと、
前記モータ制御手段が内部で生成する前記デューティ信号のデューティを前記不感帯補正量で補正して出力用デューティ信号を出力するステップと、から成る、
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法。
【請求項２】
前記第１ステップは初期診断段階に実行され、前記不感帯デューティによるモータ電流通電時間は前記モータが作動しない機械的時定数以下の時間であ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のデューティ不感帯補正方法。
【請求項３】
前記スイッチング回路はＨ型ブリッジ回路であり、前記モータ制御手段は、前記モータが一方または他方の回転方向になるように前記Ｈ型ブリッジ回路に前記モータ電流を流し、前記一方の回転方向および前記他方の回転方向のそれぞれについて前記不感帯デューティを求め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のデューティ不感帯補正方法。
【請求項４】
前記モータはブラシレスモータであり、このブラシレスモータの各相のモータ電流について前記不感帯デューティを求めて記憶し、前記補正を行うようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法に関し、特に、乗用自動車等の車両のステアリング装置でモータの回転力をステアリング系に付与して運転者の操舵力の負担を軽減し操舵フィーリングを高めた電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置は、ステアリング系にモータを備え、運転者がステアリングホイール（操舵ハンドル）を操作するとき、モータから供給される動力を制御装置を用いて制御することにより、運転者の操舵力を軽減する。
【０００３】
図６は従来の電動パワーステアリング装置のシステム全体の模式的構成を示す。電動パワーステアリング装置１００では、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリング軸１０２を、自在継手１０３ａ，１０３ｂを有する連結軸１０３を介して、ラック・ピニオン機構１０５のピニオン１０５ａに連結することによって、操舵トルク発生機構１０６が構成される。上記ピニオン１０５ａに噛み合うラック歯１０７ａを有しかつこれらの噛み合いにより軸方向に変換されて往復動するラック軸１０７は、その両端にタイロッド１０８を介して転動軸としての左右の前輪１０９に連結されている。運転者は、ステアリングホイール１０１を操作することにより、操舵トルク発生機構１０６とラック・ピニオン機構１０５を介して、前輪を揺動させて車両の向きを変える。
【０００４】
上記電動パワーステアリング装置１００では、操舵トルク発生機構１０６で発生させる手動の操舵トルクを軽減するために、アシストトルク（操舵補助トルク）を供給するモータ１１０が例えばラック軸１０７と同軸的に設けられている。モータ１１０からの回転運動により供給されるアシストトルクは、ラック軸１０７にほぼ平行に設けられたボールねじ機構１１１を介して、直進運動のための力に変換され、ラック軸１０７に作用する。モータ１１０のロータには、駆動側ヘリカルギヤ１１０ａが一体的に設けられている。このヘリカルギヤ１１０ａは、ボールねじ機構１１１のねじ軸１１１ａの軸端に一体的に設けられたヘリカルギヤ１１１ｂと噛み合っている。またボールねじ機構１１１のナットはラック軸１０７に連結されている。
【０００５】
図６で、図示しないステアリングギヤボックス内にはピニオン１０５ａに作用する操舵トルクＴを検出する操舵トルク検出部１１２が設けられている。この操舵トルク検出部１１２は、検出した操舵トルクＴを操舵トルク検出信号Ｔｄに変換し、制御装置１１４に入力する。制御装置１１４は、操舵トルク検出信号Ｔｄを主信号として運転を行い、モータ１１０が出力する動力（補助操舵トルク）を制御する。
【０００６】
図７に示されるごとく、制御装置１１４は目標電流決定部１１５と制御部１１６を備える。目標電流決定部１１５は、操舵トルク検出信号Ｔｄに基づいて目標補助トルクを決定し、この目標補助トルクをモータ１１０から供給させるために必要となる目標電流信号ＩＴを出力する。また制御部１１６の内部の詳細構成は図８に示される。
【０００７】
制御部１１６は、偏差演算部１１７とモータ制御部１１８とモータ駆動部１１９と電流値検出部１２０を備える。モータ制御部１１８は、偏差電流制御部１２１とＰＷＭ信号生成部１２２を備える。偏差電流制御部１２１は、偏差演算部１１７から与えられる電流信号１１７ａに対して比例・積分等のＰＩ処理を施し、モータ１１０に供給するモータ電流を制御するための駆動電流信号１２１ａを生成し出力する。ＰＷＭ信号生成部１２２は、偏差電流制御部１２１から与えられる駆動電流信号１２１ａに基づいてモータ１１０をＰＷＭ運転するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成する。このＰＷＭ信号は、後述するごとき、デューティ信号であり、モータ制御部１１８から駆動制御信号１２２ａとして出力される。
【０００８】
モータ駆動部１１９は、ゲート駆動回路部１２３と４個の電力用電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」と記す）１２４ａ〜１２４ｄをＨ型ブリッジ回路構成で接続して成るモータ駆動回路（Ｈ型ブリッジ回路）１２４とを備える。ゲート駆動回路部１２３は、駆動制御信号（ＰＷＭ信号）１２２ａに基づいて、ステアリングホイール１０１の操舵方向に応じて２つのＦＥＴ（１２４ａ，１２４ｄ），（１２４ｂ，１２４ｃ）を適宜に選択し、選択した２つのＦＥＴのゲートを駆動してこれらのＦＥＴをスイッチング動作させる。Ｈ型ブリッジ回路から成るモータ駆動回路１２４はスイッチング回路として機能する。
【０００９】
以上により、制御装置１１４は、操舵トルク検出部１１２によって検出された操舵トルクＴに基づいてバッテリ電源１２６からモータ１１０へ供給するモータ電流をＰＷＭ制御し、モータ１１０が出力する動力（補助操舵トルク）を制御する。運転者の操舵トルクＴは、操舵トルク発生機構１０６の操舵トルク検出部１１２により検出され、これに基づき制御装置１１４はモータ１１０の出力を制御しラック軸１０７の軸方向の直進運動力を支援する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記制御装置１１４における目標電流決定部１１５、偏差演算部１１７、モータ制御部１１８等の要素はマイクロコンピュータで実現される。当該マイクロコンピュータは、図９に示される通り、メモリ１３０を備えたＣＰＵ１３１から成る。目標電流決定部１１５やモータ制御部１１８等の機能はメモリ１３０に用意されたプログラムをＣＰＵ１３１が実行することによりソフトウェア的に実現される。また前述のごとくモータ制御部１１８のＰＷＭ信号生成部１２２とモータ駆動部１１９のモータ駆動回路（Ｈ型ブリッジ回路）１２４との間にはゲート駆動回路部１２３が設けられている。従って図９に示すように、ＣＰＵ１３１のＰＷＭ信号出力ポート１３１ａは、Ｈ型ブリッジ回路１２４の４つのＦＥＴ１２４ａ〜１２４ｄの各ゲートに直結されておらず、ゲート駆動回路部１２３に含まれる保護抵抗１３２やコンデンサ等が経路に介在することになる。保護抵抗１３２は、不安定な電圧からＣＰＵ１３１やＦＥＴ１２４ａ〜１２４ｄを保護するために設けられている。
【００１１】
上記の構成によれば、ＣＰＵ１３１によって実現されるＰＷＭ信号生成部１２２から出力される矩形波（ＰＷＭ信号）１２２ａをＨ型ブリッジ回路１２４の４つのＦＥＴの各ゲートに与えるとき、保護抵抗１３２等に基づく過渡特性で一次遅れ現象が生じ、矩形波１２２ａの立ち上がりがなまった信号１３３がゲートに与えられることになる。Ｈ型ブリッジ回路１２４の各ＦＥＴ１２４ａ〜１２４ｄでは、ゲート・ソース間電圧が規定電圧を超えると、オン状態が生じる。制御部１１６の回路構成上で上記のような特性がある場合、出力される矩形波１２２ａのオンレベルが大きくなればなるほど、すなわちＰＷＭ信号のオン時間比率が大きい（高デューティ）ほど、一次遅れ的波形なまりの影響が少なくなる。各ＦＥＴのゲートに与えられる信号で十分な立ち上がりレベルを得ることができるからである。他方、出力される矩形波１２２ａのオンレベルが小さくなると、すなわちＰＷＭ信号のオン時間比率が小さくなる（低デューティ：例えば５％以下）と、一次遅れ的波形なまりの影響を受けやすくなる。ＰＷＭ信号（矩形波１２２ａ）のデューティ比が小さいときには信号１３３における波形のなまりが顕著になり、ＦＥＴ１２４ａ〜１２４ｄのオン条件を満足させることが難しくなる。
【００１２】
図１０に、前述したデューティ信号の一部を示し、デューティ信号について説明する。デューティ信号１４１は前述のＰＷＭ信号すなわち矩形波１２２ａに相当する。デューティ信号１４１は周期的にオン状態を発生する矩形波で形成される。図１０では矩形波においてｔON（オン時間）とｔOFF（オフ時間）が定義されている。ｔON（オン時間）とｔOFF（オフ時間）を用いることにより、デューティ（Duty)＝ｔON／（ｔON＋ｔOFF）として前述の「デューティ」が定義される。この値が大きいと高デューティとなり、値が小さいと低デューティとなる。さらに図１０において、波形１４２は、デューティ信号１４１に対応して発生したモータ電流の変化を示している。
【００１３】
電動パワーステアリング装置１００においてステアリングホイール１０１の切り始めでは、操舵力とモータのアシスト力との力のつながり感を評価するので、ＰＷＭ信号１２２ａで見てみると、大部分の場合、低デューティである波形領域が利用される。低デューティのＰＷＭ信号を用いてＨ型ブリッジ回路（モータ駆動回路１２４）をオン・オフ動作させてモータ１１０にモータ電流を供給するとき、当該低デューティのＰＷＭ信号によるモータ駆動電流の立ち上がりは、製造上の或る程度の電子機器に係るハードウェアのバラツキが存在すると、その立ち上がりポイントがばらつくという問題が起きる。この結果、車両に搭載されるマイクロコンピュータの違いで操舵フィーリングに差異が生じるという問題が起きる。
【００１４】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、量産されかつ車両に搭載されたマイクロコンピュータ等を含む電子機器のハードウェア上のバラツキを補正し、制御用デューティ信号とモータ電流の間の特性の均一化を達成し、さらに利用するシステムにおける必要に応じてデューティ不感帯を任意に補正することを可能にする手法を実現する電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法は、上記目的を達成するために、次の通り構成される。
【００１６】
第１の電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法（請求項１に対応）は、ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出部と、ステアリング系に操舵トルクを与えるモータと、少なくとも操舵トルク信号に基づいて制御用デューティ信号（ＰＷＭ信号）を生成し、このデューティ信号に基づきスイッチング回路を作動させてモータ電流を制御しモータを駆動するモータ制御部を備えた電動パワーステアリング装置に適用される。このデューティ不感帯補正方法は、モータ制御部から出力されるデューティ信号のデューティを次第に大きくしてモータにモータ電流が流れ始める時点での実際の１つのデューティ値を不感帯デューティとして記憶する第１ステップと、モータ制御部が内部で生成するデューティ信号のデューティを不感帯デューティを用いて補正する第２ステップと、から構成されている。そして、この第２ステップは、さらに、電動パワーステアリング装置のシステム自体で必要とされる不感帯幅を設定するステップと、不感帯デューティと不感帯幅との差を求めることにより不感帯補正量を算出するステップと、モータ制御部が内部で生成するデューティ信号のデューティを上記の不感帯補正量で補正して出力用デューティ信号を出力するステップとを含んでいる。
【００１７】
上記の電動パワーステアリング装置のデューティ不感帯補正方法では、電動パワーステアリング装置のモータの動作を制御するデューティ信号（駆動制御用のＰＷＭ信号）の不感帯デューティを求め、この不感帯デューティに基づいて、デューティ信号のデューティ不感帯幅を任意に設定することが可能となる。これにより、電動パワーステアリング装置を構成する電子機器のハードウェアに起因するバラツキを補正することができ、またデューティ信号のデューティとモータ電流との特性を均一化することが可能となる。
【００１８】
第２のデューティ不感帯補正方法（請求項２に対応）は、上記の方法において、好ましくは、第１ステップは初期診断段階に実行され、不感帯デューティによるモータ電流通電時間はモータが作動しない機械的時定数以下の時間であることで特徴づけられる。この構成により、モータを回転動作させることなく、ユーザに違和感を与えないようにすることが可能である。
【００２０】
第３のデューティ不感帯補正方法（請求項３に対応）は、上記の方法において、好ましくは、スイッチング回路はＨ型ブリッジ回路であり、モータ制御部は、モータが一方または他方の回転方向になるようにＨ型ブリッジ回路にモータ電流を流し、一方の回転方向および他方の回転方向のそれぞれについて不感帯デューティを求めることで特徴づけられる。
【００２１】
第４のデューティ不感帯補正方法（請求項４に対応）は、上記の方法において、好ましくは、モータはブラシレスモータであり、このブラシレスモータの各相のモータ電流について不感帯デューティを求めて記憶し、前記補正を行うように構成される。
【００２２】
この電動パワーステアリング装置は、ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出部と、ステアリング系に操舵トルクを与えるモータと、少なくとも操舵トルク信号に基づいて制御用デューティ信号を生成し、このデューティ信号に基づきスイッチング回路を作動させてモータ電流を出力しモータを駆動するモータ制御部を備えた電動パワーステアリング装置であり、初期診断段階にてモータの機械的時定数以下の時間でスイッチング回路を強制的に動作させる手段と、モータに供給される前記モータ電流を検出する手段と、モータ電流の立ち上がり点に対応するデューティ値を不感帯デューティとして記憶する手段と、モータ制御部が内部で生成するデューティ信号のデューティを不感帯デューティで補正する手段と、を備えるように構成される。
【００２３】
上記の電動パワーステアリング装置では、デューティ不感帯補正を行う構成を備えることにより、電動パワーステアリング装置のモータの動作を制御するデューティ信号（駆動制御用のＰＷＭ信号）の不感帯デューティを求め、この不感帯デューティに基づいてデューティ信号のデューティ不感帯幅を任意に設定するように構成される。これにより、電動パワーステアリング装置を構成する電子機器のハードウェアに起因するバラツキを補正し、またデューティ信号のデューティとモータ電流との特性を均一化する。
【００２４】
また電動パワーステアリング装置は、上記の構成において、モータはブラシレスモータであり、このブラシレスモータの各相のモータ電流について不感帯デューティを求めて記憶し、補正を行うように構成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成要素の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００２７】
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の基本的な構成は図６〜図１０で説明した従来装置と同じである。従って、以下の実施形態の説明の上で必要な場合には、従来装置について説明した図６〜図１０を適宜に参考にして各図で示された構成要素を参照番号を引用して用いることとする。
【００２８】
前述した従来の電動パワーステアリング装置に比較して、本発明の特徴は、電動パワーステアリング装置１００に設けられたモータ１１０を駆動させるためのモータ電流の電流立ち上がりポイントを制御できるようにし、さらにモータ１１０へのモータ電流を制御するＰＷＭ信号１２２ａ、すなわちデューティ信号１４１におけるデューティ不感帯のバラツキを解消できるようにし、さらに不感帯幅をシステムの要求に応じて任意に制御できるようにしたことである。これらの特徴に係る構成は、制御装置１１４におけるソフトウェア的な構成を改良することにより実現される。
【００２９】
制御装置１１４内の制御部１１６におけるモータ制御部１１８（図８に示す）によって実現される機能は、モータ制御部１１８が図９に示すごとくメモリ１３０を備えたＣＰＵ１３１で構成されることから、ソフトウェア的に実現されている。従って、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置でのデューティ不感帯補正の機能については、メモリ１３０に、当該デューティ不感帯補正の方法を実施するプログラムが用意されている。メモリ１３０に用意された当該プログラムをＣＰＵ１３１が読み込み、実行することによって、本実施形態に係るデューティ不感帯補正方法が実施され、かつ当該デューティ不感帯補正の機能を有する電動パワーステアリング装置が構成される。
【００３０】
図１に示したフローチャートを参照して電動パワーステアリング装置１００において実行される代表的なデューティ不感帯補正の方法を説明する。最初の判断ステップＳ１１では初期診断の制御段階かまたは通常制御の制御段階かが判定される。初期診断の段階であると判断されたときにはステップＳ１２に移行し、通常制御の段階であると判断されたときにはステップＳ１５に移行する。一般的に初期診断段階であるか否かは、例えばイグニッションスイッチがオンされたか否かで判断することにする。初期診断段階でなければ、通常制御の段階であると判断される。
【００３１】
ステップＳ１２が実行されるのは初期診断の段階である。初期診断の段階とは、乗用自動車等の車両に搭載された電気・電子機器から成るシステムを初期的に診断する制御段階である。ステップＳ１２は、車両の走行を開始する前の段階、例えばエンジンスタート時に短時間に実行される。初期診断では、車両に搭載された多数の電気・電子機器が正常な動作条件を満たしているか否かがチェックされる。車両に搭載された電気・電子機器の１つとして上記電動パワーステアリング装置１００も含まれている。
【００３２】
ステップＳ１２において、電動パワーステアリング装置１００に関して行われる初期診断は次の通りである。ＰＷＭ信号生成部１２２からＰＷＭ信号１２２ａすなわちデューティ信号１４１を出力し、デューティ信号１４１におけるオン時間（ｔON）を０％から次第に増加させていき、Ｈ型ブリッジ回路であるモータ駆動回路１２４のいずれかのＦＥＴのオン・オフ動作（スイッチング動作）に基づいてモータ１１０に対してモータ電流（ＩM）が流れ始める時点でのデューティ値を求める。このデューティ値を「ＤＹ0」とする。
【００３３】
上記の初期診断段階でのデューティ値ＤＹ0を求める場合において、デューティ信号１４１のデューティ値ＤＹ0を継続することによってモータ駆動回路１２４のＦＥＴをオン・オフさせる時間は、モータ１１０が動かない状態（その慣性が原因）にある当該モータの機械的な時定数以下の時間とする。
【００３４】
図２に、初期診断段階において不感帯デューティ値ＤＹ0を求める方法を概念的な構成図として示している。図２では、モータ制御部１１８を構成するＣＰＵ１３１から、ゲート駆動回路１２３を経由してモータ駆動回路（Ｈ型ブリッジ回路）１２４に対してデューティ信号１４１に与えている。このデューティ信号１４１はＰＷＭ信号１２２ａである。モータ駆動回路１２４にはモータ電流検出部１１が付設されている。このモータ電流検出部１１は、前述の電流値検出部１２０であってもよいし、それ以外の電流センサであってもよい。また配置位置は１２０でもモータ１１０への電流供給ライン上でもよい。当該モータ電流検出部１１から出力信号はＣＰＵ１３１へフィードバックされている。このモータ電流のフィードバック構成によって、ＣＰＵ１３１では、モータ電流ＩMが流れ始めたか否かを知ることができる。図２で示されたグラフ１２はデューティ（Duty：横軸）の変化に対するモータ電流（縦軸）の変化特性１３を示している。変化特性１３の下端点１３ａに対応するデューティ値が上記のＤＹ0に一致している。このようにしてデューティ値ＤＹ0が決定される。
【００３５】
上記のごとく求められたデューティ値ＤＹ0はメモリ１３０に記憶される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３が終了すると、次のステップＳ１４に移る。
【００３６】
なお上記において、デューティ値ＤＹ0を求める工程は、初期診断以外の同様な制御状態が発生している場合にも行うことができる。
【００３７】
ステップＳ１４では、システムで必要とされる不感帯幅ＤＹreqが設定される。この不感帯幅ＤＹreqは、電動パワーステアリング装置１００のシステム自体において必要とされる制御要素であり、本来的にシステム条件に応じて決められるものである。従って、不感帯幅ＤＹreqはステップＳ１４で逐次設定する必要は必ずしもなく、予めメモリ１３０に記憶させておいてもよい。この場合にはステップＳ１４は省略される。ステップＳ１４の後、判断ステップＳ１８に移行する。
【００３８】
判断ステップＳ１８では、モータ制御部１１８での制御を終了するか否かを判断する。判断ステップＳ１８でＮＯであるときには最初の判断ステップＳ１１へ戻る。判断ステップＳ１１で通常制御の制御段階と判断されたときには、ステップＳ１５を実行する。ステップＳ１５では、デューティ不感帯補正量ＤＹcorが算出される。このデューティ不感帯補正量ＤＹcorは、デューティ値ＤＹ0とシステムに要求される不感帯幅ＤＹreqとの差、すなわちＤＹ0−ＤＹreとして計算される。デューティ不感帯補正量が求められると、この補正量を利用してデューティ信号の補正が実行される（ステップＳ１６）。ＣＰＵ１３１から出力されるデューティ信号１４１のデューティ値（補正後のデューティ値）を「ＤＹCPUOUT」とし、ＣＰＵ１３１の内部で生成された、補正が行われる前のデューティ信号のデューティ値（補正前のデューティ値）を「ＤＹCPUIN」とするとき、ＤＹCPUOUTは、式ＤＹCPUOUT＝ＤＹCPUIN＋ＤＹcorで求められる。ここで、デューティ不感帯補正量ＤＹcorは符号を含めた値となっている。このようにして求められた補正後のデューティ値ＤＹCPUOUTのデューティ信号１４１は、ＣＰＵ１３１から出力される（ステップＳ１７）。
【００３９】
上記のステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７に基づく通常制御の内容を実行する制御装置の構成部分を制御ブロック図で示すと、図３に示すごとくなる。目標電流ＩＴは偏差演算部１１７を経由して偏差電流制御部１２１に入力される。偏差電流制御部１２１では前述のごとくＰＩ制御が行われる。次段のＰＷＭ信号生成部１２２ではＰＷＭ信号が出力される。このＰＷＭ信号は、ＣＰＵ１３１の内部で生成される補正前のデューティ信号（デューティ値ＤＹCPUIN）である。このデューティ信号は加算部１４に入力され、ここで記憶部１５から与えられるデューティ不感帯補正量ＤＹcorが加算される。この結果、加算部１４から補正後のデューティ信号（デューティ値ＤＹCPUOUT）が出力される。補正後のデューティ信号がＣＰＵ１３１すなわちモータ制御部１１８から出力されることにより、補正後のデューティ信号に基づいて、一次遅延回路１６を介して、モータ電流ＩMが出力される。このモータ電流は、モータ駆動回路１２４から出力され、モータ１１０に与えられる。一次遅延回路１６は、ゲート駆動回路部１２３で生じる一次遅延作用を有する回路部分の構成である。なお、出力されたモータ電流ＩMは偏差演算部１１７を経由してフィードバックされる。
【００４０】
次の判断ステップＳ１８では再び制御終了か否かが判断される。判断ステップＳ１８でＮＯのときには最初の判断ステップＳ１１に移行する。こうして通常制御が行われる間、ステップＳ１１〜Ｓ１８が繰り返される。判断ステップＳ１８でＹＥＳであるときには、終了する。
【００４１】
上記のステップＳ１２〜Ｓ１４に基づくチェックは、ＣＰＵ１３１の起動ごとに行われる。これによって電子機器に係るハードウェア上のバラツキ（モータの電気的時定数、ＦＥＴのオン・オフ時定数、バッテリ電圧等のバラツキ要因による）を相殺し、所望のデューティ電流特性を実現する。
【００４２】
上記のチェックは、モータ１１０の時計回りまたは反時計回りのいずれのモータ電流に対して行ってもよい。またモータ１１０の時計回りのモータ電流と反時計回りのモータ電流のそれぞれに独立にデューティ不感帯補正量を設定し、モータ１１０の時計回りおよび反時計回りに関して独立にデューティ不感帯補正を行うように構成することができるのは勿論である。
【００４３】
また上記のステップＳ１２〜Ｓ１４に基づくチェックをイグニッションオフ時に行うことによって、温度変化分の不感帯補正を行うこともできる。
【００４４】
次に、図４を参照して前述したデューティ不感帯補正方法の具体的な適用例を説明する。図４において、横軸はデューティ値ＤＹCPUINに係るデューティ(Duty：％)を示し、縦軸はモータ電流ＩMを示す。
【００４５】
図４で、グラフＫは、補正が行われない状態のモータ電流特性である。このモータ電流特性は、ＣＰＵ１３１の内部で生成されたデューティ信号（デューティ値ＤＹCPUIN）が補正されることなくそのまま出力ポートから出力されることによって生じるものである。このモータ電流特性に係るグラフＫにおいて、電動パワーステアリング装置１００のシステムがハードウェアに係る固有値として持っているデューティ不感帯ＤＹ0は５％（図中▲２▼）である。この値は、事前の初期診断で予め求められている。
【００４６】
ここで、システムに要求される不感帯幅ＤＹreqが２％（図中▲１▼、グラフＡ）であると仮定した場合の例を説明する。この例の場合には、そのデューティ不感帯補正量ＤＹcorはＤＹcor＝５−２＝＋３％となる。従ってＣＰＵ１３１から出力される補正後のデューティ値はＤＹCPUOUT＝ＤＹCPUIN＋ＤＹcorとなるので、ＤＹCPUINが２％以上になれば、ＣＰＵ１３１の出力には５％のデューティ値ＤＹCPUOUTのデューティ信号が出力される。このようにデューティ不感帯補正を行えば、電動パワーステアリング装置１００のシステムのデューティ不感帯幅を２％に設定することができる。
【００４７】
次に、システムに要求される不感帯幅ＤＹreqが８％（図中▲３▼、グラフＢ）であると仮定した場合の例を説明する。この例の場合には、そのデューティ不感帯補正量ＤＹcorはＤＹcor＝５−８＝−３％となる。従ってＣＰＵ１３１から出力される補正後のデューティ値はＤＹCPUOUT＝ＤＹCPUIN＋ＤＹcorとなるので、ＤＹCPUINが８％以上になれば、ＣＰＵ１３１の出力には５％のデューティ値ＤＹCPUOUTのデューティ信号が出力される。このようにデューティ不感帯補正を行えば、電動パワーステアリング装置１００のシステムのデューティ不感帯幅を８％に設定することができる。
【００４８】
図５は三相ブラシレスモータ用の駆動回路を示す。モータ１１０として三相ブラシレスモータが使用される場合には、前述したモータ駆動回路１２４の代わりには図５に示す駆動回路２１が使用される。駆動回路２１は、６つのＦＥＴ２２ａ〜２２ｆを用いてブリッジ回路が構成され、Ｕ相モータ電流、Ｖ相モータ電流、Ｗ相モータ電流が出力される。６つのＦＥＴ２２ａ〜２２ｆの各ゲートにＰＷＭ信号（デューティ信号）を与えることにより、６つのＦＥＴ２２ａ〜２２ｆのオン・オフ動作が制御され、Ｕ相モータ電流、Ｖ相モータ電流、Ｗ相モータ電流が適宜な位相関係で出力される。上記駆動回路２１の場合にも、Ｕ相モータ電流、Ｖ相モータ電流、Ｗ相モータ電流のそれぞれの供給に関してについて、前述したデューティ不感帯補正を適用することができる。
【００４９】
上記の実施形態において、イグニッションオフごとのＤＹcorの移動平均値を記憶部（ＥＥＰＲＯＭなど）１５に記憶することにより、電子機器のハードウェアの温度特成分および経年劣化分の補正、または電圧補正を行うことも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、車両に搭載された電動パワーステアリング装置におけるアシスト用モータの動作制御を行う制御装置において、モータの回転動作を制御するモータ制御部から出力されるデューティ信号（ＰＷＭ信号）のデューティの不感帯幅を、すなわち当該デューティに対するモータ電流の立ち上がり点を、任意に制御できるように構成したため、電動パワーステアリング装置のマイクロコンピュータ等を含む電子機器のハードウェア上のバラツキを補正し、制御用デューティ信号とモータ電流の間の特性の均一化を達成し、さらに利用するシステムにおける必要に応じてデューティ不感帯を任意に補正することができる。さらに、ステアリングホイールの切り始めにおける操舵フィーリングを良好にし、加えて車両ごとの操舵フィーリングの差異をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動パワーステアリング装置で実施される本発明に係るデューティ不感帯補正方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図２】初期診断段階において不感帯デューティを決定する仕方を概念的に説明するための図である。
【図３】通常制御の段階において、モータ制御部がその内部で生成するデューティ信号のデューティを、求めた不感帯デューティで補正する構成を示す制御ブロック図である。
【図４】二例のデューティ不感帯補正方法を示し、補正量の決め方を説明するためのグラフである。
【図５】モータがブラシレスモータである場合のモータ電流を発生させる駆動回路を示す電気回路図である。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置の全体構成を模式的に示す構成図である。
【図７】従来の電動パワーステアリング装置の制御装置の内部構成を示す図である。
【図８】制御装置内の制御部の内部構成を示す回路図である。
【図９】ＣＰＵとＨ型ブッジ回路の間の回路構成を示す回路図である。
【図１０】デューティ信号におけるデューティ（Duty）を説明する図である。
【符号の説明】
１１              モータ電流検出部
１４              加算器
１５              記憶部（ＤＹcor）
２１              駆動回路
１００            電動パワーステアリング装置
１１０            モータ
１１２            操舵トルク検出部
１１４            制御装置
１１６            制御部
１１８            モータ制御部
１１９            モータ駆動部
１２２            ＰＷＭ信号生成部
１２４            モータ駆動回路（Ｈ型ブリッジ回路）
１３０            メモリ
１３１            ＣＰＵ
１４１            デューティ信号（ＰＷＭ信号）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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