JP6481857B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、操舵補助力（アシスト力）を電動モータによって発生させる電動パワーステアリング装置に関する。

下記特許文献１には、主電源と、キャパシタからなる補助電源とを備え、主電源が故障したときに補助電源からモータ駆動回路に電力を供給する電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ:electric power steering）が開示されている。

特開２０１４−１０８７６７号公報

前記特許文献１記載の発明では、主電源から補助電源であるキャパシタに電源が切替えられた後に、操舵が継続して行われると、キャパシタに蓄積された電荷が放電されるため、キャパシタの端子間電圧（キャパシタ電圧）が徐々に低下していく。このため、キャパシタ電圧がＥＰＳ動作可能最低電圧を下回った瞬間にアシスト切れが起こり、いわゆるハンドル取られが発生するおそれがある。

そこで、キャパシタ電圧に比例して、アシスト力を徐々に低下させることが考えられる。しかしながら、キャパシタ電圧は、図８に示すように、操舵時のキャパシタ電流の変化に応じて変動する。図８は、前記特許文献１記載の従来例において、電源が主電源からキャパシタに切り替えられた状態で、据え切り操舵を繰り返して行った場合のキャパシタ電流およびキャパシタ電圧の変化の一例を示している。このため、キャパシタ電圧の変化に応じてアシスト力を低下させた場合には、アシスト力が変動し、操舵感が良くないという問題がある。

この発明の目的は、主電源異常時に、補助電源の端子間電圧の低下に応じてアシスト力を徐々に低下させることができ、しかも操舵感を向上させることができる電動パワーステアリング装置を提供することである。

請求項１記載の発明は、主電源（３１）と補助電源（４４）とを備え、主電源異常時に、前記補助電源から電動モータの駆動回路（５２）に電力を供給する電動パワーステアリング装置（１）であって、前記補助電源の出力電流を検出する電流検出手段（４６）と、前記補助電源の端子間電圧を検出する電圧検出手段（４７）と、主電源異常時に、前記電流検出手段によって検出される出力電流に基づいて、前記電圧検出手段によって検出される端子間電圧を、前記補助電源の出力電流変化による電圧変動が低減された基準電圧に変換する変換手段（７１）と、前記変換手段によって得られた基準電圧に基づいて、前記電動モータの目標電流値を補正する目標電流値補正手段（６２）とを含む、電動パワーステアリング装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。

この構成では、主電源異常時に、補助電源によってアシスト制御を継続させることができる。また、主電源異常時においては、補助電源の端子間電圧の低下に応じて、目標電流値を低減補正することができる。これにより、補助電源の端子間電圧の低下に応じてアシスト力を徐々に低下させることができる。これにより、アシスト切れの予兆を運転者に与えることができるので、アシスト切れ発生時にいわゆるハンドル取られの発生を抑制できる。また、主電源異常時におけるアシスト制御の継続可能時間を延長させることができる。

また、この構成では、補助電源の端子間電圧そのものに基いて目標電流値が補正されるのではなく、補助電源の出力電流変化による電圧変動が低減された後の補助電源の端子間電圧である基準電圧に基づいて目標電流値が補正される。これにより、補助電源の端子間電圧の低下に応じて、目標電流値を滑らかに低減させることができるから、主電源異常時における操舵感を向上させることができる。

請求項２記載の発明は、前記電流検出手段によって検出される出力電流をＩｃとし、前記電圧検出手段によって検出される端子間電圧をＶｃとし、前記電動モータの抵抗をＲｍとすると、前記変換手段は、次式（ａ）に基づいて、端子間電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｃｏに変換するように構成されている、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置である。
Ｖｃｏ＝Ｖｃ＋Ｉｃ・Ｒｍ …（ａ）
請求項３記載の発明は、操舵トルクを取得する操舵トルク取得手段（１２）と、前記操舵トルク取得手段によって取得された操舵トルクを用いて、前記電動モータの目標電流値を設定する目標電流値設定手段（６１）を含み、前記目標電流値補正手段は、前記目標電流値設定手段によって設定される目標電流値を、前記変換手段によって得られた基準電圧に基づいて補正するように構成されている、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置である。

請求項４記載の発明は、前記目標電流値補正手段は、前記変換手段によって得られた基準電圧に基づいて補正ゲインを設定する補正ゲイン設定手段（７１）と、前記目標電流値設定手段によって設定される目標電流値に、前記補正ゲイン設定手段によって設定された補正ゲインを乗算することにより、目標電流値を補正する手段（７２）とを含む、請求項３に記載の電動パワーステアリング装置である。

請求項５記載の発明は、前記補助電源はキャパシタからなる、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置である。

図１は、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の概略構成を示す模式図である。 図２は、図１の電動パワーステアリング装置の電気的構成を示す回路図である。 図３は、電源制御用ＥＣＵによって行われる主電源異常監視処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、ＥＰＳ用ＥＣＵ内のモータ制御回路の電気的構成を示すブロック図である。 図５は、検出操舵トルクＴに対する目標電流値Ｉｍ^＊の設定例を示すグラフである。 図６は、主電源異常時に補正ゲイン演算部によって実行される主電源異常時の補正ゲイン演算処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、基準電圧に対する補正ゲインの設定例を示すグラフである。 図８は、特許文献１記載の従来例において、電源が主電源からキャパシタに切り替えられた状態で、据え切り操舵を繰り返して行った場合のキャパシタ電流およびキャパシタ電圧の変化の一例を示す波形図である。

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、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の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ:electric power steering）１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
トーションバー１０の近傍には、トルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴは、たとえば、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。減速機構１９は、ウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。

ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体的に回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。
電動モータ１８によってウォーム軸２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することによって、転舵輪３が転舵されるようになっている。

車両には、車速Ｖを検出するための車速センサ２４が設けられている。トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴ、車速センサ２４によって検出される車速Ｖ等は、ＥＰＳ用ＥＣＵ（ECU：Electronic Control Unit）１２に入力される。ＥＰＳ用ＥＣＵ１２は、これらの入力等に基づいて、電動モータ１８を制御することにより、いわゆるアシスト制御を行う。

ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ駆動回路５２（図２参照）には、主電源３１および補助電源装置３２のいずれか一方または両方によって電力が供給される。補助電源装置３２は、電源制御用ＥＣＵ３３によって制御される。ＥＰＳ用ＥＣＵ１２と電源制御用ＥＣＵ３３とは通信線を介して接続されている。
図２は、電動パワーステアリング装置１の電気的構成を示す回路図である。

ＥＰＳ用ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータからなるモータ制御回路５１と、モータ制御回路５１によって制御され、電動モータ１８に電力を供給するモータ駆動回路（インバータ回路）５２とを含んでいる。ＥＰＳ用ＥＣＵ１２には、電動モータ１８に流れるモータ電流を検出するための電流センサ５３の出力信号が入力される。モータ制御回路５１の詳細については、後述する。

補助電源装置３２は、主電源３１に直列に接続されている。補助電源装置３２は、リレー４１と、充電回路４２と、放電回路４３と、補助電源としてのキャパシタ４４と、電流センサ４５，４６と、電圧センサ４７とを含む。
リレー４１は、主電源３１の正極側端子と充電回路４２との間に配置されている。リレー４１と充電回路４２との接続点をＰ１で示す。充電回路４２は、キャパシタ４４を充電するための回路である。充電回路４２は、直列接続された一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂと、これらのスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂの接続点Ｐ３と接続点Ｐ１との間に接続された昇圧コイル４２Ｃとを含む。スイッチング素子４２Ａ，４２Ｂは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。

上段側のスイッチング素子４２Ａのソースが下段側のスイッチング素子４２Ｂのドレインに接続されている。上段側のスイッチング素子４２Ａのドレインは、キャパシタ４４の出力端子（接続点Ｐ２）に接続されている。下段側のスイッチング素子４２Ｂのソースは接地されている。接続点Ｐ１は、キャパシタ４４の入力端子（接続点Ｐ５）に接続されている。一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂを交互にオンさせることにより、接続点Ｐ１における出力電圧（バッテリー電圧ＶＢ）を昇圧してキャパシタ４４の出力端子に印加できるので、キャパシタ４４を充電することができる。

放電回路４３は、充電回路４２に直列に接続されている。放電回路４３は、直列接続された一対のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂからなる。スイッチング素子４３Ａ，４３Ｂは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。上段側のスイッチング素子４３Ａのソースが下段側のスイッチング素子４３Ｂのドレインに接続されている。上段側のスイッチング素子４３Ａのドレインは、キャパシタ４４の出力端子（接続点Ｐ２）に接続されている。下段側のスイッチング素子４３Ｂのソースはキャパシタ４４の入力端子（接続点Ｐ５）に接続されている。一対のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂの接続点Ｐ４は、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ駆動回路５２に接続されている。

下段側のスイッチング素子４３Ｂがオンで、上段側のスイッチング素子４３Ａがオフのときには、主電源３１からモータ駆動回路５２に電力が供給される。下段側のスイッチング素子４３Ｂがオフで、上段側のスイッチング素子４３Ａがオンのときには、キャパシタ４４からモータ駆動回路５２への放電が可能となる。これにより、主電源３１とキャパシタ４４の両方によってモータ駆動回路５２へ電力が供給されることになる。下段側のスイッチング素子４３Ｂと上段側のスイッチング素子４３Ａとを交互にオンさせると、両者のオン時間の比率によって、モータ駆動回路５２に印加される電圧ＶＤを変更することができる。

電流センサ４５は、主電源３１の出力電流（バッテリー電流ＩＢ）を検出する。電流センサ４６は、キャパシタ４４の出力電流（キャパシタ電流Ｉｃ）を検出する。電圧センサ４７は、キャパシタ４４の端子間電圧（キャパシタ電圧Ｖｃ）を検出する。各電流センサ４５，４６の検出値および電圧センサ４７の検出値は、電源制御用ＥＣＵ３３に入力される。モータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤは、電圧センサ４８によって検出される。電圧センサ４８の検出値は、電源制御用ＥＣＵ３３に入力される。電源制御用ＥＣＵ３３には、イグニッションキーの状態を表すイグニッション状態検知信号（図示略）が入力する。

電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッション状態検知信号に基づいてリレー４１をオンオフ制御する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電流センサ４５，４６、電圧センサ４７，４８等の検出値に基いて、補助電源装置３２内の４つのスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂをオンオフ制御する。
電源制御用ＥＣＵ３３は、主電源異常が発生したか否かを監視する機能を有している。主電源異常とは、主電源３１の故障、リレー４１の故障等によって、主電源３１から適切な電圧がモータ駆動回路５２に印加されない状態をいう。

主電源異常が検知されていない場合（以下、「通常制御時」という。）には、電源制御用ＥＣＵ３３は、主電源電力ＰＳに基づいて、４つのスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂを制御する。主電源電力ＰＳとは、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２がアシスト制御によって消費する主電源３１の実電力であり、例えば、電流センサ４５の検出値（バッテリー電流ＩＢ）に基づいて算出される。

具体的には、主電源電力ＰＳが予め定められた充放電閾値ＫＥ未満であるときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、例えば、放電回路４３内の下段側のスイッチング素子４３Ｂをオンに設定し、上段側のスイッチング素子４３Ａをオフに設定する。また、電源制御用ＥＣＵ３３は、必要に応じて、充電回路４２内の一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂを交互にオンさせる。主電源電力ＰＳが充放電閾値ＫＥ未満であるときに、充電回路４２内のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂを交互にオンさせる制御方法としては、特開２０１４−１５０６７２号公報に開示されている方法を用いてもよい。これにより、主電源３１のみによってモータ駆動回路５２に電力が供給されるとともに、必要に応じてキャパシタ４４が充電される。

主電源電力ＰＳが予め定められた充放電閾値ＫＥ以上であるときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路４２内の一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂをオフ状態とする。また、電源制御用ＥＣＵ３３は、例えば、放電回路４３内の上段側のスイッチング素子４３Ａをオンに設定し、下段側のスイッチング素子４３Ｂをオフに設定する。これにより、主電源３１およびキャパシタ４４の両方によってモータ駆動回路５２に電力が供給される。この場合、電源制御用ＥＣＵ３３は、放電回路４３内の一対のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂを交互にオンさせてもよい。主電源電力ＰＳが充放電閾値ＫＥ以上であるときに、放電回路４３内のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂを交互にオンする制御方法としては、特開２０１４−９１３４３号公報に開示されている方法を用いてもよい。

図３は、電源制御用ＥＣＵ３３による主電源異常監視処理の手順を示すフローチャートである。
電源制御用ＥＣＵ３３は、モータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤが所定値Ａ（Ａ＞０）以下であるか否かを判別する(ステップＳ１)。入力電圧ＶＤは、電圧センサ４８によって検出される。入力電圧ＶＤが所定値Ａより大きい場合には(ステップＳ１：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１において、入力電圧ＶＤが所定値Ａ以下であると判別された場合には(ステップＳ１：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、入力電圧ＶＤが所定値Ａ以下である状態が、所定時間以上継続したか否かを判別する(ステップＳ２)。入力電圧ＶＤが所定値Ａ以下である状態が、所定時間以上継続していない場合には(ステップＳ２：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ２において、入力電圧ＶＤが所定値Ａ以下である状態が、所定時間以上継続したと判別されたときには(ステップＳ２：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、主電源異常が発生したと判定する。この場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ制御回路５１に主電源異常が発生したことを通知するとともに(ステップＳ３)、電源を主電源３１からキャパシタ４４に切り替えるための電源切替処理を行う(ステップＳ４)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路４２内の上段側のスイッチング素子４２Ａをオフとし、下段側のスイッチング素子４２Ｂをオンとし、放電回路４３内の上段側のスイッチング素子４３Ａをオンとし、下段側のスイッチング素子４３Ｂをオフとする。これにより、キャパシタ４４に蓄積された電荷がモータ駆動回路５２および電動モータ１８に放電される。したがって、主電源異常時においても、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２は、アシスト制御を継続して行うことができる。ただし、キャパシタ電圧Ｖｃが、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２によるＥＰＳ動作可能最低電圧ＶＬ（例えば９［Ｖ］）を下回ると、アシスト制御は停止する。

図４は、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ制御回路５１の構成を示すブロック図である。
モータ制御回路５１は、ＣＰＵおよびメモリ(ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することにより、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、目標電流値設定部６１と、目標電流値補正部６２と、電流偏差演算部６３と、ＰＩ制御部６４と、ＰＷＭ制御部６５と、電流検出部６６が含まれる。

目標電流値設定部６１は、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴと車速センサ２４によって検出される車速Ｖとに基づいて、目標電流値Ｉｍ^＊を設定する。検出操舵トルクＴに対する目標電流値Ｉｍ^＊の設定例は、図５に示されている。検出操舵トルクＴは、例えば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、目標電流値Ｉｍ^＊は、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。

目標電流値Ｉｍ^＊は、検出操舵トルクＴの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクＴの負の値に対しては負をとる。検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１（たとえば、Ｔ１＝０．４Ｎ・ｍ）の範囲（トルク不感帯）の微小な値のときには、目標電流値Ｉｍ^＊は零とされる。そして、検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲外の値である場合には、目標電流値Ｉｍ^＊は、検出操舵トルクＴの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。また、目標電流値Ｉｍ^＊は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されるようになっている。これにより、低速走行時には大きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時には操舵補助力を小さくすることができる。

目標電流値補正部６２は、この実施形態では、主電源異常時に、目標電流値設定部６１によって設定される目標電流値Ｉｍ^＊をキャパシタ電圧Ｖｃの低下に応じて徐々に低下させる。通常制御時においては、目標電流値補正部６２は、目標電流値設定部６１によって設定された目標電流値Ｉｍ^＊をそのまま出力する。目標電流値補正部６２の構成および動作の詳細については、後述する。目標電流値補正部６２から出力される目標電流値Ｉｍ^＊は、電流偏差演算部６３に与えられる。

電流検出部６６は、電流センサ５３の出力信号に基いて、モータ電流（実電流値）Ｉｍを検出する。電流偏差演算部６３は、目標電流値補正部６２から出力される目標電流値Ｉｍ^＊と電流検出部６６によって検出された実電流値Ｉｍとの偏差（電流偏差ΔＩｍ＝Ｉｍ^＊−Ｉｍ）を演算する。
ＰＩ制御部６４は、電流偏差演算部６３によって演算された電流偏差ΔＩｍに対するＰＩ演算を行うことにより、電動モータ１８に流れる電流Ｉｍを目標電流値Ｉｍ^＊に導くための駆動指令値を生成する。ＰＷＭ制御部６５は、前記駆動指令値に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、モータ駆動回路５２に供給する。これにより、駆動指令値に対応した電力が電動モータ１８に供給されることになる。

電流偏差演算部６３およびＰＩ制御部６４は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉｍが、目標電流値Ｉｍ^＊に近づくように制御される。
目標電流値補正部６２の構成および動作について詳しく説明する。目標電流値補正部６２は、補正ゲイン演算部７１と補正ゲイン乗算部７２とを含む。補正ゲイン演算部７１は、主電源異常時にキャパシタ電流Ｉｃおよびキャパシタ電圧Ｖｃに基づいて補正ゲインＧを演算する。補正ゲイン演算部７１は、通常制御時には、補正ゲインＧを１に設定する。主電源異常が発生したときには、電源制御用ＥＣＵ３３からモータ制御回路５１にその旨が通知されるので、補正ゲイン演算部７１は主電源異常が発生したことを認識できる。

補正ゲイン乗算部７２は、補正ゲイン演算部７１によって演算される補正ゲインＧを、目標電流値設定部６１によって設定された目標電流値Ｉｍ^＊に乗算することにより、目標電流値Ｉｍ^＊を補正する。
図６は、主電源異常時に補正ゲイン演算部７１によって実行される主電源異常時の補正ゲイン演算処理の手順を示すフローチャートである。

補正ゲイン演算部７１は、キャパシタ電圧Ｖｃおよびキャパシタ電流Ｉｃを電源制御用ＥＣＵ３３を介して取得する（ステップＳ１１）。そして、補正ゲイン演算部７１は、キャパシタ電圧Ｖｃを、キャパシタ電流変化による電圧変動が低減された基準電圧Ｖｃｏに変換する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。キャパシタ電圧Ｖｃの電圧変動成分は、電動モータ１８の抵抗（モータ端子間抵抗）による電圧降下であると考えられる。そこで、補正ゲイン演算部７１は、まず、次式（１）に基づいて、キャパシタ電圧Ｖｃの電圧変動成分に応じた補正電圧Ｖｃｍｐを演算する（ステップＳ１２）。

Ｖｃｍｐ＝Ｉｃ×Ｒｍ …(1)
式(1)において、Ｒｍは、電動モータ１８の抵抗である。
そして、補正ゲイン演算部７１は、次式(2)に示すように、キャパシタ電圧Ｖｃに補正電圧Ｖｃｍｐを加算することにより、電圧変動が低減された基準電圧Ｖｃｏを演算する（ステップＳ１３）。

Ｖｃｏ＝Ｖｃ＋Ｖｃｍｐ …(2)
この後、補正ゲイン演算部７１は、基準電圧Ｖｃｏに基づいて補正ゲインＧを設定する（ステップＳ１４）。基準電圧Ｖｃｏに対する補正ゲインＧの設定例は、図７に示されている。補正ゲインＧは、基準電圧Ｖｃｏが小さくなるほど、小さくなるように設定される。図７は、キャパシタ電圧Ｖｃの最大値が１４．５［Ｖ］であり、ＥＰＳ動作可能最低電圧ＶＬが９［Ｖ］である例を示している。具体的には、基準電圧ＶｃｏがＶｃｏ１［Ｖ］未満の範囲およびＶｃｏ２（＞Ｖｃｏ１）［Ｖ］よりも大きな範囲では、基準電圧Ｖｃｏに対する補正ゲインＧの変化率は小さく設定されている。Ｖｃｏ１は例えば、１１［Ｖ］程度であり、Ｖｃｏ２は、例えば１２．５［Ｖ］程度である。これに対し、基準電圧ＶｃｏがＶｃｏ１［Ｖ］以上Ｖｃｏ２［Ｖ］以下の範囲では、基準電圧Ｖｃｏに対する補正ゲインＧの変化率は大きく設定されている。補正ゲイン演算部７１によって設定された補正ゲインＧは、補正ゲイン乗算部７２に与えられる。

この後、補正ゲイン演算部７１は、基準電圧ＶｃｏがＥＰＳ動作可能最低電圧ＶＬ以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。基準電圧ＶｃｏがＥＰＳ動作可能最低電圧ＶＬよりも大きい場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、補正ゲイン演算部７１は、ステップＳ１１に戻る。
ステップＳ１５において、基準電圧ＶｃｏがＥＰＳ動作可能最低電圧ＶＬ以下であると判別された場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、補正ゲイン演算部７１は、主電源異常時の補正ゲイン演算処理を終了する。

前記実施形態では、主電源異常時に、キャパシタ（補助電源）４４によってアシスト制御を継続させることができる。また、主電源異常時においては、キャパシタ電圧Ｖｃの低下に応じて、目標電流値Ｉｍ^＊を低減補正するための補正ゲインＧを徐々に低下させることができる。これにより、キャパシタ電圧Ｖｃの低下に応じてアシスト力を徐々に低下させることができる。これにより、アシスト切れの予兆を運転者に与えることができるので、アシスト切れ発生時にいわゆるハンドル取られの発生を抑制できる。また、主電源異常時におけるアシスト制御の継続可能時間を延長させることができる。言い換えれば、キャパシタ４４の容量を低減することができる。

また、この実施形態では、主電源異常時において、補正ゲインＧは、キャパシタ電圧Ｖｃそのものに基づいて設定されるのではなく、キャパシタ電流変化による電圧変動が低減された後のキャパシタ電圧Ｖｃである基準電圧Ｖｃｏに基づいて設定される。これにより、キャパシタ電圧Ｖｃの低下に応じて、補正ゲインＧを滑らかに低減させることができる。したがって、キャパシタ電圧Ｖｃの低下に応じて、目標電流値Ｉｍ^＊を滑らかに低減させることができるから、主電源異常時における操舵感を向上させることができる。

前述した実施形態では、主電源異常時に、目標電流値設定部６１によって設定された目標電流値Ｉｍ^＊を目標電流値補正部６２によって補正することによって、目標電流値を補正している。しかしながら、目標電流値設定部６１で用いられるマップを、基準電圧Ｖｃｏに基づいて変更することにより、目標電流値を補正してもよい。具体的には、予め複数の基準電圧Ｖｃｏに応じた複数のマップ（操舵トルクに対する目標電流値のマップ）を作成して記憶しておく。また、主電源異常時に、キャパシタ電圧Ｖｃから基準電圧Ｖｃｏを演算し、演算された基準電圧Ｖｃｏに応じたマップを選択するマップ選択部を設ける。目標電流値設定部６１は、主電源異常時において、マップ選択部によって選択されたマップを用いて、目標電流値を設定する。この場合は、図４の目標電流値補正部６２は不要である。

前述した実施形態では、補助電源はキャパシタから構成されているが、補助電源はキャパシタ以外の補助電源であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…電動パワーステアリング装置、１２…ＥＰＳ用ＥＣＵ、３１…主電源、３２…補助電源装置、３３…電源制御用ＥＣＵ、４４…キャパシタ、４６…電流センサ、４７…電圧センサ、５２…モータ駆動回路、６１…目標電流値設定部、６２…目標電流値補正部、７１…補正ゲイン演算部、７２…補正ゲイン乗算部

Claims (5)

1. 主電源と補助電源とを備え、主電源異常時に、前記補助電源から電動モータの駆動回路に電力を供給する電動パワーステアリング装置であって、
   前記補助電源の出力電流を検出する電流検出手段と、
   前記補助電源の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、
   主電源異常時に、前記電流検出手段によって検出される出力電流に基づいて、前記電圧検出手段によって検出される端子間電圧を、前記補助電源の出力電流変化による電圧変動が低減された基準電圧に変換する変換手段と、
   前記変換手段によって得られた基準電圧に基づいて、前記電動モータの目標電流値を補正する目標電流値補正手段とを含む、電動パワーステアリング装置。
2. 前記電流検出手段によって検出される出力電流をＩｃとし、前記電圧検出手段によって検出される端子間電圧をＶｃとし、前記電動モータの抵抗をＲｍとすると、前記変換手段は、次式（ａ）に基づいて、端子間電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｃｏに変換するように構成されている、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
   Ｖｃｏ＝Ｖｃ＋Ｉｃ・Ｒｍ …（ａ）
3. 操舵トルクを取得する操舵トルク取得手段と、
   前記操舵トルク取得手段によって取得された操舵トルクを用いて、前記電動モータの目標電流値を設定する目標電流値設定手段を含み、
   前記目標電流値補正手段は、前記目標電流値設定手段によって設定される目標電流値を、前記変換手段によって得られた基準電圧に基づいて補正するように構成されている、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記目標電流値補正手段は、
   前記変換手段によって得られた基準電圧に基づいて補正ゲインを設定する補正ゲイン設定手段と、
   前記目標電流値設定手段によって設定される目標電流値に、前記補正ゲイン設定手段によって設定された補正ゲインを乗算することにより、目標電流値を補正する手段とを含む、請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記補助電源はキャパシタからなる、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。

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