JP2000142435A - パワーステアリング装置 - Google Patents
パワーステアリング装置Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】極低温の下でも電動モータの起動が問題なく行
え、引っかかり感のある状態を迅速に解消できる電動油
圧式パワーステアリング装置を提供することである。 【解決手段】油温が低くて作動油の粘性抵抗が高い場合
には、油温が高くて作動油の粘性抵抗が低い場合に比べ
て早めにオイルポンプを駆動する必要があるから、オイ
ルポンプを駆動する電動モータの電流しきい値ＩTHを低
めに設定する。これとは逆に、油温が高くて作動油の粘
性抵抗が低い場合には、油温が低くて作動油の粘性抵抗
が高い場合に比べて早めにオイルポンプを駆動する必要
はないから、オイルポンプを駆動する電動モータの電流
しきい値ＩTHを高めに設定する。
え、引っかかり感のある状態を迅速に解消できる電動油
圧式パワーステアリング装置を提供することである。 【解決手段】油温が低くて作動油の粘性抵抗が高い場合
には、油温が高くて作動油の粘性抵抗が低い場合に比べ
て早めにオイルポンプを駆動する必要があるから、オイ
ルポンプを駆動する電動モータの電流しきい値ＩTHを低
めに設定する。これとは逆に、油温が高くて作動油の粘
性抵抗が低い場合には、油温が低くて作動油の粘性抵抗
が高い場合に比べて早めにオイルポンプを駆動する必要
はないから、オイルポンプを駆動する電動モータの電流
しきい値ＩTHを高めに設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グ装置に関し、特に、電動モータによってオイルポンプ
を駆動して油圧を発生させ、この発生された油圧によっ
て操舵を補助する、いわゆる電動油圧式のパワーステア
リング装置に関する。
グ装置に関し、特に、電動モータによってオイルポンプ
を駆動して油圧を発生させ、この発生された油圧によっ
て操舵を補助する、いわゆる電動油圧式のパワーステア
リング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電動モータによりオイルポン
プを回転させ、オイルポンプからパワーシリンダに作動
油を供給することで、ステアリングホイールの操作力を
軽減させる電動油圧式のパワーステアリング装置が公知
である。
プを回転させ、オイルポンプからパワーシリンダに作動
油を供給することで、ステアリングホイールの操作力を
軽減させる電動油圧式のパワーステアリング装置が公知
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、雰囲気温度
が極低温（例えば−４０°Ｃ）の場合に電動モータを起
動するとき、作動油の粘性抵抗は非常に高くなってい
る。このような場合に、操舵補助を行うべく電動モータ
が起動されても、背圧が高いので電動モータが駆動でき
ないか、駆動できても電動モータの回転速度が一定以上
にならず、電動モータドライバ素子を保護するためフェ
ールセーフ機能が働いて、パワーステアリング機能が停
止してしまうことがある。
が極低温（例えば−４０°Ｃ）の場合に電動モータを起
動するとき、作動油の粘性抵抗は非常に高くなってい
る。このような場合に、操舵補助を行うべく電動モータ
が起動されても、背圧が高いので電動モータが駆動でき
ないか、駆動できても電動モータの回転速度が一定以上
にならず、電動モータドライバ素子を保護するためフェ
ールセーフ機能が働いて、パワーステアリング機能が停
止してしまうことがある。
【０００４】このようなパワーステアリング機能の停止
を避けるため、電動モータドライバ素子自体の温度を測
定して、この温度に基づく判断ができれば好ましい。ま
たパワーステアリング機能の停止に至らなくとも、必要
な流量の作動油がパワーシリンダに供給されるまでには
ある程度の時間がかかるので、このような場合に操舵を
開始しても、操舵補助は十分に行われずに、いわゆる引
っかかり感が強い。この引っかかり感は、オイルポンプ
を駆動した結果作動油の温度が上昇して粘性抵抗が低下
することで解消される。しかし、低回転でオイルポンプ
を駆動しても、作動油の温度上昇までにある程度時間が
かかるので、ドライバに長時間にわたって不快感を与え
る結果となっていた。
を避けるため、電動モータドライバ素子自体の温度を測
定して、この温度に基づく判断ができれば好ましい。ま
たパワーステアリング機能の停止に至らなくとも、必要
な流量の作動油がパワーシリンダに供給されるまでには
ある程度の時間がかかるので、このような場合に操舵を
開始しても、操舵補助は十分に行われずに、いわゆる引
っかかり感が強い。この引っかかり感は、オイルポンプ
を駆動した結果作動油の温度が上昇して粘性抵抗が低下
することで解消される。しかし、低回転でオイルポンプ
を駆動しても、作動油の温度上昇までにある程度時間が
かかるので、ドライバに長時間にわたって不快感を与え
る結果となっていた。
【０００５】そこで、本発明の目的は、極低温の下でも
電動モータの起動が問題なく行え、引っかかり感のある
状態を迅速に解消できるパワーステアリング装置を提供
することである。また、本発明の他の目的は、電動モー
タドライバ素子を保護しつつ、フェールセーフ機能を適
切に制御することのできるパワーステアリング装置を提
供することである。
電動モータの起動が問題なく行え、引っかかり感のある
状態を迅速に解消できるパワーステアリング装置を提供
することである。また、本発明の他の目的は、電動モー
タドライバ素子を保護しつつ、フェールセーフ機能を適
切に制御することのできるパワーステアリング装置を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のパワーステアリング装置は、油温を検出する
油温検出手段と、電動モータに流れる電流を検出する電
流検出手段と、電動モータに流れる電流のしきい値を油
温の関数として記憶する記憶手段と、電流検出手段で検
出された電動モータに流れる電流が、油温検出手段で検
出された油温に基づき、前記記憶手段より求めたしきい
値以上であるか否かを判別する判別手段と、前記判別手
段において前記電動モータに流れる電流値が前記記憶手
段より求めたしきい値以上であると判別された場合に
は、電動モータを一定の回転速度又は一定の電圧で駆動
させる制御手段とを含むものである（請求項１）。
の本発明のパワーステアリング装置は、油温を検出する
油温検出手段と、電動モータに流れる電流を検出する電
流検出手段と、電動モータに流れる電流のしきい値を油
温の関数として記憶する記憶手段と、電流検出手段で検
出された電動モータに流れる電流が、油温検出手段で検
出された油温に基づき、前記記憶手段より求めたしきい
値以上であるか否かを判別する判別手段と、前記判別手
段において前記電動モータに流れる電流値が前記記憶手
段より求めたしきい値以上であると判別された場合に
は、電動モータを一定の回転速度又は一定の電圧で駆動
させる制御手段とを含むものである（請求項１）。
【０００７】このパワーステアリング装置では、電動モ
ータに流れる電流のしきい値を油温の関数として記憶し
ておき、電動モータに流れる電流が検出された油温に基
づくしきい値以上であると判別された場合には、電動モ
ータを一定の回転速度又は一定の電圧で駆動させる。前
記「一定の回転速度又は一定の電圧」とは、油温を上昇
させ、速やかに操舵補助力を得るのに必要な回転速度又
は電圧であり、通常アシスト制御のために設定される回
転速度又は電圧と同等か、それ以上に設定される。また
前記「油温に基づくしきい値」は、油温が高いほど高
く、油温が低いほど低く設定される。
ータに流れる電流のしきい値を油温の関数として記憶し
ておき、電動モータに流れる電流が検出された油温に基
づくしきい値以上であると判別された場合には、電動モ
ータを一定の回転速度又は一定の電圧で駆動させる。前
記「一定の回転速度又は一定の電圧」とは、油温を上昇
させ、速やかに操舵補助力を得るのに必要な回転速度又
は電圧であり、通常アシスト制御のために設定される回
転速度又は電圧と同等か、それ以上に設定される。また
前記「油温に基づくしきい値」は、油温が高いほど高
く、油温が低いほど低く設定される。
【０００８】本発明によれば、操舵時、非操舵時にかか
わらず、油温に応じて、電動モータが駆動される。例え
ば、油温が低くて作動油の粘性抵抗が高い場合には、油
温が高くて作動油の粘性抵抗が低い場合に比べて早めに
オイルポンプを駆動する必要があるから、オイルポンプ
を駆動する電動モータの電流しきい値を低めに設定する
ことができる。これとは逆に、油温が高くて作動油の粘
性抵抗が低い場合には、油温が低くて作動油の粘性抵抗
が高い場合に比べて早めにオイルポンプを駆動する必要
はないから、オイルポンプを駆動する電動モータの電流
しきい値を高めに設定することができる。
わらず、油温に応じて、電動モータが駆動される。例え
ば、油温が低くて作動油の粘性抵抗が高い場合には、油
温が高くて作動油の粘性抵抗が低い場合に比べて早めに
オイルポンプを駆動する必要があるから、オイルポンプ
を駆動する電動モータの電流しきい値を低めに設定する
ことができる。これとは逆に、油温が高くて作動油の粘
性抵抗が低い場合には、油温が低くて作動油の粘性抵抗
が高い場合に比べて早めにオイルポンプを駆動する必要
はないから、オイルポンプを駆動する電動モータの電流
しきい値を高めに設定することができる。
【０００９】なお、電動モータを一定の回転速度又は一
定の電圧で駆動させる場合に、一定時間駆動させること
が好ましい（請求項２）。前記「一定時間」は前記「一
定の回転速度又は一定の電圧」で電動モータを駆動した
とき、油温を上昇させ、速やかに操舵補助力を得ること
のできる時間に設定される。
定の電圧で駆動させる場合に、一定時間駆動させること
が好ましい（請求項２）。前記「一定時間」は前記「一
定の回転速度又は一定の電圧」で電動モータを駆動した
とき、油温を上昇させ、速やかに操舵補助力を得ること
のできる時間に設定される。
【００１０】また、本発明のパワーステアリング装置
は、電動モータドライバ素子の温度を検出するドライバ
素子の温度検出手段と、電動モータの回転速度を検出す
る回転速度検出手段と、回転速度検出手段で検出された
電動モータの回転速度が予め記憶されているしきい値以
下であるか否かを判別するための判別手段と、前記判別
手段において前記電動モータの回転速度が、一定の基準
時間以上前記しきい値以下であると判別された場合に、
パワーステアリング機能を停止する制御手段とを含み、
前記制御手段は、ドライバ素子の温度検出手段により検
出された電動モータドライバ素子の温度に応じて、当該
温度が高いほど前記基準時間を短く、当該温度が低いほ
ど前記基準時間を長く設定するものである（請求項
３）。本発明によれば、システムの立ち上げ時、電動モ
ータが駆動されると、その回転速度を検出し、しきい値
以下であることを検出すると、フェールセーフを働かせ
る。このときに、ドライバ素子の温度が低ければ、多少
長い時間、ドライバ素子に大電流が流れてもよいので、
基準時間を長く設定する。ドライバ素子の温度が高い場
合には、ドライバ素子の破壊を防止するため、基準時間
を短く設定する。
は、電動モータドライバ素子の温度を検出するドライバ
素子の温度検出手段と、電動モータの回転速度を検出す
る回転速度検出手段と、回転速度検出手段で検出された
電動モータの回転速度が予め記憶されているしきい値以
下であるか否かを判別するための判別手段と、前記判別
手段において前記電動モータの回転速度が、一定の基準
時間以上前記しきい値以下であると判別された場合に、
パワーステアリング機能を停止する制御手段とを含み、
前記制御手段は、ドライバ素子の温度検出手段により検
出された電動モータドライバ素子の温度に応じて、当該
温度が高いほど前記基準時間を短く、当該温度が低いほ
ど前記基準時間を長く設定するものである（請求項
３）。本発明によれば、システムの立ち上げ時、電動モ
ータが駆動されると、その回転速度を検出し、しきい値
以下であることを検出すると、フェールセーフを働かせ
る。このときに、ドライバ素子の温度が低ければ、多少
長い時間、ドライバ素子に大電流が流れてもよいので、
基準時間を長く設定する。ドライバ素子の温度が高い場
合には、ドライバ素子の破壊を防止するため、基準時間
を短く設定する。
【００１１】これにより、電動モータドライバ素子を保
護しつつ、フェールセーフ機能を適切に制御することが
できる。
護しつつ、フェールセーフ機能を適切に制御することが
できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態のパワーステアリング装置の全体構成を
示す概要図である。このパワーステアリング装置は、車
両に装着されて使用されるもので、ステアリング機構１
における操舵を補助するためのものである。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態のパワーステアリング装置の全体構成を
示す概要図である。このパワーステアリング装置は、車
両に装着されて使用されるもので、ステアリング機構１
における操舵を補助するためのものである。
【００１３】ステアリング機構１には、ステアリングホ
イール２が備えられている。ステアリングホイール２に
はステアリング軸３が連結されており、このステアリン
グ軸３の先端部にはピニオンギア４が取り付けられてい
る。ピニオンギア４は、車幅方向に延びたラックギア５
に噛合している。ラックギア５には、タイロッド６を介
して前輪タイヤ７が取り付けられている。
イール２が備えられている。ステアリングホイール２に
はステアリング軸３が連結されており、このステアリン
グ軸３の先端部にはピニオンギア４が取り付けられてい
る。ピニオンギア４は、車幅方向に延びたラックギア５
に噛合している。ラックギア５には、タイロッド６を介
して前輪タイヤ７が取り付けられている。
【００１４】ステアリングホイール２が操作され、その
回転力がステアリング軸３に伝達されると、その先端部
のピニオンギア４が回転し、これに伴ってラックギア５
が車幅方向に移動する。その結果、ラックギア５の移動
がタイロッド６に伝達され、前輪タイヤ７の向きが変わ
る。パワーステアリング装置には、操舵補助力を発生す
るためのパワーシリンダ２０が備えられている。パワー
シリンダ２０は、ラック軸５に連結されたピストン２１
と、このピストン２１によって形成される一対のシリン
ダ室２０ａ，２０ｂとを含んでいる。シリンダ室２０
ａ，２０ｂには、それぞれ破線で示すオイル供給路２２
ａ，２２ｂを介して油圧制御弁２３が接続されている。
回転力がステアリング軸３に伝達されると、その先端部
のピニオンギア４が回転し、これに伴ってラックギア５
が車幅方向に移動する。その結果、ラックギア５の移動
がタイロッド６に伝達され、前輪タイヤ７の向きが変わ
る。パワーステアリング装置には、操舵補助力を発生す
るためのパワーシリンダ２０が備えられている。パワー
シリンダ２０は、ラック軸５に連結されたピストン２１
と、このピストン２１によって形成される一対のシリン
ダ室２０ａ，２０ｂとを含んでいる。シリンダ室２０
ａ，２０ｂには、それぞれ破線で示すオイル供給路２２
ａ，２２ｂを介して油圧制御弁２３が接続されている。
【００１５】油圧制御弁２３は、破線で示すオイル循環
路２４の途中に介装されている。オイル循環路２４は、
リザーバタンク２５に貯留されている作動油がオイルポ
ンプ２６により汲み出され、この汲み出された作動油が
オイルポンプ２６から吐出された後再びリザーバタンク
２５に戻る経路である。オイルポンプ２６は、電動モー
タＭによって駆動制御される。オイルポンプ２６が電動
モータＭによって駆動されている場合には作動油はオイ
ル循環路２４を循環し、駆動されていない場合には作動
油の循環は停止している。
路２４の途中に介装されている。オイル循環路２４は、
リザーバタンク２５に貯留されている作動油がオイルポ
ンプ２６により汲み出され、この汲み出された作動油が
オイルポンプ２６から吐出された後再びリザーバタンク
２５に戻る経路である。オイルポンプ２６は、電動モー
タＭによって駆動制御される。オイルポンプ２６が電動
モータＭによって駆動されている場合には作動油はオイ
ル循環路２４を循環し、駆動されていない場合には作動
油の循環は停止している。
【００１６】トルクセンサ２７は、ステアリング軸３に
取り付けられたトーションバー８に関連して設けられて
おり、ステアリング軸３に加えられたトルクに比例し、
かつトルクの方向に応じた符号のトルク信号を出力す
る。トルクセンサ２７には、ポテンショメータからなる
機械的接点を有する形式のものや、非接触式トルクセン
サなどのいずれの形式のものであっても適用することが
できる。
取り付けられたトーションバー８に関連して設けられて
おり、ステアリング軸３に加えられたトルクに比例し、
かつトルクの方向に応じた符号のトルク信号を出力す
る。トルクセンサ２７には、ポテンショメータからなる
機械的接点を有する形式のものや、非接触式トルクセン
サなどのいずれの形式のものであっても適用することが
できる。
【００１７】油圧制御弁２３は、ステアリング軸３に加
えられるトルクの方向および大きさに応じて開度が変化
する。これにより、作動油のパワーシリンダ２０への供
給状態が変化する。パワーシリンダ２０のいずれかのシ
リンダ室に作動油が供給されると、ピストン２１が車幅
方向に沿ういずれかの方向に移動する。これにより、操
舵力が発生し、ラック軸５の移動が補助される。
えられるトルクの方向および大きさに応じて開度が変化
する。これにより、作動油のパワーシリンダ２０への供
給状態が変化する。パワーシリンダ２０のいずれかのシ
リンダ室に作動油が供給されると、ピストン２１が車幅
方向に沿ういずれかの方向に移動する。これにより、操
舵力が発生し、ラック軸５の移動が補助される。
【００１８】油温センサ２８は、オイル循環路２４やリ
ザーバタンク２５などに取り付けられ、作動油の温度を
検出するものである。電動モータＭの駆動は、駆動回路
２９によって行われる。駆動回路２９は、電子制御ユニ
ットＥＣＵによって制御される。電子制御ユニットＥＣ
Ｕは、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコ
ンピュータを含むものである。
ザーバタンク２５などに取り付けられ、作動油の温度を
検出するものである。電動モータＭの駆動は、駆動回路
２９によって行われる。駆動回路２９は、電子制御ユニ
ットＥＣＵによって制御される。電子制御ユニットＥＣ
Ｕは、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコ
ンピュータを含むものである。
【００１９】ＲＯＭは、電動モータＭに流れる電流のし
きい値を油温の関数として記憶している。図２は、電動
モータＭに流れる電流のしきい値と油温との関係を示し
たグラフである。電動モータＭの電流しきい値は、図２
に示すように、作動油の温度が低くなるに従って小さく
なる。作動油は、電動モータＭによって駆動されるオイ
ルポンプ２６から油圧制御弁２３を介してパワーシリン
ダ２０に供給されるが、作動油の温度が低ければ低いほ
ど、その粘性抵抗は高くなるので、オイルポンプ２６
を、早く大きな駆動力で駆動する必要がある。したがっ
て、電動モータＭを高速で回転させるための電流のしき
い値も下げているのである。
きい値を油温の関数として記憶している。図２は、電動
モータＭに流れる電流のしきい値と油温との関係を示し
たグラフである。電動モータＭの電流しきい値は、図２
に示すように、作動油の温度が低くなるに従って小さく
なる。作動油は、電動モータＭによって駆動されるオイ
ルポンプ２６から油圧制御弁２３を介してパワーシリン
ダ２０に供給されるが、作動油の温度が低ければ低いほ
ど、その粘性抵抗は高くなるので、オイルポンプ２６
を、早く大きな駆動力で駆動する必要がある。したがっ
て、電動モータＭを高速で回転させるための電流のしき
い値も下げているのである。
【００２０】ＲＯＭは、さらに図３に示すように、ドラ
イバ素子の温度と電動モータロックの検出時間の関係も
記憶している。電動モータロックの検出時間は、図３に
示すように、ドライバ素子の温度が低くなるに従って長
くなっている。電動モータロックを検出したときにフェ
ールセーフを働かせる場合に、ドライバ素子の温度が低
ければ、多少長い時間、ドライバ素子に大電流が流れて
もよいので、電動モータロックの検出時間を長く設定
し、ドライバ素子の温度が高い場合には、ドライバ素子
の破壊が起こりやすいので、電動モータロックの検出時
間を短く設定している。
イバ素子の温度と電動モータロックの検出時間の関係も
記憶している。電動モータロックの検出時間は、図３に
示すように、ドライバ素子の温度が低くなるに従って長
くなっている。電動モータロックを検出したときにフェ
ールセーフを働かせる場合に、ドライバ素子の温度が低
ければ、多少長い時間、ドライバ素子に大電流が流れて
もよいので、電動モータロックの検出時間を長く設定
し、ドライバ素子の温度が高い場合には、ドライバ素子
の破壊が起こりやすいので、電動モータロックの検出時
間を短く設定している。
【００２１】図４は、電子制御ユニットＥＣＵ等の電気
的接続状態を示す図である。電子制御ユニットＥＣＵに
はトルクセンサ２７および油温センサ２８からそれぞれ
トルク信号および油温信号が与えられるようになってい
る。さらに、電子制御ユニットＥＣＵには、駆動回路２
９の中のドライバ素子の温度検出信号、電動モータＭの
回転速度信号が入力されるようになっている。前記ドラ
イバ素子の温度は駆動回路に内蔵されているサーミスタ
等により検出されるものである。
的接続状態を示す図である。電子制御ユニットＥＣＵに
はトルクセンサ２７および油温センサ２８からそれぞれ
トルク信号および油温信号が与えられるようになってい
る。さらに、電子制御ユニットＥＣＵには、駆動回路２
９の中のドライバ素子の温度検出信号、電動モータＭの
回転速度信号が入力されるようになっている。前記ドラ
イバ素子の温度は駆動回路に内蔵されているサーミスタ
等により検出されるものである。
【００２２】電動モータＭには車両のバッテリ３０から
の電源が駆動回路２９を通して供給される。駆動回路２
９は、電子制御ユニットＥＣＵから指令されるデューテ
ィ比でパルス幅変調された駆動信号を発生する回路であ
る。そしてこの駆動回路２９を流れる電動モータに流れ
る電流値が検出され、電子制御ユニットＥＣＵに入力さ
れるようになっている。
の電源が駆動回路２９を通して供給される。駆動回路２
９は、電子制御ユニットＥＣＵから指令されるデューテ
ィ比でパルス幅変調された駆動信号を発生する回路であ
る。そしてこの駆動回路２９を流れる電動モータに流れ
る電流値が検出され、電子制御ユニットＥＣＵに入力さ
れるようになっている。
【００２３】電子制御ユニットＥＣＵは、トルクセンサ
２７および油温センサ２８から与えられるトルク信号、
油温信号、ドライバ素子の温度信号及び電動モータＭの
回転速度信号に基づいて、駆動回路２９を制御する。図
５は、電子制御ユニットＥＣＵによる電動モータ起動時
の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
２７および油温センサ２８から与えられるトルク信号、
油温信号、ドライバ素子の温度信号及び電動モータＭの
回転速度信号に基づいて、駆動回路２９を制御する。図
５は、電子制御ユニットＥＣＵによる電動モータ起動時
の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【００２４】イグニッションスイッチ(IG)がオンされて
エンジンが始動されると、これに応答して電子制御ユニ
ットＥＣＵは、操舵トルクの大きさに応じた所定のデュ
ーティ比で電動モータＭの駆動を開始する（ステップＳ
１）。その結果、オイルポンプ２６が駆動され、作動油
がオイル循環路２４を循環する。このとき、低温環境で
なければ、作動油の温度は速やかに上がり、アシスト制
御を支障なく行える状態になるが、低温環境であれば、
作動油の温度がなかなか上昇せず、粘性抵抗が高いまま
である。
エンジンが始動されると、これに応答して電子制御ユニ
ットＥＣＵは、操舵トルクの大きさに応じた所定のデュ
ーティ比で電動モータＭの駆動を開始する（ステップＳ
１）。その結果、オイルポンプ２６が駆動され、作動油
がオイル循環路２４を循環する。このとき、低温環境で
なければ、作動油の温度は速やかに上がり、アシスト制
御を支障なく行える状態になるが、低温環境であれば、
作動油の温度がなかなか上昇せず、粘性抵抗が高いまま
である。
【００２５】そこで、本処理では、電子制御ユニットＥ
ＣＵは、電動モータに流れる電流ＩMを読み取る（ステ
ップＳ２）。さらに、電子制御ユニットＥＣＵは、油温
センサ２８から与えられる油温を読み取る（ステップＳ
３）。そしてＲＯＭのテーブル（図２参照）を検索して
（ステップＳ４）、当該油温に対応するしきい値ＩTHを
決定する（ステップＳ５）。その結果、電動モータに流
れる電流ＩMが前記しきい値ＩTH以上であると判別され
た場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、作動油の粘性抵
抗が高いと判断し、電動モータＭを１００％のデューテ
ィ比で駆動する（ステップＳ７）。つまり、いままでア
イドル回転やアシスト回転のために１００％未満の所定
のデューティ比で駆動されていたものを、油温を速やか
に上げるために、全力で作動油をオイル循環路２４に循
環させるのである。この１００％駆動は一定時間（例え
ば２ｓｅｃ）続けられ（ステップＳ８）、一定時間が経
過すると、１００％駆動は解除される（ステップＳ
９）。あまり長時間駆動すると電動モータの焼きつきや
ドライバ素子の損傷が引き起こされるからである。
ＣＵは、電動モータに流れる電流ＩMを読み取る（ステ
ップＳ２）。さらに、電子制御ユニットＥＣＵは、油温
センサ２８から与えられる油温を読み取る（ステップＳ
３）。そしてＲＯＭのテーブル（図２参照）を検索して
（ステップＳ４）、当該油温に対応するしきい値ＩTHを
決定する（ステップＳ５）。その結果、電動モータに流
れる電流ＩMが前記しきい値ＩTH以上であると判別され
た場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、作動油の粘性抵
抗が高いと判断し、電動モータＭを１００％のデューテ
ィ比で駆動する（ステップＳ７）。つまり、いままでア
イドル回転やアシスト回転のために１００％未満の所定
のデューティ比で駆動されていたものを、油温を速やか
に上げるために、全力で作動油をオイル循環路２４に循
環させるのである。この１００％駆動は一定時間（例え
ば２ｓｅｃ）続けられ（ステップＳ８）、一定時間が経
過すると、１００％駆動は解除される（ステップＳ
９）。あまり長時間駆動すると電動モータの焼きつきや
ドライバ素子の損傷が引き起こされるからである。
【００２６】なお、本処理においては、ステップＳ７で
電動モータＭを１００％のデューティ比で駆動している
が、比較的高速で回転させるものであれば、必ずしも１
００％に限られるものではない（図６においても同
じ）。一方、ステップＳ６で電流信号ＩM がしきい値Ｉ
TH未満であると判別された場合には、作動油の粘性抵抗
は低いと判断され、この処理を出る。
電動モータＭを１００％のデューティ比で駆動している
が、比較的高速で回転させるものであれば、必ずしも１
００％に限られるものではない（図６においても同
じ）。一方、ステップＳ６で電流信号ＩM がしきい値Ｉ
TH未満であると判別された場合には、作動油の粘性抵抗
は低いと判断され、この処理を出る。
【００２７】図６は、電子制御ユニットＥＣＵによる電
動モータＭ起動時の他の駆動制御を説明するためのフロ
ーチャートである。この処理と、図５の処理との違い
は、図５の処理では電動モータの負荷が大きくなると電
動モータＭの電流値が大きくなることを利用して電動モ
ータＭ電流に基づいて電動モータ起動時の制御を行って
いたが、図６の処理は電動モータ電流を利用せず、油温
のみに基づいて電動モータ起動時の制御を行うところで
ある。
動モータＭ起動時の他の駆動制御を説明するためのフロ
ーチャートである。この処理と、図５の処理との違い
は、図５の処理では電動モータの負荷が大きくなると電
動モータＭの電流値が大きくなることを利用して電動モ
ータＭ電流に基づいて電動モータ起動時の制御を行って
いたが、図６の処理は電動モータ電流を利用せず、油温
のみに基づいて電動モータ起動時の制御を行うところで
ある。
【００２８】図６を参照して、電子制御ユニットＥＣＵ
は、電動モータＭを駆動すると（ステップＳ１１）、油
温センサ２８から与えられる油温信号を読み取る（ステ
ップＳ１２）。そして当該油温ＴOをしきい値ＴTHと比
較し（ステップＳ１３）、その結果、当該油温ＴOがし
きい値ＴTH以下であると判別された場合には、作動油の
粘性抵抗を下げるべく、電動モータＭを１００％のデュ
ーティ比で駆動する（ステップＳ１４）。この１００％
駆動は一定時間（例えば２ｓｅｃ）続けられ（ステップ
Ｓ１５）。一定時間が経過すると、１００％駆動は解除
される（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１３で油
温がしきい値より高いと判別された場合には、処理を出
る。
は、電動モータＭを駆動すると（ステップＳ１１）、油
温センサ２８から与えられる油温信号を読み取る（ステ
ップＳ１２）。そして当該油温ＴOをしきい値ＴTHと比
較し（ステップＳ１３）、その結果、当該油温ＴOがし
きい値ＴTH以下であると判別された場合には、作動油の
粘性抵抗を下げるべく、電動モータＭを１００％のデュ
ーティ比で駆動する（ステップＳ１４）。この１００％
駆動は一定時間（例えば２ｓｅｃ）続けられ（ステップ
Ｓ１５）。一定時間が経過すると、１００％駆動は解除
される（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１３で油
温がしきい値より高いと判別された場合には、処理を出
る。
【００２９】以上のように、この実施形態にかかるパワ
ーステアリング装置によれば、作動油の粘性抵抗が相対
的に高い場合には粘性抵抗が低くなるまで電動モータＭ
を強制的に駆動させているから、極低温下でも、電動モ
ータＭの起動を確実に行わせることができる。図７は、
他の実施形態に係る、電子制御ユニットＥＣＵによる電
動モータ起動時のフェールセーフ機能制御を説明するた
めのフローチャートである。この処理は、図５又は図６
の電動モータ駆動制御処理とは別個に行われる処理であ
る。
ーステアリング装置によれば、作動油の粘性抵抗が相対
的に高い場合には粘性抵抗が低くなるまで電動モータＭ
を強制的に駆動させているから、極低温下でも、電動モ
ータＭの起動を確実に行わせることができる。図７は、
他の実施形態に係る、電子制御ユニットＥＣＵによる電
動モータ起動時のフェールセーフ機能制御を説明するた
めのフローチャートである。この処理は、図５又は図６
の電動モータ駆動制御処理とは別個に行われる処理であ
る。
【００３０】電動モータＭが駆動されると、まず、電子
制御ユニットＥＣＵは、電動モータＭの回転速度を読み
取る（ステップＴ１）。さらに、電子制御ユニットＥＣ
Ｕは、駆動回路２９から与えられるドライバ素子の温度
を読み取る（ステップＴ２）。そしてＲＯＭのテーブル
（図３参照）を検索して（ステップＴ３）、当該ドライ
バ素子の温度に対応する電動モータロック検出時間を決
定する（ステップＴ４）。さらに、電動モータＭの回転
速度がしきい値（数１００ｒｐｍに設定される）以下で
あるかどうか判定し（ステップＴ５）、その結果、電動
モータロック検出時間にわたって電動モータＭの回転速
度がしきい以下であると判別された場合には（ステップ
Ｔ６のＹＥＳ）、電動モータに流れる電流ＩMの高い状
態が維持され、電動モータＭに過剰な負荷がかかり、つ
いには電動モータＭの焼き付きが起こることも予測され
るので、電動モータロックのおそれのあるフェール状態
であると判断して、パワーステアリング機能を停止し
（ステップＴ７）マニュアルステアリングに移行し、警
告等を点灯させる（ステップＴ８）。ステップＴ５にお
いて、電動モータＭの回転速度がしきい値を超えれば、
この処理を終わる。
制御ユニットＥＣＵは、電動モータＭの回転速度を読み
取る（ステップＴ１）。さらに、電子制御ユニットＥＣ
Ｕは、駆動回路２９から与えられるドライバ素子の温度
を読み取る（ステップＴ２）。そしてＲＯＭのテーブル
（図３参照）を検索して（ステップＴ３）、当該ドライ
バ素子の温度に対応する電動モータロック検出時間を決
定する（ステップＴ４）。さらに、電動モータＭの回転
速度がしきい値（数１００ｒｐｍに設定される）以下で
あるかどうか判定し（ステップＴ５）、その結果、電動
モータロック検出時間にわたって電動モータＭの回転速
度がしきい以下であると判別された場合には（ステップ
Ｔ６のＹＥＳ）、電動モータに流れる電流ＩMの高い状
態が維持され、電動モータＭに過剰な負荷がかかり、つ
いには電動モータＭの焼き付きが起こることも予測され
るので、電動モータロックのおそれのあるフェール状態
であると判断して、パワーステアリング機能を停止し
（ステップＴ７）マニュアルステアリングに移行し、警
告等を点灯させる（ステップＴ８）。ステップＴ５にお
いて、電動モータＭの回転速度がしきい値を超えれば、
この処理を終わる。
【００３１】以上のように、電動モータロック検出時間
をドライバ素子の温度の関数として記憶し、ドライバ素
子の温度を検出して、ドライバ素子の温度が低ければ電
動モータ電流が比較的長時間流れてもこれを許容し、ド
ライバ素子の温度が高ければ、電流を短時間しか流せな
いと判断する。これにより、ドライバ素子を保護しなが
ら、フェールセーフ機能を実現することができる。
をドライバ素子の温度の関数として記憶し、ドライバ素
子の温度を検出して、ドライバ素子の温度が低ければ電
動モータ電流が比較的長時間流れてもこれを許容し、ド
ライバ素子の温度が高ければ、電流を短時間しか流せな
いと判断する。これにより、ドライバ素子を保護しなが
ら、フェールセーフ機能を実現することができる。
【００３２】本発明の実施の一形態の説明は以上のとお
りであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもの
ではない。前記実施形態では、油温を検出するセンサと
ドライバ素子の温度を検出するセンサとを別個に設けて
いたが、たとえば図８に示すように、ドライバ素子の冷
却がヒートシンク３１を介して作動油で行われる構造を
有していれば、両者の温度には一定の関連があるので、
いずれか一方の温度を知ることによって、他方の温度も
知ることができる。この場合は、油温検出手段及びドラ
イバ素子の温度検出手段を１つの温度検出手段で兼ねる
ことができる。その他、本発明の範囲内で種々の設計変
更を施すことが可能である。
りであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもの
ではない。前記実施形態では、油温を検出するセンサと
ドライバ素子の温度を検出するセンサとを別個に設けて
いたが、たとえば図８に示すように、ドライバ素子の冷
却がヒートシンク３１を介して作動油で行われる構造を
有していれば、両者の温度には一定の関連があるので、
いずれか一方の温度を知ることによって、他方の温度も
知ることができる。この場合は、油温検出手段及びドラ
イバ素子の温度検出手段を１つの温度検出手段で兼ねる
ことができる。その他、本発明の範囲内で種々の設計変
更を施すことが可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の本発明によ
れば、電動モータに流れる電流のしきい値を油温の関数
として記憶しておき、電動モータに流れる電流が油温に
基づき求めたしきい値以上であると判別された場合に
は、電動モータを一定の回転速度又は一定の電圧で駆動
させることとしているから、極低温の下でも電動モータ
の起動が問題なく行え、引っかかり感のある状態を迅速
に解消できる。よって、操作性の良いパワーステアリン
グ装置とすることができる。
れば、電動モータに流れる電流のしきい値を油温の関数
として記憶しておき、電動モータに流れる電流が油温に
基づき求めたしきい値以上であると判別された場合に
は、電動モータを一定の回転速度又は一定の電圧で駆動
させることとしているから、極低温の下でも電動モータ
の起動が問題なく行え、引っかかり感のある状態を迅速
に解消できる。よって、操作性の良いパワーステアリン
グ装置とすることができる。
【００３４】また、請求項３記載の発明によれば、電動
モータの回転速度を監視してフェールセーフを働かせる
ときに、ドライバ素子の温度が低ければ、多少長い時
間、ドライバ素子に大電流が流れてもよいので、基準時
間を長く設定し、ドライバ素子の温度が高い場合には、
ドライバ素子の早期の破壊を防止するため、基準時間を
短く設定するので、電動モータドライバ素子を保護しつ
つ、フェールセーフ機能を適切に実現することができ
る。
モータの回転速度を監視してフェールセーフを働かせる
ときに、ドライバ素子の温度が低ければ、多少長い時
間、ドライバ素子に大電流が流れてもよいので、基準時
間を長く設定し、ドライバ素子の温度が高い場合には、
ドライバ素子の早期の破壊を防止するため、基準時間を
短く設定するので、電動モータドライバ素子を保護しつ
つ、フェールセーフ機能を適切に実現することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態のパワーステアリング装置
の全体構成を示す概要図である。
の全体構成を示す概要図である。
【図２】電動モータの電流しきい値と作動油の温度との
対応関係を示すグラフである。
対応関係を示すグラフである。
【図３】ドライバ素子の温度と電動モータロック検出時
間との対応関係を示すグラフである。
間との対応関係を示すグラフである。
【図４】電子制御ユニットＥＣＵ等の電気的接続状態を
示す図である。
示す図である。
【図５】電子制御ユニットにおける電動モータの駆動制
御を説明するためのフローチャートである。
御を説明するためのフローチャートである。
【図６】電子制御ユニットにおける電動モータの他の駆
動制御を説明するためのフローチャートである。
動制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】電子制御ユニットＥＣＵによる電動モータ起動
時のフェールセーフ機能制御を説明するためのフローチ
ャートである。
時のフェールセーフ機能制御を説明するためのフローチ
ャートである。
【図８】ドライバ素子の油冷構造を示す概念図である。
１ ステアリング機構 ２ ステアリングホイール ２０ パワーシリンダ ２６ オイルポンプ ２７ トルクセンサ ２８ 油温センサ ２９ 駆動回路 ＥＣＵ 電子制御ユニット Ｍ 電動モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC21 CC34 DA15 DA53 DA63 DA64 DA67 DB06 DC08 DC09 DC33 DC34 DD10 DE09 EA01 EB11 EC03 GG01 3D033 CA03 CA16 CA20 CA21 CA27 CA28 DB03 EB02 EB04 EB06
Claims (3)
- 【請求項１】電動モータによってオイルポンプを駆動し
て油圧を発生させ、この発生された油圧により操舵を補
助するためのパワーステアリング装置であって、 油温を検出する油温検出手段と、 電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、 電動モータに流れる電流のしきい値を油温の関数として
記憶する記憶手段と、 電流検出手段で検出された電動モータに流れる電流が、
油温検出手段で検出された油温に基づき、前記記憶手段
より求めたしきい値以上であるか否かを判別する判別手
段と、 前記判別手段において前記電動モータに流れる電流値が
前記記憶手段より求めたしきい値以上であると判別され
た場合には、電動モータを一定の回転速度又は一定の電
圧で駆動させる制御手段とを含むことを特徴とするパワ
ーステアリング装置。 - 【請求項２】電動モータを一定の回転速度又は一定の電
圧で駆動させる場合に、一定時間駆動させることを 特
徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。 - 【請求項３】電動モータによってオイルポンプを駆動し
て油圧を発生させ、この発生された油圧により操舵を補
助するためのパワーステアリング装置であって、 電動モータドライバ素子の温度を検出するドライバ素子
の温度検出手段と、 電動モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 回転速度検出手段で検出された電動モータの回転速度が
予め記憶されているしきい値以下であるか否かを判別す
るための判別手段と、 前記判別手段において前記電動モータの回転速度が、一
定の基準時間以上前記しきい値以下であると判別された
場合に、パワーステアリング機能を停止する制御手段と
を有し、 前記制御手段は、ドライバ素子の温度検出手段により検
出された電動モータドライバ素子の温度に応じて、当該
温度が高いほど前記基準時間を短く、当該温度が低いほ
ど前記基準時間を長く設定するものであることを特徴と
するパワーステアリング装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31952898A JP3652142B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | パワーステアリング装置 |
| US09/431,188 US6158545A (en) | 1998-11-10 | 1999-11-01 | Power steering apparatus |
| BR9906060-4A BR9906060A (pt) | 1998-11-10 | 1999-11-09 | Aparelho de direção de força para auxiliar uma operação de direção por uma pressão hidráulica |
| DE69937977T DE69937977T2 (de) | 1998-11-10 | 1999-11-10 | Servolenkung |
| DE69933634T DE69933634T8 (de) | 1998-11-10 | 1999-11-10 | Servolenkung |
| EP99122348A EP1000837B1 (en) | 1998-11-10 | 1999-11-10 | Power steering apparatus |
| EP06002016A EP1655204B1 (en) | 1998-11-10 | 1999-11-10 | Power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31952898A JP3652142B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000142435A true JP2000142435A (ja) | 2000-05-23 |
| JP3652142B2 JP3652142B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=18111254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31952898A Expired - Fee Related JP3652142B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | パワーステアリング装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6158545A (ja) |
| EP (2) | EP1000837B1 (ja) |
| JP (1) | JP3652142B2 (ja) |
| BR (1) | BR9906060A (ja) |
| DE (2) | DE69937977T2 (ja) |
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| JP2012197848A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 電動オイルポンプの制御装置 |
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| US7265516B2 (en) * | 2001-12-13 | 2007-09-04 | Lacroix Michael Charles | Linear electric motor controller and system for providing linear control |
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| US6965822B2 (en) | 2002-07-19 | 2005-11-15 | Cnh America Llc | Work vehicle including startup control current calibration mechanism for proportional control systems |
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| JPS62251273A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-11-02 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
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- 1999-11-01 US US09/431,188 patent/US6158545A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-09 BR BR9906060-4A patent/BR9906060A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-11-10 DE DE69937977T patent/DE69937977T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-10 EP EP99122348A patent/EP1000837B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-10 DE DE69933634T patent/DE69933634T8/de active Active
- 1999-11-10 EP EP06002016A patent/EP1655204B1/en not_active Expired - Lifetime
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