JP2009255869A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギーを達成できる上に、操舵者にひっかかり感を与える可能性がなくて、スムーズにフィリング良く操舵を行うことができるパワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】コントロールバルブ１５は、中立位置Ｓ０で、ポンプポートＰを第１負荷ポートＡおよび第２負荷ポートＢに連通させる一方、タンクポートＴを閉鎖する。したがって、操舵輪１の切り返し時、パワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢが瞬間的にタンク３２に連通することがなくて、パワーシリンダ６がスムーズに作動して、操舵者にいわゆるひっかかり感を与えることがない。圧力指令が、流動損失に関連する圧力補償値で補正されているから、寒冷時に操舵が重くなる恐れがない。
【選択図】図１

Description

この発明は、パワーステアリング装置に関し、特に、油圧式のパワーステアリング装置に関する。

従来、この種のパワーステアリング装置としては、操舵輪に連なる入力軸と出力軸とをトーションバーにより相対回転可能に連結し、上記入力軸と出力軸との相対回転によりコントロールバルブを切り換え作動して、油圧ポンプから、操舵アシスト力を発生するパワーシリンダへの作動油の供給を制御するものがある（特許第２７３５７４３号公報：特許文献１参照）。

上記コントロールバルブは、中立位置では、油圧ポンプに連なるポンプポートを閉鎖し、パワーシリンダのピストンの両側の第１および第２室に連なる第１および第２負荷ポートをタンクポートに連通している。上記ポンプポートの上流側の圧力と、上記パワーシリンダの第１室の圧力と第２室の圧力とのうちの最大圧力との差圧を差圧検出器で検出し、この差圧に基づいて、油圧ポンプを駆動する電動モータを制御装置で制御している。

そして、上記操舵輪が操作されていない車両の直進走行状態では、上記入力軸と出力軸との間に相対回転がないため、コントロールバルブは中立位置に位置して、ポンプポートを閉鎖し、第１および第２室に連なる第１および第２負荷ポートをタンクポートに連通している。そのため、上記差圧検出器の検出する差圧が設定値よりも大きくなって、制御装置は、電動モータの駆動を停止して、油圧ポンプの駆動を停止する。

一方、上記操舵輪が操作されて、上記入力軸と出力軸との間に相対回転が生じると、その相対回転の方向および大きさに応じて、コントロールバルブは切換作動されて、ポンプポートは、第１または第２負荷ポートに接続される。そして、上記ポンプポートの上流側の圧力と、上記パワーシリンダの第１室の圧力と第２室の圧力とのうちの最大圧力との差圧が設定値よりも小さくなると、制御装置は、電動モータを介して油圧ポンプを駆動する。

このように、上記従来のパワーステアリング装置では、コントロールバルブのポンプポートの上流側の圧力と、上記パワーシリンダの第１室の圧力と第２室の圧力とのうちの最大圧力との差圧が設定値よりも小さくなると、制御装置によって、電動モータの駆動を停止して、油圧ポンプの駆動を停止しているから、省エネルギーを達成することができる。

しかしながら、上記従来のパワーステアリング装置では、上記コントロールバルブの中立位置で、パワーシリンダの第１室および第２室の夫々に接続された第１および第２負荷ポートがタンクポートに連通しているため、パワーシリンダの第１室および第２室の作動油がタンクポートに僅かであるが抜ける場合がある。そのため、次に、操舵輪の操作によって、コントロールバルブを中立位置から切換位置に位置させたとき、パワーシリンダの第１室または第２室を作動油で満たして圧力が立ち上がるのに時間がかかって、パワーシリンダの作動に遅れが生じ、操舵者にいわゆるひっかかり感を与える場合があるという問題がある。

また、操舵輪の切り返し時にも、コントロールバルブは、一方の切換位置から他方の切換位置になるまでに、パワーシリンダの第１室および第２室をタンクに通じる中立位置を経るから、パワーシリンダの第１室または第２室の圧力が立ち上がるのに時間がかかって、パワーシリンダの作動に遅れが生じ、操舵者にいわゆるひっかかり感を与える場合があるという問題がある。
特許第２７３５７４３号の図１および図２

そこで、この発明の課題は、省エネルギーを達成できる上に、操舵者にひっかかり感を与える可能性がなくて、スムーズにフィリング良く操舵を行うことができるパワーステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のパワーステアリング装置は、
操舵輪に連なる入力軸と、
出力軸と、
上記入力軸と出力軸とを相対回転可能に連結する弾性部材と、
ピストンの両側に第１室と第２室を有すると共に、操舵アシスト力を発生するパワーシリンダと、
油圧ポンプと、
上記パワーシリンダの第１および第２室に、第１および第２負荷ポートが夫々接続される一方、ポンプポートが上記油圧ポンプに接続されると共に、タンクポートがタンクに接続され、かつ、上記入力軸と出力軸との相対回転により切換作動されるコントロールバルブと、
上記コントロールバルブのポンプポートの圧力を直接または間接に検出するポンプポート圧力センサと、
上記パワーシリンダの第１室の圧力および第２室の圧力のうちの最大の圧力を検出するため、あるいは、上記第１室の圧力および第２室の圧力の両方を検出するための負荷圧力センサと、
上記油圧ポンプを駆動する電動モータと、
上記電動モータの駆動を制御する制御装置と、
を備え、
上記コントロールバルブは、
中立位置で、上記ポンプポートを、上記第１および第２負荷ポートに連通すると共に、上記タンクポートを閉鎖し、
上記制御装置は、
上記油圧ポンプから上記第１室または第２室に至るまでの作動油の流動圧力損失に関連する圧力補償値と、上記負荷圧力センサからの圧力を表す信号とに基づいて圧力指令を求め、この圧力指令と上記ポンプポート圧力センサから受けたポンプポートの圧力とに基づいて、上記電動モータを駆動する信号を作成して出力する
ことを特徴としている。

上記構成のパワーステアリング装置によれば、車両の停止時または直進走行時において、操舵輪が中立状態にあるときは、コントロールバルブが中立位置にあって、ポンプポートと、第１負荷ポートおよび第２負荷ポートとが連通し、かつ、タンクポートが閉鎖される。

そのため、上記コントロールバルブは中立位置では、パワーシリンダの第１室および第２室は、第１負荷ポートおよび第２負荷ポート、ポンプポートを介して油圧ポンプに接続されている一方、タンクポートは閉鎖されているから、パワーシリンダの第１室および第２室は、作動油で充満されて、かつ、第１室および第２室内の作動油がタンクに漏れる恐れがない。

したがって、操舵輪の中立状態からの操舵によって、コントロールバルブを中立位置から切換位置に切り換えたときに、パワーシリンダの第１室および第２室は作動油で完全に満たされていて、それらから作動油が漏れている恐れがないから、パワーシリンダの作動に遅れが生じる恐れがなくて、操舵者にいわゆるひっかかり感を与える恐れがない。

また、操舵輪の切り返し時、コントロールバルブが一方の切換位置から他方の切換位置になるまでに、中立位置を経るが、この中立位置では、第１負荷ポートおよび第２負荷ポートがポンプポートに連通され、かつ、タンクポートが閉鎖されるから、パワーシリンダの第１室および第２室内の作動油が瞬間的にタンクに漏れる恐れがない。

したがって、操舵輪の切り返し時、パワーシリンダの第１室または第２室の圧力が迅速に立ち上がって、パワーシリンダがスムーズに作動して、操舵者にいわゆるひっかかり感を与えることがない。

また、上記制御装置は、作動油の粘度の増大に応じて大きくなる流動圧力損失に対応する圧力補償値と、上記負荷圧力センサからの圧力を表す信号とに基づいて圧力指令を作成する。そして、この圧力指令と、ポンプポート圧力センサからのポンプポートの圧力とに基づいて、電動モータを駆動する信号を作成する。

このように、上記圧力指令は、作動油の粘度の増大に応じて大きくなる流動圧力損失に対応する圧力補償値で補償されているので、冬場などの気温の低いときでも、パワーシリンダのアシスト力が小さくなることがなくて、操舵者の操舵感が重くなることがなくて、操舵感がよい。

また、例えば、夏季などの作動油の温度が高く、作動油の粘度が低くて、流動圧力損失が小さい場合には、それに応じて、圧力補償値が小さくなるので、圧力指令が過大になることがなくて、無駄に吐出圧力が過大になることがなく、省エネルギーを達成できる。

１実施の形態は、
作動油の粘度に関連する物理量を検出するための粘度関連物理量検出部
を備え、
上記制御装置は、
上記粘度関連物理量検出部からの出力に基づいて、上記圧力補償値を求める。

上記実施形態によれば、上記粘度関連物理量検出部は、作動油の粘度に関連する物理量を検出すると共に、上記制御装置は、この物理量に基づいて、作動油の流動圧力損失に対応する圧力補償値を求めるので、圧力補償値を正確に求めることができる。

１実施形態では、
上記粘度関連物理量検出部は、
上記作動油の温度を検出する油温センサ
を含む。

上記実施形態によれば、油温センサによって、作動油の粘度に関連する作動油の温度を検出することができる。したがって、上記実施形態によれば、簡単かつ正確に、作動油の温度から作動油の粘度を推測することができる。

また、１実施形態では、
上記粘度関連物理量検出部は、
外気温を検出する外気温センサ
を含む。

上記実施形態によれば、外気温センサで検出した外気温に基づいて、作動油の温度、粘度を推測することが可能である。

また、１実施形態では、
上記粘度関連物理量検出部は、
上記電動モータが一定時間に消費した電力量を演算する電力量演算部
を含む。

上記実施形態によれば、上記電力量演算部によって、電動モータが一定時間に消費した電力量を演算し、この電力量に基づいて作動油の温度、粘度を推測して、圧力補償値を定めることができる。

また、１実施形態では、
上記粘度関連物理量検出部は、
外気温を検出する外気温センサ
を含み、
上記制御装置は、上記電力量演算部からの電力量と、上記外気温センサから出力された外気温とから、作動油の温度を推定して、上記圧力補償値を求める。

上記実施形態によれば、上記電力量演算部からの電力量と、上記外気温センサから出力された外気温とから、作動油の温度を推定するので、正確に作動油の温度を推定して、正確に、圧力補償値を求めることができる。

また、１実施形態では、
上記ポンプポート圧力センサは、上記粘度関連物理量検出部を兼ね、
上記制御装置は、
上記コントロールバルブが中立位置で、かつ、作動油を流していない状態で、上記電動モータの回転速度と、上記ポンプポート圧力センサが検出したポンプポートの圧力とにより、作動油の粘度を推定する作動油粘度推定部
を有し、
この作動油粘度推定部の出力に基づいて、上記圧力補償値を求める。

上記実施形態によれば、コントロールバルブが中立位置で、かつ、作動油を流していない状態において、漏れ量が作動油の粘度に関係するから、作動油粘度推定部によって、電動モータの回転速度と、ポンプポートの圧力とにより、簡単、安価に、作動油の粘度を推定することができる。

また、１実施形態は、
上記電動モータの回転位置または回転角度を検出する回転位置センサ
を備え、
上記制御装置は、
上記回転位置センサの出力と、上記圧力指令と、上記ポンプポートの圧力とに基づいて、上記電動モータを駆動する信号を作成して出力する。

上記実施形態によれば、制御装置が、電動モータの回転位置または回転角度を検出する回転位置センサの出力と、圧力指令と、ポンプポートの圧力とに基づいて、電動モータを駆動する信号を作成するので、電動モータを、同期をとって、正確に制御することができる。

また、１実施形態では、
上記負荷圧力センサは、
上記パワーシリンダの第１室の圧力を直接または間接に検出する第１室圧力センサと、
上記パワーシリンダの第２室の圧力を直接または間接に検出する第２室圧力センサと
を含み、
上記制御装置は、
上記第１室圧力センサから受けた第１室の圧力と上記第２室圧力センサから受けた第２室の圧力との差圧の絶対値に上記圧力補償値を加えて求めた圧力指令と、上記ポンプポート圧力センサから受けたポンプポートの圧力との偏差に基づいて、上記電動モータを駆動する信号を作成して出力する。

上記実施形態によれば、コントロールバルブは、中立位置において、ポンプポートと、第１負荷ポートおよび第２負荷ポートとが連通し、かつ、タンクポートが閉鎖されると共に、制御装置は、第１室圧力センサから受けた第１室の圧力と第２室圧力センサから受けた第２室の圧力との差圧の絶対値に圧力補償値を加えて求めた圧力指令と、ポンプポート圧力センサから受けたポンプポートの圧力との偏差に基づいて、上記電動モータを駆動する信号を作成して出力する。

したがって、直進走行時などのコントロールバルブの中立位置では、第１室と第２室の圧力が等しくなって、上記差圧の絶対値は約零となって、圧力指令は圧力補償値に等しくなって低圧となる。したがって、省エネルギーを達成できる。

特に、車両の運転時間の大部分は、コントロールバルブが中立位置となる直進走行または停止時であるから、このパワーステアリング装置は省エネルギー効果が大きい。

また、上記実施形態によれば、操舵輪が切り換えられて、コントロールバルブが切換位置にあるときは、制御装置は、第１室圧力センサから受けた第１室の圧力と第２室圧力センサから受けた第２室の圧力との差圧の絶対値に、作動油の粘度の増大に応じて大きくなる圧力補償値を加えて圧力指令を作成し、この圧力指令に、ポンプポートの圧力が等しくなるように、電動モータを制御するから、寒冷時などにおいても、パワーシリンダのアシスト力が不足することがなくて操舵感が重くなることがなく、また、夏季などにおいても、圧力指令が過大になることがなくて、省エネルギーを達成できる。

また、１実施形態では、
上記制御装置は、
上記負荷圧力センサからの出力に基づいて求めた上記パワーシリンダの第１室の圧力または第２室の圧力のうちの最大の圧力に、上記圧力補償値を加えて求めた圧力指令と、上記ポンプポート圧力センサから受けたポンプポートの圧力とに基づいて、上記電動モータを駆動する信号を作成して出力する。

上記実施形態によれば、上記制御装置は、負荷圧力センサからの出力に基づいて、パワーシリンダの第１室の圧力または第２室の圧力のうちの最大の圧力に、作動油の粘度の増大に応じて大きくなる圧力補償値を加えて、圧力指令を作成するので、寒冷時などにおいても、パワーシリンダのアシスト力が不足することがなくて操舵感が重くなることがなく、また、夏季などにおいて、圧力指令が過大になることがなくて、省エネルギーを達成できる。

また、１実施形態では、
上記圧力補償値は、予め定められた複数の固定値から選択された１つの固定値である。

上記実施形態によれば、予め定められた複数の固定値から、例えば、地域、気温等に応じて、１つの固定値を選択することによって、作動油の粘度に起因する流動損失を圧力補償値で補償することができる。

この発明によれば、省エネルギーを達成できる上に、操舵者にひっかかり感を与える可能性がなくて、スムーズにフィリング良く操舵を行うことができるパワーステアリング装置を提供することができる。

以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。

図１に示すように、このパワーステアリング装置は、操舵輪１に連なる入力軸２と出力軸３とを、弾性部材の一例としてトーションバー５により相対回転可能に連結している。上記出力軸３は、パワーシリンダ６のピストン７に連なる。このピストン７の両端面は、第１および第２室ＣＡ，ＣＢを画成する。

また、上記ピストン７の一側面には、ラック８を設け、このラック８に、ピットマンアーム１０の一端に設けたセクタギヤ１１を噛合している。したがって、上記パワーシリンダ６の作動により、ピットマンアーム１０が揺動して、図示しないリンク機構を介して、両側の車輪の向きを変更できるようになっている。

一方、コントロールバルブ１５は、トーションバー５の弾性的なねじり変形、つまり、入力軸２と出力軸３との相対回転により切換作動する。上記コントロールバルブ１５は、ポンプポートＰ、タンクポートＴ、第１負荷ポートＡおよび第２負荷ポートＢを有する。上記コントロールバルブ１５は、中立位置Ｓ０で、ポンプポートＰと、第１および第２負荷ポートＡ，Ｂとを連通すると共に、タンクポートＴを閉鎖し、一方の切換位置Ｓ１で、ポンプポートＰと第１負荷ポートＡとを連通すると共に、タンクポートＴと第２負荷ポートＢとを連通し、他方の切換位置Ｓ２で、ポンプポートＰと第２負荷ポートＢとを連通すると共に、タンクポートＴと第１負荷ポートＡとを連通する。

上記コントロールバルブ１５のポンプポートＰに油圧ポンプ３１の吐出口をポンプライン３３により接続し、タンクポートＴにタンク３２を接続し、第１および第２負荷ポートＡ，Ｂに夫々パワーシリンダ６の第１および第２室ＣＡ，ＣＢを第１および第２負荷ライン３６，３８により接続している。

図２は、上記パワーシリンダ６、コントロールバルブ１５およびトーションバー５の機械的構成を具体的に示す図である。

図２に示すように、上記パワーシリンダ６のシリンダ部１６に、ピストン７を摺動自在に嵌合して、上記シリンダ部１６内を第１室ＣＡと第２室ＣＢとに区画している。また、上記ピストン７の一側面にはラック８を形成し、このラック８にセクタギヤ１１を噛合している。このセクタギヤ１１およびピットマンアーム１０の一部は、上記シリンダ部１６の膨出部１７内に収容している。

一方、上記ピストン７の中心には盲穴１８を形成し、この盲穴１８内に、出力軸の一例としてのウォームシャフト３の小径部３ａを配置している。上記ピストン７の盲穴１８の内周面と、ウォームシャフト３の小径部３ａとの間には、図示しないが、隙間があって、ピストン７の両端面の受圧面積は等しくなっている。

また、上記ウォームシャフト３の小径部３ａとピストン７の盲穴１８とは、複数のボール１９を介して螺合していて、上記ウォームシャフト３の小径部３ａとピストン７と複数のボール１９とでボールネジ機構を構成している。したがって、上記ウォームシャフト３の回転によって、ピストン７が軸方向に移動するようになっている。

上記ウォームシャフト３の中心の貫通穴内には、弾性部材の一例としてのトーションバー５を配置し、このトーションバー５の一端とウォームシャフト３の小径部３ａの先端とをピン２０により連結している。上記トーションバー５の他端には、入力軸２を固定している。

したがって、図１に示す操舵輪１により、上記入力軸２を回転すると、上記トーションバー５が弾性的にねじられて、出力軸としてのウォームシャフト３の小径部３ａが入力軸２に対して相対回転して、上記ボールネジ機構によって、ピストン７を軸方向に移動させるようになっている。

一方、上記シリンダ部１６の端部にはバルブハウジング２２を固定し、このバルブハウジング２２内に、ウォームシャフト３の大径部３ｂを回転自在に嵌合している。このウォームシャフト３の大径部３ｂの内周面には、スリーブ２１を固定している。このスリーブ２１の内側には、入力軸２の外周に固定したロータ２３を回転自在に嵌合している。上記バルブハウジング２２とウォームシャフト３の大径部３ｂとスリーブ２１とロータ２３とで、上記コントロールバルブ１５を構成している。

上記バルブハウジング２２には、上記油圧ポンプ３１（図１参照）の吐出口に接続されるポンプポートＰと、図示しないタンクポートＴを形成している。また、上記スリーブ２１には、パワーシリンダ６の第１室ＣＡに連通する第１負荷ポートＡと、パワーシリンダ６の第２室Ｃに通路２４，２５を介して連通する第２負荷ポートＢとを形成している。上記通路２４，２５は、第２負荷ライン３８を構成している。

上記スリーブ２１には、図３（ａ）に示すように、ポンプポートＰに通じる３個の孔Ｐと、第１負荷ポートＡに通じる３個の孔Ａと、第２負荷ポートＢに通じる３個の孔Ｂと、タンクポートＴに通じる３個の孔Ｔとを形成している。上記孔Ａと孔Ｐと孔Ｂと孔Ｔとは、周方向に、この順序で、１個ずつ配列し、３つの周期をなすように配置している。

上記コントロールバルブ１５は、図３（ｄ）に示す中立位置Ｓ０では、スリーブ２１とロータ２３とは図３（ｂ）に示す位置関係になり、左操舵時の左切換位置Ｓ１では、スリーブ２１とロータ２３とは図３（ａ）に示す位置関係になり、右操舵時の右切換位置Ｓ２では、スリーブ２１とロータ２３とは図３（ｃ）に示す位置関係になる。

図２および３に示すように、上記トーションバー５の弾性ねじり変形により、上記入力軸２と出力軸としてのウォームシャフト３とが相対回転すると、ウォームシャフト３の大径部３ｂに固定されたスリーブ２１と入力軸２に固定されたロータ２３とが相対回転して、コントロールバルブ１５が切換作動されるようになっている。

上記コントロールバルブ１５のポンプポートＰが第１または第２負荷ポートＡまたはＢに切換接続されて、第１室ＣＡまたは第２室ＣＢに高圧の作動油が供給されると、ピストン７が作動して、ラック８、セクタギヤ１１を介して、ピットマンアーム１０が駆動されて、操舵アシストが行われるようになっている。

図１を再び参照して、上記油圧ポンプ３１の吐出口とコントロールバルブ１５のポンプポートＰとを接続するポンプライン３３に、ポンプポート圧力センサ３５を接続している。また、上記コントロールバルブ１５の第１負荷ポートＡとパワーシリンダ６の第１室ＣＡとを接続する第１負荷ライン３６に、負荷圧力センサの一例としての第１室圧力センサ３７を接続すると共に、上記コントロールバルブ１５の第２負荷ポートＢとパワーシリンダ６の第２室ＣＢとを接続する第２負荷ライン３８に、負荷圧力センサの一例としての第２室圧力センサ３９を接続している。

上記ポンプポート圧力センサ３５、第１室圧力センサ３７および第２室圧力センサ３９の各々が検出した圧力を表す信号は、制御装置５０に出力している。

また、上記タンク３２には、粘度関連物理量検出部の一例としての油温センサ４１を設けている。この油温センサ４１は、タンク３２内の作動油の温度を検出して、作動油の温度を表す信号を制御装置５０に出力する。

上記油圧ポンプ３１を電動モータ４５で駆動し、この電動モータ４５の回転位置または回転角を回転位置センサ４６で検出している。

なお、上記ポンプライン３３には、リリーフ弁４３を接続している。

一方、上記制御装置５０は、作動油粘度推定部５１と、補償部５２と、差圧絶対値算出部５３と、第１加合わせ点５４と、第２加合わせ点５５と、ＰＩ（比例積分）制御部５６と、インバータ制御部５７と、インバータ主回路部５８とを備えている。

上記作動油粘度推定部５１は、作動油の温度と作動油の粘度との関係を示すテーブルデータ（図４のグラフに示す）をメモリ内に持っていて、油温センサ４１から作動油の温度を表す信号を受けて、作動油の粘度の推定値を出力する。

尤も、上記作動油粘度推定部５１は、テーブルデータに代えて、作動油の温度と作動油の粘度との関係を表す実験式などの数式を用い、その数式に作動油の温度を代入して、作動油の粘度の推定値を求めるものであってもよい。

上記補償部５２は、作動油の粘度と、この作動油の粘度に起因する流動圧力損失に対応する圧力補償値との関係を表すテーブルデータ（図５のグラフに示す）をメモリ内に持っていて、作動油粘度推定部５１から作動油の粘度の推定値を表す信号を受けて、この作動油の粘度から圧力補償値をメモリから読み出す。上記圧力補償値とは、油圧ポンプ３１からパワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢに至るまでの作動油の粘度に起因する流動圧力損失に相当する値である。

尤も、上記補償部５２は、テーブルデータに代えて、作動油の粘度と、流動圧力損失に対応する圧力補償値との関係を表す理論式または実験式等の数式を用い、その数式に作動油の粘度を代入して、圧力補償値を求めるものであってもよい。

さらに、上記作動油粘度推定部５１と補償部５２とを統合して、作動油の粘度を介さないで、作動油の温度から、直接に、圧力補償値を求めることができるテーブルデータ、あるいは、実験式や理論式などの数式を用いてもよい。

一方、上記差圧絶対値算出部５３は、第１室圧力センサ３７から第１室ＣＡの圧力ＣＡＰを表す信号を受けると共に、第２室圧力センサ３９から第２室ＣＢの圧力ＣＢＰを表す信号とを受けて、第１室ＣＡの圧力ＣＡＰと第２室ＣＢの圧力ＣＢＰとの差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）を算出する。この差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）は、パワーシリンダ６のアシスト力に応じた値である。

上記第１加合わせ点５４は、上記差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）と、上記圧力補償値とを加算して、加算値、つまり、圧力指令を第２加合わせ点５５に出力する。上記圧力補償値は、油圧ポンプ３１からパワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢに至るまでの作動油の粘度に起因する流動圧力損失に相当する値であるから、上記圧力指令は、作動油の粘度に起因する流動圧力損失があっても、現在のアシスト力、つまり、差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）を得ることができる所望の油圧ポンプ３１の吐出圧力を意味する値である。

上記第２加合わせ点５５は、第１加合わせ点５４からの圧力指令から、ポンプポート圧力センサ３５から入力されたポンプライン３３の現在の圧力を減算して、減算値を得る。上記圧力指令が、油圧ポンプ３１の所望の吐出圧力を意味し、ポンプポート圧力センサ３５が検出した圧力は現在の油圧ポンプ３１の吐出圧力を意味するから、上記減算値は、現在のアシスト力を得るための油圧ポンプ３１の所望の吐出圧力と現実の吐出圧力との偏差を意味する。

上記ＰＩ制御部５６は、第２加合わせ点５５から偏差を表す信号を受けて、速応性を確保し、定常偏差を無くするための周知の比例積分演算を行って、回転速度指令ω^＊を作成して、インバータ制御部５７に出力する。

上記インバータ制御部５７は、上記回転位置センサ４６からの回転位置信号で同期をとりながら、上記回転速度指令ω^＊に基づいて、上記所望の吐出圧力を得るためのスイッチング信号をインバータ主回路５８に出力する。上記インバータ制御部５７は、回転位置センサ４６からの回転位置信号で同期をとりながら、スイッチング信号を出力するので、電動モータ４５を、暴走することなく、精度高く回転速度を制御できる。

上記インバータ主回路５８は、駆動トランジスタとダイオードとのペアを６個有する周知のスイッチング回路であって、上記スイッチング信号に応じてスイッチングを行って、電動モータ４５を駆動する。

上記作動油粘度推定部５１と、補償部５２と、差圧絶対値算出部５３と、第１加合わせ点５４と、第２加合わせ点５５と、ＰＩ制御部５６と、インバータ制御部５７は、マイクロコンピュータのソフトウェアで構成してもよく、あるいは、ディジタル回路で構成してもよく、あるいは、アナログ回路で構成してもよい。

上記構成のパワーステアリング装置は次のように動作する。

今、図１および３において、操舵輪１が中立状態から左方向に操舵されたとすると、入力軸２は、トーションバー５を弾性ねじり変形させて、ウォームシャフト３に対して相対回転し、コントロールバルブ１５は切換位置Ｓ１に位置する。そうすると、コントロールバルブ１５のポンプポートＰが第１負荷ポートＡに連通されて、油圧ポンプ３１からの作動油が、ポンプポートＰ、第１負荷ポートＡを介して、パワーシリンダ６の第１室ＣＡに供給されるから、ピストン７が駆動されて、操舵補助力が得られる。このとき、パワーシリンダ６の第２室ＣＢ内の作動油は、第２負荷ポートＢ、タンクポートＴを介してタンク３２に排出される。

一方、操舵輪１が中立状態から右方向に操舵されたとすると、入力軸２は、トーションバー５を弾性ねじり変形させて、ウォームシャフト３に対して相対回転し、コントロールバルブ１５は切換位置Ｓ２に位置する。そうすると、コントロールバルブ１５のポンプポートＰが第２負荷ポートＢに連通されて、油圧ポンプ３１からの作動油が、ポンプポートＰ、第２負荷ポートＢを介して、パワーシリンダ６の第２室ＣＢに供給されるから、ピストン７が駆動されて、操舵補助力が得られる。このとき、パワーシリンダ６の第１室ＣＡ内の作動油は、第１負荷ポートＡ、タンクポートＴを介してタンク３２に排出される。

次に、車両の停止時または直進走行時において、操舵輪１が中立状態にあるときは、コントロールバルブ１５は中立位置Ｓ０にあって、ポンプポートＰと、第１負荷ポートＡおよび第２負荷ポートＢとが連通し、かつ、タンクポートＴが閉鎖される。そのため、コントロールバルブ１５の中立位置Ｓ０では、パワーシリンダ６の第１室ＣＡおよび第２室ＣＢが、第１負荷ポートＡ、第２負荷ポートＢおよびポンプポートＰを介して油圧ポンプ３１に接続されると共に、タンクポートＴが閉鎖されているから、パワーシリンダ６の第１室ＣＡおよび第２室ＣＢは、作動油で充満されていると共に、第１室ＣＡおよび第２室ＣＢ内の作動油がタンク３２に漏れる恐れがない。

したがって、操舵輪１を中立状態からの操舵によって、コントロールバルブ６を中立位置Ｓ０から切換位置Ｓ１またはＳ２に切り換えたときに、パワーシリンダ６の第１室ＣＡおよび第２室ＣＢは、作動油で完全に満たされていて、それらから作動油が漏れていないから、パワーシリンダ６の作動に遅れが生じる恐れがなくて、操舵者にいわゆるひっかかり感を与える恐れがない。

また、操舵輪１の切り返し時、コントロールバルブ１５が一方の切換位置Ｓ１またはＳ２から他方の切換位置Ｓ２またはＳ１になるまでに、中立位置Ｓ０を経るが、この中立位置Ｓ０では、第１負荷ポートＡおよび第２負荷ポートＢがポンプポートＰに連通され、かつ、タンクポートＴが閉鎖されるから、パワーシリンダ６の第１室ＣＡおよび第２室ＣＢ内の作動油が瞬間的にタンク３２に漏れる恐れがない。したがって、操舵輪１の切り返し時、パワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢが瞬間的にタンク３２に連通することがなくて、パワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢの圧力が迅速に立ち上がって、パワーシリンダ６がスムーズに作動して、操舵者にいわゆるひっかかり感を与えることがない。

次に、このパワーステアリング装置の圧力制御について説明する。

今、車両の停止時または直進走行時であって、操舵輪１が操舵されなくて中立状態にあり、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０にあるとする。

このとき、上記作動油粘度推定部５１は、油温センサ４１から作動油の温度を表す信号を受けて、作動油の温度の上昇に応じて低くなる作動油の粘度の推定値をメモリから読み出して、補償部５２に出力する。

上記補償部５２は、作動油粘度推定部５１から受けた作動油の粘度に基づいて、圧力補償値をメモリから読み出す。上記圧力補償値とは、油圧ポンプ３１からパワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢに至るまでの作動油の粘度に起因する流動圧力損失に対応する値であり、粘度の上昇につれて高くなる値である。

一方、上記差圧絶対値算出部５３は、第１室圧力センサ３７から受けた第１室ＣＡの圧力ＣＡＰと、第２室圧力センサ３９から受けた第２室ＣＢの圧力ＣＢＰとの差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）を算出する。今、コントロールバルブ１５は中立位置Ｓ０にあって、ポンプポートＰが第１負荷ポートＡおよび第２負荷ポートＢに連通しているから、第１室ＣＡの圧力ＣＡＰ≒第２室ＣＢの圧力ＣＢＰであり、上記差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）≒０であり、アシスト力は零である。

一方、第１加合わせ点５４は、上記差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）と補償部５２からの圧力補償値とを加算して圧力指令を作成する。上記差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）が、略零であるから、上記圧力指令は、圧力補償値、つまり、油圧ポンプ３１からパワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢに至るまでの作動油の粘度に起因する流動圧力損失に相当する値に約等しい。

第２加合わせ点５５は、第１加合わせ点５４からの上記流動圧力損失に相当する圧力指令と、ポンプポート圧力センサ３５から入力されたポンプライン３３の現在の圧力との偏差を算出して、ＰＩ制御部５６に入力する。

上記圧力指令が、油圧ポンプ３１の所望の吐出圧力を意味し、かつ、上述の如く、上記流動圧力損失に相当する圧力補償値であるから、上記偏差は、圧力補償値と現実の吐出圧力との差である。

上記ＰＩ制御部５６は、第２加合わせ点５５からの偏差について、比例積分演算を行って、回転速度指令ω^＊を作成して、インバータ制御部５７に出力する。

上記インバータ制御部５７は、上記回転位置センサ４６からの回転位置信号で同期をとりながら、上記回転速度指令ω^＊に基づいて、油圧ポンプ３１から上記所望の吐出圧力、つまり、流動圧力損失に対応した圧力を得るためのスイッチング信号をインバータ主回路５８に出力して、油圧ポンプ３１を駆動する。

このとき、油圧ポンプ３１は、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０で、アシスト力が不要な状態であって、作動油の粘度の増大に応じて大きくなる流動圧力損失に相当する値の低圧である吐出圧力を発生させるだけであるから、極低速で回転していることになる。なお、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０であっても、僅かな漏れが油圧回路から生じている。

このように、車両の停止時または直進走行時であって、操舵輪１が操舵されなくて、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０にあるときは、油圧ポンプ３１は、極低速で、流動圧力損失に相当する低圧の吐出圧力を発生させるから、エネルギーを無駄に消費することがない。

特に、車両の運転時間の大部分は、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０となる直進走行または停止時であるから、このパワーステアリング装置は省エネルギー効果が大きい。

次に、操舵輪１が、例えば、左に操舵されて、コントロールバルブ１５が切換位置Ｓ１にあるとする。

このとき、作動油粘度推定部５１は、油温センサ４１から作動油の温度を表す信号を受けて、作動油の温度の上昇に応じて低くなる作動油の粘度の推定値をメモリから読み出して、補償部５２に出力する。

上記補償部５２は、作動油粘度推定部５１から受けた作動油の粘度に基づいて、圧力補償値をメモリから読み出す。上記圧力補償値とは、油圧ポンプ３１からパワーシリンダ６の第１室ＣＡまたは第２室ＣＢに至るまでの作動油の粘度に起因する流動圧力損失に対応する値であり、粘度の上昇につれて高くなる値である。

一方、上記差圧絶対値算出部５３は、第１室圧力センサ３７から受けた第１室ＣＡの圧力ＣＡＰと、第２室圧力センサ３９から受けた第２室ＣＢの圧力ＣＢＰとの差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）を算出する。この差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）は、パワーシリンダ６のアシスト力に比例した値である。

一方、第１加合わせ点５４は、上記差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）と補償部５２からの圧力補償値とを加算して圧力指令を作成する。上記差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）が、パワーシリンダ６のアシスト力に比例した値であり、かつ、上記圧力補償値が作動油の粘度の増大に応じて大きくなる流動圧力損失に相当する値であるから、上記圧力指令は、パワーシリンダ６のアシスト力を得るために必要な差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）に対して、粘度の増大に応じて大きくなる流動圧力損失分である圧力補償値を加算して、補正したものである。

第２加合わせ点５５は、第１加合わせ点５４からの圧力指令から、ポンプポート圧力センサ３５から入力されたポンプライン３３の現在の圧力との偏差を算出して、ＰＩ制御部５６に入力する。

上記圧力指令が、油圧ポンプ３１の所望の吐出圧力を意味するから、上記偏差は、油圧ポンプ３１の所望の吐出圧力と現実の吐出圧力との差である。

上記ＰＩ制御部５６は、第２加合わせ点５５からの偏差について、比例積分演算を行って、回転速度指令ω^＊を作成して、インバータ制御部５７に出力する。

上記インバータ制御部５７は、上記回転位置センサ４６からの回転位置信号で同期をとりながら、上記回転速度指令ω^＊に基づいて、油圧ポンプ３１から上記所望の吐出圧力を得るためのスイッチング信号をインバータ主回路５８に出力して、油圧ポンプ３１を駆動する。

このとき、油圧ポンプ３１は、パワーシリンダ６のアシスト力を得るために必要な差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）と、粘度の増大に応じて大きくなる流動圧力損失分である圧力補償値とを加算して得られた圧力指令に応じた吐出圧力になるように、回転数が制御されている。

したがって、寒冷時などにおいて、作動油の温度が低くなって、作動油の粘度が高くなって、流動圧力損失が大きくなっても、圧力指令が、粘度の増大に応じて大きくなる圧力補償値で補償されているので、操舵輪１の操舵感が重くなることがなくて、操舵感がよい。

さらに、夏期などの作動油の温度が高くて、作動油の粘度が低くて、流動圧力損失が小さい場合には、圧力指令が、粘度の低下に応じて小さくなる圧力補償値で補償されているので、油圧ポンプ３１に吐出圧力が過大になることがなくて、省エネルギーが達成される。

操舵輪１が、右に操舵されて、コントロールバルブ１５が切換位置Ｓ２に位置したときの圧力制御も、操舵輪１が、左に操舵されて、コントロールバルブ１５が切換位置Ｓ１に位置したときの上述の圧力制御と同様である。

第１実施形態によれば、油温センサ４１によって、作動油の粘度に関連する作動油の温度を検出しているので、簡単かつ正確に、作動油の温度から作動油の粘度を推測することができる。

なお、上述の差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）に対する最適な圧力補償値は、作動油の粘度のみならず、油圧回路の配管長さ、操舵速度によって異なる。しかし、パワーステアリング装置の配管長さはそれ固有の固定値であるから、配管長さに関する圧力損失は定数として定めておくことができ、また、操舵速度は標準的速度であるとすることによって、上述の如く、圧力補償値を粘度のみの変数とすることが可能である。

一例として、常温で、最大流量１２L／ｍｉｎ、最大差圧１２．５ＭＰａのパワーステアリング装置で、圧力補償値が０．５ＭＰａ以下では、操舵力が大きくなって、操舵感が重くなって悪くなり、圧力補償値が０．５ＭＰａを越えると、操舵感が悪くなることがなかった。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。図６において、図１に示す第１実施形態のパワーステアリング装置の構成部と同一構成部については、図１の構成部と同一参番号を付して、それらの構成および作用の詳しい説明は省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。

図６のパワーステアリング装置は、図１のパワーステアリング装置の油温センサ４１および制御装置５０に代えて、外気温センサ４８と制御装置６０を用いた点のみが、図１のパワーステアリング装置と異なる。

上記外気温センサ４８は、粘度関連物理量検出部の一例であって、このパワーステアリング装置の雰囲気温度を検出する。

上記制御装置６０は、作動油粘度推定部５１、補償部５２、差圧絶対値算出部５３、第１加合わせ点５４、第２加合わせ点５５、ＰＩ制御部５６、インバータ制御部５７およびインバータ主回路部５８を備える。これらは、図１の制御装置５０の作動油粘度推定部５１、補償部５２、差圧絶対値算出部５３、第１加合わせ点５４、第２加合わせ点５５、ＰＩ制御部５６、インバータ制御部５７およびインバータ主回路部５８と同じ構成で、同じ動作を行う。

上記制御装置６０は、粘度関連物理量検出部の一例としての電力量演算部６１と、上昇油温推定部６２と、第３加合わせ点６３とを備える。上記電力量演算部６１、上昇油温推定部６２および第３加合わせ点６３は、例えば、マイクロコンピュータのソフトウェアまたはディジタル回路で構成される。

上記電力量演算部６１は、インバータ主回路部５８から受けた電動モータ４５の電圧および電流を表す信号から、図７（Ａ）に示すように、瞬間、瞬間の電力（Ｗ）を求め、さらに、図７（Ｂ）に示すように、この電力を単位時間、例えば、３０分、時間積分して、電力量（Ｗｈ）を求める。この電力量（Ｗｈ）は、電動モータ４５の消費したエネルギー、つまり、油圧ポンプ３１の仕事量に関連し、上記電力量が多いほど、作動油の温度が上昇する。

上記単位時間は、このパワーステアリング装置の全体の作動油の熱容量の大小に応じて、適宜、長短に定められる。

上記上昇油温推定部６２は、電力量と上昇油温との関係を示すテーブルを予め記憶しているメモリから、電力量演算部６１から受けた電力量に基づいて、上昇油温を読み出すようになっている。尤も、予め作成された実験式により、電力量演算部６１から受けた電力量に基づいて、上昇油温を演算で求めるようにしてもよい。

上記第３加合わせ点６３は、外気温センサ４８から受けた外気温と、上昇油温推定部６２から受けた上昇油温を加算して、作動油の温度を算出して、作動油粘度推定部５１に出力する。

以下、第１実施形態と全く同様に、作動油の粘度を求め、圧力補償値を求め、差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）を求め、圧力指令を求め、回転速度指令ω^＊を求めて、電動モータ４６の制御を行う。

この第２実施形態でも、圧力指令が、粘度の増大に応じて大きくなる圧力補償値で補償されているので、寒冷時などにおいて、作動油の粘度が高くなって、流動圧力損失が大きくなっても、操舵輪１の操舵感が重くなることがなくて、操舵感がよい。

また、夏期などの作動油の温度が高くて、作動油の粘度が低くて、流動圧力損失が小さい場合には、圧力指令が、粘度の低下に応じて小さくなる圧力補償値で補償されているので、油圧ポンプ３１に吐出圧力が過大になることがなくて、省エネルギーが達成される。

また、第２実施形態によれば、電力量演算部６１からの電力量と、外気温センサ４８から出力された外気温とから、作動油の温度を推定するので、正確に作動油の温度を推定して、正確に、圧力補償値を求めることができる。

図８は、第２実施形態の変形例を示すブロック図である。

この変形例では、作動油温度推定部６６は、図８のグラフに示す関係を表すテーブルをメモリに予め記憶しており、外気温センサ４８から受けた外気温と、電力量演算部６１から受けた電力量とから、上記テーブルを参照して、直接、作動油の温度の推定値を求めることができるようになっている。

上記第２実施形態では、電力量演算部６１と、上昇油温推定部６２と、第３加合わせ点６３を備えていたが、これらを除去して、外気温センサ４８からの外気温のみで、つまり、外気温に作動油の温度が等しいとする粗い推定をおこなってもよい。

この場合、図示しないが、外気温センサ４８の出力が直接作動油粘度推定部５１に入力されることになる。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。図９において、図１に示す第１実施形態のパワーステアリング装置の構成部と同一構成部については、図１の構成部と同一参番号を付して、それらの構成および作用の詳しい説明は省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。

図９のパワーステアリング装置は、図１のパワーステアリング装置の油温センサ４１および制御装置５０に代えて、制御装置７０を用い、ポンプポート圧力センサ３５を粘度関連物理量検出部としても機能させた点のみが、図１のパワーステアリング装置と異なる。

上記制御装置７０は、補償部５２、差圧絶対値算出部５３、第１加合わせ点５４、第２加合わせ点５５、ＰＩ制御部５６、インバータ制御部５７およびインバータ主回路部５８を備える。これらは、図１の制御装置５０の補償部５２、差圧絶対値算出部５３、第１加合わせ点５４、第２加合わせ点５５、ＰＩ制御部５６、インバータ制御部５７およびインバータ主回路部５８と同じ構成で、同じ動作を行う。

上記制御装置７０は、作動油粘度推定部７１を備える。この作動油粘度推定部７１は、第１室圧力センサ３７，第２室圧力センサ３９およびポンプポンプポート圧力センサ３５の検出した圧力が全て同じであるときに、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０にあると判断して、次のようにして、作動油の粘度を推定する。

ところで、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０にあるときには、基本的に、漏れに相当する流量のみが流れている。したがって、電動モータ１１の回転数が一定であるとき、作動油の粘度が高いと、漏れが少ないため、ポンプポートＰの圧力が高くなる一方、作動油の粘度が低いと、漏れが多いため、ポンプポートＰの圧力が低くなる。上記作動油粘度推定部７１は、この関係を利用して、作動油の粘度を推定する。

上記作動油粘度推定部７１は、図１０に示すように、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０にあるときにおいて、流量、つまり、電動モータ４５の回転数（ｒｐｍ）およびポンプポートＰの圧力に対して、作動油の粘度を表すテーブルをメモリに予め記憶している。そして、上記作動油粘度推定部７１は、インバータ制御部５７から受ける電動モータ１１の回転数を表す信号とポンプポンプポート圧力センサ３５から受けるポンプポートＰの圧力に基づいて、上記テーブルを参照して、作動油の粘度の推定値を求める。

以下、第１実施形態と全く同様に、圧力補償値を求め、差圧の絶対値ＡＢＳ（ＣＡＰ−ＣＢＰ）を求め、圧力指令を求め、回転速度指令ω^＊を求めて、電動モータ４６の制御を行う。

この第３実施形態でも、圧力指令が、粘度の増大に応じて大きくなる圧力補償値で補償されているので、寒冷時などにおいて、作動油の粘度が高くなって、流動圧力損失が大きくなっても、操舵輪１の操舵感が重くなることがなくて、操舵感がよい。

また、夏期などの作動油の温度が高くて、作動油の粘度が低くて、流動圧力損失が小さい場合には、圧力指令が、粘度の低下に応じて小さくなる圧力補償値で補償されているので、油圧ポンプ３１の吐出圧力が過大になることがなくて、省エネルギーが達成される。

また、第３実施形態によれば、コントロールバルブ１５が中立位置Ｓ０で作動油を流していない状態において、漏れ量が作動油の粘度に関係するから、作動油粘度推定部７１によって、電動モータ４５の回転速度と、ポンプポートＰの圧力とにより、簡単、安価に、作動油の粘度を推定することができる。

（第４実施形態）
図１１は、第４実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。図１１において、図１に示す第１実施形態のパワーステアリング装置の構成部と同一構成部については、図１の構成部と同一参番号を付して、それらの構成および作用の詳しい説明は省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。

図１１のパワーステアリング装置は、図１のパワーステアリング装置の制御装置５０に代えて、制御装置８０を用いた点のみが、図１のパワーステアリング装置と異なる。

上記制御装置８０は、作動油粘度推定部５１、補償部５２、第１加合わせ点５４、第２加合わせ点５５、ＰＩ制御部５６、インバータ制御部５７およびインバータ主回路部５８を備え、これらは、図１の制御装置５０の作動油粘度推定部５１、補償部５２、第１加合わせ点５４、第２加合わせ点５５、ＰＩ制御部５６、インバータ制御部５７およびインバータ主回路部５８と同じ構成で、同じ動作を行う。上記制御装置８０は、制御装置５０とは、差圧絶対値算出部５３に代えて最大圧力選択部８３を備える点のみが異なる。

上記最大圧力選択部８３は、第１室圧力センサ３７から受けた第１室ＣＡの圧力ＣＡＰと、第２室圧力センサ３９から受けた第２室ＣＢの圧力ＣＢＰとのうちで最大の圧力ＭＡＸ（ＣＡＰ，ＣＢＰ）を選択して、この最大の圧力ＭＡＸ（ＣＡＰ，ＣＢＰ）を第１加合わせ点５４に出力する。

上記第１加合わせ点５４では、上記最大の圧力ＭＡＸ（ＣＡＰ，ＣＢＰ）と、補償部５２からの圧力補償値とを加算して圧力指令を作成し、この圧力指令を第２加合わせ点５５に出力する。

以下、第１実施形態と全く同様に、回転速度指令ω^＊を求めて、電動モータ４６の制御を行う。

この第４実施形態でも、圧力指令が、粘度の増大に応じて大きくなる圧力補償値で補償されているので、寒冷時などにおいて、作動油の粘度が高くなって、流動圧力損失が大きくなっても、操舵輪１の操舵感が重くなることがなくて、操舵感がよい。

また、夏期などの作動油の温度が高くて、作動油の粘度が低くて、流動圧力損失が小さい場合には、圧力指令が、粘度の低下に応じて小さくなる圧力補償値で補償されているので、油圧ポンプ３１に吐出圧力が過大になることがなくて、省エネルギーが達成される。

この第４実施形態では、第１室圧力センサ３７、第２室圧力センサ３９および
最大圧力選択部８３を用いたが、これらを用いないで、図示しないシャトル弁で第１室ＣＡの圧力または第２室ＣＢの圧力のうちの最大圧力を選択するようにしてもよい。

図示していないが、メモリに、流動損失に対応する複数の固定値を予め記憶しておき、そして、製造者、運転者などが、例えば、地域、気温等に応じて、１つの固定値を、流動損失に対応する圧力補償値として選択するようにしてもよい。そして、この圧力補償値によって、作動油の粘度に起因する流動損失を補償することができる。

また、上記第１乃至４実施形態では、弾性部材としてトーションバー５を用いたが、コイルスプリング等を用いてもよい。

また、図２に示す構造のパワーシリンダ６に代えて、公知の種々の構造のパワーシリンダを用いてもよいのは、勿論である。例えば、従来例（特許第２７３５７４３号）のように、ピストンロッドにラックを設け、このラックにピニオンギヤを噛合し、パワーシリンダでピニオンギヤを駆動して、操舵をアシストするものであってもよい。

また、油圧ポンプ３１としては、ギヤポンプ、ベーンポンプ等、どのようなポンプを用いてもよい。

また、図１において、第１室圧力センサ３７は、第１負荷ライン３６の圧力を検出することによってパワーシリンダ６の第１室ＣＡの圧力を間接的に検出し、第２室圧力センサ３９は、第２負荷ライン３８の圧力を検出することによってパワーシリンダ６の第２室ＣＢの圧力を間接的に検出するようにしていたが、第１室圧力センサおよび第２室圧力センサを夫々第１室および第２室に直接設けて、第１室および第２室の圧力を直接検出するようにしてもよい。

また、ポンプポート圧力センサは、ポンプポートの作動油の圧力を直接検出しないで、電動モータの４５の駆動電流から、間接的に、ポンプポートの作動油の圧力を検出してもよい。

また、電動モータ４５の回転位置と、スイッチング信号との同期をとらない場合には、回転位置センサ４６を省略してもよい。

また、第１乃至３実施形態のうちの１つの実施形態のパワーステアリング装置の構成要素であって、他の実施形態のパワーステアリング装置に用いることができる構成要素は、その他の実施形態のパワーステアリング装置に用いてもよいことは勿論である。

例えば、粘度関連物理量検出部は、第１乃至３実施形態のものを単独で用いる他、それらを種々組み合わせて用いてもよい。例えば、始動時には、図６の外気温センサ４８からの信号のみで、作動油の粘度を推定し、その後は、図９の作動油粘度推定部７１によって、電動モータ４５の回転速度とポンプの吐出圧力とによって、作動油の粘度を推定してもよい。また、例えば、第１乃至４実施形態、変形例のうちの複数、あるいは、全ての方法で作動油の粘度を推定し、それらの粘度のうち、最大の粘度または最小の粘度を選択してもよく、あるいは、それらの粘度の平均値を用いてもよい。

この発明の第１実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。 この発明の第１実施形態のパワーステアリング装置のパワーシリンダの断面図である。 この発明の第１実施形態のパワーステアリング装置のコントロールバルブを説明する図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は断面図、（ｄ）はシンボル図である。 第１実施形態の作動油粘度推定部のテーブルデータを示す線図である。 第１実施形態の補償部テーブルデータを示す線図である。 この発明の第２実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。 電力量の演算を説明する図であり、（Ａ）は時間−電力図、（Ｂ）時間−電力量図である。 第２実施形態の変形例の作動油温度推定部のテーブルデータを示す線図である。 この発明の第３実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。 第3実施形態の作動油粘度推定部のテーブルデータを示す線図である。 この発明の第４実施形態のパワーステアリング装置の模式図である。

符号の説明

１ 操舵輪
２ 入力軸
３ 出力軸
５ トーションバー
６ パワーシリンダ
７ ピストン
１５ コントロールバルブ
３１ 油圧ポンプ
３５ ポンプポート圧力センサ
３６ 第１室圧力センサ
３７ 第２室圧力センサ
４１ 油温センサ
４５ 電動モータ
４６ 回転位置センサ
４８ 外気温センサ
５０，６０，７０，８０ 制御装置
６１ 電力量演算部

Claims (11)

1. 操舵輪（１）に連なる入力軸（２）と、
   出力軸（３）と、
   上記入力軸（２）と出力軸（３）とを相対回転可能に連結する弾性部材（５）と、
   ピストン（７）の両側に第１室（ＣＡ）と第２室（ＣＢ）を有すると共に、操舵アシスト力を発生するパワーシリンダ（６）と、
   油圧ポンプ（３１）と、
   上記パワーシリンダ（６）の第１および第２室（ＣＡ，ＣＢ）に、第１および第２負荷ポート（Ａ，Ｂ）が夫々接続される一方、ポンプポート（Ｐ）が上記油圧ポンプ（３１）に接続されると共に、タンクポート（Ｔ）がタンク（３２）に接続され、かつ、上記入力軸（２）と出力軸（３）との相対回転により切換作動されるコントロールバルブ（１５）と、
   上記コントロールバルブ（１５）のポンプポート（Ｐ）の圧力を直接または間接に検出するポンプポート圧力センサ（３５）と、
   上記パワーシリンダ（６）の第１室（ＣＡ）の圧力および第２室（ＣＢ）の圧力のうちの最大の圧力を検出するため、あるいは、上記第１室（ＣＡ）の圧力および第２室（ＣＢ）の圧力の両方を検出するための負荷圧力センサ（３７，３９）と、
   上記油圧ポンプ（３１）を駆動する電動モータ（４５）と、
   上記電動モータ（４５）の駆動を制御する制御装置（５０，６０，７０，８０）と、
   を備え、
   上記コントロールバルブ（１５）は、
   中立位置（Ｓ０）で、上記ポンプポート（Ｐ）を、上記第１および第２負荷ポート（Ａ，Ｂ）に連通すると共に、上記タンクポート（Ｔ）を閉鎖し、
   上記制御装置（５０，６０，７０，８０）は、
   上記油圧ポンプ（３１）から上記第１室（ＣＡ）または第２室（ＣＢ）に至るまでの作動油の流動圧力損失に関連する圧力補償値と、上記負荷圧力センサ（３７，３９）からの圧力を表す信号とに基づいて圧力指令を求め、この圧力指令と上記ポンプポート圧力センサ（３５）から受けたポンプポートの圧力とに基づいて、上記電動モータ（４５）を駆動する信号を作成して出力する
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   作動油の粘度に関連する物理量を検出するための粘度関連物理量検出部（４１，４８，６１，３５）
   を備え、
   上記制御装置（５０，６０，７０，８０）は、
   上記粘度関連物理量検出部（４１，４８，６１，３５）からの出力に基づいて、上記圧力補償値を求める
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
3. 請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
   上記粘度関連物理量検出部は、
   上記作動油の温度を検出する油温センサ（４１）
   を含む
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
4. 請求項２または３に記載のパワーステアリング装置において、
   上記粘度関連物理量検出部は、
   外気温を検出する外気温センサ（４８）
   を含む
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
5. 請求項２から４のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置において、
   上記粘度関連物理量検出部は、
   上記電動モータ（４５）が一定時間に消費した電力量を演算する電力量演算部（６１）
   を含む
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
6. 請求項５に記載のパワーステアリング装置において、
   上記粘度関連物理量検出部は、
   外気温を検出する外気温センサ（４８）
   を含み、
   上記制御装置（６０）は、上記電力量演算部（６１）からの電力量と、上記外気温センサ（４８）から出力された外気温とから、作動油の温度を推定して、上記圧力補償値を求める
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
7. 請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
   上記ポンプポート圧力センサ（３５）は、上記粘度関連物理量検出部を兼ね、
   上記制御装置（７０）は、
   上記コントロールバルブ（１５）が中立位置（Ｓ０）で、かつ、作動油を流していない状態で、上記電動モータ（４５）の回転速度と、上記ポンプポート圧力センサ（３５）が検出したポンプポート（Ｐ）の圧力とにより、作動油の粘度を推定する作動油粘度推定部（７１）
   を有し、
   この作動油粘度推定部（７１）の出力により上記圧力補償値を求める
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置において、
   上記電動モータ（４５）の回転位置または回転角度を検出する回転位置センサ（４６）
   を備え、
   上記制御装置（５０，６０，７０，８０）は、
   上記回転位置センサ（４６）の出力と、上記圧力指令と、上記ポンプポート（Ｐ）の圧力とに基づいて、上記電動モータ（４５）を駆動する信号を作成して出力する
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
9. 請求項１から８のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置において、
   上記負荷圧力センサは、
   上記パワーシリンダ（６）の第１室（ＣＡ）の圧力を直接または間接に検出する第１室圧力センサ（３７）と、
   上記パワーシリンダ（６）の第２室（ＣＢ）の圧力を直接または間接に検出する第２室圧力センサ（３９）と
   を含み、
   上記制御装置（５０，６０，７０）は、
   上記第１室圧力センサ（３７）から受けた第１室（ＣＡ）の圧力と上記第２室圧力センサ（３９）から受けた第２室（ＣＢ）の圧力との差圧の絶対値に上記圧力補償値を加えて求めた圧力指令と、上記ポンプポート圧力センサ（３５）から受けたポンプポート（Ｐ）の圧力との偏差に基づいて、上記電動モータ（４５）を駆動する信号を作成して出力する
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
10. 請求項１から８のいずれか１つに記載のパワーステアリング装置において、
    上記制御装置（８０）は、
    上記負荷圧力センサ（３７，３９）からの出力に基づいて求めた上記パワーシリンダ（６）の第１室（ＣＡ）の圧力または第２室（ＣＢ）の圧力のうちの最大の圧力に、上記圧力補償値を加えて求めた圧力指令と、上記ポンプポート圧力センサ（３５）から受けたポンプポートの圧力との偏差に基づいて、上記電動モータ（４５）を駆動する信号を作成して出力する
    ことを特徴とするパワーステアリング装置。
11. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
    上記圧力補償値は、予め定められた複数の固定値から選択された１つの固定値である
    ことを特徴とするパワーステアリング装置。

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