JP2013216232A - 油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ駆動用モータの回転速度の変動によって操舵補助力が変動するのを抑制でき、操舵フィーリングを向上させることができる油圧式パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】第１のバルブ開度補正値演算部６１は、ポンプ駆動用モータ制御部７０内の回転数偏差演算部７５によって演算された回転数偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）に基づいて、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の絶対値｜θ_Ｂ ^＊｜に対する補正値（第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊）を演算する。第２のバルブ開度演算部６２は、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の符号と第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊とに基づいて、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に対する補正値（第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊）を演算する。補正値加算部６３は、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に、第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊を加算する。
【選択図】図２

Description

この発明は、油圧式パワーステアリング装置に関する。

車両のステアリング機構に結合されたパワーシリンダに、油圧ポンプからの作動油を、油圧制御バルブを介して供給することによって、操舵補助力を発生する油圧式パワーステアリング装置が従来から知られている。一般的な油圧式パワーステアリング装置では、油圧制御バルブは、ステアリングホイール等の操舵部材にステアリングシャフトを介して機械的に連結されており、操舵部材の操作に応じて油圧制御バルブの開度が調節される。

油圧式パワーステアリング装置として、油圧制御バルブを操舵部材に機械的に連結せずに、電動モータ（バルブ駆動用モータ）によって油圧制御バルブの開度を制御するものが開発されている。

特開２００６−３０６２３９号公報

バルブ駆動用モータによって油圧制御バルブの開度が制御される油圧式パワーステアリング装置において、油圧ポンプを駆動するための電動モータ（ポンプ駆動用モータ）は、ポンプ駆動用モータの回転速度が所与のポンプ回転数指令値に等しくなるようにフィードバック制御される。しかしながら、負荷の変動等により、ポンプ駆動用モータの回転速度が変動することがある。例えば、油圧制御バルブのロータが、パワーシリンダの一方のシリンダ室への作動油の供給が最大となるエンド位置から中立位置側に戻されるときには、ポンプ駆動用モータの回転速度が変動する。

このように、ポンプ駆動用モータの回転速度が変動すると、油圧制御バルブの開度が同じであっても、操舵補助力が変わるため、操舵フィーリングが悪化するおそれがある。
この発明の目的は、ポンプ駆動用モータの回転速度の変動によって操舵補助力が変動するのを抑制でき、操舵フィーリングを向上させることができる油圧式パワーステアリング装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両のステアリング機構（２）に結合されたパワーシリンダ（１６）に、操舵部材（３）に機械的に連結されていない油圧制御バルブ（１４）を介して、油圧ポンプ（２３）からの作動油を供給することによって、操舵力を補助する油圧式パワーステアリング装置（１）であって、前記油圧ポンプを駆動するためのポンプ駆動用モータ（２５）と、前記油圧制御バルブの開度を制御するためのバルブ駆動用モータ（１５）と、前記ポンプ駆動用モータの回転速度を検出するための回転速度検出手段（３４，７３，７４）と、前記ポンプ駆動用モータの回転速度の指令値である回転速度指令値を設定する回転速度指令値設定手段（７２）と、前記回転速度検出手段によって検出された回転速度が、前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値に等しくなるように、前記ポンプ駆動用モータを駆動制御する手段（７５，７６）と、前記油圧制御バルブの開度の指令値である開度指令値を設定する開度指令値設定手段（５２）と、前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値と、前記回転速度検出手段によって検出された回転速度との偏差に基づいて、前記開度指令値設定手段によって設定された開度指令値を補正する開度指令値補正手段（６０）と、前記開度指令値補正手段による補正後の開度指令値に基づいて、前記バルブ駆動用モータを駆動制御する手段（５４，５５）と、を含む油圧式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。

この発明では、回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値と、回転速度検出手段によって検出されたポンプ駆動用モータの回転速度との偏差に基づいて、開度指令値設定手段によって設定された開度指令値が補正され、補正後の開度指令値に基づいてバルブ駆動用モータが制御される。これにより、ポンプ駆動用モータの回転速度が変動したときに、操舵補助力が変動するのを抑制することが可能となるから、操舵フィーリングを向上させることができる。

請求項２記載の発明は、前記開度指令値補正手段は、前記回転速度検出手段によって検出された回転速度が前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値より小さいときには、操舵補助力が増加するように、前記開度指令値設定手段によって設定された開度指令値を補正する手段（６１，６２，６３）と、前記回転速度検出手段によって検出された回転速度が前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値より大きいときには、操舵補助力が減少するように、前記開度指令値設定手段によって設定された開度指令値を補正する手段（６１，６２，６３）とを含む、請求項１に記載の油圧式パワーステアリング装置である。

負荷の変動等によってポンプ駆動用モータの回転速度が変動し、回転速度検出手段によって検出された回転速度が回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値より小さくなったときには、操舵補助力は減少する方向に変動しようとする。この構成によれば、このような場合には、操舵補助力が増加するように、開度指令値設定手段によって設定された開度指令値が補正されるので、操舵補助力の変動が抑制される。これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。

一方、負荷の変動等によってポンプ駆動用モータの回転速度が変動し、回転速度検出手段によって検出された回転速度が回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値より大きくなったときには、操舵補助力が増加する方向に変動する。この構成によれば、このような場合には、操舵補助力が減少するように、開度指令値設定手段によって設定された開度指令値が補正されるので、操舵補助力の変動が抑制される。これにより、操舵フィーリングを向上させることができる。

図１は、この発明の一実施形態に係る油圧式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、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。 図３は、操舵角速度に対するポンプ回転数指令値の設定例を示すグラフである。 図４は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。 図５は、アシストトルク指令値に対するバルブ開度指令値の設定例を示すグラフである。 図６は、回転数偏差に対する第１のバルブ開度補正値の設定例を示すグラフである。

以下では、この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、この発明の一実施形態に係る油圧式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。
油圧式パワーステアリング装置１は、車両のステアリング機構２に操舵補助力を与えるためのものである。ステアリング機構２は、車両の操向のために運転者によって操作される操舵部材としてのステアリングホイール３と、このステアリングホイール３に連結されたステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４の先端部に連結され、ピニオンギア６を持つピニオンシャフト５と、ピニオンギア６に噛合するラック７ａを有し、車両の左右方向に延びた転舵軸としてのラック軸７とを備えている。

ラック軸７の両端にはタイロッド８がそれぞれ連結されており、このタイロッド８は、それぞれ、左右の転舵輪９，１０を支持するナックルアーム１１に連結されている。ナックルアーム１１は、キングピン１２まわりに回動可能に設けられている。
ステアリングホイール３が操作されてステアリングシャフト４が回転されると、この回転が、ピニオンギア６およびラック７ａによって、ラック軸７の軸方向に沿う直線運動に変換される。この直線運動は、ナックルアーム１１のキングピン１２まわりの回転運動に変換され、これにより、左右の転舵輪９，１０が転舵される。

ステアリングシャフト４の周囲には、ステアリングシャフト４の回転角である操舵角θｈを検出するための舵角センサ３１が配置されている。この実施形態では、舵角センサ３１は、ステアリングシャフト４の中立位置からのステアリングシャフト４の正逆両方向の回転量（回転角）を検出するものであり、中立位置から左方向への回転量を例えば正の値として出力し、中立位置から右方向への回転量を例えば負の値として出力する。ピニオンシャフト５には、操舵トルクＴｈを検出するためのトルクセンサ３２が設けられている。

油圧式パワーステアリング装置１は、油圧制御バルブ１４、パワーシリンダ１６および油圧ポンプ２３を含んでいる。油圧制御バルブ１４は、例えばロータリバルブであり、ロータハウジング（図示略）と作動油の流通方向を切り替えるためのロータ（図示略）とを備えている。油圧制御バルブ１４として、例えば前記特許文献１に開示されている油圧制御バルブを用いてもよい。油圧制御バルブ１４のロータが電動モータ１５（以下「バルブ駆動用モータ１５」という）によって回転されることにより、油圧制御バルブ１４の開度が制御される。バルブ駆動用モータ１５は、例えば、三相ブラシレスモータからなる。バルブ駆動用モータ１５の近傍には、バルブ駆動用モータ１５のロータの回転角θ_Ｂを検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ３３が配置されている。

油圧制御バルブ１４は、ステアリング機構２に操舵補助力を与えるパワーシリンダ１６に接続されている。パワーシリンダ１６は、ステアリング機構２に結合されている。具体的には、パワーシリンダ１６は、ラック軸７に一体に設けられたピストン１７と、このピストン１７によって区画された一対のシリンダ室１８，１９とを有しており、シリンダ室１８，１９は、それぞれ、対応する油路２０，２１を介して、油圧制御バルブ１４に接続されている。

油圧制御バルブ１４は、リザーバタンク２２および操舵補助力発生用の油圧ポンプ２３を通る油循環路２４の途中部に介装されている。油圧ポンプ２３は、例えば、ギヤポンプからなり、電動モータ２５（以下、「ポンプ駆動用モータ２５」という）によって駆動され、リザーバタンク２２に貯留されている作動油をくみ出して油圧制御バルブ１４に供給する。余剰分の作動油は、油圧制御バルブ１４から油循環路２４を介してリザーバタンク２２に帰還される。

ポンプ駆動用モータ２５は、一方向に回転駆動されて、油圧ポンプ２３を駆動するものである。具体的には、ポンプ駆動用モータ２５は、その出力軸が油圧ポンプ２３の入力軸に連結されており、ポンプ駆動用モータ２５の出力軸が回転することで、油圧ポンプ２３の入力軸が回転して油圧ポンプ２３の駆動が達成される。ポンプ駆動用モータ２５は三相ブラシレスモータからなる。ポンプ駆動用モータ２５の近傍には、ポンプ駆動用モータ２５のロータの回転角θ_Ｐを検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ３４が配置されている。

油圧制御バルブ１４は、バルブ駆動用モータ１５によって油圧制御バルブ１４のロータが基準回転角度位置（中立位置）から一方の方向に回転された場合には、油路２０，２１のうちの一方を介してパワーシリンダ１６のシリンダ室１８，１９のうちの一方に作動油を供給するとともに、他方の作動油をリザーバタンク２２に戻す。また、バルブ駆動用モータ１５によって油圧制御バルブ１４のロータが中立位置から他方の方向に回転された場合には、油路２０，２１のうちの他方を介してシリンダ室１８，１９のうちの他方に作動油を供給するとともに、一方の作動油をリザーバタンク２２に戻す。

油圧制御バルブ１４のロータが中立位置にある場合には、油圧制御バルブ１４は、いわば平衡状態となり、操舵中立でパワーシリンダ１６の両シリンダ室１８，１９は等圧に維持され、作動油は油循環路２４を循環する。バルブ駆動用モータ１５によって油圧制御バルブ１４のロータが回転されると、パワーシリンダ１６のシリンダ室１８，１９のいずれかに作動油が供給され、ピストン１７が車幅方向（車両の左右方向）に沿って移動する。これにより、ラック軸７に操舵補助力が作用することになる。

バルブ駆動用モータ１５およびポンプ駆動用モータ２５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）４０によって制御される。ＥＣＵ４０には、舵角センサ３１によって検出される操舵角θｈ、トルクセンサ３２によって検出される操舵トルクＴｈ、回転角センサ３３の出力信号、回転角センサ３４の出力信号、車速センサ３５によって検出される車速Ｖ、バルブ駆動用モータ１５に流れる電流を検出するための電流センサ３６（図２参照）の出力信号等が入力される。

図２は、ＥＣＵ４０の電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータ４１と、マイクロコンピュータ４１によって制御され、バルブ駆動用モータ１５に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）４２と、マイクロコンピュータ４１によって制御され、ポンプ駆動用モータ２５に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）４３とを備えている。駆動回路４２とバルブ駆動用モータ１５とを接続する電力供給線には電流センサ３６が設けられている。

マイクロコンピュータ４１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ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って、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、バルブ駆動用モータ１５を制御するためのバルブ駆動用モータ制御部５０と、ポンプ駆動用モータ２５を制御するためのポンプ駆動用モータ制御部７０とを含んでいる。

ポンプ駆動用モータ制御部７０は、操舵角速度演算部７１と、ポンプ回転数指令値設定部７２と、回転角演算部７３と、回転数演算部７４と、回転数偏差演算部７５と、ＰＩ制御部７６と、ＰＷＭ制御部７７とを含んでいる。
操舵角速度演算部７１は、舵角センサ３１の出力値を時間微分することによって、操舵角速度を演算する。ポンプ回転数指令値設定部７２は、操舵角速度演算部７１によって演算された操舵角速度に基づいて、油圧ポンプ２３の回転数（回転速度）の指令値（ポンプ駆動用モータ２５の回転速度指令値）であるポンプ回転数指令値（モータ回転速度指令値）Ｖ_Ｐ ^＊を設定する。

具体的には、ポンプ回転数指令値設定部７２は、操舵角速度とポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊との関係を記憶したマップに基づいてポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊を設定する。図３は、操舵角速度に対するポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊の設定例を示すグラフである。ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊は、操舵角速度が０のときに所定の下限値をとり、操舵角速度の増加に応じて単調に増加するように設定されている。

回転角演算部７３は、回転角センサ３４の出力信号に基づいて、ポンプ駆動用モータ２５の回転角θ_Ｐを演算する。回転数演算部７４は、回転角演算部７３によって演算されるポンプ駆動用モータ２５の回転角θ_Ｐに基づいて、ポンプ駆動用モータ２５の回転数（回転速度）Ｖ_Ｐを演算する。回転数偏差演算部７５は、ポンプ回転数指令値設定部７２によって設定されたポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊と回転数演算部７４によって演算されたポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐとの偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）を演算する。

ＰＩ制御部７６は、回転数偏差演算部７５によって演算された回転数偏差ΔＶ_Ｐに対してＰＩ演算を行なう。すなわち、回転数偏差演算部７５およびＰＩ制御部７６によって、ポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐをポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊に導くための回転数フィードバック制御手段が構成されている。ＰＩ制御部７６は、回転数偏差ΔＶ_Ｐに対してＰＩ演算を行なうことで、ポンプ駆動用モータ２５に印加すべき制御電圧値を演算する。

ＰＷＭ制御部７７は、ＰＩ制御部７６によって演算された制御電圧値と、回転角演算部６３によって演算されたポンプ駆動用モータ２５の回転角θ_Ｐとに基づいて、駆動信号を生成して、駆動回路４３に供給する。これにより、駆動回路４３から、ＰＩ制御部７６によって演算された制御電圧値に応じた電圧がポンプ駆動用モータ２５に印加される。
バルブ駆動用モータ制御部５０は、アシストトルク指令値設定部５１と、バルブ開度指令値設定部５２と、バルブ開度指令値補正部６０と、回転角演算部５３と、回転角偏差演算部５４と、ＰＩ（比例積分）制御部５５と、モータ電流演算部５６と、電流偏差演算部５７と、ＰＩ制御部５８と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部５９とを含んでいる。

アシストトルク指令値設定部５１は、トルクセンサ３２によって検出される検出操舵トルクＴｈと車速センサ３５によって検出される車速Ｖに基づいて、パワーシリンダ１６によって発生させるべきアシストトルクの指令値であるアシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊を設定する。
具体的には、アシストトルク指令値設定部５１は、車速毎に検出操舵トルクとアシストトルク指令値との関係を記憶したマップに基づいて、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊を設定する。図４は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。

検出操舵トルクＴｈは、例えば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右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、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊は、パワーシリンダ１６によって左方向操舵のためのアシストトルクを発生させるときには正の値とされ、パワーシリンダ１６によって右方向操舵のためのアシストトルクを発生させるときには負の値とされる。

アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊は、検出操舵トルクＴｈの正の値に対しては正の値をとり、検出操舵トルクＴｈの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクＴｈが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲の微小な値のときには、アシストトルクは零とされる。そして、検出操舵トルクＴｈが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲以外の領域においては、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊は、検出操舵トルクＴｈ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、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊は、車速センサ３５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ている。アシストトルク指令値設定部５１によって設定されたアシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊は、バルブ開度指令値設定部５２に与えられる。

バルブ開度指令値設定部５２は、アシストトルク指令値設定部５１によって設定されたアシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊に基づいて、油圧制御バルブ１４の開度の指令値（バルブ駆動用モータ１５の回転角の指令値）であるバルブ開度指令値（モータ回転角指令値）θ_Ｂ ^＊を設定する。この実施形態では、油圧制御バルブ１４のロータが中立位置にあるときのバルブ駆動用モータ１５の回転角を０°とする。そして、バルブ駆動用モータ１５の回転角が０°より大きくなると、パワーシリンダ１６によって左方向操舵のためのアシストトルクが発生するように、油圧制御バルブ１４の開度が制御されるものとする。一方、バルブ駆動用モータ１５の回転角が０°より小さくなると、パワーシリンダ１６によって右方向操舵のためのアシストトルクが発生するように、油圧制御バルブ１４の開度が制御されるものとする。なお、バルブ駆動用モータ１５の回転角度の絶対値が大きくなるほど、パワーシリンダ１６によって発生するアシストトルクの絶対値は大きくなる。

バルブ開度指令値設定部５２は、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊とバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊との関係を記憶したマップに基づいて、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊を設定する。図５は、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊に対するバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の設定例を示すグラフである。
バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊は、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊の正の値に対しては正の値をとり、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊の負の値に対しては負の値をとる。バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊は、アシストトルク指令値Ｔ_Ａ ^＊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。バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊は、バルブ開度指令値補正部６０に与えられる。

バルブ開度指令値補正部６０は、ポンプ駆動用モータ制御部７０内の回転数偏差演算部７５によって演算された回転数偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）に基づいて、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊を補正するものである。バルブ開度指令値補正部６０による補正後のバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊’は、回転角偏差演算部５４に与えられる。バルブ開度指令値補正部６０の詳細については、後述する。

回転角演算部５３は、回転角センサ３３の出力信号に基づいて、バルブ駆動用モータ１５の回転角θ_Ｂを演算する。回転角演算部５３によって演算された回転角θ_Ｂは、回転角偏差演算部５４に与えられる。回転角偏差演算部５４は、バルブ開度指令値補正部６０による補正後のバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊’と回転角演算部５３によって演算されたバルブ駆動用モータ１５の回転角θ_Ｂとの偏差Δθ_Ｂ（＝θ_Ｂ ^＊’−θ_Ｂ）を演算する。

ＰＩ制御部５５は、回転角偏差演算部５４によって演算された回転角偏差Δθ_Ｂに対してＰＩ演算を行なう。すなわち、回転角偏差演算部５４およびＰＩ制御部５５によって、バルブ駆動用モータ１５の回転角θ_Ｂを補正後のバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊’に導くための回転角フィードバック制御手段が構成されている。ＰＩ制御部５５は、回転角偏差Δθ_Ｂに対してＰＩ演算を行なうことで、バルブ駆動用モータ１５の電流指令値を演算する。

モータ電流演算部５６は、電流センサ３６の出力信号に基づいて、バルブ駆動用モータ１５に流れるモータ電流を検出する。電流偏差演算部５７は、ＰＩ制御部５５によって求められた電流指令値と、モータ電流演算部５６によって演算されたモータ電流との偏差を演算する。ＰＩ制御部５８は、電流偏差演算部５７によって演算された電流偏差に対してＰＩ演算を行なう。すなわち、電流偏差演算部５７およびＰＩ制御部５８によって、バルブ駆動用モータ１５に流れるモータ電流を電流指令値に導くための電流フィードバック制御手段が構成されている。ＰＩ制御部５８は、電流偏差に対してＰＩ演算を行なうことで、バルブ駆動用モータ１５に印加すべき制御電圧値を演算する。

ＰＷＭ制御部５９は、ＰＩ制御部５８によって演算された制御電圧値と、回転角演算部５３によって演算されたバルブ駆動用モータ１５の回転角θ_Ｂとに基づいて、駆動信号を生成して、駆動回路４２に供給する。これにより、駆動回路４２から、ＰＩ制御部５８によって演算された制御電圧値に応じた電圧がバルブ駆動用モータ１５に印加される。
バルブ開度指令値補正部６０について詳しく説明する。バルブ開度指令値補正部６０は、第１のバルブ開度補正値演算部６１と、第２のバルブ開度補正値演算部６２と、補正値加算部６３とを含んでいる。

第１のバルブ開度補正値演算部６１は、ポンプ駆動用モータ制御部７０内の回転数偏差演算部７５によって演算された回転数偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）に基づいて、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の絶対値｜θ_Ｂ ^＊｜に対する補正値（以下、「第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊」という）を演算する。
第１のバルブ開度補正値演算部６１は、例えば、回転数偏差ΔＶ_Ｐと第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊との関係を記憶したマップに基づいて、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊を演算する。図６は、回転数偏差ΔＶ_Ｐに対する第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊の設定例を示すグラフである。

回転数偏差ΔＶ_Ｐが−Ａ（Ａ＞０）〜Ａの範囲の０付近の値のときには、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は０に固定されている。回転数偏差ΔＶ_Ｐが所定値Ａより大きい領域においては、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は回転数偏差ΔＶ_Ｐが増加するに伴って０から単調に（図６の例では線形に）増加するように設定されている。つまり、ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊がポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐより大きくかつその偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）が所定値Ａより大きいときには、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は正の値となり、回転数偏差ΔＶ_Ｐが大きいほど第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は大きくなる。なお、回転数偏差ΔＶ_Ｐが所定値Ａより大きい領域において、回転数偏差ΔＶ_Ｐの増加に伴って、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊を非線形に増加させるようにしてもよい。

一方、回転数偏差ΔＶ_Ｐが所定値−Ａより小さい領域においては、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は回転数偏差ΔＶ_Ｐが減少するに伴って０から単調に（図６の例では線形に）減少するように設定されている。つまり、ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊がポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐより小さくかつその偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）が所定値−Ａより小さいときには、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は負の値となり、回転数偏差ΔＶ_Ｐが小さいほど第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は小さくなる。なお、回転数偏差ΔＶ_Ｐが所定値−Ａより小さい領域において、回転数偏差ΔＶ_Ｐの減少に伴って、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊を非線形に減少させるようにしてもよい。第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊６１によって演算された第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊は、第２のバルブ開度演算部６２に与えられる。

第２のバルブ開度演算部６２は、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の符号と、第１のバルブ開度補正値演算部６１によって演算された第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊とに基づいて、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に対する補正値（以下、「第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊」という）を演算する。
具体的には、第２のバルブ開度演算部６２は、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が零以上（零または正の値）である場合には、第１のバルブ開度補正値演算部６１によって演算された第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊を、そのまま第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊として演算する。そして、第２のバルブ開度演算部６２は、演算された第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊を補正値加算部６３に与える。

一方、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が負の値である場合には、第２のバルブ開度演算部６２は、第１のバルブ開度補正値演算部６１によって演算された第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊の符号を反転させた値（−Δθ１^＊）を第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊として演算する。そして、第２のバルブ開度演算部６２は、演算された第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊を補正値加算部６３に与える。

補正値加算部６３は、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に、第２のバルブ開度演算部６２から与えられた第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊を加算する。
パワーシリンダ１６によって発生される操舵補助力（アシストトルク）は、ポンプ駆動用モータ２５の回転数（回転速度）と油圧制御バルブ１４のバルブ開口面積（バルブ開度）とによって変化する。具体的には、操舵補助力は、ポンプ駆動用モータ２５の回転数が大きいほどかつ油圧制御バルブ１４のバルブ開口面積が大きいほど大きくなる。負荷の変動等によってポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐが変動し、ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊に対してポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐが小さくなった場合には、操舵補助力は減少する方向に変動しようとする。

このような場合には、バルブ開度指令値補正部６０は、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の絶対値が大きくなるように、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊を補正する。具体的には、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が正の値（左方向操舵のためのアシストトルクを発生させるための指令値）である場合には、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に加算される第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊は正の値となる。バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が負の値（右方向操舵のためのアシストトルクを発生させるための指令値）である場合には、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に加算される第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊は負の値となる。

この際、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊は、ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊とポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐとの偏差ΔＶ_Ｐ（＝Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）が大きいほど、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の絶対値が大きくなるように補正される。つまり、操舵補助力が増加するように、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が補正される。これにより、操舵補助力の変動を抑制することができるので、操舵フィーリングを向上させることができる。

一方、負荷の変動等によってポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐが変動し、ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊に対してポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐが大きくなった場合には、操舵補助力は増加する方向に変動しようとする。
このような場合には、バルブ開度指令値補正部６０は、バルブ開度指令値設定部５２によって設定されたバルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の絶対値が小さくなるように、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊を補正する。具体的には、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が正の値（左方向操舵のためのアシストトルクを発生させるための指令値）である場合には、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に加算される第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊は負の値となる。バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が負の値（右方向操舵のためのアシストトルクを発生させるための指令値）である場合には、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊に加算される第２のバルブ開度補正値Δθ２^＊は正の値となる。

この際、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊は、ポンプ回転数指令値Ｖ_Ｐ ^＊とポンプ駆動用モータ２５の回転数Ｖ_Ｐとの偏差ΔＶ_Ｐ（＝（Ｖ_Ｐ ^＊−Ｖ_Ｐ）＜０）が小さいほど、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊の絶対値が小さくなるように補正される。つまり、操舵補助力が減少するように、バルブ開度指令値θ_Ｂ ^＊が補正される。これにより、操舵補助力の変動を抑制することができるので、操舵フィーリングを向上させることができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。例えば、前記実施形態では、第１のバルブ開度補正値演算部６１は、回転数偏差ΔＶ_Ｐと第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊との関係を記憶したマップに基づいて、第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊を演算しているが、予め定められた演算式に基づいて、回転数偏差ΔＶ_Ｐから第１のバルブ開度補正値Δθ１^＊を演算するようにしてもよい。

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…油圧式パワーステアリング装置、２…ステアリング機構、３…ステアリングホイール、１４…油圧制御バルブ、１５…バルブ駆動用モータ、１６…パワーシリンダ、２３…油圧ポンプ、２５…ポンプ駆動用モータ、３４…回転角センサ、５２…バルブ開度指令値設定部、６０…バルブ開度指令値補正部、６１…第１のバルブ開度補正値演算部、６２…第２のバルブ開度補正値演算部、６３…補正値加算部、７２…ポンプ回転数指令値設定部、７３…回転角演算部、７４…回転数演算部、７５…回転数偏差演算部

Claims (2)

1. 車両のステアリング機構に結合されたパワーシリンダに、操舵部材に機械的に連結されていない油圧制御バルブを介して、油圧ポンプからの作動油を供給することによって、操舵力を補助する油圧式パワーステアリング装置であって、
   前記油圧ポンプを駆動するためのポンプ駆動用モータと、
   前記油圧制御バルブの開度を制御するためのバルブ駆動用モータと、
   前記ポンプ駆動用モータの回転速度を検出するための回転速度検出手段と、
   前記ポンプ駆動用モータの回転速度の指令値である回転速度指令値を設定する回転速度指令値設定手段と、
   前記回転速度検出手段によって検出された回転速度が、前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値に等しくなるように、前記ポンプ駆動用モータを駆動制御する手段と、
   前記油圧制御バルブの開度の指令値である開度指令値を設定する開度指令値設定手段と、
   前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値と、前記回転速度検出手段によって検出された回転速度との偏差に基づいて、前記開度指令値設定手段によって設定された開度指令値を補正する開度指令値補正手段と、
   前記開度指令値補正手段による補正後の開度指令値に基づいて、前記バルブ駆動用モータを駆動制御する手段と、を含む油圧式パワーステアリング装置。
2. 前記開度指令値補正手段は、
   前記回転速度検出手段によって検出された回転速度が前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値より小さいときには、操舵補助力が増加するように、前記開度指令値設定手段によって設定された開度指令値を補正する手段と、
   前記回転速度検出手段によって検出された回転速度が前記回転速度指令値設定手段によって設定された回転速度指令値より大きいときには、操舵補助力が減少するように、前記開度指令値設定手段によって設定された開度指令値を補正する手段とを含む、請求項１に記載の油圧式パワーステアリング装置。

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