JP2825176B2

JP2825176B2 - 電動式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2825176B2
Application number: JP30562693A
Authority: JP
Inventors: 康夫清水; 茂山脇
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1993-12-06
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH07156817A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動機の動力を操舵補
助力としてステアリング系に作用させ、操舵力の軽減を
図る電動式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動式パワーステアリング装置に
おいて、本願発明の出願人が特開昭６２―２３８１６５
号公報に開示したように、ステアリング系の操舵トルク
を検出する操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操
舵回転速度を検出する操舵回転速度検出手段と、ステア
リング系の戻り状態を検出する戻り状態検出手段と、車
両の速度を検出する車速検出手段と、戻り状態検出手段
が戻り状態を検出した場合に操舵回転速度検出手段の出
力信号の大きさを車速検出手段の出力信号に基づいて車
速が増大するに伴い減少する補正手段と、操舵トルク検
出手段の出力信号と補正手段の出力信号に基づいて操舵
補助力を発生する電動機の制御信号を決定するように構
成されたものは知られている。

【０００３】上記のように構成された従来の電動式パワ
ーステアリング装置は、車速Ｖに対応して車速Ｖが増大
するに伴い減少するよう設定された電動機の戻り回転数
制御信号最大値（Ｄ_NMAX）、および操舵回転数Ｎに対応
する電動機の回転数制御信号（Ｄ_N）を予めテーブル値
としてメモリに記憶しておき、戻り状態検出手段がスス
アリング系の戻り状態を検出した場合、戻り回転数制御
信号最大値（Ｄ_NMAX）と回転数制御信号（Ｄ_N）を比較
し、回転数制御信号（Ｄ_N）が戻り回転数制御信号最大
値（Ｄ_NMAX）を超えて（Ｄ_N＞Ｄ_NMAX）も、回転数制御
信号（Ｄ_N）を戻り回転数制御信号最大値（Ｄ_NMAX）に
減少補正することにより、車両の低速走行時にはステア
リング系の戻り速度を比較的大きく保って戻り性能の向
上を図るとともに、車両の高速走行時にはステアリング
系の戻り速度を小さくして戻りの安定性を向上させる。

【０００４】このようにして、従来の電動式パワーステ
アリング装置は、車両の低速走行状態では電動機の戻り
速度を大きく維持することができるので戻り性能を向上
させることができるとともに、車両の高速走行状態では
電動機の戻り速度を車速の増大に応じて減少させ、ステ
アリング系の中立位置への集束時間を短縮できるので、
戻り安定性を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動式パワース
テアリング装置は、電動機の誘起電圧を利用し、ステア
リング系の減衰特性を可変することにより車両の操舵特
性を改善しているが、特に車両がより高速で走行する場
合には車両挙動が低速走行時に較べて敏感になるため、
ステアリング系に更に大きな減衰特性が必要とされる。

【０００６】また、機械的な減衰装置をステアリング系
に連結してもステアリング系の減衰特性を改善すること
ができるが、機械的な減衰装置、例えばステアリングダ
ンパのようなものは、減衰特性が油の粘度によって決定
されるため、車両の高速走行時に安定性を確保する設定
にすると低μ路走行や低速走行等のセルフアライニング
トルクが小さい状態、または低温状態ではステアリング
系の戻り性能を低下させる場合がある。また、このよう
な機械的な減衰装置をステアリング系に新たに設ける
と、ステアリング系全体が大型化して車両搭載性やコス
トアップを招く課題がある。

【０００７】さらに、電動機を駆動制御する電動機制御
の減衰特性に操舵トルクに関する成分が考慮されていな
いため、例えば緊急回避等の急転舵時に大きな手動操舵
力が必要とされる課題がある。

【０００８】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はステアリング系の減衰特性
を、車速、操舵回転速度の増加に伴い増加補正し、操舵
トルクの増加に伴い減少補正することにより、高速走行
時のレーンチェンジなどの車両の挙動の収束を早めると
ともに、緊急回避などの速い操舵時に手動操舵力の増加
を抑えて最適な操舵補助力を供給することができる電動
式パワーステアリング装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る電動式パワーステアリング装置は、ステ
アリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵回転
速度検出手段と、操舵トルクと操舵回転速度に基づいて
電動機を駆動する電動機制御信号を決定する制御手段と
を備え、制御手段は、操舵回転速度に対応する値に操舵
トルクに対応して減少する係数を乗算した補正値を演算
し、操舵トルクに対応した値から補正値を減衰補正して
電動機制御信号を決定することを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に係る電動式パワーステア
リング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操舵回転速度
を検出する操舵回転速度検出手段と、ステアリング系の
往き状態と戻り状態を検出するステアリング状態検出手
段を有し、操舵トルクと操舵回転速度に基づいて電動機
を駆動する電動機制御信号を決定する制御手段とを備
え、制御手段は、操舵回転速度に対応する値に操舵トル
クに対応して減少する係数を乗算した補正値を演算し、
ステアリング状態検出手段が往き状態を検出した場合に
操舵トルクに対応した値から補正値を減算補正し、ステ
アリング状態検出手段が戻り状態を検出した場合には操
舵トルクに対応した値に補正値を加算補正して電動機制
御信号を決定することを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３に係る電動式パワーステ
アリング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出す
る操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操舵回転速
度を検出する操舵回転速度検出手段と、車速を検出する
車速検出手段と、操舵トルク、操舵回転速度および車速
に基づいて電動機を駆動する電動機制御信号を決定する
制御手段とを備え、制御手段は、操舵回転速度に対応す
る値に操舵トルクに対応して減少する係数および車速に
対応する係数を乗算した補正値を演算し、操舵トルクに
対応した値から補正値を減衰補正して電動機制御信号を
決定することを特徴とする。

【００１２】また、請求項４に係る電動式パワーステア
リング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操舵回転速度
を検出する操舵回転速度検出手段と、車速を検出する車
速検出手段と、ステアリング系の往き状態と戻り状態を
検出するステアリング状態検出手段を有し、操舵トル
ク、操舵回転速度および車速に基づいて電動機を駆動す
る電動機制御信号を決定する制御手段とを備え、制御手
段は、操舵回転速度に対応する値に操舵トルクに対応し
て減少する係数および車速に対応する係数を乗算した補
正値を演算し、ステアリング状態検出手段が往き状態を
検出した場合に操舵トルクに対応した値から補正値を減
算補正し、ステアリング状態検出手段が戻り状態を検出
した場合には操舵トルクに対応した値に補正値を加算補
正して電動機制御信号を決定することを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項５に係る電動式パワーステ
アリング装置は、制御手段に、符号判定部を備えた出力
信号制御手段を設け、電動機制御信号が負の値と判定さ
れた場合、符号判定部を介して操舵トルクと反対方向の
電動機制御信号を決定することを特徴とする。

【００１４】また、請求項６に係る電動式パワーステア
リング装置は、制御手段に、補正禁止制御部を備えた出
力信号制御手段を設け、前記電動機制御信号が負の値と
判定された場合、補正禁止制御部を介して補正を禁止す
る前記電動機制御信号を出力することを特徴とする。

【００１５】さらに、請求項７に係る電動式パワーステ
アリング装置は、制御手段に、短絡信号出力制御部を備
えた出力信号制御手段を設け、前記電動機制御信号が所
定値を下回る場合、短絡信号出力制御部を介して電動機
入力を短絡する前記電動機制御信号を出力することを特
徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１に係る電動式パワーステアリング装置
は、操舵トルク検出手段と、操舵回転速度検出手段と、
制御手段とを備え、操舵トルク検出手段が検出する操舵
トルクと操舵回転速度検出手段が検出する操舵回転速度
に基づいて制御手段が、操舵回転速度に対応する値と操
舵トルクに対応して減少する係数との積の補正値を演算
し、操舵トルクに対応する値から補正値を減衰補正する
ので、操舵回転速度の増加および操舵トルクの減少に対
応して減少する操舵補助トルクを電動機から発生するこ
とができる。

【００１７】また、請求項２に電動式パワーステアリン
グ装置は、操舵トルク検出手段と、操舵回転速度検出手
段と、ステアリング状態検出手段を有する制御手段とを
備え、操舵トルク検出手段が検出する操舵トルクと操舵
回転速度検出手段が検出する操舵回転速度に基づいて制
御手段が、操舵回転速度に対応する値と操舵トルクに対
応して減少する係数との積の補正値を演算し、ステアリ
ング状態検出手段が往き状態を検出した場合に操舵トル
クに対応する値から補正値を減算補正し、ステアリング
状態検出手段が戻り状態を検出した場合には操舵トルク
に対応する値に補正値を加算補正するので、往き状態に
は操舵回転速度の増加および操舵トルクの減少に対応し
て減少し、操舵方向と同一方向に作用する操舵補助トル
クを電動機から発生することができ、一方戻り状態には
操舵回転速度の増加および操舵トルクの減少に対応して
増加し、操舵方向と反対方向に作用する操舵補助トルク
を電動機から発生することができる。

【００１８】さらに、請求項３に係る電動式パワーステ
アリング装置は、操舵トルク検出手段と、操舵回転速度
検出手段と、車速検出手段と、制御手段とを備え、操舵
トルク検出手段が検出する操舵トルクと操舵回転速度検
出手段が検出する操舵回転速度と車速検出手段が検出す
る車速に基づいて制御手段が、操舵回転速度に対応する
値と操舵トルクに対応して減少する係数と車速に対応す
る係数との積の補正値を演算し、操舵トルクに対応する
値から補正値を減衰補正するので、操舵回転速度と車速
の増加、および操舵トルクの減少に対応して減少する操
舵補助トルクを電動機から発生することができる。

【００１９】また、請求項４に係る電動式パワーステア
リング装置は、操舵トルク検出手段と、操舵回転速度検
出手段と、車速検出手段と、ステアリング状態検出手段
を有する制御手段とを備え、操舵トルク検出手段が検出
する操舵トルクと操舵回転速度検出手段が検出する操舵
回転速度と車速検出手段が検出する車速に基づいて制御
手段が、操舵回転速度に対応する値と操舵トルクに対応
して減少する係数と車速に対応する係数との積の補正値
を演算し、ステアリング状態検出手段が往き状態を検出
した場合に操舵トルクに対応する値から補正値を減算補
正し、ステアリング状態検出手段が戻り状態を検出した
場合には操舵トルクに対応する値に補正値を加算補正す
るので、往き状態には操舵回転速度と車速の増加、およ
び操舵トルクの減少に対応して減少し、操舵方向と同一
方向に作用する操舵補助トルクを電動機から発生するこ
とができ、一方戻り状態には操舵回転速度と車速の増
加、および操舵トルクの減少に対応して増加し、操舵方
向と反対方向に作用する操舵補助トルクを電動機から発
生することができる。

【００２０】さらに、請求項５〜請求項７に係る電動式
パワーステアリング装置は、制御手段に電動機制御信号
の大小を判定する出力信号制御手段を備え、電動機制御
信号がマイナスの場合には電動機制御信号の符号を変
更、または補正を禁止するよう制御し、電動機制御信号
が所定値を下回る場合、電動機の入力端子を短絡して電
磁制動がかかるよう制御することができ、操舵に適した
操舵補助トルクを電動機から発生することができる。

【００２１】

【実施例】

【００２２】以下、この発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。図１はこの発明に係る電動式パワーステ
アリング装置系の全体構成図である。電動式パワーステ
アリング装置系は、ステアリングホイール１に一体的に
設けられたステアリング軸２に自在継ぎ手３ａ、３ｂを
備えた連結軸３を介してステアリング・ギアボックス４
内に設けられたラック＆ピニオン機構５のピニオン５ａ
に連結されて手動操舵力発生手段６が構成される。

【００２３】ピニオン５ａに噛み合うラック歯７ａを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して転動輪としての左
右の前輪９に連結される。このようにして、ステアリン
グホイール１操舵時には通常のラック＆ピニオン式のス
テアリングを介し、前輪９を転動させて車両の向きを変
えている。

【００２４】手動操舵力発生手段６による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７にほぼ平行に設けられ
たボールねじ機構１１を介して操舵補助力を推力に変換
してラック軸７に作用させる。

【００２５】電動機１０のロータには駆動側ヘリカル・
ギア１０ａが一体的に設けられ、駆動側ヘリカル・ギア
１０ａはボールねじ機構１１のねじ軸の軸端に一体的に
設けられた従動側ヘリカル・ギア１１ａと噛み合わされ
ている。ボールねじ機構１１のナットはラック軸７に連
結されている。

【００２６】ステアリング・ギアボックス４内にはピニ
オン５ａに作用する手動トルクを検出するための操舵ト
ルクセンサ１２、ステアリング軸２にはステアリング軸
２の回転速度に対応した操舵回転速度を検出するための
操舵回転速度センサ１３をそれぞれ設け、トルク信号
Ｔ、操舵回転速度信号Ｎを制御手段１５に提供してい
る。また、車速に対応した車速信号Ｖを検出するための
車速センサ１４も設けられており、車速信号Ｖを制御手
段１５に提供する。

【００２７】本実施例では、ステアリングホイール１と
操向車輪である前輪９とが機械的に連結されており、操
舵トルクセンサ１２が検出するトルク信号Ｔと操舵回転
速度センサ１３が検出する操舵回転速度信号Ｎ、トルク
信号Ｔと車速センサ１４が検出する車速信号Ｖ、または
トルク信号Ｔと操舵回転速度信号Ｎと車速信号Ｖのいず
れかの組合せ信号を制御手段１５で処理して得られる電
動機制御信号Ｄｏ（例えば、ＰＷＭ信号）で電動機駆動
手段１６（例えば、ＦＥＴを用いたブリッジ回路）を介
して電動機１０をＰＷＭ駆動し、走行状態に対応したス
テアリングホイール１操作の往き状態および戻り状態に
適した操舵補助力が得られるよう構成する。

【００２８】図２に操舵トルクセンサ、操舵回転速度セ
ンサおよび車速センサの実施例を示す。（ａ）〜（ｃ）
図は、それぞれ操舵トルクセンサ１２を差動変圧器、操
舵回転速度センサ１３をタコジェネレータ等の直流発電
機、車速センサ１４をスリットを有する回転円盤とフォ
トカプラで構成したスピードメータで構成した例を示
す。

【００２９】操舵トルクセンサ１２は操舵方向とトルク
に応じたトルク信号（例えば、右方向Ｔ１、左方向Ｔ２
のベクトル量）、操舵回転速度センサ１３は回転方向と
回転速度に応じた信号（例えば、右方向Ｎ１、左方向Ｎ
２のベクトル量）、車速センサ１４は車速に応じた車速
信号Ｖ１（スカラ量）をそれぞれ出力する。

【００３０】図３にＦＥＴブリッジで構成した電動機駆
動手段の実施例を示す。電動機駆動手段１６はインタフ
ェース回路１６Ａおよび４個のＦＥＴ（電界効果トラン
ジスタＱ１〜Ｑ４）からなるブリッジ回路で構成し、電
動機制御信号Ｄｏに基づいて電動機１０を駆動する電動
機駆動信号Ｍｏを出力する。なお、インタフェース回路
１６Ａに入力される電動機制御信号Ｄｏは、例えば電動
機１０の回転方向を制御する方向信号と電動機１０の駆
動量（駆動トルクと回転数）を制御するＰＷＭ信号から
形成し、例えば電動機１０を右回転させる場合、方向信
号によりＦＥＴＱ１をオン制御し、ＰＷＭ信号のデュー
ティ比によりＦＥＴＱ３のゲートを制御する。一方、電
動機１０を左回転させる場合、方向信号によりＦＥＴＱ
４をオン制御し、ＰＷＭ信号によりＦＥＴＱ２のゲート
を制御する。さらに、ＦＥＴＱ１とＦＥＴＱ４、または
ＦＥＴＱ２とＦＥＴＱ３を同時にオン制御して電動機１
０の入力端子間を短絡し、電磁制動をかけるよう制御す
ることもできる。

【００３１】図４は請求項１に係る電動式パワーステア
リング装置の要部ブロック構成図である。なお、本図の
構成は操舵トルクと操舵回転速度に基づいて電動機制御
信号を制御する電動式パワーステアリング装置に関す
る。図４において、電動式パワーステアリング装置は、
操舵トルクセンサ１２と、操舵回転速度センサ１３と、
制御手段１５と、電動機駆動手段１６と、電動機１０と
から構成する。操舵トルクセンサ１２および操舵回転速
度センサ１３は、それぞれ、例えば図２の（ａ）、
（ｂ）に示す差動変圧器、タコジェネレータ等の直流発
電機で構成し、電動機駆動手段１６は図３に示すＦＥＴ
ブリッジで構成する。

【００３２】制御手段１５はマイクロプロセッサを基本
に構成し、操舵トルクセンサ１２が検出するトルク信号
Ｔおよび操舵回転速度センサ１３が検出する操舵回転速
度信号Ｎの絶対値に基づいてそれぞれトルク信号Ｔ対応
のトルク制御量Ｄ_T、トルク信号Ｔ対応のトルク減衰係
数Ｒ_T、および操舵回転速度信号Ｎ対応の回転速度制御
量Ｄ_Nに変換するとともに、トルク減衰係数Ｒ_Tと回転速
度制御量Ｄ_Nの積の補正値（Ｒ_T＊Ｄ_N）を演算し、トル
ク制御量Ｄ_Tと補正値（Ｒ_T＊Ｄ_N）の偏差からなる電動
機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｄ_N）を電動機制御信号Ｄｏと
して電動機駆動手段１６に提供する。

【００３３】また、制御手段１５は図示しないＡ／Ｄ変
換手段を備え、操舵トルクセンサ１２が検出するトルク
信号Ｔおよび操舵回転速度センサ１３が検出する操舵回
転速度信号Ｎの絶対値を対応するディジタル値に変換し
て検出する。さらに、制御手段１５は図示しない出力手
段を備え、電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｄ_N）を、電動
機駆動手段１６が電動機１０を駆動するために適した電
動機制御信号Ｄｏ、例えば方向信号およびＰＷＭ信号に
変換して出力するよう構成する。

【００３４】制御手段１５は、トルク制御量変換部１
７、回転速度制御量変換部１８、トルク減衰係数変換部
１９、乗算器２０、制御信号出力部２１を備える。トル
ク制御量変換部１７はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結
果または理論演算等に基づいて設定した、例えば図１３
のテーブル１のような操舵トルクＴと対応する電動機制
御量であるトルク制御量Ｄ_Tのデータを予めメモリに記
憶しておき、ディジタル変換されたトルク信号Ｔ入力に
対応したトルク制御量Ｄ_Tを選択するよう構成し、トル
ク制御量信号Ｄ_Tを制御信号出力部２１に出力する。

【００３５】回転速度制御量変換部１８はＲＯＭ等のメ
モリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定
した、例えば図１６のテーブル４のような操舵回転速度
Ｎと対応する電動機制御量である回転速度制御量Ｄ_Nの
データを予めメモリに記憶しておき、ディジタル変換さ
れた操舵回転速度信号Ｎ入力に対応した回転速度制御量
Ｄ_Nを選択するよう構成し、回転速度制御量信号Ｄ_Nを乗
算器２０に出力する。

【００３６】トルク減衰係数変換部１９はＲＯＭ等のメ
モリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定
した、例えば図１４のテーブル２のような操舵トルクＴ
と対応するトルク減衰係数Ｒ_Tのデータを予めメモリに
記憶しておき、ディジタル変換されたトルク信号Ｔ入力
に対応したトルク減衰係数Ｒ_Tを選択するよう構成し、
トルク減衰係数信号Ｒ_Tを乗算器２０に出力する。乗算
器２０は、回転速度制御量信号Ｄ_Nとトルク減衰係数信
号Ｒ_Tを乗算して補正値を算出し、補正値信号（Ｒ_T＊Ｄ
_N）を制御信号出力部２１に出力する。なお、図１７の
操舵トルクＴをパラメータとした操舵回転速度Ｎと回転
速度制御量Ｄ_Nの特性図に示すように、回転速度制御量
信号Ｄ_Nは操舵トルクＴが増加するにつれて（Ｔ_L〜Ｔ_M
〜Ｔ_H）減少する。

【００３７】制御信号出力部２１は減算器や出力バッフ
ァなどで構成し、トルク制御量信号Ｄ_Tと補正値信号
（Ｒ_T＊Ｄ_N）の偏差信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｄ_N）である電動
機制御信号Ｄｏ（方向信号＋ＰＷＭ信号）を電動機駆動
手段１６に提供する。電動機駆動手段１６は、電動機制
御信号Ｄｏに基づいて電動機駆動信号Ｍｏ発生し、電動
機１０を駆動して必要とされる操舵補助力が得られる。

【００３８】このように、請求項１に係る電動式パワー
ステアリング装置は、操舵トルクの増加につれて減少す
るトルク減衰係数Ｒ_T（図１４のテーブル２参照）と、
操舵回転速度Ｎの増加につれて増加する回転速度制御量
信号Ｄ_N（図１６のテーブル４参照）の積の補正値（Ｒ_T
＊Ｄ_N）を操舵トルクの増加につれて増加するトルク制
御量信号Ｄ_T（図１３のテーブル１参照）から減衰補正
するので、操舵回転速度Ｎの増加、操舵トルクの減少に
対応して減少する電動機制御信号Ｄｏ（Ｄ_T−Ｒ_T＊
Ｄ_N）を発生しつつ、電動機１０から操舵方向と同一方
向の操舵補助力を発生することができる。なお、減衰補
正とは、トルク制御量に操舵回転方向と逆方向の操舵回
転速度成分（回転速度制御量に対応する制御量）を与え
ることを意味する。

【００３９】図５は請求項２に係る電動式パワーステア
リング装置の要部ブロック構成図である。なお、本図の
構成は操舵トルクと操舵回転速度およびステアリング状
態に基づいて電動機制御信号を制御する電動式パワース
テアリング装置に関する。図５において、制御手段２２
の構成のみが図４の構成と異なる。

【００４０】制御手段２２はマイクロプロセッサを基本
に構成し、操舵トルクセンサ１２が検出するトルク信号
Ｔおよび操舵回転速度センサ１３が検出する操舵回転速
度信号Ｎの絶対値に基づいてそれぞれトルク信号Ｔ対応
のトルク制御量Ｄ_T、トルク信号Ｔ対応のトルク減衰係
数Ｒ_Tおよび操舵回転速度信号Ｎ対応の回転速度制御量
Ｄ_Nに変換するとともに、トルク減衰係数Ｒ_Tと回転速度
制御量Ｄ_Nの積の補正値（Ｒ_T＊Ｄ_N）を演算し、ステア
リング状態信号Ｓｔが往き状態である場合は、トルク制
御量信号Ｄ_Tと補正値信号（Ｒ_T＊Ｄ_N）の偏差信号（Ｄ_T
−Ｒ_T＊Ｄ_N）である電動機制御信号Ｄｏ（方向信号＋Ｐ
ＷＭ信号）を電動機駆動手段１６に提供し、一方ステア
リング状態信号Ｓｔが戻り状態である場合には、トルク
制御量信号Ｄ_Tと補正値信号（Ｒ_T＊Ｄ_N）の加算信号
（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｄ_N）である電動機制御信号Ｄｏ（方向信
号＋ＰＷＭ信号）を電動機駆動手段１６に提供する。ま
た、制御手段２２は図示しないＡ／Ｄ変換手段、方向判
定手段等を備え、操舵トルクセンサ１２が検出するトル
ク信号Ｔおよび操舵回転速度センサ１３が検出する操舵
回転速度信号Ｎの絶対値を対応するディジタル値に変換
し、方向をＦおよびＧのフラグとして検出する。

【００４１】制御手段２２は、トルク制御量変換部１
７、回転速度制御量変換部１８、トルク減衰係数変換部
１９、乗算器２０、制御信号出力部２１、ステアリング
状態検出手段２３、戻り時制御量演算部２４、往き時制
御量演算部２５、切替部２６を備える。なお、トルク制
御量変換部１７、回転速度制御量変換部１８、トルク減
衰係数変換部１９、乗算器２０および制御信号出力部２
１は図４の制御手段１５と同じ構成なので説明を省略す
る。

【００４２】ステアリング状態検出手段２３は、トルク
信号の方向フラグＦおよび操舵回転速度信号Ｎのフラグ
Ｇに基づいてステアリングホイール１の往き状態または
戻り状態を検出し、例えば往き状態はＨレベル、戻り状
態にはＬレベルのように状態に対応したステアリング状
態信号Ｓｔを切替部（ＳＷ１）２６に供給する。往き状
態または戻り状態の検出は、例えばフラグＦとフラグＧ
の符号で判定するよう構成し、フラグＦとフラグＧの符
号が一致する場合（Ｆ＝Ｇ）は往き状態、フラグＦとフ
ラグＧの符号が不一致の場合（Ｆ≠Ｇ）には戻り状態と
する。

【００４３】戻り時制御量演算部２４は、トルク制御量
信号Ｄ_Tに補正値信号（Ｒ_T＊Ｄ_N）を加算演算して電動
機制御信号（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｄ_N）を切替部（ＳＷ１）２６
に提供する。一方、往き時制御量演算部２５は、トルク
制御量信号Ｄ_Tと補正値信号（Ｒ_T＊Ｄ_N）との減算演算
して電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｄ_N）を切替部（ＳＷ
１）２６に提供する。切替部（ＳＷ１）２６は、電動機
制御信号（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｄ_N）と電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒ
_T＊Ｄ_N）の切替えを行い、ステアリング状態信号Ｓｔが
Ｌレベルの戻り状態では戻り時制御量演算部２４側を選
択し、ステアリング状態信号ＳｔがＨレベルの往き状態
では往き時制御量演算部２５を選択し、それぞれ電動機
制御信号（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｄ_N）および電動機制御信号（Ｄ_T
−Ｒ_T＊Ｄ_N）を制御信号出力部２１に提供する。

【００４４】制御信号出力部２１は、電動機制御信号
（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｄ_N）および電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊
Ｄ_N）を電動機制御信号Ｄｏ（方向信号＋ＰＷＭ信号）
に変換し、電動機駆動手段１６に提供する。電動機駆動
手段１６は、電動機制御信号Ｄｏに基づいて電動機駆動
信号Ｍｏ発生し、電動機１０をＰＷＭ駆動して必要とさ
れる操舵補助力が得られる。

【００４５】このように、請求項２に係る電動式パワー
ステアリング装置は、操舵トルクの増加につれて減少す
るトルク減衰係数Ｒ_T（図１４のテーブル２参照）と、
操舵回転速度Ｎの増加につれて増加する回転速度制御量
信号Ｄ_N（図１６のテーブル４参照）の積の補正値（Ｒ_T
＊Ｄ_N）を、ステアリング系の往き状態には操舵トルク
の増加につれて増加するトルク制御量信号Ｄ_T（図１３
のテーブル１参照）から減算補正し、ステアリング系の
戻り状態にはトルク制御量信号Ｄ_Tに加算補正するの
で、往き状態は操舵回転速度Ｎの増加、操舵トルクの減
少に対応して減少する電動機制御信号Ｄｏ（Ｄ_T−Ｒ_T＊
Ｄ_N）を発生して電動機１０から操舵方向と同一方向の
操舵補助力を発生することができ、戻り状態には操舵回
転速度Ｎの増加、操舵トルクの減少に対応して増加する
電動機制御信号Ｄｏ（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｄ_N）を発生して電動
機１０から操舵方向と反対方向の操舵補助力を発生する
ことができる。

【００４６】図６は請求項３に係る電動式パワーステア
リング装置の要部ブロック構成図である。なお、本図の
構成は操舵トルクと操舵回転速度および車速に基づいて
電動機制御信号を制御する電動式パワーステアリング装
置に関する。図６において、車速センサ１４、車速減衰
係数変換部２８および３入力の乗算器２９が追加されて
いる点が図４と異なる。

【００４７】車速センサ１４は、例えば図２の（ｃ）に
示すスリットを有する回転円盤とフォトカプラで構成し
たスピードメータで構成する。制御手段２７の車速減衰
係数変換部２８はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果ま
たは理論演算等に基づいて設定した、例えば図１５のテ
ーブル３のような車速Ｖと対応する車速減衰係数Ｒ_Vの
データを予めメモリに記憶しておき、ディジタル変換さ
れた車速Ｖ入力に対応した車速減衰係数Ｒ_Vを選択する
よう構成し、車速減衰係数信号Ｒ_Vを乗算器２９に出力
する。

【００４８】乗算器２９は、トルク減衰係数信号Ｒ_T、
回転速度制御量信号Ｄ_Nおよび車速減衰係数信号Ｒ_Vを乗
算して補正値を算出し、補正値信号（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）
を制御信号出力部２１に出力する。制御信号出力部２１
は減算器や出力バッファなどで構成し、トルク制御量信
号Ｄ_Tと補正値信号（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）の偏差信号（Ｄ_T
−Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）である電動機制御信号Ｄｏ（方向信
号＋ＰＷＭ信号）を電動機駆動手段１６に提供する。電
動機駆動手段１６は、電動機制御信号Ｄｏに基づいて電
動機駆動信号Ｍｏ発生し、電動機１０を駆動して必要と
される操舵補助力が得られる。

【００４９】このように、請求項３に係る電動式パワー
ステアリング装置は、操舵トルクの増加につれて減少す
るトルク減衰係数Ｒ_Tと、操舵回転速度Ｎの増加につれ
て増加する回転速度制御量信号Ｄ_Nおよび車速Ｖの増加
につれて増加する車速減衰係数信号Ｒ_Vの積の補正値
（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を操舵トルクの増加につれて増加す
るトルク制御量信号Ｄ_Tから減衰補正するので、操舵回
転速度Ｎおよび車速Ｖの増加、操舵トルクの減少に対応
して減少する電動機制御信号Ｄｏ（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｒ_V＊
Ｄ_N）を発生し、電動機１０から操舵方向と同一方向の
操舵補助力を発生することができる。なお、ここでも減
衰補正とは、トルク制御量に操舵回転方向と逆方向の操
舵回転速度成分（回転速度制御量に対応する制御量）を
与えることを意味する。

【００５０】図７は請求項４〜請求項７に係る電動式パ
ワーステアリング装置の要部ブロック構成図である。本
図の構成は操舵トルクと操舵回転速度と車速およびステ
アリング状態に基づいて電動機制御信号を制御する電動
式パワーステアリング装置に関する。図７において、制
御手段３０にステアリング状態検出手段２３、戻り時制
御量演算部２４、往き時制御量演算部２５、切替部２
６、および請求項５〜請求項７に関連する出力信号制御
手段３１を備えた点が図６の構成と異なる。

【００５１】制御手段３０において、ステアリング状態
検出手段２３、戻り時制御量演算部２４、往き時制御量
演算部２５および切替部２６の構成は、図５の制御手段
２２のものと同一である。戻り時制御量演算部２４は、
トルク制御量信号Ｄ_Tに補正値信号（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を
加算演算して電動機制御信号（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を
切替部（ＳＷ１）２６に提供する。一方、往き時制御量
演算部２５は、トルク制御量信号Ｄ_Tと補正値信号（Ｒ_T
＊Ｒ_V＊Ｄ_N）との減算演算して電動機制御信号（Ｄ_T−
Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を切替部（ＳＷ１）２６に提供する。
切替部（ＳＷ１）２６は、電動機制御信号（Ｄ_T＋Ｒ_T＊
Ｒ_V＊Ｄ_N）と電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）の
切替えを行い、ステアリング状態信号ＳｔがＬレベルの
戻り状態では戻り時制御量演算部２４側を選択し、ステ
アリング状態信号ＳｔがＨレベルの往き状態では往き時
制御量演算部２５を選択し、それぞれ電動機制御信号
（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）および電動機制御信号（Ｄ_T−
Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を制御信号出力部２１に提供する。

【００５２】制御信号出力部２１は、電動機制御信号
（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）および電動機制御信号（Ｄ_T−
Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を電動機制御信号Ｄｏ（方向信号＋Ｐ
ＷＭ信号）に変換し、電動機駆動手段１６に提供する。
電動機駆動手段１６は、電動機制御信号Ｄｏに基づいて
電動機駆動信号Ｍｏ発生し、電動機１０を駆動して必要
とされる操舵補助力が得られる。

【００５３】出力信号制御手段３１は、制御信号出力部
２１から出力される電動機制御信号Ｄｏ（方向信号＋Ｐ
ＷＭ信号）を取込み、信号レベルを０を含む基準値と比
較し、比較結果に応じて電動機制御信号Ｄｏの方向信号
を反転させたり、補正を禁止したり、電動機１０の入力
端子間を短絡させるための制御信号Ｓｏを制御信号出力
部２１に提供し、制御信号出力部２１から方向信号の反
転、補正禁止または入力端子間に応じた電動機制御信号
Ｄｏｃを電動機駆動手段１６に出力するよう制御す
る。なお、出力信号制御手段３１は制御手段３０にのみ
設けたが、図４の制御手段１５、図５の制御手段２２お
よび図６の制御手段２７にも同様に適用することができ
る。

【００５４】図８に請求項５に係る出力信号制御手段の
要部ブロック構成図を示す。図８において、出力信号制
御手段３１は、０レベル記憶部３２、比較部３３、符号
判定部３４を備え、比較部３３は制御信号出力部２１か
ら出力される電動機制御信号Ｄｏ（方向信号＋ＰＷＭ信
号）を取込み、０レベル記憶部３２からのレベル信号
（０レベル）ｄｏとレベル比較を行い、比較信号Ｈｏを
符号判定部３４に提供する。電動機制御信号Ｄｏ（方向
信号＋ＰＷＭ信号指令値）のレベルがｄｏ（０レベル）
以上の場合（Ｄｏ≧０）、符号判定部３４は電動機制御
信号Ｄｏの方向信号と同一符号となるよう符号判定信号
Ｓｏ１を制御信号出力部２１に送り、電動機制御信号Ｄ
ｏ１＝Ｄｏとなるよう制御する。一方、電動機制御信号
Ｄｏ（方向信号＋ＰＷＭ信号指令値）のレベルがｄｏ
（０レベル）を下回る場合（Ｄｏ＜０）、符号判定部３
４は電動機制御信号Ｄｏの方向信号と反対符号となるよ
うな符号判定信号Ｓｏ１を制御信号出力部２１に送り、
符号判定信号Ｓｏ１と対応した電動機制御信号Ｄｏ１を
出力するよう制御する。

【００５５】図９に請求項６に係る出力信号制御手段の
要部ブロック構成図を示す。図９において、出力信号制
御手段３５は、０レベル記憶部３２、比較部３３、補正
禁止制御部３６を備え、制御信号出力部２１から出力さ
れる電動機制御信号Ｄｏのレベルが０レベル以下の場合
（Ｄｏ≦０）、補正禁止制御部３６は制御信号出力部２
１から出力される電動機制御信号Ｄｏ１を０となるよう
補正禁止制御信号Ｓｏ２を出力する。

【００５６】図１０は請求項７に係る出力信号制御手段
の要部ブロック構成図を示す。図１０において、出力信
号制御手段３７は、基準レベル記憶部３８、比較部３
３、短絡信号出力制御部３９を備え、電動機制御信号Ｄ
ｏが基準レベルＤｋ以下の場合（Ｄｏ≦Ｄｋ）、比較部
３３から比較信号Ｈｋを短絡信号出力制御部３９に提供
し、短絡信号出力制御部３９は制御信号出力部２１から
出力される電動機制御信号Ｄｓが電動機１０の入力端子
間を短絡するような短絡制御信号Ｓｏ３を出力する。

【００５７】なお、電動機１０の入力端子間の短絡は、
電動機駆動手段１６を構成するＦＥＴブリッジＱ１〜Ｑ
４（図３参照）のＱ１およびＱ４、またはＱ２およびＱ
３を同時にオン駆動する電動機制御信号Ｄｓにより行う
ことができる。

【００５８】このように、請求項４〜請求項７に係る電
動式パワーステアリング装置は、操舵トルクの増加につ
れて減少するトルク減衰係数Ｒ_Tと、操舵回転速度Ｎの
増加につれて増加する回転速度制御量信号Ｄ_Nおよび車
速Ｖの増加につれて増加する車速減衰係数信号Ｒ_Vの積
の補正値（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を、ステアリング系の往き
状態には操舵トルクの増加につれて増加するトルク制御
量信号Ｄ_Tから減算補正し、ステアリング系の戻り状態
にはトルク制御量信号Ｄ_Tに加算補正するので、往き状
態は操舵回転速度Ｎおよび車速の増加、操舵トルクの減
少に対応して減少する電動機制御信号Ｄｏ（Ｄ_T−Ｒ_T＊
Ｒ_V＊Ｄ_N）を発生して電動機１０から操舵方向と同一方
向の操舵補助力を発生することができ、戻り状態には操
舵回転速度Ｎおよび車速の増加、操舵トルクの減少に対
応して増加する電動機制御信号Ｄｏ（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｒ_V＊
Ｄ_N）を発生して電動機１０から操舵方向と反対方向の
操舵補助力を発生することができる。

【００５９】また、出力信号制御手段３１を設けたの
で、電動機制御信号に応じて、操舵トルク方向と反対方
向、補正禁止（０レベル出力）、または電動機１０の入
力端子間を短絡して電磁制動を行うような電動機制御信
号を出力して電動機１０が発生する操舵補助力を制御す
ることができる。

【００６０】次に、この発明に係る電動式パワーステア
リング装置の制御手段の動作を動作フロー図に基づいて
説明する。図１１に図７に対応する制御手段の動作フロ
ー図を示す。図示しないイグニッションキーのキースイ
ッチがオン操作されると、制御手段３０に電源が印加さ
れて動作が開始する。（状態Ｐｏ）まず、制御手段３０を構成するマイクロプロセッサが制
御動作を開始し、パワーオンリセット信号等の制御信号
を各構成部に送って初期リセットをかけ、イニシャライ
ズ（状態Ｐ１）を実行する。

【００６１】ステアリングホイール１を操作すると、操
舵トルクセンサ１２が検出したアナログ値のトルク量と
操舵方向を含む操舵トルク信号Ｔ１、Ｔ２が読込まれ
（状態Ｐ２）、Ａ／Ｄ変換部等を介してディジタルのト
ルク信号Ｔと操舵方向を示すフラグＦに変換される（状
態Ｐ３）。ディジタルのトルク信号Ｔは、トルク制御量
変換部１７内のメモリに予め設定されているテーブル１
（図１３参照）のデータに基づいてトルク制御量Ｄ_Tに
変換されて戻り時制御量変換部２４および往き時制御量
変換部２５に出力される（状態Ｐ４）。また、ディジタ
ルのトルク信号Ｔは、トルク減衰係数変換部１９内のメ
モリに予め設定されているテーブル２（図１４参照）の
データに基づいてトルク減衰係数Ｒ_Tに変換されて乗算
器２９に出力される（状態Ｐ５）。

【００６２】続いて、車速センサ１４が検出したアナロ
グ値の車速信号Ｖ１がＡ／Ｄ変換部等を介してディジタ
ル値の車速信号Ｖに変換され（状態Ｐ６）、その後ディ
ジタル値の車速信号Ｖは、車速減衰係数変換部２８内の
メモリに予め設定されているテーブル３（図１５参照）
のデータに基づき、車速信号Ｖに対応した減衰係数Ｒｖ
に変換されて乗算器２９に出力される（状態Ｐ７）。

【００６３】同様にして、操舵回転速度センサ１３が検
出したアナログ値の操舵回転速度と回転方向を含む操舵
回転速度信号Ｎ１、Ｎ２が読込まれ（状態Ｐ８）、Ａ／
Ｄ変換部等を介してディジタル値の操舵回転速度信号Ｎ
と回転方向を示すフラグＧに変換されて出力される（状
態Ｐ９）。

【００６４】操舵回転速度信号Ｎは、回転速度制御量変
換部１８内のメモリに予め設定されているテーブル４
（図１６参照）のデータに基づいて回転速度制御量Ｄ_N
に変換されて乗算器２９に出力される（状態Ｐ１０）。

【００６５】乗算器２９は、トルク減衰係数Ｒ_T、車速
減衰係数Ｒｖおよび回転速度制御量Ｄ_Nの積を演算して
補正値（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）とし、この補正値を新たな回
転速度制御量Ｄ_Nとして戻り制御量演算部２４および往
き制御量演算部２５に提供する（状態１１）。

【００６６】戻り制御量演算部２４はトルク制御量Ｄ_T
に乗算器２９からの補正値Ｄ_N（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を加算
して戻り状態の電動機制御信号（Ｄ_T＋Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）
を切替部（ＳＷ１）２６に提供し、往き時制御量演算部
２５はトルク制御量Ｄ_Tと乗算器２９からの補正値Ｄ
_N（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を減算して往き状態の電動機制御信
号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）を切替部（ＳＷ１）２６に提
供する。続いて、状態Ｐ３で変換された操舵トルク方向
を示すフラグＦと状態Ｐ９で変換された操舵回転方向を
示すフラグＧの符号判定がステアリング状態検出手段２
３でなされる（状態Ｐ１２）。

【００６７】符号が一致（Ｆ＝Ｇ）する場合、ステアリ
ング状態検出手段２３は往き状態と判断して切替部２６
を切替制御し、ＳＷ１を往き時制御量演算部２５側に接
続し、出力信号制御手段３１において、往き状態の電動
機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）の制御量Ｄ_Tと補正
値Ｄ_N（Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）の比較を行い（状態Ｐ１３）、
制御量Ｄ_Tが補正値Ｄ_N以下が判定された場合（Ｄ_T≦
Ｄ_N）には補正を禁止して電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒ_T＊
Ｒ_V＊Ｄ_N）を新たな電動機制御信号Ｄ_T（＝０）とし
（状態Ｐ１３′）、制御信号出力部２１から電動機制御
信号Ｄ_T（Ｄｏ＝０）を出力する（状態１６）。なお、
ここで用いられる出力信号制御手段３１は、図９の補正
禁止制御部３６を有する出力信号制御手段３５である。
一方、状態Ｐ１３において、往き状態の電動機制御信号
（Ｄ_T−Ｒ_T＊Ｒ_V＊Ｄ_N）の制御量Ｄ_Tと補正値Ｄ_N（Ｒ_T
＊Ｒ_V＊Ｄ_N）の比較結果が０を超えてプラスの場合に
は、電動機制御信号（Ｄ_T−Ｄ_N）を（状態Ｐ１４）、電
動機制御信号Ｄ_Tとして制御信号出力部２１から出力す
る（状態１６）。

【００６８】また、符号が一致しない（Ｆ≠Ｇ）場合、
ステアリング状態検出手段２３は戻り状態と判断して切
替部２６を切替制御してＳＷ１を戻り制御量演算部２４
側に接続し、制御量演算部２４で演算されたトルク制御
量Ｄ_Tと補正値Ｄ_N（Ｒ_T＊Ｒ_V*D_N）の和（状態Ｐ１５）
の電動機制御信号Ｄ_T（＝Ｄｏ＝Ｄ_T＋Ｄ_N）を、制電動
機制御信号Ｄ_Tとして御信号出力部２１から出力する
（状態Ｐ１６）。

【００６９】図１２に図７に対応する制御手段の動作フ
ロー図を示す。図１２において、状態Ｐ１３および状態
Ｐ１３′を削除した点が図１１の動作フロー図と異な
る。状態Ｐ１２で、符号が等しい（Ｆ＝Ｇ）場合、ステ
アリング状態検出手段１７は往き状態と判断して電動機
制御信号Ｄ_T（Ｄｏ＝Ｄ_T−Ｄ_N）を制御信号出力部２１
から出力する（状態Ｐ１４、状態Ｐ１６）。

【００７０】この場合、電動機制御信号Ｄ_T（Ｄｏ＝Ｄ_T
−Ｄ_N）の符号判定は、図８に示す出力信号制御手段３
１でなされ、電動機制御信号Ｄ_Tが正の場合には信号の
符号を同一とし、負の場合には符号を変えて制御信号出
力部２１から出力し（状態Ｐ１４、状態Ｐ１６）、操舵
トルクと逆方向に電動機１０を回転させるよう電動機駆
動手段１６を制御する。また、状態Ｐ１２で、符号が等
しくない（Ｆ≠Ｇ）場合の戻り状態は図１１と同様であ
り、状態Ｐ１５を経由して電動機制御信号Ｄ_T（＝Ｄｏ
＝Ｄ_T＋Ｄ_N）を制御信号出力部２１から出力する（状態
Ｐ１６）。

【００７１】また、往き状態において、電動機制御信号
Ｄ_T（Ｄｏ＝Ｄ_T−Ｄ_N）が予め設定された値Ｄｋを下回
る（Ｄ_T＜Ｄｋ）場合、図１０の出力信号制御手段３７
から電動機１０の入力端子間の短絡を制御する短絡制御
信号Ｓｏ３を出力するよう構成する。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る電
動式パワーステアリング装置は、操舵トルク検出手段、
操舵回転速度検出手段および制御手段を備え、操舵トル
ク検出手段が検出した操舵トルクと操舵回転速度検出手
段が検出した操舵回転速度に基づき、制御手段が操舵ト
ルクに対応して減少するトルク減衰係数と操舵回転速度
に対応する回転速度制御量との積の補正値を演算し、操
舵トルクに対応するトルク制御量と補正値について、ス
テアリングが往き状態にはトルク制御量から補正値を減
算補正した電動機制御信号を出力し、ステアリングが戻
り状態にはトルク制御量に補正値を加算補正するので、
往き状態には操舵回転速度の増加、操舵トルクの減少に
対応して減少する操舵補助力を操舵方向と同一方向に電
動機から発生することができ、戻り状態には操舵回転速
度の増加、操舵トルクの減少に対応して増加する操舵補
助力を操舵方向と反対方向に電動機から発生することが
できる。

【００７３】また、この発明に係る電動式パワーステア
リング装置は、操舵トルク検出手段、操舵回転速度検出
手段、車速検出手段および制御手段を備え、操舵トルク
検出手段が検出した操舵トルク、操舵回転速度検出手段
が検出した操舵回転速度および車速検出手段が検出した
車速に基づき、制御手段が操舵トルクに対応して減少す
るトルク減衰係数と操舵回転速度に対応する回転速度制
御量と車速に対応する車速減衰係数との積の補正値を演
算し、操舵トルクに対応するトルク制御量と補正値につ
いて、ステアリングが往き状態にはトルク制御量から補
正値を減算補正した電動機制御信号を出力し、ステアリ
ングが戻り状態にはトルク制御量に補正値を加算補正す
るので、往き状態には操舵回転速度および車速の増加、
操舵トルクの減少に対応して減少する操舵補助力を操舵
方向と同一方向に電動機から発生することができ、戻り
状態には操舵回転速度および車速の増加、操舵トルクの
減少に対応して増加する操舵補助力を操舵方向と反対方
向に電動機から発生することができる。

【００７４】さらに、制御手段に往き状態のトルク制御
量から補正値を減算した電動機制御信号を判定する出力
信号制御手段を設けたので、電動機制御信号が負の値、
または予め設定した所定値を下回る場合においても、符
号を反転した電動機制御信号を出力したり、補正を禁止
して０レベルの電動機制御信号を出力したり、電動機の
入力端子間を短絡する電動機制御信号を出力することが
できる。

【００７５】よって、高速走行時のレーンチェンジなど
の車両挙動の収束を早めながら、緊急回避など急激な操
舵に対応して最適な操舵補助トルクを得ることができ
る。また、操舵トルクの小さな領域で操舵補助力を小さ
くできるので、キックバックなどの外乱に対して安定性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
系の全体構成図

【図２】操舵トルクセンサ、操舵回転速度センサおよび
車速センサの実施例

【図３】ＦＥＴブリッジで構成した電動機駆動手段の実
施例

【図４】請求項１に係る電動式パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図

【図５】請求項２に係る電動式パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図

【図６】請求項３に係る電動式パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図

【図７】請求項４〜請求項７に係る電動式パワーステア
リング装置の要部ブロック構成図

【図８】請求項５に係る出力信号制御手段の要部ブロッ
ク構成図

【図９】請求項６に係る出力信号制御手段の要部ブロッ
ク構成図

【図１０】請求項７に係る出力信号制御手段の要部ブロ
ック構成図

【図１１】図７に対応する制御手段の動作フロー図

【図１２】図７に対応する制御手段の動作フロー図

【図１３】操舵トルクＴ―トルク制御量Ｄ_T特性図（テ
ーブル１）

【図１４】操舵トルクＴ―トルク減衰係数Ｒ_T特性図
（テーブル２）

【図１５】車速Ｖ―車速減衰係数Ｒｖ特性図（テーブル
３）

【図１６】操舵回転速度Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N特性図
（テーブル４）

【図１７】操舵回転速度Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N特性図
（操舵トルクをパラメータ）

【符号の説明】

１…ステアリングホイール、２…ステアリング軸、３…
連結軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、４…ステアリングギ
アボックス、５…ラック＆ピニオン機構、５ａ…ピニオ
ン、６…手動操舵力発生手段、７…ラック軸、７ａ…ラ
ック歯、８…タイロッド、９…前輪、１０電動機、１０
ａ…駆動側ヘリカル・ギア、１１…ボールねじ機構、１
１ｂ…従動側ヘリカル・ギア、１２…操舵トルクセン
サ、１３…操舵回転速度センサ、１４…車速センサ、１
５，２２，２７，３０…制御手段、１６…電動機駆動手
段、１７…トルク制御量変換部、１８…回転速度制御量
変換部、１９…トルク減衰係数変換部、２０，２９…乗
算器、２１…制御信号出力部、２３…ステアリング状態
検出手段、２４…戻り時制御量演算部、２５…往き時制
御量演算部、２６…切替部（ＳＷ１）、２８…車速減衰
係数変換部、３１，３５，３７…出力信号制御手段、３
２…０レベル記憶部、３３…比較部、３４…符号判定
部、３６…補正禁止制御部、３８…基準レベル記憶部、
３９…短絡信号出力制御部、Ｄｏ，Ｄｏ１，Ｄｓ…電動
機制御信号、Ｄ_N…回転速度制御量、Ｄ_T…トルク制御
量、Ｍｏ…電動機駆動信号、Ｎ…操舵回転速度信号、Ｒ
_T…トルク減衰係数、Ｒ_V…速度減衰係数、Ｓｔ…ステア
リング状態信号、Ｔ…トルク信号、Ｖ…車速信号。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機の動力をステアリング系に作用さ
せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
において、ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
回転速度検出手段と、前記操舵トルクと前記操舵回転速
度に基づいて前記電動機を駆動する電動機制御信号を決
定する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操舵回
転速度に対応する値に前記操舵トルクに対応して減少す
る係数を乗算した補正値を演算し、前記操舵トルクに対
応した値から前記補正値を減衰補正して電動機制御信号
を決定することを特徴とする電動式パワーステアリング
装置。
【請求項２】電動機の動力をステアリング系に作用さ
せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
において、ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
回転速度検出手段と、ステアリング系の往き状態と戻り
状態を検出するステアリング状態検出手段を有し、前記
操舵トルクと前記操舵回転速度に基づいて前記電動機を
駆動する電動機制御信号を決定する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操舵回転速度に対応する値に前記
操舵トルクに対応して減少する係数を乗算した補正値を
演算し、前記ステアリング状態検出手段が往き状態を検
出した場合に前記操舵トルクに対応した値から前記補正
値を減算補正し、前記ステアリング状態検出手段が戻り
状態を検出した場合には前記操舵トルクに対応した値に
前記補正値を加算補正して電動機制御信号を決定するこ
とを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項３】電動機の動力をステアリング系に作用さ
せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
において、ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
回転速度検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
前記操舵トルク、前記操舵回転速度および前記車速に基
づいて前記電動機を駆動する電動機制御信号を決定する
制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操舵回転速度
に対応する値に前記操舵トルクに対応して減少する係数
および前記車速に対応する係数を乗算した補正値を演算
し、前記操舵トルクに対応した値から前記補正値を減衰
補正して電動機制御信号を決定することを特徴とする電
動式パワーステアリング装置。
【請求項４】電動機の動力をステアリング系に作用さ
せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
において、ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
回転速度検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
ステアリング系の往き状態と戻り状態を検出するステア
リング状態検出手段を有し、前記操舵トルク、前記操舵
回転速度および前記車速に基づいて前記電動機を駆動す
る電動機制御信号を決定する制御手段とを備え、前記制
御手段は、前記操舵回転速度に対応する値に前記操舵ト
ルクに対応して減少する係数および前記車速に対応する
係数を乗算した補正値を演算し、前記ステアリング状態
検出手段が往き状態を検出した場合に前記操舵トルクに
対応した値から前記補正値を減算補正し、前記ステアリ
ング状態検出手段が戻り状態を検出した場合には前記操
舵トルクに対応した値に前記補正値を加算補正して電動
機制御信号を決定することを特徴とする電動式パワース
テアリング装置。
【請求項５】前記制御手段に、符号判定部を備えた出
力信号制御手段を設け、前記電動機制御信号が負の値と
判定された場合、前記符号判定部を介して操舵トルクと
反対方向の前記電動機制御信号を決定することを特徴と
する請求項１〜請求項４記載の電動式パワーステアリン
グ装置。
【請求項６】前記制御手段に、補正禁止制御部を備え
た出力信号制御手段を設け、前記電動機制御信号が負の
値と判定された場合、補正禁止制御部を介して補正を禁
止する前記電動機制御信号を出力することを特徴とする
請求項１〜請求項４記載の電動式パワーステアリング装
置。
【請求項７】前記制御手段に、短絡信号出力制御部を
備えた出力信号制御手段を設け、前記電動機制御信号が
所定値を下回る場合、前記短絡信号出力制御部を介して
前記電動機の端子間を短絡する前記電動機制御信号を出
力することを特徴とする請求項１〜請求項４記載の電動
式パワーステアリング装置。