JP3209054B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、ドライバ
の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に係
り、特にドライバがハンドルの据え切りで速い転舵から
の切り返しを行う際に、ステアリング系の制御の応答遅
れに伴う操舵フィーリングの低下を改善する電動パワー
ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、ドライバのハンドル操作に伴って発生する操舵ト
ルクを操舵トルクセンサで検出し、検出した操舵トルク
信号を電動機を駆動する目標電流信号に変換し、目標電
流信号と電動機に実際に流れる電動機電流に対応した電
動機電流信号との偏差信号にＰＩ（比例・積分）または
ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御を施した信号を発生
し、この信号に基づいて生成した電動機制御信号（例え
ば、ＰＷＭ信号）で電動機を駆動してステアリング系に
操舵補助力を作用させるようにしたものは知られてい
る。

【０００３】このような従来の電動パワーステアリング
装置は、電動機電流信号を目標電流信号にフィードバッ
ク（負帰還）させてＰＩ制御またはＰＩＤ制御する構成
のため、偏差信号が速やかに０になるよう制御され、電
動機電流は目標電流信号で設定された値に収束して電動
機を駆動し、操舵トルク信号に対応した操舵補助力が得
られる。

【０００４】図７に従来の電動パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図を示す。なお、図７は制御系にＰ
Ｉ（比例・積分）制御を施した例を示す。図７におい
て、電動パワーステアリング装置５０は、操舵トルクセ
ンサ１２、車速センサ１４、制御手段５１、電動機駆動
手段１６、電動機電流検出手段１８、電動機１０から構
成される。

【０００５】制御手段５１はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、比較・処理手段、メモリ等から構成さ
れ、目標電流設定手段５２、偏差演算手段５３、比例・
積分制御手段５４、制御信号発生手段５５を備える。

【０００６】操舵トルクセンサ１２はドライバのハンド
ル操作に対応して発生する操舵トルクをアナログの電気
信号として検出し、操舵トルク信号ＴSが目標電流設定
手段５２に供給される。車速センサ１４は車両の速度に
対応した周波数の電気的なパルス信号として検出し、車
速信号ＶSが目標電流設定手段５２に供給される。

【０００７】目標電流設定手段５２は、操舵トルクセン
サ１２から供給される操舵トルク信号ＴSをディジタル
の操舵トルク信号ＴDに変換し、この操舵トルク信号ＴD
と車速センサ１４から供給される車速信号ＶSに基づい
て予め設定されている目標電流信号ＩMSに変換し、車速
ＶS（ＶL、ＶM、ＶH）をパラメータにした操舵トルク信
号ＴDに対する目標電流信号ＩMSを偏差演算手段５３に
出力するよう構成される。

【０００８】図８に車速をパラメータとした操舵トルク
信号（ＴD）―目標電流信号（ＩMS）特性図（テーブル
１）を示す。図８において、車速ＶL、ＶMおよびＶHは
それぞれ低車速領域、中車速領域および高車速領域を示
し、操舵トルク信号ＴDが同じであっても、車速ＶSが増
加（ＶL→ＶM→ＶH）するに伴い、目標電流信号ＩMSが
減少するよう予め設定されている。

【０００９】このように、目標電流設定手段５２は、低
車速領域（ＶS＝ＶL）では電動機１０を目標電流信号Ｉ
MSに対応した大きな電動機電流ＩMで駆動して充分大き
な操舵補助力が得られるよう構成され、一方、高車速領
域（ＶS＝ＶH）では電動機１０を目標電流信号ＩMSに対
応した小さな電動機電流ＩMで駆動して操舵補助力を抑
え、操舵の安定性が得られるよう構成される。

【００１０】偏差演算手段５３は、目標電流信号ＩMS
と、電動機電流検出手段１８で検出され、電動機電流Ｉ
Mに対応させてディジタル信号に変換した電動機電流信
号ＩMOとの偏差（＝ＩMS−ＩMO）を演算し、偏差信号Δ
Ｉが比例・積分制御手段５４に提供される。

【００１１】比例・積分制御手段５４は、偏差信号ΔＩ
を比例感度ＫP倍する比例要素と、偏差信号ΔＩ（＝ＩM
S−ＩMO）を積分ゲインＫIで積分制御する積分要素を並
列接続して構成され、偏差信号ΔＩに比例・積分演算を
施し、比例・積分信号ＩPIが制御信号発生手段５５に供
給される。比例・積分信号ＩPIは比例感度ＫPおよび積
分ゲインＫIを用いて数１で表わされる。

【００１２】

【数１】ＩPI＝ＫP＊ΔＩ＋（ＫI／ｐ）＊ΔＩ ただし、ｐはヘビサイド演算子

【００１３】なお、比例感度ＫPおよび積分ゲインＫIの
値を大きく設定することにより、電動機電流信号ＩMO
（電動機電流ＩMに対応）を速やかに目標電流信号ＩMS
に収束（偏差信号ΔＩ＝０）させることができる。

【００１４】制御信号発生手段５５はＰＷＭ（パルス幅
変調）信号発生手段を備え、比例・積分信号ＩPIの大き
さと方向に対応したＰＷＭ信号ＶPWMが電動機制御信号
ＶOとして電動機駆動手段１６に供給され、電動機１０
は電動機駆動手段１６から供給される電動機電圧ＶMで
駆動される。

【００１５】また、電動機制御信号ＶOにより電動機１
０が駆動されて電動機電流ＩMが流れるが、電動機電流
検出手段１８が電動機電流ＩMを検出し、電動機電流ＩM
に対応した電動機電流信号ＩMOが偏差演算手段５３に帰
還される。

【００１６】このように、従来の電動パワーステアリン
グ装置５０は、目標電流信号ＩMSに電動機電流ＩMに対
応した電動機電流信号ＩMOをフィードバック（負帰還）
させ、偏差信号ΔＩに比例・積分制御を施すよう構成し
たので、電動機電流信号ＩMOを速やかに目標電流信号Ｉ
MSに収束させ、操舵トルクに対応した電動機動力が得ら
れ、応答性のよい所望の操舵補助力をステアリング系に
作用させることが可能となる。

【００１７】また、従来の電動パワーステアリング装置
５０は、偏差信号ΔＩに積分制御を施すよう構成したの
で、電動機電流ＩMに対応した電動機電流信号ＩMOを目
標電流信号ＩMSと一致させ、オフセット値を０に設定す
ることができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置５０は、ハンドル据え切り時や低速走行時
の操舵のように操舵補助力が大きく、電動機１０の回転
数が高い場合には、電動機１０の電機子巻線のインダク
タンス成分に誘起する逆起電力が増加し、電動機１０に
流れる電動機電流ＩMが減少して偏差信号ΔＩ（＝ＩMS
−ＩMO）が大きな値となる傾向にある。

【００１９】このようなハンドル据え切り状態から速い
転舵のハンドル切り返しを行った場合には、数１の第２
項で表した積分項の積分値（ＫI／ｐ）＊ΔＩが大き
く、かつ目標電流信号ＩMSの符号が積分値（ＫI／ｐ）
＊ΔＩの偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）を構成する目標
電流信号ＩMSの符号と反対となり、積分値が一旦０に収
束するまでの遅延時間が長く、ドライバの操舵方向と反
対方向の操舵補助力がステアリング系に作用するため、
ドライバの保舵力に急激な変化を及ぼして操舵フィーリ
ングが著しく低下する課題がある。

【００２０】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、その目的はハンドル据え切り状態から
速い転舵のハンドル切り返しをしても、最適な操舵フィ
ーリングが得られる電動パワーステアリング装置を提供
することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手
段に、操舵回転速度センサが検出した信号に基づいて積
分要素から出力される信号が所定値以下の場合にはその
まま出力し、積分要素から出力される信号が所定値を超
える場合には所定値以下に制限する制限手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００２２】 この発明に係る電動パワーステアリング装
置は、制御手段に、操舵回転速度センサが検出した信号
に基づいて積分要素から出力される信号が所定値以下の
場合にはそのまま出力し、積分要素から出力される信号
が所定値を超える場合には所定値に以下制限する制限手
段を備えたので、ハンドル据え切り状態から速い転舵の
ハンドル切り返しをしても、積分要素による信号の応答
遅れを補償することができる。

【００２３】 また 、この発明に係る制限手段は、操舵方
向の反転を検出する符号反転検出手段と、積分要素の積
分値を予め設定した基準値と比較する積分値比較手段と
を備えるとともに、符号反転検出手段、および積分値比
較手段から出力される信号に基づいて積分要素から出力
される信号を制限することを特徴とする。

【００２４】 この発明に係る制限手段は、操舵方向の反
転を検出する符号反転検出手段と、積分要素の積分値を
予め設定した基準値と比較する積分値比較手段とを備え
るとともに、符号反転検出手段、および積分値比較手段
から出力される信号に基づいて積分要素から出力される
信号を制限するので、ハンドル据え切り状態から速い転
舵のハンドル切り返しを確実に検出して積分要素による
信号の応答遅れを補償することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、制御系を
構成するＰＩ（比例・積分）制御の積分要素から出力さ
れる信号を、ハンドル据え切り状態から速い転舵のハン
ドル切り返し時に制限し、積分要素による信号の応答遅
れを補償して最適な操舵フィーリングが得られるように
するものである。

【００２６】 図１はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の全体構成図である。図１において、電動パワ
ーステアリング装置１は、ステアリングホイール１７に
一体的に設けられたステアリング軸２に自在継ぎ手３
ａ、３ｂを備えた連結軸３を介し、ステアリング・ギア
ボックス４内に設けたラック＆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を構成する。

【００２７】 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を介して操向輪としての左
右の前輪９が連結される。

【００２８】 このようにして、ステアリングホイール１
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発
生手段６を介し、マニュアルステアリングで前輪９を転
動させて車両の向きを変えている。

【００２９】 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と同軸に設けられたボ
ールねじ機構１１を介して推力に変換し、ラック軸７
（ボールねじ軸１１ａ）に作用させる。

【００３０】 ステアリング・ギアボックス４内にはドラ
イバの手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵ト
ルクセンサ１２、ドライバの操作するステアリングホイ
ール１７の操舵回転速度の方向と大きさを検出する操舵
回転速度センサ１３を配置し、操舵トルクセンサ１２が
検出した操舵トルクに対応したアナログ電気信号の操舵
トルク信号ＴS、操舵回転速度センサ１３が検出した操
舵回転速度に対応したアナログ電気信号の操舵回転速度
信号ＮSのそれぞれを制御手段１５に提供する。また、
車速センサ１４は車両の速度に対応した周波数の電気的
なパルス信号として検出し、車速信号ＶSを制御手段１
５に提供する。

【００３１】 なお、操舵回転速度センサ１３の代りに電
動機回転速度センサを設け、数２から操舵回転速度ＮS
を算出することもできる。

【００３２】

【数２】ＮS＝Ｋ1（ＮM−ｄＴS／ｄｔ） ただし、Ｋ1は定数、ＮMは電動機回転速度、ｄＴS／ｄ
ｔは操舵トルクＴSの微分値

【００３３】 また、電動機回転速度ＮSは、電動機電圧
ＶM、電動機電流ＩM、電動機の誘起電圧係数ＫMおよび
電動機内部抵抗ＲMを用いて数３より推定することもで
きる。

【００３４】

【数３】ＮS＝（ＶM−ＲM＊ＩM）／ＫM

【００３５】 制御手段１５はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等で
構成し、操舵トルク信号ＴSに対応する電動機制御信号
ＶO（例えば、オン信号とＰＷＭ信号の混成信号）を発
生して電動機駆動手段１６を駆動制御する。

【００３６】 また、制御手段１５は比例・積分制御手
段、および比例・積分制御手段の積分要素から出力され
る信号を制限する制限手段を備え、ハンドル据え切り状
態から速い転舵のハンドル切り返し時に積分要素からの
信号を制限して積分要素による信号の応答遅れを補償す
る。

【００３７】 電動機駆動手段１６は、例えば４個のパワ
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子
からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに
基づいて電動機電圧ＶMを出力して電動機１０を駆動す
る。

【００３８】 電動機電流検出手段１８は電動機１０に実
際に流れる電動機電流ＩMを検出し、電動機電流ＩMに対
応した電動機電流信号ＩMOを制御手段１５にフィードバ
ック（負帰還）する。

【００３９】 図２はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の要部ブロック構成図である。図２において、
制御手段１５は、目標電流設定手段２１、偏差演算手段
２２、比例・積分制御手段２３、制御信号発生手段２
７、制限手段３０を備える。

【００４０】 なお、目標電流設定手段２１、偏差演算手
段２２および制御信号発生手段２７は、それぞれ図７に
示す目標電流設定手段５２、偏差演算手段５３および制
御信号発生手段５５と同一構成、同一作用なので説明を
省略する。

【００４１】 比例・積分制御手段２３は、比例感度ＫP
を発生して偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）を比例制御す
る比例要素２４と、積分ゲインＫIを発生して偏差信号
ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）を積分制御する積分要素２５と、
積分要素２５からの出力信号に制限係数ＫLを乗算する
乗算手段２８と、比例要素２４および乗算手段２８の出
力信号を加算する加算手段２６を備える。

【００４２】 乗算手段２８と直列接続された積分要素２
５は比例要素２４と並列接続される。比例要素２４は偏
差信号ΔＩに比例感度ＫPを乗算した比例信号ＩPを加算
手段２６に供給する。積分要素２５は偏差信号ΔＩに積
分ゲインＫIで積分処理を施した積分信号（積分値）ＩI
を乗算手段２８に提供し、乗算手段２８で制限係数ＫL
を乗算処理した積分制限信号ＩL（＝ＩI×ＫL）を加算
手段２６に供給する。

【００４３】 加算手段２６は比例信号ＩPと積分制限信
号ＩL（＝ＩI×ＫL）を加算処理し、比例・積分信号ＩP
I（＝ＩP＋ＩL）を制御信号発生手段２７に出力する。

【００４４】 制限手段３０は符号反転検出手段、回転速
度比較手段、積分値比較手段、制限係数発生手段等を備
え、操舵回転速度センサ１３が検出した操舵回転速度信
号ＮSおよび積分要素２５から供給される積分信号（積
分値）ＩIに基づいてハンドル据え切り状態から速い転
舵のハンドル切り返し時の操舵状態を検出し、制限係数
ＫLを乗算手段２８に供給する。

【００４５】 なお、乗算手段２８で積分信号（積分値）
ＩIと制限係数ＫLを乗算処理することにより、積分信号
（積分値）ＩIを制限係数ＫLで制限した積分制限信号Ｉ
L（＝ＩI×ＫL）が得られ、例えば制限係数ＫLを１を下
回る値（０≦ＫL＜１）に設定して積分要素２５の積分
制御に伴う応答遅れを改善することができる。

【００４６】 加算手段２６から出力される比例・積分信
号ＩPI（＝ＩP＋ＩL）は、制御信号発生手段２７で比例
・積分信号ＩPI（＝ＩP＋ＩL）の大きさと方向に対応し
たＰＷＭ信号ＶPWMに変換され、このＰＷＭ信号ＶPWMが
電動機制御信号ＶOとして電動機駆動手段１６に供給さ
れて発生する電動機電圧ＶMで電動機１０が駆動され、
この電動機１０の動力を操舵補助力としてステアリング
系に作用させる。

【００４７】 このように、この発明に係る電動パワース
テアリング装置１は、制御手段１５に制限手段３０を備
えて積分要素２５から出力される積分信号（積分値）Ｉ
Iを制限係数ＫLで制限するので、ハンドル据え切り状態
から速い転舵のハンドル切り返しをしても、比例要素２
４から出力される比例信号ＩPが支配的となって積分要
素２５による信号の応答遅れを補償することができる。

【００４８】 図３はこの発明に係る制限手段の要部ブロ
ック構成図である。制限手段３０は、符号反転検出手段
３１、回転速度比較手段３２、積分値比較手段３３、論
理積演算手段３４、レベル保持手段３５、制限係数発生
手段３６、制限停止制御手段３７を備え、操舵回転速度
センサ１３で検出した操舵回転速度信号ＮSおよび図２
に示す積分要素２５から供給される積分信号（積分値）
ＩIに基づき、ハンドル据え切り状態から速い転舵のハ
ンドル切り返し状態を検出し、積分信号（積分値）ＩI
を減衰させる制限係数ＫLを発生する。

【００４９】 符号反転検出手段３１は、操舵回転速度信
号ＮSの極性（例えば、図示しない極性判定手段で、ハ
ンドル右方向はＨレベル、ハンドル左方向はＬレベルの
２値信号で検出）の立上りまたは立下りをトリガとして
極性反転を検出し、極性反転を検出する毎に、例えばＨ
レベルのワンショットパルスからなる極性反転信号ＨO
を論理積演算手段３４に提供する。

【００５０】 図４にこの発明に係る符号反転検出手段の
一実施形態要部ブロック構成図を示す。図４において、
符号反転検出手段３１は、正極性反転検出手段３１Ａ、
負極性反転検出手段３１Ｂ、論理和演算手段３１Ｃを備
える。

【００５１】 正極性反転検出手段３１Ａおよび負極性反
転検出手段３１Ｂは、例えばリトリガブル・モノマルチ
バイブレータで構成し、それぞれ操舵回転速度信号ＮS
の極性の立上り、立下りをトリガとして所定時間ＴMの
ワンショットパルス（例えばＨレベル）からなる正極性
検出信号Ｐτ+、負極性検出信号Ｐτ-を論理和演算手段
３１Ｃに供給する。

【００５２】 論理和演算手段３１Ｃは論理和ゲートまた
は論理和演算機能を有し、正極性反転検出手段３１Ａか
ら供給される正極性検出信号Ｐτ+と、負極性反転検出
手段３１Ｂから供給される負極性検出信号Ｐτ-の論理
和を演算し、極性反転信号ＨO（所定時間ＴMでＨレベル
のワンショットパルス）を出力する。

【００５３】 回転速度比較手段３２はＲＯＭ等のメモ
リ、比較手段を備え、予めメモリに設定した基準回転速
度ＮKと操舵回転速度信号ＮSの比較を行い、操舵回転速
度信号ＮSが基準回転速度ＮKを超える（ＮS＞ＮK）場合
には、例えばＨレベルの回転速度判定信号ＮOを論理積
演算手段３４に提供する。なお、回転速度比較手段３２
は省略することもできる。

【００５４】 このように、符号反転検出手段３１は操舵
回転速度信号ＮSの極性を検出することによってハンド
ルの切り返しを検出し、回転速度検出手段３２は操舵回
転速度信号ＮSと基準回転速度ＮKとの比較結果からハン
ドルの急激な回転操作を検出することができので、極性
反転信号ＨOと回転速度判定信号ＮOの論理積からドライ
バが行うハンドルの速い転舵からの切り返し操作を検出
することができる。

【００５５】 積分値比較手段３３はＲＯＭ等のメモリ、
比較手段を備え、予めメモリに設定した基準積分値ＩK
と積分信号（積分値）ＩIの比較を行い、積分信号（積
分値）ＩIが基準積分値ＩKを超える（ＩI＞ＩK）場合に
は、例えばＨレベルの積分値判定信号ＩOを論理積演算
手段３４に提供する。

【００５６】 このように、基準積分値ＩKをハンドル据
え切り近傍に対応させて設定し、積分値判定信号ＩOを
検出することにより、ドライバの据え切りハンドル操作
を検出することができる。

【００５７】 論理積演算手段３４は３入力の論理積ゲー
トまたは論理積演算機能を有し、極性反転信号ＨO、回
転速度判定信号ＮOおよび積分値判定信号ＩOの論理積を
演算し、例えば極性反転信号ＨO、回転速度判定信号ＮO
および積分値判定信号ＩOの全てがＨレベルの場合に、
Ｈレベルの論理積データＤOをレベル保持手段３５に提
供する。

【００５８】 したがって、論理積演算手段３４から出力
される論理積データＤOがＨレベルの場合には、ハンド
ルの据え切り状態から速い転舵からの切り返し状態を検
出することができる。

【００５９】 レベル保持手段３５はラッチ機能を備え、
論理積演算手段３４から供給される論理積データＤOを
保持し、例えばＨレベルの保持信号ＬOを制限係数発生
手段３６に提供する。

【００６０】 また、レベル保持手段３５はラッチ解除機
能を備え、制限停止制御手段３７から供給される停止制
御信号ＳCに基づいてラッチを解除し、制限係数発生手
段３６へ供給する保持信号ＬOを停止する。

【００６１】 制限係数発生手段３６はＲＯＭ等のメモリ
および選択手段等で構成し、予めメモリに設定した複数
の制限係数ＫL（例えば、１と０）をレベル保持手段３
５から供給される保持信号ＬOに基づいて選択し、選択
した制限係数ＫLを図２に示す乗算手段２８に提供す
る。

【００６２】 例えば、保持信号ＬOがＨレベルの場合に
は制限係数ＫL（＝０）が選択されて出力され、一方、
保持信号ＬOが禁止（例えば、保持信号ＬOはＬレベル）
の場合には制限係数ＫL（＝１）が選択されて出力され
る。

【００６３】 図５にこの発明に係る制限係数発生手段の
制限係数ＫLの特性図を示す。図５において、時間ｔ１
以前および時間ｔ２以降の領域では通常の操舵状態に対
応して制限係数ＫLが１（ＫL＝１）に設定されており、
積分要素２５から出力される積分信号（積分値）ＩIは
同じ値の積分制限信号ＩL（＝ＩI）として加算手段２６
に出力される。

【００６４】 一方、時間ｔ１から時間ｔ２の領域では、
ハンドル据え切り状態から速い転舵のハンドル切り返し
の操舵状態に対応して制限係数ＫLが０（ＫL＝０）に設
定され、積分要素２５から出力される積分信号（積分
値）ＩIは制限係数ＫLに制限された積分制限信号ＩL
（＝０）として加算手段２６に出力され、ステアリング
系に作用する操舵補助力の積分要素２５に起因する信号
の応答遅れを補償することができる。

【００６５】 制限停止制御手段３７はコンパレータまた
は比較機能を備え、積分信号（積分値）ＩIと予め設定
した基準値ＩXとを比較し、積分信号（積分値）ＩIが基
準値ＩXを下回る（ＩI＜ＩX）場合には、例えばＨレベ
ルの停止制御信号ＳCをレベル保持手段３５に提供し、
レベル保持手段３５に保持されている論理積データＤO
のラッチを解除するよう制御する。

【００６６】 なお、本願の実施の形態として、ハンドル
据え切り状態から速い転舵のハンドル切り返しの操舵状
態の制限係数ＫLを０に設定した例について説明した
が、制限係数ＫLを０に限定することなく、制限係数ＫL
を１を下回る（０＜ＫL＜１）所定の値に設定し、積分
制限信号ＩLを０以外の一定値（０＜ＩL＜１）に設定す
ることもできる。

【００６７】 また、より簡便な本願の実施の形態とし
て、図２の操舵回転速度センサ１３、制限手段３０、お
よび乗算手段２８に代えて積分要素２５と加算手段２６
との間に制限手段４１を設け、積分信号ＩIが予め設定
した所定値ＩYを超える場合（ＩI＞ＩY）には、積分信
号ＩIを所定値ＩYに制限して加算手段２６に供給するよ
う構成してもよい。

【００６８】 図６はこの発明に係る比例・積分制御手段
の別実施形態要部ブロック構成図である。図６におい
て、比例・積分制御手段４０は積分要素２５と加算手段
２６との間に乗算手段２８に代えて制限手段４１を備え
た点が図２に示す比例・積分制御手段２３と異なる。

【００６９】 制限手段４１は予め設定した積分値の所定
値ＩYを記憶するメモリと、比較機能を備え、積分要素
２５から供給される積分信号（積分値）ＩIと所定値ＩY
とを比較し、積分信号（積分値）ＩIが所定値ＩY以下の
場合（ＩI≦ＩY）には積分信号（積分値）ＩIをそのま
ま積分制限信号ＩLとして加算手段２６に出力し、一方
積分信号（積分値）ＩIが所定値ＩYを超える場合（ＩI
＞ＩY）には積分信号（積分値）ＩIを所定値ＩYに制限
して積分制限信号ＩLとして加算手段２６に出力するよ
う構成する。

【００７０】 このように、この発明に係るこの発明に係
る電動パワーステアリング装置１は、制限手段３０に、
符号反転検出手段３１、回転速度比較手段３２、積分値
比較手段３３および制限係数発生手段３６を備えたの
で、ハンドル据え切り状態から速い転舵のハンドル切り
返しを確実に検出して制限係数を発生し、積分要素から
出力される信号を制限係数で補正するので、積分要素に
よる信号の応答遅れを補償することができる。

【００７１】 また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置１の制限係数発生手段３６は、所定の制限係数
を発生し、積分要素２５から出力される信号を一定値に
減少させることができるので、ハンドル据え切り状態か
ら速い転舵のハンドル切り返しをしても、積分要素２５
による信号の応答遅れを補償することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る電
動パワーステアリング装置は、制御手段に制限手段を備
え、積分要素から出力される信号が所定値以下の場合に
はそのまま出力し、積分要素から出力される信号が所定
値を超える場合には所定値以下に制限するので、ハンド
ル据え切り状態から速い転舵のハンドル切り返しをして
も、積分要素による信号の応答遅れを改善して操舵特性
の急激な変化を補償することができる。

【００７３】 さらに、この発明に係る制限手段は、操舵
方向の反転を検出する符号反転検出手段と、積分要素の
積分値を予め設定した基準値と比較する積分値比較手段
とを備えるとともに、符号反転検出手段、および積分値
比較手段から出力される信号に基づいて積分要素から出
力される信号を制限するので、ハンドル据え切り状態か
ら速い転舵のハンドル切り返しを確実に検出して積分要
素による信号の応答遅れを補償して最適な操舵フィーリ
ングを確保することができる。

【００７４】 よって、ハンドル据え切り状態から速い転
舵のハンドル切り返しをしても、安定した操舵フィーリ
ングが得られる電動パワーステアリング装置を提供すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
全体構成図

【図２】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
要部ブロック構成図

【図３】この発明に係る制限手段の要部ブロック構成図

【図４】この発明に係る符号反転検出手段の一実施形態
要部ブロック構成図

【図５】この発明に係る制限係数発生手段の制限係数Ｋ
Lの特性図

【図６】この発明に係る比例・積分制御手段の別実施形
態要部ブロック構成図

【図７】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロ
ック構成図

【図８】車速をパラメータとした操舵トルク信号（Ｔ
D）―目標電流信号（ＩMS）特性図（テーブル１）

【符号の説明】

１…電動パワーステアリング装置、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、５
ａ…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…左右の前
輪、１０…電動機、１１…ボールねじ機構、１２…操舵
トルクセンサ、１３…操舵回転速度センサ、１５…制御
手段、１６…電動機駆動手段、１７…ステアリングホイ
ール、１８…電動機電流検出手段、２１…目標電流設定
手段、２２…偏差演算手段、２３，４０…比例・積分制
御手段、２４…比例要素、２５…積分要素、２６…加算
手段、２７…制御信号発生手段、２８…乗算手段、３
０，４１…制限手段、３１…符号反転検出手段、３１Ａ
…正極性反転検出手段、３１Ｂ…負極性反転検出手段、
３１Ｃ…論理和演算手段、３２…回転速度比較手段、３
３…積分値比較手段、３４…論理積演算手段、３５…レ
ベル保持手段、３６…制限係数発生手段、３７…制限停
止制御手段、ＤO…論理積データ、ＨO…極性反転信号、
ＩI…積分信号（積分値）、ＩK…基準積分値、ＩL…積
分制限信号、ＩM…電動機電流、ＩMO…電動機電流信
号、ＩMS…目標電流信号、ＩO…積分値判定信号、ＩP…
比例信号、ＩPI…比例・積分信号、ΔＩ（＝ＩMS−ＩM
O）…偏差信号、ＫI…積分ゲイン、ＫL…制限係数、ＫP
…比例感度、ＬO…保持信号、ＮK…基準回転速度、ＮO
…回転速度判定信号、ＮS…操舵回転速度信号、Ｐτ+…
正極性検出信号、Ｐτ-…負極性検出信号、ＳC…停止制
御信号、ＴS…操舵トルク信号、ＶPWM…ＰＷＭ信号、Ｖ
M…電動機電圧、ＶO…電動機制御信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広中 慎司 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−196048（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−301575（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング系に操舵補助力を作用させ
   る電動機と、操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に
   基づいて前記電動機を駆動する目標電流信号を決定する
   目標電流設定手段、およびこの目標電流設定手段からの
   目標電流信号と電動機電流検出手段からの電動機電流信
   号の偏差に比例制御と積分制御を施す少なくとも比例要
   素と積分要素を備えた比例・積分制御手段からなる制御
   手段と、この比例・積分制御手段からの出力に基づいて
   前記電動機を駆動する電動機駆動手段と、を備えた電動
   式パワーステアリング装置において、 前記制御手段は、操舵回転速度センサが検出した信号に
   基づいて積分要素から出力される信号が所定値以下の場
   合にはそのまま出力し、積分要素から出力される信号が
   所定値を超える場合には所定値以下に制限する制限手段
   を備えた ことを特徴とする電動パワーステアリング装
   置。
2. 【請求項２】 前記制限手段は、操舵方向の反転を検出
   する符号反転検出手段と、前記積分要素の積分値を予め
   設定した基準値と比較する積分値比較手段とを備えると
   ともに、前記符号反転検出手段、および前記積分値比較
   手段から出力される信号に基づいて前記積分要素から出
   力される信号を制限することを特徴とする請求項１記載
   の電動パワーステアリング装置。