JP4226439B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、エネルギー損失を防止するための流量制御弁を備えたパワーステアリング装置に関する。

エネルギー損失を防止するための流量制御弁を備えたパワーステアリング装置として、本願出願人が特許文献１として既に開示したものがある。
この従来の装置は、図３４に示すように、上記流量制御弁Ｖのスプール１の一端を一方のパイロット室２に臨ませ、スプール１の他端を他方のパイロット室３に臨ませている。
上記一方のパイロット室２には、ポンプポート４を介してポンプＰを常時連通させている。また、この一方のパイロット室２は、流路６→可変オリフィスａ→流路７を経由して、パワーシリンダ８を制御するステアリングバルブ９の流入側に連通している。

一方、上記他方のパイロット室３には、スプリング５を介在させるとともに、流路１０および流路７を介してステアリングバルブ９の流入側に連通している。そのため、上記両パイロット室２，３は、流路６→可変オリフィスａ→流路７→流路１０を介して連通することになり、可変オリフィスａの上流側の圧力が一方のパイロット室２に作用し、下流側の圧力が他方のパイロット室３に作用することになる。なお、上記可変オリフィスａの開度は、ソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値ＳＩによって制御するようにしている。

上記スプール１は、一方のパイロット室２の作用力と、他方のパイロット室３の作用力およびスプリング５のバネ力とがバランスした位置を保つが、そのバランスした位置において、タンクポート１１の開度が決められる。
例えば、エンジン等のポンプ駆動源１２の作動によって、ポンプＰを駆動させると、ポンプポート４に圧油が供給されて、可変オリフィスａに流れが生じる。このように可変オリフィスａに流れが生じると、その前後に差圧が発生し、この差圧によって両パイロット室２，３に圧力差が発生する。そして、この圧力差によってスプール１が図示するノーマル位置からスプリング５に抗して上記バランスする位置に移動する。

このようにしてスプール１がノーマル位置から移動すると、タンクポート１１の開度が大きくなるが、このときのタンクポート１１の開度に応じてポンプＰからステアリングバルブ９側に導かれる制御流量ＱＰと、タンクＴあるいはポンプＰに還流される戻り流量ＱＴとの分配比が決まる。言い換えれば、タンクポート１１の開度に応じて制御流量ＱＰが決まることになる。

このように制御流量ＱＰがタンクポート１１の開度に応じて制御されるということは、結局、可変オリフィスａの開度に応じてこの制御流量ＱＰは決まることになる。なぜなら、タンクポート１１の開度を決めるスプール１の移動位置は、両パイロット室２，３の圧力差で決まり、この圧力差を決めているのが可変オリフィスａの開度だからである。

したがって、車速や操舵状況に応じて、制御流量ＱＰを制御するためには、可変オリフィスａの開度、すなわちソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値ＳＩを制御すればよいことになる。なぜなら、可変オリフィスａは、ソレノイドＳＯＬの励磁電流の大きさによって、その開度を最大から最小まで任意に制御できるようにしているからである。

一方、上記制御流量ＱＰが導かれるステアリングバルブ９は、図示していないステアリングホィールの入力トルク（操舵トルク）に応じて、パワーシリンダ８への供給量を制御する。例えば、操舵トルクが大きければ、ステアリングバルブ９の切り換え量を大きくして、パワーシリンダ８への供給量を増やし、逆に操舵トルクが小さければ、ステアリングバルブ９の切り換え量を小さくして、パワーシリンダ８への供給量を少なくするようにしている。そして、パワーシリンダ８は、圧油の供給量が多いほど大きいアシスト力を発揮し、供給量が少ないほどアシスト力を小さくする。
なお、操舵トルクとステアリングバルブ９の切り換え量は、図示していないトーションバーなどのねじれ反力によって設定している。

上記のようにしてパワーシリンダ８に供給される要求流量ＱＭは、ステアリングバルブ９によって制御されているが、このステアリングバルブ９に供給される制御流量ＱＰは、上記したように流量制御弁Ｖによって制御されている。ここで、パワーシリンダ８が必要とする要求流量ＱＭと、流量制御弁Ｖで決められる制御流量ＱＰとをなるべく等しくすれば、ポンプＰ側のエネルギー損失を低く抑えることができる。なぜなら、ポンプＰ側のエネルギー損失は、制御流量ＱＰとパワーシリンダ８の要求流量ＱＭとの差によって発生するからである。

そこで、制御流量ＱＰをパワーシリンダ８の要求流量ＱＭにできるだけ近づけて、エネルギー損失を防止するために、この従来例では、可変オリフィスａの開度を制御するようにしている。この可変オリフィスａの開度は、上記したようにソレノイドＳＯＬに対する励磁電流で決まるが、この励磁電流を制御するのが以下に説明するコントローラＣである。

このコントローラＣには、操舵角センサ１４と車速センサ１５とを接続している。このコントローラＣは、図３５に示すように、操舵角センサ１４によって検出した操舵角に基づいて電流指令値Ｉ１を特定し、また、操舵角を微分して算出した操舵角速度に基づいて電流指令値Ｉ２を特定する。

なお、上記操舵角と電流指令値Ｉ１とは、その操舵角と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。また、操舵角速度と電流指令値Ｉ２との関係も、操舵角速度と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。ただし、これら電流指令値Ｉ１および電流指令値Ｉ２は、操舵角および操舵角速度がある設定値以上にならなければ、いずれもゼロを出力するようにしている。つまり、ステアリングホィールが中立あるいはその近傍にあるときに、上記電流指令値Ｉ１もＩ２もゼロにすることによって、中立近傍を不感帯域としている。

また、コントローラＣは、車速センサ１５の検出値に基づいて、操舵角用電流指令値Ｉ３と操舵角速度用電流指令値Ｉ４とを出力するようにしている。
上記操舵角用電流指令値Ｉ３は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば０．６を出力するようにしている。また、上記操舵角速度用電流指令値Ｉ４は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば０．８を出力するようにしている。つまり、低速域から最高速域でのゲインは、１〜０．６の範囲で制御する操舵角用電流指令値Ｉ３の方が、１〜０．８の範囲で制御する操舵角速度用電流指令値Ｉ４よりも大きくなるようにしている。

そして、上記操舵角用電流指令値Ｉ３を、操舵角による電流指令値Ｉ１に掛け合わせるようにしているため、この乗算結果である操舵角系の電流指令値Ｉ５は、高速になればなるほど小さくなる。しかも、操舵角用電流指令値Ｉ３のゲインを、操舵角速度用電流指令値Ｉ４のゲインよりも大きく設定しているので、高速になればなるほどその減少率が大きくなる。つまり、低速域では応答性を高く保ち、高速域になると応答性を下げるようにしている。このように車速に応じて応答性を変化させるのは、一般に、高速走行中においては、それほど高い応答性を必要とせず、高い応答性を必要とするのは、ほとんどの場合低速域だからである。

一方、操舵角速度による電流指令値Ｉ２には、操舵角速度用電流指令値Ｉ４を限界値として、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６を出力させるようにしている。この電流指令値Ｉ６も、車速に応じて減少させるようにしている。ただし、操舵角速度用電流指令値Ｉ４のゲインは、操舵角用電流指令値Ｉ３よりも小さくしているので、電流指令値Ｉ６の減少率は、電流指令値Ｉ５の場合よりも小さい。
このように車速に応じて限界値を設定したのは、高速走行中に過剰なアシスト力が発揮されることを主に防止するためである。

上記のようにして出力された操舵角系の電流指令値Ｉ５と操舵角速度系の電流指令値Ｉ６との大小を比較し、大きな方の値を採用するようにしている。
例えば、高速走行時には、ステアリングを急操作することはほとんどないので、通常、操舵角系の電流指令値Ｉ５の方が、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６よりも大きくなる。そのため、高速走行時には、ほとんどの場合、操舵角系の電流指令値Ｉ５が選択される。そして、このときのステアリング操作の安全性・安定性を高めるために、電流指令値Ｉ５のゲインを大きくしている。つまり、走行速度が速くなればなるほど、制御流量ＱＰを少なくする比率を高めて、走行時の安全性・安定性を高めるようにしている。

一方、低速走行時には、ステアリングを急操作することが多くなるので、多くの場合に操舵角速度の方が大きくなる。そのため、低速走行時には、ほとんど操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が選択される。そして、このように操舵角速度が大きい場合には、応答性が重視される。
したがって、低速走行時には、ステアリング操作の操作性すなわち応答性を高めるために、操舵角速度を基準にしながら、その操舵角速度系の電流指令値Ｉ６のゲインを小さくしている。言い換えれば、走行速度がある程度速くなっても、ステアリングを急操作したときには、制御流量ＱＰを十分に確保することによって、応答性を確保するようにしている。

上記のようにして選択された電流指令値Ｉ５あるいはＩ６には、スタンバイ用電流指令値Ｉ７を加算する。そして、このスタンバイ用電流指令値Ｉ７を加算した値を、ソレノイド電流指令値ＳＩとして駆動装置１６に出力する。

このようにスタンバイ用の電流指令値Ｉ７を加算しているので、ソレノイド電流指令値ＳＩは、操舵角、操舵角速度および車速に基づく電流指令値が全てゼロの場合でも、所定の大きさを保っている。そのため、所定の流量がステアリングバルブ９側に常に供給されることになる。エネルギー損失を防止するという観点からすれば、パワーシリンダ８およびステアリングバルブ９側の要求流量ＱＭがゼロなら、流量制御弁Ｖの制御流量ＱＰもゼロにするのが理想的である。

つまり、制御流量ＱＰをゼロにするということは、ポンプＰの吐出量全量をタンクポート１１からポンプＰまたはタンクＴに還流させることを意味する。そして、タンクポート１１からポンプＰまたはタンクＴに還流する流路は、本体Ｂ内にあって非常に短いので、その圧力損失がほとんどない。圧力損失がほとんどないので、ポンプＰの駆動トルクも最小に抑えられ、その分、省エネにつながることになる。このような意味から、要求流量ＱＭがゼロのときに、制御流量ＱＰもゼロにするのが、エネルギー損失を防止するという観点からは有利になる。

それにもかかわらず、要求流量ＱＭがゼロのときでもスタンバイ用電流指令値Ｉ７からなるスタンバイ流量ＱＳを確保しているのは、以下の理由からである。
第１に、装置の焼き付きを防止するためである。すなわち、スタンバイ流量ＱＳを装置に循環させることによって、冷却効果が期待できるからである。
第２に、応答性を確保するためである。すなわち、上記のようにスタンバイ流量ＱＳを確保しておけば、それが全然ないときよりも、目的の制御流量ＱＰに到達する時間が短くてすむ。この時間差が応答性になるので、結局、スタンバイ流量ＱＳを確保した方が、応答性を向上させることができる。

第３に、キックバック等の外乱やセルフアライニングトルクに対抗するためでもある。すなわち、外乱やセルフアライニングトルク等による抗力がタイヤに作用すると、それがパワーシリンダ８のロッドに作用する。もし、スタンバイ流量ＱＳを確保しておかなければ、この外乱やセルフアライニングトルクによる抗力で、タイヤがふらついてしまう。しかし、スタンバイ流量を確保しておけば、上記のような抗力が作用したとしても、タイヤがふらついたりしない。

すなわち、上記パワーシリンダ８のロッドには、ステアリングバルブ９を切り換えるためのピニオン等がかみ合っているので、上記抗力が作用すると、ステアリングバルブ９も切り換わって、その抗力に対抗する方向にスタンバイ流量ＱＳを供給することになる。したがって、スタンバイ流量ＱＳを確保しておけば、上記キックバックによる外乱やセルフアライニングトルクに対抗できることになる。

次に、この従来例の作用を説明する。
車両の走行中には、操舵角によるソレノイド電流指令値Ｉ１と操舵角用電流指令値Ｉ３との乗算値である操舵角系の電流指令値Ｉ５が出力される。それとともに、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が出力される。この電流指令値Ｉ６は、操舵角速度によるソレノイド電流指令値Ｉ２の、操舵角速度用電流指令値Ｉ４を限界値としたものである。

そして、操舵角系の電流指令値Ｉ５と操舵角速度系の電流指令値Ｉ６との大小が判定されるとともに、その大きい方の電流指令値Ｉ５あるいはＩ６に、スタンバイ用電流指令値Ｉ７が加算され、そのときのソレノイド電流指令値ＳＩが決められる。このソレノイド電流指令値ＳＩは、車両の高速走行時には、主に操舵角系の電流指令値Ｉ５が基準となり、車両の低速走行時には、主に操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が基準となる。

なお、スプール１の先端には、スリット１３を形成している。このスリット１３は、スプール１が図示するノーマル位置にあるときでも、一方のパイロット室２と可変オリフィスａとを連通させるものである。すなわち、スプール１がノーマル位置にあるときでも、ポンプポート４から一方のパイロット室２に供給された圧油を、上記スリット１３→流路６→可変オリフィスａ→流路７を介してステアリングバルブ９側に供給することによって、装置の焼き付きの防止、キックバック等の外乱の防止、および応答性を確保するようにしている。
また、図中符号１７，１８は絞りであり、符号１９はリリーフ弁である。

特開２００１−２６０９１７号公報（第３頁〜第７頁、図１，図２）

上記従来のパワーステアリング装置では、ドライバーが例えばステアリングホィールを一方向に６０ｄｅｇ操舵した状態から他方向に６０ｄｅｇ操舵すると、図３６に示すように、操舵角系および操舵角速度系の電流指令値Ｉ１、Ｉ２は、中立位置付近においていったん０まで下がった後、再び復帰する。すなわち、電流指令値Ｉ１，Ｉ２が中立位置付近でＶ字を描き、この電流指令値Ｉ１，Ｉ２が急激に変化する。このような電流指令値Ｉ１、Ｉ２が、ソレノイド電流指令値ＳＩとしてそのまま出力されると、ステアリングバルブ９への制御流量ＱＰも急激に変化する。そして、このようにステアリングバルブ９への制御流量ＱＰが急激に変化すると、ドライバーが必要とする操舵トルクも急激に変化するため、ドライバーに違和感を与えるという問題があった。

また、ステアリングホィールを大舵角域で止めた場合には、操舵角に応じた電流指令値が出力されるため、制御流量の急激な減少はほとんど生じないが、大舵角域にあるステアリングホィールを小舵角域で止めた場合には、操舵角に応じた電流指令値が減少するだけでなく、それまで出力されていた操舵角速度用の電流指令値も出力されなくなるので、電流指令値の急激な減少が生じる。このように電流指令値が急激に減少すると、制御流量ＱＰが急激に減少するために、必要とする操舵トルクの急増によって、結果的にドライバーに違和感を与えるという問題があった。

この発明の目的は、入力される電流指令値が急激に減少した場合でも、ドライバーに違和感を与えることのないパワーステアリング装置を提供することである。

この発明は、パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するソレノイド電流指令値ＳＩを制御するコントローラと、このコントローラに接続するとともに操舵角や操舵角速度などの操舵状況を検出する操舵状況検出センサと、ポンプから供給される圧油を上記可変オリフィスの開度に応じてステアリングバルブ側とタンク又はポンプ側とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントローラが、操舵状況検出センサからの各種信号に対応する電流指令値に基づいて、ソレノイド電流指令値を特定するパワーステアリング装置を前提にする。

第１の発明は、上記装置において、上記コントローラには、操舵状況検出センサからの操舵角信号及び操舵角速度信号に基づく実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ及び操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを記憶する電流指令値特性記憶部と、操舵角系基準電流指令値Ｉａθを特定するために予め設定された操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを特定するために予め設定された操舵角速度系基準減少率Δａωを記憶した遅れ制御特性記憶部と、実行部とを備え、上記実行部は、単位時間の始点と終点における操舵角系電流指令値Ｉｂθ及び操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを検出するとともに、検出した電流指令値から単位時間当たりの操舵角系減少率Δｂθ及び操舵角速度系減少率Δｂωをそれぞれ算出し、これら算出した減少率Δｂθと基準減少率Δａθの大小、及び算出した減少率Δｂωと基準減少率Δａωの大小をそれぞれ比較し、Δａθ≧Δｂθのときには、上記単位時間の終点における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθを出力し、Δａθ＜Δｂθのときには、上記単位時間の始点から基準減少率Δａθで減少する操舵角系基準電流値Ｉａθを特定するとともに、上記単位時間の終点における操舵角系基準電流指令値を出力し、Δａω≧Δｂωのときには、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを出力し、Δａω＜Δｂωのときには、上記単位時間の始点から基準減少率Δａωで減少する操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを特定し、上記単位時間の終点における操舵角速度系基準電流値を出力し、さらにコントローラは、特定された操舵角系の値と操舵角速度系の値のうちいずれか大きいほうの値を選択して出力することを特徴とする。

第２の発明は、上記第１の発明における操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωを、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つことを特徴とする。

第３の発明は、上記第１の発明における操舵角系基準減少率Δａθを、操舵角速度が小領域にあるとき最高値を保ち、中領域においては操舵角速度の増加に応じて減少し、大領域においては最小値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωは、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つことを特徴とする。

第４の発明は、上記第１の発明における操舵角系基準減少率Δａθを、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωは、操舵角が小領域にあるとき最小値を保ち、中領域にあるとき操舵角の増加に応じて増加し、大領域においては最高値を保つことを特徴とする。

第５の発明は、上記第１の発明における操舵角系基準減少率Δａθを、操舵角速度が小領域にあるとき最高値を保ち、中領域においては操舵角速度の増加に応じて減少し、大領域においては最小値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωは、操舵角が小領域にあるとき最小値を保ち、中領域にあるとき操舵角の増加に応じて増加し、大領域においては最高値を保つことを特徴とする。

第１の発明によれば、入力される操舵角系電流指令値及び操舵角速度系電流指令値が急激に減少した場合でも、遅れ制御をかけることによって、出力される電流指令値の減少率を基準減少率以内に保つことができ、急激な変動が緩和される。
したがって、ステアリングバルブに対する供給流量の減少率も小さくする方向に制御することができ、必要とする操舵トルクの急激な変化が原因で従来生じていた違和感も防止することができる。

第２の発明によれば、操舵角系基準減少率及び操舵角速度系減少率を、車速に応じて可変にしたので、実際の走行状態に適した細かい制御ができる。

第３の発明によれば、操舵角系基準減少率Δａθを操舵角速度に応じて可変にし、操舵角速度系基準減少率Δａωを車速に応じて可変にしたので、実際の走行状態に適した細かい制御ができる。

第４の発明によれば、操舵角系基準減少率Δａθを車速に応じて可変にし、操舵角速度系基準減少率Δａωを操舵角に応じて可変にしたので、実際の走行状態に適した細かい制御ができる。

第５の発明によれば、操舵角系基準減少率Δａθを操舵角速度に応じて可変にし、操舵角速度系基準減少率Δａωを操舵角に応じて可変にしたので、実際の走行状態に適した細かい制御ができる。

図１〜図５に、この発明の第１実施形態を示すが、図３４に示したコントローラＣ以外の構成については、前記従来例と全く同じなので、以下ではコントローラＣについてのみ説明する。
図１に示すように、コントローラＣは、操舵角センサ１４によって検出した操舵角に基づく電流指令値Ｉ１を特定し、また、操舵角を微分して算出した操舵角速度に基づく電流指令値Ｉ２を特定する。ただし、操舵角速度センサを別に設けて、この操舵角速度センサによって検出した操舵角速度に基づく上記電流指令値Ｉ２を特定してもよい。

上記操舵角と電流指令値Ｉ１との関係は、電流指令値Ｉ１に応じて制御される制御流量ＱＰが操舵角とリニアになるように決められているが、それはソレノイドＳＯＬ等の特性等に応じて理論的に定まるものである。また、操舵角速度と電流指令値Ｉ２との関係も、操舵角速度と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になるように理論的に定められる。

また、コントローラＣは、車速センサ１５の検出値に基づいて、操舵角用の電流指令値Ｉ３と操舵角速度用の電流指令値Ｉ４とを出力するようにしている。上記電流指令値Ｉ３は、車速がゼロまたは極微速域にあるときに小さくなり、一定の速度以上になると１を出力する。また、上記電流指令値Ｉ４は、車速がゼロまたは極微速域にあるときに１より大きな値を出力し、一定の速度以上になると１を出力する。これら電流指令値のうち、電流指令値Ｉ３を上記操舵角系の電流指令値Ｉ１に乗算し、電流指令値Ｉ４を上記操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に乗算するようにしている。

上記のように車速が０または極微速域にあるとき、電流指令値Ｉ３を1よりも小さくしたのは、車両が極微速域あるいはステアリングホィールを切ったままアイドリング状態にあるときに、エネルギーロスを最小限に抑えるためである。このようにしたのは、例えば、ステアリングホィールを切ったままアイドリング状態にあるとき、操舵角に応じた電流指令値Ｉ１がソレノイド電流指令値ＳＩとして出力されていると、無駄な流量がステアリングバルブ９側に供給されることになる。このような無駄を防止するために、車速が０または極微速域にあるときに、１より小さな値である電流指令値Ｉ３を乗算し、操舵角系の電流指令値Ｉ１を小さくするようにしている。

また、車速が０または極微速域で電流指令値Ｉ４を1よりも大きくしたのは、車速が０または極微速域で、ステアリングホィールを切り始めるときに、操舵角系の電流指令値を大きくして応答性を上げるようにするためである。

上記車速に基づく電流指令値Ｉ３を乗算したら、この乗算後の電流指令値（Ｉ１×Ｉ３）に、後で詳しく説明する遅れ制御部において遅れ制御をかけて、さらにこの遅れ制御後の電流指令値に、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ５を乗算する。
また、操舵角速度系の電流指令値（Ｉ２×Ｉ４）にも、遅れ制御部において遅れ制御をかけて、この遅れ制御後の電流指令値に、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ６を乗算する。

上記電流指令値Ｉ５，Ｉ６は、低速域で１を出力し、最高速域では１未満の小数点の値を出力するようにしている。そのため、低速域では入力値をそのまま出力するが、高速になればなるほど出力値が小さくなる。つまり、低速域では応答性を高く保ち、高速域になると応答性を下げるようにしている。このように車速に応じて応答性を変化させるのは、一般に、高速走行中においては、それほど高い応答性を必要とせず、高い応答性を必要とするのは、ほとんどの場合低速域だからである。

上記乗算後の各電流指令値は、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ７，Ｉ８を限界値として出力される。すなわち、乗算後の値が、そのときの車速に応じた電流指令値Ｉ７，Ｉ８を超えている場合には、この超えた分をカットして、限界値内の電流指令値をそれぞれ出力させるようにしている。このように車速に基づく限界値を設定したのは、高速走行中に過剰なアシスト力が発揮されることを防止するためである。
なお、上記電流指令値Ｉ７，Ｉ８も、車速に応じて減少させるようにしているが、そのゲインは上記電流指令値Ｉ５，Ｉ６のゲインよりも小さく設定している。

次に、上記のように限界値内に抑えられた操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値との大小を比較して、最終的には大きい方の値を採用する。このように大きな値を採用するようにしたのは、従来と同様に、低速域で操舵角速度系の電流指令値を利用してその応答性を上げ、高速域では操舵角度系の電流指令値を利用して必要以上のアシスト力が出力されないようにするためである。そして、最終的に選択される大きい方の電流指令値を基本電流指令値Ｉｄとして利用するようにしている。
このようにして基本電流指令値Ｉｄを求めたら、この基本電流指令値Ｉｄにスタンバイ用の電流指令値Ｉｓを加算する。ただし、スタンバイ用の電流指令値Ｉｓをそのまま加算するのではなく、スタンバイ用の電流指令値Ｉｓに、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ９を乗算した値を加算する。

上記車速に基づく電流指令値Ｉ９は、低速域では１を出力しているが、中速域では車速が高くなるにつれてその値が徐々に小さくなる。そして、高速域になると最小値を保つようにしている。したがって、この車速に基づく電流指令値Ｉ９とスタンバイ用の電流指令値Ｉｓとを乗算した値は、低速域ではそのまま出力され、中速域から高速域にかけて次第に小さくなる。そして、高速域では、最小値を保つことになる。高速域でスタンバイ用の電流指令値を小さくすれば、高速域におけるスタンバイ流量の無駄を防止することができる。
なお、高速域でも、電流指令値Ｉ９と電流指令値Ｉｓとを乗算した値がゼロにならないように設定している。

上記のように基本電流指令値Ｉｄにスタンバイ用の電流指令値（Ｉｓ×Ｉ９）を加算したら、その加算後の値をソレノイド電流指令値ＳＩとして駆動装置１６（図３４参照）に出力する。そして、この駆動装置１６が、ソレノイド電流指令値ＳＩに対応した励磁電流をソレノイドＳＯＬに出力することになる。

以上のようにして、ソレノイド電流指令値ＳＩを制御しているが、例えば、図２に示すように、ステアリングホィールを左側に操舵している状態から中立位置を僅かに超えて右側の小舵角域で停止した場合に遅れ制御部が威力を発揮する。もし、遅れ制御部がない場合には、電流指令値Ｉ１×Ｉ３である図３の実線で示す実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθが変化する。すなわち、操舵角系の電流指令値Ｉｂθは、時間軸を同じにした図２との比較において明らかなように、操舵角の減少にともなって徐々に減少し、所定の操舵角に達すると一定のレベルを保つ。
一方、電流指令値Ｉ２×Ｉ４である図３の破線で示す実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωは、上記図２との比較において明らかなように、ステアリングを操作している間は一定の値を保ち、ステアリングホィールの操作を停止した時点で急激に減少する。

例えば、操舵角速度系の電流指令値Ｉｂωのみに基づいてソレノイド電流指令値ＳＩが制御されると、パワーシリンダ８によるアシスト力は、ステアリングホィールの操作を停止した時点で急激に減少する。このようにアシスト力が急激に減少すると、ステアリングホィールの操舵トルクすなわち保舵トルクが図４の破線で示すように急増する。そして、このように保舵トルクが急増すると、保舵ができなくなったりして、ドライバーに違和感を与えることになる。

そこで、このような不都合を解消するために、上記遅れ制御部がその機能を発揮するが、この遅れ制御部について以下に説明する。
上記遅れ制御部は、電流指令値特性記憶部と、遅れ制御特性記憶部と、遅れ制御を実行する実行部とを備えている。
上記電流指令値特性記憶部は、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ及び実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを記憶する機能を有している。

また、上記遅れ制御特性記憶部は、操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωを記憶している。操舵角系基準減少率Δａθは、図３の二点鎖線で示す操舵角系基準電流指令値Ｉａθを特定するための値であり、操舵角系基準電流指令値Ｉａθの傾きを決めるものである。
また、操舵角速度系基準減少率Δａωは、図３の一点鎖線で示す操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを特定するための値であり、操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωの傾きを決めるものである。これら基準減少率Δａθ及びΔａωは、実験によって決めたものである。

図５は、上記遅れ制御部による制御フローを示しているが、操舵角系の制御内容と操舵角速度系の制御内容は、基本的に同じである。そこで、以下では、この図５を共通に用いて操舵角系の制御と操舵角速度系の制御を説明する。ただし、この図５では、操舵角系を表す「θ」及び操舵角速度系を表す「ω」の記号を省略している。

まず、操舵角系の遅れ制御について説明する。つまり、図５の制御フローにおいて「ａ」または「ｂ」の後に「θ」をつけて説明する。
ステップ０では、操舵角系基準減少率Δａθを取り込んで、遅れ制御特性記憶部に記憶する。次に、ステップ１で、時間ｔ１における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ１）を検出して、ステップ２で時間ｔ１と検出値Ｉｂθ（ｔ１）を記憶する。
ステップ３では、上記時間ｔ１から一定時間経過後の時間ｔ２における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を検出する。そして、ステップ４で、この時間ｔ２と検出値Ｉｂθ（ｔ２）とを記憶する。
なお、上記時間ｔ１がこの発明の単位時間の始点であり、時間ｔ２が終点である。

ステップ５では、上記操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ１）と操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）とを比較する。そして、Ｉｂθ（ｔ１）よりもＩｂθ（ｔ２）の方が小さい場合、すなわち電流指令値が減少した場合にはステップ６に移り、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθの単位時間当たりにおける減少率Δｂθを算出する。

ステップ７では、上記減少率Δｂθと、予め上記遅れ制御特性記憶部が記憶している操舵角系基準減少率Δａθとを比較する。そして、操舵角系基準減少率Δａθの方が実際の減少率Δｂθよりも小さいと判断した場合にステップ８に移り、上記時間ｔ２における操舵角系電流指令値として、操舵角系基準減少率Δａθに基づく操舵角系基準電流指令値Ｉａθを出力する。ここで出力される操舵角系基準電流指令値Ｉａθは、時間ｔ１における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ１）を通り、減少率が操舵角系基準減少率Δａθの直線、すなわち図３における二点鎖線上の操舵角系基準電流指令値Ｉａθ（ｔ２）である。このように操舵角系基準電流指令値Ｉａθが出力されるということは、図３における実線上の、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθよりも大きな値が出力されることになる。

上記のように操舵角系電流指令値として上記操舵角系基準電流指令値Ｉａθを出力したら、ステップ９に進み、ｔ２を新たなｔ１に置き換えるとともに、Ｉａθ（ｔ２）をＩｂθ（ｔ１）に置き換える。そして、再びステップ２に戻り、上記手順を繰り返すことになる。

一方、上記ステップ５において、Ｉｂθ（ｔ１）よりもＩｂθ（ｔ２）の方が大きいと判断した場合、すなわち電流指令値が増加している場合には、ステップ１０に移り、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を出力する。
また、上記ステップ７において、操舵角系基準減少率Δａθよりも実際の操舵角系減少率Δｂθの方が小さいと判断した場合にもステップ１０に移り、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を出力する。つまり、電流指令値は減少しているが、それほど急激に減少していない場合には、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）で制御する。
そして、ステップ１１に進み、上記ステップ２以降の処理を繰り返す。

次に、操舵角速度系の遅れ制御について説明する。つまり、図５の制御フローにおいて「ａ」または「ｂ」の後に「ω」をつけて説明する。
図５に示すように、ステップ０では、操舵角速度系基準減少率Δａωを取り込んで、遅れ制御特性記憶部に記憶する。次に、ステップ１において、時間ｔ１における実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ１）を検出して、ステップ２で時間ｔ１と検出値Ｉｂω（ｔ１）を記憶する。
ステップ３では、上記時間ｔ１から一定時間経過後の時間ｔ２における実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を検出する。そして、ステップ４で、この時間ｔ２と検出値Ｉｂω（ｔ２）とを記憶する。

ステップ５では、上記操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ１）と操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）とを比較する。そして、Ｉｂω（ｔ１）よりもＩｂω（ｔ２）の方が小さい場合、すなわち電流指令値が減少した場合にはステップ６に移り、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωの単位時間当たりにおける減少率Δｂωを算出する。

ステップ７では、上記減少率Δｂωと、予め上記遅れ制御特性記憶部が記憶している操舵角速度系基準減少率Δａωとを比較する。そして、操舵角速度系基準減少率Δａωの方が実際の減少率Δｂωよりも小さいと判断した場合にステップ８に移り、上記時間ｔ２における操舵角系電流指令値として、操舵角速度系基準減少率Δａωに基づく操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを出力する。ここで出力される操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωは、時間ｔ１における実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ１）を通り、減少率が操舵角系基準減少率Δａθの直線、すなわち図３における一点鎖線上の操舵角速度系基準電流指令値Ｉａω（ｔ２）である。このように操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωが出力されるということは、図３における破線上の、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωよりも大きな値が出力されることになる。

上記のように操舵角速度系電流指令値として基準電流指令値Ｉａωを出力したら、ステップ９に進み、ｔ２を新たなｔ１に置き換えるとともに、Ｉａω（ｔ２）をＩｂω（ｔ１）に置き換える。そして、再びステップ２に戻り、上記手順を繰り返すことになる。

一方、上記ステップ５において、Ｉｂω（ｔ１）よりもＩｂω（ｔ２）の方が大きいと判断した場合、すなわち電流指令値が増加している場合には、ステップ１０に移り、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を出力する。
また、上記ステップ７において、操舵角速度系基準減少率Δａωよりも実際の操舵角速度系減少率Δｂωの方が小さいと判断した場合にもステップ１０に移り、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を出力する。つまり、電流指令値は減少しているが、それほど急激に減少していない場合には、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）で制御する。

以上のように、この第１実施形態によれば、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ及び実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωが減少している場合であって、しかも、その減少率Δｂθ及びΔｂωが、操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωよりも大きいと判断した場合に限り、操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωに基づく操舵角系基準電流指令値Ｉａθ及び操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを出力するようにしている。

このようにすれば、操舵角系電流指令値や、操舵角速度系電流指令値の急激な減少がなくなり、図４の二点鎖線や一点鎖線で示すように、ドライバーが必要とする操舵トルクも緩やかに上昇するので、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθまたは操舵角速度系電流指令値Ｉｂωに基づく場合に生じる急激な操舵トルクの増加を抑えることができる。したがって、保舵状態を安定させることができ、ドライバーに違和感を与えることも防止できる。

図６〜図１０に示す第２実施形態は、遅れ制御部における操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωを、車速に応じて可変にしたものである。すなわち、この第２実施形態では、図１０に示すように、ステップ０からステップ６までの手順については上記第１実施形態と同じであるが、ステップ７において車速ｖを検出し、ステップ８では車速ｖに対応した操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωを設定するようにしている。
なお、ステップ９からステップ１３の手順は、第１実施形態のステップ７からステップ１１の手順に対応するものであり、その内容は同じである。

上記ステップ８においては、図６に示すように、車速に応じて決まる係数Ｋ１（Ｋ２）を、基準減少率Δａθ（Δａω）にかけあわせている。この車速に応じて決まる係数Ｋ１（Ｋ２）は、車速が低速域にあれば１未満の一定値となるが、中速域になると車速の増加に応じて増加する。そして、高速域になると、係数Ｋ１（Ｋ２）は１となる。

したがって、図７に示すように、ステアリングホィールを左側から右側に操舵する場合、操舵角系基準減少率Δａθによって決まる操舵角系基準電流指令値Ｉａθは、図８の二点鎖線で示すように、車速が低速域の場合、傾きの緩やかな電流指令値Ｉａθ１となり、車速が高速域の場合、傾きの急な電流指令値Ｉａθ２となる。そして、車速が中速域にあれば、上記電流指令値Ｉａθ１とＩａθ２との間の傾きをもった電流指令値Ｉａθ３となる。

また、操舵角速度系基準減少率Δａωによって決まる操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωは、図８の一点鎖線で示すように、車速が低速域の場合、傾きの緩やかな電流指令値Ｉａω１となり、車速が高速域の場合、傾きの急な電流指令値Ｉａω２となる。そして、車速が中速域にあれば、上記電流指令値Ｉａω１とＩａω２との間の傾きをもった電流指令値Ｉａω３となる。

車速が低速域にある場合の基準減少率Δａθ及びΔａωを小さくすれば、出力される電流指令値の変化が小さくなるので、図９に示すように、低速域における操舵トルクの急激な増加を抑制することができる。したがって、車両が低速域にある場合の操舵をスムーズに行うことができる。
一方、車速が中速域から高速域になると、それに応じて基準減少率Δａθ及びΔａωも大きくなるので、出力される電流指令値の変化も大きくなるが、高速域においては、電流指令値の変化によってハンドルの中立感がでてくるので、その分、操縦安定性が向上する。

つまり、この第２実施形態によれば、基準減少率Δａθ及びΔａωを、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つように制御する構成にしたので、実際の走行状態に適したより細かい制御が可能となる。

図１１〜図１５に示す第３実施形態は、操舵角系の遅れ制御部における操舵角系基準減少率Δａθを、操舵角速度に応じて可変にし、操舵角速度系の遅れ制御部における操舵角速度系基準減少率Δａωを、車速に応じて可変にしたものである。つまり、この第３実施形態は、上記第２実施形態における操舵角系基準減少率Δａθを、車速に代えて操舵角速度に応じて可変にしたものである。そのため、この操舵角系の遅れ制御を示す図１５において、ステップ０からステップ６までの手順と、ステップ９からステップ１３の手順は、上記第２実施形態と同じであるが、ステップ７では操舵角速度を検出し、ステップ８では操舵角速度に対応した操舵角系基準減少率Δａθを設定するようにしている。

上記ステップ８においては、図１１に示すように、操舵角速度に応じて決まる係数Ｋ３を基準減少率Δａθにかけあわせている。この操舵角速度に応じて決まる係数Ｋ３は、操舵角速度が小領域の場合、１の値を保ち、操舵角速度が中領域の場合、操舵角速度に応じて減少する。そして、操舵角速度が大領域の場合、係数Ｋ３は１未満となる。

したがって、図１２に示すように、ステアリングホィールを左側から右側に操舵する場合、操舵角系基準減少率Δａθによって決まる基準電流指令値Ｉａθは、図１３の二点鎖線で示すように、操舵角速度が小領域にあれば傾きの急な電流指令値Ｉａθ１となり、操舵角速度が大領域にあれば傾きの緩やかな電流指令値Ｉａθ２となる。そして、操舵角速度が中領域にあれば、上記Ｉａθ１とＩａθ２との間の傾きを持った電流指令値Ｉａθ３となる。

操舵角速度が大領域における基準減少率Δａθを小さくすれば、出力される電流指令値Ｉａθ２の変化が小さくなるので、図１４に示すように、操舵角速度が大領域における操舵トルクの急激な増加を抑制することができる。操舵角速度が大領域にある場合というのは、車両が低速である場合がほとんどである。そのため、操舵角速度が大領域にある場合の基準減少率Δａθを小さくすることによって、車両が低速域にある場合の操舵をスムーズに行うことができる。

一方、操舵角速度が小さくなるにつれて基準減少率Δａθが大きくなると、電流指令値の変化も大きくなるため、ハンドルの中立感がでてくるが、操舵角速度が小さくなるということは、車速が高速域になる傾向にあるということが推測できる。したがって、操舵角速度が小さくなるにつれて基準減少率Δａθを大きくすることによって、車速が高速域にあるときの操縦安定性を向上させることができる。

以上のように、この第３実施形態によれば、操舵角速度系基準減少率Δａωを車速に応じて可変に制御する一方で、操舵角系基準減少率Δａθを、操舵角速度が小領域にあるとき最高値を保ち、中領域においては操舵角速度の増加に応じて減少し、大領域においては最小値を保つように制御する構成にしたので、実際の走行状態に応じたより細かい制御が可能となる。

図１６〜図１９に示す第４実施形態は、操舵角系の遅れ制御部における操舵角系基準減少率Δａθを、車速に応じて可変にし、操舵角速度系の遅れ制御部における操舵角速度系基準減少率Δａωを、操舵角に応じて可変にしたものである。つまり、この第４実施形態は、上記第２実施形態における操舵角速度系基準減少率Δａωを、車速に代えて操舵角に応じて可変にしたものである。そのため、この操舵角速度系の遅れ制御を示す図１０において、ステップ０からステップ６までの手順と、ステップ９からステップ１３の手順は、上記第２実施形態と同じであるが、ステップ７で操舵角を検出し、ステップ８で操舵角に対応した操舵角速度系基準減少率Δａωを設定するようにしている。

上記ステップ８においては、図１６に示すように、操舵角に応じて決まる係数Ｋ６を基準減少率Δａωにかけあわせている。この操舵角に応じて決まる係数Ｋ６は、操舵角が小領域にあれば１未満となるが、操舵角が中領域にあると操舵角の増加に応じて増加する。そして、操舵角が大領域になると、係数Ｋ６は１の値を保つ。
したがって、図１７に示すように、ステアリングホィールを左側から右側に操舵する場合、操舵角速度系基準減少率Δａωによって決まる基準電流指令値Ｉａωは、図１８の一点鎖線で示すように、操舵角が小領域にある場合、傾きの緩やかな電流指令値Ｉａω１となり、操舵角が大領域にある場合、傾きの急な電流指令値Ｉａω２となる。

操舵角が小領域にある場合の操舵角速度系基準減少率Δａωを小さくすれば、出力される電流指令値の変化が小さくなるので、図１９に示すように、操舵角が小領域にある場合の操舵トルクの急激な増加を抑制することができる。そのため、小舵角域における保舵トルクの増加が抑制され、スムーズな保舵が可能となる。

一方、操舵角が大きくなるにつれて、操舵角速度系基準減少率Δａωが大きくなると、電流指令値の減少率も大きくなるため、ハンドルの中立感がでてくる。したがって、操縦安定性を向上させることができる。
以上のように、この第４実施形態によれば、操舵角系基準減少率Δａθを、車速に応じて可変に制御する一方で、操舵角速度系基準減少率Δａωを、操舵角が小領域にあるときに最小値を保ち、中領域にあるとき操舵角の増加に応じて増加し、大領域においては最高値を保つように制御する構成にしたので、実際の走行状態に応じたより細かい制御が可能となる。

図２０〜図２３に示す第５実施形態は、操舵角系の遅れ制御部における操舵角系基準減少率Δａθを、操舵角速度に応じて可変にし、操舵角速度系の遅れ制御部における操舵角速度系基準減少率Δａωを、操舵角に応じて可変にしたものである。つまり、この第５実施形態は、上記第３実施形態における操舵角系の遅れ制御の部分と、上記第４実施形態における操舵角速度系の遅れ制御の部分とを組み合わせたものである。

操舵角系における制御フローは、上記第３実施形態と同じであり、操舵角速度に応じて決まる係数Ｋ７を基準減少率Δａθにかけあわせている。なお、係数Ｋ７は、操舵角速度が小領域の場合に１の値を保ち、操舵角速度が中領域の場合には、操舵角速度に応じて減少する。そして、操舵角速度が大領域の場合には、係数Ｋ７は１未満となる。

また、操舵角速度系における制御フローは，上記第４実施形態と同じである。すなわち、操舵角に応じて決まる係数Ｋ８を、基準減少率Δａωにかけあわせている。なお、係数Ｋ６は、操舵角が小領域にあれば１未満となるが、操舵角が中領域にあると操舵角の増加に応じて増加する。そして、操舵角が大領域になると、係数Ｋ６は１の値を保つ。

この第５実施形態によれば、図２１に示すように、ステアリングホィールを左側から右側に操舵する場合、操舵角系基準減少率Δａθによって決まる基準電流指令値Ｉａθは、図２２の二点鎖線で示すように、操舵角速度が小領域にあれば傾きの急な電流指令値Ｉａθ１となり、大領域にあれば傾きの緩やかな電流指令値Ｉａθ２となる。そして、操舵角速度が中領域にあれば、上記Ｉａθ１とＩａθ２との間の傾きをもった電流指令値Ｉａθ３となる。

また、操舵角速度系基準減少率Δａωによって決まる基準電流指令値Ｉａωは、図２２の一点鎖線で示すように、操舵角が小領域にあれば傾きの緩やかな電流指令値Ｉａω１となり、大領域にあれば傾きの急な電流指令値Ｉａω２となる。

上記したように、操舵角系において、操舵角速度が大領域にある場合の操舵角系基準減少率Δａθを小さくすれば、出力される操舵角系電流指令値の変化が小さくなるので、図２３に示すように、操舵角速度が大領域にある場合の操舵トルクの急激な増加を抑制することができる。操舵角速度が大領域にある場合というのは、車速が低速である場合がほとんどであるため、操舵角速度が大領域にある場合に操舵角系基準減少率Δａθを小さくすることによって、車両が低速域にある場合の操舵をスムーズに行うことができる。

また、操舵角速度が小さくなるにつれて操舵角系基準減少率Δａθが大きくなると、電流指令値の変化も大きくなるため、ハンドルの中立感がでてくるが、操舵角速度が小さくなるということは、車両が高速域になる傾向にあるということが推測できる。したがって、操舵角速度が小さくなるにつれて基準減少率Δａθを大きくすることによって、車両が高速域にあるときの操縦安定性を向上させることができる。

一方、操舵角速度系において、操舵角が小領域にある場合の操舵角速度系基準減少率Δａωを小さくすれば、出力される電流指令値の変化が小さくなるので、図２３に示すように、操舵角が小領域にある場合における操舵トルクの急激な増加を抑制することができる。そのため、小舵角域における保舵トルクの増加が抑制され、スムーズな保舵が可能となる。
また、操舵角が大きくなるにつれて、操舵角速度系基準減少率Δａωが大きくなると、電流指令値の減少率も大きくなるため、ハンドルの中立感がでてくる。したがって、操縦安定性を向上させることができる。

つまり、この第５実施形態によれば、操舵角系基準減少率Δａθを、操舵角速度が小領域にあるとき最高値を保ち、中領域においては操舵角速度の増加に応じて減少し、大領域においては最小値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωを、操舵角が小領域にあるとき最小値を保ち、中領域にあるとき操舵角の増加に応じて増加し、大領域においては最高値を保つようにしたので、実際の走行状態に応じたより細かい制御が可能となる。

図２４〜図２８に示す第６実施形態は、遅れ制御部と電流指令値維持部とを設けることによって、違和感の原因となるソレノイド電流指令値ＳＩの急激な変化を防止するようにしたものである。すなわち、この第６実施形態では、図２４に示すように、操舵角系の電流指令値（Ｉ１×Ｉ３）に、遅れ制御部または電流指令値維持部によって所定の制御をかけ、操舵角速度系の電流指令値（Ｉ２×Ｉ４）に、遅れ制御部または電流指令値維持部によって所定の制御をかけるようにしている。

上記遅れ制御部の機能については、上記第１〜第５実施形態の遅れ制御部と同じなので、ここではその詳細な説明を省略する。
一方、上記電流指令値維持部は、出力する電流指令値を一定に維持する機能を有しているが、車速判定部からの信号によって、その機能がオンオフされるようにしている。
上記車速判定部は、車速センサによって検出した車速が一定値以下のときに低速と判断し、このとき電流指令値維持部の機能をオンにする。また、車速センサによって検出した車速が一定値を超えると高速と判断し、このとき電流指令値維持部の機能をオフにする。

図２８は、この第６実施形態の制御フローを示しているが、操舵角系の制御内容と操舵角速度系の制御内容は、基本的に同じである。そこで、以下では、この図２８を共通に用いて操舵角系の制御と操舵角速度系の制御を説明する。ただし、この図２８では、操舵角系を表す「θ」及び操舵角速度系を表す「ω」の記号を省略している。

まず、操舵角系の遅れ制御について説明する。つまり、図２８の制御フローにおいて「ａ」または「ｂ」の後に「θ」をつけて説明する。
ステップ０では、操舵角系基準減少率Δａθを取り込んで、それを遅れ制御特性記憶部に記憶する。次に、ステップ１で、時間ｔ１における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ１）を検出して、ステップ２で時間ｔ１と検出値Ｉｂθ（ｔ１）を記憶する。
ステップ３では、上記時間ｔ１から一定時間経過後の時間ｔ２における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を検出する。そして、ステップ４で、この時間ｔ２と検出値Ｉｂθ（ｔ２）とを記憶する。

ステップ５では、上記操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ１）と操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）とを比較する。そして、Ｉｂθ（ｔ１）よりもＩｂθ（ｔ２）の方が小さい場合、すなわち電流指令値が減少したと判断した場合にはステップ６に移り、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθの単位時間当たりにおける操舵角系減少率Δｂθを算出する。

ステップ７では、車速を検出し、ステップ８においてこの車速が低速か高速かを車速判定部が判断する。そして、車速判定部が高速と判断した場合には、ステップ９に移り、上記遅れ制御特性記憶部が記憶している操舵角系基準減少率Δａθを設定する。このようにして操舵角系基準減少率Δａθを設定したら、ステップ１０において、この操舵角系基準減少率Δａθと実際の操舵角系減少率Δｂθとを比較する。そして、操舵角系基準減少率Δａθの方が実際の操舵角系減少率Δｂθよりも小さいと判断した場合には、ステップ１１に移り、上記時間ｔ２における操舵角系電流指令値として、操舵角系基準減少率Δａθに基づく操舵角系基準電流指令値Ｉａθを出力する。ここで出力される操舵角系基準電流指令値Ｉａθは、時間ｔ１における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ１）を通り、減少率が操舵角系基準減少率Δａθの直線、すなわち図２６における二点鎖線上の操舵角系基準電流指令値Ｉａθ（ｔ２）である。

このように操舵角系基準電流指令値Ｉａθが出力されるということは、図２６の二点鎖線で示すように、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθよりも大きな値が出力されることになる。したがって、図２７に示すように、操舵トルクの急増を抑えることができるので、ドライバーに与える違和感を防止できる。

上記のように操舵角系電流指令値として上記操舵角系基準電流指令値Ｉａθを出力したらステップ１２に移り、ｔ２をｔ１に置き換えるとともに、Ｉａθ（ｔ２）をＩｂθ（ｔ１）に置き換える。そして、再びステップ２に戻り、上記手順を繰り返すことになる。

なお、上記ステップ５において、Ｉｂθ（ｔ１）よりもＩｂθ（ｔ２）の方が大きいと判断した場合には、ステップ１５に移り、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を出力する。このような場合は、操舵角の中立から切り込んでいく操舵状態を示すことから、操舵力が増加する方向にあり、このような状況で電流指令値Ｉｂθを遅らせると、過度な操舵力を招くことになる。そこで、上記したように、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を出力するようにしている。

また、上記ステップ１０において、操舵角系基準減少率Δａθの方が実際の操舵角系減少率Δｂθよりも大きいと判断した場合にもステップ１５に移り、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）を出力する。つまり、電流指令値は減少しているが、それほど急激に減少していない場合には、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂ（ｔ２）で制御する。

一方、上記ステップ８において低速と判断された場合には、ステップ１７に移り、その時点で出力されている実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθに、操舵角系電流指令値Ｉａθを維持させることになるが、この時点で出力される操舵角系電流指令値Ｉａθというのは、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθに相当するものである。したがって、低速の状態でステアリングホィールを操作する場合には、電流指令値は全く減少しない。
次に、ステップ１８では、上記一定に維持されている操舵角系基準電流指令値Ｉａθが、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθよりも大きいか否かを判断する。操舵角系基準電流指令値Ｉａθが実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）よりも大きい場合には、ステップ１６に移り、ｔ２をｔ１に置き換えるとともに、Ｉｂθ（ｔ２）をＩｂθ（ｔ１）に置き換える。そして、再びステップ２に戻り、上記手順を繰り返すことになる。
一方、上記ステップ１８において、一定に維持されている操舵角系電流指令値Ｉａθが、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）以下になると、この実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）で制御することになる（ステップ１５）。そして、その後、ステップ１６に移り、上記と同様にステップ２に戻る。

次に、操舵角速度系の遅れ制御について説明する。つまり、図２８の制御フローにおいて「ａ」または「ｂ」の後に「ω」をつけて説明する。
ステップ０では、操舵角速度系基準減少率Δａωを取り込んで、それを遅れ制御特性記憶部に記憶する。次に、ステップ１で、時間ｔ１における実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ１）を検出して、ステップ２で時間ｔ１と検出値Ｉｂω（ｔ１）を記憶する。
ステップ３では、一定時間経過後の時間ｔ２における実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を検出する。そして、ステップ４で、この時間ｔ２と検出値Ｉｂω（ｔ２）とを記憶する。

ステップ５では、上記操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ１）と操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）とを比較する。そして、Ｉｂω（ｔ１）よりもＩｂω（ｔ２）の方が小さい場合、すなわち電流指令値が減少したと判断した場合にはステップ６に移り、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωの単位時間当たりにおける操舵角速度系減少率Δｂωを算出する。

ステップ７では、車速を検出し、ステップ８においてこの車速が低速か高速かを車速判定部が判断する。そして、車速判定部が高速と判断した場合には、ステップ９に移り、操舵角速度系基準減少率Δａωを設定する。このようにして操舵角速度系基準減少率Δａωを設定したら、ステップ１０において、この操舵角速度系基準減少率Δａωと実際の操舵角速度系減少率Δｂωとを比較する。そして、操舵角速度系基準減少率Δａωの方が実際の操舵角速度系減少率Δｂωよりも小さいと判断した場合には、ステップ１１に移り、ステップ１１に移り、上記時間ｔ２における操舵角系電流指令値として、操舵角系基準減少率Δａωに基づく操舵角系基準電流指令値Ｉａωを出力する。ここで出力される操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωは、時間ｔ１における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂω（ｔ１）を通り、減少率が操舵角系基準減少率Δａωの直線、すなわち図２６における一点鎖線上の操舵角系基準電流指令値Ｉａω（ｔ２）である。

このように操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωが出力されると、図２６の一点鎖線で示すように、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωよりも大きな値が出力されることになる。したがって、図２７に示すように、操舵トルクの急増を抑えることができるので、ドライバーに与える違和感を防止できる。

上記のように操舵角系電流指令値として上記操舵角系基準電流指令値Ｉａθを出力したらステップ１２に移り、ｔ２をｔ１に置き換えるとともに、Ｉａθ（ｔ２）をＩｂθ（ｔ１）に置き換える。そして、再びステップ２に戻り、上記手順を繰り返すことになる。

なお、上記ステップ５において、Ｉｂω（ｔ１）よりもＩｂω（ｔ２）の方が大きいと判断した場合には、ステップ１５に移り、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を出力する。このような場合は、操舵角の中立から切り込んでいく操舵状態を示すことから、操舵力が増加する方向にあり、このような状況で電流指令値Ｉｂωを遅らせると、過度な操舵力を招くことになる。そこで、上記したように、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を出力するようにしている。

また、上記ステップ１０において、操舵角速度系基準減少率Δａωの方が実際の操舵角速度系減少率Δｂωよりも大きいと判断した場合にもステップ１５に移り、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）を出力する。つまり、電流指令値は減少しているが、それほど急激に減少していない場合には、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉω（ｔ２）で制御する。

一方、上記ステップ８において低速と判断された場合には、ステップ１７に移り、その時点で出力されている実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωに、操舵角速度系電流指令値Ｉａωを維持させることになるが、この時点で出力される操舵角速度系電流指令値Ｉａωというのは、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωに相当するものである。したがって、低速の状態でステアリングホィールを操作する場合には、電流指令値は全く減少しない。
次に、ステップ１８では、上記一定に維持されている操舵角系基準電流指令値Ｉａωが、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂωよりも大きいか否かを判断する。操舵角系基準電流指令値Ｉａωが実際の操舵角系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）よりも大きい場合には、ステップ１６に移り、ｔ２をｔ１に置き換えるとともに、Ｉｂω（ｔ２）をＩｂω（ｔ１）に置き換える。そして、再びステップ２に戻り、上記手順を繰り返すことになる。
一方、上記ステップ１８において、一定に維持されている操舵角系電流指令値Ｉａωが、実際の操舵角系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）以下になると、この実際の操舵角系電流指令値Ｉｂω（ｔ２）で制御することになる（ステップ１５）。そして、その後、ステップ１６に移り、上記と同様にステップ２に戻る。

この第６実施形態では、実際の電流指令値Ｉｂθ（Ｉｂω）が減少している場合であって、しかも、その減少率Δｂθ（Δｂω）が基準減少率Δａθ（Δａω）よりも大きいと判断した場合に限り、基準減少率Δａθ（Δａω）に基づく基準電流指令値Ｉａθ（Ｉａω）を出力するようにしている。このようにすれば、図２６に示すように、操舵角系につていは二点鎖線で示すように、操舵角速度系については一点鎖線で示すように、ドライバーが必要とする操舵トルクも緩やかに減少する。したがって、実際の電流指令値Ｉｂθ（Ｉｂω）に基づく場合よりも操舵トルクの変化量を少なく抑えることができ、操舵トルクの急激な変化によって生じる違和感を防止することができる。

また、特に車速が低速の場合には、その時点で出力されている実際の電流指令値Ｉｂθ（ｔ２）及びＩｂω（ｔ２）に、電流指令値Ｉａθ（Ｉａω）を維持するので、低速走行時のスムーズな操舵が可能となる一方で、高速走行時には、メリハリのある中立感を与えることができる。

一方、図２９〜図３３に示した第７実施形態は、上記第６実施形態における電流指令値維持部のオンオフの切り換えを、操舵角系については操舵角速度判定部によって制御し、操舵角速度系については操舵角判定部によって制御するようにしたものである。

図３３は、この第７実施形態の操舵角系の制御を示したものである。ステップ０からステップ６までの手順と、ステップ１０からステップ１２までの手順と、ステップ１５及びステップ１６の手順は、上記第６実施形態と全く同じである。ただし、この第７実施形態では、ステップ７で操舵角速度を検出し、ステップ８で操舵角速度の大小を判定している。

上記ステップ８では、操舵角速度が所定の値よりも大きいと判断した場合にステップ１７に移り、そのとき出力されている電流指令値Ｉａθを維持する。操舵角速度が大きい場合というのは、車両が低速で走行していることが多い。そこで、この第７実施形態では、操舵角速度に基づいて車速を予測し、上記第６実施形態と同様に、走行状態に適した制御ができるようにしている。

一方、操舵角速度が小さい場合というのは、車両が高速で走行している場合が多いので、上記ステップ８において、操舵角速度が所定の値以下であると判断した場合には、基準減少率Δａθが実際の減少率Δｂθよりも小さい場合に基準電流指令値Ｉａθを出力し、その逆の場合には実際の電流指令値Ｉｂθを出力する。

一方、操舵角速度系については、上記ステップ７で操舵角を検出し、上記ステップ８において、操舵角が所定の値よりも小さいと判断した場合にステップ１７に移り、そのとき出力されている操舵角速度系電流指令値Ｉａωを維持する。
一方、上記ステップ８において、操舵角が所定の値以上であると判断した場合には、操舵角速度系基準減少率Δａωが実際の操舵角速度系減少率Δｂωよりも小さいときに操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを出力し、その逆の場合には実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを出力する。
このようにした第７実施形態によれば、スムーズな保舵が可能で、メリハリのある中立感を与えることができる。

ところで、上記第２〜第７実施形態では、基準減少率Δａθ（Δａω）を可変に制御するために、係数をかけあわせているが、係数をかけあわせる代わりに、予め記憶したテーブル値に基づいて基準減少率Δａθ（Δａω）を可変に制御するようにしてもよい。

また、上記第１〜第７実施形態では、電流指令値Ｉ５，Ｉ６をゲインとして乗じた直後に、電流指令値Ｉ７，Ｉ８を限界値とするリミッターを個別に設定しているが、個別にリミッターを設定する代わりに、スタンバイ用の電流指令値を加算した後の値に、車速に応じた電流指令値を限界値とするリミッターを一律に設定してもよい。

さらに、車速に基づく電流指令値Ｉ５，Ｉ６を個別に乗じる代わりに、大小判定後の値に、車速に基づく電流指令値をゲインとして一律に乗じてもよい。
さらにまた、スタンバイ用の電流指令値を加算した後の値に、車速に応じた電流指令値を限界値とするリミッターを一律に設定してもよいし、大小判定後の値に、車速に基づく電流指令値をゲインとして一律に乗じてもよい。

そして、上記第１〜第７実施形態では、流量制御弁Ｖの可変オリフィスａの開度をコントローラＣで制御することで、制御流量ＱＰに無駄が生じないようにしているが、この制御流量ＱＰというのは、図３４に示したように、タンクポート１１の開度を調節することによって制御している。すなわち、ポンプＰの吐出油のうち、不要な流量を、タンクポート１１を介してタンクＴに環流させることによって、制御流量ＱＰを制御している。そして、ポンプＰの吐出油をタンクポート１１に導く流路というのは、本体Ｂの内部にあるために非常に短い。

したがって、この環流させる流路において、圧力損失がほとんど生じないため、油温の上昇もほとんどない。つまり、上記第１〜第７実施形態では、流量制御弁Ｖが、制御流量ＱＰ以外の流量を、タンクポート１１を介してタンクＴに環流させる構成にしているので、油温の上昇を抑えるという効果も得ることができる。

第１実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第１実施形態のコントローラＣの制御フロー図である。 第２実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第２実施形態のコントローラＣの制御フロー図である。 第３実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第３実施形態のコントローラＣの制御フロー図である。 第４実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第５実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第６実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第６実施形態のコントローラＣの制御フロー図である。 第７実施形態のコントローラＣの制御ブロック図である。 操舵角と時間との関係を示す説明図である。 電流指令値と時間との関係を示す説明図である。 必要とする操舵トルクと時間との関係を示す説明図である。 第７実施形態のコントローラＣの制御フロー図である。 従来の装置の全体図である。 従来のコントローラＣの制御ブロック図である。 従来の操舵時における電流指令値の変化を示したグラフである。

符号の説明

Ｖ 流量制御弁
Ｐ ポンプ
ＳＯＬ ソレノイド
Ｔ タンク
ａ 可変オリフィス
８ パワーシリンダ
９ ステアリングバルブ
Ｃ コントローラ
１４ 操舵角センサ
１５ 車速センサ
ＳＩ ソレノイド電流指令値
Ｉｓ スタンバイ用の電流指令値

Claims (5)

1. パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するソレノイド電流指令値ＳＩを制御するコントローラと、このコントローラに接続するとともに操舵角や操舵角速度などの操舵状況を検出する操舵状況検出センサと、ポンプから供給される圧油を上記可変オリフィスの開度に応じてステアリングバルブ側とタンク又はポンプ側とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントローラが、操舵状況検出センサからの各種信号に対応する電流指令値に基づいて、ソレノイド電流指令値を特定するパワーステアリング装置において、上記コントローラには、操舵状況検出センサからの操舵角信号及び操舵角速度信号に基づく実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθ及び操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを記憶する電流指令値特性記憶部と、操舵角系基準電流指令値Ｉａθを特定するために予め設定された操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを特定するために予め設定された操舵角速度系基準減少率Δａωを記憶した遅れ制御特性記憶部と、実行部とを備え、上記実行部は、単位時間の始点と終点における操舵角系電流指令値Ｉｂθ及び操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを検出するとともに、検出した電流指令値から単位時間当たりの操舵角系減少率Δｂθ及び操舵角速度系減少率Δｂωをそれぞれ算出し、これら算出した減少率Δｂθと基準減少率Δａθの大小、及び算出した減少率Δｂωと基準減少率Δａωの大小をそれぞれ比較し、Δａθ≧Δｂθのときには、上記単位時間の終点における実際の操舵角系電流指令値Ｉｂθを出力し、Δａθ＜Δｂθのときには、上記単位時間の始点から基準減少率Δａθで減少する操舵角系基準電流値Ｉａθを特定するとともに、上記単位時間の終点における操舵角系基準電流指令値を出力し、Δａω≧Δｂωのときには、実際の操舵角速度系電流指令値Ｉｂωを出力し、Δａω＜Δｂωのときには、上記単位時間の始点から基準減少率Δａωで減少する操舵角速度系基準電流指令値Ｉａωを特定し、上記単位時間の終点における操舵角速度系基準電流値を出力し、さらにコントローラは、特定された操舵角系の値と操舵角速度系の値のうちいずれか大きいほうの値を選択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. 操舵角系基準減少率Δａθ及び操舵角速度系基準減少率Δａωは、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つ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。
3. 操舵角系基準減少率Δａθは、操舵角速度が小領域にあるとき最高値を保ち、中領域においては操舵角速度の増加に応じて減少し、大領域においては最小値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωは、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つ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。
4. 操舵角系基準減少率Δａθは、車速が低速域にあるとき最小値を保ち、中速域においては車速の増加に応じて増加し、高速域においては最高値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωは、操舵角が小領域にあるとき最小値を保ち、中領域にあるとき操舵角の増加に応じて増加し、大領域においては最高値を保つ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。
5. 操舵角系基準減少率Δａθは、操舵角速度が小領域にあるとき最高値を保ち、中領域においては操舵角速度の増加に応じて減少し、大領域においては最小値を保つ一方、操舵角速度系基準減少率Δａωは、操舵角が小領域にあるとき最小値を保ち、中領域にあるとき操舵角の増加に応じて増加し、大領域においては最高値を保つ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。

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