JP4363257B2

JP4363257B2 - パワーステアリング装置

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Publication number: JP4363257B2
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Inventors: 卓光原
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Description

本発明は、車両速度及び操舵速度に基づく回転速度により、電動モータを回転制御し、電動モータが駆動するオイルポンプが発生させた油圧により操舵補助するパワーステアリング装置に関するものである。

近時、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、オイルポンプからの作動油を供給し、パワーシリンダから操舵補助力を発生させる油圧式のパワーステアリング装置が普及している。このようなパワーステアリング装置では、最適な操舵補助力を得る為に、操舵速度と車両速度（車速）で定まる、図４に示すようなモータ回転速度マップに従って、電動モータへの指示回転速度を決定している。
特開２００１−８８７２５号公報特公平２−４０５４６号公報特開平３−３２９８０号公報特開２０００−１４２４３６号公報

上述したような従来のパワーステアリング装置では、非常に速い速度で短時間操舵（急操舵）した際、モータ回転速度マップに従い、電動モータへの指示回転速度は一旦ピーク値に達するが、操舵トルクが増加することにより、操舵速度が低下する為、指示回転速度は直ちに減少することになる。その結果、このような操舵状況では、作動油は流量不足となり、ユーザには引っ掛かり感として感じられるという問題がある。
作動油の流量不足は、低い操舵速度でも高い回転速度となるように、回転速度／操舵速度の傾きを立てることにより解消するが、そのようにすると、操舵補助力が急変することになり、操舵力の滑らかさが悪化するという問題がある。

特許文献１には、低速時の操舵力抜け感を低減するようにして、油圧式のパワーステアリング装置の長所に近づけるようにした電動式パワーステアリングの制御方法が記載されている。
特許文献２には、停止時又は車両速度が予め定めた低速度以下のときに操舵に応答して、また、予め定めた低速度を超えたときに操舵の有無に拘らず、オイルポンプの回転出力を、低速ベース回転ラインから車両感応ベース回転ラインへ上昇させる電動パワーステアリング装置が記載されている。
特許文献３には、車速に応じて電気モータをオフ又はスタンバイ・モードにすることにより、少ないエネルギで作動し、電気モータの発熱が少なく、応答時間が極めて短く、構造が簡単な自動車用パワーステアリング・システムが記載されている。

特許文献４には、加減速時であっても、一定の操舵感が得られるパワーステアリング装置が記載されている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、急操舵した際の引っ掛かり感がなく、また、操舵力が滑らかに変化するパワーステアリング装置を提供することを目的とする。

第１発明に係るパワーステアリング装置は、オイルポンプと、該オイルポンプを駆動する電動モータと、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記車両の操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、前記電動モータの回転速度を検出する回転速度検出手段とを備え、前記車速検出手段が検出した車速、及び前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度に基づく目標回転速度と、前記回転速度検出手段が検出した回転速度との偏差に基づくフィードバック制御により、前記電動モータを回転制御し、前記オイルポンプが発生させた油圧により操舵補助すべくなしてあるパワーステアリング装置において、前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の変化率を算出する算出手段と、該算出手段が算出した変化率が０以下であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定時間継続して０以下であると判定したときに、判定したときより前記フィードバック制御のゲインを低減するゲイン低減手段とを備え、該ゲイン低減手段は、前記偏差が０より大きくなる迄、前記ゲインを低減しておくべくなしてあることを特徴とする。

このパワーステアリング装置では、車速及び操舵速度に基づく目標回転速度と検出した回転速度との偏差に基づくフィードバック制御により、電動モータを回転制御し、電動モータが駆動するオイルポンプが発生させた油圧により操舵補助する。操舵速度の変化率が所定時間継続して０以下であるときに、そのときよりフィードバック制御のゲインを低減し、目標回転速度と検出した回転速度との偏差が０より大きくなる迄、フィードバック制御のゲインを低減しておく。

第２発明に係るパワーステアリング装置は、オイルポンプと、該オイルポンプを駆動する電動モータと、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記車両の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記車速検出手段が検出した車速、及び前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度に基づく目標回転速度により、前記電動モータを回転制御し、前記オイルポンプが発生させた油圧により操舵補助すべくなしてあるパワーステアリング装置において、前記操舵速度が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が第１時間継続して所定値以上であると判定したときに、判定したときの前記目標回転速度を保持する保持手段とを備え、該保持手段は、前記第１時間より長い第２時間、前記目標回転速度を保持すべくなしてあることを特徴とする。

このパワーステアリング装置では、車速及び操舵速度に基づく目標回転速度により、電動モータを回転制御し、電動モータが駆動するオイルポンプが発生させた油圧により操舵補助する。操舵速度が第１時間継続して所定値以上であったときに、そのときの電動モータの目標回転速度を保持し、第１時間より長い第２時間、電動モータのその目標回転速度を保持する。

本発明に係るパワーステアリング装置によれば、急操舵した際の引っ掛かり感がなく、また、操舵力が滑らかに変化するパワーステアリング装置を実現することが出来る。

以下に、本発明を、実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係るパワーステアリング装置の実施の形態１の要部構成を模式的に示す説明図である。このパワーステアリング装置は、車両のステアリング機構１における操舵を補助するものであり、ステアリングホイール２にはステアリング軸３が連結されている。ステアリング軸３の先端部にはピニオン４が取り付けられ、ピニオン４は、車幅方向に延設されたラック軸５に噛合している。ラック軸５には、タイロッド６を介して、前輪タイヤ７が取り付けられている。

ラック軸５には、また、パワーシリンダ１０のピストン１１が連結され、パワーシリンダ１０は、ピストン２１により形成される１対のシリンダ室１０ａ，１０ｂを備えている。シリンダ室１０ａ，１０ｂには、それぞれ破線で示すオイル供給路１２ａ，１２ｂを通じて油圧制御弁１３が接続されている。
油圧制御弁１３は、破線で示すオイル循環路１４の途中に接続されており、オイル循環路１４は、リザーバタンク１５に貯留されている作動油がオイルポンプ１６により汲み出され、汲み出された作動油が、オイルポンプ１６から吐出された後、再びリザーバタンク１５に戻るように形成されている。
オイルポンプ１６が電動モータＭにより駆動されている場合には、作動油は、オイル循環路１４を循環し、駆動されていない場合には、作動油の循環は停止している。

油圧制御弁１３は、ステアリング軸３に加えられたトルクの方向及び大きさに応じて開度が変化し、これにより、作動油のパワーシリンダ１０への供給状態が変化する。パワーシリンダ１０の何れかのシリンダ室に作動油が供給されると、ピストン１１が、車幅方向に沿う何れかの方向へ移動し、これにより、操舵力が発生し、ラック軸５の移動が補助される。

車速センサ１８は、前輪タイヤ７のロータの回転速度を検出するものであり、ロータに固定された磁性金属片を検出する磁気センサ、又はロータに設けられた孔を光学的に検出する光センサ等を用いることが出来る。車速センサ１８の検出信号である車速信号Ｖは、電子制御ユニットＥＣＵに与えられる。
ステアリング軸３には、ステアリングホイール２の操舵角を検出する為のロータリエンコーダからなる操舵角センサ８が設けられ、このロータリエンコーダのエッジ信号Ｓ１、Ｓ２は、電子制御ユニットＥＣＵに与えられる。

電動モータＭには、電動モータＭの回転速度（回転数）を検出する回転速度センサ１７が取り付けられ、回転速度センサ１７が検出した回転速度は電子制御ユニットＥＣＵに与えられる。
電子制御ユニットＥＣＵは、与えられたエッジ信号Ｓ１、Ｓ２及び車速信号Ｖに基づき、指示回転速度を決定し、指示回転速度と回転速度センサ１７が検出した回転速度との偏差に基づき、電動モータＭの駆動回路１９をフィードバック制御して電動モータＭを駆動し、これにより、オイルポンプ１６を駆動する。

このような構成のパワーステアリング装置では、ステアリングホイール２が操作され、その回転力がステアリング軸３に伝達されると、その先端部のピニオン４が回転し、これにより、ラック軸５が車幅方向に移動する。その結果、ラック軸５の移動量がタイロッド６に伝達され、前輪タイヤ７の向きが変わる。パワーシリンダ１０は、ラック軸５が車幅方向に移動する際に、その補助力を発生させてラック軸５に与える。

図２は、上述した電子制御ユニットＥＣＵ、駆動回路１９、電動モータＭ及び回転速度センサ１７の構成例を示すブロック図である。電子制御ユニットＥＣＵは、操舵速度算出部２４が、操舵角センサ８のロータリエンコーダからエッジ信号Ｓ１、Ｓ２を与えられ、与えられたエッジ信号Ｓ１、Ｓ２に基づき操舵速度を算出し、その操舵速度信号Ｖθをモータ回転速度マップ２０及び判定部２５に与える。また、車速センサ１８からの車速信号Ｖがモータ回転速度マップ２０及び判定部２５に与えられる。判定部２５は、タイマ２６を内蔵している。

モータ回転速度マップ２０は、図４に示すような、操舵速度、車速及びモータ回転速度の関係を定めたマップを有しており、与えられた操舵速度信号Ｖθ及び車速信号Ｖに応じて、電動モータＭへの指示回転速度（目標回転速度）を出力し、偏差演算部２１及び判定部２５に与える。
電動モータＭの回転速度センサ１７が検出した回転速度が、偏差演算部２１及び判定部２５に与えられ、偏差演算部２１は、指示回転速度から回転速度を差し引いてその偏差を演算し、ＰＩ制御部２２に与える。

ＰＩ制御部２２は、与えられた偏差に基づきＰＩ制御する為の制御信号を演算し、ＰＷＭ回路２３に与える。ＰＩ制御部２２は、判定部２５からの指示信号により、ＰＩ制御（フィードバック制御）のゲインを切り換える。
ＰＷＭ回路２３は、与えられた制御信号に応じたパルス幅のパルス信号を出力して、駆動回路１９をオン／オフし、電動モータＭを駆動する。

以下に、このような構成のパワーステアリング装置のＰＩ制御のゲインを切換え制御する動作を、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
判定部２５は、先ず、操舵速度算出部２４からの操舵速度（信号）Ｖθを読み込み（Ｓ１）、次いで、フラグＦ１が１であるか否かを判定する（Ｓ２）。フラグＦ１が１でなければ（Ｆ１＝０）、車速センサ１８からの車速（信号）Ｖを読み込み（Ｓ３）、車速Ｖが、例えば５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にあるか否かを判定する（Ｓ４）。
ここで、フラグ及び演算に使用するパラメータ類（Ｖθ１‥）は、パワーステアリング装置の起動時に初期化されるものとする。（以下のフローチャート図６，９，１２においても同様）

判定部２５は、車速Ｖが、５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にあれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、操舵速度Ｖθが、例えば８００ｄｅｇ／ｓ以上であるか否かを判定し（Ｓ５）、８００ｄｅｇ／ｓ以上であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、操舵速度Ｖθの前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１からの変化（率）が０以下であるか否かを判定する（Ｓ６）。ここでは、０以下、すなわち操舵速度が減少していくことが判れば良いので、変化の演算で止め、変化率の演算は省略する。

判定部２５は、操舵速度Ｖθの変化（率）が０以下であれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、タイマ２６で計時し（Ｓ７）、次いで、５０ミリ秒計時したか否かを判定する（Ｓ８）。５０ミリ秒計時していれば（Ｓ８：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットした後（Ｓ９）、ＰＩ制御部２２のゲインを通常運転時の値より低減させ（Ｓ１０）、フラグＦ１を１にし（Ｓ１１）、操舵速度Ｖθを前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１として（Ｓ１２）リターンする。

ＰＩ制御部２２のゲインを低減すると、制御の応答が鈍くなる。その為、急操舵の際に操舵速度が低下し、指示回転速度が直ちに減少しても、電動モータＭの回転速度は、緩やかに減少することになる。その結果、作動油は流量不足にならず、ユーザは、ステアリングホイール２の引っ掛かりを感じることはない。
判定部２５は、タイマ２６が５０ミリ秒計時していなければ（Ｓ８：ＮＯ）、操舵速度Ｖθを前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１として（Ｓ１２）リターンする。

判定部２５は、フラグＦ１が１であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、モータ回転速度マップ２０からの指示回転速度及び回転速度センサ１７からの実回転速度を読み込み（Ｓ１３）、実回転速度が低下して来て、指示回転速度以下になっているか否かを判定する（Ｓ１４）。実回転速度が指示回転速度以下になっていれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＰＩ制御部２２のゲインを通常運転時の値に復旧させ（Ｓ１５）、フラグＦ１を０にし（Ｓ１６）、操舵速度Ｖθを前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１として（Ｓ１２）リターンする。実回転速度が指示回転速度以下になっていなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、操舵速度Ｖθを前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１として（Ｓ１２）リターンする。

判定部２５は、車速Ｖが、５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にないとき（Ｓ４：ＮＯ）、操舵速度Ｖθが、８００ｄｅｇ／ｓ以上でないとき（Ｓ５：ＮＯ）、又は操舵速度Ｖθの前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１からの変化（率）が０以下でないとき（Ｓ６：ＮＯ）、タイマ２６をリセットした後（Ｓ１７）、操舵速度Ｖθを前回サンプリング時の操舵速度Ｖθ１として（Ｓ１２）リターンする。

（実施の形態２）
図５は、本発明に係るパワーステアリング装置の実施の形態２の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。電子制御ユニットＥＣＵは、モータ回転速度マップ２０ａが、図４に示すような、操舵速度、車速及びモータ回転速度の関係を定めたマップを有しており、与えられた操舵速度信号Ｖθ及び車速信号Ｖに応じて、電動モータＭへの指示回転速度（目標回転速度）を出力し、偏差演算部２１及び判定部２５ａに与える。

電動モータＭの回転速度センサ１７が検出した回転速度が、偏差演算部２１に与えられ、偏差演算部２１は、指示回転速度から回転速度を差し引いてその偏差を演算し、ＰＩ制御部２２ａに与える。
ＰＩ制御部２２ａは、与えられた偏差に基づきＰＩ制御する為の制御信号を演算し、ＰＷＭ回路２３に与える。その他の構成は、上述した本発明に係るパワーステアリング装置の実施の形態１の構成（図１，２）と同様であるので、同一箇所には同一符号を付して、説明を省略する。

以下に、このような構成のパワーステアリング装置の電動モータＭの回転速度を制御する動作を、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
判定部２５ａは、先ず、フラグＦ２が０であるか否かを判定し（Ｓ２０）、フラグＦ２が０であれば（Ｓ２０：ＹＥＳ）、フラグＦ３が０であるか否かを判定する（Ｓ２１）。フラグＦ３が０であれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、車速センサ１８からの車速（信号）Ｖを読み込み（Ｓ２２）、操舵速度算出部２４からの操舵速度（信号）Ｖθを読み込む（Ｓ２３）。次いで、車速Ｖが、例えば５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にあるか否かを判定する（Ｓ２４）。

判定部２５ａは、車速Ｖが、５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にあれば（Ｓ２４：ＹＥＳ）、操舵速度Ｖθが、例えば８００ｄｅｇ／ｓ以上であるか否かを判定し（Ｓ２５）、８００ｄｅｇ／ｓ以上であれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、タイマ２６で計時し（Ｓ２６）、次いで、１００ミリ秒計時したか否かを判定する（Ｓ２７）。１００ミリ秒計時していれば（Ｓ２７：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットした後（Ｓ２８）、フラグＦ２を１にし（Ｓ２９）、モータ回転速度マップ２０ａにそのときの指示回転速度を保持させ（Ｓ３０）、タイマ２６で計時する（Ｓ３１）。

モータ回転速度マップ２０ａに指示回転速度を保持させると、急操舵の際に操舵速度が低下しても、電動モータＭの回転速度は減少しない。その結果、作動油は流量不足にならず、ユーザは、ステアリングホイール２の引っ掛かりを感じることはない。
判定部２５ａは、次に、タイマ２６が１秒計時したか否かを判定し（Ｓ３２）、１秒計時していなければ（Ｓ３２：ＮＯ）、そのままリターンする。

判定部２５ａは、１秒計時していれば（Ｓ３２：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットした後（Ｓ３３）、フラグＦ２を０にし（Ｓ３４）、フラグＦ３を１にして（Ｓ３５）、モータ回転速度マップ２０ａに、指示回転速度を２０００ｒｐｍ／ｓの割合で減少させる（Ｓ３６）。次いで、モータ回転速度マップ２０ａから、指示回転速度と本来のマップ回転速度とを読み込み（Ｓ３７）、指示回転速度が低下して来て、マップ回転速度以下になっているか否かを判定する（Ｓ３８）。指示回転速度がマップ回転速度以下になっていれば（Ｓ３８：ＹＥＳ）、モータ回転速度マップ２０ａに、指示回転速度がマップ回転速度に従うように移行させ（Ｓ３９）、フラグＦ３を０にして（Ｓ４０）リターンする。指示回転速度がマップ回転速度以下になっていなければ（Ｓ３８：ＮＯ）、そのままリターンする。

判定部２５ａは、車速Ｖが、５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にないとき（Ｓ２４：ＮＯ）、又は操舵速度Ｖθが、８００ｄｅｇ／ｓ以上でないとき（Ｓ２５：ＮＯ）、タイマ２６をリセットして（Ｓ４１）リターンする。
判定部２５ａは、フラグＦ２が０でなければ（Ｓ２０：ＮＯ）、モータ回転速度マップ２０ａにそのときの指示回転速度を保持させ（Ｓ３０）、タイマ２６で計時する（Ｓ３１）。フラグＦ３が０でなければ（Ｓ２１：ＮＯ）、モータ回転速度マップ２０ａに、指示回転速度を２０００ｒｐｍ／ｓの割合で減少させ（Ｓ３６）、次いで、指示回転速度とマップ回転速度とを読み込み（Ｓ３７）、指示回転速度が低下して来て、マップ回転速度以下になっているか否かを判定する（Ｓ３８）。

以上により、このパワーステアリング装置は、その動作の例を示す図７のグラフのＡ，Ｂに示すように、車速Ｖが５５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦６５ｋｍ／ｈの範囲にあり、操舵速度Ｖθが８００ｄｅｇ／ｓ以上である状態が、１００ミリ秒継続した場合に、そのときの指示回転速度を１秒間保持する。その後、指示回転速度を２０００ｒｐｍ／ｓの割合で減少させ、指示回転速度が低下して来て、マップ回転速度以下になれば、指示回転速度をマップ回転速度に従わせるようにする。

（開示１）
図８は、開示されるパワーステアリング装置の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。電子制御ユニットＥＣＵは、操舵速度算出部２４ａが、操舵角センサ８のロータリエンコーダからエッジ信号Ｓ１、Ｓ２を与えられ、与えられたエッジ信号Ｓ１、Ｓ２に基づき操舵速度を算出し、その操舵速度（信号）Ｖθをモータ回転速度マップ２０ｂ及び判定部２５ｂに与える。

エッジ信号Ｓ１、Ｓ２は、図１０の説明図に示すように、位相が互いに９０度異なる方形波信号であり、操舵速度算出部２４ａは、エッジ信号Ｓ１、Ｓ２のエッジ間（操舵角としては例えば１．５度）をカウントし（例えば分解能１ミリ秒）、そのカウント値Ｃで、定数Ｋを除算して操舵速度Ｖθを求める。また、エッジ信号Ｓ１、Ｓ２（立上り又は立下り）の何れが先に入力されるかにより、操舵方向を判定する。
操舵速度の算出は、具体的には、ａ）ｂ）ｃ）ｄ），ｂ）ｃ）ｄ）ｅ），ｃ）ｄ）ｅ）‥‥（図１０）のように、４エッジ間単位で実行し、
操舵速度＝（１．５×４）／（Ｃ／１０００） [ｄｅｇ／ｓ]
＝６０００／Ｃ

ここで、演算途中の切捨て誤差を小さくする為に、操舵速度を１６倍した値で算出する。従って、定数Ｋ＝９６０００をカウント値Ｃで除算して操舵角度を求める。
操舵速度Ｖθ＝９６０００／Ｃ
操舵開始時は、２エッジ目を検出した時点で、そのエッジ間のカウント数Ａ（ｎ）を４倍した値で、操舵速度Ｖθを算出する。
操舵速度Ｖθ＝９６０００／（Ａ（ｎ）×４）

３エッジ目を検出した時点では、
操舵速度Ｖθ＝９６０００／（Ａ（ｎ）×３＋Ａ（ｎ＋１））
４エッジ目を検出した時点では、
操舵速度Ｖθ＝９６０００／（Ａ（ｎ）×２＋Ａ（ｎ＋１）＋Ａ（ｎ＋２））
５エッジ目を検出した時点以降では、
操舵速度Ｖθ＝９６０００／（Ａ（ｎ）×２＋Ａ（ｎ＋１）＋Ａ（ｎ＋２）＋Ａ（ｎ＋３））
のように算出する。

車速センサ１８からの車速信号Ｖは、モータ回転速度マップ２０ｂ及び判定部２５ｂに与えられる。判定部２５ｂは、操舵開始時に操舵速度演算部２４ａが１エッジ目又は２エッジ目を検出したときに、その通知信号を与えられる。また、所定条件が成立したときは、モータ回転速度マップ２０ｂに、指示回転速度を増減する為の信号を与える。また、タイマ２６を内蔵している。

モータ回転速度マップ２０ｂは、図４に示すような、操舵速度、車速及びモータ回転速度の関係を定めたマップを有しており、与えられた操舵速度信号Ｖθ及び車速信号Ｖに応じて、電動モータＭへの指示回転速度（目標回転速度）を出力し、偏差演算部２１に与える。
電動モータＭの回転速度センサ１７が検出した回転速度が、偏差演算部２１に与えられ、偏差演算部２１は、指示回転速度から回転速度を差し引いてその偏差を演算し、ＰＩ制御部２２ａに与える。

ＰＩ制御部２２ａは、与えられた偏差に基づきＰＩ制御する為の制御信号を演算し、ＰＷＭ回路２３に与える。その他の構成は、上述したパワーステアリング装置の実施の形態１の構成（図１，２）と同様であるので、同一箇所には同一符号を付して、説明を省略する。

以下に、このような構成のパワーステアリング装置の停車時に電動モータＭの回転速度を低減する動作を、図９のフローチャートを参照しながら説明する。
判定部２５ｂは、先ず、操舵速度算出部２４からの操舵速度（信号）Ｖθを読み込み（Ｓ４３）、車速センサ１８からの車速（信号）Ｖを読み込む（Ｓ４４）。ついで、フラグＦ５が０であるか否かを判定し（Ｓ４５）、フラグＦ５が０であれば（Ｓ４５：ＹＥＳ）、操舵速度Ｖθが、例えば０ｄｅｇ／ｓ以下であるか否かを判定する（Ｓ４６）。

判定部２５ｂは、操舵速度Ｖθが０ｄｅｇ／ｓ以下であれば（Ｓ４６：ＹＥＳ）、車速Ｖが、例えば０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定し（Ｓ４７）、車速Ｖが０ｋｍ／ｈ以下であれば（Ｓ４７：ＹＥＳ）、フラグＦ４が０であるか否かを判定する（Ｓ４８）。フラグＦ４が０であれば（Ｓ４８：ＹＥＳ）、タイマ２６で計時し（Ｓ４９）、次いで、３秒計時したか否かを判定する（Ｓ５０）。３秒計時していれば（Ｓ５０：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットした後（Ｓ５１）、フラグＦ４を１にし（Ｓ５２）、モータ回転速度マップ２０ｂにそのときの指示回転速度（最終指示回転速度）から２００ｒｐｍ差し引いた指示回転速度を出力させ（Ｓ５３）リターンする。３秒計時していなければ（Ｓ５０：ＮＯ）そのままリターンする。

判定部２５ｂは、操舵速度Ｖθが０ｄｅｇ／ｓ以下でないとき（Ｓ４６：ＮＯ）、又は車速Ｖが０ｋｍ／ｈ以下でないとき（Ｓ４７：ＮＯ）、フラグＦ４が０であるか否かを判定し（Ｓ５４）、フラグＦ４が０であれば（Ｓ５４：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットして（Ｓ５５）リターンする。フラグＦ４が０でなければ（Ｓ５４：ＮＯ）、フラグＦ４を０にし（Ｓ５６）、フラグＦ５を１にした後（Ｓ５７）、操舵速度算出部２４ａが１エッジ目を検出したときの通知信号を得ているか否かを判定する（Ｓ５８）。

判定部２５ｂは、１エッジ目を検出したときの通知信号を得ていれば（Ｓ５８：ＹＥＳ）、モータ回転速度マップ２０ｂに指示回転速度を増加させた後（Ｓ５９）、操舵速度算出部２４ａが２エッジ目を検出したときの通知信号を得ているか否かを判定する（Ｓ６０）。２エッジ目を検出したときの通知信号を得ていれば（Ｓ６０：ＹＥＳ）、操舵速度算出部２４ａは、操舵速度Ｖθを算出しており（Ｓ６１）、モータ回転速度マップ２０ｂは、その操舵速度Ｖθに基づく指示回転速度を決定して出力し（Ｓ６２）、判定部２５ｂは、フラグＦ５を０にして（Ｓ６３）リターンする。
判定部２５ｂは、１エッジ目を検出したときの通知信号を得ていないとき（Ｓ５８：ＮＯ）、又は２エッジ目を検出したときの通知信号を得ていないとき（Ｓ６０：ＮＯ）、そのままリターンする。

判定部２５ｂは、フラグＦ５が０でないとき（Ｓ４５：ＮＯ）、操舵速度算出部２４ａが１エッジ目を検出したときの通知信号を得ているか否かを判定する（Ｓ５８）。フラグＦ４が０でないとき（Ｓ４８：ＮＯ）、モータ回転速度マップ２０ｂにそのときの最終指示回転速度から２００ｒｐｍ差し引いた指示回転速度を出力させ（Ｓ５３）リターンする。

（開示２）
図１１は、開示されるパワーステアリング装置の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。電子制御ユニットＥＣＵは、操舵速度算出部２４が、操舵角センサ８のロータリエンコーダからエッジ信号Ｓ１、Ｓ２を与えられ、与えられたエッジ信号Ｓ１、Ｓ２に基づき操舵速度を算出し、その操舵速度（信号）Ｖθをモータ回転速度マップ２０ｃ及び判定部２５ｃに与える。

車速センサ１８からの車速信号Ｖは、モータ回転速度マップ２０ｃ及び判定部２５ｃに与えられる。判定部２５ｃは、所定条件が成立したときは、モータ回転速度マップ２０ｃに、指示回転速度を増減する為の信号を与える。また、タイマ２６、及び車速信号Ｖを、Ｖ０〜Ｖ２０の２１個記憶可能なシフトレジスタ２７を内蔵している。

電子制御ユニットＥＣＵは、判定部２５ｃが所定条件が成立したと判定したときに、モータ回転速度マップ２０ｃが出力する指示回転速度を、判定部２５ｃからの車速の変化量に応じて低減する為の量が定められた、図１３に示すような指示回転速度低減量マップ２８を備えている。
電動モータＭの回転速度センサ１７が検出した回転速度が、偏差演算部２１に与えられ、偏差演算部２１は、指示回転速度から回転速度を差し引いてその偏差を演算し、ＰＩ制御部２２ａに与える。

以下に、このような構成のパワーステアリング装置の、車両の加速時に電動モータＭの回転速度を低減する動作を、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
判定部２５ｃは、先ず、車速センサ１８からの車速（信号）Ｖ０を読み込み（Ｓ６５）、シフトレジスタ２７に記憶する（Ｓ６６）。ついで、フラグＦ７が０であるか否かを判定し（Ｓ６７）、フラグＦ７が０であれば（Ｓ６７：ＹＥＳ）、車速Ｖ０が、例えば５０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６８）。車速Ｖ０が５０ｋｍ／ｈ以下であれば（Ｓ６８：ＹＥＳ）、シフトレジスタ２７に記憶してある車速Ｖ０とその２０サンプリング回数前の車速Ｖ２０との差を演算し、その差が０より大きいか否かを判定する（Ｓ６９）。

判定部２５ｃは、車速Ｖ０と車速Ｖ２０との差が０より大きければ（Ｓ６９：ＹＥＳ）、タイマ２６で計時し（Ｓ７０）、次いで、５００ミリ秒計時したか否かを判定する（Ｓ７１）。５００ミリ秒計時していれば（Ｓ７１：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットした後（Ｓ７２）、フラグＦ６を１にする（Ｓ７３）。次いで、指示回転速度低減量マップ２８に、車速Ｖ０と車速Ｖ２０との差（Ｓ６９）に応じた指示回転速度低減量を決定させ、モータ回転速度マップ２０ｃに、その指示回転速度低減量を差し引いた指示回転速度を出力させ（Ｓ７４）リターンする。５００ミリ秒計時していなければ（Ｓ７１：ＮＯ）そのままリターンする。

判定部２５ｃは、車速Ｖ０が５０ｋｍ／ｈ以下でないとき（Ｓ６８：ＮＯ）、又は車速Ｖ０と車速Ｖ２０との差が０より大きくないとき（Ｓ６９：ＮＯ）、フラグＦ６が０であるか否かを判定し（Ｓ７５）、フラグＦ６が０であれば（Ｓ７５：ＹＥＳ）、タイマ２６をリセットして（Ｓ７６）リターンする。フラグＦ６が０でなければ（Ｓ７５：ＮＯ）、フラグＦ６を０にし（Ｓ７７）、フラグＦ７を１にした後（Ｓ７８）、指示回転速度低減量マップ２８が以前に決定した指示回転速度低減量（Ｓ７４）を１００ｒｐｍ／ｓ削減させ（Ｓ７９）、削減後の指示回転速度低減量が０以下になったか否かを判定する（Ｓ８０）。

判定部２５ｃは、削減後の指示回転速度低減量が０以下になっていれば（Ｓ８０：ＹＥＳ）、フラグＦ７を０にして（Ｓ８１）リターンする。削減後の指示回転速度低減量が０以下になっていなければ（Ｓ８０：ＮＯ）そのままリターンする。
判定部２５ｃは、フラグＦ７が０でなければ（Ｓ６７：ＮＯ）、指示回転速度低減量マップ２８が以前に決定した指示回転速度低減量（Ｓ７４）を１００ｒｐｍ／ｓ削減させ（Ｓ７９）、削減後の指示回転速度低減量が０以下になったか否かを判定する（Ｓ８０）。

以上により、このパワーステアリング装置では、車速Ｖ０が、例えば５０ｋｍ／ｈ以下であり、車速Ｖ０とその２０サンプリング回数前の車速Ｖ２０との差が０より大きい状態が、５００ミリ秒継続したときに、指示回転速度低減量マップ２８に、車速Ｖ０と車速Ｖ２０との差に応じた指示回転速度低減量を決定させる。モータ回転速度マップ２０ｃは、その指示回転速度低減量を差し引いた指示回転速度を出力する。
つまり、車両が加速中は、重心が後方へ移動し、前輪の荷重が減るので、操舵に必要なトルクは小さくなり、その分、操舵補助力を小さくして、消費電力を削減する。

上述した条件が成立しなくなったときは、モータ回転速度マップ２０ｃが、指示回転速度（マップ指示回転速度）から差し引いている指示回転速度低減量を、サンプリングの都度、１００ｒｐｍ／ｓずつ削減して行き、削減後の指示回転速度低減量が０以下になった時点で、通常動作に復帰し、操舵補助力が急変しないようにする。

本発明に係るパワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を模式的に示す説明図である。本発明に係るパワーステアリング装置の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。本発明に係るパワーステアリング装置のＰＩ制御のゲインを切換え制御する動作を示すフローチャートである。モータ回転速度マップの例を示す特性図である。本発明に係るパワーステアリング装置の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。本発明に係るパワーステアリング装置の電動モータの回転速度を制御する動作を示すフローチャートである。本発明に係るパワーステアリング装置の動作の例を示すグラフである。開示されるパワーステアリング装置の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。開示されるパワーステアリング装置の停車時に電動モータの回転速度を低減する動作を示すフローチャートである。ロータリエンコーダのエッジ信号を示す説明図である。開示されるパワーステアリング装置の電子制御ユニット、駆動回路、電動モータ及び回転速度センサの構成例を示すブロック図である。開示されるパワーステアリング装置の、車両の加速時に電動モータの回転速度を低減する動作を示すフローチャートである。指示回転速度低減量マップの例を示す特性図である。

符号の説明

１ステアリング機構
２ステアリングホイール
３ステアリング軸
４ピニオン
５ラック軸
８操舵角センサ
１０パワーシリンダ
１１ピストン
１３油圧制御弁
１６オイルポンプ
１７回転速度センサ
１８車速センサ
１９駆動回路
２０，２０ａ〜２０ｃモータ回転速度マップ
２１偏差演算部
２２，２２ａＰＩ制御部
２３ＰＷＭ回路
２４，２４ａ操舵速度算出部
２５，２５ａ〜２５ｃ判定部（算出手段、判定手段、ゲイン低減手段、保持手段）
２６タイマ
２７シフトレジスタ
２８指示回転速度低減量マップ
ＥＣＵ電子制御ユニット
Ｍ電動モータ

Claims

オイルポンプと、該オイルポンプを駆動する電動モータと、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記車両の操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、前記電動モータの回転速度を検出する回転速度検出手段とを備え、前記車速検出手段が検出した車速、及び前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度に基づく目標回転速度と、前記回転速度検出手段が検出した回転速度との偏差に基づくフィードバック制御により、前記電動モータを回転制御し、前記オイルポンプが発生させた油圧により操舵補助すべくなしてあるパワーステアリング装置において、
前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度の変化率を算出する算出手段と、該算出手段が算出した変化率が０以下であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定時間継続して０以下であると判定したときに、判定したときより前記フィードバック制御のゲインを低減するゲイン低減手段とを備え、該ゲイン低減手段は、前記偏差が０より大きくなる迄、前記ゲインを低減しておくべくなしてあることを特徴とするパワーステアリング装置。
オイルポンプと、該オイルポンプを駆動する電動モータと、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記車両の操舵速度を検出する操舵速度検出手段とを備え、前記車速検出手段が検出した車速、及び前記操舵速度検出手段が検出した操舵速度に基づく目標回転速度により、前記電動モータを回転制御し、前記オイルポンプが発生させた油圧により操舵補助すべくなしてあるパワーステアリング装置において、
前記操舵速度が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が第１時間継続して所定値以上であると判定したときに、判定したときの前記目標回転速度を保持する保持手段とを備え、該保持手段は、前記第１時間より長い第２時間、前記目標回転速度を保持すべくなしてあることを特徴とするパワーステアリング装置。