JP4884844B2

JP4884844B2 - パワーステアリング装置

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Publication number: JP4884844B2
Application number: JP2006147526A
Authority: JP
Inventors: 達雄松村; 哲高橋
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-05-29
Also published as: JP2007314094A

Description

本発明は、電動ポンプ装置に関し、特に運転者の操舵をアシストするパワーステアリング装置に適用する電動ポンプ装置に関する。

従来、特許文献１に開示されるパワーステアリング装置にあっては、電動モータで駆動される可逆式ポンプからの液圧をパワーシリンダの左右のシリンダ室にそれぞれ選択的に供給することにより、操舵アシスト力を得ている。

この電動モータは操舵時のみ駆動し、直進走行時のような非操舵時では停止することにより、消費電力の低減を図っている。さらに、操舵速度や操舵トルクに応じて電動モータの駆動速度を可変制御することにより、操舵状況に応じた適切なポンプ吐出圧を得ている。そのため、電動モータ、すなわち可逆式ポンプの回転速度制御領域が大きい、という特質を有している。
特開２００５−４１３０１号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、油圧ポンプを電動モータによって駆動する場合、油圧ポンプの負荷状態や電動モータのフリクション状態によってポンプ回転数に意図しない変動が生じる場合がある。この回転変動は液圧変化となり、結果として操舵アシスト力の変動につながるため、操舵フィーリングが悪化するという問題があった。

本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ポンプ回転数の変動が発生したとしても、操舵フィーリングの悪化を回避した電動ポンプ駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、第１の発明では、操舵輪に接続された操舵機構と、前記操舵機構に操舵アシストトルクを付与する電動モータと、前記電動モータに駆動指令信号を出力する電動モータ制御手段と、前記電動モータの回転速度を検出または測定する回転速度測定手段と、前記回転速度測定手段によって測定された回転速度成分のうち、所定の高周波成分変動を打ち消すように前記駆動指令信号を補正する駆動信号補正手段と、を備え、前記駆動信号補正手段における前記駆動指令信号を補正する補正量は、前記電動モータの回転速度が所定値より大きいとき、前記所定値以下のときの前記補正量よりも小さくなるように、かつ前記電動モータの回転速度が高くなるほど前記補正量が小さくなるように設定されることとした。
また第２の発明では、操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、前記油圧パワーシリンダの圧力室に対し液圧を供給するポンプと、前記ポンプを駆動する電動モータと、前記電動モータに駆動指令信号を出力するモータ制御回路と、前記電動モータの回転速度を検出または測定する回転速度測定手段と、前記回転速度測定手段によって測定された回転速度成分のうち、所定の高周波成分変動を打ち消すように前記駆動指令信号を補正する駆動信号補正手段と、を備え、前記駆動信号補正手段における前記駆動指令信号を補正する補正量は、前記電動モータの回転速度が所定値より大きいとき、前記所定値以下のときの前記補正量よりも小さくなるように、かつ前記電動モータの回転速度が高くなるほど前記補正量が小さくなるように設定されることとした。

よって、ポンプ回転数の変動が発生したとしても、操舵フィーリングの悪化を回避した電動ポンプ駆動装置を提供できる。

以下、本発明の電動ポンプ装置を適用したポンプ装置およびパワーステアリング装置を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例１におけるパワーステアリング装置の全体構成を示すシステム図である。１はステアリングホイール、２はステアリングシャフト、３はラック&ピニオン機構（操舵機構）、５は運転者の操舵力をアシストするパワーステアリング機構、６はモータＭにより駆動する外接ギア型の双方向ポンプ、７は操舵輪、８は運転者にステアリング系に故障が発生したことを報知するウォーニングランプ、１０はコントロールユニット（モータ制御回路）である。

モータＭはブラシレスモータであり、電動モータ回転角を検出する三つのホール素子からなるモータ回転数センサＭ／Ｓｅｎ（回転速度測定手段）が設けられている。

パワーステアリング機構５の油圧源である双方向ポンプＰは、パワーシリンダ５ａ（油圧パワーシリンダ）の第１シリンダ室５１及び第２シリンダ室５２を連通する油圧管６１上に設けられている。運転者がステアリングホイール１を操作すると、操作方向に応じてモータＭの回転方向が切り換えられ、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２との間の油を給排することで運転者の操舵力をアシストする。

具体的には、図中ステアリングホイール１を右に操舵すると、第２シリンダ室５２から第１シリンダ室５１に油圧が供給される方向にモータＭが駆動することでラック軸５４と一体に移動するピストン５３を第２シリンダ室５２側にアシストする。

油圧管６１には、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２とを、双方向ポンプＰを介すことなく連通するバイパス回路６２が設けられている。このバイパス回路６２上には、コントロールユニット１０からの指令信号に基づいて作動する電子制御式のフェールセーフバルブ４が設けられている。

このフェールセーフバルブ４は、コントロールユニット１０からの指令信号により電圧が供給されると閉じた状態となり、電圧の供給がない状態では開いた状態となるノーマルオープン弁を用いている。

これにより、ステアリング系に何らかの異常が発生し、電源の供給をシャットダウンした場合であっても、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２を連通状態とすることが可能となり、アシストトルク無しの通常の操舵を確保する。

また、ステアリングシャフト２には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ１２が設けられている。

コントロールユニット１０には、トルクセンサ１２からの操舵トルク信号、イグニッションスイッチ１３からのＩＧＮ信号、エンジン回転数センサ１４からのエンジン回転数信号、車速センサ１５からの車速信号、モータ回転数センサＭ／Ｓｅｎからのモータ回転信号が入力される。これら入力された信号に基づいて、双方向ポンプＰのモータＭ、フェールセーフバルブ４及びウォーニングランプ８へ指令信号を出力する。

図２はコントロールユニット１０内の構成を示すブロック図である。電源回路ウォッチドッグタイマ１０１は、電源１１からの電圧信号、及びイグニッションスイッチ１３からのＩＧＮ信号が入力され、メインマイコン１０７と信号を送受信する。

エンジン回転数処理回路１０２は、エンジン回転数センサ１４からのエンジン回転数信号をメインマイコン１０７へ出力する。トルクセンサ処理回路１０３は、トルクセンサ１２からのトルク信号をメインマイコン１０７に出力するとともに、サブマイコン１０８へ出力する。

車速信号処理回路１０４は、車速センサ１５からの車速信号をメインマイコン１０７へ出力する。診断回路１０５は、コネクタ１６を介して入力される診断信号をメインマイコンに出力する。ＣＡＮ通信回路１０６は、車両系ＣＡＮによって送信される信号をメインマイコン１０７に出力する。

サブマイコン１０８は、メインマイコン１０７を監視する。メインマイコン１０７にフェールが発生したときは、フェールセーフリレー１０９，フェールセーフバルブ駆動回路１１６及びウォーニングランプ駆動回路１１７へ制御信号を出力可能に構成されている。

フェールセーフリレー１０９は、何らかのフェールが発生したときは、電動モータ駆動用の電源供給を遮断する。ＥＥＰＲＯＭ１１０は、制御に必要な各種データを格納するとともに、データを更新可能な構成となっている。

フェールセーフリレー診断入力回路１１１は、フェールセーフリレー１０９の作動診断信号をメインマイコン１０７へ出力する。

電動モータ駆動回路１１２は、メインマイコン１０７からの指令信号に基づいてモータＭへ電圧を供給する。電流モニタ回路１１３は、モータＭの電流値を検出し、メインマイコン１０７へ出力する。モータ端子電圧回路１１４は、モータＭの端子電圧をメインマイコン１０７へ出力する。

モータ回転信号処理回路１１５は、モータＭに設けられた３つのホール素子から回転数ωを演算し、回転数ωをメインマイコン１０７へ出力する。

ブラシレスモータに設けられるモータ回転数センサＭ／Ｓｅｎの出力を用いてモータ回転数ωを算出することにより、別途センサを設ける必要がない。また、モータ回転数センサＭ／Ｓｅｎはブラシレスモータの回転軸の回転位置を検出するため、精度の高いモータの回転速度信号を得るものである。

フェールセーフバルブ駆動回路１１６は、メインマイコン１０７もしくはサブマイコン１０８からの指令信号に基づいて、フェールセーフバルブ４に対し駆動信号を出力する。ウォーニングランプ駆動回路１１７は、メインマイコン１０７もしくはサブマイコン１０８からの指令信号に基づいて、ウォーニングランプ８に対し指令信号を出力する。

図３は実施例１におけるポンプユニットの構成を示す概略図である。まず構成について説明すると、油圧管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、各シリンダ室５１と双方向ポンプＰを接続する。バイパス油路６２ａ，６２ａ'，６２ｂ，６２ｂ'は、油圧管６１ｂ，６１ｃを連通する。

リザーバタンク２０２ａ，２０２ｂ，２０５は双方向ポンプＰへ油を供給するとともに、ドレンされた油を貯留する。なお、説明の都合上、複数のリザーバタンクがあるように示したが、リザーバタンクは１つ設ければよい。チェック弁２０１ａ，２０１ｂは、双方向ポンプＰにより油圧が発生したときは閉じ、負圧が生じたときは開放する。

リターンチェック弁２０３の詳細については後述する。チェック弁２０４（特許請求の範囲に記載のチェック弁に相当）は、ドレンされた油をリザーバタンク２０５に供給する。ドレン油路６３は、リターンチェック弁２０３とリザーバタンク２０５とチェック弁２０４を介して接続する。

ここで、リターンチェック弁２０３について説明する。リターンチェック弁２０３は、第１リターンチェック弁２０３ａと、第２リターンチェック弁２０３ｂと、スプールバルブ２１０と、スプールバルブ２１０を中央に付勢するリターンスプリング２０６ａ，２０６ｂから構成されている。

第１リターンチェック弁２０３ａには、油圧管６１ａ，６１ｂとの接続ポートを有する第１油圧室２０７ａと、ドレン油路６３とバイパス油路６２ａ'との接続ポートを有する第１ピストン室２０８ａが設けられている。同様に、第２リターンチェック弁２０３ｂには、油圧管６１ｃ，６１ｄとの接続ポートを有する第２油圧室２０７ｂ、ドレン油路６３とバイパス油路６２ｂ'との接続ポートを有する第２ピストン室２０８ｂが設けられている。

スプールバルブ２１０には、リターンスプリング２０６ａによる付勢力と、第１油圧室２０７ａの油圧と、第１ピストン室２０８ａの油圧により図中右側の付勢力が作用する。一方、反対側（図中左側）の付勢力として、リターンスプリング２０６ｂによる付勢力と、第２油圧室２０７ｂの油圧と、第２ピストン室２０８ｂの油圧が作用する。これによりスプールバルブ２１０の位置が決定される。

図４は通常のトルクアシスト制御時における油の流れを示す図、図５はリターンチェック弁の動きを示す動作説明図である。なお、図４中、太実線は高油圧を示し、太点線は低油圧である。

（中立位置からの操舵時）
第１シリンダ室５１の油圧と第２シリンダ室５２の油圧がともに釣り合った位置からの操舵時について説明する。操舵開始時において、第１シリンダ室５１の油圧と第２シリンダ室５２の油圧は釣り合った状態である。運転者の操舵により、ラック軸５４を図中右側にアシストするときは、双方向ポンプＰを駆動し、第２シリンダ室５２へ油圧を供給する。すると、油圧管６１ｃ及び油圧管６１ｄが高油圧となる。

この高油圧は、バイパス油路６２ｂ及び６２ｄ'にも供給され、第２ピストン室２０８ｂが高油圧となる。このとき、フェールセーフバルブ４は閉じられているため、図５（ｂ）に示すように、第１ピストン室２０８ａと第２ピストン室２０８ｂ、及び第１油圧室２０７ａと第２油圧室２０７ｂに差圧が生じ、スプールバルブ２１０を図５中左側に移動する。

これにより、バイパス油路６２ａ'とドレン油路６３が連通され、第１シリンダ室５１は大気解放された低油圧となる。この差圧を用いてトルクアシスト操舵を実行する。

［モータ駆動の制御構成］
図６は、コントロールユニット１０においてモータ駆動に用いられる部分の制御ブロック図である。メインマイコン１０７は、目標トルク演算部７０、トルク−電流変換部７１、ＰＩ制御部７２、２相−３相変換部７３、３相−２相変換部７４、および補正部７５を有する。

目標トルク演算部７０は、操舵トルク信号に基づきモータＭの目標トルクＴ＊を演算し、トルク−電流変換部７１に対して出力する。

トルク−電流変換部７１は、モータＭの回転速度ωに基づき、目標トルクＴ＊をモータＭのｄ、ｑ軸電流目標値ｄｉ＊，ｑｉ＊に変換し、ｄ軸電流目標値ｄｉ＊をＰＩ制御部７２へ出力し、ｑ軸電流目標値ｑｉ＊を補正部７５へ出力する。

補正部７５は、モータ回転数ωに基づきｑ軸電流目標値ｑｉ＊を補正し、外乱によるモータＭの回転変動を低減してＰＩ制御部７２へ出力する。

ＰＩ制御部７２は、入力されたｄ、ｑ軸電流目標値ｄｉ＊，ｑｉ＊にＰＩ制御を施してｄ，ｑ軸指令電流ｄｉｓ、ｑｉｓを演算し、２相−３相変換部７３へ出力する。

２相−３相変換部７３はｄ，ｑ軸指令電流ｄｉｓ、ｑｉｓをＵ，Ｖ，Ｗの３相指令電圧に変換してモータ駆動回路１１２へ出力する。

３相−２相変換部７４は電流モニタ回路１１３により検出されたＵ，Ｖ，Ｗ３相の電流検出値をｄ，ｑ軸に対応した２相に変換して出力する。

モータ駆動回路１１２はＰＷＭ出力制御部１１２ａにおいてＵ，Ｖ，Ｗ相指令電圧をＰＷＭ変換し、インバータ回路１１２ｂを介してモータＭへ出力する。

［補正部の制御構成］
図７は、補正部７５の制御ブロック図、図８は補正部７５内に設けられたハイパスフィルタＨＰＦにおける入力周波数ｆと出力ゲインＫ_ＨＰＦの関係を示す図である。

補正部７５はモータ回転数ωをハイパスフィルタＨＰＦにより処理し、処理後のω・Ｋ_ＨＰＦに電流変換係数Ｋを乗じてｑ軸電流目標値ｑｉ＊から減じ、補正後ｑ軸電流目標値ｑｉ＊として出力する。

出力の際は、モータＭのトルクが急激に変化することを防止するため、補正後のｑ軸電流目標値ｑｉ＊を漸減または漸増させる。また、補正量を所定範囲内に抑制することで、補正前と補正後でｑ軸電流目標値ｑｉ＊が必要以上に変動することを回避する。

また、ハイパスフィルタＨＰＦはモータ回転数センサＭ／Ｓｅｎからの出力信号の高周波成分を取り出すフィルタ回路である。高周波成分のみ取り出すことにより、所望の高周波成分のみ補正する。

すなわち、ハイパスフィルタＨＰＦは、モータ回転数の周波数ｆ＝１／ωから出力ゲインＫ_ＨＰＦを読み込み、所定値ｆａ以下の周波数ｆをカットオフする。ハイパスフィルタＨＰＦを通過した所定値ｆａ以上の周波数に電流変換係数Ｋを乗じ、補正前のｑ軸目標電流ｑｉ＊から減じる。

したがって、補正前のｑ軸目標電流ｑｉ＊においてｆａ以上の周波数を有する振動成分は打ち消されることとなる。所定値ｆａを操舵系の自励振動領域内に設定することにより、操舵系の自励振動の影響がｑ軸目標電流値ｑｉ＊に及ぶことを回避する。

［実施例１の効果］
（１）実施例１にあっては、液圧を供給するポンプＰと、ポンプＰを駆動するモータＭと、モータＭに駆動指令信号を出力するコントロールユニット１０と、ポンプＰまたはモータＭの回転速度を検出または測定するモータ回転数センサＭ／Ｓｅｎと、モータ回転数センサＭ／Ｓｅｎにより測定されたモータＭの回転速度成分のうち、所定の高周波成分変動（操舵系の自励振動領域）を打ち消すように駆動指令信号を補正する補正部７５とを有することとした。

これにより、モータＭのやポンプＰ等のフリクション変化やポンプ内圧変化等によるモータ回転数の高周波領域の変動（振動）を打ち消すようにモータ駆動信号を補正し、モータＭのトルクＴがフリクションに打ち勝ち、高周波領域の振動を抑制することができる。また、補正は、高周波領域でのみ行うことにより、所望の回転数変化を妨げることなく振動を打ち消すことができる。

（２）（３）ラック&ピニオンを用いるパワーステアリング装置、および油圧パワーシリンダを用いた油圧パワーステアリング装置においても、（１）と同様の制御を実行することで、同様の作用効果が得られる。

実施例２につき図９および図１０に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では電流変換係数Ｋは一定値を用いたが、実施例２ではモータ回転数ωに応じてＫを変更する点で異なる。

図９は実施例２における補正部７５の制御ブロック図、図１０は電流変換係数Ｋのマップである。

駐車時など、モータＭの低回転・高負荷時には歯車の歪みや油膜切れ等によりステアリングホイールの引っかかりが生じる場合がある。そのため低回転・高負荷時においては、引っかかりに抗して操舵トルクを付与するため、モータトルクをより増大させることが望ましい。

一方、高速転舵時などの高回転・低負荷時には、回転部材の慣性モーメントが大きくなるため、モータＭの回転変動が生じたとしても慣性力により変動が打ち消される。そのため回転変動の補正量は低回転時ほど大きくなくてよい。

したがって、モータＭの低回転・高負荷時と高回転・低負荷時で電流変換係数Ｋの値を変更し、モータ回転数ωに応じて最適な補正を行う。

実施例２の補正部７５はハイパスフィルタＨＰＦに加えローパスフィルタＬＰＦを備え、一定の回転数ωａ（>０）以下はカットオフしてωａを出力する。出力時には出力ゲインＫ_ＬＰＦを乗じ、電流変換係数Ｋ−回転数ωマップから回転数ωに対応する変換係数Ｋを読み込む。

［実施例２の効果］
実施例２においては、補正部７５はモータＭの回転数ωが所定値ωａ以下のとき、駆動指令信号を補正することとした。これにより、回転数変動の大きい低回転領域において駆動信号補正を行うことにより、補正制御を必要最小限に抑えることができる。また、補正制御による高回転領域での影響を防止することができる。

実施例３につき図１１に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例３では、転舵応答を高めるために微分項を追加してｑ軸目標電流値ｑｉ＊を演算する点で異なる。

図１１は実施例３における補正部７５の制御ブロック図である。実施例１と同様、ハイパスフィルタＨＰＦの出力Ｘ＝ω・Ｋ_ＨＰＦに電流変換係数Ｋを乗じてＫ・Ｘを演算する。

また、実施例３では出力Ｘとその逆数１／Ｘとの差分を演算し、この差分Ｘ−１／Ｘにあらかじめ設定された微分値変換係数Ｋｄを乗じて微分項Ｋｄ（Ｘ−１／Ｘ）を演算し、Ｋ・Ｘと微分項Ｋｄ（Ｘ−１／Ｘ）の和を補正前ｑ軸目標電流値ｑｉ＊から減じ、補正後ｑ軸目標電流値ｑｉ＊を演算する。

このように、微分項を用いて位相を早めることにより、位相遅れが発生しやすい不安定領域においても、高周波領域の振動抑制を的確に行うことができる。とりわけ、油圧パワーステアリングにあっては転舵速度が速くシリンダの容積変化が大きい場合には伝達応答が遅れ気味となるが、このような急転舵状態にあっても振動抑制を効果的に実行できる。

実施例４につき図１２に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例４の補正部７５はモータＭの周期的な回転速度の低下を学習するサンプリング部７５ａ（学習手段）をさらに備え、このサンプリング部７５ａによって学習された周期的な回転速度ωの低下の発生タイミングに合わせてモータＭの目標電流を増大補正する。

図１２は実施例４における補正部７５の制御ブロック図である。サンプリング部７５ａには、モータＭの位相角θ、およびハイパスフィルタＨＰＦ通過後のモータ回転数ωが入力される。

ポンプＰの歯車に歪みが発生しているような場合には、その歪み箇所においてポンプフリクションが変化し、このフリクション変化はポンプの回転に伴い周期的に発生する。このようにメカ的な回転特性変動は周期的に発生するため、この周期的なフリクション変化を学習し、モータＭの目標電流を補正することにより、より滑らかなモータ制御を行う。

これにより、全周波数領域における振動抑制を図ることができる。高周波領域の振動抑制を行う場合はの高回転領域におけるωの突出・落ち込みを重点的に記憶すればよい。低回転領域においても同様である。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を各実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

実施例１〜４ではｑ軸電流目標値ｑｉ＊を補正しているが、モータＭの出力を補正できるものであれば他のパラメータを補正してもよい。

さらに、上記実施の形態及び実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

（イ）請求項１に記載の電動ポンプ装置において、
前記駆動信号補正手段は、前記回転速度測定手段からの出力信号の高周波成分を取り出すフィルタ回路をさらに備えること
を特徴とする電動ポンプ装置。

フィルタ回路により高周波成分のみ取り出すことにより、所望の高周波成分のみ補正することができる。

（ロ）請求項１に記載の電動ポンプ装置において、
前記電動モータはブラシレスモータであって、
前記回転速度測定手段は、前記ブラシレスモータに設けられ、このブラシレスモータの回転軸の回転位置を検出する回転位置センサからの検出出力に基づき回転速度を推定すること
を特徴とする電動ポンプ装置。

ブラシレスモータに設けられる回転位置センサ出力を用いることにより、別途センサを設ける必要がない。また、回転位置センサはブラシレスモータの回転軸の回転位置を検出するため、精度の高いモータの回転速度信号を得ることができる。

（ハ）請求項１に記載の電動ポンプ装置は、
前記電動モータの周期的な回転速度の低下を学習する学習手段をさらに備え、
前記モータ制御回路は、前記学習手段によって学習された周期的な回転速度の低下の発生タイミングに合わせて前記駆動指令信号を増大補正すること
を特徴とする電動ポンプ装置。

ポンプ歯車に歪みが発生している場合には、その歪み箇所においてポンプフリクションが変化し、このフリクション変化はポンプの回転に伴い周期的に発生する。この周期的なフリクション変化を学習し、駆動指令信号を補正することにより、より滑らかなモータ制御を行うことができる。

（ニ）請求項１に記載の電動ポンプ装置において、
前記駆動信号補正手段は、前記所定の高周波成分を打ち消すように前記駆動指令信号を漸減または漸増させること
を特徴とする電動ポンプ装置。

駆動信号を補正する際、その駆動信号を漸減または漸増させることにより、急激な駆動信号変化を抑え、不要なモータのトルク変動を抑制する。

（ホ）請求項１に記載の電動ポンプ装置において、
前記駆動信号補正手段の駆動信号補正量は所定値以下に抑えられること
を特徴とする電動ポンプ装置。

駆動信号補正量を所定値以上与えないことにより、基本制御量に必要以上の補正を与えることがない。

（ヘ）請求項１に記載の電動ポンプ装置において、
前記駆動信号補正手段は、前記電動モータの回転数が所定値以下のとき、前記駆動指令信号を補正すること
を特徴とする電動ポンプ装置。

回転数変動の大きい低回転領域において駆動信号補正を行うことにより、補正制御を必要最小限に抑えることができる。また、補正制御による高回転領域での影響を防止することができる。

（ト）請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
前記電動モータはブラシレスモータであって、
前記回転速度測定手段は、前記ブラシレスモータに設けられ、このブラシレスモータの回転軸の回転位置を検出する回転位置センサからの検出出力に基づき、回転速度を推定すること
を特徴とするパワーステアリング装置。

（チ）請求項２に記載のパワーステアリング装置は、
前記電動モータの周期的な回転速度の低下を学習する学習手段をさらに備え、
前記モータ制御回路は、前記学習手段によって学習された周期的な回転速度の発生タイミングに合わせて前記駆動指令信号を増大補正すること
を特徴とするパワーステアリング装置。

操舵機構の歯車に歪みが発生しているような場合には、その歪み箇所においてフリクションが変化し、このフリクション変化は歯車の回転に伴い周期的に発生する。この周期的なフリクション変化を学習し、駆動指令信号を補正することにより、より滑らかなモータ制御を行うことができる。

（リ）請求項３に記載のパワーステアリング装置において、
前記電動モータは、少なくとも車両が直進状態のとき、回転を停止させること
を特徴とするパワーステアリング装置。

電動モータが回転と停止を切り替えるようなパワーステアリング装置では、電動モータの回転開始時や停止直前など、モータ回転数が低い状態が多く発生し、このような状態においてポンプの一時停止が発生しやすい。このモータ低速回転状態で遅延補正を行うことにより、意図しないモータの回転数変動を防止することができる。

実施例１におけるパワーステアリング装置のシステム構成図である。実施例１におけるコントロールユニット内の構成を示すブロック図である。実施例１におけるポンプユニットの構成を示す概略図である。実施例１における通常のトルクアシスト制御時における油の流れを示す図である。実施例１におけるリターンチェック弁の動きを示す動作説明図である。コントロールユニットにおいてモータ駆動に用いられる部分の制御ブロック図である。補正部の制御ブロック図である。は補正部内に設けられたハイパスフィルタにおける入力周波数と出力ゲインの関係を示す図である。実施例２における補正部の制御ブロック図である。実施例２における電流変換係数のマップである。実施例３における補正部の制御ブロック図である。実施例４における補正部の制御ブロック図である。

符号の説明

１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
４フェールセーフバルブ
５パワーステアリング機構
５ａパワーシリンダ
８ウォーニングランプ
１０コントロールユニット
１１電源
１２トルクセンサ
１３イグニッションスイッチ
１４エンジン回転数センサ
１５車速センサ
１６コネクタ
５１，５２シリンダ室
５３ピストン
５４ラック軸
６１油圧管
６２バイパス回路
６３ドレン油路
７０目標トルク演算部
７１電流変換部
７２制御部
７３２相−３相相変換部
７４３相−２相相変換部
７５補正部
７５ａサンプリング部
１０１電源回路ウォッチドッグタイマ
１０２エンジン回転数処理回路
１０３トルクセンサ処理回路
１０４車速信号処理回路
１０５診断回路
１０６通信回路
１０７メインマイコン
１０８サブマイコン
１０９フェールセーフリレー
１１１フェールセーフリレー診断入力回路
１１２モータ駆動回路
１１２ａ出力制御部
１１２ｂインバータ回路
１１３電流モニタ回路
１１４モータ端子電圧回路
１１５モータ回転信号処理回路
１１６フェールセーフバルブ駆動回路
１１７ウォーニングランプ駆動回路
２０１ａ，２０１ｂチェック弁
２０２ａ，２０２ｂ，２０５リザーバタンク
２０３リターンチェック弁
２０４チェック弁
２０５リザーバタンク
２０６ａ，２０６ｂリターンスプリング
２０７ａ，２０７ｂ油圧室
２０８ａ，２０８ｂピストン室
２１０スプールバルブ
Ｍモータ
Ｍ／Ｓｅｎモータ回転数センサ
Ｐポンプ

Claims

操舵輪に接続された操舵機構と、
前記操舵機構に操舵アシストトルクを付与する電動モータと、
前記電動モータに駆動指令信号を出力する電動モータ制御手段と、
前記電動モータの回転速度を検出または測定する回転速度測定手段と、
前記回転速度測定手段によって測定された回転速度成分のうち、所定の高周波成分変動を打ち消すように前記駆動指令信号を補正する駆動信号補正手段と、を備え、
前記駆動信号補正手段における前記駆動指令信号を補正する補正量は、前記電動モータの回転速度が所定値より大きいとき、前記所定値以下のときの前記補正量よりも小さくなるように、かつ前記電動モータの回転速度が高くなるほど前記補正量が小さくなるように設定されることを特徴とするパワーステアリング装置。
操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
前記油圧パワーシリンダの圧力室に対し液圧を供給するポンプと、
前記ポンプを駆動する電動モータと、
前記電動モータに駆動指令信号を出力するモータ制御回路と、
前記電動モータの回転速度を検出または測定する回転速度測定手段と、
前記回転速度測定手段によって測定された回転速度成分のうち、所定の高周波成分変動を打ち消すように前記駆動指令信号を補正する駆動信号補正手段と、を備え、
前記駆動信号補正手段における前記駆動指令信号を補正する補正量は、前記電動モータの回転速度が所定値より大きいとき、前記所定値以下のときの前記補正量よりも小さくなるように、かつ前記電動モータの回転速度が高くなるほど前記補正量が小さくなるように設定されることを特徴とするパワーステアリング装置。