JP4905111B2 - 操舵アシスト装置 - Google Patents

Description

本発明は、パワーステアリング装置に設けられる操舵アシスト装置に関する。

可逆式ポンプを使用してパワーシリンダ装置に流体圧を供給することで操舵アシストを行うパワーシリンダ装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。このパワーシリンダ装置では、可逆式ポンプが吐出する作動油の一部を油圧パワーシリンダの油圧回路外であるリザーバに排出する排出路及び排出弁を各シリンダ室にそれぞれ連通し、操舵後のハンドル保舵状態においては、モータが停止しない程度に排出弁を開放し、ポンプ吐出油をリザーバに排出する。これによってモータにかかる負荷が低減されて、モータの回転を維持可能となる。
特開２００２−１４５０８８号公報

前記従来技術においては、ハンドル保舵状態では、低圧側のシリンダ室の圧を大気圧に近づけるために低圧側のシリンダ室の排出弁を開放してリザーバに連通しており、また、高圧側のシリンダ室の排出弁においても、モータが停止しない程度に流量を調整するため、リザーバに連通している。
このため、前記保舵の状態から、保舵方向と反対側にハンドルを切り返す場合、切り返す瞬間は、左右排出弁が共に開放されている状態であり、コントローラが操舵状態を認識し排出弁を閉じるまでは、その状態が継続される。従って、その排出弁が閉じるまでの間はハンドルを転舵しても、ポンプにより吐出される高圧側シリンダ室ヘの吐出油と、ポンプの吸い込みによる低圧側シリンダ室の吸い込み作動油の一部がリザーバに排出されてしまう。その結果、シリンダを作動させるための流量が不足してしまうことで、要求されるアシスト力を発生できないことから、ハンドル操舵力が急上昇するおそれがある。

前記現象は、据え切り時のようなラック負荷が高負荷の場合や、ポンプ回転数が低くて流量が不足しがちな場合に、より顕著に現れる傾向にある。
本発明は、前記のような点に着目してなされたもので、据え切り時にモータに掛かる負荷を低減出来ると共に、ハンドルの切り返し時でもハンドルの操舵力の急増を抑制することを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、ピストンで２つのシリンダ室に区切られたパワーシリンダと、モータに駆動されて前記２つのシリンダ室に流体圧を供給可能な可逆式ポンプと、を備え、前記２つのシリンダ室に供給する流体圧によってハンドルの操舵をアシストする操舵アシスト装置において、
前記２つのシリンダ室の連通を制御する制御弁を介挿されたバイパス路を備え、据え切り状態と判断すると、モータの回転数が所定値以上になるように、バイパス路を２つのシリンダ室を連通する連通状態に制御すると共に電動モータの回転数が増大するように電動モータを制御する。

本発明によれば、据え切り時に、モータに掛かる負荷を低減出来ると共に、ポンプから吐出された流体がバイパス路を通じて、再びポンプに吸引されることで、パワーシリンダを駆動するための流量の減少が抑制される結果、ハンドルの切り返し時でもハンドル操舵力の急増を抑制することが可能となる。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る操舵アシスト装置を有する電動パワーステアリング装置の概要構成図である。
（構成）
まずステアリング装置の構成について説明すると、ハンドル１にステアリングシャフト２が連結し、ハンドル１の操舵がステアリングシャフト２を介してラックアンドピニオン３に伝達されることで、操舵に応じてステアリングラック４が車幅方向の一方に変位し、もってタイロッド（不図示）を通じて左右の車輪（不図示）を転舵する構成となっている。

前記構成のステアリング装置に、操舵をアシストする操舵アシスト装置１００が装備されている。その操舵アシスト装置１００は、パワーシリンダ６、可逆式流体圧ポンプとしての油圧ポンプ７、その油圧ポンプ７を駆動するモータ８、ステアリングシャフト２に入力した操舵トルクＴｑを検出するトルクセンサ９、ハンドル１の操舵角を検出する操舵角センサ１９，及びトルクセンサ９の検出した操舵トルクＴｑに基づき前記モータ８を制御するコントローラ１０を備える。

前記パワーシリンダ６は、前記ステアリングラック４と同方向に軸を向けて配置されると共に、シリンダチューブ内を２つのシリンダ室６ｂ、６ｃに区画するピストン６ａがステアリングラック４に結合している。パワーシリンダ６の２つのシリンダ室６ｂ、６ｃはそれぞれ第１及び第２の連通路１１，１２を介して油圧ポンプ７に接続されている。油圧ポンプ７は、例えばモータ８によって駆動される外接式の歯車ポンプで、正逆回転方向が変更されることで作動油の吐出方向が変更されて、第１若しくは第２の連通路１１，１２を介してシリンダ室６ｂ、６ｃの一方に作動流体である作動油を供給する可逆式ポンプとなっている。

前記２つの連通路１１，１２間はバイパス路１３で連通されることで、そのバイパス路１３によって２つのシリンダ室６ｂ、６ｃを連通可能となっている。
また、バイパス路１３の途中には、バイパス路１３の連通状態を制御する、電磁制御弁１４が介挿されている。この電磁制御弁１４の状態は、コントローラ１０によって制御される。前記電磁制御弁１４は、例えば図２のような構成になっている。すなわち、前記バイパス路１３の一方のシリンダ室６ｂ側に連通する第１ポート１４Ａ、バイパス路１３の他方のシリンダ室６ｃ側に連通する第２ポート１４Ｂ、及びリザーバ１６に対し逆止弁１５を介して連通する第３ポート１４Ｃの３つのポートを有し、電磁ソレノイドで駆動されるスプール１７の位置によって、次に示す３つのモードのいずれかを取るようになっている。すなわち、第１のモードは、図２（ａ）のように、第２ポート１４Ｂと第３ポート１４Ｃを連通する状態であり、第２のモードは、図２（ｃ）のように第１ポート１４Ａと第３ポート１４Ｃを連通する状態であり、第３のモードは、図２（ｂ）のように、第１ポート１４Ａと第２ポート１４Ｂを連通した状態である。これによって、第１及び２のモードに制御することで、第１及び第２の連通路１１，１２の一方がリザーバ１６に連通してバイパス路１３は連通量ゼロ（遮断）の状態となり、第３のモードに制御することで、第１及び第２の連通路１１，１２がバイパス路１３を通じて連通状態になる。なお、前記スプール１７は、電磁ソレノイドが非作動の状態では、スプリングによって第３のモードの位置となるように設定されている。

ここで、前記第１及び第２の連通路１１，１２のバイパス路１３の連通位置よりもポンプ７側には、それぞれ逆止弁１８を介してリザーバ１６が連通していて、リザーバ１６からもポンプ７に油を吸い込み可能となっている。
前記コントローラ１０は、図３に示すように、基本アシスト指令値演算部１０Ａ、加算部１０Ｂ、モータ制御部１０Ｃ、ハンドル切り返し判定部１０Ｄ、操舵速度演算部１０Ｅ、据え切り判定部１０Ｆ、バルブ連通制御部１０Ｇ、及びバルブ制御部１０Ｈを備える。

基本アシスト指令値演算部１０Ａは、トルクセンサ９、操舵角センサ１９、モータ角度センサ、車速センサからのセンサ情報を入力し、これらの入力情報に基づいて基本アシスト指令値Ｔａを演算し、演算した基本アシスト指令値Ｔａ（電流指令値）を、加算部１０Ｂ及びバルブ連通制御部１０Ｇに出力する。
加算部１０Ｂでは、基本アシスト指令値Ｔａに対し、バルブ連通制御部１０Ｇからのリーク補正指令値Ｔａ′を加算して補正してアシスト指令値を算出して、モータ制御部１０Ｃに出力する。

モータ制御部１０Ｃは、入力したアシスト指令値に基づきモータ電流指令値Ｔｒを算出して、そのモータ電流指令値Ｔｒとなるようにモータ８を駆動制御する。モータ８はポンプ７を駆動し、油圧をピストンで区切られた左右のシリンダ室６ｂ、６ｃにかけることによって、目標とするアシスト力を発生する。
ハンドル切り返し判定部１０Ｄは、操舵角センサ１９から操舵角度θｈを入力し、その操舵角度θｈの符号が反転することでハンドル１の切り返しを検出し、ハンドル１の切り返しを検出するとハンドル切り返しフラグＲｅを「１」に設定する。ハンドル切り返しフラグＲｅは、「１」に設定された後、所定時間後に「０」に復帰する。

操舵速度演算部１０Ｅは、操舵角度θｈから操舵速度ωｈを演算し、演算した操舵速度ωｈをバルブ連通制御部１０Ｇに出力する。
据え切り判定部１０Ｆは、モータ位置θｆ、操舵トルクＴｑ、車速Ｖに基づく据え切りの判定を行い、据え切りと判定すると、据え切りフラグＳｔを「１」にする。ここで、一般的に車速０ｋｍ／ｈでの操舵時（据え切り時）における車両のラック負荷に比較して、車速４０ｋｍ／ｈでの操舵時のラック負荷は約５分の１程度になる。このような特性から、車速４０ｋｍ／ｈ時で必要なアシスト力は、据え切り時に比較し小さくなることから、操舵トルクＴｑ及び、モータ８の回転数からラック負荷の概算を推定して、据え切りを判定している。

その据え切り判定部１０Ｆの処理を、図４を参照して説明する。
据え切り判定部は、所定のサンプリングタイム毎に作動して、まずステップＳ１０にて、操舵トルクＴｑ、モータ位置θｆ、車速Ｖを読み込み、続いて、ステップＳ２０にて、モータ位置θｆの微分を行ってモータ回転数ωθを算出してステップＳ３０に移行する。
ステップＳ３０では、モータ回転数ωθに基づき、例えば直近の６回分のモータ回転数からモータ回転数の移動平均ωmaを算出してステップＳ４０に移行する。なお、移動平均値が求められるサンプル数（例えば、６）に達するまでは、現在のモータ回転数ωθを移動平均値とする。

ステップＳ４０では、車速が極低速以下と判定できる速度（例：５ｋｍ／ｈ以下）か否かを判定し、極低速度以下と判定した場合には、ステップＳ５０に移行し、そうでない場合にはステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、据え切りフラグＳｔを「１」にして処理を終了する。ここで、本発明の据え切り時とは、車速がゼロ（車両停止）若しくは車両停止に近い極低速の車速状態においてハンドル１の操作が行われる場合を言う。

ステップＳ４０において、車速センサの異常または通信異常等によって正確な車速が不明の場合、もしくは、極低速度よりも車速が大きいと判定されてステップＳ６０に移行すると、ラック負荷から据え切り状態を推定する。
すなわち、ステップＳ６０では、操舵トルクＴｑが据え切り状態のトルク（操舵トルクが３Ｎｍより大きい）か否かを判定し、据え切り状態のトルクと判定した場合には、ステップＳ７０に移行し、据え切り状態のトルクと判定しない場合には、ステップＳ８０に移行する。
ステップＳ７０では、モータ回転移動平均ωmaが所定の範囲内（例えば０＜ωma≦１０００ｒｐｍ）であれば、ステップＳ５０に移行し、モータ回転移動平均ωmaが前記範囲外と判定した場合には、ステップＳ８０に移行する。

ステップＳ８０では、据え切りフラグＳｔを「０」に設定して処理を終了する。
ここで、前記ステップＳ６０及びステップＳ７０の処理においては、車両実験等から求めた、据え切り状態のトルク及び、モータ回転数の移動平均に対し閾値に設定し（例：操舵トルク３Ｎｍ、モータ回転数１０００ｒｐｍ以下）、操舵トルク値Ｔｑが所定値以上で、モータ回転数の移動平均ωmaが所定範囲内にある場合は、ラック負荷が据え切り相当であると判断して、ステップＳ８０にてフラグＳｔを「１」に設定している。前記所定値は適用される車両により異なるので、例えば、車速が明確な状態での据え切り時のデータを随時処理記憶し、閾値としてもよい。

また、前記バルブ連通制御部１０Ｇは、電磁制御弁１４によるバルブ連通量Ｖｓｔを演算するバルブ連通量演算部１０Ｇｂと、リークに応じたモータ回転数の増加量補正値を演算するリーク補正演算部１０Ｇａと、からなる。
まず、バルブ連通量制御部の処理について、図５を参照しつつ説明する。
バルブ連通量制御部は、所定サンプリングタイム毎に作動して、まず、ステップＳ１００にて、操舵トルクＴｑ、操舵速度ωｈ、車速Ｖ、ハンドル切り返しフラグＲｅ、前記据え切り判定フラグＳｔを読み込み、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、操舵トルク微分値Ｔｑ′を演算してステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１２０では、車速が高い（例えば車速が４０ｋｍ／ｈ以上）ことでラック負荷が低い状態か否かを判定し、車速が高いと判定した場合にはステップＳ２００に移行し、そうでない場合にはステップＳ１３０に移行する。
ステップＳ１３０では、操舵速度ωｈが高回転（例えば操舵速度２００ｄｅｇ／ｓ以上）と判定した場合には、トルク変動が出にくい状態と判定してステップＳ２００に移行し、そうでない場合には、ステップＳ１４０に移行する。

ここで、前記ステップＳ１２０及びステップＳ１３０は、バイパス路１３の連通が必要か否かを判定しており、上述のように所定車速以上となってラック負荷が低いと推定される場合やモータ８が所定回転数以上の駆動状態となってトルク変動が出にくい状態と判定した場合には、電磁制御弁１４の連通が不要と判断し、電磁制御弁１４が連通状態であれば徐々に連通量をゼロに漸減する処理を行うべく、後述のステップＳ２００に移行する。

また、ステップ１４０では、徐減フラグＤｅを「０」に設定してステップＳ１５０、Ｓ１６０，及びＳ１７０の処理を実行した後にステップＳ１８０に移行する。
ステップＳ１５０では、０．５を最大として、操舵トルク微分値Ｔｑ′が大きいほど大きくなる、操舵トルク微分ゲインＴｇを算出する。操舵トルク微分ゲインＴｇは、切り返し時の瞬間など、操舵トルク微分値Ｔｑ′が大きくなる場合に連通量が大きくなるように、ゲインを設定する。

ステップＳ１６０では、０．５を最大値として、操舵速度ωｈが高くなるほど小さくなる操舵速度ゲインωｇを算出する。操舵速度ゲインωｇは、モータ８のコギングトルク等によるモータ８の軸負荷変動によるトルク変動が、操舵速度ωｈが低い場合は、大きく、一方、操舵速度ωｈが高くなるにつれトルク変動が小さくなるという本システムの特性から、操舵速度ωｈが低い場合は連通量を上げ、高くなるにつれ連通量を下げる設定を行う。

ステップＳ１７０では、操舵状態に応じて、ラック負荷が大きいほど大きくなる操舵状態ゲインＳｇを算出する。具体的には、据え切り時か否かと、切り返し時か否かに基づき操舵状態ゲインＳｇを算出する。この操舵状態ゲインは、据え切り時と判定するほど大きな値に設定されると共に、切り込み時よりも切り返し時の方が大きくなるように設定される。操舵状態ゲインＳｇは、据え切り時とそうでないとき、また切り返し時と切り込み時で必要なアシスト量及びトルク変動幅が異なることから、それぞれＲｅ、Ｓｔのフラグの組み合わせでゲインＳｇを設定する。特に据え切り時でハンドル切り返しの場合は、変動が大きい事から連通量を高く設定する。
ステップＳ１８０では、前記操舵トルク微分ゲインＴｇ、操舵速度ゲインωｇ、操舵状態ゲインＳｇの基づき、下記式によってバルブ連通量Ｖｓｔを演算して、ステップＳ１９０に移行する。
Ｖｓｔ＝１００×Ｔｇ×ωｇ×Ｓｇ
ステップＳ１９０では、バルブ連通量Ｖｓｔをバルブ制御部１０Ｈに出力して処理を終了する。

一方、連通不要、つまり通常走行状態での通常転舵時と判定されてステップＳ２００に移行すると、徐減中か、すなわち徐減フラグＤｅが「１」か否かを判定する。徐減フラグＤｅが「１」の場合には、ステップＳ２４０に移行し、徐減フラグＤｅが「０」で徐減開始と判定した場合にはステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、現在のバルブ連通量、つまり徐減開始時のバルブ連通量をＭＶｓｔに記憶してステップＳ２２０に移行する。

ステップＳ２２０では、下記式に基づきバルブ連通量Ｖｓｔを小さくしてステップＳ２３０に移行する。なお、Ｖｓｔが負値の場合にはゼロとする。
Ｖｓｔ ＝ Ｖｓｔ −（ＭＶｓｔ／１０）
ステップＳ２３０では、徐減フラグＤｅに「１」を設定してステップＳ１９０に移行する。
ステップＳ２４０では、下記式に基づきバルブ連通量Ｖｓｔを小さくしてステップＳ１９０に移行する。なお、Ｖｓｔが負値の場合にはゼロとする。
Ｖｓｔ ＝ Ｖｓｔ −（ＭＶｓｔ／１０）

次に、リーク補正演算部１０Ｇａの処理について説明する。
ここで、リーク補正演算部１０Ｇａでは、リーク補正として、電磁制御弁１４の連通による作動油のバイパス路１３を通じたリーク（高圧側から低圧側への作動油の移動）が原因のアシスト力低下を防止するための、通常のアシスト指令に加える補正アシスト指令を求める。すなわち、本リーク補正によるトルク補正は、電磁制御弁１４がバイパス路１３を連通させた状態に制御されることによるリークがあっても、操舵力を連通していない状態の操舵力に保つために設定するものである。一般的にバイパス路１３の連通量が増えると、リーク量は２次的に増加することから、後述のように、本実施例における補正ゲインＲｇもバルブ連通量Ｖｓｔの関係から設定している。

その処理について図６を参照しつつ説明すると、所定サンプリング時間単位に作動して、まずステップＳ３００にてバルブ連通量Ｖｓｔ、基本アシスト指令値Ｔａ、を読み込んで、ステップＳ３１０に移行する。
ステップＳ３１０では、バルブ連通量Ｖｓｔに基づき、０．２５を最大値として、該バルブ連通量が大きいほど大きくなるようにして、リーク量補正ゲインＲｇを演算してステップＳ３２０に移行する。
ステップＳ３２０では、下記式に基づきリークによるアシストのトルク低下を補償するリーク補正指令値Ｔａ′を演算し、加算部１０Ｂに出力して処理を終了する。
Ｔａ′ ＝ Ｔａ×Ｒｇ

バルブ制御部１０Ｈは、バルブ連通量Ｖｓｔに基づき、前記電磁制御弁１４を通じて、バイパス路１３の連通量及び連通方向を制御する。すなわち、徐減フラグＤｅが「０」で有れば、電磁制御弁１４を第３のモードに制御し、第１ポート若しくは第２ポートの開度を調整することでバイパス路１３の連通量（開度）を制御する。一方、徐減フラグＤｅが「１」で有れば、低圧側のシリンダ室６ｂ、６ｃ側がリザーバ１６に連通する方向にスプールを移動、つまりポンプ７の吐出方向に応じて第１若しくは第２のモードの一方となるように制御する。

ここで、基本アシスト指令値演算部１０Ａ、加算部１０Ｂ、モータ制御部１０Ｃ、及びリーク補正演算部１０Ｇａがモータ制御手段を構成し、加算部１０Ｂ、及びリーク補正演算部１０Ｇが駆動力補正手段を構成する。バルブ連通量演算部１０Ｇｂ及びバルブ制御部１０Ｈが弁制御手段を構成する。据え切り判定部１０Ｆが据え切り検出手段を構成する。操舵速度演算部１０Ｅが操舵速度検出手段を構成する。

（作用効果）
（１）車両停止時若しくは車両停止時に近い極低速状態でハンドル１が操作されて据え切りと判定され、ハンドル１の操舵速度ωｈが所定速度以下の低い操舵速度と判定されると、電磁制御弁１４は第３のモードとなってバイパス路１３を通じて左右のシリンダ室６ｂ、６ｃが連通状態となる。
このとき、前記連通によるアシスト低下を補償するために、モータ８の駆動力を増大、すなわちモータ８の回転数を増大することで、バイパス路１３で左右のシリンダ室６ｂ、６ｃを連通してもアシスト力の低下を抑えることが出来る。

また転舵した状態で保舵されても、高圧側の作動油の一部はバイパス路１３を通じて低圧側に移動し、ポンプ７から吐出された作動油の一部がリザーバ１６に排出されることなく、再びポンプ７に吸われることで、油圧回路内の流量の減少が抑制される。また、ポンプ７から吐出される作動油の一部が低圧側に流れることで、モータ８にかかる負荷が低減されて、モータ８の回転数が所定以下であっても、ポンプ７の駆動フリクションや脈動によって停止する回転速度までモータ回転速度が低下することが防止されて、モータ８の回転数を所定値以上に維持出来るようになる。特に、バイパス路１３を通じたリーク分だけモータ８の駆動が増大補正されて回転数も増大するように補正されているので、前記作用がより確実に発揮される。このように、保舵時のトルク変動も抑制することが可能となる。

さらに、前記のような保舵状態からハンドル１の切り返しの転舵がなされて、シリンダ室６ｂ、６ｃの高圧側と低圧側が切り替わっても、上述のように、ポンプ７から吐出された作動油がリザーバ１６に排出されることなく、再びポンプ７に吸われることで、回路内の流量の減少が抑制されている。このように、ハンドル１の切り返し時でも操舵力の急増加を抑制する事ができる。

図７にそのときの装置状態とタイムチャート例を示す。
第１及び第２の連通路１１，１２はバイパス路１３で連通状態であるので、圧変動は、第１及び第２の連通路１１，１２間の作動油の移動によって吸収されて、トルク変動は小さく抑えられる。
また、第１及び第２の連通路１１，１２はバイパス路１３で連通状態であるので、モータ回転数の上昇と共にスムーズにシリンダ室内の油圧が上昇し易くなる。

（２）また、前記電磁制御弁１４による連通量（開度）を操舵状況に併せて調整することで、急激な油圧変動を抑制することが出来る。
特に、据え切り時において、転舵状況に合わせた連通量で流量を調整する事により、操舵力の変動及び、過不足の発生を抑制することが出来る。
図８に、そのタイムチャート例を示す。
この例では、据え切り時の切り返し時に連通量を増大することで、急激な油圧変動の発生を低減している。
更に、図８のように、ポンプ７を駆動する電動モータ８の駆動力（回転数）を、操舵状況及び、バイパス路の連通量に基づき、増加量を調整しているので、適切なアシスト力を過不足なく発生させることができ、不要に操舵力が増減する事を防止することができる。

（３）また、据え切りか否かの判定として、車速が所定値以下もしくは、操舵トルクＴｑが所定値以上かつモータ回転数の移動平均が所定の範囲内と判断された場合に、据え切り状態と判定しているので、車速センサ異常、通信異常等で、車速が不明確な場合でも、車両の据え切り状態を判定することができる。
センサ異常発生時のタイムチャート例を図９に示す。
車速センサの信号が異常となっても、操舵トルクＴｑが所定値以上かつモータ回転数の移動平均を参照することで、車速に頼らずに据え切り状態を推定可能となる。
これは、据え切り時は、操舵トルクＴｑが所定以上の値を取るものであり、また、経験上、据え切り時はモータ回転数の移動平均値は所定範囲内に収まっていることに基づくものである。

（４）さらに上述のようにバイパス路１３を連通状態とした後に、車速が所定車速以上となってラック負荷が小さくなったと推定したり、ハンドル１の操舵速度が所定操舵角速度以上となってモータ８の回転数が高回転域の回転数となったりした場合には、バイパス路１３の連通を閉じることで、トルク変動抑制の制御が不要な状況では、制御の継続を停止することが出来る。
図１０にそのときのタイムチャート例を示す。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、前記各実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の基本構成は、図１１に示すように、前記第１実施形態と同様であるが、次の点で構成が異なる。
すなわち、バイパス路１３に設ける電磁制御弁１４を、連通状態又は遮断状態に切換える電磁開閉弁３２とする。
また、前記バイパス路１３とは別に第１及び第２の連通路１１，１２を接続する第２のバイパス路３０を備え、そのバイパス路３０に対してリザーバ１６に連通させるための方向制御弁３１を設けた。すなわち、左右のシリンダ室６ｂ、６ｃを連通させるためのバイパス路１３及び弁３２と、低圧側のシリンダ室６ｂ、６ｃをリザーバ１６に連通するバイパス路３０及び弁３１とを別体に構成している。

図１２に方向制御弁３１の概要構成を示す。この方向制御弁３１は、低圧側のシリンダ室６ｂ、６ｃとリザーバ１６が逆止弁（不図示）を介して連通させるもので、電磁弁であっても良いし、圧をパイロットとしてスプールが作動するように構成しても良い。図１１では電磁弁の場合を例示している。
さらに、バルブ制御部１０Ｈからの指令によって、電磁開閉弁３２をＰＷＭ制御などによって連通状態と遮断状態の時間を制御することで、バイパス路１３の連通量を制御するものである。例えば図１３のようにデューティ比を変更することで、バイパス路１３の連通量（連通率）を変更することが可能である。
その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。

（作用効果）
（１）本実施形態の基本的な作用効果は、前記第１実施形態と同様である。
（２）ただし、バイパス路１３の連通量の制御を、電磁開閉弁３２の開閉の繰り返しで行うので、流量を制御するため、高価なスライディングバルブの替わりに安価な開閉弁を使用することが出来る。
（３）ここで、本実施形態では、据え切り時であって操舵速度が所定速度以下であって、バイパス路１３で左右のシリンダ室６ｂ、６ｃが連通した状態とときにも、低圧側のシリンダ室６ｂ、６ｃを第２のバイパス路１３を通じてリザーバ１６に連通している。
この場合、低圧側がリザーバ１６に連通しており、切り返しによって方向制御弁３１が切り替わるまでの間、ポンプ７吐出側のシリンダがリザーバ１６に連通した状態となってその分の圧抜けが考えられるが、高圧側の作動油がバイパス路１３を通じて低圧側に流れ込んでいるので、切り返しによって吐出側と吸い込み側が切り替わっても、アシスト力の低下を小さく抑えることが出来る。

本発明に基づく第１実施形態に係る装置構成の概要図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る電磁制御弁を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るコントローラの構成を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る据え切り判定部の処理を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るバルブ連通量演算部の処理を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るリーク補正演算部の処理を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る装置構成の概要図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る方向制御弁を説明する図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る電磁開閉弁の制御例を示す図である。

符号の説明

１ ハンドル
２ ステアリングシャフト
４ ステアリングラック
６ パワーシリンダ
６ａ ピストン
６ｂ、６ｃ シリンダ室
７ 可逆式ポンプ
８ モータ
９ トルクセンサ
１０ コントローラ
１０Ａ 基本アシスト指令値演算部
１０Ｂ 加算部
１０Ｃ モータ制御部
１０Ｄ ハンドル切り返し判定部
１０Ｅ 操舵速度演算部
１０Ｆ 据え切り判定部
１０Ｇ バルブ連通制御部
１０Ｇａ リーク補正演算部
１０Ｇｂ バルブ連通量演算部
１０Ｈ バルブ制御部
１３ バイパス路
１４ 電磁制御弁
１６ リザーバ
１９ 操舵角センサ
３０ バイパス路
３１ 方向制御弁
３２ 電磁開閉弁
１００ 操舵アシスト装置
Ｔａ 基本アシスト指令値
Ｔａ′リーク補正指令値
Ｔｑ 操舵トルク
Ｔｒ モータ電流指令値
Ｖｓｔ バルブ連通量
θｈ 操舵角度
ωｈ 操舵速度
ωθ モータ回転数
ωma モータ回転移動平均

Claims (6)

1. ピストンで２つのシリンダ室に区切られたパワーシリンダと、前記２つのシリンダ室に流体圧を供給可能な可逆式ポンプと、その可逆式ポンプを駆動する電動モータと、車両のハンドルに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルクに基づき前記電動モータの駆動を制御するモータ制御手段と、を備え、前記２つのシリンダ室に供給する流体圧によってハンドルの操舵をアシストする操舵アシスト装置において、
   前記２つのシリンダ室を連通すると共に油路を介してリザーバに連通するバイパス路と、そのバイパス路の連通を調整し前記バイパス路で２つのシリンダ室を連通している状態ではバイパス路からリザーバへの前記油路を閉じる制御弁と、前記制御弁を介してバイパス路の連通を調整する弁制御手段と、車両の据え切り状態を検出する据え切り検出手段と、を備え、
   前記据え切り検出手段で据え切り状態と判断すると、前記電動モータのモータ回転数が所定値以上になるように、前記弁制御手段は、バイパス路を２つのシリンダ室を連通する連通状態に制御し、前記モータ制御手段は、電動モータの駆動力が増大するように駆動力を補正することを特徴とする操舵アシスト装置。
2. 前記弁制御手段は、前記ハンドルの操舵状態に応じて、シリンダ室の流体圧変動が小さくなる方向に、前記バイパス路の連通量を変化することを特徴とする請求項１に記載した操舵アシスト装置。
3. 前記制御弁は、連通状態又は遮断状態に切換える開閉弁であり、前記弁制御手段は、その開閉弁の連通状態と遮断状態の時間を制御することで前記バイパス路の連通量を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載した操舵アシスト装置。
4. 前記モータ制御手段は、操舵状態およびバイパス路の連通量に基づき、前記増大補正する駆動力の補正量を変更することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した操舵アシスト装置。
5. 前記据え切り検出手段は、車速が所定値以下、または、前記操舵トルクが所定値以上で且つモータ回転数が所定の範囲内と判断された場合に、据え切り状態と判定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載した操舵アシスト装置。
6. ハンドルの操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備え、
   前記弁制御手段は、車速が所定値以上、若しくはハンドルの操舵速度が所定操舵速度以上と判定すると、バイパス路の連通量をゼロにすることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した操舵アシスト装置。

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