JP5310171B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪の操舵力アシストを行うパワーステアリング装置に関する。

車輪の操舵力アシストを行うパワーステアリング装置として、操舵トルクの方向、及びその大きさを検出し、検出した操舵トルクの方向及び大きさに応じて、モータにより双方向ポンプを駆動することで、この双方向ポンプで発生した油圧力をパワーシリンダに送ることにより、アシスト力を発生する装置がある（例えば、特許文献１参照）。

このパワーステアリング装置では、ハンドルの突き当て状態から、ハンドルの切り戻し状態に移行するときに、パワーシリンダ内では高圧側から低圧側へ供給される作動油の流量を抑制するために、ハンドルの切り込み方向へモータの駆動電流を増量補正する。

上記のようなパワーステアリング装置においては、操舵側（ステアリングを含む、運転者によってトルクが入力される側）と負荷側（転舵輪を含む、操舵側からのトルク入力によって駆動する側）との間に設けられたトーションバーの捩れを検出するトルクセンサによって、操舵トルクの方向、及びその大きさを検出し、検出した操舵トルクの方向及び大きさに応じて、モータにより双方向ポンプを駆動してアシスト力を発生している。このため、ハンドルの切り返し時はトーションバートルクの方向が、まだ切り込み方向にあっても、パワーシリンダ内では高圧側から低圧側に流れ込む作動油によって、双方向ポンプのポンプ回転方向が逆転する現象（いわゆる「ポンプ連れ回り」）が発生する。

特開２００７−２３７９６７号公報

車輪の操舵力アシストを行うパワーステアリング装置にとって、このポンプ連れ回り自体は、作動油の移動をスムーズにするために必要な動作である。

しかしながら、従来技術におけるパワーステアリング装置では、ハンドルの保舵状態から切り返し状態に移行時に、モータの駆動電流をハンドルの切り込み方向に増量補正し、双方向ポンプが作動油の流れに対してフリクション方向に働くため、ポンプ連れ回り時の双方向ポンプのポンプ回転数（＝モータ回転数）は低下する。

このポンプ連れ回り時のポンプ回転数が低下している状態では、双方向ポンプの回転が不定となり、双方向ポンプの圧力変動が生じうる。

この双方向ポンプの圧力変動は、ハンドルの切り返し時に、双方向ポンプの圧力変動が伝播することによるハンドル操舵力の変動としてドライバーに伝わり、ドライバーに対して違和感を生じさせうる。

本発明によるパワーステアリング装置は、モータの駆動を制御するコントローラを備え、このコントローラは、ハンドル切り返し時に、双方向ポンプがポンプ連れ回り状態であるか否かを判断し、ポンプ連れ回り状態と判断した場合に、パワーシリンダ内の高圧側から低圧側に流れ込む作動油の流量が所定値になるようにモータの回転数を補正して安定化させる。

本発明によれば、ポンプ連れ回り時における、ポンプ回転数が低下しすぎることから生じる操舵トルクの変動を抑制することができる。

本発明による実施例１のパワーステアリング装置を備えるパワーステアリングシステムの全体を示す概略図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置を備えるパワーステアリングシステムの動作を示す概略図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるポンプユニット内のバイパス弁を示す概略図であり、（ａ）は、双方向ポンプ停止時のバイパス弁の動作を示す図であり、（ｂ）は、双方向ポンプ駆動時のバイパス弁の動作を示す図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるポンプユニット内の背圧弁を示す概略図であり、（ａ）は、バイパス弁を経由する第１油路の油路の圧力が所定の設定圧以下である場合には、背圧弁がリザーバタンクへの油路を閉じる様子を示す図であり、図４（ｂ）は、バイパス弁を経由する第１油路の油路の圧力が所定の設定圧を超える場合に、背圧弁がリザーバタンクへの油路を開放して、油圧をリザーバタンクへと逃がす様子を示している。 従来技術のパワーステアリング装置における動作説明図である。 従来技術のパワーステアリング装置における動作を示すタイミングチャートである。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラを備えるコントローラユニットの制御ブロック図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラのハンドル切り返し判定部のフローチャートである。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラのポンプ連れ回り判定部のフローチャートである。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラの流量制御部のフローチャートである。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。 本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。 本発明による実施例２のパワーステアリング装置を備えるパワーステアリングシステムの全体を示す概略図である。 本発明による実施例２のパワーステアリング装置におけるコントローラの流量制御部のフローチャートである。 本発明による実施例２のパワーステアリング装置におけるコントローラのポンプ連れ回り判定部のフローチャートである。

まず、本発明による実施例１のパワーステアリング装置を説明する。

図１は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置を備えるパワーステアリングシステムの全体を示す概略図である。図２は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置を備えるパワーステアリングシステムの動作を示す概略図である。図３は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるポンプユニット内のバイパス弁を示す概略図である。図４は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるポンプユニット内の背圧弁を示す概略図である。

図１及び図２を参照するに、実施例１のパワーステアリング装置５０は、車体幅方向に左右に併設された車輪１ａ，１ｂの操舵力アシストを行う装置である。実施例１のパワーステアリング装置５０は、双方向ポンプ１３と、パワーシリンダ１２と、バイパス弁４と、背圧弁１９ａと、コントローラ１６とを備える。双方向ポンプ１３と、パワーシリンダ１２と、バイパス弁４と、背圧弁１９ａとでポンプユニット１０を構成する。

双方向ポンプ１３は、モータ１５（例えば電動モータ）によって駆動され、該モータ１５の回転方向を切り替えることにより吐出方向を逆転することが可能な可逆式のポンプであり、パワーシリンダ１２への油圧を制御する機能を有する。

パワーシリンダ１２は、ピストン１２ｃによって第１油圧室１２ａと第２油圧室１２ｂが形成され、操舵時のアシスト力を発生する機能を有する。

バイパス油路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、バイパス弁４の制御によってパワーシリンダ１２の第１油圧室１２ａ及び第２油圧室１２ｂとそれぞれ連通される。

バイパス弁４は、バイパス油路４ｃ、バイパス油路４ｄ、第１油路１４ｃ、及び第２油路１４ｄと、第１油路１４ａ、第２油路１４ｂ、及びバイパス油路４ａ，４ｂの油路を連通制御するためにバイパス油路４ａ，４ｂ及び４ｃ，４ｄの途中に介装され、第１油圧室１２ａ及び第２油圧室１２ｂと双方向ポンプ１３からの油圧信号に基づいて、フリーピストンで当該バイパス油路の開閉を行う機能を有する。

背圧弁１９ａは、リザーバタンク１９へのバイパス油路４ａ，４ｂ上に設置され、余剰分の油圧を開放する機能を有する。尚、リザーバタンク１９に対する戻し弁１９ｃ，１９ｄや可変オリフィス（図示せず）も適宜設けられる。

コントローラ１６は、モータ１５の駆動を制御する機能を有し、トルクセンサ２１からの操舵トルクＴｑ、操舵角センサ２２からの操舵角度θｈ、車速センサ３からの車速値Ｖ、モータ回転角センサのモータ回転角θfから得られるモータ回転数ωのセンサ情報を入力し、ハンドル切り返し時に、双方向ポンプ１３がポンプ連れ回り状態（作動油の流れによってポンプが回されている状態）であるか否かを判断し、ポンプ連れ回り状態と判断した場合に、パワーシリンダ１２内の高圧側から低圧側に流れ込む作動油の流量が所定値になるようにモータ１５の回転数を補正して安定化させる。より具体的には、図８を参照して後述するが、コントローラ１６は、ハンドル切り返し時に、双方向ポンプ１３がポンプ連れ回り状態であることを判断するポンプ連れ回り判断部１６３と、ポンプ連れ回り状態と判断した場合に、パワーシリンダ１２における第１油圧室１２ａ及び第２油圧室１２ｂにて高圧側から低圧側に流れ込む作動油の流量を所定値になるように制御して安定化させ、双方向ポンプ１３のポンプ回転数を制御するためのアシスト力指令値Ｔａを計算し、計算したアシスト力指令値Ｔａに対応する制御指令信号Ｔｒ（モータ１５の回転方向及び回転数）をモータ１３に供給する流量制御部１６４とを有する。

モータ１５は、双方向ポンプ１３を駆動させ、油圧をピストン１２ｃで区切られた第１油圧室１２ａと第２油圧室１２ｂを有するパワーシリンダ１２に加えることによって、パワーステアリング装置５０は、アシスト力を発生する。

図１〜図４を参照して、実施例１のパワーステアリング装置５０を備えるパワーステアリングシステムの構成及び動作を詳細に説明する。

図１を参照するに、操舵部１１は、操舵輪（ステアリングホイール）１１ａ、シャフト部１１ｂ、及び、ラック部２０ａとピニオン部２０ｂからなる操舵機構２０を有している。操舵輪１１ａをドライバー（操作者）が回動操作することにより、操舵輪１１ａの動きがシャフト部１１ｂを経てラック部２０ａに伝達され、ラック部２０ａに噛合するピニオン部２０ｂをピニオン軸方向に移動させる。車輪１ａ,１ｂは、このピニオン部２０ｂを介して操舵される。シャフト部１１ｂには、操舵輪１１ａの操作に伴う操舵トルクＴｑを検出するトルクセンサ２１と操舵角センサ２２とが装着されており、トルクセンサ２１は、検出した操舵トルクＴｑをコントローラ１６に送出し、操舵角センサ２２は、検出した操舵角度θｈをコントローラ１６に送出する。

車体幅方向に延設されたパワーシリンダ１２内には、ラック部２０ｂに連結したピストンロッド２８が貫通している。このピストンロッド２８には、ラック部２０ｂに接続されてシリンダ軸方向に摺動すると共にシリンダ内を二つの圧力室（第１油圧室１２ａと第２油圧室１２ｂ）に区画するピストン１２ｃが設けられている。従って、パワーシリンダ１２内には、ピストン１２ｃによって車体幅方向に左右の油圧室が形成され、パワーシリンダ１２は、操舵輪１１ａに連結された操舵機構（ラック部２０ａ及びピニオン部２０ｂ）の操舵力を油圧によって補助することができる。尚、車輪１ａは、ラック部２０ｂを介してピストンロッド２８の端部に、車輪１ｂは、ピストンロッド２８の端部に、それぞれリンク２ａ，２ｂを介して連接されている。

図２を参照するに、双方向ポンプ１３は、モータ１５によって駆動され、該モータ１５の回転方向を切り替えることにより吐出方向を逆転することが可能な可逆式の双方向ポンプである。第１油路１４ａと第２油路１４ｂ（高圧力油と低圧力油が入れ替わって出力される２つの油路）を介して、パワーシリンダ１２の二つの圧力室（第１圧力室１２ａと第２圧力室１２ｂ）の各々に対しポンプ圧力を供給する。この双方向ポンプ１３は、リザーバタンク１９に貯留された作動油を吸い上げることができるように、リザーバタンク１９に連通している。

第１油路１４ａと第２油路１４ｂは、パワーシリンダ１２と双方向ポンプ１３を接続する作動油の油路を形成しており、第１油路１４ａはパワーシリンダ１２の一方の圧力室１２ａに、第２油路１４ｂはパワーシリンダ１２の他方の圧力室１２ｂに、それぞれ連通している。

コントローラ１６は、前述したように、トルクセンサ２１からの操舵トルクＴｑ、操舵角センサ２２からの操舵角度θｈ、車速センサ３からの車速値Ｖ、モータ回転角センサから得られるモータ回転角θｆのセンサ情報に基づきアシスト力指令値Ｔａを計算し、アシスト力指令値Ｔａに対応する制御指令信号Ｔｒ（モータ１５の回転方向及び回転数）をモータ１５に出力する。

バイパス油路４ｃは、第１油路１４ｃから分岐してバルブ１８及びバイアス弁４に連通し、バイパス油路４ｄは、第２油路１４ｄから分岐してバルブ１８及びバイアス弁４に連通しており、双方向ポンプ１３から吐出される作動油の一部を、パワーシリンダ１２以外に分岐させる通路を形成している。

バルブ１８は、バイパス油路４ｃとバイパス油路４ｄの間に配置されており、第１油路１４ｃ側と第２油路１４ｄ側の間で摺動するフリーピストン（図示せず）を有している。

リザーバタンク１９は、背圧弁１９ａによりバイパス弁４を介してバルブ１８に連通しており、バルブ１８から排出された作動油を貯留する。

このように、双方向ポンプ１３を使った電動式のパワーステアリング装置５０は、ステアリングホイール１１ａを転舵すると、その指令を受けた双方向ポンプ１３が作動油を吐出し、それにより発生した圧力によってラック部２０ａの動きを補助する構造を有している。

例えば、図２における図示Ａにおいて、ポンプ駆動時に、バルブ１８が、第１通路１４ａ，１４ｃとバイパス油路１４ｂ，１４ｄの間における連通を閉じて、例えば低圧側にあるバイパス油路４ｃの油圧をリザーバタンク１９へと逃がすように動作している場合、双方向ポンプ１３を図面上右回転に駆動させ、油圧の圧力２３a，２３ｂを生じさせ、パワーシリンダ１２内の第１油圧室１２ａを低圧側に、第２油圧室１２ｂを高圧側にしてピストン１２ｃを移動させ、アシスト力２５ａを生じさせる。

図３（ａ）は、双方向ポンプ停止時のバイパス弁の動作を示す図であり、図３（ｂ）は、双方向ポンプ駆動時のバイパス弁の動作を示す図である。バイパス弁４は、第１油路遮蔽部２９ａ、第２油路遮蔽部２９ｄ、油路ピストン２９ｃ、及び、第１油路遮蔽部２９ａ及び第２油路遮蔽部２９ｄと油路ピストン２９ｃとを連結する連結ロッド２９ｂからなる弁機構２９を有する。

図３（ａ）に示すように、弁機構２９は、双方向ポンプ１３が停止しているときには、バイパス油路４ａ，４ｃと第１油路１４ａ，１４ｃの油路を遮蔽するとともに、バイパス油路４ｂ，４ｄと第２油路１４ｂ，１４ｄの油路を遮蔽する。一方、バイパス弁４は、双方向ポンプ１３が駆動しているときには、バイパス油路４ａ，４ｃと第１油路１４ａ，１４ｃの油路を確保するか、又はバイパス油路４ｂ，４ｄと第２油路１４ｂ，１４ｄの油路を確保する。尚、図３（ｂ）では、第１油路１４ａ，１４ｃが低圧側で、第２油路１４ｂ，１４ｄが高圧側となる場合の第１油路１４ａ，１４ｃの油路を確保し、低圧側の油圧をリザーバタンク１９へと逃がす様子を示している。

図４（ａ）は、バイパス弁４を経由する第１油路１４ａ，１４ｃの油路の圧力が所定の設定圧以下である場合には、背圧弁１９ａがリザーバタンク１９への油路を閉じる様子を示す図であり、図４（ｂ）は、バイパス弁４を経由する第１油路１４ａ，１４ｃの油路の圧力が所定の設定圧を超える場合に、背圧弁１９ａがリザーバタンク１９への油路を開放して、油圧をリザーバタンク１９へと逃がす様子を示している。このようにして、背圧弁１９ａは、リザーバタンク１９へとバイパス油路４ａ，４ｂにおける余剰分の油圧を開放する。

本発明による実施例１のパワーステアリング装置５０におけるコントローラ１６の制御を説明する前に、従来技術のパワーステアリング装置の改善すべき点について説明する。

図５は、従来技術のパワーステアリング装置における動作説明図である。図６は、従来技術のパワーステアリング装置における動作を示すタイミングチャートである。図５では、上述の図１〜図４に示すものと同様の構成要素には同一の参照番号を付している。

図５において、背圧弁１９ａと併設して可変オリフィス１９ｂを図示しているが、これは、双方向ポンプ１３における圧力を可変に調節するためのものであり、本実施例のパワーステアリング装置５０にも設けることができる。従来技術におけるパワーステアリング装置のコントローラ１６は、トルクセンサ２１からの操舵トルクＴｑ及びモータ１５に設けられたモータ回転角センサから得られるモータ回転角θｆなどのセンサ情報を入力し、モータ１５の駆動を制御する。

従来技術におけるパワーステアリング装置では、ハンドルの保舵状態から切り返し状態に移行すると、モータ１５の駆動電流を切り込み方向に増量補正するため、双方向ポンプ１３は作動油の流れ（図示２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）に対してフリクション方向に働くため、ポンプ連れ回り時（パワーシリンダ１２内の高圧側から低圧側に油が逆流する方向として図示する２５ｂ）の双方向ポンプ１３の回転数（＝ モータ１５の回転数）は低下する。

このポンプ連れ回り自体は、作動油の移動をスムーズにするために必要な動作であるが、ポンプ連れ回り時の双方向ポンプ１３のポンプ回転数が所定の回転数以下で低下している状態では、ポンプの回転が不定となり、双方向ポンプ１３の圧力変動が生じうる（図示２３a，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）。

このような現象は、前述したようにハンドル切り返し時の必要軸力が小さい場合（例えば、車速が高い場合）に発生しやすい。従って、必要軸力が小さい場合などでは、従来技術におけるパワーステアリング装置では、高圧側から低圧側へ流れ込む作動油の流量も減少するため、連れ回り時のモータ回転数がより低下することになり、切り返し時のハンドル操舵力の変動も発生しやすくなる。

これは、ハンドル切り返し時に、双方向ポンプ１３の圧力変動が伝播することによるハンドル操舵力の変動として、ドライバーに違和感を生じさせ、或いは後述するように異音を発生しうる。

図６には、従来技術におけるパワーステアリング装置において、車速８０ｋｍ／ｓ時のハンドルの切り戻し（旋回時ソーイング時）における横軸を時間に対する、左右の軸力の合計値と、作動油の圧力と、モータ１５のトルク指令値と、モータ回転数と、操舵トルクＴｑの測定値を示している。状態Ｆ１は、ハンドル切り込み時の状態にあり、Ｆ２はハンドルの切り返し直後の状態にあり、Ｆ３は、双方向ポンプ１３のポンプ連れ回りの状態にある。図６では、これらの状態Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を２回繰り返している。この双方向ポンプ１３のポンプ連れ回りの状態Ｆ３によって切り込み方向の油圧を低下させることができ、ポンプ連れ回り自体は必要な状態である。しかしながら、この双方向ポンプ１３のポンプ連れ回りの状態Ｆ３にて、モータ１５の回転数が所定の回転数以下の場合、トルク変動が発生していることが分かる（図示Ｆ４，Ｆ５）。

そこで、本発明による実施例１のパワーステアリング装置５０におけるコントローラ１６は、ハンドル切り返し時に、双方向ポンプ１３がポンプ連れ回り状態であることを判断し、ポンプ連れ回り状態と判断した場合に、パワーシリンダ１２における第１油圧室１２ａ及び第２油圧室１２ｂにて高圧側から低圧側に流れ込む作動油の流量を所定値になるように制御する。

図７は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置における動作を示す図である。図７に示すように、例えば、「切り込み」、「切り返し」、「ポンプ連れ回り」、「切り返し」の順に、時間ｔに対して舵角が変化した場合に、ポンプ連れ回り時のトルク変動を抑制し、従来であれば変動しうる操舵トルクＴｑの変動（図示Ｆ９）を、本発明によれば抑制することができる（図示Ｆ６）。

このポンプ連れ回り時のトルク変動を抑制するために、実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラ１６は、ポンプ連れ回り状態にあるか否かを判別し、異音防止のためにポンプ連れ回り時におけるモータ回転数が所定の回転数以下（閾値Ｔｈ４）となるように制御するとともに（図示Ｆ７）、ポンプ連れ回り時におけるモータ回転数が操舵トルクＴｑの変動が発生しない所定値以上とになるように（閾値Ｔｈ３以上となるように）、モータ回転数の増減を行う（図示Ｆ８）。尚、上記閾値Ｔｈ４はパワーステアリング装置によって発生するアシストトルクが過大とならない範囲の値であって、Ｔｈ３は上述に様に操舵トルクＴｑの変動が発生しない範囲の値であり、これらは予め実験等によって求められる値である。

即ち、従来技術で生じうるポンプ連れ回り時におけるモータ回転数の変動成分（図示Ｆ１１）を、一定の回転数となるように補償制御を行う（図示Ｆ１０）。尚、ポンプ連れ回り時における油圧の変動は、バルブ動作に連動しているため、ポンプ連れ回り時における油圧の変動を抑制すればバルブ動作に起因する変動も生じなくなる。

実施例１のパワーステアリング装置によれば、図５に示すような従来技術で生じうるポンプ連れ回り時の変動（図示２３a，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）は生じなくなり、滑らかなポンプ連れ回り現象を生じさせることができる。更に、実施例１のパワーステアリング装置は、ポンプ連れ回り時のトルク変動の抑制と、操舵トルクＴｑの変動の抑制を両立することができる。

以下、本発明による実施例１のパワーステアリング装置５０におけるコントローラの制御を説明する。

図８は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラを備えるコントローラユニットの制御ブロック図である。図９は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラのハンドル切り返し判定部のフローチャートである。図１０は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラのポンプ連れ回り判定部のフローチャートである。図１１は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置におけるコントローラの流量制御部のフローチャートである。図１２は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。図１３は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。図１４は、本発明による実施例１のパワーステアリング装置の動作を示す概略図である。

実施例１のパワーステアリング装置５０において、コントローラ１６は、基本アシスト指令値演算部１６１と、ポンプ連れ回り判断部１６３と、流量制御部１６４とを備える。ポンプ連れ回り判断部１６３は、ハンドル切り返し判定部１６５と、連れ回り判定部１６６とを備える。

尚、車速センサ３は車速値Ｖを出力し、トルクセンサ２１は操舵トルクＴｑを出力し、ハンドル舵角センサ６は操舵角度θｈを出力し、モータ回転数センサ７は、モータ回転角度θｈを出力する。また、モータ回転速度演算部８は、モータ回転角度θｈからモータ回転速度ωを演算して出力する。

基本アシスト指令値演算部１６１は、車速値Ｖ、及び操舵トルクＴｑを入力し、車速値Ｖ及び操舵トルクＴｑで定まる、通常時と同様の指令値Ｔａを演算して出力する。

ハンドル切り返し判定部１６５は、操舵トルクＴｑ、操舵角度θｈ、及びモータ回転速度ωから、ハンドル切り返しフラグＲの演算を行い、連れ回り判定部１６６に出力する。ハンドル切り返しフラグＲの演算は、後述する図９に示すように、上記３信号（Ｔｑ，θｈ，ω）の変化の方向が一致して、なおかつその方向が反転した時にハンドルを切り返したと判定し、その旨をハンドル切り返しフラグＲとして生成する。尚、ハンドル切り返し判定部１６５は、この演算に用いてハンドル切り返し時のモータ回転数ωＲ（以下、「ハンドル切り返しモータ回転数」と称する）も連れ回り判定部１６６に出力する。

連れ回り判定部１６６は、後述する図１０に示すように、ハンドル切り返しフラグＲ、モータ回転速度ω、ハンドル切り返し時回転数ωＲとから、ポンプ連れ回り状態であるか否かを判定し、ポンプ連れ回り状態である場合には、ポンプ連れ回り状態である旨を表すポンプ連れ回りフラグＳ（＝ＯＮ）を流量制御部１６４に出力する。ポンプ連れ回り状態でない場合にはポンプ連れ回りフラグＳ（＝ＯＦＦ）として説明する。

流量制御部１６４は、ポンプ連れ回りフラグＳ、車速値Ｖ、操舵トルクＴｑ、モータ回転速度ω、基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａを入力して、後述する図１１に示すフローチャートに従い、ポンプ連れ回りフラグＳのＯＮ／ＯＦＦをトリガーに、流量補正トルクＴａ’の演算を行う。ポンプ連れ回りフラグＳ＝ＯＦＦの場合は、流量補正トルクＴａ’＝０となる。Ｓ＝ＯＮの場合は、Ｔａ’の大きさと向きの演算を行う。本実施例では今回演算するモータ回転速度ωの絶対値と目標回転数Ｘとの偏差をＥとし、そのＥに対して、偏差のゲインと車速に対するゲインを積算し算出しているが、従来からよく知られているＰＩＤ制御を用いて回転数に対するフィードバック制御を行うことで更に制御を向上させることができる。

加算部９は、流量制御部１６４で算出された流量補正トルクＴａ’と、基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａを加算して、制御指令信号Ｔｒとしてモータ制御部１５ａに出力する。

モータ制御部１５ａは、制御指令信号Ｔｒをモータ１５の駆動に必要な電流又は電圧信号に変換してモータ１５を駆動する。

図９を参照して、ハンドル切り返し判定部１６５の動作を説明する。

ステップＳ１にて、前回演算した操舵トルクＴｑ、操舵角度θｈ、及びモータ回転速度ω、ハンドル切り返しフラグＲの値を記憶部（図示せず）から読み出すとともに、今回演算に用いる操舵トルクＴｑ、操舵角度θｈ、モータ回転速度ωを入力する。ハンドル切り返しフラグＲの値は、演算する度に記憶する。

ステップＳ２にて、前回値と今回値の操舵トルクＴｑを用いてその微分値が０以上であるか否かを判別し、トルク変化の方向（向き）を判別する。微分値が０以上であれば、トルク変化フラグＴｃ＝ＣＷとし（ステップＳ５）、微分値が０未満であれば、トルク変化フラグＴｃ＝ＣＣＷとする（ステップＳ８）。

同様に、ステップＳ３にて、前回値と今回値の操舵角度θｈを用いてその微分値が０以上であるか否かを判別し、操舵変化の方向（向き）を判別する。微分値が０以上であれば、舵角変化フラグθｃ＝ＣＷとし（ステップＳ６）、微分値が０未満であれば、舵角変化フラグθｃ＝ＣＣＷとする（ステップＳ９）。

同様に、ステップＳ４にて、前回値と今回値のモータ回転速度ωを用いてその微分値が０以上であるか否かを判別し、モータ回転変化の方向（向き）を判別する。微分値が０以上であれば、モータ回転変化フラグωｃ＝ＣＷとし（ステップＳ７）、微分値が０未満であれば、モータ回転変化フラグωｃ＝ＣＣＷとする（ステップＳ１０）。

ステップＳ１１にて、トルク変化フラグＴｃ、舵角変化フラグθｃ、及びモータ回転変化フラグωｃの値から、全ての方向（向き）が一致しているか否かを判別する。

トルク変化フラグＴｃ、舵角変化フラグθｃ、及びモータ回転変化フラグωｃの値の方向（向き）が一致している場合は、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１２にて、一致する方向（向き）がＣＷであるかＣＣＷであるかを判別して、ＣＷであれば方向一致フラグＣ＝ＣＷとし（ステップＳ１３）、ＣＣＷであれば方向一致フラグＣ＝ＣＣＷとする（ステップＳ１４）。この方向一致フラグＣの値は、演算する度に記憶する。

ステップＳ１５にて、方向一致フラグＣの値が前回値と一致しているか否かを判別する。方向一致フラグＣの値が前回値と一致している場合には、ハンドル切り返しフラグＲ＝ＯＮとし、このハンドル切り返しフラグＲ＝ＯＮ時のモータ回転速度ωＲを記憶する（ステップＳ１６）。尚、ハンドル切り返しフラグＲ＝ＯＮは、ハンドルの切り返し状態にあることを表し、ハンドル切り返しフラグＲ＝ＯＦＦは、ハンドルの切り返し状態にないことを表すものとする。

ステップＳ１１にてトルク変化フラグＴｃ、舵角変化フラグθｃ、及びモータ回転変化フラグωｃの値から、全ての方向（向き）が一致していない場合や、或いはステップＳ１５にて方向一致フラグＣの値が前回値と一致していない場合には、ハンドル切り返しフラグＲ＝ＯＦＦとする（ステップＳ１７）。

ステップＳ１〜ステップＳ１７までの処理は、繰り返し行われる。

このようにして、ハンドル切り返し判定部１６５は、操舵トルクＴｑ、操舵角度θｈ、及びモータ回転速度ωから、ハンドル切り返しフラグＲの演算を行い、ハンドル切り返しフラグＲ＝ＯＮの場合に、この演算に用いたハンドル切り返し時モータ回転数ωＲも連れ回り判定部１６６に出力する。

図１０を参照して、連れ回り判定部１６６の動作を説明する。

ステップＳ２１にて、今回演算するモータ回転速度ω、今回演算されたハンドル切り返し時モータ回転数ωＲ、及び今回演算されたハンドル切り返しフラグＲ、及び前回演算したポンプ連れ回りフラグＳの値を記憶部（図示せず）から読み出して入力する。ポンプ連れ回りフラグＳの値は演算するたびに記憶する。

ステップＳ２２にて、ハンドル切り返しフラグＲがＲ＝ＯＮであるか否かを判定し、ハンドル切り返しフラグＲがＲ＝ＯＮであればステップＳ２３に進む。ステップＳ２２にて、ハンドル切り返しフラグＲがＲ＝ＯＦＦであればステップＳ２７に進む。

ステップＳ２３にて、前回のポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであるか否かを判定し、前回のポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであればステップＳ２６に進む。ステップＳ２３にて、前回のポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＦＦであればステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４にて、今回演算するモータ回転速度ωと今回演算されたハンドル切り返し時モータ回転数ωＲとが一致する場合には、ステップＳ２５に進み、今回演算するモータ回転速度ωと今回演算されたハンドル切り返し時モータ回転数ωＲとが一致しない場合には、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２５にて、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値が所定の回転数（例えば、１００ｒｐｍ）未満であるか否かを判別し、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値が所定の回転数未満であれば、ステップＳ２６に進み、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値が所定の回転数以上であれば、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２６では、ポンプ連れ回りフラグＳをＳ＝ＯＮとして設定し、ステップＳ２７では、ポンプ連れ回りフラグＳをＳ＝ＯＦＦとして設定する。

ステップＳ２１〜ステップＳ２７までの処理は、ハンドル切り返しフラグＲの演算が行われるたびに繰り返し行われる。

このようにして、連れ回り判定部１６６は、ハンドル切り返しフラグＲ、モータ回転速度ω、ハンドル切り返し時回転数ωＲとから、ポンプ連れ回りフラグＳを判定して流量制御部１６４に出力する。

図１１を参照して、流量制御部１６４の動作を説明する。

ステップＳ３１にて、ポンプ連れ回りフラグＳ、車速値Ｖ、操舵トルクＴｑ、モータ回転速度ω、基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａを入力する。

ステップＳ３２にて、ポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであるか否かを判定し、ポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであればステップＳ３３に進む。ステップＳ３２にて、ポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＦＦであればステップＳ４１に進む。

ステップＳ３３にて、操舵トルクＴｑが０以上であるか否かを判定し、操舵トルクＴｑが０以上であればステップＳ３４に進む。ステップＳ３３にて、操舵トルクＴｑが０未満であればステップＳ３５に進む。

ステップＳ３４にて目標回転数Ｘを所定値（例えば−１５０ｒｐｍ）に設定し、ステップＳ３５にて目標回転数Ｘを所定値（例えば１５０ｒｐｍ）に設定し、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６にて、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値と目標回転数Ｘとの偏差をＥとして算出する。

ステップＳ３７にて、偏差Ｅの絶対値の所定のゲインと車速値Ｖに対する所定のゲインとを、基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａに対して乗算し、流量補正トルクＴａ’を算出する。

ステップＳ３８にて、偏差Ｅが０より大きいか否かを判別し、偏差Ｅが０より大きい場合には、流量補正トルクＴａ’をＴａ’×（−１）として決定し（ステップＳ３９）、偏差Ｅが０以下の場合には、流量補正トルクＴａ’をＴａ’×（＋１）として決定する（ステップＳ４０）。

ステップＳ４１にて、流量補正トルクＴａ’をゼロ（Ｔａ’＝０）として決定する。

ステップＳ３１〜ステップＳ４１までの処理は、ポンプ連れ回りフラグＳの演算が行われるたびに繰り返し行われる。

このようにして、流量制御部１６４は、ポンプ連れ回りフラグＳ、車速値Ｖ、操舵トルクＴｑ、モータ回転速度ω、基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａを入力して、ポンプ連れ回りフラグＳのＯＮ／ＯＦＦをトリガーに、流量補正トルクＴａ’の値を決定する。

本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、ハンドルの切り返し時における双方向ポンプの連れ回り状態を検出し、その時の流量を所定値以上に制御することにより、ポンプ連れ回り時にて、ポンプ回転数が低下しすぎることから生じるハンドルのトルク変動を抑制することができる。更に、本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、ポンプ連れ回り時にポンプ回転数が低下しすぎることから生じる異音の抑制を行うことができ、トルク変動の抑制と異音の抑制の両立を図ることができる。

即ち、図１２を参照するに、ポンプ連れ回り判断部１６３は、ハンドルの切り込みから切り返し移行時に、操舵角度θｈの方向が一定であり（図示Ｆ１２）、操舵トルクＴｑから得られる微分値が減少方向にあり（図示Ｆ１３）、操舵角度θｈが切り変り（図示Ｆ１２，Ｆ１３）、 モータ回転数ωが所定値（Ｔｈ１）以下に減少していた場合に（図示Ｆ１４）、ポンプ連れ回り状態と判断する（図示Ｆ１５）。

これにより、本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、ポンプ連れ回り状態を正確に判断可能となるため、ポンプ連れ回り時に発生する操舵力の変動をより積極的に抑制することができる。また、ポンプ連れ回り時の制御が不要な場合に、ポンプ連れ回り時の制御を動作してしまうことを防止することができる。更に、軸力が低い場合など、ポンプ連れ回り時の流量が低下しやすい場合においても、トルク変動を抑制することができる。

また、図１３を参照するに、流量制御部１６４は、ポンプ連れ回り判断部１６６の判定結果としてポンプ連れ回り状態にあるときに、作動油の供給量が少ない（即ち、モータ１５のモータ回転数ωが所定値以下）と判断した場合、モータ回転数ωが所定の一定値となるように、操舵トルクＴｑの方向と逆方向に前記モータの駆動電流を増量させる。尚、破線は従来技術における変動の様子を表し、実線は、本発明における動作を示す。

これにより、本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、高速走行時や、軽い車両など、必要軸力が低いときなど、ハンドル切り返し時に、作動油の供給流量が少ない場合に発生するポンプ圧力変動を抑制することができる。

また、図１３を参照するに、流量制御部１６４は、或いは又、流量制御部１６４は、ポンプ連れ回り判断部１６３の判定結果としてポンプ連れ回り状態にある場合（ポンプ連れ回り判定がＯＮの場合）、当該ハンドル１１ａの操舵トルクＴｑが所定値以下と判断し（図示Ｆ１６）、パワーシリンダ１２における高圧側のシリンダ圧が所定値以下である場合（図示Ｆ１８）、作動油の供給量が少ない（即ち、モータ１５のモータ回転数が所定値以下）と判断し、操舵トルクＴｑの方向と逆方向にモータ１５の駆動電流を増量させ、低圧側への作動油の供給流量を増加させる（図示Ｆ１７）。尚、パワーシリンダ４における高圧側及び低圧側のシリンダ圧の値は、パワーシリンダ４における各油圧室４ａ，４ｂに油圧センサを設けることで得られる。

これにより、本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、双方向ポンプ１３のリーク等で、流量が正確にわからない場合でも、正確に制御を行うことができる。

また、図１４を参照するに、流量制御部１６４は、上述の制御の加え、ポンプ連れ回り判断部１６３の判定結果としてポンプ連れ回り状態にある場合（ポンプ連れ回り判定がＯＮの場合）に、さらに作動油の供給流量が所定値より多い（＝モータ回転数がＴｈ４以上）と判断した場合（図示Ｆ１９）、操舵トルクＴｑの方向と同方向にモータ１５の駆動電流を増量させ（所定の閾値Ｔｈ４以下の一定値まで増量）、パワーシリンダ１２における低圧側への作動油の供給流量を制限させることができる。尚、破線は従来技術における変動の様子を表し、実線は、本発明における動作を示す。従って、流量制御部１６４は、モータ回転数が所定の閾値Ｔｈ３〜Ｔｈ４の範囲内になるように制御するのが好適である。

これにより、本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、ハンドル据え切り時など、切り替えし時の作動油の供給流量が多い場合は、トルク変動が出ないレベルまで増量補正することで、背圧弁を通過するときに発生する異音を抑制しつつ、トルク変動も抑制することができる。

また、流量制御部１６４は、操舵トルクＴｑの方向が変化（又は操舵角度θｈが切り替わる時）、もしくは操舵トルクＴｑの微分値の方向が変化した場合は、ポンプ連れ回りフラグＳの値をＯＦＦにして増量補正する流量制御を停止することもできる。

これにより、本実施例１のパワーステアリング装置５０によれば、流量の制御が不要になる切り込み時などの通常操舵の領域で、不要な制御が働かないようにすることができる。

次に、本発明による実施例２のパワーステアリング装置５０を説明する。

図１５は、本発明による実施例２のパワーステアリング装置を備えるパワーステアリングシステムの全体を示す概略図である。図１６は、本発明による実施例２のパワーステアリング装置におけるコントローラの流量制御部のフローチャートである。実施例１と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。

実施例２のパワーステアリング装置５０は、パワーシリンダ４における各油圧室４ａ，４ｂにおける油圧を検出するため、第１油圧センサ（油圧センサＡ）５１と第２油圧センサ（油圧センサＢ）５２とを更に備え、コントローラ１６が第１油圧センサ５１と第２油圧センサ５２からの油圧値を得ることができる点で実施例１とは相違する。従って、この相違点に関する事項についてのみ説明する。

第１油圧センサ５１と第２油圧センサ５２とを用いてパワーシリンダ４における各油圧室４ａ，４ｂにおける油圧を検出する以外にも、各油圧の値が予測できる他の方法を用いて油圧を測定し推測するように構成することもできる。

本実施例におけるハンドル切り返し判定部１６５と、連れ回り判定部１６６は、基本的に実施例１と同様である。本実施例における流量制御部１６４は、ポンプ連れ回りフラグＳ、操舵トルクＴｑ、モータ回転速度ω、車速値Ｖ、パワーシリンダ４の各油圧室４ａ，４ｂにおける圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２から、後述する図１６に示すように流量制御トルクＴａ１’を算出する。本実施例では、パワーシリンダの第１油圧室及び第２油圧室の圧力の各値、もしくは操舵トルクＴｑが、所定値以下の場合、ポンプ連れ回り状態であると判定した時から所定の時間だけ、当該第１油圧室１２ａ及び第２油圧室１２ｂの圧力の各値又は当該操舵トルクＴｑに応じたゲインＴａ３’，Ｔａ４’，Ｔａ５’を算出する。最終的に、流量制御部１６４は、該ゲインＴａ３’，Ｔａ４’，Ｔａ５’を用いてゲインＴａ２’を算出し、当該ポンプ連れ回り状態における増量補正の補正値Ｔａ１’にゲインＴａ２’を乗算してさらに補正する。

図１６を参照して、実施例２のパワーステアリング装置５０における流量制御部１６４の動作を説明する。

ステップＳ５１にて、ポンプ連れ回りフラグＳ、車速値Ｖ、操舵トルクＴｑ、モータ回転速度ω、パワーシリンダ４の各油圧室４ａ，４ｂにおける圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２、及び基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａを入力する。

ステップＳ５２にて、ポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであるか否かを判定し、ポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであればステップＳ５３に進む。ステップＳ５２にて、ポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＦＦであればステップＳ６９に進む。

ステップＳ５３にて、操舵トルクＴｑが０以上であるか否かを判定し、操舵トルクＴｑが０以上であればステップＳ５６に進む。ステップＳ５３にて、操舵トルクＴｑが０未満であればステップＳ５７に進む。

ステップＳ５６にて目標回転数Ｘを所定値（例えば−１５０ｒｐｍ）に設定し、ステップＳ５７にて目標回転数Ｘを所定値（例えば１５０ｒｐｍ）に設定し、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０にて、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値と目標回転数Ｘとの偏差をＥとして算出する。

ステップＳ６１にて、偏差Ｅの絶対値の所定のゲインと車速値Ｖに対する所定のゲインとを、基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａに対して乗算し、流量補正トルクＴａ１’を算出する。

一方、ステップＳ５３と並行してステップＳ５４にて、操舵トルクＴｑが所定値（例えば１．０Ｎｍ）未満であるか否かを判定し、操舵トルクＴｑが所定値未満であればステップＳ６２に進み、操舵トルクＴｑが所定値以上であれば、ステップＳ５８に進む。ステップＳ６２では、操舵トルクＴｑに対する所定のゲインＴａ３’をＴａ３として決定し、ステップＳ６２では、Ｔａ３をゼロ（Ｔａ３＝０）として決定する。

さらに、ステップＳ５３及びステップＳ５４と並行してステップＳ５５にて、パワーシリンダ４の各油圧室４ａ，４ｂにおける圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２がともに所定値（例えば０．７ＭＰａ）未満であるか否かを判定し、圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２がともに所定値未満であればステップＳ６３に進み、圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２がともに所定値以上であれば、ステップＳ５９に進む。ステップＳ６３では、圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２に対する所定のゲインＴａ４’をＴａ４として決定し、ステップＳ５９では、Ｔａ４をゼロ（Ｔａ４＝０）として決定する。

Ｔａ３及びＴａ４の決定に続いて、ステップＳ６４では、ポンプ連れ回りフラグＳ＝ＯＮからの時刻Ｔを計時しており、このＴの値に対する所定のゲインＴａ５’をＴａ５として決定する。

ステップＳ６４では、所定のゲインＴａ２’を、Ｔａ２’＝（Ｔａ３＋Ｔａ４）×Ｔａ５×Ｔａから求める。

ステップＳ６６にて、偏差Ｅが０より大きいか否かを判別し、偏差Ｅが０より大きい場合には、流量補正トルクＴａ’を（Ｔａ１’＋Ｔａ２’）×（−１）として決定し（ステップＳ６７）、偏差Ｅが０以下の場合には、流量補正トルクＴａ’を（Ｔａ１’＋Ｔａ２’）×（＋１）として決定する（ステップＳ６８）。

ステップＳ６９にて、流量補正トルクＴａ’をゼロ（Ｔａ’＝０）として決定する。

ステップＳ５１〜ステップＳ６９までの処理は、ポンプ連れ回りフラグＳの演算が行われるたびに繰り返し行われる。

このようにして、流量制御部１６４は、ポンプ連れ回りフラグＳ、車速値Ｖ、操舵トルクＴｑ、モータ回転速度ω、パワーシリンダ４の各油圧室１２ａ，１２ｂにおける圧力:Ｐｓ１，Ｐｓ２、及び基本アシスト指令値演算部１６１から出力される指令値Ｔａを入力して、ポンプ連れ回りフラグＳのＯＮ／ＯＦＦをトリガーに、流量補正トルクＴａ’の値を決定する。

実施例２のパワーステアリング装置５０によれば、ポンプ連れ回り状態の判定時にポンプ回転数をさらに増量補正し、操舵トルクＴｑの変動をより短い時間で抑えることが可能となる。

次に、本発明による実施例３のパワーステアリング装置５０を説明する。

実施例３のパワーステアリング装置５０は、実施例１と同様である。ハンドル切り返し判定部１６５と流量制御部１６４は、基本的に実施例１と同様である。本実施例における連れ回り判定部１６６は、図１７に示すように、前回のポンプ連れ回り状態であると判定した際の操舵トルクＴｑＳを記憶しておき、現時点の操舵トルクＴｑの方向と比較することで操舵トルクＴｑの方向が切り替わりであるか否かを判別し、操舵トルクＴｑの方向が切り替わりであると判断したときに、当該流量制御を停止する（ポンプ連れ回りフラグＳ＝ＯＦＦにする）。

図１７は、本発明による実施例２のパワーステアリング装置５０におけるコントローラのポンプ連れ回り判定部のフローチャートである。

図１７を参照して、実施例２のパワーステアリング装置５０における連れ回り判定部１６６の動作を説明する。

ステップＳ７１にて、今回演算するモータ回転速度ω、今回演算されたハンドル切り返し時モータ回転数ωＲ、及び今回演算されたハンドル切り返しフラグＲ、及び前回演算したポンプ連れ回りフラグＳの値を記憶部（図示せず）から読み出して入力する。ポンプ連れ回りフラグＳの値は演算するたびに記憶する。

ステップＳ７２にて、ハンドル切り返しフラグＲがＲ＝ＯＮであるか否かを判定し、ハンドル切り返しフラグＲがＲ＝ＯＮであればステップＳ７３に進む。ステップＳ７２にて、ハンドル切り返しフラグＲがＲ＝ＯＦＦであればステップＳ７９に進む。

ステップＳ７３にて、前回のポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであるか否かを判定し、前回のポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＮであればステップＳ７４に進む。ステップＳ７３にて、前回のポンプ連れ回りフラグＳがＳ＝ＯＦＦであればステップＳ７５に進む。

ステップＳ７４にて、記憶してある連れ回り判定時の操舵トルクＴｑＳと、今回演算するモータ回転速度ωの値（又は、今回演算する操舵トルクＴｑの方向）とが反転しているか否かを判定し、反転していればステップＳ７９に進み、反転していなければステップＳ７８に進む。

ステップＳ７５にて、今回演算するモータ回転速度ωと今回演算されたハンドル切り返し時モータ回転数ωＲとが同じ方向か否かを判定し、同じ方向であれば、ステップＳ７６に進み、同じ方向でなければ、ステップＳ７９に進む。

ステップＳ７６にて、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値が所定の回転数（例えば、１００ｒｐｍ）未満であるか否かを判別し、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値が所定の回転数未満であれば、ステップＳ７７に進み、今回演算するモータ回転速度ωの絶対値が所定の回転数以上であれば、ステップＳ７９に進む。

ステップＳ７７では、連れ回り判定時の操舵トルクＴｑＳを記憶しておくとともに、ポンプ連れ回りフラグＳをＳ＝ＯＮとして設定して、ステップＳ７８では、ポンプ連れ回りフラグＳをＳ＝ＯＮ（ポンプ連れ回り状態にある）として設定し、ステップＳ７８では、ポンプ連れ回りフラグＳをＳ＝ＯＦＦ（ポンプ連れ回り状態にない）として設定する。

ステップＳ７１〜ステップＳ７９までの処理は、ハンドル切り返しフラグＲの演算が行われるたびに繰り返し行われる。

このようにして、連れ回り判定部１６６は、ハンドル切り返しフラグＲ、モータ回転速度ω、ハンドル切り返し時回転数ωＲとから、ポンプ連れ回りフラグＳを判定して流量制御部１６４に出力するとともに、当該増量補正する流量制御の停止を可能にする。

また、実施例３のパワーステアリング装置５０によれば、また操舵トルクＴｑの微分値の方向が切り替わった場合は、ハンドル切り返し判定部から出力されるハンドル切り返しフラグＲがＯＦＦになるため、この場合でも当該増量補正する流量制御を停止するように構成することができる。

上述の実施例については特定の実施例を代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変形及び置換をすることができることは当業者に明らかである。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明によれば、連れ回り時にポンプ回転数が低下しすぎることから生じる操舵トルクＴｑの変動を抑制することができるので、油圧式のパワーステアリング装置を用いる任意の用途に有用である。

１ａ，１ｂ 車輪
２ａ，２ｂ リンク
３ 車速センサ
４ バイパス弁
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ バイパス油路
７ モータ回転数センサ
８ モータ回転速度演算部
９ 加算部
１０ ポンプユニット
１１ａ 操舵輪（ステアリングホイール）
１１ｂ シャフト部
１２ パワーシリンダ
１２ａ 第１油圧室
１２ｂ 第２油圧室
１３ 双方向ポンプ
１４ａ，１４ｃ 第１油路
１４ｂ，１４ｄ 第２油路
１５ モータ
１５ａ モータ制御部
１６ コントローラ
１８ バルブ
１９ リザーバタンク
１９ａ 背圧弁
２０ 操舵機構
２０ａ ラック部
２０ｂ ピニオン部
２１ トルクセンサ
２２ 操舵角センサ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 作動油の流れ
２３a，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 圧力変動
２５ａ アシスト力
２５ｂ 高圧側から低圧側に油が逆流する方向
２８ ピストンロッド
２９ 弁機構
２９a 第１油路遮蔽部
２９ｃ 油路ピストン
２９ｂ 連結ロッド
２９ｄ 第２油路遮蔽部
５０ パワーステアリング装置
１００ パワーステアリングシステム
１６１ 基本アシスト指令値演算部
１６３ ポンプ連れ回り判断部
１６４ 流量制御部
１６５ ハンドル切り返し判定部
１６６ 連れ回り判定部

Claims (7)

1. 車輪の操舵力アシストを行うパワーステアリング装置であって、
   モータによって駆動する双方向ポンプと、
   ピストンを隔てて第１油圧室と第２油圧室が形成された、アシスト力を発生するパワーシリンダと、
   前記パワーシリンダの第１油圧室及び第２油圧室とそれぞれ連通するバイパス油路の途中に介装され、前記第１油圧室及び第２油圧室からの油圧信号に基づいて、フリーピストンで前記バイパス油路の開閉を行うバイパス弁と、
   前記モータの駆動を制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラは、
   ハンドル切り返し時に、双方向ポンプがポンプ連れ回り状態であることを判断するポンプ連れ回り判断部と、
   当該ポンプ連れ回り状態と判断した場合に、前記パワーシリンダ内の高圧側から低圧側に流れ込む作動油の流量が所定値以上になるように前記モータの回転数を予め設定した上限回転数と下限回転数の間の回転数に補正する流量制御部とを有し、
   前記ポンプ連れ回り判断部は、ハンドルの切り込みから切り返し移行時に、操舵角度の方向が一定であり、当該ハンドルの操舵トルクから得られる微分値が減少方向にあり、操舵角度が切り変り、モータ回転数が所定値以下に減少していた場合に、ポンプ連れ回り状態と判断することを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 前記流量制御部は、前記ポンプ連れ回り判断部の判定結果としてポンプ連れ回り状態にあるときに、前記モータのモータ回転数が所定値以下と判断した場合、モータ回転数が所定の一定値となるように、操舵トルク方向と逆方向に前記モータの駆動電流を増量させることを特徴とする、請求項１に記載のパワーステアリング装置。
3. 前記流量制御部は、前記ポンプ連れ回り判断部の判定結果としてポンプ連れ回り状態にあるときに、当該ハンドルの操舵トルクが所定値以下と判断し、且つ前記パワーシリンダにおける高圧側のシリンダ圧が所定値以下である場合、前記モータのモータ回転数が所定値以下と判断し、操舵トルク方向と逆方向に前記モータの駆動電流を増量させることを特徴とする、請求項１に記載のパワーステアリング装置。
4. 前記流量制御部は、ポンプ連れ回り状態であると判定した際に、作動油の供給流量が所定値より多いと判断した場合、操舵トルク方向と同方向に駆動電流を増量させ、前記パワーシリンダにおける低圧側への作動油の供給流量を制限することを特徴とする、請求項１に記載のパワーステアリング装置。
5. 前記流量制御部は、操舵トルクの方向が変化、もしくは操舵トルクの微分値の方向が変化した場合は、前記流量制御部における増量補正の流量制御を停止することを特徴とする、請求項１に記載のパワーステアリング装置。
6. 前記流量制御部は、ポンプ連れ回り状態であると判定した際に、操舵トルク、モータ回転速度、車両の車速値、前記パワーシリンダの第１油圧室及び第２油圧室の圧力の各値から流量制御トルクを算出するとともに、前記パワーシリンダの第１油圧室及び第２油圧室の圧力の各値又は当該操舵トルクが所定値以下の場合、ポンプ連れ回り状態であると判定した時から所定の時間だけ、当該第１油圧室及び第２油圧室の圧力の各値又は当該操舵トルクに応じたゲインを算出し、該ゲインを用いて当該ポンプ連れ回り状態における増量補正の補正値をさらに補正することを特徴とする、請求項１にパワーステアリング装置。
7. 前記ポンプ連れ回り判定部は、前回のポンプ連れ回り状態であると判定した際の操舵トルクを記憶しておき、現時点の操舵トルクの方向と比較することにより操舵トルクの方向の切り替わりであると判断したときに、当該増量補正する流量制御を停止することを特徴とする、請求項１に記載のパワーステアリング装置。
   

Images