JP6482437B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者の操舵力を液圧によってアシストするパワーステアリング装置のうち、ロータリバルブを介して液圧制御を行うパワーステアリング装置に関する。

ロータリバルブを介して液圧制御を行う従来のパワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、このパワーステアリング装置は、舵角センサの検出信号に基づいて駆動制御される電動油圧ポンプより圧送された作動液を操舵方向に応じて開弁するロータリバルブを介してパワーシリンダのアシスト側の圧力室へと供給することで、操舵状態に応じた操舵アシストトルクを発生させることが可能となっている。

特開平６−１０７２１５号公報

しかしながら、前記従来のパワーステアリング装置では、前記アシスト制御が舵角センサの有無や舵角センサの性能等に依存してしまう結果、良好な操舵アシストが得られないおそれがあった。

本発明は、前記従来のパワーステアリング装置の実情に鑑みて案出されたものであり、舵角センサの有無や舵角センサの性能等に依存することなく良好な操舵アシストを行い得るパワーステアリング装置を提供することを目的としている。

本発明は、電動モータにより駆動されるポンプ装置から吐出された作動液をロータリバルブを通じてパワーシリンダの加圧側圧力へと供給することにより操舵アシストトルクを発生させるパワーステアリング装置であって、前記電動モータは、前記電動モータの実回転数信号を受信するモータ実回転数信号受信部と、前記電動モータの駆動回転数に係る指令信号であるモータ指令回転数信号を演算するモータ指令回転数信号演算部と、前記モータ実回転数信号と前記モータ指令回転数信号との差が第１所定値以上のとき、前記モータ指令回転数信号を増加補正するモータ指令回転数信号補正部と、を備えた制御装置により駆動制御されることを特徴とすることを特徴としている。

また、本発明は、前記モータ実回転数信号受信部及びモータ指令回転数信号演算部と、前記電動モータに流れるモータ実電流信号を受信するモータ実電流信号受信部と、前記モータ実回転数信号と前記モータ指令回転数信号との差に応じて前記電動モータの駆動電流に係る指令信号であるモータ指令電流信号を演算するモータ指令電流信号演算部と、車両の速度に係る車速信号を受信する車速信号受信部と、前記車速に応じて設定された電流閾値よりも前記モータ実電流信号又は前記モータ指令電流信号が大きいとき、前記モータ指令回転数信号を増加補正するモータ指令回転数信号補正部と、を備える制御装置によって前記電動モータを駆動制御するようにしてもよい。

本発明によれば、モータ実回転数信号とモータ指令回転数信号との差から、操舵操作に伴って発生するパワーシリンダの加圧側の内圧増大に基づくモータ回転数の低下を判断することができる。すなわち、このモータ回転数の低下を判断して前記モータ指令回転数信号を増加補正することによって、舵角センサの有無や該舵角センサの性能等に依存することなく良好な操舵アシスト制御を行うことができる。

また、操舵操作に伴って発生するパワーシリンダの加圧側の内圧増大に基づいてポンプ装置の負荷が増大すると、電流フィードバック制御によりモータ実電流信号又はモータ指令電流信号の上昇を判断することが可能となる。そして、かかるモータ実電流信号又はモータ指令電流信号の上昇に基づいて操舵負荷の上昇を判断し、前記モータ指令回転数信号を増加補正することによって、舵角センサの有無や該舵角センサの性能等に依存することなく良好な操舵アシスト制御を行うことができる。

本発明に係るパワーステアリング装置のシステム構成図である。 図１に示すロータリバルブの構成を示すシステム構成図であって、（ａ）は中立状態、（ｂ）は左操舵状態、（ｃ）は右操舵状態を表している。 図１に示す制御装置の制御回路構成を示す制御ブロック図である。 図３に示すモータ指令回転数演算部の制御回路構成を示す制御ブロック図である。 図３に示すモータ指令回転数演算部におけるモータ指令回転数信号の補正制御フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るモータ指令回転数演算部の制御ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るモータ指令回転数信号の補正制御フローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るモータ指令回転数演算部の制御ブロック図である。 本発明の第３実施形態に係るモータ指令回転数信号の補正制御フローチャートである。 本発明の第４実施形態に係るモータ指令回転数演算部の制御ブロック図である。 本発明の第４実施形態に係るモータ指令回転数信号の補正制御フローチャートである。 本発明の第５実施形態に係る制御装置の制御回路構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第５実施形態に係るモータ指令回転数演算部の制御ブロック図である。 本発明の第５実施形態に係るモータ指令回転数信号の補正制御フローチャートである。 本発明の第５実施形態の変形例に係る制御装置の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

以下、本発明に係るパワーステアリング装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、下記の実施形態では、このパワーステアリング装置を、従来と同様、自動車用のラック・ピニオン式の油圧パワーステアリング装置に適用した例を示している。

〔第１実施形態〕
図１〜図５は本発明に係るパワーステアリング装置の第１実施形態を示し、図１は、当該パワーステアリング装置のシステム構成図である。

図１に示すように、このパワーステアリング装置は、ステアリングホイールＳＷの操舵操作に伴い回転する入力軸１と、該入力軸１と図示外のトーションバーを介して接続される出力軸２と、該出力軸２の回転を操舵輪ＷＲ，ＷＬに伝達する伝達機構３とを有する操舵機構と、ピストン４ｂによって隔成された１対の圧力室Ｐ１，Ｐ２を有し、該各圧力室Ｐ１，Ｐ２に作用する液圧に基づいて前記操舵機構に操舵アシスト力を付与するパワーシリンダ４と、リザーバタンクＲＴに貯留される作動液を吸い上げてパワーシリンダ４へと吐出して前記各圧力室Ｐ１，Ｐ２への液圧付与に供するポンプ装置５と、該ポンプ装置５を駆動制御する電動モータ６と、該電動モータ６を駆動制御する図示外のマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略称する。）が実装された制御装置１０と、入力軸１と出力軸２との相対回転に応じてポンプ装置５より供給される作動液を前記各圧力室Ｐ１，Ｐ２に選択的に供給するロータリバルブ７と、を備える。なお、同図中の符号ＡＳはステアリングホイールＳＷの回転角度を検出する舵角センサ、符号ＳＳは車両速度を検出する車速センサである。

前記伝達機構３は、出力軸２の下端側外周に設けられたピニオン歯２ａと、１対のナックル９，９を介して操舵輪ＷＲ，ＷＬに連係されるラック軸８の軸方向の所定範囲に形成されたラック歯８ａとが噛合してなるラック・ピニオン機構により構成され、ステアリングホイールＳＷに追従して回転する出力軸３の回転運動がラック軸８の軸方向運動へと変換されることで操舵輪ＷＲ，ＷＬの向きが変更される。

前記パワーシリンダ４は、ほぼ円筒状に形成されたシリンダチューブ４ａと、該シリンダチューブ４ａ内に軸方向へ移動可能に設けられたピストン４ｂと、該ピストン４ｂの外周に嵌着された図外のピストンシールと、を備えていて、このピストンシールによって、シリンダチューブ４ａ内が図１中の左側の第１圧力室Ｐ１と右側の第２圧力室Ｐ２とに隔成されている。そして、このパワーシリンダ４の前記各圧力室Ｐ１，Ｐ２には、ラック軸８を推進する側の圧力室にポンプ装置５から吐出された作動液が供給されると共に、反対側の圧力室内の作動液がリザーバタンクＲＴに排出されることで、前記両圧力室Ｐ１，Ｐ２間に発生した差圧に基づく推進力がラック軸８に付与されるようになっている。

図２はロータリバルブ７の構成を示すシステム構成図であって、（ａ）は中立状態、（ｂ）は左操舵状態、（ｃ）は右操舵状態、をそれぞれ表したものである。

前記ロータリバルブ７は、入力軸１と出力軸２とが軸方向に重合する範囲において、図２に示すように、入力軸１に設けられたインナーロータである第１ロータ７ａと、出力軸２に設けられたアウターロータである第２ロータ７ｂと、から構成され、当該ロータリバルブ７には、ポンプ装置５の吐出口に連通する供給通路Ｌｉと、リザーバタンクＲＴに連通する排出通路Ｌｏと、パワーシリンダ４の第１圧力室Ｐ１に連通する第１油路Ｌ１と、パワーシリンダ４の第２圧力室Ｐ２に連通する第２油路Ｌ２と、が接続されている。

そして、かかる構成から、中立状態では開弁状態が維持されて供給通路Ｌｉと排出通路Ｌｏとが連通する一方（図２（ａ）参照）、操舵状態では、図示外のステアリングホイールの回転方向、すなわち出力軸２に対する入力軸１の回転方向に応じて、各圧力室Ｐ１，Ｐ２のうち一方側の圧力室にポンプ装置５から吐出された作動液が選択的に供給されると共に、他方側の圧力室内の作動液がリザーバタンクＲＴへと還流されるようになっている。（図２（ｂ）（ｃ）参照）。

図３は、制御装置１０の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

図３に示すように、前記制御装置１０は、前記舵角センサＡＳによって検出された舵角信号θｓを微分演算して得られる操舵速度信号ωｓを受信する操舵速度信号受信部１０ａと、図示外の車速センサによって検出された車両速度に係る車速信号Ｖｓを受信する車速信号受信部１０ｂと、図示外の液温センサによって検出された作動液温に係る液温信号Ｔｆを受信する液温信号受信部１０ｃと、電動モータ６に付設されたモータ回転角センサＭＳによって検出されたモータ回転角信号θｍを微分演算して得られるモータ実回転数信号Ｒｒを受信するモータ実回転数信号受信部１０ｄと、後述のモータ指令回転数信号演算部１３にて演算されたモータ指令回転数信号Ｃｒと前記モータ実回転数信号Ｒｒとの差（以下、「モータ回転数偏差」と略称する。）Ｄｒを受信する回転数偏差受信部１０ｅと、を備え、これら各受信部１０ａ〜１０ｅより受信した各信号ωｓ，Ｖｓ，Ｔｆ，Ｒｒ，Ｄｒ等に基づいて３相の指令電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを演算する前記マイコンにより構成される制御回路１１と、該制御回路１１で演算された前記各指令電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて生成されるＰＷＭ信号によって後述する複数の半導体スイッチング素子を制御することで電動モータ６に３相の駆動電流を供給する駆動回路１２と、から構成される。

前記制御回路１１は、前記各受信部１０ａ〜１０ｅで受信した各信号ωｓ，Ｖｓ，Ｔｆ，Ｒｒ，Ｄｒ等を基にモータ指令回転数信号Ｃｒを演算するモータ指令回転数信号演算部１３と、該モータ指令回転数信号演算部１３で演算されたモータ指令回転数信号Ｃｒからモータ実回転数信号受信部１０ｄで受信したモータ実回転数信号Ｒｒを減算して得られる前記モータ回転数偏差Ｄｒに基づいて所定のマップ等からモータ指令トルク信号Ｔｍを演算するフィードバック制御部としてのＦＢ制御部１４と、該ＦＢ制御部１４で演算されたモータ指令トルク信号Ｔｍに基づいて所定のマップ等からモータ指令電流信号Ｉｍを演算するモータ指令電流信号演算部１５と、該モータ指令電流信号演算部１５で演算されたモータ指令電流信号Ｉｍと駆動回路１２に配設された電流センサＩＳによって検出されたモータ実電流信号Ｉｒとからモータ指令電圧信号Ｖｍを演算するＰＩ制御部１６と、該ＰＩ制御部１６で演算された前記モータ指令電圧信号Ｖｍを３相交流電圧に変換する３相変換部１７と、該３相変換部１７で変換された各指令電圧信号Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをＰＷＭ変換して３相のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ変換部１８と、を備える。

前記駆動回路１２は、複数の半導体スイッチング素子（ＭＯＳ−ＦＥＴ）を備え、前記制御回路１１のＰＷＭ変換部１８にて生成された前記３相のＰＷＭ信号によって前記各半導体スイッチング素子を制御することで電動モータ６に３相の駆動電流を供給する周知のブリッジ回路でもって構成される。

図４は、モータ指令回転数信号演算部１３の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

図４に示すように、前記モータ指令回転数信号演算部１３は、電動モータ６を駆動するベースとなる回転数信号であるベース回転数信号Ｂｒを演算するベース回転数信号演算部２１と、該ベース回転数信号演算部２１より出力された前記ベース回転数信号Ｂｒについて補正を行うモータ指令回転数信号補正部２２と、該モータ指令回転数信号補正部２２より出力されたモータ指令回転数信号Ｃｒを所定の補正上限値Ｃｘ以下に制限する補正上限リミッタ２３と、から主として構成される。

前記ベース回転数信号演算部２１は、図４に示すような予め設定されている所定のベース回転数マップを参照することによって、所定のパラメータ信号（本実施形態では車速信号Ｖｓ）に基づいてベース回転数信号Ｂｒを演算するようになっている。ここで、前記ベース回転数マップは、車速信号Ｖｓが０ｋｍ／ｈから所定車速（本実施形態では２０ｋｍ／ｈに設定）Ｖｘまでの間では車速信号Ｖｓの上昇に応じてベース回転数信号Ｂｒが増大するように該ベース回転数信号Ｂｒを演算すると共に、車速信号Ｖｓが前記所定車速Ｖｘ以上のときは車速信号Ｖｓの上昇に応じてベース回転数信号Ｂｒが減少するように該ベース回転数信号Ｂｒを演算するように構成されている。

また、前記ベース回転数マップにおける前記ベース回転数信号Ｂｒの演算に係るパラメータ信号としては、前記車速信号Ｖｓに限定されるものではなく、例えば操舵速度ωｓなど前記パワーステアリング装置の仕様等に応じた種々のパラメータ信号を利用することができる。

前記モータ指令回転数信号補正部２２は、加算補正判断部２４でモータ回転数偏差Ｄｒが第１所定値Ｘ１以上であると判断された場合に後述のモータ指令回転数補正信号Ｒｃの加算補正に供する加算補正信号Ａｃを演算する加算補正信号演算部２５と、減算補正判断部２６でモータ回転数偏差Ｄｒが第４所定値Ｘ４未満であると判断された場合に後述のモータ指令回転数補正信号Ｒｃの減算補正に供する減算補正信号Ｓｃを演算する減算補正信号演算部２７と、を備え、前記各補正信号演算部２５，２７から出力された前記各補正信号Ａｃ，Ｓｃに基づいて前記ベース回転数信号Ｂｒの増加補正に供するモータ指令回転数補正信号Ｒｃを演算する。

前記加算補正信号演算部２５は、加算回転数信号演算部２８にて演算された加算回転数信号Ａｒを、バッファ３０を介して入力される前記モータ指令回転数補正信号Ｒｃの前回値（以下、「前回補正信号」と略称する。）Ｒｃ’に加算し、前記加算補正信号Ａｃを演算する。なお、この加算補正信号Ａｃは、加算補正上限リミッタ２９により所定の上限値Ａｘ以下に制限される。

前記減算補正信号演算部２７は、減算回転数信号演算部３１にて演算された減算回転数信号Ｓｒを前回補正信号Ｒｃ’から減算することによって、前記減算補正信号Ｓｃを演算する。なお、この減算補正信号Ｓｃは、モータ指令回転数信号Ｃｒを漸減補正可能となるように算出され、減算補正下限リミッタ３２により所定の下限値Ｓｎ以下に制限される。

前記加算回転数演算部２８は、図４に示すような予め設定されている所定の加算回転数マップを参照することによって、前記モータ回転数偏差Ｄｒに基づいて前記加算回転数信号Ａｒを演算するようになっている。具体的には、図４に示すように、前記モータ回転数偏差Ｄｒの増大に伴って加算回転数信号Ａｒが増大するように設定されている。

図５は、モータ指令回転数信号演算部１３におけるモータ指令回転数信号Ｃｒの補正制御に係るフローチャートである。

図５に示すように、まずモータ回転数偏差Ｄｒ及び車速信号Ｖｓを読み込み（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）、モータ回転数偏差Ｄｒが第１所定値Ｘ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。その後、モータ回転数偏差Ｄｒが第１所定値Ｘ１以上であると判断した場合は、前記加算回転数マップに基づいて加算回転数信号Ａｒを演算し（ステップＳ１０４）、該加算回転数信号Ａｒを前回補正信号Ｒｃ’に加算することによって前記加算補正信号Ａｃを演算する（ステップＳ１０５）。続いて、この加算補正信号Ａｃが前記上限値Ａｘ以上であるか否かを判断し（ステップＳ１０６）、当該加算補正信号Ａｃが前記上限値Ａｘ以上であると判断された場合には前記上限値Ａｘを当該加算補正信号Ａｃとして出力する一方（ステップＳ１０７）、当該加算補正信号Ａｃが前記上限値Ａｘ未満と判断された場合には前記ステップＳ１０５で得られた加算補正信号Ａｃをそのまま出力する。

一方、前記ステップＳ１０３でモータ回転数偏差Ｄｒが第１所定値Ｘ１未満と判断された場合、続いてモータ回転数偏差Ｄｒが第４所定値Ｘ４未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。その後、モータ回転数偏差Ｄｒが第４所定値Ｘ４以上と判断した場合は次ステップＳ１１２に移行する一方、モータ回転数偏差Ｄｒが第４所定値Ｘ４未満と判断した場合は、前回補正信号Ｒｃ’から減算回転数信号Ｓｒを減算することによって前記減算補正信号Ｓｃを演算する（ステップＳ１０９）。続いて、この減算補正信号Ｓｃが前記下限値Ｓｎ（本実施形態ではＳｎ＝０）未満であるか否かを判断し（ステップＳ１１０）、当該減算補正信号Ｓｃが前記下限値Ｓｎ未満であると判断された場合には前記下限値Ｓｎを当該減算補正信号Ｓｃとして出力する一方（ステップＳ１１１）、当該減算補正信号Ｓｃが前記下限値Ｓｎ以上と判断された場合には前記ステップＳ１０９で得られた減算補正信号Ｓｃをそのまま出力する。

次に、前記加算補正信号Ａｃ又は減算補正信号Ｓｃによって得られるモータ指令回転数補正信号Ｒｃをベース回転数信号Ｂｒに加算してモータ指令回転数信号Ｃｒを演算する（ステップＳ１１２）。続いて、このモータ指令回転数信号Ｃｒが前記補正上限値Ｃｘ以上であるか否かを判断して（ステップＳ１１３）、当該モータ指令回転数信号Ｃｒが前記補正上限値Ｃｘ以上であると判断された場合には前記補正上限値Ｃｘを当該モータ指令回転数信号Ｃｒとして出力する一方（ステップＳ１１４）、前記補正上限値Ｃｘ未満であると判断された場合には前記ステップＳ１１２で得られたモータ指令回転数信号Ｃｒをそのまま出力し、本プログラムが終了する。

以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記モータ回転数偏差Ｄｒから電動モータ６の負荷を検出し、該負荷に応じてモータ指令回転数信号Ｃｒを補正することで、舵角センサＡＳに依存しない操舵アシスト制御が可能となっている。

すなわち、前記パワーステアリング装置では、ロータリバルブ７の構造から操舵量が大きくなると加圧側の圧力室と排出通路Ｌｏとの連通量が減少して、前記加圧側の圧力室の内圧が増大する結果、かかる内圧の増大によってポンプ装置５の油圧供給が妨げられ、電動モータ６の回転数が低下することとなる。

そこで、前記パワーステアリング装置では、かかる電動モータ６の負荷増大に基づく回転数の低下に着目し、電動モータ６の目標回転数と実回転数との差（前記モータ回転数偏差Ｄｒ）から電動モータ６の負荷を検出し、該負荷に応じて不足する電動モータ６の回転数（目標回転数）を増大補正することにより、舵角センサの有無や該舵角センサの性能等に依存することなく良好な操舵アシスト制御を行うことができる。

しかも、本実施形態では、前記加算回転数マップに基づいてモータ指令回転数補正信号Ｒｃを演算するため、前記モータ回転数偏差Ｄｒの大きさに応じた前記モータ指令回転数信号Ｃｒの増加量の調整が可能となり、これによって、操舵アシストトルクの応答性の向上を図ることができる。

加えて、前記モータ指令回転数信号補正部２２では、モータ指令回転数補正信号Ｒｃが前記上限値Ａｘを超えないように、また、前記下限値Ｓｎを下回らないように、モータ指令回転数補正信号Ｒｃを調整可能としたことで、過剰な作動液の供給による電動モータ６の負荷の増大や作動液の不足による操舵負荷の増大を抑制することができる。

また、前記モータ指令回転数信号Ｃｒの補正に際して、該モータ指令回転数信号Ｃｒを徐々に補正するように構成したことから、例えばモータ指令回転数信号Ｃｒの増加にあたり、該モータ指令回転数信号Ｃｒを漸増補正することにより、急激な操舵負荷の変化が抑制され、操舵フィーリングの向上を図ることができる。

また、本実施形態では、前記ベース回転数マップが、車速信号Ｖｓが０ｋｍ／ｈから前記所定車速Ｖｘまでの間では車速信号Ｖｓの上昇に応じて増大するようにベース回転数信号Ｂｒを演算し、車速信号Ｖｓが前記所定車速Ｖｘ以上のときは車速信号Ｖｓの上昇に応じて減少するようにベース回転数信号Ｂｒを演算するように構成されている。すなわち、車速信号Ｖｓが前記所定車速Ｖｘ未満のときは必要となる操舵アシストトルクが比較的大きくなるところ、車速信号Ｖｓが０ｋｍ／ｈのときは操舵操作が行われない状況も多いため、車速信号Ｖｓの上昇に応じて増大するようにベース回転数信号Ｂｒを演算する一方、車速信号Ｖｓが前記所定車速Ｖｘ以上のときには車速信号Ｖｓの上昇に応じて必要となる操舵アシストトルクが減少するため、車速信号Ｖｓの上昇に応じて減少するようにベース回転数信号Ｂｒを演算するようにしたことで、運転者の操舵負荷の軽減と省エネの両立を図ることができる。

〔第２実施形態〕
図６、図７は、本発明に係るパワーステアリング装置の第２実施形態を示したものであり、前記第１実施形態に係るモータ指令回転数信号Ｃｒの演算（決定）方法を変更したものである。なお、本実施形態でも、前記第１実施形態と同様の構成については、該第１実施形態と同一の符号を付すことにより、具体的な説明は省略する（以下の実施形態において同じ）。

すなわち、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記モータ回転数演算部１３中にモータ指令回転数信号選択部３３を設け、該モータ指令回転数信号選択部３３にて、前記第１実施形態に係るモータ回転数偏差Ｄｒに基づいて補正された第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１と、後述の舵角信号θｓ（操舵速度信号ωｓ）及び車速信号Ｖｓに基づいて補正された第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２のうち、大きい方の信号を選択して電動モータ６に出力するような構成となっている。以下、図６、図７に基づいて詳述する。

図６は、本実施形態におけるモータ指令回転数信号演算部１３の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

図６に示すように、このモータ指令回転数信号演算部１３は、ベース回転数信号Ｂｒを演算するベース回転数信号演算部２１と、モータ回転数偏差Ｄｒに基づき前記ベース回転数信号Ｂｒの補正を行う第１モータ指令回転数信号補正部２２と、該第１モータ指令回転数信号補正部２２より出力された第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１（前記第１実施形態のモータ指令回転数信号Ｃｒに相当）を所定の補正上限値Ｃｘ以下に制限する第１補正上限リミッタ２３と、操舵速度信号受信部１０ａ及び車速信号受信部１０ｂよりそれぞれ受信した操舵速度信号ωｓ及び車速信号Ｖｓに基づき前記ベース回転数信号Ｂｒの補正を行う第２モータ指令回転数信号補正部３４と、該第２モータ指令回転数信号補正部３４より出力された第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２を前記補正上限値Ｃｘ以下に制限する前記第１補正上限リミッタ２３と同様の第２補正上限リミッタ３５と、前記各上限補正後の第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１及び第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２のうち大きい方の信号を選択して電動モータ６へと出力するモータ指令回転数信号選択部３３と、を備える。なお、前記第１モータ指令回転数信号補正部２２及び第１補正上限リミッタ２３は、それぞれ前記第１実施形態に係るモータ指令回転数信号補正部２２及び補正上限リミッタ２３に相当するものである。

前記第２モータ指令回転数信号補正部３４は、図６に示すような予め設定されている所定の第２加算回転数マップを参照することによって、前記操舵速度信号ωｓ及び車速信号Ｖｓに基づき前記第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２の演算に供する第２加算回転数信号Ａｒ２の演算を行う。具体的には、図６に示すように、前記操舵速度信号ωｓの増大に伴って前記第２加算回転数信号Ａｒ２が増大し、かつ車速信号Ｖｓの増大に伴って前記第２加算回転数信号Ａｒ２の増加量が小さくように設定されている。

図７は、本実施形態におけるモータ指令回転数信号Ｃｒの補正制御に係るフローチャートである。

図７に示すように、まずモータ回転数偏差Ｄｒ、操舵速度信号ωｓ及び車速信号Ｖｓを読み込み（ステップＳ２０１〜Ｓ２０３）、まず前記第１実施形態と同様（図５中のステップＳ１０３〜Ｓ１１４と同様）の手順で前記第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１を演算する（ステップＳ２０４〜Ｓ２１５）。その後、前記第２加算回転数マップに基づいて第２加算回転数信号Ａｒ２を演算し（ステップＳ２１６）、該第２加算回転数信号Ａｒ２を前記ベース回転数信号Ｂｒに加算して第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２を演算する（ステップＳ２１７）。

続いて、この得られた第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２が前記補正上限値Ｃｘ以上であるか否かを判断して（ステップＳ２１８）、当該第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２が前記補正上限値Ｃｘ以上であると判断された場合には前記補正上限値Ｃｘを当該第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２として出力する一方（ステップＳ２１９）、当該第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２が前記補正上限値Ｃｘ未満であると判断された場合には前記ステップＳ２１７で得られた第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２をそのまま出力する。

その後、前記第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１と前記第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２とを比較して（ステップＳ２２０）、前記第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１の方が大きいと判断された場合には当該第１モータ指令回転数信号Ｃｒ１をモータ指令回転数信号Ｃｒとして出力する一方（ステップＳ２２１）、前記第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２の方が大きいと判断された場合には当該第２モータ指令回転数信号Ｃｒ２をモータ指令回転数信号Ｃｒとして出力し（ステップＳ２２２）、本プログラムが終了する。

以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、とりわけ、モータ回転数偏差Ｄｒと操舵速度信号ωｓ及び車速信号Ｖｓとに基づいて第１、第２モータ指令回転数信号Ｃｒ１，Ｃｒ２を演算して、これら両信号Ｃｒ１，Ｃｒ２のうち大きい方をモータ指令回転数信号Ｃｒとして出力するように構成されている。

その結果、舵角速度信号ωｓに基づく操舵アシスト制御のみでは、例えば舵角をほぼ一定に保つ保舵状態のように、舵角は発生しているものの舵角速度が小さいために操舵アシストトルクが不足してしまうおそれがあるところ、このような保舵状態においても電動モータ６の負荷は増加することになるため、該電動モータ６の負荷に基づくアシスト制御を併用することで、当該保舵状態のような場合の運転者の操舵負担を軽減できるメリットがある。

〔第３実施形態〕
図８、図９は、本発明に係るパワーステアリング装置の第３実施形態を示したものであり、前記第１実施形態に係るモータ指令回転数信号Ｃｒの演算（決定）方法を変更したものである。

すなわち、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記モータ指令回転数信号演算部１３中に前記モータ回転数偏差Ｄｒの判断基準となる補正閾値を選択する補正閾値選択部３６を設け、この補正閾値選択部３６において、液温信号Ｔｆに応じて前記補正閾値が変更される構成となっている。以下、図８、図９に基づいて詳述する。

図８は、本実施形態におけるモータ指令回転数信号演算部１３の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

図８に示すように、このモータ指令回転数信号演算部１３では、前記第１実施形態の構成に加え、前記モータ指令回転数信号補正部２２の上流側に前記補正閾値選択部３６が設けられていて、この補正閾値選択部３６では、液温信号受信部１０ｃより受信した液温信号Ｔｆが所定温度Ｔｘよりも大きい場合には前記第１所定値Ｘ１を補正閾値Ｘとして選択して出力される一方、液温信号Ｔｆが所定温度Ｔｘ以下の場合には前記第１所定値Ｘ１よりも大きい第２所定値Ｘ２を補正閾値Ｘとして選択して前記モータ指令回転数信号補正部２２に出力される。なお、前記補正閾値選択部３６の選択基準としては、前記液温信号Ｔｆのみならず、他のパラメータ信号を用いることも可能である。

図９は、本実施形態におけるモータ指令回転数信号Ｃｒの補正制御に係るフローチャートである。

図９に示すように、まずモータ回転数偏差Ｄｒ、車速信号Ｖｓ及び液温信号Ｔｆを読み込んだ後（ステップＳ３０１〜Ｓ３０３）、液温信号Ｔｆが所定温度Ｔｘ以下であるか否かを判断し（ステップＳ３０４）、当該液温信号Ｔｆが所定温度Ｔｘ以下であると判断した場合は前記第２所定値Ｘ２を補正閾値Ｘとして設定する一方（ステップＳ３０５）、液温信号Ｔｆが所定温度Ｔｘよりも高いと判断した場合は前記第１所定値Ｘ１を補正閾値Ｘとして設定する（ステップＳ３０６）。

その後、前記補正閾値Ｘに基づき、モータ回転数偏差Ｄｒが当該補正閾値Ｘ（第１所定値Ｘ１又は第２所定値Ｘ２）以上であるか否かを判断し（ステップＳ３０７）、当該判断以降、前記各ステップＳ１０４〜Ｓ１１４と同様の処理を行い（ステップＳ３０８〜Ｓ３１８）、本プログラムが終了する。

以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、とりわけ、液温信号Ｔｆに応じて前記補正閾値を変更する構成とした結果、液温信号Ｔｆが低いときは作動液の粘性の増大により電動モータ６の負荷が増大してしまうところ、当該電動モータ６の負荷の増大を考慮してモータ指令回転数信号Ｃｒの増加補正のタイミングを調整することにより、作動液温の温度変化に応じた適切な操舵アシスト制御に供される。

〔第４実施形態〕
図１０、図１１は、本発明に係るパワーステアリング装置の第４実施形態を示したものであり、前記第１実施形態に係るモータ指令回転数信号Ｃｒの演算（決定）方法を変更したものである。

すなわち、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、後述する所定の条件に基づいてベース回転数信号Ｂｒ自体を直接補正するベース回転数補正部３７を設けたものである。以下、図１０、図１１に基づいて詳述する。

図１０は、本実施形態におけるモータ指令回転数信号演算部１３の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

図１０に示すように、このモータ指令回転数信号演算部１３では、前記第１実施形態の構成に加えて、前記モータ回転数偏差Ｄｒが前記第１所定値Ｘ１よりも小さい第３所定値Ｘ３以下であると判断された場合にベース回転数信号Ｂｒを減少補正する前記ベース回転数補正部３７を備える。

前記ベース回転数補正部３７は、ベース補正信号演算部３８にて演算されたベース補正信号Ｂｃをベース回転数信号Ｂｒから減算することによって、前記ベース回転数信号Ｂｒの減少補正を行う。なお、前記ベース補正信号Ｂｃは、ベース回転数信号Ｂｒを漸減補正可能となるように算出される。

図１１は、本実施形態におけるモータ指令回転数信号Ｃｒの補正制御に係るフローチャートである。

図１１に示すように、まず前記第１実施形態と同様（図５中のステップＳ１０１〜Ｓ１１１と同様）の手順でもって前記加算補正信号Ａｃ及び減算補正信号Ｓｃを算出した後（ステップＳ４０１〜Ｓ４１１）、モータ回転数偏差Ｄｒが第３所定値Ｘ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ４１２）。

そして、モータ回転数偏差Ｄｒが第３所定値Ｘ３以下であると判断された場合には所定の減少補正値Ｂｘをベース補正信号Ｂｃとして出力する一方（ステップＳ４１３）、モータ回転数偏差Ｄｒが第３所定値Ｘ３より大きいと判断された場合には「０（ゼロ）」をベース補正信号Ｂｃとして出力して（ステップＳ４１４）、ベース回転数信号Ｂｒから前記各ベース補正信号Ｂｃを減算して補正後ベース回転数信号Ｂｘを得る（ステップＳ４１５）。

その後、この補正後ベース回転数信号Ｂｘを基に、前記第１実施形態と同様（図５中のステップＳ１１２〜Ｓ１１４と同様）の手順でもってモータ指令回転数信号Ｃｒを演算して電動モータ６へと出力し（ステップＳ４１６〜Ｓ４１８）本プログラムが終了する。

以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、とりわけ、モータ回転数偏差Ｄｒが前記第１所定値Ｘ１よりも小さい第３所定値Ｘ３以下のときはベース回転数信号Ｂｒを減少補正することによってモータ指令回転数信号を減少補正するように構成したことから、モータ回転数偏差Ｄｒが十分に小さくなった場合にはモータ指令回転数信号Ｃｒを減少補正することによって、パワーステアリング装置の省エネ効果の向上を図ることができる。

〔第５実施形態〕
図１２〜図１４は、本発明に係るパワーステアリング装置の第５実施形態を示したものであり、前記第１実施形態のようなモータ回転数偏差Ｄｒではなく、モータ指令電流信号Ｉｍに基づいてモータ指令回転数信号Ｃｒを演算するように構成したものである。なお、それ以外は前記第１実施形態と同様であるため、以下では、図１２〜図１４を基に、前記第１実施形態と異なる構成のみを説明する。

図１２は本実施形態に係る制御装置１０の制御回路構成を示す制御ブロック図であり、図１３は本実施形態に係るモータ指令回転数信号演算部１３の制御回路構成を示す制御ブロック図である。

図１２に示すように、本実施形態の制御回路１０は、前記車速センサＳＳによって検出された車速信号Ｖｓを受信する前記車速信号受信部１０ｂと、前記モータ指令電流演算部１５よりフィードバックされたモータ指令電流信号Ｉｍを受信する指令電流信号受信部１０ｆと、を備え、該各受信部１０ｂ，１０ｆより受信した各信号Ｖｓ，Ｉｍ等に基づいて前記モータ指令回転数信号Ｃｒを演算するようになっている。

すなわち、前記モータ指令回転数信号演算部１３では、図１３に示すように、前記加算補正判断部２４において、前記モータ指令電流信号Ｉｍが所定の電流閾値である第１閾値Ｉｘ１以上であるか否かを判断し、該第１閾値Ｉｘ１以上であると判断された場合には前記加算補正信号Ａｃがモータ指令回転数補正信号Ｒｃとして出力される一方、前記減算補正判断部２６において、前記モータ指令電流信号Ｉｍが前記第１閾値Ｉｘ１よりも小さい所定の電流閾値である第２閾値Ｉｘ２未満であるか否かを判断し、該第２閾値Ｉｘ２未満であると判断された場合には、前記減算補正信号Ｓｃがモータ指令回転数補正信号Ｒｃとして出力される。

図１４は、本実施形態に係るモータ指令回転数信号Ｃｒの補正制御に係るフローチャートである。

図１４に示すように、まずモータ指令電流信号Ｉｍ及び車速信号Ｖｓを読み込み（ステップＳ５０１，Ｓ５０２）、モータ指令電流信号Ｉｍが前記第１閾値Ｉｘ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０３）。ここで、モータ指令電流信号Ｉｍが第１閾値Ｉｘ１以上であると判断した場合には、前記第１実施形態と同様（図５中のステップＳ１０４〜Ｓ１０７と同様）の手順でもって前記加算補正信号Ａｃを演算して出力する一方（ステップＳ５０４〜Ｓ５０７）、モータ指令電流信号Ｉｍが前記第２閾値Ｉｘ２未満であると判断した場合には、前記第１実施形態と同様（図５中のステップＳ１０８〜Ｓ１１１と同様）の手順でもって前記減算補正信号Ｓｃを演算して出力する（ステップＳ５０８〜Ｓ５１１）。その後、当該各補正信号Ａｃ，Ｓｃに基づいて前記第１実施形態と同様（図５中のステップＳ１１２〜Ｓ１１４と同様）の手順でもってモータ指令回転数信号Ｃｒを演算し、これを電動モータ６へと出力することで（ステップＳ５１２〜Ｓ５１４）、本プログラムが終了する。

以上、本実施形態に係るパワーステアリング装置のように、ポンプ装置５の負荷増に伴う電動モータ６の負荷増に伴って上昇するモータ指令電流信号Ｉｍをフィードバックして、該モータ指令電流信号Ｉｍに基づいて電動モータ６の回転数（目標回転数）を増大補正することによっても、前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられる。

（変形例）
図１５は、本発明に係るパワーステアリング装置の第５実施形態の変形例を示したものであり、前記モータ指令電流信号Ｉｍの代わりに、電動モータ６のモータ実電流信号Ｉｒをフィードバックして前記モータ指令回転数信号Ｃｒの増大補正の基礎としたものである。そして、本変形例によっても前記第５実施形態と同様の作用効果が奏せられる。

本発明は、前記各実施形態等の構成に限定されるものではなく、例えば前記伝達機構３の具体的構成のほか、前記モータ指令回転数信号Ｃｒの増大補正に係る補正信号Ｒｃ（Ａｃ，Ｓｃ）の演算手段など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、適用するパワーステアリング装置の仕様等に応じて任意に変更することができる。

以下、前記各実施形態等から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。

（ａ）請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータ指令回転数信号補正部は、前記モータ実回転数信号と前記モータ指令回転数信号との差が前記第１所定値よりも小さい第３所定値以下のとき、前記モータ指令回転数信号を減少補正することを特徴とするパワーステアリング装置。

このように、モータ実回転数信号とモータ指令回転数信号との差が十分に小さくなった場合には、モータ指令回転数信号を減少補正することによって、省エネ効果の向上を図ることができる。

（ｂ）請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータ指令回転数信号補正部は、前記モータ指令回転数信号を徐々に補正することを特徴とするパワーステアリング装置。

かかる構成とすることで、例えばモータ指令回転数信号の増加に際して漸増補正することにより、急激な操舵負荷の変化が抑制され、操舵フィーリングの向上が図れる。

（ｃ）請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記制御装置は、車両の速度に係る車速信号を受信する車速信号受信部を備え、
前記モータ指令回転数信号演算部は、車速が０ｋｍ／ｈから所定車速までの間では車速の上昇に応じて前記モータ指令回転数信号が増大するように前記モータ指令回転数信号を演算し、車速が前記所定車速以上のときは車速の上昇に応じて前記モータ指令回転数信号が減少するように前記モータ指令回転数信号を演算することを特徴とするパワーステアリング装置。

かかる構成とすることで、所定車速未満のときには必要となる操舵アシストトルクが比較的大きくなるところ、車速が０ｋｍ／ｈのときは操舵操作が行われない状況も多いため、車速の上昇に応じて増大するようにモータ指令回転数信号を演算する一方、車速が所定車速以上のときには車速の上昇に応じて必要となる操舵アシストトルクが減少するため、車速の上昇に応じて減少するようにモータ指令回転数信号を演算することにより、運転者の操舵負荷の軽減と省エネの両立を図ることができる。

（ｄ）請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータ指令回転数信号補正部は、前記モータ指令回転数信号が所定上限値を超えないように、また所定下限値を下回らないように、前記モータ指令回転数信号を調整することを特徴とするパワーステアリング装置。

このように、モータ指令回転数信号に上限値及び下限値を設けることにより、過剰な作動液の供給による電動モータの負荷の増大や作動液の不足による操舵負荷の増大を抑制することができる。

１…入力軸
２…出力軸
３…伝達機構
４…パワーシリンダ
４ｂ…ピストン
５…ポンプ装置
６…電動モータ
７…ロータリバルブ
１０…制御装置
１０ｄ…モータ実回転数信号受信部
１３…モータ指令回転数信号演算部
２２…モータ指令回転数信号補正部
ＳＷ…ステアリングホイール
Ｐ１…第１圧力室（一対の圧力室）
Ｐ２…第２圧力室（一対の圧力室）
Ｒｒ…モータ実回転数信号
Ｃｒ…モータ指令回転数信号
Ｘ１…第１所定値

Claims (5)

1. ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸と、該入力軸とトーションバーを介して接続される出力軸と、該出力軸の回転を操舵輪に伝達する伝達機構とを有する操舵機構と、
   ピストンにより隔成された１対の圧力室を有し、該圧力室に作用する液圧に基づいて前記操舵機構に操舵アシスト力を付与するパワーシリンダと、
   作動液を吐出して前記１対の圧力室への液圧付与に供するポンプ装置と、
   前記ポンプ装置を駆動制御する電動モータと、
   前記電動モータを駆動制御するマイクロコンピュータが実装された制御装置と、
   前記入力軸と前記出力軸との相対回転に応じて前記ポンプ装置より供給される作動液を前記１対の圧力室に選択的に供給するロータリバルブと、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記電動モータの実回転数信号を受信するモータ実回転数信号受信部と、
   前記電動モータの駆動回転数に係る指令信号であるモータ指令回転数信号を演算するモータ指令回転数信号演算部と、
   前記モータ実回転数信号と前記モータ指令回転数信号との差が第１所定値以上のとき、前記モータ指令回転数信号を増加補正するモータ指令回転数信号補正部と、
   を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 前記制御装置は、
   前記ステアリングホイールの回転速度信号である舵角速度信号を受信する舵角速度信号受信部と、
   前記舵角速度信号に基づいて前記モータ指令回転数信号を演算する第２モータ指令回転数信号演算部と、
   前記各モータ指令回転数信号演算部により演算された前記モータ指令回転数信号のうち、大きい方の信号を選択して前記電動モータに出力するモータ指令回転数信号選択部と、
   を有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。
3. 前記モータ指令回転数信号補正部は、前記モータ実回転数信号と前記モータ指令回転数信号の差の大きさに応じて前記モータ指令回転数信号の増加量を調整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。
4. 前記制御装置は、検出又は推定された前記作動液の温度に係る液温信号を受信する液温信号受信部を備え、
   前記モータ指令回転数信号補正部は、前記液温信号が所定温度以下のとき、前記モータ実回転数信号と前記モータ指令回転数信号との差が前記第１所定値よりも大きい第２所定値となったときに前記モータ指令回転数信号を増加補正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. ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸と、該入力軸とトーションバーを介して接続される出力軸と、該出力軸の回転を操舵輪に伝達する伝達機構とを有する操舵機構と、
   ピストンにより隔成された１対の圧力室を有し、該圧力室に作用する液圧に基づいて前記操舵機構に操舵アシスト力を付与するパワーシリンダと、
   作動液を吐出して前記１対の圧力室への液圧付与に供するポンプ装置と、
   前記ポンプ装置を駆動制御する電動モータと、
   前記電動モータを駆動制御するマイクロコンピュータが実装された制御装置と、
   前記入力軸と前記出力軸との相対回転に応じて前記ポンプ装置より供給される作動液を前記１対の圧力室に選択的に供給するロータリバルブと、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記電動モータの実回転数信号を受信するモータ実回転数信号受信部と、
   前記電動モータの駆動回転数に係る指令信号であるモータ指令回転数信号を演算するモータ指令回転数信号演算部と、
   前記電動モータに流れるモータ実電流信号を受信するモータ実電流信号受信部と、
   前記モータ指令回転数信号と前記モータ実回転数信号との差に応じて前記電動モータの駆動電流に係る指令信号であるモータ指令電流信号を演算するモータ指令電流信号演算部と、
   車両の速度に係る車速信号を受信する車速信号受信部と、
   前記車両速度に応じて設定された電流閾値よりも前記モータ指令電流信号又は前記モータ実電流信号が大きいとき、前記モータ指令回転数信号を増加補正するモータ指令回転数信号補正部と、
   を有することを特徴とするパワーステアリング装置。

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