JPH07215233A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリング系の操舵特性および戻り特性を
向上させ、安定したステアリング性能が得られる電動式
パワーステアリング装置を提供する。 【構成】 操舵トルクセンサ１２、操舵回転速度センサ
１３および車速センサ１４を備え、それぞれのセンサが
検出する操舵トルクＴ、操舵回転速度Ｎおよび車速Ｖに
基づいて制御手段１５が電動機制御信号Ｄｏを出力し、
電動機制御信号Ｄｏで電動機駆動手段１６を制御し、電
動機駆動手段１６から出力する電動機駆動信号Ｍｏで電
動機１０を駆動して操舵補助力または制動力が得られる
電動式パワーステアリング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動機の動力を操舵補
助力としてステアリング系に作用させ、操舵力の軽減を
図る電動式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動式パワーステアリング装置に
おいて、本願発明の出願人が特開昭６２―２３８１６５
号公報に開示したように、ステアリング系の操舵トルク
を検出する操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操
舵回転速度を検出する操舵回転速度検出手段と、ステア
リング系の戻り状態を検出する戻り状態検出手段と、車
両の速度を検出する車速検出手段と、戻り状態検出手段
が戻り状態を検出した場合に操舵回転速度検出手段の出
力信号の最大値を車速検出手段の出力信号に基づいて車
速が増大するに伴い減少する値に制限する補正手段と、
操舵トルク検出手段の出力信号と補正手段の出力信号に
基づいて操舵補助力を発生する電動機の制御信号を決定
するように構成されたものは知られている。

【０００３】上記のように構成された従来の電動式パワ
ーステアリング装置は、車速Ｖに対応して車速Ｖが増大
するに伴い減少するよう設定された電動機の戻り回転数
制御信号最大値（Ｄ_NMAX）、および操舵回転速度Ｎに対
応する電動機の回転数制御信号（Ｄ_N）を予めテーブル
値としてメモリに記憶しておき、戻り状態検出手段がス
テアリング系の戻り状態を検出した場合、戻り回転数制
御信号最大値（Ｄ_NMAX）と回転数制御信号（Ｄ_N）を比
較し、回転数制御信号（Ｄ_N）が戻り回転数制御信号最
大値（Ｄ_NMAX）を超えて（Ｄ_N＞Ｄ_NMAX）も、回転数制
御信号（Ｄ_N）を戻り回転数制御信号最大値（Ｄ_NMAX）
に減少補正することにより、車両の低速走行時にはステ
アリング系の戻り速度を比較的大きく保って戻り性能の
向上を図るとともに、車両の高速走行時にはステアリン
グ系の戻り速度を小さくして戻りの安定性を向上させて
いる。

【０００４】このようにして、従来の電動式パワーステ
アリング装置は、車両の低速走行状態では電動機の戻り
速度を大きく維持することができるので戻り性能を向上
させることができるとともに、車両の高速走行状態では
電動機の戻り速度を車速の増大に応じて減少させ、ステ
アリング系の中立位置への収束時間を短縮できるので戻
り安定性を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動式パワース
テアリング装置は、電動機の誘起電圧を利用し、ステア
リング系の減衰特性を可変することにより車両の操舵特
性を改善しているが、特に車両がより高速で走行する場
合には車両挙動が低速走行時に較べて敏感になるため、
例えば道路の継ぎ目や段差を走行する時などのように、
路面とタイヤに起因する様なハンドル取られなどが発生
する。また、車両のヨーレートの共振周波数付近で操舵
を行うと、車両のヨーレートゲインが高くなり、車両挙
動がさらに敏感になるとともに、操舵時の手応え感が不
足する場合がある。よって、ステアリング系に積極的に
減衰特性を付与することが要求され、ステアリング系に
更に大きな減衰特性を付与することが必要とされる。

【０００６】また、機械的な減衰装置をステアリング系
に連結してもステアリング系の減衰特性を改善すること
ができるが、機械的な減衰装置、例えばステアリングダ
ンパなどは減衰特性が油の粘度によって決まってしまう
ため、車両の高速走行時に安定性が確保できるよう設定
にすると、低μ路走行や低速走行等のセルフアライニン
グトルクが小さい状態、または低温状態ではステアリン
グ系の戻り性能を低下させる場合がある。また、このよ
うな機械的減衰装置をステアリング系に新たに設ける
と、ステアリング系全体が大型化して車両搭載性やコス
トアップを招く課題がある。

【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は車速が増大するに伴ってス
テアリング系の減衰特性を増加するよう補正し、低速走
行時にはステアリング系の戻り特性を改善するととも
に、高速走行時には車両挙動の安定性を大幅に改善する
ことができ、しかもステアリング系全体を大型にしない
電動式パワーステアリング装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、ステ
アリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵回転
速度検出手段と、操舵トルク検出手段の出力信号に対応
する値から操舵回転速度検出手段の出力信号に対応する
値を減衰した電動機制御信号を決定する電動機制御信号
決定手段と、電動機制御信号決定手段の出力信号に基づ
いて電動機を駆動する電動機駆動手段とを備えたことを
特徴とする。

【０００９】また、この発明に係る電動式パワーステア
リング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操舵回転速度
を検出する操舵回転速度検出手段と、ステアリング系の
往き状態と戻り状態を検出するステアリング状態検出手
段と、ステアリング状態検出手段が往き状態を検出した
場合には操舵トルク検出手段の出力信号に対応する値か
ら操舵回転速度検出手段の出力信号に対応する値を減算
補正し、戻り状態を検出した場合には操舵トルク検出手
段の出力信号に対応する値に操舵回転速度検出手段の出
力信号に対応する値を加算補正する電動機制御信号決定
手段と、電動機制御信号決定手段の出力信号に基づいて
電動機を駆動する電動機駆動手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１０】さらに、この発明に係る電動式パワーステ
アリング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出す
る操舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手段
と、ステアリング系の往き状態と戻り状態を検出するス
テアリング状態検出手段と、このステアリング状態検出
手段が往き状態を検出した場合には操舵トルク検出手段
の出力信号に対応する値から車速検出手段からの出力信
号に対応する値を減算補正し、ステアリング状態検出手
段が往き状態を検出した場合には操舵トルク検出手段の
出力信号に対応する値に車速検出手段からの出力信号に
対応する値を加算補正する電動機制御信号決定手段と、
この電動機制御信号決定手段の出力信号に基づいて電動
機を駆動する電動機駆動手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１１】また、この発明に係る電動式パワーステア
リング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操舵回転速度
を検出する操舵回転速度検出手段と、車速を検出する車
速検出手段と、ステアリング系の往き状態と戻り状態を
検出するステアリング状態検出手段と、ステアリング状
態検出手段が往き状態を検出した場合には操舵トルク検
出手段の出力信号に対応する値から操舵回転速度検出手
段の出力信号に対応する値と車速検出手段の出力信号に
対応する値を乗算した値を減算補正し、戻り状態を検出
した場合には操舵トルク検出手段の出力信号に対応する
値に操舵回転速度検出手段の出力信号に対応する値と車
速検出手段の出力信号に対応する値を乗算した値を加算
補正する電動機制御信号決定手段と、電動機制御信号決
定手段の出力信号に基づいて電動機を駆動する電動機駆
動手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】さらに、電動機制御信号決定手段に、操舵
回転速度検出手段の出力信号が車速検出手段の出力信号
の増大に伴い減少する所定値よりも小さい場合には減算
補正および加算補正を禁止する補正禁止手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００１３】また、操舵回転速度検出手段に代えて、電
動機の電機子電圧および電機子電流を検出する電動機状
態検出手段と、電動機状態検出手段の出力信号に基づい
て操舵回転速度を演算する操舵回転速度演算手段とを設
けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１および請求項２に係る電動式パワース
テアリング装置は、ステアリング状態検出手段および電
動機制御信号決定手段を備え、ステアリング系の往き状
態および戻り状態に対応し、それぞれ操舵トルク検出手
段の出力信号に対応する値と操舵回転速度検出手段の出
力信号に対応する値との減算補正および加算補正をして
電動機の回転数制御信号を決定するよう構成したので、
ステアリング系の往き状態、または戻り状態に応じた電
動機の操舵補助力、または制動力を得ることができる。

【００１５】また、請求項３に係る電動式パワーステア
リング装置は、ステアリング状態検出手段および電動機
制御信号決定手段を備え、ステアリング系の往き状態お
よび戻り状態に対応し、それぞれ操舵トルク検出手段の
出力信号に対応する値と車速検出手段からの出力信号に
対応する値との減算補正および加算補正をして電動機の
回転数制御信号を決定するよう構成したので、ステアリ
ング系の往き状態、または戻り状態に応じた電動機の操
舵補助力、または制動力を得ることができる。

【００１６】さらに、請求項４に係る電動式パワーステ
アリング装置は、ステアリング状態検出手段および電動
機制御信号決定手段を備え、ステアリング系の往き状態
および戻り状態に対応し、それぞれ操舵トルク検出手段
の出力信号に対応する値と、操舵回転速度検出手段の出
力信号に対応する値に車速検出手段の出力信号に対応す
る値を乗算した値との減算補正および加算補正をして電
動機の回転数制御信号を決定するよう構成したので、ス
テアリング系の往き状態、または戻り状態に応じた電動
機の操舵補助力、または制動力を得ることができる。

【００１７】また、請求項５に係る電動式パワーステア
リング装置は、電動機制御信号決定手段に補正禁止手段
を設けたので、操舵回転速度検出手段の出力信号が車速
検出手段の出力信号の増大に伴い減少する所定値よりも
小さい場合には減算補正および加算補正を禁止すること
ができる。

【００１８】さらに、請求項１、請求項２および請求項
４に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵回転速
度検出手段の代りに、電動機状態検出手段および操舵回
転速度演算手段とを設け、電動機の電動機電圧および電
動機電流を検出し、これらの電圧および電流に基づいて
操舵回転速度を演算することができるので、演算された
操舵回転速度に基づいて電動機の操舵補助力、または制
動力を得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る電動式パワーステア
リング装置の全体構成図である。電動式パワーステアリ
ング装置は、ステアリングホイール１に一体的に設けら
れたステアリング軸２に自在継ぎ手３ａ、３ｂを備えた
連結軸３を介してステアリング・ギアボックス４内に設
けられたラック＆ピニオン機構５のピニオン５ａに連結
されて手動操舵力発生手段６が構成される。

【００２０】ピニオン５ａに噛み合うラック歯７ａを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して転動輪としての左
右の前輪９が連結される。このようにして、ステアリン
グホイール１操舵時には通常のラック＆ピニオン式のス
テアリングを介し、前輪９を転動させて車両の向きを変
えている。

【００２１】手動操舵力発生手段６による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７にほぼ平行に設けられ
たボールねじ機構１１を介して操舵補助力を推力に変換
してラック軸７に作用させる。

【００２２】電動機１０のロータには駆動側ヘリカル・
ギア１０ａが一体的に設けられ、駆動側ヘリカル・ギア
１０ａはボールねじ機構１１のねじ軸の軸端に一体的に
設けられた従動側ヘリカル・ギア１１ａと噛み合わされ
ている。ボールねじ機構１１のナットはラック軸７に連
結されている。

【００２３】ステアリング・ギアボックス４内にはピニ
オン５ａに作用する手動トルクを検出するための操舵ト
ルクセンサ１２、ステアリング軸２にはステアリング軸
２の回転速度に対応した操舵回転速度を検出するための
操舵回転速度センサ１３をそれぞれ設け、トルク信号
Ｔ、操舵回転速度信号Ｎを制御手段１５に提供してい
る。また、車速に対応した車速信号Ｖを検出するための
車速センサ１４も設けられており、車速信号Ｖを制御手
段１５に提供する。

【００２４】本実施例では、ステアリングホイール１と
操向車輪である前輪９とが機械的に連結されており、操
舵トルクセンサ１２が検出するトルク信号Ｔと操舵回転
速度センサ１３が検出する操舵回転速度信号Ｎ、トルク
信号Ｔと車速センサ１４が検出する車速信号Ｖ、または
トルク信号Ｔと操舵回転速度信号Ｎと車速信号Ｖのいず
れかの組合せ信号を制御手段１５で処理して得られる電
動機制御信号Ｄｏ（例えば、ＰＷＭ信号）で電動機駆動
手段１６（例えば、ＦＥＴを用いたブリッジ回路）を介
して電動機１０をＰＷＭ駆動し、走行状態に対応したス
テアリングホイール１操作の往き状態および戻り状態に
適した操舵補助力が得られるよう構成する。

【００２５】図２に操舵トルクセンサ、操舵回転速度セ
ンサおよび車速センサの実施例を示す。（ａ）〜（ｃ）
図は、それぞれ操舵トルクセンサ１２を差動変圧器、操
舵回転速度センサ１３をタコジェネレータ等の直流発電
機、車速センサ１４をスリットを有する回転円盤とフォ
トカプラで構成したスピードメータで構成した例を示
す。

【００２６】操舵トルクセンサ１２は操舵回転方向とト
ルクに応じたトルク信号（例えば、右方向Ｔ１、左方向
Ｔ２のベクトル量）、操舵回転速度センサ１３は回転方
向と回転速度に応じた信号（例えば、右方向Ｎ１、左方
向Ｎ２のベクトル量）、車速センサ１４は車速に応じた
車速信号Ｖ１（スカラ量）をそれぞれ出力する。

【００２７】図３にＦＥＴブリッジで構成した電動機駆
動手段の実施例を示す。電動機駆動手段１６はインター
フェース回路１６Ａおよび４個のＦＥＴ（電界効果トラ
ンジスタ）からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御
信号Ｄｏに基づいて電動機１０を駆動する電動機駆動信
号Ｍｏを出力する。なお、インターフェース回路１６Ａ
に入力される電動機制御信号Ｄｏは、例えば電動機１０
の回転方向を制御する方向信号と電動機１０の駆動量
（駆動トルクと回転数）を制御するＰＷＭ信号から形成
し、例えば電動機１０を右回転させる場合、方向信号に
よりＦＥＴＱ１をオン制御し、ＰＷＭ信号のデューティ
比によりＦＥＴＱ３のゲートを制御する。一方、電動機
１０を左回転させる場合、方向信号によりＦＥＴＱ４を
オン制御し、ＰＷＭ信号によりＦＥＴＱ２のゲートを制
御する。さらに、ＦＥＴＱ１とＦＥＴＱ４、またはＦＥ
ＴＱ２とＦＥＴＱ３を同時にオン制御して電動機１０の
入力端子間を短絡し、電磁制動をかけるよう制御するこ
ともできる。

【００２８】図４は請求項１および請求項２に係る電動
式パワーステアリング装置の要部ブロック構成図であ
る。なお、本図の構成は操舵トルクと操舵回転速度に基
づいて電動機制御信号を制御する電動式パワーステアリ
ング装置に関する。図４において、電動式パワーステア
リング装置は、操舵トルクセンサ１２と、操舵回転速度
センサ１３と、制御手段１５と、電動機駆動手段１６
と、電動機１０とから構成する。操舵トルクセンサ１２
および操舵回転速度センサ１３は、それぞれ、例えば図
２の（ａ）、（ｂ）に示す差動変圧器、タコジェネレー
タ等の直流発電機で構成し、電動機駆動手段１６は図３
に示すＦＥＴブリッジで構成する。

【００２９】制御手段１５はマイクロプロセッサを基本
に構成し、ステアリング状態検出手段１７および電動機
制御信号決定手段１８を備え、操舵トルクセンサ１２が
検出するトルク信号Ｔおよび操舵回転速度センサ１３が
検出する操舵回転速度信号Ｎの絶対値に基づいてそれぞ
れトルク信号Ｔ対応のトルク制御量Ｄ_T、操舵回転速度
信号Ｎ対応の回転速度制御量Ｄ_Nに変換するとともに、
それぞれトルク信号Ｔおよび操舵回転速度信号Ｎの方向
からステアリングホイール１の往き状態または戻り状態
を判定し、往き状態には電動機制御信号（Ｄ_T−Ｄ_N）、
戻り状態には電動機制御信号（Ｄ_T＋Ｄ_N）を電動機制御
信号Ｄｏとして電動機駆動手段１６に提供する。

【００３０】また、制御手段１５は図示しないＡ／Ｄ変
換手段、方向判定手段等を備え、操舵トルクセンサ１２
が検出するトルク信号Ｔおよび操舵回転速度センサ１３
が検出する操舵回転速度信号Ｎの絶対値を対応するディ
ジタル値に変換し、方向をＦおよびＧのフラグとして検
出する。さらに、制御手段１５は図示しない出力手段を
備え、電動機制御信号（Ｄ_T−Ｄ_N）および電動機制御信
号（Ｄ_T＋Ｄ_N）を、電動機駆動手段１６が電動機１０を
駆動するために適した電動機制御信号Ｄｏ、例えばＰＷ
Ｍ信号に変換して出力するよう構成する。

【００３１】ステアリング検出手段１７は、トルク信号
の方向フラグＦおよび操舵回転速度信号ＮのフラグＧに
基づいてステアリングホイール１の往き状態または戻り
状態を検出し、例えば往き状態はＨレベル、戻り状態に
はＬレベルのように状態に対応したステアリング状態信
号Ｓｔを電動機制御信号決定手段１８の切替部（ＳＷ
１）２１に供給する。往き状態または戻り状態の検出
は、例えばフラグＦとフラグＧの符号で判定するよう構
成し、フラグＦとフラグＧの符号が一致する場合（Ｆ＝
Ｇ）は往き状態、フラグＦとフラグＧの符号が不一致の
場合（Ｆ≠Ｇ）には戻り状態とする。

【００３２】電動機制御信号決定手段１８は、トルク制
御量変換部１９Ａ、回転速度制御量変換部１９Ｂ、戻り
制御量演算部２０Ａ、往き制御量演算部２０Ｂ、切替部
（ＳＷ１）２１を備える。トルク制御量変換部１９Ａは
ＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に
基づいて設定した、例えば図１０のテーブル１のような
操舵トルクＴと対応する電動機制御量であるトルク制御
量Ｄ_Tのデータを予めメモリに記憶しておき、ディジタ
ル変換されたトルク信号Ｔ入力に対応したトルク制御量
Ｄ_Tを選択してトルク制御量信号Ｄ_Tを出力するよう構成
する。

【００３３】回転速度制御量変換部１９ＢはＲＯＭ等の
メモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設
定した、例えば図１３のテーブル４または図１４のテー
ブル５のような操舵回転速度Ｎと対応する電動機制御量
である回転速度制御量Ｄ_N（Ｄ_N+、Ｄ_N-）のデータを予
めメモリに記憶しておき、ディジタル変換された操舵回
転速度信号Ｎ入力に対応した回転速度制御量Ｄ_Nを選択
して回転速度制御量信号Ｄ_Nを出力するよう構成する。

【００３４】戻り制御量演算部２０Ａは加算器等からな
る演算手段で構成し、トルク制御量信号Ｄ_Tと回転速度
制御量信号ＤNを加算して戻り状態の電動機制御信号
（Ｄ_T＋Ｄ_N）を出力し、往き制御量演算部２０Ｂは減算
器等からなる演算手段で構成し、トルク制御量信号Ｄ_T
と回転速度制御量信号Ｄ_Nの偏差を演算して往き状態の
電動機制御信号（Ｄ_T−Ｄ_N）を出力する。

【００３５】切替部（ＳＷ１）２１はソフトプログラム
制御のスイッチ機能を備え、ステアリング状態検出手段
１７から供給されるステアリング状態信号Ｓｔに基づい
て、例えば往き状態を検出したＨレベルの場合は電動機
制御信号（Ｄ_T−Ｄ_N）を選択（ＳＷ１の実線）し、戻り
状態を検出したＬレベルの場合には電動機制御信号（Ｄ
_T＋Ｄ_N）を選択して電動機制御信号Ｄｏとして出力す
る。

【００３６】このように、制御手段１５は、ステアリン
グホイール１の往き状態にトルク制御量Ｄ_Tと回転速度
制御量Ｄ_Nの偏差（Ｄ_T−Ｄ_N）の電動機制御信号Ｄｏを
操舵回転方向と同一方向に形成して減衰補正し、戻り状
態にはトルク制御量Ｄ_Tと回転速度制御量Ｄ_Nの和（Ｄ_T
＋Ｄ_N）の電動機制御信号Ｄｏを操舵回転方向と反対方
向に形成して減衰補正するので、往き状態は電動機１０
から操舵回転速度Ｎが大きくなるにつれて減少する操舵
補助力が得られ、戻り状態には電動機１０から操舵回転
速度Ｎが大きくなるにつれて増加する制動力が得られ
る。なお、減衰補正とは、トルク制御量に操舵回転方向
と逆方向の操舵回転速度成分（回転速度制御量に対応す
る制御量）を与えることを意味する。

【００３７】また、制御手段１５は、回転速度制御量変
換部１９Ｂの回転速度制御量Ｄ_Nを往き状態は図１４に
示すテーブル５の回転速度制御量Ｄ_N-、戻り状態には図
１３に示すテーブル４の回転速度制御量Ｄ_N+としてそれ
ぞれ準備しておき、電動機制御信号を往き状態は（Ｄ_T
−Ｄ_N-）、戻り状態には（Ｄ_T＋Ｄ_N+）となるよう構成
することもできる。

【００３８】図５は請求項３に係る電動式パワーステア
リング装置の要部ブロック構成図である。なお、本図の
構成は操舵トルクと車速に基づいて電動機制御信号を制
御する電動式パワーステアリング装置に関する。図５に
おいて、電動式パワーステアリング装置は、操舵トルク
センサ１２と、車速センサ１４と、制御手段２２と、電
動機駆動手段１６と、電動機１０とから構成する。操舵
トルクセンサ１２および車速センサ１４は、それぞれ、
例えば図２の（ａ）、（ｃ）に示す差動変圧器、スリッ
トを有する回転円盤とフォトカプラで構成したスピード
メータで構成し、電動機駆動手段１６は図３に示すＦＥ
Ｔブリッジで構成する。

【００３９】制御手段２２はマイクロプロセッサを基本
に構成し、ステアリング状態検出手段１７および電動機
制御信号決定手段２３を備え、操舵トルクセンサ１２が
検出するトルク信号Ｔおよび車速センサ１４が検出する
車速信号Ｖの絶対値に基づいてそれぞれトルク信号Ｔ対
応の電動機制御信号Ｄ_T、車速信号Ｖ対応の減衰係数Ｒ
ｖに変換するとともに、減衰係数Ｒｖに往き状態および
戻り状態の所定の制御量（例えば、操舵回転速度Ｎに関
する一定値のＤ_N-、Ｄ_N+制御量）を乗算し、ステアリン
グホイール１の往き状態または戻り状態を判定し、往き
状態には電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒｖ＊Ｄ_N-）、戻り状
態には電動機制御信号（Ｄ_T＋Ｒｖ＊Ｄ_N+）を電動機制
御信号Ｄｏとして電動機駆動手段１６に提供する。

【００４０】また、制御手段２２は図４と同様に図示し
ないＡ／Ｄ変換手段を備え、操舵トルクセンサ１２が検
出するトルク信号Ｔおよび車速センサ１４が検出する車
速信号Ｖの絶対値を対応するディジタル値に変換する。
さらに、制御手段２２は図４と同様に図示しない出力手
段を備え、電動機制信号（Ｄ_T−Ｒｖ＊Ｄ_N-）および電
動機制御信号（Ｄ_T＋Ｒｖ＊Ｄ_N+）を、電動機駆動手段
１６が電動機１０を駆動するために適した電動機制御信
号Ｄｏ、例えばＰＷＭ信号などに変換して出力するよう
構成する。

【００４１】ステアリング状態検出手段１７は、例えば
ステアリングホイール１の往き状態はＨレベル、戻り状
態にはＬレベルのステアリング状態信号Ｓｔを電動機制
御信号決定手段２３の切替部２１に提供する。

【００４２】電動機制御信号決定手段２３は、トルク制
御量変換部１９Ａ、減衰係数変換部２４、制御量記憶部
２５、乗算器２６Ａ、２６Ｂ、減算器２７Ａ、加算器２
７Ｂ、切替部２１を備える。トルク制御量変換部１９Ａ
は、図４の構成と同一であり、ディジタル変換されたト
ルク信号Ｔ入力に対応したトルク制御量Ｄ_Tを選択して
トルク制御量信号Ｄ_Tを出力する。

【００４３】減衰係数変換部２４はＲＯＭ等のメモリを
備え、実験結果または理論演算等に基づいて予め設定し
た、例えば図１１のテーブル２のような車速Ｖと対応す
る減衰係数Ｒｖのデータを予めメモリに記憶しておき、
ディジタル変換された車速信号Ｖ入力に対応した減衰係
数Ｒｖを選択して減衰係数信号Ｒｖを出力するよう構成
する。

【００４４】制御量記憶部２５はＲＯＭ等のメモリで構
成し、往き時制御量記憶部２５Ａおよび戻り時制御量記
憶部２５Ｂを備える。往き時制御量記憶部２５Ａおよび
戻り時制御量記憶部２５Ｂには、予め設定された一定値
の制御量、例えば操舵回転速度Ｎに関する一定値の制御
量Ｄ_N-、Ｄ_N+が記憶されており、ステアリング状態検出
手段１７からのステアリング状態信号Ｓｔに基づいて選
択して出力する。乗算器２６Ａおよび乗算器２６Ｂは、
それぞれ一定値の制御量Ｄ_N-、Ｄ_N+に減衰係数Ｒｖを乗
算して減算器２７Ａ、加算器２７Ｂに出力する。

【００４５】減算器２７Ａはトルク信号Ｔ対応の電動機
制御信号Ｄ_Tから乗算器２６Ａの出力（Ｒｖ＊Ｄ_N-）を
減算し、一方加算器２７Ｂはトルク信号Ｔ対応の電動機
制御信号Ｄ_Tに乗算器２６Ｂの出力（Ｒｖ＊Ｄ_N+）を加
算して切替部２１に出力する。切替部２１は、ステアリ
ング状態検出手段１７からのステアリング状態信号Ｓｔ
に基づいて往き状態は減算器２７Ａ側、戻り状態には加
算器２７Ｂ側に切替え、それぞれの状態に対応した電動
機制御信号（Ｄ_T−Ｒｖ＊Ｄ_N-）、（Ｄ_T＋Ｒｖ＊Ｄ_N+）
を電動機制御信号Ｄｏとして電動機駆動手段１６に出力
し、電動機駆動手段１６を介して電動機１０を駆動す
る。

【００４６】このように、制御手段２２は、ステアリン
グホイール１の往き状態にトルク制御量Ｄ_Tと、減衰係
数Ｒｖに一定値の制御量Ｄ_N-を乗算した（Ｒｖ＊Ｄ_N-）
との偏差（Ｄ_T−Ｒｖ＊Ｄ_N-）の電動機制御信号Ｄｏを
操舵回転方向と同一方向に形成し、戻り状態にはトルク
制御量Ｄ_Tと、減衰係数Ｒｖに一定値の制御量Ｄ_N+を乗
算した（Ｒｖ＊Ｄ_N+）との和（Ｄ_T＋Ｒｖ＊Ｄ_N+）の電
動機制御信号Ｄｏを操舵回転方向と反対方向に形成する
ので、往き状態は電動機から車速Ｖが大きくなるにつれ
て減少する操舵補助力が得られ、戻り状態には電動機か
ら車速Ｖが大きくなるにつれて増加する制動力が得られ
る。

【００４７】図６は請求項４および請求項５に係る電動
式パワーステアリング装置の要部ブロック構成図であ
る。なお、本図の構成は操舵トルク、操舵回転速度およ
び車速に基づいて電動機制御信号を制御する電動式パワ
ーステアリング装置に関する。また、図６の操舵トルク
センサ１２、操舵回転速度センサ１３、車速センサ１
４、電動機駆動手段１６および電動機１０は図４または
図５で説明したものと同一なので説明を省略し、制御手
段２９について説明する。

【００４８】制御手段２９はマイクロプロッセサを基本
に構成し、ステアリング状態検出手段１７と、電動機制
御信号決定手段３０とから構成する。ここで、ステアリ
ング状態検出手段１７は図４の構成と同一であり、操舵
トルクＴのフラグＦおよび操舵回転速度ＮのフラグＧの
符号に基づいてステアリングホイール１の往き状態また
は戻り状態を検出し、ステアリング状態信号Ｓｔを出力
する。

【００４９】電動機制御信号決定手段３０は、回転速度
シフト量変換部３１Ａ、減衰係数変換部３１Ｂ、減算器
３２、切替部（ＳＷ２）３３、トルク制御量変換部３
４、制御減算量変換部３５Ａ、制御加算量変換部３５
Ｂ、乗算器３６Ａ、３６Ｂ、戻り制御量演算部３７Ａ、
往き制御量演算部３７Ｂ、論理和切替部３８を備える。

【００５０】回転速度シフト量変換部３１Ａおよび減衰
係数変換部３１ＢはＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果
または理論演算等に基づいて設定したそれぞれ、例えば
図１２のテーブル３のような車速Ｖと対応する操舵回転
速度シフト量Ｈｖ、図１１のテーブル２のような車速Ｖ
と対応する減衰係数Ｒｖのデータを予めメモリに記憶し
ておき、ディジタル変換された車速信号Ｖに対応した操
舵回転速度シフト量Ｈｖ、減衰係数Ｒｖを選択し、それ
ぞれ操舵回転速度シフト量信号Ｈｖ、減衰係数信号Ｒｖ
を出力する。

【００５１】減算器３２は、ディジタル変換された操舵
回転速度信号Ｎと回転速度シフト量変換部３１Ａからの
操舵回転速度シフト量信号Ｈｖの偏差Ｎｏ（＝Ｎ−Ｈ
ｖ）を演算し、偏差信号Ｎｏを切替部（ＳＷ２）３３お
よび補正禁止手段３９に供給する。切替部（ＳＷ２）３
３はソフトプログラム制御のスイッチ機能を備え、ステ
アリング状態信号Ｓｔに基づいてスイッチＳＷ２を切替
え、例えばＨレベル（往き状態：Ｆ＝Ｇ）ならば制御減
算量変換部３５Ａ側、Ｌレベル（戻り状態：Ｆ≠Ｇ）な
らば制御加算量変換部３５Ｂ側に偏差信号Ｎｏを提供す
る。

【００５２】制御減算量変換部３５Ａおよび制御加算量
変換部３５ＢはＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果また
は理論演算等に基づいて設定したそれぞれ、例えば図１
４のテーブル５のような操舵回転速度Ｎ（Ｎｏ）と対応
する回転速度制御量Ｄ_N-、図１３のテーブル４のような
操舵回転速度Ｎ（Ｎｏ）と対応する回転速度制御量Ｄ_N+
のデータを予めメモリに記憶しておき、操舵回転速度Ｎ
ｏに対応した回転速度制御量Ｄ_N-、回転速度制御量Ｄ_N+
を選択し、それぞれ回転速度制御量信号Ｄ_N-、回転速度
制御量信号Ｄ_N+を乗算器３６Ａ、乗算器３６Ｂに出力す
る。

【００５３】乗算器３６Ａおよび乗算器３６Ｂは、それ
ぞれ回転速度制御量信号Ｄ_N-、回転速度制御量信号Ｄ_N+
と減衰係数信号Ｒｖとを乗算し、演算結果（Ｒｖ＊
Ｄ_N-）、（Ｒｖ＊Ｄ_N+）をそれぞれ往き制御量演算部３
７Ｂ、戻り制御量演算部３７Ａに供給する。

【００５４】図４のトルク制御量変換部１９Ａと同一の
トルク制御量変換部３４から供給されるトルク制御量信
号Ｄ_Tと（Ｒｖ＊Ｄ_N+）、（Ｒｖ＊Ｄ_N-）に基づき、戻
り制御量演算部３７Ａおよび往き制御量演算部３７Ｂは
それぞれ戻り状態の電動機制御信号（Ｄ_T＋Ｒｖ＊
Ｄ_N+）、往き状態の電動機制御信号（Ｄ_T−Ｒｖ＊
Ｄ_N-）を演算し、論理和切替部（ＳＷ３）３８を介して
ステアリング系の往き状態または戻り状態に対応してい
ずれか一方を選択し、電動機制御信号Ｄｏとして出力す
る。

【００５５】補正禁止手段３９は比較器等の判定手段を
備え、減算器３２の演算結果Ｎｏ（＝Ｎ−Ｈｖ）が基準
値Ｋｓ（例えば０）を下回る場合に禁止信号Ｋｏを制御
減算量変換部３５Ａおよび制御加算量変換部３５Ｂに提
供し、減算器３２から制御減算量変換部３５Ａおよび制
御加算量変換部３５Ｂに入力される偏差信号である操舵
回転速度信号Ｎｏを強制的に０に設定するよう制御す
る。操舵回転速度信号Ｎｏが０に設定されると、電動機
制御信号Ｄｏは、往き状態および戻り状態共にトルク制
御量信号Ｄ_Tのみとなり、電動機制御信号決定手段３０
は補正を禁止する。

【００５６】このように、電動機制御信号決定手段３０
は、車速Ｖに対応して操舵回転速度ＮをＮｏ（＝Ｎ−Ｈ
ｖ）に減少補正し、往き状態には操舵回転速度Ｎｏに対
応した回転速度制御量Ｄ_N-減衰係数Ｒｖを乗算した値
（Ｒｖ＊Ｄ_N-）をトルク制御量Ｄ_Tから減算補正（Ｄ_T−
Ｒｖ＊Ｄ_N-）して操舵回転方向と同一方向の電動機制御
信号Ｄｏを形成し、戻り状態には操舵回転速度Ｎｏに対
応した回転速度制御量Ｄ_N+に減衰係数Ｒｖを乗算した値
（Ｒｖ＊Ｄ_N+）をトルク制御量Ｄ_Tに加算補正して操舵
回転方向と反対方向の電動機制御信号Ｄｏを形成するの
で、往き状態は電動機から車速Ｖならびに操舵回転速度
Ｎが大きくなるにつれて減少する操舵補助力が得られ、
戻り状態には電動機から車速Ｖならびに操舵回転速度Ｎ
が大きくなるにつれて増加する制動力が得られる。

【００５７】図７は請求項６に係る電動式パワーステア
リング装置の要部ブロック構成図である。図７におい
て、電動式パワーステアリング装置は図６の操舵回転速
度センサ１３の代りに電動機１０の電動機電流Ｉ_M、電
動機電圧Ｖ_Mをそれぞれ検出する電動機電流検出手段４
２と、電動機電圧検出手段４３からなる電動機状態検出
手段４１を設け、制御手段２９に操舵回転速度Ｎ_Mを演
算する操舵回転速度演算手段４０を設けた構成とし、操
舵回転速度Ｎを直接検出する代りに対応する操舵回転速
度Ｎ_Mを演算により得るようした。

【００５８】電動機１０の操舵回転速度Ｎ_Mは、電動機
１０のインダクタンスＬに対応するインピーダンスＺ_L
を無視すると（Ｚ_L＝２πｆ＊Ｌであり、直流なので周
波数はｆ＝０からＺ_L＝０となる。）、電動機電流Ｉ_M、
電動機電圧Ｖ_M、電動機の誘起電圧係数Ｋ_Mおよび電動機
内部抵抗Ｒ_Mから近似的に数１で表わされる。

【００５９】

【数１】Ｎ_M＝（Ｖ_M−Ｒ_M＊Ｉ_M）／Ｋ_M

【００６０】電動機電流検出手段４２および電動機電圧
検出手段４３は、電動機駆動手段１６から電動機１０に
実際に流れる電動機電流Ｉ_Mと電動機１０の両端に発生
する電動機電圧Ｖ_Mを検出し、制御手段２９に設けられ
た図示しないＡ／Ｄ変換手段を介してディジタル値に変
換された電動機電流Ｉ_MOおよび電動機電圧Ｖ_MOを操舵回
転速度演算手段４０に提供する。

【００６１】操舵回転速度演算手段４０は、ＲＯＭ等の
メモリに予め記憶された電動機の誘起電圧係数Ｋ_Mおよ
び電動機内部抵抗Ｒ_Mを読み出して数１の演算を行い、
操舵回転速度Ｎ_Mを算出して操舵回転速度信号Ｎ_Mを減算
器３２に提供する。

【００６２】このように、電動機状態検出手段４１によ
り電動機１０に実際に発生する電動機電流Ｉ_Mと電動機
電圧Ｖ_Mを検出してフィードバックし、操舵回転速度演
算手段４０により操舵回転速度Ｎ_Mを演算して減算器３
２に出力し、この操舵回転速度Ｎ_Mに基づいて図６と同
様の動作を行うことができる。

【００６３】次に、図６の構成の動作を動作フロー図に
基づいて説明する。図８は図６の制御手段の一実施例動
作フロー図であり、状態Ｐｏ〜状態Ｐ２０は制御手段の
各動作状態を示す。図示しないイグニッションキーのキ
ースイッチがオン操作されると、制御手段２９に電源が
印加されて動作が開始する。（状態Ｐｏ） まず、制御手段２９を構成するマイクロプロセッサが制
御動作を開始し、パワーオンリセット信号等の制御信号
を各構成部に送って初期リセットをかけ、イニシャライ
ズ（状態Ｐ１）を実行する。

【００６４】ステアリングホイール１を操作すると、操
舵トルクセンサ１２が検出したアナログ値のトルク量と
操舵回転方向を含む操舵トルク信号Ｔ１、Ｔ２が読込ま
れ（状態Ｐ２）、Ａ／Ｄ変換部等を介してディジタルの
トルク信号Ｔと操舵トルクの方向を示すフラグＦに変換
される（状態Ｐ３）。ディジタルのトルク信号Ｔは、ト
ルク制御量変換部３４内のメモリに予め設定されたテー
ブル１（図１０参照）のデータに基づいてトルク制御量
Ｄ_Tに変換されて出力される（状態Ｐ４）。

【００６５】続いて、車速センサ１４が検出したアナロ
グ値の車速信号Ｖ１がＡ／Ｄ変換部等を介してディジタ
ル値の車速信号Ｖに変換され（状態Ｐ５）、その後ディ
ジタル値の車速信号Ｖは、減衰係数変換部３１Ｂ内のメ
モリに予め設定されたテーブル２（図１１参照）のデー
タ、および回転速度シフト量変換部３１Ａ内のメモリに
予め設定されたテーブル３（図１２参照）のデータに基
づき、それぞれ車速信号Ｖに対応した減衰係数Ｒｖ、お
よび操舵回転速度シフト量Ｈｖに変換されて出力される
（状態Ｐ６、状態Ｐ７）。

【００６６】同様にして、操舵回転速度センサ１３が検
出したアナログ値の操舵回転速度と回転方向を含む操舵
回転速度信号Ｎ１、Ｎ２が読込まれ（状態Ｐ８）、Ａ／
Ｄ変換部等を介してディジタル値の操舵回転速度信号Ｎ
と回転方向を示すフラグＧに変換されて出力される（状
態Ｐ９）。

【００６７】次に、減算器３２により操舵回転速度信号
Ｎと操舵回転速度シフト量Ｈｖの偏差Ｎｏ（＝Ｎ−Ｈ
ｖ）が演算され、演算結果の操舵回転速度信号Ｎ（＝Ｎ
ｏ）が出力されるとともに、補正禁止手段３９で偏差Ｎ
ｏが０を超える（Ｎｏ＞０）か否か（Ｎｏ≦０）の判定
がなされ、Ｎｏ＞０の場合は操舵回転速度信号Ｎ（＝Ｎ
ｏ＝Ｎ−Ｈｖ）が出力され、Ｎｏ≦０の場合にはＮ（＝
Ｎｏ）＝０が出力される（状態Ｐ１０、状態Ｐ１１、状
態Ｐ１０′）。

【００６８】続いて、状態Ｐ３で変換された操舵トルク
方向を示すフラグＦと状態Ｐ９で変換された操舵回転方
向を示すフラグＧの符号判定がステアリング状態検出手
段１７でなされる（状態Ｐ１２）。符号が一致（Ｆ＝
Ｇ）する場合、ステアリング状態検出手段１７は往き状
態と判断して切替部３３を切替制御し、減算器３２から
提供される操舵回転速度信号Ｎ（＝Ｎｏ）を制御減算量
変換部３５Ａに送り、操舵回転速度信号Ｎ（＝Ｎｏ）は
制御減算量変換部３５Ａ内のメモリに予め設定されたテ
ーブル５（図１４参照）のデータに基づいて回転速度制
御量Ｄ_N-に変換され（状態Ｐ１３）、乗算器３６Ａで減
衰係数Ｒｖと乗算されて（Ｄ_N-＊Ｒｖ）が得られる（状
態Ｐ１４）。演算結果（Ｄ_N-＊Ｒｖ）をＤ_N-と置き換
え、往き制御量演算部３７Ｂにおいて状態Ｐ４で変換さ
れたトルク制御量Ｄ_Tとのレベル比較（Ｄ_T−Ｄ_N-）がな
され（状態Ｐ１５）、トルク制御量Ｄ_Tが回転速度制御
量Ｄ_N-（＝Ｄ_N-＊Ｒｖ）以下の場合（Ｄ_T≦Ｄ_N-）、Ｄ_T
＝０とし（状態Ｐ１５′）、電動機制御信号Ｄ_T（＝Ｄ
ｏ）を出力する。一方、トルク制御量Ｄ_Tが回転速度制
御量Ｄ_N-（＝Ｄ_N-＊Ｒｖ）を超える場合（Ｄ_T＞
Ｄ_N-）、（Ｄ_T−Ｄ_N-＊Ｒｖ）の電動機制御信号Ｄ_T（＝
Ｄｏ）を出力する。

【００６９】また、符号が一致しない（Ｆ≠Ｇ）場合、
ステアリング状態検出手段１７は戻り状態と判断して切
替部３３を切替制御し、減算器３２から提供される操舵
回転速度信号Ｎ（＝Ｎｏ）を制御加算量変換部３５Ｂに
送り、操舵回転速度信号Ｎ（＝Ｎｏ）は制御加算量変換
部３５Ｂ内のメモリに予め設定されたテーブル４（図１
３参照）のデータ基づいて回転速度制御量Ｄ_N+に変換さ
れ（状態Ｐ１７）、乗算器３６Ａで減衰係数Ｒｖと乗算
されて（Ｄ_N+＊Ｒｖ）が得られる（状態Ｐ１８）。演算
結果（Ｄ_N+＊Ｒｖ）をＤ_N+と置き換え、戻り制御量演算
部３７Ａにおいて状態Ｐ４で変換されたトルク制御量Ｄ
_Tと加算し（状態Ｐ１９）、演算結果（Ｄ_T＋Ｄ_N+＊Ｒ
ｖ）をＤ_Tとして電動機制御信号Ｄ_T（＝Ｄｏ）を出力す
る。

【００７０】図９は図６の制御手段の別実施例動作フロ
ー図である。図９において、図８の状態Ｐ１５、Ｐ１
５′を削除した点が異なる。トルク制御量Ｄ_Tが回転速
度制御量Ｄ_N-（＝Ｄ_N-＊Ｒｖ）以下の場合（Ｄ_T≦
Ｄ_N-）には、操舵トルク方向を示すフラグＦの符号を変
え、電動機駆動手段１６を構成するＦＥＴの駆動を変更
することにより電動機１０の回転方向を変更するような
電動機制御信号Ｄ_T（＝Ｄｏ）を出力し、この電動機制
御信号Ｄ_Tに対応した制動トルクを逆方向に駆動するよ
う制御する。

【００７１】図１６はこの発明に係る電動式パワーステ
アリング装置の制御手段の実施例動作フロー図であり、
Ｐ０〜Ｐ２３は動作フローの各状態を示す。図示しない
イグニッションスイッチをオン操作して制御装置や他の
回路に電源が供給され（状態Ｐ０）、制御装置を構成す
るマイクロプロセッサのイニシャライズが行われ、ＲＡ
Ｍ等のメモリ、演算部および処理部等がリセット（状態
Ｐ１）される。

【００７２】次に、状態Ｐ２で操舵トルク信号Ｔ１、Ｔ
２が読み込まれ、操舵トルク信号Ｔ１、Ｔ２に基づいて
状態Ｐ３で操舵トルクの作用方向と大きさが計算され、
トルクの作用方向を示すフラグＦの設定、トルクの絶対
値Ｔへの変換が行われメモリに記憶される。

【００７３】続いて、状態Ｐ４では操舵トルクの絶対値
Ｔをアドレスとするメモリの内容がテーブル１（図１７
参照）から呼び出される。テーブル１には図１７に示さ
れる操舵トルクの絶対値Ｔに対応するトルク制御量ＤT
が格納されている。さらに、状態Ｐ５では操舵トルクの
絶対値Ｔをアドレスとするメモリの内容がテーブル２
（図１８参照）から呼び出される。テーブル２には図１
８に示される操舵トルクの絶対値Ｔに対応する減衰係数
Ｒ１が格納されており、この減衰係数Ｒ１はステアリン
グ系の減衰量の大きさの割合であり、操舵トルクＴが小
さい範囲では一定の所定値に保たれ、操舵トルクＴが増
加するに伴って減少するよう予め設定されている。

【００７４】状態Ｐ６では車速信号Ｖ１を読み込み、状
態Ｐ７、状態Ｐ８で車速信号Ｖ１に対応した車速Ｖを演
算し、この車速Ｖをアドレスとするメモリの内容がテー
ブル３（図１９参照）から呼び出される。テーブル３に
は図１９に示すような車速Ｖに対応した減衰係数Ｒｖが
格納されており、この減衰係数Ｒｖはステアリング系の
減衰量の大きさの割合であり、車速が小さい範囲では一
定の所定値に保たれ、車速Ｖが増加するに伴って増加す
るよう予め設定されている。

【００７５】次に、状態Ｐ９では操舵回転速度信号Ｎ
１、Ｎ２を読み込み、操舵回転速度信号Ｎ１、Ｎ２に基
づいて状態Ｐ１０で操舵回転速度の大きさと作用方向が
計算され、操舵回転方向を示す回転方向フラグＧと操舵
回転速度の絶対値（操舵回転数）Ｎに変換して記憶され
る。

【００７６】続いて、状態１１において操舵トルクの作
用方向を示すフラグＦと操舵回転の作用方向を示すフラ
グＧとの比較が行われる。フラグＦとフラグＧが一致す
る場合（Ｆ＝Ｇ）には、ステアリング系の往き操作時と
判断して状態Ｐ１２に移行し、操舵回転数Ｎをアドレス
とするメモリの内容がテーブル４（図２０参照）から呼
び出される。テーブル４には図２０に示すような操舵回
転数Ｎに対応した回転速度制御量Ｄ_N-が格納されてお
り、この回転速度制御量Ｄ_N-は操舵回転数Ｎが増加する
に伴って増加するよう予め設定されている。なお、この
回転速度制御量Ｄ_N-を後述する状態でトルク制御量Ｄ_T
から減算し、往き操作時にトルク制御量Ｄ_Tを操舵回転
数Ｎに応じて減少させることにより、ステアリング系に
減衰を与えることができる。

【００７７】状態Ｐ１３では回転速度制御量Ｄ_N-に減衰
係数Ｒ１および減衰係数Ｒｖを乗算し、操舵トルクおよ
び車速に応じた最適な値が回転速度制御量Ｄ_N-として記
憶される。状態Ｐ１４において、状態Ｐ１３で記憶され
た回転速度制御量Ｄ_N-とトルク制御量Ｄ_Tの比較が行わ
れ、トルク制御量Ｄ_Tが回転速度制御量Ｄ_N-よりも大き
いと判定された場合（Ｄ_T≧Ｄ_N-）には状態Ｐ２０に移
行し、トルク制御量Ｄ_Tと回転速度制御量Ｄ_N-の偏差が
演算され、この演算結果がトルク制御量Ｄ_Tして出力さ
れる（状態Ｐ２０）。

【００７８】一方、状態Ｐ１４でトルク制御量Ｄ_Tが回
転速度制御量Ｄ_N-よりも小さいと判定された場合（Ｄ_T
＜Ｄ_N-）には状態Ｐ１５に移行し、車速Ｖをアドレスと
するメモリの内容がテーブル６（図２２参照）から呼び
出される。テーブル６には図２２に示すような車速Ｖに
対応した減算信号しきい値Ｄ_Lが格納されており、この
減算信号しきい値Ｄ_Lは車速Ｖが低車速領域および中車
速領域では０に設定され、高車速領域のみ所定の値が予
め設定されている。なお、減算信号しきい値Ｄ_Lは高車
速領域に於ける操舵トルクＴと逆方向のアシストトルク
の最大値を示し、また図２２から明らかなように低車速
領域では操舵トルクＴと逆方向のアシストを行わないよ
う構成される。

【００７９】続いて、状態Ｐ１６でトルク制御量Ｄ_Tと
回転速度制御量Ｄ_N-の偏差を演算し、演算結果を負の電
動機制御信号Ｄ_Tとして記憶させ、状態Ｐ１７では負の
電動機制御信号Ｄ_Tと状態Ｐ１５の減算信号しきい値Ｄ_L
に−１を乗算した値（−Ｄ_L）の比較が行われ、電動機
制御信号Ｄ_Tの絶対値が減算信号しきい値Ｄ_Lの絶対値よ
りも小さい場合（｜Ｄ_T｜＜Ｄ_L）には電動機制御信号Ｄ
_Tに対応した逆方向のアシストが実行される。

【００８０】一方、状態Ｐ１７で電動機制御信号Ｄ_Tの
絶対値が減算信号しきい値Ｄ_Lの絶対値よりも大きいと
判定された場合（｜Ｄ_T｜≧Ｄ_L）には状態Ｐ１８に移行
して電動機制御信号Ｄ_Tを逆方向のアシストトルクの最
大値である減算信号しきい値Ｄ_Lに制限して状態Ｐ１９
に移行し、減算信号しきい値Ｄ_Lに対応した逆方向のア
シストが実行される。

【００８１】また、状態Ｐ１１でステアリング系の戻り
操作時が判断された場合（Ｆ≠Ｇ）には状態Ｐ２１〜状
態Ｐ２３の制御が行われる。なお、状態Ｐ２１〜状態Ｐ
２３の制御においては、操舵トルクＴと逆方向の減衰制
御は実行されない。このように、図１６の制御を行うこ
とにより、車速に対応したより大きな減衰をステアリン
グ系に作用させることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および請
求項２に係る電動式パワーステアリング装置は、ステア
リングホイールの往き状態にトルク制御量と回転速度制
御量の偏差の電動機制御信号を操舵回転方向と同一方向
に形成し、戻り状態にはトルク制御量と回転速度制御量
の和の電動機制御信号を操舵回転方向と反対方向に形成
するので、往き状態には電動機から操舵回転速度が大き
くなるにつれて減少する操舵補助力、戻り状態には電動
機から操舵回転速度が大きくなるにつれて増加する制動
力を得ることができる。

【００８３】また、請求項３に係る電動式パワーステア
リング装置は、ステアリングホイールの往き状態はトル
ク制御量と、減衰係数に一定値の制御量を乗算した値と
の偏差の電動機制御信号を操舵回転方向と同一方向に形
成し、戻り状態はトルク制御量と、減衰係数に一定値の
制御量を乗算した値との和の電動機制御信号を操舵回転
方向と反対方向に形成するので、往き状態には電動機か
ら車速大きくなるにつれて減少する操舵補助力、戻り状
態には電動機から車速が大きくなるにつれて増加する制
動力を得ることができる。

【００８４】さらに、請求項５および請求項６に係る電
動式パワーステアリング装置は、車速に対応して操舵回
転速度を減少補正し、往き状態は操舵回転速度に対応し
た回転速度制御量に減衰係数を乗算した値をトルク制御
量から減算して操舵回転方向と同一方向の電動機制御信
号を形成し、戻り状態は操舵回転速度に対応した回転速
度制御量に減衰係数を乗算した値をトルク制御量に加算
して操舵回転方向と反対方向の電動機制御信号を形成す
るので、往き状態には電動機から車速ならびに操舵回転
速度が大きくなるにつれて減少する操舵補助力、戻り状
態には電動機から車速ならびに操舵回転速度が大きくな
るにつれて増加する制動力を得ることができる。また、
電動機制御信号決定手段に補正禁止手段を設けたので、
補正を禁止することができる。

【００８５】さらに、請求項６に係る電動式パワーステ
アリング装置は、電動機状態検出手段により電動機に実
際に発生する電動機電流と電動機電圧を検出してフィー
ドバックし、操舵回転速度演算手段により操舵回転速度
を演算するので、請求項５と同様の効果が得られる。

【００８６】よって、操舵回転速度、車速度、または操
舵回転速度と車速度の増加に応じて、ステアリング系の
操舵補助力を減少し、ステアリング系の制動力を増加す
ることができるので、ステアリング系の操舵特性および
戻り特性が向上し、安定したステアリング性能を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
の全体構成図

【図２】操舵トルクセンサ、操舵回転速度センサおよび
車速センサの実施例

【図３】ＦＥＴブリッジで構成した電動機駆動手段の実
施例

【図４】請求項１および請求項２に係る電動式パワース
テアリング装置の要部ブロック構成図

【図５】請求項３に係る電動式パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図

【図６】請求項４および請求項５に係る電動式パワース
テアリング装置の要部ブロック構成図

【図７】請求項６に係る電動式パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図

【図８】図６の制御手段の一実施例動作フロー図

【図９】図６の制御手段の別実施例動作フロー図

【図１０】操舵トルクＴ―トルク制御量Ｄ_T特性図（テ
ーブル１）

【図１１】車速Ｖ―減衰係数Ｒｖ特性図（テーブル２）

【図１２】車速Ｖ―操舵回転速度シフト量Ｈｖ特性図
（テーブル３）

【図１３】操舵回転速度Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N+特性図
（テーブル４）

【図１４】操舵回転速度Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N-特性図
（テーブル５）

【図１５】操舵回転速度Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N-特性図

【図１６】この発明に係る電動式パワーステアリング装
置の制御手段の実施例動作フロー図

【図１７】操舵トルクＴ―トルク制御量Ｄ_T特性図（テ
ーブル１）

【図１８】操舵トルクＴ―減衰係数Ｒ１特性図（テーブ
ル２）

【図１９】車速Ｖ―減衰係数Ｒｖ特性図（テーブル３）

【図２０】操舵回転数Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N-特性図
（テーブル４）

【図２１】操舵回転数Ｎ―回転速度制御量Ｄ_N+特性図
（テーブル５）

【図２２】車速―減算信号しきい値Ｄ_L特性図（テーブ
ル６）

【符号の説明】 １…ステアリングホイール、２…ステアリング軸、３…
連結軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、４…ステアリングギ
アボックス、５…ラック＆ピニオン機構、５ａ…ピニオ
ン、６…手動操舵力発生手段、７…ラック軸、７ａ…ラ
ック歯、８…タイロッド、９…前輪、１０電動機、１０
ａ…駆動側ヘリカル・ギア、１１…ボールねじ機構、１
１ｂ…従動側ヘリカル・ギア、１２…操舵トルクセン
サ、１３…操舵回転速度センサ、１４…車速センサ、１
５，２２，２９…制御手段、１６…電動機駆動手段、１
７…ステアリング状態検出手段、１８，２３，３０…電
動機制御信号決定手段、１９Ａ，３４…トルク制御量変
換部、１９Ｂ…回転速度制御量変換部、２０Ａ…戻り制
御量演算部、２０Ｂ…往き制御量演算部、２１，３３，
３８…論理和切替部（ＳＷ３）、２４，３１Ｂ…減衰係
数変換部、２５…制御量記憶部、２５Ａ…往き時制御量
記憶部、２５Ｂ…戻り時制御量記憶部、２６Ａ，２６
Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ…乗算器、２７Ａ，３２…減算器、
２７Ｂ…加算器、３１Ａ…回転速度シフト量変換部、３
５Ａ…制御減算量変換部、３５Ｂ…制御加算量変換部、
３７Ａ…戻り制御量演算部、３７Ｂ…往き制御量演算
部、４０…操舵回転速度演算部、４１…電動機状態検出
手段、４２…電動機電流検出手段、４３…電動機電圧検
出手段、Ｄｏ…電動機制御信号、Ｄ_N，Ｄ_N-，Ｄ_N+…回
転速度制御量、Ｄ_T…トルク制御量、Ｈｖ…操舵回転速
度シフト量、Ｉ_M…電動機電流、Ｋ_M…誘起電圧係数、Ｋ
ｏ…禁止信号、Ｍｏ…電動機駆動信号、Ｎ…操舵回転速
度信号、Ｎ_M…操舵回転速度、Ｒ_M…電動機内部抵抗、Ｒ
ｖ…減衰係数、Ｓｔ…ステアリング状態信号、Ｔ…操舵
トルク信号、Ｖ…車速信号、Ｖ_M…電動機電圧。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の動力をステアリング系に作用さ
   せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
   において、 ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
   手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
   回転速度検出手段と、前記操舵トルク検出手段の出力信
   号に対応する値から前記操舵回転速度検出手段の出力信
   号に対応する値を減衰した電動機制御信号を決定する電
   動機制御信号決定手段と、この電動機制御信号決定手段
   の出力信号に基づいて前記電動機を駆動する電動機駆動
   手段とを備えたことを特徴とする電動式パワーステアリ
   ング装置。
2. 【請求項２】 電動機の動力をステアリング系に作用さ
   せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
   において、 ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
   手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
   回転速度検出手段と、ステアリング系の往き状態と戻り
   状態を検出するステアリング状態検出手段と、このステ
   アリング状態検出手段が往き状態を検出した場合には前
   記操舵トルク検出手段の出力信号に対応する値から前記
   操舵回転速度検出手段の出力信号に対応する値を減算補
   正し、戻り状態を検出した場合には前記操舵トルク検出
   手段の出力信号に対応する値に前記操舵回転速度検出手
   段の出力信号に対応する値を加算補正する電動機制御信
   号決定手段と、この電動機制御信号決定手段の出力信号
   に基づいて前記電動機を駆動する電動機駆動手段とを備
   えたことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 電動機の動力をステアリング系に作用さ
   せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
   において、 ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
   手段と、車速を検出する車速検出手段と、ステアリング
   系の往き状態と戻り状態を検出するステアリング状態検
   出手段と、このステアリング状態検出手段が往き状態を
   検出した場合には前記操舵トルク検出手段の出力信号に
   対応する値から前記車速検出手段からの出力信号に対応
   する値を減算補正し、前記ステアリング状態検出手段が
   戻り状態を検出した場合には前記操舵トルク検出手段の
   出力信号に対応する値に前記車速検出手段からの出力信
   号に対応する値を加算補正する電動機制御信号決定手段
   と、この電動機制御信号決定手段の出力信号に基づいて
   前記電動機を駆動する電動機駆動手段とを備えたことを
   特徴とする電動式パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 電動機の動力をステアリング系に作用さ
   せて操舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング装置
   において、 ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
   手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵
   回転速度検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
   ステアリング系の往き状態と戻り状態を検出するステア
   リング状態検出手段と、このステアリング状態検出手段
   が往き状態を検出した場合には前記操舵トルク検出手段
   の出力信号に対応する値から前記操舵回転速度検出手段
   の出力信号に対応する値と前記車速検出手段の出力信号
   に対応する値を乗算した値を減算補正し、戻り状態を検
   出した場合には前記操舵トルク検出手段の出力信号に対
   応する値に前記操舵回転速度検出手段の出力信号に対応
   する値と前記車速検出手段の出力信号に対応する値を乗
   算した値を加算補正する電動機制御信号決定手段と、こ
   の電動機制御信号決定手段の出力信号に基づいて前記電
   動機を駆動する電動機駆動手段とを備えたことを特徴と
   する電動式パワーステアリング装置。
5. 【請求項５】 前記電動機制御信号決定手段に、前記操
   舵回転速度検出手段の出力信号が前記車速検出手段の出
   力信号の増大に伴い減少する所定値よりも小さい場合に
   は前記減算補正および前記加算補正を禁止する補正禁止
   手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の電動式パ
   ワーステアリング装置。
6. 【請求項６】 前記操舵回転速度検出手段に代えて、前
   記電動機の電動機電圧および電動機電流を検出する電動
   機状態検出手段と、この電動機状態検出手段の出力信号
   に基づいて操舵回転速度を演算する操舵回転速度演算手
   段とを設けたことを特徴とする請求項１、請求項２およ
   び請求項４記載の電動式パワーステアリング装置。