JPS6341277A - 電動パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電動機の出力で操舵力を補助するようにし
た電動パワーステアリング装置に関し、特に、安定した
操舵感覚が得られるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば特
開昭５９−６３２６４号公報に記載されているものがあ
る。

この従来例は、操舵補助トルク源である電動機を、減速
ギヤ機構を介して操舵系のステアリングシャフトに結合
させ、その電動機をトルク検出手段で検出した操舵トル
クに応じて付勢制御すると共に、車速を車速検出手段で
検出して、その値が所定の設定値を越えるときに、電動
機の付勢を禁止するように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の電動パワーステアリン
グ装置にあっては、操舵力検出手段で検出した操舵トル
クにのみ基づいて電動機による操舵補助トルクが決定さ
れていたため、所要の操舵トルク値で保舵している隙に
、操舵力検出手段で検出した操舵トルクに微小な変動が
生じたり、操舵トルク検出値に基づき電動機を制御する
制御装置側でビットエラー等により操舵トルク検出値の
読込み誤差が生じた場合には、これらによって操舵トル
ク検出値に変動があったものと判断して電動段による操
舵補助トルクを変更してしまい、操舵系と電動機との間
に介挿された減速ギヤ機構を構成するウオームギヤ、ピ
ニオンギヤ等にバツクラック、ガタ等の噛み合い不良が
あると、「ゴロゴロ」という異音が発生すると共に、振
動が発生し、この振動が操舵系のステアリングホイール
に伝達されて操舵感覚が悪化するという問題点があった
。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、操舵系の操舵状態及び保舵状態を検
出し、保舵状態を検出したときには、所定の保舵用トル
ク設定値に基づき電動機を制御することにより、保舵状
態における電動機による操舵補助トルクの微小変動を除
去して、操舵感覚を向上させることが可能な電動パワー
ステアリング装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明は、第１図の基本
構成図に示すように、操舵系に減速ギヤ機構を介して結
合した電動機と、前記操舵系における操舵トルクの方向
と大きさを検出する操舵トルク検出手段と、操舵角を検
出する操舵角検出手段と、該操舵角検出手段の操舵角検
出値及び前記操舵トルク検出手段の実操舵トルク検出値
に基づき前記電動機の出力トルクを制御するトルク制御
手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記操舵系の保舵状態を検出する保舵状態検出手段と、
前記操舵トルク検出手段の実操舵トルク検出値の平均値
又は高周波数成分を除去した値でなる保舵用トルク設定
値を選定する設定値選定手段とを備え、前記トルク制御
手段は、前記保舵状態検出手段で保舵状態を検出したと
きに、前記操舵トルク検出手段からの操舵トルク検出値
に代えて前記設定値選定手段で設定した保舵用トルク設
定値に基づき前記電動機の出力トルクを制御するように
構成されていることを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、操舵補助トルクを出力する電動機
を減速ギヤ機構を介して操舵系に連結し、その電動機の
出力トルクを操舵トルク検出手段の実操舵トルク検出値
に応じて制御するにあたり、操舵系の保舵状態を保舵状
態検出手段で検出し、これによって保舵状態が検出され
たときに、トルク制御手段で、実操舵トルク検出値に代
えて設定値選定手段で選定した実燥舵トルク検出値の平
均値又は実操舵トルク検出値の高周波数成分を除去した
値でなる保舵用トルク設定値に基づき電動機の出力トル
クを制御する。したがって、トルク制御手段に入力され
る操舵トルク検出手段からの実操舵トルク検出値の微小
変動又はその読込み不良がある場合に、電動機の出力ト
ルクが変動することを防止することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第７図は、この発明の第１実施例を示す図で
ある。

第２図において、１０は操舵系の構成部分であり、１１
は図示しないステアリングシャフトと連結して一体回転
するスタブシャフト、１２はスタブシャフト１１に取付
けたウオームホイール１２ａとこれに噛合するウオーム
ギヤ１２ｂとからなる減速ギヤ機構、１３はスタブシャ
フト１１の端部に形成されたピニオンギヤであり、この
ピニオンギヤ１３がこれに噛合するラック１４を介しさ
らに図示しない舵取リンク機構を介して車輪に連結して
いる。

１５は操舵系１０に１桑舵補助トルクを付加する直流サ
ーボ電動機であり、電磁クラッチ１５ａとその出力軸に
固着されたウオームギヤ１２ｂを介して前記操舵系１０
に連結されている。

１７は操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサで
あって、例えばステアリングシャフトに固着したストレ
インゲージで構成され、操縦者がステアリングホイール
を転舵操作することによりステアリングシャフトに生じ
る捩れの大きさと方向とに応じたアナログ電圧を出力す
る。

１８は操舵角度を検出する操舵角検出手段としての操舵
角センサであって、ステアリングシャフトに装着された
スリット付円板とそのスリットに対向して２組の検出子
を有するフォトカブラとからなる回転検出器で構成され
、ステアリングシャフトの回転方向及び回転数に応じた
パルス信号でなる操舵角検出信号を出力する。

１９は制御手段としての制御装置であって、前記操舵ト
ルクセンサ１７及び操舵角センサ１８からの各検出信号
が供給され、これらに基づき前記電動機１５を制御する
制御信号８１〜Ｓ３及び電磁クラッチ１５ａを制御する
制御信号Ｓ４を出力する制御回路２０と、その制御信号
８１〜Ｓ３が供給され、これに基づき電動機１５を駆動
する電動機駆動回路３０とから構成されている。

制御回路２０は、第３図に示すように、Ａ／Ｄ変換器２
１．マイクロコンピュータ２２及びＤ／Ａ変換器２３を
備えている。

マイクロコンピュータ２２は、インタフェース回路とし
ての入力回路２２ａ、出力回路２２ｂ、演算処理装置２
２ｃ及び記憶装置２２ｄを少なくとも有し、入力回路２
２ａに上記センサ１６，１８の検出信号が直接供給され
ると共に、センサ１７の検出信号がＡ／Ｄ変換器２１を
介して供給され、且つ出力回路２２ｂから操舵補助トル
クに応じた電動機電流制御信号Ｓ１がＤ／Ａ変換器２３
を介して出力されると共に、制御信号８２〜Ｓ４が直接
出力される。

演算処理装置２２Ｃは、入力回路２２ａに供給される実
操舵トルク検出値Ｔ、に基づきこれが所定設定値α以上
であるときに、操舵角センサ１８の操舵角検出値θを微
分した転舵速度υ、の絶対値が所定設定値β以下である
か否かを判定して保舵状態であるか否かを判断し、保舵
状態であるときには、操舵トルク検出値Ｔ、として実操
舵トルク検出値Ｔｓｎｌの平均値ＴＡｌｌを採用し、操
舵状態であるときには、実操舵トルク検出値Ｔ、。をそ
のまま操舵トルク検出値Ｔ、として採用し、この操舵ト
ルク検出値Ｔ３に基づき所定の演算処理を実行して操舵
補助トルクＴ、を演算し、これに基づき電動機１５を制
御する電動機制御信号８１〜Ｓ３を出力し、一方、操舵
トルク検出信号が所定設定値α未満であるときには、電
動機１５による操舵補助トルクの発生を停止させる。

記憶装置２２ｄは、上記演算処理装置２２ｃの演算処理
に必要な処理プログラム、所定設定値α。

β、操舵トルク検出値と操舵補助トルクとの関係を表す
記憶テーブル及び操舵補助トルクと電動機駆動電流との
関係を表す記憶テーブル等を記憶していると共に、演算
処理装置２２ｃの演算結果等を逐次記憶する。

電動機駆動回路３０は、第４図に示すように、制御回路
２０から出力される電動機電流制御信号Ｓ１と電動機１
５の負荷電流を検出する電流検出器４０からの電流フィ
ードバック信号とが入力側に供給される差動増幅器３１
と、その差動増幅出力と、鋸歯状波発生回路３２からの
鋸歯状波信号とが入力側に供給されるパルス幅変調回路
としての比較回路３３と、その比較出力と前記制御回路
２０からの右回転信号Ｓ２．左回転信号Ｓ３とが供給さ
れるＡＮＤゲート３４．３５と、これらＡＮＤゲー）３
４．３５の出力が供給されたスイッチングトランジスタ
３６．３７と、これらを電動機１５に蓄積された誘導エ
ネルギから保護するフライホイールダイオード３８．３
９とから構成され、スイッチングトランジスタ３６．３
７のコレクタが夫々電動機１５の右回転用端子Ｒ及び左
回転用端子りに接続されて、電動機駆動電流をチョツバ
制御する。

次に上記実施例の動作を、演算処理装置２２ｃでの処理
手順を示す第５図を伴って説明する。

、二の第５図は、例えば所定のメインプログラムに対し
て所定時間間隔（例えば２０ｍ５ｅｃ）毎にタイマ割込
処理として実行される。

まず、ステップ■で操舵トルクセンサ１７からの操舵ト
ルク検出信号を読込み、これを実操舵トルク検出値Ｔ’
ｓｏとして記憶装置２２ｄの所定記憶領域に一時記憶す
る。

次いで、ステップ■に移行して、実操舵トルク検出値Ｔ
ｓｏの平均値ＴＡＲを保舵用トルク設定値として算出す
る。この平均値ＴＡ！ｌの算出は、過去の複数個の実操
舵トルク検出値’ｒ”Ａａを単純平均するか或いは移動
平均することによって算出する。

次いで、ステップ■に移行して、操舵角センサ１８から
の操舵角検出信号を読込み、その操舵方向と操舵角度と
を判別してこれらを操舵方向検出値り及び操舵角検出値
θ、として記憶装置２２ｄの所定記憶領域に夫々更新記
憶する。

次いで、ステップ■に移行して、前記ステップ■で記憶
した操舵角検出値θ、に基づきこれを微分して転舵速度
を算出し、その絶対値を転舵速度検出値１汐、１として
記憶装置２２ｄの所定記憶領域に更新記憶する。

次いで、ステップ■に移行して、ステップ■で記憶した
操舵トルク検出値Ｔ、が所定設定値α未満であるか否か
を判定する。この場合の判定は、操舵系１０に電動機１
５による操舵補助トルクを作用させるか否かを判定する
ものであり、Ｔｓ＜αであるときには、操舵補助トルク
が不要であるものと判定してステップ■に移行する。

このステップ■では、出力回路２２ｂからクラッチ１５
ａをオフ状態とする論理値゛０”の制御信号Ｓ４をクラ
ッチ１５ａに出力すると共に、論理値゛０”の操舵方向
制御信号Ｓ２，３３を電動機駆動回路３０に出力してか
ら割込処理を終了する。

このように、クラッチ１５ａに論理値“０°°の制御信
号Ｓ４が供給されると、クラッチ１５ａがオフ状態とな
って、電動機１５と操舵系１０の減速ギヤ１２との間の
連結状態が解放され、操舵系ＩＯに対する電動［１５に
よる操舵補助トルクが非伝達状態となり、操縦者による
ステアリングホイールを操舵する操舵力のみによって車
輪が転舵される。このとき、電動機駆動回路３０では、
操舵方向制御信号Ｓ２．Ｓ３が論理値“０°゛であるの
で、そのＡＮＤゲート３４．３５の出力が論理値パ０“
°を維持し、このため、スイッチングトランジスタ３６
．３７がオフ状態を維持するので、電動機１５の電流供
給回路が遮断状態となり、電動機１５は停止状態に保持
される。

一方、ステップ■の判定結果がＴ、≧αであるときには
、電動機１５による操舵補助トルクが必要であると判定
されてステップ■に移行する。

このステップ■では、論理値゛１”の制御信号Ｓ４をク
ラッチ１５ａに供給する。これにより、クラッチ１５ａ
がオン状態となり、電動機１５と操舵系ＩＯとが連結状
態となり、操舵系１０に電動機１５による操舵補助トル
クが付加される。

次いでステップ■に移行して、操舵が右切りであるか左
切りであるかを判定する。このとき、右切りであるとき
には、ステップ■に移行して、出力回路２２ｂからの右
回転制御信号Ｓ２を論理値゛°１″′とし、左切りであ
るときには、ステップ［相］に移行して、左回転制御信
号Ｓ３を論理値１パとする。

そして、ステップ■又はステップ［相］からステップ０
に移行して、前記ステップ■で算出した転舵速度検出値
１υ、１が予め設定した所定設定値β以下であるか否か
を判定する。この判定は、操舵系が保舵状態であるか操
舵状態であるかを判定するものであり、ＩａＳ＋＞βで
あるときには、ステアリングホイールが回動しており、
操舵状態であると判断してステップ＠に移行し、ステッ
プ■で読込んだ実操舵トルク検出値Ｔ、。を操舵トルク
検出値Ｔ、として記憶装置２２ｄの所定記憶領域に更新
記憶してからステップ■に移行し、１汐、１≦βである
ときには、ステアリングホイールが略回動しておらず保
舵状態であると判断してステンプ０に移行し、前記ステ
ップ■で算出した操舵トルク平均値ＴＡＢを操舵トルク
検出値Ｔ、として記憶装置２２ｄの所定記憶領域に更新
記憶してからステップ■に移行する。

ステップ■では、操舵トルク検出値Ｔ、に基づき操舵補
助トルク目標値Ｔｓを演算する。この場合の演算は、ス
テップ■で記憶した車速検出（Ｉ！Ｖ及びステップ■で
記憶した操舵トルク検出値Ｔ。

に基づき記憶装置２２ｄに予め記憶された第６図に示す
所定の比測定ＢＫ１をもって操舵トルク検出値Ｔ、と操
舵補助トルク値ＴＨとの関係を示す記憶テーブルを参照
して、操舵補助トルク値Ｔ。

を算出し、これを記憶装置２２ｄの所定記憶領域に更新
記憶する。

次いで、ステップ■に移行して、操舵補助１−ルク値Ｔ
、に基づき予め記憶装置２２ｄに記憶した第７図に示す
ような操舵補助トルク値ＴＭと電動機駆動電流値１．と
の関係を表す記憶テーブルを参照して電動機駆動電流値
１．を算出し、これを記憶装置２２ｄの所定記憶領域に
更新記憶する。

次いで、ステップ＠に移行して、電動機駆動電流（ｌｆ
ｆ１．４を電動機駆動制御信号Ｓ１として出力回路２２
ｂからＤ／Ａ変換器２３に出力する。

このように、電動機駆動制御信号Ｓ１が出力されると、
これがＤ／Ａ変換器２３でアナログ電流に変換され、こ
れが電動機駆動回路３０に供給される。このため、電動
機駆動回路３０では、電動機１５が停止状態にあるもの
とすると、その負荷電流を検出する負荷電流検出器４０
の検出信号が零であるので、差動増幅器３１からは制御
回路２０から供給される電動機駆動電流値Ｉ８に応じた
比較的高レベルの差動増幅出力が出力される。このため
、比較回路３３からは、デユーティ比の大きい（オン状
態の幅がオフ状態の幅に比較して大きい）パルス変調信
号が出力されることになり、これがＡＮＤゲート３４．
３５に供給される。このとき、操縦者がステアリングホ
イールを右切り（又は左切り）しているものとすると、
出力回路２２ｂから右回転制御信号Ｓ２　　（又は左回
転制御信号Ｓ３　）が出力されているので、ＡＮＤゲー
ト３４（又は３５）からパルス変調信号に応じた出力が
得られ、これによってスイッチングトランジスタ３４（
又は３５）がオン・オフ制御される。

その結果、電動機１５が右（又は左）回転を開始し、そ
の回転トルクがクラッチ１５ａ　、　？Ｉｉ速ギヤ機構
１２を介して操舵系１０のスタブシャフト１１に伝達さ
れる。

電動機１５が回転を開始すると、負荷電流検出器４０の
負荷電流検出値が増加するので、差動増幅器３１の出力
が減少し、これに応じて比較回路３３からのパルス変調
信号のデユーティ比も小さくなる。その結果、電動機１
５が制御回路２０から出力される操舵補助トルクＴ、に
対応した操舵補助トルクを操舵系１０に付加するように
回転駆動される。

そして、運転者によるステアリングホイールの操舵速度
が遅（なって保舵状態に移行すると、ステップ■で読込
む実操舵トルク検出値Ｔ、が小さい値となると共に、ス
テップ■で読込んだ操舵角θ、の変化量が極少なくなる
ので、ステップ■で算出する転舵速度検出値１汐、１が
零近傍の値となる。このため、ステップ０で１汐、１≦
βと判定されるので、ステップ０に移行し、ステップ■
で算出した操舵トルク平均値ＴＡＢを操舵トルク検出値
Ｔ、として記憶装置２２ｄの操舵トルク記憶領域に更新
記憶し、次いでステップ■に移行して操舵トルク平均値
ＴＡＸ１に基づいて操舵補助トルク値Ｔ、を算出し、こ
れをステップ■で対応する駆動電流値に変換し、ステッ
プ［相］で電動機駆動回路３０に出力する。

したがって、電動機１５が操舵トルク平均値ＴＩに基づ
く操舵補助トルク値ＴＭに対応した操舵補助トルクを操
舵系１０に付加する。このように、保舵状態で、操舵補
助トルク値Ｔ、を、実操舵トルク検出値Ｔ’ｓｏに代わ
る操舵トルク平均値ＴＡＩＩに基づいて算出することに
より、この保舵状態で、ステアリングホイールが微動し
て操舵トルク検出値Ｔ”ｇｏが微小変化したり、マイク
ロコンピュータ２２で、操舵トルクセンサ１７の検出信
号を読込む際にビットエラーを生じて読込んだ操舵トル
ク検出値に誤差を生じた場合であっても、これらの微小
変化又は誤差が操舵トルク平均値ＴＡＢに与える影ツは
殆ど無く、操舵補助トルク値ＴＭは実質的に変化せず、
電動［１５の駆動電流値も変化しないので、減速ギヤ機
構１２で異音の発止や振動の発生を確実に防止すること
ができる。

なお、第５図の処理において、ステップ■及び■の処理
が設定値選定手段に対応し、ステップ■及び０の処理が
保舵状態検出手段に対応し、他の処理がトルク制御手段
に対応している。

次に、この発明の第２実施例を第８図について説明する
。

この第２実施例は、保舵状態であるか否かの検出を転舵
速度検出値１θ、１が所定設定値β以下の状態を所定時
間継続しているか否かによって判断するようにして、切
り返しやスラローム走行時に保舵状態と誤検出すること
を防止して保舵状態を正確に検出するようにしたもので
ある。

すなわち、この第２実施例においては、制御回路２０の
演算処理装置２２Ｃで実行される演算処理が第８図に示
す如（、第５図のステップ■及びステプ１０，０間に計
時処理が介挿されていることを除いては、前記第１実施
例と同様の構成を有する。

この計時処理は、ステップ■の判定結果がＩａｓＩ≦β
であるときに、ステップ■ａに移行して、予め記憶装置
２２ｄの所定記憶領域に形成した計時カウンタのカウン
ト値Ｔ、を“１゛′だけインクリメントし、次いでステ
ップ■ｂに移行して、計時カウンタのカンラント値Ｔ、
が所定設定値Ｔ。

以上であるか否か判定する。この判定は、保舵状態とみ
なし得る状態が所定時間継続しているか否かを判定する
ものであり、’ｒｃ　＜ＴＩであるときには保舵状態に
到っていないものと判断して前記ステップ０に移行し、
Ｔｃ≧Ｔ１であるときには、保舵状態であると判断して
前記ステップ０に移行する。

一方、ステップ■の判定結果がｌａ！＋＞βであるとき
には、ステップ■Ｃに移行して計時カウンタのカウント
値Ｔ、を零にクリアしてから前記ステップ＠に移行する
。ここで、ステップ■、■。

■ａ〜Ｏｃの処理が保舵状態検出手段に対応している。

次に、上記第２実施例の動作を説明する。操舵トルク検
出値Ｔ、。が所定設定値α以上であり、且つ転舵速度検
出値１汐、１が所定設定値β以上であるときには、操舵
状態であると判断してステップＯＣに移行して、計時カ
ウンタを零にクリアすることを除いては、前記第１実施
例と同様に、ステップ■で読込んだ操舵トルク検出値Ｔ
ＳＤを操舵トルク検出値Ｔ、とし、これに基づいて操舵
補助トルクＴ、を算出し、これを駆動電流値ＩＨに変換
して、電動機１５を操舵トルク検出値ｊｓｏに基づ（操
舵補助トルクＴＨに応じて駆動して操舵系１０に対する
所定の操舵補助トルクを発生させる。

この状態で、切り返し或いはスラローム走行のようにス
テアリングホイールの操舵角が右（又は左）切りのピー
ク値に達し、続いて逆に左（又は右）切りする場合には
、ステアリングホイールの操舵角がピーク値近傍となっ
てステップ■で算出した転舵速度検出値１汐、１が所定
設定値以下となると、ステップ０からステップＯａに移
行して、計時カウンタを“１”°だけインクリメントす
る。

次いで、ステップ■ｂで計時カウンタのカウント値ＴＣ
が所定設定値Ｔ１以上で−あるか否か判定し、この状態
では、Ｔｃ＜ＴＩであるので、まだ操舵状態であると判
断して、ステップ＠に移行して、上記と同様に操舵トル
ク検出値ＴｓＤに基づき操舵補助トルクＴＨを算出し、
これに応じて電動機１５を駆動制御する。

しかしながら、上記のような切り返しを伴う走行状態で
は、計時カウンタのカウント値Ｔｃが所定設定値Ｔ１に
達する以前にステップ■で算出する転舵速度検出値１汐
、１の絶対値が所定設定値βを超えることになるので、
この時点でステップ■からステップＯＣに移行して、計
時カウンタのカウント値Ｔ、が零にクリアされる。した
がって、１沙、１≦βを継続している時間が所定設定値
未満の短い時間であるときには、保舵状態と判断するこ
とがないので、操舵トルク平均値ＴＡＩｌに基づく操舵
補助トルクＴ、の算出を回避することができ、一旦操舵
トルク平均値ＴＡＢに基づく操舵補助トルクＴ、によっ
て電動機１５を駆動制御し、続いて実際の操舵トルク検
出値Ｔ”ｓｎに基づく操舵補助トルクＴ、によって電動
機」５を駆動制御する場合のように、操舵トルク平均値
Ｔ□と操舵トルク検出値下、Ｄとの差値に基づくトルク
変動の発生を防止して円滑な操舵感覚を得ることができ
る。

一方、ステップ■で算出した転舵速度検出値１θ、１が
第９図（ａｌに示す如く所定時間以上継続する場合には
、この間に計時カウンタが順次“１パだけインクリメン
トされ、そのカウント値Ｔ、が所定設定値Ｔ、以上とな
ると、第９図（ｂ）に示す如く保舵状態であると判断し
てステップ■ｂからステップ０に移行し、前記第１実施
例と同様に、ステップ■で算出した操舵トルク平均値Ｔ
Ａｓを操舵トルク検出値Ｔｓとし、これに基づき操舵補
助トルクＴ、を算出し、これに応じて電動機１５を駆動
制御する。

次に、この発明の第３実施例を第１０図について説明す
る。

この第３実施例は、上記第２実施例において、保舵状態
を検出したときに、その後における保舵状態を判断する
所定設定値を所定設定値βより小さい値の所定設定値β
、に変更して保舵状態から操舵状態に移行する際の立ち
上がりを早めて操舵補助トルクの追従性を向上させるよ
うにしたものである。

すなわち、この第３実施例においては、制御回路２０の
演算処理装置２２ｃで実行される演算処理が第１０図に
示す如く、第８図のステップＯｂ及びステップ０間に保
舵状態を表す保舵フラグＦを°“１°”にセットするス
テップ■ｄが介挿されていると共に、ステップ■Ｃ及び
ステ・ノブ０間に保舵フラグＦを″“Ｏｎにリセットす
るステップ■ｅが介挿され、且つステップ■及びステッ
プ［相］とステップ■との間に保舵フラグＦが“１′に
セ・ノドされているか否かを判定するステ・ノブ■ｆが
介挿され、このステップＯｆの判定結果が、Ｆ＝０であ
るときには、ステップ０に移行し、Ｆ＝１であるときに
は、ステップ■ｇに移行してステップ■で算出した転舵
速度検出値１汐、１が所定設定値βより小さい値の所定
設定β１以下であるか否かを判定し、その判定結果が１
汐、１≦β、であるときには、前記ステップＯａに移行
し、１υ、ｊ〉β、であるときには、前記ステップ■Ｃ
に移行し、且つ前記ステップ■の処理でも保舵フラグＦ
を°“Ｏ”にリセットすることを除いては前記第２実施
例と同様に構成されている。ここで、ステップ■、■、
■ａ〜■ｇの処理が保舵状態検出手段に対応している。

次に、この第３実施例の動作を説明する。通常の操舵状
態では、保舵フラグＦが０′”にリセットされているの
で、ステップ■ｆからステップ■に移行して、第１１図
（ａ）に示す転舵速度検出値１θｓ　１が所定設定値β
以下であるか否かを判定し、１ａ３１＞βであるとき又
は１汐、１≦βであっても計時カウンタのカウント値Ｔ
、が所定設定値Ｔ、未満であるときには、操舵状態と判
断して、保舵フラグＦを°°０”にリセットした状態に
維持しながら前記第２実施例と同様に操舵トルク検出値
ＴＳＤに基づく操舵補助トルクＴ、を算出し、これに応
じて電動機１５を制御する。

しかしながら、計時カウンタのカウント値Ｔｃが所定設
定値Ｔ、以上となると、第１１図（ｂ）に示す如く、保
舵状態であると判断して、ステップ■ｂからステップ■
ｄに移行し、保舵フラグＦを“１”にセットし、次いで
ステップ０に移行して、ステップ■で算出した操舵トル
ク平均値ＴＡＸＩを操舵トルク検出値Ｔ、とし、これに
基づき操舵補助トルク値ＴＭを算出しくステップｏ）、
これに応じて電動機１５を制御する。

その後、次回のタイマ割込処理が実行されたときには、
前述したように保舵フラグＦが“１パにセットされてい
ることにより、ステップｏｆからステップ■ｇに移行し
、ステップ■で算出した転舵速度検出値１θ、１が所定
設定値βより小さい値の所定設定値β、以下であるか否
かを判定する。

その判定結果が１汐、１≦β、であるときには、ステッ
プＯａに移行するので、前記と同様に保舵状態における
処理を継続し、その後＋ａｉ＞β、となると、操舵状態
であると判断してステップＯＣに移行し、計時カウンタ
を零にクリアし、次いでステップ■ｅに移行して保舵フ
ラグＦを“０°′にリセットしてからステップ０に移行
する。

したがって、そのときの実操舵トルク検出値ＴＳＤに基
づき操舵補助トルクＴ、を算出し、これに応じて電動機
１５を制御する操舵状態処理に移行する。

このように、この第３実施例においては、保舵状態を検
出したときに、それ以降の保舵状態であるか否かを判断
する所定設定値を、最初の保舵状態を判断する所定設定
値βより小さい値の所定設定値β、に設定することによ
り、保舵状態から操舵状態に移行する際の検出時点を早
めることができ、保舵状態から操舵状態への移行を応答
遅れを生じることなく円滑に行うことができ、より操舵
感覚を向上させることができる。

なお、上記各実施例においては、保舵状態を検出したと
きに、実操舵トルク検出値Ｔ、。に代えて操舵トルク平
均値ＴＡＩｌでなる保舵用トルク設定値を操舵トルク検
出値Ｔ、として採用し、これに基づき操舵補助トルクＴ
Ｈを算出する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、操舵トルク平均値ＴＡｌに代えて操舵
トルクセンサ１７からの実操舵トルク検出信号をローパ
スフィルタ処理して比較的高周波数成分を除去して低周
波数成分のみを抽出し、この低周波数成分を操舵トルク
検出値Ｔ、として採用するようにしてもよい。

この場合には、マイクロコンピュータ２２による操舵ト
ルクセンサ１７の実操舵トルク検出信号の読込みの際の
ビットエラーに対しては効果がすくないが運転者の操舵
等による実操舵トルク検出値の微小変動に対しては有効
に作用する。したがって、上記ローパスフィルタ処理に
加えて別途例えば前回の処理時の実トルク検出値に対す
る所定許容範囲内に今回の実トルク検出値があるとき正
常と判断し、許容範囲外となるときにビットエラーと判
断して前回の実トルク検出値に所定値を加減算した値を
実トルク検出値とする等のビットエラ一対策を講じるこ
とにより、上記各実施例と全く同様の作用効果を得るこ
とができる。

また、操舵トルク平均値の算出及びローパスフィルタ処
理は、共にディジタルフィルタ処理によって行うことも
できる。

さらに、上記各実施例においては、保舵状態を、操舵角
センサ１８の操舵角検出信号を微分した転舵速度の絶対
値１θ５１が所定設定値β以下であるか否かによって検
出する場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、転舵輪の転舵角を検出し、これに基づき保舵
状態であるか否かを判断したり、操舵角検出値がこれに
所定設定値を加減算した所定範囲内に所定時間維持して
いるか否かで保舵状態であるか否かを判断するようにし
てもよい。

またさらに、上記各実施例においては、減速ギヤ機構と
してウオームギヤとウオームホイールとを適用した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
他のベベルギヤ、ラックアンドピニオン等の減速ギヤを
適用し得ること勿論である。

また、操舵角検出手段としてもフォトカプラ等による回
転検出器に限らず、ポテンショメータ等の操舵角に応じ
たアナログ電圧を発生する操舵角センサ等を適用し得る
。

さらに、上記実施例においては、制御回路２０としてマ
イクロコンピュータ２２を適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、論理回路、比較
回路、関数発生器等の電子回路を組み合わせて構成する
こともできる。

またさらに、上記実施例においては、操舵補助トルクＴ
、４を演算するに当たり、予め記憶装置２２ｄに記憶し
た記憶テーブルを参照して行う場合について説明したが
、これに限定されるものではなく、演算式に基づいて操
舵補助トルクＴ、を算出するようにしてもよいこと勿論
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、操舵系の保舵
状態を保舵状態検出手段で検出し、保舵状態を検出した
ときに、トルク制御手段で、操舵トルク検出手段で検出
した実操舵トルク検出値に代えて設定値選定手段で選定
した実操舵トルク検出値の平均値又は実操舵トルク検出
値の高周波数成分を除去した値でなる保舵用トルク設定
値に基づき前記電動機の出力トルクを制御するように構
成されているので、保舵状態における実操舵トルク検出
値の微小変動或いはその読込不良等が生じた場合であっ
ても、保舵用トルク設定値が影響されることがなく、減
速ギヤ機構での異音の発生及び振動の発生を確実に防止
することができ、良好な操舵感覚を得ることができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す基本構成図、第２図はこ
の発明の一実施例を示すプロ・ツク図、第３図は制御回
路の一例を示ブロック図、第４図は電動機駆動回路の一
例を示すブロック図、第５図は演算処理装置の処理手順
の一例を示す流れ図、第６図は操舵トルク検出値Ｔ３と
操舵補助トルク値ＴＭとの関係を示すグラフ、第７図は
操舵補助トルクＴ、と電ｖＪ機電流Ｉイ及び電動機回転
数ＮＭとの関係を示すグラフ、第８図はこの発明の第２
実施例における演算処理装置の処理手順の一例を示す流
れ図、第９図は第２実施例の動作の説明に供する信号波
形図、第１０図はこの発明の第３実施例における演算処
理装置の処理手順の一例を示す流れ図、第１１図は第３
実施例の動作の説明に供する信号波形図である。 図中、１０は操舵系、１１はスタブシャフト、１２は減
速ギヤ機構、１３はピニオンギヤ、１４はラック、１５
は電動機、１５ａは電磁クラッチ、１６は車速センサ、
１７は操舵トルクセンサ、１８は操舵角センサ、１９は
制御装置、２０は制御１回路、２２はマイクロコンピュ
ータ、３０は？ａ電動機駆動回路ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）操舵系に減速ギヤ機構を介して結合した電動機と
   、前記操舵系における操舵トルクの方向と大きさを検出
   する操舵トルク検出手段と、操舵角を検出する操舵角検
   出手段と、該操舵角検出手段の操舵角検出値及び前記操
   舵トルク検出手段の実操舵トルク検出値に基づき前記電
   動機の出力トルクを制御するトルク制御手段とを備えた
   電動パワーステアリング装置において、前記操舵系の保
   舵状態を検出する保舵状態検出手段と、前記操舵トルク
   検出手段の実操舵トルク検出値の平均値又は高周波数成
   分を除去した値でなる保舵用トルク設定値を選定する設
   定値選定手段とを備え、前記トルク制御手段は、前記保
   舵状態検出手段で保舵状態を検出したときに、前記操舵
   トルク検出手段からの操舵トルク検出値に代えて前記設
   定値選定手段で設定した保舵用トルク設定値に基づき前
   記電動機の出力トルクを制御するように構成されている
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. （２）前記保舵状態検出手段は、操舵角検出手段の操舵
   角検出値に基づき算出した操舵角速度が所定設定値以下
   のときに保舵状態として検出するように構成されている
   特許請求の範囲第１項記載の電動パワーステアリング装
   置。