JP2001354151A

JP2001354151A - パワーステアリング装置

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Publication number: JP2001354151A
Application number: JP2000177353A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Morimura; 太森村
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2020-06-13
Also published as: JP3671136B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電源電圧の変動によらずに電動モータの停止ま
たは減速制御を良好に行うことができるパワーステアリ
ング装置を提供する。【解決手段】電動モータ２７によりオイルポンプ２６が
駆動され、このオイルポンプ２６の発生油圧により、ス
テアリング機構１に操舵補助力が与えられる。電子制御
ユニット３０は、駆動回路２８を介して、舵角速度に応
じて設定される回転速度に電動モータ２７を制御する。
モータ電流は、電流検出回路１２によって検出される。
電動モータ２７を停止させるための必要条件の１つは、
モータ電流がモータ停止判定電流値Ｉstop以下になるこ
とである。電子制御ユニット３０は、バッテリ電圧ＶＢ
に応じて、モータ停止判定電流値Ｉstopを可変設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータにより
駆動されるポンプの発生油圧によりステアリング機構に
操舵補助力を与えるパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング機構に結合されたパワーシ
リンダにオイルポンプからの作動油を供給することによ
って、ステアリングホイールの操作を補助するパワース
テアリング装置が知られている。オイルポンプは、たと
えば、直流モータからなる電動モータによって駆動さ
れ、その回転速度に応じた操舵補助力がパワーシリンダ
から発生される。

【０００３】電動モータの駆動制御は、たとえば、ステ
アリングホイールの舵角速度に基づいて行われる。すな
わち、ステアリングホイールに関連して設けられた舵角
センサの出力に基づいて舵角速度が求められ、この舵角
速度に基づいて電動モータの目標回転速度が設定され
る。この目標回転速度が達成されるように、電動モータ
に電圧が供給される。さらに具体的には、舵角速度が極
めて小さい場合には、ステアリングホイールの操作がわ
ずかであるから、操舵補助が不要であるとみなされ、電
動モータが停止される。一方、舵角速度が大きければ、
ステアリングホイールが大きく操作されていると見なさ
れ、そのときの舵角速度に応じて電動モータが駆動さ
れ、操舵補助力が発生される。

【０００４】車両が車幅方向に傾斜を有する直線道路を
走行している場合には、車両を安定させるためには、ス
テアリングホイールにトルクを加えて一定の舵角で保持
する必要がある。したがって、舵角速度のみに基づいて
電動モータの停止制御を行うと、上記のような場合に操
舵補助が行われないから、操舵フィーリングが悪くなる
おそれがある。そこで、従来では、舵角速度が所定の舵
角速度しきい値以下であって、かつ、電動モータに流れ
るモータ電流が所定の電流しきい値以下である状態が一
定時間にわたって継続することを条件に、電動モータを
停止するようにしている（たとえば、ＷＯ９９／０８９
２２参照）。

【０００５】ステアリングホイールにトルクが加えられ
ていると、電動モータに負荷がかかるから、目標回転速
度を達成するために、電動モータの負荷電流が増大す
る。すなわち、モータ電流は、ステアリングホイールに
加えられるトルクに対応している。上述の従来技術は、
この点に着目し、モータ電流が電流しきい値以下である
ことを、電動モータを停止する際の必要条件としてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電動モータは、車両に
搭載されたバッテリからの給電を受けて作動する。この
車載バッテリは、発生電圧（バッテリ電圧）が必ずしも
安定していない。とくに、バッテリ電圧が低下すると、
電動モータの停止制御に不具合が生じる。すなわち、バ
ッテリ電圧が低下すると、電動モータへの供給電力が減
少し、電動モータの回転速度が低下する。そこで、電動
モータを制御するコントローラは、目標回転速度を達成
するために、バッテリ電圧の低下による電力不足分を、
モータ電圧を増加させて補おうとする。その結果、電動
モータの負荷が小さいときにも、モータ電流が大きな値
をとることになる。

【０００７】したがって、無負荷状態であっても、モー
タ電流が電流しきい値以下とならなくなり、電動モータ
を停止させることができなくなる。これにより、電力が
無駄に消費されてしまう。そこで、この発明の目的は、
上述の技術的課題を解決し、電源電圧の変動によらずに
電動モータの停止または減速制御を良好に行うことがで
きるパワーステアリング装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モー
タ（２７）により駆動されるポンプ（２６）の発生油圧
によって操舵補助力を発生させるパワーステアリング装
置において、上記電動モータに電力を供給する電源（４
０）の電圧（ＶＢ）を検出する電源電圧検出手段（３
０，Ｓ１２）と、上記電動モータに流れるモータ電流の
値を検出するための電流検出手段（１２，Ｓ１１）と、
上記電源電圧検出手段によって検出された電源電圧に基
づいて、上記電動モータを停止または所定のアイドル回
転速度（Ｒｉ）に減速するときのモータ電流値に関する
しきい値である電流しきい値（Ｉstop）を可変設定する
電流しきい値設定手段（３０，Ｓ１３）と、上記電流検
出手段により検出されたモータ電流値が上記電流しきい
値設定手段によって設定された電流しきい値以下である
状態が所定時間にわたって継続したことを条件に、上記
電動モータを停止させるか、または、上記電動モータを
上記アイドル回転速度に減速するモータ制御手段（３
０，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７）とを含むことを特徴とす
るパワーステアリング装置である。括弧内の英数字は、
後述の実施形態における対応構成要素等の符号を表す。
以下、この項において同じ。

【０００９】この発明によれば、電源電圧の変動に応じ
て電流しきい値が可変設定される。そして、モータ電流
値がこの可変設定される電流しきい値以下となること
が、電動モータを停止またはアイドル回転速度に減速さ
せるための必要条件となっている。したがって、電源電
圧が変動しても、電動モータに対する負荷が小さい状態
となると、モータ電流値が確実に電流しきい値以下とな
るから、同時に舵角速度が舵角速度しきい値以下であれ
ば、確実に、電動モータを停止または減速させることが
できる。

【００１０】これにより、無駄な電力消費を省くことが
でき、パワーステアリング装置の省エネルギー性を向上
することができる。なお、上記電流しきい値設定手段
は、電源電圧が低いほど電流しきい値を大きく設定する
ものであることが好ましい。これにより、電源電圧が低
下したときに、電動モータを目標回転速度で回転させる
ためにモータ電流値が大きくなった場合であっても、モ
ータ電流値を電流しきい値以下の値とすることができ
る。

【００１１】電動モータのモータ電流値は、その負荷、
すなわち操舵トルクに応じて変化する。したがって、モ
ータ電流値が操舵補助が不要な操舵トルク範囲に相当す
る電流しきい値以下の値を有する状態が一定時間継続し
たことを条件に電動モータを停止または減速することと
すれば、操舵トルクが小さいときに電動モータを停止ま
たは減速させることができる。請求項２記載の発明は、
舵角速度を検出するための舵角速度検出手段（１１，３
０，Ｓ１）をさらに含み、上記モータ制御手段は、上記
舵角速度検出手段により検出された舵角速度が所定の舵
角速度しきい値（Ｖｂ）以下であって、かつ、上記電流
検出手段により検出されたモータ電流値が上記電流しき
い値設定手段によって設定された電流しきい値以下であ
る状態が所定時間にわたって継続したことを条件に、上
記電動モータを停止させるか、または、上記電動モータ
を上記アイドル回転速度に減速するものである（３０，
Ｓ１０，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７）ことを特徴とする請
求項１記載のパワーステアリング装置である。

【００１２】この発明では、舵角速度に関する条件が付
加されているので、電動モータの停止または減速制御を
より適切に行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の基本的
な構成を示す概念図である。このパワーステアリング装
置は、車両のステアリング機構１に関連して設けられ、
このステアリング機構１に操舵補助力を与えるためのも
のである。

【００１４】ステアリング機構１は、ドライバによって
操作されるステアリングホイール２と、このステアリン
グホイール２に連結されたステアリング軸３と、ステア
リング軸３の先端に設けられたピニオンギア４と、ピニ
オンギア４に噛合するラックギア部５ａを有し、車両の
左右方向に延びたラック軸５とを備えている。ラック軸
５の両端にはタイロッド６がそれぞれ結合されており、
このタイロッド６は、それぞれ、操舵輪としての前左右
輪ＦＬ、ＦＲを支持するナックルアーム７に結合されて
いる。ナックルアーム７は、キングピン８まわりに回動
可能に設けられている。

【００１５】この構成により、ステアリングホイール２
が操作されてステアリング軸３が回転されると、この回
転がピニオンギア４およびラック軸５によって車両の左
右方向に沿う直線運動に変換される。この直線運動は、
ナックルアーム７のキングピン８まわりの回動に変換さ
れ、これによって、前左右輪ＦＬ、ＦＲの転舵が達成さ
れる。ステアリング軸３には、ステアリングホイール２
に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じてね
じれを生じるトーションバー９と、トーションバー９の
ねじれの方向および大きさに応じて開度が変化する油圧
制御弁２３とが組み込まれている。油圧制御弁２３は、
ステアリング機構１に操舵補助力を与えるパワーシリン
ダ２０に接続されている。パワーシリンダ２０は、ラッ
ク軸５に一体的に設けられたピストン２１と、ピストン
２１によって区画された一対のシリンダ室２０ａ、２０
ｂとを有しており、シリンダ室２０ａ、２０ｂは、それ
ぞれ、オイル供給／帰還路２２ａ、２２ｂを介して、油
圧制御弁２３に接続されている。

【００１６】油圧制御弁２３は、さらに、リザーバタン
ク２５およびオイルポンプ２６を通るオイル循環路２４
の途中部に介装されている。オイルポンプ２６は、電動
式のモータ２７によって駆動され、リザーバタンク２５
に貯留されている作動油を汲み出して油圧制御弁２３に
供給する。余剰分の作動油は、油圧制御弁２３からオイ
ル循環路２４を介してリザーバタンク２５に帰還され
る。油圧制御弁２３は、トーションバー９に一方方向の
ねじれが加わった場合には、オイル供給／帰還路２２
ａ、２２ｂのうちの一方を介してパワーシリンダ２０の
シリンダ室２０ａ、２０ｂのうちの一方に作動油を供給
する。また、トーションバー９に他方方向のねじれが加
えられた場合には、オイル供給／帰還路２２ａ、２２ｂ
のうちの他方を介してシリンダ室２０ａ、２０ｂのうち
の他方に作動油を供給する。トーションバー９にねじれ
がほとんど加わっていない場合には、油圧制御弁２３
は、いわば平衡状態となり、作動油はパワーシリンダ２
０に供給されることなく、オイル循環路２４を循環す
る。

【００１７】パワーシリンダ２０のいずれかのシリンダ
室に作動油が供給されると、ピストン２１が車幅方向に
沿って移動する。これにより、ラック軸５に操舵補助力
が作用することになる。油圧制御弁に関連する構成例
は、たとえば、特開昭５９−１１８５７７号公報に詳し
く開示されている。電動モータ２７は、たとえば直流モ
ータからなり、駆動回路２８を介して、電子制御ユニッ
ト３０によって制御される。駆動回路２８は、たとえ
ば、パワートランジスタのブリッジ回路からなり、電源
としての車載バッテリ４０からの電力を、電子制御ユニ
ット３０から与えられる制御信号に応じて電動モータ２
７に供給する。

【００１８】電子制御ユニット３０は、車載バッテリ４
０からの電力供給を受けて動作するマイクロコンピュー
タを含み、このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ３１
と、ＣＰＵ３１のワークエリアなどを提供するＲＡＭ３
２と、ＣＰＵ３１の動作プログラムを記憶したＲＯＭ３
３と、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２およびＲＯＭ３３を相互
接続するバス３４とを備えている。ＣＰＵ３１は、制御
周期毎に車載バッテリ４０の発生電圧（以下「バッテリ
電圧」という。）ＶＢを検出する。

【００１９】電子制御ユニット３０には、舵角センサ１
１から出力される舵角データが与えられるようになって
いる。舵角センサ１１は、ステアリングホイール２に関
連して設けられており、イグニッションキースイッチが
導通されてエンジンが始動したときのステアリングホイ
ール２の舵角を初期値「０」として、この初期値からの
相対舵角に対応し、かつ操舵方向に応じた符号の舵角デ
ータを出力する。ＣＰＵ３１は、この舵角データに基づ
いて、車両が直進状態のときの舵角である舵角中点を求
め、さらに、この舵角中点と舵角センサ１１が出力する
舵角データとに基づいて、車輪ＦＲ，ＦＬの方向に対応
した絶対舵角θを求める。舵角中点の検出は、たとえ
ば、舵角センサ１１から出力される舵角データをサンプ
リングし、舵角データの値のヒストグラムを作成し、所
定のサンプリング数のデータが収集された後に最頻出舵
角データを舵角中点の舵角データとして求めることによ
り達成される。

【００２０】電子制御ユニット３０には、さらに、電動
モータ２７に流れる電流を検出する電流検出回路１２か
らの電流データが与えられるようになっている。電流デ
ータは、電動モータ２７の消費電流値（モータ電流）に
比例した値を有する。さらに、電子制御ユニット３０に
は、車速センサ１３から出力される車速データが与えら
れるようになっている。車速センサ１３は、車両の速度
Ｖfを直接的に検出するものでもよく、また、車輪に関
連して設けられた車輪速センサの出力パルスに基づいて
車両の速度Ｖfを計算により求めるものであってもよ
い。

【００２１】電子制御ユニット３０は、舵角センサ１
１、電流検出回路１２および車速センサ１３からそれぞ
れ与えられる舵角データ、電流データおよび車速データ
に基づいて、電動モータ２７の駆動を制御する。図２
は、電動モータ２７の駆動制御を説明するためのフロー
チャートであり、図３は、舵角速度とモータ回転速度と
の対応関係を示す特性図である。ＣＰＵ３１は、舵角セ
ンサ１１から出力される舵角データに基づいて、ステア
リングホイール２の舵角の時間変化率である舵角速度Ｖ
θおよび車両の速度Ｖfを求める（ステップＳ１）。そ
の後、ＣＰＵ３１は、電動モータ２７が停止しているか
否かを判断する（ステップＳ２）。この判断は、たとえ
ば、電動モータ２７が起動されたときにセットされ、電
動モータ２７が停止されたときにリセットされるフラグ
を用いて行うことができる。

【００２２】電動モータ２７が停止していれば（ステッ
プＳ２のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、電動モータ２７を起
動すべきか否かを調べるために、上記求められた舵角速
度Ｖθが所定の起動しきい値Ｖａ（たとえばＶａ＝５(d
egree/sec)）以上であるか否かを判断する（ステップＳ
３）。舵角速度Ｖθが起動しきい値Ｖａ未満であれば
（ステップＳ３のＮＯ）、プログラムはステップＳ１に
戻る。舵角速度Ｖθが起動しきい値Ｖａ以上であれば
（ステップＳ３のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、電動モータ
２７を起動する（ステップＳ４）。この場合、ＣＰＵ３
１は、上記求められた舵角速度Ｖθの値に基づいてモー
タ回転速度Ｒを決定する。

【００２３】ＣＰＵ３１は、モータ回転速度Ｒの決定に
際し、舵角速度Ｖθが所定の第１しきい値ＶＴ１（たと
えばＶＴ１＝10(degree/sec)）以下であるか否かを判断
する（ステップＳ５）。舵角速度Ｖθが第１しきい値Ｖ
Ｔ１以下であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、モータ回
転速度Ｒが所定の第１回転速度Ｒ１（たとえばＲ１＝18
00(rpm) ）になるように、電動モータ２７を駆動する
（ステップＳ６）。すなわち、舵角速度Ｖθが起動しき
い値Ｖａ以上で、かつ第１しきい値ＶＴ１以下であれ
ば、電動モータ２７は、舵角速度Ｖθの値によらずに、
一定の第１回転速度Ｒ１で駆動される。

【００２４】舵角速度Ｖθが第１しきい値ＶＴ１を超え
ている場合には（ステップＳ５のＮＯ）、ＣＰＵ３１
は、舵角速度Ｖθが第１しきい値ＶＴ１よりも大きな第
２しきい値ＶＴ２（たとえばＶＴ２＝600(degree/sec)
）未満であるか否かを判断する（ステップＳ７）。舵
角速度Ｖθが第２しきい値ＶＴ２未満であれば（ステッ
プＳ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、舵角速度Ｖθの値に
応じたモータ回転速度Ｒで電動モータ２７を駆動する
（ステップＳ８）。すなわち、舵角速度Ｖθが第１しき
い値ＶＴ１よりも大きく、かつ、第２しきい値ＶＴ２未
満である領域では、ＣＰＵ３１は、舵角速度Ｖθに対し
てモータ回転速度Ｒが第１回転速度Ｒ１と第２回転速度
Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）との間でほぼリニアに変化するよう
に、モータ回転速度Ｒを決定する。

【００２５】舵角速度Ｖθが第２しきい値ＶＴ２以上で
あるならば（ステップＳ７のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、モ
ータ回転速度Ｒが所定の第２回転速度Ｒ２（たとえばＲ
２＝6000(rpm) ）になるように、電動モータ２７を駆動
する（ステップＳ９）。すなわち、舵角速度Ｖθが第２
しきい値ＶＴ２以上であれば、電動モータ２７は、舵角
速度Ｖθの値によらずに、一定の第２回転速度Ｒ２で駆
動される。図３に示されているように、第２しきい値Ｖ
Ｔ２は、車速域に応じて可変設定される。すなわち、車
両の速度Ｖfが大きいほど、第２しきい値ＶＴ２は大き
な値に設定される。これにより、車両の速度Ｖfが大き
いほどモータ回転速度Ｒが小さく設定されることにな
り、操舵補助力が小さくなる。こうして、車両の速度Ｖ
fに応じた適切な操舵補助力を発生するための車速感応
制御が行われる。

【００２６】ステップＳ２において、電動モータ２７が
駆動されていると判断されれば、ＣＰＵ３１は、舵角速
度Ｖθが所定の停止しきい値（第２所定値）Ｖｂ（たと
えばＶｂ＝８(degree/sec)）以下であるか否かを判断す
る（ステップＳ１０）。舵角速度Ｖθが停止しきい値Ｖ
ｂを超えていれば（ステップＳ１０のＮＯ）、プログラ
ムはステップＳ５に移行し、ＣＰＵ３１は、求められた
舵角速度Ｖθの値に基づいてモータ回転速度Ｒを決定
し、この決定されたモータ回転速度Ｒで電動モータ２７
を駆動する。

【００２７】舵角速度Ｖθが停止しきい値Ｖｂ（舵角し
きい値）以下であれば（ステップＳ１０のＹＥＳ）、Ｃ
ＰＵ３１は、電流検出回路１２から出力される電流デー
タに基づいてモータ電流値Ｉｍを求める（ステップＳ１
１）。さらに、ＣＰＵ３１は、最新のバッテリ電圧ＶＢ
を検出し（ステップＳ１２）、この検出されたバッテリ
電圧ＶＢおよび車速センサ１３によって検出される車速
Ｖfに基づいて、モータ停止判定電流値Ｉstop（電流し
きい値）を求める（ステップＳ１３）。そして、ＣＰＵ
３１は、この求められたモータ電流値Ｉｍがモータ停止
判定電流値Ｉstop以下か否かを判断する（ステップＳ１
４）。

【００２８】モータ停止判定電流値Ｉstopは、操舵補助
が不要な状態のときのモータ電流の上限値である。この
モータ停止判定電流値Ｉstopは、モータ停止電流初期値
Ｉstop(0)に対して、バッテリ電圧ＶＢおよび車速Ｖfに
基づく補正を加えることによって求められる。モータ停
止電流初期値Ｉstop(0)は、後述するモータ停止電流初
期値演算処理によって定められる。モータ電流値Ｉｍが
モータ停止判定電流値Ｉstop以下の値を有するならば
（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、さらに、
上述のようにして検出される絶対舵角θが、舵角中点付
近の停止可能範囲Δθ内（たとえば、舵角中点を中心と
した±３度程度の範囲）の値かどうかを調べる（ステッ
プＳ１５）。この判断が肯定されると、ＣＰＵ３１は、
舵角速度Ｖθが停止しきい値Ｖｂ以下であって、モータ
電流値Ｉｍがモータ停止判定電流値Ｉstop以下であり、
かつ、絶対舵角θが停止可能範囲Δθの範囲内の値であ
る状態が一定時間（たとえば１〜３秒）継続したか否か
を判断する（ステップＳ１６）。この判断が肯定されれ
ば（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ステアリングホイール
２はほとんど操舵されていないと考えることができるか
ら、ＣＰＵ３１は、電動モータ２７を停止させる（ステ
ップＳ１７）。一方、上記ステップＳ１０，Ｓ１４〜Ｓ
１６の判断のいずれかが否定されれば、ＣＰＵ３１は、
ステップＳ５からの処理を行ってモータ回転速度Ｒを求
め、その回転速度で電動モータ２７を駆動する。

【００２９】図４は、モータ停止電流初期値Ｉstop(0)
の演算処理を説明するためのフローチャートである。Ｃ
ＰＵ３１は、ステアリングホイール２に加えられる操舵
トルクＴに応じてモータ電流値Ｉｍが変化することを利
用し、モータ電流値Ｉｍを常時モニタする（ステップＵ
１）。このモータ電流値Ｉｍに基づいて、ＣＰＵ３１
は、電動モータ２７が無負荷状態である場合のモータ電
流値である無負荷電流値Ｉ０を求める（ステップＵ
２）。そして、この求められた無負荷電流値Ｉ０に、車
両の仕様に応じて予め定められた所定値ｄＩを加算した
値Ｉ０＋ｄＩをモータ停止電流初期値Ｉstop(0)として
設定する。

【００３０】図５は、操舵トルクＴとモータ電流値Ｉｍ
との対応関係を示す特性図である。横軸に操舵トルクＴ
がとられ、縦軸にモータ電流値Ｉｍがとられている。モ
ータ電流値Ｉｍは、操舵トルクＴが０の付近では、Ｔ＝
０の点を頂点とする曲線で表すことができる。操舵トル
クＴが０の場合には電動モータ２７は無負荷状態である
から、モータ電流値Ｉｍの極小値が無負荷電流値Ｉ０に
対応する。一方、ステアリングホイール２に対して操舵
補助力を与える必要のないトルクの範囲は、車両の仕様
により定まる。このトルク範囲が、０を中心にトルクし
きい値Ｔ１、−Ｔ１によって挟まれた範囲である場合、
これらのトルクしきい値Ｔ１、−Ｔ１に対応するモータ
電流値と無負荷電流値Ｉ０との差が予め求められて上記
所定値ｄＩとして設定される。そして、無負荷電流値Ｉ
０に所定値ｄＩを加算した値Ｉ０＋ｄＩ（＝Ｉstop
(0)）以下の範囲を、ステアリングホイール２が操舵さ
れていない範囲と判断することができる。上記所定値ｄ
Ｉは、たとえば車種ごとに予め求められてＲＯＭ３３に
格納されている。

【００３１】無負荷電流値Ｉ０は、主として作動油の温
度によって変動する。すなわち、たとえば作動油の温度
が低い場合には、作動油の粘性は高いから、作動油の温
度が高い場合に比べて電動モータ２７の負荷は大きくな
る。したがって、モータ電流値Ｉｍは、作動油の温度が
低い場合には大きな値をとる。つまり、図５のＩｍ−Ｔ
曲線は、上方にスライドし、無負荷電流値Ｉ０も大きく
なる。そこで、この実施形態では、無負荷電流値Ｉ０を
演算により求め、求められた無負荷電流値Ｉ０にＲＯＭ
３３に格納されている所定値ｄＩを加算した値Ｉ０＋ｄ
Ｉが、モータ停止電流初期値Ｉstop(0)として設定され
る。

【００３２】無負荷電流値Ｉ０の演算は、たとえば、サ
ンプリングしたモータ電流値Ｉｍのうち最頻出電流値を
求めることによって達成される。より具体的には、ＣＰ
Ｕ３１は、モータ回転速度Ｒが一定であることを条件と
して、電流検出回路１２から出力される電流データを一
定時間（たとえば10(min) 〜１(hour)）にわたってサン
プリングする。このサンプリングによって得られた電流
データに基づいて求められるモータ電流値Ｉｍは、正規
分布をなす。この場合、操舵トルクＴが０の場合のモー
タ電流値Ｉｍが最頻出電流値となるから、この最頻出電
流値を無負荷電流値Ｉ０として求める。

【００３３】このような演算以外に、たとえば、モータ
回転速度Ｒが一定であることを条件として、一定時間ま
たは一定回数にわたってサンプリングされたモータ電流
値Ｉｍの中から最小値を求め、この求められた最小値を
無負荷電流値Ｉ０としてもよい。図６は、図２のステッ
プＳ１３におけるモータ停止判定電流値Ｉstopの演算処
理を説明するための図である。図６(a)にはバッテリ電
圧ＶＢとモータ停止判定電流値Ｉstopとの関係が示され
ており、図６(b)には車速Ｖfとモータ停止判定電流値Ｉ
stopとの関係が示されている。より具体的には、モータ
停止判定電流値Ｉstopは、モータ停止電流初期値Ｉstop
(0)、バッテリ電圧ＶＢおよび車速Ｖfの関数として定め
られる。

【００３４】図６(a)に示されているように、モータ停
止判定電流値Ｉstopは、バッテリ電圧ＶＢが高いほど小
さく設定され、バッテリ電圧ＶＢが低いほど大きく設定
される。電動モータ２７は、その回転速度が設定回転速
度Ｒに等しくなるようにフィードバック制御される。バ
ッテリ電圧ＶＢが低下すると、電動モータ２７への供給
電力が不足するから、電子制御ユニット３０は、その不
足分をモータ電流を増加させて補おうとする。その結
果、ステアリングホイール２にトルクが加えられていな
い無負荷状態においても、モータ電流値Ｉｍが大きな値
をとることになる。

【００３５】そこで、この実施形態では、バッテリ電圧
ＶＢが低下したときには、モータ停止判定電流値Ｉstop
を大きく設定することとしている。これにより、無負荷
状態のときには、モータ電流値Ｉｍが大きな値をとる場
合であっても、図２のステップＳ１４において肯定的な
判定がされることになり、電動モータ２７の適切な停止
制御を行える。これにより、無駄な電力消費を低減でき
るから、パワーステアリング装置の省エネルギー性を向
上できる。

【００３６】一方、図６(b)に示されているように、車
速Ｖfの増加に伴って、モータ停止判定電流値Ｉstopは
大きく設定される。高速走行時には、操舵補助はさほど
必要にならない。そこで、この実施形態では、車速Ｖf
が大きいときには、モータ停止判定電流値Ｉstopを大き
く設定することにより、電動モータ２７を可能な限り停
止状態とし、省エネルギー性の向上が図られている。以
上のようにこの第１実施形態によれば、バッテリ電圧Ｖ
Ｂの変動に応じてモータ停止判定電流値Ｉstopが可変設
定されるから、電動モータ２７の停止制御を適切に行え
る。これにより、無駄なエネルギー消費を抑制できる。

【００３７】また、舵角速度Ｖθが第１しきい値ＶＴ１
以下の領域では、舵角速度Ｖθとモータ回転速度Ｒと
は、いわゆるヒステリシス特性を有している。すなわ
ち、モータ起動のためのしきい値Ｖａは、モータ停止の
ためのしきい値Ｖｂよりも小さくなっている。これによ
り、操舵が開始されたときには操舵補助力を速やかに発
生させることができるとともに、操舵終了時には操舵補
助を速やかに停止させることができる。これにより、操
舵フィーリングの向上と省エネルギー性の向上とを併せ
て達成できる。

【００３８】図７は、この発明の第２の実施形態を説明
するための図であり、舵角速度Ｖθとモータ回転速度Ｒ
との関係が示されている。この図７の説明において、上
述の図１および図２を再び参照する。この実施形態で
は、無負荷状態においては、電動モータ２７を停止させ
るのではなく、電動モータ２７の回転速度Ｒをアイドル
回転速度Ｒｉ（Ｒｉ＜Ｒ１）に減速することとしてい
る。すなわち、図２のステップＳ１０，Ｓ１４〜Ｓ１６
のすべての条件が成立したときに、電動モータ２７を停
止する代わりに、その回転速度をアイドル回転速度Ｒｉ
に減速する。

【００３９】この構成は、操舵補助が必要になったとき
に、電動モータ２７の回転速度を速やかに立ち上げて必
要な油圧を発生させることができるので、操舵補助の応
答性に優れているという利点がある。この構成を採用す
ることで、操舵補助が不要なときには、アイドル回転速
度Ｒｉでの回転により省エネルギー化を図り、かつ、操
舵補助が必要になったときには速やかな立ち上がりを実
現できるので、操舵フィーリングを向上できる。

【００４０】そして、図２のステップＳ１３の処理によ
って、バッテリ電圧ＶＢの変動に応じて、モータ停止判
定電流値Ｉstopが適切に可変設定されるから、無負荷状
態のときには、バッテリ電圧ＶＢの変動によらずに、電
動モータ２７の回転をアイドル回転速度Ｒｉに減速する
ことができる。以上、本発明の実施の２つの形態につい
て説明しているが、本発明は他の形態で実施することも
できる。たとえば、上述の実施形態では、絶対舵角θが
舵角中点付近の値であることを電動モータ２７の停止ま
たはアイドル回転速度Ｒｉへの減速のための必要条件と
しているが、この条件は省かれてもよい。その他、特許
請求の範囲に記載された技術的事項の範囲で種々の設計
変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るパワーステアリン
グ装置の基本的な構成を示す概念図である。

【図２】モータの駆動制御を説明するためのフローチャ
ートである。

【図３】舵角速度に対するモータ回転速度の設定例を示
す特性図である。

【図４】モータ停止電流初期値設定処理を示すフローチ
ャートである。

【図５】モータ停止電流初期値設定処理を説明するため
の図である。

【図６】モータ停止判定電流値の演算処理を説明するた
めの図である。

【図７】本発明の第２実施形態における舵角速度とモー
タ回転速度との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ステアリング機構２ステアリングホイール１１舵角センサ１２電流検出回路１３車速センサ２０パワーシリンダ２３油圧制御弁２６オイルポンプ２７電動モータ２８駆動回路３０電子制御ユニット４０車載バッテリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータにより駆動されるポンプの発生
油圧によって操舵補助力を発生させるパワーステアリン
グ装置において、上記電動モータに電力を供給する電源の電圧を検出する
電源電圧検出手段と、上記電動モータに流れるモータ電流の値を検出するため
の電流検出手段と、上記電源電圧検出手段によって検出された電源電圧に基
づいて、上記電動モータを停止または所定のアイドル回
転速度に減速するときのモータ電流値に関するしきい値
である電流しきい値を可変設定する電流しきい値設定手
段と、上記電流検出手段により検出されたモータ電流値が上記
電流しきい値設定手段によって設定された電流しきい値
以下である状態が所定時間にわたって継続したことを条
件に、上記電動モータを停止させるか、または、上記電
動モータを上記アイドル回転速度に減速するモータ制御
手段とを含むことを特徴とするパワーステアリング装
置。
【請求項２】舵角速度を検出するための舵角速度検出手
段をさらに含み、上記モータ制御手段は、上記舵角速度検出手段により検
出された舵角速度が所定の舵角速度しきい値以下であっ
て、かつ、上記電流検出手段により検出されたモータ電
流値が上記電流しきい値設定手段によって設定された電
流しきい値以下である状態が所定時間にわたって継続し
たことを条件に、上記電動モータを停止させるか、また
は、上記電動モータを上記アイドル回転速度に減速する
ものであることを特徴とする請求項１記載のパワーステ
アリング装置。