JP2003072575A

JP2003072575A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2003072575A
Application number: JP2001265953A
Authority: JP
Inventors: Yuji Karizume; 裕二狩集; Taisuke Tsujimoto; 泰介辻本; Kazuhiko Fujita; 和彦藤田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP4678467B2

Abstract

(57)【要約】【課題】運転者にパワーステアリング装置の異常を確実
に認識させることができ、しかも、操舵抵抗の急増によ
る操舵違和感を解消できるパワーステアリング装置を提
供する。【解決手段】電子制御ユニット３０は、舵角センサ１
１、電流検出回路１２、車速センサ１３からそれぞれ与
えられる舵角信号、電流信号、車速信号に基づいて、電
動モータ２７を制御する。パワーステアリング装置の異
常が検出されると、操舵が行われていることを条件に、
電動モータ２７の目標回転速度が漸減され、電動モータ
２７が停止状態に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータによ
って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、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。ステアリング軸
には、ステアリングホイール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
ーと、トーションバー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とが組み込まれている。
この油圧制御弁は、オイルポンプとパワーシリンダとの
間の油圧系統に介装されていて、操舵トルクに応じた操
舵補助力をパワーシリンダから発生させる。

【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、電動モータは、目標回転速度の下限値である
スタンバイ回転速度に減速される。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、操舵補助力が発生する。

【０００４】パワーステアリング装置を制御するための
電子制御ユニットは、センサライン等の故障を検出する
異常監視処理を実行している。この異常監視処理によっ
ていずれかの異常（フェール）が検出されると、電子制
御ユニットは、フェールセーフ処理により、電動モータ
の回転速度を徐々に減少させ、電動モータを停止させ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現状のパワ
ーステアリング装置においては、異常発生に応答して電
動モータの回転速度を徐々に減少させるようになってい
て、操舵が行われていなくても、電動モータが停止状態
へと導かれる。すなわち、たとえば、車両が直進路を走
行中であって、ステアリングホイールが舵角中点で保持
されている間にも、電動モータの回転速度が減少してい
く。そのため、運転者はパワーステアリング装置の異常
に気付きにくいうえ、次操舵時に操舵抵抗が急増して、
操舵違和感を感じることとなる。

【０００６】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、運転者にパワーステアリング装置の異常
を確実に認識させることができ、しかも、操舵抵抗の急
増による操舵違和感を解消できるパワーステアリング装
置を提供することである。

【０００７】

【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）によって駆動されるポンプ（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
装置であって、車両の操向のための操作部材（２）によ
る操舵の速度である舵角速度を検出する舵角速度検出手
段（１１，３１，Ｓ４）と、当該パワーステアリング装
置の異常を検出する異常検出手段（３１，Ｓ１）と、上
記操作部材による操舵の有無を検出する操舵検出手段
（１１，３１，Ｓ９，Ｓ２１，Ｓ２２）と、上記異常検
出手段が異常を検出していないときに、上記舵角速度検
出手段の出力に基づいて上記電動モータの駆動目標値を
定める正常時駆動目標値設定手段（Ｓ５）と、上記異常
検出手段が異常を検出したときに、上記操舵検出手段が
操舵を検出していることを条件に、上記電動モータの駆
動目標値を所定の異常時駆動目標値まで漸減させる異常
時駆動目標値設定手段（３１，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ２
３，Ｓ３１）と、上記正常時駆動目標値設定手段または
異常時駆動目標値設定手段によって設定される駆動目標
値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段
（２８，３１，Ｓ６）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。

【０００８】なお、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を示す。以下、この項において
同じ。上記の構成によれば、正常時には舵角速度検出手
段の出力に基づいて電動モータの駆動目標値が定められ
る。パワーステアリング装置の異常が検出されると、異
常時駆動目標値設定手段の働きにより、電動モータの駆
動目標値が所定の異常時駆動目標値（たとえば零）まで
漸減される。このとき、異常時駆動目標値設定手段は、
操舵検出手段が操舵有りを検出していることを条件に、
駆動目標値を減少させる。

【０００９】したがって、パワーステアリング装置に異
常が発生した場合であっても、操作部材による操舵がさ
れていない期間、すなわち、直進走行期間等に、電動モ
ータの駆動目標値が異常時駆動目標値へと減少してしま
うことがない。すなわち、運転者が操舵しているときに
のみ駆動目標値が減少させられるから、運転者は、駆動
目標値の漸減に伴って、操舵抵抗の漸増を確実に認知す
ることができる。これにより、運転者にパワーステアリ
ング装置の異常を確実に認識させることができるととも
に、操舵抵抗の急増に起因する操舵違和感を解消でき
る。

【００１０】なお、上記舵角速度検出手段は、操作部材
の操舵角を検出する舵角センサ（１１）と、この舵角セ
ンサが検出する操舵角を時間微分する手段（３１，Ｓ
４）とを含むものであってもよい。また、操舵検出手段
は、舵角センサによって検出される舵角変化の有無を検
出するものであってもよいし、舵角速度検出手段が所定
値（たとえば零）を超える舵角速度を検出しているか否
かに基づいて操舵の有無を検出するものであってもよ
い。

【００１１】舵角センサは、一定舵角変化ごとに検出信
号（たとえばパルス信号）を発生する構成であってもよ
く、この場合には、舵角センサの検出信号の有無に基づ
いて操舵の有無を検出することができる。請求項２記載
の発明は、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記異常
検出手段が異常を検出した時点における駆動目標値が所
定値未満のときには、当該所定値まで駆動目標値を漸増
させる手段（３１，Ｓ７，Ｓ８）を含むものであること
を特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置で
ある。

【００１２】パワーステアリング装置に異常が発生した
時点における駆動目標値が異常時駆動目標値に近い小さ
な値である場合には、駆動目標値は速やかに異常時駆動
目標値へと導かれる。そのため、運転者は、操舵抵抗の
漸増を感じることができず、異常発生を認識できないお
それがある。そこで、この発明では、異常検出時点にお
ける駆動目標値が所定値未満のときには、駆動目標値を
当該所定値まで漸増させることとしている。これによ
り、駆動目標値が当該所定値から異常時駆動目標値まで
漸減される過程で、運転者に操舵抵抗の漸増を認知さ
せ、異常発生を確実に認識させることができる。なお、
駆動目標値が上記所定値に達した後には、駆動目標値は
上記駆動目標値に向けて漸減され、異常状態が継続して
いる限りにおいて、駆動目標値が再度増加されることは
ない。

【００１３】請求項３記載の発明は、上記操作部材の操
作による舵角変化を検出し、一定の舵角変化ごとに検出
信号を出力する舵角センサ（１１）をさらに含み、上記
操舵検出手段は、上記舵角センサからの検出信号の有無
を検出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段
は、上記舵角センサからの検出信号が入力されるたび
に、一定値ずつ駆動目標値を減少させるものであること
を特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリン
グ装置である。

【００１４】この構成では、一定舵角変化ごとに検出信
号（たとえば、検出パルス）を出力する舵角センサから
の検出信号の有無により、操舵の有無が検出される。そ
して、舵角センサが検出信号を出力するたびに駆動目標
値を一定値だけ減少させるという単純な処理によって、
運転者に異常発生を認識させることができる。請求項４
記載の発明は、上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出
手段が検出する舵角速度が所定値を超える値かどうかを
検出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段
は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が上記所
定値を超える値である場合に、上記舵角速度検出手段が
検出する舵角速度に応じた時間変化率で駆動目標値を減
少させるものであることを特徴とする請求項１または２
記載のパワーステアリング装置である。

【００１５】この構成では、舵角速度が所定値（たとえ
ば零）を超える値かどうかに基づいて、操舵の有無が検
出される。そして、舵角速度が所定値を超えていれば、
その舵角速度に応じた時間変化率で駆動目標値が漸減さ
れる。これにより、駆動目標値の減少の態様を最適化で
きるから、運転者に操舵違和感を与えることなく、か
つ、確実に異常発生を認識させることができる。たとえ
ば、舵角速度の逆数に比例する時間変化率で駆動目標値
を漸減させることが好ましい。これにより、緊急操舵時
のように舵角速度が大きいときには操舵抵抗の増加が少
なく、緩慢な操舵が行われているときほど操舵抵抗が速
やかに増大する。したがって、安全性の向上を図りつ
つ、かつ、運転者に異常発生を確実に認識させることが
できる。

【００１６】請求項５記載の発明は、上記操舵検出手段
は、上記舵角速度検出手段が出力する舵角速度が所定値
を超える値かどうかを検出するものであり、上記異常時
駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手段が検出す
る舵角速度が上記所定値を超える値である場合に、予め
定める一定の時間変化率で駆動目標値を減少させるもの
であることを特徴とする請求項１または２記載のパワー
ステアリング装置である。

【００１７】この構成では、舵角速度が所定値（たとえ
ば零）を超える値かどうかに基づいて、操舵の有無が検
出される。そして、舵角速度が所定値を超えていれば、
一定の時間変化率で駆動目標値が減少させられる。これ
により、複雑な演算を要しない簡単な処理で駆動目標値
を異常時駆動目標値まで漸減させることができ、運転者
に異常発生を確実に認識させることができる。

【００１８】

【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、この
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
的な構成を示す図解図である。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。

【００１９】ステアリング機構１は、運転者によって操
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、舵取り車輪としての前左
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。

【００２０】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。

【００２１】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
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２２ａ，２２
ｂ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２０に供給さ
れることなく、オイル循環路２４を循環する。

【００２２】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２３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、たとえばブラ
シレスモータからなり、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２７に供給する。

【００２３】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の動作プログラムおよび制御用のデー
タ等を記憶したＲＯＭ３３と、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２
およびＲＯＭ３３を相互接続するバス３４とを備えてい
る。電子制御ユニット３０には、舵角センサ１１から出
力される舵角信号が与えられるようになっており、この
舵角信号に基づいて、その時間微分値に相当する舵角速
度を演算する。舵角センサ１１は、たとえば、一定の舵
角変化ごとに検出信号としてのパルス信号を出力するも
のであってもよい。この場合、ステアリングホイール２
が一定角度位置で保持されているときには、舵角センサ
１１は検出信号を出力しない。また、ステアリングホイ
ール２が速く操作されると、舵角センサ１１は短い周期
で検出信号を出力し、ステアリングホイール２が緩慢に
操作されると、舵角センサ１１は長い周期で検出信号を
出力する。したがって、検出信号の時間間隔に基づい
て、ステアリングホイール２による操舵の速度である舵
角速度を演算することができる。

【００２４】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
らの電流検出信号と、電動モータ２７のロータの回転位
置を検出する回転センサ１５からの信号とが与えられる
ようになっている。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信号が与えられ
るようになっている。車速センサ１３は、車速を直接的
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速を計算に
より求めるものであってもよい。

【００２５】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
れ与えられる舵角信号、電流信号および車速信号に基づ
いて、電動モータ２７の駆動を制御する。図２は、舵角
センサ１１の出力に基づいて算出される舵角速度Ｖθと
電動モータ２７の目標回転速度Ｒとの対応関係を示す特
性図である。目標回転速度Ｒは、舵角速度Ｖθに対して
定められた第１しきい値ＶＴ１および第２しきい値ＶＴ
２の間で増加するように、下限値Ｒ１と上限値Ｒ２との
間で定められる。下限値Ｒ１はスタンバイ回転速度であ
り、第１しきい値ＶＴ１未満の舵角速度に対しては、こ
のスタンバイ回転速度Ｒ１で電動モータ２７が回転駆動
される。

【００２６】ＣＰＵ３１は、車速に基づいて、図２に示
すように、舵角速度Ｖθに対する目標回転速度Ｒの傾き
を可変設定する。すなわち、第２しきい値ＶＴ２が、車
速域に応じて可変設定される。より具体的には、車速が
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、車速が大きいほど目標回転速度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、車速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。

【００２７】一方、ＣＰＵ３１は、装置の各部の異常を
監視する異常監視ルーチンを制御周期毎に繰り返し実行
しており、異常が生じたときには、フェールセーフ処理
を実行し、電動モータ２７を停止させて、不所望な操舵
補助が行われないようにする。図３は、ＣＰＵ３１が所
定の制御周期毎に繰り返し実行する電動モータ２７の制
御処理を説明するフローチャートである。

【００２８】ＣＰＵ３１は、異常監視ルーチンを実行す
ることにより、異常の有無を判断する（ステップＳ
１）。異常が無い場合（ステップＳ１のＮＯ）、ＣＰＵ
３１は、車速センサ１３から、車速を読み込む（ステッ
プＳ２）。次に、ＣＰＵ３１は、舵角センサ１１から舵
角信号を読み込み（ステップＳ３）、これをもとに舵角
の時間微分値としての舵角速度を演算する（ステップＳ
４）。求められた舵角速度および上記読み込まれた車速
に基づいて、ＣＰＵ３１は、図２に示された特性に従っ
て、電動モータ２７の目標回転速度Ｒを設定する（ステ
ップＳ５）。そして、設定された目標回転速度Ｒになる
ように、電動モータ２７が駆動される（ステップＳ
６）。これにより、電動モータ２７の回転速度に応じた
操舵補助力が発生する。以後、ＣＰＵ３１の異常監視ル
ーチンによって異常が監視されない場合は、ステップＳ
１〜Ｓ６の処理が繰り返される。

【００２９】異常が検出された場合（ステップＳ１のＹ
ＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒが異常発生後、
１度も所定回転速度Ｚ（たとえば、２０００ｒｐｍ）以
上でないかを判定する（ステップＳ７）。目標回転速度
Ｒが所定回転速度Ｚ以上でない場合（ステップＳ７のＹ
ＥＳ）、ＣＰＵ３１は、現目標回転速度Ｒに定数Ｋ（た
とえば、Ｋ＝４）を加算して、新たな目標回転速度Ｒを
設定する（ステップＳ８）。そして、この新たな目標回
転速度Ｒに基づいて、電動モータ２７が駆動される（ス
テップＳ６）。その後、異常状態が継続すると（ステッ
プＳ１のＹＥＳ）、目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ以
上になるまで（ステップＳ７）、ステップＳ１，Ｓ７，
Ｓ８の処理が制御周期毎に繰り返される。これにより、
異常発生時には、目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚまで
一定の時間変化率で漸増されることになる。

【００３０】異常発生後、１度でも目標回転速度Ｒが所
定回転速度Ｚ以上であれば（ステップＳ７のＮＯ）、Ｃ
ＰＵ３１は、舵角センサ１１の出力信号の有無をチェッ
クする（ステップＳ９）。舵角センサ１１から出力され
るパルス信号が確認されない場合には（ステップＳ９の
ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、従前の目標回転速度Ｒで電動モ
ータ２７を駆動する（ステップＳ６）。舵角センサ１１
からパルス信号が出力されると（ステップＳ９のＹＥ
Ｓ）、ＣＰＵ３１は、現目標回転速度Ｒから、定数ｘ
（たとえば、ｘ＝１）を減算して、新たな目標回転速度
Ｒを設定する（ステップＳ１０）。新たに設定された目
標回転速度Ｒが零でなければ（ステップＳ１１のＮ
Ｏ）、ＣＰＵ３１は、当該目標回転速度Ｒに基づいて電
動モータ２７を駆動する（ステップＳ６）。

【００３１】異常状態が継続すると（ステップＳ１のＹ
ＥＳ）、ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ６の
処理が制御周期毎に繰り返される。これにより、舵角セ
ンサ１１がパルス信号を出力するたびに、すなわち、一
定の舵角変化があるたびに、一定値ｘずつ、目標回転速
度Ｒが減じられる。こうして目標回転速度Ｒが零まで漸
減すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は電
動モータ２７を停止する（ステップＳ１２）。

【００３２】図４は、目標回転速度Ｒの時間変化の一例
を示す図である。時間Ｆにおいて、パワーステアリング
装置の異常が検出されると（図３のステップＳ１のＹＥ
Ｓ）、電動モータ２７の目標回転速度Ｒが異常発生後、
１度も所定回転速度Ｚ以上でなければ（図３のステップ
Ｓ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒを、制
御周期毎に定数Ｋずつ増加させることにより、所定回転
速度Ｚまで漸増させる（図３のステップＳ８）。目標回
転速度Ｒが、１度、所定回転速度Ｚ以上になった以後は
（図３のステップＳ７のＮＯ）、舵角速度Ｖθが大きい
期間Ｔ１においては、舵角センサ１１から発生されるパ
ルス信号の周期が短いため、目標回転速度Ｒは速やかに
減少していく。

【００３３】舵角変化がない（すなわち舵角速度Ｖθ＝
０）期間Ｔ２には、舵角センサ１１からパルス信号が発
生されない（図３のステップＳ９のＮＯ）。したがっ
て、ＣＰＵ３１は、操舵がされていないと判断し、目標
回転速度Ｒは不変に保たれる。舵角速度Ｖθが小さい期
間Ｔ３には、舵角センサ１１から発生されるパルス信号
は、その周期が長い。そのため、目標回転速度Ｒは緩や
かに減少する。そうして目標回転速度Ｒが零になると
（図３のステップＳ１１）、電動モータ２７が停止する
（図３のステップＳ１２）。

【００３４】以上のようにこの実施形態によれば、異常
発生時には、舵角センサ１１がパルス信号を出力するた
びに、定数ｘずつ目標回転速度Ｒが減少させられて、電
動モータ２７が停止状態に導かれる。すなわち、直進走
行時のように舵角変化がない状況では目標回転速度Ｒは
減少せず、実質的な操舵が行われたときにのみ目標回転
速度Ｒが減少して操舵抵抗が増加することになる。これ
により、単純な処理で、異常発生時には、操舵抵抗の漸
増を通じて、運転者に確実に異常発生を認識させること
ができ、しかも、操舵抵抗の急増による操舵違和感を生
じるおそれもない。

【００３５】さらに、この実施形態では、異常発生時の
目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ未満のときには、目標
回転速度Ｒを予め当該所定回転速度Ｚまで漸増（制御周
期毎に定数Ｋずつ増加）させたうえで、目標回転速度Ｒ
を零まで漸減させる処理が行われている。これにより、
運転者に確実に操舵抵抗の漸増を感じさせることができ
るから、異常発生を確実に運転者に伝えることができ
る。図５は、この発明の第二の実施形態に係るパワース
テアリング装置による処理を説明するフローチャートで
ある。この第二の実施形態の説明では、上述の図１およ
び図２を再び参照する。また、図５には、電動モータ２
７の制御のためにＣＰＵ３１が制御周期毎に繰り返し実
行する処理が示されているが、この図５において上述の
図３に示されたステップと同様の処理が行われるステッ
プには、図３の場合と同一の参照符号を付して示す。

【００３６】この実施形態では、ステップＳ７におい
て、目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ以上であると判断
された場合に、ＣＰＵ３１は、舵角センサ１１から読み
込んだ舵角信号を時間微分して舵角速度Ｖθを演算する
（ステップＳ２１）。求められた舵角速度Ｖθが零であ
れば（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、従前
の目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を駆動する
（ステップＳ６）。求められた舵角速度Ｖθが零でなけ
れば（ステップＳ２２のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、現目標
回転速度Ｒから舵角速度Ｖθの逆数に比例する変数Ａ／
Ｖθ（ただしＡは正の比例定数）を減算して、新たな目
標回転速度Ｒを設定する（ステップＳ２３）。

【００３７】新たに設定された目標回転速度Ｒが零より
も大きければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ＣＰＵ３１
は、当該目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を駆
動する（ステップＳ６）。異常状態が継続すると（ステ
ップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ７，Ｓ２１，Ｓ２２，
Ｓ２３，Ｓ１１，Ｓ６の処理が制御周期毎に繰り返され
る。これにより、求められた舵角速度が零ではない場
合、すなわち、舵角変化がある場合は、目標回転速度Ｒ
から舵角速度Ｖθの逆数に比例した数値Ａ／Ｖθが減じ
られていく。

【００３８】こうして目標回転速度Ｒが零まで漸減する
と（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は電動モー
タ２７を停止する（ステップＳ１２）。図６は、この実
施形態における目標回転速度Ｒの時間変化の一例を示す
図である。時間Ｆにおいて、パワーステアリング装置に
異常が検出されると（図５のステップＳ１のＹＥＳ）、
電動モータ２７の目標回転速度Ｒが異常発生後、１度も
所定回転速度Ｚ以上でなければ（図５のステップＳ７の
ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒを、制御周期
毎に定数Ｋずつ増加させることにより、所定回転速度Ｚ
まで漸増させる（図５のステップＳ８）。

【００３９】目標回転速度Ｒが、１度、所定回転速度Ｚ
以上になった以後は（図５のステップＳ７のＮＯ）、舵
角速度Ｖθが零の期間Ｔ５には（図５のステップＳ２２
のＹＥＳ）、目標回転速度Ｒは不変に保たれる。舵角速
度Ｖθが零ではない場合（図５のステップＳ２２のＮ
Ｏ）には、舵角速度Ｖθの逆数に比例した値Ａ／Ｖθを
目標回転速度Ｒから減じて新たな目標回転速度Ｒとする
（図５のステップＳ２３）。すなわち、舵角速度Ｖθが
大きい期間Ｔ４においては、目標回転速度Ｒは緩やかに
減少し、舵角速度Ｖθが小さい期間Ｔ６においては、目
標回転速度Ｒは速やかに減少していく。そうして目標回
転速度Ｒが零になると（図５のステップＳ１１）、電動
モータ２７が停止する（図５のステップＳ１２）。

【００４０】以上のように、異常発生時には、舵角速度
Ｖθが零ではないことを条件に、電動モータ２７の目標
回転速度Ｒが減少する。このとき、舵角速度Ｖθの逆数
に比例した数値Ａ／Ｖθを目標回転速度Ｒから減算する
ため、舵角速度Ｖθが大きい場合には、操舵補助力の減
少量が小さくなり、舵角速度Ｖθが小さい場合には、操
舵補助力の減少量が大きくなる。すなわち、緊急操舵時
のように舵角速度Ｖθが大きいほど操舵抵抗の増加が少
なく、緩慢な操舵が行われているときには、操舵抵抗が
速やかに増大する。よって、安全性の向上を図りつつ、
かつ、運転者に異常発生を確実に認識させることができ
る。

【００４１】その他、上述の第一の実施形態の場合と同
様な効果を併せて達成できる。図７は、この発明の第三
の実施形態に係るパワーステアリング装置による処理を
説明するためのフローチャートである。この第三の実施
形態の説明では、上述の図１および図２を再び参照す
る。また、図７には、電動モータ２７の制御のためにＣ
ＰＵ３１が制御周期毎に繰り返し実行する処理が示され
ているが、この図７において上述の図５に示されたステ
ップと同様の処理が行われるステップには、図５の場合
と同一の参照符号を付して示す。

【００４２】この実施形態では、ステップＳ２２におい
て、舵角速度Ｖθが零でないと判断されると、ＣＰＵ３
１は、現目標回転速度Ｒから、定数ｙ（たとえば、ｙ＝
４）を減算して、新たな目標回転速度Ｒを設定する（ス
テップＳ３１）。新たに設定された目標回転速度Ｒが零
よりも大きければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ＣＰＵ３
１は、当該目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を
駆動する（ステップＳ６）。

【００４３】異常状態が継続すると（ステップＳ１のＹ
ＥＳ）、ステップＳ７，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ１
１，Ｓ６の処理が制御周期毎に繰り返される。これによ
り、舵角速度Ｖθが零ではないことを条件に、すなわ
ち、操舵変化が検出される状況では、制御周期毎に定数
ｙずつ（すなわち、一定の時間変化率で）、目標回転速
度Ｒが漸減される。こうして目標回転速度Ｒが零まで漸
減すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は電
動モータ２７を停止する（ステップＳ１２）。

【００４４】図８は、この実施形態における目標回転速
度Ｒの時間変化の一例を示す図である。時間Ｆにおい
て、パワーステアリング装置に異常が検出されると（図
７のステップＳ１のＹＥＳ）、電動モータ２７の目標回
転速度Ｒが異常発生後、１度も所定回転速度Ｚ以上でな
ければ（図７のステップＳ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１
は、目標回転速度Ｒを、制御周期毎に定数Ｋずつ増加さ
せることにより、所定回転速度Ｚまで漸増させる（図７
のステップＳ８）。

【００４５】目標回転速度Ｒが、１度、所定回転速度Ｚ
以上になった以後は（図７のステップＳ７のＮＯ）、舵
角速度Ｖθが零の期間Ｔ８では、目標回転速度Ｒは不変
に保たれる（図７のステップＳ２２のＹＥＳ）。舵角速
度Ｖθが零ではない（図７のステップＳ２２のＮＯ）期
間Ｔ７，Ｔ９には、舵角速度Ｖθの大小に関わらず、制
御周期毎に定数ｙずつ目標回転速度Ｒが減じられる（図
７のステップＳ３１）。したがって、操舵が行われてい
るときにだけ目標回転速度Ｒは一定の時間変化率で減少
していく。そうして目標回転速度Ｒが零になると（図７
のステップＳ１１）、電動モータ２７が停止する（図７
のステップＳ１２）。

【００４６】この実施形態によれば、上述の第二の実施
形態と同様の効果を達成できる。しかも、舵角速度Ｖθ
の逆数に比例する値Ａ／Ｖθを演算する必要がないの
で、複雑な演算を要しない、簡単な処理で駆動目標値を
異常時駆動目標値まで漸減させることができ、運転者に
確実に異常を認識させることができる。以上、この発明
の三つの実施形態について説明したが、この発明はこれ
ら以外の形態で実施することも可能である。

【００４７】たとえば、上記三つの実施形態において
は、電動モータ２７の駆動目標値として、目標回転速度
Ｒを用いることとしたが、電動モータ２７の駆動目標電
圧（または電流）を駆動目標値として用いてもよい。ま
た、上記実施形態では、操舵の有無を舵角センサ１１の
出力に基づいて検出しているが、たとえば、ステアリン
グホイール２に加えられる操舵トルクを検出するトルク
センサの出力に基づいて操舵の有無を検出することとし
てもよい。

【００４８】さらに、上記第二および第三の実施形態で
は、舵角速度Ｖθが零でないときに、操舵有りとの判断
がされることとしているが、舵角速度Ｖθが正のしきい
値を超えることを条件に、操舵有りの判断をすることと
してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項
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】この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。

【図２】舵角速度と電動モータの目標回転速度との関係
を示す特性図である。

【図３】ＣＰＵが所定の制御周期毎に繰り返し実行する
電動モータの制御処理を説明するためのフローチャート
である。

【図４】目標回転速度の時間変化の一例を示す図であ
る。

【図５】この発明の第二の実施形態に係るパワーステア
リング装置における電動モータ目標回転速度の制御処理
を説明するためのフローチャートである。

【図６】上記第二の実施形態に係る制御処理による電動
モータの目標回転速度の時間変化の一例を示す図であ
る。

【図７】この発明の第三の実施形態に係るパワーステア
リング装置における電動モータの制御処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図８】上記第三の実施形態に係る制御処理による電動
モータの目標回転速度の時間変化の一例を示す図であ
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９トーションバー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３１ＣＰＵ３３ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田和彦大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内Ｆターム(参考） 3D032 CC32 DA03 DA23 DE02 EC03 EC22 GG01 3D033 EB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータによって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
ング装置であって、車両の操向のための操作部材による操舵の速度である舵
角速度を検出する舵角速度検出手段と、当該パワーステアリング装置の異常を検出する異常検出
手段と、上記操作部材による操舵の有無を検出する操舵検出手段
と、上記異常検出手段が異常を検出していないときに、上記
舵角速度検出手段の出力に基づいて上記電動モータの駆
動目標値を定める正常時駆動目標値設定手段と、上記異常検出手段が異常を検出したときに、上記操舵検
出手段が操舵を検出していることを条件に、上記電動モ
ータの駆動目標値を所定の異常時駆動目標値まで漸減さ
せる異常時駆動目標値設定手段と、上記正常時駆動目標値設定手段または異常時駆動目標値
設定手段によって設定される駆動目標値に基づいて上記
電動モータを駆動するモータ駆動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】上記異常時駆動目標値設定手段は、上記異
常検出手段が異常を検出した時点における駆動目標値が
所定値未満のときには、当該所定値まで駆動目標値を漸
増させる手段を含む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。
【請求項３】上記操作部材の操作による舵角変化を検出
し、一定の舵角変化ごとに検出信号を出力する舵角セン
サをさらに含み、上記操舵検出手段は、上記舵角センサからの検出信号の
有無を検出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角センサから
の検出信号が入力されるたびに、一定値ずつ駆動目標値
を減少させるものであることを特徴とする請求項１また
は２記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出手
段が検出する舵角速度が所定値を超える値かどうかを検
出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手
段が検出する舵角速度が上記所定値を超える値である場
合に、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度に応じ
た時間変化率で駆動目標値を減少させるものであること
を特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリン
グ装置。
【請求項５】上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出手
段が出力する舵角速度が所定値を超える値かどうかを検
出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手
段が検出する舵角速度が上記所定値を超える値である場
合に、予め定める一定の時間変化率で駆動目標値を減少
させるものであることを特徴とする請求項１または２記
載のパワーステアリング装置。