JP3075047B2 - 電動ポンプ式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操舵者の操舵に対する
負担を軽減する電動ポンプ式パワーステアリング装置に
関し、特に、トルク検出手段からのトルク検出値が実操
舵トルクに応じた値からずれた場合に、このずれを補正
して、実操舵トルクの変化に対して設定された操舵補助
（以下、「アシスト」と称する。）力が操舵系に付与で
きるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動ポンプ式パワーステアリング
装置には、省エネルギーを目的として、アシスト力が必
要な左または右操舵時には、検出された操舵トルクに応
じた出力を得るように電動ポンプを駆動し、その出力を
圧力制御弁を介してパワーシリンダ内に所定の油圧とし
て付与するが、ステアリングホイールを操舵しないまた
はステアリングホイールの遊びの範囲内での操舵である
ためにアシスト力を必要としない場合には、電動ポンプ
を停止する制御がなされるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような電動ポンプ
の駆動および停止は、トルクセンサからの検出値に応じ
てなされるものである。通常のトルクセンサは、操舵ト
ルクに応じて直線的に増減する電圧信号をトルク検出値
Ｖとして出力するものであり、このトルク検出値Ｖは、
例えば図３に示すように、操舵トルクＴが０の時の中立
値Ｖ_N を基準にして、左操舵の場合には、中立値Ｖ_N よ
り操舵トルクＴに応じた偏差ΔＶ_L だけ低い値Ｖ_L とし
て出力され、右操舵の場合には、中立値Ｖ_N より操舵ト
ルクＴに応じた偏差ΔＶ_R だけ高い値Ｖ_R として出力さ
れる。

【０００４】そのため、何らかの原因で、トルク検出値
の中立値Ｖ_N が、実際の操舵トルク（実操舵トルク）が
０のときに設定されるべき中立値（初期中立値）からず
れると、操舵系に付与されるアシスト力が実操舵トルク
の変化に対して設定されたアシスト力に一致せず、直進
走行時に不必要なアシスト力が働いたり、アシスト力が
必要な左または右操舵時にアシストされなかったりする
という問題点があった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の未解決の
課題に着目してなされたものであり、トルク検出手段か
らのトルク検出値が実操舵トルクに応じた値からずれた
場合に、このずれを補正して、実操舵トルクの変化に対
して設定されたアシスト力が操舵系に付与できるような
電動ポンプ式パワーステアリング装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電動ポンプ式パワーステアリング装置は、
図１の基本構成図に示すように、電動ポンプを有し、操
舵系に操舵補助力を付与する操舵補助力付与手段と、操
舵トルクを検出するトルク検出手段と、前記トルク検出
手段からのトルク検出値に基づいて前記操舵補助力付与
手段の特性を決定する操舵補助力制御手段とを備えた電
動ポンプ式パワーステアリング装置において、前記電動
ポンプの出力を検出するポンプ出力検出手段を備えると
ともに、前記操舵補助力制御手段が、前記ポンプ出力検
出手段からのポンプ出力検出値と前記トルク検出手段か
らのトルク検出値とに基づいて、前記ポンプ出力検出値
が所定値となったときの左右のトルク検出値から算出さ
れた中立値を、現時点でのトルク検出値の基準値とする
ことにより、当該トルク検出値の基準値と実際の操舵ト
ルクに応じた基準値とのずれを補正するトルク検出値補
正手段を有することを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の電動ポンプ式パワーステアリング装置
では、図１の基本構成図に示すように、トルク検出手段
が検出したトルク検出値（例えば操舵トルクに応じて増
減する電圧値）とポンプ出力検出手段が検出したポンプ
出力検出値（例えばポンプモータの電流値）とが操舵補
助力制御手段に供給され、当該操舵補助力制御手段のト
ルク検出値補正手段では、前記ポンプ出力検出値と前記
トルク検出値とに基づいて、前記ポンプ出力検出値が所
定値となったときの左右のトルク検出値から算出された
中立値を、現時点でのトルク検出値の基準値とすること
により、当該トルク検出値の基準値と実際の操舵トルク
に応じた基準値とのずれに応じた補正値が算出され、こ
の算出された補正値により前記トルク検出手段からのト
ルク検出値が補正され、この補正されたトルク検出値に
基づいて操舵補助力付与手段への制御信号が出力され、
操舵補助力付与手段は、この出力された制御信号に応じ
て電動ポンプの所定の出力を得、この出力をアシスト力
として例えば前記パワーシリンダに付与する。

【０００８】これにより、トルク検出手段からのトルク
検出値が実際の操舵トルクに応じた値からずれた場合で
あっても、当該トルク検出値は実際の操舵トルクに応じ
た値に補正されるため、操舵系には、実際の操舵トルク
の変化に対して設定されたアシスト力が付与される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図２はこの実施例における車両操舵系の概略構成図
であり、これに基づいて先ず構成を説明する。ステアリ
ングホイール１１と一体に回転するステアリングシャフ
ト１２の先端を、既知のラックアンドピニオン式ステア
リングギヤボックス１３内において車両左右方向に延び
る操舵軸１４と噛合し、その操舵軸１４の両端部に、タ
イロッド１５を介して左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲを
連結している。また、ステアリングシャフト１２の中途
部には、左右への操舵に伴い前輪１０ＦＬ，１０ＦＲと
路面との間の摩擦力等により生じた操舵トルクを検出す
るトルクセンサ１６が介装されている。

【００１０】このトルクセンサ１６は、操舵トルクに応
じて直線的に増減する電圧信号をトルク検出値Ｖとして
出力するものであり、このトルク検出値Ｖは、図３に示
すように、操舵トルクＴが０の時の中立値Ｖ_N を基準に
して、左操舵の場合には、中立値Ｖ_N より操舵トルクＴ
に応じた偏差ΔＶ_L だけ低い値Ｖ_L として設定され、右
操舵の場合には、中立値Ｖ_N より操舵トルクＴに応じた
偏差ΔＶ_R だけ高い値Ｖ_R として設定される。

【００１１】前記操舵軸１４は両ロッド形複動シリンダ
２０のピストンロッドとして機能しており、このシリン
ダ２０内は操舵軸１４と一体のピストン２１によって左
右のシリンダ室２２Ｌ，２２Ｒに分割され、これらシリ
ンダ室２２Ｌ，２２Ｒに供給される油量に応じて操舵軸
１４がストロークされる。なお、各シリンダ室２２Ｌ，
２２Ｒ内には同等の弾性係数並びに自由長を有するスプ
リング２３が内装されており、各シリンダ室２２Ｌ，２
２Ｒへの油圧が解除されるとピストン２１がシリンダ２
０の中央部に移動されてセンタリングされ、前輪１０Ｆ
Ｌ，ＦＲが中庸位置に復帰される。

【００１２】このシリンダ２０の各シリンダ室２２Ｌ，
２２Ｒは、圧力制御弁３０を介して油圧ポンプ４０に接
続してあり、油圧ポンプ４０によりリザーバ４１から吸
引された所定圧の作動油が圧力制御弁３０を介して各シ
リンダ室２２Ｌ，２２Ｒに供給される。すなわち、油圧
ポンプ４０は圧力制御弁３０のポンプポートＰに接続さ
れ、圧力制御弁３０のリターンポートＲがリザーバ４１
に接続され、圧力制御弁３０の一方の出力ポートＡがシ
リンダ２０の一方のシリンダ室２２Ｌに、他方の出力ポ
ートＢがシリンダ２０の他方のシリンダ室２２Ｌに接続
されている。

【００１３】圧力制御弁３０は、各二つずつの入出力ポ
ートを有する４ポート３位置、スプリングセンタ形の電
磁方向切換弁であり、図２の左方の電磁ソレノイド３１
ａは後述するコントローラからの駆動信号ＣＳ₁ で励起
され、右方の電磁ソレノイド３１ｂはコントローラから
の駆動信号ＣＳ₂ で励起される。ここで圧力制御弁３０
の両電磁ソレノイド３１ａ，３１ｂが励起されていない
状態では、両側のリターンスプリング３２ａ，３２ｂの
弾性力が均衡して圧力制御弁３０は中央切り換え位置と
なり、この状態で圧力制御弁３０のポンプポートＰとリ
ターンポートＲとが連通状態となり、各出力ポートＡ，
Ｂはそれぞれ遮断状態となる。したがって、油圧ポンプ
４０からの吐出油はそのままリザーバ４１に帰還される
とともに、シリンダ２０の左右のシリンダ室２２Ｌ，２
２Ｒはそれぞれ内部の油圧が連通して中庸モードとな
る。

【００１４】この状態から、前記コントローラの駆動信
号ＣＳ₁ により左方の電磁ソレノイド３１ａが励起され
ると、左方のリターンスプリング３２ａの弾性力に抗し
て圧力制御弁３０は図２の右切り換え位置となり、この
状態で圧力制御弁３０のポンプポートＰと出力ポートＢ
とが連通状態となり、リターンポートＲと出力ポートＡ
とが連通状態となる。したがって、油圧ポンプ４０から
の吐出圧により、作動油はシリンダ２０の右シリンダ室
２２Ｒに供給されるため、操舵軸１４のピストン２１が
図２の左方に移動し、結果的に左シリンダ室２２Ｌ内の
作動油はリザーバ４１に帰還されるから、前輪１０Ｆ
Ｌ，ＦＲは右切りモードとなる。

【００１５】この状態から、前記コントローラの駆動信
号ＣＳ₂ により右方の電磁ソレノイド３１ｂが励起され
ると、右方のリターンスプリング３２ｂの弾性力に抗し
て圧力制御弁３０は図２の左切り換え位置となり、この
状態で圧力制御弁３０のポンプポートＰと出力ポートＡ
とが連通状態となり、リターンポートＲと出力ポートＢ
とが連通状態となる。したがって、油圧ポンプ４０から
の吐出圧により、作動油はシリンダ２０の左シリンダ室
２２Ｌに供給されるため、操舵軸１４のピストン２１が
図２の右方に移動し、結果的に右シリンダ室２２Ｒ内の
作動油はリザーバ４１に帰還されるから、前輪１０Ｆ
Ｌ，ＦＲは左切りモードとなる。

【００１６】一方、前記油圧ポンプ４０にはモータ５が
接続してあり、このモータ５の負荷電流に応じて油圧ポ
ンプ４０が回転駆動される。そして、モータ５にはこの
モータ５の負荷電流を検出する電流センサ５１が接続し
てあり、この電流センサ５１による電流検出値Ｉが後述
のコントローラに出力される。コントローラ６は、図４
に示すように、少なくともＡ／Ｄ変換機能を有する入力
インタフェース回路６１ａ、中央演算装置（ＣＰＵ）６
１ｂ、記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）６１ｃ、Ｄ／Ａ変換
機能を有する出力インタフェース回路６１ｄ等を有する
マイクロコンピュータ６１と、圧力制御弁３０への駆動
信号ＣＳ₁ を供給する駆動回路６２と、圧力制御弁３０
への駆動信号ＣＳ₂ を供給する駆動回路６３と、モータ
５への駆動信号ＣＳ₃ を供給する駆動回路６４とを備え
たものである。

【００１７】マイクロコンピュータ６１の記憶装置６１
ｃには、図５および６に示す制御マップが記憶されてい
る。図５は、トルクセンサ１６からのトルク検出値Ｖ
（Ｖ_L ，Ｖ_R ）の中立値Ｖ_Nからの偏差ΔＶ（ΔＶ_L ，
ΔＶ_R ）と、これに応じた油圧ポンプ４０の制御圧Ｐと
の関係を示す制御マップであり、これにより、トルク検
出値Ｖの前記偏差ΔＶに対して油圧ポンプ４０による作
動油の吐出圧が二次曲線的に増加するように制御され
る。

【００１８】図６は、油圧ポンプ４０による作動油の吐
出圧Ｐとこれに応じたモータ５の負荷電流Ｉ（Ｐ）との
関係を示す制御マップであり、これにより、必要な吐出
圧Ｐに対してモータ５の負荷電流Ｉ（Ｐ）が直線的に増
加するように制御される。両マップにより、トルク検出
値Ｖとこれに応じたモータ５の負荷電流Ｉ（Ｖ）との関
係は、図７に示すように、トルク検出値Ｖの中立値Ｖ_N
からの偏差ΔＶに対してモータ５の負荷電流Ｉ（Ｖ）が
二次曲線的に増加するように制御されることが分かる。

【００１９】コントローラ６のマイクロコンピュータ６
１では、後述される図９および１０の演算処理に従い、
トルクセンサ１６からのトルク検出値Ｖに基づいて、制
御信号Ｓ_cs1 またはＳ_cs2 を駆動回路６２または６３に
向けて出力するか、制御信号Ｓ_cs1 またはＳ_cs2 の出力
を停止するとともに、トルクセンサ１６からのトルク検
出値Ｖと電流センサ５１からの電流検出値Ｉとに基づい
て、トルクセンサ１６からのトルク検出値Ｖと実際の操
舵トルクＴ_S とのずれに応じた新たな中立値Ｖ _N を算出
し、算出された新たな中立値Ｖ_N により前記トルク検出
値Ｖを補正し、補正されたトルク検出値Ｖの更新された
中立値Ｖ_N からの偏差ΔＶに応じた負荷電流Ｉ（Ｖ）を
制御信号Ｓ_cs3 に変換して、この制御信号Ｓ_cs3 を駆動
回路６４に向けて出力する。

【００２０】次に、コントローラ６内で行われる演算処
理における本発明の特徴に係わる部分の基本原理につい
て説明する。前述のように、トルクセンサ１６は、原理
的に、検出された操舵トルクＴに応じて直線的に増減す
る電圧信号をトルク検出値Ｖとして出力する。ここで、
トルクセンサ１６により検出された操舵トルクＴと操舵
者が実際に感じている実操舵トルクＴ_S とが一致してい
る時には、図８の実線が示すように、実操舵トルクＴ_S
に応じたトルク検出値Ｖが出力される。

【００２１】しかしながら、検出された操舵トルクＴと
操舵者が実際に感じている実操舵トルクＴ_S とがずれる
（設定された中立値Ｖ_N が実操舵トルクＴ_S ＝０のとき
に設定される初期中立値Ｖ_(N) でなくなる）ことも考え
られる。この場合、検出された操舵トルクＴとトルク検
出値Ｖとの関係は、例えば図８の仮想線のようにずれる
ことになる。

【００２２】すなわち、生じている実操舵トルクＴ_S が
同じであっても、中立値にずれ（Ｖ _(N) →Ｖ_N ）がある
と、トルクセンサ１６により検出される操舵トルクＴが
変わり、実操舵トルクＴ_S に応じたトルク検出値Ｖが出
力されないことになる。そのため、この実施例において
は、以下のようにしてトルクセンサ１６の中立ずれを補
正する。

【００２３】前述のように、トルク検出値Ｖは、現時点
における中立値Ｖ_N を基準に設定されるため、左または
右操舵時のトルク検出値Ｖ_L ，Ｖ_R は、前記中立値Ｖ_N
からの偏差をΔＶ_L ，ΔＶ_R として下記の（１），
（２）式で表される。 Ｖ_L ＝Ｖ_N −ΔＶ_L ……（１） Ｖ_R ＝Ｖ_N ＋ΔＶ_R ……（２）そして、 図８に示すように、現時点における中立値Ｖ_N
は、実操舵トルクＴ_S＝０のときに設定されるべき初期
中立値Ｖ_(N) からずれている場合がある。

【００２４】ここで、ポンプ出力（モータ５の負荷電
流）は、外力によるタイヤ負荷の増大に伴って増大する
ため、ポンプ出力は実際の操舵トルクに応じた値にな
る。また、前述の図７のグラフから分かるように、左ま
たは右操舵時のいずれであっても、同一の電流値Ｉ
（Ｖ）を発生させる（すなわち、ポンプ出力が同じ時
の）トルク検出値Ｖ_L ，Ｖ_R の中立値Ｖ_N からの偏差Δ
Ｖ_L ，ΔＶ_R は等しく、この時の中立値は初期中立値Ｖ
_(N) （実操舵トルクＴ _S ＝０のときに設定されるべき中
立値Ｖ _N ）とみなすことができる。 したがって、同一の
電流値Ｉ（Ｖ）を発生させるトルク検出値Ｖ _L ，Ｖ _R は
下記の（３），（４）式で表され、 Ｖ _L ＝Ｖ _(N) −ΔＶ _L ……（３） Ｖ _R ＝Ｖ _(N) ＋ΔＶ _R ……（４） これらの偏差ΔＶ _L ，ΔＶ _R が等しいことから、以下の
ようにして、初期中立値Ｖ _(N) が算出される。 Ｖ _(N) −Ｖ _L ＝−Ｖ _(N) ＋Ｖ _R ……（５） Ｖ _(N) ＝（Ｖ _R ＋Ｖ _L ）／２ ……（６）

【００２５】したがって、（６）式に従って算出され
た、初期中立値Ｖ _(N) とみなすことができる中立値Ｖ_N
を新たな中立値とすれば、トルク検出値Ｖ_L ，Ｖ_R から
この中立値Ｖ _N （≒Ｖ _(N) ）を減じることにより、実操
舵トルクに応じた偏差ΔＶ_L ，ΔＶ_R が算出される。

【００２６】次に、このような発明原理に基づいてトル
クセンサ１６の中立値Ｖ_N ずれに応じ、新たな中立値Ｖ
_N を前記（７）式に従って算出するための演算処理につ
いて、図９のフローチャートに従って説明する。

【００２７】このプログラムにおいて、所定値Ｉ_S （＞
０）は予め設定される電流値であって、電流センサ５１
からの電流検出値Ｉがこの値Ｉ_S であるときにトルク検
出値の新たな中立値Ｖ_N が算出されるため、この値Ｉ_S
が小さいほど中立値Ｖ_N が更新される操舵角が小さくな
る。そして、この新たな中立値Ｖ_N は、演算処理で算出
される毎に前記記憶装置６１ｃに更新記憶されている。

【００２８】この演算処理は、所定周期Δｔ₁ （例えば
４０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割り込み処理として実行さ
れ、まず、ステップＳ１０１でトルクセンサ１６からの
トルク検出値Ｖと、前記記憶装置６１ｃに更新記憶され
ている最新の中立値Ｖ_N を読み込む。次にステップＳ１
０２に移行して、このトルク検出値Ｖが現時点での（最
新の）中立値Ｖ_N と異なる値であるかどうかを判定し
て、異なる値であればステップＳ１０３に移行し、等し
い値であればメインプログラムに復帰する。

【００２９】ステップＳ１０３では電流センサ５１から
の電流検出値Ｉを読み込んで、ステップＳ１０４に移行
する。このステップＳ１０４では、電流検出値Ｉが予め
設定された所定値Ｉ_S に等しいかどうかを判定して、等
しい値であればステップＳ１０５に移行し、異なる値で
あればメインプログラムに復帰する。次に、ステップＳ
１０５では、トルク検出値Ｖが現時点での中立値Ｖ_N よ
り大きいかどうかを判定する。このステップＳ１０５
で、トルク検出値Ｖが現時点での中立値Ｖ_N より大きい
と判定された場合には、ステップＳ１０６に移行してこ
のトルク検出値Ｖを最新の右操舵トルク値Ｖ_R として記
憶装置６１ｃに記憶し、トルク検出値Ｖが現時点での中
立値Ｖ_N より小さい場合には、ステップＳ１０７に移行
してこのトルク検出値Ｖを最新の左操舵トルク値Ｖ_L と
して記憶装置６１ｃに記憶する。

【００３０】次に、ステップＳ１０８に移行して、最新
の右操舵トルク値Ｖ_R と最新の左操舵トルク値Ｖ_L とを
記憶装置６１ｃから読み込んでステップＳ１０９に移行
する。このステップＳ１０９では、読み込まれた最新の
右操舵トルク値Ｖ_R と最新の左操舵トルク値Ｖ_L とから
前記（７）式に従って最新の中立値Ｖ_N を算出して、ス
テップＳ１１０に移行し、算出された最新の中立値Ｖ_N
を記憶装置６１ｃに更新記憶してメインプログラムに復
帰する。

【００３１】このようにして記憶装置６１ｃに更新記憶
された最新の中立値Ｖ_N に基づいてトルク検出値Ｖを補
正し、補正されたトルク検出値Ｖに応じ、各駆動回路６
２〜６４へ出力する制御信号Ｓ_CS1 〜Ｓ_CS3 を形成する
ための演算処理について、図１０のフローチャートに従
って説明する。この演算処理は、前述の新たな中立値Ｖ
_N を算出する演算処理の周期Δｔ₁ より短い所定周期Δ
ｔ₂ （例えば２０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割り込み処理と
して実行され、まず、ステップＳ２０１で、トルクセン
サ１６からのトルク検出値Ｖを読み込むとともに、記憶
装置６１ｃから最新の中立値Ｖ_N を読み込む。

【００３２】次に、ステップＳ２０２に移行して、読み
込まれたトルク検出値Ｖから最新の中立値Ｖ_N を引き算
することにより、トルク検出値Ｖの中立値Ｖ_N からの偏
差ΔＶを算出する。次に、ステップＳ２０３に移行し
て、記憶装置６１ｃに記憶された図５に示す制御マップ
に従って、トルク検出値の前記偏差ΔＶに応じたアシス
ト制御圧Ｐ（油圧ポンプ４０の吐出圧）を算出設定す
る。

【００３３】次に、ステップＳ２０４に移行して、記憶
装置６１ｃに記憶された図６に示す制御マップに従っ
て、油圧ポンプ４０が前記アシスト圧Ｐを達成するため
に必要なモータ５に負荷される電流指令値Ｉ（Ｐ）を算
出設定する。次に、ステップＳ２０５に移行して、前記
電流指令値Ｉ（Ｐ）を出力インターフェイス６１ｄに出
力する。なお、これに伴い、出力インターフェイス６１
ｄ内のＤ／Ａ変換器により電流指令値Ｉ（Ｐ）に応じて
形成された制御信号Ｓ_cs3 が駆動回路６４に出力され
る。

【００３４】次に、ステップＳ２０６に移行して、トル
ク検出値の前記偏差ΔＶの値を判定し、この偏差ΔＶが
正の値である場合にはステップＳ２０７に移行し、この
偏差ΔＶが負の値である場合にはステップＳ２０８に移
行し、この偏差ΔＶが０である場合にはステップＳ２０
９に移行する。前記ステップＳ２０７では、右操舵され
たと判定し、右操舵をアシストするための駆動信号を得
るために、前記制御信号Ｓ_cs1 を前記駆動回路６２に向
けて出力してメインプログラムに復帰する。

【００３５】前記ステップＳ２０８では、左操舵された
と判定し、左操舵をアシストするための駆動信号を得る
ために、前記制御信号Ｓ_cs2 を前記駆動回路６３に向け
て出力してメインプログラムに復帰する。前記ステップ
Ｓ２０９では、操舵角が０であると判定し、制御信号Ｓ
_cs1 ，Ｓ _cs2 の出力を停止してメインプログラムに復帰
する。

【００３６】次に、この実施例の動作を説明する。図２
において、ステアリングホイール１１を左または右に操
舵すると、ステアリングシャフト１２の先端がステアリ
ングギヤボックス１３内で操舵軸１４に噛合しているた
め、操舵系には、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲと路面との間
の摩擦力等に応じた操舵トルクが生じる。そして、この
発生した操舵トルクがトルクセンサ１６により検出され
るが、トルクセンサ１６は、現時点における中立値Ｖ_N
に応じたトルク検出値Ｖをコントローラ６内に出力す
る。

【００３７】このトルクセンサ１６からのトルク検出値
ＶがステップＳ１０１で読み込まれ、読み込まれたトル
ク検出値Ｖが（実操舵トルクにかかわらず）現時点での
中立値Ｖ_N に等しい場合（例えば、現時点における中立
値Ｖ_N が実操舵トルクが０のときに設定されるべき初期
中立値Ｖ_(N) に等しい場合であって、直進走行のためス
テアリングホイール１１を操舵しない、またはステアリ
ングホイール１１の遊びの範囲内での操舵の場合には操
舵トルクが生じない場合）には、図９のステップＳ１０
２でＶ≠Ｖ_N に相当しないと判断されてステップＳ１０
３以下の演算処理がなされない。

【００３８】これに伴って、図１０のステップＳ２０２
でΔＶ＝０が算出されるため、ステップＳ２０３でアシ
スト油圧Ｐ＝０が算出設定され、ステップＳ２０４で電
流指令値Ｉ（Ｐ）＝０が算出設定され、ステップＳ２０
４で算出設定されたＩ（Ｐ）＝０がステップＳ２０５で
出力され、ステップＳ２０６からステップＳ２０９に至
って制御信号Ｓ_cs1 も制御信号Ｓ_cs2 も出力されない。

【００３９】したがって、モータ５が停止され、油圧ポ
ンプ４０の吐出圧は大気圧かほぼ大気圧になるととも
に、圧力制御弁３０のいずれのソレノイド３１ａ，３１
ｂも励起されないから、この圧力制御弁３０は中央の切
り換え位置に保持され、シリンダ２０のピストン２１は
中央位置にセンタリングされた状態が維持されて、アシ
スト力が発生しないため操舵系のアシストがなされな
い。

【００４０】一方、ステアリングホイール１１を右に操
舵することにより、トルク検出値Ｖが現時点における中
立値Ｖ_N に等しくない値として検出された場合には、図
９のステップＳ１０１で読み込まれたトルクセンサ１６
からのトルク検出値Ｖが、ステップＳ１０２でＶ≠Ｖ_N
と判定されてステップＳ１０３に至り、電流センサ５１
から電流検出値Ｉが読み込まれてステップＳ１０４に至
る。

【００４１】ここで、電流検出値Ｉが予め設定された所
定値Ｉ_S に等しい場合にはＳ１０５に至るが、右操舵で
あるためＶ＞Ｖ_N であるからステップＳ１０６に至り、
前記トルク検出値Ｖが最新の右操舵トルク値Ｖ_R として
記憶装置６１ｃに更新記憶される。そして、ステップＳ
１０８で記憶装置６１ｃから今回更新記憶された最新の
右操舵トルク値Ｖ_R と、既に記憶されている最新の左操
舵トルク値Ｖ_L （前記と同様に電流検出値Ｉが前記所定
値Ｉ_S に等しい時の値）とを読み込んでステップＳ１０
９に至り、これら最新の左および右操舵トルク値Ｖ_L ，
Ｖ_R から、発明原理において説明した（７）式に従って
中立値Ｖ_N を算出し、ステップＳ１１０に至ってこの中
立値Ｖ_N を記憶装置６１ｃに更新記憶する。

【００４２】前記電流検出値Ｉが予め設定された所定値
Ｉ_S と異なる場合には、前述のような中立値Ｖ_N の記憶
装置６１ｃへの更新記憶を行わない。これに伴って、図
１０のステップＳ２０１で読み込まれたトルクセンサ１
６からのトルク検出値Ｖと、記憶装置６１ｃからの最新
の中立値Ｖ_N とから、ステップＳ２０２で、トルク検出
値Ｖの中立値Ｖ_N からの偏差ΔＶ＝Ｖ−Ｖ_N が算出され
てステップＳ２０３に至り、記憶装置６１ｃに記憶され
た図５に示す制御マップに従って、前記偏差ΔＶに応じ
た油圧ポンプ４０の制御圧Ｐが算出設定されてステップ
Ｓ２０４に至る。ここで、前記制御圧Ｐを達成するため
に必要なモータ５に負荷される電流指令値Ｉ（Ｐ）が、
記憶装置６１ｃに記憶された図６に示す制御マップに従
って算出設定される。

【００４３】次に、ステップＳ２０５において、前記電
流指令値Ｉ（Ｐ）が出力インターフェイス６１ｄに出力
され、これに伴い、出力インターフェイス６１ｄ内のＤ
／Ａ変換器により電流指令値Ｉ（Ｐ）に応じて形成され
た制御信号Ｓ_cs3 が駆動回路６４に出力される。次に、
ステップＳ２０６において、トルク検出値の前記偏差Δ
Ｖの値が正であると判定されてステップＳ２０７に至
り、右操舵されたと判定され、制御信号Ｓ _cs1 が前記駆
動回路６２に向けて出力される。

【００４４】これにより、駆動回路６４から駆動信号Ｃ
Ｓ₃ がモータ５に向けて出力されるため、モータ５に電
流指令値Ｉ（Ｐ）に応じた電流が供給され、油圧ポンプ
４０の吐出圧Ｐが図６のマップに従って電流指令値Ｉ
（Ｐ）に応じた値に制御される。これととともに、駆動
回路６２から駆動信号ＣＳ₁ が圧力制御弁３０の左方の
ソレノイド３１ａに向けて出力され、このソレノイド３
１ａが励起されて圧力制御弁３０は図２の右切り換え位
置に切り換えられ、油圧ポンプ３０の吐出圧に伴う作動
油はシリンダ２０の右シリンダ室２２Ｒに供給されるか
ら、ピストン２１が図２の左方に移動され、これにより
操舵軸１４が左方に移動されて前左右輪１０ＦＬ，１０
ＦＲの右操舵がアシストされる。

【００４５】なお、ステアリングホイール１１を左に操
舵した場合については、トルク検出値Ｖ＜Ｖ_N であるた
め、図９のステップＳ１０５からＳ１０７に至り、前記
トルク検出値Ｖが最新の左操舵トルク値Ｖ_L として記憶
装置６１ｃに更新記憶されることと、トルク検出値の前
記偏差ΔＶの値が負となるため、図１０のステップＳ２
０６からＳ２０８に至り、制御信号_cs2 が前記駆動回路
６３に向けて出力され、アシスト方向が変わることを除
いて前記と同様に動作し、前左右輪１０ＦＬ，ＦＲの左
操舵がアシストされる。

【００４６】ここで、アシスト力と時間との関係を図１
１にグラフで示す。このグラフにおいて、実線は実操舵
トルクの変化に対して設定された左または右操舵のアシ
スト力とする。また、トルク検出値Ｖが−ａ≦Ｖ≦ａの
範囲は、ステアリングホイールの遊びに対するアシスト
力の不感帯域であって、この間で左または右操舵のアシ
スト力は０にセットされるものとする。

【００４７】そして、現時点における中立値Ｖ_N は、実
操舵トルクが０のとき設定されるべき初期中立値Ｖ_(N)
に対してΔＶ_N だけ右操舵側にずれている。ここで、図
９の補正値演算処理がなく、その結果、図１０のステッ
プＳ２０２で、更新されていない初期中立値Ｖ_(N) を固
定値として中立値Ｖ_N に代入して、例えば右操舵時のト
ルク検出値の偏差（Ｖ_R −Ｖ_N ）を算出すると、下記の
（１０）式のようになり、 Ｖ_R −Ｖ_N ＝（Ｖ_(N) ＋ΔＶ_N ＋ΔＶ_R ）−（Ｖ_(N) ） ＝ΔＶ_N ＋ΔＶ_R ……（１０） この偏差（ΔＶ_N ＋ΔＶ_R ）に応じたアシスト力は、操
舵トルクの時間変化に対して仮想線で示すように右操舵
方向にシフトする。

【００４８】その結果、実操舵において操舵トルクが正
の不感帯域閾値ａとなる時刻ｔ₁ から、ずれて検出され
たトルク検出値の偏差（ΔＶ_N ＋ΔＶ_R ）に応じたずれ
た操舵トルクが正の不感帯域閾値ａに入る時刻ｔ₂ まで
の間右操舵のアシスト力が発生する。即ち運転者の感覚
としては不必要な右操舵のアシストがなされることにな
る。また、実操舵において操舵トルクが負の不感帯域閾
値（−ａ）となる時刻ｔ₃ から、ずれて検出されたトル
ク検出値の偏差（ΔＶ_N ＋ΔＶ_R ）に応じたずれた操舵
トルクが負の不感帯域閾値（−ａ）となる時刻ｔ₄ まで
の間は左操舵のアシスト力が発生せず、実操舵において
は不感帯域から抜けて左操舵のアシストが必要とされて
いるにもかかわらずアシストがなされないことになる。

【００４９】これに対して、この実施例では、現時点に
おける中立値Ｖ_N が図９の演算処理によって、常に、電
流検出値が所定値Ｉ _S となる最新のトルク検出値Ｖ _L ，
Ｖ _R から、上記（６）式に従って算出されて更新されて
いる。これにより、現時点における中立値Ｖ _N は、実操
舵トルクが０となる初期中立値Ｖ _(N) とみなすことので
きる値に常に更新されているため、左右のいずれの操舵
の場合でも、実操舵トルクに応じたトルク検出値の偏差
ΔＶ _L ，ΔＶ_R が算出される。その結果、操舵トルクの
時間変化に対するアシスト力は実線と一致する。

【００５０】その結果、操舵方向とアシストの方向とが
一致し、しかも前述のようなずれが生じない。なお、こ
の実施例では、トルクセンサ１６が本発明の電動ポンプ
式パワーステアリング装置のトルク検出手段に相当し、
圧力制御弁４０、油圧ポンプ４０、モータ５、パワーシ
リンダ２０、および油圧回路により操舵補助力付与手段
が構成され、電流センサ５１がポンプ出力検出手段に相
当し、コントローラ６により操舵補助力制御手段が構成
され、図９のプログラムと図１０のプログラムのステッ
プＳ２０１〜２０２とが本発明のトルク検出値補正手段
に相当する。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、トルク検出値の基準値が実操舵トルクに応じた基準
値からずれた場合に、このずれを補正して、実操舵トル
クの変化に対して設定されたアシスト力を操舵系に付与
することができるため、直進走行時に不必要なアシスト
力が働いたり、アシスト力が必要な左または右操舵時に
アシストされなかったりして運転者に違和感を与えるこ
とが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図である。

【図２】本発明の一実施例における車両操舵系を示す概
略構成図である。

【図３】この実施例におけるトルクセンサの出力特性を
示すグラフである。

【図４】図２のコントローラの概略構成を示すブロック
図である。

【図５】図１０の演算処理において、トルクセンサによ
り検出されたトルク検出値Ｖの中立値Ｖ_N からの偏差Δ
Ｖに応じて、油圧ポンプの制御圧Ｐを算出設定するため
の制御マップである。

【図６】図１０の演算処理において、設定された油圧ポ
ンプによる作動油の吐出圧Ｐに応じて、モータの負荷電
流Ｉ（Ｐ）を算出設定するための制御マップである。

【図７】図５および図６の制御マップに基づき図１０の
演算処理において制御される、トルク検出値Ｖの中立値
Ｖ_N からの偏差ΔＶとモータの負荷電流Ｉ（Ｖ）との関
係を示すグラフである。

【図８】トルクセンサによるトルク検出値Ｖの出力特性
を示すグラフであり、操舵トルクが０のときの中立値Ｖ
_N のずれに伴うトルク検出値Ｖの実操舵トルクからのず
れについて説明するためのものである。

【図９】この実施例における図２のコントローラにおい
て実行される、本発明のトルク検出値補正手段の一部に
相当する演算処理を示すフローチャートである。

【図１０】この実施例における図２のコントローラにお
いて実行される、本発明のトルク検出値補正手段を含む
演算処理を示すフローチャートである。

【図１１】実操舵トルクの変化に対して設定されたアシ
スト力と時間との関係（実線）と、トルク検出値Ｖの中
立値Ｖ_N が実操舵トルク＝０のときに設定されるべき初
期中立値Ｖ_(N) に対して右操舵側にずれている場合のア
シスト力と時間との関係（仮想線）とを示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１６ トルクセンサ（トルク検出手段） ２０ パワーシリンダ ３０ 圧力制御弁 ４０ 油圧ポンプ ５ モータ ５１ 電流センサ（ポンプ出力検出手段） ６ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/07

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御信号に応じた出力を得るように電動
   ポンプを駆動して、当該電動ポンプの出力を操舵系に操
   舵補助力として付与する操舵補助力付与手段と、操舵ト
   ルクを検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段
   からのトルク検出値に基づいて前記操舵補助力付与手段
   への制御信号を出力する操舵補助力制御手段とを備えた
   電動ポンプ式パワーステアリング装置において、 前記電動ポンプの出力を検出するポンプ出力検出手段を
   備えるとともに、 前記操舵補助力制御手段が、 前記ポンプ出力検出手段からのポンプ出力検出値と前記
   トルク検出手段からのトルク検出値とに基づいて、前記ポンプ出力検出値が所定値となったときの左右のト
   ルク検出値から算出された中立値を、現時点でのトルク
   検出値の基準値とすることにより、 当該トルク検出値の基準値と実際の操舵トルクに応じた
   基準値とのずれを補正するトルク検出値補正手段を有す
   ることを特徴とする電動ポンプ式パワーステアリング装
   置。