JP2000264233A - 電動オイルポンプ式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステアリングの中立時に電動オイルポンプをＯ
ＦＦし、操舵角が閾値を越えたときに前記電動オイルポ
ンプをＯＮするパワーステアリングにおいて、操舵速度
が遅いときのステアリングのショック感を低減する。 【解決手段】操舵角が閾値を越えると（Ｓ２）、まず、
最小吐出圧が得られる回転速度に相当する初期電流値を
電動モータに与える（Ｓ４）。次いで、そのときの操舵
速度（Ｓ５）が遅いほど、電動オイルポンプの回転速度
の上昇勾配を緩く設定する（Ｓ６）。そして、最終的な
目標回転速度まで前記上昇勾配で変化するように、電動
モータに与える電流を制御する（Ｓ７〜Ｓ９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動オイルポンプ
を動力源とし、油圧によってアシスト力を発生させる電
動オイルポンプ式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動オイルポンプ式パワーステア
リング装置において、ステアリングの中立時であってア
シスト力が不要なときに、電動オイルポンプをＯＦＦ
し、不要なエネルギー消費を回避するよう構成されたも
のがあり、操舵角が閾値を越えたときに前記電動オイル
ポンプをＯＮして、目標回転速度（目標吐出流量）にま
でステップ変化させるように構成されていた（図７参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電動オイル
ポンプをＯＮさせる操舵角の閾値を高く設定した場合
（図８のＡ）、コントロールバルブを介してパワーシリ
ンダに供給される作動油がより多くなる条件で電動オイ
ルポンプがＯＮされることになるため、閾値が低い場合
（図８のＢ）のときの初期値ｂに比べて、アシスト力の
初期値ａが大きくなる（図９及び図10参照）。

【０００４】一方、操舵速度が速いときには、操舵角の
変化に伴うアシスト力の変化も急激に生じることになる
から、アシスト力の初期値が大きくても、ステアリング
にショックを感じることは少ないが、操舵力が遅いとき
には、操舵角変化に伴うアシスト力の変化がゆっくりに
なるので、アシスト力の初期値が大きく急激に立ち上が
ると、瞬間的な操舵力の変化となって、ステアリングに
ショックを感じることが多いという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、操舵速度が遅いときであっても、ショック感を運
転者に与えることなく、然も、操舵速度が速いときに、
操舵角の変化に対して応答良く必要なアシスト力を得る
ことができる電動オイル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】そのため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように構成される。図１におい
て、操舵角検出手段はステアリングの操舵角を検出し、
電動オイルポンプ駆動手段は、操舵角の検出値が閾値を
越えたときに電動オイルポンプをＯＮさせる。

【０００７】一方、操舵速度検出手段はステアリングの
操舵速度を検出し、上昇勾配設定手段は、操舵速度の検
出値が遅いときほど前記電動オイルポンプの回転速度の
上昇勾配を緩やかに設定する。

【０００８】そして、回転上昇制御手段は、電動オイル
ポンプのＯＮ時に、前記上昇勾配に応じて電動オイルポ
ンプの回転速度を目標回転速度にまで上昇させる。かか
る構成によると、操舵角が閾値を越えても、電動オイル
ポンプを目標回転速度にまでステップ的に変化させるの
ではなく、そのときの操舵速度が遅いほどゆっくりと目
標回転速度にまで変化するように制御する。

【０００９】請求項２記載の発明では、回転上昇制御手
段が、電動オイルポンプのＯＮ時に、最小吐出圧を得ら
れる回転速度までステップ変化させた後、前記操舵速度
に応じた上昇勾配で目標回転速度にまで変化させる構成
とした。

【００１０】かかる構成によると、操舵角が閾値を越え
て電動オイルポンプをＯＮさせるときには、同時に最小
吐出圧が得られる回転速度までステップ的に変化させる
が、その後は、そのときの操舵速度に応じた勾配で目標
回転速度まで変化させる。

【００１１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、操舵速度
が遅く、アシスト力変化によるショックを感じ易いとき
に、アシスト力を徐々に増大させて、ショック感を和ら
げることができると共に、操舵速度が速いときには、必
要なアシスト力を応答良く得られるという効果がある。

【００１２】請求項２記載の発明によると、操舵角が閾
値を越えて電動オイルポンプをＯＮした時点からアシス
ト力を発生させ、かつ、操舵角の変化に応じて確実にア
シスト力を増大変化させることができるという効果があ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図２は、実施の形態に係る電動オ
イルポンプ式パワーステアリング装置のシステム構成を
示す図である。

【００１４】この図２に示すステアリングは、例えばラ
ック＆ピニオン式ギヤボックス１によって、ステアリン
グホイール（ハンドル）２の操舵角に応じた舵角を左右
のかじ取り車輪３ａ，３ｂに与える方式である。

【００１５】そして、パワーステアリング装置は、前記
ラック＆ピニオン式ギヤボックス１に組み込まれたコン
トロールバルブ，パワーシリンダ（図示省略）、前記コ
ントロールバルブに作動油を供給する電動オイルポンプ
４、及び、前記電動オイルポンプ４の電流値を制御する
ことでポンプの吐出流量を制御するコントロールユニッ
ト５から構成される。

【００１６】前記電動オイルポンプ４は、電動モータ４
ａによってベーン型ポンプ４ｂを回転駆動するものであ
り、電動モータ４ａの駆動電流に応じた回転速度にベー
ン型ポンプ４ｂが回転駆動され、ベーン型ポンプ４ｂは
回転速度に比例する吐出流量を発生させる。そして、電
動オイルポンプ４から吐出された作動油は、供給路６を
介してコントロールバルブに供給され、更に、供給され
た作動油がコントロールバルブからリターン路７を介し
て電動オイルポンプ４に還流される構成となっている。

【００１７】前記コントロールバルブは、操舵の方向，
大きさ等に応じてパワーシリンダへ供給する作動油の方
向，流量等を制御するものであり、パワーシリンダは、
左右両方向の操舵に対して対称な特性をもつ複動式ピス
トン−シリンダ機構からなる。操舵が行われると、前記
コントロールバルブを介して供給される作動油によっ
て、パワーシリンダの一方のピストン室の油圧が高くな
り、これによりラックに固定されるピストンが移動し、
このピストンを移動させる油圧がアシスト力として作用
する。

【００１８】前記コントロールユニット５には、トルク
センサ８及び回転センサ９からの検出信号が入力され
る。前記トルクセンサ８は、図３に示すように、操舵角
に応じた出力を発生させるものであり、トルクセンサ８
の代わりに操舵角センサを備える構成であっても良い。
尚、前記トルクセンサ８（又は操舵角センサ）が、操舵
角検出手段に相当する。

【００１９】また、回転センサ９は、前記電動モータ４
ａの回転速度を検出するものであり、この回転センサ９
で検出される回転速度を制御することで、ベーン型ポン
プ４ｂの吐出流量を制御できる。

【００２０】コントロールユニット５は、図４に示すよ
うにして、前記電動モータ４ａの電流を制御し、引いて
は、ベーン型ポンプ４の回転速度（吐出流量）を制御す
る。図４のフローチャートにおいて、まず、Ｓ１では、
トルクセンサ８からの検出信号に基づいて操舵角を算出
する。

【００２１】そして、Ｓ２では前記算出された操舵角と
予め記憶された閾値とを比較し、操舵角が前記閾値を越
えていない場合には、Ｓ３へ進んで、電動モータ４ａを
ＯＦＦさせて、無駄な作動油の吐出が行われないように
する。

【００２２】一方、Ｓ２で操舵角が前記閾値を越えたこ
とが判別されると、Ｓ４へ進み、電動モータ４ａをＯＮ
させるが（電動オイルポンプ駆動手段）、電動モータ４
ａに与える電流の初期値は、ベーン型ポンプ４が最小吐
出圧Ｐａを発生させるのに必要な回転速度Ｎａ（図５参
照）が得られる電流値とする。これにより、ＯＮ時点か
ら確実にアシスト力が得られると共に、後述するように
徐々に電動モータ４ａの回転速度を増大させるときに、
回転速度の上昇に対応してアシスト力を確実に増大させ
ることができる。

【００２３】次に、Ｓ５へ進み、前記トルクセンサ８か
らの検出信号に基づき検出される操舵角（トルク）の変
化率として、操舵速度を算出する（操舵速度検出手
段）。Ｓ６では、前記最小吐出圧に相当する回転速度か
ら最終的な目標回転速度にまで徐々に回転速度を上昇さ
せるときの上昇勾配を、前記Ｓ５で算出した操舵速度に
基づき設定する（上昇勾配設定手段）。

【００２４】ここでは、図６に示すように、操舵速度が
遅いときほど、前記上昇勾配が緩くなるように設定す
る。即ち、操舵速度が遅いときにアシスト力を急激に立
ち上げると、ショックを運転者が感じ易いため、アシス
ト力をゆっくりと増大させて、運転者のショック感を軽
減するものである。一方、操舵速度が速いときには、前
記上昇勾配を比較的急にして、アシスト力の増大変化の
要求に応答良く追従できるようにする。

【００２５】Ｓ７では、前記回転センサ９からの検出信
号に基づき実際の電動オイルポンプ４の回転速度を検出
し、更に、該回転速度の変化率として実際の上昇勾配を
算出する。

【００２６】そして、Ｓ８では、操舵速度に応じて設定
された上昇勾配の目標値に、前記実際の上昇勾配を一致
させるべく、前記電動モータ４ａに与える電流値をフィ
ードバック制御する（回転上昇制御手段）。尚、電流値
をフィードバック制御せずに、上昇勾配，初期電流値，
目標回転速度から時間変化に対する電流値変化の特性を
決定し、電流値をフィードホワード制御のみで調整する
構成であっても良い。

【００２７】Ｓ９では、電動オイルポンプ４の回転速度
が、最終目標である回転速度に到達したか否かを判別
し、最終目標の回転速度に到達するまでは、Ｓ５〜Ｓ８
の処理を繰り返す。そして、最終目標の回転速度に到達
すると、Ｓ１にリターンさせ、操舵角が閾値を下回るよ
うになるまでは、最終目標の回転速度に到達した時点の
電流値を維持させるようにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る電動オイルポンプ式パワーステ
アリング装置の構成ブロック図。

【図２】実施の形態のパワーステアリング装置のシステ
ム構成を示す図。

【図３】同上実施の形態におけるトルクセンサの特性を
示す線図。

【図４】同上実施の形態における電動オイルポンプの制
御の様子を示すフローチャート。

【図５】同上実施の形態において電動オイルポンプに与
える初期電流の特性を示す図。

【図６】同上実施の形態における操舵速度と回転上昇勾
配との相関を示す線図。

【図７】従来の電動オイルポンプ制御の様子を示すタイ
ムチャート。

【図８】従来の電動オイルポンプをＯＮさせる操舵角の
閾値とアシスト力の初期値との相関を示す線図。

【図９】従来制御において前記閾値として大きな値Ａを
設定した場合のアシスト力の変化の様子を示す線図。

【図10】従来制御において前記閾値として小さな値Ｂを
設定した場合のアシスト力の変化の様子を示す線図。

【符号の説明】

１ ギヤボックス ２ ステアリングホイール ３ａ，３ｂ かじ取り車輪 ４ 電動オイルポンプ ４ａ 電動モータ ４ｂ ベーン型ポンプ ５ コントロールユニット ８ トルクセンサ ９ 回転センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動オイルポンプを動力源としてアシスト
   力を発生させる電動オイルポンプ式パワーステアリング
   装置であって、 ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、 該操舵角検出手段で検出された操舵角が閾値を越えたと
   きに前記電動オイルポンプをＯＮさせる電動オイルポン
   プ駆動手段と、 前記ステアリングの操舵速度を検出する操舵速度検出手
   段と、 該操舵速度検出手段で検出された操舵速度が遅いときほ
   ど前記電動オイルポンプの回転速度の上昇勾配を緩やか
   に設定する上昇勾配設定手段と、 前記電動オイルポンプのＯＮ時に、前記上昇勾配設定手
   段で設定される上昇勾配に応じて前記電動オイルポンプ
   の回転速度を目標回転速度にまで上昇させる回転上昇制
   御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする電動オイルポンプ
   式パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】前記回転上昇制御手段が、前記電動オイル
   ポンプのＯＮ時に、最小吐出圧を得られる回転速度まで
   ステップ変化させた後、前記操舵速度に応じた上昇勾配
   で目標回転速度にまで変化させることを特徴とする請求
   項１記載の電動オイルポンプ式パワーステアリング装
   置。