JP3862541B2

JP3862541B2 - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP3862541B2
Application number: JP2001317298A
Authority: JP
Inventors: 敏光榊; 吉隆杉山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2021-10-15
Also published as: JP2003118609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に、操舵力アシストの応答性向上技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開昭５７−２０１７６７号公報に記載された電動パワーステアリング装置においては、電動モータで駆動される可逆式ポンプの一対の吐出口に接続された油圧アクチュエータ（油圧パワーシリンダ）が、操舵軸の操舵トルクに応じて操舵力をアシストするようになっている。
【０００３】
また、特開２０００−１４２４３３号公報に記載のパワーステアリング装置にあっては、操舵力センサからの操舵トルク信号に位相進み補償部が設けられている。この位相進み補償部は、操舵トルク信号から操舵系の摩擦等によって生じる制御系伝達特性の遅れを補償するために設けられたものであり、この位相進み補償部には、操舵トルク信号の位相を変化させて、制御系の安定を図ったり、パワーアシスト用電動モータの慣性による遅れを打ち消したりする作用がある。この位相進み補償部は、アナログ回路またはデジタル回路によって構成されており、その周波数応答性特性は、操舵トルク信号の周波数の増加に伴って、なんら位相補償しない場合よりもゲインおよび位相進みが増大する特性を持っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動パワーステアリング装置においては、油路内の油圧が高い場合には操舵力アシストの反応速度が速くなるが、油路内の油圧が低い場合には油圧が高まるまでの時間がかかるため、操舵力アシストの反応速度が遅くなるという特性を有している。従って、油路内の油圧の状態によって反応速度が異なるため、操舵フィーリングを悪化させる虞があるという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、油路内の油圧の変動に基づく操舵力アシストの遅れを適切に補正することができる電動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】
上述の目的を達成するために、本発明請求項１記載の電動パワーステアリング装置は、操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両各油圧室に対し第１通路および第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転駆動させる電動機と、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、該操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき前記電動機に対し駆動信号を出力する電動機制御手段と、前記操舵力検出手段によって検出された操舵力検出信号の位相を所定量だけ進める補償を行う位相補償手段と、備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動パワーステアリング装置を構成する油路内の油圧を検出もしくは推定する油圧検出手段と、前記位相補償手段が伝達特性を異にする複数の位相進み補償部で構成され、前記油圧検出手段で検出もしくは推定された油路内の油圧が低いほど位相進み量の大きい伝達特性の位相進み補償部に切り換える位相進み補償部切換判断手段と、を備えている手段とした。
【０００８】
請求項２記載の電動パワーステアリング装置は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記油圧検出手段が、前記操舵力検出手段で検出された操舵力検出信号から油圧を推定するように構成されている手段とした。
【０００９】
請求項３記載の電動パワーステアリング装置は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記電動機に流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記油圧検出手段が、前記電流検出手段で検出された電動機に流れる電流から油圧を推定するように構成されている手段とした。
【００１０】
請求項４記載の電動パワーステアリング装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記位相進み補償手段が前記車速検出手段で検出された車速が高速になるほど位相進み量の小さい伝達特性の位相進み補償部に切り換えるように構成されている手段とした。
【００１１】
【作用】
この発明請求項１記載の電動パワーステアリング装置では、上述のように、前記位相進み補償手段が、伝達特性を異にする複数の位相進み補償部で構成されていて、位相進み補償部切換判断手段において、油圧検出手段で検出もしくは推定された油路内の油圧に応じた伝達特性の位相進み補償部に切り換えが行われるもので、これにより、油路内の油圧に依存する操舵力アシストの遅れを適切に補正することができるようになる。
【００１２】
具体的には、上述のように、前記位相進み補償部切換判断手段において油路内の油圧が低いほど位相進み量の大きい伝達特性の位相進み補償部に切り換えることにより、油路内の油圧の低下に応じて操舵力アシストの反応速度が低下する現象を、大きな位相進み量によって改善することができると共に、油路内の油圧が十分に高い場合の位相の進み過ぎによる操舵力アシスト時における違和感の発生を防止することができるようになる。
【００１３】
請求項２記載の電動パワーステアリング装置では、前記油圧検出手段として、別に油圧センサを設けることなしに、前記操舵力検出手段で検出された操舵力検出信号から油圧を推定するようにしたことで、コストアップを大幅に低減できるようになる。
【００１４】
請求項３記載の電動パワーステアリング装置では、前記油圧検出手段として、別に油圧センサを設けることなしに、前記電流検出手段で検出された電動機に流れる電流から油圧を推定するようにしたことで、コストアップを大幅に低減できるようになる。
【００１５】
請求項４記載の電動パワーステアリング装置では、前記位相進み補償手段において車速検出手段で検出された車速が高速になるほど位相進み量の小さい伝達特性の位相進み補償部に切り換えるようにしたことで、車速に応じた操舵力アシストの反応速度とすることができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（発明の実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置の構成を図１の概略構成図に基づいて説明する。
【００１７】
この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置は、図１に示すように、操舵入力手段であるステアリングホイール２０が連結された操舵軸２１と、該操舵軸２１の下端部の出力軸２２に設けられたラック・ピニオン２３、２４と、出力軸２２の下端側に設けられてステアリングホイール２０の操舵トルクを検出する操舵力センサ２６と、前記ラックに連繋された油圧パワーシリンダ２７と、該油圧パワーシリンダ２７に油圧を給排する油圧回路（油路）２８と、を備えている。
【００１８】
前記油圧パワーシリンダ２７は、車体幅方向に延設された筒状シリンダ部２９内を前記ラックに連繋したピストンロッド３０が貫通していると共に、該ピストンロッド３０に筒状シリンダ部２９内を摺動するピストン３１が固定されている。また、筒状シリンダ部２９内にはピストン３１によって左右の第１油圧室３２と第２油圧室３３が隔成されている。なお、２５ａ、２５ｂは、ピストンロッド３０の両端部にリンクを介して連繋された左右前輪である。
【００１９】
前記油圧回路２８は、各一端部が前記各油圧室３２、３３に接続された一対の第１、第２連通路３４、３５と該両連通路３４、３５の他端部に接続されて電動モータ（電動機）３６によって正逆回転可能であり、一対の吐出口３５ａ、３５ｂから選択的に第１、第２油圧室３２、３３への油圧の供給を行う１つの可逆式ポンプ３７と、前記可逆式ポンプ３７に接続されていて、内部に作動油を貯留したリザーバ３９とから構成されている。
【００２０】
前記リザーバ３９は、内部に貯留された作動油を供給路３８を介して前記可逆式ポンプ３７に供給補充するようになっていると共に、該可逆式ポンプ３７の各構成部材からリークした作動油を回収するようになっている。
【００２１】
前記電動モータ３６は、コントロールユニットＥＣＵから出力される制御電流によって正逆回転制御されるようになっており、このコントロールユニットＥＣＵは、前記操舵力センサ２６からの操舵トルク信号等の情報信号に基づいて演算により前記制御電流を出力する。
【００２２】
次に、このコントロールユニット（電動機制御手段）ＥＣＵにおける電動モータ駆動制御の内容を図２の制御ブロック図に基づいて説明する。
まず、第１の位相進み補償部（位相補償手段）Ｅ１-1、および、第２の位相進み補償部（位相補償手段）Ｅ１-2では、操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔの位相を所定量だけ進めた第１の位相進み補償信号Ｔ１-1、および、第２の位相進み補償信号Ｔ１-2を発生させる。なお、前記第１の位相進み補償部Ｅ１-1と、第２の位相進み補償部Ｅ１-2は、そのゲインおよび位相の進み量が互いに異なるようにその伝達特性を異ならせたものとなっている。ちなみに、第１の位相進み補償部Ｅ１-1より第２の位相進み補償部Ｅ１-2の方がゲインおよび位相の進み量が小さくなるようにその伝達特性が設定されている。
【００２３】
そして、位相進み補償切換判断部（位相進み補償切換判断手段）Ｅ２では、前記操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔの絶対値 |Ｔ| が所定の閾値Ｔｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（ |Ｔ| ≦Ｔｓ）である時は、補正操舵信号Ｔ２を第１の位相進み補償部Ｅ１-1で補償されたゲインおよび位相進み量の大きい第１の位相進み補償信号Ｔ１-1に切り換え、また、ＮＯ（ |Ｔ| ＞Ｔｓ）である時は、第２の位相進み補償部Ｅ１-2で補償されたゲインおよび位相進み量の小さい第２の位相進み補償信号Ｔ１-2に切り換える。
【００２４】
電流指令演算部Ｅ３では、前記位相進み補償切換判断部Ｅ２で切り換え出力された補正操舵信号Ｔ２（第１の位相進み補償信号Ｔ１-1または第２の位相進み補償信号Ｔ１-2）を基に、電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。この電流指令演算部Ｅ３には、図中にグラフで模式的に示すように、補正操舵信号Ｔ２に対応する電流指令値Ｉを演算するためのメモリとデジタル演算回路とを備えている。
【００２５】
電動モータ駆動部Ｅ４では、前記電流指令演算部Ｅ３で演算された電流指令値Ｉに基づき電動モータ３６の駆動が行われる。この電動モータ駆動部Ｅ４は、パワーＭＯＳ等から構成されていて、前記電流指令演算部Ｅ３の出力である電流指令値Ｉを図示を省略したＤ／Ａ変換器を介して電圧として受け取り、電動モータ３６を駆動制御する。
【００２６】
次に、この発明の実施の形態１で電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１０１では、操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔを読み込み、ステップＳ１０２では、第１の位相進み補償部Ｅ１-1において、操舵トルク信号Ｔの位相を所定量だけ進めた第１の位相進み補償信号Ｔ１-1を発生させる位相進み補償をし、ステップＳ１０３では、第２の位相進み補償部Ｅ１-2において、操舵トルク信号Ｔの位相を前記第１の位相進み補償信号Ｔ１-1よりは少ない所定量だけ進めた第２の位相進み補償信号Ｔ１-2を発生させる位相進み補償をする。
【００２７】
続くステップＳ１０４では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において、前記操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔの絶対値 |Ｔ| が所定の閾値Ｔｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（ |Ｔ| ≦Ｔｓ）である時は、ステップＳ１０５に進んで補正操舵信号Ｔ２を第１の位相進み補償部Ｅ１-1で補償された第１の位相進み補償信号Ｔ１-1に切り換え、電流指令値演算部Ｅ３において、この補正操舵信号Ｔ２（第１の位相補正操舵信号Ｔ１-1）を基に電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。
【００２８】
即ち、前記操舵トルク信号Ｔは操舵軸２１にかかるトルクを検出しており、この操舵軸２１にかかるトルクは油圧パワーシリンダ２７を軸線方向に移動させる力に相当するため、操舵トルク信号Ｔにより油圧回路２８内の油圧を推定することができる。そして、油圧回路２８内の油圧が低い場合には、油圧回路２８の油圧が高まるまでの時間がかかるため、操舵力アシストの反応速度が遅くなる。そこで、油圧回路２８内の油圧が低い場合（操舵トルク信号Ｔの絶対値 |Ｔ| が所定の閾値Ｔｓ以下である場合）には、補正操舵信号Ｔ２としてゲインおよび位相進み量の大きい第１の位相補正操舵信号Ｔ１-1を用いることにより、油圧回路２８内の油圧低下時における操舵力アシストの遅れを適切に補正することができるようになる。
【００２９】
また、前記ステップＳ１０４の判定がＮＯ（ |Ｔ| ＞Ｔｓ）である時は、ステップＳ１０６に進んで補正操舵信号Ｔ２を第２の位相進み補償部Ｅ１-2で補償された第２の位相進み補償信号Ｔ１-2に切り換え、電流指令値演算部Ｅ３において、この補正操舵信号Ｔ２（第２の位相補正操舵信号Ｔ１-2）を基に電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。
【００３０】
即ち、油圧回路２８内の油圧が高い場合には、（操舵トルク信号Ｔの絶対値 |Ｔ| が所定の閾値Ｔｓを越えている場合）には、補正操舵信号Ｔ２としてゲインおよび位相進み量の少ない第２の位相補正操舵信号Ｔ１-2を用いることにより、油圧回路２８内の油圧が十分に高い場合の位相の進み過ぎによる操舵力アシスト時における違和感の発生を防止しつつ、制御系伝達特性の遅れを適切に補償することができるようになる。
【００３１】
そして、電流指令演算部Ｅ３では、前記位相進み補償切換判断部Ｅ２で切り換え出力された補正操舵信号Ｔ２（第１の位相進み補償信号Ｔ１-1または第２の位相進み補償信号Ｔ１-2）を基に、電流指令値Ｉを演算する処理が行われると共に、この電流指令値Ｉに基づき、電動モータ駆動部Ｅ４において、電動モータ３６の駆動制御が行われることになる。
【００３２】
以上詳細に説明してきたように、この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置にあっては、油圧回路２８内の油圧が十分に高い場合の位相の進み過ぎによる操舵力アシスト時における違和感の発生を防止しつつ、油圧回路２８内の油圧低下時における操舵力アシストの遅れを適切に補正することができるようになるという効果が得られる。
【００３３】
また、油圧回路２８内の油圧を検出するための手段として、別に油圧センサを設けることなしに、操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔから油圧を推定するようにしたことで、コストアップを大幅に低減できるようになる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、この他の発明の実施の形態の説明にあたっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分は図示および説明を省略し、または同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００３５】
（発明の実施の形態２）
この発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置は、図４のブロック図に示すように、油圧検出手段が操舵力センサ２６と、油圧推定部Ｅ５とで構成されている点で前記発明の実施の形態１とは相違したものである。
従って、図５のフローチャートに示すように、ステップＳ２０４が追加された内容となっている。
【００３６】
即ち、ステップＳ２０４では、油圧推定部Ｅ５において前記操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔから油圧を推定する処理を行った後、続くステップＳ２０５では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において、前記油圧推定部Ｅ５で推定された油圧信号Ｐが所定の閾値Ｐｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（Ｐ≦Ｐｓ）である時は、ステップＳ２０６に進んで補正操舵信号Ｔ２を第１の位相進み補償部Ｅ１-1で補償された第１の位相進み補償信号Ｔ１-1に切り換え、また、ＮＯ（Ｐ＞Ｐｓ）である時は、ステップＳ２０７に進んで補正操舵信号Ｔ２を第２の位相進み補償部Ｅ１-2で補償された第２の位相進み補償信号Ｔ１-2に切り換える処理がなされることになる。
従って、この発明の実施の形態２によれば、前記発明の実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（発明の実施の形態３）
この発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置は、図６のブロック図に示すように、油圧検出手段がモータ電流センサ４０と、油圧推定部Ｅ６とで構成されている点で前記発明の実施の形態１、２とは相違したものである。
従って、図７のフローチャートに示すように、ステップＳ３０４が追加された内容となっている。
【００３８】
即ち、ステップＳ３０４では、モータ電流センサ４０で検出されたモータ電流信号を読み込み、続くステップＳ３０５では、油圧推定部Ｅ６においてこのモータ電流信号から油圧を推定する処理を行った後、続くステップＳ３０６では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において、前記油圧推定手段Ｅ６で推定された油圧信号Ｐが所定の閾値Ｐｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（Ｐ≦Ｐｓ）である時は、ステップＳ３０７に進んで補正操舵信号Ｔ２を第１の位相進み補償部Ｅ１-1で補償された第１の位相進み補償信号Ｔ１-1に切り換え、また、ＮＯ（Ｐ＞Ｐｓ）である時は、ステップＳ３０８に進んで補正操舵信号Ｔ２を第２の位相進み補償部Ｅ１-2で補償された第２の位相進み補償信号Ｔ１-2に切り換える処理がなされることになる。
従って、この発明の実施の形態３によれば、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（発明の実施の形態４）
この発明の実施の形態４の電動パワーステアリング装置は、図８のブロック図に示すように、油圧検出手段が操舵力センサ２６に代え、油圧センサ４１で構成されている点で前記発明の実施の形態１とは相違したものである。
従って、図９のフローチャートに示すように、ステップＳ４０４が追加されると共に、ステップＳ４０５の判定内容が、前記発明の実施の形態１における図３のステップＳ１０４とは相違している点以外は、前記発明の実施の形態１と同様である。
【００４０】
即ち、ステップＳ４０４では、油圧センサ４１で検出された油圧信号Ｐを読み込み、続くステップＳ４０５では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において、前記油圧センサ４１で検出された油圧信号Ｐが所定の閾値Ｐｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（Ｐ≦Ｐｓ）である時は、ステップＳ４０６に進んで補正操舵信号Ｔ２を第１の位相進み補償部Ｅ１-1で補償された第１の位相進み補償信号Ｔ１-1に切り換え、また、ＮＯ（Ｐ＞Ｐｓ）である時は、ステップＳ４０７に進んで補正操舵信号Ｔ２を第２の位相進み補償部Ｅ１-2で補償された第２の位相進み補償信号Ｔ１-2に切り換える処理がなされることになる。
【００４１】
従って、この発明の実施の形態４によれば、前記発明の実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。
なお、この発明の実施の形態４によれば、別途に圧力センサ４１を備える分コストアップとなるが、油圧回路２８の油圧を直接検出できることから、正確な油圧判断による的確な補償が可能となると共に、操舵トルク信号や、モータ電流信号から油圧信号Ｐを推定する計算が不要となる。
【００４２】
（発明の実施の形態５）
この発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置は、図１０のブロック図に示すように、車速センサ（車速検出手段）４２を備え、この車速センサ４２で検出された車速信号Ｖと、前記操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔに基づいて位相進み補償の切り換えを行うようにしたもので、追加された車速信号Ｖに対する選択範囲を広げるため、ゲインおよび位相進み量を異にする４種類の位相進み補償部（第１の位相進み補償部Ｅ１-1、第２の位相進み補償部Ｅ１-2、第３の位相進み補償部Ｅ１-3、第４の位相進み補償部Ｅ１-4）を備えた点で、前記発明の実施の形態１とは相違したものである。このため、位相進み補償切換判断部Ｅ２の内容が相違したものとなっている。
【００４３】
以下、前記位相進み補償切換判断部Ｅ２の内容を含め、電動モータ駆動制御の内容を図１１のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ５０１では、操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔを読み込み、ステップＳ５０２では、第１の位相進み補償部Ｅ１-1において、操舵トルク信号Ｔの位相を所定量だけ進めた第１の位相進み補償信号Ｔ１-1を発生させる位相進み補償をし、ステップＳ５０３では、第２の位相進み補償部Ｅ１-2において、操舵トルク信号Ｔの位相を前記第１の位相進み補償信号Ｔ１-1よりは少ない所定量だけ進めた第２の位相進み補償信号Ｔ１-2を発生させる位相進み補償をし、ステップＳ５０４では、第３の位相進み補償部Ｅ１-3において、操舵トルク信号Ｔの位相を前記第２の位相進み補償信号Ｔ１-1よりは少ない所定量だけ進めた第３の位相進み補償信号Ｔ１-3を発生させる位相進み補償をし、ステップＳ５０５では、第４の位相進み補償部Ｅ１-4において、操舵トルク信号Ｔの位相を前記第３の位相進み補償信号Ｔ１-4よりは少ない所定量だけ進めた第４の位相進み補償信号Ｔ１-4を発生させる位相進み補償をする。
【００４４】
なお、図１２（イ）、（ロ）は第１の位相進み補償部Ｅ１-1におけるゲインおよび位相特性、図１３（イ）、（ロ）は第２の位相進み補償部Ｅ１-2におけるゲインおよび位相特性、図１４（イ）、（ロ）は第３の位相進み補償部Ｅ１-3におけるゲインおよび位相特性、図１５（イ）、（ロ）は第４の位相進み補償部Ｅ１-4におけるゲインおよび位相特性をそれぞれ示すボード線図である。
【００４５】
続くステップＳ５０６では、車速センサ４２で検出された車速信号Ｖを読み込むと共に、ステップＳ５０７では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において該車速信号Ｖが所定の閾値Ｖｓ以下か否かを判定し、ＹＥＳ（Ｖ≦Ｖｓ）である時はステップＳ５０８に進む。
このステップＳ５０８では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において、前記操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔの絶対値 |Ｔ| が所定の閾値Ｔｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（ |Ｔ| ≦Ｔｓ）である時は、ステップＳ５０９に進んで補正操舵信号Ｔ２を第１の位相進み補償部Ｅ１-1で補償された第１の位相進み補償信号Ｔ１-1に切り換え、電流指令値演算部Ｅ３において、この補正操舵信号Ｔ２（第１の位相補正操舵信号Ｔ１-1）を基に電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。
【００４６】
また、前記ステップＳ５０８の判定がＮＯ（ |Ｔ| ＞Ｔｓ）である時は、ステップＳ５１０に進んで補正操舵信号Ｔ２を第２の位相進み補償部Ｅ１-2で補償された第２の位相進み補償信号Ｔ１-2に切り換え、電流指令値演算部Ｅ３において、この補正操舵信号Ｔ２（第２の位相補正操舵信号Ｔ１-2）を基に電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。
【００４７】
また、前記ステップＳ５０７の判定がＮＯ（Ｖ＞Ｖｓ）である時はステップＳ５１１に進む。
このステップＳ５１１では、位相進み補償切換判断部Ｅ２において、前記操舵力センサ２６で検出された操舵トルク信号Ｔの絶対値 |Ｔ| が所定の閾値Ｔｓ以下であるか否かを判定し、ＹＥＳ（ |Ｔ| ≦Ｔｓ）である時は、ステップＳ５１２に進んで補正操舵信号Ｔ２を第３の位相進み補償部Ｅ１-3で補償された第３の位相進み補償信号Ｔ１-3に切り換え、電流指令値演算部Ｅ３において、この補正操舵信号Ｔ２（第３の位相補正操舵信号Ｔ１-3）を基に電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。
【００４８】
また、前記ステップＳ５１１の判定がＮＯ（ |Ｔ| ＞Ｔｓ）である時は、ステップＳ５１３に進んで補正操舵信号Ｔ２を第４の位相進み補償部Ｅ１-4で補償された第４の位相進み補償信号Ｔ１-4に切り換え、電流指令値演算部Ｅ３において、この補正操舵信号Ｔ２（第４の位相補正操舵信号Ｔ１-4）を基に電流指令値Ｉを演算する処理が行われる。
【００４９】
従って、この発明の実施の形態５によれば、前記発明の実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる他、位相進み補償切換部Ｅ２において車速センサ４２で検出された車速信号Ｖに応じた伝達特性の位相進み補償部に切り換えるようにしたことで、車速に応じた操舵力アシストの反応速度とすることができるようになるという効果が得られる。
また、車速信号Ｖが高速になるとゲインおよび位相進み量を低減させる方向に切り換えるようにしたことで、操舵感度の低下により、高速走行時における急激な転舵を防止できるようになる。
【００５０】
以上発明の実施の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００５１】
例えば、発明の実施の形態１〜３では、位相進み補償部を２個設けたが、３個以上設けることにより、切り換え時の違和感を低減できるようになる。
また、発明の実施の形態５では、高速走行時の方が低速走行時よりもゲインおよび位相進み量を低減させる方向に切り換えるようにしたが、場合によっては逆に高める方向に切り換えるようにしてもよい。この場合は、操舵感度の向上による高速走行時における危険回避機能を高めることができるようになる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載の電動パワーステアリング装置では、上述のように、電動パワーステアリング装置を構成する油路内の油圧を検出もしくは推定する油圧検出手段と、前記位相補償手段が伝達特性を異にする複数の位相進み補償部で構成され、前記油圧検出手段で検出もしくは推定された油路内の油圧に応じた伝達特性の位相進み補償部に切り換える位相進み補償部切換判断手段と、を備えている手段としたことで、油路内の油圧に依存する操舵力アシストの遅れを適切に補正することができるようになるという効果が得られる。
【００５３】
具体的には、前記位相進み補償部切換判断手段が、前記油路内の油圧が低いほど位相進み量の大きい伝達特性の位相進み補償部に切り換えるように構成されている手段としたことで、油路内の油圧の低下に応じて操舵力アシストの反応速度が低下する現象を、大きな位相進み量によって改善することができると共に、油路内の油圧が十分に高い場合の位相の進み過ぎによる操舵力アシスト時における違和感の発生を防止することができるようになる。
【００５４】
請求項２記載の電動パワーステアリング装置は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記油圧検出手段が、前記操舵力検出手段で検出された操舵力検出信号から油圧を推定するように構成されている手段としたことで、油圧センサの省略によりコストアップを大幅に低減できるようになる。
【００５５】
請求項３記載の電動パワーステアリング装置は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記電動機に流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記油圧検出手段が、前記電流検出手段で検出された電動機に流れる電流から油圧を推定するように構成されている手段としたことで、油圧センサの省略によりコストアップを大幅に低減できるようになる。
【００５６】
請求項４記載の電動パワーステアリング装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記位相進み補償手段が前記車速検出手段で検出された車速が高速になるほど位相進み量の小さい伝達特性の位相進み補償部に切り換えるように構成されている手段としたことで、車速に応じた操舵力アシストの反応速度とすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置が適用された電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
【図２】発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示す制御ブロック図である。
【図３】発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示す制御ブロック図である。
【図５】発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示すフローチャートである。
【図６】発明の実施の形態３の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示す制御ブロック図である。
【図７】発明の実施の形態３の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示すフローチャートである。
【図８】発明の実施の形態４の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示す制御ブロック図である。
【図９】発明の実施の形態４の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示すフローチャートである。
【図１０】発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示す制御ブロック図である。
【図１１】発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置における電動モータ駆動制御の内容を示すフローチャートである。
【図１２】発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置における第１の位相進み補償部のゲインおよび位相特性を示すボード線図である。
【図１３】発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置における第２の位相進み補償部のゲインおよび位相特性を示すボード線図である。
【図１４】発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置における第３の位相進み補償部のゲインおよび位相特性を示すボード線図である。
【図１５】発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置における第４の位相進み補償部のゲインおよび位相特性を示すボード線図である。
【符号の説明】
２０ステアリングホイール
２１操舵軸
２２出力軸
２３ラック
２４ピニオン
２５ａ左前輪
２５ｂ右前輪
２６操舵力センサ（油圧検出手段）
２７油パワー圧シリンダ
２８油圧回路（油路）
２９筒状シリンダ部
３０ピストンロッド
３１ピストン
３２第１油圧室
３３第２油圧室
３４第１連通路
３５第２連通路
３６電動モータ（電動機）
３７可逆式ポンプ
３８供給路
３９リザーバ
４０モータ電流センサ（油圧検出手段）
４１油圧センサ（油圧検出手段）
４２車速センサ（車速検出手段）
ＥＣＵコントロールユニット（電動機制御手段）

Claims

操舵機構に連係された操舵軸と、
前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
該油圧パワーシリンダの両各油圧室に対し第１通路および第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、
該可逆式ポンプを正・逆回転駆動させる電動機と、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、
前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、
該操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき前記電動機に対し駆動信号を出力する電動機制御手段と、
前記操舵力検出手段によって検出された操舵力検出信号の位相を所定量だけ進める補償を行う位相補償手段と、を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記電動パワーステアリング装置を構成する油路内の油圧を検出もしくは推定する油圧検出手段と、
前記位相補償手段が伝達特性を異にする複数の位相進み補償部で構成され、前記油圧検出手段で検出もしくは推定された油路内の油圧が低いほど位相進み量の大きい伝達特性の位相進み補償部に切り換える位相進み補償部切換判断手段と、を備えていること特徴とする電動パワーステアリング装置。
前記油圧検出手段が、前記操舵力検出手段で検出された操舵力検出信号から油圧を推定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記油圧検出手段が、前記電流検出手段で検出された電動機に流れる電流から油圧を推定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
車速を検出する車速検出手段を備え、前記位相進み補償手段が前記車速検出手段で検出された車速が高速になるほど位相進み量の小さい伝達特性の位相進み補償部に切り換えるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。