(57)【要約】【課題】操舵フィーリングの低下を抑制できる油圧パワーステアリング装置の制御装置を提供する。【解決手段】マイコン７１は、作動油の油温が極めて低い状況下において、上記操舵角θs及び車速ＳＰＤに基づいて演算される目標回転数が所定の正回転数よりも高く、かつモータ４１に十分な駆動電力が供給されているにも関わらず、モータ４１の実回転数が下限回転数未満の状態が所定の判定時間継続した場合に、一時的に、逆回転制御を実行する。また、マイコン７１は、逆回転制御の実行時において、第１逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させた後に、実電流値Ｉmに基づいてモータ４１を逆回転させる負荷が高いと判定した場合には、さらに第２逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させる。【選択図】図２
2014193635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ポンプを用いて作動油を油圧アクチュエータに供給することによりアシスト力を発生させる油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記電動ポンプは、駆動源となるモータを一方向に正回転させることにより、作動油を前記油圧アクチュエータに供給するものであり、
前記モータの実回転数が、該モータの目標回転数に対応して正常に上昇しない場合には、一時的に、前記モータを前記一方向と反対の他方向に逆回転させる逆回転制御を実行することを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記モータの起動時にのみ前記逆回転制御の実行を許容することを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記作動油の油温に基づいて前記モータの起動時であるか否かを判定することを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記逆回転制御は、第１逆回転時間継続して前記モータを逆回転させた後に該モータを逆回転させる負荷が高い場合には、さらに第２逆回転時間継続して前記モータを逆回転させるものであることを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記第１逆回転時間継続して前記モータを逆回転させた後にさらに前記モータを逆回転させる際の目標回転数は、該第１逆回転時間継続して前記モータを逆回転させる際の目標回転数よりも高く設定されることを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記電動ポンプの実電流値が目標回転数に応じた所定電流値未満の場合には、前記逆回転制御の実行を禁止することを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記モータに駆動電力を供給する駆動回路は、パルス幅変調制御されたパルス信号のデューティ比に基づいてオンオフするスイッチング素子により構成されるものであって、
前記デューティ比が前記目標回転数に応じた所定デューティ比未満の場合には、前記逆回転制御の実行を禁止することを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記逆回転制御の実行回数が所定回数を超えた場合には、前記モータを停止することを特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを用いて操舵系にアシスト力を付与する油圧パワーステアリング装置が広く知られている。例えば特許文献１には、油圧アクチュエータの油圧源として、モータ駆動により油圧を発生させる電動ポンプを用いた油圧パワーステアリング装置が開示されている。こうした油圧パワーステアリング装置では、通常、ステアリング操作が行われていない状態でも、電動ポンプを比較的低い回転数（スタンバイ回転数）で駆動しておくことで、速やかなアシスト力の付与を可能として応答性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３８８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような油圧パワーステアリング装置では、通常、作動油を油圧アクチュエータに供給する場合には、モータを一方向にのみ回転（正回転）させる構成となっている。そのため、モータを正回転させる負荷が非常に高く、モータの実回転数が目標回転数に対応して正常に上昇しない状況では、電動ポンプから油圧アクチュエータに適切に作動油を供給することが困難になり、操舵フィーリングが低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、操舵フィーリングの低下を抑制できる油圧パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する油圧パワーステアリング装置の制御装置は、電動ポンプを用いて作動油を油圧アクチュエータに供給することによりアシスト力を発生させるものにおいて、前記電動ポンプは、駆動源となるモータを一方向に正回転させることにより、作動油を前記油圧アクチュエータに供給するものであり、前記モータの実回転数が、該モータの目標回転数に対応して正常に上昇しない場合には、一時的に、前記モータを前記一方向と反対の他方向に逆回転させる逆回転制御を実行することを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、モータの実回転数が目標回転数に対応して正常に上昇せず、モータを正回転させる負荷が過大であると推定される場合に、モータを逆回転させるため、電動ポンプの状態が変化して前記負荷の過大な状況が改善されることが期待できる。そして、一時的にモータを逆回転させて該モータを正回転させる負荷が小さくなった後に、再びモータを正回転させることで、油圧アクチュエータに適切に作動油を供給することが可能になるため、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【０００８】
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記モータの起動時にのみ前記逆回転制御の実行を許容することが好ましい。
ここで、モータを正回転させる負荷が過大となり、モータの実回転数が目標回転数に対応して正常に上昇しない状況としては、例えばイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされてモータが起動する際に、作動油の油温が極めて低く、かつ操舵角が最大舵角（操舵エンド）近傍にある状態からさらにステアリングホイールを切り込んでいるような状況が考えられる。すなわち、作動油の油温が極めて低い場合には、その粘性が高くなることで作動油が流動し難くなり、モータの負荷が高くなる。また、操舵エンドからさらに切り込もうとしても、それ以上作動油を油圧アクチュエータに流し込むことは略できないため、モータの負荷が高くなる。そして、モータを正回転させる負荷が過大となる結果、モータの起動が遅れ、応答性が低下する虞がある。これに対し、モータを逆回転させる場合には、油圧アクチュエータに作動油を供給しないことから、モータを正回転させる場合よりも負荷が低く、高い回転数でモータを回転することができる。そして、高い回転数でモータが逆回転することによりポンプ等で多くの摩擦熱を発生させることができるため、作動油の油温を上昇させ、モータを正回転させる負荷が過大な状況を改善することが可能になる。したがって、上記構成のように起動時に逆回転制御を実行することで、応答性が低下することを抑制できる。
【０００９】
また、上記のようにＩＧをオンした際に、操舵エンドにある状態からさらにステアリングホイールを切り込んでいるような状況は、例えば操舵エンド近傍まで操舵した状態で発車しなければ、車両が車庫から出られない場合等に発生し易く、繰り返し発生する虞がある。これに比べ、モータの起動が完了し、モータが正常に回転してから、実回転数が下限回転数未満になる状況は発生し難い。そして、逆回転制御の実行時には、適切なアシスト力を付与できないため、信頼性向上の観点からは、逆回転制御の実行は好ましいものではない。したがって、上記構成のようにモータの起動時にのみ逆回転制御の実行を許容することで、応答性の低下を抑制しつつ、信頼性の向上を図ることができる。
【００１０】
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記作動油の油温に基づいて前記モータの起動時であるか否かを判定することが好ましい。
上記構成によれば、作動油の油温に基づいてモータの起動時であるか否か、すなわち逆回転制御の実行を許容するか否かを判定する。そのため、作動油の油温が高くなり、モータを正回転させる負荷が低くなった状態では、逆回転制御を実行せず、モータを正回転させ続けるため、応答性のさらなる向上を図ることができる。
【００１１】
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記逆回転制御は、第１逆回転時間継続して前記モータを逆回転させた後に該モータを逆回転させる負荷が高い場合には、さらに第２逆回転時間継続して前記モータを逆回転させるものであることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、第１所定時間継続してモータを逆回転させた後に該モータの負荷が高い場合、すなわち依然として作動油の油温が低くその粘性が高いと推定される場合に、さらにモータを逆回転させる。そのため、作動油の油温を早く上昇させることができる。
【００１３】
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記第１逆回転時間継続して前記モータを逆回転させた後にさらに前記モータを逆回転させる際の目標回転数は、該第１逆回転時間継続して前記モータを逆回転させる際の目標回転数よりも高く設定されることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、作動油の油温をより早く上昇させることができる。
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記電動ポンプの実電流値が目標回転数に応じた所定電流値未満の場合には、前記逆回転制御の実行を禁止することが好ましい。
【００１５】
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記モータに駆動電力を供給する駆動回路は、パルス幅変調制御されたパルス信号のデューティ比に基づいてオンオフするスイッチング素子により構成されるものであって、前記デューティ比が前記目標回転数に応じた所定デューティ比未満の場合には、前記逆回転制御の実行を禁止することが好ましい。
【００１６】
上記各構成によれば、実電流値が所定電流値未満である、又はデューティ比が所定デューティ比である場合、すなわちモータの実回転数が目標回転数に対応して正常に上昇するのに必要な駆動電力がモータに十分に供給されていない場合には、逆回転制御が実行されなくなる。そのため、モータを正回転させる負荷が高いことに起因して実回転数が正常に上昇しない状況を的確に判断して逆回転制御を実行できるようになる。
【００１７】
上記油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記逆回転制御の実行回数が所定回数を超えた場合には、前記モータを停止することが好ましい。
逆回転制御を複数回実行しても、モータの実回転数が目標回転数に対応して正常に上昇しない場合には、電動ポンプにモータを逆回転させることでは改善できない異常が発生したと推定できる。したがって、上記構成のように逆回転制御の実行回数が所定回数を超えた場合にモータを停止させることで、例えば無駄な電力を消費することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】油圧パワーステアリング装置の概略構成図。
【図２】油圧パワーステアリング装置のブロック図。
【図３】第１実施形態の電動ポンプの制御手順を示すフローチャート。
【図４】逆回転制御の処理手順を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態の電動ポンプの制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、油圧パワーステアリング装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、油圧パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２が固定されるステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３の回転に応じて軸方向に往復動するラック軸５と、ラック軸５が往復動可能に挿通される略円筒状のラックハウジング６とを備えている。なお、ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２側から順にコラム軸７、中間軸８、及びピニオン軸９を連結することにより構成されている。
【００２１】
ラック軸５とピニオン軸９とは、ラックハウジング６内に所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸５に形成されたラック歯５ａとピニオン軸９に形成されたピニオン歯９ａとが噛合されることでラックアンドピニオン機構１１が構成されている。また、ラック軸５の両端には、タイロッド１２が連結されており、タイロッド１２の先端は、転舵輪１３が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、油圧パワーステアリング装置１では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転がラックアンドピニオン機構１１によりラック軸５の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド１２を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪１３の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２２】
また、油圧パワーステアリング装置１は、ステアリング操作を補助するアシスト力を発生させる油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２１と、油圧シリンダ２１に作動油を供給する電動ポンプ２２とを備えている。また、油圧パワーステアリング装置１は、油圧シリンダ２１への作動油の給排を制御する切換弁２４と、電動ポンプ２２によって油圧シリンダ２１に給排される作動油を貯留する貯留タンク２５とを備えている。
【００２３】
油圧シリンダ２１は、ラックハウジング６の一部によって構成される円筒状のシリンダチューブ３１を備えている。つまり、シリンダチューブ３１には、ラック軸５が往復動可能に挿通されている。また、油圧シリンダ２１は、シリンダチューブ３１内を第１油圧室３２と第２油圧室３３とに区画するピストン３４を備えており、ピストン３４は、ラック軸５に一体で軸方向移動可能に固定されている。
【００２４】
電動ポンプ２２は、駆動源となるモータ４１と、モータ４１により駆動されることにより油圧を発生させるポンプ４２と、モータ４１の作動を制御するＥＣＵ４３とを備えている。なお、本実施形態のモータ４１には、ブラシ付きの直流モータが採用され、ポンプ４２には、ギヤポンプが採用されている。そして、電動ポンプ２２では、モータ４１を予め設定された一方向に回転（正回転）させることにより、ポンプ４２を駆動して作動油を油圧シリンダ２１に供給する。
【００２５】
なお、電動ポンプ２２は、モータ４１とポンプ４２との間にＥＣＵ４３を挟み込む態様で一体化された構造となっている。また、電動ポンプ２２の吸入口（図示略）は、吸入油路４５を介して貯留タンク２５に接続されている。さらに、電動ポンプ２２には、リリーフ弁４６（圧力調整弁）が設けられており、電動ポンプ２２の吐出圧が予め設定された所定圧以上になると、作動油がリリーフ弁４６から貯留タンク２５に排出されるようになっている。
【００２６】
切換弁２４は、ステアリング操作に連動して油圧シリンダ２１の第１及び第２油圧室３２，３３への作動油の給排を制御する周知のロータリバルブとして構成されている。具体的には、切換弁２４には、供給ポート５１、排出ポート５２、第１及び第２給排ポート５３，５４が設けられている。供給ポート５１は、供給油路５５を介して電動ポンプ２２の吐出口（図示略）に接続されている。排出ポート５２は、排出油路５６を介して貯留タンク２５に接続されている。そして、第１給排ポート５３は、第１給排油路５７を介して第１油圧室３２に接続され、第２給排ポート５４は、第２給排油路５８を介して第２油圧室３３に接続されている。
【００２７】
このように構成された油圧パワーステアリング装置１では、電動ポンプ２２によって貯留タンク２５から吸い上げられた作動油は、供給油路５５を介して切換弁２４に供給される。そして、切換弁２４に供給された作動油は、運転者のステアリング操作（操舵方向）に応じて、第１及び第２給排油路５７，５８のいずれか一方を介して第１及び第２油圧室３２，３３のいずれか一方に供給される。このとき、併せて第１及び第２油圧室３２，３３の他方から作動油が排出され、この作動油は第１及び第２給排油路５７，５８の他方、切換弁２４及び排出油路５６を介して貯留タンク２５に排出される。その結果、第１油圧室３２と第２油圧室３３との間に油圧差が発生し、この油圧差に基づいてピストン３４とともにラック軸５が軸方向移動することで、ステアリング操作がアシストされる。なお、ステアリングホイール２が中立位置で保舵された状態では、電動ポンプ２２から供給ポート５１に供給された作動油は排出ポート５２及び排出油路５６を介して貯留タンク２５に排出される。
【００２８】
次に、油圧パワーステアリング装置の電気的構成について説明する。
電動ポンプ２２は、ＣＡＮ（車内ネットワーク）６１に接続されている。ＣＡＮ６１には、ステアリングセンサ６２及び車速センサ６３等のセンサが接続されており、ステアリングホイール２の操舵角θs及び車速ＳＰＤ等の状態量が伝送されている。そして、ＥＣＵ４３は、ＣＡＮ６１を介して得られる各状態量に基づいて電動ポンプ２２（モータ４１）の作動を制御する。
【００２９】
詳述すると、図２に示すように、ＥＣＵ４３は、モータ制御信号を出力するマイコン７１と、そのモータ制御信号に基づいてモータ４１に駆動電力を供給する駆動回路７２とを備えている。なお、駆動回路７２は、車両に搭載された車載電源（バッテリ）７３に接続されている。
【００３０】
駆動回路７２には、４つのスイッチング素子としてのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）７４ａ〜７４ｄをブリッジ状に接続してなる周知のＰＷＭインバータが採用されている。また、マイコン７１の出力するモータ制御信号は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御されたパルス信号となっており、各ＦＥＴ７４ａ〜７４ｄのゲート端子に印可される。そして、ＦＥＴ７４ａ〜７４ｄが、パルス信号のデューティ比に基づいてオンオフすることにより、該デューティ比及び車載電源７３の電圧に基づく駆動電力がモータ４１に供給される。
【００３１】
マイコン７１には、モータ４１（電動ポンプ２２）に流れる実電流値Ｉmを検出する電流センサ７６、及びモータ４１の回転角θmを検出する回転角センサ７７が接続されている。また、マイコン７１には、電動ポンプ２２内の雰囲気温度ＴＭＰを検出する温度センサ７８が接続されている。なお、上記のように電動ポンプ２２はモータ４１、ポンプ４２及びＥＣＵ４３が一体化された構造となっているため、雰囲気温度ＴＭＰは、ポンプ４２内の作動油の油温と相関のある値になっている。マイコン７１は、こうした各状態量を所定のサンプリング周期で各センサ及びＣＡＮ６１から取得する。そして、マイコン７１は、これら各状態量に基づいてモータ制御信号を出力することにより、駆動電力の供給を通じてモータ４１の作動を制御する。
【００３２】
さらに詳述すると、マイコン７１は、モータ４１（ポンプ４２）の実回転数（回転速度）Ｎが、操舵角θs及び車速ＳＰＤに基づいて演算される目標回転数Ｎ*となるように回転数制御（速度フィードバック制御）を実行することより、モータ制御信号を出力してモータ４１の作動を制御する。なお、実回転数Ｎは、回転角θmを微分することにより得られる回転速度に基づいて演算される。また、目標回転数Ｎ*には、その最低値として比較的低いスタンバイ回転数が予め設定されており、操舵角θsを微分して得られる操舵速度ωs及び車速ＳＰＤに応じて、スタンバイ回転数よりも高い目標回転数Ｎ*が演算される。具体的には、目標回転数Ｎ*は、操舵速度ωsの絶対値が大きいほど、また車速ＳＰＤが低いほど、高い値となるように演算される。そして、モータ制御信号がマイコン７１から駆動回路７２へと出力され、駆動回路７２により当該モータ制御信号に基づく駆動電力がモータ４１へと供給されることで、モータ４１の回転に応じてポンプ４２が駆動される。これにより、ステアリング操作に応じて作動油が油圧シリンダ２１へと供給され、該油圧シリンダ２１で発生する油圧がアシスト力として操舵系に付与される。
【００３３】
ここで、モータ４１を正回転させる負荷が過大な状況では、モータ４１の実回転数Ｎが正常に上昇しないことがある。こうした状況としては、例えばイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされてモータ４１が起動する際に、作動油の油温が極めて低く、かつ操舵角が最大舵角（操舵エンド）近傍にある状態からさらにステアリングホイール２を切り込んでいるような状況が考えられる。すなわち、作動油の油温が極めて低い場合には、その粘性が高くなることで作動油が流動し難くなるために、モータ４１の負荷が高くなる。また、操舵エンドからさらに切り込む場合には、それ以上作動油を油圧シリンダ２１の第１油圧室３２又は第２油圧室３３に流し込むことができず、リリーフ弁４６を開かないと作動油が流動しないために、モータ４１の負荷が高くなる。そして、モータ４１を正回転させる負荷が過大となる結果、モータ４１の起動が遅れ、応答性が低下する虞がある。これに対し、モータ４１を上記一方向と反対の他方向に逆回転させる場合には、油圧シリンダ２１に作動油が供給されないことから、モータ４１を正回転させる場合よりも負荷が低く、高い回転数でモータを回転することができる。そして、高い回転数でモータ４１が逆回転することによりポンプ４２等で多くの摩擦熱を発生させることができるため、作動油の油温を上昇させ、モータ４１を正回転させる負荷を低減することが可能になる。
【００３４】
この点を踏まえ、本実施形態のマイコン７１（ＥＣＵ４３）は、モータ４１の起動時に、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ*に対応して正常に上昇しない場合には、一時的に、モータ４１を逆回転させる逆回転制御を実行する。なお、上記のように実回転数Ｎが操舵角θs及び車速ＳＰＤに基づいて演算される目標回転数Ｎ*に追従するようにモータ４１を正回転させる制御を正回転制御（通常制御）という。
【００３５】
詳しくは、マイコン７１は、作動油の油温が極めて低い状況下において、目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_pよりも高く、かつモータ４１に十分な駆動電力が供給されているにも関わらず、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満の状態が所定の判定時間（例えば、
３ｓｅｃ程度）継続した場合に、一時的に、逆回転制御を実行する。なお、所定の正回転数Ｎ_pは、運転者の操舵に対応して速やかにアシスト力を付与可能な回転数範囲のうちの最低値（例えば、８００ｒｐｍ程度）に設定され、下限回転数Ｎ_loは、所定の正回転数Ｎ_pよりも十分に小さな値（例えば、５００ｒｐｍ程度）に設定されている。そして、マイコン７１は、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo以上となる、又は作動油の油温が高くなることにより、モータ４１の起動が完了したと判定すると、逆回転制御の実行を禁止する。
【００３６】
一方、マイコン７１は、モータ４１の起動が完了しないまま、逆回転制御の実行回数が所定回数（例えば、３回）を超えた場合には、モータ４１を停止する。なお、本実施形態のマイコン７１は、モータ４１を停止した際に、併せて図示しないワーニングランプを点灯させる。
【００３７】
より詳しくは、マイコン７１は、上記のように作動油の油温と相関のある雰囲気温度ＴＭＰを用いて油温が極めて低いか否かを判定する。具体的には、マイコン７１は、雰囲気温度ＴＭＰが低温閾値ＴＭＰ_lo以下の場合に、作動油の油温が極めて低いと判定する。そして、マイコン７１は、雰囲気温度ＴＭＰが低温閾値ＴＭＰ_loよりも大きくなった場合に、作動油の油温が高くなり、モータ４１の起動が完了したと判定する。なお、低温閾値ＴＭＰ_loは、操舵エンドにある状態からさらにステアリングホイール２を切り込んだ場合に実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満となる程度まで、作動油の粘性が大きくなる温度であり、例えば−２０°程度に設定されている。
【００３８】
また、マイコン７１は、電流センサ７６により検出される実電流値Ｉm、及びモータ制御信号（パルス信号）に示されるデューティ比αを用いてモータ４１に十分な駆動電力が供給されているか否かを判定する。具体的には、実電流値Ｉmが所定の正回転数Ｎ_pに応じた所定電流値Ｉ_th以上であり、かつデューティ比αが所定の正回転数Ｎ_pに応じた所定デューティ比α_th以上である場合に、モータ４１に十分な駆動電力が供給されていると判定する。なお、所定電流値Ｉ_thは、モータ４１の負荷が過大でなければ、実回転数Ｎが所定の正回転数Ｎ_pまで上昇するのに十分な値であり、例えば１０Ａ程度に設定されている。また、所定デューティ比α_thは、モータ４１の負荷が過大でなければ、実回転数Ｎが所定の正回転数Ｎ_pまで上昇するのに十分な値であり、例えば１０％程度に設定されている。
【００３９】
逆回転制御では、マイコン７１は、先ず予め設定された所定の第１逆回転数Ｎ_g1（例えば、２５００ｒｐｍ程度）を目標回転数として、モータ４１を第１逆回転時間（例えば、５ｓｅｃ）継続して逆回転させた後に、該モータ４１を逆回転させる負荷が高いか否かを判定する。そして、マイコン７１は、モータ４１を逆回転させる負荷が高いと判定した場合には、さらに所定の第１逆回転数Ｎ_g1よりも高い回転数に設定された所定の第２逆回転数Ｎ_g2（例えば、３０００ｒｐｍ程度）を目標回転数として、モータ４１を第２逆回転時間（例えば、５ｓｅｃ）継続して逆回転させる。なお、本実施形態のマイコン７１は、実電流値Ｉmが所定の高負荷判定値Ｉ_hi以上である場合に、モータ４１を逆回転させる負荷が高いか否かを判定する。この高負荷判定値Ｉ_hiは、油温が極めて低い場合に、所定の第２逆回転数Ｎ_g2でモータ４１を逆回転させるのに必要な電流値であり、例えば２０Ａ程度に設定されている。
【００４０】
次に、マイコンによる電動ポンプの制御手順について説明する。
図３に示すように、マイコン７１は、ＩＧがオン状態にされると、イニシャル処理として、モータ４１の起動時であることを示す起動フラグＦ_suをオン状態とし、マイコン７１に設けられた逆回転制御の実行回数を示すリトライカウンタのカウンタ値Ｃをクリア（ゼロ）し、第１タイマのタイマ値ｔ１をクリアする（ステップ１０１）。このイニシャル処理が終わると、操舵角θs（操舵速度ωs）、車速ＳＰＤ、雰囲気温度ＴＭＰ、回転角θm及び実電流値Ｉm等の各状態量を取得し（ステップ１０２）、正回転制御を実行する（ステップ１０３）。続いて、起動フラグＦ_suがオン状態であるか否かを判定し（ステップ１０４）、起動フラグＦ_suがオン状態である、すなわちモータ４１の起動時である場合には（ステップ１０４：ＹＥＳ）、雰囲気温度ＴＭＰが低温閾値ＴＭＰ_lo以下であるか否かを判定する（ステップ１０５）。なお、起動フラグＦ_suがオフ状態である、すなわちモータ４１の起動が完了した状態では（ステップ１０４：ＮＯ）、上記ステップ１０２に移行する。つまり、モータ４１の起動が完了した判定された後は、ステップ１０２，１０３の処理を繰り返し実行することで、ステアリング操作に応じたアシスト力が操舵系に付与されるようにモータ４１の作動を制御する。
【００４１】
マイコン７１は、雰囲気温度ＴＭＰが低温閾値ＴＭＰ_lo以下であり、油温が極めて低い場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_pよりも大きいか否かを判定する（ステップ１０６）。続いて、目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_pよりも大きい場合には（ステップ１０６：ＹＥＳ）、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満である否かを判定する（ステップ１０７）。ここで、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo以上である場合には（ステップ１０７：ＮＯ）、モータ４１の起動が完了したと判定して起動フラグＦ_suをオフ状態とする（ステップ１０８）。また、雰囲気温度ＴＭＰが低温閾値ＴＭＰ_loよりも大きい場合にも（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０８に移行して起動フラグＦ_suをオフ状態とする。
【００４２】
一方、マイコン７１は、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満である場合には（ステップ１０７：ＹＥＳ）、モータ４１に十分な駆動電力が供給されているか否かを判定する。すなわち、実電流値Ｉmが所定電流値Ｉ_thよりも大きいか否かを判定し（ステップ１０９）、実電流値Ｉmが所定電流値Ｉ_thよりも大きい場合には（ステップ１０９：ＹＥＳ）、ステップ１０３の正回転制御の実行時に出力したモータ制御信号に示されるデューティ比αが所定デューティ比α_thよりも大きいか否かを判定する（ステップ１１０）。そして、デューティ比αが所定デューティ比α_thよりも大きい場合には（ステップ１１０：ＹＥＳ）、第１タイマのタイマ値ｔ１をインクリメントし（ステップ１１１）、このタイマ値ｔ１が上記所定の判定時間に設定された第１タイマ閾値ｔ１_thよりも大きいか否かを判定する（ステップ１１２）。
【００４３】
なお、実電流値Ｉmが所定電流値Ｉ_th未満である場合（ステップ１０９：ＮＯ）、及びデューティ比αが所定デューティ比α_th未満である場合（ステップ１１０：ＮＯ）、すなわちモータ４１に十分な駆動電力が供給されていない場合には、第１タイマのタイマ値ｔ１をクリアする（ステップ１１３）。また、目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_p未満の場合にも（ステップ１０６：ＮＯ）、ステップ１１３に移行して第１タイマのタイマ値ｔ１をクリアする。
【００４４】
そして、マイコン７１は、タイマ値ｔ１が第１タイマ閾値ｔ１_thよりも大きい場合には（ステップ１１２：ＹＥＳ）、リトライカウンタのカウンタ値Ｃが上記所定回数を示す所定カウンタ値Ｃ_th以下であるか否かを判定する（ステップ１１４）。続いて、カウンタ値Ｃが所定カウンタ値Ｃ_th以下である場合には（ステップ１１４：ＹＥＳ）、カウンタ値Ｃをインクリメントし（ステップ１１５）、逆回転制御を実行する（ステップ１１６）。一方、カウンタ値Ｃが所定カウンタ値Ｃ_thよりも大きい場合には（ステップ１１４：ＮＯ）、モータ４１への通電を停止する（ステップ１１７）。なお、タイマ値ｔ１が第１タイマ閾値ｔ１_th以下の場合には（ステップ１１２：ＮＯ）、ステップ１１４〜１１６の処理を実行せず、ステップ１０２に移行する。
【００４５】
次に、マイコンによる逆回転制御の処理手順について説明する。
図４に示すように、マイコン７１は、先ず目標回転数Ｎ*を所定の第１逆回転数Ｎ_g1に設定し（ステップ２０１）、マイコン７１に設けられた第２タイマのタイマ値ｔ２をクリアする（ステップ２０２）。続いて、第２タイマの第２タイマ閾値ｔ２_thを、第１逆回転時間を示す第１計測時間ｔ_g1に設定し（ステップ２０３）、逆回転制御の実行が完了したことを示す完了フラグＦ_coをオフ状態とする（ステップ２０４）。
【００４６】
続いて、マイコン７１は、第２タイマのタイマ値ｔ２が第２タイマ閾値ｔ２_th以上であるか否かを判定する（ステップ２０５）。そして、タイマ値ｔ２が第２タイマ閾値ｔ２_th未満である場合には（ステップ２０５：ＮＯ）、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ*で逆回転するようにモータ４１を駆動し（ステップ２０６）、第２タイマのタイマ値ｔ２をインクリメントする（ステップ２０７）。つまり、タイマ値ｔ２が第１計測時間ｔ_g1を超えるまでの間は、ステップ２０６において、所定の第１逆回転数Ｎ_g1となるようにモータ４１を逆回転させることになる。
【００４７】
一方、マイコン７１は、第２タイマのタイマ値ｔ２が第２タイマ閾値ｔ２_th以上である場合には（ステップ２０５：ＹＥＳ）、完了フラグＦ_coがオフ状態であるか否かを判定する（ステップ２０８）。そして、完了フラグＦ_coがオフ状態であり、逆回転制御の実行が完了していない場合には（ステップ２０８：ＹＥＳ）、電流センサ７６から実電流値Ｉmを取得し（ステップ２０９）、実電流値Ｉmが高負荷判定値Ｉ_hi以上であるか否かを判定する（ステップ２１０）。続いて、実電流値Ｉmが高負荷判定値Ｉ_hi以上である場合には（ステップ２１０：ＹＥＳ）、第２タイマの第２タイマ閾値ｔ２_thを、上記第１計測時間ｔ_g1に第２逆回転時間を示す時間を加えた第２計測時間ｔ_g2に設定し（ステップ２１１）、目標回転数Ｎ*を所定の第２逆回転数Ｎ_g2に設定する（ステップ２１２）。そして、完了フラグＦ_coをオン状態とし（ステップ２１３）、ステップ２０５に移行する。つまり、タイマ値ｔ２が第１計測時間ｔ_g1以上、第２計測時間ｔ_g2未満の場合には、所定の第２逆回転数Ｎ_g2となるようにモータ４１を逆回転させることになる。
【００４８】
そして、マイコン７１は、完了フラグＦ_coがオン状態である場合（ステップ２０８：ＮＯ）、及び実電流値Ｉmが高負荷判定値Ｉ_hi未満である場合には（ステップ２１０：ＮＯ）、逆回転制御を終了し、図３に示すフローに復帰する。
【００４９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
作動油の油温が極めて低い場合において、運転者が操舵エンドにある状態からさらにステアリングホイール２を切り込みつつ、ＩＧをオンした場合について考える。このとき、ＩＧオンに伴って電動ポンプ２２に駆動電力が供給されるが、モータ４１を正回転させる負荷が過大となるために、実回転数Ｎは下限回転数Ｎ_lo未満となる。そして、この状態が所定の判定時間継続すると、逆回転制御が実行される。ここで、上記のようにモータ４１を逆回転させる場合には、モータ４１を正回転させる場合よりも負荷が低くなることから、高い回転数でモータ４１が回転し、ポンプ４２等で多くの摩擦熱が発生する。これにより、作動油の油温が上昇するため、モータ４１の負荷が早く低減され、正回転制御を再度実行した際に速やかなアシスト力の付与が可能になる。つまり、応答性の低下が抑制される。
【００５０】
次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）作動油の油温が極めて低い場合において、運転者が操舵エンドからさらにステアリングホイール２を切り込みつつ、ＩＧをオンした場合に、逆回転制御を実行することで、上記のように油温を上昇させ、モータ４１を正回転させる負荷を低減することができる。つまり、モータ４１を正回転させる負荷が過大な状況を改善し、油圧シリンダ２１に適切に作動油を供給できるようになるため、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【００５１】
（２）マイコン７１は、モータ４１の起動時にのみ逆回転制御の実行を許容するようにした。ここで、ＩＧをオンした際に、操舵エンドにある状態からさらにステアリングホイール２を切り込んでいるような状況は、例えば操舵エンド近傍まで操舵した状態で発車しなければ、車両が車庫から出られない場合等に発生し易く、繰り返し発生する虞がある。これに比べ、モータ４１の起動が完了し、モータ４１が正常に回転してから、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満になる状況は発生し難い。そして、逆回転制御の実行時には、適切なアシスト力を付与できないため、信頼性向上の観点からは、逆回転制御の実行は好ましいものではない。したがって、本実施形態のようにモータ４１の起動時にのみ逆回転制御の実行を許容することで、応答性の低下を抑制しつつ、信頼性の向上を図ることができる。
【００５２】
（３）マイコン７１は、作動油の油温に相関のある雰囲気温度ＴＭＰに基づいてモータ４１の起動時であるか否か、すなわち逆回転制御の実行を許容するか否かを判定するようにした。そのため、作動油の油温が高くなり、モータ４１を正回転させる負荷が低くなった状態では、逆回転制御を実行せず、モータ４１を正回転させ続けるため、応答性のさらなる向上を図ることができる。
【００５３】
（４）マイコン７１は、逆回転制御の実行時において、第１逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させた後に、実電流値Ｉmに基づいてモータ４１を逆回転させる負荷が高いと判定した場合には、さらに第２逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させるようにした。そのため、第１所定時間継続してモータ４１を逆回転させた後に該モータの負荷が高い場合、すなわち依然として作動油の油温が低くその粘性が高いと推定される場合に、さらにモータ４１を逆回転させるため、作動油の油温を早く上昇させることができる。
【００５４】
（５）所定の第２逆回転数Ｎ_g2を所定の第１逆回転数Ｎ_g1よりも大きく設定したため、作動油の油温をより早く上昇させることができる。
（６）マイコン７１は、実電流値Ｉmが所定電流値Ｉ_th未満の場合、又はデューティ比αが所定デューティ比α_th未満の場合、すなわちモータ４１に十分な駆動電力が供給されていない場合には、逆回転制御の実行を禁止するようにした。そのため、モータ４１を正回転させる負荷が高いことに起因して実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満となっている状況を的確に判断して逆回転制御を実行できるようになる。
【００５５】
（７）マイコン７１は、逆回転制御の実行回数が所定回数を超えた場合に、モータ４１を停止するようにした。ここで、逆回転制御を複数回実行しても、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo以上とならない場合には、電動ポンプ２２にモータ４１を逆回転させることでは改善できない異常が発生したと推定できる。したがって、このような場合にモータ４１を停止させることで、例えば無駄な電力を消費することを抑制できる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、油圧パワーステアリング装置の制御装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５７】
本実施形態のマイコン７１は、起動時のみでなく、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo以上になった後も、逆回転制御の実行を許容する。詳しくは、マイコン７１は、目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_pよりも高く、かつモータ４１に十分な駆動電力が供給されているにも関わらず、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満の状態が所定の判定時間継続した場合に、一時的に、逆回転制御を実行する。
【００５８】
すなわち、図５に示すように、本実施形態のマイコン７１は、正回転制御を実行すると（ステップ１０３）、ステップ１０６に移行して目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_pよりも大きいか否かを判定する。つまり、マイコン７１は、上記第１実施形態のステップ１０４、ステップ１０５及びステップ１０８の処理を実行しないこと以外は、上記第１実施形態と同様の処理を実行する。
【００５９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
例えば、ポンプ４２に小石等の異物が噛み込むことで、モータ４１を正回転させる負荷が過大となり、モータ４１の実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満となった状態が所定の判定時間継続すると、逆回転制御が実行される。その結果、異物の噛み込みが外れ、同異物がポンプ４２から排出されると、正回転制御を再度実行した際に適切なアシスト力の付与が可能になる。なお、作動油の油温が極めて低い場合において、運転者が操舵エンドからさらにステアリングホイール２を切り込みつつ、ＩＧをオンした場合にも、上記第１実施形態と同様に、速やかにアシスト力を付与することが可能になる。
【００６０】
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１），（４）〜（７）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（８）ポンプ４２に小石等の異物が噛み込んだ場合において、逆回転制御を実行することで、上記のように異物を排出し、モータ４１を正回転させる負荷を低減することができる。つまり、モータ４１を正回転させる負荷が過大な状況を改善し、油圧シリンダ２１に適切に作動油を供給できるようになるため、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【００６１】
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記第１実施形態では、電動ポンプ２２内の雰囲気温度ＴＭＰに基づいて油温が極めて低いか否かを判定したが、これに限らず、例えば作動油の油温を直接検出する温度センサを設け、このセンサによって検出される値に基づいて油温が極めて低いか否かを判定してもよい。
【００６２】
・上記第１実施形態において、作動油の油温に基づいてモータ４１の起動時であるか否かの判定を行わなくてもよい。
・上記各実施形態では、実電流値Ｉm及びデューティ比αの双方に基づいてモータ４１に十分な駆動電力が供給されているか否かを判定したが、これに限らず、実電流値Ｉm及びデューティ比αのいずれか一方に基づいてモータ４１に十分な駆動電力が供給されているか否かを判定してもよい。また、モータ４１に十分な駆動電力が供給されているか否かの判定は、ステップ１１１の第１タイマのタイマ値ｔ１をインクリメントする前ならいつ判定してもよい。なお、モータ４１に十分な駆動電力が供給されているか否かの判定を行わなくてもよい。
【００６３】
・上記各実施形態では、逆回転制御の実行時において、第１逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させた後に、モータ４１を逆回転させる負荷が高い場合には、さらに第２逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させた。しかし、これに限らず、第１逆回転時間継続してモータ４１を逆回転させた後に、モータ４１の負荷に関わらず、逆回転制御を終了してもよい。また、所定の第２逆回転数Ｎ_g2を、所定の第１逆回転数Ｎ_g1以下の値としてもよい。
【００６４】
・上記各実施形態では、逆回転制御を繰り返し実行するようにしたが、これに限らず、逆回転制御を一回だけ実行した後にモータ４１の実回転数Ｎが正常に上昇しなければ、モータ４１を停止するようにしてもよい。
【００６５】
・上記第１実施形態において、作動油の油温が極めて低い状況で、目標回転数Ｎ*が所定の正回転数Ｎ_pよりも高く、かつモータ４１に十分な駆動電力が供給されているにも関わらず、実回転数Ｎが下限回転数Ｎ_lo未満である場合には、所定の判定時間の経過を待たずに逆回転制御を実行してもよい。同様に、上記第２実施形態において、所定の判定時間の経過を待たずに逆回転制御を実行してもよい。
【００６６】
・上記各実施形態では、モータ４１としてブラシ付きの直流モータを用いたが、これに限らず、例えばブラシレスモータを用いてもよい。また、ポンプ４２として、例えばベーンポンプ等を用いてもよい。
【００６７】
・上記各実施形態では、油圧パワーステアリング装置１が油圧シリンダ２１の油圧源として１つの電動ポンプ２２のみを備える構成としたが、複数の電動ポンプを備える構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…油圧パワーステアリング装置、２１…油圧シリンダ、２２…電動ポンプ、２４…切換弁、２５…貯留タンク、４１…モータ、４２…ポンプ、４３…ＥＣＵ、７１…マイコン、７２…駆動回路、７８…温度センサ、Ｆ_co…完了フラグ、Ｆ_su…起動フラグ、Ｉm…実電流値、Ｎ…実回転数、Ｎ*…目標回転数、ＴＭＰ…雰囲気温度、α…デューティ比。
【図１】
2014193635.tif 000003
【図２】
2014193635.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014193635.tif 000006
【図５】
2014193635.tif 000007