(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵に応じて転舵輪を操舵する操舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて前記操舵機構に対して操舵補助力を発生する流体式操舵補助力発生機構と、該流体式操舵補助力発生機構に作動流体を供給する電動モータで駆動される流体圧ポンプと、該電動モータを駆動制御する電動モータ制御手段とを備えた電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置において、
操舵角を検出する操舵角検出手段と、電源電圧を検出する電源電圧検出手段とを備え、前記電動モータ制御手段は、前記電源電圧検出手段の電源電圧検出値が設定値以上で且つ前記操舵角検出手段の操舵角検出値が設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御し、電源電圧検出値が設定値未満であるときに前記電動モータの停止制御を禁止するように構成されていることを特徴とする電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置。
【請求項２】
前記電動モータ制御手段は、電源電圧検出値が設定値より低下するに従って０から１００％まで増加する補正係数を設定する補正係数設定手段を有し、電源電圧が設定値未満となったときに所定値のモータ駆動指令値に補正係数を乗算してモータ駆動指令値を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置。
【請求項３】
ステアリングホイールの操舵に応じて転舵輪を操舵する操舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて前記操舵機構に対して操舵補助力を発生する流体式操舵補助力発生機構と、該流体式操舵補助力発生機構に作動流体を供給する電動モータで駆動される流体圧ポンプと、該電動モータを駆動制御する電動モータ制御手段とを備えた電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置において、
操舵角を検出する操舵角検出手段と、電源電圧を検出する電源電圧検出手段とを備え、前記電動モータ制御手段は、前記操舵角検出手段の操舵角検出値が操舵角設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御するモータ駆動手段と、前記操舵角設定値を電源電圧が電源電圧設定値より低下するに従って低下させる設定値変更手段とを有することを特徴とする電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置。
【請求項４】
ステアリングホイールの操舵に応じて転舵輪を操舵する操舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて前記操舵機構に対して操舵補助力を発生する流体式操舵補助力発生機構と、該流体式操舵補助力発生機構に作動流体を供給する電動モータで駆動される流体圧ポンプと、走行制御装置の走行用電源によって充電される補機用電源を使用して前記電動モータを駆動制御する電動モータ制御手段とを備えた電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置において、
前記走行制御装置が省電力モードとなったことを検出する省電力モード検出手段と、操舵角を検出する操舵角検出手段と、電源電圧を検出する電源電圧検出手段とを備え、前記電動モータ制御手段は、前記電源電圧検出手段の電源電圧検出値が設定値以上で且つ前記操舵角検出手段の操舵角検出値が設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御し、前記省電力モード検出手段で省電力モードを検出したときに前記電動モータの停止制御を禁止するように構成されていることを特徴とする電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置。
【請求項５】
前記省電力モード検出手段は、走行用電源の電圧を検出する電源電圧検出器で構成されていることを特徴とする請求項４記載の電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置。
【請求項６】
前記電動モータ制御手段は、前記省電力モード検出手段で省電力モードを検出したときに電動モータ駆動特性を低下させることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車に搭載する電動モータで駆動される流体圧ポンプの流体圧によって操舵補助力を発生する電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置としては、例えば特開平５−２７０４２４号公報（以下、第１従来例と称す）及び特開平５−２７８６２９号公報（以下、第２従来例と称す）に記載されているものがある。
第１従来例では、電気自動車に搭載された電動油圧パワーステアリング装置であって、ハンドルの操作に従って操舵輪を操舵方向に操舵するステアリング機構を電動油圧ポンプから油圧が供給されるピストン機構でアシストすると共に、ステアリング機構の操舵時と非操舵時とを判別手段で判別し、操舵時には第１の設定手段で車速及び操舵状態に応じたアシスト力を満足する電動油圧ポンプの吐出性能を設定し、非操舵時には第２の設定手段で極低速域では電動油圧ポンプの運転を停止する停止モードを設定し、この極低速域より高い速度域では装置立ち上がりを助ける電動油圧ポンプの最低能力の運転モードを設定するようにしている。
【０００３】
第１従来例では、上記構成を採用することにより、非操舵時には、極低速域で電動油圧ポンプの電力消費をなくすと共に、この極低速域より高い速度域では電動油圧ポンプの電力消費をパワーステアリング装置の立ち上がりを助けるために必要とする最低状態とすることができる。
また、第２従来例は、上記第１従来例において、電動油圧ポンプのモータ起動時における急激な突入電流の変化を防止するために、モータに対する駆動指令値をローパスフィルタを介して駆動回路に供給することにより、駆動指令値がステップ状に変化する際に、ローパスフィルタによる積分動作によって駆動回路に供給する駆動指令値の立ち上がりを緩やかに行わせるようにしたパワーステアリング装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１従来例にあっては、非操舵時の電力消費を抑制して、操舵力特性と省電力性との双方の性能を両立することができるものであるが、バッテリ電圧の変動によって操舵応答性が低下するという未解決の課題を有する。すなわち、通常電気自動車の走行用バッテリは定格電圧が１２Ｖのバッテリを２５個直列接続して構成した場合、満充電時のバッテリ電圧は４０５Ｖ程度であり、放電終止時のバッテリ電圧は２００Ｖ程度であり、両者間のバッテリ電圧の変動幅が大きい。このため、電動モータの制御系を走行用バッテリの定格電圧（３００Ｖ）で設計すると、低電圧時には、モータトルクが低下することになり、この状態で電動モータを停止させると、このモータ停止状態から定格回転に達するまでの時間が長くなり、ハンドル操作に対する追従性が悪化する。この追従性の悪化を抑制するために、最小電圧で性能を満足するように設計すると電動モータが大型化する。
【０００５】
したがって、第１従来例では、バッテリ電圧の変動を考慮していないので、操舵応答性を確保しながら電動モータを小型化するという要望には応えられないという未解決の課題がある。
一方、第２従来例では、バッテリ電圧が高い状態での突入電流を防止するためにローパスフィルタを使用して電動モータに対する指令値の立ち上がりを緩やかにしている関係上、バッテリ電圧が低下しているときには、モータ停止状態から定格回転に達するまでの時間がより長くなり、操舵応答性がさらに低下するという未解決の課題がある。
【０００６】
また、電動油圧パワーステアリング装置の電動モータを駆動するための電源として走行用バッテリとは別の補機用バッテリを設け、この補機用バッテリをＤＣ−ＤＣコンバータ等を介して走行用バッテリから充電するようにした形式も提案されているが、この形式でも、補機用バッテリの電圧低下時に電動モータを始動すると補機用バッテリのバッテリ電圧が急激に低下し、これが走行用バッテリに影響を与えるという未解決の課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電源電圧の低下時には電動モータの停止を禁止して電動モータの始動を行わないようにすることにより、電動モータの始動による急激な電源電圧の低下を確実に防止して、電源への影響を抑制するようにした電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ステアリングホイールの操舵に応じて転舵輪を操舵する操舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて前記操舵機構に対して操舵補助力を発生する流体式操舵補助力発生機構と、該流体式操舵補助力発生機構に作動流体を供給する電動モータで駆動される流体圧ポンプと、該電動モータを駆動制御する電動モータ制御手段とを備えた電気自動車用電気油圧式動力舵取装置において、操舵角を検出する操舵角検出手段と、電源電圧を検出する電源電圧検出手段とを備え、前記電動モータ制御手段は、前記電源電圧検出手段の電源電圧検出値が設定値以上で且つ前記操舵角検出手段の操舵角検出値が設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御し、電源電圧検出値が設定値未満であるときに前記電動モータの停止制御を禁止するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記電動モータ制御手段は、電源電圧検出値が設定値より低下するに従って０から１００％まで増加する補正係数を設定する補正係数設定手段を有し、電源電圧が設定値未満となったときに所定値のモータ駆動指令値に補正係数を乗算してモータ駆動指令値を算出するように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項３に係る発明は、ステアリングホイールの操舵に応じて転舵輪を操舵する操舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて前記操舵機構に対して操舵補助力を発生する流体式操舵補助力発生機構と、該流体式操舵補助力発生機構に作動流体を供給する電動モータで駆動される流体圧ポンプと、該電動モータを駆動制御する電動モータ制御手段とを備えた電気自動車用電気油圧式動力舵取装置において、操舵角を検出する操舵角検出手段と、電源電圧を検出する電源電圧検出手段とを備え、前記電動モータ制御手段は、前記操舵角検出手段の操舵角検出値が操舵角設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御するモータ駆動手段と、前記操舵角設定値を電源電圧が電源電圧設定値より低下するに従って低下させる設定値変更手段とを有することを特徴としている。
【００１１】
さらにまた、請求項４に係る発明は、ステアリングホイールの操舵に応じて転舵輪を操舵する操舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて前記操舵機構に対して操舵補助力を発生する流体式操舵補助力発生機構と、該流体式操舵補助力発生機構に作動流体を供給する電動モータで駆動される流体圧ポンプと、走行制御装置の走行用電源によって充電される補機用電源を使用して前記電動モータを駆動制御する電動モータ制御手段とを備えた電気自動車用電気油圧式動力舵取装置において前記走行制御装置が省電力モードとなったことを検出する省電力モード検出手段と、操舵角を検出する操舵角検出手段と、電源電圧を検出する電源電圧検出手段とを備え、前記電動モータ制御手段は、前記電源電圧検出手段の電源電圧検出値が設定値以上で且つ前記操舵角検出手段の操舵角検出値が設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御し、前記省電力モード検出手段で省電力モードを検出したときに前記電動モータの停止制御を禁止するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、請求項４の発明において、前記省電力モード検出手段は、走行用電源の電圧を検出する電源電圧検出器で構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項６に係る発明は、請求項４又は５の発明において、前記電動モータ制御手段は、前記省電力モード検出手段で省電力モードを検出したときに電動モータ駆動特性を低下させることを特徴としている。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、電源電圧が例えば定格電圧値でなる設定値以上であるときには、非操舵時に操舵角検出値が設定値未満であるときに電動モータを停止制御することによって省電力化を図るが、電源電圧が設定値未満に低下したときには非操舵時であっても電動モータの停止を禁止することにより、電源電圧低下時における電動モータの始動による電源電圧の低下を確実に防止しながら操舵応答性を向上させることができるという効果が得られる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、補正係数設定手段によって電源電圧検出値が設定値より低下するに従って０から１００％まで増加する補正係数を設定し、この補正係数を電源電圧が設定値未満となったときに所定値のモータ駆動指令値に乗算することにより、電動モータに供給するモータ駆動指令値を電源電圧の低下に応じて低下させることができ、電源電圧の低下時における電動モータの始動による電源電圧の低下を確実に防止しながら省電力化を図ることができるという効果が得られる。
【００１５】
さらに、請求項３に係る発明によれば、モータ駆動手段で、操舵角検出値が操舵角設定値未満であるときに前記電動モータを停止制御するが、このときの操舵角設定値を設定値変更手段で電源電圧が電源電圧設定値より低下するに従って低下させるので、電源電圧が低下するにしたがって非操舵状態と検出される範囲が狭まり、電動モータが停止する可能性が小さくなり、操舵応答性を向上させることができるという効果が得られる。
【００１６】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、省電力モード検出手段で、走行制御装置が省電力モードとなったことを検出したときに電動モータ制御手段で電動モータの停止制御を禁止するので、走行制御装置のバッテリ電圧や容量が設定値より低下して省電力モードとなったときに、電動モータの始動を確実に禁止することができ、電動モータの始動時における電源電圧の低下が走行用バッテリに影響することを確実に防止することができるという効果が得られる。
【００１７】
また、請求項５に係る発明によれば、走行制御装置の省電力モードを走行用電源の電源電圧を直接検出することにより検出するので、走行制御装置の省電力モードへの移行を正確に判断することができるという効果が得られる。
さらに、請求項６に係る発明によれば、省電力モードを検出したときに電動モータ駆動特性を低下させるので、モータ制御手段での省電力化を図ることができるという効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図中、１は例えば前輪２Ｌ，２Ｒを転舵する操舵機構、３は前輪２Ｌ，２Ｒを減速機４ａ及び駆動軸４ｂを介して回転駆動する例えば交流モータでなる走行用電動モータである。この操舵機構１は、運転席に配設されたステアリングホイール５を有し、このステアリングホイール５は下端にピニオン７ａを一体に備えたステアリングシャフト７の上端に取付けられている。
【００１９】
ピニオン７ａは、軸方向に進退自在に配設されたラック軸１１のラックギヤ１１ａに、ステアリングギヤボックス９内で噛合している。
ラック軸１１は、一端は直接、他端は前輪操舵補助用のパワーシリンダ１３を介してタイロッド１５，１５に接続され、これらタイロッド１５，１５は、図示しないナックルを介して前輪２Ｌ，２Ｒに連結されている。
【００２０】
従って、ステアリングホイール５を回動させると、その回動力が、ステアリングギヤボックス９内でピニオン軸７ａ及びラック軸１１によりラック軸１１の軸方向の進退力に変換され、ラック軸１１が進退すると、タイロッド１５，１５及びナックル（図示せず）によって前輪２Ｌ，２Ｒが転舵される。
前輪操舵補助用のパワーシリンダ１３は、ラック軸１１に同軸に連結されたピストンロッド１３ａと、このピストンロッド１３ａの中途部に形成され且つ摺動可能なピストン１３ｂとを有し、このピストン１３ｂにより左右の圧力室１３Ｌ，１３Ｒが画成されている。
【００２１】
これら圧力室１３Ｌ，１３Ｒは、ステアリングシャフト７に配設され且つ操舵系に発生する操舵トルクの方向及び大きさに応じた流量を圧力室１３Ｌ，１３Ｒに供給するロータリ切換弁１７を介して、油圧ポンプ１９及びリザーバタンク２０に連通している。
ここで、パワーシリンダ１３、ロータリ切換弁１７、油圧ポンプ１９、リザーバタンク２０及び操舵用電動モータ２１で流体式操舵補助力発生機構が構成されている。
【００２２】
そして、油圧ポンプ１９は、直流電動モータでなる操舵用電動モータ２１によって回転駆動され、この操舵用電動モータ２１が制御装置３０の操舵用コントローラによって駆動制御されることにより吐出量が制御される。なお、油圧ポンプ１９の吐出側及びリザーバタンク２０間には図示しないがリリーフ弁が介挿されて最大ライン圧が規制されている。
【００２３】
ここで、操舵用電動モータ２１は、油圧ポンプ１９回転速度Ｎと出力トルクＴとの関係が電動モータ２１に印加される電圧を２００Ｖ、３００Ｖ及び４００Ｖに変化させたときに図２の特性線Ｌ１  、Ｌ２  及びＬ３  で示すように表される。このとき、操舵に必要な吐出量を確保するために必要な回転速度をＮ１  、操舵に必要な油圧ポンプ１９への入力トルク（又はモータの出力トルク）をＴ１  としたときに、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖであるときのモータ停止状態から回転駆動を開始して操舵に必要な回転速度Ｎ１  及びトルクＴ１  に達する迄の加速時間ｔ１  を操舵応答特性を満足するように設定している。この加速時間Ｔ１  は図２の縦軸と特性線Ｌ２  と回転速度Ｎ１  を表す線分ＬＮ  と操舵時の回転速度と必要とするポンプ入力トルク曲線ＬＮＴとで囲まれるハッチング領域の面積で決まる。
【００２４】
したがって、操舵用電動モータ２１に定格電圧３００Ｖ以上のバッテリ電圧ＶＢ  が印加されている場合には、モータ停止状態から回転駆動を開始して操舵に必要な回転速度Ｎ１  及び入力トルクＴ１  に達する時間が加速時間ｔ１  以内となるが、バッテリー電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖより低下した場合には、加速時間を規定する特性線がＬ１  側となるため、ハッチング領域の面積が減少することになって、加速時間がｔ１  を越えることになり、操舵応答性が低下する。
【００２５】
さらに、制御装置３０は、定格電圧が１２Ｖの鉛−酸電池を２５個直列に接続することによって満充電時電圧が４０５Ｖ、定格電圧が３００Ｖ、放電終止電圧が２００Ｖとなる走行用バッテリ３１を有し、この走行用バッテリ３１の電源電圧が電源スイッチＳＷを介して走行用コントローラ３２、走行用駆動回路３３、操舵用コントローラ及び操舵用駆動回路３４に供給される。
【００２６】
走行用コントローラ３２は、例えばバッテリー電圧ＶＢ  を制御用電源電圧に変換するコンバータやマイクロコンピュータを含んで構成され、図示しないアクセルペダルの踏込に応じて走行用電動モータ３を制御するモータ駆動指令値ＣＤＭを走行用駆動回路３３に出力し、この走行用駆動回路３３で、バッテリ３１からの直流電圧をインバータで交流電圧に変換し、入力されたモータ駆動指令値ＣＤＭに応じた励磁電圧ＶＤＭを走行用電動モータ３に供給して、この走行用電動モータ３を駆動制御する。
【００２７】
操舵用コントローラ３４は、例えばバッテリー電圧ＶＢ  を制御用電源電圧に変換するコンバータやマイクロコンピュータ等を含んで構成され、入力側に車両の車速ＶＶ  を検出する車速センサ３６、操舵角θを検出する操舵角センサ３７及び走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢ  を検出する電圧センサ３８が夫々接続され、これらに基づいて図２の処理を実行してモータ駆動指令値ＭＳ  を算出し、これを操舵用駆動回路３５に出力する。
【００２８】
操舵用駆動回路３５は、入力されるモータ駆動指令値ＭＳ  をもとにパルス幅変調（ＰＷＭ）を行ってモータ駆動指令値ＭＳ  に応じたデューティ比のパルス信号を形成し、このパルス信号をバッテリ電圧ＶＢ  が印加されたサイリスタチョッパに供給して、操舵用電動モータ２１に対する励磁電圧ＶＳＭを出力する。
次に、上記第１の実施形態の動作を操舵用コントローラ３４の操舵用電動モータ制御処理を示す図３のフローチャートを伴って説明する。
【００２９】
図３の操舵用電動モータ制御処理は、電源スイッチＳＷをオン状態とすることにより、実行開始され、先ずステップＳ１で初期化が行われて、操舵角θが設定値θＳ  以上の操舵状態であったことを表す操舵状態フラグＦを“０”にリセットすると共に、操舵角θが設定値θＳ  以上である状態から設定値θＳ  未満の状態に変化したときにハンチング防止用に設定された遅延時間をカウントするタイマ値ＴＭ  を“０”にクリアする。
【００３０】
次いで、ステップＳ２に移行して、車速センサ３６で検出した車速ＶＶ  を読込み、次いでステップＳ３に移行して、電圧センサ３８で検出したバッテリ電圧ＶＢ  を読込んでからステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、車速ＶＶ  をもとに図４に示す制御マップを参照して操舵用電動モータ２１に対するモータ駆動指令値ＭＳ  を算出し、これをマイクロコンピュータのＲＡＭに形成された指令値記憶領域に更新記憶する。
【００３１】
ここで、制御マップは、マイクロコンピュータのＲＯＭに予め記憶されており、図４に示すように、低車速域では車速ＶＶ  にかかわらず油圧ポンプ１９の吐出量を多くする最大モータ駆動指令値ＭＳＭＡＸとなり、中速域ではモータ駆動指令値ＭＳＭＡＸから車速ＶＶ  の増加に応じて減少し、高速域では車速ＶＶ  にかかわらず油圧ポンプ１９の吐出量を少なくする最小モータ駆動指令値ＭＳＭＩＮとなるように特性線Ｌが設定されている。
【００３２】
次いで、ステップＳ５に移行して、操舵角センサ３７で検出した操舵角θを読込み、次いでステップＳ６に移行して、予め設定した操舵角θが操舵状態であるか非操舵状態であるかを判定するための基準となる設定値θＳ  以上であるか否かを判定し、θ≧θＳ  であるときには、操舵状態であると判断してステップＳ７に移行し、操舵状態フラグＦを操舵状態を表す“１”にセットし、次いでステップＳ８に移行して、ハンチング防止用のタイマのタイマ値ＴＭ  を“０”にクリアしてからステップＳ９に移行する。
【００３３】
このステップＳ９では、前記指令値記憶領域に記憶されているモータ駆動指令値ＭＳ  を読出し、これを操舵用駆動回路３５に出力してから前記ステップＳ２に戻る。
一方、ステップＳ６の判定結果が、θ＜θＳ  であるときには、非操舵状態であると判断して、ステップＳ１０に移行し、操舵状態フラグＦが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“０”にリセットされているときには操舵状態から非操舵状態に移行した直後ではないものと判断してステップＳ１１に移行し、バッテリ電圧ＶＢ  が設定値３００Ｖ未満であるか否かを判定し、ＶＢ  ≧３００Ｖであるときにはバッテリ電圧の低下がないものと判断してステップＳ１２に移行し、操舵用電動モータ２１を停止させるためにモータ駆動指令値ＭＳ  を“０”に設定し、これを前記指令値記憶領域に更新記憶してから前記ステップＳ９に移行する。
【００３４】
一方、ステップＳ１１の判定結果が、ＶＢ  ＜３００Ｖであるときには、バッテリ電圧が低下しているものと判断して、操舵用電動モータ２１の停止を禁止して回転駆動を継続するように、そのまま前記ステップＳ９に移行する。
さらに、前記ステップＳ１０の判定結果が操舵状態フラグＦが“１”にセットされているときには、操舵状態から非操舵状態に反転してから所定時間が経過していないものと判断してステップＳ１３に移行し、タイマ値ＴＭ  を“１”だけインクリメントしてからステップＳ１４に移行する。
【００３５】
このステップＳ１４では、タイマ値ＴＭ  が設定値例えば５ｓｅｃ  以上経過したか否かを判定し、ＴＭ  ＜５ｓｅｃ  であるときには、そのままステップＳ９に移行し、ＴＭ  ≧５ｓｅｃ  であるときにはステップＳ１５に移行して、操舵状態フラグＦを“０”にリセットしてから前記ステップＳ１１に移行する。
この図３の処理が電動モータ制御手段に対応している。
【００３６】
したがって、今、車両が電源スイッチＳＷをオフ状態として停車しているものとすると、この停車状態では、制御装置３０が非作動状態となっており、走行用コントローラ３２及び操舵用コントローラ３４による走行用電動モータ３及び操舵用電動モータ２１の駆動制御が停止されている。
この停車状態で電源スイッチＳＷをオン状態とすると、これによって走行用コントローラ３２、走行用駆動回路３３、操舵用コントローラ３４及び操舵用駆動回路３５に電源が投入され、これらによって走行用電動モータ３及び操舵用電動モータ２１の制御が可能な状態となる。
【００３７】
このため、走行用コントローラ３２では、アクセルペダルを踏込むことにより、このアクセルペダルの踏込量に応じたモータ駆動指令値ＭＤ  を走行用駆動回路３３に出力することにより、走行用電動モータ３を回転駆動して減速機４ａを介して駆動軸４ｂを回転駆動することにより、前輪２Ｌ，２Ｒを回転駆動して走行を開始する。
【００３８】
一方、操舵用コントローラ３４では、バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖ以上となっている正常充電状態であるものとすると、図３の処理が実行開始されることにより、停車時を含む低車速域では、車速ＶＶ  をもとに図４の制御マップを参照して算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  が最大値ＭＳＭＡＸとなり、これが指令値記憶領域に更新記憶される（ステップＳ４）。
【００３９】
このとき、ステアリングホイール５が中立位置にある非操舵状態では、θ＜θＳ  となり、初期化によって操舵状態フラグＦが“０”にリセットされているので、ステップＳ６，Ｓ１０を経てステップＳ１１に移行し、バッテリ３１が正常充電状態であるので、ステップＳ１２に移行して、モータ駆動指令値ＭＳ  を“０”に設定し、これを指令値記憶領域に更新記憶する。このため、指令値記憶領域には、ステップＳ４で記憶された最大値ＭＳＭＡＸが“０”に更新される。
【００４０】
このため、ステップＳ９で出力されるモータ駆動指令値ＭＳ  は“０”となり、操舵用モータ駆動回路３５からは励磁電圧ＶＳ  が出力されず、操舵用電動モータ２１は停止状態を維持し、油圧ポンプ１９も停止状態にあって、ロータリ切換弁１７への油圧の供給が停止され、パワーシリンダ１３での操舵補助力の発生が停止されている。したがって、走行用バッテリ３１に対する操舵用コントローラ３４及び操舵用駆動回路３５での電力消費量が零となるので、省電力化を図ることができる。
【００４１】
その後、低車速域でステアリングホイール５を例えば左操舵すると、これに応じて、操舵角センサ３７で検出される操舵角θが大きくなり、これが設定値θＳ  以上となると操舵状態と判断され、ステップＳ６からステップＳ７に移行して、操舵状態フラグＦが“１”にセットされると共に、タイマのタイマ値ＴＭ  が“０”にクリアされてステップＳ９に移行するので、指令値記憶領域にはステップＳ４で制御マップを参照した算出された最大値ＭＳＭＡＸのモータ駆動指令値ＭＳ  がそのまま記憶されていることになり、このモータ駆動指令値ＭＳ  が操舵用駆動回路３５に出力される。
【００４２】
このため、操舵用駆動回路３５から例えばデューティ比が１００％となるバッテリ電圧ＶＢ  そのものが操舵用電動モータ２１に供給され、この操舵用電動モータ２１が回転駆動を開始する。これに応じて、油圧ポンプ１９が回転を開始するため、その吐出圧が徐々に増加し、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢ  に応じて所定時間ｔ１  経過時又はその前に操舵に必要な吐出量を確保するために必要な回転速度Ｎ１  及び操舵に必要な油圧ポンプ１９への入力トルク（モータの出力トルク）Ｔ１  に達し、良好な操舵応答性を確保することができる。
【００４３】
このとき、ステアリングホイール５に入力された操舵トルクに対応してロータリ切換弁１７の開度が制御されるので、油圧ポンプ１９から吐出された作動油は、ロータリ切換弁１７を介してパワーシリンダ１３の左圧力室１３Ｌに供給され、これに応じてラック軸１１を右動する操舵補助力が発生され、これによって前輪２Ｌ，２Ｒに対する大きな補助操舵が行われて、軽い力で左旋回状態に移行することができる。
【００４４】
このバッテリ３１が正常充電状態であるときには、車速ＶＶ  が増加して中低速状態となると、車速ＶＶ  が増加するにつれてモータ駆動指令値ＭＳ  が最大値ＶＳＭＡＸより減少し、これによってパワーシリンダ１３で発生する操舵補助力も減少することになり、さらに高速域となると、モータ駆動指令値ＭＳ  が最小値ＶＳＭＩＮとなり、パワーシリンダ１３で発生する操舵補助力が最小となって、高速走行時にステアリングホイール５の操舵力が軽くなりすぎることを確実に防止する。
【００４５】
このように、バッテリ３１が正常充電状態であるときには、操舵用電動モータ２１を停止状態から回転駆動を開始しても、操舵開始状態において良好な操舵応答性を確保することができる。
その後、旋回状態を終了して直進走行状態に復帰すると、ステップＳ６からステップＳ１０に移行するが、操舵状態フラグＦが“１”にセットされていることにより、ステップＳ１３でタイマ値ＴＭ  をインクリメントし、このタイマ値ＴＭ  が設定時間５ｓｅｃ  に達するまでの間は、ステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  を維持するが、設定時間５ｓｅｃ  に達すると、操舵状態フラグＦを“０”にリセットしてからステップＳ１１を経てステップＳ１２に移行することにより、モータ駆動指令値ＭＳ  が“０”に変更されて、操舵用電動モータ２１の駆動が停止される。
【００４６】
また、旋回状態から直進走行状態に復帰した後、設定時間５ｓｅｃ  未満に旋回状態に戻るときには、操舵状態フラグＦが“１”にセットされたままとなり、ステップＳ１５を経てステップＳ１２に移行することはないので、操舵用電動モータ２１の回転駆動状態が継続される。
一方、バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖより低下した低電圧状態となった場合には、図３の処理が実行されたときに、操舵状態から非操舵状態に移行してから設定時間５ｓｅｃ  が経過した後或いは電源スイッチＳＷをオン状態とした直後の非操舵時即ち操舵状態フラグＦが“０”にリセットされた非操舵時に、ステップＳ１１でバッテリ電圧ＶＢ  の低下状態と判断されるので、ステップＳ１２のモータ駆動指令値ＭＳ  を“０”に設定する処理に移行することはなく、操舵用駆動モータ２１の回転駆動を停止することが禁止される。
【００４７】
この結果、定格電圧３００Ｖで設計した操舵用電動モータ２１を使用しても、バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢ  の低下時には操舵用電動モータ２１が停止状態から回転駆動を開始することが禁止されるので、前述した図２におけるハッチング領域の面積で表される停止状態から操舵に必要な吐出量を確保する回転速度Ｎ１  及び油圧ポンプへの入力トルクＴ１  に達するまでの時間が設定された加速時間ｔ１  より遅れることによる操舵応答性の低下を確実に防止することができ、操舵用電動モータ２１を大型化する必要がない。
【００４８】
因みに、バッテリ電圧ＶＢ  の低下時例えば２００Ｖでもモータ停止状態から所定回転速度Ｎ１  及びトルクＴ１  に達する時間を加速時間ｔ１  以内とするためには、図２の定格電圧３００Ｖの特性を２００Ｖの場合に得られるモータが必要となり、モータが大型化することになる。
おな、上記第１の実施形態では、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖより低下したときにはバッテリ電圧にはかかわらず操舵用電動モータ２１の回転停止を禁止して回転駆動状態を継続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵用コントローラ３４の操舵処理を図５に示すように変更して、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖより低い２００Ｖ未満となったときにはモータ駆動指令値ＭＳ  を“０”として操舵用電動モータ２１の回転駆動自体を禁止してバッテリ電圧ＶＢ  の低下を抑制するようにしてもよい。
【００４９】
すなわち、図５の変形例においては、図３におけるステップＳ４及びＳ５間にバッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖより低い設定電圧２００Ｖより低下したか否かを判定するステップＳ１６を介挿し、その判定結果がＶＢ  ＜２００ＶであるときにはステップＳ１２に移行し、ＶＢ  ≧２００ＶであるときにはステップＳ５に移行するようにしたことを除いては、図３と同様の処理を行い、図３との対応するステップには同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５０】
したがって、図５の変形例によると、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ以上であるときには、前述した第１の実施形態と全く同様の作用効果を得ることができ、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ未満となると、モータ駆動指令値ＭＳ  が強制的に“０”に設定されるので、操舵用モータ駆動回路３５から操舵用電動モータ２１への励磁電圧の印加が停止され、操舵用電動モータ２１の駆動が操舵状態、非操舵状態にかかわらず停止される。このため、走行用バッテリ３１に対する操舵用駆動回路３５の消費電力が無くなるので、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢ  の低下を防止することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７を伴って説明する。
この第２の実施形態は、請求項２に対応するものであり、前述した第１の実施形態におけるバッテリ電圧低下時の操舵用電動モータの駆動態様をバッテリ電圧に応じて変更するようにしたものである。
この第２の実施形態では、操舵用コントローラ３４における操舵用電動モータ制御処理が、図６に示すように、図３におけるステップＳ１１及びステップＳ９間にバッテリ電圧ＶＢ  をもとに予めマイクロコンピュータのＲＯＭに記憶された補正係数制御マップを参照して補正係数Ｋを算出するステップＳ２１及び算出した補正係数Ｋを指令値記憶領域に記憶されているモータ駆動指令値ＭＳ  に乗算した値を新たなモータ駆動指令値ＭＳ  として算出し、これを指令値記憶領域に更新記憶するステップＳ２２を介挿したことを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応ステップに同一ステップ符号を付してその詳細説明はこれを省略する。
【００５２】
ここで、補正係数制御マップは、図７に示すように、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ以下であるときに補正係数Ｋが“１”に設定され、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖから定格電圧３００Ｖに達するまでの間は補正係数Ｋがバッテリ電圧ＶＢ  の増加に応じて放物線的に減少し、定格電圧３００Ｖで補正係数Ｋが“０”となるように設定されている。
【００５３】
この第２の実施形態によると、操舵状態フラグＦが“０”にリセットされている非操舵状態で、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖ以上であるときには、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行することにより、操舵用電動モータ２１が停止制御され、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる一方、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖ未満となると、ステップＳ２１に移行して、図７に基づいてバッテリ電圧ＶＢ  に応じた補正係数Ｋが算出される。
【００５４】
したがって、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖより僅か小さい例えば２９０Ｖに低下すると補正係数Ｋは０．３７５となり、この補正係数Ｋを指令値記憶領域に記憶されているモータ駆動指令値ＭＳ  に乗算して新たなモータ駆動指令値ＭＳ  を算出する。このため、新たなモータ駆動指令値ＭＳ  はステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  即ち前述した第１の実施形態のモータ駆動指令値ＭＳ  の３／８程度に制限される。
【００５５】
この状態では、操舵用電動モータ２１が操舵に必要な回転速度Ｎ１  に比較して遅い速度で回転駆動されており、油圧ポンプ１９の吐出量は少ない状態で駆動されている。この非操舵状態から操舵角θが設定値θＳ  以上となる操舵状態に移行すると、ステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  がそのまま操舵用駆動回路３５に出力されることになり、加速時間ｔ１  内に操舵に必要な回転速度Ｎ１  及び入力トルクＴ１  に達することが可能となり、良好な操舵応答性を維持するとこができると共に、必要最低源の消費電力で済むことになり、バッテリ３１に対する負担を第１の実施形態に比べて軽減することができる。
【００５６】
そして、補正係数Ｋはバッテリ電圧ＶＢ  の低下に応じて“１”に近づき、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ以下となると“１”に固定され、ステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  がそのまま操舵用駆動回路３５に出力され、操舵用電動モータ２１が操舵に必要な回転速度Ｎ１  及び出力トルクＴ１  を維持しながら回転駆動を継続することになる。
【００５７】
なお、上記第２の実施形態においては、バッテリ電圧ＶＢ  が３００Ｖ未満に低下したときに、補正係数Ｋを変更して消費電力は低下させるが、操舵用電動モータ２１は回転自体は継続する場合について説明したが、これに代えて図８に示すように、前述した図５の変形例と同様に図６のステップＳ４及びステップＳ５間にバッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ未満となったか否かを判定するステップ１６を介挿して、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ未満に低下したときには、操舵用電動モータ２１の回転駆動を全て停止して、バッテリ３１の電力消費量を軽減するようにしてもよい。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施形態を図９及び図１０を伴って説明する。
この第３の実施形態は、請求項３に対応するものであり、前述した第１の実施形態におけるバッテリ電圧低下時の操舵用電動モータの駆動態様をバッテリ電圧に応じて操舵角設定値を変更するようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態は、操舵用コントローラ３４における操舵用電動モータ制御処理が、図９に示すように、前述した第１の実施例における図３のステップＳ４及びＳ５間にバッテリ電圧ＶＢ  をもとに図１０に示す操舵角設定値制御マップを参照して操舵角設定値θＳ  を設定するステップＳ３０が介挿され、ステップＳ６でステップＳ３０で設定された操舵角設定値θＳ  に基づいて操舵状態を判定することを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応ステップに同一ステップ符号を付しその詳細説明はこれを省略する。
【００５９】
ここで、操舵角設定値制御マップは、図１０に示すように、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖ以上では操舵角設定値θＳ  がバッテリ電圧ＶＢ  にかかわらず第１の実施例と同一の値となるθＳＭＡＸとなるが、バッテリ電圧ＶＢ  が３００Ｖ未満ではバッテリ電圧ＶＢ  の低下に応じて操舵角設定値θＳ  が放物線的に減少し、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖで操舵角設定値θＳ  が“０”となるように設定されている。
【００６０】
したがって、第３の実施形態によると、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖ以上であるときには、ステップＳ３０で図１０の操舵角設定値制御マップを参照することにより操舵角設定値θＳ  が第１の実施形態と同様の値θＳＭＡＸに設定されるので、第１の実施形態と全く同様の動作即ち操舵状態では、ステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  を操舵用駆動回路３５に出力して車速ＶＶ  に応じて操舵用電動モータ２１を回転駆動し、操舵状態フラグＦが“０”にリセットされた非操舵状態ではモータ駆動指令値ＭＳ  を“０”として操舵用電動モータ２１を停止させる。
【００６１】
ところが、バッテリ電圧ＶＢ  が定格電圧３００Ｖ未満となると、ステップＳ３０で算出される操舵角設定値θＳ  が図１０に示すようにバッテリ電圧ＶＢ  の低下に応じて急激に減少することにより、ステップＳ６で操舵状態であると判断される範囲が増加し、これによって操舵用電動モータ２１を停止状態とする非操舵状態の範囲が狭まる。このため、操舵用電動モータ２１が停止状態となる頻度が低下し、操舵応答性が低下する範囲を狭めることができる。この操舵応答性が低下する範囲はバッテリ電圧ＶＢ  の低下に応じて狭まり、逆に操舵応答性を確保できる範囲が急激に増加する。
【００６２】
そして、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖとなると、操舵角設定値θＳ  が“０”となるので、ステップＳ６で全て操舵状態であると判断されることになり、ステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  に基づいて操舵用電動モータ２１が継続して回転駆動され、操舵用電動モータ２１の停止制御が禁止される。
なお、上記第３の実施形態においては、バッテリ電圧ＶＢ  が３００Ｖ未満に低下したときに、操舵角設定値θＳ  を減少させて操舵用電動モータ２１が停止状態となる範囲を狭める場合について説明したが、これに代えて図１１に示すように、図９のステップＳ４及びＳ３０間に図５の変形例と同様にバッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ未満となったか否かを判定するステップ１６を介挿して、バッテリ電圧ＶＢ  が２００Ｖ未満に低下したときには、操舵用電動モータ２１の回転駆動を全て停止して、バッテリ３１の電力消費量を軽減するようにしてもよい。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態を図１２及び図１３を伴って説明する。
この第４の実施形態は、請求項４に対応するものであり、前述した第１〜第３の実施形態における走行用バッテリとは別に操舵機構を含む補機用に走行用バッテリによって充電される補機用バッテリを設けた場合において、走行用バッテリ電圧の低下時に操舵用電動モータの起動による影響が及ばないようにしたものである。
【００６４】
この第４の実施形態では、図１２に示すように、制御装置３０が走行用バッテリ３１に電源スイッチＳＷを介して走行用コントローラ３２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４０が並列に接続されている。
このＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、第１〜第３の実施形態と同様の定格電圧が３００Ｖに設定された走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤを例えば１２Ｖに降圧するもので、その出力側に定格電圧が１２Ｖに設定された補機用バッテリ４１が接続され、この補機用バッテリ４１を常に満充電状態とするフロート充電を行う。そして、補機用バッテリ４１に電源スイッチＳＷと連動する連動スイッチＳＷ′を介して操舵用コントローラ３４及び操舵用駆動回路３５が並列に接続され、操舵用駆動回路３５から出力される励磁電流が例えば低電圧のブラシレス直流モータで構成される操舵用電動モータ２１に供給される。
【００６５】
ここで、走行用コントローラ３２は、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤ及び残存容量を監視して、これらが個別に設定された所定値以上であるときには走行用バッテリ３１の電力をフルに使用する通常制御モードで走行用電動モータ３を制御し、バッテリ電圧ＶＢＤ及び残存容量の何れか一方が所定値より低下したときに走行用バッテリ３１の過放電を防止するために走行に必要最小限の消費電力となるように走行用電動モータ３を駆動する省電力モードに移行するように構成されている。そして、走行用コントローラ３２は、通常制御モードから省電力モードに移行したときには、そのことを表す論理値“１”の省電力モード信号ＣＯ  を操舵用コントローラ３４に出力する。
【００６６】
操舵用コントローラ３４は、電圧センサ３８に代えて操舵用電動モータ２１の出力軸に配設されてその回転速度Ｎを検出するエンコーダ４２からの回転速度Ｎが入力され、後述する図１３の処理を実行して、走行用コントローラ３２からの省電力モード信号ＣＯ  を読込み、この省電力モード信号ＣＯ  が論理値“１”である省電力モードであるか否かを判定し、省電力モード信号ＣＯ  が論理値“０”である省電力モードではない通常制御モードであるときには車速センサ３６及び操舵角センサ３７で検出した車速Ｖ及び操舵角θに基づいて操舵用電動モータ２１を駆動するモータ駆動指令値ＭＳ  を設定し、これと低回転速度域では逆起電圧が少ないため論理値“１”の電流制限信号ＣＩＨを、高回転速度域では論理値“０”の電流制限信号ＣＩＨを伴って操舵用駆動回路３５に出力するが、省電力モード信号ＣＯ  が論理値“１”である省電力モードでは、操舵用電動モータ２１が回転中であるときにはその回転を継続させ、停止中であるときには論理値“１”の電流制限信号ＣＩＬを操舵用駆動回路３５に出力すると共に、モータ駆動指令値ＭＳＳを車速ＶＶ  に基づいて算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  まで徐々に増加させて、操舵用電動モータ２１を電流制限状態で起動する。
【００６７】
操舵用駆動回路３５は、操舵用コントローラ３４から電流制限信号ＣＩＨ及びＣＩＬが共に論理値“０”であるときには比較的高い通常電流値ＩＮ  の駆動電力を操舵用電動モータ２１に供給し、電流制限信号ＣＩＨが論理値“１”であるときには通常電流値ＩＮ  より低いが比較的大きい制限電流値ＩＨ  に制限した駆動力を操舵用電動モータ２１に供給し、電流制限信号ＣＩＬが論理値“１”であるときには制限電流値ＩＨ  の約半分程度の電流値ＩＬ  に制限した駆動電力を操舵用電動モータ２１に供給する。
【００６８】
次に、上記第４の実施形態の動作を操舵用コントローラ３４の操舵用電動モータ制御処理を示す図１３を伴って説明する。
操舵用コントローラ３４の操舵処理は、前述した第１の実施形態における図３の処理において、ステップＳ３の処理がエンコーダ４２で検出した回転速度Ｎを読込むステップＳ４０に置換されていると共に、ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理が省略され、これに代えてステップＳ１０及びＳ１５からステップＳ４１に移行してモータ駆動指令値ＭＳ  を“０”に設定し、これを指令値記憶領域に更新記憶してから前記ステップＳ９に移行し、且つステップＳ４及びステップＳ５間に省電力モード信号ＣＯ  に基づいて走行用コントローラ３２が省電力運転中であるか否かを判定するステップＳ４２が介挿されている。
【００６９】
そして、ステップＳ４２の判定結果が、省電力モード信号ＣＯ  が論理値“０”である省電力運転中ではないときには、ステップＳ５に移行し、論理値“１”である省電力運転中であるときには、ステップＳ４３に移行して、操舵状態フラグＦが“１”にセットされているか否かを判定する。この判定は、操舵用電動モータ２１が回転駆動中であるか否かを判定するものであり、Ｆ＝“１”であるときには操舵用電動モータ２１が回転駆動中であると判断して前記ステップＳ９に移行し、Ｆ＝“０”であるときには操舵用電動モータ２１が停止中であると判断してステップＳ４４に移行する。
【００７０】
このステップＳ４４では、操舵状態フラグＦを“１”にセットし、次いでステップＳ４５に移行して、論理値“１”の電流制限指令信号ＣＩＬを操舵用駆動回路３５に出力し、次いでステップＳ４６に移行してステップＳ４で算出したモータ駆動指令値Ｍｓ  を操舵用駆動回路３５に出力する。
次いで、ステップＳ４７に移行して、電流制限状態で起動した操舵用電動モータ２１が定格回転速度Ｎ１  に達するのに略等しい所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間が経過したときにはステップＳ４８に移行して、電流制限指令信号ＣＩＬを論理値“０”としてから前記ステップＳ２に戻る。
【００７１】
また、ステップＳ６及びステップＳ７間に回転速度Ｎが予め設定された操舵に必要な回転速度Ｎ１  より低く逆起電圧が小さい範囲の上限設定速度Ｎ０  より小さいか否かを判定するステップＳ４９と、その判定結果がＮ＜Ｎ０  であるときに論理値“１”の電流制限信号ＣＩＨを出力してからステップＳ７に移行するステップＳ５０と、判定結果がＮ≧Ｎ０  であるときに論理値“０”の電流制限信号ＣＩＨを出力してからステップＳ７に移行するステップＳ５１とが介挿されている。
【００７２】
したがって、今、車両が電源スイッチＳＷ及び連動スイッチＳＷ′をオフ状態とした停車状態にあり、且つ走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤ及び残存容量が夫々所定値以上であるものとし、この状態から電源スイッチＳＷをオン状態とすると走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤが走行用コントローラ３２及び走行用駆動回路３３に印加されると共に、補機用バッテリ４１のバッテリ電圧ＶＢＳが操舵用コントローラ３４及び操舵用駆動回路３５に印加される。
【００７３】
この状態では、補機用バッテリ４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０によって常時満充電状態となるようにフロート充電される。
このとき、走行用コントローラ３２では、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤ及び残存容量が夫々所定値以上であるので、走行用バッテリ３１の電力をフルに使用可能な通常制御モードに設定され、操舵用コントローラ３４に供給する省電力モード信号ＣＯ  は論理値“０”に維持される。
【００７４】
そして、車両の停止状態からアクセルペダルを踏込むことにより、走行用コントローラ３２でアクセルペダルの踏込みに応じたモータ駆動指令値ＭＤ  が走行用駆動回路３３に出力され、この走行用駆動回路３３からモータ駆動指令値ＭＤ  に応じた電力が走行用電動モータ３に出力される。このため、走行用電動モータ３が回転駆動されることにより、減速機４ａ及び駆動軸４ｂを介して前輪２Ｌ，２Ｒが回転して走行が開始される。
【００７５】
一方、操舵用コントローラ３４では、走行用コントローラ３２から入力される省電力モード信号ＣＯ  が論理値“０”であるので、ステップＳ４で車速ＶＶ  をもとに図４の制御マップを参照してモータ駆動指令値ＭＳ  を算出して、これを指令値記憶領域に更新記憶してからステップＳ４２で走行用コントローラ３２で省電力運転中ではないと判断されるので、ステップＳ５で操舵角θを読込んでからステップＳ６に移行し、電源スイッチＳＷを投入した直後の非操舵状態では、初期化によって操舵状態フラグＦが“０”にリセットされているので、ステップＳ１０を経てステップＳ４１に移行し、モータ駆動指令値ＭＳ  を“０”に設定し、これを指令値記憶領域にステップＳ４で算出されたモータ駆動指令値ＭＳ  に代えて更新記憶してからステップＳ９に移行することにより、“０”のモータ駆動指令値ＭＳ  が操舵用駆動回路３５に出力され、操舵用電動モータ２１は停止状態を維持する。
【００７６】
この非操舵状態からステアリングホイール５を操舵角設定値θＳ  以上操舵すると、ステップＳ６で操舵状態と判定されてステップＳ４９に移行し、エンコーダ４２の回転速度Ｎが設定速度Ｎ０  より低いので、ステップＳ５０に移行して、論理値“１”の電流制限信号ＣＩＨが操舵用駆動回路３５に出力される。このため、操舵用駆動回路３５で、電流制限信号ＣＩＨに応じた通常電流値ＩＮ  より低い制限電流値ＩＨ  が選択され、次いで、操舵状態フラグＦが“１”にセットされると共にタイマ値ＴＭ  を“０”にクリアしてからステップＳ９に移行する。このため、指令値記憶領域に記憶されているステップＳ４で算出されたモータ駆動指令値ＭＳ  が操舵用駆動回路３５に出力される。
【００７７】
このため、操舵用電動モータ２１が電流制限状態で起動されることにより、図１４のトルクが一定値ＴＭＡＸ  となる特性線Ｌ１１に沿って回転速度Ｎが増加する。その後、操舵用電動モータ２１の回転速度Ｎが設定速度Ｎ０  以上となると、ステップＳ４９からステップＳ５１に移行して、電流制限信号ＣＩＨが論理値“０”となることにより、操舵用駆動回路３５から通常電流値ＩＮ  の駆動電力が操舵用電動モータ２１に供給されることにより、定格時の特性線Ｌ１２に沿ってトルクが低下し、操舵に必要な流量を確保する回転速度Ｎ１  に達すると操舵に必要な出力トルクＴ１  となる定格点ＡＮ  に移行する。
【００７８】
このため、油圧ポンプ１９の入力トルク特性は特性線Ｌ１３で示すように回転速度Ｎの増加に応じてトルクが増加して定格点ＡＮ  に達し、このときの特性線Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３と縦軸とで囲まれるハッチング領域の面積で表される加速時間ｔ１  が所望の操舵応答が得られるように設定されている。
したがって、走行用コントローラ３２が通常制御モードであるときには、操舵用駆動回路３５から比較的高い電流値となる通常の駆動電力を操舵用電動モータ２１に出力し、この操舵用電動モータ２１を回転駆動することによって油圧ポンプ１９から作動油が吐出されてステアリングホイール５の操舵に応じてロータリ切換弁１７が切換えられて、パワーシリンダ１３が作動されることにより、操舵補助力が発生される。
【００７９】
この操舵状態から非操舵状態に復帰すると、タイマ値ＴＭ  が設定値５ｓｅｃ  に達するまでは操舵用電動モータ２１の回転駆動が継続され、タイマ値ＴＭ  が設定値５ｓｅｃ  に達すると、ステップＳ４１に移行して、モータ駆動指令値ＭＳ  が“０”に設定され、これが指令値記憶領域に更新記憶されるので、ステップＳ９に移行したときに“０”のモータ駆動指令値ＭＳ  が操舵用駆動回路３５に出力されて、操舵用電動モータ２１への電力供給が遮断されて、操舵用電動モータ２１の回転が停止される。
【００８０】
その後、長時間走行を継続することにより、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤ及び残存容量の何れかが所定値以下に低下すると、このことが走行用コントローラ３２で検出され、制御モードが通常制御モードから走行用バッテリ３１の消費電力を必要最小限に抑えた省電力モードに切換えられ、これに応じて論理値“１”の省電力モード信号ＣＯ  が操舵用コントローラ３４に出力される。
【００８１】
このため、操舵用コントローラ３４では、図１３の処理を実行してステップＳ４２に達したときに、省電力モード信号ＣＯ  が論理値“０”であることにより、ステップＳ４３に移行し、操舵状態フラグＦが“１”にセットされているか否かを判定する。
このとき、操舵状態フラグＦが“１”にセットされているときには、その直前が操舵状態であり、操舵用電動モータ２１が回転駆動状態を継続しているものと判断して、ステップＳ９に移行して、指令値記憶領域に記憶されているステップＳ４で算出されたモータ駆動指令値ＭＳ  を操舵用駆動回路３５に出力することにより、操舵用電動モータ２１の回転駆動を継続させ、走行用コントローラ３２が省電力モードであるときに操舵用電動モータ２１の停止制御を禁止する。
【００８２】
ところが、走行用コントローラ３２が省電力モードに切換わったときに、操舵用電動モータ２１が停止しており、操舵状態フラグＦが“０”にリセットされているときには、ステップＳ４３からステップＳ４４に移行して、操舵状態フラグＦを“１”にセットし、次いでステップＳ４５に移行して、論理値“１”の電流制限指令信号ＣＩＬを操舵用駆動回路３５に出力して、この操舵用駆動回路３５を必要最小限の制限電流値ＩＬ  に抑制した状態に切換え、その後ステップＳ４６で指令値記憶領域に記憶されているステップＳ４で算出されたモータ駆動指令値ＭＳ  を操舵用駆動回路３５に出力する。
【００８３】
このため、操舵用駆動回路３５からは、十分に電流制限された駆動電力が操舵用電動モータ２１に供給されるので、この操舵用電動モータ２１が起動されることになるが、このときの電流が制限されているために、操舵用電動モータ２１の出力トルクは図１４の特性線Ｌ１４で示すように正常時に比べて小さなトルクとなる。このため、補機用バッテリ４１に対する負担が少なく、この補機用バッテリ４１のバッテリ電圧ＶＢＳが急減することによりＤＣ／ＤＣコンバータ４０を介して走行用バッテリ３１の負荷が急増することを確実に防止して、走行用コントローラ３２の外乱要因となることを阻止することができる。
【００８４】
このとき、操舵用電動モータ２１は電流制限状態で起動されるため、操舵に必要な回転速度Ｎ１  に達したときの出力トルクは図１４に示すように電流値が少ない分小さい値となり、省電力モードであるときの非操舵状態の負荷点ＡＯ  は操舵状態における定格点ＡＮ  に比較して出力トルクの低下分小さい値となる。
因みに、走行用コントローラ３２が省電力モードに切換えられている状態で、操舵用電動モータ２１を停止状態から電流制限を行うことなく起動すると、起動時の負荷がＤＣ／ＤＣコンバータ４０を介して走行用バッテリ３１に外乱として作用し、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤが走行用コントローラ３２の動作可能電圧以下に低下してしまうおそれがあり、この場合には電気自動車は惰行モードとなって、走行用電動モータ３及び操舵用電動モータ２１を停止制御することになる。
【００８５】
そして、電流制限状態で操舵用電動モータ２１を起動するが、所定時間経過後に、電流制限信号ＣＩＬが論理値“０”に復帰されるので、操舵用駆動回路３５からは通常の定格電流値ＩＮ  の駆動電力が操舵用電動モータ２１に出力されるので、操舵用電動モータ２１のトルクが増加して、油圧ポンプ１９のトルク特性が定格点ＡＮ  まで上昇し、その後は、操舵状態フラグＦが“１”にセットされていることにより、操舵状態と同様に、ステップＳ４３からステップＳ９に移行して、ステップＳ４で算出されるモータ駆動指令値ＭＳ  が操舵用駆動回路３５に出力されて操舵用電動モータ２１の停止が禁止されて回転状態が継続される。
【００８６】
このように、上記第４の実施形態によると、走行用バッテリ３１からＤＣ／ＤＣコンバータ４０を介してフロート充電される補機用バッテリ４１の電力によって操舵用電動モータ２１を制御する際に、走行用コントローラ３２が省電力モードとなったときに、操舵用電動モータ２１の回転を停止させることを禁止すると共に、操舵用電動モータ２１が停止中に走行用コントローラ３２が省電力モードに移行したときには、電流制限状態で操舵用電動モータ２１を起動することにより、この起動時に走行用バッテリ３１の負荷が増大することを確実に阻止することができる。
【００８７】
また、上記第４の実施形態では、通常時でも操舵用電動モータ２１の起動時に低回転速度域では電流制限することにより、逆起電圧が小さい領域で定格電流の十数倍の突入電流が発生することを確実防止することができる。
次に、この発明の第５の実施形態を図１５及び図１６について説明する。
この第５の実施形態は、請求項５に対応するものであり、走行用バッテリの電源低下を直接検出して走行用コントローラが省電力モードに移行するか否かを判断するようにしたものである。
【００８８】
なお、第５の実施形態でも、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤが走行用コントローラ３２Ｋ  動作可能電圧以下となったときには惰行モードとなり、走行用電動モータ３及び操舵用電動モータ２１を強制的に停止させる。
すなわち、第５の実施形態では、図１５に示すように、前述した第４の実施形態における走行用コントローラ３２からの省電力モード信号ＣＯ  の出力を省略し、これに代えて、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤを検出する絶縁アンプ５１を設け、この絶縁アンプ５１の検出電圧を操舵用コントローラ３４に入力したことを除いては図１２と同様の構成を有する。
【００８９】
そして、操舵用コントローラ３４での操舵用電動モータ制御処理が、図１６に示すように、図１３の処理におけるステップＳ４０及びＳ４間に絶縁アンプ５１で検出されたバッテリ電圧ＶＢＤを読込むステップＳ５２が介挿され、且つステップＳ４２がバッテリ電圧ＶＢＤが走行用コントローラ３２が省電力モードに切換わる設定電圧ＶＯ  未満であるか否かを判定するステップＳ５３に置換されたことを除いては図１３と同様の処理を行い図１３との対応部分には同一ステップ符号を付しその詳細説明はこれを省略する。
【００９０】
この第５の実施形態によると、絶縁アンプ５１で走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤを直接検出し、これに基づいて走行用コントローラ３２が省電力モードに移行するか否かを判断するようにしているので、走行用バッテリ３１のバッテリ電圧ＶＢＤが設定値ＶＯ  以上であるときには、走行用コントローラ３２が通常制御モードであると判断してステップＳ５３からステップＳ５に移行して、第４の実施形態と同様の通常時における操舵用電動モータ制御を実行し、バッテリ電圧ＶＢＤが設定値ＶＯ  未満となると、ステップＳ５３からステップＳ４３に移行して、第４の実施形態と同様の省電力モードに対応した操舵用電動モータ２１の停止制御禁止処理と電流制限起動処理を実行する。
【００９１】
このため、第５の実施形態でも第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記第１〜第５の実施形態では、走行用電動モータ３で前輪２Ｌ，２Ｒを回転駆動する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、後輪駆動形式或いは４輪駆動形式の車両に本発明を適用することもできる。
【００９２】
また、上記第１〜第５の実施形態では、走行用コントローラ３２及び操舵用コントローラ３４がマイクロコンピュータを含んで構成されている場合について説明したが、これに限らず論理回路、比較回路等の電子回路を組み合わせて構成することもできる。
さらに、上記第１〜第５の実施形態では、走行用コントローラ３２と操舵用コントローラ３４との２つのコントローラを適用する場合について説明したが、これらを１つのコントローラで構成することもできる。
【００９３】
さらにまた、上記第１〜第５の実施形態では、油圧を使用した操舵補助力発生機構を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の空気、水等の流体圧を適用するようにしてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】操舵用電動モータ特性及び油圧ポンプ負荷特性を示す特性線図である。
【図３】第１の実施形態における操舵用コントローラの操舵用電動モータ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】車速に対するモータ駆動指令値の関係を表す制御マップを示す特性線図である。
【図５】第１の実施形態の変形例を示す図３に対応するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図３に対応するフローチャートである。
【図７】第２の実施形態におけるバッテリ電圧に対する補正係数の関係を表す補正係数制御マップを示す特性線図である。
【図８】第２の実施形態の変形例を示す図６に対応するフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す図３に対応するフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態におけるバッテリ電圧に対する操舵角設定値の関係を表す操舵角設定値制御マップを示す特性線図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例を示す図９に対応するフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施形態を示す概略構成図である。
【図１３】第４の実施形態における操舵用コントローラの操舵用電動モータ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第４の実施形態における図２に対応する操舵用電動モータ特性及び油圧ポンプ負荷特性を示す特性線図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態を示す概略構成図である。
【図１６】第５の実施形態における図１３に対応するフローチャートである。
【符号の説明】
１  操舵機構
２Ｌ，２Ｒ  前輪
３  走行用電動モータ
４ａ  減速機
４ｂ  駆動軸
５  ステアリングホイール
１３  パワーシリンダ
１７  ロータリ切換弁
１９  油圧ポンプ
２１  操舵用電動モータ
３１  走行用バッテリ
３２  走行用コントローラ
３３  走行用駆動回路
３４  操舵用コントローラ
３５  操舵用駆動回路
３６  車速センサ
３７  操舵角センサ
３８  電圧センサ
４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
４１  補機用バッテリ
５１  絶縁アンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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