(57)【要約】【課題】  複数の電動機を用いて操舵アシストを行う場合であっても、操舵アシストトルク同士の共鳴を回避した電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  操舵軸に設けられた第１ピニオンと、第１ピニオンに噛合うラックと、トルクセンサによって検出された操舵トルクに基づき、第１ピニオンに操舵アシストトルクを付与する第１電動機と、第１ピニオンと離間して設けられ、ラックに噛合う第２ピニオンと、第２ピニオンに接続されるとともに、操舵トルクに基づき、第２ピニオンに操舵アシストトルクを付与する第２電動機と、を備える電動パワーステアリング装置において、第１ピニオンがラックに伝達する第１操舵トルクと、第２ピニオンがラックに伝達する第２操舵トルクとは異なることとした。【選択図】        図１
2006027340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに接続される操舵軸と、
前記操舵軸に設けられ、この操舵軸に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵軸に設けられた第１ピニオンと、
前記第１ピニオンに噛合い、前記操舵軸の回転運動を軸方向運動に変換するとともに、操舵軸に連係されるラックと、
前記トルクセンサによって検出された操舵トルクに基づき、前記第１ピニオンに操舵アシストトルクを付与する第１電動機と、
前記第１ピニオンと離間して設けられ、前記ラックに噛合う第２ピニオンと、
前記第２ピニオンに接続されるとともに、前記操舵トルクに基づき、前記第２ピニオンに操舵アシストトルクを付与する第２電動機と、
を備える電動パワーステアリング装置において、
前記第１ピニオンが前記ラックに伝達する第１操舵トルクの振動波形と、前記第２ピニオンが前記ラックに伝達する第２操舵トルクの振動波形とは、周期または位相または振幅の少なくともいずれか１つが異なる波形であることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操舵力を電動モータによりアシストするパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーステアリング装置にあっては、所謂デュアルピニオンタイプの電動パワーステアリング装置が開示されている。このデュアルピニオンタイプの電動パワーステアリング装置は、運転者による操舵トルクと電動機からの操舵アシストトルクとが別々のピニオンに付与されるため、ピニオンにかかる負荷を小さくすることができるという利点がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５４４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、操舵アシストトルクを発生する電動機は従来の電動パワーステアリング装置と同様に１つであるため、大型車両のように大きな操舵アシストトルクを必要とする電動パワーステアリング装置に適用した場合、充分な操舵アシストトルクを確保することができない、という問題があった。この問題を解決するため、操舵軸側にも操舵アシスト力を発生する電動機を設け、複数の電動機で操舵アシストする方法が考えられる。しかしながら、複数の電動機を同時に設ける場合、複数の電動機から発生する操舵アシストトルクのトルク波形同士の共鳴が発生し、電動機の円滑な制御を行うことができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数の電動機を用いる構成であっても、操舵アシストトルクにおけるトルク波形同士の共鳴を回避した電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、ステアリングホイールに接続される操舵軸と、前記操舵軸に設けられ、この操舵軸に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵軸に設けられた第１ピニオンと、前記第１ピニオンに噛合い、前記操舵軸の回転運動を軸方向運動に変換するとともに、操舵軸に連係されるラックと、前記トルクセンサによって検出された操舵トルクに基づき、前記第１ピニオンに操舵アシストトルクを付与する第１電動機と、前記第１ピニオンと離間して設けられ、前記ラックに噛合う第２ピニオンと、前記第２ピニオンに接続されるとともに、前記操舵トルクに基づき、前記第２ピニオンに操舵アシストトルクを付与する第２電動機と、を備える電動パワーステアリング装置において、前記第１ピニオンが前記ラックに伝達する第１操舵トルクの振動波形と、前記第２ピニオンが前記ラックに伝達する第２操舵トルクの振動波形とは、周期または位相または振幅の少なくともいずれか１つが異なる波形とした。
【０００６】
よって、複数の電動機を用いる構成であっても、操舵アシストトルク同士の共鳴を回避し、安定した操舵アシストを達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の電動パワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［電動パワーステアリング装置のシステム構成］
実施例１につき図１ないし図１２に基づき説明する。図１は電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール１０、トルクセンサ２０、第１ユニット１００、第２ユニット２００、ラック３００、第１ECU５００、第２ECU６００、及び駆動輪７００を有する。パワーアシストユニットである第１、第２ユニット１００，２００は車両上方からラック３００の軸方向に離間して設けられており、モータ駆動により第１、第２ピニオン１３１，２３１を介してラック３００にアシストトルクを付与する。
【０００９】
第１ユニット１００及び第２ユニット２００はそれぞれ内蔵された第１、第２ECU５００、６００により第１、第２モータ１２１，２２１を駆動してラック３００にアシストトルクを付与するパワーアシスト装置である。第１ユニット１００にはステアリングホイール１０と接続したトルクセンサ２０が設けられている。
【００１０】
ラック３００は第１、第２ピニオン１３１，２３１により軸方向に移動するラックであり、ラック３００の歯における第１ピニオン１３１の噛合う第１領域３０１と、第２ピニオン２３１の噛合う第２領域３０２は、ラック３００の軸方向に対し異なる傾きを有している。
【００１１】
第１、第２ECU５００、６００は、トルクセンサ２０により検出された操舵トルクに基づき、第１ユニット１００及び第２ユニット２００内の第１、第２モータ１２１，２２１を駆動して駆動輪７００と接続したラック３００にアシストトルクを付与するとともに、互いの制御状態を監視してフェイルを検出する機能を持つ。また、第１、第２モータ１２１，２２１のいずれかがフェイルした際には正常なモータでのみアシストトルクを付与する。
【００１２】
［電動パワーステアリング装置の全体構成］
図２は実施例１における電動パワーステアリング装置の全体構成を表す斜視図である。第１ユニット１００は第１ピニオンハウジング１１０、第１モータハウジング１２０、トルクセンサハウジング２１を有する。トルクセンサハウジング２１内にはインプットシャフト２２（操舵軸）が設けられ、第１ピニオンハウジング１１０内には第１ピニオンシャフト１３０が設けられている。第１モータハウジング１２０内には、ブラシレスモータである第１モータ１２１（第１電動機）が収装され、インプットシャフト２２及び第１ピニオンシャフト１３０に対し径方向から組み付けられている。
【００１３】
第１ピニオンシャフト１３０は第１ピニオン１３１と一体構成であり、第１ピニオン１３１はラック３００と係合することで第１モータ１２１のアシストトルクをラック３００に伝達する。
【００１４】
第２ユニット２００は第２ピニオンハウジング２１０、第２モータハウジング２２０を有する。第２ピニオンハウジング２１０内には第２ピニオンシャフト２３０が設けられている。第２モータハウジング２２０内には、ブラシレスモータである第２モータ２２１（第２電動機）が収装され、第２ピニオンシャフト２３０に対し径方向から組み付けられている。
【００１５】
第１ピニオンシャフト１３０と同様、第２ピニオンシャフト２３０も第２ピニオン２３１と一体構成であり、第２ピニオン２３１はラック３００と係合して第２モータ２２１のアシストトルクをラック３００に伝達する。
【００１６】
第１ユニット１００における第１ピニオンハウジング１１０、第１モータハウジング１２０、及び第１モータ１２１と、第２ユニット２００における第２ピニオンハウジング２１０、第２モータハウジング２２０、及び第２モータ２２１はそれぞれ同型であり、部品の共用が可能である。
【００１７】
［第１ユニットの全体構成］
図３は電動パワーステアリング装置の第１ユニット１００の全体構成を表す斜視図である。上述のように、第１モータハウジング１２０内には第１モータ１２１が収装され、トルクセンサハウジング２１内のインプットシャフト２２及び第１ピニオンハウジング１１０内の第１ピニオンシャフト１３０に対し径方向から組み付けられている。
【００１８】
また、第１モータハウジング１２０の外周であってトルクセンサハウジング２１から見て反対側には第１ヒートシンク１２２が設けられており、第１モータハウジング１２０内部におけるこの第１ヒートシンク１２２の裏側には、第１モータ１２１の制御を行う第１パワー系制御基板１２４が設けられている。
【００１９】
また、トルクセンサハウジング２１のy軸正方向面であってインプットシャフト２２の外周には、各種車両信号（車速、イグニッション等）を第１ECU５００に入力する第１車両信号用コネクタ２３が一体成型により設けられている。また、第１モータハウジング１２０の貫通部を介して第１電源ハーネス１２３が接続されている。
【００２０】
［第１ユニットの詳細構成］
図４は実施例１の電動パワーステアリング装置における第１ユニット１００の組み付けを示す概略斜視図である。図４中に示す矢印を、説明のためｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向と規定する。それぞれの構成要素として、第１モータハウジング１２０には、第１モータ１２１や第１パワー系制御基板１２４が組み付いている。この第１パワー系制御基板１２４は第１モータハウジング１２０のy軸上面に設けられた第１パワー系制御基板側コネクタ１２４ａを有し、第１ECU５００に設けられた第１ECU側コネクタ５０１と接続して制御情報の入力経路となる。
【００２１】
インプットシャフト２２と第１ピニオンシャフト１３０はトーションバー２６により一体とされ、第１ピニオンシャフト１３０には第１ウォームホイール１４０が組み付き、y軸正方向から第１ピニオンハウジング１１０に格納されている。また、第１ピニオンハウジング１１０には第１モータハウジング１２０がx軸正方向から組み付けられている。さらに、第１ウォームシャフト１５０は第１ウォームギヤ１６０と第１ウォームホイール１４０と噛合っている。
【００２２】
トルクセンサハウジング２１は樹脂成型により形成され、y軸正方向にインプットシャフト２２を挿通する円筒形の挿通部２１ａが設けられている。この挿通部２１ａの内周にトルクセンサ２２をインサート成型により格納している。
【００２３】
組立て時においては、トルクセンサハウジング２１は、y軸正方向から第１ウォームホイール１４０と積層状となるように第１ECU５００を挟んでインプットシャフト２２を挿通部２１ａに挿通し、第１ピニオンハウジング１１０に組みつけられる。なお、実施例１ではトルクセンサ２０を用いて操舵アシスト量を決定しているが、舵角センサを用いて操舵角を検出することで操舵アシスト量を決定してもよく、特に限定しない。
【００２４】
［第１ユニットのインプットシャフト及びピニオンシャフト付近の詳細］
図５は第１ユニット１００のインプットシャフト２２及び第１ピニオンシャフト１３０付近におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。インプットシャフト２２は、トルクセンサハウジング２１の挿通部２１ａに対し軸受け２４を介して支持されるとともに、第１ピニオンシャフト１３０の端部によって相対回転可能に支持されている。インプットシャフト２２とトルクセンサハウジング２１の開口部の間にはダストシール２５が設けられ、ユニット内へのゴミ等の進入を防止している。
【００２５】
インプットシャフト２２の外周であって、トルクセンサハウジング２１の挿通部２１ａ内周にはトルクセンサ２０が設けられている。このトルクセンサ２０は、インプットシャフト２２と一体に回転する複数の窓を有するインナリング２０ａと、第１ピニオンシャフト１３０と一体に回転する複数の窓を有するアウタリング２０ｂと、アウタリング２０ｂの外周であってトルクセンサハウジング２１内周に設けられた二組のコイル２０ｃから構成されている。
【００２６】
運転者の操舵によりトーションバー２６が捩れ、インプットシャフト２２と第１ピニオンシャフト１３０が相対回転すると、コイル２０ｃのインピーダンス変化が検出され、トルクセンサ信号を第１、第２ECU５００，６００に出力する。なお、本願実施例１ではトルクセンサ２０をトルクセンサハウジング２１と一体成型としているが、トルクセンサ２０のみ別体として組みつけてもよく特に限定しない。
【００２７】
トルクセンサハウジング２１のインプットシャフト２２の外周を取り囲むドーナツ状スペースには、第１ECU５００を搭載した基板がトルクセンサ２０に隣接するよう設けられている。この第１ECU５００には第１ECU側コネクタ５０１が設けられ、第１パワー系制御基板１２４に設けられた第１パワー系制御基板側コネクタ１２４ａと接続する。
【００２８】
第１ピニオンシャフト１３０は、第１ピニオンハウジング１１０に対し軸受け１１１を介して支持されている。また、第１ピニオンシャフト１３０の外周には第１ウォームホイール１４０が設けられ、第１モータ１２１に接続された第１ウォームシャフト１５０と噛合わされている。
【００２９】
［第１ユニットのウォームホイール及びモータ付近の詳細］
図６は電動パワーステアリング装置の第１ウォームホイール１４０及び第１モータ１２１付近におけるI−I断面図である。第１モータハウジング１２０は、第１ピニオンハウジング１１０に対し、インプットシャフト２２の径方向側から取り付けられている。第１ピニオンハウジング１１０のモータハウジング１２０取り付け側、及び第１モータハウジング１２０の第１ピニオンハウジング１１０取り付け側はそれぞれ開口しており、内部が連通状態で取り付けられる。
【００３０】
第１モータ１２１は、外周にウォームギヤが形成された第１ウォームシャフト１５０と一体に回転する第１ロータ１２１ａと、第１ステータコイル１２１ｂから構成されている。第１ウォームシャフト１５０は、第１ステータコイル１２１ｂ側の軸受け１２５と、第１ピニオンハウジング１１０側の軸受け１２７により２点支持とされている。このように第１ウォームシャフト１５０を２点支持とすることにより、軸受けの数を減らした軸方向をコンパクト化した構造を達成している。
【００３１】
第１モータハウジング１２０内側であって第１モータ１２１の径方向外側には第１モータ１２１を駆動制御する第１パワー系制御基板１２４が載置されている。この第１パワー系制御基板１２４は、コンデンサ、パワートランジスタ、リレー、コイル等からなる。図６に示すように、第１パワー系制御基板１２４は第１モータ１２１の径方向外側と隣接し、且つ第１ウォームホイール１４０の径方向外側と隣接している。
【００３２】
また、図３にも示すように、第１モータハウジング１２０の外周であって第１パワー系制御基板１２４の裏面側にはパワー系制御基板１２４の熱を大気に放熱する第１ヒートシンク１２２が設けられている。このように第１モータハウジング１２０をヒートシンクとして利用する場合、第１モータハウジング１２０をアルミ等によって構成することが放熱性の観点から望ましい。
【００３３】
第１パワー系制御基板１２４には第１電源ハーネス１２３が第１モータハウジング１２０の貫通部を介して接続されている。また、第１パワー系制御基板１２４に設けられた第１パワー系制御基板側コネクタ１２４ａと第１ECU５００に設けられた第１ECU側コネクタ５０１とが、第１ピニオンハウジング１１０及び第１モータハウジング１２０の接合部近傍において接続されている。この第１ECU側コネクタ５０１と第１パワー系制御基板側コネクタ１２４ａは、トルクセンサハウジング２１内の第１ECU５００と図４におけるｙ軸方向において同じ高さで配置されている。
【００３４】
このように、第１モータ１２１、第１パワー系制御基板１２４からなる第１ユニットの動力系ユニットは第１モータハウジング１２０により格納されて一体構成のユニットとなっており、またトルクセンサハウジング２１及び第１ピニオンハウジング１１０とからなる一体構成に第１ECU５００を格納することにより、パワーステアリング装置の動力系ユニット及び制御系ユニットを夫々１つの一体型ユニットとすることができ、車両への組み付けを簡便に行える。また、図５に示すように、第１モータ１２１、第１ウォームシャフト１５０、第１ウォームホイール１４０が略Ｌ字型に配置されることにより、装置の小型化を行える。
【００３５】
［第２ユニットの全体構成］
図７は電動パワーステアリング装置の第２ユニット２００の全体構成を表す斜視図である。上述のように、第２モータハウジング２２０内には第２モータ２２１が収装され、第２ピニオンハウジング２１０内のピニオンシャフト２３０に対し径方向から組み付けられている。
【００３６】
また、第１モータハウジング１２０と同様、第２モータハウジング２２０の外周には第２ヒートシンク２２２が設けられており、第２ヒートシンク２２２の裏側には第２モータ２２１の制御を行う第２パワー系制御基板２２４が設けられている。第１モータハウジング１２０と同様、第２モータハウジング２２０をアルミ等によって構成することが放熱性の観点から望ましい。
【００３７】
また、第１ユニット１００と異なり第２ユニット２００にはトルクセンサが設けられておらず、第２ピニオンハウジング２１０はz軸上面を蓋部材３１により閉塞されており、この蓋部材３１には各種車両信号（車速、イグニッション等）を第２ECU６００に入力する第２車両信号用コネクタ３３が一体成型により設けられている。また、第２モータハウジング２２０の貫通部を介して第２電源ハーネス２２３が接続されている。
【００３８】
第１ユニット１１０と同様、第２パワー系制御基板２２４には第２電源ハーネス２２３が第２モータハウジング２２０の貫通部を介して接続されている。また、第２パワー系制御基板２２４に設けられた第２パワー系制御基板側コネクタ２２４ａと、第２ECU６００に設けられた第２ECU側コネクタ６０１とが、第２ピニオンハウジング２１０及び第２モータハウジング２２０の接合部近傍において接続されている。この第２ECU側コネクタ６０１と第２パワー系制御基板側コネクタ２２４ａは、第２ピニオンハウジング２１０内の第２ECU６００と図６におけるｙ軸方向において同じ高さで配置されている。
【００３９】
第１ユニット１１０と同様、第２モータ２２１、第２パワー系制御基板２２４からなる第２ユニット２００の動力系ユニットは、第２モータハウジング２２０により格納されて一体構成のユニットとなっている。
【００４０】
［第２ユニットの詳細構成］
図８は実施例１の電動パワーステアリング装置における第２ユニット２００の組み付けを示す概略斜視図である。図８中に示す矢印を、説明のためｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向と規定する。第１ユニット１００と同様、それぞれの構成要素として、第２モータハウジング２２０には第２モータ２２１や第２パワー系制御基板２２４が組み付いている。
【００４１】
第２ピニオンハウジング２１０には第２モータハウジング２２０がｘ軸正方向から組み付けられている。さらに、第２ウォームシャフト２５０は第２ウォームギヤ２６０と第２ウォームホイール２４０と噛合っている。組立て時においては、蓋部材３１はy軸正方向から第２ウォームホイール２４０と積層状となるように第２ECU６００を挟んで第２ピニオンハウジング２１０に組みつけられる。
【００４２】
［第２ユニットのウォームホイール及びモータ付近の詳細］
第２ユニット２００にはトルクセンサ２０が設けられておらず、第１ユニット１００におけるトルクセンサハウジング２１に代えて第２ユニット２００では蓋部材３１を設けている。これ以外の構成においては、第１ユニット１００と第２ユニット２００の構成部品は同一である。そのため、第２ユニット２００の第２ウォームホイール２４０及び第２モータ２２１付近の詳細は、図６に示される第１ユニットの第１ウォームホイール１４０及び第１モータ１２１付近の詳細と同一であり、図面及び説明は省略する。
【００４３】
［ラック&ピニオン式電動パワーステアリング装置の振動発生源］
実施例１では第１、第２モータ５００，６００によりラック３００に入力される第１、第２アシストトルクの振動周期を互いに異なることとすることにより、ラック３００におけるアシストトルク同士の共振を抑制する。
ここで、本願電動パワーステアリング装置の振動発生源としては、
１：  モータ回転出力のトルク波形
２：  ウォームホイールとウォームシャフトとの噛合い
３：  ラックとピニオンとの噛合い
の３つの要素が考えられる。
【００４４】
第１、第２モータ１２１，２２１を駆動するとこれら３要素により発生する振動が操舵アシストトルクの振動としてラック３００に伝達される。したがって、第１モータ１２１による第１アシストトルクは１：第１モータ１２１のトルク波形による振動、２：第１ウォームホイール１４０と第１ウォームシャフト１５０との噛合いによる振動、及び３：ラック３００と第１ピニオン１３１との噛合いによる振動を合成した振動を有するトルク波形となる。また、第２モータ２２１による第２アシストトルクについてもこれら３つの要素による振動を合成した振動を有するトルク波形となる。
【００４５】
したがって、第１、第２アシストトルク同士の共振回避手段として、
１：  第１、第２モータ５００，６００のトルク波形における振動周期
２：  第１ウォームホイール１４０と第１ウォームシャフト１５０の噛合い振動と、第２ウォームホイール２４０と第２ウォームシャフト２５０の噛合い振動の振動周期
３：  ラック３００と第１ピニオン１３１の噛合い振動と、ラック３００と第２ピニオン２３１の噛合い振動の振動周期
これら１〜３の少なくともいずれか１つの振動周期を異ならせることにより、第１、第２アシストトルク同士の共振回避を達成可能である。
【００４６】
実施例１においては第１、第２ウォームホイール１４０，２４０及び第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０はそれぞれ共通部材であるため、モータ回転出力のトルク波形における振動周期変更によりアシストトルクの振動周期変更を行い、共振を抑制する。ウォームホイールとウォームシャフトの噛合い振動周期変更による振動抑制方法については後述の実施例３で、ラックとピニオンとの噛合い振動周期変更による振動抑制方法については後述の実施例４で説明する。
【００４７】
［第１、第２モータのトルク変動周期変更による共振抑制］
図９は、第１、第２ECU５００，６００により操舵アシストを行う際の制御ブロック図である。運転者の操舵による操舵トルクT及び車速Vはトルクセンサ２０及び車速センサ７０１により検出された第１、第２ECU５００，６００へ出力される。
【００４８】
本願実施例１における第１、第２ユニット１００，２００はトルクセンサ２０の有無を除いて同一構成であり、第１、第２モータ１２１，２２１により発生する第１、第２アシストトルクを用いて操舵アシストを行う場合、第１、第２アシストトルクのトルク波形は同一であるためトルク波形同士の共鳴が発生する。そのため、実施例１では第１、第２モータ１２１，２２１により発生するトルク波形の周期を互いに異なる周期とすることで、トルク波形同士の共振を抑制する。
【００４９】
すなわち、発生するトルク波形の周期が互いに異なる周期となるよう、第１、第２ECU５００，６００により第１、第２モータ１２１，２２１を制御する。具体的には第２モータ２２１における相のうち、通電する相を減少させることで第２モータ２２１の１回転当たりのトルク出力波形の周期を長くする。
【００５０】
図１０は、第１ECU５００により第１モータ１２１の全相に通電し、第２ECU６００により第２モータ２２１の６相のうち３相に通電を行う例を示す図である。第１モータ１２１のＡ〜Ｆ相の６相全てに通電を行い、第２モータ２２１のＡ極〜Ｆ相のうちＡ，Ｃ，Ｅ相の３相に通電を行うことにより、第２モータ２２１を擬似的に３相モータとし、第１モータ１２１の１回転当たりのトルク変動周期を第２モータ２２１の２倍とする制御を行う。
【００５１】
なお、実施例１では第１、第２モータ１２１，２２１を６相モータとしているが、６相でなくてもよく特に限定しない。また、第２モータ２２１の通電相をＡ，Ｃ，Ｅの３相としているが他の極を通電相としてもよく、また通電相は３相でなくともよいため特に限定しない。
【００５２】
このとき、第１、第２モータ１２１，２２１を収装する第１、第２ユニット１００，２００はトルクセンサ２０の有無を除いて同一構成であるため、第１、第２モータ１２１，２２１とラック３００とのギヤ比は同一である。したがって、第１モータ１２１の１回転当たりのラック３００の移動量と、第２モータ２２１の１回転当たりのラック３００の移動量は同一となるが、周期変更によって第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数が異なると第１、第２モータ１２１，２２１のアシストトルクが互いに阻害し合うこととなる。
【００５３】
そのため、周期変更を行ったとしても第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数が同一となるよう制御を行い、第１、第２モータ１２１，２２１のアシストトルクが互いに阻害し合うことを回避しつつ第２モータ２２１の周期を長くし、共振抑制を行う。実施例１では、第２モータ２２１のＡ〜Ｆ相のうち１２０°ごとに等間隔で配置されたＡ，Ｃ，Ｅ相に通電を行い、第１モータ１２１のＡ〜Ｆ相への通電周期と第２モータ２２１のＡ〜Ｅ相への通電周期を同一時間で行うことにより、第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数を同一とする。
【００５４】
なお、実施例１では第１モータ１２１の周期を変更せずに第２モータ２２１の周期を長くしているが、第１、第２モータ１２１，２２１の周期がそれぞれ異なればよいため、第２モータ２２１の周期を変更せずに第１モータ１２１の周期を長くする制御を行ってもよい。また、周期を長くせずに短くして互いの周期を異なることとしてもよく、特に限定しない。
【００５５】
［第１モータ駆動制御処理］
図１１は、第１ECU５００において実行される第１モータ１２１駆動制御の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
【００５６】
ステップＳ１０１では、トルクセンサ２０により検出された操舵トルクが第１ECU５００に入力され、ステップＳ１０２へ移行する。
【００５７】
ステップＳ１０２では、第１ECU５００により操舵アシスト制御がONであるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１０３へ移行し、NOであればステップＳ１０１へ戻る。
【００５８】
ステップＳ１０３では、第１モータ１２１への駆動制御信号が演算され、ステップＳ１０４へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１０４では、第１ECU５００に車速信号が入力され、ステップＳ１０５へ移行する。
【００６０】
ステップＳ１０５では、入力された車速VSPの値に基づき第１モータ５００の駆動制御信号を補正し、ステップＳ１０６へ移行する。
【００６１】
ステップＳ１０６では、補正された駆動制御信号を電流に変換し、第１モータ５００へ出力して制御を終了する。
【００６２】
［第２モータ周期変更駆動制御処理］
図１２は、第２ECU６００において実行される第２モータ６００の周期変更駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。
【００６３】
ステップＳ１１１では、トルクセンサ２０により検出された操舵トルクが第２ECU６００に入力され、ステップＳ１１２へ移行する。
【００６４】
ステップＳ１１２では、第２ECU６００により操舵アシスト制御がONであるかどうかが判断され、YESであればステップＳ２０３へ移行し、NOであればステップＳ１１１へ戻る。
【００６５】
ステップＳ１１３では、第２モータ２２１への駆動制御信号が演算され、ステップＳ１１４へ移行する。
【００６６】
ステップＳ１１４では、第１ECU５００から第１モータ５００の出力波形を取り込み、振動成分を抽出してステップＳ１１５へ移行する。
【００６７】
ステップＳ１１５では、抽出した第１モータ５００の振動成分に基づき第２モータ６００の振動制御が必要であるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１１６へ移行し、NOであればステップＳ１１７へ移行する。
【００６８】
ステップＳ１１６では、第２モータの出力波形の振動補正制御信号を演算し、ステップＳ２０７へ移行する。
【００６９】
ステップＳ１１７では、第２ECU６００に車速信号が入力され、ステップＳ１１８へ移行する。
【００７０】
ステップＳ１１８では、入力された車速VSPの値及び演算された振動補正制御信号に基づき、第２モータ６００の駆動制御信号を補正してステップＳ１１９へ移行する。
【００７１】
ステップＳ１１９では、補正された駆動制御信号を電流に変換し、第２モータ６００へ出力して制御を終了する。
【００７２】
［従来技術と本願実施例１における作用効果の対比］
従来のパワーステアリング装置にあっては、操舵アシストトルクを発生する電動機は１つしかなく、大型車両のように大きな操舵アシストトルクを必要とする電動パワーステアリング装置に適用した場合、充分な操舵アシストトルクを確保することができない、という問題があった。この問題を解決するため複数の電動機で操舵アシストする方法が考えられるが、複数の電動機から発生する操舵アシストトルクにおけるトルク波形同士の共鳴が発生し、電動機の円滑な制御を行うことができないという問題があった。
【００７３】
これに対し本願実施例１では、第１、第２モータ１２１，２２１により発生するトルク波形の周期が互いに異なる周期となるよう、第２ECU６００により第２モータ２２１の周期を長くする制御を行うこととした。また、周期変更制御を行う際には、第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数が同一となることとした。
【００７４】
これにより、第１、第２モータ５００，６００の出力波形の振動を異なる周期とすることで、２つのモータの出力波形同士が共鳴することを回避し、２つのモータを用いて操舵アシストトルクを付与する場合であってもモータの円滑な制御を行うことができる（請求項１に対応。）。
【実施例２】
【００７５】
実施例２につき図１３に基づき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では同一構成の第１、第２モータ１２１，２２１を用い、第１モータ１２１の周期を変更せずに第２モータ２２１の周期を長くしているが、実施例２では第１、第２モータ５００，６００を当初から互いに異なる極数とすることで周期変更を行う。
【００７６】
図１３は、実施例２における第１、第２モータ１２１，２２１を示す図である。実施例２においては、第１モータ１２１をＡ〜Ｆ相の６相、第２モータ２２１をＡ〜Ｃ相の３相モータとする。これにより、第２モータ２２１の１回転当たりトルク変動周期を第１モータ１２１のトルク変動周期に対し長くする。なお、実施例２では第１、第２モータ１２１，２２１を６相及び３相の組み合わせとしているが、第１、第２モータ１２１，２２１の極数が互いに異なる組み合わせであればよく特に限定しない。
【００７７】
実施例１と同様、第１、第２ユニット１００，２００はトルクセンサ２０の有無を除いて同一構成であるため、第１モータ１２１の１回転当たりのラック３００の移動量と、第２モータ２２１の１回転当たりのラック３００の移動量は同一となるが、第２モータ２２１の極数変更によって第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数が異なると第１、第２モータ１２１，２２１のアシストトルクが互いに阻害し合うこととなる。
【００７８】
そのため、実施例２においては第２モータ２２１において１２０°ごとに等間隔で配置されたＡ〜Ｃ相に通電を行い、第１モータ１２１のＡ〜Ｆ相への通電周期と第２モータ２２１のＡ〜Ｅ相への通電周期を同一時間で行うことにより、第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数を同一とし、アシストトルクが互いに阻害し合うことを回避する。
【００７９】
［実施例２の効果］
実施例２では第１、第２モータ５００，６００を当初から互いに異なる極数とすることで周期変更を行うこととした。これにより、制御によらずモータの出力波形における振動周期を互いに異ならせることが可能であり、制御の簡略化を図りつつ実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００８０】
［ウォームギヤ噛合い振動周期変更による共振抑制］
実施例３につき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では第２モータ２２１のトルク波形における振動周期を第１モータ１２１の振動周期に対し長くしていた。
【００８１】
これに対し実施例３では、単位時間当たりの第１ウォームホイール１４０と第１ウォームシャフト１５０の第１噛合い振動数と、第２ウォームホイール２４０及び第２ウォームシャフト２５０の第２噛合い振動数を互いに異ならせることにより、噛合い振動の周期を変更して共振を抑制する点で実施例１と異なる。
【００８２】
例えば、第２噛合い振動数を第１噛合い振動数の２倍とすることで、第１、第２ウォームホイール１４０，２４０と第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の単位時間当たり噛合い振動を互いに異ならせることにより振動周期を互いに異なる周期とし、共振抑制を行う。
【００８３】
［ウォームギヤ比とラック移動量の関係］
ウォームギヤ比とラック移動量の関係について説明する。実施例３では第１、第２ウォームホイール１４０，２４０と第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の単位時間当たり噛合い振動の変更による共振抑制について述べているため、第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間回転数及び出力トルクの振動波形周期、及び第１、第２ウォームホイール１４０，２４０の回転に対するラック３００の移動量については同一であると仮定する。
【００８４】
一般に、ギヤの噛合い振動はギヤの歯の噛合いによって発生する。第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数をｘ１，ｘ２とし、第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間当たり回転数を同一の値ｒｍとすれば、第１、第２ウォームホイール１４０，２４０と第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の単位時間当たり噛合い数ｎ１、ｎ２は
ｎ１＝ｒｍ・ｘ１
ｎ２＝ｒｍ・ｘ２
で示され、第１、第２ウォームホイール１４０，２４０と第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の単位時間当たり噛合い振動数はそれぞれｎ１、ｎ２となる。互いの噛合い振動の共振抑制のためには、ｎ１≠ｎ２すなわちｘ１≠ｘ２が条件となる。
【００８５】
ここで、第１、第２ウォームホイール１４０，２４０の歯数及び単位時間当たり回転数をｙ１，ｙ２及びｒ１，ｒ２とすれば、
ｒ１＝ｒｍ・ｘ１／ｙ１
ｒ２＝ｒｍ・ｘ２／ｙ２
で示される。
【００８６】
また、第１、第２ウォームホイール１４０，２４０の回転数に対するラック３００の移動量を同一とするためには
ｒ１＝ｒ２
である。
したがって、噛合い振動を抑制しつつ第１、第２アシストトルクに対するラック３００の移動量を互いに同じくする条件は
ｒ１＝ｒ２  かつ  ｘ１≠ｘ２ 、 すなわち
ｘ１／ｙ１＝ｘ２／ｙ２  かつ  ｘ１≠ｘ２
となる。
【００８７】
したがって、ラック３００の移動量を同一としつつウォームギヤにおける噛合い振動を抑制するためには、ｘ１≠ｘ２すなわち第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数ｘ１，ｘ２が互いに異なり、かつ第１、第２ウォームギヤ比が同一であることが条件となる。
【００８８】
よって、実施例３では第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数ｘ１，ｘ２が互いに異なり、かつ第１、第２ウォームギヤ比が同一となるよう第１、第２ウォームホイール１４０，２４０及び第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数を設定する。例えば第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数をそれぞれａ，ｂとし、第１、第２ウォームホイール１４０，２４０の歯数をそれぞれ２ａ，２ｂとし、ａとｂを互いに異なる数とする。これにより、第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０を互いに異なる歯数としつつ第１、第２ウォームギヤ比を同一値２とすることが可能である。
【００８９】
［実施例３における作用効果］
実施例３においては、第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数ｘ１，ｘ２が互いに異なり、かつ第１、第２ウォームギヤ比が同一となるよう第１、第２ウォームホイール１４０，２４０及び第１、第２ウォームシャフト１５０，２５０の歯数を設定した。これにより、単位時間当たりの第１、第２噛合い振動数を同一の値としつつ第１、第２アシストトルクに対するラック３００の移動量を同じくすることが可能となり、噛合い振動の周期を変更して共振を抑制することができる。
【実施例４】
【００９０】
［ピニオン噛合い振動周期の変更による共振抑制］
実施例４につき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例４ではラック３００に対する第１、第２ピニオン１３１，２３１のギヤ比を変更することにより、第１、第２ピニオン１３１，２３１の単位時間当たりの噛合い数を互いに異なることとし、噛合い振動周期を変更して共振を抑制する点で実施例１と異なる。
【００９１】
具体的には、第１ピニオン１３１の歯数に対し第２ピニオン２３１の歯数を少なく設け、第１、第２ピニオン１３１，２３１とラック３００との単位時間当たり噛合い振動周期をそれぞれ異なることとすることで、第１、第２アシストトルクの共振抑制を行う。例えば、第１、第２ピニオン１３１，２３１の歯数をそれぞれｘ，ｙとし、ｘ，ｙを互いに異なる数とする。また、ラック３００においては、第１、第２ピニオン１３１，２３１の１回転当たりの移動量が同じくなるよう設けられている。
【００９２】
なお、実施例４では第１、第２ピニオン１３１，２３１とラック３００との単位時間当たり噛合い振動周期をそれぞれ異なることとすることによる共振抑制について述べているため、第１、第２モータ１２１，２２１の単位時間回転数及び出力トルク波形の振動周期、及び第１、第２モータ１２１，２２１の回転数に対する第１、第２ピニオン１３１，２３１の回転数についてはそれぞれ同一であると仮定する。
【００９３】
［実施例４における作用効果］
実施例４においては、第１、第２ピニオン１３１，２３１の歯数をそれぞれｘ，ｙとし、ｘ，ｙを互いに異なる数とした。これにより、第１、第２ピニオン１３１，２３１の単位時間回転数に対するラック３００と第１、第２ピニオン１３１，２３１との噛合い数が互いに異なることとなる。よって、単位時間当たりの噛合いにおける振動数を互いに異ならせることが可能となり、噛合い振動の周期を変更して共振を抑制することができる。
【実施例５】
【００９４】
実施例５につき図９及び図１４に基づき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では第１、第２モータ１２１，２２１の出力波形における振動周期を互いに異なることとしてトルク波形の共鳴を回避したが、実施例５では第１、第２モータ１２１，２２１の出力波形における位相を互いに異なることとしてトルク波形の共鳴を回避する。
【００９５】
［第１、第２モータの位相変更による共振抑制制御］
図９の制御ブロック図に示されるように、第１、第２モータ１２１，２２１は第１、第２ECU５００，６００により駆動制御されて操舵アシストを行う。すなわち、第１、第２ECU５００，６００から第１、第２モータ１２１，２２１へ出力される駆動信号の出力タイミングをずらし、第１モータ１２１の回転に対し第２モータ２２１が位相遅れを伴って回転するよう第２ECU６００第２モータ２２１を駆動制御することで、第１、第２モータ１２１，２２１の出力トルク波形の位相をずらし、トルク波形同士の共振を抑制する。
【００９６】
なお、実施例５では第１モータ１２１の回転に対し第２モータ２２１が位相遅れを伴って回転するよう制御したが、第１、第２モータ１２１，２２１の出力トルク波形の位相がずれていればよいため、第２モータ２２１の回転に対し第１モータ１２１が位相遅れを伴って回転するよう制御を行ってもよい。
【００９７】
［モータ出力波形位相補正制御処理］
第１モータ１２１の駆動制御処理については実施例１の図１１に示すフローチャートと同様であるため説明は省略する。
図１４は、第２ECU６００において実行される第２モータ２２１の位相補正制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
【００９８】
ステップＳ５０１では、トルクセンサ２０により検出された操舵トルクが第２ECU６００に入力され、ステップＳ５０２へ移行する。
【００９９】
ステップＳ５０２では、第２ECU６００により操舵アシスト制御がONであるかどうかが判断され、YESであればステップＳ５０３へ移行し、NOであればステップＳ５０１へ戻る。
【０１００】
ステップＳ５０３では、第２モータ２２１への駆動制御信号が演算され、ステップＳ５０４へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ５０４では、第１ECU５００から第１モータ５００の出力波形を取り込み、振動成分を抽出してステップＳ５０５へ移行する。
【０１０２】
ステップＳ５０５では、抽出した第１モータ５００の振動成分に基づき第２モータ６００における出力波形の位相補正が必要であるかどうかが判断され、YESであればステップＳ５０６へ移行し、NOであればステップＳ５０７へ移行する。
【０１０３】
ステップＳ５０６では、第２モータの出力波形の位相補正制御信号を演算し、ステップＳ５０７へ移行する。
【０１０４】
ステップＳ５０７では、第２ECU６００に車速信号が入力され、ステップＳ５０８へ移行する。
【０１０５】
ステップＳ５０８では、入力された車速VSPの値及び演算された位相補正制御信号に基づき、第２モータ６００の駆動制御信号を補正してステップＳ５０９へ移行する。
【０１０６】
ステップＳ５０９では、補正された駆動制御信号を電流に変換し、第２モータ６００へ出力して制御を終了する。
【０１０７】
［実施例５における作用効果］
実施例２においては、第１、第２モータ１２１，２２１へ出力される駆動信号の出力タイミングをずらし、第１モータ１２１の回転に対し第２モータ２２１が位相遅れを伴って回転するよう制御することで、第１、第２モータ１２１，２２１の出力トルク波形の位相をずらすことが可能となり、トルク波形同士の共振を抑制することができる。
【実施例６】
【０１０８】
実施例６につき図１５ないし図１７に基づき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例６では第１、第２ECU５００，６００によって第１、第２モータ１２１，２２１の出力が互いに異なるよう制御を行い、トルク波形の共鳴を抑制する。すなわち、複数振動のうちいずれかの振幅を他の振動の振幅に対し小さく設定し、共振の影響がほとんど発生しないほど小さい振幅とすることで、共振の影響を最小限に抑える。
【０１０９】
［モータ出力変更によるトルク波形の共鳴防止］
実施例６においては、第１、第２ECU５００，６００により第１、第２モータ１２１，２２１の駆動電流値が互いに異なるよう制御を行い、第１、第２モータ１２１，２２１の出力を互いに異ならせ、操舵アシストトルク同士の共振を低減する。
【０１１０】
具体的には、第１モータ１２１の駆動電流に対し第２モータ２２１の駆動電流を小さくし、第２モータ２２１による第２アシストトルクが第１モータ１２１による第１アシストトルクに対し十分小さくなるよう設定することで、第１アシストトルクと第２アシストトルクの共振の影響を最小限に抑える。
【０１１１】
ここで、モータ出力変更方法として実施例６では電流値を制御することとするが、ＰＷＭ制御を用いてモータ制御を行う場合はＰＷＭデューティを変化させることで出力制御を行ってもよく、特に限定しない。また、実施例６ではモータ電流を制御して２つのモータの出力を互いに異なることとしたが、当初から定格出力の異なるモータ同士を用いてもよく、特に限定しない。
【０１１２】
［モータ出力制御によるトルク波形の共鳴防止制御］
図９の制御ブロック図に示されるように、運転者の操舵による操舵トルクT及び車速Vはトルクセンサ２０及び車速センサ７０１により検出された第１、第２ECU５００，６００へ出力される。
【０１１３】
第１、第２ECU５００，６００は入力された操舵トルクT及び車速Vの値に基づいてそれぞれ第１、第２モータ１２１，２２１における第１、第２目標アシストトルクT1，T2を演算し、第１、第２目標電流値i1，i2に変換して第１、第２モータ１２１，２２１に出力する。この第１、第２目標電流値i1，i2に基づき、第１、第２モータ１２１，２２１が駆動されて操舵アシストを行う。その際、第１、第２モータ１２１，２２１の出力が互いに異なるよう、第１モータ１２１を主導的に、第２モータ２２１を従属的に制御する。
【０１１４】
・通常操舵時
図１５は、運転者により通常の操舵が行われた際における第１、第２モータ１２１，２２１の操舵アシストトルクを示す図である。検出された操舵トルクT及び車速Vの値に応じて第１、第２目標アシストトルクT1，T2が互いに異なる値となるよう演算を行うことで、第１、第２モータ１２１，２２１の出力を互いに異なる値とする。
【０１１５】
その際、第１目標トルクT1の値が第２目標トルクT2よりも大きくなるよう、第１モータ１２１の出力を第２モータ２２１の出力よりも大きくする。これにより、第１、第２操舵アシストトルクにおける第１、第２トルク波形が互いに重なり合うことを回避し、トルク波形同士の共振を防止する。第２モータ２２１の出力を第１モータ１２１の出力よりも大きくした場合でも同様に共振防止を達成できる。
【０１１６】
・微小操舵時（片方モータのみ駆動）
図１６は、微小操舵が行われた際に第１モータ１２１のみ駆動した場合の操舵アシストトルクを示す図である。微小操舵時においては、第１、第２モータ１２１，２２１の両方を駆動して操舵アシストを行うよりも、いずれか一方のモータのみを駆動して操舵アシストを行うほうが操舵フィーリングは良好である。そのため、トルクセンサ２０により検出されたトルク値Tが所定値T'以下の場合、微小操舵と判断し、第２ECU６００は第２目標アシストトルクT2を０とする。
【０１１７】
したがって、第２モータ２２１に対し第２目標電流値i2の出力は行われず、第１モータ１２１のみによって操舵アシストトルクが付与されることで、操舵フィーリングを良好なものとする。また、第１モータ１２１のみが駆動しているため、トルク波形の共振は発生しない。第２モータ２２１のみ駆動した場合でも同様である。
【０１１８】
・弱操舵時（逆方向微小トルク付与）
図１７は、弱操舵が行われた際に第１、第２モータ１２１，２２１を互いに逆方向のアシストトルクを発生させるよう駆動した場合の操舵アシストトルクを示す図である。弱操舵時においては、操舵フィーリングに対する第１、第２ピニオン１３１，２３１とラック３００とのバックラッシの影響が大きいものとなる。
【０１１９】
そのため、トルクセンサに検出されたトルク値T''以下の場合、第１モータ１２１によりアシスト方向にトルクを付与し、第２モータ２２１によりアシスト方向とは逆になるように微小トルクを付与する。このような制御を行うことで、第１、第２ピニオン１３１，２３１とラック３００とのガタ詰めを行ってバックラッシを低減してもよい。この場合においても第１操舵トルクと第２操舵トルクの値が異なるため、互いの共振を回避できる。第２モータ２２１によりアシスト方向にトルクを付与し、第１モータ１２１によりアシスト方向とは逆になるように微小トルクを付与した場合であっても、同様に共振及びバックラッシの回避を達成可能である。
【０１２０】
また、車両の直進走行時または停車時など操舵アシストを行わない場合、第１モータ１２１及び第２モータ２２１にそれぞれ同一の微小アシスト力を発生させ、左右方向のアシスト力をつり合わせてラック３００に付与されるアシスト力の合力を０とすることで、ラック３００と第１、第２ピニオン１３１，２３１とのガタ詰めを行いつつ無操舵状態の保持が可能である。
【０１２１】
なお、片方のモータのみでアシストを行う際の所定値T'と、互いのモータが逆方向にアシストトルクを付与するよう駆動を行う際の所定値T''の値は、同じであってもよいし、異なる値であってもよい。車両状態に合わせてT'とT''の値を同一としたり異なるものとしたりすることで、一層の操舵フィーリング向上を図ってもよい。
【０１２２】
また、第１モータ１２１はステアリングホイール２０と接続しているため、第１モータ１２１によるアシストトルクは運転者に伝わりやすい。一方、第１モータ１２１とラック３００とを接続する第１ピニオン１３１は、第１モータ１２１のアシストトルクと運転者による操舵力の双方を常に受け持つことになるため負荷が大きい。
【０１２３】
そのため、実施例３のように第１モータ１２１によるアシストトルクを第２モータ２２１によるアシストトルクよりも大きくした場合、アシストトルクがステアリングホイール２０を介して運転者に伝達しやすく、操舵フィーリングが良好となる。これに対し、第２モータ２２１とラック３００とを接続する第２ピニオン２３１に対する負荷は第２モータ２２１によるアシストトルクのみとなるため、第２モータ２２１のアシストトルクを第１モータ１２１によるアシストトルクよりも大きくすることで、第１ピニオン１３１にかかる負荷を低減することも可能な構成となっている。
【０１２４】
［実施例６における作用効果］
本願実施例６では、第１、第２モータ１２１，２２１によりラック３００に付与されるアシストトルクのトルク波形を互いに異なることとした。これにより、２つのモータからラック３００に付与される操舵アシストトルク同士のトルク波形が互いに重なり合うことを回避可能となり、トルク波形同士の共振を防止して円滑な操舵アシストを行うことができる。
【０１２５】
また、第１、第２ECU５００，６００において、第１、第２モータ１２１，２２１のうち片方のモータを主導的に、他方のモータを従属的に制御し、片方のモータの出力を他方の出力よりも大きくなるように制御することとした。これにより、第１、第２ECU５００，６００からの制御信号を変えることで２つのモータにより付与されるアシストトルクのトルク波形を互いに異なる波形とすることが可能となり、モータ制御によって共振防止を簡易に行うことができる。
【０１２６】
また、微小操舵時においては、第１、第２モータ１２１，２２１の両方を駆動して操舵アシストを行うよりも、いずれか一方のモータのみを駆動して操舵アシストを行うほうが操舵フィーリングは良好である。そのため、トルクセンサ２０により検出されたトルク値Tが所定値T'以下の場合、第２ECU６００は第２目標アシストトルクT2を０とし、第２モータ２２１に対し第２目標電流値i2の出力は行わないこととした。これにより、第１モータ１２１のみによって操舵アシストトルクが付与されることで、操舵フィーリングを良好なものとすることができる。
【０１２７】
また、弱操舵時においては、操舵フィーリングに対する第１、第２ピニオン１３１，２３１とラック３００とのバックラッシの影響が大きいものとなる。そのため、トルクセンサに検出されたトルク値T''以下の場合、第１モータ１２１によりアシスト方向にトルクを付与し、第２モータ２２１によりアシスト方向とは逆になるように微小トルクを付与することとした。これにより、第1モータ１２１によるアシストトルクと第２モータ２２１によるアシストトルクを異なる値として互いの共振を回避するとともに、第１、第２ピニオン１３１，２３１とラック３００とのバックラッシを低減することができる。
【０１２８】
また、第１モータ１２１はステアリングホイール２０と接続しているため、第１モータ１２１によるアシストトルクは運転者に伝わりやすい。そのため、第１モータ１２１によるアシストトルクを第２モータ２２１によるアシストトルクよりも大きくすることで、ステアリングホイール２０を介してアシストトルクを運転者に伝達し、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【０１２９】
また、第１モータ１２１とラック３００とを接続する第１ピニオン１３１は、第１モータ１２１のアシストトルクと運転者による操舵力の双方を常に受け持つため負荷が大きいが、第２モータ２２１とラック３００とを接続する第２ピニオン２３１に対する負荷は第２モータ２２１によるアシストトルクのみとなる。そのため、第２モータ２２１のアシストトルクを第１モータ１２１によるアシストトルクよりも大きくすることで、第１ピニオン１３１にかかる負荷を低減することができる。
【０１３０】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例１ないし実施例６に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【０１３１】
本願実施例では実施例１ないし６においてモータの出力波形の振動周期及び位相、ウォームギヤにおける噛合い振動周期、ラックとピニオンにおける噛合い振動周期、モータの出力波形振幅をそれぞれパラメータとし、１つのパラメータを変更する際には他のパラメータを固定して共振抑制を行ったが、複数のパラメータを同時に変化させてもよい。
【０１３２】
例えば、モータの出力波形の振動における周期及び位相を同時に変更し、同時にラックとピニオンにおける噛合い振動周期を変更させてもよい。また、全てのパラメータを同時に変化させてもよい。
【０１３３】
更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【０１３４】
（イ）  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、
前記第１、第２電動機に与えられる制御信号を変えることにより、前記第１操舵トルクと第２操舵トルクとを異ならせる。
【０１３５】
例えば第１電動機を主導的に制御し、第２電動機を従属的に制御することにより、トルク同士の共鳴を防止することができる。具体的には、電動機に付与する電流値を変化させてもよいし、ＰＷＭデューティを変化させてもよい。
【０１３６】
（ロ）  前記（イ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第１、第２電動機に与えられる制御信号の出力タイミングを異ならせる。
【０１３７】
例えば第１電動機の操舵アシストトルクが発生した後で第２電動機の操舵アシストトルクが発生することで、トルク同士の共鳴を防止することができる。
【０１３８】
（ハ）  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、
前記第１、第２ピニオンの歯数を異ならせる。
【０１３９】
例えば第１操舵トルクと第２操舵トルクの振動波形が異なるため、トルク同士の共鳴を防止することができる。
【０１４０】
（ニ）  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、
前記第１、第２電動機の出力容量を異ならせる。
【０１４１】
例えば第１操舵トルクが第２操舵トルクよりも大きくなるため、トルク同士の共鳴を防止することができる。
【０１４２】
（ホ）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、
前記第１、第２電動機は、それぞれ異なる極数である。
【０１４３】
第１、第２電動機の出力トルクにおける振動周期を異なるものとすることができ、出力トルク波形同士の共振を抑制できる。
【０１４４】
（へ）  前記（イ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記トルクセンサの検出したトルク値が所定値以下の場合、一方の電動機を操舵アシスト方向に駆動制御し、他方の電動機を操舵アシスト方向とは逆方向に微小トルクで駆動制御する。
【０１４５】
他方の電動機が一方の電動機の駆動方向とは逆方向に駆動制御されることにより、第１、第２ピニオンとラックのバックラッシが抑制される。
【０１４６】
（ト）  前記（ニ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第１操舵トルクは前記第２操舵トルクよりも大きい。
【０１４７】
ステアリングホイールに連結される側の第１操舵トルクを大きくすることにより、操舵フィーリングが良好となる。
【０１４８】
（チ）  前記（ニ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第２操舵トルクは前記第１操舵トルクよりも大きい。
【０１４９】
第１ピニオンは運転者による操舵力が常にかかるため負荷が大きい。そこで、第１操舵トルクを第２操舵トルクよりも小さくすることにより、第１ピニオンにかかる負荷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】実施例１における電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。
【図２】実施例１における電動パワーステアリング装置の全体構成を表す斜視図である。
【図３】実施例１における電動パワーステアリング装置の第１ユニットの全体構成を表す斜視図である。
【図４】実施例１の電動パワーステアリング装置における第１ユニットの組み付けを示す概略斜視図である。
【図５】実施例１における第１ユニットのインプットシャフト及び第１ピニオンシャフト付近のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図６】実施例１における電動パワーステアリング装置の第１ウォームホイール及び第１モータ付近のI−I断面図である。
【図７】実施例１における電動パワーステアリング装置の第２ユニットの全体構成を表す斜視図である。
【図８】実施例１における電動パワーステアリング装置の第２ユニットの組み付けを示す概略斜視図である。
【図９】実施例１における第１、第２ECUにより操舵アシストを行う際の制御ブロック図である。
【図１０】実施例１において第１ECUにより第１モータの全相に通電し、第２ECUにより第２モータの６相のうち３相に通電を行う例を示す図である。
【図１１】実施例１の第１ECUにおいて実行される第１モータ駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例１の第２ECUにおいて実行される第２モータの周期変更駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施例２における第１、第２モータを示す図である。
【図１４】実施例５の第２ECUにおいて実行される第２モータ２２１の位相補正制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施例３において運転者により通常の操舵が行われた際における第１、第２モータの操舵アシストトルクを示す図である。
【図１６】実施例３において微小操舵が行われた際に第１モータのみ駆動した場合の操舵アシストトルクを示す図である。
【図１７】実施例３において弱操舵が行われた際に第１、第２モータを互いに逆方向駆動した場合の操舵アシストトルクを示す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
２０      トルクセンサ
１００    第１ユニット
１１０    第１ピニオンハウジング
１２０    第１モータハウジング
１２１    第１モータ
１３０    第１ピニオンシャフト
１３１    第１ピニオン
１４０    第１ウォームホイール
１５０    第１ウォームシャフト
１６０    第１ウォームギヤ
２００    第２ユニット
３００    ラック
３０１    第１領域
３０２    第２領域
５００    第１ECU
６００    第２ECU
７００    駆動輪
７０１    車速センサ
【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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【図１７】
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