(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによって駆動されるポンプの発生油圧によって操舵補助力を発生させるパワーステアリング装置であって、
車両の操向のための操作部材による操舵の速度である舵角速度を検出する舵角速度検出手段と、
当該パワーステアリング装置の異常を検出する異常検出手段と、
上記操作部材による操舵の有無を検出する操舵検出手段と、
上記異常検出手段が異常を検出していないときに、上記舵角速度検出手段の出力に基づいて上記電動モータの駆動目標値を定める正常時駆動目標値設定手段と、
上記異常検出手段が異常を検出したときに、上記操舵検出手段が操舵を検出していることを条件に、上記電動モータの駆動目標値を所定の異常時駆動目標値まで漸減させる異常時駆動目標値設定手段と、
上記正常時駆動目標値設定手段または異常時駆動目標値設定手段によって設定される駆動目標値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段とを含むことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
上記異常時駆動目標値設定手段は、上記異常検出手段が異常を検出した時点における駆動目標値が所定値未満のときには、当該所定値まで駆動目標値を漸増させる手段を含むものであることを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
上記操作部材の操作による舵角変化を検出し、一定の舵角変化ごとに検出信号を出力する舵角センサをさらに含み、
上記操舵検出手段は、上記舵角センサからの検出信号の有無を検出するものであり、
上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角センサからの検出信号が入力されるたびに、一定値ずつ駆動目標値を減少させるものであることを特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が所定値を超える値かどうかを検出するものであり、
上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が上記所定値を超える値である場合に、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度に応じた時間変化率で駆動目標値を減少させるものであることを特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出手段が出力する舵角速度が所定値を超える値かどうかを検出するものであり、
上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が上記所定値を超える値である場合に、予め定める一定の時間変化率で駆動目標値を減少させるものであることを特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータによって駆動されるポンプの発生油圧によりステアリング機構に操舵補助力を与えるパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリング機構に結合されたパワーシリンダにオイルポンプからの作動油を供給することによって、ステアリングホイールの操作を補助するパワーステアリング装置が知られている。オイルポンプは、電動モータによって駆動され、その回転速度に応じた操舵補助力がパワーシリンダから発生される。
ステアリング軸には、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じてねじれを生じるトーションバーと、トーションバーのねじれの方向および大きさに応じて開度が変化する油圧制御弁とが組み込まれている。この油圧制御弁は、オイルポンプとパワーシリンダとの間の油圧系統に介装されていて、操舵トルクに応じた操舵補助力をパワーシリンダから発生させる。
【０００３】
電動モータの駆動制御は、たとえば、ステアリングホイールの舵角速度に基づいて行われる。すなわち、ステアリングホイールに関連して設けられた舵角センサの出力に基づいて舵角速度が求められ、この舵角速度に基づいて電動モータの目標回転速度が設定される。この目標回転速度が達成されるように、電動モータに電圧が供給される。さらに具体的には、舵角速度が小さい場合には、ステアリングホイールの操作がわずかであるから、電動モータは、目標回転速度の下限値であるスタンバイ回転速度に減速される。一方、舵角速度が大きければ、ステアリングホイールが大きく操作されていると見なされ、そのときの舵角速度に応じて電動モータが駆動され、操舵補助力が発生する。
【０００４】
パワーステアリング装置を制御するための電子制御ユニットは、センサライン等の故障を検出する異常監視処理を実行している。この異常監視処理によっていずれかの異常（フェール）が検出されると、電子制御ユニットは、フェールセーフ処理により、電動モータの回転速度を徐々に減少させ、電動モータを停止させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現状のパワーステアリング装置においては、異常発生に応答して電動モータの回転速度を徐々に減少させるようになっていて、操舵が行われていなくても、電動モータが停止状態へと導かれる。
すなわち、たとえば、車両が直進路を走行中であって、ステアリングホイールが舵角中点で保持されている間にも、電動モータの回転速度が減少していく。そのため、運転者はパワーステアリング装置の異常に気付きにくいうえ、次操舵時に操舵抵抗が急増して、操舵違和感を感じることとなる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、運転者にパワーステアリング装置の異常を確実に認識させることができ、しかも、操舵抵抗の急増による操舵違和感を解消できるパワーステアリング装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モータ（２７）によって駆動されるポンプ（２６）の発生油圧によって操舵補助力を発生させるパワーステアリング装置であって、車両の操向のための操作部材（２）による操舵の速度である舵角速度を検出する舵角速度検出手段（１１，３１，Ｓ４）と、当該パワーステアリング装置の異常を検出する異常検出手段（３１，Ｓ１）と、上記操作部材による操舵の有無を検出する操舵検出手段（１１，３１，Ｓ９，Ｓ２１，Ｓ２２）と、上記異常検出手段が異常を検出していないときに、上記舵角速度検出手段の出力に基づいて上記電動モータの駆動目標値を定める正常時駆動目標値設定手段（Ｓ５）と、上記異常検出手段が異常を検出したときに、上記操舵検出手段が操舵を検出していることを条件に、上記電動モータの駆動目標値を所定の異常時駆動目標値まで漸減させる異常時駆動目標値設定手段（３１，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ２３，Ｓ３１）と、上記正常時駆動目標値設定手段または異常時駆動目標値設定手段によって設定される駆動目標値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段（２８，３１，Ｓ６）とを含むことを特徴とするパワーステアリング装置である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を示す。以下、この項において同じ。
上記の構成によれば、正常時には舵角速度検出手段の出力に基づいて電動モータの駆動目標値が定められる。パワーステアリング装置の異常が検出されると、異常時駆動目標値設定手段の働きにより、電動モータの駆動目標値が所定の異常時駆動目標値（たとえば零）まで漸減される。このとき、異常時駆動目標値設定手段は、操舵検出手段が操舵有りを検出していることを条件に、駆動目標値を減少させる。
【０００９】
したがって、パワーステアリング装置に異常が発生した場合であっても、操作部材による操舵がされていない期間、すなわち、直進走行期間等に、電動モータの駆動目標値が異常時駆動目標値へと減少してしまうことがない。すなわち、運転者が操舵しているときにのみ駆動目標値が減少させられるから、運転者は、駆動目標値の漸減に伴って、操舵抵抗の漸増を確実に認知することができる。これにより、運転者にパワーステアリング装置の異常を確実に認識させることができるとともに、操舵抵抗の急増に起因する操舵違和感を解消できる。
【００１０】
なお、上記舵角速度検出手段は、操作部材の操舵角を検出する舵角センサ（１１）と、この舵角センサが検出する操舵角を時間微分する手段（３１，Ｓ４）とを含むものであってもよい。
また、操舵検出手段は、舵角センサによって検出される舵角変化の有無を検出するものであってもよいし、舵角速度検出手段が所定値（たとえば零）を超える舵角速度を検出しているか否かに基づいて操舵の有無を検出するものであってもよい。
【００１１】
舵角センサは、一定舵角変化ごとに検出信号（たとえばパルス信号）を発生する構成であってもよく、この場合には、舵角センサの検出信号の有無に基づいて操舵の有無を検出することができる。
請求項２記載の発明は、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記異常検出手段が異常を検出した時点における駆動目標値が所定値未満のときには、当該所定値まで駆動目標値を漸増させる手段（３１，Ｓ７，Ｓ８）を含むものであることを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置である。
【００１２】
パワーステアリング装置に異常が発生した時点における駆動目標値が異常時駆動目標値に近い小さな値である場合には、駆動目標値は速やかに異常時駆動目標値へと導かれる。そのため、運転者は、操舵抵抗の漸増を感じることができず、異常発生を認識できないおそれがある。
そこで、この発明では、異常検出時点における駆動目標値が所定値未満のときには、駆動目標値を当該所定値まで漸増させることとしている。これにより、駆動目標値が当該所定値から異常時駆動目標値まで漸減される過程で、運転者に操舵抵抗の漸増を認知させ、異常発生を確実に認識させることができる。なお、駆動目標値が上記所定値に達した後には、駆動目標値は上記駆動目標値に向けて漸減され、異常状態が継続している限りにおいて、駆動目標値が再度増加されることはない。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記操作部材の操作による舵角変化を検出し、一定の舵角変化ごとに検出信号を出力する舵角センサ（１１）をさらに含み、上記操舵検出手段は、上記舵角センサからの検出信号の有無を検出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角センサからの検出信号が入力されるたびに、一定値ずつ駆動目標値を減少させるものであることを特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリング装置である。
【００１４】
この構成では、一定舵角変化ごとに検出信号（たとえば、検出パルス）を出力する舵角センサからの検出信号の有無により、操舵の有無が検出される。そして、舵角センサが検出信号を出力するたびに駆動目標値を一定値だけ減少させるという単純な処理によって、運転者に異常発生を認識させることができる。
請求項４記載の発明は、上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が所定値を超える値かどうかを検出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が上記所定値を超える値である場合に、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度に応じた時間変化率で駆動目標値を減少させるものであることを特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリング装置である。
【００１５】
この構成では、舵角速度が所定値（たとえば零）を超える値かどうかに基づいて、操舵の有無が検出される。そして、舵角速度が所定値を超えていれば、その舵角速度に応じた時間変化率で駆動目標値が漸減される。これにより、駆動目標値の減少の態様を最適化できるから、運転者に操舵違和感を与えることなく、かつ、確実に異常発生を認識させることができる。
たとえば、舵角速度の逆数に比例する時間変化率で駆動目標値を漸減させることが好ましい。これにより、緊急操舵時のように舵角速度が大きいときには操舵抵抗の増加が少なく、緩慢な操舵が行われているときほど操舵抵抗が速やかに増大する。したがって、安全性の向上を図りつつ、かつ、運転者に異常発生を確実に認識させることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、上記操舵検出手段は、上記舵角速度検出手段が出力する舵角速度が所定値を超える値かどうかを検出するものであり、上記異常時駆動目標値設定手段は、上記舵角速度検出手段が検出する舵角速度が上記所定値を超える値である場合に、予め定める一定の時間変化率で駆動目標値を減少させるものであることを特徴とする請求項１または２記載のパワーステアリング装置である。
【００１７】
この構成では、舵角速度が所定値（たとえば零）を超える値かどうかに基づいて、操舵の有無が検出される。そして、舵角速度が所定値を超えていれば、一定の時間変化率で駆動目標値が減少させられる。これにより、複雑な演算を要しない簡単な処理で駆動目標値を異常時駆動目標値まで漸減させることができ、運転者に異常発生を確実に認識させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の基本的な構成を示す図解図である。このパワーステアリング装置は、車両のステアリング機構１に関連して設けられ、このステアリング機構１に操舵補助力を与えるためのものである。
【００１９】
ステアリング機構１は、運転者によって操作されるステアリングホイール２と、このステアリングホイール２に連結されたステアリング軸３と、ステアリング軸３の先端に設けられたピニオンギア４と、ピニオンギア４に噛合するラックギア部５ａを有し、車両の左右方向に延びたラック軸５とを備えている。ラック軸５の両端にはタイロッド６がそれぞれ結合されており、このタイロッド６は、それぞれ、舵取り車輪としての前左右輪ＦＬ，ＦＲを支持するナックルアーム７に結合されている。ナックルアーム７は、キングピン８まわりに回動可能に設けられている。
【００２０】
この構成により、ステアリングホイール２が操作されてステアリング軸３が回転されると、この回転がピニオンギア４およびラック軸５によって車両の左右方向に沿う直線運動に変換される。この直線運動は、ナックルアーム７のキングピン８まわりの回動に変換され、これによって、前左右輪ＦＬ，ＦＲの転舵が達成される。
ステアリング軸３には、ステアリングホイール２に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じてねじれを生じるトーションバー９と、トーションバー９のねじれの方向および大きさに応じて開度が変化する油圧制御弁２３とが組み込まれている。油圧制御弁２３は、ステアリング機構１に操舵補助力を与えるパワーシリンダ２０に接続されている。パワーシリンダ２０は、ラック軸５に一体的に設けられたピストン２１と、ピストン２１によって区画された一対のシリンダ室２０ａ，２０ｂとを有しており、シリンダ室２０ａ，２０ｂは、それぞれ、オイル供給／帰還路２２ａ，２２ｂを介して、油圧制御弁２３に接続されている。
【００２１】
油圧制御弁２３は、さらに、リザーバタンク２５およびオイルポンプ２６を通るオイル循環路２４の途中部に介装されている。オイルポンプ２６は、電動モータ２７によって駆動され、リザーバタンク２５に貯留されている作動油を汲み出して油圧制御弁２３に供給する。余剰分の作動油は、油圧制御弁２３からオイル循環路２４を介してリザーバタンク２５に帰還される。
油圧制御弁２３は、トーションバー９に一方方向のねじれが加わった場合には、オイル供給／帰還路２２ａ，２２ｂのうちの一方を介してパワーシリンダ２０のシリンダ室２０ａ，２０ｂのうちの一方に作動油を供給する。また、トーションバー９に他方方向のねじれが加えられた場合には、オイル供給／帰還路２２ａ，２２ｂのうちの他方を介してシリンダ室２０ａ，２０ｂのうちの他方に作動油を供給する。トーションバー９にねじれがほとんど加わっていない場合には、油圧制御弁２３は、いわば平衡状態となり、作動油はパワーシリンダ２０に供給されることなく、オイル循環路２４を循環する。
【００２２】
パワーシリンダ２０のいずれかのシリンダ室に作動油が供給されると、ピストン２１が車幅方向に沿って移動する。これにより、ラック軸５に操舵補助力が作用することになる。
油圧制御弁２３に関連する構成例は、たとえば、特開昭５９−１１８５７７号公報に詳しく開示されている。
電動モータ２７は、たとえばブラシレスモータからなり、駆動回路２８を介して、電子制御ユニット３０によって制御される。駆動回路２８は、たとえば、パワートランジスタのブリッジ回路からなり、電源としての車載バッテリ４０からの電力を、電子制御ユニット３０から与えられる制御信号に応じて電動モータ２７に供給する。
【００２３】
電子制御ユニット３０は、車載バッテリ４０からの電力供給を受けて動作するマイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３１のワークエリアなどを提供するＲＡＭ３２と、ＣＰＵ３１の動作プログラムおよび制御用のデータ等を記憶したＲＯＭ３３と、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２およびＲＯＭ３３を相互接続するバス３４とを備えている。
電子制御ユニット３０には、舵角センサ１１から出力される舵角信号が与えられるようになっており、この舵角信号に基づいて、その時間微分値に相当する舵角速度を演算する。舵角センサ１１は、たとえば、一定の舵角変化ごとに検出信号としてのパルス信号を出力するものであってもよい。この場合、ステアリングホイール２が一定角度位置で保持されているときには、舵角センサ１１は検出信号を出力しない。また、ステアリングホイール２が速く操作されると、舵角センサ１１は短い周期で検出信号を出力し、ステアリングホイール２が緩慢に操作されると、舵角センサ１１は長い周期で検出信号を出力する。したがって、検出信号の時間間隔に基づいて、ステアリングホイール２による操舵の速度である舵角速度を演算することができる。
【００２４】
電子制御ユニット３０には、さらに、電動モータ２７に流れる電流を検出する電流検出回路１２からの電流検出信号と、電動モータ２７のロータの回転位置を検出する回転センサ１５からの信号とが与えられるようになっている。
さらに、電子制御ユニット３０には、車速センサ１３から出力される車速信号が与えられるようになっている。車速センサ１３は、車速を直接的に検出するものでもよく、また、車輪に関連して設けられた車輪速センサの出力パルスに基づいて車速を計算により求めるものであってもよい。
【００２５】
電子制御ユニット３０は、舵角センサ１１、電流検出回路１２および車速センサ１３からそれぞれ与えられる舵角信号、電流信号および車速信号に基づいて、電動モータ２７の駆動を制御する。
図２は、舵角センサ１１の出力に基づいて算出される舵角速度Ｖθと電動モータ２７の目標回転速度Ｒとの対応関係を示す特性図である。目標回転速度Ｒは、舵角速度Ｖθに対して定められた第１しきい値ＶＴ１および第２しきい値ＶＴ２の間で増加するように、下限値Ｒ１と上限値Ｒ２との間で定められる。下限値Ｒ１はスタンバイ回転速度であり、第１しきい値ＶＴ１未満の舵角速度に対しては、このスタンバイ回転速度Ｒ１で電動モータ２７が回転駆動される。
【００２６】
ＣＰＵ３１は、車速に基づいて、図２に示すように、舵角速度Ｖθに対する目標回転速度Ｒの傾きを可変設定する。すなわち、第２しきい値ＶＴ２が、車速域に応じて可変設定される。より具体的には、車速が大きいほど、第２しきい値ＶＴ２は大きな値に設定される。これにより、車速が大きいほど目標回転速度Ｒが小さく設定されることになり、操舵補助力が小さくなる。こうして、車速に応じた適切な操舵補助力を発生するための車速感応制御が行われる。
【００２７】
一方、ＣＰＵ３１は、装置の各部の異常を監視する異常監視ルーチンを制御周期毎に繰り返し実行しており、異常が生じたときには、フェールセーフ処理を実行し、電動モータ２７を停止させて、不所望な操舵補助が行われないようにする。
図３は、ＣＰＵ３１が所定の制御周期毎に繰り返し実行する電動モータ２７の制御処理を説明するフローチャートである。
【００２８】
ＣＰＵ３１は、異常監視ルーチンを実行することにより、異常の有無を判断する（ステップＳ１）。異常が無い場合（ステップＳ１のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、車速センサ１３から、車速を読み込む（ステップＳ２）。次に、ＣＰＵ３１は、舵角センサ１１から舵角信号を読み込み（ステップＳ３）、これをもとに舵角の時間微分値としての舵角速度を演算する（ステップＳ４）。求められた舵角速度および上記読み込まれた車速に基づいて、ＣＰＵ３１は、図２に示された特性に従って、電動モータ２７の目標回転速度Ｒを設定する（ステップＳ５）。そして、設定された目標回転速度Ｒになるように、電動モータ２７が駆動される（ステップＳ６）。これにより、電動モータ２７の回転速度に応じた操舵補助力が発生する。以後、ＣＰＵ３１の異常監視ルーチンによって異常が監視されない場合は、ステップＳ１〜Ｓ６の処理が繰り返される。
【００２９】
異常が検出された場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒが異常発生後、１度も所定回転速度Ｚ（たとえば、２０００ｒｐｍ）以上でないかを判定する（ステップＳ７）。
目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ以上でない場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、現目標回転速度Ｒに定数Ｋ（たとえば、Ｋ＝４）を加算して、新たな目標回転速度Ｒを設定する（ステップＳ８）。そして、この新たな目標回転速度Ｒに基づいて、電動モータ２７が駆動される（ステップＳ６）。その後、異常状態が継続すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ以上になるまで（ステップＳ７）、ステップＳ１，Ｓ７，Ｓ８の処理が制御周期毎に繰り返される。これにより、異常発生時には、目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚまで一定の時間変化率で漸増されることになる。
【００３０】
異常発生後、１度でも目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ以上であれば（ステップＳ７のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、舵角センサ１１の出力信号の有無をチェックする（ステップＳ９）。舵角センサ１１から出力されるパルス信号が確認されない場合には（ステップＳ９のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、従前の目標回転速度Ｒで電動モータ２７を駆動する（ステップＳ６）。
舵角センサ１１からパルス信号が出力されると（ステップＳ９のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、現目標回転速度Ｒから、定数ｘ（たとえば、ｘ＝１）を減算して、新たな目標回転速度Ｒを設定する（ステップＳ１０）。新たに設定された目標回転速度Ｒが零でなければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、当該目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を駆動する（ステップＳ６）。
【００３１】
異常状態が継続すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ６の処理が制御周期毎に繰り返される。これにより、舵角センサ１１がパルス信号を出力するたびに、すなわち、一定の舵角変化があるたびに、一定値ｘずつ、目標回転速度Ｒが減じられる。こうして目標回転速度Ｒが零まで漸減すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は電動モータ２７を停止する（ステップＳ１２）。
【００３２】
図４は、目標回転速度Ｒの時間変化の一例を示す図である。
時間Ｆにおいて、パワーステアリング装置の異常が検出されると（図３のステップＳ１のＹＥＳ）、電動モータ２７の目標回転速度Ｒが異常発生後、１度も所定回転速度Ｚ以上でなければ（図３のステップＳ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒを、制御周期毎に定数Ｋずつ増加させることにより、所定回転速度Ｚまで漸増させる（図３のステップＳ８）。
目標回転速度Ｒが、１度、所定回転速度Ｚ以上になった以後は（図３のステップＳ７のＮＯ）、舵角速度Ｖθが大きい期間Ｔ１においては、舵角センサ１１から発生されるパルス信号の周期が短いため、目標回転速度Ｒは速やかに減少していく。
【００３３】
舵角変化がない（すなわち舵角速度Ｖθ＝０）期間Ｔ２には、舵角センサ１１からパルス信号が発生されない（図３のステップＳ９のＮＯ）。したがって、ＣＰＵ３１は、操舵がされていないと判断し、目標回転速度Ｒは不変に保たれる。
舵角速度Ｖθが小さい期間Ｔ３には、舵角センサ１１から発生されるパルス信号は、その周期が長い。そのため、目標回転速度Ｒは緩やかに減少する。そうして目標回転速度Ｒが零になると（図３のステップＳ１１）、電動モータ２７が停止する（図３のステップＳ１２）。
【００３４】
以上のようにこの実施形態によれば、異常発生時には、舵角センサ１１がパルス信号を出力するたびに、定数ｘずつ目標回転速度Ｒが減少させられて、電動モータ２７が停止状態に導かれる。すなわち、直進走行時のように舵角変化がない状況では目標回転速度Ｒは減少せず、実質的な操舵が行われたときにのみ目標回転速度Ｒが減少して操舵抵抗が増加することになる。これにより、単純な処理で、異常発生時には、操舵抵抗の漸増を通じて、運転者に確実に異常発生を認識させることができ、しかも、操舵抵抗の急増による操舵違和感を生じるおそれもない。
【００３５】
さらに、この実施形態では、異常発生時の目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ未満のときには、目標回転速度Ｒを予め当該所定回転速度Ｚまで漸増（制御周期毎に定数Ｋずつ増加）させたうえで、目標回転速度Ｒを零まで漸減させる処理が行われている。これにより、運転者に確実に操舵抵抗の漸増を感じさせることができるから、異常発生を確実に運転者に伝えることができる。
図５は、この発明の第二の実施形態に係るパワーステアリング装置による処理を説明するフローチャートである。この第二の実施形態の説明では、上述の図１および図２を再び参照する。また、図５には、電動モータ２７の制御のためにＣＰＵ３１が制御周期毎に繰り返し実行する処理が示されているが、この図５において上述の図３に示されたステップと同様の処理が行われるステップには、図３の場合と同一の参照符号を付して示す。
【００３６】
この実施形態では、ステップＳ７において、目標回転速度Ｒが所定回転速度Ｚ以上であると判断された場合に、ＣＰＵ３１は、舵角センサ１１から読み込んだ舵角信号を時間微分して舵角速度Ｖθを演算する（ステップＳ２１）。求められた舵角速度Ｖθが零であれば（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、従前の目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を駆動する（ステップＳ６）。求められた舵角速度Ｖθが零でなければ（ステップＳ２２のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、現目標回転速度Ｒから舵角速度Ｖθの逆数に比例する変数Ａ／Ｖθ（ただしＡは正の比例定数）を減算して、新たな目標回転速度Ｒを設定する（ステップＳ２３）。
【００３７】
新たに設定された目標回転速度Ｒが零よりも大きければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、当該目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を駆動する（ステップＳ６）。
異常状態が継続すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ７，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ１１，Ｓ６の処理が制御周期毎に繰り返される。これにより、求められた舵角速度が零ではない場合、すなわち、舵角変化がある場合は、目標回転速度Ｒから舵角速度Ｖθの逆数に比例した数値Ａ／Ｖθが減じられていく。
【００３８】
こうして目標回転速度Ｒが零まで漸減すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は電動モータ２７を停止する（ステップＳ１２）。
図６は、この実施形態における目標回転速度Ｒの時間変化の一例を示す図である。
時間Ｆにおいて、パワーステアリング装置に異常が検出されると（図５のステップＳ１のＹＥＳ）、電動モータ２７の目標回転速度Ｒが異常発生後、１度も所定回転速度Ｚ以上でなければ（図５のステップＳ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒを、制御周期毎に定数Ｋずつ増加させることにより、所定回転速度Ｚまで漸増させる（図５のステップＳ８）。
【００３９】
目標回転速度Ｒが、１度、所定回転速度Ｚ以上になった以後は（図５のステップＳ７のＮＯ）、舵角速度Ｖθが零の期間Ｔ５には（図５のステップＳ２２のＹＥＳ）、目標回転速度Ｒは不変に保たれる。
舵角速度Ｖθが零ではない場合（図５のステップＳ２２のＮＯ）には、舵角速度Ｖθの逆数に比例した値Ａ／Ｖθを目標回転速度Ｒから減じて新たな目標回転速度Ｒとする（図５のステップＳ２３）。すなわち、舵角速度Ｖθが大きい期間Ｔ４においては、目標回転速度Ｒは緩やかに減少し、舵角速度Ｖθが小さい期間Ｔ６においては、目標回転速度Ｒは速やかに減少していく。そうして目標回転速度Ｒが零になると（図５のステップＳ１１）、電動モータ２７が停止する（図５のステップＳ１２）。
【００４０】
以上のように、異常発生時には、舵角速度Ｖθが零ではないことを条件に、電動モータ２７の目標回転速度Ｒが減少する。このとき、舵角速度Ｖθの逆数に比例した数値Ａ／Ｖθを目標回転速度Ｒから減算するため、舵角速度Ｖθが大きい場合には、操舵補助力の減少量が小さくなり、舵角速度Ｖθが小さい場合には、操舵補助力の減少量が大きくなる。すなわち、緊急操舵時のように舵角速度Ｖθが大きいほど操舵抵抗の増加が少なく、緩慢な操舵が行われているときには、操舵抵抗が速やかに増大する。よって、安全性の向上を図りつつ、かつ、運転者に異常発生を確実に認識させることができる。
【００４１】
その他、上述の第一の実施形態の場合と同様な効果を併せて達成できる。
図７は、この発明の第三の実施形態に係るパワーステアリング装置による処理を説明するためのフローチャートである。
この第三の実施形態の説明では、上述の図１および図２を再び参照する。また、図７には、電動モータ２７の制御のためにＣＰＵ３１が制御周期毎に繰り返し実行する処理が示されているが、この図７において上述の図５に示されたステップと同様の処理が行われるステップには、図５の場合と同一の参照符号を付して示す。
【００４２】
この実施形態では、ステップＳ２２において、舵角速度Ｖθが零でないと判断されると、ＣＰＵ３１は、現目標回転速度Ｒから、定数ｙ（たとえば、ｙ＝４）を減算して、新たな目標回転速度Ｒを設定する（ステップＳ３１）。新たに設定された目標回転速度Ｒが零よりも大きければ（ステップＳ１１のＮＯ）、ＣＰＵ３１は、当該目標回転速度Ｒに基づいて電動モータ２７を駆動する（ステップＳ６）。
【００４３】
異常状態が継続すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ７，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ１１，Ｓ６の処理が制御周期毎に繰り返される。これにより、舵角速度Ｖθが零ではないことを条件に、すなわち、操舵変化が検出される状況では、制御周期毎に定数ｙずつ（すなわち、一定の時間変化率で）、目標回転速度Ｒが漸減される。こうして目標回転速度Ｒが零まで漸減すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は電動モータ２７を停止する（ステップＳ１２）。
【００４４】
図８は、この実施形態における目標回転速度Ｒの時間変化の一例を示す図である。
時間Ｆにおいて、パワーステアリング装置に異常が検出されると（図７のステップＳ１のＹＥＳ）、電動モータ２７の目標回転速度Ｒが異常発生後、１度も所定回転速度Ｚ以上でなければ（図７のステップＳ７のＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標回転速度Ｒを、制御周期毎に定数Ｋずつ増加させることにより、所定回転速度Ｚまで漸増させる（図７のステップＳ８）。
【００４５】
目標回転速度Ｒが、１度、所定回転速度Ｚ以上になった以後は（図７のステップＳ７のＮＯ）、舵角速度Ｖθが零の期間Ｔ８では、目標回転速度Ｒは不変に保たれる（図７のステップＳ２２のＹＥＳ）。
舵角速度Ｖθが零ではない（図７のステップＳ２２のＮＯ）期間Ｔ７，Ｔ９には、舵角速度Ｖθの大小に関わらず、制御周期毎に定数ｙずつ目標回転速度Ｒが減じられる（図７のステップＳ３１）。したがって、操舵が行われているときにだけ目標回転速度Ｒは一定の時間変化率で減少していく。そうして目標回転速度Ｒが零になると（図７のステップＳ１１）、電動モータ２７が停止する（図７のステップＳ１２）。
【００４６】
この実施形態によれば、上述の第二の実施形態と同様の効果を達成できる。しかも、舵角速度Ｖθの逆数に比例する値Ａ／Ｖθを演算する必要がないので、複雑な演算を要しない、簡単な処理で駆動目標値を異常時駆動目標値まで漸減させることができ、運転者に確実に異常を認識させることができる。
以上、この発明の三つの実施形態について説明したが、この発明はこれら以外の形態で実施することも可能である。
【００４７】
たとえば、上記三つの実施形態においては、電動モータ２７の駆動目標値として、目標回転速度Ｒを用いることとしたが、電動モータ２７の駆動目標電圧（または電流）を駆動目標値として用いてもよい。
また、上記実施形態では、操舵の有無を舵角センサ１１の出力に基づいて検出しているが、たとえば、ステアリングホイール２に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に基づいて操舵の有無を検出することとしてもよい。
【００４８】
さらに、上記第二および第三の実施形態では、舵角速度Ｖθが零でないときに、操舵有りとの判断がされることとしているが、舵角速度Ｖθが正のしきい値を超えることを条件に、操舵有りの判断をすることとしてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の基本的な構成を示す概念図である。
【図２】舵角速度と電動モータの目標回転速度との関係を示す特性図である。
【図３】ＣＰＵが所定の制御周期毎に繰り返し実行する電動モータの制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】目標回転速度の時間変化の一例を示す図である。
【図５】この発明の第二の実施形態に係るパワーステアリング装置における電動モータ目標回転速度の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】上記第二の実施形態に係る制御処理による電動モータの目標回転速度の時間変化の一例を示す図である。
【図７】この発明の第三の実施形態に係るパワーステアリング装置における電動モータの制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】上記第三の実施形態に係る制御処理による電動モータの目標回転速度の時間変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    ステアリング機構
２    ステアリングホイール
９    トーションバー
１１    舵角センサ
１２    電流検出回路
１３    車速センサ
２０    パワーシリンダ
２３    油圧制御弁
２６    オイルポンプ
２７    電動モータ
２８    駆動回路
３０    電子制御ユニット
３１    ＣＰＵ
３３    ＲＯＭ
【図１】
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【図２】
0004678467.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004678467.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004678467.tif 000007
【図７】
0004678467.tif 000008
【図８】
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