(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより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、
当該パワーステアリング装置が搭載された車両の車載バッテリからの電力供給を受けて作動するセンサ類と、
上記センサ類の異常を検出する異常検出手段と、
この異常検出手段が異常を検出していないときに、上記センサ類の出力信号に基づいて上記電動モータを制御する通常時制御手段と、
上記異常検出手段が異常を検出しているときに上記電動モータを制御するフェール時制御手段と、
下記条件ア、イ、ウおよびエのいずれかが満たされているときに、上記フェール時制御手段による電動モータの制御を禁止する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。
ア．前記車載バッテリのバッテリ電圧が所定のしきい値電圧以下である。
イ．前記車両のエンジン回転数が所定のしきい値回転数以下である。
ウ．前記車両のオルタネータ信号レベルが所定のしきい値レベル以下である。
エ．前記車両のイグニッションスイッチがオンされてから一定時間経過前である。
【請求項２】
上記通常時制御手段とフェール時制御手段との間で上記電動モータの制御が切り換わるときに、上記電動モータの回転速度を徐々に変動させる制御移行制御手段をさらに含む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】
上記センサ類が、舵角センサを含む、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】
上記センサ類が、作動油の温度を検出する油温センサを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
上記センサ類が、車速センサを含む、請求項１〜４のいずれか一項に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】
本発明は、電動モータにより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、たとえば、直流モータからなる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。
【０００３】
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。
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、操舵補助力が発生される。
【０００４】
さらに、上記電動モータの駆動制御は、車速情報に基づいて行われる場合もある。すなわち、車速センサからの出力信号に基づいて、低速走行時または停止時には、電動モータの目標回転速度が大きく設定され、高速走行時ほど電動モータの目標回転速度が小さく設定される。これにより、車速に応じた適切な操舵補助力をステアリング機構に与えることができる。
舵角センサまたは車速センサに故障が生じていると、電動モータの駆動制御を適切に行えないから、適切な操舵補助を行えない。そこで、上記のようなパワーステアリング装置には、舵角センサおよび車速センサ等のセンサ類の故障を検知するための故障診断機能が備えられている。すなわち、センサ類の出力信号に基づいて、センサ類の故障診断を行っている。そして、センサ類の故障が検出されると、目標回転速度が、低速走行時および高速走行時のいずれにおいてもある程度良好な操舵補助を行える中間的な固定値に設定されるようになっている。このようにして、センサ類の故障に対するフェールセーフ機能を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、舵角センサや車速センサは、車載バッテリからの電力供給を受けて動作するので、このようなセンサ類の出力信号は車載バッテリの出力電圧変動の影響を受ける。したがって、センサ類に故障がない場合であっても、車載バッテリの出力電圧によっては、センサ類に故障が生じているものとの誤った診断がなされる場合があった。これにより、電動モータの目標回転速度が一定値に固定されるから、操舵フィーリングの悪化につながっていた。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、異常検出を適正に行うことができ、これにより、操舵フィーリングを向上することが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）により駆動されるポンプ（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、当該パワーステアリング装置が搭載された車両の車載バッテリ（４０）からの電力供給を受けて作動するセンサ類（１１，１３，１４）と、上記センサ類の異常を検出する異常検出手段（４４）と、この異常検出手段が異常を検出していないときに、上記センサ類の出力信号に基づいて上記電動モータを制御する通常時制御手段（４１）と、上記異常検出手段が異常を検出しているときに上記電動モータを制御するフェール時制御手段（４２）と、下記条件ア、イ、ウおよびエのいずれかが満たされているときに、上記フェール時制御手段による電動モータの制御を禁止する手段（４５）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。
ア．前記車載バッテリのバッテリ電圧が所定のしきい値電圧以下である。
イ．前記車両のエンジン回転数が所定のしきい値回転数以下である。
ウ．前記車両のオルタネータ信号レベルが所定のしきい値レベル以下である。
エ．前記車両のイグニッションスイッチがオンされてから一定時間経過前である。
なお、括弧内の英数字は後述する実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
条件アは、所定値以上の電源電圧変動が検出されたことを意味する。また、条件イ〜エは、所定値以上の電源電圧変動を生じる条件である。
【０００８】
この構成によれば、異常検出手段によるセンサ類の異常検出動作に影響を与える上記の条件ア〜エのいずれかが満たされている時には、フェール時制御手段による電動モータの制御が禁止されて、通常時制御手段によって電動モータが制御されることになる。したがって、異常検出手段がセンサ類の異常を誤検出する蓋然性が高い状況では、通常時制御手段からフェール時制御手段へと制御の移行が行われることがない。これにより、異常の誤検出に起因する操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記通常時制御手段とフェール時制御手段との間で上記電動モータの制御が切り換わるときに、上記電動モータの回転速度を徐々に変動させる制御移行制御手段（４１ａ，４２ａ）をさらに含む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。
この構成によれば、通常時制御手段による制御とフェール時制御手段による制御との間で制御の移行が行われる時には、電動モータの回転速度が徐々に変動するので、電動モータの回転速度の急変に起因する操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【００１０】
フェール時制御手段による電動モータの制御を禁止する手段は、異常検出手段による異常検出を禁止することによって、フェール時制御手段による電動モータの制御を間接的に禁止する手段（４５）であってもよい。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記センサ類が、舵角センサを含む、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。
請求項４記載の発明は、上記センサ類が、作動油の温度を検出する油温センサを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置である。
請求項５記載の発明は、上記センサ類が、車速センサを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置である。
【００１２】
【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、本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。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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、電動式のモータ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。リザーバタンク２５には、作動油の温度を検出するための油温センサ１４が配置されている。
【００１６】
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。
【００１７】
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、たとえば直流モータからなり、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。
【００１８】
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データが与えられるようになっている。舵角センサ１１は、ステアリングホイール２に関連して設けられており、イグニッションキースイッチが導通されてエンジンが始動したときのステアリングホイール２の舵角を初期値「０」として、この初期値からの相対舵角に対応し、かつ操舵方向に応じた符号の舵角データを出力する。ＣＰＵ３１は、この舵角データに基づいて、その時間微分値である舵角速度を演算する。
【００１９】
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の回転速度を検出する回転センサ１５からの回転速度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。
【００２０】
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データ、電流データおよび車速データに基づいて、電動モータ２７の駆動を制御する。
上記の他、電子制御ユニット３０には、エンジンの回転数を表すエンジン回転信号、オルタネータの出力レベルを表すオルタネータ信号およびイグニッションスイッチ１６からの信号が入力されている。
【００２１】
図２は、電子制御ユニット３０の機能的な構成を説明するためのブロック図である。電子制御ユニット３０は、ＣＰＵ３１がソフトウェア処理を実行することによって実現される機能部分として、通常時制御部４１、フェール時制御部４２、センサ類の異常を検出する異常検出部４４、この異常検出部４４による異常検出動作を停止させるための異常検出停止部４５、および異常検出部４４の出力に基づいて通常時制御部４１またはフェール時制御部４２が出力する目標回転速度を出力する切換部４３を備えている。
【００２２】
通常時制御部４１は、舵角センサ１１からの舵角信号、車速センサ１３からの車速信号、および油温センサ１４からの油温信号に基づいて、電動モータ２７の目標回転速度を設定して出力する。
図３は、舵角信号に基づいて算出される舵角速度と電動モータ２７の目標回転速度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（操舵速度に相当する。）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の間で単調に増加（この実施形態ではリニアに増加）するように、下限値Ｒ１と上限値Ｒ２との間で定められる。この単調増加区間における目標回転速度Ｒの下限値Ｒ１がスタンバイ回転速度とされ、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。
【００２３】
ＣＰＵ３１は、車速に基づいて、図３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。
【００２４】
通常時制御部４１は、図３の特性図に従って設定される目標回転速度を「基準値」とし、次式に示される補正を当該基準値に施すことによって、目標回転速度を設定する。
目標回転速度＝基準値×Ｋ(T)
ただし、Ｋ(T)は温度Ｔに応じて定まる係数である。
図４には、油温センサ１４によって検出される作動油の温度と上記係数Ｋ(T)との関係が示されている。係数Ｋ(T)は、一定の温度範囲内において、温度の上昇に伴い、下限値から上限値へと単調に増加するように設定される。
【００２５】
作動油の温度に応じて作動油の粘度が変化するから、それに応じて油圧制御弁２３の特性に変化が生じる。したがって、作動油の温度により、ステアリングホイール１に与えられる操舵補助力が変動することになる。そこで、作動油の温度変化に起因する操舵補助力の変動を補償するために、図４に示されている係数Ｋ(T)に従って、目標回転速度が作動油の温度に応じて可変設定される。
再び、図２を参照する。異常検出部４４は、舵角センサ１１、車速センサ１３および油温センサ１４の出力信号を監視していて、たとえばそれらの出力信号が各所定レベル未満となったときに、当該センサに異常が生じたものと判断し、異常発生を表わす信号を切換部４３に与える。切換部４３は、異常検出部４４が異常を検出していない状況では、通常時制御部４１によって設定される目標回転速度を選択して出力する。これに対して、異常検出部４４が異常を検出すると、フェール時制御部４２が出力する目標回転速度を選択して出力する。
【００２６】
フェール時制御部４２は、舵角速度、車速および油温に依存しない一定の目標回転速度を出力する。この一定の目標回転速度は、舵角速度の中間的な値および車速の中間的な値を考慮して定められていて、いずれの状況においても、許容可能な操舵補助力をステアリング機構１に与えることができるように設定されている。
切換部４３から出力される目標回転速度は、偏差演算部４６に与えられる。偏差演算部４６は、目標回転速度から回転センサ１５によって検出される電動モータ２７の実回転速度を減じることによって、実回転速度の目標回転速度に対する偏差を求める。求められた偏差は、ＰＩ（比例・積分）制御部４７に与えられてＰＩ制御演算に供される。これによって、ＰＩ制御部４７は、上記偏差に応じたデューティ比を求めて出力する。このデューティ比は、ＰＷＭパルス発生部４８に与えられる。このＰＷＭパルス発生部４８は、ＰＩ制御部４７から与えられたデューティ比のＰＷＭパルスを生成して、電動モータ２７を駆動するための駆動回路２８に与えるようになっている。
【００２７】
こうして、目標回転速度と実回転速度との偏差に対応したデューティ比のＰＷＭパルスで電動モータ２７を駆動することにより、電動モータ２７は、目標回転速度で回転するようにフィードバック制御されて、適切な操舵補助力をステアリング機構１に与えることになる。
異常検出停止部４５は、異常検出部４４における異常検出動作（故障診断処理）が適正に行われない所定の条件が満たされた時に、異常検出部４４による異常検出処理を停止させるための信号を生成する。その結果、切換部４３はフェール時制御部４２からの目標回転速度を選択しなくなるから、結果として、フェール時制御部４２による電動モータ２７の制御が禁止されることになる。
【００２８】
異常検出停止部４５には、バッテリ４０の発生電圧（バッテリ電圧）、エンジン回転信号、オルタネータ信号およびイグニッションスイッチ１６からの信号が入力されている。異常検出停止部４５は、次の▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼のいずれかの条件が満たされると、異常検出部４４に異常検出停止信号を与える。
▲１▼バッテリ電圧ＶＢが所定のしきい値電圧（たとえば、９Ｖ）以下である。
▲２▼エンジン回転信号が表わすエンジン回転数が所定のしきい値回転数（たとえば、５００ｒｐｍ）以下である。
【００２９】
▲３▼オルタネータ信号レベルが所定のしきい値レベル以下である。
▲４▼イグニッションスイッチ１６がオンされてから一定時間（たとえば、２秒）経過前である。
上記▲１▼〜▲４▼の条件は、舵角センサ１１、車速センサ１３および油温センサ１４に異常が生じていなくても、これらのセンサの出力信号が異常な値を出力する蓋然性の高い条件である。
【００３０】
すなわち、条件▲１▼は、舵角センサ１１、車速センサ１３および油温センサ１４に電源電圧を供給しているバッテリ４０の電圧変動が生じている場合であるので、上記センサ１１，１３，１４の出力信号は異常な値を示す。
上記条件▲２▼は、エンジン回転数が低いために、バッテリ電圧の低下が生じやすい条件である。
上記条件▲３▼は、オルタネータ信号レベルが低いことから、バッテリ電圧の一時的な低下が生じている蓋然性が高い条件である。
【００３１】
上記条件▲４▼は、イグニッションオン直後のバッテリ電圧低下が著しい点に着目した条件であって、センサ１１，１３，１４の出力信号が異常低下している条件である。
このように、この実施形態では、センサ類に故障がなくても、これらのセンサ類の出力が異常値を示すような条件のときには、異常検出部４４による異常検出動作を停止させて、通常時制御部４１によって電動モータ２７を制御するようにしている。これによって、センサ類の動作が正常であるにも関わらずそれらの出力信号が異常値を示す蓋然性が高い状況では、故障と診断されることがないので、センサ類の異常の誤検出を防止できる。これによって、通常時制御部４１による制御からフェール時制御部４２への制御の移行が、異常の誤検出に伴って行われることがなくなり、電動モータ２７をより適切に制御することが可能になる。その結果、舵角速度および車速に応じた適切な目標回転速度を設定できるので、良好な操舵フィーリングを実現できる。
【００３２】
ところで、異常検出部４４がセンサ類の異常を検出すると、通常時制御部４１が出力する目標回転速度に基づく電動モータ２７の制御から、フェール時制御部４２が出力する目標回転速度に基づいて電動モータ２７の制御へと切り換わる。また、異常検出部４４がセンサ類の異常を検出している故障状態から、当該異常が検出されなくなって正常状態へと復帰すると、フェール時制御部４２による制御から通常時制御部４１による制御へと移行することになる。
【００３３】
通常時制御部４１による制御とフェール時制御部４２による制御との間で制御が切り換えられる時に、通常時制御部４１が設定する目標回転速度とフェール時制御部４２における一定の目標回転速度とが一致しているとは限らないから、一般的には、目標回転速度が急変することになる。これに伴って、ステアリング機構１に与えられる操舵補助力が急変するから、運転者はステアリングホイール２を介して違和感を感じることになる。
【００３４】
そこで、この実施形態では、通常時制御部４１とフェール時制御部４２とは目標回転速度を互いに監視していて、目標回転速度の急変が生じることのないようにしている。すなわち、通常時制御部４１およびフェール時制御部４２は、それぞれ制御移行制御部４１ａ，４２ａを備えている。制御移行制御部４１ａ，４２ａは、通常時制御部４１とフェール時制御部４２との間での制御の切り換え時に、目標回転速度を徐々に変化させる。すなわち、制御移行制御部４１ａは、フェール時制御部４２による制御から通常時制御部４１による制御に移行する際に、フェール時制御部４２における一定の目標回転速度から、通常時制御部４１によって可変設定される目標回転速度へと目標回転速度を漸次的に変化させる。また、制御移行制御部４２ａは、通常時制御部４１による制御からフェール時制御部４２による制御に移行するときに、通常時制御部４１によって可変設定される目標回転速度からフェール時制御部４２における一定の目標回転速度へと、漸次的に変化するような目標回転速度を切換部４３に与える。
【００３５】
このようにして、制御の切り換えに伴う操舵補助力の急変を防止できるから、操舵フィーリングを向上できる。なお、目標回転速度を漸次的に変化させる代わりに、モータの制御に用いる車速または舵角速度を徐々に変化させるようにしてもよい。
図２には示されていないが、油温センサ１４によって作動油の温度が極低温（たとえば−４０℃以下）であることが検出されたときには、電動モータ２７を最大出力で駆動するための低油温制御が行われてもよい。この場合、低油温制御から通常時制御部４１による制御への移行の際に、目標回転速度を漸次的に変化させるようにすることが好ましい。
【００３６】
一方、ＰＩ制御部４７では、比例ゲインＰおよび積分ゲインＩを、一定の制御周期毎に更新しつつデューティ比を設定している。この場合、今周期の比例ゲインＰ(n)（ｎは、今制御周期を表す番号）は、下記（１）式で与えられる。
Ｐ(n)＝Ｐｉ×（実回転速度−目標回転速度）    …（１）
ただし、Ｐｉは比例定数である。
また、今周期における積分ゲインＩ(n)は、下記（２）式によって与えられる。
【００３７】
Ｉ(n)＝Ｋｉ×（実回転速度−目標回転速度）＋Ｉ(n-1)…（２）
ただし、Ｋｉは積分定数である。
そして、ＰＩ制御部４７は、デューティ比を下記（３）式に従って求める。
デューティ比＝Ｐ(n)＋Ｉ(n)        …（３）
比例ゲインＰおよび積分ゲインＩを設定するための比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉを一定の値に設定して、実回転速度と目標回転速度との偏差のみに基づいてフィードバック制御（ＰＩ制御）を実行すると、応答性、安定性および騒音の点で問題となることがわかっている。そこで、この実施形態では、比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉを環境変数に基づいて可変設定するための定数設定部４９が設けられている。この定数設定部４９は、バッテリ電圧、電流検出回路１２によって検出されるモータ電流、および油温センサ１４によって検出される油温に基づいて、比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉを可変設定する。この他に、定数設定部４９は、車速センサ１３によって検出される車速および舵角センサ１１の出力に基づいて演算される舵角速度に基づいて、比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉを可変設定する機能を有していてもよい。
【００３８】
バッテリ電圧に基づく比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉの可変設定は、バッテリ電圧の変動の影響を補償して電動モータ２７を安定駆動するために行われる。また、モータ電流または油温に基づく比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉの可変設定は、電動モータ２７に対する負荷の大小を補償して、電動モータ２７を安定駆動するために行われる。また、車速および／または舵角速度に基づく比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉの可変設定は、操舵フィーリングの向上のために行われる。
【００３９】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、条件▲１▼〜▲４▼のいずれか１つが成立した時に、異常検出部４４による異常検出を停止することとしているが、▲１▼〜▲４▼のいずれか１つの条件のみを異常検出停止部４５で監視することとしてもよいし、上記条件▲１▼〜▲４▼のうちの任意の複数個の条件が同時に成立することに基づいて、異常検出部４４の異常検出動作を停止することとしてもよい。さらには、上記条件▲１▼〜▲４▼の他にさらに別の条件を設けて、この条件が満たされた時に異常検出部４４の動作を停止することとしてもよい。
【００４０】
また、上記の実施形態では、異常検出部４４による異常検出動作を停止することによって、フェール時制御部４２による電動モータ２７の駆動制御を禁止している。これに代えて、異常検出停止部４５が所定の条件の成立を検出した時に、切換部４３が通常時制御部４１からの目標回転速度を選択するようにしてもよい。
また、上記の実施形態では、ＰＩ制御部４７における比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉを環境変数（バッテリ電圧、モータ電流および油温）に基づいて可変設定しているが、その代わりに、比例定数Ｐｉおよび積分定数Ｋｉはそれぞれ固定値として、上記（３）式によって演算されたデューティ比に対して、環境変数に基づく補正を施すこととしてもよい。
【００４１】
また、上記の実施形態では油温センサ１４を用いて作動油の温度を検出しているが、電動モータ２７を駆動するための駆動素子の冷却のために作動油を用いる油冷構造が採用されている場合には、当該駆動素子の温度を検出することによって、作動油の温度を間接的に検出してもよい。
また、電流検出回路１２によって検出されるモータ電流を一定時間にわたって積算することにより、電動モータ２７の負荷を推定し、この電動モータの負荷に基づいて作動油の温度を推定することとしてもよい。すなわち、電動モータ２７の負荷の大小は、作動油の粘度に依存するから、作動油の粘度と作動油の温度との対応関係に基づき、作動油の温度を推定することができる。
【００４２】
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】本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】電子制御ユニットの機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】舵角速度と電動モータの目標回転速度との対応関係を示す特性図である。
【図４】作動油の温度に基づく目標回転速度の設定を説明するための図である。
【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
１１    舵角センサ
１２    電流検出回路
１３    車速センサ
１４    油温センサ
１５    回転センサ
１６    イグニッションスイッチ
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
４０    車載バッテリ
４１    通常時制御部
４１ａ  制御移行制御部
４２    フェール時制御部
４２ａ  制御移行制御部
４３    切換部
４４    異常検出部
４５    異常検出停止部
４６    偏差演算部
４７    ＰＩ制御部
４８    ＰＷＭパルス発生部
４９    定数設定部
【図１】
0004600713.tif 000002
【図２】
0004600713.tif 000003
【図３】
0004600713.tif 000004
【図４】
0004600713.tif 000005