(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第１、第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転させる電動機と、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき、前記パワーシリンダに所望の油圧を発生させるために前記電動機に対して駆動信号を出力する電動機制御手段とを備えたパワーステアリング装置において、
前記電動機をブラシレスモータで構成し、
前記電動機制御手段は、前記ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電開始前の所定時間を漸増区間として通電制御し、前記通電区間の通電終了後の所定時間を漸減区間として通電制御することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記電動機制御手段は、前記ブラシレスモータの各相巻線に対する通電をデューティ制御することによって速度制御し、前記漸増区間ではオンデューティ値を漸増し、前記漸減区間ではオンデューティ値を漸減することを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段を備え、
前記電動機制御手段は、前記位置検出手段の位置検出信号によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸増区間、漸減区間のオンデューティ時間を求めることを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段を備え、
前記電動機制御手段は、前記位置検出手段の位置検出信号によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸増区間、漸減区間のオンデューティ値を求めることを特徴とする請求項２又は３に記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
前記電動機制御手段は、前記漸増区間の開始時刻から所定時間以上前記位置検出信号が入力されないときに、前記漸増区間の通電制御を停止することを特徴とする請求項３又は４に記載のパワーステアリング装置。
【請求項６】
操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第１、第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転させるブラシレスモータと、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき、前記パワーシリンダに所望の油圧を発生させるために前記ブラシレスモータに対して駆動信号を出力し、該モータの各相巻線に対する通電をデューティ制御することによって速度制御する電動機制御手段とを備えたパワーステアリング装置の制御方法であって、
前記ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電開始前の所定時間を漸増区間として設定し、
前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸増区間用の回転周期、回転数を演算する処理と、
前記演算された回転周期、回転数に基づいて、前記漸増区間のオンデューティ時間を決定する処理と、
前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号により決定される制御デューティ値および前記演算された回転周期、回転数に基づいて、漸増区間のオンデューティ値を決定する処理と、
前記決定された漸増区間のオンデューティ時間および前記演算された回転周期、回転数に基づいて、漸増区間開始時刻を演算する処理とを実行し、
前記モータの回転数が所定の回転数以下であることを条件に、前記演算された漸増区間開始時刻から前記決定されたオンデューティ時間、前記決定されたオンデューティ値によって、前記モータの各相巻線に対して通電制御を行うことを特徴とするパワーステアリング装置の制御方法。
【請求項７】
操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第１、第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転させるブラシレスモータと、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき、前記パワーシリンダに所望の油圧を発生させるために前記ブラシレスモータに対して駆動信号を出力し、該モータの各相巻線に対する通電をデューティ制御することによって速度制御する電動機制御手段とを備えたパワーステアリング装置の制御方法であって、
前記ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電終了後の所定時間を漸減区間として設定し、
前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸減区間用の回転周期、回転数を演算する処理と、
前記演算された回転周期、回転数に基づいて、前記漸減区間のオンデューティ時間を決定する処理と、
前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号により決定される制御デューティ値および前記演算された回転周期、回転数に基づいて、漸減区間のオンデューティ値を決定する処理とを実行し、
前記モータの回転数が所定の回転数以下であることを条件に、前記通電区間の通電終了時刻から前記決定されたオンデューティ時間、前記決定されたオンデューティ値によって、前記モータの各相巻線に対して通電制御を行うことを特徴とするパワーステアリング装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のステアリングホィールなどの操舵機構から入力されたトルクに応じて油圧シリンダを作動させることにより、操舵力や操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のパワーステアリング装置としては、例えば特開２００１−１９１８号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
図８に基づきその概略を説明すれば、ハンドル１の操作により操舵輪２を操舵させる油圧式パワーステアリング装置において、複動型の操舵用の油圧シリンダ３と、各ポート４ａ，４ｂが油圧シリンダ３の各容積室５ａ，５ｂに連通されている２方向流れ型の油圧ポンプ６と、油圧ポンプ６を作動させる可逆型電動モータ７と、ハンドル操作状態を検出する手段８と、この検出手段８により検出されたハンドル操作状態に基づき電動モータを制御する制御装置９とを備えて構成されている。
【０００４】
尚１０は操舵輪２の状態に応じた負荷を発生させ、分離型による操作性の低下を補填する負荷装置である。
【０００５】
また油圧ライン１１ａと油圧ライン１１ｂとの間には、２つのリリーフ弁１２Ａ，１２ｂと２つの逆止弁１３ａ，１３ｂとがバイパス回路として組み込まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成されたパワーステアリング装置においては、モータ駆動される可逆式の油圧ポンプ６の一対の吐出口側に設けられた油圧シリンダ３が、操舵トルクに応じて動力アシストしている。このようなパワーステアリング装置は、ポンプの正逆回転が繰り返されるため、その応答性が重要となる。
【０００７】
従来の油圧パワーステアリング装置のポンプ駆動用のモータはブラシ付きが採用されているが、ブラシ付きモータは回転慣性が大きいためポンプの正逆回転の切り替わりの応答性がよくなかった。
【０００８】
また操舵トルクに応じた滑らかな油圧変化が得られないという欠点もあった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、ポンプの正逆回転の切り替わりの応答性を向上させるとともに、滑らかに駆動制御することができるパワーステアリング装置およびその制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のパワーステアリング装置は、操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第１、第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転させる電動機と、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき、前記パワーシリンダに所望の油圧を発生させるために前記電動機に対して駆動信号を出力する電動機制御手段とを備えたパワーステアリング装置において、前記電動機をブラシレスモータで構成し、前記電動機制御手段は、前記ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電開始前の所定時間を漸増区間として通電制御し、前記通電区間の通電終了後の所定時間を漸減区間として通電制御することを特徴としている。
【００１２】
また前記電動機制御手段は、前記ブラシレスモータの各相巻線に対する通電をデューティ制御することによって速度制御し、前記漸増区間ではオンデューティ値を漸増し、前記漸減区間ではオンデューティ値を漸減することを特徴としている。
【００１３】
また、前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段を備え、前記電動機制御手段は、前記位置検出手段の位置検出信号によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸増区間、漸減区間のオンデューティ時間を求めることを特徴としている。
【００１４】
また、前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段を備え、前記電動機制御手段は、前記位置検出手段の位置検出信号によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸増区間、漸減区間のオンデューティ値を求めることを特徴としている。
【００１５】
また前記電動機制御手段は、前記漸増区間の開始時刻から所定時間以上前記位置検出信号が入力されないときに、前記漸増区間の通電制御を停止することを特徴としている。
【００１６】
また上記課題を解決するための本発明のパワーステアリング装置の制御方法は、操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第１、第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転させるブラシレスモータと、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき、前記パワーシリンダに所望の油圧を発生させるために前記ブラシレスモータに対して駆動信号を出力し、該モータの各相巻線に対する通電をデューティ制御することによって速度制御する電動機制御手段とを備えたパワーステアリング装置の制御方法であって、前記ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電開始前の所定時間を漸増区間として設定し、前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸増区間用の回転周期、回転数を演算する処理と、前記演算された回転周期、回転数に基づいて、前記漸増区間のオンデューティ時間を決定する処理と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号により決定される制御デューティ値および前記演算された回転周期、回転数に基づいて、漸増区間のオンデューティ値を決定する処理と、前記決定された漸増区間のオンデューティ時間および前記演算された回転周期、回転数に基づいて、漸増区間開始時刻を演算する処理とを実行し、前記モータの回転数が所定の回転数以下であることを条件に、前記演算された漸増区間開始時刻から前記決定されたオンデューティ時間、前記決定されたオンデューティ値によって、前記モータの各相巻線に対して通電制御を行うことを特徴としている。
【００１７】
また、操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第１、第２通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正・逆回転させるブラシレスモータと、前記操舵軸の回転方向を検出する操舵方向検出手段と、前記操舵軸に作用する操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号および前記操舵方向検出手段で検出された操舵軸の回転方向信号に基づき、前記パワーシリンダに所望の油圧を発生させるために前記ブラシレスモータに対して駆動信号を出力し、該モータの各相巻線に対する通電をデューティ制御することによって速度制御する電動機制御手段とを備えたパワーステアリング装置の制御方法であって、前記ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電終了後の所定時間を漸減区間として設定し、前記ブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出手段によって得られる回転周期の、所定周期前の位置検出信号に基づいて前記漸減区間用の回転周期、回転数を演算する処理と、前記演算された回転周期、回転数に基づいて、前記漸減区間のオンデューティ時間を決定する処理と、前記操舵力検出手段で検出された操舵力信号により決定される制御デューティ値および前記演算された回転周期、回転数に基づいて、漸減区間のオンデューティ値を決定する処理とを実行し、前記モータの回転数が所定の回転数以下であることを条件に、前記通電区間の通電終了時刻から前記決定されたオンデューティ時間、前記決定されたオンデューティ値によって、前記モータの各相巻線に対して通電制御を行うことを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態例を説明する。まず最初に本発明を適用した油圧パワーステアリング装置の全体構成を図１とともに述べる。図１において、ステアリングホィール２１には操舵軸２２が連結され、該操舵軸２２の下端部の出力軸２３には、前記操舵軸２２に作用する操舵力および回転方向を検出する操舵力・操舵方向検出手段２４（トルクセンサ）およびラック・ピニオン２５が設けられている。２７は前記ラック・ピニオン２５に連繋された油圧シリンダであり、２８は該油圧シリンダ２７に油圧を給排する油圧回路である。
【００１９】
前記油圧シリンダ２７は、車体幅方向に延設された筒状シリンダ部２９内を前記ラックに連繋したピストンロッド３０が貫通していると共に、該ピストンロッド３０に筒状シリンダ部２９内を摺動するピストン３１が固定されている。また、シリンダ部２９内には、ピストン３１によって左右の第１油圧室３２と第２油圧室３３が隔成されている。
【００２０】
前記油圧回路２８は、各一端部が前記各油圧室３２、３３に接続された一対の第１、第２通路３４、３５と、該両通路３４，３５の他端部に接続されてポンプモータ３６（ブラシレスモータで構成されている）によって正逆回転可能な可逆式のオイルポンプ３７と、前記両通路３４，３５間に設けられて所定の条件下で前記両油圧室３２、３３を開放する開放機構３８と、前記オイルポンプ３７の上流側に配置されて、内部に作動油を貯留したリザーバタンク３９と、前記第１、第２通路３４，３５をそれぞれバイパスする第１、第２バイパス通路４０、４１とから構成されている。
【００２１】
前記開放機構３８は、前記第１，第２バイパス通路４０、４１間に接続されて、前記各油圧室３２，３３の作動油圧を各バイパス通路４０、４１を介して下流端４２ｂから前記リザーバタンク３９に戻す一対の戻し通路４２，４２と、前記各油圧室３２，３３と各バイパス通路４０，４１との間に跨って設けられて、戻し通路４２，４２を連通状態あるいは遮断状態にする第１、第２フェールセーフ機構４４，４５と、前記各通路３４、３５のフェールセーフ機構４４，４５を挟んだ上下流に配設されて、オイルポンプ３７から各油圧室３２，３３方向へのみ作動油の流動を許容する弁機構４６ａ、４６ｂ、４７ａ、４７ｂと、オイルポンプ３７とフェールセーフ機構４４，４５との間の前記バイパス通路４０、４１に設けられて、フェールセーフ機構４４，４５側からオイルポンプ３７方向へのみ作動油の流動を許容する逆止弁４８，４９とを備えている。
【００２２】
前記第１，第２フェールセーフ機構４４，４５は、各通路３４，３５と各バイパス通路４０、４１の途中に跨って円筒状の一対の弁孔５０、５１が形成されていると共に、該各弁孔５０，５１内にほぼ円柱状の弁体５２，５３が摺動自在に設けられている。また、前記各弁孔５０，５１の弁体５２，５３の後端側に有する各背圧室５０ａ、５１ａには、前記通路３４，３５がそれぞれ連通されていると共に、弁体５２，５３の前端側に有する受圧室５０ｂ、５１ｂには、前記バイパス通路４０，４１がそれぞれ連通されている。また、前記各受圧室５０ｂ、５１ｂには、スプリング５４，５５が弾持されており、このスプリング５４，５５は、前記弁体５２，５３を互いに各戻し通路４２，４２の各開口端４２ａ、４２ａを開成する方向に付勢するようになっている。また、前記各戻し通路４２，４２の下流端４２ｂは、前記リザーバタンク３９に接続されている。
【００２３】
また、前記各背圧室５０ａ、５１ａの後端部には、各弁体５２，５３の前後摺動に伴って容積を変化させる吸収機構５６，５７が設けられている。この吸収機構５６，５７は、各背圧室５０ａ、５１ａに連続して形成された吸収室５６ａ、５７ａと、該吸収室５６ａ、５７ａの背圧室５０ａ、５１ａ側に設けられたスライド板５６ｂ、５７ｂと、吸収室５６ａ、５７ａ内に弾装されて、吸収板５６ｂ、５７ｂを背圧室５０ａ、５１ａ方向へ環状ストッパ５６ｃ、５７ｃに突き当たるまで付勢するリターンスプリング５６ｄ、５７ｄとを備えている。また、各吸収室５６ａ、５７ａは、図示省略の透孔を介して外気と連通している。
【００２４】
また、前記各弁体５２，５３は、ポペット状に形成され、前記背圧室５０ａ、５１ａ内の油圧と、受圧室５０ｂ、５１ｂと各スプリングのばね圧との合成圧との相対的な圧力で開閉方向へ前後摺動するようになっていると共に、外周部に各室間をシールする環状シールが嵌着固定されている。
【００２５】
また、前記オイルポンプ３７と各フェールセーフ機構４４，４５との間の各弁機構４６ａ、４７ａおよび各油圧室３２，３３とフェールセーフ機構４４，４５との間の各弁機構４６ｂ、４７ｂはチェックボールを閉方向に付勢するチェックスプリング４６ｃ、４６ｄ、４７ｃ、４７ｄを備え、これによって、各通路３４，３５の各弁機構、４６ａ、４６ｂ、４７ａ、４７ｂ前後に差圧を発生するようになっている。
【００２６】
前記リザーバタンク３９は、内部に貯留された作動油を供給路５８を介して前記オイルポンプ３７の吸入側に供給補充するようになっていると共に、該オイルポンプ３７の各構成部材からリークした作動油を回収するようになっている。
【００２７】
前記ポンプモータ３６は、マイクロコンピュターを備えたコントローラ５９から出力される制御電流によって正逆回転制御されるようになっており、このコントローラ５９は、前記検出手段２４からの操舵トルクや操舵方向などの情報信号に基づいて演算により前記制御電流を出力するように構成されている。
【００２８】
上記のように構成された装置において、まず、車両の通常の運転走行中には、例えば運転者がステアリングホィール２１を図中矢印で示すように右に回転させると、コントローラ５９からの制御信号によってポンプモータ３６が例えば正転制御されるのに伴って、オイルポンプ３７も正転駆動される。かかるポンプ作用により第１通路３４内に吐出された作動油は、一方の弁機構４６ａ、チェックスプリング４６ｄを通って第１フェールセーフ機構４４の背圧室５０ａ内に流入し、さらにここから他方の弁機構４６ｂのチェックスプリング４６ｃのばね圧に抗してチェックボールを押し開きながら第１油圧室３２に供給される。すなわち、前記背圧室５０ａに流入した油圧は、他方の弁機構４６ｂによって第１バイパス通路４０から受圧室５０ｂに流入した油圧より高くなって差圧が生じているため、第１フェールセーフ機構４４の弁体５２が戻し通路４２の開口端４２ａを閉塞する。
【００２９】
一方、オイルポンプ３７の反対側の吸引力により第２油圧室３３から吸引された作動油は、一旦、第２通路３５に入るが、その途中が弁機構４７ｂによって閉止されているため、第２バイパス通路４１を通って第２フェールセーフ機構４５の受圧室５１ｂに流入してそのまま逆止弁４９を通ってオイルポンプ３７に吸引される。
【００３０】
したがって、各油圧室３２、３３に選択的に油圧が供給あるいは排出されて、運転者によるステアリングホィール２１の右回転操舵力にアシスト力を付与する。これによって、回転操舵の負荷が軽減して、ステアリングホィール２１の操作性を向上させることができる。
【００３１】
なお、この右回転操舵状態を維持させた場合は、ポンプモータ３６への通電が遮断されて油圧回路２８が密閉状態になって、第１油圧室３２内へ油圧が掛った状態が維持される。
【００３２】
一方、かかる右回転操舵状態からステアリングホィール２１を元の状態に戻し、さらに左回転操舵を行なうと、コントローラ５９によってポンプモータ３６を介してオイルポンプ３７を逆転させる。このため、今度は、前述とは逆に第２通路３５に作動油が吐出されて、弁機構４７ｂによって生成された差圧よって第２フェールセーフ機構４５の弁体５３がスプリング５５のばね力に抗して左方向に摺動して第２戻し通路４２の開口端４２ａを閉止する。したがって、各弁機構４７ａ、４７ｂ及び第２フェールセーフ機構４５の背圧室５１ａを介して第２通路３５から第２油圧室３３内に油圧が供給される。また、同時に、オイルポンプ３７の吸引作用によって第１油圧室３２内から第１通路３４、第１バイパス通路４０内に流入した作動油は、ここから逆止弁４８を開いて、再びオイルポンプ３７内に吸引される。
【００３３】
したがって、各油圧室３２、３３に相対的に油圧が供給あるいは排出されて、運転者によるステアリングホィール２１の左回転操舵力にアシスト力を付与する。これによって、回転操舵の負荷が軽減して、ステアリングホィール２１の操作性を向上させることができる。
【００３４】
そして、車両の運転中に、前記ポンプモータ３６が例えば電気的に故障したり、オイルポンプ３７が機械的に故障して、該オイルポンプ３７が故障して非作動状態になった場合は、該オイルポンプ３７からいずれかの通路３４，３５への油圧の供給が停止されることになる。
【００３５】
この時点でステアリングホィール２１を例えば右旋回操作すると、運転者による操舵力が操舵軸２２，出力軸２３，前記検出手段２４，ラック・ピニオン２５、ピストンロッド３０へと伝達され、ピストン３１を第２油圧室３３方向へ移動させると、第２油圧室３３の内圧が高くなり、第２油圧室３３内の作動油は第２通路３５内に流入するが、一方の弁機構４７ｂによって他方の弁機構４７ａ方向の流動が規制される。
【００３６】
このため、前記油圧は第２バイパス通路４１に流動して、第２フェールセーフ機構４５の受圧室５１ｂ内に流入する。このため、前記両弁機構４７ａ、４７ｂ間の油圧、つまり背圧室５１ａの内圧Ｐ１よりも受圧室５１ｂの内圧Ｐ２の方が十分に高くなる。このため、弁体５３は、この差圧によってスプリング５５のばね圧との合成力により後退動しょうとする。
【００３７】
この時、前記背圧室５１ａには作動油が充填されて容積が変化しないため、前記第２弁体５３が後退動すると、吸収機構５７のスライド板５７ｂがリターンスプリング５７ｄのばね力に抗して吸収室５７ａ内に移動する。これにより、第２弁体５３の後退動が許容されて、戻し通路４２の開口端４２ａが開成され、第２バイパス通路４１内の作動油圧をリザーバタンク３９に戻すことが可能になる。
【００３８】
また、第１油圧室３２側は負圧状態になることから、作動油がリザーバタンク３９から第１通路３４を介して第１油圧室３２に流入する。
【００３９】
一方、ステアリングホィール２１を、前述とは逆に中立位置から左方向へ旋回操作すると、第１フェールセーフ機構４４が前述した第２フェールセーフ機構４５と同じ作用によって第１油圧室３２の作動油を第１弁体５２により開成された他の戻し通路４２からリザーバタンク３９内に戻すことができる。
【００４０】
次に前記ポンプモータ３６の駆動制御の様子を詳述する。本発明におけるポンプモータ３６はブラシレスモータで構成され、該モータには、マグネットロータの位置を検出するポジションセンサ（位置検出手段）が設けられ、ステータコイルの各相巻線がマグネットロータの一方の極（例えばＮ極）に対向したときに例えばハイレベル信号を出力し、逆に他方の極（Ｓ極）に対向したときにローレベル信号を出力する。
【００４１】
このポジションセンサは例えばホール素子やフォトインタラプタ等で構成され、後述する図４のようにＷ，Ｖ，Ｕの各相毎に対応したセンサ信号が出力され、それらを位置検出データとしてコントローラ５９に導入している。
【００４２】
コントローラ５９には、前記ブラシレスモータの駆動回路として、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を３相ブリッジ接続したブリッジ回路が設けられ、該ＦＥＴを通電制御（例えばパルス幅変調制御）することによってブラシレスモータを駆動している。
【００４３】
本発明では、コントローラ５９内の電動機制御手段によって、前記ＦＥＴの駆動制御を、図２、図３のフローチャートに沿って、図４の信号波形のように、ブラシレスモータの各相巻線における通電区間の通電開始前の所定時間ｔ0を漸増区間として通電制御し、前記通電区間の通電終了後の所定時間ｔ0′を漸減区間として通電制御するものである。
【００４４】
図２は前記漸増区間の制御フローチャート、図３は前記漸減区間の制御フローチャート、図４（ａ）は前記ポジションセンサの出力信号、図４（ｂ）はＦＥＴ駆動信号を各々表している。これらの図において、Ｓ(n)はブラシレスモータのマグネットロータの一方の極がステータコイルのＵ相巻線に対向する位置となったときのポジションセンサ出力であり、Ｓ(n-1)，Ｓ(n-2)は１回転周期ｔｆ前、２回転周期前のポジションセンサ出力を示し、Ｓ(n+1)，Ｓ(n+2)は１回転周期ｔｆ′後、２回転周期後のポジションセンサ出力を示している。またＴｓは漸増開始時刻、ｔは隣接するポジションセンサ信号の間隔を示している。
【００４５】
このように漸増、漸減区間ｔ0、ｔ0′において通電制御を行うことによって、ＦＥＴ駆動信号の各相通電区間が切り替わる時刻において、実際のブラシレスモータに流れる電流の立ち上がり、立ち下がりが非常に滑らかとなり、低速域においても段付き感なく駆動制御することができ、これによって滑らかな油圧変化が得られる。
【００４６】
前記漸増区間におけるＰＷＭ（パルス幅変調）のオンデューティ時間ｔ0およびデューティ値は図２のフローチャートに沿って求められる。図２においてまずステップＳ1でポジションセンサ信号を読み込み、ステップＳ2において２つ前、１つ前のポジションセンサ信号Ｓ(n-2)，Ｓ(n-1)から回転周期ｔｆ、回転数Ｎｆを演算する。
【００４７】
次にステップＳ3において、回転数Ｎｆに応じてオンデューティ時間ｔ0をｔ1〜ｔｉのいずれかに決定する。一方ステップＳ4においては、前記操舵力・操舵方向検出手段２４（トルクセンサ）で検出されたトルク信号を読み込み、該トルク信号で決まる制御デューティ値を演算する（ステップＳ5）。
【００４８】
そしてステップＳ6において、回転数Ｎｆに応じてデューティ値ＰをＰ1〜Ｐｉのいずれかに決定する。
【００４９】
次にステップＳ7において、前記回転周期ｔｆからオンデューティ時間ｔ0を差し引いて漸増開始時刻Ｔｓを求め、該開始時刻Ｔｓから、図４、図５に示すように前記演算されたデューティ値でオンデューティ時間ｔ0の区間ＰＷＭ制御を行う。尚図５は漸増、通電、漸減の各区間におけるデューティ値のようすを示している。
【００５０】
次にステップＳ8において、ポジションセンサ信号が入力される間隔ｔが周期ｔｆよりも大であるか否かを判定し、その結果がＹＥＳであればステップＳ9においてこの漸増区間における通電を中止する。
【００５１】
すなわちポジションセンサ出力とＦＥＴ駆動信号の関係を示す図６のように、Ｓn-1が入力された時刻から周期ｔｆを経過しても次のポジションセンサ信号が入力されないときは、通電を中止する。
【００５２】
この場合、所定周期前の切り換えタイミング周期から予測したとおりに次回の切り換えタイミング（ポジションセンサ信号）がこない場合においても強制的に通電を行うと、滑らかなモータ駆動が妨げられてしまう。したがって漸増区間の通電を中止して直前の通電状態に戻すことにより通常のモータ制御は確保される。
【００５３】
次にステップＳ8における判定結果がＮＯであるか又はステップＳ9実行後に、ステップＳ10において、モータの回転周期ｔｆが設定周期ｔsetより小さくなった（すなわちモータ回転数Ｎｆが設定回転数Ｎsetより大となった）か否かを判定する。その結果ＹＥＳの場合、すなわちモータ回転数Ｎｆが設定回転数Ｎsetよりも大となった場合は、漸増区間の通電制御を中止し、ＮＯであれば前記ステップＳ2に戻る。
【００５４】
次に漸減区間におけるＰＷＭ（パルス幅変調）のオンデューティ時間ｔ0′およびデューティ値は図３のフローチャートに沿って求められる。図３においてまずステップＳ1でポジションセンサ信号を読み込み、ステップＳ2において切り換えタイミングから２つ前、１つ前のポジションセンサ信号Ｓ(n+1)，Ｓ(n+2)（図４参照）から回転周期ｔｆ′、回転数Ｎｆ′を演算する。
【００５５】
次にステップＳ3において、回転数Ｎｆ′に応じてオンデューティ時間（ｔ0′）、すなわち漸減区間の終了時刻ＴEをｔ1〜ｔｉのいずれかに決定する。一方ステップＳ4においては、前記操舵力・操舵方向検出手段２４（トルクセンサ）で検出されたトルク信号を読み込み、該トルク信号で決まる制御デューティ値を演算する（ステップＳ5）。
【００５６】
そしてステップＳ6において、回転数Ｎｆ′に応じてデューティ値ＰをＰ1〜Ｐｉのいずれかに決定する。そして前記決定されたデューティ値Ｐで漸減終了時刻ＴEまでの間、図５のようにＰＷＭ制御を行う。
【００５７】
次にステップＳ7において、モータの回転周期ｔｆ′が設定周期ｔsetより小さくなった（すなわちモータ回転数Ｎｆ′が設定回転数Ｎsetより大となった）か否かを判定する。その結果ＹＥＳの場合、すなわちモータ回転数Ｎｆ′が設定回転数Ｎsetよりも大となった場合は、漸減区間の通電制御を中止し、ＮＯであれば前記ステップＳ2に戻る。
【００５８】
尚、前記漸減区間におけるＰＷＭ制御は、デューティ比を例えば図５に示すように２段階に分けて漸減しても良いし、また３段階以上に分けて漸減しても良いし、さらに連続的に漸減しても良い。またこのようにＰＷＭのデューティ比を段階的、連続的に変化させる制御は漸増区間において実施しても良い。
【００５９】
従来のブラシ付きモータにより可逆ポンプを駆動した場合、図７（ａ）に示すようにモータの電流変化に対して滑らかな油圧変化が得られなかったが、本発明のように漸増区間、漸減区間におけるＰＷＭのオンデューティ時間、オンデューティ値を、ブラシレスモータの回転速度に応じて決定し制御することにより、図７（ｂ）に示すように段付き感がなく、より滑らかな油圧変化が得られる。
【００６０】
尚本発明は、図１に示す構成の油圧式パワーステアリング装置に適用するに限らず、他のパワーステアリング装置に適用することもでき、その場合も前記と同様の作用、効果を奏する。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１、２の発明によれば、可逆式ポンプの回転方向を連続的に切り換えながら駆動する電動機を回転慣性力の小さいブラシレスモータとすることにより、パワーステアリング装置の切り返し応答性を向上させることができ、ブラシレスモータの低速域においても段付きなく滑らかに駆動制御することができる。
（２）請求項３、４の発明によれば、漸増／漸減区間の開始、終了タイミングを簡便に予測することができるとともに、漸増／漸減区間のオンデューティ値を適切に求めることができる。
（３）請求項５の発明によれば、所定周期前の切り換えタイミング周期から予測したとおりに次回の切り換えタイミング（ポジションセンサ信号）が来ない場合においても、滑らかなモータ駆動が妨げられることはなく、通常のモータ制御が確保される。
（４）請求項６の発明によれば、パワーステアリング装置の切り返し応答性が向上し、各相巻線への通電開始時に段付き感なく滑らかに駆動制御することができる。また漸増区間の開始タイミングおよび漸増区間におけるオンデューティ値を簡便にかつ適切に求めることができる。
（５）請求項７の発明によれば、パワーステアリング装置の切り返し応答性が向上し、各相巻線への通電終了時に段付き感なく滑らかに駆動制御することができる。また漸減区間におけるオンデューティ値を簡便にかつ適切に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例を示す全体構成図。
【図２】本発明の漸増区間における処理のフローチャート。
【図３】本発明の漸減区間における処理のフローチャート。
【図４】本発明の一実施形態例の動作を説明するためのポジションセンサ出力とＦＥＴ駆動信号の信号波形図。
【図５】本発明の一実施形態例における漸増、通電、漸減の各区間のデューティ値を示す波形図。
【図６】本発明の一実施形態例の要部の制御タイミングを説明するためのポジションセンサ出力とＦＥＴ駆動信号の信号波形図。
【図７】パワーステアリング装置における電流変化と油圧変化の関係を表し、（ａ）は従来装置による特性図、（ｂ）は本発明による特性図。
【図８】従来の油圧式パワーステアリング装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
２１…ステアリングホイール
２４…操舵力・操舵方向検出手段
２７…油圧シリンダ
３６…ポンプモータ（ブラシレスモータ）
３７…オイルポンプ
５９…コントローラ
【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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