JP3560024B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機により車両のステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動パワーステアリング装置に関し、詳しくは、ステアリング系の急操舵の場合にも確実なアンローダ制御を可能とする電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のステアリング装置として、ステアリングホイールの操作時に電動機による補助操舵トルクをステアリング系に付加して運転者の操舵力を軽減する、いわゆる電動パワーステアリング装置が近年普及しつつある。この電動パワーステアリング装置は、基本的には、ステアリングホイールの操作に伴なうステアリング系の操舵トルクを検出し、その検出トルクの方向および大きさに応じて前記電動機の補助操舵トルクを制御するように構成されている。
【０００３】
前記の電動パワーステアリング装置においては、ステアリング系の最大舵角の近傍で大きな補助操舵トルクが電動機により付加されると、ステアリング系が最大舵角に至った時点で大きな衝撃が発生し、まれには電動機を含むステアリング系がロックする虞もある。そこで、この種の電動パワーステアリング装置には、ステアリング系の舵角が最大舵角に近づくと、電動機による補助操舵トルクを低減補正してステアリング系の保護を図る、いわゆるアンローダ制御が採用されている（実開昭６０−１９３８６８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電動パワーステアリング装置のアンローダ制御においては、ステアリング系の舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えると電動機による補助操舵トルクが低減されてしまい、車両の中高速時において、操舵フィーリングが低下したり、緊急時等における最大舵角までの急操舵が行い難くなる虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両の中高速時における最大舵角までの急操舵を行いやすくした電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明は、車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記ステアリング系の舵角を検出する舵角センサと、前記ステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動機と、少なくとも前記操舵トルクセンサの検出信号に基づいて前記電動機の補助操舵トルクを制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記舵角センサの検出信号に基づき、舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えると前記電動機の補助操舵トルクを低減補正するアンローダ補正部を有し、このアンローダ補正部は、ステアリング系の操舵速度の検出信号に基づき、操舵速度が速いほど前記補助操舵トルクの低減補正量を増大修正するとともに、車両の速度を検出する車速センサの検出信号に基づき、車速が所定車速以上のときには前記補助操舵トルクの低減補正を回避する構成としたことを手段としている。
【０００７】
本発明の電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイール等の操作に伴ない操舵トルクセンサがステアリング系の操舵トルクを検出し、舵角センサがステアリング系の舵角を検出する。そして、ステアリング系の舵角が所定舵角未満のときは、制御装置がステアリング系の操舵トルクに基づいて電動機の補助操舵トルクを制御する。ここで、舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えると、制御装置のアンローダ補正部が電動機の補助操舵トルクを低減補正する。その際、アンローダ補正部は、ステアリング系の操舵速度が速いほど電動機の補助操舵トルクの低減補正量を増大修正するのであり、より迅速に電動機の補助操舵トルクを低減する。また、車速センサの検出信号に基づき、アンローダ補正部が車速が所定車速以上のときには電動機の補助操舵トルクの低減補正を回避する。これにより、ステアリング系の舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えても電動機による補助操舵トルクが得られるため、車両の中高速時に違和感のない良好な操舵フィーリングが得られるとともに、緊急時等においては最大舵角まで円滑に急操舵できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態の電動パワーステアリング装置が適用されたステアリング系の構成図、図２は一実施形態の電動パワーステアリング装置のブロック構成図である。
【００１０】
一実施形態の電動パワーステアリング装置を説明するに当たり、まず、この電動パワーステアリング装置が適用されたステアリング系の構造を図１により説明する。このステアリング系は、いわゆるラック・ピニオン式のステアリング系であり、ステアリングホイール１に一体に連結されたステアリングシャフト２の下端部は、連結軸３を介して相互に連結された一対のユニバーサルジョイント４，４を介して操舵トルクセンサ５の入力軸５Ａに連結されている。そして、この操舵トルクセンサ５の出力軸には、ラック・ピニオン機構６のピニオン６Ａが一体に形成されている。
【００１１】
前記ラック・ピニオン機構６は、ピニオン６Ａに噛み合うラック歯６Ｂが形成されたラック軸６Ｃを備え、このラック軸６Ｃの両端部には、車両の左右の前輪７，７に付設されたナックルアーム（図示省略）がタイロッド８，８を介してそれぞれ連結されている。そして、前記ラック軸６Ｃには、これと同軸にボールネジ機構９のボールネジ部９Ａが形成され、このボールネジ部９Ａに噛み合うボールナット９Ｂは、前記ラック軸６Ｃが貫通する状態でその周囲に配置された電動機１０のロータ１０Ａに固定されている。
【００１２】
ここで、図１および図２に示すように、一実施形態の電動パワーステアリング装置は、図示しない変速機出力軸の回転数を検出する車速センサ１１と、少なくともこの車速センサ１１および前記操舵トルクセンサ５の検出信号を入力する制御装置１２と、この制御装置１２の出力信号を入力する電動機駆動回路１３と、この電動機駆動回路１３から前記電動機１０に供給される電流値を検出してその信号を前記制御装置１２に出力する電流センサ１４と、前記電動機１０に印加される電圧値を検出してその信号を前記制御装置１２に出力する電圧センサ１５と、前記操舵トルクセンサ５に付設された舵角センサ１６とを備えている。
【００１３】
操舵トルクセンサ５は、入力軸５Ａと出力軸であるピニオン６Ａとの間の捩れ角に応じた操舵トルクの方向および大きさを検出し、その検出信号である操舵トルク信号ＴＳを制御装置１２に出力する。また、前記車速センサ１１は、図示しない変速機出力軸の回転数に応じた車速信号ＶＰを制御装置１２に出力する。
【００１４】
電流センサ１４は、直流サーボモータからなる前記電動機１０に直列に接続された抵抗またはホール素子を備えており、電動機１０に流れる電流の方向および大きさに応じたモータ電流信号ＩＭを制御装置１２に出力する。また、前記電圧センサ１５は、電動機１０に並列に接続されることにより、電動機１０に印加される電圧に応じたモータ電圧信号ＶＭを制御装置１２に出力する。そして、舵角センサ１６は、ステアリングホイール１の転舵角度に応じた舵角信号θＳを制御装置１２に出力する。
【００１５】
制御装置１２は、前記操舵トルクセンサ５、車速センサ１１、電流センサ１４、電圧センサ１５、舵角センサ１６等との間の入出力インターフェースＩ／Ｏ、および、これらのセンサから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータの他、各種のデータやプログラムを記憶しているＲＯＭ、各種のデータ等を一時記憶するＲＡＭ、各種の演算処理を行うＣＰＵ等をハードウェアとして備えている。また、ソフトウェア構成として、図２に示すように、目標電流値設定部１２Ａ、アンローダ補正部１２Ｂ、偏差演算部１２Ｃ、ＰＩＤ制御部１２Ｄ、ＰＷＭ信号生成部１２Ｅおよび電動機回転速度演算部１２Ｆを備えている。一方、前記電動機駆動回路１３は、ゲート駆動回路１３Ａおよびブリッジ回路１３Ｂにより構成されている。
【００１６】
前記制御装置１２の目標電流値設定部１２Ａには、前記車速センサ１１から出力される車速信号ＶＰが入力されると共に、前記操舵トルクセンサ５から出力される操舵トルク信号ＴＳがデジタル信号に変換されて入力される。この目標電流値設定部１２Ａは、ステアリング系の操舵トルクの増加に伴ない増大し、かつ、車速の増加に伴ない減少する基本特性の補助操舵トルクを電動機１０に発生させるための目標電流値信号ＩＴを、前記操舵トルク信号ＴＳおよび車速信号ＶＰをアドレスとするデータエリアから検索し、検索した目標電流値信号ＩＴをアンローダ補正部１２Ｂに出力する。
【００１７】
前記アンローダ補正部１２Ｂには、前記目標電流値信号ＩＴの他に、前記車速センサ１１から出力される車速信号ＶＰ、前記舵角センサ１６から出力される舵角信号θＳ、前記電動機回転速度演算部１２Ｆから出力される回転角速度信号ＭＶＥＬがそれぞれ入力される。このアンローダ補正部１２Ｂは、後述するように、前記目標電流値信号ＩＴに低減補正を加え、その補正目標電流値信号ＩＴ’を偏差演算部１２Ｃに出力する。
【００１８】
前記偏差演算部１２Ｃには、前記補正目標電流値信号ＩＴ’の他に、前記電流センサ１４から出力されるモータ電流信号ＩＭがデジタル信号に変換されて入力される。この偏差演算部１２Ｃは、補正目標電流値信号ＩＴ’とモータ電流信号ＩＭとの偏差を演算し、その偏差信号ΔＩをＰＩＤ制御部１２Ｄに出力する。
【００１９】
前記ＰＩＤ制御部１２Ｄは、前記偏差信号ΔＩに対して比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）等の処理を施すことにより、その偏差がゼロに収束するように前記電動機１０の駆動を制御するための駆動制御信号ＳＯをＰＷＭ信号生成部１２Ｅに出力する。そして、このＰＷＭ信号生成部１２Ｅは、前記駆動制御信号ＳＯに基づいて電動機１０をＰＷＭ（パルス幅変調）運転するためのＰＷＭ信号ＶＯを生成し、これを電動機駆動回路１３のゲート駆動回路１３Ａに出力する。
【００２０】
前記電動機回転速度演算部１２Ｆには、前記電流センサ１４から出力されるモータ電流信号ＩＭおよび前記電圧センサ１５から出力されるモータ電圧信号ＶＭがそれぞれデジタル信号に変換されて入力される。この電動機回転速度演算部１２Ｆは、電動機１０の電圧をＶＭ、電流をＩＭ、抵抗値をＲＭ、誘起電圧係数をＫＰとするとき、電動機１０の回転角速度ＭＶＥＬを次式（１）により演算し、その回転角速度信号ＭＶＥＬをステアリング系の操舵速度の信号として前記アンローダ補正部１２Ｂに出力する。
ＭＶＥＬ＝（ＶＭ−ＩＭ×ＲＭ）／ＫＰ………（１）
【００２１】
一方、前記電動機駆動回路１３のゲート駆動回路１３Ａは、前記ＰＷＭ信号ＶＯに基づいてブリッジ回路１３Ｂをスイッチング駆動する。このブリッジ回路１３Ｂは、図３に示すように、直流１２Ｖの電源（車載バッテリ）と電動機１０との間にブリッジ回路を構成する４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を備えている。そして、前記ゲート駆動回路１３Ａは、偏差信号ΔＩの大きさに応じた駆動信号を偏差信号ΔＩの極性に応じてパワーＦＥＴ（Ｔ１，Ｔ２）のゲートＧ１，Ｇ２の何れか一方に出力し、他方にはオフ信号を出力する。その際、パワーＦＥＴ（Ｔ３，Ｔ４）のゲートＧ３，Ｇ４の何れか一方にオン信号を出力し、他方にオフ信号を出力する。例えば、パワーＦＥＴ（Ｔ１）のゲートＧ１に駆動信号を出力する場合には、パワーＦＥＴ（Ｔ４）のゲートＧ４にオン信号を出力し、他のパワーＦＥＴ（Ｔ２，Ｔ３）のゲートＧ２，Ｇ３にはオフ信号を出力する。
【００２２】
ここで、前記制御装置１２のアンローダ補正部１２Ｂは、ステアリング系の舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えると、前記電動機１０による補助操舵トルクを低減するように、前記目標電流値信号ＩＴに低減補正を加え、その際、ステアリング系の操舵速度が速いほど前記目標電流値信号ＩＴに加える低減補正量を増大修正する機能を有する。このアンローダ補正部１２Ｂは、図４に示すように、オフセット量設定部１２Ｂ１、制御舵角演算部１２Ｂ２、アンローダレシオ設定部１２Ｂ３、アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４、アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５および目標電流値補正部１２Ｂ６により構成されている。以下、このアンローダ補正部１２Ｂの各部の機能を順次説明する。
【００２３】
オフセット量設定部１２Ｂ１は、車速ＶＰをアドレスとするデータエリアにオフセット量αを格納しており、車速センサ１１からの車速信号ＶＰの入力に応じてオフセット量αを瞬時に検索する。このオフセット量αの特性は、例えば図５のグラフに示すように、車速ＶＰが例えば５ｋｍ／ｈ未満では「０度」であり、１０ｋｍ／ｈ以上では「５０度」となるように設定されている。
【００２４】
制御舵角演算部１２Ｂ２は、前記舵角センサ１６から出力される舵角信号θＳおよび前記オフセット量設定部１２Ｂ１から出力されるオフセット量αの信号を入力する。そして、舵角θＳからオフセット量αを減算処理した値βを制御舵角信号βとしてアンローダレシオ設定部１２Ｂ３に出力する。
【００２５】
アンローダレシオ設定部１２Ｂ３は、制御舵角βをアドレスとするデータエリアにアンローダレシオＲを格納しており、制御舵角演算部１２Ｂ２からの制御舵角信号βの入力に応じてアンローダレシオＲを瞬時に検索する。そして、検索したアンローダレシオＲの信号をアンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５に出力する。このアンローダレシオＲの特性は、例えば図６のグラフに示すように、制御舵角βが例えば２２０度未満では「１」であり、２２０度を超えると一定の逆勾配で漸次減少し、２７０度で「０」となるように設定されている。なお、本実施形態においては、前記２７０度が最大舵角であり、２２０度が所定舵角である。
【００２６】
アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、前記車速センサ１１から出力される車速信号ＶＰ、前記舵角センサ１６から出力される舵角信号θＳおよび前記電動機回転速度演算部１２Ｆから出力される回転角速度信号ＭＶＥＬを入力する。このアンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、回転角速度ＭＶＥＬをアドレスとするデータエリアにアンローダレシオ修正量Ａを格納している。そして、このアンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、舵角θＳが例えば２２０度より大きく、かつ、車速ＶＰが例えば１０ｋｍ／ｈより低い条件のもとに、回転角速度信号ＭＶＥＬに応じたアンローダレシオ修正量Ａを瞬時に検索する。そして、検索したアンローダレシオ修正量Ａの信号をアンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５に出力する。このアンローダレシオ修正量Ａの特性は、例えば図７のグラフに示すように、回転角速度ＭＶＥＬが例えば「５０度／秒」未満では「０」であり、「５０度／秒」を超えると一定の勾配で漸次増大するように設定されている。
【００２７】
アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５は、前記アンローダレシオ設定部１２Ｂ３から出力されるアンローダレシオＲの信号および前記アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４から出力されるアンローダレシオ修正量Ａの信号を入力する。そして、アンローダレシオＲからアンローダレシオ修正量Ａを減算処理した値を修正アンローダレシオＲ’の信号として目標電流値補正部１２Ｂ６に出力する。
【００２８】
目標電流値補正部１２Ｂ６は、前記目標電流値設定部１２Ａから出力される目標電流値信号ＩＴおよび前記アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５から出力される修正アンローダレシオＲ’の信号を入力する。そして、目標電流値信号ＩＴに修正アンローダレシオＲ’を乗算処理した値を補正目標電流値信号ＩＴ’として前記偏差演算部１２Ｃに出力する。
【００２９】
以上のように構成された一実施形態の電動パワーステアリング装置においては、図１に示すステアリングホイール１の操作に伴ない、操舵トルクセンサ５がステアリング系に発生する操舵トルクの方向および大きさを検出し、その検出した操舵トルク信号ＴＳを制御装置１２に出力する。また、車速センサ１１が車両の速度を検出し、その検出した車速信号ＶＰを制御装置１２に出力する。さらに、舵角センサ１６がステアリング系の舵角を検出し、その検出した舵角信号θＳを制御装置１２に出力する。
【００３０】
制御装置１２では、図２に示す目標電流値設定部１２Ａが前記操舵トルク信号ＴＳおよび車速信号ＶＰを入力することにより、ステアリング系の操舵トルクの増加に伴ない増大し、かつ、車速の増加に伴ない減少する基本特性の補助操舵トルクを電動機１０に発生させるための目標電流値信号ＩＴを瞬時に検索し、その目標電流値信号ＩＴをアンローダ補正部１２Ｂに出力する。
【００３１】
アンローダ補正部１２Ｂにおいては、図４に示すように、オフセット量設定部１２Ｂ１が車速信号ＶＰに基づき、車速ＶＰが５ｋｍ／ｈ未満では「０度」、１０ｋｍ／ｈ以上では「５０度」のオフセット量αの信号を制御舵角演算部１２Ｂ２に出力する。続いて、制御舵角演算部１２Ｂ２が舵角信号θＳおよびオフセット量αの信号に基づき、舵角θＳからオフセット量αを減算処理した値βを制御舵角信号βとしてアンローダレシオ設定部１２Ｂ３に出力する。そして、アンローダレシオ設定部１２Ｂ３が制御舵角信号βに応じたアンローダレシオＲの信号をアンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５に出力する。
【００３２】
一方、車速信号ＶＰ、舵角信号θＳおよび回転角速度信号ＭＶＥＬを入力する前記アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４においては、図８のフローチャートに示すように、舵角θＳが２２０°より大きいか否かが判定され（ステップＳ１）、続いて車速ＶＰが１０ｋｍ／ｈより低いか否かが判定される（ステップＳ２）。そして、舵角θＳが２２０度より大きく、かつ、車速ＶＰが１０ｋｍ／ｈより低い場合、アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、回転角速度信号ＭＶＥＬに応じたアンローダレシオ修正量Ａを瞬時に検索してその信号をアンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５に出力する（ステップＳ３）。
【００３３】
前記アンローダレシオＲの信号およびアンローダレシオ修正量Ａの信号を入力するアンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５は、アンローダレシオＲからアンローダレシオ修正量Ａを減算処理した値を修正アンローダレシオＲ’の信号として目標電流値補正部１２Ｂ６に出力する。そして、この目標電流値補正部１２Ｂ６が前記目標電流値設定部１２Ａからの目標電流値信号ＩＴおよび前記アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５からの修正アンローダレシオＲ’の信号に基づき、目標電流値信号ＩＴに修正アンローダレシオＲ’を乗算処理した値を補正目標電流値信号ＩＴ’として前記偏差演算部１２Ｃに出力する。
【００３４】
以後、制御装置１２においては、偏差演算部１２Ｃがアンローダ補正部１２Ｂからの補正目標電流値信号ＩＴ’と、電流センサ１４からのモータ電流信号ＩＭとの偏差信号ΔＩをＰＩＤ制御部１２Ｄに出力し、ＰＩＤ制御部１２Ｄが前記偏差をゼロに収束させるための駆動制御信号ＳＯをＰＷＭ信号生成部１２Ｅに出力し、ＰＷＭ信号生成部１２Ｅが駆動制御信号ＳＯに応じたＰＷＭ信号ＶＯを電動機駆動回路１３に出力する。そして、電動機駆動回路１３が制御装置１２からのＰＷＭ信号ＶＯに応じて電動機１０を回転駆動することにより、図１に示すステアリング系においては、補正目標電流値信号ＩＴ’に応じた補助操舵トルクがボールネジ機構９を介してラック軸６Ｃに付与され、ステアリングホイール１の操舵力が軽減される。
【００３５】
ここで、一実施形態の電動パワーステアリング装置においては、車両の発進後、車速が例えば１０ｋｍ／ｈ以上となると、前記アンローダ補正部１２Ｂのオフセット量設定部１２Ｂ１がオフセット量αとして「５０度」の信号を出力する。このため、ステアリング系の舵角θＳの最大値を例えば２７０度とすると、制御舵角演算部１２Ｂ２は常に２２０度未満の制御舵角信号βを出力し、アンローダレシオ設定部１２Ｂ３はアンローダレシオＲとして常に「１」の信号を出力する。その際、アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、車速が１０ｋｍ／ｈより高いため、アンローダレシオ修正量Ａの出力を停止する。換言すれば、アンローダレシオ修正量Ａとして「０」の信号を出力する。その結果、アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５は修正アンローダレシオＲ’として常に「１」の信号を目標電流値補正部１２Ｂ６に出力する。
【００３６】
従って、目標電流値補正部１２Ｂ６は、目標電流値信号ＩＴと同じ値を補正目標電流値信号ＩＴ’として偏差演算部１２Ｃに出力する。すなわち、車速が例えば１０ｋｍ／ｈより高い場合には、電動機１０の補助操舵トルクを低減補正するアンローダ制御が回避される。
【００３７】
一方、車速が例えば５ｋｍ／ｈより低い極低速走行時には、オフセット量設定部１２Ｂ１がオフセット量αとして「０度」の信号を出力するため、制御舵角演算部１２Ｂ２は舵角θＳと一致する制御舵角信号βを出力する。この場合、舵角θＳが２２０度未満であると、それに一致した制御舵角信号βを制御舵角演算部１２Ｂ２が出力するため、アンローダレシオ設定部１２Ｂ３はアンローダレシオＲとして「１」の信号を出力する。その際、アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、舵角θＳが２２０度未満であるため、アンローダレシオ修正量Ａとして「０」の信号を出力する。従って、この場合も、車速が１０ｋｍ／ｈより高い場合と同様に、電動機１０の補助操舵トルクを低減補正するアンローダ制御が回避される。
【００３８】
ここで、車庫入れの際などのように、車速が例えば５ｋｍ／ｈより低い極低速走行時に舵角θＳが２２０度を超えると、オフセット量設定部１２Ｂ１がオフセット量αとして「０度」の信号を出力し、制御舵角演算部１２Ｂ２が舵角θＳと一致した２２０度を超える制御舵角信号βを出力するため、アンローダレシオ設定部１２Ｂ３は、制御舵角信号βに応じて「１」から「０」へと漸次減少する特性の信号をアンローダレシオＲとして出力する。その際、ステアリング系の操舵速度が低く、それに応じて回転角速度信号ＭＶＥＬが所定値以下であると、アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４はアンローダレシオ修正量Ａとして「０」の信号を出力する。その結果、アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５は、制御舵角信号βに応じた「１」と「０」との間の信号を修正アンローダレシオＲ’として目標電流値補正部１２Ｂ６に出力する。
【００３９】
従って、目標電流値補正部１２Ｂ６は、目標電流値信号ＩＴより小さい値を補正目標電流値信号ＩＴ’として偏差演算部１２Ｃに出力する。すなわち、車速が５ｋｍ／ｈより低い極低速走行時に舵角θＳが２２０度を超えると、電動機１０の補助操舵トルクを低減補正するアンローダ制御が実行される。
【００４０】
一方、車速が５ｋｍ／ｈより低い極低速走行時に急操舵によって舵角θＳが２２０度を超える場合、アンローダレシオ設定部１２Ｂ３は、制御舵角信号βに応じて「１」から「０」へと漸次減少する特性の信号をアンローダレシオＲとして出力する。その際、アンローダレシオ修正量設定部１２Ｂ４は、回転角速度信号ＭＶＥＬが所定値以上となるため、回転角速度信号ＭＶＥＬに応じて「０」から漸次増大する特性の信号をアンローダレシオ修正量Ａとして出力する。その結果、アンローダレシオ修正演算部１２Ｂ５は、制御舵角信号βに応じた「１」と「０」との間のアンローダレシオＲから回転角速度信号ＭＶＥＬに応じて「０」から漸次増大するアンローダレシオ修正量Ａを減算した値を修正アンローダレシオＲ’の信号として目標電流値補正部１２Ｂ６に出力する。この修正アンローダレシオＲ’の値は、回転角速度信号ＭＶＥＬの上昇に応じて、すなわち、ステアリング系の操舵速度の上昇に応じて小さくなる。
【００４１】
従って、目標電流値補正部１２Ｂ６は、目標電流値信号ＩＴの低減補正量をステアリング系の操舵速度の上昇に応じて増大修正し、一層小さく低減補正した補正目標電流値信号ＩＴ’を偏差演算部１２Ｃに出力する。すなわち、車速が５ｋｍ／ｈより低い極低速走行時に急操舵によって舵角θＳが２２０度を超える場合、電動機１０の補助操舵トルクは、操舵速度が速いほど急激に低減補正されるようになり、急操舵の場合にも、電動機１０の補助操舵トルクを迅速に低減することができ、確実なアンローダ制御を行うことができる。
【００４２】
なお、本発明の電動パワーステアリング装置において、ステアリング系の操舵速度は、必ずしも電動機１０の回転角速度ＭＶＥＬから求める必要はなく、舵角センサ１６からの舵角信号θＳを時間微分して求めてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の電動パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール等の操作に伴ない操舵トルクセンサがステアリング系の操舵トルクを検出し、舵角センサがステアリング系の舵角を検出する。そして、ステアリング系の舵角が所定舵角未満のときは、制御装置がステアリング系の操舵トルクに基づいて電動機の補助操舵トルクを制御する。ここで、舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えると、制御装置のアンローダ補正部が電動機の補助操舵トルクを低減補正する。その際、アンローダ補正部は、ステアリング系の操舵速度が速いほど電動機の補助操舵トルクの低減補正量を増大修正する。
【００４４】
従って、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、ステアリング系の舵角が最大舵角近傍の所定舵角を速い操舵速度で超える急操舵の場合にも、電動機の補助操舵トルクを迅速に低減することができ、確実なアンローダ制御を行うことができる。
【００４５】
そして、本発明の電動パワーステアリング装置においては、車速センサの検出信号に基づき、車速が所定車速以上のときには電動機の補助操舵トルクの低減補正を回避するように前記アンローダ補正部が構成されており、ステアリング系の舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えても電動機による補助操舵トルクが得られるため、車両の中高速走行時に違和感のない良好な操舵フィーリングが得られ、緊急時等においては最大舵角まで円滑に急操舵できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置が適用されたステアリング系の構成図である。
【図２】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のブロック構成図である。
【図３】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のブリッジ回路の回路図である。
【図４】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のアンローダ補正部のブロック構成図である。
【図５】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のアンローダ補正部がデータ処理するオフセット量の特性グラフである。
【図６】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のアンローダ補正部がデータ処理するアンローダレシオの特性グラフである。
【図７】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のアンローダ補正部がデータ処理するアンローダレシオ修正量の特性グラフである。
【図８】一実施形態に係る電動パワーステアリング装置のアンローダ補正部におけるデータ処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ：ステアリングホイール
２ ：ステアリングシャフト
５ ：操舵トルクセンサ
６ ：ラック・ピニオン機構
９ ：ボールネジ機構
１０ ：電動機
１１ ：車速センサ
１２ ：制御装置
１２Ａ：目標電流値設定部
１２Ｂ：アンローダ補正部
１２Ｃ：偏差演算部
１２Ｄ：ＰＩＤ制御部
１２Ｅ：ＰＷＭ信号生成部
１２Ｆ：電動機回転速度演算部
１３ ：電動機駆動回路
１３Ａ：ゲート駆動回路
１３Ｂ：ブリッジ回路
１４ ：電流センサ
１５ ：電圧センサ
１６ ：舵角センサ

Claims (1)

1. 車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記ステアリング系の舵角を検出する舵角センサと、前記ステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動機と、少なくとも前記操舵トルクセンサの検出信号に基づいて前記電動機の補助操舵トルクを制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記舵角センサの検出信号に基づき、舵角が最大舵角近傍の所定舵角を超えると前記電動機の補助操舵トルクを低減補正するアンローダ補正部を有し、このアンローダ補正部は、ステアリング系の操舵速度の検出信号に基づき、操舵速度が速いほど前記補助操舵トルクの低減補正量を増大修正するとともに、車両の速度を検出する車速センサの検出信号に基づき、車速が所定車速以上のときには前記補助操舵トルクの低減補正を回避することを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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