JPH10109658A - 電動ポンプ式動力舵取装置におけるモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取り付け性に難がなく、信頼性が高く、かつ
コストも低減できるようにする。 【解決手段】 吐出圧力検出センサをベーンポンプに付
設する。吐出圧力検出センサによって検出されるベーン
ポンプの吐出圧力（ポンプ吐出圧Ｐ）に基づいて操舵／
非操舵を判断する。ポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ１以上とな
れば（時刻ｔ１’）、操舵が行われたと判断し、目標回
転速度を設定回転速度Ｍ４とする。ポンプ吐出圧Ｐが閾
値Ｐ２よりも低くなった場合（時刻ｔ４）、時刻ｔ４か
ら設定時間ΔＴ経過した時刻ｔ４’に至るまでポンプ吐
出圧Ｐが閾値Ｐ２よりも低いままであることを確認し
て、目標回転速度を設定回転速度Ｍ２とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油圧ポンプを電
動モータによって駆動することにより所要のアシスト力
を得る電動ポンプ式動力舵取装置におけるモータ制御方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の電動ポンプ式動力舵
取装置として、油圧ポンプを電動モータにより駆動し、
車速や操舵角等の車両走行条件に応じた油圧によって所
要のアシスト力を得るモータドライブパワーステアリン
グ装置（ＭＤＰＳ）がある。このＭＤＰＳに用いられる
電動モータとしては、ブラシ付モータが多く用いられて
いたが、整流子に摺接するブラシに摩耗が生じブラシの
定期的な点検・保守が必要になることから、近年はブラ
シを無くしたブラシレスモータを用いるようになってい
る。ブラシレスモータを用いたＭＤＰＳでは、目標回転
速度と実回転速度との偏差を求め、その偏差が零となる
ようにブラシレスモータの回転速度を制御し、必要なア
シスト力を得るようにしている。

【０００３】図８はブラシレスモータ及びブラシレスモ
ータを駆動する駆動回路の一例を示す図であり、図中、
Ｍがブラシレスモータ、Ｑ１〜Ｑ６がブラシレスモータ
Ｍを駆動するパワートランジスタ（ＦＥＴ）である。ブ
ラシレスモータＭはスター接続された駆動コイルＬ１
（Ｕ相），Ｌ２（Ｖ相），Ｌ３（Ｗ相）を備えている。
パワートランジスタＱ１〜Ｑ６により３相Ｈブリッジ回
路（駆動回路）ＭＤが構成されている。駆動回路ＭＤに
おいて、パワートランジスタＱ１〜Ｑ３が上段トランジ
スタ、パワートランジスタＱ４〜Ｑ６が下段トランジス
タとされている。

【０００４】上段トランジスタＱ１〜Ｑ３の中から１個
のトランジスタを選択してオンすると同時に、下段トラ
ンジスタＱ４〜Ｑ６の中から１個のトランジスタを選択
してオンするような動作を順次繰り返して、駆動コイル
Ｌ（Ｌ１〜Ｌ３）に対する通電パターンを第１の通電パ
ターンから第６の通電パターンまで順次にかつ繰り返し
切り換えることによって、ブラシレスモータＭの図示し
ないロータを回転させる。

【０００５】すなわち、上段トランジスタＱ１と下段ト
ランジスタＱ６とをオンとすることによって、駆動コイ
ルＬ１，Ｌ３の経路で電流を流し（通電パターン）、
上段トランジスタＱ２と下段トランジスタＱ６とをオン
とすることによって、駆動コイルＬ２，Ｌ３の経路で電
流を流す（通電パターン）。上段トランジスタＱ２と
下段トランジスタＱ４とをオンとすることによって、駆
動コイルＬ２，Ｌ１の経路で電流を流し（通電パターン
）、上段トランジスタＱ３と下段トランジスタＱ４と
をオンとすることによって、駆動コイルＬ３，Ｌ１の経
路で電流を流す（通電パターン）。上段トランジスタ
Ｑ３と下段トランジスタＱ５とをオンとすることによっ
て、駆動コイルＬ３，Ｌ２の経路で電流を流し（通電パ
ターン）、上段トランジスタＱ１と下段トランジスタ
Ｑ５とをオンとすることによって、駆動コイルＬ１，Ｌ
２の経路で電流を流す（通電パターン）。この通電パ
ターン〜を順次にかつ繰り返し切り換えることによ
って、ブラシレスモータＭのロータを回転させる。

【０００６】ここで、ブラシレスモータＭの回転速度の
制御は、下段トランジスタＱ４〜Ｑ６への駆動パルス信
号（ＰＷＭ信号）のデューティ比の調整によって行われ
る。すなわち、通電パターンの場合、図９（ａ）に示
すように、上段トランジスタＱ１をオンとする。このト
ランジスタＱ１のオン期間中、図９（ｂ）に示すよう
に、目標回転速度と実回転速度との偏差に応ずるデュー
ティ比で下段トランジスタＱ６をオン／オフ駆動する。
この下段トランジスタＱ６のオン／オフ駆動を通電パタ
ーンが終わるまで数１０回繰り返す。以下、通電パタ
ーンの場合と同様にして、通電パターン〜につい
ても下段トランジスタへのＰＷＭ信号のデューティ比を
調整し、これによって目標回転速度と実回転速度との偏
差が零となるようにブラシレスモータＭの回転速度を制
御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このＭＤＰＳにおいて
は、騒音低減と省エネのために、非操舵時にはブラシレ
スモータＭを低速度で回転させている。すなわち、操舵
／非操舵を判断し、非操舵時にはブラシレスモータＭを
低速度で回転させる一方、操舵時にはブラシレスモータ
Ｍの回転速度を高め、油圧ポンプに十分な出力を出させ
て所要のアシスト力を得るようにしている。しかしなが
ら、従来は、操舵／非操舵の判断を操舵センサからの検
出信号に基づいて行っている。操舵センサは、ハンドル
シャフト等、可動部に取り付けられるため、取り付け性
や信頼性の面で問題があり、コストもかかる。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、取り付け性
に難がなく、信頼性が高く、かつコストも低減すること
のできる電動ポンプ式動力舵取装置におけるモータ制御
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、上述し
た電動ポンプ式動力舵取装置において、油圧ポンプの吐
出圧力に基づいて操舵／非操舵を判断し、操舵と判断し
た場合に電動モータの回転速度を高めるようにしたもの
である。この発明によれば、操舵センサからの検出信号
ではなく、油圧ポンプの吐出圧力に基づいて操舵／非操
舵が判断され、操舵と判断された場合に電動モータの回
転速度が高められる。

【００１０】第２発明（請求項２に係る発明）は、上述
した電動ポンプ式動力舵取装置において、電動モータの
モータ電流に基づいて操舵／非操舵を判断し、操舵と判
断した場合に電動モータの回転速度を高めるようにした
ものである。この発明によれば、操舵センサからの検出
信号ではなく、電動モータへのモータ電流に基づいて操
舵／非操舵が判断され、操舵と判断された場合に電動モ
ータの回転速度を高められる。

【００１１】第３発明（請求項３に係る発明）は、上述
した電動ポンプ式動力舵取装置において、電動モータの
回転速度制御に際してのＰＷＭ信号のデューティ比に基
づいて操舵／非操舵を判断し、操舵と判断した場合に電
動モータの回転速度を高めるようにしたものである。こ
の発明によれば、操舵センサからの検出信号ではなく、
電動モータの回転速度制御に際してのＰＷＭ信号のデュ
ーティ比に基づいて操舵／非操舵が判断され、操舵と判
断された場合に電動モータの回転速度が高められる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。 〔実施の形態１〕図２はこの発明を適用してなるＭＤＰ
Ｓの要部を示す構成図である。同図において、１はパワ
ーステアリング部、２はハンドル、３はベーン型のオイ
ルポンプ（ベーンポンプ）、４はブラシレスモータ（３
相ブラシレスＤＣモータ）、５はブラシレスモータ４に
付設されたロータ位置検出センサ、６はコントローラ／
ドライバ、７は車載バッテリ、８は車両速度センサ、９
はベーンポンプ３に付設された吐出圧力検出センサであ
る。

【００１３】ブラシレスモータ４は、図８に示したブラ
シレスモータＭと同様、スター接続された駆動コイルＬ
１，Ｌ２，Ｌ３を備えている。コントローラ／ドライバ
６は、図８に示した駆動回路（３相Ｈブリッジ回路）Ｍ
Ｄと同様のドライバ部を含み、パワートランジスタＱ１
〜Ｑ６を備えている。コントローラ／ドライバ６のパワ
ートランジスタＱ１〜Ｑ６とブラシレスモータ４の駆動
コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３との接続関係は図１１と同じで
ある。コントローラ／ドライバ６には、車両速度センサ
８からの車速信号、吐出圧力検出センサ９からのセンサ
信号が与えられる。

【００１４】ロータ位置検出センサ５は、互いに１２０
゜の間隔で配置された３個のホールＩＣからなり、それ
ぞれのホールＩＣからの磁極位置検出信号がセンサ信号
としてコントローラ／ドライバ６へ送られる。コントロ
ーラ／ドライバ６は、ロータ位置検出センサ５からのセ
ンサ信号を入力とし、このセンサ信号の入力タイミング
を基準としてブラシレスモータ４の駆動コイルＬ（Ｌ１
〜Ｌ３）に対する通電パターンの切り換えを行う。ま
た、コントローラ／ドライバ６は、ロータ位置検出セン
サ５からのセンサ信号に基づいてブラシレスモータ４の
実回転速度を求め、この実回転速度と目標回転速度との
偏差が零となるように、下段トランジスタＱ４〜Ｑ６へ
のＰＷＭ信号のデューティ比の調整を行う。

【００１５】〔コントローラ／ドライバ６によるモータ
回転速度の制御〕次に、図１に示す動作タイムチャート
および図３に示すフローチャートを用いて、コントロー
ラ／ドライバ６での特有の処理動作について説明する。
図１において、（ａ）は車両速度センサ８からの車速信
号に基づいて検出される車両速度ｖ、（ｂ）は操舵角度
θ、（ｃ）はロータ位置検出センサ５からのセンサ信号
に基づいて検出されるブラシレスモータ４の実回転速度
（モータ回転速度）Ｎ、（ｄ）は吐出圧力検出センサ９
からのセンサ信号に基づいて検出されるベーンポンプ３
の吐出圧力（ポンプ吐出圧）Ｐを示す。

【００１６】図１に示す時刻ｔ０では、車両速度ｖ、操
舵角度θともに０とされている。この条件下において、
コントローラ／ドライバ６は、目標回転速度を車両速度
０に対応する設定回転速度〔非操舵時回転速度（アイド
リング回転速度）〕Ｍ１とし、この設定回転速度Ｍ１に
合致するようにモータ回転速度Ｎを制御する。

【００１７】これは、停車中で操舵していないときは、
ベーンポンプ３をなるべく低速度で回転させることによ
り、低騒音化と省エネを狙うものである。このときの設
定回転速度Ｍ１は、操舵が開始されたときステアリング
パワーアシスト遅れによる操舵違和感が生じない回転速
度とし、でき得る限り低回転速度として定める。なお、
ブラシレスモータ４として回転速度０でも操舵開始に対
するステアリングパワーアアシスト遅れが生じないモー
タを用いるならば、設定回転速度Ｍ１＝０としてもよ
い。

【００１８】車両速度０のまま操舵が開始されると（図
１（ｂ）に示す時刻ｔ１）、操舵角度θの増加に伴い、
ポンプ負荷が増える。コントローラ／ドライバ６は、ポ
ンプ負荷が増加しても、モータ回転速度Ｎを設定回転速
度Ｍ１を保つように制御する。このため、ポンプ吐出圧
Ｐは増加する。

【００１９】コントローラ／ドライバ６は、ポンプ吐出
圧Ｐが閾値Ｐ１以上となると（図１（ｄ）に示す時刻ｔ
１’）、操舵が行われたと判断し、目標回転速度を車両
速度０に対応する設定回転速度（操舵時目標回転速度）
Ｍ４（Ｍ４＞Ｍ１）とし、この設定回転速度Ｍ４に合致
するようにモータ回転速度Ｎを制御する。

【００２０】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（図３に示す
ステップ３０１）、車両速度ｖがＶ１よりも低い場合
（ｖ＜Ｖ１）、ポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ１以上（Ｐ≧Ｐ
１）となれば（ステップ３０２）、操舵が行われたと判
断し、目標回転速度を設定回転速度Ｍ４とし（ステップ
３０５）、ベーンポンプ３の出力アップを図る。

【００２１】一方、車両速度ｖが増加し、時刻ｔ２にお
いて閾値Ｖ１以上となると、コントローラ／ドライバ６
は、目標回転速度を車両速度ｖに対応した設定回転速度
（操舵時目標回転速度）Ｍ３（Ｍ３＜Ｍ４）とし（ステ
ップ３０９）、この設定回転速度Ｍ３に合致するよう
に、設定された傾きで徐々にモータ回転速度Ｎを下げて
行く。この場合、目標回転速度をＭ４からＭ３へ下げる
ことにより、パワーステアリングアシスト力が下げら
れ、閾値Ｖ１を越える車両速度ｖでの走行時の操舵安定
性が得られる。また、設定された傾きで徐々にモータ回
転速度ＮをＭ４からＭ３へ下げて行くことにより、モー
タ回転速度Ｎの急変による操舵フィーリングの悪化が防
がれる。

【００２２】コントローラ／ドライバ６は、時刻ｔ３で
モータ回転速度Ｎを設定回転速度Ｍ３に下げた後、この
設定回転速度Ｍ３を維持するように制御する。この制御
中、操舵角度θの増加に伴いポンプ吐出圧Ｐは上昇し、
操舵角度θの減少に伴いポンプ吐出圧Ｐは低下する。

【００２３】操舵角度θの減少によりポンプ吐出圧Ｐが
閾値Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）よりも低くなった場合（図１
（ｄ）に示す時刻ｔ４）、コントローラ／ドライバ６
は、時刻ｔ４から設定時間ΔＴ経過した時刻ｔ４’に至
るまでポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ２よりも低いままである
ことを確認して、目標回転速度を車両速度ｖに対応した
設定回転速度〔非舵時目標回転速度（アイドリング回転
速度）〕Ｍ２（Ｍ２＞Ｍ１）とし、この設定回転速度Ｍ
２に合致するようにモータ回転速度Ｎを徐々に下げて行
く。

【００２４】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（ステップ３
０１）、車両速度ｖがＶ１以上（Ｖ≧Ｖ１）である場
合、ポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ２よりも低くなり（Ｐ＜Ｐ
２：ステップ３０６）、この閾値Ｐ２よりも低いままの
状態が設定時間ΔＴ経過したならば（ステップ３０
７）、操舵が終了したと判断し、目標回転速度を設定回
転速度Ｍ２とし（ステップ３０８）、ベーンポンプ３の
出力ダウンを図る。

【００２５】ここで、設定時間ΔＴを設けたのは、連続
した切り返し操舵を想定し、アシスト力変動による操舵
フィーリングの悪化を防ぐためである。また、設定回転
速度Ｍ２に合致するようにモータ回転速度Ｎを徐々に下
げて行くようにしたのは、モータ回転速度Ｎの急変によ
る操舵フィーリングの悪化を防止するためである。な
お、ここでは、目標回転速度を設定回転速度Ｍ２として
ベーンポンプ３の出力ダウンを図ったが、ブラシレスモ
ータ４の応答性が十分速いならば設定回転速度Ｍ１とし
てもよい。

【００２６】時刻ｔ５で逆方向への操舵が開始され、操
舵角度θが増加すると、モータ回転速度ＮがＭ２に維持
されるため、ポンプ吐出圧Ｐが上昇する。この場合、コ
ントローラ／ドライバ６は、ポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ２
以上になったら（時刻ｔ５’）、目標回転速度を設定回
転速度Ｍ３とし、この設定回転速度Ｍ３に合致するよう
にモータ回転速度Ｎを制御する。

【００２７】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（ステップ３
０１）、車両速度ｖがＶ１よりも高い場合（ｖ≧Ｖ
１）、ポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ２以上（Ｐ≧Ｐ２）とな
れば（ステップ３０６）、操舵が行われたと判断し、目
標回転速度を設定回転速度Ｍ３とし（ステップ３０
９）、ベーンポンプ３の出力アップを図る。

【００２８】なお、図１のタイムチャートには示されて
いないが、車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし
（ステップ３０１）、車両速度ｖがＶ１よりも低い場合
（ｖ＜Ｖ１）、ポンプ吐出圧Ｐが閾値Ｐ１よりも低くな
り（Ｐ＜Ｐ１：ステップ３０２）、この閾値Ｐ１よりも
低いままの状態が設定時間ΔＴ経過したならば（ステッ
プ３０３）、操舵が終了したと判断し、目標回転速度を
設定回転速度Ｍ１とし（ステップ３０４）、ベーンポン
プ３の出力ダウンを図る。

【００２９】この実施の形態において、モータ回転速度
Ｎを切り換える際の基本的考え方は、モータ回転速度Ｎ
を下げる方向に制御する場合はパワーステアリングアシ
スト力が急激に低下することによる操舵違和感を防止す
るためにモータ回転速度Ｎを徐々に低下させ、モータ回
転速度Ｎを上昇させる方向に制御する場合はアシスト遅
れによる操舵違和感を防止するため、操舵を判断したら
すぐにモータ回転速度Ｎを上昇させる。

【００３０】以上説明したようにこの実施の形態によれ
ば、ポンプ吐出圧Ｐに基づいて操舵／非操舵が判断さ
れ、非操舵時にはブラシレスモータ４が低速度で回転さ
れる一方、操舵時にはブラシレスモータ４の回転速度が
高められるものとなり、操舵センサを用いることなく所
期の目的が達せられるものとなる。この場合、ポンプ吐
出圧Ｐを検出する吐出圧力検出センサ９は、ベーンポン
プ３と一体化可能で、操舵センサに比べて取り付け性が
よく、また最新の半導体圧力センサ等ではコストも低減
され信頼性も高い。

【００３１】〔実施の形態２〕実施の形態１では、ベー
ンポンプ３に吐出圧力検出センサ９を付設し、この吐出
圧力検出センサ９からのセンサ信号に基づいて操舵／非
操舵を判断するようにした。これに対し、実施の形態２
では、ブラシレスモータ４への電流（モータ電流）に基
づいて操舵／非操舵を判断する。すなわち、この実施の
形態２では、図２に示したＭＤＰＳにおいて、吐出圧力
検出センサ９を省略した構成とする。

【００３２】〔コントローラ／ドライバ６によるモータ
回転速度の制御〕次に、図４に示す動作タイムチャート
および図５に示すフローチャートを用いて、コントロー
ラ／ドライバ６での特有の処理動作について説明する。
図４において、（ａ）は車両速度センサ８からの車速信
号に基づいて検出される車両速度ｖ、（ｂ）は操舵角度
θ、（ｃ）はロータ位置検出センサ５からのセンサ信号
に基づいて検出されるブラシレスモータ４の実回転速度
（モータ回転速度）Ｎ、（ｄ）はブラシレスモータ４へ
の電流（モータ電流）ｉを示す。

【００３３】図４に示す時刻ｔ０では、車両速度ｖ、操
舵角度θともに０とされている。この条件下において、
コントローラ／ドライバ６は、目標回転速度を車両速度
０に対応する設定回転速度〔非操舵時回転速度（アイド
リング回転速度）〕Ｍ１とし、この設定回転速度Ｍ１に
合致するようにモータ回転速度Ｎを制御する。

【００３４】これは、停車中で操舵していないときは、
ベーンポンプ３をなるべく低速度で回転させることによ
り、低騒音化と省エネを狙うものである。このときの設
定回転速度Ｍ１は、操舵が開始されたときステアリング
パワーアシスト遅れによる操舵違和感が生じない回転速
度とし、でき得る限り低回転速度として定める。なお、
ブラシレスモータ４として回転速度０でも操舵開始に対
するステアリングパワーアアシスト遅れが生じないモー
タを用いるならば、設定回転速度Ｍ１＝０としてもよ
い。

【００３５】車両速度０のまま操舵が開始されると（図
４（ｂ）に示す時刻ｔ１）、操舵角度θの増加に伴い、
ポンプ負荷が増える。コントローラ／ドライバ６は、ポ
ンプ負荷が増加しても、モータ回転速度Ｎを設定回転速
度Ｍ１を保つように制御する。また、このとき、モータ
電流ｉは増加する。

【００３６】コントローラ／ドライバ６は、モータ電流
ｉが閾値Ｃ１以上となると（図４（ｄ）に示す時刻ｔ
１’）、操舵が行われたと判断し、目標回転速度を車両
速度０に対応する設定回転速度（操舵時目標回転速度）
Ｍ４（Ｍ４＞Ｍ１）とし、この設定回転速度Ｍ４に合致
するようにモータ回転速度Ｎを制御する。

【００３７】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（図５に示す
ステップ６０１）、車両速度ｖがＶ１よりも低い場合
（ｖ＜Ｖ１）、モータ電流ｉが閾値Ｃ１以上（ｉ≧Ｃ
１）となれば（ステップ６０２）、操舵が行われたと判
断し、目標回転速度を設定回転速度Ｍ４とし（ステップ
６０５）、ベーンポンプ３の出力アップを図る。

【００３８】一方、車両速度ｖが増加し、時刻ｔ２にお
いて閾値Ｖ１以上となると、コントローラ／ドライバ６
は、目標回転速度を車両速度ｖに対応した設定回転速度
（操舵時目標回転速度）Ｍ３（Ｍ３＜Ｍ４）とし（ステ
ップ６０９）、この設定回転速度Ｍ３に合致するよう
に、設定された傾きで徐々にモータ回転速度Ｎを下げて
行く。この場合、目標回転速度をＭ４からＭ３へ下げる
ことにより、パワーステアリングアシスト力が下げら
れ、閾値Ｖ１を越える車両速度ｖでの走行時の操舵安定
性が得られる。また、設定された傾きで徐々にモータ回
転速度ＮをＭ４からＭ３へ下げて行くことにより、モー
タ回転速度Ｎの急変による操舵フィーリングの悪化が防
がれる。

【００３９】コントローラ／ドライバ６は、時刻ｔ３で
モータ回転速度Ｎを設定回転速度Ｍ３に下げた後、この
設定回転速度Ｍ３を維持するように制御する。この制御
中、操舵角度θの増加に伴いモータ電流ｉは上昇し、操
舵角度θの減少に伴いモータ電流ｉは低下する。

【００４０】操舵角度θの減少によりモータ電流ｉが閾
値Ｃ２（Ｃ２＞Ｃ１）よりも小さくなった場合（図４
（ｄ）に示す時刻ｔ４）、コントローラ／ドライバ６
は、時刻ｔ４から設定時間ΔＴ経過した時刻ｔ４’に至
るまでモータ電流ｉが閾値Ｃ２よりも小さいままである
ことを確認して、目標回転速度を車両速度ｖに対応した
設定回転速度〔非舵時目標回転速度（アイドリング回転
速度）〕Ｍ２（Ｍ２＞Ｍ１）とし、この設定回転速度Ｍ
２に合致するようにモータ回転速度Ｎを徐々に下げて行
く。

【００４１】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（ステップ６
０１）、車両速度ｖがＶ１以上（Ｖ≧Ｖ１）である場
合、モータ電流ｉが閾値Ｃ２よりも小さくなり（ｉ＜Ｃ
２：ステップ６０６）、この閾値Ｃ２よりも小さいまま
の状態が設定時間ΔＴ経過したならば（ステップ６０
７）、操舵が終了したと判断し、目標回転速度を設定回
転速度Ｍ２とし（ステップ６０８）、ベーンポンプ３の
出力ダウンを図る。

【００４２】ここで、設定時間ΔＴを設けたのは、連続
した切り返し操舵を想定し、アシスト力変動による操舵
フィーリングの悪化を防ぐためである。また、設定回転
速度Ｍ２に合致するようにモータ回転速度Ｎを徐々に下
げて行くようにしたのは、モータ回転速度Ｎの急変によ
る操舵フィーリングの悪化を防止するためである。な
お、ここでは、目標回転速度を設定回転速度Ｍ２として
ベーンポンプ３の出力ダウンを図ったが、ブラシレスモ
ータ４の応答性が十分速いならば設定回転速度Ｍ１とし
てもよい。

【００４３】時刻ｔ５で逆方向への操舵が開始され、操
舵角度θが増加すると、モータ回転速度ＮがＭ２に維持
されるため、モータ電流ｉが上昇する。この場合、コン
トローラ／ドライバ６は、モータ電流ｉが閾値Ｃ２以上
になったら（時刻ｔ５’）、目標回転速度を設定回転速
度Ｍ３とし、この設定回転速度Ｍ３に合致するようにモ
ータ回転速度Ｎを制御する。

【００４４】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（ステップ６
０１）、車両速度ｖがＶ１よりも高い場合（ｖ≧Ｖ
１）、モータ電流ｉが閾値Ｃ２以上（ｉ≧Ｃ２）となれ
ば（ステップ６０６）、操舵が行われたと判断し、目標
回転速度を設定回転速度Ｍ３とし（ステップ６０９）、
ベーンポンプ３の出力アップを図る。

【００４５】なお、図４のタイムチャートには示されて
いないが、車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし
（ステップ６０１）、車両速度ｖがＶ１よりも低い場合
（ｖ＜Ｖ１）、モータ電流ｉが閾値Ｃ１よりも小さくな
り（ｉ＜Ｃ１：ステップ６０２）、この閾値Ｃ１よりも
小さいままの状態が設定時間ΔＴ経過したならば（ステ
ップ６０３）、操舵が終了したと判断し、目標回転速度
を設定回転速度Ｍ１とし（ステップ６０４）、ベーンポ
ンプ３の出力ダウンを図る。

【００４６】この実施の形態において、モータ回転速度
Ｎを切り換える際の基本的考え方は、モータ回転速度Ｎ
を下げる方向に制御する場合はパワーステアリングアシ
スト力が急激に低下することによる操舵違和感を防止す
るためにモータ回転速度Ｎを徐々に低下させ、モータ回
転速度Ｎを上昇させる方向に制御する場合はアシスト遅
れによる操舵違和感を防止するため、操舵を判断したら
すぐにモータ回転速度Ｎを上昇させる。

【００４７】以上説明したようにこの実施の形態によれ
ば、モータ電流ｉに基づいて操舵／非操舵が判断され、
非操舵時にはブラシレスモータ４が低速度で回転される
一方、操舵時にはブラシレスモータ４の回転速度が高め
られるものとなり、操舵センサを用いることなく所期の
目的が達せられるものとなる。この場合、モータ電流ｉ
はコントローラ／ドライバ６において知ることができる
ことから、取り付け性に難がなく、信頼性が高く、かつ
コストも低減することができる。

【００４８】なお、この実施の形態において、操舵／非
操舵の判断に用いるモータ電流ｉは、ある時間での平均
を用いるとともに、その時間間隔は操舵開始検出と終了
の検出とで異なる設定とすることで、操舵アシスト応答
遅れをなくすものとする。

【００４９】〔実施の形態３〕実施の形態１では、ベー
ンポンプ３に吐出圧力検出センサ９を付設し、この吐出
圧力検出センサ９からのセンサ信号に基づいて操舵／非
操舵を判断するようにした。これに対し、実施の形態３
では、ブラシレスモータ４の回転速度制御に際してのＰ
ＷＭ信号のデューティ比（モータ駆動デューティ比）に
基づいて操舵／非操舵を判断する。すなわち、この実施
の形態３では、図２に示したＭＤＰＳにおいて、吐出圧
力検出センサ９を省略した構成とする。

【００５０】〔コントローラ／ドライバ６によるモータ
回転速度の制御〕次に、図６に示す動作タイムチャート
および図７に示すフローチャートを用いて、コントロー
ラ／ドライバ６での特有の処理動作について説明する。
図６において、（ａ）は車両速度センサ８からの車速信
号に基づいて検出される車両速度ｖ、（ｂ）は操舵角度
θ、（ｃ）はブラシレスモータ４の回転速度制御に際し
てのＰＷＭ信号のデューティ比（モータ駆動デューティ
比）Ｄ、（ｄ）はロータ位置検出センサ５からのセンサ
信号に基づいて検出されるブラシレスモータ４の実回転
速度（モータ回転速度）Ｎを示す。

【００５１】図６に示す時刻ｔ０では、車両速度ｖ、操
舵角度θともに０とされている。この条件下において、
コントローラ／ドライバ６は、目標回転速度を車両速度
０に対応する設定回転速度〔非操舵時回転速度（アイド
リング回転速度）〕Ｍ１とし、この設定回転速度Ｍ１に
合致するようにモータ回転速度Ｎを制御する。

【００５２】これは、停車中で操舵していないときは、
ベーンポンプ３をなるべく低速度で回転させることによ
り、低騒音化と省エネを狙うものである。このときの設
定回転速度Ｍ１は、操舵が開始されたときステアリング
パワーアシスト遅れによる操舵違和感が生じない回転速
度とし、でき得る限り低回転速度として定める。なお、
ブラシレスモータ４として回転速度０でも操舵開始に対
するステアリングパワーアアシスト遅れが生じないモー
タを用いるならば、設定回転速度Ｍ１＝０としてもよ
い。

【００５３】車両速度０のまま操舵が開始されると（図
６（ｂ）に示す時刻ｔ１）、操舵角度θの増加に伴い、
ポンプ負荷が増える。コントローラ／ドライバ６は、ポ
ンプ負荷が増加しても、モータ回転速度Ｎを設定回転速
度Ｍ１を保つように制御する。すなわち、モータ回転速
度Ｎを設定回転速度Ｍ１に維持するべく、モータ駆動デ
ューティ比Ｄを大きくする。

【００５４】コントローラ／ドライバ６は、モータ駆動
デューティ比Ｄが閾値Ｄ１以上となると（図６（ｃ）に
示す時刻ｔ１’）、操舵が行われたと判断し、目標回転
速度を車両速度０に対応する設定回転速度（操舵時目標
回転速度）Ｍ４（Ｍ４＞Ｍ１）とし、この設定回転速度
Ｍ４に合致するようにモータ回転速度Ｎを制御する。

【００５５】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（図７に示す
ステップ９０１）、車両速度ｖがＶ１よりも低い場合
（ｖ＜Ｖ１）、モータ駆動デューティ比Ｄが閾値Ｄ１以
上（Ｄ≧Ｄ１）となれば（ステップ９０２）、操舵が行
われたと判断し、目標回転速度を設定回転速度Ｍ４とし
（ステップ９０５）、ベーンポンプ３の出力アップを図
る。

【００５６】一方、車両速度ｖが増加し、時刻ｔ２にお
いて閾値Ｖ１以上となると、コントローラ／ドライバ６
は、目標回転速度を車両速度ｖに対応した設定回転速度
（操舵時目標回転速度）Ｍ３（Ｍ３＜Ｍ４）とし（ステ
ップ９０９）、この設定回転速度Ｍ３に合致するよう
に、設定された傾きで徐々にモータ回転速度Ｎを下げて
行く。この場合、目標回転速度をＭ４からＭ３へ下げる
ことにより、パワーステアリングアシスト力が下げら
れ、閾値Ｖ１を越える車両速度ｖでの走行時の操舵安定
性が得られる。また、設定された傾きで徐々にモータ回
転速度ＮをＭ４からＭ３へ下げて行くことにより、モー
タ回転速度Ｎの急変による操舵フィーリングの悪化が防
がれる。

【００５７】コントローラ／ドライバ６は、時刻ｔ３で
モータ回転速度Ｎを設定回転速度Ｍ３に下げた後、この
設定回転速度Ｍ３を維持するように制御する。この制御
中、操舵角度θの増加に伴いモータ駆動デューティ比Ｄ
は大きくなり、操舵角度θの減少に伴いモータ駆動デュ
ーティ比Ｄは小さくなる。

【００５８】操舵角度θの減少によりモータ駆動デュー
ティ比Ｄが閾値Ｄ２（Ｄ２＞Ｄ１）よりも小さくなった
場合（図６（ｃ）に示す時刻ｔ４）、コントローラ／ド
ライバ６は、時刻ｔ４から設定時間ΔＴ経過した時刻ｔ
４’に至るまでモータ駆動デューティ比Ｄが閾値Ｄ２よ
りも小さいままであることを確認して、目標回転速度を
車両速度ｖに対応した設定回転速度〔非舵時目標回転速
度（アイドリング回転速度）〕Ｍ２（Ｍ２＞Ｍ１）と
し、この設定回転速度Ｍ２に合致するようにモータ回転
速度Ｎを徐々に下げて行く。

【００５９】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（ステップ９
０１）、車両速度ｖがＶ１以上（Ｖ≧Ｖ１）である場
合、モータ駆動デューティ比Ｄが閾値Ｄ２よりも小さく
なり（Ｄ＜Ｄ２：ステップ９０６）、この閾値Ｄ２より
も小さいままの状態が設定時間ΔＴ経過したならば（ス
テップ９０７）、操舵が終了したと判断し、目標回転速
度を設定回転速度Ｍ２とし（ステップ９０８）、ベーン
ポンプ３の出力ダウンを図る。

【００６０】ここで、設定時間ΔＴを設けたのは、連続
した切り返し操舵を想定し、アシスト力変動による操舵
フィーリングの悪化を防ぐためである。また、設定回転
速度Ｍ２に合致するようにモータ回転速度Ｎを徐々に下
げて行くようにしたのは、モータ回転速度Ｎの急変によ
る操舵フィーリングの悪化を防止するためである。な
お、ここでは、目標回転速度を設定回転速度Ｍ２として
ベーンポンプ３の出力ダウンを図ったが、ブラシレスモ
ータ４の応答性が十分速いならば設定回転速度Ｍ１とし
てもよい。

【００６１】時刻ｔ５で逆方向への操舵が開始され、操
舵角度θが増加すると、モータ回転速度ＮがＭ２に維持
されるため、モータ駆動デューティ比Ｄが大きくなる。
この場合、コントローラ／ドライバ６は、モータ駆動デ
ューティ比Ｄが閾値Ｄ２以上になったら（時刻ｔ
５’）、目標回転速度を設定回転速度Ｍ３とし、この設
定回転速度Ｍ３に合致するようにモータ回転速度Ｎを制
御する。

【００６２】すなわち、コントローラ／ドライバ６は、
車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし（ステップ９
０１）、車両速度ｖがＶ１よりも高い場合（ｖ≧Ｖ
１）、モータ駆動デューティ比Ｄが閾値Ｄ２以上（Ｄ≧
Ｄ２）となれば（ステップ９０６）、操舵が行われたと
判断し、目標回転速度を設定回転速度Ｍ３とし（ステッ
プ９０９）、ベーンポンプ３の出力アップを図る。

【００６３】なお、図６のタイムチャートには示されて
いないが、車両速度ｖがＶ１以上か否かをチェックし
（ステップ９０１）、車両速度ｖがＶ１よりも低い場合
（ｖ＜Ｖ１）、モータ駆動デューティ比Ｄが閾値Ｄ１よ
りも小さくなり（Ｄ＜Ｄ１：ステップ９０２）、この閾
値Ｄ１よりも小さいままの状態が設定時間ΔＴ経過した
ならば（ステップ９０３）、操舵が終了したと判断し、
目標回転速度を設定回転速度Ｍ１とし（ステップ９０
４）、ベーンポンプ３の出力ダウンを図る。

【００６４】この実施の形態において、モータ回転速度
Ｎを切り換える際の基本的考え方は、モータ回転速度Ｎ
を下げる方向に制御する場合はパワーステアリングアシ
スト力が急激に低下することによる操舵違和感を防止す
るためにモータ回転速度Ｎを徐々に低下させ、モータ回
転速度Ｎを上昇させる方向に制御する場合はアシスト遅
れによる操舵違和感を防止するため、操舵を判断したら
すぐにモータ回転速度Ｎを上昇させる。

【００６５】以上説明したようにこの実施の形態によれ
ば、モータ駆動デューティ比Ｄに基づいて操舵／非操舵
が判断され、非操舵時にはブラシレスモータ４が低速度
で回転される一方、操舵時にはブラシレスモータ４の回
転速度が高められるものとなり、操舵センサを用いるこ
となく所期の目的が達せられるものとなる。この場合、
モータ駆動デューティ比Ｄはコントローラ／ドライバ６
において知ることができることから、取り付け性に難が
なく、信頼性が高く、かつコストも低減することができ
る。

【００６６】なお、上述した実施の形態１〜３において
は、車両速度ｖに対する閾値をＶ１として１つか設けな
かったが、閾値を複数個用いるようにしてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第１発明では油圧ポンプの吐出圧力、第
２発明では電動モータへのモータ電流、第３発明では電
動モータの回転速度制御に際してのＰＷＭ信号のデュー
ティ比に基づいて操舵／非操舵が判断され、操舵と判断
された場合に電動モータの回転速度が高められるものと
なり、取り付け性に難がなく、信頼性が高く、かつコス
トも低減することができるものとしたうえ、非操舵時に
電動モータを低速度で回転させることにより騒音低減と
省エネを図るという所期の目的を達成することができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図２におけるコントローラ／ドライバでの特
有の処理動作（実施の形態１）を説明するためのタイム
チャートである。

【図２】 本発明を適用してなるＭＤＰＳの要部を示す
構成図である。

【図３】 図２におけるコントローラ／ドライバでの特
有の処理動作（実施の形態１）を説明するためのフロー
チャートである。

【図４】 コントローラ／ドライバでの特有の処理動作
（実施の形態２）を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図５】 コントローラ／ドライバでの特有の処理動作
（実施の形態２）を説明するためのフローチャートであ
る。

【図６】 コントローラ／ドライバでの特有の処理動作
（実施の形態３）を説明するためのフローチャートであ
る。

【図７】 コントローラ／ドライバでの特有の処理動作
（実施の形態３）を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図８】 ブラシレスモータ及びブラシレスモータを駆
動する駆動回路の一例を示す図である。

【図９】 このブラシレスモータに対する回転数の制御
を説明するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１…パワーステアリング部、２…ハンドル、３…ベーン
ポンプ、４…ブラシレスモータ、５…ロータ位置検出セ
ンサ、６…コントローラ／ドライバ、７…車載バッテ
リ、８…車両速度センサ、９…吐出圧力検出センサ、Ｑ
１〜Ｑ６…パワートランジスタ（ＦＥＴ）、Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３…駆動コイル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプを電動モータによって駆動す
   ることにより所要のアシスト力を得る電動ポンプ式動力
   舵取装置において、 前記油圧ポンプの吐出圧力に基づいて操舵／非操舵を判
   断し、操舵と判断した場合に前記電動モータの回転速度
   を高めるようにしたことを特徴とする電動ポンプ式動力
   舵取装置におけるモータ制御方法。
2. 【請求項２】 油圧ポンプを電動モータによって駆動す
   ることにより所要のアシスト力を得る電動ポンプ式動力
   舵取装置において、 前記電動モータへのモータ電流に基づいて操舵／非操舵
   を判断し、操舵と判断した場合に前記電動モータの回転
   速度を高めるようにしたことを特徴とする電動ポンプ式
   動力舵取装置におけるモータ制御方法。
3. 【請求項３】 油圧ポンプを電動モータによって駆動す
   ることにより所要のアシスト力を得る電動ポンプ式動力
   舵取装置において、 前記電動モータの回転速度制御に際してのＰＷＭ信号の
   デューティ比に基づいて操舵／非操舵を判断し、操舵と
   判断した場合に前記電動モータの回転速度を高めるよう
   にしたことを特徴とする電動ポンプ式動力舵取装置にお
   けるモータ制御方法。