(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
モータを駆動源として、操舵系にステアリング操作を補助するアシスト力を発生させる油圧アクチュエータに、作動油を供給するための第1及び第2の電動ポンプを備えた油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
前記モータに対する駆動電力の供給を通じて、前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御手段と、
前記制御手段は、比例要素と積分要素を有する速度フィードバック制御部と、
比例要素と積分要素を有する電流フィードバック制御部と、
前記速度フィードバック制御部の積分状態量と、前記電流フィードバック制御部の積分状態量とを記憶する積分状態量記憶手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第1の電動ポンプの作動より遅れて、前記第2の電動ポンプを作動させる場合には、前記第1の電動ポンプの前記速度フィードバック制御部の積分状態量と、前記電流フィードバック制御部の積分状態量を、前記積分状態量記憶手段から読み出し、前記第2の電動ポンプの前記速度フィードバック制御部及び前記電流フィードバック制御部の積分状態量記憶手段にトレースした後、前記第2の電動ポンプの作動を開始すること、
を特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、油圧パワーステアリング装置の実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す油圧パワーステアリング装置1は、一時停止時にエンジンを自動停止するアイドルストップ機能を備えた車両に搭載されるものである。同図に示すように、油圧パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2が固定されるステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3の回転に応じて、軸方向に往復動するラック軸5と、ラック軸5が往復動可能に挿通される略円筒状のラックハウジング6とを備えている。尚、ステアリングシャフト3は、ステアリングホイール2側から順にコラム軸7、中間軸8、及びピニオン軸9を連結することにより構成されている。
【0011】
ラック軸5とピニオン軸9とは、ラックハウジング6内に所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸5に形成されたラック歯5aとピニオン軸9に形成されたピニオン歯9aとが噛合されることでラックアンドピニオン機構11が構成されている。
また、ラック軸5の両端には、タイロッド12が連結されており、タイロッド12の先端は、転舵輪13が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。従って、油圧パワーステアリング装置1では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転がラックアンドピニオン機構11によりラック軸5の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド12を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪13の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【0012】
また、油圧パワーステアリング装置1は、ステアリング操作を補助するアシスト力を発生させる油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ21と、油圧シリンダ21に作動油を供給する第1及び第2電動ポンプ22,23とを備えている。また、油圧パワーステアリング装置1は、油圧シリンダ21への作動油の給排を制御する切換弁24と、第1及び第2電動ポンプ22,23によって油圧シリンダ21に給排される作動油を貯留する貯留タンク25とを備えている。
【0013】
油圧シリンダ21は、ラックハウジング6の一部によって構成される円筒状のシリンダチューブ31を備えている。つまり、シリンダチューブ31には、ラック軸5が往復動可能に挿通されている。また、油圧シリンダ21は、シリンダチューブ31内を第1油圧室32と第2油圧室33とに区画するピストン34を備えており、ピストン34は、ラック軸5に一体で軸方向移動可能に固定されている。
【0014】
図2に示すように、第1電動ポンプ22は、駆動源となる第1モータ41と、第1モータ41により駆動されることにより油圧を発生させる第1ポンプ42と、第1モータ41の作動を制御する第1ECU43と、をそれぞれ備えている。また、第2電動ポンプ23は、駆動源となる第2モータ44と、第2モータ44により駆動されることにより油圧を発生させる第2ポンプ45と、第2モータ44の作動を制御する第2ECU46と、を備えている。つまり、本実施形態では、第1及び第2ECU43、46により制御装置が構成されている。
図1に示すように、第1及び第2電動ポンプ22、23の各吸入口(図示略)は、吸入油路47を介して貯留タンク25に接続されている。
【0015】
切換弁24は、ステアリング操作に連動して油圧シリンダ21の第1及び第2油圧室32、33への作動油の給排を制御する周知のロータリバルブとして構成されている。具体的には、切換弁24には、供給ポート51、排出ポート52、第1及び第2給排ポート53、54が設けられている。供給ポート51は、一端側で二股に分岐した供給油路55を介して、第1及び第2電動ポンプ22、23の吐出口(図示略)にそれぞれ接続されている。排出ポート52は、排出油路56を介して、貯留タンク25に接続されている。そして、第1給排ポート53は、第1給排油路57を介して、第1油圧室32に接続され、第2給排ポート54は、第2給排油路58を介して、第2油圧室33に接続されている。
【0016】
このように構成された油圧パワーステアリング装置1では、第1及び第2電動ポンプ22、23によって貯留タンク25から吸い上げられた作動油は、供給油路55を介して、切換弁24に供給される。そして、切換弁24に供給された作動油は、運転者のステアリング操作に応じて、第1及び第2給排油路57、58のいずれか一方を介して、第1及び第2油圧室32、33のいずれか一方に供給される。このとき、併せて第1及び第2油圧室32、33の他方から作動油が排出され、この作動油は第1及び第2給排油路57、58の他方、切換弁24及び排出油路56を介して、貯留タンク25に排出される。その結果、第1油圧室32と第2油圧室33との間に油圧差が発生し、この油圧差に基づいて、ピストン34とともにラック軸5が軸方向移動することで、ステアリング操作がアシストされる。
【0017】
次に、油圧パワーステアリング装置1の電気的構成について説明する。
図1及び
図2に示すように、第1及び第2電動ポンプ22、23は、CAN(車内ネットワーク)61を介して互いに接続されている。CAN61には、ステアリングセンサ62、及び車速センサ63がそれぞれ接続されており、ステアリングホイール2の操舵角θs、及び車速vが伝送されている。また、CAN61には、上位ECU64が接続されており、第1、及び第2ECU43、46は、CAN61を介して得られる各状態量に基づいて互いに協調して、第1、及び第2電動ポンプ22、23(第1、及び第2モータ41、44)の作動を制御できるように構成されている。
【0018】
詳述すると、
図2に示すように、第1ECU43は、モータ制御信号を出力する第1マイコン71(制御手段)と、そのモータ制御信号に基づいて第1モータ41に駆動電力を供給する第1駆動回路72とを備えている。また、第2ECU46は、モータ制御信号を出力する第2マイコン73(制御手段)と、そのモータ制御信号に基づいて第2モータ44に駆動電力を供給する第2駆動回路74とを備えている。なお、第1、及び第2駆動回路72、74は、車両に搭載された同一の車載電源(バッテリ)75のそれぞれ接続されている。
【0019】
第1、及び第2駆動回路72、74には、直列に接続された一対のスイッチング素子(例えば、FET等)を基本単位(スイッチングアーム)とし、これらを並列に接続してなる周知のPWMインバータが採用されており、モータ制御信号は、各スイッチング素子のオンオフ状態(オンDUTY比)を規定するものとなっている。そして、第1及び第2駆動回路72、74は、入力されるモータ制御信号に示されるオンDUTY比及び車載電源75の電圧に基づく駆動電力を第1及び第2モータ41、44にそれぞれ供給する。
【0020】
第1マイコン71には、第1モータ41(第1電動ポンプ22)に流れるU相実電流値Iu1、V相実電流値Iv1、及びW相実電流値Iw1を検出する、第1電流センサ76u、76v、76w、及び第1モータ41の回転角を示す第1回転角θ1を検出する第1回転角センサ77が接続されている。一方、第2マイコン73には、第2モータ44(第2電動ポンプ23)に流れるU相実電流値Iu2、V相実電流値Iv2、及びW相実電流値Iw2を検出する、第2電流センサ78u、78v、78w、及び第2モータ44の回転角を示す第2回転角θ2を検出する第2回転角センサ79が接続されている。
【0021】
第1、及び第2マイコン71、73は、それぞれ所定のサンプリング周期で各センサから各状態量を検出するとともに、CAN61から各状態量を受信する。そして、第1、及び第2マイコン71、73は、これら取得した各状態量に基づいてモータ制御信号を出力することにより、駆動電力の供給を通じて第1、及び第2モータ41、44の作動を制御する。
【0022】
以下に示す各制御ブロックは、第1、及び第2マイコン71、73が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。第1、及び第2マイコン71、73は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。
【0023】
次に、第1マイコン71の機能の詳細を
図3に基づいて詳細に説明する。
まず、第1マイコン71は、CAN61から送信された操舵角θs、車速v、第1電動ポンプ起動指令信号Sk1、及び第2電動ポンプ異常判定信号Sf2を取り込む。
そして、第1マイコン71は、第1電動ポンプ作動中信号Sd1、第1電動ポンプ異常判定信号Sf1、及び積分状態量送受信信号SmをCAN61から上位ECU64、及び第2マイコン73へ送信する。
【0024】
次に、第1マイコン71は、操舵角θsを微分器101で微分して、操舵速度ωsを算出する。続いて、第1マイコン71は、操舵速度ωsと、車速vを第1目標速度指令演算部80に取り込む。第1目標速度指令演算部80には、第1目標速度指令値ω1*を生成する第1マップ81が、操舵速度ωsと、車速vから構成されている。ここで、第1マップ81は、一例として、実験値等から
図6(後述する)のように構成される。
【0025】
次に、第1マイコン71は、第1目標速度指令演算部80で生成された第1目標速度指令値ω1*を減算器95に入力する。更に、第1マイコン71は、第1モータ41の第1回転角センサ77から出力された第1回転角θ1を、微分器94で微分し、第1回転速度ω1を生成する。そして、第1マイコン71は、微分器94で生成された第1回転速度ω1を減算器95に入力する。そして、第1マイコン71は、減算器95にて、第1目標速度指令値ω1*から第1回転速度ω1を減算して、第1速度偏差Δω1を生成する。
【0026】
次に、第1マイコン71は、生成された第1速度偏差Δω1を、第1速度制御の比例制御部82に入力する。そして、第1マイコン71は、第1速度制御の比例制御部82で、第1速度偏差Δω1と、第1速度制御の比例ゲインKp1vの積から、第1速度制御の比例状態量Kp1v・Δω1を算出し、加算器96に入力する。更に、第1マイコン71は、生成された第1速度偏差Δω1を、第1速度制御の積分制御部83に入力する。
【0027】
そして、第1マイコン71は、第1速度制御の積分制御部83で、第1速度偏差Δω1と、第1速度制御の積分ゲインKi1vの積から、第1速度制御の積分状態量Ki1v・ΣΔωkを算出し、加算器96に入力する。更に、第1マイコン71は、算出した第1速度制御の積分状態量Ki1v・ΣΔωkをメモリ部84(積分状態量記憶手段)に記憶する。
【0028】
次に、第1マイコン71は、第1速度制御の比例状態量Kp1v・Δω1と、第1速度制御の積分状態量Ki1v・ΣΔωkを、加算器96で加算することにより、第1q軸電流指令値Iq1*を生成する。そして、第1マイコン71は、生成した第1q軸電流指令値Iq1*を減算器97に入力する。そして、第1マイコン71は、減算器97にて、第1q軸電流指令値Iq1*から第1q軸電流値Iq1を減算して、第1q軸電流偏差ΔIq1を生成する。
【0029】
ここで、第1q軸電流値Iq1及び第1d軸電流値Id1の生成方法を記述する。
まず、第1マイコン71は、第1電流センサ76u、76v、76wで検出された、第1電動ポンプ22のU相実電流値Iu1、V相実電流値Iv1、W相実電流値Iw1を取り込む。そして、第1マイコン71は、取り込んだU相実電流値Iu1、V相実電流値Iv1、W相実電流値Iw1を、第1d/q変換演算部91で2相電流である、第1q軸電流値Iq1及び第1d軸電流値Id1を生成する。
【0030】
次に、第1マイコン71は、生成された第1q軸電流偏差ΔIq1を、第1q軸電流制御の比例制御部85に入力する。そして、第1マイコン71は、第1q軸電流制御の比例制御部85で、第1q軸電流偏差ΔIq1と、第1q軸電流制御の比例ゲインKp1qdの積から、第1q軸電流制御の比例状態量Kp1qd・ΔIq1を算出し、加算器98に入力する。
【0031】
更に、第1マイコン71は、生成された第1q軸電流偏差ΔIq1を、第1q軸電流制御の積分制御部86に入力する。そして、第1マイコン71は、第1q軸電流制御の積分制御部86で、第1q軸電流偏差ΔIq1と、第1q軸電流制御の積分ゲインKi1qdの積から、第1q軸電流制御の積分状態量Ki1qd・ΣΔIqkを算出し、加算器98に入力する。更に、第1マイコン71は、算出した第1q軸電流制御の積分状態量Ki1qd・ΣΔIqkをメモリ部87(積分状態量記憶手段)に記憶する。
【0032】
次に、第1マイコン71は、第1q軸電流制御の比例状態量Kp1qd・ΔIq1と、第1q軸電流制御の積分状態量Ki1qd・ΣΔIqkを加算して、第1q軸電圧指令値Vq1*を生成し、第1d/q逆変換演算部92に入力する。
【0033】
一方、第1マイコン71は、第1d軸電流指令値Id1*を零として、減算器99に入力する。そして、第1マイコン71は、減算器95にて、第1d軸電流指令値Id1*から、第1d軸電流値Id1を減算して、第1d軸電流偏差ΔId1を生成する。
【0034】
次に、第1マイコン71は、生成された第1d軸電流偏差ΔId1を、第1d軸電流制御の比例制御部88に入力する。そして、第1マイコン71は、第1d軸電流制御の比例制御部88で、第1d軸電流偏差ΔId1と、第1d軸電流制御の比例ゲインKp1ddの積から、第1d軸電流制御の比例状態量Kp1dd・ΔId1を算出し、加算器100に入力する。
【0035】
更に、第1マイコン71は、生成された第1d軸電流偏差ΔId1を、第1d軸電流制御の積分制御部89に入力する。そして、第1マイコン71は、第1d軸電流制御の積分制御部89で、第1d軸電流偏差ΔId1と、第1d軸電流制御の積分ゲインKi1ddの積から、第1d軸電流制御の積分状態量Ki1dd・ΣΔIdkを算出し、加算器100に入力する。更に、第1マイコン71は、算出した第1d軸電流制御の積分状態量Ki1dd・ΣΔIdkをメモリ部90(積分状態量記憶手段)に記憶する。
【0036】
次に、第1マイコン71は、第1d軸電流制御の比例状態量Kp1dd・ΔId1と、第1d軸電流制御の積分状態量Ki1dd・ΣΔIdkを加算して、第1d軸電圧指令値Vd1*を生成し、第1d/q逆変換演算部92に入力する。
【0037】
次に、第1マイコン71は、第1d/q逆変換演算部92に入力された第1q軸電圧指令値Vq1*と、第1d軸電圧指令値Vd1*から第1各相電圧指令値Vu1*、Vv1*、Vw1*を生成し、第1PWM出力部93に入力する。そして、第1マイコン71は、第1PWM出力部93から、第1駆動回路72へモータ制御信号を出力する。
【0038】
また、第1マイコン71は、マイコン間状態量送受信部102を構成している。第1マイコン71は、第1電動ポンプ22のU相実電流値Iu1、V相実電流値Iv1、及びW相実電流値Iw1、及び第1回転角θ1に基づいて第1モータ41の異常判定を行う。そして、第1マイコン71は、異常判定の結果を示す第1電動ポンプ異常判定信号Sf1をマイコン間状態量送受信部102を介してCAN61に送信するとともに、異常が検出された場合には、駆動電力の供給を停止して、第1モータ41を停止させる。なお、異常判定の方法としては、例えば、第1電動ポンプ22のU相実電流値Iu1、V相実電流値Iv1、及びW相実電流値Iw1が取り得ない値となった場合や、駆動電力を供給しているにもかかわらず第1回転角θ1が変化しない場合等に異常であると判定する等、種々の方法を採用することが可能である。
【0039】
また、第1マイコン71は、マイコン間状態量送受信部102を介して、積分状態量記憶手段であるメモリ部84、87、90から記憶された積分状態量を積分状態量送受信信号Smとして、CAN61から上位ECU64、及び第2マイコン73へ送信する。更に、第1マイコン71は、マイコン間状態量送受信部102を介して、第1電動ポンプ起動指令信号Sk1、及び第2電動ポンプ異常判定信号Sf2を入力する。
【0040】
次に、第2マイコン73の機能の詳細を
図4に基づいて詳細に説明する。
第2マイコン73の機能は、第1マイコン71の機能とほぼ同一である。
まず、第2マイコン73は、CAN61から送信された操舵角θs、車速v、第2電動ポンプ起動指令信号Sk2、第1電動ポンプ異常判定信号Sf1、及び積分状態量送受信信号Smを取り込む。そして、第2マイコン73は、第2電動ポンプ作動中信号Sd2、及び第2電動ポンプ異常判定信号Sf2をCAN61から上位ECU64、及び第1マイコン71へ送信する。
【0041】
次に、第2マイコン73は、操舵角θsを微分器131で微分して、操舵速度ωsを算出する。続いて、第2マイコン73は、操舵速度ωsと、車速vを第2目標速度指令演算部110に取り込む。第2目標速度指令演算部110には、第2目標速度指令値ω2*を生成する第2マップ111が、操舵速度ωsと、車速vから構成されている。ここで、第2マップ111は、一例として、実験値等から
図6(後述する)のように構成される。
【0042】
次に、第2マイコン73は、第2目標速度指令演算部110で生成された第2目標速度指令値ω2*を減算器125に入力する。更に、第2マイコン73は、第2モータ44の第2回転角センサ79から出力された第2回転角θ2を、微分器124で微分し、第2回転速度ω2を生成する。そして、第2マイコン73は、微分器124で生成された第2回転速度ω2を減算器125に入力する。そして、第2マイコン73は、減算器125にて、第2目標速度指令値ω2*から第2回転速度ω2を減算して、第2速度偏差Δω2を生成する。
【0043】
次に、第2マイコン73は、生成された第2速度偏差Δω2を、第2速度制御の比例制御部112に入力する。そして、第2マイコン73は、第2速度制御の比例制御部112で、第2速度偏差Δω2と、第2速度制御の比例ゲインKp2vの積から、第2速度制御の比例状態量Kp2v・Δω2を算出し、加算器126に入力する。更に、第2マイコン73は、生成された第2速度偏差Δω2を、第2速度制御の積分制御部113に入力する。
【0044】
そして、第2マイコン73は、第2速度制御の積分制御部113で、第2速度偏差Δω2と、第2速度制御の積分ゲインKi2vの積から、第2速度制御の積分状態量Ki2v・ΣΔωkを算出し、加算器126に入力する。更に、第2マイコン73は、算出した第2速度制御の積分状態量Ki2v・ΣΔωkをメモリ部114(積分状態量記憶手段)に記憶する。
【0045】
次に、第2マイコン73は、第2速度制御の比例状態量Kp2v・Δω2と、第2速度制御の積分状態量Ki2v・ΣΔωkを加算することにより、第2q軸電流指令値Iq2*を生成する。そして、第2マイコン73は、生成した第2q軸電流指令値Iq2*を減算器127に入力する。そして、第2マイコン73は、減算器127にて、第2q軸電流指令値Iq2*から第2q軸電流値Iq2を減算して、第2q軸電流偏差ΔIq2を生成する。
【0046】
ここで、第2q軸電流値Iq2及び第2d軸電流値Id2の生成方法を記述する。
まず、第2マイコン73は、第2電流センサ78u、78v、78wで検出された、第2電動ポンプ23のU相実電流値Iu2、V相実電流値Iv2、W相実電流値Iw2を取り込む。そして、第2マイコン73は、取り込んだU相実電流値Iu2、V相実電流値Iv2、W相実電流値Iw2を、第2d/q変換演算部121で2相電流である、第2q軸電流値Iq2及び第2d軸電流値Id2を生成する。
【0047】
次に、第2マイコン73は、生成された第2q軸電流偏差ΔIq2を、第2q軸電流制御の比例制御部115に入力する。そして、第2マイコン73は、第2q軸電流制御の比例制御部115で、第2q軸電流偏差ΔIq2と、第2q軸電流制御の比例ゲインKp2qdの積から、第2q軸電流制御の比例状態量Kp2qd・ΔIq2を算出し、加算器128に入力する。
【0048】
更に、第2マイコン73は、生成された第2q軸電流偏差ΔIq2を、第2q軸電流制御の積分制御部116に入力する。そして、第2マイコン73は、第2q軸電流制御の積分制御部116で、第2q軸電流偏差ΔIq2と、第2q軸電流制御の積分ゲインKi2qdの積から、第2q軸電流制御の積分状態量Ki2qd・ΣΔIqkを算出し、加算器128に入力する。更に、第2マイコン73は、算出した第2q軸電流制御の積分状態量Ki2qd・ΣΔIqkをメモリ部117(積分状態量記憶手段)に記憶する。
【0049】
次に、第2マイコン73は、第2q軸電流制御の比例状態量Kp2qd・ΔIq2と、第2q軸電流制御の積分状態量Ki2qd・ΣΔIqkを加算して、第2q軸電圧指令値Vq2*を生成し、第2d/q逆変換演算部122に入力する。
【0050】
一方、第2マイコン73は、第2d軸電流指令値Id2*を零として、減算器129に入力する。そして、第2マイコン73は、減算器129にて、第2d軸電流指令値Id2*から第2d軸電流値Id2を減算して、第2d軸電流偏差ΔId2を生成する。
【0051】
次に、第2マイコン73は、生成された第2d軸電流偏差ΔId2を、第2d軸電流制御の比例制御部118に入力する。そして、第2マイコン73は、第2d軸電流制御の比例制御部118で、第2d軸電流偏差ΔId2と、第2d軸電流制御の比例ゲインKp2ddの積から、第2d軸電流制御の比例状態量Kp2dd・ΔId2を算出し、加算器130に入力する。
【0052】
更に、第2マイコン73は、生成された第2d軸電流偏差ΔId2を、第2d軸電流制御の積分制御部119に入力する。そして、第2マイコン73は、第2d軸電流制御の積分制御部119で、第2d軸電流偏差ΔId2と、第2d軸電流制御の積分ゲインKi2ddの積から、第2d軸電流制御の積分状態量Ki2dd・ΣΔIdkを算出し、加算器130に入力する。更に、第2マイコン73は、算出した第2d軸電流制御の積分状態量Ki2dd・ΣΔIdkをメモリ部120(積分状態量記憶手段)に記憶する。
【0053】
次に、第2マイコン73は、第2d軸電流制御の比例状態量Kp2dd・ΔId2と、第2d軸電流制御の積分状態量Ki2dd・ΣΔIdkを加算して、第2d軸電圧指令値Vd2*を生成し、第2d/q逆変換演算部122に入力する。
【0054】
次に、第2マイコン73は、第2d/q逆変換演算部122に入力された第2q軸電圧指令値Vq2*と、第2d軸電圧指令値Vd2*から第2各相電圧指令値Vu2*、Vv2*、Vw2*を生成し、第2PWM出力部123に入力する。そして、第2マイコン73は、第2PWM出力部123から、第2駆動回路74へモータ制御信号を出力する。
【0055】
また、第2マイコン73は、マイコン間状態量送受信部132を構成している。第2マイコン73は、第1マイコン71と同様に、第2電動ポンプ23のU相実電流値Iu2、V相実電流値Iv2、及びW相実電流値Iw2、及び第2回転角θ2に基づいて第2モータ44の異常判定を行う。そして、第2マイコン73は、異常判定の結果を示す第2電動ポンプ異常判定信号Sf2をマイコン間状態量送受信部132を介してCAN61に送信するとともに、異常が検出された場合には、駆動電力の供給を停止して、第2モータ44を停止させる。なお、異常判定の方法としては、例えば、第2電動ポンプ23のU相実電流値Iu2、V相実電流値Iv2、及びW相実電流値Iw2が取り得ない値となった場合や、駆動電力を供給しているにもかかわらず第2回転角θ2が変化しない場合等に異常であると判定する等、種々の方法を採用することが可能である。
【0056】
また、第2マイコン73は、マイコン間状態量送受信部132を介して、第1マイコン71の積分状態量記憶手段であるメモリ部84、87、90から記憶された積分状態量を積分状態量送受信信号Smとして入力した後、第2マイコン73の積分状態量記憶手段であるメモリ部114、117、120へ書き込む。更に、第2マイコン73は、マイコン間状態量送受信部132を介して、第2電動ポンプ起動指令信号Sk2、及び第1電動ポンプ異常判定信号Sf1を入力する。
【0057】
上記は、上位ECU64が第1及び第2電動ポンプ22、23に、同時に第1電動ポンプ起動指令信号Sk1、及び第2電動ポンプ起動指令信号Sk2を出力した場合の機能を記述した。しかし、本実施形態は、第1の電動ポンプ22の作動より遅れて、第2の電動ポンプ23を作動させる場合でも、第1の電動ポンプ22の作動状態と、第2の電動ポンプ23の作動状態を同じにする、操舵フィーリングの向上のための方策を記述する。
【0058】
第1電動ポンプ22が作動後、第2電動ポンプ23を作動させる場合における、第1、及び第2電動ポンプの制御手順について、
図5に基づいて詳細に説明する。
第1マイコン71は、第2電動ポンプ作動中信号Sd2がオンか否かを判定する(ステップS101)。そして、第1マイコン71は、第2電動ポンプ作動中信号Sd2がオンでない場合(ステップS101:NO)には、初期設定フラグFが「0」か否かを判定する(ステップS102)。そして、第1マイコン71は、初期設定フラグFが「0」の場合(ステップS102:YES)には、更に、第1マイコン71は、第1電動ポンプ作動中信号Sd1がオンか否かを判定する(ステップS103)。
【0059】
そして、第1マイコン71は、第1電動ポンプ作動中信号Sd1がオンの場合(ステップS103:YES)には、既に、第1電動ポンプが作動中であると判断して、第1速度制御の積分制御部83から出力された第1速度制御の積分状態量Ki1v・ΣΔωkを、メモリ部84に記憶する(ステップS104)。
【0060】
続いて、第1マイコン71は、第1q軸電流制御の積分制御部86から出力された第1q軸電流制御の積分状態量Ki1qd・ΣΔIqkを、メモリ部87に記憶する(ステップS105)。更に、第1マイコン71は、第1d軸電流制御の積分制御部89から出力された第1d軸電流制御の積分状態量Ki1dd・ΣΔIdkを、メモリ部90に記憶する(ステップS106)。そして、第1マイコン71は、全ての制御部の積分状態量を記憶できたと判断して、初期設定フラグFをセット(F←「1」、ステップS107)する。
【0061】
次に、第2マイコン73は、第2電動ポンプ起動指令信号Sk2がオンか否かを判定する(ステップS108)。そして、第2マイコン73は、第2電動ポンプ起動指令信号Sk2がオンの場合(ステップS108:YES)には、第1の電動ポンプ22の作動より遅れて、第2の電動ポンプ23を作動させる状態であると判断して、メモリ部84から読み出した第1速度制御の積分状態量Ki1v・ΣΔωkを、第2速度制御の積分制御部113のメモリ部114に書き込む(ステップS109)。更に、第2マイコン73は、メモリ部87から読み出した第1q軸電流制御の積分状態量Ki1qd・ΣΔIqkを、第2q軸電流制御の積分制御部116のメモリ部117に書き込む(ステップS110)。
【0062】
続いて、第2マイコン73は、メモリ部90から読み出した第1d軸電流制御の積分状態量Ki1dd・ΣΔIdkを、第2d軸電流制御の積分制御部119のメモリ部120に書き込む(ステップS111)。そして、第2マイコン73は、第2電動ポンプの作動を開始(ステップS112)し、初期設定フラグFをリセットした(F←「0」、ステップS113)後、処理を終わる。
【0063】
一方、第2マイコン73は、第2電動ポンプ起動指令信号Sk2がオンでない場合(ステップS108:NO)には、第1の電動ポンプ22の作動より遅れて、第2の電動ポンプ23を作動させる状態にはないと判断して、初期設定フラグFをリセットした(F←「0」、ステップS113)後、処理を終わる。また、第1マイコン71は、第1電動ポンプ作動中信号Sd1がオンでない場合(ステップS103:NO)、初期設定フラグFが「0」でない場合(ステップS102:NO)、または、第2電動ポンプ作動中信号Sd2がオンの場合(ステップS101:YES)には、何もしないで処理を終わる。
【0064】
次に、第1及び第2マイコンの目標速度指令値演算部におけるマップ図について、
図6を参照して説明する。
図6は、横軸に操舵速度(deg/sec)、縦軸に目標回転速度(rev/min)、及び、車速vをパラメータとして、構成されている。
【0065】
目標回転速度ω*は、操舵速度ωs及び車速vによって値が異なる。一般的には、車速vが低いほど、目標回転速度ω*は大きな値となっている。本実施形態では、車速vを0km/h、40km/h、80km/h、120km/hで実験値より求めているが、その間は補間してもよい。なお、本実施形態のマップ図は、車種によっても変わるものであり、その都度適合してもよい。
【0066】
次に、上記のように構成された本実施形態の油圧パワーステアリング装置の制御装置の作用及び効果について説明する。
モータに対する駆動電力の供給を通じて、油圧アクチュエータの作動を制御する制御手段と、制御手段は、比例要素と積分要素を有する速度フィードバック制御部と、比例要素と積分要素を有する電流フィードバック制御部と、速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量とを記憶する積分状態量記憶手段と、を有し、制御手段は、第1の電動ポンプの作動より遅れて、第2の電動ポンプを作動させる場合には、第1の電動ポンプの速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量を、積分状態量記憶手段から読み出し、第2の電動ポンプの速度フィードバック制御部及び電流フィードバック制御部の積分状態量記憶手段にトレースした後、第2の電動ポンプの作動を開始する構成とした。
【0067】
上記構成によれば、電動ポンプの制御性能に大きな影響を与える、第1の電動ポンプを駆動する速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量を絶えず記憶しておき、第1の電動ポンプの作動より遅れて、第2の電動ポンプを作動させる場合には、第1の電動ポンプの速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量を、積分状態量記憶手段から読み出し、第2の電動ポンプの前記速度フィードバック制御部及び電流フィードバック制御部の積分状態量記憶手段にトレースする。これにより、電動ポンプの制御性能に大きな影響を与える、第1の電動ポンプの積分状態量と、第2の電動ポンプの積分状態量が同じになるため、操舵フィーリングを向上できる。
【0068】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・本実施形態では、第1の電動ポンプを駆動する速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量を絶えず記憶しておき、第1の電動ポンプの作動より遅れて、第2の電動ポンプを作動させる場合には、記憶した第1の電動ポンプを駆動する速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量を、第2の電動ポンプを駆動する速度フィードバック制御部の積分状態量と、電流フィードバック制御部の積分状態量にトレースする構成とした。
しかし、記憶する状態量は積分状態量に限定せず、比例状態量、又は、微分状態量等も記憶して、トレースする構成としてもよい。
【0069】
・本実施形態では、油圧シリンダ21の油圧源として第1及び第2電動ポンプ22、23の2つを設けたが、3つ以上の電動ポンプを設けてもよい。
【0070】
・本実施形態では、第1、及び第2電動ポンプ22、23が、それぞれ第1、及び第2ECU43、46を有する構成としたが、これに限らず、1つのECUで第1、及び第2モータ41、44の作動を制御してもよい。
【符号の説明】
【0071】
1:油圧パワーステアリング装置、2:ステアリングホイール、
3:ステアリングシャフト、5:ラック軸、5a:ラック歯、
6:ラックハウジング、7:コラム軸、8:中間軸、9:ピニオン軸、
9a:ピニオン歯、11:ラックアンドピニオン機構、12:タイロッド、
13:転舵輪、21:油圧シリンダ、22:第1電動ポンプ、23:第2電動ポンプ、24:切換弁、25:貯留タンク、31:シリンダチューブ、32:第1油圧室、
33:第2油圧室、34:ピストン、41:第1モータ、42:第1ポンプ、
43:第1ECU、44:第2モータ、45:第2ポンプ、46:第2ECU、
47:吸入油路、51:供給ポート、52:排出ポート、53:第1給排ポート、
54:第2給排ポート、55:供給油路、56:排出油路、57:第1給排油路、
58:第2給排油路、61:CAN、62:ステアリングセンサ、63:車速センサ、64:上位ECU、71:第1マイコン(制御手段)、72:第1駆動回路、
73:第2マイコン(制御手段)、74:第2駆動回路、
75:車載電源(バッテリ)、
76u、76v、76w:第1電流センサ、77:第1回転角センサ、
78u、78v、78w:第2電流センサ、79:第2回転角センサ、
80:第1目標速度指令演算部、81:第1マップ、
82:第1速度制御の比例制御部、
83:第1速度制御の積分制御部、
84、87、90:メモリ部(積分状態量記憶手段)、
85:第1q軸電流制御の比例制御部、86:第1q軸電流制御の積分制御部、
88:第1d軸電流制御の比例制御部、89:第1d軸電流制御の積分制御部、
91:第1d/q変換演算部、92:第1d/q逆変換演算部、
93:第1PWM出力部、
95、97、99:減算器、96、98、100:加算器、94:第1微分器、
101、131:微分器、
102、132:マイコン間状態量送受信部、
110:第2目標速度指令演算部、111:第2マップ、
112:第2速度制御の比例制御部、
113:第2速度制御の積分制御部、
114、117、120:メモリ部(積分状態量記憶手段)、
115:第2q軸電流制御の比例制御部、116:第2q軸電流制御の積分制御部、
118:第2d軸電流制御の比例制御部、119:第2d軸電流制御の積分制御部、
121:第2d/q変換演算部、122:第2d/q逆変換演算部、
123:第2PWM出力部、124:第2微分器、
125、127、129:減算器、126、128、130:加算器、
θs:操舵角、ωs:操舵速度、v:車速、
Sk1:第1電動ポンプ起動指令信号、Sk2:第2電動ポンプ起動指令信号、
Sd1:第1電動ポンプ作動中信号、Sd2:第2電動ポンプ作動中信号、
Sf1:第1電動ポンプ異常判定信号、Sf2:第2電動ポンプ異常判定信号、
Sm:積分状態量送受信信号、
θ1:第1回転角、
ω1*:第1目標速度指令値、ω1:第1回転速度、Δω1:第1速度偏差、
Iu1:第1電動ポンプのU相実電流値、
Iv1:第1電動ポンプのV相実電流値、
Iw1:第1電動ポンプのW相実電流値、
Kp1v:第1速度制御の比例ゲイン、Ki1v:第1速度制御の積分ゲイン、
Kp1v・Δω1:第1速度制御の比例状態量、
Ki1v・ΣΔωk:第1速度制御の積分状態量、
Iq1*:第1q軸電流指令値、Iq1:第1q軸電流値、
ΔIq1:第1q軸電流偏差、
Kp1qd:第1q軸電流制御の比例ゲイン、
Ki1qd:第1q軸電流制御の積分ゲイン、
Kp1qd・ΔIq1:第1q軸電流制御の比例状態量、
Ki1qd・ΣΔIqk:第1q軸電流制御の積分状態量、
Id1*:第1d軸電流指令値、Id1:第1d軸電流値、
ΔId1:第1d軸電流偏差、
Kp1dd:第1d軸電流制御の比例ゲイン、
Ki1dd:第1d軸電流制御の積分ゲイン、
Kp1dd・ΔId1:第1d軸電流制御の比例状態量、
Ki1dd・ΣΔIdk:第1d軸電流制御の積分状態量、
Vq1*:第1q軸電圧指令値、Vd1*:第1d軸電圧指令値、
Vu1*、Vv1*、Vw1*:第1各相電圧指令値、
θ2:第2回転角、
ω2*:第2目標速度指令値、ω2:第2回転速度、Δω2:第2速度偏差、
Iu2:第2電動ポンプのU相実電流値、
Iv2:第2電動ポンプのV相実電流値、
Iw2:第2電動ポンプのW相実電流値、
Kp2v:第2速度制御の比例ゲイン、Ki2v:第2速度制御の積分ゲイン、
Kp2v・Δω2:第2速度制御の比例状態量、
Ki2v・ΣΔωk:第2速度制御の積分状態量、
Iq2*:第2q軸電流指令値、Iq2:第2q軸電流値、
ΔIq2:第2q軸電流偏差、
Kp2qd:第2q軸電流制御の比例ゲイン、
Ki2qd:第2q軸電流制御の積分ゲイン、
Kp2qd・ΔIq2:第2q軸電流制御の比例状態量、
Ki2qd・ΣΔIqk:第2q軸電流制御の積分状態量、
Id2*:第2d軸電流指令値、Id2:第2d軸電流値、
ΔId2:第2d軸電流偏差、
Kp2dd:第2d軸電流制御の比例ゲイン、
Ki2dd:第2d軸電流制御の積分ゲイン、
Kp2dd・ΔId2:第2d軸電流制御の比例状態量、
Ki2dd・ΣΔIdk:第2d軸電流制御の積分状態量、
Vq2*:第2q軸電圧指令値、Vd2*:第2d軸電圧指令値、
Vu2*、Vv2*、Vw2*:第2各相電圧指令値、
F:初期設定フラグ