JPH0215431B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパワーステアリング装置に関するもの
である。

（従来技術） 自動車のパワーステアリング装置として、ステ
アリングの操舵力を補助するパワーシリンダへの
圧油供給量を車速の増加に応じて減少せしめ、パ
ワーアシスト力を小さくする車速感応型のものは
従来より知られている。

この車速感応型パワーステアリング装置におい
て、特開昭57−66071号公報に開示されている如
く、上記圧油供給量をさらにステアリングの操舵
速度で補正しようとする提案はある。すなわち、
この提案は圧油供給量の基準ライン（操舵速度零
時）を低レベルに設定しておき、操舵速度が高い
ほど圧油供給量を増量補正するものであるが、操
舵速度信号を受けて圧油供給量制御バルブが作動
し、実際に圧油供給量が所定値まで増量するまで
に応答遅れが当然生じてくる。この場合、応答遅
れはステアリングを切つた直後に圧油供給量不足
としてあらわれてくるものであり、これにより、
運転者はステアリングの切り始めに抵抗感（ひつ
かかり感）を覚える。

（発明の目的） 本発明は、パワーシリンダへ送る圧油供給量を
車両の走行状態に関与する信号、ステアリングの
操舵速度に関する信号およびこの操舵速度信号の
微分信号という３信号で制御することにより、ス
テアリング操作開始時に圧油供給量を速かに増量
せしめ、前記応答遅れによるひつかかり感をなく
し、良好なステアリング操作を行ない得るように
するものである。

（発明の構成） 本発明にかかるパワーステアリング装置は、 ステアリングの操舵力を補助するパワーシリ
ンダ パワーシリンダへ圧油を供給するオイルポン
プ 圧油供給量を制御する油量制御手段 車両の走行状態を検出する走行状態センサ ステアリングの操舵速度を検出する操舵セン
サ 走行状態センサと操舵センサからの信号を受
けて油量制御手段に制御信号を発するコントロ
ーラ を備えたものである。そして、上記コントローラ
は、高速走行への移行に応じて圧油供給量を減少
補正するように走行状態センサの信号を処理する
信号処理手段と、操舵速度の上昇に応じて圧油供
給量を増加補正するように操舵センサの信号を処
理する信号処理手段と、操舵センサの信号を微分
し、この微分信号によつて圧油供給量の増加補正
量を補正するように上記操舵センサの信号を処理
する信号処理手段とを備えており、これら信号処
理手段に基いて油量制御手段に制御信号を発する
ように構成されている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図に示すパワーステアリング装置１におい
て、２はステアリング、３は自動車の前輪を構成
する左右の車輪、４はステアリング２の回転操舵
に応じて車輪３，３を左右方向に変向させるステ
アリングリンケージである。

このステアリングリンケージ４において、５は
ステアリング２に上端が連結されたステアリング
シヤフト、６は中間シヤフト、７は下部シヤフト
で、下部シヤフト７の下端のピニオン８がラツク
シヤフト９のラツク１０に噛合し、ラツクシヤフ
ト９の両端はタイロツド１１を介して車輪３を支
持するナツクルアーム１２に連結されている。

ラツクシヤフト９にはステアリング２の操舵力
を補助するパワーシリンダ１３が取り付けられて
いる。パワーシリンダ１３は、ラツクシヤフト９
に固定したピストン１４にて第１室１５と第２室
１６に区画されている。この第１室１５と第２室
１６とは下部シヤフト７に取り付けたギヤコント
ロールバルブ１７に油路１８，１９にて連通して
いる。

ギヤコントロールバルブ１７は、エンジン２０
で駆動されるオイルポンプ２１に対して圧油供給
路２２にて連通しており、ステアリング２の回転
に応動して圧油をパワーシリンダ１３の第１室１
５と第２室１６に切換えて供給するものである。
ギヤコントロールバルブ１７からはリターン通路
２３が延設されている。

上記圧油供給路２２には、オイルポンプ２１か
らパワーシリンダ１３への圧油供給量を制御する
油量制御手段２４が介設されている。油量制御手
段２４は、電磁弁装置２５とドレン弁装置２６と
からなる。電磁弁装置２５はソレノイド２７とこ
のソレノイド２７でストローク位置が制御される
スプール弁２８とを備え、スプール弁２８のスト
ローク位置によつてオリフイス２９の通路面積を
変えるものである。すなわち、ソレノイド２７へ
の通電量が多くなるに従つて、スプール弁２８は
ソレノイド側へストロークしてオリフイス２９を
絞り、圧油供給量を減少するようになつている。
ドレン弁装置２６は、ドレン孔３０を開閉する弁
体３１とこの弁体３１をドレン孔閉塞方向に閉塞
するスプリングとを備え、電磁弁装置２５の上流
側と下流側との圧力差に応じて圧油の一部をドレ
ンするようになつている。

流量制御手段２４には、ソレノイド２７へ制御
信号を発するコントローラ３２が連係し、このコ
ントローラ３２には車両走行状態（車速）を検出
する走行状態センサ３３、ステアリングリンケー
ジ４の下部シヤフト７に取り付けたステアリング
２の操舵速度を検出する操舵センサ３４およびバ
ツテリ３５が接続されている。そして、ソレノイ
ド２７への通電量は、走行状態センサ３３と操舵
センサ３４からの信号によりコントローラ３２に
て制御するようになされている。

上記コントローラ３２の具体的構成は第２図に
示されている。

同図において、３６は走行状態センサ３３から
のパルス信号を電圧に変換するＦ／Ｖ変換器、３
７は操舵センサ３４からの信号を微分する微分回
路、３８は操舵センサ３４からの出力電圧と微分
回路３７からの出力電圧とを加算する加算部、３
９はＦ／Ｖ変換器３６からの出力電圧と加算部３
８からの出力電圧との差を増幅する増幅部であ
る。そして、増幅部３９の出力と三角波発生回路
４０からの出力は、それぞれ比較器４１の（＋）
側と（−）側へ入力するようになされ、比較器４
１の出力端子はソレノイド２７への通電のオン・
オフを制御するトランジスタ４２のベースに接続
されている。

上記回路構成において、増幅部３９のオペアン
プ４３の（＋）側へ入力される車速Ｖに応じた電
圧をE_V、操舵センサ３４の出力電圧をEθ〓、微分
回路３７の出力電圧をEθ¨とすると、増幅部３９
の出力電圧Ｅは、Ｋ（E_V−Eθ〓−Eθ¨）である。な
お、Ｋは定数である。

そこで、操舵速度θ〓＝０のときの車速Ｖと圧油
供給量Ｑとの関係をみれば、増幅部３９の出力電
圧はＥ＝KE_Vであり、車速Ｖ＝V₁（高速）での出
力電圧をE₁、Ｖ＝V₂（低速）での出力電圧をE₂と
すると、このE₁、E₂と三角波発生回路４０の脈
動電圧E_Wとの関係は第３図ａに示す如くなる。
そして、車速が高い場合は第３図ｂで示す如く比
較器４１から出力されるパルス信号の巾W₁は広
く、逆に車速が低い場合は第３図ｃの如くパルス
巾W₂は狭くなる。従つて、ソレノイド２７への
通電量は高速走行状態への移行に伴つて多くな
り、油量制御手段２４でのドレン量が増えてパワ
ーシリンダ１３への圧油供給量Ｑは減少してく
る。この車速Ｖと圧油供給量Ｑの関係は第４図に
おいてθ〓＝０のラインで示されている。

次にステアリング２の操舵速度θ〓と圧油供給量
Ｑとの関係をみれば、比較器４１の入力電圧Ｅ
は、Ｋ（E_V−Eθ〓−Eθ¨）であるから、θ〓＝θ〓₁
（大）、θ〓
＝θ〓₂（小）のときのＥをそれぞれE₁₁、E₂₂とする
と、E₁₁＜E₂₂であり、このE₁₁；E₂₂と脈動電圧E_w
との関係は第５図ａに示す如くなる。そして、操
舵速度が大のときは第５図ｂに示す如く比較器４
１からのパルス巾W₁₁は狭く、操舵速度が小のと
きは第５図ｃに示す如くパルス巾W₂₂は広くな
る。従つて、ソレノイド２７への通電量は操舵速
度の上昇に伴つて少くなり、ドレン量が減るから
第６図に示す如く圧油供給量Ｑは増加する。

つまり、この圧油供給量Ｑの増加量はＫ（Eθ〓＋
θ¨）に対応するものであり、操舵速度θ〓＝θ〓₁（
大）、
θ〓＝θ〓₂（小）でのＶ−Ｑ特性は第４図にそれぞれ
θ〓
＝θ〓₁、θ〓＝θ〓₂のラインで示されており、θ〓＝
０→θ〓
＝θ〓₁での増加補正量q₁は、θ〓＝０→θ〓＝θ〓₂で
の増加
補正量q₂よりも当然大きくなる。その結果、第７
図に示す如く、操舵速度帆〓の大小にかかわら
ず、ステアリング２の操舵トルクＴはほぼ一定と
なる。

しかして、操舵センサ３４の出力特性と微分回
路３７の出力特性は、それぞれ第８図のａ，ｂに
実線で示す如くなるから、増幅部３９のオペアン
プ４３には操舵速度信号と微分信号とを合成した
信号が入力されることになる。従つて、操舵速度
信号のみによる場合、圧油供給量Ｑは第８図ｃに
破線で示す如く操舵速度信号の立上りより若干応
答遅れがあつて増加するが、これに微分信号が関
与すると、この立上り時にはスパイク波形の高い
電圧がオペアンプ４３の（−）側に入力されるた
めオペアンプ４３の出力電圧が低くなり、油量制
御手段２４ではソレノイド２７の通電量が大きく
低下する。つまり、上記微分信号は操舵速度信号
の立上り時において、ソレノイド２７の通電量を
減少せしめ、ドレン量を少なくして圧油供給量Ｑ
を増量し、第８図ｃに示す如く圧油供給量増量の
応答遅れを是正する方向に作用する。

一方、ステアリング２を操作した後に元へ戻す
場合を考えると、操舵速度信号のみによる場合、
圧油供給量Ｑはステアリング２を操作した後でも
応答遅れによつて増量されている状態が若干続く
ため、ステアリング２を元に戻すときタイヤが元
に戻ろうとする作用と相俟つてステアリンク２が
急に軽くなる（操舵トルクが小さくなる。）。これ
に対し、上記微分信号は、操舵速度信号が途絶え
た直後において今度は圧油供給量を減少する方向
に作用するため、ステアリング２が急に軽くなる
のが防止される。

要するに、上記微分信号は、圧油供給量増量の
位相を進相せしめる作用を呈し、応答遅れを防止
してステアリング２の操作性を良好なものとする
ことになる。

なお、上記実施例では、走行状態センサ３３か
らの信号と操舵センサ３４からの信号を合成して
１つの油量制御手段２４を制御するようにした
が、走行状態センサ３３の信号に応動する第１の
油量制御手段と操舵センサ３４の信号に応動する
第２の油量制御手段とを圧油供給路２２に並列に
設け、各流量制御手段を走行状態信号と操舵速度
信号とで個別に制御するようにしてもよい。

また、操舵センサ３４の出力を増幅してその信
号を微分し、この微分信号にのみ応動する油量制
御手段を別途設けるようにしてもよい。

さらに、走行状態センサとしては、車速センサ
以外にエンジン回転センサ、変速ギヤポジシヨン
センサなどを用いてもよい。

（発明の効果） 本発明は、走行状態センサの信号、操舵センサ
の信号およびこの操舵センサの信号の微分信号に
よつてパワーシリンダへの圧油供給量を制御する
ようにしたから、ステアリング操作開始時に直ち
に必要油量をパワーシリンダへ供給することがで
き、ステアリング操作にひつかかり感（抵抗感）
を覚えず、ステアリングの操作性向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図はパ
ワーステアリング装置の全体構成図、第２図は制
御回路図、第３図ａは走行状態の変化にかかる比
較器の入力電圧の特性図、第３図ｂおよび第３図
ｃは同比較器の出力特性図、第４図は車速と圧油
供給量の関係を示す特性図、第５図ａ，ｂ，ｃは
操舵速度の変化にかかる第３図ａ，ｂ，ｃと同様
の特性図、第６図は操舵速度と圧油供給量の関係
を示す特性図、第７図は操舵速度と操舵トルクの
関係を示す特性図、第８図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ
操舵速度信号、微分信号および圧油供給量の経時
変化を示す特性図である。 １……パワーステアリング装置、２……ステア
リング、３……車輪、１３……パワーシリンダ、
２１……オイルポンプ、２２……圧油供給路、２
４……油量制御手段、３２……コントローラ、３
３……走行状態センサ、３４……操舵センサ、３
７……微分回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステアリングの操舵力を補助するパワーシリ
   ンダと、このパワーシリンダへ圧油を供給するオ
   イルポンプと、このオイルポンプからパワーシリ
   ンダへの圧油供給量を制御する油量制御手段と、
   車両の走行状態を検出する走行状態センサと、ス
   テアリングの操舵速度を検出する操舵センサと走
   行状態センサからの信号を所定の信号処理特性に
   従つて処理し高速走行状態への移行に応じて圧油
   供給量を減少させ、かつ、操舵センサからの信号
   を処理し操舵速度の上昇に応じて前記圧油供給量
   を増加補正し、操舵センサからの信号を微分した
   微分信号で前記圧油供給量の増加補正量を補正す
   るよう流量制御手段に制御信号を発するコントロ
   ーラとを備えていることを特徴とするパワーステ
   アリング装置。