JPH0240546B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電動パワーステアリング用オイルポ
ンプの回転加熱制御に関し、さらに詳細に言え
ば、車速センサに基く車速感応加勢に加えてステ
アリングに基く操舵角速度感応加勢に応じて、オ
イルポンプの吐出量を制御する車両用の電動パワ
ーステアリング装置に関する。

一般に、車速が零のときあるいは低速度走行時
には、操舵の要求される回数は増加し、また大操
舵力が必要となり、一方、高速度走行時にはこの
大操舵力によるアシスト作用を減少して、モータ
により回転されるオイルポンプの吐出する作動油
の油量および圧力を低下させることが良く知られ
ている。

パワーステアリングの機能として重要な点は、
操舵力を適正に設定することにあり、操舵に対し
て適正なトルクを生ずるために、小操舵時にはパ
ワーアシスト量を小さく手答え感を付け、急激な
大操舵時にはパワーアシスト量を大きくして操舵
の切れ味をよくし、操舵力の軽減を高速度走行時
に過度にならぬように適正なアシスト力を与えて
いるのが現状である。このように、低速度走行時
には作動油の供給油量を増大してステアリングホ
イール操作を軽くし、かつ、高速度走行時にはこ
の作動油量を減少して同操作を重くし、もつて走
行を安定させるパワーステアリング装置は従来知
られている。また、操縦者によるステアリングホ
イールの操舵角、操舵速度およびそのトルク等に
応じて制御信号を発生し、この制御信号により操
舵を行う時にのみ操舵に応じてアシスト力を与え
るパワーステアリング装置も従来知られている。
前者においては車速センサのみを用いてオイルポ
ンプの車速感応回転を得るものであり、また、後
者においてはステアリングセンサのみを用いてそ
の操舵感応回転を得るものである。このような感
応特性を有する装置において、高速走行時でのオ
イルポンプの吐出作動油の油量の不足から、急操
舵で負圧に近い重操舵感、いわゆるひつかかり現
象の生ずることが避けられない。

本発明の目的は、車速に応じて操舵時に適正な
オイルポンプの加勢回転でオイルポンプの吐出作
動油の油量が得られるよう、車速感応ベース回転
のラインより、オイルポンプを操舵速度に応じて
立上り回転するよう改善することにより、操舵感
覚にひつかかり現象を生ずることのない電動パワ
ーステアリング用オイルポンプの回転加勢装置を
提供することである。

本発明の別の目的は、ステアリングセンサの出
力パルスと車速センサの出力パルスとをOR回路
と、そこから出力される加勢信号を遅延する
OFF遅延タイマとを用いて、オイルポンプの低
速ベース回転を車速感応加勢回転に移行して両パ
ルスのオフ期間で加勢回転の保持をすることによ
り、走行中の車速感応加勢回転を保持することが
できる電動パワーステアリング装置を提供するこ
とである。

本発明においては、上記の目的を達成するため
に、パワーステアリング用のオイルポンプは、車
速センサを用いて車速感応による加勢回転に加え
て、操舵の各速度に応じてステアリングセンサを
用いる操舵角速度感応による加勢回転を行うよう
に構成される。さらに詳細に言えば、オイルポン
プの回転出力は、操舵速度が緩やかなときは従来
どおりの車速のみに感応して加勢され、操舵速度
が急に変化するのに対処するために、操舵速度の
急変に応じて予め設定された車速感応加勢回転ラ
インよりその操舵速度に対応した上位にある操舵
角速度加勢回転ラインまで上昇しモータを加勢す
る。すなわち、従来はきわめて低速の車速におい
て操舵しないときはモータはきわめて低速で回転
しており、すなわち、ウオーミングアツプ回転を
しており、このとき操舵することによりその走行
の車速に応じて車速感応加勢が行われていたこと
は知られているが、本発明は、操舵しない低速回
転あるいはアイドリング回転においても車が走行
を始めたらポンプ回転出力を、車速感応加勢回転
ラインまで上げて、たえず、オイルポンプを車速
感応回転状態におき、さらに、操舵角、操舵速度
の変化に応じて予め設定された操舵角速度加勢回
転ラインに沿つてポンプ回転出力が上昇するよう
に構成される。

本発明の車両用の電動パワーステアリング装置
の実施例を図面について以下に説明する。

本発明の電動パワーステアリング装置の一実施
例を示す第１図において、ステアリングホイール
１は、ステアリングシヤフト２を経てコントロー
ル弁３に作動的に接続される。コントロール弁３
の入力側は、オイルポンプ４の供給ポートＰおよ
び戻りポートＴに、それぞれ接続され、また、コ
ントロール弁３の出力側は、バイパス弁５を経て
（本実施例ではバイパス弁を挿入したが、ポンプ
の回転を止める必要がなければ、バイパス弁を設
ける必要はない）パワーアクチユエータ６のシリ
ンダの両室のいずれか一方の室に接続される。オ
イルポンプ４を駆動するモータ７の一端子は、コ
ントローラ８を経てバツテリ又はオルタネータの
如き電源９に接続され、他端子は、接地される。
車速センサ１０の出力およびコントロール弁３の
回転部に設けられるステアリングセンサ１１の出
力は、いずれもコントローラ８に電気的に接続さ
れる。

第１図のコントローラ８の構成の一実施例は第
２図に示される。第２図において、ステアリング
センサ１１のパルス出力は、ピーク値ホールドパ
ルス整形器１３（本実施例ではパルスの振幅値を
利用したが、周波数―電圧変換方式にしてもよ
い。）およびOR回路１２の第１入力に接続され、
また、車速センサ１０のパルス出力は、周波数電
圧変換器（Ｆ／Ｖ変換器）１４およびOR１２の
第２入力に接続される。パルス整形器１３および
Ｆ／Ｖ変換器１４の出力は、いずれも比較回路１
８に接続される。比較回路１８の出力はパルス幅
変調（PWM）増幅器１９を経てオイルポンプを
駆動するモータ７に接続される。OR回路１２の
出力は、オフ時間に遅延時限を設定するタイマ１
５に接続される。

第２図に示す回路の動作は、第３図および第４
図を参照して次のとおり説明される。第３図にお
いて、ステアリングセンサ１１のパルス出力Ｘ
は、操舵中は横軸の時間の方向に短時間現われ、
その後タイマ１５の設定する遅延時間だけ持続
し、また、車速センサ１０のパルス出力Ｙは、車
速の上昇に応じて同じく横軸の時間の方向に短時
間現われ、同じくタイマ１５の設定する遅延時間
だけ持続する。ここに、両センサのパルス出力は
OR回路１２において論理和を生じているので、
タイマ１５の出力は個々のパルス出力Ｘあるいは
Ｙの消滅した後も遅延出力Ｚを生ずる。操舵が頻
繁に行われあるいは車速の上昇に伴い、論理和と
しての遅延出力Ｚは時間の経過につれて連続して
現われるが、遅延時間内にＸ又はＹパルスがない
時はＷとして示された如く途切れる。

第４図に示されたように、低速ベース回転時に
得られるタイマ１５の出力信号（低速ベースレベ
ル信号）ｂは、三角波発振器１７より得られる基
準信号としての三角波信号ｃと比較回路１８にお
いて比較され、さらに、Ｆ／Ｖ変換器１４から出
力される車速に対応する変換出力ａも上記の三角
波信号ｃと比較回路１８においてパルス整形器１
３の出力信号ｘと共に組合わされる。このように
してコントローラ８は、操舵角速度感応特性及び
車速感応特性を有するパルス幅変調増幅されたパ
ルス信号ｄを増幅器１９の出力として生じ、この
パルス信号ｄは適当な平滑回路（図示せず）を介
してモータ駆動信号ｅとしてモータ７に供給され
る。

第１図から第４図に示された電動パワーステア
リング装置で実現されるべき車両の走行特性を第
５図から第６図を参照して以下に説明する。

第５図は、操舵しない状態でのオイルポンプの
回転出力（縦軸）と車速（横軸）との関係を示
す。図示のように、例えば、自動車が交通信号で
停止中或はきわめて低速で走行するときは、オイ
ルポンプの回転出力は約30％に保持されて無操舵
低速回転ラインＬ１以下であり、次に車速が増大
し始めるときはオイルポンプの回転出力は直ちに
約100％まで上昇し、さらに車速が増大するにつ
れて必要とされるオイルポンプの回転出力は車速
感応加勢回転ラインＬ２に沿つて低下する。これ
らの変化は、すべてオイルポンプのベース回転領
域において生ずる。

第６図は、ステアリング状態でのオイルポンプ
の回転出力（縦軸）と車速（横軸）との関係を示
す。図示のように車速が約５〔Km／Ｈ〕までの低
速ベース回転領域においては、OR回路１２の出
力パルスをOFF遅延タイマ１５によつてOFF遅
延することによつて、オイルポンプの回転出力は
しばらくは約100％ラインに維持されるが、タイ
マ１５の遅延出力信号Ｚの消滅と共にオイルポン
プの回転出力は低下する。

ところで、第５図および第６図の走行特性にお
いて、車速が、例えば５〔Km／Ｈ〕のような低速
を越えるとき、オイルポンプの回転出力は、車速
感応加勢回転ラインＬ２まで上昇し、車速の変化
に応答していつでもポンプの回転を加勢し得る態
勢に入り、更に急操舵時に加勢回転を得るため
に、ステアリングセンサ１１の出力パルスの振幅
値に応じて出力されるパルス整形器１３の出力信
号ｘに基づき、一群の操舵角速度加勢回転ライン
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の何れかに加勢される。
第６図において、操舵角速度加勢回転ラインＬ２
は、第５図における車速感応加勢回転ラインＬ２
に一致する。

車両が停止状態より発進し、低操舵あるいは急
操舵の行われる場合の走行特性につき、主として
第２図及び第６図を参照して説明する。いま、停
止状態より約５〔Km／Ｈ〕まで車速が増大すると、
緩操舵状態では発進と同時にパルス整形器１３は
ステアリングセンサ１１の電圧パルス出力信号を
入力して一つの振幅値をもつ出力信号ｘを発生
し、この出力信号は、Ｆ／Ｖ変換器１４からの車
速を示す電圧出力信号ａと、OFF遅延タイマ１
５からの電圧出力信号ｂと共に比較回路１８で比
較され且つ加算され、低速ベース回転領域におい
てオイルポンプの回転出力は30％より100％まで
上昇する。このとき、直線コースを走行しあるい
はランプウエイを上るときのような一定の操舵状
態が維持されるときは、ステアリングセンサ１１
のパルス出力Ｘは零となるが、車速センサ１０の
パルス出力Ｙにより、その時の車速に応じたオイ
ルポンプの回転出力が得られ、オイルポンプの回
転出力は、車速感応加勢回転ラインＬ２に沿つて
車速の増大とともに低下してゆく。ここで、たと
えば、ステアリングホイールを急激に操舵する
と、操舵のための負荷がコントロール弁３を経て
オイルポンプ４に加えられ、この負荷によりモー
タ７の出力は変動しその回転は低下する。したが
つて、オイルポンプ４の吐出流量が不足し、この
ためステアリングホイール１の回転に支障、いわ
ゆる、ひつかかりを生じてハンドルは重くなり操
舵感覚に不連続を生ずる。このような現象を回避
するために、ステアリングセンサ１１のパルス出
力Ｘが入力されるパルス整形器１３で上記の操舵
状態の変化に基づく振幅を有する出力信号を生
じ、この出力信号は、急操舵のときほど高い電圧
出力を生ずるので、比較回路１８は、操舵角速度
加勢回転ラインＬ３，Ｌ４，Ｌ５の操舵角速度
〔deg／sec〕のうちから急操舵角速度に応じた加
勢回転ラインが得られるような信号を出力する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電動パワーステアリング装
置の一実施例を示す概略図である。第２図は、第
１図のコントローラの一実施例を示すブロツク回
路図である。第３図は、ステアリングセンサおよ
び車速センサの各パルス出力およびその論理和と
しての遅延出力を示す信号波形図である。第４図
は、第２図の回路の動作を説明するための信号波
形図である。第５図及び第６図は本発明による電
動パワーステアリング装置のオイルポンプ回転加
勢動作を説明するための車両の走行特性曲線を示
している。 符号の説明、８…コントローラ、１０…車速セ
ンサ、１１…ステアリングセンサ、１２…OR回
路、１３…パルス整形器、１４…周波数電圧変換
器（Ｆ／Ｖ変換器）、１５…OFF遅延タイマ、１
７…三角波発振器、１８…比較回路、１９…パル
ス幅変調増幅器、Ｌ１…無操舵低速ベース回転ラ
イン、Ｌ２…車速感応加勢回転ライン（操舵角速
度ベース加勢回転ライン）、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５…
操舵角速度加勢回転ライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータにより駆動されてパワーアクチユエー
   タに作動油を供給するオイルポンプと、前記作動
   油の供給を制御するコントロール・バルブの回転
   系統部に設けられてステアリング・ホイールの操
   舵角速度を感知するステアリング・センサと、車
   両速度を感知する車速センサと、前記オイルポン
   プの回転出力を制御するために、前記ステアリン
   グ・センサの出力信号と前記車速センサの出力信
   号とに応答して、操舵角速度感応特性と車速感応
   特性を有する制御信号を出力するコントローラ
   と、を備えた車両用の電動パワーステアリング装
   置において、前記コントローラは、 停止時或いは車両速度が予め定めた低速度以下
   のときに操舵に応答して、また前記予め定めた低
   速度を超えたときに操舵の有無に拘らず、前記オ
   イルポンプの回転出力を、低速ベース回転ライン
   から車速感応ベース回転ラインへ上昇させるため
   に、前記制御信号に加重される第１の加勢信号を
   発生し、 車両速度が前記予め定めた低速度を超えた走行
   域にあるときに、予め定めた操舵角速度を越える
   変化に応答して、前記オイルポンプの回転出力
   を、前記車速感応ベース回転ラインから、該車速
   感応ベース回転ラインより高位の車速感応加勢回
   転ラインへ上昇させるために、前記制御信号に加
   重される第２の加勢信号を発生するように構成さ
   れたことを特徴とする電動パワーステアリング装
   置。 ２ 前記コントローラは、停車時或いは車両速度
   が前記予め定めた低速度付近のときに、前記ステ
   アリング・センサの出力信号がオフになつた後、
   前記オイルポンプの回転出力を、予め定めた期
   間、前記車速感応ベース回転ラインに維持する遅
   延手段を含むことを更に特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電動パワーステアリング装置。