JPH0251791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は、動力舵取装置の操舵力制御装置、特
に操舵力を車速とハンドル回転角に応じて電子制
御する操舵力制御装置に関する。

〈従来技術〉 最近、マイクロコンピユータを利用してそのメ
モリ内に所定の制御パターンの特性マツプを記憶
し、一方制御入力として車速、ハンドル回転角を
入力し、これら制御入力によつて前記特性マツプ
を読出し、適確な操舵力制御を行う舵取装置が関
発されつつある。

しかしながら上記装置における操舵特性は、特
定の車格の車に適合した制御パターンの特性マツ
プあるいは大多数のドライバが満足する最大公約
数的な制御パターンの特性マツプに設定されてい
るため、車格の異なる車に装着したり、またドラ
イバによつては上記操舵特性に適合しなかつたり
する問題があつた。

しかも上記舵取装置は、一旦車両に装着後にお
いて前記メモリ内の特性マツプを修正することは
できず、より軽くしたいあるいはより重くしたい
といつたドライバからの要求あるいは嗜好に対処
することができなかつた。

〈発明の目的〉 よつて本発明の目的とするところは、制御パタ
ーンの異なる各種特性マツプを用意し、これをド
ライバの好み、車の走行状況あるいは車格に応じ
て選択し、ドライバに適合した操舵力制御を可能
にすることである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて発明す
る。

第１図において、操向ハンドル１０はハンドル
軸１１の一端に取付けられ、このハンドル軸１１
の他端に動力舵取装置１２の操舵軸１３が連結さ
れている。動力舵取装置１２はかかる操舵軸１３
に伝えられる手動操舵トルクによつて制御される
サーボバルブ１４と、このサーボバルブ１４の制
御によつて圧力流体が分配されるパワーシリンダ
１５からなり、このパワーシリンダ１５で増大さ
れた操舵トルクが図略の操縦リンク機構を介して
操向車輪に伝達される。前記動力舵取装置１２の
サーボバルブ１４に圧力流体を供給するために、
エンジンによつて駆動されるポンプ１６が設けら
れ、このポンプ１６の吐出流量は後述する流量制
御装置により可変的に制御される。

第２図はパワーシリンダ１５の両端室を車速等
に応じてバイパス制御するリニアソレノイドバル
ブ２０を示すもので、バルブ本体２１に形成され
た内孔２２にはスプール２３が摺動可能に嵌挿さ
れ、このスプール２３にバイパス用スリツト２４
が刻設されている。スプール２３はスプリング２
５のバイパスにより通常下降端に保持され、パワ
ーシリンダ１５の左室に通じる通路２６と右室に
通ずる通路２７の連通を遮断している。しかして
ソレノイド２８に通電される電流値に応じてスプ
ール２３に吸引力が作用され、スプリング２５に
抗して上方向に変位されると、前記両通路２６，
２７がバイパス用スリツト２４を介して互いに連
通され、スプール２３の変位量、すなわちソレノ
イド２８に印加される電流値に応じて操舵力が変
化される。

第３図は前記サーボバルブ１４に供給する流量
を制御するリニアソレノイドバルブ３０を備えた
流量制御装置を示すもので、バルブ本体３１に形
成された内孔３２にはスプール３３が摺動可能に
嵌挿され、このスプール３３に制御孔３４が形成
されている。制御孔３４はポンプ１６の吐出域に
通ずる通路３５との間で可変絞り３６を構成し、
この可変絞り３６を介して前記通路３５とサーボ
バルブ１４とを連通する。スプール３３はスプリ
ング３７のバイアスにより通常図に示す摺動端に
保持され、可変絞り３６の開口面積を最大に保持
している。しかしてソレノイド３８に通電される
電流値に応じてスプール３３に吸引力が作用さ
れ、スプリング３７に抗して変位されると、可変
絞り３６の開口面積が漸次縮小される。

３６はポンプ１６により吐出された圧力流体の
余剰流を吸入側にバイパスするバイパスバルブ
で、このバイパスバルブ３９は前記可変絞り３６
前後の圧力差に応動し、この圧力差を常に一定に
維持するようにバイパス通路４０の開口面積を制
御する。これによりソレノイド３８に印加される
電流値に応じてサーボバルブ１４に供給される流
量が減少され、操舵力が変化される。

第４図は前記した２つのソレノイド２８，３８
を制御する制御回路を示すもので、５０は車速Ｖ
を検出する車速センサ、５１はハンドル回転角θ
を検出する回転角センサである。これらセンサ５
０，５１によつて検出されたアナログ出力は、マ
ルチプレクサ５３に入力されて時分割的にセレク
トされ、マイクロコンピユータ５４からなる制御
回路に入力される。

５５はデジタル演算処理を行うマイクロコンピ
ユータ５４のセントラルプロセツシングユニツト
（以下CPUと略称する）で、その入力部５６は前
記マルチプレクサ５３からの入力信号をデジタル
値に変換してCPU５５に送出する。またこの入
力部５６に選択スイツチ等の選択装置Ｓからの信
号が入力されており、後述する制御パターンの異
なる特性マツプの選択信号をCPU５５に送出す
る。一方出力部５７はCPU５５からの制御信号
をアナログ値に変換してそれを２つの出力ポート
Ａ，Ｂよりアンプ５９，５８を介して前記２つの
リニアソレノイド３８，２８にそれぞれ入力す
る。６０は後述する固定プログラムを記憶するリ
ードオンリーメモリ（以下ROMと略称する）、
６１は読出しおよび書込み可能なランダムアクセ
スメモリ（以下RAMと略称する）である。

第５図は前記ROM６０に記憶される固定プロ
グラムを図形して示すもので、この固定プログラ
ムの種類としては、特性マツプＡおよびＢの
組合せからなる第１の制御パターン、特性マツ
プＡおよびＢの組合せからなる第２の制御パ
ターン、特性マツプＢおよびＢの組合せか
らなる第３の制御パターン、特性マツプＢお
よびＢの組合せからなる第４の制御パターン
の４つの制御パターンのためのプログラムが用意
されている。その中で特性マツプＡ，Ａ，
Ａ，Ａはサーボバルブ１４に供給する流量を制
御するリニアソレノイドバルブ３０のソレノイド
駆動用に用いられ、また特性マツプＢ，Ｂ，
Ｂ，Ｂはパワーシリンダ１５の両端室をバイ
パス制御するリニアソレノイドバルブ２０のソレ
ノイド駆動用に用いられている。

前記特性マツプＡ，Ａ，Ａ，Ａは、ハ
ンドル回転角θと車速に応じて前記リニアソレ
ノイドバルブ３０のソレノイド３８に印加すべき
電流をiAを表したもので、例えば特性マツプ
Ａ，Ａでは、車速ならびにハンドル回転角θ
の変化にかかわらず、一定の制御電流iAがプロ
グラムさている。従つてこのプログラムＡ，
Ａが選択された場合には、所定のアドレスにプロ
グラムされた常に一定の制御電流iAが読出しさ
れるようになつている。

また特性マツプＡでは、車速Ｖを複数のラン
ク（VMIN〜VMAX）に区分し、それらのラン
ク毎にハンドル回転角θに対する制御電流iAが
プログラムされている。かかる制御電流iAはハ
ンドルが大きい程小さく、かつ車速が高いほど
大きな値に設定されている。

従つてこの特性マツプＡが選択された場合に
は、先ず検出された車速の値に応じて所定のラ
ンクエリアが指定され、かつ検出されたハンドル
回転角θの値に応じてそのランクエリア内の所定
のアドレスが指定され、このアドレスにプログラ
ムされた制御電流iAを読出すことができる。

さらに特性マツプＡは、ハンドル回転角θに
対する制御電流iAの減少割合を少なくした点に
おいて前記特性マツプＡと異なり、この他の点
においては特性マツプＡと同じ特性を示してい
る。従つてこの特性マツプＡが選択された場合
は、前記特性マツプＡの場合と同様にして所定
のアドレスにプログラムされた制御電流iAが接
続されるようになつている。

一方特性マツプＢ，Ｂ，Ｂ，Ｂは、車
速に応じて前記リニアソレノイドバルブ２０の
ソレノイド２８に印加すべき電流値iBを表した
もので、例えば特性マツプＢ，Ｂ，Ｂで
は、車速が高い程制御電流iBは大きな値に設
定されている。従つてこの特性マツプＢ，
Ｂ，Ｂのいずれかが選択された場合、検出され
た車速の値に応じて所定のアドレスが指定さ
れ、そのアドレスよりプログラムされた制御電流
iBが読出されるようになつている。

また特性マツプＢでは、車速の大小にかか
わらず制御電流iBは“０”に設定されている。
従つてこの制御パターンが選択された場合、検
出された車速とは無関係に特性マツプの“０”
信号が読出されるようになつている。

次にかかる操舵力制御装置の制御動作を第６図
に示すプログラムに基づき説明する。

各センサ５０，５１にて検出された時々刻々変
化する車速、ハンドル回転角θの各制御入力は
マルチプレクサ５３を介してCPU５４の入力部
５６に入力され、フイルタリングされた後RAM
６１に記憶される。

プログラムのスタートにより、最初のステツプ
１００において、前記RAM６１に記憶された車
速、ハンドル回転角θが読込まれ、バツフアレ
ジスタにシフトされる。続くステツプ１０１では
選択装置Ｓの切換状態より制御パターン，，
，のいずれかが選択され、例えば、制御パタ
ーンが選択された場合、ステツプ１０２に進
む。従つてステツプ１０２では、前記ハンドル回
転角θと車速に基づいて特性マツプＡより制
御電流iAがサーチされ、メモリに格納される。
ステツプ１０３ではこのサーチされた制御電流
iAが出力部５７の出力ポートＡより出力され、
リニアソレノイドバルブ３０のソレノイド３８に
印加される。

次いでステツプ１０４では、車速に基づいて
第５図に示す特性マツプＢより制御電流iBが
サーチされてメモリに格納される。ステツプ１０
５においてはサーチされた制御電流iBが出力部
５７の出力ポートＢより出力され、リニアソレノ
イドバルブ２０のソレノイド２８に印加される。
この特性マツプＡ，Ｂの場合、ハンドル回転
角θの変化にかかわらず制御電流iAは常に一定
の値に設定されており、また車速の変化にかか
わらず制御電流iBも“０”と設定されているた
め第７図に示すように車速の増減あるいはハ
ンドル回転角θにかかわらず圧力特性曲線は一定
のカーブを描いて変化する。従つて高速安定性な
らびにハンドル中立時の安定性は備えていないが
普通の動力舵取装置として機能する。

また上記制御パターンがドライバに適合しな
い場合、ドライバは選択装置Ｓにて制御パターン
を変更することができる。例えばドライバが選択
装置Ｓを切換えて制御パターンを選択した場
合、第６図に示すステツプ２０１ないし２０５が
実行され、その結果ソレノイド３８，２８に印加
される制御電流iA，iBは特性マツプＡ，Ｂ
に基づいて設定される。この特性マツプＡ，
Ｂによるとハンドル回転角θの変化にかかわら
ず、制御電流iAが常に一定の値に設定さている
が、車速の増加に伴つて制御電流iBを増加さ
せるようになつているため、第７図に示すよう
に車速の増加に伴つて出力圧Ｐが小さくなつて
ハンドルが重くなり、高速安定の機能が出てく
る。

またドライバが制御パターンを選択した場合
第６図に示すステツプ３０１〜３０５が実行さ
れ、その結果ソレノイド３８，２８に印加される
制御電流iA，iBは特性マツプＡ，Ｂに基づ
いて設定される。この特性マツプＡ，Ｂによ
ると、高速走行時には、ソレノイド３８に入力さ
れる制御電流iAが大きくなるとともに、ソレノ
イド２８に入力される電流値iBが大きくなるた
め、ポンプ１６の吐出流量が減少されると同時
に、パワーシリンダ１５の両端室連通面積が大き
くなる。従つて、第７図の圧力特性線図に示す
ように車速が₁，₂……と大きくなるに従つて
出力圧Ｐが小さくなり、その結果操舵能力が重く
なつて高速安定性がもたらされ、しかも直進操向
時には、出力圧Ｐが最小となるため、ハンドル中
立時の安定性も高められる。

さらにドライバが制御パターンを選択した場
合、第６図に示すステツプ４０２ないし４０５が
実行され、その結果、ソレノイド３８，２８に印
加される制御電流iA，iBは特性マツプＡ，
Ｂに基づいて設定される。この特性マツプＡ，
Ｂによるとハンドル回転角θに対する制御電源
iAの減少割合が少なくなつている点において前
記特性マツプと特性が相違している。従つて第
７図に示すようにハンドルに大きな操舵トルク
TMを付与しないと出力圧Ｐが上昇せず、ハンド
ル中立時の操舵安定性がより高められる結果とな
る。

従つて上記選択装置Ｓを車室に装備しておき、
ドライバがこの選択装置Ｓを操作して適宜制御パ
ターンを選択することで自分の嗜好に応じた操舵
フイーリングを味わうことができる。

また、上記実施例においては、パワーシリンダ
１５の両端室を連通制御するリニアソレノイドバ
ルブ２０と、ポンプ１６の吐出流量を制御するリ
ニアソレノイドバルブ３０とを併用している。そ
の内リニアソレノイドバルブ２０のみを有効に機
能させた場合、その圧力特性は第７図に示すよ
うに圧力Ｐがゆるやかに立上ががるとともにその
最高圧も車速の大きさによつて変化する特徴が
ある。

これに対し２つのリニアソレノイドバルブ２
０，３０を同時に働かせた場合、その圧力特性は
第７図に示すように圧力Ｐが特定の点において
急激に立上がるＵ字型曲線を示すとともにその最
高圧もほぼ一定となり、さらにハンドル中立時の
圧力も低くなる特徴を有する。

このように２つのリニアソレノイドバルブ２
０，３０を併用する場合、この一方あるいは両方
を選択的に制御することで、選択可能な特性の種
類が多くなり、制御の自由度が増すとともにドラ
イバならびに車格に適した特性を設定することが
できる。

また上記実施例においては、選択装置Ｓをドラ
イバが手動で選択する実施例について説明した
が、これに限定されるものではなく、例えば、車
が登りあるいは下りの坂道を走行しているか、曲
がりくねつた道を走行しているか、走行している
道はじやり道かアスフアルト道か、さらには車を
横風をうけているか、その積載重量等、各種の車
の走行状況を適宜センサにて検出し、その検出結
果に基づいて前記選択装置Ｓを自動的に選択する
ようにしてもよい。

さらに上記実施例においては、パワーシリンダ
１５の両端室を連通制御するリニアソレノイドバ
ルブ２０を主として車速の関数を制御するととも
に、ポンプ１６の吐出流量を制御するリニアソレ
ノイドバルブ３０を主としてハンドル回転角と車
速の関数で制御する例について述べたが、リニア
ソレノイドバルブ２０をハンドル回転角と車速の
関数で、またリニアソレノイドバルブ３０を車速
の関数で制御するようにしても同様な作用が行い
得る。

〈効果〉 以上述べたように本発明装置は、制御パターン
の異なる特性マツプを各種用意し、これを選択装
置によつて自由に選択できるようにした構成であ
るため、ドライバの好み、車の走行状況あるいは
車格に応じた特性をこの選択装置にて簡単に選択
することができ、ハンドル操作を重くしたいある
いは軽くしたい、さらにはハンドル中立時におけ
る操舵安定性を良くしたいといつた要求に対して
ドライバ自ら簡単に対処することができ、ドライ
バの嗜好に適合した操舵力制御が可能となる利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
動力舵取装置を概略的に示す図、第２図はパワー
シリンダの両端室を連通制御するリニアソレノイ
ドバルブを示す断面図、第３図はポンプ吐出流量
を制御するリニアソレノイドバルブを示す断面
図、第４図はソレノイドの制御回路を示すブロツ
ク線図、第５図は制御電流のプログラムを図形化
して示す図、第６図は制御プログラムを示す流れ
図、第７図は各制御パターンにおける操舵トルク
に対する出力圧の変化を示すグラフである。 １０……操向ハンドル、１２……動力舵取装
置、１４……サーボバルブ、１５……パワーシリ
ンダ、１６……ポンプ、２０，３０……リニアソ
レノイドバルブ、２８，３８……ソレノイド、５
０，５１……センサ、５４……た制御回路（マイ
クロコンピユータ）、Ｓ……選択装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 操向ハンドルに加えられる手動操舵トルクに
   基づいて作動されるサーボバルブと、このサーボ
   バルブの作動によつて圧力流体の給排が制御され
   るパワーシリンダを備えた動力舵取装置と、この
   動力舵取装置に圧力流体を供給するポンプと、ソ
   レノイドに印加される電流値に応じて開閉制御さ
   れ前記ポンプ吐出流量を制御する第１のリニアソ
   レノイドバルブより構成される第１供給流量制御
   手段と、ソレノイドに印加される電流値に応じて
   開閉制御され前記動力舵取装置のパワーシリンダ
   の両端室を連通制御する第２のリニアソレノイド
   バルブより構成される第２供給流量制御手段と、
   前記第１供給流量制御手段および第２供給流量制
   御手段を構成する一方のリニアソレノイドバルブ
   を制御するため車速をパラメータとし、また他方
   のリニアソレノイドバルブを制御するため車速と
   ハンドル回転角をパラメータとして操舵特性の異
   なる各種特性マツプを記憶するメモリと、このメ
   モリに記憶されたそれぞれの各種特性マツプの１
   つを選択する選択装置と、この選択された特性マ
   ツプにより車速とハンドル回転角の制御入力条件
   に応じた制御電流を前記両供給流量制御手段のソ
   レノイドに入力する制御回路とより構成したこと
   を特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装置。