JPH0569842A - 車両用パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、定常旋回走行時におけるドライ
バーの疲労を軽減することを最も主要な特徴とする。 【構成】 車両が定常旋回走行状態をしたときを検知す
る回路部を設け、定常旋回走行状態に応じた大きなアシ
スト力が設定された第２設定回路部を設け、定常旋回走
行状態の検知を受けて、車速および操舵に応じたアシス
ト力から第２設定手段のアシスト力へ徐々に移行させる
回路部を設け、かつ定常旋回走行状態の検知にしたが
い、この移行するアシスト力ならびに第２の設定手段の
アシスト力にしたがってコントロール機構を作動させる
回路部を設けた。これによって、ハンドルを所定の切り
込んで定常旋回走行状態になると、今まで第１設定回路
部に設定されたアシスト力で作動していたコントロール
機構を、第２設定手段に設定された上記第１設定回路部
のアシスト力より大きなアシスト力で作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車の前輪
を操舵するのに用いられる車両用パワーステアリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車（車両）では、軽い操作で操舵を
するために油圧式のパワーステアリング装置を装備する
ことが行われている。

【０００３】こうしたパワーステアリング装置では、ハ
ンドルからの操舵操作にしたがって前輪（操舵輪）を左
右に操舵するステアリング機構に、オイルポンプ，ロー
タリバルブ，パワーシリンダ装置，各部品をつなぐ流路
から構成される油圧のアシスト系（油圧アシスト機構）
を設けて、ハンドルの回転で変位するロータリバルブに
よって得られる油圧をパワーシリンダ装置へ供給して、
アシスト力を発生させることが行なわれている。しか
し、ロータリバルブの変位だけでは、適切にハンドル力
をコントロールできない。

【０００４】そこで、従来のパワーステアリング装置で
は、アシスト系に反力を可変する反力機構とこの反力機
構を制御するコントロールバルブ（いづれもコントロー
ル手段）を設けてアシスト力を可変可能とし、これを、
自動車の車速を検知するセンサ，ハンドル角を検知する
センサを使い制御して、適切な操舵特性を得るようにし
ている。例えば据切り及び低速走行域の操舵時はアシス
ト力を適切に大きくしてハンドル力を軽く、中高速走行
域の操舵時は逆に適切に小さくしてハンドル力を重たく
するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自動車においては、運
転状況、例えばハイウェイ等の高速走行中において、あ
る量に切り込んだ一定のハンドル角のままでの旋回走
行、すなわち定常旋回走行が行なわれることがある。具
体的には、一方の高速道路から、交差する他方の高速道
路へ進入するときに略環状（大半径）の進入路を走行す
ることがあるが、このときの進入路の走行が代表的な定
常旋回走行といえる。

【０００６】ところで、こうした定常旋回走行状態は、
ハンドルは切り込んだ舵を保ったままの状態、いわゆる
保舵状態であり、ドライバーはこの間、ハンドルを保持
していなければならない。

【０００７】ところが、ある物を長時間の間、持ってい
ると次第に負担になると同様、ハンドルの保舵も、定常
旋回走行の当初は重たいハンドル力が操縦安定性の向上
に働くものの、時間の経過と共に、その重たいハンドル
力がドライバーにかなり負担となってくる。

【０００８】このため、定常旋回走行のときは、ドライ
バーが疲労しやくなるという欠点があった。特に、パワ
ーステアリング装置は車速が増すにしたがってハンドル
力が重く（アシスト力：小）になるので、高速走行にお
いて上記欠点が顕著に見られる。

【０００９】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、定常旋回走行
時におけるドライバーの疲労を軽減させることができる
車両用パワーステアリング装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の車両用パワーステアリング装置は、定常旋
回走行状態を検知する手段を設け、この定常旋回走行状
態に応じた、第１設定手段のアシスト力より大きなアシ
スト力が設定された第２設定手段を設け、前記定常旋回
走行状態の検知を受けて、前記第１設定手段のアシスト
力から前記第２設定手段のアシスト力へ徐々に移行させ
る手段を設け、前記定常旋回走行状態の検知にしたが
い、この移行するアシスト力ならびに前記第２の設定手
段のアシスト力にしたがって、アシスト力を可変するコ
ントロール手段を作動させる手段を設けたことにある。

【００１１】

【作用】この発明の車両用パワーステアリング装置によ
ると、例えば中高速走行中、ハンドルを所定の舵角切り
込んで定常旋回走行状態に入ると、今まで第１設定手段
に設定されたアシスト力で作動していたコントロール手
段が、第２設定手段に設定されたアシスト力にしたがっ
て作動する。

【００１２】ここで、第２設定手段に設定されたアシス
ト力は、第１設定手段に設定されたアシスト力より大き
な定常旋回走行状態に適した値に設定されているから、
定常旋回走行時、ハンドルの保舵力は、単なる直進、切
り込み／戻しのときよりも、小さくなる。したがって、
ハンドルを保舵しているドライバーは、それによる負担
が少なくてすむ。つまり、ドライバーの疲労を軽減でき
る。

【００１３】しかも、車速および操舵に応じたアシスト
力（第１設定手段）から目標となる定常旋回走行状態に
応じたアシスト力（第２設定手段）へには徐々に変わる
から、ドライバーには保舵力が変化したことを意識させ
ずにすみ、操舵フィーリングは良好である。

【００１４】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図１１に示す一
実施例にもとづいて説明する。

【００１５】図１は自動車の左右前輪（操舵輪）を操舵
するパワーステアリング装置の構成を示し、２はステア
リング機構１を構成する例えばラック＆ピニオン式のス
テアリングギヤである。

【００１６】このステアリングギヤ２は、例えばケーシ
ング３にラック４，ピニオン５を内蔵した構造となって
いる。このラック４の一方の端部がステアリングロッド
６、タイロッド、ナックルを介して、自動車の一方の前
輪（いずれも図示しない）に連結されている。また他方
の端部は、ステアリングロッド６、パワーシリンダ装置
７、タイロッド、ナックル（いづれも図示せず）を介し
て、自動車の他方の前輪８（操舵輪）に連結されてい
る。

【００１７】ステアリングギヤ２のピニオン５には、ト
ーションバー９の下端部が連結されている。このトーシ
ョンバー９の上端部は、ステアリングギヤ２の上部に設
けたバルブユニット１０を貫通して、インプットシャフ
ト１１およびステアリングシャフト１２に連結されてい
る。またステアリングシャフト１２の端部はハンドル１
３に連結されていて、ハンドル１３から回転変位を入力
すると、ステアリングシャフト１２、トーションバー
９、ピニオン５、ラック４、ステアリングロッド６を介
して、前輪８，８（一方しか図示せず）が舵角するよう
になっている。

【００１８】バルブユニット１０には、ケーシング３の
上部にトーションバー９を囲むようにハウジング１４を
据付け、このハウジング１４の内部に下側から反力機構
１５（コントロール手段）、ロータリバルブ１６を設け
た構造が用いられている。

【００１９】ロータリバルブ１６は、周知のようにハウ
ジング１４の内面に筒状のアウターバルブ１７を設け、
インプットシャフト１１にアウターバルブ１７と組み合
う筒状のインナーバルブ１８を設けてなる。つまり、ロ
ータリバルブ１６は、ハンドル１３からのハンドル力に
よって、トーションバー９が捩じれると、アウターバル
ブ１７とインナーバルブ１８との間で相対的な変位が発
生する構成となる。

【００２０】このアウターバルブ１７に形成されている
流入ポート１７ａがハウジング３に設けた流入口体１９
に連通し、インナーバルブ１８に形成されている流出ポ
ート１８ａがハウジング３に設けた流出口体２０に連通
している。またアウターバルブ１７に形成されている出
力ポートは、ハウジング３に設けた一対の出力ポート部
２１，２２に連通している。この出力ポート部２１，２
２が上記パワーシリンダ装置７に接続されている。

【００２１】すなわち、パワーシリンダ装置７は、シリ
ンダ２３を貫通するようにピストンロッド２４を摺動自
在に設け、このピストンロッド２４の一部にシリンダ２
３を長手方向両側（左右）に仕切るようにピストン２５
を設けて構成される。このピストン２５で仕切られた左
右の室２５ａ，２５ｂと連通する一対の入力ポート２
６，２７が、流路２８，２９を介して上記出力ポート部
２１，２２に接続してある。

【００２２】そして、流入口体１９と流出口体２０との
間に、自動車のエンジン（図示しない）で駆動されるリ
リーフバルブ付のオイルポンプ４０、オイルリザーバ４
２が流路４３を介して接続されている。この油圧回路に
より、ロータリバルブ１６のアウターバルブ１７とイン
ナバルブ１８とにおける相対的な変位にしたがい、ロー
タリバルブ１６からハンドル力および操舵方向に応じた
油圧をパワーシリンダ装置７の室２５ａ，２５ｂに供給
できるようにしている。つまり、ハンドル力を油圧でア
シストしながら、前輪８、８を操舵できるようにしてあ
る。なお、オイルポンプ４０にはポンプ回転数に応じて
ロータリバルブ１６への吐出流量が変化する特性のポン
プを用いている。

【００２３】また反力機構１５は、インナーバルブ１７
の下端部、すなわちインプットシャフト１１の下端部を
下方へ延長してなる被押付部分３０を有している。この
被押付部分３０の外周面には、図２に示されるように４
つの凹部３１が等間隔で形成されている。また被押付部
分３０の周囲のハウジング１４内の部分には、各凹部３
１の位置と対向する部位にそれぞれ反力プランジャ３２
を移動自在に内装したホルダ３３が設けられている。各
反力プランジャ３２の先端部には凹部３１と係合する凸
部３４が設けられている。また各反力プランジャ３２の
後方にはチャンバ３５が形成されている。各チャンバ３
５は、ハウジング１４に設けた流入口３９に環状の流路
３６を介して連通していて、同流入口３９からの油圧の
供給により、各反力プランジャ３２で被押付部分３０を
挟み付けるごとく押し付けるようにしている。つまり、
各チャンバ３５の油圧が高くなるにしたがい、インプッ
トシャフト１１を強く押付ける構成となっている。これ
にて、ハンドル１３に手応え感（反力）を発生させるよ
うにしてある。なお、３７はホルダ３３に設けた、上記
流路３６と流出口体２０とをインナーバルブ１８の内部
の空間を介して連通するためのリターン路、３８は同リ
ターン路３７に設けたオリフィスである。

【００２４】一方、図１に示されるように上記オイルポ
ンプ４０とオイルリザーバ４２との間には、反力機構１
５の供給圧を制御するプレッシャコントールバルブ４１
（コントロール手段：以下、ＰＣＶ４１と称す）が設け
られている。ＰＣＶ４１は、バルブハウジング４５の内
部に形成した筒状のシリンダ空間４６にスプール弁体４
７を摺動自在に設けて構成される。このスプール弁体４
７の下端部は、バルブハウジング４５の下部に据付けた
ソレノイド４８のプランジャ４９に連結されていて、ソ
レノイド４８の励磁制御にしたがい、スプール弁体４７
の全体を上方向に変位できる構造してある。なお、スプ
ール弁体４７はシリンダ空間４６の上端部に設けたスプ
リング５０により戻る。

【００２５】スプール弁体４７の上段側の外周面と下段
側の外周面とには、帯状の環状溝５１，５２が形成され
ている。またスプール弁体４７の内部には、環状溝５１
と環状溝５２とを連通するための斜めに貫通する貫通路
５３が形成されている。そして、環状溝５１とその周辺
の外周面部分にて、バルブハウジング４５に設けた流入
ポート５４との連通状態を可変できるようにしてある。
この流入ポート５４が、オイルポンプ４０につながる流
路４３に連通している。また環状溝５２は、バルブハウ
ジング４５に設けた出力ポート５５と常に連通するよう
にしてある。この出力ポート５５が、上記反力機構１５
の流入口３９に流路５６を介して接続されている。

【００２６】環状溝５１と流入口３９との設定は、プラ
ンジャ４９の軸力が最も大きいとき（プランジャ４９が
最も上方へ突き出た状態；例えばＭａｘの電流値１．０
Ａ）、流入口３９を遮断（閉）する状態に定め、プラン
ジャ４９の軸力が小さく（電流値が小）になるにしたが
って（プランジャ４９が下がる）、連通するとともに、
そのときの連通面積を増大するようにしてある。これに
より、ソレノイド４８の励磁にしたがって、ハンドル１
３に手応え感（反力）を発生させるようにしてある（ア
シスト力：小）。なお、スプール弁体４７の内部にはド
レーンのための同軸心部分を貫通するドレーン路５７が
形成されていて、このドレーン路５７がバルブハウジン
グ４５に設けた流出ポート５８を介して、オイルリザー
バ４２につながる流路４３に連通している。このように
して構成される油圧回路によって、前輪８，８の操舵を
アシストするアシスト系４４（アシスト機構）をコント
ロール系と共に構成している。

【００２７】またソレノイド４８には、マイクロコンピ
ュータおよびその周辺回路から構成されるコントロール
ユニット６０が設けられている。さらにこのコントロー
ルユニット６０には、自動車の車速を検知する車速セン
サ６１、ハンドル１３の操舵角を検知するハンドル角セ
ンサ６２、ハンドル１３の操舵角速度を検知するハンド
ル角速度センサ６３、手応えをノーマルモードとスポー
ツモードとに切換えるモード切換スイッチ６４が設けら
れ、反力プランジャ４９に作用する油圧を制御する制御
系を構成している。

【００２８】そして、この制御系の回路を用いて、切り
込み時と戻し時のハンドル力の差を小さくさせたり、ハ
ンドル力を切り込み毎にハンドル角速度に応じて変えた
り、定常旋回走行時にハンドル力を小さくしたりしてい
る。このコントロールユニット６０には、つぎのような
機能を有している。

【００２９】すなわち、コントロールユニット６０に
は、図３に示されるような車速に応じた基準電流ＡＮを
モード別（ノーマル，スポーツ）に分けた車速マップ、
図４に示されるようなハンドル角速度に応じた操舵状態
の係数（ソレノイド４８の制御電流値を求めるために必
要な値）を求めるための実線で示す操舵速度マップ、図
５の実線に示されるような車速に応じた定常旋回走行時
の制御値ＡＭ（ソレノイド４８の制御電流）を求めるた
めの保舵マップが設定されている。なお、いづれのマッ
プも、最適なアシスト力を発生させるような値となって
いる。

【００３０】このコントロールユニット６０は、ハンド
ル角センサ６２，ハンドル角速度センサ６３の出力から
操舵か中立状態かを判断する機能、「ハンドル角とハン
ドル角速度とを掛けた値」の正負から切り込み時か戻し
時かを判断する機能、モード切換スイッチ６４のオンオ
フからノーマルモードかスポーツモードかを判断する機
能を有する。

【００３１】またコントロールユニット６０は、図３の
マップから車速に応じた基準電流Ａを読取り、図４に示
すマップから切り込み時、戻し時のハンドル角速度と対
応する係数Ｋθを読み取り、これら基準電流Ａ、係数Ｋ
θを用い、所定の数式「Ａ×ＫθＭ（メモリした係数Ｋ
θ）×ＫＭ」にしたがい、車速および操舵に応じた適切
なアシスト力を得る制御電流を算出する機能を有してい
る。

【００３２】ここで、上記数式には、予め切り込み時と
戻し時とで異なる係数ＫＭが与えられている。具体的に
は、コントロールユニット６０を構成するマイクロコン
ピュータには、切り込み時の制御電流の算出に用いる切
り込み係数として「１．０」が設定され、戻し時の制御
電流の算出に用いる戻し係数として例えば２０％小さく
した「０．８」が設定されていて、これら設定値の差異
から戻し時は、切り込み時よりもアシスト力を小さくし
ている。

【００３３】またコントロールユニット６０には、切り
込み時のハンドル角速度のピークの値をハンドル角速度
センサ６３から検出し、この検出値から読み取られる係
数Ｋθにしたがって、制御（駆動）電流を算出する機能
を有している。これにて、切り込み毎、ハンドル力をハ
ンドル角速度に応じて変化させるようにしている。

【００３４】さらにコントロールユニット６０には、ハ
ンドル角センサ６２，ハンドル角速度センサ６３の出力
から定常旋回走行状態、すなわち操舵したハンドル１３
が保舵であるか否かを判別する機能を有している。コン
トロールユニット６０は、保舵であると判別すると、図
５の保舵マップから車速に応じた制御電流値を読取る機
能がある。またコントロールユニット６０は、保舵マッ
プから読み取った制御電流値ＡＭと保舵前の上記車速マ
ップのみにしたがって求まる制御電流値Ａ（直線走行状
態）との変化分を算出し、変化分に対応したステップ数
で、徐々に上記算出された制御電流値（車速マップ、操
舵マップによる）から保舵マップで読み取った制御電流
値へ移行させていく機能を有している。さらにコントロ
ールユニット６０は、この移行していく制御電流値にし
たがってソレノイド４８を駆動させる機能を有してお
り、これらの機能から自動車が定常旋回走行状態になる
と、切り込み時に設定されたアシスト力を次第に保舵に
適したアシスト力に変えるようにしている。なお、保舵
マップで設定された値は、車速マップにしたがって求ま
るソレノイド４８の制御電流値Ａより、大きな値（アシ
スト力：大）に設定してある。図６ないし図１０のフロ
ーチャートは、こうしたコントロールユニット６０内で
の制御動作を示している。つぎに、このコントロールユ
ニット６０内の制御動作をフローチャートにしたがって
説明する。

【００３５】コントロールユニット６０は、自動車のイ
グニッションキースイッチのオン信号により起動する。
すると、まずステップＳ１においてイニシャルセットが
なされ、ハンドル１３が切り込まれたことを示す切り込
みフラグＦＬＦが「０」、ハンドル１３が戻ったことを
示す戻しフラグＦＬＲが「０」、メモリＫθ値ＫθＭが
「１．０」、切り込み／戻しの係数ＫＭが「１．０」、
チェンジフラグのカウンタＣＮＴが「０」、切り込みか
ら戻しに変ったことを示すチェンジフラグＣＨＦが
「１」に設定される。

【００３６】ついで、ステップＳ２において、ハンドル
１３が保舵されていることを示すホールドフラグＨＦＬ
Ｇが「０」、ハンドル１３の保舵時間をカウントするタ
イマーＨＴＭが「０」、コントロールフラグＣＦＬＧが
「０」に設定される。

【００３７】その後、ステップＳ２ないしＳ５におい
て、車速センサ６１から検出される車速Ｖ、ハンドル角
センサ６３から検出されるハンドル１３のハンドル角θ
Ｈ、ハンドル角速度センサ６３から検出されるハンドル
１３のハンドル角速度θｈが読み込まれる。

【００３８】ステップＳ６に進むと、ハンドル角速度θ
ｈの絶対値が「３０ｄｅｇ／ｓ」より大きいか否かが判
別される。さらにステップＳ７において、ハンドル角θ
Ｈの絶対値が「５ｄｅｇ」より大きいか否か判別され
る。これらによって、現在の自動車の直進走行状態（操
舵中立付近）なのか操舵した状態なのかが判別される。

【００３９】すなわち、図１１の左側部分の領域αで示
すように自動車が直進走行状態にあるときは、操舵状態
が中立付近（絶対値θｈ＞３０ｄｅｇ／ｓ，絶対値θＨ
＞５ｄｅｇ）と判別される。

【００４０】直進走行状態であるとすると、ステップＳ
８においての保舵制御のリセット（ホールドフラグＨＦ
ＬＧを「０」、タイマーＨＴＭを「０」、コントロール
フラグを「０」）および図７に示されるステップＳ９で
のＫθＭ値の「１．０」の設定を経て、ステップＳ１０
に進む。

【００４１】ステップＳ１０において、モード切換スイ
ッチ６４のオンオフから現在の自動車の操舵モードが、
通常走行に適した「ノーマルモード」なのかスポーツ走
行に適した「スポーツモード」なのかが判別される。

【００４２】このときに「ノーマルモード」と判別され
ると、ステップＳ１１に進む。このステップＳ１１にお
いて、図３の「車速−制御電流」のマップで示されるノ
ーマルモードの線図から、現在の自動車の車速に対応し
た制御電流値ＡＮを読み取る。これにより、基準となる
駆動電流が求められる。ステップＳ１２において、演算
式「ＡＮ×ＫθＭ×ＫＭ」にしたがって、補正した制御
電流値Ａが求められる。

【００４３】ついで、ステップＳ１３において、求めた
制御電流値Ａの電流をソレノイド４８に供給する。具体
的には、車速が小さい場合、ソレノイド４８にはプラン
ジャ４９の軸力が最も大きい、１．０Ａ（Ｍａｘ）の駆
動電流が供給される。これにより、ソレノイド４８のプ
ランジャ４９は最も上方へ突き出て、流入口５４を遮断
する位置にＰＣＶ４１のスプール弁体４７を保持させ
る。つまり、反力機構１５の各チャンバー３５には、オ
イルポンプ４０の吐出圧は作用しない。この結果、反力
プランジャ３２をインプットシャフト１１の被押付部分
３０に押付ける力はなく、操舵の中立時はこの状態が継
続する。

【００４４】大きな車速の場合では、１．０Ａ以下の駆
動電流が供給され、電流差分、プラジャン４９は下降し
た位置で保持され、流入口５４を開き、現在のオイルポ
ンプ４０の吐出圧が反力機構１５の各チャンバー３５に
供給される。

【００４５】つまり、車速が大きい場合、オイルポンプ
４０の吐出圧により、インプットシャフト１１の被押付
部分３０を反力プランジャ３２で押付けて、ハンドル１
３を適度な重さにする。

【００４６】またステップＳ１０において、「スポーツ
モード」と判別されると、ステップＳ１４に進み、図４
の「車速−制御電流」のマップで示されるスポーツモー
ドの線図から、現在の自動車の車速に対応した制御電流
値Ａを読み取る。

【００４７】この制御電流値Ａを基準として、ステップ
Ｓ１２およびステップＳ１３のときと同様、補正した制
御電流値Ａを求めて、反力機構１５の反力プランジャ３
２を制御する。このようなステップの繰り返しにより、
あらゆる条件下における直進走行状態のハンドル力を適
切に制御していく。つぎに、こうした直進走行状態か
ら、図１１中のβ領域で示すようにハンドル１３を例え
ば左側へ切り込み自動車が旋回状態になるとする。

【００４８】すると、ステップＳ６でのハンドル角速度
が３０ｄｅｇ／ｓより大きいか否かの判別によって、ハ
ンドル１３を切ったと判別され、各ステップＳ６から図
８のステップＳ１４およびステップＳ１５よりなるチェ
ンジフラグＣＦＬＧのリセット処理を経て、ステップＳ
２０に進む。ステップ２０において、「θＨ×θｈ」が
「０」より大きいか否か、すなわち現在の操舵状態が切
り込みなのか戻しなのかが判別される。ここで、ハンド
ル１３が領域βのように切り込んでいるとすると、ステ
ップＳ２０は上記演算によって「０」より大きな値
（正）となる。

【００４９】つまり、ステップＳ２１に進み、このステ
ップＳ２１において、この切り込みの前に戻しがあった
か否かの判別がなされる。すなわち、これは戻しフラグ
ＦＬＲが「１」にセットされているか否かで判別され
る。

【００５０】最初の切り込みは、それの前に戻しはな
い、すなわち戻しフラグＦＬＲは「０」にリセットされ
ているので、ステップＳ２２〜Ｓ２４に進み、チェンジ
フラグＣＨＦを「０」にリセット、切り込みフラグＦＬ
Ｆを「１」にセット、切り込み係数ＫＭを「１．０」に
設定する。すると、図４の「操舵速度マップ」の実線で
示す線図がそのまま切り込み側のマップとして設定され
る。これにより、切り込み前に戻しが行なわれていない
ときの、切り込みの設定がなされる。

【００５１】続いて、図９中に示すステップＳ２５にお
いて、図４の「操舵速度のマップ」で示される実線で示
す切り込み側のマップから、読み込んだハンドル角速度
θｈの絶対値に対応した係数Ｋθを読み取る。これによ
り、ハンドル角速度θｈの操舵状態に応じた係数Ｋθが
求まる。つぎに、ステップＳ２６においてチェンジフラ
グＣＨＦが「１」か否かが判別される。ここで、この切
り込みは、戻した後の切り込みでない。すなわちステッ
プＳ２２においてチェンジフラグＣＨＦは「０」にセッ
トされている。

【００５２】よって、ステップＳ２７に進む。このステ
ップＳ２７において、操舵速度のマップから読み取った
係数Ｋθが、メモリされている係数値ＫθＭ（係数ＫＭ
の最大値）より小さいか同じかを判別する。

【００５３】ここで、ハンドル角速度は、図１１に示さ
れるように切り込みの最初は小さく、次第に大きくなっ
てピークに達する挙動を示す。この挙動において、「３
０ｄｅｇ／ｓ以上」は「Ｋθ≦ＫθＭ」が成立する。す
ると、ステップＳ２８に進み、ＫθＭをステップ２５で
読み取ったＫθに更新（ピークホールド）した後、ステ
ップＳ１０へ進む。ステップＳ１０〜ステップＳ１４に
おいて、先に述べた処理が行なわれる。

【００５４】すなわち、「ノーマル」あるいは「スポー
ツ」のモードのマップから、現在の車速に応じた制御電
流値ＡＮを読取り、演算式「ＡＮ×ＫθＭ×ＫＭ」にし
たがい補正した制御電流値Ａを算出して、ソレノイド４
８を駆動する。

【００５５】ここで、図４に示すように実線（切り込み
側）の線図で設定されるＫθは、ハンドル角速度θＨが
小さい領域において値が大きく、ハンドル角速度θｈが
大きい領域において小さく、中間の領域においては変動
する中間値であり、この領域からＫθＭより小さな値が
読み取られており、算出される制御電流Ａは上記直進走
行状態のときよりも、少ない制御電流Ａとなる。

【００５６】このことは、電流差分、プランジャ４９は
下降した位置で保持され、このプランジャ４９の下降に
したがって開く流入口５４を通じて、現在のオイルポン
プ４０の吐出圧が各チャンバー３５に供給される。

【００５７】つまり、インプットシャフト１１の被押付
部分３０は反力プランジャ３２で押付けられ、操舵中に
おけるハンドル力をハンドル角速度で判断した運転状況
に応じて適度な重さ（＝適切なアシスト力）にする。こ
のようなステップの繰り返しにより、図１１のβ領域の
ハンドル１３を切っている時間の間、その時間の経過と
共に刻々とハンドル力を適切に制御する。

【００５８】また、図１１の領域γのように切り込みを
終え、直ちにその切り込んだハンドル１３を戻すと、ス
テップＳ６からステップＳ１４を経てステップＳ２０に
進むが、このステップＳ２０で算出される値は「０」よ
り小さい値（負）となる。

【００５９】つまり、戻し側と判別され、ステップＳ３
０に進む。このステップＳ３０において、この戻しの前
に切り込みがあったか否かの判別がなされる。これは、
切り込みフラグＦＬＦが「１」にセットされているか否
かで判別される。ここで、先の切り込みの際、上記ステ
ップＳ２３において、切り込みフラグＦＬＦが「１」に
セットされているから、この戻しは切り込み後の戻しで
ある。

【００６０】よって、ステップＳ６１、ステップＳ６２
に進み、切り込みフラグＦＬＦを「０」にリセットし、
チェンジフラグＣＨＦを「１」にセットする。これによ
り、切り込み後の戻しをリセットする。

【００６１】ついで、ステップＳ３４に進み、戻しフラ
グＦＬＲを「１」にした後、ステップＳ３５に進み、戻
し係数ＫＭを「０．８」に設定する。これにより、図４
の破線で示す、先に述べた実線の切り込み側より２０％
低い線図が「操舵速度のマップ」として設定される。

【００６２】そして、ステップＳ２５において、この破
線で示す「操舵速度のマップ」の戻し側の線図から、ハ
ンドル角速度θｈの絶対値に対応した係数Ｋθを読み取
り、ステップＳ２６においてチェンジフラグＣＨＦが
「１」か否かが判別される。

【００６３】このとき、ステップＳ６２においてチェン
ジフラグＣＨＦは「１」にセットされているから、ステ
ップＳ５０に進み、チェンジフラグＣＨＦが１回として
カウントされる。ついで、ステップＳ５１において、カ
ウントが「２」か否かが判別される。ここのカウント
は、切り込み、戻し、切り込みを繰り返す操舵周期を判
別する。カウンタのカウントは「１回」であるから、ス
テップＳ２７へと進む。

【００６４】ステップＳ２７において、先の切り込みの
ときと同じく、操舵速度のマップから読み取った係数Ｋ
θが、メモリされている係数値ＫθＭ（係数ＫＭの最大
値）より小さいか同じかを判別する。

【００６５】ここで、ハンドル角速度は、図１１に示さ
れるように戻しの最初は小さく、次第に大きくなってピ
ークに達する挙動を示す。この挙動において、「３０ｄ
ｅｇ／ｓ以上」は「Ｋθ≦ＫθＭ」が成立する。つま
り、ステップＳ２７に進み、ＫθＭをステップ２５で読
み取ったＫθに更新（ピークホールド）した後、ステッ
プＳ１０へ進む。ついで、ステップＳ１０〜ステップＳ
１４に進み、先に述べた処理が行なわれる。

【００６６】すなわち、「ノーマル」あるいは「スポー
ツ」のモードのマップから、現在の車速に応じた制御電
流値ＡＮを読取り、演算式「ＡＮ×ＫθＭ×ＫＭ」にし
たがい補正した制御電流値Ａを算出して、ソレノイド４
８を駆動する。

【００６７】ここで、図４に示すように戻り側の破線の
線図で設定されるＫθは、ハンドル角速度θｈが小さい
領域において値が大きく、ハンドル角速度θｈが大きい
領域において小さく、中間の領域においては変動する中
間値で、かつ切り込みのときより２０％小さな値なの
で、ステップＳ１２で算出される制御電流Ａは、こうし
た値によって、先の切り込み時のときに算出した制御電
流Ａよりも、「２０％」少ない制御電流Ａが算出され
る。

【００６８】すると、プランジャ４９は、切り込み時の
ときの位置よりも下降した位置で保持され、このプラン
ジャ４９の下降にしたがって開く流入口５４を通じて、
現在のオイルポンプ４０の吐出圧が各チャンバー３５に
供給される。これにより、インプットシャフト１１の被
押付部分３０は、切り込み時のよりも強く反力プランジ
ャ３２で押付けられる。ここで、この当初のハンドル１
３の戻しの処理に続いて、戻し動作が継続されると、上
記ステップＳ３０における判別がかわる。

【００６９】すなわち、上記ステップＳ６１において切
り込みフラグＦＬＦが「０」にリセットされているの
で、切り込み後に行なわれるハンドル１３の戻し動作以
後の戻しについては、ステップＳ３０により、現在の戻
しはその前に切り込みが行なわれていないものであると
判別される。そして、ステップＳ３３に進んで、チェン
ジフラグＣＨＦが「０」にリセットされる。これによっ
て、この戻しは切り込みから代わったものではないもの
であると設定される。

【００７０】ついで、上記した当初の戻し（切り込みの
後の戻し）と同じく、ステップＳ３４において戻しフラ
グＦＬＲが「１」にセット、ステップＳ３５において戻
し係数ＫＭを「０．８」に設定、ステップＳ２５におい
て「操舵速度のマップ」の破線で示される戻し側の線図
からハンドル角速度θｈの絶対値に対応した係数Ｋθを
読み取った後、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６
において、チェンジフラグＣＨＦが「１」か否かが判別
される。

【００７１】ここで、上記ステップＳ３３においてチェ
ンジフラグＣＨＦが「０」にリセットされているから、
ステップＳ２６に進み、それ以降、上記当初の戻し（切
り込み後の戻し）のときと同じ処理が繰り返される。こ
のようなステップの繰り返しにより、図１１のγ領域の
ハンドル１３を戻している時間の間、その時間の経過と
共に刻々とハンドル力を適切に制御する。一方、戻しを
終えたハンドル１３を、続いて右側に切り込み、旋回状
態にすると、ステップＳ２０からステップＳ２１に進
む。

【００７２】この場合、戻しの後の切り込みを示すフラ
グがセット、すなわち上記ステップＳ３４において戻し
フラグＦＬＲが「１」にセットされているから、ステッ
プＳ２１の判別により、ステップＳ４０〜Ｓ４１に進
み、戻しフラグＦＬＲが「０」にリセット、チェンジフ
ラグＣＨＦが「１」にセットされる。これにより、戻し
後の切り込みをリセットする。つぎに、ステップＳ２
３，ステップＳ２４へと進み、切り込みフラグＦＬＦが
「１」にセットされ、切り込み係数ＫＭが「１．０」に
設定される。

【００７３】続いて、ステップＳ２５において、図４の
「操舵速度のマップ」の実線で示される切り込み側の線
図から、ハンドル角速度θｈの絶対値に対応した係数Ｋ
θを読み取る。これにより、現在のハンドル角速度θｈ
の操舵状態に応じた係数Ｋθが求まる。ついで、ステッ
プＳ２６においてチェンジフラグＣＨＦが「１」か否か
が判別される。

【００７４】この場合、上記ステップＳ４１においてチ
ェンジフラグＣＨＦが「１」にセットされているから、
ステップＳ５０に進み、チェンジフラグＣＨＦがカウン
トされる。続いて、ステップＳ５１において、カウント
が「２」か否かが判別される。

【００７５】ここで、ステップＳ５０は戻し時と切り込
み時との双方のチェンジフラグＣＨＦをそれぞれカウン
トしたので、回数は「２」となる。ここでのカウント
「２」は、切り込み、戻し、切り込みを一つの操舵とし
た操舵一周期を示す。これにより、ステップＳ５３に進
み、このステップＳ５３においてカウンタが「０」にリ
セットされた後、ステップＳ２８に進む。このステップ
Ｓ２８において、ＫθＭをステップＳ２５で読み取った
Ｋθに更新した後、ステップＳ１０〜Ｓ１４へ進む。

【００７６】ここでは、Ｋθが、どのような大きな値、
すなわちＫθＭより大きな値でも、更新するようにし
て、以後の基準となるＫθＭ値を設定する（操舵一周期
毎にＫθＭのキャンセル）。ステップＳ１０以降は、先
の切り込み時と同じく、走行状況に応じた制御電流Ａが
算出されて、ソレノイド４８が駆動される。このハンド
ル１３の当初の切り込みに続いて、切り込み動作が継続
されると、上記ステップＳ２１における判別がかわる。

【００７７】すなわち、上記ステップＳ４０において戻
しフラグＦＬＲが「０」にリセットされているので、当
初のハンドル１３の切り込み動作以降の切り込みについ
ては、ステップＳ２１において現在の切り込みはその前
に戻りが行なわれていないものであると判別する。すな
わち、ステップＳ２２に進んで、チェンジフラグＣＨＦ
が「０」にリセットされる。これによって、この切り込
みは戻しから代わったものではないと設定される。

【００７８】ついで、上記当初の切り込み（戻しの後の
切り込み）と同じく、ステップＳ２３において切り込み
フラグが「１」にセット、ステップＳ２４において切り
込み係数ＫＭが「１．０」に設定され、ステップＳ２５
において「操舵速度のマップ」の実線で示される切り込
み側の線図からハンドル角速度θｈの絶対値に対応した
係数Ｋθを読み取った後、ステップＳ２６に進む。

【００７９】ここで、ステップＳ２２においてチェンジ
フラグＣＨＦが「０」にリセットされているから、ステ
ップＳ２７に進み、それ以降は上記当初の切り込み（戻
しの後の切り込み）と同じ処理が繰り返される。このよ
うなステップの繰り返しにより、ハンドル１３を切って
いる時間の間、その時間の経過と共に刻々とハンドル力
を適切に制御する。

【００８０】また、この切り込んだハンドル１３を戻す
と、先に述べた戻しの処理が行なわれ、ハンドル１３を
戻している時間の間、その時間の経過と共に刻々とハン
ドル力を適切に制御する。他方、この戻しに続き、今度
はハンドル１３を左側に切り込み、定常旋回走行（中高
速走行時）になったとする。ハンドル１３の切り込み時
は、先に述べたハンドル角速度による制御ルーチンにし
たがって処理される。

【００８１】この切り込みからハンドル１３の動きが止
まると、ステップＳ７の判別がかわる。すなわち、ハン
ドル１３は切り込んで止まっている状態であるから、ス
テップＳ７においてハンドル角が５ｄｅｇより大きいと
判別されて、図１０に示すステップＳ７０に進む。

【００８２】このステップＳ７０において、ホールドフ
ラグＨＦＬＧが「１」か否かが判別される。つまり、こ
のステップＳ７０では、この状態が切り込み後の状態の
ものであるか否かの判別をする。

【００８３】ここで、上記ステップＳ２においてホール
ドフラグＨＬＦＧは「０」にリセットされているから、
ステップＳ７１に進み、保舵力のルーチンに進んだこと
を示すホールドフラグＨＦＬＧが「１」にセットされる
とともに、タイマーＨＴＭがリセットされる。その後、
ステップＳ１０に進み、直線走行時のときと同じく、車
速マップのみで求まる制御電流値Ａにしたがってソレノ
イド４８が駆動される。

【００８４】この車速による制御が、その後のステップ
Ｓ７０における判別、ステップＳ７２におけるタイマー
カウント、ステップＳ７３におけるタイマーカウントで
継続される。

【００８５】この間、ステップＳ６において「ハンドル
角速度が３０ｄｅｇ／ｓより小さい」、かつステップＳ
７において「ハンドル角θＨが５ｄｅｇより大きい」と
いう状態が、所定時間の間、例えば３秒間、判別され続
けていると、ハンドル１３は切り込んだ位置でその動き
が止まっている状態、すなわち図１１中のδで示すよう
にハンドル１３が保舵されていると判別する。つまり、
この３秒間で保舵であるか否かが検出される。

【００８６】なお、この保舵条件の検出中、つまり検出
の途中で、ハンドル１３を再び切り込む、あるいは戻す
と、ステップＳ６からステップＳ１４へと進んで、先に
述べたハンドル角速度による制御ルーチンに移る。ステ
ップＳ７３において保舵であると判別（３秒間継続）さ
れると、ステップＳ７４に進む。このステップＳ７４に
おいて、コントロールフラグＣＦＬＧが「１」か否かが
判別される。つまり、保舵力の制御が行われたか否かを
判別する。ここで、上記ステップＳ２においてコントロ
ールフラグＣＬＦＧは「０」にリセットされているか
ら、ステップＳ７５〜ステップＳ７７に進む。

【００８７】すなわち、ステップＳ７５において、図５
の「車速−電流」の実線で示す線図から、現在の自動車
の車速に対応した制御電流値ＡＭを読み取る。これによ
り、保舵に適したソレノイド４８の制御電流値が求めら
れる。ステップＳ７６において、現時点の制御電流値Ａ
Ｍと、現時点のステップＳ１２の車速マップのみで求ま
る制御電流値Ａとの変化分をつぎの与式で求める。 Δｉ＝（ＡＭーＡ）／（２／ＩＮＴ） 但し、ＩＮ
Ｔ：インターバル つまり、２秒間におけるステップ当りの加算量が求めら
れる。

【００８８】ステップＳ７７において、こうした処理を
したことを示すコントロールフラグＣＦＬＧが「１」に
セットされた後、ステップＳ１０に進み、「車速−電
流」で求まる制御電流値ＡＮにしたがって、ソレノイド
４８を駆動する。

【００８９】再び、ステップＳ７、ステップＳ７０、ス
テップＳ７２およびステップＳ７３を経て、ステップＳ
７４に至ると、今度はステップＳ７７においてコントロ
ールフラグＣＦＬＧが「１」にセットされているから、
ステップＳ８０に進む。

【００９０】このステップＳ８０において、カウンター
により、上記算出した加算量が制御電流値Ａに対して加
算される。これにより、制御電流値Ａ（車速マップで求
まる電流値）が制御電流値ＡＭ（保舵マップで求まる電
流値）に近付く。

【００９１】その後、ステップＳ８１に進み、このステ
ップＳ８１において制御電流値Ａ（車速マップで求まる
電流値）が制御電流値ＡＭ（保舵マップで求まる電流
値）になった否かが判別される。未だならば、ステップ
Ｓ１３へ進み。この加算した制御電流値Ａでソレノイド
４８を駆動する。

【００９２】すると、電流値の加算分、ソレノイド４８
のプランジ４９は現在の位置から上方へ突き出て、流入
口５４を閉じていく。この結果、反力機構１５の各チャ
ンバー３５に作用する圧力が減少し、インプットシャフ
ト１１の被押付部分３０を押し付ける力を減少させる。
これにより、アシスト力は大きくなり、ハンドル力、す
なわち保舵力が軽くなる。

【００９３】このようなステップの繰り返しにより、図
１１中のε領域に示されるように車速マップで求まる制
御電流値Ａは、保舵マップで求まる制御電流値ＡＭへ徐
々に階段状に移行する。例えば図５に示されるように二
点鎖線で示す制御電流値ＡをＸ値（ノマール時）とする
と、これが対応する実線の制御電流値ＡＭのＹ値に徐々
に移る。

【００９４】そして、処理が繰り返されて、再びステッ
プＳ８１に進み、このステップＳ８１において車速マッ
プで求まる制御電流値Ａが、保舵マップで求まる制御電
流値ＡＭと同じ値になったと判別されると、ステップＳ
８２に進んで加算量がリセットされた後、ステップＳ８
３を経てステップＳ１３に進む。これにより、制御電流
値ＡＭにしたがって、ソレノイド４８を駆動する。

【００９５】その後、ステップ７２におけるタイマーＨ
ＴＭが５秒を計時すると、ステップＳ８３における「タ
イマーカウントが５秒間経過したか否か」のの判別にし
たがって、ステップＳ８４に進み、計時を止めた後、ス
テップＳ１３へ進む。これが、以後、ハンドル１３が保
舵されている間、すなわち定常旋回走行をしている間、
継続される。

【００９６】なお、この保舵のとき、ハンドル１３を再
び切り込む、あるいは戻すと、ステップＳ６からステッ
プＳ１４へと進んで、先に述べたハンドル角速度による
制御ルーチンに移る。

【００９７】このような制御により、定常旋回走行中の
ハンドル１３は、操縦安定性を重視した車速および操舵
状態に応じたアシスト力でなく、ハンドル１３の保舵性
を重視したアシスト力、すなわち上記操縦安定性より大
きなアシスト力でアシストされることになる。

【００９８】したがって、ハンドル１３を保持するのに
必要な力は小さくてすみ、定常旋回走行中、ハンドル１
３を保舵しているドライバーは、ハンドル１３を保舵す
ることによる負担が少なくすむ。よって、ドライバーの
疲労を軽減することができる。しかも、目標となる定常
旋回走行状態に応じたアシスト力へには徐々に変わるか
ら、ドライバーには保舵力が変化したことを意識させず
にすむ。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
走行中、ハンドルを所定の舵角切り込んで定常旋回走行
状態になると、今まで第１設定手段に設定されたアシス
ト力で作動していたコントロール手段が、第２設定手段
に設定された上記第１設定手段のアシスト力より大きな
アシスト力で作動することになる。したがって、ハンド
ルを保舵しているドライバーは、それによる負担が少な
くてすむ。つまり、ドライバーの疲労を軽減することが
できる。

【０１００】しかも、車速および操舵に応じたアシスト
力（第１設定手段）から目標となる定常旋回走行状態に
応じたアシスト力（第２設定手段）へには徐々に変わる
から、ドライバーには保舵力が変化したことを意識させ
ずにすみ、操舵フィーリングは良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のパワーステアリング装置
の構成を示す図。

【図２】図１中、Ａ−Ａ線に沿う反力機構の断面図。

【図３】車速とソレノイドの基準制御電流とで形成され
るマップを示す線図。

【図４】ハンドル角速度と操舵に応じた係数とで形成さ
れるマップを示す線図。

【図５】車速と保舵に適切な制御電流とで形成されるマ
ップを示す線図。

【図６】パワーステアリング装置の制御のフローチャー
ト。

【図７】図６につながる車速による制御ルーチンを示す
フローチャート。

【図８】図６につながるハンドル角速度による制御ルー
チンの前半部分を示すフローチャート。

【図９】同じく後半部分を示すフローチャート。

【図１０】図６につながる保舵力を制御する制御ルーチ
ンを示すフローチャート。

【図１１】直進走行状態からスラローム走行状態、定常
旋回走行状態になるときのときのハンドル角の変化、ハ
ンドル角速度、ソレノイドの駆動電流の変化を示す線
図。

【符号の説明】

１…ステアリング機構、２…ステアリングギヤ、７…パ
ワーシリンダ装置、８…前輪（操舵輪）、９…トーショ
ンバー、１０…バルブユニット、１１…インプットシャ
フト、１３…ハンドル、１５…反力機構（コントロール
手段）、１６…ロータリバルブ、３０…被押付部分、３
２…反力プランジャ、４０…オイルポンプ、４１…プレ
ッシャコントロールバルブ（コントロール手段）、４２
…オイルリザーバ、４４…アシスト系（油圧アシスト機
構）、４７…スプール弁体、４８…ソレノイド、４９…
プランジャ、６０…コントロールユニット、６１…車速
センサ、６２…ハンドル角速度センサ、６３…ハンドル
角センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹尾 剛 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 田中 忠夫 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドルからの操舵操作にしたがって操
   舵輪を操舵するステアリング機構と、 このステアリング機構に設けられ前記操舵輪の操舵を油
   圧によりアシストするための油圧アシスト機構と、 この油圧アシスト機構に設けられこの油圧アシスト機構
   で発生するアシスト力を可変するためのコントロール手
   段と、 車速および操舵に応じたアシスト力が設定された第１設
   定手段と、 この第１設定手段のアシスト力にしたがって前記コント
   ロール手段を作動させる手段と、 定常旋回走行状態を検知する手段と、 定常旋回走行状態に応じた、前記第１設定手段のアシス
   ト力より大きなアシスト力が設定された第２設定手段
   と、 前記定常旋回走行状態の検知を受けて、前記第１設定手
   段のアシスト力から前記第２設定手段のアシスト力へ徐
   々に移行させる手段と、 前記定常旋回走行状態の検知にしたがい、この移行する
   アシスト力ならびに前記第２の設定手段のアシスト力に
   したがって前記コントロール手段を作動させる手段とを
   具備したことを特徴とする車両用パワーステアリング装
   置。