JPH0749272B2 - 動力舵取装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オイル流量を車速に対応して制御する動力舵
取装置の制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、動力舵取装置は、車速に応じた車速信号を発生す
る車速センサと、この車速センサの発生する車速信号に
基づいてオイル流量の制御を行なう制御回路とを備え、
車速が大きくなるほどオイル流量が少なくなるような制
御を行なつている。すなわち、大きな操舵力が必要な低
速時にはオイル流量を増加させ、操舵力が小さくなる高
速時はオイル流量を減少させ、広い車速範囲において、
適切な操舵力で操舵を行なえるようになつている。この
場合、オイル流量の制御は、オイルの通路に電磁バルブ
を挿入し、第９図に示す様に、車速の増加にともない電
磁バルブに供給する出力電流の値を減少させ、電磁バル
ブの開度を車速の増加と共に狭めてオイル流量を少なく
している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の制御装置においては、
第９図の様に、電磁バルブに供給される出力電流が車速
の変化に対して１対１に対応して変化するため、その車
速一操舵力特性に一律の変化しか出すことができないも
のであつた。また、この車速一操舵力特性は所定特性に
固定されており、運転者の好みに対応しづらいという面
があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、車速に
応じた車速信号を発生する車速センサと、この車速セン
サの発生する車速信号をその信号に応じた直流電圧に変
換する電圧変換回路と、この電圧変換回路からの直流電
圧を平滑かつ増幅する平滑増幅回路とを備え、車速が大
きくなる程オイル流量が少なくなる制御を行なう動力舵
取装置の制御装置において、電圧変換回路および平滑増
幅回路の各回路定数を同時に切換えて、電圧変換回路で
の変換特性および平滑増幅回路での増幅特性を同時に変
化させ、この両特性の組合せによりオイル流量の制御特
性を切換えるようにしたものである。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、特性切換手段として例え
ば特性切換スイッチを設けるものとすれば、この特性切
換スイッチを操作することにより、電圧変換回路および
平滑増幅回路の各回路定数を同時に切換えて、電圧変換
回路での変換特性および平滑増幅回路での増幅特性を同
時に変化させ、電圧変換回路の回路定数の切換えのみで
はなし得ない、また平滑増幅回路の回路定数の切換えの
みではなし得ない、運転者の好むオイル流量制御特性に
切換えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る動力舵取装置の制御装置を詳細に説
明する。

先ず、本発明の説明に入る前に、本発明の基礎となる技
術について、第１図に示す基本例を参照として説明す
る。この基本例は、本発明の前提となる技術であって、
本発明の実施例ではない。この基本例にさらに改良を加
えた第７図に示す回路が本発明の実施例である。第７図
の回路については後述する。

第１図において、１は車速に対応した数のパルス状電気
信号を車速信号として発生する車速センサ、２はこの車
速信号をその信号に応じた直流電圧に変換する電圧変換
回路、３は平滑増幅回路、４はソレノイド駆動回路、５
は車速センサ１の電源との短絡を検出する第１の異常検
出回路、６は車速センサ１のグランドとの短絡およびソ
レノイド駆動回路４の出力端子SOL1,SOL2間に接続され
る図示せぬソレノイドバルブに流れる電流の過大を検出
する第２の異常検出回路、７はソレノイドバルブの断線
を検出する第３の異常検出回路、８は第１〜第３の異常
検出回路５〜７において異常が検出された時に、ソレノ
イド駆動回路４への電源の供給を遮断するソレノイド駆
動停止回路である。

電圧変換回路２は、抵抗2a〜2g、コンデンサ2h〜2k、ダ
イオード2l〜2n、トランジスタ2p,2qから構成されてお
り、車速センサ１の出力端子1aを介して入力される前記
車速信号が高速状態になるにしたがい電圧が低下する直
流電圧を発生するようになつている。また、トランジス
タ2qはそのベースが特性切換スイツチ９に接続されてお
り、この特性切換スイツチ９がオンとなると、トランジ
スタ2qをオフとするようになつている。

平滑増幅回路３は抵抗3a〜3f、コンデンサ3g,3h、サー
ミスタ3i、演算増幅器（以下、オペアンプと称す）3jか
ら構成され、電圧変換回路２の出力信号を非反転増幅
し、かつ平滑するようになつている。ソレノイド駆動回
路４は、抵抗4a〜4p、コンデンサ4q〜4t、ダイオード4u
₁〜4u₆、コンパレータ4v、トランジスタ4w,4xから構成
されており、供給される入力信号が小さくなるにしたが
いデューテイ比が小さくなるパルス信号を発生する。第
１の異常検出回路５は、抵抗5a,5c〜5e、コンデンサ5f,
5g、ダイオード5h、コンパレータ5iから構成されてい
る。第２の異常検出回路６は、抵抗6a,5b、コンデンサ6
b〜6e、ダイオード6f、コンパレータ6gから構成されて
いる。第３の異常検出回路７は、抵抗7a〜7f、コンデン
サ7g〜7i、ダイオード7j,7k、コンパレータ7lより構成
されている。ソレノイド駆動停止回路８は、抵抗8a〜8
g、コンデンサ8h〜8j、トランジスタ8k、ダイオード8
l、バリスタ8m、リレー8n、リレー8nの接点8pから構成
されている。

ソレノイド駆動回路４の出力端子SOL1,SOL2の間に接続
されるソレノイドバルブは、そこに流れる電流のデュー
テイ比が大きくなるほど、バルブの開度が大きくなり、
オイル流量を増加させるように作用する構造のものが使
用される。また、そこに電流が供給されない時は動力舵
取装置へのオイル供給を減少するようになつている。
尚、10は異常警告ランプである。

次に、このように構成された回路の動作を説明する。自
動車が走行を開始すると、車速センサ１から発生するパ
ルス状の車速信号は、電圧変換回路２で直流電圧に変換
される。そして、この直流電圧は平滑増幅回路３で平滑
かつ増幅され、ソレノイド駆動回路４に供給される。こ
の時、電圧変換回路２から得られる直流電圧の大きさは
車速が大きくなるほど小さくなり、ソレノイド駆動回路
４は入力信号の大きさが小さくなるほどデューテイ比の
小さくなるパルス信号を発生する。すなわち、ソレノイ
ドバルブに供給される電流値は、車速の増加に伴い減少
し、該ソレノイドバルブを介して動力舵取装置に供給さ
れるオイル流量は低速時に大きく、高速時は小さく制御
される。

ところで、一般にオペアンプは電源電圧に対してその出
力電圧が不感帯を持つている。第２図はオペアンプ3jの
入出力特性である。図において横軸は入力電圧、縦軸は
出力電圧であり、オペアンプ3jの出力電圧は入力電圧が
オペアンプに供給される電源電圧Vccよりも所定電圧V₁
だけ降下した時点よりリニアに変化する。つまり、入力
電圧VccからVcc−V₁までは出力電圧が一定である。この
基本例においては、電圧変換回路２における接続点Ａを
オペアンプの電源電位と同電位として、オペアンプ3jの
不感帯を積極的に利用している。このようにすることに
よつて、オペアンプ3jの車速一出力電圧特性は第３図の
如くなる。すなわち、車速が所定車速v₁に達するまでは
出力電圧が一定となり、所定車速v₁に達した後より、出
力電圧が車速の増加に伴つて減少する。これによつて、
ソレノイド駆動回路４を介してソレノイドバルブに供給
される出力電流も第４図の如く同様特性となり、動力舵
取装置に供給されるオイル流量は所定車速v₁に達するま
では一定で、所定車速v₁に達した後は車速の増大に伴つ
て減少する。本実施例においては、この所定車速v₁を10
〜15Km/hに定めた。これにより、自動車の走行を開始し
てから10〜15Km/hに達するまでは、最小操舵力でハンド
ル操作を行なうことができ、10〜15Km/hに達した後は車
速に応じて操舵力が従来と同様に調整される。

この車速v₁は、電圧変換回路２の回路定数を適当に選ぶ
ことにより任意に設定可能であり、特性切換スイツチ９
をオンとし、トランジスタ2qをオフとして、抵抗2eを抵
抗2dに並列に接続させた回路状態に切換えることによつ
て電圧変換回路２の車速一出力電圧特性は第５図の点線
で示す様にVccを支点として緩やかな傾斜となる。した
がつて、オペアンプ3jにおける不感車速蝠が広がり、ソ
レノイドバルブに供給される出力電流は第６図の点線で
示す如く、車速v₁よりも大きな車速v₂に達した時点よ
り、第５図のVccに対応する仮想出力電流値Iccを仮想支
点として減少し始めるようになる。つまり、特性切換ス
イツチ９をオフ状態からオン状態に、あるいはオン状態
からオフ状態に切換えることによつて、電圧変換回路２
における回路定数が変わり、動力舵取装置に供給される
オイル流量の制御特性を運転車の好み、運転状態等に応
じて切り換えることができる。尚、本基本例においては
トランジスタ2qのベースと接地間に特性切換スイツチ９
を接続するようにしたが、ベースと電源電位との間に接
続するようにしてもよい。

第７図は上述した基本例を前提とし、この基本例にさら
に改良を加えた本発明の一実施例を示す回路図である。

この回路では、一端を電源電圧に接続した特性切換スイ
ッチ９にリレー11を接続し、このリレー11の第１の常開
接点11_a1を抵抗2eに直列に接続し、この常開接点11_a1の
オン・オフにより、電圧変換回路２における回路定数を
切換えるようにしている。この場合、第１図における電
圧変換回路２の逆流阻止用のダイオード2nを省略するこ
とができる。

また、この回路では、平滑増幅回路３の抵抗3eにリレー
11の第２の常開接点11_a2を介して並列に抵抗12を接続す
ることにより、電圧変換回路２における回路定数の切換
えと同時に、平滑増幅回路３における回路定数の切換え
を行うようにしている。この場合、オペアンプ3jでの増
幅率が、この平滑増幅回路３の回路定数の切換えによっ
て変化する。

すなわち、特性切換スイツチ９をオンとすることによつ
て、リレー11の常開接点11a₁および11a₂が閉成し、常開
接点11a₁の閉成のみによつてソレノイドバルブに供給さ
れようとする車速一出力電流特性（第８図の点線）は、
オペアンプ3jの増幅率が変わることにより、第８図の実
線で示すように仮想出力電流値Iccの値が下がり、その
傾斜も所定ポイントＰを支点として緩やかになる。この
ため、オペアンプ3jにおける不感車速幅が小さくなり、
ソレノイドバルブに供給される出力電流は車速v₃に達し
た時点から緩やかに減少する特性となる。この所定ポイ
ントＰはオペアンプ3jの増幅率を決定する帰還抵抗によ
つて決定することができ、任意に設定可能である。つま
り、電圧変換回路２および増幅回路３の回路定数を特性
切換スイツチ９のオン・オフにより同時に切換えること
により、電圧変換回路２の回路定数の切換えのみではな
し得ない、また平滑増幅回路３の回路定数の切換えのみ
ではなし得ない、運転者の好むオイル流量制御特性に切
換えることができるようになる。

尚、回路定数を変えるため、リレー11の常開接点11a₁,1
1a₂を用いるようにしたがリレー11の常閉接点を用いる
ようにしてもよいことは言うまでもない。

以上がこの発明の特徴部分の動作であるが、この制御回
路においてフエイルセイフを行なう異常検出回路５〜７
の動作を簡単に説明しておく。すなわち、走行中に車速
センサ１が電源に対して短絡するとコンパレータ5iの出
力が“H"レベルとなる。これによつてソレノイド駆動停
止回路８のトランジスタ8kがオンとなり、リレー8nが動
作し、リレー8nの接点8pが切り換わる。この切り換わり
動作により、ソレノイド駆動回路４に供給されていた電
源が遮断されるとともに、抵抗8dを介してトランジスタ
8kのベースに電源電圧が供給されこの状態がホールドさ
れる。これと同時に異常警告ランプ10にも電源電圧が供
給され点灯する。

一方、ソレノイド駆動回路４は、電源が遮断されるの
で、パルス信号を発生しなくなり、これによつて出力端
子SOL1,SOL2に接続されているソレノイドバルブに電流
が供給されなくなる。このため、ソレノイドバルブから
動力舵取装置に供給されるオイル量が減少するため、必
要な操舵力は増加する方向に変化し、高速走行時にこの
異常が発生しても安全性が保たれる。

異常検出回路6,7において異常が検出された場合も同様
に、コンパレータ6g,7lの出力が“H"レベルとなり、リ
レー8nが動作し、走行時における安全性が保たれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による動力舵取装置の制御装
置によると、特性切換手段として例えば特性切換スイッ
チを設けるものとすれば、この特性切換スイッチを操作
することにより、電圧変換回路および平滑増幅回路の各
回路定数を同時に切換えて、電圧変換回路での変換特性
および平滑増幅回路での増幅特性を同時に変化させ、電
圧変換回路の回路定数の切換えのみではなし得ない、ま
た平滑増幅回路の回路定数の切換えのみではなし得な
い、運転者の好むオイル流量制御特性に切換えることが
でき、簡単な回路構成で、運転者の要望にかなつた車速
一操舵力特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる技術を説明するための動力
舵取装置の制御装置の基本例を示す回路図、第２図はこ
の装置に用いるオペアンプの入出力電圧特性図、第３図
はこのオペアンプの車速一出力電圧特性図、第４図はソ
レノイドバルブに供給される車速一出力電流特性図、第
５図は電圧変換回路の車速一出力電圧特性図、第６図は
電圧変換回路の回路定数を変えた時ソレノイドバルブに
供給される車速−出力電流特性の変化を示す図、第７図
は本発明に係る動力舵取装置の制御装置の一実施例を示
す回路図、第８図はこの制御装置の増幅回路の回路定数
を変えた時ソレノイドバルブに供給される車速一出力電
流特性の変化を示す図、第９図は従来の制御装置を用い
てソレノイドバルブに供給される車速一出力電流特性図
である。 １……車速センサ、２……電圧変換回路、３……平滑増
幅回路、3j……オペアンプ、４……ソレノイド駆動回
路、９……特性切換スイツチ、11……リレー、11a₁,11a
₂……常開接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車速に応じた車速信号を発生する車速セン
   サと、この車速センサの発生する車速信号をその信号に
   応じた直流電圧に変換する電圧変換回路と、この電圧変
   換回路からの直流電圧を平滑かつ増幅する平滑増幅回路
   とを備え、車速が大きくなる程オイル流量が少なくなる
   制御を行なう動力舵取装置の制御装置において、 前記電圧変換回路および前記平滑増幅回路の各回路定数
   を同時に切換えて、前記電圧変換回路での変換特性およ
   び前記平滑増幅回路での増幅特性を同時に変化させ、こ
   の両特性の組合せにより前記オイル流量の制御特性を切
   換える特性切換手段を 設けた事を特徴とする動力舵取装置の制御装置。