JPS60135367A - パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に、中高速走行時における操舵感覚の安
定性を得てハンドルの切り過ぎを防止し、走行安定性を
高めたパワーステアリング装置に関する。

従来から知られているこの種の装置は、当°該車両の速
度に応じて、所定の操舵出力が得られるように、パワー
シリンダへの供給流量あるいは圧力を制御していた。

パワーステアリング装置を備えた車両の場合、一般に第
１図（イ）に示すようなパワーステアリング性能特性曲
線を有するやつまり、車両の低速走行時には、車輪が受
ける路面抵抗が大きいので、パワーシリンダによる操舵
アシスト力が十分に得られて運転者が軽くハンドル操作
できるように、最大供給流量Ｑｍａｘのもとで得られる
図中ｘｏで示すような操舵入力（ハンドル操舵トルク）
と出力（車輪操舵出力トルク）曲線を呈する。

また、高速走行時には、路面抵抗が小さいので、操舵ア
シスト作用を弱めて、ハンドル操作を重くして切り過ぎ
を起こさによう、供給流量を制限する６つまり、上記第
１図（イ）中、曲線Ｘ、及びｘ２で示す特性を保持〒る
ようにしている。

なお、図中曲線Ｘｍｓは、供給流量がゼロのとき得られ
るマニアルステアリング特性であるが、上記Ｌ　タ曲線
Ｘ　ｏ　、Ｘ　１．　Ｘ２　、　Ｘｍ５（１）　＋　ｔ
ｔＦれの特性は、パワーシリンダへの圧油の供給流量を
ＱｍａｘからＱｍｉｎまで変化することによって得られ
る。

そして、従来の装置の場合は、上記したように所定の速
度域に、それぞれ対応させて定めた操舵出力が得られる
ように、車速にのみ依存させて、操舵特性を一律に定め
ていた。そのために、高速走行中における車線変更や、
コーナリング時などの場合にも、何部操舵特性が変わら
ず、操舵性能特性がいわゆる放物曲線となるので、操舵
入力の変化に対する操舵出力の変化割合が大きくなって
、危険をともなう欠点があった。

例えば、高速走行時に、低速時と同じような感覚でハン
ドルを切ると、車両の曲り具合が大きくなり過ぎ、この
点を感覚的にとらえていない運転未熟者にとっては、高
速時のハンドル操作に危険がともなう問題があった。

この発明は、同一の速度域でも、操舵角に応じて供給流
量を制御することにより、特に、中高速域における操舵
性能特性を、−次曲線的な比例関係の特性として得るよ
うにし、操舵感覚の安定性を得て、走行安定性を高めた
装置の提供を目的にする。

以下、図示の実施例について説明する。

第１図（ロ）は、この発明の装置によって得られる操舵
性能特性図であり、第２図はそれを実現するための第１
実施例の回路図であり、また、そのブロック図が第３図
で、これら各図からも明らかなように、この第１実施例
は、ポンプＰと駆動部ａとの間に、流量制御弁Ｆを設け
ている。

なお、上記駆動部ａは、公知のものであって、制御バル
ブ１とパワーシリンダ２とを主要素にしてなる。そして
、ハンドルＨの操作に応じて上記制御バルブ１が切換わ
るとともに、この制御バルブｌの切換え方向に応じて、
上記パワーシリンダ２が動作して、当該車両の操舵方向
を特定するようにしてる。

上記のようにポンプＰと駆動部ａとの間に設けた１＆量
制御弁Ｆは、比例ソレノイド３に対する通電量に応じて
、その制御流量を特定するが、その通ｔｔｔｉｔは、コ
ントローラＣからの制御信号によって制御される。

このコントローラＣは、第４図に示すように、そのイン
ターフェース７を、エンジンＥのクランク軸あるいはド
ライブ軸に設けた速度センサ４と、ハンドルＨのシャフ
ト５に設けた操舵角センサ６とに接続している。そして
、このインターフェース７を演算部８に接続するととも
に、この演算部８に記憶部９を接続し、上記インターフ
ェース７からの入力信号に応じて、この記憶部９のプロ
グラムにしたがって比較演算し、その演算結果を出力す
るようにしている。

このようにした演算部８からの出力信号は、インターフ
ェース１６及び増幅器１７を介して、上記比例ソレノイ
ド３に伝達されるので、上記流量制御弁Ｆはこの信号に
応じて動作し、その制御流量を特定する。

そして、この流量制御弁Ｆにおける制御特性は、次のよ
うにして定めている。

すなわち、第５図に示すように、車両の車庫入れ据え切
り時等のように、車両が停止している速度Ｖｏの信号が
入力したときは、ハンドルＨの操舵角に関係なく、パワ
ーシリンダ２に直線１０で示すように最大流量Ｑｍａｘ
を供給するように上記流量制御弁Ｆを制御し、その結果
として、第１図（ロ）の操舵性能特性図中の特性曲線ｘ
。

のように、フルパワーの状態を維持する。

また、例えば徐行中のように２０）ｏｎ／ｈ程度の極低
速ｖｌの信号が入力したときには、上記停止時より多少
少ない適度な流量を、操舵角に関係なく供舶し、その結
果として、第１図（ロ）の操舵性能特性図中における特
性曲線ｘ１のように、はぼフルパワーと同様の状態を維
持する。

そして、中高速時には、操舵角θが大きくなればなるほ
ど、換言すれば、当該／＼ンドルを大きく切れば切るほ
ど、制御流量Ｑを少なくするようにしている。例えば、
速度■２の信号が入力したときは、そのときの操舵角θ
を検出し、この操舵角θに応じて、その制御流量Ｑを、
第５図の直線１２で示すように制御する。つまり、上記
操舵角θが大きくなればなるほど、上記制御流量を減少
させるようにしている。

また、この速度ｖ２よりも速い速度■３においては、直
線１３で示すように、速度ｖ２の場合よりも、操舵角θ
が大きくなったときの制御流量の減少割合を大きくして
いる。さらに、速度ｖ３よりも高速である速度■４の場
合には、直線１４で示すように、上記減少割合をより一
層大きくしている。

つまり、この発明の装置においては、車速Ｖと操舵角θ
とに依存して、制御流量が決まるが、車速が速ければ速
いほど、操舵角θが小さくても、その制御流量が少なく
なるとともに、同一の車速であっても、上記操舵角θが
大きくなるにしたがって、上記制御流量Ｑが少なくなる
ように、コントローラＣによって中高速時には制御され
る。

そして、操舵角に依存した流量制御の結果として、第１
図（ロ）中の、例えば、特性曲線ｘ′２、ｘ′３、ｘ′
４のように、直線的比例出力特性が得られる６そこで、
この比例出力特性について、さらに第６図に基づいて詳
しく説明すると、この第６図は、パワーシリンダへの供
給流量をＱ０〜Ｑｎまで変化させたときに、それぞれの
流量における操舵入力と出力との関係を示したグラフで
あって、流量が多ければ、少しの操舵力でも大きなパワ
ーアシスト出力を発生し、流量が少なければ、操舵力に
対して、パワーアシスト出力も小さくなることを表わし
ている。ただし、説明の都合上、流量変化の数を、便宜
的にｎ＝８として図示し、流量はＱｏ））Ｑｅとしてい
る。

しかして、上記した車速■２のときには、第５図の直線
１２上において、その時々の操舵角０に応じて制御流量
が割当られる。すなわち、舵角を便宜的に０１〜θ８と
すると、第５図より、車速Ｖ２のときの使用操舵角０１
〜θ８に対応した必要制御流量が直線１２に基づいてめ
られるから、この直線的に減少された必要制御流量とな
るようにパワーシリンダへの供給流量を操舵角０１〜θ
８に対応させて選択制御すれば、結果として、第６図の
各操舵性能特性曲線に基づき、使用操舵角０１〜θ８に
対応する６１〜８８点が特定され、これら各点の集合が
、第１図（ロ）に示す直線状の操舵性能特性曲線ｘ′２
として得られる。

また、上記速度Ｖ２よりも速い速度ｖ３においては、速
度Ｖ３に対応する第５図中の直線１３の流量特性に基づ
いて、第１図（ロ）中の特性曲線ｘ′３のように、′操
舵入力と出力との関係を得るようにしている。つまり、
第５ｒ！！Ｊの直線■３にしたがって速度ｖ３のときに
おけるその時々の舵角θｌ〜θ６に応じて、減少された
必要制御流量が割り当てられるから、この必要制御流量
となるようにパワーシリンダへの供給流量を、使用舵角
θ１〜θ６に対応させて選択制御すれば、結果として、
第６図の各操舵性能特性曲線に基づき、使用操舵角０１
〜θ６に対応するａ／１〜ａ／６の点が特定される。こ
れら各点ａ／　ｌ−ａ／６の集合が第１図（ロ）に示す
ような直線状の操舵性能特性曲線Ｘ′３として得られる
。この時、第６図からも明らかなように、車速が異なれ
ば、同一操舵角条件、例えば、操舵角θ６に対し、車速
７２時と７３時では、それぞれ８６点とａ／う点とが対
応するので、車速７２時には、流量Ｑ６に基づく操舵性
能特性曲線によって、８６点が特定される。

また、車速７３時には、流量Ｑ７に基づく操舵性能特性
曲線によって、ａ′６点が特定されるというように、制
御流量条件は、それぞれ異なる。

さらに、」ニ記速度ｖ３よりも速い速度ｖ４においても
、上記各速度ｖ２、ｖ３におけると同様に、第５図の直
線１４の流量特性に基づき、その時の使用操舵角０１〜
θ４に対応した必要制御流量が割り当てられ、第１図（
ロ）中の特性曲線ｘ′４のような直線的な比例操舵性能
特性曲線が得られる。

つまり、相対的に速度が低いとき、例えば、」ニ記速度
ｖ２のとき、その使用操舵角範囲は、比較的大きな角度
範囲〇Ｘ〜θ８にわたって使用する。これに対して、上
記速度Ｖ２よりも高速である速度ｖ３あるいはＶ４では
、ハンドルを切ると、車両に作用する遠心力も増大して
、横転や横すべりを起す危険があるので、そのときの使
用操舵角範囲は限定されたものとなる。つまり、極端に
大きくハンドルを切るようなことがなくなり、その使用
操舵角範囲は０１〜θ６あるいは０１〜θ４に限定され
る。

そこで、この実施例では、中高速域において、パワーシ
リンダ２の出力が、急激に増大して切り過ぎを起こさい
ないように、パワーシリンダ２の出力を車速と操舵角と
に依存させて低下するように流量制御をして、比例的な
操舵出力特性を得るようにしたものである。したがって
、ハンドルの操作力が軽くなり過ぎず、操舵感覚の安定
性が得られる。

さらに、車速ｖ５が１８０ｋｍ／ｈを超えるような超高
速時には、ｆ５５図の直！１１５で示すように、操舵角
に関係なくパワーシリンダ２に対する圧油の供給をゼロ
にして、第１図（ロ）の曲線Ｘｍｓで示すマニアルステ
アリングの状態にする。

以上のようにコントローラＣの記憶部９には、上記の各
速度Ｖｏ、■１〜Ｖ５に対応して、第５図に示す流量特
性１０〜１５が、操舵角θに依存して得られるように入
力しているので、実際に検出される車速と操舵角との値
に基づいて、各特性が選択され、演算結果に基づく流量
制御の結果として第１図（ロ）に示す操舵性能特性が得
られる。

次に、第７図に示した第２実施例は、上記流量制御弁Ｆ
に代えて、短絡弁Ｓを設け、この短絡弁Ｓを介して、パ
ワーシリンダ２の両側室を連通させている。したがって
、この短絡弁Ｓの開度によって、当該パワーシリンダ２
の供給側の室から戻り側の室への流量が調整されること
になり、実質的にこのパワーシリンダ２への供給流量が
調整されたと同じになる。

そして、この短絡弁Ｓの開度は、比例ソレノイド１日に
対する通電量によって決まるが、その通電量は、上記第
１実施例と同様に、当該車両の車速と操舵角によって決
まるようにしている。つまり、この第２実施例は、上記
流量制御弁Ｆに代えて短絡弁Ｓを設けたもので、その他
の構成は、第１実施例と同様である。

（本発明の構成） この発明の構成は、ポンプと、制御パルプ及びパワーシ
リンダ等からなる駆動部とを備えとともに、車速に応じ
て駆動部への供給流量を制御して、操舵力に対する出力
の関係を制御するようにしたパワーステアリング装置に
おいて、当該車両の速度を検出する速度センサと、ハン
ドルの操操舵角を検出する操舵角センサと、比例ソレノ
イドに対する通電量に応じて上記駆動部への供給流量を
制御する流量制御機構と、上記両センサの出力信号を受
けて、上記比例ソレノイドに対する通電量を制御する信
号を出力するコントローラとを備え、かつ、該コントロ
ーラの記憶部には、少なくとも車両の中高速域における
相対的に遅い速度の流量の可変割合を、その遅い速度の
使用操舵角に対応させて減少させるとともに、相対的に
速い速度における流量の変化割合を、その使用操舵角に
対応させて上記遅い速度におけるよりも大きい割合で減
少させる制御流量特性を記憶させ、上記流量制御機構の
車速と操舵角とに依存させた流量制御により、中高速域
における比例的な操舵性能特性を得るようにした点に特
徴を有する。

なお、上記の構成における流量制御機構とは、上記第１
実施例における流量制御弁Ｆ、第２実施例おける短絡弁
Ｓに相当する。

（本発明の効果） この発明は、少なくとも中高速域において、車速と操舵
角とに依存して、駆動部への供給流量を減少させ、比例
的な操舵性能特性を得るようにしたので、中高速時にお
ける操舵感覚の安定性が得られるとともに、ハンドルの
切り過ぎによる危険がなくなり、その安全性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図（イ）は従来のパワーステアリング装置にお
ける操舵入力と操舵出力との関係を表わした操舵性能特
性図、第１図（ロ）はこの発明における操舵性能特性図
、第２図〜第６図はこの発明の第１実施例を示すもので
、第２図は回路図、第３図はこの第２図のブロック図、
第４図は電子制御回路のブロック図、第５図は操舵角と
制御流量との関係を示した特性図、第６図は中高速域の
速度ｖ２、ｖ３、ｖ４における操舵入力と出力のと関係
をグラフ、第７図は第２実施例の油圧回路のブロック図
でる。 Ｐ・・・ポンプ、ａ・・・駆動部、Ｆ、Ｓ・・・流量制
御機構を構成する流量制御弁、短絡弁、３・・・比例ツ
レメイド、Ｃ・・・コントローラ、４・・・速度センサ
、６・・・操舵角センサ。 代理人弁理士　嶋　宣之 昨　１　図　（イ 背　１　図　（ロ） ７か ｉｊ 僚舵入力 ’？’　％ ＋３図 Ｖ 背４図 御　６　図 ヤ　７　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプと、制御バルブ及びパワーシリンダ等からなる駆
   動部とを備えとともに、車速に応じそ駆動部への供給流
   量を制御して、操舵力に対する出力の関係を制御するよ
   うにしたパワーステアリング装置において、当該型−の
   速度を検出する速度センサと、ハンドルの操舵角を検出
   する舵角センサと、比例ソレノイドに対する通電量に応
   じて上記駆動部への供給流量を制御する流量制御機構と
   、」ニ記両センサの出力信号を受けて、上記比例ソレノ
   イドに対する通電量を制御する信号を出力するコントロ
   ーラとを備え、かつ、該コントローラの記憶部には、少
   なくとも車両の中高速域における相対的に遅い速度の流
   量の可変割合を、その遅い速度の使用舵角に対応させて
   減少させるとともに、相対的に速い速度における流量の
   変化割合を、その使用舵角に対応させて上記遅い速度に
   おけるよりも大きい割合で減少させる制御流量特性を記
   憶させ、上記流量制御機構の車速と操舵角とに依存させ
   た流量制御により、中高速域における比例的な操舵性能
   特性を得るようにしたパワーステアリング装置。