JPS6025857A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパワーステアリング装置に関するものである。

（従来技術） 自動車のパワーステアリング装置として、ステアリング
の操舵力を補助するパワーシリンダへの圧油供給量を車
速の増加に応じて減少せしめ、パワーアシスト力を小さ
くする迅速感応型のものは従来より知られている。

この車速感応型パワーステアリング装置において、特開
昭６７−３３０７７号公報に開示されている如く、上記
圧油供給量をさらにステアリングの操舵速度で補正しよ
うとする提案はある。すなわち、この提案は圧油供給量
の基準ライン（操舵速度零時ンを低レベルに設定してお
き、操舵速度か高いほど圧油供給量を増量補正するもの
であるが、操舵速度信号を受けて圧油供給量制御バルブ
が作動し、実際に圧油供給量が所定値まで増量するまで
に応答遅れか当然生じてぐる。この場合、応答遅れはス
テアリングを切った直後に圧油供給量不足としてあられ
れてくるものであり、これにより、運転者はステアリン
グの切り始めに抵抗感（ひっかかり点りを覚える。

（発明の目的） 本発明は、パワーシリンダへ送る圧油供給量を車両の走
行状態に関与する信号、ステアリングの操舵速度に関す
る信号およびこの操舵速度信号の微分信号という３信号
で制御することにより、ステアリング操作開始時に圧油
供給量を速かに増量せしめ、前記応答遅れによるひっか
かり感をなくし、良好なステアリング操作を行ない得る
ようにするものである。

（発明の構成） 本発明にかかるパワーステアリング装置は、■　ステア
リングの操舵力を補助する７Ｎ＋ワーシリンダ ■　パワーシリンダへ圧油を供給するオイルポンプ ■　圧油供給量を制御する油量制御手段■　車両の走行
状態を検出する走行状態センサ■　ステアリングの操舵
速度を検出する操舵センサ ■　走行状態センサと操舵センサからの信号を受けて油
量制御手段に制御信号を発するコントローラ を備えたものである。そして、上記コントローラは、高
速走行への移行に応じて圧油供給量を減少補正するよう
に走行状態センサの信号を処理する信号処理手段と、操
舵速度の上昇に応じて圧油供給量を増加補正するように
操舵センサの信号を処理する信号処理手段と、操舵セン
サの信号を微分し、この微分信号によって圧油供給量の
増加補正量を補正するように上記操舵センサの信号を処
理する信号処理手段とを備えており、これら信号処理に
基いて油量制御手段に制御信号を発するように構成され
ている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すパワーステアリング装置１において、２は
ステアリング、６は自動車の前輪を構成する左右の車輪
、４はステアリング２の回転操舵に応じて車輪６，３を
左右方向に変向させるステアリングリンケージである。

このステアリングリンケージ４において、５はステアリ
ング２に上端が連結されたステアリングシャフト、６は
中間シャフト、７は下部シャフトで、下部シャフト７の
下端のピニオン８がラノクシャフト９のラック１０に噛
合し、ラックシャフト９の両端はタイロッド１１を介し
て車輪６を支持するナックルアーム１２に連結されてい
る。

ランクシャフト９にはステアリング２の操舵力を補助す
るパワーシリンダ１３が取り付けられている。パワーシ
リンダ１６は、ランクシャフト９に固定したピストン１
４にて第１室１５と第２室１６１こ区画されている。こ
の第１室１５と第２室１６とは下部シャフト７に取り付
けたギヤコントロールバルブ１７に油路１８，１９にて
連通している。

ギヤコントロールバルブ１７は、エンジン２０て駆動さ
れるオイルポンプ２１に対して圧油供給路２２にて連通
しており、ステアリング２の回転に応動して圧油をパワ
ーシリンダ１６の第１室１５と第２室１６に切換えて供
給するものである。ギヤコントロールバルブ１７からは
リターン通路２６が延設されている。

上記圧油供給路２２には、オイルポンプ２１からパワー
シリンダ１３への圧油供給量を制御する油量制御手段２
４が介設されている。油量制御手段２４は、電磁弁装置
２５とドレン弁装置２６とからなる。電磁弁装置２５は
ソレノイド２７とこのソレノイド２７でストローク位置
が制御されるスプール弁２８とを備え、スプール弁２８
のストローク位置によってオリフィス２９の通路面積を
変えるものである。すなわち、ソレノイド２７への通電
量が多くなるに従って、スプール弁２８はソレノイド側
へストロークしてオリフィス２９を絞り、圧油供給量を
減少するようになっている。

ドレン弁装置２６は、ドレン孔６０を開閉する弁体３１
とこの弁体６１をドレン孔閉塞方向に閉塞するスプリン
グとを備え、電磁弁装置２５の上流側と下流側との圧力
差に応じて圧油の一部をドレンするようになっている。

流量制御手段２４には、ソレノイド２７へ制御信号を発
するコントローラ６２が連係し、このコントローラ６２
には車両走行状態（車速）を検出する走行状態センサ３
６、ステアリングリンケージ４の下部シャフト７に取り
付けたステアリング２の操舵速度を検出する操舵センサ
３４およびバッテリ６５が接続されている。そして、ソ
レノイド２７への通電量は、走行状態センサ３６と操舵
センサ６４からの信号によりコントローラ３２にて伺御
するようになされている。

上記コントローラ６２の具体的構成は第、２図に示され
ている。

同図において、３６は走行状態センサ３３がらのパルス
信号を電圧に変換するＦ　／　Ｖ変換器、３７は操舵セ
ンサ６４からの信号を微分する微分回路、３８は操舵セ
ンサ６４からの出力電圧と微分回路６７からの出力電圧
とを加算する加算部、３９はＦ　／　Ｖ変換器６６から
の出力電圧と加算部３８からの出力電圧との差を増幅す
る増幅部である。そして、増幅部３９の出力と三角波発
生回路４０からの出力は、それぞれ比較器４１の（＋）
側と（→側へ入力するようになされ、比較器４１の出力
端子はソレノイド２７への通電のオン・オフを制御する
トランジスタ４２のベースに接続されている。

上記回路構成において、増幅部３９のオペアンプ４３の
←）側へ入力される車速Ｖに応じた電圧をＥＶ＋操舵セ
ンサ６４の出力電圧をＥシ　、微分回路３７の出力電圧
をＥｖとすると、増幅部６９の出力電圧Ｅは、Ｋ（Ｅｙ
−Ｅｌ−Ｅ°θ°）である。なお、Ｋは定数である。

そこで、操舵速度θ＝θのときの車速Ｖと圧油供給量Ｑ
との関係をみれば、増幅部６９の出力電圧はＥ＝に、Ｅ
ｖであり、車速Ｖ−Ｖ、（高速）での出力電圧をＥｌ、
Ｖ＝Ｖ２　（低速）での出力電圧をＥ２とすると、この
Ｅｌ　、Ｅ２と三角波発生回路４０の脈動電圧ＥＷとの
関係は第３図（ａ）に示す如くなる。そして、車速か高
い場合は第３図（ハ）で示す如く比較器４１から出力さ
れるパルス信号の巾Ｗ１は広く、逆に車速か低い場合は
第３図（Ｃ）の如くパルスｒ１ｗ２は狭くなる。従って
、ソレノイド２７への通電量は高速走行状態への移行に
伴って多くなり、油量制御手段２４でのドレン量が増え
てパワーシリンダ１３への圧油供給ＪｉＱは減少してぐ
る。この車速Ｖと圧油供給量Ｑの関係は第７図において
δ−θのラインで示されている。

次にステアリング２の操舵速度θと圧油供給量Ｑとの関
係をみれば、比較器４１の入力電圧Ｅは、θ−θ２　（
小）のときのＥをそれぞれＥＩＩＩＥ２２とすると、Ｅ
ｌｌ＜Ｅ２２であり、このＥｌｌ　；　Ｅ２２と脈動電
圧Ｅｗの関係は第５図（ａ）に示す如くなる。

そして、操舵速度が犬のときは第６図（財）に示す如く
比較器４１からのパルス巾Ｗｌｌは狭く、操舵速度が小
のときは第５図（０月こ示す如くパルスｒｌ］ｗ２２は
広くなる。従って、ソレノイド２７への通電量は操舵速
度の上昇に伴って少くなり、ドレン量が減るから第３図
に示す如く圧油供給量Ｑは増加する。

つまり、この圧油供給ｆｉＱの増加量はＫ（Ｅｂ十Ｅｉ
）に対応するものであり、操舵速度θ−θ１（犬）、θ
＝０２　（小）でのＶ−Ｑ特性は第７図大きくなる。そ
の結果、第７図に示す如く、操舵速度すの大小にかかわ
らず、ステアリング２の操舵トルクＴはほは一定となる
。

しかして、操舵センサ６４の出力特性と微分回路３７の
出力特性は、それぞれ第２図の（ｄ）、（ハ）に実線で
示す如くなるから、増幅部６９のオペアンプ４６には操
舵速度信号と微分信号とを合成した信号が入力されるこ
とになる。従って、操舵速度信号のみによる場合、圧油
供給量Ｑは第２図（Ｃ）に破線で示す如く操舵速度信号
の立上りより若干応答遅れがあって増加するが、これに
微分信号が関与すると、この立上り時にはスパイク波形
の旨い電圧がオペアンプ４６の（へ）側に入力されるた
めオペアンプ４６の出力電圧が低くなり、油量制御平段
２４てはソレノイド２７の通電量が大きく低下する。つ
まり、上記微分商号は操舵速度信号の立」ユリ時におい
て、ソレノイド２７の通電量を減少せしめ、ドレン量を
少なくして圧油供給量Ｑを増量し、第２図（Ｃ）に示す
如く圧油供給量増量の応答遅れを是正する方向に作用す
る。

一方、ステアリング２を操作した後に元へ戻す場合を考
えると、操舵速度信号のみによる場合、圧油供給量Ｑは
ステアリング２を操作した後でも応答遅れによって増量
されている状態が若干続くため、ステアリング２を元に
戻すときタイヤが元に戻ろうとする作用と相俟ってステ
アリンク２が急に軽くなる（操舵トルクが小さくなる。

）。これに対し、上記微分信号は、操舵速度信号が途絶
えた直後において今度は圧油供給量を減少する方向に作
用するため、ステアリング２が急に軽くするのが防止さ
れる。

要するに、上記微分信号は、圧油′供給量増量の位相を
進相せしめる作用を呈し、応答遅れを防止してステアリ
ング２の操作性を良好なものとすることになる。

なお、上記実施例では、走行状態センサ６６からの信号
と操舵センサ６４からの信号を合成して７つの油量制御
手段２４を制御するようにしたが、走行状態センサ６６
の信号に応動する第１の油量制御手段と操舵センサ６４
の信号に応動する第２の油量制御手段とを圧油供給路２
２に並列に設け、各流量制御手段を走行状態信号と操舵
速度信号とて個別に制御するようにしてもよい。

また、操舵センサ６４の出力を増幅してその信号を微分
し、この微分信号にのみ応動する油量制御手段を別途設
けるようにしてもよい。

さらに、走行状態センサとしては、車速センサ以外にエ
ンジン回転センサ、変速ギヤポジションセンザなどを用
いてもよい。

（発明の効果） 本発明は、走行状態センサの信号、操舵センサの信号お
よびこの操舵センサの信号の微分信号によってパワーシ
リンダへの圧油供給量を制御するようにしたから、ステ
アリング操作開始時に直ちに必要油量をパワーシリンダ
へ供給することができ、ステアリング操作にひっかかり
感（抵抗感ンを覚えず、ステアリングの操作性向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図はパワーステ
アリング装置の全体構成図、第２図は制御回路図、第３
図（ａ）は走行状態の変化にかかる比較器の入力電圧の
特性図、第３図（ハ）および第３図（Ｃ）は同化１紋器
の出力特性図、第７図は車速と圧油供給量の関係を示す
特性図、第５図（ａ）、（ハ）、（Ｃ）は操舵速度の変
化にかかる第３図（ａ）、（ハ）、（Ｃ）と同様の特性
図、第３図は操舵速度と圧油供給量の関係を示す特性図
、第７図は操舵速度と操舵トルクの関係を示す特性図、
第２図（ａ）、（ロ）、（Ｃ）はそれぞれ操舵速度信号
、微分信号〉よび圧油供給量の経時変化を示す特性図で
ある。 １・・・・・・パワーステアリング装置、２・・・・・
・ステアリング、６・・・・・・車輪、１６・・・・・
・パワーシリンダ、２１・・・・・・オイルポンプ、２
２・・・・・・圧油供鞄路、２４・・・・・・油量制御
手段、６２・・・・・・コントローラ、６３・・・・・
・走行状態センサ、６４・・・・・・操舵センサ、３７
・・・・・・微分回路 吋開 第８図 （ａ） ｅ斤間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ステアリングの操舵力を補助するパワーシリン
   ダと、このパワーシリンダへ圧油を供給するオイルポン
   プと、このオイルポンプからパワーシリンダへの圧油供
   給量を制御する油量制御手段と、車両の走行状態を検出
   する走行状態センサと、ステアリングの操舵速度を検出
   する操舵センサと走行状態センサからの信号を所定の信
   号処理特性に従って処理し高速走行状態への移行に応じ
   て圧油供給量を減少させ、かつ、操舵センサからの信号
   を処理し操舵速度の上昇に応じて前記圧油供給量を増加
   補正し、操舵センサからの信号を微分した微分信号で前
   記圧油供給量の増加補正量を補正するよつ油量制御手段