JPS62242207A - ステアリング装置の自動操舵機構 - 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、車両を所定の経路に沿って走行させるステア
リング装置の自動操舵機構に関する。

〔従来の技術および問題点〕

例えば高速道路の大部分はカーブの度合が小さく、した
がって運転者は走行中大きなハンドル操作を行なう必要
がなく、またこのような運転状態を比較的長時間続ける
ことが多い。したがって、高速道路における車両の運転
は単調なものになりやすい。また高速道路における走行
中、横風を受けると、車両は進路を急変化させるおそれ
があり、運転者は常に細心の注意を払う必要がある。し
かして高速道路における走行は運転者にとって疲労感を
ともないやすく、従来、自動操舵可能なステアリング装
置が望まれていた。

一方、運転者のハンドル操作力を軽減させるパワーステ
アリング装置は周知である（例えば特開昭５９−２２０
４５５号公報）が、このパワーステアリング装置に上述
のような自動操舵機構を車に付加すると、装置が大型化
し複雑なものとなってしまう。

〔問題点を解決するための手段〕　。

第１の発明はハンドル操作に応じてロッドを変位させ、
このロッドに連結された左右の車輪を操舵するステアリ
ング装置であって、上記ロッドに固定されたピストンを
シリンダポア内に摺動自在に収容して２つの圧力室を存
するパワーシリンダと、車両の走行経路に応じて車輪の
操舵方向を定める設定手段と、この設定手段によ、り定
められた操舵方向に従って、一方の圧力室へ高圧作動油
を供給するとともに他方の圧力室内の作動油をタンクへ
解放する自動操舵制御手段と、上記圧力室へ供給される
作動油の圧力が一定値以上になった時この作動油の圧力
室への供給を制限する圧力制御手段とを備えることを特
徴としている。

第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、ハンドル
操作に応じて・一方の圧力室、高圧作動油を供給すると
ともに他方の圧力室内。作動油ヲタンクへ解放するパワ
ーステアリング制御手段と、上記自動操舵制御手段とパ
ワーステアＵ　＞　り制御手段の一方を選択的に作動さ
せる切損手段と、上記圧力室とタンクの間に設けられ、
流路面積を変化させる流量制御手段とを備え、上記流量
制御手段は、上記パワーステアリング制御手段の作動時
、上記流路面積を相対的に大きくし、上記パワーステア
リング制御手段の非作動時、上記流路面積を相対的に小
さくすることを特徴としている。

〔実施例〕

以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例の油圧回路を示し、この実施
例はパワーステアリング機構に自動操舵機構を組合わせ
たものである。

まずパワーステアリングａ構の構成を説明する。

この機構は従来公知であり、タンク１０１に貯溜された
作動油は油圧ポンプ１０２により吸い上げられて制御弁
１１０へ圧送され、この制御弁１１０を通過してタンク
１０１へ還流し、図示しないハンドルの操作に応じて制
御弁１１０を介してパワーシリンダ１２０へ供給される
。パワシリンダー１２０は、シリンダボア１２１内に摺
動自在に収容されたピストン１２２を有し、このピスト
ン１２２により第１および第２圧力室１２３．１２４が
形成される。ピストン１２２に固定されたロッド１２５
は第１および第２圧力室１２３、１２４を貫通して延び
、図示しないリンク機構等を介して左右の車輪に連結さ
れる。制御弁１１０内には、第１．第２．第３および第
４可変絞り１１１．１１２，１１３．１１４が形成され
、またハンドルに連結されたトーションバー（図示せず
）が設けられる。可変絞りｌ１ｌ−１１４はトーション
バーの涙れによって開度の大きさを変化させるようにな
っている。。

すなわち、例えばハンドルを左に操舵した時、トーショ
ンバーを介して第１および第２の可変絞りＩｌｌ、１１
２の開度が小さく、第３および第４の可変絞り１１３．
１１４の開度゛が大きくなる。。この結果、油圧ポンプ
１０２から圧送されてきた高圧の作動油は第３可変絞り
１１３を通って第１圧力室１２３へ流入し、一方第２圧
力室１２４内の作動油は第４可変絞り１１４を通ってタ
ンク１０１へ解放される。したがって第１圧力室１２３
内の圧力が第２圧力室１２４に比べて高くなり、ピスト
ン１２２は第２圧力室１２４側へ付勢され、これにより
ハンドルの左切り操作が助勢される。ハンドルを右に操
舵する場合、これとは逆の作用が行なわれ、同様なハン
ドル操作の助勢が行なわれる。操舵が行なわれない場合
、全ての可変絞り１１１〜１１４の開度は同じであり、
したがって圧力室１２３，１２４の圧力は等しく、ピス
トン１２２は付勢されない。

作動軸を制御弁１１０およびパワーシリンダ１２０へ供
給するため、油圧ポンプ１０２は吸入管ｔｉを介してタ
ンクｌｏｔの作動油を吸上げ、吐出管Ｉ２を介して圧送
する。吐出管１２は、後述するロータリ弁部２００の第
１人口ボート２０１に連結され、この第１人口ボート２
０１に近接して設けられた第１出ロボート２０２は供給
管１３を介して制御弁１１０の入口ボート１１５に接続
される。人口ボート１１５は第１および第３可変絞り１
１１．１１３の入口部分に連通ずる。制御弁１１０の出
口ポー［１６は第２および第４可変絞り１１２．１１４
の出口部分に連通し、排出管１４を介してロータリ弁部
２００の第２人口ポート２０３に連結され、この第２人
口ポート２０３に近接して設けられた第２出ロボート２
０４は戻り管１５を介してタンク１０１に接続される。

一方、制御弁１１０の第２および第３可変絞り１１２゜
１１３の間に設けられた中間ポート１１７は、後述する
第１切換弁２１０のボー１−２１１に制御管１　’６を
介して連結され、第１および第４可変絞り１１１，１１
４の間に設けられた中間ボーＨ１８は、後述する第２切
換弁２２０の、ｆ−ト２２１に制御管１７を介して連結
される。第１および第２切換弁２１０，２２０の他のボ
ート２１２．２２２は、それぞれ連通管ｘａ、１ｊを介
してパワーシリンダ１２０の第１および第２圧力室１．
２３．１２４に連結される。第１および第２切換弁２１
０．２２０は、パワーステアリング機構の作用時、それ
ぞれ制ｊＴａ管１６　、１７と連通管１８　、１９を導
通させている。

次に自動操舵機構の構成について説明する。

ロータリ弁部２００は第１図において一点鎖線により囲
まれた部分であり、第１．第２および第３切換弁２１０
，２２０，２３０を有し、これらの切換弁はモータ２４
０により切換駆動される。第１および第２切換弁２１０
，２２０は共に３ポ一ト２位置弁であり、それぞれ、図
示された第１位置において制御管１６　、１７を連通管
１８　、１９に導通させ、図示されない第２位置におい
て第１および第２通路２５１　、２５２を連通管１８．
１９に導通させる。第３切換弁２３０は４ポ一ト２位置
弁であり、図示された第１位置において、第１人口ポー
ト２０１および第２出ロボート２０２に連通する第３通
路２５３を第２通路２５２に導通させ、また第２人口ボ
ート２０３および第２出ロポート２０４に連通する第４
通路２５４を第１通路２５１に導通させる。また、第３
切換弁２３０は図示されない第２位置において、第３通
路２５３を第１通路２５１に導通させ、第４ｉｆｆｉ路
２５４を第２通路２５２に導通させる。

流量制御弁２６０は排出管１４の途中に設けられ、後述
するように、パワーステアリング機構の作動時流路面積
を相対的に大きくし、パワーステアリング機構が非作動
で自動操舵が行なわれる時流路面積を相対的に小さくす
る。この流量制御弁２６０は、例えばソレノイドにより
駆動されて絞りの開度を変化させる弁である。

リリーフ弁２７０ば、吐出管１２と戻り管１５を連結す
るリリーフ管２１の途中に設けられ、リリーフ管２１内
の圧力が所定値以上になった時開放して吐出管１２内の
高圧作動油の一部を戻り管１５ヘリリーフするものであ
る。このリリーフ弁２７０は例えばソレノイドにより制
御されてリリーフ圧を任意に変更し、後述するようにパ
ワーステアリング作動時リリーフ圧を最大に定め、自動
操舵時リリーフ圧を相対的に低く定める。

第２図（１）〜（皿）および第４゛図（ａ）〜Ｃｒ）は
、ロータリ弁部２００の構造を示し、第２図（１）　　
、　　（Ｉｔ）　　、　　（ｔ）はそれぞれ第４図（ａ
）のｔｚ−ｔｚ線、ｎ、−ｎ、線およびＤＩ　２　　Ｉ
ｎ　２線に沿う断面図、第４図（ａ）〜（ｆ）はそれぞ
れ第２図（【）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−
Ｄ線、Ｅ−Ｅ線およびＦ−Ｆ線に沿う断面図である。ま
た、これら第２図（１）〜（ｌ［）および第４図（ａ）
〜（ｆ）は、パワーステアリング作動時の状態すなわち
第１図に示す状態に対応する。なお、図中、■は、常時
高圧、Ｏは常時低圧を示し、これらの符号のないものは
両方の圧力状態が存在しうろことを示す。

ボディ２８０には、第１人口ポート２０１、第１出ロボ
ート２０２、第２人口ボート２０３、第２出ロポート２
０４、およびボー）２１１，２１２，２２１，２２２が
形成される。ボディ２８０の軸部に形成されたボア２８
１には筒状ライナ２８２が嵌着され、このライナ２８２
内にはロータリ弁２８３が軸心周りに回転かつ摺動自在
に収容される。ロータリ弁２８３ば、ボディ２８０の上
部に取付けられたモータ２４０の出力軸２４１にネジま
たはキー等の任意の手段により一体的に固定される。モ
ータ２４０は後述する制御回路３００により制御され、
出力軸２４１およびロータリ弁２８３をライナ２８２に
対して、第４図（ａ）〜（ｒ）の位置から反時計周りに
約６０°　（第５図（ａ）〜（「）の位置）あるいは時
計周りに約６０°　（第６図（ａ）〜＜ｆ）の位置）だ
け回転変位させることができる。

ロータリ弁２８３には、環状外周溝２８４　、２８５　
、２８６　。

２８７と、径方向穴２８８　、２８９　、２９０　、２
９１とが形成され、ライナ２８２には、これらの環状外
周溝および径方向穴に重合可能な通路２９２〜２９９．
２７７〜２７９が形成される。

制御回路３００は、車両の走行位置を検知する位置セン
サ３０１１　リリーフ弁２７０に作用する作動油圧を検
知する圧力センサ３０２、車速センサ３０３、操舵角セ
ンサ３０４、操舵力センサ３０５から信号を入力され、
これらの信号に基き後述する第１２図のフローチャート
に従ってロータリ弁部２００、流量制御弁２６０および
リリーフ弁２７０を制御する。

本実施例のステアリング装置は、マニュアル操舵（パワ
ーステアリング作動）、右切り自動操舵および左切り自
動操舵の３種類のモードで作動し、これらのモードの切
換えは、上述したようにモータ２４０を介してロータリ
弁２８３を時計周りあるいは反時計周りに６０”回転変
位させることにより行なう。第４図（ａ）〜（ｆ）はロ
ータリ弁２８３が中立位置にあるマニュアル操舵のモー
ド、第５図（ａ）〜（ｆ）はロータリ弁２８３が中立位
置から反時計周りに６０゛回転した右切り自動操舵のモ
ード、第６図（ａ）〜（ｆ）はロータリ弁２８３が中立
位置から時計周りに６０゛回転した左切り自動操舵のモ
ードをそれぞれ示す。なお図中、太い矢印は高圧作動油
の流れ、細い矢印は低圧作動油の流れをそれぞれ示す。

ロータリ弁部２００の動作を説明する。

マニュアル操舵（パワーステアリング作動）の場合、ロ
ータリ弁２８３は第２図（１）〜（Ｉ）および第４図（
ａ）〜（ｆ）に示す中立位置にある。

すなわち第１人口ボート２０１と第１出ロボート２０２
が通路２９４、環状外周溝２８５および通路２９５を介
して連通し、第２人口ボート２０３と第２出ロポート２
０４が通路２７７、環状外周溝２８６および通路２７９
を介して連通ずる。また第１切換弁２１０のポート２１
１，２１２が通路２７８、径方向穴２９０．２９１およ
び通路２９２を介して連通し、第２切換弁２２０のボー
ト２２１．２２２が通路２９Ｇ、径方向穴２８９．２８
８および通路２９３を介して連通ずる。一方、第３切換
弁２３０ばライナ２８３の各通路から構成されるが、マ
ニュアル操舵時、作動油の流れはない。すなわち第１図
において、第１、第２および第３切換弁２１０．２２０
，２３０が図示された第１位置にあり、また流量制御弁
２６０は全開状態にある。

したがって、油圧ポンプ１０２から吐出された高圧作動
油は、第′Ｉ入ロボー１−２０１から第１出ロボ−）２
０２を通って制御弁１１０へ流入し、この制御弁１１０
から流出して流量制御弁２６０を通り、第２人口ボート
２０３から第２出ロポート２０４を通ってタンク１０１
へ還流する。ここでハンドルの右切り操舵を行なうと、
制御弁１１０の第３および第４可変絞り１１３，１１４
が絞られ、第１および第２可変絞り１１１，１１２が開
放されるので、高圧の作動油が第４図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）に示される太い矢印のように流れ、低圧
の作動油が第４図（ｄ）　、　（ｅ）　、　（ｆ）に示
される細い矢印のように流れる。すなわち、第７図に示
される破線の矢印のように、高圧の作動油は第１可変絞
り１１１および第２切換弁２２０を通ってパワーシリン
ダ１２０の第２圧力室１２４に導かれ、第１圧力室１２
３の低圧の作動油は第１切換弁２１０、第２可変絞り１
１２および流量制御弁２６０を通ってタンク１０１へ還
流する。しかして第２圧力室１２４の圧力が上昇し、ピ
ストン１２２が第７図の左方へ付勢されてハンドル操作
力が助勢される。ノ＼ンドルの左切り操舵の場合は、以
上とは逆の作動が行なわれる。

右切り自動操舵の場合、ロータリ弁２８３は第３図（１
）〜（Ｉ）および第５図（ａ）〜（ｆ）に示されるよう
に中立位置から反時計面りに６０’回転した位置にある
。すなわら、第１大ロポート２０１と第１出ロボー１−
２０２が通路２９４、環状外周溝２８５および通路２９
５を介して連通し、第２人口ポート２０３と第２出ロボ
ート２０４が通路２７７、環状外周溝２８６および通路
２７９を介して連通ずる。

この連通状態は上記マニュアル操舵時と同じであるが、
自動操舵時には流量制御弁２６０（第１図）により排出
管１４（第１図）の流路面積が絞られ、これにより作動
油は実質的に制御弁１１０（第１図）を流れないように
なっている。

また、第１入ロポート２０１は、通路２９４、環状外周
溝２８５、通路２９８、径方向穴２８９　、２８８環状
外周溝２８４および通路２９３を介して、第２切換弁２
２０のポート２２２に連通し、第１切換弁２１０のボー
ト２１２は、通路２９２、環状外周溝２８７、径方向穴
２９１．２９０および通路２７９を介して第２出ロポー
ト２０４に連通する。すなわち、第１図において第１お
よび第２切換弁２１０．２２０が図示とは異なる第２位
置にある。したがって、第８図に示される破線の矢印の
ように、油圧ポンプ１０２から吐出された高圧作動油は
、吐出管１２から第３および第２通路２５３　、２５２
を通り連通管１９を介してパワーシリンダ１２０の第２
圧力室１２４に導かれ、第１圧力室１２３内の低圧の作
動油は、連通管１８、第１および第４通路２５１，２５
４および戻り管１５を通ってタンク１０１へ還流する。

しかして第２圧力室１２４の圧力が上昇し、ピストン１
２２が第８図の左方へ付勢されてハンドルは右へ操舵さ
れる。

上述したように、自動操舵のモードにおいて、流量制御
弁２６０は開度を小さくしてお°す、したがって作動油
の大部分は第７図の破線の矢印のようにロータリ弁部内
を流動し、はとんど制御弁１１０内を流れない。そして
制御弁１１０を流れる作動油の量は流量ｗｉ御弁２６０
の開度を小さくするほど少なくなる。したがって自動操
舵モードにおける第１および第２圧力室１２３．１２４
の圧力差すなわちピストン１２２を変位させる力は、流
量制御弁２６０の開度を小さくするほど大きくなる。

左切り自動操舵の場合、右切り自動操舵とは逆に、ロー
タリ弁２８３は第６図（ａ）〜（ｒ）に示されるように
中立位置から時計周りに６０”回転した位置にあり、第
９図に示されるように第１、第２および第３切換弁２１
０．２２０は第２位置にある、したがって油圧ポンプ１
０２から吐出される高圧作動油はパワーシリンダ１２０
の第１圧力室１２３に供給され、第２圧力室１２４内の
低圧作動油はタンク１０１へ還流する。しかして第１圧
力室１２３内の圧力が第２圧力室１２４よりも高くなり
、ピストン１２２は第９図の右方へ付勢されてハンドル
は左へ操舵される。

このように、自動操舵の場合、パワーシリンダ１２０の
第１または第２圧力室１２３．１２４に高圧作動油を導
いてピストン１２２を付勢し、これにより、運転者がハ
ンドル操作を行なわなくても自動的に右切りまたは左切
り操舵が行なわれる。ここで、自動操舵時に運転者が同
時にマニュアル操舵を行なう場合について考える。

第１０図は右切り自動操舵を行なっている時に運転者が
左切り操舵を行なう場合を示す。右切り自動操舵により
パワーシリンダ１２０の第２圧力室１２４内に高圧作動
油が圧送されてピストン１２２ば細い矢印Ｐの方向に付
勢されており、これと同時に運転者の左切り操舵により
ピストン１２２は太い矢印Ｑの方向に付勢されている。

ここでリリーフ弁２７０が設けられていないと仮定する
と、右切り自動操舵によって第２圧力室１２４内に高圧
作動油が供給され続けるために、第２圧力室１２４内の
圧力は急激に増大し、左切り操舵が不可能になるばかり
でなく、ハンドルは急激に右に回転することとなり、運
転者にとって危険である。これは自動操舵の方向と逆方
向に操舵をしようとする程顕著になる。しかし、本実施
例においては、吐出管１２と戻り管１５をリリーフ管２
１により連結するとともにこのリリーフ管２１にリリー
フ弁２７０を設け、リリーフ管２１内のリリーフ弁２７
０より上流側の圧力が設定値以上になった場合にこのリ
リーフ管２］が開放されるようになっている。リリーフ
管２１のリリーフ弁２７０より上流側は、右切り自動操
舵の場合、第３および第２通路２５３゜２５２、制御管
１７および連通管１８を介して第２圧力室１２４に連通
しており、すなわち第２圧力室１２４と同じ圧力である
。したがって、リリーフ弁２７０は第２圧力室１２４内
の圧力が設定値以上になった場合にリリーフ管２１を開
放して、第２圧力室１２４へ供給される高圧作動油の量
を制限し、この第２圧力室１２４内の圧力を設定値以下
に抑える。

これにより運転者は、比較的大きな操舵力を必要とする
が、左切り操舵を行なうことが可能となる。

第１１図は右切り自動操舵を行なっている時に運転者が
打切り操舵を行なう場合を示す。第１０図の場合と同様
に、右切り自動操舵によりパワーシリンダ１２０のピス
トン１２２は細い矢印Ｐの方向に付勢されており、また
運転者の右切り操舵によりピストン１２２は太い矢印Ｑ
の方向に移動しようとしている。すなわち運転者のハン
ドル操舵力は高圧作動油の圧力により助勢されることと
なり、運転者は小さな操舵力により右切り操舵を行なう
ことができる。

以上のように本実施例は、モータ２４０によりロータリ
弁２８３を３種類の位置に回動させ、これによりマニュ
アル操舵、右切り自動操舵、および左切り自動操舵の切
換えを行ない、自動操舵時には流量制御弁２６０により
排出管１４を絞って高圧作動軸をパワーシリンダ１２０
へ導（ようにし、また自動操舵時にマニュアル操舵を同
時に行なっても、リリーフ弁２７０によりパワーシリン
ダ１２０内の圧力が高くなり過ぎるのを防止してマニュ
アル操舵が不能にならないようにしたものである。この
ようなロータリ弁２８３の切換え制御、流量制御弁２６
０の開度制御、およびリリーフ弁２７０のリリーフ圧力
の制御は、マイクロコンピユー９’ｃ（ｆａえた制御回
路３００により行なわれる。

第１２図は制御回路３００による制御プログラムのフロ
ーチャートを示す。この制御プログラムは、車両の走行
開始と同時に起動されてもよく、また運転者が図示しな
いマニュアルスイッチをＯＮにすることにより起動され
るようにしてもよい。またこの制御プログラムの起動時
に、ロータリ弁２８３は中立位置すなわちマニュアル操
舵の状態にあってもよく、あるいは右切りまたは左切り
自動操舵の状態にあってもよい。

この制御プログラムは、例えば２００ｍ５ｅｃ毎に割込
み処理される。ステップ４０１では、設定距離り、を読
込む。設定距ＭＤゆけ、走行経路の基準となるガイドと
車両との距離の目標値である。例えば、第１３図に示さ
れるように車両２１の側面に位置するガイド２２に沿っ
て車両２１を走行させる場合、設定距ＮＤ０は車軸とガ
イド２２の距離であり、第１４図に示されるように路面
上のライン２３に沿って車両２Ｉを走行させる場合設定
距離Ｄ０は車軸とライン２３の距Ｍ（例えばＤｏ−〇で
もよい）である、この設定距離Ｄ０は、予めプログラム
により決定するようにしてもよ（、また運転者が制御プ
ログラムの起動時にマニュアル操作により設定するよう
にしてもよい。

ステップ４０２では、現在の車両の車速■とガイドから
の距離りを読込む。車速Ｖは車速センサ３０３により、
また距＃Ｄは位置センサ３０１によりそれぞれ検知され
る。次いでステップ４０３では、現在の車速Ｖに基いて
、流′量制御弁２６０の設定絞り量Ｑ０、リリーフ弁２
７０の設定リリーフ圧Ｓ。、および設定操舵角θ。を演
算する。車速Ｖが大きいほど、操舵力を大きくするとと
もに操舵速度を小さくした方が安全である。したがって
、設定絞り量Ｑ。、設定リリーフ圧Ｓ０、および設定操
舵角θ。は車速Ｖが大きいほど小さくなるように定めら
れる。

現在の車両のガイドからの距＃Ｄと設定距離Ｄｔとの差
ＣＤ−Ｄ、）がＯの時、すなわち車両が定められた通り
の経路に沿って走行している時、自動操舵を行なう必要
はなく、プログラムはステップ４０４からステップ４１
２へ移り、マニュアル操舵状態に切換えた後、ステップ
４１３において流量制御弁２６０をＯＦＦすなわち全開
にして終了する。

これに対し、差（Ｄ−Ｄ、）がＯでない時、すなわち車
両が所定の走行経路から偏れた時、ステップ４０４から
ステップ４０５へ移る。

ステン、プ４０５では流量制御弁２６０をＯＮにする。

すなわち流量制御弁２６０はステップ４０３において定
められた設定絞りｔＱＯに絞られる。ステップ４０６で
は、現在の車両のガイドからの距ＦＩＤを設定距離Ｄ０
との差（Ｄ−Ｄ、）が正の値が負の値かを判別する。差
（Ｄ−Ｄ、）が負の値をとる場合、車両は定められた走
行経路の左側を走行しているので、ステップ４０７へ移
り、右切り自動操舵を行なう。すなわち、ロータリ弁２
８３は第５図（ａ）〜＜ｒ＞の状態に切換えられる。逆
に、差（Ｄ−Ｄ、）が正の値をとる場合、車両は定めら
れた走行経路の右側を走行しているので、ステップ４０
８へ移り、左切り操舵を行なう。すなわち、ロータリ弁
２８３ば第６図Ｃａ）〜（ｆ）の状態に切換えられる。

次にステップ４０９では、圧力センサ３０２により検知
されるリリーフ弁２７０に作用する圧力Ｓと、操舵角セ
ンサ３０４により検知される現在の操舵角θとを読込む
。ステップ４１０では圧力Ｓと設定リリーフ圧Ｓ０との
差（Ｓ−３ｏ）が０以上か否かを判別する。差（Ｓ　　
Ｓｏ）が負の値を採る場合、すなわちリリーフ弁２７０
に作用する圧力Ｓが設定リリーフ圧Ｓ０よりも小さい場
合、この自動操舵中に運転者はマニュアル操舵を行なう
ことが可能であり、自動操舵を継続し、ステップ４１１
へ進む。

これに対し、差（Ｓ　　Ｓｏ）が０以上の値をとる場合
、すなわちリリーフ弁２７０に作用する圧力Ｓが設定リ
リーフ圧３０以上の場合、ステップ′４１２へ移り、マ
ニュアル操舵の状態に切換え、また流量制御弁２６０を
ｏｐｐすなわち全開にする。第１０図を参照して説明し
たように、自動操舵の方向とマニュアル操舵の方向とが
逆の場合、リリーフ弁２７０に作用する圧力が上昇して
リリーフ弁２７０が開放し、パワーシリンダ１２０の圧
力室１２３．１２４の圧力の上昇を防止するように構成
されているが、これとともに制御プログラムはマニュア
ル操舵の状態に切換えて安全性を高めている。

一方、ステップ４１０からステップ４１１へ進んだ場合
、現在の操舵角θと設定操舵角θ。との差（θ−θ。）
が０か否か判別する。この差（θ−００）が０ではない
場合、現在の操舵角θはまだ設定操舵角θ。に達してい
ないので、ロータリ弁２８３の現在の状態を維持してさ
らに操舵すべく、ステップ４１２，４１３を飛ばしてこ
のプログラムを終了する。これに対し、差（θ−θ。）
が０になっていれば、現在の操舵角θは設定操舵角θ。

に達しているので、ステップ旧２を実行してマニュアル
操舵に切換えて自動操舵を終了し、またステップ４１３
において流量制御弁２６０をＯＦＦすなわち全開にする
。

しかして、例えば右切り自動操舵が行なわれている時、
制御プログラムは２００ｍ５ｅｃ毎に割込み処理されて
ステップ４０１　、４０２．４０３．４０４　、４０５
．４０６．４０７゜４０９．４１０．４１１の順に実行
し、操舵角θが徐々に設定操舵角θ。に近ずいていき、
その間に車両のガイドからの距離りが設定路ＭＤ０に達
するとステップ４０４からステップ４１２．４１３へ移
り、マニュアル操舵状態に切換える。また距離りが設定
距離り、に達する前に操舵角θが設定操舵角θ。に合致
した時、制御プログラムはステップ４１１の後ステップ
４１２．４１３を実行してマニュアル操舵に切換え、操
舵角θが設定操舵角θ。を越えないよう制御する。

すなわち、自動操舵モードにおいて、常に車両のガイド
からの距、ｆｉＩＤが設定距離り。になるように右切り
あるいは左切り自動操舵が行なわれ、この間操舵病〇が
設定操舵角θ。を越えないようになっている。一方、自
動操舵の途中で運転者がマニュアル操舵を行ない、リリ
ーフ弁２７０に作用する圧力Ｓが設定リリーフ圧３０以
上になると、ステップ４１０からステップ４１２．４１
３へ移り、マニュアル操舵状態に切換える。

設定操舵角θ。は、車両がスピンを起こさないように車
速Ｖに応じて定められる。また自動操舵モードにおける
操舵の速さは、流量制御弁２６０の設定絞りｉＱ。を車
速Ｖに応じて定めることにより制御され、これにより急
ハンドルが防止される。

、さらにリリーフ弁２７０を設け、自動操舵モードにお
いて、運転者がマニュアル操舵を行なうことによりリリ
ーフ弁２７０の圧力Ｓが設定リリーフ圧３０以上となる
と、リリーフ弁２７０を開放して操舵力が異常に大きく
なるのを防止するとともに、いわゆるパワーステアリン
グの作用が得られるマニュアル操舵モードに切換えられ
る。なお運転者が自動操舵と同方向に操舵を行なった場
合には、圧力Ｓは上昇しないのでリリーフ弁２７０ば作
用せず、また操舵力は自動操舵により助勢される。

第１５図は制御プログラムの他の実施例を示す。

この実施例では、第１２図に示す制御に加えて横風の影
響を考慮した制御を行なっている。すなわち、車両には
横風を検出する横風センサが取付けられており、車両が
横風あるいは突風等の外乱を受けた場合、この外乱によ
って走行方向が変化するのが事前に防止される。

第１５図の制御プログラムは概略第１２図の制御プログ
ラムと同じであり、横風に関する部分のみが異なる。す
なわち、ステップ５０１，５０５，５０７゜５０８．５
０９，５１２．５１３は、それぞれステップ４０１，４
０５゜４０７、４０８．’４０９．４１２．４１３と全
く同じ処理を行うものである。

ステップ５０２では、現在の車速■とガイドからの距離
りと横風の風速Ｖとを読込む。ステップ５０３では、車
速Ｖと風速Ｖに基いて、横風による車両のずれＤＩ　、
流量制御弁２６０の設定絞り量Ｑ１、リリーフ弁２７０
の設定リリーフ圧Ｓ７、および設定操舵角θ１を演算す
る。−ステップ５０４では、現在の車両のガイドからの
距離りから横風による車両のずれＤｌと設定距離り。と
を引いた差（Ｄ　’−Ｄ　Ｉ　　ＤＯ）がＯか否かを判
別する。ここで、設定距離Ｄ０はガイドと車両の目標走
行経路までの距離であって目標走行経路がガイドの右側
にある時正の値をとり、距＃Ｄば車両がガイドの右側に
ある時正の値をとり、ずれＤｌは車両が目標走行経路の
右側に位置する時正の値をとるものとする。ステップ５
０４において差（Ｄ−Ｄ、−Ｄｏ）が０であると判別し
た時、車両は横風の影響を含めて所定の経路上を走行し
ており、自動操舵の必要はなく、ステップ５１２へ移っ
てマニュアル操舵状態に切換えるとともに、ステップ５
１３において流量制御弁２６０をＯＦＦにしてプログラ
ムを終了する。これに対し、差（Ｄ　　ＤＩ　　Ｄｏ）
が０ではない時、自動操舵をすべく、ステップ５０５以
下を実行する。

ステップ５０５では流量制御弁２６０をＯＮにして設定
絞り量Ｑ、にまで絞る。ステップ５０６では上記差（Ｄ
　　ＤＩ　　Ｄｏ）が正の値か負の値かを判別し、負の
値をとる場合ステップ５０７において右切り自動操舵を
行ない、正の値をとる場合ステップ５０８において左切
り自動操舵を行なう。

ステップ５０９では、リリーフ弁２７０に作用する圧力
Ｓと操舵角θとを読込む。ステップ５１０では、圧力Ｓ
と設定リリーフ圧ＳＩとの差（Ｓ−３，）が０以上か否
かを判別し、この差（Ｓ−５１）が負の値をとる場合、
自動操舵状態を継続し、ステップ５１１へ移り、差（Ｓ
−Ｓｌ　）が０以上の値をとる場合、ステップ５１２．
５１３を実行してマニュアル操舵状態に切換えるととも
に流量制御弁２６０をｏｐｐ状態にする。

ステップ５１Ｏからステップ５１１へ進んだ場合、現在
の操舵角θと設定操舵角θ、との差（θ−０１）が０か
否か判別し、この差（θ−０１）が０ではない場合、現
在の自動操舵状態を維持すべく、ステップ５１２．５１
３を飛ばしてこのプログラムを終了する。これに対し、
差（θ−θＩ）がＯになっている場合、ステップ５１２
．５１３を実行してマニュアル操舵状態に切換えるとと
もに流量制御弁２６０をＯＦＦ状態にする。

以上のように第１５図の制御プログラムによれば、横風
の影響も考慮され、横風を検知した時、横風による車両
の位置ずれり、を事前に演算し、このずれＤｌが生じな
いように自動操舵が行なわれる。また、流量制御弁２６
０の設定絞り量Ｑ１、設定リリーフ圧Ｓ１、および設定
操舵角θ１も横風の影響を考慮して定められる。しかし
て、よりスムーズな操舵が可能となり、走行安定性が高
められる。

第１６図〜１８図はロータリ弁部２００の駆動源の他の
実施例を示す。すなわち、ロータリ弁部２００ば、上記
実施例では、モータ２４０により駆動されていたが、本
実施例ではピエゾアクチュエータ６０１を用いたギア式
油圧モータ６００により駆動される。駆動軸６０２と従
動軸６０３はボディ６０４内に収容されて相互に平行に
配置され、それぞれ軸心周りに回転自在に支持される。

駆動軸６０２はロータリ弁部２００のボディ２８０内に
突出し、その突出端にロータリ弁２８３が固定される。

従動軸６０３はボディ６０４から外部に突出し、その突
出端はボディ６０４の外面に取付けられたロータリエン
コーダ６０５に連結される。駆動軸６０２に設けられた
駆動歯用６０Ｇと従動輪６０３に設けられた従動歯車６
０７とは相互に噛合する。これらの歯車６０６．６０７
の噛合部分は、ボディ６０４に形成された油通路６０Ｂ
内に臨む。したがってこの油通路６０８内を作動油が流
動すると、駆動歯車６０６と従動歯車６０７、すなわち
駆動軸６０２と従動軸６０３が軸心周りに回転し、これ
によりロータリ弁２８３とロータリエンコーダ６０５が
回転する。

ピエゾアクチュエータ６０１は板状のピエゾ素子を多数
積層されて形成され、ボディ６０４に隣接して設けられ
たアクチェエータボディ６１１内のボア６１２内に設け
られる。ピエゾアクチュエータ６０１は第１７図におい
て上端でボア６１２内に固定され、下端にはピストン６
１３が取付けられる。ピストン６１３とボア６１２によ
り形成されたポンプ６１４には皿ばね６１５が配設され
、この皿ばね６１５はピスト・ン６１３をピエゾアクチ
ュエータ６０１に当接する方向に付勢する。ピエゾアク
チュエータ６０１はリード線６１６を介して制御回路３
００（第１図）に接続されており、この制御回路３００
により電力を供給もしくは遮断されて伸縮する。なお、
ロークリエンコーダ６０５も制御回路３００に接続され
ている。

＝１ミンプ室６１４に連通するバルブ孔６２１内にはプ
ランジャ６２２が摺動自在に収容される。バルブ孔６２
１は、油圧ポンプ１０２（第１図）に通じる入口ボー１
−６２３と油通路６０８にも連通可能である。プランジ
ャ６２２は、その外周面に環状溝６２４を有し、また端
部に円錐状シート部６２５を有する。環状溝６２４は、
ポンプ室６１４に連通ずる絞り通路６２６と入口ボート
６２３に臨み、シート部６２５はバルブ孔６２１の端部
に形成された円錐状シート面６２７に密着可能である。

プランジャ６２２ばばね６２８によりシート部６２５が
シート面６２７に密着する方向に常時付勢されており、
非作動時、シート部６２５がシート面６２７に密着し、
これにより油通路６０８は入口ボート６２３から遮断さ
れるようになっている。

しかしてピエゾアクチュエータ６０１が通電されて膨張
すると、ポンプ室６１４が収縮し、第１８図に示される
ようにポンプ室６１４内の作動油はプランジャ６２２を
ばね６２８に抗して矢印Ｒ方向に変位させる。この結果
、シート部６２５はシーメ面６２７から離間し、環状溝
６２４がシート面６２７に対面するようになる。したが
って、入口ポート６２３から流入する作動油は、環状溝
６２４を通り、シート部６２５とシート面６２７の間を
通過して油通路６０Ｂへ流入し、歯車６０６．６０７の
噛合部分を介して出力ポートロ２９から外部へ流出する
。これにより、歯車６０６　、６０７すなわち駆動軸６
０２および従動軸６０３が回転し、ロータリ弁２８３が
回動する。また、これとともにロータリエンコーダ６０
５　も回転し、この回転角度を余す信号は制御回路３０
０に入力される。

しかして制御回路３００はこの信号を検知しつつピエゾ
アクチュエータ６０１に通電し、ロータリ弁２８３を所
定角度だけ回転させる。

このように本実施例においては、作動油が油通路６０８
内を一方向に流動するため、駆動軸６０２およびロータ
リ弁２８３は一方向にのみ回転してマニュアル操舵およ
び自動操舵の切換えを行なっている。

なお、ロータリ弁部２００の構成は、第２図（【）〜（
Ｉ）の構成と全く同様である。

上記各実施例は、パワーステアリング装置に自動操舵機
構を付加したものであったが、パワーステアリング装置
は必須ではなく、通常のステアリング装置に自動操舵機
構を付加してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、簡単かつ小型な構造で、
確実な自動操舵を行なうことができるステアリング装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す油圧回路図、第２図（
Ｉ　Ｊ　、　（Ｉｔ）　、　（１）はマニュアル操舵状
態におけるロータリ弁部を示す断面図で、第２図＜ｒ）
は第４図（ａ）の１２−１２線に沿う断面図、第２図（
１１）は第４図（ａ）の■２−■２線に沿う断面図、第
２図（ＩＬ）は第４図（３）のｍｚ　　ｍｚ線に沿う断
面図、 第３図（１）、（亘）、（ＩＩＩ）は右切り自動操舵状
態におけるロータリ弁部を示す断面図で、第３図（Ｉ）
は第５図（ａ）の１３　　　Ｉｓ線に沿う断面図、第３
図（１）は第５図（ａ）の■ｉ　　１１３線に沿う断面
図、第３図（Ｉ）は第５図（ａ）のＩＩＩ　ｚ　　Ｉｌ
ｌ　３線に沿う断面図、 第４図＜ａ＞〜（「）はマニュアル操舵状態におけるロ
ータリ弁と筒状ライナを示す断面図で第４図（ａ）は第
２図（１）のＡ−Ａ線に沿う断面図、第４図（ｂ）は第
２図（１）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第４図（ｃ）は第
２図（１）のＣ，−Ｃ線に沿う断面図、第４図（ｄ）は
第２図（ｆ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図、第４図（ｅ）は
第２図（りのＥ−Ｅ線に沿う断面図、第４図（ｆ）は第
２図（１）のＦ−Ｆ線に沿う断面図、第５図＜ａ）〜（
ｆ）は右切り自動操舵状態におけるロータリ弁と筒状ラ
イナを示す断面図で第５図（ａ）は第３図（ｆ）のＡ−
Ａ線に沿う断面図、第５図（ｂ）は第３図（１）のＢ−
Ｂ線に沿う断面図、第゛５図（Ｃ）は第３図（１）のＣ
−Ｃ線に沿う断面図、第５図（ｄ）は第３図（１）のＤ
−Ｄ線に沿う断面図、第５図（ｅ）は第３図（１）のＥ
−Ｅ線に沿う断面、第５図（「）は第３図（１）のＦ−
Ｆ線に沿う断面図、 第６図（ａ）〜（、ｆ）は左切り自動操舵状態における
ロータリ弁と筒状ライナを示す断面図で、第６図（ａ）
は第５図（ａ）と同じ晶さ位置における断面図、第６図
（ｂ）は第５図（ｂ）と同じ高さ位置における断面図、
第６図（Ｃ）は第５図（Ｃ）と同じ高さ位置における断
面図、第６図（ｄ）は第５図（６）と同じ高さ位置にお
ける断面図、第６図（ｅ）は第５図（ｅ）と同じ高さ位
置における断面図、第６図（ｆ）は第５図（ｆ）と同じ
高さ位置における断面図、 第７図はマニュアル操舵状態を示す油圧回路図、第８図
は右切り自動操舵状態を示す油圧回路図、第９図は左切
り自動操舵状態を示す油圧回路図、第１０図は右切り自
動操舵状態において左切りマニュアル操舵を行なった状
態を示す油圧回路図、第１１図は右切り自動操舵状態に
おいて右切りマニュアル操舵を行なった状態を示す油圧
回路図、第１２図は制御プログラムの一実施例を示すフ
ローチャート、 第１３図はガイドに沿って車両が走行する場合を示す概
略図、 第１４図は路面上のラインに車両が走行する場合を示す
概略図、 第１５図は制御プログラムの他の実施例を示すフローチ
ャート、 第１６図はロータリ弁部と油圧モータを示す断面図、 第１７図は油圧モータを示す水平断面図、第１８図は油
圧モータの作動状態を示す水平断面図である。 １０１・・・タンク、　　　　　１０２・・・ポンプ、
１２０・・・パワーシリンダ、１２１・・・シリンダポ
ア、１２２・・・ピストン、　　　１２３．１２４・・
・圧力室、１２５・・・ロッド、　　　　　２００・・
・ロータリ弁部、２１０、２２０．２３０・・・第１．
第２および第３切換弁、２４０・・・モータ、　　　　
２６０・・・流量制御弁、２７０・・・リリーフ弁（圧
力制御手段）、２８３・・・ロータリ弁（自動操舵制御
手段）、３００・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハンドル操作に応じてロッドを変位させ、このロッ
   ドに連結された左右の車輪を操舵するステアリング装置
   であって、上記ロッドに固定されたピストンをシリンダ
   ボア内に摺動自在に収容して２つの圧力室を有するパワ
   ーシリンダと、車両の走行経路に応じて車輪の操舵方向
   を定める設定手段と、この設定手段により定められた操
   舵方向に従って、一方の圧力室へ高圧作動油を供給する
   とともに他方の圧力室内の作動油をタンクへ解放する自
   動操舵制御手段と、上記圧力室へ供給される作動油の圧
   力が一定値以上になった時この作動油の圧力室への供給
   を制限する圧力制御手段とを備えることを特徴とするス
   テアリング装置の自動操舵機構。 ２、ハンドル操作に応じてロッドを変位させ、このロッ
   ドに連結された左右の車輪を操舵するステアリング装置
   であって、上記ロッドに固定されたピストンをシリンダ
   ボア内に摺動自在に収容して２つの圧力室を有するパワ
   ーシリンダと、車両の走行経路に応じて車輪の操舵方向
   を定める設定手段と、この設定手段により定められた操
   舵方向に従って、一方の圧力室へ高圧作動油を供給する
   とともに他方の圧力室内の作動油をタンクへ解放する自
   動操舵制御手段と、ハンドル操作に応じて、上記パワー
   シリンダの一方の圧力室へ高圧作動油を供給するととも
   に他方の圧力室内の作動油をタンクへ解放するパワース
   テアリング制御手段と、上記自動操舵制御手段とパワー
   ステアリング制御手段の一方を選択的に作動させる切換
   手段と、上記圧力室とタンクの間に設けられ、流路面積
   を変化させる流量制御手段と、上記圧力室へ供給される
   作動油の圧力が一定値以上になった時この作動油の圧力
   室への供給を制限する圧力制御手段とを備え、上記流量
   制御手段は、上記パワーステアリング制御手段の作動時
   、上記流路面積を相対的に大きくし、上記パワーステア
   リング制御手段の非作動時、上記流路面積を相対的に小
   さくすることを特徴とするステアリング装置の自動操舵
   機構。