JP2001018817A - パワーステアリングシステム - Google Patents
パワーステアリングシステムInfo
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- JP2001018817A JP2001018817A JP11193158A JP19315899A JP2001018817A JP 2001018817 A JP2001018817 A JP 2001018817A JP 11193158 A JP11193158 A JP 11193158A JP 19315899 A JP19315899 A JP 19315899A JP 2001018817 A JP2001018817 A JP 2001018817A
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- angle
- steering
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力を抑えながら、常にスムーズな操舵
操作が実現されるパワーステアリングシステムを提供す
る。 【解決手段】 ハンドル角センサ１は、ステアリングホ
イール１０１の回転速度を検出する。タイヤ角センサ２
は、タイヤ１１０の切れ角を検出する。コントローラ４
は、ハンドル角センサ１およびタイヤ角センサ２の出力
に基づいてモータ１０６を駆動する。オイルポンプ１０
５は、モータ１０６の回転数に応じた油圧を生成する。
ステアリングバルブ１０７は、ステアリングホイール１
０１の操舵に従って、ＰＳシリンダ１０８へ供給すべき
作動オイルの給排方向を決定する。ＰＳシリンダ１０８
は、与えられた油圧によりタイヤ１１０の角度を変え
る。
操作が実現されるパワーステアリングシステムを提供す
る。 【解決手段】 ハンドル角センサ１は、ステアリングホ
イール１０１の回転速度を検出する。タイヤ角センサ２
は、タイヤ１１０の切れ角を検出する。コントローラ４
は、ハンドル角センサ１およびタイヤ角センサ２の出力
に基づいてモータ１０６を駆動する。オイルポンプ１０
５は、モータ１０６の回転数に応じた油圧を生成する。
ステアリングバルブ１０７は、ステアリングホイール１
０１の操舵に従って、ＰＳシリンダ１０８へ供給すべき
作動オイルの給排方向を決定する。ＰＳシリンダ１０８
は、与えられた油圧によりタイヤ１１０の角度を変え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グシステムに係わる。
グシステムに係わる。
【０００２】
【従来の技術】パワーステアリングシステムは、ステア
リングホイールの操舵を補助するための装置として、乗
用車や産業用車両において広く普及してきている。特
に、フォークリフト等の産業用車両は、パワーステアリ
ングシステム無しではステアリングホイールの操舵が重
いので、パワーステアリングシステムを搭載することが
多い。
リングホイールの操舵を補助するための装置として、乗
用車や産業用車両において広く普及してきている。特
に、フォークリフト等の産業用車両は、パワーステアリ
ングシステム無しではステアリングホイールの操舵が重
いので、パワーステアリングシステムを搭載することが
多い。
【０００３】図４は、既存のパワーステアリングシステ
ムを模式的に示す図である。このシステムでは、操縦者
または運転者によりステアリングホイール１０１が操舵
されると、ステアリングシャフト１０２に取り付けられ
たセンサ（たとえば、回転角センサまたはトルクセン
サ）１０３がその操舵を検出する。コントローラ１０４
は、センサ１０３の出力に基づいて、オイルポンプ１０
５を駆動するためのモータ１０６を制御する。これによ
り、ステアリングホイール１０１の操舵に対応する油圧
（出力）が生成される。そして、ＰＳバルブ１０７から
ＰＳシリンダ１０８へその油圧が伝えられ、その油圧に
よりタイヤ１１０の角度を変えるための推力が発生して
タイヤ１１０の角度が制御される。
ムを模式的に示す図である。このシステムでは、操縦者
または運転者によりステアリングホイール１０１が操舵
されると、ステアリングシャフト１０２に取り付けられ
たセンサ（たとえば、回転角センサまたはトルクセン
サ）１０３がその操舵を検出する。コントローラ１０４
は、センサ１０３の出力に基づいて、オイルポンプ１０
５を駆動するためのモータ１０６を制御する。これによ
り、ステアリングホイール１０１の操舵に対応する油圧
（出力）が生成される。そして、ＰＳバルブ１０７から
ＰＳシリンダ１０８へその油圧が伝えられ、その油圧に
よりタイヤ１１０の角度を変えるための推力が発生して
タイヤ１１０の角度が制御される。
【０００４】上記構成のシステムにおいて、ステアリン
グホイール１０１が速く操舵されたときは、タイヤ１１
０の角度を素早く変えるために大きな出力が必要とされ
るので、コントローラ１０４は、モータ１０６を高速で
回転させる。一方、ステアリングホイール１０１がゆっ
くりと操舵されたときは、小さな出力で十分なので、コ
ントローラ１０４は、モータ１０６を低速で回転させ
る。
グホイール１０１が速く操舵されたときは、タイヤ１１
０の角度を素早く変えるために大きな出力が必要とされ
るので、コントローラ１０４は、モータ１０６を高速で
回転させる。一方、ステアリングホイール１０１がゆっ
くりと操舵されたときは、小さな出力で十分なので、コ
ントローラ１０４は、モータ１０６を低速で回転させ
る。
【０００５】コントローラ１０４は、たとえば、ＰＷＭ
（パルス幅変調）方式でモータ１０６の回転数を制御す
る。すなわち、コントローラ１０４は、モータ１０６を
低速で回転させる場合には、制御信号として小さなデュ
ーティのパルス信号をモータ１０６に与え、高速で回転
させる場合には、大きなデューティのパルス信号をモー
タ１０６に与える。なお、「デューティ」とは、信号レ
ベルが「Ｈ」である期間と「Ｌ」である期間との時間比
率である。
（パルス幅変調）方式でモータ１０６の回転数を制御す
る。すなわち、コントローラ１０４は、モータ１０６を
低速で回転させる場合には、制御信号として小さなデュ
ーティのパルス信号をモータ１０６に与え、高速で回転
させる場合には、大きなデューティのパルス信号をモー
タ１０６に与える。なお、「デューティ」とは、信号レ
ベルが「Ｈ」である期間と「Ｌ」である期間との時間比
率である。
【０００６】図５(a) は、図４に示す既存のシステムに
おけるモータ制御方法を説明する図である。ここでは、
モータ１０６の回転数は、コントローラ１０４により生
成される制御信号のデューティにより決定される。
おけるモータ制御方法を説明する図である。ここでは、
モータ１０６の回転数は、コントローラ１０４により生
成される制御信号のデューティにより決定される。
【０００７】このシステムでは、ステアリングホイール
１０１が操舵されていない期間は、消費電力を抑えるた
めに、モータ１０６の回転数が低く制御される。図５
(a) に示す例では、コントローラ１０４は、「デューテ
ィ＝３０％」でモータ１０６を制御する。一方、ステア
リングホイール１０１が操舵されたときは、モータ１０
６に与えられる制御信号のデューティは、ステアリング
ホイール１０１の回転速度に伴って変化する。すなわ
ち、ステアリングホイール１０１の回転速度が速くなる
に連れて、制御信号のデューティが大きくなっていく。
１０１が操舵されていない期間は、消費電力を抑えるた
めに、モータ１０６の回転数が低く制御される。図５
(a) に示す例では、コントローラ１０４は、「デューテ
ィ＝３０％」でモータ１０６を制御する。一方、ステア
リングホイール１０１が操舵されたときは、モータ１０
６に与えられる制御信号のデューティは、ステアリング
ホイール１０１の回転速度に伴って変化する。すなわ
ち、ステアリングホイール１０１の回転速度が速くなる
に連れて、制御信号のデューティが大きくなっていく。
【０００８】このように、上記構成のパワーステアリン
グシステムでは、コントローラ１０４により生成される
制御信号を用いてモータ１０６を制御することにより、
ステアリングホイール１０１の操舵に従ってタイヤ１１
０の角度が制御される。
グシステムでは、コントローラ１０４により生成される
制御信号を用いてモータ１０６を制御することにより、
ステアリングホイール１０１の操舵に従ってタイヤ１１
０の角度が制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
システムでは、油圧を利用してタイヤ１１０の角度を制
御しているが、タイヤ１１０の角度を変えるために必要
な推力は、図５(b) に示すように、そのときのタイヤ１
１０の切れ角によって異なる。すなわち、タイヤ１１０
が中立状態のとき、および車体に対するタイヤ１１０の
切れ角が小さいときは、タイヤ１１０の角度を変えるた
めに必要な推力は比較的小さいが、車体に対してタイヤ
１１０の切れ角が大きくなると、タイヤ１１０の角度を
変えるために必要な推力は大きくなる。尚、このこと
は、ＰＳシリンダ１０８およびロッド１０９の構成上の
問題に起因している。
システムでは、油圧を利用してタイヤ１１０の角度を制
御しているが、タイヤ１１０の角度を変えるために必要
な推力は、図５(b) に示すように、そのときのタイヤ１
１０の切れ角によって異なる。すなわち、タイヤ１１０
が中立状態のとき、および車体に対するタイヤ１１０の
切れ角が小さいときは、タイヤ１１０の角度を変えるた
めに必要な推力は比較的小さいが、車体に対してタイヤ
１１０の切れ角が大きくなると、タイヤ１１０の角度を
変えるために必要な推力は大きくなる。尚、このこと
は、ＰＳシリンダ１０８およびロッド１０９の構成上の
問題に起因している。
【００１０】一方、上述したように、ステアリングホイ
ール１０１が操舵されていないときは、消費電力を抑え
るためにモータ１０６の回転数は低く設定されている。
すなわち、ステアリングホイール１０１の操舵の開始時
では、図５(a) に示したように、モータ１０６はデュー
ティ＝３０％で駆動されるため、その回転数が低く、オ
イルポンプ１０５により生成される出力は小さい。
ール１０１が操舵されていないときは、消費電力を抑え
るためにモータ１０６の回転数は低く設定されている。
すなわち、ステアリングホイール１０１の操舵の開始時
では、図５(a) に示したように、モータ１０６はデュー
ティ＝３０％で駆動されるため、その回転数が低く、オ
イルポンプ１０５により生成される出力は小さい。
【００１１】このため、タイヤ１１０の角度が中立状態
またはその近傍状態のときにステアリングホイール１０
１の操舵を開始した場合は、その操舵操作はスムーズで
あるが、車体に対してタイヤ１１０の切れ角が大きい状
態のときにステアリングホイール１０１の操舵を開始す
る場合は、その操舵操作が重く感じられる。
またはその近傍状態のときにステアリングホイール１０
１の操舵を開始した場合は、その操舵操作はスムーズで
あるが、車体に対してタイヤ１１０の切れ角が大きい状
態のときにステアリングホイール１０１の操舵を開始す
る場合は、その操舵操作が重く感じられる。
【００１２】本発明の課題は、この問題を解決すること
であり、消費電力を抑えながら、常にスムーズな操舵操
作が実現されるパワーステアリングシステムを提供する
ことである。
であり、消費電力を抑えながら、常にスムーズな操舵操
作が実現されるパワーステアリングシステムを提供する
ことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のパワーステアリ
ングシステムは、ステアリングホイールの回転速度およ
びタイヤの切れ角に基づいてタイヤの角度を変えるため
の推力（たとえば、オイルポンプの出力）が決定され
る。
ングシステムは、ステアリングホイールの回転速度およ
びタイヤの切れ角に基づいてタイヤの角度を変えるため
の推力（たとえば、オイルポンプの出力）が決定され
る。
【００１４】この構成によれば、タイヤの角度を変える
ために必要な推力がその時のタイヤの切れ角により異な
る場合であっても、ステアリングホイールの回転速度お
よびタイヤの切れ角に基づいてその推力を発生させるた
めの出力が決定されるので、常に必要十分な推力が発生
しており、常にスムーズな操舵操作が実現される。
ために必要な推力がその時のタイヤの切れ角により異な
る場合であっても、ステアリングホイールの回転速度お
よびタイヤの切れ角に基づいてその推力を発生させるた
めの出力が決定されるので、常に必要十分な推力が発生
しており、常にスムーズな操舵操作が実現される。
【００１５】本発明の他の態様のパワーステアリングシ
ステムは、油圧式を前提とし、ステアリングホイールの
回転速度を検出する回転速度検出手段と、タイヤの切れ
角を検出する角度検出手段と、タイヤの角度を変えるた
めの出力を発生させるオイルポンプと、上記回転速度検
出手段により検出されたステアリングホイールの回転速
度および上記角度検出手段により検出された上記タイヤ
の切れ角に基づいて上記オイルポンプを駆動する制御手
段とを有する。
ステムは、油圧式を前提とし、ステアリングホイールの
回転速度を検出する回転速度検出手段と、タイヤの切れ
角を検出する角度検出手段と、タイヤの角度を変えるた
めの出力を発生させるオイルポンプと、上記回転速度検
出手段により検出されたステアリングホイールの回転速
度および上記角度検出手段により検出された上記タイヤ
の切れ角に基づいて上記オイルポンプを駆動する制御手
段とを有する。
【００１６】この構成のシステムにおいても、上述の態
様のシステムと同様の作用により、常にスムーズな操舵
操作が実現される。具体的には、例えば、上記制御手段
は、上記ステアリングホイールが停止しているときは、
上記タイヤの切れ角が小さいときの推力よりもその切れ
角が大きいときの推力が大きくなるように、上記オイル
ポンプの出力を制御する。
様のシステムと同様の作用により、常にスムーズな操舵
操作が実現される。具体的には、例えば、上記制御手段
は、上記ステアリングホイールが停止しているときは、
上記タイヤの切れ角が小さいときの推力よりもその切れ
角が大きいときの推力が大きくなるように、上記オイル
ポンプの出力を制御する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施
形態のパワーステアリングシステムの構成図である。図
１において使用する符号のうち、図４で使用した符号は
同じものを表す。
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施
形態のパワーステアリングシステムの構成図である。図
１において使用する符号のうち、図４で使用した符号は
同じものを表す。
【００１８】ハンドル角センサ１は、ステアリングシャ
フト１０２に取り付けられ、ステアリングホイール１０
１の回転角を検出する。ハンドル角センサ１は、ステア
リングホイール１０１が所定の角度回転するごとに１つ
のパルスを出力する。たとえば、ステアリングホイール
１０１が２度回転するごとに１つのパルスを出力するよ
うに設計されていると仮定すると、ハンドル角センサ１
は、ステアリングホイール１０１が１８０度操舵された
ときに、９０個のパルスを出力する。
フト１０２に取り付けられ、ステアリングホイール１０
１の回転角を検出する。ハンドル角センサ１は、ステア
リングホイール１０１が所定の角度回転するごとに１つ
のパルスを出力する。たとえば、ステアリングホイール
１０１が２度回転するごとに１つのパルスを出力するよ
うに設計されていると仮定すると、ハンドル角センサ１
は、ステアリングホイール１０１が１８０度操舵された
ときに、９０個のパルスを出力する。
【００１９】タイヤ角センサ２は、タイヤ１１０の角度
（切れ角）を検出し、例えば、パルス信号としてその結
果を出力する。車速センサ３は、このパワーステアリン
グシステムが搭載されている車体の走行速度を検出す
る。
（切れ角）を検出し、例えば、パルス信号としてその結
果を出力する。車速センサ３は、このパワーステアリン
グシステムが搭載されている車体の走行速度を検出す
る。
【００２０】なお、ハンドル角センサ１、タイヤ角セン
サ２、および車速センサ３は、既存のものをそのまま流
用することができる。コントローラ４は、具体的には後
述説明するが、ハンドル角センサ１、タイヤ角センサ
２、及び車速センサ３の出力に基づいてモータ１０６の
回転数を制御することにより、オイルポンプ１０５によ
り生成される出力（油圧）を制御する。なお、コントロ
ーラ４は、単位時間当たりにハンドル角センサ１から受
け取るパルスの数に基づいてステアリングホイール１０
１の回転速度を検出できる。
サ２、および車速センサ３は、既存のものをそのまま流
用することができる。コントローラ４は、具体的には後
述説明するが、ハンドル角センサ１、タイヤ角センサ
２、及び車速センサ３の出力に基づいてモータ１０６の
回転数を制御することにより、オイルポンプ１０５によ
り生成される出力（油圧）を制御する。なお、コントロ
ーラ４は、単位時間当たりにハンドル角センサ１から受
け取るパルスの数に基づいてステアリングホイール１０
１の回転速度を検出できる。
【００２１】ソレノイドバルブ５は、ハンドル角センサ
１により表されるステアリングホイール１０１の位置
（中立状態から何度回転しているか）と、タイヤ角セン
サ２の出力により表されるタイヤ１１０の切れ角とが正
しく対応づけられるように、ＰＳシリンダ１０８に供給
される油圧を調整する。ソレノイドバルブ５の動作は、
例えば、コントローラ４の指示に従う。
１により表されるステアリングホイール１０１の位置
（中立状態から何度回転しているか）と、タイヤ角セン
サ２の出力により表されるタイヤ１１０の切れ角とが正
しく対応づけられるように、ＰＳシリンダ１０８に供給
される油圧を調整する。ソレノイドバルブ５の動作は、
例えば、コントローラ４の指示に従う。
【００２２】図２は、コントローラ４の構成を説明する
図である。コントローラ４は、上述したように、ハンド
ル角センサ１、タイヤ角センサ２、および車速センサ３
の出力に基づいてモータ１０６の回転数を制御するが、
ここでは、説明を簡単にするために、ハンドル角センサ
１およびタイヤ角センサ２の出力のみに基づいてモータ
１０６の回転数を制御するものとする。
図である。コントローラ４は、上述したように、ハンド
ル角センサ１、タイヤ角センサ２、および車速センサ３
の出力に基づいてモータ１０６の回転数を制御するが、
ここでは、説明を簡単にするために、ハンドル角センサ
１およびタイヤ角センサ２の出力のみに基づいてモータ
１０６の回転数を制御するものとする。
【００２３】ＣＰＵ１１は、ハンドル角センサ１の出力
に基づいてステアリングホイール１０１の回転速度を検
出すると共に、タイヤ角センサ２の出力に基づいてタイ
ヤ１１０の切れ角を検出し、それらを検索キーとしてメ
モリ１２に格納されているデューティテーブルを参照す
る。メモリ１２には、ＣＰＵ１１により実行されるプロ
グラム、およびデューティテーブル１３が格納されてい
る。デューティテーブル１３には、２つの検索キー（ス
テアリングホイール１０１の回転速度、およびタイヤ１
１０の切れ角）の組合せにそれぞれ対応するデューティ
値が登録されている。
に基づいてステアリングホイール１０１の回転速度を検
出すると共に、タイヤ角センサ２の出力に基づいてタイ
ヤ１１０の切れ角を検出し、それらを検索キーとしてメ
モリ１２に格納されているデューティテーブルを参照す
る。メモリ１２には、ＣＰＵ１１により実行されるプロ
グラム、およびデューティテーブル１３が格納されてい
る。デューティテーブル１３には、２つの検索キー（ス
テアリングホイール１０１の回転速度、およびタイヤ１
１０の切れ角）の組合せにそれぞれ対応するデューティ
値が登録されている。
【００２４】図３(a) は、デューティテーブル１３に登
録されているデューティ情報を模式的に表した図であ
る。モータ１０６を駆動するための制御信号のデューテ
ィは、ステアリングホイール１０１の回転速度だけでな
く、タイヤ１１０の切れ角に従っても変化する。即ち、
デューティは、ステアリングホイール１０１の回転速度
の増加に伴って大きくなるとともに、特にステアリング
ホイール１０１の回転速度が遅い範囲では、タイヤ１１
０の切れ角の増大に伴っても大きくなっていく。この実
施例では、図３(b) に示すように、ステアリングホイー
ル１０１の回転速度が０の場合、デューティは、タイヤ
１１０が中立状態から切れ角のエンド状態に至るまで
に、３０％〜５０％までの間を連続的に変化する。な
お、「切れ角のエンド状態」とは、タイヤ１１０の切れ
角が最大になった限界状態のことをいう。
録されているデューティ情報を模式的に表した図であ
る。モータ１０６を駆動するための制御信号のデューテ
ィは、ステアリングホイール１０１の回転速度だけでな
く、タイヤ１１０の切れ角に従っても変化する。即ち、
デューティは、ステアリングホイール１０１の回転速度
の増加に伴って大きくなるとともに、特にステアリング
ホイール１０１の回転速度が遅い範囲では、タイヤ１１
０の切れ角の増大に伴っても大きくなっていく。この実
施例では、図３(b) に示すように、ステアリングホイー
ル１０１の回転速度が０の場合、デューティは、タイヤ
１１０が中立状態から切れ角のエンド状態に至るまで
に、３０％〜５０％までの間を連続的に変化する。な
お、「切れ角のエンド状態」とは、タイヤ１１０の切れ
角が最大になった限界状態のことをいう。
【００２５】次に、上記構成のパワーステアリングシス
テムの動作を説明する。なお、ここでも、説明を簡単に
するために、コントローラ４は、ハンドル角センサ１お
よびタイヤ角センサ２の出力のみに基づいてモータ１０
６の回転数を制御するものとする。
テムの動作を説明する。なお、ここでも、説明を簡単に
するために、コントローラ４は、ハンドル角センサ１お
よびタイヤ角センサ２の出力のみに基づいてモータ１０
６の回転数を制御するものとする。
【００２６】コントローラ４は、常時、ハンドル角セン
サ１およびタイヤ角センサ２の出力に基づいて、ステア
リングホイール１０１の回転速度およびタイヤ１１０の
切れ角をモニタしている。そして、コントローラ４は、
それらの検出値を検索キーとしてデューティテーブル１
３を参照することにより対応するデューティ値を取得
し、そのデューティでモータ１０６を駆動する。これに
より、オイルポンプ１０５は、ステアリングホイール１
０１の回転速度およびタイヤ１１０の切れ角に対応する
出力を発生させる。
サ１およびタイヤ角センサ２の出力に基づいて、ステア
リングホイール１０１の回転速度およびタイヤ１１０の
切れ角をモニタしている。そして、コントローラ４は、
それらの検出値を検索キーとしてデューティテーブル１
３を参照することにより対応するデューティ値を取得
し、そのデューティでモータ１０６を駆動する。これに
より、オイルポンプ１０５は、ステアリングホイール１
０１の回転速度およびタイヤ１１０の切れ角に対応する
出力を発生させる。
【００２７】一方、ステアリングバルブ１０７は、ステ
アリングホイール１０１の操舵に従って動作し、ＰＳシ
リンダ１０８への作動オイルの給排方向を切り替える。
従って、ステアリングホイール１０１が操舵されると、
ステアリングホイール１０１の回転速度およびタイヤ１
１０の切れ角に対応する出力を持った作動オイルが、そ
の操舵の方向に対応する方向に切り替えられてＰＳシリ
ンダ１０８に供給される。これにより、タイヤ１１０の
方向が制御される。
アリングホイール１０１の操舵に従って動作し、ＰＳシ
リンダ１０８への作動オイルの給排方向を切り替える。
従って、ステアリングホイール１０１が操舵されると、
ステアリングホイール１０１の回転速度およびタイヤ１
１０の切れ角に対応する出力を持った作動オイルが、そ
の操舵の方向に対応する方向に切り替えられてＰＳシリ
ンダ１０８に供給される。これにより、タイヤ１１０の
方向が制御される。
【００２８】上記動作において、ステアリングホイール
１０１が停止している状態から操舵が開始される場合、
もし、タイヤ１１０が中立状態またはその近傍であった
場合には、コントローラ４は、その時点で、小さいデュ
ーティでモータ１０６を駆動している。例えば、図３
(a) に示す例では、コントローラ４は、デューティ＝３
０％でモータを駆動している。ここで、タイヤ１１０が
中立状態またはその近傍であった場合は、図５(b) を参
照しながら説明したように、タイヤ１１０の方向を変え
るために大きな推力を必要としないので、小さなデュー
ティにより得られる推力であっても、タイヤ１１０の方
向は容易に制御される。すなわち、操縦者または運転者
は、ステアリングホイール１０１をスムーズに操舵でき
る。これにより、システムの低消費電力化及びスムーズ
な操舵操作が同時に実現される。
１０１が停止している状態から操舵が開始される場合、
もし、タイヤ１１０が中立状態またはその近傍であった
場合には、コントローラ４は、その時点で、小さいデュ
ーティでモータ１０６を駆動している。例えば、図３
(a) に示す例では、コントローラ４は、デューティ＝３
０％でモータを駆動している。ここで、タイヤ１１０が
中立状態またはその近傍であった場合は、図５(b) を参
照しながら説明したように、タイヤ１１０の方向を変え
るために大きな推力を必要としないので、小さなデュー
ティにより得られる推力であっても、タイヤ１１０の方
向は容易に制御される。すなわち、操縦者または運転者
は、ステアリングホイール１０１をスムーズに操舵でき
る。これにより、システムの低消費電力化及びスムーズ
な操舵操作が同時に実現される。
【００２９】一方、ステアリングホイール１０１が停止
している状態から操舵が開始される場合に、もしタイヤ
１１０の切れ角がエンド付近であった場合には、コント
ローラ４は、その時点で比較的大きなデューティでモー
タ１０６を駆動している。上述の例では、コントローラ
４は、デューティ＝５０％でモータを駆動している。こ
こで、タイヤ１１０の切れ角がエンド付近であった場合
は、上述したように、タイヤ１１０の方向を変えるため
にやや大きな推力を要する。ところが、モータ１０６
は、上記操舵の開始時点において既に比較的大きなデュ
ーティにより駆動されており、このため、オイルポンプ
１０５はそれに対応する出力を発生させている。したが
って、タイヤ１１０の方向は操縦者または運転者による
操舵に従って容易に制御される。すなわち、操縦者また
は運転者は、ステアリングホイール１０１をスムーズに
操舵できる。
している状態から操舵が開始される場合に、もしタイヤ
１１０の切れ角がエンド付近であった場合には、コント
ローラ４は、その時点で比較的大きなデューティでモー
タ１０６を駆動している。上述の例では、コントローラ
４は、デューティ＝５０％でモータを駆動している。こ
こで、タイヤ１１０の切れ角がエンド付近であった場合
は、上述したように、タイヤ１１０の方向を変えるため
にやや大きな推力を要する。ところが、モータ１０６
は、上記操舵の開始時点において既に比較的大きなデュ
ーティにより駆動されており、このため、オイルポンプ
１０５はそれに対応する出力を発生させている。したが
って、タイヤ１１０の方向は操縦者または運転者による
操舵に従って容易に制御される。すなわち、操縦者また
は運転者は、ステアリングホイール１０１をスムーズに
操舵できる。
【００３０】なお、上述の実施例では、ステアリングシ
ャフト１０２に取り付けられたハンドル角センサ１の出
力に基づいてステアリングホイール１０１の回転速度が
検出され、タイヤ１１０の近傍に取り付けられたタイヤ
角センサ２の出力に基づいてタイヤ１１０の切れ角が検
出されているが、ハンドル角センサ１の出力のみに基づ
いてステアリングホイール１０１の回転速度およびタイ
ヤ１１０の切れ角を検出することも可能である。ただ
し、この場合、ステアリングホイール１０１の位置（中
立状態から何度回転しているか）とタイヤ１１０の切れ
角とが正しく対応づけられていること、およびハンドル
角センサ１の出力によりステアリングホイール１０１の
回転方向が検出可能なことが条件となる。
ャフト１０２に取り付けられたハンドル角センサ１の出
力に基づいてステアリングホイール１０１の回転速度が
検出され、タイヤ１１０の近傍に取り付けられたタイヤ
角センサ２の出力に基づいてタイヤ１１０の切れ角が検
出されているが、ハンドル角センサ１の出力のみに基づ
いてステアリングホイール１０１の回転速度およびタイ
ヤ１１０の切れ角を検出することも可能である。ただ
し、この場合、ステアリングホイール１０１の位置（中
立状態から何度回転しているか）とタイヤ１１０の切れ
角とが正しく対応づけられていること、およびハンドル
角センサ１の出力によりステアリングホイール１０１の
回転方向が検出可能なことが条件となる。
【００３１】また、上記実施例では、コントローラ４
は、ハンドル角センサ１およびタイヤ角センサ２の出力
に基づいてモータ１０６を制御しているが、他のパラメ
ータを考慮してもよい。たとえば、ハンドル角センサ
１、タイヤ角センサ２、および車速センサ３の出力に基
づいてモータ１０６を制御してもよい。この場合、たと
えば、車体が高速で走行している場合に、低速で走行し
ている場合と比べて、モータ１０６を駆動するための制
御信号のデューティを小さくするような方法が考えられ
る。
は、ハンドル角センサ１およびタイヤ角センサ２の出力
に基づいてモータ１０６を制御しているが、他のパラメ
ータを考慮してもよい。たとえば、ハンドル角センサ
１、タイヤ角センサ２、および車速センサ３の出力に基
づいてモータ１０６を制御してもよい。この場合、たと
えば、車体が高速で走行している場合に、低速で走行し
ている場合と比べて、モータ１０６を駆動するための制
御信号のデューティを小さくするような方法が考えられ
る。
【００３２】さらに、本発明のパワーステアリングシス
テムは、産業用車両だけでなく、一般的な乗用車に適用
することもできる。さらに、上記実施例では、油圧式の
パワーステアリングシステムを採り上げ、ステアリング
ホイールの回転速度およびタイヤの切れ角に対応する油
圧を生成する方式を説明したが、本発明はこの構成に限
定されるものではない。すなわち、本発明は、ステアリ
ングホイールの回転速度およびタイヤの切れ角に基づい
てタイヤの角度を変えるための推力を決定するような方
式をすべて含む。
テムは、産業用車両だけでなく、一般的な乗用車に適用
することもできる。さらに、上記実施例では、油圧式の
パワーステアリングシステムを採り上げ、ステアリング
ホイールの回転速度およびタイヤの切れ角に対応する油
圧を生成する方式を説明したが、本発明はこの構成に限
定されるものではない。すなわち、本発明は、ステアリ
ングホイールの回転速度およびタイヤの切れ角に基づい
てタイヤの角度を変えるための推力を決定するような方
式をすべて含む。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、ステアリングホイール
の回転速度だけでなく、タイヤの切れ角をも考慮してタ
イヤの角度を変えるためのポンプの出力を決定するの
で、常にスムーズな操舵操作が実現される。また、タイ
ヤ角度を変えるために必要な推力が小さいときは、上記
ポンプの出力を小さく制御するので、消費電力が抑えら
れる。
の回転速度だけでなく、タイヤの切れ角をも考慮してタ
イヤの角度を変えるためのポンプの出力を決定するの
で、常にスムーズな操舵操作が実現される。また、タイ
ヤ角度を変えるために必要な推力が小さいときは、上記
ポンプの出力を小さく制御するので、消費電力が抑えら
れる。
【図１】本発明の一実施形態のパワーステアリングシス
テムの構成図である。
テムの構成図である。
【図２】コントローラの構成を説明する図である。
【図３】(a) は、デューティテーブルに登録されている
デューティ情報を模式的に表した図であり、(b) は、タ
イヤの切れ角とデューティとの関係を示す図である。
デューティ情報を模式的に表した図であり、(b) は、タ
イヤの切れ角とデューティとの関係を示す図である。
【図４】既存のパワーステアリングシステムを模式的に
示す図である。
示す図である。
【図５】(a) は、既存のモータ制御方法を説明する図で
あり、(b) は、タイヤの切れ角とそのタイヤの角度を変
えるのに必要な推力との関係を示す図である。
あり、(b) は、タイヤの切れ角とそのタイヤの角度を変
えるのに必要な推力との関係を示す図である。
１ ハンドル角センサ ２ タイヤ角センサ ４ コントローラ １１ ＣＰＵ １２ メモリ １３ デューティテーブル １０１ ステアリングホイール １０５ オイルポンプ １０６ モータ １１０ タイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 117:00
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリングホイールの回転速度および
タイヤの切れ角に基づいてタイヤの角度を変えるための
推力が決定されるパワーステアリングシステム。 - 【請求項２】 油圧式のパワーステアリングシステムで
あって、 ステアリングホイールの回転速度を検出する回転速度検
出手段と、 タイヤの切れ角を検出する角度検出手段と、 タイヤの角度を変えるための出力を発生させるオイルポ
ンプと、 上記回転速度検出手段により検出されたステアリングホ
イールの回転速度、および上記角度検出手段により検出
された上記タイヤ切れ角に基づいて、上記オイルポンプ
を駆動する制御手段とを有するパワーステアリングシス
テム。 - 【請求項３】 上記制御手段は、上記ステアリングホイ
ールが停止しているときは、上記タイヤの切れ角が小さ
いときの推力よりもその切れ角が大きいときの推力が大
きくなるように、上記オイルポンプの出力を制御する請
求項２に記載のパワーステアリングシステム。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19315899A JP3487223B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | パワーステアリングシステム |
| TW089110481A TW503198B (en) | 1999-07-07 | 2000-05-30 | Power steeping system |
| US09/584,632 US6484081B1 (en) | 1999-07-07 | 2000-05-31 | Power steering system |
| AU37821/00A AU737443B2 (en) | 1999-07-07 | 2000-05-31 | Power steering system |
| DE10027888A DE10027888B4 (de) | 1999-07-07 | 2000-06-06 | Servolenksystem |
| FR0008767A FR2796029B1 (fr) | 1999-07-07 | 2000-07-05 | Systeme de direction assistee |
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|---|---|---|---|
| JP19315899A JP3487223B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | パワーステアリングシステム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001018817A true JP2001018817A (ja) | 2001-01-23 |
| JP3487223B2 JP3487223B2 (ja) | 2004-01-13 |
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ID=16303258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19315899A Expired - Fee Related JP3487223B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | パワーステアリングシステム |
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| JP (1) | JP3487223B2 (ja) |
| AU (1) | AU737443B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106741177A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 潍柴动力股份有限公司 | 机动车辆、防打滑方法及防打滑系统 |
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| EP1522722B1 (de) * | 2003-10-06 | 2006-12-20 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Brennkraftmaschine und Verfahren zum kontrollierten Abstellen einer Brennkraftmaschine |
| JP5950525B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2016-07-13 | 三菱マヒンドラ農機株式会社 | 電動農作業車のモータ制御装置 |
| WO2013071041A2 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Parker-Hannifin Corporation | Electro-hydraulic steering system for a mobile application |
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| CN113135223B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-07-05 | 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 | 一种转向驱动控制系统及工程机械 |
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| SE504084C2 (sv) * | 1991-09-26 | 1996-11-04 | Kalmar Last Maskin Verkstad Ab | Servoaggregat för fordon |
| DE4134240C2 (de) | 1991-10-16 | 1995-12-14 | Mannesmann Ag | Lenkungsunterstützung bei einem nicht-spurgebundenen Fahrzeug |
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| JP3620006B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2005-02-16 | 小松フォークリフト株式会社 | 産業車両の全油圧式パワーステアリング装置 |
| JPH09301209A (ja) | 1996-05-14 | 1997-11-25 | Toyota Autom Loom Works Ltd | パワーステアリング方式 |
| DE19733096C2 (de) * | 1997-07-31 | 2000-05-11 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren und Anordnung zur Regelung einer Hilfskrafteinrichtung in einem Kraftfahrzeug |
| JPH11235982A (ja) * | 1997-12-16 | 1999-08-31 | Toyota Autom Loom Works Ltd | フォ−クリフトの油圧システム |
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-
1999
- 1999-07-07 JP JP19315899A patent/JP3487223B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-30 TW TW089110481A patent/TW503198B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-05-31 AU AU37821/00A patent/AU737443B2/en not_active Ceased
- 2000-05-31 US US09/584,632 patent/US6484081B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-06 DE DE10027888A patent/DE10027888B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-05 FR FR0008767A patent/FR2796029B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| DE10027888B4 (de) | 2009-05-20 |
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