JP2001088730A

JP2001088730A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2001088730A
Application number: JP27350099A
Authority: JP
Inventors: Naoto Shima; 直人島; Norimasa Amano; 教正天野; Noboru Shimizu; 昇清水
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】アイドリング時のように、エンジン回転数が
低い状態でハンドルを切った場合に、高負荷となる状況
を、確実に検出することができ、しかも、素早くエンジ
ン回転数を上昇させることができるパワーステアリング
装置を提供する。【解決手段】エンジンＥによって駆動されるポンプＰ
と、エンジンの回転数を制御する制御部１とを備えたパ
ワーステアリング装置を前提とし、上記制御部１が、ス
テアリングの操舵角θおよび舵角速度ωを検出し、上記
操舵角が予め設定した舵角しきい値θ１以上であるか、
または、上記舵角速度が予め設定した舵角速度しきい値
ω１以上のときに、エンジン回転数を上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、据え切りのよう
に、エンジン回転数が低い状態でハンドルを切ったとき
にも、エンストなどしないで、十分なアシスト力が得ら
れるようにしたパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンで駆動される油圧ポンプの油圧
で、車両の転舵をアシストするパワーステアリング装置
がある。このような装置では、ハンドルを切ると、油圧
ポンプからの圧油が、パワーシリンダに供給される。し
かし、アイドリング時、エンジン回転数が低いままで、
上記のようなパワーステアリング装置を作動させると、
ポンプ回転数が低いため、十分なアシスト力を得られな
いことがある。また、エンジン回転数およびポンプ回転
数が低く、パワーが不足した状態で、負荷をかけると、
エンストしてしまうこともある。

【０００３】そのため、アイドリング時にハンドルを切
って高負荷となる場合には、それを検知してアイドリン
グ回転数を上昇させなければならない。そこで、図４に
示すような回路が構成されていた。図４に示すように、
ポンプＰの吐出圧を検出する圧力センサＳを設け、この
圧力センサＳにコントローラＣを接続している。そし
て、上記圧力センサＳの信号出力に応じて、コントロー
ラＣがエンジンＥの回転数を制御する。すなわち、アイ
ドリング時にハンドルを切ると負荷に応じて上記ポンプ
Ｐの吐出圧が上がる。ポンプ吐出圧が基準圧力に達する
と、圧力センサＳがそれを検出し、信号を出力する。こ
の信号を受けたコントローラＣが、エンジンのアイドリ
ング回転数を上げるというものである。

【０００４】しかし、上記圧力センサＳが検出するポン
プ圧力は、実際にハンドルを操舵し、負荷圧が上がるこ
とによって検出されるものである。つまり、ハンドルを
切ってから、エンジン回転数が上がるまでには、時間的
遅れがある。このように、実際に負荷圧が上がってから
回転数を上げたのでは、十分なアシスト力を素早く得る
ことができないことがある。上記の問題を解決するため
に、図４の圧力センサＳの代わりに、舵角センサを用い
た装置もあった。舵角センサの舵角信号をコントローラ
Ｃに入力して、ハンドルが所定舵角以上切られたことを
検出したら、パワーアップが必要であると判断し、アイ
ドリング回転数を上げるように構成したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記装置において、舵
角信号に基づいて制御する装置のコントローラは、所定
舵角以上の舵角信号が入力された場合に、アイドリング
回転数を上げるように制御していた。ハンドルの舵角が
大きくなればそれだけ、負荷が大きくなるが、ハンドル
を切った時点で判断をすれば、実際に負荷が上がってか
らよりも早く対応ができるからである。しかし、このよ
うに舵角の大小によって、高負荷を予測する方法では、
ハンドル舵角が小舵角であって、急操舵した場合には、
高負荷になることを予測できない。そのため、小さな舵
角で、急操舵したときには、パワー不足になったり、エ
ンストしたりすることがあった。

【０００６】この発明の目的は、アイドリング時のよう
に、エンジン回転数が低い状態でハンドルを切った場合
に、高負荷となる状況を、確実に検出することができ、
しかも、素早くエンジン回転数を上昇させることができ
るパワーステアリング装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
によって駆動されるポンプと、エンジンの回転数を制御
する制御部とを備えたパワーステアリング装置を前提と
し、上記制御部が、ステアリングの操舵角および舵角速
度を検出し、上記操舵角が予め設定した舵角しきい値以
上であるか、または、上記舵角速度が予め設定した舵角
速度しきい値以上のときに、エンジン回転数を上昇させ
る点に特徴を有する。第２の発明は、制御部が、車速を
検出するとともに、車速が予め設定した車速しきい値以
下の場合に、エンジン回転数を上昇させる点に特徴を有
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に示す実施例は、ポンプＰを
駆動するエンジンＥに、制御部１を接続し、この制御部
１に、車速センサ２と舵角センサ３を接続して、図示し
ないパワーシリンダを作動するパワーステアリング装置
である。そして、上記制御部１は、演算処理部４とエン
ジン回転数上昇回路５とを備えている。

【０００９】上記演算処理部４は、上記舵角センサ３で
検出された舵角θから、舵角速度ωを演算する。また、
演算処理部４は、上記舵角センサ２および車速センサ３
から検出される車速ｖ、舵角θ信号と、上記舵角速度ω
とに基づいて、エンジン回転数を上げるべきかどうかを
判断し、回転数上昇回路１ｂに信号を出力する。また、
上記回転数上昇回路５は、演算処理部４からの信号にし
たがって、エンジンＥのアイドリング回転数を上げる。

【００１０】次に、この実施例の作用を図２のフローチ
ャートにしたがって説明する。なお、このフローチャー
トは、演算処理部４のステップを示したものである。ス
テップ１で、舵角センサ２および車速センサ３から舵角
θ、車速ｖが入力される。ステップ２で、演算処理部４
は、舵角θと舵角しきい値θ１を比較する。舵角θが舵
角しきい値θ１以上のときステップ５へ進み、未満のと
きステップ３へ進む。上記舵角しきい値θ１は、予め設
定した値であり、ポンプＰの負加圧を高負荷と見なす目
安の値である。

【００１１】ステップ２で、舵角θがしきい値θ１位所
の大舵角のとき、ステップ５へ進み、車速ｖを車速しき
い値ｖ１と比較する。このしきい値ｖ１は、０またはそ
れに近い状態の車速で、予め設定しておく値である。こ
の車速ｖ１未満の場合、エンジンは、いわゆるアイドリ
ング回転である。したがって、車速ｖが、上記しきい値
ｖ１以下のとき、エンジン回転数は低く、パワー不足と
なるので、ステップ６ヘ進み、回転数上昇回路５へ信号
を出力する。上記信号を入力された回転数上昇回路５
は、エンジンＥのアイドリング回転数を上昇させる。

【００１２】一方、ステップ２で、舵角θが舵角しきい
値θ１未満の小舵角の場合には、ステップ３へ進む。ス
テップ３で、演算処理部４は、舵角θより舵角速度ωを
算出する。そして、ステップ４で、上記舵角速度ωと舵
角速度しきい値ω１とを比較し、舵角速度ωがしきい値
ω１以上ならステップ５へ進み、しきい値ω１未満なら
ステップ１へ戻る。

【００１３】ステップ４で、舵角速度ωがしきい値ω１
以上ということは、急操舵ということで、高負荷になる
可能性がある。したがって、ステップ５、ステップ６と
進み、アイドリング回転数を上げる。すなわち、舵角θ
または舵角速度ωのどちらか一方でも、しきい値以上で
あって、同時に、車速ｖがしきい値ｖ１未満の場合に、
演算処理部４が信号を出力し、回転数上昇回路５によっ
て、エンジン回転数を上げることになる。ただし、車速
ｖ、舵角θ、舵角速度ωと、各しきい値とを比較する順
序は、上記実施例に限らない。また、上記実施例では、
舵角センサ３の検出値から舵角速度ωを算出している
が、舵角速度センサを用いて、舵角速度ωを直接検出す
るようにしても良い。

【００１４】上記のように、舵角速度を検出することに
より、舵角が小さくても、急操舵した場合に高負荷にな
ったとしても、エンジン回転数を上げて対応することが
できる。また、ハンドル舵角θおよび舵角速度ωを基準
に、エンジン回転数を上昇させるタイミングを決めてい
るので、実際に高負荷になる直前にエンジン回転数を上
げることとができる。従来のように圧力センサを用いた
場合と比べて、素早い対応ができる。

【００１５】なお、上記実施例で、車速ｖがしきい値ｖ
１以下の低速のときのみ、エンジン回転数を上げるよう
にしているのは、エネルギーの無駄を無くすためであ
る。すなわち、車速ｖがしきい値ｖ１を超えている走行
中では、エンジンＥは、アイドリング中ではないので、
エンジン回転数は低くない。したがって、それ以上エン
ジン回転数を上げなくても、ポンプＰがパワー不足にな
ることはない。そこで、上記実施例では、車速が低速で
ない場合には、舵角θや舵角速度ωが、しきい値以上に
大きくても、エンジン回転数を上げないようにしてい
る。したがって、必要以上にエンジンの回転数を上げ
て、エネルギーを無駄にすることがない。ただし、車速
ｖを検出しないで、図２のステップ５を省略しても、小
舵角、急操舵時にも、高負荷を予測して、素早くエンジ
ン回転数を上げることができるという効果は同じであ
る。

【００１６】また、舵角θおよび舵角速度ωと、アイド
リング回転数との関係にヒステリシスを設けることもで
きる。例えば、図３に示すように、舵角θに２個のしき
い値θ１，θ２を設け、エンジンＥの低アイドリング回
転数をＮ０とし、高アイドリング回転数をＮ１とする。
そして、舵角θが大きくなる方向にハンドルを切る過程
では、しきい値θ１以上で、アイドリング回転数をＮ０
からＮ１へ上げ、舵角θが小さくなる方向にハンドルを
きる過程では、しきい値θ１を超えても回転数Ｎ１のま
まで、舵角θがしきい値θ２より小さくなった場合に、
回転数Ｎ０に下げる。

【００１７】もしも、舵角θおよび舵角速度ωと、アイ
ドリング回転数との関係にヒステリシスを設けなかった
場合には、舵角θや舵角速度ωがしきい値近傍でわずか
に変動した場合にも、エンジン回転数を上げる指令信号
が出たり切れたりしてしまう。そのため、エンジンの回
転が急激に上下した不安定な状態になるという問題があ
る。しかし、図３のようにヒステリシスを設ければ、し
きい値θ１または、しきい値θ２の近傍で、舵角θがわ
ずかに変動しても、その変化に追従して、エンジン回転
数を上げたり下げたりすることがない。つまり、上記の
ようにヒステリシスを設ければ、安定した制御ができ
る。

【００１８】

【発明の効果】第１の発明によれば、エンジンが低回転
のときに、ハンドルを操舵しても、高負荷になる前に、
エンジン回転数を上げることができ、パワー不足となら
ないように、素早く対応できる。また、小舵角でも、急
操舵のときには、エンジン回転数を上げることができる
ので、舵角だけを検出していた従来と比べ、パワー不足
になることがない。第２の発明によれば、エンジン回転
数が低くないときには、たとえ、舵角や舵角速度が大き
くても、エンジン回転数をさらに上げるようなことはし
ないので、エネルギーを無駄にせず、燃費の向上にもな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のブロック図である。

【図２】実施例のフローチャートである。

【図３】舵角θとエンジン回転数Ｎとの関係を示した図
である。

【図４】従来例のブロック図である。

【符号の説明】１制御部２車速センサ３舵角センサＥエンジンＰポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水昇東京都港区浜松町２−４−１世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内Ｆターム(参考） 3D032 CC12 CC49 DA03 DA09 DA23 DA49 DA52 DB02 DB03 DB05 DC21 DC33 DC34 EB11 EC03 FF07 GG01 3D033 EB02 EB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンによって駆動されるポンプと、
エンジンのアイドリング回転数を制御する制御部とを備
えたパワーステアリング装置に置いて、上記制御部が、
ステアリングの操舵角および舵角速度を検出し、上記操
舵角が予め設定した舵角しきい値以上であるか、また
は、上記舵角速度が予め設定した舵角速度しきい値以上
のときに、エンジンのアイドリング回転数を上昇させる
パワーステアリング装置。
【請求項２】制御部が、車速を検出するとともに、車
速が予め設定した車速しきい値以下の場合に、アイドリ
ング回転数を上昇させることを特徴とする請求項１に記
載のパワーステアリング装置。