JP2003320952A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の走行条件や操舵状況に応じて、制御流
量ＱＰを制御することで、エネルギー損失を最小限に抑
えたパワーステアリング装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 コントローラが、操舵角センサからの操
舵角に応じたソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵トルク
に応じたソレノイド電流指令値Ｉｔとを演算または記憶
する一方、これら操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθ
と操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔとに、車速
に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ１，ＩＶ
２をそれぞれ乗算するとともに、これら乗算後の操舵角
系のソレノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド
電流指令値との大小を比較して、選択した大きい方の値
をソレノイド電流指令値Ｉとする。

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、パワーシリンダ
側に導く流量を制御する流量制御弁を備えたパワーステ
アリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のパワーステアリング装置に組み
込まれた流量制御弁は、本体にスプールを組み込み、こ
のスプールの一端を、ポンプポートに常時連通する一方
のパイロット室に臨ませ、スプールの他端を、スプリン
グを介在させた他方のパイロット室に臨ませている。そ
して、上記一方のパイロット室の下流側に固定オリフィ
スを設け、この固定オリフィスを介してパワーシリンダ
を制御するステアリングバルブに圧油を導くようにして
いる。

【０００３】一方、上記オリフィスの上流側の圧力を上
記一方のパイロット室のパイロット圧とし、下流側の圧
力を上記他方のパイロット室のパイロット圧とし、両パ
イロット室の圧力バランスでスプールの移動位置を制御
するようにしている。このスプールの移動位置によっ
て、ポンプの吐出量を上記ステアリングバルブ側に導く
制御流量ＱＰと、タンクまたはポンプに環流させる戻り
流量ＱＴとに分配する構成にしている。そして、上記ス
プールは、固定オリフィス前後の差圧を一定に保って、
パワーシリンダを制御するステアリングバルブ側には、
常に、一定の制御流量ＱＰが供給されるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、流量制御弁から常に一定の制御流量ＱＰ
が、パワーシリンダを制御するステアリングバルブ側に
供給されることになる。言い換えると、車速や操舵状況
に関わりなく、常に一定の制御流量ＱＰが、上記ステア
リングバルブ側に供給され続けることになる。しかしな
がら、車速や操舵状況に関わりなく、制御流量ＱＰを特
定すると、例えば、パワーシリンダが必要とする流量Ｑ
Ｍに対して、ＱＰ＞ＱＭとなったとき、その余剰流量
を、上記ステアリングバルブを介してタンクに戻さなけ
ればならない。

【０００５】このように余剰流量を、ステアリングバル
ブを介してタンクに戻すということは、それだけ回路の
圧力損失を大きくしてしまう。言い換えると、ポンプは
この圧力損失分の駆動トルクを消費し続けなければなら
ないことになる。そのために、ポンプの駆動トルクが大
きくなればなるほど、多量のエネルギーを消費すること
になる。しかも、上記制御流量ＱＰは、パワーシリンダ
の最大必要流量にあわせて設定しているので、ほとんど
の場合、何らかの余剰流量をタンクに環流させているの
が現状である。そのために、この従来の装置では、その
エネルギー損失が大きくなるという問題があった。この
発明の目的は、車両の走行条件や操舵状況に応じて、制
御流量ＱＰを制御することによって、エネルギー損失を
最小限に抑えたパワーステアリング装置を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、パワーシ
リンダを制御するステアリングバルブと、このステアリ
ングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可
変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレ
ノイドを駆動するソレノイド電流指令値Ｉを制御するコ
ントローラと、このコントローラに接続した操舵角セン
サ、操舵トルクセンサ、および車速センサと、ポンプか
ら供給される流量を、上記可変オリフィスの開度に応じ
てステアリングバルブに導く制御流量とタンクに戻す戻
り流量とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントロ
ーラは、操舵角センサからの操舵角に応じたソレノイド
電流指令値Ｉθと、操舵トルクに応じたソレノイド電流
指令値Ｉｔとを演算または記憶する一方、これら操舵角
系のソレノイド電流指令値Ｉθと操舵トルク系のソレノ
イド電流指令値Ｉｔとに、車速に基づいて設定したソレ
ノイド電流指令値ＩＶ１，ＩＶ２をそれぞれ乗算すると
ともに、これら乗算後の操舵角系のソレノイド電流指令
値と操舵トルク系のソレノイド電流指令値との大小を比
較して、選択した大きい方の値をソレノイド電流指令値
Ｉとすることを特徴とする。

【０００７】第２の発明は、上記第１の発明において、
操舵角速度センサをコントローラに接続し、このコント
ローラは、操舵角速度センサからの操舵角速度に応じた
ソレノイド電流指令値Ｉωを演算または記憶するととも
に、この操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉωは、
車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ３を
限界値とし、しかも、この演算後の操舵角速度系のソレ
ノイド電流指令値Ｉｄと操舵角系のソレノイド電流指令
値と操舵トルク系のソレノイド電流指令値との大小を比
較して、選択した最も大きい値をソレノイド電流指令値
Ｉとすることを特徴とする。

【０００８】第３の発明は、上記第１又は第２の発明に
おいて、コントローラは、大小選択したソレノイド電流
指令値に、スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算
して、このスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算
した後の値をソレノイド電流指令値Ｉとすることを特徴
とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１、図２に基づいて、この発明
の第１実施形態を説明する。本体Ｂには、流量制御弁Ｖ
のスプール１を組み込んでいる。上記スプール１は、そ
の一端を一方のパイロット室２に臨ませ、他端を他方の
パイロット室３に臨ませている。上記一方のパイロット
室２は、ポンプポート４を介してポンプＰに常時連通し
ている。また、この一方のパイロット室２は、流路６→
可変オリフィスａ→流路７を経由して、パワーシリンダ
８を制御するステアリングバルブ９の流入側に連通して
いる。

【００１０】一方、上記他方のパイロット室３には、ス
プリング５を介在させるとともに、流路１０および流路
７を介してステアリングバルブ９の流入側に連通してい
る。そのため、上記両パイロット室２，３は、可変オリ
フィスａ→流路７→流路１０を介して連通することにな
り、可変オリフィスａの上流側の圧力が一方のパイロッ
ト室２に作用し、下流側の圧力が他方のパイロット室３
に作用することになる。なお、上記可変オリフィスａの
開度は、ソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令
値Ｉによって制御するようにしている。

【００１１】上記スプール１は、一方のパイロット室２
の作用力と、他方のパイロット室３の作用力およびスプ
リング５のバネ力とがバランスした位置を保つが、その
バランスした位置において、前記タンクポート１１の開
度が決められる。例えば、エンジン等のポンプ駆動源１
２が停止している場合には、ポンプポート４に圧力が供
給されないため、両パイロット室２，３に圧力が発生し
ない。したがって、この場合にはスプール１がスプリン
グ５の作用で図示のノーマル位置を保つ。

【００１２】上記の状態からポンプ駆動源１２を作動さ
せて、ポンプＰを駆動させると、ポンプポート４に圧油
が供給されて、可変オリフィスａに流れが生じる。この
ように可変オリフィスａに流れが生じると、その前後に
差圧が発生し、この差圧によって両パイロット室２，３
に圧力差が発生する。そして、この圧力差に応じてスプ
ール１が図示する位置からスプリング５に抗して移動
し、上記したバランス位置を保つ。

【００１３】このようにしてスプール１がスプリング５
に抗して移動すると、タンクポート１１の開度が大きく
なるが、このときのタンクポート１１の開度に応じて、
ポンプ４からステアリングバルブ９側に導かれる制御流
量ＱＰと、タンクＴあるいはポンプＰに環流される戻り
流量ＱＴの分配比が決まる。言い換えれば、タンクポー
ト１１の開度に応じて制御流量ＱＰが決まることにな
る。

【００１４】上記のように制御流量ＱＰがスプール１の
移動位置で決まるタンクポート１１の開度に応じて制御
されるということは、結局、可変オリフィスａの開度に
応じて制御流量ＱＰが決まることになる。なぜなら、ス
プール１の移動位置は、両パイロット室２，３の圧力差
で決まるとともに、この圧力差を決めているのが可変オ
リフィスａの開度だからである。

【００１５】したがって、車速や操舵状況に応じて、制
御流量ＱＰを制御するためには、可変オリフィスａの開
度、すなわちソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流
指令値Ｉを制御すれば良いことになる。なぜなら、可変
オリフィスａの開度は、ソレノイドＳＯＬの励磁電流に
比例して制御され、非励磁状態のときに開度を最小に保
ち、励磁電流を大きくするに従ってその開度を大きくな
るようにしているからである。

【００１６】一方、上記制御流量ＱＰが導かれるステア
リングバルブ９は、図示していないステアリングホィー
ルの入力トルク（操舵トルク）に応じて、パワーシリン
ダ８への供給量を制御する。例えば、操舵トルクが大き
ければ、ステアリングバルブ９を大きく切り換えて、パ
ワーシリンダ８への供給量を増やし、逆に操舵トルクが
小さければ、ステアリングバルブ９の切り換え量を少な
くして、パワーシリンダ８への供給量を少なくするよう
にしている。パワーシリンダ８は、圧油の供給量が多い
ほど大きいアシスト力を発揮し、供給量が少ないほどア
シスト力を小さくする。なお、操舵トルクとステアリン
グバルブ９との切り換え量は、図示していないトーショ
ンバーなどのねじれ反力によって設定している。

【００１７】上記のようにしてパワーシリンダ８に供給
される流量ＱＭは、ステアリングバルブ９によって制御
されているが、このステアリングバルブ９に供給される
制御流量ＱＰは、上記したように流量制御弁Ｖによって
制御されている。ここで、パワーシリンダ８が必要とす
る要求流量ＱＭと、流量制御弁Ｖで決められる制御流量
ＱＰとをなるべく等しくすれば、ポンプＰ側のエネルギ
ー損失を低く抑えることができる。なぜなら、ポンプＰ
側のエネルギー損失は、制御流量ＱＰとパワーシリンダ
８の要求流量ＱＭとの差によって発生するからである。

【００１８】そこで、この第１実施形態では、制御流量
ＱＰをパワーシリンダ８の要求流量ＱＭにできるだけ近
づけるために、可変オリフィスａの開度を制御するよう
にしている。この可変オリフィスａの開度は、上記した
ようにソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値
Ｉで決まるが、このソレノイド電流指令値Ｉを制御する
のが以下に説明するコントローラＣである。

【００１９】上記コントローラＣには、操舵角センサ１
６、操舵トルクセンサ１７、および車速センサ１８を接
続している。そして、これら各センサ１６〜１８の出力
信号に基づいて、ソレノイドＳＯＬに対するソレノイド
電流指令値Ｉを制御するようにしている。なお、図１中
符号１９は、コントローラＣとソレノイドＳＯＬとの間
に接続した駆動機構であり、この駆動機構を介して電流
をソレノイドＳＯＬに供給するようにしている。

【００２０】図２は、上記コントローラＣの制御システ
ムを示したものである。このコントローラＣには、上記
したように、操舵角センサ１６からの操舵角信号と、操
舵トルクセンサ１７からの操舵トルク信号と、車速セン
サ１８からの車速信号とが入力される。コントローラＣ
は、上記操舵角信号が入力されると、そのときの操舵角
に基づいてソレノイド電流指令値Ｉθを特定する。この
ソレノイド電流指令値Ｉθは、その操舵角と制御流量Ｑ
Ｐとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決め
ている。ただし、このソレノイド電流指令値Ｉθは、操
舵角が設定した値以下であれば、ゼロになるようにして
いる。つまり、ステアリングホイールが中立あるいはそ
の近傍にあるときには、上記ソレノイド電流指令値Ｉθ
がゼロになるようにしている。

【００２１】また、上記操舵角に対するソレノイド電流
指令値Ｉθは、テーブル値としてコントローラＣにあら
かじめ記憶させておいてもよいし、操舵角を基にして、
その都度、コントローラＣに演算させるようにしてもよ
い。

【００２２】上記のように操舵角に基づいてソレノイド
電流指令値Ｉθを求めたら、この値に、車速信号に基づ
いたソレノイド電流指令値ＩＶ１を乗算する。この車速
信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ１は、車速が
低速域で１を出力し、高速域では１未満の小数点の値を
出力するようにしている。そして、この低速域と高速域
との間の中間域では、車速に反比例した値を出力するよ
うにしている。そのため、低速域ではソレノイド電流指
令値Ｉθをそのまま出力するが、高速になればなるほど
出力値が小さくなる。つまり、低速域では応答性を高く
保つようにしているが、高速域になると応答性を下げる
ようにしている。このようにしたのは、一般に、高速走
行中においては、それほど高い応答性を必要とせず、高
い応答性を必要とするのは、ほとんどの場合、低速域だ
からである。

【００２３】一方、コントローラＣは、操舵トルクが入
力されると、そのときの操舵トルクの大きさに基づいて
ソレノイド電流指令値Ｉｔを特定する。このソレノイド
電流指令値Ｉｔも、操舵トルクと制御流量ＱＰとの関係
がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。ま
た、このソレノイド電流指令値Ｉｔも、操舵トルクが設
定した値以下であれば、ゼロになるようにしている。つ
まり、ステアリングホイールを操舵していない場合に
は、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔがゼロになるように
している。

【００２４】また、上記操舵トルクに対するソレノイド
電流指令値Ｉｔも、テーブル値としてコントローラＣに
あらかじめ記憶させておいてもよいし、操舵トルクを基
準にして、その都度コントローラＣに演算させるように
してもよい。いずれにしても操舵トルクに基づいてソレ
ノイド電流指令値Ｉｔを求めたら、この値に車速信号に
基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ２を乗算する。この
車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ２も、車
速が低速域で１を出力し、高速域では１未満の小数点の
値を出力するようにしている。また、この低速域と高速
域との間の中間域では、車速に反比例して出力値が小さ
くなるようにしている。そのため、低速域ではソレノイ
ド電流指令値Ｉｔがそのまま出力されるが、高速になれ
ばなるほど出力値が小さくなる。つまり、低速域では応
答性を高く保ち、高速域になると応答性を下げるように
している。

【００２５】上記のようにして、操舵角系のソレノイド
電流指令値（Ｉθ×ＩＶ１）と、操舵トルク系のソレノ
イド電流指令値（Ｉｔ×ＩＶ２）とを特定したら、これ
ら両値を比較して、大きい方の値を選択する。なお、大
きい方の値を選択する理由については、作用の説明で詳
しく説明する。上記大きい方の値を選択したら、その選
択値である（Ｉθ×ＩＶ１）または（Ｉｔ＋ＩＶ２）
に、スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算する。
そして、このスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加
算した後の値すなわち（Ｉθ×ＩＶ１）＋Ｉｓまたは
（Ｉｔ＋ＩＶ２）＋Ｉｓを、ソレノイド電流指令値Ｉと
して駆動機構１９に出力する。この駆動機構１９は、ソ
レノイド電流指令値Ｉに応じたＳＯＬ励磁電流Ａを特定
し、その励磁電流ＡをソレノイドＳＯＬに出力する。

【００２６】なお、上記したように、スタンバイソレノ
イド電流指令値Ｉｓを加算しているので、操舵角及び操
舵トルクに基づくソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｓが共
にゼロの場合でも、ソレノイド電流指令値ＩはＩｓの大
さを保つ。したがって、可変オリフィスａが完全に閉じ
ることはなく、所定の流量がスタンバイ流量としてステ
アリングバルブ９に供給されることになる。このように
スタンバイ流量を確保するようにしたのは、次の理由か
らである。すなわち、エネルギー損失を防止するという
観点からすると、パワーシリンダ８側の要求流量ＱＭが
ゼロであれば、流量制御弁Ｖの制御流量ＱＰもゼロにす
るのが理想的である。制御流量ＱＰをゼロにするという
ことは、ポンプＰからの全量を、タンクポート１１を介
してタンクＴに直接戻すことである。この場合には、配
管の圧力損失がほとんど生じないので、ポンプＰの駆動
トルクが最少となり、その分、省エネ効果が得られ、エ
ネルギー損失を防止する観点からすると有利になる。

【００２７】それにもかかわらず、スタンバイ流量を確
保しているのは、次の３つのメリットがあるからであ
る。第１に、装置の焼き付きを防止するためである。す
なわち、ある程度の油を装置に環流させておいた方が、
その油による冷却効果が得られる。上記スタンバイ流量
は、この冷却機能を得るためのものである。第２に、応
答性を確保するためである。すなわち、上記のようにス
タンバイ流量を確保しておけば、それが全くないときよ
りも、目的の制御流量に到達するまでの時間が短くてす
む。この時間差が応答性になるので、結局、スタンバイ
流量を確保した方が、応答性を向上させることができ
る。

【００２８】第３に、キックバック等の外乱やセルフア
ライニングトルクに対抗するためである。すなわち、外
乱やセルフアライニングトルク等による抗力がタイヤに
作用すると、それがパワーシリンダ８のロッドに作用す
る。もし、スタンバイ流量を確保しておかなければ、こ
の外乱やセルフアライニングトルクによる抗力で、タイ
ヤがふらついてしまう。しかし、上記のようにスタンバ
イ流量ＱＰを確保しておけば、たとえ上記抗力が作用し
たとしても、タイヤがふらついたりしない。すなわち、
上記パワーシリンダ８のロッドには、ステアリングバル
ブ９を切り換えるためのピニオン等がかみ合っているの
で、上記抗力が作用すると、ステアリングバルブも切り
換わって、その抗力に対抗する方向にスタンバイ流量を
供給することになる。したがって、スタンバイ流量を確
保しておけば、上記キックバックによる外乱や、セルフ
アライニングトルクに対抗できることになる。

【００２９】なお、スプール１の先端には、スリット２
０を形成している。このスリット２０は、スプール１が
図示する位置にあるときにも、一方のパイロット室２と
流路６とを連通して、ポンプＰの吐出圧が、このスリッ
ト２０を介してステアリングバルブ９側に供給するため
のものである。このようにしたのは、スプール１が何等
かの原因で図示する位置で動かなくなったとしても、ス
テアリングバルブ９側に圧油を供給するためである。

【００３０】次に、この実施態様の作用を説明する。例
えば、水平な路面上を車両が直進走行している場合に
は、風などの外乱の影響がない限り、車両はセルフアラ
イニングトルクによって直進走行を維持する。このよう
な状況では、操舵角はほぼ中立の位置にあり、また、操
舵トルクはほとんど発生していない。そのため、操舵角
系のソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵トルク系のソレ
ノイド電流指令Ｉｔは、共にゼロとなる。したがって、
これらソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｔに、車速に基づ
いたソレノイド電流指令値ＩＶ１、ＩＶ２を掛け合わせ
ても、その値はゼロのままである。

【００３１】このように操舵角系の値も操舵トルク系の
値もゼロなので、大小判定においてもこのゼロの値が選
択される。そして、このゼロの値にスタンバイソレノイ
ド電流指令値Ｉｓが加算されるため、このスタンバイソ
レノイド電流指令値Ｉｓがそのままソレノイド電流指令
値Ｉとしてドライバー１９に出力されることになる。こ
のようにスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓがそのま
ま出力されれば、可変オリフィスａの開度は最少に保た
れる。そのため、制御流量ＱＰとしてスタンバイ流量が
ステアリングバルブ９側に供給されることになる。つま
り、直進走行時に必要とする最低限のアシスト力を発揮
し得る状態を維持しながら、ポンプＰの消費エネルギー
を抑えるようにしている。

【００３２】上記の状態からステアリングホィールを操
舵すると、そのときの操舵角に基づいてソレノイド電流
指令値Ｉθが決まり、また、そのときの操舵トルクに基
づいてソレノイド電流指令値Ｉｔが決まる。そして、上
記操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθに、車速に応じ
たソレノイド電流指令値ＩＶ１を乗算し、上記操舵トル
ク系のソレノイド電流指令値Ｉｔに、車速に応じたソレ
ノイド電流指令値ＩＶ２を乗算する。このとき、車速が
低速域にあれば、この車速に基づくソレノイド電流指令
値ＩＶ１、ＩＶ２は「１」なので、乗算後の値として、
ソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｔがそのまま出力され
る。これに対して車速が高速域にあれば、車速に基づく
ソレノイド電流指令値ＩＶ１、ＩＶ２が１未満の小数点
の値となるので、これらソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉ
ｔは小さくなる。

【００３３】したがって、高速域になると、低速域に比
べて発揮できるアシスト力は小さくなるが、高速域では
ほとんどアシスト力を必要としないので、操舵するうえ
で不都合は生じない。そして、このように高速域で制御
流量ＱＰを少なくすれば、圧力損失が少なくなる分、エ
ネルギー損失を防止できる。

【００３４】また、操舵の仕方やそのときの車速によっ
て、必要とするアシスト力の大きさや、必要とするアシ
スト力の応答性はまちまちである。例えば、アシスト力
は小さくていいが高い応答性を必要とする場合や、大き
いアシスト力を必要とするが応答性はそれほど高くなく
ていい場合がある。そして、このような場合には、どち
らの条件を優先させるのかを判断する必要がある。この
第１実施形態では、上記の条件を判断するために、操舵
角系のソレノイド電流指令値Ｉθと操舵トルク系のソレ
ノイド電流指令値Ｉｔとを比較して、いずれか大きい方
の値を採用するようにしている。そして、操舵トルク系
のソレノイド電流指令値Ｉｔを採用した場合には、どち
らかといえば、アシスト力の応答性を優先したことにな
る。なぜなら、操舵トルクが大きい場合には、アシスト
力の大きさよりも応答性を必要とするケースが多いから
である。

【００３５】また、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉ
θを採用した場合には、どちらかといえば、アシスト力
の大きさを優先したことになる。なぜなら、操舵角が大
きい場合には、アシスト力の応答性よりも大きさを必要
とするケースが多いからである。いずれにしても、この
ように操舵角と操舵トルクとの両方の条件を比較して判
断すれば、より実態に則した制御ができ、高い操作性と
安定性を確保することができる。なお、実際にドライバ
ーがステアリングホィールを操作すると、操舵角→
操舵角速度→操作力（操舵トルク）の順番で制御値が
変化する。そのうち、ドライバーへのフィードバック
は、操舵角と操作力（操舵トルク）である。この第１実
施形態では、これら操舵角と操作力（操舵トルク）とに
基づいてソレノイド電流指令値Ｉを制御しているので、
フィードバックのずれが生じにくい。

【００３６】ステアリングホィールを保舵しているとき
は、アシスト力を必要とする状況であるが、一般的に操
舵トルクは小さくなる。このような場合には、通常、操
舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθが、操舵トルク系の
ソレノイド電流指令値Ｉｔより大きくなるので、この操
舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθに基づいて制御流量
ＱＰが制御されることになる。ただし、パワーシリンダ
８側からの逆入力によって、操舵トルク系のソレノイド
電流指令値Ｉｔが操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθ
よりも大きくなると、今度は操舵トルク系のソレノイド
電流指令値Ｉｔに基づいて制御流量ＱＰが制御される。
このように操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθから、
操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔに基づいた制
御流量ＱＰに切り換えれば、アシスト力不足が生じるこ
とはない。

【００３７】一方、傾斜した路面を直進走行しているよ
うなときには、路面からの逆入力によって操舵トルクが
発生するが、この状態においてステアリングホィールが
中立位置付近にあった場合、操舵角系のソレノイド電流
指令値Ｉθはゼロになる。もし、この操舵角系の値のみ
に基づいてソレノイド電流指令値Ｉを制御したとする
と、必要なアシスト力が得られなくなってしまう。その
結果、ステアリングホィールが重くなってしまう。しか
し、この第１実施形態では、操舵角が中立位置にあって
も、逆入力によって操舵トルクが生じると、その操舵ト
ルクに基づいて制御流量ＱＰが制御されるので、所定の
アシスト力が発揮可能な状態となる。したがって、ステ
アリングホィールが重くなるといった不都合は生じな
い。

【００３８】また、ステアリングホィールを据え切りし
た状態で手を離すと、ステアリングホィール側からもパ
ワーシリンダ８側からも入力がないため、操舵トルクが
ゼロになる。ただし、この状態からステアリングホィー
ルを操舵した時には、瞬時にアシスト力が必要となる。
このように操作性を必要とする場合には、その操作性を
維持するだけの「力」と「応答性」を確保する必要があ
る。ところが、据え切りエンド付近、すなわちステアリ
ングホィールを最大操舵角付近まで操舵した状態では、
ステアリングのリンク効率が低下するため、操作性を確
保するだけの「力」を必ずしも確保できない。

【００３９】ただし、この第１実施形態では、上記据え
切り手放し時は、操舵角に基づいてソレノイド電流指令
値Ｉが制御されるので、「応答性」が確保できる。なぜ
なら、操舵角に応じたソレノイド電流指令値Ｉθが出力
されている分、必要とされる据え切り推力に達するまで
の所要時間が短縮されるからである。このようにして
「応答性」を確保できるので、操作性を良好に保つこと
ができる。なお、上記したように、操舵角または操舵ト
ルクに基づいて制御流量ＱＰを制御するようにしている
が、ソレノイド電流指令値Ｉｓだけは常に出力されてい
る。そのため、スタンバイ流量は常に確保されている。
したがって、どのような状態においても、装置の冷却効
果が得られるとともに、応答性の維持、キックバック等
による外乱にも対抗できる。

【００４０】図３に示した第２実施形態は、ソレノイド
電流指令値Ｉを制御するための要素として、操舵角速度
を上記第１実施形態に追加したものである。ただし、操
舵角系のソレノイド電流指令値及び操舵トルク系のソレ
ノイド電流指令値の求め方については、第１実施形態と
同じなので、その部分の説明については省略する。この
第２実施形態では、コントローラＣに図示していない操
舵角速度センサを接続し、この操舵角速度センサによっ
て測定した実際の操舵角速度を、コントローラＣに入力
するようにしている。なお、この第２実施形態では実際
の操舵角速度を操舵角速度センサによって直接求めてい
るが、操舵角センサによって検出した操舵角を微分して
操舵角速度を求めるようにしてもよい。この場合には、
操舵角速度センサを必要としない。

【００４１】上記操舵角速度信号が入力されると、コン
トローラＣは、その操舵角速度に基づいてソレノイド電
流指令値Ｉωを特定する。このソレノイド電流指令値Ｉ
ωは、その操舵角速度と制御流量ＱＰとの関係がリニア
な特性になる理論値に基づいて決めている。ただし、こ
のソレノイド電流指令値Ｉωは、操舵角が設定した値以
下であればゼロになるようにしている。また、上記操舵
角速度に対するソレノイド電流指令値Ｉωは、テーブル
値としてコントローラＣにあらかじめ記憶させておいて
もよいし、操舵角を基にして、その都度、コントローラ
Ｃに演算させるようにしてもよい。

【００４２】上記のように操舵角速度に基づいてソレノ
イド電流指令値Ｉωを求めたら、この値に、車速信号に
基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ３を限界値として、
操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄを出力させ
る。そのため、上記車速信号に基づいたソレノイド電流
指令値ＩＶ３は、応答性を低下させることなく、車速が
低速域で１を出力し、高速域では１未満の小数点の値を
出力する。したがって、ソレノイド電流指令値Ｉｄも車
速に応じて減少するが、操舵角系のソレノイド電流指令
値Ｉθや、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔと
異なり、限界値により上限をカットしているため、応答
性が重要視される操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉｄ
の出力応答性が低下することはない。

【００４３】上記のようにして操舵角速度系のソレノイ
ド電流指令値Ｉｄを求めたら、この操舵角速度系のソレ
ノイド電流指令値Ｉｄと、操舵角系のソレノイド電流指
令値（Ｉθ×ＩＶ１）と、操舵トルク系のソレノイド電
流指令値（Ｉｔ×ＩＶ２）とを比較して、最も大きい値
を選択する。そして、選択した最も大きい値に、スタン
バイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算する。したがっ
て、ソレノイド電流指令値Ｉとして、（Ｉθ×ＩＶ１）
＋Ｉｓ、（Ｉｔ＋ＩＶ２）＋Ｉｓ、Ｉｄ＋Ｉｓのいずれ
かの値が駆動機構１９に出力されることになる。駆動機
構１９は、このソレノイド電流指令値Ｉに応じたＳＯＬ
励磁電流Ａを特定して、その励磁電流ＡをソレノイドＳ
ＯＬに出力する。

【００４４】この第２実施形態によれば、操舵角、操舵
角速度、および操作力（操舵トルク）というように、ス
テアリングホィールを操作したときに生じる全ての要素
を制御値として考慮しているので、フィードバックのず
れがさらに解消することができる。また、操舵角速度を
判断要素として採用することで、より応答性の向上を図
ることができる。

【００４５】

【発明の効果】第１の発明によれば、操舵角と操舵トル
クと車速とに基づいて、ステアリングバルブに供給する
制御流量を制御しているので、実際の車両の走行条件や
操舵状況に適した制御をすることができる。しかも、操
舵角または操舵トルクのうち、いずれか大きい方の値に
基づいて制御流量を制御しているので、より実態に則し
た制御ができる。このように実態に則した流量制御がで
きるので、ポンプＰを駆動するためのトルクが必要以上
に大きくなることがなく、エネルギー損失を最小限に抑
えることができる。

【００４６】第２の発明によれば、ステアリングホィー
ルを操作したときに生じる全ての制御値、すなわち操舵
角、操舵角速度、操舵トルクに基づいて、ソレノイド電
流指令値を制御しているので、フィードバックのずれを
さらに解消することができる。また、操舵角速度を制御
値として用いることによって、応答性の向上を図ること
もできる。

【００４７】第３の発明によれば、スタンバイ流量を確
保しているので、直進走行時のように、操舵角によるソ
レノイド電流指令値と操舵トルクによるソレノイド電流
指令値とが共にゼロであっても、装置の焼き付を防止す
ることができる。また、良好な応答性を確保することも
できる。さらに、キックバック等の外乱やセルフアライ
ニングトルクにも対抗することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施態様の油圧回路図である。

【図２】第１実施形態のコントローラＣの制御系を示す
説明図である。

【図３】第２実施形態のコントローラＣの制御系を示す
説明図である。

【符号の説明】

Ｉ ソレノイド電流指令値 Ｉθ 操舵角によるソレノイド電流指令値 Ｉｔ 操舵トルクによるソレノイド電流指令値 Ｉω 操舵角速度によるソレノイド電流指令値 ＩＶ１ 車速によるソレノイド電流指令値 ＩＶ２ 車速によるソレノイド電流指令値 ＩＶ３ 車速によるソレノイド電流指令値 ＱＰ 制御流量 ＱＴ 戻り流量 ＱＭ 要求（必要）流量 Ｂ 本体 Ｐ ポンプポート ａ 可変オリフィス ＳＯＬ ソレノイド Ｃ コントローラ Ｔ タンク １ スプール ２ 一方のパイロット室 ３ 他方のパイロット室 ４ ポンプポート ５ スプリング ８ パワーシリンダ ９ ステアリングバルブ １６ 操舵角センサ １７ 操舵トルクセンサ １８ 車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC02 CC10 CC12 CC32 CC49 DA03 DA09 DA15 DA23 DB02 DB03 DC03 DC08 DC34 DD17 DE05 DE09 EB04 EB11 EC04 EC05 GG01 3D033 EB02 EB07 EB09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーシリンダを制御するステアリング
   バルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可
   変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御する
   ソレノイドと、このソレノイドを駆動するソレノイド電
   流指令値Ｉを制御するコントローラと、このコントロー
   ラに接続した操舵角センサ、操舵トルクセンサ、および
   車速センサと、ポンプから供給される流量を、上記可変
   オリフィスの開度に応じてステアリングバルブに導く制
   御流量とタンクに戻す戻り流量とに分配する流量制御弁
   とを備え、上記コントローラは、操舵角センサからの操
   舵角に応じたソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵トルク
   に応じたソレノイド電流指令値Ｉｔとを演算または記憶
   する一方、これら操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθ
   と操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔとに、車速
   に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ１，ＩＶ
   ２をそれぞれ乗算するとともに、これら乗算後の操舵角
   系のソレノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド
   電流指令値との大小を比較して、選択した大きい方の値
   をソレノイド電流指令値Ｉとすることを特徴とするパワ
   ーステアリング装置。
2. 【請求項２】 操舵角速度センサをコントローラに接続
   し、このコントローラは、操舵角速度センサからの操舵
   角速度に応じたソレノイド電流指令値Ｉωを演算または
   記憶するとともに、この操舵角速度系のソレノイド電流
   指令値Ｉωは、車速に基づいて設定したソレノイド電流
   指令値ＩＶ３を限界値とし、しかも、この演算後の操舵
   角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄと操舵角系のソレ
   ノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド電流指令
   値との大小を比較して、選択した最も大きい値をソレノ
   イド電流指令値Ｉとすることを特徴とする請求項１記載
   のパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 コントローラは、大小選択したソレノイ
   ド電流指令値に、スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓ
   を加算して、このスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓ
   を加算した後の値をソレノイド電流指令値Ｉとすること
   を特徴とする請求項１または２に記載のパワーステアリ
   ング装置。