JP2006281849A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの回転数などに影響されずに安定した制御が可能なようにする。
【解決手段】 コントローラＣは、操舵角系電流指令値Ｉθあるいは操舵角速度系電流指令値Ｉωに基づいて、ソレノイド電流指令値Ｉｔを算出する。そして、コントローラＣ、スタンバイ流量を特定するためのスタンバイ用電流指令値Ｉｓを記憶する機能と、ソレノイド電流指令値Ｉｔにスタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算する機能と、これら合計指令値（Ｉｔ＋Ｉｓ）に補正用電流指令値Ｉｒを乗算する機能とを備えている。
【選択図】 図１

Description

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。

この種の装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られているが、この従来の装置を示したのが、図３および図４である。そこで、まず、図３に基づいて、パワーステアリング装置全体の構成を説明する。
本体Ｂには、流量制御弁Ｖのスプール１とともにポンプＰも一体的に組み込んでいる。
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、他方のパイロット室３にはスプリング５を介在させている。このようにした両パイロット室２，３は、ソレノイドＳＯＬの励磁電流Ｉに応じて開度を制御する可変オリフィスａを介して、たがいに連通している。

すなわち、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。また、他方のパイロット室３は、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。
したがって、上記両パイロット室２，３は、可変オリフィスａ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。

そして、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の作用力とがバランスした位置を保つが、そのバランス位置において、前記ポンプポート４とタンクポート１１との開度が決められる。
今、エンジン等からなるポンプ駆動源１２が停止していると、ポンプポート４に圧油が供給されない。ポンプポート４に圧油が供給されなければ、両パイロット室２，３には圧力が発生しないので、スプール１はスプリング５の作用で図示のノーマル位置を保つ。

上記の状態からポンプＰが駆動して、ポンプポート４に圧油が供給されると、可変オリフィスａに流れができるので、そこに圧力損失が発生する。この圧力損失の作用で、両パイロット室２，３に圧力差が発生し、この圧力差に応じてスプール１がスプリング５に抗して移動し、上記バランス位置を保つ。
このようにスプール１がスプリング５に抗して移動することによって、タンクポート１１の開度を大きくするが、このときのタンクポート１１の開度に応じて、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に還流される戻り流量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。

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、結局は、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。

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の励磁電流を制御すればよいことになる。
なぜなら、可変オリフィスａは、ソレノイドＳＯＬが非励磁状態のときにその開度を最少に保ち、励磁電流を大きくしていくにしたがってその開度を大きくするからである。

なお、前記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への供給流量を制御するものである。例えば、操舵トルクが大きければ、パワーシリンダ８への供給量を大きくし、操舵トルクが小さければそれに応じて供給流量も少なくするようにしている。この操舵トルクとステアリングバルブ９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決まることになる。

上記のように操舵トルクが大きいときに、ステアリングバルブ９の切り換え量を大きくすれば、その分、パワーシリンダ８によるアシスト力が大きくなる。反対に、ステアリングバルブ９の切り換え量を小さくすれば、上記アシスト力は小さくなる。
そして、操舵トルクによって決まるパワーシリンダ８の必要（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、いつも等しくすれば、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側のエネルギーロスは、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。

上記のように制御流量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の開度を制御するのが、ソレノイドＳＯＬに対する励磁電流Ｉであり、この励磁電流Ｉを制御するのが、コントローラＣである。
このコントローラＣには、操舵角センサー１６と車速センサー１７とを接続し、これら両センサーの出力信号に基づいて、ソレノイドＳＯＬの励磁電流Ｉを制御するようにしている。

なお、図中符号１８はスプール１の先端に形成したスリットで、スプール１が図示の位置にあるときにも、一方のパイロット室２が、このスリット１８を介して、流路７に常時連通するようにしている。言い換えると、スプール１が図示の状態にあって、流路６を閉じているようなときにも、ポンプＰの吐出油が、このスリット１８を介して、ステアリングバルブ９側に供給されるようにしている。
このように微少流量であるが、ステアリングバルブ９側に圧油を供給するようにしたのは、装置全体の焼き付きの防止、キックバック等の外乱の防止、および応答性の確保を目的にしているからである。ただし、これらの目的は、後で説明するスタンバイ流量を確保することでも達成できるので、詳細な説明は後に譲ることにする。

また、符号１９は、コントローラＣとソレノイドＳＯＬとの間に接続したドライバーである。

上記コントローラＣの制御システムは、図４に示すとおりである。すなわち、コントローラＣには、操舵角センサー１６からの操舵角信号と車速センサー１７からの車速信号とが入力する。そして、コントローラＣは、操舵角信号から操舵角θと操舵角速度ωとを演算する。そして、これら操舵角θおよび操舵角速度ωに基づいて、上記要求流量ＱＭを推定するようにしている。

図４における操舵角θと操舵角電流指令値Ｉ１とは、その操舵角θと制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値を基にして決めている。また、操舵角速度ωと操舵角速度電流指令値Ｉ２との関係も、操舵角速度ωと制御流量ＱＰとがリニアな特性になる理論値を基にして決めている。

ただし、操舵角θおよび操舵角速度ωが、ある設定値以上にならなければ、上記指令値Ｉ１およびＩ２のいずれもゼロを出力するようにしている。つまり、ステアリングホィールが中立あるいはその近傍にある時には、上記指令値Ｉ１もＩ２もゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対する操舵角電流指令値Ｉ１、および操舵角速度ωに対する操舵角速度電流指令値Ｉ２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いる。

また、コントローラＣは、車速センサー１７の出力信号に基づいて、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１と第２車速関連電流指令値Ｉｏ２とを出力するようにしているが、これら第１車速関連電流指令値Ｉｏ１と第２車速関連電流指令値Ｉｏ２とは、テーブル値としてコントローラＣにあらかじめ記憶されている。

そして、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.6を出力するようにしている。また、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.8を出力するようにしている。
つまり、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１は、１から0.6の範囲で制御する一方、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２は、１から0.8の範囲で制御するようにしている。したがって、低速域から最高速域でのゲインは、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１の方が、大きくなるようにしている。

そして、上記操舵角θによる操舵角電流指令値Ｉ１には、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１を掛け合わせる。したがって、車速信号Ｖが高速になればなるほど、その乗算結果である出力値すなわち操舵角系電流指令値Ｉθは小さくなる。しかも、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１のゲインを、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２のゲインよりも大きくしているので、高速になればなるほど、操舵角系電流指令値Ｉθの減少率が大きくなる。

一方、操舵角速度ωによる操舵角速度電流指令値Ｉ２には、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２を限界値として、操舵角速度系電流指令値Ｉωを出力させるようにしている。この操舵角速度系電流指令値Ｉωも、車速に応じて減少させるようにしているが、そのゲインを、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１のゲインよりも小さくしているので、操舵角速度電流指令値Ｉωの減少率は、操舵角系電流指令値Ｉθの場合よりも小さい。

上記のように出力された操舵角系電流指令値Ｉθと、操舵角速度系電流指令値Ｉωとの大小を比較し、その大きな電流指令値ＩθあるいはＩωを採用するとともに、その結果をソレノイド電流指令値Ｉｔとして出力する。
このように、いずれか大きな方を採用するようにしたのは、次の理由からである。すなわち、高速走行時には、ステアリングを急操作することはまずないので、ステアリング操作した場合に、操舵角速度系電流指令値Ｉωが小さくて、操舵角系電流指令値Ｉθの方が大きくなるのが通常である。

したがって、高速走行時には、操舵角を基準にしながら、大きい方の操舵角系電流指令値Ｉθを採用し、ステアリング操作の安全性・安定性を高めるようにしている。また、このようにすることによって、走行速度が速くなればなるほど、制御流量ＱＰを少なくする比率が高まり、エネルギーロスもより少なくできる。

一方、低速走行時には、ステアリングを急操作することが多くなる。そのために、多くの場合に操舵角速度の方が大きくなる。このように操舵角速度が大きい場合には、応答性が重視される。
したがって、低速走行時には、操舵角速度を基準にしながら、その操舵角速度系電流指令値Ｉωを採用し、ステアリング操作の操作性すなわち応答性を高めるようにしている。このようにすることによって、走行速度がある程度速くなっても、ステアリングを急操作したときに、制御流量ＱＰを十分に確保し、応答性を優先させることができる。

なお、車両の走行速度が一定でも、操舵角系電流指令値Ｉθが大きくなったり、操舵角速度系電流指令値Ｉωが大きくなったりすることがある。例えば、ステアリングをある角度操舵して、その操舵角θの位置で、ステアリングを保舵している時には、操舵角速度ωはゼロになってしまう。この場合には、車速が同じにもかかわらず、最初、操舵角速度系電流指令値Ｉωが大きく、保舵に入ってから操舵角系電流指令値Ｉθの方が大きくなる。
ただ、この従来の装置では、電流指令値ＩθとＩωの大きい方の値を選択してソレノイド電流指令値Ｉｔとしているので、どのような走行条件でも、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔが出力されることになる。

もし、上記のような保舵時に、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔが出力されなければ、制御流量ＱＰを確保できなくなる。制御流量ＱＰを確保できなければ、保舵時には、車両のセルフアライニングトルクによる抗力に負けて、パワーシリンダ８が動いてしまう。このようにパワーシリンダ８がその位置を保てずに動いてしまえば、それこそ保舵そのものが不可能になる。

しかし、上記のように、操舵角系電流指令値Ｉθと操舵角速度系電流指令値Ｉωの大きい方の値であるソレノイド電流指令値Ｉｔが常に出力されるので、例えば、保舵時であっても、ソレノイド電流指令値Ｉｔを確保できる。したがって、保舵に必要なパワーを維持できることになる。

一方で、高速走行時でも、ステアリングを急操作することがある。この時には、操舵角速度系電流指令値Ｉωが大きくなるので、その電流指令値Ｉωが選択されるとともに、その選択された値をソレノイド電流指令値Ｉｔとして出力される。ただし、このときのソレノイド電流指令値Ｉｔは、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２の限界値の範囲内に制御された値になるので、安全性は十分に確保される。

また、上記のようにして出力されたソレノイド電流指令値Ｉｔには、スタンバイ用電流指令値Ｉｓが加算される。
このスタンバイ用電流指令Ｉｓは、常に、所定の電流が可変オリフィスａのソレノイドＳＯＬに供給されるようにするためのものである。このようにスタンバイ用電流指令値Ｉｓが供給された可変オリフィスａは、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔが、たとえゼロであったとしても、その開度を一定に保つとともに、一定のスタンバイ流量を確保する。

次に、上記従来装置の作用を説明する。
今、車両の走行中には、操舵角による操舵角電流指令値Ｉ１と第１車速関連電流指令値Ｉｏ１との乗算値である操舵角系電流指令値Ｉθが出力される。これとともに、操舵角速度による操舵角速度電流指令値Ｉ２が、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２を限界値として、操舵角速度系電流指令値Ｉωが出力される。

そして、操舵角系電流指令値Ｉθと操舵角速度系電流指令値Ｉωとの大小が判定されるとともに、操舵角系電流指令値Ｉθあるいは操舵角速度系電流指令値Ｉωのうち大きい方の値が選択されてソレノイド電流指令値Ｉｔとして出される。このようにして出力されたソレノイド電流指令値Ｉｔに、スタンバイ用電流指令値Ｉｓが加算され、そのときのソレノイドの励磁電流Ｉが決められる。
このソレノイドの励磁電流Ｉは、車両の高速走行時には、主に操舵角系電流指令値Ｉθが基準となり、車両の低速走行時には、主に操舵角速度系電流指令値Ｉωが基準となる。

ただし、低速走行時であっても、その保舵時には、操舵角系電流指令値Ｉθを基準にソレノイドの励磁電流Ｉが決められる。
また、高速走行時であっても、ステアリングを急操作したときには、操舵角速度系電流指令値Ｉωを基準にソレノイドの励磁電流Ｉが決められる。
特開２００１−２６０９１７号公報

上記のようにした従来のパワーステアリング装置は、ソレノイドの電流指令値Ｉを制御して、可変オリフィスの開度を制御するようにしている。しかし、可変オリフィスの開度が一定に制御されていても、例えば、エンジンの回転数が大きくなれば、その分、ポンプの吐出量が増えて、パワーシリンダへの供給流量も増えてしまう。言い換えると、従来のパワーステアリング装置は、エンジンの回転数に応じて、その制御特性が異なってしまい、本来の省エネ効果を十分に発揮しきれないという問題があった。

この発明の目的は、エンジンの回転数に関わりなく、一定の制御が可能なパワーステアリング装置を提供することである。

この発明は、次の構成を前提にする。すなわち、この発明は、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、上記一方のパイロット室の下流側にオリフィスを設け、この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とともに、その移動位置に応じて、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還流させる戻り流量ＱＴとに分配する構成にし、上記オリフィスは、ソレノイドの励磁電流Ｉに応じて開度を制御する可変オリフィスとするとともに、この可変オリフィスのソレノイドの励磁電流Ｉを制御するコントローラを設け、かつ、このコントローラには操舵角センサーおよび車速センサーを接続し、上記操舵角センサーからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶する一方、コントローラは、これら操舵角θに応じた操舵角電流指令値Ｉ１、操舵角速度ωに応じた操舵角速度電流指令値Ｉ２および車速センサーからの車速関連電流指令値Ｉｏを記憶または演算し、これら操舵角に応じた電系流指令値Ｉ１、操舵角速度に応じた電流指令値Ｉ２および車速関連電流指令値Ｉｏを基にしてソレノイド電流指令値Ｉｔを演算するとともに、このソレノイド電流指令値Ｉｔに基づいて可変オリフィスのソレノイドの励磁電流Ｉを制御する構成にしたパワーステアリング装置を前提にする。

上記の装置を前提にしつつ、第１の発明は、上記コントローラは、エンジンもしくはエンジンに連係した機器の回転数を検出する機能と、この回転数に応じてゲインを変化させる補正用電流指令値Ｉｒを記憶する機能と、この補正用電流指令値Ｉｒをソレノイドの励磁電流Ｉの演算に反映させる機能とを備えた点に特徴を有する。

第２の発明は、上記コントローラが、スタンバイ流量を特定するためのスタンバイ用電流指令値Ｉｓを記憶する機能と、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔにスタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算する機能と、これら合計指令値（Ｉｔ＋Ｉｓ）に補正用電流指令値Ｉｒを乗算する機能とを備えた点に特徴を有する。

第３の発明は、上記コントローラが、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔに補正用電流指令値Ｉｒを乗算したソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ）を演算する機能と、このソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ）にスタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算する機能とを備えた点に特徴を有する。
第４の発明は、上記コントローラが、補正用電流指令値Ｉｒを第１補正用電流指令値Ｉｒ１と第２電流指令値Ｉｒ３とに分けて記憶する機能と、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔに第１補正用電流指令値Ｉｒ１を乗算したソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ１）を演算する機能と、上記スタンバイ用電流指令値Ｉｓに第２補正用電流指令値Ｉｒ２を乗算してソレノイド電流指令値（Ｉｒ２×Ｉｓ）を演算する機能と、これらソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ１）と（Ｉｒ２×Ｉｓ）とを加算する機能とを備えた点に特徴を有する。

第１〜４の発明の装置によれば、エンジンの回転数に影響されずに、常に、所期の制御特性を得ることができ、それだけ省エネ効果を安定的に得ることができる。

図１は第１実施形態を示したものであるが、この第１実施形態において、その全体構造は、図３に示した従来の装置と全く同様である。したがって、図３に示した全体構造に関する詳細な説明を省略するとともに、以下の説明において、図３に関する説明およびそこに用いた符号等をすべて援用する。

また、この第１実施形態は、図１からも明らかなように、エンジンの回転数を基にした補正用電流指令値Ｉｒを、ソレノイド電流指令値Ｉｔとスタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算した合計値（Ｉｔ＋Ｉｓ）に乗算した点が従来と異なるところで、その他は、従来と同様である。ただし、以下には、従来と重複する部分も含めて図１の各構成要素を詳しく説明する。

この第１実施形態におけるコントローラＣの制御システムは、図１に示すとおりである。すなわち、コントローラＣには、操舵角センサー１６からの操舵角信号と車速センサー１７からの車速信号とが入力する。そして、コントローラＣは、操舵角信号から操舵角θと操舵角速度ωとを演算する。そして、これら操舵角θおよび操舵角速度ωに基づいて、上記要求流量ＱＭを推定するようにしている。

図１における操舵角θと操舵角電流指令値Ｉ１とは、その操舵角θと制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値を基にして決めている。また、操舵角速度ωと操舵角速度電流指令値Ｉ２との関係も、操舵角速度ωと制御流量ＱＰとがリニアな特性になる理論値を基にして決めている。

ただし、操舵角θおよび操舵角速度ωが、ある設定値以上にならなければ、上記操舵角電流指令値Ｉ１および操舵角速度電流指令値Ｉ２のいずれもゼロを出力するようにしている。つまり、ステアリングホィールが中立あるいはその近傍にある時には、上記電流指令値Ｉ１およびＩ２がゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対する操舵角電流指令値Ｉ１、および操舵角速度ωに対する操舵角速度電流指令値Ｉ２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いる。ただし、この発明においては、上記電流指令値Ｉ１およびＩ２を、コントローラＣがその都度演算するようにしてもよい。

また、コントローラＣは、車速センサー１７の出力信号に基づいて、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１と第２車速関連電流指令値Ｉｏ２とを出力するようにしているが、これら第１車速関連電流指令値Ｉｏ１および第２車速関連電流指令値Ｉｏ２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れている。

そして、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.6を出力するようにしている。また、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.8を出力するようにしている。
つまり、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１は、１から0.6の範囲で制御する一方、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２は、１から0.8の範囲で制御するようにしている。したがって、低速域から最高速域でのゲインは、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１の方が、大きくなるようにしている。

そして、上記操舵角θによる操舵角電流指令値Ｉ１には、車速信号Ｖに応じた第１車速関連電流指令値Ｉｏ１を掛け合わせる。したがって、車速信号Ｖが高速になればなるほど、その乗算結果である出力値すなわち操舵角系電流指令値Ｉθは小さくなる。しかも、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１のゲインを、第２車速関連電流指令値Ｉｏ２のゲインよりも大きくしているので、高速になればなるほど、操舵角系電流指令値Ｉθの減少率が大きくなる。

一方、操舵角速度ωによる操舵角速度電流指令値Ｉ２には、車速に応じた第２車速関連電流指令値Ｉｏ２を限界値として、操舵角速度系電流指令値Ｉωを出力させるようにしている。この操舵角速度系電流指令値Ｉωも、車速に応じて減少させるようにしているが、そのゲインを、第１車速関連電流指令値Ｉｏ１のゲインよりも小さくしているので、電流指令値Ｉωの減少率は、電流指令値Ｉθの場合よりも小さい。

上記のように出力された操舵角系電流指令値Ｉθと、操舵角速度系電流指令値Ｉωとの大小を比較し、その大きな電流指令値ＩθあるいはＩωをソレノイド電流指令値Ｉｔとして出力するようにしている。このように、いずれか大きな方を採用するようにしているが、その理由は前記したとおりである。

また、上記のようにして出力されたソレノイド電流指令値Ｉｔには、スタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算する。
このスタンバイ用電流指令Ｉｓは、常に、所定の電流が可変オリフィスａのソレノイドＳＯＬに供給されるようにするためのものである。このようにスタンバイ用電流指令値Ｉｓが供給された可変オリフィスａは、操舵角θ、操舵角速度ωおよび第１，２車速関連電流指令値Ｉｏ１，Ｉｏ２が、たとえゼロだったとしても、その開度を一定に保つとともに、一定のスタンバイ流量を確保する。

一方、この第１実施形態において、コントローラＣは、エンジン回転数を検出する図示していないセンサーの出力信号に基づいて、補正用電流指令値Ｉｒを出力するようにしているが、この補正用電流指令値Ｉｒ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れている。そして、補正用電流指令値Ｉｒは、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.6を出力するようにしている。つまり、補正用電流指令値Ｉｒは、１から0.6の範囲で制御され、エンジン回転数の上昇にともなってゲインが小さくなる。このようにエンジンの回転数に応じて出力される補正用電流指令値Ｉｒは、前記ソレノイド電流指令値Ｉｔとスタンバイ用電流指令値Ｉｓとを加算した値に乗算され、最終的な励磁電流Ｉが演算されることになる。なお、上記補正用電流指令値Ｉｒは、エンジン回転数が上昇してポンプの吐出量が増加しても、パワーシリンダに供給される制御流量が一定に保たれるように、ソレノイドの励磁電流Ｉを補正する値に設定されている。

次に、上記第１実施形態の作用を説明する。
上記したように操舵角系電流指令値Ｉθと操舵角速度系電流指令値Ｉωとの大小が判定されて、ソレノイド電流指令値Ｉｔが算出されると、このソレノイド電流指令値Ｉｔに、スタンバイ用電流指令値Ｉｓが加算される。この加算された電流指令値Ｉｔ＋Ｉｓに、補正用電流指令値Ｉｒが乗算されて、その結果がソレノイドの励磁電流Ｉとして出力される。このようにして演算された励磁電流Ｉは、車両の高速走行時には、主に操舵角系電流指令値Ｉθが基準となり、車両の低速走行時には、主に操舵角速度系電流指令値Ｉωが基準となる。

ただし、低速走行時であっても、その保舵時には、操舵角系電流指令値Ｉθを基準にソレノイドの励磁電流Ｉが決められる。また、高速走行時であっても、ステアリングを急操作したときには、操舵角速度系電流指令値Ｉωを基準にソレノイドの励磁電流Ｉが決められる。

上記のようにした第１実施形態によれば、エンジンの回転数が上昇して、ポンプ吐出量が上昇しても、エンジン回転数の上昇にともなってゲインが小さくなる値を、上記（Ｉｔ＋Ｉｓ）に乗算するので、エンジン回転数が上昇しても、スタンバイ流量が増えることなく、常に一定の値を保てる。したがって、エンジン回転数の増減によってスタンバイ流量が増加し、それにともなってソレノイドの励磁電流Ｉも大きくなったりせず、ソレノイドの励磁電流Ｉに基づく制御流量を安定させることができる。

なお、上記第１実施形態において、補正用電流指令値Ｉｒを、エンジン回転数を基にして決めているが、エンジン回転数そのものではなく、エンジンに連係した機器、例えばポンプなどの回転数を基にして上記補正用電流指令値Ｉｒを決めるようにしてもよい。また、この第１実施形態では、補正用電流指令値Ｉｒの値を１〜0.6に設定したが、その値も、実車などに応じて最適値を選択することができること当然である。

次に、図２に示した第２実施形態について説明する。この第２実施形態において、コントローラＣには、補正用電流指令値Ｉｒを第１補正用電流指令値Ｉｒ１と第２電流指令値Ｉｒ３とに分けて記憶させている。そして、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔに第１補正用電流指令値Ｉｒ１を乗算したソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ１）を演算するとともに、スタンバイ用電流指令値Ｉｓに第２補正用電流指令値Ｉｒ２を乗算してソレノイド電流指令値（Ｉｒ２×Ｉｓ）を演算し、これらソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ１）と（Ｉｒ２×Ｉｓ）とを加算する用にした点に特徴を有する。そして、操舵角系電流指令値Ｉθと操舵角速度系電流指令値Ｉωを基にしてソレノイド電流指令値Ｉｔを演算することは第１実施形態と全く同様である。

そこで、次に、第１補正用電流指令値Ｉｒ１およびと第２補正用電流指令値Ｉｒ２について説明する。コントローラＣは、エンジン回転数を検出する図示していないセンサーの出力信号に基づいて、第１補正用電流指令値Ｉｒ１を出力するようにしているが、この第１補正用電流指令値Ｉｒ１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れている。また、上記第１補正用電流指令値Ｉｒ１とは別に、コントローラＣは第２補正用電流指令値Ｉｒ２を出力するようにしているが、この第２補正用電流指令値Ｉｒ２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れている。

ただし、上記第１補正用電流指令値Ｉｒ１は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.7を出力するようにしている。また、上記第２補正用電流指令値Ｉｒ２は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば0.6を出力するようにしている。したがって、第１補正用電流指令値Ｉｒ１は、１から0.7の範囲で制御され、エンジン回転数の上昇にともなってゲインが小さくなる。また、第２補正用電流指令値Ｉｒ２は、１から0.6の範囲で制御され、エンジン回転数の上昇にともなってゲインが小さくなる。

上記のようにした第１補正用電流指令値Ｉｒ１は、前記第１実施形態と同様にして演算されたソレノイド電流指令値Ｉｔに乗算される。また、上記第２補正用電流指令値Ｉｒ２は、スタンバイ用電流指令値Ｉｓに乗算されるとともに、この（Ｉｒ２×Ｉｓ）は、上記（Ｉｔ×Ｉｒ１）に加算されて、ソレノイドの励磁電流Ｉとして出力される。

この第２実施形態が、前記第１実施形態と相違する点は、補正用電流指令値Ｉｒのうち、第１補正用電流指令値Ｉｒ１をソレノイド電流指令値Ｉｔに乗算するとともに、第２補正用電流指令値Ｉｒ２をスタンバイ用電流指令値Ｉｓに乗算し、その結果を加算した点である。このようにソレノイド電流指令値Ｉｔにも補正値を乗算することによって、ポンプ回転数に影響されないいっそう安定した制御が可能になる。

なお、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１，２補正用電流指令値Ｉｒ１，Ｉｒ２を、エンジン回転数そのものではなく、エンジンに連係した機器、例えばポンプなどの回転数を基にして決めるようにしてもよい。また、この第２実施形態では、第１補正用電流指令値Ｉｒ１の値を１〜0.7に設定し、第２補正用電流指令値Ｉｒ２を１〜0.6に設定したが、これらの値も、実車などに応じて最適値を選択することができること当然である。しかも、第１補正用電流指令値Ｉｒ１と、第２補正用電流指令値Ｉｒ２とが、同じであってもよいし、上記第２実施形態のように異なってもよい。

なお、上記第２実施形態では、コントローラＣが、第１補正用電流指令値Ｉｒ１と第２補正用電流指令値Ｉｒ２とを別々に記憶し、それらをソレノイド電流指令値Ｉｔあるいはスタンバイ用電流指令値Ｉｓに乗算するようにしたが、（Ｉｔ×Ｉｒ２）にスタンバイ用流量Ｉｓを直接加算するようにしてもよい。そして、この実施形態が請求項３に記載した発明に該当する。

第１実施形態におけるコントローラの制御系を示す説明図である。 第２実施形態におけるコントローラの制御系を示す説明図である。 従来のパワーステアリング装置の全体構造を示す説明図である。 従来のパワーステアリング装置のコントローラの制御系を示す説明図である。

符号の説明

Ｉ ソレノイドの励磁電流
Ｉ１ 操舵角電流指令値
Ｉ２ 操舵角速度電流指令値
Ｉｏ１ 第１車速関連電流指令値
Ｉｏ２ 第２車速関連電流指令値
Ｉθ 操舵角系電流指令値
Ｉω 操舵角速度系電流指令値
Ｉｔ ソレノイド電流指令値
ＱＰ 制御流量
ＱＴ 戻り流量
ＱＭ 必要流量（要求流量）
ＱＳ スタンバイ流量
Ｂ 本体
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
Ｐ ポンプ
ＳＯＬ ソレノイド
ａ 可変オリフィス
８ パワーシリンダ
９ ステアリングバルブ
Ｃ コントローラ
１６ 操舵角センサー
１７ 車速センサー
Ｔ タンク

Claims (4)

1. 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、上記一方のパイロット室の下流側にオリフィスを設け、この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とともに、その移動位置に応じて、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還流させる戻り流量ＱＴとに分配する構成にし、上記オリフィスは、ソレノイドの励磁電流Ｉに応じて開度を制御する可変オリフィスとするとともに、この可変オリフィスのソレノイドの励磁電流Ｉを制御するコントローラを設け、かつ、このコントローラには操舵角センサーおよび車速センサーを接続し、上記操舵角センサーからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶する一方、コントローラは、これら操舵角θに応じた操舵角電流指令値Ｉ１、操舵角速度ωに応じた操舵角速度電流指令値Ｉ２および車速センサーからの車速関連電流指令値Ｉｏを記憶または演算し、これら操舵角に応じた電系流指令値Ｉ１、操舵角速度に応じた電流指令値Ｉ２および車速関連電流指令値Ｉｏを基にしてソレノイド電流指令値Ｉｔを演算するとともに、このソレノイド電流指令値Ｉｔに基づいて可変オリフィスのソレノイドの励磁電流Ｉを制御する構成にしたパワーステアリング装置において、上記コントローラは、エンジンもしくはエンジンに連係した機器の回転数を検出する機能と、この回転数に応じてゲインを変化させる補正用電流指令値Ｉｒを記憶する機能と、この補正用電流指令値Ｉｒをソレノイドの励磁電流Ｉの演算に反映させる機能とを備えたパワーステアリング装置。
2. 上記コントローラは、スタンバイ流量を特定するためのスタンバイ用電流指令値Ｉｓを記憶する機能と、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔにスタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算する機能と、これら合計指令値（Ｉｔ＋Ｉｓ）に補正用電流指令値Ｉｒを乗算する機能とを備えた請求項１記載のパワーステアリング装置。
3. 上記コントローラは、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔに補正用電流指令値Ｉｒを乗算したソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ）を演算する機能と、このソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ）にスタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算する機能とを備えた請求項１記載のパワーステアリング装置。
4. 上記コントローラは、補正用電流指令値Ｉｒを第１補正用電流指令値Ｉｒ１と第２補正電流指令値Ｉｒ３とに分けて記憶する機能と、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔに第１補正用電流指令値Ｉｒ１を乗算したソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ１）を演算する機能と、上記スタンバイ用電流指令値Ｉｓに第２補正用電流指令値Ｉｒ２を乗算してソレノイド電流指令値（Ｉｒ２×Ｉｓ）を演算する機能と、これらソレノイド電流指令値（Ｉｔ×Ｉｒ１）と（Ｉｒ２×Ｉｓ）とを加算する機能とを備えた請求項１記載のパワーステアリング装置。

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