JP2528727B2 - パワ―ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車のパワーステアリング装置に利用す
る。

〔概要〕

本発明は圧油による動力を付加して軽い操舵力で車両
を施回させるパワーステアリング装置において、 電磁弁にパルス幅信号を与えて、電磁弁の平均開度を
制御することにより、 補正制御時に反力が急激に発生して運転者に違和感を
与えることを防止し、補正圧油の変化を滑らかにするも
のである。

〔従来の技術〕

出願人はステアリング装置に別置される油圧補助ブー
スタより構成されるパワーステアリング装置を特願昭63
−251470により提案した。

この油圧補助ブースタを用いたパワーステアリング装
置の構成および動作を第１図および第２図を参照して説
明する。

この装置は、ステアリングホイール１に機械系により
連結されたステアリング装置２と、ステアリングホイー
ル１の操舵力を電気的に検出する操舵力センサ３と、油
圧を発生するポンプ4aおよびリザーバ4bを含む油圧発生
手段４と、ステアリング装置２に連結された油圧補助ブ
ースタ５と、油圧発生手段４が発生する圧油を油圧補助
ブースタ５に導入する電磁弁6a、6bと、操舵力センサ３
の出力を取込み電磁弁6a、6bを制御するプログラム制御
回路７とが備えられ、ステアリング装置２にはステアリ
ングホイール１に反力を与える反力油圧手段21が含ま
れ、この反力油圧手段21には油圧補助ブースタ５に与え
る圧油を導入する左右の補正弁22a、22bが含まれる。

このように構成された従来装置は、操舵力センサ３が
操舵の切始め、切戻しを検出したときに、プログラム制
御回路７がその検出出力を受けて電磁弁6a、6bを制御
し、左補正弁22aまたは右補正弁22bを動作させ、油圧補
助ブースタ５へ圧油を供給して前輪９を転舵するととも
に、反力油圧手段21に圧油を供給して反力を与えてい
た。また、プログラム制御回路７の制御にしたがって、
速度センサ８の出力する車速の変化に対応して、ステア
リングホイール１に付加する反力を制御していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のパワーステアリング装置は、左右補正
弁を動作させる電磁弁を単純にON、OFF制御をしていた
ために、補正圧油の切り換え時に操舵上違和感を感じる
ことがある。すなわち、ステアリング操作を行うと、制
御により反力が発生するが、これが急激に過ぎてハンド
ルを握っている運転者は、違和感を感じる場合がある。

本発明はこのような問題を解決するもので、操舵上の
違和感をなくし、補正油圧の変化を滑らかにできる装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ステアリングホイールに機械系により連結
されたステアリング装置と、ステアリングホイールの操
舵力を電気的に検出する操舵力センサと、油圧発生手段
と、前記ステアリング装置に連結された油圧補助ブース
タと、前記油圧発生手段が発生する圧油を前記油圧補助
ブースタに導入する電磁弁と、前記操舵力センサの出力
を取込み前記電磁弁を制御するプログラム制御回路とを
備えたパワーステアリング装置において、前記プログラ
ム制御回路に、前記電磁弁にパルス幅信号を与えてその
電磁弁の平均開度を制御する手段を備えたことを特徴と
する。

前記プログラム制御回路には、前記操舵力の時間微分
値を演算する手段と、前記電磁弁の導通時の制御電流を
検出する手段と、この手段により検出された制御電流の
平均値が前記微分値に比例するように前記パルス幅信号
を制御する手段とを含むことが望ましい。

〔作用〕

左右補正弁を動作させる電磁弁にパルス幅信号を与え
てその電磁弁の平均開度を制御する。与えるパルス幅信
号は、操舵力センサにより電気的に検出された操舵力の
時間微分値を演算し、この時間微分値に電磁弁導通時の
制御電流平均値が比例するように制御する。

これにより、反力の補正制御が開始されたときに圧油
の流量変化が最適化され、反力が急激に立上がることが
なくなり、ハンドルを握る運転者に与える違和感をなく
すことができる。

〔実施例〕

次に、本発明実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は従来例および本発明実施例の全体構成を示す図、第
２図は従来例および本発明実施例のステアリングホイー
ル中立装置における油圧系を含む全体構成を示す図、第
３図は従来例および本発明実施例における左切り左補正
を説明する図である。

本発明実施例は、ステアリングホイール１に機械系に
より連結されたステアリング装置２と、ステアリングホ
イール１の操舵力を電気的に検出する操舵力センサ３
と、ポンプ4aおよびリザーバ4bを含む油圧発生手段４
と、ステアリング装置２に連結された油圧補助ブースタ
５と、油圧発生手段４が発生する圧油を油圧補助ブース
タ５に導入する電磁弁6a、6bと、操舵力センサ３の出力
を取込み電磁弁6a、6bを制御するプログラム制御回路７
と、速度センサ８とを備え、ステアリング装置２には、
ステアリングホイール１に反力を与える反力油圧手段21
と、この反力油圧手段21には油圧補助ブースタ５に与え
る圧油を導入する左補正弁22aおよび右補正弁22bとを含
み、さらに本発明の特徴として、プログラム制御回路７
に、電磁弁6a、6bにパルス幅信号を与えてその電磁弁6
a、6bの平均開度を制御する手段と、前記操舵力の時間
微分値を演算する手段と、電磁弁6a、6bの導通時の制御
電流を検出する手段と、この手段により検出された制御
電流の平均値が前記微分値に比例するように前記パルス
幅信号を制御する手段とを含む。

次に、このように構成された本発明実施例の動作につ
いて説明する。

まず、本発明実施例の通常のパワーステアリング動作
について説明する。ステアリングホイール１が中立位置
のときには第２図に示すように、ポンプ4aからの圧油は
反力油圧手段21を通過しリザーバ4bに戻され、ステアリ
ングホイール１には反力がかからない状態が維持され
る。同時に、左補正弁22a、右補正弁22bに供給された圧
油はそれぞれ電磁弁6a、6bで保持される。

ここで、第３図に示すようにステアリングホイール１
が左切りされると、操舵力センサ３により操舵開始が検
出され、その検出信号がプログラム制御回路７に送出さ
れる。プログラム制御回路７はこの検出信号を受けると
電磁弁6aを制御し、左補正弁22aを動作させＡ矢方向に
移動させる。

この移動によりポンプ4aから供給される圧油は左補正
弁22aを通過しその一方が油圧補助ブースタ５の油圧室
５に送られ、ピストンをＢ矢方向に移動させ前輪９を転
舵する。左補正弁22aを通過した他方の圧油は反力油圧
手段21のピストン210の片側（第３図上方）に直接供給
されるとともに、バルブ11および右補正弁22bを通過し
反力油圧手段21のピストン210の反対側（第３図下方）
にも供給され、ピストン210の両側の圧油の圧力差でス
テアリングホイール１に反力が与えられる。

バルブ11はプログラム制御回路７に制御されるステッ
ピングモータ10により開閉され、プログラム制御回路７
は速度センサ８からの検出出力により車速に対応した制
御を行い、車速の増加に伴い操舵力が重目になるように
ステッピングモータ10を制御して反力油圧手段21の油圧
を変化させる。

本発明の特徴は、このようなパワーステアリング動作
の過程でプログラム制御回路７が電磁弁6aおよび6bにパ
ルス幅信号を与えてその電磁弁6aおよび6bの平均開度を
制御するところにある。

与えるパルス幅信号は、操舵力の時間微分値を演算
し、電磁弁6aおよび6bの導通時の制御電流を検出して、
この検出した制御電流の平均値が演算した時間微分値に
比例するように制御する。

第４図は本発明実施例における操舵力Ｆ、電磁弁電流
Ｉおよび操舵力微分値の関係を示す図である。

この例では補正開始条件 Ｆ＞−ａ、＞β で右にON Ｆ＜ａ、＜−β で左にON により切り始めが識別され、 Ｆ＞ｂ、＜−δ で左にON Ｆ＜−ｂ、＞δ で右にON により切り戻しが識別される。

また、補正停止条件 ＜α で右にOFF ＞−α で左にOFF により切り始めが識別され、 ＞−γ で左にOFF ＜γ で右にOFF により切り戻しが識別される。

第５図は本発明実施例における平均電流の変化を示す
図である。

平均電流値は操舵力微分値をフィードバックし、平
均電流をこの操舵力微分値に比例させるように増減す
る。その比例係数は実験的に求めることができる。

第５図中I₀は補正基準電流を示し、フィードバック電
流I_fは、 により求められ、Ｋは定数、Ｖは走行速度である。

電流値の上限は、 として設定してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電磁弁にパルス
幅信号を与えて平均開度を制御することにより、補正圧
油の流動変化の最適化をはかり補正制御時の運転者に違
和感が発生することを防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例および本発明実施例の全体構成を示す
図。 第２図は従来例および本発明実施例のステアリングホイ
ール中立位置における油圧系を含む全体構成を示す図。 第３図は従来例および本発明実施例における左切り左補
正を説明する図。 第４図は本発明実施例における操舵力、電磁弁電流およ
び操舵力微分値の関係を示す図。 第５図は本発明実施例における電磁弁電流値の変化を示
す図。 １……ステアリングホイール、２……ステアリング装
置、３……操舵力センサ、４……油圧発生手段、4a……
ポンプ、4b……リザーバ、５……油圧補助ブースタ、6
a、6b……電磁弁、７……プログラム制御回路、８……
速度センサ、９……前輪、10……ステッピングモータ、
11……バルブ、21……反力油圧手段、22a……左補正
弁、22b……右補正弁、210……ピストン。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールに機械系により連結
   されたステアリング装置と、 ステアリングホイールの操舵力を電気的に検出する操舵
   力センサと、 油圧発生手段と、 前記ステアリング装置に連結された油圧補助ブースタ
   と、 前記油圧発生手段が発生する圧油を前記油圧補助ブース
   タに導入する電磁弁と、 前記操舵力センサの出力を取込み前記電磁弁を制御する
   プログラム制御回路と を備えたパワーステアリング装置において、 前記プログラム制御回路に、前記電磁弁にパルス幅信号
   を与えてその電磁弁の平均開度を制御する手段を備えた
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 【請求項２】前記プログラム制御回路に、 前記操舵力の時間微分値を演算する手段と、 前記電磁弁の導通時の制御電流を検出する手段と、 この手段により検出された制御電流の平均値が前記微分
   値に比例するように前記パルス幅信号を制御する手段と を含む請求項１記載のパワーステアリング装置。