JP3500220B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動アクチュエータに
より駆動されるポンプからの圧油によって操舵補助力を
発生させるパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】電動アク
チュエータにより駆動されるポンプと、そのポンプから
の圧油により操舵補助力を発生させる油圧アクチュエー
タとを備えるパワーステアリング装置においては、その
ポンプを常に操舵補助に必要な速度に保持しようとする
と、その電動アクチュエータの電源となるバッテリーの
エネルギーを無駄に消費することになる。

【０００３】そこで、そのポンプを電動アクチュエータ
により操舵補助条件の充足時に操舵補助速度に増速する
と共に操舵補助解除条件の充足時に待機速度に減速する
手段を備え、操舵時のみ操舵補助速度にまで増速し、直
進時すなわち舵角中点近傍においては待機速度まで減速
することで省エネルギー性を向上することが図られてい
る。さらに、その操舵補助速度を低車速では大きくし、
高車速では小さくすることで、低車速において操舵補助
力を大きくして車庫入れや据え切り時の旋回性を向上
し、高車速において操舵補助力を小さくして走行安定性
を向上することが図られている（特開昭５６‐９９８５
９号公報、特開平３‐１３２４７４号公報）。

【０００４】しかし、操舵時に電動アクチュエータによ
ってポンプを待機速度から操舵補助速度まで増速する場
合、停車時や低速時は操舵補助速度が大きいため、その
電動アクチュエータの応答遅れによって操舵補助に遅れ
が生じ、操舵フィーリングが低下するという問題があ
る。特に、停車時に据え切りを行なう場合は大きな操舵
補助力を必要とするため、急操舵を行なったような場合
に操舵補助の遅れを生じ易い。

【０００５】また、その待機速度を零よりも大きくし、
常にある程度の流量の圧油をポンプにより送り出し、操
舵補助の遅れの防止を図っている。そのため、操舵を行
なわない場合に無駄なエネルギーを消費するという問題
があった。

【０００６】また、停車時や極低速時にポンプを駆動す
るモータを停止させて待機速度を零にするものが提案さ
れている（特開昭５９‐１８０６６号公報、特開平５‐
２７０４２４号公報）。この従来例では、ステアリング
ホイールの操舵が有ったことをセンサにより検知すると
操舵補助を行なうものであるため、停車時に据え切りを
行なうような場合の操舵補助の遅れを解消することはで
きる。しかし、例えば、直進走行時であっても路面の凹
凸に対する応答のための操舵時や、緩やかなカーブのコ
ーナリング時や、ステアリングホイールを遊びの範囲で
操作する場合に、不必要に操舵補助を行なうことにな
り、無駄なエネルギーを消費するという問題がある。

【０００７】また、操舵補助速度から待機速度に減速す
る場合の操舵補助解除条件は、操舵角度が設定時間だけ
設定値以下の時に充足されるのが一般的であった。これ
は、コーナリング時に操舵補助が解除されてしまうのを
防止するためである。しかし、その設定値を超える角度
で停車してアイドリング状態を続けるような場合、操舵
が行なわれないにも拘らず操舵補助が解除されず、無駄
なエネルギーを消費するという問題があった。また、ロ
ータリーエンコーダ等によってステアリングホイールの
回転角度に応じたパルス信号を検知し、そのパルス信号
から操舵角度を検知する場合、その検知される操舵角度
は相対的なものであり、舵角中点を基準とする絶対的な
ものではない。そのため、そのパルス信号からコンピュ
ータ等により舵角中点の決定が行なわれる（特開平２‐
１９７４６５号公報、特公平６‐４３１８８号公報参
照）。従来、操舵中点が決定されないと操舵補助解除条
件を充足しているか否かを判断できないため、操舵中点
が決定される前は常に電動アクチュエータによりポンプ
を操舵補助速度で駆動していた。しかし、その舵角中点
を決定するには操舵を行なう必要があるため、その決定
までに停車してアイドリング状態を続けるような場合、
無駄なエネルギーを消費するという問題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決することのでき
るパワーステアリング装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動アクチュ
エータにより駆動されるポンプからの圧油によって操舵
補助力を発生させる油圧アクチュエータと、そのポンプ
を電動アクチュエータにより操舵補助条件の充足時に操
舵補助速度に増速すると共に操舵補助解除条件の充足時
に待機速度に減速する手段と、その操舵補助速度を車速
に応じ変化させる手段とを備えるパワーステアリング装
置において、車速の検知手段と、車速の相違に応じて互
いに相違する複数の操舵補助条件を設定する手段とを備
え、検知した車速に対応する操舵補助条件の充足時に電
動アクチュエータによりポンプを操舵補助速度に増速す
ることを特徴とする。

【００１０】本発明のパワーステアリング装置におい
て、操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方を検知する
手段を備え、少なくとも一つの操舵補助条件は、車速が
零の場合にステアリングホイールの操舵が有ることで充
足され、別の少なくとも一つの操舵補助条件は、車速が
零を超える場合に絶対操舵角度と操舵角速度の少なくと
も一方が、零以外の設定値を超えることにより充足され
るのが好ましい。この場合、車速が零の時の待機速度
を、車速が零を超える時の待機速度よりも小さくする手
段を備えるのが好ましい。

【００１１】また、本発明のパワーステアリング装置に
おいて、操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方を検知
する手段を備え、各操舵補助条件は操舵角度と操舵角速
度の少なくとも一方が設定値を超えることにより充足さ
れ、その設定値は車速に応じ変化するのが好ましい。

【００１２】さらに、本発明のパワーステアリング装置
において、車速の相違に応じて互いに相違する複数の操
舵補助解除条件を設定する手段を備え、各操舵補助解除
条件それぞれの充足時に電動アクチュエータを介してポ
ンプを待機速度に減速し、少なくとも一つの操舵補助解
除条件は、車速が零の場合にステアリングホイールが設
定時間だけ操舵されないことにより充足され、別の少な
くとも一つの操舵補助解除条件は、車速が零を超える場
合に絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方が、設
定時間だけ、零以外の設定値以下の時に充足されるのが
好ましい。

【００１３】

【発明の作用および効果】本発明が適用されるパワース
テアリング装置は、電動アクチュエータによってポンプ
を操舵時のみ操舵補助速度にまで増速し、直進時すなわ
ち舵角中点近傍においては待機速度まで減速することで
省エネルギー性を向上する。また、その操舵補助速度を
低車速では大きくし、高車速では小さくすることで、低
車速において操舵補助力を大きくして車庫入れや据え切
り時の旋回性を向上し、高車速において操舵補助力を小
さくして走行安定性を向上する。

【００１４】本発明の構成によれば、停車時における操
舵補助条件と、それよりも車速が大きい場合の操舵補助
条件とを異ならしめることで、操舵力の大きな停車時に
おいて、操舵時点に対する操舵補助の開始時点を、早く
して操舵補助に遅れが生じるのを防止し、操舵フィーリ
ングを向上でき、且つ、走行中に不必要に操舵補助を行
なうのを防止できる。

【００１５】また、車速が零の場合、ステアリングホイ
ールの操舵が有ったこと、すなわち相対操舵角度あるい
は操舵角速度が零を超えたことの検知により操舵補助条
件を充足することで、操舵時点に対する操舵補助の開始
時点を可及的に早めることができ、大きな操舵補助力を
必要とする据え切り時の操舵補助の遅れを防止できる。
また、操舵時点に対する操舵補助の開始時点を可及的に
早めることができるので、舵角中点が決定される前に常
に操舵補助を行なう必要性をなくせる。しかも、車速が
零を超える場合は、絶対操舵角度と操舵角速度の少なく
とも一方が、零以外の設定値を超えることにより操舵補
助条件を充足することにより、例えば、直進走行時であ
っても路面の凹凸に対する応答のための操舵時や、緩や
かなカーブのコーナリング時や、ステアリングホイール
を遊びの範囲で操作する場合に、不必要に操舵補助を行
なうことをなくし、省エネルギー化を図ることができ
る。また、待機速度を、車速が零の場合に車速が零を超
える場合よりも小さくすることで、操舵を行なわない場
合に無駄なエネルギーを消費するのを防止でき、この場
合、車速が零で上記のように操舵時点に対する操舵補助
の開始時点を早めるので、操舵補助の遅れが問題になる
ことはない。

【００１６】車速が零の場合に、ステアリングホイール
が設定時間だけ操舵されないことによって絶対操舵角度
に拘らず操舵補助解除条件が充足されることにより、設
定値を超える絶対操舵角度で停車してアイドリング状態
を続けるような場合に、操舵補助を解除して無駄なエネ
ルギー消費を防止できる。また、車速が零を超える場合
に、絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方が、設
定時間だけ、零以外の設定値以下の時に操舵補助解除条
件が充足されることにより、一定操舵角度でのコーナリ
ング時に操舵補助が解除されてしまうのを防止できる。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図７を参照して本発明の実施例
について説明する。

【００１８】図１に示すラックピニオン式パワーステア
リング装置１は、ステアリングホイールＨに連結される
入力軸２と、この入力軸２にトーションバー３を介し連
結される出力軸４とを備えている。そのトーションバー
３はピン５を介し入力軸２に連結され、また、セレーシ
ョン６を介し出力軸４に連結されている。その出力軸４
にピニオン７が形成され、このピニオン７に噛み合うラ
ック８が操舵用車輪（図示省略）に連結されている。そ
の入力軸２はベアリング９を介しバルブハウジング１０
ａに支持され、また、ブッシュ１１を介し出力軸４に支
持されている。その出力軸４はベアリング１２、１３を
介しラックハウジング１０ｂに支持されている。これに
より、操舵による入力軸２の回転がトーションバー３を
介しピニオン７に伝達されてラック８が車両幅方向に移
動し、このラック８の移動により車輪が操舵される。な
お、その入出力軸２、４とバルブハウジング１０ａとの
間にオイルシール１４、１５が設けられている。また、
そのラック８を支持するサポートヨーク１６が設けら
れ、このサポートヨーク１６はバネ１７の弾性力により
ラック８に押し付けられている。

【００１９】操舵補助力を付与する油圧アクチュエータ
として油圧シリンダ１８が設けられている。その油圧シ
リンダ１８はラックハウジング１０ｂにより構成される
シリンダチューブと、ラック８に一体に形成されたピス
トン２０とを備え、そのピストン２０により仕切られる
一対の油室２１、２２が形成されている。各油室２１、
２２にロータリー式油圧制御弁２３が接続されている。
その制御弁２３は、筒状の第１バルブ部材２４と、この
第１バルブ部材２４に相対回転可能に挿入される第２バ
ルブ部材２５とを備えている。その第１バルブ部材２４
は出力軸４にピン２６を介し同行回転可能に取り付けら
れている。その第２バルブ部材２５は入力軸２の外周に
一体に形成されている。

【００２０】図２に示すように、第１バルブ部材２４の
内周と第２バルブ部材２５の外周とに軸方向に沿う複数
の凹部が周方向等間隔に形成されている。その第１バル
ブ部材側凹部は、互いに周方向等間隔に位置する４つの
右操舵用凹部２７と、互いに周方向等間隔に位置する４
つの左操舵用凹部２８とで構成される。その第２バルブ
部材側凹部は、互いに周方向等間隔に位置する４つの圧
油供給用凹部２９と、互いに周方向等間隔に位置する４
つの圧油排出用凹部３０とで構成される。各右操舵用凹
部２７と各左操舵用凹部２８とは周方向に交互に配置さ
れ、各圧油供給用凹部２９と各圧油排出用凹部３０とは
周方向に交互に配置される。各右操舵用凹部２７は、第
１バルブ部材２４に形成された第１流路３１およびバル
ブハウジング１０ａに形成された第１ポート３２を介
し、図１に示すように油圧シリンダ１８の一方の油室２
１に通じ、各左操舵用凹部２８は、第１バルブ部材２４
に形成された第２流路３３およびバルブハウジング１０
ａに形成された第２ポート３４を介し油圧シリンダ１８
の他方の油室２２に通じる。各圧油供給用凹部２９は、
第１バルブ部材２４に形成された第３流路３５およびバ
ルブハウジング１０ａに形成された入口ポート３６を介
し、図１に示すようにポンプ３７に通じる。そのポンプ
３７は、モータ（電動アクチュエータ）５０により駆動
され、例えば、回転速度に応じた流量の圧油を吐出する
ベーンポンプにより構成できる。各圧油排出用凹部３０
は、第２バルブ部材２５に形成された第１排出路３８、
入力軸２とトーションバー３の内外周間の通路４７、図
１に示す入力軸２に形成された第２排出路３９、及びバ
ルブハウジング１０ａに形成された排出ポート４０を介
しタンク４１に通じる。これにより、そのポンプ３７、
タンク４１、及び油圧シリンダ１８の各油室２１、２２
が第１バルブ部材２４と第２バルブ部材２５の内外周間
の弁間流路４２を通じ連通する。その弁間流路４２にお
ける第１バルブ部材側凹部と第２バルブ部材側凹部の間
は、両バルブ部材２４、２５の相対回転により開度が変
化する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされ、その絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの開度変化により油圧シリンダ１８に作用す
る油圧が制御される。

【００２１】図２は、操舵が行なわれていない舵角中点
での両バルブ部材２４、２５の相対位置を示しており、
この状態においては各圧油供給用凹部２９と各圧油排出
用凹部３０とが全絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを介し連通する
ため、ポンプ３７から供給された圧油は直接タンク４１
へ還流し操舵補助力は発生せず、そのため、ポンプ３７
を操舵補助に必要な操舵補助速度で駆動する必要はな
い。舵角中点から右方へ操舵すると、操舵トルクに応じ
トーションバー３は捩じれ、両バルブ部材２４、２５は
相対回転する。その結果、各右操舵用凹部２７と各圧油
供給用凹部２９との間の絞り部Ａの開度および各左操舵
用凹部２８と各圧油排出用凹部３０との間の絞り部Ｂの
開度が大きくなり、各左操舵用凹部２８と各圧油供給用
凹部２９との間の絞り部Ｃの開度および各右操舵用凹部
２７と各圧油排出用凹部３０との間の絞り部Ｄの開度が
小さくなる。これにより、ポンプ３７から油圧シリンダ
１８の一方の油室２１へ圧油が供給され、油圧シリンダ
１８の他方の油室２２からタンク４１へ圧油が還流さ
れ、車両の右方への操舵補助力がラック８に作用する。
舵角中点から左方へ操舵すると、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの開度は右方へ操舵した場合と逆に変化するので、車
両の左方への操舵補助力がラック８に作用する。

【００２２】図１に示すように、ステアリングホイール
Ｈの操舵角度を検出するセンサ５１が、コンピュータに
より構成される制御装置５２に接続されている。そのセ
ンサ５１は、ステアリングホイールＨの回転角度に応じ
た信号を制御装置５２に送るもので、例えばロータリー
エンコーダによりステアリングホイールＨの回転角度に
応じたパルス信号を制御装置５２に送るものや、ポテン
ショメータを介して得られるステアリングホイールＨの
回転角度に応じた電気信号を、Ａ／Ｄ変換器によりデジ
タル信号に変換して制御装置５２に送るものにより構成
できる。なお、ロータリーエンコーダ等によってステア
リングホイールＨの回転角度に応じたパルス信号から操
舵角度を検知する場合、その検知されるステアリングホ
イールＨの回転角度は舵角中点を基準とするものではな
い相対的な操舵角度であるので、制御装置５２により舵
角中点の決定を行なうことで舵角中点を基準とする絶対
操舵角度を検知する必要がある。そのような舵角中点の
決定のため、例えば特開平２‐１９７４６５号公報に開
示されているように、操舵トルクは舵角中点において小
さくなることを利用し、操舵トルクを検出するセンサを
設けて制御装置５２に接続し、操舵トルクが設定値より
も小さくなる時を舵角中点として決定するためのプログ
ラムを制御装置５２に記憶してもよい。また、特公平６
‐４３１８８号公報に開示されているように、検出され
るセンサからのパルス信号の出現頻度の統計的分布は舵
角中点において最大になるような正規分布になることを
利用し、そのパルス信号の出現頻度の統計的分布に基づ
き舵角中点を決定するためのプログラムを制御装置５２
は記憶してもよく、その決定手段は特に限定されない。
また、ポテンショメータを介して得られるステアリング
ホイールＨの回転角度に応じた電気信号から操舵角度を
検知する場合は、パワーステアリング装置の組み立て時
に舵角中点に対応する電気信号の基準値を制御装置５２
に記憶することで、制御装置５２により舵角中点の決定
を行なうことなく、その基準値からの変化に応じて絶対
操舵角度を検知できる。なお、本実施例においては制御
装置５２により舵角中点の決定を行なうものとする。

【００２３】その制御装置５２に、車速センサ５３と、
前記ポンプ駆動用モータ５０とが接続される。その制御
装置５２は、モータ５０の制御プログラムを記憶する。
その制御プログラムの一部として、車速の相違に応じて
互いに相違する二つの操舵補助条件と、車速の相違に応
じて互いに相違する二つの操舵補助解除条件とを記憶す
る。さらに、本実施例では、車速に拘らず、舵角中点が
決定されていない場合の操舵補助条件を記憶する。ま
た、その制御装置５２は制御プログラムに従い、センサ
５１によって検知されるステアリングホイールＨの操舵
角度を時系列に読み込み、その操舵角度の変化に要する
時間から操舵角速度を演算することで、操舵角速度を検
知する。

【００２４】第１の操舵補助条件は、車速が零の場合に
ステアリングホイールの操舵が有ることで充足される。
本実施例では、車速が零の場合に、センサ５１から制御
装置５２にステアリングホイールＨの回転角度に応じた
信号の入力変化があったことにより、すなわち相対操舵
角度が零を超えたことの検知により、制御装置５２は第
１の操舵補助条件が充足されたと判断する。

【００２５】第２の操舵補助条件は、車速が零を超える
場合に絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方が、
零以外の設定値を超えることにより充足される。図３は
本実施例の第２操舵補助条件を示す絶対操舵角度と時間
との関係であり、破線Ａは操舵角速度の設定値を示し、
その設定値よりも操舵角速度が実線Ｂで示すように小さ
い場合は、絶対操舵角度が一点鎖線で示す設定値θａを
超えた時点（Ｔａ）で、制御装置５２は第２の操舵補助
条件が充足されたと判断する。また、その設定値よりも
操舵角速度が実線Ｃで示すように大きい場合は、その操
舵角速度が設定値を超えていることを制御装置５２が検
知した時点（Ｔｂ）で、制御装置５２は第２の操舵補助
条件が充足されたと判断する。その絶対操舵角度の設定
値θａは、例えば、ステアリングホイールＨの舵角中点
からの遊び角度とされる。その操舵角速度の設定値は、
例えば、絶対操舵角度が設定値θａを超えてからポンプ
３７の増速を開始した場合に、操舵補助の遅れが問題に
ならない操舵角速度に基づき設定できる。具体例とし
て、絶対操舵角度の設定値θａを左右各操舵方向に関し
て舵角中点から１５度程度、操舵角速度の設定値を左右
各操舵方向に関して舵角中点から９０度／秒程度に設定
できる。

【００２６】第３の操舵補助条件は、舵角中点が決定さ
れていない場合に、ステアリングホイールの操舵が有る
ことで充足される。

【００２７】第１の操舵補助解除条件は、車速が零の場
合にステアリングホイールＨが設定時間だけ操舵されな
いことにより充足される。本実施例では、センサ５１か
ら制御装置５２にステアリングホイールＨの回転角度に
応じた信号の入力変化がない状態になった後に、設定時
間が経過することにより、制御装置５２は第１の操舵補
助解除条件は充足されたと判断する。その設定時間は、
無駄なポンプ３７の増速を可及的に少なくできるように
経験的に判断して設定でき、例えば１秒とされる。

【００２８】第２の操舵補助解除条件は、車速が零を超
える場合に、絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一
方が、設定時間だけ、零以外の設定値以下の時に充足さ
れる。本実施例では、絶対操舵角度が前記設定値θａ以
下になった後に、前記設定時間が経過することにより、
制御装置５２は第２の操舵補助解除条件は充足されたと
判断する。

【００２９】制御装置５２は、検知した車速に対応する
操舵補助条件の充足時に、操舵補助信号をモータ５０に
パワーアンプ（図示省略）を介して送り、これにより、
モータ５０を操舵補助信号に応じた制御電圧で駆動し、
ポンプ３７を待機速度から操舵補助速度まで増速する。
そのモータ５０の駆動用電源として、車両に搭載される
バッテリーが用いられる。すなわち、車速が零を超える
場合、図４の（１）に示すように、絶対操舵角度と操舵
角速度の少なくとも一方が、零以外の設定値を超えるこ
とにより、操舵補助信号が制御装置５２に送られ、車速
が零の場合、図４の（２）に示すように、相対操舵角度
が零以外の場合に操舵補助信号が制御装置５２に送られ
る。また、制御装置５２は、各操舵補助解除条件それぞ
れの充足時に、モータ５０に送る操舵補助信号を解除す
ることでポンプ３７を待機速度に減速する。

【００３０】制御装置５２は、車速センサ５３により検
知される車速に応じ、操舵補助時のモータ５０の制御電
圧を変化させる。すなわち、操舵補助時におけるモータ
５０の制御電圧に対応するポンプ３７の操舵補助速度
は、図５において実線Ｋで示すように車速に比例して減
少し、車速が零において最大値Ｎｍａｘとされ、予め設
定した車速Ｖａ以上では最小値Ｎｍｉｎとされる。これ
により、ポンプ３７の操舵補助速度を車速に応じ変化さ
せ、低車速では操舵補助力を大きくして車両の旋回性能
を向上し、高速では操舵補助力を小さくして車両の走行
安定性を向上している。また、制御装置５２は、待機速
度を、車速が零の場合に車速が零を超える場合よりも小
さくする。本実施例では、待機時におけるモータ５０の
制御電圧に対応するポンプ３７の待機速度は、図５に示
すように、車速が零の場合に零とされ、車速が零を超え
る場合は一点鎖線Ｌで示すように操舵補助時における最
小値Ｎｍｉｎとされる。なお、車速が零の場合に、待機
速度を零よりも大きく操舵補助時における最小値Ｎｍｉ
ｎ未満の値としてもよい。

【００３１】図６、図７のフローチャートを参照し、ポ
ンプ３７の制御手順を説明する。

【００３２】まず、エンジンを始動し（ステップ１）、
車速を検知し（ステップ２）、モータ５０によるポンプ
３７の駆動速度を検知した車速に応じた待機速度にする
（ステップ３）。すなわち、車速が零では待機速度は零
とされ、車速が零を超える場合は操舵補助時における最
小値Ｎｍｉｎとされる。次に、車速が零であれば、操舵
の有無を判断する（ステップ４、５）。操舵が無ければ
ステップ２に戻り、操舵が有れば第１の操舵補助条件を
充足したと判断する。ステップ４において車速が零でな
い場合、舵角中点が決定されているか否かを判断し（ス
テップ６）、舵角中点が決定されていなければステップ
５に戻り、そこで操舵が有れば第３の操舵補助条件を充
足したと判断する。舵角中点が決定されていれば、時系
列に検知した操舵角度から操舵角速度を検知し（ステッ
プ７）、その検知した操舵角速度が設定値以下か否かを
判断する（ステップ８）。設定値以下でなければ第２の
操舵補助条件を充足したと判断する。設定値以下であれ
ば、絶対操舵角度を検知し（ステップ９）、その検知し
た絶対操舵角度が設定値θａ以下か否かを判断する（ス
テップ１０）。設定値以下でなければ第２の操舵補助条
件を充足したと判断する。設定値θａ以下であればステ
ップ２に戻る。

【００３３】上記ステップ５、８、１０において操舵補
助条件を充足したと判断されると、車速に応じた操舵補
助速度にモータ５０によってポンプ３７を増速し、操舵
補助を行なう（ステップ１１）。次に車速を検知し（ス
テップ１２）、車速が零か否かを判断する（ステップ１
３）。車速が零であれば操舵の有無を判断し（ステップ
１４）。操舵が有ればステップ１１に戻り、操舵が無け
れば設定時間が経過したか否かを判断する（ステップ１
５）。なお、その設定時間が経過したか否かを判断する
計時の進行途中に、ステップ１３において車速が零でな
いと判断された場合、若しくはステップ１４において操
舵有りと判断された場合、その計時の進行はキャンセル
され、再度ステップ１４において操舵無しと判断されて
から新たに計時が進行する。その設定時間が経過してい
なければステップ１１に戻る。その設定時間が経過して
いれば第１の操舵補助解除条件を充足したと判断し、ス
テップ２に戻って車速を検知し、ステップ３においてモ
ータ５０によってポンプ３７を車速に応じた待機速度に
減速して操舵補助を解除する。

【００３４】ステップ１３において車速が零でない場
合、舵角中点が決定されているか否かを判断し（ステッ
プ１６）、舵角中点が決定されていなければステップ１
１に戻り、舵角中点が決定されていれば、絶対操舵角度
を検知し（ステップ１７）、その検知した絶対操舵角度
が設定値θａ以下か否かを判断する（ステップ１８）。
設定値θａ以下でなければステップ１１に戻り、設定値
θａ以下であれば設定時間が経過したか否かを判断する
（ステップ１９）。なお、その設定時間が経過したか否
かを判断する計時の進行途中に、ステップ１３において
車速が零であると判断された場合、若しくはステップ１
８において絶対操舵角度が設定値θａ以下ではないと判
断された場合、その計時の進行はキャンセルされ、再度
ステップ１８において絶対操舵角度が設定値θａ以下で
あると判断されてから新たに計時が進行する。その設定
時間が経過していなければステップ１１に戻る。その設
定時間が経過していれば第２の操舵補助解除条件を充足
したと判断し、ステップ２に戻って車速を検知し、ステ
ップ３においてモータ５０によってポンプ３７を車速に
応じた待機速度に減速して操舵補助を解除する。

【００３５】上記構成によれば、停車時における第１の
操舵補助条件と、それよりも車速が大きい場合の第２の
操舵補助条件とを異ならしめることで、操舵力の大きな
停車時において、操舵時点に対する操舵補助の開始時点
を、早くして操舵補助に遅れが生じるのを防止し、操舵
フィーリングを向上でき、且つ、走行中に不必要に操舵
補助を行なうのを防止できる。また、車速が零の場合、
ステアリングホイールＨの操舵が有ったこと、すなわち
相対操舵角度が零を超えたことの検知により操舵補助条
件を充足することで、操舵時点に対する操舵補助の開始
時点を可及的に早めることができ、大きな操舵補助力を
必要とする据え切り時の操舵補助の遅れを防止できる。
また、舵角中点が決定されるまでは、操舵時点に対する
操舵補助の開始時点を可及的に早めることができるの
で、舵角中点の決定前に常に操舵補助を行なう必要性を
なくせる。しかも、車速が零を超える場合は、絶対操舵
角度と操舵角速度の一方が設定値を超えることにより操
舵補助条件を充足することにより、例えば、直進走行時
であっても路面の凹凸に対する応答時や、緩やかなカー
ブのコーナリング時や、ステアリングホイールを遊びの
範囲で操作する場合に、不必要に操舵補助を行なうこと
をなくし、省エネルギー化を図ることができる。また、
待機速度を、車速が零の場合に零とすることで、操舵を
行なわない場合に無駄なエネルギーを消費するのを防止
でき、この場合、車速が零で上記のように操舵時点に対
する操舵補助の開始時点を早めるので、操舵補助の遅れ
が問題になることはない。さらに、車速が零の場合に、
ステアリングホイールＨが設定時間だけ操舵されないこ
とにより操舵補助解除条件が充足されることにより、設
定値を超える絶対操舵角度で停車してアイドリング状態
を続けるような時に、操舵補助を解除して無駄なエネル
ギー消費を防止できる。また、車速が零を超える場合、
絶対操舵角度が、設定時間だけ設定値θａ以下の時に第
２の操舵補助解除条件が充足されることにより、一定操
舵角度でのコーナリング時に操舵補助が解除されてしま
うのを防止できる。

【００３６】図８は、第１変形例におけるポンプ３７の
制御手順を示すフローチャートである。上記実施例にお
ける第１の操舵補助条件は、ステップ５において車速が
零の場合にステアリングホイールの操舵が有ることで充
足されたが、本第１変形例における第１の操舵補助条件
は、ステップ５ａ〜ステップ５ｄにおいて、車速が零の
場合に操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方が第２設
定値を超えることにより充足される。すなわち、車速が
零の場合、時系列に検知した相対的な操舵角度から操舵
角速度を検知し（ステップ５ａ）、その検知した操舵角
速度が第２設定値以下か否かを判断する（ステップ５
ｂ）。第２設定値以下でなければ第１の操舵補助条件を
充足したと判断する。第２設定値以下であれば、相対的
な操舵角度を検知し（ステップ５ｃ）、その検知した相
対的な操舵角度が第２設定値以下か否かを判断する（ス
テップ５ｄ）。第２設定値以下でなければ第１の操舵補
助条件を充足したと判断する。第２設定値以下であれば
ステップ２に戻る。本第１変形例における第１の操舵補
助条件に関し設定される操舵角速度の第２設定値は、車
速が零を超える場合の第２の操舵補助条件に関し設定さ
れた前記値未満とされ、例えば、第２の操舵補助条件に
つき左右各操舵方向に関して舵角中点から９０度／秒程
度に設定したとすれば、第１の操舵補助条件については
左右各操舵方向に関して任意点から３度／秒程度に設定
できる。また、本第１変形例における第１の操舵補助条
件に関し設定される相対的な操舵角度の第２設定値は、
車速が零を超える場合の第２の操舵補助条件に関し設定
された前記絶対的な値未満とされ、例えば、第２の操舵
補助条件につき絶対操舵角度の設定値θａを左右各操舵
方向に関して舵角中点から１５度程度に設定したとすれ
ば、第１の操舵補助条件については左右各操舵方向に関
して任意点から３度程度に設定できる。他は上記実施例
と同様である。

【００３７】図９、図１０は第２変形例におけるポンプ
３７の制御手順を示すフローチャートである。上記実施
例においては制御装置５２により舵角中点を決定した
が、本第２変形例は、制御装置５２により舵角中点の決
定を行なうことなく絶対操舵角度を検知する場合に対応
する。この場合、上記実施例における中点決定がなされ
たか否かの判断は不要であり、本第２変形例のステップ
１〜１０は、上記実施例のフローチャートのステップ１
〜１１からステップ６を除いた手順に対応する。また、
本変形例では操舵補助解除条件は単一とされ、上記実施
例におけるフローチャートのステップ１７〜１９に対応
するステップ１１〜１３により条件充足が判断される第
２の操舵補助解除条件のみとされている。他は上記実施
例と同様である。

【００３８】なお、本発明は上記実施例や変形例に限定
されるものではない。例えば、上記実施例で車速が零の
場合と零を超える場合とに対応する二つの操舵補助条件
を例示したが、さらに、車速が零を超える値を超える場
合に対応する操舵補助条件を加えてもよく、その場合、
絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方が上記第２
の操舵補助条件の設定値を超える設定値を超えることに
より充足されるようにすることで、車速が比較的大きな
領域での操舵補助条件を厳しくし、より省エネルギー化
を図ることができる。また、操舵補助条件を、絶対操舵
角度のみ、あるいは操舵角速度のみが設定値を超えるこ
とで充足されるものとしてもよい。また、操舵補助解除
条件を、絶対操舵角度と操舵補助速度の双方が設定され
た時間だけ継続して設定された値以下の時に充足される
ものとしてもよい。また、各操舵補助条件につき設定さ
れる絶対操舵角度および操舵角速度の値と、各操舵補助
解除条件につき設定される絶対操舵角度および操舵角速
度の値とを相異なるものとしてもよい。また、上記実施
例では、本発明をラックピニオン式パワーステアリング
装置に適用したが、ボールスクリュー式パワーステアリ
ング装置にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の縦断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図

【図３】実施例のパワーステアリング装置の絶対操舵角
度と時間との関係を示す図

【図４】実施例のパワーステアリング装置の（１）は車
速が零を超える場合の操舵補助条件と操舵補助信号との
関係を示す図、（２）は車速が零の場合の操舵補助条件
と操舵補助信号との関係を示す図

【図５】実施例のパワーステアリング装置のポンプ速度
と車速との関係を示す図

【図６】実施例のパワーステアリング装置のポンプの制
御手順を示すフローチャート

【図７】実施例のパワーステアリング装置のポンプの制
御手順を示すフローチャート

【図８】第１変形例のパワーステアリング装置のポンプ
の制御手順を示すフローチャート

【図９】第２変形例のパワーステアリング装置のポンプ
の制御手順を示すフローチャート

【図１０】第２変形例のパワーステアリング装置のポン
プの制御手順を示すフローチャート

【符号の説明】

１ パワーステアリング装置 １８ 油圧シリンダ ３７ ポンプ ５０ ポンプ駆動用モータ ５１ 舵角センサ ５２ 制御装置 ５３ 車速センサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−206572（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−132474（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−270424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−18066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−99859（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−197465（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−230706（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−81594（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−338549（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−51680（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−43188（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/00 - 6/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動アクチュエータにより駆動されるポン
   プからの圧油によって操舵補助力を発生させる油圧アク
   チュエータと、そのポンプを電動アクチュエータにより
   操舵補助条件の充足時に操舵補助速度に増速すると共に
   操舵補助解除条件の充足時に待機速度に減速する手段
   と、その操舵補助速度を車速に応じ変化させる手段とを
   備えるパワーステアリング装置において、 車速の検知手段と、車速の相違に応じて互いに相違する
   複数の操舵補助条件を設定する手段とを備え、検知した
   車速に対応する操舵補助条件の充足時に電動アクチュエ
   ータによりポンプを操舵補助速度に増速し、 操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方を検知する手段
   を備え、少なくとも一つの操舵補助条件は、車速が零の
   場合にステアリングホイールの操舵が有ることで充足さ
   れ、別の少なくとも一つの操舵補助条件は、車速が零を
   超える場合に絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一
   方が、零以外の設定値を超えることにより充足され、 車速が零の時の待機速度を、車速が零を超える時の待機
   速度よりも小さくする手段を備える ことを特徴とするパ
   ワーステアリング装置。
2. 【請求項２】電動アクチュエータにより駆動されるポン
   プからの圧油によって操舵補助力を発生させる油圧アク
   チュエータと、そのポンプを電動アクチュエータにより
   操舵補助条件の充足時に操舵補助速度に増速すると共に
   操舵補助解除条件の充足時に待機速度に減速する手段
   と、その操舵補助速度を車速に応じ変化させる手段とを
   備えるパワーステアリング装置において、 車速の検知手段と、車速の相違に応じて互いに相違する
   複数の操舵補助条件を設定する手段とを備え、検知した
   車速に対応する操舵補助条件の充足時に電動アクチュエ
   ータによりポンプを操舵補助速度に増速し、 車速の相違に応じて互いに相違する複数の操舵補助解除
   条件を設定する手段を備え、各操舵補助解除条件それぞ
   れの充足時に電動アクチュエータを介してポンプを待機
   速度に減速し、少なくとも一つの操舵補助解除条件は、
   車速が零の場合に、ステアリングホイールが設定時間だ
   け操舵されないことにより充足され、別の少なくとも一
   つの操舵補助解除条件は、車速が零を超える場合に、絶
   対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方が、設定時間
   だけ、零以外の設定値以下の時に充足されることを特徴
   とする パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方を
   検知する手段を備え、各操舵補助条件は操舵角度と操舵
   角速度の少なくとも一方が設定値を超えることにより充
   足され、その設定値は車速に応じ変化する請求項１また
   は２に記載のパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】車速の相違に応じて互いに相違する複数の
   操舵補助解除条件を設定する手段を備え、各操舵補助解
   除条件それぞれの充足時に電動アクチュエータを介して
   ポンプを待機速度に減速し、少なくとも一つの操舵補助
   解除条件は、車速が零の場合に、ステアリングホイール
   が設定時間だけ操舵されないことにより充足され、別の
   少なくとも一つの操舵補助解除条件は、車速が零を超え
   る場合に、絶対操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方
   が、設定時間だけ、零以外の設定値以下の時に充足され
   る請求項１に記載のパワーステアリング装置。
5. 【請求項５】操舵角度と操舵角速度の少なくとも一方を
   検知する手段を備え、少なくとも一つの操舵補助条件
   は、車速が零の場合にステアリングホイールの操舵が有
   ることで充足され、別の少なくとも一つの操舵補助条件
   は、車速が零を超える場合に絶対操舵角度と操舵角速度
   の少なくとも一方が、零以外の設定値を超えることによ
   り充足される請求項２に記載のパワーステアリング装
   置。