JP3524463B2

JP3524463B2 - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP3524463B2
Application number: JP2000074618A
Authority: JP
Inventors: 正史高井; 直人島
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JP2001260917A

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還流させる戻り
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、この制御流量Ｑ
Ｐは、車速や操舵状況に関わりなく、常に一定の制御流
量ＱＰを上記ステアリングバルブ側に供給し続けること
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ＱＭ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】上記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。

【０００６】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還流させてい
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、次の構成を
前提にする。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ようにしている。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。そして、スプールの
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ている。

【０００８】第１の発明は、上記の装置を前提にしつ
つ、オリフィスは、ソレノイドの励磁電流に応じて開度
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
を接続し、この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に応じたソレノイド電流
指令値Ｉ1および操舵角速度ωに応じたソレノイド電流
指令値Ｉ2を記憶または演算するとともに、操舵角θに
応じたソレノイド電流指令値Ｉ1と車速に応じた操舵角
用電流指令値Ｉ3とを乗算する一方、操舵角速度ωに応
じた上記電流指令値Ｉ2 は、車速信号による操舵角速度
用電流指令値Ｉ4を限界値とし、しかも、ソレノイド電
流指令値Ｉ1とＩ3との乗算値と、ソレノイド電流指令値
Ｉ4を限界値とするソレノイド電流指令値Ｉ2との大小を
判定し、その大きい方の値を基に可変オリフィスのソレ
ノイドの励磁電流を制御する構成にした点に特徴を有す
る。

【０００９】第２の発明は、大きい方の電流指令値に、
スタンバイ用のソレノイド電流指令値Ｉ7を加算する構
成にした点に特徴を有する。

【００１０】そして、第１の発明は、操舵角用電流指令
値Ｉ3と操舵角速度用電流指令値Ｉ4とを、別々にしてい
るので、それら両指令値Ｉ3とＩ4とのゲイン等を、目的
に応じた値に設定できる。

【００１１】例えば、操舵角用電流指令値Ｉ3は、その
最大を１とし、最少を0.6とする一方、操舵角速度用電
流指令値Ｉ4は、その最大を１とし、最少を0.8とするこ
とである。このように最大値と最小値、特に最小値を相
違させることによって、操舵角用電流指令値Ｉ3と操舵
角速度用電流指令値Ｉ4との、グラフ状の傾きを変える
ことができる。この傾き、すなわちゲインを相違させる
ことによって、ステアリング操作に対する車両の追従性
や応答性を最適な状況に保つことができる。

【００１２】また、第２の発明によれば、スタンバイ流
量を確保したので、装置の焼き付きを防止できるし、キ
ックバック等の外乱にも対応できる。さらには、良好な
応答性をも確保できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１および図２は１つの実施態様
を示したものである。そこで、まず、図１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。

【００１４】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。

【００１５】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の作用力および
スプリング５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、前記タンクポート１１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。

【００１６】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、そこに差圧が発生する。この差圧の
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。

【００１７】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。

【００１８】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小に保
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。

【００１９】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。

【００２０】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の必
要流量ＱＭとの差によって発生するからである。

【００２１】上記のように制御流量ＱＰを、パワーシリ
ンダ８の必要流量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ＳＯ
Ｌに対する励磁電流であり、この励磁電流を制御するの
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ＳＯ
Ｌの励磁電流を制御するようにしている。

【００２２】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ＱＳ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。

【００２３】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。符号
１３，１４は流路１０に設けたオリフィス、符号１５は
リリーフ弁である。

【００２４】上記コントローラＣの制御システムは、図
２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、上記必要流量ＱＭを推定するようにしてい
るが、実際には、操舵トルクに基づいて、上記必要流量
ＱＭを特定した方が正確に制御できる。しかし、操舵ト
ルクを検出して、可変オリフィスａの開度を制御しよう
とすると、現状のパワーステアリングシステムを大幅に
変更しなければならなくなる。

【００２５】ところが、この実施態様のように、操舵角
θおよび操舵角速度ωを基にして、必要流量ＱＭを推定
するようにすれば、現状のパワーステアリングシステム
そのものを、ほとんど変更しなくてもよい。したがっ
て、この発明の特徴にもつながるが、操舵角θおよび操
舵角速度ωを検出して、上記必要流量ＱＭを推定する方
が、操舵トルクを直接検出するシステムよりも大幅にコ
ストダウンできるという特徴がある。

【００２６】上記の理由から、コントローラＣは操舵角
θと操舵角速度ωを基にして、ソレノイド電流指令値Ｉ
を制御し、このソレノイド電流指令値Ｉによってソレノ
イドＳＯＬの励磁電流を制御するようにしている。上記
ソレノイド電流指令値Ｉの制御形態は、図２に示すとお
りである。図２における操舵角θとソレノイド電流指令
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とソレノイド電流指令値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。

【００２７】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に対するソレノイド電流
指令値Ｉ1、および操舵角速度ωに対するソレノイド電
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おいてもよいし、操舵角θあるいは
操舵角速度ω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。

【００２８】また、コントローラＣは、車速センサー１
７の出力信号に基づいて、操舵角用電流指令値Ｉ3と操
舵角速度用電流指令値Ｉ4とを出力するようにしている
が、これら操舵角用電流指令値Ｉ3および操舵角速度用
電流指令値Ｉ4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、車速Ｖ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。

【００２９】そして、操舵角用電流指令値Ｉ3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、操舵角速度用電流指令値Ｉ4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、操舵角用電流指令値Ｉ3は、１
から0.6の範囲で制御する一方、操舵角速度用電流指令
値Ｉ4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、操舵角
用電流指令値Ｉ3の方が、大きくなるようにしている。

【００３０】そして、上記操舵角θによるソレノイド電
流指令値Ｉ1には、車速Ｖに応じた操舵角用電流指令値
Ｉ3を掛け合わせる。したがって、車速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
系の電流指令値Ｉ5は小さくなる。しかも、操舵角用電
流指令値Ｉ3のゲインを、操舵角速度用電流指令値Ｉ4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、その減少率が大きくなる。

【００３１】一方、操舵角速度ωによるソレノイド電流
指令値Ｉ2には、車速に応じた操舵角速度用電流指令値
Ｉ4を限界値として、操舵角速度系の電流指令値Ｉ6を出
力させるようにしている。この電流指令値Ｉ6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、
操舵角速度用電流指令値Ｉ4のゲインよりも小さくして
いるので、電流指令値Ｉ6の減少率は、電流指令値Ｉ5の
場合よりも小さい。

【００３２】上記のように出力された操舵角系の電流指
令値Ｉ5と、操舵角速度系の電流指令値Ｉ6との大小を比
較し、その大きな方の電流指令値Ｉ5 あるいは電流指令
値Ｉ6を採用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、操舵角速度系の電流指令値
Ｉ6が小さくて、操舵角系の電流指令値Ｉ5の方が大きく
なるのが通常である。

【００３３】したがって、高速走行時には、ステアリン
グ操作の安全性・安定性を高めるために、操舵角を基準
にしながら、その操舵角系の電流指令値Ｉ5のゲインを
大きくしている。言い換えれば、走行速度が速くなれば
なるほど、制御流量ＱＰを少なくする比率を高めて、エ
ネルギーロスをより少なくするようにしている。

【００３４】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、ステアリング操作の操作性すなわち応答性
を高めるために、操舵角速度を基準にしながら、その操
舵角速度系の電流指令値Ｉ6のゲインを小さくしてい
る。言い換えれば、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は、制御流量ＱＰを十
分に確保して、応答性を優先させるようにしている。

【００３５】ただし、車両の走行速度が一定でも、操舵
角系の電流指令値Ｉ5が大きくなったり、操舵角速度系
の電流指令値Ｉ6が大きくなったりする。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、
ステアリングを止めて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。したがって、車速が同じで
も、最初、操舵角速度系の電流指令値Ｉ6が大きく、保
舵に入ってから操舵角系の電流指令値Ｉ5の方が大きく
なる。いずれにしても、電流指令値Ｉ5とＩ6の大きい方
の値を択一しているので、どのような走行条件でも、い
ずれかの電流指令値が出力されることになる。

【００３６】もし、上記のような保舵時に、電流指令値
Ｉ5とＩ6のいずれもが出力されなければ、制御流量ＱＰ
を確保できななくなる。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。

【００３７】しかし、上記のように、電流指令値Ｉ5と
Ｉ6のいずれかを用いるようにしているので、ステアリ
ング操作中に、両方ともゼロになることはない。言い換
えれば、保舵時であっても操舵角θが保たれているの
で、ソレノイド電流指令値Ｉ1を確保できる。したがっ
て、この電流指令値Ｉ1で保舵に必要なパワーを維持で
きることになる。

【００３８】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、操舵角速度系の電
流指令値Ｉ6が大きくなるので、その電流指令値Ｉ6が選
択される。ただし、この電流指令値Ｉ6は、操舵角速度
用電流指令値Ｉ4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。ただ、車両の高速
走行時における操舵角速度用電流指令値Ｉ4の限界最小
値は、操舵角用電流指令値Ｉ3の最小値よりもやや大き
くしている。つまり、この実施態様では、前記したよう
に操舵角用電流指令値Ｉ3の最小値を0.6に設定し、操舵
角速度用電流指令値Ｉ4の限界最小値を0.8に設定してい
る。

【００３９】したがって、高速走行時に、操舵角系の電
流指令値Ｉ5で制御される場合よりも、操舵角速度系の
電流指令値Ｉ6で制御される場合の方が、応答性がよく
なる。ただし、高速走行時に、あまり応答性をよくしす
ぎると、安全性が損なわれる危険がある。そこで、操舵
角速度用電流指令値Ｉ4の限界最小値を0.8に設定してい
るが、その根拠は、車両のヨーレートをもとにした安全
性を基準にしている。

【００４０】つまり、車両のヨーレートは、だいたい車
速６０km/h以下で走行しているとき、その収れん性がほ
とんど似たような特性になる。つまり、６０km/h以下で
は、１０km/h走行であろうと、４０km/h走行であろう
と、その収れん性はほとんど変わらない。このようにヨ
ーレートの収れん性が安定している範囲を、安全性の限
界としてとらえ、操舵角速度用電流指令値Ｉ4の限界最
小値を0.8に設定したものである。

【００４１】したがって、この実施態様によれば、１０
０km/hで走行中に、ステアリングを急操作し、操舵角速
度系の電流指令値Ｉ6が大きくなって、その電流指令値
Ｉ6が選択されたとき、６０km/hで走行しているときと
同じような安全性・安定性で操舵できることになる。

【００４２】また、上記のようにして選択された電流指
令値Ｉ5 あるいはＩ6には、スタンバイ用電流指令値Ｉ7
を加算する。このスタンバイ用電流指令値Ｉ7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Ｉ7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および車速を基にした
ソレノイド電流指令値が、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
ＱＳを確保する。

【００４３】ただし、省エネという観点からすると、パ
ワーシリンダ８およびステアリングバルブ９側の必要流
量ＱＭがゼロなら、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が、その理由は次のとおりであ
る。制御流量ＱＰをゼロにするということは、ポンプＰ
の吐出量全量をタンクポート１１からポンプＰまたはタ
ンクＴに還流させることを意味する。そして、タンクポ
ート１１からポンプＰまたはタンクＴに還流する流路
は、本体Ｂ内にあって非常に短いので、その圧力損失が
ほとんどない。圧力損失がほとんどないので、ポンプＰ
の駆動トルクも最少に抑えられ、その分、省エネにつな
がることになる。このような意味から、必要流量ＱＭが
ゼロのときに、制御流量ＱＰもゼロにするのが、省エネ
という観点からは、絶対に有利になる。

【００４４】それにもかかわらず、必要流量ＱＭがゼロ
でもスタンバイ流量ＱＳを確保したのは、次の３つの理
由からである。装置の焼き付き防止ある程度の油を装
置に循環させておいた方が、その油による冷却効果が期
待できるが、スタンバイ流量ＱＳはこの冷却機能を果た
すことになる。

【００４５】キックバック等の外乱やセルフアライニ
ングトルクに対抗タイヤに外乱やセルフアライニングト
ルク等による抗力が作用すると、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ＱＳ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、スタンバイ流量ＱＳ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ＱＳを供給することになる。したがって、
スタンバイ流量ＱＳ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。

【００４６】応答性の確保例えば、スタンバイ流量Ｑ
Ｓを確保しておけば、それが全然ないときよりも、目的
の制御流量ＱＰに到達する時間が短くてすむ。この時間
差が応答性になるので、結局、スタンバイ流量ＱＳを確
保した方が、応答性を向上させることができる。

【００４７】次に、この実施態様の作用を説明する。
今、車両の走行中には、操舵角によるソレノイド電流指
令値Ｉ1と操舵角用電流指令値Ｉ3との乗算値である操舵
角系の電流指令値Ｉ5が出力される。これとともに、操
舵角速度によるソレノイド電流指令値Ｉ2が、操舵角速
度用電流指令値Ｉ4を限界値として、操舵角速度系の電
流指令値Ｉ6が出力される。

【００４８】そして、操舵角系の電流指令値Ｉ5と操舵
角速度系の電流指令値Ｉ6との大小が判定されるととも
に、その大きい方の指令値Ｉ5あるいはＩ6に、スタンバ
イ用電流指令値Ｉ7が加算され、そのときのソレノイド
ＳＯＬの励磁電流が決められる。このソレノイドＳＯＬ
の励磁電流は、車両の高速走行時には、主に操舵角系の
電流指令値Ｉ5が基準となり、車両の低速走行時には、
主に操舵角速度系の電流指令値Ｉ6が基準となる。

【００４９】ただし、この実施態様によれば、低速走行
時であっても、その保舵時には、操舵角系の電流指令値
Ｉ5を基準にソレノイドＳＯＬの励磁電流が決められ
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、操舵角速度系の電流指令値Ｉ6を基準
にソレノイドＳＯＬの励磁電流が決められる。ただし、
この場合には、前記したように、たとえ１００km/hでの
走行中でも、６０km/h走行時と同じような安全性・安定
性でステアリング操作することができるようにしてい
る。

【００５０】

【発明の効果】第１の発明の装置によれば、高速走行時
には、操舵角を基準にして、ソレノイドの励磁電流を決
めることができるので、操舵の安全性を確保できる。ま
た、低速走行時には、操舵角速度を基準にして、ソレノ
イドの励磁電流を決めることができるので、操舵の応答
性を確保できる。しかも、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、車速を基準にした限界
値の範囲内で応答性を確保できるので、高速走行時にお
ける障害物回避などの状況では、かえって安全性が向上
することになる。また、ステアリングホィールを止めた
保舵時には、操舵角θによって制御流量ＱＰを適正に確
保し、セルフアライニングトルクに対抗させることがで
きる。

【００５１】第２の発明によれば、直進走行時のよう
に、操舵角θや操舵角速度ωがゼロであっても、スタン
バイ流量を確保できる。したがって、装置の焼き付きを
防止できるし、キックバック等の外乱にも対応できる。
さらには、良好な応答性をも確保できる。

【００５２】第１の発明および第２の発明のいずれの場
合にも、ステアリングホィールを切っている操舵時、ス
テアリングホィールを止めている保舵時、あるいは直進
走行時のいずれの場合にも、制御流量を適正に確保し、
ポンプを駆動するためのトルクを必要以上大きくならな
いようにして、的確な省エネ制御を実現できる。

【００５３】なお、パワーステアリング装置において、
出力側からの操舵反力を制御したり、ステアリングバル
ブの感度を制御したりするために、操舵角、操舵角速度
あるいは車速等の信号を利用することは、従来から行わ
れている。しかし、この発明のように、制御流量ＱＰを
制御して、省エネをテーマにしたもので、操舵角、操舵
角速度あるいは車速等の信号を利用したものは従来から
知られていない。この発明は、省エネをテーマにして、
操舵角、操舵角速度あるいは車速等の信号を利用した点
に最大の特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図1】第１の実施態様の油圧回路図である。

【図２】第１の実施態様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ソレノイド電流指令値Ｉ1 操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉ2 操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉ3 操舵角用電流指令値Ｉ4 操舵角速度電流指令値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コントローラー１６操舵角センサー１７車速センサーＴタンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−218478（ＪＰ，Ａ) 特開平11−59451（ＪＰ，Ａ) 実開平３−52279（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/07

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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
構成にしたパワーステアリング装置において、上記オリ
フィスは、ソレノイドの励磁電流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を接続
し、この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に応じたソレノイド電流指令値
Ｉ1および操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値
Ｉ2を記憶または演算するとともに、操舵角θに応じた
ソレノイド電流指令値Ｉ1と車速に応じた操舵角用電流
指令値Ｉ3とを乗算する一方、操舵角速度ωに応じた上
記電流指令値Ｉ2 は、車速信号に応じた操舵角速度用電
流指令値Ｉ4を限界値とし、しかも、ソレノイド電流指
令値Ｉ1とＩ3との乗算値と、ソレノイド電流指令値Ｉ4
を限界値とするソレノイド電流指令値Ｉ2との大小を判
定し、その大きい方の値を基に可変オリフィスのソレノ
イドの励磁電流を制御する構成にしたパワーステアリン
グ装置。
【請求項２】大きい方の電流指令値に、スタンバイ用
のソレノイド電流指令値Ｉ7を加算する構成にした請求
項１記載のパワーステアリング装置。