JP3694672B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、エネルギー損失を防止するための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】
エネルギー損失を防止するための流量制御弁を備えたパワーステアリング装置として、本願出願人が特開2001−260917として既に開示したものがある。
この従来の装置は、図4に示すように、上記流量制御弁Vのスプール1の一端を一方のパイロット室2に臨ませ、スプール1の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には、ポンプポート4を介してポンプPを常時連通させている。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。
【0003】
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SIによって制御するようにしている。
【0004】
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。
例えば、エンジン等のポンプ駆動源12の作動によって、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、この圧力差によってスプール1が図示するノーマル位置からスプリング5に抗して上記バランスする位置に移動する。
【0005】
このようにしてスプール1がノーマル位置から移動すると、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P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に還流される戻り流量QTとの分配比が決まる。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。
【0006】
このように制御流量QPがタンクポート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の開度に応じてこの制御流量QPは決まることになる。なぜなら、タンクポート11の開度を決めるスプール1の移動位置は、両パイロット室2,3の圧力差で決まり、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。
【0007】
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SI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その開度を最少に保ち、励磁電流を大きくするにしたがってその開度が大きくなるようにしているからである。
【0008】
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の切り換え量を大きくして、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の切り換え量を小さくして、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。そして、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。
【0009】
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。
そこで、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て、エネルギー損失を防止するために、この従来例では、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SIで決まるが、このソレノイド電流指令値SIを制御するのが以下に説明するコントローラCである。
【0010】
このコントローラCには、操舵角センサ14と車速センサ15とを接続している。このコントローラCは、図5に示すように、操舵角センサ14によって検出した操舵角に基づいて電流指令値I1を特定し、また、操舵角を微分して算出した操舵角速度に基づいて電流指令値I2を特定する。
なお、上記操舵角と電流指令値I1とは、その操舵角と制御流量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、操舵角速度と電流指令値I2との関係も、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、これら電流指令値I1および電流指令値I2は、操舵角および操舵角速度がある設定値以上にならなければ、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ときに、上記電流指令値I1もI2もゼロにすることによって、中立近傍を不感帯域としている。
【0011】
また、コントローラCは、車速センサ15の検出値に基づいて、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。
上記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、上記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、低速域から最高速域でのゲインは、1〜0.6の範囲で制御する操舵角用電流指令値I3の方が、1〜0.8の範囲で制御する操舵角速度用電流指令値I4よりも大きくなるようにしている。
【0012】
そして、上記操舵角用電流指令値I3を、操舵角による電流指令値I1に掛け合わせるようにしている。そのため、この乗算結果である操舵角系の電流指令値I5は、高速になればなるほど小さくなる。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設定しているので、高速になればなるほどその減少率が大きくなる。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。このように車速に応じて応答性を変化させるのは、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。
【0013】
一方、操舵角速度による電流指令値I2には、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。ただし、操舵角速度用電流指令値I4のゲインは、操舵角用電流指令値I3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。
このように車速に応じて限界値を設定したのは、高速走行中に過剰なアシスト力が発揮されることを主に防止するためである。
【0014】
上記のようにして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、大きな方の値を採用するようにしている。
例えば、高速走行時には、ステアリングを急操作することはほとんどないので、操舵角系の電流指令値I5の方が、操舵角速度系の電流指令値I6よりも大きくなるのが通常である。そのため、高速走行時には、ほとんどの場合、操舵角系の電流指令値I5が選択される。そして、このときのステアリング操作の安全性・安定性を高めるために、電流指令値I5のゲインを大きくしている。つまり、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、走行時の安全性・安定性を高めるようにしている。
【0015】
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ので、多くの場合に操舵角速度の方が大きくなる。そのため、低速走行時には、ほとんど操舵角速度系の電流指令値I6が選択される。そして、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を十分に確保することによって、応答性を確保するようにしている。
【0016】
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。そして、このスタンバイ用電流指令値I7を加算した値を、ソレノイド電流指令値SIとして駆動装置16に出力する。
【0017】
このようにスタンバイ用の電流指令値I7を加算しているので、ソレノイド電流指令値SIは、操舵角、操舵角速度および車速に基づく電流指令値が全てゼロの場合でも、所定の大きさを保っている。そのため、所定の流量がステアリングバルブ9側に常に供給されることになる。エネルギー損失を防止するという観点からすれば、パワーシリンダ8およびステアリングバルブ9側の要求流量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。つまり、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の駆動トルクも最小に抑えられ、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、要求流量QMがゼロのときに、制御流量QPもゼロにするのが、エネルギー損失を防止するという観点からは有利になる。
【0018】
それにもかかわらず、要求流量QMがゼロのときでもスタンバイ流量QSを確保しているのは、以下の理由からである。
▲1▼ 装置の焼き付きを防止するためである。すなわち、スタンバイ流量QSを装置に循環させることによって、冷却効果が期待できるからである。
▲2▼ 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QS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。
【0019】
▲3▼ 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もある。すなわち、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、スタンバイ流量を確保しておけば、上記のような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。
【0020】
次に、この従来例の作用を説明する。
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。それとともに、操舵角速度系の電流指令値I6が出力される。この電流指令値I6は、操舵角速度によるソレノイド電流指令値I2の、操舵角速度用電流指令値I4を限界値としたものである。
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、その大きい方の電流指令値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電流指令値SIが決められる。このソレノイド電流指令値SI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。
【0021】
なお、スプール1の先端には、スリット13を形成している。このスリット13は、スプール1が図示するノーマル位置にあるときでも、一方のパイロット室2と可変オリフィスaとを連通させるものである。すなわち、スプール1がノーマル位置にあるときでも、ポンプポート4から一方のパイロット室2に供給された圧油を、上記スリット13→流路6→可変オリフィスa→流路7を介してステアリングバルブ9側に供給することによって、装置の焼き付きの防止、キックバック等の外乱の防止、および応答性を確保するようにしている。
また、図中符号16は、コントローラCとソレノイドSOLとの間に接続したソレノイドSOLの駆動装置である。そして、符号17,18が絞りであり、符号19がリリーフ弁である。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のパワーステアリング装置では、ソレノイド電流指令値SIが、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、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。
ただし、高速走行時においても、操舵角速度系の電流指令値I6が基準となる場合がある。このような場合には、安定性・安全性の観点から、この電流指令値I6の応答性を落として感度を下げたい。
しかし、この従来の装置では、操舵角速度系の電流指令値I2に、車速に応じたゲインを乗じていないので、電流指令値I6の応答性を落とすことができない。したがって、応答性が高すぎて、高速走行時にドライバーに違和感を与えるという問題があった。
この発明の目的は、高速走行時にドライバーに違和感を与えることのないパワーステアリング装置を提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
この発明は、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ためのソレノイド電流指令値SI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および車速センサと、ポンプから供給される流量を、ステアリングバルブに導く制御流量とタンクまたはポンプに環流させる戻り流量とに分配する流量制御弁とを備えている。
【0024】
第1および第2の発明は、上記コントローラが、操舵角センサからの操舵角に応じた電流指令値I1と操舵角速度に応じた電流指令値I2とを演算または記憶し、これら操舵角系の電流指令値I1には車速に基づいた電流指令値I3を乗算し、操舵角速度系の電流指令値I2には車速に基づいて設定した電流指令値I4を乗算するとともに、上記電流指令値I3は低速域での出力値をI3<1とし、高速域での出力値をI3=1とし、さらに、上記電流指令値I4は低速域での出力値をI4>1とし、高速域での出力値をI4<1とする。
【0025】
そのうえで、さらに、第1の発明は、上記電流指令値I3を乗算後の操舵角系の電流指令値I1および電流指令値I4を乗算後の操舵角速度系の電流指令値I2に、車速に基づいて設定した電流指令値I5あるいはI6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電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値I7あるいはI8をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値のうち、大きい方の値を選択して、それをソレノイド電流指令値SIとする点に特徴を有する。
【0026】
また、第2の発明は、上記電流指令値I3を乗算後の操舵角系の電流指令値I1および電流指令値I4を乗算後の操舵角速度系の電流指令値I2に、車速に基づいて設定した電流指令値I5あるいはI6をそれぞれ乗算し、これら乗算後の操舵角系の電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値I7あるいはI8をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値を加算した値をソレノイド電流指令値SIとすることを特徴とする。
【0027】
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、コントローラには、ソレノイド電流指令値SIにスタンバイ用の電流指令値Isを加算するスタンバイ制御部を設けるとともに、このスタンバイ用の電流指令値Isに、車速に基づいて設定した電流指令値を乗算することを特徴とする。
【0028】
第4の発明は、上記第1または第2の発明において、コントローラに遅れ制御部を設け、この遅れ制御部は、入力される電流指令値が急激に減少したときに、その減少率を小さくして電流指令値を出力することを特徴とする。
【0034】
【発明の実施の形態】
図1は、第1実施形態のコントローラCの制御システムを示したものである。この第1実施形態は、図4に示した流量制御弁Vやパワーシリンダ8、そしてステアリングバルブ9等のコントローラC以外の構成について前記従来例と全く同じでなので、以下では、コントローラCの制御システムについてのみ説明する。
【0035】
図示するように、コントローラCは、操舵角センサ14によって検出した操舵角に基づいて電流指令値I1を特定し、また、操舵角を微分して算出した操舵角速度に基づいて電流指令値I2を特定する。ただし、別に操舵角速度センサを設けて、この操舵角速度センサによって検出した操舵角速度に基づいて上記電流指令値I2を特定してもよい。
なお、上記操舵角と電流指令値I1とは、その操舵角と制御流量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、操舵角速度と電流指令値I2との関係も、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。
【0036】
また、コントローラCは、車速センサ15の検出値に基づいて、操舵角用の電流指令値I3と操舵角速度用の電流指令値I4とを出力するようにしている。上記電流指令値I3は、車速がゼロまたは極微速域にあるときにその値が小さくなり、一定の速度以上になると1を出力する。また、上記電流指令値I4は、車速がゼロまたは極微速域にあるときに1より大きな値を出力し、一定の速度以上になると1より小さな値を出力する。これら電流指令値のうち、電流指令値I3を上記操舵角系の電流指令値I1に乗算し、電流指令値I4を上記操舵角速度系の電流指令値I2に乗算するようにしている。
【0037】
上記のように車速に基づく電流指令値I3を乗算するのは、ステアリングホィールを切った状態で、車両が停止していたり極微速域にあったりする場合のエネルギー損失を防止するためである。例えば、車庫入れのときに、ステアリングホィールを切った状態でしばらくエンジンをかけて停止していることがある。このような場合でも、操舵角に応じた電流指令値I1がソレノイド電流指令値SIとして出力されるため、その分、無駄な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。このような場合のエネルギー損失を防止するために、車速が0または極微速域にあるときに、電流指令値I3を乗算し、操舵角系の電流指令値I1を小さくするようにしている。
【0038】
ただし、上記のようにして電流指令値I3を小さくすると、ステアリングホィールを保舵した状態から切り始めるときの応答性が悪くなる。そこで、車速0または極微速域で大きな値を出力する電流指令値I4を、操舵角速度系の電流指令値I2に乗算し、応答性を確保するようにしている。
【0039】
上記車速に基づく電流指令値I3,I4をそれぞれ乗算したら、遅れ制御部において、乗算後の値(I1×I3)および(I2×I4)に遅れ制御をかける。この遅れ制御とは、入力する電流指令値が急激に減少した場合に、その減少率を緩やかにするものである。例えば、図2に示すように、ステアリングホィールを60deg操舵した状態から中立位置に一旦戻し、その後、再び60degに操舵する場合、操舵角系および操舵角速度系の電流指令値I1、I2は、一旦0まで下がった後、再び復帰する。すなわち、電流指令値I1,I2は、破線で示すようなV字を描く。このような値I1、I2が、ソレノイド電流指令値SIとしてそのまま出力されると、ステアリングバルブ9への供給流量が急激に変化するため、ドライバーが操舵に違和感を与えるという不都合があった。
【0040】
そこで、このような不都合を解消するために、上記遅れ制御をかけるようにしている。具体的に説明すると、この遅れ制御部では、入力値が急激に減少した場合に、その減少率を小さくして、実線で示すように電流指令値を緩やかに減少させる。このようにすれば、0deg付近で電流指令値が急激に変化することがないので、ドライバーに違和感を与えることもない。
なお、この遅れ制御は、ソレノイド電流指令値SIを出力する前の段階であれば、どの部分で制御してもよい。
【0041】
上記遅れ制御をかけた後の各電流指令値には、車速に基づいて設定した電流指令値I5,I6を乗算する。これら電流指令値I5,I6は、低速域で1を出力し、最高速域では1以下の小数点の値を出力するようにしている。そのため、低速域では入力値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ち、高速域になると応答性を下げるようにしている。このように車速に応じて応答性を変化させるのは、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。
【0042】
上記乗算後の各電流指令値は、車速に基づいて設定した電流指令値I7,I8を限界値として出力される。すなわち、乗算後の値が、そのときの車速に応じた電流指令値I7,I8を超えている場合には、この超えた分をカットして、限界値内の電流指令値をそれぞれ出力させるようにしている。このように車速に基づく限界値を設定したのは、高速走行中に過剰なアシスト力が発揮されることを防止するためである。
なお、上記電流指令値I7,I8も、車速に応じて減少させるようにしているが、そのゲインは上記電流指令値I5,I6のゲインよりも小さく設定している。
【0043】
次に、上記のように限界値内に抑えられた操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値との大小を比較して、大きな方の値を採用する。そして、この大きい方の電流指令値に、スタンバイ用の電流指令値Isを加算する。ただし、スタンバイ用の電流指令値Isをそのまま加算するのではなく、スタンバイ用の電流指令値Isに、車速に基づいて設定した電流指令値I9を乗算した値を加算する。
【0044】
このようにスタンバイ用の電流指令値Isに車速に基づく電流指令値I9を乗算したのは、次の理由からである。
スタンバイ用の電流指令値Isというのは、前記したように、装置の焼き付き防止と、応答性の確保と、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との3つの機能を目的にしている。このうち応答性というのは、低速域において特に必要となり、高速域ではそれほど必要としない。なぜなら、高速走行中に応答性が高すぎると、操舵が不安定になるからである。
ところが、従来は、スタンバイ用の電流指令値が固定的だったので、低速域の応答性に合わせてスタンバイ流量を設定していた。そのため、高速走行時には、スタンバイ流量が必要以上に供給されることになり、その分、エネルギー損失が生じるという問題があった。
【0045】
このようなスタンバイ流量の無駄を防止するために、この第1実施形態では、車速に基づく電流指令値I9をスタンバイ用の電流指令値Isに乗算している。この車速に基づく電流指令値I9は、低速域では1を出力しているが、中速域では車速が高くなるにつれてその値が徐々に小さくなる。そして、高速域になると最小値を保つようにしている。したがって、この車速に基づく電流指令値I9とスタンバイ用の電流指令値Isとを乗算した値は、低速域ではそのまま出力され、中速域から高速域にかけて次第に小さくなる。そして、高速域では、最小値を保つことになる。このようにすれば、高速域におけるスタンバイ流量の無駄も防止できる。
なお、スタンバイ用の電流指令値Isは、高速域でも、電流指令値I9と電流指令値Isとを乗算した値がゼロにならないように設定している。
また、上記スタンバイ用の電流指令値Isを加算する部分が、この発明のスタンバイ制御部に相当する。
【0046】
上記のように電流指令値(Is×I9)を加算したら、その加算後の値をソレノイド電流指令値SIとして駆動装置16(図4参照)に出力する。そして、この駆動装置16が、ソレノイド電流指令値SIに対応した励磁電流をソレノイドSOLに出力することになる。
【0047】
この第1実施形態によれば、操舵角系の電流指令値I1に、車速に基づく電流指令値I5を乗算した後、車速に基づく限界値として電流指令値I7を設定し、また、操舵角速度系の電流指令値I2にも、車速に基づく電流指令値I6を乗算した後、車速に基づく限界値として電流指令値I8を設定している。すなわち、操舵角系と操舵角速度系の両方の電流指令値に、車速に基づくゲインをそれぞれ乗じた後、限界値も設定している。
したがって、高速走行時において、操舵角速度系の電流指令値が基準となった場合でも、この操舵角速度系の電流指令値の応答性を落とすことができる。具体的には、車速に基づく電流指令値I6をゲインとして乗じることによって応答性を落とすことができる。
したがって、この第1実施例によれば、高速走行時に応答性を適度に落とすことによって、ドライバーに与える違和感を防止できる。
【0049】
図3に示した第2実施形態は、上記第1実施形態において、操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値とを大小判定しているのに代えて、これら両電流指令値を加算したものである。その他の構成については第1実施形態と全く同じである。
上記のように操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値とを加算すれば、操舵角系の特性と操舵角速度系の特性との両方を考慮したソレノイド電流指令値SIを得ることができる。
【0050】
この第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、操舵角系と操舵角速度系の両方の電流指令値に、車速に基づくゲインをそれぞれ乗じた後、限界値を設定しているので、高速走行時において、操舵角速度系の電流指令値が基準となった場合でも、この操舵角速度系の電流指令値の応答性を落とすことができる。
したがって、高速走行時に応答性を適度に落とすことによって、ドライバーに与える違和感を防止できる。
【0052】
【発明の効果】
第1および第2の発明によれば、ステアリングホィールを切った状態で、車両が停止したり、極微速域にある場合に、エネルギー損失を最小限に抑えることができる。しかも、ステアリングホィールを保舵した状態からそれを切り始めるときには、その応答性を十分に確保することができる。
また、これらの発明によれば、操舵角系と操舵角速度系の両方の電流指令値に、車速に基づくゲインをそれぞれ乗じた後、限界値を設定しているので、高速走行時において、操舵角速度系の電流指令値が基準となった場合でも、この操舵角速度系の電流指令値の応答性を落とすことができる。したがって、高速走行時に応答性を適度に落とすことによって、ドライバーに与える違和感を防止できる。
【0053】
第3の発明によれば、車速に応じてスタンバイ流量を可変にできるので、高速走行時におけるスタンバイ流量の無駄も防止できる。
【0054】
第4の発明によれば、入力された電流指令値が急激に減少したとしても、その減少率を緩やかにすることができる。そのため、従来、電流指令値の急激な減少によって生じていた違和感を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のコントローラCの制御系を示す説明図である。
【図2】遅れ制御の特性を示したグラフである。
【図3】第2実施例のコントローラCの制御系を示す説明図である。
【図4】従来の装置の全体図である。
【図5】従来のコントローラCの制御系を示す説明図である。
【符号の説明】
V 流量制御弁
P ポンプ
SOL ソレノイド
T タンク
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
14 操舵角センサ
15 車速センサ
SI ソレノイド電流指令値
Is スタンバイ用の電流指令値
I1 操舵角に応じた電流指令値I1
I2 操舵角速度に応じた電流指令値I2
I5 車速に基づいて設定した電流指令値
I6 車速に基づいて設定した電流指令値
I7 限界値とする電流指令値I7
I8 限界値とする電流指令値
Claims (4)
- 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ためのソレノイド電流指令値SI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および車速センサと、ポンプから供給される流量を、ステアリングバルブに導く制御流量とタンクまたはポンプに環流させる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電流指令値I1と操舵角速度に応じた電流指令値I2とを演算または記憶し、これら操舵角系の電流指令値I1には車速に基づいた電流指令値I3を乗算し、操舵角速度系の電流指令値I2には車速に基づいて設定した電流指令値I4を乗算するとともに、上記電流指令値I3は低速域での出力値をI3<1とし、高速域での出力値をI3=1とする一方、上記電流指令値I4は低速域での出力値をI4>1とし、高速域での出力値をI4<1とし、さらに、上記電流指令値I3を乗算後の操舵角系の電流指令値I1および電流指令値I4を乗算後の操舵角速度系の電流指令値I2に、車速に基づいて設定した電流指令値I5あるいはI6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電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値I7あるいはI8をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値のうち、大きい方の値を選択して、それをソレノイド電流指令値SIとするパワーステアリング装置。
- 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ためのソレノイド電流指令値SI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および車速センサと、ポンプから供給される流量を、ステアリングバルブに導く制御流量とタンクまたはポンプに環流させる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電流指令値I1と操舵角速度に応じた電流指令値I2とを演算または記憶し、これら操舵角系の電流指令値I1には車速に基づいた電流指令値I3を乗算し、操舵角速度系の電流指令値I2には車速に基づいて設定した電流指令値I4を乗算するとともに、上記電流指令値I3は低速域での出力値をI3<1とし、高速域での出力値をI3=1とする一方、上記電流指令値I4は低速域での出力値をI4>1とし、高速域での出力値をI4<1とし、さらに、上記電流指令値I3を乗算後の操舵角系の電流指令値I1および電流指令値I4を乗算後の操舵角速度系の電流指令値I2に、車速に基づいて設定した電流指令値I5あるいはI6をそれぞれ乗算し、これら乗算後の操舵角系の電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値I7あるいはI8をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値を加算した値をソレノイド電流指令値SIとするパワーステアリング装置。
- コントローラには、ソレノイド電流指令値SIにスタンバイ用の電流指令値Isを加算するスタンバイ制御部を設けるとともに、このスタンバイ用の電流指令値Isに、車速に基づいて設定した電流指令値を乗算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。
- コントローラに遅れ制御部を設け、この遅れ制御部は、入力される電流指令値が急激に減少したときに、その減少率を小さくして電流指令値を出力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。
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