JPH01233168A - 車両用動力操舵装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車等における動力操舵装置の制御装置に関
するものである。

従来の技術 自動車において操舵力軽減をはかる動力操舵装置は、エ
ンジンによって駆動される油圧ポンプと該油圧ポンプに
より吐出されたオイル流量を制御するフローコントロー
ルバルブおよび操舵時操舵方向にオイル圧を働かせるコ
ントロールバルブと油圧シリンダ装置等により構成され
るのが普通である（例えば実公昭５３−４４１８１号公
報参照）。

発明が解決しようとする課題 上記のように運転者の舵力に応じたパワアシストを与え
る基本的な油圧式動力操舵装置に、停止時ハンドルを自
動的に直進位鐙に戻す直進復元制御等を付加しようとす
ると油圧配管に変更を加えたり油圧式動力操舵装置自体
に各種のアクチュエータや制御バルブを組み込む等の改
修作業が必要となり煩雑、高価である。

本発明は、基本的な油圧式動力操舵装置自体の改修を必
要とせず簡単な付加装置を取付けるだけで、直進からの
切り増し時には軽く、戻り詩には大きな復元力を与える
直進復元制御機能を折込むことができる車両用動力操舵
装置の制御装置を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 本発明は、ステアリングシャフトの捩りトルクに応じて
転舵方向へのパワアシストを行うようにした車両用動力
操舵装置において、ステアリングシャフトの捩りトルク
を検出する捩りトルク検出手段よりハンドル寄りのステ
アリングシャフトにステアリング制御用モータを設け、
該ステアリング制御用モータへの通電電流の制御を、少
なくとも操舵角信号、さらには車速信号、横加速度信号
等に基づきハンドルを直進方向に戻す復元トルクを与え
る制御信号を発すると共に、該制御信号を、操舵角が増
加中である切り増し詩には該操舵角が減少中である戻り
時に比べて小となるよう可変制御する制御回路からの出
力信号により行う構成としたことを特徴とするものであ
る。

作　　　用 上記により、基本的な動力操舵装置自体の改修を必要と
せずステアリング制御用モータ、制御回路等の簡単な付
加装置を取付けるだけでハンドルを直進位置に戻す直進
復元制御機能を折り込むことができると共に、直進状態
からの切り増し時にはハンドルの復元力を小さく戻り時
には大きくして切り易く戻りの良いステアリング特性が
得られ操舵感を向上させることができる。

実施例 本発明の実施例を対間を参照して説明する。

第１図において、１はハンドル、２はステアリングシャ
フト、３は前輪であり、該ハンドル１から前輪３に至る
公知の前輪操舵系統にはハンドル１の操舵トルクに応じ
て作動するコントロールバルブ４と、該コントロールバ
ルブ４の作動により油圧ポンプ５の吐出油圧が左右いず
れか一方に導入される左右の油室をもったパワシリンダ
６とからなる公知の油圧式パワステアリング装置が設け
られている。

７はステアリングシャフト２に取付けた減速機構付きの
ステアリング制御用モータで、該ステアリング制御用モ
ータ７への通電によりハンドルｌの操舵トルク即ち油圧
式パワステアリング装置によるパワアシストを可変制御
し得るようになっている。

ステアリング制御用モータ７に流れる電流は、少なくと
も操舵時のステアリングシャフト２の操舵角を検知する
操舵角センサ９の信号、さらには車両の車速を検知する
車速センサ８の車速信号等に基づく制御回路１０の制御
信号によって制御される。

停止時には制御回路ｌＯはステアリング制御用モータを
用いていないときにハンドルを転舵するのに必要な裾切
り操舵トルクＴｓより大きく且つ直進方向に戻す方向に
所定舵角以上の場合一定値の戻し方向トルクＴｏを発生
させるようステアリング制御用モータ７への戻し方向電
流を供給するようにしたことにより停止時運転者が操舵
を停止しハンドル１から手を離したとき一ヒ記戻し方向
トルクＴｏにて油圧式パワステアリング装置のコントロ
ールバルブ４を戻し方向に作動させ、これに基づき該油
圧式パワステアリング装置が戻り方向に作動し自動的に
前輪操舵系全体を直進付近まで戻すので駐、停車時の車
庫入れ操作が楽になる。

また次の発進に際しハンドル１が転舵されたままである
ことに気付かなかったために思わぬ方向に車両が動き出
してしまいあわてて操舵すると云うような不具合も防止
できる。

次に車速センサ８を持った車両の場合、戻し方向トルク
の値を車速信号により車速が大となるに従って次第に小
とし高速域（例えば１００Ｋｍ／ｈ以上）では再び太き
目とすることにより、走行時における直進方向へ戻ろう
とする特性を任意に付与することが可能となる。

又制御回路１０にて操舵角センサ９から発せられる操舵
角信号の変化率から操舵角速度δを求め、ハンドルｌを
直進方向に戻す方向に働く上記戻し方向トルクに対して
減衰制御となるハンドルの回転方向と逆向きのトルクが
上記操舵角速度わが大となるに従って次第に大となるよ
うなモータ制御信号を加えることにより、ハンドルの戻
り過ぎによる直進付近での振動を防止することもできる
。

またこの制御信号は直進への戻り時のみ作動させること
もできる。

ざらに又制御回路１０にて車速センサ８から発せられる
車速信号と操舵角センサ９から発せられる操舵角信号と
から横加速度Ｇを演算し、ハンドルｌを直進方向に戻す
方向に働く戻し方向トルクが横加速度Ｇが大となるに従
って大となるようステアリング制御用モータ７への戻し
方向電流を供給するようにしたことにより、該戻し方向
電流は操舵角０のみによって決まる前記戻し方向電流に
加算されるので転舵方向に対する手応え感を増加させ、
パワアシストが大となることに起因するハンドルの軽く
なりすぎを防止することができる。

上記において、ハンドルｌを直進方向に確実に戻そうと
して戻し方向トルクを太き目に設定するとハンドルが重
くなりすぎてしまう場合がある。そこで本発明では制御
回路１０に転舵方向判別手段を設は保舵時や切り増し時
にはハンドル戻り時より小さい戻し方向トルクを与える
ようにしたものである。

即ち制御回路１０は、第２図に示すように車速センサ８
の車速信号が示す車速Ｖと、操舵角センサ９の操舵角信
号が示す操舵角Ｏとから演算により求めた横加速度Ｇと
に応じて戻し方向トルク値を与える復元トルク値指令部
１０ａと、操舵角センサ９の操舵角信号が示す操舵角θ
が増加中または保舵（停止）中であるか或は減少中であ
るかを検知し、切り増し信号或はハンドル戻り信号を発
する転舵方向判別部１０ｂと、該転舵方向判別部１０ｂ
が切り増し信号な発しているときはハンドル戻り信号を
発しているときより小なる係数信号例えばハンドル戻り
時の係数信号１より小なる係数信号０．８を発する復元
トルク値補正関数部１０ｃと、」二記復元トルク値指令
部１０ａの戻し方向トルク値と復元トルク値補正関数部
１０ｃの係数信号とを乗算する乗算演算部１０ｄと、該
乗算演算部１０ｄの出力信号に基づきステアリング制御
用モータ７を駆動するモータ駆動部１０ｅとからなる。

上記において、例えば操舵角θ、車速Ｖおよび横加速度
Ｇに応じて復元トルク値指令部１０ａが与える戻し方向
トルク値が第３図実線示のもであるとすると、上記のよ
うな操舵角がＯである状態から切り増されているときは
、上記戻し方向トルク値に、転舵方向判別部１０ｂが発
する切り増し時の係数信号０．８が乗算演算部１０ｄに
て乗算されるので該乗算演算部１０ｄからモータ駆動部
１０ｅに与えられる戻し方向トルク値は第３図点線示の
ように小となり切り増し操作を容易にすると共に、上記
とは反対に操舵角がθである状態から戻っているときは
、上記戻し方向トルク値に、転舵方向判別部１０ｂが発
するハンドル戻り時の係数信号ｌが乗算演算部１０ｄに
て乗算されるので該乗算演算部１０ｄからモータ駆動部
１０ｅに与えられる戻し方向トルク値は第３図実線時の
ように当初設定値どうりとなりハンドル直進方向への戻
り作動を確実に行わせることができる。

尚第４図に示すように上記実施例における復元トルク値
補正関数部１０ｃおよび乗算演算部１０ｄを省略すると
共に、復元トルク値指令部１０ｆにて第５図（イ）およ
び（０）に示すように切り増し時およびハンドル戻り時
に適用すべき２種類の戻し方向トルク値を選択して出力
し得るよう構成し、転舵方向判別部１０ｂから発せられ
る切り増し信号或はハンドル戻り信号に応じて上記２種
類の戻し方向トルク値の選択を行わせるようにしてもよ
いことは勿論である。

又上記実施例では油圧式パワステアリング装置　０ 置に適用した例を述べたが、電動モータを用いた電動式
パワステアリング装置にも適用し得ることは言うまでも
なく、ざらに又適用すべき車種も自動車に限らずフォー
クリフトのような産業用車両等にも適用し得ることは勿
論である。

発明の効果 以−ヒのように本発明によれば、ステアリングシャフト
の捩りトルクに応じて転舵方向へのパワアシストを行う
ようにした車両用動力操舵装置において、ステアリング
シャフトの捩りトルクを検出する捩りトルク検出手段よ
りハンドル寄りのステアリングシャフトにステアリング
制御用モータを設けると共に、該ステアリング制御用モ
ータへの通電電流の商御を、少なくとも操舵角信号、ざ
らに車速信号や横加速度信号等に基づきハンドルを直進
方向に戻す復元トルクを与える制御信号を発すると共に
、該制御信号を、操舵角が増加中または保舵中である切
り増し時には該操舵角が減少中であるハンドル戻り時に
比べて小となるよう可変制御する制御回路からの出力信
号により行う構成としたことにより、動力操舵装置その
ものに改修を加えることなくステアリング制御用モータ
および制御回路等の簡単な付加装置の追加だけで停止時
および走行時における直進復元制御を折り込むことがで
きると共に、該直進復元制御をさらに操舵角速度或は横
加速度に応じて可変制御するようにしたのであらゆる操
舵条件に適合する的確なる操舵力および操舵感を得るこ
とができ、且つ直進状態からの切り増し時にはハンドル
の復元力を小さくしハンドル戻り時にはハンドルの復元
力を大きくして切り易く戻りの良いステアリング特性が
得られ操舵感を向上させることができるもので、構成の
簡単なることと相俟って実用上多大の効果をもたらし得
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は第１図
における制御回路まわりのブロック図、第３図は第２図
の制御回路から発せられる戻し方向トルク値の特性図、
第４図は制御回路の他の実施例を示すブロック図、第５
図（イ）および（■）は第４図の制御回路から発せられ
る戻し方向トルク値の切り増し時およびハンドル戻り時
における特性図である。 ■・・・ハンドル、２・・・ステアリングシャフト、３
・・・前輪、４・・・コントロールバルブ、５・・・油
圧ポンプ、６・・・パワシリンダ、７・・・ステアリン
グ制御用モータ、８・・・車速センサ、９・・・操舵角
センサ、１０・・・制御回路、１０ａ、１０ｆ・・・復
元トルク値指令部、ｉｏｂ・・・転舵方向判別部、１０
ｃ・・・復元トルク値補正関数部、１０ｄ・・・乗算演
算部、１０ｅ・・・モータ駆動部。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ステアリングシャフトの捩りトルクに応じて転舵方向
   へのパワアシストを行うようにした車両用動力操舵装置
   において、ステアリングシャフトの捩りトルクを検出す
   る捩りトルク検出手段よりハンドル寄りのステアリング
   シャフトにステアリング制御用モータを設け、該ステア
   リング制御用モータへの通電電流の制御を、操舵角信号
   に基づき、または操舵角信号と車速信号に基づきハンド
   ルを直進方向に戻す復元トルクを与える制御信号を発す
   ると共に、該制御信号を、操舵角が増加中である切り増
   し時には該操舵角が減少中である戻り時に比べて小とな
   るよう可変制御する制御回路からの出力信号により行う
   構成としたことを特徴とする車両用動力操舵装置の制御
   装置。