JPH01244978A - 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
動的に直進位置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
に各種の制御バルブやアクチュエータを組み込む等の改
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、ゆっくりし
た修正舵や保舵時には舵力を軽くし速い操舵時には舵力
を重くし切り応え感を向上させる直進復元制御機能を折
り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
なくとも車両の操舵角信号に基づき、さらには車速信号
、舵角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、操舵速度が大となるに従って次第に大となるよう可
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、切り増し方向へのゆっくりした修正舵時に
は舵力を軽くし早い操舵時には切り応え感を増しハンド
ルの切り過ぎ等を防ぐことができる。

実施例 本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第１図において、ｌ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ｌ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、車両の操
舵角を検知する操舵角センサ９の信号、または該信号に
加え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ｌＯ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据切
り操舵トルクＴｓより大きく且つ直進方向に戻す方向に
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ｌから手を離したと
き上記戻し方向トルク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し、操
舵角０がＯ付近となったところでステアリング制御用モ
ータ７の戻し方向トルクＴｏが０と、なってコントロー
ルバルブ４が閉となり、駐車時の車庫入れ等の操作が楽
になると共に、次の発進に際しハンドルｌ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の車速信号が中速あるいは高速走行で
あることを示しているときは、戻し方向トルクを車速が
大となるに従って次第に小とし高速域（例えば１００に
＋ｓ／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復元特性を任意に付
与することが可能となる。

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
よう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θ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、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基本的
な車両用動力操舵装置では操舵速度に関係なくパワアシ
ストが与えられるため急転舵時には切り応え感が不足し
ハンドルの切り過ぎを招く事がある。そこで本発明では
制御回路１０に操舵速度検出手段を設は操舵速度の早い
切り増し時にはハンドルを直進方向に戻す戻し方向トル
ク値を大として切り応え感を与え為ようにしたものであ
る。

即ち制御回路ｌＯ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θと、上記車速Ｖと操舵角θとから演算
により求めた横加速度Ｇに応じて第３図示のように切り
増し時には切り戻し時より小さい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から操舵速度δを求める操舵速
度演算部１０ｂと、該操舵速度θの小さい範囲では第４
図示のように該操舵速度δが大となるに従って次第に大
となり操舵速度δの大きい範囲では一定値たとえば１と
なる補正係数信号を出力する操舵速度対応補正係数指令
部１０ｃと、上記復元トルク値指令部１０ａの戻し方向
トルク値と操舵速度対応補正係数指令部１０ｃの補正係
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が与える切り増し
時における戻し方向トルク値が第３図実線水のものであ
るとすると、上記のように操舵速度δが大きいときは、
上記戻し方向トルク値に操舵速度対応補正係数指令部１
０ｃが発する第４図示のような補正係数信号が乗算演算
部１０ｄにれ乗算されるので、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
５図点練水のように操舵速度δが小さい実線水のものよ
り大となるので急操舵時の手応え感を増しハンドルの切
り過ぎを防ぐことができる。

又切り戻し時にも第３図点線時の戻し方向トルク値に上
記と同じに第４図示の補正係数が乗算されるので第５図
に示すように操舵速度δが大きいほど大きな戻し方向ト
ルクが与えられ早く切り戻ししたいと言う運転者の意向
に沿うことができる。

尚上記実施例では舵角速度、を舵角信号より演算して求
めたが、舵角速度センサから直接求めても良い、また油
圧式パワステアリング装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、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車両等にも適用
し得ることは勿論である。

発明の効果 以上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、該ステアリング制御用モータへの通
電電流の制御を、車両の操舵角信号。

さらには横加速度信号、車速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、操舵速度が大となるに従って次第
に大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取付けるだけで停止時
および走行時にハンドルを直進方向に戻す直進復元制御
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、且つゆっくりした修正舵や保舵時には舵
力を軽くし、速い操舵時には舵力を重くして切り応え感
を向上させてハンドルの切り過ぎを防ぐことができるも
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特性図、第
４図は操舵速度に対する補正係数特性図、第５図は操舵
速度をパラメータとした戻し方向トルク値特性図である
。 １・・・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、ｌＯａ・・・復元トルク
値指令部、１０ｂ・・・操舵速度演算部、１０ｃ・・・
操舵速度対応補正係数指令部、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、少なくとも
   車両の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、操舵速度が
   大となるに従って次第に大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。