JPH01247277A - パワーステアリング装置 - 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】

に産業上の利用分野】 本発明は自動車の操舵を行なうためのパワーステアリン
グ装置に係り、とくにステアリングハンドルの操舵に連
動して油圧制御弁を切換え、油圧を用いて操舵別欄を作
動させて操舵を行なうようにした装置に関する。 Ｋ発明の概要】 本発明は、操舵機構に加わる油圧を検出するとともに、
この油圧が一定値以下の場合に制御用の操舵力センサの
出力の平均値を求めるとともに、この平均値に基いて操
舵力センサの零点補正を行なうＪ：うにしたものであっ
て、これによって経時的に操舵力センサの零点がずれる
ことによるフィーリングの悪化を防止するようにしたも
のである。 Ｋ従来の技術Ｉ 自動車のステアリングハンドルの操作力を軽くするため
に、パワーステアリング装置が用いられている。パワー
ステアリング装置は、ステアリングハンドルの操作に連
動して油圧制御弁を切換え、油圧を用いて操舵機構を作
動させるようにしたものである。このような装置におい
ては、油圧を用いるために、複雑な制御を行なうことが
可能になる。例えば油圧制御弁の両側の反力室を構成す
るチャンバを連通させるとともに、この連通路に絞りを
設け、その絞り量を調整することによって、ステアリン
グハンドルの重さを任意の値に設定することが可能にな
る。

【発明が解決しようとする問題点】

このようにステアリングハンドルに加わる重さを調整す
る場合には、通常ステアリングハンドルに操舵力センサ
を設けるようにしており、このセンサの出力に応じて制
御手段を介して油圧制御弁の両側のチャンバの連通路の
絞りを変更するようにしている。ところがステアリング
ハンドルの操舵力を検出する操舵力センサの零点が経時
的にずれ、これによって左右何れかの方向に少し油圧が
作用するために、ステアリング動作のフィーリングが悪
化するという問題があった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、操舵力センサの零点が常に正しく補正されるように
したパワーステアリング装置を提供することを目的とす
るものである。 に問題点を解決するための手段】 本発明は第１図に示すように、ステアリングハンドルの
操作に連動して油圧制御弁を切換え、油圧を用いて操舵
機構を作動させて操舵を行なうとともに、前記ステアリ
ングハンドルに加わる操舵力を操舵力センサによって検
出し、該操舵力センサの検出出力に応じて前記操舵機構
を制御するようにした装置において、前記操舵機構に加
わる油圧を検出する手段と、該油圧が一定値以下の場合
に操舵力センサの出力の平均値を求める手段と、該平均
値に基いて前記操舵力センサの零点補正を行なう手段と
を設けるようにしたものである。

【作用】

従って操舵機構に加わる油圧が検出されるとともに、操
舵が行なわれておらず、油圧が一定値以下の場合に、上
記操舵力センサの平均値が求められる。そしてその平均
値に基いて操舵力センサの零点が補正されることになる
。 Ｋ実施例】 第２図は本発明の一実施例に係るパワーステアリング装
置を示すものであって、このステアリング装置はステア
リングハンドル１０を備えている。 ステアリングハンドル１０はステアリングコラム１１に
連結されるとともに、コラム１１の先端側にはステアリ
ングシャフト１２が連結されている。 ステアリングシャフト１２は操舵用シリンダ１３のピス
トン１４を軸線方向に貫通するとともに、先端部に設け
られている雄ねじがボールねじ１５と螺合されるように
なっている。そしてボールねじ１５を介してステアリン
グシャフト１２はスリーブ１６に係合されるようになっ
ている。スリーブ１６はアーム１７を備えており、この
アーム１７が油圧制御弁１８のスプール１９の下部に係
合されるようになっている。 第２図においては、油圧制御弁１８を操舵用シリンダ１
３に連結して示すとともに、便宜上その断面を油圧管路
を介して操舵用シリンダ１３の上部に独立に配するよう
にして示している。そしてこの断面から明らかなように
、油圧制御弁１８のスプール１９の外周面には４つのラ
ンド２１．２２．２３．２４が設けられている。これら
のランド２１〜２４の間には３つの溝２５．２６．２７
が形成されるようになっている。さらに油圧制御弁１８
においては、そのシリンダの上部に２つのボート２８．
２９が設けられている。またその下側には３つのボート
３０．３１．３２が設

【プられている。そして上側のボ
ート２８．２９はそれぞれリザーバ３５およびオイルポ
ンプ３４と連通されるようになっている。これに対して
油圧制御弁１８の下側の中央のボート３１は操舵用シリ
ンダ１３の一方のチャンバに連通されるようになってお
り、またその両側のボート３０．３２は操舵用シリンダ
１３の他方のチャンバと連通されるようになっている。 上記操舵用シリンダ１３内に摺動可能に配されているピ
ストン１４の外周面には歯３６が形成されるとともに、
この歯３６がセクタギヤ３７と噛合うようになっている
。そしてセクタギヤ３７にはピットマンアーム３８が設
けられるとともに、ピットマンアーム３８はドラッグリ
ング３９と連結されている。ドラッグリング３９はさら
にナックルアーム４０と連結されており、ナックルアー
ム４０を介してナックルを回転させることにより、キン
グピン４１を中心として車輪４２を旋回させるようにし
ている。 つぎにこのパワーステアリング装置の制御装置について
説明すると、ステアリングハンドル１０には操舵力セン
サ４５が設けられている。また上記オイルポンプ３４の
吐出側の圧力が油圧センサ４６によって検出されるよう
になっている。これら２つのセンサ４５．４６の出力は
マイクロコンピュータ４７に入力されるようになってい
る。マイクロコンピュータ４７はステップモータ４８を
制御するようにしている。ステップモータ４８は油圧制
御弁１８の両側のチャンバを連通させる連通路４９に設
けられている絞り５０の絞りＲを調整するようにしてい
る。なお連通路４９は油圧制御弁１８の下側の両端のボ
ート５１．５２を連通させるように接続されている。 以上のような構成において、ステアリングハンドル１０
が中立位置にある場合には、第２図に示す油圧制御弁１
８のボート２８．２９はそれぞれスプール１９のランド
２２．２３によって閉塞されており、オイルポンプ３４
によって加圧されたオイルは直接リザーバ３５に戻るよ
うになっている。従ってこの場合には油圧が操舵用シリ
ンダ１３に供給されることはなく、この操舵装置は作動
しない。 つぎにステアリングハンドル１０を右または左に回転操
作すると、この運動がステアリングコラム１１を介して
ステアリングシャフト１２に伝達され、ピストン１４内
においてシャフト１２が回転する。ところがピストン１
４の歯３６はセクタギヤ３７と噛合っており、しかもセ
クタギヤ３７がピットマンアーム３８、ドラッグリング
３９、およびナックルアーム４０を介して車輪４２に連
結されているために、ピストン１４の軸線方向の移動が
阻止される。従ってステアリングハンドル１０の回転に
伴うステアリングシャフト１２の回転運動は、ポールね
じ１５を介してスリーブ１６に伝達され、スリーブ１６
がステアリングシャフト１２の軸線を中心として回転さ
れる。これによってスリーブ１６のアーム１７がシャフ
ト１２の軸線を中心として回動される。そしてアーム１
７は油圧制御弁１８のスプール１９と係合しているため
に、アーム１７の回動によってスプール１９が油圧制御
弁１８内において軸線方向に移動するようになる。 いまスプール１９が断面で示す制御弁１８内を左方に移
動した場合について考えると、これによってボート２９
が溝２７と連通されることになる。 従ってオイルポンプ３４で加圧されたオイルはボート２
９、溝２７、ボート３２を通って操舵用シリンダ１３の
ピストン１４の右側のチャンバに流入する。このときに
ピストン１４の左側のチャンバのオイルは制御弁１８の
ボート３１、溝２６、ボート２８を通ってリザーバ３５
に戻されることになる。 これに対して断面で示す油圧制御弁１８内をスプール１
９が右方に移動されると、ボート２９が中央の満２６と
整合されることになる。従ってオイルポンプ３４で加圧
されたオイルはボート２９、スプール１９の満２６、ボ
ート３１を通って制御用シリンダ１３のピストン１４の
左側のチャンバに流入することになる。そしてピストン
１４の右側のチャンバのオイルは制御弁１８のボート３
０゜スプール１９の満２５、ボート２８を通ってリザー
バ３５に戻されることになる。 操舵用シリンダ１３内においてピストン１４が右方また
は左方へ移動されると、このピストン１４の歯３６と噛
合うセクタギヤ３７が回転されることになる。このセク
タギヤ３７の回転によってピットマンアーム３８が回動
される。そしてアーム３８の回動運動がドラッグリング
３９およびナックルアーム４０を介して車輪４２に伝達
されることになり、これによって車輪４２がキングピン
４１を中心として左方あるいは右方に旋回されることに
なり、車両の操舵が達成されるようになる。 このようにして操舵を行なうステアリング装置のステア
リングハンドル１０には操舵力センサ４５が設けられて
おり、センサ４５によってハンドル１０に生ずる操舵力
を常時検出している。そしてこの操舵力に関する情報が
マイクロコンピュータ４７に供給されるようになってお
り、マイクロコンピュータ４７はセンサ４５の出力に応
じてステップモータ４８を介して連通路４９の絞り５０
を調整するようにしている。 絞り５０は上述の如く油圧制御弁１８のスプール１９の
両側の反男室を構成するチャンバを連通ずる連通路４９
に設けられているために、絞り５０によってスプール１
９の動き易さを調整することになる。そして油圧制御弁
１８のスプール１９が上述の如くスリーブ１６のアーム
１７を介してステアリングシャフト１２に係合されてい
るために、絞り５０によってステアリングハンドル１０
の重さを調整することが可能になり、ステアリングハン
ドル１０に対して常に適正な負荷を与え、操作し易いパ
ワーステアリング装置としている。 つぎに操舵力センサ４５の零点補正の動作について説明
する。操舵力センサ４５を用いたパワーステアリングの
制御システムにおいて、オイルポンプ３４によって生ず
る油圧は油圧センサ４６によって検出されるようになっ
ている。ステアリング機構への供給油圧は損失を無視す
ると、操舵されているとき、すなわち操舵力のあるとき
にのみ油圧が発生する。よって油圧の設定を、損失圧子
α（余裕度）とし、油圧センサ４６の油圧が低レベルに
あるときの操舵力センサ４５の値を読込み、この値を零
点とすることによって零点補正が可能になる。 この動作を具体的に説明すると、第３図に示すように操
舵力センサ４５の出力と油圧センサ４６の出力をマイク
ロコンピュータ４７が読込む。そしてマイクロコンピュ
ータ４７は油圧センサ４６の出力が所定値以下かどうか
の判断を行なう。そして所定値以下の場合にはタイマを
セットするとともに、タイマが一定時間以上時間をカウ
ントした場合、すなわち油圧が一定値以下の状態で一定
時間以上継続した場合に、零点補正の動作を行なうよう
にしている。 この零点補正の動作の際に、第４図に示すように、操舵
から油圧発生までのタイムラグを考慮し、一定時間以上
油圧センサ４６の出力が一定値以下にある場合の前後の
タイムラグ分の操舵力センサ４５のデータを差引いた値
の平均値をとるようにしている。また好ましくは、ノイ
ズ等による過補償を防止するために、補正はある程度の
中以下、すなわち補正値に上限と下限とを設けるように
してもよい。そして上記タイムラグ分を除いたセンサ４
５の出力データの平均値を専用するとともに、この算出
に基いて操舵力センサ４５の零点補正を行なうようにし
ている。従って経時的に操舵力センサ４５の零点がずれ
、制御に影響を及ぼしたり、ステアリングハンドル１０
や操舵機構のフィーリングの悪化を防止することが可能
になる。 Ｋ応用例Ｉ 以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば本実施
例に係るパワーステアリング装置は、操舵力センサの検
出出力を用いてステアリングハンドル１０にかかる負荷
を制御するようにしているが、操舵力センサ４５の出力
に基いて切遅れの補正を行なうようにした制御にも本発
明は適用可能である。 Ｋ発明の効果】 以−トのように本発明は、操舵機構に加わる油圧を検出
するとともに、この油圧が一定値以下の場合に操舵力セ
ンサの出力の平均値を求め、この平均値に基いて操舵力
センサの零点補正を行なうようにしたものである。従っ
てこのような装置によれば、経時的に操舵力センサの零
点がずれて制御に悪影響を及ぼすことがなくなり、操舵
様溝のフィーリングの悪化が防止されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要旨を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例に係るパワーステアリング装置のブロック
図、第３図は零点補正の動作を示すフローチャート、第
４図は同グラフである。 なお図面に用いた符号において、 １０・・・ステアリングハンドル １３・・・操舵用シリンダ １８・・・油圧制御弁 １９・・・スプール ４５・・・操舵力センサ ４６・・・油圧センサ ４７・・・マイクロコンピュータ である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステアリングハンドルの操作に連動して油圧制御弁
   を切換え、油圧を用いて操舵機構を作動させて操舵を行
   なうとともに、前記ステアリングハンドルに加わる操舵
   力を操舵力センサによつて検出し、該操舵力センサの検
   出出力に応じて前記操舵機構を制御するようにした装置
   において、前記操舵機構に加わる油圧を検出する手段と
   、該油圧が一定値以下の場合に操舵力センサの出力の平
   均値を求める手段と、該平均値に基いて前記操舵力セン
   サの零点補正を行なう手段とを設けるようにしたことを
   特徴とするパワーステアリング装置。