JPH01247278A - 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】 【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ノくワーステアリ
ングＯｆｆに係り、とく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
を作仙さＵて操舵を行なうようにした装置に関する。 Ｋ発明の概要１ 本発明は、ステアリングハンドルの回転操作によって生
ずる力を操舵力センサによって検出するとともに、この
検出に連動して電磁弁を開（Ｘで油圧制御弁のスプール
を切換え方向に押すことによって切遅れの補正を行なう
ようにした！＜ワーステアリング装置において、油圧制
御弁のスプールの移動を操舵力センサの検出出力を用（
Ｘで検出するとともに、この検出に連動して電磁弁を閉
じて切遅れの補正の動作を停止するようにしたものであ
って、これによって過補正を防止するようにしたもので
ある。 に従来の技術】 車両の操舵を行なうためのステアリングハンドルの操作
力を軽減するために、パワーステアリング装置が広く用
いられている。パワーステアリング装置は、ステアリン
グハンドルを回転操作することによって油圧制御弁を切
換え、油圧を用いて操舵機構を作動させて操舵を行なう
ようにしたものである。 このようなパワーステアリング装置においては、ステア
リングハンドルを回転操作しても油圧が操舵機構に加わ
るまでは操舵の動作が行なわれず、切遅れの現象が発生
する。そこでステアリングハンドルの回転操作を操舵力
センサによって検出するとともに、この検出に連動して
電磁弁を開いて油圧制御弁のスプールを切換え方向に押
すことによって、切遅れの補正を行なうことが可能にな
る。 このようにしてパワーステアリング装置の応答性が向上
するようになる。 Ｋ発明が解決しようとする問題点】 従来のこのにつなパワーステアリング装置に用いられて
いるり遅れの補正の制御によれば、ステアリングハンド
ルの回転操作の開始時に良好な応答性を与えることにな
る。ところが従来のこのような補正機構においては、制
御の効果をフィードバックしていなかったために、過補
正が起り、これによって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、切遅れの補正が適正なタイミングで停止されるよう
にし、これによって過補正を防止す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。 Ｋ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
ングハンドルの回転操作によって生ずる力を操舵力セン
サによって検出し、この検出に連動して電磁弁を開いて
前記油圧制御弁のスプールを切換え方向に押すことによ
って切遅れの補正を行なうようにした装置において、前
記油圧制御弁のスプールの移動を前記操舵力センサによ
って検出するとともに、該検出に連動して前記電磁弁を
閉じる手段を設けるようにしたものである。 Ｋ作用】 従って本発明によれば、油圧制御弁のスプールの移動が
操舵力センサを介して検出されるとともに、この検出に
連動して電磁弁が閉じられることになり、これによって
切遅れの補正の動作も停止される。

【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

【↓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υ制御弁１８を操舵用シリンダ
１３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２５．２６．２
７が形成されるようになっている。さらに油圧制御弁１
８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が設けられている。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内に情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動かし、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。そして操舵力センサ４５の出
力はマイクロコンピュータ４７に人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４
８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の絞り量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
。 さらに上記油圧制御弁１８の上部には、その両端であっ
てスプール１９の両端のチャンバに連通するボート５５
．５６が設けられている。これらのボート５５．５６へ
は、オイルポンプ３４によって加圧されたオイルが供給
されるように、電磁弁５７．５８がそれぞれ接続される
ようになっている。電磁弁５７．５８はオイルポンプ３
４からのオイルの管路に互いに分岐して接続されるよう
になっており、その吐出側が上記ボート５５．５６と接
続されている。そして電磁弁５７．５８はマイクロコン
ピュータ４７によってその開閉が制御されるようになっ
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
３つ、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
閉止される。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、ボールね
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１つ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
が満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の溝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の溝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の回転によってごットマンアーム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
両側の反力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。 つぎにマイクロコンピュータ４７によって制御される電
磁弁５７．５８による切遅れの補正の動作について説明
する。油圧式の操舵用シリンダ１３を用いたパワーステ
アリング装置においては、ステアリングハンドル１０を
回転操作しても、シリンダ１３に油圧が加わるまでは操
舵が行なわれず、切遅れ現象が発生する。そこでステア
リングハンドル１０を回転操作することによって生ずる
操舵力を操舵力センサ４５によって検出するとともに、
この検出出力をマイクロコンピュータ４７が読込む。そ
してこの読込みに連動して、対応する方向の電磁弁５７
．５８を開くことによって、オイルポンプ３４で加圧さ
れたオイルをボート５５．５６を通して油圧制御弁１８
のスプール１９の左側または右側のチャンバに加えるよ
うにしており、これによってスプール１９を右方あるい
は左方に押すようにしている。 従ってステアリングシャフト１２によってスリーブ１６
のアーム１７を介してスプール１９が押される前に、電
磁弁５７．５８を介して加えられる油圧によってスプー
ル１９が移動されるようになり、これによって速やかに
油圧制御弁１８の切換えが行なわれる。このようにして
ステアリングハンドル１０の回転操作の開始時における
切遅れの補正を行なうことが可能になる。 このような切遅れの補正の動作が適正なタイミングで停
止されない場合には、過補正が起り、ステアリングハン
ドル１０の操作あるいはステアリング機構の操作フィー
リングが滑らかでなく悪化する。そこで本実施例に係る
切遅れ補正の制御においては、ステアリングハンドル１
０の回転操作の開始時における切遅れ補正をつぎのよう
にして停止するようにしている。切遅れの補正は電磁弁
５７．５８を開くことによってスプール１９の両側の反
力を制御するようにしているために、スプ−ル１９が移
動すると操舵力が小さくなる。すなわち操舵力の上昇時
に制御を開始するとともに、この操舵力の微分値がほぼ
Ｏになったときに切遅れ補正の効果が現れたものとして
制御を停止するようにしており、これによって適切な切
遅れ補正を与えるようにしている。 この動作はマイクロコンピュータ４７によって、第３図
に示すフローチャートに基いて行なわれるようになって
おり、マイクロコンピュータ４７は操舵力センサ４５か
ら操舵力を読込むとともに、その微分値を演算によって
算出する。そして操舵力が正でその微分１直が正のとき
または操舵力が負でその微分値が負のときに切遅れ補正
の制御を開始する。制御を行なった後に再び操舵力を読
込むともに、その微分値を偉出する。そして微分値が０
にほぼ等しい所定の値ａよりも小さくなった段階で、切
遅れ補正の停止を行なうようにしており、制御効果をフ
ィードバックして切遅れ補正の停止を行なうようにして
いる。このようにして過補正を防止し、ステアリングハ
ンドル１０の操作フィーリングの悪化が防止されるよう
にしている。 このときの操舵力とその微分値は第４図に示されるよう
になっており、右あるいは左にステアリングハンドル１
０を回転操作すると、その操舵力が次第に大きくなる。 ところが切遅れ補正の動作によってスプール１９が移動
され、操舵用シリンダ１３に油圧が立上ると、この時点
で操舵力の上昇が停止する。従ってその微分値はほぼＯ
の値になる。そして上記操舵力の変化は操舵力センサ４
５を介して検出されるとともに、この値がマイクロコン
ピュータ４７によって演算されることになる。従って油
圧制御弁１８にスプール１９の移動を検出するセンサを
設けたり、あるいは油圧制御弁１８に油圧センサを設け
たりすることなく、しかも確実に適正なタイミングで切
遅れの補正の動作を停止することが可能になる。 Ｋ応用例】 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。例えば上記実
施例においては操舵力をステアリングハンドルのところ
で検出しているが、例えばステアリングシャフトで操舵
力を検出してもよく、また操舵力を変位で検出するよう
にしてもよい。また上記実施例においては油圧制御弁の
移動を操舵力センサで検出しているが、操舵力センサ以
外に別途設けた油圧センサを油圧制御弁に設けて油圧制
御弁内の油圧の変動を検出することにより、電磁弁５７
．５８を閉じるよう、にすることも可能である。 Ｋ発明の効果】 以上のように本発明は、油圧制御弁のスプールの移動を
操舵力センサによって検出するとともに、この検出に連
動して電磁弁を閉じるようにしたものである。従ってこ
のような構成によれば、適正なタイミングでＶＪＭれの
補正動作を停止することが可能になり、過補正に伴うス
テアリング動作のフィーリングの悪化を防止することが
可能になる。

【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図は切遅れ補正の停止の動作を示づフローチャ
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 ４７・・・・・・マイクロコンピュータ５７．５８・・
・電磁弁 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の回転操作に
   よつて生ずる力を操舵力センサによって検出し、この検
   出に運動して電磁弁を開いて前記油圧制御弁のスプール
   を切換え方向に押すことによつて切遅れの補正を行なう
   ようにした装置において、前記油圧制御弁のスプールの
   移動を前記操舵力センサによつて検出するとともに、該
   検出に運動して前記電磁弁を閉じる手段を設けるように
   したことを特徴とするパワーステアリング装置。