JPH03112777A - 操舵力制御装置 - 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） 本発明は操舵力制御装置に関し、特に車両用のパワース
テアリング装置に装備して好適な操舵力制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、操舵補助力を制御可能なパワーステアリング装置
においては路面からの反力を車速に応じて適宜操舵ハン
ドル側に伝え、低速走行時および据え切り時の快適な操
舵と中高速時の適度な重さの操舵とを両立させるよう操
舵力制御が行われている。

この種の操舵力制御装置としては、例えば「ＮＩ　５Ｓ
ＡＮサ一ビス周報」第６０３号笛Ｃ９８〜ＣｌＯ３頁（
昭和６３年９月日産自動車株式会社発行）に記載された
ものがある。この装置においては、操舵ハンドルの操舵
に連動してシリンダへの油圧の給徘を制御するコントロ
ールバルブ機構内に油圧反力室が設けられており、この
油圧反力内の油圧を車速センサの検出車速に応じてソレ
ノイドバルブにより変化させるようにしている。そして
、ソレノイドバルブは極低速走行時にコントロールバル
ブの油圧反力を小さくしてハンドルの操舵力を軽減させ
る一方、中高速走行時にコントロールバルブの油圧反力
を大きくしてハンドルに適度な重さの操舵力を与える。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の操舵力制御装置にあっ
ては、車速センサの検出情報に基づいてコントロールバ
ルブ機構の油圧反力が制御されているが、駆動輪が路面
に対してスリップした場合、検出車速が一定であれば非
スリツプ状態と同一の操舵反力しか得られず、走行状態
の変化を運転者が感知できないことから車両の挙動を悪
化させ易いという問題があった。これに対し、駆動輪の
スリップ時にインジケータランプによる表示やブザーに
よる警告を行うこともできるが、運転者の有効な対処を
期待するのでは十分な問題解決にならない。

（発明の目的） そこで本発明は、駆動輪のスリップを検出することによ
り、スリップ時にパワーステアリング装置の操舵補助力
を小さくし、運転者に走行状態の変化を感知させるとと
もに車両挙動の悪化を防止することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明による操舵力制御装置は上記目的を達成するため
、パワーステアリング装置の操舵補助力を可変制御する
操舵補助力制御手段と、路面に対する駆動輪のスリップ
を検出するスリップ検出手段と、を備え、前記駆動輪の
スリップの発生状態に応じて操舵補助力を変化させ、ハ
ンドル操作に要する操舵力を制御するようにしたことを
特徴とするものである。

（作用） 本発明では、駆動輪のスリップの発生状態に応じてパワ
ーステアリング装置の操舵補助力が制御され、ハンドル
操作に必要な操舵力が制御される。

したがって、スリップ時に車両の走行状態の変化が運転
手に感知され、車両挙動の悪化が防止される。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜６図は本発明に係る操舵力制御装置の一実施例を
示す図であり、本発明を後輪駆動車両に適用した例を示
している。

まず、構成を説明する。第１．２図において、１はパワ
ーステアリング装置であり、パワーステアリング装置ｌ
は作動油を吐出する駆動ポンプ２と、操舵補助力制御手
段としてのパワーステアリングソレノイドバルブ付きの
可変オリフィス３と、ロータリーバルブ４と、パワーシ
リンダ５と、から構成される。ロータリーバルブ４は図
示しないギヤボックス内に複数の可変オリフィス６Ｌ１
６Ｒ１７Ｌ、７Ｒを有しており、図示しない操舵ハンド
ルの操舵トルクおよび操舵方向に応じてオリフィス６Ｌ
、６Ｒおよび７Ｌ、７Ｒの開度を変化させ、駆動ポンプ
２からの作動油をパワーシリンダ５に給排する。パワー
シリンダ５は内部がピストン８によって区画された圧力
室９ａ、９ｂを有し、ロータリーバルブ４から圧力室９
ａ、９ｂへの作動油の給排により生じた圧力室９ａ、９
ｂの差圧に基づいて前輪１０を転舵する。また、可変オ
リフィス３は駆動ポンプ２の吐出側と吸入側を接続した
油路ｌ上に設けられ、後述するコントローラ１１からの
制御信号■、に応じて開度を可変する。

すなわち、可変オリフィス３は駆動ポンプ２からロータ
リーバルブ４への供給油量を変化させ、前輪１０を操舵
するパワーシリンダ５の操舵補助力を可変制御する。

１２Ｆ、１２Ｒは従動輪である前輪１０および駆動輪で
ある後輪（図示せず）について左右一対ずつ設けられた
車輪速センサであり、車輪速センサ１２Ｆ、１２Ｒは例
えばピックアップコイルから構成され、該コイルが各車
輪に取付られたハブロータの凹凸を検出して該ロータの
回転に比例した周波数の車輪速信号Ｖ、Ｌ、　　Ｖ、ｌ
ＩおよびＶａｔ、　　Ｖ＊＊　（以下、単に車輪速信号
ｖ２Ｌ等ともいう）をコントローラ１１に出力する。コ
ントローラ１１はマイクロコンピュータ１３、波形整形
回路１４、Ｆ／Ｖコンバータ１５、Ｄ／Ａコンバータ１
６および駆動回路１７から構成されており、車輪速セン
サ１２ＦＳ１２Ｒからコントローラ１１に入力された車
輪速信号ＶＦＬ等は波形整形回路１４で正弦波から矩形
波に変換された後、Ｆ／Ｖコンバータ１５により周波数
に応じた電圧信号に変換されてマイクロコンピュータ１
３に入力される。

マイクロコンピュータ１３はインターフェース回路１８
、演算処理装置１９および記憶装置２０から構成されて
おり、演算処理装置１９は記憶装置２０に格納された後
述する所定の操舵力制御プログラムに従い、インターフ
ェース回路１８に入力された車輪速信号■ＦＬ等から駆
動輪と従動輪の左右平均速の差である駆動輪のスリップ
量と車速を演算する。そして、マイクロコンピュータ１
３は演算処理装置１９の演算結果に対応する出力をイン
ターフェース回路１８からＤ／Ａコンバータ１６に出力
し、Ｄ／Ａコンハ′−夕１６から駆動回路１７に出力さ
れるアナログ信号に基づき駆動回路１７が電流Ｉｖを制
御電流として可変オリフィス３に出力する。そして、可
変オリフィス３は車速と駆動輪のスリップ量に応じてオ
リフィス開度を可変する。具体的には可変オリフィス３
は車速の上昇に伴って駆動ポンプ２からパワーシリンダ
５への油圧供給量を減少させ（開度を拡大する）、駆動
輪のスリップ時に該スリップ量に応じ開度を拡大してパ
ワーシリンダ５の差動油圧を減少させ、パワーシリンダ
５の操舵補助力を小さくする。すなわち、車輪速センサ
１２Ｆ、１２Ｒおよびコントローラ１１は車輪速信号ｖ
ｙｔ等から路面に対する駆動輪のスリップ量を検出する
スリップ検出手段を構成しており、コントローラ１１は
前記スリップの発生状態に応じてパワーシリンダ５の操
舵補助力を変化させ、これにより運転者のハンドル操作
に要する操舵力を制御するようになっている。

次に、作用を説明する。

第３図はマイクロコンピュータ１３で実行される操舵力
制御プログラムのフローチャートであり、本プログラム
は所定時間毎に１変臭行される。

まず、ステップＰ１で車輪速信号ＶＦＬ、ＶＦＩＩ、■
１、■□を読み込んだ後、ステップＰ２で駆動輪の車輪
速■１、ＶＲＩＩの平均車輪速ＶＲと従動輪の車輪速■
□、■□の平均車輪速ＶＦを算出する。

次いで、ステップＰ３に進み駆動輪の平均車輪車■えと
従動輪の平均車輪速Ｖ、（該車輪速■２は車体速度■に
比例する）との差を算出し、駆動輪のスリップ量Δ■を
算出する。この後、ステップＰ４に進み車速に応じた（
従動輪速■、に応じた）可変オリフィス３への供給電流
Ｌｌを算出する。

この電流値■ｖｌは第４図に示すように車速ＶＦが低い
ときに大きくなるものであり、この場合、可変オリフィ
ス３の開度が狭くなり駆動ポンプ２からロータリーバル
ブ４に供給される作動油量が増大する。そして、パワー
シリンダ５の圧力室９ａ。

９ｂの圧力差が大きくなりハンドルの補助操舵力が大き
くなる。また、車速Ｖ、が大きい場合には上述したもの
と逆の結果となる。

次いで、ステップＰｓに進みステップ量ΔＶに応じて可
変オリフィス３に供給される電流補正値■９□を算出す
る。この補正値１ｖ□は第５図に示すようにスリップ量
ΔＶが増大するにつれて小さくなる補正係数である。そ
して、ステップＰ、に進んで電流値ＩＶＩと電流補正値
ＩＶＩとの積から制御電流１ｖを算出し、ステップＰ７
に進んで、該電流■９を駆動回路１７に出力して今回の
処理を終了する。そして、可変オリフィス３は制御電流
Ｉｖに応じて開度が可変する。すなわち、第６図に示す
ようにスリップ量Δ■が大きいときは可変オリフィス３
に出力される制御電流Ｔｖが小さ（なるため、可変オリ
フィス３の開度が大きくなり、パワーシリンダ５の作動
油圧が減少する。このため、運転者は従来に比べて第６
図に斜線で示す分だけ大きな操舵力でハンドルを操作す
る必要があり、この操舵力の変化から車両のスリップ状
態を感知することができる。さらに、スリップ量ΔＶが
大きいときにハンドルに加わる操舵力を大きくしなけれ
ばならないので、必要以上にハンドルを切り過ぎること
がなくなり、車両挙動の悪化（スピンの発生等）を防止
することもできる。

このように本実施例では、駆動輪のスリップの発生状態
に応じてパワーステアリング装置ｌの操舵補助力を制御
しているため、スリップ状態に応じてハンドル操作に必
要な操舵力を制御することができ、スリップ時に車両の
走行状態の変化を運転者に感知させることができ、車両
挙、動の悪化を未然に防止することができる。

なお、本実施例では駆動輪を後輪としているが、これに
限らず、駆動輪を前輪にして前輪の平均車輪速と後輪の
車輪速からスリップ量ΔＶ（すなわち、ΔＶ　＝　ＶＦ
　　Ｖｌ　）を算出するようにしても良い。また、前輪
および後輪がすべて駆動輪である４輪駆動車に適用して
も良い。この場合、例えば車速を４輪の平均車輪速とし
て検出し、車速と駆動輪速からスリップ量を算出するよ
うにすれば良い。また、前後Ｇセンサを用いて車速を推
定したり、光学的センサによって車速を求めてもよい。

さらに、操舵力を段階的に変更可能な操舵力モード切換
付きの車両に適用して、スリップの発生状態に応じてモ
ード切換を行うようにしても良い。

（効果） 本発明によれば、駆動輪のスリップ状態に応じてパワー
ステアリング装置の操舵補助力を制御し、ハンドル操作
に必要な操舵力を制御しているので、スリップ時に車両
の走行状態の変化を運転手に感知させることができ、車
両挙動の悪化を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明に係る操舵力制御装置の一実施例を
示す図であり、第１図はそのシステム図、第２図はその
パワーステアリング装置の構成図、第３図はそのコント
ローラで実行されるプログラムのフローチャート、第４
図はその供給電流ＩＶＩと従動輪の回転速度ＶＦとの関
係を示す特性図、第５図はその電流補正値■ｖ□とスリ
ップ量Δ■との関係を示す特性図、第６図はそれぞれ本
実施例と従来例を比較したスリップ量ΔＶ、制御電流■
７および操舵力のタイムチャートである。 ｌ・・・・・・パワーステアリング装置、３・・・・・
・可変オリフィス（操舵補助力制御手段）１１・・・・
・・コントローラ（スリップ検出手段）、１２Ｆ、１２
Ｒ・・・・・・車輪速センサ（スリップ検出手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パワーステアリング装置の操舵補助力を可変制御する操
   舵補助力制御手段と、路面に対する駆動輪のスリップを
   検出するスリップ検出手段と、を備え、前記駆動輪のス
   リップの発生状態に応じて操舵補助力を変化させ、ハン
   ドル操作に要する操舵力を制御するようにしたことを特
   徴とする操舵力制御装置。