JPH0374286A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - 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、自動車の動力舵取装置においてハンドルの操
舵フィーリングを向上させた操舵力制御装置に関する。

【従来技術】

一般に、自動車の動力舵取装置はステアリングシャフト
とピニオン軸の間を弾性部材（トーションバー）にて結
合し、この弾性部材のねじれによって生じるステアリン
グシャフトとピニオン軸の相対回転に基づいて作動する
サーボ弁によりアシスト力を与えるパワーシリンダへの
作動流体の給排を制御している。自動車のハンドルから
ステアリングシャフトに入力されるマニュアルトルクの
大きさに比例して弾性部材がねじれてステアリングシャ
フトどじ二オン軸が相対回転することでアンスｌ−）ル
ク（補助操舵力）を発生させて操舵に必要なマニュアル
トルクを減少させる装置である。 そして、操舵フィーリングが車速、操舵角、操舵角速度
等の走行条件に対応して最適となるようにハンドルの操
舵抵抗を変化させることが提案されている。 この種の動力舵取装置の中で反力機構を有するものは、
ステアリングシャフトとピニオン軸の相対回転角が零と
なる中立位置に両軸を相対的に付勢する反力ビストンを
有しており、弾性部材のねじれ量を制御してアシスト力
を制御している。そして、反力機構の圧力の大きさは圧
力制御弁に印加される制御電流■。の大きさにより決定
される。 この制御電流■。の大きさはその時の車速Ｖとハンドル
の操舵角θとから算出される基準印加電流Ｉｓの大きさ
に依存する。そして、その基準印加電流丁、はハンドル
が右折方向或いは左折方向に切り込み状態にある時には
その算出された基準印加電流Ｉ３の値がそのまま制御電
流■。の値として上記圧力制御弁に印加される。そして
、ハンドルが右折方向或いは左折方向から戻し状態にあ
る時には、その算出された基準印加電流■、の値から予
め設定された電流であるもどし電流■□の値を加えた電
流値を制御電流Ｉ。の値として上記圧力制御弁に印加し
て弾性部材のねじれ量を小さくして、ハンドルの切り込
み状態にある時より戻し状態にある時のアシストトルク
を小さくして車輪が中立状態に戻ろうとする力によりハ
ンドル戻りを良くするもどし制御を行っている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来においては上述したように、車速Ｖ
とハンドルの操舵角θにより算出される基準印加電流Ｉ
３の大きさに関係なくもどし電流ＩＲの値を一定として
いた。従って、ハンドルが右折方向或いは左折方向から
戻し状態にあり、例えば、もどし電流■、が０．２Ａの
場合、基準印加電流Ｉ３が０．８Ａの時と０．４Ａの時
とでは０．４Ａの時の方がハンドル切り込み時とハンド
ル戻し時とのマニュアルトルクの変動が大きいことにな
っていた。 つまり、基準印加電流Ｉｓが小さい時には、自動車の運
転者は上記もどし電流ＩＲによるもどし制御を違和感と
して感じることになる。 本発明は、上記の課題を解決するために戊されたもので
あり、その目的とするところは、もどし制御における違
和感を無くし自動車の運転者のハンドル操作におけるフ
ィーリングを向上させた動力舵取装置の操舵力制御装置
を提供することである。

【課匙を解決するための手段】

上記課題を解決するための発明の槽底は、自動車の車速
を検出する車速検出器１と、ハンドルの操舵角を検出す
る操舵角検出器２と、この操舵角検出器２の出力によっ
て操舵角速度を算出する操舵角速度演算手段３とを有し
、それらの出力信号に応じてステアリングシャフト等に
加えるアシストトルクを制御する動力舵取装置において
、前記車速及び前記操舵角を基にして求めた基準印加電
流の特性を記憶した印加電流記憶手段４と、前記操舵角
及び操舵角速度を基準として求めた電流の割合の特性を
記憶した割合記憶手段５と、前記印加電流記憶手段４に
記憶された基準印加電流の特性から前記車速及び前記操
舵角に対する基準印加電流を算出する印加電流演算手段
６と、前記割合記憶手段５に記憶された電流の割合の特
性から前記操舵角及び操舵角速度に対するもどし電流の
割合を算出する割合演算手段７と、前記操舵角からハン
ドルが切り込み状態にあると判定した場合には、前記印
加電流演算手段６で算出された基準印加電流をそのまま
制御電流とし、ハンドルが戻し状態にあると判定した場
合には、前記基準印加電流と前記割合演算手段７で算出
されたもどし電流の割合とから制御信号を算出する制御
電流演算手段８とを備えたことを特徴とする。

【作用】

印加電流演算手段６は印加電流記憶手段４に記憶された
基準印加電流の特性から車速検出器１の車速及び操舵角
検出器２の操舵角に対する基準印加電流を算出する。次
に、割合演算手段７は割合記憶手段５に記憶された電流
の割合の特性から操舵角及び操舵角速度に対するもどし
電流の割合を算出する。そして、制御電流演算手段８は
操舵角が正の値であればハンドルが切り込み状態にある
ので上記算出された基準印加電流をそのまま制御電流と
し、操舵角が負の値であればハンドルが戻し状態にある
ので上記算出された基準印加電流ともどし電流の割合と
から制御信号を算出する。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第２図は本発明に係る動力舵取装置の操舵力制御装置の
槽底を示した説明図である。 （０は動力舵取装置であり、ハンドル５３の操作に基づ
きハンドル５３と一体的なステアリングシャフト５４に
より開度が変化するサーボ弁１１が接続されている。そ
して、ｌｌａは動力舵取装置１０の供給ボート、ｌｌｂ
、ｌｌｃ、ｌｉｄはそれぞれ吐出ボートであり、吐出ポ
ートｉ　ｉ　ｂ。 ｌｉｅから吐出される流体は通路１２．１３を通ってパ
ワーシリンダ１４の供給ボート１６．１７に供給される
。そして、吐出ボー＋−ｉ　ｉａからの余剰流はリザー
バ２５にバイパスされる。又、１５は上記パワーシリン
ダ１４のピストンであり、その両端は図示しない所要の
操舵リンク機構を介して操向車輪に連結されている。 ２０は自動車エンジンによって駆動される供給ポンプを
示し、この供給ポンプ２０の吐出ポートは流量制御弁２
１と供給通路２７及び分流制御弁２８を介して上述の動
力舵取装置１０の供給ボート１１ａに接続されている。 そして、流量制御弁２１は、その吐出ボート２３と分流
制御弁２８とを接続する供給通路２７中に設けられたメ
ータリングオリフィス２６と、このメータリングオリフ
ィス２６の前後圧に応じて作動され、この前後の差圧を
常に一定に保持するようにバイパス通路２４を開口制御
するバイパス弁２２とによって槽底され、この流量制御
弁２１によって分流制御弁２８には一定量Ｑの流体が供
給され、余剰流がバイパス通路２４を介してリザーバ２
５にバイパスされる。 又、分流制御弁２８は、上述の一定流量Ｑの作動流体を
固定絞り３０の前後の差圧に応じて作動する制御スプー
ル２９により、サーボ弁通路３１及び反力制御通路３２
へそれぞれ一定流量Ｑ、及びＱ２を分配するものである
。そして、サーボ弁通路３１は上述のように供給ボート
ｌｌａに接続され、反力制御通路３２は反力機構４０の
導入ボート４１に接続されている。その反力機構４０は
反力ビストン４２の先端部４３を流体の圧力によりステ
アリングシャフト５４のピニオン軸の係合溝５５に押圧
して反力である操舵抵抗を得るものである。 又、反力機構４０の導入ボート４１に通じる反力制御通
路３２には反力を調整する圧力制御弁３５が接続されて
いる。 その圧力制御弁３５は、ソレノイド３６とそのソレノイ
ド３６への通電により開度が変化する可変、絞り弁３７
とにより主に槽底されており、上記反力制御通路３２に
連通ずる導入ボート３８と吐出ボート３９を有し、その
吐出ボート３９からの余剰流はリザーバ２５にバイパス
される。 ６０は圧力制御弁３５を開閉制御して反力機構４０のプ
ランジャ４２に発生する油圧反力を制御する操舵力制御
装置である。この操舵力制御装置６０はＣＰＵ６１とＲ
ＯＭ６２とＲＡＭ６３とを主要構成とし、ＣＰＵ６１は
ソレノイド駆動回路６４を介して上記圧力制御弁３５に
接続されている。そして、操舵力制御装置６０のＣＰＵ
６１には車速検出器５１、操舵角検出器５２が接続され
ている。 上記ＲＯＭ６２には、第４図に示したような、車速Ｖと
操舵角θとから基準印加電流工、を得るに必要なデータ
がマツプ化されて記憶されている。 又、第５図に示したような、基準印加電流■５から最大
もどし電流Ｉ　ＮＡＸを得るに必要なデータがマツプ化
されて記憶されている。更に、第６図に示したような、
操舵角の絶対値１θ１から最大もどし電流の割合Ｘθを
得るに必要なデータがマツプ化されて記憶されている。 更に、又、第７図に示したような、操舵角速度の絶対値
１δ１から最大もどし電流の割合Ｘδを得るに必要なデ
ータがマツプ化されて記憶されている。 次に、操舵力制御装置６０のＣＰＵ６１の動作について
、第３図のフローチャートに基づき、第２図及び第４図
〜第７図を参照して説明する。 先ず、ステップ１００で車速検出器５１の出力信号Ｖ、
を読み込む。次にステップ１０２に移行して、操舵角検
出器５２の出力信号θ２を読み込む。 そして、ステップ１０４に移行し、第４図に示したマツ
プからステップ１００及びステップ１０２で読み込んだ
車速Ｖ６及び操舵角θ２に対応する基準印加電流Ｉ５を
求める。 次にステップ１０６に移行して、前回の操舵角θ。 の絶対値を今回の操舵角θ６の絶対値より引いた値を時
間ｔで割ってやり、操舵角速度δ、を算出する。 そして、ステップ１０８に移行し、ハンドル５３が戻し
状態にあるか否かが判定される。つまり、前回の操舵角
θ。の絶対値を今回の操舵角θ１から引いた値が負であ
ればハンドル５３は戻しであるのでステップ１１０に移
行する。ステップ１１０では、第５図に示したマツプか
らステップ１０４で求めた基準印加電流工、に対応する
最大もどし電流ＩＮＡＸを求める。 次にステップ１１２に移行して、第６図に示したマツプ
からステップ１０２で読み込んだ操舵角θ。 の絶対値　θ６　に対応する最大もどし電流の割合Ｘθ
を求める。そして、ステップ１１４に移行し、第７図に
示したマツプからステップ１０６で算出した操舵角速度
の絶対値１δ、１に対応する最大もどし電流の割合ｘＯ
を求める。 次にステップ１１６に移行して、ステップ１１０で求め
た最大もどし電流Ｉ　ＮＡＸとステップ１１２で求めた
操舵角に対する最大もどし電流の割合Ｘθとステップ１
１４で求めた操舵角速度に対する最大もどし電流の割合
Ｉ６とからもどし電流■。を次式より求める。 Ｉ　Ｒ＝　Ｉ　＋４ＡＸＸ　Ｘθｘｘｄ次にステップ１
１８に移行して、ステップ１０４で求めた基準印加電流
Ｉ５とステップ１１６で求めたもどし電流Ｉ１とから制
御電流■。を次式より求める。 １ｏ＝Ｉｓ＋ｒ＊ そして、ステップ１２０に移行し、制御電流Ｉ。 に対応する制御信号をソレノイド駆動回路６４に出力し
た後、ステップ１２２に移行し、今回の操舵角θ１を前
回の操舵角θ。として記憶して、本プログラムを終了す
る。 尚、ステップ１０８で前回の操舵角θ。の絶対値を今回
の操舵角θ４の絶対値から引いた値が正或いは零であれ
ばハンドル５３は戻し状態でないのでステップ１２４に
移行する。 ステップ１２４では、もどし電流■□＝０として、上述
のステップ１１８に移行する。つまり、ハンドル５３が
戻し状態でなければ、基準印加電流Ｉ３がそのまま制御
電流■。となる。 上述の実施例で述べたように、車速Ｖと操舵角θとに基
づく基準印加電流によりその最大もどし電流ＩＳの大き
さを変化させ、操舵角θ及び操舵角速度δの割合により
そのもどし電流Ｉ３を求めるので、制御電流■。は第８
図に示したような特性図となる。 そして、第８図の特性図にて明らかなように、ハンドル
が切り込み状態と戻し状態とで制御電流Ｉｏを変化する
と共にその制御電流■。が大きい時より小さい時の方が
ハンドルの戻し状態の時の変化が小さくなる。 このことは、例えば、ハンドルの操舵角が同じで、高速
時と低速時とを想定すると、高速時及び低速時共にハン
ドルの切り込み状態と戻し状態との制御電流■。の変化
の割合を略等しくしたことになる。ここで、ソレノイド
駆動回路６４の制御電流Ｉ。により圧力制御弁３５のソ
レノイド３６が駆動され反力機構４０が作動し反力によ
る操舵抵抗が変化するので、結果として、高速時におい
てはハンドルの切り込みは適度に重く、戻しは軽くなり
、低速時においてはハンドルの切り込みは軽いが戻しが
極端に軽くなることが無い。従って、運転者がハンドル
に切り込み或いは戻しのマニュアルトルクを加える時に
車速や操舵角の違いによる違和感が無くなり操舵フィー
リングが向上する。 尚、上記実施例では最大もどし電流を求めた後、この最
大もどし電流に最大もどし電流の割合をかけてもどし電
流を算出し、このもどし電流を基準印加電流に加算して
制御電流を算出しているが、これに限られるものでなく
、基準印加電流と電流の割合から直接、制御電流を算出
しても良い。

【発明の効果】

本発明は、印加電流記憶手段に記憶された基準印加電流
の特性から車速及び操舵角に対する基準印加電流を算出
する印加電流演算手段と、割合記憶手段に記憶された電
流の割合の特性から操舵角と操舵角速度に対するもどし
電流の割合を算出する割合演算手段と、操舵角からハン
ドルが切り込み状態にあると判定した場合には、印加電
流演算手段で算出された基準印加電流をそのまま制御電
流とし、ハンドルが戻し状態にあると判定した場合には
、基準印加電流と割合演算手段で算出されたもどし電流
の割合とから制御信号を算出する制御電流演算手段とを
備えているので、車速と操舵角とに基づいた基準印加電
流と操舵角及び操舵角速度に基づいた電流の割合を算出
し、ハンドルの切り込み時と戻し時とで動力舵取装置の
操舵力制御装置における操舵抵抗を発生させるための制
御電流を変化させた制御信号が算出される。 結果的に、自動車のハンドルに運転者が加えるマニュア
ルトルクが車速及び操舵角の大きさに基づいた基準印加
電流により適当な重さとなると共にハンドルの切り込み
時と戻し時のマニュアルトルクの変化の割合が基準印加
電流の大きさに関係なく略等しくなる。従って、運転者
のハンドル操作における切り込みと戻しに違和感が無く
なり操舵フィーリングが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示したブロックダイヤグラム。 第２図は本発明の具体的な一実施例に係る動力舵取装置
の操舵力制御装置の構成を示した構成図。第３図は同実
施例装置で使用されているＣＰＵの処理手順を示したフ
ローチャート。第４図は同実施例に係る基準印加電流の
特性を示した特性図。第５図は同実施例に係る最大もど
し電流の特性を示した特性図。第６図は同実施例に係る
操舵角に対する最大もどし電流の割合の特性を示した特
性図。第７図は同実施例に係る操舵角速度に対する最大
もどし電流の割合の特性を示した特性図。第８図は同実
施例により算出される制御電流の特性を従来の制御電流
の特性と比較して示した特性図である。 ０ ０ ８ ０ ２ ４ ６０　・ 動力舵取装置　１４　パワーシリンダ 供給ポンプ　２１・パワ流量制御弁 分流制御弁　３５−圧力制御弁 反力機構　５１°°車速検出器 操舵角検出器　５３“°゛ハンド ルステアリングシヤフ ト舵力制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動車の車速を検出する車速検出器と、ハンドルの操舵
   角を検出する操舵角検出器と、この操舵角検出器の出力
   によって操舵角速度を算出する操舵角速度演算手段とを
   有し、それらの出力信号に応じてステアリングシャフト
   等に加えるアシストトルクを制御する動力舵取装置にお
   いて、 前記車速及び前記操舵角を基にして求めた基準印加電流
   の特性を記憶した印加電流記憶手段と、前記操舵角及び
   操舵角速度を基準として求めた電流の割合の特性を記憶
   した割合記憶手段と、前記印加電流記憶手段に記憶され
   た基準印加電流の特性から前記車速及び前記操舵角に対
   する基準印加電流を算出する印加電流演算手段と、前記
   割合記憶手段に記憶された電流の割合の特性から前記操
   舵角及び操舵角速度に対するもどし電流の割合を算出す
   る割合演算手段と、 前記操舵角からハンドルが切り込み状態にあると判定し
   た場合には、前記印加電流演算手段で算出された基準印
   加電流をそのまま制御電流とし、ハンドルが戻し状態に
   あると判定した場合には、前記基準印加電流と前記割合
   演算手段で算出されたもどし電流の割合とから制御信号
   を算出する制御電流演算手段と を備えたことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装
   置。