JPS58180380A - パワ−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】 本発明は自動車の車速感応截パワーステアリング装置に
関する。

ステアリング操作の操舵力の一部を受は持ち、運転者の
負担を軽減するために用いられるノ母ワーステアリング
装置では、車速か増加すると、操舵抵抗が減少するため
、パワーステアリング装置により与えられる操舵アシス
ト力を車速に係わらす←定にした場合には、高速域でハ
ンドルが軽くなり過ぎて危険を生じることになる。従っ
て、高速域ではアシスト力を軽減させるいわゆる車速感
応型パワーステアリング装置が提案されている。

梃に、このような装置で操舵感覚を向上させるため、運
転者がアシスト力を選択できるようにしたツヤワーステ
アリング装置が提案されている。たとえば特開昭５１−
１１８２２５号では、ノヤヮーシリンダの両端をパイｉ
４ス通路により接続し、このパイｉＪ／ス通路に設けた
電磁弁を車速信号により作動させ、高速域でのアシスト
力を軽減するようにした車速感応型パワーステアリング
装置において、運転者の好みあるいは道路粂件に応じて
、運転者が電磁制御弁の作動点を選択的に変更できるよ
うにしている。

これらの従来の技術は、車速に応じてアシスト力を変化
させである程度操舵感覚を向上させるものではあるが、
設定車速でアシスト力を変化させるオノ・オフ制御であ
るため、制御弁の作動点の前後で操舵抵抗が急激に変化
し、安定した操舵感覚が得られないという問題がある。

またこの装置ではバイパス通路及びその開閉のための電
磁弁を設ける必要があり、装置が複雑になるという問題
もある。

従って、本発明は従来の装置に比べて構造が簡単でしか
も運転者が１体力、好みに応じてアシスト力特性を自由
に選択できるような車速感応型・ｆワーステアリング装
置を提供することである。

本発明の構成はステアリングの操舵力を補助するノｆワ
ーシリンダと、該・９ワーシリンダへの圧油を供給する
オイルポンプと、該オイルポンプの回転数を制御する回
転数制御手段と、車速を検出する車速センサより発せら
れる車速信号を人力し、該車速信号を処理して車速の増
加に応じオイルポンプの回転数を信号処理特性にしたが
って低下させる回転数制御手段を上記回転数制御手段に
発するコントロール手段と、手動操作により上記コント
ロール手段の信号処理特性を変化される特性変更手段と
を有することを特徴とする・ゼヮーステアリング装置で
ある。

オイルポンプによってｉ４ヮーシリンダ内に発生する油
圧すなわちアシスト力は、ポンプの同転数に比例する。

本発明では、このオイルボンデの回転数を制御すること
によってアシスト力を制御するように構成したので、油
圧回路に電磁弁などによる油ｉｔ調整装置を設ける必要
がなく装置を簡略化することができる。また、ポンプの
回転数制御において、その制御特性の手動による変更を
可能にしたので運転者はアシスト力を体力、好み等に応
じて自由に選択することができる。

以下、図面を参照にしつつ、本発明の実施例につき説明
する。

８ｇ１図ｔ″参照すれば、ハンドルｌはステアリンクシ
ャツ）２’を介してステアリングビニオン４ａｔ−ｆす
るビニオン軸４に接続されている。ビニオン４ａはステ
アリングラック軸５上のラック５ａと噛合しており、ラ
ック軸５はピニオン４ａの回転に応じて左右に動き、ナ
ックルアーム６．７會介して前輪８．９に操舵力を伝達
する。この操舵力を補助するため、油圧を用いたパワー
アシスト装置が用いられる。パワーアシスト装置は、ビ
ニオン軸４上に設けたコントロール・守ルプ３と、ラッ
ク軸５上のパワーシリンダ１０とを有し、該ノヤワーシ
リンダ１０に圧油を供給するためにモータ１１に結合さ
れたオイルボンデ１２が設けられている。ポンプ１２か
らの圧油は、油圧供給通路１３によりコントロールパル
プ３に導入サレ、ハンドル１の操作に応じてパルプ３に
より切替えられ、油圧通路１４又は１５を介してパワー
シリンダ１０のピストン１６で仕切られる油圧室１７．
１８のいずれか一方に導かれ、ピストン１６を動かして
操舵力をアシストする。このとき圧油が供給されない方
の油圧通路は油圧供給通路１９に連通しシリンダ内の作
動油をポンプ１２にりλ−１させる。モータ１１にはコ
ントローラ２０が接続されてお９、コントローラ２０は
車速センサ２１、及び手動の切替スイッチ２２からの信
号を人力として、バッテリ２３からモータ１１への電力
の供給を制御する。

第２図にはコントローラ２０の詳細が示されており、車
速センサ２１からの車速に比例するパルス信号Ｓ１は周
波数電圧変換器２４に入力されて、第５図に示すような
車速に比例した電圧信号■１に変換される。この電圧信
号■１はコンツヤレータ２７の負側端子に入力される。

コンツヤレータ２７の正側端子には三角波発生回路２５
から発生した第４図に示すような三角波出力Ｓ２が人力
される。

なお、この三角波発生回路２５には可変抵抗２６が接続
されており、その抵抗値を変化させることにより、出力
Ｓ２は第４図破線のよう・に特性が変化する。コンパレ
ータ２７では第５図（ａ）のように、三角波発生回路２
５の出力Ｓ２と変換器２４の出力ｖ１が比較され、コン
パレータ２７はＳ２がｖｌよｐ大きいときはハイレベル
、■１が大きいときは０レベルの第５図（ｂ）に示すよ
うな電圧ノｆルス信号Ｓ３を発生する。この出力信号Ｓ
６は、トランジスタ２８のベースに人力される。トラン
ジスタ２８はＰＮＰ型で、信号Ｓ３が０レベルである場
合に導通する。トランジスタ２８のエミッタはトランジ
スタ２９０ベースに接続されており、該トランジスタ２
９０ベースは抵抗３０を介シて・ｆツテリ２３からの電
源端子３１に接続されている。トランジスタ２９はＮＰ
Ｎ型で、そのベース電圧は、トランジスタ２７の導通時
に、抵抗３０による電圧降下のために低下するので、ト
ランジスタ２９は非導通となる。コンパレータ２７の出
力Ｓ３がハイレベルのときは、トランジスタ２８は非導
通となり、トランジスタ２９０ベース電圧は高く保持さ
れ、トランジスタ２９は導通り、バッテリ２３に接続さ
れた端子３１からモータ１１に電流が流れる。すなわち
、モータ１１への電流は〜コンパレータ２７の出力かハ
イレベルである場合に流れ、信号Ｓ３は車速か増加する
とパルス幅が減少するので、モータ１００通観時間は車
速か増〃１するに従って減少する。従って、ポンプ１２
からの圧油供給量すなわちアシスト力も車速か増大する
に応じて第６図に示すように連続的に低下する。なお、
手動で切替スイッチ２２を操作することにより、可変抵
抗２６の抵抗値が変化し、三角波出力Ｓ２が第５図（ａ
）破線のように変化すると、それに対厄してコンノｆレ
ータ２７の出力８５、及びアシスト力はそれぞれ第５図
（ｂ）、第６図破線のように変化する。

第７図は第１図の実施例のコントローラの変形例を示し
たもので、本例では周波数電圧変換器２４とコントロ−
ラ２７の間に連動するスイッチ３２．３３によってポジ
ションａ、ｂ％　ｃＫ切？えることができる回路が設け
られている。このスイッチ３２．３３は手動のスイッチ
２２にょ如ポジションを変更することができるようにな
っておシ、このポジションによってコンノｆレータ２７
の負側に入力される１圧は第８図に示されるように特性
が変化する。ａのポジションでは車速変化に対して電圧
変化が比較的大きく、Ｃのボッジョンでは車速変化に対
して電圧変化が比較的小さい。

従ってコンパレータ２７の出力Ｓ６はａのポジションで
はハイレベルのパルス幅が小さく、Ｃのポジションでは
大きくなり、アシスト力特性は第９図に示すようにａの
ポジションでは低下Ｌ、Ｃのボッジョンでは増大した特
性になる。すなわち運転者は切替スイッチ２２を操作す
ることにより適当なアシスト力特性を選択することがで
きる。

第１０図は、本発明の他の実施例を示しており、本例で
はオイルポンプ１２の駆動力をエフシフ４０からベル）
４１．及びパウダークラッチ４２を介して導入するよう
になっている。このパウダークラッチ４２はコントロー
ラ２０の出力に応じてポンプ１２との結合力が変化する
ようになっており、この結合力の強さに応じてポンｆ１
２の回転数すなわちアシスト力が決まる。

第１１図には、本例のコントローラ２ｏの詳細が示され
ており、車速センサ２１からのパルス信号Ｓ１は周波数
電圧変換器２４で延圧信号ｖ１に変換され、差動増幅器
４３、抵抗４４、可変抵抗４５をＭする反転増巾回路４
６に入力される。この反転増幅回路４６の出力ｖ２は車
速に反比例する電圧信号であり、差動増幅器４７、ダイ
オード４８、トランジスタ４９を有する電圧電流変換器
５０に入力され信号ｖ２に応じた直流１１が電源端子５
１からパウダークラッチ４２に流れる。パウダークラッ
チ４２とオイルポンプ１２の結合力はパウダークラッチ
４２を流れる電流すなわち供給される直方に比例するの
でポン７’１２からの油圧共給艙すなわちアシスト力は
電流１１に比例する。従ってアシスト力は車速か増〃口
するのに応じて減少する。なお手動の切替スイッチ２２
を操作することによりＡｌ’変抵抗抵抗４５抗値が変わ
ジ、反転増幅器４６の出力ｖ２が変化する。従って、運
転者はスイッチ２２を操作することによシ適当なアシス
ト力を選択する仁とができる。また、工７２７４００回
転数が変化すると、ポンプの回転数が変化するので、エ
ンジン回転数の変化に応じてクラッチ４２の結合力全変
え得るようにエンシン回転数を検出してコントローラ２
０に人力して結合力を開側ｊすることが好ましい。さら
に、コントローラ２０の三角波発生回路２５に町変波形
回路全設けて三角波の波形を変えてアシスト力特性を変
更し得るようにしても良いし、ソレノイドスイッチを設
けて車速が設定置を越えるとアシスト力を遮断するよう
に構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の概略図、第２図は、コン
トローラ２０の詳細、第５図は電圧と車速の関係を示し
たグラフ、第４図、第５図は直圧を時間との関係を示し
たグラフ、第６図はアシスト力と車速との関係を示した
グラフ、第７図はコントローラの変形例の詳細、第８図
は第７図のコントローラによる制御における′に圧と車
速との関係を示したグラフ、第９図は第８図に灯芯する
アシスト力と車速との関係を示したグラフ、第１０１ 図は本発明の他の実施例の概略図、第１１図は第１０図
の実施例の詳細である。 ３・・・コントロール、ｆルブ、４・・・ビニオン軸、
５・・・ラック１１１１１１．１０・・・パワーシリン
ダ、１１・・・モータ、１２・・・ポンプ、２０・・・
コントローラ、２１・・・車速センサ、２２・・・切替
スイッチ、４０・・・エンジン、４２・・・パウダーク
ラッチ 特許出願人　東洋工業株式会社 ２ ト、へｆ＜Ｌ　　寂 −ｊ促 η

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリングの操舵力を補助するパワーシリンダと、該
   パワーシリンダへの圧油を供給するオイルポンプと、該
   オイルポンプの回転数を制御する回転数制御手段と、車
   速を検出する車速センサよ郵発せられる車速信号を人力
   し、該車速信号を処理して車速の増／１０に応じ前記オ
   イルポンプの回転数を信号処理特性にしたがって低下さ
   せる回転数制御信号を前記回転数制御手段に発するコン
   ）。 −ル手段と、手動操作により前記コントロール手段の信
   号処理特性を変化させる特性変更手段とを有することを
   ％徴とするパワーステアリング装置。