JPS61125970A - 動力舵取装置の操舵特性制御装置 - 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、車速センサの出力と積載重量センサの出力と
の両方に基づいて、動力舵取装置に設けられた操舵特性
変更用のアクチェエータに供給する電流を変化させるよ
うにした動力舵取装置の操舵特性制御装置に関するもの
である。

〈従来の技術〉 自動車用動力舵取装置においては、車速センサの出力に
基づいて、動力舵取装置に設けられたバイパス用電磁弁
などの操舵特性制御用のアクチュエータに流れる電流を
変化させ、これによって、車速か高（なるに従ってアシ
スト力を弱（して高速安定性を付与している。

また、トラックにおいては、積載重量が大きくかつ車速
か高い状態で急激なハンドル操作を行うと、車輌が転倒
する危険があるので、積載重量が大きい場合には、高速
時におけるアシスト力の減少量を大きくした方が安全性
が高い。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の操舵特性制御装置においては、第
７図に示すように、車速Ｓの変化に対するアクチュエー
タへの電流供給量１ｏの関係が積載重量に関係なく一定
となっており、積載重量が大きい場合に高速時における
アシスト力の低下割合を増大させて安全性を向上させる
ことができない問題があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、車速センサによって検出された車速に一定の
係数を乗じて目標電流値を演算する電流値演算手段と、
積載重量センサの出力の大きさに応じて前記係数を変化
させる係数変更手段と、特性制御開始速度においては前
記電流値演算手段の出力が積載重量の変化に関わらず一
定値となるように前記電流値演算手段の出力を補正する
補正手段と、前記補正手段によって演算された目標電流
値に応じてアクチュエータを駆動する駆動手段と、車速
か前記特性制御開始速度よりも低い場合には前記補正手
段の出力を零にするクランプ手段とを設けたことを特徴
とするものである。

〈作用〉 係数変更手段は積載重量センサの出力に基づき、目標電
流値を決定するための係数を積載重量の大きさに応じて
変化させ、これによって例えば積載重量が大きい程、高
速時におけるアシスト力の低減量が大きくなるようにア
クチュエータへの電流供給量が制御される。

また、補正手段とクランプ手段の働きにより、第６図（
Ｃ）に示すように、特性制御開始速度ＳＯまでは電流出
力が零となり、この特性制御開始速度ＳＯからは、一定
の初期電流ｒｓを起点として、積載重量の大きさに応じ
た係数に従って電流値が次第に変化される。これにより
、積載重量の大きさに関わらず、特性制御開始速度ＳＯ
におけるアシスト減少量が一定となり、積載重量の大小
に関わらず操舵特性制御開始時における操舵フィーリン
グを同一にすることができる。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、操舵ハンドル１０はハンドル軸１１の
一端に取付けられ、このハンドル軸１１の他端に動力舵
取装置１２の操舵軸１３が連結されている。動力舵取装
置１２はかかる操舵軸１３に伝えられる手動操舵トルク
によって制御されるサーボバルブ１４と、このサーボバ
ルブ１４の制御によって圧力流体が分配されるパワーシ
リンダ１５からなり、このパワーシリンダ１５で増大さ
れた操舵トルクが回路の操縦リンク機構を介して操向車
輪に伝達される。前記動力舵取装置１２のサーボバルブ
１４にポンプ１６が接続され、このポンプ１６をエンジ
ンによって駆動することでサーボバルブ１４に圧力流体
が供給されるようになっている。

２０はパワーシリンダ１５の両端室を車速等に応じてバ
イパス制御する電磁弁であり、この電磁弁２０の機構は
第２図に示されている。ソレノイド２８に通電される電
流値に応じてスプール２３に吸引力が作用し、スプリン
グ２５に抗して上方向に変位されると、前記両通路２６
．２７がバイパス用スリット２４を介して互いに連通さ
れ、スプール２３の変位量、すなわちソレノイド２８に
印加される電流値に応じて操舵力が変化される。

また、３０は、車速センサ３１によって検出された車速
の大きさと、積載重量センサ３２によって検出された積
載重量とによって電磁弁２０のソレノイド２８に流れる
電流を変化させることによって、パワーシリンダ１５に
よるアシスト力を車速と積載重量の両方に応じて変化さ
せる操舵特性制御装置である。なお、積載重量センサ３
２としてはシャーシ３３に対する車軸３４の位置変化を
検出する直動形の変位検出器が用いられ、積載重量を表
すデータが２進コードで出力されるようになっている。

また、車速センサ３１としては車速の大きさに比例した
周波数のパルスが出力されるパルス発生器が用いられて
いる。

第３図は操舵特性制御装置３０の構成を示すブロック図
であり、車速センサ３１の出力は、車速センサ３１から
出力されるパルスをその周波数の大きさ←比例した電圧
に変換するＦＶ変換器４０に供給され、積載重量センサ
３２の出力はＤＡ変換器５０に供給されるようになって
いる。そして、このＤＡ変換器５０によってアナログ電
圧に変換された積載重量Ｗのデータは平滑回路５１を介
して抵抗選択回路４１とレベル調整回路４３とに供給さ
れるようになっている。

なお、表１に示されるように、積載重量センサ３２のデ
ジタル出力は積載重量に応じてＯ〜３の間で変化し、平
滑回路５１の出力はこれに対応して３ｖ〜ＯｖＯ間で変
化するようになっている。

表１ 抵抗選択回路４１は、コ′ンデンサーＣ１抵抗Ｒ１とと
もにＦＶ変換器４０の感度を調整する抵抗Ｒ２ａ−Ｒ２
ｄの内の１つを選択的に接地する回路で、第４図に示す
ように複数の比較器４１１ａ〜４１１ｄとこれらの比較
器４１１ａ〜４１１ｄの出力によって抵抗Ｒ２ａ−Ｒ２
ｄをそれぞれ接地する複数のトランジスタ４１２ａ〜４
１２ｄとによって構成されている。そして、積載重量が
Ｏの範囲で平滑回路５１の出力が３Ｖである場合には抵
抗Ｒ２ａ−Ｒ２ｄの全てを接地し、積載重量がＯの範囲
を越えて平滑回路の出力が２■になった場合Ｒ２ａ−Ｒ
２ｃを接地するというように、積載重量の増加に伴って
抵抗Ｒ２ｂ−Ｒ２ｄの内接地する抵抗を順次減らして行
くように作動する。

これにより、ＦＶ変換器４０の感度は第６図（ａ）に示
すように、積載重量Ｗの大きさに応じて変化し、同じ車
速で走行している場合でも、積載重量が大きい程ＦＶ変
換器４０の出力電圧Ｖｆｏが大きくなる。

また、補正回路４２はレベル調整回路４３とともに、第
６　（ａ）に示される各重量Ｏ〜３における速度Ｓ対出
力Ｖｆｏの特性直線が、一定の制御開始速度ＳＯにおい
て一点で交差するようにＦＶ変換器４０の出力Ｖｆｏを
補正するものである。

前記したように、積載重量センサ３２の出力は積載重量
の大きさに応じて０．　１．　２．　３の何れかの値を
取り、これに応じてＦＶ変換器４０の入出力特性もＯ〜
３の何れかが選択される。そして、本実施例では制御開
始速度ＳＯにおける出力電圧は各特性直線Ｏ〜３によっ
てそれぞれ０，５Ｖとずつ同じだけ異なっている。従っ
て、第６（ｂ）に示すように一点で交差する特性を得る
ためには一例として、ＦＶ変換器４０が特性２の直線上
で作動している場合にはＦＶ変換器４０の出力に０．５
Ｖを加算し、特性１の直線上で作動している場合には１
■を加算し、特性０で作動している場合には１．５■を
加算すればよいことがわかる。

平滑回路５１の出力は、表１に示されるように積載重量
センサ３２の出力が０．１．２．３の間で変化すると、
３．２．１．ＯＶになり、この平滑回路５１から出力さ
れる電圧値を２で割った値を補正値としてＦＶ変換器４
０の出力に加算すればよいことがわかる。レベル調整回
路４３は平滑回路５１の出力を２で除算するための回路
である。

このようにして補正されたＦＶ変換器４０の出力Ｖｆｏ
は比較積分回路４５に供給され、電流検出抵抗ＲＣの両
端電圧と比較される。そしてこの両者の偏差に応じた電
圧が比較器４６に供給され、のこぎり波発生回路４８か
ら出力される基準のこぎり波とレベル比較される。

この比較器４Ｇは、基準のこぎり波のレベルが比較積分
回路４５の出力を越えるまでの間ソレノイド２８駆動用
のトランジスタＴＲを導通させるように作動する。従っ
て、比較積分回路４５と比較器４６およびのこぎり波発
生回路４８の働きにより、ソレノイド２８に流れる平均
電流値は、補正回路４２から出力される出力電圧Ｖｃｏ
に応じた値となる。

また、クランプ回路４７は車速Ｓが制御開始速度ＳＯに
なるまでの間、ソレノイド２８に流れる電流を零にする
ための回路である。このクランプ回路４７は第６図（ｂ
）に示すように、車速Ｓが制御開始速度ＳＯである時に
補正回路４２から出力査れる理論出力電圧ＶＴと補正回
路４２の現実の出力とを比較し、現実の出力が理論出力
電圧ＶＴよりも小さい場合には比較積分回路４５から信
号が出力されないようにするものである。

このクランプ回路４７は、第５図に示すように、比較器
４７１、抵抗Ｒ５０〜Ｒ５３、ダイオードＤＩ、Ｄ２か
らなっており、比較器４７１によって、前記理論電圧Ｖ
Ｔと補正回路４２の出力ＶＣＯとを比較し、補正回路４
２の出力Ｖｃｏが理論電圧ＶＴよりも低い場合には比較
積分回路４５を構成するオプアンプ４７２のフィードバ
ック入力端子−ｔ−高い電圧レベルにして、オペアンプ
４７２の出力をＯＶにする。

これにより、車速Ｓと、ソレノイド２８に流れる電流の
関係は第６図（Ｃ）のようになり、制御開始速度ＳＯま
ではソレノイド２８に電流が供給されず、制御開始速度
ＳＯからは積載重量Ｗの大きさに応じた特性直線に沿っ
て、車速Ｓの増加に伴ってソレノイド２８に供給される
電流が増加される。なお、制御開始速度Ｓｏにおける電
流値Ｉｓは、電磁弁２０のスプール２３がスプリング２
５の組付荷重に抗して微少量移動する値に設定されてい
る。

第６図（ｃ）の特性および前記した電磁弁２０の作用か
らも明らかなように、ソレノイド２８に供給される電流
が増加する程、パワーシリンダ１５の画室間をバイパス
するバイパス量が増大して、アシスト力が減少する。従
って、車速Ｓが増加することによってアシスト力が次第
に低減し、なおかつ積載重量が大きい場合程そのアシス
ト力の低減割合が次第に大きくなることがわかる。これ
により、積載重量が大きい場合においては高速時におけ
る急ハンドルを未然に防止でき、安全性が高い。

また、制御開始速度Ｓｏにおけるソレノイド２８への供
給電流Ｉｓは、積載重量の大小に関わらず同一となるた
め、積載重量の大きさによって制御開始速度における操
舵特性がばらつくことも防止　　　　゛でき、良好な操
舵特性となる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、操舵特性変更用の
アクチュエータに供給する電流を、車速信号に一定の係
数を掛けて変化させるとともに、積載重量に応じてこの
係数を積載重量が大きさに応じて変化させるようにした
ので、積載重量が大きくなるに従ってアシスト力を低減
すにように係数を設定することで、積載重量が大きい状
態においては、高速での急激なハンドル操作を抑制でき
、車輌の転倒が発生する危険性を減少できる利点がある
。

また、本発明においては、一定の制御開始速度までは積
載重量に関わらずアシスト力の制御を行わず、制御開始
速度から一定の電流を起点として車速の増加に応じてア
クチュエータに供給する電流を次第に増加しているので
、据切り時や、超低速時のように大きな操舵力を必要と
する場合には、動力舵取装置によるアシスト力を最大限
に利用でき、また、制御開始速度におけるアシスト力の
低減量も積載重量に関わらず一定にすることが出来、良
好な操舵フィーリングを得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図（ｃ）は本発明の実施例を示すもので
、第１図は動力舵取装置の全体構成を示す図、第２図は
第１図における電磁弁２０の構成を示す断面図、第３図
は第１図における操舵特性制御装置３０の詳細な構成を
示すブロック図、第４図は第３図における抵抗選択回路
４１の具体例を示す電気回路図、第５図は第３図におけ
るクランプ回路４７の具体例を示す電気回路図、第６図
（ａ）〜（ｃ）は第３図に示す操舵特性制御回路３０の
動作を示す特性図、第７図は従来の制御特性を示す特性
図である。 ２０・・・電磁弁、２８・・・ソレノイド、３０・・・
操舵特性制御回路、３１・・・車速センサ、３２・・・
積載重量センサ、４０・・・ＦＶ変換器、４１・・・抵
抗選択回路、４２・・・補正回路、４５・・・比較積分
回路、４６・・・比較器、４７・・・クランプ回路、５
０・・・ＤＡ変換器、５１・・・平滑回路、ＴＲ・・・
トランジスタ。 第１図 第２図 第５図 ．７ 男６日（ａ） 第６図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車速センサの出力と積載重量センサの出力との両
   方に基づいて、動力舵取装置に設けられた操舵特性変更
   用のアクチュエータに供給する電流を変化させるように
   した動力舵取装置の操舵特性制御装置であって、前記車
   速センサによって検出された車速に一定の係数を乗じて
   目標電流値を演算する電流値演算手段と、前記積載重量
   センサの出力の大きさに応じて前記係数を変化させる係
   数変更手段と、特性制御開始速度においては前記電流が
   積載重量の大きさに関わらず一定値となるように前記電
   流値演算手段の出力を補正する補正手段と、前記補正手
   段によって演算された目標電流値に応じてアクチュエー
   タを駆動する駆動手段と、車速が前記特性制御開始速度
   よりも低い場合には前記補正手段の出力を零にするクラ
   ンプ手段とを設けたことを特徴とする動力舵取装置の操
   舵特性制御装置。