JPS61169370A - 自動車のかじ取装置において油圧流体の流量を制御する方法及び装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、自動車においてかじ取補助を提供する油圧式
のかじ板装置に関し、さらに詳細には、そのようなかじ
板装置において自動車の高速走行中に提供される補助の
レベルを低下させるように車速に関連して油圧流体の流
量を制御する方法及び装置に関する。

〔従来技術〕

上述の種類のかじ板装置の場合、油圧系統は、一般に、
運転者が操作するハンドルを自動車のかじ取自在の車輪
に結合するリンク機構と並列に接続される。通常、油圧
系統はリンク機構に結合される油圧パワーシリンダと、
ポンプ、すなわち加圧油圧流体源とから構成される。弁
機構は、運転者により加えられるかじ取力を補助するか
じ取補助力が油圧によりリンク機構に加えられるように
ハンドルに加えられたかじ取トルクの大きさ及び方向に
関連してポンプからパワーシリンダへ油圧流体を供給す
る。

上述のａｔ類のかじ板装置に関して一般に良く知られて
いるように、車速が増加したとき、油圧流体の流量を減
少することにより効率と操縦性を改善することができる
。一般に低速走行時には相対的に高レベルのかじ取補助
が要求されると考えられ、油圧流体の流量は、このよう
な条件の下で必要な能力を提供するために相対的に高い
レベルに維持される。高速走行時には、要求されるかじ
取補助のレベルは相対的に低いと考えられ、そのような
条件の下では油圧流体の流量はエネルギーの節減を達成
し且つ自動車の中心安定性を改善するために減少される
。このような構成はＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｉｎｇ第９０巻第４号（１９８２年４月１日発行）
の８２〜８３ページに掲載された記事ｒ　Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ５ｐｅｅｄ−ｓｅｎｓｉｔ
ｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｔｅｅｒｉｎｇ　Ｊ　　に記載
されている。

しかしながら、自動車の運転者がハンドルを動かしたと
き、車速に従って決定される補助能力レベルを維持すべ
き場合には油圧流体の流量をさらに増加させなければな
らなくなる。ハンドルの動きが速くなるほど、運転者に
より加えられた所定量のかじ取トルクに対応して車速に
より決定される補助レベルを提供する流量値でパワーシ
リンダを加圧状態に維持する場合、必要とされる流量は
増加する。

回避操作を試みたとき、ハンドルの回転は相対的に速く
、車速により決定される流量値ではパワーシリンダを逆
充満するにも不十分である。そのような場合、油圧補助
は作用しなくなシ、運転者は必要な全かじ取力をハンド
ルを介して提供しなければならない。広範囲にわたる自
動車の試験によれば、ハンドルの動きによるかじ取補助
能力のある程度の低減は許容され、場合によっては望ま
し−くもあるが、自動車の速度とは無関係に所定の相対
的に低いレベルより低下してはならないことが判明した
。

〔発明の概要〕

従って、本発明の主な目的は、車速が増したときに油圧
流体の流量が減少し且ついかなるかじ取操作の場合にも
車速とは無関係に少なくとも所定のレベルのかじ取補助
能力が維持されるような自動車の改良されたかじ取装置
を提供することである。

この目的を達成するために、本発明による自動車のかじ
取装置において油圧流体の流量を制御する方法及び装置
は、特許請求の範囲第１項及び第６項の特徴項にそれぞ
れ記載される特徴を有する。

上述の目的及び関連するその他の目的は、本発明によれ
ば、複数の流量指令のうち１つに応答して動作される油
圧流体流量制御装置により達成される。第１の流量指令
は車速に関連して決定され、この指令は低速走行時には
高レベルの動力補助能力を提供するために相対的に高く
、高速走行時にはより低いレベルの動力補助能力を提供
するために相対的に低く、そｎにより、高速走行時のエ
ネルギーの節減及び操従性の改善を達成する。第２の流
量指令はハンドルの回転速度に関連して決定され、自動
車の運転者によるハンドルの動きに伴い油圧パワーシリ
ンダの必要流量が増加したときに所定の相対的に低いレ
ベルの動力補助能力を維持するために必要な流量を指示
する。第１及び第２の流量指令は互いに比較さｎ１油圧
流体流量制御装置は２つの流量指令のいずれか高い方に
従って制御される。

従って、車速か増すにつれてハンドルの急速運動中金除
いて加圧油圧流体源から供給される流量は減少され、ハ
ンドルの急速運動中は流量は所定のレベルの動力補助能
力を提供するのに十分な値まで増加される。ハンドルの
運動が停止すると、第１のＲ着指令は再び高い方の指令
となシ、流量制御装置は流量を第１の流量指令により指
示される値まで減少させるように動作される。好ましい
実施例においては、この減少は、遷移が自動車の運転者
には明らかであるようなある制御速度で実行される。

道路の長い彎曲又は高速道路のランプなどの円形の道路
に沿って自動車がかじ取されているときに相対的に高い
レベルのかじ取補助を確実に提供するために、ハンドル
の回転角の関数として第３の流量指令が発生される。

このような制御を実行するために第３の流量指令は第１
及び第２の流量指令と比較され、油圧流体流前制御装置
は３つの流量指令の中の最も高いものに従って制御され
る。

〔実施例〕 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面中、第２図から第６図のグラフは、それらのグラフ
を取出すための試験／計算を実施した際の大きさである
ＵＳガロン毎分（ＧＰＭ）の体積流量と、マイル毎時（
ＭＰＨ）の速度とに関するものである。従って、便宜上
、それらの値をグラフに記入したが、以下の説明におい
ては等価の数置も同様に挙げられている。

第１図に関してでらに詳細に説明する。１０は自動車の
油圧補助ラックピニオン型かじ取−装置である。

機械的構成についていえば、ステアリング装置１０はラ
ック１２と、ボルト１６によりラック１２に結合てれ、
かじ堆アーム２０を介して自動車の車輪１８をかじ取す
る一対のロッド１４とを有する。ハンドル２２は、自動
車の運転者がハンドル２２を回したときに車輪１８をか
じ取する直線運動がラック１２に加わるようにラック１
２の対応する歯と係合するピニオンギヤ２６にシャフト
２４を介して結合される。ラック１２は、自動車の支持
構造にブラケット３０により取付けられる管状ハウジン
グ２８の内部で摺動運動するように取付けられる。

かじ取装置１０の油圧系統はパワーシリンダ３２と、ラ
イン３６からの加圧油圧流体を油圧ライン３８又は４０
を介してパワーシリンダ３２に供給する弁機構３４とか
ら構成される。パワーシリンダ３２はロッド４４を介し
てラック１２に結合されるピストン４２と、内部にピス
トン４２が摺動自在に配設されて圧力チエンバ４８及び
５０を形成する内側シリンダ４６と、圧力チエンバ５０
と連通ずる流体流路５４を形成するように内側シリンダ
４６と共動する同心の外側シリンダ５２とを含む。油圧
ライン３８は管継手５６及び流体流路５４を介して圧力
チエンバ５０と連通し、油圧ライン４０は管継手５８を
介して圧力チエンバ４８と直接連通する。

弁機構３４は従来の構成の装置であシ、自動車の運転者
によりハンドル２２に加えられるかじ取トルクの大きさ
と方向に従って、ライン３６からの加圧油圧流体を油圧
ライン３８又は油圧ライン４０のいずれかに供給するよ
うに動作する。ラック１２を第１図で見て右の方向へ移
動させるために運転者が時計回りのかじ取トルりをハン
ドル２２に刃口えたとき、弁機構３４には、ライン３６
からの油圧流体を油圧ライン４０を介してパワーシリン
ダ３２の圧力チエンバ４８に供給すると共に、パワーシ
リンダ３２の圧力チエンバ５０から流体流路５４及び油
圧ライン３８を介して油圧流体を排出する流体流路（図
示せず）が形成される。その結果として生じる圧力チエ
ンバ４８及び５０の油圧差はピストン４２の左側、すな
わち外側の面に正味力を発生させ、この力は運転者によ
り加えられたかじ取力を補助する。ラック１２を第１図
で見て左の方向へ移動させるために運転者が反時計回多
方向のかじ取トルクをハンドル２２に加えた場合には、
弁機構３４の流体流路はライン３６から流体流路５４及
び油圧ライン３８を介してパワーシリンダ３２の圧力チ
エンバ５０に油圧流体を供給すると共に、圧力チエンバ
４８から油圧ライン４０を介して油圧流体を排出するよ
うに作用する。その結果として生じる圧力チエンバ４８
及び５０の油圧差はピストン４２の右側、すなわち内側
の面に正味力を発生させ、この力は運転者により加えら
ｎたかじ取力を補助する。いずれの場合にも、弁機構３
４の内部の流路の大きさ、従ってその流体搬送能力は運
転者により加えられたかじ取トルクの大きさに直接比例
して決定されるので、補助力もかじ取トルクの大きさと
実質的な関係をもって発生される。過剰な油圧流体を流
体だめに戻すために油圧流体排出ライン６０が設けられ
る。

上述のかじ取装置１０の機械的要素及び油圧要素は米国
特許第４，４２８，４５０号にさらに詳細に記載されて
いる。

γ０は、油圧流体の制御流量をライン３６に供給する供
給装ばである。供給装置７０は、流体だめ７６から高圧
の油圧流体をラインＴ４に供給する容積羽根形のポンプ
１２と、ライン３６に供給される流れを調整するために
制御された童の油圧流体をライン８０を介して流体だめ
１６に戻すようにソレノイド動作される流量制御弁１８
とから構成される。

流量制御弁７８は、ポンプγ２から吐出される油圧流体
をライン７４及び入口ボート８４を介して受取るチエン
バ８２を含む。チエンバ８２に供給される油圧流体は出
口ボート８６及びライン８０を介して流体ため７６に戻
されるか、又はベンチュリ８８及び出口ボート９０を介
してライン３６に供給される。ポンプ７２は油圧流体の
ほぼ一定の流量勿チエンバ８２の内部へ供給し、ライン
３６に向けられる流量はチエンバ８２内におけるプラン
ジャ９２の軸方向位置に従って決定される。プランジャ
９２が第１図に示される位置にあるとき、ポンプＴ２に
より供給される流体の大部分は出口ボート８６及びライ
ン８０を介して流体だめ１６に戻される。そのような場
合、ライン３６を介してかじ取装置１０の弁機構３４に
供給される流星は相対的に少ない。プランジャ９２が第
１図に一点鎖線により指示される位置まで左側へ移動す
ると、チエンバ８２に供給された油圧流体のうち、流体
だめ７６へ戻される量は相対的に少なくなるので、相対
的に多くの流量がライン３６を介して弁機構３４に供給
される。

チエンバ８２の内部におけるプランジャ９２の位置けば
ね９４と、チエンバ８２及び９６内の油圧とにより決定
される。チエンバ８２内の油圧によりブランジャ９２に
加えられる右に向かう方に対抗して、ばね９４及びチエ
ンバ９６内の油圧によりプランジャ９２に左に向かり力
が加えられる。チエンバ９６は流路９８を介してベンチ
ュリ８８に接続され、ベンチュリ８８の内部におけるビ
ントル１００の位置はチエンバ９６内の油圧を決定し、
従ってチエンバ８２内におけるプランジャ９２の位置を
決定する。ビントル１００が第１図に示される位置にあ
るとき、ベンチュリ８８の油圧、従ってチエンバ９６の
油圧は相対的に低く、プランジャ９２はチエンバ８２の
油圧の方によって第１図に示される位置まで右方向に押
さｎる。ビントル１００がベンチュリ８８から引出され
ると、ベンチュリ８８の油圧、従ってチエンバ９６の油
圧は上昇し、プランジャ９２はばね９４の力と、チエン
バ９６内の油圧とが組会わされた方によって第１図に一
点鎖線により示される位置まで左方向に押される。

ポンプ７２及びベンチュリ８８は、ビントル１００がベ
ンチュリ８８から完全に引出されたときに高レベルのか
じ取補助能力を十分に提供する相対的に大量の流量がラ
イン３６を介して弁機構３４に供給されるような大きさ
に形成される。図示される実施例においては、そのよう
な相対的に大量の流量は約２．　ＯＵＳガロン毎分（Ｇ
ＰＭ）（７，５７１リットル／分）であると仮定きれ、
それにより得られる補助能力は第２図に曲線１０２によ
り示されている。かじ収補助力はかじ取装置１０のパワ
ーシリンダ３２のピストン４２に作用する正味圧方によ
って決定され、第２図においては運転者が加えるかじ取
トルクＴｄの関数として表わされている。ビントル１０
０がベンチュリ８８の中へ完全に延出されたとき、ライ
ン３６を介して弁機構３４に供給される流量は相対的に
少なく、相対的に低レベルのかじ取補助能力しか提供し
ない。図示される実施例において、そのような少量の流
量は約０．５　Ｇ　１７　Ｍ　（１，８９３リットル／
分）であると仮定され、それにより得られる補助能力は
第２図に曲線１０４として示されている。１．０Ｇ　Ｐ
　Ｍ　（３，７８５リットル／分）の中間流量により提
供される補助能力は第２図に曲線１０６として示されて
いる。

ベンチュリ８８の内部におけるビントル１００の位置、
従って弁機構３４に供給される油圧流体の流量は、直線
的である、すなわち電流に比例するソレノイド１１０に
より制御きれる。本質的には、ソレノイド１１０は導線
１１４を介して電流により励磁されるコイル１１２と、
その内部に移動自在に配設される強磁性プランジャ１１
６とから構成される。ビントル１００はロッド１１８を
介して強磁性プランジャ１１６に結合され、導線１１４
を介してコイル１１２に供給される′電流の量は強磁性
プランジャ１１６及びビントル１００の軸方向位置を決
定する。図示される実施例において、ソレノイド１１０
は、ビントル１００が通常位置、すなわち休止位置にあ
るときにベンチュリ８８の中へ完全に延出し、コイル１
１２に供給される電流の量に直接比例してベンチュリ８
８から引出されるように構成される。従って、コイル電
流がゼロ又は最小値であるとき、約２．０　Ｇ　Ｐ　Ｍ
（７，５７１リットル／分）の流量が弁機構３４に供給
され、コイル電流が最大値であるときは約０．５　Ｇ　
Ｐ　Ｍ　（１，８９３リットル／分）の流量が弁機構３
４に供給される。

電子制御装置１２０は、車速及びハンドル２２の位置の
測定１厘に応答して、導線１１４を介してコイル１１２
に供給される電流の量を制御する。本質的には、電子制
御装置１２０はマイクロコンピュータ１２２と、アドレ
ス及び制御バス１２６及び両方向データバス１２８を介
してマイクロコンピュータ１２２と通信する入出力装置
（１１０）１２４とから構成される。入出力装置１２４
は車速を表わすデジタル入力を信号？ｔｉＪｌ　３０か
ら受取ると共に、ハンドル２２の位置’ｔｆｆわすアナ
ログ入力を信号線１３２から受取る。信号線１３０の車
速情報は、回転自在の出力軸に固定される歯車と、歯の
通過に応答する固定可変磁気抵抗素子、すなわちホール
効果素子の形態をとっても良いデジタルセンサ１３４か
ら得られる。信号線１３２のハンドル２２の位置情報は
電位差計の形態をとっていても良いアナログセンサ１３
６から取出される。そのような電位差計のタップ又はワ
イパーアームはハンドルの動きによＦＪＫ位される。マ
イクロコンピュータ１２２はカウンタ装置と、デジタル
センサ１３４及びアナログセンサ１３６の出力を導＋ｌ
１１１４’ｌｒ介してコイル１１２に供給される電流の
制御に使用するための、車速及びハンドル位置を表わす
適切なデジタル値に変換するアナログ／デジタル変換器
（図示せず）とを含む。現在市販されている多種多様な
電子素子は電子制御装置１２０の制御機能を適切に実行
するので、そのような特定のデバイスをここで個々に挙
げる必要はないと考えられる。

本発明によれば、流量制御弁７８は複数の流量／電流指
令の１つに従って制御される。

第１の流量／電流指令はマイル毎時（ＭＰＨ）の車速Ｎ
ｖに従って決定され、第３９図に示されている。第２の
流量／電流指令は回転数毎分（ｒｐｍ）のハンドルの回
転速度Ｎｈの関数として決定され、第４図に示されてい
る。

第３の流量／電流指令はハンドルの回転角の関数として
決定され、第６図に示されている。

次に、第３図に関してさらに詳細に説明する。実線１４
０は流量制御弁７８の車速に従って決定される流量指令
を示し、点綴１４２は対応する電流指令Ｉｖを示す。図
示されるように、また、先に第１図に関連して説明した
ように、コイル１１２の電流と弁機構３４に供給される
油圧流体の流量との関係は逆になる。車速が相対的に低
い一図示される実施例においては２５ＭＰＨ（４０，２
３キロメートル毎時（ＫＰＨ））未満−とき、相対的に
高いレベルのかじ取補助能力が要求されると考えられ、
コイル１１２は油圧流体の流量を約２．０　Ｇ　Ｐ　Ｍ
　（７，５７１リットル／分）に維持するために消磁さ
れる。これにより、かじ取補助能力は第２図のグラフに
曲Ｎ１０２により示されるような相対的に高いレベルに
維持される。運転者が加えるトルクＴｄが相対的に少量
であるとき、かじ取補助能力のレベルは相対的に高くな
ることがわかる。自動車が高速走行−図示される実施例
においては４５ＭＰＨ（７２，４２ＫＰＨ）を越える〜
になると、要求されるかじ取補助能力のレベルは相対的
に低いと考えられ、コイル１１２はポンプγ２において
省エネルギーを実行すると共に、自動車の中心安定性を
同上させるために低いレベルの０．５　Ｇ　Ｐ　Ｍ　（
１，８９３リットル／分）の油圧流体流量を維持するよ
うに５５０ｍＡの最大電流レベルで励磁される。これに
より、かじ取補助能力は第２図のグラフに曲線１０４に
より示されるような相対的に低いレベルに維持される。

この場合、運転者が加えるかじ取トルクＴｄが相対的に
少量である場合にかじ取補助能力のレベルは相対的に低
いことがわかる。車速か２５ＭＰＨ（４０，２３ＫＰＨ
）と４５ＭＰＨ（７２，４２ＫＰＨ）の間であるとき、
流量指令は２．０　Ｇ　Ｐ　Ｍから０．５ＧＰＭ（７，
５７１から１．８９３リットル／分）に直線的に減少さ
れ、電流指令Ｉｖはゼロから５５０ｍＡまで直線的に増
加される。

先に第１図に関連して説明したように、ハンドル２２は
パワーシリンダ３２のピストン４２に機械的に結合され
る。ハンドル２２が自動車の運転者により急速に回転さ
れたとき、ピストン４２も機械的結合によって急速に移
動する。運転手が加えるトルクに対して所定のレベルの
かじ取補助を維持するために、弁機構３４に供給される
油圧流体の流量はピストン４２の動きとは無関係にピス
トン４２の両側に適正な圧力差を十分に維持しなければ
ならない。従って、通常、ハンドル２２の急速な動きに
伴なって、補助レベルはハンドルが動かない場合に所定
量の運転者が加えるトルクＴｄに対して提供されると考
えられるレベルから低下する。自動車の高速走行時に、
通常所望される流量の減少（曲線１０４により示される
）はどのような補助力を提供するにも不十分であると思
われる。急速なかじ取操作の間に補助レベルがある程度
低下しても許容され、それはおそらく望ましい事態であ
ろうが、補助レベルは曲線１０４により示されるような
０．５　Ｇ　ＰＭ　（１，８９３リットル／分）を公称
で供給される所定の最低レベルより低くなってはならな
り０かじ取補助能力を少なくとも所定の最低レベルと等
しいレベルに維持するために、少なくとも軍速か２５Ｍ
ＰＨ（４０，２３ＫＰＨ）を越える場合には、弁機構３
４に供給される油圧流体の流量は第３図に示される車速
に従って決定される値を上回る値に増加されなければな
らない。以下に第４図に関連して説明される第２の流量
指令はハンドルの回転速度の関数として決定され、公称
で第２図に曲線１０４により示されるような０．５　Ｇ
　Ｐ　Ｍ　（１，８９３リットル／分）の流量で発生さ
れる大きさの補助レベルを維持するために必要な流量を
指示する。どのようなかじ取操作に対しても、曲線１０
４により指示される補助能力の所定の最低レベルを少な
くとも維持するために弁機構３４に十分な流量が確実に
供給されるように、流量制御弁７８は第１及び第２の流
量指令のいずれか大きい方に従って動作される。電流指
令Ｉｖ及びＩｈに関しては、流量制御弁１８はＩｖ及び
Ｉｂのいずれか小さい方に従って動作される。

次に、第４図に関してさらに詳細に説明する。実線１４
４は流量制御弁１８のハンドル速度により決定される流
量指令を示し、点線１４６は対応する電流指令Ｉｈを示
す。ハンドルが相対的に低速−図示される実施例におい
ては２５ｒｐｍ未満−であるとき、車速に従って決定さ
れる流量が最小（０、５０　Ｐ　Ｍ　）（１，８９３リ
ットル／分）であっても、第２図に曲線１０４により示
されるレベルと少なくとも等しいかじ取補助レベルは十
分に提供される。このような速度の場合、コイル１１２
の電流指令Ｉｖは５５０ｍＡの最大値に維持される。こ
の値は車速に従って決定される最小の流量である０、５
ＧＰＭ（１，８９３リットル／分）に相当する。このよ
うな条件の下では、電流指令Ｉｖは電流指令Ｉｈと常に
等しいか又はそれより低く、流量制御弁７８は車速に従
って決定される流量値を提供するように制ｍされる。ハ
ンドル速度目盛の他端においてｌｄ、１２０ｒｐｍが自
動車のハンドル２２に関して現実に起とりうる最高の速
度であると判明した。その場合、第２の流量指令は１２
゜ｒｐｍを越えるハンドル速度に対して流量の増加を要
求しない。同様に、特定のかじ環装置について、１２Ｏ
ｒｐｍ未満のハンドル速度で２．０ＧＰＭ（７，５７１
リットル／分）の最大流量を越える流量が要求される場
合には、第２の流量指令の限界に達すると考えられる。

ハンドル２２の速度が２５ｒｐｍから１２Ｏｒｐｍであ
るときの第２の流量指令（実績１４４）の傾きはピスト
ン４２の直径、並びにハンドル２２０回転速度と、その
結果として得られるラック１２の直線速度との関係の関
数として決定される。そのような領域における第２の流
量指令は、一定のハンドル２２の動きに対して、パワー
シリンダ３２の圧力チエンバ４８又は５０を充たしてピ
ストン４２の両側に所定の最低レベルのかし取補助能力
を発生する圧力差を維持するために必要な流量を指示す
る。実際には、第２の流量指令は、かじ取補助レベルが
第２図に曲線１０４により示されるレベルより低下する
のを阻止するために弁機構３４に供給されるべき最小流
量を指示する。この情報は理論に従って又は実験に基づ
いて決定されれば良い。

第５図（Ａ）から第５図（Ｃ）は本発明の流量制御方法
の動作を示し、さらに詳細には、回避操作の終了時に油
圧流体の流量が車速に従って決定される値に戻書れる方
式に関する。

本明細書においては、回避操作は第２の流量指令が第１
の流量指令より犬きくなるようなかじ取動作であると定
義される。第５図（Ａ）から第５図（Ｃ’）に示される
例では、車速は約４０ＭＰＨ（６４，３７ＫＰＨ）にほ
ぼ一定に維持されるものと仮定する。この場合、電流指
令１ｖはＭ５図（Ｂ）に示されるように第３図の点線１
４２に従って決定される約４００ｍＡの値にほぼ一定に
維持される。第５図（Ａ）に示されるように、ハンドル
速度Ｎｈは時間Ｔｏ及びＴｌにおいて段階的に変化する
。時間ＴｏにおいてＮｈはゼロから１２０ｒｐｍまで増
加し、時間ＴＩに達するとＮｈは１２０ｒｐｍからゼロ
に減少する。

第５図（Ｂ）に示されるように、電流指令Ｉｈはそれに
対応して段階的に応答し、時間Ｔ。

において５５０ｍＡから１５０ｍＡに降下し、時間Ｔ１
には再び５５０ｍＡまで上昇する。

第５図（Ｃ）は、導線１１４を介してコイル１１２に供
給される出力′電流ＩＯを示す。出力電流ｒｏは時間Ｔ
ｏにおいて車速に従って決定される値（Ｉｖ）である４
００ｍＡからハンドル速度に従って決定される値（Ｉｈ
）である１５０ｍＡ１で降下する。その結果、かじ環装
＃１０の弁機構３４に供給される油圧流体の流量は増加
するので、かじ取補助レベルは第２図の曲線１０４によ
り示される所定の最低レベルと少なくとも等しいレベル
に維持される。

時間ＴＩにおいてハンドル２２の動きが停止しても、コ
イル１１２に供給される電流Ｔ。

は車速に従って決定される４　００ｍＡの値（Ｉｖ）ま
で直ちに戻るのではなく、時間Ｔｒを経て線１５０によ
）示されるような制御速度でその値に戻る。従って、流
量指令の増加に応答する、弁機構３４に供給される油圧
流体の流量の増加は直ちに実行されるが、流量減少要求
による流量減少はある制御速度で実行される。このよう
に、かじ環装置１０は回避操作の開始時にはかし取補助
を提供するために急速に応答するが、適切な操縦性とい
う条件と矛盾しない速度で低流量状態に戻る。

ハンドル２２の速度に従って決定される流量から車速に
従って決定される流量に戻るとき、これを運転者に明確
に妖示するのが理想であり、図示される実施例において
は、この目的は約２秒の戻シ時間Ｔｒにより達成される
。

第６図は、第３図及び第４図に示される第１及び第２の
流量指令と比較されるべき第３の流量指令を示すグラフ
である。第３の流量指令は実線１６Ｇにより示され、流
量制御弁７８のコイル１１２に関する対応する電流指令
（Ｉｚ）は点？ｆｓ１６２により示される。第３の流量
指令は、道路の長いカーブ又は高速道路のランプのよう
に自動車が円形の道路に沿ってかじ取されている場合に
、車速とは無関係に適切なかじ取補助レベルが確実に提
供されるように保証するために発生される。本発明によ
れば、このような動作はアナログセンサ１３６により検
出され、第３の流量指令は第６図にゼロとして指示され
る死点位置に関するハンドル２２０回転角の関数として
決定される。第６図に実線１６０により示されるように
、第３の流量指令は、ハンドル回転角の絶対値が２１度
以下であるときは０．５ａ　Ｐ　Ｍ　（１，８９３リッ
トル／分）（Ｉｚ＝５５０ｍＡ）の最小流量値に維持さ
れる。ハンドル回転角の絶対値（ｌＰｈｌ）がｐｌを越
えると、上述のような運転条件が発生したことになシ、
流量指令は０．５　Ｇ　Ｐ　Ｍ　（１，８９３リットル
／分）の最小値から回転角ｐ、を越えた後の回転量に直
接比例して増加する。このような状態においては、電流
指令ｒｚは５５０ｍＡの最大値から回転角が基準角度Ｐ
１を越えた量に比較して減少する。ハンドルの回転角が
２２以上になると、電流指令Ｉｚは２．０ＧＰＭ（７，
５７１リットル／分）の最大流量を提供するためにゼロ
に維持される。前述のように、電流指令Ｉｚは第１及び
第２の電流指令Ｉｖ及びＩｈと比較され、流量制御弁７
８は３つの指令の中の最小のものに従って制御される。

従って、長いかじ取操作時間を通して、車速に従って決
定される流量指令及び／又はハンドル速度に従って決定
される流量指令はより低い流量値が適切であると指示し
ても、適切なレベルのかじ取補助が提供される。

第７図及び第８図は、本発明の制御機能を実行するため
にマイクロコンピュータ１２２により実行されるべき適
切な命令を示す流れ図である。流れ図は第７図から始ま
り、丸で囲んだ数字２により指示されるように第８図に
続く。第８図の流れ図の下方にある丸で囲んだ数字１は
第７図の丸で囲んだ数字１に対応し、第７図の丸で囲ん
だ数字１に続く流れ図の部分が第８図に示される命令の
実行後に再び実行されることを示す。

自動車の走行開始時に最初に電子制御装置１２０に゛成
力が印加されたとき、命令ブロック２００はプログラム
変数及びフラグの値を初期設定するために実行される。

当業者には明白であるように、このような初期設定は自
動車のそれぞれの動作周期の開始期に再現性を確保する
ために必要である。初期設定プロセスの後、車速Ｎｖ及
びハンドル２２の位置ｐｈの入力変数を読取るための命
令ブロック２０２が実行される。次に、命令ブロック２
０４により指示されるように、ハンドル２２の速度Ｎｈ
が計算される。当業者は良く知っているように、ハンド
ル位置清報に基づくハンドル２２の速度の計算は現在の
ハンドル位置と、先に測定されたハンドル位置との差を
計算することにより実行される。測定の間の時間はほぼ
一定である。

命令ブロック２０６により指示されるように、第１の電
流指令１ｖは先に第３図に関連して説明したように車速
Ｎｖの関数として決定される。同様に、第２の電流指令
１ｈは先に第４図に関連して説明したように、また、命
令ブロック２０８に指示されるように、ハンドル速度Ｎ
ｈの関数として決定される。次に、ハンドル位置の絶対
値ｌＰｈ１は判定ブロック２１０に示されるように基準
ハンドル位置Ｐ１と比較される。第６図に関連して先に
説明したように、この比較の結果は、自動車が道路の長
いカーブ又は高速道路のランプなどの彎曲した道路に沿
ってかじ取されているか否かを判定するために利用され
る。そのような場合、操縦性という点からいえば、最低
レベルを上回るかじ取補助能力を維持することが望まし
い。ハンドル位置の絶対値ｌＰｈ１がｐ、度より小さけ
れば、電流指令Ｉｃｍｄ　　は、命令ブロック２１２に
示されるように、車速に従って決定される電流指令Ｉｖ
及びハンド。

ル２２の速度に従って決定される電流指令Ｉｈのいずれ
か低い方に従って決定される。これに対し、ハンドル２
２の位置の絶対値ｌＰｈ１が２１度より大きい場合には
、命令ブロック２１４に指示されるように、また、第６
図に関連して先に説明したように、第３の電流指令１ｚ
はハンドル位置の絶対値ｌＰｈ１の関数として決定され
る。このような場合、電流指令Ｉｃｍｄ　　は、命令ブ
ロック２１６に指示されるように、車速に関連する電流
指令Ｉｖと、ハンドル２２の速度に関連する電流指令Ｉ
ｈと、ハンドル位置に関連する電流指令Ｉｚ。

中で最も低いものに従って決定される。

第７図の命令ブロック２１２又は命令ブロック２１６に
より電流指令Ｉｃｍｄ　　が決定された後、プログラム
実行は丸で囲んだ数字２により指示されるように判定ブ
ロック２１８へと継続される。判定ブロックは、マイク
ロコンピュータ１２２の内部の特定の記憶場所、すなわ
ちフラグがセットされているか否かを判定する。第８図
に示される流れ図の部分において、このようなフラグは
回避操作の状態を指示するために使用される。自動車の
走行開始時に、フラグは命令ブロック２００によりリセ
ットされる。従って、当初は判定ブロック２１８に対す
る返答はノーとなる。そのような場合、判定ブロック２
２０において、電流指令１ｃｍｄ　　が電流指令Ｉｈと
等しいか否かが判定される。等しくなければ、電流指令
Ｉ　ｅｍｄ　　はハンドル速度Ｎｈに応答して設定され
ているのではなく、回避かじ取操作は進行していない。

そのような場合、フラグをリセットし且つ電流指令Ｉｃ
ｍｄ　　と等しい出力電流１ｏｆ設定するために命令ブ
ロック２２２が実行される。次に、出力゛電流ｒｏは命
令ブロック２２４により指示されるように流量制御弁７
８のコイル１１２に印加される。判定ブロック２２０に
おいて電流指令１ｅｍｄ　　が電流指令ｒｈと等しいこ
とが判定されると、電流指令Ｉｃｍｄ　　は実際にはハ
ンドル２２の速度に関連する値により制御されているこ
とになシ、回避操作の発生が指示される。そのような場
合、命令ブロック２２６は２秒の戻シ時間Ｔｒを得るた
めの適正な速度、すなわちｄＩｏ／ｄｔ値を求めるため
に実行され、命令ブロック２２８は、回避操作が開始さ
れたことを指示するためにフラグをセットすると共に、
電流指令１　ｃｒｎｄ　　と等しい出力電流値ｒｏを設
定するために実行される。そのような出力電流値１ｏは
、次に、命令ブロック２２４により指示されるように流
量制御弁７８のソレノイド１１０のコイル１１２に印加
される。

回避操作が開始されたことを指示するためにフラグがセ
ットされた後、判定ブロック２１８の返答はイエスとな
る。その場合、電流指令Ｉｃｍｄ　　と出力電流工０の
相対値は回避操作の状態を指示する。′電流指令Ｉ　ｃ
ｍｄ　　が出力電流Ｉｏと等しいことが判定ブロック２
３０において検出されると、回避操作は進行中であると
いうことになり、出力電流値Ｉｏは流れ図の、１ｓ２３
２により示されるように変更されない。判定ブロック２
３４において電流指令１　ｅｍｄ　　が出力電流Ｉｏよ
り大きいことが判定された場合、回避操作は終了したか
又は少なくとも縮小されておシ、出力電流Ｉｏを命令ブ
ロック２２６において決定された速度で電流指令ｒｅｍ
ｄ　　と一致する状態まで傾斜させるために命令ブロッ
ク２３６が実行される。

判定ブロック２３４において電流指令Ｉｃｍｄが出力電
流Ｉｏより小さいことが判定されると、回避操作の重大
度の増加が指示され、出力電流１ｏを直ちに電流指令１
ｃｍｄ　　と一致させると共に、新しい速度、すなわち
ｄｌｏ／ｄｔ値を決定するために命令ブロック２３８及
び２４０が実行される。

命令ブロック２３６は、出力電流ＩＯを式％式％（） に従って命令ブロック２２６又は２４０において決定さ
れた速度で増加させるための第１の命令ブロック２４２
を含む。式中、Ｋは利得定数である。次に、判定ブロッ
ク２４４Ｆｉ、出力電流Ｉｏの新しい値が電流指令Ｉｃ
ｍｄ　　より大きいか又はそれと等しいかを判定する。

その返答がイエスであれば、出力電流工０は直流指令Ｉ
　ｅｎｄ　　と一致するように既に傾斜されておシ、電
流指令Ｉｅｍｄ　　と等しい出力電流値Ｉｏを設定する
と共に、フラグをリセットするために命令ブロック２４
６が実行される。

判定ブロック２４４において出力電流Ｉｏが電流指令Ｉ
　ｃｍｄ　　より小さいことが判定されると、出力′電
流の傾斜はまだ完了していないことになシ、流れ図の線
２４８により指示されるように命令ブロック２４６の実
行は飛越される。いずれの揚台にも、次に、コイル１１
２に出力′電流値ＩＯを出力するために命令ブロック２
２４が実行される。

以上の説明かられかるように、第７図の流れ図のブロッ
クにより表示されるプログラム命令は、車速、ハンドル
２２の位置及びハンドルの速度を考慮して、現在の運転
状態に適する電流指令１ｉｉ　Ｉｃｍｄ　　を達成する
ように動作する。第８図の流れ図のブロックにより表示
されるプログラム命令は電流指令Ｉ　ｃｍｄ　　に応答
し、かじ取補助能力の制御速度での低減を達成するよう
に出力電流値１ｏを流量制御弁７８のコイル１１２に印
加する。かじ取補助能力の増加は遅延なく実行される。

回避操作の開始前は、出力紙流値１ｏＦｉ電流指令Ｉｃ
ｍｄと等しく維持される。判定ブロック２２０において
回避操作の開始が判定されると、フラグは回避操作が進
行中であることを指示するためにセットされ、速度値ｄ
　Ｉ　ｏ　／　ｄ　ｔは命令ブロック２２６で決定され
る。その後、流れ図の２３０〜２４８により示されるブ
ロックは電流指令Ｉ　ｃｍｄ　　を出力電流Ｉｏと比較
し、その結果に従って出力電流ＩｏＯ値を調節する。回
避操作中、出力電流Ｉｏは電流指令値Ｉ　ｃｍｄ　　に
維持される。回避操作の重大度が増したことが判定ブロ
ック２３４により検出されると、出力電流は遅延なく新
しい低い電流指令値Ｉｃｍｄ　　まで減少される。回避
操作が終了するか又は少なくとも縮小されると、出力電
流値Ｉｏは電流指令値Ｉ　ｅｍｄ　　と一致するまで計
算された速匿で壇）ＪＤされ、一致した時点で、回避動
作の終了を指示するためにフラグはリセットされる。そ
の後、判定ブロック２１８の返答はノーとなシ、流れ図
の２２０〜２２８により示されるブロックは前述のよう
に出力電流Ｉｏを電流指令１　ｃｍｄ　　と一致する状
態に維持するために実行される。

以上、図示される実施例に関して本発明を説明したが、
当業材にはその様々な変形は自明であり、そのような変
形を含む装置が添付の特許請求の範囲により限定される
本発明の　　−範囲の中に含まれることは了解されるで
あろう。たとえば、油圧流体の流量が車速とは無関係に
比較的低いレベルに通常は維持され、かじ取要求の検出
時のみに応答して増加されるようなデマンド形かじ填装
置にも本発明を無制限に適用することができるでろろう
。そのような用途においては、かじ取要求が存在すると
きの流量は本発明の教示に従って決定されると考えられ
る。電動駆動ポンプを有するかじ填装置への本発明の適
用も考えられる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は、動力ラックピニオン形のかじ填装置と、油圧
流体源と、油圧流体流量制御装置と、電子制御装置とを
示す略図、 第２図は、第１図に示されるかじ填装置の３つの異なる
動作状態に関するかじ取補助能力を示すグラフ図、 第３図は、第１図の流量指令及び対応する電流指令１ｖ
と、車速との関係を示すグラフ図、 第４図は、第２の流量指令及び対応する゛電流指令ｒｈ
と、ハンドルの回転遵度との関係金示すグラフ図、 第５図（Ａ）から第５図（Ｃ）は、回避操作の終了時に
おける本発明の流量制御方法の動作を示すグラフ図、 第６図は、第３の流量指令及び対応する電流指令Ｉｚと
、ハンドルの回転角との関係を示すグラフ図及び 第７図及び第８図は、本発明の流量制御方法を実施する
ために第１の電子制御装置により実行されるべき流れ図
である。 １０・・・かじ環装置、１４・・・ロッド、１８・・・
車輪、２０・・・かじ取アーム、２２・・・ハンドル、
３２・・・パワーシリンダ、３４・・・弁機構、４４・
・・ロッド、４８．５０・・・圧力チエンバ、７６・・
・流体だめ、７８・・・流量制御弁、１２０・・・電子
制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、かじ取自在の車輪（１８）と； 運転者が加えたかじ取力をリンク機構 （１４、２０）を介してかじ取自在の車輪 に伝達するハンドル（２２）と、 油圧流体により加圧されるべき可変容量 の圧力チエンバ（４８、５０）及び圧力チ エンバ内の流体圧に関連して動力補助かじ 取力をリンク機構を介してかじ取自在の車 輪に加える出力部材（４４）を有する油圧 パワーシリンダ（３２）と、 油圧流体源を規定する流体だめ（７６） 及び流量制御弁（７８）と、 出力部材により加えられた動力補助かじ 取力が運転者により加えられたかじ取力を 補助するようにその大きさ及び方向に関連 して油圧流体源から油圧流体を圧力チエン バに供給する弁機構（３４）とを具備する 自動車のかじ取装置（１０）において油圧 流体の流量を制御する方法であつて、油圧 流体源に対して車速（Ｎｖ）に関連して第 １の流量指令（Ｉｖ）を発生する過程を含 み、前記第１の流量指令は、低速走行時に は高レベルの動力補助能力を提供するため に相対的に高く、高速走行時にはより低い レベルの動力補助能力を提供するために相 対的に低く、以て、高速走行時のエネルギ ーの節減及び操縦性の向上を達成するよう な方法において、 運転者が加えたかじ取力に応答した出力 部材（４４）の移動によつて圧力チエンバ （４８、５０）の容量が増加したときに低 レベルの動力補助能力を提供するのに必要 な流量の関数として油圧流体源に対して第 ２の流量指令（Ｉｈ）を発生する過程と； 第１及び第２の流量指令のいずれか高い 方に従つて所望の流量指令（Ｉｃｍｄ）を発生する過程
   と；運転者が回避操作を実施す るためにかじ取力を加えたとき、動力補助 能力は少なくとも低レベルに維持されるよ うに、所望の流量指令に従つて油圧流体源 からの流量を制御する過程とを含むことを 特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、 第２の流量指令（Ｉｈ）はハンドル（２２）の回転速度
   （Ｎｈ）の関数として発生され ることを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法におい
   て、 油圧流体源からの流量は、回避かじ取操 作の開始時に第２の流量指令（Ｉｈ）の増 加によつて所望の流量指令（Ｉｃｍｄ）が増加したとき
   はほぼ遅延なく増加されるが、 回避かじ取操作の終了時に第２の流量指令 の減少によつて所望の流量指令が減少した ときには連続的速度で減少されることを特 徴とする方法。 ４、特許請求の範囲第３項記載の方法において、 流量減少の連続的速度は、回避かじ取操 作の終了後の所定の時間（Ｔｒ）内で油圧 流体源からの流量が所望の流量指令（Ｉｃｍｄ）と一致
   する状態とされるように決定される ことを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に
   記載の方法において、 自動車が長い彎曲路に沿つてかじ取され ているときに十分なレベルの動力補助能力 を提供するようにハンドル（２２）の回転 角（Ｐｈ）に関連して油圧流体源に第３の 流量指令（Ｉｚ）を提供する過程と； 第３の流量指令が前記第１及び第２の流 量指令（Ｉｖ、Ｉｈ）より大きいときに第 ３の流量指令に従つて所望の流量指令 （Ｉｃｍｄ）を発生し、以て、自動車が長い彎曲路に沿
   つてかじ取されているとき、第 １及び第２の流量指令は低い流量が適切で あると指示しても、より高いレベルの動力 補助能力を提供する過程とを含むことを特 徴とする方法。 ６、かじ取自在の車輪（１８）と； 運転者が加えたかじ取力をリンク機構 （１４、２０）を介してかじ取自在の車輪 に伝達するハンドル（２２）と； 油圧流体により加圧されるべき可変容量 の圧力チエンバ（４８、５０）及び圧力チ エンバ内の流体圧に関連して動力補助かじ 取力をリンク機構を介してかじ取自在の車 輪に加える出力部材（４４）を有する油圧 パワーシリンダ（３２）と、 油圧流体源を規定する流体だめ（７６） 及び流量制御弁（７８）と、 出力部材により加えられた動力補助かじ 取力が運転者により加えられたかじ取力を 補助するように、その大きさ及び方向に関 連して油圧流体源から油圧流体を圧力チエ ンバに供給する弁機構（３４）とを含む自 動車のかじ取装置（１０）において油圧流 体源に対して車速に関連して第１の流量指 令（Ｉｖ）を発生する制御装置（１２０） を含む手段を具備し、前記第１の流量指令 は低速走行時には高レベルの動力補助能力 を提供するために相対的に高く、高速走行 時にはより低いレベルの動力補助能力を提 供するために相対的に低く、以て、高速走 行時のエネルギーの節減及び操縦性の向上 を達成させ、該制御装置（１２０）は、運 転者が加えたかじ取力に応答する出力部材 （４４）の移動によつて圧力チエンバ（４８、５０）の
   容量が増加したときに低レベルの 動力補助能力を提供するのに必要な流量の 関数として油圧流体源に対して第２の流量 指令（Ｉｈ）をさらに発生し；第１及び第 ２の流量指令のいずれか高い方に従つて所 望の流量指令（Ｉｃｍｄ）を発生し；運転者が回避操作
   を実施するためにかじ取力を加 えたとき、動力補助能力は少なくとも低レ ベルに維持されるように、所望の流量指令 に従つて油圧流体源からの流量を制御する ことを特徴とする装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の装置において、 第２の流量指令（Ｉｈ）はハンドル（２２）の回転速度
   （Ｎｈ）の関数として発生され ることを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲第６項又は第７項記載の装置におい
   て、 油圧流体源からの流量は、回避かじ取操 作の開始時に第２の流量指令（Ｉｈ）の増 加によつて所望の流量指令（Ｉｃｍｄ）が増加したとき
   はほぼ遅延なく増加されるが、 回避かじ取操作の終了時に第２の流量指令 の減少によつて所望の流量指令が減少した ときには漸進的速度で減少されることを特 徴とする装置。 ９、特許請求の範囲第８項記載の装置において、 流量減少の漸進的速度は、回避かじ取操 作の終了後の所定の時間（Ｔｒ）内で油圧 流体源からの流量が所望の流量指令（Ｉｃｍｄ）と一致
   する状態とされるように決定される ことを特徴とする装置。 １０、特許請求の範囲第６項から第９項のいずれか１項
   に記載の装置において、 制御装置（１２０）は、自動車が長い彎 曲路に沿つてかじ取されているときに十分 なレベルの動力補助能力を提供するように ハンドル（２２）の回転角（Ｐｈ）に関連 して油圧流体源に第３の流量指令（Ｉｚ） をさらに提供し、第３の流量指令が前記第 １及び第２の流量指令（Ｉｖ、Ｉｈ）より 大きいとき、第３の流量指令に従つて所望 の流量指令（Ｉｃｍｄ）を発生し、以て、自動車が長い
   彎曲路に沿つてかじ取されてい るときに、第１及び第２の流量指令は低い 流量が適切であると指示しても、より高い レベルの動力補助能力を提供することを特 徴とする装置。