JPS62137273A - パワ−ステアリングの電子制御装置 - 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、パワーステアリングの電子制御装置に係り、
特にエンジン停止時におけるパワーステアリング用ソレ
ノイドバルブから発生するディザ−音を防止するパワー
ステアリングの電子制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動車のかじ取り（ステアリング）操作を軽快にするた
めに動力を用いたかじ取り装置即ちパワーステアリング
装置が採用されている。

パワーステアリング装置は、迅速な操作ができるように
ステアリングギアの減速比は小さくしておいて、外か、
ら補助をする力を加えて軽快な操作ができるようにした
もので、特に車速に応じて操舵力を変化させるようにし
た電子制御のパワーステアリング装置では低速時には軽
く、中、高速時に適度な重さになるようにしているので
ハンドリング操作の軽快性、安定性を高めている。

電子制御のパワーステアリング装置は、通常、車速セン
サ、車速センサの出力信号に基づいて車速を検出して必
要な制御用信号を出力するコンピュータ、ベーン式オイ
ルポンプ、パワーシリンダ、トーションバーの捩り剛性
を変化させるべく設けられたソレノイドバルブなどから
成り、前記コンピュータの出力信号により車速に応じて
ソレノイドバルブの開度を制御し、例えば、車速が大き
くなってソレノイドバルブがストロークすると反力室へ
の圧力が上昇し、トーションバーの捩り剛性が増し、パ
ワーアシスト量が減少し操舵力が大きくなるようにされ
ている。

第３図は従来のソレノイドバルブの要部断面図を示した
ものである。第３図において、ｌはソレノイド本体、２
はソレノイド本体ｌから突出したプランジャ、３はロッ
クナツト、４はスプール、５はソレノイドネジ部である
。ソレノイド、＜ルブへ通電されるソレノイド電流は車
速センサからの信号に基づいて、コンピュータにより制
御され、通常０Ｎ−ＯＦＦのパルス信号の０８時間の割
合を変化させて電流値が制御されている（デユーティ比
制御）、プランジャ２はソレノイド電流（ＯＮ−ＯＦＦ
のパルス電流）によって、ソレノイド本体１に対し、相
対的に動かされ、プランジャ２の先端にロックナツト３
で固定されたスプール４を移動させる。そして図示は省
略するが、スプール４の移動位置によってソレノイドバ
ルブの開度を変えて操舵力を変えるようにしている。

【発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のパワーステアリング装置では、ソ
レノイドは０Ｎ−ＯＦＦのパルス電流であるソレノイド
電流で駆動されているために、各パルス電流の位置でス
プールが微小に振動している。このために、ソレノイド
電流の最少電流時と最大電流時（第３図ＡとＢの時）に
は、スプール４の端部４ａとソレノイドネジ部５の先端
５ａ及びソレノイドネジ部５の内側端部５ｂとツレ／イ
ドストッパ６との間で当接し、ディザ−音が発生する、
という閘題を生じていた。このディザ−音は、特にエン
ジンが停止している時は、車室内でも聞こえることがあ
る。

ディザ−音を低減させるために駆動周波数を上げる方法
もあるが、この場合にはヒステリシスが大きくなり、ソ
レノイドバルブの特性が安定しない、という問題があっ
た。又、ディザ−周波数を高周波と低周波の重ね合せに
よって低減させる方法もあるが、この場合にはこの処理
のためにコンピュータが複雑となり価格が高くなるとい
う欠点があった。なお、異音の発生を防止する弁として
は実開昭５６−１４３６６９号がある。

本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされ
たもので、エンジン停止時におけるディザ−音の発生を
防止したパワーステアリングの電子制御装置を提供する
ことを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために１本発明の構成は。

パワーアシスト量を制御するように設けられたソレノイ
ドバルブを制御するパワーステアリングの電子制御装置
において、車速に応じた目標ソレノイド電圧を出力する
第１の関数発生手段と、前記ソレノイドバルブのスプー
ルを中間位置に制御するための目標ソレノイド電圧を出
力する第２の関数発生手段と、エンジン回転数が所定値
を越えたときに信号を出力しかつエンジン回転数が前記
所定値以下のときに前記信号の出力を停止する第３の関
数発生手段と、所定周波数の電圧を出力する発振手段と
、前記目標ソレノイド電圧と前記発振手段出力とを比較
して前記ソレノイドバルブを制御する信号を出力する比
較手段と、前記第３の関数発生手段から信号が出力され
たときに前記第１の関数発生手段出力を前記比較手段へ
入力させかつ前記第３の関数発生手段からの信号出力が
停止されたときに前記第２の関数発生手段出力を前記比
較手段へ入力するスイッチ手段と、を設けたことを特徴
とする特 ［作用］ 上記ｍ成により、本発明はエンジンが停止しているとき
にはエンジン回転数が零であるから第３の関数発生手段
から信号が出力されなくなり、このため第２の関数発生
器の出力信号がスイッチ手段を介して比較手段に入力さ
れる。一方、第３の関数発生手段から信号が出力された
ときには、第１の関数発生手段の出力信号がスイッチ手
段を介して比較手段に入力される。第２の関数発生手段
出力が比較手段へ入力されたときにはソレノイドコイル
へ流れるソレノイド電流が中間の値をとり、ソレノイド
バルブのスプールも中間の位置をとるため、ディザ−音
の発生が防止される。

［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図は本発明の実施例のパワーステアリングの電子制
御装置を示したものである。第１図において、７Ａはエ
ンジン回転数−電圧変換器であり、エンジン回転数を計
測するためのタコメータ７の出力信号を受けて、それを
エンジンの回転に対応した電圧に変換するものである。

８Ａはスイッチ制御用関数発生器で、エンジン回転数−
電圧変換器７Ａの出力電圧がエンジン回転数ｎがｎｌ［
ｒ、ｐ、ｍｌ　　（例えば６００ｒ、ｐ、ｍ、）に相当
する電圧以下では出力「Ｏ」、エンジン回転数ｎがｎｌ
［ｒ、ｐ、ｍｌに相当する電圧を越えるときには出力「
１」となる電圧を発生する。７Ｂ及び７Ｃは車速−電圧
変換器であり、スピードメータケーブルに固定されたマ
グネットの回転を例えば磁気感応のリードスイッチなど
の車速センサにより検出し、その検出信号を受けてそれ
を車速に応じた電圧に変換するものである。８Ｂ及び８
Ｃはソレノイドバルブ制御用の第１及び第２の関数発生
器で、車速−電圧変換器７Ｂ及び７Ｃの出力電圧即ち車
速Ｖに応じてソレノイドバルブ制御用電圧ＥＶ１　、及
びＥＶ２を発生させるもので、この場合車速Ｖが大きく
なるとソレノイドバルブ制御用電圧ＥＶ□　、及びＥＶ
２は小さくなるように構成されているが、その設定電圧
レベルは第２の関数発生器８Ｃの出力電圧ＥＶ２を第１
の関数発生器８Ｂの出力電圧ＥＶ、より低く設定してい
る。９Ａ及び９Ｂはマイクロスイッチなどからなる第１
及び第２のスイッチで、スイッチ制御用（！１数発生器
８Ａの出力電圧がｒＱＪのときは第１スイツチ９Ａが「
開」となり、第２スイツチ９Ｂが「閉」となる、そして
、スイッチ制御用関数発生器８Ａの出力電圧がｒｌＪの
ときは第１スイツチ９Ａが「閉」となり、第２スイツチ
９Ｂが「開」となるように動作する。従ってスイッチ制
御用関数発生器８Ａの出力電圧がｒＱＪのときには第２
の関数発生器８Ｃの出力信号は第２スイツチ９Ｂを通過
するが、第１の関数発生器８Ｂの出力信号は第１スイツ
チ９Ａを通過することができな、い。一方、スイッチ制
御用関数発生器８Ａの出力電圧が「１」のときには上記
の関係は逆となって、第１関数発生器８Ｂの出力信号の
みが通過できるようになる。

１０は演算増幅器で構成した誤差増幅器で、ソレノイド
パルプ制御用関数発生器８Ｂまたは８ｃの出力電圧とソ
レノイドコイルを流れるソレノイド電流から取り出した
電圧を電圧増幅器１１で増幅した出力電圧との差を増幅
する。誤差増幅器１０の出力電圧は演算増幅器で構成し
た比較器１２に入力され、例えば６５０Ｈ２で発振する
発振器１３の出力電圧と比較され、発振器１３の出力電
圧の誤差増幅器６の出力電圧より大きい部分が比較器１
２の出力電圧として出力さハる０、比較器１２の出力電
圧は抵抗１４を介してトランジスタ１５．１６よりなる
ダーリントン接続のスイッチング回路で増幅されて、ソ
レノイドコイル１８にスプール４を駆動するためのソレ
ノイド電流を流す、１７．１９は保護用ダイオードであ
る。ソレノイド電流は抵抗２０によって電圧として取り
出され、電圧増幅器１１を介して誤差増幅器１０へ負帰
還させ安定化を図っている。

次に本実施についてその作用を説明する。

エンジン回転数がｎ１以下のとき例えばエンジンが停止
しているときはスイッチ制御用関数発生器８Ａの出力５
電圧はｒＱＪであるから、車速センサからのデータに基
づく第１及び第２の関数発生器８Ｂ及び８Ｃのうち第２
の関数発生器８Ｃの出力信号のみが第２スイツチ９Ｂを
通過して誤差増幅器１０に入力される。

エンジンが始動して回転数が８１以上になるとスイッチ
制御用関数発生器８Ａの出力電圧はｒｌＪとなり、第１
関数発生器８Ｂの出力信号のみが第１スイツチ９Ａを通
過して誤差増幅器１０に入力される。

誤差増幅器１０によって増幅された出力電圧は比較器１
２によって発振器１３の出力電圧と比較され、比較器１
２からは誤差増幅器１０の出力電圧より大きい部分の発
振器１３の出力電圧が出力される。そして比較器１２の
出力はトランジスタ１５．１６によるトランジスタスイ
ツチイング回路を動作させてスイッチオンの状態にし、
電源十Ｂよりソレノイドコイル１８にソレノイド電流を
流してソレノイドバルブのスプールを駆動する。

第２の関数発生器８Ｃの設定電圧ＥＶ２は第１の関数発
生器８Ｂの設定電圧ＥＶ１より低く１例えば１／２に設
定しているために、エンジン回転数がｎ１以下のとき、
即ちエンジンが停止しているときにはソレノイド電流は
中間の大きさをとり、ソレノイドバルブのスプールは中
間位置に駆動される。その結果、スプール４の端部４ａ
とソレノイドネジ部５の先端５ａ及びソレノイドネジ部
５の内側端部５ｂとソレノイドストッパ部６との間の干
渉をなくすことができ、ディザ−音の発生を防止するこ
とができる。

また、上述のようにエンジン回転数がｎｌを越えると第
１の関数発生器８Ｂの出力電圧ＥＶ、が第１のスイッチ
９Ａを通過するようになるが、ソレノイドバルブ制御用
関数発生器８Ｂは車速か大きくなるとその出力電圧ＥＶ
、は小さくなるように設定しているために、比較器１２
出力電圧波形が大きくなる程、ソレノイド電流のパルス
幅は小さくなる。

第２図はこの関係を説明したタイムチャートで、第２図
（、Ａ）は誤差増幅器１ｏの出力電圧と発振器１３の出
力電圧との関係を示し、第２図（Ｂ）はソレノイド電流
のパルスを示したもので、時間と共に車速が増大して誤
差増幅器の出力電圧ＥＶが小さくなっていき、その結果
、ソレノイド電流のパルス幅が小さくなって平均電流が
小さくなっていく場合を示したものである。

従って、ソレノイド電流は車速が大きくなる程小さくな
って、スプールが駆動されるので、ソレノイドバルブの
開度が大きくなり、操舵力が大きくなるようになる。逆
に車速か小さくなるとソレノイド電流が大きくなるので
、操舵力は小さくなり、ハンドリング操作の軽快性、安
定性が得られる。

［発明の効果］ 以上述べたことから明らかなように、本発明によれば、
スイッチ制御用の第３の関数発生手段によりエンジン回
転数が一定以下の場合にはソレノイド電流の大きさを中
間の大きさにしてソレノイドバルブのスプールの位置を
中間に駆動することによって、ソレノイドバルブで発生
するディザ−音の発生を防止することができる。特にエ
ンジン停止時のディザ−音の防止効果は車両品質上極め
て大きい、又、この場合、ソレノイド電流が小さくなる
ので、消費電流も減少し、バッテリーの負荷軽減の効果
も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパワーステアリングの電子制御装
置のブロック図、第２図は第１図のシステムを説明する
ためのタイムチャート、第３図は従来のソレノイドバル
ブを示した要部断面図である。 ７Ａ−−一エンジン回転数−電圧変換器、７Ｂ　、７Ｃ
−−一車速一電圧変換器、８Ａ−−−スイッチ制御用関
数発生器、８Ｂ　、８Ｃ−−−ソレノイドバルブ制御用
第１及び第２の関数発生器、　。 ９Ａ　、９Ｂ−−一第１及び第２のスイッチ、１０−一
一誤差増巾器、１２−−−比較器、１３−ｍ−発振器、
１８−一一ソレノイドコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーステアリング用反力室にかかる油圧を制御
   することによってトーシヨンバーの捩り剛性を変化させ
   て、パワーステアリングのアシスト量を制御すべく設け
   られたソレノイドバルブを制御するパワーステアリング
   の電子制御装置において、車速に応じた目標ソレノイド
   電圧を出力する第１の関数発生手段と、前記ソレノイド
   バルブのスプールを中間位置に制御するための目標ソレ
   ノイド電圧を出力する第２の関数発生手段と、エンジン
   回転数が所定値を越えたときに信号を出力しかつエンジ
   ン回転数が前記所定値以下のときに前記信号の出力を停
   止する第３の関数発生手段と、所定周波数の電圧を出力
   する発振手段と、前記目標ソレノイド電圧と前記発振手
   段出力とを比較して前記ソレノイドバルブを制御する信
   号を出力する比較手段と、前記第３の関数発生手段から
   信号が出力されたときに前記第１の関数発生手段出力を
   前記比較手段へ入力させかつ前記第３の関数発生手段か
   らの信号出力が停止されたときに前記第２の関数発生手
   段出力を前記比較手段へ入力するスイツチ手段と、を設
   けたことを特徴とするパワーステアリングの電子制御装
   置。