JPS6317177A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両用のパワーステアリング装置に関するも
のである。

（従来の技術） 一般にこの種のパワーステアリング装置は、ステアリン
グホイールの回転操作によって切換えられるコントロー
ルバルブにより、パワーシリンダに対するアシスト用の
フルードの給排を制…！するように構成されている（例
えば実開昭５９−１５１８７２号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のパワーステアリング装置を瀬えた車両において、
急発進時や急加速時に発生ずるトルクステア現象により
、微小ではあるがハンドル（ステアリングホイール）を
とられることがある。このことは、特にフロントエンジ
ンフロントドライブ車（ＦＦ車）の急加速時等において
顕著である。

本発明は、このような問題点の解決をその目的とするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解消するために、本発明は次のように構
成している。

まず、コントロールバルブとパワーシリンダとの間のフ
ルード給排路には、そのコイルに供給される電流に応じ
て弁開口面積がυ制御される電磁弁を組込んでいる。そ
して、車両の加速度に応じて信号を出力する加速度計と
、この加速度計からの信号が入力される制御回路とを備
えている。この制御回路は、加速度対応の信号に基づい
て加速度が大きいとぎには、前記電磁弁の弁開口面積が
絞られる傾向を示すように、この電磁弁のコイルに供給
する電流を決定するための信号を出力するように構成し
ている。

（作　用） 上記の構成によれば、車両が急加速したような状況下で
は、前記の制御回路からの信号に基づいて電磁弁はその
弁開口面積が絞られるように制御される。この結果、前
記のコントロールバルブとパワーシリンダとの間のフル
ードの流れが抑制される。これによってステアリング操
作のアシスト力が低減し、もってステアリングの保舵機
能が高められることとなり、トルクステア現象が防止さ
れる。

また、車両の急加速と同時にステアリング操作を行なっ
た場合もステアリング操作のアシスト力が小さいため、
この操作の手応え感が増し、もってステアリングの操作
フィーリングが改善される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

まず、ラックアンドビニオン式パワーステアリング装置
の縦断面を表わした第２図において、バルブハウジング
１の内部にはステアリングホイール（図示しない）から
その操作に伴う回転力を受けるバルブシャフト５が、そ
の軸心回りに回転するように軸支されている。また、同
じくバルブハウジング１内において上記バルブシャフト
５の外周には、このバルブシャフト５と共にパワーステ
アリング装置のコントロールバルブ３を構成するバルブ
ボディ４が、このバルブシャフト５に対して相対回転可
能に組込まれている。

上記バルブハウジング１の下部には、ギヤハウジング２
が互いの内部を連通させた状態で固定されている。この
ギヤハウジングの内部にはとニオンシャフト１０が上記
バルブシャフト５と同軸上において回転可能に軸支され
ており、かつこのビニオンシャフト１０と上記バルブボ
ディ４とは互いに一体関係で回転するように結合されて
いる。

また、ビニオンシャフト１０と一体に形成されているビ
ニオン１０ａは、通常よく知られているようにラックパ
ー１１のラック歯１１ａと常に噛合っている。したがっ
て、ビニオンシャフト１０の回転とラックパー１１の軸
方向へのスライド動作とは互いに連動関係にあり、ラッ
クパー１１のスライド動作が車両の操舵輪（図示しない
）へステアリング操作力として伝えられるのである。

上記バルブシャフト５の軸心部にはトーションバー１２
が組込まれている。このトーションバー１２の上部はビ
ン１３によってバルブシャフト５に結合され、かつ下部
は別のビン１４によって上記ビニオンシャフト１０に結
合されている。したがって、バルブシャフト５の回転は
上記トーションバー１２を通じてビニオンシャフト１０
に伝達されることとなる。

さて、前記のコントロールバルブ３は、バルブハウジン
グ１に形成された四個のボート６〜９を備えている。そ
こで、これら各ボート６〜９の配管を、ステアリング装
置の概略を表わした第１図によって説明すると、まずボ
ート６はポンプ１５に連通しており、このポンプ１５か
らコントロールバルブ３内にアシスト用のフルードが送
油されるようになっている。また、別のボート７はリザ
ーバタンク１６に通じており、さらに別のボート８．９
はステアリング操作のアシスト機能を果すパワーシリン
ダ１７の左右のシリンダ室にそれぞれ連通している。な
お、このパワーシリンダ１７のピストンに連動するのが
前記のラックパー１１であり、このラックパー１１の軸
方向のスライド動作をフルード作用によって補助するこ
とでステアリング操作のアシスト機能を果すのである。

さて、第１図において前記コントロールバルブ３のボー
ト８．９からパワーシリンダ１７の左右のシリンダ室に
通じるフルード給排路１８，１９にはそれぞれ電磁弁２
０．２１が組込まれている。

また、これらの１ｌｉｆｌ弁２０．２１はそのコイルに
供給される電流に応じて弁開口面積が制御されるように
構成されている。そして、各ｔｌｆ６ｔｌ弁２０゜２１
のコルイに供給される電流■と弁開口面積Ｓとの関係は
第３図で示す関係に予め設定されている。なお、この第
３図において横軸にとった電流Ｉのうち（ａは弁開口面
積Ｓが全開時の電流値であり、Ｉｂは弁開口面積Ｓが最
も絞られたときの′Ｆｉ流値を示している。

次に第１図において前記の各電磁弁２０．２１に対する
コイル電流を制御するための制御回路３０について説明
する。まず、この制御回路３０には、車両の加速度を感
知してそれに応じた電圧信号を出力する加速度計４０か
らの信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換する
アナログ・ディジタル変換器３１と、このアナログ・デ
ィジタル変換器３１からの電気信号に基づいて前記の各
電磁弁２０．２１に対してコイル電流を供給するだめの
信号を出力するマイクロコンピュータ３２と、このマイ
クロコンピュータ３２からのディジタル信号をアナログ
信号に変換し、かつその信号に対応する電流を各電磁弁
２０．２１のコイルへ供給するディジタル・アナログ変
換器３３とを備えている。

また、上記のマイクロコンピュータ３２は、第５図で示
すフローチャートに対応したプログラムを記憶する読出
し専用メモリー（ＲＯＭ）、このプログラムを実行する
中央処理装置（ＣＰＵ）及び同プログラムに必要な変数
を一次的に記憶する書込み可能メモリー（ＲＡＭ）等を
それぞれ備えている。

上記のように構成したパワーステアリング装置において
、図示しないステアリングホイールの操作によって第２
図で示すバルブシャフト５がいずれかの方向に回転操作
されると、このバルブシャフト５はビニオンシャフト１
０及びこれと一体関係にある前記バルブボディ４に対し
、トーションバー１２の捩れ量の範囲で相対的に回転す
る。このことは、コントロールバルブ３を構成するバル
ブボディ４とバルブシャフト５との間に相互の回転方向
のずれが生じる。この結果、上述したようにポンプ１５
からコントロールパル３に送油されているフルードが、
ボート８，９のいずれか一方、及びこれに対応する前記
フルード給排路１８，１９のいずれか一方を通じてパワ
ーシリンダ１７の左右いずれかのシリンダ室に送油され
ることとなる。これにより、周知のようにラックパー１
１を左右いずれかの方向へスライドさせる力が生じ、も
ってステアリング操作がアシストされる。なお、コント
ロールバルブ３の切換えによって例えばパワーシリンダ
１７の右シリンダ室にフルードが送油された場合、左シ
リンダ室のフルードは上記のコントロールバルブ３を通
じて前記のボート７からリザーバタンク１６に戻される
。

第１図で示すように上記の各フルード給排路１８．１９
には前述したように電磁弁２０．２１が設けられていて
、これら各電磁弁２０．２１のコイルに対する電流を制
御することで、これらの弁開口面積が制御される。そし
て、この弁開口面積を絞ることにより、上記コントロー
ルバルブ３とパワーシリンダ１７との間のフルードの流
れが抑制される。これによって、上述したステアリング
操作のアシスト機能が低下し、ステアリグ操作の保舵機
能が高まることとなる。

次に、前記制御回路３０におけるマイクロコンピュータ
３２の機能を、第５図で示すフローチャートにしたがっ
て説明する。エンジン駆動のためにイグニッションスイ
ッチ（図示しない）をオンにすると前記マイクロコンピ
ュータ３２の中央処理装置がプログラムの実行を開始（
スタート）する。これにより、第５図で示すステップ１
００において前記の加速度計４０からアナログ・ディジ
タル変換器３１を経て車両の加速度対応の信号Ｖが入力
される。次に、ステップ１０１において上記の信号■に
対応する加速度Ｇを３１Ｙ口して記憶する。

続いてステップ１０２において加速度Ｇに対応する電流
値■を算出してこれを記憶する。ぞして、ステップ１０
３において上記の電流値■を流すための信号を出力する
。この信号を出力したのちは、再びステップ１００に戻
り、以下循環処理を続ける。

なお、上記の加速度Ｇに対応する電流値Ｉは第４図で示
す特性にしたがって鋒出するのであり、この第４図にお
いて縦軸にとった電流！ｉｔ！ＩのＩａ及びＩｂは先に
説明した第３図の電流値ｒａ、ｒｂと対応している。

上述したようにして制御回路３０から出力される信号に
基づく電流が前記の各電磁弁２０．２１のコイルに流さ
れることにより、これら電磁弁２０．２１の弁開口面積
が第３図の特性にしたがって制御される。すなわち、車
両の加速度Ｇが大きいときには、第４図で示す特性に基
づいて加速度Ｇに対応してＩａより小さい値の電流が各
電磁弁２０．２１のコイルに流される。このため、各電
磁弁２０．２１の弁開口面積Ｓは絞られ、この結果は前
述したようにステアリングのアシスト機能が低減する。

これにより、車両を急加速したような状況下においては
ステアリングの保舵橢能が高められてトルクステアが防
止・される。

なお、車両の急発進と同時に大きくステアリング操作を
したような場合にも、ステアリング操作のアシスト力は
小さく、この操作の手応え感が増すこととなる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、コントロールバルブ及びパワー
シリンダの間のフルード給排路に組込まれ、かつそのコ
イルに供給される電流に応じて弁開口面積が制御される
電磁弁と、車両の加速度に応じた信号を出力する加速度
計と、この加速度計からの信号が入力される制御回路と
を備え、この制御回路は加速度対応の信号に基づき、加
速度が大きいときに前記電磁弁の弁開口面積が絞られる
傾向を示すように、この電磁弁のコイルに供給する電流
を決定するための信号を出力する構成としている。これ
により、車両が急加速されたような状況下においては上
記Ｉｆ電磁弁弁開口面積を絞り、コントロールバルブと
パワーシリンダとの間のフルード給排路におけるフルー
ドの流れを抑制することができ、これによってステアリ
ングの保舵機能が高められてトルクステアを防止できる
。また、車両の急加速と同時にステアリング操作をした
場合でもステアリング操作のアシスト力は小さく、これ
によって操作の手応え感が増大してステアリング操作の
フィーリングが改善されるといった附随的効果を有する
。

ステアリング装置と電磁弁の制御回路との関連を表わし
た概略図、第２図はラックアン１−ビニオン式パワース
テアリング装置の縦断面図、第３図は電磁弁への供給電
流と電磁弁の弁開口面積との関連を表わした特性図、第
４図は車両の加速度と電磁弁への供給電流とのＰＡ連を
表わした特性図、第５図はマイクロコンピュータのフロ
ーヂャートである。

３・・・コントロールバルブ １７・・・パワーシリンダ １８、１９・・・フルード給排路 ２０．２１・・・電　　磁　　弁 ３０・・・ｔｉＩＪ　ｍ　回路 ４０・・・加速度計 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　　弁理士　岡田英彦（外３名）第２図 後図面無し 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリング操作によつて切換えられるコントロールバ
   ルブにより、パワーシリンダに対するフルードの給排が
   制御されるパワーステアリング装置であつて、前記のコ
   ントロールバルブ及びパワーシリンダの間のフルード給
   排路に組込まれ、コイルに供給される電流に応じて弁開
   口面積が制御される電磁弁と、車両の加速度に応じた信
   号を出力する加速度計と、この加速度計からの信号が入
   力される制御回路とを備え、この制御回路は加速度対応
   の信号に基づき、加速度が大きいときに前記電磁弁の弁
   開口面積が絞られる傾向を示すように、この電磁弁のコ
   イルに供給する電流を決定するための信号を出力するよ
   うに構成してなるパワーステアリング装置。