JPS63240473A - 車速応動型パワ−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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、操向軸に操舵反力を与える反力機構と、該反
力機構の操舵反力を車速の増大に応じて増大せしめる制
御手段とを備える車速応動型パワーステアリング装置に
関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置では、単一め車速検出器で車速を検出
するのが一般的である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、上記単一の車速検出器を用いた車速応動型パ
ワーステアリング装置では、車速検出器で検出した車速
か高速になるにつれて操舵力が重くなるようにするもの
であり、車速検出器が故障して信号を出力しな（なった
場合には、車両が走行しているにも拘らず停車中である
と判断して操舵力を軽くしてしまう。このため車速検出
器が故障したときには操舵力を強制的に重くする必要が
生じる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車
速検出器の故障を容易に検出し得るようにするとともに
、たとえ１個の車速検出器が故障しても制御を続行して
行なえるようにした車速応動型パワーステアリング装置
を提供することを目的とする。

Ｂ８発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明によれば、制御手段は、入力される信号のうち最
高速の信号を選択して操舵反力制御のための車速信号と
する選択回路を備え、少なくとも２つの車速検出器が選
択回路に接続される。

（２）　　作用 上記構成によれば、選択回路は入力される信号のうち最
高速の信号を車速として出力するので、１個の車速検出
器が故障しても残余の車速検出器により車速を検出して
制御を続けることができ、しかも車速検出器の１つが故
障したときには選択回路で各入力信号間に大きな差が生
じるので車速検出器の故障を容易に検出することができ
る。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、図示しない左右一対の操向車輪
に連なるラック杆１の途中にはパワーシリンダ２が構成
され、このパワーシリンダ２内は、ラック杆１に一体的
に設けたピストン３により左右一対の油圧室４．５に区
画される。

ラック杆１に設けられたラック６には、ピニオン７が噛
合されており、このピニオン７を設けたピニオン軸８に
は、操向ハンドル９に連なる操向軸１０が連結される。

ピニオン７は、その回転中心とは偏心した位置に回転中
心を有するビニオンホルダ１１で支承されており、操向
軸１０の回動に伴うピニオン７の回動によりラック杆１
の負荷が増大したときに、ピニオン７にはラック杆１の
軸方向に移動しようとする反力が作用し、それに応じて
ピニオンホルダ１１が回動する。

操向軸１０の回動動作に応じて切換位置を切換えるべく
、ビニオンホルダ１１には切換弁１２が連動、連結され
る。この切換弁１２は、弁面１３内にスプール弁体１４
を収容して成り、ビニオンホルダ１１にその回転中心か
らずれた位置にビン１５を介してスプール弁体１４が連
結される。

弁面１３には、パワーシリンダ２の一方の油圧室４に油
路】６を介！、７て連通するボート１７と、パワーシリ
ンダ２の他方の油圧室５に油路１８を介して連通ずるボ
ート１９と、作動油圧源２０に給油路２１を介して連な
る給油ボート２２と、油タンク２３に排油路２４を介し
て連なる排油ボート２５とが設けられる。しかもスプー
ル弁体１４は、給油ボート２２を一方のボート１９に連
通ずるとともに排油ボート２５を他方のボート１７に連
通ずる位置と、給油ボート２２を他方のボート１７に連
通ずるとともに排油ボート２５を一方のボート１９に連
通ずる位置とを切換可能である。

スプール弁体１４の周囲で弁面１３には、複数たとえば
２つの反力機構としての油圧反動室２６が設けられる。

これらの油圧反動室２６は、スプール弁体１４と平行な
方向に移動可能にして相互に対向する一対のプランジャ
２７．２８間に画成されるものであり、油圧反動室２６
には両プランジャ２７．２８を相互に離反する側に付勢
するばね２９が収納される。しかも両プランジャ２７゜
２８は、スプール弁体１４に係合されており、油圧反動
室２６に供給される油圧は、スプール弁体１４を中立位
置側に付勢する。

油圧反動室２６と給油路２１とは、途中に可変絞り弁３
０を有する連絡油路３１で結ばれる。可変絞り弁３０は
、入口ボート３２および出口ポート３３を有する弁面３
４内にスプール弁体３５が摺合されて成り、スプール弁
体３５の一端と弁面３４の一端壁との間には油タンク２
３に連通ずるばね室３６が画成され、スプール弁体３５
の他端と弁面３４の他端壁との間に画成される空室３８
は、スプール弁体３５に穿設された連通路３７を介して
ばね室３６に連通ずる。

スプール弁体３５の外面には、入口ボート３２および出
口ポート３３間を連通ずるための環状溝３９が設けられ
ており、環状溝３９の入口ボート３２側端縁を切欠くこ
とにより、入口ポート３２とその切欠き部とで可変絞り
４０が構成される。

該可変絞り４０の開度を大とする方向にスプール弁体３
５を付勢すべくばね室３６にばばね４１が収納される。

またばね４１のばね力に抗して可変絞り４０の開度を小
とする方向にスプール弁体３５を駆動すべく、可変絞り
弁３０にはソレノイド駆動手段４２が連結される。

ソレノイド駆動手段４２は、弁面３４に取付けられたハ
ウジング４３内に、ソレノイド４４と、そのソレノイド
４４の励磁に応じてスプール弁体３５を可変絞り４０の
閉じ側に駆動すべく前進する可動コア４５と、可動コア
４５を後退方向に付勢するばね４６とが収納されて成る
。可動コア４５は、棒状に形成されており、その先端は
弁面３４を移動自在に貫通し、空室３８内でスプール弁
体３５の他端に当接する。しかも可動コア４５の前進量
はソレノイド４４の励磁電流値に比例するものであり、
これにより可変絞り４０の開度もソレノイド４４の励磁
電流値に反比例して小となる。

油圧反動室２６は、固定絞り４７を介して油タンク２３
に連通される。したがって油圧反動室２６の油圧は、可
変絞り４０を介して供給される油量と、固定絞り４７を
介して排出される油量とのバランスにより定まるもので
ある。ここで、可変絞り４０の開口面積をＳｖ、固定絞
り４７の開口面積をＳＦ、給油路２１の油圧をＰとした
ときに、油圧反動室２６の油圧Ｐ′は次式のように表わ
される。

Ｓ　Ｆ”　　＋　Ｓ　ｖ” したがって可変絞り４０の開口面積が大きくなるのに応
じて油圧反動室２６の油圧Ｐ′は大となる。

第２図において、ソレノイド駆動手段４２におけるソレ
ノイド４４の励磁電流は制御手段４８により制御される
ものであり、制御手段４８はそれに接続された第１およ
び第２車速検出器４９ａ。

４９ｂならびに横加速度検出器５０の検出値に応じてソ
レノイド４４の励磁を制御する。第１および第２車速検
出器４９ａ、４９ｂは、たとえばスピードメータケーブ
ルとともに回転する磁石を固定位置にあるリードスイッ
チで検出することにより車速をパルス信号として得るリ
ードスイッチ型検出器である。また、横加速度検出器５
０は、車両の横加速度を検出するものであり、たとえば
可変抵抗および振子から成るポテンシオメータ型のもの
であってもよい。

制御手段４８は、第１および第２車速検出器４９ａ、４
９ｂからの信号を車速に比例した電圧にそれぞれ変換す
るパルス変換回路５１ａ、５１ｂと、両パルス変換回路
５１３．５１ｂがともに接続される選択回路６５と、選
択回路６５の出力電圧Ｖを反転する反転回路５２と、横
加速度検出器５０の出力を電圧変換する電圧変換回路５
３と、電圧変換回路５３の出力電圧を絶対値化する絶対
値回路５４と、選択回路６５の出力Ｖおよび絶対値回路
５４の出力ＩＣＩを乗算する乗算回路５５と、反転回路
５２の出力を非反転入力として入力するとともに乗算回
路５５の出力を反転入力として入力して減算処理を行な
う減算回路５６と、減算回路５６の出力に基づいてソレ
ノイド４４を制御する駆動回路５７と、選択回路６５に
接続される警報手段６６とを備える。ソレノイド４４は
、駆動回路５７でオンオフ制御されるトランジスタ５８
を介してバッテリ５９のプラス端子に接続されるととも
に、抵抗６０を介して接地され、駆動回路５７は抵抗６
０に並列に接続される。

選択回路６５は、パルス変換回路５１ａ、５１ｂから入
力される信号のうち高速側の信号を選択して出力す、も
ものであり、両車速検出器４９ａ。

４９ｂで検出された車速のうち高速側の車速か操舵反力
を制御するための車速信号として用いられる。また選択
回路６５で各入力信号の差が所定値以上となったときに
は選択回路６５から警報手段６６に警報信号が入力され
、それに応じて警報手段６６では警報作動たとえば警報
ランプの点灯や警報ブザーの鳴動作動を行なう。

かかる制御手段４８によれば、ソレノイド４４の励磁電
流は第３図の実線で示すように制御される。すなわち車
速と励磁電流とは反比例し、その比例定数は横加速度が
Ｇｏ　、Ｇｔ　、Ｇｚ　、Ｇｘと大になるにつれて大と
なる。また第４図で示すように、ソレノイド４４の励磁
電流量が小さくなるのにつれて可変絞り４０の開度は大
となる。

作動油圧源２０は、エンジン（図示せず）に連動する油
圧ポンプ６１と、給油路２１に吐出される作動油量を一
定に保つための流量調整弁６２と、給油路２１の油圧が
過度に上昇するのを防止するためのリリーフ弁６３とを
備える。

次にこの実施例の作用について説明すると、ソレノイド
駆動手段４２におけるソレノイド４４の励磁電流は、横
加速度が大きくなるにつれて比例定数を大きくしながら
車速に反比例するように制御され、それにより可変絞り
４０の開度は、車速が大となるにつれて比例的に大とな
るとともに、その増減程度が横加速度の大小に応じて変
化する。

ずなわぢ第５図で示すように、車速が零（Ｖｏ）のとき
には可変絞り４０は閉じており、操舵力は路面負荷に対
して一定となるが、車速が低速ＶＩ２゜中速Ｖｍ、高速
ｖｈと速（なるにつり、て操舵力も増大し、しかも横加
速度がＧｏ　、　Ｇｔ　、　Ｇｔ　、　Ｇ３と増大する
につれ（さらに増大する。

したがって比較的低速での運転が多い市街地等での走行
モードでは、可変絞り４０の開度を小として、油圧反動
室２６の油圧を低くシ１、操舵力を小さくして軽快な操
舵感覚を得ることができる。

また中、高速の運転が多い高速道路や山岳路では、舵角
に対して操舵力を直線的に増加させながら、素早いハン
ドル操作が必要なワインディング走行等での横加速度が
高い状況では操舵力を舵角に対して累進的に増加させる
ことができ、運転者に充分な手応えをフィードバックす
ることができる。

また第１および第２車速検出器４９ａ、４９ｂのいずれ
か一方たとえば４９ａが故障（本実施例においてはリー
ドスイッチ型検出器を用いているので故障モードとして
はオフ故障が多い）したときには、それらの車速検出器
４９ａ、４９ｂの検出信号のうち高速側のものが選択回
路６５で選択されているので、故障していない方の車速
検出器たとえば４９ｂの検出信号が選択回路６５で選択
され、その選択された車速に基づいて操舵反力の制御が
続行される。しかも選択回路６５は、入力される信号間
の差が一定値以上となったときに警報手段６６に警報信
号を入力するので、車速検出器４９ａ、４９ｂの一方が
故障したことを容易に検出することができる。なお車速
検出器が高速側に故障したとしても、高速時に操舵力が
軽（なるのを防止できる。

本発明の他の実施例として、固定絞りを給油路２１およ
び油圧反動室２６間に設け、可変絞りを油圧反動室２６
および油タンク２３間に設け、油圧作動室２６からの排
油量を制御するようにしてもよく、この場合にはソレノ
イドに電流が流れていないときに絞り開度が最小となる
ように構成された可変絞りが適用される。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、制御手段は、入力される
信号のうち最高速の信号を選択して操舵反力制御のため
の車速信号とする選択回路を備え、少なくとも２つの車
速検出器が選択回路に接続されるので、１つの車速検出
器が故障したとしても操舵反力の制御を続行することが
でき、しかも車速検出器の故障を容易に検出することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は低
車速直進状態における全体油圧回路図、第２図は制御手
段の構成を示すブロック回路図、第３図は車速および横
加速度とソレノイド励磁電流との関係を示すグラフ、第
４図はソレノイド励磁電流と絞り開度との関係を示すグ
ラフ、第５図は操舵力と路面負荷との関係を示すグラフ
である。 １０・・・操向軸、２６・・・反力機構としての油圧反
動室、２８・・・制御手段、４９ａ、４９ｂ・・・車速
検出器、６５・・・選択回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操向軸に操舵反力を与える反力機構と、該反力機構の操
   舵反力を車速の増大に応じて増大せしめる制御手段とを
   備える車速応動型パワーステアリング装置において、制
   御手段は、入力される信号のうち最高速の信号を選択し
   て操舵反力制御のための車速信号とする選択回路を備え
   、少なくとも２つの車速検出器が選択回路に接続される
   ことを特徴とする車速応動型パワーステアリング装置。