JPS6334288A - 車両のパワ−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、車両の操舵に要する操作力を軽減ずべく、ス
テアリング機構に補助力を付与するようにされた車両の
パワーステアリング装置に関する。

（従来の技術） 車両のパワーステアリング装置の一つとして、例えば、
特開昭６０−１３９５７２号公報にも示される如くに、
車速が高くなる程犬なる操舵力が必要とされるに加えて
、車両の舵角が大となる程大なる操舵力が必要とされる
ようになされたものが知られている。

斯かる態様で操舵に要する操作力を調整するものとされ
たパワーステアリング装置においては、３ｆＢ常、オイ
ルポンプから吐出される作動圧油が、操舵制御手段のバ
ルブ部を介してパワーシリンダ等から成る補助力発生部
に供給されるとともに、圧油量調整手段（比例ソレノイ
ドバルブ等）を介して−１−述の操舵制御手段に設けら
れた反力発生部に供給されるようになされている。操舵
制御手段は、ステアリングハンドルから与えられる操舵
入力に応じて補助力発生部に対する作動圧油の給排量制
御を行い、一方、圧油Ｍ調整手段は、所定の制御部から
の制御信号に応じて作動圧油用通路の実効断面積を変化
させ、反力発生部に供給される作動圧油量を調整する。

それにより、補助力発生部が、操舵入力に応じた操舵補
助力を発生し、ステアリング機構が作動して車輪の操舵
が行われるとともに、反力発生部が、圧油量調整手段か
ら供給される作動圧油量に応じて、操舵制御手段のバル
ブ部の動作を制御する操舵反力を発生する。この反力発
生部で得られる操舵反力が大なる程、ステアリングハン
ドルに対する操舵力が大とされることが必要とされる。

そして、斯かる場合、制御部は、反力発生部に供給され
る作動圧油量が、車速か高速である程、また、車両の舵
角が犬である程犬となるようにずべく、圧油量調整手段
に対する制御を行う。このように圧油Ｍ調整手段が制御
されて反力発生部に供給される作動圧油量が変化セしめ
られるごとにより、ステアリングハンドルを回動させる
に要するトルク、即ち、操舵に要するトルクは、例えば
、第８図において一点鎖線で示される如（に、車両が低
速である重速■１で走行しているときに比して中速であ
る車速■２で走行しているときの方が大となって、さら
に、中速ｖ２で走行しているときに比して高速である車
速ｖ３で走行しているときの方が犬となり、かつ、いず
れの場合にも、舵角の増大に従って増大するものとされ
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述の如くに構成されるパワーステアリング
装置においては、舵角が大となる程ステアリングハンＩ
ルに対する操舵力が犬とされるごとが必要とされる結果
、大舵角がとられる際には、ステアリングハンドル操作
が重くなり過ぎてしまう虞がある。そして、車両の高速
走行時には、通常、舵角が大とされることがないことに
より、また、車両の低速走行時には、操舵に要するトル
クが全体的に小とされることにより、大舵角がとられる
際におけるステアリングハンドル操作が重くされても然
程不都合はないが、車両の中速走行時においては、大舵
角がとられる際におけるステアリングハンドル操作が重
くされると、運転者にがかる負担が大となるので、大舵
角がとられるときにおけるテアリングハンドル操作が重
くなり過ぎないようにされることが望まれる。

しかしながら、大舵角がとられるときにおけるステアリ
ングハンドル操作を軽くずべく、車両の中速走行時にお
ける操舵に要するトルクが全体的に小とされるようにな
すと、小舵角がとられる際において、操舵にあたっての
ステアリングハンドルを通じた手応えが低減され過ぎて
しまう不都合を生じる。

順かる点に鑑み本発明は、車両における操舵に要するト
ルクを車速と舵角とに応じて変化さ・υて、少なくとも
車両の中速走行時においては、舵角が比較的小とされる
ときには、操舵にあたってステアリングハンドルを通じ
ての適度な手応えが得られるとともに、舵角が比較的大
とされるときには、操舵にあたってステアリングハンド
ル操作が重くなり過ぎないようになすことができる車両
のパワーステアリング装置を提供することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る車両のパワース
テアリング装置は、車速センサと、舵角センサと、作動
圧油を供給する圧油供給部と、作動圧油に応じてステア
リング機構に対する駆動補助力を発４Ｌする補助力発イ
ト部と、ステアリングハンドルからの操舵入力に応じて
補助力発生部に対する作動圧油量を制御するバルブ部、
及び、作動圧油を受けてバルブ部の動作を制御し、ステ
アリングハンドルζこ操舵反力を与える反力発生部を備
えた操舵制御手段と、操舵反力を変化させるべく反力発
生部に対する作動圧油量を調整する圧油量調整部と、圧
油量調整部を制御して操舵反力の制御を行う操舵反力制
御部とを備えて成り、操舵反力制御部が、操舵反力を、
車速センサにより検出される車両の速度の増加に応じて
増加し、かつ、少なくとも車両の中速走行時において、
舵角センサにより検出される舵角が第１の角度範囲にあ
って比較的小なる値をとるときには、その舵角の増大に
応じて比較的大なる増加率をもって増加し、また、舵角
センサにより検出される舵角が第１の角度範囲を越えた
第２の角度範囲にあって中程度の値をとるときには、そ
の舵角の増大に応じて比較的小なる増力ｎ率をもって増
加する、もしくは、一定値をとるようになすものとされ
る。

（作　用） 上述の如くの構成とされる本発明に係る車両のパワース
テアリング装置においては、操舵制御手段のバルブ部が
、それにステアリングハンドルを通して与えられる操舵
入力に応じて、圧油供給部から補助力発生部に供給され
る作動圧油量を制御する。それにより、補助カ発４Ｌ部
が制御された作動圧油りに応じて作動し、ステアリング
機構がその補助力を受けたもとで作動せしめられて操舵
方向に車輪を動かず。その際、圧油供給部からの作動圧
油が、操舵反力制御部による制御を受ける圧油量調整部
により調研されて操舵制御手段の反力発生部に供給され
、反力発生部における油圧に応じた操舵反力がステアリ
ング／’１ンドルにｌｊえられる。

そして、操舵反力制′４１１１部による圧油１ｉ１Ｅ］
整部に対する制御は、圧油量調整部を介して操舵制御９
手段の反力発生部に供給される作動圧油量を、反力発生
部からステアリングハンドルに与えらね、る）や舵反力
が、車両の速度の増加に応じて増ｊｍ　Ｌ、力１つ、少
なくとも車両の中速走行時にお（Ａで、舵角が第１の角
度範囲にあって比較的小なる値をとるときには、その舵
角の増大に応じて比較的大なる増加率をもって増ｊ＞ｎ
ｌ、、また、舵角が第１の角度範囲を越えた第２の角度
範囲にあって中程度の値をとるときには、その舵角の増
大に応じて比較的小なる増加率をもって増加する、もし
くは、一定値をとるものとなるようにするものとされる
。

このようにされることにより、車両が少なくとも中速で
走行している状態では、舵角が比較的小とされるもとて
の操舵がなされるときには、その操舵にあたってテアリ
ングハンドルを通じての適度な手応えが得られ、かつ、
舵角が比較的大とされるもとての操舵がなされるときに
は、その操舵にあたってステアリングハンドル操作が重
くなり過ぎないようにされる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る車両のパワーステアリング装置
の一例を示し、このパワーステアリング装置は、エンジ
ンにより駆動されるオイルポンプ１０を備え、このオイ
ルポンプ１０から吐出される作動圧油が、電磁絞りバル
ブ１２及びロータリバルブ１５を介してパワーシリンダ
２００油室に供給されるとともに、流量制御バルブ１６
を介して反力室】８に供給される。電磁絞りバルブ１２
は、その絞り度合が、コントロールユニット１００から
供給される制御１’ｌ　？蚕１の値に応じて変化・υし
められるものとされ、その変化の態様は、例えば、第２
図に示される如くに、制御電流Ｉの値が大なる程絞り度
合が大となるようにされる。また、？Ａ　Ｉ制御バルブ
１６は、オイルポンプ１０から吐出される作動圧油と電
磁絞りバルブ１２の出「１側に得られる作動圧油との間
の油圧差に応じて、反力室１８に供給される作動圧油量
を変化させる。

そして、ロータリバルブ１５及び流Ｖ制御ノ＼ルブ１６
における余剰の作動圧油は、リザーブタンク２２に排出
される。

なお、この例では、ロータリバルブ１５により操舵制御
手段が構成され、また、電磁絞りノ＼ルブ１２と流量制
御バルブ１６とで圧油量調整部が構成されるが、これら
の各バルブ自体の構成は既知のものとされるので、それ
らの詳細説明は省略される。

斯かる構成のもとに、その油室に作動圧油が供給される
パワーシリンダ２０によって、ステアリング機構２５に
、ステアリングハンドル２６が手動操作されて行われる
手動による操舵に応じた駆動補助力が加えられる。パワ
ーシリンダ２０によりステアリング機構２５に駆動補助
力が加えられるに際しては、ステアリングハンドル２６
が手動操作されることにより、ステアリングハンドル２
６からロータリバルブ１５に操舵入力が与えられ、この
操舵入力に応じて、ロータリバルブ１５による、パワー
シリンダ２０の油室に対する作動圧油の給排制御と、パ
ワーシリンダ２０に供給される作動圧油量の制御が行わ
れる。その際、反力室１８では、流量制御バルブ１６か
ら供給される作動圧油によってロータリバルブ１５の動
作を制限する油圧が発生し、この油圧が操舵反力として
ステアリングハンドル２６に与えられる。

１−ｉホの如くに制御電流Ｉを電磁絞りバルブ１２に供
給するコントロールユニット１００には、変速機に関連
して配された車速センサ３０から得られる、車速に応じ
た検出信号である車速信号Ｓｖと、ステアリングハンド
ル２６に関連しζ設けられた舵角センサ３６から得られ
る、ステアリングハンドル２６の操舵角の検出出力とさ
れた舵角をあられす信号である舵角信号Ｓｄとが供給さ
れる。

コントロールユニソ）１０（ｌは、具体的には、例えば
、第３図に示される如くに構成される。この第３図に示
される具体例においては、車速センサ３０から得られる
車速信号Ｓｖが供給される制御電圧形成回路５２と、舵
角センサ３６から得られる舵角信号Ｓｄが供給される制
御電圧形成回路５１及び５３とが設けられている。制御
電圧形成回路５１は、舵角信号Ｓｄがあられず舵角に応
じて、第４図に示される如くに、舵角が所定値θ１ＪＮ
下の範囲にあるとき（小舵角時）には、その舵角が犬で
ある程高いレベルをとり、舵角が所定値θ１を越えると
きには一定しベル■１．をとる制御電圧Ｓ１を形成し、
それを加算回路５６の一方の入力端に供給する。また、
制御電圧形成回路５２は、車速信号Ｓｖがあられす車速
に応じて、第５図に示される如くに、車速か高くなる程
高いレベルをとる制御電圧Ｓ２を形成し、それを加算回
路５６の他方の入力端及び比較器５４の比較入力端に供
給する。加算回路５６は、制御電圧Ｓ１のレベルと制御
電圧Ｓ２のレベルとが加算されたレベルをとる制御１電
圧Ｓ４を形成し、それをアンド回路６１の一方の入力端
及び減算回路５８の一方の入力端に供給する。また、比
較器５４の基準入力端には、所定の車速に対応するレベ
ル■、ｈの基準電圧Ｓｒが印加されており、制御電圧Ｓ
２のレベルが基準電圧ＳｒのレベルＬｈより大であると
き、従って、車速信号Ｓｖがあられす車速が所定の車速
より大となるとき（車両の高速走行時）、比較器５４か
ら高レベルをとる制御信号ｓｈが得られる。この制御信
号ｓｈは、アンド回路６１の他方の入力端に直接供給さ
れるとともに、インバータ５７によりレベル反転された
制御信号Ｓｈ°　とされて、アンド回路６２の一方の入
力端に供給されろ。

制御電圧形成回路５３は、舵角（８号Ｓｄがあられす舵
角に応じて、第６図に示される如くに、舵角が所定値θ
２未満のときには零レベルをとり、舵角が所定値０２以
上で所定値６３未満のときには、その舵角が犬である程
高いレベルをとり、さらに、舵角が所定値θ、　ＩＮ　
ｈのときには一定しベルＬ、をとる制御電圧Ｓ３を形成
し、それを減算回路５８の他方の入力端に供給する。減
算回路５８は、制御電圧Ｓ４のレベルから制御電圧Ｓ３
のレベルを減算したレベルをとる制御電圧Ｓ５を形成し
、それをアンド回路６２の他方の入力端に供給する。

テント回路６１からは、制御信号ｓｈが高レベルをとる
とき制御電圧Ｓ４が得られ、一方、テント回路６２から
は、制御信号ｓｈが低レベルのとき制御電圧Ｓ５が得ら
れて、これら制御電圧Ｓ４及びＳ５ばオア回路６３を介
して制御電流形成回路６５に供給される。制御電流形成
回路６５は、制御電圧Ｓ４もしくはＳ５のレベルに応じ
たレベルを有する制御電流Ｉを形成し、それをＮ（ｆｔ
絞りバルブ１２に供給する。

このような構成のもとに、車速信号Ｓｖがあらわず車速
が基準電圧ＳｒのレベルＬｈに対応する所定の車速より
大となる車両の高速走行時には、オア回路６３から制御
電圧Ｓ１のレベルと制御電圧Ｓ２のレベルとが加算され
たレベルをとる制御電圧Ｓ４が得られ、この制御電圧Ｓ
４が制御電流形成回路６５に供給されて、制御電流形成
回路６５から、第７図において、車両が高速である車速
■、で走行している場合が例示される如くに、舵角信号
Ｓｄがあられす舵角が所定値θ１以下の範囲にあるとき
には、その舵角が大である程大なるレベルをとり、舵角
が所定値θ１を越えるときには一定レベル（Ｉ３）をと
る制御電流Ｉが得られる。

また、車速信号Ｓｖがあられす車速が基準電圧Ｓｒのレ
ベルＬｈに対応する所定の車速未満となる車両の中速も
しくは低速走行時には、オア回路６３から制御電圧Ｓ４
のレベルから制御電圧Ｓ。

のレベルが減算されたレベルをとる制御電圧Ｓ５が得ら
れ、この制御電圧Ｓ、が制御電流形成回路６５に供給さ
れて、制御電流形成回路６５から、第７図において、車
両が中速である車速ｖ２で走行している場合及び低速で
ある車速■、で走行している場合が夫々例示される如く
に、舵角が所定値θ１以下の範囲にあるときには、その
舵角が大である程大なるレベルをとり、舵角が所定値０
１以上で所定値０２未満の範囲にあるときには、車両の
高速走行時においてとる一定レベルより小なる一定しベ
ル（１，あるいはＩ、ｉ１３＞Ｉ□〉Ｉ３）をとり、舵
角が所定値θ２以−トで所定値６３未満の範囲にあると
きには、その舵角が大である程小なるレベルをとり、さ
らに、舵角が所定値０３以上のときには、その舵角が所
定値θ３であるときと同一のレベルをとる制御電流１が
得られる。

そして、このようにして得られる制御電流Ｉは、第７図
からも理解される如く、同じ舵角のもとにおいでは、車
速信号Ｓｖがあられず車速が高い程大なるレベルをとる
ものとなる。

斯かる制御電流１が供給される電磁絞りバルブ１２にお
ける絞り度合は、制御電流Ｉのレベルに応じたものとな
る。ここで、電磁絞りバルブ１２の絞り度合が大とされ
る程、その上流側部分における油圧とその下流側部分に
おける油圧との差が大きくなるため、流量制御バルブ１
６に内蔵されたスプールの変位量が大とされ、その結果
、オイルポンプ１０から流量制御バルブ１６を介して反
力室１８に供給される作動圧油量が増加するものとなる
。

そして、このようにして反力室１８に供給される作動圧
油量が変化せしめられる結果、操舵に要するトルクは、
第８図において実線で示される如く、舵角が所定値θａ
　（上述した所定値θ２付近の値）未満の範囲にあると
きには、荊述された従来のパワーステアリング装置の場
合と同様に、そのときの舵角が大である程大となり、ま
た、車両の高速走行時においては、車両が高速Ｖ、で走
行している場合が例示される如くに、舵角が所定値６３
以上の範囲にあるときにも、そのときの舵角に応じて、
舵角が所定値０３未満であるときと路間−の増加率をも
って増加するものとなり、さらに、車両の低速及び中速
走行時においては、車両が低速ｖ１及び中速ｖ２で走行
している場合が夫々例示される如くに、舵角が所定値θ
ａ以−１−の範囲にあるときには、そのときの舵角に応
じて、舵角が所定値０３未満であるときにおける増力ｌ
率より小なる増加率（例えば略零）をもって増加するも
のとなる。

操舵に要するトルクがこのように変化するものとされる
ことにより、車両が中速もしくは低速で走行している状
態では、舵角が比較的小とされるもとての操舵がなされ
るときには、その操舵にあたってステアリングハンドル
２６を通じての適度な手応えが得られ、かつ、舵角が比
較的大とされるもとての操舵がなされるときには、その
操舵にあたってステアリングハンドル２６の操作が重く
なり過ぎないようにされることになり、特に、犬なる舵
角をもっての操舵を、別設の不都合をまねくことなく、
楽に行える利点が得られる。

なお、−上述の例においては、操舵制御手段としてロー
タリバルブ１５が用いられているが、ロータリパルブ１
５に代えて、スプールバルブやフラッパバルブが用いら
れてもよく、また、圧油量調整部の構成も、上述の電磁
絞りバルブ１２と流量制御バルブ１６との組合せに限ら
れるものではない。さらに、一定の車速のもとで、舵角
が所定値θ、と所定値θ２との間にあるときにおいて、
上述の例の如くに操舵に要するトルクが一定にされる必
要はなく、一定にされるに代えて、舵角が所定値８１未
満の範囲にあるときにおける増加率より小なる増加率を
もって、舵角の増加に応じて増加するようにされてもよ
い。

さらに、上述の例においては、電磁絞りバルブ１２が、
それに供給される制御電流Ｉが大となる程その絞り度合
が大となる特性を有するものとされているが、電磁絞り
バルブ１２が逆の特性を有するものとされてもよい。即
ち、電磁絞りバルブ１２が、それに供給される制御電流
Ｉが大となる程その絞り度合が小となる特性を有するも
のとされて、制御電流Ｉが供給されないときにはその絞
り度合が最大イ直となるようにされてもよい。電磁絞り
バルブ１２が、斯かる特性を有するものとされた場合に
は、例えば、コントロールユニット１００等から成る制
御系において断線等の故障が生じて電磁絞りバルブ１２
に制御電流１がＩハ給されなくなったとき、電磁絞りバ
ルブ１２の絞り度合が最大値とされて操舵が重くなるよ
うにされるので、車両の操舵が不安定になることが回避
される。

（発明の効果） 以ｌ二の説明から明らかな如く、本発明に係る車両のパ
ワーステアリング装置によれば、操舵に要するトルクが
車速と舵角とに応じて変化するものとされ、その結果、
少なくとも車両の中速走行時においては、舵角が比較的
小とされるときには、操舵にあたってステアリングハン
ドルをｉｆｆじての適度な手応えが得られることになり
、がっ、舵角が比較的太とされるときには、操舵にあた
ってステアリングハンドル操作が重くなり過ぎないよう
にされることになる。従って、特に、車両が中速で走行
している場合に、安定な操舵を容易に行うことができる
利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両のパワーステアリング装置の
一例を示す概略構成図、第２図、第４図。 第５図、第６図及び第７図は第１図に示される例の動作
説明に供される特性図、第３図は第１図に示される例に
おけるコントロールユニットの具体例を示すブロック図
、第８図は従来のパワーステアリング装置及び第１図に
示される例の動作説明に供される特性図である。 図中、１０はオイルポンプ、１２は電磁絞りバルブ、１
５はロータリバルブ、１６は流量制御バルブ、１８は反
力室、２０はパワーシリンダ、３０は車速センサ、３６
は舵角センサ、１００はコントロールユニットである。 ＧＳΔ゛７−　　　　　　　　　　　〇の０３７→ ζ； 璽・・　］ Ｗ回 肚　　　　　　　　　凱 要旨　い　　　　　　　　　１ い　　　　　　　　　ｑフ １／’ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速センサと、舵角センサと、作動圧油を供給する圧油
   供給部と、上記作動圧油に応じてステアリング機構に対
   する駆動補助力を発生する補助力発生部と、ステアリン
   グハンドルからの操舵入力に応じて上記補助力発生部に
   対する作動圧油量を制御するバルブ部、及び、上記作動
   圧油を受けて上記バルブ部の動作を制御し、上記ステア
   リングハンドルに操舵反力を与える反力発生部を備えた
   操舵制御手段と、上記操舵反力を変化させるべく上記反
   力発生部に対する作動圧油量を調整する圧油量調整部と
   、該圧油量調整部を制御して、上記操舵反力を、上記車
   速センサにより検出される車両の速度の増加に応じて増
   加し、かつ、少なくとも上記車両の中速走行時において
   、上記舵角センサにより検出される舵角が第１の角度範
   囲にあって比較的小なる値をとるときには、該舵角の増
   大に応じて比較的大なる増加率をもって増加し、上記舵
   角が上記第１の角度範囲を越えた第２の角度範囲にあっ
   て中程度の値をとるときには、該舵角の増大に応じて比
   較的小なる増加率をもって増加する、もしくは、一定値
   をとるものとなす操舵反力制御部とを具備して構成され
   る車両のパワーステアリング装置。