JPS6410391B2

JPS6410391B2 -

Info

Publication number: JPS6410391B2
Application number: JP14647980A
Authority: JP
Inventors: Masao Abe; Naoyuki Maeda
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1989-02-21
Also published as: JPS5770772A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の詳細な説明〕本発明は、パワー・ステアリング・アシスト装
置に関し、特に、ユニツト化が容易な電動パワ
ー・ステアリング・アシスト装置に関する。

一般に、車両のステアリング・ホイールと連動
し、オイル・ポンプによつてパワー・シリンダに
供給される動力流体（オイル）を制御し、走行中
にステアリング・ホイールの操作を軽減するパワ
ー・ステアリング・アシスト装置に於いて、パワ
ー・ステアリングへの動力流体の供給をステアリ
ング・・ホイールの回転方向に応じてサーボ弁の
切換え制御を油圧または電気的に行うことは一般
に広く、知られている。また、かかる装置に於い
て、低速走行時には動力流体の供給を増大してス
テアリング・ホイールの操作を軽くし、高速走行
時には動力流体の供給を減少してステアリング・
ホイールの操作を重くして安定させることが望ま
しいということも知られている。

しかしながら、この種の従来装置に於いては車
両が高速・中速で走行している場合でもパワー・
ステアリングが若干機能しており、これはステア
リング・ホイールの操作性の見地から必らずしも
必要としない場合が多く、従つてかかる不要のエ
ネルギ消費は現在の様な省エネルギの時代にそぐ
わないものであつた。

本発明は、ポンプとサーボ弁の駆動制御を電気
的に連動して行うと共に、車両の予定の速度範囲
でのみパワー・ステアリングを機能させることに
よりパワーからマニユアルに切り替え手段を改善
するようにパワー・ステアリング・アシスト装置
を提供することを目的としている。

本発明を図示実施例に従つて以下に説明する。

第１図は、本発明のパワー・ステアリング・ア
シスト装置の一実施例の概略的な構成を示してい
る。ステアリング・ホイール１は、ピニオン２を
備えたギア装置３を介してパワー・シリンダ４に
接続され、このパワー・シリンダはラインＡ，Ｂ
を介して電磁式サーボ弁５に接続されている。

ステアリング・ホイール１にはまた、ステアリ
ング・センサ６が付設され、このセンサは、例え
ば直流発電機によつて構成され、ステアリング・
ホイール１の回転方向に従つて正又は負極性の符
号を有し、回転速度及び回転量に比例した電気信
号を出力する。制御回路７は、ステアリング・セ
ンサ６の出力信号に応答してサーボ弁５のソレノ
イドＬ又はＲの付勢を制御し、また、車速を検出
するスピード・センサ８の出力信号に応答してオ
イル・ポンプ９の駆動用モータ１０に供給される
駆動電流（操舵電流を制御する。

第２図は、第１図に関連するオイル・ポンプ９
の回転数（駆動用モータ１０の回転数）と車速と
の関係を示す特性図であり、この図より明らかな
様に、ステアリング・ホイール１が回転しないと
きは、オイル・ポンプ９、即ちモータ１０は極め
て低速で回転する（第２図）省エネルギ構成と
なつている。この低速回転はステアリング・ホイ
ール１の回転に対する良好な応答性を保証するも
のであり、省エネルギを強く指向する場合にはス
テアリング・ホイール１が回転しないときに、モ
ータ１０を停止させてもよい。これに対して、ス
テアリング・ホイール１が右方向又は左方向に回
転すると、前述の様に回転方向に従つて異なる極
性の電気信号が出力され、制御回路７は、この電
気信号に応答してサーボ弁５の切換制御を行うた
めに、その第１又は第２の出力端子からソレノイ
ドＬ又はＲに付勢電流を出力する。これと同時
に、制御回路７の第３の出力端子から出力されて
いるモータ１０の駆動電流を変化させてオイル・
ポンプ９の回転数を急激に増加させる（第２図
）。この結果、サーボ弁５を介してラインＡ又
はＢに流れる動力流体によりパワー・シリンダ４
のピストン移動を補助してパワー・ステアリング
効果が得られる。制御回路７からモータ１０に供
給される駆動電流はまた、スピード・センサ８か
ら出力される車速に比例したアナログ信号（第２
図）に応答する。制御回路７は、このアナログ
信号が大きくなるにつれて、従つて車速が増大す
るにつれてモータ１０の回転速度を減少させるよ
うに動作する。この結果、オイル・ポンプ９の回
転数は車速の増加に応じて減少することになる。
このことは、高速になるにつれてパワー・シリン
ダ４へのオイル量が減少してステアリング・ホイ
ール１の回転操作が重くなり、他方低速になるに
つれてパワー・シリンダ４へのオイル量が増大し
てステアリング・ホイール１の回転操作が軽くな
ることを意味している。

尚、図示されていないが、前述の様にステアリ
ング・ホイール１が回転していないときにモータ
１０の回転を低速又は停止させることなく、ステ
アリング・ホイール１の操作に拘らず、車速の増
大につれてモータ１０の回転速度を連続的に減少
するように構成することもできる。この場合、エ
ネルギ消費は若干増加するが、ステアリング・ホ
イール１の操作に対する応答性に於いて優れたア
シスト装置を得ることができる。

この様なモータ１０の回転制御は、例えば、ス
ピード・センサ８として発電機を用い、制御回路
７として半導体回路レギユレータを用いて該発電
機の発電電圧でレギユレータを制御してモータの
回転数を可変とすることができ、また他の例とし
ては、前述の如きスピード・センサをデジタル方
式で車速を計測し、これれに応じてモータの回転
数を可変とすることができる。

オイル・ポンプ９を作動するモータ１０への駆
動電流がステアリング・ホイール１の回転停止と
同時に急激に減衰し、その回転数が低速にまたは
停止する場合には、パワー・ステアリング機能が
急激に停止して所謂マニユアル状態となる。これ
はステアリング・ホイール１の操作性を低下させ
ることは明らかである。従つて、本発明は、この
様な状態を回避するため、ステアリング・ホイー
ル１の回転停止時に、操舵力を要した場合それま
での状態を保持するモータ動作保持装置を設ける
のが好ましい。この動作保持装置は、具体的に
は、モータ１０に入力される駆動電流を検出する
電流センサ１１を含む正帰還ループによつて構成
され、制御回路７は、電流センサ７の検出信号を
入力して、電流コンパレータによつて予め定めら
れた操舵力電流を越えた時だけ駆動電流の出力を
自己保持するように構成される。

本発明に於ける制御回路７は更に、適当な
ON・OFF装置を備え、スピード・センサ８によ
つて検出された車速信号の値がパワー・ステアリ
ング効果を不要とする予め定めたレベルを越える
とき（例えば、車速が10Km／Ｈを越えるとき）
ON・OFF装置が作動し、モータ１０への駆動電
流の出力と同時にソレノイドの付勢動作を完全に
停止するように構成されている。

第３図は、サーボ弁の切換え指令制御を電気的
に行うと共に、車両の予定の速度範囲でのみパワ
ー・ステアリングを機能させる別の実施例につい
てのポンプの回転数と車速との関係を示す特性図
である。図示の様に、この場合の制御回路７はス
テアリング・ホイール１が回転しないときに、モ
ータ１０への駆動電流を低下させてその回転数を
減少させるか、或いは駆動電流を停止してその回
転を停止させ、車速が予定範囲（図では０〜10
Km／Ｈ）にあるときには車速に拘らず一定の駆動
電流を出力可能に構成される。

また、第４図は、更に別の実施例であり、制御
回路７を、ステアリング・ホイール１の回転操作
の有無に拘らず、車速が予定範囲内にあるときに
は、車速に拘らず一定の駆動電流を出力可能に構
成した場合のポンプの回転数と車速との関係を示
す特性図である。

いずれにせよ、ポンプの回転数と車速との特性
をいかに設定するかは、省エネルギとステアリン
グ・ホイールに対する応答性との比較考量の問題
であり、必要に応じて適宜選択できることは指摘
するまでもない。

以上詳述した様に、本発明によれば、パワー・
シリンダへ供給される動力流体を電動ポンプと電
磁サーボ弁によつて行つているため、保守が容易
であり、更に小型のユニツト装置として構成する
ことが容易であることから、マニユアルのステア
リング機構にスピードセンサとパワーシリンダの
装置を施すことにより、あらゆる種類の車両に装
着することができる。

また、本発明によれば、車両の速度がパワー・
ステアリング効果を不要とする予め定めた値に達
するとサーボ弁と、オイル・ポンプの動作が停止
してパワー・ステアリング機能が完全に停止す
る。従つて、従来装置に比較してエネルギを節約
することができる。

更に、本発明によれば、比較的高速時にサーボ
弁が停止したときに、パワー・シリンダの左右シ
リンダ室が連通状態となつてポンプを介する油圧
回路が実質的に切り離されるので、操舵補助状態
からマニユアル操舵状態への移行が円滑に行われ
ると共に、操作性の良いマニユアル操舵状態を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す概略的な構
成図である。第２図は、第１図に示された装置に
関するオイル・ポンプの回転数と車両速度との関
係を示す特性図である。第３図及び第４図は、他
の実施例に関するオイル・ポンプの回転数と車両
速度との関係を示す特性図である。符号説明、１：ステアリング・オイール、２：
ピニオン、３：ギア装置、４：パワー・シリン
ダ、５：サーボ弁、６：ステアリング・センサ、
７：制御回路、８：スピード・センサ、９：オイ
ル・ポンプ、１０：モータ、１１：電流センサ。

Claims

【特許請求の範囲】１車両のステアリング・ホイールと連動してス
テアリングを行ない左右のシリンダ室を有するパ
ワー・シリンダと、該パワー・シリンダに動力流
体を供給するポンプと、該ポンプを駆動するモー
タと、前記ポンプによつて前記パワー・シリンダ
に供給される動力流体の切換え制御をソレノイド
の付勢により行ない、該ソレノイドの付勢の停止
により前記左右のソレノイド室が連通する電磁式
サーボ弁と、前記ステアリング・ホイールの回転
動作を検出するステアリング・センサと、前記車
両の車速を検出するスピード・センサと、前記モ
ータの駆動電流を制御し、且つ前記ステアリン
グ・センサの出力に応答して前記電磁式サーボ弁
のソレノイドの付勢を制御し、更に前記スピー
ド・センサの出力が予め定めたレベルを越えたと
きに、前記モーターの駆動電流の出力と前記ソレ
ノイドの付勢制御とを停止する制御回路と、を備
えたことを特徴とするパワー・ステアリング・ア
シスト装置。２前記制御回路は、前記スピード・センサの出
力に応答し、前記モータの回転数を前記車速の増
加に従つて減少させるように構成したことを更に
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。３前記制御回路は、前記スピード・センサの出
力に応答し、前記モータの回転数を前記車速の増
加に従つて減少させるように構成し、また前記ス
テアリング・センサの出力に応答し該出力の存在
しないときに前記モータの回転数を低下させ又は
その回転を停止するように構成したことを更に特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。４前記制御回路は、前記ステアリング・ホイー
ルの回転が停止し操舵力を要したときに、そのと
きのパワー・ステアリング機能を継続させるため
に、前記モータの動作保持装置を備えたことを更
に特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。５前記動作保持装置は、前記モータへの前記駆
動電流を検出するセンサを備え、該センサの検出
出力を前記制御回路へ入力させる操舵電流の正帰
還ループによつて構成されることを更に特徴とす
る特許請求の範囲第４項記載の装置。６前記制御回路は、前記車速に拘らず前記モー
タの回転数を可変しないでON―OFFするように
構成したことを更に特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の装置。７前記制御回路は、前記車速に拘らず前記モー
タの回転数を可変しないでON―OFFするように
構成し、また前記ステアリング・センサの出力に
応答し該出力の存在しないときに前記モータの回
転数を低下させ又はその回転を停止するように構
成したことを更に特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の装置。８前記ステアリング・センサと、前記スピー
ド・センサと、前記制御回路と、前記モータと、
前記ポンプと、前記電磁式サーボ弁と、をユニツ
ト化したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の装置。