JPH06127406A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輌の運転者が不快な振動として感じるステ
アリングホイールの振動を低減する。 【構成】 操舵アシスト力を発生する操舵アシスト力発
生装置Ｍ１と、操舵トルクに応じて操舵アシスト力を増
減調整する操舵アシスト力調整装置Ｍ２とを有するパワ
ーステアリング装置。振動検出装置Ｍ３により検出され
たステアリング系の振動のレベルに応じて操舵アシスト
力補正装置Ｍ４により操舵アシスト力調整装置が制御さ
れることにより、ステアリング系の振動のレベルが高い
ほど操舵アシスト力が高くなるよう補正され、ステアリ
ング系の剛性が低減され振動がステアリングホイールへ
伝達され難くされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車輌のパワー
ステアリング装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌のパワーステアリング装
置は、一般に、操舵アシスト力を発生するパワーシリン
ダ装置の如き操舵アシスト力発生装置と、ステアリング
シャフトに発生する操舵トルクに応じて操舵アシスト力
を増減調整するコントロールバルブの如き操舵アシスト
力調整装置とを有し、操舵トルクに応じて所要の操舵ア
シスト力を発生することによりパワーアシストを行うよ
うになっている。

【０００３】かかるパワーステアリング装置の一つとし
て、例えば特開昭５７−７４２７６号公報に記載されて
いる如く、車速センサにより検出された車速が高いほど
操舵アシスト力を低減するよう構成された所謂プログレ
ッシブパワーステアリング装置が従来よりよく知られて
いる。かかるパワーステアリング装置によれば、操舵ト
ルクに応じて操舵アシスト力が発生される共に車速が高
くなるほど操舵アシスト力が低減されるので、低車速域
に於ける軽快な操舵が確保されると共に中高速域に於け
る良好な操縦安定性が確保される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】自動車等の車輌のステ
アリング装置に於ては、例えばフラッタの如くタイヤの
ノンユニフォーミティ等に起因してステアリング系に生
じる振動がステアリングシャフトを経てステアリングホ
イールへ伝達され、その結果車輌の運転者がステアリン
グホイールの不快な振動を感じることがある。かかる振
動は高車速域に於て生じ易く、また操舵アシスト力が低
減されることによりステアリング系の剛性が増大される
ほど振動が伝達され易くなるので、上述の如き問題は操
舵アシスト力が車速に応じて変化されないパワーステア
リング装置の場合よりも車速の増大につれて操舵アシス
ト力が低減されるプログレッシブパワーステアリング装
置の場合の方が生じ易い。

【０００５】本発明は、従来のパワーステアリング装置
に於ける上述の如き問題に鑑み、車輌の運転者が不快な
振動として感じるステアリングホイールの振動を低減す
ることができるよう改良されたパワーステアリング装置
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図１に示されている如く、操舵アシスト力
を発生する操舵アシスト力発生手段Ｍ１と、操舵トルク
に応じて操舵アシスト力を増減調整する操舵アシスト力
調整手段Ｍ２とを有するパワーステアリング装置にし
て、ステアリング系の振動を検出する振動検出手段Ｍ３
と、検出された振動のレベルが高いほど操舵アシスト力
が高くなるよう前記操舵アシスト力調整手段を制御する
操舵アシスト力補正手段Ｍ４とを有することを特徴とす
るパワーステアリング装置によって達成される。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、振動検出手段Ｍ３に
より検出されたステアリング系の振動のレベルに応じて
操舵アシスト力補正手段Ｍ４により操舵アシスト力調整
手段が制御されることにより、ステアリング系の振動の
レベルが高いほど操舵アシスト力が高くなるよう補正さ
れ、ステアリング系の剛性が低減されてステアリング系
の振動がステアリングホイールへ伝達され難くなるの
で、車輌の運転者が不快な振動として感じるステアリン
グホイールの振動が確実に低減される。

【０００８】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図２は油圧式プログレッシブパワーステア
リング装置として構成された本発明によるパワーステア
リング装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

【００１０】図２に於て、１０は図は示されていないが
両端にてタイロッドを介して左右の車輪のナックルアー
ムに連結されるラックバーを示しており、１２はラック
バー１０を往復動可能に支持するハウジングを示してい
る。ラックバー１０のラック歯はステアリングシャフト
１４を介してステアリングホイール１６により回転駆動
されるピニオン１８と噛合しており、これによりラック
バー１０はステアリングホイールの回転方向に応じてピ
ニオン１８により図２で見て左右方向に駆動されるよう
になっている。

【００１１】図示の実施例に於ては、ハウジング１２と
一体に操舵アシスト力発生手段としてのパワーシリンダ
装置２０が設けられている。パワーシリンダ装置２０は
ラックバー１０を往復動可能に支持するシリンダ２２と
ラックバーと一体に形成されたピストン２４とを有し、
シリンダ２２及びピストン２４は互いに共働してシリン
ダ右室２６及びシリンダ左室２８を郭定している。シリ
ンダ右室２６及びシリンダ左室２８はそれぞれ導管３０
及び３２によりステアリングシャフト１４とピニオン１
８との間に設けられた操舵アシスト力調整手段としての
コントロールバルブ３４に接続されている。コントロー
ルバルブ３４は途中にオイルポンプ３６を有するオイル
供給導管３８及びオイル排出導管４０によりオイルを貯
容するリザーバ４２に接続されている。

【００１２】コントロールバルブ３４はラックバー１０
がピニオン１８により図にて右方へ駆動される際にはオ
イル供給導管３８と導管３２とを連通接続してシリンダ
左室２８へ高圧のオイルを供給すると共に、オイル排出
導管４０と導管３０とを連通接続してシリンダ右室２６
内のオイルをリザーバ４２へ排出し、逆にラックバー１
０がピニオン１８により図にて左方へ駆動される際には
オイル供給導管３８と導管３０とを連通接続してシリン
ダ右室２６へ高圧のオイルを供給すると共に、オイル排
出導管４０と導管３２とを連通接続してシリンダ左室２
８内のオイルをリザーバ４２へ排出し、またステアリン
グシャフト１４に発生する操舵トルクに応じて各導管相
互の連通度合を増減することにより、ステアリングホイ
ールの回転方向に応じてパワーシリンダ装置２０により
発生される操舵アシスト力を操舵トルクに応じて増減調
整するようになっている。

【００１３】図示の実施例に於ては、シリンダ右室２６
及びシリンダ左室２８はバイパス通路４４により互いに
連通接続されており、バイパス通路４４の途中にはその
連通度合を制御するソレノイドバルブ４６が設けられて
いる。ソレノイドバルブ４６はステアリングシャフト１
４の中央に設けられたトルクセンサ４８により検出され
る操舵トルクＴ及び車速センサ５０により検出される車
速Ｖに基き電子制御装置５２により制御されるようにな
っている。特に図示の実施例に於ては、ソレノイドバル
ブ４６はそのソレノイドへ供給される制御電流の電流値
が高いほど開弁量が小さくなるよう構成されている。

【００１４】図２には示されていないが、電子制御装置
５２は一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでお
り、マイクロコンピュータは中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）と、入出力ポート装置とを有
し、これらは双方向性のコモンバスにより互いに接続さ
れている。ＲＯＭは図３に示された制御プログラム及び
図４、図５に示されたグラフに対応するマップを記憶し
ている。またＣＰＵは種々の演算を行うようになってお
り、特にトルクセンサ４８により検出された操舵トルク
Ｔに含まれるステアリングシャフト１４の振動について
ＦＦＴアナライザの機能、即ち振動の時間領域の信号を
周波数領域の信号に変換する機能を有し、図６に示され
ている如く人が不快な振動として感じる所定の周波数以
上の振動成分のピーク値Ｇf を演算するようになってい
る。

【００１５】次に図３に示されたフローチャートを参照
して上述の如く構成されたパワーステアリング装置の作
動について説明する。

【００１６】まず最初のステップ１０に於てはマイクロ
コンピュータのＲＡＭの初期化が行われ、ステップ２０
に於ては車速センサ５０により検出された車速Ｖの読込
みが行われ、ステップ３０に於ては後述のステップ８０
に於てソレノイドバルブ４６へ出力される制御電流Ｉの
ベース電流Ｉv がステップ２０に於て読込まれた車速Ｖ
に基き図４に示されたグラフに対応するマップより演算
される。

【００１７】ステップ４０に於てはトルクセンサ４８に
より検出された操舵トルクＴの読込みが行われ、ステッ
プ５０に於ては操舵トルクＴに含まれるステアリングシ
ャフト１４の振動が周波数分析され、図６に示されてい
る如く人が不快な振動として感じる所定の周波数以上の
振動成分のピーク値Ｇf が演算され、ステップ６０に於
ては制御電流Ｉの補正電流Ｉa がステップ５０に於て演
算された振動のピーク値Ｇf に基き図５に示されたグラ
フに対応するマップより演算される。

【００１８】ステップ７０に於ては制御電流Ｉがステッ
プ３０に於て演算されたベース電流Ｉv とステップ６０
に於て演算された補正電流Ｉa の和として演算され、ス
テップ８０に於ては制御電流Ｉがソレノイドバルブ４６
のソレノイドへ出力されることによりその開弁量が制御
され、これにより図７に示されている如く操舵アシスト
力Ｔa が車速の増大につれて漸次低下するよう制御され
ると共に振動のピーク値Ｇf が高いほど操舵アシスト力
が高くなるよう制御される。

【００１９】かくして図示の実施例によれば、操舵アシ
スト力Ｔa は車速Ｖが高くなるにつれて漸次低減される
だけでなく、トルクセンサ４８により検出された操舵ト
ルクＴに含まれるステアリングシャフト１４の振動のピ
ーク値Ｇf が高いほど補正電流Ｉa が高く設定されるこ
とにより、操舵アシスト力はステアリング系に振動が生
じた場合にはその振動のレベルが高いほど高くなるよう
補正されるので、低速走行時の軽快な操舵及び高速走行
時の良好な操縦安定性を確保することができるだけでな
く、車輌の運転者が不快な振動として感じるステアリン
グホイールの振動を確実に低減することができる。

【００２０】また図示の実施例によれば、ステアリング
シャフト等に振動が発生した場合にのみ操舵アシスト力
Ｔa が増大補正されるので、例えば振動が発生したか否
かに拘らず車速が所定値以上の領域に於て操舵アシスト
力が車速の増大につれて漸次増大するよう制御される場
合に比して、高速走行域に於ける車輌の良好な操縦安定
性を確保しつつ不快な振動を確実に低減することができ
る。

【００２１】更に図示の実施例によれば、ステアリング
シャフト１４の振動が周波数分析され、不快と感じる所
定の周波数以上の周波数領域についてのみ振動のピーク
値Ｇf に基き操舵アシスト力Ｔa が増減制御されるよう
になっているので、全ての周波数の振動のピーク値に基
き操舵アシスト力が増減制御される場合に比して、パワ
ーステアリング装置の本来の作動を損ねることなく不快
な振動を確実に低減することができる。

【００２２】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００２３】例えば上述の実施例は車速感応型のパワー
ステアリング装置として構成されているが、本発明のパ
ワーステアリング装置はエンジン回転数感応型のパワー
ステアリング装置として構成されてもよく、また本発明
のパワーステアリング装置はモータにより操舵アシスト
力が発生される電動式のパワーステアリング装置として
構成されてもよい。

【００２４】また上述の実施例に於ては、操舵アシスト
力補正手段、即ちソレノイドバルブ４６は操舵アシスト
力発生手段、即ちパワーシリンダ装置２０により発生さ
れる操舵アシスト力を増減することにより操舵アシスト
力を補正するようになっているが、操舵アシスト力補正
手段は操舵アシスト力を直接増減させるのではなく、例
えば操舵アシスト力の方向とは逆方向の力を発生した
り、ステアリングホイールの運動に対し摩擦抵抗を与え
ることにより間接的に操舵アシスト力を増減するよう構
成されてもよい。

【００２５】更に上述の実施例に於ては、振動検出手
段、即ちトルクセンサ４８はステアリングシャフト１４
に生じる操舵トルクを検出することによりステアリング
系の振動を検出するようになっているが、振動検出手段
は例えばラックバーの往復動方向の加速度を検出する加
速度センサの如く、ステアリング系の振動を検出し得る
限り任意の構成のものであってよい。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、振動検出手段Ｍ３により検出されたステア
リング系の振動のレベルが高いほど操舵アシスト力が高
くなるよう操舵アシスト力補正手段Ｍ４により操舵アシ
スト力が補正されることにより、ステアリング系の振動
のレベルが高いほどステアリング系の剛性が低減されて
振動がステアリングホイールへ伝達され難くされるの
で、車輌の運転者が不快な振動として感じるステアリン
グホイールの振動を確実に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパワーステアリング装置の構成を
特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図である。

【図２】油圧式プログレッシブパワーステアリング装置
として構成された本発明によるパワーステアリング装置
の一つの実施例を示す概略構成図である。

【図３】図２に示された電子制御装置により達成される
制御フローを示すフローチャートである。

【図４】車速Ｖとベース電流Ｉv との間の関係を示すグ
ラフである。

【図５】振動のピーク値Ｇf と補正電流Ｉa との間の関
係を示すグラフである。

【図６】ステアリングシャフトの振動の周波数分析の一
例を示すクラフである。

【図７】車速Ｖと操舵アシスト力Ｔa との間の関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１０…ラックバー １４…ステアリングシャフト １６…ステアリングホイール ２０…パワーシリンダ装置 ３４…コントロールバルブ ３６…オイルポンプ ４４…バイパス通路 ４６…ソレノイドバルブ ４８…トルクセンサ ５０…車速センサ ５２…電子制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵アシスト力を発生する操舵アシスト力
   発生手段と、操舵トルクに応じて操舵アシスト力を増減
   調整する操舵アシスト力調整手段とを有するパワーステ
   アリング装置にして、ステアリング系の振動を検出する
   振動検出手段と、検出された振動のレベルが高いほど操
   舵アシスト力が高くなるよう前記操舵アシスト力調整手
   段を制御する操舵アシスト力補正手段とを有することを
   特徴とするパワーステアリング装置。