(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによって駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプから供給される圧油により動作し、操舵補助力を発生する油圧シリンダと、これら油圧ポンプ及び油圧シリンダの間に介装され、操舵手段に加わる入力トルクに応じて絞り面積を変える絞り部を有し、前記圧油を前記油圧シリンダ及び排油先へ分配する油圧制御弁と、前記操舵手段が中立点から所定量操舵されたとき、前記電動モータを起動し、予め定めたスタンバイ回転数にまで増速するスタンバイ制御、及び前記所定量を超える操舵がなされている間、前記電動モータを操舵量の増加に応じて増速駆動するフィードバック制御を行うモータ制御部とを備えた動力舵取装置において、前記モータ制御部は、車速が所定速度以下である停車時又は低速走行時に前記電動モータが起動されたとき、該電動モータの増速を、前記スタンバイ回転数よりも低い第２のスタンバイ回転数に止める第２のスタンバイ制御を行う構成としてあり、前記油圧制御弁は、前記第２のスタンバイ回転数にて駆動される油圧ポンプからの圧油の供給量下において、前記スタンバイ回転数にて駆動される油圧ポンプからの圧油の供給量下におけると大差のない油圧の立ち上がり特性を得るべく絞り面積を設定された絞り部を有して構成してあることを特徴とする動力舵取装置。
【請求項２】
前記第２のスタンバイ回転数は、前記スタンバイ回転数の75％以下に設定してある請求項１記載の動力舵取装置。
【請求項３】
前記第２のスタンバイ回転数は、この回転数下での前記油圧ポンプからの圧油の供給量が1.5 L / min 以下となるように設定してある請求項１又は請求項２記載の動力舵取装置。
【請求項４】
前記油圧制御弁は、バルブボディに相対角変位を可能として嵌合されるバルブスプール及び前記バルブボディの間に、給油室、絞り部、送油室、絞り部、排油室、絞り部、送油室及び絞り部がこの順序で複数組設けられており、前記給油室と送油室との間の絞り部、及び前記排油室と送油室間との間の絞り部のいずれか一方に絞り面積調整用の面取り部を設けて前記立ち上がり特性を得るべく構成してある請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の動力舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータによって駆動される油圧ポンプからの圧油を操舵補助用の油圧シリンダへ供給し、操舵手段による操舵を補助する油圧式の動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の舵取機構中に配された複動式の油圧シリンダ（パワーシリンダ）に油圧源としての油圧ポンプから圧油（作動油）を供給し、前記油圧シリンダが発生する油圧力（操舵補助力）を舵取機構に加えて操舵補助する構成とした油圧式の動力舵取装置においては、近年、前記油圧ポンプの駆動源として車載バッテリからの給電により駆動される電動モータを用い、この電動モータを、作動油の送給が必要な操舵時にのみ駆動し、非操舵時には停止することにより、前記油圧ポンプの駆動に要する動力を軽減して、燃費の向上を図るようにしている。
【０００３】
前記電動モータの駆動及び停止は、操舵手段としての舵輪（ステアリングホィール）の操舵量（舵角）の検出結果に基づいてなされ、中立点から所定量の操舵がなされるまでの間は、前記電動モータを停止状態に保ち、所定量の操舵がなされたとき、前記電動モータを起動し、予め設定されたスタンバイ回転数にまで増速するスタンバイ制御が行われている。
【０００４】
またスタンバイ回転数に達した後の電動モータは、前記操舵量の検出結果に基づくフィードバック制御により、操舵量の増加に応じて増加する回転数にて駆動され、前記油圧シリンダを所定の速度にて動作させるために十分な量の圧油が送給されるようにしてある。
【０００５】
図７はこのような動力舵取装置の動作を示すタイミングチャートである。非操舵時に停止している電動モータは、舵輪が中立点から所定量操舵された時点（図７のｘ点）において、制御可能な最低の起動回転数（図においては500rpm）にて起動され（図７のｙ点）、次いで、予め設定されたスタンバイ回転数（図においては1600rpm ）にまで無条件に増速駆動され、図７のｚ点に達する。スタンバイ回転数は、例えば、一般的な速度にて舵輪が操作された場合において油圧シリンダが遅れなく動作し、操舵補助力が速やかに得られるために必要な送給油量（図においては２L/min ）を確保すべく設定されている。このようなスタンバイ回転数に達した後は、操舵量の増加に応じて増加する回転数にて電動モータを駆動するフィードバック制御が行われ、油圧ポンプから油圧シリンダに送給される油量は、操舵量の増加に伴って比例的に増加する結果、前記油圧シリンダは、舵輪の操作速度に対応する速度にて動作し、遅れのない操舵補助が行われる。
【０００６】
なお、油圧ポンプの吐出油量は、その回転数に比例するから、スタンバイ回転数として設定された1600rpm にて２L/min の送給油量が得られる油圧ポンプを用いた場合、前記起動時において油圧ポンプの吐出油量は、零から約0.625L / minに増加することとなる。
【０００７】
以上の如く油圧ポンプから吐出される圧油は、該油圧ポンプと油圧シリンダとの間に介装され、舵輪に加わる入力トルクに応じて絞り面積を変える絞り部を有する公知の油圧制御弁の動作により、油圧シリンダ及び排油先へ分配される。
【０００８】
図８は、この種の油圧制御弁の動作説明図である。この油圧制御弁は、舵輪に繋がる入力軸と舵取機構に繋がる出力軸とをトーションバー2aにより連結し、これら両軸の一方と一体回転する円筒形のバルブボディ20と、他方と一体回転するバルブスプール21とを同軸上に嵌め合わせて、これらの間に、前記トーションバー2aを捩れを伴って、前記入力トルクに応じた相対角変位が生ずるようにしたロータリ弁として構成されている。
【０００９】
バルブボディ20の内周面には、長手方向へ延びる複数の油溝 20a,20a…が、またバルブスプール21の外周面には、長手方向へ延びる複数の油溝 21a,21a…が、周方向に等配をなして夫々形成されており、バルブボディ20とバルブスプール21とは、夫々の油溝 20a,21aが、周方向に千鳥配置となるように組み合わされ、各油溝 20a,21aの両側に、前記相対角変位、即ち、舵輪に加わる入力トルクに応じて相異なる向きに絞り面積を変える絞り部 22a,22bが設けられている。
【００１０】
図示の油圧制御弁において、バルブスプール21側の油溝 21a,21a…の内、１つ置きに位置する半数が、電動モータＭにより駆動される油圧ポンプＰの吐出側に連通し、該油圧ポンプＰの吐出油が供給される給油室23とされ、残りの半数が、排油先となる油タンクＴに連通された排油室24とされている。また、バルブボディ20側の油溝 20a,20a…は、操舵補助用の油圧シリンダＳの両側のシリンダ室Ｓ1 ，Ｓ2 に交互に連通され、これらへの送油のための送油室25，26とされている。
【００１１】
このように、バルブボディ20とバルブスプール21との嵌合周上には、給油室23、絞り部 22a、送油室25、絞り部 22b、排油室24、絞り部 22a、送油室26、及び絞り部 22bがこの順序で複数組設けられており、バルブボディ20とバルブスプール21との間に相対角変位が生じた場合、前記絞り部 22a,22bの一方の絞り面積が小さく、他方の絞り面積が大きくなり、送油室25，26に夫々連通されたシリンダ室Ｓ1 ，Ｓ2 間に圧力差が生じ、この圧力差に応じて油圧シリンダＳが発生する油圧力が操舵補助力として図示しない舵取機構に加えられることとなる。
【００１２】
ここで、動力舵取装置における操舵補助力の望ましい増加特性、換言すれば、前記油圧制御弁における望ましい油圧特性は、舵輪に加える入力トルクに対して油圧（操舵補助力）比例的に増加する特性ではなく、高速走行時に操舵が軽くならず、据え切り時に操舵が軽くなるように、前記入力トルクが小さい範囲では漸増し、入力トルクが所定値超えるとともに急増する特性である。このような油圧特性を得るべく、前記各絞り部 22a,22bに面したバルブスプール21の油溝 21aの溝縁には、該バルブスプール21の周面に対して所定の傾斜角度を有し、周方向に所定の幅を有した面取り部（チャンファ）が形成され、前記相対角変位に対する各絞り部 22a,22bの絞り面積の変化を緩やかに生ぜしめ、所定の供給油量下において前述した油圧特性が得られるようにしてある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述の如く操舵時にのみ駆動される電動式の油圧ポンプと、所定の油圧特性を得るべく構成された油圧制御弁とを備える動力舵取装置においては、例えば、停車時又は低速走行時に、舵輪がその中立点から一方向に大きく操作されたとき、この操作の途中において舵輪に加えられる入力トルクが急減し、手応えが軽くなり、運転者に違和感を抱かせる現象、所謂、トルク抜けが発生するという問題があった。
【００１４】
このトルク抜けの発生メカニズムは、以下の如くである。油圧ポンプを駆動する電動モータは、前述したスタンバイ制御により、操舵に伴う起動後、まず起動回転数（500rpm）にまで増速され、次いで、スタンバイ回転数（1600rpm ）に増速されることから、この電動モータにより駆動される油圧ポンプの吐出油量は、まず起動回転数（500rpm）に対応する0.625 L/min となり、その後、スタンバイ回転数（1600rpm ）に対応する２L/min に過渡的に上昇する。
【００１５】
また、このような油圧ポンプから圧油が供給される油圧制御弁は、前記スタンバイ回転数以上の回転数にて油圧ポンプが駆動される前述したフィードバック制御中における油圧ポンプの吐出油量、即ち、２L/min 以上の油量が供給されたとき所望の油圧特性を得るべく、前記絞り部 22a,22bの絞り面積を設定しており、このような油圧制御弁に対し、油圧ポンプの起動後の過渡期に、前述した如く、0.625 L/min から２L/min に増加する油量が供給された場合、図９に示す如く、供給油量によって異なる油圧特性を示すことが知られている。
【００１６】
図９の横軸は、舵輪に加えられる入力トルクを示し、また縦軸は、油圧制御弁からの圧油の送給により油圧シリンダが発生する油圧力を示している。本図に示す如く供給油量の増減は、油圧力が漸増域から急増域に遷移する点、即ち、油圧の立ち上がり点に影響を及ぼし、供給油量が少なくなるに従って立ち上がり点の入力トルクが大となることがわかる。
【００１７】
さて、停車時又は低速走行時に舵輪の操作がなされるとき、自動車の舵取機構には、操向用の車輪（タイヤ）を介して路面抵抗が作用しており、舵取りのための舵輪操作は、前記路面抵抗に抗して行われる一方、この路面抵抗は、車速の高低に応じて変化し、停車時及び低速走行時には大きく、中，高速走行時には小さいことから、中立点から舵輪を操作する場合、停車時及び低速走行時には、中，高速走行時に比して大きい入力トルクを加える必要がある。
【００１８】
図10，図11は、中立点から一方向に舵輪が操舵された場合の油圧力の変化挙動を示しており、図10には、中，高速時における変化挙動が、図11には、低速時における変化挙動が夫々示されている。油圧源となる油圧ポンプの吐出油量は、駆動用の電動モータの前述したスタンバイ制御により、中立点から舵輪の操作がなされた直後に0.625 L/min から２L/min に過渡的に増加するから、この吐出油が供給される油圧制御弁の特性は、夫々の流量に対応する特性線間にて移行する。
【００１９】
中，高速走行時においては、舵輪の操作に必要な入力トルクが小さく、この入力トルクが、起動時の供給油量である0.625 L/min 下での特性曲線の立ち上がり点に達する前のａ点を起点として、0.7L /min 、0.8L /min 、1L /min 、1.5L /min 及び２L /min下での特性曲線への移行が順次生じ、油圧シリンダへの送給油圧、即ち、油圧シリンダが発生する油圧力は、図10中に太線により示す立ち上がり曲線に沿って増大し、２L /min下での特性曲線上のｂ点に達する。
【００２０】
これに対し、停車時又は低速走行時においては、舵輪の操作に必要な入力トルクが大きいことから、この入力トルクが、0.625 L/min 下での特性曲線の立ち上がり点を過ぎたａ′点において前述した移行が始まり、油圧シリンダへの送給油圧、即ち、油圧シリンダが発生する油圧力は、図11中に太線により示す立ち上がり曲線に沿って増大し、２L /min下での特性曲線上のｂ′点に達するが、この点での油圧力は、前記ｂ点における油圧力と略同等にしかならず、前記立ち上がり曲線は、図示の如く、前記移行の過程において入力トルクが小さくなる側に屈曲した曲線となり、この屈曲部における入力トルクの減少が、舵輪を操作する運転者に、前述したトルク抜けとして体感されることとなる。
【００２１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、中立点から所定量の操舵がなされたことを条件として油圧ポンプ駆動用の電動モータを起動し、所定のスタンバイ回転数に増速するスタンバイ制御を実施する構成とした動力舵取装置において、起動後における増速程度を、そのときの走行状態に応じて異ならせることにより、停車時又は低速走行時におけるトルク抜けの発生を緩和し、運転者に違和感を抱かせることのない動力舵取装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る動力舵取装置は、電動モータによって駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプから供給される圧油により動作し、操舵補助力を発生する油圧シリンダと、これら油圧ポンプ及び油圧シリンダの間に介装され、操舵手段に加わる入力トルクに応じて絞り面積を変える絞り部を有し、前記圧油を前記油圧シリンダ及び排油先へ分配する油圧制御弁と、前記操舵手段が中立点から所定量操舵されたとき、前記電動モータを起動し、予め定めたスタンバイ回転数にまで増速するスタンバイ制御、及び前記所定量を超える操舵がなされている間、前記電動モータを操舵量の増加に応じて増速駆動するフィードバック制御を行うモータ制御部とを備えた動力舵取装置において、前記モータ制御部は、車速が所定速度以下である停車時又は低速走行時に前記電動モータが起動されたとき、該電動モータの増速を、前記スタンバイ回転数よりも低い第２のスタンバイ回転数に止める第２のスタンバイ制御を行う構成としてあり、前記油圧制御弁は、前記第２のスタンバイ回転数にて駆動される油圧ポンプからの圧油の供給量下において、前記スタンバイ回転数にて駆動される油圧ポンプからの圧油の供給量下におけると大差のない油圧の立ち上がり特性を得るべく絞り面積を設定された絞り部を有して構成してあることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、中立点から所定量の操舵がなされたことを条件として起動された油圧ポンプ駆動用のモータを、該モータの起動時における車速に応じて、中，高速走行時には、スタンバイ回転数にまで増速駆動する一方、停車時又は低速走行時には、前記スタンバイ回転数よりも低い第２のスタンバイ回転数にまで増速駆動して、以降の操舵中には、夫々のスタンバイ回転数を起点とし、その後の操舵量の検出結果に基づくフィードバック制御を実施して操舵量の増加に応じて増速駆動する。これにより停車時又は低速走行時には、起動後の油圧ポンプの吐出油量は第２のスタンバイ回転数に対応する油量にまで上昇するに過ぎず、例えば、この油量が１L/min である場合、図11中に太線により示す立ち上がり曲線は、１L/min 下での特性曲線上のｃ′点に止まり、この間の入力トルクの減少が緩和されて、前述したトルク抜け現象の発生が緩和される。但しこの場合、第２のスタンバイ回転数を用いる停車時又は低速走行時に、供給油量が少ないことにより油圧の立ち上がりの遅れを招来するため、第２のスタンバイ回転数にて得られる供給油量下にて、第１のスタンバイ回転数におけると大差のない油圧の立ち上がり特性が得られるように絞り面積が設定された絞り部を有する油圧制御弁を用いる。
【００２５】
第２発明に係る動力舵取装置は、前記第２のスタンバイ回転数が、前記スタンバイ回転数の75％以下に設定してあることを特徴とし、また第３発明に係る動力舵取装置は、前記第２のスタンバイ回転数が、この回転数下での前記油圧ポンプからの圧油の供給量が1.5 L / min 以下となるように設定してあることを特徴とする。
【００２６】
これらの発明においては、停車時又は低速走行時に用いられる第２のスタンバイ回転数を、中，高速走行時に用いられるスタンバイ回転数に対して適正に設定し、また、圧油の供給量に対して適正に設定して、前述したトルク抜け現象の発生をより有効に抑制する。
【００２７】
第４発明に係る動力舵取装置は、前記油圧制御弁が、バルブボディに相対角変位を可能として嵌合されるバルブスプール及び前記バルブボディの間に、給油室、絞り部、送油室、絞り部、排油室、絞り部、送油室及び絞り部がこの順序で複数組設けられており、前記給油室と送油室との間の絞り部、及び前記排油室と送油室間との間の絞り部のいずれか一方に絞り面積調整用の面取り部を設けて前記油圧特性を得るべく構成してあることを特徴とする。
【００２８】
この発明においては、給油室と送油室との間の絞り部、又は排油室と送油室間との間の絞り部に絞り面積調整用の面取り部を設け、換言すれば、バルブボディとバルブスプールとの嵌合周上に並ぶ全ての絞り部の内、半数の絞り部に絞り面積調整用の面取り部を形成せず、通常のスタンバイ回転数よりも低い第２のスタンバイ回転数での油量下において、スタンバイ回転数での油量下におけると大差のない油圧の立ち上がり特性を実現する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る動力舵取装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３０】
図示の動力舵取装置は、操舵手段としての舵輪１の操作に応じたピニオン10の回動を車体前部に左右方向に延設されたラック軸11に伝え、該ラック軸11の軸長方向の移動により左右の車輪Ｗ，Ｗを操舵する構成としたラックピニオン式の舵取機構を備える車両への適用例であり、前記ラック軸11の中途に構成された操舵補助用の油圧シリンダＳと、電動モータＭによって駆動される油圧ポンプＰとを備え、該油圧ポンプＰの吐出油を前記油圧シリンダＳに送給し、この送給により前記油圧シリンダＳが発生する油圧力をラック軸11に加えて操舵補助を行う構成としてある。
【００３１】
油圧ポンプＰの吐出油は、舵輪１からピニオン10への伝動系の中途に構成された油圧制御弁４の動作により、前記油圧シリンダＳと、排油先となる油タンクＴとに分配されるようになしてある。この油圧制御弁４は、操舵手段としての舵輪１に、舵輪軸1aを介して連結された入力軸２と、前記ピニオン10を下端に備える出力軸３とを、トーションバー4a（図２参照）によって同軸上に連結し、操舵のために舵輪１に加えられる入力トルクにより、前記トーションバー4aの捩れを伴って入力軸２と出力軸３との間に発生する相対角変位を利用して油圧の給排動作をなす公知のロータリ弁としての構成を有すると共に、以下に示す特徴的な構成を有している。
【００３２】
図２は、油圧制御弁４の動作説明図である。油圧制御弁４は、前記出力軸３と一体回転する円筒形のバルブボディ40を、前記入力軸２の中途部外周に一体形成された円筒形のバルブスプール41に外嵌し、両者をバルブスプール41の中空部に配されたトーションバー4aにより連結して構成されている。
【００３３】
バルブボディ40の内周面には、軸長方向へ延びる複数の油溝 40a,40a…が、またバルブスプール41の外周面には、軸長方向へ延びる複数の油溝 41a,41a…が、周方向に等配をなして夫々形成されており、バルブボディ40とバルブスプール41とは、前記油溝 40a,40a…と油溝 41a,41a…とが、周方向に千鳥配置されるように組み合わされ、各油溝 40a,41aの両側に、前記相対角変位、即ち、舵輪に加わる入力トルクに応じて相異なる向きに絞り面積を変える絞り部 42a,42bが設けられている。
【００３４】
バルブスプール41側の油溝 41a,41a…は、１つ置きに位置する半数が、油圧ポンプＰの吐出側に連通し、該油圧ポンプＰの吐出油が供給される給油室43とされており、残りの半数が、排油先となる油タンクＴに連通された排油室44とされている。また、バルブボディ40側の油溝 40a,40a…は、操舵補助用の油圧シリンダＳの両側のシリンダ室Ｓ1 ，Ｓ2 に交互に連通され、これらへの送油のための送油室45，46とされている。
【００３５】
絞り部 42a,42bは、前記トーションバー4aに捩れが生じていない中立状態において、互いに等しい絞り面積を有するように中立点に調整されており、この中立点にあるとき、油圧ポンプＰから給油室43に供給される圧油は、両側に相隣する送油室45，46に均等に分配され、更にこれらの他側に相隣する排油室44，44に導入され、入力軸２の中空部を経て油タンクＴに排出される。このとき、前記送油室45，46に夫々連通されたシリンダ室Ｓ1 ，Ｓ2 間に圧力差は生じず、油圧シリンダＳは何らの力も発生しない。
【００３６】
これに対し、前記舵輪１に操舵のための入力トルク（操舵トルク）が加えられたときには、前記トーションバー4aが捩れ、入力軸２と出力軸３との間、即ち、バルブスプール41とバルブボディ40との間に、前記入力トルクの方向へ相対角変位が生じ、両者の嵌合周上に並ぶ絞り部 42a,42bの絞り面積は、一方が増加し、他方が減少する。例えば、絞り部 42aの絞り面積が増加し、絞り部 42bの絞り面積が減少した場合、油圧ポンプＰから給油室43に供給される圧油は、絞り面積を増した絞り部 42aを経て一方の送油室45に主として導入されるようになり、該送油室45に連通されたシリンダ室Ｓ1 内の圧力が増し、他方のシリンダ室Ｓ2 との間に圧力差が生じ、油圧シリンダＳは、この圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が、図１中に示すラック軸11に操舵補助力として加えられる。
【００３７】
なおこのとき、他方のシリンダ室Ｓ2 から作動油が押し出され、これに連通された送油室46に還流し、該送油室46の一側にて絞り面積を増した絞り部 42aを経て排油室44に流入し、入力軸２の中空部を経て油タンクＴに排出される。
【００３８】
以上の如く構成された油圧制御弁４において、図示の如く、給油室43と送油室45，46との間の絞り部 42a,42bには、これらに対向するバルブスプール41側の油溝 41aの溝縁に絞り面積調整用の面取り部47が設けられているのに対し、排油室44と送油室45，46との間の絞り部 42a,42bには、絞り面積調整用の面取り部が設けられていない。換言すれば、バルブボディ40とバルブスプール41の嵌合周上に並ぶ複数組の絞り部 42a,42bの内、周方向に等配をなして位置する半数の組の絞り部 42a,42bにのみ前記面取り部47が設けられている。
【００３９】
図３は、以上の如く構成された油圧制御弁４の種々の供給油量下での油圧特性図である。本図の横軸は、舵輪１に加えられる入力トルクを示し、また縦軸は、油圧制御弁４からの圧油の送給により油圧シリンダＳが発生する油圧力を示している。本図に示す如く、前記油圧制御弁４においても、供給油量の増減は油圧力の立ち上がり点に影響を及ぼし、供給油量が少なくなるに従って立ち上がり点の入力トルクが大となる傾向にあるが、従来の油圧制御弁における同様の油圧特性図（図９）と対照した場合、低流量（0.5 L/min ）下での立ち上がり点と、高流量（２L/min ）下での立ち上がり点との間の入力トルク差が小さくなっていることがわかる。即ち、油圧制御弁４においては、流量調整用の面取り部47を半減させたことにより、低流量下での油圧特性と大流量下での油圧特性との間の差が小さくなり、１L/min なる供給流量下において、２L/min なる供給流量下におけると大差のない油圧特性が得られることとなる。
【００４０】
また本発明に係る動力舵取装置において、油圧ポンプＰを駆動する電動モータＭは、図１に示す如く、マイクロプロセッサを用いてなるモータ制御部６からモータ駆動回路９に与えられる動作指令に従って駆動制御されるようにしてある。このモータ制御部６には、舵輪１の操舵角度を検出する舵角センサ５から、操舵中立点からの操舵量に対応する入力信号が、また前記電動モータＭに付設された回転センサ７から、該電動モータＭの回転数に対応する入力信号が夫々与えられており、更に、車速センサ８から、車両の走行速度に対応する入力信号が与えられている。
【００４１】
前記舵角センサ５は、舵輪１に連なる舵輪軸1aに付設され、該舵輪軸1aの一回転毎に複数のパルスを出力するロータリエンコーダにより構成することができ、更に、位相の異なるパルスを発する２つのロータリエンコーダを組み合わせて用いることにより、舵輪１の回転方向を含めて検出し得るようになしてある。前記車速センサ８は、図示しないエンジンから伝動により生じる駆動用車輪の回転数を、これに付設したロータリエンコーダにより検出し、この検出回転数から車速を求める構成とすることができる。
【００４２】
前記モータ制御部６は、操舵手段としての舵輪１がその中立点から所定量操舵されたとき、前記電動モータＭを起動し、予め定めた回転数にまで増速するスタンバイ制御と、前記所定量を超える操舵がなされている間、前記電動モータＭを操舵量の増加に応じて増速駆動するフィードバック制御とを行う。図４は、モータ制御部６の動作内容を示すフローチャートである。
【００４３】
モータ制御部６は、エンジンの起動に応じてその制御動作を開始し、所定のサンプリング周期にて舵角センサ５からの入力を取込み、中立点からの舵輪１の操舵量を認識し、この操舵量が予め設定された所定値に到達したか否かを調べ（ステップ１）、所定値に到達している場合、操舵補助のための準備（スタンバイ）が必要であると判定し、油圧ポンプＰ駆動用の電動モータＭに起動信号を発し、該電動モータＭを起動する（ステップ２）。一方、操舵量が所定値に達していない場合には、操舵がなされておらず、操舵補助が不要であると判定し、前記電動モータＭに停止信号を発して、該電動モータＭを停止させる（ステップ３）。
【００４４】
以上の動作により、油圧ポンプＰを駆動する電動モータＭは、操舵量が所定値に達したこと、即ち、中立状態から所定量の操舵がなされたことを条件として起動されることとなり、操舵がなされていない直進走行時に、油圧ポンプＰの無為な駆動による燃費の低下を防止することができる。
【００４５】
ステップ２において電動モータＭを起動した後、モータ制御部６は、車速センサ８からの入力を取込み、現状における車速を認識し、これを予め設定された基準車速と比較して、車速が零又は低速であるか否か、即ち、停車中又は低速走行中であるか否かを判定する（ステップ４）。この判定の結果、停車中又は低速走行中でないと判定された場合、即ち、中，高速走行中であると判定された場合、モータ制御部６は、予め設定された第１のスタンバイ回転数を選択し（ステップ５）、出力側の電動モータＭに増速指令を発して、該電動モータＭを前記第１のスタンバイ回転数に達するまで増速駆動し（ステップ６）、次いで舵角センサ５からの入力を取込み、舵輪１の操舵量が前記所定値を超えたか否かを調べ（ステップ７）、所定値を超えていない場合には、ステップ４に戻る。
【００４６】
一方、ステップ４での判定の結果、停車中又は低速走行中であると判定された場合、モータ制御部６は、前記第１のスタンバイ回転数ではなく、これより低速度に設定された第２のスタンバイ回転数を選択し（ステップ８）、出力側の電動モータＭに増速指令を発して、該電動モータＭを前記第２のスタンバイ回転数に達するまで増速駆動し（ステップ９）、次いで前記ステップ７に進み、舵輪１の操舵量が前記所定値を超えたか否かを調べ、所定値を超えていない場合には、ステップ４に戻る。
【００４７】
前記ステップ７において、所定値を超える操舵がなされていると判定された場合、モータ制御部６は、操舵量の増加に応じて電動モータＭを増速駆動するフィードバック制御を実行し（ステップ10）、リターンする。このフィードバック制御は、例えば、舵角センサ５からの入力により認識される操舵量に対応させて予め定められた目標回転数と、回転センサ７からの入力により認識される電動モータＭの現状の回転数との偏差に基づくＰＩ制御により行われる。
【００４８】
以上のモータ制御部６の動作により、本発明に係る動力舵取装置においては、操舵がなされたことを条件として起動された電動モータＭは、中，高速走行時には第１のスタンバイ回転数にまで増速せしめられるのに対し、停車時又は低速走行時にも同様に増速されるが、この増速程度は前記第１のスタンバイ回転数よりも低い第２のスタンバイ回転数に止められることとなる。第２のスタンバイ回転数は、第１のスタンバイ回転数の75％以下とし、またその回転数下での油圧ポンプＰからの圧油の供給量が1.5 L / min 以下となるという条件下にて適宜に設定することにより良好な結果が得られる。
【００４９】
以下には、第１のスタンバイ回転数が1600rpm に、第２のスタンバイ回転数が800rpmに夫々設定され、これらの回転数にて駆動される油圧ポンプＰからの吐出油量、即ち、油圧制御弁４への圧油の供給量が、夫々、２L/min ，１L/min である場合を例として、前述したスタンバイ制御動作の意味を説明する。
【００５０】
図５は、電動モータＭの起動後の状態変化を示すタイミングチャートである。非操舵時に停止している電動モータＭは、舵輪１が中立点から所定量操舵された時点（図５のｘ点）において、制御可能な最低の起動回転数（500rpm）にて起動されてｙ点に達するが、その後の電動モータＭの増速態様は、車速に応じて異なり、中，高速走行時には、図中に破線により示す如く、第１のスタンバイ回転数（1600rpm ）にまで増速せしめられてｚ点に達するのに対し、停車時又は低速走行時には、図中に実線により示す如く、第２のスタンバイ回転数（800 rpm ）にまで増速せしめられてｚ′点に達する。
【００５１】
第１のスタンバイ回転数は、一般的な速度にて舵輪が操作された場合において油圧シリンダが遅れなく動作し、操舵補助力が速やかに得られるために必要な吐出油量（図においては２L/min ）を確保すべく、前述の如く1600rpm に設定されている。
【００５２】
また第２のスタンバイ回転数は、前述の如く、第１のスタンバイ回転数に対して、また、その回転数下での圧油の供給量に対して夫々適正に設定してある。図においては、第１のスタンバイ回転数の１／２（800 rpm ）に設定されており、この回転数下での吐出油量は１L/min となっている。なお、第１，第２のスタンバイ回転数に達した後の電動モータＭは、その後に操舵が継続されている場合、前述したフィードバック制御により操舵量の増加に応じて増速駆動され、夫々の回転数は、ｚ点、ｚ′点に続く直線に沿って増加する。
【００５３】
図６は、本発明に係る動力舵取装置において、停車時又は低速走行時に中立点から一方向に舵輪が操舵された場合の油圧力の変化挙動を示す図である。油圧源となる油圧ポンプＰの吐出油量は、駆動用の電動モータＭの前述したスタンバイ制御により、中立点から舵輪の操作がなされた直後に、起動回転数での吐出油量である0.625 L/min から増加するが、第２のスタンバイ回転数での吐出油量である１L/min に止まり、この吐出油の供給により発生する油圧力は、0.625 L/min 下での特性曲線から、１L/min 下での特性曲線に移行する。
【００５４】
停車時又は低速走行時においては、舵輪１の初期操作に必要な入力トルクが大きいことから、この入力トルクが、0.625 L/min 下での特性曲線の立ち上がり点を過ぎたＡ点において前述した移行が始まり、油圧制御弁４から油圧シリンダＳへの送給油圧、即ち、油圧シリンダＳが発生する油圧力は、図６中に太線により示す立ち上がり曲線に沿って増大し、１L /min下での特性曲線上のＢ点に達した後、この特性曲線に沿って増大することとなる。前記立ち上がり曲線は、図示の如く、前記移行の過程において入力トルクが小さくなる側にわずかに戻るように屈曲するが、その屈曲程度は小さく、この間の入力トルクの減少が、舵輪１を操作する運転者にトルク抜けとして体感される虞れは少ない。
【００５５】
また本発明において用いられている油圧制御弁４は、図３に示す如く、異なる供給量下での油圧特性に大きい差がないことから、図６に示す移行は、狭い範囲にて生じることとなり、この移行の間の入力トルクの減少量は小さく、前述したトルク抜けの体感程度は一層軽減される。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明の第１発明に係る動力舵取装置においては、中立点からの操舵がなされたことを条件として起動された油圧ポンプ駆動用のモータの増速が、停車時又は低速走行時に、中，高速走行時よりも低い第２のスタンバイ回転数に止められるから、起動後の油圧ポンプの吐出油量の増加程度が小さくなり、操舵手段に加えられる入力トルクが急減するトルク抜け現象の発生を有効に緩和することができる。また、第２のスタンバイ回転数での油圧ポンプの吐出油量の供給下での油圧の立ち上がり特性の低下を抑えるべく絞り部の絞り面積を設定した油圧制御弁を用いたから、トルク抜け現象の発生を一層有効に緩和することができる。
【００５７】
また第２，第３発明に係る動力舵取装置においては、停車時又は低速走行時に用いられる第２のスタンバイ回転数を、中，高速走行時に用いられるスタンバイ回転数に対して、また、圧油の供給量に対して夫々適正に設定したから、前述したトルク抜け現象の発生をより有効に緩和することができる。
【００５８】
更に第４発明に係る動力舵取装置においては、給油室と送油室との間の絞り部にのみ、又は排油室と送油室間との間の絞り部にのみ絞り面積調整用の面取り部を設け、換言すれば、バルブボディとバルブスプールとの嵌合周上に並ぶ全ての絞り部の内、周方向に等配をなす半数の絞り部に絞り面積調整用の面取り部を形成しないという簡素な構成により、第２のスタンバイ回転数での供給油量下において、スタンバイ回転数での供給油量下に比較して油圧の立ち上がりの遅れが少ない油圧特性を容易に実現することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動力舵取装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る動力舵取装置において用いる油圧制御弁の動作説明図である。
【図３】本発明に係る動力舵取装置において用いる油圧制御弁の種々の供給油量下での油圧特性図である。
【図４】モータ制御部の動作内容を示すフローチャートである。
【図５】電動モータの起動後の状態変化を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明に係る動力舵取装置における油圧力の変化挙動を示す図である。
【図７】従来の動力舵取装置における電動モータの起動後の状態変化を示すタイミングチャートである。
【図８】従来の動力舵取装置に用いられている油圧制御弁の動作説明図である。
【図９】従来の動力舵取装置に用いられている油圧制御弁の油圧制御弁の種々の供給油量下での油圧特性図である。
【図１０】従来の動力舵取装置の中，高速走行時における油圧力の変化挙動を示す図である。
【図１１】従来の動力舵取装置の停車時又は低速走行時における油圧力の変化挙動を示す図である。
【符号の説明】
１      舵輪
４      油圧制御弁
５      舵角センサ
６      モータ制御部
７      回転センサ
８      車速センサ
40      バルブボディ
41      バルブスプール
42a,42b   絞り部
Ｍ      電動モータ
Ｐ      油圧ポンプ
Ｓ      油圧シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003693527.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003693527.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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