(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するためのソレノイド電流指令値ＳＩを制御するコントローラと、このコントローラに接続した操舵角センサおよび車速センサと、ポンプから供給される流量を、ステアリングバルブに導く制御流量とタンクまたはポンプに環流させる戻り流量とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントローラは、操舵角センサからの操舵角に応じた電流指令値Ｉ１と操舵角速度に応じた電流指令値Ｉ２とを演算または記憶し、これら操舵角系の電流指令値Ｉ１には車速に基づいた電流指令値Ｉ３を乗算し、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２には車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ４を乗算するとともに、上記電流指令値Ｉ３は低速域での出力値をＩ３＜１とし、高速域での出力値をＩ３＝１とする一方、上記電流指令値Ｉ４は低速域での出力値をＩ４＞１とし、高速域での出力値をＩ４＜１とし、さらに、上記電流指令値Ｉ３を乗算後の操舵角系の電流指令値Ｉ１および電流指令値Ｉ４を乗算後の操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ５あるいはＩ６をそれぞれ乗算するとともに、これら乗算後の操舵角系の電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値Ｉ７あるいはＩ８をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値のうち、大きい方の値を選択して、それをソレノイド電流指令値ＳＩとするパワーステアリング装置。
【請求項２】
パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するためのソレノイド電流指令値ＳＩを制御するコントローラと、このコントローラに接続した操舵角センサおよび車速センサと、ポンプから供給される流量を、ステアリングバルブに導く制御流量とタンクまたはポンプに環流させる戻り流量とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントローラは、操舵角センサからの操舵角に応じた電流指令値Ｉ１と操舵角速度に応じた電流指令値Ｉ２とを演算または記憶し、これら操舵角系の電流指令値Ｉ１には車速に基づいた電流指令値Ｉ３を乗算し、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２には車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ４を乗算するとともに、上記電流指令値Ｉ３は低速域での出力値をＩ３＜１とし、高速域での出力値をＩ３＝１とする一方、上記電流指令値Ｉ４は低速域での出力値をＩ４＞１とし、高速域での出力値をＩ４＜１とし、さらに、上記電流指令値Ｉ３を乗算後の操舵角系の電流指令値Ｉ１および電流指令値Ｉ４を乗算後の操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ５あるいはＩ６をそれぞれ乗算し、これら乗算後の操舵角系の電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値Ｉ７あるいはＩ８をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値を加算した値をソレノイド電流指令値ＳＩとするパワーステアリング装置。
【請求項３】
コントローラには、ソレノイド電流指令値ＳＩにスタンバイ用の電流指令値Ｉｓを加算するスタンバイ制御部を設けるとともに、このスタンバイ用の電流指令値Ｉｓに、車速に基づいて設定した電流指令値を乗算することを特徴とする請求項１または２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
コントローラに遅れ制御部を設け、この遅れ制御部は、入力される電流指令値が急激に減少したときに、その減少率を小さくして電流指令値を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エネルギー損失を防止するための流量制御弁を備えたパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー損失を防止するための流量制御弁を備えたパワーステアリング装置として、本願出願人が特開２００１−２６０９１７として既に開示したものがある。
この従来の装置は、図４に示すように、上記流量制御弁Ｖのスプール１の一端を一方のパイロット室２に臨ませ、スプール１の他端を他方のパイロット室３に臨ませている。
上記一方のパイロット室２には、ポンプポート４を介してポンプＰを常時連通させている。また、この一方のパイロット室２は、流路６→可変オリフィスａ→流路７を経由して、パワーシリンダ８を制御するステアリングバルブ９の流入側に連通している。
【０００３】
一方、上記他方のパイロット室３には、スプリング５を介在させるとともに、流路１０および流路７を介してステアリングバルブ９の流入側に連通している。そのため、上記両パイロット室２，３は、可変オリフィスａ→流路７→流路１０を介して連通することになり、可変オリフィスａの上流側の圧力が一方のパイロット室２に作用し、下流側の圧力が他方のパイロット室３に作用することになる。なお、上記可変オリフィスａの開度は、ソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値ＳＩによって制御するようにしている。
【０００４】
上記スプール１は、一方のパイロット室２の作用力と、他方のパイロット室３の作用力およびスプリング５のバネ力とがバランスした位置を保つが、そのバランス位置において、前記ポンプポート４とタンクポート１１との開度が決められる。
例えば、エンジン等のポンプ駆動源１２の作動によって、ポンプＰを駆動させると、ポンプポート４に圧油が供給されて、可変オリフィスａに流れが生じる。このように可変オリフィスａに流れが生じると、その前後に差圧が発生し、この差圧によって両パイロット室２，３に圧力差が発生する。そして、この圧力差によってスプール１が図示するノーマル位置からスプリング５に抗して上記バランスする位置に移動する。
【０００５】
このようにしてスプール１がノーマル位置から移動すると、タンクポート１１の開度が大きくなるが、このときのタンクポート１１の開度に応じてポンプＰからステアリングバルブ９側に導かれる制御流量ＱＰと、タンクＴあるいはポンプＰに還流される戻り流量ＱＴとの分配比が決まる。言い換えれば、タンクポート１１の開度に応じて制御流量ＱＰが決まることになる。
【０００６】
このように制御流量ＱＰがタンクポート１１の開度に応じて制御されるということは、結局、可変オリフィスａの開度に応じてこの制御流量ＱＰは決まることになる。なぜなら、タンクポート１１の開度を決めるスプール１の移動位置は、両パイロット室２，３の圧力差で決まり、この圧力差を決めているのが可変オリフィスａの開度だからである。
【０００７】
したがって、車速や操舵状況に応じて、制御流量ＱＰを制御するためには、可変オリフィスａの開度、すなわちソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値ＳＩを制御すればよいことになる。なぜなら、可変オリフィスａの開度は、ソレノイドＳＯＬの励磁電流に比例して制御され、非励磁状態のときにその開度を最少に保ち、励磁電流を大きくするにしたがってその開度が大きくなるようにしているからである。
【０００８】
一方、上記制御流量ＱＰが導かれるステアリングバルブ９は、図示していないステアリングホィールの入力トルク（操舵トルク）に応じて、パワーシリンダ８への供給量を制御する。例えば、操舵トルクが大きければ、ステアリングバルブ９の切り換え量を大きくして、パワーシリンダ８への供給量を増やし、逆に操舵トルクが小さければ、ステアリングバルブ９の切り換え量を小さくして、パワーシリンダ８への供給量を少なくするようにしている。そして、パワーシリンダ８は、圧油の供給量が多いほど大きいアシスト力を発揮し、供給量が少ないほどアシスト力を小さくする。
なお、操舵トルクとステアリングバルブ９の切り換え量は、図示していないトーションバーなどのねじれ反力によって設定している。
【０００９】
上記のようにしてパワーシリンダ８に供給される流量ＱＭは、ステアリングバルブ９によって制御されているが、このステアリングバルブ９に供給される制御流量ＱＰは、上記したように流量制御弁Ｖによって制御されている。ここで、パワーシリンダ８が必要とする要求流量ＱＭと、流量制御弁Ｖで決められる制御流量ＱＰとをなるべく等しくすれば、ポンプＰ側のエネルギー損失を低く抑えることができる。なぜなら、ポンプＰ側のエネルギー損失は、制御流量ＱＰとパワーシリンダ８の要求流量ＱＭとの差によって発生するからである。
そこで、制御流量ＱＰをパワーシリンダ８の要求流量ＱＭにできるだけ近づけて、エネルギー損失を防止するために、この従来例では、可変オリフィスａの開度を制御するようにしている。この可変オリフィスａの開度は、上記したようにソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値ＳＩで決まるが、このソレノイド電流指令値ＳＩを制御するのが以下に説明するコントローラＣである。
【００１０】
このコントローラＣには、操舵角センサ１４と車速センサ１５とを接続している。このコントローラＣは、図５に示すように、操舵角センサ１４によって検出した操舵角に基づいて電流指令値Ｉ１を特定し、また、操舵角を微分して算出した操舵角速度に基づいて電流指令値Ｉ２を特定する。
なお、上記操舵角と電流指令値Ｉ１とは、その操舵角と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。また、操舵角速度と電流指令値Ｉ２との関係も、操舵角速度と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。ただし、これら電流指令値Ｉ１および電流指令値Ｉ２は、操舵角および操舵角速度がある設定値以上にならなければ、いずれもゼロを出力するようにしている。つまり、ステアリングホィールが中立あるいはその近傍にあるときに、上記電流指令値Ｉ１もＩ２もゼロにすることによって、中立近傍を不感帯域としている。
【００１１】
また、コントローラＣは、車速センサ１５の検出値に基づいて、操舵角用電流指令値Ｉ３と操舵角速度用電流指令値Ｉ４とを出力するようにしている。
上記操舵角用電流指令値Ｉ３は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば０．６を出力するようにしている。また、上記操舵角速度用電流指令値Ｉ４は、低速域で１を出力し、最高速域で例えば０．８を出力するようにしている。つまり、低速域から最高速域でのゲインは、１〜０．６の範囲で制御する操舵角用電流指令値Ｉ３の方が、１〜０．８の範囲で制御する操舵角速度用電流指令値Ｉ４よりも大きくなるようにしている。
【００１２】
そして、上記操舵角用電流指令値Ｉ３を、操舵角による電流指令値Ｉ１に掛け合わせるようにしている。そのため、この乗算結果である操舵角系の電流指令値Ｉ５は、高速になればなるほど小さくなる。しかも、操舵角用電流指令値Ｉ３のゲインを、操舵角速度用電流指令値Ｉ４のゲインよりも大きく設定しているので、高速になればなるほどその減少率が大きくなる。つまり、低速域では応答性を高く保ち、高速域になると応答性を下げるようにしている。このように車速に応じて応答性を変化させるのは、一般に、高速走行中においては、それほど高い応答性を必要とせず、高い応答性を必要とするのは、ほとんどの場合低速域だからである。
【００１３】
一方、操舵角速度による電流指令値Ｉ２には、操舵角速度用電流指令値Ｉ４を限界値として、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６を出力させるようにしている。この電流指令値Ｉ６も、車速に応じて減少させるようにしている。ただし、操舵角速度用電流指令値Ｉ４のゲインは、操舵角用電流指令値Ｉ３よりも小さくしているので、電流指令値Ｉ６の減少率は、電流指令値Ｉ５の場合よりも小さい。
このように車速に応じて限界値を設定したのは、高速走行中に過剰なアシスト力が発揮されることを主に防止するためである。
【００１４】
上記のようにして出力された操舵角系の電流指令値Ｉ５と操舵角速度系の電流指令値Ｉ６との大小を比較し、大きな方の値を採用するようにしている。
例えば、高速走行時には、ステアリングを急操作することはほとんどないので、操舵角系の電流指令値Ｉ５の方が、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６よりも大きくなるのが通常である。そのため、高速走行時には、ほとんどの場合、操舵角系の電流指令値Ｉ５が選択される。そして、このときのステアリング操作の安全性・安定性を高めるために、電流指令値Ｉ５のゲインを大きくしている。つまり、走行速度が速くなればなるほど、制御流量ＱＰを少なくする比率を高めて、走行時の安全性・安定性を高めるようにしている。
【００１５】
一方、低速走行時には、ステアリングを急操作することが多くなるので、多くの場合に操舵角速度の方が大きくなる。そのため、低速走行時には、ほとんど操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が選択される。そして、このように操舵角速度が大きい場合には、応答性が重視される。
したがって、低速走行時には、ステアリング操作の操作性すなわち応答性を高めるために、操舵角速度を基準にしながら、その操舵角速度系の電流指令値Ｉ６のゲインを小さくしている。言い換えれば、走行速度がある程度速くなっても、ステアリングを急操作したときには、制御流量ＱＰを十分に確保することによって、応答性を確保するようにしている。
【００１６】
上記のようにして選択された電流指令値Ｉ５あるいはＩ６には、スタンバイ用電流指令値Ｉ７を加算する。そして、このスタンバイ用電流指令値Ｉ７を加算した値を、ソレノイド電流指令値ＳＩとして駆動装置１６に出力する。
【００１７】
このようにスタンバイ用の電流指令値Ｉ７を加算しているので、ソレノイド電流指令値ＳＩは、操舵角、操舵角速度および車速に基づく電流指令値が全てゼロの場合でも、所定の大きさを保っている。そのため、所定の流量がステアリングバルブ９側に常に供給されることになる。エネルギー損失を防止するという観点からすれば、パワーシリンダ８およびステアリングバルブ９側の要求流量ＱＭがゼロなら、流量制御弁Ｖの制御流量ＱＰもゼロにするのが理想的である。つまり、制御流量ＱＰをゼロにするということは、ポンプＰの吐出量全量をタンクポート１１からポンプＰまたはタンクＴに還流させること意味する。そして、タンクポート１１からポンプＰまたはタンクＴに還流する流路は、本体Ｂ内にあって非常に短いので、その圧力損失がほとんどない。圧力損失がほとんどないので、ポンプＰの駆動トルクも最小に抑えられ、その分、省エネにつながることになる。このような意味から、要求流量ＱＭがゼロのときに、制御流量ＱＰもゼロにするのが、エネルギー損失を防止するという観点からは有利になる。
【００１８】
それにもかかわらず、要求流量ＱＭがゼロのときでもスタンバイ流量ＱＳを確保しているのは、以下の理由からである。
▲１▼  装置の焼き付きを防止するためである。すなわち、スタンバイ流量ＱＳを装置に循環させることによって、冷却効果が期待できるからである。
▲２▼  応答性を確保するためである。すなわち、上記のようにスタンバイ流量ＱＳを確保しておけば、それが全然ないときよりも、目的の制御流量ＱＰに到達する時間が短くてすむ。この時間差が応答性になるので、結局、スタンバイ流量ＱＳを確保した方が、応答性を向上させることができる。
【００１９】
▲３▼  キックバック等の外乱やセルフアライニングトルクに対抗するためでもある。すなわち、タイヤに外乱やセルフアライニングトルク等による抗力が作用すると、それがパワーシリンダ８のロッドに作用する。もし、スタンバイ流量を確保しておかなければ、この外乱やセルフアライニングトルクによる抗力で、タイヤがふらついてしまう。しかし、スタンバイ流量を確保しておけば、上記のような抗力が作用したとしても、タイヤがふらついたりしない。すなわち、上記パワーシリンダ８のロッドには、ステアリングバルブ９を切り換えるためのピニオン等がかみ合っているので、上記抗力が作用すると、ステアリングバルブも切り換わって、その抗力に対抗する方向にスタンバイ流量を供給することになる。したがって、スタンバイ流量を確保しておけば、上記キックバックによる外乱やセルフアライニングトルクに対抗できることになる。
【００２０】
次に、この従来例の作用を説明する。
車両の走行中には、操舵角によるソレノイド電流指令値Ｉ１と操舵角用電流指令値Ｉ３との乗算値である操舵角系の電流指令値Ｉ５が出力される。それとともに、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が出力される。この電流指令値Ｉ６は、操舵角速度によるソレノイド電流指令値Ｉ２の、操舵角速度用電流指令値Ｉ４を限界値としたものである。
そして、操舵角系の電流指令値Ｉ５と操舵角速度系の電流指令値Ｉ６との大小が判定されるとともに、その大きい方の電流指令値Ｉ５あるいはＩ６に、スタンバイ用電流指令値Ｉ７が加算され、そのときのソレノイド電流指令値ＳＩが決められる。このソレノイド電流指令値ＳＩは、車両の高速走行時には、主に操舵角系の電流指令値Ｉ５が基準となり、車両の低速走行時には、主に操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が基準となる。
【００２１】
なお、スプール１の先端には、スリット１３を形成している。このスリット１３は、スプール１が図示するノーマル位置にあるときでも、一方のパイロット室２と可変オリフィスａとを連通させるものである。すなわち、スプール１がノーマル位置にあるときでも、ポンプポート４から一方のパイロット室２に供給された圧油を、上記スリット１３→流路６→可変オリフィスａ→流路７を介してステアリングバルブ９側に供給することによって、装置の焼き付きの防止、キックバック等の外乱の防止、および応答性を確保するようにしている。
また、図中符号１６は、コントローラＣとソレノイドＳＯＬとの間に接続したソレノイドＳＯＬの駆動装置である。そして、符号１７，１８が絞りであり、符号１９がリリーフ弁である。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のパワーステアリング装置では、ソレノイド電流指令値ＳＩが、高速走行時には主に操舵角系の電流指令値Ｉ５が基準となり、低速走行時には主に操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が基準となる。
ただし、高速走行時においても、操舵角速度系の電流指令値Ｉ６が基準となる場合がある。このような場合には、安定性・安全性の観点から、この電流指令値Ｉ６の応答性を落として感度を下げたい。
しかし、この従来の装置では、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に、車速に応じたゲインを乗じていないので、電流指令値Ｉ６の応答性を落とすことができない。したがって、応答性が高すぎて、高速走行時にドライバーに違和感を与えるという問題があった。
この発明の目的は、高速走行時にドライバーに違和感を与えることのないパワーステアリング装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するためのソレノイド電流指令値ＳＩを制御するコントローラと、このコントローラに接続した操舵角センサおよび車速センサと、ポンプから供給される流量を、ステアリングバルブに導く制御流量とタンクまたはポンプに環流させる戻り流量とに分配する流量制御弁とを備えている。
【００２４】
第１および第２の発明は、上記コントローラが、操舵角センサからの操舵角に応じた電流指令値Ｉ１と操舵角速度に応じた電流指令値Ｉ２とを演算または記憶し、これら操舵角系の電流指令値Ｉ１には車速に基づいた電流指令値Ｉ３を乗算し、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２には車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ４を乗算するとともに、上記電流指令値Ｉ３は低速域での出力値をＩ３＜１とし、高速域での出力値をＩ３＝１とし、さらに、上記電流指令値Ｉ４は低速域での出力値をＩ４＞１とし、高速域での出力値をＩ４＜１とする。
【００２５】
そのうえで、さらに、第１の発明は、上記電流指令値Ｉ３を乗算後の操舵角系の電流指令値Ｉ１および電流指令値Ｉ４を乗算後の操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ５あるいはＩ６をそれぞれ乗算するとともに、これら乗算後の操舵角系の電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値Ｉ７あるいはＩ８をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値のうち、大きい方の値を選択して、それをソレノイド電流指令値ＳＩとする点に特徴を有する。
【００２６】
また、第２の発明は、上記電流指令値Ｉ３を乗算後の操舵角系の電流指令値Ｉ１および電流指令値Ｉ４を乗算後の操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ５あるいはＩ６をそれぞれ乗算し、これら乗算後の操舵角系の電流指令値および操舵角速度系の電流指令値は、車速に応じた電流指令値Ｉ７あるいはＩ８をそれぞれ限界値とし、しかも、これら限界値内の両電流指令値を加算した値をソレノイド電流指令値ＳＩとすることを特徴とする。
【００２７】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、コントローラには、ソレノイド電流指令値ＳＩにスタンバイ用の電流指令値Ｉｓを加算するスタンバイ制御部を設けるとともに、このスタンバイ用の電流指令値Ｉｓに、車速に基づいて設定した電流指令値を乗算することを特徴とする。
【００２８】
第４の発明は、上記第１または第２の発明において、コントローラに遅れ制御部を設け、この遅れ制御部は、入力される電流指令値が急激に減少したときに、その減少率を小さくして電流指令値を出力することを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は、第１実施形態のコントローラＣの制御システムを示したものである。この第１実施形態は、図４に示した流量制御弁Ｖやパワーシリンダ８、そしてステアリングバルブ９等のコントローラＣ以外の構成について前記従来例と全く同じでなので、以下では、コントローラＣの制御システムについてのみ説明する。
【００３５】
図示するように、コントローラＣは、操舵角センサ１４によって検出した操舵角に基づいて電流指令値Ｉ１を特定し、また、操舵角を微分して算出した操舵角速度に基づいて電流指令値Ｉ２を特定する。ただし、別に操舵角速度センサを設けて、この操舵角速度センサによって検出した操舵角速度に基づいて上記電流指令値Ｉ２を特定してもよい。
なお、上記操舵角と電流指令値Ｉ１とは、その操舵角と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。また、操舵角速度と電流指令値Ｉ２との関係も、操舵角速度と制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。
【００３６】
また、コントローラＣは、車速センサ１５の検出値に基づいて、操舵角用の電流指令値Ｉ３と操舵角速度用の電流指令値Ｉ４とを出力するようにしている。上記電流指令値Ｉ３は、車速がゼロまたは極微速域にあるときにその値が小さくなり、一定の速度以上になると１を出力する。また、上記電流指令値Ｉ４は、車速がゼロまたは極微速域にあるときに１より大きな値を出力し、一定の速度以上になると１より小さな値を出力する。これら電流指令値のうち、電流指令値Ｉ３を上記操舵角系の電流指令値Ｉ１に乗算し、電流指令値Ｉ４を上記操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に乗算するようにしている。
【００３７】
上記のように車速に基づく電流指令値Ｉ３を乗算するのは、ステアリングホィールを切った状態で、車両が停止していたり極微速域にあったりする場合のエネルギー損失を防止するためである。例えば、車庫入れのときに、ステアリングホィールを切った状態でしばらくエンジンをかけて停止していることがある。このような場合でも、操舵角に応じた電流指令値Ｉ１がソレノイド電流指令値ＳＩとして出力されるため、その分、無駄な流量がステアリングバルブ９側に供給されることになる。このような場合のエネルギー損失を防止するために、車速が０または極微速域にあるときに、電流指令値Ｉ３を乗算し、操舵角系の電流指令値Ｉ１を小さくするようにしている。
【００３８】
ただし、上記のようにして電流指令値Ｉ３を小さくすると、ステアリングホィールを保舵した状態から切り始めるときの応答性が悪くなる。そこで、車速０または極微速域で大きな値を出力する電流指令値Ｉ４を、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２に乗算し、応答性を確保するようにしている。
【００３９】
上記車速に基づく電流指令値Ｉ３，Ｉ４をそれぞれ乗算したら、遅れ制御部において、乗算後の値（Ｉ１×Ｉ３）および（Ｉ２×Ｉ４）に遅れ制御をかける。この遅れ制御とは、入力する電流指令値が急激に減少した場合に、その減少率を緩やかにするものである。例えば、図２に示すように、ステアリングホィールを６０ｄｅｇ操舵した状態から中立位置に一旦戻し、その後、再び６０ｄｅｇに操舵する場合、操舵角系および操舵角速度系の電流指令値Ｉ１、Ｉ２は、一旦０まで下がった後、再び復帰する。すなわち、電流指令値Ｉ１，Ｉ２は、破線で示すようなＶ字を描く。このような値Ｉ１、Ｉ２が、ソレノイド電流指令値ＳＩとしてそのまま出力されると、ステアリングバルブ９への供給流量が急激に変化するため、ドライバーが操舵に違和感を与えるという不都合があった。
【００４０】
そこで、このような不都合を解消するために、上記遅れ制御をかけるようにしている。具体的に説明すると、この遅れ制御部では、入力値が急激に減少した場合に、その減少率を小さくして、実線で示すように電流指令値を緩やかに減少させる。このようにすれば、０ｄｅｇ付近で電流指令値が急激に変化することがないので、ドライバーに違和感を与えることもない。
なお、この遅れ制御は、ソレノイド電流指令値ＳＩを出力する前の段階であれば、どの部分で制御してもよい。
【００４１】
上記遅れ制御をかけた後の各電流指令値には、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ５，Ｉ６を乗算する。これら電流指令値Ｉ５，Ｉ６は、低速域で１を出力し、最高速域では１以下の小数点の値を出力するようにしている。そのため、低速域では入力値をそのまま出力するが、高速になればなるほど出力値が小さくなる。つまり、低速域では応答性を高く保ち、高速域になると応答性を下げるようにしている。このように車速に応じて応答性を変化させるのは、一般に、高速走行中においては、それほど高い応答性を必要とせず、高い応答性を必要とするのは、ほとんどの場合低速域だからである。
【００４２】
上記乗算後の各電流指令値は、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ７，Ｉ８を限界値として出力される。すなわち、乗算後の値が、そのときの車速に応じた電流指令値Ｉ７，Ｉ８を超えている場合には、この超えた分をカットして、限界値内の電流指令値をそれぞれ出力させるようにしている。このように車速に基づく限界値を設定したのは、高速走行中に過剰なアシスト力が発揮されることを防止するためである。
なお、上記電流指令値Ｉ７，Ｉ８も、車速に応じて減少させるようにしているが、そのゲインは上記電流指令値Ｉ５，Ｉ６のゲインよりも小さく設定している。
【００４３】
次に、上記のように限界値内に抑えられた操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値との大小を比較して、大きな方の値を採用する。そして、この大きい方の電流指令値に、スタンバイ用の電流指令値Ｉｓを加算する。ただし、スタンバイ用の電流指令値Ｉｓをそのまま加算するのではなく、スタンバイ用の電流指令値Ｉｓに、車速に基づいて設定した電流指令値Ｉ９を乗算した値を加算する。
【００４４】
このようにスタンバイ用の電流指令値Ｉｓに車速に基づく電流指令値Ｉ９を乗算したのは、次の理由からである。
スタンバイ用の電流指令値Ｉｓというのは、前記したように、装置の焼き付き防止と、応答性の確保と、キックバック等の外乱やセルフアライニングトルクに対抗するためとの３つの機能を目的にしている。このうち応答性というのは、低速域において特に必要となり、高速域ではそれほど必要としない。なぜなら、高速走行中に応答性が高すぎると、操舵が不安定になるからである。
ところが、従来は、スタンバイ用の電流指令値が固定的だったので、低速域の応答性に合わせてスタンバイ流量を設定していた。そのため、高速走行時には、スタンバイ流量が必要以上に供給されることになり、その分、エネルギー損失が生じるという問題があった。
【００４５】
このようなスタンバイ流量の無駄を防止するために、この第１実施形態では、車速に基づく電流指令値Ｉ９をスタンバイ用の電流指令値Ｉｓに乗算している。この車速に基づく電流指令値Ｉ９は、低速域では１を出力しているが、中速域では車速が高くなるにつれてその値が徐々に小さくなる。そして、高速域になると最小値を保つようにしている。したがって、この車速に基づく電流指令値Ｉ９とスタンバイ用の電流指令値Ｉｓとを乗算した値は、低速域ではそのまま出力され、中速域から高速域にかけて次第に小さくなる。そして、高速域では、最小値を保つことになる。このようにすれば、高速域におけるスタンバイ流量の無駄も防止できる。
なお、スタンバイ用の電流指令値Ｉｓは、高速域でも、電流指令値Ｉ９と電流指令値Ｉｓとを乗算した値がゼロにならないように設定している。
また、上記スタンバイ用の電流指令値Ｉｓを加算する部分が、この発明のスタンバイ制御部に相当する。
【００４６】
上記のように電流指令値（Ｉｓ×Ｉ９）を加算したら、その加算後の値をソレノイド電流指令値ＳＩとして駆動装置１６（図４参照）に出力する。そして、この駆動装置１６が、ソレノイド電流指令値ＳＩに対応した励磁電流をソレノイドＳＯＬに出力することになる。
【００４７】
この第１実施形態によれば、操舵角系の電流指令値Ｉ１に、車速に基づく電流指令値Ｉ５を乗算した後、車速に基づく限界値として電流指令値Ｉ７を設定し、また、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２にも、車速に基づく電流指令値Ｉ６を乗算した後、車速に基づく限界値として電流指令値Ｉ８を設定している。すなわち、操舵角系と操舵角速度系の両方の電流指令値に、車速に基づくゲインをそれぞれ乗じた後、限界値も設定している。
したがって、高速走行時において、操舵角速度系の電流指令値が基準となった場合でも、この操舵角速度系の電流指令値の応答性を落とすことができる。具体的には、車速に基づく電流指令値Ｉ６をゲインとして乗じることによって応答性を落とすことができる。
したがって、この第１実施例によれば、高速走行時に応答性を適度に落とすことによって、ドライバーに与える違和感を防止できる。
【００４９】
図３に示した第２実施形態は、上記第１実施形態において、操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値とを大小判定しているのに代えて、これら両電流指令値を加算したものである。その他の構成については第１実施形態と全く同じである。
上記のように操舵角系の電流指令値と操舵角速度系の電流指令値とを加算すれば、操舵角系の特性と操舵角速度系の特性との両方を考慮したソレノイド電流指令値ＳＩを得ることができる。
【００５０】
この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、操舵角系と操舵角速度系の両方の電流指令値に、車速に基づくゲインをそれぞれ乗じた後、限界値を設定しているので、高速走行時において、操舵角速度系の電流指令値が基準となった場合でも、この操舵角速度系の電流指令値の応答性を落とすことができる。
したがって、高速走行時に応答性を適度に落とすことによって、ドライバーに与える違和感を防止できる。
【００５２】
【発明の効果】
第１および第２の発明によれば、ステアリングホィールを切った状態で、車両が停止したり、極微速域にある場合に、エネルギー損失を最小限に抑えることができる。しかも、ステアリングホィールを保舵した状態からそれを切り始めるときには、その応答性を十分に確保することができる。
また、これらの発明によれば、操舵角系と操舵角速度系の両方の電流指令値に、車速に基づくゲインをそれぞれ乗じた後、限界値を設定しているので、高速走行時において、操舵角速度系の電流指令値が基準となった場合でも、この操舵角速度系の電流指令値の応答性を落とすことができる。したがって、高速走行時に応答性を適度に落とすことによって、ドライバーに与える違和感を防止できる。
【００５３】
第３の発明によれば、車速に応じてスタンバイ流量を可変にできるので、高速走行時におけるスタンバイ流量の無駄も防止できる。
【００５４】
第４の発明によれば、入力された電流指令値が急激に減少したとしても、その減少率を緩やかにすることができる。そのため、従来、電流指令値の急激な減少によって生じていた違和感を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のコントローラＣの制御系を示す説明図である。
【図２】遅れ制御の特性を示したグラフである。
【図３】第２実施例のコントローラＣの制御系を示す説明図である。
【図４】従来の装置の全体図である。
【図５】従来のコントローラＣの制御系を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｖ      流量制御弁
Ｐ      ポンプ
ＳＯＬ  ソレノイド
Ｔ      タンク
ａ      可変オリフィス
８      パワーシリンダ
９      ステアリングバルブ
Ｃ      コントローラ
１４    操舵角センサ
１５    車速センサ
ＳＩ    ソレノイド電流指令値
Ｉｓ    スタンバイ用の電流指令値
Ｉ１  操舵角に応じた電流指令値Ｉ１
Ｉ２  操舵角速度に応じた電流指令値Ｉ２
Ｉ５  車速に基づいて設定した電流指令値
Ｉ６  車速に基づいて設定した電流指令値
Ｉ７  限界値とする電流指令値Ｉ７
Ｉ８  限界値とする電流指令値
【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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