(57)【要約】【課題】積載物の偏在状態にかかわらず、旋回時における車両の横転を防止することができるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ３２は、左右一対のエアサスペンション３４Ｌ、３４Ｒにそれぞれ取り付けられた圧力センサ３６Ｌ、３６Ｒの測定値から、車両１の重心位置の左右の偏りを求め、その偏り方向と反対方向へ向けてドライバーによりステアリングホイール２へ操舵操作が行われたときには、ベーンポンプ２４から吐出される作動油２２の流量を従来よりも低減する制御を行う【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の油圧ポンプが吐出する作動油の流量を運転状態に応じて制御することにより、前記車両の操舵力をアシストするパワーステアリング装置において、
前記車両の幅方向中心に対する該車両の重心位置の左右の偏りを検出する重心検出手段と、前記パワーステアリング装置を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記重心検出手段が検出した重心位置の偏り方向と反対方向へ向けて、前記車両が操舵されたときは、前記作動油の流量を低減する制御を行うことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記作動油の流量の低減量を前記車両の車速及び操舵角に応じて変更する請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記重心検出手段が、前記車両の車体を支持する左右一対のエアサスペンションの空気圧をそれぞれ測定する一対の圧力センサからなる請求項１又は２に記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパワーステアリング装置に関し、更に詳しくは、積載物の偏在状態にかかわらず、旋回時における車両の横転を防止するパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に大型商用車では、積載物の積載状態により車両の重心位置が変化する。特に、その積載物が進行方向に向けて左右のいずれか片側に偏って積載されると、走行中の車両状態が不安定になり易くなって、旋回時に横転を招く可能性がある。具体的には、重心位置の偏った方向に大きな遠心力が発生するような操舵操作が行なわれた場合が相当する。
【０００３】
この大型商用車は前軸重が大きいため、エンジンを駆動源とする油圧ポンプによりドライバーの操舵力をアシストするパワーステアリング装置が装備されている。このパワーステアリング装置については、燃費やフィーリングを向上する観点から、車速や操舵角に応じた油圧ポンプの流量制御に関する研究開発が進められている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
しかしながら、従来のパワーステアリング装置は、車両の重心位置にかかわらず基本的に操舵力を左右対称にアシストするため、上述のように積載物が左右いずれかに偏在している場合には、操舵操作によっては車両が横転する可能性を助長してしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５９２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、積載物の偏在状態にかかわらず、旋回時における車両の横転を防止することができるパワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明のパワーステアリング装置は、車両の油圧ポンプが吐出する作動油の流量を運転状態に応じて制御することにより、前記車両の操舵力をアシストするパワーステアリング装置において、前記車両の幅方向中心に対する該車両の重心位置の左右の偏りを検出する重心検出手段と、前記パワーステアリング装置を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記重心検出手段が検出した重心位置の偏り方向と反対方向へ向けて、前記車両が操舵されたときは、前記作動油の流量を低減する制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のパワーステアリング装置によれば、積載物が偏在する方向と反対方向に車両が操舵されたときに、操舵力をアシストする作動油の流量を低減するようにしたので、操舵反力が増大してドライバーによる操舵操作が抑制されるため、旋回時における車両の横転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態からなるパワーステアリング装置の構成図である。
【図２】ＥＣＵの制御内容を説明するフロー図である。
【図３】車両における積載物の偏在状態を説明する平面図である。
【図４】ＥＣＵの制御におけるマップの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるパワーステアリング装置を示す。なお、英文字Ｌ及びＲは、それぞれ左側及び右側を意味するものとする。
【００１１】
このパワーステアリング装置は、積載物を運搬する車両１に装備されており、ドライバーによるステアリングホイール２への操舵操作を、アシスト機構３において油圧によりアシストして、左右一対の操舵輪４Ｌ、４Ｒを同方向へ回動させるものである。
【００１２】
アシスト機構３は、ステアリングギアボックス５、パワーシリンダ６及びコントロールバルブ７を備えている。
【００１３】
ステアリングギアボックス５は、ステアリングホイール２と操舵軸８及びトーションバー９を通じて連結するピニオン１０、並びに車両１の進行方向９０°に延びるラック１１とを有しており、ステアリングホイール２の操舵操作によりラック１１の先端部に形成されたピニオンギア１２が回転し、そのピニオンギア１２と噛合するラックギア１３によりラック１１が水平方向左右へ移動して、タイロッド１４Ｌ、１４Ｒを通じて操舵輪４Ｌ、４Ｒの向きを変える。また、トーションバー９は、コントロールバルブ７に直結しており、操舵軸８の操舵トルクと路面反力とに応じて捻れるようになっている。
【００１４】
パワーシリンダ６は、ステアリングギアボックス５からラック１１に沿って延びる略円筒体から構成され、ラック１１の一端部と一体的に形成されたパワーピストン１５により、その内部を右操舵用シリンダ室１６と左操舵用シリンダ室１７とに区画されている。それらの右操舵用シリンダ室１６及び左操舵用シリンダ室１７は、油圧配管１８、１９を通じてコントロールバルブ７にそれぞれ接続されている。
【００１５】
コントロールバルブ７は、右操舵用シリンダ室１６からの油圧配管１８が接続する右操舵用流出入口２０と、左操舵用シリンダ室１７からの油圧配管１９が接続する左操舵用流出入口２１と、作動油２２が貯留するリザーバタンク２３及び可変容量型のベーンポンプ２４を有する油圧ライン２５が接続する流出口２６及び流入口２７とを有している。
【００１６】
ベーンポンプ２４は、車両１のディーゼルエンジン（図示せず）により回転駆動される駆動軸２８に対するカムリング２９の偏心量を調節することで、リザーバタンク２３から吸引した作動油２２の流量を変化させて流入口２７へ吐出する。
【００１７】
更に、この車両１には、車速を検出する車速センサ３０と、操舵軸８の回転角（操舵角）を検出する操舵角センサ３１とが設置されている。なお、検出された操舵角については、左右への回転方向に応じて正負の符号が付される。
【００１８】
これらのベーンポンプ２４、車速センサ３０及び操舵角センサ３１は、制御手段であるＥＣＵ３２に信号線（一点鎖線で示す）を通じて接続している
車両１のドライバーがステアリングホイール２に対して操舵操作を行うと、ＥＣＵ３２は車速センサ３０及び操舵角センサ３１の検出値から、予め設定されたマップに基づいて、コントロールバルブ７へ供給される作動油２２の流量を決定し、その流量が流入口２７へ吐出されるようにベーンポンプ２４を制御する。
【００１９】
その一方で、コントロールバルブ７においては、トーションバー９の捻れに応じて、右操舵用流出入口２０、左操舵用流出入口２１、流出口２６及び流入口２７の間の相互の連通関係が適宜設定される。例えば、操舵軸８が右回転方向に回転してトーションバー９に捻れが生じたときには、流入口２７と右操舵用流出口２０との間、及び流出口２６と左操舵用流出口２１との間のみが連通される。その一方で、操舵軸８が左回転方向に回転してトーションバー９に捻れが生じたときには、流入口２７と左操舵用流出口２１との間、及び流出口２６と右操舵用流出口２０との間のみが連通される。
【００２０】
これにより、コントロールバルブ７から一方のシリンダ室１６／１７へ作動油２２が流入し、かつ他方のシリンダ室１７／１６から作動油２２が流出するので、パワーピストン１５を介してラック１１が、一方のシリンダ室１６／１７から他方のシリンダ室１７／１６へ向かう方向へ、両者の油圧の差に応じた量だけ移動する。このラック１１の移動方向及び移動量に応じて、タイロッド１４Ｌ、１４Ｒが作動されて操舵輪４Ｌ、４Ｒの向きが変わる。
【００２１】
このようなパワーステアリング装置において、車体３３を支持する少なくとも１組の左右一対のエアサスペンション３４Ｌ、３４Ｒには、重心検出手段であるエアバッグ３５Ｌ、３５Ｒ内部の空気圧を測定する圧力センサ３６Ｌ、３６Ｒがそれぞれ設置されており、信号線を通じてＥＣＵ３２に接続している。
【００２２】
このパワーステアリング装置におけるＥＣＵ３２の制御内容を、図２に基づき以下に説明する。
【００２３】
ＥＣＵ３２は、上述したパワーステアリング装置の通常の制御と並行して、少なくとも１組の左右一対の圧力センサ３６Ｌ、３６Ｒの測定値ＰL、ＰRをそれぞれ入力し（Ｓ１０）、その大きさを比較する（Ｓ２０〜Ｓ３０）ことにより、図３に示すような積載物３７の偏在により、車両１の幅方向中心Ｃに対して左右いずれかの方向に重心位置が偏っているか否かを確認する。なお、図３は、２組の圧力センサ３６Ｌ、３６Ｒが設置された車両１の左側（Ｌ）に積載物３６が偏在している例である。
【００２４】
具体的には、大きな測定値を示した圧力センサ３６Ｌ／３６Ｒが取り付けられた方向に、車両１の重心位置が偏っていると判断する（Ｓ４０〜Ｓ５０）。
【００２５】
次に、操舵角センサ３１の検出値を入力し（Ｓ６０）、重心位置が偏っている方向と反対方向（図３の例では右方向）へ向けてドライバーによる操舵操作が行われた否かを判定する（Ｓ７０）。
【００２６】
そして、ドライバーにより重心位置が偏っている方向と反対方向へ向けて操舵操作が行われた場合には、ベーンポンプ２４を制御して作動油２２の流量を、従来のパワーステアリング装置を用いた場合よりも低減させる（Ｓ８０）。
【００２７】
このような制御を行うことで、２つのシリンダ室１６、１７間の油圧差が従来よりも低くなってラック１１の移動量が小さくなるので、アシスト機構３による操舵力のアシスト量が低下して、ドライバーが受ける操舵反力が増加するため、ドライバーが操舵操作を抑制するようになり、旋回時における車両１の横転を防止することができるのである。
【００２８】
上記の制御におけるベーンポンプ２４での作動油２２の流量の低減量は、実験又は計算により予め設定された車速及び操舵角との関係を示すマップに基づいて行うことが望ましい。
【００２９】
そのようなマップの例を図４に示す。なお、図４においては、右方向へ回転したときの操舵角を正とし、左方向へ回転したときの操舵角を負として示している。このマップでは、作動油２２の流量の低減量は、車速と正の相関となる一方で、操舵角の絶対値に対しては正の相関を示した後に一定となるように制御される。
【符号の説明】
【００３０】
１  車両
３  アシスト機構
４Ｌ、４Ｒ  操舵輪
２２  作動油
２４  ベーンポンプ
３０  車速センサ
３１  操舵角センサ
３２  ＥＣＵ
３４Ｌ、３４Ｒ  エアサスペンション
３６Ｌ、３６Ｒ  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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