(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ソレノイド電流指令値Ｉ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、操舵トルクセンサ、操舵角速度センサ、および車速センサと、ポンプから供給される流量を、上記可変オリフィスの開度に応じてステアリングバルブに導く制御流量とタンクに戻す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ソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵トルクに応じたソレノイド電流指令値Ｉｔと、操舵角速度センサからの操舵角速度に応じたソレノイド電流指令値Ｉωとを演算または記憶する一方、これら操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθと操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔとに、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ１，ＩＶ２をそれぞれ乗算し、また、上記操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉωは、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ３を限界値とし、しかも、この演算後の操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄと、操舵角系のソレノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド電流指令値との大小を比較して、選択した最も大きい値をソレノイド電流指令値Ｉとすることを特徴とする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、パワーシリンダ側に導く流量を制御する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】
この種のパワーステアリング装置に組み込まれた流量制御弁は、本体にスプールを組み込み、このスプールの一端を、ポンプポートに常時連通する一方のパイロット室に臨ませ、スプールの他端を、スプリングを介在させた他方のパイロット室に臨ませている。そして、上記一方のパイロット室の下流側に固定オリフィスを設け、この固定オリフィスを介してパワーシリンダを制御するステアリングバルブに圧油を導くようにしている。
【０００３】
一方、上記オリフィスの上流側の圧力を上記一方のパイロット室のパイロット圧とし、下流側の圧力を上記他方のパイロット室のパイロット圧とし、両パイロット室の圧力バランスでスプールの移動位置を制御するようにしている。
このスプールの移動位置によって、ポンプの吐出量を上記ステアリングバルブ側に導く制御流量ＱＰと、タンクまたはポンプに環流させる戻り流量ＱＴとに分配する構成にしている。
そして、上記スプールは、固定オリフィス前後の差圧を一定に保って、パワーシリンダを制御するステアリングバルブ側には、常に、一定の制御流量ＱＰが供給されるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の装置では、流量制御弁から常に一定の制御流量ＱＰが、パワーシリンダを制御するステアリングバルブ側に供給されることになる。言い換えると、車速や操舵状況に関わりなく、常に一定の制御流量ＱＰが、上記ステアリングバルブ側に供給され続けることになる。
しかしながら、車速や操舵状況に関わりなく、制御流量ＱＰを特定すると、例えば、パワーシリンダが必要とする流量ＱＭに対して、ＱＰ＞ＱＭとなったとき、その余剰流量を、上記ステアリングバルブを介してタンクに戻さなければならない。
【０００５】
このように余剰流量を、ステアリングバルブを介してタンクに戻すということは、それだけ回路の圧力損失を大きくしてしまう。言い換えると、ポンプはこの圧力損失分の駆動トルクを消費し続けなければならないことになる。そのために、ポンプの駆動トルクが大きくなればなるほど、多量のエネルギーを消費することになる。しかも、上記制御流量ＱＰは、パワーシリンダの最大必要流量にあわせて設定しているので、ほとんどの場合、何らかの余剰流量をタンクに環流させているのが現状である。そのために、この従来の装置では、そのエネルギー損失が大きくなるという問題があった。
この発明の目的は、車両の走行条件や操舵状況に応じて、制御流量ＱＰを制御することによって、エネルギー損失を最小限に抑えたパワーステアリング装置を提供することである。
【０００６】
【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ソレノイド電流指令値Ｉ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、操舵トルクセンサ、操舵角速度センサ、および車速センサと、ポンプから供給される流量を、上記可変オリフィスの開度に応じてステアリングバルブに導く制御流量とタンクに戻す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ソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵トルクに応じたソレノイド電流指令値Ｉｔと、操舵角速度センサからの操舵角速度に応じたソレノイド電流指令値Ｉωとを演算または記憶する一方、これら操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθと操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔとに、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ１，ＩＶ２をそれぞれ乗算し、また、上記操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉωは、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値ＩＶ３を限界値とし、しかも、この演算後の操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄと、操舵角系のソレノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド電流指令値との大小を比較して、選択した最も大きい値をソレノイド電流指令値Ｉとすることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１、図２に基づいて、この発明の第１実施形態を説明する。
本体Ｂには、流量制御弁Ｖのスプール１を組み込んでいる。
上記スプール１は、その一端を一方のパイロット室２に臨ませ、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は、ポンプポート４を介してポンプＰに常時連通している。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。
【００１０】
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Ｉによって制御するようにしている。
【００１１】
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、そのバランスした位置において、前記タンクポート１１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が停止している場合には、ポンプポート４に圧力が供給されないため、両パイロット室２，３に圧力が発生しない。したがって、この場合にはスプール１がスプリング５の作用で図示のノーマル位置を保つ。
【００１２】
上記の状態からポンプ駆動源１２を作動させて、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、この圧力差に応じてスプール１が図示する位置からスプリング５に抗して移動し、上記したバランス位置を保つ。
【００１３】
このようにしてスプール１がスプリング５に抗して移動すると、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４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に環流される戻り流量ＱＴ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。
【００１４】
上記のように制御流量ＱＰがスプール１の移動位置で決まるタンクポート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の開度に応じて制御流量ＱＰが決まることになる。なぜなら、スプール１の移動位置は、両パイロット室２，３の圧力差で決まるとともに、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。
【００１５】
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Ｉを制御すれば良いことになる。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開度を最小に保ち、励磁電流を大きくするに従ってその開度を大きくなるようにしているからである。
【００１６】
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を大きく切り換えて、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の切り換え量を少なくして、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。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との切り換え量は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
そこで、この第１実施形態では、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るために、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Ｉで決まるが、このソレノイド電流指令値Ｉを制御するのが以下に説明するコントローラＣである。
【００１９】
上記コントローラＣには、操舵角センサ１６、操舵トルクセンサ１７、および車速センサ１８を接続している。そして、これら各センサ１６〜１８の出力信号に基づいて、ソレノイドＳＯＬに対するソレノイド電流指令値Ｉを制御するようにしている。
なお、図１中符号１９は、コントローラＣとソレノイドＳＯＬとの間に接続した駆動機構であり、この駆動機構を介して電流をソレノイドＳＯＬに供給するようにしている。
【００２０】
図２は、上記コントローラＣの制御システムを示したものである。
このコントローラＣには、上記したように、操舵角センサ１６からの操舵角信号と、操舵トルクセンサ１７からの操舵トルク信号と、車速センサ１８からの車速信号とが入力される。
コントローラＣは、上記操舵角信号が入力されると、そのときの操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Ｉθを特定する。このソレノイド電流指令値Ｉθ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。ただし、このソレノイド電流指令値Ｉθは、操舵角が設定した値以下であれば、ゼロになるようにしている。つまり、ステアリングホイールが中立あるいはその近傍にあるときには、上記ソレノイド電流指令値Ｉθがゼロになるようにしている。
【００２１】
また、上記操舵角に対するソレノイド電流指令値Ｉθは、テーブル値としてコントローラＣにあらかじめ記憶させておいてもよいし、操舵角を基にして、その都度、コントローラＣに演算させるようにしてもよい。
【００２２】
上記のように操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Ｉθを求めたら、この値に、車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ１を乗算する。
この車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ１は、車速が低速域で１を出力し、高速域では１未満の小数点の値を出力するようにしている。そして、この低速域と高速域との間の中間域では、車速に反比例した値を出力するようにしている。そのため、低速域ではソレノイド電流指令値Ｉθ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つようにしているが、高速域になると応答性を下げるようにしている。このようにしたのは、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。
【００２３】
一方、コントローラＣは、操舵トルクが入力されると、そのときの操舵トルクの大きさに基づいてソレノイド電流指令値Ｉｔを特定する。このソレノイド電流指令値Ｉｔも、操舵トルクと制御流量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、このソレノイド電流指令値Ｉｔも、操舵トルクが設定した値以下であれば、ゼロになるようにしている。つまり、ステアリングホイールを操舵していない場合には、上記ソレノイド電流指令値Ｉｔがゼロになるようにしている。
【００２４】
また、上記操舵トルクに対するソレノイド電流指令値Ｉｔも、テーブル値としてコントローラＣにあらかじめ記憶させておいてもよいし、操舵トルクを基準にして、その都度コントローラＣに演算させるようにしてもよい。
いずれにしても操舵トルクに基づいてソレノイド電流指令値Ｉｔを求めたら、この値に車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ２を乗算する。
この車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ２も、車速が低速域で１を出力し、高速域では１未満の小数点の値を出力するようにしている。また、この低速域と高速域との間の中間域では、車速に反比例して出力値が小さくなるようにしている。そのため、低速域ではソレノイド電流指令値Ｉｔがそのまま出力されるが、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。
【００２５】
上記のようにして、操舵角系のソレノイド電流指令値（Ｉθ×ＩＶ１）と、操舵トルク系のソレノイド電流指令値（Ｉｔ×ＩＶ２）とを特定したら、これら両値を比較して、大きい方の値を選択する。なお、大きい方の値を選択する理由については、作用の説明で詳しく説明する。
上記大きい方の値を選択したら、その選択値である（Ｉθ×ＩＶ１）または（Ｉｔ＋ＩＶ２）に、スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算する。そして、このスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算した後の値すなわち（Ｉθ×ＩＶ１）＋Ｉｓまたは（Ｉｔ＋ＩＶ２）＋Ｉｓを、ソレノイド電流指令値Ｉとして駆動機構１９に出力する。この駆動機構１９は、ソレノイド電流指令値Ｉに応じたＳＯＬ励磁電流Ａを特定し、その励磁電流ＡをソレノイドＳＯＬに出力する。
【００２６】
なお、上記したように、スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算しているので、操舵角及び操舵トルクに基づくソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｓが共にゼロの場合でも、ソレノイド電流指令値ＩはＩｓの大さを保つ。したがって、可変オリフィスａが完全に閉じることはなく、所定の流量がスタンバイ流量としてステアリングバルブ９に供給されることになる。このようにスタンバイ流量を確保するようにしたのは、次の理由からである。すなわち、エネルギー損失を防止するという観点からすると、パワーシリンダ８側の要求流量ＱＭがゼロであれば、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。制御流量ＱＰをゼロにするということは、ポンプＰからの全量を、タンクポート１１を介してタンクＴに直接戻すことである。この場合には、配管の圧力損失がほとんど生じないので、ポンプＰの駆動トルクが最少となり、その分、省エネ効果が得られ、エネルギー損失を防止する観点からすると有利になる。
【００２７】
それにもかかわらず、スタンバイ流量を確保しているのは、次の３つのメリットがあるからである。
第１に、装置の焼き付きを防止するためである。すなわち、ある程度の油を装置に環流させておいた方が、その油による冷却効果が得られる。上記スタンバイ流量は、この冷却機能を得るためのものである。
第２に、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を確保しておけば、それが全くないときよりも、目的の制御流量に到達するまでの時間が短くてすむ。この時間差が応答性になるので、結局、スタンバイ流量を確保した方が、応答性を向上させることができる。
【００２８】
第３に、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ある。すなわち、外乱やセルフアライニングトルク等による抗力がタイヤに作用すると、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、上記のようにスタンバイ流量ＱＰを確保しておけば、たとえ上記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。
【００２９】
なお、スプール１の先端には、スリット２０を形成している。このスリット２０は、スプール１が図示する位置にあるときにも、一方のパイロット室２と流路６とを連通して、ポンプＰの吐出圧が、このスリット２０を介してステアリングバルブ９側に供給するためのものである。
このようにしたのは、スプール１が何等かの原因で図示する位置で動かなくなったとしても、ステアリングバルブ９側に圧油を供給するためである。
【００３０】
次に、この実施態様の作用を説明する。
例えば、水平な路面上を車両が直進走行している場合には、風などの外乱の影響がない限り、車両はセルフアライニングトルクによって直進走行を維持する。このような状況では、操舵角はほぼ中立の位置にあり、また、操舵トルクはほとんど発生していない。そのため、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵トルク系のソレノイド電流指令Ｉｔは、共にゼロとなる。したがって、これらソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｔに、車速に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ１、ＩＶ２を掛け合わせても、その値はゼロのままである。
【００３１】
このように操舵角系の値も操舵トルク系の値もゼロなので、大小判定においてもこのゼロの値が選択される。そして、このゼロの値にスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓが加算されるため、このスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓがそのままソレノイド電流指令値Ｉとしてドライバー１９に出力されることになる。このようにスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓがそのまま出力されれば、可変オリフィスａの開度は最少に保たれる。そのため、制御流量ＱＰとしてスタンバイ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。つまり、直進走行時に必要とする最低限のアシスト力を発揮し得る状態を維持しながら、ポンプＰの消費エネルギーを抑えるようにしている。
【００３２】
上記の状態からステアリングホィールを操舵すると、そのときの操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Ｉθが決まり、また、そのときの操舵トルクに基づいてソレノイド電流指令値Ｉｔが決まる。そして、上記操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθに、車速に応じたソレノイド電流指令値ＩＶ１を乗算し、上記操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔに、車速に応じたソレノイド電流指令値ＩＶ２を乗算する。
このとき、車速が低速域にあれば、この車速に基づくソレノイド電流指令値ＩＶ１、ＩＶ２は「１」なので、乗算後の値として、ソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｔがそのまま出力される。これに対して車速が高速域にあれば、車速に基づくソレノイド電流指令値ＩＶ１、ＩＶ２が１未満の小数点の値となるので、これらソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉｔは小さくなる。
【００３３】
したがって、高速域になると、低速域に比べて発揮できるアシスト力は小さくなるが、高速域ではほとんどアシスト力を必要としないので、操舵するうえで不都合は生じない。そして、このように高速域で制御流量ＱＰを少なくすれば、圧力損失が少なくなる分、エネルギー損失を防止できる。
【００３４】
また、操舵の仕方やそのときの車速によって、必要とするアシスト力の大きさや、必要とするアシスト力の応答性はまちまちである。例えば、アシスト力は小さくていいが高い応答性を必要とする場合や、大きいアシスト力を必要とするが応答性はそれほど高くなくていい場合がある。そして、このような場合には、どちらの条件を優先させるのかを判断する必要がある。
この第１実施形態では、上記の条件を判断するために、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθと操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔとを比較して、いずれか大きい方の値を採用するようにしている。そして、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔを採用した場合には、どちらかといえば、アシスト力の応答性を優先したことになる。なぜなら、操舵トルクが大きい場合には、アシスト力の大きさよりも応答性を必要とするケースが多いからである。
【００３５】
また、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθを採用した場合には、どちらかといえば、アシスト力の大きさを優先したことになる。なぜなら、操舵角が大きい場合には、アシスト力の応答性よりも大きさを必要とするケースが多いからである。いずれにしても、このように操舵角と操舵トルクとの両方の条件を比較して判断すれば、より実態に則した制御ができ、高い操作性と安定性を確保することができる。
なお、実際にドライバーがステアリングホィールを操作すると、▲１▼操舵角→▲２▼操舵角速度→▲３▼操作力（操舵トルク）の順番で制御値が変化する。そのうち、ドライバーへのフィードバックは、操舵角と操作力（操舵トルク）である。この第１実施形態では、これら操舵角と操作力（操舵トルク）とに基づいてソレノイド電流指令値Ｉを制御しているので、フィードバックのずれが生じにくい。
【００３６】
ステアリングホィールを保舵しているときは、アシスト力を必要とする状況であるが、一般的に操舵トルクは小さくなる。このような場合には、通常、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθが、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔより大きくなるので、この操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθに基づいて制御流量ＱＰが制御されることになる。
ただし、パワーシリンダ８側からの逆入力によって、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔが操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθよりも大きくなると、今度は操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔに基づいて制御流量ＱＰが制御される。このように操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθから、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔに基づいた制御流量ＱＰに切り換えれば、アシスト力不足が生じることはない。
【００３７】
一方、傾斜した路面を直進走行しているようなときには、路面からの逆入力によって操舵トルクが発生するが、この状態においてステアリングホィールが中立位置付近にあった場合、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθはゼロになる。もし、この操舵角系の値のみに基づいてソレノイド電流指令値Ｉを制御したとすると、必要なアシスト力が得られなくなってしまう。その結果、ステアリングホィールが重くなってしまう。
しかし、この第１実施形態では、操舵角が中立位置にあっても、逆入力によって操舵トルクが生じると、その操舵トルクに基づいて制御流量ＱＰが制御されるので、所定のアシスト力が発揮可能な状態となる。したがって、ステアリングホィールが重くなるといった不都合は生じない。
【００３８】
また、ステアリングホィールを据え切りした状態で手を離すと、ステアリングホィール側からもパワーシリンダ８側からも入力がないため、操舵トルクがゼロになる。ただし、この状態からステアリングホィールを操舵した時には、瞬時にアシスト力が必要となる。このように操作性を必要とする場合には、その操作性を維持するだけの「力」と「応答性」を確保する必要がある。
ところが、据え切りエンド付近、すなわちステアリングホィールを最大操舵角付近まで操舵した状態では、ステアリングのリンク効率が低下するため、操作性を確保するだけの「力」を必ずしも確保できない。
【００３９】
ただし、この第１実施形態では、上記据え切り手放し時は、操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Ｉが制御されるので、「応答性」が確保できる。なぜなら、操舵角に応じたソレノイド電流指令値Ｉθが出力されている分、必要とされる据え切り推力に達するまでの所要時間が短縮されるからである。このようにして「応答性」を確保できるので、操作性を良好に保つことができる。
なお、上記したように、操舵角または操舵トルクに基づいて制御流量ＱＰを制御するようにしているが、ソレノイド電流指令値Ｉｓだけは常に出力されている。そのため、スタンバイ流量は常に確保されている。
したがって、どのような状態においても、装置の冷却効果が得られるとともに、応答性の維持、キックバック等による外乱にも対抗できる。
【００４０】
図３に示した第２実施形態は、ソレノイド電流指令値Ｉを制御するための要素として、操舵角速度を上記第１実施形態に追加したものである。ただし、操舵角系のソレノイド電流指令値及び操舵トルク系のソレノイド電流指令値の求め方については、第１実施形態と同じなので、その部分の説明については省略する。
この第２実施形態では、コントローラＣに図示していない操舵角速度センサを接続し、この操舵角速度センサによって測定した実際の操舵角速度を、コントローラＣに入力するようにしている。なお、この第２実施形態では実際の操舵角速度を操舵角速度センサによって直接求めているが、操舵角センサによって検出した操舵角を微分して操舵角速度を求めるようにしてもよい。この場合には、操舵角速度センサを必要としない。
【００４１】
上記操舵角速度信号が入力されると、コントローラＣは、その操舵角速度に基づいてソレノイド電流指令値Ｉωを特定する。このソレノイド電流指令値Ｉωは、その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、このソレノイド電流指令値Ｉωは、操舵角が設定した値以下であればゼロになるようにしている。また、上記操舵角速度に対するソレノイド電流指令値Ｉωは、テーブル値としてコントローラＣにあらかじめ記憶させておいてもよいし、操舵角を基にして、その都度、コントローラＣに演算させるようにしてもよい。
【００４２】
上記のように操舵角速度に基づいてソレノイド電流指令値Ｉωを求めたら、この値に、車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ３を限界値として、操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄを出力させる。そのため、上記車速信号に基づいたソレノイド電流指令値ＩＶ３は、応答性を低下させることなく、車速が低速域で１を出力し、高速域では１未満の小数点の値を出力する。
したがって、ソレノイド電流指令値Ｉｄも車速に応じて減少するが、操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉθや、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Ｉｔと異なり、限界値により上限をカットしているため、応答性が重要視される操舵角系のソレノイド電流指令値Ｉｄの出力応答性が低下することはない。
【００４３】
上記のようにして操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄを求めたら、この操舵角速度系のソレノイド電流指令値Ｉｄと、操舵角系のソレノイド電流指令値（Ｉθ×ＩＶ１）と、操舵トルク系のソレノイド電流指令値（Ｉｔ×ＩＶ２）とを比較して、最も大きい値を選択する。そして、選択した最も大きい値に、スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算する。
したがって、ソレノイド電流指令値Ｉとして、（Ｉθ×ＩＶ１）＋Ｉｓ、（Ｉｔ＋ＩＶ２）＋Ｉｓ、Ｉｄ＋Ｉｓのいずれかの値が駆動機構１９に出力されることになる。駆動機構１９は、このソレノイド電流指令値Ｉに応じたＳＯＬ励磁電流Ａを特定して、その励磁電流ＡをソレノイドＳＯＬに出力する。
【００４４】
この第２実施形態によれば、操舵角、操舵角速度、および操作力（操舵トルク）というように、ステアリングホィールを操作したときに生じる全ての要素を制御値として考慮しているので、フィードバックのずれがさらに解消することができる。また、操舵角速度を判断要素として採用することで、より応答性の向上を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、操舵角と操舵トルクと操舵角速度と車速とに基づいて、ステアリングバルブに供給する制御流量を制御しているので、実際の車両の走行条件や操舵状況に適した制御をすることができる。このように実態に則した流量制御ができるので、ポンプＰを駆動するためのトルクが必要以上に大きくなることがなく、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操作したときに生じる全ての制御値、すなわち操舵角、操舵角速度、操舵トルクに基づいて、ソレノイド電流指令値を制御しているので、フィードバックのずれをさらに解消することができる。また、操舵角速度を制御値として用いることによって、応答性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施態様の油圧回路図である。
【図２】第１実施形態のコントローラＣの制御系を示す説明図である。
【図３】第２実施形態のコントローラＣの制御系を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｉ      ソレノイド電流指令値
Ｉθ    操舵角によるソレノイド電流指令値
Ｉｔ    操舵トルクによるソレノイド電流指令値
Ｉω    操舵角速度によるソレノイド電流指令値
ＩＶ１    車速によるソレノイド電流指令値
ＩＶ２    車速によるソレノイド電流指令値
ＩＶ３    車速によるソレノイド電流指令値
ＱＰ    制御流量
ＱＴ    戻り流量
ＱＭ    要求（必要）流量
Ｂ      本体
Ｐ      ポンプポート
ａ      可変オリフィス
ＳＯＬ      ソレノイド
Ｃ      コントローラ
Ｔ      タンク
１      スプール
２      一方のパイロット室
３      他方のパイロット室
４      ポンプポート
５      スプリング
８      パワーシリンダ
９      ステアリングバルブ
１６      操舵角センサ
１７      操舵トルクセンサ
１８      車速センサ
【図１】
0003732154.tif 000002
【図２】
0003732154.tif 000003
【図３】
0003732154.tif 000004