JP3663361B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【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】
図９および図１０は従来例を示したものである。まず、図９に基づいて、パワーステアリング装置全体の構成を説明する。
油圧制御機構Ｙには、流量制御弁Ｖのスプール１とともにポンプＰも一体的に組み込んでいる。
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、他方のパイロット室３にはスプリング５を介在させている。このようにした両パイロット室２、３は、ソレノイドＳＯＬの励磁電流Ａに応じて開度を制御する可変オリフィスａを介して、たがいに連通している。
【０００３】
すなわち、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。また、他方のパイロット室３は、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。
したがって、上記両パイロット室２、３は、可変オリフィスａ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。
【０００４】
そして、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で発生する作用力の合計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。
今、エンジン等からなるポンプ駆動源１２が停止していると、ポンプポート４の圧油が供給されない。ポンプポート４に圧油が供給されなければ、両パイロット室２、３には圧力が発生しないので、スプール１はスプリング５の作用で図示のノーマル位置を保つ。
【０００５】
上記の状態からポンプＰが駆動して、ポンプポート４に圧油が供給されると、可変オリフィスａに流れができるので、そこに差圧が発生する。この差圧の作用で、両パイロット室２、３に圧力差が発生し、この圧力差に応じてスプール１がスプリング５に抗して移動し、上記バランスを保つ。
このようにスプール１がスプリング５に抗して移動することによって、タンクポート１１の開度を大きくするが、このときのタンクポート１１の開度に応じて、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】
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、結局は、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。
【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の励磁電流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は、ソレノイドＳＯＬが非励磁状態のときにその開度を最小に保ち、励磁電流を大きくしていくにしたがってその開度を大きくするからである。
【０００８】
なお、前記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への供給流量を制御するものである。例えば、操舵トルクが大きければ、パワーシリンダ８への供給流量を大きくし、操舵トルクが小さければそれに応じて供給流量も少なくするようにしている。この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決まることになる。
【０００９】
上記のように操舵トルクが大きいときに、ステアリングバルブ９の切り換え量を大きくすれば、その分、パワーシリンダ８によるアシスト力が大きくなる。反対に、ステアリングバルブ９の切り換え量を小さくすれば、上記アシスト力は小さくなる。
そして、操舵トルクによって決まるパワーシリンダ８の必要（要求）流量ＱＭと、流量制御弁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。
【００１０】
上記のように制御流量ＱＰを、パワーシリンダ８を要求流量ＱＭにできるだけ近づけるために、可変オリフィスａの開度を制御するのが、ソレノイドＳＯＬに対する励磁電流であり、この励磁電流を制御するのが、コントローラＣである。
このコントローラＣには、操舵角センサ１６と車速センサ１７を接続し、これら両センサの出力信号に基づいて、ソレノイドＳＯＬの励磁電流を制御するようにしている。
【００１１】
なお、図中符号１８はスプール１の先端に形成したスリットで、スプール１が図示の位置にあるときにも、一方のパイロット室２が、このスリット１８を介して、流路７に常時連通するようにしている。言い換えると、スプール１が図示の状態にあって、流路６を閉じているようなときにも、ポンプＰの吐出油が、このスリット１８を介して、ステアリングバルブ９側に供給されるようにしている。
このように微少流量であるが、ステアリングバルブ９側に圧油を供給するようにしたのは、装置全体の焼き付きの防止、キックバック等の外乱の防止、および応答性の確保を目的としているからである。
【００１２】
また、符号１９は、ソレノイドＳＯＬの駆動装置で、コントローラＣとソレノイドＳＯＬとの間に接続している。
【００１３】
上記コントローラＣの制御システムは、図１０に示すとおりである。すなわち、コントローラＣには、操舵角センサ１６からの操舵角信号と車速センサ１７からの車速信号とが入力する。そして、コントローラＣは、操舵角信号から操舵角θと操舵角速度ωとを演算する。
そして、これら操舵角θおよび操舵角速度ωに基づいて、上記要求流量ＱＭを推定するようにしている。
【００１４】
上記コントローラＣは操舵角θと操舵角速度ωを基にして、ソレノイドＳＯＬの励磁電流指令値を制御するようにしている。その制御特性は、図１０に示すとおりである。
図１０における操舵角θとソレノイド電流指令値Ｉθとは、その操舵角θと制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値を基にして決めている。また、操舵角速度ωとソレノイド電流指令値Ｉωとの関係も、操舵角速度ωと制御流量ＱＰとがリニアな特性になる理論値を基にして決めている。
【００１５】
ただし、操舵角θおよび操舵角速度ωが、ある設定値以上にならなければ、上記指令値ＩθおよびＩωの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は、上記指令値ＩθもＩωもゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対するソレノイド電流指令値Ｉθ、および操舵角速度ω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θあるいは操舵角速度ω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。
【００１６】
いずれにしても、操舵角θを基にしてソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵角速度ωを基にしてソレノイド電流指令値Ｉωとを決定したら、それら両者を加算する。この加算値（Ｉθ＋Ｉω）に、今度は車速信号に基づいたソレノイド電流指令値Ｉｖを乗算する。
ただし、上記車速信号に基づいたソレノイド電流指令値Ｉｖは、車速が低速域では１を出力し、高速域ではゼロを出力するとともに、その間の中速域では１からゼロまでの小数点以下の値を出力する。
【００１７】
したがって、上記加算値（Ｉθ＋Ｉω）に車速信号に基づいたソレノイド電流指令値Ｉｖを乗算すれば、低速域では（Ｉθ＋Ｉω）がそのまま出力されるし、高速域では（Ｉθ＋Ｉω）がゼロになる。また、中速域では速度が上がればそれに反比例した値が出力されることになる。
上記のように（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖが決まったら、さらにそれにスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算する。つまり、｛（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖ｝＋Ｉｓ＝Ｉ（ソレノイド電流指令値）として、コントローラＣから出力させる。
【００１８】
上記スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓは、常に、所定の電流が可変オリフィスａのソレノイドＳＯＬに供給されるようにするためのものである。このようにスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓが供給された可変オリフィスａは、操舵角θ、操舵角速度ωおよび車速を基にしたソレノイド電流指令値が、たとえゼロだったとしても、その開度を一定に保つとともに、一定のスタンバイ流量を確保する。
なお、スタンバイ流量ＱＳを確保したのは、装置の焼き付き防止、応答性の確保などの理由からである。
【００１９】
次に、この従来例の作用を説明する。
例えば、車速が低速域にある状態で操舵すれば、そのときの操舵角θと操舵角速度ωによって、ソレノイド電流指令値ＩθとＩωとが決まる。そして、これら指令値を加算するとともに、この加算値（Ｉθ＋Ｉω）に車速に応じたソレノイド電流指令値Ｉｖ＝１を乗算する。その乗算値である（Ｉθ＋Ｉω）に、スタンバイ流量を確保するためのソレノイド電流指令値Ｉｓをさらに加算する。
すなわち、低速域では、ソレノイド電流指令値Ｉは、Ｉ＝Ｉθ＋Ｉω＋Ｉｓということになる。
【００２０】
車速が高速域にあるときには、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖがゼロになる。この電流指令値Ｉｖがゼロになれば、（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖ＝０となるので、制御流量ＱＰは、スタンバイ流量ＱＳだけとなり、パワーアシスト力もほとんどなくなる。
そして、中速域での走行中には、その速度に応じて、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖが小さくなっていくので、それにともなって制御流量ＱＰも小さくなる。したがって、パワーアシスト力もその分小さくなっていく。
ここで、車速に応じたソレノイド電流指令値Ｉｖは、車速の低速から高速までの範囲で１〜０としたが、何もこの値に限定する必要はなく、高速で出力をゼロとするようになっていれば、そのレベルは問わない。なぜならば、ここでいうソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉω、Ｉｖは、電流値そのものではなく、特に単位を持たない電流指令値であるからである。
【００２１】
【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、車速や操舵角に応じて、制御流量ＱＰを特定しており、車速が低速域では、上記ソレノイド電流指令値Ｉに応じた大きなアシスト力が、パワーシリンダ８にかかる。そのため、低速走行時にステアリングホィールを右または左に回しきった状態、すなわちロックエンドになるとき、操舵角は最大角をとり、パワーシリンダ８は、上記アシスト力がかかったままストロークエンドに達することになる。このように大きなアシスト力がかかったまま、パワーシリンダ８がストロークエンドに達すると、そのときに発生する操舵機構部２２の衝撃が大きいという問題があった。
【００２２】
このようにパワーシリンダ８がストロークエンドに達するときの衝撃が大きいと、騒音が発生するだけでなく、場合によっては、パワーステアリング装置を含む操舵機構部２２が作動不良を起こす可能性がある。そこで、操舵機構部２２等の強度を上げる必要があり、その分、コストがかかっていた。
また、パワーシリンダ８がストロークエンドに達すると、ステアリングホィールは、何の予告もなく急に回せなくなってしまう。このようにステアリングホィールを急に回せなくなるので、ドライバーにも衝撃感が伝わり、操舵感が悪くなるという問題があった。
【００２３】
この発明の目的は、最大操舵角でパワーシリンダのアシスト力を小さくすることで、ドライバーにロックエンド直前を知らせるとともに、フルアシスト力でロックエンド状態にならないことで、ロックエンドでの衝撃防止およびパワーシリンダを含む操舵機構部の作動不良を防止するパワーステアリング装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、次の構成を前提とする。パワーシリンダと、このパワーシリンダのアシスト力を制御する油圧制御機構と、ステアリングホィールの作動に応じて上記油圧制御機構を制御するコントローラとを備え、このコントローラに、ステアリングホィールの作動に応じて油圧制御機構へ出力信号を出力する基本制御部を設けた構成にしている。
【００２５】
上記の装置を前提にしつつ、第１の発明は、次の点に特徴を有する。すなわち、上記油圧制御機構には、上記パワーシリンダへの制御流量を制御する可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドとを設け、上記基本制御部には操舵角センサを接続し、この操舵角センサからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶し、この基本制御部は、これら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωを演算または記憶するとともに、これらソレノイド電流指令値ＩθとＩωとを加算し、この加算した値に、さらにスタンバイ用のソレノイド電流指令値Ｉｓを加算した合計指令値を、この基本制御部から出力する出力信号にし、上記コントローラに操舵角を検出する上記操舵角センサを接続し、このコントローラが、この操舵角センサからの信号による操舵角θと、操舵角θのうち最大操舵角より小さい設定角θ_１と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを演算または記憶する一方、操舵角θが設定角θ_１を超えたとき、上記基本制御部からの出力値に対してソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として制御することで、上記パワーシリンダのアシスト力を小さくする構成にした点に特徴を有する。
【００２６】
第２の発明は、上記油圧制御機構には、上記パワーシリンダへの制御流量を制御する可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドとを設け、上記基本制御部には車速センサを設け、かつ、この基本制御部には操舵角センサを接続し、この操舵角センサからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶し、この基本制御部は、これら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωを演算または記憶するとともに、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθと車速に応じた操舵角用電流指令値Ｉｖ１とを乗算する一方、操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωは、車速信号に応じた操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２を限界値とし、しかも、ソレノイド電流指令値ＩθとＩｖ１との乗算値Ｉ１と、ソレノイド電流指令値Ｉｖ２を限界値とするソレノイド電流Ｉ２との大小を判定し、その大きい方の値を基にした電流指令値を、この基本制御部から出力する出力信号にし、上記コントローラに操舵角を検出する上記操舵角センサを接続し、このコントローラが、この操舵角センサからの信号による操舵角θと、操舵角θのうち最大操舵角より小さい設定角θ _１ と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを演算または記憶する一方、操舵角θが設定角θ _１ を超えたとき、上記基本制御部からの出力値に対してソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として制御することで、上記パワーシリンダのアシスト力を小さくする構成にした点に特徴を有する。
【００２７】
第３の発明は、上記油圧制御機構には、上記パワーシリンダへの制御流量を制御する可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドとを設け、上記基本制御部には車速センサを設け、かつ、この基本制御部には操舵角センサを接続し、この操舵角センサからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶し、この基本制御部は、これら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωを演算または記憶するとともに、これらソレノイド電流指令値ＩθとＩωのいずれか大きい方を選択し、その選択したソレノイド電流指令値に対して車速に応じた電流指令値Ｉｖを限界値とした電流指令値をこの基本制御部から出力する出力信号にし、上記コントローラに操舵角を検出する上記操舵角センサを接続し、このコントローラが、この操舵角センサからの信号による操舵角θと、操舵角θのうち最大操舵角より小さい設定角θ _１ と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを演算または記憶する一方、操舵角θが設定角θ _１ を超えたとき、上記基本制御部からの出力値に対してソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として制御することで、上記パワーシリンダのアシスト力を小さくする構成にした点に特徴を有する。
【００２８】
【００２９】
【発明の実施の形態】
第１実施例のパワーステアリング装置の全体は、従来と同様に図９に示すものであり、パワーシリンダ８および油圧制御機構Ｙについては、従来例と同様に構成している。したがって、以下においては、従来例との違いについて、具体的に説明する。
【００３０】
この第１実施例のコントローラＣの制御システムは、図１に示すとおりである。コントローラＣには、操舵角センサ１６からの操舵角信号と車速センサ１７からの車速信号とが入力する。そして、コントローラＣは、操舵角信号から操舵角θと操舵角速度ωとを演算する。
そして、これら操舵角θおよび操舵角速度ωに基づいて、従来例で説明した要求流量ＱＭを推定するようにしている。
なお、符号２０は、この発明の基本制御部である。
また、この第１実施例では、操舵角信号を微分して操舵角速度ωを算出しているが、操舵角速度センサによって操舵角速度ωを直接検出してもよい。この点については、後述する第２、３実施例においても同様である。
【００３１】
上記コントローラＣは、操舵角θと操舵角速度ωを基にして、ソレノイドＳＯＬの励磁電流指令値を制御するようにしている。その制御特性は、図１に示すとおりである。
図１における操舵角θとソレノイド電流指令値Ｉθとは、その操舵角θと制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値を基にして決めている。また、操舵角速度ωとソレノイド電流指令値Ｉωとの関係も、操舵角速度ωと制御流量ＱＰとがリニアな特性になる理論値を基にして決めている。
【００３２】
ただし、操舵角θおよび操舵角速度ωが、ある設定値以上にならなければ、上記指令値ＩθおよびＩωの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は、上記指令値ＩθもＩωもゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対するソレノイド電流指令値Ｉθ、および操舵角速度ω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θあるいは操舵角速度ω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。
【００３３】
いずれにしても、操舵角θを基にしてソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵角速度ωを基にしてソレノイド電流指令値Ｉωとを決定したら、それら両者を加算する。この加算値（Ｉθ＋Ｉω）に、今度は車速信号に基づいたソレノイド電流指令値Ｉｖを乗算する。
ただし、上記車速信号に基づいたソレノイド電流指令値Ｉｖは、車速が低速域では１を出力し、高速域ではゼロを出力するとともに、その間の中速域では１からゼロまでの小数点以下の値を出力する。
【００３４】
したがって、上記加算値（Ｉθ＋Ｉω）に車速信号に基づいたソレノイド電流指令値Ｉｖを乗算すれば、低速域では（Ｉθ＋Ｉω）がそのまま出力されるし、高速域では（Ｉθ＋Ｉω）がゼロになる。また、中速域では、速度が上がればそれに反比例した値が出力されることになる。
上記のように（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖが決まったら、さらにそれにスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓを加算する。つまり、〔{（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖ}＋Ｉｓ〕の値を出力信号として、基本制御部２０から出力させる。
【００３５】
さらに、図１における操舵角θと操舵角θに応じた指令値Ｉθｅとの関係は、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いる。そして、それら操舵角θおよび指令値Ｉθｅとの関係は、次のように設定している。
すなわち、操舵角θが最大角に至る手前に設定角θ_１設け、この設定角θ_１を超えない限り指令値Ｉθｅが一定値を維持し、その設定角θ_１を超えたところから、指令値Ｉθｅの値が小さくなるようにしている。
なお、上記のように操舵角θと指令値Ｉθとを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が、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。
【００３６】
この操舵角θに応じた指令値Ｉθｅを、上記基本制御部２０から出力する信号の限界値として利用する。つまり、上記指令値Ｉθｅは、基本制御部２０からソレノイドＳＯＬの駆動装置１９へ出力するソレノイド電流指令値の限界値として機能する。この限界値としての機能は、操舵角θが設定角θ_１を超えたところから、指令値Ｉθｅの値が小さくなるようにしており、これにより、電流指令値Ｉθｅと、基本制御部２０からの出力信号とを比較して、この出力信号が電流指令値Ｉθｅより大きい値であるときは、θ−Ｉθｅ特性以下となるように、基本制御部２０からの出力信号を小さくするものである。
すなわち、基本制御部２０からの出力信号に対して指令値Ｉθｅの値を限界値として、その結果の信号を、コントローラＣが、駆動装置１９に出力するようにしている。
【００３７】
操舵角θが設定角θ_１より小さければ、限界値としての判断基準となるソレノイド電流指令値Ｉθｅは一定の値をとっており、基本制御部２０内で演算されて出力された出力信号は、限界値として利用するソレノイド電流指令値Ｉθｅより通常小さいことから、その上限値をカットされることはなく、結果的に基本制御部２０からの出力値と同じ｛（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖ＋Ｉｓ｝となる。
これに対して、操舵角θが設定角θ_１を超えると、限界値としての判断基準となるソレノイド電流指令値Ｉθｅは、設定角θ_１より小さいときに比べ小さくなる。
よって、基本制御部２０内で演算され出力された出力信号は、限界値として利用するソレノイド電流指令値Ｉθｅより大きくなる場合があり、このときは、このソレノイド電流指令値Ｉθｅが限界値となり、これより大きい分がカットされる。
【００３８】
したがって、操舵角θが設定角θ_１を超えると、基本制御部２０からの出力信号とソレノイド電流指令値Ｉθｅとの大小関係を判別して、基本制御部２０からの出力信号＞ソレノイド電流指令値Ｉθｅのときは、ソレノイド電流指令値Ｉは｛（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖ＋Ｉｓ｝を、反対に、基本制御部２０からの出力信号≦ソレノイド電流指令値Ｉθｅのときは、ソレノイド電流指令値Ｉは、ソレノイド電流指令値Ｉθｅが出力されるのである。
【００３９】
なお、上記スタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓは、常に、所定の電流が可変オリフィスａのソレノイドＳＯＬに供給されるようにするためのものである。このようにスタンバイソレノイド電流指令値Ｉｓが供給された可変オリフィスａは、操舵角θ、操舵角速度ωおよび車速を基にしたソレノイド電流指令値が、たとえゼロだったとしても、その開度を一定に保つとともに、一定のスタンバイ流量を確保する。
【００４０】
ここで、スタンバイ流量ＱＳを確保したのは、次の３つの理由からである。
ある程度の油を装置に循環させておいた方が、その油による冷却効果が期待でき、スタンバイ流量は、焼き付き防止のための冷却機能を果たすことになるからである。
また、タイヤにキックバック等の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。このような場合であっても、スタンバイ流量を確保しておけば、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からである。
さらに、スタンバイ流量を確保しておけば、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、スタンバイ流量を確保した方が、応答性を向上させることができるからである。
【００４１】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
例えば、車速が低速域にある状態で操舵すれば、そのときの操舵角θと操舵角速度ωによって、ソレノイド電流指令値ＩθとＩωとが決まる。そして、これら指令値を加算するとともに、この加算値（Ｉθ＋Ｉω）に車速に応じたソレノイド電流指令値Ｉｖ＝１を乗算する。その乗算値である（Ｉθ＋Ｉω）に、スタンバイ流量を確保するためのソレノイド電流指令値Ｉｓをさらに加算する。そして、この値に対して、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として、これらの大小関係を比較して、どちらか小さい方を出力信号として選択する。
すなわち、低速域では、ソレノイド電流指令値Ｉは、Ｉ＝Ｉθ＋Ｉω＋ＩｓかＩθｅのどちらか小さい方ということになる。
【００４２】
このようにソレノイド電流指令値Ｉを求めるとき、操舵角θに応じた指令値Ｉθｅを、上記電流指令値（Ｉθ＋Ｉω＋Ｉｓ）と大小関係を比較している。この指令値Ｉθｅは、上記したように限界値としての機能を果たし、操舵角θが設定角θ_１を超えたとき、設定角θ_１より小さいときに比べ、指令値Ｉθｅの値が小さくなるようにしている。そのため、操舵角θが設定角θ_１を超えた場合は、ソレノイド電流指令値Ｉが、これの限界値として作用するソレノイド電流指令値Ｉθｅを超えないような値に出力制御が行われ、これにともなって、パワーシリンダ８のアシスト力が小さくなる。したがって、パワーシリンダ８のストロークエンドでの衝撃を小さくすることができる。ストロークエンドでの衝撃を小さくできるので、パワーシリンダ８を含む操舵機構部２２の作動不良を防止することができる。
【００４３】
また、上記のように操舵角θが設定角θ_１を超えることでアシスト力が小さくなるということは、換言すれば、操舵力が重くなることから、ドライバーは、パワーシリンダ８のストロークエンドを予測できる。このようにストロークエンドを予測できれば、ステアリングに衝撃力が作用することもなく、それだけ操舵感も向上することになる。
なお、ソレノイド電流指令値Ｉθｅの下げ方は、図１では徐々に下げる特性を図示しているが、何もこれにこだわる必要はなく、一気に下げても構わない。すなわち、徐々に下げれば、ドライバーの操舵感を満足しつつ、ストロークエンドが予測できるものとなるし、一気に下げれば、ドライバーにストロークエンドがより明確に伝わり、本発明の効果が発揮されるのである。
【００４４】
なお、上記のように操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉωとを加算したのは、応答性の確保、保舵時の安定性確保のためである。
上記の操舵角θと操舵角速度ωとの関係は、低速域、中速域および高速域での走行中にもすべて同じように当てはまる。
【００４５】
また、低速域で走行中でも、直進走行時などでステアリングホィールを中立位置近傍に保っているときは、操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉωは、ゼロになってしまう。しかし、この場合にも、ソレノイド電流指令値Ｉｓだけは出力されるので、スタンバイ流量は必ず確保されることになる。
したがって、低速域での直進走行時であっても、装置の冷却効果が期待できるとともに、キックバック等による外乱にも対抗できる。しかも、スタンバイ流量を確保しているので、応答性も良好に保てる。
また、このスタンバイ流量の効能は、低速域、中速域および高速域での走行中にすべて同じように当てはまることである。
【００４６】
車速が高速域にあるときには、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖがゼロになる。この電流指令値Ｉｖがゼロになれば、（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖ＝０となるので、制御流量ＱＰは、スタンバイ流量ＱＳだけとなり、パワーアシスト力もほとんどなくなる。
そして、中速域での走行中には、その速度に応じて、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖが小さくなっていくので、それにともなって制御流量ＱＰも小さくなる。したがって、パワーアシスト力もその分小さくなっていく。
【００４７】
なお、通常の走行では、高速走行中にステアリングホィールをロックエンドまで切ることはない。ステアリングホィールをロックエンドまで切るのは、ほとんど低速域である。その関係を示したのが、図２および図３である。これらの図からも明らかなように、車速が高くなるにしたがって、操舵角θおよび操舵角速度ωの範囲が、中立を中心に狭くなっていく。したがって、車速と、操舵角θあるいは操舵角速度ωの範囲とは、相関性があるといえる。このことから、車速センサ１７の代わりの操舵角を代用することが可能になる。
したがって、車速センサ１７を設けることと、車速に応じたソレノイド電流指令値Ｉｖを考慮することは、必ずしも必須の構成要素とはならない。ただし、車速センサ１７によってソレノイド電流指令値Ｉｖを考慮した方が、実際の走行に適した制御が可能になる。
【００４８】
なお、従来例と同様に、車速に応じたソレノイド電流指令値Ｉｖは、車速の低速から高速までの範囲で１〜０としたが、何もこの値に限定する必要はなく、高速で出力をゼロとするようになっていれば、そのレベルは問わない。なぜならば、ここでいうソレノイド電流指令値Ｉθ、Ｉω、Ｉｖ、Ｉθｅは、電流値そのものではなく、特に単位を持たない電流指令値であるからである。
【００４９】
図４に示した第２実施例は、次の２点で、第１実施例と相違させている。すなわち、第１の点は、操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉωとを、実際の状況により近づけたことである。
第２の点は、操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉωとを、第１実施例のように加算するのではなく、いずれか大きい方の値を選択するようにしたことである。
【００５０】
第１実施例との相違点である第１の点は、次のことを考慮している。ドライバーの操舵感覚を基にすれば、図５に示すように、操舵角θとそれによって特定される制御流量ＱＰとは、リニアな特性を維持するのが理想的である。
ところが、ソレノイド電流指令値Ｉθと、ソレノイドＳＯＬによる可変オリフィスａの開度で決まる制御流量ＱＰとは、図６に示すように、二乗特性に近いものになる。これは、可変オリフィスａを構成するポペット等のストロークに対する可変オリフィスａの開口面積の変化状態と、ソレノイドの性能とが相乗的に作用した結果である。
【００５１】
しかし、第１実施例は、操舵角θによってソレノイド電流指令値Ｉθを求め、この指令値Ｉθで制御流量ＱＰを特定しようとしているので、そのままだと、操舵角θと制御流量ＱＰとが、リニアな特性にならない。
そこで、この第２実施例では、操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθを、図４に示すように、制御流量ＱＰが最大流量に達するまでを、曲線状にしたものである。
【００５２】
ただし、この曲線を得るのに、例えば、操舵角θと制御流量ＱＰとが、図５に示すリニアな特性になるポイントを、実験によってプロットしていってもよいし、図６の曲線と図５の直線を数式化し、図５の値を図６の値で除算して、θ＝ｆ（Ｉθ）を求めてもよい。
なお、このことは、操舵角速度ωに関しても全く同じことがいえる。
【００５３】
このようにした第２実施例によれば、操舵角θおよび操舵角速度ωと、制御流量ＱＰとがリニアな関係になるので、操舵感覚と出力とを一致させることができる。
なお、上記のように制御流量ＱＰと、操舵角θあるいは操舵角速度ωとの相対関係を、リニアな特性にする考え方は、前記した第１実施例にも適用できること当然である。
【００５４】
また、前記した第２の相違点である操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθと、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉωとのいずれか大きい方の値を選択するようにした理由を次に説明する。
例えば、第１実施例では、ソレノイド電流指令値ＩθとＩωとを加算していたが、このように指令値ＩθとＩωとを加算すると、その値のふれ幅が大きくなってしまう。
【００５５】
例えば、第１実施例のように、ソレノイド電流指令値ＩθとＩωとを加算すると、そのグラフの曲線の中で、変化率が最も大きなところで、図７の斜線で示すような幅ができてしまう。例えば、図７におけるｘ点に注目すると、ｘ＝θ_１＋ω_１のときもあるし、ｘ＝θ_２＋ω_２のときもある。このように加算される個々の値が相違するにもかかわらず、ｘが同じ値になってしまうと、ドライバーの操舵感覚は同じなのに、電流指令値（Ｉθ＋Ｉω）がｙ１、ｙ２の範囲で異なったものになる。
すなわち、ドライバーの感覚は同じなのに、出力が異なるという結果になってしまう。このような理由から、第１実施例の場合には、操舵状況が同じなのに出力が変化する。そのために、操舵感が多少ラフになるということがあった。
【００５６】
そこで、この第２実施例では、ソレノイド電流指令値ＩθまたはＩωのうち、大きな方の値だけを選択するようにしたものである。このように一方の値だけを選択することによって、図７の斜線の部分で示したふれ幅を最小限に抑えることができる。
なお、ソレノイド電流指令値ＩθまたはＩωのうち、小さい値ではなく、大きな値を選択するようにしたのは、応答性を確保するためである。つまり、制御流量ＱＰが少ない場合よりも多めの方が、応答性がよいことは前記したとおりである。
【００５７】
また、この第２実施例では、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖを限界値として利用した点も、第１実施例とは相違する。つまり、第１実施例では、この指令値Ｉｖを、（Ｉθ＋Ｉω）に乗算していた。しかし、指令値Ｉｖを乗算してしまうと、車速が高くなればなるほど、実質的に（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖが小さくなる。（Ｉθ＋Ｉω）×Ｉｖが小さくなれば、グラフの傾きがそれだけ緩やかになる。傾きが緩やかになれば、応答性が悪くなる。
そこで、この第２実施例では、上記のように車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖを限界値として利用し、ソレノイド電流指令値ＩθまたはＩωのどちらかから選択した大きい方の信号が、そのときの車速で判断してＩｖより大きいときだけ、その超えた分の電流指令値をカットすることで、ソレノイド電流指令値Ｉの立ち上がりの傾きを一定に保つようにしている。
【００５８】
ただ、上記傾きの変化は、実際に、ほんのわずかなので、それを無視しても操舵感にそれほど大きな影響を及ぼさない。
したがって、この第２実施例においても、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖを、第１実施例で説明したソレノイド電流指令値Ｉｖと同じように考えて、いずれか大きい方のソレノイド電流指令値ＩθまたはＩωに乗算してもよい。
反対に、車速によるソレノイド電流指令値Ｉｖを限界値として利用することは、第１実施例においてもそのまま適用することができる。
なお、この第２実施例においても、スタンバイ流量を確保するようにした点は、第１実施例と全く同様である。
【００５９】
さらに、この第２実施例においても、コントローラＣは、基本制御部２０からの出力信号と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを大小判定し、基本制御部２０からの出力信号が、指令値Ｉθｅを超えないような値に出力制限している。これにより、第１実施例と同様に、操舵角が設定角θ_１を超えると、パワーシリンダ８のアシスト力を小さくするので、ストロークエンドでの衝撃を小さくすることができる。また、ストロークエンドでの衝撃が小さくできるので、パワーシリンダ８を含む操舵機構部２２の作動不良を防止することができる。その上、パワーシリンダ８のストロークエンド付近で、操舵感が向上する効果も得られる。
【００６０】
なお、ソレノイド電流指令値Ｉθｅの下げ方は、第１実施例と同じく、図４では徐々に下げる特性を図示しているが、何もこれにこだわる必要はなく、一気に下げても構わない。すなわち、徐々に下げれば、ドライバーの操舵感を満足しつつ、ストロークエンドが予測できるものとなるし、一気に下げれば、ドライバーにストロークエンドがより明確に伝わり、本発明の効果が発揮されるのである。
【００６１】
次に、第３実施例について説明する。
第３実施例のパワーステアリング装置の全体は、第１実施例と同様に構成している。したがって、以下においては、第１実施例との違いについて、具体的に説明する。
第３実施例におけるコントローラＣの制御システムは、図８に示すとおりである。すなわち、コントローラＣには、操舵角センサ１６からの操舵角信号と車速センサ１７からの車速信号とが入力する。そして、コントローラＣは、操舵角信号から操舵角θと操舵角速度ωとを演算する。
【００６２】
上記コントローラＣは操舵角θと操舵角速度ωを基にして、ソレノイドＳＯＬの励磁電流指令値を制御するようにしている。その制御特性は、図８に示すとおりである。
図８における操舵角θとソレノイド電流指令値Ｉθとは、その操舵角θと制御流量ＱＰとの関係がリニアな特性になる理論値を基にして決めている。また、操舵角速度ωとソレノイド電流指令値Ｉωとの関係も、操舵角速度ωと制御流量ＱＰとがリニアな特性になる理論値を基にして決めている。
【００６３】
ただし、操舵角θおよび操舵角速度ωが、ある設定値以上にならなければ、上記指令値ＩθおよびＩωの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は、上記指令値ＩθもＩωもゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対するソレノイド電流指令値Ｉθ、および操舵角速度ω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θあるいは操舵角速度ω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。
【００６４】
また、コントローラＣは、車速センサ１７の出力信号に基づいて、操舵角用電流指令値Ｉｖ１と操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２とを出力するようにしているが、これら操舵角用電流指令値Ｉｖ１および操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２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、車速Ｖ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。
【００６５】
そして、操舵角用電流指令値Ｉｖ１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、操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２は、低速域から車速が上がるにしたがい、その値を小さく出力するようにしている。
【００６６】
そして、上記操舵角θによるソレノイド電流指令値Ｉθには、車速Ｖに応じた操舵角用電流指令値Ｉｖ１を掛け合わせる。したがって、車速Ｖが高速になればなるほど、その乗算結果である出力値すなわち操舵角系の電流指令値Ｉ１は小さくなる。
【００６７】
一方、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値Ｉωには、車速に応じた操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２を限界値として、車速に応じて操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２を超えない操舵角速度系の電流指令値Ｉ２を出力させるようにしている。
ここで、具体的数値はあげないが、低速域から最高車速域でのゲインは、操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２より、操舵角用電流指令値Ｉｖ１の方が、大きくなるように設定してある。
すなわち、操舵角用電流指令値Ｉｖ１の方が、操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２よりも、高速になればなるほど、その減少率が大きくなるように考慮されており、この理由は後述する。
【００６８】
上記のように出力された操舵角系の電流指令値Ｉ１と、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２との大小を比較し、その大きな方Ｉ１あるいはＩ２を採用するようにしている。
このように、いずれか大きな方を採用するようにしたのは、次の理由からである。すなわち、高速走行時には、ステアリングを急操作することはまずないので、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２が小さくて、操舵角系の電流指令値Ｉ１の方が大きくなるのが通常である。
【００６９】
したがって、高速走行時には、ステアリング操作の安全性・安定性を高めるために、操舵角を基準にしながら、その操舵角系の電流指令値Ｉ１のゲインを大きくしている。言い換えれば、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、エネルギー損失をより少なくするようにしている。
【００７０】
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。そのために、多くの場合に操舵角速度の方が大きくなる。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Ｉ２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を十分に確保して、応答性を優先させるようにしている。
【００７１】
ただし、車両の走行速度が一定でも、操舵角系の電流指令値Ｉ１が大きくなったり、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２が大きくなったりする。例えば、ステアリングをある角度操舵して、その操舵角θの位置で、ステアリングを止めて保舵しているときには、操舵角速度ωはゼロになってしまう。したがって、車速が同じでも、最初、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２が大きく、保舵にはいってから操舵角系の電流指令値Ｉ１の方が大きくなる。
いずれにしても、電流指令値Ｉ１とＩ２の大きい方の値を択一しているので、どのような走行条件でも、いずれかの電流指令値が出力されることになる。
【００７２】
もし、上記のような保舵時に、電流指令値Ｉ１とＩ２のいずれもが出力されなければ、制御流量ＱＰを確保できなくなる。制御流量ＱＰを確保できなければ、保舵時には、車両のセルフアライニングトルクによる抗力に負けて、パワーシリンダ８が動いてしまう。このようにパワーシリンダ８がその位置を保てずに動いてしまえば、それこそ保舵そのものが不可能になる。
【００７３】
しかし、上記のように、電流指令値Ｉ１とＩ２のいずれかを用いるようにしているので、ステアリング操作中に、両方ともゼロになることはない。言い換えれば、保舵時であっても操舵角θが保たれているので、ソレノイド電流指令値Ｉθを確保できる。したがって、ソレノイド電流指令値Ｉθで保舵に必要なパワーを維持することができる。
【００７４】
一方で、高速走行時でも、ステアリングを急操作することがある。このときには、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２が大きくなるので、その電流指令値Ｉ２が選択される。ただし、この電流指令値Ｉ２は、操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２の限界値の範囲内に制御された値になるので、安全性は十分に確保される。
ただ、車両の高速走行時における操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２の限界最小値は、操舵角用電流指令値Ｉｖ１の最小値よりもやや大きくなるように設定している。
【００７５】
したがって、高速走行時に、操舵角系の電流指令値Ｉ１で制御される場合よりも、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２で制御される場合の方が、応答性がよくなる。
ただし、高速走行時に、あまり応答性をよくしすぎると、安全性が損なわれる危険がある。そこで、車両のヨーレートを基にした安全性を基準に最適値を設定している。
【００７６】
つまり、車両のヨーレートは、だいたい車速６０ｋｍ/ｈ以下で走行しているとき、その収れん性がほとんど似たような特性になる。つまり、６０ｋｍ/ｈ以下では、１０ｋｍ/ｈ走行であろうと、４０ｋｍ/ｈ走行であろうと、その収れん性はほとんど変わらない。このようにヨーレートの収れん性が安定している範囲を、安全性の限界としてとらえ、操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２の限界最小値を最適値に設定したものである。
【００７７】
したがって、この第３実施例によれば、１００ｋｍ/ｈで走行中に、ステアリングを急操作し、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２が大きくなって、その電流指令値Ｉ２が選択されたとき、６０ｋｍ/ｈで走行しているときと同じような安全性・安定性で操舵できることになる。
【００７８】
また、上記のようにして選択された電流指令値Ｉ１あるいはＩ２に、スタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算して、基本制御部２０から出力信号として出力する。
さらに、図８における操舵角θと操舵角θに応じた指令値Ｉθｅとの関係は、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いる。そして、それら操舵角θおよび指令値Ｉθｅとの関係は、第１実施例と同様に設定している。その上、第１実施例と同様に、この操舵角θに応じた指令値Ｉθｅを、上記基本制御部２０から出力する出力信号の限界値として利用している。
そのため、上記基本制御部２０からの出力信号と、指令値Ｉθｅとを大小判定し、コントローラＣからは、指令値Ｉθｅを超えないような値に出力制限した信号を、油圧制御機構Ｙの駆動装置１９に出力するようにしている。つまり、コントローラＣは、（Ｉ１＋Ｉｓ）か（Ｉ２＋Ｉｓ）のいずれか大きい方、またはＩθｅのどちらか小さい方のソレノイド電流指令値を、駆動装置１９に出力している。
【００７９】
なお、前記のように、操舵角θに応じた指令値Ｉθｅとの関係は、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、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。
【００８０】
操舵角θが、設定角θ_１より小さければ、限界値としての判断基準となるソレノイド電流指令値Ｉθｅは、一定の値をとっており、基本制御部２０内で演算され、出力された出力信号は、限界値として利用するソレノイド電流指令値Ｉθｅより通常小さいことから、その上限値をカットされることはなく、結果的に基本制御部２０からの出力値と同じ（Ｉ１＋Ｉｓ）または（Ｉ２＋Ｉｓ）となる。
これに対して、操舵角θが設定角θ_１を超えると、限界値としての判断基準となるソレノイド電流指令値Ｉθｅは、設定角θ_１より小さいときに比べ小さくなる。
よって、基本制御部２０内で演算され出力された出力信号は、限界値として利用するソレノイド電流指令値Ｉθｅより大きくなる場合があり、このときは、このソレノイド電流指令値Ｉθｅが限界値となり、これより大きい分がカットされる。
【００８１】
したがって、操舵角θが設定角θ_１を超えると、基本制御部２０からの出力信号とソレノイド電流指令値Ｉθｅとの大小関係を判別して、基本制御部２０からの出力信号＞ソレノイド電流指令値Ｉθｅのときは、ソレノイド電流指令値Ｉは、（Ｉ１＋Ｉｓ）または（Ｉ２＋Ｉｓ）を、反対に、基本制御部２０からの出力信号≦ソレノイド電流指令値Ｉθｅのときは、ソレノイド電流指令値Ｉは、ソレノイド電流指令値Ｉθｅが出力されるのである。
【００８２】
なお、スタンバイ用電流指令値Ｉｓを加算して、スタンバイ流量を確保したのは、第１実施例と同じ理由からである。
【００８３】
次に、この第３実施例に作用を説明する。
今、車両の走行中には、操舵角によるソレノイド電流指令値Ｉθと操舵角用電流指令値Ｉｖ１との乗算値である操舵角系の電流指令値Ｉ１が出力される。これとともに、操舵角速度によるソレノイド電流指令値Ｉωが、操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２を限界値として、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２が出力される。
【００８４】
そして、操舵角系の電流指令値Ｉ１と操舵角速度系の電流指令値Ｉ２との大小が判定されるとともに、その大きい方の指令値Ｉ１あるいはＩ２に、スタンバイ用電流指令値Ｉｓが加算される。そして、この値に対して、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として、これらの大小関係を比較して、どちらか小さい方がソレノイド励磁電流Ａとして決定される。
このソレノイド励磁電流Ａは、車両の高速走行時には、主に操舵角系の電流指令値Ｉ１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Ｉ２が基準となる。
【００８５】
ただし、この第３実施例によれば、低速走行時であっても、その保舵時には、操舵角系の電流指令値Ｉ１を基準にソレノイドの励磁電流Ａが決められる。
また、高速走行時であっても、ステアリングを急操作したときには、操舵角速度系の電流指令値Ｉ２を基準にソレノイドの励磁電流Ａが決められる。ただし、この場合は、前記したように、たとえ１００ｋｍ/ｈでの走行中でも、６０ｋｍ/ｈ走行時と同じ様な安全性・安定性でステアリング操作をすることができるようにしている。
【００８６】
前記したように、ソレノイド励磁電流Ａとなる電流指令値Ｉを求めるとき、（Ｉ１＋Ｉｓ）または（Ｉ２＋Ｉｓ）と指令値Ｉθｅとを大小判定をすることで、この指令値Ｉθｅは、第１実施例と同様に、限界値としての機能を果たす。そして、指令値Ｉθｅは、操舵角θが設定角θ_１を超えたとき、設定角θ_１より小さいときに比べ、指令値Ｉθｅの値が小さくなるようにしている。そのため、操舵角θが設定角θ_１を超えた場合は、ソレノイド電流指令値Ｉが、これの限界値として作用するソレノイド電流指令値Ｉθｅを超えないような値に出力制限が行われ、これにともなって、パワーシリンダ８のアシスト力は小さくなる。したがって、パワーシリンダ８のストロークエンドでの衝撃を小さくすることができる。ストロークエンドでの衝撃を小さくできるので、パワーシリンダ８を含む操舵機構部２２の作動不良を防止することができる。
【００８７】
また、第１実施例と同様に、上記操舵角θが設定角θ_１を超えることでアシスト力が小さくなるということは、換言すれば、操舵力が重くなることから、ドライバーは、パワーシリンダ８のストロークエンドを予測できる。このようにストロークエンドを予測できれば、ステアリングに衝撃力が作用することもなく、それだけ操舵感も向上することになる。
なお、ソレノイド電流指令値Ｉθｅの下げ方は、第１、第２実施例と同じく、図８では徐々に下げる特性を図示しているが、何もこれにこだわる必要はなく、一気に下げても構わない。すなわち、徐々に下げれば、ドライバーの操舵感を満足しつつ、ストロークエンドが予測できるものとなるし、一気に下げれば、ドライバーにストロークエンドがより明確に伝わり、本発明の効果が発揮されるのである。
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【００９８】
【００９９】
【０１００】
【０１０１】
【０１０２】
【０１０３】
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
【０１０９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、基本制御部からのソレノイド電流指令値Ｉの信号と、操舵角θに応じた指令値Ｉθｅとを大小判定し、基本制御部からの出力信号が指令値Ｉθｅを超えないような値に出力制限することにより、操舵角θが設定角θ_１を超えるとき、パワーシリンダのアシスト力を小さくなるようにしている。そのため、ドライバーにはストロークエンド前にストロークエンドに近づいたことを知らしめることができるだけでなく、パワーシリンダのストロークエンドでの衝撃を小さくすることができる。また、ストロークエンドでの衝撃を小さくすることができるので、パワーシリンダ８を含む操舵機後部２２の作動不良を防止することができる。
【０１１０】
第２の発明によれば、第１の発明に対して、操舵角θと操舵角速度ωに対する指令値Ｉθ、Ｉωとを二乗曲線にするとともに、指令値Ｉθ、Ｉωのいずれか大きい方を選択して制御に使用することで、操舵トルクにより近い値で制御流量ＱＰを制御できる。
【０１１１】
第３の発明によれば、第２の発明に対して、操舵角θと操舵角速度ωに対する指令値Ｉθ、Ｉωをそれぞれ制御するための、車速に対する指令値Ｉｖ１、Ｉｖ２を検出している。これにより、高速走行時には、操舵角を基準にして、ソレノイドの励磁電流を決めることができるので、操舵の安全性を確保できる。また、低走行時には、操舵角速度を基準にして、ソレノイドの励磁電流を決めることができるので、操舵の応答性を確保できる。
【０１１２】
【０１１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例のコントローラの制御系を示す説明図である。
【図２】 操舵角と車速との相関性を示したグラフである。
【図３】 操舵角速度と車速との相関性を示したグラフである。
【図４】 第２実施例のコントローラの制御系を示す説明図である。
【図５】 操舵角と制御流量との関係を示すグラフである。
【図６】 電流指令値Ｉθと制御流量との関係を示すグラフである。
【図７】 操舵角θと操舵角速度ωとを加算した値と、ソレノイド電流指令値ＩθとＩωとを加算した値との関係を示すグラフである。
【図８】 第３実施例のコントローラの制御系を示す説明図である。
【図９】 従来例の油圧回路図である。
【図１０】 従来例のコントローラの制御系を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｉθｅ 操舵角θに応じた指令値
Ｉθ 操舵角θによるソレノイド電流指令値
Ｉω 操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値
Ｉｖ、Ｉｖ１、Ｉｖ２ 車速によるソレノイド電流指令値
Ｉｓ スタンバイ流量を確保するためのソレノイド電流指令値
ＱＰ 制御流量
Ｙ 油圧制御機構
ＳＯＬ ソレノイド
ａ 可変オリフィス
Ｃ コントローラ
θ 設定角
８ パワーシリンダ
１６ 操舵角センサ
１７ 車速センサ
２０ 基本制御部
２２ 操舵機構部

Claims (3)

1. パワーシリンダと、このパワーシリンダのアシスト力を制御する油圧制御機構と、ステアリングホィールの作動に応じて上記油圧制御機構を制御するコントローラとを備え、このコントローラに、ステアリングホィールの作動に応じて油圧制御機構へ出力信号を出力する基本制御部を設けたパワーステアリング装置において、上記油圧制御機構には、上記パワーシリンダへの制御流量を制御する可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドとを設け、上記基本制御部には操舵角センサを接続し、この操舵角センサからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶し、この基本制御部は、これら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωを演算または記憶するとともに、これらソレノイド電流指令値ＩθとＩωとを加算し、この加算した値に、さらにスタンバイ用のソレノイド電流指令値Ｉｓを加算した合計指令値を、この基本制御部から出力する出力信号にし、上記コントローラに操舵角を検出する上記操舵角センサを接続し、このコントローラが、この操舵角センサからの信号による操舵角θと、操舵角θのうち最大操舵角より小さい設定角θ_１と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを演算または記憶する一方、操舵角θが設定角θ_１を超えたとき、上記基本制御部からの出力値に対してソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として制御することで、上記パワーシリンダのアシスト力を小さくする構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置。
2. パワーシリンダと、このパワーシリンダのアシスト力を制御する油圧制御機構と、ステアリングホィールの作動に応じて上記油圧制御機構を制御するコントローラとを備え、このコントローラに、ステアリングホィールの作動に応じて油圧制御機構へ出力信号を出力する基本制御部を設けたパワーステアリング装置において、上記油圧制御機構には、上記パワーシリンダへの制御流量を制御する可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドとを設け、上記基本制御部には車速センサを設け、かつ、この基本制御部には操舵角センサを接続し、この操舵角センサからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶し、この基本制御部は、これら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωを演算または記憶するとともに、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθと車速に応じた操舵角用電流指令値Ｉｖ１とを乗算する一方、操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉωは、車速信号に応じた操舵角速度用電流指令値Ｉｖ２を限界値とし、しかも、ソレノイド電流指令値ＩθとＩｖ１との乗算値Ｉ１と、ソレノイド電流指令値Ｉｖ２を限界値とするソレノイド電流Ｉ２との大小を判定し、その大きい方の値を基にした電流指令値を、この基本制御部から出力する出力信号にし、上記コントローラに操舵角を検出する上記操舵角センサを接続し、このコントローラが、この操舵角センサからの信号による操舵角θと、操舵角θのうち最大操舵角より小さい設定角θ _１ と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを演算または記憶する一方、操舵角θが設定角θ _１ を超えたとき、上記基本制御部からの出力値に対してソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として制御することで、上記パワーシリンダのアシスト力を小さくする構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置。
3. パワーシリンダと、このパワーシリンダのアシスト力を制御する油圧制御機構と、ステアリングホィールの作動に応じて上記油圧制御機構を制御するコントローラとを備え、このコントローラに、ステアリングホィールの作動に応じて油圧制御機構へ出力信号を出力する基本制御部を設けたパワーステアリング装置において、上記油圧制御機構には、上記パワーシリンダへの制御流量を制御する可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドとを設け、上記基本制御部には車速センサを設け、かつ、この基本制御部には操舵角センサを接続し、この操舵角センサからの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶し、この基本制御部は、これら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθおよび操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値Ｉω を演算または記憶するとともに、これらソレノイド電流指令値ＩθとＩωのいずれか大きい方を選択し、その選択したソレノイド電流指令値に対して車速に応じた電流指令値Ｉｖを限界値とした電流指令値をこの基本制御部から出力する出力信号にし、上記コントローラに操舵角を検出する上記操舵角センサを接続し、このコントローラが、この操舵角センサからの信号による操舵角θと、操舵角θのうち最大操舵角より小さい設定角θ _１ と、操舵角θに応じたソレノイド電流指令値Ｉθｅとを演算または記憶する一方、操舵角θが設定角θ _１ を超えたとき、上記基本制御部からの出力値に対してソレノイド電流指令値Ｉθｅを限界値として制御することで、上記パワーシリンダのアシスト力を小さくする構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置。

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