JPH0310969A

JPH0310969A - 全油圧式パワーステアリング装置の位相ずれ補正方法

Info

Publication number: JPH0310969A
Application number: JP14716989A
Authority: JP
Inventors: Tetsuaki Kushibe; 櫛部　哲明
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1991-01-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はバッテリーフォークリフトなどに使用される全
油圧式パワーステアリング装置の位相ずれ補正方法に係
り、詳しくは、直進走行時におけるハンドルの遊動防止
を図った位相ずれ補正方法の改良に関する。

［従来の技術］一般に、全油圧式パワーステアリング装置は、ハンドル
によって操作されるステアリングバルブユニット（ロー
タリパルプ及びメータリング装置が一体に組付けられた
もの）と、操舵輪を操舵させるパワーシリンダと、ステ
アリングバルブユニットとパワーシリンダとを連結する
一連の油圧ラインとから構成され、ハンドルの回転角に
比例する量の作動油をステアリングバルブユニットを経
てパワニジリンダに供給することによって操舵輪を油圧
操舵させるようになされている。

そして上記ステアリングバルブユニット内の作動油のリ
ークによりハンドルの回転角に対して操舵輪の切角にず
れがある場合には、ハンドルの回転に基づく操舵輪の目
標切角と実際切角との位相ずれを検出して、上記油圧ラ
イン中のバイパス回路に設けた電磁弁を開通させ、供給
作動油のバイパスに基づくハンドルの空転により、上記
位相ずれを自動的に補正するようになされている。

上記従来の位相ずれ補正方法では、第４図のフローチャ
ートに示すように、ハンドル回転角から計算した操舵輪
の目標切角と、実際に検出した操舵輪の実際切角との位
相ずれｅ＝（目標切角−実際切角）を求め、θくＯの場
合、すなわち操舵輪の実際切角が目標切角よりも進みす
ぎた場合に、電磁弁を開通してハンドルを空転させ、そ
れにより上記位相ずれの補正を行うものである。

［発明が解決しようとする課題］ところが、上述した位相ずれ補正を行う全油圧式パワー
ステアリング装置では、意識的な転舵操作の有無にかか
わらず常に上記ずれ補正が行われるため、とくに実質的
な非転舵状態、つまり付随した微操舵を含む車両の直進
走行時に、空転に基づくハンドルの遊動（ふらつき）を
生じてその直進走行性が極度に阻害されるという不具合
がある。

なお、参考までに掲記する特開昭６２−２４１７６７号
の発明は、直進走行性の改善を解決課題とするものでは
ないが、ゆっくりハンドルを回しながら車両の走行目標
に向かうように転舵操作を行う場合、ずれ補正に基づく
ハンドルの空転により車両の走行方向が変らず、運転者
に操舵違和感を与えるという問題を指摘し、その対策と
してハンドル回転速度が設定値以下の時は上記ずれ補正
を禁止する技術を開示している。ここにハンドル回転速
度が設定値以下であるという状態は、同回転速度が零に
等しいつまり直進走行状態をも含むことからすれば、か
かるハンドル回転速度の検出値により車両が直進走行状
態であることを判別して上記ずれ補正を禁止することは
当然に思考される。しかしながら、ハンドル回転速度は
必ずしも操舵輪の切角と比例するものではなく、微操舵
を含む実質的な直進走行状態であっても、その値は設定
値を跨いでやたらと乱高下し、直進走行状態の正確な把
握は到底困難である。

本発明は、簡単、正確な直進走行状態の判別と、該直進
走行時におけるハンドルの遊動を防止して走行時の安定
化を図ることを、解決すべき技術課題とするものである
。

［課題を解決するための手段］本発明は上記課題解決のため、ハンドルの回転に基づく
操舵輪の目標切角と実際切角とのずれを検出して、バイ
パス回路中に設けた電磁弁を開通させることにより、パ
ワーシリンダへの供給作動油をバイパスさせて上記ずれ
を補正するようにし、ハンドルトルクの検出値が実質的
に非転舵状態であることを示す設定値以下の時は、上記
ずれ補正の停止を指令するようにした新規な構成を採用
している。

［作用］ハンドルトルクによれば、直進走行に付随するハンドル
の微操舵現象がきわめて安定した範囲の低いトルク値と
して検出され、旋回を意図した転舵操作時に検出される
高いトルク値とは設定値を境に明確に区分されるため、
車両が直進走行状態にあるか否かを的確に判別すること
ができる。したがって、かかるハンドルトルクの検出値
に基づいて直進走行であることが判別されれば、上記電
磁弁の閉止を介してずれ補正の停止を優先させるので、
直進走行時におけるハンドルの遊動は確実に防止される
。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。第１図に示した油圧回路図において、１はノブ２を
備えたハンドル、３はハンドル１によって操作されるス
テアリングバルブユニットでおり、このステアリングバ
ルブユニット３はハンドル１によって直接操作されるス
テアリング用のロータリバルブ４と、このロータリバル
ブ４と機械的に連動し、油圧ポンプ９からロータリバル
ブ４を経て送り込まれた作動油を油圧ライン６．７を通
してハンドル１の回転角に対応する油量でパワーシリン
ダ８に供給するメータリング装置（−般的にはジロータ
と呼称されている）５とから構成されている。なお、図
中１０は回路内圧力を設定圧に保持するリリーフ弁、１
１はオイルタンクである。

そして上記ロータリバルブ４は、タンクポートとメータ
リングポートとを連絡する通路には絞り弁１２を、タン
クボートとシリンダボートとを連絡する通路には絞り弁
１３を、また、メータリングボートとパワーシリンダ８
とを連絡する通路には絞り弁１４を、ざらにポンプボー
トとタンクポートとを連絡する通路には全量絞り弁１５
をそれぞれ備えており、これら絞り弁のうち、通常の場
合、メータリングボートとシリンダボートとを連絡する
通路に設けられた絞り弁１４の絞り度が最大に設定され
ている。また、前記パワーシリンダ８のロッド側油室に
通じる油圧ライン６と、ヘッド側油室に通じる油圧ライ
ン７とはバイパス回路１６によって相互に連通され、こ
のバイパス回路１６には作動油流れを許容する形式の通
路開閉用の電磁弁１７が設けられている。なお、この電
磁弁１７は双方向通過性をもつ常閉形式の開閉弁である
。　一方、前記ハンドル１のステアリングシャフト１ａ
にはハンドルトルクを検出するトルクセンサ１８及び回
転角検出器としてのロータリエンコーダ１９が設けられ
、ロータリエンコーダ１９は旋回方向を判別するための
インクリメンタル出力（Ａ相・Ｂ相）と回転角を検出す
るためのノブ２の位置に対応した基準点信号（ノブの基
準位置を示す信号）を出力する。また・、操舵輪２０の
キングピン２１には切角検出器としてのポテンショメー
タ２２が取付けられ、操舵輪２０の実際の切角信号を出
力する。そして、コントローラ２３は前記トルクセンサ
１８、ロータリエンコーダ１９及びポテンショメータ２
２からの各検出信号を入力し、それに基づいて前記電磁
弁１７に対し制御信号を出力するようになっている。

本発明を実施する装置は上述のように構成されており、
ハンドル１を右回り又は左回りに回転操作すると、ステ
アリングバルブユニット３におけるロータリバルブ４が
直進時の中立位置（ｂ）から右旋回位置（ａ）又は左旋
回位置（Ｃ）に切換えられ、油圧ポンプ９からロータリ
バルブ４を経て送られた作動油がメータリング装置５に
よってハンドル１の回転角に対応する油量で油圧ライン
６又は７を経てパワーシリンダ８のロッド側油室又はヘ
ッド側油室に供給され、操舵輪２０が右又は左に操舵さ
れる。

そして、上記ステアリング操作時において位相ずれ補正
作用が行なわれるものであり、以下、その作動を第２図
のフローチャートに従って説明する。

まず、トルクセフサ１８によりハンドルトルクの検出信
号が入力される（５１００）。そしてコントローラ２３
により検出信号によるハンドルトルクの検出値Ｔが設定
値Ｃ以下かどうかを判別しく５１０２）、設定値以下で
あれば実質的な非転舵状態つまり直進走行と判断して、
電磁弁１７のソイレノイドＳＱＬにずれ補正停止のＯＦ
Ｆ信号を優先して出力する（Ｓ１１０）。

次いでバドルの検出値Ｔが設定値Ｃを超えるつまり旋回
転舵状態と判断した場合は、ロータリエンコーダ１９の
インクリメンタル出力によりハンドル１の回転方向及び
回転角の検出信号が入力され、この検出信号に基づいて
コントローラ２３により本来あるべき操舵輪２０の切角
が目標切角Ｔθとして計算される（Ｓ１０４）。つづい
てポテンションメータ２２により実際切角Ｔｏが検出さ
れ、コントローラ２３により操舵輪２０の目標切角Ｔθ
と実際切角Ｔｏとのずれ角θが計算される（８１０６）
。そして回転方向に関してハンドル１の回転角が操舵輪
２０の実際切角よりも進んでいる場合には（３１０Ｂ＞
、電磁弁１７のソレノイドＳＱＬにＯＦＦ信号を出力し
く３１１０）、遅れている場合にはソレノイドＳＱＬに
ＯＮ信号を出力して電磁弁１７を開通する（Ｓ１１２）
。

すなわち本実施例の位相ずれ補正方法は、ハンドル１の
回転角がその回転方向において操舵輪２０の実際切角よ
りも遅れている場合に限り、バイパス回路１６を開いて
パワーシリンダ８に送られる作動油をステアリングバル
ブユニット３を経てオイルタンク１１に還流させ、ハン
ドル１の空転による位相ずれの補正を実行するとともに
、ハンドルトルクの検出値により、車両の走行状態を付
随的な微操舵を含む直進走行つまり実質的な非転舵状態
と、意識的な旋回走行つまり転舵状態とに判別し、非転
舵状態と判断した場合にはずれ補正の停止を優先して、
ハンドルの遊動防止を図ったところに大きな特徴を有す
るものである。

第３図は車両の走行状態とトルクセンサの出力電圧との
関係を示すもので、■はハンドルから全く手を離した状
態、■は触れたハンドルを微操舵する程度の直進状態、
■は旋回のための転舵状態を表わしており、転舵、非転
舵時にそれほど大差を生じないハンドル回転速度による
判別とは異なり、ハンドルトルクは設定値を境として両
者を明確に区分し、非転舵状態か否かが高精度に判別で
きるため、安定した直進走行性能を確保することができ
る。

［発明の効果コ以上、詳述したように本発明方法は、ハンドルトルクの
検出によって実質的な非転舵状態すなわち車両の直進走
行を的確に判別し、直進走行時には、位相ずれの有無を
問わずずれ補正の停止を優先させてハンドルの空転を許
さないようにしたものであるから、とくに問題視されて
いた直進走行時の操舵安定性を確実に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の一例を示す油圧回路図
、第２図は本発明による位相ずれ補正作用の制御動作を
示すフローチャート、第３図は車両の走行状態とトルク
センサの出力電圧との関係を示す線図、第４図は従来の
同様な制御動作を示すフローチャートである。１・・・ハンドル３・・・ステアリングバルブユニット６．７・・・油圧ライン８・・・パワーシリンダ１６・・・バイパス回路１７・・・電磁弁１８・・・トルクセンサ１９・・・ロータリエンコーダ２０・・・操舵輪

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハンドルの回転に基づく操舵輪の目標切角と実際
切角とのずれを検出して、バイパス回路中に設けた電磁
弁を開通させることにより、パワーシリンダへの供給作
動油をバイパスさせて上記ずれを補正するようにした全
油圧式パワーステアリング装置の位相ずれ補正方法にお
いて、ハンドルトルクの検出値が実質的に非転舵状態で
あることを示す設定値以下の時は、上記ずれ補正の中断
を指令するようにした全油圧式パワーステアリング装置
の位相ずれ補正方法。