JP2005247229A - Power steering device - Google Patents

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JP2005247229A JP2004063290A JP2004063290A JP2005247229A JP 2005247229 A JP2005247229 A JP 2005247229A JP 2004063290 A JP2004063290 A JP 2004063290A JP 2004063290 A JP2004063290 A JP 2004063290A JP 2005247229 A JP2005247229 A JP 2005247229A
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Yoshitaka Sugiyama
吉隆 杉山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device capable of achieving stable assist control, even when hydraulic pressure in an oil passage is changed. <P>SOLUTION: The power steering device is equipped with a hydraulic power cylinder for assisting steering force of a steering mechanism coupled to a steering wheel, and assists a reversible pump by a normally/reversely rotating electric motor. The power steering device comprises a command current value outputting means for outputting a command current value on the basis of necessary steering assisting force detected by a necessary steering assisting force detecting means, a correction gain computing means for computing a correction gain correcting phase delay of the command current value, a command current value correcting means for correcting the command current value on the basis of the correction gain, a pump load estimating means for estimating a pump load of the reversible pump, and a correction gain correcting means for correcting the correction gain to decrease when the pump load is not less than a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動モータによりポンプを駆動し、操舵アシストするパワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a power steering apparatus that assists steering by driving a pump by an electric motor.

従来、特許文献1に記載のパワーステアリング装置が知られている。この装置では、可逆式ポンプに連結された一対の油路にパワーシリンダが接続されており、この可逆式ポンプからパワーシリンダのそれぞれの油圧室に作動油を送ることによってパワーシリンダを作動させ、操舵アシスト力を発生させている。
特開2002−145087号公報。
Conventionally, a power steering device described in Patent Document 1 is known. In this apparatus, a power cylinder is connected to a pair of oil passages connected to a reversible pump, and the power cylinder is operated by sending hydraulic oil from the reversible pump to each hydraulic chamber of the power cylinder, and steering is performed. Assist force is generated.
JP 2002-145087 A.

しかしながら、上述のパワーステアリング装置にあっては、油路が閉回路となっているため、ステアリングホイール突き当て時のように油路内の油圧が高圧となる場合には、ポンプ負荷が大きくなりポンプを駆動する電動機の回転が不安定になる。このように、電動機の回転が不安定となると、ポンプ吐出圧に脈動が生じ、装置から異音が発生するという問題があった。   However, in the power steering device described above, the oil passage is a closed circuit, and therefore, when the oil pressure in the oil passage becomes high as in the case of abutting the steering wheel, the pump load increases and the pump The rotation of the motor that drives the motor becomes unstable. As described above, when the rotation of the electric motor becomes unstable, there is a problem that pulsation is generated in the pump discharge pressure and abnormal noise is generated from the apparatus.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、油路内の油圧変動があったとしても、安定したアシスト制御を達成可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problem, and an object of the present invention is to provide a power steering device capable of achieving stable assist control even if there is a fluctuation in hydraulic pressure in the oil passage.

上記目的を達成するため、操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、前記油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第1,第2通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、前記可逆式ポンプを正・逆回転させる電動機と、前記操舵輪に与えるべき必要操舵補助力を検出する必要操舵補助力検出手段と、前記必要操舵補助力検出手段によって検出された必要操舵補助力に基づき、前記電動機に対して指令電流値を出力する指令電流値出力手段と、前記指令電流値の位相遅れを補正する補正ゲインを演算する補正ゲイン演算手段と、前記補正ゲインに基づき前記指令電流値を補正する指令電流値補正手段と、前記可逆式ポンプのポンプ負荷を推定するポンプ負荷推定手段と、前記ポンプ負荷が所定値以上のとき、前記補正ゲインを減少補正する補正ゲイン補正手段とを備えたパワーステアリング装置とした。   In order to achieve the above object, a hydraulic power cylinder for assisting a steering force of a steering mechanism coupled to a steering wheel, and a pair for supplying hydraulic pressure to both pressure chambers of the hydraulic power cylinder through first and second passages. A reversible pump having a discharge port, an electric motor for rotating the reversible pump forward and backward, a necessary steering assist force detecting means for detecting a necessary steering assist force to be applied to the steering wheel, and the necessary steering assist force Based on the necessary steering assist force detected by the detection means, a command current value output means for outputting a command current value to the electric motor, and a correction gain calculation means for calculating a correction gain for correcting a phase delay of the command current value Command current value correcting means for correcting the command current value based on the correction gain, pump load estimating means for estimating the pump load of the reversible pump, and the pump load. When the above value, and a power steering device that includes a correction gain correction means for decreasing correcting the correction gain.

ポンプ負荷が所定値以上のとき、すなわち油圧回路内の油圧が高いときは、補正ゲインを減少補正することにより、逆起電力に対する過剰応答が原因の電流ノイズ成分を減少させることができる。よって、装置からの異音を抑制することができる。   When the pump load is greater than or equal to a predetermined value, that is, when the hydraulic pressure in the hydraulic circuit is high, the current noise component caused by the excessive response to the counter electromotive force can be reduced by reducing the correction gain. Therefore, abnormal noise from the apparatus can be suppressed.

以下、本発明のパワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing the power steering apparatus of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.

図1は実施例1における全体の概略構成を表す図である。運転者がステアリングホイール1を操舵すると、ステアリングシャフト2を介して所謂ラック&ピニオン機構3によりラック軸4が軸方向に移動し、操舵輪7を操舵する。ステアリングシャフト2には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ12が設けられ、コントロールユニット10に対し、トルク信号を出力する。   FIG. 1 is a diagram illustrating an overall schematic configuration in the first embodiment. When the driver steers the steering wheel 1, the rack shaft 4 is moved in the axial direction by the so-called rack and pinion mechanism 3 via the steering shaft 2, and the steering wheel 7 is steered. The steering shaft 2 is provided with a torque sensor 12 that detects the steering torque of the driver, and outputs a torque signal to the control unit 10.

ラック軸4には、運転者の操舵トルクに応じてラック軸4の移動をアシストするパワーステアリング機構5が設けられている。このパワーステアリング機構5には、モータ6aにより駆動する可逆式のポンプ6と、第1油圧室51及び第2油圧室52を画成するピストン5bを有するパワーシリンダ5aから構成されている。第1油圧室51とポンプ6は第1油路61を介して接続されている。第2油圧室52とポンプ6は第2油路62を介して接続されている。尚、ポンプ6として本実施例1では、ギヤポンプを適用しているが特に限定しない。   The rack shaft 4 is provided with a power steering mechanism 5 that assists the movement of the rack shaft 4 according to the steering torque of the driver. The power steering mechanism 5 includes a reversible pump 6 driven by a motor 6 a and a power cylinder 5 a having a piston 5 b that defines a first hydraulic chamber 51 and a second hydraulic chamber 52. The first hydraulic chamber 51 and the pump 6 are connected via a first oil passage 61. The second hydraulic chamber 52 and the pump 6 are connected via a second oil passage 62. In addition, although the gear pump is applied as the pump 6 in the present Example 1, it is not specifically limited.

コントロールユニット10には、トルクセンサ12からのトルク信号に加え、モータ6aの電流値を検出する電流センサ13からの電流値、車速センサ11からの車速信号等が入力される。これら各種信号に基づいて操舵アシスト力を決定し、モータ6aに対し指令信号を出力する。尚、コントロールユニット10の詳細については後述する。   In addition to the torque signal from the torque sensor 12, the control unit 10 receives the current value from the current sensor 13 that detects the current value of the motor 6a, the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 11, and the like. A steering assist force is determined based on these various signals, and a command signal is output to the motor 6a. Details of the control unit 10 will be described later.

(パワーアシスト制御作用)
ここで、通常のパワーアシスト制御について説明する。例えば図1に示す構成において、運転者がステアリングホイール1を右に操舵し、ラック軸4を左に動かすものとする。このとき、トルクセンサ12により検出されたトルク信号に応じたモータ駆動信号がモータ6aに出力される。すると、モータ6aの回転によりポンプ6は第2油圧室52側から第1油圧室51側に油を供給する。よって、第2油圧室52の油は第1油圧室51側に移動する。このとき発生する第1油圧室51の油圧によってピストン5bは図1中左方に押され、この力が運転者の操舵力をアシストする力となる。
(Power assist control action)
Here, normal power assist control will be described. For example, in the configuration shown in FIG. 1, it is assumed that the driver steers the steering wheel 1 to the right and moves the rack shaft 4 to the left. At this time, a motor drive signal corresponding to the torque signal detected by the torque sensor 12 is output to the motor 6a. Then, the pump 6 supplies oil from the second hydraulic chamber 52 side to the first hydraulic chamber 51 side by the rotation of the motor 6a. Therefore, the oil in the second hydraulic chamber 52 moves to the first hydraulic chamber 51 side. The piston 5b is pushed leftward in FIG. 1 by the hydraulic pressure of the first hydraulic chamber 51 generated at this time, and this force becomes a force for assisting the steering force of the driver.

図2はコントロールユニット10の構成を表すブロック図である。コントロールユニット10には、検出されたトルク信号に基づいてモータ6aへの指令電流値を演算するアシスト制御処理部200と、モータ6aへの電流を制御するモータ電流制御部300から構成されている。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit 10. The control unit 10 includes an assist control processing unit 200 that calculates a command current value to the motor 6a based on the detected torque signal, and a motor current control unit 300 that controls the current to the motor 6a.

(アシスト制御処理部の構成)   (Configuration of assist control processing unit)

図3はアシスト制御処理部200の構成を表すブロック図である。アシスト制御処理部200には、トルク信号Tをフィルタリングするローパスフィルタ201と、2つのハイパスフィルタ202,203が設けられている。また、各フィルタ値にローパスフィルタ用ゲインKL及びハイパスフィルタ用ゲインKHを乗ずるゲイン乗算部204,205,206と、各ゲインKL,KHが乗算された値を加算する加算部207が設けられている。また、モータ指令値演算部208では、この加算されたフィルタリングトルク信号TFに基づいてトルク信号の位相とゲインを調整し、最適なアシスト量に対応するモータ指令電流(目標値)I*を演算する。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the assist control processing unit 200. The assist control processing unit 200 is provided with a low-pass filter 201 that filters the torque signal T and two high-pass filters 202 and 203. Further, a gain multiplying unit 204, 205, 206 that multiplies each filter value by a low-pass filter gain K L and a high-pass filter gain K H , and an adder 207 that adds the values multiplied by the gains K L , K H Is provided. Further, the motor command value calculation unit 208 adjusts the phase and gain of the torque signal based on the added filtering torque signal TF, and calculates a motor command current (target value) I * corresponding to the optimum assist amount. .

(モータ電流制御部)
モータ電流制御部300は、トルク信号Tに基づいて電流制御ゲイン(比例ゲインkp,積分ゲインki)を調整する電流応答ゲイン演算処理部400(特許請求の範囲に記載の補正ゲイン補正手段に対応)が設けられている。また、モータ指令電流I*と電流センサ13により検出された実モータ電流I’との偏差ΔIを演算する偏差演算部303と、偏差ΔIに対し比例ゲインkpを乗算する比例ゲイン乗算部304と、偏差ΔIを積分する積分部305と、積分ゲインkiを乗算する積分ゲイン乗算部306と、各ゲインkp,kiが乗算された値を加算する加算部307が設けられている。
(Motor current controller)
The motor current control unit 300 adjusts a current control gain (proportional gain k p , integral gain k i ) based on the torque signal T to a current response gain calculation processing unit 400 (a correction gain correction unit described in claims). Correspondence) is provided. Further, a deviation calculating unit 303 that calculates a deviation ΔI between the motor command current I * and the actual motor current I ′ detected by the current sensor 13, and a proportional gain multiplying unit 304 that multiplies the deviation ΔI by a proportional gain k p. , an integrator 305 for integrating the deviation [Delta] i, the integral gain multiplication unit 306 that multiplies the integral gain k i, the addition unit 307 is provided with the gain k p, k i is adds the multiplication values.

すなわち、コントロールユニット10では、検出されたトルク信号Tに基づいて目標値であるモータ指令電流値I*を演算し、このモータ指令電流値I*と検出された実電流値I’との偏差ΔIに基づいて、最終的なモータ指令電流値Iを出力する所謂PI制御を実行する。 That is, the control unit 10 calculates a motor command current value I * , which is a target value, based on the detected torque signal T, and a deviation ΔI between the motor command current value I * and the detected actual current value I ′. Based on the above, so-called PI control for outputting the final motor command current value I is executed.

(電流応答ゲイン演算処理部について)
〔電流応答下げフラグセット処理〕
以下、電流応答ゲイン演算処理部400における電流応答下げフラグセット処理について図4のフローチャートに基づいて説明する。
(About the current response gain calculation processor)
[Current response lowering flag set processing]
Hereinafter, the current response lowering flag setting process in the current response gain calculation processing unit 400 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップ401では、検出されたトルク信号Tの絶対値が所定値Tjdg以上かどうかを判断し、T≧Tjdgのときはステップ402へ進み、それ以外はステップ407へ進む。 In step 401, it is determined whether or not the absolute value of the detected torque signal T is equal to or greater than a predetermined value T jdg . If T ≧ T jdg , the process proceeds to step 402. Otherwise , the process proceeds to step 407.

ステップ402では、高負荷判断タイマt1のカウント値が所定値t1jdg以上かどうかを判断し、t1≧t1jdgのときはステップ404へ進み、それ以外はステップ403へ進む。 In step 402, it is determined whether or not the count value of the high load determination timer t1 is equal to or greater than a predetermined value t1 jdg . If t1 ≧ t1 jdg , the process proceeds to step 404. Otherwise , the process proceeds to step 403.

ステップ403では、タイムアップ処理として高負荷判断タイマt1をカウントアップする。   In step 403, the high load determination timer t1 is counted up as time-up processing.

ステップ404では、突き当て時間タイマt2のカウント値が所定値t2jdg以上かどうかを判断し、t2≧t2jdgのときはステップ406へ進み、それ以外はステップ405へ進む。 In step 404, it is determined whether or not the count value of the butting time timer t2 is equal to or greater than a predetermined value t2 jdg . If t2 ≧ t2 jdg , the process proceeds to step 406. Otherwise , the process proceeds to step 405.

ステップ405では、タイムアップ処理として突き当て時間タイマt2をカウントアップする。   In step 405, the abutting time timer t2 is counted up as time-up processing.

ステップ406では、電流応答下げフラグf1を1にセットする。   In step 406, the current response lowering flag f1 is set to 1.

ステップ407では、タイマクリア処理として高負荷判断タイマt1及び突き当て時間タイマt2をクリアする。   In step 407, the high load determination timer t1 and the butting time timer t2 are cleared as timer clear processing.

ステップ408では、電流応答下げフラグf1をクリアする。   In step 408, the current response lowering flag f1 is cleared.

ステップ409では、電流応答ゲイン演算処理を実行する。   In step 409, a current response gain calculation process is executed.

(電流応答ゲイン演算処理)
図5はステップ409における電流応答ゲイン演算処理を表すフローチャートである。
(Current response gain calculation processing)
FIG. 5 is a flowchart showing the current response gain calculation process in step 409.

ステップ410では、電流応答下げフラグf1が1にセットされているかどうかを判断し、セットされているときはステップ412へ進み、それ以外はステップ411へ進む。   In step 410, it is determined whether or not the current response reduction flag f1 is set to 1. If it is set, the process proceeds to step 412. Otherwise, the process proceeds to step 411.

ステップ411では、電流応答ゲイン演算処理の出力としてkp=kp(normal)、ki=ki(normal)を出力する。 In step 411, k p = k p (normal) and k i = k i (normal) are output as outputs of the current response gain calculation processing.

ステップ412では、車速及びトルク信号Tを読み込み、電流応答下げ量マップ(kdp=kdp(map),kdi=kdi(map))を参照し、電流応答下げ量を決定する。 In step 412, the vehicle speed and torque signal T are read, and the current response decrease amount is determined with reference to the current response decrease amount map (k dp = k dp (map), k di = k di (map)).

ステップ413では、ステップ405においてカウントアップされた突き当て時間タイマ値t2を読み込み、経過時間係数マップ(Pp=Pp(map),Pi=Pi(map))を参照し、経過時間係数を決定する。 In step 413, the abutting time timer value t2 counted up in step 405 is read, the elapsed time coefficient map (P p = P p (map), P i = P i (map)) is referred to, and the elapsed time coefficient To decide.

ステップ414では、電流応答ゲイン演算処理として、下記式
kp=kp(normal)−(kdp・Pp)
ki=ki(normal)−(kdi・Pi)
より比例ゲインkp及び積分ゲインkiを出力する。
In step 414, as the current response gain calculation processing,
k p = k p (normal) − (k dp・ P p )
k i = k i (normal) − (k di・ P i )
Output proportional gain k p and integral gain k i .

上記制御処理における作用について説明する。
(通常の転舵時における一時的な高負荷時)
ステップ401及び402において、トルクセンサ12により検出されたトルク信号が操舵トルクが大きい状態を表す所定値Tjdg以上で、かつ、高負荷判断タイマt1により操舵トルクが大きい状態が所定時間t1jdg以上継続したかどうかを判断する。この判定の目的は、通常の操舵状態において急転舵した場合に発生する一時的な高負荷状態かどうかを判別するためのものである。高負荷判断タイマt1が所定時間t1jdgに到達していない状態でトルク信号Tが所定値Tjdgを下回ったときは、即座に高負荷判断タイマt1,突き当て時間タイマt2をリセットし、電流応答下げフラグf1を0にセットする。
The operation in the control process will be described.
(Temporary high load during normal turning)
In steps 401 and 402, the torque signal detected by the torque sensor 12 is greater than or equal to a predetermined value T jdg representing a state where the steering torque is large, and the state where the steering torque is large by the high load determination timer t1 continues for a predetermined time t1 jdg or longer. Determine if you did. The purpose of this determination is to determine whether or not there is a temporary high load state that occurs when the vehicle is steered suddenly in a normal steering state. When the torque signal T falls below the predetermined value T jdg while the high load determination timer t1 has not reached the predetermined time t1jdg, the high load determination timer t1 and the butting time timer t2 are immediately reset to reduce the current response. Set the flag f1 to 0.

次に、電流応答ゲイン演算処理に移行すると、電流応答下げフラグf1が0にセットされているため、通常の電流応答ゲイン演算処理として、kp=kp(normal),ki=ki(normal)を出力する。これにより、一時的な高負荷状態にゲインを下げることがなく、通常時の転舵応答性を確保することができる。 Next, when the process proceeds to the current response gain calculation process, since the current response decrease flag f1 is set to 0, k p = k p (normal), k i = k i ( normal) is output. As a result, it is possible to ensure normal steering response without lowering the gain to a temporary high load state.

(ステアリングホイール突き当て時における高負荷時)
ステップ401及び402において、トルクセンサ12により検出されたトルク信号が操舵トルクが大きい状態を表す所定値Tjdg以上で、かつ、高負荷判断タイマt1により操舵トルクが大きい状態が所定時間t1jdg以上継続したと判断されると、一時的な急操舵による高負荷状態ではないと判定される。このとき、ステアリングホイール突き当て時による高負荷状態と判定し、電流応答下げフラグf1を1にセットすると共に突き当て時間タイマt2のカウントアップを開始する。
(High load when hitting the steering wheel)
In steps 401 and 402, the torque signal detected by the torque sensor 12 is greater than or equal to a predetermined value T jdg representing a state where the steering torque is large, and the state where the steering torque is large by the high load determination timer t1 continues for a predetermined time t1 jdg or longer. If it is determined that it has been, it is determined that it is not a high load state due to temporary sudden steering. At this time, it is determined that the steering wheel is in a high load state, and the current response lowering flag f1 is set to 1 and the abutting time timer t2 starts to be counted up.

次に、電流応答ゲイン演算処理に移行すると、電流応答下げフラグf1が1にセットされているため、図6に示す電流応答下げ量マップから電流応答下げ量kdp,kdiを決定する。このとき、車速とトルク信号を読み込み、車速及びトルク信号に応じた下げ量を決定する。具体的には、トルク信号が大きいときは下げ量を大きくし、車速が高いときには下げ量を小さくする。 Next, when proceeding to the current response gain calculation process, since the current response decrease flag f1 is set to 1, the current response decrease amounts k dp and k di are determined from the current response decrease amount map shown in FIG. At this time, the vehicle speed and the torque signal are read, and the reduction amount corresponding to the vehicle speed and the torque signal is determined. Specifically, the lowering amount is increased when the torque signal is large, and the lowering amount is decreased when the vehicle speed is high.

次に、急激なゲインの下げによる特性の急変を避けるために、突き当て時間タイマt2のカウント値に応じて徐々に電流応答ゲインを低下させるための係数を決定する。決定された電流応答下げ量kdp,kdiと経過時間係数Pp,Piの積を通常の電流応答ゲインkp(normal),ki(normal)から減算した値を電流応答ゲインとして設定する。 Next, in order to avoid a sudden change in characteristics due to a sudden decrease in gain, a coefficient for gradually decreasing the current response gain is determined according to the count value of the abutting time timer t2. Set the current response gain as the value obtained by subtracting the determined current response reduction amount k dp , k di and the elapsed time coefficients P p , P i from the normal current response gain k p (normal), k i (normal) To do.

すなわち、本実施例1のパワーステアリング装置にあっては、モータ6aによりポンプ6を駆動し、このポンプ吐出圧をアシスト力として使用する。このとき、所謂電動モータによって直接ラック軸やステアリングシャフトにアシストトルクを付与するタイプのパワーステアリング装置に比べ、油を介してのアシストになるため、運転者に違和感を与えることなく滑らかなアシスト制御を達成できる。ただし、油の移動による遅れが生じやすいため、通常の制御ゲインは高めに設定し、応答性の確保を図っている(特許請求の範囲に記載の補正ゲイン演算手段に対応)。   That is, in the power steering apparatus of the first embodiment, the pump 6 is driven by the motor 6a, and this pump discharge pressure is used as the assist force. At this time, compared to a power steering device that directly applies assist torque to the rack shaft or steering shaft by a so-called electric motor, the assist is via oil, so smooth assist control is performed without giving the driver a sense of incongruity. Can be achieved. However, since delay due to the movement of oil is likely to occur, the normal control gain is set high to ensure responsiveness (corresponding to the correction gain calculation means described in the claims).

ポンプ6を駆動し、ピストン5bがストロークしているときは、第1油圧室51もしくは第2油圧室52の容積が変化しているため、さほど高圧になることはなく、ポンプ負荷(モータ負荷)も大きくはない。このとき、ステアリングホイール1が突き当て状態になると、ピストン5bの移動が停止し、第1油圧室51もしくは第2油圧室52の容積が一定となるため、硬い油圧回路構成となる。よって、アシスト側の油圧室及び油圧回路が一気に高圧となり、ポンプ負荷が急激に増大する。また、運転者の操舵によってトルクセンサ12のトルク信号も一気に増大する。   When the pump 6 is driven and the piston 5b is in a stroke, the volume of the first hydraulic chamber 51 or the second hydraulic chamber 52 is changed, so that the pressure does not become so high, and the pump load (motor load) Is not too big. At this time, when the steering wheel 1 is in the abutting state, the movement of the piston 5b stops and the volume of the first hydraulic chamber 51 or the second hydraulic chamber 52 becomes constant, so that a hard hydraulic circuit configuration is obtained. Therefore, the hydraulic chamber and the hydraulic circuit on the assist side become high pressure at once, and the pump load increases rapidly. Further, the torque signal of the torque sensor 12 also increases at a stretch by the driver's steering.

コントロールユニット10内では、トルク信号に基づいてモータ電流指令値を演算しているため、ステアリングホイール突き当て時のトルク信号の増大であっても、アシスト力を更に増大させようとする指令信号が出力されてしまい、ますますポンプ負荷(モータ負荷)の増大を招く。また、通常のモータ電流制御において、モータの回転によって発生する逆起電圧分を上乗せした値を出力している。しかしながら、モータ負荷によってモータ6の回転数が減少すると、逆起電圧が低下し、電流値が一気に上昇してしまう。   In the control unit 10, since the motor current command value is calculated based on the torque signal, a command signal for further increasing the assist force is output even if the torque signal is increased when the steering wheel hits. As a result, the pump load (motor load) increases. In normal motor current control, a value obtained by adding a back electromotive voltage generated by the rotation of the motor is output. However, when the number of rotations of the motor 6 decreases due to the motor load, the back electromotive voltage decreases and the current value increases at a stretch.

また、ポンプ負荷があるレベルを超えると、ポンプ6の高圧側と低圧側との間において油圧が瞬間的にリークする現象(異音を伴う場合有り)が発生する。すると、ポンプ負荷が急激に低下するためモータ負荷も軽減され、一気に回転を始める。このときに発生する逆起電圧の上昇によってモータ6aに流れる電流値が小さくなる。すなわち、ステアリングホイール突き当て時には、モータ6aの回転が不安定になる要素が複数存在する。   In addition, when the pump load exceeds a certain level, a phenomenon occurs in which the hydraulic pressure instantaneously leaks between the high pressure side and the low pressure side of the pump 6 (sometimes accompanied by abnormal noise). Then, since the pump load is suddenly reduced, the motor load is reduced and the motor starts rotating at once. The value of the current flowing through the motor 6a is reduced by the increase of the counter electromotive voltage generated at this time. That is, there are a plurality of elements that make the rotation of the motor 6a unstable when the steering wheel is abutted.

モータ電流制御部300では、PI制御によってモータ電流出力指令値を決定しているため、モータ6aに流れる電流値の急変は指令値の急変にもつながり、制御ハンチングを招く。このとき、モータ電流出力指令値がハンチング傾向となると、ステアリングホイール1にトルク変動として影響が出ないとしても、異音を発生する虞がある。   Since the motor current control unit 300 determines the motor current output command value by PI control, a sudden change in the current value flowing through the motor 6a also leads to a sudden change in the command value, resulting in control hunting. At this time, if the motor current output command value tends to hunting, there is a possibility that abnormal noise may be generated even if the steering wheel 1 is not affected as a torque fluctuation.

そこで、ステアリングホイール突き当て時には、電流応答ゲインを低下させることで、トルク信号が大きい場合であっても急激にモータ電流出力指令値が大きくなることがなく、また、ポンプリークによるポンプ負荷の急激な変化が起こったとしても、やはり急激にモータ電流出力指令値が大きくなることがない。よって、異音を発生することなく、安定したアシスト制御を達成することができる。   Therefore, at the time of abutting the steering wheel, by reducing the current response gain, the motor current output command value does not increase suddenly even when the torque signal is large, and the pump load due to pump leakage Even if a change occurs, the motor current output command value does not suddenly increase. Therefore, stable assist control can be achieved without generating abnormal noise.

更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。   Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the respective embodiments will be described below together with the effects thereof.

(イ) 請求項1記載のパワーステアリング装置において、
前記ポンプ負荷推定手段は、前記電動機の駆動トルクによりポンプ負荷を推定することを特徴とするパワーステアリング装置。
(A) In the power steering apparatus according to claim 1,
The power steering apparatus, wherein the pump load estimating means estimates a pump load from a driving torque of the electric motor.

ポンプ負荷を検出するためのセンサ等を設ける必要が無く、コストの低減を図ることができる。   There is no need to provide a sensor or the like for detecting the pump load, and the cost can be reduced.

(ロ) 請求項1または上記(イ)記載のパワーステアリング装置において、
前記ポンプ負荷推定手段は、前記必要操舵補助力検出手段により検出された必要操舵補助力に基づいてポンプ負荷を推定することを特徴とするパワーステアリング装置。
(B) In the power steering device according to claim 1 or (A),
The power steering apparatus according to claim 1, wherein the pump load estimating means estimates a pump load based on the necessary steering assist force detected by the necessary steering assist force detecting means.

ステアリングホイール突き当て時等における急激な必要操舵補助力の増大に基づいて、ポンプ負荷を推定することが可能となり、センサ等を設ける必要が無く、コストの低減を図ることができる。   The pump load can be estimated on the basis of a sudden increase in the necessary steering assist force when the steering wheel is abutted or the like, so that it is not necessary to provide a sensor or the like, and the cost can be reduced.

(ハ) 請求項1及び上記(イ),(ロ)に記載のパワーステアリング装置において、
前記補正ゲイン補正手段に計時手段を設け、
前記計時手段は、前記ポンプ負荷が連続して所定位置以上となった時間を計時し、
前記補正ゲイン補正手段は、ポンプ負荷が所定値以上の時間が所定時間以上のとき、補正ゲインを減少補正することを特徴とするパワーステアリング装置。
(C) In the power steering device according to claim 1 and (a) and (b) above,
The correction gain correction means is provided with a time measuring means,
The time measuring means measures the time when the pump load is continuously at a predetermined position or more,
The power gain steering device according to claim 1, wherein the correction gain correction means corrects the correction gain to decrease when a time during which the pump load is a predetermined value or more is a predetermined time or more.

ステアリングホイール突き当て時のように油圧回路内が高圧状態で、かつ、その状態が所定時間連続して発生した場合、装置からの異音が発生する。一方、油圧回路内が高圧状態であっても、それが瞬間的に発生するような場合には、装置からの異音は発生しない。よって、瞬間的に高圧状態となった場合には補正ゲインを減少補正させないことにより、ステアリング応答性の低下を防止することができる。   When the inside of the hydraulic circuit is in a high pressure state, such as when the steering wheel is abutted, and this state occurs continuously for a predetermined time, an abnormal noise is generated from the device. On the other hand, even if the inside of the hydraulic circuit is in a high pressure state, if it occurs instantaneously, no abnormal noise is generated from the apparatus. Therefore, when the pressure instantaneously becomes high, it is possible to prevent the steering response from being lowered by not reducing the correction gain.

(ニ) 請求項1及び上記(イ),(ロ),(ハ)に記載のパワーステアリング装置において、
前記補正ゲイン補正手段は、補正ゲインを徐々に減少補正させることを特徴とするパワーステアリング装置。
(D) In the power steering device according to claim 1 and (a), (b), (c) above,
The power gain steering device according to claim 1, wherein the correction gain correction means corrects the correction gain gradually.

急激に補正ゲインを減少補正させた場合、操舵フィーリングに違和感が生じる虞があるため、補正ゲインを徐々に減少させることにより、操舵フィーリングの違和感を抑制することができる。   When the correction gain is suddenly decreased and corrected, there is a possibility that a feeling of strangeness may occur in the steering feeling. Therefore, the feeling of strangeness in the steering feeling can be suppressed by gradually decreasing the correction gain.

(ホ) 請求項1及び上記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)に記載のパワーステアリング装置において、
操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段を設け、
前記必要操舵補助力検出手段を、操舵トルクを検出するトルクセンサとし、
前記補正ゲイン補正手段は、前記操舵角が所定値以上、かつ、操舵トルクが所定値以上のときに前記補正ゲインを減少補正することを特徴とするパワーステアリング装置。
(E) In the power steering device according to claim 1 and (a), (b), (c), (d) above,
A steering angle detecting means for detecting the steering angle of the steered wheels is provided;
The necessary steering assist force detecting means is a torque sensor for detecting steering torque,
The correction gain correction means reduces and corrects the correction gain when the steering angle is a predetermined value or more and the steering torque is a predetermined value or more.

操舵角が所定値以上、かつ、操舵トルクが所定値以上のときは、ステアリングホイール突き当て状態であると推定されるため、このとき補正ゲインを減少補正することにより、装置からの異音を抑制することができる。   If the steering angle is greater than or equal to a predetermined value and the steering torque is greater than or equal to a predetermined value, it is estimated that the steering wheel is in contact with the steering wheel. can do.

実施例1におけるパワーステアリング装置を表す図である。It is a figure showing the power steering device in Example 1. FIG. 実施例1におけるコントロールユニットの構成を表すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit in Embodiment 1. FIG. 実施例1におけるアシスト制御処理部の構成を表すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of an assist control processing unit in Embodiment 1. FIG. 実施例1における電流応答ゲイン演算処理を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a current response gain calculation process in the first embodiment. 実施例1における電流応答ゲイン演算処理を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a current response gain calculation process in the first embodiment. 実施例1における電流応答下げ量マップを表す図である。It is a figure showing the current response fall amount map in Example 1. FIG. 実施例1における経過時間係数マップを表す図である。It is a figure showing the elapsed time coefficient map in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 ラック&ピニオン機構
4 ラック軸
5 パワーアシスト機構
5a パワーシリンダ
5b ピストン
6 ポンプ
6a モータ
7 操舵輪
10 コントロールユニット
11 車速センサ
12 トルクセンサ
13 電流センサ
51 第1油圧室
52 第2油圧室
61 第1油路
62 第2油路
200 アシスト制御処理部
201 ローパスフィルタ
202,203 ハイパスフィルタ
300 モータ電流制御部
400 電流応答ゲイン演算処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Rack & pinion mechanism 4 Rack shaft 5 Power assist mechanism 5a Power cylinder 5b Piston 6 Pump 6a Motor 7 Steering wheel 10 Control unit 11 Vehicle speed sensor 12 Torque sensor 13 Current sensor 51 1st hydraulic chamber 52 2nd Hydraulic chamber 61 First oil passage 62 Second oil passage 200 Assist control processing unit 201 Low-pass filter 202, 203 High-pass filter 300 Motor current control unit 400 Current response gain calculation processing unit

Claims (1)

操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
前記油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第1,第2通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプを正・逆回転させる電動機と、
前記操舵輪に与えるべき必要操舵補助力を検出する必要操舵補助力検出手段と、
前記必要操舵補助力検出手段によって検出された必要操舵補助力に基づき、前記電動機に対して指令電流値を出力する指令電流値出力手段と、
前記指令電流値の位相遅れを補正する補正ゲインを演算する補正ゲイン演算手段と、
前記補正ゲインに基づき前記指令電流値を補正する指令電流値補正手段と、
前記可逆式ポンプのポンプ負荷を推定するポンプ負荷推定手段と、
前記ポンプ負荷が所定値以上のとき、前記補正ゲインを減少補正する補正ゲイン補正手段と、
を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
A hydraulic power cylinder for assisting the steering force of the steering mechanism connected to the steering wheel;
A reversible pump having a pair of discharge ports for supplying hydraulic pressure to both pressure chambers of the hydraulic power cylinder via the first and second passages;
An electric motor for rotating the reversible pump forward and reverse;
Necessary steering assist force detecting means for detecting necessary steering assist force to be applied to the steered wheels;
Command current value output means for outputting a command current value to the motor based on the required steering assist force detected by the required steering assist force detection means;
Correction gain calculating means for calculating a correction gain for correcting the phase delay of the command current value;
Command current value correcting means for correcting the command current value based on the correction gain;
A pump load estimating means for estimating a pump load of the reversible pump;
When the pump load is equal to or greater than a predetermined value, correction gain correction means for correcting the decrease of the correction gain;
A power steering apparatus comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007203784A (en) * 2006-01-31 2007-08-16 Nissan Motor Co Ltd Power steering system
JP2007237967A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Hitachi Ltd Power steering device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007203784A (en) * 2006-01-31 2007-08-16 Nissan Motor Co Ltd Power steering system
JP2007237967A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Hitachi Ltd Power steering device
JP4669800B2 (en) * 2006-03-09 2011-04-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power steering device

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