JP2007161058A - Power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a power steering apparatus provided with a flow rate control valve for controlling a flow rate guided to a power cylinder side.
図4および図5を用いて従来のパワーステアリング装置について説明する。
図4に示すポンプアッセンブリーPAは、流量制御弁Vのスプール1とともにポンプPを一体的に本体に組み込んだものである。
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。
A conventional power steering apparatus will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
The pump assembly PA shown in FIG. 4 is one in which the pump P is integrally incorporated in the main body together with the
The
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。
That is, one
Therefore, both the
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の作用力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、上記タンクポート11の開度が決められる。
図4のノーマル位置から、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、上記バランス位置を保つ。
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。
The
When the pump P is driven from the normal position in FIG. 4 and pressure oil is supplied to the pump port 4, a flow can be made to the variable orifice a, and a differential pressure is generated there. Due to this differential pressure, a pressure difference is generated between the
As the
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。
The fact that the control flow rate QP is controlled according to the opening degree of the
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。
Therefore, in order to control the control flow rate QP according to the vehicle speed and the steering situation, it is only necessary to control the opening of the variable orifice a, that is, the excitation current of the solenoid SOL.
This is because the opening of the variable orifice a is kept to a minimum when the solenoid SOL is in a non-excited state, and the opening is increased as the exciting current is increased.
なお、上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。 The steering valve 9 controls the flow rate supplied to the power cylinder 8 in accordance with an input torque (steering torque) of a steering wheel (not shown). For example, if the steering torque is large, the supply flow rate to the power cylinder 8 is increased, and if the steering torque is small, the supply flow rate is decreased accordingly. The switching amount of the steering torque and the steering valve 9 is determined by a torsional reaction force such as a torsion bar (not shown).
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Vで決められる制御流量QPとを、いつも等しくすれば、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側のエネルギーロスは、制御流量QPとパワーシリンダ8の必要流量QMとの差によって発生するからである。
If the switching amount of the steering valve 9 is increased when the steering torque is large as described above, the assist force by the power cylinder 8 is increased accordingly. On the contrary, if the switching amount of the steering valve 9 is reduced, the assist force is reduced.
If the required (required) flow rate QM of the power cylinder 8 determined by the steering torque and the control flow rate QP determined by the flow control valve V are always equal, the energy loss on the pump P side can be kept low. This is because the energy loss on the pump P side is caused by the difference between the control flow rate QP and the required flow rate QM of the power cylinder 8.
上記のように制御流量QPを、パワーシリンダ8の必要流量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、操舵角センサー16と車速センサー17とを接続し、これら両センサー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。
As described above, in order to make the control flow rate QP as close as possible to the necessary flow rate QM of the power cylinder 8, the opening of the variable orifice a is controlled by the excitation current for the solenoid SOL, and this excitation current is controlled. , Controller C.
A
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にしているからである。
In the figure,
Although the flow rate is very small as described above, the pressure oil is supplied to the steering valve 9 side for the purpose of preventing seizure of the entire apparatus, preventing disturbance such as kickback, and ensuring responsiveness. Because.
また、符号19は、コントローラCとソレノイドSOLとの間に接続したドライバーである。符号12は動力源、符号13,14は流路10に設けたオリフィス、符号15はリリーフ弁である。
上記コントローラCの制御システムは、図5に示すとおりである。すなわち、コントローラCには、操舵角センサー16からの操舵角信号と車速センサー17からの車速信号とが入力される。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とを演算するとともに、これら操舵角θおよび操舵角速度ωを基にして、ソレノイド電流指令値Iを制御し、このソレノイド電流指令値IによってソレノイドSOLの励磁電流を制御している。
図5における操舵角θとソレノイド電流指令値I1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I2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。
The control system of the controller C is as shown in FIG. In other words, the steering angle signal from the
The steering angle θ and the solenoid current command value I1 in FIG. 5 are determined based on theoretical values that make the relationship between the steering angle θ and the control flow rate QP linear. Further, the relationship between the steering angular velocity ω and the solenoid current command value I2 is also determined based on a theoretical value in which the steering angular velocity ω and the control flow rate QP are linear characteristics.
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I1およびI2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時には、上記指令値I1もI2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I1、および操舵角速度ωに対するソレノイド電流指令値I2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ある。
However, if the steering angle θ and the steering angular velocity ω do not become a certain set value or more, both the command values I1 and I2 are output as zero. That is, when the steering wheel is neutral or in the vicinity thereof, the command values I1 and I2 are set to zero.
The solenoid current command value I1 for the steering angle θ and the solenoid current command value I2 for the steering angular velocity ω are stored in advance in the controller C as table values.
また、コントローラCは、車速センサー17の出力信号に基づいて、操舵角用電流指令値I3と操舵角速度用電流指令値I4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I3および操舵角速度用電流指令値I4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ある。
The controller C outputs the steering angle current command value I3 and the steering angular velocity current command value I4 based on the output signal of the
そして、操舵角用電流指令値I3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I4は、低速域で1を出力し、最高速域で例えば0.8を出力するようにしている。
そして、上記操舵角θによるソレノイド電流指令値I1には、車速Vに応じた操舵角用電流指令値I3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I5は小さくなる。
一方、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値I2には、車速に応じた操舵角速度用電流指令値I4を限界値として、操舵角速度系の電流指令値I6を出力させるようにしている。
The steering angle current command value I3 is set to 1 in the low speed range and to 0.6, for example, in the maximum speed range. Further, the steering angular velocity current command value I4 is set to 1 in the low speed range, and for example, 0.8 in the maximum speed range.
The solenoid current command value I1 based on the steering angle θ is multiplied by the steering angle current command value I3 corresponding to the vehicle speed V. Therefore, the higher the vehicle speed V is, the smaller the output value that is the multiplication result, that is, the current command value I5 of the steering angle system.
On the other hand, for the solenoid current command value I2 based on the steering angular velocity ω, the steering angular velocity current command value I6 is output with the steering angular velocity current command value I4 corresponding to the vehicle speed as a limit value.
上記のように出力された操舵角系の電流指令値I5と、操舵角速度系の電流指令値I6との大小を比較し、その大きな方の電流指令値I5あるいは電流指令値I6を採用するようにしている。
また、上記のようにして選択された電流指令値I5あるいはI6には、スタンバイ用電流指令値I7を加算する。
このスタンバイ用電流指令値I7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用電流指令値I7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QSを確保する。
The steering angle system current command value I5 outputted as described above is compared with the steering angular velocity system current command value I6, and the larger current command value I5 or current command value I6 is adopted. ing.
Further, the standby current command value I7 is added to the current command value I5 or I6 selected as described above.
The standby current command value I7 is for always supplying a predetermined current to the solenoid SOL of the variable orifice a. Thus, the variable orifice a supplied with the standby current command value I7 has a constant opening degree even if the solenoid current command value based on the steering angle θ, the steering angular velocity ω, and the vehicle speed is zero. While maintaining a constant standby flow rate QS.
上記の構成にしたパワーステアリング装置によれば、操舵角θ、操舵角速度ω、車速Vに基づいて、ソレノイド電流指令値Iを制御し、このソレノイド電流指令値IによってソレノイドSOLの励磁電流を制御している。
そして、上記したように、ソレノイドSOLが非励磁状態のときに、可変オリフィスaの開度を最小に保ち、ソレノイドSOLの励磁電流が、車速や操舵状況に応じて大きくなれば、可変オリフィスaの開度が大きくなる。このように、可変オリフィスaの開度を制御することで、エネルギー損失を小さくし、しかも、走行状況に応じた制御流量QPを制御することができる。
As described above, when the solenoid SOL is in the non-excited state, the opening of the variable orifice a is kept to a minimum, and if the exciting current of the solenoid SOL increases according to the vehicle speed and the steering situation, Opening is increased. Thus, by controlling the opening degree of the variable orifice a, it is possible to reduce the energy loss and to control the control flow rate QP according to the traveling state.
上記従来のパワーステアリング装置によれば、ソレノイド電流指令値Iが演算されれば、理論上、走行状況に応じて最適な制御流量QPを制御できる。
しかし、ポンプPは、寸法精度のばらつき等、ポンプP単体ごとに多少異なった特性を有するとともに、ソレノイドSOLも個々に多少異なった特性を有するのが現状である。このように、個々の特性を有するポンプPと、ソレノイドSOLとが組み合わされて、ポンプアッセンブリーPAが構成されるため、ソレノイド電流指令値Iと制御流量QPとの対応関係であって、最終的なポンプ出力特性であるI−Q特性は、すべての実機において等しくなるとは限らず、実機ごとにばらつきが生じてしまう。
According to the above-described conventional power steering apparatus, if the solenoid current command value I is calculated, the optimal control flow rate QP can be controlled theoretically in accordance with the traveling situation.
However, the pump P currently has slightly different characteristics for each pump P, such as variations in dimensional accuracy, and the solenoid SOL also has slightly different characteristics. Thus, since the pump assembly PA is configured by combining the pump P having individual characteristics and the solenoid SOL, the correspondence relationship between the solenoid current command value I and the control flow rate QP The IQ characteristics, which are pump output characteristics, are not always the same in all actual machines, and variations occur among the actual machines.
このように、走行状況に応じて最適な制御流量QPを制御すべく、ソレノイド電流指令値Iを制御しても、実際は、ポンプアッセンブリーPAが、実機ごとに異なるI−Q特性を有しているため、制御流量QPを正確に制御することができず、制御流量QPにばらつきが生じてしまう。
そして、制御流量QPにばらつきが生じれば、走行状況に応じて最適な操舵フィーリングを実現することができなくなってしまうという問題があった。
Thus, even if the solenoid current command value I is controlled so as to control the optimum control flow rate QP according to the traveling situation, the pump assembly PA actually has different IQ characteristics for each actual machine. Therefore, the control flow rate QP cannot be accurately controlled, and the control flow rate QP varies.
If the control flow rate QP varies, there is a problem that it becomes impossible to realize an optimum steering feeling according to the traveling state.
この発明の目的は、ポンプアッセンブリーPAが個々のI−Q特性を有していても、確実に必要流量を制御するパワーステアリング装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power steering device that reliably controls a required flow rate even when the pump assembly PA has individual IQ characteristics.
この発明は、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、上記一方のパイロット室の下流側にオリフィスを設け、この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とともに、その移動位置に応じて、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還流させる戻り流量QTとに分配する構成にし、上記オリフィスは、ソレノイドの励磁電流に応じて開度を制御する可変オリフィスにするとともに、ソレノイドの励磁電流を制御するコントローラを設け、このコントローラには、車速や操舵角等の走行状況に応じた信号を出力する信号出力部を接続するとともに、この信号出力部から出力された信号に基づいて、上記ソレノイドに供給する励磁電流を出力するためのソレノイド電流指令値を演算する演算部を設け、この演算部で演算されたソレノイド電流指令値に基づいて、可変オリフィスを制御するパワーステアリング装置を前提とする。 The present invention incorporates a spool into the main body, one end of the spool faces one pilot chamber that is always in communication with the pump port, and the other end of the spool faces the other pilot chamber with a spring interposed therebetween. An orifice is provided on the downstream side of one pilot chamber, and pressure oil is guided to the steering valve that controls the power cylinder through the orifice, while the pressure upstream of the orifice is used as the pilot pressure of the one pilot chamber, The control flow that guides the pump discharge amount to the steering valve side according to the movement position while controlling the movement position of the spool by the pressure balance of the other pilot chamber, with the pressure on the side as the pilot pressure of the other pilot chamber The QP and the return flow rate QT to be returned to the tank or pump are distributed to The switch is a variable orifice that controls the opening according to the excitation current of the solenoid, and a controller that controls the excitation current of the solenoid is provided. This controller has a signal that corresponds to the running conditions such as the vehicle speed and steering angle. Is connected to a signal output unit, and a calculation unit for calculating a solenoid current command value for outputting an excitation current to be supplied to the solenoid is provided based on a signal output from the signal output unit. A power steering device that controls the variable orifice based on the solenoid current command value calculated by the unit is assumed.
そして、上記コントローラには、上記演算部とともに電流指令値変換部を設け、演算部は、上記走行状況に対応する制御流量値を定めたテーブルを記憶し、電流指令値変換部は、上記制御流量値とその制御流量値に対応する実機ごとのソレノイド電流指令値との相対関係を特定する変換テーブルを記憶し、上記演算部は、信号出力部から出力された信号に基づいて制御流量値を特定し、上記電流指令値変換部は、上記変換テーブルに基づいて、制御流量値から実機ごとのソレノイド電流指令値を特定し、このソレノイド電流指令値に基づいて、可変オリフィスのソレノイドの励磁電流を制御する構成にした点に特徴を有する。 The controller is provided with a current command value conversion unit together with the calculation unit, the calculation unit stores a table that defines control flow values corresponding to the travel conditions, and the current command value conversion unit is configured to control the control flow rate. A conversion table that identifies the relative relationship between the value and the solenoid current command value for each actual machine corresponding to the control flow value is stored, and the calculation unit specifies the control flow value based on the signal output from the signal output unit The current command value conversion unit specifies the solenoid current command value for each actual machine from the control flow rate value based on the conversion table, and controls the excitation current of the solenoid of the variable orifice based on the solenoid current command value. It is characterized in that it is configured as follows.
この発明によれば、演算部において制御流量値を演算し、制御流量値とソレノイド電流指令値とを実機ごとに特定しているので、実機ごとにばらつきのあるI−Q特性に起因した、制御流量のばらつきが問題とならず、必要とされる制御流量に対応したソレノイド電流指令値を特定することができる。
上記のように必要とされる制御流量に対応したソレノイド電流指令値を特定できるので、走行状況に応じて最適な操舵フィーリングを実現することができる。
According to the present invention, the control flow rate value is calculated in the calculation unit, and the control flow rate value and the solenoid current command value are specified for each actual machine. Therefore, the control caused by the IQ characteristic that varies for each actual machine. Variations in flow rate do not become a problem, and a solenoid current command value corresponding to a required control flow rate can be specified.
Since the solenoid current command value corresponding to the required control flow rate can be specified as described above, the optimum steering feeling can be realized according to the traveling situation.
図1〜図3を用いて、この実施形態におけるパワーステアリング装置について説明する。
なお、この実施形態のパワーステアリング装置は、コントローラCにおける制御システムに最大の特徴を有するものであり、特に構造をはじめとする他の構成については、従来のパワーステアリング装置と同様である。したがって、ここでは、コントローラCにおける制御システムを中心に説明するとともに、従来のパワーステアリング装置と同様の構成要素については、同様の符号を付して説明する。
The power steering apparatus in this embodiment is demonstrated using FIGS. 1-3.
The power steering device of this embodiment has the greatest feature in the control system in the controller C, and the other configurations including the structure are the same as those of the conventional power steering device. Therefore, here, the control system in the controller C will be mainly described, and the same components as those in the conventional power steering apparatus will be described with the same reference numerals.
この実施形態におけるコントローラCの制御システムは、図1に示すとおりであるが、このコントローラCは、ソレノイドSOLに供給する励磁電流を制御することで、可変オリフィスaの開度を制御するものである。
コントローラCには、従来のパワーステアリング装置と同様、操舵角センサー16及び車速センサー17を接続しているが、これら両センサー16,17が、この発明における、信号出力部20を構成している。なお、この実施形態における信号出力部20は、操舵角センサー16と、車速センサー17とからなるが、信号出力部20を構成するのは、これらに限られるものではなく、制御流量QPを制御するために有効なものを構成要素に加えてもよい。
The control system of the controller C in this embodiment is as shown in FIG. 1, but this controller C controls the opening of the variable orifice a by controlling the exciting current supplied to the solenoid SOL. .
The controller C is connected to the
コントローラCは、演算部21と電流指令値変換部22とを備え、上記演算部21に、上記操舵角センサー16からの操舵角信号と車速センサー17からの車速信号とが入力される。そして、演算部21は、操舵角信号から操舵角θと操舵角速度ωとを演算するとともに、これら操舵角θおよび操舵角速度ωを基にして、理論的に定めた制御流量値TQを出力する。
図1における操舵角θと制御流量値TQ1との関係は、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と制御流量値TQ2との関係も、リニアな特性になる理論値を基にして決めている。
The controller C includes a
The relationship between the steering angle θ and the control flow rate value TQ1 in FIG. 1 is determined based on a theoretical value that becomes a linear characteristic. Further, the relationship between the steering angular velocity ω and the control flow rate value TQ2 is also determined based on a theoretical value that has a linear characteristic.
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、上記流量値TQ1およびTQ2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時には、上記流量値TQ1もTQ2もゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対する制御流量値TQ1、および操舵角速度ωに対する制御流量値TQ2は、テーブル値として演算部21にあらかじめ記憶させてある。
However, if the steering angle θ and the steering angular velocity ω do not become a certain set value or more, both the flow rate values TQ1 and TQ2 output zero. That is, when the steering wheel is neutral or in the vicinity thereof, the flow rate values TQ1 and TQ2 are set to zero.
The control flow rate value TQ1 with respect to the steering angle θ and the control flow rate value TQ2 with respect to the steering angular velocity ω are stored in advance in the
また、演算部21は、車速センサー17の出力信号に基づいて、操舵角用ゲイン指令値TQ3と操舵角速度用ゲイン指令値TQ4とを出力するようにしているが、これら操舵角用ゲイン指令値TQ3および操舵角速度用ゲイン指令値TQ4は、テーブル値として演算部21にあらかじめ記憶させてある。
The
そして、操舵角用ゲイン指令値TQ3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、操舵角速度用ゲイン指令値TQ4は、低速域で1を出力し、最高速域で例えば0.8を出力するようにしている。
そして、上記操舵角θに対応して定めた制御流量値TQ1には、車速Vに応じた操舵角用ゲイン指令値TQ3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制御流量値TQ5は小さくなる。
一方、操舵角速度ωによる制御流量値TQ2には、車速に応じた操舵角速度用ゲイン指令値TQ4を限界値として、操舵角速度系の制御流量値TQ6を出力させるようにしている。
The steering angle gain command value TQ3 is set to 1 in the low speed range and to 0.6, for example, in the maximum speed range. Further, the steering angular velocity gain command value TQ4 is set to
Then, the control flow rate value TQ1 determined corresponding to the steering angle θ is multiplied by the steering angle gain command value TQ3 corresponding to the vehicle speed V. Therefore, the higher the vehicle speed V is, the smaller the output value as the multiplication result, that is, the control flow value TQ5 of the steering angle system becomes smaller.
On the other hand, for the control flow rate value TQ2 based on the steering angular velocity ω, the steering angular velocity system control flow rate value TQ6 is output with the steering angular velocity gain command value TQ4 corresponding to the vehicle speed as a limit value.
上記のように出力された操舵角系の制御流量値TQ5と、操舵角速度系の制御流量値TQ6との大小を比較し、その大きな方の制御流量値TQ5あるいはTQ6を採用するようにしている。
また、上記のようにして選択された制御流量値TQ5あるいはTQ6には、スタンバイ用流量指令値TQ7を加算する。
このスタンバイ用流量指令値TQ7は、常に、所定の流量が、可変オリフィスaを介して、ステアリングバルブ側に導か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用流量指令値TQ7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制御流量値が、たとえゼロだったとしても、一定のスタンバイ流量QSを確保する。
なお、この実施形態における演算部21にあらかじめ記憶しておくテーブル値や、演算方法等は、一実施形態に過ぎないものである。
The control flow value TQ5 of the steering angle system output as described above is compared with the control flow value TQ6 of the steering angular velocity system, and the larger control flow value TQ5 or TQ6 is adopted.
Further, the standby flow rate command value TQ7 is added to the control flow rate value TQ5 or TQ6 selected as described above.
This standby flow rate command value TQ7 is for always guiding a predetermined flow rate to the steering valve side via the variable orifice a. Thus, the variable orifice a supplied with the standby flow rate command value TQ7 ensures a constant standby flow rate QS even if the control flow rate value based on the steering angle θ, the steering angular velocity ω, and the vehicle speed is zero. To do.
Note that the table values, calculation methods, and the like stored in advance in the
上記のように、演算部21が出力した制御流量値TQは、種々の走行状況のもとで、最適な操舵フィーリングを実現するために必要な要求流量QMそのものであるとともに、この実施形態においては、可変オリフィスaを介してステアリングバルブ側に供給される制御流量QPそのものでもある。
そして、実際に可変オリフィスaからステアリングバルブ側に制御流量値TQ(制御流量QP)を導くためには、可変オリフィスaの開度を調整しなければならないが、この可変オリフィスaの開度を調整するのが、ソレノイドSOLである。既に述べたように、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。
As described above, the control flow rate value TQ output from the
In order to actually lead the control flow rate value TQ (control flow rate QP) from the variable orifice a to the steering valve side, the opening degree of the variable orifice a must be adjusted. It is the solenoid SOL that does it. As described above, the opening of the variable orifice a is kept to a minimum when the solenoid SOL is in a non-excited state, and the opening is increased as the exciting current is increased.
つまり、演算部21で演算した制御流量値TQを制御するために、ソレノイドSOLに所定の励磁電流を供給し、可変オリフィスaの開度が、制御流量値TQを制御する開度に調整されることとなる。このように、ソレノイドSOLに所定の励磁電流を供給するためのソレノイド電流指令値Iを出力するのが、コントローラCに設けた電流指令値変換部22である。
電流指令値変換部22は、演算部21で演算された制御流量値TQを、ソレノイド電流指令値Iに変換して出力するが、その制御システムは以下の通りである。
That is, in order to control the control flow rate value TQ calculated by the
The current command
図2に示すように、ポンプアッセンブリーPAは、実機ごとに微妙に異なったI−Q特性を有している。すなわち、X機、Y機、Z機のソレノイドSOLに対して、同様のソレノイド電流指令値Iを供給しても、そのI−Q特性により、制御流量QPが異なっている。なお、ここでいう、制御流量QPは、制御流量値TQと何ら変わるものではなく、また、上記I−Q特性は、ポンプアッセンブリーPAを出荷する際の試験等によって把握することができる。すなわち、出荷時には、図2に示す図を実機ごとに保有していることとなる。
また、例えば図2のX機において、ソレノイド電流指令値I及び制御流量QPを座標変換したものが図3であるが、この図からも明らかであるように、制御流量QPを制御するために必要となる、ソレノイド電流指令値Iを特定することができる。
As shown in FIG. 2, the pump assembly PA has slightly different IQ characteristics for each actual machine. That is, even if the same solenoid current command value I is supplied to the solenoids SOL of the X machine, the Y machine, and the Z machine, the control flow rate QP differs depending on the IQ characteristic. Note that the control flow rate QP here is not different from the control flow rate value TQ, and the IQ characteristic can be grasped by a test or the like when shipping the pump assembly PA. That is, at the time of shipment, the diagram shown in FIG. 2 is held for each actual machine.
Further, for example, in FIG. 2, the coordinate conversion of the solenoid current command value I and the control flow rate QP is performed in FIG. 3, but as is apparent from this figure, it is necessary to control the control flow rate QP. The solenoid current command value I can be specified.
そして、電流指令値変換部22は、実機ごとの制御流量QP及びソレノイド電流指令値Iの相対関係を特定することができるものを、変換テーブル23として記憶している。なお、変換テーブル23は、図3に示すようなグラフ状のものでもよいし、また、数値変換された表のようなものであってもよい。いずれにしても、変換テーブル23は、実機ごとの制御流量QPとソレノイド電流指令値Iとの相対関係を特定することができるものであれば、どのようなものであってもかまわない。
The current command
次に、この実施形態におけるパワーステアリング装置の作用について説明する。
いま、図1に示すように、信号出力部20からの信号を受けた演算部21が演算をした結果、制御流量値TQが特定されるとともに、特定された制御流量値TQが、電流指令値変換部22に送られる。電流指令値変換部22は、あらかじめ記憶している変換テーブル23において、制御流量値TQ(制御流量QP)を照合するとともに、当該実機において、制御流量値TQに対応するソレノイド電流指令値Iを特定する。
Next, the operation of the power steering apparatus in this embodiment will be described.
Now, as shown in FIG. 1, as a result of the calculation by the
言い換えれば、電流指令値変換部22は、変換テーブル23に基づいて制御流量値TQを変換してソレノイド電流指令値Iを特定するとともに、特定されたソレノイド電流指令値Iが、ソレノイドSOLに供給される。
このようにして、制御流量値TQを制御するために必要であって、実機ごとに微妙に異なるソレノイド電流指令値Iが、ソレノイドSOLに供給され、実機ごとに制御流量値TQに対応した可変オリフィスaの開度が制御される。
In other words, the current command
In this way, a solenoid current command value I which is necessary for controlling the control flow rate value TQ and is slightly different for each actual machine is supplied to the solenoid SOL, and the variable orifice corresponding to the control flow value TQ for each actual machine. The opening degree of a is controlled.
この実施形態のパワーステアリング装置によれば、演算部21において制御流量値TQを演算し、制御流量値TQとソレノイド電流指令値Iとを実機ごとに特定している。したがって、実機における個々のI−Q特性に起因した、制御流量QPのばらつきが問題とならず、可変オリフィスaが制御する制御流量QPを、確実に制御流量値TQと一致させることができる。したがって、走行状況に応じて最適な操舵フィーリングを実現することができる。
According to the power steering device of this embodiment, the control flow rate value TQ is calculated in the
1 スプール
2 パイロット室
3 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
20 信号出力部
21 演算部
22 電流指令値変換部
23 変換テーブル
C コントローラ
P ポンプ
a 可変オリフィス
TQ 制御流量値
QP 制御流量
QT 戻り流量
SOL ソレノイド
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