JP2007161059A - 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6および図7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6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.
A pump assembly PA shown in FIG. 6 is one in which a pump P is integrated into a main body together with a
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6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. 6 and pressure oil is supplied to 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
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
If the required (required) flow rate QM of the
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
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
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7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7における操舵角θとソレノイド電流指令値I1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 value I1 in FIG. 7 are determined based on theoretical values in which the relationship between the steering angle θ and the control flow rate QP is linear. Further, the relationship between the steering angular velocity ω and the solenoid current command value I2 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値I1およびI2I2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値I1もI2I2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 value I1 values I1 and I2I2 are set to output zero. That is, when the steering wheel is neutral or in the vicinity thereof, the command value I1 value I1 and I2I2 are set to zero.
The solenoid current command value I1 value I1 for the steering angle θ and the solenoid current command value I2 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値I3と操舵角速度用電流指令値I4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値I3および操舵角速度用電流指令値I4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 value I3 and the steering angular velocity current command value I4 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値I2には、車速に応じた操舵角速度用電流指令値I4値I4を限界値として、操舵角速度系の電流指令値I6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, for example, 0.6 in the maximum speed range. Further, the steering angular velocity current command value I4 is set to 1 in the low speed range and to, for example, 0.8 in the maximum speed range.
Then, the solenoid current command value I1 based on the steering angle θ is multiplied by the steering angle current command value I3 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 steering angle system current command value I5 value I5.
On the other hand, for the solenoid current command value I2 value I2 based on the steering angular velocity ω, the steering angular velocity current command value I6 value I6 is output with the steering angular velocity current command value I4 value I4 corresponding to the vehicle speed as a limit value. Yes.
上記のように出力された操舵角系の電流指令値I5値I5と、操舵角速度系の電流指令値I6値I6との大小を比較し、その大きな方の電流指令値I5 値I5あるいは電流指令値I6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 値I5あるいはI6I6には、スタンバイ用電流指令値I7値I7を加算する。
このスタンバイ用電流指令値I7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 value I5 and the steering angular velocity system current command value I6 value I6 are compared in magnitude, and the larger current command value I5 value I5 or current command value is compared. The I6 value I6 is adopted.
The standby current command value I7 value I7 is added to the current command value I5 value I5 or I6I6 selected as described above.
This standby current command value I7 value I7 is for always supplying a predetermined current to the solenoid SOL of the variable orifice a. Thus, the variable orifice a to which the standby current command value I7 value I7 is supplied has its 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, a constant standby flow rate QS is secured.
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 IQ characteristics for each actual machine. 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、可変オリフィスに供給する電流の理論値を演算する演算部を設け、この演算部で演算された理論値に基づいて、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 based on the signal output from this signal output unit, a calculation unit is provided for calculating the theoretical value of the current supplied to the variable orifice, and the theoretical value calculated by this calculation unit Based on the above, a power steering device for controlling the variable orifice is assumed.
そして、上記コントローラは、上記演算部で演算した理論値を修正する補正指令部を備え、この補正指令部には、上記理論的電流指令値と理論的制御流量QP’との相対関係、及び制御流量QPと実機ごとに特定した修正電流指令値との相対関係に基づいて作成した修正テーブルを記憶するとともに、この補正指令部は、上記修正テーブルに基づいて、理論的な電流指令値から修正電流指令値を特定し、この修正電流指令値に応じ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 includes a correction command unit that corrects the theoretical value calculated by the calculation unit. The correction command unit includes a relative relationship between the theoretical current command value and the theoretical control flow rate QP ′, and control. The correction table created based on the relative relationship between the flow rate QP and the corrected current command value specified for each actual machine is stored, and the correction command unit is configured to change the corrected current from the theoretical current command value based on the correction table. A feature is that the command value is specified and the excitation current of the solenoid of the variable orifice is controlled in accordance with the corrected current command value.
この発明によれば、容易に補正可能なソレノイド側に対して、補正制御をしているので、個々のポンプアッセンブリーPAが有するI−Q特性に起因する制御流量QPのばらつきが、実機ごとにほとんど生じることがない。
すなわち、ポンプPは、個々に寸法ばらつきを生じるが、このポンプPの寸法ばらつきは、実質上補正することができない。しかし、この発明によれば、理論的電流指令値から、実機ごとの特性に応じた修正電流指令値を特定し、この修正電流指令値によって、容易に補正可能である可変オリフィスのソレノイドを制御している。したがって、ポンプアッセンブリーPAの制御流量QPを理論的制御流量QP’に近づけることができる。
そして、制御流量QPを理論的制御流量QP’に近づけることができるので、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, since the correction control is performed on the solenoid side that can be easily corrected, the variation in the control flow rate QP caused by the IQ characteristic of each pump assembly PA is almost different for each actual machine. It does not occur.
That is, the pump P causes dimensional variations individually, but the dimensional variations of the pump P cannot be substantially corrected. However, according to the present invention, the corrected current command value corresponding to the characteristics of each actual machine is specified from the theoretical current command value, and the solenoid of the variable orifice that can be easily corrected is controlled by this corrected current command value. ing. Therefore, the control flow rate QP of the pump assembly PA can be brought close to the theoretical control flow rate QP ′.
Since the control flow rate QP can be brought close to the theoretical control flow rate QP ′, an optimum steering feeling can be realized according to the traveling situation.
図1〜図5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、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.
The power steering device of this embodiment has the greatest feature in the control system in the controller C, and the other configurations 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と補正指令部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、理論的電流指令値TIを出力する。
図1における操舵角θと理論的な操舵角電流指令値T1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と理論的な操舵角速度電流指令値T2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 controller C includes a
The steering angle θ and the theoretical steering angle current command value T1 in FIG. 1 are determined on the basis of theoretical values in which the relationship between the steering angle θ and the control flow rate QP is linear. The relationship between the steering angular velocity ω and the theoretical steering angular velocity current command value T2 is also determined based on a theoretical value at which the steering angular velocity ω and the control flow rate QP have 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T1およびT2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T1もT2もゼロになるようにしている。
そして、これら操舵角θに対する理論的な操舵角電流指令値T1、および操舵角速度ωに対する理論的な操舵角速度電流指令値T2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 command values T1 and T2 output zero. That is, when the steering wheel is neutral or in the vicinity thereof, the command values T1 and T2 are set to zero.
The theoretical steering angular current command value T1 for the steering angle θ and the theoretical steering angular velocity current command value T2 for the steering angular velocity ω are stored 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、操舵角用電流指令値T3と操舵角速度用電流指令値T4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T3および操舵角速度用電流指令値T4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、操舵角用電流指令値T3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T4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による理論的な操舵角電流指令値T1には、車速Vに応じた操舵角用電流指令値T3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T5は小さくなる。
一方、操舵角速度ωによる理論的な操舵角速度電流指令値T2には、車速に応じた操舵角速度用電流指令値T4を限界値として、操舵角速度系の電流指令値T6を出力させるようにしている。
The steering angle current command value T3 is set to 1 in the low speed range and, for example, 0.6 in the maximum speed range. Further, the steering angular velocity current command value T4 is set to
The theoretical steering angle current command value T1 based on the steering angle θ is multiplied by the steering angle current command value T3 corresponding to the vehicle speed V. Therefore, the higher the vehicle speed V is, the smaller the output value, that is, the steering angle system current command value T5, which is the multiplication result.
On the other hand, for the theoretical steering angular velocity current command value T2 based on the steering angular velocity ω, the steering angular velocity current command value T6 is output with the steering angular velocity current command value T4 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T5と、操舵角速度系の電流指令値T6との大小を比較し、その大きな方の電流指令値T5あるいはT6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T5あるいはT6には、スタンバイ用電流指令値T7を加算する。
このスタンバイ用電流指令値T7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T7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理論的な電流指令値が、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。
なお、この実施形態における演算部21に予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 steering angle system current command value T5 output as described above is compared with the steering angular velocity system current command value T6, and the larger current command value T5 or T6 is adopted.
The standby current command value T7 is added to the current command value T5 or T6 selected as described above.
The standby current command value T7 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 T7 has its opening degree even if the theoretical current command value based on the steering angle θ, the steering angular velocity ω, and the vehicle speed is zero. While maintaining a constant, a constant standby flow rate QS is secured.
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が出力した理論的電流指令値TIを、ソレノイドSOLの励磁電流として、可変オリフィスaの開度を制御した場合、理論上、図2のような理論的電流指令値TIと理論的制御流量QP’との関係が成り立つ。ここでは、理論的電流指令値TIに対する理論的制御流量QP’の相関関係が分かりやすいように、理論的制御流量QP’の数値を整数で示している。図2によれば、例えば、理論的電流指令値TIが0.5アンペア出力された場合、理論的制御流量QP’は5Lに制御されることを意味するものであり、この理論的制御流量QP’は、要求流量QMと等しいものである。
As described above, when the opening degree of the variable orifice a is controlled using the theoretical current command value TI output from the
また、図2におけるαは、いわゆる実使用域を表すものであり、実際のパワーステアリング装置において、理論的電流指令値TIが演算される範囲を示すものである。すなわち、演算部21においては、スタンバイ用電流指令値T7が加算されるため、理論的電流指令値TIは、少なくとも0.2アンペアと演算される。また、この実施形態のパワーステアリング装置において、例えば、要求流量QMが、11L以上になることもないため、理論的電流指令値TIが、1.0アンペアを超えて演算されることもない。この実施形態においては、0.2〜1.0アンペアが実使用域αとなるが、このように、理論的電流指令値TIには、実使用域αが存在するとともに、理論的電流指令値TIが、実使用域αを外れて演算されることはない。
Further, α in FIG. 2 represents a so-called actual use range, and represents a range in which the theoretical current command value TI is calculated in an actual power steering apparatus. That is, in the
一方、既に述べたように、ポンプアッセンブリーPAは、実機ごとに特性を有しているため、理論的電流指令値TIをソレノイドSOLの励磁電流として供給しても、制御流量QPは、理論的制御流量QP’と一致せずに、実機ごとにばらつきを生じる。
このソレノイドSOLの励磁電流と、実機ごとに測定した実際の制御流量QPとの関係を示したのが図3である。この図3は、例えば、実機X,Y,ZのソレノイドSOLに対する励磁電流を変更した場合の、各制御流量QPを実測したものである。例えば、各ソレノイドSOLに対して、0.6アンペアの励磁電流を供給した場合、実機Xでは7L、実機Yでは5L、実機Zでは6Lの制御流量QPが制御されることを意味している。
このように、ソレノイドSOLの励磁電流と、実際の制御流量QPとの関係、すなわちI−Q特性は、実機ごとに特有のものであるが、この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によって把握することができる。言い換えれば、出荷時に、図3に示す表を実機ごとに保有していることとなる。
On the other hand, as already described, since the pump assembly PA has characteristics for each actual machine, even if the theoretical current command value TI is supplied as the exciting current of the solenoid SOL, the control flow rate QP is theoretically controlled. It does not agree with the flow rate QP ′, and varies depending on the actual machine.
FIG. 3 shows the relationship between the excitation current of the solenoid SOL and the actual control flow rate QP measured for each actual machine. FIG. 3 shows actual measurement of each control flow rate QP when, for example, the excitation current for the solenoid SOL of the actual machines X, Y, and Z is changed. For example, when an excitation current of 0.6 amperes is supplied to each solenoid SOL, it means that the control flow rate QP of 7L is controlled in the real machine X, 5L in the real machine Y, and 6L in the real machine Z.
As described above, the relationship between the excitation current of the solenoid SOL and the actual control flow rate QP, that is, the IQ characteristic is peculiar to each actual machine, but this IQ characteristic ships the pump assembly PA. It can be grasped by a test. In other words, at the time of shipment, the table shown in FIG. 3 is held for each real machine.
いま、図4に示すように、実機Xにおいて、信号出力部20からの信号を受けた演算部21が、所定の規則にしたがって、理論的電流指令値TIを0.6アンペアと演算したとする。このとき、理論的制御流量QP’は、6Lとなるが、この数値は要求流量QMに等しいため、実機Xにおける制御流量QPも6Lとなることが望ましい。
しかし、実機Xにおいて、制御流量QPを6Lに制御するためには、ソレノイドSOLの励磁電流0.5アンペアを供給しなければならない。同様にして、理論的電流指令値TIを0.7アンペアと演算した場合には、理論的制御流量QP’は7Lとなり、実機Xにおいて制御流量QPを7Lに制御するためには、ソレノイドSOLの励磁電流0.6アンペアを供給しなければならない。なお、このとき、実機Xが、制御流量7Lを制御するために出力する電流、すなわち、実機Xにおいて、理論的制御流量QP’と同量の制御流量QPを制御するために供給すべき電流を、修正電流指令値SIという。
Now, as shown in FIG. 4, in the real machine X, it is assumed that the
However, in the actual machine X, in order to control the control flow rate QP to 6 L, the excitation current 0.5 amperes of the solenoid SOL must be supplied. Similarly, when the theoretical current command value TI is calculated as 0.7 amperes, the theoretical control flow rate QP ′ is 7 L. In order to control the control flow rate QP to 7 L in the actual machine X, the solenoid SOL Excitation current of 0.6 amps must be supplied. At this time, the current that the actual machine X outputs to control the control flow rate 7L, that is, the current that should be supplied to control the control flow rate QP of the same amount as the theoretical control flow rate QP ′ in the actual machine X, This is referred to as a corrected current command value SI.
このように、理論的制御流量QP’(実際の制御流量QP)に基づいて、理論的電流指令値TIと修正電流指令値SIとを対応付けて示したのが図5である。
そして、図5に示すテーブルが、この実施形態でいう修正テーブル23であり、この修正テーブル23が、コントローラCに設けた補正指令部22に記憶されている。
FIG. 5 shows the theoretical current command value TI and the corrected current command value SI in association with each other based on the theoretical control flow rate QP ′ (actual control flow rate QP).
The table shown in FIG. 5 is the correction table 23 in this embodiment, and this correction table 23 is stored in the
いま、図1に示すように、コントローラCの演算部21が、信号出力部20から出力された信号を受け取り、予め定められた規則にしたがって、理論的電流指令値TIを演算、算出するとともに、この算出した理論的電流指令値TIを、補正指令部22に送信する。理論的電流指令値TIを受け取った補正指令部22は、記憶している修正テーブル23に基づいて、理論的電流指令値TIを、修正電流指令値SIに修正する。例えば、図5のように、理論的電流指令値TIが0.4アンペアであれば、修正電流指令値SI=0.3を、理論的電流指令値TIが0.7アンペアであれば、修正電流指令値SI=0.6を出力する。
このように、補正指令部22は、実機ごとに、予め記憶している修正テーブル23に基づいて、演算部21で演算、算出した理論的電流指令値TIを、修正電流指令値SIに修正して出力する。
そして、補正指令部23で出力された修正電流指令値SIに応じて、可変オリフィスaのソレノイドSOLが制御される。
Now, as shown in FIG. 1, the
As described above, the
Then, the solenoid SOL of the variable orifice a is controlled in accordance with the corrected current command value SI output from the
なお、この実施形態における実使用域αは、理論的電流指令値TI=0.2〜1.0アンペアであるため、本来的には、0.2〜1.0アンペアを外れて、ソレノイドSOLの励磁電流が供給されることはない。しかし、実機ごとのI―Q特性に応じて理論的電流指令値TIを、修正電流指令値SIに修正して出力しているため、この実施形態においては、実使用域αを外れたソレノイドSOLの励磁電流が供給されることとなる。 Note that the actual use range α in this embodiment is the theoretical current command value TI = 0.2 to 1.0 amperes, and thus is essentially out of 0.2 to 1.0 amperes and the solenoid SOL. The exciting current is not supplied. However, since the theoretical current command value TI is corrected to the corrected current command value SI in accordance with the IQ characteristic for each actual machine and is output, in this embodiment, the solenoid SOL outside the actual use range α. The exciting current is supplied.
この実施形態のパワーステアリング装置によれば、容易に補正可能なソレノイドSOL側に対して、補正制御をしているので、個々のポンプアッセンブリーPAが有するI−Q特性に起因した、制御流量QPのばらつきをほとんど生じることがない。
すなわち、ポンプPは、個々に寸法ばらつきを生じるが、このポンプPの寸法ばらつきは、実質上補正することができない。しかし、この発明によれば、理論的電流指令値TIから、実機ごとの特性に応じた修正電流指令値SIを特定し、この修正電流指令値SIによって、容易に補正可能である可変オリフィスのソレノイドSOLを制御している。したがって、ポンプアッセンブリーPAの制御流量QPを理論的制御流量QP’に近づけることができる。
そして、制御流量QPを理論的制御流量QP’に近づけることができるので、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 power steering device of this embodiment, since the correction control is performed on the solenoid SOL side that can be easily corrected, the control flow rate QP caused by the IQ characteristic of each pump assembly PA is controlled. There is almost no variation.
That is, the pump P causes dimensional variations individually, but the dimensional variations of the pump P cannot be substantially corrected. However, according to the present invention, the corrected current command value SI corresponding to the characteristics of each actual machine is specified from the theoretical current command value TI, and the variable orifice solenoid that can be easily corrected by the corrected current command value SI. SOL is controlled. Therefore, the control flow rate QP of the pump assembly PA can be brought close to the theoretical control flow rate QP ′.
Since the control flow rate QP can be brought close to the theoretical control flow rate QP ′, an optimum steering feeling can be realized according to the traveling situation.
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 補正指令部
23 修正テーブル
C コントローラ
P ポンプ
a 可変オリフィス
TI 理論的電流指令値
SI 修正電流指令値
QP 制御流量
QP’ 理論的制御流量
SOL ソレノイド
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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、可変オリフィスに供給する電流の理論値を演算する演算部を設け、この演算部で演算された理論値に基づいて、可変オリフィスを制御するパワーステアリング装置において、上記コントローラは、上記演算部で演算した理論値を修正する補正指令部を備え、この補正指令部には、上記理論的電流指令値と理論的制御流量QP’との相対関係、及び制御流量QPと実機ごとに特定した修正電流指令値との相対関係に基づいて作成した修正テーブルを記憶するとともに、この補正指令部は、上記修正テーブルに基づいて、理論的な電流指令値から修正電流指令値を特定し、この修正電流指令値に応じ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パワーステアリング装置。 A spool is incorporated in the main body, one end of this 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 the cylinder, and pressure oil is guided to the steering valve that controls the power cylinder through the orifice, while the pressure on the upstream side of the orifice is used as the pilot pressure of the one pilot chamber, and the pressure on the downstream side is set. The control position of the spool is controlled by the pilot pressure of the other pilot chamber, and the movement position of the spool is controlled by the pressure balance between the two pilot chambers, and the pump discharge amount to the steering valve side according to the movement position, and the tank Or it is configured to distribute to the return flow rate QT to be returned to the pump,
The orifice is a variable orifice that controls the opening degree according to the excitation current of the solenoid, and a controller that controls the excitation current of the solenoid is provided, and this controller has a signal that corresponds to the traveling situation such as the vehicle speed and the steering angle. Is connected to a signal output unit, and based on the signal output from this signal output unit, a calculation unit is provided for calculating the theoretical value of the current supplied to the variable orifice, and the theoretical value calculated by this calculation unit In the power steering apparatus that controls the variable orifice based on the above, the controller includes a correction command unit that corrects the theoretical value calculated by the calculation unit, and the correction command unit includes the theoretical current command value and the theoretical value. It was created based on the relative relationship between the control flow rate QP ′ and the relative relationship between the control flow rate QP and the corrected current command value specified for each actual machine. A correction table is stored, and the correction command unit specifies a correction current command value from a theoretical current command value based on the correction table, and the excitation current of the solenoid of the variable orifice is determined according to the correction current command value. Power steering device configured to control the motor.
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