JP2015150901A - hydraulic power steering device - Google Patents

hydraulic power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2015150901A
JP2015150901A JP2014023558A JP2014023558A JP2015150901A JP 2015150901 A JP2015150901 A JP 2015150901A JP 2014023558 A JP2014023558 A JP 2014023558A JP 2014023558 A JP2014023558 A JP 2014023558A JP 2015150901 A JP2015150901 A JP 2015150901A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
command value
rotation angle
detection means
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014023558A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6319621B2 (en
Inventor
酒巻 正彦
Masahiko Sakamaki
正彦 酒巻
圭亮 泉谷
Yoshiaki Izumitani
圭亮 泉谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2014023558A priority Critical patent/JP6319621B2/en
Publication of JP2015150901A publication Critical patent/JP2015150901A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6319621B2 publication Critical patent/JP6319621B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic power steering device capable of suppressing variation in actual valve opening of a hydraulic control valve when a hand release is made from nearby a rack end.SOLUTION: A limiter 82 is normally in a non-operation state. A valve driving motor 15 is therefore normally driven and controlled so that an actual rotation angle θv of the valve driving motor 15 approximates a valve opening command value θvset by a valve opening command value setting part 63. When a hand release determination part 81 determines a state of a hand release from nearby a rack end, on the other hand, a limiter 82 enters an operation state. The valve driving motor 15 is driven and controlled so that the actual rotation angle θv of the valve driving motor 15 approximates the valve opening command value θvafter limitation processing by the limiter 82.

Description

この発明は、油圧式パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic power steering apparatus.

車両のステアリング機構に結合されたパワーシリンダに、油圧ポンプからの作動油を、油圧制御バルブを介して供給することによって、操舵力を補助する油圧式パワーステアリング装置が従来から知られている。一般的な油圧式パワーステアリング装置では、油圧制御バルブは、ステアリングホイール等の操舵部材にステアリングシャフトを介して機械的に連結されており、操舵部材の操作に応じて油圧制御バルブの開度が調節される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hydraulic power steering apparatus that assists steering force by supplying hydraulic oil from a hydraulic pump to a power cylinder coupled to a steering mechanism of a vehicle via a hydraulic control valve is known. In a general hydraulic power steering apparatus, a hydraulic control valve is mechanically connected to a steering member such as a steering wheel via a steering shaft, and the opening degree of the hydraulic control valve is adjusted according to the operation of the steering member. Is done.

下記特許文献1には、油圧制御バルブを操舵部材に機械的に連結せずに、電動モータ(バルブ駆動用モータ)によって油圧制御バルブの開度を制御する油圧式パワーステアリング装置が開示されている。特許文献1記載の油圧式パワーステアリング装置は、特許文献1の図2に示すように、アシストトルク指令値を設定するアシストトルク指令値設定部と、アシストトルク指令値に基いて油圧制御バルブのバルブ開度の目標値であるバルブ開度指令値を設定するバルブ開度指令値設定部と、油圧制御バルブの実バルブ開度がバルブ開度指令値と等しくなるようにバルブ駆動用モータを制御するフィードバック制御部とを含んでいる。   Patent Document 1 below discloses a hydraulic power steering device that controls the opening of a hydraulic control valve by an electric motor (valve driving motor) without mechanically connecting the hydraulic control valve to a steering member. . As shown in FIG. 2 of Patent Document 1, the hydraulic power steering device described in Patent Document 1 includes an assist torque command value setting unit that sets an assist torque command value, and a valve of a hydraulic control valve based on the assist torque command value. A valve opening command value setting unit for setting a valve opening command value that is a target value of the opening, and a valve driving motor to control the actual valve opening of the hydraulic control valve to be equal to the valve opening command value And a feedback control unit.

アシストトルク指令値設定部は、トルクセンサによって検出される操舵トルクと、車速センサによって検出される車速とに基いてアシストトルク指令値を設定する。アシストトルク指令値は、操舵トルクが大きく車速が小さいほど、その絶対値が大きな値となるように設定される。一般的には、トルクセンサによって検出される操舵トルクの位相を進めて系を安定化させるための位相補償部が設けられ、位相補償後の操舵トルク(位相補償後トルク)と車速とに基いてアシストトルク指令値が設定されることが多い。   The assist torque command value setting unit sets the assist torque command value based on the steering torque detected by the torque sensor and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. The assist torque command value is set such that the absolute value becomes larger as the steering torque is larger and the vehicle speed is smaller. In general, a phase compensation unit is provided for stabilizing the system by advancing the phase of the steering torque detected by the torque sensor, and based on the steering torque after phase compensation (torque after phase compensation) and the vehicle speed. An assist torque command value is often set.

特開2013−35447号公報JP 2013-35447 A 特開2006−306239号公報JP 2006-306239 A

特許文献1記載の油圧式パワーステアリング装置に前述の位相補償部が設けられ、位相補償後トルクと車速とに基いてアシストトルク指令値が設定される装置を、従来装置ということにする。従来装置において、ラック軸位置がラックエンド付近にある状態から操舵部材の手放し(以下、「ラックエンド付近からの手放し」という。)が行われると、操舵トルクが急変するので、バルブ開度指令値が急変する。これにより、実バルブ開度が中立位置付近で変動し、それにともなって作動油の油圧が変動するので、油圧制御バルブからパワーシリンダに作動油を供給するための配管(フィードチューブ)が振動する。これにより、異常音が発生する場合がある。   A device in which the above-described phase compensation unit is provided in the hydraulic power steering device described in Patent Document 1 and the assist torque command value is set based on the post-phase compensation torque and the vehicle speed is referred to as a conventional device. In the conventional apparatus, when the steering member is released from a state where the rack shaft position is in the vicinity of the rack end (hereinafter referred to as “release from the vicinity of the rack end”), the steering torque changes suddenly. Suddenly changes. As a result, the actual valve opening fluctuates near the neutral position, and the hydraulic pressure of the hydraulic oil fluctuates accordingly. Therefore, the piping (feed tube) for supplying the hydraulic oil from the hydraulic control valve to the power cylinder vibrates. Thereby, an abnormal sound may occur.

図10は、前記従来装置において、右操舵側のラックエンド付近からの手放しが行われたときの、トルクセンサによって検出される操舵トルク、位相補償後トルク、バルブ開度指令値、実バルブ開度および右フィードチューブ内の油圧(右フィード圧力)の変化を示すタイムチャートである。右フィードチューブは、右操舵時に作動油を油圧制御バルブ側からパワーシリンダ側に供給するためのフィードチューブである。   FIG. 10 shows the steering torque detected by the torque sensor, the torque after phase compensation, the valve opening command value, the actual valve opening when the hand is released from near the rack end on the right steering side in the conventional device. It is a time chart which shows the change of the oil pressure in the right feed tube (right feed pressure). The right feed tube is a feed tube for supplying hydraulic oil from the hydraulic control valve side to the power cylinder side during right steering.

図10に示すように、右操舵側のラックエンド付近からの手放しが行われると、操舵トルク、位相補償後トルク、バルブ開度指令値、実バルブ開度および右フィード圧力が減少していく。操舵トルクの減少は滑らかではないため、位相補償後トルクが変動するようになり、これに伴って、バルブ開度指令値も変動するようになる。実バルブ開度が中立位置(0[deg])付近に達した後には、位相補償後操舵トルクおよびバルブ開度指令値の変動がさらに大きくなる。これにより、実バルブ開度が中立位置を中心として変動するようになり、右フィード圧力も変動するようになる。これにより、右フィードチューブが振動し、異常音が発生する。   As shown in FIG. 10, when the hand is released from near the rack end on the right steering side, the steering torque, the post-phase compensation torque, the valve opening command value, the actual valve opening, and the right feed pressure decrease. Since the decrease in the steering torque is not smooth, the post-phase compensation torque varies, and the valve opening command value also varies accordingly. After the actual valve opening reaches near the neutral position (0 [deg]), fluctuations in the phase-compensated steering torque and the valve opening command value further increase. As a result, the actual valve opening varies around the neutral position, and the right feed pressure also varies. As a result, the right feed tube vibrates and abnormal noise is generated.

この発明の目的は、ラックエンド付近からの手放しが行われたときに、油圧制御バルブの実バルブ開度の変動を抑制できる油圧式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 hydraulic power steering apparatus that can suppress fluctuations in the actual valve opening of a hydraulic control valve when the hand is released from the vicinity of the rack end.

上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、車両のステアリング機構(2)に結合されたパワーシリンダ(16)に、操舵部材(3)に機械的に連結されていない油圧制御バルブ(14)を介して、油圧ポンプ(23)からの作動油を供給することによって、操舵補助力を発生させる油圧式パワーステアリング装置(1)であって、前記油圧制御バルブの開度を制御するための電動モータ(15)と、回転角指令値に基いて、前記電動モータの回転角を制御するモータ制御手段(65,66)と、ラックエンド付近からの手放し状態を検出する手放し検出手段(81)と、前記手放し検出手段によって前記ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときに、前記回転角指令値の絶対値を制限する回転角指令値制限手段(82)と、を含む油圧式パワーステアリング装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。   In order to achieve the above object, a hydraulic control valve according to claim 1 is not mechanically connected to a steering member (3) to a power cylinder (16) connected to a steering mechanism (2) of a vehicle. A hydraulic power steering device (1) that generates steering assist force by supplying hydraulic oil from a hydraulic pump (23) via (14), and controls the opening of the hydraulic control valve. And a motor control means (65, 66) for controlling the rotation angle of the electric motor based on a rotation angle command value, and a hand release detection means (for detecting a release state near the rack end) 81) and a rotation angle command value limiting means (82) for limiting the absolute value of the rotation angle command value when the hand release state from the vicinity of the rack end is detected by the hand release detection means. A hydraulic power steering device comprising a. In addition, although the alphanumeric character in parentheses represents a corresponding component in an embodiment described later, of course, the scope of the present invention is not limited to the embodiment. The same applies hereinafter.

この発明では、ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときには、回転角指令値の絶対値が制限される。これにより、ラックエンド付近からの手放しが行われたときに、回転角指令値の変動幅を低減することができるから、電動モータの回転角の変動幅を低減することができる。これにより、油圧制御バルブの実バルブ開度の変動を抑制できるので、作動油の油圧変動を抑制できる。これにより、油圧制御バルブからパワーシリンダに作動油を供給するためのフィードチューブの振動を抑制できるから、異常音の発生を抑制できる。   In the present invention, when the hand-off state from the vicinity of the rack end is detected, the absolute value of the rotation angle command value is limited. Thereby, when the hand is released from the vicinity of the rack end, the fluctuation range of the rotation angle command value can be reduced, so that the fluctuation range of the rotation angle of the electric motor can be reduced. Thereby, since the fluctuation | variation of the actual valve opening degree of a hydraulic control valve can be suppressed, the hydraulic pressure fluctuation | variation of hydraulic fluid can be suppressed. Thereby, since the vibration of the feed tube for supplying the hydraulic oil from the hydraulic control valve to the power cylinder can be suppressed, the generation of abnormal noise can be suppressed.

請求項2記載の発明は、車両のステアリング機構(2)に結合されたパワーシリンダ(16)に、操舵部材(3)に機械的に連結されていない油圧制御バルブ(14)を介して、油圧ポンプ(23)からの作動油を供給することによって、操舵補助力を発生させる油圧式パワーステアリング装置(1)であって、前記油圧制御バルブの開度を制御するための電動モータ(15)と、回転角指令値に基いて、前記電動モータの回転角を制御するモータ制御手段(65,66)と、ラックエンド付近からの手放し状態を検出する手放し検出手段(81)と、前記手放し検出手段によって前記ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときに、前記回転角指令値の絶対値を低減する回転角指令値低減手段(82A)と、を含む油圧式パワーステアリング装置である。   According to the second aspect of the present invention, a hydraulic cylinder is connected to a power cylinder (16) coupled to a steering mechanism (2) of a vehicle via a hydraulic control valve (14) that is not mechanically coupled to a steering member (3). A hydraulic power steering device (1) for generating a steering assist force by supplying hydraulic oil from a pump (23), the electric motor (15) for controlling the opening of the hydraulic control valve; The motor control means (65, 66) for controlling the rotation angle of the electric motor based on the rotation angle command value, the release detection means (81) for detecting the release state from the vicinity of the rack end, and the release detection means Rotational angle command value reducing means (82A) for reducing the absolute value of the rotational angle command value when a hand-off state from the vicinity of the rack end is detected by Is a bearings devices.

この発明では、ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときには、回転角指令値の絶対値が低減される。これにより、ラックエンド付近からの手放しが行われたときに、回転角指令値の変動幅を低減することができるから、電動モータの回転角の変動幅を低減することができる。これにより、油圧制御バルブの実バルブ開度の変動を抑制できるので、作動油の油圧変動を抑制できる。これにより、油圧制御バルブからパワーシリンダに作動油を供給するためのフィードチューブの振動を抑制できるから、異常音の発生を抑制できる。   In the present invention, when a hand-off state from the vicinity of the rack end is detected, the absolute value of the rotation angle command value is reduced. Thereby, when the hand is released from the vicinity of the rack end, the fluctuation range of the rotation angle command value can be reduced, so that the fluctuation range of the rotation angle of the electric motor can be reduced. Thereby, since the fluctuation | variation of the actual valve opening degree of a hydraulic control valve can be suppressed, the hydraulic pressure fluctuation | variation of hydraulic fluid can be suppressed. Thereby, since the vibration of the feed tube for supplying the hydraulic oil from the hydraulic control valve to the power cylinder can be suppressed, the generation of abnormal noise can be suppressed.

請求項3記載の発明は、前記回転角指令値低減手段は、前記手放し検出手段によって前記ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときに、前記回転角指令値に0以上1未満のゲインを乗算することにより、前記回転角指令値の絶対値を低減するように構成されている、請求項2に記載の油圧式パワーステアリング装置である。
請求項4記載の発明は、前記操舵部材の回転角である操舵角を検出する操舵角検出手段(31)と、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段(32)と、前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段(33,64)と、前記電動モータのロータ角速度を検出するロータ角速度検出手段(71)とを含み、前記手放し検出手段は、前記操舵角検出手段によって検出される操舵角の絶対値が第1の所定値以上であり、前記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクの絶対値が第2の所定値以上であり、前記ロータ角速度検出手段によって検出されるロータ角速度の絶対値が第3の所定値以上であり、前記ロータ角速度の符号と前記回転角検出手段によって検出される回転角の符号とが逆であるときに、前記ラックエンド付近からの手放し状態であると判定するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の油圧式パワーステアリング装置である。
According to a third aspect of the present invention, the rotation angle command value reducing means provides a gain of 0 or more and less than 1 to the rotation angle command value when the hand release detection means detects a release state from the vicinity of the rack end. The hydraulic power steering apparatus according to claim 2, wherein the hydraulic power steering apparatus is configured to reduce an absolute value of the rotation angle command value by multiplication.
The invention according to claim 4 is a steering angle detecting means (31) for detecting a steering angle which is a rotation angle of the steering member, a steering torque detecting means (32) for detecting a steering torque applied to the steering member, A rotation angle detection means (33, 64) for detecting a rotation angle of the electric motor; and a rotor angular speed detection means (71) for detecting a rotor angular speed of the electric motor, wherein the hand release detection means is the steering angle detection. The absolute value of the steering angle detected by the means is greater than or equal to a first predetermined value, the absolute value of the steering torque detected by the steering torque detection means is greater than or equal to a second predetermined value, and the rotor angular velocity detection means When the absolute value of the detected rotor angular velocity is equal to or greater than a third predetermined value and the sign of the rotor angular speed is opposite to the sign of the rotation angle detected by the rotation angle detecting means, Serial is configured to determine that the hands-off state from the vicinity of the rack end, a hydraulic power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3.

請求項5記載の発明は、前記操舵部材の回転角である操舵角を検出する操舵角検出手段(31)と、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段(32)とを含み、前記手放し検出手段は、前記操舵角検出手段によって検出される操舵角の絶対値が第4の所定値以上であり、前記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクの絶対値が第5の所定値以上であり、前記操舵角の時間微分値である操舵角速度の絶対値が第6の所定値以上であり、前記操舵角速度の方向と前記操舵トルクの方向とが逆であるときに、前記ラックエンド付近からの手放し状態であると判定するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の油圧式パワーステアリング装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a steering angle detecting means (31) for detecting a steering angle which is a rotation angle of the steering member, and a steering torque detecting means (32) for detecting a steering torque applied to the steering member. The hand release detecting means includes an absolute value of a steering angle detected by the steering angle detecting means being a fourth predetermined value or more, and an absolute value of the steering torque detected by the steering torque detecting means being a fifth value. When the absolute value of the steering angular velocity, which is a predetermined value or more, the time differential value of the steering angle is a sixth predetermined value or more, and the direction of the steering angular velocity and the direction of the steering torque are opposite, The hydraulic power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydraulic power steering apparatus is configured to determine that the hand is released from the vicinity of a rack end.

図1は、この発明の一実施形態に係る油圧式パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a hydraulic power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、ポンプ駆動用モータ制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pump drive motor controller. 図3は、操舵角速度ωhに対するポンプ回転速度指令値Vpの設定例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a setting example of the pump rotation speed command value Vp * with respect to the steering angular speed ωh. 図4は、バルブ駆動用モータ制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the valve drive motor controller. 図5は、位相補償後トルクThに対するアシストトルク指令値Taの設定例を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a setting example of the assist torque command value Ta * with respect to the phase-compensated torque Th. 図6は、アシストトルク指令値Taに対するバルブ開度指令値θvの設定例を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a setting example of the valve opening command value θv * with respect to the assist torque command value Ta * . 図7は、制御態様変更部の動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the control mode changing unit. 図8は、バルブ駆動用モータ制御部の変形例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a modification of the valve drive motor controller. 図9は、制御態様変更部の動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the control mode changing unit. 図10は、従来装置において、右操舵側のラックエンド付近からの手放しが行われたときの、トルクセンサによって検出される操舵トルク、位相補償後トルク、バルブ開度指令値、実バルブ開度および右フィードチューブ内の油圧(右フィード圧力)の変化を示すタイムチャートである。FIG. 10 shows the steering torque detected by the torque sensor, the phase-compensated torque, the valve opening command value, the actual valve opening, and the actual torque when the hand is released from near the rack end on the right steering side in the conventional device. It is a time chart which shows the change of the oil pressure in the right feed tube (right feed pressure).

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る油圧式パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
油圧式パワーステアリング装置1は、車両のステアリング機構2に操舵補助力を与えるためのものである。ステアリング機構2は、車両の操向のために運転者によって操作される操舵部材としてのステアリングホイール3と、このステアリングホイール3に連結されたステアリングシャフト4と、ステアリングシャフト4の先端部に連結され、ピニオンギア6を持つピニオンシャフト5と、ピニオンギア6に噛合するラック7aを有し、車両の左右方向に延びた転舵軸としてのラック軸7とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a hydraulic power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
The hydraulic power steering device 1 is for applying a steering assist force to a steering mechanism 2 of a vehicle. The steering mechanism 2 is connected to a steering wheel 3 as a steering member operated by a driver for steering the vehicle, a steering shaft 4 connected to the steering wheel 3, and a tip end portion of the steering shaft 4. A pinion shaft 5 having a pinion gear 6 and a rack shaft 7 having a rack 7a meshing with the pinion gear 6 and extending in the left-right direction of the vehicle are provided.

ラック軸7の両端にはタイロッド8がそれぞれ連結されており、このタイロッド8は、それぞれ、左右の転舵輪9,10を支持するナックルアーム11に連結されている。ナックルアーム11は、キングピン12まわりに回動可能に設けられている。
ステアリングホイール3が操作されてステアリングシャフト4が回転されると、この回転が、ピニオンギア6およびラック7aによって、ラック軸7の軸方向に沿う直線運動に変換される。この直線運動は、ナックルアーム11のキングピン12まわりの回転運動に変換され、これにより、左右の転舵輪9,10が転舵される。
Tie rods 8 are connected to both ends of the rack shaft 7, and the tie rods 8 are connected to knuckle arms 11 that support the left and right steered wheels 9 and 10, respectively. The knuckle arm 11 is rotatably provided around the kingpin 12.
When the steering wheel 3 is operated and the steering shaft 4 is rotated, this rotation is converted into a linear motion along the axial direction of the rack shaft 7 by the pinion gear 6 and the rack 7a. This linear motion is converted into a rotational motion around the kingpin 12 of the knuckle arm 11, whereby the left and right steered wheels 9, 10 are steered.

ステアリングシャフト4の周囲には、ステアリングシャフト4の回転角である操舵角θhを検出するための舵角センサ31が配置されている。この実施形態では、舵角センサ31は、ステアリングシャフト4の中立位置(操舵中立位置)からのステアリングシャフト4の正逆両方向の回転量(回転角)を検出するものであり、操舵中立位置から右方向への回転量を例えば正の値として出力し、操舵中立位置から左方向への回転量を例えば負の値として出力する。ピニオンシャフト5には、操舵トルクThを検出するためのトルクセンサ32が設けられている。   A steering angle sensor 31 for detecting a steering angle θh, which is a rotation angle of the steering shaft 4, is disposed around the steering shaft 4. In this embodiment, the rudder angle sensor 31 detects the amount of rotation (rotation angle) of the steering shaft 4 in both the forward and reverse directions from the neutral position (steering neutral position) of the steering shaft 4. The amount of rotation in the direction is output as, for example, a positive value, and the amount of rotation in the left direction from the steering neutral position is output as, for example, a negative value. The pinion shaft 5 is provided with a torque sensor 32 for detecting the steering torque Th.

油圧式パワーステアリング装置1は、油圧制御バルブ14、パワーシリンダ16および油圧ポンプ23を含んでいる。油圧制御バルブ14は、例えばロータリバルブであり、ロータハウジング(図示略)と作動油の流通方向を切り替えるためのロータ(図示略)とを備えている。油圧制御バルブ14のロータが電動モータ15(以下「バルブ駆動用モータ15」という)によって回転されることにより、油圧制御バルブ14の開度が制御される。バルブ駆動用モータ15は、例えば三相ブラシレスモータからなる。バルブ駆動用モータ15の近傍には、バルブ駆動用モータ15のロータの回転角(実回転角θv)を検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ33が配置されている。   The hydraulic power steering apparatus 1 includes a hydraulic control valve 14, a power cylinder 16 and a hydraulic pump 23. The hydraulic control valve 14 is, for example, a rotary valve, and includes a rotor housing (not shown) and a rotor (not shown) for switching the flow direction of hydraulic oil. The opening degree of the hydraulic control valve 14 is controlled by rotating the rotor of the hydraulic control valve 14 by an electric motor 15 (hereinafter referred to as “valve driving motor 15”). The valve driving motor 15 is composed of, for example, a three-phase brushless motor. In the vicinity of the valve drive motor 15, a rotation angle sensor 33 made of, for example, a resolver for detecting the rotation angle (actual rotation angle θv) of the rotor of the valve drive motor 15 is disposed.

油圧制御バルブ14は、ステアリング機構2に操舵補助力を与えるパワーシリンダ16に接続されている。パワーシリンダ16は、ステアリング機構2に結合されている。具体的には、パワーシリンダ16は、ラック軸7に一体に設けられたピストン17と、このピストン17によって区画された一対のシリンダ室18,19とを有しており、シリンダ室18,19は、それぞれ、対応する油路(フィードチューブ)20,21を介して、油圧制御バルブ14に接続されている。   The hydraulic control valve 14 is connected to a power cylinder 16 that applies a steering assist force to the steering mechanism 2. The power cylinder 16 is coupled to the steering mechanism 2. Specifically, the power cylinder 16 has a piston 17 provided integrally with the rack shaft 7 and a pair of cylinder chambers 18 and 19 defined by the piston 17. These are connected to the hydraulic control valve 14 via corresponding oil passages (feed tubes) 20 and 21, respectively.

油圧制御バルブ14は、リザーバタンク22および操舵補助力発生用の油圧ポンプ23を通る油循環路24の途中部に介装されている。油圧ポンプ23は、例えば、ギヤポンプからなり、電動モータ25(以下、「ポンプ駆動用モータ25」という)によって駆動され、リザーバタンク22に貯留されている作動油をくみ出して油圧制御バルブ14に供給する。余剰分の作動油は、油圧制御バルブ14から油循環路24を介してリザーバタンク22に帰還される。   The hydraulic control valve 14 is interposed in the middle of an oil circulation path 24 that passes through a reservoir tank 22 and a hydraulic pump 23 for generating a steering assist force. The hydraulic pump 23 is composed of, for example, a gear pump, is driven by an electric motor 25 (hereinafter referred to as “pump drive motor 25”), draws hydraulic oil stored in the reservoir tank 22, and supplies it to the hydraulic control valve 14. . Excess hydraulic oil is returned from the hydraulic control valve 14 to the reservoir tank 22 via the oil circulation path 24.

ポンプ駆動用モータ25は、一方向に回転駆動されて、油圧ポンプ23を駆動するものである。具体的には、ポンプ駆動用モータ25は、その出力軸が油圧ポンプ23の入力軸に連結されており、ポンプ駆動用モータ25の出力軸が回転することで、油圧ポンプ23の入力軸が回転して油圧ポンプ23の駆動が達成される。ポンプ駆動用モータ25は、例えば三相ブラシレスモータからなる。ポンプ駆動用モータ25の近傍には、ポンプ駆動用モータ25のロータの回転角を検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ34が配置されている。   The pump driving motor 25 is driven to rotate in one direction to drive the hydraulic pump 23. Specifically, the output shaft of the pump drive motor 25 is connected to the input shaft of the hydraulic pump 23, and the input shaft of the hydraulic pump 23 rotates as the output shaft of the pump drive motor 25 rotates. Thus, driving of the hydraulic pump 23 is achieved. The pump drive motor 25 is composed of, for example, a three-phase brushless motor. In the vicinity of the pump drive motor 25, a rotation angle sensor 34 made of, for example, a resolver for detecting the rotation angle of the rotor of the pump drive motor 25 is disposed.

油圧制御バルブ14は、バルブ駆動用モータ15によって油圧制御バルブ14のロータが基準回転角度位置(バルブ開度中立位置)から一方の方向に回転された場合には、油路20,21のうちの一方を介してパワーシリンダ16のシリンダ室18,19のうちの一方に作動油を供給するとともに、他方の作動油をリザーバタンク22に戻す。また、バルブ駆動用モータ15によって油圧制御バルブ14のロータがバルブ開度中立位置から他方の方向に回転された場合には、油路20,21のうちの他方を介してシリンダ室18,19のうちの他方に作動油を供給するとともに、一方の作動油をリザーバタンク22に戻す。   When the rotor of the hydraulic control valve 14 is rotated in one direction from the reference rotation angle position (valve opening neutral position) by the valve drive motor 15, the hydraulic control valve 14 is one of the oil passages 20 and 21. The hydraulic oil is supplied to one of the cylinder chambers 18 and 19 of the power cylinder 16 through one side, and the other hydraulic oil is returned to the reservoir tank 22. When the rotor of the hydraulic control valve 14 is rotated in the other direction from the valve opening neutral position by the valve drive motor 15, the cylinder chambers 18, 19 are connected via the other of the oil passages 20, 21. The hydraulic oil is supplied to the other of them, and one hydraulic oil is returned to the reservoir tank 22.

油圧制御バルブ14のロータがバルブ開度中立位置にある場合には、油圧制御バルブ14は、いわば平衡状態となり、パワーシリンダ16の両シリンダ室18,19は等圧に維持され、作動油は油循環路24を循環する。バルブ駆動用モータ15によって油圧制御バルブ14のロータが回転されると、パワーシリンダ16のシリンダ室18,19のいずれかに作動油が供給され、ピストン17が車幅方向(車両の左右方向)に沿って移動する。これにより、ラック軸7に操舵補助力が作用することになる。   When the rotor of the hydraulic control valve 14 is in the neutral position of the valve opening, the hydraulic control valve 14 is in an equilibrium state, the cylinder chambers 18 and 19 of the power cylinder 16 are maintained at the same pressure, and the hydraulic oil is oil. It circulates through the circulation path 24. When the rotor of the hydraulic control valve 14 is rotated by the valve drive motor 15, hydraulic oil is supplied to one of the cylinder chambers 18 and 19 of the power cylinder 16, and the piston 17 is in the vehicle width direction (the left-right direction of the vehicle). Move along. As a result, a steering assist force acts on the rack shaft 7.

舵角センサ31によって検出される操舵角θh、トルクセンサ32によって検出される操舵トルクTh、回転角センサ33の出力信号、回転角センサ34の出力信号、車速センサ35によって検出される車速Sp、バルブ駆動用モータ15に流れる電流を検出するための電流センサ36の出力信号は、コンピュータにより構成される制御装置40にそれぞれ入力される。制御装置40は、駆動回路41を介してバルブ駆動用モータ15を制御するともに、駆動回路42を介してポンプ駆動用モータ25を制御する。   Steering angle θh detected by the steering angle sensor 31, steering torque Th detected by the torque sensor 32, output signal of the rotation angle sensor 33, output signal of the rotation angle sensor 34, vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35, valve The output signal of the current sensor 36 for detecting the current flowing through the drive motor 15 is input to the control device 40 constituted by a computer. The control device 40 controls the valve drive motor 15 via the drive circuit 41 and also controls the pump drive motor 25 via the drive circuit 42.

制御装置40は、バルブ駆動用モータ15の駆動回路41を制御するためのバルブ駆動用モータ制御部43と、ポンプ駆動用モータ25を制御するためのポンプ駆動用モータ制御部44とを含んでいる。
図2は、ポンプ駆動用モータ制御部44の構成を示すブロック図である。
ポンプ駆動用モータ制御部44は、舵角センサ31によって検出される操舵角θh、車速センサ35によって検出される車速Spおよび回転角センサ34の出力信号に基いて、ポンプ駆動用モータ25の回転速度を制御する。つまり、ポンプ駆動用モータ制御部44は、ポンプ駆動用モータ25に対して回転角制御を行う。
The control device 40 includes a valve drive motor control unit 43 for controlling the drive circuit 41 of the valve drive motor 15 and a pump drive motor control unit 44 for controlling the pump drive motor 25. .
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pump drive motor controller 44.
The pump drive motor controller 44 determines the rotational speed of the pump drive motor 25 based on the steering angle θh detected by the steering angle sensor 31, the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35, and the output signal of the rotation angle sensor 34. To control. That is, the pump drive motor control unit 44 performs rotation angle control on the pump drive motor 25.

ポンプ駆動用モータ制御部44は、トルクセンサ32によって検出される操舵トルクThおよび車速センサ35によって検出される車速Spに基いて、ポンプ駆動用モータ25の回転速度を制御する。つまり、ポンプ駆動用モータ制御部44は、ポンプ駆動用モータ25に対して回転角制御を行う。
ポンプ駆動用モータ制御部44は、ソフトウエア処理によって実現される機能実現手段として、操舵角速度演算部51と、ポンプ回転速度指令値設定部52と、回転角演算部53と、回転速度演算部54と、速度偏差演算部55と、PI制御部56と、PWM(Pulse Width Modulation)制御部57とを含んでいる。
The pump drive motor control unit 44 controls the rotational speed of the pump drive motor 25 based on the steering torque Th detected by the torque sensor 32 and the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35. That is, the pump drive motor control unit 44 performs rotation angle control on the pump drive motor 25.
The pump drive motor control unit 44 functions as a function realization means realized by software processing, such as a steering angular velocity calculation unit 51, a pump rotation speed command value setting unit 52, a rotation angle calculation unit 53, and a rotation speed calculation unit 54. , A speed deviation calculation unit 55, a PI control unit 56, and a PWM (Pulse Width Modulation) control unit 57.

操舵角速度演算部51は、舵角センサ31の出力値を時間微分することによって、操舵角速度ωhを演算する。ポンプ回転速度指令値設定部52は、操舵角速度演算部51によって演算される操舵角速度ωhと車速センサ35によって検出される車速Spとに基いて、油圧ポンプ23の回転速度の指令値(ポンプ駆動用モータ25の回転速度の指令値)であるポンプ回転速度指令値(モータ回転速度指令値)Vpを設定する。 The steering angular velocity calculator 51 calculates the steering angular velocity ωh by differentiating the output value of the steering angle sensor 31 with respect to time. The pump rotation speed command value setting unit 52 is based on the steering angular velocity ωh calculated by the steering angular velocity calculation unit 51 and the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35, and a command value (pump drive A pump rotation speed command value (motor rotation speed command value) Vp * which is a rotation speed command value of the motor 25 is set.

具体的には、ポンプ回転速度指令値設定部52は、車速毎に操舵角速度とポンプ回転速度指令値との関係を記憶したマップに基いてポンプ回転速度指令値Vpを設定する。図3は、操舵角速度ωhに対するポンプ回転速度指令値Vpの設定例を示すグラフである。ポンプ回転速度指令値Vpは、操舵角速度が0のときに所定の下限値をとり、操舵角速度の増加に応じて単調に増加するように設定されている。また、ポンプ回転速度指令値Vpは、車速センサ35によって検出される車速Spが大きいほど、その値が小さくなるように設定されている。 Specifically, the pump rotation speed command value setting unit 52 sets the pump rotation speed command value Vp * based on a map that stores the relationship between the steering angular speed and the pump rotation speed command value for each vehicle speed. FIG. 3 is a graph showing a setting example of the pump rotation speed command value Vp * with respect to the steering angular speed ωh. The pump rotation speed command value Vp * takes a predetermined lower limit value when the steering angular speed is 0, and is set so as to increase monotonously as the steering angular speed increases. The pump rotation speed command value Vp * is set such that the value decreases as the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35 increases.

回転角演算部53は、回転角センサ34の出力信号に基いて、ポンプ駆動用モータ25の回転角θpを演算する。回転速度演算部54は、回転角演算部53によって演算されるポンプ駆動用モータ25の回転角θpに基いて、ポンプ駆動用モータ25の回転速度Vpを演算する。速度偏差演算部55は、ポンプ回転速度指令値設定部52によって設定されたポンプ回転速度指令値Vpと回転速度演算部54によって演算されたポンプ駆動用モータ25の回転速度Vpとの偏差ΔVp(=Vp−Vp)を演算する。 The rotation angle calculation unit 53 calculates the rotation angle θp of the pump drive motor 25 based on the output signal of the rotation angle sensor 34. The rotation speed calculation unit 54 calculates the rotation speed Vp of the pump drive motor 25 based on the rotation angle θp of the pump drive motor 25 calculated by the rotation angle calculation unit 53. The speed deviation calculation unit 55 is a deviation ΔVp () between the pump rotation speed command value Vp * set by the pump rotation speed command value setting unit 52 and the rotation speed Vp of the pump drive motor 25 calculated by the rotation speed calculation unit 54. = Vp * -Vp).

PI制御部56は、速度偏差演算部55によって演算された速度偏差ΔVpに対してPI演算を行なう。すなわち、速度偏差演算部55およびPI制御部56によって、ポンプ駆動用モータ25の回転速度Vpをポンプ回転速度指令値Vpに導くための速度フィードバック制御手段が構成されている。PI制御部56は、速度偏差ΔVpに対してPI演算を行なうことで、ポンプ駆動用モータ25に印加すべき電圧指令値を演算する。 The PI control unit 56 performs PI calculation on the speed deviation ΔVp calculated by the speed deviation calculation unit 55. In other words, the speed deviation calculation unit 55 and the PI control unit 56 constitute speed feedback control means for guiding the rotational speed Vp of the pump driving motor 25 to the pump rotational speed command value Vp * . The PI control unit 56 calculates a voltage command value to be applied to the pump driving motor 25 by performing PI calculation on the speed deviation ΔVp.

PWM制御部57は、PI制御部56によって演算された電圧指令値と、回転角演算部53によって演算されたポンプ駆動用モータ25の回転角θpとに基いて、駆動信号を生成して、駆動回路42に供給する。これにより、駆動回路42から、PI制御部56によって演算された電圧指令値に応じた電圧がポンプ駆動用モータ25に印加される。
なお、ポンプ駆動用モータ制御部44は、ポンプ駆動用モータ25の回転速度が予め定められた所定速度となるように駆動回路42を制御してもよい。
The PWM control unit 57 generates a drive signal based on the voltage command value calculated by the PI control unit 56 and the rotation angle θp of the pump drive motor 25 calculated by the rotation angle calculation unit 53 to drive the PWM signal. Supply to circuit 42. As a result, a voltage corresponding to the voltage command value calculated by the PI control unit 56 is applied from the drive circuit 42 to the pump drive motor 25.
The pump drive motor control unit 44 may control the drive circuit 42 so that the rotation speed of the pump drive motor 25 becomes a predetermined speed.

図4は、バルブ駆動用モータ制御部43の構成を示すブロック図である。
バルブ駆動用モータ制御部43は、トルクセンサ32によって検出される操舵トルクTh、車速センサ35によって検出される車速Sp、舵角センサ31によって検出される操舵角θhおよび回転角センサ33の出力信号に基いて、油圧制御バルブ14の開度(バルブ駆動用モータ15の回転角)を制御する。つまり、バルブ駆動用モータ制御部43は、バルブ駆動用モータ15に対して回転角制御を行う。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the valve drive motor control unit 43.
The valve drive motor control unit 43 outputs the steering torque Th detected by the torque sensor 32, the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35, the steering angle θh detected by the steering angle sensor 31, and the output signal of the rotation angle sensor 33. Based on this, the opening degree of the hydraulic control valve 14 (the rotation angle of the valve drive motor 15) is controlled. That is, the valve drive motor control unit 43 performs rotation angle control on the valve drive motor 15.

バルブ駆動用モータ制御部43は、ソフトウエア処理によって実現される機能実現手段として、位相補償部61と、アシストトルク指令値設定部62と、バルブ開度指令値設定部63と、回転角演算部64と、角度偏差演算部65と、PID(比例積分微分)制御部66と、モータ電流演算部67と、電流偏差演算部68と、PI(比例積分)制御部69と、PWM(Pulse Width Modulation)制御部70と、ロータ角速度演算部71と、操舵角速度演算部72と、制御態様変更部73とを含んでいる。   The valve drive motor control unit 43 includes a phase compensation unit 61, an assist torque command value setting unit 62, a valve opening command value setting unit 63, and a rotation angle calculation unit as function realizing means realized by software processing. 64, an angle deviation calculator 65, a PID (proportional integral derivative) controller 66, a motor current calculator 67, a current deviation calculator 68, a PI (proportional integral) controller 69, and a PWM (Pulse Width Modulation). ) A control unit 70, a rotor angular velocity calculation unit 71, a steering angular velocity calculation unit 72, and a control mode change unit 73 are included.

位相補償部61は、トルクセンサ32によって検出される操舵トルクの位相を進めて系を安定化させるための処理を行うものである。この位相補償部61によって位相補償された操舵トルク(以下、「位相補償後トルクTh」という。)と、車速センサ35によって検出される車速Spとがアシストトルク指令値設定部62に与えられるようになっている。   The phase compensator 61 performs a process for stabilizing the system by advancing the phase of the steering torque detected by the torque sensor 32. The steering torque phase-compensated by the phase compensation unit 61 (hereinafter referred to as “phase-compensated torque Th”) and the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35 are supplied to the assist torque command value setting unit 62. It has become.

アシストトルク指令値設定部62は、位相補償後トルクThと車速センサ35によって検出される車速Spとに基いて、パワーシリンダ16によって発生させるべきアシストトルクの指令値であるアシストトルク指令値Ta[N・m]を設定する。具体的には、アシストトルク指令値設定部62は、車速毎に位相補償後トルクとアシストトルク指令値との関係を記憶したマップに基いて、アシストトルク指令値Taを設定する。図5は、位相補償後トルクThに対するアシストトルク指令値Taの設定例を示すグラフである。 The assist torque command value setting unit 62 is based on the post-phase compensation torque Th and the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35, and an assist torque command value Ta * [that is a command value of assist torque to be generated by the power cylinder 16. N · m]. Specifically, the assist torque command value setting unit 62 sets the assist torque command value Ta * based on a map that stores the relationship between the phase-compensated torque and the assist torque command value for each vehicle speed. FIG. 5 is a graph showing a setting example of the assist torque command value Ta * with respect to the phase-compensated torque Th.

位相補償後トルクThは、例えば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、アシストトルク指令値Taは、パワーシリンダ16によって右方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには正の値とされ、パワーシリンダ16によって左方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには負の値とされる。 For the phase-compensated torque Th, for example, the torque for steering in the right direction is a positive value, and the torque for steering in the left direction is a negative value. The assist torque command value Ta * is a positive value when assist torque for steering in the right direction is generated by the power cylinder 16, and is a negative value when assist torque for steering in the left direction is generated by the power cylinder 16. Is done.

アシストトルク指令値Taは、位相補償後トルクThの正の値に対しては正の値をとり、位相補償後トルクThの負の値に対しては負の値をとる。位相補償後トルクThが−T1〜T1の範囲の微小な値のときには、アシストトルクは零とされる。そして、位相補償後トルクThが−T1〜T1の範囲以外の領域においては、アシストトルク指令値Taは、位相補償後トルクThの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。また、アシストトルク指令値Taは、車速センサ35によって検出される車速Spが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されている。 The assist torque command value Ta * takes a positive value for a positive value of the phase-compensated torque Th and takes a negative value for a negative value of the phase-compensated torque Th. When the phase-compensated torque Th is a minute value in the range of -T1 to T1, the assist torque is set to zero. In a region where the phase-compensated torque Th is outside the range of -T1 to T1, the assist torque command value Ta * is set so that the absolute value thereof increases as the absolute value of the phase-compensated torque Th increases. ing. The assist torque command value Ta * is set such that the absolute value thereof decreases as the vehicle speed Sp detected by the vehicle speed sensor 35 increases.

バルブ開度指令値設定部63は、アシストトルク指令値設定部62によって設定されたアシストトルク指令値Taに基いて、油圧制御バルブ14の開度の目標値(バルブ駆動用モータ15の回転角の目標値)であるバルブ開度指令値(回転角指令値)θv[deg]を設定する。この例では、油圧制御バルブ14のロータがバルブ開度中立位置にあるときのバルブ駆動用モータ15の回転角を0°とする。油圧制御バルブ14のロータの回転角度範囲は、バルブ開度中立位置を中心として、機械角で±3[deg]程度である。 Based on the assist torque command value Ta * set by the assist torque command value setting unit 62, the valve opening command value setting unit 63 sets the target value of the opening of the hydraulic control valve 14 (the rotation angle of the valve drive motor 15). Is set to a valve opening command value (rotation angle command value) θv * [deg]. In this example, the rotation angle of the valve drive motor 15 when the rotor of the hydraulic control valve 14 is in the neutral position of the valve opening is 0 °. The rotation angle range of the rotor of the hydraulic control valve 14 is about ± 3 [deg] in mechanical angle with the valve opening neutral position as the center.

バルブ駆動用モータ15の回転角(実バルブ開度)が0°より大きくなると、パワーシリンダ16によって右方向操舵のためのアシストトルクが発生するように、油圧制御バルブ14の開度が制御されるものとする。一方、バルブ駆動用モータ15の回転角が0°より小さくなると、パワーシリンダ16によって左方向操舵のためのアシストトルクが発生するように、油圧制御バルブ14の開度が制御されるものとする。なお、バルブ駆動用モータ15の回転角の絶対値が大きくなるほど、パワーシリンダ16によって発生するアシストトルクの絶対値は大きくなる。   When the rotation angle (actual valve opening) of the valve driving motor 15 is greater than 0 °, the opening of the hydraulic control valve 14 is controlled so that assist torque for rightward steering is generated by the power cylinder 16. Shall. On the other hand, when the rotation angle of the valve driving motor 15 is smaller than 0 °, the opening degree of the hydraulic control valve 14 is controlled so that assist torque for leftward steering is generated by the power cylinder 16. The absolute value of the assist torque generated by the power cylinder 16 increases as the absolute value of the rotation angle of the valve driving motor 15 increases.

バルブ開度指令値設定部63は、アシストトルク指令値Taとバルブ開度指令値θvとの関係を記憶したマップに基いて、バルブ開度指令値θvを設定する。図6は、アシストトルク指令値Taに対するバルブ開度指令値θvの設定例を示すグラフである。バルブ開度指令値θvは、アシストトルク指令値Taの正の値に対しては正の値をとり、アシストトルク指令値Taの負の値に対しては負の値をとる。バルブ開度指令値θvは、アシストトルク指令値Taの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。 Valve opening command value setting unit 63, based on the map storing the relation between the assist torque command value Ta * and the valve opening command value .theta.v *, sets the valve opening command value .theta.v *. FIG. 6 is a graph showing a setting example of the valve opening command value θv * with respect to the assist torque command value Ta * . The valve opening command value .theta.v *, is the assist torque command value Ta * of positive value takes a positive value, a negative value for negative values of the assist torque command value Ta *. The valve opening command value θv * is set such that the absolute value of the assist torque command value Ta * increases as the absolute value of the assist torque command value Ta * increases.

回転角演算部64は、回転角センサ33の出力信号に基いて、バルブ駆動用モータ15の実回転角(実バルブ開度)θvを演算する。角度偏差演算部65は、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvまたは後述するリミッタ82による制限処理後のバルブ開度指令値θvと回転角演算部64によって演算されたバルブ駆動用モータ15の実回転角θvとの偏差Δθv(=θv−θv)を演算する。 The rotation angle calculation unit 64 calculates the actual rotation angle (actual valve opening) θv of the valve driving motor 15 based on the output signal of the rotation angle sensor 33. Angular deviation calculation unit 65, by the valve opening command value .theta.v * and the rotation angle calculation unit 64 after the limiting process by the limiter 82 to the valve opening command value .theta.v * or below which is set by the valve opening command value setting unit 63 A deviation Δθv (= θv * −θv) from the calculated actual rotation angle θv of the valve driving motor 15 is calculated.

PID制御部66は、角度偏差演算部65によって演算された角度偏差Δθvに対してPID演算(比例積分微分演算)を行って、電流指令値Iを演算する。
角度偏差演算部65およびPID制御部66によって、バルブ駆動用モータ15の実回転角θvを、バルブ開度指令値θvに導くための回転角フィードバック制御手段が構成されている。
The PID control unit 66 performs a PID calculation (proportional integral differential calculation) on the angle deviation Δθv calculated by the angle deviation calculation unit 65 to calculate a current command value I * .
The angle deviation calculation unit 65 and the PID control unit 66 constitute rotation angle feedback control means for guiding the actual rotation angle θv of the valve driving motor 15 to the valve opening command value θv * .

モータ電流演算部67は、電流センサ36の出力信号に基いて、バルブ駆動用モータ15に流れるモータ電流を演算する。電流偏差演算部68は、PID制御部66によって演算された電流指令値Iと、モータ電流演算部67によって演算されたモータ電流(実電流)Iとの偏差ΔI(=I−I)を演算する。PI制御部69は、電流偏差演算部68によって演算された電流偏差ΔIに対してPI演算を行なう。すなわち、電流偏差演算部68およびPI制御部69によって、バルブ駆動用モータ15に流れるモータ電流を電流指令値に導くための電流フィードバック制御手段が構成されている。PI制御部69は、電流偏差に対してPI演算を行なうことで、バルブ駆動用モータ15に印加すべき電圧指令値を演算する。 The motor current calculation unit 67 calculates the motor current flowing through the valve driving motor 15 based on the output signal of the current sensor 36. The current deviation calculation unit 68 calculates a deviation ΔI (= I * −I) between the current command value I * calculated by the PID control unit 66 and the motor current (actual current) I calculated by the motor current calculation unit 67. Calculate. PI control unit 69 performs PI calculation on current deviation ΔI calculated by current deviation calculation unit 68. That is, the current deviation calculation unit 68 and the PI control unit 69 constitute current feedback control means for guiding the motor current flowing through the valve driving motor 15 to the current command value. The PI control unit 69 calculates a voltage command value to be applied to the valve driving motor 15 by performing PI calculation on the current deviation.

PWM制御部70は、PI制御部69によって演算された電圧指令値と、回転角演算部64によって演算されたバルブ駆動用モータ15の実回転角θvとに基いて、駆動信号を生成して、駆動回路41に供給する。これにより、駆動回路41から、PI制御部69によって演算された電圧指令値に応じた電圧がバルブ駆動用モータ15に印加される。
ロータ角速度演算部71は、回転角演算部64によって演算されるバルブ駆動用モータ15の実回転角θvを時間微分することによって、バルブ駆動用モータ15のロータ角速度ωvを演算する。操舵角速度演算部72は、舵角センサ31の出力値を時間微分することによって、操舵角速度ωhを演算する。
The PWM control unit 70 generates a drive signal based on the voltage command value calculated by the PI control unit 69 and the actual rotation angle θv of the valve drive motor 15 calculated by the rotation angle calculation unit 64, This is supplied to the drive circuit 41. As a result, a voltage corresponding to the voltage command value calculated by the PI control unit 69 is applied from the drive circuit 41 to the valve drive motor 15.
The rotor angular velocity calculation unit 71 calculates the rotor angular velocity ωv of the valve drive motor 15 by time-differentiating the actual rotation angle θv of the valve drive motor 15 calculated by the rotation angle calculation unit 64. The steering angular velocity calculation unit 72 calculates the steering angular velocity ωh by differentiating the output value of the steering angle sensor 31 with respect to time.

制御態様変更部73は、ラック軸7の位置がラックエンド付近にある状態から、ステアリングホイール3の手放し(ラックエンド付近からの手放し)が行われたときに、バルブ駆動用モータ15の制御態様を変更するためのものである。この実施形態では、制御態様変更部73は、ラックエンド付近からの手放しが行われた否かを判定し、ラックエンド付近からの手放しが行われた判定したときに、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvに対して制限を加える。制御態様変更部73は、手放し判定部81と、リミッタ82と、制限解除部83とを含んでいる。 The control mode change unit 73 changes the control mode of the valve drive motor 15 when the steering wheel 3 is released (from the vicinity of the rack end) when the position of the rack shaft 7 is in the vicinity of the rack end. It is for change. In this embodiment, the control mode changing unit 73 determines whether the release from the vicinity of the rack end has been performed, and determines that the release from the vicinity of the rack end has been performed. The valve opening command value θv * set by 63 is limited. The control mode changing unit 73 includes a hand release determining unit 81, a limiter 82, and a limit releasing unit 83.

手放し判定部81は、舵角センサ31によって検出される操舵角θh、トルクセンサ32によって検出される操舵トルクTh、回転角演算部64によって演算されるバルブ駆動用モータ15の実回転角(実バルブ開度)θvおよびロータ角速度演算部71によって演算されるロータ角速度(バルブ開度の角速度)ωvに基いて、ラックエンド付近からの手放し状態であるか否かを判定する。   The hand release determination unit 81 includes a steering angle θh detected by the steering angle sensor 31, a steering torque Th detected by the torque sensor 32, and an actual rotation angle (actual valve) of the valve drive motor 15 calculated by the rotation angle calculation unit 64. Based on the opening) θv and the rotor angular speed (angular speed of the valve opening) ωv calculated by the rotor angular speed calculation unit 71, it is determined whether or not the hand is released from the vicinity of the rack end.

具体的には、操舵角θhの絶対値が所定の閾値A(A>0)以上であり、かつ操舵トルクThの絶対値が所定の閾値B(B>0)以上であり、かつロータ角速度ωvの絶対値が所定の閾値C(C>0)以上であり、かつロータ角速度ωvの符号と実回転角θvの符号とが逆であるときに、手放し判定部81は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定する。たとえば、「θh≧A」かつ「Th≧B」かつ「ωv≦−C」かつ「θv>0」の条件が成立しているとき、または「θh≦−A」かつ「Th≦−B」かつ「ωv≧C」かつ「θv<0」の条件が成立しているときに、手放し判定部81は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定してもよい。   Specifically, the absolute value of the steering angle θh is equal to or greater than a predetermined threshold A (A> 0), the absolute value of the steering torque Th is equal to or greater than a predetermined threshold B (B> 0), and the rotor angular velocity ωv. When the absolute value is equal to or greater than a predetermined threshold C (C> 0) and the sign of the rotor angular velocity ωv is opposite to the sign of the actual rotation angle θv, the hand release determination unit 81 releases the hand from the vicinity of the rack end. It is determined that it is in a state. For example, when the conditions “θh ≧ A”, “Th ≧ B”, “ωv ≦ −C”, and “θv> 0” are satisfied, or “θh ≦ −A” and “Th ≦ −B” and When the conditions of “ωv ≧ C” and “θv <0” are satisfied, the hand release determination unit 81 may determine that the hand is released from the vicinity of the rack end.

閾値Aは、たとえば、540[deg]に設定される。閾値Bは、たとえば、3[Nm]に設定される。閾値Cは、たとえば、1[deg/s]に設定される。
また、操舵角θhの絶対値が所定の閾値A(A>0)以上であり、かつ操舵トルクThの絶対値が所定の閾値B(B>0)以上であり、かつロータ角速度ωvの絶対値が所定の閾値C(C>0)以上であり、かつ実回転角θvの絶対値が所定の閾値D(D>0)以上であり、かつロータ角速度ωvの符号と実回転角θvの符号とが逆であるときに、手放し判定部81は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定してもよい。たとえば、「θh≧A」かつ「Th≧B」かつ「θv≧D」かつ「ωv≦−C」の条件が成立しているとき、または「θh≦−A」かつ「Th≦−B」かつ「θv≦−D」かつ「ωv≧C」の条件が成立しているときに、手放し判定部81は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定してもよい。閾値Dは、たとえば、3[deg]に設定される。
The threshold A is set to 540 [deg], for example. The threshold B is set to 3 [Nm], for example. The threshold C is set to 1 [deg / s], for example.
Further, the absolute value of the steering angle θh is not less than a predetermined threshold A (A> 0), the absolute value of the steering torque Th is not less than the predetermined threshold B (B> 0), and the absolute value of the rotor angular velocity ωv. Is greater than or equal to a predetermined threshold C (C> 0), the absolute value of the actual rotation angle θv is greater than or equal to a predetermined threshold D (D> 0), and the sign of the rotor angular velocity ωv and the sign of the actual rotation angle θv When the reverse is true, the hand release determining unit 81 may determine that the hand is released from the vicinity of the rack end. For example, when the conditions “θh ≧ A”, “Th ≧ B”, “θv ≧ D”, and “ωv ≦ −C” are satisfied, or “θh ≦ −A” and “Th ≦ −B” and When the conditions of “θv ≦ −D” and “ωv ≧ C” are satisfied, the hand release determining unit 81 may determine that the hand is released from the vicinity of the rack end. The threshold value D is set to 3 [deg], for example.

また、手放し判定部81は、舵角センサ31によって検出される操舵角θh、トルクセンサ32によって検出される操舵トルクThおよび操舵角θhの時間微分値である操舵角速度ωhに基いて、ラックエンド付近からの手放し状態であるか否かを判定してもよい。具体的には、操舵角の絶対値が所定の閾値E(E>0)以上であり、かつ操舵トルクThの絶対値が所定の閾値F(F>0)以上であり、かつ操舵角速度ωhの絶対値が所定の閾値G(G>0)以上であり、かつ操舵角速度ωhの方向と操舵トルクThの方向とが逆(ωhとThの符号が逆)であるときに、手放し判定部81は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定してもよい。たとえば、「θh≧E」かつ「Th≧F」かつ「ωh≦−G」の条件が成立しているとき、または「θh≦−E」かつ「Th≦−F」かつ「ωh≧G」の条件が成立しているときに、手放し判定部81は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定してもよい。   Further, the hand release determining unit 81 is located near the rack end based on the steering angle θh detected by the steering angle sensor 31, the steering torque Th detected by the torque sensor 32, and the steering angular velocity ωh that is a time differential value of the steering angle θh. It may be determined whether or not the hand is in a released state. Specifically, the absolute value of the steering angle is equal to or greater than a predetermined threshold E (E> 0), the absolute value of the steering torque Th is equal to or greater than the predetermined threshold F (F> 0), and the steering angular velocity ωh When the absolute value is equal to or greater than a predetermined threshold G (G> 0) and the direction of the steering angular velocity ωh and the direction of the steering torque Th are opposite (signs of ωh and Th are opposite), the hand release determination unit 81 It may be determined that the hand is released from the vicinity of the rack end. For example, when the conditions “θh ≧ E”, “Th ≧ F”, and “ωh ≦ −G” are satisfied, or “θh ≦ −E”, “Th ≦ −F”, and “ωh ≧ G” When the condition is established, the hand release determining unit 81 may determine that the hand is released from the vicinity of the rack end.

閾値Eは、たとえば540[deg]に設定される。閾値Fは、たとえば、3[Nm]に設定される。閾値Gは、たとえば、10[deg/s]に設定される。
リミッタ82は、通常時は、非作動状態となっている。以下において、リミッタ82が非作動状態となっているときの制御モードを通常モードという場合がある。通常モード時においては、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvがそのまま角度偏差演算部65に与えられる。したがって、通常モード時においては、バルブ駆動用モータ15の実回転角θvがバルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvに近づくように、バルブ駆動用モータ15が駆動制御される。
The threshold value E is set to 540 [deg], for example. The threshold value F is set to 3 [Nm], for example. The threshold value G is set to 10 [deg / s], for example.
The limiter 82 is normally inactive. Hereinafter, the control mode when the limiter 82 is in the non-operating state may be referred to as a normal mode. In the normal mode, the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is given to the angle deviation calculation unit 65 as it is. Therefore, in the normal mode, the valve driving motor 15 is driven so that the actual rotation angle θv of the valve driving motor 15 approaches the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63. Be controlled.

手放し判定部81によってラックエンド付近からの手放し状態であると判定されたときには、リミッタ82は、作動状態となり、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvに対して制限を加える。より具体的には、リミッタ82は、所定の上限値UL(正の値)と下限値LL(負の値)との間の値にバルブ開度指令値θvを制限する。上限値ULは、たとえば、2[deg]に設定される。下限値LLは、たとえば、−2[deg]に設定される。 When it is determined by the hand release determining unit 81 that the hand is released from the vicinity of the rack end, the limiter 82 is in an operating state, and the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is set. Add restrictions. More specifically, the limiter 82 limits the valve opening command value θv * to a value between a predetermined upper limit value UL (positive value) and a lower limit value LL (negative value). The upper limit value UL is set to 2 [deg], for example. The lower limit value LL is set to −2 [deg], for example.

以下において、リミッタ82が作動状態となっているときの制御モードを指令値制限モードという場合がある。指令値制限モード時においては、リミッタ82による制限処理後のバルブ開度指令値θvが角度偏差演算部65に与えられる。したがって、指令値制モード時においては、バルブ駆動用モータ15の実回転角θvがリミッタ82による制限処理後のバルブ開度指令値θvに近づくように、バルブ駆動用モータ15が駆動制御される。 Hereinafter, the control mode when the limiter 82 is in an operating state may be referred to as a command value limit mode. In the command value limit mode, the valve opening command value θv * after the limit process by the limiter 82 is given to the angle deviation calculator 65. Therefore, in the command value control mode, the valve drive motor 15 is driven and controlled so that the actual rotation angle θv of the valve drive motor 15 approaches the valve opening command value θv * after the limit processing by the limiter 82. .

これにより、ラックエンド付近からの手放しが行われたときに、バルブ開度指令値θvの変動幅を低減することができるから、油圧制御バルブ14の実バルブ開度θvの変動幅を低減することができる。このため、作動油の油圧変動を抑制できる。これにより、フィードチューブ(20,21)の振動を抑制できるから、異常音の発生を抑制できる。
制限解除部83は、指令値制限モード時において、所定の制限解除条件が満たされたときに、リミッタ82を非作動状態にする。これにより、指令値制限モードが解除され、制御モードが通常モードとなる。所定の制限解除条件は、たとえば、以下に示す第1条件または第2条件または第3条件を満たしたときに、満たされたことになる。言い換えれば、以下に示す第1条件、第2条件および第3条件のいずれかを満たしたときに、制限解除条件が満たされたことになる。
Thus, when the hand is released from near the rack end, the fluctuation range of the valve opening command value θv * can be reduced, so that the fluctuation range of the actual valve opening θv of the hydraulic control valve 14 is reduced. be able to. For this reason, the hydraulic pressure fluctuation of hydraulic fluid can be controlled. Thereby, since vibration of a feed tube (20, 21) can be controlled, generation | occurrence | production of abnormal sound can be suppressed.
Limit release unit 83 sets limiter 82 in a non-operating state when a predetermined limit release condition is satisfied in the command value limit mode. As a result, the command value restriction mode is canceled and the control mode becomes the normal mode. The predetermined restriction release condition is satisfied when, for example, the following first condition, second condition, or third condition is satisfied. In other words, the restriction release condition is satisfied when any of the following first condition, second condition, and third condition is satisfied.

第1条件:バルブ駆動用モータ15の実回転角(実バルブ開度)θvの絶対値が所定の閾値H(H>0)以下である状態が所定時間J(J>0)以上継続したこと。閾値Hは、たとえば、0.2[deg]に設定される。所定時間Jは、たとえば、0.01[s]に設定される。
第2条件:操舵トルクThの絶対値が所定の閾値K(K>0)以上であり、かつ操舵角速度ωhの絶対値が所定の閾値L(L>0)以上であり、かつ実バルブ開度θvの絶対値が所定値M(M>0)以下であり、かつ手放し判定部81によってラックエンド付近からの手放し状態であると判定された時点から所定時間N(N>0)以上の時間が経過しておりかつ前記手放し状態判定時点から操舵トルクThの絶対値が所定の閾値P(P>0)以上である状態が現在まで継続していること。
First condition: The state where the absolute value of the actual rotation angle (actual valve opening) θv of the valve drive motor 15 is not more than a predetermined threshold H (H> 0) has continued for a predetermined time J (J> 0) or more. . The threshold value H is set to 0.2 [deg], for example. The predetermined time J is set to 0.01 [s], for example.
Second condition: the absolute value of the steering torque Th is not less than a predetermined threshold value K (K> 0), the absolute value of the steering angular velocity ωh is not less than the predetermined threshold value L (L> 0), and the actual valve opening A time equal to or greater than a predetermined time N (N> 0) from the time when the absolute value of θv is equal to or less than a predetermined value M (M> 0) and the hand release determination unit 81 determines that the hand is released from the vicinity of the rack end. A state in which the absolute value of the steering torque Th is equal to or greater than a predetermined threshold value P (P> 0) has continued from the time when the hand-off state is determined to the present.

閾値Kは、たとえば、3[Nm]に設定される。閾値Lは、たとえば、1[deg/s]に設定される。閾値Mは、たとえば、2[deg]に設定される。所定時間Nは、たとえば、0.2[s]に設定される。閾値Pは、たとえば、5[Nm]に設定される。
第3条件:手放し判定部81によってラックエンド付近からの手放し状態であると判定された時点での操舵角θhの絶対値に対して、操舵角θhの絶対値が所定の閾値Q(Q>0)以上小さくなったこと。閾値Qは、たとえば、30[deg]に設定される。
The threshold value K is set to 3 [Nm], for example. The threshold value L is set to 1 [deg / s], for example. The threshold value M is set to 2 [deg], for example. The predetermined time N is set to 0.2 [s], for example. The threshold value P is set to 5 [Nm], for example.
Third condition: The absolute value of the steering angle θh is a predetermined threshold value Q (Q> 0) with respect to the absolute value of the steering angle θh at the time when the hand release determining unit 81 determines that the hand is released from the vicinity of the rack end. ) That has become smaller. The threshold value Q is set to 30 [deg], for example.

なお、前記第2条件は、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定された後に、操舵角θhが操舵中立位置に向かって少し(前記閾値Q未満)だけ戻ってから再切り込みが行われたときに、指令値制限モードを解除するために設定された条件である。
図7は、制御態様変更部73の動作を説明するためのフローチャートである。図7の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
The second condition was determined that the hand was released from the vicinity of the rack end, and after the steering angle θh returned slightly toward the steering neutral position (less than the threshold value Q), recutting was performed. Sometimes, the condition is set to cancel the command value restriction mode.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the control mode changing unit 73. The process of FIG. 7 is repeatedly executed at every predetermined calculation cycle.

制御態様変更部73は、モードフラグFがリセット(F=0)されているか否かを判別する(ステップS1)。モードフラグFは、制御モードを記憶するためのフラグであり、制御モードが指令値制限モードから通常モードに変更されたときにリセット(F=0)され、制御モードが通常モードから指令値制限モードに変更されたときにセット(F=1)される。モードフラグFの初期値は0である。   The control mode change unit 73 determines whether or not the mode flag F is reset (F = 0) (step S1). The mode flag F is a flag for storing the control mode, and is reset (F = 0) when the control mode is changed from the command value limit mode to the normal mode, and the control mode is changed from the normal mode to the command value limit mode. Is set (F = 1). The initial value of the mode flag F is 0.

モードフラグFがリセット(F=0)されている場合には(ステップS1:YES)、つまり制御モードが通常モードである場合には、制御態様変更部73は、ラックエンド付近からの手放し状態であるか否かを判定する(ステップS2)。この判定は、手放し判定部81によって行われる。ラックエンド付近からの手放し状態ではないと判定された場合には(ステップS2:NO)、制御態様変更部73は、今演算周期での処理を終了する。   When the mode flag F is reset (F = 0) (step S1: YES), that is, when the control mode is the normal mode, the control mode changing unit 73 is in a state of releasing from the vicinity of the rack end. It is determined whether or not there is (step S2). This determination is performed by the hand release determination unit 81. When it is determined that the hand is not released from the vicinity of the rack end (step S2: NO), the control mode changing unit 73 ends the process in the current calculation cycle.

前記ステップS2において、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定された場合には(ステップS2:YES)、制御態様変更部73は、リミッタ82を作動状態にする(ステップS3)。これにより、制御モードが指令値制限モードになる。これにより、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvがリミッタ82による制限処理を受け、リミッタ82による制限処理後のバルブ開度指令値θvが角度偏差演算部65に与えられるようになる。 When it is determined in step S2 that the hand is released from the vicinity of the rack end (step S2: YES), the control mode changing unit 73 puts the limiter 82 into an operating state (step S3). Thereby, the control mode becomes the command value restriction mode. As a result, the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is subjected to the limiting process by the limiter 82, and the valve opening command value θv * after the limiting process by the limiter 82 is converted into the angle deviation calculation unit. 65 will be given.

この後、制御態様変更部73は、モードフラグFをセット(F=1)する(ステップS4)。そして、制御態様変更部73は、今演算周期での処理を終了する。
前記ステップS1において、モードフラグFがセット(F=1)されていると判別された場合には(ステップS1:NO)、制御態様変更部73は、制限解除条件を満たしているか否かを判別する(ステップS5)。この判別は、制限解除部83によって行われる。
Thereafter, the control mode changing unit 73 sets the mode flag F (F = 1) (step S4). And the control mode change part 73 complete | finishes the process in this calculation period.
When it is determined in step S1 that the mode flag F is set (F = 1) (step S1: NO), the control mode changing unit 73 determines whether or not the restriction release condition is satisfied. (Step S5). This determination is performed by the restriction release unit 83.

制限解除条件を満たしていないと判別された場合には(ステップS5:NO)、制御態様変更部73は、今演算周期での処理を終了する。
前記ステップS5において、制限解除条件を満たしていると判別された場合には(ステップS5:YES)、制御態様変更部73は、リミッタ82を非作動状態にする(ステップS6)。この処理は、制限解除部83によって行われる。これにより、指令値制限モードが解除され、制御モードが通常モードとなる。これにより、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvがそのまま角度偏差演算部65に与えられるようになる。
When it is determined that the restriction release condition is not satisfied (step S5: NO), the control mode changing unit 73 ends the processing in the current calculation cycle.
If it is determined in step S5 that the restriction release condition is satisfied (step S5: YES), the control mode changing unit 73 puts the limiter 82 into the non-operating state (step S6). This process is performed by the restriction release unit 83. As a result, the command value restriction mode is canceled and the control mode becomes the normal mode. Thereby, the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is supplied to the angle deviation calculation unit 65 as it is.

この後、制御態様変更部73は、モードフラグFをリセット(F=0)する(ステップS7)。そして、制御態様変更部73は、今演算周期での処理を終了する。
図8は、バルブ駆動用モータ制御部の変形例を示すブロック図である。図8において、前述の図4の各部に対応する部分には図4と同じ符号を付して示す。
このバルブ駆動用モータ制御部43Aでは、図4のバルブ駆動用モータ制御部43に比べて、制御態様変更部73Aの構成が異なっている。その他の点は、図4のバルブ駆動用モータ制御部43と同じである。
Thereafter, the control mode changing unit 73 resets the mode flag F (F = 0) (step S7). And the control mode change part 73 complete | finishes the process in this calculation period.
FIG. 8 is a block diagram showing a modification of the valve drive motor controller. 8, portions corresponding to the respective portions in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
In the valve drive motor control unit 43A, the configuration of the control mode changing unit 73A is different from that of the valve drive motor control unit 43 of FIG. The other points are the same as the valve drive motor control unit 43 of FIG.

制御態様変更部73Aは、ラックエンド付近からの手放しが行われた否かを判定し、ラックエンド付近からの手放しが行われた判定したときに、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvの絶対値を減少補正する。制御態様変更部73Aは、手放し判定部81と、指令値低減部82Aと、低減解除部83Aとを含んでいる。手放し判定部81の動作は、図4の制御態様変更部73の手放し判定部81の動作と同じである。 The control mode changing unit 73A determines whether or not the hand is released from near the rack end, and is set by the valve opening command value setting unit 63 when it is determined that the hand is released from near the rack end. Decrease and correct the absolute value of the valve opening command value θv * . The control mode changing unit 73A includes a hand release determining unit 81, a command value reducing unit 82A, and a reduction releasing unit 83A. The operation of the hand release determination unit 81 is the same as the operation of the hand release determination unit 81 of the control mode change unit 73 in FIG.

指令値低減部82Aは、通常時は、非作動状態となっている。以下において、指令値低減部82Aが非作動状態となっているときの制御モードを通常モードという場合がある。通常モード時においては、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvがそのまま角度偏差演算部65に与えられる。したがって、通常モード時においては、バルブ駆動用モータ15の実回転角θvがバルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvに近づくように、バルブ駆動用モータ15が駆動制御される。 The command value reducing unit 82A is in a non-operating state during normal times. Hereinafter, the control mode when the command value reduction unit 82A is in the non-operating state may be referred to as a normal mode. In the normal mode, the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is given to the angle deviation calculation unit 65 as it is. Therefore, in the normal mode, the valve driving motor 15 is driven so that the actual rotation angle θv of the valve driving motor 15 approaches the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63. Be controlled.

手放し判定部81によってラックエンド付近からの手放し状態であると判定されたときには、指令値低減部82Aは、作動状態となり、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvの絶対値を低減(減少補正)する。指令値低減部82Aは、たとえば、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvに、0以上1未満のゲインGを乗算することにより、バルブ開度指令値θvの絶対値を低減する。ゲインGは、たとえば、0.5に設定される。 When it is determined by the hand release determining unit 81 that the hand is released from the vicinity of the rack end, the command value reducing unit 82A is in an operating state, and the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is set . Reduce (decrease correction) the absolute value of. The command value reduction unit 82A, for example, multiplies the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 by a gain G that is greater than or equal to 0 and less than 1, thereby providing the valve opening command value θv *. Reduce the absolute value of. The gain G is set to 0.5, for example.

以下において、指令値低減部82Aが作動状態となっているときの制御モードを指令値低減モードという場合がある。指令値低減モード時においては、指令値低減部82Aによる低減処理後のバルブ開度指令値θvが角度偏差演算部65に与えられる。したがって、指令値低減モード時においては、バルブ駆動用モータ15の実回転角θvが指令値低減部82Aによる低減処理後のバルブ開度指令値θvに近づくように、バルブ駆動用モータ15が駆動制御される。 Hereinafter, the control mode when the command value reduction unit 82A is in an operating state may be referred to as a command value reduction mode. In the command value reduction mode, the valve opening command value θv * after the reduction processing by the command value reduction unit 82A is given to the angle deviation calculation unit 65. Therefore, in the command value reduction mode, the valve drive motor 15 is driven so that the actual rotation angle θv of the valve drive motor 15 approaches the valve opening command value θv * after the reduction processing by the command value reduction unit 82A. Be controlled.

これにより、ラックエンド付近からの手放しが行われたときに、バルブ開度指令値θvの変動幅を低減することができるから、油圧制御バルブ14の実バルブ開度θvの変動幅を低減することができる。このため、作動油の油圧変動を抑制できる。これにより、フィードチューブ(20,21)の振動を抑制できるから、異常音の発生を抑制できる。
低減解除部83Aは、指令値低減モード時において、所定の低減解除条件が満たされたときに、指令値低減部82Aを非作動状態にする。これにより、指令値低減モードが解除され、制御モードが通常モードとなる。所定の低減解除条件は、たとえば、図4の制限解除部83の動作を説明する際に説明した制限解除条件と同じである。 図9は、制御態様変更部73Aの動作を説明するためのフローチャートである。図9の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
Thus, when the hand is released from near the rack end, the fluctuation range of the valve opening command value θv * can be reduced, so that the fluctuation range of the actual valve opening θv of the hydraulic control valve 14 is reduced. be able to. For this reason, the hydraulic pressure fluctuation of hydraulic fluid can be controlled. Thereby, since vibration of a feed tube (20, 21) can be controlled, generation | occurrence | production of abnormal sound can be suppressed.
The reduction release unit 83A puts the command value reduction unit 82A into an inoperative state when a predetermined reduction release condition is satisfied in the command value reduction mode. As a result, the command value reduction mode is canceled and the control mode becomes the normal mode. The predetermined reduction release condition is the same as the restriction release condition described when the operation of the restriction release unit 83 in FIG. 4 is described, for example. FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the control mode changing unit 73A. The process of FIG. 9 is repeatedly executed at every predetermined calculation cycle.

制御態様変更部73Aは、モードフラグFがリセット(F=0)されているか否かを判別する(ステップS11)。モードフラグFは、制御モードを記憶するためのフラグであり、制御モードが指令値低減モードから通常モードに変更されたときにリセット(F=0)され、制御モードが通常モードから指令値低減モードに変更されたときにセット(F=1)される。モードフラグFの初期値は0である。   The control mode changing unit 73A determines whether or not the mode flag F is reset (F = 0) (step S11). The mode flag F is a flag for storing the control mode, and is reset (F = 0) when the control mode is changed from the command value reduction mode to the normal mode, and the control mode is changed from the normal mode to the command value reduction mode. Is set (F = 1). The initial value of the mode flag F is 0.

モードフラグFがリセット(F=0)されている場合には(ステップS11:YES)、つまり制御モードが通常モードである場合には、制御態様変更部73Aは、ラックエンド付近からの手放し状態であるか否かを判定する(ステップS12)。この判定は、手放し判定部81によって行われる。ラックエンド付近からの手放し状態ではないと判定された場合には(ステップS12:NO)、制御態様変更部73Aは、今演算周期での処理を終了する。   When the mode flag F is reset (F = 0) (step S11: YES), that is, when the control mode is the normal mode, the control mode changing unit 73A is in the state of releasing from the vicinity of the rack end. It is determined whether or not there is (step S12). This determination is performed by the hand release determination unit 81. When it is determined that the hand is not released from the vicinity of the rack end (step S12: NO), the control mode changing unit 73A ends the process in the current calculation cycle.

前記ステップS12において、ラックエンド付近からの手放し状態であると判定された場合には(ステップS12:YES)、制御態様変更部73Aは、指令値低減部82Aを作動状態にする(ステップS13)。これにより、制御モードが指令値低減モードになる。これにより、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvの絶対値が指令値低減部82Aによって低減され、指令値低減部82Aによる低減処理後のバルブ開度指令値θvが角度偏差演算部65に与えられるようになる。 When it is determined in step S12 that the hand is released from the vicinity of the rack end (step S12: YES), the control mode changing unit 73A puts the command value reducing unit 82A into an operating state (step S13). As a result, the control mode becomes the command value reduction mode. Thereby, the absolute value of the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is reduced by the command value reducing unit 82A, and the valve opening command value after the reduction process by the command value reducing unit 82A is performed. θv * is given to the angle deviation calculator 65.

この後、制御態様変更部73Aは、モードフラグFをセット(F=1)する(ステップS14)。そして、制御態様変更部73Aは、今演算周期での処理を終了する。
前記ステップS11において、モードフラグFがセット(F=1)されていると判別された場合には(ステップS11:NO)、制御態様変更部73Aは、低減解除条件を満たしているか否かを判別する(ステップS15)。この判別は、低減解除部83Aによって行われる。
Thereafter, the control mode changing unit 73A sets the mode flag F (F = 1) (step S14). Then, the control mode changing unit 73A ends the process in the current calculation cycle.
When it is determined in step S11 that the mode flag F is set (F = 1) (step S11: NO), the control mode changing unit 73A determines whether or not the reduction cancellation condition is satisfied. (Step S15). This determination is performed by the reduction cancellation unit 83A.

低減解除条件を満たしていないと判別された場合には(ステップS15:NO)、制御態様変更部73Aは、今演算周期での処理を終了する。
前記ステップS15において、低減解除条件を満たしていると判別された場合には(ステップS15:YES)、制御態様変更部73Aは、指令値低減部82Aを非作動状態にする(ステップS16)。この処理は、低減解除部83Aによって行われる。これにより、指令値低減モードが解除され、制御モードが通常モードとなる。これにより、バルブ開度指令値設定部63によって設定されたバルブ開度指令値θvがそのまま角度偏差演算部65に与えられるようになる。
When it is determined that the reduction cancellation condition is not satisfied (step S15: NO), the control mode changing unit 73A ends the process in the current calculation cycle.
If it is determined in step S15 that the reduction cancellation condition is satisfied (step S15: YES), the control mode changing unit 73A puts the command value reducing unit 82A in a non-operating state (step S16). This process is performed by the reduction releasing unit 83A. As a result, the command value reduction mode is canceled and the control mode becomes the normal mode. Thereby, the valve opening command value θv * set by the valve opening command value setting unit 63 is supplied to the angle deviation calculation unit 65 as it is.

この後、制御態様変更部73Aは、モードフラグFをリセット(F=0)する(ステップS17)。そして、制御態様変更部73Aは、今演算周期での処理を終了する。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。例えば、前記実施形態では、回転角フィードバック制御手段は、PID制御を行うためのPID制御部66を含んでいるが、PID制御部66の代わりにPI制御を行うためのPI制御部を用いてもよい。
Thereafter, the control mode changing unit 73A resets the mode flag F (F = 0) (step S17). Then, the control mode changing unit 73A ends the process in the current calculation cycle.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above-described embodiment, the rotation angle feedback control means includes the PID control unit 66 for performing PID control. However, instead of the PID control unit 66, a PI control unit for performing PI control may be used. Good.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

1…油圧式パワーステアリング装置、2…ステアリング機構、3…ステアリングホイール、14…油圧制御バルブ、15…バルブ駆動用モータ、16…パワーシリンダ、23…油圧ポンプ、25…ポンプ駆動用モータ、33…回転角センサ、36…電流センサ、61…位相補償部、62…アシストトルク指令値設定部、63…バルブ開度指令値設定部、64…回転角演算部、65…角度偏差演算部、66…PID(比例積分微分)制御部、68…電流偏差演算部、69…PI(比例積分)制御部、71…ロータ角速度演算部、72…操舵角速度演算部、73,73A…制御態様変更部、81…手放し判定部、82…リミッタ、82A…指令値低減部、83…制限解除部、83A…低減解除部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic type power steering apparatus, 2 ... Steering mechanism, 3 ... Steering wheel, 14 ... Hydraulic control valve, 15 ... Valve drive motor, 16 ... Power cylinder, 23 ... Hydraulic pump, 25 ... Pump drive motor, 33 ... Rotation angle sensor 36 ... Current sensor 61 ... Phase compensation unit 62 ... Assist torque command value setting unit 63 ... Valve opening command value setting unit 64 ... Rotation angle calculation unit 65 ... Angle deviation calculation unit 66 ... PID (proportional integral derivative) control unit, 68 ... current deviation calculation unit, 69 ... PI (proportional integration) control unit, 71 ... rotor angular velocity calculation unit, 72 ... steering angular velocity calculation unit, 73, 73A ... control mode change unit, 81 ... hand release determination unit, 82 ... limiter, 82A ... command value reduction unit, 83 ... limit release unit, 83A ... reduction release unit

Claims (5)

車両のステアリング機構に結合されたパワーシリンダに、操舵部材に機械的に連結されていない油圧制御バルブを介して、油圧ポンプからの作動油を供給することによって、操舵補助力を発生させる油圧式パワーステアリング装置であって、
前記油圧制御バルブの開度を制御するための電動モータと、
回転角指令値に基いて、前記電動モータの回転角を制御するモータ制御手段と、
ラックエンド付近からの手放し状態を検出する手放し検出手段と、
前記手放し検出手段によって前記ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときに、前記回転角指令値の絶対値を制限する回転角指令値制限手段と、を含む油圧式パワーステアリング装置。
Hydraulic power that generates steering assist force by supplying hydraulic oil from a hydraulic pump to a power cylinder coupled to a steering mechanism of a vehicle via a hydraulic control valve that is not mechanically connected to a steering member. A steering device,
An electric motor for controlling the opening of the hydraulic control valve;
Motor control means for controlling the rotation angle of the electric motor based on a rotation angle command value;
Release detection means for detecting the release state from the vicinity of the rack end,
And a rotation angle command value limiting unit that limits an absolute value of the rotation angle command value when a release state from the vicinity of the rack end is detected by the release detection unit.
車両のステアリング機構に結合されたパワーシリンダに、操舵部材に機械的に連結されていない油圧制御バルブを介して、油圧ポンプからの作動油を供給することによって、操舵補助力を発生させる油圧式パワーステアリング装置であって、
前記油圧制御バルブの開度を制御するための電動モータと、
回転角指令値に基いて、前記電動モータの回転角を制御するモータ制御手段と、
ラックエンド付近からの手放し状態を検出する手放し検出手段と、
前記手放し検出手段によって前記ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときに、前記回転角指令値の絶対値を低減する回転角指令値低減手段と、を含む油圧式パワーステアリング装置。
Hydraulic power that generates steering assist force by supplying hydraulic oil from a hydraulic pump to a power cylinder coupled to a steering mechanism of a vehicle via a hydraulic control valve that is not mechanically connected to a steering member. A steering device,
An electric motor for controlling the opening of the hydraulic control valve;
Motor control means for controlling the rotation angle of the electric motor based on a rotation angle command value;
Release detection means for detecting the release state from the vicinity of the rack end,
A hydraulic power steering apparatus, comprising: a rotation angle command value reduction unit that reduces an absolute value of the rotation angle command value when a release state from the vicinity of the rack end is detected by the release detection unit.
前記回転角指令値低減手段は、前記手放し検出手段によって前記ラックエンド付近からの手放し状態が検出されたときに、前記回転角指令値に0以上1未満のゲインを乗算することにより、前記回転角指令値の絶対値を低減するように構成されている、請求項2に記載の油圧式パワーステアリング装置。   The rotation angle command value reducing means multiplies the rotation angle command value by a gain of 0 or more and less than 1 when a hand release state from the vicinity of the rack end is detected by the hand release detection means. The hydraulic power steering apparatus according to claim 2, wherein the hydraulic power steering apparatus is configured to reduce an absolute value of the command value. 前記操舵部材の回転角である操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記電動モータのロータ角速度を検出するロータ角速度検出手段とを含み、
前記手放し検出手段は、
前記操舵角検出手段によって検出される操舵角の絶対値が第1の所定値以上であり、前記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクの絶対値が第2の所定値以上であり、前記ロータ角速度検出手段によって検出されるロータ角速度の絶対値が第3の所定値以上であり、前記ロータ角速度の符号と前記回転角検出手段によって検出される回転角の符号とが逆であるときに、前記ラックエンド付近からの手放し状態であると判定するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の油圧式パワーステアリング装置。
Steering angle detection means for detecting a steering angle which is a rotation angle of the steering member;
Steering torque detection means for detecting steering torque applied to the steering member;
Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the electric motor;
Rotor angular velocity detection means for detecting the rotor angular velocity of the electric motor,
The hand release detection means includes
The absolute value of the steering angle detected by the steering angle detection means is not less than a first predetermined value, the absolute value of the steering torque detected by the steering torque detection means is not less than a second predetermined value, and the rotor When the absolute value of the rotor angular velocity detected by the angular velocity detection means is equal to or greater than a third predetermined value, and the sign of the rotor angular speed and the sign of the rotation angle detected by the rotation angle detection means are opposite, The hydraulic power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydraulic power steering apparatus is configured to determine that the hand is released from the vicinity of a rack end.
前記操舵部材の回転角である操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを含み、
前記手放し検出手段は、
前記操舵角検出手段によって検出される操舵角の絶対値が第4の所定値以上であり、前記操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルクの絶対値が第5の所定値以上であり、前記操舵角の時間微分値である操舵角速度の絶対値が第6の所定値以上であり、前記操舵角速度の方向と前記操舵トルクの方向とが逆であるときに、前記ラックエンド付近からの手放し状態であると判定するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の油圧式パワーステアリング装置。
Steering angle detection means for detecting a steering angle which is a rotation angle of the steering member;
Steering torque detection means for detecting a steering torque applied to the steering member,
The hand release detection means includes
The absolute value of the steering angle detected by the steering angle detection means is not less than a fourth predetermined value, the absolute value of the steering torque detected by the steering torque detection means is not less than a fifth predetermined value, and the steering When the absolute value of the steering angular velocity, which is the time differential value of the angle, is equal to or greater than a sixth predetermined value and the direction of the steering angular velocity is opposite to the direction of the steering torque, The hydraulic power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydraulic power steering apparatus is configured to determine that there is.
JP2014023558A 2014-02-10 2014-02-10 Hydraulic power steering device Active JP6319621B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014023558A JP6319621B2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Hydraulic power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014023558A JP6319621B2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Hydraulic power steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015150901A true JP2015150901A (en) 2015-08-24
JP6319621B2 JP6319621B2 (en) 2018-05-09

Family

ID=53893638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014023558A Active JP6319621B2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Hydraulic power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6319621B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH072133A (en) * 1993-06-21 1995-01-06 Kayaba Ind Co Ltd Hydraulic power steering device
JP2007237967A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Hitachi Ltd Power steering device
JP2009119899A (en) * 2007-11-12 2009-06-04 Hitachi Ltd Power steering apparatus
JP2011148408A (en) * 2010-01-22 2011-08-04 Fujitsu Ten Ltd Electric hydraulic power steering control device
JP2013216233A (en) * 2012-04-10 2013-10-24 Jtekt Corp Hydraulic power steering system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH072133A (en) * 1993-06-21 1995-01-06 Kayaba Ind Co Ltd Hydraulic power steering device
JP2007237967A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Hitachi Ltd Power steering device
JP2009119899A (en) * 2007-11-12 2009-06-04 Hitachi Ltd Power steering apparatus
JP2011148408A (en) * 2010-01-22 2011-08-04 Fujitsu Ten Ltd Electric hydraulic power steering control device
JP2013216233A (en) * 2012-04-10 2013-10-24 Jtekt Corp Hydraulic power steering system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6319621B2 (en) 2018-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6160860B2 (en) Electric power steering device
JP5194716B2 (en) Electric power steering device
JP5910874B2 (en) Hydraulic power steering device
JP2015151088A (en) electric power steering device
JP2014085880A (en) Pid control system
US11897550B2 (en) Steering control device
JP2020082915A (en) Steering device and method of controlling motor in steering device
JP5888546B2 (en) Hydraulic power steering device
JP2015229385A (en) Electric power steering device
JP5787164B2 (en) Hydraulic power steering device
CN113386851A (en) Steering controller
JP2007283891A (en) Vehicular steering device
JP7259495B2 (en) steering controller
JP2006205895A (en) Steering device for vehicle
JP2016172505A (en) Hydraulic power steering device
JP6319621B2 (en) Hydraulic power steering device
JP6319620B2 (en) Hydraulic power steering device
JP6020881B2 (en) Hydraulic power steering device
JP7180334B2 (en) Steering system, steering support device
JP6222427B2 (en) Vehicle steering system
JP2015150899A (en) hydraulic power steering device
JP2008149910A (en) Electric power steering device
JP4715314B2 (en) Vehicle steering system
JP2015128958A (en) Hydraulic power steering device
JP2014156194A (en) Hydraulic power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180321

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6319621

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150