JP3625420B2 - Steering angle detection mechanism and power steering device provided with steering angle detection mechanism - Google Patents

Steering angle detection mechanism and power steering device provided with steering angle detection mechanism Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出機構および操舵角検出機構を備えたパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の操舵角検出機構として、特開平11−147480号公報に記載されている操舵角検出機構が知られている。図7に示したこの相対的操舵角検出機構は、ステアリングシャフトの回転角度から、相対的に操舵角を検出するものである。
すなわち、ステアリングシャフト101に円盤状の回転板102を固定している。そしてこの回転板102には、その外周側の同心円上に、数度間隔で操舵角検出用孔103を形成している。また、この操舵角検出用孔103は、回転板102の全周にわたって、一定間隔に複数形成している。
そして、上記操舵角検出用孔103の内側に、中立位置検出用孔104を形成しているが、これは回転板102上に一つだけ形成されている。
【0003】
さらに、上記回転板102を挟んで対向する発光ダイオードとフォトトランジスタを有し、上記操舵角検出用孔103を認識する第1操舵角センサ105aおよび第2操舵角センサ105bと、上記中立位置検出用孔104を認識する中立位置センサ106とを設けている。上記第1操舵角センサ105aと第2操舵角センサ105bとは、隣り合う操舵角検出用孔103の間隔の半分のピッチで並んでいる。
そして、上記回転板102は、この第1操舵角センサ105aと第2操舵角センサ105b、および、中立位置センサ106に対して相対回転する。
【0004】
上記第1操舵角センサ105aと第2操舵角センサ105bとからの操舵角信号107aと107bとは、CPU109に入力される。このCPU109は、上記操舵角信号107aと107bとの位相差によって、初期位置からの相対的な操舵角を検出する。
また、中立位置センサ106による中立位置信号108とは、CPU109に入力される。そして、中立位置を決定するときには、上記中立位置信号108のほかに、図示しない車速センサからの車速信号もCPU109に入力する。また、上記中立位置信号108は、ある一定の車速以上で走行しているとき、CPU109に入力されるようにしている。しかも、この中立位置信号108が一定時間継続して入力されたとき、絶対中立位置であると判断するようにしている。
さらに、上記絶対中立位置と、相対的な操舵角とから、絶対操舵角を決定するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記相対的操舵角を検出する操舵角検出機構において、中立位置センサ106が中立位置検出用孔104を検出するのは、ステアリング操舵角が0度のときのほかに、この0度の位置から360度回転したときもある。なぜなら、ステアリングが360度回転したときには、回転板102も360度回転し、中立位置検出用孔104がまた中立位置センサ106に検出されてしまうからである。
このような操舵角検出機構を備えた自動車で、例えば高速道路への導入路のように一定角度のカーブが続いている道路を走行する。このカーブの角度によってはステアリングを360度回転させることもある。このようにステアリングを360度回転させて、その位置を保舵すると、上記従来の操作角検出機構は、この360度の位置を絶対中立位置であると誤認してしまう。
【0006】
この誤認を防止するために、中立位置を検出するための車速条件を高速にすることが考えられる。高速で走行している自動車のステアリングが360度回転していることはほとんどあり得ないからである。
しかし、上記のように車速条件を高速にすると、低速時には中立位置信号108が入力されなくなり、絶対中立位置を決定することができない。
【0007】
この発明の目的は、低速時でもステアリングの絶対中立位置を正しく判断することができる操舵角検出機構と、この操舵角検出機構を備えたパワーステアリング装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、ステアリングシャフトと一体回転する回転板と、この回転板に中立位置を検出する中立位置信号部と、操舵角を検出する操舵角信号部と、上記中立位置信号部によって検出した中立位置信号を認識する中立位置検出部と、操舵角信号部によって検出した操舵角信号を認識する操舵角検出部と、上記中立位置信号および操舵角信号を記憶するCPUとを設け、上記回転板は上記中立位置検出部および操舵角検出部に対して相対移動する操舵角検出機構において、上記CPUは、中立位置信号と、この中立位置信号が入力されたときの操舵角とを記憶し、一定時間内で最も検出頻度の高い中立位置信号と操舵角との組み合わせを記憶するとともに、これを1セット分のデータとし、数セット分のデータを集計することによって、絶対中立位置を決定する構成にしたことを特徴とする。
【0009】
第2の発明は、数セット分のデータを集計し、絶対中立位置を決定するとともに、上記集計したデータにさらに1セット分のデータを加算して、加算した1セット分のデータと、上記集計したデータとが異なる場合、上記絶対中立位置を更新するかどうかの判断をする構成にしたことを特徴とする。
【0010】
第3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とに分配するとともに、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とするとともに、この可変オリフィスのソレノイドの励磁電流を制御するコントローラを設け、かつ、このコントローラには操舵角検出機構を接続し、この操舵角検出機構からの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶する一方、コントローラはこれら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値I1および操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値I2を記憶または演算するとともに、これらソレノイド電流指令値I1とI2とを加算し、この加算した値に、さらにスタンバイ用のソレノイド電流指令値I7を加算し、これら合計指令値を基に可変オリフィスのソレノイドの励磁電流を制御するとともに、上記操舵角検出機構はステアリングシャフトと一体回転する回転板と、この回転板に中立位置を検出する中立位置信号部と、操舵角を検出する操舵角信号部と、上記中立位置信号部によって検出した中立位置信号を認識する中立位置検出部と、操舵角信号部によって検出した操舵角信号を認識する操舵角検出部と、上記中立位置信号および操舵角信号を記憶するCPUとを設け、上記回転板は上記中立位置検出部および操舵角検出部に対して相対移動するパワーステアリング装置において、上記操舵角検出機構は、上記CPUが中立位置信号と、この中立位置信号が入力されたときの操舵角とを記憶し、一定時間内で最も頻度の高い中立位置信号と操舵角との組み合わせを記憶するとともに、これを1セット分のデータとし、数セット分のデータを集計することによって、絶対中立位置を決定し、さらに、上記コントローラは上記ソレノイド電流指令値I1を絶対中立位置が決定されるまで出力しない構成にしたことを特徴とする。
第4の発明は、コントローラは、絶対中立位置が決定される前のスタンバイ用のソレノイド電流指令値を、絶対中立位置が決定された後のソレノイド電流指令値よりも大きくする構成にしたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1〜7に示したのは、この発明の第1実施例である。この第1実施例において、中立位置信号部として中立位置検出用孔104を、操舵角信号部として操舵角検出用孔103を、中立位置検出部として中立位置センサ106を、操舵角検出部として第1操舵角センサ105aおよび第2操舵角センサ105bを用いている。
また、この実施例の操舵角検出機構は、中立位置信号108をCPU109に入力するが、この中立位置信号108は、図示しない車速センサからの車速が約15km/h以上のとき入力するようにしている。
【0012】
この実施例では、入力した中立位置信号108をこのときの操舵角によってそれぞれ識別して記憶するようにしている。そして、この識別した中立位置信号108の入力頻度によって絶対中立位置を決定することを特徴とする。
この特徴以外については従来例と同様である。したがって、従来例と同じ構成要素については、従来例と同じ符合を用いて説明する。
【0013】
また、上記図2に示したのは、ステアリングの回転軌跡と中立位置の検出地点とを示した概念図である。この図2に示したように、ステアリングは、ステアリングの絶対中立位置から左右にそれぞれ約1回転半、回転するようにして使用している。また、図の矢印の地点で中立位置センサ106が中立位置検出用孔104を認識するようにしている。
上記矢印の地点で検出される中立位置は、ステアリングの回転角度が0度のときの地点Bと、ステアリングを右に360度回転したときの地点Aと、左に360度回転したときの地点Cとの3点ある。このように、検出される中立位置は3点あるが、絶対中立位置は、地点Bのときである。
この地点Bを絶対中立位置と決定する方法を以下に説明する。
【0014】
この実施例では、中立位置信号108による中立位置を、そのときの操舵角との関係によって、識別するようにしている。すなわち、先に述べたように、中立位置信号108は、操舵角0度のときと、それぞれ左右に360度回転したときとの3点で検出される。
ここでは、中立位置の検出を始めてから、最初に入力された中立位置信号108をx地点での信号としてCPU109に記憶する。
そして、このx地点とは別の位置、例えば、右に360度回転したときに入力された中立位置信号108をy地点での信号としてCPU109に記憶する。さらに、上記x、y地点とは別の位置、例えば、上記y地点からさらに、360度回転したときに入力された中立位置信号108をz地点として記憶する。
【0015】
CPU109は、上記それぞれ入力される中立位置信号108と、その地点から絶対中立位置を決定するが、その制御方法を図3のフローチャートにしたがって説明する。
制御を開始したら、ステップS1で、中立位置信号108とその地点とを30秒間モニタリングする。そして、ステップS2で、その30秒の間で、どの地点での中立位置信号108の頻度が一番高いかを判断し、この最高頻度を有する地点のデータを記憶する。このデータを地点データという。また上記、ステップS1とステップS2とで1セットとする。すなわち、図3の点線で囲った部分が1セットとなる。
例えば、上記ステップS1で、x地点信号が3回、y地点信号が7回、z地点信号が4回、それぞれCPU109に入力されたときには、ステップS2で最高頻度の地点データをy地点と記憶する。
【0016】
そして、上記1セットの最高頻度を有する地点データが決定されたら、ステップS3でこの最高頻度の地点データが3セット分以上あるかどうかを判断する。上記地点データが3セット分未満のときには、ステップS1に戻る。一方、この地点データが3セット分以上あるときには、ステップS4に進む。
このステップS4では、それぞれのセットで決定された地点データを比較する。そして、ステップS5で、上記3セット分の地点データの中に同一の地点データが2つ以上あるかどうかを判断する。すなわち、1セット目の最高頻度を有する地点データがy地点、2セット目がx地点、3セット目がy地点であったとすると、y地点が2つある。したがって、ステップS5で同一の地点データが2つ以上あると判断され、ステップS6に進む。同一の地点データが2つ以上ないとき、すなわち、3セットの地点データすべてが異なる地点を示したときには、ステップS1に戻る。
【0017】
ステップS5で同一の地点データが2つ以上あると判断されたときには、ステップS6でその地点データで示された地点を絶対中立位置であると決定する。すなわち、ここでは、y地点を示す地点データが2つあるので、y地点を絶対中立位置であると決定する。
上記のように、この実施例では、x地点、y地点、z地点の3つの中立位置検出地点のうち、検出頻度の最も高い地点を絶対中立位置と決定している。
【0018】
さらに、この実施例では、3セットのデータで絶対中立位置を決定した後も、中立位置を示す地点を検出し、その頻度を記憶する。そして、1セット分のデータと過去のデータとを比較して、決定した絶対中立位置を更新できるようにしている。
上記絶対中立位置の更新方法を図4に示したフローチャートにしたがって説明する。
【0019】
上記図3で絶対中立位置を決定したら、図4のフローチャートに進む。そして、ステップS11で4セット分以上の地点データがCPU109に入力されているかどうかを判断する。
そして、このデータが4セット分以上あるときには、ステップS12で最も古い地点データを消去してからステップS13に進む。一方、ステップS11で地点データが4セット分未満だったときには、そのままステップS13に進む。
このステップS13および次のステップであるステップS14において、新しい1セット分の地点データを検出する。
すなわち、ステップS13では、中立位置信号108を30秒間モニタリングするとともに、この中立位置信号108が入力された地点を記憶する。そして、ステップS14で、どの地点の頻度が一番高いかを決定し、これを地点データとして記憶する。
【0020】
このように、新しい地点データを検出したら、ステップS15で、この地点データと、前回絶対中立位置を決定したときに採用した地点データとが一致するかどうかを判断する。すなわち、前回絶対中立位置を決定したときに採用された地点データは、y地点なので、新しい地点データが、y地点と同じかどうかを判断する。
そして、一致すると判断されたときには、ステップS18に進み、絶対中立位置を更新しない。すなわち、新しい地点データもy地点を示したときには、絶対中立位置を前回と同じy地点と決定する。
【0021】
一方、上記ステップS15で、新しい地点データと、前回の絶対中立位置を決定するために採用した地点データとが異なると判断したときには、ステップS16に進む。
このステップS16では、記憶している過去2セット分の地点データの中に、新しい地点データと同一のデータがあるかどうかを判断する。そして、同一の地点データがあるときには、ステップS17でこの新しい地点データを採用して前回の絶対中立位置を更新する。
【0022】
すなわち、前回の絶対中立位置を決定するために採用した地点データがy地点であるが、それは、1セット目でy地点、2セット目でx地点、3セット目でy地点であった。しかし、新しい1セット分の地点データはx地点であったとする。この場合、過去2セットに新しい地点データx地点と同じ地点データがあるので、この地点データx地点を採用して、絶対中立位置を決定する。
【0023】
また、上記ステップS16で過去2セット分の地点データの中に、新しい地点データと同一のデータがないと判断したときには、ステップ18でこの新しい地点データを消去する。そして、前回決定した絶対中立位置を更新しないで、前回の絶対中立位置を採用する。
【0024】
また、この実施例では、上記図4に示した制御を繰り返しおこなうようにしている。したがって、常に新しい地点データと古い地点データを比較して、絶対中立位置を決定することができる。もし、走行初期の段階で、左右どちらかの操舵に偏ってしまい、絶対中立位置が誤って決定されたとしても、その後の制御の繰り返しで、これを更新することができる。したがって、走行時間が長くなればなるほど、絶対中立位置を間違える可能性が低くなる。
さらに、上記の方法によれば、車速約15km/h以上で中立位置信号108を入力するようにしているので、高速で走行しているときは当然のこと、低速のときでも、絶対中立位置を検出することができる。
【0025】
次に、図5,6に示した上記操舵角検出機構を装備したパワーステアリング装置を実施形態の一例として説明する。
まず、図5に基づいて、このパワーステアリング装置全体の構成を説明する。本体Hには、流量制御弁Fのスプール1とともにポンプPも一体的に組み込んでいる。
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。
【0026】
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。
【0027】
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、前記タンクポート11の開度が決められる。
今、エンジン等からなるポンプ駆動源12が停止していると、ポンプポート4に圧油が供給されない。ポンプポート4に圧油が供給されなければ、両パイロット室2,3には圧力が発生しないので、スプール1はスプリング5の作用で図示のノーマル位置を保つ。
【0028】
上記の状態からポンプ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。
【0029】
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。
【0030】
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少に保ち、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。
【0031】
なお、前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。
【0032】
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F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。
【0033】
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、操舵角検出機構16を接続するとともに、このコントローラcには、上記操舵角検出機構16で検出した操舵角信号が出力される。さらに、上記コントローラcには、車速センサー17を接続し、車速信号が入力されるようにしている。そして、これら両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。
【0034】
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。ただし、これらの目的は、後で説明するスタンバイ流量QSを確保することでも達成できるので、詳細な説明は後に譲ることにする。
【0035】
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。
【0036】
上記コントローラcの制御システムは、図6に示すとおりである。すなわち、コントローラcには、操舵角検出機構16からの操舵角信号および絶対中立位置信号と、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。
そして、これら操舵角θおよび操舵角速度ωに基づいて、上記必要流量QMを推定するようにしているが、実際には、操舵トルクに基づいて、上記必要流量QMを特定した方が正確制御できる。しかし、操舵トルクを検出して、可変オリフィスaの開度を制御しようとすると、現状のパワーステアリングシステムを大幅に変更しなければならなくなる。
【0037】
ところが、この実施態様のように、操舵角θおよび操舵角速度ωを基にして、必要流量QMを推定するようにすれば、現状のパワーステアリングシステムそのものを、ほとんど変更しなくてもよい。
上記の理由から、コントローラcは操舵角θと操舵角速度ωを基にして、ソレノイドSOLの励磁電流を制御するようにしている。その制御形態は、図6に示すとおりである。
図6における操舵角θとソレノイド電流指令値I1とは、その操舵角θと制御流量QPとの関係がリニアな特性になる理論値を基にして決めている。また、操舵角速度ωとソレノイド電流指令値I2との関係も、操舵角速度ωと制御流量QPとがリニアな特性になる理論値を基にして決めている。
【0038】
ただし、操舵角θおよび操舵角速度ωが、ある設定値以上にならなければ、上記指令値I1およびI2のいずれもゼロを出力するようにしている。つまり、ステアリングホィールが中立あるいはその近傍にある時には、上記指令値I1もI2もゼロになるようにしている。
【0039】
そして、これら操舵角θに対するソレノイド電流指令値I1、および操舵角速度ωに対するソレノイド電流指令値I2は、テーブル値としてコントローラcにあらかじめ記憶させておいてもよいし、操舵角θあるいは操舵角速度ωを基にして、その都度、コントローラcに演算させるようにしてもよい。
【0040】
また、コントローラcは、車速センサー17の出力信号に基づいて、操舵角用電流指令値I3と操舵角速度用電流指令値I4とを出力するようにしているが、これら操舵角用電流指令値I3および操舵角速度用電流指令値I4は、テーブル値としてコントローラcにあらかじめ記憶させておいてもよいし、車速Vを基にして、その都度、コントローラcに演算させるようにしてもよい。
【0041】
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。
つまり、操舵角用電流指令値I3は、1から0.6の範囲で制御する一方、操舵角速度用電流指令値I4は、1から0.8の範囲で制御するようにしている。したがって、低速域から最高速域でのゲインは、操舵角用電流指令値I3の方が、大きくなるようにしている。
【0042】
そして、上記操舵角θによるソレノイド電流指令値I1には、車速Vに応じた操舵角用電流指令値I3を掛け合わせる。したがって、車速Vが高速になればなるほど、その乗算結果である出力値すなわち操舵角系の電流指令値I5は小さくなる。しかも、操舵角用電流指令値I3のゲインを、操舵角速度用電流指令値I4のゲインよりも大きくしているので、高速になればなるほど、その減少率が大きくなる。
【0043】
一方、操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値I2には、車速に応じた操舵角速度用電流指令値I4を限界値として、操舵角速度系の電流指令値I6を出力させるようにしている。この電流指令値I6も、車速に応じて減少させるようにしているが、そのゲインを、操舵角速度用電流指令値I4のゲインよりも小さくしているので、電流指令値I6の減少率は、電流指令値I5の場合よりも小さい。
【0044】
上記のように出力された操舵角系の電流指令値I5と、操舵角速度系の電流指令値I6との大小を比較し、その大きな方の電流指令値I5 あるいは電流指令値I6を採用するようにしている。
しかし、上記電流指令値I5は、操舵角検出機構16によって、絶対中立位置が決定される前は、入力されないようにしている。したがって、上記絶対中立位置が決定される前は、必ず電流指令値I6を採用するようにしている。
【0045】
もし、絶対中立位置が決定される前の不正確な中立位置の情報のまま、電流指令値I5を出力すると、例えば、本来電流指令値をゼロにしなければならないところで、大きな指令値を出力したり、逆に、大きな電流指令値を出力しなければならなところで、指令値ゼロを出力してしまうことになる。
したがって、操舵角検出機構16が絶対中立位置を決定されるまでは、電流指令値I5を出力しないようにして、操舵の安全性・快適性を確保している。
【0046】
また、上記したように、絶対中立位置を検出した後は、電流指令値I5とI6とのいずれか大きな方を採用するようにしているが、それは次の理由からである。すなわち、高速走行時には、ステアリングを急操作することはまずないので、操舵角速度系の電流指令値I6が小さくて、操舵角系の電流指令値I5の方が大きくなるのが通常である。
【0047】
したがって、高速走行時には、ステアリング操作の安全性・安定性を高めるために、操舵角を基準にしながら、その操舵角系の電流指令値I5のゲインを大きくしている。言い換えれば、走行速度が速くなればなるほど、制御流量QPを少なくする比率を高めて、エネルギーロスをより少なくするようにしている。
【0048】
一方、低速走行時には、ステアリングを急操作することが多くなる。そのために、多くの場合に操舵角速度の方が大きくなる。このように操舵角速度が大きい場合には、応答性が重視される。
したがって、低速走行時には、ステアリング操作の操作性すなわち応答性を高めるために、操舵角速度を基準にしながら、その操舵角速度系の電流指令値I6のゲインを小さくしている。言い換えれば、走行速度がある程度速くなっても、ステアリングを急操作したときには、制御流量QPを十分に確保して、応答性を優先させるようにしている。
【0049】
ただし、車両の走行速度が一定でも、操舵角系の電流指令値I5が大きくなったり、操舵角速度系の電流指令値I6が大きくなったりする。例えば、ステアリングをある角度操舵して、その操舵角θの位置で、ステアリングを止めて保舵している時には、操舵角速度ωはゼロになってしまう。したがって、車速が同じでも、最初、操舵角速度系の電流指令値I6が大きく、保舵に入ってから操舵角系の電流指令値I5の方が大きくなる。
いずれにしても、電流指令値I5とI6の大きい方の値を択一しているので、どのような走行条件でも、いずれかの電流指令値が出力されることになる。
【0050】
もし、上記のような保舵時に、電流指令値I5とI6のいずれもが出力されなければ、制御流量QPを確保できななくなる。制御流量QPを確保できなければ、保舵時には、車両のセルフアライニングトルクによる抗力に負けて、パワーシリンダ8が動いてしまう。このようにパワーシリンダ8がその位置を保てずに動いてしまえば、それこそ保舵そのものが不可能になる。
【0051】
しかし、上記のように、電流指令値I5とI6のいずれかを用いるようにしているので、ステアリング操作中に、両方ともゼロになることはない。言い換えれば、保舵時であっても操舵角θが保たれているので、ソレノイド電流指令値I1を確保できる。したがって、この電流指令値I1で保舵に必要なパワーを維持できることになる。
【0052】
一方で、高速走行時でも、ステアリングを急操作することがある。この時には、操舵角速度系の電流指令値I6が大きくなるので、その電流指令値I6が選択される。ただし、この電流指令値I6は、操舵角速度用電流指令値I4の限界値の範囲内に制御された値になるので、安全性は十分に確保される。
ただ、車両の高速走行時における操舵角速度用電流指令値I4の限界最小値は、操舵角用電流指令値I3の最小値よりもやや大きくしている。つまり、この実施態様では、前記したように操舵角用電流指令値I3の最小値を0.6に設定し、操舵角速度用電流指令値I4の限界最小値を0.8に設定している。
【0053】
したがって、高速走行時に、操舵角系の電流指令値I5で制御される場合よりも、操舵角速度系の電流指令値I6で制御される場合の方が、応答性がよくなる。
ただし、高速走行時に、あまり応答性をよくしすぎると、安全性が損なわれる危険がある。そこで、操舵角速度用電流指令値I4の限界最小値を0.8に設定しているが、その根拠は、車両のヨーレートをもとにした安全性を基準にしている。
【0054】
つまり、車両のヨーレートは、だいたい車速60km/h以下で走行しているとき、その収れん性がほとんど似たような特性になる。つまり、60km/h以下では、10km/h走行であろうと、40km/h走行であろうと、その収れん性はほとんど変わらない。このようにヨーレートの収れん性が安定している範囲を、安全性の限界としてとらえ、操舵角速度用電流指令値I4の限界最小値を0.8に設定したものである。
【0055】
したがって、この実施態様によれば、100km/hで走行中に、ステアリングを急操作し、操舵角速度系の電流指令値I6が大きくなって、その電流指令値I6が選択されたとき、60km/hで走行しているときと同じような安全性・安定性で操舵できることになる。
【0056】
また、上記のようにして選択された電流指令値I5 あるいはI6には、スタンバイ用電流指令値I7aあるいはI7bを加算する。上記スタンバイ用電流指令値I7aは、操舵角検出機構によって絶対中立位置が決定された後に加算され、スタンバイ用電流指令値I7bは、絶対中立位置が決定される前に加算されるようにしている。
このスタンバイ用電流指令値I7a、I7b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I7a、I7b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。
【0057】
ただし、省エネという観点からすると、パワーシリンダ8およびステアリングバルブ9側の必要流量QMがゼロなら、流量制御弁Fの制御流量QPもゼロにするのが理想的であるが、その理由は次のとおりである。制御流量QPをゼロにするということは、ポンプPの吐出量全量をタンクポート11からポンプPまたはタンクTに還流させることを意味する。そして、タンクポート11からポンプPまたはタンクTに還流する流路は、本体H内にあって非常に短いので、その圧力損失がほとんどない。圧力損失がほとんどないので、ポンプPの駆動トルクも最少に抑えられ、その分、省エネにつながることになる。
このような意味から、必要流量QMがゼロのときに、制御流量QPもゼロにするのが、省エネという観点からは、絶対に有利になる。
【0058】
それにもかかわらず、必要流量QMがゼロでもスタンバイ流量QSを確保したのは、次の3つの理由からである。
▲1▼装置の焼き付き防止
ある程度の油を装置に循環させておいた方が、その油による冷却効果が期待できるが、スタンバイ流量QSはこの冷却機能を果たすことになる。
【0059】
▲2▼キックバック等の外乱やセルフアライニングトルクに対抗
タイヤに外乱やセルフアライニングトルク等による抗力が作用すると、それがパワーシリンダ8のロッドに作用する。もし、スタンバイ流量QSを確保しておかなければ、この外乱やセルフアライニングトルクによる抗力で、タイヤがふらついてしまう。しかし、スタンバイ流量QSを確保しておけば、たとえ上記抗力が作用したとしても、タイヤがふらついたりしない。すなわち、上記パワーシリンダ8のロッドには、ステアリングバルブ9を切り換えるためのピニオン等がかみ合っているので、上記抗力が作用すると、ステアリングバルブも切り換わって、その抗力に対抗する方向にスタンバイ流量QSを供給することになる。したがって、スタンバイ流量QSを確保しておけば、上記キックバックによる外乱や、セルフアライニングトルクに対抗できることになる。
【0060】
▲3▼応答性の確保
例えば、スタンバイ流量QSを確保しておけば、それが全然ないときよりも、目的の制御流量QPに到達する時間が短くてすむ。この時間差が応答性になるので、結局、スタンバイ流量QSを確保した方が、応答性を向上させることができる。
【0061】
また、上記スタンバイ流量QSは、操舵角検出機構によって、絶対中立位置が決定された前後で、その流量を変えるようにしている。すなわち、上記絶対中立位置が決定される前には、電流指令値I7aを出力するようにして、決定後には、電流指令値I7bを出力するようにしている。上記電流指令値I7aは、I7bに比べて大きな値にしている。
【0062】
このように、絶対中立値が決定される前後で、スタンバイ用電流指令値I7を変えるようにしたのは、以下の理由からである。
すなわち、すでに述べたように、スタンバイ流量QS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、一定の流量を確保するために必要な流量である。しかし、絶対中立位置が決定される前は、操舵角θがゼロではなく、360度のときを中立位置として検出する可能性がある。操舵角θが360度とは、ステアリングホィールを左右どちらかに一回転していることを示している。
【0063】
ステアリングホィールが一回転している状態から、発進しようとしたときには、なるべく早くステアリングホィールを中立位置付近まで戻そうとする。このようなときには、少しでもスタンバイ流量QSを多くして応答性を確保したい。
そこで、絶対中立位置が決定される前には、電流指令値I7bよりも大きな値である電流指令値I7aを出力するようにしている。大きな電流指令値I7aが出力されるので、ステアリングホィールが一回転しているときにも、すぐにこれを戻すことができる。
そして、上記絶対中立位置が決定された後は、わずかなスタンバイ流量QSで足りるので、その値が小さい電流指令値I7aを出力するようにしている。
【0064】
また、絶対中立位置が決定されたとき、急に電流指令値I7aからI7bに切り換えると、ステアリングホィールの操舵に違和感を生じることがある。これを防ぐために、絶対中立位置が決定しても、すぐには電流指令値I7aからI7bには切り換えず、スタンバイ用電流指令値I7aよりもソレノイドの励磁電流が大きくなって、その後再び中立位置に戻ったときから電流指令値I7bに切り換えるようにしている。
したがって、大きな値の電流指令値I7aから小さな値の電流指令値I7bに急に切換わることがなく、この切り替わりが連続的になる。連続的に切り換わるので、操舵に違和感が生じることがなくなる。
【0065】
次に、この実施態様の作用を説明する。
今、車両の走行中には、操舵角によるソレノイド電流指令値I1と操舵角用電流指令値I3との乗算値である操舵角系の電流指令値I5が出力される。これとともに、操舵角速度によるソレノイド電流指令値I2が、速操舵角速度用電流指令値I4を限界値として、操舵角速度系の電流指令値I6が出力される。
【0066】
そして、操舵角系の電流指令値I5と操舵角速度系の電流指令値I6との大小が判定されるとともに、その大きい方の指令値I5あるいはI6に、スタンバイ用電流指令値I7が加算され、そのときのソレノイドの励磁電流が決められる。
このソレノイドの励磁電流は、車両の高速走行時には、主に操舵角系の電流指令値I5が基準となり、車両の低速走行時には、主に操舵角速度系の電流指令値I6が基準となる。
【0067】
ただし、この実施態様によれば、低速走行時であっても、その保舵時には、操舵角系の電流指令値I5を基準にソレノイドの励磁電流が決められる。
また、高速走行時であっても、ステアリングを急操作したときには、操舵角速度系の電流指令値I6を基準にソレノイドの励磁電流が決められる。ただし、この場合には、前記したように、たとえ100km/hでの走行中でも、60km/h走行時と同じような安全性・安定性でステアリング操作することができるようにしている。
【0068】
この実施態様によれば、操舵角、操舵角速度あるいは車速等の信号を利用し、制御流量QPを制御して、省エネを図ることができる。しかも、低速時でもステアリングの絶対中立位置を的確に判断することができるとともに、絶対中立位置を的確に判断することによって、正確な操舵角を検出することができる。したがって、上記制御流量QPの制御も正確におこなうことができ、確実に省エネを図ることができる。
【0069】
【発明の効果】
第1の発明によれば、CPUは、中立位置信号と、この中立位置信号が入力されたときの操舵角とを記憶する。そして、一定時間内で最も頻度の高い中立位置信号と操舵角との組み合わせを記憶して、これを1セット分のデータとし、数セット分のデータによって絶対中立位置を決定する。したがって、この絶対中立位置を決定するために車速を早くする必要がなく、低速時でも正確な絶対中立位置を決定することができる。
【0070】
第2の発明によれば、一度絶対中立位置を決定した後、この絶対中立位置を決定するために採用したデータと、さらに新しい1セット分のデータとを比較して、これらデータが異なる場合、上記絶対中立位置を更新するかどうかの判断をするようにしている。したがって、走行時間が長くなればなるほど、正確な絶対中立位置を決定することができる。
【0071】
第3の発明によれば、上記ソレノイド電流指令値I1を絶対中立位置が決定されるまで出力しないようにしたので、絶対中立位置が決定される前の不正確な中立位置によって、電流指令値が左右されることがなくなる。したがって、絶対中立位置が決定される前でも、操舵の安全性・快適性が確保される。
【0072】
第4の発明によれば、絶対中立位置が決定される前のスタンバイ用のソレノイド電流指令値を、絶対中立位置が決定された後のソレノイド電流指令値よりも大きくするようにしたので、絶対中立位置が決定される前にこれを誤認していたとしても、素早いステアリング操作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の概略図である。
【図2】本願発明の概念図である。
【図3】本願発明の一実施例を示したフローチャートである。
【図4】本願発明の一実施例を示したフローチャートである。
【図5】本願発明の一実施態様を示した図である。
【図6】本願発明の一実施態様を示した図である。
【図7】従来例を示した図である。
【符号の説明】
101 ステアリングシャフト
102 回転板
103 操舵角検出用孔
104 中立位置検出用孔
105 操舵角センサ
106 中立位置センサ
107 操舵角信号
108 中立位置信号
109 CPU
110 回転信号
I ソレノイド電流指令値
I1 操舵角θによるソレノイド電流指令値
I2 操舵角速度ωによるソレノイド電流指令値
I3 操舵角用電流指令値
I4 操舵角速度用電流指令値
QP 制御流量
QT 戻り流量
QM 必要流量(要求流量)
QS スタンバイ流量
本体
1 スプール
2 一方のパイロット室
3 他方のパイロット室
4 ポンプポート
P ポンプ
SOL ソレノイド
a 可変オリフィス
8 パワーシリンダ
9 ステアリングバルブ
コントローラ
16 操舵角検出機構
17 車速センサー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering angle detection mechanism that detects a steering angle of a steering, and a power steering device that includes the steering angle detection mechanism.
[0002]
[Prior art]
As a conventional steering angle detection mechanism, JP-A-11-147480 is disclosed.GazetteIs known. The relative steering angle detection mechanism shown in FIG. 7 detects the steering angle relatively from the rotation angle of the steering shaft.
That is, a disk-shaped rotating plate 102 is fixed to the steering shaft 101. The rotating plate 102 is formed with steering angle detecting holes 103 at intervals of several degrees on concentric circles on the outer peripheral side. Further, a plurality of the steering angle detection holes 103 are formed at regular intervals over the entire circumference of the rotating plate 102.
A neutral position detecting hole 104 is formed inside the steering angle detecting hole 103, but only one is formed on the rotating plate 102.
[0003]
Further, a first steering angle sensor 105a and a second steering angle sensor 105b, which have a light emitting diode and a phototransistor opposed to each other with the rotating plate 102 therebetween and recognize the steering angle detection hole 103, and the neutral position detection. A neutral position sensor 106 for recognizing the hole 104 is provided. The first steering angle sensor 105 a and the second steering angle sensor 105 b are arranged at a pitch that is half the interval between the adjacent steering angle detection holes 103.
The rotating plate 102 rotates relative to the first steering angle sensor 105a, the second steering angle sensor 105b, and the neutral position sensor 106.
[0004]
The steering angle signals 107 a and 107 b from the first steering angle sensor 105 a and the second steering angle sensor 105 b are input to the CPU 109. The CPU 109 detects a relative steering angle from the initial position based on the phase difference between the steering angle signals 107a and 107b.
Further, the neutral position signal 108 from the neutral position sensor 106 is input to the CPU 109. When determining the neutral position, in addition to the neutral position signal 108, a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor (not shown) is also input to the CPU 109. Further, the neutral position signal 108 is inputted to the CPU 109 when traveling at a certain vehicle speed or higher. In addition, when the neutral position signal 108 is continuously input for a predetermined time, it is determined that the position is the absolute neutral position.
Further, the absolute steering angle is determined from the absolute neutral position and the relative steering angle.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the steering angle detection mechanism that detects the relative steering angle, the neutral position sensor 106 detects the neutral position detection hole 104 not only when the steering angle is 0 degrees, but also from the position of 0 degrees. Sometimes it has been rotated. Because, when the steering wheel is rotated 360 degrees, the rotating plate 102 is also rotated 360 degrees, and the neutral positionFor detectionThis is because the hole 104 is also detected by the neutral position sensor 106.
like thisSteering angle detection mechanismFor example, the vehicle travels on a road having a constant angle curve such as an introduction road to a highway. Depending on the angle of this curve, the steering may be rotated 360 degrees. When the steering is rotated 360 degrees and the position is steered in this way, the conventional operating angle detection mechanism misidentifies the 360-degree position as an absolute neutral position.
[0006]
In order to prevent this misidentification, it is conceivable to increase the vehicle speed condition for detecting the neutral position. This is because it is almost impossible for the steering wheel of a car running at high speed to rotate 360 degrees.
But,As described aboveWhen the vehicle speed condition is set to high speed, the neutral position signal 108 is not input at low speed, and the absolute neutral position cannot be determined.
[0007]
An object of the present invention is to provide a steering angle detection mechanism that can correctly determine the absolute neutral position of the steering even at a low speed, and a power steering device including the steering angle detection mechanism.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is detected by a rotating plate that rotates integrally with the steering shaft, a neutral position signal unit that detects a neutral position on the rotating plate, a steering angle signal unit that detects a steering angle, and the neutral position signal unit. A neutral position detector for recognizing a neutral position signal, a steering angle detector for recognizing a steering angle signal detected by the steering angle signal, and the neutral position signal andSteering angleAnd a CPU for storing the signal. In the steering angle detection mechanism in which the rotating plate moves relative to the neutral position detection unit and the steering angle detection unit, the CPUNeutral position signalIs stored, and the combination of the neutral position signal and the steering angle with the highest detection frequency within a certain time is stored, and this is used as one set of data, and several sets of data are stored. The absolute neutral position is determined by summing up the values.
[0009]
The second invention totals several sets of data, determines an absolute neutral position, adds one set of data to the totaled data, adds the one set of data, and the total In the case where the data is different from the above data, it is characterized in that it is determined whether or not the absolute neutral position is updated.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, a spool is incorporated in 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. An orifice is provided on the downstream side of the one pilot chamber, 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. The downstream pressure is used as 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 is guided to the steering valve side according to the movement position. The control flow rate QP and the return flow rate QT returned to the tank or pump are distributed and Fils is, of the solenoidExcitation currentThe variable orifice that controls the opening according to theExcitation currentA controller for controlling the steering angle is provided, and a steering angle detection mechanism is connected to the controller to calculate or store the steering angle θ and the steering angular velocity ω according to the steering angle from the steering angle detection mechanism. The solenoid current command value I1 corresponding to the steering angle θ and the solenoid current command value I2 corresponding to the steering angular velocity ω are stored or calculated, and the solenoid current command values I1 and I2 are added. Further, the solenoid current command value I7 for standby is added, and the variable orifice solenoid is added based on the total command value.Excitation currentThe steering angle detection mechanism includes a rotating plate that rotates integrally with the steering shaft, a neutral position signal unit that detects a neutral position on the rotating plate, a steering angle signal unit that detects a steering angle, and the neutral position. A neutral position detection unit for recognizing a neutral position signal detected by the signal unit; a steering angle detection unit for recognizing a steering angle signal detected by the steering angle signal unit; and the neutral position signal andSteering angleAnd a CPU for storing a signal, wherein the rotating plate moves relative to the neutral position detection unit and the steering angle detection unit. In the power steering apparatus, the steering angle detection mechanism includes a neutral position signal and the CPU.Neutral position signalIs stored, and a combination of the most frequent neutral position signal and steering angle within a certain time is stored, and this is used as one set of data, and several sets of data are stored. The absolute neutral position is determined by counting, and the controller does not output the solenoid current command value I1 until the absolute neutral position is determined.
According to a fourth aspect of the invention, the controller is configured such that the solenoid current command value for standby before the absolute neutral position is determined is larger than the solenoid current command value after the absolute neutral position is determined. And
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 7 show a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the neutral position detection hole 104 is used as a neutral position signal section, the steering angle detection hole 103 is used as a steering angle signal section, the neutral position sensor 106 is used as a neutral position detection section, and the steering angle detection section is used as a steering angle detection section. The first steering angle sensor 105a and the second steering angle sensor 105b are used.
The steering angle detection mechanism of this embodiment inputs a neutral position signal 108 to the CPU 109. This neutral position signal 108 is input when the vehicle speed from a vehicle speed sensor (not shown) is about 15 km / h or more. Yes.
[0012]
In this embodiment, the input neutral position signal 108 is identified and stored by the steering angle at this time. The absolute neutral position is determined based on the input frequency of the identified neutral position signal 108.
Other than this feature, it is the same as the conventional example. Therefore, the same components as those of the conventional example will be described using the same reference numerals as those of the conventional example.
[0013]
Further, FIG. 2 is a conceptual diagram showing the rotation trajectory of the steering and the detection point of the neutral position. As shown in FIG. 2, the steering wheel is used so as to rotate about one and a half times to the left and right from the absolute neutral position of the steering wheel. Further, the neutral position sensor 106 recognizes the neutral position detection hole 104 at a point indicated by an arrow in the figure.
The neutral position detected at the point indicated by the arrow is a point B when the steering rotation angle is 0 degree, a point A when the steering wheel is rotated 360 degrees to the right, and a point C when the steering wheel is rotated 360 degrees to the left. There are three points. Thus, there are three neutral positions to be detected, but the absolute neutral position is at point B.
A method for determining this point B as an absolute neutral position will be described below.
[0014]
In this embodiment, the neutral position based on the neutral position signal 108 is identified based on the relationship with the steering angle at that time. That is, as described above, the neutral position signal 108 is detected at three points, that is, when the steering angle is 0 degree and when the steering angle is rotated 360 degrees to the left and right.
Here, neutral position detectionStart withThe neutral position signal 108 input first is stored in the CPU 109 as a signal at the point x.
Then, the CPU 109 stores a neutral position signal 108 input at a position different from the x point, for example, when rotated 360 degrees to the right, as a signal at the y point. Further, a neutral position signal 108 that is input when a position different from the x and y points, for example, 360 degrees from the y point is further rotated is stored as the z point.
[0015]
The CPU 109 determines the absolute neutral position from the neutral position signal 108 and the point input thereto, and the control method will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the control is started, the neutral position signal 108 and its point are monitored for 30 seconds in step S1. In step S2, it is determined at which point the frequency of the neutral position signal 108 is the highest in the 30 seconds, and the data of the point having the highest frequency is stored. This data is called point data. In addition, the above-described step S1 and step S2 are set as one set. That is, a portion surrounded by a dotted line in FIG. 3 is one set.
For example, when the x point signal is input three times, the y point signal is seven times, and the z point signal is input four times to the CPU 109 in step S1, the highest frequency point data is stored as the y point in step S2. .
[0016]
When the point data having the highest frequency of the one set is determined, it is determined in step S3 whether there are three sets or more of the highest frequency point data. When the point data is less than 3 sets, the process returns to step S1. On the other hand, when there are three or more sets of point data, the process proceeds to step S4.
In this step S4, the point data determined in each set are compared. In step S5, it is determined whether or not there are two or more identical spot data in the three sets of spot data. That is, if the point data having the highest frequency in the first set is the y point, the second set is the x point, and the third set is the y point, there are two y points. Therefore, it is determined in step S5 that there are two or more identical spot data, and the process proceeds to step S6. When there are not two or more identical point data, that is, when all three sets of point data indicate different points, the process returns to step S1.
[0017]
When it is determined in step S5 that there are two or more pieces of the same spot data, the spot indicated by the spot data is determined to be an absolute neutral position in step S6. That is, here, since there are two pieces of point data indicating the y point, the y point is determined to be an absolute neutral position.
As described above, in this embodiment, among the three neutral position detection points, the x point, the y point, and the z point, the point with the highest detection frequency is determined as the absolute neutral position.
[0018]
Further, in this embodiment, even after the absolute neutral position is determined from the three sets of data, a point indicating the neutral position is detected and the frequency is stored. Then, the determined absolute neutral position can be updated by comparing one set of data with past data.
The method for updating the absolute neutral position will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0019]
When the absolute neutral position is determined in FIG. 3, the process proceeds to the flowchart of FIG. In step S11, it is determined whether or not four sets or more of point data have been input to the CPU 109.
When there are four sets or more of this data, the oldest point data is erased in step S12, and the process proceeds to step S13. On the other hand, when the point data is less than 4 sets in step S11, the process proceeds to step S13 as it is.
In this step S13 and the next step, step S14, a new set of point data is detected.
That is, in step S13, the neutral position signal 108 is monitored for 30 seconds, and the point where the neutral position signal 108 is input is stored. In step S14, it is determined which point has the highest frequency, and this is stored as point data.
[0020]
When new point data is detected in this way, in step S15, it is determined whether or not this point data matches the point data adopted when the previous absolute neutral position was determined. That is, since the point data adopted when the absolute neutral position was determined last time is the y point, it is determined whether the new point data is the same as the y point.
If it is determined that they match, the process proceeds to step S18, and the absolute neutral position is not updated. That is, when the new point data also indicates the y point, the absolute neutral position is determined as the same y point as the previous time.
[0021]
On the other hand, when it is determined in step S15 that the new spot data is different from the spot data adopted for determining the previous absolute neutral position, step S15 is executed.16Proceed to
This step S16Then, it is determined whether or not there is the same data as the new point data in the stored point data for the past two sets. When there is the same point data, step S17The new absolute position data is used to update the previous absolute neutral position.
[0022]
That is, the point data employed to determine the previous absolute neutral position is the y point, which is the y point in the first set, the x point in the second set, and the y point in the third set. However, it is assumed that the new set of point data is point x. In this case, since there are the same point data as the new point data x point in the past two sets, this point data x point is adopted to determine the absolute neutral position.
[0023]
Also, the above step S16When it is determined that there is no data that is the same as the new point data in the past two sets of point data,In step 18Delete this new point data. Then, the previous absolute neutral position is adopted without updating the previously determined absolute neutral position.
[0024]
In this embodiment, the control shown in FIG. 4 is repeated. Therefore, the absolute neutral position can be determined by always comparing the new point data and the old point data. Even if it is biased to left or right steering at the initial stage of traveling and the absolute neutral position is erroneously determined, it can be updated by repeating the subsequent control. Therefore, the longer the travel time, the lower the possibility that the absolute neutral position will be mistaken.
Further, according to the above method, the neutral position signal 108 is input at a vehicle speed of about 15 km / h or higher, so that it is natural that the vehicle is traveling at high speed, and the absolute neutral position is set even at low speed. Can be detected.
[0025]
Next, a power steering apparatus equipped with the steering angle detection mechanism shown in FIGS. 5 and 6 will be described as an example of an embodiment.
First, the overall configuration of the power steering apparatus will be described with reference to FIG. In the main body H,Flow control valve FA pump P is also integrated with the spool 1.
The spool 1 has one end facing one pilot chamber 2 and the other end facing the other pilot chamber 3. The one pilot chamber 2 is always in communication with the pump P through the pump port 4. A spring 5 is interposed in the other pilot chamber 3. The pilot chambers 2 and 3 thus constructed are connected to the solenoid SOL.Excitation currentIt communicates with each other through a variable orifice a that controls the opening according to the above.
[0026]
That is, one pilot chamber 2 communicates with the inflow side of the steering valve 9 that controls the power cylinder 8 via the flow path 6 → the variable orifice a → the flow path 7. The other pilot chamber 3 communicates with the inflow side of the steering valve 9 via the flow path 10 and the flow path 7.
Therefore, both the pilot chambers 2 and 3 communicate with each other via the variable orifice a, and the pressure on the upstream side of the variable orifice a is applied to one pilot chamber.2The downstream pressure acts on the other pilot chamber 3.
[0027]
The spool 1 has an acting force of one pilot chamber 2 and an acting force of the other pilot chamber 3.And the acting force of the spring 5Keeps a balanced position, but in that balanced position,Tank port 11Is determined.
Now, if the pump drive source 12 which consists of an engine etc. has stopped, pressure oil will not be supplied to the pump port 4. FIG. If no pressure oil is supplied to the pump port 4, no pressure is generated in the pilot chambers 2 and 3, so that the spool 1 maintains the illustrated normal position by the action of the spring 5.
[0028]
When the pump P is driven from the above state and pressure oil is supplied to the pump port 4, a flow can be made to the variable orifice a.Differential pressureWill occur. thisDifferential pressureAs a result, a pressure difference is generated between the pilot chambers 2 and 3, and the spool 1 moves against the spring 5 in accordance with the pressure difference to maintain the balance position.
As the spool 1 moves against the spring 5 in this way, the opening degree of the tank port 11 is increased, but the control flow rate guided to the steering valve 9 side according to the opening degree of the tank port 11 at this time A distribution ratio between QP and the return flow rate QT returned to the tank T or the pump P is determined. In other words, the control flow rate QP is determined according to the opening degree of the tank port 11.
[0029]
The fact that the control flow rate QP is controlled according to the opening degree of the tank port 11 determined by the moving position of the spool 1 as described above means that the control flow rate QP is finally determined according to the opening degree of the variable orifice a. become. This is because the movement position of the spool 1 is determined by the pressure difference between the pilot chambers 2 and 3, and the opening of the variable orifice a determines this pressure difference.
[0030]
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.
[0031]
The steering valve 9 controls the supply flow rate to the power cylinder 8 in accordance with an input torque (steering torque) of a steering wheel (not shown). For example, if the steering torque is large, the supply amount to the power cylinder 8 is increased, and if the steering torque is small, the supply flow rate is decreased accordingly. The switching amount of the steering torque and the steering valve 9 is determined by a torsional reaction force such as a torsion bar (not shown).
[0032]
If the switching amount of the steering valve 9 is increased when the steering torque is large as described above, the assist force by the power cylinder 8 is increased accordingly. On the contrary, if the switching amount of the steering valve 9 is reduced, the assist force is reduced.
And the necessary (request) flow rate QM of the power cylinder 8 determined by the steering torque,Flow control valve FThe energy loss on the pump P side can be kept low by always making the control flow rate QP determined in (1) equal. This is because the energy loss on the pump P side is caused by the control flow rate QP and the power cylinder 8.Required flow rateThis is because it occurs due to a difference from QM.
[0033]
As described above, the control flow rate QP is set to the power cylinder 8.Required flow rateIn order to make it as close as possible to QM, the opening of the variable orifice a is controlled by the excitation current for the solenoid SOL, and the controller c controls this excitation current. A steering angle detection mechanism 16 is connected to the controller c, and a steering angle signal detected by the steering angle detection mechanism 16 is output to the controller c. Further, a vehicle speed sensor 17 is connected to the controller c so that a vehicle speed signal is input. Based on these two output signals, the excitation current of the solenoid SOL is controlled.
[0034]
In the figure, reference numeral 18 is a slit formed at the tip of the spool 1, and even when the spool 1 is at the position shown in the figure, one pilot chamber 2 always communicates with the flow path 7 via this slit 18. I am doing so. In other words, even when the spool 1 is in the illustrated state and the flow path 6 is closed, the oil discharged from the pump P is supplied to the steering valve 9 side through the slit 18. ing. Although the flow rate is very small as described above, the pressure oil is supplied to the steering valve 9 side for the purpose of preventing seizure of the entire apparatus, preventing disturbance such as kickback, and ensuring responsiveness. Because. However, these purposes are for the standby flow rate described later.QSThis can also be achieved by ensuring, so a detailed description will be given later.
[0035]
Reference numeral 19 denotes a driver connected between the controller c and the solenoid SOL.Reference numerals 13 and 14 are orifices provided in the flow path 10, and reference numeral 15 is a relief valve.
[0036]
The control system of the controller c is as shown in FIG. That is, the steering angle signal and the absolute neutral position signal from the steering angle detection mechanism 16 and the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 17 are input to the controller c. Then, the controller c calculates the steering angle θ and the steering angular velocity ω from the steering angle signal.
Based on these steering angle θ and steering angular velocity ω,Required flow rateQM is estimated, but in actuality, based on the steering torque,Required flow rateIt is more accurate to specify the QMInCan be controlled. However, if it is attempted to control the opening of the variable orifice a by detecting the steering torque, the current power steering system must be significantly changed.
[0037]
However, as in this embodiment, based on the steering angle θ and the steering angular velocity ω,Required flow rateIf QM is estimated, the current power steering system itself may be hardly changed.
For the above reason, the controller c determines the steering angle θ and the steering angular velocity ω.Based onThus, the excitation current of the solenoid SOL is controlled. The control mode is as shown in FIG.
The steering angle θ and the solenoid current command value I1 in FIG. 6 are determined based on a theoretical value at which the relationship between the steering angle θ and the control flow rate QP becomes a linear characteristic. Further, the relationship between the steering angular velocity ω and the solenoid current command value I2 is also determined based on a theoretical value in which the steering angular velocity ω and the control flow rate QP are linear characteristics.
[0038]
However, if the steering angle θ and the steering angular velocity ω do not become a certain set value or more, both of the command values I1 and I2 are output as zero. That is, when the steering wheel is neutral or in the vicinity thereof, the command values I1 and I2 are set to zero.
[0039]
The solenoid current command value I1 for the steering angle θ and the solenoid current command value I2 for the steering angular velocity ω may be stored in the controller c in advance as table values, or based on the steering angle θ or the steering angular velocity ω. In this case, the controller c may be operated each time.
[0040]
Further, the controller c outputs the steering angle current command value I3 and the steering angular velocity current command value I4 based on the output signal of the vehicle speed sensor 17, and these steering angle current command value I3 and The steering angular velocity current command value I4 may be stored in the controller c in advance as a table value, or may be calculated by the controller c each time based on the vehicle speed V.
[0041]
The steering angle current command value I3 is set to 1 in the low speed range and to 0.6, for example, in the maximum speed range. Further, the steering angular velocity current command value I4 is set to 1 in the low speed range, and for example, 0.8 in the maximum speed range.
That is, the steering angle current command value I3 is controlled in the range of 1 to 0.6, while the steering angular speed current command value I4 is controlled in the range of 1 to 0.8. Therefore, the gain from the low speed range to the maximum speed range is set to be larger for the steering angle current command value I3.
[0042]
The solenoid current command value I1 based on the steering angle θ is multiplied by the steering angle current command value I3 corresponding to the vehicle speed V. Therefore, the higher the vehicle speed V, the moreMultiplicationThe resulting output value, that is, the steering angle system current command value I5 becomes smaller. In addition, since the gain of the steering angle current command value I3 is larger than the gain of the steering angular velocity current command value I4, the reduction rate increases as the speed increases.
[0043]
On the other hand, for the solenoid current command value I2 based on the steering angular velocity ω, the steering angular velocity current command value I6 is output with the steering angular velocity current command value I4 corresponding to the vehicle speed as a limit value. The current command value I6 is also decreased according to the vehicle speed, but since the gain is smaller than the gain of the steering angular velocity current command value I4, the rate of decrease of the current command value I6 is the current It is smaller than the command value I5.
[0044]
The steering angle system current command value I5 output as described above is compared with the steering angular velocity system current command value I6.Current command valueI5 orCurrent command valueI6 is adopted.
However, the current command value I5 has a steering angle detection mechanism.16Therefore, the absolute neutral position is not input before the absolute neutral position is determined. Therefore, the current command value I6 is always employed before the absolute neutral position is determined.
[0045]
If the current command value I5 is output with inaccurate neutral position information before the absolute neutral position is determined, for example, a large command value may be output where the current command value must be zero. On the contrary, when a large current command value must be output, the command value zero is output.
Therefore, the steering angle detection mechanism16Until the absolute neutral position is determined, the current command value I5 is not output to ensure the safety and comfort of steering.
[0046]
Further, as described above, after the absolute neutral position is detected, the larger one of the current command values I5 and I6 is adopted, for the following reason. That is, during high speed traveling, the steering is rarely operated suddenly, and therefore, the steering angular velocity system current command value I6 is usually small, and the steering angular system current command value I5 is usually larger.
[0047]
Therefore, during high speed traveling, in order to increase the safety and stability of the steering operation, the gain of the current command value I5 of the steering angle system is increased while using the steering angle as a reference. In other words, the higher the traveling speed, the higher the ratio of decreasing the control flow rate QP, so that the energy loss is reduced.
[0048]
On the other hand, when the vehicle is traveling at a low speed, the steering is often suddenly operated. Therefore, in many cases, the steering angular velocity is larger. Thus, when the steering angular velocity is large, responsiveness is important.
Therefore, when the vehicle is traveling at low speed, the gain of the current command value I6 of the steering angular velocity system is reduced with reference to the steering angular velocity in order to improve the operability of the steering operation, that is, the responsiveness. In other words, even when the traveling speed is increased to some extent, when the steering is suddenly operated, the control flow rate QP is sufficiently secured to give priority to responsiveness.
[0049]
However, even if the traveling speed of the vehicle is constant, the steering angle system current command value I5 increases or the steering angular speed system current command value I6 increases. For example, when the steering is steered at a certain angle and the steering is stopped and held at the position of the steering angle θ, the steering angular velocity ω becomes zero. Therefore, even if the vehicle speed is the same, the current command value I6 for the steering angular velocity system is initially large, and the current command value I5 for the steering angular system becomes larger after entering the steering.
In any case, since the larger one of the current command values I5 and I6 is selected, any current command value is output under any traveling condition.
[0050]
If neither of the current command values I5 and I6 is output at the time of steering as described above, the control flow rate QP cannot be secured. If the control flow rate QP cannot be secured, the power cylinder 8 will move at the time of steering while losing the drag due to the self-aligning torque of the vehicle. If the power cylinder 8 moves without maintaining its position in this way, it is impossible to maintain the steering itself.
[0051]
However, as described above, since either one of the current command values I5 and I6 is used, neither of them becomes zero during the steering operation. In other words, since the steering angle θ is maintained even during steering, the solenoid current command value I1 can be secured. Therefore, the power required for steering can be maintained at the current command value I1.
[0052]
On the other hand, the steering may be suddenly operated even when traveling at high speed. At this time, since the current command value I6 of the steering angular velocity system is increased, the current command value I6 is selected. However, since the current command value I6 is a value controlled within the range of the limit value of the steering angular velocity current command value I4, safety is sufficiently ensured.
However, the minimum limit value of the steering angular velocity current command value I4 when the vehicle is traveling at a high speed is slightly larger than the minimum value of the steering angular current command value I3. That is, in this embodiment, as described above, the minimum value of the steering angle current command value I3 is set to 0.6, and the limit minimum value of the steering angular velocity current command value I4 is set to 0.8.
[0053]
Therefore, when the vehicle is traveling at high speed, the response is better when the control is performed with the current command value I6 of the steering angular velocity system than when the control is performed with the current command value I6 of the steering angular velocity system.
However, if the responsiveness is too good during high-speed driving, there is a risk that safety may be impaired. Therefore, the limit minimum value of the steering angular velocity current command value I4 is set to 0.8, and the basis thereof is based on safety based on the yaw rate of the vehicle.
[0054]
In other words, the yaw rate of the vehicle has a characteristic that the convergence is almost similar when traveling at a vehicle speed of about 60 km / h or less. That is, at 60 km / h or less, the convergence is almost the same regardless of whether the vehicle is traveling at 10 km / h or 40 km / h. Thus, the range in which the convergence of the yaw rate is stable is regarded as a safety limit, and the minimum limit value of the steering angular velocity current command value I4 is set to 0.8.
[0055]
Therefore, according to this embodiment, when the steering is suddenly operated while traveling at 100 km / h, the current command value I6 of the steering angular velocity system becomes large, and the current command value I6 is selected, 60 km / h The vehicle can be steered with the same safety and stability as when running on the road.
[0056]
Further, the standby current command value I7a or I7b is added to the current command value I5 or I6 selected as described above. the aboveStandby current command valueI7a is added after the absolute neutral position is determined by the steering angle detection mechanism,Standby current command valueI7b is added before the absolute neutral position is determined.
For this standbyCurrent command valueI7a and I7b are 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 values I7a and I7b 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. Maintain a constant and constant standby flow rateQSSecure.
[0057]
However, from the viewpoint of energy saving, the power cylinder 8 and steering valve 9 sideRequired flow rateIf QM is zero,Flow control valve FThe control flow rate QP is ideally zero, for the following reason. Setting the control flow rate QP to zero means returning the entire discharge amount of the pump P from the tank port 11 to the pump P or the tank T. And since the flow path which returns from the tank port 11 to the pump P or the tank T is in the main body H and is very short, there is almost no pressure loss. Since there is almost no pressure loss, the driving torque of the pump P can be suppressed to a minimum, which leads to energy saving.
From this meaning,Required flow rateFrom the viewpoint of energy saving, it is absolutely advantageous to set the control flow rate QP to zero when QM is zero.
[0058]
Nevertheless,Required flow rateThe standby flow rate QS is secured even when the QM is zero for the following three reasons.
(1) Prevention of burn-in of equipment
If a certain amount of oil is circulated through the equipment, the cooling effect of the oil can be expected.Standby flow QSWill fulfill this cooling function.
[0059]
(2) Resist to disturbances such as kickback and self-aligning torque
When a drag due to disturbance, self-aligning torque, or the like acts on the tire, it acts on the rod of the power cylinder 8. if,Standby flow QSIf this is not ensured, the tire will fluctuate due to the drag caused by this disturbance and self-aligning torque. But,Standby flow QSIf the above is secured, the tire will not wobble even if the above-mentioned drag acts. That is, the rod of the power cylinder 8 is engaged with a pinion or the like for switching the steering valve 9, so that when the drag acts, the steering valve9In the direction to counter the dragStandby flow QSWill be supplied. Therefore,Standby flow QSIf this is secured, it is possible to counter the disturbance caused by the kickback and the self-aligning torque.
[0060]
(3) Ensuring responsiveness
For example, if the standby flow rate QS is secured, the time to reach the target control flow rate QP can be shorter than when there is no standby flow rate QS. Since this time difference becomes responsiveness, the responsiveness can be improved by securing the standby flow rate QS.
[0061]
The standby flow rate QS is changed before and after the absolute neutral position is determined by the steering angle detection mechanism. That is, the current command value I7a is output before the absolute neutral position is determined, and the current command value I7b is output after the determination. The current command value I7a is set to a larger value than I7b.
[0062]
Thus, before and after the absolute neutral value is determined,For standbyThe reason why the current command value I7 is changed is as follows.
That is, as already described, the standby flow rate QS is a flow rate necessary for ensuring a constant flow rate even if the solenoid current command value based on the steering angle θ, the steering angular velocity ω, and the vehicle speed is zero. It is. However, before the absolute neutral position is determined, there is a possibility that the steering angle θ is not zero and is detected as a neutral position when it is 360 degrees. A steering angle θ of 360 degrees indicates that the steering wheel is rotated once to the left or right.
[0063]
When the vehicle is going to start from a state where the steering wheel is rotating once, it tries to return the steering wheel as close to the neutral position as possible. In such a case, even a littleStandby flow QSI want to ensure responsiveness by increasing.
Therefore, before the absolute neutral position is determined, the current command value I7a that is larger than the current command value I7b is output. Since a large current command value I7a is output, it can be returned immediately even when the steering wheel is rotating once.
And after the absolute neutral position is determined,Standby flow QSTherefore, the current command value I7a having a small value is output.
[0064]
Further, when the absolute neutral position is determined, if the current command value I7a is suddenly switched to I7b, the steering wheel may feel uncomfortable. In order to prevent this, even if the absolute neutral position is determined, the current command value I7a is not immediately switched to I7b.Standby current command valueSolenoid than I7aExcitation currentIs increased and then switched to the current command value I7b after returning to the neutral position again.
Therefore, the current command value I7a having a large value is not suddenly switched to the current command value I7b having a small value, and this switching is continuous. Since it is continuously switched, there is no sense of incongruity in steering.
[0065]
Next, the operation of this embodiment will be described.
Now, while the vehicle is traveling, the solenoid current command value I1 based on the steering angle and the steering angle current command value I3MultiplicationA steering angle system current command value I5, which is a value, is output. At the same time, a solenoid current command value I2 based on the steering angular velocity is output, and a current command value I6 for the steering angular velocity system is output with the current command value for fast steering angular velocity I4 as a limit value.
[0066]
Then, the magnitude of the current command value I5 for the steering angle system and the current command value I6 for the steering angular velocity system is determined, and the standby current command value I7 is added to the larger command value I5 or I6. When solenoidExcitation currentIs decided.
This solenoidExcitation currentWhen the vehicle is traveling at high speed, the current command value I5 of the steering angle system is mainly used as a reference, and when the vehicle is traveling at low speed, the current command value I6 of the steering angle speed system is mainly used as a reference.
[0067]
However, according to this embodiment, even when the vehicle is traveling at a low speed, when the steering is maintained, the solenoid current is set based on the current command value I5 of the steering angle system.Excitation currentIs decided.
Even when the vehicle is traveling at a high speed, when the steering is suddenly operated, the solenoid command is output based on the current command value I6 of the steering angular velocity system.Excitation currentIs decided. However, in this case, as described above, even when traveling at 100 km / h, the steering operation can be performed with the same safety and stability as when traveling at 60 km / h.
[0068]
According to this embodiment, energy can be saved by controlling the control flow rate QP using signals such as the steering angle, the steering angular velocity, or the vehicle speed. In addition, the absolute neutral position of the steering can be accurately determined even at low speeds, and an accurate steering angle can be detected by accurately determining the absolute neutral position. Therefore, the control flow rate QP can also be accurately controlled, and energy saving can be reliably achieved.
[0069]
【The invention's effect】
According to the first invention, the CPU includes a neutral position signal and theNeutral position signalThe steering angle at the time when is input is stored. Then, the combination of the neutral position signal and the steering angle that are most frequently within a certain time is stored, and this is used as one set of data, and the absolute neutral position is determined based on several sets of data. So this absolute neutralitypositionTherefore, it is not necessary to increase the vehicle speed in order to determine the accurate neutral position even at low speeds.
[0070]
According to the second invention, once the absolute neutral position is determined, the data adopted to determine the absolute neutral position is compared with a new set of data. It is determined whether to update the absolute neutral position. Therefore, the longer the travel time, the more accurate the absolute neutral position can be determined.
[0071]
According to the third aspect of the invention, since the solenoid current command value I1 is not output until the absolute neutral position is determined, the current command value is determined by an inaccurate neutral position before the absolute neutral position is determined. It will not be affected. Therefore, safety and comfort of steering are ensured even before the absolute neutral position is determined.
[0072]
According to the fourth aspect of the invention, the solenoid current command value for standby before the absolute neutral position is determined is made larger than the solenoid current command value after the absolute neutral position is determined. Even if this is mistaken before the position is determined, a quick steering operation is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
101 Steering shaft
102 Rotating plate
103 Steering angle detection hole
104 Neutral position detection hole
105 Steering angle sensor
106 Neutral position sensor
107 Steering angle signal
108 Neutral position signal
109 CPU
110 Rotation signal
I Solenoid current command value
I1 Solenoid current command value by steering angle θ
I2 Solenoid current command value by steering angular velocity ω
I3 Steering angle current command value
I4For steering angular velocityCurrent command value
QP control flow rate
QT return flow rate
QM required flow rate (required flow rate)
QS standby flow
H      Body
1 spool
2 One pilot room
3 The other pilot room
4 Pump port
P pump
SOL solenoid
a Variable orifice
8 Power cylinder
9 Steering valve
ccontroller
16 Steering angle detection mechanism
17 Vehicle speed sensor

Claims (4)

ステアリングシャフトと一体回転する回転板と、この回転板に中立位置を検出する中立位置信号部と、操舵角を検出する操舵角信号部と、上記中立位置信号部によって検出した中立位置信号を認識する中立位置検出部と、操舵角信号部によって検出した操舵角信号を認識する操舵角検出部と、上記中立位置信号および舵角信号を記憶するCPUとを設け、上記回転板は上記中立位置検出部および操舵角検出部に対して相対移動する操舵角検出機構において、上記CPUは、中立位置信号と、この中立信号が入力されたときの操舵角とを記憶し、一定時間内で最も検出頻度の高い中立位置信号と操舵角との組み合わせを記憶するとともに、これを1セット分のデータとし、数セット分のデータを集計することによって、絶対中立位置を決定する構成にした操舵角検出機構。A rotary plate that rotates integrally with the steering shaft, a neutral position signal unit that detects a neutral position on the rotary plate, a steering angle signal unit that detects a steering angle, and a neutral position signal detected by the neutral position signal unit are recognized. A neutral position detection unit, a steering angle detection unit for recognizing a steering angle signal detected by the steering angle signal unit, and a CPU for storing the neutral position signal and the steering angle signal are provided, and the rotating plate has the neutral position detection unit. In the steering angle detection mechanism that moves relative to the steering angle detection unit, the CPU stores the neutral position signal and the steering angle when the neutral signal is input, and has the highest detection frequency within a certain time. The absolute neutral position is determined by storing a combination of a high neutral position signal and a steering angle, and using this as one set of data and aggregating several sets of data. Steering angle detection mechanism was formed. 数セット分のデータを集計し、絶対中立位置を決定するとともに、上記集計したデータにさらに1セット分のデータを加算して、加算した1セット分のデータと、上記集計したデータとが異なる場合、上記絶対中立位置を更新するかどうかの判断をする構成にした請求項1記載の操舵角検出機構。When several sets of data are aggregated and the absolute neutral position is determined, and one set of data is added to the aggregated data, and the added one set of data differs from the aggregated data 2. The steering angle detection mechanism according to claim 1, wherein it is determined whether to update the absolute neutral position. 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とに分配するとともに、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とするとともに、この可変オリフィスのソレノイドの励磁電流を制御するコントローラを設け、かつ、このコントローラには操舵角検出機構を接続し、この操舵角検出機構からの操舵角に応じた操舵角θと操舵角速度ωとを演算または記憶する一方、コントローラはこれら操舵角θに応じたソレノイド電流指令値I1および操舵角速度ωに応じたソレノイド電流指令値I2を記憶または演算するとともに、これらソレノイド電流指令値I1とI2とを加算し、この加算した値に、さらにスタンバイ用のソレノイド電流指令値I7を加算し、これら合計指令値を基に可変オリフィスのソレノイドの励磁電流を制御するとともに、上記操舵角検出機構はステアリングシャフトと一体回転する回転板と、この回転板に中立位置を検出する中立位置信号部と、操舵角を検出する操舵角信号部と、上記中立位置信号部によって検出した中立位置信号を認識する中立位置検出部と、操舵角信号部によって検出した操舵角信号を認識する操舵角検出部と、上記中立位置信号および操舵角信号を記憶するCPUとを設け、上記回転板は上記中立位置検出部および操舵角検出部に対して相対移動するパワーステアリング装置において、上記操舵角検出機構は、上記CPUが中立位置信号と、この中立位置信号が入力されたときの操舵角とを記憶し、一定時間内で最も頻度の高い中立位置信号と操舵角との組み合わせを記憶するとともに、これを1セット分のデータとし、数セット分のデータを集計することによって、絶対中立位置を決定し、さらに、上記コントローラは上記ソレノイド電流指令値I1を絶対中立位置が決定されるまで出力しない構成にした操舵角検出機構を備え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. 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 the return flow rate QT to be returned to the pump and the orifice is With a variable orifice for controlling the opening in response to the exciting current of the maytansinoid, a controller for controlling the excitation current of the solenoid for the variable orifice provided, and, in the controller connects the steering angle detection mechanism, the steering angle While calculating or storing the steering angle θ and the steering angular velocity ω corresponding to the steering angle from the detection mechanism, the controller calculates the solenoid current command value I1 corresponding to the steering angle θ and the solenoid current command value I2 corresponding to the steering angular velocity ω. Is stored or calculated, and the solenoid current command values I1 and I2 are added, and the standby solenoid current command value I7 is added to the added value, and the solenoid of the variable orifice is based on the total command value. controls the exciting current, the steering angle detection mechanism rotates integrally with the steering shaft A rotating plate, a neutral position signal unit for detecting a neutral position on the rotating plate, a steering angle signal unit for detecting a steering angle, and a neutral position detecting unit for recognizing a neutral position signal detected by the neutral position signal unit; A steering angle detection unit for recognizing a steering angle signal detected by the steering angle signal unit, and a CPU for storing the neutral position signal and the steering angle signal are provided, and the rotating plate is provided in the neutral position detection unit and the steering angle detection unit. In the power steering device that moves relative to the steering angle detection mechanism, the steering angle detection mechanism stores a neutral position signal and a steering angle when the neutral position signal is input, and is the most frequent within a predetermined time. The combination of the neutral position signal and the steering angle is memorized, and this is used as one set of data. By summing up several sets of data, the absolute neutral position is determined. The controller power steering apparatus having a steering angle detection mechanism was configured not to output the solenoid current instruction value I1 to an absolute neutral position is determined. コントローラは、絶対中立位置が決定される前のスタンバイ用のソレノイド電流指令値を、絶対中立位置が決定された後のソレノイド電流指令値よりも大きくする構成にした請求項3記載の操舵角検出機構を備えたパワーステアリング装置。4. The steering angle detection mechanism according to claim 3, wherein the controller is configured to make the standby solenoid current command value before the absolute neutral position is determined larger than the solenoid current command value after the absolute neutral position is determined. Power steering device with
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