JP3732154B2 - Power steering device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パワーシリンダ側に導く流量を制御する流量制御弁を備えたパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のパワーステアリング装置に組み込まれた流量制御弁は、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ている。そして、上記一方のパイロット室の下流側に固定オリフィスを設け、この固定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ようにしている。
【0003】
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ようにしている。
このスプールの移動位置によって、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環流させる戻り流量QTとに分配する構成にしている。
そして、上記スプールは、固定オリフィス前後の差圧を一定に保って、パワーシリンダを制御するステアリングバルブ側には、常に、一定の制御流量QPが供給されるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の装置では、流量制御弁から常に一定の制御流量QPが、パワーシリンダを制御するステアリングバルブ側に供給されることになる。言い換えると、車速や操舵状況に関わりなく、常に一定の制御流量QPが、上記ステアリングバルブ側に供給され続けることになる。
しかしながら、車速や操舵状況に関わりなく、制御流量QPを特定すると、例えば、パワーシリンダが必要とする流量QMに対して、QP>QMとなったとき、その余剰流量を、上記ステアリングバルブを介してタンクに戻さなければならない。
【0005】
このように余剰流量を、ステアリングバルブを介してタンクに戻すということは、それだけ回路の圧力損失を大きくしてしまう。言い換えると、ポンプはこの圧力損失分の駆動トルクを消費し続けなければならないことになる。そのために、ポンプの駆動トルクが大きくなればなるほど、多量のエネルギーを消費することになる。しかも、上記制御流量QPは、パワーシリンダの最大必要流量にあわせて設定しているので、ほとんどの場合、何らかの余剰流量をタンクに環流させているのが現状である。そのために、この従来の装置では、そのエネルギー損失が大きくなるという問題があった。
この発明の目的は、車両の走行条件や操舵状況に応じて、制御流量QPを制御することによって、エネルギー損失を最小限に抑えたパワーステアリング装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
の発明は、パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するソレノイド電流指令値Iを制御するコントローラと、このコントローラに接続した操舵角センサ、操舵トルクセンサ、操舵角速度センサ、および車速センサと、ポンプから供給される流量を、上記可変オリフィスの開度に応じてステアリングバルブに導く制御流量とタンクに戻す戻り流量とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントローラは、操舵角センサからの操舵角に応じたソレノイド電流指令値Iθと、操舵トルクに応じたソレノイド電流指令値Itと、操舵角速度センサからの操舵角速度に応じたソレノイド電流指令値Iωとを演算または記憶する一方、これら操舵角系のソレノイド電流指令値Iθと操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itとに、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値IV1,IV2をそれぞれ乗算し、また、上記操舵角速度系のソレノイド電流指令値Iωは、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値IV3を限界値とし、しかも、この演算後の操舵角速度系のソレノイド電流指令値Idと、操舵角系のソレノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド電流指令値との大小を比較して、選択した最も大きい値をソレノイド電流指令値Iとすることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1、図2に基づいて、この発明の第1実施形態を説明する。
本体Bには、流量制御弁Vのスプール1を組み込んでいる。
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、この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。
【0010】
一方、上記他方のパイロット室3には、スプリング5を介在させるとともに、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。そのため、上記両パイロット室2,3は、可変オリフィスa→流路7→流路10を介して連通することになり、可変オリフィスaの上流側の圧力が一方のパイロット室2に作用し、下流側の圧力が他方のパイロット室3に作用することになる。なお、上記可変オリフィスaの開度は、ソレノイドSOLに対するソレノイド電流指令値Iによって制御するようにしている。
【0011】
上記スプール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のバネ力とがバランスした位置を保つが、そのバランスした位置において、前記タンクポート11の開度が決められる。
例えば、エンジン等のポンプ駆動源12が停止している場合には、ポンプポート4に圧力が供給されないため、両パイロット室2,3に圧力が発生しない。したがって、この場合にはスプール1がスプリング5の作用で図示のノーマル位置を保つ。
【0012】
上記の状態からポンプ駆動源12を作動させて、ポンプPを駆動させると、ポンプポート4に圧油が供給されて、可変オリフィスaに流れが生じる。このように可変オリフィスaに流れが生じると、その前後に差圧が発生し、この差圧によって両パイロット室2,3に圧力差が発生する。そして、この圧力差に応じてスプール1が図示する位置からスプリング5に抗して移動し、上記したバランス位置を保つ。
【0013】
このようにしてスプール1がスプリング5に抗して移動すると、タンクポート11の開度が大きくなるが、このときのタンクポート11の開度に応じて、ポンプ4から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に環流される戻り流量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。
【0014】
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、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。
【0015】
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に対するソレノイド電流指令値Iを制御すれば良いことになる。なぜなら、可変オリフィスaの開度は、ソレノイドSOLの励磁電流に比例して制御され、非励磁状態のときに開度を最小に保ち、励磁電流を大きくするに従ってその開度を大きくなるようにしているからである。
【0016】
一方、上記制御流量QPが導かれる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への供給量を制御する。例えば、操舵トルクが大きければ、ステアリングバルブ9を大きく切り換えて、パワーシリンダ8への供給量を増やし、逆に操舵トルクが小さければ、ステアリングバルブ9の切り換え量を少なくして、パワーシリンダ8への供給量を少なくするようにしている。パワーシリンダ8は、圧油の供給量が多いほど大きいアシスト力を発揮し、供給量が少ないほどアシスト力を小さくする。
なお、操舵トルクとステアリングバルブ9との切り換え量は、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設定している。
【0017】
上記のようにしてパワーシリンダ8に供給される流量QMは、ステアリングバルブ9によって制御されているが、このステアリングバルブ9に供給される制御流量QPは、上記したように流量制御弁Vによって制御されている。ここで、パワーシリンダ8が必要とする要求流量QMと、流量制御弁Vで決められる制御流量QPとをなるべく等しくすれば、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側のエネルギー損失は、制御流量QPとパワーシリンダ8の要求流量QMとの差によって発生するからである。
【0018】
そこで、この第1実施形態では、制御流量QPをパワーシリンダ8の要求流量QMにできるだけ近づけるために、可変オリフィスaの開度を制御するようにしている。この可変オリフィスaの開度は、上記したようにソレノイドSOLに対するソレノイド電流指令値Iで決まるが、このソレノイド電流指令値Iを制御するのが以下に説明するコントローラCである。
【0019】
上記コントローラCには、操舵角センサ16、操舵トルクセンサ17、および車速センサ18を接続している。そして、これら各センサ16〜18の出力信号に基づいて、ソレノイドSOLに対するソレノイド電流指令値Iを制御するようにしている。
なお、図1中符号19は、コントローラCとソレノイドSOLとの間に接続した駆動機構であり、この駆動機構を介して電流をソレノイドSOLに供給するようにしている。
【0020】
図2は、上記コントローラCの制御システムを示したものである。
このコントローラCには、上記したように、操舵角センサ16からの操舵角信号と、操舵トルクセンサ17からの操舵トルク信号と、車速センサ18からの車速信号とが入力される。
コントローラCは、上記操舵角信号が入力されると、そのときの操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Iθを特定する。このソレノイド電流指令値Iθは、その操舵角と制御流量QPとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。ただし、このソレノイド電流指令値Iθは、操舵角が設定した値以下であれば、ゼロになるようにしている。つまり、ステアリングホイールが中立あるいはその近傍にあるときには、上記ソレノイド電流指令値Iθがゼロになるようにしている。
【0021】
また、上記操舵角に対するソレノイド電流指令値Iθ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。
【0022】
上記のように操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Iθを求めたら、この値に、車速信号に基づいたソレノイド電流指令値IV1を乗算する。
この車速信号に基づいたソレノイド電流指令値IV1は、車速が低速域で1を出力し、高速域では1未満の小数点の値を出力するようにしている。そして、この低速域と高速域との間の中間域では、車速に反比例した値を出力するようにしている。そのため、低速域ではソレノイド電流指令値Iθをそのまま出力するが、高速になればなるほど出力値が小さくなる。つまり、低速域では応答性を高く保つようにしているが、高速域になると応答性を下げるようにしている。このようにしたのは、一般に、高速走行中においては、それほど高い応答性を必要とせず、高い応答性を必要とするのは、ほとんどの場合、低速域だからである。
【0023】
一方、コントローラCは、操舵トルクが入力されると、そのときの操舵トルクの大きさに基づいてソレノイド電流指令値Itを特定する。このソレノイド電流指令値Itも、操舵トルクと制御流量QPとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。また、このソレノイド電流指令値Itも、操舵トルクが設定した値以下であれば、ゼロになるようにしている。つまり、ステアリングホイールを操舵していない場合には、上記ソレノイド電流指令値Itがゼロになるようにしている。
【0024】
また、上記操舵トルクに対するソレノイド電流指令値Itも、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、操舵トルクを基準にして、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。
いずれにしても操舵トルクに基づいてソレノイド電流指令値Itを求めたら、この値に車速信号に基づいたソレノイド電流指令値IV2を乗算する。
この車速信号に基づいたソレノイド電流指令値IV2も、車速が低速域で1を出力し、高速域では1未満の小数点の値を出力するようにしている。また、この低速域と高速域との間の中間域では、車速に反比例して出力値が小さくなるようにしている。そのため、低速域ではソレノイド電流指令値Itがそのまま出力されるが、高速になればなるほど出力値が小さくなる。つまり、低速域では応答性を高く保ち、高速域になると応答性を下げるようにしている。
【0025】
上記のようにして、操舵角系のソレノイド電流指令値(Iθ×IV1)と、操舵トルク系のソレノイド電流指令値(It×IV2)とを特定したら、これら両値を比較して、大きい方の値を選択する。なお、大きい方の値を選択する理由については、作用の説明で詳しく説明する。
上記大きい方の値を選択したら、その選択値である(Iθ×IV1)または(It+IV2)に、スタンバイソレノイド電流指令値Isを加算する。そして、このスタンバイソレノイド電流指令値Isを加算した後の値すなわち(Iθ×IV1)+Isまたは(It+IV2)+Isを、ソレノイド電流指令値Iとして駆動機構19に出力する。この駆動機構19は、ソレノイド電流指令値Iに応じたSOL励磁電流Aを特定し、その励磁電流AをソレノイドSOLに出力する。
【0026】
なお、上記したように、スタンバイソレノイド電流指令値Isを加算しているので、操舵角及び操舵トルクに基づくソレノイド電流指令値Iθ、Isが共にゼロの場合でも、ソレノイド電流指令値IはIsの大さを保つ。したがって、可変オリフィスaが完全に閉じることはなく、所定の流量がスタンバイ流量としてステアリングバルブ9に供給されることになる。このようにスタンバイ流量を確保するようにしたのは、次の理由からである。すなわち、エネルギー損失を防止するという観点からすると、パワーシリンダ8側の要求流量QMがゼロであれば、流量制御弁Vの制御流量QPもゼロにするのが理想的である。制御流量QPをゼロにするということは、ポンプPからの全量を、タンクポート11を介してタンクTに直接戻すことである。この場合には、配管の圧力損失がほとんど生じないので、ポンプPの駆動トルクが最少となり、その分、省エネ効果が得られ、エネルギー損失を防止する観点からすると有利になる。
【0027】
それにもかかわらず、スタンバイ流量を確保しているのは、次の3つのメリットがあるからである。
第1に、装置の焼き付きを防止するためである。すなわち、ある程度の油を装置に環流させておいた方が、その油による冷却効果が得られる。上記スタンバイ流量は、この冷却機能を得るためのものである。
第2に、応答性を確保するためである。すなわち、上記のようにスタンバイ流量を確保しておけば、それが全くないときよりも、目的の制御流量に到達するまでの時間が短くてすむ。この時間差が応答性になるので、結局、スタンバイ流量を確保した方が、応答性を向上させることができる。
【0028】
第3に、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するためである。すなわち、外乱やセルフアライニングトルク等による抗力がタイヤに作用すると、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、上記のようにスタンバイ流量QP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を供給することになる。したがって、スタンバイ流量を確保しておけば、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。
【0029】
なお、スプール1の先端には、スリット20を形成している。このスリット20は、スプール1が図示する位置にあるときにも、一方のパイロット室2と流路6とを連通して、ポンプPの吐出圧が、このスリット20を介してステアリングバルブ9側に供給するためのものである。
このようにしたのは、スプール1が何等かの原因で図示する位置で動かなくなったとしても、ステアリングバルブ9側に圧油を供給するためである。
【0030】
次に、この実施態様の作用を説明する。
例えば、水平な路面上を車両が直進走行している場合には、風などの外乱の影響がない限り、車両はセルフアライニングトルクによって直進走行を維持する。このような状況では、操舵角はほぼ中立の位置にあり、また、操舵トルクはほとんど発生していない。そのため、操舵角系のソレノイド電流指令値Iθと、操舵トルク系のソレノイド電流指令Itは、共にゼロとなる。したがって、これらソレノイド電流指令値Iθ、Itに、車速に基づいたソレノイド電流指令値IV1、IV2を掛け合わせても、その値はゼロのままである。
【0031】
このように操舵角系の値も操舵トルク系の値もゼロなので、大小判定においてもこのゼロの値が選択される。そして、このゼロの値にスタンバイソレノイド電流指令値Isが加算されるため、このスタンバイソレノイド電流指令値Isがそのままソレノイド電流指令値Iとしてドライバー19に出力されることになる。このようにスタンバイソレノイド電流指令値Isがそのまま出力されれば、可変オリフィスaの開度は最少に保たれる。そのため、制御流量QPとしてスタンバイ流量がステアリングバルブ9側に供給されることになる。つまり、直進走行時に必要とする最低限のアシスト力を発揮し得る状態を維持しながら、ポンプPの消費エネルギーを抑えるようにしている。
【0032】
上記の状態からステアリングホィールを操舵すると、そのときの操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Iθが決まり、また、そのときの操舵トルクに基づいてソレノイド電流指令値Itが決まる。そして、上記操舵角系のソレノイド電流指令値Iθに、車速に応じたソレノイド電流指令値IV1を乗算し、上記操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itに、車速に応じたソレノイド電流指令値IV2を乗算する。
このとき、車速が低速域にあれば、この車速に基づくソレノイド電流指令値IV1、IV2は「1」なので、乗算後の値として、ソレノイド電流指令値Iθ、Itがそのまま出力される。これに対して車速が高速域にあれば、車速に基づくソレノイド電流指令値IV1、IV2が1未満の小数点の値となるので、これらソレノイド電流指令値Iθ、Itは小さくなる。
【0033】
したがって、高速域になると、低速域に比べて発揮できるアシスト力は小さくなるが、高速域ではほとんどアシスト力を必要としないので、操舵するうえで不都合は生じない。そして、このように高速域で制御流量QPを少なくすれば、圧力損失が少なくなる分、エネルギー損失を防止できる。
【0034】
また、操舵の仕方やそのときの車速によって、必要とするアシスト力の大きさや、必要とするアシスト力の応答性はまちまちである。例えば、アシスト力は小さくていいが高い応答性を必要とする場合や、大きいアシスト力を必要とするが応答性はそれほど高くなくていい場合がある。そして、このような場合には、どちらの条件を優先させるのかを判断する必要がある。
この第1実施形態では、上記の条件を判断するために、操舵角系のソレノイド電流指令値Iθと操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itとを比較して、いずれか大きい方の値を採用するようにしている。そして、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itを採用した場合には、どちらかといえば、アシスト力の応答性を優先したことになる。なぜなら、操舵トルクが大きい場合には、アシスト力の大きさよりも応答性を必要とするケースが多いからである。
【0035】
また、操舵角系のソレノイド電流指令値Iθを採用した場合には、どちらかといえば、アシスト力の大きさを優先したことになる。なぜなら、操舵角が大きい場合には、アシスト力の応答性よりも大きさを必要とするケースが多いからである。いずれにしても、このように操舵角と操舵トルクとの両方の条件を比較して判断すれば、より実態に則した制御ができ、高い操作性と安定性を確保することができる。
なお、実際にドライバーがステアリングホィールを操作すると、▲1▼操舵角→▲2▼操舵角速度→▲3▼操作力(操舵トルク)の順番で制御値が変化する。そのうち、ドライバーへのフィードバックは、操舵角と操作力(操舵トルク)である。この第1実施形態では、これら操舵角と操作力(操舵トルク)とに基づいてソレノイド電流指令値Iを制御しているので、フィードバックのずれが生じにくい。
【0036】
ステアリングホィールを保舵しているときは、アシスト力を必要とする状況であるが、一般的に操舵トルクは小さくなる。このような場合には、通常、操舵角系のソレノイド電流指令値Iθが、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itより大きくなるので、この操舵角系のソレノイド電流指令値Iθに基づいて制御流量QPが制御されることになる。
ただし、パワーシリンダ8側からの逆入力によって、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itが操舵角系のソレノイド電流指令値Iθよりも大きくなると、今度は操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itに基づいて制御流量QPが制御される。このように操舵角系のソレノイド電流指令値Iθから、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itに基づいた制御流量QPに切り換えれば、アシスト力不足が生じることはない。
【0037】
一方、傾斜した路面を直進走行しているようなときには、路面からの逆入力によって操舵トルクが発生するが、この状態においてステアリングホィールが中立位置付近にあった場合、操舵角系のソレノイド電流指令値Iθはゼロになる。もし、この操舵角系の値のみに基づいてソレノイド電流指令値Iを制御したとすると、必要なアシスト力が得られなくなってしまう。その結果、ステアリングホィールが重くなってしまう。
しかし、この第1実施形態では、操舵角が中立位置にあっても、逆入力によって操舵トルクが生じると、その操舵トルクに基づいて制御流量QPが制御されるので、所定のアシスト力が発揮可能な状態となる。したがって、ステアリングホィールが重くなるといった不都合は生じない。
【0038】
また、ステアリングホィールを据え切りした状態で手を離すと、ステアリングホィール側からもパワーシリンダ8側からも入力がないため、操舵トルクがゼロになる。ただし、この状態からステアリングホィールを操舵した時には、瞬時にアシスト力が必要となる。このように操作性を必要とする場合には、その操作性を維持するだけの「力」と「応答性」を確保する必要がある。
ところが、据え切りエンド付近、すなわちステアリングホィールを最大操舵角付近まで操舵した状態では、ステアリングのリンク効率が低下するため、操作性を確保するだけの「力」を必ずしも確保できない。
【0039】
ただし、この第1実施形態では、上記据え切り手放し時は、操舵角に基づいてソレノイド電流指令値Iが制御されるので、「応答性」が確保できる。なぜなら、操舵角に応じたソレノイド電流指令値Iθが出力されている分、必要とされる据え切り推力に達するまでの所要時間が短縮されるからである。このようにして「応答性」を確保できるので、操作性を良好に保つことができる。
なお、上記したように、操舵角または操舵トルクに基づいて制御流量QPを制御するようにしているが、ソレノイド電流指令値Isだけは常に出力されている。そのため、スタンバイ流量は常に確保されている。
したがって、どのような状態においても、装置の冷却効果が得られるとともに、応答性の維持、キックバック等による外乱にも対抗できる。
【0040】
図3に示した第2実施形態は、ソレノイド電流指令値Iを制御するための要素として、操舵角速度を上記第1実施形態に追加したものである。ただし、操舵角系のソレノイド電流指令値及び操舵トルク系のソレノイド電流指令値の求め方については、第1実施形態と同じなので、その部分の説明については省略する。
この第2実施形態では、コントローラCに図示していない操舵角速度センサを接続し、この操舵角速度センサによって測定した実際の操舵角速度を、コントローラCに入力するようにしている。なお、この第2実施形態では実際の操舵角速度を操舵角速度センサによって直接求めているが、操舵角センサによって検出した操舵角を微分して操舵角速度を求めるようにしてもよい。この場合には、操舵角速度センサを必要としない。
【0041】
上記操舵角速度信号が入力されると、コントローラCは、その操舵角速度に基づいてソレノイド電流指令値Iωを特定する。このソレノイド電流指令値Iωは、その操舵角速度と制御流量QPとの関係がリニアな特性になる理論値に基づいて決めている。ただし、このソレノイド電流指令値Iωは、操舵角が設定した値以下であればゼロになるようにしている。また、上記操舵角速度に対するソレノイド電流指令値Iω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。
【0042】
上記のように操舵角速度に基づいてソレノイド電流指令値Iωを求めたら、この値に、車速信号に基づいたソレノイド電流指令値IV3を限界値として、操舵角速度系のソレノイド電流指令値Idを出力させる。そのため、上記車速信号に基づいたソレノイド電流指令値IV3は、応答性を低下させることなく、車速が低速域で1を出力し、高速域では1未満の小数点の値を出力する。
したがって、ソレノイド電流指令値Idも車速に応じて減少するが、操舵角系のソレノイド電流指令値Iθや、操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itと異なり、限界値により上限をカットしているため、応答性が重要視される操舵角系のソレノイド電流指令値Idの出力応答性が低下することはない。
【0043】
上記のようにして操舵角速度系のソレノイド電流指令値Idを求めたら、この操舵角速度系のソレノイド電流指令値Idと、操舵角系のソレノイド電流指令値(Iθ×IV1)と、操舵トルク系のソレノイド電流指令値(It×IV2)とを比較して、最も大きい値を選択する。そして、選択した最も大きい値に、スタンバイソレノイド電流指令値Isを加算する。
したがって、ソレノイド電流指令値Iとして、(Iθ×IV1)+Is、(It+IV2)+Is、Id+Isのいずれかの値が駆動機構19に出力されることになる。駆動機構19は、このソレノイド電流指令値Iに応じたSOL励磁電流Aを特定して、その励磁電流AをソレノイドSOLに出力する。
【0044】
この第2実施形態によれば、操舵角、操舵角速度、および操作力(操舵トルク)というように、ステアリングホィールを操作したときに生じる全ての要素を制御値として考慮しているので、フィードバックのずれがさらに解消することができる。また、操舵角速度を判断要素として採用することで、より応答性の向上を図ることができる。
【0045】
【発明の効果】
の発明によれば、操舵角と操舵トルクと操舵角速度と車速とに基づいて、ステアリングバルブに供給する制御流量を制御しているので、実際の車両の走行条件や操舵状況に適した制御をすることができる。このように実態に則した流量制御ができるので、ポンプPを駆動するためのトルクが必要以上に大きくなることがなく、エネルギー損失を最小限に抑えることができる。しかも、ステアリングホィールを操作したときに生じる全ての制御値、すなわち操舵角、操舵角速度、操舵トルクに基づいて、ソレノイド電流指令値を制御しているので、フィードバックのずれをさらに解消することができる。また、操舵角速度を制御値として用いることによって、応答性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施態様の油圧回路図である。
【図2】第1実施形態のコントローラCの制御系を示す説明図である。
【図3】第2実施形態のコントローラCの制御系を示す説明図である。
【符号の説明】
I ソレノイド電流指令値
Iθ 操舵角によるソレノイド電流指令値
It 操舵トルクによるソレノイド電流指令値
Iω 操舵角速度によるソレノイド電流指令値
IV1 車速によるソレノイド電流指令値
IV2 車速によるソレノイド電流指令値
IV3 車速によるソレノイド電流指令値
QP 制御流量
QT 戻り流量
QM 要求(必要)流量
B 本体
P ポンプポート
a 可変オリフィス
SOL ソレノイド
C コントローラ
T タンク
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
5 スプリング
8 パワーシリンダ
9 ステアリングバルブ
16 操舵角センサ
17 操舵トルクセンサ
18 車速センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power steering apparatus provided with a flow rate control valve for controlling a flow rate guided to a power cylinder side.
[0002]
[Prior art]
The flow control valve incorporated in this type of power steering system incorporates a spool 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 is interposed with a spring. It faces the other pilot room. A fixed orifice is provided on the downstream side of the one pilot chamber, and pressure oil is guided to a steering valve that controls the power cylinder through the fixed orifice.
[0003]
On the other hand, the pressure on the upstream side of the orifice is set as the pilot pressure of the one pilot chamber, the pressure on the downstream side is set as the pilot pressure of the other pilot chamber, and the moving position of the spool is controlled by the pressure balance of both pilot chambers. I have to.
Depending on the movement position of the spool, the pump discharge amount is divided into a control flow rate QP that leads to the steering valve side and a return flow rate QT that is circulated to the tank or the pump.
The spool maintains a constant differential pressure before and after the fixed orifice so that a constant control flow rate QP is always supplied to the steering valve side that controls the power cylinder.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional apparatus as described above, a constant control flow rate QP is always supplied from the flow control valve to the steering valve side that controls the power cylinder. In other words, a constant control flow rate QP is always supplied to the steering valve regardless of the vehicle speed and the steering situation.
However, if the control flow rate QP is specified regardless of the vehicle speed and the steering situation, for example, when QP> QM with respect to the flow rate QM required by the power cylinder, the excess flow rate is passed through the steering valve. It must be returned to the tank.
[0005]
Returning the excessive flow rate to the tank through the steering valve in this way increases the pressure loss of the circuit accordingly. In other words, the pump must continue to consume the driving torque for this pressure loss. Therefore, as the driving torque of the pump increases, a larger amount of energy is consumed. In addition, since the control flow rate QP is set in accordance with the maximum required flow rate of the power cylinder, in most cases, some surplus flow rate is recirculated to the tank. Therefore, this conventional apparatus has a problem that the energy loss becomes large.
An object of the present invention is to provide a power steering device in which energy loss is minimized by controlling a control flow rate QP in accordance with a traveling condition and a steering situation of a vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  ThisThe present invention controls a steering valve for controlling a power cylinder, a variable orifice provided upstream of the steering valve, a solenoid for controlling the opening of the variable orifice, and a solenoid current command value I for driving the solenoid. Controller, steering angle sensor, steering torque sensor connected to the controller,Steering angular velocity sensor,And a vehicle speed sensor, and a flow rate control valve that distributes the flow rate supplied from the pump to a control flow rate that leads to the steering valve and a return flow rate that returns to the tank in accordance with the opening of the variable orifice, A solenoid current command value Iθ corresponding to the steering angle from the angle sensor, and a solenoid current command value It corresponding to the steering torqueThe solenoid current command value Iω corresponding to the steering angular velocity from the steering angular velocity sensor andIs calculated or stored, and the solenoid current command value Iθ for the steering angle system and the solenoid current command value It for the steering torque system are respectively multiplied by solenoid current command values IV1 and IV2 set based on the vehicle speed.Further, the solenoid current command value Iω for the steering angular velocity system has a limit value that is a solenoid current command value IV3 set based on the vehicle speed, and the calculated solenoid current command value Id for the steering angular velocity system after the calculation,Comparison was made by comparing the magnitude of the solenoid current command value for the steering angle system and the solenoid current command value for the steering torque system.mostbigValueIs a solenoid current command value I.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The main body B incorporates the spool 1 of the flow control valve V.
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. The 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.
[0010]
On the other hand, in the other pilot chamber 3, a spring 5 is interposed and communicated with the inflow side of the steering valve 9 through a flow path 10 and a flow path 7. Therefore, the pilot chambers 2 and 3 communicate with each other through the variable orifice a → the flow path 7 → the flow path 10, and the pressure on the upstream side of the variable orifice a acts on one of the pilot chambers 2 and downstream. The pressure on the side acts on the other pilot chamber 3. The opening of the variable orifice a is controlled by a solenoid current command value I for the solenoid SOL.
[0011]
The spool 1 maintains a position where the acting force of one pilot chamber 2 and the acting force of the other pilot chamber 3 and the spring force of the spring 5 are balanced, but at the balanced position, the opening of the tank port 11 is maintained. The degree is decided.
For example, when the pump drive source 12 such as an engine is stopped, no pressure is generated in the pilot chambers 2 and 3 because no pressure is supplied to the pump port 4. Therefore, in this case, the spool 1 maintains the illustrated normal position by the action of the spring 5.
[0012]
When the pump drive source 12 is operated from the above state to drive the pump P, pressure oil is supplied to the pump port 4 and a flow is generated in the variable orifice a. When a flow occurs in the variable orifice a in this way, a differential pressure is generated before and after that, and a pressure difference is generated in both pilot chambers 2 and 3 by this differential pressure. And according to this pressure difference, the spool 1 moves against the spring 5 from the position shown in the figure, and maintains the above-described balance position.
[0013]
When the spool 1 moves against the spring 5 in this way, the opening degree of the tank port 11 is increased, but the pump 4 is led to the steering valve 9 side according to the opening degree of the tank port 11 at this time. A distribution ratio between the control flow rate QP and the return flow rate QT circulated 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.
[0014]
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 will ultimately determine the control flow rate QP according to the opening degree of the variable orifice a. . 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.
[0015]
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 solenoid current command value I for the solenoid SOL. Because the opening of the variable orifice a is controlled in proportion to the excitation current of the solenoid SOL, the opening is kept to a minimum in the non-excitation state, and the opening is increased as the excitation current is increased. Because.
[0016]
On the other hand, the steering valve 9 to which the control flow rate QP is guided controls the supply amount 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 steering valve 9 is largely switched to increase the supply amount to the power cylinder 8, and conversely if the steering torque is small, the switching amount of the steering valve 9 is decreased and the power to the power cylinder 8 is reduced. The supply amount is reduced. The power cylinder 8 exhibits a larger assist force as the amount of pressure oil supplied increases, and the assist force decreases as the amount of supply decreases.
Note that the amount of switching between the steering torque and the steering valve 9 is set by a torsional reaction force such as a torsion bar (not shown).
[0017]
The flow rate QM supplied to the power cylinder 8 as described above is controlled by the steering valve 9, but the control flow rate QP supplied to the steering valve 9 is controlled by the flow rate control valve V as described above. ing. Here, if the required flow rate QM required by the power cylinder 8 and the control flow rate QP determined by the flow rate control valve V are made as equal as possible, the energy loss on the pump P side can be kept low. This is because the energy loss on the pump P side is caused by the difference between the control flow rate QP and the required flow rate QM of the power cylinder 8.
[0018]
Therefore, in the first embodiment, the opening degree of the variable orifice a is controlled so that the control flow rate QP is as close as possible to the required flow rate QM of the power cylinder 8. The opening of the variable orifice a is determined by the solenoid current command value I for the solenoid SOL as described above. The controller C described below controls the solenoid current command value I.
[0019]
A steering angle sensor 16, a steering torque sensor 17, and a vehicle speed sensor 18 are connected to the controller C. The solenoid current command value I for the solenoid SOL is controlled based on the output signals of these sensors 16-18.
Reference numeral 19 in FIG. 1 denotes a drive mechanism connected between the controller C and the solenoid SOL, and current is supplied to the solenoid SOL via this drive mechanism.
[0020]
FIG. 2 shows a control system of the controller C.
As described above, the steering angle signal from the steering angle sensor 16, the steering torque signal from the steering torque sensor 17, and the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 18 are input to the controller C.
When the steering angle signal is input, the controller C specifies the solenoid current command value Iθ based on the steering angle at that time. This solenoid current command value Iθ is determined on the basis of a theoretical value at which the relationship between the steering angle and the control flow rate QP is linear. However, the solenoid current command value Iθ is set to zero if the steering angle is equal to or less than the set value. That is, when the steering wheel is neutral or in the vicinity thereof, the solenoid current command value Iθ is set to zero.
[0021]
Further, the solenoid current command value Iθ for the steering angle 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 steering angle.
[0022]
When the solenoid current command value Iθ is obtained based on the steering angle as described above, this value is multiplied by the solenoid current command value IV1 based on the vehicle speed signal.
The solenoid current command value IV1 based on this vehicle speed signal outputs 1 when the vehicle speed is in a low speed range, and outputs a decimal value less than 1 in the high speed range. Then, in an intermediate region between the low speed region and the high speed region, a value inversely proportional to the vehicle speed is output. Therefore, the solenoid current command value Iθ is output as it is in the low speed range, but the output value decreases as the speed increases. In other words, the responsiveness is kept high in the low speed range, but the responsiveness is lowered in the high speed range. This is because, in general, high responsiveness is not required during high-speed traveling, and high responsiveness is generally required in the low speed range.
[0023]
On the other hand, when the steering torque is input, the controller C specifies the solenoid current command value It based on the magnitude of the steering torque at that time. This solenoid current command value It is also determined based on a theoretical value that makes the relationship between the steering torque and the control flow rate QP linear. The solenoid current command value It is also set to zero if the steering torque is equal to or less than the set value. That is, when the steering wheel is not steered, the solenoid current command value It is set to zero.
[0024]
Further, the solenoid current command value It for the steering torque may be stored in advance in the controller C as a table value, or may be calculated by the controller C each time based on the steering torque.
In any case, when the solenoid current command value It is obtained based on the steering torque, this value is multiplied by the solenoid current command value IV2 based on the vehicle speed signal.
The solenoid current command value IV2 based on this vehicle speed signal also outputs 1 when the vehicle speed is in the low speed range and outputs a decimal value less than 1 in the high speed range. Further, in the intermediate range between the low speed range and the high speed range, the output value is made to be inversely proportional to the vehicle speed. For this reason, the solenoid current command value It is output as it is in the low speed range, but the output value decreases as the speed increases. That is, the responsiveness is kept high in the low speed range, and the responsiveness is lowered in the high speed range.
[0025]
When the solenoid current command value (Iθ × IV1) for the steering angle system and the solenoid current command value (It × IV2) for the steering torque system are specified as described above, these two values are compared, and the larger one is compared. Select a value. The reason for selecting the larger value will be described in detail in the description of the action.
When the larger value is selected, the standby solenoid current command value Is is added to the selected value (Iθ × IV1) or (It + IV2). Then, a value obtained by adding the standby solenoid current command value Is, that is, (Iθ × IV1) + Is or (It + IV2) + Is is output to the drive mechanism 19 as the solenoid current command value I. The drive mechanism 19 specifies the SOL excitation current A corresponding to the solenoid current command value I and outputs the excitation current A to the solenoid SOL.
[0026]
As described above, since the standby solenoid current command value Is is added, even when the solenoid current command values Iθ and Is based on the steering angle and the steering torque are both zero, the solenoid current command value I is a large value of Is. Keep it. Therefore, the variable orifice a is not completely closed, and a predetermined flow rate is supplied to the steering valve 9 as a standby flow rate. The reason why the standby flow rate is ensured in this way is as follows. That is, from the viewpoint of preventing energy loss, if the required flow rate QM on the power cylinder 8 side is zero, it is ideal that the control flow rate QP of the flow control valve V is also zero. Setting the control flow rate QP to zero means returning the entire amount from the pump P directly to the tank T via the tank port 11. In this case, since the pressure loss of the piping hardly occurs, the driving torque of the pump P is minimized, and an energy saving effect is obtained correspondingly, which is advantageous from the viewpoint of preventing energy loss.
[0027]
Nevertheless, the reason why the standby flow rate is secured is because of the following three advantages.
First, it is for preventing the burn-in of the apparatus. That is, if a certain amount of oil is circulated through the apparatus, a cooling effect by the oil can be obtained. The standby flow rate is for obtaining this cooling function.
Second, it is to ensure responsiveness. That is, if the standby flow rate is ensured as described above, the time required to reach the target control flow rate is shorter than when there is no standby flow rate. Since this time difference becomes responsiveness, the responsiveness can be improved by securing the standby flow rate after all.
[0028]
Third, it is to counter disturbances such as kickback and self-aligning torque. That is, 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 the standby flow rate is not secured, the tires will fluctuate due to drag due to this disturbance and self-aligning torque. However, if the standby flow rate QP is ensured as described above, even if the drag acts, the tire will not fluctuate. In other words, the rod of the power cylinder 8 is engaged with a pinion for switching the steering valve 9, so that when the drag acts, the steering valve is switched, and the standby flow rate is supplied in a direction against the drag. Will do. Therefore, if the standby flow rate is secured, the disturbance due to the kickback and the self-aligning torque can be countered.
[0029]
A slit 20 is formed at the tip of the spool 1. Even when the spool 1 is at the position shown in the figure, the slit 20 communicates with one pilot chamber 2 and the flow path 6 so that the discharge pressure of the pump P is directed to the steering valve 9 via the slit 20. It is for supply.
This is because the pressure oil is supplied to the steering valve 9 side even if the spool 1 does not move at the illustrated position for some reason.
[0030]
Next, the operation of this embodiment will be described.
For example, when the vehicle is traveling straight on a horizontal road surface, the vehicle keeps traveling straight by self-aligning torque as long as there is no influence of disturbance such as wind. In such a situation, the steering angle is in a substantially neutral position, and almost no steering torque is generated. Therefore, the solenoid current command value Iθ for the steering angle system and the solenoid current command It for the steering torque system are both zero. Therefore, even if these solenoid current command values Iθ and It are multiplied by solenoid current command values IV1 and IV2 based on the vehicle speed, the values remain zero.
[0031]
As described above, since the steering angle system value and the steering torque system value are both zero, the zero value is selected even in the magnitude determination. Since the standby solenoid current command value Is is added to the zero value, the standby solenoid current command value Is is output to the driver 19 as the solenoid current command value I as it is. Thus, if the standby solenoid current command value Is is output as it is, the opening of the variable orifice a is kept to a minimum. Therefore, the standby flow rate is supplied to the steering valve 9 side as the control flow rate QP. That is, the energy consumption of the pump P is suppressed while maintaining a state in which the minimum assist force required during straight traveling can be exhibited.
[0032]
When the steering wheel is steered from the above state, the solenoid current command value Iθ is determined based on the steering angle at that time, and the solenoid current command value It is determined based on the steering torque at that time. The steering angle system solenoid current command value Iθ is multiplied by the solenoid current command value IV1 corresponding to the vehicle speed, and the steering torque system solenoid current command value It is multiplied by the solenoid current command value IV2 corresponding to the vehicle speed. To do.
At this time, if the vehicle speed is in the low speed range, the solenoid current command values IV1 and IV2 based on the vehicle speed are “1”, so the solenoid current command values Iθ and It are output as they are as the multiplied values. On the other hand, if the vehicle speed is in the high speed range, the solenoid current command values IV1 and IV2 based on the vehicle speed are decimal values less than 1, so that the solenoid current command values Iθ and It are small.
[0033]
Therefore, in the high speed range, the assist force that can be exhibited is smaller than in the low speed range, but almost no assist force is required in the high speed range, so there is no inconvenience in steering. If the control flow rate QP is reduced in the high speed region in this way, energy loss can be prevented as much as pressure loss is reduced.
[0034]
Further, the required assist force and the required assist force response vary depending on the steering method and the vehicle speed at that time. For example, the assist force may be small but requires high responsiveness, or the assist force may be large but responsiveness may not be so high. In such a case, it is necessary to determine which condition has priority.
In the first embodiment, in order to determine the above condition, the solenoid current command value Iθ of the steering angle system is compared with the solenoid current command value It of the steering torque system, and the larger value is adopted. I am doing so. When the steering torque system solenoid current command value It is adopted, priority is given to the responsiveness of the assist force. This is because when the steering torque is large, there are many cases that require responsiveness rather than the magnitude of the assist force.
[0035]
Further, when the solenoid current command value Iθ of the steering angle system is adopted, priority is given to the magnitude of the assist force. This is because when the steering angle is large, there are many cases that require a magnitude larger than the responsiveness of the assist force. In any case, if the judgment is made by comparing the conditions of both the steering angle and the steering torque in this way, control according to the actual situation can be performed, and high operability and stability can be ensured.
When the driver actually operates the steering wheel, the control value changes in the order of (1) steering angle → (2) steering angular velocity → (3) operating force (steering torque). Of these, the feedback to the driver is the steering angle and the operating force (steering torque). In the first embodiment, the solenoid current command value I is controlled on the basis of the steering angle and the operating force (steering torque), so that a feedback shift hardly occurs.
[0036]
When the steering wheel is being held, an assist force is required, but generally the steering torque is small. In such a case, normally, the solenoid current command value Iθ for the steering angle system is larger than the solenoid current command value It for the steering torque system, so the control flow rate QP is based on the solenoid current command value Iθ for the steering angle system. Will be controlled.
However, if the solenoid current command value It of the steering torque system becomes larger than the solenoid current command value Iθ of the steering angle system due to reverse input from the power cylinder 8 side, this time, based on the solenoid current command value It of the steering torque system. The control flow rate QP is controlled. In this way, if the steering angle system solenoid current command value Iθ is switched to the control flow rate QP based on the steering torque system solenoid current command value It, there is no shortage of assist force.
[0037]
On the other hand, when the vehicle is traveling straight on an inclined road surface, steering torque is generated by reverse input from the road surface. In this state, if the steering wheel is near the neutral position, the solenoid current command value for the steering angle system is Iθ becomes zero. If the solenoid current command value I is controlled based only on this steering angle system value, the necessary assist force cannot be obtained. As a result, the steering wheel becomes heavy.
However, in the first embodiment, even when the steering angle is in the neutral position, if the steering torque is generated by the reverse input, the control flow rate QP is controlled based on the steering torque, so that the predetermined assist force can be exerted. It becomes a state. Therefore, there is no inconvenience that the steering wheel becomes heavy.
[0038]
Further, if the hand is released with the steering wheel fixed, there is no input from either the steering wheel side or the power cylinder 8 side, so the steering torque becomes zero. However, when the steering wheel is steered from this state, an assist force is required instantly. When operability is required in this way, it is necessary to secure “force” and “responsiveness” sufficient to maintain the operability.
However, in the vicinity of the stationary end, that is, in the state where the steering wheel is steered to the vicinity of the maximum steering angle, the link efficiency of the steering is lowered, so that “force” sufficient to ensure operability cannot always be ensured.
[0039]
However, in the first embodiment, when the stationary release is performed, the solenoid current command value I is controlled based on the steering angle, so that “responsiveness” can be ensured. This is because the time required to reach the required stationary thrust is shortened by the output of the solenoid current command value Iθ corresponding to the steering angle. Since “responsiveness” can be ensured in this way, operability can be kept good.
As described above, the control flow rate QP is controlled based on the steering angle or the steering torque, but only the solenoid current command value Is is always output. Therefore, the standby flow rate is always secured.
Therefore, in any state, the cooling effect of the apparatus can be obtained, and disturbance due to maintenance of responsiveness and kickback can be countered.
[0040]
In the second embodiment shown in FIG. 3, a steering angular velocity is added to the first embodiment as an element for controlling the solenoid current command value I. However, since the method for obtaining the solenoid current command value for the steering angle system and the solenoid current command value for the steering torque system is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.
In the second embodiment, a steering angular velocity sensor (not shown) is connected to the controller C, and an actual steering angular velocity measured by the steering angular velocity sensor is input to the controller C. In the second embodiment, the actual steering angular velocity is directly obtained by the steering angular velocity sensor. However, the steering angular velocity may be obtained by differentiating the steering angle detected by the steering angle sensor. In this case, a steering angular velocity sensor is not required.
[0041]
When the steering angular velocity signal is input, the controller C specifies the solenoid current command value Iω based on the steering angular velocity. This solenoid current command value Iω is determined on the basis of a theoretical value in which the relationship between the steering angular velocity and the control flow rate QP is linear. However, the solenoid current command value Iω is set to zero if the steering angle is equal to or less than the set value. The solenoid current command value Iω for the steering angular velocity may be stored in advance in the controller C as a table value, or may be calculated by the controller C each time based on the steering angle.
[0042]
When the solenoid current command value Iω is obtained based on the steering angular speed as described above, the solenoid current command value IV3 based on the vehicle speed signal is used as a limit value for this value, and the solenoid current command value Id for the steering angular speed system is output. Therefore, the solenoid current command value IV3 based on the vehicle speed signal outputs 1 when the vehicle speed is in the low speed range without reducing the response, and outputs a decimal value less than 1 in the high speed range.
Therefore, although the solenoid current command value Id also decreases according to the vehicle speed, the upper limit is cut by the limit value unlike the solenoid current command value Iθ of the steering angle system and the solenoid current command value It of the steering torque system. The output responsiveness of the steering current system solenoid current command value Id where responsiveness is regarded as important is not lowered.
[0043]
When the steering angular velocity system solenoid current command value Id is obtained as described above, the steering angular velocity system solenoid current command value Id, the steering angular system solenoid current command value (Iθ × IV1), and the steering torque system solenoid. The current command value (It × IV2) is compared and the largest value is selected. Then, the standby solenoid current command value Is is added to the largest selected value.
Therefore, any one of (Iθ × IV1) + Is, (It + IV2) + Is, and Id + Is is output to the drive mechanism 19 as the solenoid current command value I. The drive mechanism 19 specifies the SOL excitation current A corresponding to the solenoid current command value I and outputs the excitation current A to the solenoid SOL.
[0044]
According to the second embodiment, since all the factors that occur when the steering wheel is operated, such as the steering angle, the steering angular velocity, and the operation force (steering torque), are considered as control values, feedback deviation Can be resolved further. Further, by adopting the steering angular velocity as a determination factor, it is possible to further improve the responsiveness.
[0045]
【The invention's effect】
  ThisAccording to the invention, the steering angle, the steering torque,Steering angular velocity andSince the control flow rate supplied to the steering valve is controlled based on the vehicle speed, it is possible to perform control suitable for the actual vehicle running conditions and steering conditions.. ThisThus, the flow rate control according to the actual situation can be performed, so that the torque for driving the pump P does not increase more than necessary, and the energy loss can be minimized.In addition, since the solenoid current command value is controlled based on all the control values generated when the steering wheel is operated, that is, the steering angle, the steering angular velocity, and the steering torque, it is possible to further eliminate the feedback deviation. Further, the response can be improved by using the steering angular velocity as the control value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a control system of a controller C of the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a control system of a controller C of a second embodiment.
[Explanation of symbols]
I Solenoid current command value
Iθ Solenoid current command value by steering angle
It solenoid current command value by steering torque
Iω Solenoid current command value by steering angular velocity
IV1 Solenoid current command value by vehicle speed
IV2 Solenoid current command value by vehicle speed
IV3 Solenoid current command value by vehicle speed
QP control flow rate
QT return flow rate
QM required (necessary) flow rate
B body
P Pump port
a Variable orifice
SOL solenoid
C controller
T tank
1 spool
2 One pilot room
3 The other pilot room
4 Pump port
5 Spring
8 Power cylinder
9 Steering valve
16 Steering angle sensor
17 Steering torque sensor
18 Vehicle speed sensor

Claims (1)

パワーシリンダを制御するステアリングバルブと、このステアリングバルブの上流側に設けた可変オリフィスと、この可変オリフィスの開度を制御するソレノイドと、このソレノイドを駆動するソレノイド電流指令値Iを制御するコントローラと、このコントローラに接続した操舵角センサ、操舵トルクセンサ、操舵角速度センサ、および車速センサと、ポンプから供給される流量を、上記可変オリフィスの開度に応じてステアリングバルブに導く制御流量とタンクに戻す戻り流量とに分配する流量制御弁とを備え、上記コントローラは、操舵角センサからの操舵角に応じたソレノイド電流指令値Iθと、操舵トルクに応じたソレノイド電流指令値Itと、操舵角速度センサからの操舵角速度に応じたソレノイド電流指令値Iωとを演算または記憶する一方、これら操舵角系のソレノイド電流指令値Iθと操舵トルク系のソレノイド電流指令値Itとに、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値IV1,IV2をそれぞれ乗算し、また、上記操舵角速度系のソレノイド電流指令値Iωは、車速に基づいて設定したソレノイド電流指令値IV3を限界値とし、しかも、この演算後の操舵角速度系のソレノイド電流指令値Idと、操舵角系のソレノイド電流指令値と操舵トルク系のソレノイド電流指令値との大小を比較して、選択した最も大きい値をソレノイド電流指令値Iとすることを特徴とするパワーステアリング装置 A steering valve for controlling the power cylinder, a variable orifice provided on the upstream side of the steering valve, a solenoid for controlling the opening of the variable orifice, a controller for controlling a solenoid current command value I for driving the solenoid, The steering angle sensor, steering torque sensor, steering angular velocity sensor, and vehicle speed sensor connected to this controller , and the flow rate supplied from the pump, the control flow rate leading to the steering valve according to the opening of the variable orifice, and the return to the tank A flow rate control valve for distributing the flow rate to the flow rate. The controller includes a solenoid current command value Iθ corresponding to a steering angle from a steering angle sensor, a solenoid current command value It corresponding to a steering torque, and a steering angular velocity sensor. Calculate the solenoid current command value Iω according to the steering angular velocity or On the other hand, the solenoid current command value Iθ for the steering angle system and the solenoid current command value It for the steering torque system are respectively multiplied by solenoid current command values IV1 and IV2 set based on the vehicle speed, and the steering angular velocity The solenoid current command value Iω of the system uses the solenoid current command value IV3 set based on the vehicle speed as a limit value, and the calculated solenoid current command value Id of the steering angular velocity system and the solenoid current command value of the steering angle system and comparing the magnitude of the solenoid current instruction value of the steering torque based, power steering device, characterized in that the most size have values selected to solenoid current instruction value I.
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