JPH05270427A - Electric motor-driven pump type power steering device - Google Patents

Electric motor-driven pump type power steering device

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JPH05270427A
JPH05270427A JP4068279A JP6827992A JPH05270427A JP H05270427 A JPH05270427 A JP H05270427A JP 4068279 A JP4068279 A JP 4068279A JP 6827992 A JP6827992 A JP 6827992A JP H05270427 A JPH05270427 A JP H05270427A
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electric motor
pump
vehicle speed
rotor
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恭輔 芳賀
Kazumasa Kodama
和正 小玉
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Toyoda Koki KK
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Abstract

PURPOSE:To provide steering performance with no unevenness by designing control of applied voltage in the beginning of electrifying an electric motor for driving a vane pump, in a device wherein delivery pressure oil of the vane pump, whose rotational speed is changed in accordance with a car speed, is supplied/discharged to/from a power cylinder. CONSTITUTION:When a steering handle is steered, an oil pressure, generated in a vane pump 20 driven by an electric motor 40 and supplied/discharged to/ from each operating chamber 15b of a power cylinder 15, is controlled by a servo valve 12 associated with steering, thus to power-steer a front wheel 18. The electric motor 40 is controlled to be electrified by car speed induction voltage calculated in an electronic control unit 45 based on an output of a car speed sensor 46. In the case of this electrification control, at steering assist starting time, applied voltage is controlled so as to increase for a predetermined short time to the voltage or more at which a rotational speed is obtained of a rotor with the point end of a vane brought into contact with an elliptical internal peripheral surface of a cam ring by centrifugal force, in the vane pump 20. In this way, responsiveness of steering is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電動ポンプを使用した流
体式の動力舵取装置、特にベーン式のポンプを駆動する
電気モータの回転速度を車速などの走行状態に応じて変
化させることにより、操舵アシスト力を走行状態に応じ
て制御するようにした流体式の動力舵取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid type power steering apparatus using an electric pump, and in particular, by changing the rotational speed of an electric motor for driving a vane type pump in accordance with a running state such as a vehicle speed. The present invention relates to a fluid-type power steering device that controls a steering assist force according to a traveling state.

【0002】[0002]

【従来の技術】流体式の動力舵取装置は、操舵のための
アシスト力を発生するパワーシリンダに対するポンプか
らの作動流体の給排の制御は、操舵ハンドルに加わる手
動トルクに応じて作動するサーボ弁により行っている。
このポンプは自動車のエンジンにより駆動されかつバイ
パス弁により吐出量を一定としたベーン式のものが通常
は使用されており、これに車速等に応じて開度が制御さ
れる電磁弁を組み合わせて、操舵アシスト力が低速時に
は大となり高速時には小となるようにしている。また、
ミッドシップエンジン車等でエンジンと動力舵取装置の
距離が離れるものにおいては、作動流体のための配管が
長くなるのを避けるため電動ポンプを使用したものがあ
る。この場合においても通常は吐出量が一定の電動ポン
プを使用し、前述と同様、車速等に応じて制御される電
磁弁により操舵アシスト力を制御している。
2. Description of the Related Art In a fluid power steering apparatus, control of supply and discharge of a working fluid from a pump to a power cylinder that generates an assisting force for steering is performed by a servo that operates according to a manual torque applied to a steering wheel. It is done by a valve.
This pump is normally a vane type that is driven by the engine of the automobile and has a constant discharge amount by a bypass valve, and this is combined with a solenoid valve whose opening is controlled according to the vehicle speed, The steering assist force is large at low speed and small at high speed. Also,
Some midship engine vehicles, etc., in which the distance between the engine and the power steering device is large, use an electric pump in order to avoid lengthening the piping for the working fluid. Also in this case, an electric pump with a constant discharge amount is usually used, and the steering assist force is controlled by an electromagnetic valve controlled according to the vehicle speed and the like, as described above.

【0003】これに対し、電子制御装置により車速等に
応じた電圧(例えば図6に示す車速感応電圧E)を演算
し、ポンプを駆動する電気モータに印加することにより
ポンプの回転速度を変化させて、操舵アシスト力を走行
状態に応じて制御するものもあり、これによれば車速等
に応じて制御される電磁弁を省略することができる。
On the other hand, the electronic control unit calculates a voltage (for example, a vehicle speed sensitive voltage E shown in FIG. 6) according to the vehicle speed and applies it to an electric motor for driving the pump to change the rotational speed of the pump. Thus, there is also one that controls the steering assist force according to the traveling state, and according to this, the solenoid valve that is controlled according to the vehicle speed or the like can be omitted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した最後の従来技
術において、ポンプを駆動する直流電気モータは、例え
ば図7に示すように、印加電圧の増大に応じてほぼ比例
的に回転速度が増大する。これに対し、例えば図2及び
図3に示すようなベーン式のポンプ20は、回転の初期
でロータ25の回転速度が低いときはスリット25a内
に摺動可能に保持されたベーン26の先端が必ずしも常
にカムリング23の内周面に当接されず、従って作動流
体の吐出がなされず、回転速度が上昇し遠心力によりベ
ーン26が半径方向に飛び出して常にカムリング23に
当接するようになってから吐出が開始される。一旦吐出
が開始されれば吐出室34内に圧力が生じ、連通孔37
及び背圧溝36を介してスリット25aの根元側に導入
されたこの圧力によりベーン26の先端がカムリング2
3の内周面に押圧されるので、回転速度がある程度低下
してもポンプ20からの吐出は続行される。
In the above-mentioned last prior art, the DC electric motor for driving the pump has its rotational speed increased substantially proportionally to the applied voltage as shown in FIG. 7, for example. .. On the other hand, for example, in the vane type pump 20 as shown in FIGS. 2 and 3, when the rotation speed of the rotor 25 is low at the initial stage of rotation, the tip of the vane 26 slidably held in the slit 25a is Since the working fluid is not always contacted with the inner peripheral surface of the cam ring 23, the working fluid is not discharged, and the vane 26 pops out in the radial direction by the centrifugal force and comes into contact with the cam ring 23 at all times. Discharging is started. Once the discharge is started, pressure is generated in the discharge chamber 34 and the communication hole 37
This pressure introduced to the root side of the slit 25a via the back pressure groove 36 causes the tip of the vane 26 to move to the cam ring 2
Since it is pressed against the inner peripheral surface of 3, the discharge from the pump 20 is continued even if the rotation speed decreases to some extent.

【0005】しかしながら遠心力によりベーン26が半
径方向に飛び出してカムリング23に当接するときのロ
ータ25の回転速度は、スリット25aとベーン26の
間の摩擦力や作動流体の粘度の影響を受けるので一定の
値とはならず、個々の製品毎にあるいは温度等の作動環
境により異なった値となる。このため、車速等に応じて
演算した電圧を電気モータ40に印加してロータ25の
回転速度を制御しても、操舵アシストが開始される車速
がばらつき、操舵フィーリングにばらつきを生じるとい
う問題がある。本発明はこのような問題を解決すること
を目的とする。
However, the rotational speed of the rotor 25 when the vane 26 is projected in the radial direction and abuts on the cam ring 23 due to the centrifugal force is affected by the frictional force between the slit 25a and the vane 26 and the viscosity of the working fluid, and thus is constant. The value does not vary depending on the individual product or the operating environment such as temperature. Therefore, even if the voltage calculated according to the vehicle speed or the like is applied to the electric motor 40 to control the rotation speed of the rotor 25, the vehicle speed at which the steering assist is started varies and the steering feeling varies. is there. The present invention aims to solve such problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る電動ポンプ式動力舵取装置は、図1〜図7に例示する
ように、アシスト力を発生するパワーシリンダ15と、
印加される電圧の増大に応じて回転速度が増大する電気
モータ40により駆動されて前記パワーシリンダ15に
作動流体を供給するポンプ20と、前記パワーシリンダ
15とポンプ20の間に設けられ操舵ハンドル11に加
わる手動トルクに応じて作動して前記パワーシリンダ1
5の作動室15bへの作動流体の給排を制御するサーボ
弁12と、車速等の走行状態に応じた電圧を演算して前
記電気モータ40に印加する電子制御装置45を備え、
前記ポンプ20は、放射状に形成した多数のスリット2
5a内に半径外方に突出するベーン26をそれぞれ摺動
可能に保持したロータ25をハウジング21により回転
可能に軸支し、前記ハウジング21に設けたカムリング
23の内周面と前記ロータ25の間に前記ベーン26に
より区画された複数のポンプ室32を形成してロータ2
5の回転に伴う同ポンプ室の容積の変化により吸入室3
0内の作動流体を吐出室34に送り込むと共にこの吐出
室内の圧力を前記各スリット25a内の根元側に導入し
てなる電動ポンプ式動力舵取装置において、前記電子制
御装置45は、前記ベーン26の先端が前記カムリング
23の内周面に確実に当接する前記ロータ25の回転速
度が得られる以上の電圧まで所定の短時間前記電気モー
タ40に印加する電圧を増大させる電圧制御手段45a
を備えたことを特徴とするものである。
To this end, an electric pump type power steering apparatus according to the present invention, as illustrated in FIGS. 1 to 7, includes a power cylinder 15 for generating an assist force,
A pump 20 which is driven by an electric motor 40 whose rotation speed increases in accordance with an increase in applied voltage to supply a working fluid to the power cylinder 15, and a steering handle 11 which is provided between the power cylinder 15 and the pump 20. The power cylinder 1 is operated according to the manual torque applied to the power cylinder 1.
5, a servo valve 12 for controlling the supply and discharge of the working fluid to and from the working chamber 15b, and an electronic control unit 45 for calculating a voltage according to a traveling state such as a vehicle speed and applying the voltage to the electric motor 40,
The pump 20 includes a large number of radial slits 2
A rotor 25, which holds slidably each vane 26 protruding outward in the radius 5a, is rotatably supported by a housing 21, and is provided between an inner peripheral surface of a cam ring 23 provided in the housing 21 and the rotor 25. A plurality of pump chambers 32 defined by the vanes 26 are formed in the rotor 2
Due to the change in the volume of the pump chamber accompanying the rotation of 5, the suction chamber 3
In the electric pump type power steering apparatus in which the working fluid in 0 is sent to the discharge chamber 34 and the pressure in the discharge chamber is introduced to the root side in each of the slits 25a, the electronic control unit 45 includes the vane 26 Voltage control means 45a for increasing the voltage applied to the electric motor 40 for a predetermined short time up to a voltage at which the rotational speed of the rotor 25 at which the tip of the rotor reliably contacts the inner peripheral surface of the cam ring 23 is obtained.
It is characterized by having.

【0007】[0007]

【作用】電子制御装置45は車速等の走行状態に応じて
電圧を演算してこれを電気モータ40に印加し、電圧制
御手段45aは電気モータ40に印加する電圧を所定の
短時間増大させる。これによりロータ25の回転速度が
一時的に増大してベーン26の先端はカムリング23の
内周面に当接し、ポンプ20からの作動流体の吐出が直
ちに開始される。その後電気モータ40への印加電圧は
車速等の走行状態に応じて演算した電圧に戻されるが、
ベーン26の先端はスリット25aの根元側に導入され
た吐出室34内に圧力によりカムリング23の内周面に
常に押圧されるのでポンプ20からの作動流体の吐出は
続行される。
The electronic control unit 45 calculates a voltage according to the traveling state such as the vehicle speed and applies it to the electric motor 40, and the voltage control means 45a increases the voltage applied to the electric motor 40 for a predetermined short time. As a result, the rotational speed of the rotor 25 is temporarily increased, the tip of the vane 26 contacts the inner peripheral surface of the cam ring 23, and the discharge of the working fluid from the pump 20 is immediately started. After that, the voltage applied to the electric motor 40 is returned to the voltage calculated according to the traveling state such as the vehicle speed.
Since the tip of the vane 26 is constantly pressed against the inner peripheral surface of the cam ring 23 by the pressure in the discharge chamber 34 introduced to the base side of the slit 25a, the discharge of the working fluid from the pump 20 is continued.

【0008】[0008]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、車速等
の走行状態に応じて電子制御装置により演算された電圧
が増大してポンプの吐出を開始させる回転速度に対応す
る比較的小さい所定の値を越えれば、確実にポンプから
の作動流体の吐出が開始されるので、個々の製品毎の摩
擦力のばらつきや温度による作動流体の粘度の変化など
の作動環境の変化に係わらず、車速等の走行状態が所定
の状態となったところで確実にアシストが開始され、従
って操舵フィーリングにばらつきを生じることがなくな
る。
As described above, according to the present invention, the voltage calculated by the electronic control unit increases in accordance with the traveling state such as the vehicle speed, and is relatively small corresponding to the rotational speed at which the discharge of the pump is started. If the specified value is exceeded, the discharge of the working fluid from the pump will start reliably, so regardless of changes in the working environment such as variations in the frictional force of individual products or changes in the viscosity of the working fluid due to temperature, When the traveling state such as the vehicle speed reaches a predetermined state, the assist is surely started, so that the steering feeling does not vary.

【0009】[0009]

【実施例】先ず図1により本発明を実施した前輪動力舵
取装置10の全体構造の説明をする。前輪動力舵取装置
10は、操舵ハンドル11の回動を作動ロッド14の往
復動に変換するラックピニオン機構13に伝達する途中
に設けたサーボ弁12と、作動ロッド14に設けられた
パワーシリンダ15を主要な構成部材としている。電気
モータ40により回転駆動されるポンプ20から吐出さ
れる作動流体はサーボ弁12に供給される。サーボ弁1
2は公知のロータリータイプのものであり、操舵ハンド
ル11から入力軸12aを経て与えられる手動トルクに
応じて作動して、ポンプ20からパワーシリンダ15の
ピストン15a両側の両作動室15bに対し供給される
作動流体の給排を制御する。これにより作動ロッド14
にはアシスト力が与えられ、その両端に設けたタイロッ
ド16及びナックルアーム17を介して両前輪18は操
舵され、使用後の作動流体はリザーバ38に戻される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the overall structure of a front wheel power steering apparatus 10 embodying the present invention will be described with reference to FIG. The front wheel power steering apparatus 10 includes a servo valve 12 provided in the middle of transmitting a rotation of the steering wheel 11 to a rack and pinion mechanism 13 for converting the reciprocating motion of an operating rod 14 and a power cylinder 15 provided on the operating rod 14. Is the main component. The working fluid discharged from the pump 20 rotationally driven by the electric motor 40 is supplied to the servo valve 12. Servo valve 1
Reference numeral 2 denotes a known rotary type, which operates in response to a manual torque applied from the steering handle 11 via the input shaft 12a and is supplied from the pump 20 to both working chambers 15b on both sides of the piston 15a of the power cylinder 15. Control the supply and discharge of the working fluid. As a result, the operating rod 14
Is applied with an assisting force, both front wheels 18 are steered via tie rods 16 and knuckle arms 17 provided at both ends thereof, and the used working fluid is returned to the reservoir 38.

【0010】図2及び図3に示すように、ポンプ20は
ベーンポンプであり、ハウジング21内には、カムリン
グ23とその両側を挟むサイドプレート22,24が2
本のガイドピン27により回り止めされてばね28によ
り互いに押圧されている。カムリング23には略楕円形
状の内周面が形成されており、その内部にはカムリング
23とほゞ同一幅のロータ25が、ポンプ20を回転駆
動する電気モータ40の出力軸41先端にスプライン結
合されて、回転自在に支持されている。主として図3に
示すように、ロータ25には等角度間隔で放射状に延び
て外周に達する10個のスリット25aが全幅にわたり
形成され、各スリット25aにはそれぞれ板状のベーン
26がほゞ液密に半径外方に突出して摺動可能に保持さ
れている。電気モータ40は、図7に示すように、印加
電圧に応じて回転速度がほゞ比例的に増加する特性の直
流モータである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the pump 20 is a vane pump, and a cam ring 23 and side plates 22 and 24 sandwiching both sides of the cam ring 23 are provided in the housing 21.
The guide pins 27 of the book prevent them from rotating and the springs 28 press them against each other. A substantially elliptical inner peripheral surface is formed on the cam ring 23. Inside the cam ring 23, a rotor 25 having substantially the same width as the cam ring 23 is spline-coupled to the tip of an output shaft 41 of an electric motor 40 that rotationally drives the pump 20. And is rotatably supported. Mainly as shown in FIG. 3, ten slits 25a extending radially at equal angular intervals to reach the outer periphery are formed in the rotor 25 over the entire width, and each slit 25a is provided with a plate-shaped vane 26 in a substantially liquid-tight manner. It is slidably held by projecting radially outward. As shown in FIG. 7, the electric motor 40 is a DC motor having a characteristic that the rotation speed increases almost proportionally according to the applied voltage.

【0011】作動状態では、各ベーン26は先端がカム
リング23の内周面に当接されて、この内周面とロータ
25の外周面の間に区画された10個のポンプ室32を
形成している。各ポンプ室32の容積は矢印で示すロー
タ25の回転に伴い増減するが、各サイドプレート2
2,23には、この容積が増加する位置に1対の吸入ポ
ート31が形成され、容積が減少する位置に1対の吐出
ポート33が形成されている。吸入ポート31はハウジ
ング21内に形成されて吸入口29が設けられた吸入室
30に連通され、吐出ポート33はハウジング21内に
形成されて吐出口35が設けられた吐出室34に連通さ
れている。従ってロータ25の回転に伴う各ポンプ室3
2の容積の変化により、吸入室30内の作動流体はポン
プ室32内に吸入されて吐出室34内に送り出される。
各サイドプレート22,24のロータ25と当接する面
には、各スリット25aの根元部に連通される各4個の
背圧溝36が形成されており、この背圧溝36にはサイ
ドプレート24に形成した連通孔37を介して吐出室3
4内の圧力が導入されている。
In the operating state, the tip of each vane 26 is brought into contact with the inner peripheral surface of the cam ring 23 to form ten pump chambers 32 defined between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor 25. ing. The volume of each pump chamber 32 increases and decreases with the rotation of the rotor 25 shown by the arrow, but each side plate 2
A pair of suction ports 31 are formed in the positions 2 and 23 where the volume increases, and a pair of discharge ports 33 are formed in the position where the volume decreases. The suction port 31 is communicated with a suction chamber 30 formed in the housing 21 and provided with a suction port 29, and the discharge port 33 is communicated with a discharge chamber 34 formed in the housing 21 and provided with a discharge port 35. There is. Therefore, each pump chamber 3 accompanying the rotation of the rotor 25
Due to the change in the volume of 2, the working fluid in the suction chamber 30 is sucked into the pump chamber 32 and sent out into the discharge chamber 34.
Four back pressure grooves 36, which communicate with the roots of the slits 25a, are formed on the surfaces of the side plates 22 and 24 that come into contact with the rotor 25. Through the communication hole 37 formed in the discharge chamber 3
The pressure in 4 has been introduced.

【0012】図1に示すように、電気モータ40は電子
制御装置45に接続されて回転速度が制御される。本実
施例では、電子制御装置45は車速センサ46により検
出される車速vに基づいて、図6に示すような車速感応
電圧Eを演算し、これを電気モータ40に印加してポン
プ20のロータ25の回転速度を制御するものである。
電子制御装置45はこの演算した車速感応電圧Eを常に
電気モータ40に印加するのではなく、次に述べるよう
に、演算された車速感応電圧Eが増大して比較的小さい
所定の値に達すれば、所定の短時間に相当大きい電圧を
電気モータ40に印加し、その後は再び演算された車速
感応電圧Eを電気モータ40に印加するものである。
As shown in FIG. 1, the electric motor 40 is connected to an electronic control unit 45 to control the rotation speed. In this embodiment, the electronic control unit 45 calculates a vehicle speed sensitive voltage E as shown in FIG. 6 based on the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 46 and applies it to the electric motor 40 to apply it to the rotor of the pump 20. It controls the rotation speed of 25.
The electronic control unit 45 does not always apply the calculated vehicle speed sensitive voltage E to the electric motor 40, but if the calculated vehicle speed sensitive voltage E increases and reaches a relatively small predetermined value as described below. A considerably large voltage is applied to the electric motor 40 for a predetermined short time, and then the calculated vehicle speed sensitive voltage E is applied to the electric motor 40 again.

【0013】次に上記実施例の作動の詳細を、図4に示
すフローチャートにより説明する。自動車のメインスイ
ッチがオンとなれば、電子制御装置45の中央処理装置
(単にCPUという)は先ず各変数を所定の初期値(フ
ラグFの初期値は1)にセットし、所定の小時間毎に割
込み信号が入力される都度、図4のフローチャートに示
す制御動作を繰り返して実行する。CPUは先ずステッ
プ100において、車速センサ46から入力されて車速
vに基づき内蔵するマップまたは演算式を用いて図6に
示す車速感応電圧Eを演算する。走行開始直後の低速走
行状態では車速感応電圧Eは大(E≧a,E≧b)であ
り、F=1であるので、CPUは制御動作をステップ1
01からステップ102,103を経てステップ108
に進め、電気モータ40にステップ100で演算した車
速感応電圧Eを印加する。
Next, the details of the operation of the above embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. When the main switch of the automobile is turned on, the central processing unit (simply called CPU) of the electronic control unit 45 first sets each variable to a predetermined initial value (the initial value of the flag F is 1), and every predetermined small time. Each time an interrupt signal is input to, the control operation shown in the flowchart of FIG. 4 is repeatedly executed. First, in step 100, the CPU calculates a vehicle speed sensitive voltage E shown in FIG. 6 using a map or an arithmetic expression which is input from the vehicle speed sensor 46 and is built in based on the vehicle speed v. In the low speed traveling state immediately after the start of traveling, the vehicle speed sensitive voltage E is large (E ≧ a, E ≧ b) and F = 1, so the CPU executes the control operation in step 1
01 through steps 102 and 103 to step 108
Then, the vehicle speed sensitive voltage E calculated in step 100 is applied to the electric motor 40.

【0014】車速感応電圧Eは車速の増大に応じて図6
に示すように減少し、これに応じて電気モータ40の回
転速度及びポンプ20の吐出量もほゞ同様に減少する。
従って前輪動力舵取装置10により与えられるアシスト
力も次第に減少し、車速感応電圧Eが0になる車速v1の
直前で電気モータ40及びポンプ20は停止し、それ以
上の高速走行では前輪動力舵取装置10はアシスト力を
生じなくなる。車速の増大に伴い車速感応電圧Eが減少
するこの過程において、E<bとなればCPUは制御動
作をステップ102からステップ108に進め、更に車
速感応電圧Eが減少してE<aとなれば制御動作をステ
ップ101からステップ107に進め、F=0としてか
らステップ108に進めるが、上記作動に変わりはな
い。
The vehicle speed sensitive voltage E is shown in FIG. 6 as the vehicle speed increases.
As shown in FIG. 5, the rotation speed of the electric motor 40 and the discharge amount of the pump 20 are correspondingly decreased.
Therefore, the assist force provided by the front wheel power steering apparatus 10 also gradually decreases, the electric motor 40 and the pump 20 stop immediately before the vehicle speed v1 at which the vehicle speed sensitive voltage E becomes 0, and when traveling at a higher speed than that, the front wheel power steering apparatus. 10 does not generate an assisting force. In this process in which the vehicle speed sensitive voltage E decreases as the vehicle speed increases, if E <b, the CPU advances the control operation from step 102 to step 108, and if the vehicle speed sensitive voltage E further decreases and becomes E <a. The control operation proceeds from step 101 to step 107, and after setting F = 0, the process proceeds to step 108, but the above operation is not changed.

【0015】次に車速v1以上の高速で電気モータ40へ
の印加電圧が0(図5において時間t1の位置)、または
それ以下の車速でも印加電圧が次に述べるきわめて小さ
い所定値a以下の状態から、車速の減少に伴って印加電
流が次第に増大した場合の説明をする。車速感応電圧E
が電圧a未満のとき(時間t1とt2の間)は、CPUは制
御動作をステップ101からステップ107,108に
進めて車速感応電圧Eを電気モータ40に印加するが、
電気モータ40は作動しないかまたは回転速度が低くて
ベーン26の先端がカムリング23の内周面に当接しな
いので、ポンプ20からの作動流体の吐出は行われな
い。車速感応電圧Eが電圧aを越えたが次に述べる比較
的小さい所定値b未満のとき(時間t2とt3の間)は、C
PUは制御動作をステップ102からステップ108に
進めて多少高い車速感応電圧Eを印加して電気モータ4
0を低速で回転させるが、ベーン26がカムリング23
の内周面に当接する回転速度以下であるのでポンプ20
からの作動流体の吐出は行われない。
Next, when the applied voltage to the electric motor 40 is 0 (position at time t1 in FIG. 5) at a high speed equal to or higher than the vehicle speed v1, or when the vehicle speed is lower than that, the applied voltage is equal to or less than a predetermined small value a described below. From now on, the case where the applied current gradually increases as the vehicle speed decreases will be described. Vehicle speed sensitive voltage E
Is less than the voltage a (between times t1 and t2), the CPU advances the control operation from step 101 to steps 107 and 108 to apply the vehicle speed sensitive voltage E to the electric motor 40.
Since the electric motor 40 does not operate or the rotation speed is low and the tip of the vane 26 does not contact the inner peripheral surface of the cam ring 23, the working fluid is not discharged from the pump 20. When the vehicle speed sensitive voltage E exceeds the voltage a but is less than the relatively small predetermined value b described below (between times t2 and t3), C
The PU advances the control operation from step 102 to step 108 to apply a slightly higher vehicle speed sensitive voltage E to the electric motor 4
0 is rotated at a low speed, but the vane 26 makes the cam ring 23
Since it is lower than the rotational speed at which it abuts the inner peripheral surface of the pump 20,
There is no discharge of working fluid from.

【0016】電圧bは、車速感応電圧Eが増加した場合
にベーン26がカムリング23の内周面に当接してポン
プ20からの吐出が開始される電圧(製品毎等によるば
らつきの最小値)と、車速感応電圧Eが減少した場合に
ベーン26がカムリング23の内周面から離れてポンプ
20からの吐出が停止される電圧(ばらつきの最大値)
の間であって、ポンプ20からの吐出開始が要望される
電圧である。なお電圧aは、車速感応電圧Eが減少した
場合にベーン26がカムリング23の内周面から離れて
ポンプ20からの吐出が停止される電圧(ばらつきの最
小値)より多少小さい電圧である。
The voltage b is the voltage at which the vane 26 comes into contact with the inner peripheral surface of the cam ring 23 and the discharge from the pump 20 is started when the vehicle speed sensitive voltage E increases (the minimum value of variation due to each product). The voltage at which the vane 26 moves away from the inner peripheral surface of the cam ring 23 and the discharge from the pump 20 is stopped when the vehicle speed sensitive voltage E decreases (maximum value of variation).
It is a voltage that is required to start the discharge from the pump 20. The voltage a is a voltage that is slightly smaller than the voltage at which the vane 26 separates from the inner peripheral surface of the cam ring 23 and the discharge from the pump 20 is stopped (the minimum value of variation) when the vehicle speed sensitive voltage E decreases.

【0017】車速が更に減少して車速感応電圧Eがb以
上となれば(図5において時間t2を越えた位置)、CP
Uは制御動作をステップ10にからステップ103に進
め、この状態ではF=0であるので制御動作をステップ
104に進め、電気モータ40に所定の高い電圧cを加
える。この電圧cはベーン26の先端がカムリング23
の内周面に確実に当接するロータ25の回転速度が得ら
れる以上の電圧である。CPUはステップ104と10
5を所定の短時間T1繰り返してこの電圧cをポンプ20
に印加する。なお、このステップ104と105にて電
圧制御手段を構成している。このステップ104と10
5によりポンプ20は回転速度が一時的に増大し、ベー
ン26がカムリング23の内周面と当接して吐出が開始
される。時間T1が経過すればCPUは制御動作をステッ
プ106に進め、F=1として図4のフローチャートに
よる制御動作を一旦終了する。この時間T1は、ポンプ2
0の回転速度が一時的に増大し、ベーン26がカムリン
グ23の内周面と当接して吐出が確実に開始されるのに
充分であるが、吐出時間が増大しすぎて操舵フィーリン
グに影響を与えることがない程度の時間とする。
When the vehicle speed further decreases and the vehicle speed sensitive voltage E becomes equal to or higher than b (at a position exceeding time t2 in FIG. 5), CP
U advances the control operation from step 10 to step 103, and since F = 0 in this state, advances the control operation to step 104 and applies a predetermined high voltage c to the electric motor 40. In this voltage c, the tip of the vane 26 has the cam ring 23.
The voltage is higher than the rotation speed of the rotor 25 that reliably contacts the inner peripheral surface of the rotor. CPU steps 104 and 10
5 is repeated for a predetermined short time T1 to pump this voltage c.
Apply to. The steps 104 and 105 compose a voltage control means. Steps 104 and 10
5, the rotational speed of the pump 20 is temporarily increased, the vane 26 comes into contact with the inner peripheral surface of the cam ring 23, and the discharge is started. When the time T1 has elapsed, the CPU advances the control operation to step 106, sets F = 1 and once ends the control operation according to the flowchart of FIG. This time T1 is for pump 2
It is sufficient for the rotational speed of 0 to temporarily increase and the vane 26 to come into contact with the inner peripheral surface of the cam ring 23 to reliably start the discharge, but the discharge time increases too much and affects the steering feeling. The time should not be given.

【0018】その後は再び所定の小時間毎に割込み信号
が入力される都度、CPUは図4のフローチャートの制
御動作を繰り返す。この状態ではE≧bであるがF=1
であるので、CPUは制御動作をステップ103からス
テップ108に進め、その都度ステップ100で演算し
た車速感応電圧Eを電気モータ40に印加する。これに
より電気モータ40への印加電圧は、図5に示すよう
に、時間と共に変化する車速に応じて変化し、ポンプ2
0から前輪動力舵取装置10に供給される作動流体の量
も同様に変化するので、車速に応じた操舵力制御がなさ
れる。
After that, the CPU repeats the control operation of the flowchart of FIG. 4 each time the interrupt signal is input again at every predetermined small time. In this state, E ≧ b, but F = 1
Therefore, the CPU advances the control operation from step 103 to step 108, and applies the vehicle speed sensitive voltage E calculated in step 100 to the electric motor 40 each time. As a result, the voltage applied to the electric motor 40 changes according to the vehicle speed that changes with time, as shown in FIG.
Since the amount of the working fluid supplied to the front wheel power steering apparatus 10 from 0 also changes in the same manner, the steering force control according to the vehicle speed is performed.

【0019】車速v1が増大し車速感応電圧Eが減少し
て、図5の時間t4の位置のように比較的小さい所定の電
圧b未満となれば、CPUは制御動作をステップ102
からステップ108に進めてポンプ20に車速感応電圧
Eを印加する。このときの車速感応電圧Eは電圧b未満
ではあるが、ベーン26がカムリング23の内周面から
離れる電圧よりは大であるのでポンプ20は前輪動力舵
取装置10に対する作動流体の吐出を続行している。こ
の状態から再び車速感応電圧Eが増大して電圧bを越え
れば(時間t5の位置)CPUは制御動作をステップ10
2からステップ103に進めるが、F=1のままである
のでステップ103からステップ108に制御動作を進
める。従ってこの場合には一時的に高い電圧cが電気モ
ータ40に印加されることはない。車速感応電圧Eが電
圧bから更に低下して電圧a未満となれば、ベーン26
がカムリング23の内周面から離れてポンプ20は作動
流体の吐出を停止する。この状態になればCPUは制御
動作をステップ101からステップ107に進めてF=
0としてからステップ108で電気モータ40に車速感
応電圧Eを印加する。この状態から車速感応電圧Eが増
加すれば、前述と同様に電圧bを越えたところで一時的
に高い電圧cを印加し、ベーン26をカムリング23の
内周面に当接してポンプ20の吐出を開始させる。
When the vehicle speed v1 is increased and the vehicle speed sensitive voltage E is decreased to be less than a predetermined voltage b which is relatively small as at the position of time t4 in FIG. 5, the CPU executes the control operation in step 102.
To Step 108, the vehicle speed sensitive voltage E is applied to the pump 20. Although the vehicle speed sensitive voltage E at this time is less than the voltage b, it is higher than the voltage at which the vane 26 separates from the inner peripheral surface of the cam ring 23, so the pump 20 continues to discharge the working fluid to the front wheel power steering apparatus 10. ing. From this state, if the vehicle speed sensitive voltage E increases again and exceeds the voltage b (position at time t5), the CPU executes the control operation in step 10
The process proceeds from step 2 to step 103, but since F = 1 remains, the control operation proceeds from step 103 to step 108. Therefore, in this case, the high voltage c is not temporarily applied to the electric motor 40. If the vehicle speed sensitive voltage E further decreases from the voltage b and becomes less than the voltage a, the vane 26
Is separated from the inner peripheral surface of the cam ring 23, and the pump 20 stops the discharge of the working fluid. In this state, the CPU advances the control operation from step 101 to step 107 and F =
After setting to 0, in step 108, the vehicle speed sensitive voltage E is applied to the electric motor 40. If the vehicle speed sensitive voltage E increases from this state, a high voltage c is temporarily applied when the voltage exceeds the voltage b as described above, and the vane 26 is brought into contact with the inner peripheral surface of the cam ring 23 to discharge the pump 20. Let it start.

【0020】上述した実施例によれば、車速に応じて電
子制御装置45により演算される車速感応電圧Eがポン
プ20からの吐出開始が要望される電圧bを越えれば、
個々の製品毎の摩擦力のばらつきや温度による作動流体
の粘度の変化などの作動環境の変化に係わらず、ポンプ
20からの作動流体の吐出が確実に開始されるので、所
定の車速となったところで確実にアシストが開始され、
操舵フィーリングにばらつきを生じることがなくなる。
According to the above-described embodiment, if the vehicle speed sensitive voltage E calculated by the electronic control unit 45 according to the vehicle speed exceeds the voltage b required to start the discharge from the pump 20,
The discharge of the working fluid from the pump 20 is reliably started regardless of changes in the operating environment such as variations in the frictional force of each product and changes in the viscosity of the working fluid due to temperature. By the way, the assist has definitely started,
There is no variation in steering feeling.

【0021】上記実施例では、電子制御装置45は車速
センサ46により検出される車速に基づいて車速感応電
圧Eを演算しているが、本発明は操舵角などその他の走
行状態に応じた電圧を演算し、これを電気モータ40に
印加するようにして実施してもよい。また上記実施例で
はきわめて小さい所定の電圧aを設定し、車速感応電圧
Eがこれ以下から増大して比較的小さい所定の電圧bを
越えたときに、電気モータ40に一時的に高い電圧を印
加するようにしたが、本発明は電圧aの設定を取りや
め、車速感応電圧Eが増大して電圧bを越えれば常に電
気モータ40に一時的に高い電圧を印加するようにして
実施してもよい。
In the above embodiment, the electronic control unit 45 calculates the vehicle speed sensitive voltage E on the basis of the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 46, but the present invention calculates the voltage according to other running conditions such as the steering angle. It may be calculated and applied to the electric motor 40. Further, in the above-described embodiment, a very small predetermined voltage a is set, and when the vehicle speed sensitive voltage E increases from below and exceeds the relatively small predetermined voltage b, a high voltage is temporarily applied to the electric motor 40. However, the present invention may be implemented by canceling the setting of the voltage a and always applying a high voltage to the electric motor 40 whenever the vehicle speed sensitive voltage E increases and exceeds the voltage b. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による電動ポンプ式動力舵取装置の一
実施例の全体構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of an embodiment of an electric pump type power steering apparatus according to the present invention.

【図2】 図1の実施例に使用するポンプの縦断面図で
ある。
FIG. 2 is a vertical sectional view of a pump used in the embodiment of FIG.

【図3】 図2の3−3断面のカムリングより内側の部
分を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a portion inside a cam ring taken along the line 3-3 in FIG.

【図4】 本発明の作動を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the present invention.

【図5】 車速感応電圧Eの特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a characteristic of a vehicle speed sensitive voltage E.

【図6】 電気モータに対する印加電圧の時間的変化状
態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a temporal change state of a voltage applied to an electric motor.

【図7】 電気モータの印加電圧に対する回転速度の特
性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a characteristic of a rotation speed with respect to an applied voltage of an electric motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…操舵ハンドル、12…サーボ弁、15…パワーシ
リンダ、15b…作動室、20…ポンプ、21…ハウジ
ング、23…カムリング、25…ロータ、25a…スリ
ット、26…ベーン、30…吸入室、32…ポンプ室、
34…吐出室、40…電気モータ、45…電子制御装
置、45a…電圧制御手段。
11 ... Steering handle, 12 ... Servo valve, 15 ... Power cylinder, 15b ... Working chamber, 20 ... Pump, 21 ... Housing, 23 ... Cam ring, 25 ... Rotor, 25a ... Slit, 26 ... Vane, 30 ... Suction chamber, 32 …pump room,
34 ... Discharge chamber, 40 ... Electric motor, 45 ... Electronic control device, 45a ... Voltage control means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アシスト力を発生するパワーシリンダ
と、印加される電圧の増大に応じて回転速度が増大する
電気モータにより駆動されて前記パワーシリンダに作動
流体を供給するポンプと、前記パワーシリンダとポンプ
の間に設けられ操舵ハンドルに加わる手動トルクに応じ
て作動して前記パワーシリンダの作動室への作動流体の
給排を制御するサーボ弁と、車速等の走行状態に応じた
電圧を演算して前記電気モータに印加する電子制御装置
を備え、前記ポンプは、放射状に形成した多数のスリッ
ト内に半径外方に突出するベーンをそれぞれ摺動可能に
保持したロータをハウジングにより回転可能に軸支し、
前記ハウジングに設けたカムリングの内周面と前記ロー
タの間に前記ベーンにより区画された複数のポンプ室を
形成してロータの回転に伴う同ポンプ室の容積の変化に
より吸入室内の作動流体を吐出室に送り込むと共にこの
吐出室内の圧力を前記各スリット内の根元側に導入して
なる電動ポンプ式動力舵取装置において、前記電子制御
装置は、前記ベーンの先端が前記カムリングの内周面に
確実に当接する前記ロータの回転速度が得られる以上の
電圧まで所定の短時間前記電気モータに印加する電圧を
増大させる電圧制御手段を備えたことを特徴とする電動
ポンプ式動力舵取装置。
1. A power cylinder that generates an assisting force, a pump that is driven by an electric motor whose rotation speed increases in response to an increase in applied voltage to supply a working fluid to the power cylinder, and the power cylinder. A servo valve that is provided between the pumps and operates according to the manual torque applied to the steering wheel to control the supply and discharge of the working fluid to and from the working chamber of the power cylinder, and calculates the voltage according to the traveling state such as the vehicle speed. The pump includes an electronic control unit for applying the electric motor to the electric motor, and the pump rotatably supports a rotor having slidably held vanes projecting radially outward in a plurality of radially formed slits by a housing. Then
A plurality of pump chambers partitioned by the vanes are formed between the inner peripheral surface of the cam ring provided in the housing and the rotor, and the working fluid in the suction chamber is discharged by the change in the volume of the pump chamber due to the rotation of the rotor. In the electric pump type power steering device in which the pressure in the discharge chamber is introduced to the root side in each slit while being sent to the chamber, in the electronic control device, the tip of the vane is surely secured to the inner peripheral surface of the cam ring. An electric pump type power steering apparatus comprising voltage control means for increasing a voltage applied to the electric motor for a predetermined short time to a voltage at which a rotational speed of the rotor abutting on the rotor is obtained.
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