JPH08183467A - Power steering - Google Patents

Power steering

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JPH08183467A
JPH08183467A JP6329053A JP32905394A JPH08183467A JP H08183467 A JPH08183467 A JP H08183467A JP 6329053 A JP6329053 A JP 6329053A JP 32905394 A JP32905394 A JP 32905394A JP H08183467 A JPH08183467 A JP H08183467A
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electric motor
voltage
motor
applied voltage
load
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Hiroshi Matsuoka
浩史 松岡
Yoshifumi Obata
佳史 小幡
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a power steering receiving small shock at the time of switching voltage to be applied to an electric motor. CONSTITUTION: A power steering that assists steering by oil pressure generated by a pump 5 driven by an electric motor 4 is provided with a load detecting means 3a for detecting the load of a hydraulic power source, and a control means 1a for controlling the applied voltage target value to the electric motor 4 stepwise. The control means 1a is so constituted that the applied voltage target value is set to maintain the other applied voltage target value in the change range or less of a load detection signal changed by the change of the motor applied voltage at the time of controlling the motor applied voltage from one to the other between the adjacent step voltage of the applied voltage target value to the electric motor 4.

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、電動モータが回転駆動
する油圧ポンプを作動油圧の発生源として操舵補助を行
うパワーステアリング装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a power steering system for assisting steering by using a hydraulic pump rotatably driven by an electric motor as a source of operating hydraulic pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、電動モータが回転駆動する油
圧ポンプを作動油圧の発生源として操舵補助を行うパワ
ーステアリング装置の1例の要部構成を示すブロック図
である。このパワーステアリング装置は、制御部1が指
示する印加電圧の目標値に従って、モータ駆動回路2が
電動モータ4に電圧を印加して駆動させ、電動モータ4
は油圧ポンプ5を回転駆動して作動油圧を発生させる。
コントロールバルブ6は、パワーシリンダへ通じるパイ
プライン6a,6bへ圧送する作動油の圧力を制御す
る。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram showing a main configuration of an example of a power steering apparatus that assists steering by using a hydraulic pump rotatably driven by an electric motor as a source of operating hydraulic pressure. In this power steering device, the motor drive circuit 2 applies a voltage to the electric motor 4 to drive the electric motor 4 in accordance with the target value of the applied voltage instructed by the control unit 1, and the electric motor 4
Drives the hydraulic pump 5 to rotate to generate operating hydraulic pressure.
The control valve 6 controls the pressure of the hydraulic oil that is pressure-fed to the pipelines 6a and 6b leading to the power cylinder.

【0003】コントロールバルブ6は、舵輪7が操作さ
れ、舵輪軸の下端に設けられたピニオンギア8を含むギ
ア装置(図示せず)が作動することにより、パワーシリ
ンダへ通じるパイプライン6a,6bへ圧送する作動油
の圧力を制御する。これにより、パワーシリンダが作動
して、舵輪7の操作方向に操作量に応じた操舵補助力を
発生するようになっている。モータ駆動回路2及び電動
モータ4の間には、電動モータ4に流れる電流を検出す
るモータ電流検出回路3が設けられ、その検出信号は負
荷検出信号として制御部1へ入力される。制御部1は、
この負荷検出信号により、電動モータ4へ印加する電圧
を制御するようになっている。
When the steering wheel 7 is operated and the gear device (not shown) including the pinion gear 8 provided at the lower end of the steering wheel shaft is operated, the control valve 6 is moved to the pipelines 6a and 6b leading to the power cylinder. Controls the pressure of hydraulic oil that is pumped. As a result, the power cylinder operates to generate a steering assist force in the operation direction of the steered wheels 7 according to the operation amount. A motor current detection circuit 3 that detects a current flowing through the electric motor 4 is provided between the motor drive circuit 2 and the electric motor 4, and the detection signal is input to the control unit 1 as a load detection signal. The control unit 1
The voltage applied to the electric motor 4 is controlled by this load detection signal.

【0004】このような構成の従来のパワーステアリン
グ装置では、制御部1は、舵輪7が操作されず操舵補助
力を必要としないとき(電動モータ4に流れる電流は小
さい)は、エネルギー消費量を抑えるため、図10に示
すように、電動モータ4へ印加する電圧を一段下げて、
電動モータ4の出力を減少させている。そして、舵輪7
が操作されてコントロールバルブ6が作動し、作動油圧
が上昇して負荷が増大し、電動モータ4に流れる電流が
増加して、モータ電流検出回路3の負荷検出信号が所定
値に達すると、制御部1は、電動モータ4へ印加する電
圧を一段上げて、電動モータ4の出力を増加させるよう
にしている。
In the conventional power steering apparatus having such a configuration, the control unit 1 reduces energy consumption when the steering wheels 7 are not operated and no steering assist force is required (the electric current flowing through the electric motor 4 is small). In order to suppress it, the voltage applied to the electric motor 4 is lowered by one step as shown in FIG.
The output of the electric motor 4 is reduced. And the steering wheel 7
Is operated to operate the control valve 6, the hydraulic pressure increases, the load increases, the current flowing through the electric motor 4 increases, and when the load detection signal of the motor current detection circuit 3 reaches a predetermined value, control is performed. The unit 1 raises the voltage applied to the electric motor 4 by one step to increase the output of the electric motor 4.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のパワ
ーステアリング装置は、上述のように、電動モータ4へ
印加する電圧を2段階に切り換えているので、切り換え
られる電圧の差が大きい。そのため、切り換え時のショ
ックが大きく、これが舵輪7に伝わって、運転者の操舵
感覚を悪くしていた。本発明は、上述のような事情に鑑
みてなされたものであり、電動モータへ印加する電圧を
切り換える時のショックが小さいパワーステアリング装
置を提供することを目的とする。
However, in the conventional power steering apparatus, since the voltage applied to the electric motor 4 is switched in two steps as described above, there is a large difference in the voltage that can be switched. Therefore, the shock at the time of switching is large, and this is transmitted to the steering wheel 7, which deteriorates the driver's steering feeling. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power steering device that causes less shock when switching the voltage applied to the electric motor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】第1発明に係るパワース
テアリング装置は、電動モータにより駆動されるポンプ
が発生する油圧により操舵補助を行うパワーステアリン
グ装置において、油圧源の負荷を検出する負荷検出手段
と、該負荷検出手段による負荷検出信号に基づいて、電
動モータへの印加電圧目標値をステップ状に制御する制
御手段とを備え、該制御手段は、前記電動モータへの印
加電圧目標値の隣接するステップ電圧のうち、一方から
他方へモータ印加電圧を制御するときに、そのモータ印
加電圧の変化により変化する負荷検出信号の変化範囲以
下においては他方の印加電圧目標値を維持するように、
前記印加電圧目標値が設定されていることを特徴とす
る。
A power steering device according to a first aspect of the present invention is a power steering device for assisting steering by hydraulic pressure generated by a pump driven by an electric motor, and load detecting means for detecting a load of a hydraulic pressure source. And a control unit for controlling the target voltage value applied to the electric motor in a stepwise manner based on the load detection signal from the load detection unit, the control unit adjoining the target voltage value applied to the electric motor. When controlling the motor applied voltage from one to the other among the step voltages to be set, in order to maintain the other applied voltage target value within the change range of the load detection signal that changes due to the change in the motor applied voltage,
The target value of the applied voltage is set.

【0007】第2発明に係るパワーステアリング装置
は、前記負荷検出手段は、モータ電流を負荷検出信号と
して検出することを特徴とする。
In the power steering apparatus according to the second aspect of the invention, the load detecting means detects the motor current as a load detection signal.

【0008】第3発明に係るパワーステアリング装置
は、前記負荷検出手段は、油圧回路の油圧を負荷検出信
号として検出することを特徴とする。
In the power steering apparatus according to the third aspect of the invention, the load detecting means detects the hydraulic pressure of the hydraulic circuit as a load detection signal.

【0009】[0009]

【作用】第1発明に係るパワーステアリング装置では、
負荷検出手段が油圧源の負荷を検出し、制御手段が負荷
検出手段による負荷検出信号に基づいて、電動モータへ
の印加電圧目標値をステップ状に制御する。制御手段
は、電動モータへの印加電圧目標値の隣接するステップ
電圧のうち、一方から他方へモータ印加電圧を制御する
ときに、そのモータ印加電圧の変化により変化する負荷
検出信号の変化範囲以下においては他方の印加電圧目標
値を維持するように、電動モータへの印加電圧目標値を
制御する。従って、電動モータへ印加する電圧を1ステ
ップ上昇させたときに、電動モータに流れる電流も増加
し、その結果、再度、印加する電圧を1ステップ上昇さ
せ、その結果、電動モータに流れる電流も再度増加し‥
‥となって、舵輪が操作されることによる負荷上昇がな
い状態でも、印加する電圧が一定電圧迄上昇して、印加
する電圧をステップ状に制御する効果が無くなる虞がな
くなる。
In the power steering device according to the first invention,
The load detecting means detects the load of the hydraulic power source, and the control means controls the target value of the voltage applied to the electric motor in steps based on the load detection signal from the load detecting means. The control means, when controlling the motor applied voltage from one of the adjacent step voltages of the target value of the applied voltage to the electric motor to the other, within the change range of the load detection signal that changes due to the change of the motor applied voltage. Controls the target value of the applied voltage to the electric motor so that the other target value of the applied voltage is maintained. Therefore, when the voltage applied to the electric motor is increased by one step, the current flowing through the electric motor also increases, and as a result, the applied voltage is increased again by one step, and as a result, the current flowing through the electric motor is increased again. Increase ...
Even when the load does not increase due to the operation of the steering wheel, there is no possibility that the applied voltage rises to a constant voltage and the effect of controlling the applied voltage in steps disappears.

【0010】第2発明に係るパワーステアリング装置で
は、負荷検出手段は、モータ電流を負荷検出信号として
検出する。
In the power steering system according to the second aspect of the present invention, the load detection means detects the motor current as a load detection signal.

【0011】第3発明に係るパワーステアリング装置で
は、負荷検出手段は、油圧回路の油圧を負荷検出信号と
して検出する。する。
In the power steering device according to the third aspect of the present invention, the load detecting means detects the hydraulic pressure of the hydraulic circuit as a load detection signal. To do.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、本発明に係るパワーステアリング装
置の実施例を、それを示す図面を参照しながら説明す
る。図1は、第1,2発明に係るパワーステアリング装
置の1実施例の要部構成を示すブロック図である。この
パワーステアリング装置は、制御部1aが指示する印加
電圧の目標値に従って、モータ駆動回路2が電動モータ
4に電圧を印加して駆動させ、電動モータ4は油圧ポン
プ5を回転駆動して作動油圧を発生させる。コントロー
ルバルブ6は、パワーシリンダへ通じるパイプライン6
a,6bへ圧送する作動油の圧力を制御する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the power steering device according to the present invention will be described below with reference to the drawings showing the same. FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of a power steering device according to the first and second inventions. In this power steering device, a motor drive circuit 2 applies a voltage to an electric motor 4 to drive the electric motor 4 in accordance with a target value of an applied voltage instructed by the control unit 1a, and the electric motor 4 rotationally drives a hydraulic pump 5 to operate hydraulic pressure. Generate. The control valve 6 is a pipeline 6 leading to the power cylinder.
Controls the pressure of the hydraulic oil sent to a and 6b.

【0013】コントロールバルブ6は、舵輪7が操作さ
れ、舵輪軸の下端に設けられたピニオンギア8を含むギ
ア装置(図示せず)が作動することにより、パワーシリ
ンダへ通じるパイプライン6a,6bへ圧送する作動油
の圧力を制御する。これにより、パワーシリンダが作動
して、舵輪7の操作方向に操作量に応じた操舵補助力を
発生するようになっている。モータ駆動回路2には、電
動モータ4に流れる電流を検出するためのモータ電流検
出回路3aが接続され、その検出信号は負荷検出信号と
して制御部1aへ入力される。制御部1aでは、フィル
タ回路1bによりこの負荷検出信号を処理し、この処理
後の負荷検出信号に基づき、メモリに記憶させてある目
標電圧テーブル1cに従って、電動モータ4へ印加する
電圧をステップ状に制御するようになっている。
When the steering wheel 7 is operated and the gear device (not shown) including the pinion gear 8 provided at the lower end of the steering wheel shaft is operated, the control valve 6 is connected to the pipelines 6a and 6b leading to the power cylinder. Controls the pressure of hydraulic oil that is pumped. As a result, the power cylinder operates to generate a steering assist force in the operation direction of the steered wheels 7 according to the operation amount. A motor current detection circuit 3a for detecting a current flowing through the electric motor 4 is connected to the motor drive circuit 2, and the detection signal thereof is input to the control unit 1a as a load detection signal. In the control unit 1a, the load detection signal is processed by the filter circuit 1b, and the voltage applied to the electric motor 4 is stepwise according to the target voltage table 1c stored in the memory based on the processed load detection signal. It is designed to be controlled.

【0014】ここで、図9(a)に示すように、負荷検
出信号が大きくなり、電動モータ4へ印加する電圧を1
ステップ上げた(図9(b))とき、電動モータ4の回
転速度が印加電圧と釣り合うようになる迄に、油圧によ
る負荷(図9(c))のため、時間ΔT(電動モータ4
のロータが加速されるのに必要な時間)(図9(e))
が必要であり、その間、モータ電流は大きな値を示す
(図9(d))。従って、モータ電流を負荷検出信号と
して利用する場合は、フィルタ回路1bにより、モータ
電流検出信号をフィルタ処理して、急激な電流変化を除
去するようにしている。
Here, as shown in FIG. 9 (a), the load detection signal becomes large and the voltage applied to the electric motor 4 becomes 1
When stepped up (FIG. 9 (b)), the time ΔT (electric motor 4 increases) until the rotational speed of the electric motor 4 becomes balanced with the applied voltage because of the hydraulic load (FIG. 9 (c)).
Time required for the rotor to accelerate (Fig. 9 (e))
Is required, and the motor current shows a large value during that time (FIG. 9 (d)). Therefore, when the motor current is used as the load detection signal, the motor current detection signal is filtered by the filter circuit 1b to remove a sudden change in the current.

【0015】以下に、このような構成のパワーステアリ
ング装置の動作を、その動作を示すフローチャート(図
4)を参照しながら説明する。制御部1aは、常時、負
荷検出信号(電動モータ4に流れる電流)に設定されて
いる、電動モータ4へ印加する各ステップの電圧に対応
する各区間を判別しており(図4S10,S14)、舵
輪7が操作されず操舵補助力を必要としないとき(電動
モータ4に流れる電流は小さい)は、エネルギー消費量
を抑えるため、目標電圧テーブル1cに従って、図3に
示すように、電動モータ4へ印加する電圧を最低電圧
(例えば6V)に設定して(図4S12)、電動モータ
4の出力を減少させている。
The operation of the power steering apparatus having such a structure will be described below with reference to the flow chart (FIG. 4) showing the operation. The control unit 1a always determines each section corresponding to the voltage of each step applied to the electric motor 4 which is set in the load detection signal (current flowing in the electric motor 4) (FIGS. 4S10 and S14). When the steering wheel 7 is not operated and no steering assist force is required (the electric current flowing through the electric motor 4 is small), in order to suppress the energy consumption, according to the target voltage table 1c, as shown in FIG. The voltage applied to is set to the minimum voltage (for example, 6 V) (S12 in FIG. 4) to reduce the output of the electric motor 4.

【0016】舵輪7が操作されてコントロールバルブ6
が作動し、作動油圧が上昇して負荷が増大し、電動モー
タ4に流れる電流が増加して、モータ電流検出回路3a
の負荷検出信号が所定値(例えばモータ電流8A相当)
に達し、負荷検出信号の判別区間が変わると(図4S1
6)、制御部1aは、目標電圧テーブル1cに従って、
電動モータ4へ印加する電圧を1ステップ(例えば2
V)上昇させて(図4S12)、その判別区間に対応す
る電圧に設定し、電動モータ4の出力を増加させる。
When the steering wheel 7 is operated, the control valve 6
Is activated, the hydraulic pressure is increased, the load is increased, the current flowing through the electric motor 4 is increased, and the motor current detection circuit 3a
Load detection signal is a predetermined value (eg, motor current equivalent to 8A)
Is reached and the determination section of the load detection signal changes (see S1 in FIG. 4).
6), the control unit 1a, according to the target voltage table 1c,
The voltage applied to the electric motor 4 is set in one step (for example, 2
V) The voltage is increased (S12 in FIG. 4), the voltage corresponding to the determination section is set, and the output of the electric motor 4 is increased.

【0017】以下、同様に、電動モータ4に流れる電流
が増加して、モータ電流検出回路3aの負荷検出信号の
判別区間(例えばモータ電流2A超相当)が変わる都度
(図4S16)、制御部1aは、電動モータ4へ印加す
る電圧を1ステップ(例えば2V)上昇させて(図4S
12)、その判別区間に対応する電圧に設定し、電動モ
ータ4の出力を増加させる。但し、電動モータ4へ印加
する電圧を一定電圧(例えば12V)迄上昇させる(図
4S12)と、それ以上は上昇させることはできないよ
うになっている。
Similarly, each time the electric current flowing through the electric motor 4 increases and the judgment section of the load detection signal of the motor current detection circuit 3a (for example, a motor current exceeding 2A) changes (FIG. 4S16), the control section 1a is changed. Increases the voltage applied to the electric motor 4 by one step (for example, 2 V) (see FIG. 4S
12) Then, the voltage corresponding to the determined section is set and the output of the electric motor 4 is increased. However, if the voltage applied to the electric motor 4 is raised to a constant voltage (for example, 12V) (S12 in FIG. 4), it cannot be further raised.

【0018】舵輪7の操作が小さくなり、作動油圧が下
降して負荷が減少し、電動モータ4に流れる電流が減少
する場合は、上述とは逆に、モータ電流検出回路3aの
負荷検出信号の判別区間(例えばモータ電流2A超相
当)が変わる都度(図4S16)、制御部1aは、電動
モータ4へ印加する電圧を1ステップ(例えば2V)下
降させて、その判別区間に対応する電圧に設定し(図4
S12)、電動モータ4の出力を減少させる。
When the operation of the steering wheel 7 becomes small, the operating oil pressure drops, the load decreases, and the current flowing through the electric motor 4 decreases, the load detection signal of the motor current detection circuit 3a is reversed, contrary to the above. Each time the determination section (e.g., motor current equivalent to more than 2A) changes (FIG. 4S16), the control unit 1a lowers the voltage applied to the electric motor 4 by one step (e.g., 2V) and sets the voltage corresponding to the determination section. (Fig. 4
S12), the output of the electric motor 4 is decreased.

【0019】ところで、電動モータ4へ印加する電圧を
徐々に上昇させた場合、舵輪7が操作されていない状態
でも、油圧ポンプ5の回転数上昇による油の粘性抵抗の
上昇等に伴い、電動モータ4の負荷が増大して、電動モ
ータ4に流れる電流は、図2に示すように増加する特性
がある。そのため、電動モータ4へ印加する電圧を1ス
テップ上昇させたときに、電動モータ4に流れる電流も
増加し、その結果、再度、印加する電圧を1ステップ上
昇させ、その結果、電動モータ4に流れる電流も再度増
加し‥‥となって、舵輪7が操作されることによる負荷
上昇がない状態でも、印加する電圧が一定電圧(例えば
12V)迄上昇して、印加する電圧をステップ状に制御
する効果が無くなる虞がある。
By the way, when the voltage applied to the electric motor 4 is gradually increased, even if the steering wheel 7 is not operated, the electric motor is increased due to the increase of the oil viscous resistance due to the increase of the rotational speed of the hydraulic pump 5. As the load of No. 4 increases, the current flowing through the electric motor 4 has a characteristic of increasing as shown in FIG. Therefore, when the voltage applied to the electric motor 4 is increased by one step, the current flowing through the electric motor 4 is also increased. As a result, the applied voltage is increased again by one step, and as a result, the current is applied to the electric motor 4. The current also increases again, and the applied voltage rises to a constant voltage (for example, 12V) even when the load does not increase due to the operation of the steering wheel 7, and the applied voltage is controlled in steps. There is a risk that the effect will disappear.

【0020】そこで、本発明では、モータ印加電圧目標
値の隣接するステップ電圧のうち、一方から他方へモー
タ印加電圧を制御するときに、そのモータ印加電圧の変
化により変化する負荷検出信号(モータ電流)の変化範
囲以下においては、他方の印加電圧目標値を維持するよ
うに、モータ印加電圧目標値を設定している。
Therefore, in the present invention, when the motor applied voltage is controlled from one of the adjacent step voltages of the motor applied voltage target value to the other, the load detection signal (motor current) which changes due to the change of the motor applied voltage. Within the range of change in (), the motor applied voltage target value is set so as to maintain the other applied voltage target value.

【0021】図5は、第1,2発明に係るパワーステア
リング装置の制御部1a、モータ駆動回路2及びモータ
電流検出回路3aの回路例を示す回路図である。この回
路図は、制御部1aに含まれるマイクロコンピュータ1
3から、監視用のウォッチドッグパルスが、微分回路1
4及びダイオードD1 を介して、電源用IC10へ与え
られている。電源用IC10は、ウォッチドッグパルス
が異常を示したときは、マイクロコンピュータ13へバ
ーリセット信号を与えるようになっている。電源用IC
10と電源用IC10によりオン/オフ制御されるPN
PトランジスタQ1 とで電源回路を構成している。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit example of the control unit 1a, the motor drive circuit 2 and the motor current detection circuit 3a of the power steering device according to the first and second aspects of the invention. This circuit diagram shows the microcomputer 1 included in the control unit 1a.
From 3, the watchdog pulse for monitoring is differentiating circuit 1
4 and the diode D1 to the power supply IC10. The power supply IC 10 is adapted to give a bar reset signal to the microcomputer 13 when the watchdog pulse indicates an abnormality. Power IC
10 and the power supply IC 10 turn on / off the PN
The P-transistor Q1 constitutes a power supply circuit.

【0022】マイクロコンピュータ13は、NPNトラ
ンジスタQ2 ,Q3 を通じて、電動モータ4の電源を接
点ry1によりオン/オフするリレーの駆動回路Ry1
をオン/オフする。リレーの駆動回路Ry1は、エンジ
ン始動時にはオフされる電源VIGに接続されている。ま
た、マイクロコンピュータ13は、電源VIGのオフを検
出する回路21が接続され、電源VIGオフ時には、動作
を停止する。マイクロコンピュータ13は、電動モータ
4へ印加する電圧の目標値を4ビットのデジタル信号で
出力し、このデジタル信号は、ラダー(梯子型回路)か
らなるD/A変換器20で、アナログ電圧信号に変換さ
れる。
The microcomputer 13 uses a NPN transistor Q2, Q3 to turn on / off the power source of the electric motor 4 by a contact point ry1 to drive a relay drive circuit Ry1.
Turn on / off. The relay drive circuit Ry1 is connected to a power supply V IG that is turned off when the engine is started. The microcomputer 13 is connected circuit 21 for detecting turning off of the power supply V IG is, when the power V IG off to stop the operation. The microcomputer 13 outputs the target value of the voltage applied to the electric motor 4 as a 4-bit digital signal, and this digital signal is converted into an analog voltage signal by the D / A converter 20 including a ladder (ladder type circuit). To be converted.

【0023】このアナログ電圧信号は、コンパレータを
なすOPアンプ16の反転入力端子へ入力される。OP
アンプ16の非反転入力端子へは、OPアンプ15等か
らなるマルチバイブレータが発生するのこぎり波が入力
されている。OPアンプ16は、前記のアナログ電圧信
号とのこぎり波とで出力時間が定まる出力信号をNPN
トランジスタQ5 へ与え、NPNトランジスタQ5 は、
この出力信号と反転したPWM(Pulse Width Modurati
on)信号をFETQ4 へ与える。
This analog voltage signal is input to the inverting input terminal of the OP amplifier 16 which constitutes a comparator. OP
The sawtooth wave generated by the multivibrator including the OP amplifier 15 is input to the non-inverting input terminal of the amplifier 16. The OP amplifier 16 outputs an NPN output signal whose output time is determined by the analog voltage signal and the sawtooth wave.
It is given to the transistor Q5, and the NPN transistor Q5 is
This output signal and the inverted PWM (Pulse Width Modurati
on) signal is applied to FET Q4.

【0024】FETQ4 は、PWM信号に応じてオン/
オフし、オンのときに電動モータ4に電流を流すように
する。電動モータ4には、回生電流を流すための回生ダ
イオードD2 が並列接続されている。FETQ4 と接地
との間には、抵抗Rs が接続され、この抵抗Rs の両端
電圧により、電動モータ4に流れる電流を検出するよう
になっている。抵抗Rs の両端電圧は、平滑回路17を
介してOPアンプ18の非反転入力端子へ入力されて増
幅され、マイクロコンピュータ13へ入力される。マイ
クロコンピュータ13は、この電動モータ4に流れる電
流を表す信号により、電動モータ4へ印加する電圧の目
標値をステップ状に設定するようになっている。
The FET Q4 is turned on / off according to the PWM signal.
When it is turned off and turned on, a current is passed through the electric motor 4. A regenerative diode D2 for flowing a regenerative current is connected in parallel to the electric motor 4. A resistor Rs is connected between the FET Q4 and the ground, and the current flowing through the electric motor 4 is detected by the voltage across the resistor Rs. The voltage across the resistor Rs is input to the non-inverting input terminal of the OP amplifier 18 via the smoothing circuit 17, amplified, and then input to the microcomputer 13. The microcomputer 13 sets the target value of the voltage applied to the electric motor 4 in a stepwise manner by a signal representing the current flowing through the electric motor 4.

【0025】図6は、第1,3発明に係るパワーステア
リング装置の1実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。このパワーステアリング装置は、制御部1aが指示
する印加電圧の目標値に従って、モータ駆動回路2が電
動モータ4に電圧を印加して駆動させ、電動モータ4は
油圧ポンプ5を回転駆動して作動油圧を発生させる。コ
ントロールバルブ6は、パワーシリンダへ通じるパイプ
ライン6a,6bへ圧送する作動油の圧力を制御する。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the essential parts of one embodiment of the power steering apparatus according to the first and third inventions. In this power steering device, a motor drive circuit 2 applies a voltage to an electric motor 4 to drive the electric motor 4 in accordance with a target value of an applied voltage instructed by the control unit 1a, and the electric motor 4 rotationally drives a hydraulic pump 5 to operate hydraulic pressure. Generate. The control valve 6 controls the pressure of the hydraulic oil that is pressure-fed to the pipelines 6a and 6b leading to the power cylinder.

【0026】コントロールバルブ6は、舵輪7が操作さ
れ、舵輪軸の下端に設けられたピニオンギア8を含むギ
ア装置(図示せず)が作動することにより、パワーシリ
ンダへ通じるパイプライン6a,6bへ圧送する作動油
の圧力を制御する。これにより、パワーシリンダが作動
して、舵輪7の操作方向に操作量に応じた操舵補助力を
発生するようになっている。油圧回路の油圧(作動油
圧)を検出する油圧センサ9は、例えば油圧ポンプ5の
吐出口付近に取り付けられ、この油圧センサ9が検出し
た油圧に対応する負荷検出信号は制御部1aへ与えられ
る。制御部1aでは、この負荷検出信号に基づき、メモ
リに記憶させてある目標電圧テーブル1cに従って、電
動モータ4へ印加する電圧をステップ状に制御するよう
になっている。その他の構成は、上述で説明した第1,
2発明にかかるパワーステアリング装置と同様なので、
説明を省略する。
When the steering wheel 7 is operated and the gear device (not shown) including the pinion gear 8 provided at the lower end of the steering wheel shaft is operated, the control valve 6 is connected to the pipelines 6a and 6b leading to the power cylinder. Controls the pressure of hydraulic oil that is pumped. As a result, the power cylinder operates to generate a steering assist force in the operation direction of the steered wheels 7 according to the operation amount. A hydraulic pressure sensor 9 for detecting the hydraulic pressure (operating hydraulic pressure) of the hydraulic circuit is attached, for example, near the discharge port of the hydraulic pump 5, and a load detection signal corresponding to the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 9 is given to the control unit 1a. The control unit 1a controls the voltage applied to the electric motor 4 in a stepwise manner based on the load detection signal and according to the target voltage table 1c stored in the memory. Other configurations are the first and the first described above.
2 Since it is similar to the power steering device according to the invention,
Description is omitted.

【0027】以下に、このような構成のパワーステアリ
ング装置の動作を、その動作を示すフローチャート(図
4)を参照しながら説明する。制御部1aは、常時、負
荷検出信号(作動油圧)に設定されている、電動モータ
4へ印加する各ステップの電圧に対応する各区間を判別
しており(図4S10,S14)、舵輪7が操作されず
操舵補助力を必要としないとき(作動油圧は低い)は、
エネルギー消費量を抑えるため、目標電圧テーブル1c
に従って、図8に示すように、電動モータ4へ印加する
電圧を最低電圧(例えば6V)に設定して(図4S1
2)、電動モータ4の出力を減少させている。
The operation of the power steering device having such a configuration will be described below with reference to the flow chart (FIG. 4) showing the operation. The control unit 1a always determines each section corresponding to the voltage of each step applied to the electric motor 4 which is set in the load detection signal (operating oil pressure) (FIGS. 4S10 and S14), and the steering wheel 7 is When it is not operated and steering assist force is not required (operating hydraulic pressure is low),
Target voltage table 1c to reduce energy consumption
Accordingly, as shown in FIG. 8, the voltage applied to the electric motor 4 is set to the minimum voltage (for example, 6V) (see FIG. 4S1).
2) The output of the electric motor 4 is reduced.

【0028】舵輪7が操作されてコントロールバルブ6
が作動し、作動油圧が上昇して、油圧センサ9の負荷検
出信号が所定値(作動油圧Pa相当とする)に達し、負
荷検出信号の判別区間が変わると(図4S16)、制御
部1aは、目標電圧テーブル1cに従って、電動モータ
4へ印加する電圧を1ステップ(例えば2V)上昇させ
て(図4S12)、その判別区間に対応する電圧に設定
し、電動モータ4の出力を増加させる。以下、同様に、
作動油圧が上昇して、油圧センサ9の負荷検出信号の判
別区間が変わる都度(図4S16)、制御部1aは、電
動モータ4へ印加する電圧を1ステップ(例えば2V)
上昇させて(図4S12)、その判別区間に対応する電
圧に設定し、電動モータ4の出力を増加させる。但し、
負荷検出信号が所定値(作動油圧Pb相当を超える値)
を超え(図4S16)、電動モータ4へ印加する電圧を
一定電圧(例えば12V)迄上昇させる(図4S12)
と、それ以上は上昇させることはできないようになって
いる。
The steering wheel 7 is operated to operate the control valve 6
Is activated, the hydraulic pressure rises, the load detection signal of the hydraulic pressure sensor 9 reaches a predetermined value (corresponding to the hydraulic pressure Pa), and the determination section of the load detection signal changes (S16 in FIG. 4), the control unit 1a In accordance with the target voltage table 1c, the voltage applied to the electric motor 4 is increased by one step (for example, 2V) (S12 in FIG. 4), the voltage corresponding to the determination section is set, and the output of the electric motor 4 is increased. Hereafter, similarly,
Each time the hydraulic pressure rises and the determination section of the load detection signal of the hydraulic pressure sensor 9 changes (S16 in FIG. 4), the controller 1a sets the voltage applied to the electric motor 4 by one step (for example, 2V).
The voltage is increased (S12 in FIG. 4), and the voltage corresponding to the determined section is set, and the output of the electric motor 4 is increased. However,
Load detection signal is a predetermined value (value exceeding working oil pressure Pb)
(S16 in FIG. 4), the voltage applied to the electric motor 4 is increased to a constant voltage (for example, 12V) (S12 in FIG. 4).
And, it can't be raised any further.

【0029】舵輪7の操作が小さくなり、作動油圧が下
降して負荷が減少する場合は、上述とは逆に、油圧セン
サ9の負荷検出信号の判別区間が変わる都度(図4S1
6)、制御部1aは、電動モータ4へ印加する電圧を1
ステップ(例えば2V)下降させて、その判別区間に対
応する電圧に設定し(図4S12)、電動モータ4の出
力を減少させる。
When the operation of the steering wheel 7 becomes small and the operating oil pressure drops to reduce the load, conversely to the above, every time the determination section of the load detection signal of the oil pressure sensor 9 changes (FIG. 4, S1).
6), the controller 1a sets the voltage applied to the electric motor 4 to 1
In step (for example, 2V), the voltage is lowered to set the voltage corresponding to the determination section (S12 in FIG. 4), and the output of the electric motor 4 is decreased.

【0030】ところで、電動モータ4へ印加する電圧を
徐々に上昇させた場合、舵輪7が操作されていない状態
でも、油圧ポンプ5の回転数上昇により、作動油圧は図
7に示すように上昇する特性がある。そのため、電動モ
ータ4へ印加する電圧を1ステップ上昇させたときに、
作動油圧も上昇し、その結果、再度、印加する電圧を1
ステップ上昇させ、その結果、作動油圧も上昇し‥‥と
なって、舵輪7が操作されることによる負荷上昇がない
状態でも、印加する電圧が一定電圧(例えば12V)迄
上昇して、印加する電圧をステップ状に制御する効果が
無くなる虞がある。
By the way, when the voltage applied to the electric motor 4 is gradually increased, the operating oil pressure increases as shown in FIG. 7 due to the increase in the rotational speed of the hydraulic pump 5 even when the steering wheel 7 is not operated. There is a characteristic. Therefore, when the voltage applied to the electric motor 4 is increased by one step,
The operating oil pressure also rises, and as a result, the applied voltage is reduced to 1
The pressure is increased in steps, and as a result, the hydraulic pressure is also increased, and the applied voltage rises to a constant voltage (for example, 12V) and is applied even when there is no load increase due to the operation of the steering wheel 7. There is a possibility that the effect of controlling the voltage stepwise may be lost.

【0031】そこで、本発明では、モータ印加電圧目標
値の隣接するステップ電圧のうち、一方から他方へモー
タ印加電圧を制御するときに、そのモータ印加電圧の変
化により変化する負荷検出信号(作動油圧)の変化範囲
以下においては、他方の印加電圧目標値を維持するよう
に、モータ印加電圧目標値を設定している。尚、上述の
各実施例では、電動モータ4へ印加する電圧を4ステッ
プとしているが、4ステップに限らず、3ステップで
も、また、5ステップ以上でも良いことは言うまでもな
い。
Therefore, in the present invention, when the motor applied voltage is controlled from one of the adjacent step voltages of the motor applied voltage target value to the other, the load detection signal (operating hydraulic pressure) that changes due to the change in the motor applied voltage is controlled. Within the range of change in (), the motor applied voltage target value is set so as to maintain the other applied voltage target value. In each of the above-mentioned embodiments, the voltage applied to the electric motor 4 is set to 4 steps, but needless to say, it is not limited to 4 steps and may be 3 steps or 5 steps or more.

【0032】[0032]

【発明の効果】第1発明に係るパワーステアリング装置
によれば、電動モータへ印加する電圧を負荷の状態に応
じてステップ状に変化させることができ、電動モータへ
印加する電圧を切り換える時のショックが小さくなる。
According to the power steering device of the first aspect of the present invention, the voltage applied to the electric motor can be changed stepwise according to the state of the load, and the shock applied when the voltage applied to the electric motor is switched. Becomes smaller.

【0033】第2発明に係るパワーステアリング装置に
よれば、負荷検出信号としてモータ電流を利用すること
でモータ駆動回路中(コントローラ内部)にモータ電流
検出回路(負荷検出手段)を設置することが可能であ
り、システムの小型化が図れる。さらに外付けの負荷検
出用センサが不要で、センサとコントローラとの間に配
線が不要である。
According to the power steering apparatus of the second invention, the motor current is used as the load detection signal, so that the motor current detection circuit (load detection means) can be installed in the motor drive circuit (inside the controller). Therefore, the system can be downsized. Furthermore, no external load detection sensor is required, and no wiring is required between the sensor and the controller.

【0034】第3発明に係るパワーステアリング装置に
よれば、負荷検出信号として油圧を用いることで直接、
負荷を検出することが可能である。従って、応答性及び
精度が向上する。
According to the power steering device of the third invention, the hydraulic pressure is used as the load detection signal to directly
It is possible to detect the load. Therefore, responsiveness and accuracy are improved.

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

【図1】第1,2発明に係るパワーステアリング装置の
1実施例の要部構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of a power steering device according to the first and second inventions.

【図2】モータ印加電圧とモータ電流との関係を示す特
性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a motor applied voltage and a motor current.

【図3】第1,2発明に係るパワーステアリング装置の
モータ印加電圧の制御方法を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of controlling a motor applied voltage of the power steering device according to the first and second aspects of the invention.

【図4】第1〜3発明に係るパワーステアリング装置の
モータ印加電圧の制御動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a control operation of a motor applied voltage of the power steering device according to the first to third aspects of the invention.

【図5】第1,2発明に係るパワーステアリング装置の
制御部、モータ駆動回路及びモータ電流検出回路の回路
例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit example of a control unit, a motor drive circuit, and a motor current detection circuit of the power steering device according to the first and second aspects of the invention.

【図6】第1,3発明に係るパワーステアリング装置の
1実施例の要部構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of one embodiment of the power steering device according to the first and third inventions.

【図7】モータ印加電圧と作動油圧との関係を示す特性
図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a motor applied voltage and an operating oil pressure.

【図8】第1,3発明に係るパワーステアリング装置の
モータ印加電圧の制御方法を説明するための説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a method of controlling a motor applied voltage of the power steering device according to the first and third aspects of the invention.

【図9】第1,2発明に係るパワーステアリング装置の
動作を説明するための説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the power steering device according to the first and second aspects of the invention.

【図10】従来のパワーステアリング装置のモータ印加
電圧の制御方法を説明するための説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a method of controlling a motor applied voltage of a conventional power steering device.

【図11】従来のパワーステアリング装置の要部構成例
を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a conventional power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 制御部 1b フィルタ回路 1c 目標電圧テーブル 2 モータ駆動回路 3a モータ電流検出回路 4 電動モータ 5 (油圧)ポンプ 6 コントロールバルブ 7 舵輪 9 油圧センサ 1a Control unit 1b Filter circuit 1c Target voltage table 2 Motor drive circuit 3a Motor current detection circuit 4 Electric motor 5 (Hydraulic pressure) pump 6 Control valve 7 Steering wheel 9 Oil pressure sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動モータにより駆動されるポンプが発
生する油圧により操舵補助を行うパワーステアリング装
置において、 油圧源の負荷を検出する負荷検出手段と、該負荷検出手
段による負荷検出信号に基づいて、電動モータへの印加
電圧目標値をステップ状に制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記電動モータへの印加電圧目標値の隣
接するステップ電圧のうち、一方から他方へモータ印加
電圧を制御するときに、そのモータ印加電圧の変化によ
り変化する負荷検出信号の変化範囲以下においては他方
の印加電圧目標値を維持するように、前記印加電圧目標
値が設定されていることを特徴とするパワーステアリン
グ装置。
1. In a power steering device for assisting steering by hydraulic pressure generated by a pump driven by an electric motor, load detecting means for detecting a load of a hydraulic pressure source, and a load detecting signal by the load detecting means, And a control means for controlling the target voltage applied to the electric motor in a stepwise manner,
The control means, when the motor applied voltage is controlled from one of the adjacent step voltages of the target value of the applied voltage to the electric motor to the other, changes range of the load detection signal that changes due to the change of the motor applied voltage. In the following, the power steering apparatus is characterized in that the applied voltage target value is set so as to maintain the other applied voltage target value.
【請求項2】 前記負荷検出手段は、モータ電流を負荷
検出信号として検出する請求項1記載のパワーステアリ
ング装置。
2. The power steering device according to claim 1, wherein the load detection means detects a motor current as a load detection signal.
【請求項3】 前記負荷検出手段は、油圧回路の油圧を
負荷検出信号として検出する請求項1記載のパワーステ
アリング装置。
3. The power steering device according to claim 1, wherein the load detection means detects the hydraulic pressure of the hydraulic circuit as a load detection signal.
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