JPS6118565A - パワーステアリング装置の絞り開度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、車両に塔載される流体機械例え・ばパワース
テアリング装置、サスペンション装置等のアクチュエー
タの原点移動制御方法に関する。

従来技術 例えば、各種自動車に塔載され、油圧作動により、作動
力を増大させるパワーステアリング装置の駆動部に対す
る圧油の流量制御システムは、第８図の如く、油圧ポン
プ１３とパワーステアリングユニット１４との間に、並
列配置とした可変絞、９１５と固定絞〕１６とを設け、
可変絞シ１４の制御をアクチュエータ、例えばステップ
モータ１で行う。すなわち油圧ポンプ１３の吐出圧力流
体の流量を、ステップモータ１で制御される可変絞シ１
５と固定絞シ１６とにより制御して操舵力を変化させる
ものである。図中１７は油圧ポンプ１３の流量制御弁で
あって、油圧ポンプ１３の吐出流量が過剰になったとき
に、過剰分の圧力流体を油タンク１８に戻流させる。１
９はパワーステアリングユニット１４の圧力保障用リリ
ーフ弁であって該ユニット１４の流体圧が過剰となった
ときに、その過剰分の圧力流体を油タンク１８に戻流さ
せるものである。上記のシステムは、出願人の特公開５
６−９７１１０に記述されている。

ステップモータ１の制御装置は第１０図に示す如く、例
えば自動車のトランスミッションの出力軸の回転速度を
検出し、車速に対応して変化する電気信号を発する車速
センサ１０の出力を、コントローラｌｌＩＣ入力し、該
コントローラ１１により、車速センサｌＯの出力の変化
に対応してステップモータｌの回転角を制御し、前記可
変絞シ量を制御する。

尚、前記ステップモータ１の回転角の制御は、流体に作
用する部位の位置情報、すなわち後述するバルブシャフ
トの回転位置、換言すれば可変絞シ１５の開口面積の量
情報に関してのフィードバックルーズのない開ループに
より行われている。

ステップモータ１は、第９図に示すように、ロータ軸Ｒ
と同体のバルブシャフト５に可変絞シ１５を形成してお
り、該ロータ軸Ｒに戻しばね２０等の機械的作動手段を
設けてバルブシャフト５の機械的原点を設定し、このバ
ルブシャフト５の機械的原点において可変絞シ１５の開
口面積が最小となる位置に前記ロータ軸Ｒを位置決めす
る。なお、本明細書でいう機械的原点とは、機械的作動
手段によりバルプシャフト５が強制的に回動させられ停
止する位置のことである。すなわち、イグニッションキ
ースイッチ（図示せず）をオフとしたとき、ロータ軸Ｒ
従ってバルブシャフト５が戻しばね２０によ）機械的に
強制的に機械的原点まで回動させられ停止する。このと
き可変絞ｐｘｓの開口面積は最小である。２１はロータ
である。

また、イグニッションキースイッチ（図示せス）をオン
とすると、第１θ図のコントローラ１１により、可変絞
ｊ５１５の開口面積が最大となる制御原点にパルプシャ
フト５が回転するようにされている。

また、本明細書でいう制御原点とは、前述のようにコン
トローラ１１によりバルブシャフト５が回転制御され、
適宜の機械的な移動制限手段にてバルブシャフト５を停
止■せた位置のことである。

もちろん、この位置では可変絞シ１５の開口面積は最大
とされている。以後前記コントローラ１１により可変絞
シ量を車速の変化に対応して段階的に変化させる。すな
わちロータ軸Ｒを制御原点の位置から機械的原点の位置
に向って回転させる０第９図の場合は、ステップモータ
１は油圧ポンプ１３のパルプハウジング２に直接的に装
着されている。

次に、前述のパワーステアリング装置のステップモータ
の場合、イグニッションキースイッチ（図示せず）によ
る電源投入時のバルブシャフト５の位置は機械的原点に
あるため、ステップモータ１にコントローラ１１から制
御信号を与えてバルブシャフト５を確実に制御原点まで
移動するように駆動−ｔ−る。例えばステップモータ１
の可動範囲がＮステップであれば、Ｎステップ以上制御
原点側へ軸を駆動する。

したがって−ステップモータ１が制御原点に達した以後
はステップモータ１は動かず・単に制御信号のみがステ
ップモータ１に印加されることになる。その後車速に関
して、上記制御原点から駆動すべき値だけ駆動していた
。

発明が解決しようとする問題点 前記従来の技術では、第１１図に示されているように、
車両の電源投入と同時に無条件にアクチュエータは初期
化されるが、パワーステアリング装置における場合、走
行中に運転者が電源をオフとし、再びオンとした場合や
、何らかの電源系の故障で電源がオン、オフされた場合
、また制御装置のトラブルで電源がオンζオフした場合
などにも・上記の初期化が行われるので・これが直ちに
パワーステアリングの操舵補助力を変える結果、走行中
にハンドルが軽くなシ、高速走行時の運転に極めて危険
々、いわゆる据切シ時と同様な制御が行われる問題があ
った。ここに、本明細書でいうアクチュエータの初期化
とは、前述の制御原点の位置にバルブシャフトが唾転制
御された状態になることをいう。

本発明は上記の問題を解決することを目的とする０ 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明・は、車両に塔載する流体機械のアクチュエータ
の制御方法、しかも流体に作用する部位の位置情報に関
してのフィードバックループのない開ループによりアク
チュエータの作用位置を制御しかつ該制御が少なくとも
車速の関数として行われるようにした前記アクチュエー
タの制御方法において、車両の電源投入状態時に車速を
測定し、測定した車速と予じめ設定した基準値とを比較
判定し、測定した前記車速が基準値以下の時にのみ前記
アクチュエータの作用位置を制御原点側に移動させて機
械的な移動制御手段にて停止させることによりー前記ア
クチュエータの作用位置の初期化を行うことを特徴とす
る車両に塔載する流体機械のアクチュエータの原点移動
制御方法とするものである。

本発明はまた車両走行中に、前記の測定し九車速か基準
値を超える時には前記アクチュエータの初期化を行わす
゛、異常表示を行なうようにした。

本発明においてアクチュエータはステップモータが一つ
の典型であるが、他の種類の例えば直流モータ等でもよ
い。

作　　　用 （１）アクチュエータの初期化が、車両の電源投入状態
時に車速の充分低速すなわち予しめ設定した基準値以下
、例えば２０−〆ｈ以下であることを確認した上で実施
され、かつ車速が基準値、例えば２０ＫＢ〆ｈを超える
場合は上記初期化を行わない０（２）車両の電源投入の
状態時に車速か基準値、例えば２０　Ｋｍ／ｈを超えて
いる時には、アクチュエータの入力系が異常であること
を運転者に知らせる一方で、制御は現在のままを維持し
、駆動信号をアクチュエータに送らない０ （３）上記（２）の状態に入った後、車速が充分低速す
なわち基準値例えば２０　’Ｋｍ／　ｈ以下になった場
合にアクチュエータの初期化を行ない、再び通常の車速
に関する制御を行なう。

実施例 以下実施例に基づいて本発明を説明する。

各部品の符号は、従来技術と同一部品については同一符
号を付している。

第１図においてｌは回転方向に往復動するステップモー
タよシなるアクチュエータを示し、第８図に示す従来の
パワーステアリング装置に使用され、その回転角の位置
決めは、流体に作用する部位の位置情報、すなわち後述
するパルプシャフト５ａの回転位置、換言すれば可変絞
シ１５の開口面積の量情報に関してのフィードバックル
ープのない開口ループにより制御される。上記パワース
テアリング装置の説明は従来技術の項で既述したからこ
こでは省略する。例示の場合は、ロータ軸Ｒに歯車３と
４を経て油路９の弁部に嵌入されその回転に応じて開口
６が制御されるパルプシャフト５が回動される。上記歯
車４にはピン７が固着され、このピン７はバルブハウジ
ング２の円弧状溝８内に突出されている。したがってパ
ルプシャツ５５０回転移動は上記溝８によって機械的に
制限されている。図において２０はロータ軸に設けられ
た戻しばねを示し、既述の機械的原点復帰機構として作
用する。第１図において油路９中に記載した矢符は油の
流れの方向を示すものである。

第３Ｖｌ＆ｕバルブシヤフト５の開口６が油路９の弁部
において全開されている制御原点口での状況を示し、第
３図すはパルプシャフト５がステップモータＩＫよシ制
御されて例えば、機械的原点イまで回動している状況を
示す各断面図である。

第４図は上記ステップモータ１を制御する制御装置ヲ示
し、車速センサー１０とステップモータｌとの間に、車
速センサー１０の出力パルス信号を検出し、ステップモ
ータｌを車速の関数とじてその回転角を制御するコント
ローラ１１が接続されている。コントローラ１１は前記
車速センサー１０の信号を受けるマイクロコンピュータ
Ｉｌａと１マイクロコンピユータ１１ａの信号でオン、
オフされてステップモータ１の各励磁コイルｌ＆の励磁
回路を開閉するステップモータ駆動用トランジスタｌｌ
ｂと、マイクロコンピュータｌｌａの信号でオン−オフ
されてインジケータ１２を作動させるインジケータ駆動
用トランジスタｌｌ。

とから成る。

前記ステップモータ１は従来技術の項において既述した
如く一パワーステアリング装置のステップモータ１の場
合、イグニッションキースイッチによる１源投入時のパ
ルプシャフト５の位置は第２図における機械的原点イで
あるため、ステップモータｌにコン）＋７−ラ１１よシ
制御信号を与えてパルプシャフト５を確実に制御原点口
まで移動するように駆動する。例えばステップモータ１
の可動範囲がＮステップであれば、Ｎステップ以上制御
原点口側へ軸を駆動する。したがって、ステップモータ
ｌが制御原点口に達した以後は〜ステップモータエは動
かず、単に制御信号のみが、ステップモータ１に印加さ
れる仁とになる。その後車速に関して、上記制御原点口
から駆動すべき値だけ駆動する。

すなわち例えば４相型のステップモータであると、その
制御信号は各相に対し表１に示す颯において１−２−３
−４−１−・・・あるいは逆回点であると１−４−３−
２−１−・・・の順にＮ回与えることによ多回転駆動さ
れるが、ステップモータが制御原点に達すると、それ以
降はステップモータは回転することなく、単に制御信号
のみが印加されることになる０この手順において、ステ
ップモータの停止位置と制御信号のＮ番目の制御信号の
示す停止位置とは最大３ステップ分のずれを示すが１ス
テツプモータの１ステツプ当シの回転角が微小であシ、
また歯車により減速されているためそのずれは問題にな
らない。その後車速に関して、上記手順の逆方向に駆動
すべき値だけ駆動するが、この場合も最大３ステップ分
のずれを有すること従来の制御方式によれば、第１１図
に示されているよりに、電源投入と同時に無条件にステ
ップモータであるアクチュエータは初期化されているた
めに〜既述の問題が生ずる。これ釦対して本発明では、
第５図に示すように、電源投入と同時Ｋまず車速の測定
を車両走行に関係する回転軸またはその他の経路によっ
て行ない、車速Ｖと予しめ設定された基準値ｖ１とを比
較判定し、Ｖ≦Ｖ！である場合に始めてステップモータ
ｌであるアクチュエータの初期化を行なう。これＫよっ
て既述の走行中の電源オン・オフなどによる初期化を防
ぐ構成とした。車両が停止中の電源のオン・オフはもち
ろん車速が０であるのでまただちに初期化が行われるの
で、この点に関しては従来と同様である〇 また、走行中に電源投入状態になった場合、測定され九
車速Ｖが基準値ｖ１よシもＶ＞Ｖ、の時には、第５図の
処理に入ることは異常であるので一部の如く異常表示を
行ない、運転者にこれを知らせるためのインジケータな
どを点灯させる。そして車速がＶ以下になるのを見計ら
って初期化を行ない、通常の制御に入るようにした。

なお、第１図の実施例のステップモータ１の場合、戻し
ばね２０等の機械的作動手段を使用しているが、これは
必ずしも必要でない。

該手段を省いた場合、電源投入時に任意の位置にステッ
プモータｌのバルブシャフト５が停止していることにな
るが、本発明での方法によれば、このような状態でも何
隻問題はない。

・　次に第６図は別の実施例であシーアクチュエータト
じてステップモータの代シに直流モータ２１を使用した
ものである。直流モータ２１の軸２５の一端部に磁石２
２がとりつけられており、リードスイッチ２３が直流モ
ータ２１の１回転あるいは１７Ｍ回転に伴ってオンオフ
するように構成されている■また前記直流モータ２１の
他端部には歯車３が取シつけられて、バルブシャフト５
の歯車４と噛合っている。他の構成は第１図の実施例と
全く同様のため説明を省略する。ＩＩＧ、１１（Ｌ。

１１ｅ、ｌｌｆはそれぞれ直流モータ駆動用トランジス
タで、互いに対向するトランジスタ、例えば１４ｏおよ
びｌｌｆを作用させて直流モータ２１を一方向に回転さ
せ、１１（ＬおよびＩＩ＠を作用させて直流モータ２１
を他方向に回転させる。この第６図の実施例においては
、マイクロコンピユー１１１　ａハリードスイッチ２３
のオンオフの回数を読みとシーＮ回オンオフされる間直
流モータ２１を回転駆動することＫよシ直流モータ２１
の初期化を行う。図７にモータ初期化のフローチャトを
示す。なお図中のカウンタはマイクロコンピュータのメ
モリ上にとられるものである。他の作用は第１図の実施
例と全く同様のため説明を省く。

実施例ではパワーステアリング装置について説明したが
一サスペンション等車両に塔載された他の流体機械に適
用可能である。さらにアクチュエータも適用される流体
機械に応じてステップモータ、直流モータだけでなく、
直線方向に往復動する例えばリニアステップモータ等−
任意に変更し得るものである。

効　　果 パワーステアリング装置等の車両に塔載する流体機械の
アクチュエータで、しかも流体に作用する部位の位置情
報に関してのフィードバックループのない開ループによ
り制御されるアクチュエータにおいて、走行中に初期化
されると、高速時の制御状態から−１１にして極低速の
制御状ｆｌＫ入シ入面車両行上重大な支障を来す危険性
が解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用されるアクチュエータの一部縦断
正面図、第２図は第１図のＡ矢視の一部の平面図である
。第３図ａおよび第３図すは第１図のＢ−ｙａ＠におけ
る断面図、第４図は制御装置のブロック図−第５図は制
御方式のフロー図、第６図は本発明のアクチュエータの
別の実施例の−部縦断正面図、第７図は第６図のモータ
の初期化の７０−図、第８図は従来の車両用アクチュエ
ータの油圧回路図、第９図は従来のアクチュエータの一
部縦断正面図１第１θ図はブロック図および第１１図は
従来の制御方式の７０−図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両に塔載する流体機械のアクチュエータの制御
   方法、しかも流体に作用する部位の位置情報に関しての
   フィードバックループのない開ループによりアクチエー
   タの作用位置を制御しかつ該制御が少なくとも車速の関
   数として行われるようにした前記アクチュエータの制御
   方法において、車両の電源投入状態時に車速を測定し、
   測定した車速と予じめ設定した基準値とを比較判定し、
   測定した前記車速が基準値以下の時にのみ前記アクチュ
   エータの作用位置を制御原点側に移動させて機械的な移
   動制限手段にて停止させることにより、前記アクチュエ
   ータの作用位置の初期化を行うことを特徴とする車両に
   塔載する流体機械のアクチュエータの原点移動制御方法
2. （２）前記の測定した車速が基準値を超えている時には
   前記アクチュエータの作用位置の初期化を行わず、異常
   表示を行うことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の車両に塔載する流体機械のアクチュエータの原点
   移動制御方法
3. （３）前記アクチュエータが、回転方向に往復動しその
   回転角を制御されるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項または第（２）項に記載の車両に塔
   載する流体機械のアクチュエータの原点移動制御方法
4. （４）前記アクチュエータがステップモータであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記載の車両に
   塔載する流体機械のアクチュエータの原点移動制御方法
5. （５）前記アクチュエータが直流モータである特許請求
   の範囲第（３）項記載の車両に塔載する流体機械のアク
   チュエータの原点移動制御方法