JPS63219479A - Control method for perfectly hydraulic power steering device - Google Patents

Control method for perfectly hydraulic power steering device

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JPS63219479A
JPS63219479A JP5493187A JP5493187A JPS63219479A JP S63219479 A JPS63219479 A JP S63219479A JP 5493187 A JP5493187 A JP 5493187A JP 5493187 A JP5493187 A JP 5493187A JP S63219479 A JPS63219479 A JP S63219479A
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electric motor
steering
angular velocity
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Fumihiro Kiyoto
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To save the electric power by driving an electric motor to drive a hydraulic pump at a speed responding to the value of the rotation angle speed in the handling operation only when the rotation angle speed exceeds the standard value. CONSTITUTION:The perfectly hydraulic poser steering device has a steering valve unit 2 operated by a handle 1, and the operation oil of the amount responding to the rotation angle of the handle 1 is fed to a power cylinder 4 go generate an auxiliary steering force. In this case, a rotation angle detector 12 is furnished to detect the position of the handle 1. The output signal of the rotation angle detector 12 is input to compute the rotation angle speed of the handle 1, and the computed rotation angle speed is decided whether it is large than a present standard value or not. In this case, when the rotation angle speed is larger than the standard value, a driving signal responding to the amount of the rotation angle speed is output to an electric motor 14.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、全油圧式パワーステアリング装置の制御方法
に係り、詳しくは油圧ポンプ用電動モータの制御方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of controlling a fully hydraulic power steering device, and more particularly to a method of controlling an electric motor for a hydraulic pump.

(従来の技術) 従来、フォークリフトのような産業車両に用いられるパ
ワーステアリング装置としては、全油圧式パワーステア
リング装置と電気式パワーステアリング装置とが知られ
ている。前者の全油圧式パワーステアリング装置は、ハ
ンドル操作に連動してステアリングバルブユニットを切
換操作し、ハンドルの操作Mに対応する油量の作動油を
パワーシリンダに供給して操舵輪を油圧操舵する方式で
であり、後者の電気式パワーステアリング装置は、ハン
ドルを操作したときに発生するトルクを検出し、このl
・ルク検出値に基づいてサーボモータ等からステアリン
グアシスト力を出力させる方式ある。なお、全油圧式パ
ワーステアリング装置としては、たとえば特開昭60−
261778号公報に開示され、また電気式パワーステ
アリング装置としては、実開昭62−19477号公報
に開示されている。
(Prior Art) Conventionally, fully hydraulic power steering devices and electric power steering devices are known as power steering devices used in industrial vehicles such as forklifts. The former fully hydraulic power steering device is a system in which a steering valve unit is switched in conjunction with the steering wheel operation, and hydraulic oil is supplied to the power cylinder in an amount corresponding to the steering wheel operation M, thereby hydraulically steering the steered wheels. The latter electric power steering device detects the torque generated when the steering wheel is operated, and
・There is a method in which steering assist force is output from a servo motor, etc. based on the detected torque value. In addition, as a fully hydraulic power steering device, for example,
The electric power steering device is disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 19477/1983.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、上述した全油圧式パワーステアリング装置の
場合は、油圧ポンプ駆動用の電動モータを常時駆動して
おき、ハンドル操作が実際に行なわれたとぎに油圧ポン
プからの吐出油をステアリングバルブユニットを介して
パワーシリンダに送る方式であることから、ハンドル操
作が行なわれない直進時にも電動モータは駆動されたま
まであり、エネルギーを無駄にしているという問題があ
る。一方、電気式パワーステアリング装置の場合は、ハ
ンドルを回転操作したときに、その操作力により生じた
トルクを検出し、該検出トルクに対応して電動モータを
駆動する方式であるから、エネルギーロスの問題がない
という点において有効である。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the case of the above-mentioned fully hydraulic power steering device, the electric motor for driving the hydraulic pump is always driven, and the hydraulic pump is turned off as soon as the steering wheel is actually operated. Since the system sends oil discharged from the vehicle to the power cylinder via the steering valve unit, there is a problem in that the electric motor remains driven even when the vehicle is driving straight without any steering wheel operation, which wastes energy. On the other hand, in the case of electric power steering devices, when the steering wheel is rotated, the torque generated by the operating force is detected, and the electric motor is driven in response to the detected torque, which reduces energy loss. It is effective in that there are no problems.

従って、このような電気式パワーステアリング装置の1
〜ルク検出方式を両省の全油圧式パワーステアリング装
置に採用することにより?!If動モータの0N−OF
Fを制御して省エネを図ることも可能であるが、その場
合には操舵フィリングが悪くなるという問題がある。す
なわち、電気式パワーステアリング装置の場合′は、ハ
ンドルの遊びの範囲に相当するトルクを越える操舵トル
クを検出して(ナーボモータを駆動でる方式であるから
、たとえば走行中の路面の凹凸によってハンドルが瞬間
的に回ったような場合に、これが判定情報として取入れ
られることがないように前記操舵1−ルクがある時間継
続して入力された場合に限り駆動するように設定したと
すると、オペレータは操舵初期において相当の重さを感
じることになり、良好な操舵フィーリングが17られな
くなる。
Therefore, one of such electric power steering devices is
~ By adopting the lux detection method to the fully hydraulic power steering devices of both ministries? ! If dynamic motor 0N-OF
Although it is possible to save energy by controlling F, in that case there is a problem that the steering filling becomes poor. In other words, in the case of an electric power steering system, it detects steering torque that exceeds the torque corresponding to the range of play in the steering wheel. In order to prevent this from being taken in as judgment information when the target is reached, it is assumed that the steering is set to be activated only when the above-mentioned steering 1-rook is continuously input for a certain period of time. You will feel a considerable amount of weight at the wheel, and you will not be able to get a good steering feel.

そこで本発明は、上述した電動モータの常時駆動による
エネルギーロスの問題することができ、しかも操舵フィ
ーリングの良好な全油圧式パワーステアリング装置の制
御方法を提供することを、その目的とづる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control method for a fully hydraulic power steering device that can solve the above-mentioned problem of energy loss caused by constant driving of the electric motor and provide a good steering feel.

(問題点を解決するための手段) 上記問題を解決するための本発明は、ハンドルの回転操
作の有無を判定して油圧ポンプ用電動モータの回転・停
止を制御する方法であって、ハンドル操作時の回転角速
度を判定情報とし、回転角速度が基準値を越えた場合に
はその回転角速度の大ささに対応する速度で電動モータ
を駆動し、回転角速度が基準値より低い場合にはハンド
ル位置が遊びの領域内では電動モータを停止し、ハンド
ル位置が遊びの領域外では電動モータを低速で駆動する
ようにしたことを要旨とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention for solving the above problems is a method for controlling the rotation and stopping of an electric motor for a hydraulic pump by determining whether or not a handle is being rotated. The rotational angular velocity at the time is used as judgment information, and if the rotational angular velocity exceeds the reference value, the electric motor is driven at a speed corresponding to the magnitude of the rotational angular velocity, and if the rotational angular velocity is lower than the reference value, the handle position is changed. The gist is that the electric motor is stopped when the handle is within the play area, and is driven at a low speed when the handle position is outside the play area.

(作用) 従って、油圧ポンプ駆動用の電動モータは、ハンドルが
回転操作されない限り停止状態を保持され、ハンドルが
回転操作された場合には駆動される。そしてその場合に
おける電動モータの回転速度はハンドルがゆっくり回さ
れたときは所定の低速度であり、ハンドル回転が速いと
きはその回転速度に対応したものとなる。また、ハンド
ルの回転が瞬間的に生じたときは電動モータは停止状態
を維持する。
(Function) Therefore, the electric motor for driving the hydraulic pump is kept in a stopped state unless the handle is rotated, and is driven when the handle is rotated. In this case, the rotation speed of the electric motor is a predetermined low speed when the handle is rotated slowly, and corresponds to the rotation speed when the handle is rotated quickly. Furthermore, when the handle momentarily rotates, the electric motor remains in a stopped state.

(実施例1) 以下、本発明の実施例1を第1図及び第2図に基づいて
具体的に説明する。第1図は全油圧式パワーステアリン
グ装置の油圧回路図であり、図中1はハンドル、2はハ
ンドル1によって操作されるステアリングバルブユニッ
トであり、このステアリングバルブユニット2は、具体
的には図示を省略づるが、ハンドル1により直接操作さ
れるロータリバルブと、油圧ポンプ3からロータリバル
ブを経て送り込まれた作動油のうち、ハンドル1の回転
角に対応する油層の作動油をパワーシリンダ4に供給す
るメータリング装置とからなっている。5,6はステア
リングバルブユニット2とパワーシリンダ4とを接続7
る油圧ラインであり、ハンドル1の回転操作時には一方
が作動油供給ラインとなり、他方が作動油戻しラインと
なる。7は油圧ポンプ3からの作動油の吐出ライン、8
はタンク9への戻りラインであり、(れら両ライン7.
8間にはリリーフ弁10が設けられている。
(Example 1) Example 1 of the present invention will be specifically described below based on FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a fully hydraulic power steering system. In the figure, 1 is a handle, and 2 is a steering valve unit operated by the handle 1. Specifically, this steering valve unit 2 is not shown in the figure. In short, among the hydraulic oil sent through the rotary valve directly operated by the handle 1 and the hydraulic pump 3, hydraulic oil in an oil layer corresponding to the rotation angle of the handle 1 is supplied to the power cylinder 4. It consists of a metering device. 5 and 6 connect the steering valve unit 2 and the power cylinder 4 7
When the handle 1 is rotated, one side becomes a hydraulic oil supply line and the other side becomes a hydraulic oil return line. 7 is a hydraulic oil discharge line from the hydraulic pump 3, 8
is the return line to tank 9 (both lines 7.
A relief valve 10 is provided between the valves 8 and 8.

11はパワーシリンダ4によって操作される操舵輪であ
る。
Reference numeral 11 denotes a steering wheel operated by the power cylinder 4.

上述の如き構成の全油圧式パワーステアリング装置にお
いて、前記ハンドル1のステアリングシャフト1aには
ハンドルの位置を検出するための回転型ポテンショメー
タ又はエンコーダ等の回転角検出器12が設置されてお
り、これによりハンドル1の中立位置からの回転変位m
を検出する。
In the all-hydraulic power steering device configured as described above, a rotation angle detector 12 such as a rotary potentiometer or encoder is installed on the steering shaft 1a of the handle 1 to detect the position of the handle. Rotational displacement m of handle 1 from neutral position
Detect.

13はコントローラであり、回転角検出器12からの検
出信号を入力し、ハンドル1の一周期前の位置信号と現
在の位置信号とから回転角速度を演算し、それに基づい
て前記油圧ホンブ3を駆動するための電動モータ14に
出力するようになっている。
13 is a controller which inputs the detection signal from the rotation angle detector 12, calculates the rotation angular velocity from the previous position signal of the handle 1 and the current position signal, and drives the hydraulic horn 3 based on the rotation angular velocity. It is designed to output to an electric motor 14 for the purpose of doing so.

つぎに、第2図のフローチャートに基づいて制御作用を
説明する。ステップ1の初期設定を経たのち、ステップ
2では回転角検出器12からの検出信号によりハンドル
1の現在の絶対位置(基準位置に対する回転変位量)を
得る。つぎに、ステップ3に進み、ここでは−周期前の
ハンドル位置と現在のハンドル位置とに基づいてハンド
ル1の回転角速度を詐出する。つづいて、ステップ4に
進み、韓出された回転角速度が予め設定された基準値よ
り大ぎいか否かを判断する。そして回転角速度が基準値
より大きい場合にはステップ5に進み、その回転角速度
が一定時間継続しているか否かを判断し、継続していれ
ばステップ6に進む。
Next, the control action will be explained based on the flowchart shown in FIG. After initial setting in step 1, in step 2, the current absolute position of the handle 1 (amount of rotational displacement with respect to the reference position) is obtained from a detection signal from the rotation angle detector 12. Next, the process proceeds to step 3, in which the rotational angular velocity of the handle 1 is falsified based on the handle position before the cycle and the current handle position. Next, the process proceeds to step 4, in which it is determined whether the extracted rotational angular velocity is greater than a preset reference value. If the rotational angular velocity is larger than the reference value, the process proceeds to step 5, where it is determined whether the rotational angular velocity continues for a certain period of time, and if it continues, the process proceeds to step 6.

ツなわら、回転角速度が基準値より大きく、かつ所定時
間継続している場合には操舵要求があったと判断し、ス
テップ6に進み、そして電動モータ14に対し駆動信号
を出力するが、この場合の出力はハンドル1の回転角速
度の大きさに対応するデユーティ比υ110であり、従
って電動モータ14の回転速度はハンドルの回転角速度
に比例して増減し、油圧ポンプ3からの吐出油量は操舵
スピードに対応したものが眠りられ、無駄の少ないもの
となる。
However, if the rotational angular velocity is greater than the reference value and continues for a predetermined period of time, it is determined that a steering request has been made, the process proceeds to step 6, and a drive signal is output to the electric motor 14, but in this case The output of is a duty ratio υ110 corresponding to the rotational angular velocity of the steering wheel 1. Therefore, the rotational speed of the electric motor 14 increases or decreases in proportion to the rotational angular velocity of the steering wheel, and the amount of oil discharged from the hydraulic pump 3 increases or decreases in proportion to the steering speed. Those that correspond to this will be able to sleep, and there will be less waste.

一方、前記ステップ4においてハンドル1の回転角速度
が基準値より小さいと判断された場合にはステップ7に
進み、ここではハンドル1が遊び(全油圧式バワースデ
アリング装置では、通常5〜61立に設定されている)
の領域内にあるか否かを判断し、遊びの領域内にあれば
ステップ8に進み、電動[−タ14は停止となる。しか
し遊びの領域外であればこのときはハンドル1がゆっく
り回されていると判断し、ステップ9に進み、電動モー
タ14に対し最低デユーティ比制御で出力され、駆動モ
ータ14は一定の低速度で回転される。
On the other hand, if it is determined in step 4 that the rotational angular velocity of the handle 1 is smaller than the reference value, the process proceeds to step 7, where the handle 1 has play (usually 5 to 61 degrees in a fully hydraulic bow sparring device). set)
If it is within the range of play, the process proceeds to step 8, and the electric motor 14 is stopped. However, if it is outside the play area, it is determined that the handle 1 is being turned slowly, and the process proceeds to step 9, where the output is output to the electric motor 14 under minimum duty ratio control, and the drive motor 14 is rotated at a constant low speed. be rotated.

また、前記ステップ5において回転角速度が一定時間継
続しなかった場合、すなわち走行中における路面の凹凸
等にる振動に原因してハンドル1が回転したような場合
には、これを操舵要求でないと判断し、ステップ8に進
み、転動モータ14は停止となる。なお、車両振動によ
るハンドル1の回転は瞬間的なものであるから、角速度
の継続時間の設定、つまり車両@動に原因するか否かの
判断はハンドル1の遊びの範囲内で判断することが可能
である。
In addition, if the rotational angular velocity does not continue for a certain period of time in step 5, that is, if the steering wheel 1 rotates due to vibrations caused by unevenness of the road surface while driving, this is determined to be not a steering request. Then, the process advances to step 8, and the rolling motor 14 is stopped. Note that since the rotation of the steering wheel 1 due to vehicle vibration is instantaneous, the setting of the duration of the angular velocity, that is, the determination of whether or not the cause is due to vehicle @motion, can be determined within the range of the play of the steering wheel 1. It is possible.

(実施例2) つぎに、本発明の実施例2を第3図及び第4図に基づい
て説明する。
(Example 2) Next, Example 2 of the present invention will be described based on FIGS. 3 and 4.

この実施例は電動モータ14を1.II御するための入
力情報として、前述の実施例1で説明した回転角検出器
12により検出されるハンドル1の回転変位量を入力す
ることに加え、駆動輪16の回転速度をエンコーダ等の
車速検出器15により検出してこれをコントローラ14
に入力するようにしたものである。すなわち、この実施
例は車速が高い場合には、たとえハンドル1の回転角速
度が大きくても電動モータ14の出力を抑え、逆に車速
が低い場合にはハンドル1の回転角速度が小さくても電
動モータ14に対する出力を大ぎくするように制御して
ハンドル1の回転操作力の均一化を図ったものである。
In this embodiment, the electric motor 14 is 1. In addition to inputting the amount of rotational displacement of the steering wheel 1 detected by the rotational angle detector 12 described in the first embodiment as input information for the II control, the rotational speed of the drive wheel 16 is inputted using a vehicle speed encoder or the like. Detected by the detector 15 and sent to the controller 14
It is designed so that it can be entered in That is, in this embodiment, when the vehicle speed is high, the output of the electric motor 14 is suppressed even if the rotational angular velocity of the steering wheel 1 is large, and conversely, when the vehicle speed is low, the output of the electric motor 14 is suppressed even if the rotational angular velocity of the steering wheel 1 is small. In this embodiment, the output to the handle 14 is controlled to be increased to make the rotational operating force of the handle 1 uniform.

従って、この実施例によるときは第4図の70−チ1?
−トに示すように、ステップ3として車速検出器15か
らの入力により現在の車速を得るとともに、ステップ7
において電動モータ14に対し回転角速度と車速とに対
応した駆動信号を出力づる点において、前述の実施例1
と異なるものであり、その他の各ステップに関しては同
様に礪能づる6のである。このような制御方法によれば
、電動モータ14に対する出力をきめ細かく制御するこ
とが可能となり、省エネを図る上でもより有効となる。
Therefore, according to this embodiment, 70-CH1? of FIG.
- As shown in FIG.
Embodiment 1 described above has the advantage that a drive signal corresponding to the rotational angular velocity and the vehicle speed is output to the electric motor 14 in the first embodiment.
The other steps are the same as those of 6. According to such a control method, it becomes possible to finely control the output to the electric motor 14, and it becomes more effective in terms of energy saving.

(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、全油圧式パワー
ステアリング装置において、実際にハンドル操作が行な
われた場合に限り油圧ポンプ用の電動モータを駆動し、
直進走行時等の非操作時には電動モータを停止状態に保
持しておくことができるので、従来の常時駆動方式に比
較して省エネを図る上できわめて有効である。また、本
発明は操舵要求の判定情報としてハンドルの回転角速度
を利用したことにより、路面の凹凸等に原因する車両撮
動によるハンドルの瞬時的な回転に関し、これを操舵要
求でないと判断するような制御形態をとったとしても、
その判断をハンドルの遊びの範囲内で行なうことが可能
であるから、このことによって操舵フィーリングが損わ
れることもない。
(Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, in a fully hydraulic power steering device, the electric motor for the hydraulic pump is driven only when the steering wheel is actually operated;
Since the electric motor can be kept in a stopped state when not in operation, such as when driving straight ahead, it is extremely effective in saving energy compared to conventional constant drive systems. Furthermore, the present invention utilizes the rotational angular velocity of the steering wheel as information for determining a steering request, so that it is possible to determine that an instantaneous rotation of the steering wheel due to unevenness of the road surface, etc. due to vehicle photography is not a steering request. Even if it takes a form of control,
Since this judgment can be made within the range of play of the steering wheel, the steering feeling is not impaired by this.

しかも電動モータの回転速度をハンドルの回転角速度に
応じてデユーティ比制御するので、操舵速度に応じた無
駄の少ない制御が可能である。
Moreover, since the rotational speed of the electric motor is controlled in duty ratio according to the rotational angular speed of the steering wheel, efficient control can be performed according to the steering speed.

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

図面は本発明の実施例を示し、第1図は実施例1の全油
圧式パワーステアリング装置とその1lj111回路図
、第2図は実施例1のプローチ1フート、第3図は実施
例2の全油圧式パワーステアリング装置とその制御回路
図、第4図は実施例2のフローチV−トである。 1・・・ハンドル
The drawings show embodiments of the present invention, and FIG. 1 is a fully hydraulic power steering system and its 1lj111 circuit diagram according to the first embodiment, FIG. 2 is a proc 1 foot according to the first embodiment, and FIG. A fully hydraulic power steering device and its control circuit diagram, FIG. 4 is a flow chart of the second embodiment. 1...handle

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ハンドルの回転操作の有無を判定して油圧ポンプ用電動
モータの回転・停止を制御する方法であって、ハンドル
操作時の回転角速度を判定情報とし、回転角速度が基準
値を越えた場合にはその回転角速度の大きさに対応する
速度で電動モータを駆動し、回転角速度が基準値より低
い場合にはハンドル位置が遊びの領域内では電動モータ
を停止し、ハンドル位置が遊びの領域外では電動モータ
を低速で駆動するようにした全油圧式パワーステアリン
グ装置の制御方法。
This is a method for controlling the rotation and stopping of an electric motor for a hydraulic pump by determining whether or not a handle is being rotated.The rotation angular velocity at the time of handle operation is used as determination information, and if the rotation angular velocity exceeds a reference value, the rotation angular velocity is determined. The electric motor is driven at a speed corresponding to the magnitude of the rotational angular velocity, and if the rotational angular velocity is lower than the reference value, the electric motor is stopped when the handle position is within the play area, and the electric motor is stopped when the handle position is outside the play area. A control method for a fully hydraulic power steering device that drives at low speed.
JP5493187A 1987-03-10 1987-03-10 Control method for all-hydraulic power steering system Expired - Lifetime JPH0815870B2 (en)

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