KR20030064280A - 파워스티어링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 솔레노이드 전류지령치 SI의 출력의 응답지연을 방지할 수 있는 파워스티어링장치를 제공하는 것이다.

콘트롤러 C에 조타각과 조타각 속도와의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억시킨다. 콘트롤러 C는 이 테이블로부터 기본전류 지령치 I1을구함과 동시에 이 구한 기본전류 지령치 I1에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 곱한다. 그리고 그 곱한 후의 값을 솔레노이드 전류지령치 SI로 하는 것을 특징으로 한다.

Description

파워스티어링장치{POWER STEERING SYSTEM}

본 발명은 에너지손실을 방지하기 위한 유량제어밸브를 구비한 파워스티어링장치에 관한 것이다.

에너지 손실을 방지하기 위한 유량제어밸브를 구비한 파워스티어링 장치로서 본원 출원인이 일본국 특개 2001-163233으로서 미리 개시한 것이 있다.

이 종래의 장치는 도 3과 같이 상기 유량제어밸브 V의 스풀(1)의 일단을 한쪽의 파일럿실(2)에 향하게 하고, 스풀(1)의 타단을 다른쪽의 파일럿실(3)에 향하게 하고 있다.

상기 한쪽의 파일럿실(2)에는 펌프포트(4)를 통해 펌프 P를 상시 연통시키고 있다. 또 이 한쪽의 파일럿실(2)은 유로(6) -> 가변오리피스 a-> 유로(7)를 경유하여 파워실린더(8)를 제어하는 스티어링밸브(9)의 유입측에 연통하고 있다.

한편 상기 다른쪽의 파일릿실(3)에는 스프링(5)을 개재시킴과 동시에 유로(10) 및 유로(7)를 통해 스티어링 밸브(9)의 유입측에 연통하고 있다. 그 때문에 상기 양 파일릿실(2)(3)은 가변오리피스 a -> 유로(7) -> 유로(10)를 통해 연통하게 되어 가변오리피스 a 의 상류측의 압력이 한쪽의 파일릿실(2)에 작용하고, 하류측의 압력이 다른쪽의 파일럿실(3)에 작용하게 된다. 또한 상기 가변오리피스 a의 개방 정도는 솔레노이드 SOL에 대한 솔레노이드 전류지령치 SI에 의해 제어하도록 하고 있다.

상기 스풀(1)은 한쪽의 파일럿실(2)의 작용력과, 다른쪽의 파일럿실(3)의 작용력 및 스프링(5)의 스프링력이 균형된 위치를 유지하지만 그 균형위치에 있어서 상기 펌프포트(4)와 탱크포트(11)와의 개방정도가 정해지게 된다.

예를들어 엔진 등의 펌프구동원(12)의 작동에 의해 펌프 P를 구동시키면 펌프포트(4)에 압유가 공급되어 가변오리피스 a에 흐름이 일어난다.

이와같이 가변오리피스 a에 흐름이 발생하면 그 전후에 차압이 발생하고, 이 차압에 의해 양 파일럿실(2)(3)에 압력차가 발생한다. 그리고 이 압력차에 의해 스풀(1)이 도시하는 노멀위치로부터 스프링(5)에 맞서 상기 균형잡힌 위치로 이동한다.

이와같이 하여 스풀(1)이 노멀위치로부터 이동하면 탱크포트(11)의 개방정도가 커지지만 이 때의 탱크포트(11)의 개방정도에 따라 펌프(4)로부터 스티어링 밸브(9)측으로 이끌리는 제어유량 QP와, 탱크 T 또는 펌프 P로 환류되는 복귀유량 QT와의 분배비가 정해진다. 환언하면 탱크포트(11)의 개방정도에 따라 제어유량 QP가 정해지게 된다.

이와같이 제어유량 QP가 탱크포트(11)의 개방정도에 따라 제어된다는 것은 결국 가변오리피스 a의 개방정도에 따라 이 제어유량 QP는 정해지게 된다. 왜냐하면 탱크포트(11)의 개방정도를 정하는 스풀(1)의 이동위치는 양 파일럿실(2)(3)의 압력차로 정해지고, 이 압력차를 정하는 것이 가변오리피스 a의 개방정도이기 때문이다.

따라서 차속이나 조타상황에 따라 제어유량 QP를 제어하기 위해서는 가변오리피스 a의 개방정도, 즉 솔레노이드 SOL에 대한 솔레노이드 전류지령치 SI를 제어하면 된다. 왜냐하면 가변오리피스 a의 개방정도는 솔레노이드 SOL의 여자전류에 비례하여 제어되고, 비여자 상태일 때 그 개방정도를 최소로 유지하여 여자전류를 크게함에 따라 그 개방정도가 커지도록 하고 있기 때문이다.

한편 상기 제어유량 QP가 이끌리는 스티어링 밸브(9)는 도시하지 않은 스티어링휠의 입력토오크(조타토오크)에 따라 파워실린더(8)로의 공급량을 제어한다. 예를들어 조타토오크가 크면 스티어링 밸브(9)의 변환량을 크게하여 파워실린더(8)로의 공급량을 늘리고, 역으로 조타토오크가 작으면 스티어링 밸브(9)의 변환량을 작게하여 파워실린더(8)로의 공급량을 작게하도록 하고 있다. 그리고 파워실린더(8)는 압유의 공급량이 많은 만큼 큰 어시스트력을 발휘하고 공급량이 작은 만큼 어시스트력을 작게한다.

또한 조타토오크와 스티어링 밸브(9)의 변환량은 도시하지 않은 토션바등의 비틀림 반력에 의해 설정하고 있다.

상기와 같이 하여 파워실린더(8)에 공급되는 유량 QM은 스티어링 밸브(9)에 의해 제어되고 있지만 이 스티어링 밸브(9)에 공급되는 제어유량 QP는 상기와 같이 유량제어밸브 V에 의해 제어되고 있다. 여기서 파워실린더(8)가 필요로 하는 요구유량 QM과, 유량제어밸브 V로 정해지는 제어유량 QP를 될 수 있는 한 같게 하면 펌프 P측의 에너지 손실을 낮게 억제할 수 있다. 왜냐하면 펌프 P측의 에너지 손실은 제어유량 QP와 파워실린더(8)의 요구유량 QM과의 차에 의해 발생하기 때문이다.

그래서 제어유량 QP를 파워실린더(8)의 요구유량 QM에 될 수 있는 한 다가가게 하여 에너지 손실을 방지하기 위해 이 종래예에서는 가변오리피스 a의 개방정도를 제어하도록 하고 있다. 이 가변오리피스 a의 개방정도는 상기와 같이 솔레노이드 SOL에 대한 솔레노이드 전류지령치 SI로 정하지만 이 솔레노이드 전류지령치 SI를 제어하는 것이 다음에 설명하는 콘트롤러 C이다.

이 콘트롤러 C는 조타각 센서(14)와 차속센서(15)를 접속하고 있다. 이 콘트롤러 C는 도 4와 같이 조타각 센서(14)에 의해 검출한 조타각을 기초로 전류지령치 Iθ를 특정하고 또 조타각을 미분하여 산출한 조타각 속도를 기초로 전류지령치 Iω를 특정한다.

또한 상기 조타각과 전류지령치 Iθ와는 그 조타각과 제어유량 QP와의 관계가 리니어한 특성이 되는 이론치를 기초로 정하고 있다. 또 조타각 속도와 전류지령치 Iω와의 관계도 조타각 속도와 제어유량 QP가 리니어한 특성이 되는 이론치를 기초로 정하고 있다. 단 이들 전류지령치 Iθ 및 전류지령치 Iω는 조타각 및 조타각 속도가 어느 설정치 이상이 되지 않으면 모두 0을 출력하도록 하고 있다. 즉 스티어링휠이 중립 또는 그 근방에 있을 때 상기 전류지령치 Iθ나 Iω도 0으로 함으로써 중립근방에 불감대역을 배치하고 있다.

상기와 같이 하여 전류지령치 Iθ와 전류지령치 Iω를 특정하면 이들 양자를 가산한다. 이와같이 전류지령치 Iθ와 전류지령치 Iω를 가산하는 것은 다음의 이유 때문이다.

제 1이유는 응답성을 확보하기 위함이다. 즉 파워실린더(8)나 스티어링밸브(9)측의 요구유량을 QM에 대해 늘 많은 제어유량 QM을 공급하고 있는 쪽이 파워실린더(8)의 응답성이 좋아진다. 이와같은 이유에서 전류지령치 Iθ와 전류지령치 Iω를 가산하도록 하고 있다.

제 2이유는 보타시의 안정성을 확보하기 위함이다. 즉 스티어링밸브(9)측의 요구유량 QM을 추정하는 데는 조타토오크가 적절하지만 조타토오크를 이용한 경우에는 현상태의 시스템을 대폭적으로 변경해야 한다. 그 때문에 이 종래예에서는 조타토오크에 가장 근사한 조타각 속도 ω를 이용하고 있지만 이 조타각 속도 ω는 스티어링을 조타하고 있는 도중밖에 발생하지 않는다. 예를들어 스티어링휠을 어느각도 조타하여 그 위치에서 스티어링휠을 멈추어 보타하고 있을 때에는 조타각 속도 ω는 0이 되어 버린다. 혹시 이와같은 보타시에 제어유량 QP를 확보할 수 없으면 차량의 셀프어라이딩 토오크나 외력에 대한 보타력을 크게해야만 한다.

그러나 상기와 같이 조타각 θ을 파라메터로 해 두면 보타시라도 조타각 θ이 유지되므로 전류지령치 Iθ를 확보할 수 있다. 따라서 이 전류지령치 Iθ로 보타에 필요한 파워를 유지할 수 있게 된다.

상기와 같이 하여 전류지령치 Iθ와 전류지령치 Iω를 가산하면 그 값(Iθ+ Iω)에, 차속을 기초로 설정한 전류지령치 Iv를 곱한다. 이 차속을 기초로 설정한 전류지령치 Iv는 차속이 저속역에서는 1을 출력하고, 고속역에서는 0을 출력한다. 또 저속역과 고속역 사이의 중속역에서는 1부터 0까지의 소수점 이하의 값을 출력하도록 하고 있다. 그 때문에 저속역에서는 상기 가산치(Iθ+ Iω)가 그대로 출력되고 고속역에서는 (Iθ+ Iω)가 0이 된다. 그리고 중속역에서는 속도가 올라가면 올라갈 수록 그에 반비례한 값이 출력되게 된다.

이와같이 차속에 따라 출력을 제어한 것은 일반적으로 고속주행중에 스티어링휠을 크게 조타하는 경우는 거의 없고, 스티어링휠을 크게 조타하는 것은 거의 저속역이기 때문이다. 즉 고속주행중은 거의 어시스트력을 필요로 하지 않아 과잉된 어시스트력이 발휘되면 위험하다. 또 어시스트힘을 필요로 하는 것은 대부분의경우 저속역이다. 이와같은 이유에서 차속에 따라 출력을 제어하도록 하고 있다.

상기와 같이 하여(Iθ + Iω) X Iv가 정해지면 거기에 스탠바이용의 전류지령치 Is를 가산한다. 그리고 이 스탠바이용의 전류지령치 Is를 가산한(Iθ+ Iω) X Iv + Is의 값을 솔레노이드 전류지령치 SI로서 도 3에 도시한 구동장치(16)에 출력한다.

상기와 같이 스탠바이용 전류지령치 Is를 가산하고 있기 때문에 솔레노이드 전류지령치 SI는 조타각, 조타각 속도 및 차속을 기초로 전류지령치가 전부 0인 경우에도 소정의 크기를 유지하고 있다. 그 때문에 소정의 유량이 스티어링밸브(9)측에 늘 공급되게 되지만 에너지 손실을 방지한다는 관점에서 보면 파워실린더(8) 및 스티어링 밸브(9)측의 요구유량 QM이 0이면 유량제어밸브 V의 제어유량 QP도 0으로 하는 것이 이상적이다. 즉 제어유량 QP를 0으로 한다는 것은 펌프 P의 토출량 전량을 탱크포트(11)로부터 펌프 P 또는 탱크 T로 환류시키는 것을 의미한다. 그리고 탱크포트(11)로부터 펌프 P 또는 탱크 T로 환류하는 유로는 본체(B)내에 있어 매우 짧기 때문에 그 압력손실이 거의 없다. 압력손실이 거의 없기 때문에 펌프 P의 구동토오크도 최소로 억제되고 그 만큼 에너지절약에 이어지게 된다. 이와같은 의미에서 요구유량 QM이 0일 때 제어유량 QP도 0으로 하는 것이 에너지 손실을 방지한다는 관점에서 유리하게 된다.

그럼에도 불구하고 요구유량 QM이 0일 때에도 스탠바이 유량 QS를 확보하는 것은 다음의 이유 때문이다.

① 장치의 소성를 방지하기 위함이다. 즉 스탠바이 유량 QS를 장치로 순환시킴으로써 냉각효과를 기대할 수 있기 때문이다.

② 응답성을 확보하기 위함이다. 즉 상기와 같이 스탠바이 유량 QS를 확보해 두면 그것이 전혀 없을 때 보다도 목적의 제어유량 QP에 도달하는 시간이 짧아도 된다. 이 시간차가 응답성이 되므로 결국 스탠바이 유량 QS를 확보하는 쪽이 응답성을 향상시킬 수 있다.

③킥백 등의 외란이나 셀프어라이닝 토오크에 대항하기 위함이기도 하다. 즉 타이어에 외란이나 셀프어라이닝 토오크 등에 의한 항력이 작용하면 그것이 파워실린더(8)의 로드에 작용한다. 혹시 스탠바이 유량을 확보해 두지 않으면 이 외란이나 셀프어라이닝 토오크에 의한 항력으로 타이어가 흔들거리게 된다. 그러나 스탠바이 유량을 확보해 두면 상기와 같은 항력이 작용했다고 해도 타이어가 흔들리지 않는다. 즉 상기 파워실린더(8)의 로드에는 스티어링 밸브(9)를 변환하기 위한 피니온 등이 맞물려 있기 때문에 상기 항력이 작용하면 스티어링 밸브도 변환하여 그 항력에 대항하는 방향으로 스탠바이 유량을 공급하게 된다. 따라서 스탠바이 유량을 확보해 두면 상기 캑백에 의한 외란이나 셀프어라이닝 토오크에 대항할 수있게 된다.

다음에 이 종래예의 작용을 설명한다.

예를들어 차속이 저속역에 있는 상태로 조타하면 그 때의 조타각에 의해 전류지령치 Iθ가 정해지고, 조타각 속도에 의해 전류지령치 Iω가 정해진다. 그리고 이들 특정한 전류지령치 Iθ과 전류지령치 Iω를 가산한다. 다음에 이 가산한 값(Iθ+ Iω)에, 차속에 따른 전류지령치 Iv를 곱한다. 이 때 차속이 저속역에 있기 때문에 전류지령치 Iv로서 1을 곱한다. 그리고 이 승산치인(Iθ+ Iω)에 스탠바이 유량을 확보하기 위한 전류지령치 Is를 가산한다.

따라서 저속역으로 솔레노이드 전류지령치 SI는 SI = Iθ + Iω+ Is가 되고, 이 값에 따른 제어유량 QP가 스티어링 밸브(9)측에 공급되게 된다.

한편 차속이 중속역인 경우에는 속도가 올라감에 따라 전류지령치 Iv가 1보다도 작아져 간다. 그 때문에 이 전류지령치 Iv를 곱한 값도 작아지고, 솔레노이드 전류지령치 SI가 작아진다. 따라서 중속역에서는 차속에 따라 제어유량 QP가 작아져 드라이버는 큰 조타토오크가 필요한 상태가 된다.

그리고 차속이 고속역에 이르면 전류지령치 Iv가 0이 된다. 이와같이 전류지령치 Iv가 0이 되면 (Iθ+ Iω) X Iv = 0이 되므로 제어유량 QP가 스탠바이유량 QS만이 되어 스티어링 조작에 큰 조타토오크를 필요로 하는 상태가 된다. 단 고속주행중에 스티어링을 크게 조타하는 경우는 없기 때문에 문제는 일어나지 않는다. 또 과대한 어시스트력이 발휘되는 것을 방지할 수 있기 때문에 고속주행시의 안전성을 높이게도 된다.

또한 직진주행 등으로 스티어링휠을 중립위치 근방에 유지하고 있을 때에는 조타각에 의한 전류지령치 Iθ 및 조타각 속도에 의한 전류지령치 Iω가 0이 되어 버린다. 그러나 이 경우에도 스탠바이용 전류지령치 Is만은 출력되므로 스탠바이 유량이 반드시 확보된다. 따라서 스티어링휠을 중립위치 근방에 유지하고 있을 때에도 응답성을 유지함과 동시에 킥백등에 의한 외란에도 대항할 수 있다.

또한 스풀(1)의 선단에는 슬릿(13)을 형성하고 있다. 이 슬릿(13)은스풀(1)이 도시하는 노멀위치에 있을 때에도 한쪽의 파일럿실(2)과 가변오리피스 a를 연통시키는 것이다. 즉 스풀(1)이 노멀위치에 있을 때에도 펌프포트(4)로부터 한쪽의 파일럿실(2)에 공급된 압유를 상기 슬릿(13) -> 유로(6)-> 가변오리피스 a -> 유로(7)를 통해 스티어링 밸브(9)측에 공급함으로써 장치의 소성방지, 킥백 등의 외란의 방지 및 응답성을 확보하도록 하고 있다.

또 도면중 부호 16은 콘트롤러 C와 솔레노이드 SOL사이에 접속한 솔레노이드 SOL의 구동장치이다. 그리고 부호 17,18은 드로잉이고, 부호 19가 릴리프 밸브이다.

상기 종래의 파워스티어링 장치에서는 솔레노이드 전류지령치 SI를 구하기 위해 전류지령치 Iθ와 전류지령치 Iω를 가산하고 이 가산한 값에 차속신호 Sv를 기초로 전류지령치 Iv를 곱하고 있기 때문에 계산처리에 시간이 걸려 그 만큼 솔레노이드 전류지령치 SI의 출력에 응답지연이 발생한다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 솔레노이드 전류지령치 SI의 출력의 응답지연을 방지할 수 있는 파워스티어링 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 제 1실시예의 콘트롤러 C의 제어계를 도시하는 설명도.

도 2는 제 2실시예의 콘트롤러 C의 제어계를 도시하는 설명도.

도 3은 종래의 장치의 전체도.

도 4는 종래의 콘트롤러 C의 제어계를 도시하는 설명도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

V: 유량제어밸브P: 펌프

SOL: 솔레노이드T: 탱크

a: 가변오리피스8: 파워실린더

9: 스티어링 밸브C: 콘트롤러

14: 조타각 센서15: 차속센서

제 1발명은 파워실린더를 제어하는 스티어링밸브와, 이 스티어링 밸브의 상류측에 배치한 가변오리피스와, 이 가변오리피스의 개방정도를 제어하는 솔레노이드와, 이 솔레노이드를 구동하는 솔레노이드 전류지령치 SI를 제어하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러에 접속한 조타각 센서 및 차속센서와, 펌프로부터 공급되는 유량을 상기 가변오리피스 개방정도에 따라 스티어링 밸브로 이끄는 제어유량과 탱크 또는 펌프로 환류시키는 복귀유량에 분배하는 유량제어밸브를 구비하고, 상기 콘트롤러에 조타각과 조타각 속도와의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억시킴과 동시에 이 테이블로부터 구한 기본전류 지령치 I1에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 곱하여 솔레노이드 전류지령치 SI를 특정하는 것을 특징으로 한다.

제 2의 발명은 파워실린더를 제어하는 스티어링 밸브와, 이 스티어링 밸브의 상류측에 배치한 가변오리피스와, 이 가변오리피스의 개방정도를 제어하는 솔레노이드와, 이 솔레노이드를 구동하는 솔레노이드 전류지령치 SI를 제어하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러에 접속한 조타각 센서 및 차속센서와, 펌프로부터 공급되는 유량을 상기 가변오리피스의 개방정도에 따라 스티어링 밸브로 이끄는 제어유량과 탱크 또는 펌프로 환류시키는 복귀유량으로 분배하는 유량제어밸브를 구비하고, 상기 콘트롤러에는 조타각과 조타각 속도의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억시킴과 동시에 이 테이블로부터 구한 기본전류 지령치 I1은 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 한계치로 하여 그 한계치내의 값을 솔레노이드 전류지령치 SI으로 하는 것을 특징으로 한다.

제 3의 발명은 상기 제 1발명 또는 제 2발명에 있어서 콘트롤러는 기본전류 지령치 I1에 스탠바이용 전류지령치 Is를 가산하고, 그것을 솔레노이드 전류지령치SI로 하는 것을 특징으로 한다.

제 4의 발명은 상기 제 3의 발명에 있어서, 스탠바이용 전류지령치 Is에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I3를 곱하는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

도 1은 제 1실시예의 콘트롤러 C의 제어시스템을 도시한 것이다.

이 제 1실시예는 도 3에 도시한 유량제어밸브 V나 파워실린더(8) 그리고 스티어링 밸브(9)등의 콘트롤러 C이외의 구성에 대해서는 상기 종래예와 같기 때문에 다음에서는 콘트롤러 C의 제어시스템에 대해서만 설명한다.

도시한 것과 같이 콘트롤러 C는 조타각과 조타각 속도와의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억하고 있다. 상기 테이블은 조타각을 기초로 전류지령치 Iθ와, 조타각 속도를 기초로 조타각 속도신호 Iω를 가산한 값을 나타낸 것이다. 콘트롤러 C는 조타각 센서(14)에 의해 검출된 조타각이 입력되면 이 조타각과, 조타각을 미분하여 산출한 조타각 속도에 대응하는 기본전류지령치 Id를 상기 테이블에서 구한다.

종래의 콘트롤러 C는 조타각 센서(14)로부터 조타각이 입력될 때 마다 이 조타각을 기초로 조타각 신호 Iθ와 조타각 속도를 기초로 조타각 속도신호 Iω를 가산하였다. 이에 대해 이 제1 실시예에서는 계산하지 않고 해당하는 기본전류지령치 I1을 테이블에서 구하고 있기 때문에 계산처리를 행하지 않는 만큼 처리속도를 높일 수 있다.

상기와 같이 테이블에서 기본전류 지령치 I1를 특정하면 이 기본전류지령치I1에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 곱한다. 이와같이 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 곱하는 것은 상기 종래예와 마찬가지로 차속에 따라 출력을 제어하기 위함이다.

상기와 같이 하여 (I1 X I2)가 정해지면 이 값에 스탠바이용 전류지령치를 가산한다. 단 스탠바이용의 전류지령치를 그 대로 가산하는 것은 아니고 스탠바이용 전류지령치 Is에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I3을 곱한 값(Is X I3)을 가산한다.

이와같이 스탠바이용 전류지령치 Is에 차속을 기초로 전류지령치 I3을 곱한 것은 다음의 이유 때문이다.

스탠바이용 전류지령치 Is라는 것은 상기와 같이 장치의 소성방지와, 응답성의 확보와, 킥백 등의 외란이나 셀프어라이닝 토오크에 대항하기 위한 것의 3개의 기능을 목적으로 하고 있다. 이 중 응답성이라는 것은 저속역에 있어 특히 필요하고, 고속역에서는 그만큼 필요하지 않다. 왜냐하면 고속주행중에 응답성이 너무 높으면 조타가 불안정하게 되기 때문이다.

그러나 종래는 스탠바이용 전류지령치가 고정적이었기 때문에 저속역의 응답성에 맞추어 스탠바이유량을 설정하였다. 그 때문에 고속주행시에는 스탠바이 유량이 낭비가 된다는 문제가 있었다.

이와같은 스탠바이 유량의 낭비를 방지하기 위해 제 1실시예에서는 차속을 기초로 전류지령치 I3를 스탠바이용 전류지령치 Is에 곱하고 있다. 이 차속을 기초로 전류지령치 I3은 저속역에서는 1을 출력하고 있지만 중속역에서는 차속이 높아짐에 따라 그 값을 서서히 작게한다. 그리고 고속역이 되면 최소한을 유지한다. 따라서 이 차속을 기초로 전류지령치 I3와 스탠바이용 전류지령치 Is를 곱한 값은 저속역에서는 그 대로 출력되고, 중속역부터 고속역에 걸쳐 점점 작아진다. 그리고 고속역에서는 최소치를 유지하게 된다. 이와같이 하면 스탠바이유량의 낭비도 방지가능하다.

또한 고속역에서도 전류지령치 I3와 전류지령치 Is를 곱한 값이 0이 되는 경우는 없도록 설정하고 있다.

상기와 같이 하여 (I1 X I2) + (Is X I3)의 값이 정해지면 이 값을 솔레노이드 전류지령치 SI로서 구동장치(16)에 출력한다. 그리고 이 구동장치(16)가 솔레노이드 전류지령치 SI에 대응한 여자전류를 솔레노이드 SOL에 출력하게 된다.

이 제 1실시예에 의하면 콘트롤러 C가 조타각과 조타각 속도에 대응하는 기본전류 지령치 I1을, 미리 기억한 테이블에서 구하고 있기 때문에 조타각 신호 Iθ와 조타각 속도신호 Iω를 가산하였던 종래예에 비해 처리속도를 빠르게 할 수 있다. 이와같이 처리속도를 빠르게 할 수 있기 때문에 그 만큼 솔레노이드 전류지령치 SI의 출력의 응답성을 높일 수 있다.

도 2에 도시한 제 2실시예는 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 한계치로서 이용한 것으로 그 외의 구성에 대해서는 상기 제 1실시예와 같다.

이 제 2실시예에서는 상기한 것과 같이 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 한계치로서 이용하고 있다. 이 차속을 기초로 한계치는 저속역에 있어서 최대치를 일정하게 유지하고, 고속역에 있어서 최소치를 일정하게 유지한다. 그리고중속역에서는 차속에 따라 서서히 작아지도록 하고 있다. 따라서 예를들어 기본전류 지령치 I1가 그 때의 차속을 기초로 한계치보다도 큰 경우에는 그 한계치를 전류지령치 I1'로서 출력한다. 또 기본전류 지령치 I1가 한계치보다도 작은 경우에는 기본전류 지령치 I1를 그대로 I1'로서 출력한다.

이상과 같이 하여 한계치를 설정하고 있기 때문에 가령 고속주행시에 스티어링휠을 급조작했다고 해도 그 안전성은 충분히 확보가능하다.

상기와 같이 하여 전류지령치 I1'가 정해지면 이 전류지령치 I1'에, 차속을 기초로 전류지령치 I3와 스탠바이용의 전류지령치 Is를 곱한 값을 가산한다. 그리고 이 값 I1'+(Is X I3)을 솔레노이드 전류지령치 SI로서 구동장치(16)에 출력한다. 그리고 이 구동장치(16)가 솔레노이드 전류지령치 SI에 대응한 여자전류를 솔레노이드 SOL에 출력하게 된다.

이 제 2실시예에 의해서도 콘트롤러 C가 조타각과 조타각 속도에 대응하는 기본전류 지령치 I1을, 미리 기억한 테이블로부터 구하고 있기 때문에 조타각 신호 Iθ와 조타각 속도신호 Iω를 가산하였던 종래예에 비해 처리속도를 빠르게 할 수 있다. 이와같이 처리속도를 빠르게 할 수 있기 때문에 그 만큼 솔레노이드 전류지령치 SI의 출력의 응답성을 높일 수 있다.

또한 상기 제 1, 제 2실시예에서는 스탠바이용 전류지령치 Is를 가산하고 있지만 이 발명으로서는 스탠바이용의 전류지령치 Is를 반드시 가산하지 않아도 된다. 또 이 스탠바이용 전류지령치 Is에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I3을 곱하고 있지만 이 발명으로서는 전류지령치 I3도 반드시 곱하지 않아도 된다.

또한 상기 제 1, 제 2실시예에서는 조타각을 미분하여 조타각 속도를 산출하고 있지만 조타각 속도센서를 별도로 부착하여 이 조타각 속도센서에 의해 전류지령치 Iω를 검출하도록 해도 좋다.

제 1 및 제 2발명에 의하면 콘트롤러에 조타각과 조타각 속도와의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억시킴과 동시에 이 테이블로부터 기본전류 지령치 I1를 구하고 있기 때문에 계산처리를 행하였던 종래예에 비해 그 처리속도를 빠르게 할 수 있다. 이와같이 처리속도를 빠르게 할 수 있는 만큼 솔레노이드 전류지령치 SI의 출력의 응답성을 높일 수 있다.

제 3의 발명에 의하면 기본전류 지령치 I1에 스탠바이용 전류지령치 Is를 가산하여, 보타하고 있을 때라도 일정한 스탠바이 유량을 파워스티어링 장치측에 공급할 수 있다. 따라서 장치의 소성방지와, 조타개시시의 응답성의 확보와, 킥백 등의 외란이나 셀프어라이닝 토오크에도 대응할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

제 4의 발명에 의하면 차속을 기초로 스탠바이 유량을 가변으로 할 수 있기 때문에 고속역에서의 스탠바이 유량의 낭비를 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 파워실린더를 제어하는 스티어링밸브와, 이 스티어링 밸브의 상류측에 배치한 가변오리피스와, 이 가변오리피스의 개방정도를 제어하는 솔레노이드와, 이 솔레노이드를 구동하는 솔레노이드 전류지령치 SI를 제어하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러에 접속한 조타각 센서 및 차속센서와, 펌프로부터 공급되는 유량을 상기 가변오리피스 개방정도에 따라 스티어링 밸브로 이끄는 제어유량과 탱크 또는 펌프로 환류시키는 복귀유량에 분배하는 유량제어밸브를 구비하고, 상기 콘트롤러에 조타각과 조타각 속도와의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억시킴과 동시에 이 테이블로부터 구한 기본전류 지령치 I1에 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 곱하여 솔레노이드 전류지령치 SI를 특정하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 장치.
2. 파워실린더를 제어하는 스티어링 밸브와, 이 스티어링 밸브의 상류측에 배치한 가변오리피스와, 이 가변오리피스의 개방정도를 제어하는 솔레노이드와, 이 솔레노이드를 구동하는 솔레노이드 전류지령치 SI를 제어하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러에 접속한 조타각 센서 및 차속센서와, 펌프로부터 공급되는 유량을 상기 가변오리피스의 개방정도에 따라 스티어링 밸브로 이끄는 제어유량과 탱크 또는 펌프로 환류시키는 복귀유량에 분배하는 유량제어밸브를 구비하고, 상기 콘트롤러에는 조타각과 조타각 속도의 조합에 대응한 기본전류 지령치 I1을 테이블로서 기억시킴과 동시에 이 테이블로부터 구한 기본전류 지령치 I1은 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I2를 한계치로 하여 그 한계치내의 값을 솔레노이드 전류지령치 SI으로 하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   콘트롤러는 기본전류 지령치 I1에 스탠바이용 전류지령치 Is를 가산하고, 그것을 솔레노이드 전류지령치 SI로 하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   스탠바이용 전류지령치 Is에, 차속을 기초로 설정한 전류지령치 I3를 곱하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 장치.