JP3890199B2 - Power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータにより駆動されるポンプの発生油圧によって、操舵を補助するための操舵補助力を発生させるパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ステアリング機構に結合されたパワーシリンダにオイルポンプからの作動油を供給し、これによりパワーシリンダから操舵補助力を発生させるパワーステアリング装置が用いられている。このようなパワーステアリング装置の中には、たとえば、ブラシレスモータなどの電動モータによってオイルポンプを駆動するようにしたものがある。
【0003】
このモータ駆動ポンプ型のパワーステアリング装置では、電動モータのストップ・アンド・ゴー制御が行われている。すなわち、ステアリングホイールの操作速度(操舵速度)が所定速度未満のときには、電動モータが一定の低回転速度(零を含む。)で駆動されて、オイルポンプから送出される作動油の流量が小さく抑えられる。一方、操舵速度が上記所定速度以上のときには、車速に応じた適切な操舵補助力が発生されるように、車速に対応した回転速度で電動モータが駆動される。このストップ・アンド・ゴー制御により、省エネルギー性の向上を図ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のストップ・アンド・ゴー制御では、操舵速度が上記所定速度よりも大きい速度から減少して上記所定速度未満になったときに、これに応答して、電動モータの回転速度が車速に対応した回転速度から上記一定の低回転速度まで急激に下げられることにより、オイルポンプからパワーシリンダに供給される作動油の流量が急減し、これに伴って、パワーシリンダからステアリング機構に与えられる操舵補助力が急減するという問題がある。操舵補助力が急減すると、ドライバに操舵違和感を与えるだけでなく、ステアリングホイールの保舵状態を維持できず、車両が左右にふらつくおそれがある。
【0005】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、操舵補助力の急激な減少を防止できるパワーステアリング装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、車両に装着されて用いられ、電動モータ(27)により駆動されるポンプ(23)から送出される作動油をパワーシリンダ(26)に供給して、このパワーシリンダから車両の操向のための操作部材(11)の操作に応じた操舵補助力を発生させるパワーステアリング装置であって、車速(V)を検出する車速検出手段(5)と、操作部材の操作による舵角変化に応じた舵角データを出力する舵角データ出力手段(4)と、この舵角データ出力手段から出力される舵角データに基づいて、上記操作部材の操舵角の時間変化率である操舵速度(dθ/dt)を演算する操舵速度演算手段(3,S1)と、この操舵速度演算手段によって演算された操舵速度が予め定めるしきい値(S)以上であるか否かを判断して、上記操舵速度が上記しきい値以上であれば、上記車速検出手段によって検出される車速に基づいて設定した流量(Qv;Qv+ΔQ)を新たな目標流量に定め、上記操舵速度が上記しきい値未満であれば、現在の目標流量から所定の減流量(K)を減じて得られる流量(Q−K)を予め定めるスタンバイ流量を下限として新たな目標流量に定める目標流量設定手段(3,S2,S3,S4,S5,S6,S7)と、この目標流量設定手段によって設定された目標流量の作動油が上記ポンプから送出されるように上記電動モータを駆動制御するモータ制御手段(3,6)と、上記舵角データ出力手段から出力される舵角データに基づいて、上記操作部材の操舵角(θ)を検出する操舵角検出手段(3,S1)をさらに含み、上記目標流量設定手段は、上記操舵速度演算手段によって演算された操舵速度が上記しきい値未満である場合に、上記操舵角検出手段によって検出される操舵角に基づいて減流量を設定し、その設定した減流量を現在の目標流量から減じることによって得られる流量を新たな目標流量に定めるものであることを特徴とするパワーステアリング装置である。
【0007】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、操舵速度が減少して予め定めるしきい値に達した後、操舵速度がしきい値未満である状態が続いている間は、所定の制御周期ごとに、減流量が設定されて、目標流量が予め定めるスタンバイ流量に達するまで減流量ずつ減じられていく。これにより、目標流量は減流量/制御周期の速度で漸減されていくことになり、これに伴って、パワーシリンダから発生される操舵補助力が漸減されていく。ゆえに、操舵補助力の急減に起因する操舵違和感をドライバに与えることを防止でき、また、操舵補助力の急減に起因する車両のふらつきを防止することができる。
【0009】
また、請求項2に記載のように、上記目標流量設定手段は、上記操舵速度演算手段によって演算された操舵速度が上記しきい値以上である場合に、上記車速検出手段によって検出される車速に対応した基本流量に上記操舵速度演算手段によって演算される操舵速度に対応した付加流量を加算して得られる流量を新たな目標流量に定めるもの(31,32,33)であってもよい。
さらに、請求項3に記載のように、上記付加流量は、操舵速度の大きさに予め定める比例項を乗じることによって生成されることが好ましく、上記比例項は、上記パワーシリンダのピストン(263)の受圧面積(Ap)と操舵角変化に対するピストン移動量の割合(r)との積であることがより好ましい。
【0010】
この場合、付加流量は、操舵速度に応じたパワーシリンダの油室の容積変化率(単位時間当たりの容積変化量)にほぼ等しい値に設定されることになる。したがって、基本流量および付加流量の加算値が目標流量とされ、この目標流量に基づいて電動モータが駆動制御されると、パワーシリンダの油室の容積変化に伴い、その容積変化率にほぼ等しい速度でポンプから送出される作動油の流量が増加または減少する。これにより、操舵速度に応じた適切な流量の作動油をポンプから送出することができ、パワーシリンダに供給される作動油の流量不足または流量過剰による操舵違和感(急操舵時の操舵のひっかかり感、操舵速度減少時のトルク抜け感など)をなくすことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の基本的な構成を示す概念図である。このパワーステアリング装置は、車両のステアリング機構1に関連して設けられ、このステアリング機構1に操舵補助力を与えるためのものである。
【0012】
ステアリング機構1は、運転者によって操作されるステアリングホイール11と、このステアリングホイール11に連結されたステアリング軸12と、ステアリング軸12の先端部に設けられたピニオンギア13と、車両の左右方向に延びたラック軸14とを備えている。ラック軸14には、ラックギア部14aが形成されていて、このラックギア部14aにピニオンギア13が噛合している。また、ラック軸14の両端にはタイロッド15がそれぞれ結合されており、このタイロッド15は、それぞれ、操舵輪としての前左輪FLおよび前右輪FRを支持するナックルアーム16に結合されている。ナックルアーム16は、キングピン17まわりに回動自在に設けられている。この構成により、ステアリングホイール11が操作されてステアリング軸12が回転されると、この回転がピニオンギア13およびラック軸14によって車両の左右方向に沿う直線運動に変換され、この直線運動がナックルアーム16のキングピン17まわりの回動に変換されて、前左輪FLおよび前右輪FRの転舵が達成される。
【0013】
ステアリング軸12の途中部には、ステアリングホイール11に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じて捩れを生じるトーションバー21と、このトーションバー21の捩れの方向および大きさに応じて開度が変化する油圧制御弁22とが介装されている。
油圧制御弁22には、4個のポート221,222,223,224が設けられていて、ポート221には、オイルポンプ23によってリザーバタンク24から汲み出された作動油が油管251を介して供給されるようになっている。ポート222は、油管252を介してリザーバタンク24に連通している。また、ポート223,224は、それぞれ、油管253,254を介して、操舵補助力を発生するパワーシリンダ26の油室261,262に連通されている。パワーシリンダ26の油室261,262間には、油室261,262内の油圧差によって車両幅方向に移動するピストン263が設けられている。このピストン263は、ラック軸14と一体的に構成されている。
【0014】
ステアリングホイール11が左右いずれかの方向へ回転操作されると、トーションバー21に捩れが生じ、このトーションバー21の捩れに応じた量だけ、油圧制御弁22からパワーシリンダ26の油室261,262の一方に作動油が供給される。その結果、油室261,262間に油圧差が生じ、この油圧差に応じてパワーシリンダ26のピストン263が移動することにより、ラック軸14への操舵補助力の付与が達成される。このとき、余剰分の作動油は、油圧制御弁22から油管252を介してリザーバタンク24に戻される。また、トーションバー21に捩れがほとんど加わっていないときには、油圧制御弁22が平衡状態となって、オイルポンプ23から油圧制御弁22に供給される作動油は、パワーシリンダ26に供給されることなく、油管252を介してリザーバタンク24に戻される。
【0015】
オイルポンプ23は、電動モータ27によって駆動されるようになっている。また、電動モータ27は、マイクロコンピュータを含む電子制御ユニット3によって駆動制御される。
電子制御ユニット3には、舵角センサ4から出力される舵角データが与えられるようになっている。舵角センサ4は、ステアリングホイール11に関連して設けられており、イグニッションキースイッチが導通されてエンジンが始動したときのステアリングホイール11の舵角を初期値「0」として、この初期値からの相対舵角に対応し、かつ操舵方向に応じた符号の舵角データを出力する。電子制御ユニット3は、この舵角データに基づいて、車両が直進状態のときの舵角である舵角中点を求め、さらに、舵角中点と舵角データとに基づいて、車輪FR,FLの方向に対応した絶対舵角(操舵角)θを求める。舵角中点の検出は、たとえば、舵角センサ4から出力される舵角データをサンプリングして、舵角データの値のヒストグラムを作成し、所定のサンプリング数のデータが収集された後に最頻出舵角データを舵角中点の舵角データとして求めることにより達成される。また、電子制御ユニット3は、操舵角θを時間微分することにより操舵速度dθ/dtを求める。
【0016】
電子制御ユニット3には、さらに、車速センサ5から出力される車速データが与えられるようになっている。車速センサ5は、車両の走行速度(車速)Vを直接的に検出するものでもよく、また、車輪に関連して設けられた車輪速センサの出力パルスに基づいて車速Vを計算により求めるものであってもよい。
さらにまた、電子制御ユニット3には、モータ電流検出回路6から出力される電流データが与えられるようになっている。モータ電流検出回路6は、電動モータ27に流れる電流(モータ電流)に比例した電流データを出力する。
【0017】
電子制御ユニット3は、舵角センサ4から与えられる舵角データおよび車速センサ5から与えられる車速データに基づいて、オイルポンプ23から油圧制御弁22に供給すべき作動油の目標流量Qを設定する。そして、その目標流量Qに応じた電動モータ27の回転速度を設定し、この設定した回転速度で電動モータ27が駆動されるように、モータ電流検出回路6の出力信号に基づいてモータ電流をフィードバック制御する。
【0018】
図2は、オイルポンプ23から油圧制御弁22に供給すべき作動油の目標流量Qを設定するための処理の流れを示すフローチャートである。この図2に示された目標流量設定処理は、電子制御ユニット3のマイクロコンピュータによって、一定の制御周期ごとに繰り返し実行される。まず、舵角センサ4から出力される舵角データに基づいて、ステアリングホイール11の操舵角θおよび操舵速度dθ/dtが演算により取得されるとともに、車速センサ5から車速データが取り込まれて、車速Vが取得される(ステップS1)。
【0019】
次に、操舵速度dθ/dtの絶対値が予め定めるしきい値S以上であるか否かが判断される(ステップS2)。そして、操舵速度dθ/dtの絶対値がしきい値S以上であれば、車速Vに対応した流量Qvが設定され、この設定された車速対応流量Qvが目標流量Qに設定されて(ステップS3)、この目標流量設定処理はリターンされる。車速対応流量Qvは、たとえば、図3に示す車速−目標流量特性線に従って、予め定める流量範囲内で車速Vが大きいほど小さな値に設定される。
【0020】
一方、操舵速度dθ/dtの絶対値がしきい値S未満である場合には(ステップS2でNO)、操舵角θに対応した減流量Kが設定される(ステップS4)。減流量Kは、図4に示す操舵角−減流量特性線に従って、操舵角θの絶対値の増加に対して単調に減少(この実施形態では、リニアに減少)するように、上限値Kmaxと零との間で定められる。減流量Kが設定されると、つづいて、現在の目標流量Qから減流量Kが減じられ、これにより得られる値Q−Kが新たな目標流量Qとされる(ステップS5)。
【0021】
その後、新たに設定された目標流量Qが予め定めるスタンバイ流量Qu未満であるか否かが判断される(ステップS6)。目標流量Qがスタンバイ流量Qu以上であれば、この目標流量設定処理が直ちにリターンされる。一方、目標流量Qがスタンバイ流量Qu未満であれば、目標流量Qがスタンバイ流量Quに再設定された後(ステップS7)、この目標流量設定処理がリターンされる。これにより、操舵速度dθ/dtの絶対値がしきい値S未満である状態が続く間は、目標流量Qが、スタンバイ流量Quに達するまで漸減されていくことになる。
【0022】
図5は、この実施形態に係るパワーステアリング装置の特徴的な動作を説明するためのタイムチャートである。図5(a)は、ステアリングホイール11の操舵速度dθ/dtの時間変化を示し、図5(b)は、目標流量Qの時間変化を示している。なお、この図5には、車速Vが一定に保持されている場合の例が示されている。
操舵速度dθ/dtがしきい値S以上である時刻t1〜t2の期間において、目標流量Qは車速対応流量Qvに設定される。時刻t2で操舵速度dθ/dtがしきい値Sに達し、その後、操舵速度dθ/dtがしきい値Sを下回ると、その時(時刻t2の直後)の操舵角θに応じた減流量Kが設定される。そして、現在の目標流量Q(操舵速度dθ/dtがしきい値Sに達する直前の目標流量)から減流量Kを減じた値Q−Kが新たな目標流量Qとされる。操舵速度dθ/dtがしきい値S未満である時刻t2〜t3の期間において、上述した図2に示す処理の制御周期ごとに、減流量Kが設定されて、目標流量Qが予め定めるスタンバイ流量Quに達するまで減流量Kずつ減じられていく。
【0023】
したがって、時刻t2以降、目標流量Qは減流量K/制御周期の速度で漸減されていくことになり、これに伴って、パワーシリンダ26からステアリング機構1(ラック軸14)に与えられる操舵補助力が漸減されていく。これにより、操舵補助力の急減に起因する操舵違和感をドライバに与えることを防止でき、また、操舵補助力の急減に起因する車両のふらつきを防止することができる。さらに、時刻t3〜t4の期間では、目標流量Qがスタンバイ流量Quに設定され、電動モータ27は一定の低回転速度(零を含む。)で駆動されるので、ストップ・アンド・ゴー制御による省エネルギー性を確保することができる。
【0024】
時刻t4で操舵速度dθ/dtがしきい値Sに達すると、目標流量Qが車速対応流量Qvに設定されて、オイルポンプ23から油圧制御弁22に供給される作動油の流量がスタンバイ流量Quから目標流量Q=Qvまで速やかに増やされる。その後、操舵速度dθ/dtがしきい値S以上である時刻t4〜t5の期間は、目標流量が車速対応流量Qvに設定される。
時刻t5で操舵速度dθ/dtがしきい値Sに達し、さらに、操舵速度dθ/dtがしきい値S未満になると、目標流量Qが車速対応流量Qvから漸減されていく。そして、目標流量Qがスタンバイ流量Quに達するよりも前に、時刻t6で操舵速度dθ/dtがしきい値Sを超えた場合には、目標流量Qは、その時刻t6の直前の目標流量Qから車速対応流量Qvに速やかに増やされる。
【0025】
以上のように、この実施形態によれば、オイルポンプ23から油圧制御弁22に供給すべき作動油の目標流量Qを、操舵速度dθ/dtがしきい値S未満になったことに応答してスタンバイ流量Quに急減されるのではなく、車速対応流量Qvからスタンバイ流量Quまで減流量K/制御周期の速度で漸減されていく。これにより、操舵補助力の急減に起因する操舵違和感をドライバに与えることを防止でき、また、操舵補助力の急減に起因する車両のふらつきを防止することができる。
【0026】
なお、この実施形態では、操舵速度dθ/dtがしきい値S以上である状態において、目標流量Qが車速対応流量Qvに設定されるとしたが、この状態における目標流量Qを、車速対応流量(基本流量)Qvに操舵速度dθ/dtに対応した付加流量ΔQを加えた流量Qv+ΔQに設定するようにしてもよい。そのための構成は図6に示されている。
この図6に示された各部は、たとえば、電子制御ユニット3のマイクロコンピュータがプログラム処理を実行することにより実現される。すなわち、電子制御ユニット3は、操舵速度dθ/dtがしきい値S以上の状態で目標流量Q=Qv+ΔQを設定するため、車速Vに応じた基本流量Qvを生成する基本流量生成部31、操舵速度dθ/dtの絶対値に応じた付加流量ΔQを生成する付加流量生成部32、および基本流量Qvと付加流量ΔQとを加算して目標流量Q=Qv+ΔQを生成する加算部33を含む。
【0027】
付加流量設定部32において、付加流量ΔQは、操舵速度dθ/dtの絶対値に予め定める比例項を乗じることによって生成される。上記比例項は、たとえば、パワーシリンダ26のピストン263の受圧面積(一方の油室内の作動油との接触面積)をApとし、操舵角θの変化に対するピストン263の移動量xの変化の割合(比)をr=x/θとした場合に、受圧面積Apと比rとを乗じて得られる一定値Ap・rに定められている。よって、付加流量ΔQは、操舵速度dθ/dtに応じたパワーシリンダ26の油室261,262の容積変化率(単位時間当たりの容積変化量)にほぼ等しい値に設定されることになる。
【0028】
したがって、基本流量Qvおよび付加流量ΔQの加算値が目標流量Qとされ、この目標流量Qに基づいて電動モータ27が駆動制御されると、パワーシリンダ26の油室261,262の容積変化に伴い、その容積変化率にほぼ等しい速度で油圧制御弁22に供給される作動油の流量が増加または減少する。これにより、操舵速度dθ/dtに応じた適切な流量の作動油をオイルポンプ23から送出することができ、パワーシリンダ26に供給される作動油の流量不足または流量過剰による操舵違和感(急操舵時の操舵のひっかかり感、操舵速度減少時のトルク抜け感など)をなくすことができる。
【0029】
この発明の実施形態の説明は以上のとおりであるが、この発明は、他の形態で実施することもでき、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の基本的な構成を示す概念図である。
【図2】目標流量を設定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】車速と目標流量との対応関係を示す特性図である。
【図4】操舵角と減流量との対応関係を示す特性図である。
【図5】この実施形態に係るパワーステアリング装置の特徴的な動作を説明するためのタイムチャートである。
【図6】目標流量を車速対応流量および付加流量の加算流量に設定するための構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 ステアリング機構
3 電子制御ユニット
4 舵角センサ
5 車速センサ
6 モータ電流検出回路
11 ステアリングホイール
23 オイルポンプ
26 パワーシリンダ
261,262 油室
263 ピストン
27 電動モータ
31 基本流量生成部
32 付加流量設定部
33 加算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power steering device that generates a steering assist force for assisting steering by a hydraulic pressure generated by a pump driven by an electric motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been used a power steering device that supplies hydraulic oil from an oil pump to a power cylinder coupled to a steering mechanism, thereby generating a steering assist force from the power cylinder. Among such power steering devices, for example, there is one in which an oil pump is driven by an electric motor such as a brushless motor.
[0003]
In this motor-driven pump type power steering device, stop-and-go control of an electric motor is performed. In other words, when the steering wheel operating speed (steering speed) is less than a predetermined speed, the electric motor is driven at a constant low rotational speed (including zero), and the flow rate of hydraulic oil sent from the oil pump is kept small. It is done. On the other hand, when the steering speed is equal to or higher than the predetermined speed, the electric motor is driven at a rotational speed corresponding to the vehicle speed so that an appropriate steering assist force corresponding to the vehicle speed is generated. This stop-and-go control can improve energy saving.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described stop-and-go control, when the steering speed decreases from a speed larger than the predetermined speed and becomes lower than the predetermined speed, the rotation speed of the electric motor is changed to the vehicle speed in response to this. By suddenly lowering from the corresponding rotational speed to the constant low rotational speed, the flow rate of hydraulic oil supplied from the oil pump to the power cylinder is sharply reduced, and accordingly, the steering given from the power cylinder to the steering mechanism. There is a problem that the assisting power decreases rapidly. If the steering assist force rapidly decreases, not only does the driver feel uncomfortable with steering, but the steering wheel cannot be maintained and the vehicle may fluctuate from side to side.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power steering device that solves the above technical problems and can prevent a sudden decrease in steering assist force.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is used by being mounted on a vehicle and supplying hydraulic oil sent from a pump (23) driven by an electric motor (27) to a power cylinder (26). A power steering device for supplying a steering assist force according to the operation of the operation member (11) for steering the vehicle from the power cylinder, the vehicle speed detecting means (5) for detecting the vehicle speed (V) ), Steering angle data output means (4) for outputting the steering angle data corresponding to the change in the steering angle by the operation of the operation member, and the operation member based on the steering angle data output from the steering angle data output means Steering speed calculation means (3, S1) for calculating the steering speed (dθ / dt), which is the time change rate of the steering angle, and a threshold value (S) where the steering speed calculated by the steering speed calculation means is predetermined. Above If the steering speed is equal to or higher than the threshold value, the flow rate (Qv; Qv + ΔQ) set based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is set as a new target flow rate. If the steering speed is less than the threshold value, a flow rate (QK) obtained by subtracting a predetermined reduced flow rate (K) from the current target flow rate is set as a new target flow rate with a predetermined standby flow rate as a lower limit. Drive control of the electric motor so that the target flow rate setting means (3, S2, S3, S4, S5, S6, S7) and the hydraulic fluid of the target flow rate set by the target flow rate setting means are sent from the pump. Motor control means (3, 6) for controlling the steering angle detection means (3, S1) for detecting the steering angle (θ) of the operating member based on the steering angle data output from the steering angle data output means. In addition The target flow rate setting means sets a reduced flow based on the steering angle detected by the steering angle detection means when the steering speed calculated by the steering speed calculation means is less than the threshold, A power steering device characterized in that a flow rate obtained by subtracting a set reduced flow rate from a current target flow rate is determined as a new target flow rate .
[0007]
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
According to the present invention, after the steering speed decreases and reaches a predetermined threshold value, the reduced flow rate is set for each predetermined control period while the steering speed is less than the threshold value. Then, the target flow rate is decreased gradually until the target flow rate reaches a predetermined standby flow rate. As a result, the target flow rate is gradually reduced at the rate of the reduced flow rate / control cycle, and accordingly, the steering assist force generated from the power cylinder is gradually reduced. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the sudden decrease in the steering assist force, and to prevent the vehicle from wobbling due to the sudden decrease in the steering assist force.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the target flow rate setting means adjusts the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means when the steering speed calculated by the steering speed calculation means is equal to or greater than the threshold value. A flow rate obtained by adding an additional flow rate corresponding to the steering speed calculated by the steering speed calculation means to the corresponding basic flow rate may be set as a new target flow rate (31, 32, 33).
Further, as described in
[0010]
In this case, the additional flow rate is set to a value substantially equal to the volume change rate (volume change amount per unit time) of the oil chamber of the power cylinder corresponding to the steering speed. Therefore, when the addition value of the basic flow rate and the additional flow rate is set as the target flow rate, and the electric motor is driven and controlled based on this target flow rate, the speed is almost equal to the volume change rate with the volume change of the oil chamber of the power cylinder. The flow rate of hydraulic fluid delivered from the pump increases or decreases. As a result, the hydraulic oil having an appropriate flow rate according to the steering speed can be sent out from the pump, and the steering oil feels uncomfortable due to insufficient or excessive flow rate of the hydraulic oil supplied to the power cylinder. The torque loss feeling when the steering speed is reduced can be eliminated.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. This power steering device is provided in association with the steering mechanism 1 of the vehicle, and is for applying a steering assist force to the steering mechanism 1.
[0012]
The steering mechanism 1 includes a
[0013]
In the middle part of the
The
[0014]
When the
[0015]
The
The
[0016]
The
Furthermore, the
[0017]
The
[0018]
FIG. 2 is a flowchart showing a process flow for setting the target flow rate Q of the hydraulic oil to be supplied from the
[0019]
Next, it is determined whether or not the absolute value of the steering speed dθ / dt is greater than or equal to a predetermined threshold value S (step S2). If the absolute value of the steering speed dθ / dt is equal to or greater than the threshold value S, the flow rate Qv corresponding to the vehicle speed V is set, and the set vehicle speed-corresponding flow rate Qv is set as the target flow rate Q (step S3). ), The target flow rate setting process is returned. For example, according to the vehicle speed-target flow rate characteristic line shown in FIG. 3, the vehicle speed corresponding flow rate Qv is set to a smaller value as the vehicle speed V increases within a predetermined flow rate range.
[0020]
On the other hand, when the absolute value of the steering speed dθ / dt is less than the threshold value S (NO in step S2), a reduced flow K corresponding to the steering angle θ is set (step S4). The reduced flow rate K is set to an upper limit value Kmax so that it decreases monotonously (in this embodiment, decreases linearly) with respect to an increase in the absolute value of the steering angle θ according to the steering angle-reduced flow characteristic line shown in FIG. It is determined between zero. When the reduced flow rate K is set, the reduced flow rate K is subsequently subtracted from the current target flow rate Q, and the value Q-K obtained thereby is set as a new target flow rate Q (step S5).
[0021]
Thereafter, it is determined whether or not the newly set target flow rate Q is less than a predetermined standby flow rate Qu (step S6). If the target flow rate Q is equal to or higher than the standby flow rate Qu, the target flow rate setting process is immediately returned. On the other hand, if the target flow rate Q is less than the standby flow rate Qu, the target flow rate Q is reset to the standby flow rate Qu (step S7), and then this target flow rate setting process is returned. As a result, while the state where the absolute value of the steering speed dθ / dt is less than the threshold value S continues, the target flow rate Q is gradually reduced until the standby flow rate Qu is reached.
[0022]
FIG. 5 is a time chart for explaining the characteristic operation of the power steering apparatus according to this embodiment. FIG. 5A shows the change over time of the steering speed dθ / dt of the
In the period from time t1 to time t2 when the steering speed dθ / dt is equal to or higher than the threshold value S, the target flow rate Q is set to the vehicle speed corresponding flow rate Qv. When the steering speed dθ / dt reaches the threshold value S at time t2, and then the steering speed dθ / dt falls below the threshold value S, the reduced flow rate K corresponding to the steering angle θ at that time (immediately after time t2) is obtained. Is set. Then, a value Q-K obtained by subtracting the reduced flow rate K from the current target flow rate Q (target flow rate immediately before the steering speed dθ / dt reaches the threshold value S) is set as a new target flow rate Q. In the period from time t2 to t3 when the steering speed dθ / dt is less than the threshold value S, the reduced flow rate K is set and the target flow rate Q is determined in advance for each control cycle of the processing shown in FIG. The reduced flow rate K is decreased until reaching Qu.
[0023]
Therefore, after time t2, the target flow rate Q is gradually reduced at the rate of the reduced flow rate K / control cycle, and accordingly, the steering assist force applied from the
[0024]
When the steering speed dθ / dt reaches the threshold value S at time t4, the target flow rate Q is set to the vehicle speed corresponding flow rate Qv, and the flow rate of the hydraulic oil supplied from the
When the steering speed dθ / dt reaches the threshold value S at time t5 and further the steering speed dθ / dt becomes less than the threshold value S, the target flow rate Q is gradually reduced from the vehicle speed-corresponding flow rate Qv. If the steering speed dθ / dt exceeds the threshold value S at time t6 before the target flow rate Q reaches the standby flow rate Qu, the target flow rate Q is the target flow rate Q immediately before time t6. To the vehicle speed corresponding flow rate Qv.
[0025]
As described above, according to this embodiment, the target flow rate Q of hydraulic fluid to be supplied from the
[0026]
In this embodiment, in the state where the steering speed dθ / dt is equal to or higher than the threshold value S, the target flow rate Q is set to the vehicle speed-corresponding flow rate Qv. (Basic flow rate) The flow rate Qv + ΔQ may be set by adding an additional flow rate ΔQ corresponding to the steering speed dθ / dt to Qv. The configuration for this is shown in FIG.
Each part shown by this FIG. 6 is implement | achieved when the microcomputer of the
[0027]
In the additional flow
[0028]
Therefore, when the addition value of the basic flow rate Qv and the additional flow rate ΔQ is set as the target flow rate Q, and the
[0029]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms and various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing for setting a target flow rate.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between a vehicle speed and a target flow rate.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between a steering angle and a reduced flow rate.
FIG. 5 is a time chart for explaining a characteristic operation of the power steering apparatus according to the embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration for setting a target flow rate to a flow rate corresponding to a vehicle speed and an additional flow rate of an additional flow rate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
車速を検出する車速検出手段と、
操作部材の操作による舵角変化に応じた舵角データを出力する舵角データ出力手段と、
この舵角データ出力手段から出力される舵角データに基づいて、上記操作部材の操舵角の時間変化率である操舵速度を演算する操舵速度演算手段と、
この操舵速度演算手段によって演算された操舵速度が予め定めるしきい値以上であるか否かを判断して、上記操舵速度が上記しきい値以上であれば、上記車速検出手段によって検出される車速に基づいて設定した流量を新たな目標流量に定め、上記操舵速度が上記しきい値未満であれば、現在の目標流量から所定の減流量を減じて得られる流量を予め定めるスタンバイ流量を下限として新たな目標流量に定める目標流量設定手段と、
この目標流量設定手段によって設定された目標流量の作動油が上記ポンプから送出されるように上記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
上記舵角データ出力手段から出力される舵角データに基づいて、上記操作部材の操舵角を検出する操舵角検出手段とを含み、
上記目標流量設定手段は、上記操舵速度演算手段によって演算された操舵速度が上記しきい値未満である場合に、上記操舵角検出手段によって検出される操舵角に基づいて減流量を設定し、その設定した減流量を現在の目標流量から減じることによって得られる流量を新たな目標流量に定めるものであることを特徴とするパワーステアリング装置。Steering assist force according to the operation of the operation member for steering the vehicle from the power cylinder by supplying hydraulic oil sent from a pump mounted on the vehicle and driven by an electric motor to the power cylinder. A power steering device for generating
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Rudder angle data output means for outputting rudder angle data according to the rudder angle change caused by operation of the operation member;
Steering speed calculation means for calculating a steering speed that is a time change rate of the steering angle of the operation member based on the steering angle data output from the steering angle data output means;
It is determined whether the steering speed calculated by the steering speed calculating means is equal to or higher than a predetermined threshold value. If the steering speed is equal to or higher than the threshold value, the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is determined. If the steering speed is lower than the threshold value, the flow rate set based on the flow rate obtained by subtracting a predetermined decrement from the current target flow rate is set to a predetermined standby flow rate as the lower limit. A target flow rate setting means for determining a new target flow rate;
Motor control means for driving and controlling the electric motor so that hydraulic oil at the target flow rate set by the target flow rate setting means is delivered from the pump ;
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the operating member based on the steering angle data output from the steering angle data output means,
The target flow rate setting means sets a reduced flow based on the steering angle detected by the steering angle detection means when the steering speed calculated by the steering speed calculation means is less than the threshold, A power steering device characterized in that a flow rate obtained by subtracting a set reduced flow rate from a current target flow rate is determined as a new target flow rate .
上記比例項は、上記パワーシリンダの受圧面積と操舵角変化に対するピストン移動量の割合との積であることを特徴とする請求項2記載のパワーステアリング装置。 3. The power steering apparatus according to claim 2, wherein the proportional term is a product of a pressure receiving area of the power cylinder and a ratio of a piston moving amount with respect to a steering angle change.
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