JP2007196917A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステッピングモータの初期位置を決定する初期制御時に、ステッピングモータからの発生音が目立たないパワーステアリング装置の提供。
【解決手段】所定周波数のパルスで駆動するステッピングモータが作動させ、油圧制御弁の出口側に設けられた可変絞り弁により油圧制御弁の圧油流量を、車速検出器が検出した車速(c)に応じて制御し、起動時(a)(b)にステッピングモータを可変絞り弁の全駆動範囲に相当するパルス数で駆動して(d)、可変絞り弁を全閉にしたときのステッピングモータの回転位置をその基準位置とし(d)、油圧制御弁が制御する油圧により操舵補助するパワーステアリング装置。起動時(a)(b)に、ステッピングモータからの発生音が低減するように、所定周波数とは異なる周波数で全駆動範囲に相当するパルス数分、ステッピングモータを駆動する(d)駆動手段を備えている。
【選択図】図4
【解決手段】所定周波数のパルスで駆動するステッピングモータが作動させ、油圧制御弁の出口側に設けられた可変絞り弁により油圧制御弁の圧油流量を、車速検出器が検出した車速(c)に応じて制御し、起動時(a)(b)にステッピングモータを可変絞り弁の全駆動範囲に相当するパルス数で駆動して(d)、可変絞り弁を全閉にしたときのステッピングモータの回転位置をその基準位置とし(d)、油圧制御弁が制御する油圧により操舵補助するパワーステアリング装置。起動時(a)(b)に、ステッピングモータからの発生音が低減するように、所定周波数とは異なる周波数で全駆動範囲に相当するパルス数分、ステッピングモータを駆動する(d)駆動手段を備えている。
【選択図】図4
Description
本発明は、ステッピングモータが駆動する出口側の可変絞り弁により油圧制御弁の圧油流量を制御し、起動時にステッピングモータを可変絞り弁の全駆動範囲に相当するパルス数で駆動して、可変絞り弁を全閉にしたときのステッピングモータの回転位置を、ステッピングモータの基準位置とするパワーステアリング装置に関するものである。
従来から、車両には、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、パワーシリンダから操舵補助力を発生させる油圧式のパワーステアリング装置が使用されている。このようなパワーステアリング装置には、操舵トルクに応じて開度が変化する複数の絞り部を有する油圧制御弁が備えられ、操舵トルクに応じた油圧が供給されるパワーシリンダから適切な操舵補助力が発生するようになっている。
油圧式のパワーステアリング装置には、パワーシリンダに作用する油圧に対する操舵抵抗の関係を、車速に応じて変化させる為に、油圧制御弁の出口側に設けられ、油圧制御弁の圧油流量を制御する可変絞り弁を備えたものが有る。可変絞り弁は、ハウジングと、ハウジングに軸方向移動可能に挿入されたスプールと、スプールに螺合するねじ部材とを有しており、ねじ部材の回転に伴ってスプールが軸方向に移動することにより、開度が変化する構成となっている。
ねじ部材は、ステッピングモータによって回転され、ステッピングモータは、マイクロコンピュータを含むコントローラにより駆動制御される。ステッピングモータの回転位置(ステップ数)は、可変絞り弁の開度と1対1に対応するので、コントローラがステッピングモータの回転位置を制御することにより、可変絞り弁の開度を制御することができ、油圧制御弁の圧油流量を制御し、油圧を制御することができる。
ステッピングモータの回転位置制御は、一般的にオープンループ制御方式で行なわれる。オープンループ制御方式では、スプールが所定位置にあるときのステッピングモータの回転位置を基準位置とし、この基準位置に基づいて、スプールを目標位置に移動させる為に必要なステッピングモータの駆動パルス数(ステップ数、回転位置)が決定される。
実際には、起動時にステッピングモータを、スプールの全移動範囲(可変絞り弁の全駆動範囲)に相当するパルス数(ステップ数)で駆動して、スプールを移動位置一杯(所定位置)まで移動させ、可変絞り弁を全閉にしたときのステッピングモータの回転位置を、ステッピングモータの初期位置(基準位置)としている。この場合、可変絞り弁が全閉になった後は、ステッピングモータは、パルスを与えられても脱調するので、回転位置は変わらない。
特開2002−233189号公報
上述したように、従来のパワーステアリング装置では、起動時にステッピングモータを可変絞り弁の全駆動範囲に相当するパルス数で駆動して、ステッピングモータの初期位置を決定している(初期制御)が、非走行時の静かな期間であるので、ステッピングモータから発生する音が耳障りになるという問題がある。
特許文献1には、可変絞り弁の駆動中の所要トルクが、駆動開始時の所要トルクよりも小さいことに着目して、初期制御時の駆動中のパルスレートを駆動開始時のパルスレートより大きくして、初期制御の所要時間の短縮を図ったステッピングモータの原点位置決め装置が開示されている。
特許文献1には、可変絞り弁の駆動中の所要トルクが、駆動開始時の所要トルクよりも小さいことに着目して、初期制御時の駆動中のパルスレートを駆動開始時のパルスレートより大きくして、初期制御の所要時間の短縮を図ったステッピングモータの原点位置決め装置が開示されている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの初期位置を決定する初期制御時に、ステッピングモータからの発生音が目立たな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。
第1発明に係るパワーステアリング装置は、所定周波数のパルスで駆動するステッピングモータが作動させ、油圧制御弁の出口側に設けられた可変絞り弁により前記油圧制御弁の圧油流量を、車速検出器が検出した車速に応じて制御し、起動時に前記ステッピングモータを前記可変絞り弁の全駆動範囲に相当するパルス数で駆動して、該可変絞り弁を全閉にしたときの前記ステッピングモータの回転位置を、該ステッピングモータの基準位置とし、前記油圧制御弁が制御する油圧により操舵補助するように構成してあるパワーステアリング装置において、起動時に、前記ステッピングモータからの発生音が低減するように、前記所定周波数とは異なる周波数で前記全駆動範囲に相当するパルス数分、前記ステッピングモータを駆動する駆動手段を備えることを特徴とする。
第2発明に係るパワーステアリング装置は、前記駆動手段が前記所定周波数と異なる周波数のパルスでステッピングモータを駆動している場合に、前記車速検出器が0を超える車速を検出したときは、前記駆動手段の駆動を中断する手段と、該手段が駆動を中断したときの前記ステッピングモータの回転位置を仮の基準位置として、前記所定周波数のパルスでステッピングモータを駆動し、可変絞り弁により前記圧油流量を制御する手段とを備え、該手段が制御している場合に、前記車速検出器が0を検出したときは、前記仮の基準位置から前記駆動手段の駆動を再開するように構成してあることを特徴とする。
第1発明に係るパワーステアリング装置によれば、起動時に、駆動手段が、ステッピングモータからの発生音が低減するように、所定周波数とは異なる周波数で全駆動範囲に相当するパルス数分、ステッピングモータを駆動するので、ステッピングモータの初期位置を決定する初期制御時に、ステッピングモータからの発生音が目立たないパワーステアリング装置を実現することができる。
第2発明に係るパワーステアリング装置によれば、駆動手段が所定周波数と異なる周波数のパルスでステッピングモータを駆動している場合に、車速検出器が0を超える車速を検出したときは、駆動手段の駆動を中断し、その中断したときのステッピングモータの回転位置を仮の基準位置として、所定周波数のパルスでステッピングモータを駆動し、可変絞り弁により圧油流量を制御する。その制御している場合に、車速検出器が0を検出したときは、仮の基準位置から駆動手段の駆動を再開するので、ステッピングモータの初期位置を決定する初期制御に、周波数がより低いパルスを使用することができ、ステッピングモータからの発生音が目立たないパワーステアリング装置を実現することができる。
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るパワーステアリング装置の要部構成を示す縦断面図である。このパワーステアリング装置1は、車両の図示しない操舵部材(ハンドル)に入力軸2が連結され、入力軸2にはトーションバー6を介して出力軸3が連結されている。トーションバー6は、ピン4により入力軸2に連結され、セレーション5により出力軸3に連結されている。
入力軸2は、軸受8を介してバルブハウジング7に支持され、軸受12を介して出力軸3に支持されている。出力軸3は、軸受10,11を介してラックハウジング9に支持されている。
図1は、本発明に係るパワーステアリング装置の要部構成を示す縦断面図である。このパワーステアリング装置1は、車両の図示しない操舵部材(ハンドル)に入力軸2が連結され、入力軸2にはトーションバー6を介して出力軸3が連結されている。トーションバー6は、ピン4により入力軸2に連結され、セレーション5により出力軸3に連結されている。
入力軸2は、軸受8を介してバルブハウジング7に支持され、軸受12を介して出力軸3に支持されている。出力軸3は、軸受10,11を介してラックハウジング9に支持されている。
出力軸3の下部には、ピニオン15が形成されており、ピニオン15に噛み合うラック16には、図示しない操向車輪が連結されている。これにより、操舵による入力軸2の回転は、トーションバー6を介してピニオン15に伝達され、ピニオン15の回転がラック16の車両幅方向の移動に変換されて、操向車輪の転舵が達成される。
操舵補助力を発生させるアクチュエータとして、油圧シリンダ20が設けられ、油圧シリンダ20は、ラックハウジング9により構成されるシリンダチューブと、ラック16に一体化されたピストン21とを備えている。ピストン21により仕切られる油室22,23に、操舵方向と操舵抵抗とに応じて圧油を供給する為に、ロータリー式の油圧制御弁30が設けられている。
操舵補助力を発生させるアクチュエータとして、油圧シリンダ20が設けられ、油圧シリンダ20は、ラックハウジング9により構成されるシリンダチューブと、ラック16に一体化されたピストン21とを備えている。ピストン21により仕切られる油室22,23に、操舵方向と操舵抵抗とに応じて圧油を供給する為に、ロータリー式の油圧制御弁30が設けられている。
油圧制御弁30は、バルブハウジング7に相対回転可能に挿入されている筒状の第1バルブ部材31と、第1バルブ部材31に同軸に相対回転可能に挿入されている第2バルブ部材32とを備えている。
第1バルブ部材31は、出力軸3に同行回転するように連結され、第2バルブ部材32は、入力軸2と一体的に形成されている。即ち、入力軸2の外周部により第2バルブ部材32が構成され、第2バルブ部材32は、入力軸2と同行回転する。これにより、第1バルブ部材31と第2バルブ部材32とは、操舵抵抗に応じてトーションバー6が捩れることで、同軸に相対回転する。
第1バルブ部材31は、出力軸3に同行回転するように連結され、第2バルブ部材32は、入力軸2と一体的に形成されている。即ち、入力軸2の外周部により第2バルブ部材32が構成され、第2バルブ部材32は、入力軸2と同行回転する。これにより、第1バルブ部材31と第2バルブ部材32とは、操舵抵抗に応じてトーションバー6が捩れることで、同軸に相対回転する。
バルブハウジング7には、ポンプ70に接続される入口ポート34と、油圧シリンダ20の一方の油室22に接続される第1ポート37と、他方の油室23に接続される第2ポート38と、タンク71に直接接続される第1出口ポート36と、後述する可変絞り弁60を介してタンク71に接続される第2出口ポート61とが設けられている。各ポート34,36,37,38,61は、第1バルブ部材31と第2バルブ部材32との内外周間の弁間流路27を通じて互いに接続されている。
即ち、図2の横断面図に示すように、第1バルブ部材31の内周に8個の凹部50a,50b,50cが、周方向に互いに等間隔に形成され、第2バルブ部材32の外周に8個の凹部51a,51b,51cが周方向に互いに等間隔に形成されている。そして、第1バルブ部材31に形成された凹部50a,50b,50cの間に、第2バルブ部材32に形成された凹部51a,51b,51cが位置している。
第1バルブ部材31に形成された凹部は、2個の右操舵用の凹部50aと、2個の左操舵用凹部50bと、4個の連絡用凹部50cとを構成する。
2個の右操舵用凹部50aは、第1バルブ部材31に形成された流路53と第1ポート37とを介して油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用の油室22に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
2個の左操舵用凹部50bは、第1バルブ部材31に形成された流路54と第2ポート38とを介して油圧シリンダ20の左操舵補助力発生用の油室23に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
2個の右操舵用凹部50aは、第1バルブ部材31に形成された流路53と第1ポート37とを介して油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用の油室22に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
2個の左操舵用凹部50bは、第1バルブ部材31に形成された流路54と第2ポート38とを介して油圧シリンダ20の左操舵補助力発生用の油室23に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
第2バルブ部材32に形成された凹部は、4個の圧油供給用凹部51aと、2個の第1圧油排出用凹部51bと、2個の第2圧油排出用凹部51cとを構成する。
4個の圧油供給用凹部51aは、第1バルブ部材31に形成された圧油供給路55と入口ポート34とを介してポンプ70に接続され、互いに周方向に90°離隔して配置されている。
4個の圧油供給用凹部51aは、第1バルブ部材31に形成された圧油供給路55と入口ポート34とを介してポンプ70に接続され、互いに周方向に90°離隔して配置されている。
2個の第1圧油排出用凹部51bは、入力軸2に形成された流路52aから入力軸2とトーションバー6との間を通り、入力軸2に形成された流路52b(図1)と第1出口ポート36とを介してタンク71に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
2個の第2圧油排出用凹部51cは、第1バルブ部材31に形成された流路59と第2出口ポート61とを介して可変絞り弁60に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
2個の第2圧油排出用凹部51cは、第1バルブ部材31に形成された流路59と第2出口ポート61とを介して可変絞り弁60に接続され、互いに周方向に180°離隔して配置されている。
各第1圧油排出用凹部51bは、右操舵用凹部50aと左操舵用凹部50bとの間に配置され、各第2圧油排出用凹部51cは、連絡用凹部50c,50cの間に配置され、右操舵用凹部50aと連絡用凹部50cとの間、及び左操舵用凹部50bと連絡用凹部50cとの間に圧油供給用凹部51aが配置されている。
第1バルブ部材31に形成された凹部50a,50b,50cの軸方向に沿う縁と、第2バルブ部材32に形成された凹部51a,51b,51cの軸方向に沿う縁との間が、絞り部A,A′,B,B′,C,C′,D,D′を構成する。このように、各絞り部A,A′,B,B′,C,C′,D,D′は、ポンプ70、タンク71及び油圧シリンダ20を接続する弁間流路27に配置されている。
第1バルブ部材31に形成された凹部50a,50b,50cの軸方向に沿う縁と、第2バルブ部材32に形成された凹部51a,51b,51cの軸方向に沿う縁との間が、絞り部A,A′,B,B′,C,C′,D,D′を構成する。このように、各絞り部A,A′,B,B′,C,C′,D,D′は、ポンプ70、タンク71及び油圧シリンダ20を接続する弁間流路27に配置されている。
第1バルブ部材31と第2バルブ部材32との間の各絞り部は、複数の絞り部A,B,C,Dからなる第1の組と、第1の組に属する各絞り部A,B,C,Dよりも閉鎖角度が大きな複数の絞り部A′,B′,C′,D′からなる第2の組とに組分けされる。第2の組に属する絞り部は、圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部A′,C′と、絞り部A′,C′よりも閉鎖角度が大きな連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部B′,D′の2種類に分けられる。
入力軸2及び出力軸3は、路面から操向車輪を介して伝達される抵抗によるトーションバー6の捩れによって相対回転する。この相対回転により第1バルブ部材31と第2バルブ部材32とが相対回転することで、各絞り部A,B,C,D,A′,B′,C′,D′の流路面積が変化し、油圧シリンダ20が、操舵方向と操舵抵抗とに応じた操舵補助力を発生させる。第1の組に属する絞り部A,B,C,Dは、第2の組に属する絞り部A′,B′,C′,D′よりも閉鎖角度が小さいので、その操舵抵抗の変化に対する油圧変化の割合は大きくなる。
操舵が行なわれていない状態では、両バルブ部材31,32の間の絞り部A,B,C,D,A′,B′,C′,D′は全て開かれ、入口ポート34と出口ポート36,61とは、弁間流路27を通じて連通する。従って、ポンプ70から油圧制御弁30に流入する油は、タンク71に還流し、操舵補助力は発生しない。
この状態から右方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により、両バルブ部材31,32が相対回転すると、図2に示すように、圧油供給用凹部51aと右操舵用凹部50aとの間の絞り部A、及び左操舵用凹部50bに隣接する圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部A′の流路面積が大きくなる。
この状態から右方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により、両バルブ部材31,32が相対回転すると、図2に示すように、圧油供給用凹部51aと右操舵用凹部50aとの間の絞り部A、及び左操舵用凹部50bに隣接する圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部A′の流路面積が大きくなる。
また、右操舵用凹部50aと第1圧油排出用凹部51bとの間の絞り部B、及び左操舵用凹部50bに隣接する圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部B′の流路面積が小さくなる。また、圧油供給用凹部51aと左操舵用凹部50bとの間の絞り部C、及び右操舵用凹部50aに隣接する圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部C′の流路面積が小さくなる。
また、左操舵用凹部50bと第1圧油排出用凹部51bとの間の絞り部D、及び右操舵用凹部50aに隣接する圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部D′の流路面積が大きくなる。
これにより、図2の矢印で示す圧油の流れにより、油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用油室22に操舵方向と操舵抵抗とに応じた圧力の圧油が供給され、また、左操舵補助力発生用油室23からタンク71に油が還流し、車両の右方への操舵補助力が、油圧シリンダ20からラック16に作用する。
これにより、図2の矢印で示す圧油の流れにより、油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用油室22に操舵方向と操舵抵抗とに応じた圧力の圧油が供給され、また、左操舵補助力発生用油室23からタンク71に油が還流し、車両の右方への操舵補助力が、油圧シリンダ20からラック16に作用する。
左方へ操舵すると、両バルブ部材31,32は、右方に操舵した場合と逆方向に相対回転し、絞り部A,A′の流路面積が小さくなり、絞り部B,B′の流路面積が大きくなり、絞り部C,C′の流路面積が大きくなり、絞り部D,D′の流路面積が小さくなる。これにより、車両の左方への操舵補助力が、油圧シリンダ20からラック16に作用する。
第2出口ポート61に連通する可変絞り弁60(図1)は、図3の縦断面図に拡大して示すように、バルブハウジング7に接続された第2バルブハウジング7′と、第2バルブハウジング7′に形成された挿入孔66に軸方向(図1,3の上下方向)に移動可能に挿入されたスプール62と、スプール62を貫通する通孔62dの内周下部に形成された雄ねじ孔62d′に螺合されたねじ部材64とから構成される。
スプール62の外周には、周溝62aが形成され、挿入孔66の内周には、周溝66aが形成され、両周溝62a,66aの間に絞り部67が形成されている。絞り部67の開度は、スプール62の軸方向の移動によって変化する。即ち、スプール62が図3において下方へ変位すると、絞り部67の開度が大きくなり、スプール62が上方へ変位すると、絞り部67の開度が小さくなる。
挿入孔66の一端には、ストッパ68がねじ込まれており、ストッパ68により、絞り部の開度を小さくする方向(図3において上方)へのスプール62の移動が所定位置で阻止される。ストッパ68とスプール62との間には、スプール62に軸方向の弾力を付与する圧縮コイルばね90が配置されており、圧縮コイルばね90の弾力によって、スプール62のがたつきが防止されている。
挿入孔66の一端には、ストッパ68がねじ込まれており、ストッパ68により、絞り部の開度を小さくする方向(図3において上方)へのスプール62の移動が所定位置で阻止される。ストッパ68とスプール62との間には、スプール62に軸方向の弾力を付与する圧縮コイルばね90が配置されており、圧縮コイルばね90の弾力によって、スプール62のがたつきが防止されている。
上述したねじ部材64は、挿入孔66と第2バルブハウジング7′に形成されたアクチュエータ室72とを連通する第2支持孔73に挿通されて支持されている。アクチュエータ室72には、ねじ部材64を回転駆動するステッピングモータ80が内蔵されている。
ステッピングモータ80の出力軸80aには、ブロック91が圧入され、ブロック91にねじ部材64の端部が凹部64aを介して嵌合されている。これにより、ステッピングモータ80の出力軸80aの回転がねじ部材64に伝達され、その回転方向に応じた方向にスプール62が移動する。
ステッピングモータ80の出力軸80aには、ブロック91が圧入され、ブロック91にねじ部材64の端部が凹部64aを介して嵌合されている。これにより、ステッピングモータ80の出力軸80aの回転がねじ部材64に伝達され、その回転方向に応じた方向にスプール62が移動する。
ステッピングモータ80には、マイクロコンピュータを含むコントローラ63が接続されている。また、ステッピングモータ80には、フェールセーフリレー接点ryを通じて、車載バッテリ100から電源が与えられている。フェールセーフリレー接点ryのリレー駆動回路101は、コントローラ63にオン/オフ制御される。
コントローラ63には、図示しないイグニッションスイッチに連動する電源スイッチを通じて電源が与えられている。また、車速を検出する車速センサ105からの車速信号が与えられ、コントローラ63は、与えられた車速信号に基づいて、絞り部67が車速に応じた適切な開度となるように、オープンループ制御方式によりステッピングモータ80の回転位置を制御する。
コントローラ63には、図示しないイグニッションスイッチに連動する電源スイッチを通じて電源が与えられている。また、車速を検出する車速センサ105からの車速信号が与えられ、コントローラ63は、与えられた車速信号に基づいて、絞り部67が車速に応じた適切な開度となるように、オープンループ制御方式によりステッピングモータ80の回転位置を制御する。
第2バルブハウジング7′には、挿入孔66の内周の周溝66aと第2出口ポート61とを連通する連絡流路58が形成されている。また、スプール62の外周の周溝62aとスプール62の通孔62dとを連通する径方向孔62cが、スプール62に形成されており、通孔62dは、スプール62の上方空間に連絡している。スプール62の上方空間は、バルブハウジング7と第2バルブハウジング7′とに亘って形成された流路76により、第1出口ポート36と連通している。
これにより、ポンプ70から供給される圧油は、弁間流路27及び第2出口ポート61から連絡流路58に導かれ、連絡流路58から絞り部67に至り、絞り部67から第1出口ポート36を通じてタンク71に至る。尚、スプール62には、通孔62dと平行にドレン流路62hが形成されており、スプール62の上方空間と下方空間とを接続している。
このような構成により、可変絞り弁60が作動することで、第2の組に属する絞り部A′,B′,C′,D′とタンク71との間の流路面積が変化する。即ち、第1の組に属する絞り部A,B,C,Dにより制御される圧油流量の、第2の組に属する絞り部A′,B′,C′,D′により制御される圧油流量に対する割合が、可変絞り弁60の作動により変化する。
低速走行時には、スプール62は、図1,3において上方に変位され、可変絞り弁60の絞り部67は全閉状態にされる。この場合、操舵入力トルクが小さく、両バルブ部材31,32の相対回転角が小さくても、第1の組に属する絞り部A,B,C,Dの流路面積を小さくし、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を大きくし、低速走行時における操舵の高い応答性能を満足させることができる。
高速走行時には、スプール62は、図1,3において下方に変位され、これにより、可変絞り弁60の絞り部67の流路面積は、第2の組に属する絞り部A′,B′,C′,D′の全流路面積の最大値以上になる。この場合、操舵入力トルクを大きくし、両バルブ部材31,32の相対回転角を大きくしない限り、第2の組に属する絞り部A′,B′,C′,D′の流路面積は、小さくなることなく大きく保持され、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合は小さいので、高速走行時における操舵の安定性を満足させることができる。
中速走行時には、スプール62の変位により可変絞り弁60の絞り部67の流路面積は、第2の組に属する絞り部A′,B′,C′,D′の全流路面積の最小値よりも大きく、その最大値よりも小さくなる。これにより、操舵補助力は、操舵抵抗に応じて制御されることになる。
図4は、ステッピングモータ80の初期位置を定める初期制御の手順を示すタイミングチャートである。上述したように、ステッピングモータ80は、オープンループ制御方式で駆動制御される為、ステッピングモータ80の駆動制御に先立って、起動時にステッピングモータ80の初期位置を設定する必要がある。
ステッピングモータ80の初期制御では、ステッピングモータ80を可変絞り弁60のスプール62の全移動範囲に相当するパルス数(ステップ数)で駆動して、スプール62をストッパ68に当接させ、可変絞り弁60(の絞り部67)を全閉にしたときのステッピングモータ80の回転位置を初期位置とする。この場合、スプール62がストッパ68に当接した後は、ステッピングモータ80は脱調するので、ステッピングモータ80の回転位置は変わらない。
ステッピングモータ80の初期制御では、ステッピングモータ80を可変絞り弁60のスプール62の全移動範囲に相当するパルス数(ステップ数)で駆動して、スプール62をストッパ68に当接させ、可変絞り弁60(の絞り部67)を全閉にしたときのステッピングモータ80の回転位置を初期位置とする。この場合、スプール62がストッパ68に当接した後は、ステッピングモータ80は脱調するので、ステッピングモータ80の回転位置は変わらない。
コントローラ63は、車両のエンジンが始動され、電源スイッチがオンになると(図4(a))、リレー駆動回路101でフェールセーフリレー接点ryをオンにした(b)後、ステッピングモータ80を時計方向(CW)へパルスレート200pps(pulse per second)で駆動して初期制御を実行する(d)。
コントローラ63は、ステッピングモータ80を時計方向へ駆動したステップ数が、スプール62の全移動範囲に相当するステップ数(ここでは220とする)に達する以前に、車両が走行し始めると(c)、初期制御を中断する(d)。次いで、そのときのステッピングモータ80の回転位置を仮の初期位置とし、パルスレート100pps(所定周波数のパルス)でステッピングモータ80を駆動して、車速に応じて(c)スプール62の位置を変化させ、可変絞り弁60の開度を調節して、圧油流量を制御する通常制御を実行する(d)。
コントローラ63は、ステッピングモータ80を時計方向へ駆動したステップ数が、スプール62の全移動範囲に相当するステップ数(ここでは220とする)に達する以前に、車両が走行し始めると(c)、初期制御を中断する(d)。次いで、そのときのステッピングモータ80の回転位置を仮の初期位置とし、パルスレート100pps(所定周波数のパルス)でステッピングモータ80を駆動して、車速に応じて(c)スプール62の位置を変化させ、可変絞り弁60の開度を調節して、圧油流量を制御する通常制御を実行する(d)。
コントローラ63は、車両が停止すると(c)、ステッピングモータ80の仮の初期位置による通常制御を終了して(d)(この時点でステッピングモータ80は仮の初期位置に復帰している)、ステッピングモータ80の仮の初期位置から残余のステップ数分の初期制御(原点復帰制御)を再開する。スプール62の位置が変化してストッパ68(メカストッパ)に当接した後は、ステッピングモータ80は脱調するので、ステッピングモータ80の回転位置は変わらず、スプール62の位置も変わらない(d)。
コントローラ63は、ステッピングモータ80を時計方向へ駆動したステップ数が220に達したときは(d)、そのときのステッピングモータ80の回転位置を初期位置とする(d)。以後は、パルスレート100ppsでステッピングモータ80を駆動し、車速に応じて(c)、スプール62の位置を変化させ、可変絞り弁60の開度を調節する通常制御を実行する(d)。
以上のように、本実施の形態のパワーステアリング装置では、初期制御時に、ステッピングモータ80を駆動するパルスレートを、100ppsから200ppsに変更して、パルス毎にステッピングモータ80を駆動するトルクを低減するので、初期制御時のステッピングモータからの発生音は小さくなる。
尚、初期制御時に、ステッピングモータ80を駆動するパルスレートを、100ppsから50ppsに変更することにより、ステッピングモータ80からの発生音が50Hzの低音となって、聴き取り難くなり、初期制御時の発生音を目立たなくする(低減する)こともできる。この場合、初期制御の所要時間が長くなるが、本実施の形態のように、初期制御の中断、再開を可能にしておけば、その影響は小さい。
尚、初期制御時に、ステッピングモータ80を駆動するパルスレートを、100ppsから50ppsに変更することにより、ステッピングモータ80からの発生音が50Hzの低音となって、聴き取り難くなり、初期制御時の発生音を目立たなくする(低減する)こともできる。この場合、初期制御の所要時間が長くなるが、本実施の形態のように、初期制御の中断、再開を可能にしておけば、その影響は小さい。
1 パワーステアリング装置、2 入力軸、3 出力軸、6 トーションバー、15 ピニオン、16 ラック、20 油圧シリンダ、30 油圧制御弁、60 可変絞り弁、62 スプール、63 コントローラ、68 ストッパ、70 ポンプ、80 ステッピングモータ、100 車載バッテリ、101 リレー駆動回路、105 車速センサ、ry フェールセーフリレー接点
Claims (2)
- 所定周波数のパルスで駆動するステッピングモータが作動させ、油圧制御弁の出口側に設けられた可変絞り弁により前記油圧制御弁の圧油流量を、車速検出器が検出した車速に応じて制御し、起動時に前記ステッピングモータを前記可変絞り弁の全駆動範囲に相当するパルス数で駆動して、該可変絞り弁を全閉にしたときの前記ステッピングモータの回転位置を、該ステッピングモータの基準位置とし、前記油圧制御弁が制御する油圧により操舵補助するように構成してあるパワーステアリング装置において、
起動時に、前記ステッピングモータからの発生音が低減するように、前記所定周波数とは異なる周波数で前記全駆動範囲に相当するパルス数分、前記ステッピングモータを駆動する駆動手段を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 前記駆動手段が前記所定周波数と異なる周波数のパルスでステッピングモータを駆動している場合に、前記車速検出器が0を超える車速を検出したときは、前記駆動手段の駆動を中断する手段と、該手段が駆動を中断したときの前記ステッピングモータの回転位置を仮の基準位置として、前記所定周波数のパルスでステッピングモータを駆動し、可変絞り弁により前記圧油流量を制御する手段とを備え、該手段が制御している場合に、前記車速検出器が0を検出したときは、前記仮の基準位置から前記駆動手段の駆動を再開するように構成してある請求項1記載のパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006019645A JP2007196917A (ja) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006019645A JP2007196917A (ja) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007196917A true JP2007196917A (ja) | 2007-08-09 |
Family
ID=38451935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006019645A Pending JP2007196917A (ja) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2007196917A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7624837B2 (en) * | 2005-10-28 | 2009-12-01 | Jtekt Corporation | Hydraulic power steering apparatus |
CN116902612A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 常州金源机械设备有限公司 | 一种能均匀布料的智能型物料步进***及其控制方法 |
-
2006
- 2006-01-27 JP JP2006019645A patent/JP2007196917A/ja active Pending
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US7624837B2 (en) * | 2005-10-28 | 2009-12-01 | Jtekt Corporation | Hydraulic power steering apparatus |
CN116902612A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 常州金源机械设备有限公司 | 一种能均匀布料的智能型物料步进***及其控制方法 |
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