JP2008114762A - Power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーステアリング装置に関し、特に、パワーステアリング装置を構成する油圧操舵補助装置に過度の負荷が掛かるのを防止する機構を備えたパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering device, and more particularly, to a power steering device including a mechanism that prevents an excessive load from being applied to a hydraulic steering assist device that constitutes the power steering device.
従来、車輌のステアリング系に対して補助トルクを付与するために、モータを動力源とする電動操舵補助装置と車輌の車軸駆動源としての内燃機関を動力源とする油圧操舵補助装置とを備えるパワーステアリング装置であって、ステアリング系が必要とする補助トルクを車速に応じた比率で電動操舵補助と油圧操舵補助とに分担させるパワーステアリング装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power provided with an electric steering assist device using a motor as a power source and a hydraulic steering assist device using an internal combustion engine as a power source for driving an axle of the vehicle in order to apply an assist torque to the steering system of the vehicle. 2. Description of the Related Art A steering device that is a power steering device that shares an auxiliary torque required by a steering system between electric steering assistance and hydraulic steering assistance at a ratio corresponding to the vehicle speed is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のパワーステアリング装置は、車速が低速で大きな操舵補助トルクが必要な場合には油圧操舵補助装置により操舵補助トルクを発生させ、電動操舵補助装置の付加を低減させる。 In the power steering device described in Patent Document 1, when the vehicle speed is low and a large steering assist torque is required, the steering assist torque is generated by the hydraulic steering assist device, and the addition of the electric steering assist device is reduced.
また、電動操舵補助制御装置と油圧操舵補助装置とを備え、ステアリング操舵状態に基づいて必要な補助トルクを演算し、演算した必要な補助トルクが電動操舵補助制御装置の発生可能な最大補助トルクよりも大きい場合に、その不足分を油圧操舵補助装置で発生させるパワーステアリング装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, an electric steering auxiliary control device and a hydraulic steering auxiliary device are provided, and necessary auxiliary torque is calculated based on the steering steering state, and the calculated required auxiliary torque is greater than the maximum auxiliary torque that can be generated by the electric steering auxiliary control device. Is also known, a power steering device that generates a shortage by a hydraulic steering assist device is known (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2に記載のパワーステアリング装置は、電動操舵補助装置の温度を温度センサで検知し、検知した温度が所定温度より高ければ、電動操舵補助装置が発生させる操舵補助トルクを制限し、油圧操舵補助装置が発生させる操舵補助トルクでその制限した分を補うようにして、電動操舵補助装置が過熱するのを防止する。
しかしながら、特許文献1又は2に記載のパワーステアリング装置は、何れも、電動操舵補助装置が受ける負荷を低減させる手段を備えるが、油圧操舵補助装置が受ける負荷を低減させる手段を備えていない。
However, each of the power steering devices described in
従って、油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を高い状態で維持させ、作動油の温度を上昇させてしまい、ひいては、油圧ポンプとその回転軸との間で焼き付けを発生させてしまう場合もある。 Therefore, the discharge pressure of the hydraulic pump in the hydraulic steering assist device is maintained in a high state, the temperature of the hydraulic oil is raised, and in some cases, seizure occurs between the hydraulic pump and its rotating shaft. .
上述の点に鑑み、本発明は、パワーステアリング装置を構成する油圧操舵補助装置に過度の負荷が掛かるのを防止する機構を備えたパワーステアリング装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a power steering device including a mechanism that prevents an excessive load from being applied to the hydraulic steering assist device that constitutes the power steering device.
上述の目的を達成するために、第一の発明に係るパワーステアリング装置は、油圧ポンプにより操舵補助力を発生させる油圧操舵補助装置を備えるパワーステアリング装置であって、前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制限する吐出圧制限手段を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power steering device according to a first aspect of the present invention is a power steering device including a hydraulic steering assist device that generates a steering assist force by a hydraulic pump, the hydraulic pump in the hydraulic steering assist device. Discharge pressure limiting means for limiting the discharge pressure to a predetermined pressure or less is provided.
また、第二の発明は、第一の発明に係るパワーステアリング装置であって、電動モータにより操舵補助力を発生させる電動操舵補助装置を備えることを特徴とする。 The second invention is a power steering device according to the first invention, characterized in that it includes an electric steering assist device that generates a steering assist force by an electric motor.
また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係るパワーステアリング装置であって、前記吐出圧制限手段は、前記油圧ポンプに連通される高圧流路と該油圧ポンプのリザーバタンクに連通される低圧流路との間にリリーフ弁を備えることを特徴とする。 A third invention is a power steering device according to the first or second invention, wherein the discharge pressure limiting means communicates with a high-pressure channel communicated with the hydraulic pump and a reservoir tank of the hydraulic pump. It is characterized by providing a relief valve between the low pressure flow path.
また、第四の発明は、第一又は第二の発明に係るパワーステアリング装置であって、前記吐出圧制限手段は、前記油圧操舵補助装置のロータリーバルブにおける相対回転を所定回転角度範囲に制限する相対回転角制限手段を備え、該相対回転角制限手段により前記油圧ポンプとリザーバタンクとを連通させる流路をロータリーバルブ内で確保することにより前記吐出圧を所定圧以下に制限することを特徴とする。 The fourth invention is a power steering device according to the first or second invention, wherein the discharge pressure limiting means limits relative rotation of the rotary valve of the hydraulic steering assist device to a predetermined rotation angle range. Relative rotation angle limiting means is provided, and the discharge pressure is limited to a predetermined pressure or less by securing a flow path in the rotary valve for communicating the hydraulic pump and the reservoir tank by the relative rotation angle limiting means. To do.
また、第五の発明に係るパワーステアリング装置は、油圧ポンプにより操舵補助力を発生させる油圧操舵補助装置と電動モータにより操舵補助力を発生させる電動操舵補助装置とを備えるパワーステアリング装置であって、前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制御する吐出圧制限手段と、前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記設定圧を増大させる設定圧変更手段と、を備えることを特徴とする。 A power steering device according to a fifth aspect of the present invention is a power steering device including a hydraulic steering assist device that generates a steering assist force by a hydraulic pump and an electric steering assist device that generates a steering assist force by an electric motor, Discharge pressure limiting means for controlling the discharge pressure of the hydraulic pump in the hydraulic steering assist device to a predetermined pressure or lower, and set pressure changing means for increasing the set pressure when the electric steering assist device fails. It is characterized by that.
また、第六の発明は、第五の発明に係るパワーステアリング装置であって、前記油圧ポンプに連通される高圧流路とリザーバタンクに連通される低圧流路との間に電磁リリーフ弁を備え、前記設定圧変更手段は、前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記電磁リリーフ弁を制御して前記所定圧を増大させることを特徴とする。 The sixth invention is a power steering device according to the fifth invention, comprising an electromagnetic relief valve between a high-pressure channel communicating with the hydraulic pump and a low-pressure channel communicating with a reservoir tank. The set pressure changing means controls the electromagnetic relief valve to increase the predetermined pressure when the electric steering assist device fails.
上述の手段により、本発明は、パワーステアリング装置を構成する油圧操舵補助装置に多大な負荷が掛かるのを防止する機構を備えたパワーステアリング装置を提供することができる。 With the above-described means, the present invention can provide a power steering device including a mechanism for preventing a great load from being applied to the hydraulic steering assist device that constitutes the power steering device.
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るパワーステアリング装置100の構成例を示す図である。パワーステアリング装置100は、ステアリングホイール1、電動操舵補助装置2、油圧操舵補助装置3、ECU(Electronic Control Unit)4、ラックボデー5、ラックバー6及び圧力センサ7等から構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
電動操舵補助装置2は、コラムアシスト式であり、トルクセンサ20、モータ21から構成され、ステアリングホイール1における入力トルク(電動操舵補助装置2の入力軸におけるトルク)TMにモータ21による補助トルクT0を加えて出力トルク(電動操舵補助装置2の出力軸におけるトルク)T1とし、油圧操舵補助装置3にその出力トルクT1を入力する。
The electric
油圧操舵補助装置3は、ロータリー式コントロールバルブを備えたラックピニオン式の操舵補助装置であり、コントロールバルブ部30、パワーシリンダ31、油圧ポンプ32、リザーバタンク33、配管34〜37から構成され、電動操舵補助装置2が出力する出力トルクT1によりコントロールバルブ部30が操作され、パワーシリンダ31でラック推進力を発生させる。
The hydraulic
ECU4は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory)等を備えたコンピュータであり、トルクセンサ20及び圧力センサ7の出力に基づいてモータ21の開始時期や出力を制御する。
The ECU 4 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory), and the like, and outputs of the
ラックボデー5は、ピニオン軸と噛合するラックバー6を格納し、ラックバー6の両端部にあるタイロッド(図示せず。)を介してタイヤ(図示せず。)が接続される。パワーステアリング装置100は、ラックバー6を車輌幅方向に直線移動させることによりタイヤの方向を変位させて操舵を行う。
The rack body 5 stores a
圧力センサ7は、油圧操舵補助装置3の作動状態を検出するためのセンサであり、例えば、コントロールバルブ部30とリザーバタンク33との間にある低圧配管37の圧力を検出する。また、圧力センサ7は、油圧ポンプ32とコントロールバルブ部30との間にある高圧配管36の圧力を検出してもよく、高圧配管36及び低圧配管37の双方の圧力を検出してもよい。
The
ECU4は、電動操舵補助装置2におけるトルクセンサ20が検出した入力トルクTMが所定値以上なった場合、モータ21に制御信号を出力して補助トルクT0を生成させ、圧力センサ7の出力に基づいて油圧操舵補助装置3が正常に動作していない(失陥した)ことを検知した場合、入力トルクTMが所定値未満であってもモータ21に制御信号を出力して入力トルクTMに応じた補助トルクT0を生成させる。
When the input torque TM detected by the
パワーステアリング装置100は、入力トルクTMが所定値未満の場合、専ら、油圧操舵補助装置3が生成した操舵補助力を利用するためであり、一方で、油圧操舵補助装置3が失陥した場合、電動操舵補助装置2が油圧操舵補助装置3の代りに操舵補助力を供給できるようにするためである。
When the input torque TM is less than the predetermined value, the
図2は、油圧操舵補助装置3におけるコントロールバルブ部30の断面図であり、コントロールバルブ部30は、ハウジング300と、電動操舵補助装置2の出力軸に接続されるコントロールバルブシャフト301と、コントロールバルブシャフト301に挿通されるトーションバー302と、コントロールバルブシャフト301にトーションバー302を介して連結されるピニオン軸303とから構成される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
コントロールバルブシャフト301は、ベアリング304を介してハウジング300により支持され、かつ、ブッシュ305(オイルシールとしても機能する。)を介してピニオン軸303に形成された筒状凹部306に支持される。これにより、コントロールバルブシャフト301は、ハウジング300内で回転可能に支持される構成となっている。
The
トーションバー302は、その第一端部がピン307を介してコントロールバルブシャフト301に連結され、かつ、その第二端部がピン308を介してピニオン軸303に連結された構成となっている。トーションバー302は、電動操舵補助装置2の出力トルクT1がコントロールバルブシャフト301に入力されることによって捩れ、これによりコントロールバルブシャフト301とピニオン軸303との間に相対変位(回転)が発生する。
The
ピニオン軸303は、ベアリング309、310によりハウジング300に回転可能に支持された構成となっている。また、ピニオン軸303の下部にはピニオンが形成されており、ピニオンにはラックバー6に形成されたラックが噛合した構成となっている。
The
上記構成において、電動操舵補助装置2の出力トルクT1がコントロールバルブシャフト301に入力されると、トーションバー302を介して出力トルクT1がピニオン軸303に伝達され、ピニオン軸303が回転することによりラックバー6が右方向又は左方向に選択的に直線移動して操舵が行われる。
In the above configuration, when the output torque T1 of the electric
また、コントロールバルブ部30は、スライドピン311を介してピニオン軸303に結合されるロータリーバルブ部材312を有し、ロータリーバルブ部材312は、コントロールバルブシャフト301に対して相対回転可能に支持される。
The
電動操舵補助装置2の出力トルクT1がコントロールバルブシャフト301に入力されると、出力トルクT1は、トーションバー302を介してピニオン軸303に伝達される。このとき、ピニオン軸303にはタイヤと路面との間の摩擦力等に応じた抵抗力が生じるため、その抵抗力に応じてトーションバー302が捻れることによりコントロールバルブシャフト301とピニオン軸303との間に相対回転が生じる。
When the output torque T1 of the electric
また、ハウジング300の所定位置には作動油が流れる入口ポート313、出口ポート314、右操舵用ポート315、及び、左操舵用ポート316が形成されている。
An
入口ポート313は、配管36を介しエンジンによって駆動される油圧ポンプ32に接続されており、油圧ポンプ32により入口ポート313には所定圧力の作動油が供給される。また、出口ポート314は、配管37を介してリザーバタンク33に接続されており、作動油が出口ポート314よりリザーバタンク33に排出される。
The
右操舵用ポート315は、配管35を介してパワーシリンダ31における右操舵補助用シリンダ室に接続される。
The
左操舵用ポート316は、右操舵用ポート315と同様、配管34を介してパワーシリンダ31における左操舵補助用シリンダ室に接続される。
The
上記構成により、出力トルクT1がコントロールバルブシャフト301に伝達されると、路面からの反力に応じてトーションバー302が捻れロータリーバルブ部材312とハウジング300との間に相対回転が生じ、ハウジング300及びロータリーバルブ部材312に形成された流路が選択的に連通され、作動油の所定方向への流れが形成される。
With the above configuration, when the output torque T1 is transmitted to the
図3は、ステアリングホイール1が中立である場合におけるコントロールバルブ部30の断面図であり、図3(A)が図2におけるX−X断面図、図3(B)が図2におけるY−Y断面図をそれぞれ示す。
3 is a cross-sectional view of the
ステアリングホイール1が中立である場合、油圧ポンプ32から入口ポート313に流入した高圧の作動油は、図3(A)の矢印が示すように、パワーシリンダ31に流入することなく、ロータリーバルブ部材312における凸部317とハウジング300における凸部318との間の流路F1、ロータリーバルブ部材312における軸中心に向う流路F2、及び、コントロールバルブシャフト301の外周に形成され出口ポート314に連通される流路を介してそのままリザーバタンク33に排出される。なお、入口ポート313、右操舵用ポート315、左操舵用ポート316、凸部317、318、流路F1、F2は、単数で説明されるが、図に示すように複数存在してもよい。
When the steering wheel 1 is neutral, the high-pressure hydraulic oil that has flowed into the
また、図3(B)に示すように、コントロールバルブシャフト301は、ピニオン軸303に接続される側の端部において半径方向に突出した突出部301Aを有し、ピニオン軸303は、コントロールバルブシャフト301に接続される側の端部において幅D1の切り欠き部303Aを有する。
As shown in FIG. 3B, the
突出部301Aと切り欠き部303Aとは、マニュアルストッパ(相対回転角制限手段)を形成し、マニュアルストッパは、コントロールバルブシャフト301とピニオン軸303とが相対回転した場合、突出部301Aを切り欠き部303Aに接触させることで相対回転を制限する。なお、相対回転角度の範囲は、切り欠き部303Aの幅D1によって規定される。
The protruding
また、図4は、ステアリングホイール1が右に操舵された場合におけるコントロールバルブ部30の断面図であり、図4(A)が図2におけるX−X断面図、図4(B)が図2におけるY−Y断面図をそれぞれ示す。
4 is a cross-sectional view of the
ステアリングホイール1が右に操舵された場合、ロータリーバルブ部材312がコントロールバルブシャフト301に対して相対的に回転し、コントロールバルブ部30は、凸部317と凸部318との間にコントロールエッジを形成して、細い矢印で示すように、流路F1における作動油の流れを制限し(絞り)、入口ポート313から右操舵用ポート315に向う作動油の流れを形成して、パワーシリンダ31の右操舵補助用シリンダ室に高圧の作動油を供給し、パワーシリンダ31内のピストン(図示せず。)を移動させる。
When the steering wheel 1 is steered to the right, the
同時に、コントロールバルブ部30は、パワーシリンダ31内のピストンを移動させることによりパワーシリンダ31の左操舵補助用シリンダ室から左操舵用ポート316に向う流れを形成し、コントロールバルブシャフト301の外周に形成され、かつ、出口ポート314に連通される流路を介して、左操舵補助用シリンダ室における低圧の作動油をリザーバタンク33に排出する。その結果、ラックバー6は、右方向に操舵補助力(ラック推力)が付与される。
At the same time, the
また、マニュアルストッパは、流路F1における作動油の流れが完全に遮断されないよう、コントロールバルブシャフト301とピニオン軸303との間の相対回転を制限し、油圧ポンプ32の吐出圧が長時間高圧のまま維持されることによって油圧ポンプ32の焼き付きが発生するのを防止する。
Further, the manual stopper restricts the relative rotation between the
図5は、ステアリングホイール1が操舵された場合にも流路F1における作動油の流れが完全に遮断されるのを防止するコントロールバルブ部30の別の実施例を示す図であり、図5(A)及び図5(B)が図2におけるX−X断面図に相当する図であり、図5(C)が図2におけるY―Y断面図に相当する図である。なお、図5(A)は、図5(B)との比較のために用意した参考図であり、流路F1における作動油の流れを完全に遮断するコントロールバルブ部30を示す。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the
図5(A)に示すように、切り欠き部303Aの幅D2が大きいと、コントロールバルブシャフト301がピニオン軸303に対して相対的に回転できる角度の範囲が大きくなり、コントロールバルブ部30は、流路F1における作動油の流れを完全に遮断し得る。これにより、コントロールバルブ部30は、油圧ポンプ32の吐出圧を高圧にしてパワーシリンダ31を迅速に作動させることができるが、吐出圧を長時間高圧のまま維持することにより油圧ポンプ32の過熱、焼き付きを発生させてしまう場合がある。
As shown in FIG. 5A, when the width D2 of the
一方で、図5(B)に示すように、切り欠き部303Aの幅D2を大きく設定した場合であっても、面取り加工を施した凸部317Aを用いることにより、コントロールバルブ部30は、流路F1における作動油の流れが完全に遮断されるのを防止することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, even when the width D2 of the
これにより、コントロールバルブ部30は、油圧ポンプ32の吐出圧が長時間高圧のまま維持されることにより油圧ポンプ32の過熱、焼き付きが発生するのを防止することができる。
As a result, the
次に、パワーステアリング装置100によるラック推進力について説明する。
Next, the rack driving force by the
図6は、ステアリングホイール1における入力トルクTMと電動操舵補助装置2の出力軸における出力トルクT1との間の関係を示すグラフであり、横軸にステアリングホイール1における入力トルクTM、縦軸に電動操舵補助装置2の出力軸における出力トルクT1を配する。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the input torque TM in the steering wheel 1 and the output torque T1 in the output shaft of the electric steering assist
横軸のトルク値Teは、電動操舵補助装置2におけるモータ21による補助を開始させるためのトリガー値であり、図6の実線は、ステアリングホイール1における入力トルク(電動操舵補助装置2の入力軸におけるトルク)TMが値Te未満の場合には、モータ21による補助トルクT0が生成されず入力トルクTMがそのまま出力トルクT1となり、入力トルクTMが値Teを超えた場合には、モータ21が作動して補助トルクT0を生成し、入力トルクTMに補助トルクT0を加えた値を出力トルクT1とすることを示す。
The torque value Te on the horizontal axis is a trigger value for starting assistance by the
また、補助トルクT0は、図6の実線における水平部分が示すように、モータ21を過熱させない範囲に制限される。
Further, the auxiliary torque T0 is limited to a range in which the
なお、図6の点線は、モータ21により補助トルクT0が生成されなかった場合における入力トルクTMと出力トルクT1との間の関係を示す。
The dotted line in FIG. 6 shows the relationship between the input torque TM and the output torque T1 when the auxiliary torque T0 is not generated by the
図7は、電動操舵補助装置2の出力軸における出力トルクT1と油圧操舵補助装置3によるラック推進力Pとの間の関係を示すグラフであり、横軸に電動操舵補助装置2の出力軸における出力トルクT1、縦軸に油圧操舵補助装置3によるラック推進力Pを配する。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the output torque T1 at the output shaft of the electric steering assist
図7の実線は、入力トルクTMが値Teになるまで油圧操舵補助装置3によるラック推進力Pが増大し、入力トルクTMが値Teとなったときにラック推進力Pが一定値となることを示す。
The solid line in FIG. 7 indicates that the rack driving force P by the hydraulic steering assist
これは、ステアリングホイール1における入力トルクTMが値Te以上となった場合に、マニュアルストッパによってコントロールバルブシャフト301のピニオン軸303に対する相対回転が制限され、油圧操舵補助装置3におけるパワーシリンダ31の作動が制限されることによる。
This is because when the input torque TM in the steering wheel 1 becomes equal to or greater than the value Te, the relative rotation of the
また、図7の点線は、マニュアルストッパや面取り加工した凸部317Aが採用されなかった場合における、電動操舵補助装置2の出力トルクT1とラック推進力Pとの間の関係を示し、油圧ポンプ32による吐出圧が限界に達するまでラック推進力Pが増大することを示す。
7 indicates the relationship between the output torque T1 of the electric steering assist
図8は、ステアリングホイール1における入力トルクTMとパワーステアリング装置100によるラック推進力Sとの間の関係を示すグラフであり、横軸にステアリングホイール1における入力トルクTM、縦軸にパワーステアリング装置100によるラック推進力Sを配する。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the input torque TM in the steering wheel 1 and the rack driving force S by the
パワーステアリング装置100によるラック推進力Sは、油圧操舵補助装置3によるラック推進力Pに電動操舵補助装置2によるラック推進力(電動操舵補助装置2の出力軸における出力トルクT1に比例する。)を加算した値である。
The rack driving force S by the
図8の実線は、入力トルクTMがTe未満の場合、ラック推進力Sが油圧操舵補助装置3のみによって生成され、入力トルクTMがTe以上となった場合、ラック推進力Sが電動操舵補助装置2及び油圧操舵補助装置3によって生成されることを示す。
The solid line in FIG. 8 indicates that when the input torque TM is less than Te, the rack propulsion force S is generated only by the hydraulic steering assist
以上の構成により、パワーステアリング装置100は、油圧ポンプ32の吐出圧をマニュアルストッパや面取り加工によって予め設定された圧力以下に制限することにより、油圧操舵補助装置3に過度の負荷が掛かるのを防止することができる。
With the above configuration, the
また、パワーステアリング装置100は、油圧操舵補助装置3によるラック推進力が所定値に達した場合に、電動操舵補助装置2による補助トルクT0を生成させるので、油圧操舵補助装置3に過度の負荷を掛けることなく、確実な操舵補助を実現させることができる。
Further, the
図9は、本発明に係るパワーステアリング装置の別の構成例を示す図である。図9のパワーステアリング装置200は、設定圧変更手段40及びリリーフ弁90を備える点において図1のパワーステアリング装置100と異なり、他の点において共通する。
FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the power steering apparatus according to the present invention. The
従って、パワーステアリング装置200は、パワーステアリング装置100と同様、油圧ポンプ32の吐出圧をマニュアルストッパや面取り加工によって予め設定された圧力以下に制限することにより、油圧操舵補助装置3に過度の負荷が掛かるのを防止することができる。
Therefore, like the
また、パワーステアリング装置200は、油圧操舵補助装置3によるラック推進力が所定値に達した場合に、電動操舵補助装置2による補助トルクT0を生成させるので、油圧操舵補助装置3に過度の負荷を掛けることなく、確実な操舵補助を実現させることができる。
Further, the
以下、パワーステアリング装置200に特有の効果について説明する。なお、共通する構成要素は、図1と同じ参照番号を用いることとする。
Hereinafter, effects unique to the
パワーステアリング装置200は、油圧ポンプ32の吐出側に連通される配管36とリザーブタンク33に連通される配管37との間にリリーフ弁90を有する。
The
また、パワーステアリング装置200のECU4は、設定圧変更手段40に対応するプログラムをNVRAMに記憶し、そのプログラムをRAM上に展開して対応する処理をCPUに実行させる。
Further, the ECU 4 of the
図10及び図11は、リリーフ弁90の構成例を示す図であり、図10は、スプリングバネを用いた機械式のリリーフ弁を示し、図11は、ソレノイドを用いた電磁式のリリーフ弁を示す。
FIGS. 10 and 11 are diagrams showing a configuration example of the
設定圧変更手段40は、油圧ポンプ32の吐出圧の設定上限圧を変更するための手段であり、例えば、電動操舵補助装置2が出力するW/L(Warning Lamp)信号を受けて電動操舵補助装置2が失陥しているか否かを判定し、電動操舵補助装置2が失陥していると判定した場合に電磁リリーフ弁90を開放させるための設定開放圧を増大させ、油圧操舵補助装置3による操舵補助力の制御範囲を拡大させる。電動操舵補助装置2による操舵補助力を油圧操舵補助装置3に代替させるためである。
The set
図12は、電動操舵補助装置2が失陥した場合に設定圧変更手段40が電磁リリーフ弁90の設定開放圧を変更する処理の流れを示すフローチャートであり、最初に、設定圧変更手段40は、電動操舵補助装置2が出力するW/L信号を取得する(ステップS1)。
FIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing in which the set pressure changing means 40 changes the set release pressure of the
次に、設定圧変更手段40は、取得したW/L信号に基づいて電動操舵補助装置2が失陥しているか否かを判定し(ステップS2)、電動操舵補助装置2が失陥していると判定した場合(ステップS2のYES)、電磁リリーフ弁90の設定開放圧PAをPB(PB>PA)に変更して(ステップS3)、処理を終了させる。
Next, the set
電磁リリーフ弁90は、配管36内の圧力が設定開放圧PBに達したときに弁を開放させるようになり、パワーステアリング装置200は、油圧ポンプ32の吐出圧をより高い設定開放圧PB内で制御することが可能となる。
The
一方、電動操舵補助装置2が失陥していないと判定した場合(ステップS2のNO)、設定圧変更手段40は、電磁リリーフ弁90の設定開放圧PAを増大させることなく処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the electric steering assist
電磁リリーフ弁90は、配管36内の圧力が設定開放圧PAに達したときに弁を開放させるので、パワーステアリング装置200は、油圧ポンプ32の吐出圧を従来の設定開放圧PA内で制御する。
Since the
パワーステアリング装置200は、電動操舵補助装置2が失陥していない場合には、図7の実線が示すように、出力トルクT1が値Teに到達するまでは油圧操舵補助装置3によって出力トルクT1に応じたラック推進力(操舵補助力)を生成させ、電動操舵補助装置2が失陥した場合には、図7の点線が示すように、出力トルクT1が値Te未満のときばかりでなく、出力トルクT1が値Te以上のときにも油圧操舵補助装置3により出力トルクT1に応じたラック推進力(操舵補助力)を生成させ、電動操舵補助装置2が発生させるはずであったラック推進力(操舵補助力)を代替的に発生させるようにする。
When the electric steering assist
これにより、パワーステアリング装置200は、電動操舵補助装置2が失陥した場合であっても、出力トルクT1が値Te以上となる据え切り時のような場合に操舵補助力が不足するのを防止し、操作者の利便性を向上させることができる。
As a result, the
図13は、油圧操舵補助装置3が失陥した場合にECU4が電動操舵補助装置2の制御内容を変更する処理の流れを示すフローチャートであり、最初に、ECU4は、圧力センサ7が検出したコントロールバルブ部30とリザーバタンク33との間にある低圧配管37の圧力(作動油の流れにより生じる動圧(背圧))を取得する(ステップS11)。
FIG. 13 is a flowchart showing a flow of processing in which the ECU 4 changes the control content of the electric steering assist
次に、ECU4は、取得した圧力値に基づいて油圧操舵補助装置3が失陥しているか否かを判定し(ステップS12)、取得した圧力値が所定値を下回り油圧操舵補助装置3が失陥していると判定した場合(ステップS12のYES)、その旨を電動操舵補助装置2に通知し(ステップS13)、かつ、電動操舵補助装置2の制御内容(アシストマップ)を変更して(ステップS14)、処理を終了させる。
Next, the ECU 4 determines whether or not the hydraulic steering assist
電動操舵補助装置2は、ステアリングホイール1における入力トルクTMが値Te未満であってもモータ21により補助トルクT0を生成するようになり、パワーステアリング装置200は、入力トルクTMが値Te未満である場合に油圧操舵補助装置3が生成していた操舵補助力を代替的に電動操舵補助装置2に生成させることができる。
The electric steering assist
一方、取得した圧力値が所定圧を上回り油圧操舵補助装置3が失陥していないと判定した場合(ステップS2のNO)、ECU4は、電動操舵補助装置2の制御内容(アシストマップ)を変更することなく処理を終了させる。
On the other hand, when it is determined that the acquired pressure value exceeds the predetermined pressure and the hydraulic steering assist
図14は、ステアリングホイール1の入力トルクTMと電動操舵補助装置2の出力トルクT1との間の関係を示すグラフであり、油圧操舵補助装置3が失陥した場合を実線で示し、油圧操舵補助装置3が失陥していない場合を点線で示す。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the input torque TM of the steering wheel 1 and the output torque T1 of the electric steering assist
これにより、パワーステアリング装置200は、油圧操舵補助装置3が失陥した場合であっても、油圧操舵補助装置3が操舵補助力を発生させていた操舵開始時のような場合に操舵補助力が不足するのを防止し、操作者の利便性を向上させることができる。
Thus, even when the hydraulic steering assist
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例では、電動操舵補助装置2にコラムアシスト式を採用するが、ピニオンアシスト式、ラックアシスト式を採用するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, a column assist type is adopted for the electric steering assist
また、上述の実施例では、電動操舵補助装置2及び油圧操舵補助装置3を併有するパワーステアリング装置について説明するが、油圧操舵補助装置3のみを有するパワーステアリング装置にマニュアルストッパ、又は、面取り加工を施したロータリーバルブ部材312における凸部317Aを採用し、油圧ポンプ32の吐出圧が過度に増大するのを抑制するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, a power steering device having both the electric steering assist
また、面取り加工は、ロータリーバルブ部材312における凸部317Aばかりでなく、ハウジング300における凸部318に施されてもよく、スリットや連通孔等、作動油の流路となる他の形状を形成するようにしてもよい。
Further, the chamfering process may be applied not only to the convex portion 317A of the
また、マニュアルストッパは、コントロールバルブシャフト301の端部及びピニオン軸303の端部間に形成されるばかりでなく、ロータリーバルブ部材312及びハウジング300間に形成されてもよい。
The manual stopper may be formed between the
また、油圧操舵補助装置3は、ロータリー式コントロールバルブの他、スプール式コントロールバルブを採用し、スプールの軸方向に沿った移動範囲を制限することにより、入口ポート313と出口ポート314とを常に連通させるようにして油圧ポンプ32の吐出圧が過度に増大するのを抑制し、油圧操舵補助装置3に過度の負荷が掛かるのを防止するようにしてもよい。
The hydraulic steering assist
1 ステアリングホイール
2 電動操舵補助装置
3 油圧操舵補助装置
4 ECU
5 ラックボデー
6 ラックバー
7 圧力センサ
20 トルクセンサ
21 モータ
30 コントロールバルブ部
31 パワーシリンダ
32 油圧ポンプ
33 リザーバタンク
34〜37 配管
40 設定圧変更手段
90 リリーフ弁
300 ハウジング
301 コントロールバルブシャフト
301A 突出部
302 トーションバー
303 ピニオン軸
303A 切り欠き部
304、309、310 ベアリング
305 ブッシュ
306 筒状凹部
307、308、311 ピン
312 ロータリーバルブ部材
313 入口ポート
314 出口ポート
315 右操舵用ポート
316 左操舵用ポート
317、317A、318 凸部
D1、D2 切り欠き幅
F1、F2 流路
P 油圧操舵補助装置によるラック推進力
PA、PB 設定開放圧
S パワーステアリング装置によるラック推進力
T0 補助トルク
T1 出力トルク
Te トリガー値
TM 入力トルク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5
Claims (6)
前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制限する吐出圧制限手段を備える、
ことを特徴とするパワーステアリング装置。 A power steering device including a hydraulic steering assist device that generates a steering assist force by a hydraulic pump,
A discharge pressure limiting means for limiting the discharge pressure of the hydraulic pump in the hydraulic steering assist device to a predetermined pressure or less;
A power steering device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。 An electric steering assist device for generating a steering assist force by an electric motor;
The power steering apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパワーステアリング装置。 The discharge pressure limiting means includes a relief valve between a high-pressure channel communicating with the hydraulic pump and a low-pressure channel communicating with a reservoir tank of the hydraulic pump.
The power steering device according to claim 1, wherein the power steering device is a power steering device.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパワーステアリング装置。 The discharge pressure limiting means includes a relative rotation angle limiting means for limiting relative rotation of the rotary valve of the hydraulic steering assist device to a predetermined rotation angle range, and the hydraulic pump and the reservoir tank are communicated with each other by the relative rotation angle limiting means. Limiting the discharge pressure to a predetermined pressure or less by securing a flow path in the rotary valve;
The power steering device according to claim 1, wherein the power steering device is a power steering device.
前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制御する吐出圧制限手段と、
前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記設定圧を増大させる設定圧変更手段と、
を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。 A power steering device including a hydraulic steering assist device that generates a steering assist force by a hydraulic pump and an electric steering assist device that generates a steering assist force by an electric motor,
A discharge pressure limiting means for controlling a discharge pressure of a hydraulic pump in the hydraulic steering assist device to a predetermined pressure or less;
A set pressure changing means for increasing the set pressure when the electric steering assist device fails;
A power steering apparatus comprising:
前記設定圧変更手段は、前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記電磁リリーフ弁を制御して前記所定圧を増大させる、
ことを特徴とする請求項5に記載のパワーステアリング装置。 An electromagnetic relief valve is provided between the high-pressure channel communicating with the hydraulic pump and the low-pressure channel communicating with the reservoir tank,
The set pressure changing means controls the electromagnetic relief valve to increase the predetermined pressure when the electric steering assist device fails.
The power steering apparatus according to claim 5.
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