JPH09263257A - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JPH09263257A
JPH09263257A JP8074843A JP7484396A JPH09263257A JP H09263257 A JPH09263257 A JP H09263257A JP 8074843 A JP8074843 A JP 8074843A JP 7484396 A JP7484396 A JP 7484396A JP H09263257 A JPH09263257 A JP H09263257A
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power steering
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Katsukuni Kata
克邦 加太
Masumi Hayashi
真澄 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device with an excellent responsiveness which can obtain a power assist corresponding to the handle operation at the handle operating time. SOLUTION: In a power steering device 100 in which an oil pump 4 to feed the pressure oil to a power steering cylinder 9 through a power steering valve is driven by an electric motor 7, the power steering valve is made as the first control valve 8a, the second control valve 8b with the sensitivity higher than a first control valve 8a is provided in parallel to the first control valve 8a, while a detecting means 10 to detect the variation of the passing flow rate of the pressure oil is provided at the downstream side of a second control valve 8b, and the rotation frequency of the electric motor 7 is to be controlled depending on the detecting signal of the detecting means 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グシリンダに圧油を供給するオイルポンプを電動モータ
で駆動するようにしたパワーステアリング装置に関す
る。詳細にはハンドル操作時点においてこれに即応した
パワーアシストを得ることができる応答性に優れたパワ
ーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering system in which an oil pump for supplying pressure oil to a power steering cylinder is driven by an electric motor. More specifically, the present invention relates to a power steering device with excellent responsiveness that can obtain power assist that immediately responds to a steering wheel operation.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
パワーステアリング装置としては、例えば特公昭63−
54590号公報に記載のものが一般に多く採用されて
いる。このパワーステアリング装置は、ステアリングギ
アボックスに内蔵されたパワーステアリングシリンダに
圧油を供給するオイルポンプを電動モータで駆動するよ
うにしたものである。
2. Description of the Related Art
As a power steering device, for example, Japanese Patent Publication No. 63-
Many of those described in Japanese Patent No. 54590 are generally adopted. In this power steering device, an oil pump that supplies pressure oil to a power steering cylinder incorporated in a steering gear box is driven by an electric motor.

【0003】ところが、このパワーステアリング装置
は、電動モータのブラシ部の磨耗量低減或いはシステム
全体の省エネルギー化のため、ハンドル操作時にのみ電
動モータが駆動してオイルポンプを回転させるようにな
っていたことから、ハンドル非操作時からハンドル操作
時に移行した場合に、その起動初期においてオイルポン
プの吐出量が不足し、応答性が悪いという不具合があっ
た。
However, in this power steering apparatus, the electric motor is driven only when the steering wheel is operated to rotate the oil pump in order to reduce the amount of wear of the brush portion of the electric motor or save energy in the entire system. Therefore, when the steering wheel is not operated and the steering wheel is operated, there is a problem that the discharge amount of the oil pump is insufficient at the initial stage of starting the steering wheel and the responsiveness is poor.

【0004】そこで、この応答性の改善を目的としたパ
ワーステアリング装置が、実公平1−11587号公報
において提案されている。このパワーステアリング装置
では、電動モータをハンドル非操作時においても低回転
で駆動させておき、ハンドル操作への移行時に、電動モ
ータの予回転分だけオイルポンプの吐出量の立ち上がり
が早められるようにしている。
Therefore, a power steering device for improving the responsiveness is proposed in Japanese Utility Model Publication No. 1-115787. In this power steering device, the electric motor is driven at a low rotation speed even when the steering wheel is not operated, so that when the steering wheel is operated, the rise of the discharge amount of the oil pump is accelerated by the pre-rotation of the electric motor. There is.

【0005】ところが、このパワーステアリング装置に
あっては、回路内の圧力が予め設定された値まで上昇し
たときにはじめて圧力スイッチで検知することにより、
ハンドル非操作時(スタンバイ時)からハンドル操作時
への移行を感知する構成となっていることから、ハンド
ル操作からポンプ起動までには、なお若干の時間を必要
としていた。このため、ハンドル操作時点においてこれ
に即応したパワーアシストが得られないという不具合が
あった。
However, in this power steering device, when the pressure in the circuit rises to a preset value, the pressure switch detects the pressure for the first time.
Since the configuration is such that the transition from the steering wheel not operated (standby) to the steering wheel operated is sensed, it took some time from the steering wheel operation to the pump startup. For this reason, there is a problem that the power assist corresponding to this cannot be obtained at the time of operating the steering wheel.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、ハンドル操作時点においてこれに即応した
パワーアシストを得ることができる応答性に優れたパワ
ーステアリング装置を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power steering device having excellent responsiveness, which can obtain power assist immediately corresponding to a steering wheel operation. It is a thing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、パワーステアリングシリン
ダ9にパワーステアリングバルブを介して圧油を供給す
るオイルポンプ4を電動モータ7で駆動するようにした
パワーステアリング装置100において、前記パワース
テアリングバルブを第一制御バルブ8aとし、この第一
制御バルブ8aより高感度の第二制御バルブ8bを当該
第一制御バルブ8aに対して並列に設けると共に、前記
第二制御バブル8bの下流に圧油の通過流量の変動を検
出する検出手段10を設け、この検出信号に基づいて前
記電動モータ7の回転数を制御するようにしたことを特
徴とするパワーステアリング装置100をその要旨とし
た。
To achieve the above object, the invention according to claim 1 drives an oil pump 4 for supplying pressure oil to a power steering cylinder 9 via a power steering valve with an electric motor 7. In the power steering apparatus 100 configured as described above, the power steering valve is the first control valve 8a, and the second control valve 8b having higher sensitivity than the first control valve 8a is provided in parallel with the first control valve 8a. A detection means 10 for detecting a variation in the flow rate of the pressure oil is provided downstream of the second control bubble 8b, and the rotation speed of the electric motor 7 is controlled based on the detection signal. The power steering device 100 is used as the gist.

【0008】また、請求項2記載の発明は、検出手段が
流量センサー10であることを特徴とする請求項1記載
のパワーステアリング装置100をその要旨とした。
The invention according to claim 2 has as its gist the power steering device 100 according to claim 1, characterized in that the detecting means is the flow rate sensor 10.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明のパワーステアリン
グ装置100(以下PS装置100という)の好ましい
実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2に
示すように、ハンドル1の入力軸2の先端には、内部に
パワーステアリングシリンダ9(以下PSシリンダ9と
いう)とステアリングギアを内蔵したステアリングギア
ボックス3(以下ギアボックス3という)が連結されて
いる。入力軸2は、PSシリンダ9とトーションバー、
ボールスクリューなどを介して結合し、同時にパワース
テアリングバルブ8a(以下第一制御バルブ8aとい
う)と連係し、ハンドル1の回転方向に応じて第一制御
バルブ8aを切り換え作動させるようになっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of a power steering apparatus 100 (hereinafter referred to as PS apparatus 100) of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a steering gear box 3 (hereinafter referred to as a gear box 3) having a power steering cylinder 9 (hereinafter referred to as a PS cylinder 9) and a steering gear inside is provided at a tip of an input shaft 2 of a handle 1. ) Are connected. The input shaft 2 is a PS cylinder 9 and a torsion bar,
It is coupled via a ball screw or the like, and at the same time, is linked with a power steering valve 8a (hereinafter referred to as a first control valve 8a), and switches the first control valve 8a according to the rotation direction of the handle 1 to operate.

【0010】また、この第一制御バルブ8aより高感度
の第二制御バルブ8bが当該第一制御バルブ8aに対し
て並列に接続されており、ハンドル1の操舵時、始めに
第二制御バルブ8bのバルブが切り替わり、次いで第一
制御バルブ8aのバルブが切り替わるようになってい
る。
A second control valve 8b, which has a higher sensitivity than the first control valve 8a, is connected in parallel to the first control valve 8a. When the steering wheel 1 is steered, the second control valve 8b is first connected. Is switched, and then the valve of the first control valve 8a is switched.

【0011】さらに、ギアボックス3内部に内蔵された
PSシリンダ9に圧油を供給するオイルポンプ4がエン
ジンルーム内の所定の位置に配置されている。そして、
オイルポンプ4で発生した高油圧が高圧ホース5Aを介
してPSシリンダ9に送り込まれ、その戻り油が低圧ホ
ース5Bを介してオイルポンプ4のオイルタンク6へと
返されるようになっている。
Further, an oil pump 4 for supplying pressure oil to the PS cylinder 9 built in the gear box 3 is arranged at a predetermined position in the engine room. And
The high hydraulic pressure generated in the oil pump 4 is sent to the PS cylinder 9 via the high pressure hose 5A, and the returned oil is returned to the oil tank 6 of the oil pump 4 via the low pressure hose 5B.

【0012】オイルポンプ4はベーンポンプであって、
そのポンプ軸には電動モータ7が同軸的に結合され、電
動モータ7の回転によってオイルポンプ4が駆動するよ
うになっている。電動モータ7は、エンジンルーム内或
いは車室内に配置された制御回路(ECU)からの出力
信号によって駆動制御されていて、車両等の運転状態に
応じて最適なパワーアシストが得られるようオイルポン
プ4の回転数を可変制御するようになっている。
The oil pump 4 is a vane pump,
The electric motor 7 is coaxially coupled to the pump shaft, and the oil pump 4 is driven by the rotation of the electric motor 7. The electric motor 7 is drive-controlled by an output signal from a control circuit (ECU) arranged in the engine room or in the vehicle compartment, and the oil pump 4 is provided so as to obtain an optimum power assist according to the operating state of the vehicle or the like. The number of rotations of is controlled variably.

【0013】ECUには、後述する流量センサー10か
らの検出信号が入力されるとともに、エンジン本体の配
電器からのエンジン回転数信号、トランスミッション部
からの車速信号及び荷重信号等が入力される。ECUで
は、これらの入力信号を適宜電流値または電圧値に変換
し、これらを比較演算した後、制御電流または制御電圧
として電動モータ7に出力して、これを可変回転させる
ようになっている。
The ECU receives a detection signal from a flow rate sensor 10 which will be described later, an engine speed signal from a distributor of the engine body, a vehicle speed signal and a load signal from a transmission section, and the like. In the ECU, these input signals are appropriately converted into a current value or a voltage value, which are compared and calculated, and then output to the electric motor 7 as a control current or a control voltage to variably rotate them.

【0014】流量センサー10は、本発明の特徴をなす
ものであり、第二制御バルブ8bと下流のオイルタンク
6との間に設けられており、ハンドル1の操舵時に第二
制御バルブ8bのバルブが切り替わることに起因して生
ずる圧油の通過流量の変動を検出する検出手段10とし
て作動するようになっている。なお、この検出手段10
は本実施例のように流量センサー10に限定されるもの
ではなく、絞りベンとこの絞りベンの前後の油圧の差を
検出する差圧センサーの組み合わせなど、第二制御バル
ブ8bの下流の通過流量の変動を検出できる手段であれ
ば如何なる構成であっても良い。さて、ハンドル1を操
舵すると、前述したように先ず感度の高い第二制御バル
ブ8bのバルブが切り替わり、その下流の圧油の通過流
量が変動することになる。このような通過流量の変動を
検出手段である流量センサー10で検出し、この検出信
号に基づいて電動モータ7の回転数を制御するようにし
たのが本発明のパワーステアリング装置100である。
そして、これらはハンドル1の操舵と略同時に起こるこ
とになるため、回路内の圧力が予め定められた圧力まで
上昇しないとポンプ起動しない従来例のものに比較し応
答性を著しく高めることができる。
The flow rate sensor 10, which is a feature of the present invention, is provided between the second control valve 8b and the oil tank 6 on the downstream side, and is a valve of the second control valve 8b when the steering wheel 1 is steered. Is operated as the detecting means 10 for detecting a change in the flow rate of the pressure oil that occurs due to the switching of the pressure oil. The detecting means 10
Is not limited to the flow rate sensor 10 as in the present embodiment, and a flow rate passing downstream of the second control valve 8b such as a combination of a throttling ben and a differential pressure sensor for detecting a difference in oil pressure before and after the throttling ben. Any configuration may be used as long as it can detect the fluctuation of Now, when the steering wheel 1 is steered, as described above, the valve of the second control valve 8b having a high sensitivity is first switched, and the passage flow rate of the pressure oil downstream thereof is changed. The power steering device 100 of the present invention is configured to detect such a variation in the passing flow rate by the flow rate sensor 10, which is a detecting means, and control the rotation speed of the electric motor 7 based on the detection signal.
Since these occur almost at the same time as the steering of the steering wheel 1, the response can be remarkably enhanced as compared with the conventional example in which the pump is not started unless the pressure in the circuit rises to a predetermined pressure.

【0015】尚、本実施例にあっては、第二制御バルブ
8bや流量センサ10ー等が故障した場合のフェールセ
ーフとして従来と同様に圧力スイッチ12を設けてい
る。
In the present embodiment, the pressure switch 12 is provided as in the conventional case as a fail safe in the case where the second control valve 8b, the flow rate sensor 10 or the like fails.

【0016】次に、上記如く構成されたパワーステアリ
ング装置100の作動説明を行う。ここで、パワーステ
アリング装置100の作動説明で用いる図3(車速と電
動モータ7の回転数との関係を示したグラフ)では、ハ
ンドル非操作時における電動モータ7の回転数を図3中
点線で示し、ハンドル操作時における電動モータ7の回
転数を図3中実線で示した。
Next, the operation of the power steering device 100 configured as described above will be described. Here, in FIG. 3 (a graph showing the relationship between the vehicle speed and the rotation speed of the electric motor 7) used for explaining the operation of the power steering device 100, the rotation speed of the electric motor 7 when the steering wheel is not operated is indicated by a dotted line in FIG. The rotation speed of the electric motor 7 at the time of operating the steering wheel is shown by the solid line in FIG.

【0017】まずハンドル1の非操舵時について説明す
る。図1に示すようにエンジンの始動と共に電動モータ
7が始動する。その際には、図3に示すように電動モー
タ7は任意に設定した回転数、例えば300rpmで回
転している。
First, the case where the steering wheel 1 is not steered will be described. As shown in FIG. 1, the electric motor 7 starts when the engine starts. At that time, as shown in FIG. 3, the electric motor 7 is rotating at an arbitrarily set rotation speed, for example, 300 rpm.

【0018】次に、図1及び図2に示すように、電動モ
ータ7によって回転駆動されるオイルポンプ4は所要流
量の圧油を高圧ホース5Aを介してPSシリンダ9へと
送り込まれる。そして、その戻り油は低圧ホース5Bを
介してオイルポンプ4のオイルタンク6へと戻される。
つまり、オイルポンプ4から供給された油は、第一制御
バルブ8a及び第二制御バルブ8bと流量センサー10
を経由してオイルタンク6へ戻るのであるが、この時流
量センサー10を通過する圧油の流量に変動はないた
め、ECUは電動モータ7が予め設定した回転数で回転
するよう制御する。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the oil pump 4 rotatably driven by the electric motor 7 sends a required amount of pressure oil to the PS cylinder 9 through the high pressure hose 5A. Then, the returned oil is returned to the oil tank 6 of the oil pump 4 via the low pressure hose 5B.
That is, the oil supplied from the oil pump 4 is supplied to the first control valve 8a, the second control valve 8b, and the flow rate sensor 10.
However, since the flow rate of the pressure oil passing through the flow rate sensor 10 does not change at this time, the ECU controls the electric motor 7 to rotate at a preset rotation speed.

【0019】車速が任意に設定した速度、例えば60k
m/hに達するまでは、電動モータ7は設定した300
rpmで回転し続ける。車速が速度60km/hを越え
ると、これを検知した車速センサーからの信号に基づ
き、ECUが電動モータ7の回転数を車速に比例して徐
々に低下させるよう制御する。
The vehicle speed is an arbitrarily set speed, for example, 60k
Until reaching m / h, the electric motor 7 is set to 300
Continue to rotate at rpm. When the vehicle speed exceeds 60 km / h, the ECU controls the rotation speed of the electric motor 7 to gradually decrease in proportion to the vehicle speed based on the signal from the vehicle speed sensor which detects the vehicle speed.

【0020】さらに車速が任意に設定した速度、例えば
100km/hを越えたとき、これを検知した車速セン
サーからの信号でECUが作動し、電動モータ7の回転
を停止させる。
Further, when the vehicle speed exceeds an arbitrarily set speed, for example, 100 km / h, the ECU is actuated by a signal from the vehicle speed sensor which detects this and stops the rotation of the electric motor 7.

【0021】次に、ハンドル1の操舵時について説明す
る。ハンドル1を操舵すると、先ず高感度の第二制御バ
ルブ8bのバルブが第一制御バルブ8aから第二制御バ
ルブ8bのバルブに切り替わり、第二制御バルブ8bの
下流を通過する圧油の流量に変動が生じる。
Next, the steering operation of the steering wheel 1 will be described. When the steering wheel 1 is steered, first, the valve of the second control valve 8b having high sensitivity is switched from the first control valve 8a to the valve of the second control valve 8b, and the flow rate of the pressure oil passing downstream of the second control valve 8b is changed. Occurs.

【0022】この変動は流量センサー10で検知され、
その検出信号はECUに入力される。ECUは流量セン
サー10からの検出信号に基づき、電動モータ7の回転
数を非操作時よりも高い回転数、例えば3000回転ま
で上昇させる。これにより、ハンドル1には圧油による
パワーアシストが行われ、ハンドル1を容易に操舵でき
るようになる。その後、ハンドル操作が終了し圧油の流
量変動が無くなったことを流量センサー10で検出する
と、ECUは電動モータ7の回転数を上記3000回転
から300回転に落とすよう制御する。
This fluctuation is detected by the flow sensor 10,
The detection signal is input to the ECU. Based on the detection signal from the flow rate sensor 10, the ECU increases the rotation speed of the electric motor 7 to a higher rotation speed than that when not operated, for example, 3000 rotations. As a result, power assist is performed on the steering wheel 1 by the pressure oil, and the steering wheel 1 can be easily steered. After that, when the flow sensor 10 detects that the steering wheel operation is finished and the flow rate of the pressure oil has disappeared, the ECU controls the rotation speed of the electric motor 7 to decrease from 3000 rotations to 300 rotations.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明のパワーステアリング装置は、第
一制御バルブより高感度の第二制御バルブを設けると共
にその下流の流量の変動を流量センサーで検出し、この
検出信号に基づいて電動モータの回転数を制御するよう
になっていることから、ハンドル非操作時からハンドル
操作時への移行を瞬時に感知することができ、ハンドル
操作時点においてこれに即応したパワーアシストが得ら
れる。
The power steering apparatus of the present invention is provided with a second control valve having a higher sensitivity than the first control valve, detects a fluctuation in the flow rate downstream of the second control valve with a flow rate sensor, and based on this detection signal, the electric motor Since the number of rotations is controlled, it is possible to instantly detect the transition from the time when the steering wheel is not operated to the time when the steering wheel is operated, and at the time when the steering wheel is operated, the power assist that responds to this can be obtained.

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

【図1】本発明のパワーステアリング装置のシステム構
成図。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a power steering device of the present invention.

【図2】本発明のパワーステアリング装置の概略構成
図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power steering device of the present invention.

【図3】車速と電動モータの回転数の関係を示したグラ
フ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the rotation speed of the electric motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ハンドル 2・・・入力軸 3・・・ギアボックス 4・・・オイルポンプ 5・・・ホース 6・・・オイルタンク 7・・・電動モータ 8a・・第一制御バルブ 8b・・第二制御バルブ 9・・・PSシリンダ 10・・・流量センサー(検出手段) 11・・・パワーユニット 12・・・圧力スイッチ 100・・・パワーステアリング装置 1 ... Handle 2 ... Input shaft 3 ... Gear box 4 ... Oil pump 5 ... Hose 6 ... Oil tank 7 ... Electric motor 8a ... First control valve 8b ... Second control valve 9 ... PS cylinder 10 ... Flow rate sensor (detection means) 11 ... Power unit 12 ... Pressure switch 100 ... Power steering device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パワーステアリングシリンダにパワース
テアリングバルブを介して圧油を供給するオイルポンプ
を電動モータで駆動するようにしたパワーステアリング
装置において、 前記パワーステアリングバルブを第一制御バルブとし、
この第一制御バルブより高感度の第二制御バルブを当該
第一制御バルブに対して並列に設けると共に、前記第二
制御バブルの下流に圧油の通過流量の変動を検出する検
出手段を設け、この検出信号に基づいて前記電動モータ
の回転数を制御するようにしたことを特徴とするパワー
ステアリング装置。
1. A power steering apparatus in which an oil pump for supplying pressure oil to a power steering cylinder via a power steering valve is driven by an electric motor, wherein the power steering valve is a first control valve,
A second control valve having a higher sensitivity than the first control valve is provided in parallel with the first control valve, and a detection unit for detecting a change in the flow rate of the pressure oil is provided downstream of the second control bubble, A power steering device characterized in that the number of revolutions of the electric motor is controlled based on the detection signal.
【請求項2】 前記検出手段が流量センサーであること
を特徴とする請求項1記載のパワーステアリング装置。
2. The power steering device according to claim 1, wherein the detecting means is a flow sensor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002284028A (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Kayaba Ind Co Ltd Power steering device
JP2008238913A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Mazda Motor Corp Automatic stopping device of vehicular engine
JP2008284997A (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Daikin Ind Ltd Power steering device

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