JPS62279170A - Steering force control device for power steering device - Google Patents

Steering force control device for power steering device

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JPS62279170A
JPS62279170A JP12416086A JP12416086A JPS62279170A JP S62279170 A JPS62279170 A JP S62279170A JP 12416086 A JP12416086 A JP 12416086A JP 12416086 A JP12416086 A JP 12416086A JP S62279170 A JPS62279170 A JP S62279170A
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JP
Japan
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steering
steering angle
reaction force
valve
handle
Prior art date
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Pending
Application number
JP12416086A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Eto
衛藤 邦彦
Yutaka Mori
豊 森
Tsutomu Matsumoto
勤 松本
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To smooth return control of a handle through prevention of production of an assist force, by providing a return detecting means which detects that a steering angle is changed in a direction in which it approaches a neutral position. CONSTITUTION:An electromagnetic throttle valve 90 is connected to a passage 45 on the reaction force side, and is communicated to a tank through throttle of the valve 90. The valve 90 is connected to a computer 91 for controlling a steering force through a driving circuit 90a, and the opening thereof is controlled according to an instruction from the computer 91. Singals from a steering angle detector 92 for detecting the steering angle of a handle H and a car speed detector 93 are inputed to the computer 91. A current responding to a car speed V and a steering angle theta is fed to the valve 90, and a reaction force chamber 56 is controlled to a value responding to the car speed V and the steering angle theta, and an optimum steering reaction force is exerted. In a handle neutral position, a steering reaction force is decreased, and catching phenomenon during steering of a handle can be prevented from occurring.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、車速等に応じた反力油圧を供給し、ハンドル
トルクを車速等に応じて変化させる反力機構を備えた動
力舵取装置の操舵力制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention provides a reaction force mechanism that supplies reaction oil pressure according to vehicle speed, etc., and changes steering torque according to vehicle speed, etc. The present invention relates to a steering force control device for a power steering device equipped with a power steering device.

〈従来の技術〉 車速等に比例した反力油圧を反力機構に導入し動力舵取
装置の操舵力を車速等に応じて制御するものは公知であ
る。
<Prior Art> It is known that a reaction force hydraulic pressure proportional to vehicle speed or the like is introduced into a reaction force mechanism to control the steering force of a power steering device in accordance with vehicle speed or the like.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる操舵力制御装置によると、切込感
に関する特性は1足する結果が得られるが、ハンドルの
戻りが悪い点は改善できない問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, according to such a steering force control device, although the characteristics related to the steering feel can be improved by 1, there is a problem in that the poor return of the steering wheel cannot be improved.

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、操舵角を検出する操舵角検出器と、この操舵
角検出器にて検出された操舵角が中立位置に近ずく方向
に変化していることを検出する戻り検出手段と、この戻
り検出手段の出力に応答し反力機構に供給する圧油の圧
力を増加させる制御手段とを設けたことを特徴とするも
のである。
Means for Solving the Problems> The present invention provides a steering angle detector that detects a steering angle, and a steering angle that detects a steering angle that is changing in a direction approaching a neutral position. The present invention is characterized by providing a return detection means for detecting the return detection means, and a control means for increasing the pressure of the pressure oil supplied to the reaction force mechanism in response to the output of the return detection means.

〈作用〉 ハンドルが切り込み状態から戻し方向へ深舵されると、
これが戻り検出手段によって検出され、制御手段の作用
により反力機構に供給される圧油の圧力が上昇される。
<Function> When the handle is steered deeply from the cut state to the return direction,
This is detected by the return detection means, and the pressure of the pressure oil supplied to the reaction force mechanism is increased by the action of the control means.

これにより、サーボ弁が中立状態に近い状態に保持され
、アシスト力の発生が防止されてハンドルの戻り操作が
円滑に行なわれる。
As a result, the servo valve is maintained in a state close to a neutral state, generation of assist force is prevented, and the return operation of the handle is performed smoothly.

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図(alにおいて、11は動力舵取装置の本体をな
すハウジング本体、12はハウジング本体11に固着さ
れている弁ハウジングである。このハウジング本体11
及び弁ハウジング12内には一対の軸受13,14を介
してピニオン軸(出力軸)21が回転自在に軸承されて
おり、このピニオン軸21にはこれと交差する方向に摺
動可能なランク軸22のラック歯22aが噛合している
。このラック軸22は、図示しないパワーシリンダのピ
ストンと連結され、その両端は所要の操縦リンク機構を
介して操向車輪に連結されている。
In FIG. 1 (al), 11 is a housing main body forming the main body of the power steering device, and 12 is a valve housing fixed to the housing main body 11.
A pinion shaft (output shaft) 21 is rotatably supported within the valve housing 12 via a pair of bearings 13 and 14, and a rank shaft that is slidable in a direction intersecting the pinion shaft 21 is rotatably supported within the valve housing 12. 22 rack teeth 22a are in mesh with each other. This rack shaft 22 is connected to a piston of a power cylinder (not shown), and both ends thereof are connected to steering wheels via a required steering link mechanism.

弁ハウジング12の穴内には、制御弁機構30が収納さ
れている。制御弁機構(サーボ弁)30は、操舵軸とし
ての入力軸23と一体的に形成したロータリ弁部材31
と、このロータリ弁部材31の外周に同心的かつ相対的
回転可能に嵌合したスリーブ弁部材32を主要構成部材
としている。
A control valve mechanism 30 is housed within the hole of the valve housing 12. The control valve mechanism (servo valve) 30 includes a rotary valve member 31 integrally formed with an input shaft 23 as a steering shaft.
The main component is a sleeve valve member 32 that is fitted around the outer periphery of the rotary valve member 31 so as to be concentric and relatively rotatable.

ロータリ弁部材31は、これと一体の入力軸23に一端
を連結したトーションバー24を介してピニオン軸21
に可撓的に連結されている。また、ロータリ弁部材31
の外周には、図示しないが、その軸方向に伸びる複数の
ランド部と溝部とが等間隔にて形成されており、これの
溝底部より内周部に連通ずる連通路37が穿設されてい
る。入力軸23に前記内周部と弁ハウジング12内の低
圧室38とを連通ずる通路39が設けられている。
The rotary valve member 31 is connected to the pinion shaft 21 via a torsion bar 24 whose one end is connected to an input shaft 23 integral with the rotary valve member 31.
flexibly connected to. In addition, the rotary valve member 31
Although not shown, a plurality of lands and grooves extending in the axial direction are formed at equal intervals on the outer periphery of the holder, and a communication path 37 is bored through the bottom of the groove to communicate with the inner periphery. There is. The input shaft 23 is provided with a passage 39 that communicates the inner peripheral portion with the low pressure chamber 38 within the valve housing 12 .

一方スリーブ弁部材32の内周にも、その軸方向に延び
る複数のランド部と溝部が等間隔にて形成され、各溝部
よりスリーブ弁部材32の外周に開口する分配穴40.
41が設けられている。供給ポート35より供給される
圧力流体は、制御弁が中立状態であればランド部両側の
溝部に均等に流れ、連通路37及び通路39を経て低圧
室38より排出ポート36に流出する。この場合、両分
配ポート33.34は低圧で等しい圧力となっているた
めパワーシリンダは作動されない。制御弁が中立状態か
ら偏位すれば、一方の分配穴40又は41には供給ポー
ト35より圧油が供給され、他方の分配穴41又は40
にパワーシリンダから排出された流体が流入し、連通路
37、通路39、低圧室38を経て排出ポート36に放
出されるようになっている。
On the other hand, a plurality of lands and grooves extending in the axial direction are formed at equal intervals on the inner circumference of the sleeve valve member 32, and distribution holes 40.
41 are provided. When the control valve is in the neutral state, the pressure fluid supplied from the supply port 35 flows equally into the grooves on both sides of the land portion, and flows out from the low pressure chamber 38 to the discharge port 36 via the communication passage 37 and the passage 39. In this case, both distribution ports 33, 34 are at low and equal pressure, so the power cylinder is not activated. If the control valve deviates from the neutral state, pressure oil is supplied from the supply port 35 to one distribution hole 40 or 41, and pressurized oil is supplied from the supply port 35 to the other distribution hole 41 or 40.
Fluid discharged from the power cylinder flows into the chamber and is discharged to the discharge port 36 through the communication passage 37, passage 39, and low pressure chamber 38.

反力機構は次の通りである。ロータリ弁部材31のピニ
オン軸21側の端部には第1図(′b)にも示されるよ
うに半径方向に両側に突起した突起部50が形成されて
おり、この突起部50と対応するピニオン軸21には突
起部50を入力軸23の軸線回りに数角度旋回可能に遊
嵌する嵌合溝51が形成されている。前記突起部50の
先端には、断面が1字形状の係合溝52が軸方向に形成
されている。そして、挿通穴53には先端部が係合溝5
2に係合するプランジャ54が半径方向に摺動可能に挿
入され、プランジャ54の後部へ作動油を導くべ(環状
溝55が形成されている。この挿通穴53と環状′a5
5とで反力室56が構成されている。58は車速等に応
じて制御されたポンプからの圧力流体を導入するボート
、57は前記ボート58と環状溝55を連通ずる通路で
ある。
The reaction force mechanism is as follows. At the end of the rotary valve member 31 on the pinion shaft 21 side, as shown in FIG. The pinion shaft 21 is formed with a fitting groove 51 into which the protrusion 50 is loosely fitted so as to be rotatable by several angles around the axis of the input shaft 23. At the tip of the protrusion 50, an engagement groove 52 having a letter-shaped cross section is formed in the axial direction. The insertion hole 53 has a distal end that is connected to the engagement groove 5.
2 is slidably inserted in the radial direction, and an annular groove 55 is formed to guide hydraulic oil to the rear part of the plunger 54.
5 constitutes a reaction force chamber 56. Reference numeral 58 is a boat that introduces pressure fluid from a pump controlled according to the vehicle speed, etc., and 57 is a passage that communicates the boat 58 with the annular groove 55.

上記構成の反力機構は、いわゆるラジアル方式であるが
軸線方向に反力を作用させる構成のスラスト方式でもよ
い。
The reaction force mechanism configured as described above is a so-called radial type, but may also be a thrust type configured to apply a reaction force in the axial direction.

60は自動車エンジンによって駆動される供給ポンプを
示し、61は前記供給ポンプ60から吐出される圧油を
一定流量Qに制御する流量制御弁である。この流量制御
弁61は、メータリングオリフィス62と、このメータ
リングオリフィス62の前後圧に応じて作動され、この
前後圧を常に一定に保持するように低圧側に通じたバイ
パス通路63を開口制御するバイパス弁64によって構
成されている。尚、供給ポンプ60が定速モータ駆動式
の一定流量を吐出するものである場合には前記流量制御
弁61は不要である。
Reference numeral 60 indicates a supply pump driven by an automobile engine, and reference numeral 61 indicates a flow rate control valve that controls the pressure oil discharged from the supply pump 60 to a constant flow rate Q. The flow rate control valve 61 is operated according to the metering orifice 62 and the longitudinal pressure of the metering orifice 62, and controls the opening of the bypass passage 63 leading to the low pressure side so as to keep the longitudinal pressure constant. It is constituted by a bypass valve 64. It should be noted that if the supply pump 60 is a constant speed motor-driven type that discharges a constant flow rate, the flow rate control valve 61 is not necessary.

80は前記流量制御弁61の高圧側と接続する分流制御
弁(フローデバイダ)である。この分流制御弁80は、
前記流量Qを制御絞り70aの前後差圧ならびにスプリ
ングによって制御スプール81を摺動させ、サーボ弁側
通路44へ流量QGを分流し、また反力機構側通路45
へ流量QRを分流する。
Reference numeral 80 denotes a flow divider that is connected to the high pressure side of the flow control valve 61. This branch control valve 80 is
The flow rate Q is caused by sliding the control spool 81 using the differential pressure across the control throttle 70a and a spring, and diverts the flow rate QG to the servo valve side passage 44, and also to the reaction force mechanism side passage 45.
The flow rate QR is diverted to.

前記反力機構側通路45には電磁絞り弁90が接続され
、電磁絞り弁90の絞りを介してタンクに連通されてい
る。この電磁絞り弁90は供給電流の増加に併って開度
が減少する形式のもので、駆動回路90aを介して操舵
力制御用のコンピュータ91に接続され、コンピュータ
91の指令により開度が制御されるようになっている。
An electromagnetic throttle valve 90 is connected to the reaction force mechanism side passage 45, and communicates with the tank via the throttle of the electromagnetic throttle valve 90. This electromagnetic throttle valve 90 is of a type in which the opening degree decreases as the supplied current increases, and is connected to a computer 91 for steering force control via a drive circuit 90a, and the opening degree is controlled by instructions from the computer 91. It is now possible to do so.

このコンピュータ91にはハンドルHの操舵角を検出す
る操舵角検出器92と車速検出器93からの信号が入力
されるようになっている。なお、操舵角検出″392は
、スリット式の回転変位検出器92aと、この回転変位
検出器92aからのパルスを計数してハンドルHの絶対
操舵角度を検出する加減算カウンタ92bとから構成さ
れている。
Signals from a steering angle detector 92 for detecting the steering angle of the steering wheel H and a vehicle speed detector 93 are input to the computer 91. The steering angle detection unit 392 includes a slit-type rotational displacement detector 92a and an addition/subtraction counter 92b that counts pulses from the rotational displacement detector 92a to detect the absolute steering angle of the steering wheel H. .

第2図(a)、  (b)は、コンピュータ91の処理
を示したフローチャートで、コンピュータ91はこれら
のプログラムを一定時間毎に実行する。
FIGS. 2(a) and 2(b) are flowcharts showing the processing of the computer 91, and the computer 91 executes these programs at regular intervals.

第2図(a)は操舵方向を判定する処理で、まず、ステ
ップ100で加減算カウンタ92bから操舵角θを読取
り、正負判定即ちステアリングシャフトが右回転か左回
転かが判定される。右回転の場合には、ステップ102
へ移行して前回の入力値0θとの偏差が算出される。負
と判定された場合にはステップ104へ移行する。ステ
ップ104では操舵角の絶対値が増加する方向に操舵さ
れていると判定されたのでそのことを記憶するためにパ
ラメータNEGAが0に設定される。又正の場合即ち操
舵角の絶対値が減少する方向に操舵されている場合には
NEGAは1に設定される。操舵方向が左の場合にはス
テップ108で同様に判定され、操舵角の絶対値が増加
する方向に操舵されている場合にはステップ112でN
EGAを0に、操舵角の絶対値が減少する方向に操舵さ
れている場合にはステップ110でNEGAを1に設定
する。ステップ114では、処理間隔Tのデータを用い
て操舵角速度θが求められる。ステップ116では、今
回入力された操舵角θをOθとして記憶する。
FIG. 2(a) shows a process for determining the steering direction. First, in step 100, the steering angle θ is read from the addition/subtraction counter 92b, and a positive/negative determination is made, that is, it is determined whether the steering shaft is rotating clockwise or counterclockwise. In case of clockwise rotation, step 102
The deviation from the previous input value 0θ is calculated. If it is determined to be negative, the process moves to step 104. In step 104, it is determined that the vehicle is being steered in a direction in which the absolute value of the steering angle increases, so the parameter NEGA is set to 0 to store this fact. Further, if it is positive, that is, if the steering angle is being steered in a direction in which the absolute value of the steering angle is decreasing, NEGA is set to 1. If the steering direction is to the left, a similar determination is made in step 108, and if the steering is being carried out in a direction in which the absolute value of the steering angle increases, N is determined in step 112.
EGA is set to 0, and if the vehicle is being steered in a direction in which the absolute value of the steering angle is decreasing, NEGA is set to 1 in step 110. In step 114, the steering angular velocity θ is determined using the data of the processing interval T. In step 116, the currently input steering angle θ is stored as Oθ.

次に第2図(b)の反力制御の処理について説明する。Next, the reaction force control process shown in FIG. 2(b) will be explained.

ステップ200では車速検出器93から車速■が、ステ
ップ202では加減算カウンタ92bから操舵角θが入
力される。この後、ステップ204で、車速■と操舵角
θに応じた制御電流値1.を国勢のマツプから読出す。
In step 200, the vehicle speed ■ is input from the vehicle speed detector 93, and in step 202, the steering angle θ is input from the addition/subtraction counter 92b. After this, in step 204, the control current value 1. is determined according to the vehicle speed ■ and the steering angle θ. Read out from the national map.

そして、この後、ステップ206において第2図(al
の処理によって判別された結果が判別され、操舵が操舵
角の絶対値の増加する方向(切込み)に行なわれている
場合にはステップ208へ移行して、戻し制御電流値r
Rを零にセットした後、ステップ210へ移行し、Io
ut=Io+11+1の演算によって出力電流値Tau
tを求め、ステップ212でこれを駆動回路に出力する
After this, in step 206, FIG.
The result determined by the process is determined, and if the steering is being performed in the direction in which the absolute value of the steering angle increases (cutting), the process moves to step 208, and the return control current value r is determined.
After setting R to zero, the process moves to step 210 and Io
The output current value Tau is calculated by calculating ut=Io+11+1.
t is determined and outputted to the drive circuit in step 212.

これにより、電磁絞り弁90には車速■と操舵角θに応
じた電流が供給され、反力室56の圧力が車速Vと操舵
角θに応じた値に制御されて、最適な操舵反力が付与さ
れる。
As a result, the electromagnetic throttle valve 90 is supplied with a current according to the vehicle speed ■ and the steering angle θ, and the pressure in the reaction force chamber 56 is controlled to a value according to the vehicle speed V and the steering angle θ, so that the optimum steering reaction force is obtained. will be granted.

他方、ハンドルI(が戻り方向に操舵されていると判断
された場合には、ステップ206からステップ214へ
移行し、第3図に示されるマツプを参照して、操舵角の
絶対値1θ1に対応した戻り制御電流値IRを導出し、
これに基づいて出力電流値Ioutを算出する。
On the other hand, if it is determined that the steering wheel I (is being steered in the return direction), the process moves from step 206 to step 214, and with reference to the map shown in FIG. Derive the return control current value IR,
Based on this, the output current value Iout is calculated.

第3図に示すマツプは、操舵角の絶対値1θ1が零付近
ではIRが零で、lθ]が設定角1θS1以上になると
I)?が設定値Isまで上昇する特性となっている。し
たがって、ハンドルI(の角度が中立位置から設定角度
以上切られている場合には出力電流Tautが切込み時
の電流よりもIsだけ大きな値となり、切込み時に比べ
大きな反力が発生する。これにより、サーボバルブが中
立位置に近い状態に保持されて操舵補助力が発生しにく
くなり、ハンドルの戻りが良くなる。また、ハンドル中
立位置では1θ1が零となり、IF?も零となるため、
操舵反力は小さくなり、ハンドル操舵時のひっかかり現
象の発生を防止できる。
The map shown in FIG. 3 shows that IR is zero when the absolute value 1θ1 of the steering angle is near zero, and when lθ] becomes greater than or equal to the set angle 1θS1, IR is zero? has a characteristic that increases up to the set value Is. Therefore, when the angle of the handle I (is turned from the neutral position by more than the set angle), the output current Tout becomes a value larger than the current at the time of cutting by Is, and a larger reaction force is generated than at the time of cutting. The servo valve is held close to the neutral position, making it difficult to generate steering assist force and improving the return of the steering wheel.Also, at the neutral position of the steering wheel, 1θ1 is zero and IF? is also zero, so
The steering reaction force is reduced, and it is possible to prevent the steering wheel from getting stuck when steering.

なお、第3図に示すマツプに替え、第4図に示すように
操舵角速度の絶対値[ilに対する戻り制御電流IRを
規定するマツプを記憶し、ステップ214においてこの
マツプを参照して戻り制御電流IRを求めるようにして
もよい。
Note that instead of the map shown in FIG. 3, a map that defines the return control current IR with respect to the absolute value [il of the steering angular velocity is stored as shown in FIG. 4, and this map is referred to in step 214 to determine the return control current. IR may also be obtained.

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、ハンドルが戻り方
向に操舵されたことを検出して反力油圧をあげ、これに
よってサーボ弁を中立状態に戻すようにしているため、
ハンドルの戻り特性が良くなる利点がある。
<Effects of the Invention> As described above, in the present invention, it is detected that the steering wheel is steered in the return direction, and the reaction oil pressure is increased, thereby returning the servo valve to the neutral state.
This has the advantage of improving the return characteristics of the handle.

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

第1図は本発明の実施例を示す動力舵取装置の断面図に
油圧系統図を供回した図、第2図は第1図におけるコン
ピュータ91の作動を示すフローチャート、第3図はr
Rを求めるマツプを示す図、第4図はマツプの変形例を
示す図である。 21・・・ビニオン軸、23・・・入力軸、56・・・
反力室、80・・・分流制御弁、90・・・電磁絞り弁
、91・・・コンピュータ、92・・・操舵角検出器、
93・・・車速検出器。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a power steering device showing an embodiment of the present invention with a hydraulic system diagram, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the computer 91 in FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a map for determining R. FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the map. 21... Binion shaft, 23... Input shaft, 56...
Reaction force chamber, 80... Diversion control valve, 90... Electromagnetic throttle valve, 91... Computer, 92... Steering angle detector,
93...Vehicle speed detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力軸と出力軸との相対回転に基づいて作動され
パワーシリンダへの圧油の給排を制御するサーボ弁と、
圧油の供給に応じてサーボ弁を中立側に戻す力を付与し
てハンドルトルクを変化させる反力機構を備えた動力舵
取装置の操舵力制御装置において、操舵角を検出する操
舵角検出器と、この操舵角検出器にて検出された操舵角
が中立位置に近づく方向に変化していることを検出する
戻り検出手段と、この戻り検出手段の出力に応答し前記
反力機構に供給する圧油の圧力を増加させる制御手段と
を設けたことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装
置。
(1) A servo valve that is operated based on the relative rotation between the input shaft and the output shaft and controls the supply and discharge of pressure oil to the power cylinder;
A steering angle detector that detects a steering angle in a steering force control device for a power steering device that is equipped with a reaction force mechanism that applies a force to return a servo valve to the neutral side depending on the supply of pressure oil to change steering wheel torque. a return detection means for detecting that the steering angle detected by the steering angle detector is changing in a direction approaching the neutral position; and a return detection means for supplying the output of the return detection means to the reaction force mechanism in response to the output of the return detection means. 1. A steering force control device for a power steering device, comprising a control means for increasing the pressure of pressure oil.
JP12416086A 1986-05-29 1986-05-29 Steering force control device for power steering device Pending JPS62279170A (en)

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