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电磁阀装置、具备该电磁阀装置的油压装置以及具备该油压装置的油压动力转向装置

摘要

本发明提供电磁阀装置、具备该电磁阀装置的油压装置以及具备该油压装置的油压动力转向装置。电磁阀装置包括:电磁阀,该电磁阀包括接受驱动电流的供给而产生磁通的电磁线圈、以及因由该电磁线圈产生的磁通而进行移动的阀柱;以及控制该电磁阀的控制装置,所述控制装置向电磁线圈供给含有交流成分的所述驱动电流,并检测出所述电磁线圈的阻抗。

著录项

  • 公开/公告号CN102734536A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-10-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社捷太格特;

    申请/专利号CN201210091510.5

  • 发明设计人 久保亮一;酒卷正彦;

    申请日2012-03-30

  • 分类号F16K31/06;F15B13/04;B62D5/08;

  • 代理机构北京集佳知识产权代理有限公司;

  • 代理人王轶

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-12-18 07:02:10

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-04-17

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):F16K31/06 授权公告日:20160504 终止日期:20170330 申请日:20120330

    专利权的终止

  • 2016-05-04

    授权

    授权

  • 2014-04-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):F16K31/06 申请日:20120330

    实质审查的生效

  • 2012-10-17

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及电磁阀装置、具备该电磁阀装置的油压装置以及具备该油压装置的油压动力转向装置,该电磁阀装置包括:电磁线圈,该电磁线圈接受驱动电流的供给而产生磁通;以及阀体,该阀体因由该电磁线圈产生的磁通而进行移动。 

背景技术

作为电磁阀,例如已知有日本特开2009-79644号公报所记载的结构。 

作为电磁阀的用途的一例,能够举出使油压动力转向装置的液压缸内的第一油压室与第二油压室连接的用途。 

为了更加正确地进行对电磁阀的控制,必须检测出阀体的位置。作为位置检测的方法,虽然能够想到例如使用机械式的位置检测传感器,但是在该情况下,存在因该传感器与阀体接触而使得阀体的移动被妨碍的担忧。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁阀装置、具备该电磁阀装置的油压装置以及具备该油压装置的油压动力转向装置,该电磁阀装置具有能够对下述情况进行抑制的结构:随着对阀体位置进行检测,阀体的移动被妨碍。 

根据本发明的一例,其特征在于,向电磁线圈供给含有交流成分的驱动电流,当阀体因由电磁线圈所产生的磁通而进行移动时,电磁线圈的阻抗根据电磁线圈与阀体之间的距离而发生变化。基于该阻抗的变化能够掌握阀体相对于电磁线圈的位置。 

根据本发明的一例,其特征在于,将当驱动电流与阀体的动作匹配时的驱动电流与阻抗之间的关系作为基准位置指标,当向电磁线圈供给的驱动电流与伴随着该驱动电流的供给而检测出的阻抗之间的关系不同于基准位置指标时,停止向电磁线圈供给驱动电流。 

附图说明

以下参照附图对实施例进行描述,由此能够使本发明的上述和其他的目的、特征及优点变得清楚,其中,例如数字用于表示结构单元,其中, 

图1是示意性地示出本发明的油压动力转向装置的整体结构的示意图。 

图2是示出油压动力转向装置的控制装置的结构的框图。 

图3是示出油压动力转向装置的流量控制阀的剖面结构及其周围的结构的示意图。 

图4是示出沿着图3的A-A线的流量控制阀的剖面结构、以及阀体的旋转位置为旋转中立位置时的剖面结构的剖视图。 

图5A是示出沿着图3的A-A线的流量控制阀的剖面结构、以及阀体的旋转位置为第一供给位置时的剖面结构的剖视图。 

图5B是示出沿着图3的A-A线的流量控制阀的剖面结构、以及阀体的旋转位置为第二供给位置时的剖面结构的剖视图。 

图6是示出电磁阀的剖面结构、以及阀柱(spool)位于划分范围时的剖面结构的剖视图。 

图7是示出电磁阀的剖面结构、以及阀柱位于连通范围时的剖面结构的剖视图。 

图8是示出阀柱位置与电磁线圈的阻抗之间的关系的图表。 

图9是示出向电磁阀处于阀正常状态时的电磁线圈供给的驱动电流与阀柱位置之间的关系的图表。 

图10是示出向电磁阀处于阀正常状态时的电磁线圈供给的驱动电流与电磁线圈的阻抗之间的关系的图表。 

图11是示出利用控制装置来执行的电磁线圈位置控制的步骤的流程图。 

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行叙述。 

参照图1对油压动力转向装置1的结构进行说明。 

在油压动力转向装置1设置有:转向装置10,该转向装置10将对方向盘2的操作朝转向轮4传递;辅助装置20,该辅助装置20辅助产生操作方向盘2所需的力;以及控制装置50,该控制装置50控制辅助装置20。 

在转向装置10设置有:转向轴11,该转向轴11与方向盘2一起旋转;齿条齿轮机构12,该齿条齿轮机构12将转向轴11的旋转转换成往返运动;以及转向轴13,该转向轴13随着齿条齿轮机构12的动作而在轴向上进行移动。 

控制装置50基于扭矩传感器14、转向操纵角传感器15以及车速传感器5的输出,对辅助装置20的电动泵24、流量控制阀30以及电磁阀70等进行控制。 

扭矩传感器14向控制装置50输出与对转向轴11施加的转向操纵扭矩对应的信号。转向操纵角传感器15向控制装置50输出转向轴11的旋转角度,即输出与转向操纵角对应的信号。车速传感器5向控制装置50输出与转向轮4的旋转速度对应的信号。 

油压动力转向装置1进行如下动作。 

当由驾驶者对方向盘2输入扭矩时,转向轴11与方向盘2一起旋转。利用齿条齿轮机构12将转向轴11的旋转转换成转向轴13的轴向的直线运动。转向轴13因从齿条齿轮机构12传递的力而在轴向上进行移动。进而,伴随着转向轴13的轴向上的移动,经由转向横拉杆3而 使转向轮4的转向角变更。 

并且,当对方向盘2进行操作时,辅助装置20的油压被控制,由此对转向轴13施加轴向的力。由此,为了使转向轴13在轴向上移动而对方向盘2进行操作所需的力减小。即,利用辅助装置20来辅助产生操作方向盘2所需的力。 

对辅助装置20的结构进行说明。 

在辅助装置20设置有:液压缸21,该液压缸21对转向轴13施加油压;电动泵24,该电动泵24向液压缸21供给工作油;流量控制阀30,该流量控制阀30对向液压缸21的工作油的给排方式进行控制;以及贮存箱27,该贮存箱27贮存工作油。并且,还设置有:电磁阀70,该电磁阀70使工作油在液压缸21的第一油压室21A与第二油压室21B之间流通;以及油路40,该油路40使该各结构单元互相连接。 

作为油路40,设置有以下的各油路41~46。 

第一油路经由电动泵24而使贮存箱27与流量控制阀30的供给端口63(图3)互相连接。 

第二油路使流量控制阀30的排出端口64(图3)与贮存箱27互相连接。 

第三油路43使流量控制阀30的第一端口61(图3)与电磁阀70互相连接。 

第四油路44使电磁阀70与液压缸21的第一油压室21A互相连接。 

第五油路45使流量控制阀30的第二端口62(图3)与电磁阀70互相连接。 

第六油路46使电磁阀70与液压缸21的第二油压室21B互相连接。 

在液压缸21设置有:壳体22,转向轴13插入于该壳体22;以及活塞23,该活塞23固定于转向轴13。利用活塞23将壳体22内的空间划分成两个油压室,即划分成第一油压室21A及第二油压室21B。第一油压室21A经由第四油路44与电磁阀70连接。第二油压室21B经由 第六油路46与电磁阀70连接。 

在电动泵24设置有:作为其动力源的电动机25;以及泵26,该泵26被电动机25驱动。采用3相绕组的无刷电动机作为电动机25。 

电磁阀70构成为对第三油路43、第五油路45、第四油路44以及第六油路46的连接状态进行变更的旁通阀。即,通过控制电磁阀70的动作状态,能够在下述两种状态之间进行切换:对于第一油压室21A与第二油压室21B,在各油压室21A、21B之间的工作油的流动被切断、且各油压室21A、21B与流量控制阀30连接的状态;以及第一油压室21A与第二油压室21B互相连通的状态。 

参照图2对油压动力转向装置1的控制结构进行说明。 

在控制装置50设置有:反馈控制部51,该反馈控制部51对电动机25进行反馈控制;开度控制部52,该开度控制部52对流量控制阀30的开度进行控制;电磁阀控制部53,该电磁阀控制部53对电磁阀70进行控制;以及流量修正控制部54,该流量修正控制部54对工作油的流量进行修正。 

并且,除此之外,还设置有:目标电流值计算部55,该目标电流值计算部55对向电动机25供给的电流的目标值进行计算;电流值计算部56,该电流值计算部56对向电动机25供给的电流值进行计算;以及旋转角度计算部57,该转角度计算部57对电动机25的旋转角进行检测。另外,上述各控制部51~54及各计算部55~57,由进行运算处理的集成电路等电子电路构成。 

控制装置50进行用于辅助操作方向盘2的辅助控制。即,基于车辆的行驶状态、对方向盘2的操作状态、以及油压动力转向装置1的动作状态等,进行调整由辅助装置20施加给转向轴13的油压的大小的控制。 

在该辅助控制中包括对电动泵24的排出量的控制(以下的控制(A))、基于流量控制阀30的对油路的连通状态的控制(以下的控制(B))、以及基于电磁阀70的对液压缸21的油室的连通状态的控制(以下的控制(C))。 

(控制A)对于向电动机25供给的电流,目标电流值计算部55基于扭矩传感器14的输出、转向操纵角传感器15的输出、以及车速传感器5的输出来计算其目标电流值。 

当基于转向操纵角传感器15的输出来判定需要增加还是减少工作油的流量的主旨时,流量修正控制部54基于转向操纵角传感器15的输出来修正电动机25的目标电流值。 

电流值计算部56基于电动机25的驱动电路25A的输出电流来计算电动机25的电流值。旋转角度计算部57基于电动机25的电流值来计算电动机25的旋转角度。 

反馈控制部51基于电动机25的目标电流值、电动机25的电流值以及电动机25的旋转角度并经由驱动电流25A来对电动机25进行反馈控制,电动机25的目标电流值经由流量修正控制部54从目标电流值计算部55被输入,电动机25的电流值从电流值计算部56被输入,电动机25的旋转角度从旋转角度计算部57被输入。另外,作为驱动电路25A,设置有由包括开关元件的PWM驱动电路构成的电路。 

(控制B)开度控制部52基于电动机25的目标电流值对流量控制阀30的开度进行控制,该电动机25的目标电流值经由流量修正控制部54从目标电流值计算部55被输入。与对电动机25的控制相同,经由驱动电路(将图示省略)进行对流量控制阀30的控制,该驱动电路由具备开关元件的PWM驱动电路构成。 

向液压缸21供给的工作油的流量,由电动泵24的旋转速度(电动机25的旋转速度)与流量控制阀30的开度来决定。因此,基于电动机25的目标电流值并与电动机25协调地控制流量控制阀30。 

(控制C)基于根据对图1的方向盘2的操作方式而设定的对辅助装置20的要求来控制电磁阀70,由此电磁阀控制部53对第一油压室21A与第二油压室21B的连通状态进行变更。经由驱动电路(将图示省略)进行对电磁阀70的控制,该驱动电路由电磁驱动电路构成。 

参照图3~图5对辅助装置20的详细结构进行说明。 

如图3所示,在流量控制阀30设置有:壳体32,该壳体32与第一油路41、第二油路42、第三油路43以及第五油路45连接;连通部件33,该连通部件33具有经由壳体32而与各油路连接的多个端口;阀体34,该阀体34相对于连通部件33旋转;以及扭杆36,该扭杆36与阀体34一起旋转。 

并且,除此之外,还设置有:电动机31,该电动机31用于使阀体34旋转;固定部件35,该固定部件35将电动机31的输出轴与阀体34互相固定;以及两个轴承37,该两个轴承37在壳体32支承阀体34。 

壳体32、连通部件33、阀体34以及扭杆36构成为圆筒形状的部件。扭杆36配置于在阀体34内形成的空间(以下称作“内部空间34S”)。阀体34配置于在连通部件33内形成的空间(以下称作“内部空间33S”)。连通部件33配置于在壳体32内形成的空间。并且,壳体32、连通部件33、阀体34、扭杆36被同轴设置。 

对流量控制阀30中的旋转的传递结构进行说明。电动机31的输出轴固定于固定部件35。固定部件35固定于阀体34。扭杆36的第一端部36A固定于阀体34。扭杆36的第二端部36B固定于壳体32。阀体34经由两个轴承37被壳体32支承。 

进而,以该方式对各结构单元进行组合,由此当电动机31旋转时,电动机31的输出轴、固定部件35、阀体34以及扭杆36的包括第一端部36A的部分相对于壳体32及连通部件33一体地旋转。并且,在扭杆36中,包括第一端部36A的部分相对于包括第二端部36B的部分被扭转。 

另一方面,在扭杆36被扭转的状态下,当从电动机31对扭杆36施加的扭矩小于扭杆36的恢复力时,扭杆36的包括第一端部36A的部分朝减少相对于包括第二端部36B的部分的扭转量的方向旋转。如上所述,电动机31的输出轴、固定部件35、阀体34以及扭杆36的包括第一端部36A的部分相对于壳体32及连通部件33一体地旋转。 

对连通部件33及阀体34的结构进行说明。 

在连通部件33上形成有4个端口,即与第三油路43连接的第一端 口61、与第五油路45连接的第二端口62、与第一油路连接的供给端口63、以及与第二油路连接的排出端口64。 

电动泵24的排出口经由第一油路与供给端口63连接。第一油压室21A经由第三油路43及电磁阀70与第一端口61连接。第二油压室21B经由第五油路45及电磁阀70与第二端口62连接。贮存箱27经由第二油路与排出端口64连接。 

供给端口63构成为具有:供给圆环槽63A,该供给圆环槽63A设置于连通部件33的外周部;以及供给连通孔63B,该供给连通孔63B使供给圆环槽63A与连通部件33的内部空间33S互相连通。第一油路与供给圆环槽63A连接。 

第一端口61构成为具有:第一圆环槽61A,该第一圆环槽61A形成于连通部件33的外周面;第一纵轴槽61C,该第一纵轴槽61C形成于连通部件33的内周面、且沿轴向延伸;以及第一连通孔61B,该第一连通孔61B使第一圆环槽61A与第一纵轴槽61C互相连通。第三油路43与第一圆环槽61A连接。如图4所示,在连通部件33的内周面形成有4个第一纵轴槽61C。各第一纵轴槽61C在周向上以相等间隔形成。 

第二端口62构成为具有:第二圆环槽62A,该第二圆环槽62A形成于连通部件33的外周面;第二纵轴槽62C,该第二纵轴槽62C形成于连通部件33的内周面、且沿轴向延伸;以及第二连通孔62B,该第二连通孔62B使第二圆环槽62A与第二纵轴槽62C互相连通。第五油路45与第二圆环槽62A连接。如图4所示,在连通部件33的内周面形成有4个第二纵轴槽62C。各第二纵轴槽62C在周向上以相等间隔形成。 

第一圆环槽61A、第二圆环槽62A以及供给圆环槽63A,在连通部件33的轴向上形成于互不相同的位置。并且同样地,第一连通孔61B、第二连通孔62B以及供给连通孔63B也在连通部件33的轴向上形成于互不相同的位置。 

在阀体34形成有:供给阀体槽34A及排出阀体槽34B,该供给阀体槽34A及排出阀体槽34B根据阀体34相对于连通部件33的旋转位置而与第一纵轴槽61C或第二纵轴槽62C连接;入口连通孔34C,该 入口连通孔34C使排出阀体槽34B与内部空间34S互相连通;以及出口连通孔34D,该出口连通孔34D使排出端口64与内部空间34S互相连通。 

参照图3对电磁阀70的结构进行说明。 

电磁阀70经由第三油路43而与流量控制阀30的第一端口61连接。并且,经由第五油路45而与流量控制阀30的第二端口62连接。 

作为电磁阀70的动作模式,准备了划分模式与连通模式。当存在利用辅助装置20进行对操作方向盘2的辅助的要求时,选择划分模式。另一方面,当基于辅助装置20的辅助变得困难时,选择连通模式。 

在划分模式下,使第三油路43与第四油路44互相连通,并且使第五油路45与第六油路46互相连通。即,使第一端口61与第一油压室21A互相连通,并且使第二端口62与第二油压室21B互相连通。 

在连通模式下,使第四油路44与第六油路46互相连通。即,利用电磁阀70使第三油路43及第四油路44、与第五油路45及第六油路46的分断打开,从而使第一油压室21A与第二油压室21B互相连通。 

参照图4、图5A及图5B对连通部件33与阀体34之间的关系进行说明。 

在流量控制阀30中,根据阀体34相对于连通部件33的旋转位置,对第一油路及第二油路、与第三油路43及第五油路45之间的关系进行如下变更。 

如图4所示,当阀体34的旋转位置为“旋转中立位置”时,使供给端口63及排出端口64、与第一端口61及第二端口62经由连通部件33及阀体34的间隙而互相连通。 

如图5A所示,当阀体34的旋转位置为“第一供给位置”时,使供给端口63与第一端口61互相连接,并且使排出端口64与第二端口62互相连接。 

如图5B所示,当阀体34的旋转位置为“第二供给位置”时,使供给 端口63与第二端口62互相连接,并且使排出端口64与第一端口61互相连接。 

此处,对流量控制阀30的动作模式进行如下定义。 

(A)将使阀体34设定于第一供给位置的模式定义为“第一模式”。 

(B)将使阀体34设定于第二供给位置的模式定义为“第二模式”。 

(C)将使阀体34设定于旋转中立位置的模式定义为“中立模式”。 

对基于控制装置50的对流量控制阀30的控制方式进行说明。 

控制装置50根据对方向盘2的操作状态来选择流量控制阀30的动作模式。即,当未进行对方向盘2的操作时,选择中立模式作为流量控制阀30的动作模式。并且,当对方向盘2进行向右方旋转的操作时,选择第一模式作为流量控制阀30的动作模式。并且,当对方向盘2进行向左方旋转的操作时,选择第二模式作为流量控制阀30的动作模式。 

进而,当阀体34的旋转位置与对应于所选择的动作模式的旋转位置不同时,例如在选择了第一模式的状态下阀体34的旋转位置处于旋转中立位置时,对电动机31的电流值进行变更,使得阀体34的旋转位置变成对应于动作模式的旋转位置。 

参照图4及图5对流量控制阀30内的工作油的流动进行说明。其中,此处的工作油的流动以电磁阀70的动作模式被设定成划分模式为前提。 

(A)以下示出中立模式时的工作油的流动。 

如图4所示,当动作模式从第一模式或第二模式变更到中立模式时,阀体34的旋转位置从第一供给位置或第二供给位置变更到旋转中立位置。由此,第一端口61及第二端口62分别经由间隙而与供给端口63及内部空间33S(排出端口64)连接。 

此时,从供给端口63向第一端口61或第二端口62供给少量的工作油,并且从第一端口61及第二端口62向内部空间33S(排出端口64)排出少量的工作油。因此,液压缸21的第一油压室21A及第二油压室 21B的油压实质上被保持成恒定的大小。 

(B)以下示出第一模式时的工作油的流动。 

如图5A所示,当动作模式从中立模式变更到第一模式时,阀体34沿箭头Y1的方向旋转,由此使得阀体34的旋转位置从旋转中立位置变更到第一供给位置。由此,供给端口63与第一端口61互相连通,并且排出端口64与第二端口62互相连通。 

使从电动泵24排出的工作油经由第一油路、供给端口63、第一端口61、第三油路43、电磁阀70以及第四油路44向液压缸21的第一油压室21A供给。并且,如图5A的箭头R1所示,在流量控制阀30内,工作油按顺序依次流经供给连通孔63B、供给阀体槽34A、第一纵轴槽61C、第一连通孔61B、以及第一圆环槽61A。 

使液压缸21的第二油压室21B的工作油经由第六油路46、电磁阀70、第五油路45、第二端口62、内部空间34S、排出端口64以及第二油路返回到贮存箱27。并且,如图5A的箭头R2所示,在流量控制阀30内,工作油按顺序依次流经第二圆环槽62A、第二连通孔62B、第二纵轴槽62C、排出阀体槽34B、入口连通孔34C、以及内部空间34S。 

(C)以下示出第二模式时的工作油的流动。 

如图5B所示,当动作模式从中立模式变更到第二模式时,阀体34沿箭头Y2的方向旋转,由此使得阀体34的旋转位置从旋转中立位置变更到第二供给位置。由此,供给端口63与第二端口62互相连通,并且排出端口64与第一端口61互相连通。 

使从电动泵24排出的工作油经由第一油路、供给端口63、第二端口62、第五油路45、电磁阀70以及第六油路46向液压缸21的第二油压室21B供给。并且,如图5A的箭头R3所示,在流量控制阀30内,工作油按顺序流经供给连通孔63B、供给阀体槽34A、第二纵轴槽62C、第二连通孔62B、以及第二圆环槽62A。 

使液压缸21的第一油压室21A的工作油经由第四油路44、电磁阀70、第三油路43、第一端口61、内部空间34S、排出端口64以及第二 油路返回到贮存箱27。并且,如图5A的箭头R4所示,在流量控制阀30内,工作油按顺序依次流经第一圆环槽61A、第一连通孔61B、第一纵轴槽61C、排出阀体槽34B、入口连通孔34C、以及内部空间34S。 

参照图2,说明对向液压缸21的工作油的供给量的调整。 

控制装置50通过对电动泵24的旋转速度(即电动机25的旋转速度)以及流量控制阀30的开度的控制,调整向液压缸21的第一油压室21A及第二油压室21B的工作油的供给量。电动泵24的旋转速度越大,工作油的供给量越多。并且,流量控制阀30的开度越大,工作油的供给量越多。 

参照图4,对流量控制阀30的开度的详细情况进行说明。 

流量控制阀30的开度包括以下4种开度。 

(a)对向第一油压室21A的工作油的供给量进行变更的第一供给开度。 

(b)对向第二油压室21B的工作油的供给量进行变更的第二供给开度。 

(c)对工作油从第一油压室21A的排出量进行变更的第一排出开度。 

(d)对工作油从第二油压室21B的排出量进行变更的第二排出开度。 

具体地说,上述各开度与流量控制阀30的以下部分相当。 

第一供给开度相当于使第一端口61的第一纵轴槽61C与供给阀体槽34A互相连通的通路的面积。并且,第二供给开度相当于使第二端口62的第二纵轴槽62C与供给阀体槽34A互相连通的通路的面积。并且,第一排出开度相当于使第一端口61的第一纵轴槽61C与排出阀体槽34B互相连通的通路的面积。并且,第二排出开度相当于使第二端口62的第二纵轴槽62C与排出阀体槽34B互相连通的通路的面积。 

参照图6对电磁阀70的详细结构进行说明。 

在电磁阀70设置有:壳体71,该壳体71与第三油路43、第四油路44、第五油路45以及第六油路46连接;阀柱74,该阀柱74相对于壳体71在轴向上移动;电磁线圈75,该电磁线圈75利用电磁力使阀柱74移动;以及螺旋弹簧76,该螺旋弹簧76利用恢复力使阀柱74移动。 

阀柱74及螺旋弹簧76配置于在壳体71内形成的内部空间72。 

对壳体71及阀柱74的结构进行说明。 

在壳体71形成有4个端口,即与第三油路43连接的第一端口71A、与第四油路44连接的第二端口71B、与第五油路45连接的第三端口71C、以及与第六油路46连接的第四端口71D。并且,在壳体71的内周面形成有圆环槽73。 

第一油压室21A经由第四油路44与第二端口71B连接。第二油压室21B经由第六油路46与第四端口71D连接。 

流量控制阀30的第一端口61经由第三油路43与第一端口71A连接。流量控制阀30的第二端口62经由第五油路45与第三端口71C连接。 

内部空间72被划分成:第一空间72A,该第一空间72A以位于第二阀体74B侧的圆环槽73的边缘为基准,并比该边缘更靠第二阀体74B侧;第二空间72B,该第二空间72B以位于第三阀体74C侧的圆环槽73的边缘为基准,并比该边缘更靠第三阀体74C侧;以及与圆环槽73对应的槽空间72C。 

在阀柱74设置有:第一阀体74A,该第一阀体74A根据轴向位置来变更第二端口74B及第四端口74D、与槽空间72C之间的关系;第二阀体74B,该第二阀体74B供螺旋弹簧76安装;第三阀体74C,该第三阀体74C根据轴向位置而与壳体71的壁面碰撞;以及连结轴74D,该连结轴74D将各阀体74A~74C互相连结。将因电磁线圈75的磁力而进行移动的可动铁心用作第二阀体74B。 

参照图6及图7对阀柱74的动作进行说明。 

在电磁阀70中,根据阀柱74相对于壳体71的轴向位置(以下称 作“阀柱位置S”),对第三油路43、第四油路44、第五油路45以及第六油路46之间的关系进行如下变更。 

如图6所示,当阀柱位置S处于“划分范围”时,第三油路43与第四油路44经由第一空间72A而互相连通。并且,第五油路45与第六油路46经由第二空间72B而互相连通。并且,利用第一阀体74A将工作油在第一空间72A与槽空间72C之间的流动切断。即,工作油在第一空间72A与第二空间72B之间的流动被切断。 

如图7所示,当阀柱位置S处于“连通范围”时,第四油路44与槽空间72C经由第一空间72A而互相连接。并且,第六油路46与槽空间72C经由第二空间72B而互相连接。即,第四油路44与第六油路46经由内部空间72而互相连接。 

此处,针对阀柱位置S定义以下两个位置。 

(A)图6所示的阀柱位置S,即将阀柱74在划分范围内向螺旋弹簧76侧移动到最大限度时的位置定义为“最大划分位置SB”。 

(B)图7所示的阀柱位置S,即将阀柱74在连通范围内向螺旋弹簧76侧的相反侧移动到最大限度时的位置定义为“最大连通位置SA”。 

并且,针对电磁阀70的动作模式定义以下两种模式。 

(A)将使阀柱位置S设定于划分范围的模式定义为“划分模式”。 

(B)将使阀柱位置S设定于连通范围的模式定义为“连通模式”。 

说明由控制装置50对电磁阀70的控制方式。 

控制装置50根据对方向盘2的操作状态来选择电磁阀70的动作模式。即,当未对方向盘2进行操作时,选择连通模式作为电磁阀70的动作模式。并且,当操作方向盘2使其向右方或左方旋转时,选择划分模式作为电磁阀70的动作模式。 

进而,根据所选择的动作模式而以下述方式来供给直流的驱动电流。 

即,当选择了划分模式时,向电磁线圈75供给规定大小的驱动电流A(以下称作“最大电流AX”)。另一方面,当选择了连通模式时,不向电磁线圈75供给驱动电流A。 

最大电流AX被预先设定为用于使阀柱74从图7的最大连通位置SA移动到图6的最大划分位置SB的驱动电流A。因此,当作用于阀柱74的阻抗处于预先设想的大小的范围内时,向电磁线圈75供给最大电流AX,由此将阀柱74保持在最大划分位置SB。 

参照图6及图7对电磁阀70内的工作油的流动进行说明。其中,图6的实线箭头F11及箭头F12表示当流量控制阀30被设定成第一模式时的工作油的流动,并且,图6的虚线箭头F21及箭头F22表示当流量控制阀30被设定成第二模式时的工作油的流动。 

(A)以下示出划分模式时的工作油的流动。 

如图6所示,当动作模式从连通模式变更到划分模式时,阀柱位置S从连通范围变更到划分范围。由此,第一端口71A与第二端口71B经由第一空间72A而互相连接。并且,第三端口71C与第四端口71D经由第二空间72B而互相连接。 

在电磁阀70的动作模式被设定成划分模式的状态下,当图3的流量控制阀30的动作模式被设定成第一模式时,即当设定成向第一端口61供给工作油、且从第二端口62排出工作油的模式时,工作油经由电磁阀70进行如下流动。 

即,如箭头F11所示,第三油路43的工作油按顺序依次流经第一端口71A、第一空间72A、第二端口71B、第四油路44而向第一油压室21A供给。并且,如箭头F12所示,第二油压室21B的工作油按顺序依次流经第六油路46、第四端口71D、第二空间72B、第三端口71C、第五油路45,进而经由流量控制阀30向贮存箱27排出。 

在电磁阀70的动作模式被设定成划分模式的状态下,当图3的流量控制阀30的动作模式被设定成第二模式时,即当设定成向第二端口62供给工作油、且从第一端口61排出工作油的模式时,工作油经由电磁阀70进行如下流动。 

即,如箭头F21所示,第一油压室21A的工作油按顺序依次流经第四油路44、第二端口71B、第一空间72A、第一端口71A、第三油路43,进而经由流量控制阀30向贮存箱27排出。并且,如箭头F22所示,第五油路45的工作油按顺序依次流经第三端口71C、第二空间72B、第四端口71D、第六油路46而向第二油压室21B供给。 

(B)以下示出连通模式时的工作油的流动。 

如图7所示,当动作模式从划分模式变更到连通模式时,阀柱位置S从划分范围变更到连通范围。由此,第二端口71B与槽空间72C经由第一空间72A而互相连接。并且,第四端口71D与槽空间72C经由第二空间72B而互相连接。即,第二端口72B与第四端口71D经由内部空间72而互相连接。 

在电磁阀70的动作模式被设定成连通模式的状态下,当图3的流量控制阀30的动作模式被设定成第一模式时,工作油经由电磁阀70进行如下流动。 

即,如箭头F31所示,第三油路43的工作油经由第一端口71A向第一空间72A供给。并且,如箭头F32所示,第二空间72B的工作油从第三端口71C向流量控制阀30排出。 

在电磁阀70的动作模式被设定成连通模式的状态下,当图3的流量控制阀30的动作模式被设定成第二模式时,工作油经由电磁阀70进行如下流动。 

即,如箭头F33所示,第一空间72A的工作油从第一端口71A向流量控制阀30排出。并且,如箭头F34所示,第五油路45的工作油经由第三端口71C向第二空间72B供给。 

并且,如箭头F41所示,当内部空间72的压力高于第一油压室21A的压力时,第一空间72A的工作油经由第二端口71B向第一油压室21A供给。并且,如箭头F42所示,当内部空间72的压力低于第一油压室21A的压力时,第一油压室21A的工作油经由第二端口71B向第一空间72A排出。 

并且,如箭头F43所示,当内部空间72的压力高于第二油压室21B的压力时,第二空间72B的工作油经由第四端口71D向第二油压室21B供给。并且,如箭头F44所示,当内部空间72的压力低于第二油压室21B的压力时,第二油压室21B的工作油经由第四端口71D向第二空间72B排出。 

参照图8~图11来说明对电磁阀70的控制。 

在电磁阀70中,有时会因异物在壳体71与阀柱74之间堵塞而导致阀柱74的动作被异物妨碍。以下,将阀柱74的动作被异物妨碍的状态设为“阀异常状态”,将阀柱74的动作未被异物妨碍的状态设为“阀正常状态”。 

在阀异常状态下,向电磁线圈75供给的驱动电流A与阀柱位置S之间的关系与正常状态下的关系不同。因此,当将仅基于向电磁线圈75供给的驱动电流A来检测阀柱位置S的控制装置设为“假想控制装置”时,有时会在该假想控制装置中产生以下问题。 

即,在阀异常状态下,当向电磁线圈75供给最大电流AX时,在阀柱74位于与最大划分位置SB不同的位置的状态下对阀柱74进行保持。另一方面,基于在假想控制装置上供给了最大电流A的情况,判定为阀柱74位于最大划分位置SB。 

这样,当电磁阀70处于阀异常状态时,在假想控制装置上所掌握的阀柱位置S与实际的阀柱位置S互不相同。因此,存在并未由辅助装置20适当地对操作方向盘2进行辅助的担忧。 

此处,作为阀异常状态的一例,当向电磁线圈75供给用于使阀柱位置S从连通范围变更到划分范围的驱动电流A时,设想在阀柱74到达划分范围之前阀柱74的移动因异物而停止的状况。 

此时,由于阀柱位置S处于连通范围内,因此第一油压室21A的油压与第二油压室21B的油压相等。即,无法利用辅助装置20对使方向盘2向右方或左方旋转的操作进行辅助。 

在该情况下,以基于辅助装置20的辅助为前提,对方向盘2进行 操作的驾驶者会感受到不协调感。并且,由于尽管阀柱74并未到达划分范围,但是仍以阀柱74位于划分范围内为前提持续地供给最大电流AX,因此会形成为电源电力被浪费的状态。即,在假想控制装置中存在如下问题:当电磁阀70处于异常状态时,会给驾驶者带来不协调感,还会浪费电源电力。 

因此,优选地,当产生阀异常状态时,检测出该状况,并将未由辅助装置20进行辅助的主旨报知给驾驶者,并且停止向电磁线圈75供给驱动电流A。 

因此,图1的控制装置50检测出电磁阀70的阀柱位置S,当处于阀异常状态时进行用于使驱动电流A的供给停止的“电磁线圈位置控制”,并且进行用于向驾驶者报知阀异常状态的“电磁线圈位置控制”。 

在该电磁线圈位置控制中,向电磁线圈75供给含有交流成分的驱动电流A,检测出接受了该驱动电流A的供给的电磁线圈75的阻抗Z,并基于检测出的阻抗Z来检测出阀柱位置S。 

当阀柱74因由电磁线圈75产生的磁通而进行移动时,电磁线圈75的阻抗Z根据电磁线圈75与阀柱74的第二阀体74B之间的距离而变化。即,在电磁线圈75的阻抗Z中反映出电磁线圈75与阀柱74之间的距离。因此,能够基于电磁线圈75的阻抗Z来检测出第二阀体74B相对于电磁线圈75的位置。另外,第二阀体74B相对于电磁线圈75的位置相当于阀柱位置S。 

电磁线圈75的阻抗Z根据电磁线圈75附近的透磁率及电容率而变化。阀柱74(第二阀体74B)的透磁率大于电磁线圈75附近的空气的透磁率。因此,随着电磁线圈75与阀柱74(第二阀体74B)之间的距离增大,电磁线圈75的阻抗Z逐渐减小。 

图8中示出了电磁线圈75的阻抗Z与阀柱位置S之间的关系的一例。此处,当将阀柱74位于最大连通位置SA时的阻抗Z设为“最小阻抗A”、且将阀柱74位于最大划分位置SB时的阻抗Z设为“最大阻抗B”时,随着阀柱位置S从最大连通位置SA变化到最大划分范围SB,电磁线圈75的阻抗Z逐渐增大。 

图9中示出了阀正常状态下的阀柱位置S与电磁线圈75的驱动电流A之间的关系的一例。在阀正常状态下,根据向电磁线圈75供给的驱动电流A的大小,阀柱位置S产生如下变化。 

即,当驱动电流A为“0”时,阀柱位置S被保持成最大连通位置SA。并且,随着驱动电流A向最大电流AX增加,阀柱位置S从最大连通位置SA向最大划分位置SB变化。并且,当驱动电流A为最大电流AX时,阀柱位置S被保持成最大划分位置SB。 

因此,对于阀正常状态下的电磁线圈75的驱动电流A与电磁线圈75的阻抗Z之间的关系,如图10所示。以下,将图10所示的驱动电流A与阻抗Z之间的关系设为“基准位置指标”。 

在阀正常状态下,当驱动电流A为“0”时,阻抗Z为最小阻抗ZA。并且,随着驱动电流A从“0”向最大电流AX增加,阻抗Z从最小阻抗ZA向最大阻抗ZB增大。并且,当驱动电流A为最大电流AX时,阻抗Z达到最大阻抗ZB。 

在电磁线圈位置控制中,检测出向电磁线圈75供给驱动电流A时的电磁线圈75的阻抗Z,并基于所供给的驱动电流A和检测出的阻抗Z之间的关系是否与图10的基准位置指标匹配的情况,来判定电磁阀70处于阀正常状态机阀异常状态中的哪个状态。即,基于驱动电流A与阻抗Z之间的关系,来判定驱动电流A和阀柱位置S之间的关系是否与图9所示的阀正常状态下的关系匹配。 

进而,当驱动电流A和阀柱位置S之间的关系与基准位置指标匹配时,判定为电磁阀70处于阀正常状态,从而持续供给驱动电流A(最大电流AX)。另一方面,当驱动电流A和阀柱位置S之间的关系与基准位置指标不匹配时,判定为电磁阀70处于阀异常状态,从而停止向电磁线圈75供给驱动电流A。并且,使显示灯亮灯,该显示灯示出因辅助装置20的异常(阀异常状态)而使由辅助装置20对操作方向盘2的辅助停止的主旨。 

当停止向电磁线圈75供给驱动电流A时,由于使电磁线圈75向最大划分范围SB移动的力并未施加给阀柱74,因此阀柱74借助螺旋 弹簧76的力向最大连通位置SA移动。由此,由于阀柱位置被保持在连通范围内,因此在图1的液压缸21中第一油压室21A的油压与第二油压室21B的油压相等。另外,当阀柱74固定于壳体71时,即使停止供给驱动电流A,阀柱位置S也难以发生变化。 

参照图11对电磁线圈位置控制的具体步骤进行说明。其中,利用控制装置50在每个规定的控制周期内重复进行该控制。即,从到达了最后的步骤开始直至该控制周期结束为止,保留该位置控制的执行,在该控制周期结束以后再次从最初的步骤开始进行该位置控制的各处理。 

在步骤S11中,判定是否设定了由辅助装置20对操作方向盘2进行辅助的要求。对于是否设定了该要求的判定,基于扭矩传感器14的输出及转向操纵角传感器15的输出等来进行。 

在步骤S12中,向电磁线圈75供给最大电流AX。 

在步骤S13中,检测出电磁线圈75的阻抗Z。 

在步骤S14中,判定向电磁线圈75供给的驱动电流A和检测出的电磁线圈75的阻抗Z之间的关系是否与图10的基准位置指标匹配。 

具体地说,将由此时的驱动电流A及阻抗Z确定的点描绘在图10的映射图上,当该描绘的点偏离作为基准位置指标的二次曲线时,判定为与上述关系不匹配。 

当在步骤14中判定为驱动电流A和阻抗Z之间的关系与基准位置指标不匹配时,在步骤S15中停止向电磁线圈75供给驱动电流A(最大电流AX)。并且,使显示灯点亮,该显示灯显示出使基于辅助装置20的辅助停止的主旨。 

当在步骤14中判定为驱动电流A和阻抗Z之间的关系与基准位置指标匹配时,在步骤S17中持续向电磁线圈75供给驱动电流A(最大电流AX)。 

根据本实施方式的由于动力转向装置1,能够获得以下效果。 

(1)在油压动力转向装置1设置有:电磁阀70,该电磁阀70包括 接受驱动电流A的供给而产生磁通的电磁线圈75、以及因由该电磁线圈75产生的磁通而进行移动的阀柱74;以及控制该电磁阀70的控制装置50。控制装置50向电磁线圈75供给含有交流成分的驱动电流A,并检测出电磁线圈75的阻抗Z。 

根据该结构,由于与采用了机械式的位置检测传感器的结构不同,无需在检测阀杆位置S时与阀杆74进行机械接触,因此能够对伴随着检测阀杆位置S而使得阀杆74的移动被妨碍的情况进行抑制。并且,由于与采用了光学式的位置传感器的结构不同,利用低成本的电磁阀70来检测阀柱位置S,因此能够降低油压动力转向装置1的制造成本。 

(2)在油压动力转向装置1中,当供给的驱动电流A和检测出的阻抗Z之间的关系与图10的基准位置指标不匹配时,停止向电磁线圈75供给驱动电流A。根据该结构,当难以适当地控制阀柱74的轴向位置时,阀柱74因螺旋弹簧76的力而被保持于连通位置的频率升高。因此,当电磁阀70处于阀异常状态时,以基于辅助装置20的对方向盘2的辅助为前提而给操作该方向盘2的驾驶者带来不协调感的频率减少。并且,能够抑制电源电力因向电磁线圈75供给驱动电流A而被浪费的情况。 

本发明的实施方式并不局限于以上述实施方式为例而示出的方式,例如能够进行如下变更。并且,以下各变形例并非仅适用于上述实施方式,也可以通过组合彼此不同的变形例来进行实施。 

·虽然在上述实施方式(图6及图7)中螺旋弹簧76按压阀柱74,但是按压阀柱74的弹性部件并不局限于螺旋弹簧76。例如可以使用板簧来取代螺旋弹簧76。 

·虽然在上述实施方式中通过对电磁线圈75的消磁来使第一空间72A与第二空间72B互相连接,但是也可以通过对电磁线圈75的励磁来使第一空间72A与第二空间72B互相连接。 

·虽然在上述实施方式(图3)中电磁阀70被用于使第一油压室21A与第二油压室21B连接的用途,但是电磁阀70的用途并不局限于此。 

·虽然在上述实施方式(图3)中流量控制阀30具备扭杆36,但是也可以省略扭杆36。在该情况下,为了从第一模式或第二模式向第三模式切换,能够利用电动机31的驱动来进行。 

·虽然在上述实施方式(图4)中流量控制阀30形成为因阀体34进行旋转而使得各端口61~63的开度发生变化的结构,但是例如也可以将具备能够进行往返移动的阀体的滑阀用作流量控制阀。 

·虽然在上述实施方式(图3)中作为流量控制阀30采用了能够连续地变更油路的通路面积的结构,但是也能够采用不具有这样的功能的流量控制阀,即能够采用对油路被打开的状态与油路被关闭的状态进行变更的流量控制阀。 

·虽然在上述实施方式(图1)中利用以电动机25为驱动源的电动泵24向液压缸21供给工作油,但是也能够利用以车辆的发动机为驱动源的泵来取代电动泵24。 

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