パワー ステアリング機構
この例では、簡略化したバージョンのパワー ステアリング機構を示します。この油圧作動システムには、複動式油圧シリンダー、4 方向バルブ、固定容量型ポンプ、および圧力安全バルブが含まれています。ステアリング ラックは、バネとダンパーでモデル化される負荷に対して動作します。
ステアリング ホイールとラックアンドピニオン機構のピニオンの間に設置されたトーション バーのねじれ量に基づいてバルブが開きます。ステアリング ホイールの回転によりトーション バーがピニオンに対してねじれます。バーの変形が 4 方向バルブの開口に変換され、回転方向に応じて圧力ラインまたは戻りラインにシリンダーのチャンバーが接続されます。トーション バーのねじれは、PS Gain ブロックの Valve Opening によって 4 方向バルブの開口量に変換されます。このブロックのゲイン パラメーターを 0 に設定すると、パワー ステアリングは無効になります。
トーション バーの変形が 9 度を超えると、トーション バーと並列に設置されたハード ストップによってホイールがピニオンに直接接続されます。シリンダーにより、バルブが中立位置になるまでトーション ロッドを反対方向にねじるステアリング ラックが動きます。
モデル
4 方向バルブの開口特性
次のプロットは、4-Way Directional Valve (IL) を右クリックし、[Fluids]、[バルブ特性のプロット] を選択して生成したものです。
Scope からのシミュレーション結果
Simscape ログからのシミュレーション結果
以下のプロットは、ドライバーがホイールを回したときにパワー ステアリング システムから提供されるアシストの量を示しています。シリンダーのチャンバーの圧力差が大きいほど、多くのアシストが提供されます。
以下のプロットは、パワー ステアリングをオンにしたときとオフにしたときの必要な力の量を比較したものです。同じステアリング シーケンスでは、パワー ステアリングをオフにしたときの方が必要なトルク量がかなり多くなっています。パワー ステアリングは、Valve Opening でゲインを 0 に設定するとオフになります。
