JP2006082568A - Power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、必要な場合にのみ電動モータを回転させてパワーアシスト力を生じさせるパワーステアリング装置に関し、作動油の温度が低いときには作動油を循環させ昇温させて粘性せん断力を低下させ、操舵のために要する操作力を小さくしたものである。 The present invention relates to a power steering device that generates a power assist force by rotating an electric motor only when necessary. When the temperature of the hydraulic oil is low, the hydraulic oil is circulated to raise the temperature to reduce the viscous shear force, thereby steering The operating force required for the operation is reduced.
自動車には、ハンドルの操作に基づいて流路切替弁を制御することにより、パワーシリンダを作動させてパワーアシスト力(操舵補助力)を得るパワーステアリング装置が設けられている。 A motor vehicle is provided with a power steering device that operates a power cylinder to obtain a power assist force (steering assist force) by controlling a flow path switching valve based on an operation of a steering wheel.
従来のパワーステアリング装置は、特許文献1に記載のようになっている。ステアリングシャフトの下部がラックとピニオンとを介してパワーシリンダのピストンに連結され、該パワーシリンダを介してアシスト力を出力するために、電動モータによりポンプを作動させてパワーシリンダに作動油を給排させている。そして、作動油を給排させるために、ポンプとパワーシリンダの左右の油圧室とを第1,第2油圧配管を介して接続している。一方、ステアリングシャフトにトルクセンサを設け、該トルクセンサと車速センサとの信号に基づいて、必要な場合にのみ、電動モータを回転させてパワーアシスト力を生じさせている。
ところが、必要なときだけ電動モータを回転させてパワーアシスト力を生じさせる構成であるため、ポンプを運転していない時には、ポンプの発生した熱を吸収することによる作動油の温度上昇が得られず、環境温度が低い時期は作動油の粘性せん断力の増加に伴なってモータおよびポンプの吐出性能が低下し、そのために操舵に要する力が大きくなり、操作が重くなる。 However, since the electric motor is rotated only when necessary to generate a power assist force, the temperature of the hydraulic oil cannot be increased by absorbing the heat generated by the pump when the pump is not operating. When the ambient temperature is low, the discharge performance of the motor and the pump is lowered with the increase of the viscous shear force of the hydraulic oil, so that the force required for steering becomes large and the operation becomes heavy.
そこで本発明は、作動油の温度が低いときには、作動油を循環させ昇温させることにより、上記の課題を解決し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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power steering device that solves the above-described problems by circulating the hydraulic oil and raising the temperature when the temperature of the hydraulic oil is low.
請求項1に係る発明は、操舵輪にアシスト力を与えるパワーシリンダと、該パワーシリンダのピストンの両側の圧力室に第1,第2流路を介して油圧を選択的に供給する可逆式ポンプと、該可逆式ポンプを正逆回転させるモータと、前記パワーシリンダのアシスト力を検出するアシスト力検出手段と、該アシスト力検出手段が検出したアシスト力に基づいて前記パワーシリンダに所定の油圧を発生させるために前記モータに駆動信号を出力するモータ制御手段とを設け、前記第1流路と前記第2流路とのうちのいずれか一方から他方へ向かって作動油を循環させる連通路と、該連通路の流れをオン・オフする開閉弁と、環境温度または作動油温度を検出または推定する温度測定手段とを有する循環手段を設け、前記温度測定手段によって測定された温度が所定値以下であるときに前記開閉弁を開きかつ前記モータを回転させ、前記可逆式ポンプにより作動油を循環させるようにしたことを特徴とする。
The invention according to
この発明によれば、温度測定手段によって測定された温度が所定値以下であるときに開閉弁を開きモータが回転して可逆式ポンプにより作動油が循環するので、作動油の温度が所定値以下になったときに、作動油を強制的に循環させて作動油の温度を上げることができる。このため、環境温度が低い時期等に、作動油の粘性せん断力の増加に伴なってモータおよびポンプの吐出性能が低下し、操舵に要する力が大きくなって操作が重くなるという従来の問題点が解消される。 According to this invention, when the temperature measured by the temperature measuring means is equal to or lower than the predetermined value, the on-off valve is opened and the motor rotates to circulate the hydraulic oil by the reversible pump. When this happens, the operating oil can be forced to circulate to raise the temperature of the operating oil. For this reason, when the ambient temperature is low, etc., the discharge performance of the motor and pump decreases with the increase of the viscous shear force of the hydraulic oil, and the conventional problem that the force required for steering increases and the operation becomes heavy Is resolved.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のパワーステアリング装置において、車両の停止状態を判別する停止状態判別手段と、該停止状態判別手段により停止状態であると判断された場合であってかつ前記循環手段が作動しているときに車両の走行を阻止する走行阻止手段とを設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the power steering device according to the first aspect of the present invention, there is a case where the stop state determining means for determining the stop state of the vehicle and the stop state determining means determine that the vehicle is in the stop state. And the travel prevention means which blocks | prevents driving | running | working of a vehicle when the said circulation means is act | operating is provided.
この発明によれば、循環手段により作動油が循環させられている循環モード時においては、開閉弁が開いているために通常時と同じ操舵アシストを行うことができない。このため、循環モード時においては、走行阻止手段により車両の発進を阻止し、走行開始直後の操舵応答性の低下および走行中のアシスト力の不足を未然に防止する。 According to this invention, in the circulation mode in which the hydraulic oil is circulated by the circulation means, the same steering assist as that in the normal state cannot be performed because the on-off valve is open. For this reason, in the circulation mode, the start of the vehicle is blocked by the travel blocking means, thereby preventing a decrease in steering response immediately after the start of travel and a shortage of assist force during travel.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のパワーステアリング装置において、前記停止状態判別手段は、ハンドブレーキ位置,フットブレーキ位置,ATセレクトレバー位置,アクセルペダル開度,タコメータのうちの少なくともひとつの信号に基づいて車両の停止状態を判別するようにしたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the power steering device according to the second aspect, the stop state determining means is at least one of a hand brake position, a foot brake position, an AT select lever position, an accelerator pedal opening degree, and a tachometer. The stop state of the vehicle is determined based on the signal.
この発明によれば、循環モード時には、ハンドブレーキ位置等により車両の停止状態を、適正に判別することができる。 According to the present invention, in the circulation mode, the stop state of the vehicle can be properly determined from the handbrake position and the like.
以下、本発明によるパワーステアリング装置の実施の形態を説明する。
(a)実施の形態1
まず、実施の形態1を図1に示す。パワーステアリング装置1は以下のように構成されている。パワーシリンダ2が、車両の左右方向に沿って長く設けられている。パワーシリンダ2にはピストン3が設けられ、該ピストン3の両側に第1圧力室4aと第2圧力室4bとを構成している。ピストン3には車両の左右方向に沿って長いラック5が一体に結合され、該ラック5はステアリングホィール6を有するステアリングシャフト7の下端に設けた図示しないピニオン8と噛み合っている。
Hereinafter, embodiments of a power steering apparatus according to the present invention will be described.
(A)
First, the first embodiment is shown in FIG. The
前記第1圧力室4a,前記第2圧力室4bは、夫々第1流路8a,第2流路8bを介して可逆式ポンプ9に接続されている。該可逆式ポンプ9により第1圧力室4aと第2圧力室4bとの一方に油圧が選択的に供給され、他方から排出されるので、ピストン3が左右方向へ移動する。前記ラック5の両端には図示しないタイロッドを介して操舵輪が連結されており、操舵輪の操作力をパワーシリンダ2が補助する。可逆式ポンプ9には、該可逆式ポンプ9を正逆回転させるためのモータ10が連結されている。第1流路8a,第2流路8bは、吸入チェック弁11a,11bを介してタンク12に接続されている。吸入チェック弁11a,11bは、可逆式ポンプ9内の圧力がタンク12内の圧力よりも低い場合に開くことになる。第1流路8aと第2流路8bとは、逆止弁13a,13bを有する連通路14を介して接続されており、連通路14の中央部が開閉弁としての電磁弁15を介してタンク12に接続されている。
The
前記パワーシリンダ2から図示しない操舵輪に加わるアシスト力を検出するため、ステアリングシャフト7と操舵輪との間の負荷トルクを検出するトルクセンサ16がステアリングシャフト7に設けられている。また、環境温度または作動油温度を検出または推定する温度測定手段として、タンク12内の作動油温度を検出する油温センサ17が設けられている。
A
そして、電子制御部(Electric Control Unit)(以下、ECUという)18が設けられている。ECU18は、前記トルクセンサ16,前記油温センサ17と、車速計,タコメータとに接続され、更に前記モータ10および前記電磁弁15に接続され、前記トルクセンサ16のトルクを検出してモータ10を回転させることによりパワーシリンダ2へ送り出す油圧を制御するだけでなく、作動油を循環させて作動油の温度を上昇させる循環手段19を構成している。
An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 18 is provided. The ECU 18 is connected to the
循環手段19は、タンク12の測定温度が所定値以下であって、かつステアリングシャフト7と操舵輪との間の負荷トルクが所定値以下の非操舵状態であるときに、電磁弁15を開きかつモータ10を回転させて可逆式ポンプ9により作動油をタンク12に導いて循環させ、作動油の温度を上昇させる。また、タンク12の温度が所定値以下であってかつ負荷トルクが所定値以上の操舵状態のときでも、可逆式ポンプ9が吐出する作動油の一部をパワーシリンダ2へ流す一方、残りは電磁弁15を所定量開いてタンク12に導いて循環させ、アシストしながら作動油を循環させて温度上昇させる。
The circulation means 19 opens the
ECU18にはこのほか、停止状態判別手段20と走行阻止手段21とが接続されている。停止状態判別手段20は車両が停止しているか否かを判別するものであり、走行阻止手段21は、該停止状態判別手段20が車両の停止状態を判別していて、かつ前記循環手段19が作動している循環モード状態のときに、車両の走行を阻止するものである。停止状態判別手段20は、ハンドブレーキ位置,フットブレーキ位置,ATセレクトレバー位置,アクセルペダル開度,タコメータのうちの少なくともひとつの信号に基づいて、車両の停止状態を判別する。走行阻止手段21は、ハンドブレーキ,フットブレーキ,ATセレクトレバーの位置変更阻止,燃料噴射量の制限のうちの少なくともひとつにより車両の走行を阻止する。
In addition to this, the
次に、ECU18に設けられている制御部等の機能について説明する。ECU18には、一般道路走行時に操舵力アシスト制御を実施するための操舵力アシスト制御部と、油温センサ17によって検出された作動油の温度Tを所定の温度と比較する作動油温度判定部と、トルクセンサ16が検出したトルクSを所定のトルクと比較して操舵状態を判定する操舵状態判定部と、走行中に操舵状態判定部の判定結果が継続している時間の長さにより循環モードへ移行するか否かを判断する循環モード移行判定部と、車速により停止状態か走行状態かを判断して後述するB,Cの循環モードのうちのいずれに移行するかを選択する循環モード選択部と、前記循環モード移行判定部の判定結果に基づいて電磁弁15を開閉する電磁弁制御部と、モータを制御するモータ制御部(モータ制御手段)とが設けられている。モータ制御部には、モータ10の回転数が所定回転数以下となるように、制御するモータ回転数制御部が設けられている。
Next, functions of the control unit and the like provided in the
パワーステアリング装置1の作用を図2に基づいて説明する。ステップS1において、イグニッションスイッチをONすると、ステップS2において、油温センサ17からの作動油温度Tの油温信号,トルクセンサ16からのトルクSのトルクセンサ信号,既存のスピードメータからの車速VがECU18に読み込まれる。ステップS3において、ECU18の作動油温度判定部により、作動油温度Tが所定の温度TAよりも低いと判断された場合には、作動油温度Tを上げるために、循環モード移行判定部の判定により、ステップS4のように発進前の「循環モードA」に切り換わる。そして、停止状態判別手段21がハンドブレーキ位置等を認識することにより車両の停止状態を判定し、ハンドブレーキ等の走行阻止手段21が自動車の発進を阻止する。
The operation of the
一方、ステップS3において作動油温度Tが所定の温度TAよりも高いと判定された場合には、図2の下方へ向かって進み、ステップS5のように電磁弁15が閉じると、以下は通常の走行モードの動作となる。走行モードの動作では、ステップS6において、操舵状態判定部がトルクセンサ16からのトルクSの信号を受けて操舵状態を判定し、トルクSが所定のトルクStよりも小さい場合は、「ハンドル操作のない状態」であると判断され、ステップS7に進む。そして、循環モード移行判定部が、S≦Stの条件が成立している状態の継続時間hが所定の継続時間h0よりも大きく、「ハンドル操作のない状態がある程度長く続いている」と判断した場合は、ステップS8へ移行する。一方、所定の継続時間h0よりも小さいと判断した場合は、後述するステップS13の操舵力アシスト制御へ移行する。
On the other hand, when it is determined in step S3 that the hydraulic oil temperature T is higher than the predetermined temperature TA, the process proceeds downward in FIG. 2, and when the
ステップS8では、循環モード選択部が車速に応じて循環モードを選択する。つまり、車速がゼロであれば「信号待ち等の停車状態」であると判断し、ステップS9の「循環モードB」へ移行する。一方、車速がゼロでなければ「ハンドル操作をあまり行わない高速道路走行等の直進状態」であると判断し、ステップS10の「循環モードC」へ移行する。信号待ちで車両が停止しているときや、高速道路等で直進走行が継続するとき等のように操舵アシスト力が不要な場合に、循環手段を作動させて循環モードにすることにより、操作アシストに影響を及ぼすことなく作動油の油温を上昇させ、油温を適正値に保つことができる。 In step S8, the circulation mode selection unit selects the circulation mode according to the vehicle speed. That is, if the vehicle speed is zero, it is determined that the vehicle is in a “stop state such as waiting for a signal” and the process proceeds to “circulation mode B” in step S9. On the other hand, if the vehicle speed is not zero, it is determined that the vehicle is in a “straight-running state such as traveling on an expressway with little steering operation”, and the process proceeds to “circulation mode C” in step S10. If the steering assist force is unnecessary, such as when the vehicle is stopped waiting for a signal or when driving straight ahead on an expressway, etc., operation assistance is achieved by operating the circulation means to enter the circulation mode. The oil temperature of the hydraulic oil can be raised without affecting the oil temperature, and the oil temperature can be maintained at an appropriate value.
前記ステップS6において、トルクセンサ16からのトルクSが所定のトルクStよりも大きい場合である一般道路走行の場合は、図2の下方のステップS11へ進み、作動油温度判定部により、作動油温度Tが所定の温度TAよりも低いと判断された場合は、作動油の温度を上昇させるためにステップS12へ移行する。そして、作動油を循環させながら操舵力アシスト制御を行う一般道路走行中の「循環モードD」となる。一方、作動油温度Tが所定の温度TAよりも高い場合は、作動油温度判定部の判定によりステップS13へ移行する。ステップS13では、ステップ5で電磁弁15を閉じたままの状態、即ち作動油を循環させないで、操舵力アシスト制御部がアシスト制御を行う。
In the case of the general road traveling in which the torque S from the
次に、「循環モードA」について詳細に説明する。図2のステップS3において、作動油温度Tが所定の温度TAよりも低いと判定された場合は、前記のように発進前の「循環モードA」へ移行する。そして、作動油温度Tが所定の温度TAに上昇するまで作動油を循環させ、その間は走行阻止手段21により車両の発進が阻止される。循環手段により作動油が循環させられる発進前の循環モードAの状態においては、電磁弁15が開くため、一般道路走行時と同じ操舵アシストを行うことができない。このため、循環モードAの状態においては、走行阻止手段により車両の発進を阻止し、走行開始直後の操舵応答性の低下および走行中のアシスト力の不足を未然に防止している。
Next, “circulation mode A” will be described in detail. In step S3 of FIG. 2, when it is determined that the hydraulic oil temperature T is lower than the predetermined temperature TA, the process proceeds to “circulation mode A” before starting as described above. Then, the hydraulic oil is circulated until the hydraulic oil temperature T rises to a predetermined temperature TA, during which the vehicle is prevented from starting by the travel prevention means 21. In the state of the circulation mode A before the start in which the hydraulic oil is circulated by the circulation means, the
図3に示すように、ステップS14において走行阻止手段21がONになって走行できない状態になると、ステップS15において電磁弁制御部が通電を止めて電磁弁15を開き、ステップS16においてモータ制御部がモータ10を回転させる。このとき、図1において例えば矢印A方向へ作動油が供給されるとすると、吸入チェック弁11aが閉じて逆止弁13aが開く。このため、可逆式ポンプ9から出た作動油は、第1流路8aを矢印A方向へ供給されて逆止弁13aを通過して連通路14へ入り、電磁弁15からタンク12へ至り、タンク12から吸入チェック弁11bおよび第2流路8bを介して可逆式ポンプ9へ戻るという循環を行う。循環モードAの状態では、走行阻止手段がハンドブレーキ等により強制的に車両の発進を阻止するので、走行開始直後の操舵応答性の低下および走行中のアシスト力の不足が未然に防止される。次に、ステップS17においてモータ回転数制御部がモータ回転数Nを呼び込み、ステップS18においてモータ回転数Nが所定回転数(Nmax)以上であれば、ステップS19において回転数Nを回転数(Nmax)に制限する。循環モード時には、電磁弁15が開いてモータ10の負荷が少なくなるためにモータ10の回転数が過剰に上昇する虞があり、このような状況が継続すると、モータ10の発熱や可逆式ポンプ9の破損等を招く虞があるが、モータ回転数制御部が回転数を制御することにより、モータ10や可逆式ポンプ9が保護され、耐久性が向上する。一方、ステップS18においてモータ回転数Nが所定回転数(Nmax)よりも小さければ、そのままステップS20へ進む。ステップS20において作動油温度Tが所定の温度TB以上になったことを作動油温度判定部が判定すると、循環モードを終了させるためにステップS21においてモータ制御部がモータ10を停止させ、ステップS22において走行阻止手段23がOFFになり、「循環モードがA」が終了する。ステップS20において作動油温度Tが所定の温度TBよりも小さい場合は、ステップS14へ戻る。
As shown in FIG. 3, when the travel prevention means 21 is turned ON in step S14 and the vehicle cannot travel, the electromagnetic valve control unit stops energization and opens the
作動油の温度が所定値以下になったときに、該作動油を強制的に循環させるため、作動油の温度を適正値に保持することができる。このため、環境温度が低い時期等に、作動油の粘性せん断力の増加に伴なってモータおよびポンプの吐出性能が低下し、操舵に大きな力を必要として操作が重くなるという従来の問題点が解消される。 Since the hydraulic oil is forcibly circulated when the temperature of the hydraulic oil becomes a predetermined value or less, the temperature of the hydraulic oil can be maintained at an appropriate value. For this reason, when the ambient temperature is low, etc., the discharge performance of the motor and the pump decreases with the increase of the viscous shear force of the hydraulic oil, and the conventional problem that the steering operation requires a large force and the operation becomes heavy. It will be resolved.
ここで、温度TBは、図2の温度TAと等しいか若しくは高い温度に設定するが、温度TAよりも高いほうが好ましい。(TB−TA)の値を大きく設定すると、「循環モードA」が選択される度合いが少なくなる。また、一度油温が高くなると瞬時に温度が低下することはなく、モータ10およびポンプ9は多少の自己発熱があるため、ハンドル操作が多くなれば油温が低下するまでの時間が長くなる。
Here, the temperature TB is set to a temperature equal to or higher than the temperature TA in FIG. 2, but is preferably higher than the temperature TA. When the value of (TB−TA) is set to be large, the degree to which “circulation mode A” is selected decreases. In addition, once the oil temperature rises, the temperature does not drop instantaneously, and the
次に「循環モードB」について詳細に説明する。図2のステップS8において、トルクセンサ16の検出値であるトルクSが小さく車速V=0の信号待ち等の停車状態が生じていると、循環モード移行判定部が循環モードへ移行するか否かを判定し、ステップS9の「循環モードB」へ移行する。
Next, the “circulation mode B” will be described in detail. In step S8 in FIG. 2, if the stop state such as waiting for a signal of the vehicle speed V = 0 is small because the torque S which is the detection value of the
そして、図4に示すようにステップS25において、作動油温度判定部により、油温Tが所定温度TAよりも低いと判断された場合は、ステップS26において電磁弁制御部が電磁弁15を開き、ステップS27においてモータ制御部がモータ10を回転させ、作動油が循環を開始する。次に、ステップS28において、モータ回転数制御部がモータ回転数Nを読み込み、ステップS29においてモータ回転数Nが所定回転数(Nmax)以上であれば、ステップS30においてモータ回転数Nを所定回転数(Nmax)に制限する。一方、ステップS29においてモータ回転数Nが所定回転数(Nmax)よりも少なければ、ステップS31へ移行する。ステップS31において、車速V=0であると循環モード選択部が循環モードBの状態を継続する一方、車速V≠0であれば直ちにステップS34においてモータ10を停止し、ステップS35において電磁弁15を閉じ、循環モードBが終了する。
As shown in FIG. 4, when the hydraulic oil temperature determination unit determines that the oil temperature T is lower than the predetermined temperature TA in step S25, the electromagnetic valve control unit opens the
ステップS31において車速V=0であれば、ステップS32において操舵状態判定部がトルクセンサ16の信号から操舵状態であるか否かを判定し、トルクセンサ16のトルクSが所定のトルクStよりも小さい場合は、「操舵状態でない」と判断されて油温が問題になり、ステップS33において作動油温度判定部が作動油の温度Tを所定の温度TB以上であると判断すると、循環モードBを終了するためにステップS34へと移行し、TB以下であると判断するとステップS27へ戻る。一方、ステップS32において、トルクSが所定のトルクStより大きい場合も、循環モードBを終了するため、ステップS34へと移行する。なお、ステップS25において、油温Tが所定温度TAよりも高いと判断された場合は、循環モードBに移行せずに通過する。
If the vehicle speed V = 0 in step S31, the steering state determination unit determines whether or not the steering state is in the steering state from the signal of the
次に「循環モードC」について詳細に説明する。図2のステップS6においてトルクセンサ16の検出値が小さく、ステップS8において高速道路を走行する場合のように直進走行が続いた場合は、循環モード選択部の判断により「循環モードC」へ移行する。
Next, the “circulation mode C” will be described in detail. When the detected value of the
そして、図5に示すようにステップS38において、作動油温度判定部により、油温Tが所定温度TAよりも低いと判断された場合は、ステップS39において電磁弁制御部が電磁弁15を開き、ステップS40においモータ制御部がモータ10を回転させ、作動油が循環を開始する。次に、ステップS41において、モータ回転数制御部がモータ回転数信号Nを読み込み、ステップS42において回転数Nが所定回転数(Nmax)以上であれば、ステップS43において回転数Nを回転数(Nmax)に制限する。一方、回転数Nが所定回転数(Nmax)よりも小さい場合は、この制限はない。そして、ステップS44において操舵状態判定部がトルクセンサ16の信号に基づいて操舵状態を判別し、トルクセンサ16からのトルクSが所定のトルクStよりも小さい場合は、ステップS45において作動油温度判定部により、作動油の温度Tが所定の温度TB以上であると判断されると、循環モードCを終了するために、ステップS46においてモータ10が直ちに停止し、ステップS47において電磁弁15が閉じる。一方、トルクセンサ16からのトルクSが所定のトルクStよりも大きい場合は、そのままステップS47へ移行して循環モードCが終了する。ステップS45において、作動油温度判定部により、作動油の温度Tが所定の温度TBよりも低いと判断されると、ステップS40へ戻ることになる。なお、ステップS38において、油温Tが所定温度TAよりも高いと判断された場合は、循環モードCに移行せずに通過する。
As shown in FIG. 5, when the hydraulic oil temperature determination unit determines that the oil temperature T is lower than the predetermined temperature TA in step S38, the electromagnetic valve control unit opens the
最後に「循環モードD」について詳細に説明する。普通に一般道路走行中であっても、図2のステップS11において作動油温度判定部が作動油の油温Tが所定の温度TAより低いと判断すると、油温を上昇させるために一般道路走行中の「循環モードD」へ移行する。 Finally, “circulation mode D” will be described in detail. Even when the vehicle is traveling on a general road, if the hydraulic oil temperature determination unit determines in step S11 in FIG. 2 that the oil temperature T of the hydraulic oil is lower than a predetermined temperature TA, the vehicle travels on a general road to increase the oil temperature. Transition to “circulation mode D”.
図6のステップS50において、電磁弁制御部が電磁弁15へ流れる電流量を調整し、弁開度Xを油温Tの関数として増減する。これにより、弁開度XはX=f(T)として表現される。そして、油温と弁開度との関係は、図7に示すように、油温Tが高くなるに従って弁開度Xが小さくなる。一般道路走行中の操舵時に電磁弁15の開度を大きくすると、可逆式ポンプ9から電磁弁15を通ってタンク12へ流れる作動油の流量、もしくはタンク12から第1流路8a,第2流路8bのうちの反アシスト側の流路を介してへ可逆式ポンプ9へ戻る作動油の流量が多くなって、アシスト力が低下する虞があるため、油温上昇が遅れても適度な弁開度を保持する必要がある。電磁弁15を流れる作動油の流量は作動油の粘度に依存するため、同じ弁開度であれば、温度が高いほど流量が大きくなる。このため、油温に応じて弁開度を調整する必要がある。
In step S50 of FIG. 6, the solenoid valve controller adjusts the amount of current flowing to the
循環モードDにおいては、作動油の循環のみを目的とするものではなく、一般道路を走行しながら通常のアシスト制御しているときに、パワーシリンダ2へ流れる作動油の一部を電磁弁15へ通過させて循環させるものである。そのため、ステップ50において弁開度XはX=f(T)として表現される。ステップS51において作動油温度判定部が作動油の温度Tは所定の温度TB以上であると判断した場合に、循環モードDを終了させるため、ステップS52において電磁弁15が閉じる一方、所定の温度TB以下であると判断した場合は、ステップ50に戻る。電磁弁15を開いて作動油を循環させることについては操舵アシスト力を生まないためにエネルギーロスとなるが、作動油の温度を上昇させると作動油の粘性が小さくなって操舵に要する力が小さくて足りることから、操舵アシスト中に循環モードDを取り入れることにより、油温を保持して操舵アシストをより適正に行うことができる。
In the circulation mode D, not only the circulation of the hydraulic oil is intended, but a part of the hydraulic oil flowing to the
図7のように、前記の油温TA,TBは図の位置に設定され、TA<TBとなっている。また、電磁弁15の開度Xの最大値(Xmax)は、例えば図のように設定される。
(b)実施の形態2
次に、実施の形態2を図8に示す。この実施の形態は、図1と比較するとわかるように、連通路14から逆止弁13a,13bを除去し、連通路14をタンク12に連通させることなく、連通路14の途中に電磁弁15を介在させたものである。
As shown in FIG. 7, the oil temperatures TA and TB are set at the positions shown in the figure, and TA <TB. Moreover, the maximum value (Xmax) of the opening degree X of the
(B)
Next,
電磁弁15を開いて可逆式ポンプ9を作動させることにより、作動油は実施の形態1のようにタンク12まで循環することはなく、可逆式ポンプ9と第1流路8a,第2流路8bと連通路14とから形成される閉じた流路を、例えば矢印Aで示す流れに沿って循環することになる。その他の構成,作用は実施の形態1と同じなので、説明を省略する。
By opening the
なお、第1流路8aと第2流路8bとのうちのいずれか一方から他方へ作動油を循環させる方式として、実施の形態1,2の方式を示したが、これらの方式に限定されるものではなく、例えば図8において連通路14と電磁弁15との組み合わせを第1流路8aと第2流路8bとの間に複数設けてもよい。また、循環モードになったことを表示する表示手段を車室内に設けるようにしてもよい。表示手段としては、循環モードになったときに、例えばワーニングランプが点灯する構成にすること等が考えられる。また、可逆式ポンプとしては、吸入チェック弁を用いてもよい。また、開閉弁として、システムの欠陥時に開弁する電磁弁を用いるので、欠陥が生じたときには電磁弁が開き、第1流路と第2流路が連通するので第1流路と第2流路との間を作動油が自由に移動でき、パワーシリンダのピストンおよびラックが自由に往復可能になり、マニュアル操作による操舵が可能になる。
In addition, although the system of
前記実施の形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について、以下に説明する。
(1) 請求項2に記載のパワーステアリング装置において、前記走行阻止手段は、ハンドブレーキ,フットブレーキ,ATセレクトレバーの位置変更阻止,燃料噴射量の制限のうちの少なくともひとつに基づいて車両の走行を阻止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。
The technical ideas other than the invention described in the claims, as grasped from the embodiment, will be described below.
(1) In the power steering device according to (2), the travel prevention means is based on at least one of hand brake, foot brake, AT select lever position change prevention, and fuel injection amount restriction. A power steering device characterized in that
この発明によれば、循環モード時には、ハンドブレーキ等により強制的に車両の走行を阻止し、走行開始直後の操舵応答性の低下および走行中のアシスト力の不足を未然に防止する。
(2) 請求項1〜(1)に記載のパワーステアリング装置において、前記循環手段には、前記モータの回転数を所定回転数以下に制御するモータ回転数制御部を設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
According to the present invention, in the circulation mode, the vehicle is forcibly blocked by handbrake or the like to prevent a decrease in steering response immediately after the start of traveling and a shortage of assist force during traveling.
(2) In the power steering apparatus according to any one of (1) to (1), the circulation unit is provided with a motor rotation speed control unit that controls the rotation speed of the motor to a predetermined rotation speed or less. Power steering device.
この発明によれば、循環モード時には、開閉弁が開いてモータの負荷が少なくなるため、モータの回転数が過剰に上昇する虞があり、このような状況が継続すると、モータの発熱や可逆式ポンプの破損等を招く虞があるが、モータ回転数制御部が回転数を制御するので、モータや可逆式ポンプが保護され耐久性が向上する。
(3) 請求項1〜(2)に記載のパワーステアリング装置において、前記循環手段は、前記アシスト力検出手段によるアシスト力が所定値以下の非操舵状態であってかつ前記温度測定手段による温度が所定値以下のときに、作動油を循環させ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。
According to the present invention, in the circulation mode, the opening / closing valve is opened and the load on the motor is reduced, so there is a risk that the rotational speed of the motor will increase excessively. Although the pump may be damaged, the motor rotation speed control unit controls the rotation speed, so that the motor and the reversible pump are protected and durability is improved.
(3) In the power steering apparatus according to (1) to (2), the circulation unit is in a non-steering state in which an assist force by the assist force detection unit is a predetermined value or less, and a temperature by the temperature measurement unit is A power steering device characterized in that hydraulic oil is circulated when it is equal to or less than a predetermined value.
この発明によれば、信号待ちで車両が停止しているときや、高速道路等で直進走行が継続するとき等のように操舵アシスト力が不要な場合に、循環手段を作動させて循環モードにすることにより、操舵アシストに影響を及ぼすことなく油温を適正値に保つことができる。
(4) 請求項1〜(2)に記載のパワーステアリング装置において、前記潤環手段は、前記アシスト力検出手段によるアシスト力が所定値以上の操舵状態であってかつ前記温度測定手段による温度が所定値以下のときに、前記可逆式ポンプが吐出する作動油の一部を前記パワーシリンダへ流す一方、残りは前記開閉弁を所定量開いて循環させ、アシストしながら作動油を循環させ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。
According to the present invention, when the steering assist force is unnecessary, such as when the vehicle is stopped waiting for a signal or when the vehicle is continuously traveling straight on an expressway or the like, the circulation means is operated to enter the circulation mode. By doing so, the oil temperature can be maintained at an appropriate value without affecting the steering assist.
(4) In the power steering apparatus according to any one of
この発明によれば、開閉弁を開いて作動油を循環させることについては操舵アシスト力を生まないためにエネルギーロスとなるが、作動油を循環させ温度を上昇させると作動油の粘性が小さくなって操舵に要する力が小さくて足りるようになる。このため、操舵アシスト中に循環モードを取り入れることにより、油温が適正に保持され、操舵アシストがより適正に行われる。
(5) 請求項1〜(4)に記載のパワーステアリング装置において、前記循環手段が作動する循環モードになっていることを表示する表示手段を設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
According to this invention, opening the on-off valve to circulate the hydraulic oil causes an energy loss because the steering assist force is not generated, but when the hydraulic oil is circulated and the temperature is raised, the viscosity of the hydraulic oil decreases. Therefore, the force required for steering is small and sufficient. For this reason, by incorporating the circulation mode during the steering assist, the oil temperature is properly maintained, and the steering assist is performed more appropriately.
(5) The power steering apparatus according to any one of
この発明によれば、表示手段を設けたので、循環手段が作動して循環モードになっていることを容易に知ることができる。 According to the present invention, since the display means is provided, it can be easily known that the circulation means operates and is in the circulation mode.
1…パワーステアリング装置
2…パワーシリンダ
3…ピストン
4a…第1圧力室
4b…第2圧力室
8a…第1流路
8b…第2流路
9…可逆式ポンプ
10…モータ
14…連通路
15…電磁弁
16…トルクセンサ
17…油温センサ
19…循環手段
20…停止状態判別手段
21…走行阻止手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1流路と前記第2流路とのうちのいずれか一方から他方へ向かって作動油を循環させる連通路と、該連通路の流れをオン・オフする開閉弁と、環境温度または作動油温度を検出または推定する温度測定手段とを有する循環手段を設け、
前記温度測定手段によって測定された温度が所定値以下であるときに前記開閉弁を開きかつ前記モータを回転させ、前記可逆式ポンプにより作動油を循環させ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。 A power cylinder that applies assist force to the steering wheel, a reversible pump that selectively supplies hydraulic pressure to the pressure chambers on both sides of the piston of the power cylinder via the first and second flow paths, and the reversible pump A motor that rotates in the reverse direction, an assist force detection unit that detects an assist force of the power cylinder, and a motor that drives the motor to generate a predetermined hydraulic pressure based on the assist force detected by the assist force detection unit Motor control means for outputting a signal,
A communication path for circulating hydraulic oil from one of the first flow path and the second flow path toward the other; an on-off valve for turning on and off the flow of the communication path; and an environmental temperature or an operation A circulating means having a temperature measuring means for detecting or estimating the oil temperature;
A power steering apparatus characterized in that when the temperature measured by the temperature measuring means is equal to or lower than a predetermined value, the on-off valve is opened and the motor is rotated so that hydraulic oil is circulated by the reversible pump. .
3. The power steering device according to claim 2, wherein the stop state determining means stops the vehicle based on at least one signal of a hand brake position, a foot brake position, an AT select lever position, an accelerator pedal opening, and a tachometer. A power steering apparatus characterized in that the state is determined.
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