JP2012163031A - 可変容量形ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】急転舵時のような瞬時の吐出量増大化にも追従し得る可変容量形ポンプを提供する。
【解決手段】操舵角加速度ωdから急転舵を判定に供する閾値ωdthを求めて、当該操舵角加速度の絶対値|ωd|が前記閾値ωdth以上となった際には、操舵角速度ω及び車両速度Vに基づいて算出した基本吐出流量Qω_CMDに、車速Vに基づいて算出した補正加算流量Qωd_CMDを加算することとして、電磁弁16に入力する総通電量の増加速度を、前記基本吐出流量Qω_CMDのみに基づいて算出される基本通電量の増加速度よりも大きくなるように構成した。
【選択図】図3

Description

本発明は、例えば自動車のパワーステアリング装置の油圧源として用いられる可変容量形ポンプに関する。
自動車のパワーステアリング装置に適用される従来の可変容量形ポンプとしては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
すなわち、この可変容量形ポンプは、ソレノイドを介してカムリングの偏心量を制御することにより当該ポンプの固有吐出量を可変制御するもので、車輪等に設けられた車速センサによって検出された車速信号と、ステアリング装置に設けられた操舵角センサによって検出された操舵角信号とに基づき前記ソレノイドを制御して前記固有吐出量を可変制御することで、当該ポンプの無用な駆動トルクを低減し、省エネ化を図っている。
特開2007−92761号公報
しかしながら、前記従来の可変容量形ポンプにあっては、前述のように車速信号と操舵角信号とによりソレノイドを制御する構成となっていることから、急転舵時のように瞬時に吐出量を増大させたい場合に、当該吐出量の増大化に遅れが生じてしまうという問題があった。
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであって、急転舵時のような瞬時の吐出量増大化にも追従し得る可変容量形ポンプを提供するものである。
本願発明は、ソレノイドを介してカムリングの偏心量を制御することによりポンプ要素1回転あたりの吐出流量である固有吐出量を可変させて車両用操舵装置に液圧の供給を行う可変容量形ポンプであって、とりわけ、ステアリングホイールの回転角速度である操舵角速度と車両速度とに基づいて求められる、ソレノイドの駆動制御に供する基本通電量を演算する基本通電量演算回路と、ステアリングホイールの操舵操作に伴い増加する前記基本通電量の増加速度よりもソレノイドに入力される総通電量の増加速度が大きくなるように、ステアリングホイールの回転角加速度である操舵角加速度と前記基本通電量とに基づいて前記総通電量を演算する総通電量演算回路と、を備えたことを特徴としている。
換言すれば、ソレノイドに入力される総通電量が、ステアリングホイールの回転角速度である操舵角速度と車両速度とに基づいて求められる基本通電量と、ステアリングホイールの回転角加速度である操舵角加速度と、に基づき、ステアリングホイールの操舵操作に伴い増加する前記基本通電量の増加速度よりも通電量の増加速度が大きくなるように構成されたことを特徴としている。
なお、前記総通電量演算回路においては、特に、前記操舵角加速度が所定値以上のときに、ソレノイドに入力される総通電量の増加速度が前記基本通電量の増加速度よりも大きくなるように前記総通電量を演算させることが望ましい。
さらに、前記ソレノイドを制御するにあたっては、エンジンがアイドル運転状態で、かつ、ステアリングホイールが操舵操作されない非操舵状態であるときに、前記固有吐出量が最大となる状態と比べて当該固有吐出量が小さくなるようにカムリングの偏心量制御を行うようにすることが望ましい。
本願発明によれば、操舵角加速度の変化によって運転者の求める操舵応答性を判断することができ、これに応じたポンプの吐出量制御を行うことができる。その結果、急転舵時のような瞬時の吐出量増大化にも追従させることが可能となる。
また、上記の制御にあたっては、エンジンがアイドル運転状態で、かつ、非操舵状態であるときには、前記固有吐出量が最大となる状態よりも当該固有吐出量が小さくなるようにソレノイドを制御することによって、操舵時における適切な操舵アシスト力の発生を担保しつつ、ポンプ負荷の低減化を図ることができる。
本発明に係る可変容量形ポンプのシステム構成図である。 図1に示すECUの構成ブロック図である。 本発明の第1実施形態を表した図1に示すECUの制御ブロック図である。 同実施形態に係る電磁弁の制御内容を表したフローチャートである。 同実施形態に係る図であって図4に示す制御フローに基づいたタイムチャートである。 同実施形態に係る図であって車速と操舵角加速度との関係を表したグラフである。 同実施形態に係る図であって車速と補正加算流量との関係を表したグラフである。 非操舵時における車速とポンプ吐出流量との関係を表したグラフである。 本発明に係る第1実施形態の変形例を表した図1に示すECUの制御ブロック図である。 同変形例に係る電磁弁の制御内容を表したフローチャートである。 同実施形態に係る図であって図10に示す制御フローに基づいたタイムチャートである。 本発明の第2実施形態を表した図1に示すECUの制御ブロック図である。 同実施形態に係る電磁弁の制御内容を表したフローチャートである。 同実施形態に係る図であって操舵角加速度と補正ゲインとの関係を表したグラフである。 本発明の第3実施形態に係る電磁弁の制御内容を表したフローチャートである。 同実施形態に係る図であって図15に示す制御フローに基づいたタイムチャートである。
以下に、本発明に係る可変容量形ポンプの各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、下記各実施形態では、この可変容量形ポンプを、従来と同様に、自動車の操舵装置であって液圧式のパワーステアリング装置に適用したものを示している。
図1〜図8は本発明の第1実施形態を示し、まず、本発明に係る可変容量形ポンプ(以下、単に「ポンプ」という。)が適用される前記パワーステアリング装置について説明すれば、このパワーステアリング装置は、図1に示すように、その一端側がステアリングホイール1と一体回転可能に連係され、運転者からの操舵入力を行う入力軸2と、その一端側が後記のラック・ピニオン機構4を介して図外の転舵輪に連係されると共に、他端側が入力軸2の他端側に図外のトーションバーを介して相対回転可能に連結されて入力軸2からの操舵入力に基づく前記トーションバーの捩れ変形の反力によって操舵出力を行う出力軸3と、該出力軸3と転舵輪との間に介装され、その内部に隔成された後記の一対の圧力室P1,P2に作用する液圧に基づいて出力軸3による操舵出力を補助(アシスト)するパワーシリンダ5と、該パワーシリンダ5へ供給する作動液を貯留するリザーバタンク6と、該リザーバタンク6内に貯留された作動液を吸い上げて、これをパワーシリンダ5の一対の圧力室P1,P2へと圧送するポンプ10と、前記トーションバーの捩れ変形により入力軸2と出力軸3とが相対回転することによって開閉し、これら両軸2,3の相対回転量(前記トーションバーの捩れ量)に応じてパワーシリンダ5へ供給する作動液の液量を制御するコントロールバルブ7と、から主として構成されている。
前記ラック・ピニオン機構4は、出力軸3の一端部外周に形成された図外のピニオン歯と当該出力軸3の一端部にほぼ直交するように配置されるラック軸8の軸方向の所定範囲に形成される図外のラック歯とが噛合してなるもので、出力軸3の回転方向に応じてラック軸8が図1中の左右方向へ移動するようになっている。そして、このラック軸8が左右方向へ移動することで、該ラック軸8の両端に連係された図外のナックルが押し引きされて、これによって前記転舵輪の向きが変更されることとなる。
前記パワーシリンダ5は、ほぼ円筒状に形成されたシリンダチューブ5aにピストンロッドとしてのラック軸8が軸方向に沿って貫装され、該ラック軸8の外周に固定された図外のピストンによってシリンダチューブ5a内に一対の圧力室である第1圧力室P1及び第2圧力室P2が隔成されている。そして、これらの圧力室P1,P2に作用する液圧に基づいてラック軸8に対する推進力が発生し、これによって操舵出力がアシストされるようになっている。具体的には、前記第1、第2圧力室P1,P2が第1〜第4配管9aをもってコントロールバルブ7を通じてリザーバタンク6及びポンプ10に接続されていて、コントロールバルブ7を介してポンプ10から吐出された作動液を前記各圧力室P1,P2の一方の圧力室へ選択的に供給すると共に他方の圧力室の作動液をリザーバタンク6へと還流するようになっている。
前記ポンプ10は、ベーン式の可変容量形ポンプであって、その内部にほぼ円柱状の空間であるポンプ要素収容部11aを有するポンプハウジング11と、該ポンプハウジング11に回転自在に支持され、図外のエンジンによる駆動力をもって回転駆動される駆動軸12と、ポンプ要素収容部11a内に収容され、駆動軸12によって図1中の反時計方向に回転駆動されることで作動液を吸入すると共にこの吸入した作動液を吐出するといったいわゆるポンプ作用を行うポンプ要素13と、ポンプ要素収容部11a内においてポンプ要素13の外周側に駆動軸12の軸心に対し偏心(移動)可能に設けられ、この偏心量に基づいてポンプ要素13の1回転あたりの吐出流量(以下、「固有吐出量」という。)を可変にするほぼ円環状のカムリング14と、ポンプハウジング11内に設けられ、その内部にて摺動自在に収容された弁体15aの軸方向位置に基づいて後記の第1、第2流体圧室21a,21bの差圧を変化させることによりカムリング14の偏心量を制御する制御弁15と、ポンプハウジング11内に収容固定され、後記のECU40から出力される制御電流に基づいて後記の第1、第2圧力室15b,15cの差圧を変化させることにより前記固有吐出量を制御するソレノイドである電磁弁16と、を備えている。
前記ポンプ要素13は、カムリング14の内周側に回転自在に収容配置され、駆動軸12によって回転駆動されるロータ17と、該ロータ17の外周部に径方向へ沿って放射状に切欠形成された複数のスロット内にそれぞれ出没自在に収容保持され、ロータ17の回転時に外方へ飛び出してカムリング14の内周面に摺接することでカムリング14とロータ17の間に形成される空間に複数のポンプ室20を隔成するほぼ矩形板状のベーン18と、から構成されている。
前記カムリング14は、その外周部に切欠形成された横断面ほぼ半円形状の支持溝を介して揺動支点ピン22により支持され、この揺動支点ピン22を支点として図1中の左右方向において揺動自在となっている。そして、このカムリング14が同図中の左右方向へと揺動することによって前記各ポンプ室20の容積が増減し、これによって、前記固有吐出量が変化するようになっている。また、前記カムリング14の外周側には、揺動支点ピン22と径方向においてほぼ対向する位置にシール部材23が配置されており、このシール部材23と前記揺動支点ピン22とによって、当該カムリング14の外周域に、このカムリング14の揺動制御に供される図1中の左側の第1流体圧室21aと右側の第2流体圧室21bとが隔成されている。さらに、これら両流体圧室21a,21bの圧力のほか、前記カムリング14には、第2流体圧室21b内に配置されたコイルばね24のばね力が作用し、このコイルばね24のばね力により第1流体圧室21a側、つまりカムリング14の偏心量が最大となる側に常時付勢されている。
前記制御弁15は、ポンプハウジング11の内部に形成された弁穴11b内に摺動自在に収容された弁体15aによって当該弁穴11b内が図1中の左側の第1圧力室15bと右側の第2圧力室15cとに隔成されている。そして、第1圧力室15bには電磁弁16の上流側の液圧が作用し、第2圧力室15cには電磁弁16の下流側の液圧が作用するようになっている。すなわち、吐出側のポンプ室20に接続される吐出通路25が第1吐出通路25aと第2吐出通路25bとに分岐形成されていて、第1吐出通路25aは第1圧力室15bに接続され、該第1圧力室15bには吐出圧が作用するようになっている一方、第2吐出通路25bはその途中に配置された電磁弁16の下流側において外部に開口すると共に第2圧力室15cに接続され、該第2圧力室15c及び外部には電磁弁16において減圧された液圧が作用するようになっている。かかる構成から、弁体15aが図1中の左側に位置する場合には、第1流体圧室21aには吸入圧である低圧が導入されることとなって、カムリング14はコイルばね24のばね力により押圧されて最大偏心状態に保持される一方、弁体15aが同図中の右側に位置する場合には、第1流体圧室21bには吐出圧である高圧が導入されることとなって、カムリング14はコイルばね24のばね力に抗して偏心量が減少する方向へと移動することとなる。
前記電磁弁16は、車載のECU40に接続されていて、このECU40に入力される操舵角、車速、エンジン回転数、及び前記操舵角を基に算出される操舵角加速度等の各情報に基づいて駆動制御される。そして、この電磁弁16は、その内部に固定オリフィス26と可変オリフィス27とにより構成された可変メータリングオリフィス28が設けられていて、前記ECU40からの各情報に基づいて可変オリフィス27の流路断面積を変化させて前記可変メータリングオリフィス28の前後差圧、つまり制御弁15内の前記両圧力室15b,15cの差圧を可変制御することによって、当該制御弁15の弁体15aの軸方向位置を制御してカムリング14の偏心量を制御することで、前記固有吐出量が制御される。
前記ECU40は、車載のバッテリ31からイグニッションスイッチ32を介して電力が供給されるようになっていると共に、当該ECU40には、運転者による操舵角を検出する舵角センサ33、車両の速度を検出する車速センサ34及びエンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ35等が接続されていて、当該各センサ33,34,35等からの情報が入力されるようになっている。
より具体的に説明すれば、このECU40では、図2に示すように、電磁弁16を駆動制御するMPU(Micro Processor Unit)50に、前記パワーステアリング装置の入力軸2に設けられた舵角センサ33からの操舵角信号と、図外の各車輪に備えるブレーキ制御装置に設けられた車速センサ34からの車速信号と、図外のエンジン制御装置に設けられたエンジン回転センサ35からのエンジンの回転数信号とがCANインターフェース41を介して与えられ、前記各センサ33,34,35の出力に基づいてMPU50が電磁弁16を駆動するためのPWM駆動制御信号を出力するようになっている。そして、前記MPU50への電源の供給は、バッテリ31からヒューズ38、イグニッションスイッチ32、ダイオード42、及びレギュレータ43を介して行われる。ここで、レギュレータ43は、通常12V程度のバッテリ電圧をMPU50の動作電圧である5Vに降圧するものである。
また、前記MPU50からのPWM駆動制御信号は、いわゆるスイッチング手段としてのFET(Field Effect Transistor)44に与えられ、このFET44は、バッテリ31からヒューズ38、イグニッションスイッチ32、及びダイオード42を介して供給される電流をPWM駆動制御信号に基づいてスイッチングすることで、電磁弁16のコイル16aに励磁電流を供給するようになっている。
ここで、前記電磁弁16のコイル16aは、一端がFET44に接続されている一方、他端が電流検出用の抵抗45を介してグラウンドに接続されていて、コイル16aに流れる電流に応じて抵抗45の両端に発生する電圧が、増幅器(AMP)46を介してMPU50に実供給電流信号として与えられる。なお、このコイル16aには、当該コイル16aと並列に設けられたフリーホイールダイオード47が接続されている。
前記MPU50は、図3に示すように、車速センサ34からの車速信号に基づき車速Vを算出する車速算出部51と、舵角センサ33からの操舵角信号に基づき操舵角θを算出する操舵角算出部52と、該操舵角算出部52にて算出された操舵角θに基づき操舵角速度ωを算出する操舵角速度算出部53と、該操舵角速度算出部53にて算出された操舵角速度ωに基づき操舵角加速度ωdを算出する操舵角加速度算出部54と、前記操舵角速度算出部53にて算出された操舵角速度ωと車速算出部51にて算出された車速Vとに基づき基本吐出流量Qω_CMDを算出する基本吐出流量算出部55と、車速算出部51にて算出された車速Vに基づき補正加算流量Qωd_CMDを算出する補正加算流量算出部56と、基本吐出流量算出部55において算出された基本吐出流量Qω_CMDに補正加算流量算出部56により算出された補正加算流量Qωd_CMDを加算することで得られた目標吐出流量QCMDを電磁弁16に供給するための指令電流である目標指令電流ICMDを算出する目標電流算出部57と、該目標電流算出部57において算出された目標指令電流ICMDとソレノイド電流検出部58により検出されたコイル16aに流れる実供給電流Irealとの差に基づきPI制御によりPWMデューティを算出するPI制御部59と、該PI制御部59により算出されたPWMデューティに基づきFET44へPWM駆動制御信号を出力するPWM信号出力部60と、を備えている。
そして、前記PI制御部57において算出されたPWMデューティに基づき、FET44により、ソレノイド駆動手段61を介して電磁弁16が駆動される。なお、前記ソレノイド駆動手段61は、当該ソレノイド駆動手段61の温度が所定以上となった際にその出力を遮断する機能や、過電流が流れた場合に通電量を制限する機能等を有している。
前記基本吐出流量算出部55では、車速Vと操舵角速度ωとに基づいて図外の所定のマップから基本吐出流量Qω_CMDを求める。換言すれば、この基本吐出流量算出部55は、車速Vと操舵角速度ωとに基づいて電磁弁16の駆動制御のベースとなる基本通電量の演算に供する本発明に係る基本通電量演算回路を構成する。なお、前記車速V及び操舵角速度ωと基本吐出流量Qω_CMDとの関係については、車速Vが高くなるにつれて基本吐出流量Qω_CMDを減少させるような特性になっていると共に、同一車速内においては、操舵角速度ωが高くなるにつれて基本吐出流量Qω_CMDを増加させるような特性になっている。
前記補正加算流量算出部56では、車速Vに基づいて図7に示すような車速−補正加算流量マップから補正加算流量Qωd_CMDを求める。なお、この車速Vと補正加算流量Qωd_CMDとの関係については、同図に示すように、基本的には、車速Vが高くなるにつれて補正加算流量Qωd_CMDを減少させるような特性になっていて、このうち、車速Vが、第1所定値V1以上となる高速走行状態、並びに前記第1所定値V1よりも低い第2所定値V2以下となる車両停止状態ないし低速走行状態においては、補正加算流量Qωd_CMDが一定となるような特性となっている。
このように、基本的には、車速Vが高くなるにつれて補正加算流量Qωd_CMDを減少させることで、急転舵に対する車両挙動の安定化を図り得る、車速Vに応じた適切な操舵アシスト力を付与する特性となっている。そして、このうち、車速Vが第1所定値V1以上となる高速走行状態では、補正加算流量Qωd_CMDを一定とすることにより、当該高速走行時における操舵安定性の向上及び車両挙動の不安定化の抑制が図れるようになっている。また、車速Vが第2所定値V2以下となる車両停止状態ないし低速走行状態では、操舵性を高めることによる車両挙動の不安定化を考慮する必要がないことから、補正加算流量Qωd_CMDを一定とする、すなわち当該補正加算流量Qωd_CMDを最大とすることによって、当該車両停止状態ないし低速走行時における操舵応答性の向上が図れるようになっている。
前記目標電流算出部57では、基本吐出流量算出部55において算出された基本吐出流量Qω_CMDと補正加算流量算出部56において算出された補正加算流量Qωd_CMDとを加算し、図外の所定マップに基づいて電磁弁16に供給する目標指令電流ICMDを求める。換言すれば、この目標電流算出部57は、操舵角速度ωに依存する基本吐出流量Qω_CMDに操舵角加速度ωdに依存する補正加算流量Qωd_CMDを加算することで、電磁弁16に供給する総通電量として前記基本通電量よりも増加速度の大きい通電量の演算に供し、補正加算流量算出部56と共に本発明に係る総通電量演算回路を構成している。
また、前記MPU50には、車速算出部51により算出された車速Vと操舵角加速度算出部54により算出された操舵角加速度ωdとをもって急転舵状態にあるか否かを判定する舵角急転判定部62を備えている。この舵角急転判定部62は、所定の信号切換手段63を介して補正加算流量算出部56及び目標電流算出部57と連係されていて、当該舵角急転判定部62にて急転舵状態と判断された場合には、急転判定フラグFcに「1」をセットして、前記補正加算流量算出部56により算出された補正加算流量Qωd_CMDを、前記信号切換手段63を介してそのまま目標電流算出部57へ出力する一方、当該舵角急転判定部62にて急転舵状態と判断されない場合には、急転判定フラグFcに「0」をセットして、前記補正加算流量算出部56により算出された補正加算流量Qωd_CMDを、前記信号切換手段63を介してゼロに切り換えて目標電流算出部57へ出力するようになっている。
さらに、前記MPU50には、舵角センサ33からの操舵角信号に基づいて当該舵角センサ33の異常(故障)を判定する舵角センサ故障判定部64を備えている。そして、この舵角センサ故障判定部64による判定結果は舵角急転判定部62へ出力されるようになっていて、当該舵角センサ故障判定部64において舵角センサ33に異常が生じていると判断された場合には、判定フラグFeに「1」をセットして、前記補正制御を中止する一方、当該舵角センサ故障判定部64において舵角センサ33は正常と判断された場合には、判定フラグFeに「0」をセットして、前記舵角急転判定部62の判定に従い前記補正制御が行われる。このように、操舵角加速度ωdが異常値を示すときは当該操舵角加速度ωdを用いた前記補正制御を中止することにより、適正なポンプ制御に供され、前記パワーステアリング装置の安全性を確保することができる。
以下、前記MPU50による舵角急転判定に基づいた電磁弁16の具体的な制御内容につき、図4に基づいて説明する。
同図に示すように、まずイニシャライズを行い(ステップS101)、コイル16aに流れる実供給電流Irealを読み込んだ後に(ステップS102)、舵角センサ33からの操舵角信号に基づき、当該舵角センサ33の故障判定処理を行う(ステップS103)。この故障判定処理については、具体的な図示は省略するが、舵角センサ33が異常と判断された場合には、前述のように前記補正制御は中止とし、後記のステップS111へ移行する。一方、舵角センサ33が正常と判断された場合には、次のステップS104にて操舵角θを読み込み、この読み込んだ操舵角θから操舵角速度ωを算出した後(ステップS105)、この算出した操舵角速度ωに基づいて操舵角加速度ωdを算出する(ステップS106)。その後、車速Vを読み込んだ後(ステップS107)、以下の急転判定処理を行う。
すなわち、次のステップS108において前記車速V及び操舵角加速度ωdに基づいて図6に示すような車速−操舵角加速度マップから舵角急転判定用閾値ωdthを算出した後、この算出した舵角急転判定用閾値ωdthに基づいて、操舵角加速度の絶対値|ωd|≧舵角急転判定用閾値ωdthの条件を満たすか否かを判断する(ステップS109)。ここで、当該条件を満たすと判断された場合は、車速Vに応じた補正加算流量Qωd_CMDを算出する(ステップS110)一方、当該条件を満たさないと判断された場合には、補正加算流量Qωd_CMDを「0」に設定する(ステップS111)。
そして、かかる急転判定処理を行った後、次のステップS112にて操舵角速度ωに応じた基本吐出流量Qω_CMDを算出し、この算出した基本吐出流量Qω_CMDに前記舵角急転判定結果に応じた補正加算流量Qωd_CMDを加算することによって、目標吐出流量QCMDを算出する(ステップS113)。その後、この算出した目標吐出流量QCMDについて上限値制限をかける上限リミット処理を行うと共に(ステップS114)、当該処理後の値につき、所定時間の間、上限保持を継続した後にこれを所定の割合で漸減するピークホールド及び漸減処理を行うことで、これらの処理により得られた値に基づいて指令吐出流量Qoutを算出する(ステップS115)。その後、この算出した指令吐出流量Qoutに基づいて電磁弁16に供給する目標指令電流ICMDを算出した後に(ステップS116)、この算出した目標指令電流ICMDとコイル16aに流れる実供給電流Irealとの差分からPI制御を用いてPWMデューティを算出し(ステップS117)、この算出したPWMデューティに基づいて電磁弁16に対してPWM駆動制御信号を出力することによって(ステップS118)、当該プログラムが終了することとなる。
続いて、上記フローに基づく制御内容につき、図5に示すタイムチャートをもって説明すれば、前記舵角急転判定処理にて操舵角加速度の絶対値|ωd|が閾値ωdthを上回ると(図中t1)、車速Vに応じた補正加算流量Qωd_CMDが基本吐出流量Qω_CMDに加算されることとなるが、この時点では、操舵角速度ωに基づいて算出される基本吐出流量Qω_CMDは制御の遅れから未だ低い状態にあることから、補正加算流量Qωd_CMD分が指令吐出流量Qoutとして出力されることになる。これによって、基本吐出流量Qω_CMDを指令吐出流量Qoutとする従来(図中の実吐出流量Qrealを示す欄における破線)に比べ、ポンプの実吐出流量Qrealを早期に増大させることが可能となる。その後、操舵角速度ωの増大に伴って基本吐出流量Qω_CMDが追従して増大すると、当該操舵角速度ωに応じた基本吐出流量Qω_CMDが指令吐出流量Qoutに上乗せされることとなるが、当該指令吐出流量Qoutは、基本吐出流量Qω_CMDの目標値に到達したところで前記ピークホールド処理が開始される(図中t2)。
やがて、操舵角加速度の絶対値|ωd|が前記閾値ωdthを下回ると(図中t3)、これに応じて補正加算流量Qωd_CMDに「0」が入力されることになるが、指令吐出流量Qoutは、前記ピークホールド処理によって基本吐出流量Qω_CMDの目標値がピークを過ぎても当該基本吐出流量Qω_CMDの目標値にて保持されることとなる(図中t4)。その後、前記ピークホールド処理開始から所定時間が経過すると(図中t5)、当該処理を終了して前記漸減処理が開始されることによって、その間に前記閾値ωdthを超えない程度の操舵角加速度ωdを伴う操舵操作が行われても、指令吐出流量Qoutは当該操舵操作に関係なく所定の割合をもって漸減されて初期値へ戻されることとなる(図中t6)。
以上のように、本実施形態では、運転者の要求する操舵応答性が反映される操舵角加速度ωdをもってポンプ10の吐出流量補正を行うこととしたため、操舵角速度ωに基づいて吐出流量補正を行っていた従来に比べて、当該ポンプ10において、前記固有吐出量をより早期に増大させ、必要な吐出流量を確保することができ(図5中の実吐出流量Qrealを示す欄におけるハッチング参照)、これによって、運転者から求められる操舵応答性に応じたポンプ制御が可能となる。
換言すれば、操舵角加速度ωdが大きい状態とは、運転者が急転舵している状態であってポンプ10の吐出流量を増加させる必要が生じている状態であることから、本実施形態では、この操舵角加速度ωdを基準として、具体的には当該操舵角加速度ωdが前記閾値ωdthを超えているか否かの判断をもって、基本吐出流量Qω_CMDの増加速度より目標吐出流量QCMD(指令吐出流量Qout)の増加速度が大きくなるように、つまり前記基本通電量の増加速度より前記総通電量の増加速度が大きくなるように補正制御することで、従来よりも早期にポンプ10の吐出流量の増大化を図ることが可能となり、これによって、前記パワーステアリング装置に対する作動液供給に際し、高い応答性の確保に供される。
しかも、上記補正制御において、操舵角加速度ωdが前記閾値ωdth以上となったときの目標吐出流量QCMDの目標値と基本吐出流量Qω_CMDの目標値とが等しくなる、すなわち前記総通電量の目標値と前記基本通電量の目標値とが等しくなるように構成されていることから、前記総通電量の前記基本通電量に対する増加分は電磁弁16の応答性を高めることにのみ使用されることとなり、操舵操作に対する操舵アシスト力の大きさを変化させてしまうおそれがない。このため、当該操舵操作における操舵違和感を抑制することができる。
また、前記ポンプ10の場合、車両停止状態となるエンジンのアイドル状態において、非操舵状態では、図8に示すように前記固有吐出量は5l/minが最大となる一方で、操舵状態では、図7に示すように最大で7l/minの補正加算流量Qωd_CMDを加算するようになっている。このように、エンジンのアイドル運転状態では、操舵状態に比べて非操舵状態の方が前記固有吐出量が小さくなるように電磁弁16が制御されることで、操舵時における適切な操舵アシスト力の発生を担保しつつ、ポンプ負荷の低減化を図ることができる。
さらに、前記ポンプ10では、前記電磁弁16によって、カムリング14を直接駆動するのではなく、制御弁15の弁体15aを駆動する構成としたため、当該電磁弁16の駆動対象の重量の低減化が図れ、当該電磁弁16による駆動応答性を高めることも可能となる。これにより、前記パワーステアリング装置に係る操舵応答性のさらなる向上に供される。
図9〜図11は、前記第1実施形態の変形例を示すものであって、前記第1実施形態に係る舵角急転判定処理の内容を変更したものである。具体的には、前記第1実施形態に係る舵角急転判定処理につき、基本吐出流量Qω_CMDに補正加算流量Qωd_CMDを加算するのではなく、基本吐出流量Qω_CMDに所定の補正ゲインKを乗算することにより目標吐出流量QCMDを補正することとしたものである。
すなわち、この変形例では、図9に示すように、前記舵角急転判定部62において、舵角急転判定の結果に応じて前記信号切換手段63により補正ゲインKを所定の値Ka,Kbに切り換えて出力し、前記目標電流算出部57において、当該補正ゲインKを基本吐出流量Qω_CMDに乗算することにより得られた目標吐出流量QCMDを基に、前記所定のマップから目標指令電流ICMDを求めるようになっている。
具体的には、前記舵角急転判定部62にて急転舵状態と判断された場合は、急転判定フラグFcに「1」がセットされることによって、補正ゲインKが信号切換手段63により所定値Kb(>Ka)に切り換えられて目標電流算出部57へと出力され、基本吐出流量Qω_CMDに当該補正ゲインKbを乗算して得た値に基づいて目標指令電流ICMDが算出される一方、当該舵角急転判定部62にて急転舵状態ではないと判断された場合には、急転判定フラグFcに「0」がセットされることによって、補正ゲインKが信号切換手段63により所定値Ka(=1)に切り換えられて目標電流算出部57へと出力され、基本吐出流量Qω_CMDそのものに基づいて目標指令電流ICMDが算出されることとなる。
これらを図10に示すフローチャートを基に説明すれば、ステップS201〜S208までは前記第1実施形態の制御フローに係るステップS101〜S108と同様の処理を行い、ステップS209にて|ωd|≧ωdthの条件を満たすと判断された場合には、ステップS210にて補正ゲインKを前記所定値Kb(>Ka)として出力する一方、ステップS209にて|ωd|≧ωdthの条件を満たさないと判断された場合には、ステップS211にて補正ゲインKを前記所定値Ka(=1)として出力する。
そして、かかる舵角急転判定処理を行った後、次のステップS212にて、前記第1実施形態と同様に操舵角速度ωに応じた基本吐出流量Qω_CMDを算出し、この算出した基本吐出流量Qω_CMDに前記舵角急転判定の結果に応じた補正ゲインKを乗算することによって、目標吐出流量QCMDを算出する(ステップS213)。その後、ステップS214〜S218まで、前記第1実施形態の制御に係るステップS114〜S118と同様に処理され、当該プログラムが終了することとなる。
また、上記フローチャートに基づく制御内容を図11に示すタイムチャートにより説明すれば、前記舵角急転判定処理にて操舵角加速度の絶対値|ωd|が閾値ωdthを上回ると(図中t1)、基本吐出流量Qω_CMDに補正ゲインKbが乗算され、基本吐出流量Qω_CMDをKb倍した値を指令吐出流量Qoutとして出力することとなる。すると、当該指令吐出流量Qoutによって、基本吐出流量Qω_CMDを指令吐出流量Qoutとする従来(図中の実吐出流量Qrealを示す欄における破線)に比べて、ポンプの実吐出流量Qrealを早期に増大させることが可能となる。
やがて、操舵角加速度の絶対値|ωd|が前記閾値ωdthを下回ると(図中t2)、これに応じて基本吐出流量Qω_CMDに補正ゲインKとして「1」が乗算されることとなって指令吐出流量Qoutが横ばいとなり、その後、操舵角速度ωの増大に伴って基本吐出流量Qω_CMDが前記指令吐出流量Qoutまで達すると、当該指令吐出流量Qoutは基本吐出流量Qω_CMDに伴って増大することとなる。そして、指令吐出流量Qoutが基本吐出流量Qω_CMDの目標値に達したところで前記ピークホールド処理が開始される(図中t3)。
その後は、前記第1実施形態と同様に、所定時間が経過するまで、指令吐出流量Qoutは前記ピークホールド処理によって基本吐出流量Qω_CMDの目標値がピークを過ぎても当該基本吐出流量Qω_CMDの目標値に保持され(図中t4)、やがて所定時間が経過すると(図中t5)、当該処理を終了して前記漸減処理が開始されることにより、その間に前記閾値ωdthを超えない程度の操舵角加速度ωdを伴う操舵操作が行われても、指令吐出流量Qoutは当該操舵操作に関係なく所定の割合をもって漸減されて初期値へ戻されることとなる(図中t6)。
以上のように、基本吐出流量Qω_CMDに補正加算流量Qωd_CMDを加算するのではなく、所定の補正ゲインKを乗算することによって基本吐出流量Qω_CMDを補正することとしてもよい。すなわち、かかる補正制御によっても、操舵角速度ωに基づいて吐出流量補正を行っていた従来と比較して、前記固有吐出量をより早期に増大させて必要な吐出流量を確保することができ(図11中の実吐出流量Qrealを示す欄におけるハッチング参照)、前記第1実施形態と同様の作用効果が奏せられる。
図12〜図14は、前記第1実施形態の変形例を基本とした、本発明に係る可変容積形ポンプの第2実施形態を示したものであって、前記第1実施形態に係る舵角急転判定を廃止し、その代わりに、基本吐出流量Qω_CMDに対して操舵角加速度ωdに応じた補正ゲインKを乗算することにより目標吐出流量QCMDを補正することとしたものである。
すなわち、本実施形態では、図12に示すように、前記舵角急転判定部62の代わりに、前記操舵角加速度算出部54にて算出された操舵角加速度ωdに応じて補正ゲインKを算出する補正ゲイン算出部65を設け、この補正ゲイン算出部65にて算出された補正ゲインKを目標電流算出部57に入力することで、前記変形例と同様、当該目標電流算出部57において、前記補正ゲインKを基本吐出流量Qω_CMDに乗算することにより得られた目標吐出流量QCMDを基に、前記所定のマップから目標指令電流ICMDを求めるようになっている。
なお、前記補正ゲインKは、操舵角加速度算出部54にて算出された操舵角加速度ωdに基づいて、図14に示すような操舵角加速度−補正ゲインマップから求める。そして、この補正ゲインKは、図14に示すように、基本的には、操舵角加速度ωdが大きくなるにつれて増大する特性となっている。
これらを図13に示すフローチャートをもって説明すれば、まず、イニシャライズを行い(ステップS301)、コイル16aに流れる実供給電流Irealを読み込んだ後(ステップS302)、舵角センサ33からの操舵角信号を基に当該舵角センサ33の故障判定処理を行う(ステップS303)。この故障判定処理では、舵角センサ33を異常と判断した場合は、以降の補正制御は中止とし、後記のステップS308において補正ゲインKを「1」に設定する。一方、舵角センサ33を正常と判断した場合には、次のステップS304で操舵角θを読み込み、この読み込んだ操舵角θから操舵角速度ωを算出する(ステップS305)。そして、この算出した操舵角速度ωに基づいて操舵角加速度ωdを算出した後(ステップS306)、車速Vを読み込む(ステップS307)。
続いて、次のステップS308において前記車速V及び操舵角加速度ωdに基づき前記操舵角加速度−補正ゲインマップ(図14参照)から補正ゲインKを算出すると共に、次のステップS309にて操舵角速度ωに応じた基本吐出流量Qω_CMDを算出し、この算出した基本吐出流量Qω_CMDに前記補正ゲインKを乗算することによって、目標吐出流量QCMDを算出する(ステップS310)。その後は、ステップS311〜S315にて前記変形例の制御に係るステップS214〜S218と同様に処理され、当該プログラムが終了することとなる。
以上のように、操舵角加速度ωdに基づいて舵角急転判定を行うのではなく、当該操舵角加速度ωdに基づいて算出した補正ゲインKによって基本吐出流量Qω_CMDを補正することとしてもよい。すなわち、かかる補正制御によっても、操舵角速度ωに基づいて吐出流量補正を行っていた従来と比較して、前記固有吐出量をより早期に増大させ、必要な吐出流量を確保することができる。
図15、図16は、本発明に係る可変容積形ポンプの第3実施形態を示しており、前記第1実施形態の変形例に係る舵角急転判定処理の制御内容を変更したものである。具体的には、急転舵の連続を考慮し、当該急転舵が連続する際に前記補正制御が途切れないようにしたものである。
すなわち、図15に示すように、本実施形態においても、ステップS401〜S409までは前記変形例の制御フローに係るステップS201〜S209と同様の処理を行い、ステップS409にて|ωd|≧ωdthの条件を満たすと判断された場合には、補正ゲインKを前記所定値Kb(>Ka)として出力し(ステップS410)、急転フラグfquickをセットした後(ステップS412)、タイマtxをクリアする(ステップS412)。
一方、前記ステップS409において|ωd|≧ωdthの条件を満たさないと判断された場合には、タイマtxをカウントアップした後(ステップS413)、急転フラグfquickがクリアされているか否かを判断し(ステップS414)、該急転フラグfquickがクリアされていない場合には、さらにタイマtx≧所定時間Tの条件を満たすか否かの判断を行う(ステップS415)。ここで、当該ステップS415においてタイマtx≧所定時間Tの条件を満たさないと判断された場合にはステップS419へ移行する一方、前記ステップS414にて急転フラグfquickがクリアされていると判断された場合及び当該ステップS415にてタイマtx≧所定時間Tの条件を満たすと判断された場合には、補正ゲインKを前記所定値Ka(=1)として出力して(ステップS416)、急転フラグfquickをクリアした後(ステップS417)、タイマtxをクリアする(ステップS418)。
そして、かかる舵角急転判定処理を行った後、ステップS419にて操舵角速度ωに応じた基本吐出流量Qω_CMDを算出し、この算出した基本吐出流量Qω_CMDに前記舵角急転判定の結果に応じた補正ゲインKを乗算することによって、目標吐出流量QCMDを算出した後(ステップS420)、次のステップS421にて急転フラグfquickがセットされているか否かの判断を行い、該急転フラグfquickがセットされていないと判断された場合には、前記変形例と同様に上限リミット処理を行い(ステップS422)、これを所定時間ピークホールドした後に漸減処理を行う(ステップS423)。一方、前記ステップS421で急転フラグfquickがセットされていると判断された場合は、前記ステップS422、S423の処理をスキップして、次のステップS424へと移行する。その後は、ステップS424〜S426において前記変形例の制御に係るステップS216〜S218と同様に処理され、当該プログラムが終了することとなる。
また、上記フローチャートに基づく制御内容を図16に示すタイムチャートにより説明すれば、前記舵角急転判定処理にて操舵角加速度の絶対値|ωd|が閾値ωdthを上回ると(図中t1)、基本吐出流量Qω_CMDに補正ゲインKbが乗算され、基本吐出流量Qω_CMDをKb倍した値を指令吐出流量Qoutとして出力することとなる。すると、当該指令吐出流量Qoutによって、基本吐出流量Qω_CMDを指令吐出流量Qoutとする従来(図中の実吐出流量Qrealを示す欄における破線)に比べて、ポンプの実吐出流量Qrealを早期に増大させることが可能となる。
その後、操舵角加速度の絶対値|ωd|が前記閾値ωdthを下回ると(図中t2)、前記変形例では前記補正制御が終了していたところ、本実施形態では、タイマtxをカウントアップさせることによって、所定時間Tに達するまで前記補正制御を維持することとなる。この結果、前記急転舵の後、前記所定時間Tの経過前に再び急転舵が行われる場合でも、前記補正制御が途切れることなく継続されるようになっている。また、かかる制御によって、後に指令吐出流量Qoutが基本吐出流量Qω_CMDの目標値に到達しても(図中t3)、前記急転舵フラグfquickがセットされている間は指令吐出流量Qoutを増大し続け、これに伴ってポンプの実吐出流量Qrealも基本吐出流量Qω_CMDの目標値を超えて吐出されることとなる。
やがて、前記操舵角加速度|ωd|が前記閾値ωdthを下回った時点(図中t2)から前記所定時間Tが経過すると(図中t4)、前記補正ゲインKがKa(=1)に設定され、指令吐出流量Qoutと基本吐出流量Qω_CMDとが一致することになり、前記急転舵フラグfquickがクリアされて前記ピークホールド処理が開始される。その後は、前記変形例と同様に、所定時間が経過するまで指令吐出流量Qoutは前記ピークホールド処理により基本吐出流量Qω_CMDの目標値がピークを過ぎても該基本吐出流量Qω_CMDの目標値に保持され(図中t5)、当該所定時間が経過すると(図中t6)、当該処理を終了して前記漸減処理が開始されることによって、その間に前記閾値ωdthを超えない程度の操舵角加速度ωdを伴う操舵操作が行われても、指令吐出流量Qoutは当該操舵操作に関係なく所定の割合をもって漸減されて初期値へ戻されることとなる(図中t7)。
以上のように、本実施形態によっても前記変形例と同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、当該実施形態では、とりわけ、前記補正制御において、操舵角加速度ωdが前記閾値ωdthを下回った時点から所定時間Tが経過するまでは指定吐出流量Qoutを増大させることとし、操舵角加速度ωdが前記閾値ωdth以上となった際の目標吐出流量QCMDの目標値が基本吐出流量Qω_CMDの目標値よりも大きくなる、すなわち前記総通電量の目標値が前記基本通電量の目標値よりも大きくなるように構成したことから、急転舵時の操舵アシスト力を増大させ、これによって、当該急転舵をさらに助勢することができる。
さらには、前記所定時間Tまで前記補正制御を継続するようにしたことで、急転舵が続けて行われる場合であっても前記補正制御が途切れてしまうことがなく、かかる観点からも、運転者による急転舵のさらなる助勢に供される。
本発明は、前記各実施形態等の構成に限定されるものではなく、例えば前記舵角急転判定用閾値ωdthや補正ゲインKb、前記ピークホールド処理の時間や所定時間T等は、ポンプの仕様や適用するパワーステアリング装置の仕様等に応じて自由に変更することが可能である。
また、前記各実施形態では、本発明に係る可変容量形ポンプの一例として、いわゆるカムリングを用いたベーン式のものを例に説明しているが、本発明は、このようなカムリングを用いたベーン式の可変容量形ポンプに限定されるものではない。換言すれば、本発明は、電磁弁16を使用して吐出流量を可変制御できるものであれば、いずれの形式の可変容量形ポンプにも適用可能である。
以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。
(1)請求項3に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記操舵角加速度が前記所定値以上のときの前記総通電量の目標値は、前記基本通電量の目標値よりも大きいことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度が所定値以上の場合には総通電量の目標値自体を大きくすることにより、急転舵時の操舵アシスト力を増大させ、当該急転舵をさらに助勢することができる。
(2)請求項3に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記操舵角加速度が前記所定値以上のときの前記総通電量の目標値は、前記基本通電量の目標値と等しいことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度に基づく通電量の増加分はソレノイドの応答性を高めるのみに利用し、通電量の目標値自体は変化させないことで、操舵操作に対する操舵アシスト力の変化が抑制され、これによって、操舵違和感の発生を抑制することができる。
(3)請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記総通電量演算回路は、前記総通電量の増加速度から前記基本通電量の増加速度を減じた差分が、前記車両速度が大きくなるほど小さくなるように前記総通電量を演算することを特徴とする可変容量形ポンプ。
かかる構成とすることで、車速が高い状態における車両の挙動の不安定化を抑制することができ、車速に応じた操舵アシスト力の付与に供される。
(4)前記(3)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記総通電量演算回路は、前記車両速度が第1所定値以上のときには、前記差分が一定となるように前記総通電量を演算することを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、車速が第1所定値以上となる高速走行状態において操舵応答性が一定となるように制御することで、操舵安定性の向上が図れる。
(5)前記(4)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記総通電量演算回路は、前記車両速度が前記第1所定値よりも低い値である第2所定値以下のときには、前記差分が一定となるように前記総通電量を演算することを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、車速が第2所定値以下となる低速走行状態においては操舵応答性を高めることによる車両挙動の不安定化を考慮する必要がないため、上述のように前記差分が一定(最大)となるように制御することによって、当該低速走行状態における操舵応答性の向上が図れる。
(6)請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記総通電量演算回路は、前記操舵角加速度が異常値を示すときには、前記総通電量を前記基本通電量と同じ値にすることを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度信号が異常値を示す場合には、この操舵角加速度に基づく制御を中止することで、安全性の確保に供される。
(7)請求項1に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記ポンプ要素から吐出された作動液が通流する吐出通路と、
前記ポンプハウジングに設けられ、前記ポンプ要素収容部と前記カムリングとの間に形成される一対の空間であって前記固有吐出量が増大する方向に前記カムリングが偏心する際に内部容積が減少する側に配置される第1流体圧室及び当該内部容積が増大する側に配置される第2流体圧室と、
前記ソレノイドに設けられ、前記吐出通路の途中の流路断面積を前記ソレノイドの駆動制御に伴い可変制御される可変メータリングオリフィスと、
前記ポンプハウジングに収容配置され、前記可変メータリングオリフィスの前後差圧に基づいて駆動制御されると共に、少なくとも前記第1流体圧室内の圧力を制御する制御弁と、をさらに備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、ソレノイドによりカムリングを直接駆動するのではなく制御弁を駆動する構成としたことから、当該ソレノイドの駆動対象の重量を低減することができる。これによって、ソレノイドの駆動応答性を高めることが可能となり、その結果、操舵応答性の向上が図れる。
(8)請求項4に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記総通電量演算回路は、前記操舵角加速度が所定値以上のときに、前記操舵角加速度が前記所定値より小さいときよりも前記総通電量の増加速度が大きくなるように前記総通電量を演算することを特徴とする可変容量形ポンプ。
かかる構成とすることにより、操舵角加速度の大きさに基づいてソレノイドの応答性を制御することができ、その結果、急転舵時のような瞬時の吐出量の増大化にも追従させることが可能となる。
(9)前記(8)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記駆動軸は車両のエンジンによって駆動され、
前記ソレノイドは、前記エンジンがアイドル運転状態で、かつ、前記ステアリングホイールが操舵操作されない非操舵状態であるときに、前記固有吐出量が最大となる状態よりも当該固有吐出量が小さくなるように前記カムリングの偏心量を制御することを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、エンジンがアイドル運転状態で、かつ、非操舵状態であるときに、前記固有吐出量が最大となる状態よりも当該固有吐出量が小さくなるようにソレノイドを制御することで、操舵時における適切な操舵アシスト力の発生を担保しつつ、ポンプ負荷の低減化を図ることができる。
(10)前記(9)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記操舵角加速度が前記所定値以上のときの前記総通電量の目標値は、前記基本通電量の目標値よりも大きいことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度が所定値以上の場合には総通電量の目標値自体を大きくすることにより、急転舵時の操舵アシスト力を増大させ、当該急転舵をさらに助勢することができる。
(11)前記(9)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記操舵角加速度が前記所定値以上のときの前記総通電量の目標値は、前記基本通電量の目標値と等しいことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度に基づく通電量の増加分はソレノイドの応答性を高めるのみに利用し、通電量の目標値自体は変化させないことで、操舵操作に対する操舵アシスト力の変化が抑制され、これによって、操舵違和感の発生を抑制することができる。
(12)請求項5に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記駆動軸は車両のエンジンによって駆動され、
前記ソレノイドは、前記エンジンがアイドル運転状態で、かつ、前記ステアリングホイールが操舵操作されない非操舵状態であるときに、前記固有吐出量が最大となる状態よりも当該固有吐出量が小さくなるように前記カムリングの偏心量を制御することを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、エンジンがアイドル運転状態で、かつ、非操舵状態であるときに、前記固有吐出量が最大となる状態よりも当該固有吐出量が小さくなるようにソレノイドを制御することで、操舵時における適切な操舵アシスト力の発生を担保しつつ、ポンプ負荷の低減化を図ることができる。
(13)前記(12)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記操舵角加速度が前記所定値以上のときの前記総通電量の目標値は、前記基本通電量の目標値よりも大きいことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度が所定値以上の場合には総通電量の目標値自体を大きくすることにより、急転舵時の操舵アシスト力を増大させ、当該急転舵をさらに助勢することができる。
(14)前記(12)に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記操舵角加速度が前記所定値以上のときの前記総通電量の目標値は、前記基本通電量の目標値と等しいことを特徴とする可変容量形ポンプ。
このように、操舵角加速度に基づく通電量の増加分はソレノイドの応答性を高めるのみに利用し、通電量の目標値自体は変化させないことで、操舵操作に対する操舵アシスト力の変化が抑制され、これによって、操舵違和感の発生を抑制することができる。
(15)請求項5に記載の可変容量形ポンプにおいて、
前記総通電量演算回路は、前記総通電量の増加速度から前記基本通電量の増加速度を減じた差分が、前記車両速度が大きくなるほど小さくなるように前記総通電量を演算することを特徴とする可変容量形ポンプ。
かかる構成とすることで、車速が高い状態における車両の挙動の不安定化を抑制することができ、車速に応じた操舵アシスト力の付与に供される。
10…ポンプ
11…ポンプハウジング
12…駆動軸
13…ポンプ要素
14…カムリング
16…電磁弁(ソレノイド)
55…基本吐出流量算出部(基本通電量演算回路)
57…目標電流算出部(総通電量演算回路)
V…車速(車両速度)
ω…操舵角速度
ωd…操舵角加速度

Claims (5)

  1. ステアリングホイールの操舵操作に基づいて液圧をもって操舵アシスト力を発生させる車両用操舵装置に作動液を供給する可変容量形ポンプであって、
    内部にポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
    該ポンプハウジングに回転自在に支持される駆動軸と、
    前記ポンプ要素収容部に収容配置され、前記駆動軸によって回転駆動されることで作動液を吸入すると共に吸入した作動液を吐出するポンプ要素と、
    前記ポンプ要素収容部において前記ポンプ要素の外周側に前記駆動軸の軸心に対して偏心可能に設けられ、この偏心量に基づいて前記ポンプ要素の1回転あたりの吐出流量である固有吐出量を可変するカムリングと、
    その通電量に応じて駆動制御され、前記カムリングの偏心量を制御するソレノイドと、
    前記ステアリングホイールの回転角速度である操舵角速度と車両速度とに基づいて求められる、前記ソレノイドの駆動制御に供する基本通電量を演算する基本通電量演算回路と、
    前記ステアリングホイールの操舵操作に伴い増加する前記基本通電量の増加速度よりも前記ソレノイドに入力される総通電量の増加速度が大きくなるように、前記ステアリングホイールの回転角加速度である操舵角加速度と前記基本通電量とに基づいて前記総通電量を演算する総通電量演算回路と、を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
  2. 前記総通電量演算回路は、前記操舵角加速度が所定値以上のときに、前記操舵角加速度が前記所定値より小さいときよりも前記総通電量の増加速度が大きくなるように前記総通電量を演算することを特徴とする請求項1に記載の可変容量形ポンプ。
  3. 前記駆動軸は車両のエンジンによって駆動され、
    前記ソレノイドは、前記エンジンがアイドル運転状態で、かつ、前記ステアリングホイールが操舵操作されない非操舵状態であるときに、前記固有吐出量が最大となる状態よりも当該固有吐出量が小さくなるように前記カムリングの偏心量を制御することを特徴とする請求項2に記載の可変容量形ポンプ。
  4. ステアリングホイールの操舵操作に基づいて液圧をもって操舵アシスト力を発生させる車両用操舵装置に作動液を供給する可変容量形ポンプであって、
    内部にポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
    該ポンプハウジングに回転自在に支持される駆動軸と、
    前記ポンプ要素収容部に収容配置され、前記駆動軸によって回転駆動されることで作動液を吸入すると共に吸入した作動液を吐出するポンプ要素と、
    前記ポンプ要素収容部において前記ポンプ要素の外周側に前記駆動軸の軸心に対して偏心可能に設けられ、この偏心量に基づいて前記ポンプ要素の1回転あたりの吐出流量である固有吐出量を可変するカムリングと、
    前記カムリングの偏心量を制御するソレノイドと、を備え、
    前記ソレノイドは、該ソレノイドに入力される総通電量の変化に応じて駆動制御され、
    前記総通電量は、前記ステアリングホイールの回転角速度である操舵角速度と車両速度とに基づいて求められる基本通電量と、前記ステアリングホイールの回転角加速度である操舵角加速度と、に基づき、前記ステアリングホイールの操舵操作に伴い増加する前記基本通電量の増加速度よりも通電量の増加速度が大きくなるように求められることを特徴とする可変容量形ポンプ。
  5. ステアリングホイールの操舵操作に基づいて液圧をもって操舵アシスト力を発生させる車両用操舵装置に作動液を供給する可変容量形ポンプであって、
    内部にポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
    該ポンプハウジングに回転自在に支持される駆動軸と、
    前記ポンプ要素収容部に収容配置され、前記駆動軸によって回転駆動されることで作動液を吸入すると共に吸入した作動液を吐出するポンプ要素と、
    前記ポンプ要素収容部において前記ポンプ要素の外周側に前記駆動軸の軸心に対して偏心可能に設けられ、この偏心量に基づいて前記ポンプ要素の1回転あたりの吐出流量である固有吐出量を可変するカムリングと、
    その通電量に応じて駆動制御され、前記カムリングの偏心量を制御するソレノイドと、
    前記ステアリングホイールの回転角速度である操舵角速度と車両速度とに基づいて求められる、前記ソレノイドの駆動制御に供する基本通電量を演算する基本通電量演算回路と、
    前記ステアリングホイールの回転角加速度である操舵角加速度が所定値以上のときに、前記ソレノイドに入力される総通電量の増加速度が前記基本通電量の増加速度よりも大きくなるように前記総通電量を演算する総通電量演算回路と、を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプ。
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