JP2013151257A - Power steering system, vehicle, and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動駆動する油圧ポンプの油圧によって、車両の走行中にステアリング操作を快適にすると共に、車両のアイドリングストップ中にスタンバイ油圧を、油圧を用いるミッションに供給するパワーステアリングシステム、車両、及びその制御方法に関する。 The present invention provides a power steering system that makes a steering operation comfortable during traveling of a vehicle by hydraulic pressure of an electrically driven hydraulic pump, and supplies standby hydraulic pressure to a mission that uses hydraulic pressure during idling stop of the vehicle, a vehicle, and It relates to the control method.
近年、車両に様々な補助システムを搭載し、車両の円滑に走行させ、且つ燃費を低減している。その内の一つとして、パワーステアリングシステムがある。このパワーステアリングシステムは、車両の運転を快適なものとし、その操作を簡易で適確なものとする。 In recent years, various auxiliary systems have been installed in vehicles to make the vehicles run smoothly and reduce fuel consumption. One of them is a power steering system. This power steering system makes the driving of the vehicle comfortable and makes the operation simple and accurate.
例えば、エンジンのクランク軸により駆動される二連油圧ポンプを用いて、パワーステアリングと、クラッチ及び変速機とを油圧駆動する装置（例えば、特許文献１参照）や、エンジンとオイルポンプとの間に、及びモータとオイルポンプとの間に設けたワンウェイクラッチによって、エンジンの停止時や低回転時でも圧油を供給する装置（例えば、特許文献２参照）などがある。 For example, a device that hydraulically drives a power steering, a clutch, and a transmission using a dual hydraulic pump driven by an engine crankshaft (see, for example, Patent Document 1), or between an engine and an oil pump. In addition, there is a device (for example, refer to Patent Document 2) that supplies pressure oil even when the engine is stopped or at a low rotation speed by a one-way clutch provided between the motor and the oil pump.
さらに、上記のパワーステアリングシステムを、モータ（電動機）によって駆動することにより、車両の燃費を向上することができる。この電動のパワーステアリングシステムとして、通常車両には、電動パワーステアリングシステム（以下、ＥＰＳシステムという）を搭載し、ＥＰＳシステムが搭載できない重量車両には、電動ポンプパワーステアリングシステム（以下、ＥＨＰＳシステムという）を搭載することが多い。 Further, the fuel efficiency of the vehicle can be improved by driving the power steering system with a motor (electric motor). As this electric power steering system, an electric power steering system (hereinafter referred to as an EPS system) is usually mounted on a vehicle, and an electric pump power steering system (hereinafter referred to as an EHPS system) is installed on a heavy vehicle on which the EPS system cannot be mounted. Is often installed.
しかしながら、ＥＨＰＳシステムを搭載することで、別途電動機を駆動させるための電力消費による燃費原資の悪化や、車両への搭載性の悪化という問題が発生する。 However, by mounting the EHPS system, there arises a problem of deterioration in fuel efficiency resources due to power consumption for separately driving an electric motor and deterioration in mountability on a vehicle.
一方、燃費を向上する技術として車両にアイドリングストップシステム（以下、ＩＳＳという）を搭載することが進められている。しかし、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、セミオートマチックトランスミッション（ＡＭＴ）、及び無段変速機（ＣＶＴ）等の油圧を用いたミッションを搭載する車両では、ＩＳＳ復帰後に速やかに駆動力を確保する必要がある。 On the other hand, mounting an idling stop system (hereinafter referred to as ISS) on a vehicle is advancing as a technique for improving fuel consumption. However, in a vehicle equipped with a hydraulic transmission such as an automatic transmission (AT), a semi-automatic transmission (AMT), and a continuously variable transmission (CVT), it is necessary to ensure a driving force promptly after returning to the ISS.
そこで、補助システムとして、アイドリングストップ中に油圧を用いたミッションにスタンバイ油圧を、電動ポンプを用いて供給するシステムがある。このシステムは、ＩＳＳの稼働中、つまりアイドリングストップ中はエンジンが停止しており、アイドリングストップから復帰しても、エンジン始動直後に油圧が直ぐに得られないため（一般的には約一秒前後を要する）、電動ポンプで油圧を用いたミッションにスタンバイ油圧を供給している。 Thus, as an auxiliary system, there is a system that supplies standby hydraulic pressure to a mission that uses hydraulic pressure while idling is stopped, using an electric pump. In this system, the engine is stopped during ISS operation, that is, idling stop, and even after returning from idling stop, the hydraulic pressure cannot be obtained immediately after starting the engine (generally around 1 second). Necessary), standby hydraulic pressure is supplied to the mission using hydraulic pressure with an electric pump.
しかしながら、別途電動ポンプを設ける必要があり、車両への搭載性が悪化するという問題がある。また、アイドリングストップ中にスタンバイ油圧を供給するシステムを可動させることは、アイドリングストップ中の電力の消費が増加する。図４のアイドリング中の電力消費の影響を示すグラフによると、アイドリングストップ中の電力の消費が大きいと、エンジン再始動後に、バッテリへの充電のためオルタネータ発電量が増加し、エンジンの負荷が増大するため燃料消費が増えて、ＩＳＳを搭載したことによる実質の効果が減少してしまうことがわかる。 However, it is necessary to provide an electric pump separately, and there is a problem that mountability on a vehicle is deteriorated. Further, moving the system that supplies the standby hydraulic pressure while idling is stopped increases the power consumption during idling stop. According to the graph of the influence of power consumption during idling in FIG. 4, when the power consumption during idling stop is large, the alternator power generation amount increases for charging the battery after the engine restarts, and the engine load increases. Therefore, it can be seen that the fuel consumption increases, and the actual effect of mounting the ISS decreases.
つまり、燃費を向上させるためにＩＳＳを搭載したことで発生する、エンジン再始動後
に直ぐに駆動力を得ることができないという問題を解決するために、油圧を用いたミッションにスタンバイ油圧を供給するシステムを搭載すると、車両のアイドリングストップ中に約３．０〜４．０Ａを必要とし、燃費向上の効果が減少するという問題が新たに発生する。
In other words, in order to solve the problem that the driving force cannot be obtained immediately after restarting the engine, which occurs due to the installation of the ISS to improve fuel consumption, a system that supplies standby hydraulic pressure to a hydraulic transmission is provided. If installed, about 3.0 to 4.0 A is required during idling stop of the vehicle, and the problem that the effect of improving the fuel consumption decreases newly arises.
また、このアイドリングストップ中の電力量の問題は、前述のＥＨＰＳシステムを車両に搭載するときにも同様の問題が発生する。車両のアイドリングストップ中は、ＥＨＰＳシステムを稼働させる必要はないが、システムをスタンバイしておくだけで、約０．５〜１．０Ａを必要とする。 Moreover, the same problem occurs when the above-described EHPS system is mounted on a vehicle. While the vehicle is idling stopped, it is not necessary to operate the EHPS system, but it requires about 0.5 to 1.0 A simply by keeping the system on standby.
よって、ＥＨＰＳシステムとスタンバイ油圧を供給するシステムとを同時に備えると車両のアイドリングストップ中に合計約４．０〜６．０Ａ増加することになる。ここで、図５のオルタネータとバッテリ電力の燃費の影響を示すグラフによると、オルタネータとバッテリの電流量が１Ａ増えると、約０．５〜０．７％燃費が悪化することが分かる。よって、両方のシステムを車両に搭載すると、図４にも示すように、３〜７％の燃費低減効果が減少し、最悪ＩＳＳを搭載した効果を相殺してしまうことになる。ＩＳＳを搭載することによる燃費低減効果を減少させないためには、車両のアイドリングストップ中の電流量を少しでも低減することが必要となる。 Therefore, if an EHPS system and a system for supplying standby oil pressure are provided at the same time, a total of about 4.0 to 6.0 A is increased during idling stop of the vehicle. Here, according to the graph showing the influence of the fuel efficiency of the alternator and the battery power in FIG. 5, it is understood that when the current amount of the alternator and the battery increases by 1 A, the fuel efficiency is deteriorated by about 0.5 to 0.7%. Therefore, when both systems are mounted on a vehicle, as shown in FIG. 4, the fuel efficiency reduction effect of 3 to 7% is reduced, and the effect of mounting the worst ISS is offset. In order not to reduce the fuel consumption reduction effect by installing the ISS, it is necessary to reduce the amount of current during idling stop of the vehicle as much as possible.
このように、補助システムを搭載することには、車両への搭載性の悪化と、電力消費量が増加することによる燃料原資の減少による燃費の悪化という問題がある。 As described above, the mounting of the auxiliary system has a problem that the mounting property to the vehicle is deteriorated and the fuel consumption is deteriorated due to a decrease in fuel resources due to an increase in power consumption.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、パワーステアリングシステムと、アイドリングストップ中に油圧を用いるミッションへ油圧を供給するシステムとを複合することで、燃費原資の減少を抑え、且つ搭載性の悪化を抑えることができるパワーステアリングシステム、車両、及びその制御方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce fuel consumption by combining a power steering system and a system for supplying hydraulic pressure to a mission that uses hydraulic pressure during idling stop. And a power steering system, a vehicle, and a method for controlling the same.
上記の目的を解決するための本発明のパワーステアリングシステムは、車両の走行中に、車両の操舵性を補助する操舵補助装置へ油圧を供給する第１油圧ポンプを備えるパワーステアリングシステムにおいて、車両の操舵性を補助する必要がない車両のアイドリングストップ中に、駆動力伝達装置、車両の停止装置、及び冷却装置の少なくとも一つへ油圧を供給する第２油圧ポンプを備えると共に、車両の走行中では前記第１油圧ポンプを、且つ、車両のアイドリングストップ中では前記第２油圧ポンプを駆動する電動機を備えて構成される。 The power steering system of the present invention for solving the above-mentioned object is a power steering system including a first hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to a steering assist device that assists the steering of the vehicle while the vehicle is running. A second hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to at least one of the driving force transmission device, the vehicle stop device, and the cooling device during idling stop of the vehicle that does not need to assist steering is provided. The first hydraulic pump is configured to include an electric motor that drives the second hydraulic pump during idling stop of the vehicle.
この構成によれば、パワーステアリングシステムの電動機で駆動される第２油圧ポンプで、車両のアイドリングストップ中に、内燃機関の駆動力伝達装置（ＡＴやＡＭＴ、ＣＶＴなど）、車両の停止装置（ブレーキキャリパーなど）、及び冷却装置（オイルクーラーなど）へ油圧を供給することができる。 According to this configuration, the second hydraulic pump driven by the electric motor of the power steering system is used to drive the internal combustion engine drive force (AT, AMT, CVT, etc.) and the vehicle stop device (brake) while the vehicle is idling. The hydraulic pressure can be supplied to a caliper or the like, and a cooling device (oil cooler or the like).
パワーステアリングシステムへの油圧の供給は車両の走行中以外には必要なく、また、スタンバイ油圧制御システムへの油圧の供給は車両のアイドリングストップ中以外に必要
ない。そこで、駆動タイミングが重ならないこれらのシステムに使用される電動機を共有することで、パワーステアリングシステムと、スタンバイ油圧制御システムという二つのシステムを一つのシステムにすることができる。これにより、車両への搭載性を向上することができる。
It is not necessary to supply hydraulic pressure to the power steering system except when the vehicle is traveling, and it is not necessary to supply hydraulic pressure to the standby hydraulic control system except when the vehicle is idling stopped. Therefore, by sharing the electric motors used in these systems where the drive timings do not overlap, the two systems of the power steering system and the standby hydraulic control system can be made into one system. Thereby, the mounting property to a vehicle can be improved.
また、上記のパワーステアリングシステムにおいて、前記電動機を車両の走行中に正回転させ、又は、アイドリングストップ中に逆回転させる制御装置を備えると共に、前記電動機と前記第１油圧ポンプとの間に、前記電動機の正回転を伝達する第１ワンウェイクラッチと、前記電動機と前記第２油圧ポンプとの間に、前記電動機の逆回転を伝達する第２ワンウェイクラッチとを備えると、電動機の回転を正回転、又は逆回転に制御するだけで、前述の作用効果を得ることができる。また、二つのシステムで一つの電動機を共用することで、消費電力を削減することができるので、結果として燃費を低減することができる。 The power steering system includes a control device that rotates the electric motor forward during traveling of the vehicle or reversely rotates during idling stop, and between the electric motor and the first hydraulic pump, A first one-way clutch that transmits the normal rotation of the electric motor and a second one-way clutch that transmits the reverse rotation of the electric motor between the electric motor and the second hydraulic pump; Or the above-mentioned effect can be acquired only by controlling to reverse rotation. Moreover, since one motor is shared by two systems, power consumption can be reduced, and as a result, fuel consumption can be reduced.
加えて、上記の問題を解決するための車両は、アイドリングストップシステムと、車両の走行中に、車両の操舵性を補助する操舵補助装置へ油圧を供給する、第１油圧ポンプを備えるパワーステアリングシステムと、車両の操舵性を補助する必要がない車両のアイドリングストップ中に、駆動力伝達装置、車両の停止装置、及び冷却装置の少なくとも一つへ油圧を供給する第２油圧ポンプを備えるスタンバイ油圧供給システムとを備える車両において、車両の走行中に前記第１油圧ポンプを、及び、車両のアイドリングストップ中に前記第２油圧ポンプを一つの電動機で駆動するように構成される。 In addition, a vehicle for solving the above problems includes an idling stop system and a power steering system including a first hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to a steering assist device that assists the steering performance of the vehicle while the vehicle is running. And a standby hydraulic pressure supply that includes a second hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to at least one of the driving force transmission device, the vehicle stop device, and the cooling device during idling stop of the vehicle that does not need to assist the steering performance of the vehicle In a vehicle comprising the system, the first hydraulic pump is driven by a single electric motor while the vehicle is running, and the second hydraulic pump is driven by a single electric motor while the vehicle is idling.
この構成によれば、アイドリングストップシステムを搭載した車両に、１つのシステムで走行中のパワーステアリングシステムと、アイドリングストップ中のスタンバイ油圧供給システムを搭載することができる。これにより、パワーステアリングシステムとスタンバイ油圧供給システムとで、一つの電動機と一つの制御装置を共有することができ、車両搭載性を向上して、コスト削減を図ることができる。加えて、スタンバイ油圧供給システムを搭載することで発生する燃費原資の減少を、パワーステアリングシステムの車両走行燃費の向上により補うことができ、総合的に燃費原資の減少を抑えることができる。 According to this configuration, a vehicle equipped with an idling stop system can be equipped with a power steering system that is running with one system and a standby hydraulic pressure supply system that is during idling stop. As a result, the power steering system and the standby hydraulic pressure supply system can share one electric motor and one control device, thereby improving vehicle mountability and reducing costs. In addition, the reduction in fuel consumption generated by installing the standby hydraulic pressure supply system can be compensated for by improving the vehicle driving fuel consumption of the power steering system, and the reduction in fuel consumption can be suppressed comprehensively.
さらに、上記の問題を解決するための車両の制御方法は、アイドリングストップシステムと、車両の走行中に、車両の操舵性を補助する操舵補助装置へ油圧を供給する、第１油圧ポンプを備えるパワーステアリングシステムと、車両の操舵性を補助する必要がない車両のアイドリングストップ中に、駆動力伝達装置、車両の停止装置、及び冷却装置の少なくとも一つへ油圧を供給する第２油圧ポンプを備えるスタンバイ油圧供給システムとを備える車両の油圧供給方法であって、一つの電動機の両側にクラッチを介して前記第１油圧ポンプと前記第２油圧ポンプを接続し、車両の走行中に前記電動機を回転して、前記第１油圧ポンプで前記操舵補助装置へ油圧を供給し、車両のアイドリングストップ中に、前記電動機を回転して、前記第２油圧ポンプで前記スタンバイ油圧供給システムへ油圧を供給することを特徴とする方法である。 Further, a vehicle control method for solving the above-described problem includes an idling stop system and a power provided with a first hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to a steering assist device that assists the steering performance of the vehicle while the vehicle is traveling. A standby system including a steering system and a second hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to at least one of a driving force transmission device, a vehicle stop device, and a cooling device during idling stop of the vehicle that does not need to assist the steering performance of the vehicle A hydraulic pressure supply method for a vehicle comprising a hydraulic pressure supply system, wherein the first hydraulic pump and the second hydraulic pump are connected to both sides of one electric motor via a clutch, and the electric motor is rotated during traveling of the vehicle. The hydraulic pressure is supplied to the steering assist device by the first hydraulic pump, and the motor is rotated during idling stop of the vehicle, so that the second oil A method characterized in that supplying hydraulic to the standby hydraulic pressure supply system by a pump.
この方法によれば、複合して油圧動作を行えるシステムを構成することで、燃費原資の減少を抑え、且つ搭載性の悪化を抑えることができる。パワーステアリングシステムとスタンバイ油圧供給システムの使用領域が異なるため、一つの電動機を共用した場合でも重複作動領域がないため、複合することができる。 According to this method, by configuring a system that can perform a hydraulic operation in combination, it is possible to suppress a reduction in fuel efficiency resources and suppress deterioration in mountability. Since the power steering system and the standby hydraulic pressure supply system are used in different areas, there is no overlapping operation area even when one electric motor is shared, and therefore it can be combined.
本発明によれば、パワーステアリングシステムと、アイドリングストップ中に油圧を用いるミッションへ油圧を供給するシステムとを複合することで、燃費原資の減少を抑え、且つ搭載性の悪化を抑えることができる。 According to the present invention, by combining a power steering system and a system that supplies hydraulic pressure to a mission that uses hydraulic pressure while idling is stopped, it is possible to suppress a reduction in fuel consumption and a deterioration in mountability.
以下、本発明に係る実施の形態のパワーステアリングシステム、車両、及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、前後の車輪のうち後方の車輪を駆動する後輪駆動方式のフロントエンジンリアドライブ方式（以下、ＦＲという）の車両を例に説明するが、本発明はＦＲに限定せずに、ミッドシップエンジンリアドライブ方式（ＭＲ）やリアエンジンリアドライブ方式（ＲＲ）にも適用することができる。また後輪駆動方式に限定せずに、例えば、フロントエンジンフロントドライブ方式（ＦＦ）などの前輪駆動方式にも適用することができる。 Hereinafter, a power steering system, a vehicle, and a control method thereof according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a rear-wheel drive type front engine rear drive type (hereinafter referred to as FR) vehicle that drives a rear wheel among front and rear wheels will be described as an example. However, the present invention is not limited to the FR. In addition, the present invention can be applied to a midship engine rear drive system (MR) and a rear engine rear drive system (RR). Further, the present invention is not limited to the rear wheel drive system, and can be applied to a front wheel drive system such as a front engine front drive system (FF).
まず、本発明に係る実施の形態のパワーステアリングシステムを搭載した車両について、図１を参照しながら説明する。なお、図１の上方を車両の前方、下方を車両の後方とする。この車両１は、エンジン（内燃機関）２ａ、クラッチ（駆動力伝達装置）２ｂ、トランスミッション（変速装置）２ｃ、クランクシャフト２ｄ、オルタネータ（発電機）２ｅ、及び冷却装置（ラジエータやファンなど）２ｆからなるパワープラント２で発生した駆動力を駆動軸３へと伝え、図示しない後輪を駆動輪として走行する。 First, a vehicle equipped with a power steering system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the upper side of FIG. 1 is the front of the vehicle, and the lower side is the rear of the vehicle. The vehicle 1 includes an engine (internal combustion engine) 2a, a clutch (driving force transmission device) 2b, a transmission (transmission device) 2c, a crankshaft 2d, an alternator (generator) 2e, and a cooling device (such as a radiator and a fan) 2f. The driving force generated in the power plant 2 is transmitted to the drive shaft 3 and travels with the rear wheels (not shown) as drive wheels.
また、この車両１は、ステアリングホイール（ハンドル）４ａとフットペダル（アクセルペダル、ブレーキペダル、及びクラッチペダルなど）４ｂからなる操作装置４を備え、ステアリングホイール４ａにより前輪５ａ及び５ｂを操作して、方向転換を行う。 The vehicle 1 also includes an operation device 4 including a steering wheel (handle) 4a and a foot pedal (accelerator pedal, brake pedal, clutch pedal, etc.) 4b, and operates the front wheels 5a and 5b by the steering wheel 4a. Change direction.
加えて、この車両１はエンジンコントロールユニットと呼ばれるＥＣＵ（制御装置）６、操舵角センサ７、及び車速センサ８を備える。このＥＣＵ６は、操作装置４や各センサ（図示せず）の情報から電気回路によってパワープラント２の制御を担当している電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラである。この実施の形態では、このＥＣＵ６にアイドリングストップシステム（以下、ＩＳＳという）を設け、車速の低下を検知してエンジン２ａを停止し、操作装置４の発進操作を検知してエンジン２ａを再始動する制御を行う。 In addition, the vehicle 1 includes an ECU (control device) 6 called an engine control unit, a steering angle sensor 7, and a vehicle speed sensor 8. The ECU 6 is a microcontroller that comprehensively performs electrical control in charge of controlling the power plant 2 by an electric circuit based on information from the operation device 4 and each sensor (not shown). In this embodiment, the ECU 6 is provided with an idling stop system (hereinafter referred to as ISS), detects a decrease in vehicle speed, stops the engine 2a, detects a start operation of the operating device 4, and restarts the engine 2a. Take control.
この車両１の構成は、上記の構成に限定せずに、周知の技術のものを用いることができる。例えば、エンジン２ａはディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、又は電動モータもよく、トランスミッション２ｃとして、無段変速装置（ＣＶＴ）を用いてもよい。また、エンジン２ａとは別に、電動のモータを設けたハイブリッドカーでもよい。 The configuration of the vehicle 1 is not limited to the configuration described above, and a known technology can be used. For example, the engine 2a may be a diesel engine, a gasoline engine, or an electric motor, and a continuously variable transmission (CVT) may be used as the transmission 2c. In addition to the engine 2a, a hybrid car provided with an electric motor may be used.
本発明に係る実施の形態の車両１では、上記の構成に加えて、ステアリングホイール４ａと連動して動作し、前輪５ａ及び５ｂを操舵するＥＨＰＳシステム（電動ポンプパワーステアリングシステム）１０と、ＩＳＳによるアイドリングストップ中にパワープラント２などの油圧を用いるミッションにスタンバイ油圧を供給するスタンバイ油圧供給システム２０とを備える。 In the vehicle 1 according to the embodiment of the present invention, in addition to the above configuration, an EHPS system (electric pump power steering system) 10 that operates in conjunction with the steering wheel 4a and steers the front wheels 5a and 5b, and an ISS And a standby hydraulic pressure supply system 20 that supplies standby hydraulic pressure to a mission that uses hydraulic pressure such as the power plant 2 during idling stop.
ＥＨＰＳシステム１０は、油圧管により接続された第１油圧ポンプ１１、リザーバータンク１２、及びパワーステアリング（操舵補助装置）１３を備え、スタンバイ油圧供給シ
ステム２０は、図示しない油圧供給回路と油圧管によって接続された第２油圧ポンプ２１を備える。
The EHPS system 10 includes a first hydraulic pump 11, a reservoir tank 12, and a power steering (steering assist device) 13 connected by a hydraulic pipe, and a standby hydraulic supply system 20 is connected to a hydraulic supply circuit (not shown) by a hydraulic pipe. The second hydraulic pump 21 is provided.
そして、この第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ２１とを駆動するモータ（電動機）３０を一つ備える。第１油圧ポンプ１１を、第１ワンウェイクラッチ３１を介してモータ３０と接続し、第２油圧ポンプ２１を、第２ワンウェイクラッチ３２を介してモータ３０と接続する。この第１ワンウェイクラッチ３１と第２ワンウェイクラッチ３２を、モータ３０に対して対称に配置し、且つそれぞれ逆向きの回転を伝達するように設ける。 One motor (electric motor) 30 that drives the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 21 is provided. The first hydraulic pump 11 is connected to the motor 30 via the first one-way clutch 31, and the second hydraulic pump 21 is connected to the motor 30 via the second one-way clutch 32. The first one-way clutch 31 and the second one-way clutch 32 are arranged symmetrically with respect to the motor 30, and are provided so as to transmit rotations in opposite directions.
この実施の形態では、モータ３０を正回転したときに、第１ワンウェイクラッチ３１はその回転を第１油圧ポンプ１１へ伝達し、第２ワンウェイクラッチ３２はその回転を第２油圧ポンプ２１へ伝達せず、モータ３０を逆回転したときに、第１ワンウェイクラッチ３１はその回転を第１油圧ポンプ１１へ伝達せず、第２ワンウェイクラッチ３２はその回転を第２油圧ポンプ２１へ伝達するように構成する。 In this embodiment, when the motor 30 rotates forward, the first one-way clutch 31 transmits the rotation to the first hydraulic pump 11, and the second one-way clutch 32 transmits the rotation to the second hydraulic pump 21. First, the first one-way clutch 31 does not transmit the rotation to the first hydraulic pump 11 and the second one-way clutch 32 transmits the rotation to the second hydraulic pump 21 when the motor 30 rotates in the reverse direction. To do.
このモータ３０は、回転軸を正回転及び逆回転することができればよく、周知の技術のモータを用いることができ、第１ワンウェイクラッチ３１と第２ワンウェイクラッチ３２も、周知の技術のワンウェイクラッチを用いることができる。 The motor 30 only needs to be able to rotate the rotating shaft forward and backward, and a well-known motor can be used. The first one-way clutch 31 and the second one-way clutch 32 are also known one-way clutches. Can be used.
この構成によれば、ＥＨＰＳシステム１０とスタンバイ油圧供給システム２０とを一つのシステムとすることができるので、車両１への搭載性を向上することができる。また、モータ３０を正回転、又は逆回転するだけで、車両１の走行中にはＥＨＰＳシステム１０へ油圧を供給し、車両１のアイドリングストップ中にはスタンバイ油圧供給システム２０へ油圧を供給することができる。これにより、二つのシステムの制御を容易に行うことができる。 According to this configuration, the EHPS system 10 and the standby hydraulic pressure supply system 20 can be integrated into one system, so that the mountability on the vehicle 1 can be improved. Further, by simply rotating the motor 30 forward or backward, the hydraulic pressure is supplied to the EHPS system 10 while the vehicle 1 is traveling, and the hydraulic pressure is supplied to the standby hydraulic pressure supply system 20 when the vehicle 1 is idling stopped. Can do. Thereby, control of two systems can be performed easily.
次に、本発明に係る実施の形態のＥＨＰＳシステム１０とスタンバイ油圧供給システム２０の流体回路について、図２を参照しながら説明する。ＥＨＰＳシステム１０は、第１油圧ポンプ１１、リザーバータンク１２、及びパワーステアリング１３に加えて、ライン圧制御バルブ１４とワンウェイバルブ１５を備える。このＥＨＰＳシステム１０は、電動駆動により油圧を供給され、車両１のステアリング操作を補助することができればよく、上記の構成に限定しない。 Next, fluid circuits of the EHPS system 10 and the standby hydraulic pressure supply system 20 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The EHPS system 10 includes a line pressure control valve 14 and a one-way valve 15 in addition to the first hydraulic pump 11, the reservoir tank 12, and the power steering 13. The EHPS system 10 is not limited to the above configuration as long as it is supplied with hydraulic pressure by electric drive and can assist the steering operation of the vehicle 1.
このＥＨＰＳシステム１０によれば、車両１の運転を快適なものとし、その操作を簡易で適確なものとすると共に、モータ３０によって油圧を供給することで燃費の向上を図ることができる。 According to the EHPS system 10, the operation of the vehicle 1 can be made comfortable, the operation can be made simple and accurate, and the fuel pressure can be improved by supplying hydraulic pressure by the motor 30.
スタンバイ油圧供給システム２０は、第２油圧ポンプ２１、オイルタンク２２、及びワンウェイバルブ２３を備える。このスタンバイ油圧供給システム２０は、エンジン２ａの駆動によって駆動する油圧供給システム４０に接続され、エンジン２ａが停止するアイドリングストップ中に、油圧供給システム４０へ油圧を供給する。 The standby hydraulic pressure supply system 20 includes a second hydraulic pump 21, an oil tank 22, and a one-way valve 23. The standby hydraulic pressure supply system 20 is connected to a hydraulic pressure supply system 40 that is driven by driving the engine 2a, and supplies hydraulic pressure to the hydraulic pressure supply system 40 during an idling stop when the engine 2a stops.
この油圧供給システム４０は、エンジン２ａにより駆動されるオイルポンプ４１、オイルタンク４２、リリーフ弁（ライン圧制御弁）４３、及びオイルフィルタ４４を備え、駆動力伝達装置、冷却装置、及び車両停止装置などの油圧を用いるミッションの少なくともいずれかに油圧を供給する装置であればよい。 The hydraulic pressure supply system 40 includes an oil pump 41 driven by the engine 2a, an oil tank 42, a relief valve (line pressure control valve) 43, and an oil filter 44, and includes a driving force transmission device, a cooling device, and a vehicle stop device. Any device that supplies hydraulic pressure to at least one of the missions using hydraulic pressure may be used.
その一例として、この実施の形態では、油圧供給システム４０に、オイルクーラー４５ａ、クーラーバイパス回路４５ｂ、及び冷却器４５ｃからなるオイルクーラー回路４５と、フルードカップリング（流体継手）４６ａ、ロックアップ制御バルブ４６ｂ、及びロックアップソレノイドを備えるロックアップ制御バルブ４６ｃからなるフルードカップリング回路４６と、クラッチ２ｂ及びクラッチ制御用リニアソレノイドバルブ４７ａからなるクラッチ回路４７と、ブレーキパッド４８ａ及びブレーキピストン４８ｂからなるブレーキキャリパー４８とを備える。 As an example, in this embodiment, the hydraulic pressure supply system 40 includes an oil cooler circuit 45 including an oil cooler 45a, a cooler bypass circuit 45b, and a cooler 45c, a fluid coupling (fluid coupling) 46a, and a lock-up control valve. 46b, a fluid coupling circuit 46 including a lockup control valve 46c including a lockup solenoid, a clutch circuit 47 including a clutch 2b and a linear solenoid valve 47a for clutch control, and a brake caliper including a brake pad 48a and a brake piston 48b. 48.
このスタンバイ油圧供給システム２０によれば、ＩＳＳの稼働によるエンジン２ａのアイドリングストップ中に、オイルクーラー回路４５、フルードカップリング回路４６、クラッチ回路４７、及びブレーキキャリパー４８にスタンバイ油圧を供給することができ、その後エンジン２ａを再始動したときに、速やかに駆動力を得ることができる。 According to this standby hydraulic pressure supply system 20, standby hydraulic pressure can be supplied to the oil cooler circuit 45, the fluid coupling circuit 46, the clutch circuit 47, and the brake caliper 48 during idling stop of the engine 2 a due to the operation of the ISS. Thereafter, when the engine 2a is restarted, a driving force can be obtained quickly.
次に、本発明に係る実施の形態のＥＨＰＳシステム１０を搭載した車両１の動作について説明する。車両１が通常走行中には、ＥＣＵ６によりモータ３０は正回転に回転する。第１ワンウェイクラッチ３１がその回転を第１油圧ポンプ１１へ伝達し、第１油圧ポンプ１１が駆動する。このように、第１油圧ポンプ１１が駆動することで、パワーステアリング１３へ油圧を供給することができる。このとき第２ワンウェイクラッチ３２は正回転時にはモータ３０の回転を第２油圧ポンプ２１へ伝達しないため、スタンバイ油圧供給システム２０は油圧供給システム４０に油圧を供給しない。 Next, the operation of the vehicle 1 equipped with the EHPS system 10 according to the embodiment of the present invention will be described. While the vehicle 1 is traveling normally, the motor 30 is rotated in the forward direction by the ECU 6. The first one-way clutch 31 transmits the rotation to the first hydraulic pump 11, and the first hydraulic pump 11 is driven. Thus, the hydraulic pressure can be supplied to the power steering 13 by driving the first hydraulic pump 11. At this time, since the second one-way clutch 32 does not transmit the rotation of the motor 30 to the second hydraulic pump 21 during the forward rotation, the standby hydraulic pressure supply system 20 does not supply hydraulic pressure to the hydraulic pressure supply system 40.
一方、車両１が停止するとＩＳＳが稼働して、エンジン２ａを停止してアイドリングストップする。この車両１がアイドリングストップ中には、ＥＣＵ６によりモータ３０は逆回転に回転する。第２ワンウェイクラッチ３２がその回転を第２油圧ポンプ２１へ伝達し、第２油圧ポンプ２１が駆動する。このように、第２油圧ポンプ２１が駆動することで、スタンバイ油圧供給システム２０へ油圧を供給して、スタンバイ油圧供給システム２０から油圧供給システム４０へ油圧を供給することができる。このとき、第１ワンウェイクラッチ３１は逆回転時にはモータ３０の回転を第１油圧ポンプ１１へ伝達しないため、パワーステアリングシステム１０に油圧を供給しない。 On the other hand, when the vehicle 1 stops, the ISS operates to stop the engine 2a and stop idling. While the vehicle 1 is idling stopped, the ECU 30 causes the motor 30 to rotate in the reverse direction. The second one-way clutch 32 transmits the rotation to the second hydraulic pump 21 and the second hydraulic pump 21 is driven. Thus, by driving the second hydraulic pump 21, it is possible to supply hydraulic pressure to the standby hydraulic pressure supply system 20 and supply hydraulic pressure from the standby hydraulic pressure supply system 20 to the hydraulic pressure supply system 40. At this time, the first one-way clutch 31 does not transmit the rotation of the motor 30 to the first hydraulic pump 11 during reverse rotation, and therefore does not supply hydraulic pressure to the power steering system 10.
この動作によれば、ＥＨＰＳシステム１０とスタンバイ油圧供給システム２０とを一つのモータ３０と一つのＥＣＵ６により動作させることができるので、車両１への搭載性を向上することができる。ＥＨＰＳシステム１０とスタンバイ油圧供給システム２０の使用領域が異なるので、一つのモータ３０を共用した場合でも、モータ３０の作動領域が重複することがなく、二つのシステムを稼働させることができる。また、一つのモータ３０と一つのＥＣＵ６で済むので、コスト削減を図ることができると共に、制御を簡易化することができる。 According to this operation, the EHPS system 10 and the standby hydraulic pressure supply system 20 can be operated by one motor 30 and one ECU 6, so that the mountability on the vehicle 1 can be improved. Since the use areas of the EHPS system 10 and the standby hydraulic pressure supply system 20 are different, even when one motor 30 is shared, the operation areas of the motor 30 do not overlap and two systems can be operated. Further, since only one motor 30 and one ECU 6 are required, the cost can be reduced and the control can be simplified.
加えて、それぞれ単体で搭載するとコストが増加するＥＨＰＳシステム１０とスタンバイ油圧供給システム２０とを複合することで、ＥＨＰＳシステム１０により、快適な車両１の操作性を得ることができると共に、燃費の悪化を抑制することができ、さらに、スタンバイ油圧供給システム２０により、アイドリングストップから再始動する際に、速やかに駆動力を確保することができる。 In addition, by combining the EHPS system 10 and the standby hydraulic pressure supply system 20 that increase the cost when each unit is mounted, the EHPS system 10 can provide a comfortable operability of the vehicle 1 and a deterioration in fuel consumption. Further, the standby hydraulic pressure supply system 20 can quickly secure the driving force when restarting from the idling stop.
その上、アイドリングストップ中にモータ３０を駆動してスタンバイ油圧供給システム２０へ油圧を供給することで、アイドリングストップ中の電力消費が増えて、燃費原資が減少するという問題を、ＥＨＰＳシステム１０が走行制御を行うことで燃費を低減することができるので、よりアイドリングストップの燃費低減効果を得ることができる。 In addition, the EHPS system 10 has a problem that driving the motor 30 during idling stop and supplying hydraulic pressure to the standby hydraulic pressure supply system 20 increases power consumption during idling stop and reduces fuel consumption resources. Since the fuel consumption can be reduced by performing the control, the fuel consumption reduction effect of idling stop can be further obtained.
さらに、ＥＨＰＳシステム１０とスタンバイ油圧供給システム２０とを別々のシステムとして車両１に搭載したときと比較して、車両のアイドリングストップ中の電流量を低減することができるので、エンジン２ａがアイドリングストップから復帰して再始動したときに、オルタネータ２ｅの発電量を低減することができる。これにより、燃料原資の減少
を抑えて、燃費を向上することができ、ＩＳＳを搭載したことによる燃費向上効果をより大きくすることができる。
Furthermore, compared with the case where the EHPS system 10 and the standby hydraulic pressure supply system 20 are installed in the vehicle 1 as separate systems, the amount of current during the idling stop of the vehicle can be reduced, so that the engine 2a can be operated from the idling stop. When returning and restarting, the power generation amount of the alternator 2e can be reduced. Thereby, it is possible to suppress the reduction of the fuel resources, improve the fuel efficiency, and increase the fuel efficiency improvement effect by installing the ISS.
次に、本発明に係る実施の形態の車両の制御方法について、図３を参照しながら説明する。まず、車両１が走行中か否かを判断するステップＳ１を行う。このステップＳ１では、車速センサ８や図示しないクランク角センサなどから車両１が走行中か否かを判断するが、車両１の走行状態を検知することができればよく、この方法限定しない。 Next, a vehicle control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, step S1 for determining whether or not the vehicle 1 is traveling is performed. In this step S1, it is determined whether or not the vehicle 1 is traveling from the vehicle speed sensor 8 or a crank angle sensor (not shown). However, the method is not limited as long as the traveling state of the vehicle 1 can be detected.
ステップＳ１で車両１が走行中と判断されると、次に、操舵角が変化したか否かを判断するステップＳ２を行う。このステップＳ２では、ステアリングホイール４ａの操作を操舵角センサ７で検知する方法を用いる。ここで操舵角が変化しなければ、ステップＳ１へと戻る。 If it is determined in step S1 that the vehicle 1 is traveling, then step S2 is performed to determine whether or not the steering angle has changed. In step S2, a method of detecting the operation of the steering wheel 4a with the steering angle sensor 7 is used. If the steering angle does not change here, the process returns to step S1.
ステップＳ２で操舵角が変化したと判断されると、次に、モータ３０を正回転し、ＥＨＰＳシステム１０へ油圧を供給するステップＳ３を行う。このステップＳ３は、操舵角の変化によって行われるため、ＥＨＰＳシステム１０に油圧の供給が必要なときだけモータ３０を駆動させることができるので、より電力消費を抑制することができ、燃費を低減することができる。 If it is determined in step S2 that the steering angle has changed, next, step S3 is performed to rotate the motor 30 forward and supply hydraulic pressure to the EHPS system 10. Since this step S3 is performed by changing the steering angle, the motor 30 can be driven only when the EHPS system 10 needs to be supplied with hydraulic pressure, so that power consumption can be further suppressed and fuel consumption can be reduced. be able to.
ステップＳ１で、車両１が通常走行中でないと判断されると、次に、車両１がアイドリングストップ中か否かを判断するステップＳ４を行う。このステップＳ４では、ＩＳＳの情報を基に判断を行うが、ＩＳＳによってエンジン２ａが停止しているか否かを判断することができればよく、例えば、クランク角センサを用いる方法や、油圧供給システム４０に油圧センサを設け、油圧供給システムに油圧が供給されているか否かを判断する方法を用いてもよい。 If it is determined in step S1 that the vehicle 1 is not traveling normally, then step S4 is performed to determine whether or not the vehicle 1 is idling stopped. In step S4, a determination is made based on the ISS information. However, it is only necessary to be able to determine whether or not the engine 2a is stopped by the ISS. For example, a method using a crank angle sensor or a hydraulic pressure supply system 40 can be used. A method of determining whether or not the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic pressure supply system by providing a hydraulic pressure sensor may be used.
ステップＳ４で、車両１がアイドリングストップ中と判断されると、次に、モータ３０を逆回転し、スタンバイ油圧供給システム２０へ油圧を供給するステップＳ５を行う。また、ステップＳ４で、車両１がアイドリングストップ中でないと判断されると、ステップＳ１へと戻る。 If it is determined in step S4 that the vehicle 1 is idling stopped, next, the motor 30 is reversely rotated, and step S5 for supplying hydraulic pressure to the standby hydraulic pressure supply system 20 is performed. If it is determined in step S4 that the vehicle 1 is not idling stopped, the process returns to step S1.
この制御方法によれば、走行中に油圧を必要とし、アイドリングストップ中に油圧を不要なＥＨＰＳ１０と、走行中に油圧を不要とし、アイドリングストップ中に油圧を必要なスタンバイ油圧供給システム２０とを一つのモータ３０で、一つのシステムとして制御することができる。これにより、二つのシステムを搭載した際に発生する搭載性の悪化を抑制することができる。また、ＥＨＰＳシステム１０と搭載した際の作用効果と、スタンバイ油圧供給システム２０を搭載した際に作用効果を同時に得ることができるので、よりＩＳＳによる燃費の削減効果を向上することができる。 According to this control method, the EHPS 10 that requires hydraulic pressure during traveling and does not require hydraulic pressure during idling stop and the standby hydraulic pressure supply system 20 that does not require hydraulic pressure during traveling and requires hydraulic pressure during idling stop are unified. One motor 30 can be controlled as one system. Thereby, the deterioration of the mounting property which generate | occur | produces when mounting two systems can be suppressed. In addition, since the operation and effect when the EHPS system 10 is installed and the operation and effect when the standby hydraulic pressure supply system 20 is installed can be obtained at the same time, the fuel consumption reduction effect by the ISS can be further improved.
本発明のパワーステアリングシステムは、車両の走行中にはパワーステアリングシステムへ油圧を供給し、車両のアイドリングストップ中には、油圧を用いたミッションへスタンバイ油圧を供給するスタンバイ油圧供給システムへ油圧を供給することができるので、車両への搭載性の悪化を抑制し、且つ燃料原資の減少も抑制することができるので、アイドリングストップシステムを搭載した車両に利用することができる。 The power steering system of the present invention supplies hydraulic pressure to the power steering system while the vehicle is running, and supplies hydraulic pressure to the standby hydraulic pressure supply system that supplies standby hydraulic pressure to the mission using hydraulic pressure when the vehicle is idling stopped. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the mountability to the vehicle and also to suppress the reduction of the fuel resources, so that it can be used for the vehicle equipped with the idling stop system.
１ 車両
２ パワープラント
３ 駆動軸
４ 操作装置
６ ＥＣＵ（制御装置）
１０ ＥＨＰＳシステム（電動ポンプパワーステアリングシステム）
１１ 第１油圧ポンプ
２０ スタンバイ油圧供給システム
２１ 第２油圧ポンプ
３０ モータ（電動機）
３１ 第１ワンウェイクラッチ
３２ 第２ワンウェイクラッチ
４０ 油圧供給システム（油圧を用いるミッションへ油圧を供給するシステム）
1 Vehicle 2 Power Plant 3 Drive Shaft 4 Operating Device 6 ECU (Control Device)
10 EHPS system (electric pump power steering system)
11 First hydraulic pump 20 Standby hydraulic supply system 21 Second hydraulic pump 30 Motor (electric motor)
31 1st one-way clutch 32 2nd one-way clutch 40 Oil pressure supply system (system which supplies oil pressure to the mission which uses oil pressure)
Claims (4)
車両の操舵性を補助する必要がない車両のアイドリングストップ中に、駆動力伝達装置、車両の停止装置、及び冷却装置の少なくとも一つへ油圧を供給する第２油圧ポンプを備えると共に、車両の走行中では前記第１油圧ポンプを、且つ、車両のアイドリングストップ中では前記第２油圧ポンプを駆動する電動機を備えることを特徴とするパワーステアリングシステム。 In a power steering system including a first hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to a steering assist device that assists the steering performance of the vehicle during traveling of the vehicle,
The vehicle includes a second hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to at least one of the driving force transmission device, the vehicle stop device, and the cooling device during idling stop of the vehicle that does not need to assist the steering of the vehicle. A power steering system comprising: an electric motor for driving the first hydraulic pump in the vehicle and driving the second hydraulic pump during idling stop of the vehicle.
前記電動機と前記第１油圧ポンプとの間に、前記電動機の正回転を伝達する第１ワンウェイクラッチと、前記電動機と前記第２油圧ポンプとの間に、前記電動機の逆回転を伝達する第２ワンウェイクラッチとを備えることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリングシステム。 A control device that rotates the electric motor forward during traveling of the vehicle or reversely rotates during idling stop,
A first one-way clutch that transmits forward rotation of the motor between the motor and the first hydraulic pump, and a second that transmits reverse rotation of the motor between the motor and the second hydraulic pump. The power steering system according to claim 1, further comprising a one-way clutch.
車両の走行中に前記第１油圧ポンプを、及び、車両のアイドリングストップ中に前記第２油圧ポンプを一つの電動機で駆動することを特徴とする車両。 An idling stop system, a power steering system including a first hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to a steering assist device that assists the steering of the vehicle while the vehicle is running, and a vehicle that does not need to assist the steering of the vehicle. In a vehicle including a standby hydraulic pressure supply system including a second hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to at least one of a driving force transmission device, a vehicle stop device, and a cooling device during idling stop,
A vehicle in which the first hydraulic pump is driven by a single electric motor while the vehicle is running, and the second hydraulic pump is driven by a single electric motor during idling stop of the vehicle.
一つの電動機の両側にクラッチを介して前記第１油圧ポンプと前記第２油圧ポンプを接続し、
車両の走行中に前記電動機を回転して、前記第１油圧ポンプで前記操舵補助装置へ油圧を供給し、車両のアイドリングストップ中に、前記電動機を回転して、前記第２油圧ポンプで前記スタンバイ油圧供給システムへ油圧を供給することを特徴とする車両の油圧供給方法。 An idling stop system, a power steering system including a first hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to a steering assist device that assists the steering of the vehicle while the vehicle is running, and a vehicle that does not need to assist the steering of the vehicle. A vehicle hydraulic pressure supply method including a standby hydraulic pressure supply system including a second hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to at least one of a driving force transmission device, a vehicle stop device, and a cooling device during idling stop,
Connecting the first hydraulic pump and the second hydraulic pump via clutches on both sides of one electric motor;
The electric motor is rotated while the vehicle is running, the hydraulic pressure is supplied to the steering assist device by the first hydraulic pump, the electric motor is rotated during idling stop of the vehicle, and the standby is performed by the second hydraulic pump. A hydraulic pressure supply method for a vehicle, characterized by supplying hydraulic pressure to a hydraulic pressure supply system.
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