JP2014019290A - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン71が停止された状態かつモータ駆動ポンプ40が運転された状態でエンジン71が始動されたとき、流量制御弁は、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2をエンジン71の回転数に応じた通常の吐出量Q2よりも少ない最低流量Q2minに制限する。このとき、モータ駆動ポンプ40は、自身の吐出量Q1をエンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2の分だけ減少させる。また、エンジン71が始動された状態かつエンジン駆動ポンプ50が運転された状態でエンジン71が停止されるときについても、エンジン71の始動時と同様の観点で、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2が調節される。
【選択図】図3
Description
図1に示すように、油圧パワーステアリング装置11では、操舵機構としてラックアンドピニオン機構12が採用されている。ラックアンドピニオン機構12は、ステアリングホイール13の操作に連動するピニオンシャフト14の回転を、当該ピニオンシャフト14に噛み合うラック軸15の直線運動に変換する。ラック軸15の両端には、それぞれ図示しないボールジョイントなどを介して車輪が連結される。ラック軸15が自身の軸線方向へ移動することによって車輪の向き(舵角)が変わる。油圧パワーステアリング装置11は、ラック軸15の動作を補助することにより、ステアリング操作を補助する。
油圧アクチュエータ20は、中空のシリンダ21、およびピストン22を有している。シリンダ21は、ラック軸15のハウジングとして兼用される。シリンダ21には、ピストンロッドとしても機能するラック軸15が挿通されている。シリンダ21の内部において、ラック軸15にはピストン22が貫通した状態で固定されている。ピストン22によって、シリンダ21の内部は、第1の室21aと第2の室21bとに区画されている。ピストン22は、ラック軸15と一体をなしてシリンダ21の内部をラック軸15の軸線方向へ摺動する。また、第1の室21aと第2の室21bとの差圧によって、ラック軸15は図1に矢印で示される第1の方向LA、または第2の方向RAへ移動する。当該差圧によるラック軸15の変位がステアリング操作を補助する操舵補助力として機能する。
ステアリングバルブ30は、ピニオンシャフト14に設けられている。ステアリングバルブ30は、ステアリングホイール13の操作、すなわちピニオンシャフト14の回転に連動して油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給経路および排出経路をそれぞれ切替制御するロータリバルブである。
図1に示すように、モータ駆動ポンプ40は、ポンプ本体41、ポンプ本体41を駆動するモータ42、およびモータ42を制御するECU(電子制御装置)43が一体的に設けられてなる。
図1に示すように、エンジン駆動ポンプ50は、ポンプ本体51、流量制御弁(Variable Flow Control Valve)52およびECU(電子制御装置)53を備えている。ポンプ本体51と流量制御弁52は一体的に設けられている。
図2に示すように、流量制御弁52は、筒状のボディ81、円柱状のスプール82、圧縮コイルばね83、ソレノイド84およびプランジャ85を備えている。
圧縮コイルばね83は、ボディ81(第1の室81b)の内底面とスプール82との間に介在され、スプール82をオリフィス81aへ向けて常時付勢する。また、圧縮コイルばね83が収容されているばね室81e(第1の室81bにおけるボディ81の内底面とスプール82との間の空間)は、圧力通路86によって第2の室81cに接続されている。
プランジャ85は、第2の室81cの内部において、ソレノイド84に挿通されている。プランジャ85の先端85a(オリフィス81a側の端部)は、ボディ81の軸線方向においてオリフィス81aに対向し、オリフィス81aとプランジャ85(先端85a)とで可変オリフィスが構成されている。プランジャ85は、ソレノイド84が励磁されることにより、ボディ81の軸線方向に沿って移動する。前記可変オリフィスの存在により、第1の室81bにはオリフィス81a通過前の圧力が、第2の室81cおよびばね室81eにはオリフィス81a通過後の圧力がそれぞれ作用する。
つぎに、油圧パワーステアリング装置の動作を説明する。
前述したように、エンジン駆動ポンプ50は、エンジン71が始動するときに運転される。エンジンが停止しているときには、モータ駆動ポンプ40がエンジン駆動ポンプ50に代替して運転される。すなわち、ステアリングバルブ30および油圧アクチュエータ20にはそれぞれ作動油が常に循環される。このため、エンジン71が始動されているかどうかにかかわらず、ステアリング操作が補助される。
つぎに、エンジン71の始動時および停止時におけるモータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50の運転方法を説明し、併せて油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量の変化について説明する。なお、ここでは、ステアリングホイール13は操作されない状況を前提とする。
まずエンジン71が始動される場合について説明する。
図3(a),(b)に示すように、エンジン71が停止しているとき(時刻t0)、モータ駆動ポンプ40が駆動される。図3(b)に示されるように、このときのモータ駆動ポンプ40の吐出量Q1は一定に維持されている。図3(c)に示されるように、ここではエンジン71が停止されているので、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2は0(零)である。ここで、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1と、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2との和(Q1+Q2)である。このため、図3(d)に示されるように、このときの油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1(一定)となる。
つぎに、エンジン71が停止される場合について説明する。
エンジン71の停止操作がなされたとき、エンジンECUはその旨示す情報を生成する。その後、図5(a)に示されるように、エンジンECUはエンジン71を実際に停止させる(時刻t21)。モータ駆動ポンプ40、正確にはECU43は、実際にエンジン71が停止される前にCAN91を介してエンジン71の停止操作がなされた旨示す情報を取得する。そして図5(b)に示されるように、ECU43は実際にエンジン71が停止する前にモータ駆動ポンプ40を起動させる(時刻t20)。このとき、図5(c)に示されるように、エンジン71を始動させる場合とは逆に、エンジン駆動ポンプ50(正確には、流量制御弁52)の吐出量Q2を徐々に減少させる。具体的には、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2は、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1の分だけ減少させる。これにより、図5(d)に示されるように、油圧アクチュエータ20への供給流量Qはほぼ一定に保持される。すなわち、エンジン71を停止させる際の供給流量Qの急激な減少が抑えられる。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)エンジン71が停止された状態かつモータ駆動ポンプ40が運転された状態でエンジン71が始動されたとき、流量制御弁52は、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2をエンジン71の回転数に応じた通常の吐出量Q2よりも少なく制限した状態を一定期間(時刻t1から時刻t3までの期間)だけ維持する。このとき、モータ駆動ポンプ40は、自身の吐出量Q1をエンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2の分だけ減少させる。
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・モータ駆動ポンプ40のECU43と流量制御弁52のECU53とを単一の制御装置として統合してもよい。
・本例では、エンジン71が始動されたとき、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2を流量制御弁52によって制御可能とされた最低流量Q2minに維持するようにしたが、最低流量Q2minでなくともよい。吐出量Q2をエンジン71の回転数に応じた通常の吐出量Q2よりも少ない吐出量に制限すればよい。このようにしても、エンジン71の始動時にエンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2を何ら制限しない場合に比べれば、エンジン始動時の吐出量Q2の変化が抑えられる。
つぎに、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)エンジン駆動の第1のポンプと、エンジンが停止されているとき第1のポンプに代替して運転されるモータ駆動の第2のポンプと、第1および第2のポンプからそれぞれ吐出される作動流体が合流して供給される操舵補助力発生用の油圧アクチュエータと、を備え、第1のポンプと第2のポンプとが切り替えられるとき、両者が同時に運転される状態が形成される油圧パワーステアリング装置において、第1のポンプは、電子制御を通じて吐出量を調節する流量制御弁を有し、第1のポンプと第2のポンプとが切り替えられるとき、流量制御弁は、油圧アクチュエータに対する作動油の供給流量を一定とするべく第1のポンプの吐出量を調節する油圧パワーステアリング装置。
Claims (4)
- エンジン駆動の第1のポンプと、
エンジンが停止されているとき第1のポンプに代替して運転されるモータ駆動の第2のポンプと、
第1および第2のポンプからそれぞれ吐出される作動流体が合流して供給される操舵補助力発生用の油圧アクチュエータと、を備え、
第1のポンプと第2のポンプとが切り替えられるとき、両者が同時に運転される状態が形成される油圧パワーステアリング装置において、
第1のポンプは、電子制御を通じて吐出量を調節する流量制御弁を有し、
第1のポンプと第2のポンプとが切り替えられるとき、流量制御弁は第1のポンプの吐出量をエンジンの回転数に応じた通常の吐出量よりも少なく制限する油圧パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載の油圧パワーステアリング装置において、
エンジンが停止された状態かつ第2のポンプが運転された状態でエンジンが始動されたとき、
流量制御弁は、第1のポンプの吐出量をエンジンの回転数に応じた通常の吐出量よりも少なく制限した状態を一定期間だけ維持し、
第2のポンプは、自身の吐出量を第1のポンプの吐出量の分だけ減少させる油圧パワーステアリング装置。 - 請求項2に記載の油圧パワーステアリング装置において、
第1のポンプの吐出量は、流量制御弁によって制御可能とされた最低流量に制限される油圧パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の油圧パワーステアリング装置において、
エンジンが始動された状態かつ第1のポンプが運転された状態でエンジンが停止されるとき、
第2のポンプは、エンジンが実際に停止される前に起動し、
流量制御弁は、第1のポンプの吐出量を第2のポンプの吐出量の分だけ減少させる油圧パワーステアリング装置。
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