JP2014019290A - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータ駆動のポンプとエンジン駆動のポンプとの切り替え時における作動油の供給量の変化を抑えることにより、当該切り替え時の操舵感触の向上が図られる油圧パワーステアリング装置を提供する。
【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

本発明は、油圧パワーステアリング装置に関する。
近年では、走行用の動力源としてエンジンおよびモータを有するハイブリッド車が普及しつつある。ハイブリッド車には、種々の方式が存在するところ、車両の走行状態などに応じて、使用する動力源をエンジンとモータとの間で切り替える方式のものが存在する。たとえば、発進時あるいは低速走行時にはモータを、通常走行時にはエンジンを動力源として使用する。
ハイブリッド車では、エンジンを停止させた状態を維持しつつモータのみから走行用の動力を得る状況が発生する。このため、ハイブリッド車に搭載される油圧パワーステアリング装置には電動式のものが多い。すなわち、油圧源としてモータを駆動源とする油圧ポンプ(以下、「電動ポンプ」という。)を使用することにより、エンジンが停止した状態であれ、当該電動ポンプの動作を通じて油圧を得ることができる。
しかし、車両によっては、電動ポンプだけでは必要とされる操舵補助力を発生させるための油圧が得られないおそれがある。たとえば大型車両ほど重量が大きいので、必要とされる操舵補助力も大きくなる。このため、操舵補助力の高出力化に対する要望がある。また、フェイルセーフなどの観点から、2系統の油圧源を設けることが要求されることも考えられる。こうした要求に応えるために、電動ポンプおよびエンジンを駆動源とする油圧ポンプ(以下、「エンジン駆動ポンプ」という。)を油圧源として併用することが検討されている。
電動ポンプとエンジン駆動ポンプとを併用した油圧パワーステアリング装置は、たとえば特許文献1に開示されている。当該文献1の装置は、ハイブリッド車に搭載されるものであって、作動油を蓄圧保持するアキュムレータを有している。エンジン停止状態でステアリング操作されたときには、モータ駆動ポンプから吐出される作動油に加えて、アキュムレータに蓄圧された作動油が操舵補助機構へ供給される。このため、モータ駆動ポンプの小容量化を図りつつも操舵補助力を確保することが可能である。
特開2001−48029号公報
ところが、特許文献1の装置も含め、油圧パワーステアリング装置の油圧源として電動ポンプとエンジン駆動ポンプとを併用する場合には、つぎの問題が懸念される。すなわち、エンジン駆動ポンプは、エンジンの始動に伴いエンジンの回転数に応じた流量の作動油を吐出する。このため、操舵補助機構の油圧アクチュエータに対する作動油の供給流量が急変するおそれがある。たとえばハイブリッド車では、前述したように発進時などにはモータが、通常走行時にはエンジンが走行用の駆動源として選択される。すなわち、ハイブリッド車がモータを使用して走行しているとき、エンジンが急に始動されることがある。この場合、モータによる作動油の供給が継続している状態で、エンジン駆動ポンプによる作動油が追加して操舵補助機構に供給されるおそれがある。その結果、操舵補助機構には、わずかな期間とはいえ、電動モータから吐出される作動油と、エンジン駆動ポンプから吐出される作動油とが足し合わされて供給されることが懸念される。油圧パワーステアリング装置では、操舵補助機構へ供給される作動油の流量の急変は、発生される操舵補助力の急変にもつながり、ひいては運転者が感じる操舵力に違和感となって現れる。油圧パワーステアリング装置において電動ポンプとエンジン駆動ポンプとを併用する場合には、この違和感を払拭する必要がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ駆動のポンプとエンジン駆動のポンプとの切り替え時における作動油の供給量の変化を抑えることにより、当該切り替え時の操舵感触の向上が図られる油圧パワーステアリング装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、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ことをその要旨とする。
この構成によれば、第1のポンプと第2のポンプとが切り替えられるとき、両者の吐出量がそのまま合流して油圧アクチュエータに供給されることがない。第1のポンプの吐出量が通常よりも少なくされる分だけ、油圧アクチュエータへの供給流量は少なくなる。このため、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際の油圧アクチュエータに対する供給流量の変化を抑えることができる。
請求項2に記載の発明は、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ことをその要旨とする。
この構成によれば、エンジンが始動されたときの油圧アクチュエータに対する作動油の供給流量がほぼ一定に維持される。すなわち、エンジンが始動されたときの油圧アクチュエータに対する供給流量の急激な変化、正確には供給流量の急激な増大が抑制される。
請求項3に記載の発明は、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ことをその要旨とする。
この構成によれば、エンジンが始動されたとき、第1のポンプの吐出量が可能な限り少なくされる。このため、エンジンが始動されたときの油圧アクチュエータに対する作動油の供給流量の変化が好適に抑制される。
請求項4に記載の発明は、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ことをその要旨とする。
この構成によれば、エンジンが停止されるときの油圧アクチュエータに対する作動油の供給流量がほぼ一定に維持される。すなわち、エンジンが停止される際の油圧アクチュエータに対する供給流量の急激な変化、正確には急激な減少が抑制される。
本発明によれば、モータ駆動のポンプとエンジン駆動のポンプとの切り替え時における作動油の供給量の変化が抑制されるので、当該切り替え時の操舵感触の向上が図られる。
一実施の形態における油圧式パワーステアリング装置を模式的に示す構成図。 一実施の形態における流量制御弁を模式的に示す構成図。 (a)は、一実施の形態におけるエンジンの始動タイミングを示すグラフ、同じく(b)はモータ駆動ポンプ流量の変化を示すグラフ、同じく(c)は流量制御弁を搭載したエンジン駆動ポンプ流量の変化を示すグラフ、同じく(d)は油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量の変化を示すグラフ。 (a)は比較例におけるエンジンの始動タイミングを示すグラフ、同じく(b)はモータ駆動ポンプ流量の変化を示すグラフ、同じく(c)は流量制御弁を搭載されないエンジン駆動ポンプの流量変化を示すグラフ、同じく(d)は油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量の変化を示すグラフ。 (a)は一実施の形態におけるエンジンの停止タイミングを示すグラフ、同じく(b)はモータ駆動ポンプ流量の変化を示すグラフ、同じく(c)はエンジン駆動ポンプの流量変化を示すグラフ、同じく(d)は油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量の変化を示すグラフ。
以下、本発明をいわゆるハイブリッド車の油圧パワーステアリング装置に具体化した一実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
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。
油圧パワーステアリング装置11は、ステアリング操作を補助するための構成として、油圧アクチュエータ20、ステアリングバルブ30、モータ駆動ポンプ40、エンジン駆動ポンプ50および油タンク60を備えている。モータ駆動ポンプ40、およびエンジン駆動ポンプ50は、それぞれ油圧アクチュエータ20に対する油圧源として機能する。モータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50は油タンク60に貯留された作動油(作動流体)を吸い込み、この吸い込んだ作動油の圧力を高めて吐出する。モータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50からそれぞれ吐出される作動油は、ステアリングバルブ30を介して油圧アクチュエータ20に供給される。
<油圧アクチュエータ>
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>
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。
詳述すると、ステアリングバルブ30(ポンプポート)は、合流管(高圧配管)31、合流管31に対して分岐して接続された第1の吐出管31aおよび第2の吐出管31bを介してそれぞれモータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50に接続されている。第1および第2の吐出管31a,31bには、それぞれ逆流防止用のチェック弁32a,32bが設けられている。また、ステアリングバルブ30(2つのシリンダポート)は、それぞれ第1および第2の給排管33a,33bを介して、第1の室21aおよび第2の室21bにそれぞれ接続されている。また、ステアリングバルブ30(タンクポート)は、排出管34を介して油タンク60に接続されている。油タンク60には、吸入管35が接続されている。吸入管35は、第1および第2の分岐管35a,35bを介して、モータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50にそれぞれ接続されている。モータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50は、それぞれ油タンク60に貯留されている作動油を吸入管35ならびに第1および第2の分岐管35a,35bを介して吸い込み、この吸い込んだ作動油の圧力を高めて吐出する。
ステアリングバルブ30には、モータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50から吐出される作動油が合流管31を介して供給される。ステアリングバルブ30は、ステアリングホイール13に印加される操舵トルクの方向(操舵方向)および大きさ(操舵抵抗)に応じて、合流管31を介して供給される作動油を第1および第2の給排管33a,33bのいずれかに振り分ける。すなわち、当該作動油は、第1および第2の給排管33a,33bのいずれか一を介して、第1および第2の室21a,21bのいずれか一に供給される。
たとえば、第1の給排管33aを介して第1の室21aに作動油が供給された場合、油圧アクチュエータ20は、第2の室21bとの間に生じる油圧差に応じた油圧力を発生し、当該油圧力が操舵補助力としてラック軸15に作用する。このとき、第2の室21b内の作動油は押し出され、この押し出される作動油は第2の給排管33bを介してステアリングバルブ30に戻り(環流し)、さらに排出管34を介して油タンク60に戻る。ここでは、油圧力はピストン22を介して第2の方向RA(図1中の右方向)へ作用するので、ラック軸15はピストン22と共に第2の方向RAへ移動する。このラック軸15の移動によってステアリング操作が補助される。
<モータ駆動ポンプ>
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。
<エンジン駆動ポンプ>
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。
ポンプ本体51は、車両の走行用駆動源であるエンジン(内燃機関)71により駆動される。詳述すると、エンジン71のクランクシャフト71aには駆動プーリ72が連結されている。ポンプ本体51の駆動軸51aには、従動プーリ73が連結されている。これら駆動プーリ72と従動プーリ73との間には、タイミングベルト74が巻き掛けられている。エンジン71の回転は、駆動プーリ72、タイミングベルト74および従動プーリ73を介して駆動軸51aに伝達される。なお、ポンプ本体51はポンプ本体41と同じポンプ性能を有している。
流量制御弁52は、ECU53からの指令を通じて、ポンプ本体51の吐出流量を電子制御する。
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。
ボディ81の内部には、オリフィス81aが設けられている。ボディ81の内部は、オリフィス81aを境として、第1および第2の室81b,81cに区画されている。第1の室81bは、ポンプ本体51(正確には、その吐出口)に連結されている。第2の室81cの吐出ポート81dは、第2の吐出管31bに連結される。
スプール82は、第1の室81bの内部に収容されている。スプール82は、第1の室81bの軸線方向に沿って摺動する。
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。
ソレノイド84は、第2の室81cの内周面に固定されている。ソレノイド84は、ECU53からの指令を通じて励磁される。
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。
また、ボディ81(第1の室81b)には、油タンク60に連結された環流路81fが設けられている。この環流路81fは、スプール82が原位置(オリフィス81aに当接した位置)にあるとき、このスプール82によって閉じられる。そして、エンジン回転数の上昇に伴って、ポンプ本体51から第1の室81bに導入される作動油量が増加し、オリフィス81a通過前後の差圧、すなわちスプール82の先端(オリフィス81a側の端部)と後端(ばね室81e側の端部)とに作用する差圧が所定値以上になると、スプール82は圧縮コイルばね83の弾性力に抗して図2中の左方へ移動し、差圧の大きさに応じた開度で環流路81fを開放する。これにより、ポンプ本体51から導入される作動油の一部が、余剰流として油タンク60に環流される。
このように、流量制御弁52は、可変オリフィスの開口面積が同じであれば、エンジン回転数にかかわらず、吐出ポート81dから送出される作動油の流量を一定にするように機能する。
ECU53は、図示しない舵角センサを通じて取得される操舵角情報θ、図示しない車速センサを通じて取得される車速情報V、およびエンジン71の運転状態に応じた流量制御弁52の開度制御を通じて、油圧アクチュエータ20への作動油の供給量を最適制御する。
具体的には、ECU53は、操舵角情報θ、車速情報Vおよびエンジンの運転状態に基づき、ソレノイド84に励磁電流を供給する。ソレノイド84が励磁されることにより、プランジャ85は図2に矢印で示される第1の方向A1および第2の方向A2へ移動する。第1の方向A1はプランジャ85の先端85aがオリフィス81aへ向かう方向である。第2の方向A2は、プランジャ85の先端85aがオリフィス81aから離間する方向である。プランジャ85が第1の方向A1へ移動するにつれてオリフィス81aの開口面積は縮小する。プランジャ85が第2の方向A2へ移動するにつれてオリフィス81aの開口面積は拡大する。すなわち、プランジャ85が第1および第2の方向A1,A2へ移動することにより、オリフィス81aの開口面積が調節される。当該開口面積が調節されることにより、吐出ポート81dから第2の吐出管31bなどを経て油圧アクチュエータ20へ供給される作動油の流量が変化する。
なお、図1に示すように、ECU53とECU43とは、CAN(Controller Area Network)91を介して相互に接続されている。ECU53とECU43とは、CAN91を介して相互に情報の授受を行う。また、CAN91には、前述した舵角センサおよび車速センサに加え、エンジンECUも接続されている。当該エンジンECUは、エンジン71の駆動を制御するものであって、エンジン71の運転状態、たとえばエンジン71の始動および停止に関する情報を生成する。ECU53およびECU43は、それぞれCAN91を介して操舵角情報θ、車速情報Vおよびエンジンの運転状態に関する情報を取り込む。
<油圧パワーステアリング装置の動作>
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。
<ポンプの運転方法>
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。
<エンジン始動時>
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。
図3(a)に示されるように、エンジン71が始動されたとき(時刻t1)には、図3(c)に示されるように、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2は流量制御弁52によって制御可能とされた最低流量Q2minに維持される。正確には、図3(a),(c)に示されるように、エンジン71が始動された後、エンジン71の回転数が上昇して安定するとき(時刻t2)まで、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2は徐々に増大し、エンジン71の回転数が安定した以降、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2は最低流量Q2minに維持される。最低流量Q2minは、エンジン71の回転数に応じた通常の吐出量Q2よりも少ない流量である。
また、図3(b)に示されるように、エンジン71の始動に伴い、モータ駆動ポンプ40は自身の吐出量Q1を徐々に減少させる。具体的には、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。このため、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは、ほぼ一定に維持される。エンジン駆動ポンプ50は自身の吐出量Q2を一定期間だけ最低流量Q2minに維持し、この後、吐出量Q2をエンジン71の回転数に応じた量とするべく吐出量Q2を増大させる(時刻t3)。このときも、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。このため、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは、ほぼ一定に維持される。そしてエンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2がエンジン71の回転数に応じた量に至るタイミングで(時刻t4)、モータ駆動ポンプ40は停止されて、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1は0(零)となる。すなわち、時刻t4以降、エンジン駆動ポンプ50のみ駆動する。
図3(d)に示されるように、エンジン71が始動されたとき(時刻t1)からエンジン71の回転数が安定するとき(時刻t2)までの間、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは、時刻t2における吐出量Q1と吐出量Q2との差の分だけわずかに増大する。その後、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2が最低流量Q2minに維持されているのに対して、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1が徐々に減少されることによって、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは徐々に減少して時刻t3の時点でエンジン71の始動前の供給流量Qと同程度となる。このように、エンジン71の始動時における供給流量Qの変動量ΔQ1は、時刻t2における吐出量Q1と吐出量Q2との差分となる。当該差分は吐出量Q2を最低流量Q2minに制限しない場合に比べてわずかな量である。すなわち、エンジン71が始動したとき、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qの急激な増大が抑えられる。
ちなみに、前述した背景技術と同様に、流量制御弁52によるエンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2の制限を行わない場合には、エンジン71の始動時において、供給流量Qの急変が発生する。
図4(a),(b)に示されるように、エンジンが始動されたとき(時刻t11)、モータ駆動ポンプの吐出量Q1は徐々に減少される。また、図4(c)に示されるように、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q1はエンジン71の回転数に応じて増大する。エンジン71の回転数が安定すると、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2も安定する(時刻t12)。ただし、このときの吐出量Q2は、本例の最低流量Q2minよりも多い。図4(d)に示されるように、エンジン71が始動されてからその回転数が安定するまでの間においては、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1の減少分よりも、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2の増大分の方が多くなる。このため、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qは、急激に増大する。この後、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2がエンジン71の回転数に応じた一定量に維持されつつ、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1が徐々に減少することにより、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qも徐々に減少する。そして、モータ駆動ポンプ40が停止されるタイミング(時刻t13)で、油圧アクチュエータ20への供給流量Qは、エンジン71の始動前と同程度となる。エンジン71の始動の前後における供給流量Qの変動量ΔQ2は、本例の変動量ΔQ1に比べて大きなものとなる。すなわち、エンジン71が始動したときの供給流量Qは、本例と比較して大きく変化する。
<エンジン停止時>
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。
<実施の形態の効果>
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。
このため、エンジン71が始動された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がほぼ一定に維持される。すなわち、エンジン71が始動されたときの油圧アクチュエータ20に対する供給流量Qの急激な変化、正確には供給流量Qの急激な増大が抑制される。したがって、供給流量Qの急変に起因する操舵力の違和感を抑えることができる。
(2)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、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2は、流量制御弁52によって制御可能とされた最低流量Q2minに制限される。
すなわち、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が可能な限り少なくされる。したがって、エンジン71が始動された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の変化が好適に抑制される。
(3)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、モータ駆動ポンプ40は、エンジン71が実際に停止される前に起動される。また、流量制御弁52は、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2をモータ駆動ポンプ40の吐出量Q1の分だけ減少させる。
このため、エンジン71が停止される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がほぼ一定に維持される。すなわち、エンジン71が停止される際の油圧アクチュエータ20に対する供給流量Qの急激な変化、正確には急激な減少が抑制される。
(4)エンジン71の運転状態にのみ依存する従来のエンジン駆動ポンプ50と異なり、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2を電気的に制御することにより省エネルギーが図られる。
(5)油圧パワーステアリング装置11は、走行用の動力源としてエンジンおよびモータを有するハイブリッド車に好適である。ハイブリッド車では、たとえばモータを動力源として走行を開始し、走行の途中でエンジンが始動される状況が発生し得る。本例によれば、走行途中において、モータとエンジンとが切り替えられる際の油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qの急変が抑制される。このため、走行途中における操舵力の違和感が抑制される。また、油圧パワーステアリング装置11は、いわゆるアイドリングストップ機能を有するエンジン車に対しても好適である。当該車両では、信号待ちなどの停車時にエンジンが停止し、走行開始時に再びエンジンが始動されるといった状況が発生し得る。
(6)油圧パワーステアリング装置11は、モータ駆動ポンプ40とエンジン駆動ポンプ50とを併用する。このため、モータ駆動ポンプ40およびエンジン駆動ポンプ50のいずれか一のみ運転させることも可能である。したがって、操舵補助力を発揮させることについてのフェイルセーフが図られる。
<他の実施の形態>
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。
・モータ駆動ポンプ40のECU43を、ポンプ本体41およびモータ42から分離して設けてもよい。
・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。
・本例では、モータ駆動ポンプ40とエンジン駆動ポンプ50とを切り替えるとき、油圧アクチュエータ20に対する作動油の供給流量Qが一定となるように、流量制御弁52およびモータ駆動ポンプ40をそれぞれ制御するようにしたが、供給流量Qは多少増減してもよい。エンジン71の始動時および停止時における供給流量Qの急激な変化が抑えられればよい。
・本例では、エンジン71の始動直後の一定期間、モータ駆動ポンプ40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ようにしたが、吐出量Q1を減少させる度合いは適宜変更してもよい。たとえば、図4(b)に示されるように、エンジン71が停止されたとき(時刻t11)、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2にかかわらず、モータ駆動ポンプ40の吐出量Q1を一定割合で減少させてもよい。この場合、たとえば図4(c)に二点鎖線で示すように、エンジン71の始動時(時刻t11)、エンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2を最低流量Q2minに制限する。このようにしても、図4(d)に二点鎖線で示されるように、エンジン71の始動時における供給流量Qの変動量ΔQ2は少なくなる。またこの場合、吐出量Q2は最低流量Q2minではなく、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Q2に制限するようにしてもよい。
・本例では、エンジン71の始動時および停止時のそれぞれにおいて、流量制御弁52を通じてエンジン駆動ポンプ50の吐出量Q2を制御するようにしたが、当該制御は、エンジン71の始動時および停止時のいずれか一方のときにのみ行うようにしてもよい。このようにしてもエンジン71の始動時および停止時の少なくとも一方における供給流量Qの急変を抑えることができる。
<他の技術的思想>
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。
この構成によれば、エンジンの起動時あるいは停止時など、第1のポンプと第2のポンプとが切り替えられるとき、油圧アクチュエータに対する作動油の供給流量が一定となるように第1のポンプの吐出量が調節される。このように、第1のポンプの吐出流量を電気的に制御することにより、第1のポンプと第2のポンプとを切り替える際に発生する油圧アクチュエータに対する供給流量の急変を抑制することができる。
11…油圧パワーステアリング装置、20…油圧アクチュエータ、40…モータ駆動ポンプ(第2のポンプ)、50…エンジン駆動ポンプ(第1のポンプ)、52…流量制御弁。

Claims (4)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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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