JP2020006833A - Vehicle control device - Google Patents

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池田 強
Tsuyoshi Ikeda
強 池田
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Abstract

To provide a vehicle control device that can be simply configured to monitor overheat of hydraulic fluid.SOLUTION: An ECU computes drive torque Tp based on discharge pressure of a pump (step 102) and multiplies the drive torque Tp by the number of rotations N and thus calculates consumed power W of the pump (=Tp×N) (step 103), and calculates the sum of consumed power W calculated in calculation cycles in a predetermined period as the amount of heat generation J of the pump (step 104). Next, the ECU calculates estimated hydraulic fluid temperature Oe based on the calculated amount of heat generation J (step 105) and determines whether the estimated fluid temperature Oe exceeds a specified temperature Oth (step 106). Then, when the estimated fluid temperature Oe is higher than the specified temperature Oth, the ECU determines that the hydraulic fluid is overheated (step 106: YES) and decreases the number of rotations N so as not to be lower than a lower limit and thus controls operation of an internal combustion engine (step 107).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、油圧パワーステアリング装置を制御対象とする車両用制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device that controls a hydraulic power steering device.

一般に油圧パワーステアリング装置は、内燃機関(エンジン)の駆動により作動するポンプと、ピストンにより内部が第1及び第2油圧室に区画された油圧シリンダと、ステアリング操作に基づいて油圧シリンダへの作動油の給排を制御する制御バルブ(ロータリバルブ)とを備えている。そして、制御バルブの切り替え状態に応じて、ポンプと油圧シリンダとを繋ぐ供給油路を介してポンプから油圧シリンダ内の第1及び第2油圧室のいずれか一方に作動油が供給されるとともに、他方から油圧シリンダとリザーバタンクとを繋ぐ排出油路を介して作動油が排出されることにより、操舵を補助するためのアシスト力を操舵機構に付与する。   In general, a hydraulic power steering apparatus includes a pump that operates by driving an internal combustion engine (engine), a hydraulic cylinder whose interior is partitioned into first and second hydraulic chambers by a piston, and hydraulic oil to the hydraulic cylinder based on steering operation. And a control valve (rotary valve) for controlling the supply and discharge of air. Then, according to the switching state of the control valve, the operating oil is supplied from the pump to one of the first and second hydraulic chambers in the hydraulic cylinder via a supply oil path connecting the pump and the hydraulic cylinder, Hydraulic oil is discharged from the other side via a discharge oil passage connecting the hydraulic cylinder and the reservoir tank, thereby applying an assist force for assisting steering to the steering mechanism.

ところで、ポンプには、その吐出圧を予め設定された規定圧力以下に保持するための内部レリーフ弁を備えたものがある。これにより、例えば制御バルブが全閉となる状態が継続してポンプの吐出圧が高くなった場合に、ポンプの吐出側から吸入側へとポンプ内で作動油が還流することで、吐出圧が規定圧力以下に保持される。しかし、ポンプ内で作動油が還流する期間が長くなると、ポンプ内の作動油が過熱し、該ポンプが高温になるおそれがある。   Incidentally, some pumps include an internal relief valve for maintaining the discharge pressure at a predetermined pressure or lower. Thereby, for example, when the discharge pressure of the pump increases due to the state in which the control valve is fully closed and the hydraulic oil recirculates in the pump from the discharge side to the suction side of the pump, the discharge pressure is reduced. It is kept below the specified pressure. However, if the period during which the hydraulic oil is recirculated in the pump becomes long, the hydraulic oil in the pump may overheat, and the pump may become hot.

この点を踏まえ、例えば特許文献1に記載の油圧パワーステアリング装置では、供給油路と排出油路との間に、ポンプの吐出圧を規定圧力以下に保持する外部レリーフ弁を、制御バルブと並列的に設けている。この構成では、例えば制御バルブが全閉となる状態が継続してポンプの吐出圧が高くなると、外部レリーフ弁が開状態となり、作動油がポンプ内で還流せずに外部レリーフ弁を介して排出油路に設けられたクーラ配管を含む経路で還流するようになるため、作動油の過熱を抑制できる。   In view of this point, for example, in the hydraulic power steering device described in Patent Document 1, an external relief valve that holds the discharge pressure of the pump at a specified pressure or less is provided between the supply oil passage and the discharge oil passage in parallel with the control valve. Are provided. In this configuration, for example, when the control valve is fully closed and the discharge pressure of the pump is increased, the external relief valve is opened, and the hydraulic oil is discharged through the external relief valve without reflux in the pump. Since the refrigerant is recirculated through a path including a cooler pipe provided in the oil path, overheating of the hydraulic oil can be suppressed.

特開2007−161234号公報JP 2007-161234 A

しかし、上記特許文献1の構成において、例えば雪道等で駆動輪が空転するスタック状態から脱出しようとして、内燃機関の回転数が非常に高くなる状況が継続した場合、外部レリーフ弁が開状態となることで、ポンプが高温になることを防止できるものの、パワーステアリング装置の油圧回路を流れる作動油全体の油温が上昇し、ポンプ以外の機能部品に影響するおそれがある。そこで、油温の上昇に応じて何らかの対策を講じるべく、作動油の油温を監視することが考えられるが、例えば油温を検出する温度センサを設ける場合には、その構成が煩雑なものとなってしまう。   However, in the configuration of Patent Literature 1, for example, when the situation where the rotation speed of the internal combustion engine becomes extremely high in an attempt to escape from the stack state in which the driving wheels idle on a snowy road or the like continues, the external relief valve is opened. As a result, the pump can be prevented from becoming hot, but the temperature of the entire hydraulic oil flowing through the hydraulic circuit of the power steering device increases, which may affect functional components other than the pump. Therefore, it is conceivable to monitor the oil temperature of the hydraulic oil in order to take some countermeasures according to the rise in the oil temperature.However, for example, when a temperature sensor for detecting the oil temperature is provided, the configuration is complicated. turn into.

本発明の目的は、簡易な構成で作動油の過熱を監視できる車両用制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can monitor overheating of hydraulic oil with a simple configuration.

上記課題を解決する車両用制御装置は、内燃機関の駆動により作動するポンプと、前記ポンプから吐出される作動油の油圧に基づいてアシスト力を発生する油圧シリンダと、ステアリング操作に基づいて前記油圧シリンダへの作動油の給排を制御する制御バルブとを備えた油圧パワーステアリング装置を制御対象とし、前記ポンプの負荷を示す負荷状態量と前記内燃機関の回転数とに基づいて推定される該ポンプの発熱量を用いて前記作動油の過熱を判定する。   A vehicle control device that solves the above problems includes a pump that operates by driving an internal combustion engine, a hydraulic cylinder that generates an assist force based on the hydraulic pressure of hydraulic oil discharged from the pump, and the hydraulic pressure that is based on a steering operation. A hydraulic power steering device having a control valve for controlling the supply and discharge of hydraulic oil to and from a cylinder is controlled, and the hydraulic power steering device is estimated based on a load state quantity indicating a load of the pump and a rotation speed of the internal combustion engine. The overheating of the hydraulic oil is determined using the calorific value of the pump.

上記構成によれば、ポンプの負荷状態量と内燃機関の回転数とに基づいて推定されるポンプの発熱量を用いて作動油が過熱しているか否かを判定するため、例えば温度センサを設ける場合に比べ、簡易な構成で作動油の過熱を監視できる。   According to the above configuration, for example, a temperature sensor is provided in order to determine whether the hydraulic oil is overheated using the heat value of the pump estimated based on the load state amount of the pump and the rotation speed of the internal combustion engine. As compared with the case, the overheating of the hydraulic oil can be monitored with a simple configuration.

上記車両用制御装置において、前記負荷状態量は、前記ポンプの駆動トルクに応じた値として示されるものであることが好ましい。
上記構成によれば、ポンプの駆動トルクに応じた値と内燃機関の回転数とに基づいてポンプの消費動力(仕事)を演算することで、ポンプの発熱量を好適に推定できる。
In the above-described vehicle control device, it is preferable that the load state amount is indicated as a value corresponding to a driving torque of the pump.
According to the above configuration, the calorific value of the pump can be appropriately estimated by calculating the power consumption (work) of the pump based on the value corresponding to the driving torque of the pump and the rotation speed of the internal combustion engine.

上記車両用制御装置において、前記負荷状態量は、前記ポンプの吐出圧に応じた値として示されるものであることが好ましい。
上記構成によれば、ポンプの吐出圧に応じた値と内燃機関の回転数とに基づいてポンプの消費動力(仕事)を演算することで、ポンプの発熱量を好適に推定できる。
In the above-described vehicle control device, it is preferable that the load state amount is indicated as a value corresponding to a discharge pressure of the pump.
According to the above configuration, the calorific value of the pump can be appropriately estimated by calculating the power consumption (work) of the pump based on the value corresponding to the discharge pressure of the pump and the rotational speed of the internal combustion engine.

上記車両用制御装置において、前記作動油が過熱していると判定した場合には、前記内燃機関の回転数を低下させることが好ましい。
上記構成によれば、内燃機関の回転数を低下させることで、ポンプの発熱量を減少させるため、油温の上昇を好適に抑制できる。
In the above-described vehicle control device, when it is determined that the hydraulic oil is overheated, it is preferable to reduce the rotation speed of the internal combustion engine.
According to the above configuration, the amount of heat generated by the pump is reduced by reducing the rotation speed of the internal combustion engine, so that an increase in oil temperature can be suitably suppressed.

本発明によれば、簡易な構成で作動油の過熱を監視できる。   According to the present invention, overheating of hydraulic oil can be monitored with a simple configuration.

油圧パワーステアリング装置の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic power steering device. 操舵トルクとポンプの吐出圧との関係を示すグラフ。4 is a graph showing a relationship between a steering torque and a discharge pressure of a pump. ECUによる作動油の過熱監視の処理手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a processing procedure of monitoring overheating of hydraulic oil by an ECU. (a)は作動油の推定油温の変化の一例を示すグラフ、(b)は内燃機関の回転数の変化の一例を示すグラフ、(c)はポンプの吐出圧の変化の一例を示すグラフ。(A) is a graph showing an example of a change in the estimated oil temperature of hydraulic oil, (b) is a graph showing an example of a change in the rotational speed of the internal combustion engine, and (c) is a graph showing an example of a change in the discharge pressure of the pump. .

以下、車両用制御装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、油圧パワーステアリング装置1は、運転者によるステアリングホイール2の操作に基づいて転舵輪3を転舵させる操舵機構4と、操舵機構4に操舵を補助するためのアシスト力を付与する油圧機構5とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the hydraulic power steering device 1 includes a steering mechanism 4 for turning a steered wheel 3 based on an operation of a steering wheel 2 by a driver, and an assist force for assisting the steering mechanism 4 in steering. And a hydraulic mechanism 5 for applying.

操舵機構4は、ステアリングホイール2が固定されるステアリングシャフト11と、ステアリングシャフト11の回転に応じて軸方向に往復動するラック軸12とを備えている。ステアリングシャフト11の先端部分には、ラック軸12と噛合するピニオン軸13が一体回転可能に設けられている。   The steering mechanism 4 includes a steering shaft 11 to which the steering wheel 2 is fixed, and a rack shaft 12 that reciprocates in the axial direction according to the rotation of the steering shaft 11. A pinion shaft 13 that meshes with the rack shaft 12 is provided at the tip of the steering shaft 11 so as to be integrally rotatable.

ラック軸12とピニオン軸13とは、所定の交差角をもって配置されており、ラック軸12に形成されたラック歯12aとピニオン軸13に形成されたピニオン歯13aとが噛合されることでラックアンドピニオン機構14が構成されている。また、ラック軸12の両端には、タイロッド15が連結されており、タイロッド15の先端は、転舵輪3が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、油圧パワーステアリング装置1では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト11の回転がラックアンドピニオン機構14によりラック軸12の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド15を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪3の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。   The rack shaft 12 and the pinion shaft 13 are arranged at a predetermined crossing angle, and the rack and gear 12 The pinion mechanism 14 is configured. A tie rod 15 is connected to both ends of the rack shaft 12, and a tip of the tie rod 15 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheels 3 are attached. Therefore, in the hydraulic power steering device 1, the rotation of the steering shaft 11 accompanying the steering operation is converted into the axial movement of the rack shaft 12 by the rack and pinion mechanism 14, and this axial movement is transmitted to the knuckle via the tie rod 15. Thus, the steered angle of the steered wheels 3, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.

油圧機構5は、油圧の供給源となるポンプ21と、作動油が貯留される樹脂製のリザーバタンク22と、油圧に基づくアシスト力を付与する油圧シリンダ23と、油圧シリンダ23への作動油の給排を制御する制御バルブ24と、ポンプ21、リザーバタンク22、油圧シリンダ23及び制御バルブ24間を連結する各油路L1〜L5とを備えている。また、油圧機構5は、ポンプ21と制御バルブ24とを繋ぐ供給油路L1とリザーバタンク22と制御バルブ24とを繋ぐ排出油路L2との間に、制御バルブ24と並列的に設けられた外部レリーフ弁25とを備えている。   The hydraulic mechanism 5 includes a pump 21 serving as a hydraulic pressure supply source, a resin reservoir tank 22 in which hydraulic oil is stored, a hydraulic cylinder 23 for providing an assist force based on hydraulic pressure, and a hydraulic cylinder 23 for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder 23. A control valve 24 for controlling the supply and discharge and oil passages L1 to L5 connecting the pump 21, the reservoir tank 22, the hydraulic cylinder 23 and the control valve 24 are provided. The hydraulic mechanism 5 is provided in parallel with the control valve 24 between a supply oil passage L1 connecting the pump 21 and the control valve 24 and a discharge oil passage L2 connecting the reservoir tank 22 and the control valve 24. An external relief valve 25 is provided.

ポンプ21には、内燃機関(エンジン)31のクランク軸の回転によって駆動される機関駆動式のポンプが採用されている。内燃機関31は、車両用制御装置としてのECU32によりその作動が制御される。   As the pump 21, an engine-driven pump driven by rotation of a crankshaft of an internal combustion engine (engine) 31 is employed. The operation of the internal combustion engine 31 is controlled by an ECU 32 as a vehicle control device.

油圧シリンダ23は、ラック軸12が往復動可能に挿通される円筒状のシリンダチューブ41と、シリンダチューブ41内を第1油圧室42と第2油圧室43とに区画するピストン44とを備えている。ピストン44は、ラック軸12に対して該ラック軸12と一体で軸方向移動可能に固定されている。   The hydraulic cylinder 23 includes a cylindrical cylinder tube 41 into which the rack shaft 12 is inserted so as to be able to reciprocate, and a piston 44 that partitions the inside of the cylinder tube 41 into a first hydraulic chamber 42 and a second hydraulic chamber 43. I have. The piston 44 is fixed to the rack shaft 12 so as to be axially movable integrally with the rack shaft 12.

制御バルブ24は、ステアリング操作に連動して油圧シリンダ23の第1及び第2油圧室42,43への作動油の給排を制御する周知のロータリバルブとして構成されている。具体的には、制御バルブ24には、供給ポート51、排出ポート52、第1及び第2給排ポート53,54が設けられている。供給ポート51は供給油路L1を介してポンプ21に接続され、排出ポート52は排出油路L2を介してリザーバタンク22に接続されている。本実施形態の排出油路L2には、作動油を冷却するためのクーラ配管Lcが設けられている。第1給排ポート53は、第1給排油路L3を介して第1油圧室42に接続され、第2給排ポート54は、第2給排油路L4を介して第2油圧室43に接続されている。なお、ポンプ21とリザーバタンク22とは、吸入油路L5を介して互いに接続されている。また、各油路L1〜L5は、金属材料からなる鋼管L1a〜L5aとゴム等からなるチューブL1b〜L5bとを連結することにより構成されている。   The control valve 24 is configured as a well-known rotary valve that controls supply and discharge of hydraulic oil to the first and second hydraulic chambers 42 and 43 of the hydraulic cylinder 23 in conjunction with a steering operation. Specifically, the control valve 24 is provided with a supply port 51, a discharge port 52, and first and second supply / discharge ports 53 and 54. The supply port 51 is connected to the pump 21 via a supply oil passage L1, and the discharge port 52 is connected to the reservoir tank 22 via a discharge oil passage L2. The discharge oil passage L2 of the present embodiment is provided with a cooler pipe Lc for cooling the hydraulic oil. The first supply / discharge port 53 is connected to the first hydraulic chamber 42 via the first supply / discharge oil passage L3, and the second supply / discharge port 54 is connected to the second hydraulic chamber 43 via the second supply / discharge oil passage L4. It is connected to the. The pump 21 and the reservoir tank 22 are connected to each other via a suction oil passage L5. Each of the oil passages L1 to L5 is configured by connecting a steel pipe L1a to L5a made of a metal material and a tube L1b to L5b made of rubber or the like.

そして、制御バルブ24は、運転者によるステアリングホイール2の操舵方向に応じて供給油路L1と第1及び第2給排油路L3,L4のいずれか一方とを連通するとともに、排出油路L2と第1及び第2給排油路L3,L4の他方とを連通する。また、制御バルブ24は、例えばステアリングホイール2がその操舵限界となるステアリングエンド位置まで操舵されて全閉状態となるまでは、供給油路L1から排出油路L2への作動油の流通を許容する。   The control valve 24 communicates the supply oil passage L1 with one of the first and second supply / discharge oil passages L3 and L4 according to the steering direction of the steering wheel 2 by the driver, and also controls the discharge oil passage L2. And the other of the first and second oil supply / discharge passages L3, L4. Further, the control valve 24 permits the flow of the hydraulic oil from the supply oil passage L1 to the discharge oil passage L2 until the steering wheel 2 is steered to the steering end position where the steering limit is reached and the steering wheel 2 is fully closed. .

外部レリーフ弁25は、ポンプ21の吐出圧Pdが規定圧力Pth以下の状態では閉弁状態となり、吐出圧Pdが規定圧力Pthを超えると開弁状態となることで、制御バルブ24を介さずに供給油路L1から排出油路L2への作動油の流通を許容する。なお、規定圧力Pthは、制御バルブ24が全閉状態となることで供給油路L1から排出油路L2への作動油の流通が遮断された際に生じるポンプ21の吐出圧Pdよりもやや小さな圧力であり、予め実験等により設定されている。   The external relief valve 25 is closed when the discharge pressure Pd of the pump 21 is equal to or lower than the specified pressure Pth, and is opened when the discharge pressure Pd exceeds the specified pressure Pth. The flow of hydraulic oil from the supply oil passage L1 to the discharge oil passage L2 is permitted. The specified pressure Pth is slightly smaller than the discharge pressure Pd of the pump 21 that is generated when the flow of the hydraulic oil from the supply oil passage L1 to the discharge oil passage L2 is interrupted by the control valve 24 being fully closed. The pressure is set in advance by experiments or the like.

このように構成された油圧パワーステアリング装置1では、ポンプ21から送出される作動油は、供給油路L1を介して制御バルブ24に供給される。そして、制御バルブ24に供給された作動油は、運転者のステアリング操作に応じて、第1及び第2給排油路L3,L4のいずれか一方を介して第1及び第2油圧室42,43のいずれか一方に供給される。このとき、第1及び第2油圧室42,43の他方から作動油が排出され、この作動油は第1及び第2給排油路L3,L4の他方、制御バルブ24及び排出油路L2(クーラ配管Lc)を介してリザーバタンク22に排出される。その結果、第1油圧室42と第2油圧室43との間に油圧差が発生し、この油圧差に基づいてピストン44とともにラック軸12が軸方向移動することで、操舵機構4にアシスト力が付与され、ステアリング操作がアシストされる。   In the hydraulic power steering device 1 configured as described above, the operating oil sent from the pump 21 is supplied to the control valve 24 via the supply oil passage L1. Then, the hydraulic oil supplied to the control valve 24 is supplied to the first and second hydraulic chambers 42, 42 via one of the first and second supply / discharge oil passages L3, L4 in accordance with the driver's steering operation. 43. At this time, hydraulic oil is discharged from the other of the first and second hydraulic chambers 42, 43, and the hydraulic oil is discharged from the other of the first and second supply / discharge oil paths L3, L4, the control valve 24, and the discharge oil path L2 ( It is discharged to the reservoir tank 22 via the cooler pipe Lc). As a result, a hydraulic pressure difference is generated between the first hydraulic pressure chamber 42 and the second hydraulic pressure chamber 43, and the rack shaft 12 moves in the axial direction together with the piston 44 based on the hydraulic pressure difference. Is given to assist the steering operation.

次に、油圧パワーステアリング装置1の電気的構成について説明する。
ECU32には、油圧パワーステアリング装置1が搭載される車両の車速Vを検出する車速センサ61、内燃機関31の回転数Nを検出する回転数センサ62、ポンプ21の吐出圧Pdを検出する圧力センサ63が接続されている。また、ECU32には、図示しないアクセル開度等の各種状態量が入力される。そして、ECU32は、これらの状態量に基づいて内燃機関31の作動を制御する。一例として、ECU32は、ステアリング操作が行われると、図2に示すように操舵トルクThの絶対値の増大に応じて吐出圧Pdが高くなることを踏まえ、例えばアイドル時にステアリング操作が行われた場合に、ポンプ21の吐出圧Pdの増大によって内燃機関31が停止しないようにその回転数Nが高くなるように制御する。つまり、圧力センサ63は、ECU32が所謂アイドルアップ制御を行うために用いられるセンサである。なお、ECU32には、何らかの異常を報知するための警告灯やスピーカ等の報知部64が接続されている。
Next, an electrical configuration of the hydraulic power steering device 1 will be described.
The ECU 32 includes a vehicle speed sensor 61 that detects a vehicle speed V of a vehicle on which the hydraulic power steering device 1 is mounted, a rotation speed sensor 62 that detects a rotation speed N of the internal combustion engine 31, and a pressure sensor that detects a discharge pressure Pd of the pump 21. 63 is connected. In addition, various state quantities such as an accelerator opening (not shown) are input to the ECU 32. Then, the ECU 32 controls the operation of the internal combustion engine 31 based on these state quantities. For example, based on the fact that when the steering operation is performed, the ECU 32 increases the discharge pressure Pd in accordance with the increase in the absolute value of the steering torque Th as shown in FIG. In addition, the rotation speed N is controlled to increase so that the internal combustion engine 31 does not stop due to the increase in the discharge pressure Pd of the pump 21. That is, the pressure sensor 63 is a sensor used by the ECU 32 to perform so-called idle-up control. The ECU 32 is connected to a notification unit 64 such as a warning light or a speaker for notifying any abnormality.

ここで、例えば雪道等で駆動輪が空転するスタック状態から脱出しようとして、内燃機関31の回転数Nが非常に高くなる状況が継続した場合において、制御バルブ24が全閉状態となるような操舵を運転者が行った場合を想定する。この場合、外部レリーフ弁25が開状態となることにより、ポンプ21が高温になることが防止されるが、油圧機構5を流れる作動油全体の油温が上昇し、樹脂製のリザーバタンク22やゴム製のチューブL1b〜L5b等の劣化が進むおそれがある。   Here, for example, in a case where the situation where the number of revolutions N of the internal combustion engine 31 continues to be very high in an attempt to escape from the stuck state in which the drive wheels run idle on a snowy road or the like continues, the control valve 24 is fully closed. It is assumed that the driver performs steering. In this case, the opening of the external relief valve 25 prevents the temperature of the pump 21 from becoming high. However, the temperature of the entire hydraulic oil flowing through the hydraulic mechanism 5 rises, and the resin reservoir tank 22 and the There is a possibility that the deterioration of the rubber tubes L1b to L5b and the like may progress.

この点を踏まえ、本実施形態のECU32は、ポンプ21の負荷を示す負荷状態量としての駆動トルクTpと内燃機関31の回転数Nとに基づいて推定されるポンプ21の発熱量Jを用いて作動油の過熱を判定する。そして、ECU32は、作動油が過熱していると判定した場合には、ポンプ21での発熱を抑制すべく、回転数Nが低下するように内燃機関31の作動を制御する。   Based on this point, the ECU 32 of the present embodiment uses the heat generation amount J of the pump 21 estimated based on the drive torque Tp as a load state amount indicating the load of the pump 21 and the rotation speed N of the internal combustion engine 31. Determine overheating of hydraulic oil. When the ECU 32 determines that the hydraulic oil is overheated, the ECU 32 controls the operation of the internal combustion engine 31 so as to reduce the rotation speed N in order to suppress heat generation in the pump 21.

詳しくは、図3のフローチャートに示すように、ECU32は、各種状態量を取得すると(ステップ101)、下記(1)式を用いてポンプ21の駆動トルクTpを演算する(ステップ102)。   Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 3, when the ECU 32 acquires various state quantities (step 101), the ECU 32 calculates the drive torque Tp of the pump 21 using the following equation (1) (step 102).

Tp=α×Pd+β…(1)
なお、「α」及び「β」は、ポンプ21の内圧や油圧機構5を流通する作動油の総油量、クーラ配管Lcの冷却性能等によって定まる係数であり、予め実験等により設定されている。
Tp = α × Pd + β (1)
Note that “α” and “β” are coefficients determined by the internal pressure of the pump 21, the total amount of hydraulic oil flowing through the hydraulic mechanism 5, the cooling performance of the cooler pipe Lc, and the like, and are set in advance by experiments and the like. .

ECU32は、ステップ102で演算した駆動トルクTpに回転数Nを乗算することでポンプ21の消費動力(仕事)W(=Tp×N)を演算し(ステップ103)、予め設定された所定期間(例えば、10秒程度)内の各演算周期で演算した消費動力Wの総和をポンプ21の発熱量Jとして演算する(ステップ104)。続いて、演算した発熱量Jに基づき、作動油の総油量や比熱等を考慮して作動油の推定油温Oeを演算する(ステップ105)。   The ECU 32 calculates the power consumption (work) W (= Tp × N) of the pump 21 by multiplying the driving torque Tp calculated in step 102 by the rotation speed N (step 103), and calculates a predetermined period (step 103). For example, the sum of the power consumption W calculated in each calculation cycle within about 10 seconds) is calculated as the heat value J of the pump 21 (step 104). Subsequently, based on the calculated heat value J, the estimated oil temperature Oe of the working oil is calculated in consideration of the total amount of the working oil, specific heat, and the like (step 105).

ECU32は、ステップ105で演算した推定油温Oeが予め設定された規定温度Othを超えるか否かを判定する(ステップ106)。そして、推定油温Oeが規定温度Othを超える場合には(ステップ106:YES)、作動油が過熱していると判定し、内燃機関31の回転数Nが下限回転数Nloを下回らない範囲で回転数Nを低下させて内燃機関31の作動を制御する(ステップ107)。なお、ECU32は、車速Vと車速Vに応じた最低限の出力を維持できる下限回転数Nloとの関係を示すマップを有しており、同マップを参照することにより、下限回転数Nloを演算する。一方、推定油温Oeが規定温度Oth以下である場合には(ステップ106:NO)、作動油が過熱していないと判定し、ステップ107の処理を実行しない。   The ECU 32 determines whether or not the estimated oil temperature Oe calculated in Step 105 exceeds a predetermined temperature Oth (Step 106). If the estimated oil temperature Oe exceeds the specified temperature Oth (step 106: YES), it is determined that the hydraulic oil is overheated, and the rotation speed N of the internal combustion engine 31 is not reduced below the lower limit rotation speed Nlo. The operation of the internal combustion engine 31 is controlled by decreasing the rotation speed N (step 107). The ECU 32 has a map indicating the relationship between the vehicle speed V and the lower limit rotation speed Nlo that can maintain the minimum output according to the vehicle speed V, and calculates the lower limit rotation speed Nlo by referring to the map. I do. On the other hand, when the estimated oil temperature Oe is equal to or lower than the specified temperature Oth (step 106: NO), it is determined that the hydraulic oil is not overheated, and the process of step 107 is not performed.

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)ECU32は、ポンプ21の駆動トルクTpと内燃機関31の回転数Nとに基づいて推定されるポンプ21の発熱量Jを用いて作動油が過熱しているか否かを判定するため、例えば温度センサを設ける場合に比べ、簡易な構成で作動油の過熱を監視できる。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
(1) The ECU 32 uses the heat value J of the pump 21 estimated based on the drive torque Tp of the pump 21 and the rotation speed N of the internal combustion engine 31 to determine whether the operating oil is overheated. For example, overheating of hydraulic oil can be monitored with a simpler configuration than when a temperature sensor is provided.

(2)ECU32は、ポンプ21の吐出圧Pdに基づく駆動トルクTpと内燃機関31の回転数Nとに基づいてポンプ21の消費動力Wを演算するため、その発熱量Jを好適に推定できる。   (2) Since the ECU 32 calculates the power consumption W of the pump 21 based on the driving torque Tp based on the discharge pressure Pd of the pump 21 and the rotational speed N of the internal combustion engine 31, it is possible to appropriately estimate the heat generation amount J thereof.

(3)ECU32は、アイドルアップ制御を行うために用いる圧力センサ63により検出される吐出圧Pdに基づいて駆動トルクTpを演算するため、油圧パワーステアリング装置1の構成が複雑化することを防止できる。   (3) Since the ECU 32 calculates the driving torque Tp based on the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 63 used for performing the idle-up control, it is possible to prevent the configuration of the hydraulic power steering device 1 from becoming complicated. .

(4)ECU32は、作動油が過熱していると判定した場合には、内燃機関31の回転数Nを低下させる。そのため、例えば図4(a)に示す時刻t1において、推定油温Oeが規定温度Othを超えると、図4(b)に示すように回転数Nが低下する。これにより、図4(c)に示すように、ポンプ21の吐出圧Pdが変動しても、ポンプ21の発熱量Jが減少するため、同図(a)に示すように、油温の上昇を好適に抑制できる。   (4) If the ECU 32 determines that the hydraulic oil is overheated, the ECU 32 reduces the rotation speed N of the internal combustion engine 31. Therefore, for example, at time t1 shown in FIG. 4A, when the estimated oil temperature Oe exceeds the specified temperature Oth, the rotational speed N decreases as shown in FIG. 4B. As a result, as shown in FIG. 4C, even if the discharge pressure Pd of the pump 21 fluctuates, the calorific value J of the pump 21 decreases, so that the oil temperature rises as shown in FIG. Can be suitably suppressed.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態において、ポンプ21に、吐出圧Pdに応じてその吐出側から吸入側へとポンプ21内で作動油を還流させる内部レリーフ弁を設けてもよい。また、油圧機構5が外部レリーフ弁25を備えない構成としてもよい。
This embodiment can be implemented with the following modifications. The present embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the above embodiment, the pump 21 may be provided with an internal relief valve for circulating hydraulic oil in the pump 21 from the discharge side to the suction side according to the discharge pressure Pd. Further, the hydraulic mechanism 5 may not include the external relief valve 25.

・上記実施形態では、吐出圧Pdに基づいて演算される駆動トルクTpをポンプ21の負荷状態量としたが、これに限らず、例えばステアリングシャフト11にトルクセンサを設け、該トルクセンサにより検出される操舵トルクThを負荷状態量としてもよい。なお、ポンプ21の吐出圧Pdは、操舵トルクThの増大に基づいて大きくなることから(図2参照)、操舵トルクThの増大に基づいてポンプ21での発熱量は大きくなる。   In the above embodiment, the drive torque Tp calculated based on the discharge pressure Pd is set as the load state amount of the pump 21. However, the present invention is not limited to this. For example, a torque sensor is provided on the steering shaft 11, and the torque is detected by the torque sensor. The steering torque Th may be used as the load state quantity. Since the discharge pressure Pd of the pump 21 increases based on the increase in the steering torque Th (see FIG. 2), the amount of heat generated by the pump 21 increases based on the increase in the steering torque Th.

・上記実施形態において、推定油温Oeが規定温度Othを超える場合に、内燃機関31の回転数Nを低下させることに加えて又は代えて、推定油温Oeが規定温度Othを超える旨を上記報知部64により報知してもよい。このように推定油温Oeが規定温度Othを超える旨を報知することで、例えばステアリング操作を一時的に中止するように運転者に促すことができ、ポンプ21の負荷を低減して作動油が過熱することを抑制できる。   In the above embodiment, when the estimated oil temperature Oe exceeds the specified temperature Oth, in addition to or instead of reducing the rotational speed N of the internal combustion engine 31, it is described that the estimated oil temperature Oe exceeds the specified temperature Oth. The notification may be provided by the notification unit 64. By notifying that the estimated oil temperature Oe exceeds the specified temperature Oth in this way, it is possible to urge the driver to temporarily stop the steering operation, for example, to reduce the load on the pump 21 and reduce the operating oil. Overheating can be suppressed.

・上記実施形態では、車両用制御装置としてのECU32は、内燃機関31の作動を制御したが、これに限らず、例えば内燃機関31の作動を制御せず、油圧パワーステアリング装置1の作動を制御するためのECUであってもよい。なお、この場合、内燃機関31の回転数Nを低下させるためには、内燃機関31の作動を制御する上位ECUに対して、回転数Nを低下させるように要求する信号を出力することになる。   In the above embodiment, the ECU 32 as the vehicle control device controls the operation of the internal combustion engine 31, but is not limited to this. For example, the ECU 32 controls the operation of the hydraulic power steering device 1 without controlling the operation of the internal combustion engine 31. It may be an ECU for performing the operation. In this case, in order to reduce the rotation speed N of the internal combustion engine 31, a signal requesting the host ECU that controls the operation of the internal combustion engine 31 to reduce the rotation speed N is output. .

1…油圧パワーステアリング装置、5…油圧機構、21…ポンプ、23…油圧シリンダ、24…制御バルブ、25…外部レリーフ弁、31…内燃機関、32…ECU(車両用制御装置)、J…発熱量、N…回転数、Pd…吐出圧、Th…操舵トルク、Oe…推定油温、Tp…駆動トルク、Oth…規定温度、W…消費動力。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic power steering device, 5 ... Hydraulic mechanism, 21 ... Pump, 23 ... Hydraulic cylinder, 24 ... Control valve, 25 ... External relief valve, 31 ... Internal combustion engine, 32 ... ECU (vehicle control device), J ... Heat generation Amount, N: rotation speed, Pd: discharge pressure, Th: steering torque, Oe: estimated oil temperature, Tp: drive torque, Oth: specified temperature, W: power consumption.

Claims (4)

内燃機関の駆動により作動するポンプと、
前記ポンプから吐出される作動油の油圧に基づいてアシスト力を発生する油圧シリンダと、
ステアリング操作に基づいて前記油圧シリンダへの作動油の給排を制御する制御バルブとを備えた油圧パワーステアリング装置を制御対象とし、
前記ポンプの負荷を示す負荷状態量と前記内燃機関の回転数とに基づいて推定される該ポンプの発熱量を用いて前記作動油の過熱を判定する車両用制御装置。
A pump operated by driving an internal combustion engine;
A hydraulic cylinder that generates an assist force based on a hydraulic pressure of hydraulic oil discharged from the pump,
A hydraulic power steering device including a control valve that controls supply and discharge of hydraulic oil to the hydraulic cylinder based on a steering operation is to be controlled,
A control device for a vehicle that determines overheating of the hydraulic oil using a heat generation amount of the pump estimated based on a load state amount indicating a load of the pump and a rotation speed of the internal combustion engine.
請求項1に記載の車両用制御装置において、
前記負荷状態量は、前記ポンプの駆動トルクに応じた値として示されるものである車両用制御装置。
The control device for a vehicle according to claim 1,
The control device for a vehicle, wherein the load state quantity is indicated as a value corresponding to a driving torque of the pump.
請求項1に記載の車両用制御装置において、
前記負荷状態量は、前記ポンプの吐出圧に応じた値として示されるものである車両用制御装置。
The control device for a vehicle according to claim 1,
The control device for a vehicle, wherein the load state quantity is indicated as a value corresponding to a discharge pressure of the pump.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、
前記作動油が過熱していると判定した場合には、前記内燃機関の回転数を低下させる車両用制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
A control device for a vehicle that reduces a rotation speed of the internal combustion engine when it is determined that the hydraulic oil is overheated.
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