JP3077177B2 - 電動油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧式のパワーステアリング装置に関し、特
にオイルのリザーバタンクの容量が減少したときにアシ
スト量を制限及び停止できるようにした電動油圧式のパ
ワーステアリング装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来電動油圧式パワーステアリング装置においては、
モータによってポンプを駆動し、リザーバタンク内のオ
イルをパワーステアリング機構に還流するようにしてお
り、ステアリングシャフトに設けられたトーションバー
等のトルクセンサの出力に応じてステアリングをアシス
トするように構成されている。しかしリザーバタンクの
オイル量が低下し、所定値以下となればポンプがロック
して正常にアシスト動作を行うことができなくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるにこのような従来の電動油圧式パワーステアリ
ング装置においては、リザーバタンク内のオイルの容量
はリザーバタンクの点検をしなければ不明であり、容量
が減少してもそれを直ちに検出することができないとい
う欠点があった。

本発明はこのような従来の電動油圧式パワーステアリ
ング装置の問題点に鑑みてなされたものであって、リザ
ーバタンク内の容量の減少に基づいてアシスト量を適宜
制御できるようにすることを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は操舵トルクを検出するトルクセンサからの信
号に基づいてモータを駆動し、モータの駆動によりポン
プを駆動してリザーバタンク内のオイルをパワーステア
リング機構に圧送し、該オイルの圧送によりハンドルの
操作力のアシストを行う電動油圧式パワーステアリング
装置において、リザーバタンク内のオイルが所定レベル
に達したときにスイッチ出力を与えるスイッチ手段と、
スイッチ手段より所定時間内に断続して信号が与えられ
たときには、モータの駆動出力をトルクセンサからの信
号によって決定される出力よりも低下させる出力制御手
段と、スイッチ手段より所定時間連続してスイッチ出力
が与えられたときには、トルクセンサからの信号によっ
て決定される出力にかかわらず、モータの駆動を停止す
る駆動停止手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

このような特徴を有する本発明によれば、リザーバタ
ンクのオイルの量が減少しスイッチ手段より断続的に信
号が得られるようになれば、出力制御手段によってモー
タの駆動レベルを低下させアシスト量を減少させるよう
にしている。そして一定時間連続してスイッチ出力が得
られたときにはポンプの駆動を停止することによってア
シストを停止し、パワーステアリング装置の損傷を防止
できるようにしている。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例による電動油圧式パワース
テアリング装置の全体構成を示すブロック図、第１図は
そのコントロール部の電気的構成を示すブロック図であ
る。本図においてオイルを保持するリザーバタンク１に
は垂直に円筒２が取付けられており、その内部のオイル
レベルの低下を検知する位置にリードスイッチ３が設け
られる。そしてその円筒の外周にはリング状の永久磁石
４を有するフロート５が設けられる。通常はフロート５
はリードスイッチ３より上部にあり、リザーバタンク１
の油面が低下するとそれに伴ってフロート５の位置が下
降するため、リードスイッチ３に近接するレベルになれ
ばリードスイッチ３が導通することとなる。ここでリー
ドスイッチ3,永久磁石４及びフロート５はリザーバタン
ク１内のオイルが所定レベルに達したときにスイッチ出
力を与えるスイッチ手段６を構成している。さてこのリ
ザーバタンク１にはダクトを介してポンプ７が設けられ
る。ポンプ７はモータ８の駆動によってオイルをパワー
ステアリング機構９に圧送すると共に、不要なオイルを
リザーバタンク１に還流させる。そしてトルクセンサか
らの信号によってパワーステアリング機構９によりハン
ドルの操作量のアシストが行われる。さて前述したリー
ドスイッチ３の出力はコントロール部10に与えられる。
コントロール部10はモータ８を連続して駆動すると共に
リードスイッチ３からの信号に応じてオイルレベルの低
下を検知し、モータ８を制御すると共に、予告警告ラン
プPL1,警告ランプPL2を点灯するものである。

次にコントロール部10の詳細な構成について第１図を
参照しつつ説明する。リードスイッチ３の一端は接地さ
れ、他端はプルアップ抵抗R1を介して電源に接続され
る。そしてリードスイッチ３の端子はコンデンサC1によ
る微分回路を介して遅延回路（Ｄ）11及びアンド回路12
に与えられる。遅延回路11は信号を一定時間T1遅延させ
るものであり、その出力は単安定マルチバイブレータ
（MM）13に与えられる。単安定マルチバイブレータ13は
一定の動作時間の間続けて信号が与えらえたときにアン
ド回路12を介して論理積信号を自己保持回路14に与える
ものである。自己保持回路14の出力はスイッチ用のFET
1,2に与えられる。FET1は電源と予告警告ランプPL1に接
続されており、FET2は電源電圧を抵抗R2,R3で分割する
分圧回路に接続される。FET2は自己保持回路14の出力に
よって分圧レベルの信号を時定数回路15に与える。時定
数回路15は入力信号を除々に分圧レベルとなるようにす
る信号を出力するものである。

一方リードスイッチ３の一端には又動作時間T2を有す
る遅延回路（Ｄ）16が接続されている。遅延回路16は時
間T2以上の連続したスイッチ信号が与えられるときにそ
の出力をFET3,FET4に与えるものである。FET3は電源と
警告ランプPL2に接続されており、FET4は一端が電源に
接続され他端は時定数回路17に接続される。時定数回路
15,17の出力端は共通接続されてコンパレータ18の比較
入力端に与えられる。コンパレータ18の他方の入力端に
はモータ６を断続的に駆動するための三角波を発生する
三角波発生器19の出力が与えられる。コンパレータ18は
これらの出力を比較して連続信号又はPWM信号をスイッ
チング用のFET5に与える。スイッチング用FET5のドレイ
ンと電源との間には図示のようにモータ８とフライホイ
ル用ダイオードD1とが並列に接続されており、そのソー
ス端は接地される。スイッチング用FET5はモータ８を連
続的又は与えられたパルス信号のデューティ比で駆動す
るものである。ここでコンテンサC1,遅延回路11,単安定
マルチバイブレータ13,アンド回路12,自己保持回路14及
びFET2と時定数回路15とは所定時間内に断続してスイッ
チ信号が得られたときにポンプを駆動するモータの出力
を低下させる出力制御手段20を構成している。又遅延回
路16,FET4及び時定数回路17は所定時間連続してスイッ
チ信号が与えられたときにモータの駆動を停止する駆動
停止手段21を構成している。

次に本実施例の動作についてタイムチャートを参照し
つつ説明する。リザーバタンク１にオイルが充分ある場
合には、フロート５はリードスイッチ３の位置より充分
高いレベルにあるため、リードスイッチ３が動作するこ
とはない。従ってコンパレータ18の反転入力端子の電圧
レベルはほぼ0Vであり、三角波発生器19の出力にかかわ
らず常に比較出力はＨレベルとなる。従ってモータ８は
電源より連続して電圧が与えられ100％の駆動力で回転
してポンプ７を駆動する。従ってパワーステアリングの
アシストも100％のレベルで行われている。

さてリザーバタンク１のオイルの油面が低下しリード
スイッチ３のレベルに近づくと、第３図（ａ）に示すよ
うに遅延回路11の入力に断続した信号が伝えられる。こ
の信号によって一定時間後に単安定マルチバイブレータ
13が第３図（ｂ）に示すように動作する。このとき続け
て微分出力が得られると、アンド回路12による論理積出
力が自己保持回路14によって自己保持される。そうすれ
ばオイル減少を予告する予告警告ランプPL1が点灯する
と共に、FET2が導通し分圧された電圧が時定数回路15伝
えられる。従って第３図（ｇ）に示すようにコンパレー
タ18の反転入力端子の電圧が除々に上昇し三角波信号の
中点のレベルにまで達する。そうすればコンパレータ18
より第３図（ｈ）に示すように断続した信号が出力され
ることとなり、時定数回路15の動作が終了する時点では
デューティ比が例えば50％の信号がコンパレータ18より
FET5に伝わる。従ってモータ８の駆動力も50％のレベル
に減少することとなってアシスト量が制限される。

更にリザーバタンク１のオイルのレベルが低下する
と、フロート５も低下して永久磁石４によってリードス
イッチ３が連続的にオン状態となる。そうして第３図
（ｅ）及び（ｆ）に示すように遅延回路16によう遅延時
間T2の間出力が連続している場合には、遅延回路16によ
ってスイッチング用FET3及び４が駆動される。従ってオ
イルレベルが低下したことを報知する警告ランプPL2が
点灯し、又FET4によって時定数回路17に信号が与えられ
る。この場合には電源電圧を直接時定数回路17によって
変化させるため、コンパレータ18の反転入力端子の電圧
レベルが第３図（ｇ）に示すように除々に電源電圧レベ
ルまで上昇する。従ってコンパレータ18の出力であるデ
ューティ比は100％から０％に連続して変化することと
なり、モータ８の駆動を徐々に停止する。そしてモータ
８を停止させるとパワーステアリングのアシストが停止
されることとなる。

尚本実施例ではリードスイッチを用いたスイッチ手段
を使用しているが、オイルのレベルを検知することがで
きる他の種々のスイッチ手段を用いて構成できることは
いうまでもない。又断続してスイッチ信号が与えられた
ときにモータの出力を低下させる手段として、本実施例
のものに限らずモータに与える電圧を連続的に変化させ
るようにしてモータの出力レベルを低下させるようにす
ることも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、リザーバ
タンクのオイルのレベルを検知しそのレベルが閾値に近
接したときにモータの駆動レベルを制御すると共に、オ
イルのレベルが閾値に達して連続してスイッチ回路より
出力が与えられたときにポンプの駆動を停止するように
している。従ってオイルの減少によってポンプがロック
しアシストが急激にきかなくなる状態をなくすることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電動油圧式パワーステアリング装置の
コントローラ部の構成を示すブロック図、第２図は本発
明による電動油圧式パワーステアリング装置の全体構成
を示す概略図、第３図は本実施例の動作を示すタイムチ
ャートである。 １……リザーバタンク、３……リードスイッチ、４……
永久磁石、５……フロート、６……スイッチ手段、７…
…ポンプ、８……モータ、９……パワーステアリング機
構、10……コントロール部、11,16……遅延回路、12…
…アンド回路、13……単安定マルチバイブレータ、14…
…自己保持回路、15,17……時定数回路、18……コンパ
レータ、19……三角波発生器、20……出力制御手段、21
……駆動停止手段、PL1……予告警告ランプ、PL2……警
告ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/00 - 6/06 F04B 49/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵トルクを検出するトルクセンサからの
   信号に基づいてモータを駆動し、前記モータの駆動によ
   りポンプを駆動してリザーバタンク内のオイルをパワー
   ステアリング機構に圧送し、該オイルの圧送によりハン
   ドルの操作力のアシストを行う電動油圧式パワーステア
   リング装置において、 前記リザーバタンク内のオイルが所定レベルに達したと
   きにスイッチ出力を与えるスイッチ手段と、 前記スイッチ手段より所定時間内に断続して信号が与え
   られたときには、前記モータの駆動出力を前記トルクセ
   ンサからの信号によって決定される出力よりも低下させ
   る出力制御手段と、 前記スイッチ手段より所定時間連続してスイッチ出力が
   与えられたときには、前記トルクセンサからの信号によ
   って決定される出力にかかわらず、前記モータの駆動を
   停止する駆動停止手段と、を具備することを特徴とする
   電動油圧式パワーステアリング装置。