JP3824812B2 - ハイブリッド車のパワーステアリング装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンとモータの組合せで駆動源を構成したハイブリッド車のパワーステアリング装置に係り、特に、操舵性能に影響を及ぼすことなくモータ駆動ポンプの容量を小型化することができるパワーステアリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
油圧ポンプをエンジン駆動ポンプとモータ駆動ポンプで構成した従来のパワーステアリング装置においては、例えば特開昭57−15064号公報に見られるように、モータ駆動ポンプの吐出口から延設した油路にアキュムレータを常に接続保持させたうえで、このアキュムレータより下流側の油路とエンジン駆動ポンプから延設した油路をそれぞれチェックバルブを介してパワーステアリングギアユニットにおけるコントロールバルブのポンプポートに接続することにより、車速、エンジン回転数並びに操舵状態に応じてモータ駆動ポンプとエンジン駆動ポンプを選択作動させて消費エネルギを低減するようにしたものがある。
【0003】
しかしながら、このような従来のパワーステアリング装置をハイブリッド車に適用しようとする場合は、車両の駆動力をモータのみから得るエンジン停止状態での操舵性能を確保するためには、モータ駆動ポンプをエンジン駆動ポンプと同程度まで大容量化する必要性があるために、必ずしも消費エネルギを低減することができないという不具合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、操舵性能に影響を及ぼすことなくモータ駆動ポンプの容量を小型化してパワーステアリング装置の消費エネルギを軽減することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、エンジン駆動ポンプとモータ駆動ポンプを並列に接続して油圧ポンプを構成している。また、該油圧ポンプからパワーステアリングギアユニットに至る油路に開閉弁を介してアキュムレータを接続している。そして、ステアリング操作およびエンジンの運転状態に応答して開度制御される流量制御弁をアキュムレータとの接続部より下流の油路に介装するとともに、開閉弁より上流の油路の圧力を動力源としてアキュムレータの内圧を上昇させる増圧手段を設たことを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るハイブリッド車のパワーステアリング装置の一実施形態を示す概略構成図であり、図示しない車載エンジンで駆動されるエンジン駆動ポンプ1と図示しないモータで駆動されるモータ駆動ポンプ2を並列に接続して油圧ポンプAを構成している。1a、2aは各ポンプ1、2に設けたリリーフ回路である。なお、リリーフ回路1a、2bには従来公知のリリーフ弁などを備えており、各ポンプ1、2の吐出圧力の異常上昇を防止する。
【0007】
また、前記両ポンプ1、2の吐出口にそれぞれチェック弁1b、2bを設けるとともに、各チェック弁1b、2bの流出口とパワーステアリングギアユニット3のポンプポートを接続する油路4に開閉弁5を介してアキュムレータ6を接続している。
【0008】
そして、図示しないコントロールユニットで開度制御される流量制御弁7をアキュムレータ6との接続点より下流の油路4に介装している。なお、流量制御弁7は、ステアリングセンサ8から出力された操舵角度、角速度、タイミングなどで代表される操舵状況に関する信号およびエンジンの運転状態に応答して開度制御されてステアリングギアユニット3への圧油の供給量を最適制御する。
【0009】
一方、開閉弁5の上下流間を接続する増圧手段9は、大径のシリンダ9aと小径のシリンダ9bに嵌着したピストンを相互に結合して構成した差動シリンダで構成されており、その大径シリンダ9aとモータ駆動ポンプ2の吐出口に接続したチェック弁2bの出口側を切換弁10を介して接続するとともに、小径シリンダ9bを開閉弁5よりアキュムレータ6側に接続することにより、開閉弁5より上流の油路の油圧を動力源としてアキュムレータ6の内圧を上昇させることができるようにしている。11、12は圧力センサ、13はステアリングホイール、14はオイルリザーバである。
【0010】
かかる構成になるハイブリッド車のパワーステアリング装置において、エンジンが停止している状態ではエンジン駆動ポンプ1が停止している。また、このような状態で無操舵かつアキュムレータ6の圧力が一定以下の場合はモータ駆動ポンプ2が駆動され、流量制御弁7は小流量状態に切換保持されるとともに、開閉弁5は開弁保持される。
【0011】
上記のようにして駆動されたモータ駆動ポンプ2から吐出された圧油は、切換弁10を介して差動シリンダ9の大径シリンダ9aに供給されるとともに、流量制御弁7により流量制限された余剰の圧油が開閉弁5を通ってアキュムレータ6にも送り込まれるために、アキュムレータ6に圧油が補充されると同時にその内圧が増圧される。ちなみに、差動シリンダ9による増圧の度合は、大径シリンダ9aと小径シリンダ9bの断面積の比によって定まるものであり、圧力センサ11により検出されたアキュムレータ6の圧力が予め定めた値まで増圧されるとモータ駆動ポンプ2を停止させてエネルギの消費を抑制する。なお、このような蓄圧によりアキュムレータ6の圧力が一定値より高くなった場合、あるいは、当初から圧力が一定値より高い場合は、モータ駆動ポンプ2は運転されず、エネルギの浪費が回避される。
【0012】
一方、無操舵状態でのエンジン運転時は、エンジン駆動ポンプ1が駆動されてモータ駆動ポンプ2が休止するが、流量制御弁7、開閉弁5および切換弁10は前記の場合と同様に保持される。従って、この場合においてもエンジン駆動ポンプ1から吐出された圧油の一部が差動シリンダ9の大径シリンダ9aに供給されるために、前記の場合と同様にアキュムレータ6の増圧が行われる。
【0013】
また、操舵状態でエンジンが運転されていないときは、エンジン駆動ポンプ1が停止してモータ駆動ポンプ2が駆動されるが、この場合は大径シリンダ9aへの圧油の供給を中断してモータ駆動ポンプ2から吐出された圧油の全量をパワーステアリングギアユニット3に供給する。同時に、操舵の開始にともなって開閉弁5が開かれるために、モータ駆動ポンプ2から吐出された圧油に加えてアキュムレータ6に蓄圧されていた圧油がステアリングギアユニット3に供給される。なお、流量制御弁7の開度、すなわちパワーステアリングギアユニット3に供給される圧油の流量はステアリングセンサ8および圧力センサ12の出力信号に基づいて最適制御される。
【0014】
従って、モータ駆動ポンプ2の立上り時に懸念される圧油流量の不足時はもとより、ステアリングギアユニット3の要求流量がモータ駆動ポンプ2の吐出流量より多い場合は、その不足分がアキュムレータから補充されるために、モータ駆動ポンプ2の起動時における圧油流量の供給後れ(レスポンス後れ)を確実に回避することができるとともに、モータ駆動ポンプ2の容量を小さくして消費エネルギを低減した場合においてもアキュムレータ6からの補充作用で大流量の圧油をステアリングギアユニット3に供給することができるために、操舵性能が低下することはない。なお、エンジン停止状態での操舵中はモータ駆動ポンプ2は運転され続け、余剰の圧油が生じた場合はアキュムレータ6に蓄圧される。
【0015】
さらに、操舵状態でのエンジン運転時は流量制御弁7を全開復帰させて圧力損失による消費エネルギの増加を防止するとともに、開閉弁5を閉鎖してエンジン駆動ポンプ1から吐出された圧油の全量をパワーステアリングギアユニット3に供給して操舵性能を確保する。
【0016】
すなわち、本実施形態においてはエンジンが運転されていないときはアキュムレータ6の圧力が一定以下である状態に限ってモータ駆動ポンプ2を作動させて圧油を確保するとともに、余剰の圧油をアキュムレータ6に蓄圧保持する。そして、エンジン停止状態での操舵時にモータ駆動ポンプ2から吐出された圧油に加えてアキュムレータ6に蓄圧された圧油を補充供給するために、モータ駆動ポンプ2を小容量化して消費エネルギを低減した場合においても、操舵性能を確保することができる。また、増圧手段9を設けてアキュムレータ6の内圧を高くするようにしているために、車載性を重視してアキュムレータ6を小型化した場合においても容量不足の懸念がない。
【0017】
図2は本発明に係るハイブリッド車のパワーステアリング装置の他の実施形態を示す回路図である。本実施形態ではエンジン駆動ポンプ1からパワーステアリングギアユニット3に至る配管の途中に開閉弁5を介してモータ駆動ポンプ2の吐出口を合流させるとともに、この開閉弁5より上流側に流量制御弁7およびアキュムレータ6を接続している。15はチェック弁、16はアキュムレータ6から補充供給される圧油の最低圧力を制限するリリーフ弁である。
【0018】
かかる構成のパワーステアリング装置において、エンジンの運転中は開閉弁5が閉じられモータ駆動ポンプ2は停止状態に保持される。そして、エンジン駆動ポンプ1の停止状態で開閉弁5が開かれると、アキュムレータ6から圧油の供給が開始されるが、このときにおけるパワーステアリングギアユニット3への圧油の供給量は、ステアリングセンサ8の出力信号に応答制御される流量制御弁7により最適制御されて操舵性能が確保される。
【0019】
また、モータ駆動ポンプ2は上記のようにエンジン駆動ポンプ1が停止状態であり、しかも、開閉弁5が開いた状態で圧力センサ11で検出したアキュムレータ6の内圧が予め定めた値より低くなったときに駆動を開始して圧油の供給量を確保すると同時に、余剰の圧油をアキュムレータ6に蓄圧保存して次の補充供給を待機する。なお、アキュムレータ6の内圧がリリーフ弁16の開弁圧より高くなった時点でモータ駆動ポンプ2を停止させてエネルギの浪費を回避する。
【0020】
本実施形態のようにチェック弁15およびリリーフ弁16を設けた場合は、アキュムレータ6の内圧の最低圧力を確保することができるために、常に良好な操舵性能が得られる利点がある。また、アキュムレータ6の容量を増大することにより、油圧ポンプAのトラブル時に開閉弁5を開弁作動させて圧油を緊急供給して危険回避を行うこともできる。
【0021】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、エンジン駆動ポンプとモータ駆動ポンプを並列に接続して油圧ポンプを構成したうえで、油圧ポンプからパワーステアリングギアユニットに至る油路に開閉弁を介してアキュムレータを接続する一方、ステアリング操作およびエンジンの運転状態に応答して開度制御される流量制御弁をアキュムレータとの接続部より下流の油路に介装したものであるから、操舵性能に影響を及ぼすことなくモータ駆動ポンプの容量を小型化してパワーステアリング装置の消費エネルギを軽減することができる。また、開閉弁より上流の油路の圧力を動力源としてアキュムレータの内圧を上昇させる増圧手段を設けているために、アキュムレータを小型化して車載性を高くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハイブリッド車のパワーステアリング装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係るハイブリッド車のパワーステアリング装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
A 油圧ポンプ
1 エンジン駆動ポンプ
2 モータ駆動ポンプ
3 パワーステアリングギアユニット
4 油路
5 開閉弁
6 アキュムレータ
7 流量制御弁
8 ステアリングセンサ
9 増圧手段
10 切換弁
11、12 圧力センサ
13 ステアリングホイール
14 オイルリザーバ

Claims (1)

  1. エンジンとモータの組合せによる駆動源を備えたハイブリッド車において、エンジン駆動ポンプとモータ駆動ポンプを並列に接続して油圧ポンプを構成し、該油圧ポンプからパワーステアリングギアユニットに至る油路に開閉弁を介してアキュムレータを接続し、ステアリング操作およびエンジンの運転状態に応答して開度制御される流量制御弁をアキュムレータとの接続部より下流の油路に介装するとともに、開閉弁より上流の油路の圧力を動力源としてアキュムレータの内圧を上昇させる増圧手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車のパワーステアリング装置。
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