JPH04106082U - 可変容量油圧源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エネルギー効率の良い動力舵取装置用可変容
量油圧源装置を得ること。 【構成】 電動モータ５によって駆動される電動ポンプ
４と，エンジン９からの出力によりクラッチ２を介して
駆動されるベーンポンプ３との２つのポンプから成る油
圧源装置を設ける。この２つの油圧源装置からの作動油
を合流させるか，電動ポンプ４からの作動油だけを導く
かを切り換えるための切換弁１１を設ける。制御手段１
は車速センサ６からの信号および電動ポンプ４に発生す
る負荷圧信号に基づき，電動モータ５の回転数，クラッ
チ２の断続，および切換弁１１の切換を制御する。 【効果】 ２つの油圧源装置を制御手段１で制御するこ
とにより，パワーアシスト部８に必要とされる作動油を
効率良く供給することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，自動車用動力舵取装置に用いられる油圧源装置に関するものであり ，特にその作動油の吐出流量を可変にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来，自動車用動力舵取装置の油圧源装置としては，ベーンポンプが用いられ るのが一般的である。ところで，上記ベーンポンプはエンジン出力の一部によっ て駆動されるものであり，エンジンが稼働している間は舵取装置の作動の有無に かかわらず，常にエンジンの回転速度に応じたパワーロス，エネルギーロスを生 じているものである。特に，自動車用舵取装置は本来走行速度が上がれば，操舵 力が小さくなるものであり，動力によるアシスト（以下パワーアシストという） も自動車の高速走行時にはあまり必要ではなく，低速走行時あるいは停止時（据 え切り時）等に必要とされるものである。これらのことから，上記ポンプの回転 軸部分にクラッチを設け，自動車の高速走行時あるいは舵取装置の非操舵時等に 上記クラッチを切って，上記ポンプを作動させないようにする方法等が既に考え られており，これらは公知の技術となっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記クラッチの断続によって，パワーアシストが必要とされる時にのみ，上記 ポンプを作動させようとする手段は，エンジンのエネルギーロスを解消するとい う点においては優れているが，一度クラッチを切ってベーンポンプを停止させ， 油圧源をゼロの状態に落としてしまった状況下において，ステアリングハンドル を急に操作しようとした場合，パワーアシスト部の油圧源がゼロの状態になって いるため，急にクラッチを接続してベーンポンプを駆動しても，必要な油圧は即 座には得られない。すなわち，急操舵に対して，パワーアシストが対応しきれな い場合がある。

【０００４】 上記急操舵に対応するために，急激な流量変化を可能にし，また据え切り時に は大量の作動油を吐出させるようにするためには，電動ポンプを用い，これを電 気的に制御するという方法も考えられるが，当該電動ポンプのみにて上記条件に 対応させるためには，大容量の電動ポンプを用意しなければならず，全体的なエ ネルギー効率の面から好ましくない。

【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，本考案においては動力舵取装置のパワーアシスト 用の油圧源として，電動ポンプと従来からのエンジン出力によって駆動される， 例えばベーンポンプから成る２つのポンプを用意することとし，上記両ポンプは いずれも容量的に小型のものを用いる構成とした。すなわち，車載バッテリー等 の電源によって駆動される電動モータによる小型の電動ポンプと，エンジンから の出力により駆動される小型のベーンポンプとから成る２つの油圧源装置を有す る構成において，上記エンジンと上記ベーンポンプとの間にはエンジン出力の伝 達を断続することのできるクラッチを設け，また，当該ベーンポンプからの吐出 油をパワーアシスト部に導く油圧回路中に，上記電動ポンプからの吐出油と合流 させるか，上記電動ポンプからの吐出油だけを導くかを切り換えるための切換弁 を設けることとした。さらに，上記クラッチの断続，あるいは上記電動ポンプを 駆動するための電動モータの回転数，または上記切換弁の切換等を制御するため の制御手段を設けて，当該制御手段に信号を送るための車速センサ及び圧力セン サを設け，当該センサからの車速信号あるいは負荷圧信号（圧力信号）により， 上記電動ポンプおよびベーンポンプからの吐出油の流量を制御し，所要のパワー アシスト用作動油を供給しようとするものである。

【０００６】

【作用】

上記構成を採ることにより，本考案においては，メインポンプでもある電動ポ ンプ４は，原則として常時運転されている。ところで，図１に示す如く，車速セ ンサ６からは車速信号Ｖ₁ が上記制御手段１に送られている。また，操舵装置（ ＰＳギヤ）が作動している場合には，上記電動ポンプ４にはパワーアシスト部８ からの負荷圧がかかっているので，上記電動ポンプ４からは負荷圧信号Ｐ₁ が上 記制御手段１に送られている。

【０００７】 これらの信号を受けて，上記制御手段１は表１に示すように，パワーアシスト 部の負荷状況を判断して，上記電動モータ５へはＥ₁ の信号を，上記クラッチ２ へはＥ₃ の信号を送って，上記両ポンプの作動を制御する。従って，原則として 車速が低いか，あるいは停止状態に近い場合であって，ＰＳギヤが作動をしてお り，負荷圧が高くなっているような場合，すなわち据え切り操舵に近いような状 態の時のみ，上記電動ポンプ４および上記ベーンポンプ３の両者を駆動すること とし，それ以外の場合には上記クラッチ２は切断して，上記ベーンポンプ３は停 止させ，電動ポンプ４のみを稼働させ，これによってパワーアシストを行おうと するものである。

【０００８】 しかも，上記制御手段１からは上記負荷圧を考慮して，信号Ｅ₁ が上記電動ポ ンプ４駆動用の電動モータ５に送られることにより，上記電動ポンプ４は負荷圧 の大小に応じて，その吐出流量を調節することができる。従って，高速走行時で あってＰＳギヤが作動しておらず，負荷圧がゼロに近い状態になっている場合に は，上記電動ポンプ４をも，その作動を停止させることとする。

【０００９】

【実施例】

本考案の第一の実施例の構成について，図１を基に説明する。車載バッテリー 等の電源によって駆動される電動モータ５，当該電動モータ５によって駆動され る電動ポンプ４をメインポンプとし，一方，エンジン９からの出力を伝達するプ ーリおよびベルト等から成る伝達装置１０，当該伝達装置１０に設けられたクラ ッチ２，当該クラッチ２を介して上記伝達装置１０からの出力によって駆動され るベーンポンプ３をサブポンプとする２個のポンプの組合せによって構成される 油圧源装置を有することを基本構成とする。また，上記油圧源装置から供給され る作動油を合流させるか，上記電動ポンプ４から吐出される作動油だけを導くか を切り換える切換弁１１を，動力舵取装置（以下ＰＳギヤという）のパワーアシ スト部８へ作動油を導くための油圧回路中に設け，上記切換弁１１にて切り換え られた後の作動油の流量を制御するための流量制御弁７を上記切換弁１１と上記 パワーアシスト部８との間に設ける構成とする。さらに，自動車の車速を検出す るための車速センサ６を，車軸あるいはプロペラ軸などの適当な場所に設け，当 該車速センサ６からの車速信号Ｖ₁ ，および上記電動ポンプ４に発生する負荷圧 信号Ｐ₁ を入力信号として受け，これら信号に基づき，上記電動モータ５，切替 弁１１，クラッチ２に制御信号Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，Ｅ₃ を出力する制御手段１を設ける こととする。

【００１０】 次に，第二の実施例の構成について，図２を基に説明する。上記電動ポンプ４ とベーンポンプ３との２つの油圧源装置から成ること，さらには車速センサ６， 制御手段１，流量制御弁７，ＰＳギヤをパワーアシストするためのパワーアシス ト部８等から成るものである点については，上記第一の実施例の構成と同じであ る。上記第一の実施例との差異は，上記第一の実施例において設けられていた上 記切換弁１１に代わってチェック弁１２が，上記電動ポンプ４からの作動油と上 記ベーンポンプ３からの作動油を合流させるために設けられていることである。 なお，上記チェック弁１２は，上記ベーンポンプ３からの吐出油（作動油）の吐 出圧が一定値以上になると自動的に開いて，上記ベーンポンプ３からの作動油が 上記電動ポンプ４からの作動油と合流して，上記流量制御弁７へと流動していく 構成となっている。

【００１１】 上記構成を有する実施例の作動について説明する。図１及び図２において，メ インポンプである電動ポンプ４は，車載バッテリ等の電源によって駆動される電 動モータ５の作動により稼働し，上記パワーアシスト部８へ作動油を供給する。 上記パワーアシスト部８では，当該パワーアシスト部８がパワーアシストをする ＰＳギヤの作動により，作動反力（操舵反力）に応じた負荷圧が生じ，当該負荷 圧は上記電動ポンプ４に作用する。当該負荷圧は，信号Ｐ₁ として上記制御手段 １に入力される。また一方，上記車速センサ６からは車速信号Ｖ₁ が上記制御手 段１に入力される。これら入力信号を基に演算をした結果，パワーアシスト部８ への大量の作動油供給が必要と判断された場合には，上記制御手段１は上記電動 モータ５にはＥ₁の信号，上記クラッチ２にはＥ₃の信号を送り，上記電動ポンプ ４からの吐出流量を増大せしめるとともに，上記サブポンプであるベーンポンプ ３をも作動させる。また，第一の実施例において，上記制御手段１からは，上記 切換弁１１に対してＥ₂ の信号を送ることによって上記切換弁１１を切り換えて ，上記電動ポンプ４からの作動油と上記ベーンポンプ３からの作動油とを合流さ せ，当該合流させた作動油を，上記流量制御弁７を経由して上記パワーアシスト 部８へと供給する。これによって，上記パワーアシスト部８へは必要とされる作 動油が供給され，上記ＰＳギヤ部の負荷に応じたパワーアシストが行われる。

【００１２】 なお，上記において，第二の実施例のチェック弁１２を有する構成のものにお いては，上記制御手段１からのＥ₂ の信号はなく，上記チェック弁１２は，上記 ベーンポンプ３が，エンジン９と接続されて油が吐出され，その吐出圧が一定値 を超えた場合には自動的に開いて，当該ベーンポンプ３からの作動油は，上記電 動ポンプ４からの作動油と合流して，パワーアシスト部８へと供給される。

【００１３】 このように，ＰＳギヤ部における負荷の大きい時にのみ，上記メインおよびサ ブの両ポンプを作動させることとし，あとはメインポンプである電動ポンプ４を 稼働させ，かつその出力を制御手段１によって制御することによって，ＰＳギヤ 部の負荷に対応させようとするものである。その具体的作動状態は表１に示すと おりであるので，以下それらについて説明する。

【００１４】 条件（イ）の場合，すなわち，この場合は車速が低速でＰＳギヤ部（パワーア シスト部８）の負荷も小さい場合であるが，この時にはメインポンプである電動 ポンプ４のみが低出力（低回転）状態で作動をする。次に条件（ロ）の場合，す なわち，車速が低速でＰＳギヤ部の負荷が大きい場合，例えば据え切り等の場合 であるが，この場合には上記電動ポンプ４をフル回転の高出力（高回転）状態で 作動させるとともに，サブポンプであるベーンポンプ３も稼働させる。次に条件 （ハ）の場合には，車速が高速でＰＳギヤ部の負荷も小さいので，電動ポンプ４ のみを低出力か，または出力ゼロに近い状態で作動させる。最後に，条件（ニ） の場合，すなわち，車速が高速で急操舵を行ったような場合であるが，この時は 高速走行状態にあるため，ＰＳギヤ部の負荷は大きくはならず，中程度であるの で，この時にはメインポンプである電動ポンプ４のみを低出力（低回転）状態で 作動させることとする。

【００１５】

【考案の効果】

本考案によれば，作動油の吐出量を制御することのできる電動ポンプと，クラ ッチの断続によって出力の制御をすることのできるポンプと，これら２つのポン プから吐出される作動油を合流させるか，電動ポンプから吐出される作動油だけ を導くかを切り換える切換弁を設けることにより，上記両ポンプの作動（出力） 状態の組合せにより，車速およびＰＳギヤ部の負荷に応じたパワーアシスト用作 動油を上記パワーアシスト部に適宜供給することが可能となったので，従来の動 力舵取装置における油圧源装置としてのベーンポンプ等におけるような，上記エ ンジン出力の消費を伴う，いわゆるエネルギーロス，パワーロスを常時生ずる問 題点がなくなり，しかも，電動ポンプをメインポンプにして出力を制御できるの で，エネルギー効率の優れた油圧源装置を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の内容を示す可変容量油圧源装置を備え
た動力舵取装置についての，全体システムを示すスケル
トン構造図である。

【図２】上記図１とは一部構造が異なる，他の実施例に
ついてのスケルトン構造図である。

【符号の説明】

１ 制御手段 ２ クラッチ ３ ベーンポンプ（サブポンプ） ４ 電動ポンプ（メインポンプ） ５ 電動モータ ６ 車速センサ ７ 流量制御弁 ８ パワーアシスト部 ９ エンジン １０ 伝達装置 １１ 切換弁 １２ チェック弁

【表１】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力舵取装置の油圧源装置において，電
   動モータによって駆動される電動ポンプと，エンジンか
   らの出力を断続するクラッチを介して駆動されるポンプ
   との，２つのポンプから成る油圧源を有し，上記２つの
   ポンプから吐出される作動油を合流させるか，上記電動
   ポンプから吐出される作動油だけを導くかを切り換える
   ための切換弁を有し，車速を検出する車速センサからの
   車速信号及び動力舵取装置の負荷圧信号に基づき，上記
   電動モータの回転数，上記クラッチの断続，及び上記切
   換弁の切換を制御する制御手段を有することを特徴とす
   る可変容量油圧源装置。