JPH0592054U - 動力操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液温が低い時の昇温動作を操舵アシスト動作
に支障なく効率良く行える動力操向装置を提供する。 【構成】 電動モータ１により駆動される液圧ポンプ２
の吐出作動液を流量制御弁３により流量制御するように
した動力操向装置において、液温検出器１１と、流量制
御弁３からの作動液ドレン路を液圧ポンプ２の吸込側又
はタンク６側に切り換える切換弁７と、操舵アシストが
必要か不要かを判定し、それぞれの時に応じた値の電流
を電動モータ１に印加すると共に、液温検出器１１によ
り検出される液温が一定以下の時は切換弁７を液圧ポン
プ２の吸込側からタンク６側に切り換え、また操舵アシ
ストが必要である時は液温にかかわらずタンク６側から
液圧ポンプ２の吸込側に切り換える制御部１５とを備え
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電動モータを動力源として液圧ポンプを駆動する車両用の動力操 向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の動力操向装置では、車速又はエンジン回転数と舵角量とに応じた電動 モータの回転数制御で液圧ポンプからの作動液吐出量を制御すると共に、液圧ポ ンプに付設された流量制御弁によりパワーシリンダへの供給流量を適正に制御し ている。

【０００３】 ところで、作動液（一般にオイル）の粘度は液温が低いほど高くなり、液圧回 路内を作動液が流動し難くなると、上記の機能が低下し、電動モータに同じ電流 を流しても希望の流量が得られない。

【０００４】 そこで、従来、上記の機能が得られるように液温を高めるために、実開昭５９ −１５１８７２号公報のものでは、エンジン起動時から一定時間だけ電動モータ を駆動し、作動液を強制的に循環させて液温を昇温させ、また、特開昭６３−２ ５１３７０号公報のものでは、液温が所定温度以下の低温において、操舵の有無 にかかわらず、エンジン起動時から一定時間だけ電動モータを駆動し、作動液を 強制的に循環させると共に、エンジン起動時から一定時間経過した後、電動モー タの駆動中、加熱手段による作動液の強制的な加熱を行うことが知られている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者の動力操向装置では、簡単な構成で済む反面、液圧ポンプ からの作動液吐出量の全量をタンクに戻さないため、液温の昇温効率が悪い。ま た、エンジン起動時、液温が低くなくても、電動モータが駆動されるから、電力 消費が激しくバッテリへの負担増となるという欠点がある。

【０００６】 また、後者の動力操向装置では、タンクではなく液圧ポンプ内に加熱手段を設 けており、液温の昇温効率が悪いばかりでなく、電動モータ及び加熱手段への電 力同時供給でバッテリへの負担増は免れない。また、液温が一定以上低ければ、 エンジン起動時から一定時間作動する構成となっており、その間、パワーステア リング動作が行えないという欠点がある。

【０００７】 この考案は前記課題を解決するためになしたもので、液温が低い時の昇温動作 を操舵アシスト動作に支障なく効率良く行える動力操向装置を提供することを目 的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案は、電動モータにより駆動される液圧ポ ンプの吐出作動液を流量制御弁により流量制御するようにした動力操向装置にお いて、液温検出器と、前記流量制御弁からの作動液ドレン路を液圧ポンプの吸込 側又はタンク側に切り換える切換弁と、操舵アシストが必要か不要かを判定し、 それぞれの時に応じた値の電流を前記電動モータに印加すると共に、前記液温検 出器により検出される液温が一定以下の時は前記切換弁を液圧ポンプの吸込側か らタンク側に切り換え、また操舵アシストが必要である時は液温にかかわらずタ ンク側から液圧ポンプの吸込側に切り換える制御部とを備えたものである。

【０００９】

【作用】

上記の構成により、液温が低い時、液圧ポンプが低速で駆動され、この液圧ポ ンプからの作動液吐出量の全量がタンクに戻されて液圧ポンプにより循環させら れ、この過程で配管や、流量制御弁、コントロールバルブ、切換弁等の流路抵抗 により液温の昇温動作が効率良く行われる。

【００１０】 また、操舵アシストが必要である時は、液温が低くても、上記の昇温動作が中 断させられて、操舵アシスト動作が行われる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面により説明する。

【００１２】 図１は動力操向装置を示す概念図、図２は電動モータの制御回路図である。

【００１３】 この図１において、１は電動モータ、２は液圧ポンプ、３は流量制御弁、４は コントロールバルブ（実施例ではロータリバルブ）、５はパワーシリンダ、６は タンクである。

【００１４】 液圧ポンプ２の駆動軸には電動モータ１が連結されており、この電動モータ１ により液圧ポンプ２が駆動されて、タンク６から作動液を吸い込み可能となって いる。

【００１５】 液圧ポンプ２の吐出側には流量制御弁３の流入ポートが接続されている。この 流量制御弁３のドレンポートには電磁切換弁７の入口ポートが接続され、この電 磁切換弁７の２つの出口ポートの一方には液圧ポンプ２の吸込側が接続され、他 方はタンク６に連通して流量制御弁３のドレン路を形成しており、流量制御弁３ からのドレン作動液を液圧ポンプ２の吸込側又はタンク６側に戻し可能となって いる。

【００１６】 流量制御弁３の吐出ポートにはコントロールバルブ４の高圧側ポートが接続さ れ、このコントロールバルブ４の低圧側ポートはタンク６に連通しており、液圧 ポンプ２から流量制御弁３により流量制御された作動液がコントロールバルブ４ を介してパワーシリンダ５の２つの液室に給排されるようになっている。

【００１７】 また、図２において、８は舵角検出器、９は車速検出器、１０はエンジン回転 数検出器、１１は液温検出器、１２は異常警告ランプ、１３はバッテリ、１４は イグニッションスイッチ、１５は制御部である。

【００１８】 制御部１５は、操舵アシストが必要か不要かどうかを判定する操舵アシスト判 定部を備えたマイクロコンピュータ１６と、このマイクロコンピュータ１６に接 続されたモータ駆動回路１７、ランプ駆動回路１８、安定化電源回路１９、複数 の入力回路２０及び電磁切換弁駆動回路２１とを備えている。

【００１９】 前記モータ駆動回路１７には電動モータ１が接続され、ランプ駆動回路１８に は異常警告ランプ１２が接続され、安定化電源回路１９にはバッテリ１３がイグ ニッションスイッチ１４を介して接続されて、制御部の各回路に対する供給電源 となっている。一方、マイクロコンピュータ１６には前記舵角検出器８、車速検 出器９、エンジン回転数検出器１０、液温検出器１１がそれぞれ入力回路２０を 介して接続され、また電磁切換弁駆動回路２１には電磁切換弁７が接続されてい る。

【００２０】 そして、マイクロコンピュータ１６に入力した図３のフローチャートに示され るプログラムに従って、前記操舵アシスト判定部からの出力信号に基づいて操舵 アシストが必要な時と不要な時のそれぞれに応じた値Ｉ₁ 、Ｉ₂ （＜Ｉ₁ ）の電 流をモータ駆動回路１７を介して電動モータ１に印加通電すると共に、液温検出 器１１により検出される液温が一定のＡ℃以下の時は電磁切換弁７を液圧ポンプ ２の吸込側からタンク６側に切り換え、かつ異常警告ランプ１２を点灯し、また 操舵アシストが必要である時は液温にかかわらずタンク６側から液圧ポンプ２の 吸込側に切り換えるようになっている。

【００２１】 以上の構成において、イグニッションスイッチ１４がオンになると、制御部１ ５が作動し始め、この制御部１５に、舵角検出器８、車速検出器９、エンジン回 転数検出器１０、液温検出器１１から出力された検出信号が入力される。

【００２２】 液温検出器１１の出力がＡ℃以下の低温を示した場合には、制御部１５により モータ駆動回路１７を介して電動モータ１に通電され、その印加電流値Ｉ₂ に応 じて電動モータ１が低速で回転すると共に、制御部１５の出力に基づいて、電磁 切換弁駆動回路２１から電磁切換弁７のソレノイドに励磁電流が印加されて、電 磁切換弁７の切換え動作が行われ、流量制御弁３からの作動液ドレン路が液圧ポ ンプ２の吸込側からタンク６側に切り換えられる。このため、電動モータ１によ り液圧ポンプ２が低速で駆動されて、液圧ポンプ２から作動液が吐出され、この 作動液は流量制御弁３により流量制御された後、コントロールバルブ４を介して パワーシリンダ５に供給され、パワーシリンダ５から排出された作動液はコント ロールバルブ４を介してタンク６に戻る。前記流量制御弁３のドレンポートから 排出された作動液も電磁切換弁７を介してタンク６に戻る。そして、液圧ポンプ ２には循環流量の全量に当たる作動液がタンク６から吸い込まれる。また、制御 部１５によりランプ駆動回路１８を介して異常警告ランプ１２が点灯される。

【００２３】 このように、液圧ポンプ２からの作動液吐出量の全量がタンク６に戻されて液 圧ポンプ２により循環させられる過程において、配管や、流量制御弁３、コント ロールバルブ４、電磁切換弁７等の流路抵抗により液温が効率良く昇温し、作動 液の粘度が低下する。

【００２４】 液温が昇温して液温検出器１１の出力がＡ℃より高温のＢ℃以上を示した場合 には、制御部１５による電動モータ１への通電がカットされ、作動液の循環は停 止する。

【００２５】 上記のような液温の昇温動作中に、制御部１５の操舵アシスト判定部は舵角検 出器８、車速検出器９、エンジン回転数検出器１０から入力する舵角、車速、エ ンジン回転数から操舵アシストが必要か不要かを判定しており、必要と判定した 場合には、昇温動作が一時中断されて、後述するような操舵アシスト制御が行わ れ、異常警告ランプ１２は消灯される。また、操舵アシストを再び不要と判定し た時は、液温の昇温動作に戻る。

【００２６】 前記操舵アシスト制御は、制御部１５の操舵アシスト判定部が操舵アシストを 必要と判定した時に、制御部１５によりモータ駆動回路１７を介して電動モータ １に通電され、その印加電流値Ｉ₁ に応じて電動モータ１が舵角、車速及びエン ジン回転数に応じた回転数で回転すると共に、電磁切換弁７の前記ソレノイドが 消磁され、内蔵スプリングのばね力により、電磁切換弁７の切換え動作が行われ 、これにより流量制御弁３からの作動液ドレン路がタンク６から液圧ポンプ２の 吸込側に切り換えられる。このため、通常と同様に、液圧ポンプ２から作動液が 吐出され、この作動液は流量制御弁３により流量制御された後、コントロールバ ルブ４を介してパワーシリンダ５に供給され、パワーシリンダ５から排出された 作動液はコントロールバルブ４を介してタンク６に戻る。前記流量制御弁３のド レンポートから排出された作動液は電磁切換弁７を介して液圧ポンプ２の吸込側 にタンク６からの作動液と共に吸い込まれる。

【００２７】 次に、上記の制御状態を図３に示すフローチャートに従って説明する。

【００２８】 ステップ２２はイグニッションスイッチ１４のオン判定部であり、イグニッシ ョンスイッチ１４をオンしたか否かが判定される。

【００２９】 イグニッションスイッチ１４をオンしたと判定された時、ステップ２２からス テップ２３に移行してプログラムがスタートし、このプログラムに従いステップ ２３からステップ２４に移行する。

【００３０】 ステップ２４は液温検出部で、タンク６における液温が検出される。

【００３１】 次いで、ステップ２５で液温がＡ℃以下かどうかが判定され、Ａ℃以下である 場合、ステップ２５のＹ側からステップ２６に移行する。

【００３２】 ステップ２６は舵角、車速、エンジン回転数の検出部で、舵角、車速、エンジ ン回転数から操舵アシストが必要か不要かが判定される。

【００３３】 次いで、ステップ２７で操舵アシストが不要と判定された時、ステップ２７の Ｎ側からステップ２８、ステップ２９に順次移行する。

【００３４】 ステップ２８は昇温用の電流出力及び電磁切換弁のタンク側切換え部で、液温 を昇温するために必要な電流（電流値Ｉ₂ ）が電動モータ１に出力印加されると 共に、電磁切換弁７により流量制御弁３からの作動液ドレン路が液圧ポンプ２の 吸込側からタンク６側に切り換えられる。これにより、液温の昇温動作が行われ る。

【００３５】 ステップ２９は液温検出部で、前記電動モータ１による液圧ポンプ２の駆動で 循環しつつ昇温する液温が検出される。

【００３６】 次いで、ステップ３０で液温がＡ℃より高いＢ℃以上かどうかが判定され、Ａ ℃より高いがＢ℃に達していない場合、ステップ３０のＮ側から前記ステップ２ ６に移行し、舵角、車速、エンジン回転数から操舵アシストが必要か不要かが判 定される。

【００３７】 ステップ２７で操舵アシストが必要と判定された時、ステップ２７のＹ側から ステップ３１に移行する。

【００３８】 ステップ３１は操舵アシスト用の電流出力及び電磁切換弁のポンプ側切換え部 で、操舵アシストに必要な電流（電流値Ｉ₁ ）が電動モータ１に出力印加される と共に、電磁切換弁７により流量制御弁３からの作動液ドレン路がタンク６側か ら液圧ポンプ２の吸込側に切り換えられる。これにより、操舵アシスト動作が行 われる。そして、この操舵アシスト動作中、前記ステップ２６で舵角、車速、エ ンジン回転数から操舵アシストが必要か不要かが判定される。

【００３９】 また、ステップ２５で液温がＡ℃より高いと判定された場合、ステップ２５の Ｎ側からステップ３２に移行する。

【００４０】 ステップ３２は舵角、車速、エンジン回転数の検出部で、舵角、車速、エンジ ン回転数から操舵アシストが必要か不要かが判定される。

【００４１】 次いで、ステップ３３で操舵アシストが必要であると判定された時、ステップ ３３のＹ側からステップ３４に移行する。

【００４２】 ステップ３４は操舵アシスト用の電流出力及び電磁切換弁のポンプ側切換え部 で、操舵アシストに必要な電流が電動モータ１に出力印加されると共に、電磁切 換弁７により流量制御弁３からの作動液ドレン路がタンク６側から液圧ポンプ２ の吸込側に切り換えられる。これにより、操舵アシスト動作が行われる。そして 、この操舵アシスト動作中、前記ステップ２４でタンク６における液温が検出さ れる。

【００４３】 また、ステップ３３で操舵アシストが不要であると判定された時、ステップ３ ３のＮ側から前記ステップ２４に移行する。また、ステップ３０で液温がＢ℃以 上であると判定された場合、ステップ３０のＹ側から前記ステップ２４に移行す る。そして、いずれの場合も、ステップ２４でタンク６における液温が検出され る。

【００４４】 図４は前記昇温動作と液温との関係を示す線図、図５（１）、（２）、（３） は舵角、車速、エンジン回転数中の例えば舵角と、液温と、これらに対する液温 の昇温制御又は操舵アシスト制御との対応関係を示す線図である。

【００４５】 これらの図から、イグニッションスイッチ１４がオンされた後は、操舵中は操 舵アシスト制御、それ以外は液温がＢ℃（＞Ａ℃）に達していない限り液温の昇 温制御が行われることが分かる。

【００４６】

【考案の効果】 以上の通りこの考案は、電動モータにより液圧ポンプが駆動され、この液圧ポ ンプの吐出作動液が流量制御弁により流量制御されてコントロールバルブを介し てパワーシリンダに給排されるようにした動力操向装置において、液温検出器と 、前記流量制御弁からの作動液ドレン路を液圧ポンプの吸込側又はタンク側に切 り換える切換弁と、操舵アシストが必要か不要かを判定し、それぞれの時に応じ た値の電流を前記電動モータに印加すると共に、前記液温検出器により検出され る液温が一定以下の時は前記切換弁を液圧ポンプの吸込側からタンク側に切り換 え、また操舵アシストが必要である時は液温にかかわらずタンク側から液圧ポン プの吸込側に切り換える制御部とを備えたため、液温が設定温度より低い時、液 圧ポンプからの作動液吐出量の全量をタンクに戻して液圧ポンプにより循環させ て、この循環過程で配管や、流量制御弁、コントロールバルブ、切換弁等の流路 抵抗により液温を効率良く昇温させることができる。また、操舵アシストが必要 である時は、液温が低くても、上記の昇温動作を中断して、通常の操舵アシスト 動作を行うことができる。従って、液温の昇温動作を操舵アシスト動作に支障な く、しかも効率良く行えることになり、極めて有効である。

【００４７】 また、流量制御弁からドレンした作動液をタンク側にも流せるようにし、流量 制御弁からの作動液ドレン路を液圧ポンプの吸込側又はタンク側に切り換える切 換弁を設けた他は既存の動力操向装置のものを利用できるから、既存の動力操向 装置に容易に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例である動力操向装置を示す
概念図である。

【図２】電動モータの制御回路図である。

【図３】図１の動力操向装置の具体的な動作を示すフロ
ーチャートである。

【図４】図３の動作における昇温動作と液温との関係を
示す線図である。

【図５】（１） 舵角の変化を示す線図である。 （２） 液温の変化を示す線図である。 （３） （１）、（２）との対応関係で示す制御状態の
変化を示す線図である。

【符号の説明】

１ 電動モータ ２ 液圧ポンプ ３ 流量制御弁 ４ コントロールバルブ ５ パワーシリンダ ６ タンク ７ 電磁切換弁 １１ 液温検出器 １５ 制御部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータにより駆動される液圧ポンプ
   の吐出作動液を流量制御弁により流量制御するようにし
   た動力操向装置において、液温検出器と、前記流量制御
   弁からの作動液ドレン路を液圧ポンプの吸込側又はタン
   ク側に切り換える切換弁と、操舵アシストが必要か不要
   かを判定し、それぞれの時に応じた値の電流を前記電動
   モータに印加すると共に、前記液温検出器により検出さ
   れる液温が一定以下の時は前記切換弁を液圧ポンプの吸
   込側からタンク側に切り換え、また操舵アシストが必要
   である時は液温にかかわらずタンク側から液圧ポンプの
   吸込側に切り換える制御部とを備えたことを特徴とする
   動力操向装置。