JPH09263256A - パワーステアリング装置 - Google Patents

パワーステアリング装置

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JPH09263256A
JPH09263256A JP8073614A JP7361496A JPH09263256A JP H09263256 A JPH09263256 A JP H09263256A JP 8073614 A JP8073614 A JP 8073614A JP 7361496 A JP7361496 A JP 7361496A JP H09263256 A JPH09263256 A JP H09263256A
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power steering
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steering device
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Katsukuni Kata
克邦 加太
Masumi Hayashi
真澄 林
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Kayaba Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドル操作時点においてこれに即応したパ
ワーアシストを得ることができる応答性に優れたパワー
ステアリング装置を提供すること。 【解決手段】 パワーステアリングシリンダ9にパワー
ステアリングバルブ8を介して圧油を供給するオイルポ
ンプ4を電動モータ7で駆動するようにしたパワーステ
アリング装置100において、前記パワーステアリング
バルブ8と前記パワーステアリングシリンダ9の間に設
けられた検出手段(流量センサー10a等)により、そ
の間を通過する圧油の流量の変動を検出し、この検出信
号に基づいて前記電動モータ7の回転数を制御するよう
にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グシリンダに圧油を供給するオイルポンプを電動モータ
で駆動するようにしたパワーステアリング装置に関す
る。詳細にはハンドル操作時点においてこれに即応した
パワーアシストを得ることができる応答性に優れたパワ
ーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
パワーステアリング装置としては、例えば特公昭63−
54590号公報に記載のものが一般に多く採用されて
いる。このパワーステアリング装置は、ステアリングギ
アボックスに内蔵されたパワーステアリングシリンダに
圧油を供給するオイルポンプを電動モータで駆動するよ
うにしたものである。
【0003】ところが、このパワーステアリング装置
は、電動モータのブラシ部の磨耗量低減或いはシステム
全体の省エネルギー化のため、ハンドル操作時にのみ電
動モータが駆動してオイルポンプを回転させるようにな
っていたことから、ハンドル非操作時からハンドル操作
時に移行した場合に、その起動初期においてオイルポン
プの吐出量が不足し、応答性が悪いという不具合があっ
た。
【0004】そこで、この応答性の改善を目的としたパ
ワーステアリング装置が、実公平1−11587号公報
において提案されている。このパワーステアリング装置
では、電動モータをハンドル非操作時においても低回転
で駆動させておき、ハンドル操作への移行時に、電動モ
ータの予回転分だけオイルポンプの吐出量の立ち上がり
が早められるようにしている。
【0005】ところが、このパワーステアリング装置に
あっては、回路内の圧力が予め設定された値まで上昇し
たときに初めて圧力スイッチで検知することにより、ハ
ンドル非操作時(スタンバイ時)からハンドル操作時へ
の移行を感知する構成となっていることから、ハンドル
操作からポンプ起動までには、なお若干の時間を必要と
していた。このため、ハンドル操作時点においてこれに
即応したパワーアシストが得られないという不具合があ
った。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ハンドル操作
時点においてこれに即応したパワーアシストを得ること
ができる応答性に優れたパワーステアリング装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、パワーステアリングシリン
ダ9にパワーステアリングバルブ8を介して圧油を供給
するオイルポンプ4を電動モータ7で駆動するようにし
たパワーステアリング装置100において、前記パワー
ステアリングバルブ8と前記パワーステアリングシリン
ダ9の間に設けられた検出手段10により、その間を通
過する圧油の流量の変動を検出し、この検出信号に基づ
いて前記電動モータ7の回転数を制御するようにしたこ
とを特徴とするパワーステアリング装置100をその要
旨とした。
【0008】また、請求項2記載の発明は、前記検出手
段10が、流量センサー10aであることを特徴とする
請求項1記載のパワーステアリング装置100をその要
旨とした。
【0009】そして、請求項3記載の発明は、前記検出
手段10が、前記パワーステアリングバルブ8と前記パ
ワーステアリングシリンダ9の間に設けられた絞り10
cと、この絞り10cの前後の差圧を検出する差圧セン
サー10bとから成ることを特徴とする請求項1記載の
パワーステアリング装置100をその要旨とした。
【0010】さらに、請求項4記載の発明は、前記絞り
10cと並列にパイロット作動チェック弁10dを設け
たことを特徴とする請求項3記載のパワーステアリング
装置100をその要旨とした。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明のパワーステアリン
グ装置100(以下PS装置100という)の好ましい
実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2に
示すように、ハンドル1の入力軸2の先端には、内部に
パワーステアリングシリンダ9(以下PSシリンダ9と
いう)とステアリングギアを内蔵したステアリングギア
ボックス3(以下ギアボックス3という)が連結されて
いる。入力軸2は、PSシリンダ9とトーションバー、
ボールスクリューなどを介して結合し、同時にパワース
テアリングバルブ8(以下PSバルブ8という)と連係
し、ハンドル1の回転方向に応じてPSバルブ8を切り
換え作動させるようになっている。
【0012】また、このギアボックス3内部に内蔵され
たPSシリンダ9に圧油を供給するオイルポンプ4がエ
ンジンルーム内の所定の位置に配置されている。そし
て、オイルポンプ4で発生した高油圧が高圧ホース5A
を介してPSシリンダ9に送り込まれ、その戻り油が低
圧ホース5Bを介してオイルポンプ4のオイルタンク6
へと返されるようになっている。
【0013】オイルポンプ4はベーンポンプであって、
そのポンプ軸には電動モータ7が同軸的に結合され、電
動モータ7の回転によってオイルポンプ4が駆動するよ
うになっている。電動モータ7は、エンジンルーム内或
いは車室内に配置された制御回路(ECU)からの出力
信号によって駆動制御されていて、車両等の運転状態に
応じて最適なパワーアシストが得られるようオイルポン
プ4の回転数を可変制御するようになっている。
【0014】ECUには、後述する検出手段10からの
検出信号が入力されるとともに、エンジン本体の配電器
からのエンジン回転数信号、トランスミッション部から
の車速信号及び荷重信号等が入力される。ECUでは、
これらの入力信号を適宜電流値または電圧値に変換し、
これらを比較演算した後、制御電流または制御電圧とし
て電動モータ7に出力して、これを可変回転させるよう
になっている。
【0015】検出手段10は、本発明の特徴をなすもの
であり、PSバルブ8とPSシリンダ9の間に設けられ
ており、PSシリンダ9の作動による圧油の流量の変動
を検出するようになっている。例えば、図1に示す実施
例1のように、検出手段10として流量センサー10a
を用いた場合には、ハンドル1を操作してPSシリンダ
9が作動し、これに変位が生じると、直ちにPSバルブ
8からPSシリンダ9に至る間の流量に変動が生じるこ
とになる。特に、ハンドル1を急操作した場合には、極
短時間の間に大きな流量差が発生することになる。この
ようなPSシリンダ9の作動による流量の変動を流量セ
ンサー10a(検出手段10)で検出し、この検出信号
に基づいて電動モータ7の回転数を制御するようにした
のが本発明のパワーステアリング装置100なのであ
る。そして、これらはハンドル1の操舵と略同時に起こ
ることになるため、回路内の圧力が予め設定された圧力
まで上昇しないとポンプ起動しない従来例に比較し、応
答性を著しく高めることができる。
【0016】尚、検出手段10は、実施例1の場合には
流量センサー10aであったが、後述の実施例2又は3
の様に、絞り10cとこれに並列に設けた差圧センサー
10bとの組み合わせなど、PSバルブ8とPSシリン
ダ9の間の圧油の流量変動を直ちに検出できる方法であ
ればその構成は特に限定されない。
【0017】次に、上記如く構成されたパワーステアリ
ング装置100の作動説明を行う。尚、パワーステアリ
ング装置100の作動説明で用いる図5(車速と電動モ
ータ7の回転数との関係を示したグラフ)では、ハンド
ル非操作時における電動モータ7の回転数を図5中点線
で示し、ハンドル操作時における電動モータ7の回転数
を図5中実線で示した。
【0018】まずハンドル1の非操作時について説明す
る。図1に示すようにエンジンの始動と共に電動モータ
7が始動する。その際、図5に示すように電動モータ7
は任意に設定した回転数、例えば300回転で回転して
いる。つまり、オイルポンプ4から供給された油は、P
Sバルブ8を経由してオイルタンク6へ戻るが、この時
流量センサー10aを通過する流量に変化はない(圧油
の流れがない)ため、ECUは電動モータ7が予め設定
した回転数で回転するよう制御する。
【0019】次に、図1及び図2に示すように、電動モ
ータ7によって回転駆動されるオイルポンプ4は所要流
量の圧油を高圧ホース5Aを介してPSシリンダ9へと
送り込む。その戻り油は低圧ホース5Bを介してオイル
ポンプ4のオイルタンク6へと戻される。
【0020】車速が任意に設定した速度、例えば60k
m/hに達するまでは、電動モータ7は設定した300
rpmで回転し続ける。車速が速度60km/hを越え
ると、これを検知した車速センサーからの信号に基づ
き、ECUが電動モータ7の回転数を車速に比例して徐
々に低下させるよう制御する。さらに車速が任意に設定
した速度、例えば100km/hを越えたとき、これを
検知した車速センサーからの信号でECUが作動し、電
動モータ7の回転を停止させる。
【0021】次に、ハンドル1の操作時について説明す
る。ハンドル1を操作してPSシリンダ9が作動し、そ
れに伴って直ちにPSバルブ8とPSシリンダ9との間
に流れる圧油の流量に変動が生じる。
【0022】この変動は、流量センサー10aで検知さ
れ、その検出信号はECUに入力される。ECUは流量
センサー10aからの検出信号に基づき、電動モータ7
の回転数を非操作時よりも高い回転数、例えば3000
回転まで上昇させる。これにより、ハンドル1には圧油
によるパワーアシストが行われ、ハンドル1を容易に操
舵できるようになる。その後、ハンドル操作が終了し流
量変動が無くなったことを流量センサー10aで検出す
ると、ECUは電動モータ7の回転数を上記3000回
転から300回転に落とすよう制御する。
【0023】図3は請求項3の発明に係る実施例2を示
すシステム図であり、検出手段10として、PSバルブ
8とPSシリンダ9との間に設けた絞り10cと、この
絞り10cに並列に設けた差圧センサー10bとより構
成したものである。この実施例の場合には、絞り10c
に圧油の流れが生じると当該絞り10cの前後に圧力差
が生じ、この圧力差を差圧センサー10dで検出して、
その検出信号をECUに伝達し、ECUは電動モータ7
の回転数を非操作時よりも高い回転数に上昇させるよう
にしたのである。
【0024】なお、絞り10cの絞り面積は、オイルポ
ンプ4からの供給流量が最大時であっても圧力損失が極
力大きくならないように決定する必要があるが、図4に
示すよう前記絞り10cに対して並列にパイロット作動
チェック弁10dを設ければ、圧力損失を低減すること
ができるのである。
【0025】つまり、PSバルブ8から図4のA通路を
経由してPSシリンダ9に圧油が流入する場合に、圧力
が低い時には絞り10cのみを経由してPSシリンダ9
に流入し、圧力が上昇してチェック弁10dのパイロッ
ト圧を越えるとチェック弁10dが開き圧油は絞り10
cとチェック弁10dの双方を経由してPSシリンダ9
に流入するため、オイルポンプ4からPSシリンダ9へ
の最大供給流量が絞りを通過する時(操舵時)の圧力損
失を低減することができるのである。
【0026】一方、PSバルブ8から図4のB通路を経
由してPSシリンダ9に圧油が流入する場合には、PS
シリンダ8からの戻り油は、絞り10cとチェック弁1
0dの双方を経由してオイルタンク6に戻るのである。
なお、チェック弁10dのクラックキング圧力は極力低
く設定して圧力損失を少なくする。
【発明の効果】本発明のパワーステアリング装置は、P
Sシリンダの作動による流量の変動を流量センサー等の
検出手段で検出し、この検出信号に基づいて電動モータ
の回転数を制御するようになっていることから、ハンド
ル非操作時からハンドル操作時への移行を瞬時に感知す
ることができ、ハンドル操作時点においてこれに即応し
たパワーアシストが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例のパワーステアリング装置
のシステム構成図。
【図2】本発明のパワーステアリング装置の概略構成
図。
【図3】請求項3の発明に係る実施例のパワーステアリ
ング装置のシステム構成図。
【図4】請求項4の発明に係る実施例のパワーステアリ
ング装置のシステム構成図。
【図5】車速と電動モータの回転数の関係を示したグラ
フ。
【符号の説明】
1・・・ハンドル 2・・・入力軸 3・・・ギアボックス 4・・・オイルポンプ 5・・・ホース 6・・・オイルタンク 7・・・電動モータ 8・・・PSバルブ 9・・・PSシリンダ 10・・・検出手段 10a・・流量センサー 10b・・差圧センサー 10c・・絞り 10d・・パイロット作動チェック弁 100・・・パワーステアリング装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワーステアリングシリンダにパワース
    テアリングバルブを介して圧油を供給するオイルポンプ
    を電動モータで駆動するようにしたパワーステアリング
    装置において、 前記パワーステアリングバルブと前記パワーステアリン
    グシリンダの間に設けられた検出手段により、その間を
    通過する圧油の流量の変動を検出し、この検出信号に基
    づいて前記電動モータの回転数を制御するようにしたこ
    とを特徴とするパワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 前記検出手段が、流量センサーであるこ
    とを特徴とする請求項1記載のパワーステアリング装
    置。
  3. 【請求項3】 前記検出手段が、前記パワーステアリン
    グバルブと前記パワーステアリングシリンダの間に設け
    られた絞りと、この絞りの前後の差圧を検出する差圧セ
    ンサーとから成ることを特徴とする請求項1記載のパワ
    ーステアリング装置。
  4. 【請求項4】 前記絞りと並列にパイロット作動チェッ
    ク弁を設けたことを特徴とする請求項3記載のパワース
    テアリング装置。
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