JPS59149870A

JPS59149870A - 動力舵取装置

Info

Publication number: JPS59149870A
Application number: JP58022551A
Authority: JP
Inventors: Sadao Takeshima; 竹島　貞郎; Takeshi Oe; 武大江
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1983-02-14
Publication date: 1984-08-27
Also published as: FR2540811A1; US4552240A; FR2540811B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、各種自動車に搭載され、運転者の舵取操作
力を軽減するために用いられる動力舵取装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

近年、自動車の舵取装置には軽快で迅速な舵取操作を行
い、運転者の疲労軽減のために動力舵取装置が用いられ
ている。これはエンジンま念はモータ等の動力源によっ
てオイルポンプを駆動し、運転条件によって油送量を制
御して、低速走行から高速走行まで軽快でかつ、安定し
た操舵を行えるようにしたものである。

しかしながら、このような従来の舵取装置は操舵を軽快
に行うために常時オイルポンプを動作させており、この
結果、非操舵時にオイルポンプへ供給される動力は無駄
に消費されていた。このため、操舵時だけオイルポンプ
を動作させる方法も提案されているが、この方法による
と操舵を行なえばオイルポンプが動作するためエンジン
停止時でも操舵によってオイルポンプが動作するので、
これによって蓄電池が過放電となり、エンジンの始動が
困難になるという欠点を有していた。

し発明の目的および構成〕したがってこの発明の目的はエンジンの７始動を困難に
することがない動力舵取装置を提供することにある。

このような目的を達成するためにこの発明は、エンジン
停止時またはエンジン始動時に、オイルポンプの動作を
禁止するようにしたものである。

以下、実施例を示す図面を用いてこの発明の詳細な説明
する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において、１は走行条件を検出するセンサであって
、走行速度に応じたパルス数の車速信号を発生する車速
センサ１００と、操舵角に応じたパルス数の操舵信号を
発生する操舵角センサ１２０とから構成されている。２
は制御装置であって、パルス信号を所定時間にわたって
継続して発生するポンプ駆動信号に変換するタイマ２０
０と、パルス繰返し数に比例した直流出力電圧を発生す
る周波数・電圧変換器（以下、Ｆ−Ｖ変換器と称する）
２２０と、Ｆ−Ｖ変換器２２０からの直流電圧が所定値
以上となった時にポンプ切断信号を発生するコンパレー
タ回路２４０とから構成されている。３はモータ、４は
モータ３によって駆動されるオイルポンプ（以下ポンプ
と称する）、５はポンプ４によって駆動される動力舵取
部、６はコンパレータ回路２４０によって駆動され停車
時はオンとなっているスイッチ、７はタイマ２００によ
って駆動され停車時はオフとなるスイッチである。８０
はエンジン停止時にポンプ４を停止させる手段であり、
例えばエンジン停止時に潤滑油圧力が低下することを検
出する図示しないスイッチからの信号によって駆動され
、エンジン停止時にオフとなる動作を行なうようになっ
ている。

９０はエンジン始動時にポンプ４を停止させる手段であ
り、例えば図示しないキースイッチが始動の位置にある
時にオフとなる動作を行なうようになっている。

このように構成された装置の動作は次の通りである。エ
ンジン停止時はスイッチ８０がオフとなっているため、
モータ３には電源が供給されていないので操舵が行なわ
れてもモータ３は動作せず、このためポンプ４も動作し
ない。一方、エンジン始動時はスイッチ９０がオフとな
るので、やはジモータ３およびポンプ４が動作しない。

キースイッチを操作してエンジンを始動させると、潤滑
油の圧力が上昇し、スイッチ８０がオンとなる。そして
、キースイッチから手を離すことによってスイッチ９０
はオンの位置に戻る。この結果、始動操作が終了すると
スイッチ８０．９０ともにオンとなる。

これで始動操作が終了し、自動車はいつでも走行できる
状態となる。先ず、停車時の動作について説明すると、
停車時であって、非操舵時は車速センサ１００および操
舵角センサ１２０のいずれからも信号が発生していない
ので、タイマ２０Ｇもポンプ駆動信号を発生していない
。このためスイッチ７はオフとなっており、モータ３は
回転しない。この時、運転者が操舵を行うと操舵角セン
サ１２０から操舵角信号が発生し、タイマ２００に供給
されるので、タイマ２００はポンプ駆動信号を発生し、
スイッチ７をオンにする。この時、スイッチ６．８０．
９０はオンとなっているのでモータ３は電源が供給され
、動作を開始する。

一方、自動車が走行を開始すると、車速センサ１００が
車速信号を発生し、これがタイマ２００に供給される。

このためタイマ２００は操舵に関係なくモータ駆動信号
を発生し、スイッチＴをオンにする。この時、車速信号
はＦ−Ｖ変換器２２０にも供給されて、Ｆ−Ｖ変換器２
２０は車速信号に応じた直流電圧を発生するが、車速信
号が所定値以上にならないとコンパレータ２４０はモー
タ切断信号を発生しないので、車速信号が所定値以下の
間、スイッチ６はオンを継続している。このため、モー
タ３は引続き電源が供給され、動作を継続する。

自動車の走行速度があがり、所定車速を超えると、Ｆ−
Ｖ変換器２２０からコンパレータ回路２４０に供給され
る電圧はあらかじめ設定され次位をこえるので、コンパ
レータ回路２４０はモータ切断信号を発生し、スイッチ
６がオフとなってモータ３は電源が供給されなくなり、
１作を停止する。

従って、エンジン非動作時、エンジン始動時エンジンが
動作していても停車時で非操舵状態にある時のいずれの
場合もモータ３が停止し、停車時で操舵状態である時、
または走行中でも所定車速以下の時はモータ３が動作し
、所定車速以上の時は操舵に関係なくモータ３が停止す
る。このため、停車時および所定車速以下の低速走行時
はモータ３が動作し動力操舵がなされて軽快な操舵が行
える。所定車速以上の場合、モータ３は動作を停止し動
力操舵がなされていないが、もともと車速が大きい時は
操舵力は小さくて良いために、動力操舵がなされなくて
も支障はない。

まｆｃ　Ｓモータ３が同転するのはエンジン〃二動作し
ており動力操舵が必要な時だけであるため、蓄電池の過
放電が防止できるとともに、不易をな電力消費を防止で
きる。

なお、操舵角センサ１２０からの操舵角信号はハンドル
の回転変移ｉを感知することによって得られ、これｈｔ
たステアリング軸に加わるト〃りを操舵トルクセンサで
検出しても良い。また、タイマ２００はＦ−Ｖ変換器と
コンパレータによって構成してもよい。

第２図はこの発明の第２の実施例を示すブロック図であ
って、第１図と同一部分および和尚部分は同記号を用い
ている。同図において、コンパレータ回路２５０はコン
パレータ回路２４Ｇ　と同一構成であるが、車速か第１
の所定速度未満の範囲（以下、極低速域と称する）では
モータ駆動信号を発生せず、車速が第１の所定速度以上
になるとモータ駆動信号を発生するようになっている。

一方、コンパレータ回路２４０は車速が第２の所定速度
以上の範囲（以下、高速域と称する）に達すると、モー
タ切断信号を発生するようになっている。なお、第２の
所定速度は第１の所定速度より大きく、第１の所定速度
以上で第２の所定速度未満の範囲を低速域と定義する。

７１は車速か第１の所定速度以上の時にだけオンとなる
スイッチである。

このように構成された装置の動作は次の通りである。先
ずエンジン非動作時ｉ＋はエンジン始動時にモータ３が
動作しないことは第１の実施例と同様である。次に、エ
ンジンが動作していても停車時は車速センサ１００　か
ら車速信号が発生していないので、Ｆ−Ｖ変換器２２０
、コンパレータ回路２４０，２５０　　は動作しておら
ず、このためスイッチ７１はオフ、スイッチ６はオンと
なっている。この時、操舵が行われていなければ操舵角
センサ１２０は操舵信号を発生していないので、タイマ
２００　も動作せずスイッチ７はオフとなっている。こ
のためモータ３は電源が供給されず動作しない。この状
態で操舵が行われると、操舵角センサ１２０から操舵信
号がタイマ２００に供給されるので、タイマ２００はモ
ータ駆動信号を発生し、スイッチ７をオンにする。この
時、スイッチ６．８０．９０はオンとなっているので、
モータ３は電源が供給されて動作を開始する。

自動車が走行を開始すると、車速センサ１００から車速
信号が発生し、Ｆ−Ｖ変換器２２０で直流に変換された
信号はコンパレータ２４０およびコンパレータ２５０に
供給される。この時の車速が極低速域にあればコンパレ
ータ２４０　、２５０　　共に動作しないので、スイッ
チ６はオンで、スイッチ１１はオフのままである。この
時操舵も行われていなければスイッチ７もオフであるの
で、モータ３は電源に接続されず、動作しないが、操舵
が行われればスイッチ７が動作するので、モータ３は動
作を開始する。　　　− 車速が上昇し、極低速域を超えると、コンパレータ２５
０はモータ駆動信号を発生し、スイッチＴ１がオンにな
るので、操舵に関係なくモータ３が動作全開始するよう
になる。

更に車速か上昇し、高速域に達するとコンパレ＝４２４
０はモータ切断信号を発生するので、スイッチ６はオフ
となり、モータ３は電源から切離されて動作を停止する
。この時、操舵によってスイッチ７がオンになるが、ス
イッチ６がオフであるために、モータ３は動作しない。

この結果、停車時を含む極低速域では操舵時以外は七−
夕３が動作を停止し、極低速域を越え高速域未満の車速
である低速域の時はモータ３は常時動作し、高速域では
操舵に関係なくモータ３は動作を停止する。このため、
停車時を含む低速域では操舵が行われることによって、
動力舵取が行われ軽快な操舵が行え、高速域では動力舵
取は行われないが走行にともなう操舵力の軽減効果によ
って軽快な操舵が行われる。従って、低速域では危険回
避のための急操舵に対して応答遅れを生じさせないため
モータ３を常時動作させているが、応答遅れが問題にな
らない極低速域および停車時は操舵を行う時以外はそ一
夕３の動作を停止させ、また動力操舵の必要がない高速
域でもモータ３を停止させることによって、軽快な操舵
を行いながら、従来の動力舵取装置よりも電力消費量を
低減できる。

なお、操舵角信号は−・ンドルの回転変移量によって検
知できること、″１次操舵角信号はステアリング軸に加
わるトルクを操舵トルクセンサで検知される信号を使用
しても良いこと、タイマ２００はＦ−Ｖ変換器とコンパ
レータによって構成しても良いことは第１の実施例と同
様である。

第３図はこの発明の第３の実施例を示すブロック図であ
り、第１図および第２図と同一部分および相当部分は同
記号を用いている。第３図において８は回転数制御回路
であって、入力端子８ａに信号が供給されている時入力
端子８ｂに供給される信号の値が大きくなる程モータ３
の回転数が低下し、入力端子８ａに信号が供給されなく
なった時は、入力端子８ｂに供給される信号に関係なく
モータ３に電源を供給しなくなるように構成されている
。なお回転数制御回路８は第２図と同様にスイッチ８０
．９０を介してモータ３に電源が供給されるようになっ
ている。

このように構成された装置の動作は次の通りである。先
ずエンジン非動作時またはエンジン始動時にモータ３が
動作しないことは第１の実施例と同様である。次にエン
ジンが動作していても、停車時でかつ非操舵時にはスイ
ッチ７．７１がオフとなっているため、回転数制御回路
８の入力端子８ａに信号が供給されていない。このため
、回転数制御回路８はモータ３に電圧を供給しないので
。

モータ３は動作しない。一方、この時に操舵が行われる
と、操舵角センサ１２０からタイマ２００に供給され九
操舵角信号によって、タイＹ２Ｏ０はモータ駆動信号を
発生するので、スイッチＴがオンとなり、このため回転
数制御回路８の入力端子８ａに信号が供給される。結果
、回転数制御回路８はモータ３に電圧を供給するのでモ
ータ３は動作を開始する。

自動車が極低速域で走行中はコンパレータ回路２４０．
２５０共に動作していないので、スイッチ７．７１はオ
フ、スイッチ６はオンとなっている。

このため、極低速域では停車時と同様に操舵状態だけス
イッチ７がオンとなり、回転数制御装置８の入力端子８
ａに信号が供給されるので、モータ３が動作する。

車速か上昇し低速域に達すると、コンパレータ回路２５
０が動作し、モータ駆動信号を発生するので、スイッチ
Ｔ１がオンになり、操舵に関係なく回転数制御回路８の
入力端子８ａに信号が常時供給される。これと同時に、
Ｆ−Ｖ変換器２２０から車速に比例した回転数制御信号
が回転数制御回路８の入力端子８ｂに供給される。この
ため回転数制御回路８は車速が上昇するに従ってモータ
３の回転数を低下させるように作用する。

更に車速が上昇し、高速域に達すると、コンパレータ回
路２４０が動作し、モータ切断信号を発生するのでスイ
ッチ６がオフとなって回転数制御回路８０入力端子８ａ
　に信号が供給されなくなる。

このため回転数制御回路８はモータ３に電圧を供給しな
くなり、モータ３は動作を停止する。

従って、停車時を含む極低速域では操舵時以外はモータ
３が動作を停止し、低速域では操舵に関係なくモータ３
が動作し、かつモータ３の回転数は車速の上昇と共に低
下し、高速域ではモータ３が動作しない。このため、停
車時を含む極低速域では軽快な操舵が行え、低速域では
車速に応じて適度な操舵が行え、高速域では走行にとも
なう操舵力の軽減効果により、動力操舵なしに軽快な操
舵が行われる。したがって軽快な操舵を行うことができ
、操舵に要する電力消費量を従来の装置よりも低減する
ことができる。

なお、操舵角信号はハンドルの回転変移量で検知できる
こと、址た操舵角信号はステアリング軸に加わるトルク
を操舵トルクセンサで検出する信号に変えても良いこと
、そしてタイマ２００　はＦ−Ｖ変換器とコンパレータ
によって構成しても良いことは第１の実施例と同様であ
る。

第４図は嬉３図のブロック図で示す装置の回路図であり
、第３図と同一部分および和尚部分は同記号を用いてい
る。同図において、操舵角センサ１２０は、発光ダイオ
ード１２１、抵抗１２２，１２３、フォトトランジスタ
１２４で構成されており、図示しかいスリットが発光ダ
イオード１２０の光を遮断することによってフォトトラ
ンジスタ１２４から操舵角に比例した数のパルスを発生
する。２００ａはタイマ２００に相当する部分で抵抗２
０１．２０６、トランジスタ２０２、コンデンサ２０３
，２０７、ダイオード２０４，２０５から構成されてい
るＦ−Ｖ変換器と、抵抗２１０，２１１，２１３、コン
パレータ２１２から構成されているコンパレータ回路と
から成っている。そしてＦ−Ｖ変換器は操舵角信号をそ
のパルス数に比例した直流信号に変換し、コンパレータ
回路はこの直流電圧が抵抗２１０゜′２１１　で決まる
直流電圧の値より大きくなった時、出力電圧が「１」レ
ベルから「０」　レベルに変るようになっている。Ｆ−
Ｖ変換器２２０は、抵抗２２１　、２２２　、２２３　
、２２４、トランジスタ２２５、コンデンサ２２６、ダ
イオード２２７，２２０、コンデンサ２２９　　とから
構成され、車速信号をそのパルス数に比例した直流電圧
に変換する。

コンパレータ回路２４０は、抵抗２４１，２４２゜２４
３とコンパレータ２４４で構成され、Ｆ−Ｖ変換器２２
０の出力電圧の値が抵抗２４１．２４２で決まる値より
下った時、コンパレータ２４４　の出力電圧が「０」レ
ベルから「１」レベルニ変すモータ切断信号を発生する
ようになっている。コンパレータ回路２５０は抵抗２５
１，２５２，２５３とコンパレータ２５４　とで構成さ
れ、Ｆ−Ｖ変換器２２０の出力電圧の値が抵抗２５１，
２５２で決まる値より下った時、コンパレータ２５４の
出力電圧がｒｌＪレベルから「Ｏ」レベルに変り、モー
タ駆動信号を発生するようになっている。そして、これ
らの回路は車速が極低速域の上限である第１の速度以上
でコンパレータ２５４　の出力電圧レベルが反転し、車
速が低速域の上限である第２の速度以上でコンパレータ
２４４の出力電圧レベルが反転するように設定されてい
る。

トランジスタ６ａ　、　７ａ　、　７１ａ　はそれぞれ
スイッチ６．７．７１の働らきをする。

回転数制御回路８はスイッチ回路８００、車速感応回路
８１０、電圧調整回路８２０、過電流保護回路８３０、
エンジン停止時にスイッチ８０がオフとなりモータ３に
供給する電流を遮断する遮断回路８４０、エンジン始動
時にスイッチ９０がオフとなシモータ３に供給する電流
を遮断する遮断回路９００とから構成されている。この
うち、スイッチ回路８００はトランジスタ８０１、抵抗
８０２゜８０３　で構成され、入力端子８ａに信号が供
給されている時は抵抗８０２に発生するバイアス電圧に
よってトランジスタ８０１がオフとなっており、入力端
子８ｂから供給された信号が抵抗８０３　を介して車速
感応回路８１０に供給されるが、入力端子８ａに信号が
供給されなくなるとトランジスタ８０１　がオンとなり
車速感応回路８１０に信号が供給されなくなる。車速感
応回路８１０は抵抗８１１．８１２、コンデンサ８１３
、コンパレータ８１４とで構成され、コンパレータ８１
４の非反転入力端子に供給される電圧の値に応じてデユ
ーティ比の変化するパルス列に変えるようになっている
。

電圧調整回路８２０は抵抗８２１，８２２，８２３゜８
２７、トランジスタ８２４，８２５、ダイオード８２６
で構成され、車速感応回路８１０からのパルス列に従い
、高デユーテイ比の時は高い電圧をモータ３に供給し、
逆に低デユーティ比の時は低い電圧をモータ３に供給す
る。過電流保護回路８３０は抵抗８３１　、８３２　、
８３３　、８３４、コンパレータ８３５、リレー８３６
、リレー接点８３７で構成され、モータ３が過負荷状態
となり大電流が流れ九時、リレー８３６が動作し、リレ
ー接点８３７でトランジスタ８２４を短絡して、トラン
ジスタ８２４を過電流から保護する。

このため、第４図の回路は第３図のブロック図で説明し
たと同様に、エンジン非動作時またはエンジン始動時に
スイッチ８０または９０がオフとなっているのでモータ
３は動作しない。エンジンが動作を開始し極低速域で走
行し、この時に操舵が行なわれていないと、トランジス
タ６ａがオン、トランジスタ７ａ　、　７１ａがオフと
なっているのでトランジスタ８０１　がオンになってお
り、コンパレータ８１４の非反転入力端子が接地され、
車速感応回路８１０はパルスを発生しない。このため電
圧調整回路８２０　もモータ３に電圧を供給しないので
、モータは動作しない。この状態で操舵が行われるとト
ランジスタ７ａ　がオンとなシ、これにともなってトラ
ンジスタ８０１　がオフになるので、車速感応回路８１
０はパルスを発生し、電圧調整回路８２０はモータ３に
電圧を供給するので、モータ３は動作を開始する。また
、車速が極低速域にある間、トランジスタ７１ａはオフ
の状態を継続しているので、操舵時だけモータ３が動作
する。

車速が上昇し低速域に達すると、トランジスタ７１ａ　
がオンとなるので操舵に関係なくトランジスタ８０１が
オフとなる。そして、車速に比例した直流電圧がＦ−Ｖ
変換器２２０から車速感応回路８１０に供給されるので
、車速感応回路８１０は供給される直流電圧の値が上昇
するほどパルス数を多く発生する。このためモータ３は
車速か上昇するほど低い電圧が供給され、モータ３の回
転数が低下する。

更に車速か上昇し高速域に達すると、トランジスタ６ａ
がオフとなり、これにともなってトランジスタ８０１が
オンとなるので、車速感応回路８１０はパルスを発生し
なくなり、モータ３に電源が供給されなくなって、モー
タ３は動作を停止する。

なお、第３図において、コンパレータ２４０を削除し、
スイッチ６を短絡すれば、停車時であって、非操舵状態
の時はモータ３が停止し、操舵状態の時はモータ３が動
作し、走行時には操舵にかかわらずモータ３が動作し、
走行時のモータ３の回転速度は車速の増加に従って減少
するように動作させることができる。

遮断回路８４０は例えば第５図のように構成される。一
般に自動車は、潤滑油の圧力を検出する圧力検出回路５
０が設けられており、これはキースイッチ１をオンにす
ると蓄電池５１から流れ出す電流によってランプ５２が
点灯し、潤滑油の圧力が上昇するとシリンダ５３に与え
られる圧力によってスイッチ５４の可動片が押され、ス
イッチ５４がオフとなり、ラング５２が滅灯するように
構成されている。このため、抵抗８４１，８４２、トラ
ンジスタ８４３、第１図〜第４図のスイッチ８０に相当
するリレー８ＯＡおよびその接点８０ａ。

ダイオード８４４から構成されている遮断回路８４０を
用いれば、潤滑油圧力が低くスイッチ５４がオンの時は
トランジスタ８４３がオフとなっているので接点８０ａ
　　もオフとなっている。そして、潤滑油圧力が上昇し
スイッチ５４がオフとなるとトランジスタ８４３がオン
となり、接点８０ａがオンとなる。

遮断回路９００は例えば第６図のように抵抗９０１、）
ランジスタ９０２、ダイオード９０３、第１図〜第４図
のスイッチ９０に相当するリレー９０Ａおよびその接点
９０ｍ　とから構成されている。自動車の電気系統６０
は一般に蓄電池６１、アクセサリ回路６２、燃料ポンプ
６３、始動電動機６４、始動回路６５をキースイッチ６
６で適宜接続している。このため、第６図に示すように
、始動電動機６４の電源回路に遮断回路９００を接続す
ることによって始動時だけトランジスタ９０２がオンと
なってリレー〇０Ａ　？駆動するので、始動時は接点９
０ａがオフとなる。

第７図はＷＪ４図から第６図を１つにまとめたブロック
図でアリ、スイッチ８３７はａの位置でモータ３の回転
数制御動作、ｂの位置で連続定速動作になる。

なお、以上の実施例においては遮断回路８４０゜９００
をモータ３と直列に挿入したが、電圧調整回路（デユー
ティ変換器）８２０の制御電圧をオンオフしても臭い。

また、遮断回路９００はアクセサリ回路６２に供給され
る電圧の有無を検出しても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明に係る動力舵取装置は、蓄
電池に充電が行なわれないエンジン停止時およびエンジ
ン始動時のいずれの場合もオイルポンプの動作を禁止し
ているので、このような時に操舵を行なってもオイルポ
ンプに電流が流れないため、蓄電池が過放電をおこすこ
とがないので、エンジンの始動が困難になることがない
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る装置の一実施例を示すブロック
図、第２図および第３図は他の実施例を示すブロック図
、第４図は第３図で示す装置の回路図、第５図および第
６図は遮断回路の一実施例を示す回路図、第７図は第３
図を更に詳細にしたブロック図である。１・・・・センサ、２・・・・制御装置、３−の・番モ
ータ、４１１１Ｉ−・ポンプ、５・・φ・動力源、６，
７．７０．７１．６ａ、７０ａ、７１ａ・ｅ・・スイッ
チ、８・−・・回転数制御装置、１００・・・・車速セ
ンサ、１２０　・・・・操舵角センサ、２００　・・参
・タイマ、２２ｏ・・・・Ｆ−Ｖ変換器、２４０，２５
０　−−−　＊　コンパレータ回路、８００・・書・ス
イッチ回路、８１ｏ・・・・車速感応回路、Ｂ１０　・
・・・電圧調整回路、８３０　・・・嚇過電流保護回路
、８４０，９００・・・・遮断回路。特許出願人　自動車機器株式会社代理人　山川政樹（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

走行状態を検出するセンサの出力によってオイルポンプ
を制御する制御手段を有する動力舵取装置において、エ
ンジン停止時にオイルポンプを停止させる手段と、エン
ジン始動時にオイルポンプを停止させる手段とを備えた
ことを特徴とする動力舵取装置。