(57)【特許請求の範囲】
【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、
前記オイルポンプとパワーステアリングバルブ間及びパワーステアリングシリンダとオイルタンク間にそれぞれ設けられた流量センサーにより両者の流量差を検出し、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。
【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なされたものであり、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を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、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、前記オイルポンプ４とパワーステアリングバルブ間及びパワーステアリングシリンダ９とオイルタンク６間にそれぞれ設けられた流量センサー１０ａ、１０ｂにより両者の流量差を検出し、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】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
ＥＣＵには、後述する流量センサー１０ａ、１０ｂ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。
【００１２】
流量センサー１０ａ、１０ｂは、本発明の特徴をなすものであり、オイルポンプ４とＰＳバルブ８の間及びＰＳシリンダ９とオイルタンク６の間に各々設けられており、ＰＳシリンダ９の作動による両者の流量差を検出するようになっている。
【００１３】
図２に示すように、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、直ちにオイルポンプ４からＰＳバルブ８に至る間の流量と、ＰＳシリンダ９からオイルタンク６に至る間の流量との間に差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、ＰＳシリンダ９に油が流入するよりも、ＰＳシリンダ９からの出量が多くなり、極短時間の間に二つの流量センサー１０ａ、１０ｂ間に流量差が発生することになる。このようなＰＳシリンダ９の作動による流量差を二つの流量センサー１０ａ、１０ｂ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。
【００１４】
そして、この流量差は、ハンドル１の操舵と略同時に起きることになるため、回路内の圧力が予め定められた圧力まで上昇しないとポンプ起動しない従来例のものに比較し応答性を著しく高めることができる。
【００１５】
尚、流量センサー１０ａ、１０ｂを本実施例ではギヤボックス３内に設けたが勿論それ以外の部分に配置してもよい。また、ハンドル操作が遅い場合、つまり緩操舵時には、二つの流量センサー１０ａ、１０ｂ間に流量差が出にくいために、本実施例では、これを補佐する圧力スイッチ１１を従来と同様に設けているが必ずしも必要ではない。
【００１６】
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３（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３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３中実線で示した。
【００１７】
まずハンドル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。図３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回転程度で回転している。
【００１８】
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。
つまり、オイルポンプから供給された油は、流量センサー１０ａ、ＰＳバルブ８、流量センサー１０ｂを経由してオイルタンク６へ戻るが、この時二つの流量センサー１０ａ、１０ｂを通過する流量は同じであるため、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】
車速が任意に設定した速度、例えば６０ｋｍ／ｈに達するまでは、電動モータ７は設定した３００ｒｐｍ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。
【００２０】
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オイルポンプ４とＰＳバルブ８間及びＰＳシリンダ９とオイルタンク６間に流量差が生じる。
【００２２】
この流量差は二つの流量センサー１０ａ、１０ｂ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、１０ｂ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。
【００２３】
その後、ハンドル操作が終了し回路内が所定圧力となったことを圧力スイッチ１１で検出するか、或いは二つの流量センサー１０ａ、１０ｂ間の流量差が無くなったことを検出すると、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。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のパワーステアリング装置は、ＰＳシリンダの作動による流量差を、二つの流量センサーで検出し、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】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
１０ａ、１０ｂ・・・流量センサー
１１・・・圧力スイッチ
１００・・パワーステアリング装置
【図１】
0003600877.tif 000002
【図２】
0003600877.tif 000003
【図３】
0003600877.tif 000004