(57)【要約】【課題】車両用電動油圧パワーステアリング装置の作動油が低温であるとき、同作動油を加熱して、作動油の粘性抵抗を低減する。【解決手段】当該装置は、作動油を収容するリザーバタンク１０、操舵力に応じて作動する可逆回転式の電気モータ２０、電気モータ２０の作動によって回転駆動されてリザーバタンク１０内の作動油を吸入・吐出する可逆式の電動油圧ポンプ３０、電動油圧ポンプ３０の作動に応じて作動する制御弁（５３）、この制御弁と電動油圧ポンプ３０の協働作用により制御された作動油の供給・排出に応じて動作して操舵アシスト力を出力する油圧アクチュエータを備えている。電気モータ２０の周囲には、電動油圧ポンプ３０の作動時に内部の作動油がリザーバタンク１０に還流可能な作動油通路Ｐａ１，Ｐａ２が設けられている。電気モータ２０は、作動油の温度が設定温度以下で操舵力が設定値以下であるとき、回転軸２１が回転しない電流を通電される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の作動油を内部に収容するリザーバタンクと、操舵力検出手段が検出する操舵力に応じて作動する可逆回転式の電気モータと、この電気モータの作動によって回転駆動されて前記リザーバタンク内の作動油を吸入して吐出する可逆式の電動油圧ポンプと、この電動油圧ポンプの作動に応じて作動する制御弁と、この制御弁と前記電動油圧ポンプの協働作用により制御された作動油の供給・排出に応じて動作して前記操舵力をアシストする操舵アシスト力を出力する油圧アクチュエータを備えている車両用電動油圧パワーステアリング装置において、
前記電気モータの周囲に、前記電動油圧ポンプの作動時に内部の作動油が前記リザーバタンクに還流可能な作動油通路を設けるとともに、
作動油の温度が設定温度以下であり前記操舵力が設定値以下であるときに前記電気モータに同電気モータの回転軸が回転しない電流を通電する通電制御手段を設けたことを特徴とする車両用電動油圧パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電動油圧パワーステアリング装置において、前記作動油通路を形成する構造体は、前記電気モータのケース外周に液密的に組付けられて前記ケースとの間に筒状の通路を形成するスリーブと、前記筒状の通路を蛇行通路とする複数の隔壁を備えていることを特徴とする車両用電動油圧パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電動油圧パワーステアリング装置に係り、特に、所定量の作動油を内部に収容するリザーバタンクと、操舵力検出手段が検出する操舵力に応じて作動する可逆回転式の電気モータと、この電気モータの作動によって回転駆動されて前記リザーバタンク内の作動油を吸入して吐出する可逆式の電動油圧ポンプと、この電動油圧ポンプの作動に応じて作動する制御弁と、この制御弁と前記電動油圧ポンプの協働作用により制御された作動油の供給・排出に応じて動作して前記操舵力をアシストする操舵アシスト力を出力する油圧アクチュエータを備えている車両用電動油圧パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した車両用電動油圧パワーステアリング装置は、例えば、下記特許文献１に記載されている。下記特許文献１に記載されている車両用電動油圧パワーステアリング装置では、電動油圧ポンプが操舵アシスト力を必要とするとき電気モータにより回転駆動され常には回転駆動されないように構成されていて、電動油圧ポンプとして高効率の油圧ポンプが採用されている。
【特許文献１】特開２００６−１１２３６１号公報
【発明の開示】
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている車両用電動油圧パワーステアリング装置では、電動油圧ポンプが常には回転駆動されないため、当該装置の周囲温度が低温である場合、リザーバタンク内に収容されている作動油等が低温となって、作動油の粘性抵抗が大きくなるおそれがあり、これに伴う種々な不具合（例えば、制御弁の作動遅れ、電動油圧ポンプの回転抵抗増大による吐出量低下、電動油圧ポンプの回転ムラによる発生油圧変動増大、油圧供給系での圧力損失増大による操舵アシスト力低下など）が生じるおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、所定量の作動油を内部に収容するリザーバタンクと、操舵力検出手段が検出する操舵力に応じて作動する可逆回転式の電気モータと、この電気モータの作動によって回転駆動されて前記リザーバタンク内の作動油を吸入して吐出する可逆式の電動油圧ポンプと、この電動油圧ポンプの作動に応じて作動する制御弁と、この制御弁と前記電動油圧ポンプの協働作用により制御された作動油の供給・排出に応じて動作して前記操舵力をアシストする操舵アシスト力を出力する油圧アクチュエータを備えている車両用電動油圧パワーステアリング装置において、前記電気モータの周囲に、前記電動油圧ポンプの作動時に内部の作動油が前記リザーバタンクに還流可能な作動油通路を設けるとともに、作動油の温度が設定温度以下であり前記操舵力が設定値以下であるときに前記電気モータに同電気モータの回転軸が回転しない電流を通電する通電制御手段を設けたことに特徴がある。
【０００５】
本発明による車両用電動油圧パワーステアリング装置においては、作動油の温度が設定温度以下（作動油の粘性抵抗が急激に増加する手前の温度、例えば、０℃程度の低温）であり、操舵力が設定値以下（操舵アシスト力を必要としない状態）であるときに、通電制御手段が電気モータに同電気モータの回転軸が回転しない電流を通電する。このため、電気モータでは、回転軸が回転しない状態（電動油圧ポンプを回転駆動しない状態）で、通電による発熱が生じて、この発熱により電気モータの周囲に設けた作動油通路内の作動油が加熱（予熱）される。
【０００６】
ところで、作動油通路内で加熱（予熱）された作動油は、電動油圧ポンプの作動時に、作動油通路内からリザーバタンクに還流して、リザーバタンク内に収容されている作動油の油温を高める。このため、当該装置の周囲温度が低温であってリザーバタンク内に収容されている作動油が低温であっても、電動油圧ポンプの作動に伴って、リザーバタンク内に収容されている作動油の油温が直ちに高められて、作動油の粘性抵抗が低減される。したがって、作動油の粘性抵抗が大きいことによる種々な不具合が解消される。
【０００７】
上記した本発明の実施に際して、前記作動油通路を形成する構造体は、前記電気モータのケース外周に液密的に組付けられて前記ケースとの間に筒状の通路を形成するスリーブと、前記筒状の通路を蛇行通路とする複数の隔壁を備えていることも可能である。なお、複数の隔壁は、スリーブの内周に設けられていてもよく、ケースの外周に設けられていてもよい。この場合には、作動油通路内の作動油を、電気モータのケース外周全体でムラなく加熱することが可能であり、しかも蛇行通路にて熱交換して効率よく加熱することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による車両用電動油圧パワーステアリング装置の全体構成を示していて、この車両用電動油圧パワーステアリング装置は、車体に組付けられて所定量の作動油を内部に収容するリザーバタンク１０と、操舵力検出手段としてのトルクセンサＳｔが検出する操舵力（ステアリングハンドルに加えられる操舵トルク）に応じて作動する可逆回転式の電気モータ２０と、この電気モータ２０の作動によって回転駆動されてリザーバタンク１０内の作動油を吸入して吐出する可逆式の電動油圧ポンプ３０を備えている。
【０００９】
また、車両用電動油圧パワーステアリング装置は、電動油圧ポンプ３０を含む油圧回路に介装された制御弁としてのフェールセーフバルブ４０および背圧コントロールバルブ５０と、これらのバルブ４０，５０と電動油圧ポンプ３０の協働作用により制御された作動油の供給・排出に応じて動作して操舵アシスト力（操舵力をアシストする力）を出力する油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ６０を備えている。
【００１０】
リザーバタンク１０は、図２に示したように、タンク本体１１とキャップ１２を備えるとともに、スペーサ１３と支持体１４を備えている。タンク本体１１は、上端に開口部１１ａを有していて、下端部にてマニホールド（多様体）７０に液密的に組付けられており、内部には所定量の作動油（図２の二点鎖線で示した油面Ｌｏ参照）が収容されている。なお、タンク本体１１は、外部から内部の油面高さを透視で視認可能な樹脂素材で形成されている。
【００１１】
キャップ１２は、タンク本体１１の上端部外周に形成したねじ部１１ｂに脱着可能に組付けられていて、タンク本体１１との間にはタンク内部とタンク外部間での空気流通を常に許容する大気連通路ＡＰが形成されている。これにより、リザーバタンク１０内の作動油には常に大気圧が付与されるようになっている。
【００１２】
スペーサ１３は、筒状に形成されていて、タンク本体１１内の上部に組付けられており、外部から内部の油面高さを透視で視認可能な樹脂素材で形成されている。支持体１４は、筒状に形成されていて、タンク本体１１内にてスペーサ１３と電動油圧ポンプ３０の吸入部間に介装されており、電動油圧ポンプ３０の吸入部との間にはシールリング１５が介装されている。
【００１３】
この支持体１４は、タンク内部に収容した作動油中に収容されていて、電動油圧ポンプ３０の両吸入口３１，３２を周囲から包囲しており、内部には電動油圧ポンプ３０の吸入口３１，３２への異物混入を防ぐためのフィルタ１６が組付けられている。また、支持体１４の上端部には切欠１４ａが形成され、この切欠１４ａによってフィルタ１６に向けて作動油を導く導通路が形成されている。
【００１４】
電気モータ２０は、トルクセンサＳｔが検出する操舵力に応じて電気制御装置ＥＣＵにより作動を制御されるものであり、電動油圧ポンプ３０の駆動軸３９にトルク伝達可能に連結された回転軸２１と、これを回転可能に支持するケース２２と、このケース２２内に収容されていて通電によって回転軸２１を回転させることが可能な種々な電気系機器（図示省略）を備えていて、ケース２２の上端部にてマニホールド７０に液密的に組付けられている。
【００１５】
電動油圧ポンプ３０は、電気モータ２０によって正逆回転駆動される高効率のトロコイドポンプ（当該ポンプの構成部材である例えば各ロータ間のクリアランスが小さく設定されているポンプ）であり、図２に示したように、その一対の吸入口３１，３２をタンク中央底部にて上方に向けて開口させた状態でマニホールド７０に組付けられて、リザーバタンク１０の底部に収納されている。なお、各吸入口３１，３２には、吸入チェック弁３３，３４がそれぞれ介装されている。
【００１６】
この電動油圧ポンプ３０では、トルクセンサＳｔ（図１参照）によって検出される左方向の操舵トルクに応じて電気モータ２０の回転軸２１が正回転すると、電動油圧ポンプ３０から吐出される作動油が油路Ｐ１を通して油圧シリンダ６０の油室Ｒ１に供給されるとともに、油圧シリンダ６０の油室Ｒ２内にある作動油が油路Ｐ２を通して電動油圧ポンプ３０またはリザーバタンク１０に向けて排出される。これにより、油圧シリンダ６０は、左方向への操舵アシスト力を出力する。
【００１７】
また、この電動油圧ポンプ３０では、トルクセンサＳｔによって検出される右方向の操舵トルクに応じて電気モータ２０の回転軸２１が逆回転すると、電動油圧ポンプ３０から吐出される作動油が油路Ｐ２を通して油圧シリンダ６０の油室Ｒ２に供給されるとともに、油圧シリンダ６０の油室Ｒ１内にある作動油が油路Ｐ１を通して電動油圧ポンプ３０またはリザーバタンク１０に向けて排出される。これにより、油圧シリンダ６０は、右方向への操舵アシスト力を出力する。
【００１８】
フェールセーフバルブ４０は、当該装置の正常時にマニュアルステアを不能とし、当該装置の異常時にマニュアルステアを可能とするものであり、図１に示したように、両油路Ｐ１、Ｐ２とリザーバタンク１０を接続する接続油路Ｐ３（図２に示したマニホールド７０に設けられている）に介装されていて（すなわち、マニホールド７０に組付けられていて）、通電により閉弁され非通電により開弁されてリザーバタンク１０への作動油の自由流れを許す常開の電磁切換弁４１と、左右一対のチェック弁４２，４３によって構成されている。なお、電磁切換弁４１の作動は、電気制御装置ＥＣＵによって制御されるように構成されている。
【００１９】
背圧コントロールバルブ５０は、リザーバタンク１０と油圧シリンダ６０の各油室Ｒ１、Ｒ２間の連通・遮断を制御するものであり、図１に示したように、両油路Ｐ１、Ｐ２とリザーバタンク１０を接続する接続油路Ｐ４（図２に示したマニホールド７０に設けられている）に介装されていて（すなわち、マニホールド７０に組付けられていて）、左右一対の圧力制御弁５１，５２と、一つのチェック弁５３によって構成されている。図示左方の圧力制御弁５１は、図示右方の油路Ｐ１の油圧が所定の圧力に達すると、開作動してタンク側への自由流れを許すように設定されている。図示右方の圧力制御弁５２は、図示左方の油路Ｐ２の油圧が所定の圧力に達すると、開作動してタンク側への自由流れを許すように設定されている。
【００２０】
ところで、この実施形態においては、電気モータ２０におけるケース２２の外周にケース２２との間に筒状の通路Ｐａを形成するスリーブ８１が液密的に組付けられている。スリーブ８１は、上端部にてケース２２の外向フランジ部２２ａにシールリング８２を介して液密的に固着されるとともに、下端部にてケース２２の外周にシールリング８３を介して液密的に嵌合固定されていて、内部には筒状の通路Ｐａを一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２とする複数の隔壁８１ａが形成されている。なお、スリーブ８１の下端部は、ベルト８４を用いてクランプされている。
【００２１】
各蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２は、電動油圧ポンプ３０の作動時に内部の作動油をリザーバタンク１０に還流可能な作動油通路であり、上流側と下流側にてそれぞれ連通していて、上流側端部にてマニホールド７０に組付けたチェック弁５３の下流にケース２２の外向フランジ部２２ａに設けた連通孔２２ａ１を通して連通し、下流側端部にてケース２２の外向フランジ部２２ａに設けた連通孔２２ａ２とマニホールド７０に設けた連通孔７１を通してリザーバタンク１０内に連通している。
【００２２】
また、この実施形態においては、リザーバタンク１０に設けた油温センサ（図示省略）にて検出される作動油の温度が設定温度以下（作動油の粘性抵抗が急激に増加する手前の温度、例えば、０℃程度の低温）であり、トルクセンサＳｔにて検出される操舵力が設定値以下（操舵アシスト力を必要としない状態）であるときに、電気モータ２０に同電気モータ２０の回転軸２１が回転しない電流を通電（例えば、電気モータ２０がブラシレスのＤＣ三相モータである場合にはロック通電）する通電制御手段としての制御プログラムが電気制御装置ＥＣＵに組み込まれている。
【００２３】
上記のように構成したこの実施形態の車両用電動油圧パワーステアリング装置においては、作動油の温度が設定温度以下（作動油の粘性抵抗が急激に増加する手前の温度、例えば、０℃程度の低温）であり、操舵力が設定値以下（操舵アシスト力を必要としない状態）であるとき、電気制御装置ＥＣＵに組み込まれている通電制御手段が電気モータ２０に同電気モータ２０の回転軸２１が回転しない電流を通電する。このため、電気モータ２０では、回転軸２１が回転しない状態（電動油圧ポンプ３０を回転駆動しない状態）で、通電による発熱が生じて、この発熱により電気モータ２０のケース２２外周に設けた一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２内の作動油が加熱（予熱）される。
【００２４】
ところで、一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２内で加熱（予熱）された作動油は、電動油圧ポンプ３０の作動時に、各蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２内から、ケース２２の外向フランジ部２２ａに設けた連通孔２２ａ２とマニホールド７０に設けた連通孔７１を通して、リザーバタンク１０に還流して、リザーバタンク１０内に収容されている作動油の油温を高める。なお、電動油圧ポンプ３０の作動時には、背圧コントロールバルブ５０のチェック弁５３を通過した作動油がケース２２の外向フランジ部２２ａに設けた連通孔２２ａ１を通して各蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２に流れる。
【００２５】
このため、当該装置の周囲温度が低温であって、リザーバタンク１０内に収容されている作動油が低温であっても、電動油圧ポンプ３０の作動に伴って、リザーバタンク１０内に収容されている作動油の油温が直ちに高められて、作動油の粘性抵抗が低減される。したがって、作動油の粘性抵抗が大きいことによる種々な不具合が解消される。
【００２６】
また、この実施形態においては、電気モータ２０におけるケース２２の外周に液密的に組付けられてケース２２との間に筒状の通路Ｐａを形成するスリーブ８１と、このスリーブ８１の内周に形成されて筒状の通路Ｐａを一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２とする複数の隔壁８１ａによって、電気モータ２０のケース外周に一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２がコンパクトに形成されている。このため、一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２すなわち作動油通路内の作動油を、電気モータ２０のケース外周全体でムラなく加熱することが可能であり、しかも蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２にて熱交換して効率よく加熱することが可能である。
【００２７】
なお、この実施形態においては、電動油圧ポンプ３０の作動時、背圧コントロールバルブ５０のチェック弁５３を通過した作動油がケース２２の外向フランジ部２２ａに設けた連通孔２２ａ１を通して各蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２に流れ、各蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２を通過した後に、ケース２２の外向フランジ部２２ａに設けた連通孔２２ａ２とマニホールド７０に設けた連通孔７１を通してリザーバタンク１０に還流するため、各蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２を通過する作動油によって電気モータ２０を冷却することも可能であり、電気モータ２０の過熱を防止することも可能である。
【００２８】
上記実施形態においては、ケース２２の外周に組付けたスリーブ８１と、スリーブ８１の内周に形成した複数の隔壁８１ａを備えた構造体にて一対の蛇行通路Ｐａ１，Ｐａ２（作動油通路）を形成して実施したが、スリーブ８１の内周に形成した複数の隔壁８１ａに代えて、ケースの外周に設けられた複数の隔壁（径外方に突出するリブ）を採用することが可能であることは勿論のこと、作動油通路を形成する構造体の構成は適宜変更可能であり、作動油通路の形状・構造（形態）も適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実施した車両用電動油圧パワーステアリング装置の全体構成を概略的に示した図である。
【図２】図１に示したリザーバタンク、電動油圧ポンプ、電気モータ等の要部縦断拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…リザーバタンク、１１…タンク本体、１１ａ…開口部、１２…キャップ、１３…スペーサ、１４…支持体、１４ａ…切欠（導通路）、１６…フィルタ、２０…電気モータ、２１…回転軸、２２…ケース、３０…電動油圧ポンプ、３１，３２…吸入口、４０…フェールセーフバルブ、５０…背圧コントロールバルブ、６０…油圧シリンダ、８１…スリーブ、８１ａ…隔壁、Ｐａ…筒状の通路、Ｐａ１，Ｐａ２…蛇行通路（作動油通路）、ＥＣＵ…電気制御装置、Ｓｔ…トルクセンサ
【図１】
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【図２】
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