JPH06107199A

JPH06107199A - 動力舵取装置

Info

Publication number: JPH06107199A
Application number: JP25979292A
Authority: JP
Inventors: Kyosuke Haga; 恭輔芳賀; Mikio Suzuki; 幹夫鈴木; Yoshiharu Inaguma; 義治稲熊; Toshiya Katou; 豪哉加藤
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】パワステアリングポンプによるエンジンの始
動性への影響を軽減するようにした動力舵取り装置を提
供することを目的とする。【構成】ポンプ２から舵取り装置へ供給する圧油を計
量オリフィス９の前後の圧力差に応じて一定流量に制御
する流量制御弁１４を、エンジン始動時、上記計量オリ
フィス９の下流と上記流量制御弁１４とをつなぐ導入流
路１６を流れる圧油を低圧側へバイパスするバイパス流
路１７に設けた電磁弁１８を開動することによって作動
させるようにして、エンジン始動時にポンプ２によるエ
ンジン負荷を減じることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン始動時のセル
モータ及びエンジンにとって負荷となるポンプの消費動
力が少なくなるようにした動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来技術】油圧によりハンドル操作を助力する動力舵
取装置では、ポンプが図４に示すように、エンジン１に
より駆動されるようになっている。すなわち、図４は油
圧によるステアリング助力システムを採る動力舵取装置
のブロック図であり、エンジン１には、例えばベルト結
合によりポンプ２が接続され、ポンプ２は、圧油を油圧
回路３を介してギヤボックス４に送給する。ギヤボック
ス４は、ラックとピニオンを有し、ピニオンにはステア
リングロッド５が連設されラックには前記圧油が作用し
てラックの動作を助力するシリンダが設けられている。
なお、ポンプ２にはリザーバタンク６が接続されてい
る。

【０００３】このようなシステムでは、エンジン１の回
転によってポンプ２が駆動され、該ポンプ２から吐出さ
れる圧油によってシリンダを動作させ、ハンドル操作を
助力する。このため、ポンプ２は常にギヤボックス４に
圧油を供給しており、このポンプ２の動作はエンジン１
にとって少なからず負荷となっている。ところで、エン
ジン１には、図略したオーバランニングクラッチを介し
てセルモータ７が結合され、このセルモータ７によって
始動されるが、このとき、ポンプ２も同じようにセルモ
ータによって回転され、圧油を吐出する。このとき、ポ
ンプ２はギヤボックス４およびギヤボックスに連通する
管路の管路抵抗に逆らって油を吐出しようとする。この
ためポンプ２はエンジン１の始動出力を消費することに
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４の動力舵取装置
は、セルモータ７，エンジン１及びポンプ２が各直結さ
れた構成を採るので、エンジン始動時には、セルモータ
７を介してエンジン１が回転を開始する際、そのエンジ
ン出力をポンプ２が消費し、エンジン始動性を悪化して
いる。

【０００５】本発明は上記の問題を解決し、エンジン始
動時におけるポンプでの消費動力の軽減を図り、ポンプ
によるエンジン始動性への影響が少ない動力舵取装置の
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンによ
って駆動されるポンプから動力舵取装置へ供給する圧油
を計量オリフィスの前後の圧力差に応じて一定流量に制
御する流量制御弁を備えた動力舵取装置において、前記
計量オリフィスの下流と前記流量制御弁とをつなぐ導入
流路を流れる油を低圧側へとバイパスするバイパス流路
を設けるとともに、このバイパス流路にエンジン始動時
開動する電磁弁を設けている。

【０００７】

【作用】流量制御弁を備えた動力舵取装置においては、
エンジンの始動により起動し始めたポンプからの圧油の
流れによって、エンジン始動の直後より計量オリフィス
の前後に圧力差が生じるが、本発明によれば、エンジン
の始動時、計量オリフィスの下流と前記流量制御弁とを
つなぐ導入流路が、エンジン始動時に全開となる電磁弁
によって開口面積を最大とされたバイパス流路を介し
て、例えば大気圧等の低圧側へ直接に接続されることに
なるので、エンジン始動時より、上記圧力差を生起す
る。これにより流量制御弁は、エンジン始動時より、ポ
ンプの供給流路内の圧油をリザーバタンクに逃して油圧
を下げ、起動時のポンプがギヤボックスへの送給管路か
ら受ける圧損の影響をなくしてポンプによるエンジン出
力の消費を少なくすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る動力舵取装置の一実施例
を図１に基づき詳細に説明する。図１は、図４における
ポンプ２，タンク６及び油圧回路のブロックを示してい
る。ポンプ２は、エンジンによって駆動される定容量ポ
ンプであり、このポンプ２の圧油の吐出口は、計量オリ
フィス９を介して供給流路８に接続されるとともに、流
量制御弁１４に接続されている。この流量制御弁１４
は、弁室１４₀に摺動可能にバイパス弁１４ａが挿入さ
れており、このバイパス弁１４ａによって区画された弁
室１４₀の一方の圧力室１４ｂに計量オリフィス９の通
過前の圧力が導入され、他方の圧力室１４ｃには供給流
路８に接続された導入流路１６がダンピングオリフィス
１５を経て接続されている。

【０００９】また、圧力室１４ｂにはリザーバタンク６
又はポンプ２の吸入側へ連通するバイパス穴１４ｅが形
成されている。このバイパス穴１４ｅは圧力室１４ｂ，
１４ｃの圧力差と圧力室１４ｃに挿入されたスプリング
１４ｄの付勢力によって、開口面積が制御されること
で、余剰流をポンプ側へ還流して供給流路８への流量を
常に一定にしている。

【００１０】前記供給流路８は前述の通り導入流路１６
と接続されるとともに、バイパスコントロールバルブ１
０を介して図略のギヤボックスに連通されている。この
バイパスコントロールバルブ１０には、上記供給流路８
が接続された圧力室１０ｄとコントロール弁１０ａによ
って区画されたもう一つの圧力室１０ｃが形成されてい
る。この圧力室１０ｃはバイパス穴１０ｆから前記リザ
ーバタンク６に連通するとともに、絞り開度が可変の電
磁弁１８を介して導入流路１６に連通するバイパス流路
１７に接続されている。

【００１１】上記電磁弁１８は、車速センサ２１からの
速度信号２１ａとイグニッションスイッチ２０が操作さ
れることによって発生するスイッチング信号２０ａに基
づいてその絞り１８ｂの開度が制御されるようになって
おり、具体的には、上記車速信号２１ａとスイッチング
信号２０ａを入力するＥＣＵ（電気制御装置）１９から
の制御信号１９ａによってソレノイド１８ａが駆動され
て絞り１８ａの開度が制御される。なお、ＥＣＵ１９か
ら出力される制御信号１９ａは、Ｄ／Ａ変換により電流
出力として取出されるようになっている。

【００１２】前記コントロール弁１０ａは圧力室１０ｃ
に挿入されたスプリング１０ｂによって圧力室１０ｄ内
に設けられた係止部材１０ｅに押圧されている。この係
止部材１０ｅは上記コントロール弁１０ａがギヤボック
ス側への流れを阻害しないようにするものである。上記
コントロール弁１０ａは圧力室１０ｄ，１０ｃの圧力差
によってバイパス穴１０ｆの開口面積を制御している。

【００１３】本動力舵取装置は、以上のように構成さ
れ、次にその動作を図２のフローチャートを参照して説
明する。エンジン始動以前では、流量制御弁１４のバイ
パス弁１４ａは、図１に示すように、圧力室１４ｂ側に
あり、バイパス穴１４ｅを閉塞している。また、ＥＣＵ
１９は、電磁弁１８を閉状態にしている。

【００１４】さて、イグニッションスイッチ２０が操作
されると、ＥＣＵ１９がスイッチング信号２０ａを認識
して、制御信号１９ａによりソレノイド１８ａへの制御
電流を最大Ｉｍａｘとする指令を行う（ステップＳ₁参
照）。これによりソレノイド１８ａが電磁弁１８の絞り
１８ｂを全開し、流量制御弁１４の圧力室１４ｃは、導
入流路１６とともに、バイパス流路１７−電磁弁１８の
絞り１８ｂ−コントロールバルブ１０の圧力室１０ｃ−
バイパス穴１０ｆを通してリザーバタンク６の例えば大
気圧に落とされる。

【００１５】このため、計量オリフィス８の下流側の供
給流路８から導入流路１６を通りバイパス流路１７へ圧
油のもれによる流れｑ₂が生じ、ポンプ２の吐出口にお
ける圧油の圧力Ｐ₀と、流量制御弁１４の圧力室１４ｃ
における圧油の圧力Ｐ₂との間には圧力差が発生する。
本実施例の流量制御弁１４は、上記もれによる上記圧力
差Ｐ₀−Ｐ₂によってバイパス弁１４ａが圧力室１４ｃ
側へ押されて、供給流路８側からの圧油が圧力室１４ｂ
−バイパス穴１４ｅよりリザーバタンク６又はポンプ２
の吸入側へ還流する圧油の流れＱ_Bを生起する。エンジ
ン１は、この状態で回転を始めることになり、ポンプ２
が起動しようとするとき、ポンプ２はギヤボックス側へ
の圧油の供給流量Ｑ_Aが上記還流によって少なくされて
圧損が減じられ、消費動力も小さくなって、エンジン１
の負担とならないようにすることができる。

【００１６】また、本実施例では、ポンプ２が起動を開
始した後もステップＳ₂により、暫くの間、電磁弁１８
を全開にしている。このように、ポンプ２が僅かに起動
した直後も、電磁弁１８の全開を持続することで、ポン
プ２の吐出作用によって、圧力差Ｐ₀−Ｐ₂は更に増大
し、バイパス穴１４ｅによる流れＱ_Bを増加して、ギヤ
ボックス側への供給流量Ｑ_Aを減じ続け、エンジン１の
始動が円滑に安定回転状態に移行するようにしている。
この電磁弁１８の全開は、例えばエンジン１の回転が安
定する所定時間まで行う。

【００１７】そしてエンジン１が安定な回転状態となっ
た後は、制御信号１９ａにより電磁弁１８の絞り１８ｂ
を閉じる。ステップＳ₃〜Ｓ₆のループは、走行後のＥ
ＣＵ１９の動作であり、車速に応じて操舵助力を減じる
ものである。このループは、単位時間間隔で実行され
る。ステップＳ₃により車速信号２１ａが読み込まれる
と、図３に示す車速対ソレノイド制御電流の特性のマッ
プをサーチし（ステップＳ₄）、その車速に応じた電磁
弁１８の開度を与える制御信号１９ａをソレノイド１８
ａへ供給し（ステップＳ₅）、ステップＳ₆のタイマー
時間だけ次の車速読み込みを待機する。この時間の間
に、ステップＳ₃で読み込んだ車速に応じた電磁弁１８
の開度が設定される。なお、図３の横軸は車速であり、
縦軸は制御電流の大きさを示す。制御電流の大きさは、
電磁弁１８の開度に比例するものとする。

【００１８】このようにして車速によって設定される電
磁弁１８の開度は、図３の特性に示すように、車速の増
加に比例しており、流量制御弁１４の弁室１４₀に対す
る上記圧力差Ｐ₀−Ｐ₂は車速の増加に比例して大きく
なる。従って、車速が増加する程、ギヤボックス側への
供給流量Ｑ_Aが減じられ、操舵助力をそれだけ減少させ
て速度感応式の操舵を行っている。

【００１９】そして、ある高速側の車速Ｖ₂が読み込ま
れると、ＥＣＵ１９は、電磁弁１８を全開する制御信号
１９ａを発生し、高速時の操舵助力は最小の値で一定な
る。なお、上記本実施例では、イグニッションスイッチ
２１の操作と殆ど同時の電磁弁１８の全開による供給流
路８からバイパス流路１７へ生じる圧油のもれを利用し
て、流量制御弁１４を作動させる圧力差Ｐ₀−Ｐ₂を発
生させているが、この圧力差では、流量制御弁１４によ
る充分な還流を確保できない場合は、エンジンの僅かな
回転により起動したポンプの吐出圧油により生じる圧力
差によって、流量制御弁１４を作動させるようなもので
もよい。

【００２０】また、供給流路８のコントロールバルブ１
０は、電磁弁１８が開いたときのダンピングオリフィス
１５の前後の圧力差Ｐ₁−Ｐ₂により、コントロール弁
１０ａが圧力室１０ｃ側へ吸引される。これにより、ギ
ヤボックス側の負荷圧が上昇した際に、圧力室１０ｄが
拡がって圧力室１０ｃが縮まり、コントロールバルブ１
０はリザーバタンク６との連通が遮断されて圧力室１０
ｃの圧力Ｐ₂が上昇する。この圧力Ｐ₂の上昇によっ
て、流量制御弁１４のバイパス弁１４ａが移動して排出
流量Ｑ_Bが減少し、ギヤボックス側への吐出流量Ｑ_Aが
増加して操舵助力を高める。

【００２１】なお、上記実施例では、車速に応じて操舵
助力を減じる電磁弁１８で、本発明のエンジン始動時に
ポンプ２の受ける圧損を減らしているが、これに限られ
るものでなく、単独でエンジン始動時にのみ動作する電
磁弁を設けてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ポン
プからギヤボックスへ供給する圧油を計量オリフィスの
前後の圧力差に応じて一定流量に制御する流量制御弁を
備えた動力舵取装置において、上記計量オリフィスの下
流と上記流量制御弁とをつなぐ導入流路を流れる圧油を
低圧側へとバイパスするバイパス流路を設けるととも
に、このバイパス流路にエンジン始動時に全開する電磁
弁を設けることにより、エンジン始動時に上記流量制御
弁を作動して、ポンプの供給流路中の圧油をリザーバタ
ンク側又はポンプの吸入側へ流し、ギヤボックス側への
供給流量を小さくしてポンプ起動のために消費される動
力を減じ、ポンプによるエンジン始動性への影響を軽減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力舵取装置を示す構成図。

【図２】本発明の動作を説明するフローチャート。

【図３】本発明による電磁弁への制御電流と車速との関
係を示すマップ。

【図４】本発明を適用可能な動力舵取りシステムを示す
構成図。

【符号の説明】

２…ポンプ、６…リザーバタンク、８…供給流路、９…
絞り、１０…チェック弁、１２…供給流路、１３…バイ
パス流路、１４…流量制御弁、１５…絞り、１６…絞り
流路、１７…バイパス流路、１８…電磁弁、１９…コン
トローラ、２０…イグニッションスイッチ、２１…車速
センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤豪哉愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンによって駆動されるポンプから
ステアリングギヤボックスへ供給する圧油を計量オリフ
ィスの前後の圧力差に応じて一定流量に制御する流量制
御弁を備えた動力舵取装置において、前記計量オリフィ
スの下流と前記流量制御弁とをつなぐ導入流路を流れる
油を低圧側へとバイパスするバイパス流路を設けるとと
もに、このバイパス流路にエンジン始動時開動する電磁
弁を設けたことを特徴とする動力舵取装置。