JPH0683561U - モータ駆動型油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吐出圧が低圧時での最大吐出流量を増加する
とともに、高圧時のモータの消費電力を低減することの
できるモータ駆動型油圧装置を提供する。 【構成】 モータ１によって駆動され、作動油を導入部
８から吐出油路１０に油圧として吐出する主油圧源２を
有する一方、同じくモータによって駆動され、作動油を
導入部から吐出油路に油圧として吐出する補助油圧源３
を有し、これら両油圧源が吐出する吐出圧が所定値以上
のときは、補助油圧源から吐出される作動油を導入部に
還流させる切換手段７を備えた構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧装置に関し、特に、自動車用パワーステアリング装置等の油圧 原として施用して良好な、モータにより油圧源を駆動するモータ駆動型油圧装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車用パワーステアリング装置は、ベーンポンプ等の油圧源から吐 出される作動油をアクチュエータに供給し、運転者のハンドルの操舵力の助勢を 行うものである。かかるパワーステアリング装置としては、エンジンの回転速度 に比例して増大するポンプ出力を利用して、パワーシリンダ等に作動油を供給す る機構のものが多く使用されていたが、エンジン回転数に応じてオイルポンプの 回転数も高くなり、高速走行時ほど吐出流量が多くなるという、制御目標と相反 する駆動系を利用するため、制御系の構成が複雑かつ困難であった。

【０００３】 この点を改善するために、近年、ベーンポンプ等の油圧源をモータで駆動する モータ駆動型油圧装置が開発され、次第に普及してきている。かかるモータ駆動 型油圧装置においては、エンジン回転数の制約を受けることなく、モータのドラ イブシャフトを介してベーンポンプ等の油圧源を自在に駆動することができる。 従って、車両の走行速度を検知して作動油の流量の制御を行うことが可能となり 、制御系の構築が容易になるという利点をもつ。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のモータ駆動型油圧装置は、モータにより回転するベーン ポンプ等の油圧源を一つ用いた構成であることから、モータの使用電流の最大値 の設定、及びポンプリリーフ圧の設定値により、油圧源の固有吐出量が決定され てしまい、ポンプ吐出圧が低圧時に吐出流量が不足した場合には十分な操舵力の 助勢ができないという問題点があった。この問題点を解決するためにハイパワー の油圧源を用いたり、油圧源を複数個用いるものがあるが、ポンプ吐出圧に比例 してモータの電流値が上昇するので、ポンプ吐出圧が高圧になった場合にはモー タにかかるトルクが増大するため、消費電力が大きくなるという新たな問題点が 発生していた。

【０００５】 本考案は、このような従来の二律背反的な問題点に鑑みて提案されたもので、 低圧時での最大吐出流量を増加するとともに、高圧時のモータの消費電力を低減 することのできる優れたモータ駆動型油圧装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案は、モータによって駆動され、作動油を導 入部から吐出油路に油圧として吐出する主油圧源を有する一方、同じくモータに よって駆動され、作動油を導入部から吐出油路に油圧として吐出する補助油圧源 を有し、これら両油圧源が吐出する吐出圧が所定値以上のときは、補助油圧源か ら吐出される作動油を導入部に還流させる切換手段を備えた構成とする。

【０００７】

【作用】

このような構成に基づいて、本考案によれば、吐出圧が低い場合には、複数の 油圧源により作動油をアクチュエータに供給して、操舵力の助勢に十分な吐出流 量を確保し、吐出圧が高い場合には、単一の油圧源をモータの負荷とすることに より消費電力の低減を図ることができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】 図１は本考案の一実施例を示すモータ駆動型油圧装置の構成を示す概略図であ る。図１において、モータ１は供給される電源により回転駆動し、その出力軸の 一端には主油圧源２及び補助油圧源３の２つの油圧源が結合され、例えば、タン デム型のベーンポンプ等のような構成となっている。これら主油圧源２及び補助 油圧源３により構成されるベーンポンプ４は、それぞれ吐出ポート５及び６から 作動油を吐出する。

【００１０】 この吐出ポート５は、ステアリングギア等の図示しないアクチュエータに配管 １０によって接続されている。吐出ポート６は、切換バルブ７を介在させて、前 記アクチュエータに配管１０を介して接続されると共に、作動油の導入部である サクションパイプ８に配管９を介して接続されている。この切換バルブ７は補助 油圧源３からの吐出油の吐出方向を配管９側又は配管１０側に切り換える切換手 段を構成している。なお、配管１１は切換バルブ７に吐出圧Ｐａを供給する吐出 圧供給路である。

【００１１】 図１の構成の動作について、図２及び図３を参照しつつ説明する。

【００１２】 主油圧源２及び補助油圧源３は、モータ１の駆動によりサクションパイプ８か ら流入する作動油を吐出ポート５及び６から吐出する。切換バルブ７は、図示し ない吐出圧検出手段から配管１１を介して与えられる吐出圧Ｐａが所定値（この 場合、５２ｋｇ／ｃｍ² ）未満の場合には、補助油圧源３から吐出される作動油 を配管１０に導出する。そして吐出圧Ｐａが５２ｋｇ／ｃｍ² 以上になると、切 換動作により、補助油圧源３から吐出される作動油を配管９に導出して、導入部 であるサクションパイプ８に還流させる。

【００１３】 すなわち、吐出圧Ｐａが５２ｋｇ／ｃｍ² 未満の場合には、主油圧源２及び補 助油圧源３の２つの油圧源から配管１０に作動油が吐出されるので、図示しない パワーステアリング機構のアクチュエータに供給される作動油の流量が多くなる 。一方、吐出圧Ｐａが５２ｋｇ／ｃｍ² 以上の場合には、サクションパイプ８に 戻された作動油が再び油圧源４に流入される。従って、作動油が、サクションパ イプ８、補助油圧源３、切換バルブ７、配管９の間をモータ１の駆動に応じて還 流することになる。このような作動油の還流により、補助油圧源３がモータ１の 負荷として作用しなくなり、配管１０に作動油を吐出する役割は主油圧源２のみ が担うこととなる。

【００１４】 図２は吐出圧Ｐａに対する吐出流量の関係を表す図である。この図２において 、線図ａは、主油圧源２のみを駆動した場合の吐出圧対吐出流量の関係を表すも のであり、単一の油圧源を用いた従来例に相当する。また、線図ｂは、主油圧源 ２及び補助油圧源３を同時に使用した場合の吐出圧対吐出流量の関係を表すもの である。従って、本実施例の場合には、吐出圧が低い状態から高い状態に移行し ていく過程における吐出流量の変化は、吐出圧Ｐａが５２ｋｇ／ｃｍ² 未満の場 合には線図ｂの特性となり、吐出圧Ｐａが５２ｋｇ／ｃｍ² 以上になると線図ａ の特性となる。従って、吐出圧Ｐａが低い場合に吐出流量を多くして、その増加 量分ｍだけ操舵力の助勢を増強することができる。

【００１５】 図３は、吐出圧Ｐａに対する消費電流の関係を表す図である。図３において、 線図ｄは、主油圧源２のみを駆動した場合の吐出圧対消費電流の関係を表すもの であり、単一の油圧源を用いた従来例に相当する。線図ｅは、主油圧源２及び補 助油圧源３を同時に使用した場合の吐出圧対消費電流の関係を表すものである。 また、ｆはモータ１で消費できる最大定格値を示している。モータ１の負荷トル クは吐出圧Ｐａに比例し、負荷トルクは消費電流に比例するので、吐出圧Ｐａが 大きいほど消費電流が増大する。上記したように本実施例においては、吐出圧Ｐ ａが５２ｋｇ／ｃｍ² 以上になると補助油圧源３からの吐出油が還流するように なるので、図３のＣ点において、消費電流の特性が線図ｅから線図ｄに遷移する 。従って、モータ１の消費電流が最大定格値に達する前に、モータ１の負荷が主 油圧源２のみとなり消費電流特性が低い値に遷移するので、吐出圧の増加による 消費電流の増加を回避することができる。

【００１６】 なお、上記実施例においては、油圧源を２つ使用するようにしたが、異なる所 定の吐出圧で作動油を還流させる油圧源及び切換バルブの構成とし、複数の切換 点を設けるようにしても良い。かかる構成により吐出流量及び消費電流を細かく 制御することが可能となる。

【００１７】 また、上記実施例においては、切換バルブの構成を所定の吐出圧で吐出油路又 は導入部の２つの吐出方向に択一的に切り換えるようにしたが、吐出圧に応じて 吐出油路及び導入部に連続的に分流比を変えて吐出するような分流バルブを設け る構成にすることもできる。かかる構成にすることにより、吐出圧対吐出流量の 特性を滑らかにすることができ、操舵力の助勢の急激な変化を回避する効果が得 られる。また、消費電流の急激な変化がなくなるので、モータに発生する逆起電 力を低減することが可能となる。

【００１８】 さらにまた、切換バルブの制御を吐出圧に代えて、または吐出圧とともに消費 電流により制御する構成にすることもできる。かかる構成により制御系の応答速 度を向上させることにより、より安定した制御系を構築することが可能となる。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は上記実施例から明らかなように、モータ駆動型油圧装置において、モ ータによって駆動され、作動油を導入部から吐出油路に油圧として吐出する主油 圧源を有する一方、同じくモータによって駆動され、作動油を導入部から吐出油 路に油圧として吐出する補助油圧源を有し、これら両油圧源が吐出する吐出圧が 所定値以上のときは、補助油圧源から吐出される作動油を導入部に還流させる切 換手段を備えたことにより、吐出圧が低圧時での最大吐出流量を増加するととも に、高圧時のモータの消費電力を低減する効果が得られる。

【００２０】 また、切換手段を、補助油圧源から吐出される作動油を吐出油路及び導入部に 分流させ、吐出圧に応じて連続的にその分流比を変化させる構成にすることによ り、吐出圧対吐出流量の特性を滑らかにすることができ、操舵力の助勢の急激な 変化を回避する効果が得られる。また、消費電流の急激な変化がなくなるので、 モータに発生する逆起電力を低減する効果がある。

【００２１】 さらに、切換手段を、モータで消費する電流値が所定値以上になるとき補助油 圧源から吐出される作動油を導入部に還流させる構成にすることにより、制御系 の応答速度を向上させて、より安定した制御系を構築する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すモータ駆動型油圧装置
の構成を示す概略図である。

【図２】吐出圧に対する吐出流量の関係を表す図であ
る。

【図３】吐出圧に対する消費電流の関係を表す図であ
る。

【符号の説明】

１ モータ ２ 主油圧源 ３ 補助油圧源 ７ 切換バルブ（切換手段） ８ サクションパイプ（導入部） ９ 配管（還流油路） １０ 配管（吐出油路） １１ 配管（吐出圧供給路）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによって駆動される油圧装置であ
   って、前記モータによって駆動され、作動油を導入部か
   ら吐出油路に油圧として吐出する主油圧源を有する一
   方、同じく前記モータによって駆動され、前記作動油を
   前記導入部から前記吐出油路に油圧として吐出する補助
   油圧源を有し、前記両油圧源が吐出する吐出圧が所定値
   以上のときは前記補助油圧源から吐出される作動油を前
   記導入部に還流させる切換手段を備えたことを特徴とす
   るモータ駆動型油圧装置。
2. 【請求項２】 前記切換手段は前記補助油圧源から吐出
   される作動油を前記吐出油路及び前記導入部に分流させ
   前記吐出圧に応じて連続的にその分流比を変化させるこ
   とを特徴とする請求項１記載のモータ駆動型油圧装置。
3. 【請求項３】 前記切換手段は前記モータで消費する電
   流値が所定値以上になったとき前記補助油圧源から吐出
   される作動油を前記導入部に還流させることを特徴とす
   る請求項１記載のモータ駆動型油圧装置。