JPH05231342A - 可変容量型ベーンポンプ装置 - Google Patents
可変容量型ベーンポンプ装置Info
- Publication number
- JPH05231342A JPH05231342A JP4070260A JP7026092A JPH05231342A JP H05231342 A JPH05231342 A JP H05231342A JP 4070260 A JP4070260 A JP 4070260A JP 7026092 A JP7026092 A JP 7026092A JP H05231342 A JPH05231342 A JP H05231342A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching
- switching valve
- vane
- discharge
- steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
- F04C14/26—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 切換弁の切換作動時に生ずるハンドルショッ
クの低減化を図る。 【構成】 特定の吸入ポート41’及び特定の吐出ポー
ト31’からなる第2ポンプ室の機能停止、または機能
復活の切換作用を行う切換弁1の切換制御を行うための
切換機構50を設ける。この切換機構50は、ハンドル
操舵時のハンドルトルクを検出するトルクセンサ18
と、このセンサからの信号に基づき制御信号を出力する
制御手段19と、この制御手段19からの出力信号に基
づき切換弁1の切換を行う電磁弁16とからなる。ハン
ドルトルクが設定値より小さいときには特定のポンプ室
を停止させ、設定値より大きいときには全ポンプ室を稼
働状態にするように切換制御をする。 【効果】 油温の影響を受けないようにして、かつ、ハ
ンドルトルクの小さいときに切換作動を行わせるように
したので、正確な切換制御が可能になり、運転者にハン
ドルショックを感じさせることが少なくなった。
クの低減化を図る。 【構成】 特定の吸入ポート41’及び特定の吐出ポー
ト31’からなる第2ポンプ室の機能停止、または機能
復活の切換作用を行う切換弁1の切換制御を行うための
切換機構50を設ける。この切換機構50は、ハンドル
操舵時のハンドルトルクを検出するトルクセンサ18
と、このセンサからの信号に基づき制御信号を出力する
制御手段19と、この制御手段19からの出力信号に基
づき切換弁1の切換を行う電磁弁16とからなる。ハン
ドルトルクが設定値より小さいときには特定のポンプ室
を停止させ、設定値より大きいときには全ポンプ室を稼
働状態にするように切換制御をする。 【効果】 油温の影響を受けないようにして、かつ、ハ
ンドルトルクの小さいときに切換作動を行わせるように
したので、正確な切換制御が可能になり、運転者にハン
ドルショックを感じさせることが少なくなった。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可変容量型ベーンポンプ
装置に関するものであり、特に、自動車用動力舵取装置
に作動流体を供給するのに適した省エネルギー型の油圧
ポンプ装置に関するものである。
装置に関するものであり、特に、自動車用動力舵取装置
に作動流体を供給するのに適した省エネルギー型の油圧
ポンプ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用動力舵取装置に用いられる油圧
ポンプ装置においては、低速走行時(一般にエンジン回
転速度が低い時)においても、十分な操舵力補助が行え
るようにポンプの吐出流量が設定されている。従って、
このような油圧ポンプ装置においては、エンジン回転速
度(エンジン回転数)の上昇に応じて、エンジン回転数
に比例した流量の作動油が吐出されることとなる。この
ことは、本来操舵力補助をほとんど必要としない高速走
行時(一般にエンジン回転数が高い時)において、作動
油の流量が過剰となる。このような現象に対処するた
め、ポンプから吐出される作動油(吐出油)のうちの一
部を、動力操舵装置のパワーアシスト部には送らず、油
圧ポンプ側へバイパス還流させる流量制御弁(フローコ
ントロールバルブ)方式が、従来、広く採られている。
ポンプ装置においては、低速走行時(一般にエンジン回
転速度が低い時)においても、十分な操舵力補助が行え
るようにポンプの吐出流量が設定されている。従って、
このような油圧ポンプ装置においては、エンジン回転速
度(エンジン回転数)の上昇に応じて、エンジン回転数
に比例した流量の作動油が吐出されることとなる。この
ことは、本来操舵力補助をほとんど必要としない高速走
行時(一般にエンジン回転数が高い時)において、作動
油の流量が過剰となる。このような現象に対処するた
め、ポンプから吐出される作動油(吐出油)のうちの一
部を、動力操舵装置のパワーアシスト部には送らず、油
圧ポンプ側へバイパス還流させる流量制御弁(フローコ
ントロールバルブ)方式が、従来、広く採られている。
【0003】しかしながら、この流量制御弁方式におい
ては、油圧ポンプから吐出された高圧の吐出油が、流量
制御弁に導かれ、そこからバイパス路へ放出されて、そ
の後吸入ポート側に還流されてくるものであるため、エ
ンジンの高速回転時においては、エンジン回転数に応じ
たエネルギー消費をしていることとなる。すなわち流量
制御弁によるバイパス還流方式では、高速走行時等の操
舵力補助を必要としない時に、バイパス還流によるエネ
ルギーロス(損失)を行っていることとなり、これに伴
い車両燃費の悪化をまねくという問題点がある。そこ
で、このような操舵力補助を必要としない時におけるエ
ネルギー損失を低減化するための手段として、例えば特
開昭60−256579号公報記載のような切換弁を用
いた方式のものが従来から採用されている。
ては、油圧ポンプから吐出された高圧の吐出油が、流量
制御弁に導かれ、そこからバイパス路へ放出されて、そ
の後吸入ポート側に還流されてくるものであるため、エ
ンジンの高速回転時においては、エンジン回転数に応じ
たエネルギー消費をしていることとなる。すなわち流量
制御弁によるバイパス還流方式では、高速走行時等の操
舵力補助を必要としない時に、バイパス還流によるエネ
ルギーロス(損失)を行っていることとなり、これに伴
い車両燃費の悪化をまねくという問題点がある。そこ
で、このような操舵力補助を必要としない時におけるエ
ネルギー損失を低減化するための手段として、例えば特
開昭60−256579号公報記載のような切換弁を用
いた方式のものが従来から採用されている。
【0004】このものは、ロータ、ベーン、カムリン
グ、サイドプレート、ハウジング等からなるベーンポン
プにおいて、スプール、スプリング等にて構成される切
換弁が付け加えられた構成からなり、ハンドル操舵に伴
って発生した油圧(負荷圧)に応じて切換弁を切換える
ものである。このような切換弁の切り換え作動により、
パワーアシスト部が操舵力補助用の作動油を少量しか必
要としないハンドル非操舵時等には、ベーンポンプの一
部に作動油を循環させることとし、その部分のポンプ機
能を停止させ、これによってエネルギーロスを少なくす
る一方、パワーアシストが開始されて大量に作動油を必
要とするときには、上記停止させていたポンプ室の機能
を復活させて、十分なパワーアシストを行わせるように
したものである。
グ、サイドプレート、ハウジング等からなるベーンポン
プにおいて、スプール、スプリング等にて構成される切
換弁が付け加えられた構成からなり、ハンドル操舵に伴
って発生した油圧(負荷圧)に応じて切換弁を切換える
ものである。このような切換弁の切り換え作動により、
パワーアシスト部が操舵力補助用の作動油を少量しか必
要としないハンドル非操舵時等には、ベーンポンプの一
部に作動油を循環させることとし、その部分のポンプ機
能を停止させ、これによってエネルギーロスを少なくす
る一方、パワーアシストが開始されて大量に作動油を必
要とするときには、上記停止させていたポンプ室の機能
を復活させて、十分なパワーアシストを行わせるように
したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な切換弁を有するベーンポンプ装置においては、図7に
示す如く、ポンプ回転数(エンジン回転数)が低いと
き、同じポンプ回転数であっても、特定のポンプ室が作
動油循環状態にあり吐出流量がQ1 の状態にある場合
と、そのポンプ室の機能が復活して全ポンプ室が稼働状
態にあり、吐出流量がQ2 の状態にある場合とでは、吐
出流量に大きな差がある。そのため上記切り換わりの際
にアシスト力が急激に変化することとなる。とりわけ、
エンジン回転数(車速)が小さいN1 の時には、路面抵
抗の大きな反力に抗してハンドル操作が行われているた
め、ハンドル操舵時におけるアシスト力の急激な変化は
敏感に感じ取られることとなり、運転者に不快感を与え
ることとなる。
な切換弁を有するベーンポンプ装置においては、図7に
示す如く、ポンプ回転数(エンジン回転数)が低いと
き、同じポンプ回転数であっても、特定のポンプ室が作
動油循環状態にあり吐出流量がQ1 の状態にある場合
と、そのポンプ室の機能が復活して全ポンプ室が稼働状
態にあり、吐出流量がQ2 の状態にある場合とでは、吐
出流量に大きな差がある。そのため上記切り換わりの際
にアシスト力が急激に変化することとなる。とりわけ、
エンジン回転数(車速)が小さいN1 の時には、路面抵
抗の大きな反力に抗してハンドル操作が行われているた
め、ハンドル操舵時におけるアシスト力の急激な変化は
敏感に感じ取られることとなり、運転者に不快感を与え
ることとなる。
【0006】また、上記従来のものは、ハンドル操舵に
伴う吐出側の発生油圧(負荷圧)の変化に応じて切換弁
が切換わる方式のものである。従って、上記一定の圧力
を有する圧油が吐出側通路を流動して切換弁に達するこ
とによって、切換弁の切換作動が行われるものであり、
このため、ある程度の時間遅れが生ずる。特にこの時間
遅れは、油の粘性抵抗が大きくなる油温の低いときに著
しくなる。その結果、上記切換弁の作動は図6におい
て、当初予定のP1 の状態から高圧側にずれ込むことと
なる。そのため、ハンドル操舵時の操舵トルクの変動量
ΔTM は増大傾向になる。すなわち、ハンドルショック
は大きくなる傾向にあり、操舵者(運転者)に与える不
快感も増大化することとなる。そこで、このような、運
転者が操舵する際に感ずる不快感についての問題点を解
消するようにした切換機構を有する切換弁付きのベーン
ポンプ装置を提供しようとするのが本発明の目的(課
題)である。
伴う吐出側の発生油圧(負荷圧)の変化に応じて切換弁
が切換わる方式のものである。従って、上記一定の圧力
を有する圧油が吐出側通路を流動して切換弁に達するこ
とによって、切換弁の切換作動が行われるものであり、
このため、ある程度の時間遅れが生ずる。特にこの時間
遅れは、油の粘性抵抗が大きくなる油温の低いときに著
しくなる。その結果、上記切換弁の作動は図6におい
て、当初予定のP1 の状態から高圧側にずれ込むことと
なる。そのため、ハンドル操舵時の操舵トルクの変動量
ΔTM は増大傾向になる。すなわち、ハンドルショック
は大きくなる傾向にあり、操舵者(運転者)に与える不
快感も増大化することとなる。そこで、このような、運
転者が操舵する際に感ずる不快感についての問題点を解
消するようにした切換機構を有する切換弁付きのベーン
ポンプ装置を提供しようとするのが本発明の目的(課
題)である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、ハウジング内に収納されて回転
駆動されるロータ、当該ロータのスリット内にて摺動運
動をするベーン、当該ベーンの外側にあって、上記ロー
タ、ベーン等と共にポンプ室を形成するカムリング、上
記ロータ、ベーン、カムリングの側面にあってポンプ室
形成に寄与するサイドプレート、当該サイドプレートに
設けられた複数組の吐出ポート及び吸入ポート等からな
るベーンポンプと、上記各吐出ポートに連なる圧力室よ
り送出される吐出油の吐出流量が所定値を超えた場合、
その余剰の吐出油を上記吸入ポートに連なるバイパス路
にバイパス還流させる流量制御弁とからなる油圧ポンプ
装置であって、上記吐出ポートのうちの特定のポートに
連通する吐出側通路を、低圧側に連通するように切換え
る切換弁を備えてなる可変容量型ベーンポンプ装置にお
いて、操舵ハンドルの操舵トルクを検出するためのトル
クセンサと、当該トルクセンサからの信号に基づき制御
信号を出力する制御手段と、当該制御手段からの出力信
号に基づき上記切換弁を切換える電磁弁とからなる機構
であって、操舵トルクが設定値よりも小さい状態にある
ときには、上記制御手段からの信号に基づき、吸入側通
路と連通路とが連通状態になるように上記切換弁を作動
させ、上記操舵トルクが上記設定値よりも大きいときに
は、上記吸入側通路と上記連通路との間の連通状態を遮
断するように上記切換弁を作動させる切換機構を有する
構成を採ることとした。
に、本発明においては、ハウジング内に収納されて回転
駆動されるロータ、当該ロータのスリット内にて摺動運
動をするベーン、当該ベーンの外側にあって、上記ロー
タ、ベーン等と共にポンプ室を形成するカムリング、上
記ロータ、ベーン、カムリングの側面にあってポンプ室
形成に寄与するサイドプレート、当該サイドプレートに
設けられた複数組の吐出ポート及び吸入ポート等からな
るベーンポンプと、上記各吐出ポートに連なる圧力室よ
り送出される吐出油の吐出流量が所定値を超えた場合、
その余剰の吐出油を上記吸入ポートに連なるバイパス路
にバイパス還流させる流量制御弁とからなる油圧ポンプ
装置であって、上記吐出ポートのうちの特定のポートに
連通する吐出側通路を、低圧側に連通するように切換え
る切換弁を備えてなる可変容量型ベーンポンプ装置にお
いて、操舵ハンドルの操舵トルクを検出するためのトル
クセンサと、当該トルクセンサからの信号に基づき制御
信号を出力する制御手段と、当該制御手段からの出力信
号に基づき上記切換弁を切換える電磁弁とからなる機構
であって、操舵トルクが設定値よりも小さい状態にある
ときには、上記制御手段からの信号に基づき、吸入側通
路と連通路とが連通状態になるように上記切換弁を作動
させ、上記操舵トルクが上記設定値よりも大きいときに
は、上記吸入側通路と上記連通路との間の連通状態を遮
断するように上記切換弁を作動させる切換機構を有する
構成を採ることとした。
【0008】
【作用】上記構成を採ることにより、本発明において
は、たとえば図1において、吸入路から吸入された作動
油は、吸入室28から一部は第1吸入ポート41を経て
第1ポンプ室に吸引され、そこで昇圧された後、第1吐
出ポート31より圧力室27に吐出される。そして、そ
の後流量制御弁26により流量制御を受けて動力舵取装
置のパワーアシスト部Cへと送られる。
は、たとえば図1において、吸入路から吸入された作動
油は、吸入室28から一部は第1吸入ポート41を経て
第1ポンプ室に吸引され、そこで昇圧された後、第1吐
出ポート31より圧力室27に吐出される。そして、そ
の後流量制御弁26により流量制御を受けて動力舵取装
置のパワーアシスト部Cへと送られる。
【0009】このような状態において、ハンドル操作を
ほとんど行っていない状態にあるとき、あるいはハンド
ルを操舵しているが車速が高速状態にあり操舵ハンドル
に掛かる操舵トルク(ハンドルトルク)が小さい状態に
ある場合には、電磁弁16は、図1の実線図示の状態に
制御される。すなわち、電磁弁16内のスリーブ162
は、スプリング163の作用により図示の如く左方に押
された位置にある。従って、切換弁圧力室14内には圧
油が導入されないので切換弁1内のスプール11はスプ
リング15のばね作用により図示の状態に置かれる。そ
の結果、連通路23と吸入側通路22とは連通状態とな
り、第2吐出ポート31’から吐出した吐出油は破線矢
印図示の如く、第2吸入ポート41’へと流動する。す
なわち、第2吐出ポート31’からの吐出油(作動油)
は循環することとなり、第2ポンプ室は、機能を停止す
ることにより、省エネルギー運転状態となる。
ほとんど行っていない状態にあるとき、あるいはハンド
ルを操舵しているが車速が高速状態にあり操舵ハンドル
に掛かる操舵トルク(ハンドルトルク)が小さい状態に
ある場合には、電磁弁16は、図1の実線図示の状態に
制御される。すなわち、電磁弁16内のスリーブ162
は、スプリング163の作用により図示の如く左方に押
された位置にある。従って、切換弁圧力室14内には圧
油が導入されないので切換弁1内のスプール11はスプ
リング15のばね作用により図示の状態に置かれる。そ
の結果、連通路23と吸入側通路22とは連通状態とな
り、第2吐出ポート31’から吐出した吐出油は破線矢
印図示の如く、第2吸入ポート41’へと流動する。す
なわち、第2吐出ポート31’からの吐出油(作動油)
は循環することとなり、第2ポンプ室は、機能を停止す
ることにより、省エネルギー運転状態となる。
【0010】次に、急操舵あるいは据切り操舵等、操舵
ハンドルに掛かる操舵トルク(ハンドルトルク)が大き
い状態にある場合には、図1における制御手段19から
の信号に基づき電磁弁16が作動をし、当該電磁弁16
内のスリーブ162をスプリング163のばね力に抗し
て右方に移動させる。その結果、切換弁圧力室14内に
は、圧力室27から圧力導入路21を経て圧油が導入さ
れる。従って、スプール11はスプリング15のばね反
力に抗して左方に移動して一点鎖線図示の位置になり、
上記連通路23と吸入側通路22との間の連通状態を遮
断する。このため、第2吐出ポート31’からの吐出油
は吐出路33を経て圧力室27に吐出され、流量制御弁
26を経てパワーアシスト部Cに供給される。すなわ
ち、低速走行時における操舵の場合、あるいは急操舵を
した場合等、操舵力補助の必要とされる場合には、ベー
ンポンプからの作動油供給量を迅速に増加させて、十分
な操舵力補助を行わせるようにするものである。
ハンドルに掛かる操舵トルク(ハンドルトルク)が大き
い状態にある場合には、図1における制御手段19から
の信号に基づき電磁弁16が作動をし、当該電磁弁16
内のスリーブ162をスプリング163のばね力に抗し
て右方に移動させる。その結果、切換弁圧力室14内に
は、圧力室27から圧力導入路21を経て圧油が導入さ
れる。従って、スプール11はスプリング15のばね反
力に抗して左方に移動して一点鎖線図示の位置になり、
上記連通路23と吸入側通路22との間の連通状態を遮
断する。このため、第2吐出ポート31’からの吐出油
は吐出路33を経て圧力室27に吐出され、流量制御弁
26を経てパワーアシスト部Cに供給される。すなわ
ち、低速走行時における操舵の場合、あるいは急操舵を
した場合等、操舵力補助の必要とされる場合には、ベー
ンポンプからの作動油供給量を迅速に増加させて、十分
な操舵力補助を行わせるようにするものである。
【0011】
【実施例】本発明の第一の実施例について図1ないし図
3を基に説明する。本実施例の構成は、図1に示す如
く、ロータ、ベーン、カムリング等からなるベーンポン
プと、スプール、スプリング等からなる切換弁とで構成
される可変容量型ベーンポンプ装置であることを基本と
するものである。このような基本構成において、ベーン
ポンプは、従来から公知のものであり、ハウジング2内
に収納されて回転駆動されるロータ6、当該ロータ6の
スリット内にて摺動運動をするベーン7、当該ベーン7
の外側にあって上記ロータ6、ベーン7等とポンプ室を
形成するカムリング5、上記ロータ6、ベーン7、カム
リング5の側面にあってポンプ室形成に寄与するサイド
プレート3、4、当該サイドプレート3、4の各々に設
けられた複数の吐出ポート31、31’および吸入ポー
ト41、41’等からなる油圧ポンプ装置であることを
基本構成とするものである。これらに加えて、上記吐出
ポート31、31’に連なる圧力室27を有し、当該圧
力室27に連なるように流量制御弁26を有し、更に
は、上記流量制御弁26から余剰の作動油を吸入側にバ
イパス還流させるためのバイパス路29を有し、当該バ
イパス路29の下流側には、上記吸入ポート41、4
1’に連なる輪状の吸入室28を有する構成となってい
る。
3を基に説明する。本実施例の構成は、図1に示す如
く、ロータ、ベーン、カムリング等からなるベーンポン
プと、スプール、スプリング等からなる切換弁とで構成
される可変容量型ベーンポンプ装置であることを基本と
するものである。このような基本構成において、ベーン
ポンプは、従来から公知のものであり、ハウジング2内
に収納されて回転駆動されるロータ6、当該ロータ6の
スリット内にて摺動運動をするベーン7、当該ベーン7
の外側にあって上記ロータ6、ベーン7等とポンプ室を
形成するカムリング5、上記ロータ6、ベーン7、カム
リング5の側面にあってポンプ室形成に寄与するサイド
プレート3、4、当該サイドプレート3、4の各々に設
けられた複数の吐出ポート31、31’および吸入ポー
ト41、41’等からなる油圧ポンプ装置であることを
基本構成とするものである。これらに加えて、上記吐出
ポート31、31’に連なる圧力室27を有し、当該圧
力室27に連なるように流量制御弁26を有し、更に
は、上記流量制御弁26から余剰の作動油を吸入側にバ
イパス還流させるためのバイパス路29を有し、当該バ
イパス路29の下流側には、上記吸入ポート41、4
1’に連なる輪状の吸入室28を有する構成となってい
る。
【0012】また、切換弁1は、切換弁ハウジング12
内にサブシリンダ13を有し、このサブシリンダ13内
に形成されるサブシリンダ室133内にはスプール1
1、スプリング15を内蔵することを基本構成とするも
のである。上記サブシリンダ13には作動油流通口13
2が設けられており、この作動油流通口132を介し
て、上記吸入室28と連通する吸入側通路22と、上記
吐出ポートのうちの特定の吐出ポート31’に連通する
連通路23とが上記サブシリンダ室133につながるよ
うになっている。これらに加えて、上記スプール11の
一方の頭部側には、上記圧力室27に圧力導入路21を
介して連通する切換弁圧力室14が設けられており、他
方の頭部側には上記スプール11にばね反力を与えるス
プリング15が設けられている構成となっている。な
お、上記スプール11の頭部に設けられたランド部のう
ち、切換弁圧力室14に面する側に設けられたランド部
111は、そのランド部厚さが上記作動油流通口132
の開口部を塞ぐのに十分なだけの幅を有するように構成
されている。すなわち、上記ランド部111は上記作動
油流通口132に対してオーバーラップするように構成
されている。
内にサブシリンダ13を有し、このサブシリンダ13内
に形成されるサブシリンダ室133内にはスプール1
1、スプリング15を内蔵することを基本構成とするも
のである。上記サブシリンダ13には作動油流通口13
2が設けられており、この作動油流通口132を介し
て、上記吸入室28と連通する吸入側通路22と、上記
吐出ポートのうちの特定の吐出ポート31’に連通する
連通路23とが上記サブシリンダ室133につながるよ
うになっている。これらに加えて、上記スプール11の
一方の頭部側には、上記圧力室27に圧力導入路21を
介して連通する切換弁圧力室14が設けられており、他
方の頭部側には上記スプール11にばね反力を与えるス
プリング15が設けられている構成となっている。な
お、上記スプール11の頭部に設けられたランド部のう
ち、切換弁圧力室14に面する側に設けられたランド部
111は、そのランド部厚さが上記作動油流通口132
の開口部を塞ぐのに十分なだけの幅を有するように構成
されている。すなわち、上記ランド部111は上記作動
油流通口132に対してオーバーラップするように構成
されている。
【0013】さらに、上記切換弁ハウジング12の切換
弁圧力室14に面する側には、電磁弁16が設けられて
いる。この電磁弁16は、操舵ハンドルにかかる操舵ト
ルクを検出するトルクセンサ18、制御手段19と一体
となって切換機構50を構成するようになっている。こ
のような切換機構50において、トルクセンサ18から
の信号により作動する制御手段19からの制御信号に基
づき、電磁弁16が作動し、この電磁弁16の作動によ
って上記切換弁1が切換わる構成となっている。なお、
上記電磁弁16は、ソレノイド161と、このソレノイ
ド161の吸引力により移動するスリーブ162と、こ
のスリーブ162を一方向に押圧するスプリング163
等からなる公知の構造のものであって、電流の印加によ
りソレノイド161に電磁力が生じてスプール162が
移動すると、上記圧力導入路21を経て切換弁圧力室1
4と圧力室27とが連通するように作動するものであ
る。
弁圧力室14に面する側には、電磁弁16が設けられて
いる。この電磁弁16は、操舵ハンドルにかかる操舵ト
ルクを検出するトルクセンサ18、制御手段19と一体
となって切換機構50を構成するようになっている。こ
のような切換機構50において、トルクセンサ18から
の信号により作動する制御手段19からの制御信号に基
づき、電磁弁16が作動し、この電磁弁16の作動によ
って上記切換弁1が切換わる構成となっている。なお、
上記電磁弁16は、ソレノイド161と、このソレノイ
ド161の吸引力により移動するスリーブ162と、こ
のスリーブ162を一方向に押圧するスプリング163
等からなる公知の構造のものであって、電流の印加によ
りソレノイド161に電磁力が生じてスプール162が
移動すると、上記圧力導入路21を経て切換弁圧力室1
4と圧力室27とが連通するように作動するものであ
る。
【0014】更に、上記吐出ポート31、31’を有す
る側のサイドプレート3には、上記特定の吐出ポート3
1’に連続して吐出路33が設けられており、この吐出
路33の最終端は回転軸の中心線まわりに円形に開口
し、上記サイドプレート3に接触するように設置された
円板状のサブプレート8に設けられた複数の開口からな
る吐出口81に通じている構成となっている。上記サブ
プレート8の中心位置にはガイド82が設けられてお
り、このガイド82には上記吐出口81の開閉を行う円
板状のバルブ9が設けられている。なお、このバルブ9
には上記吐出口81を閉じるように常時作用するスプリ
ング99が設けられ、当該スプリング99と上記バルブ
9とで逆止弁32を形成する構成となっている。
る側のサイドプレート3には、上記特定の吐出ポート3
1’に連続して吐出路33が設けられており、この吐出
路33の最終端は回転軸の中心線まわりに円形に開口
し、上記サイドプレート3に接触するように設置された
円板状のサブプレート8に設けられた複数の開口からな
る吐出口81に通じている構成となっている。上記サブ
プレート8の中心位置にはガイド82が設けられてお
り、このガイド82には上記吐出口81の開閉を行う円
板状のバルブ9が設けられている。なお、このバルブ9
には上記吐出口81を閉じるように常時作用するスプリ
ング99が設けられ、当該スプリング99と上記バルブ
9とで逆止弁32を形成する構成となっている。
【0015】上記構成を採る本実施例の作動状態につい
て、図2、図3を主にして説明する。ベーンポンプが作
動を開始すると、例えば図1において、吸入路から吸引
された作動油は、バイパス路29を経て吸入室28へと
導かれる。この吸入室28に導かれた作動油のうちの一
部は第1吸入ポート41より吸引され、ポンプ室で昇圧
されて第1吐出ポート31より圧力室27に吐出され
る。その後流量制御弁26によって流量制御を受けて動
力舵取装置のパワーアシスト部Cに送られる。
て、図2、図3を主にして説明する。ベーンポンプが作
動を開始すると、例えば図1において、吸入路から吸引
された作動油は、バイパス路29を経て吸入室28へと
導かれる。この吸入室28に導かれた作動油のうちの一
部は第1吸入ポート41より吸引され、ポンプ室で昇圧
されて第1吐出ポート31より圧力室27に吐出され
る。その後流量制御弁26によって流量制御を受けて動
力舵取装置のパワーアシスト部Cに送られる。
【0016】ところで、切換機構50内の電磁弁16に
は、ハンドル操舵トルク(ハンドルトルク)TM が図2
に示す設定値T1 よりも小さい状態においては、電流が
印加されず、スプリング163の弾性力でスリーブ16
2は図1の位置に保持される。従って、切換弁圧力室1
4と圧力室27の連通状態は阻止される。そのため、切
換弁圧力室14内には作動油が導入されず、圧力も低い
状態となる。その結果、切換弁1内のスプール11はス
プリング15のばね力の作用によって右方に押され、図
1の実線図示の状態となり、吸入側通路22と連通路2
3とはシリンダ室122、作動油流通口132、サブシ
リンダ室133を介して連通状態となる。従って、特定
の吐出ポートである第2吐出ポート31’から吐出した
吐出油は、図1の破線矢印図示の如く、第2吸入ポート
41’に導かれる。すなわち、第2吐出ポート31’と
第2吸入ポート41’とによって形成されるポンプ室に
おいては、作動油が単に循環するだけとなり、図2に示
す特定のポンプ室がポンプ機能停止状態となり、省エネ
ルギー運転状態となる。
は、ハンドル操舵トルク(ハンドルトルク)TM が図2
に示す設定値T1 よりも小さい状態においては、電流が
印加されず、スプリング163の弾性力でスリーブ16
2は図1の位置に保持される。従って、切換弁圧力室1
4と圧力室27の連通状態は阻止される。そのため、切
換弁圧力室14内には作動油が導入されず、圧力も低い
状態となる。その結果、切換弁1内のスプール11はス
プリング15のばね力の作用によって右方に押され、図
1の実線図示の状態となり、吸入側通路22と連通路2
3とはシリンダ室122、作動油流通口132、サブシ
リンダ室133を介して連通状態となる。従って、特定
の吐出ポートである第2吐出ポート31’から吐出した
吐出油は、図1の破線矢印図示の如く、第2吸入ポート
41’に導かれる。すなわち、第2吐出ポート31’と
第2吸入ポート41’とによって形成されるポンプ室に
おいては、作動油が単に循環するだけとなり、図2に示
す特定のポンプ室がポンプ機能停止状態となり、省エネ
ルギー運転状態となる。
【0017】これに対して、急操舵あるいは据切り操舵
時等ハンドルトルクが図2に示す設定値T1 よりも大き
い状態にあるときには、上記切換機構50におけるトル
クセンサ18からの信号に基づき、制御手段19が演算
作用を行い、その結果に基づく制御信号により電磁弁1
6のソレノイド161が磁化される。その結果、この電
磁力の作用により、スリーブ162は吸引され右方に移
動する。従って、切換弁圧力室14と圧力室27とは圧
力導入路21を介して連通状態となり、上記切換弁圧力
室14には、上記圧力室27より高圧の作動油が導入さ
れる。そのため、スプール11はスプリング15のばね
力に抗して左方に移動し(図1一点鎖線図示)、サブシ
リンダ13に設けられた作動油流通口132はスプール
11に設けられたランド部111によって閉じられる。
その結果、上記連通路23と上記吸入側通路22との連
通状態は遮断されることとなる。従って、特定の吐出ポ
ートである第2吐出ポート31’から吐出した吐出油
は、図1の実線矢印図示の如く、吐出路33を経てサブ
プレート8の吐出口81に導かれ、バルブ9を開いて圧
力室27へと流動していく。これにより、第2吐出ポー
ト31’から吐出される吐出油も流量制御弁26に導か
れ、パワーアシスト部Cの操舵力補助に寄与することと
なる。
時等ハンドルトルクが図2に示す設定値T1 よりも大き
い状態にあるときには、上記切換機構50におけるトル
クセンサ18からの信号に基づき、制御手段19が演算
作用を行い、その結果に基づく制御信号により電磁弁1
6のソレノイド161が磁化される。その結果、この電
磁力の作用により、スリーブ162は吸引され右方に移
動する。従って、切換弁圧力室14と圧力室27とは圧
力導入路21を介して連通状態となり、上記切換弁圧力
室14には、上記圧力室27より高圧の作動油が導入さ
れる。そのため、スプール11はスプリング15のばね
力に抗して左方に移動し(図1一点鎖線図示)、サブシ
リンダ13に設けられた作動油流通口132はスプール
11に設けられたランド部111によって閉じられる。
その結果、上記連通路23と上記吸入側通路22との連
通状態は遮断されることとなる。従って、特定の吐出ポ
ートである第2吐出ポート31’から吐出した吐出油
は、図1の実線矢印図示の如く、吐出路33を経てサブ
プレート8の吐出口81に導かれ、バルブ9を開いて圧
力室27へと流動していく。これにより、第2吐出ポー
ト31’から吐出される吐出油も流量制御弁26に導か
れ、パワーアシスト部Cの操舵力補助に寄与することと
なる。
【0018】このように本実施例においては、図2に示
すように、所定のハンドルトルクT1 を基準にして、ハ
ンドルトルクがT1 よりも小さく、ほとんど操舵が行わ
れていないような状態の場合においては、特定のポンプ
室の機能を停止させて吐出流量を減少させ、省エネルギ
ー化を図るとともに、ハンドルトルクがT1 よりも大き
い状態、すなわち、急操舵あるいは据切り操舵等の場合
には、全ポンプ室が稼働状態になるように制御すること
としたので、ハンドル操舵中における吐出流量の急変に
伴うパワーアシスト力の急変を回避することが可能とな
り、これによってハンドルショックの低減化を図ること
ができるようになった。
すように、所定のハンドルトルクT1 を基準にして、ハ
ンドルトルクがT1 よりも小さく、ほとんど操舵が行わ
れていないような状態の場合においては、特定のポンプ
室の機能を停止させて吐出流量を減少させ、省エネルギ
ー化を図るとともに、ハンドルトルクがT1 よりも大き
い状態、すなわち、急操舵あるいは据切り操舵等の場合
には、全ポンプ室が稼働状態になるように制御すること
としたので、ハンドル操舵中における吐出流量の急変に
伴うパワーアシスト力の急変を回避することが可能とな
り、これによってハンドルショックの低減化を図ること
ができるようになった。
【0019】なお、本実施例において、制御手段19の
制御機能にヒステリシス特性をもたせることも可能であ
る。すなわち、特定のポンプ室停止状態(1ポート吐出
状態)と、全ポンプ室稼働状態(2ポート吐出状態)と
の間の切換わり点を図2におけるようなT1 一点に特定
することなく、図3に示すように、1ポート吐出状態か
ら2ポート吐出状態への切換わり点はT2 点とし、逆
に、2ポート吐出状態から1ポート吐出状態への切換わ
り点はT1 点とし、ここにT2 >T1 とするものであ
る。このような制御機能をもたせることによって、油圧
装置、特にバルブ機構周りにおけるチャタリング現象や
ハンチング現象の防止が可能となるとともに、ハンドル
操舵中における1ポート吐出状態と2ポート吐出状態と
の間の切り換わり頻度が減少することにより、ハンドル
ショックの発生頻度を減少させることが可能となる。
制御機能にヒステリシス特性をもたせることも可能であ
る。すなわち、特定のポンプ室停止状態(1ポート吐出
状態)と、全ポンプ室稼働状態(2ポート吐出状態)と
の間の切換わり点を図2におけるようなT1 一点に特定
することなく、図3に示すように、1ポート吐出状態か
ら2ポート吐出状態への切換わり点はT2 点とし、逆
に、2ポート吐出状態から1ポート吐出状態への切換わ
り点はT1 点とし、ここにT2 >T1 とするものであ
る。このような制御機能をもたせることによって、油圧
装置、特にバルブ機構周りにおけるチャタリング現象や
ハンチング現象の防止が可能となるとともに、ハンドル
操舵中における1ポート吐出状態と2ポート吐出状態と
の間の切り換わり頻度が減少することにより、ハンドル
ショックの発生頻度を減少させることが可能となる。
【0020】次に、本発明の第二の実施例について図
4、図5を基に説明する。本実施例の構成も基本的には
第一の実施例のものと同じである。異なるところは、図
4に示す如く、切換機構50の構成要素の一つとして、
車速センサ17を付加したところにある。このように車
速センサ17を加えることによって第一の実施例におい
ては、トルクセンサ18からの信号のみによって一元的
に切換制御を行っていたのに対して、本実施例において
は、当該車速センサ17からの信号も加味して上記切換
わり点を制御することが可能となるものである。すなわ
ち、図5において、車速センサ17からの信号が、車速
Vは大(高速)であるとした場合には、切換わり点はT
1 として実線図示の如く切換わるのに対して、車速Vは
小(低速)であるとした場合には、切換わり点をT1 よ
り小さな値のT’の位置に変更して、破線図示の如く切
換わるように制御するものである。このように車速の小
さい(低速)時にはハンドルトルクTM が小さい値で切
換わり、車速が大きい(高速)ときにはハンドルトルク
TM が大きな値で切換わるよう、車速を考慮した切換わ
り点の制御を行うことができるようにし、これによっ
て、さらにハンドルショックの低減化を図ろうとするも
のである。なお、本実施例においても第一の実施例の場
合と同様、切換わり点にヒステリシス特性をもたせるこ
とが可能であり、これによってハンドルショック発生頻
度の低減化を図ることが可能となる。なお、上記実施例
は、切換弁1と逆止弁32の2つの弁で切換動作を行な
っているが、この構成に限定されるものではなく、たと
えば、一方の吐出ポートをタンク又は他方の吐出ポート
に連通させるように切換えを行なう、いわゆる1つの切
換弁で切換動作を行なう構造のものにも適用できるのは
もちろんである。
4、図5を基に説明する。本実施例の構成も基本的には
第一の実施例のものと同じである。異なるところは、図
4に示す如く、切換機構50の構成要素の一つとして、
車速センサ17を付加したところにある。このように車
速センサ17を加えることによって第一の実施例におい
ては、トルクセンサ18からの信号のみによって一元的
に切換制御を行っていたのに対して、本実施例において
は、当該車速センサ17からの信号も加味して上記切換
わり点を制御することが可能となるものである。すなわ
ち、図5において、車速センサ17からの信号が、車速
Vは大(高速)であるとした場合には、切換わり点はT
1 として実線図示の如く切換わるのに対して、車速Vは
小(低速)であるとした場合には、切換わり点をT1 よ
り小さな値のT’の位置に変更して、破線図示の如く切
換わるように制御するものである。このように車速の小
さい(低速)時にはハンドルトルクTM が小さい値で切
換わり、車速が大きい(高速)ときにはハンドルトルク
TM が大きな値で切換わるよう、車速を考慮した切換わ
り点の制御を行うことができるようにし、これによっ
て、さらにハンドルショックの低減化を図ろうとするも
のである。なお、本実施例においても第一の実施例の場
合と同様、切換わり点にヒステリシス特性をもたせるこ
とが可能であり、これによってハンドルショック発生頻
度の低減化を図ることが可能となる。なお、上記実施例
は、切換弁1と逆止弁32の2つの弁で切換動作を行な
っているが、この構成に限定されるものではなく、たと
えば、一方の吐出ポートをタンク又は他方の吐出ポート
に連通させるように切換えを行なう、いわゆる1つの切
換弁で切換動作を行なう構造のものにも適用できるのは
もちろんである。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、複数個の吸入ポート及
び吐出ポートを有するベーンポンプであって、上記一部
の吐出ポートを低圧側に連通するように切換える切換弁
を有する可変容量型ベーンポンプ装置において、上記切
換弁に、ハンドルトルクを検出するトルクセンサと、当
該センサからの信号に基づき制御作用を行う制御手段
と、当該制御手段からの制御信号に基づき作動する電磁
弁とからなる切換機構を設け、この切換機構を、ハンド
ルトルクが設定値よりも小さい場合には、上記特定の吸
入ポート及び吐出ポートを連通状態にしてポンプ機能を
停止させ、上記設定値よりも大きい場合には上記特定の
吸入ポート及び吐出ポートの連通状態を遮断して吐出油
をパワーアシスト部に送るように制御することとした。
これによって、操舵力補助のほとんど必要とされないハ
ンドルトルクの小さな状態の場合には、特定のポンプ室
を停止させて省エネルギー運転状態にし、急操舵等ハン
ドルトルクが大きく操舵力補助の必要とされる場合には
全ポンプ室が稼働状態となるように制御することとした
ので、切換弁の切り換わりによるアシスト力の急激な変
化を感じることが少なくなり、運転者に不快感を与える
のを防止することができるようになった。また、ハンド
ルトルクを検出し、これら信号に基づき作動する制御手
段によって、一部の吸入ポート及び吐出ポートの切換制
御をすることとしたので、油温に影響されない正確な制
御が可能となり、ハンドルショックを小さくすることが
可能となった。
び吐出ポートを有するベーンポンプであって、上記一部
の吐出ポートを低圧側に連通するように切換える切換弁
を有する可変容量型ベーンポンプ装置において、上記切
換弁に、ハンドルトルクを検出するトルクセンサと、当
該センサからの信号に基づき制御作用を行う制御手段
と、当該制御手段からの制御信号に基づき作動する電磁
弁とからなる切換機構を設け、この切換機構を、ハンド
ルトルクが設定値よりも小さい場合には、上記特定の吸
入ポート及び吐出ポートを連通状態にしてポンプ機能を
停止させ、上記設定値よりも大きい場合には上記特定の
吸入ポート及び吐出ポートの連通状態を遮断して吐出油
をパワーアシスト部に送るように制御することとした。
これによって、操舵力補助のほとんど必要とされないハ
ンドルトルクの小さな状態の場合には、特定のポンプ室
を停止させて省エネルギー運転状態にし、急操舵等ハン
ドルトルクが大きく操舵力補助の必要とされる場合には
全ポンプ室が稼働状態となるように制御することとした
ので、切換弁の切り換わりによるアシスト力の急激な変
化を感じることが少なくなり、運転者に不快感を与える
のを防止することができるようになった。また、ハンド
ルトルクを検出し、これら信号に基づき作動する制御手
段によって、一部の吸入ポート及び吐出ポートの切換制
御をすることとしたので、油温に影響されない正確な制
御が可能となり、ハンドルショックを小さくすることが
可能となった。
【図1】本発明にかかる第一の実施例についてのベーン
ポンプ装置の全体構造を示す縦断面図である。
ポンプ装置の全体構造を示す縦断面図である。
【図2】本発明にかかる第一の実施例についての切換機
構の切換わり作動を示す作動説明図である。
構の切換わり作動を示す作動説明図である。
【図3】本発明にかかる第一の実施例についての切換機
構に、ヒステリシス特性をもたせた場合の作動説明図で
ある。
構に、ヒステリシス特性をもたせた場合の作動説明図で
ある。
【図4】本発明にかかる第二の実施例についてのベーン
ポンプ装置の全体構造を示す縦断面図である。
ポンプ装置の全体構造を示す縦断面図である。
【図5】本発明にかかる第二の実施例についての切換機
構の、切換わり作動を示す作動説明図である。
構の、切換わり作動を示す作動説明図である。
【図6】切換弁方式の可変容量型ベーンポンプ装置にお
ける作動油の発生圧力Pと、その状態におけるハンドル
操舵時のハンドルトルクTM との関係を示す図である。
ける作動油の発生圧力Pと、その状態におけるハンドル
操舵時のハンドルトルクTM との関係を示す図である。
【図7】切換弁方式の可変容量型ベーンポンプ装置にお
けるポンプ回転数と吐出流量との関係を示す図である。
けるポンプ回転数と吐出流量との関係を示す図である。
1 切換弁 11 スプール 111 ランド部 12 切換弁ハウジング 122 シリンダ室 14 切換弁圧力室 15 スプリング 16 電磁弁 18 トルクセンサ 19 制御手段 2 ハウジング 22 吸入側通路 23 連通路 26 流量制御弁 27 圧力室 28 吸入室 29 バイパス路 3 サイドプレート 31 第1吐出ポート 31’ 第2吐出ポート 32 逆止弁 33 吐出路 4 サイドプレート 41 第1吸入ポート 41’ 第2吸入ポート 5 カムリング 50 切換機構 6 ロータ 7 ベーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河上 清治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 ハウジング内に収納されて回転駆動され
るロータ、当該ロータのスリット内にて摺動運動をする
ベーン、当該ベーンの外側にあって上記ロータ、ベーン
等と共にポンプ室を形成するカムリング、上記ロータ、
ベーン、カムリングの側面にあってポンプ室形成に寄与
するサイドプレート、当該サイドプレートに設けられた
複数組の吐出ポート及び吸入ポート等からなるベーンポ
ンプと、上記各吐出ポートに連なる圧力室より送出され
る吐出油の吐出流量が所定値を超えた場合、その余剰の
吐出油を上記吸入ポートに連なるバイパス路にバイパス
還流させる流量制御弁とからなる油圧ポンプ装置であっ
て、上記吐出ポートのうちの特定のポートに連通する吐
出側通路を、低圧側に連通するように切換える切換弁を
備えてなる可変容量型ベーンポンプ装置において、操舵
ハンドルの操舵トルクを検出するためのトルクセンサ
と、当該トルクセンサからの信号に基づき制御信号を出
力する制御手段と、当該制御手段からの出力信号に基づ
き上記切換弁を切換える電磁弁とからなる機構であっ
て、操舵トルクが設定値よりも小さい状態にあるときに
は、上記制御手段からの信号に基づき吸入側通路と連通
路とが連通状態になるように上記切換弁を作動させ、上
記操舵トルクが上記設定値よりも大きい状態にあるとき
には、上記吸入側通路と上記連通路との間の連通状態を
遮断するように上記切換弁を作動させる切換機構を有す
ることを特徴とする可変容量型ベーンポンプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4070260A JPH05231342A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 可変容量型ベーンポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4070260A JPH05231342A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 可変容量型ベーンポンプ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05231342A true JPH05231342A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13426396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4070260A Pending JPH05231342A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 可変容量型ベーンポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05231342A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001053701A1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-26 | Delphi Technologies, Inc. | Hydraulic vane pump |
US6641372B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-11-04 | Delphi Technologies, Inc. | Dual discharge hydraulic pump and system therefor |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP4070260A patent/JPH05231342A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001053701A1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-26 | Delphi Technologies, Inc. | Hydraulic vane pump |
US6641372B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-11-04 | Delphi Technologies, Inc. | Dual discharge hydraulic pump and system therefor |
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