パワーステアリング装置
【課題】低温時における油圧パワーステアリング装置の負担を軽減するパワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】パワーステアリング装置Ａは油圧パワーステアリング装置２０と電動パワーステアリング装置３０とを備えている。装置２０の油圧ポンプ２３にはＥＣＵ４７によって作動制御される流量制御装置２８が組み付けられている。そして、エンジン始動後、外気温度センサ４１によって検出された外気温度ＴＡが基準外気温度よりも小さい場合には、ＥＣＵ４７は、流量制御装置２８を作動制御してポンプ２３から吐出される作動油の流量を「０」とし、装置３０を作動させて操舵補助力を発生させる。これにより、低温時における低圧配管２５ａ内の圧力上昇を確実に防止でき、装置３０の負担を軽減することができる。
【解決手段】パワーステアリング装置Ａは油圧パワーステアリング装置２０と電動パワーステアリング装置３０とを備えている。装置２０の油圧ポンプ２３にはＥＣＵ４７によって作動制御される流量制御装置２８が組み付けられている。そして、エンジン始動後、外気温度センサ４１によって検出された外気温度ＴＡが基準外気温度よりも小さい場合には、ＥＣＵ４７は、流量制御装置２８を作動制御してポンプ２３から吐出される作動油の流量を「０」とし、装置３０を作動させて操舵補助力を発生させる。これにより、低温時における低圧配管２５ａ内の圧力上昇を確実に防止でき、装置３０の負担を軽減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置に関し、特に、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置は知られている。例えば、下記特許文献１には、作動油の温度が高温であるときに、電動パワーステアリング装置による操舵補助力と油圧パワーステアリング装置による操舵補助力の出力比率を変更する、具体的には、油圧パワーステアリング装置の出力を下げるようにしたパワーステアリング装置が示されている。このように、作動油が高温であるときに、油圧パワーステアリング装置の出力を下げることにより、油圧ポンプの焼きつきや油圧配管の劣化を防止することができるようになっている。
【０００３】
また、例えば、下記特許文献２には、油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制限するようにしたパワーステアリング装置が示されている。このように、油圧ポンプの吐出圧を制限することにより、作動油の温度上昇を抑え、油圧ポンプの焼き付けを防止することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７４１９４号公報
【特許文献２】特開２００８−１１４７６２号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、上記従来のパワーステアリング装置のように、油圧により操舵補助力を発生させる場合には、作動に伴って作動油の温度上昇や油圧ポンプの焼きつき等が生じることが懸念される。一方で、例えば、低温時にエンジンを始動させ、油圧により操舵補助力を発生させる場合には、作動油の温度も低いため、サージ圧の発生や急激な流量増加に伴い、特に、低圧配管に対する負荷が高くなることが懸念される。この点に関し、上記従来のパワーステアリング装置においては、考慮されていない。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置において、特に、低温時における油圧パワーステアリング装置の負担を軽減するパワーステアリング装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置において、少なくとも、車両のエンジンルーム周辺の外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記外気温度検出手段によって検出された外気温度と予め設定された所定の基準外気温度とを比較する外気温度比較手段と、前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから吐出される作動油の流量を「０」に制御する流量制御手段と、前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記電動パワーステアリング装置を作動させて所定の操舵補助力を発生させる作動制御手段とを備えたことにある。
【０００８】
この場合、さらに、前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダ近傍にて、リザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第１作動油温度検出手段と、前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダの作動に伴って上昇した作動油を冷却するオイルクーラを通過してリザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第２作動油温度検出手段とを備え、前記流量制御手段が、前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度以上のときに、前記第１作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度と前記第２作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度との差温の減少に伴って、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量が増加するように制御するとよい。
【０００９】
これらによれば、例えば、エンジン始動後、少なくともエンジンルーム周辺の外気温度が基準外気温度よりも低い場合には、油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから吐出される低温の作動油の流量を「０」とすることができる。これにより、エンジン始動に伴って、特に、作動油が低温で粘度が高いときに発生する油圧系のサージ圧の発生を効果的に防止することができる。また、このようにサージ圧の発生を防止することにより、例えば、油圧パワーステアリング装置を構成する低圧配管内における作動油の圧力上昇を確実に防止することができ、例えば、低圧配管に用いられるゴムホースなどに与える負荷を大幅に軽減することができる。したがって、パワーステアリング装置、特に、油圧パワーステアリング装置の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１０】
また、油圧ポンプから吐出される作動油の流量を、例えば、通常使用時における流量まで増加させる場合には、パワーシリンダの近傍で検出されたリザーバタンクに戻る作動油の温度とオイルクーラを通過して検出された作動油の温度との差温の減少に応じて、作動油の流量を徐々に増加させることができる。そして、このように作動油の流量を徐々に（ゆっくり）増加させて循環させることにより、作動油の温度を適正な温度まで確実に上昇させて適切な粘度とすることができるとともに、急激な流量の増加を確実に防止することができ、特に、低圧配管内の作動油のスムーズな流通を確保することができる。その結果、低圧配管内における作動油の圧力上昇を確実に防止することができ、例えば、低圧配管に用いられるゴムホースに与える負荷を大幅に軽減することができる。したがって、パワーステアリング装置、特に、油圧パワーステアリング装置の耐久性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置の概略を示す構成図である。
【図２】図１のＥＣＵによって実行される流量制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】図１の流量制御装置によって制御される流量を説明するためのグラフである。
【図４】図１の流量制御装置によって流量が制御される場合において、図１の電動パワーステアリング装置が付与する操舵補助力を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の変形例に係るパワーステアリング装置の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るパワーステアリング装置Ａの構成を概略的に示している。
【００１３】
パワーステアリング装置Ａは、ステアリングコラム１０と、油圧パワーステアリング装置２０と、電動パワーステアリング装置３０と、電気制御装置４０とを備えている。
【００１４】
ステアリングコラム１０は、ステアリングホイール１１と、コラムメインシャフト１２と、ステアリングギアボックス１３とを備えている。ステアリングホイール１１は、運転者によって回動操作されて図示しない転舵輪を転舵させるものである。そして、ステアリングホイール１１はコラムメインシャフト１２の上端側に組み付けられ、コラムメインシャフト１２の下端側はトーションバ１２ａを介してステアリングギアボックス１３に連結されている。ステアリングギアボックス１３は、コラムメインシャフト１２の下端に一体的に組み付けられたピニオンギア１３ａと、車幅方向に延びてピニオンギア１３ａと噛み合うラックバー１３ｂとを備えており、ステアリングホイール１１からコラムメインシャフト１２を介してピニオンギア１３ａに伝達される回転をラックバー１３ｂによって左右方向の動きに変換し、ラックバー１３ｂの両端に連結されたタイロッド１３ｃを介して図示しない転舵輪を転舵させるものである。
【００１５】
油圧パワーステアリング装置２０は、油圧によりステアリングホイール１１に操舵補助力を発生させるものである。油圧パワーステアリング装置２０は、パワーシリンダ２１、パワーピストン２２、油圧ポンプ２３、リザーバタンク２４、油圧配管２５（高圧配管２５ａ，ターンチューブ２５ｂ，低圧配管２５ｃ，サクションホース２５ｄ）、油圧バルブ２６およびオイルクーラ２７を備えている。また、油圧パワーステアリング装置２０には、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量を調整する流量制御装置２８が設けられている。流量制御装置２８は、その構成および作動が、例えば、実開平２−６６３７０号公報に詳細に開示されているように、油圧ポンプ２３に組み付けられて同ポンプ２３から吐出される作動油の一部または全部を、サクションホース２５ｄを介してリザーバタンク２４にバイパスさせるためのフローコントロールバルブと、このバルブの作動を制御するアクチュエータ（例えば、ソレノイド）とを備えている。
【００１６】
ここで、油圧パワーステアリング装置２０の作動については既に周知であるが、後述する説明の理解を容易とするために以下に簡単に説明しておく。油圧パワーステアリング装置２０は、油圧ポンプ２３によりリザーバタンク２４に蓄えられた作動油を汲み上げ、流量制御装置２８によって制御された流量で、高圧配管２５ａから油圧バルブ２６およびターンチューブ２５ｂを介してパワーシリンダ２１に作動油を供給するようになっている。パワーシリンダ２１に供給された作動油は、ステアリングホイールの回動操作によるトーションバ１２ａの捩じれに基づく油圧バルブ２６の開閉動作により、パワーピストン２２の左右に圧力差を生じさせ、この圧力差によりパワーピストン２２を移動させる。また、パワーピストン２２の移動に伴ってパワーシリンダ２１から戻る作動油は、ターンチューブ２５ｂおよび油圧バルブ２６を介して、低圧配管２５ｃを通ってリザーバタンク２４に戻る。なお、低圧配管２５ｃを通ってリザーバタンク２４に戻る作動油はオイルクーラ２７によって冷却される。そして、パワーピストン２２の左右移動に伴い、タイロッド１３ｃに連結されたラックバー１３ｂがピニオンギア１３ａを介して回転トルクを発生させ、この回転トルクがコラムメインシャフト１２すなわちステアリングホイール１１に操舵補助力として伝達される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置３０は、電動モータを利用した電気動力によりステアリングホイール１１に操舵補助力を発生させるものである。電動パワーステアリング装置３０は、電動モータ３１を備えており、この電動モータ３１の回転は図示しない減速機構を介してピニオンギア１３ａに伝達されるようになっている。そして、伝達された回転（回転トルク）は、コラムメインシャフト１２すなわちステアリングホイール１１に操舵補助力として伝達される。なお、本実施形態における電動パワーステアリング装置３０は、電動モータ３１がステアリングギアボックス１３のピニオンギア１３ａに回転トルクを伝達するピニオンアシストタイプとして実施するが、その他の電動パワーステアリング装置３０として、電動モータ３１がステアリングギアボックス１３のラックバー１３ｂに所定の減速機構を介して回転トルクを伝達するラックアシストタイプや、電動モータ３１が所定の減速機構を介してコラムメインシャフト１２に回転トルクを伝達するコラムアシストタイプを採用して実施可能であることはいうまでもない。また、電動パワーステアリング装置３０の詳細な作動については、後述する。
【００１８】
次に、油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８および電動パワーステアリング装置３０の電動モータ３１の作動を制御する電気制御装置４０を説明する。電気制御装置４０は、外気温度センサ４１、第１温度センサ４２、第２温度センサ４３、操舵角センサ４４、操舵トルクセンサ４５および車速センサ４６を備えている。
【００１９】
外気温度センサ４１は、エンジンルーム周辺の温度を検出し、この温度を外気温度ＴＡとして出力する。第１温度センサ４２は、油圧パワーステアリング装置２０のパワーシリンダ２１の出口から戻される作動油の温度（またはこの作動油の流れる油圧配管の表面温度）を検出するものであり、例えば、ターンチューブ２５ｂに組み付けられる。そして、第１温度センサ４２は、パワーシリンダ２１から戻される作動油の温度（またはこの作動油の流れるターンチューブ２５ｂの表面温度）を出口温度ＴＧとして出力する。第２温度センサ４３は、油圧パワーステアリング装置２０のオイルクーラ２７近傍（より具体的には、オイルクーラ２７よりも下流側）の作動油の温度（またはこの作動油の流れる油圧配管の表面温度）を検出するものであり、例えば、低圧配管２５ｃに組み付けられる。そして、第２温度センサ４３は、オイルクーラ２７近傍の作動油の温度（またはこの作動油の流れる低圧配管２５ｃの表面温度）をクーラ部温度ＴＣとして出力する。
【００２０】
操舵角センサ４４は、コラムメインシャフト１２に組み付けられて、ステアリングホイール１１（すなわちコラムメインシャフト１２）の回転量を検出し、この回転量を操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ４５は、トーションバ１２ａに組み付けられたレゾルバセンサを主要構成部品とし、トーションバ１２ａの捩じれの大きさ（角度）に基づいてステアリングホイール１１を介して入力された操作力（トルク）を検出し、この操作力を操舵トルクＴとして出力する。車速センサ４６は、車両の車速を検出し、車速Ｖとして出力する。
【００２１】
これら各センサ４１〜４６は、電子制御ユニット４７（以下、単にＥＣＵ４７という）に接続されている。ＥＣＵ４７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８および電動パワーステアリング装置３０の電動モータ３１の作動を制御する。このため、ＥＣＵ４７の出力側には、流量制御装置２８のアクチュエータおよび電動モータ３１を駆動するための駆動回路４８，４９がそれぞれ接続されている。
【００２２】
次に、上記のように構成した実施形態に係るパワーステアリング装置Ａの動作について、具体的に説明する。運転者によって、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、ＥＣＵ４７は、図２に示す流量制御プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。
【００２３】
続く、ステップＳ１１においては、ＥＣＵ４７は、エンジン始動直後であるため、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が低温であることを表すフラグＦＲＧを、未だ低温であることを表す「１」に設定する。そして、ＥＣＵ４７は、フラグＦＲＧを「１」に設定すると、ステップＳ１２に進む。
【００２４】
ステップＳ１２においては、ＥＣＵ４７は、センサ４１〜４６からそれぞれの検出値を入力する。すなわち、ＥＣＵ４７は、外気温度ＴＡ、出口温度ＴＧ、クーラ部温度ＴＣ、操舵角θ、操舵トルクＴおよび車速Ｖを入力し、ステップＳ１３に進む。
【００２５】
ステップＳ１３においては、ＥＣＵ４７は、現在、フラグＦＲＧに設定されている値が「１」であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ４７は、フラグＦＲＧが「１」に設定されていれば、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。一方、後述するように、フラグＦＲＧの値が「０」に設定されていれば、ＥＣＵ４７は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。
【００２６】
ステップＳ１４においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１２にて入力した外気温度ＴＡが予め低温であることを判定するために設定された基準外気温度ＴＡａよりも小さい（低い）か否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ４７は、入力した外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａよりも小さければ、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が低温であるため、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１５に進む。そして、ステップＳ１５にて、フラグＦＲＧの値を「１」に維持し、ステップＳ１６に進む。一方、ＥＣＵ４７は、入力した外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａ以上であれば、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が上昇しているため「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。
【００２７】
ステップＳ１６においては、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８のアクチュエータを作動させてフローコントロールバルブを制御し、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」にする。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して流量制御装置２８のアクチュエータに駆動電流を供給し、フローコントロールバルブが、油圧ポンプ２３から高圧配管２５ａに作動油を供給するための作動油供給通路とリザーバタンク２４に作動油をバイパスするバイパス通路とを連通するように制御する。これにより、作動油がバイパス通路を通ってリザーバタンク２４に戻されるため、油圧ポンプ２３から高圧配管２５ａに吐出される作動油の流量Ｑを「０」とすることができる。このように、流量制御装置２８の作動を制御して、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」にすると、ＥＣＵ４７はステップＳ１７に進む。
【００２８】
ステップＳ１７においては、ＥＣＵ４７は、運転者によるステアリングホイール１１の回動操作に対して、電動パワーステアリング装置３０を作動させて適切な操舵補助力を付与する。なお、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力の付与に関しては、周知であるため、以下に簡単に説明する。
【００２９】
ＥＣＵ４７は、運転者によるステアリングホイール１１の回動操作量（操舵角θ）、操作力（操舵トルクＴ）および車速Ｖの大きさに応じて、回動操作に必要な操舵トルクを軽減すべく電動モータ３１を駆動させて、ピニオンギア１３ａに操舵補助力（アシストトルク）を伝達する。すなわち、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１２にて入力した操舵角θ、操舵トルクＴおよび車速Ｖの大きさに応じて電動モータ３１を駆動させるための制御量を設定する。そして、ＥＣＵ４７は、設定した制御量に基づいて、オーバーシュートさせることなく、駆動回路４９を制御して、電動モータ３１を駆動させる。これにより、運転者によるステアリングホイール１１の回動操作すなわち転舵輪を転舵させるために必要な操舵トルクＴが軽減され、運転者の肉体的な負担を軽減することができる。
【００３０】
このように、電動パワーステアリング装置３０を作動させると、ＥＣＵ４７は、ふたたび、ステップＳ１２に以降の各ステップ処理を繰り返し実行する。
【００３１】
一方、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１３または前記ステップＳ１４において、「Ｎｏ」と判定すると、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８においては、ＥＣＵ４７は、フラグＦＲＧの値を、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が低温ではない、具体的には外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａ以上である（高い）ことを表す「０」に設定または維持する。そして、ＥＣＵ４７は、ステップＳ１９に進む。
【００３２】
ステップＳ１９においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１２にて入力した出口温度ＴＧとクーラ部温度ＴＣ（または外気温度ＴＡ）との差温（ＴＧ−ＴＣ）が、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを制御するために予め設定された上限側の基準差温ＴＯａよりも小さいか否かを判定する。なお、差温（ＴＧ−ＴＣ）は絶対値を表す。すなわち、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯａよりも小さければ、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２０に進む。一方、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯａ以上であれば、未だ作動油の温度が低い状態であるため、ＥＣＵ４７は、「Ｎｏ」と判定して前記ステップＳ１６に進み、上述したように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」とし、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力のみを付与する。
【００３３】
ステップＳ２０においては、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）が、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを制御するために予め設定された下限側の基準差温ＴＯｂよりも小さいか否かを判定する。なお、この場合も差温（ＴＧ−ＴＣ）は絶対値を表す。すなわち、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯｂよりも小さければ、既に作動油の温度が適正温度まで上昇しているため、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２１に進む。一方、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯｂ以上であれば、ＥＣＵ４７は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ２３に進む。
【００３４】
ステップＳ２１においては、ＥＣＵ４７は、後述するように、油圧ポンプ２３から吐出される低温の作動油の流量Ｑを差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じて増加させ、作動油を循環させることによって既に作動油の温度が適正温度まで上昇しているため、図３に示すように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを予め設定された通常使用時における流量Ｑａとする。すなわち、この場合には、油圧パワーステアリング装置２０は、通常の作動態様により作動して、油圧ポンプ２３によりリザーバタンク２４に蓄えられた作動油を汲み上げ、流量制御装置２８によって制御された流量Ｑａで、高圧配管２５ａから油圧バルブ２６およびターンチューブ２５ｂを介してパワーシリンダ２１に作動油を供給する。
【００３５】
これにより、パワーシリンダ２１に供給された作動油は、ステアリングホイールの回動操作によるトーションバ１２ａの捩じれに基づく油圧バルブ２６の開閉動作により、パワーピストン２２の左右に圧力差を生じさせ、この圧力差によりパワーピストン２２を移動させるとともに、パワーピストン２２の移動に伴ってパワーシリンダ２１から戻る作動油は、ターンチューブ２５ｂおよび油圧バルブ２６を介して、低圧配管２５ｃを通ってリザーバタンク２４に戻る。したがって、パワーピストン２２の左右移動に伴い、タイロッド１３ｃに連結されたラックバー１３ｂがピニオンギア１３ａを介して回転トルクを発生させ、この回転トルクがコラムメインシャフト１２すなわちステアリングホイール１１に操舵補助力として伝達される。このように、ＥＣＵ４７は、油圧パワーステアリング装置２０を通常の態様により作動させると、ステップＳ２２に進む。
【００３６】
ステップＳ２２においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ２１にて油圧パワーステアリング装置２０を通常の態様により作動させることに伴い、図４にて実線で示すように、電動パワーステアリング装置３０の作動を停止制御または同装置３０の作動による操舵補助力が小さくなるように制御する。そして、ＥＣＵ４７は、ふたたび、ステップＳ１２に戻り、同ステップＳ１２以降の各ステップ処理を繰り返し実行する。
【００３７】
また、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ２０にて「Ｎｏ」と判定すると、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３においては、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じて流量制御装置２８を作動させることによって油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを調整し、作動油を循環させることによって作動油の温度を上昇させて粘度を低下させるとともに油圧ポンプ２３の作動に伴うサージ圧を低下させる。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、図３に示すように、差温（ＴＧ−ＴＣ）が上限側の基準差温ＴＯａよりも小さく、かつ、下限側の基準差温ＴＯｂ以上であるときには、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少、言い換えれば、作動油の温度上昇に伴って、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを通常使用時における流量Ｑａまで徐々に増加させる。
【００３８】
すなわち、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８のアクチュエータを作動させてフローコントロールバルブを制御し、図３に示すように差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じて予め設定された図３に示した流量となるように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを調整する。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して流量制御装置２８のアクチュエータに駆動電流を供給してフローコントロールバルブを作動させて、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少に伴って作動油供給通路からバイパス通路に流す作動油の量が少なくなるように調整する。これにより、油圧ポンプ２３から供給される作動油は、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少に伴って増加し、最終的に油圧ポンプ２３から高圧配管２５ａに吐出される作動油の流量Ｑを流量Ｑａまで増加させることができる。
【００３９】
このように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを徐々に増加させることにより、パワーピストン２２の左右移動が起こり、油圧パワーステアリング装置２０はステアリングホイールの回動操作に対して操舵補助力の付与を開始する。また、このパワーピストン２２の左右移動に伴う作動油の圧縮により、作動油の温度が上昇する。そして、作動油の温度の上昇に伴って差温（ＴＧ−ＴＣ）が減少することにより、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑが増加する。したがって、このようなサイクルを繰り返すことにより、作動油の温度が適正温度まで上昇させることができて作動油の粘度を適正な粘度とすることができる。また、作動油を徐々の吐出させることによってサージ圧を減少させることができ、例えば、油圧ポンプ２３から作動油の吐出を開始した直後における急激な流量増加による高圧状態を回避することができて特に低圧配管２５ｃへの負担を大幅に軽減することができる。そして、流量制御装置２８の作動を制御して、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを調整すると、ＥＣＵ４７はステップＳ２４に進む。
【００４０】
ステップＳ２４においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ２３にて差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じた作動油の流量Ｑの調整、言い換えれば、油圧パワーステアリング装置２０による操舵補助力の増加に伴って、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力の大きさを変更する。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、図４にて実線で示すように、差温（ＴＧ−ＴＣ）が上限側の基準差温ＴＯａよりも小さく、かつ、下限側の基準差温ＴＯｂ以上であるときには、差温（ＴＧ−ＴＣ）が減少して破線で示す作動油の流量Ｑの増加（すなわち、油圧パワーステアリング装置２０による操舵補助力の増加）に伴って、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力の大きさを「０」近傍まで徐々に減少させる。そして、ＥＣＵ４７は、ふたたび、ステップＳ１２に戻り、同ステップＳ１２以降の各ステップ処理を繰り返し実行する。
【００４１】
以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、例えば、エンジン始動後、エンジンルーム周辺の外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａよりも小さい場合には、油圧パワーステアリング装置２０の油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」とすることができる。これにより、エンジン始動に伴って、特に、作動油が低温で粘度が高いときに発生する油圧系のサージ圧の発生を効果的に防止することができる。また、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを通常使用時における流量Ｑａまで増加させる場合には、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少に応じて、流量Ｑを徐々に増加させることができる。そして、このように流量Ｑを徐々に増加させて作動油を循環させることにより、作動油の温度を適正な温度まで確実に上昇させて適切な粘度とすることができ、特に、低圧配管２５ｃに設けられたオイルクーラ２７周辺における作動油のスムーズな流通を確保することができる。その結果、低圧配管２５ｃ内における作動油の圧力上昇を確実に防止することができ、例えば、低圧配管２５ｃで用いられるゴムホースに与える負荷を大幅に軽減することができる。したがって、パワーステアリング装置Ａ、特に、油圧パワーステアリング装置２０の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００４２】
本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、流量制御装置２８を油圧ポンプ２３に一体的に組み付けておき、フローコントロールバルブが作動油を油圧ポンプ２３内のバイパス通路を介してリザーバタンク２４に戻すように実施した。この場合、油圧ポンプ２３をより簡素な構成とするために、図５に示すように、流量制御装置２８を高圧配管２５ａに組み付けるとともに、流量制御装置２８とリザーバタンク２４とを連通するバイパス配管２８ａを設けて実施することも可能である。そして、この場合は、エンジン始動後において、サージ圧を発生させないように作動油の流量Ｑを「０」とする際には、フローコントロールバルブによって、作動油をバイパス配管２８ａを介してリザーバタンク２４に戻すことができる。したがって、このように構成した場合であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…ステアリングコラム、１１…ステアリングホイール、１２…コラムメインシャフト、１２ａ…トーションバ、１３…ステアリングギアボックス、１３ａ…ピニオンギア、１３ｂ…ラックバー、１３ｃ…タイロッド、２０…油圧パワーステアリング装置、２１…パワーシリンダ、２２…パワーピストン、２３…油圧ポンプ、２４…リザーバタンク、２５…油圧配管、２６…油圧バルブ、２７…オイルクーラ、２８…流量制御装置、３０…電動パワーステアリング装置、３１…電動モータ、４０…電気制御装置、４１…外気温度センサ、４２…第１温度センサ、４３…第２温度センサ、４４…操舵角センサ、４５…操舵トルクセンサ、４６…車速センサ、４７…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４８，４９…駆動回路、Ａ…パワーステアリング装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置に関し、特に、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置は知られている。例えば、下記特許文献１には、作動油の温度が高温であるときに、電動パワーステアリング装置による操舵補助力と油圧パワーステアリング装置による操舵補助力の出力比率を変更する、具体的には、油圧パワーステアリング装置の出力を下げるようにしたパワーステアリング装置が示されている。このように、作動油が高温であるときに、油圧パワーステアリング装置の出力を下げることにより、油圧ポンプの焼きつきや油圧配管の劣化を防止することができるようになっている。
【０００３】
また、例えば、下記特許文献２には、油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制限するようにしたパワーステアリング装置が示されている。このように、油圧ポンプの吐出圧を制限することにより、作動油の温度上昇を抑え、油圧ポンプの焼き付けを防止することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７４１９４号公報
【特許文献２】特開２００８−１１４７６２号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、上記従来のパワーステアリング装置のように、油圧により操舵補助力を発生させる場合には、作動に伴って作動油の温度上昇や油圧ポンプの焼きつき等が生じることが懸念される。一方で、例えば、低温時にエンジンを始動させ、油圧により操舵補助力を発生させる場合には、作動油の温度も低いため、サージ圧の発生や急激な流量増加に伴い、特に、低圧配管に対する負荷が高くなることが懸念される。この点に関し、上記従来のパワーステアリング装置においては、考慮されていない。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置において、特に、低温時における油圧パワーステアリング装置の負担を軽減するパワーステアリング装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置において、少なくとも、車両のエンジンルーム周辺の外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記外気温度検出手段によって検出された外気温度と予め設定された所定の基準外気温度とを比較する外気温度比較手段と、前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから吐出される作動油の流量を「０」に制御する流量制御手段と、前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記電動パワーステアリング装置を作動させて所定の操舵補助力を発生させる作動制御手段とを備えたことにある。
【０００８】
この場合、さらに、前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダ近傍にて、リザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第１作動油温度検出手段と、前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダの作動に伴って上昇した作動油を冷却するオイルクーラを通過してリザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第２作動油温度検出手段とを備え、前記流量制御手段が、前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度以上のときに、前記第１作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度と前記第２作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度との差温の減少に伴って、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量が増加するように制御するとよい。
【０００９】
これらによれば、例えば、エンジン始動後、少なくともエンジンルーム周辺の外気温度が基準外気温度よりも低い場合には、油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから吐出される低温の作動油の流量を「０」とすることができる。これにより、エンジン始動に伴って、特に、作動油が低温で粘度が高いときに発生する油圧系のサージ圧の発生を効果的に防止することができる。また、このようにサージ圧の発生を防止することにより、例えば、油圧パワーステアリング装置を構成する低圧配管内における作動油の圧力上昇を確実に防止することができ、例えば、低圧配管に用いられるゴムホースなどに与える負荷を大幅に軽減することができる。したがって、パワーステアリング装置、特に、油圧パワーステアリング装置の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１０】
また、油圧ポンプから吐出される作動油の流量を、例えば、通常使用時における流量まで増加させる場合には、パワーシリンダの近傍で検出されたリザーバタンクに戻る作動油の温度とオイルクーラを通過して検出された作動油の温度との差温の減少に応じて、作動油の流量を徐々に増加させることができる。そして、このように作動油の流量を徐々に（ゆっくり）増加させて循環させることにより、作動油の温度を適正な温度まで確実に上昇させて適切な粘度とすることができるとともに、急激な流量の増加を確実に防止することができ、特に、低圧配管内の作動油のスムーズな流通を確保することができる。その結果、低圧配管内における作動油の圧力上昇を確実に防止することができ、例えば、低圧配管に用いられるゴムホースに与える負荷を大幅に軽減することができる。したがって、パワーステアリング装置、特に、油圧パワーステアリング装置の耐久性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置の概略を示す構成図である。
【図２】図１のＥＣＵによって実行される流量制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】図１の流量制御装置によって制御される流量を説明するためのグラフである。
【図４】図１の流量制御装置によって流量が制御される場合において、図１の電動パワーステアリング装置が付与する操舵補助力を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の変形例に係るパワーステアリング装置の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るパワーステアリング装置Ａの構成を概略的に示している。
【００１３】
パワーステアリング装置Ａは、ステアリングコラム１０と、油圧パワーステアリング装置２０と、電動パワーステアリング装置３０と、電気制御装置４０とを備えている。
【００１４】
ステアリングコラム１０は、ステアリングホイール１１と、コラムメインシャフト１２と、ステアリングギアボックス１３とを備えている。ステアリングホイール１１は、運転者によって回動操作されて図示しない転舵輪を転舵させるものである。そして、ステアリングホイール１１はコラムメインシャフト１２の上端側に組み付けられ、コラムメインシャフト１２の下端側はトーションバ１２ａを介してステアリングギアボックス１３に連結されている。ステアリングギアボックス１３は、コラムメインシャフト１２の下端に一体的に組み付けられたピニオンギア１３ａと、車幅方向に延びてピニオンギア１３ａと噛み合うラックバー１３ｂとを備えており、ステアリングホイール１１からコラムメインシャフト１２を介してピニオンギア１３ａに伝達される回転をラックバー１３ｂによって左右方向の動きに変換し、ラックバー１３ｂの両端に連結されたタイロッド１３ｃを介して図示しない転舵輪を転舵させるものである。
【００１５】
油圧パワーステアリング装置２０は、油圧によりステアリングホイール１１に操舵補助力を発生させるものである。油圧パワーステアリング装置２０は、パワーシリンダ２１、パワーピストン２２、油圧ポンプ２３、リザーバタンク２４、油圧配管２５（高圧配管２５ａ，ターンチューブ２５ｂ，低圧配管２５ｃ，サクションホース２５ｄ）、油圧バルブ２６およびオイルクーラ２７を備えている。また、油圧パワーステアリング装置２０には、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量を調整する流量制御装置２８が設けられている。流量制御装置２８は、その構成および作動が、例えば、実開平２−６６３７０号公報に詳細に開示されているように、油圧ポンプ２３に組み付けられて同ポンプ２３から吐出される作動油の一部または全部を、サクションホース２５ｄを介してリザーバタンク２４にバイパスさせるためのフローコントロールバルブと、このバルブの作動を制御するアクチュエータ（例えば、ソレノイド）とを備えている。
【００１６】
ここで、油圧パワーステアリング装置２０の作動については既に周知であるが、後述する説明の理解を容易とするために以下に簡単に説明しておく。油圧パワーステアリング装置２０は、油圧ポンプ２３によりリザーバタンク２４に蓄えられた作動油を汲み上げ、流量制御装置２８によって制御された流量で、高圧配管２５ａから油圧バルブ２６およびターンチューブ２５ｂを介してパワーシリンダ２１に作動油を供給するようになっている。パワーシリンダ２１に供給された作動油は、ステアリングホイールの回動操作によるトーションバ１２ａの捩じれに基づく油圧バルブ２６の開閉動作により、パワーピストン２２の左右に圧力差を生じさせ、この圧力差によりパワーピストン２２を移動させる。また、パワーピストン２２の移動に伴ってパワーシリンダ２１から戻る作動油は、ターンチューブ２５ｂおよび油圧バルブ２６を介して、低圧配管２５ｃを通ってリザーバタンク２４に戻る。なお、低圧配管２５ｃを通ってリザーバタンク２４に戻る作動油はオイルクーラ２７によって冷却される。そして、パワーピストン２２の左右移動に伴い、タイロッド１３ｃに連結されたラックバー１３ｂがピニオンギア１３ａを介して回転トルクを発生させ、この回転トルクがコラムメインシャフト１２すなわちステアリングホイール１１に操舵補助力として伝達される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置３０は、電動モータを利用した電気動力によりステアリングホイール１１に操舵補助力を発生させるものである。電動パワーステアリング装置３０は、電動モータ３１を備えており、この電動モータ３１の回転は図示しない減速機構を介してピニオンギア１３ａに伝達されるようになっている。そして、伝達された回転（回転トルク）は、コラムメインシャフト１２すなわちステアリングホイール１１に操舵補助力として伝達される。なお、本実施形態における電動パワーステアリング装置３０は、電動モータ３１がステアリングギアボックス１３のピニオンギア１３ａに回転トルクを伝達するピニオンアシストタイプとして実施するが、その他の電動パワーステアリング装置３０として、電動モータ３１がステアリングギアボックス１３のラックバー１３ｂに所定の減速機構を介して回転トルクを伝達するラックアシストタイプや、電動モータ３１が所定の減速機構を介してコラムメインシャフト１２に回転トルクを伝達するコラムアシストタイプを採用して実施可能であることはいうまでもない。また、電動パワーステアリング装置３０の詳細な作動については、後述する。
【００１８】
次に、油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８および電動パワーステアリング装置３０の電動モータ３１の作動を制御する電気制御装置４０を説明する。電気制御装置４０は、外気温度センサ４１、第１温度センサ４２、第２温度センサ４３、操舵角センサ４４、操舵トルクセンサ４５および車速センサ４６を備えている。
【００１９】
外気温度センサ４１は、エンジンルーム周辺の温度を検出し、この温度を外気温度ＴＡとして出力する。第１温度センサ４２は、油圧パワーステアリング装置２０のパワーシリンダ２１の出口から戻される作動油の温度（またはこの作動油の流れる油圧配管の表面温度）を検出するものであり、例えば、ターンチューブ２５ｂに組み付けられる。そして、第１温度センサ４２は、パワーシリンダ２１から戻される作動油の温度（またはこの作動油の流れるターンチューブ２５ｂの表面温度）を出口温度ＴＧとして出力する。第２温度センサ４３は、油圧パワーステアリング装置２０のオイルクーラ２７近傍（より具体的には、オイルクーラ２７よりも下流側）の作動油の温度（またはこの作動油の流れる油圧配管の表面温度）を検出するものであり、例えば、低圧配管２５ｃに組み付けられる。そして、第２温度センサ４３は、オイルクーラ２７近傍の作動油の温度（またはこの作動油の流れる低圧配管２５ｃの表面温度）をクーラ部温度ＴＣとして出力する。
【００２０】
操舵角センサ４４は、コラムメインシャフト１２に組み付けられて、ステアリングホイール１１（すなわちコラムメインシャフト１２）の回転量を検出し、この回転量を操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ４５は、トーションバ１２ａに組み付けられたレゾルバセンサを主要構成部品とし、トーションバ１２ａの捩じれの大きさ（角度）に基づいてステアリングホイール１１を介して入力された操作力（トルク）を検出し、この操作力を操舵トルクＴとして出力する。車速センサ４６は、車両の車速を検出し、車速Ｖとして出力する。
【００２１】
これら各センサ４１〜４６は、電子制御ユニット４７（以下、単にＥＣＵ４７という）に接続されている。ＥＣＵ４７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８および電動パワーステアリング装置３０の電動モータ３１の作動を制御する。このため、ＥＣＵ４７の出力側には、流量制御装置２８のアクチュエータおよび電動モータ３１を駆動するための駆動回路４８，４９がそれぞれ接続されている。
【００２２】
次に、上記のように構成した実施形態に係るパワーステアリング装置Ａの動作について、具体的に説明する。運転者によって、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、ＥＣＵ４７は、図２に示す流量制御プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。
【００２３】
続く、ステップＳ１１においては、ＥＣＵ４７は、エンジン始動直後であるため、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が低温であることを表すフラグＦＲＧを、未だ低温であることを表す「１」に設定する。そして、ＥＣＵ４７は、フラグＦＲＧを「１」に設定すると、ステップＳ１２に進む。
【００２４】
ステップＳ１２においては、ＥＣＵ４７は、センサ４１〜４６からそれぞれの検出値を入力する。すなわち、ＥＣＵ４７は、外気温度ＴＡ、出口温度ＴＧ、クーラ部温度ＴＣ、操舵角θ、操舵トルクＴおよび車速Ｖを入力し、ステップＳ１３に進む。
【００２５】
ステップＳ１３においては、ＥＣＵ４７は、現在、フラグＦＲＧに設定されている値が「１」であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ４７は、フラグＦＲＧが「１」に設定されていれば、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。一方、後述するように、フラグＦＲＧの値が「０」に設定されていれば、ＥＣＵ４７は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。
【００２６】
ステップＳ１４においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１２にて入力した外気温度ＴＡが予め低温であることを判定するために設定された基準外気温度ＴＡａよりも小さい（低い）か否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ４７は、入力した外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａよりも小さければ、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が低温であるため、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１５に進む。そして、ステップＳ１５にて、フラグＦＲＧの値を「１」に維持し、ステップＳ１６に進む。一方、ＥＣＵ４７は、入力した外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａ以上であれば、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が上昇しているため「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。
【００２７】
ステップＳ１６においては、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８のアクチュエータを作動させてフローコントロールバルブを制御し、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」にする。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して流量制御装置２８のアクチュエータに駆動電流を供給し、フローコントロールバルブが、油圧ポンプ２３から高圧配管２５ａに作動油を供給するための作動油供給通路とリザーバタンク２４に作動油をバイパスするバイパス通路とを連通するように制御する。これにより、作動油がバイパス通路を通ってリザーバタンク２４に戻されるため、油圧ポンプ２３から高圧配管２５ａに吐出される作動油の流量Ｑを「０」とすることができる。このように、流量制御装置２８の作動を制御して、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」にすると、ＥＣＵ４７はステップＳ１７に進む。
【００２８】
ステップＳ１７においては、ＥＣＵ４７は、運転者によるステアリングホイール１１の回動操作に対して、電動パワーステアリング装置３０を作動させて適切な操舵補助力を付与する。なお、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力の付与に関しては、周知であるため、以下に簡単に説明する。
【００２９】
ＥＣＵ４７は、運転者によるステアリングホイール１１の回動操作量（操舵角θ）、操作力（操舵トルクＴ）および車速Ｖの大きさに応じて、回動操作に必要な操舵トルクを軽減すべく電動モータ３１を駆動させて、ピニオンギア１３ａに操舵補助力（アシストトルク）を伝達する。すなわち、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１２にて入力した操舵角θ、操舵トルクＴおよび車速Ｖの大きさに応じて電動モータ３１を駆動させるための制御量を設定する。そして、ＥＣＵ４７は、設定した制御量に基づいて、オーバーシュートさせることなく、駆動回路４９を制御して、電動モータ３１を駆動させる。これにより、運転者によるステアリングホイール１１の回動操作すなわち転舵輪を転舵させるために必要な操舵トルクＴが軽減され、運転者の肉体的な負担を軽減することができる。
【００３０】
このように、電動パワーステアリング装置３０を作動させると、ＥＣＵ４７は、ふたたび、ステップＳ１２に以降の各ステップ処理を繰り返し実行する。
【００３１】
一方、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１３または前記ステップＳ１４において、「Ｎｏ」と判定すると、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８においては、ＥＣＵ４７は、フラグＦＲＧの値を、エンジンルーム周辺の温度（外気温度）が低温ではない、具体的には外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａ以上である（高い）ことを表す「０」に設定または維持する。そして、ＥＣＵ４７は、ステップＳ１９に進む。
【００３２】
ステップＳ１９においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ１２にて入力した出口温度ＴＧとクーラ部温度ＴＣ（または外気温度ＴＡ）との差温（ＴＧ−ＴＣ）が、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを制御するために予め設定された上限側の基準差温ＴＯａよりも小さいか否かを判定する。なお、差温（ＴＧ−ＴＣ）は絶対値を表す。すなわち、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯａよりも小さければ、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２０に進む。一方、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯａ以上であれば、未だ作動油の温度が低い状態であるため、ＥＣＵ４７は、「Ｎｏ」と判定して前記ステップＳ１６に進み、上述したように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」とし、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力のみを付与する。
【００３３】
ステップＳ２０においては、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）が、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを制御するために予め設定された下限側の基準差温ＴＯｂよりも小さいか否かを判定する。なお、この場合も差温（ＴＧ−ＴＣ）は絶対値を表す。すなわち、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯｂよりも小さければ、既に作動油の温度が適正温度まで上昇しているため、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２１に進む。一方、差温（ＴＧ−ＴＣ）が基準差温ＴＯｂ以上であれば、ＥＣＵ４７は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ２３に進む。
【００３４】
ステップＳ２１においては、ＥＣＵ４７は、後述するように、油圧ポンプ２３から吐出される低温の作動油の流量Ｑを差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じて増加させ、作動油を循環させることによって既に作動油の温度が適正温度まで上昇しているため、図３に示すように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを予め設定された通常使用時における流量Ｑａとする。すなわち、この場合には、油圧パワーステアリング装置２０は、通常の作動態様により作動して、油圧ポンプ２３によりリザーバタンク２４に蓄えられた作動油を汲み上げ、流量制御装置２８によって制御された流量Ｑａで、高圧配管２５ａから油圧バルブ２６およびターンチューブ２５ｂを介してパワーシリンダ２１に作動油を供給する。
【００３５】
これにより、パワーシリンダ２１に供給された作動油は、ステアリングホイールの回動操作によるトーションバ１２ａの捩じれに基づく油圧バルブ２６の開閉動作により、パワーピストン２２の左右に圧力差を生じさせ、この圧力差によりパワーピストン２２を移動させるとともに、パワーピストン２２の移動に伴ってパワーシリンダ２１から戻る作動油は、ターンチューブ２５ｂおよび油圧バルブ２６を介して、低圧配管２５ｃを通ってリザーバタンク２４に戻る。したがって、パワーピストン２２の左右移動に伴い、タイロッド１３ｃに連結されたラックバー１３ｂがピニオンギア１３ａを介して回転トルクを発生させ、この回転トルクがコラムメインシャフト１２すなわちステアリングホイール１１に操舵補助力として伝達される。このように、ＥＣＵ４７は、油圧パワーステアリング装置２０を通常の態様により作動させると、ステップＳ２２に進む。
【００３６】
ステップＳ２２においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ２１にて油圧パワーステアリング装置２０を通常の態様により作動させることに伴い、図４にて実線で示すように、電動パワーステアリング装置３０の作動を停止制御または同装置３０の作動による操舵補助力が小さくなるように制御する。そして、ＥＣＵ４７は、ふたたび、ステップＳ１２に戻り、同ステップＳ１２以降の各ステップ処理を繰り返し実行する。
【００３７】
また、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ２０にて「Ｎｏ」と判定すると、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３においては、ＥＣＵ４７は、差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じて流量制御装置２８を作動させることによって油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを調整し、作動油を循環させることによって作動油の温度を上昇させて粘度を低下させるとともに油圧ポンプ２３の作動に伴うサージ圧を低下させる。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、図３に示すように、差温（ＴＧ−ＴＣ）が上限側の基準差温ＴＯａよりも小さく、かつ、下限側の基準差温ＴＯｂ以上であるときには、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少、言い換えれば、作動油の温度上昇に伴って、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを通常使用時における流量Ｑａまで徐々に増加させる。
【００３８】
すなわち、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して油圧パワーステアリング装置２０の流量制御装置２８のアクチュエータを作動させてフローコントロールバルブを制御し、図３に示すように差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じて予め設定された図３に示した流量となるように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを調整する。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、駆動回路４８を介して流量制御装置２８のアクチュエータに駆動電流を供給してフローコントロールバルブを作動させて、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少に伴って作動油供給通路からバイパス通路に流す作動油の量が少なくなるように調整する。これにより、油圧ポンプ２３から供給される作動油は、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少に伴って増加し、最終的に油圧ポンプ２３から高圧配管２５ａに吐出される作動油の流量Ｑを流量Ｑａまで増加させることができる。
【００３９】
このように、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを徐々に増加させることにより、パワーピストン２２の左右移動が起こり、油圧パワーステアリング装置２０はステアリングホイールの回動操作に対して操舵補助力の付与を開始する。また、このパワーピストン２２の左右移動に伴う作動油の圧縮により、作動油の温度が上昇する。そして、作動油の温度の上昇に伴って差温（ＴＧ−ＴＣ）が減少することにより、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑが増加する。したがって、このようなサイクルを繰り返すことにより、作動油の温度が適正温度まで上昇させることができて作動油の粘度を適正な粘度とすることができる。また、作動油を徐々の吐出させることによってサージ圧を減少させることができ、例えば、油圧ポンプ２３から作動油の吐出を開始した直後における急激な流量増加による高圧状態を回避することができて特に低圧配管２５ｃへの負担を大幅に軽減することができる。そして、流量制御装置２８の作動を制御して、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを調整すると、ＥＣＵ４７はステップＳ２４に進む。
【００４０】
ステップＳ２４においては、ＥＣＵ４７は、前記ステップＳ２３にて差温（ＴＧ−ＴＣ）に応じた作動油の流量Ｑの調整、言い換えれば、油圧パワーステアリング装置２０による操舵補助力の増加に伴って、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力の大きさを変更する。具体的に説明すると、ＥＣＵ４７は、図４にて実線で示すように、差温（ＴＧ−ＴＣ）が上限側の基準差温ＴＯａよりも小さく、かつ、下限側の基準差温ＴＯｂ以上であるときには、差温（ＴＧ−ＴＣ）が減少して破線で示す作動油の流量Ｑの増加（すなわち、油圧パワーステアリング装置２０による操舵補助力の増加）に伴って、電動パワーステアリング装置３０による操舵補助力の大きさを「０」近傍まで徐々に減少させる。そして、ＥＣＵ４７は、ふたたび、ステップＳ１２に戻り、同ステップＳ１２以降の各ステップ処理を繰り返し実行する。
【００４１】
以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、例えば、エンジン始動後、エンジンルーム周辺の外気温度ＴＡが基準外気温度ＴＡａよりも小さい場合には、油圧パワーステアリング装置２０の油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを「０」とすることができる。これにより、エンジン始動に伴って、特に、作動油が低温で粘度が高いときに発生する油圧系のサージ圧の発生を効果的に防止することができる。また、油圧ポンプ２３から吐出される作動油の流量Ｑを通常使用時における流量Ｑａまで増加させる場合には、差温（ＴＧ−ＴＣ）の減少に応じて、流量Ｑを徐々に増加させることができる。そして、このように流量Ｑを徐々に増加させて作動油を循環させることにより、作動油の温度を適正な温度まで確実に上昇させて適切な粘度とすることができ、特に、低圧配管２５ｃに設けられたオイルクーラ２７周辺における作動油のスムーズな流通を確保することができる。その結果、低圧配管２５ｃ内における作動油の圧力上昇を確実に防止することができ、例えば、低圧配管２５ｃで用いられるゴムホースに与える負荷を大幅に軽減することができる。したがって、パワーステアリング装置Ａ、特に、油圧パワーステアリング装置２０の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００４２】
本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、流量制御装置２８を油圧ポンプ２３に一体的に組み付けておき、フローコントロールバルブが作動油を油圧ポンプ２３内のバイパス通路を介してリザーバタンク２４に戻すように実施した。この場合、油圧ポンプ２３をより簡素な構成とするために、図５に示すように、流量制御装置２８を高圧配管２５ａに組み付けるとともに、流量制御装置２８とリザーバタンク２４とを連通するバイパス配管２８ａを設けて実施することも可能である。そして、この場合は、エンジン始動後において、サージ圧を発生させないように作動油の流量Ｑを「０」とする際には、フローコントロールバルブによって、作動油をバイパス配管２８ａを介してリザーバタンク２４に戻すことができる。したがって、このように構成した場合であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…ステアリングコラム、１１…ステアリングホイール、１２…コラムメインシャフト、１２ａ…トーションバ、１３…ステアリングギアボックス、１３ａ…ピニオンギア、１３ｂ…ラックバー、１３ｃ…タイロッド、２０…油圧パワーステアリング装置、２１…パワーシリンダ、２２…パワーピストン、２３…油圧ポンプ、２４…リザーバタンク、２５…油圧配管、２６…油圧バルブ、２７…オイルクーラ、２８…流量制御装置、３０…電動パワーステアリング装置、３１…電動モータ、４０…電気制御装置、４１…外気温度センサ、４２…第１温度センサ、４３…第２温度センサ、４４…操舵角センサ、４５…操舵トルクセンサ、４６…車速センサ、４７…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４８，４９…駆動回路、Ａ…パワーステアリング装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置において、
少なくとも、車両のエンジンルーム周辺の外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記外気温度検出手段によって検出された外気温度と予め設定された所定の基準外気温度とを比較する外気温度比較手段と、
前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから吐出される作動油の流量を「０」に制御する流量制御手段と、
前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記電動パワーステアリング装置を作動させて所定の操舵補助力を発生させる作動制御手段とを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載したパワーステアリング装置において、さらに、
前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダ近傍にて、リザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第１作動油温度検出手段と、
前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダの作動に伴って上昇した作動油を冷却するオイルクーラを通過してリザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第２作動油温度検出手段とを備え、
前記流量制御手段が、
前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度以上のときに、前記第１作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度と前記第２作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度との差温の減少に伴って、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量が増加するように制御することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項１】
電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを備えたパワーステアリング装置において、
少なくとも、車両のエンジンルーム周辺の外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記外気温度検出手段によって検出された外気温度と予め設定された所定の基準外気温度とを比較する外気温度比較手段と、
前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから吐出される作動油の流量を「０」に制御する流量制御手段と、
前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度よりも低いときに、前記電動パワーステアリング装置を作動させて所定の操舵補助力を発生させる作動制御手段とを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載したパワーステアリング装置において、さらに、
前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダ近傍にて、リザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第１作動油温度検出手段と、
前記油圧パワーステアリング装置のパワーシリンダの作動に伴って上昇した作動油を冷却するオイルクーラを通過してリザーバタンクに戻る作動油の温度を検出する第２作動油温度検出手段とを備え、
前記流量制御手段が、
前記外気温度比較手段による比較によって前記外気温度が前記基準外気温度以上のときに、前記第１作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度と前記第２作動油温度検出手段によって検出された作動油の温度との差温の減少に伴って、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量が増加するように制御することを特徴とするパワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２６４９３２（Ｐ２０１０−２６４９３２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１９４６１（Ｐ２００９−１１９４６１）
【出願日】平成２１年５月１８日（２００９．５．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１８日（２００９．５．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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