ポンプ装置
【課題】良好なエンジン始動を達成可能なポンプ装置を提供すること。
【解決手段】車両のエンジンのクランキング中において、ポンプ装置２０の固有吐出量を減少させるべくカムリング２０Ｃの偏心量を制御することで、固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御することとした。
【解決手段】車両のエンジンのクランキング中において、ポンプ装置２０の固有吐出量を減少させるべくカムリング２０Ｃの偏心量を制御することで、固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御することとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変容量型のポンプ装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、カムリングを制御する制御バルブをソレノイドで駆動制御し、操舵時には吐出量を増大し、非操舵時は吐出量を減少させることにより、操舵性とポンプ負荷の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９２７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にあっては、エンジン始動指令に基づくクランキング時におけるポンプ負荷の低減について何らの対策も施されていなかった。
【０００５】
本発明の目的は、良好なエンジン始動を達成可能なポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のポンプ装置では、車両のエンジンのクランキング中において、ポンプ装置の固有吐出量を減少させるべくカムリングの偏心量を制御することで、固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御することとした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、エンジンのクランキング中は、ポンプ装置の固有吐出量が制御されるため、クランキング中におけるポンプ負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置の全体システム図である。
【図２】実施例１の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。
【図３】実施例１のマイコン内の制御構成を表すブロック図である。
【図４】実施例１の操舵角−第１ポンプ吐出流量算出部内で演算されるマップである。
【図５】実施例１の操舵角速度−第２ポンプ吐出流量算出部内で演算されるマップである。
【図６】実施例１のポンプ吐出流量とソレノイド電流特性の関係を表す特性図である。
【図７】実施例１のコントロールユニット内で実行されるポンプ流量制御処理を表すフローチャートである。
【図８】実施例１のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図９】実施例１のポンプ装置においてポンプ回転数Ｎとポンプ駆動に必要なトルクＴ（エンジン負荷トルクに相当する）との関係を表す特性図である。
【図１０】実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置のエンジン始動時における作動内容を表すタイムチャートである。
【図１１】実施例２のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１２】実施例３のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１３】実施例４のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１４】実施例５のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１５】実施例６の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。
【図１６】実施例６のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１７】実施例７のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１８】実施例８のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１９】実施例８のクランキング・始動判定処理を表すタイムチャートである。
【図２０】実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２１】実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【図２２】実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２３】実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【図２４】実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２５】実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【図２６】実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２７】実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００９】
図１は実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置の全体システム図である。ドライバが操作するステアリングホイール１には、ステアリングシャフト２が連結されている。ステアリングシャフト２には、ユニバーサルジョイント３を介してアッパー側中間シャフト４ａが連結され、更にアッパー側中間シャフト４ａには、ユニバーサルジョイント５を介してロアー側中間シャフト４ｂが連結されている。ロアー側中間シャフト４ｂにはピニオン軸６が接続されている。ピニオン軸６には、パワーシリンダ８の油圧制御を行う油圧制御弁２３を介してピニオン（図示せず）が接続されている。油圧制御弁２３は、ドライバの操舵トルクに応じて相対移動し、これにより油圧供給路及び油圧供給量を適宜切り換えるものである。
ピニオンは、ラック軸７と係合しており、ドライバの操舵角に応じてピニオンが回転し、この回転角（操舵角）に応じてラック軸７が左右に移動する。ラック軸７はパワーシリンダ８内にピストンを有し、ラック軸７を左方に移動させる場合には右側のパワーシリンダ室内に油圧を供給し、右方に移動させる場合には左側のパワーシリンダ室内に油圧を供給することで、操舵トルクをアシストする。ラック軸７の両端は図外のタイロッド等を介して操向輪が接続され、ドライバ操作に応じて転舵される。
【００１０】
また、車両のエンジン（図示せず）には、クランクシャフトからベルト等を介して駆動されるオイルポンプ２０が備えられている。このオイルポンプ２０は可変容量型ベーンポンプであり、エンジンの回転と同期して回転するロータ２０ａと、ロータ２０ａの外周において径方向に出没自在に配置された板状のベーン２０ｂと、ロータ２０ａの回転中心に対して所定範囲で偏心可能なカムリング２０ｃと、これらロータ２０ａ，ベーン２０ｂ及びカムリング２０ｃ（ポンプ要素）を収容するポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、を有する。ポンプハウジング２０ｄは、ロータ２０ａを駆動する駆動軸２０ａ１を軸支している。ポンプハウジング２０ｄには、カムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイドバルブ２１を有する。
【００１１】
オイルポンプ２０の吐出油路２０ｆ上には図外のメータリングオリフィスが備えられ、このメータリングオリフィスのオリフィス開度はソレノイド２１ａにより可変制御可能に構成されている。制御バルブ２１ｂは、制御バルブ２１ｂの図１中左方に位置し、カムリング２０ｃ外周とポンプハウジング２０ｄ内周との間に形成された隙間への油圧供給を行う制御室と、制御バルブ２１ｂの図１中右方に位置し、吐出圧が供給される吐出圧室とを有する。制御室はメータリングオリフィスの上流側と連通し、吐出圧室はメータリングオリフィスの下流側（高圧オイル供給路２２側）と連通する。カムリング２０ｃは初期状態において、スプリングにより偏心量が最大位置に付勢されており、回転数に応じて制御室内に導入される圧力が変更され、カムリング２０ｃの偏心量を制御する。メータリングオリフィスのオリフィス開度を制御すると、ポンプ回転数に対する吐出流量特性（偏心量の変化特性）を変更することができると同時に、オイルポンプ２０を駆動するのに必要なトルクも変更することができるものである。
【００１２】
オイルポンプ２０は、リザーバタンク２７内の作動液を吸入するオイル供給路２６と、オイルポンプ２０の高圧吐出圧を油圧制御弁２３に供給する高圧オイル供給路２２と、油圧制御弁２３から排出される作動油をリザーバタンク２７へ帰還させるオイル帰還路２５と、を有する。油圧制御弁２３において、操舵トルクに応じた相対移動が行われると、左右のパワーシリンダ室と接続されたオイル供給／帰還路２４ａ，２４ｂが適宜切り換えられ、操舵状態に応じて高圧オイル供給路２２とオイル帰還路２５がそれぞれの油路２４ａ，２４ｂと接続される。
【００１３】
コントロールユニット１０には、ドライバの操舵角を検出する舵角センサ１１の情報と、車両の速度を検出する車速センサ１２の情報と、図外のエンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３の情報とが入力される。エンジンコントロールユニット１３からは、セルモータによりクランキングが成されているか否かを判断するための情報、エンジン回転数情報等が入力される。コントロールユニット１０は、バッテリ１４とイグニッションスイッチ１５を介して接続されており、イグニッションスイッチ１５がオンとなると、コントロールユニット１０の通電が開始され、所定の制御が実行される。尚、エンジン始動に伴うクランキングは、一般的なエンジン車両の場合には、ドライバのキー操作によってイグニッションオンから更にキーを回して、もしくはスタートボタンを押すことで所定の間、実行される。
【００１４】
図２は実施例１の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。舵角センサ１１はドライバの操舵角を検出すると共に、この検出した値を所定周期で送信するＣＡＮ通信機能を有しており、ＣＡＮ通信線CAN Busを介してコントロールユニット１０に送信する。車速センサ１２は、車輪のスリップ状態を適切な値にするためにホイルシリンダ圧を増減圧制御するＡＢＳコントロールユニットがその機能を代替する。ＡＢＳコントロールユニットは、接続された図外の車輪速センサにより検出された値に基づいて車速情報を演算し、ＡＢＳコントロールユニットが有するＣＡＮ通信機能によってＣＡＮ通信線CAN Busを介してコントロールユニット１０に車速情報を送信する。エンジンコントロールユニット１３はＣＡＮ通信機能を有しており、エンジンクランキング情報及びエンジン回転数情報を、ＣＡＮ通信線CAN Busを介してコントロールユニット１０に送信する。
【００１５】
コントロールユニット１０内には、各種マイコンを駆動するための定圧電源を供給する５Ｖレギュレータ101と、ＣＡＮ通信機能を司るＣＡＮインターフェース102と、バッテリ１４から供給される電源VIGNをPWM制御信号に基づいて所定電流に変換するスイッチング素子103（ＦＥＴともいう）と、ソレノイド２１ａに流れる実電流Irealを検出するシャント抵抗105及びアンプ104と、所定演算処理を行ってスイッチング素子103に対しPWM制御信号を出力するマイコンMPUと、を有する。
【００１６】
図３は実施例１のマイコン内の制御構成を表すブロック図である。ＣＡＮインターフェース102を介して受信した車速センサ１２の信号は、車速算出手段201により車速Ｖとして算出され、舵角センサ１１の信号は、操舵角算出手段202により操舵角θとして算出され、操舵角速度算出手段203により算出された操舵角θに基づいて操舵角速度ωが算出される。
操舵角−ポンプ吐出流量算出部204では、検出された車速Ｖ（km/h）と操舵角θ（deg）とに基づいて第１ポンプ吐出流量（L/min）が設定される。図４は操舵角−第１ポンプ吐出流量算出部204内で演算されるマップである。車速Ｖ（km/h）に基づいて特性が選択されると、操舵角θ（deg）に応じた第１ポンプ吐出流量（L/min）が算出される。
操舵角速度−ポンプ吐出流量算出部205では、検出された車速Ｖ（km/h）と操舵角速度ω（deg/s）に基づいて第２ポンプ吐出流量（L/min）が設定される。図５は操舵角速度−第２ポンプ吐出流量算出部205内で演算されるマップである。車速Ｖ（km/h）に基づいて特性が選択されると、操舵角速度ω（deg/s）に応じた第２ポンプ吐出流量（L/min）が算出される。
目標電流算出部206では、操舵角−ポンプ吐出流量算出部204で設定された第１ポンプ吐出流量と操舵角速度−ポンプ吐出流量算出部205で設定された第２ポンプ吐出流量との和であるポンプ吐出流量に応じて、ソレノイド２１ａに通電するソレノイド電流が設定される。図６は実施例１のポンプ吐出流量とソレノイド電流特性の関係を表す特性図である。このソレノイド２１ａは、駆動軸２０ａ１の回転速度が一定の場合、非通電状態のとき固有吐出量が最小となり、通電量が増大するほど固有吐出量が増大するように設定されている。尚、実施例１では操舵角θ及び操舵角速度ωとに基づいて固有吐出量を算出するように構成したが、更に、操舵角加速度ｄω／ｄｔを用いて構成してもよい。
【００１７】
クランキング・始動判定手段207では、エンジンコントロールユニット１３からの情報に基づいてエンジンのクランキング・始動判定処理を実行する。具体的にはクランキング・フラグFcranking及びエンジン回転中・フラグFrunnningを設定する（詳細については後述する）。
第１流量切り換えスイッチ部208では、目標電流算出部206で算出された目標電流と、所定流量１に相当する第１目標電流とをクランキング・フラグに基づいて切り換える。ここで、所定流量１とは、通常制御において車速Ｖが０（km/h）、操舵角θが０（deg）、かつ、操舵角速度ωが０（deg/s）の時に算出されるポンプ吐出流量に対応するソレノイド電流値よりも低い電流値であり、オイルポンプ２０で実現できる最低吐出流量Ｑ１に相当する値である。実施例１の場合、第１ポンプ吐出流量は約２．４（L/min）であり、第２ポンプ吐出流量は約４（L/min）であることから、それらの和であるポンプ吐出流量６．４（L/min）に相当するソレノイド電流、約０．７５（A）よりも低い電流値であり、０．２（A）である（図６参照）。
第２流量切り換えスイッチ部209では、第１流量切り換えスイッチ部208で設定された電流値と、所定流量２に相当する第２目標電流とをエンジン始動・フラグに基づいて切り換える。ここで、所定流量２とは、通常制御において車速Ｖが０（km/h）、操舵角θが０（deg）、かつ、操舵角速度ωが０（deg/s）の時に算出されるポンプ吐出流量に対応するソレノイド電流値よりも高い電流値である。実施例１の場合、第１ポンプ吐出流量は約２．４（L/min）であり、第２ポンプ吐出流量は約４（L/min）であることから、それらの和であるポンプ吐出流量６．４（L/min）に相当するソレノイド電流、約０．７５（A）よりも高いソレノイド電流値であり、１．２（A）である（図６参照）。
【００１８】
偏差演算部210aでは、最終的に決定された指令電流値とソレノイド電流算出手段212によって算出されたソレノイド実電流値Irealとの偏差を演算する。PI制御手段210では、偏差演算部210aにより演算された偏差に基づいてPWM制御量を演算する。PWM出力部211では、PI制御手段210により演算されたPWM制御量に基づいてソレノイド駆動手段であるスイッチング素子103に対しPWM制御指令信号を出力する。
【００１９】
〔ポンプ流量制御処理〕
図７は実施例１のコントロールユニット内で実行されるポンプ流量制御処理を表すフローチャートである。
ステップ３０１では、イニシャライズを実行する。イニシャライズとは、メモリや各種フラグ，タイマ値等を初期化する処理である。
ステップ３０２では、ソレノイド実電流値Irealの読み込みを行う。
ステップ３０３では、操舵角θの読み込みを行う。
ステップ３０４では、操舵角速度ωの算出を行う。
ステップ３０６では、車速Ｖを読み込む。
ステップ３０７では、エンジン状態情報をエンジンコントロールユニット１３から読み込む。
ステップ３０８では、クランキング・始動判定処理を実行する。尚、本制御処理については後述する。
【００２０】
ステップ３０９では、エンジン回転中フラグFrunningがセットされているか否かを判断し、セットされているときはステップ３１０に進み、セットされていないときはステップ３１１へ進む。
ステップ３１０では、エンジン始動時目標吐出流量算出処理を実行する。具体的には、目標吐出流量を所定流量２に設定する（流量増大制御に相当）。
ステップ３１１では、クランキング・フラグFcrankingがセットされているか否かを判断し、セットされているときはステップ３１２に進み、セットされていないときはステップ３１３へ進む。
ステップ３１２では、クランキング時目標吐出流量算出処理を実行する。具体的には、目標吐出流量を所定流量１に設定する（流量低減制御に相当）。
ステップ３１３では、操舵角θに応じた目標吐出流量Ｑθ_CMDを算出する。
ステップ３１４では、操舵角速度ωに応じた目標吐出流量Ｑω_CMDを算出する。
ステップ３１５では、目標吐出流量ＱCMDを下記式より算出する。
ＱCMD＝Ｑθ_CMD＋Ｑω_CMD
【００２１】
ステップ３１６では、ソレノイド指令電流ICMDを算出する。
ステップ３１７では、電流フィードバック制御量を算出する。
ステップ３１８では、PWM出力処理を実行し、ステップ３０２へ戻る。
【００２２】
〔クランキング・始動判定処理〕
図８は実施例１のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。
ステップ５０１では、エンジン状態情報を取得し、エンジンが回転中か否かを判断する。具体的にはエンジンが自立回転を開始したことを表す所定回数以上か否かを判断し、所定回転数以上のときはエンジン回転中と判断し、所定回転数未満のときはエンジン回転中ではないと判断する。エンジン回転中と判断したときはステップ５０２へ進み、エンジン回転中ではないと判断したときはステップ５０７へ進む。
ステップ５０２では、クランキング・フラグFcrankingをクリアする。
ステップ５０３では、エンジン回転中タイマTrunnningをカウントアップする。
ステップ５０４では、エンジン回転中タイマTrunningが、エンジン回転が継続して発生している状態を表す閾値Trun_th以上か否かを判断し、Trun_th以上のときはステップ５０５へ進み、Trun_th未満のときはステップ５０６へ進む。Trun_th以上のときはエンジンが安定して自立回転を始めたと判断できる値である。
ステップ５０５では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
ステップ５０６では、エンジン回転中フラグFrunningをセットする。
【００２３】
ステップ５０７では、エンジン状態情報を取得し、エンジンが停止中か否かを判断する。停止中と判断したときはステップ５０９へ進み、停止中ではないと判断したときはステップ５０８へ進む。
ステップ５０８では、エンジン状態情報を取得し、クランキング中か否かを判断する。クランキング中と判断したときはステップ５０９へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。ここで、クランキング中とは、エンジンがセルモータによって回転している状態を表し、セルモータの駆動状態を読み込んでいるともいえる。
ステップ５０９では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ５１０では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。クランキングが終了してからエンジン回転中タイマのカウントアップを行うためである。
ステップ５１１では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
【００２４】
次に、作用について説明する。図９は実施例１のポンプ装置においてポンプ回転数Ｎとポンプ駆動に必要なトルクＴ（エンジン負荷トルクに相当する）との関係を表す特性図、図１０は実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置のエンジン始動時における作動内容を表すタイムチャートである。
時刻ｔ１において、イグニッションスイッチがオンとされ、時刻ｔ２においてセルモータの駆動信号が出力されると、クランキング中信号がオンとなる。それに伴って、エンジン回転数がセルモータの回転数と同じだけ上昇する。このとき、クランキング・フラグがオンとなり、また、エンジン回転中・フラグはオフであるため、所定流量１が設定、すなわち、流量低減制御が実行される。所定流量１は図９に示すＱ１であり、ポンプ装置で実現できる最低の吐出流量特性である。これを達成するために、ソレノイド２１ａを非通電状態に維持する（第１ステップに相当）。これにより、エンジン負荷トルクは最小にすることができ、スムーズにクランキングを実行する。
時刻ｔ２１において、エンジン回転数が自立回転を開始し始めて、回転数がクランキングによる回転数よりも上昇し始めると、ポンプ吐出流量の増大に伴ってカム位置が偏心し始め、偏心量が減少する方向に移動する。
【００２５】
時刻ｔ３において、エンジンが自立回転を開始し、所定回転数を上回ると、クランキング・フラグがオフとされ（第２ステップに相当）、エンジン回転中・フラグがオンとされ、同時に、エンジン回転中タイマTrunningのカウントアップが開始される。これにより、目標吐出流量が所定流量２に変更、すなわち、流量増大制御が実行される。所定流量２は図９に示すＱ２であり、ポンプ装置で実現できる最高の吐出流量特性である。これを達成するために、ソレノイド２１ａに最大電流値（約１．２Ａ相当）が流される（第３ステップに相当）。
すなわち、ソレノイド２１ａには、クランキング終了後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するように制御される流量増大制御が行われることになる。クランキング中にベーンの飛び出し不良があった場合、一時的に流量を増大させることによりベーンの飛び出し性を向上することができる。また、油温が低い場合には、一時的に流量を増大させることにより、油温の上昇を早めることができる。
【００２６】
時刻ｔ４において、エンジン回転中タイマTrunningのタイマ値が閾値Trun_th以上になると、エンジン回転中・フラグFrunningがオフとされ、制御指令値は、所定流量２から通常制御による目標吐出流量Ｑ３に変更される。
【００２７】
以上説明したように、実施例１では下記に列挙する作用効果を奏する。
１−（１）：車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置であって、ポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、ポンプハウジング２０ｄに軸支される駆動軸２０ａ１と、ポンプ要素収容部２０ｅに移動可能に設けられた環状のカムリング２０ｃと、カムリング２０ｃ内に設けられ、駆動軸２０ａ１の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、駆動軸２０ａ１に対するカムリング２０ｃの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、操舵状態及び車両速度に基づき駆動制御され、カムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイド２１ａと、を備え、ソレノイド２１ａは、車両のエンジンのクランキング中において、固有吐出量が減少する方向にカムリング２０ｃが移動するように制御される流量低減制御が行われる。
すなわち、エンジンのクランキング中に固有吐出量が減少する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御することにより、クランキング中におけるポンプ負荷の低減を図ることができ、その結果、エンジン始動のためのセルモータの負荷を低減させることができる。
【００２８】
２−（２）：上記（１）に記載のポンプ装置において、カムリング２０ｃは、クランキング中に偏心量が減少する方向に移動する。
エンジンのクランキング中にカムリングが偏心することにより、ポンプ負荷が低減し、セルモータの負荷を低減させることができる。
【００２９】
３−（３）：上記（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング終了後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するように制御される流量増大制御が行われる。
エンジンのクランキング中にベーンの飛び出し不良があった場合、一時的に流量を増大させることによりベーンの飛び出し性を向上させることができる。また、油温が低い場合には、一時的に流量を増大させることにより、油温の上昇を早めることができる。これにより、上記（１）もしくは（２）に記載の作用効果のうち、少なくとも一つを有するといえる。
【００３０】
４−（４）：上記（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３からの出力信号に基づき、流量増大制御が行われる。
エンジンコントロールユニットからの出力信号に基づき、ソレノイド２１ａを駆動制御することにより、より適切にソレノイド２１ａの制御を行うことができる。例えば、エンジンの始動完了を検出することにより、確実にエンジンの始動が完了した後にソレノイド２１ａの流量増大制御が行われるため、クランキング中にポンプ負荷が増大することがなく、よりセルモータ負荷を低減させることができる。
【００３１】
５−（８）：上記３−（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング開始時から所定時間経過後、流量増大制御が行われる。
クランキング時間は、おおよそ決まっているため、クランキング開始時から所定時間経過後に増大制御を行うことにより、簡便にエンジン始動後の流量増大制御を行うことができる。
【００３２】
６−（１１）：上記１−（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、駆動軸２０ａ１の回転速度が一定の場合、非通電状態のとき固有吐出量が最小となり、通電量が増大するほど固有吐出量が増大するように設けられる。
クランキング中に実施される固有吐出量減少制御におけるソレノイド通電量を抑制することができる。よって、クランキング時におけるバッテリ負荷を抑制することができる。
【００３３】
７−（１２）：上記６−（１１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング中において非通電状態に維持される。
ソレノイド２１ａを非通電状態とすることにより固有吐出量の低減を図ると共に、バッテリ負荷の低減を図ることができる。
【００３４】
８−（１３）：上記１−（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング中の流量低減制御における固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御される。
クランキング時におけるポンプ負荷の低減を図ると共に、走行中における操舵応答性を高めることができる。
【００３５】
９−（１５）：車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置であって、ポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、ポンプハウジング２０ｄに軸支される駆動軸２０ａ１と、ポンプ要素収容部２０ｅに移動可能に設けられた環状のカムリング２０ｃと、カムリング２０ｃ内に設けられ、駆動軸２０ａ１の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、駆動軸２０ａ１に対するカムリング２０ｃの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、操舵角、操舵角速度または操舵角加速度を検出または推定し、操舵状態検出信号として操舵角θ、操舵角速度ωまたは操舵角加速度ｄω／ｄｔを出力する操舵状態検出手段と、カムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイド２１ａと、操舵状態検出信号及び車両速度に応じてソレノイド２１ａを駆動制御するソレノイド駆動信号を決定し、ソレノイド２１ａへ出力するコントロールユニット１０と、を備え、コントロールユニット１０は、車両のエンジンのクランキング中において、固有吐出量が減少する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御する。これにより、上記１−（１）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
１０−（１６）：上記９−（１５）に記載のポンプ装置において、コントロールユニット１０は、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３からの出力信号に基づきエンジン始動を判断し、エンジン始動後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御する。これにより、上記３−（３）及び上記４−（４）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
１１−（１７）：上記９−（１５）に記載のポンプ装置において、コントロールユニット１０は、クランキング開始時から所定時間経過後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御する。これにより、上記５−（８）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
１２−（１８）：車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置の制御方法であって、ポンプ装置は、ポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、ポンプハウジング２０ｄに軸支される駆動軸２０ａ１と、ポンプ要素収容部２０ｅに移動可能に設けられた環状のカムリング２０ｃと、カムリング２０ｃ内に設けられ、駆動軸２０ａ１の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、駆動軸２０ａ１に対するカムリング２０ｃの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、操舵角、操舵角速度または操舵角加速度を検出または推定し、操舵状態検出信号として操舵角θ、操舵角速度ωまたは操舵角加速度ｄω／ｄｔを出力する操舵状態検出手段と、通電量が増大するほどカムリング２０ｃの偏心量が増大するようにカムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイド２１ａと、操舵状態検出信号及び車両速度に応じてソレノイド２１ａを駆動制御するソレノイド駆動信号を決定し、ソレノイド２１ａへ出力するコントロールユニット１０と、を備え、車両のエンジンのクランキング状態を検出し、クランキング中はソレノイド２１ａをカムリング４ｃの偏心量が減少する方向にソレノイド２１ａに対してソレノイド駆動信号を出力し維持する第１ステップと、クランキングの終了を検出する第２ステップと、クランキングの終了後、カムリング２０ｃの偏心量が増大する方向にソレノイド２１ａに対してソレノイド駆動信号を出力する第３ステップと、を有する。これにより、上記１−（１）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
１３−（１９）：上記１２−（１８）に記載のポンプ装置の制御方法において、第２ステップは、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３からの出力信号に基づきクランキングの終了が検出される。これにより、上記４−（４）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
１４−（２０）：上記１２−（１８）に記載のポンプ装置の制御方法において、第２ステップは、クランキング開始から所定時間が経過したことをもってクランキングの終了と判断される。これにより、上記５−（８）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１１は実施例２のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。
ステップ６０１では、エンジン状態情報を取得し、エンジンが回転中か否かを判断する。具体的にはエンジンが自立回転を開始したことを表す所定回数Ｎｔｈ以上か否かを判断し、所定回転数Ｎｔｈ以上のときはエンジン回転中と判断し、所定回転数Ｎｔｈ未満のときはエンジン回転中ではないと判断する。エンジン回転中と判断したときはステップ６０２へ進み、エンジン回転中ではないと判断したときはステップ６０９へ進む。
ステップ６０２では、エンジン回転始動判定タイマTstartをカウントアップする。
ステップ６０３では、エンジン回転始動判定タイマ値がエンジン始動判定時間Tstart_th以上か否かを判断し、Tstart_th以上のときはステップ６０４へ進み、それ以外のときはカウントアップが成されるまでカウントアップを継続する。
ステップ６０４では、クランキング・フラグFcrankingをクリアする。
ステップ６０５では、エンジン回転中タイマTrunnningをカウントアップする。
ステップ６０６では、エンジン回転中タイマTrunningが、エンジン回転が安定した状態を表す閾値Trun_th以上か否かを判断し、Trun_th以上のときはステップ６０７へ進み、Trun_th未満のときはステップ６０８へ進む。Trun_th以上のときはエンジンが安定して自立回転を始めたと判断できる値である。
ステップ６０９では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ６１０では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。クランキングが終了してからエンジン回転中タイマのカウントアップを行うためである。
ステップ６１１では、エンジン回転始動判定タイマTstartをクリアする。
ステップ６１２では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
【００４２】
すなわち、実施例１ではエンジン回転数が所定回転数以上になると目標吐出流量をＱ１からＱ２に変更することとした。これに対し、実施例２では、エンジン回転数が所定回転数Nth以上になると、エンジン始動が確実に行われ、自立回転を始めたと考えられる所定時間Tstart_thが経過したときに目標吐出流量をＱ１からＱ２に変更することとしている。これにより、更にエンジン始動時のポンプ駆動負荷を低減することが可能となり、更にエンジン始動性を向上することができる。
【実施例３】
【００４３】
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１２は実施例３のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ７０１〜７０２は図８のステップ５０１〜５０２と同じであり、ステップ７０４〜７１２は図８のステップ５０３〜５１１と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
ステップ７０３では、エンジンが暖機運転中か否かを判断し、暖機運転中のときはステップ７０７に進んでエンジン回転中フラグFrunningをセットし、それ以外のときはステップ７０４に進む。
ここで、暖機運転とは、エンジン水温等が低く、まだエンジンを自立回転させるにはエンジン内のフリクションロスが大きいと考えられるため、エンジン回転数を通常のアイドル回転数よりも所定回転数アップさせる状態のことをいう。一般に、車両を長時間放置後はエンジンの温度が低下しており、また、外気温が低い場合には、エンジンフリクションが高い傾向が強い。この場合には、エンジンフリクションを打ち負かすためにエンジンコントロールユニット１３においてアイドル回転数をアップさせている。この場合、パワーステアリング装置を作動させる作動液の油温も低いと考えられ、やはり粘性抵抗が強いおそれがあり、違和感を招くおそれがある。そこで、暖機運転状態では、流量増大制御を実行し、パワーステアリング装置の作動油をより大きく循環させることで、油温の上昇を早めることができる。
以上説明したように、実施例３にあっては、実施例１の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
【００４４】
１５−（５）：上記４−（４）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジンの暖気運転状態において、流量増大制御が行われる。
暖気運転状態では、パワーステアリング装置の油温も低い状態である可能性が高い。この状態で流量増大制御を行うことにより、油温の上昇を早めることができる。
【実施例４】
【００４５】
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例３と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１３は実施例４のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ８０１〜８０２は図１２のステップ７０１〜７０２と同じであり、ステップ８０４〜８１２は図１２のステップ７０３〜７１２と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
実施例３では、ステップ７０３において暖機運転中か否かをエンジンコントロールユニット１３からの情報に基づいて判断した。これに対し、実施例４では、ステップ８０３において、エンジン回転数がアイドル回転数を表す所定回転数NIdle_th以下か否かを判断する点が異なる。エンジン回転数がNIdle_thよりも高いと判断したときは、暖機運転に伴うアイドルアップが行われているため、ステップ８０７に進みエンジン回転中フラグFrunningをセットすることで所定流量２をセットし、流量増大制御を行う。一方、エンジン回転数がNIdle_th以下と判断したときは、アイドルアップしていないため、ステップ８０４以降に進み、所定条件が成立した後、所定流量２から通常制御に切り換える。
以上説明したように、実施例４にあっては、暖機運転状態をエンジン回転数に基づいて判断することで、実施例３と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００４６】
次に、実施例５について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１４は実施例５のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ１６０１〜１６０４は図８のステップ５０１〜５０４と同じであり、ステップ１６０７〜１６１３は図８のステップ５０５〜５１１と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
実施例１では、エンジン回転中タイマTrunningによって所定流量２に設定する、すなわち流量増大制御を実行する期間を設定した。これに対し、実施例５では、エンジン回転中タイマTrunningが所定時間Trun_thより短い場合であっても、ドライバによるアクセルペダル操作があった場合には、エンジン回転中フラグFrunningをクリアし、流量増大制御を行うことなく通常制御処理を実行する。アクセルペダル操作が無かった場合であっても、エンジン回転数が暖気運転状態を表す所定回転数以下のときは、暖機運転中ではなく、特にパワーステアリング装置の油温も低くないと判断して流量増大制御を実行しない点が異なる。
【００４７】
ステップ１６０５では、アクセル操作が行われたか否かを判断し、アクセル操作が行われたと判断したときは、エンジン回転数がこれから上昇すると判断し、自然に吐出流量の増大が達成されることから流量増大制御は必要ないと判断してステップ１６０７に進み、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
ステップ１６０６では、エンジン回転数が所定回転数NIdle_th未満か否かを判断し、所定回転数NIdle_th未満のときは、暖気運転中ではないと判断してステップ１６０７に進み、所定回転数NIdle_th以上のときは暖機運転中と判断してステップ１６０８に進む。
以上説明したように、実施例５あっては、実施例１の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
【００４８】
１６−（６）：上記１５−（５）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、アクセルペダル操作が無く、且つ、エンジン回転数が所定回転数NIdle_th以上のとき暖気運転状態であるとして、前記流量増大制御が行われる。
アクセル操作量とエンジン回転数に基づき暖気運転状態を検出することにより、簡便に暖気運転状態を判断することができる。
【実施例６】
【００４９】
次に、実施例６について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１５は実施例６の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。実施例６では、コントロールユニット１０に入力される信号として、ＣＡＮ通信線CAN Busではなく、直接、センサ信号が入力される三つのセンサを追加した点が異なる。
外気温センサ１６は、車外の気温を検出し、インターフェース106を介してマイコンMPUに入力する。エンジン水温センサ１７は、エンジンの冷却水の温度を検出し、インターフェース107を介してマイコンMPUに入力する。パワーステアリング油温センサ１８は、パワーステアリング装置の油温を検出し、インターフェース108を介してマイコンMPUに入力する。尚、これらのセンサ信号は、コントロールユニット１０と直接的に接続される構成としたが、他のコントローラ等において検出し、ＣＡＮ通信線CAN Busを介して信号を入力する構成としてもよい。
【００５０】
〔クランキング・始動判定処理〕
図１６は実施例６のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ９０１〜９０２は図８のステップ５０１〜５０２と同じであり、ステップ９０５〜９１３は図８のステップ５０３〜５１１と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
ステップ９０３では、パワーステアリング装置の油温Thを読み込む。
ステップ９０４では、油温Thが低温を表す所定油温Thrun_th以上か否かを判断し、所定油温Thrun_th以上のときはステップ９０５に進み、所定油温Thrun_th未満のときはステップ９０８に進み、油温を効率的に上昇させるべく所定流量２に設定し、流量増大制御を実行する。
尚、実施例６ではパワーステアリング装置の作動油の油温Thを検出したが、エンジン水温又は外気温を使用して判断してもよいし、これらを適宜組み合わせて判断してもよい。
以上説明したように、実施例６あっては、実施例１の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
【００５１】
１７−（７）：上記１５−（５）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジンの水温又は油温を検出する温度センサの出力信号に基づき暖機運転状態であるとして、流量増大制御が行われる。
温度センサに基づき暖気運転状態を検出することにより、正確に暖機運転状態を判断することができる。
【００５２】
１８−（１０）：上記３−（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジン水温、エンジン油温または操舵装置作動液温度が低いほど流量増大制御の実行時間が長くなるように制御されるように構成してもよい。具体的には、油温等を読み込み、油温が低いほどエンジン回転が安定した状態を表す閾値Trun_thを長く設定する。
このように、温度が低いほど流量増大制御の実行時間を長くすることにより、低温時において流量増大による油温上昇効果をより大きく得ることができる。
【実施例７】
【００５３】
次に、実施例７について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１７は実施例７のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。ステップ１００１〜１００７は図８のステップ５０１〜５０７と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
【００５４】
ステップ１００７では、エンジン状態情報を読み込み、クランキング中か否かを判断する。クランキング中のときはステップ１００８へ進み、クランキング中以外のときはステップ１００９へ進む。
ステップ１００８では、エンジン回転数が所定回転数NIdle_th以上か否かを判断し、所定回転数NIdle_th以上のときは、クランキング終了と判断してステップ１００２へ進み、所定回転数NIdle_th未満のときはクランキングを継続すると判断してステップ１０１０に進む。
ステップ１００９では、エンジン状態情報を読み込み、エンジンが停止中か否かを判断する。停止中と判断したときはステップ１０１０へ進み、それ以外のときは完全にエンジンが自立回転を始めた後と判断して本制御フローを終了する。
ステップ１０１０では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ１０１１では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。
ステップ１０１２では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
【００５５】
例えば、アイドルストップ車両などの場合、イグニッションオンの状態のまま、信号待ち等でエンジンのアイドリングを停止するアイドルストップ制御が実行される。この場合、エンジン再始動が即座に実行できる条件を満たしたときにアイドルストップが行われるのが一般的である。このとき、エンジン再始動指令が出力され、セルモータが作動すると、通常のエンジン始動時よりも素早くエンジンが自立回転を始めることが知られている。よって、実施例７では、このようなアイドルストップ車両に適用するにあたり、クランキング中であってもエンジン回転数が所定回転数NIdle_th以上になった場合には、即座にクランキング・フラグをクリアし、エンジン回転中タイマTrunningのカウントアップを開始することで、最適なポンプ装置の制御を実行できる。
【実施例８】
【００５６】
次に、実施例８について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１８は実施例８のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
ステップ１１０１では、エンジン状態情報を読み込み、エンジンが回転中か否かを判断する。回転中と判断したときはステップ１１０２に進み、それ以外のときはステップ１１０９へ進む。
ステップ１１０２では、エンジン回転数がエンジンストール発生の虞がある所定回転数NStop_th以下のときはステップ１１１２へ進み、NStop_thよりも大きいときはステップ１１０３へ進む。
ステップ１１０３では、クランキング・フラグFcrankingをクリアする。
ステップ１１０４では、エンジン回転数が自立回転を表す所定回転数NIdle_th以下か否かを判断し、NIdle_th以下のときはステップ１１０５へ進み、NIdle_thより大きいときはステップ１１０８へ進む。
ステップ１１０５では、エンジン回転中タイマTrunningをカウントアップする。
ステップ１１０６では、TrunningがTrun_th以上か否かを判断し、Trun_th以上のときはステップ１１０７へ進み、Trun_th未満のときは本制御フローを繰り返す。
ステップ１１０８では、エンジン回転中フラグFrunningをセットする。
ステップ１１０９では、エンジン状態情報を読み込み、クランキング中か否かを判断する。クランキング中と判断したときはステップ１１１０へ進み、それ以外のときはステップ１１１４へ進む。
ステップ１１１０では、エンジン回転数が自立回転を表す所定回転数NIdle_th以上か否かを判断し、NIdle_th以上のときはステップ１１０２に進んでエンジン回転中処理を実行し、NIdle_th未満のときはステップ１１１１に進む。
ステップ１１１１では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。
ステップ１１１２では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ１１１３では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
ステップ１１１４では、エンジン状態情報を読み込み、エンジンが停止中か否かを判断する。停止中と判断したときはステップ１１１１に進み、エンジン作動中と判断したときは本制御フローを繰り返す。
【００５７】
次に上記フローチャートの作用について説明する。図１９は実施例８のクランキング・始動判定処理を表すタイムチャートである。時刻ｔ１からｔ３までは実施例１と同じであるため、それ以降について説明する。
時刻ｔ３１において、エンジン始動後であっても、予想以上の負荷が発生したり、燃焼不足といった何らかの理由によってエンジン回転数が低下し始めると、ポンプ装置の吐出圧も低下すると共に、カムリング２０ｃの偏心量も増大し、エンジン駆動負荷の増大を招く。
時刻ｔ３２において、エンジン回転数がNStop_th以下になると、クランキング・フラグFcrankingがセットされ、エンジン回転中・フラグFrunningがクリアされる。これにより、目標吐出流量は所定流量２（Ｑ２）から所定流量１（Ｑ１）に変更され、カムリング２０ｃの偏心量は小さくなり、エンジン負荷が軽減される。
時刻ｔ３３において、エンジン回転数がNStop_thよりも大きくなると、クランキング・フラグFcrankingがクリアされ、その直後の時刻ｔ３４において、エンジン回転数が自立回転を表す所定回転数NIdle_thを越えるとエンジン回転中・フラグFrunningがセットされる。これにより、目標吐出流量は、再度、所定流量１（Ｑ１）から所定流量２（Ｑ２）に変更される。
アイドルアップ状態からエンジンの暖気が進行し、所定の条件を満たすと徐々にエンジン回転数が低下し始める。そして時刻ｔ４１において、エンジン回転数がNIdle_thエンジン回転中タイマTrunningのカウントアップが開始される。
時刻ｔ４２において、タイマ値がTrun_thに到達すると、エンジン回転中フラグFrunningがクリアされ、目標吐出流量は通常制御時に設定される目標吐出流量（Ｑ３）に設定される。
【００５８】
以上説明したように、実施例８にあっては下記の作用効果を得ることができる。
１９−（１４）：上記１−（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２０ｃは、エンジン始動後、且つ、エンジン回転数が所定回転数NStop_th以下のとき、流量低減制御が行われる。
エンジンストール発生の虞をエンジン回転数で判断し、その場合、固有吐出量を低減させ、ポンプ負荷を低減させることにより、エンジンストールを抑制することができる。
【実施例９】
【００５９】
次に、実施例９について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点につてのみ説明する。図２０は実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２１は実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例１では、目標吐出流量が所定流量１（流量低減制御）から所定流量２（流量増大制御）に変更する際、一気に変更する構成とした。これに対し、実施例９では、流量増大制御に切り換えるにあたり、通電量が漸増するように制御するものである。
【００６０】
ステップ１２０１では、タイマカウンタTQをカウントアップする。
ステップ１２０２では、タイマカウンタTQのカウント値が所定時間T1未満か否かを判断し、所定時間T1未満のときはステップ１２０３へ進み、所定時間T2以上のときはステップ１２０４へ進む。
ステップ１２０３では、目標吐出流量Ｑ＝Ｑａに設定する。Ｑａとは、所定流量１よりも大きな値であり、最大吐出流量であるＱ２の半分以下に設定された値である。所定時間T1の間はＱａに設定することで、ある程度の応答性を確保しつつキャビテーションの発生を抑制する。
ステップ１２０４では、タイマカウンタTQのカウント値が所定時間T2より大きいか否かを判断し、所定時間T2より大きいときはステップ１２０５へ進み、それ以外のときはステップ１２０６へ進む。
ステップ１２０５では、目標吐出流量Ｑ＝Ｑ２に設定する。Ｑ２は所定流量２であり、最大吐出流量である。
ステップ１２０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝{（Ｑ２−Ｑａ）／（Ｔ２−Ｔ１）}・（ＴＱ−Ｔ１）＋Ｑａ
これにより、キャビテーションの発生を抑制する。
【００６１】
以上説明したように、実施例９にあっては下記の作用効果を得ることができる。
２０−（９）：上記３−（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、流量増大制御において、通電量が漸増するように制御される。
流量増大制御の際、通電量を漸増させることにより、カムリングの移動が緩やかになり、急激な流量増大に伴うキャビテーションの発生を抑制することができる。
【実施例１０】
【００６２】
次に、実施例１０について説明する。基本的な構成は実施例９と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図２２は実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２３は実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例９ではＱａからＱ２に所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々に変更する構成とした。これに対し、実施例１０では、所定流量勾配ΔＱで上昇させ、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）経過後、所定流量２（Ｑ２）に変更するものである（図２３参照）。ステップ１３０１〜ステップ１３０５までは、図１３に示すステップ１２０１〜１２０５までと同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
ステップ１３０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝Ｑ＋ΔＱ
これにより、実施例９と同様の作用効果を得ることができる。また、前回目標吐出流量値ＱにΔＱを加算するだけであり、演算負荷を軽減することができる。
【実施例１１】
【００６３】
次に、実施例１１について説明する。基本的な構成は実施例９と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図２４は実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２５は実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例９ではＱａからＱ２に所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々に変更する構成とした。これに対し、実施例１１では、上に凸の特性で流量を上昇させ、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）経過後、所定流量２（Ｑ２）に変更するものである（図２５参照）。ステップ１４０１〜ステップ１４０５までは、図１３に示すステップ１２０１〜１２０５までと同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
ステップ１４０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて、上に凸の特性で、徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝（Ｑ２−Ｑａ）・（１−ｅｘｐ（−（ＴＱ−Ｔ１）／τ））＋Ｑａ
ここで、τとは時定数であり、実験結果等に基づいて適宜設定する値である。これにより、実施例９と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例１２】
【００６４】
次に、実施例１２について説明する。基本的な構成は実施例１１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図２６は実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２７は実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例１１では目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて、上に凸の特性で、徐々にＱａからＱ２に増大させる構成とした。これに対し、実施例１２では、下に凸の特性で流量を上昇させ、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）経過後、所定流量２（Ｑ２）に変更するものである（図２７参照）。ステップ１５０１〜ステップ１５０５までは、図１３に示すステップ１２０１〜１２０５までと同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
ステップ１５０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて、上に凸の特性で、徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝（Ｑ２−Ｑａ）・（１−ｅｘｐ（−（Ｔ２−ＴＱ）／τ））＋Ｑａ
ここで、τとは時定数であり、実験結果等に基づいて適宜設定する値である。これにより、実施例９と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ ステアリングホイール
８ パワーシリンダ
１０ コントロールユニット
１１ 舵角センサ
１２ 車速センサ
１３ エンジンコントロールユニット
１４ バッテリ
１５ イグニッションスイッチ
１６ 外気温センサ
１７ エンジン水温センサ
１８ パワーステアリング油温センサ
２０ オイルポンプ
２０ａ ロータ
２０ａ１ 駆動軸
２０ｂ ベーン
２０ｃ カムリング
２０ｃ ソレノイド
２０ｄ ポンプハウジング
２０ｅ ポンプ要素収容部
２１ ソレノイドバルブ
２１ａ ソレノイド
２１ｂ 制御バルブ
２３ 油圧制御弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変容量型のポンプ装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、カムリングを制御する制御バルブをソレノイドで駆動制御し、操舵時には吐出量を増大し、非操舵時は吐出量を減少させることにより、操舵性とポンプ負荷の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９２７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にあっては、エンジン始動指令に基づくクランキング時におけるポンプ負荷の低減について何らの対策も施されていなかった。
【０００５】
本発明の目的は、良好なエンジン始動を達成可能なポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のポンプ装置では、車両のエンジンのクランキング中において、ポンプ装置の固有吐出量を減少させるべくカムリングの偏心量を制御することで、固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御することとした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、エンジンのクランキング中は、ポンプ装置の固有吐出量が制御されるため、クランキング中におけるポンプ負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置の全体システム図である。
【図２】実施例１の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。
【図３】実施例１のマイコン内の制御構成を表すブロック図である。
【図４】実施例１の操舵角−第１ポンプ吐出流量算出部内で演算されるマップである。
【図５】実施例１の操舵角速度−第２ポンプ吐出流量算出部内で演算されるマップである。
【図６】実施例１のポンプ吐出流量とソレノイド電流特性の関係を表す特性図である。
【図７】実施例１のコントロールユニット内で実行されるポンプ流量制御処理を表すフローチャートである。
【図８】実施例１のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図９】実施例１のポンプ装置においてポンプ回転数Ｎとポンプ駆動に必要なトルクＴ（エンジン負荷トルクに相当する）との関係を表す特性図である。
【図１０】実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置のエンジン始動時における作動内容を表すタイムチャートである。
【図１１】実施例２のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１２】実施例３のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１３】実施例４のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１４】実施例５のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１５】実施例６の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。
【図１６】実施例６のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１７】実施例７のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１８】実施例８のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
【図１９】実施例８のクランキング・始動判定処理を表すタイムチャートである。
【図２０】実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２１】実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【図２２】実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２３】実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【図２４】実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２５】実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【図２６】実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャートである。
【図２７】実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００９】
図１は実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置の全体システム図である。ドライバが操作するステアリングホイール１には、ステアリングシャフト２が連結されている。ステアリングシャフト２には、ユニバーサルジョイント３を介してアッパー側中間シャフト４ａが連結され、更にアッパー側中間シャフト４ａには、ユニバーサルジョイント５を介してロアー側中間シャフト４ｂが連結されている。ロアー側中間シャフト４ｂにはピニオン軸６が接続されている。ピニオン軸６には、パワーシリンダ８の油圧制御を行う油圧制御弁２３を介してピニオン（図示せず）が接続されている。油圧制御弁２３は、ドライバの操舵トルクに応じて相対移動し、これにより油圧供給路及び油圧供給量を適宜切り換えるものである。
ピニオンは、ラック軸７と係合しており、ドライバの操舵角に応じてピニオンが回転し、この回転角（操舵角）に応じてラック軸７が左右に移動する。ラック軸７はパワーシリンダ８内にピストンを有し、ラック軸７を左方に移動させる場合には右側のパワーシリンダ室内に油圧を供給し、右方に移動させる場合には左側のパワーシリンダ室内に油圧を供給することで、操舵トルクをアシストする。ラック軸７の両端は図外のタイロッド等を介して操向輪が接続され、ドライバ操作に応じて転舵される。
【００１０】
また、車両のエンジン（図示せず）には、クランクシャフトからベルト等を介して駆動されるオイルポンプ２０が備えられている。このオイルポンプ２０は可変容量型ベーンポンプであり、エンジンの回転と同期して回転するロータ２０ａと、ロータ２０ａの外周において径方向に出没自在に配置された板状のベーン２０ｂと、ロータ２０ａの回転中心に対して所定範囲で偏心可能なカムリング２０ｃと、これらロータ２０ａ，ベーン２０ｂ及びカムリング２０ｃ（ポンプ要素）を収容するポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、を有する。ポンプハウジング２０ｄは、ロータ２０ａを駆動する駆動軸２０ａ１を軸支している。ポンプハウジング２０ｄには、カムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイドバルブ２１を有する。
【００１１】
オイルポンプ２０の吐出油路２０ｆ上には図外のメータリングオリフィスが備えられ、このメータリングオリフィスのオリフィス開度はソレノイド２１ａにより可変制御可能に構成されている。制御バルブ２１ｂは、制御バルブ２１ｂの図１中左方に位置し、カムリング２０ｃ外周とポンプハウジング２０ｄ内周との間に形成された隙間への油圧供給を行う制御室と、制御バルブ２１ｂの図１中右方に位置し、吐出圧が供給される吐出圧室とを有する。制御室はメータリングオリフィスの上流側と連通し、吐出圧室はメータリングオリフィスの下流側（高圧オイル供給路２２側）と連通する。カムリング２０ｃは初期状態において、スプリングにより偏心量が最大位置に付勢されており、回転数に応じて制御室内に導入される圧力が変更され、カムリング２０ｃの偏心量を制御する。メータリングオリフィスのオリフィス開度を制御すると、ポンプ回転数に対する吐出流量特性（偏心量の変化特性）を変更することができると同時に、オイルポンプ２０を駆動するのに必要なトルクも変更することができるものである。
【００１２】
オイルポンプ２０は、リザーバタンク２７内の作動液を吸入するオイル供給路２６と、オイルポンプ２０の高圧吐出圧を油圧制御弁２３に供給する高圧オイル供給路２２と、油圧制御弁２３から排出される作動油をリザーバタンク２７へ帰還させるオイル帰還路２５と、を有する。油圧制御弁２３において、操舵トルクに応じた相対移動が行われると、左右のパワーシリンダ室と接続されたオイル供給／帰還路２４ａ，２４ｂが適宜切り換えられ、操舵状態に応じて高圧オイル供給路２２とオイル帰還路２５がそれぞれの油路２４ａ，２４ｂと接続される。
【００１３】
コントロールユニット１０には、ドライバの操舵角を検出する舵角センサ１１の情報と、車両の速度を検出する車速センサ１２の情報と、図外のエンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３の情報とが入力される。エンジンコントロールユニット１３からは、セルモータによりクランキングが成されているか否かを判断するための情報、エンジン回転数情報等が入力される。コントロールユニット１０は、バッテリ１４とイグニッションスイッチ１５を介して接続されており、イグニッションスイッチ１５がオンとなると、コントロールユニット１０の通電が開始され、所定の制御が実行される。尚、エンジン始動に伴うクランキングは、一般的なエンジン車両の場合には、ドライバのキー操作によってイグニッションオンから更にキーを回して、もしくはスタートボタンを押すことで所定の間、実行される。
【００１４】
図２は実施例１の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。舵角センサ１１はドライバの操舵角を検出すると共に、この検出した値を所定周期で送信するＣＡＮ通信機能を有しており、ＣＡＮ通信線CAN Busを介してコントロールユニット１０に送信する。車速センサ１２は、車輪のスリップ状態を適切な値にするためにホイルシリンダ圧を増減圧制御するＡＢＳコントロールユニットがその機能を代替する。ＡＢＳコントロールユニットは、接続された図外の車輪速センサにより検出された値に基づいて車速情報を演算し、ＡＢＳコントロールユニットが有するＣＡＮ通信機能によってＣＡＮ通信線CAN Busを介してコントロールユニット１０に車速情報を送信する。エンジンコントロールユニット１３はＣＡＮ通信機能を有しており、エンジンクランキング情報及びエンジン回転数情報を、ＣＡＮ通信線CAN Busを介してコントロールユニット１０に送信する。
【００１５】
コントロールユニット１０内には、各種マイコンを駆動するための定圧電源を供給する５Ｖレギュレータ101と、ＣＡＮ通信機能を司るＣＡＮインターフェース102と、バッテリ１４から供給される電源VIGNをPWM制御信号に基づいて所定電流に変換するスイッチング素子103（ＦＥＴともいう）と、ソレノイド２１ａに流れる実電流Irealを検出するシャント抵抗105及びアンプ104と、所定演算処理を行ってスイッチング素子103に対しPWM制御信号を出力するマイコンMPUと、を有する。
【００１６】
図３は実施例１のマイコン内の制御構成を表すブロック図である。ＣＡＮインターフェース102を介して受信した車速センサ１２の信号は、車速算出手段201により車速Ｖとして算出され、舵角センサ１１の信号は、操舵角算出手段202により操舵角θとして算出され、操舵角速度算出手段203により算出された操舵角θに基づいて操舵角速度ωが算出される。
操舵角−ポンプ吐出流量算出部204では、検出された車速Ｖ（km/h）と操舵角θ（deg）とに基づいて第１ポンプ吐出流量（L/min）が設定される。図４は操舵角−第１ポンプ吐出流量算出部204内で演算されるマップである。車速Ｖ（km/h）に基づいて特性が選択されると、操舵角θ（deg）に応じた第１ポンプ吐出流量（L/min）が算出される。
操舵角速度−ポンプ吐出流量算出部205では、検出された車速Ｖ（km/h）と操舵角速度ω（deg/s）に基づいて第２ポンプ吐出流量（L/min）が設定される。図５は操舵角速度−第２ポンプ吐出流量算出部205内で演算されるマップである。車速Ｖ（km/h）に基づいて特性が選択されると、操舵角速度ω（deg/s）に応じた第２ポンプ吐出流量（L/min）が算出される。
目標電流算出部206では、操舵角−ポンプ吐出流量算出部204で設定された第１ポンプ吐出流量と操舵角速度−ポンプ吐出流量算出部205で設定された第２ポンプ吐出流量との和であるポンプ吐出流量に応じて、ソレノイド２１ａに通電するソレノイド電流が設定される。図６は実施例１のポンプ吐出流量とソレノイド電流特性の関係を表す特性図である。このソレノイド２１ａは、駆動軸２０ａ１の回転速度が一定の場合、非通電状態のとき固有吐出量が最小となり、通電量が増大するほど固有吐出量が増大するように設定されている。尚、実施例１では操舵角θ及び操舵角速度ωとに基づいて固有吐出量を算出するように構成したが、更に、操舵角加速度ｄω／ｄｔを用いて構成してもよい。
【００１７】
クランキング・始動判定手段207では、エンジンコントロールユニット１３からの情報に基づいてエンジンのクランキング・始動判定処理を実行する。具体的にはクランキング・フラグFcranking及びエンジン回転中・フラグFrunnningを設定する（詳細については後述する）。
第１流量切り換えスイッチ部208では、目標電流算出部206で算出された目標電流と、所定流量１に相当する第１目標電流とをクランキング・フラグに基づいて切り換える。ここで、所定流量１とは、通常制御において車速Ｖが０（km/h）、操舵角θが０（deg）、かつ、操舵角速度ωが０（deg/s）の時に算出されるポンプ吐出流量に対応するソレノイド電流値よりも低い電流値であり、オイルポンプ２０で実現できる最低吐出流量Ｑ１に相当する値である。実施例１の場合、第１ポンプ吐出流量は約２．４（L/min）であり、第２ポンプ吐出流量は約４（L/min）であることから、それらの和であるポンプ吐出流量６．４（L/min）に相当するソレノイド電流、約０．７５（A）よりも低い電流値であり、０．２（A）である（図６参照）。
第２流量切り換えスイッチ部209では、第１流量切り換えスイッチ部208で設定された電流値と、所定流量２に相当する第２目標電流とをエンジン始動・フラグに基づいて切り換える。ここで、所定流量２とは、通常制御において車速Ｖが０（km/h）、操舵角θが０（deg）、かつ、操舵角速度ωが０（deg/s）の時に算出されるポンプ吐出流量に対応するソレノイド電流値よりも高い電流値である。実施例１の場合、第１ポンプ吐出流量は約２．４（L/min）であり、第２ポンプ吐出流量は約４（L/min）であることから、それらの和であるポンプ吐出流量６．４（L/min）に相当するソレノイド電流、約０．７５（A）よりも高いソレノイド電流値であり、１．２（A）である（図６参照）。
【００１８】
偏差演算部210aでは、最終的に決定された指令電流値とソレノイド電流算出手段212によって算出されたソレノイド実電流値Irealとの偏差を演算する。PI制御手段210では、偏差演算部210aにより演算された偏差に基づいてPWM制御量を演算する。PWM出力部211では、PI制御手段210により演算されたPWM制御量に基づいてソレノイド駆動手段であるスイッチング素子103に対しPWM制御指令信号を出力する。
【００１９】
〔ポンプ流量制御処理〕
図７は実施例１のコントロールユニット内で実行されるポンプ流量制御処理を表すフローチャートである。
ステップ３０１では、イニシャライズを実行する。イニシャライズとは、メモリや各種フラグ，タイマ値等を初期化する処理である。
ステップ３０２では、ソレノイド実電流値Irealの読み込みを行う。
ステップ３０３では、操舵角θの読み込みを行う。
ステップ３０４では、操舵角速度ωの算出を行う。
ステップ３０６では、車速Ｖを読み込む。
ステップ３０７では、エンジン状態情報をエンジンコントロールユニット１３から読み込む。
ステップ３０８では、クランキング・始動判定処理を実行する。尚、本制御処理については後述する。
【００２０】
ステップ３０９では、エンジン回転中フラグFrunningがセットされているか否かを判断し、セットされているときはステップ３１０に進み、セットされていないときはステップ３１１へ進む。
ステップ３１０では、エンジン始動時目標吐出流量算出処理を実行する。具体的には、目標吐出流量を所定流量２に設定する（流量増大制御に相当）。
ステップ３１１では、クランキング・フラグFcrankingがセットされているか否かを判断し、セットされているときはステップ３１２に進み、セットされていないときはステップ３１３へ進む。
ステップ３１２では、クランキング時目標吐出流量算出処理を実行する。具体的には、目標吐出流量を所定流量１に設定する（流量低減制御に相当）。
ステップ３１３では、操舵角θに応じた目標吐出流量Ｑθ_CMDを算出する。
ステップ３１４では、操舵角速度ωに応じた目標吐出流量Ｑω_CMDを算出する。
ステップ３１５では、目標吐出流量ＱCMDを下記式より算出する。
ＱCMD＝Ｑθ_CMD＋Ｑω_CMD
【００２１】
ステップ３１６では、ソレノイド指令電流ICMDを算出する。
ステップ３１７では、電流フィードバック制御量を算出する。
ステップ３１８では、PWM出力処理を実行し、ステップ３０２へ戻る。
【００２２】
〔クランキング・始動判定処理〕
図８は実施例１のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。
ステップ５０１では、エンジン状態情報を取得し、エンジンが回転中か否かを判断する。具体的にはエンジンが自立回転を開始したことを表す所定回数以上か否かを判断し、所定回転数以上のときはエンジン回転中と判断し、所定回転数未満のときはエンジン回転中ではないと判断する。エンジン回転中と判断したときはステップ５０２へ進み、エンジン回転中ではないと判断したときはステップ５０７へ進む。
ステップ５０２では、クランキング・フラグFcrankingをクリアする。
ステップ５０３では、エンジン回転中タイマTrunnningをカウントアップする。
ステップ５０４では、エンジン回転中タイマTrunningが、エンジン回転が継続して発生している状態を表す閾値Trun_th以上か否かを判断し、Trun_th以上のときはステップ５０５へ進み、Trun_th未満のときはステップ５０６へ進む。Trun_th以上のときはエンジンが安定して自立回転を始めたと判断できる値である。
ステップ５０５では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
ステップ５０６では、エンジン回転中フラグFrunningをセットする。
【００２３】
ステップ５０７では、エンジン状態情報を取得し、エンジンが停止中か否かを判断する。停止中と判断したときはステップ５０９へ進み、停止中ではないと判断したときはステップ５０８へ進む。
ステップ５０８では、エンジン状態情報を取得し、クランキング中か否かを判断する。クランキング中と判断したときはステップ５０９へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。ここで、クランキング中とは、エンジンがセルモータによって回転している状態を表し、セルモータの駆動状態を読み込んでいるともいえる。
ステップ５０９では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ５１０では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。クランキングが終了してからエンジン回転中タイマのカウントアップを行うためである。
ステップ５１１では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
【００２４】
次に、作用について説明する。図９は実施例１のポンプ装置においてポンプ回転数Ｎとポンプ駆動に必要なトルクＴ（エンジン負荷トルクに相当する）との関係を表す特性図、図１０は実施例１のポンプ装置及びその制御方法を採用した車両用操舵装置のエンジン始動時における作動内容を表すタイムチャートである。
時刻ｔ１において、イグニッションスイッチがオンとされ、時刻ｔ２においてセルモータの駆動信号が出力されると、クランキング中信号がオンとなる。それに伴って、エンジン回転数がセルモータの回転数と同じだけ上昇する。このとき、クランキング・フラグがオンとなり、また、エンジン回転中・フラグはオフであるため、所定流量１が設定、すなわち、流量低減制御が実行される。所定流量１は図９に示すＱ１であり、ポンプ装置で実現できる最低の吐出流量特性である。これを達成するために、ソレノイド２１ａを非通電状態に維持する（第１ステップに相当）。これにより、エンジン負荷トルクは最小にすることができ、スムーズにクランキングを実行する。
時刻ｔ２１において、エンジン回転数が自立回転を開始し始めて、回転数がクランキングによる回転数よりも上昇し始めると、ポンプ吐出流量の増大に伴ってカム位置が偏心し始め、偏心量が減少する方向に移動する。
【００２５】
時刻ｔ３において、エンジンが自立回転を開始し、所定回転数を上回ると、クランキング・フラグがオフとされ（第２ステップに相当）、エンジン回転中・フラグがオンとされ、同時に、エンジン回転中タイマTrunningのカウントアップが開始される。これにより、目標吐出流量が所定流量２に変更、すなわち、流量増大制御が実行される。所定流量２は図９に示すＱ２であり、ポンプ装置で実現できる最高の吐出流量特性である。これを達成するために、ソレノイド２１ａに最大電流値（約１．２Ａ相当）が流される（第３ステップに相当）。
すなわち、ソレノイド２１ａには、クランキング終了後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するように制御される流量増大制御が行われることになる。クランキング中にベーンの飛び出し不良があった場合、一時的に流量を増大させることによりベーンの飛び出し性を向上することができる。また、油温が低い場合には、一時的に流量を増大させることにより、油温の上昇を早めることができる。
【００２６】
時刻ｔ４において、エンジン回転中タイマTrunningのタイマ値が閾値Trun_th以上になると、エンジン回転中・フラグFrunningがオフとされ、制御指令値は、所定流量２から通常制御による目標吐出流量Ｑ３に変更される。
【００２７】
以上説明したように、実施例１では下記に列挙する作用効果を奏する。
１−（１）：車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置であって、ポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、ポンプハウジング２０ｄに軸支される駆動軸２０ａ１と、ポンプ要素収容部２０ｅに移動可能に設けられた環状のカムリング２０ｃと、カムリング２０ｃ内に設けられ、駆動軸２０ａ１の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、駆動軸２０ａ１に対するカムリング２０ｃの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、操舵状態及び車両速度に基づき駆動制御され、カムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイド２１ａと、を備え、ソレノイド２１ａは、車両のエンジンのクランキング中において、固有吐出量が減少する方向にカムリング２０ｃが移動するように制御される流量低減制御が行われる。
すなわち、エンジンのクランキング中に固有吐出量が減少する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御することにより、クランキング中におけるポンプ負荷の低減を図ることができ、その結果、エンジン始動のためのセルモータの負荷を低減させることができる。
【００２８】
２−（２）：上記（１）に記載のポンプ装置において、カムリング２０ｃは、クランキング中に偏心量が減少する方向に移動する。
エンジンのクランキング中にカムリングが偏心することにより、ポンプ負荷が低減し、セルモータの負荷を低減させることができる。
【００２９】
３−（３）：上記（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング終了後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するように制御される流量増大制御が行われる。
エンジンのクランキング中にベーンの飛び出し不良があった場合、一時的に流量を増大させることによりベーンの飛び出し性を向上させることができる。また、油温が低い場合には、一時的に流量を増大させることにより、油温の上昇を早めることができる。これにより、上記（１）もしくは（２）に記載の作用効果のうち、少なくとも一つを有するといえる。
【００３０】
４−（４）：上記（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３からの出力信号に基づき、流量増大制御が行われる。
エンジンコントロールユニットからの出力信号に基づき、ソレノイド２１ａを駆動制御することにより、より適切にソレノイド２１ａの制御を行うことができる。例えば、エンジンの始動完了を検出することにより、確実にエンジンの始動が完了した後にソレノイド２１ａの流量増大制御が行われるため、クランキング中にポンプ負荷が増大することがなく、よりセルモータ負荷を低減させることができる。
【００３１】
５−（８）：上記３−（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング開始時から所定時間経過後、流量増大制御が行われる。
クランキング時間は、おおよそ決まっているため、クランキング開始時から所定時間経過後に増大制御を行うことにより、簡便にエンジン始動後の流量増大制御を行うことができる。
【００３２】
６−（１１）：上記１−（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、駆動軸２０ａ１の回転速度が一定の場合、非通電状態のとき固有吐出量が最小となり、通電量が増大するほど固有吐出量が増大するように設けられる。
クランキング中に実施される固有吐出量減少制御におけるソレノイド通電量を抑制することができる。よって、クランキング時におけるバッテリ負荷を抑制することができる。
【００３３】
７−（１２）：上記６−（１１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング中において非通電状態に維持される。
ソレノイド２１ａを非通電状態とすることにより固有吐出量の低減を図ると共に、バッテリ負荷の低減を図ることができる。
【００３４】
８−（１３）：上記１−（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、クランキング中の流量低減制御における固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御される。
クランキング時におけるポンプ負荷の低減を図ると共に、走行中における操舵応答性を高めることができる。
【００３５】
９−（１５）：車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置であって、ポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、ポンプハウジング２０ｄに軸支される駆動軸２０ａ１と、ポンプ要素収容部２０ｅに移動可能に設けられた環状のカムリング２０ｃと、カムリング２０ｃ内に設けられ、駆動軸２０ａ１の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、駆動軸２０ａ１に対するカムリング２０ｃの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、操舵角、操舵角速度または操舵角加速度を検出または推定し、操舵状態検出信号として操舵角θ、操舵角速度ωまたは操舵角加速度ｄω／ｄｔを出力する操舵状態検出手段と、カムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイド２１ａと、操舵状態検出信号及び車両速度に応じてソレノイド２１ａを駆動制御するソレノイド駆動信号を決定し、ソレノイド２１ａへ出力するコントロールユニット１０と、を備え、コントロールユニット１０は、車両のエンジンのクランキング中において、固有吐出量が減少する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御する。これにより、上記１−（１）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
１０−（１６）：上記９−（１５）に記載のポンプ装置において、コントロールユニット１０は、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３からの出力信号に基づきエンジン始動を判断し、エンジン始動後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御する。これにより、上記３−（３）及び上記４−（４）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
１１−（１７）：上記９−（１５）に記載のポンプ装置において、コントロールユニット１０は、クランキング開始時から所定時間経過後、固有吐出量が増大する方向にカムリング２０ｃが移動するようにソレノイド２１ａを制御する。これにより、上記５−（８）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
１２−（１８）：車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置の制御方法であって、ポンプ装置は、ポンプ要素収容部２０ｅを有するポンプハウジング２０ｄと、ポンプハウジング２０ｄに軸支される駆動軸２０ａ１と、ポンプ要素収容部２０ｅに移動可能に設けられた環状のカムリング２０ｃと、カムリング２０ｃ内に設けられ、駆動軸２０ａ１の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、駆動軸２０ａ１に対するカムリング２０ｃの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、操舵角、操舵角速度または操舵角加速度を検出または推定し、操舵状態検出信号として操舵角θ、操舵角速度ωまたは操舵角加速度ｄω／ｄｔを出力する操舵状態検出手段と、通電量が増大するほどカムリング２０ｃの偏心量が増大するようにカムリング２０ｃの偏心量を制御するソレノイド２１ａと、操舵状態検出信号及び車両速度に応じてソレノイド２１ａを駆動制御するソレノイド駆動信号を決定し、ソレノイド２１ａへ出力するコントロールユニット１０と、を備え、車両のエンジンのクランキング状態を検出し、クランキング中はソレノイド２１ａをカムリング４ｃの偏心量が減少する方向にソレノイド２１ａに対してソレノイド駆動信号を出力し維持する第１ステップと、クランキングの終了を検出する第２ステップと、クランキングの終了後、カムリング２０ｃの偏心量が増大する方向にソレノイド２１ａに対してソレノイド駆動信号を出力する第３ステップと、を有する。これにより、上記１−（１）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
１３−（１９）：上記１２−（１８）に記載のポンプ装置の制御方法において、第２ステップは、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット１３からの出力信号に基づきクランキングの終了が検出される。これにより、上記４−（４）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
１４−（２０）：上記１２−（１８）に記載のポンプ装置の制御方法において、第２ステップは、クランキング開始から所定時間が経過したことをもってクランキングの終了と判断される。これにより、上記５−（８）に記載のポンプ装置と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１１は実施例２のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。
ステップ６０１では、エンジン状態情報を取得し、エンジンが回転中か否かを判断する。具体的にはエンジンが自立回転を開始したことを表す所定回数Ｎｔｈ以上か否かを判断し、所定回転数Ｎｔｈ以上のときはエンジン回転中と判断し、所定回転数Ｎｔｈ未満のときはエンジン回転中ではないと判断する。エンジン回転中と判断したときはステップ６０２へ進み、エンジン回転中ではないと判断したときはステップ６０９へ進む。
ステップ６０２では、エンジン回転始動判定タイマTstartをカウントアップする。
ステップ６０３では、エンジン回転始動判定タイマ値がエンジン始動判定時間Tstart_th以上か否かを判断し、Tstart_th以上のときはステップ６０４へ進み、それ以外のときはカウントアップが成されるまでカウントアップを継続する。
ステップ６０４では、クランキング・フラグFcrankingをクリアする。
ステップ６０５では、エンジン回転中タイマTrunnningをカウントアップする。
ステップ６０６では、エンジン回転中タイマTrunningが、エンジン回転が安定した状態を表す閾値Trun_th以上か否かを判断し、Trun_th以上のときはステップ６０７へ進み、Trun_th未満のときはステップ６０８へ進む。Trun_th以上のときはエンジンが安定して自立回転を始めたと判断できる値である。
ステップ６０９では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ６１０では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。クランキングが終了してからエンジン回転中タイマのカウントアップを行うためである。
ステップ６１１では、エンジン回転始動判定タイマTstartをクリアする。
ステップ６１２では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
【００４２】
すなわち、実施例１ではエンジン回転数が所定回転数以上になると目標吐出流量をＱ１からＱ２に変更することとした。これに対し、実施例２では、エンジン回転数が所定回転数Nth以上になると、エンジン始動が確実に行われ、自立回転を始めたと考えられる所定時間Tstart_thが経過したときに目標吐出流量をＱ１からＱ２に変更することとしている。これにより、更にエンジン始動時のポンプ駆動負荷を低減することが可能となり、更にエンジン始動性を向上することができる。
【実施例３】
【００４３】
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１２は実施例３のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ７０１〜７０２は図８のステップ５０１〜５０２と同じであり、ステップ７０４〜７１２は図８のステップ５０３〜５１１と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
ステップ７０３では、エンジンが暖機運転中か否かを判断し、暖機運転中のときはステップ７０７に進んでエンジン回転中フラグFrunningをセットし、それ以外のときはステップ７０４に進む。
ここで、暖機運転とは、エンジン水温等が低く、まだエンジンを自立回転させるにはエンジン内のフリクションロスが大きいと考えられるため、エンジン回転数を通常のアイドル回転数よりも所定回転数アップさせる状態のことをいう。一般に、車両を長時間放置後はエンジンの温度が低下しており、また、外気温が低い場合には、エンジンフリクションが高い傾向が強い。この場合には、エンジンフリクションを打ち負かすためにエンジンコントロールユニット１３においてアイドル回転数をアップさせている。この場合、パワーステアリング装置を作動させる作動液の油温も低いと考えられ、やはり粘性抵抗が強いおそれがあり、違和感を招くおそれがある。そこで、暖機運転状態では、流量増大制御を実行し、パワーステアリング装置の作動油をより大きく循環させることで、油温の上昇を早めることができる。
以上説明したように、実施例３にあっては、実施例１の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
【００４４】
１５−（５）：上記４−（４）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジンの暖気運転状態において、流量増大制御が行われる。
暖気運転状態では、パワーステアリング装置の油温も低い状態である可能性が高い。この状態で流量増大制御を行うことにより、油温の上昇を早めることができる。
【実施例４】
【００４５】
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例３と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１３は実施例４のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ８０１〜８０２は図１２のステップ７０１〜７０２と同じであり、ステップ８０４〜８１２は図１２のステップ７０３〜７１２と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
実施例３では、ステップ７０３において暖機運転中か否かをエンジンコントロールユニット１３からの情報に基づいて判断した。これに対し、実施例４では、ステップ８０３において、エンジン回転数がアイドル回転数を表す所定回転数NIdle_th以下か否かを判断する点が異なる。エンジン回転数がNIdle_thよりも高いと判断したときは、暖機運転に伴うアイドルアップが行われているため、ステップ８０７に進みエンジン回転中フラグFrunningをセットすることで所定流量２をセットし、流量増大制御を行う。一方、エンジン回転数がNIdle_th以下と判断したときは、アイドルアップしていないため、ステップ８０４以降に進み、所定条件が成立した後、所定流量２から通常制御に切り換える。
以上説明したように、実施例４にあっては、暖機運転状態をエンジン回転数に基づいて判断することで、実施例３と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００４６】
次に、実施例５について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１４は実施例５のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ１６０１〜１６０４は図８のステップ５０１〜５０４と同じであり、ステップ１６０７〜１６１３は図８のステップ５０５〜５１１と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
実施例１では、エンジン回転中タイマTrunningによって所定流量２に設定する、すなわち流量増大制御を実行する期間を設定した。これに対し、実施例５では、エンジン回転中タイマTrunningが所定時間Trun_thより短い場合であっても、ドライバによるアクセルペダル操作があった場合には、エンジン回転中フラグFrunningをクリアし、流量増大制御を行うことなく通常制御処理を実行する。アクセルペダル操作が無かった場合であっても、エンジン回転数が暖気運転状態を表す所定回転数以下のときは、暖機運転中ではなく、特にパワーステアリング装置の油温も低くないと判断して流量増大制御を実行しない点が異なる。
【００４７】
ステップ１６０５では、アクセル操作が行われたか否かを判断し、アクセル操作が行われたと判断したときは、エンジン回転数がこれから上昇すると判断し、自然に吐出流量の増大が達成されることから流量増大制御は必要ないと判断してステップ１６０７に進み、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
ステップ１６０６では、エンジン回転数が所定回転数NIdle_th未満か否かを判断し、所定回転数NIdle_th未満のときは、暖気運転中ではないと判断してステップ１６０７に進み、所定回転数NIdle_th以上のときは暖機運転中と判断してステップ１６０８に進む。
以上説明したように、実施例５あっては、実施例１の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
【００４８】
１６−（６）：上記１５−（５）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、アクセルペダル操作が無く、且つ、エンジン回転数が所定回転数NIdle_th以上のとき暖気運転状態であるとして、前記流量増大制御が行われる。
アクセル操作量とエンジン回転数に基づき暖気運転状態を検出することにより、簡便に暖気運転状態を判断することができる。
【実施例６】
【００４９】
次に、実施例６について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１５は実施例６の車両用操舵装置の制御構成を表す制御ブロック図である。実施例６では、コントロールユニット１０に入力される信号として、ＣＡＮ通信線CAN Busではなく、直接、センサ信号が入力される三つのセンサを追加した点が異なる。
外気温センサ１６は、車外の気温を検出し、インターフェース106を介してマイコンMPUに入力する。エンジン水温センサ１７は、エンジンの冷却水の温度を検出し、インターフェース107を介してマイコンMPUに入力する。パワーステアリング油温センサ１８は、パワーステアリング装置の油温を検出し、インターフェース108を介してマイコンMPUに入力する。尚、これらのセンサ信号は、コントロールユニット１０と直接的に接続される構成としたが、他のコントローラ等において検出し、ＣＡＮ通信線CAN Busを介して信号を入力する構成としてもよい。
【００５０】
〔クランキング・始動判定処理〕
図１６は実施例６のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。図７に示すステップ３０８において実行される処理である。ステップ９０１〜９０２は図８のステップ５０１〜５０２と同じであり、ステップ９０５〜９１３は図８のステップ５０３〜５１１と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
ステップ９０３では、パワーステアリング装置の油温Thを読み込む。
ステップ９０４では、油温Thが低温を表す所定油温Thrun_th以上か否かを判断し、所定油温Thrun_th以上のときはステップ９０５に進み、所定油温Thrun_th未満のときはステップ９０８に進み、油温を効率的に上昇させるべく所定流量２に設定し、流量増大制御を実行する。
尚、実施例６ではパワーステアリング装置の作動油の油温Thを検出したが、エンジン水温又は外気温を使用して判断してもよいし、これらを適宜組み合わせて判断してもよい。
以上説明したように、実施例６あっては、実施例１の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
【００５１】
１７−（７）：上記１５−（５）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジンの水温又は油温を検出する温度センサの出力信号に基づき暖機運転状態であるとして、流量増大制御が行われる。
温度センサに基づき暖気運転状態を検出することにより、正確に暖機運転状態を判断することができる。
【００５２】
１８−（１０）：上記３−（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、エンジン水温、エンジン油温または操舵装置作動液温度が低いほど流量増大制御の実行時間が長くなるように制御されるように構成してもよい。具体的には、油温等を読み込み、油温が低いほどエンジン回転が安定した状態を表す閾値Trun_thを長く設定する。
このように、温度が低いほど流量増大制御の実行時間を長くすることにより、低温時において流量増大による油温上昇効果をより大きく得ることができる。
【実施例７】
【００５３】
次に、実施例７について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１７は実施例７のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。ステップ１００１〜１００７は図８のステップ５０１〜５０７と同じである。よって、異なるステップについてのみ説明する。
【００５４】
ステップ１００７では、エンジン状態情報を読み込み、クランキング中か否かを判断する。クランキング中のときはステップ１００８へ進み、クランキング中以外のときはステップ１００９へ進む。
ステップ１００８では、エンジン回転数が所定回転数NIdle_th以上か否かを判断し、所定回転数NIdle_th以上のときは、クランキング終了と判断してステップ１００２へ進み、所定回転数NIdle_th未満のときはクランキングを継続すると判断してステップ１０１０に進む。
ステップ１００９では、エンジン状態情報を読み込み、エンジンが停止中か否かを判断する。停止中と判断したときはステップ１０１０へ進み、それ以外のときは完全にエンジンが自立回転を始めた後と判断して本制御フローを終了する。
ステップ１０１０では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ１０１１では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。
ステップ１０１２では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
【００５５】
例えば、アイドルストップ車両などの場合、イグニッションオンの状態のまま、信号待ち等でエンジンのアイドリングを停止するアイドルストップ制御が実行される。この場合、エンジン再始動が即座に実行できる条件を満たしたときにアイドルストップが行われるのが一般的である。このとき、エンジン再始動指令が出力され、セルモータが作動すると、通常のエンジン始動時よりも素早くエンジンが自立回転を始めることが知られている。よって、実施例７では、このようなアイドルストップ車両に適用するにあたり、クランキング中であってもエンジン回転数が所定回転数NIdle_th以上になった場合には、即座にクランキング・フラグをクリアし、エンジン回転中タイマTrunningのカウントアップを開始することで、最適なポンプ装置の制御を実行できる。
【実施例８】
【００５６】
次に、実施例８について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
〔クランキング・始動判定処理〕
図１８は実施例８のクランキング・始動判定処理を表すフローチャートである。
ステップ１１０１では、エンジン状態情報を読み込み、エンジンが回転中か否かを判断する。回転中と判断したときはステップ１１０２に進み、それ以外のときはステップ１１０９へ進む。
ステップ１１０２では、エンジン回転数がエンジンストール発生の虞がある所定回転数NStop_th以下のときはステップ１１１２へ進み、NStop_thよりも大きいときはステップ１１０３へ進む。
ステップ１１０３では、クランキング・フラグFcrankingをクリアする。
ステップ１１０４では、エンジン回転数が自立回転を表す所定回転数NIdle_th以下か否かを判断し、NIdle_th以下のときはステップ１１０５へ進み、NIdle_thより大きいときはステップ１１０８へ進む。
ステップ１１０５では、エンジン回転中タイマTrunningをカウントアップする。
ステップ１１０６では、TrunningがTrun_th以上か否かを判断し、Trun_th以上のときはステップ１１０７へ進み、Trun_th未満のときは本制御フローを繰り返す。
ステップ１１０８では、エンジン回転中フラグFrunningをセットする。
ステップ１１０９では、エンジン状態情報を読み込み、クランキング中か否かを判断する。クランキング中と判断したときはステップ１１１０へ進み、それ以外のときはステップ１１１４へ進む。
ステップ１１１０では、エンジン回転数が自立回転を表す所定回転数NIdle_th以上か否かを判断し、NIdle_th以上のときはステップ１１０２に進んでエンジン回転中処理を実行し、NIdle_th未満のときはステップ１１１１に進む。
ステップ１１１１では、エンジン回転中タイマTrunningをクリアする。
ステップ１１１２では、クランキング・フラグFcrankingをセットする。
ステップ１１１３では、エンジン回転中フラグFrunningをクリアする。
ステップ１１１４では、エンジン状態情報を読み込み、エンジンが停止中か否かを判断する。停止中と判断したときはステップ１１１１に進み、エンジン作動中と判断したときは本制御フローを繰り返す。
【００５７】
次に上記フローチャートの作用について説明する。図１９は実施例８のクランキング・始動判定処理を表すタイムチャートである。時刻ｔ１からｔ３までは実施例１と同じであるため、それ以降について説明する。
時刻ｔ３１において、エンジン始動後であっても、予想以上の負荷が発生したり、燃焼不足といった何らかの理由によってエンジン回転数が低下し始めると、ポンプ装置の吐出圧も低下すると共に、カムリング２０ｃの偏心量も増大し、エンジン駆動負荷の増大を招く。
時刻ｔ３２において、エンジン回転数がNStop_th以下になると、クランキング・フラグFcrankingがセットされ、エンジン回転中・フラグFrunningがクリアされる。これにより、目標吐出流量は所定流量２（Ｑ２）から所定流量１（Ｑ１）に変更され、カムリング２０ｃの偏心量は小さくなり、エンジン負荷が軽減される。
時刻ｔ３３において、エンジン回転数がNStop_thよりも大きくなると、クランキング・フラグFcrankingがクリアされ、その直後の時刻ｔ３４において、エンジン回転数が自立回転を表す所定回転数NIdle_thを越えるとエンジン回転中・フラグFrunningがセットされる。これにより、目標吐出流量は、再度、所定流量１（Ｑ１）から所定流量２（Ｑ２）に変更される。
アイドルアップ状態からエンジンの暖気が進行し、所定の条件を満たすと徐々にエンジン回転数が低下し始める。そして時刻ｔ４１において、エンジン回転数がNIdle_thエンジン回転中タイマTrunningのカウントアップが開始される。
時刻ｔ４２において、タイマ値がTrun_thに到達すると、エンジン回転中フラグFrunningがクリアされ、目標吐出流量は通常制御時に設定される目標吐出流量（Ｑ３）に設定される。
【００５８】
以上説明したように、実施例８にあっては下記の作用効果を得ることができる。
１９−（１４）：上記１−（１）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２０ｃは、エンジン始動後、且つ、エンジン回転数が所定回転数NStop_th以下のとき、流量低減制御が行われる。
エンジンストール発生の虞をエンジン回転数で判断し、その場合、固有吐出量を低減させ、ポンプ負荷を低減させることにより、エンジンストールを抑制することができる。
【実施例９】
【００５９】
次に、実施例９について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点につてのみ説明する。図２０は実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２１は実施例９のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例１では、目標吐出流量が所定流量１（流量低減制御）から所定流量２（流量増大制御）に変更する際、一気に変更する構成とした。これに対し、実施例９では、流量増大制御に切り換えるにあたり、通電量が漸増するように制御するものである。
【００６０】
ステップ１２０１では、タイマカウンタTQをカウントアップする。
ステップ１２０２では、タイマカウンタTQのカウント値が所定時間T1未満か否かを判断し、所定時間T1未満のときはステップ１２０３へ進み、所定時間T2以上のときはステップ１２０４へ進む。
ステップ１２０３では、目標吐出流量Ｑ＝Ｑａに設定する。Ｑａとは、所定流量１よりも大きな値であり、最大吐出流量であるＱ２の半分以下に設定された値である。所定時間T1の間はＱａに設定することで、ある程度の応答性を確保しつつキャビテーションの発生を抑制する。
ステップ１２０４では、タイマカウンタTQのカウント値が所定時間T2より大きいか否かを判断し、所定時間T2より大きいときはステップ１２０５へ進み、それ以外のときはステップ１２０６へ進む。
ステップ１２０５では、目標吐出流量Ｑ＝Ｑ２に設定する。Ｑ２は所定流量２であり、最大吐出流量である。
ステップ１２０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝{（Ｑ２−Ｑａ）／（Ｔ２−Ｔ１）}・（ＴＱ−Ｔ１）＋Ｑａ
これにより、キャビテーションの発生を抑制する。
【００６１】
以上説明したように、実施例９にあっては下記の作用効果を得ることができる。
２０−（９）：上記３−（３）に記載のポンプ装置において、ソレノイド２１ａは、流量増大制御において、通電量が漸増するように制御される。
流量増大制御の際、通電量を漸増させることにより、カムリングの移動が緩やかになり、急激な流量増大に伴うキャビテーションの発生を抑制することができる。
【実施例１０】
【００６２】
次に、実施例１０について説明する。基本的な構成は実施例９と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図２２は実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２３は実施例１０のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例９ではＱａからＱ２に所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々に変更する構成とした。これに対し、実施例１０では、所定流量勾配ΔＱで上昇させ、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）経過後、所定流量２（Ｑ２）に変更するものである（図２３参照）。ステップ１３０１〜ステップ１３０５までは、図１３に示すステップ１２０１〜１２０５までと同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
ステップ１３０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝Ｑ＋ΔＱ
これにより、実施例９と同様の作用効果を得ることができる。また、前回目標吐出流量値ＱにΔＱを加算するだけであり、演算負荷を軽減することができる。
【実施例１１】
【００６３】
次に、実施例１１について説明する。基本的な構成は実施例９と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図２４は実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２５は実施例１１のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例９ではＱａからＱ２に所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて徐々に変更する構成とした。これに対し、実施例１１では、上に凸の特性で流量を上昇させ、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）経過後、所定流量２（Ｑ２）に変更するものである（図２５参照）。ステップ１４０１〜ステップ１４０５までは、図１３に示すステップ１２０１〜１２０５までと同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
ステップ１４０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて、上に凸の特性で、徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝（Ｑ２−Ｑａ）・（１−ｅｘｐ（−（ＴＱ−Ｔ１）／τ））＋Ｑａ
ここで、τとは時定数であり、実験結果等に基づいて適宜設定する値である。これにより、実施例９と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例１２】
【００６４】
次に、実施例１２について説明する。基本的な構成は実施例１１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図２６は実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を表すフローチャート、図２７は実施例１２のエンジン始動時・目標吐出流量算出処理を実行した際のタイムチャートである。実施例１１では目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて、上に凸の特性で、徐々にＱａからＱ２に増大させる構成とした。これに対し、実施例１２では、下に凸の特性で流量を上昇させ、所定時間（Ｔ２−Ｔ１）経過後、所定流量２（Ｑ２）に変更するものである（図２７参照）。ステップ１５０１〜ステップ１５０５までは、図１３に示すステップ１２０１〜１２０５までと同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
ステップ１５０６では、下記式により算出される目標吐出流量Ｑを所定時間（Ｔ２−Ｔ１）かけて、上に凸の特性で、徐々にＱａからＱ２に増大させるように設定する。
Ｑ＝（Ｑ２−Ｑａ）・（１−ｅｘｐ（−（Ｔ２−ＴＱ）／τ））＋Ｑａ
ここで、τとは時定数であり、実験結果等に基づいて適宜設定する値である。これにより、実施例９と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ ステアリングホイール
８ パワーシリンダ
１０ コントロールユニット
１１ 舵角センサ
１２ 車速センサ
１３ エンジンコントロールユニット
１４ バッテリ
１５ イグニッションスイッチ
１６ 外気温センサ
１７ エンジン水温センサ
１８ パワーステアリング油温センサ
２０ オイルポンプ
２０ａ ロータ
２０ａ１ 駆動軸
２０ｂ ベーン
２０ｃ カムリング
２０ｃ ソレノイド
２０ｄ ポンプハウジング
２０ｅ ポンプ要素収容部
２１ ソレノイドバルブ
２１ａ ソレノイド
２１ｂ 制御バルブ
２３ 油圧制御弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置であって、
ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに軸支される駆動軸と、
前記ポンプ要素収容部に移動可能に設けられた環状のカムリングと、
前記カムリング内に設けられ、前記駆動軸の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、前記駆動軸に対する前記カムリングの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、
操舵状態及び車両速度に基づき駆動制御され、前記カムリングの偏心量を制御するソレノイドと、
を備え、
前記ソレノイドは、車両のエンジンのクランキング中において、前記固有吐出量が減少する方向に前記カムリングが移動するように制御される流量低減制御が行われるにあたり、固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記カムリングは、クランキング中に偏心量が減少する方向に移動することを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記ソレノイドは、前記駆動軸の回転速度が一定の場合、非通電状態のとき固有吐出量が最小となり、通電量が増大するほど固有吐出量が増大するように設けられることを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のポンプ装置において、
前記ソレノイドは、クランキング中において非通電状態に維持されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項１】
車両用操舵装置に作動液を供給するポンプ装置であって、
ポンプ要素収容部を有するポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに軸支される駆動軸と、
前記ポンプ要素収容部に移動可能に設けられた環状のカムリングと、
前記カムリング内に設けられ、前記駆動軸の回転駆動によって吸入した作動液を吐出すると共に、前記駆動軸に対する前記カムリングの偏心量の変化に伴い１回転当たりの吐出流量である固有吐出量を変化させるポンプ要素と、
操舵状態及び車両速度に基づき駆動制御され、前記カムリングの偏心量を制御するソレノイドと、
を備え、
前記ソレノイドは、車両のエンジンのクランキング中において、前記固有吐出量が減少する方向に前記カムリングが移動するように制御される流量低減制御が行われるにあたり、固有吐出量が車両の走行状態、且つ、非操舵状態における固有吐出量よりも小さくなるように制御されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記カムリングは、クランキング中に偏心量が減少する方向に移動することを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記ソレノイドは、前記駆動軸の回転速度が一定の場合、非通電状態のとき固有吐出量が最小となり、通電量が増大するほど固有吐出量が増大するように設けられることを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のポンプ装置において、
前記ソレノイドは、クランキング中において非通電状態に維持されることを特徴とするポンプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１３−３２１５５（Ｐ２０１３−３２１５５Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９８２５１（Ｐ２０１２−１９８２５１）
【出願日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【分割の表示】特願２００９−２８８７８４（Ｐ２００９−２８８７８４）の分割
【原出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【分割の表示】特願２００９−２８８７８４（Ｐ２００９−２８８７８４）の分割
【原出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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