JP2005247226A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 可逆式ポンプによって油圧パワーシリンダの両圧力室に対し、第1及び第2通路を介して油圧を供給するパワーステアリング装置であって、前記第1通路と第2通路とを連通する連通路に設けられた切替弁を、ポペット弁によって構成した。
【選択図】 図1
Description
イグニッションOFF時には、コイル55には通電されていないため、アーマチュア50は第1ポペット51に作用する第1スプリング56のスプリング力によって図中上方に移動する。すると、第2ポペット52も第2スプリング57によって上方に移動する。すなわち、第1連通口63及び第2連通口64と連通路62が連通された状態となる。よって、第1連通路12及び第2連通路13はドレン油路14と連通し、マニュアルステアが確保される。
イグニッションON時には、コイル55に通電が開始され、アーマチュア50は図中下方に吸引される。すると、第1ポペット51も第1スプリング56のスプリング力に抗して下方に移動する。第1ポペット51の弁頭が第2ポペット52のシート部52aに着座し第1連通穴61を遮断する。更に、第2ポペット52は第2スプリング57のスプリング力に抗して下方に移動する。第2ポペット52の弁頭がシート54に着座し連通路62を遮断する。すなわち、第1連通口63及び第2連通口64と連通路62が遮断された状態となる。よって、ポンプ2により第1油圧室21もしくは第2油圧室22に油圧が供給されたとしても、リザーバタンク5に油が漏れることがなく、運転者の操舵力をアシストすることが可能となる。
ここで、通常のパワーアシスト制御について説明する。例えば図1に示す構成において、運転者がステアリングホイールSWを右に操舵し、ラック軸23を左に動かすものとする。このとき、トルクセンサ30により検出されたトルク信号に応じたモータ駆動信号がモータ1に出力される。すると、モータ1の回転によりポンプ2は第2油圧室22側から第1油圧室21側に油を供給する。よって、第2油圧室22の油は第1油圧室側に移動する。このとき発生する第1油圧室21の油圧によってピストン24は図1中左方に押され、この力が運転者の操舵力をアシストする力となる。尚、第2油圧室22に貯留された油のみならず、リザーバタンク5から吸入チェック弁4を介して油を供給してもよく、特に限定しない。
ここで、連通回路内に油圧が封入された状態における切替弁6の閉弁時の作用について説明する。連通回路内の油圧をP、コイル55のアーマチュア吸引力をFs、第1スプリング56の反力をFk1、第1連通穴60の有効断面積をAs1とする。
アーマチュア50を含む第1ポペット51がシート部52aに着座しているため、第1ポペット51には連通回路内とドレン油路14との差圧に基づいてFp1=P・As1の油圧力が図中下方に作用する。第1ポペット51に作用する力の合計をFs1とすると、
Fs1=Fs+Fp1−Fk1
と表される。下向きを正とすると、Fs1≧0のときに第1ポペット51は着座するため、第1ポペット51に作用する力には下記関係
Fs+Fp1≧Fk1
が成立する。
また、第2ポペット52がシート54に着座しているため、第2ポペット51には連通回路内とドレン油路14との差圧に基づいてFp2=P・(As2−As1)の油圧力が作用する。第2ポペット52に作用する力の合計をFs2とすると、
Fs2=Fs1+Fp2−Fk2
と表される。下向きを正とすると、Fs2≧0のときに第2ポペット52は着座するため、第2ポペット52に作用する力には下記関係
Fs1+Fp2≧Fk2
が成立する。
上述のように、第1チェック弁7,第2チェック弁8により連通回路内に液圧を封じ込めることで、切替弁6を閉弁する際に油圧力によって各ポペットの閉じる力をアシストすることが可能となり、通常操舵時におけるコイル55の通電量を少なくすることができる。また、コイル55自体のコンパクト化を図ることができる。
次に、切替弁6の開弁時の作用について図3のタイムチャートに基づいて説明する。
Fs2=Fp2−Fk2(=P・(As2−As1)−Fk2)
となる。
図4は第1連通穴60,第2連通穴61を備えていない切替弁6の構成を表す図である。基本的な作用は上述の構成と同様であるが、第1ポペット51に油圧力Fp1が作用しない点が異なる。
前記切替弁は、この切替弁にかかる液圧が低下するほど開口面積を拡大することを特徴とするパワーステアリング装置。
前記切替弁は、前記第1通路(第1油路10)に接続される第1連通路と、第2通路(第2油路11)に接続される第2連通路と、リザーバタンクとに接続されることを特徴とするパワーステアリング装置。
前記切替弁は、リザーバタンクに連通する軸方向孔と、この軸方向孔と前記第1,第2通路とを連通する第1,第2連通路と、を有するバルブハウジングと、
前記軸方向孔に摺動自在に設けられた第1ポペット弁体(第1ポペット51)と、
前記軸方向孔に摺動自在に設けられ、内部に軸方向貫通孔(第1連通穴60,第2連通穴61)を有し、軸方向一方端には前記第1ポペット弁体が当接することによって前記軸方向貫通孔を遮断する第1ポペット弁体受け部(シート部52a)及び前記第1,第2通路から作用する液圧を受ける受圧部が形成され、軸方向他方端には第2ポペット弁頭が形成される第2ポペット弁体(第2ポペット52)と、
前記軸方向孔に形成され、前記第2ポペット弁頭が当接することによって前記第1,第2通路とリザーバタンクとの連通を遮断する第2ポペット弁体受け部(シート54)と、
前記第2ポペット弁体を前記軸方向一方端に付勢する付勢手段(第2スプリング57)と、
前記第1ポペット弁体に接続され、通電状態の切り替えによって軸方向移動するソレノイド部(コイル55)と、
から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
前記第2ポペット弁体に形成される軸方向貫通孔は、絞り部(第1連通穴60)を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
前記第1,第2連通路には、前記第1,第2通路側から切替弁側の流れのみを許容する一方向弁(第1チェック弁7,第2チェック弁8)が設けられたことを特徴とするパワーステアリング装置。
前記ソレノイド部は、通電状態で第1ポペット弁体を開弁し、無通電状態で第1ポペット弁体を開弁することを特徴とするパワーステアリング装置。
S ステアリングシャフト
1 モータ
2 オイルポンプ
3 第1吸入チェック弁
4 第2吸入チェック弁
5 リザーバタンク
6 切替弁
7 第1チェック弁
8 第2チェック弁
10 第1油路
10a 第1吸入油路
11 第2油路
11a 第2吸入油路
12 第1連通路
13 第2連通路
14 ドレン油路
20 パワーシリンダ
21 第1油圧室
22 第2油圧室
23 ラック軸
24 ピストン
30 トルクセンサ
31 コントロールユニット
50 アーマチュア
51 第1ポペット
52 第2ポペット
52a シート部
53 バルブハウジング
54 シート
55 コイル
56 第1スプリング
57 第2スプリング
58 ハウジング
60 第1連通穴
61 第2連通穴
62 連通路
63 第1連通口
64 第2連通口
Claims (1)
- 操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
前記油圧パワーシリンダの両圧力室に対し第1及び第2通路を介して油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプを正・逆回転させる電動機と、
前記操舵輪に与えるべき必要操舵補助力を検出する必要操舵補助力検出手段と、
前記必要操舵補助力検出手段によって検出された必要操舵補助力に基づき、前記電動機に所望の油圧を発生させるために前記電動機に対して駆動信号を出力する電動機制御手段と、
前記第1通路と第2通路とを連通する連通路と、
前記連通路に設けられた切替弁と、
パワーステアリング装置のいずれかに異常が生じた場合には、前記切替弁を開き、前記第1通路と第2通路とを連通状態とする切替弁制御手段と、
を有するパワーステアリング装置において、
前記切替弁を、ポペット弁によって構成したことを特徴とするパワーステアリング装置。
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