JP2954243B2

JP2954243B2 - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2954243B2
Application number: JP25431489A
Authority: JP
Inventors: 勝博鈴木; 哲荒川
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JPH03118275A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車速に応じて操舵力を制御するパワース
テアリング装置に関する。

（従来の技術）この種の装置として第３図に示すものが従来から知ら
れている。

この第３図の装置は、ポンプ１と制御弁２との間に設
けた供給通路３に流量制御弁４に接続するとともに、こ
の流量制御弁４のソレノイド4aをコントローラ５に接続
している。

上記制御弁２は、図示していないハンドルの回転に応
じて切り換わり、パワーシリンダ６の室6a、6bのうち、
一方の室をポンプ１に接続し、他方の室をタンクＴに接
続するものである。

また、コントローラ５は、図示していない車速センサ
ーに接続し、当該車両の車速に応じた信号を出力する。
そして、流量制御弁４は、このコントローラ５からの信
号を受けて、低速時にはその開度を小さくし、中高速時
には開度を大きくするようにしている。

しかして、車両の走行中に図示していないハンドルを
切ると、その回転方向に応じて制御弁２が切り換わる。
このとき、パワーシリンダ６の一方の室6aが供給通路３
に連通したとすると、他方の室6bがタンクＴに連通する
ことになる。したがって、パワーシリンダ６のピストン
７が図面右方向に移動し、前輪を所定の方向に転舵す
る。また、他方の室6bが供給通路３に連通したとする
と、一方の室6aがタンクＴに連通することになる。した
がって、パワーシリンダ６のピストン７が図面左方向に
移動し、前輪を所定の方向に転舵する。

そして、この場合に、車両が低速走行中であれば、流
量制御弁４の開度が最小になるので、パワーアシスト力
は最大になる。反対に、中高速走行中であれば、流量制
御弁４の開度が大きくなるので、その分、パワーアシス
ト力は小さくなる。

（本発明が解決しようとする課題）上記のようにした従来の装置では、制御弁２の流入側
の供給流量を流量制御弁４で制御するいわゆるメータイ
ン制御をしているので、急操舵時に次のような不都合が
あった。つまり、制御弁２への供給流量を極端に少なく
すると、急操舵時に流量不足が発生し、その応答性が悪
くなることがあった。そのためにこの供給流量をあまり
極端に少なくできないために、パワーアシスト力の変化
幅も小さくなり、高速走行時での最適な操舵力を確保で
きないという問題があった。

この発明の目的は、急操舵時にも流量不足を起さない
ようにして、パワーアシスト力の変化幅を大きくしたパ
ワーステアリング装置を提供することである。

（課題を解決するための手段）この発明は、ポンプと、このポンプに接続するととも
にハンドルの操舵方向に応じて切り換わる制御弁と、こ
の制御弁に接続するとともに操舵輪にアシスト力を付与
するパワーシリンダとを備え、制御弁の切り換え位置に
応じてパワーシリンダを制御するパワーステアリング装
置において、上記制御弁は、スプールの移動によって連
動して切り換わる第１制御部と第２制御部とを並列に備
え、第１制御部は、パワーシリンダに接続するとともに
スプールの切り換え位置に応じてパワーシリンダのいず
れか一方の室をポンプに連通し、いずれか他方の室をタ
ンクに連通する一方、第２制御部は、タンクに接続する
とともにスプールのフルストロークによってポンプとタ
ンクとの連通を遮断する構成にし、かつ、この第２制御
部の下流側には、車速に応じて開度を制御する可変絞り
弁を接続したことを特徴とする。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、ハンドルの
回転に応じて制御弁のスプールが切り換わる。スプール
が切り換わるとその第１制御部がパワーシリンダに対す
る駆動圧力を制御し、第２制御部がメータイン分岐圧力
を制御する。つまり、これら第１、２制御部によって、
パワーシリンダの圧力を制御するものである。

そして、上記メータイン分岐通路からの流出量を、車
速に応じて流量制御弁が制御し、パワーシリンダのアシ
スト力を車速感応にしている。

（本発明の効果）この発明のパワーステアリング装置によれば、制御弁
にスプールの移動によって連動して切り換わる第１制御
部と第２制御部とを並列に設け、第１制御部にパワーシ
リンダを接続し、第２制御弁にタンクを接続している。
そして、スプールをいずれか一方にストロークさせる
と、第２制御部が完全に閉じて、ポンプからの全流量が
第１制御部を介してパワーシリンダ側に供給される構造
にしている。したがって、急操舵時に、パワーシリンダ
への供給流量が少なくて応答性が悪くなったりしない。

また、第１制御部と第２制御部とでパワーシリンダの
圧力を制御するので、その制御幅が非常に大きくなり、
走行条件等が変化しても常に最適な操舵力を提供できる
ようになる。

（本発明の実施例）第１図に示した第１実施例は、制御弁Ｖの弁本体８
に、流入ポート９と、一対のアクチュエータポート10、
11と、第１、２流出ポート12、13と、メータイン分岐通
路14とを形成している。そして、上記流入ポート９はポ
ンプＰに連通させ、第１流出ポート12はタンクＴに連通
させている。また、アクチュエータポート10、11はパワ
ーシリンダ15の室16、17に連通させている。さらに、第
２流出ポート13は、可変絞り弁18を介してタンクＴに接
続している。

上記可変絞り弁18は、コントローラ19に電気的に接続
され、このコントローラ19からの出力信号に応じてその
開度が制御される。つまり、車両が低速走行中であれ
ば、その開度を最小にし、中高速走行中には、その開度
を大きくするようにしている。

このようにした弁本体８にはスプール孔20を形成する
とともに、このスプール孔20にスプールＳを摺動自在に
内装している。そして、このスプール孔20の両端をプラ
グ21、22でふさぐとともに、これらプラグ21、22とスプ
ールＳとの間にセンタリングスプリング23、24を介在さ
せている。

上記スプールＳの中央にレバー挿入孔25を形成し、こ
の挿入孔25に揺動レバー26の先端を挿入している。この
揺動レバー26は、支点26aを中心に揺動自在にするとと
もに、その中腹部分のリング状部26bに入力軸27を貫通
させている。この入力軸27は、図示していないステアリ
ングシャフトに連係するとともに、ハンドルの回転方向
に応じて左右に揺動する従来公知のものである。したが
って、ハンドルを回すと、入力軸27とともに揺動レバー
26も揺動するので、このレバー26の動きに応じてスプー
ルＳも摺動することになる。

上記のようにしたスプールＳは、第１〜６環状溝28〜
33を形成している。

一方、スプール孔20の内面には、第１〜６環状凹部34
〜39を形成している。そして、上記第１〜３環状溝28〜
30は、第１〜３環状凹部34〜36とアンダーラップすると
ともにこれら両者が相まってこの発明の第１制御部を構
成している。また、第４〜６環状溝31〜33は、第４〜６
環状凹部37〜39とアンダーラップするとともにこれら両
者が相まってこの発明の第２制御部を構成している。

そして、上記流入ポート９はこの第１、２環状凹部3
4、35間に開口させ、アクチュエータポート10、11は第
１、２環状凹部34、35内に開口させ、第１流出ポート12
は第３環状凹部36に開口させている。また、第２流出ポ
ートは第６環状凹部39に開口させ、前記メータイン分岐
通路14の一端を第４、５環状凹部37、38との間に開口さ
せている。

なお、スプールＳに形成した第１環状溝28と第３環状
溝30、及び第４環状溝31と第６環状溝33のそれぞれは、
スプールＳの軸線に沿って形成した連通孔40、41を介し
て、互いに連通させている。

次にこの第１実施例の作用を説明する。

スプールＳが図示の中立位置にあると、流入ポート
９、アクチュエータポート10、11及び第１流出ポート12
のそれぞれが連通する。また、メータイン分岐通路14も
第２流出ポート13に連通した状態を保つ。

スプールＳが上記のように中立位置にあれば、ポンプ
Ｐの吐出量はタンクＴに戻されるので、パワーシリンダ
15は停止状態に保つことになる。

上記の中立状態からハンドルを回してスプールＳを、
例えば左に切り換えたとすると、流入ポート９は、第２
環状溝29及び第１環状凹部34を介して一方のアクチュエ
ータポート10に連通する。このとき他方のアクチュエー
タポート11は、第２環状凹部35及び第３環状溝30を介し
て第１流出ポート12に連通する。

したがって、ポンプＰからの吐出油は第１アクチュエ
ータポート10を経由してパワーシリンダ15の一方の室16
に流入する。また、他方の室17の吐出は第１流出ポート
12を経由してタンクＴに戻される。

この結果パワーシリンダＳのピストン42が図面右方向
に移動し、車輪を所定の方向に転舵するものである。こ
のときメータイン分岐通路14からの流出量が多ければ多
いほど、パワーシリンダ15の駆動圧力が低くなる。

しかし、スプールＳが上記のように切り換われば、メ
ータイン分岐通路14と第２流出ポート13との連通開度が
絞られることになる。そして、スプールＳの切り換え量
が大きくなればなるほど、上記開度の絞り量が大きくな
るので、それだけ絞り上流圧力が増大する。そのために
パワーシリンダ15への供給圧力が高くなる。換言すれ
ば、ハンドルを大きく切れば切るほど、パワーシリンダ
15の駆動圧力が高くなる。

このようにパワーシリンダ15の駆動圧力は、一方の側
の第１制御部と、他方の側の第２制御部との両者によっ
て制御されるので、その制御幅が大きくなるものであ
る。

なお、スプールＳの環状溝とスプール孔20に形成した
環状凹部とはアンダーラップとなる関係にしているの
で、例えば、スプールＳが右に移動して、第２環状溝29
と第１環状凹部34とが完全に食い違ったとしても、両者
間に作動油が多少流通する。このことは他の環状溝と環
状凹部との関係においても同様である。これによって、
スプールＳの移動に応じた圧力制御が可能になるもので
ある。

また、第２流出ポート13とタンクＴとの間に設けた可
変絞り弁18は、車速に応じてその開度が制御される。例
えば、低速走行時には、可変絞り弁18の開度が最小に保
たれ、供給流量のほとんどがパワーシリンダ15に供給さ
れる。したがって、この場合のパワーアシスト力は大き
くなり、それだけハンドル操作感が軽くなる。また、中
高速走行時には、可変絞り弁18の開度が大きくなるの
で、ポンプＰの吐出量のうち、メータイン分岐通路14を
経由してタンクＴに戻される流量が多くなる。したがっ
て、この場合にはパワーアシスト力が小さくなり、それ
だけッハンドル操作感が重くなる。

なお、スプールＳを上記とは反対側である右に切った
ときも、その制御作用は同様である。

上記のようにこの第１実施例の装置によれば、第１制
御部と第２制御部とでパワーシリンダの圧力を制御する
ようにしたので、それだけ制御幅を大きくとることがで
きる。

また、パワーシリンダ15に対する供給流量をメータア
ウト制御するようにしたので、例えば、パワーシリンダ
に対する供給流量を極端に少なくしても、急操舵時に流
量不足になることがなく、いつも応答性のよい操舵特性
を保証することができる。

第２図に示した第２実施例は、制御弁Ｖのスプール孔
20に内装したスプールＳに貫通孔43を形成するととも
に、この貫通孔43にシャフト44を貫通させている。そし
て、これらスプールＳとシャフト44とは、ピン45で連結
している。このようにしたシャフト44の一端は、弁本体
８の外方に突出させるとともに、その突出端を図示して
いないステアリングシャフトに連係させている。

なお、図中符号46、47はプラグ、48はセンタリングス
プリングである。

このようにしたスプールＳは、ハンドルの回転に応じ
て切り換わるが、その一方の側の外周には第１、２環状
溝49、50を形成し、他方の側の外周にも第３、４環状溝
51、52を形成している。

そして、上記第１、２環状溝49、50がこの発明の第１
制御部を構成し、第３、４環状溝51、52が第２制御部を
構成するものである。

また、スプール孔20の内周には、第１〜３環状凹部53
〜55と、第４〜６環状凹部56〜58を形成している。

上記第１、２環状凹部53、54には流入ポート59を連通
させるとともに、第４、５環状凹部56、57には、この流
入ポート59に連通したメータイン分岐通路60を連通させ
ている。そして、第３、６環状凹部55、58は第１、２流
出ポート61、62に連通させている。

上記第１流出ポート61は、直接タンクＴに連通させる
ているが、第２流出ポート62は可変絞り弁18を介してタ
ンクＴに接続している。この可変絞り弁18は第１実施例
と同じで、コントローラ19に電気的に接続するととも
に、車速に応じて、その開度が制御されるようにしてい
る。

そして、上記第１、２環状溝49、50と第１〜３環状凹
部53〜55、及び第３、４環状溝51、52と第４〜６環状凹
部56〜58とは、第１実施例と同様にアンダーラップの関
係になるようにしている。

次にこの第２実施例の作用を説明する。

スプールＳが図示の中立位置にあると、流入ポート5
9、アクチュエータポート63、64及び第１流出ポート61
のそれぞれが連通する。また、メータイン分岐通路60も
第２流出ポート62に連通した状態を保つ。

スプールＳが上記のように中立位置にあれば、ポンプ
Ｐの吐出量はタンクＴに戻されるので、パワーシリンダ
15は停止状態を保つことになる。

上記の中立状態からハンドルを回してスプールＳを、
例えば左に切り換えたとすると、流出ポート59は、第１
環状凹部53及び第１環状溝49を介して一方のアクチュエ
ータポート63に連通する。このとき他方のアクチュエー
タポート64は、第２環状溝50及び第３環状凹部55を介し
て第１流出ポート61に連通する。

したがって、ポンプＰからの吐出油は第１アクチュエ
ータポート63を経由してパワーシリンダ15の一方の室16
に流入する。また、他方の室17の吐出は第１流出ポート
61を経由してタンクＴに戻される。

この結果パワーシリンダＳのピストン42が図面右方向
に移動し、車輪を所定の方向に転舵するものである。こ
のときメータイン分岐通路60からの流出量が多ければ多
いほど、パワーシリンダ15の駆動圧力が低くなる。

しかし、スプールＳが上記のように切り換われば、メ
ータイン分岐通路60と第２流出ポート62との連通開度が
絞られることになる。そして、スプールＳの切り換え量
が大きくなればなるほど、上記開度の絞り量が大きくな
るので、それだけ絞り上流圧力が増大する。そのために
パワーシリンダ15への供給圧力が高くなる。換言すれ
ば、ハンドルを大きく切れば切るほど、パワーシリンダ
15の駆動圧力が高くなる。

なお、スプールＳの環状溝とスプール孔20に形成した
環状凹部とはアンダーラップとなる関係にしているの
で、例えば、スプールＳが右に移動して、第１環状溝49
と第１環状凹部53とが完全に食い違ったとしても、両者
間に作動油が多少流通する。このことは他の環状溝と環
状凹部との関係においても同様である。これによって、
スプールＳの移動に応じた圧力制御が可能になるもので
ある。

また、第２流出ポート62とタンクＴとの間に設けた可
変絞り弁18は、車速に応じてその開度が制御される。例
えば、低速走行時には、可変絞り弁18の開度が最小に保
たれ、供給流量のほとんどがパワーシリンダ15に供給さ
れる。したがって、この場合のパワーアシスト力は大き
くなり、それだけハンドル操作感が軽くなる。また、中
高速走行時には、可変絞り弁18の開度が大きくなるの
で、ポンプＰの吐出量のうち、メータイン分岐通路60を
経由してタンクＴに戻される流量が多くなる。したがっ
て、この場合にはパワーアシスト力が小さくなり、それ
だけハンドル操作感が重くなる。

上記のようにこの第２実施例の装置によれば、第１制
御部と第２制御部とでパワーシリンダの圧力を制御する
ようにしたので、それだけ制御幅を大きくとることがで
きる。

また、パワーシリンダ15に対する供給流量をメータア
ウト制御するようにしたので、例えば、パワーシリンダ
に対する供給流量を極端に少なくしても、急操舵時に流
量不足になることがなく、いつも応答性のよう操舵特性
を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１、２図は制御弁を具合的な断面図で示したこの
発明の第１、２実施例の回路図、第３図は従来のパワー
ステアリング装置の回路図である。Ｐ……ポンプ、Ｔ……タンク、15……パワーシリンダ、
Ｖ……制御弁、Ｓ……スプール、８……弁本体、14、60
……メータイン分岐通路、18……可変絞り弁、28〜30…
…第１制御部を構成する第１〜３環状溝、31〜33……第
２制御部を構成する第４〜６環状溝、49、50……第１制
御部を構成する第１、２環状溝、51、52……第２制御部
を構成する第３、４環状溝。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプと、このポンプに接続するとともに
ハンドルの操舵方向に応じて切り換わる制御弁と、この
制御弁に接続するとともに操舵輪にアシスト力を付与す
るパワーシリンダとを備え、制御弁の切り換え位置に応
じてパワーシリンダを制御するパワーステアリング装置
において、上記制御弁は、スプールの移動によって連動
して切り換わる第１制御部と第２制御部とを並列に備
え、第１制御部は、パワーシリンダに接続するとともに
スプールの切り換え位置に応じてパワーシリンダのいず
れか一方の室をポンプに連通し、いずれか他方の室をタ
ンクに連通する一方、第２制御部は、タンクに接続する
とともにスプールのフルストロークによってポンプとタ
ンクとの連通を遮断する構成にし、かつ、この第２制御
部の下流側には、車速に応じて開度を制御する可変絞り
弁を接続したことを特徴とするパワーステアリング装
置。