JPH0117901B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の車両に用いられるパワース
テアリング装置に関する。

近年、自動車において、運転者にとつて操作が
容易で、負担が少なくなることを目的として、パ
ワーステアリング装置が採用されつつある。

そのようなパワーステアリング装置としては、
パワーシリンダ内に配設されたピストン両側に形
成される２つの油室への選択的な圧油の導入によ
り、該ピストンを移動させ、それによつてピスト
ンロツドに連係されたステアリングホイールの回
転に要する力（操舵力）を補助するものが知られ
ている。

ところが、そのような装置では、ステアリング
ホイールの回転に応じて、パワーシリンダ（２つ
の油室）への圧油の供給を切換制御するコントロ
ールバルブ（回転式の四方切換弁）を設ける必要
があるため、構造が複雑になるという欠点があつ
た。

上記コントロールバルブを不要としたパワース
テアリング装置として特開昭54−6248号公報に示
されているごとく、左右の操舵輪を連結するリレ
ーアームに対し、直交するパワーシリンダ、アイ
ドラアームを連結したものが提案されている。

しかしながら、このものではパワーシリンダが
ピストン両側の２つの油室へ選択的に圧油を導入
する型式のものでないため圧油によるピストンの
移動方向が一定となり、パワーシリンダはリレー
アームに対して直交するよう配置する必要があ
る。このためパワーシリンダのレイアウトの自由
度が大巾に制約される。

したがつて、ピストン両側の２つの油室へ選択
的に圧油を導く型式のパワーシリンダを用いて上
記コントロールバルブを不要とできる構成が望ま
れる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、パ
ワーシリンダへの圧油の供給を行うオイルポンプ
として、可逆オイルポンプを採用することによ
り、コントロールバルブが省略でき、構造が単純
化されたパワーステアリング装置を提供すること
を主目的とする。

以下、本発明の構成を、実施例に基づいて、図
面に沿つて説明する。

図面に全体構成が示されるパワーステアリング
装置１は、パワーシリンダ２内に配設されたピス
トン２ａ両側の２つの油室２ｂ，２ｃの何れか一
方に選択的に圧油を導入することによつて、該ピ
ストン２ａを移動せしめ、それによつてピストン
２ａに固着されたピストンロツド２ｄ（ラツクシ
ヤフト）に連係されたステアリングホイール３の
回転に要する力、すなわち操舵力を補助するもの
である。

４は可逆オイルポンプで、正逆回転可能な電動
モータ５によつて駆動されるものである。このオ
イルポンプ４は、オイル通路６，７を通じて、パ
ワーシリンダ２の油室２ｂ，２ｃに接続されてい
る。オイル通路６，７にはそれぞれオリフイス６
ａ，７ａが設けられている。

８はバイパスバルブで、オリフイス６ａ，７ａ
よりもパワーシリンダ２側のオイル通路６，７を
連通するバイパス通路９に介設されている。この
バイパスバルブ８は、小径部８ａの両側に大径部
８ｂ，８ｃが連設されてなる弁体８ｄが、バルブ
本体８ｅ内に設けられ、該弁体８ｄの両側にはバ
ネ定数の等しいスプリング８ｆ，８ｇがそれぞれ
縮装されている。また、弁体８ｄの両側に形成さ
れた弁室８ｈ，８ｉ（スプリング８ｆ，８ｇが位
置している）は、パイロツト通路１０，１１を通
じて、可逆オイルポンプ４の吐出口４ａ，４ｂ近
傍のオイル通路６，７にそれぞれ接続されてい
る。

１２はステアリングシヤフト３ａに連係された
操舵センサで、ステアリングホイール３の操舵角
度を検出し、該操舵角度に比例する操舵信号を、
ICサーボアンプ１３に出力するものである。す
なわち直線走行時におけるステアリングホイール
３の位置を基準位置とし、例えばステアリングホ
イール３が右回りに回転されると、その回転位置
の基準位置に対する偏位角度（操舵角度）に比例
した正の操舵信号を、左回りに回転されると、同
じく偏位角度に比例した負の操舵信号をそれぞれ
ICサーボアンプ１３に出力するように構成され
ている。

１４は速度計ケーブル１５に連結された車速セ
ンサで、車速に比例する車速信号をICサーボア
ンプ１３に出力するものである。

前記操舵センサ１２、車速センサ１４として
は、小型の直流発電機、パルスエンコーダ等が用
いられる。

ICサーボアンプ１３は、電動モータ５の正逆
の回転量を、車速信号および操舵信号に従つて制
御するものである。具体的には、車速信号に従つ
て、車速が増加するのに応じて電動モータ５の回
転数を減少させ、車速が設定速度に達すると電動
モータ５の作動を停止させる。これにより、設定
速度以下の低速域内では、可逆オイルポンプ４の
送油能力が適宜制御され、操舵信号の入力によつ
て車速に応じた圧油がパワーシリンダ２に送給さ
れる一方、設定速度を越える中速、高速域では、
可逆オイルポンプ４は停止しているため、操舵信
号が入力しても、圧油の送給は行われず、操舵は
運転者のステアリングホイール操作力によつての
み行なわれる。したがつて、低速域では軽く、中
速、高速域では重い安定した操舵走行が行えるよ
うに制御されることになる。

このICサーボアンプ１３は、図示しない車載
電源によつて作動する半導体電子回路である。ま
た、前記車載電源には、電動モータ５も接続され
ている。

１６はオイルリザーバで、逆流防止用のチエツ
ク弁１７，１７が介設されたオイル補給通路１
８，１８を通じて、パワーステアリング装置１に
よる操舵時において可逆オイルポンプ４に作動油
を補給するものである。１９はステアリングシヤ
フト３ａに連係されたピニオンギヤで、パワーシ
リンダ２のピストンロツド２ｄに刻設されたラツ
クギヤ２ｅと噛合し、ステアリングホイール３の
回転によりピストンロツド２ｄの両端に連結され
た操舵輪（図示せず）を操舵するステアリングシ
ステムを構成している。

上記のように構成すれば、ステアリングホイー
ル３が、例えば右回りに回転されると、操舵セン
サ１２によりその回転が検知されて、正の操舵信
号がICサーボアンプ１３に入力される。それに
よつて、可逆オイルポンプ４が回転し、パワーシ
リンダ２の油室２ｂに圧油が供給される。この
際、可逆オイルポンプ４の吐出口４ａ，４ｂ近傍
では、オリフイス６ａ，７ａの存在により圧力差
を生じているので、パイロツト通路１０，１１を
通じて、バイパスバルブ８の弁室８ｈ，８ｉ間に
も圧力差が惹起され、その結果、弁体８ｄがスプ
リング８ｆの弾発力に抗して偏位し、大径部８ｃ
にてバイパス通路９の連通を遮断している。

このパワーシリンダ２への圧油の供給によつて
ピストン２ａ（ピストンロツド２ｄ）が右方向へ
移動せしめられ、それによつて右方向の操舵力が
補助される。

また、ステアリングホイール３が、左回りに回
動されると、ICサーボアンプ１３に負の操舵信
号が入力され、それによつて可逆オイルポンプ４
は逆転し、パワーシリンダ２の油室２ｃに圧油を
供給してピストン２ａを左方向へ移動せしめるの
で、前述した場合と同様にして、左方向の操舵力
が補助される。なお、この場合は、バイパスバル
ブ８の弁体８ｄの大径部８ｂによつて、バイパス
通路９が遮断されている。

一方、車速が設定速度を越えた中速、高速域に
おいては、ICサーボアンプ１３によつて、電動
モータ５の回転が停止せしめられ、可逆オイルポ
ンプ４の作動が停止する。これによつて、可逆オ
イルポンプ４の吐出口４ａ，４ｂ近傍の圧力がほ
ぼ等しくなり、バイパスバルブ８の弁室８ｈ，８
ｉ内の圧力もほぼ等しくなるので、弁体８ｄが中
立位置になり（図面参照）、弁体８ｄの小径部８
ａ周囲の環状空間を通じてバイパス通路９が連通
される。その結果、パワーシリンダ２の油室２
ｂ，２ｃが連通されることになるので、パワース
テアリング装置１を備えていない車両と同様に、
操舵力が補助されることなく、ステアリング操作
が行われる。

したがつて、上記パワーステアリング装置１を
備えた車両は、パーキングから設定速度以下の低
速域では、操舵力が補助されるパワーステアリン
グを行える一方、設定速度を越えた中速、高速域
では、操舵力の補助がないマニユアルステアリン
グを行え、しかも低速域内においても車速に応じ
て可逆オイルポンプ４が適正な圧油をパワーシリ
ンダ２に送給するようにしているので、可逆オイ
ルポンプ４による圧油の無駄な吐出がなく、エネ
ルギーの節減を図ることができるとともに、低速
で軽く、高速で重い安定した操舵走行をすること
ができる。

また、上記実施例のほかに、車速センサ１４よ
りの車速信号に従つて、可逆オイルポンプ４を、
低速走行域では作動可能であるが、中速、高速走
行域では作動不能となるようにし、該低速走行域
で操舵センサ１２より操舵信号が発せられたとき
にのみ、可逆オイルポンプ４により圧油が送給さ
れるようにすることもできる。

この場合、可逆オイルポンプ４の回転数に比例
する電動モータ５の回転数は一定であつてもよい
し、操舵角度が大きいほど大きくなるようにして
圧油の送給が効率よく行われるようにしてもよ
い。また、操舵角度θの、時間ｔに対する変化率
dθ／dtが大きいほど、電動モータ５の回転数を大き くして、同様の効果を発揮させるようにすること
もできる。

本発明は、上記のように、正逆回転する可逆オ
イルポンプによつて、パワーシリンダに供給され
る圧油が切換制御されるように構成したため、従
来のもののように、コントロールバルブを必要と
せず、構造が簡単になり、マニユアル操作域にお
けるステアリング剛性が強くなるという優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例であるパワーステアリ
ング装置の全体構成図である。 １……パワーステアリング装置、２……パワー
シリンダ、２ａ……ピストン、２ｂ，２ｃ……油
室、２ｄ……ピストンロツド、３……ステアリン
グホイール、４……可逆オイルポンプ、６，７…
…オイル通路、６ａ，７ａ……オリフイス、８…
…バイパスバルブ、１２……操舵センサ、１３…
…ICサーボアンプ、１４……車速センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パワーシリンダ内に配設されたピストン両側
   の２つの油室へ選択的に圧油を導入することによ
   つて、該ピストンを移動せしめ、それによつてピ
   ストンロツドに連係されたステアリングホイール
   の回転を補助するパワーステアリング装置であつ
   て、前記２つの油室を接続する油路に可逆オイル
   ポンプを介設し、前記ステアリングホイールの操
   作方向に対応して前記可逆オイルポンプの回転方
   向を制御し、それによつて前記油室への圧油の導
   入を選択的に行うことを特徴とするもの。