JPH02369Y2

JPH02369Y2 -

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Publication number: JPH02369Y2
Application number: JP1982129373U
Authority: JP
Priority date: 1982-08-27
Filing date: 1982-08-27
Publication date: 1990-01-08
Also published as: JPS5932570U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は自動車等に使用されるパワーステアリ
ング装置、特に詳細には操舵補助力を車両の走行
速度に応じて変えるようにしたパワーステアリン
グ装置に関するものである。

運転者の操舵力を油圧手段によつて補助するパ
ワーステアリング装置は、操舵抵抗の大きい低速
走行時（停止時も含めて）には大きな操舵補助力
を発生して運転者の負担を著しく軽減し、車両の
走行速度が上昇して操舵抵抗が小さくなるにつ
れ、ステアリングが軽くなりすぎないように操舵
補助力を減小するように形成されることが望まれ
る。

従来の多くのパワーステアリング装置は、ステ
アリングの操舵力を補助するパワーシリンダに、
エンジンに直結されたオイルポンプによつて圧油
を供給するものであつた。一般に走行速度が大き
いときエンジンの回転数は高いから、エンジンに
直結されたオイルポンプの圧油の吐出量は走行速
度が大きいほど多くなり、大きな操舵補助力が発
生する。このような傾向は前述した要望とは相反
するものであり、したがつてこのようなエンジン
直結のオイルポンプを備える従来のパワーステア
リング装置にあつては、パワーシリンダへの油圧
系統にコントロールバルブを設ける等して、パワ
ーシリンダへの圧油供給量を頭打ち、あるいは高
速時ほど少なくなるように制御していた。

上記のような制御を行なえば、車両の走行速度
が高い場合には適度に大きな操舵抵抗が生じ、操
舵感覚が向上し操縦安定性も高められる。しかし
ながら、この操舵感覚は各運転者によつて異なる
ものであり、例えば非力な女性，老人等はより高
速域までパワーステアリング装置の操舵補助力を
必要とするし、体力に勝る成年男性等は、あまり
に高速域まで操舵補助力が作用すると前述のよう
にステアリングが軽くなり過ぎて危険感を抱くこ
とにもなる。

特開昭51−118225号公報には、上記問題点を解
消するようにしたパワーステアリング装置が開示
されている。すなわちこの特開昭51−118225号公
報のパワーステアリング装置は、パワーシリンダ
の両端を連通するバイパス通路に電磁弁を設け、
この電磁弁を、車速信号に応じて駆動信号を出力
する駆動回路によつて駆動してパワーシリンダへ
の圧油供給を制限し、上記駆動回路には車速設定
可変回路を組み込んで任意の車速において電磁弁
を駆動できるようにしたものである。

上記構成によれば、運転者は操舵補助力制限点
を、各自の操舵感覚や走行路の状態に合わせて自
由に設定することが可能になる。しかしこの装置
においては、オイルポンプから離れたパワーシリ
ンダのバイパス通路によつてパワーシリンダへの
圧油供給を制限するようになつているので、操舵
補助力を弱めるべく圧油供給を制限した場合、オ
イルポンプから吐出された圧油はオイルポンプと
パワーシリンダとの間の細くて長い圧油配管内を
不必要に循環することになる。このように圧油が
細くて長い配管中を流れれば、当然オイルポンプ
への負荷も大きくなり、エンジンの動力損失が増
して燃費悪化を招く。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、操舵補助力を制限する設定車速が変更可能
で、しかもエンジンの動力損失を極力抑えたパワ
ーステアリング装置を提供することを目的とする
ものである。

本考案のパワーステアリング装置は、オイルポ
ンプと、パワーシリンダへの圧油の供給方向を切
り換えるコントロールバルブとの間の圧油配管
の、前記オイルポンプに近接した位置に、オイル
ポンプからパワーシリンダに供給される圧油をド
レンし得る油路切換弁を設けるとともに、運転者
により継続的に設定車速を設定可能なマニユアル
設定回路を有し、該設定回路により設定された設
定車速以上のときに前記油路切換弁を圧油ドレン
位置に切り換えるコントローラを設けたことを特
徴とするものである。

上述のように、コントロールバルブとは独立し
た油路切換弁を新たにオイルポンプに近接させて
設ければ、圧油供給カツト時に圧油は、オイルポ
ンプから吐出された後、上記油路切換弁を経て直
ちにオイルポンプに戻るので、管路抵抗等に因る
圧油の圧力損失は最小に抑えられ、エンジンの動
力損失が極力抑えられる。

以下、図面を参照して本考案の実施例について
説明する。

第１図は本考案の１実施例によるパワーステア
リング装置を示す系統図である。本実施例のパワ
ーステアリング装置はマニユアルステアリングと
してラツクピニオン式のステアリングを備えるも
のであり、ステアリングホイール１により回転さ
れるステアリングシヤフト２はジヨイント３，４
を介してピニオン５に連結されている。このピニ
オン５はラツク６に噛合され、このラツク６の両
端には、軸７ａ，７ｂを中心に回動可能に支持さ
れたナツクルアーム８ａ，８ｂに係合されたタイ
ロツド９ａ，９ｂが連結されている。ステアリン
グホイール１が操作され、ステアリングシヤフト
２の回転がピニオン５を介してラツク６に伝達さ
れると、ラツク６は図中左右方向に動き、タイロ
ツド９ａ，９ｂを介してナツクルアーム８ａ，８
ｂを回動させ、操舵輪（一般には前輪）１０ａ，
１０ｂに舵角を与える。

上記ラツク６にはパワーシリンダ１１のピスト
ン１１ｃが固定され、このピストン１１ｃにより
画成された油室１１ａ，１１ｂに連通する配管１
２ａ，１２ｂは、コントロールバルブ１３を介し
てオイルポンプ１４に接続されている。コントロ
ールバルブ１３は、従来からこの種のパワーステ
アリング装置に一般的に使用されているものであ
り、オイルポンプ１４の吐出配管１５と戻し配管
１６を操舵方向に応じて各々配管１２ａと１２
ｂ、あるいは１２ｂと１２ａに接続するように油
圧系統を切り換える。例えばラツク６が図中右方
に移動するように操舵されたとき、吐出配管１５
は配管１２ｂに、戻し配管１６は配管１２ａに接
続される。その結果パワーシリンダ１１内の油圧
によりラツク６の右方への移動が補助される。ま
たこのコントロールバルブ１３は、ステアリング
シヤフト２が回転されていないときには、吐出配
管１５と戻し配管１６を直接連通させ、パワーシ
リンダ１１に圧油を送らない。

上記オイルポンプ１４はベルト１７を介して、
エンジン１８によつて直接駆動される。したがつ
てエンジン１８が高速で回転されるほど、オイル
ポンプ１４の回転数が上昇し、圧油吐出量も増大
する。しかし前述したように、快的な操舵感覚，
操縦安定性を得るためには、車両の走行速度増大
に応じてパワーシリンダ１１への圧油供給量を減
じ、操舵補助力を弱める必要があり、上記オイル
ポンプ１４の挙動はこうした要求に背反するもの
となつている。

しかしながら本実施例のパワーステアリング装
置は独特の構成により、車両の高速走行時に操舵
補助力をカツトさせるものとなつている。以下、
その点について説明する。圧油の吐出配管１５
の、オイルポンプ１４に近い位置には、油路切換
弁１９が介設されている。この油路切換弁１９
は、ケーシング１９ａ内を図中上下方向に摺動可
能に形成された弁体１９ｂと、この弁体１９ｂを
図中下方に付勢するばね１９ｃ、およびソレノイ
ド１９ｄとからなり、ケーシング１９ａは吐出配
管１５に接続された第１，２ポート１９ｅ，１９
ｆ、および戻し配管１６に接続された第３ポート
１９ｇを備えている。

ソレノイド１９ｄが消磁されているとき弁体１
９ｂは、ばね１９ｃに押されて上記第３ポート１
９ｇを閉じている。そしてこのとき、弁体１９ｂ
の周囲に刻設された環状溝１９ｈが第１，２ポー
ト１９ｅ，１９ｆとに整合し、これら第１，２ポ
ート１９ｅ，１９ｆが互いに連通される（第１図
図示の状態）。一方ソレノイド１９ｄが励磁され
ると、弁体１９ｂはばね１９ｃの付勢力に抗して
図中上方に引き上げられる。したがつて、それま
で弁体１９ｂによつて閉じられていた第３ポート
１９ｇは、第１ポート１９ｅに連通し、第２ポー
ト１９ｆは閉じられるようになる。

上記油路切換弁１９のソレノイド１９ｄは、車
速センサ２０、切替スイツチ２１の出力が入力さ
れ、電源としてのバツテリ２２が接続されたコン
トローラ２３によつて制御される。以下、このコ
ントローラ２３を詳しく示す第２図を参照して上
記油路切換弁１９の制御について説明する。コン
トローラ２３は、比較器２３ａとスイツチングト
ランジスタ２３ｂとからなり、比較器２３ａには
車速センサ２０から出力される車速信号S₁と、切
替スイツチ２１から出力される設定車速信号S₂と
が入力される。車速センサ２０は例えば、トラン
スミツシヨンの出力軸に固定された磁石と、ピツ
クアツプコイルの組合せ等からなるものであり、
車速に比例した電圧信号である上記車速信号S₁を
出力する。一方切替スイツチ２１は、バツテリ２
２によつて供給される定電圧Ｖボルトを、抵抗２
１ａ、可変抵抗２１ｂによつて減圧し、設定車速
信号S₂として比較器２３ａに入力する。前述した
車速信号S₁が上記設定車速信号S₂を上回ると、比
較器２３ａから信号S₃が出力される。この信号S₃
によつてスイツチングトランジスタ２３ｂがON
となり、その結果該スイツチングトランジスタ２
３ｂと直列にバツテリ２２に接続されているソレ
ノイド１９ｄが通電、励磁される。

前述した通り、ソレノイド１９ｄが励磁される
と、油路切換弁１９のポート１９ｅおよび１９ｇ
が連通しポート１９ｆが閉じた状態となる。した
がつてオイルポンプ１４から吐出された圧油は、
吐出配管１５→第１ポート１９ｅ→第３ポート１
９ｇ→戻し配管１６の経路を経て、オイルポンプ
１４に戻される。そのためパワーシリンダ１１へ
の圧油供給が断たれ、パワーシリンダ１１による
操舵補助力がカツトされる。このようにして、車
両の走行速度が設定車速を上回るとステアリング
が適度に重くなり、快適な操舵感覚、操縦安定性
が得られる。

車両の走行速度が設定車速を下回ると、比較器
２３ａから信号S₃は出力されなくなり、スイツチ
ングトランジスタ２３ｂがOFFとなつてソレノ
イド１９ｄが消磁される。その結果、オイルポン
プ１４から吐出される圧油は、油路切換弁１９の
第１，２ポート１９ｅ，１９ｆを経て全量がパワ
ーシリンダ１１に供給され、車両低速化による操
舵抵抗の増大に対処すべく操舵補助力が増大さ
れ、運転者の操舵負担が低減される。

ここで上記切替スイツチ２１の可変抵抗２１ｂ
の抵抗値を、手動操作によつて変えてやれば、比
較器２３ａに入力される設定車速信号S₂のレベル
が変えられ、ソレノイド１９ｄを励磁してパワー
シリンダ１１への圧油供給を断つ設定車速を変え
ることができる。したがつて運転者は各自の好み
や体力、走行路の状態等に合わせて、パワーシリ
ンダ装置の操舵補助力をカツトするポイントを自
由に設定することが可能となる。切替スイツチ２
１は、上記のような使用法を考慮して、運転室内
に設けられることが好ましい。

なお、前述したように油路切換弁１９はオイル
ポンプ１４に近接して設けてあるので、該油路切
換弁１９の操作によつて圧油を直ちにオイルポン
プ１４に戻す場合、この戻りの圧油が流れる距離
は最小限に抑えられ、管摩擦抵抗等による圧油の
圧力損失は極限まで低く抑えられる。

なお上記実施例のパワーステアリング装置は、
その操舵補助力が車速あるいはエンジン回転数の
上昇につれて低下するいわゆる車速感応型のもの
であつてもよい。また、上記実施例においては、
切替スイツチ２１に可変抵抗２１ｂが用いられ、
設定車速信号S₂の大きさが連続的に変えられるよ
うになつているが、上記可変抵抗２１ｂの代わり
に何種類かの固定抵抗を用い、操舵補助力を制限
する設定車速を段階的に切り替えることも勿論可
能である。

以上詳細に説明した通り本考案のパワーステア
リング装置は、車両高速走行時に操舵補助力を制
限する際に、圧油の流れによるエンジンの動力損
失を最小限に抑えるものであり、エンジンの燃費
性能を改善する効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す系統図、第２
図は第１図の実施例の電気回路を示す回路図であ
る。１１……パワーシリンダ、１３……コントロー
ルバルブ、１４……オイルポンプ、１５……吐出
配管、１６……戻し配管、１９……油路切換弁、
２０……車速センサ、２１……切替スイツチ、２
２……コントローラ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

オイルポンプと、パワーシリンダへの圧油の供
給方向を切り換えるコントロールバルブとの間の
圧油配管の、前記オイルポンプに近接した位置
に、オイルポンプからパワーシリンダに供給され
る圧油をドレンし得る油路切換弁を設けるととも
に、運転者により継続的に設定車速を設定可能な
マニユアル設定回路を有し、該設定回路により設
定された設定車速以上のときに前記油路切換弁を
圧油ドレン位置に切り換えるコントローラを設け
たことを特徴とするパワーステアリング装置。