JPH0316307B2

JPH0316307B2 -

Info

Publication number: JPH0316307B2
Application number: JP58086599A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kozuka
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1991-03-05
Also published as: GB2140753A; DE3418586C2; GB2140753B; FR2546120A1; DE3418586A1; JPS59213565A; US4644846A; GB8410788D0; KR890001337B1; KR840009275A; FR2546120B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、パワーステアリング装置の改良に係
り、オイルポンプから吐出される作動油を油路切
換弁を介してパワーシリンダに供給する高圧油路
と、ハンドルの動きを上記油圧切換弁に伝達する
トーシヨンバーと、同トーシヨンバーの捩じれを
規制する反力ピストンと、上記高圧油路に配設さ
れた主オリフイスと、上記高圧油路の主オリフイ
ス上流側から分岐して上記反力ピストンに連通さ
れた制御油路と、同制御油路に介装されて油圧を
所定の最高圧力以下に制御する圧力制御バルブ
と、同圧力制御バルブの下流側に設けられて車速
に応じて流量を制御する流量制御バルブと、同流
量制御バルブの下流側に設けられて流量に応じた
パイロツト圧を発生させる第１のオリフイスと、
同パイロツト圧を上記圧力制御バルブに供給する
パイロツト油路と、上記高圧油路のオリフイスを
迂回するバイパス油路と、同バイパス油路に配設
されるとともに高速時の操舵しないときに発生し
ている所定の最高圧以下の圧力で同バイパス油路
を閉じるチエンジ・オーバ・バルブとを具え、上
記バイパス油路を閉じ、オリフイスにより制御油
路全体に油圧を増大させて、上記反力ピストンへ
の油路の油圧を所定値に増大させることにより、
中立近傍での操舵力を増加させることを特徴とし
たもので、その目的とする処は、パワーシリンダ
で一定値以上の出力を必要とする高速操舵時に圧
力損失を生じさせず、出力油圧が低いハンドル中
立位置付近でのみ反力感を大巾に向上させること
ができる改良されたパワーステアリング装置装置
を供する点にある。

次に本発明のパワーステアリング装置を第１図
乃至第２５図に示す一実施例により説明する。

まず第１図によりその概略を説明すると、１が
エンジン（図示せず）により駆動されるオイルポ
ンプで、同オイルポンプ１は、流量が一定（７
／min程度）の、吐出圧が可変（５Kg／cm²〜70
Kg／cm²）のオイルポンプである。また２が四方向
油路切換弁（ロータリバルブ）、３が操舵用パワ
ーシリンダ、４がオイルタンク、５が複数個の反
力ピストン、６が同各反力ピストン５の背後に形
成したチヤンバー、７ａが上記オイルポンプ１か
ら上記油路切換弁２へ延びた高圧油路、８ａが同
油路切換弁２から上記オイルタンク４へ延びた低
圧油路、９ａ，１０ａが上記油路切換弁２から上
記パワーシリンダ３へ延びた油路、ａが上記高圧
油路７ａの途中に設けたオリフイス、７ｂが同オ
リフイスａの上流側及び下流側の高圧油路７ａに
接続したバイパス油路、１１がバイパス油路７ｂ
の途中に介装したチエンジ・オーバ・バルブ、１
２が同チエンバ・オーバ・バルブ１１の上流側の
油路７ｂに油路７ｃを介して接続した圧力制御弁
（以下圧力制御バルブと称する）、１３が流量制御
弁（以下ソレノイドバルブと称する）、７ｄが上
記圧力制御バルブ１２から延びた油路で同油路７
ｄから岐れた並列油路７ｅ，７e′が上記ソレノイ
ドバルブ１３へ延びている。また７d₁が上記油路
７ｄの途中から上記圧力制御バルブ１２へ延びた
パイロツト油路、７d₂が上記油路７ｄの途中から
前記反力ピストン５の背後のチヤンバー６へ延び
た油路、７d₃が上記油路７ｄの途中から低圧油路
８ｂへ延びた油路、ｂ，ｃが上記油路ｂ，ｃの途
中に設けたオリフイス、７e₁が同オリフイスｂ，
ｃの間の油路７ｅから前記チエンジ・オーバ・バ
ルブ１１へ延びたパイロツト油路、ｅが上記油路
７d₃の途中に設けたオリフイス、７ｆが上記ソレ
ノイドバルブ１３から上記低圧油路８ｂへ延びた
油路、ｄが同油路７ｆの途中に設けたオリフイ
ス、７f₁が同オリフイスｄの上流側の油路７ｆか
ら、前記圧力制御バルブ１２へ延びた主パイロツ
ト油路、１４が車速センサー、１５が制御装置、
１６がイグニシヨンスイツチ、１７がイグニシヨ
ンコイル、１８ａ，１８ｂから上記ソレノイドバ
ルブ１３の電磁コイルへ延びた配線で上記車速セ
ンサー１４は、車速を検出し、その結果得られた
パルス信号（車速に応じたパルス信号）を制御装
置１５へ送出するように、また同制御装置１５
は、同パルス信号に対応した電流（所定の高速時
の電流零（ｉ＝０）から停車時の電流最大（ｉ＝
１）までの車速に対応した電流）をソレノイドバ
ルブ１３の電磁コイル５７へ送出して、ソレノイ
ドバルブ１３のプランジヤ５２及びスプール５１
を上記電流値に応じた所定位置に保持するように
なつている。次に前記油路切換弁２チエンジ・オ
ーバ・バルブ１１圧力制御バルブ１２ソレノイド
バルブ１３を第２図乃至第２４図により具体的に
説明する。第２図乃至第１０図の２０がバルブハ
ウジングで、上記各バルブ２，１１，１２，１３
は同バルブハウジング２０内に組込まれている。
まず油路切換弁２を第２図により具体的に説明す
ると、２１がハンドル（図示せず）により操作さ
れる入力軸、第２，３図の２３が上下の軸受によ
りバルブハウジング２０内に回転可能に支持され
たシリンダブロツク、２２が上記入力軸２１内に
挿入したトーシヨンバーで、同トーシヨンバー２
２は、その上部が入力軸２１の上部に、その下部
がシリンダブロツク２３に、それぞれ固定されて
いる。また２１ａが上記入力軸２１の下部外周面
に設けた複数個の縦溝で、上記シリンダブロツク
２３には、同各縦溝２１ａに対向してシリンダが
設けられ、同各シリンダに前記反力ピストン５が
嵌挿されて同各反力ピストン５の先端に設けた突
起が同各縦溝２１ａに係合している。また同各反
力ピストン５の背後のチヤンバー６は、シリンダ
ブロツク２３とバルブハウジング２０との間に形
成されて、環状溝である。また２３ａが上記シリ
ンダブロツク２３に一体のピニオン、２４ａが同
ピニオン２３ａに噛合したラツク、２４がラツク
サポート、２６がキヤツプ、２５が同キヤツプ２
６と上記ラツクサポート２４との間に介装したバ
ネ、２８が上記シリンダブロツク２３の直上のバ
ルブハウジング２０内に固定した油路切換弁２の
スリーブ、２８ａ，２８ｂ，２８ｃが同スリーブ
２８の外周面に設けた油路、２７が同スリーブ２
８と上記入力軸２１との間に嵌挿されたバルブボ
デイ、２３ｂが同バルブボデイ２７の下端部と上
記シリンダブロツク２３の上端部とを連結するピ
ン、２７ａ，２７ｂ，２７ｃが上記バルブボデイ
２７の外周面に設けた油路で、ハンドルが中立位
置にあるときには、高圧油路７ａがバルブボデイ
２７の油路２７ａとスリーブ２８の油路２８ａと
を介して入力軸２１とトーシヨンバー２２との間
のチヤンバー２９に連通して、オイルポンプ１か
らの作動油が高圧油路７ａ→油路２８ａ→油路２
７ａ→チヤンバー２９（なお油路２７ａとチヤン
バー２９との間の油路は図示せず）低圧油路８ａ
→オイルタンク４→オイルポンプ１に循環するよ
うに、またハンドルを右に切つて、入力軸２１を
バルブボデイ２７に対して相対的に右に回転する
と、高圧油路７ａがバルブボデイ２７の油路２７
ａ，２７ｂ及びスリーブ２８の油路２８ｂを介し
てパワーシリンダ３の油路９ａに、低圧油路８ａ
がチヤンバー２９とバルブボデイ２７の油路２７
ｃとスリーブ２８の油路２８ｃとを介してパワー
シリンダ３の油路１０ａに、それぞれ連通して、
オイルポンプ１からの作動油が高圧油路７ａ→油
路２７ａ→油路２８ｂ→油路９ａ→パワーシリン
ダ３の左室へ送られる一方、パワーシリンダ３の
右室の油が油路１０ａ→油路２８ｃ→油路２７ｃ
→チヤンバー２９→低圧油路８ａ→タンク４へ戻
され、パワーシリンダ３のピストンロツドが右へ
移動して、右方向への操舵が行なわれるように、
またハンドルを左に切つて、入力軸２１をバルブ
ボデイ２７に対して相対的に左に回転すると、高
圧油路７ａがバルブボデイ２７の油路２７ａとス
リーブ２８の油路２８ｃとを介してパワーシリン
ダ３の油路１０ａに、低圧油路８ａがチヤンバー
２９とバルブボデイ２７の油路２７ｂとスリーブ
２８の油路２８ｂとを介してパワーシリンダ３の
油路９ａに、それぞれ連通してオイルポンプ１か
らの作動油が高圧油路７ａ→油路２７ａ→油路２
８ｃ→油路１０ａ→パワーシリンダ３の右室へ送
られる一方、パワーシリンダ３の左室の油が油路
９ａ→油路２８ｂ→油路２７ｂ→チヤンバー２９
→低圧油路８ａ→タンク４へ戻され、パワーシリ
ンダ３のピストンロツドが左へ移動して、左方向
への操舵が行なわれるようになつている。次に前
記チエンジ・オーバ・バルブ１１を具体的に説明
すると、同チエンジ・オーバ・バルブ１１は第
４，７図から明らかなように、オリフイスａのバ
イパス油路７ｂの途中に介装されている。同チエ
ンジ・オーバ・バルブ１１は、環状溝３０ａ（な
おこの環状溝３０ａは油路７ｂの一部）をもつス
プール３０（なおスプール３０は高速位置を示し
ている）とキヤツプ３１とこれらのスプール３０
及びキヤツプ３１の間に介装したバネ３３とＯリ
ング３４とを有し、パイロツト油路７e₁（第１図
参照）の油圧が高まると、スプール３０がバネ３
３に抗し前進して、バイパス油路７ｂを開くよう
に、またパイロツト油路７e₁の油圧が低下する
と、スプール３０がバネ３３により後退して、バ
イパス油路７ｂを閉じるようになつている。次に
前記圧力制御バルブ１２を具体的に説明すると、
同圧力制御バルブ１２は第５，６，７図から明ら
かなように、スリーブ４０とスプール４１とキヤ
ツプ４２とストツパ４３とこれらのスプール４１
及びストツパ４３の間に介装したバネ４４とスプ
ール４１内に固定したオリフイスｄをもつ部材４
５とを有している。またスプール４１には、第
９，１０，１９，２０図に示すように３つの環状
溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃが設けられ環状溝４１
ａが前記バイパス油路７ｂのチエンジ・オーバ・
バルブ１１の上流側から岐され油路７ｃに対向し
ている。また４１ｄが上記オリフイスｄから同ス
プール４１内を上方へ延びたチヤンバー、４１ｅ
が同チヤンバー４１ｄと上記環状溝４１ｃとをつ
なぐ油路（なおこれらの４１ｄ，４１ｅ，４１ｃ
は低圧油路８ｂの一部）で、同環状溝４１ｃは、
第２図に示した油路切換弁２のバルブボデイ２７
の直上に形成した低圧油路８ｂから第６図のよう
に斜め下方に延びたバルブハウジング２０側の低
圧油路８ｂに対向している。また上記環状溝４１
ａはオリフイスｅを介して上記チヤンバー４１ｄ
に連通している。また上記スリーブ４０には、第
１１図乃至第１７図に示すように、外周面円周方
向に位相を異にして上部から下部へ、貫通孔４０
a′をもつ切欠部４０ａと貫通孔４０b′をもつ切欠
部４０ｂと貫通孔４０c′，４０c″をもつ切欠部４
０ｃとオリフイスｂをもつ切欠部４０ｄと貫通孔
４０e′をもつ切欠部４０ｅが設けられ、貫通孔４
０a′をもつ孔４０a′がスプール４１の環状溝４１
ｃとバルブハウジング２０側の低圧油路８ｂとを
つなぎ、貫通孔４０b′をもつ切欠部４０ｂがスプ
ール４１の環状溝４１ａとバルブハウジング２０
側の油路７ｃとをつなぎ、貫通孔４０c′，４０
c″をもつ切欠部４０ｃがスプール４１の環状溝４
１ａ，４１ｂをつなぎ、オリフイスｂをもつ切欠
部４０ｄがスプール４１の環状溝４１ｂとバルブ
ハウジング２０側の油路７ｅとをつなぎ、貫通孔
４０e′をもつ切欠部４０ｅがスプール４１の環状
溝４１ｂと第３，５図に示したバルブハウジング
２０側の油路７ｄとをつなぎ、オリフイスｄから
スプール４１のチヤンバー４１ｄへ出た油が油路
４１ｅ→環状溝４１ｃ→貫通孔４１a′→切欠部４
０ａ→バルブハウジング２０側の低圧油路８ｂを
経てオイルタンク４に戻るように、バイパス油路
７ｂから油路７ｃを経て切欠部４０ｂに入つた作
動油が貫通孔４１b′→環状溝４１ａ→切欠部４０
ｃ→貫通孔４１c″→環状溝４１ｂ→貫通孔４１
e′→切欠部４０ｅ→バルブハウジング２０の油路
７ｅを経てソレノイドバルブ１３及び反力ピスト
ン５の方向に向うように、また上記環状溝４１ｂ
内を流れる作動油の一部がオリフイスｂ→切欠部
４０ｄ→バルブハウジング２０側の油路７ｅを経
て前記チエンジ・オーバ・バルブ１１のスプール
３０の背後にパイロツト圧として作用し（第５図
の７e₁参照）、さらに同スプール３０の後端部に
設けた油路３０ｂ（第７図参照）→バルブハウジ
ング２０側の油路７ｅを経てソレノイドバルブ１
３の方向に向うようになつている。次に前記ソレ
ノイドバルブ１３を具体的に説明すると、同ソレ
ノイドバルブ１３は、第５，８，２１図から明ら
かなように、前記圧力制御バルブ１２の直下に互
いの軸線が一致するように配設されている。同ソ
レノイドバルブ１３は、スリーブ５０とスプール
５１と非磁性材製のプランジヤ５２と同プランジ
ヤ５２に一体の磁性材製部材５３と上記スプール
５１を上記プランジヤ５２に締付け固定するロツ
クナツト５４と前記圧力制御バルブ１２のスリー
ブ４０に当接する座板５５と同座板５５及び上記
スリーブ５０の間に介装したバツクアツプスプリ
ング５６と電磁コイル５７と同電磁コイル５７側
のケーシングに固定したナツト５８と同ナツト５
８に螺合したプランジヤ押圧力調整ボルト５９と
同ボルト５９及び上記プランジヤ５２の間に介装
したバネ６０とソレノイドバルブ１３の組立体を
バルブハウジング２０に締付け固定するロツクナ
ツト６１とを有し、上記スリーブ５０は、第２１
図に示すように、バルブハウジング２０側の油路
７ｄ（第５図参照）に連通する油路５０ａとバル
ブハウジング２０側の油路７ｅに連通する油路５
０ｂとを有し、同油路５０ｂにオリフイスｃが設
けられている。また上記スプール５１には、斜め
の溝５１a′を有する油路５１ａと貫通孔５１ｂと
が、上記プランジヤ５２には、同貫通孔５１ｂに
連通する油路５２ａと貫通孔５２ｂと軸方向の油
路５２ｃとが、それぞれ設けられている。すでに
述べたように第５図に示すバルブハウジング２０
側の油路７ｄをソレノイドバルブ１３に向う作動
油は第２１図の油路５０ａに入り、第５図に示す
バルブハウジング２０側の油路７ｅをソレノイド
バルブ１３に向う作動油は第２１図の油路５０ｂ
に入る。同第２１図は高速時の状態を示してお
り、この状態では、油路５０ｂに入つた作動油だ
けがオリフイスｃ→油路５１ａ→貫通孔５１ｂ→
油路５２ａ→貫通孔５２ｂ→油路５２ｃを経てオ
リフイスｄ側の部材４５に向うことになる。また
高速時→低速時には、スプール５１が下降し、オ
リフイスｃの開口量を減少させる一方、油路５０
ａの開口量を増大させて、停車時には、同油路５
０ａのみが開口する。第１図のQ₀はオイルポン
プ１の吐出側の流量、Q₁は高圧油路７ａの油量、
Q₂は油路７ｃの流量、Q₃は油路７ｄ油路５０ａ
の流量、Q₄はオリフイスｃ下流側の流量、Q₅は
オリフイスｅ下流側の流量を示しており、Q₁：
Q₂は６：１程度である。また油路７ｃの流量Q₂
は、Q₂＝Q₃＋Q₄＋Q₅である。（第３０図参照）。
またソレノイドバルブ１３のスリーブ５０の径
は、第２１図に示すように上、中、下部で異な
り、上部ほど小さく、それぞれの間にD₁，D₂の
差がある。一方、バルブハウジング２０側のスリ
ーブ嵌挿孔もそれに一致するようにあけられてい
る。このようにしたのは、スリーブ５０をＯリン
グ６２とともにスリーブ５０に嵌挿する際、摩擦
抵抗を少なくして、スリーブ５０をスリーブ嵌挿
孔に入れ易くするためである。また第２２，２
３，２４図にフイルター７０を示した。このフイ
ルター７０は、枠体７１と金網７２とよりなり、
圧力制御弁１２のスリーブ４０に設けた切欠部４
０ｂ（第９，１３図参照）、即ち、制御系油路の入
口に嵌着されて、ゴミ等の異物が制御系油路に浸
入するのを防止する。なおゴミ等の異物の制御系
油路への浸入は、この種のフイルターをバルブケ
ーシング２０に設けた高圧油路７ａの入口（第４
図の矢印部分参照）に設けてもよいが、その場合
には、ポンプの全吐出流量が通過するため、フイ
ルターを大型化する必要があり、図系スペースで
は同フイルタの収納が困難である。なお上記高圧
油路７ａの入口を大径化しているのは、ここから
ドリルを挿入して、２方向に分岐したオリフイス
ａと油路７ｂとを加工し易くすると同時に配管
（図示せず）との結合作業を容易に行なえるよう
にするためである。またその他の油路７ｂ（チエ
ンジ・オーバ・バルブ１１下流側の油路７ｂ，７
ｃ，７ｄ，７ｅ等も第３，４，５図から判るよう
にバルブハウジング２０に縦横方向から孔をあけ
て栓をすることにより、形成されており、この点
でも油路の加工が容易になつている。なお第２，
３，４，６，７図のＺは油路切換弁２の中心軸
線、第２，５図のZ₁はピニオン２３ａの中心であ
る。また前記制御装置１５の１例を第２５図に示
した。８０が定電圧電源回路、８１が車速に比例
した電圧を送出するパルス・電圧変換回路、８２
が誤差増幅回路、８３がトランジスタ、８４が車
速零以外でタイマ回路８７をリセツトし車速零で
タイマ回路８７をセツトするリセツト回路、８５
がエンジン回転数に比例した電圧を送出するパル
ス・電圧変換回路、８６がエンジン回転数設定回
路、８８がエンジン回転数2000rpm以上のときタ
イマ回路８７を始動状態にし、2000rpm以下のと
きOFFにするエンジン回転数設定回路、８８が
車速パルスなしでON状態の車速入力断線検出回
路、８９がトランジスタ、９０がリレー、９１が
ソレノイドバルブ１３の電磁コイル５７に流れる
電流を安定させるネガテイブフイートバツク回路
で、車速零でエンジン回転数が2000rpm以上の状
態は通常あり得ない。そのため、この状態が５〜
10秒以上継続したら、何らかの故障（例えば車速
パルス系の故障、或いはソレノイドバルブ系の故
障）が生じたものと判断し、リレー９０をONに
して、ソレノイドバルブ１３（電磁コイル５７）
への通電を停する。従つて本制御回路によれば、
故障時にソレノイドバルブ１３への通電が停止さ
れ、高速時にハンドル操作が重くなつて（フエイ
ルセーフ機能を有して）、安全である。

次に前記パワーステアリング装置の作用を説明
する。油路切換弁２の出力油圧（オイルポンプ１
の吐出圧）P_pは、ハンドルを中立位置から右ま
たは左に切つて、入力軸２１のバルブボデイ２７
に対する相対角度が大きくなれば、第２６図のよ
うに２次曲線を描いて上昇する。このオイルポン
プ１の吐出圧P_pの影響は、油路７ａ，７ｂ，７
ｃ圧力制御バルブ１２を介して下流側の、オリフ
イスｂ，ｅソレノイドバルブ１３及び反力ピスト
ン側チヤンバー６に対しては上流側の油路７ｄ
に、そのまま表われて、同油路７ｄの油圧P_cが同
様に上昇する。このとき、自動車が停止していれ
ば、制御装置１５は車速センサー１４からのパル
ス信号を受けて、ｉ＝1A（第２９図参照）の電流
をソレノイドバルブ１３へ送り、プランジヤ５２
及びスプール５１を下限位置まで下降させ（第１
図ではＬ位置に移動させ、第２１図の油路５０ａ
のみをスプール５１の油路５１ａ，５１ｂ，５２
ｂを介してオリフイスｄの上流側の油路７ｆに連
通させて、同油路７ｆの油圧を油路７ｄの油圧P_c
と同じ値にする。以上の停止時にハンドルを右
（または左）に切り始めると、油路７ｄの油圧P_c
が上昇を始める。そうすると、油路７ｆの油圧も
同じ値で上昇する。この油圧は、主パイロツト油
路７f₁を介し圧力制御バルブ１２のスプール４１
（スプール４１の小径端）にそのまま伝えられて、
スプール４１が第１０図の矢印方向に押される。
同時にスプール４１の環状溝４１ｂを通る作動油
が受圧面積の差からスプール４１を第１０図の矢
印方向に押す。一方、バネ４４側は低圧油路８ｂ
に通じており、スプール４１がバネ４４に抗して
次第に上昇し（第１図ではＬ方向に移動し）貫通
孔４０b′の開度が次第に小さくなつてゆき、上記
矢印方向に押す油圧とバネ力とがつり合うと、ス
プール４１が停止する。この状態では、貫通孔４
０b′の開度が最もも小さくて、油路７ｄ（反力ピ
ストン側チヤンバー６）の油圧P_cが最も低くな
る。この状態はそれからも同じで、ハンドルをさ
らに右（または左）に切つて、油路７ａ，７ｂ，
７ｃの油圧P_pがさらに上昇しても、圧力制御バ
ルブ１２は貫通孔４０b′の開度を上記状態に保持
して、油路７ｄの油圧P_cが引続き上記低い一定の
レベルに保持される。従つて前記相対角度を大き
くして、大きな出力油圧P_pを得るときに、反力
ピストン側チヤンバー６の油圧P_cとトーシヨンバ
ー２２の捩れ角度とで決まるハンドルトルクＴが
大きくならない（第２７図のイ参照）。以上の据
え切り時には、すでに述べたように油路７ｄの油
圧P_cは低いといえども、スプール５１（第２１図
参照）が下降しているため、オリフイスｃは閉塞
されて、油路７ｅに作動油が流れない。従つてパ
イロツト油路７e₁の圧力は、P_cと同じ圧力になる
が、この圧力により、チエンジ・オーバ・バルブ
１１はバネ３３の弾力に打勝つてバイパス油路７
ｂを開き、第１図のＬ位置に保持される。なお第
１図はＨ位置を示している。

また自動車が低速走行状態に入れば、制御装置
１５は車速センター１４からのパルス信号を受け
て、そのときの車速に対応した電流、例えばｉ＝
0.8の電流をソレノイドバルブ１３へ送り、プラ
ンジヤ５２及びスプール５１を下限位置から上記
電流値に対応した距離だけ上昇させ（第１図では
右向きに移動させ）、第２１図に示すスリーブ５
０側油路５０ａの開口量を減少させる。このと
き、オリフイスｃ（スリーブ５０側油路５０ｂは
末だ閉塞されたままで、油路５０ａの開口量の減
少分により、オリフイスｄを通過する流量Q₃（Q₄
はこの状態ではほぼ零）は、前記停車時の油路５
０ａからの流量よりも減少する。なおこの減少分
は、オリフイスｅから低圧油路８ｂへの流量Q₅
が増大して吸収する。以上のようにソレノイドバ
ルブ１３を出る流量Q₃（Q₄≒０）が前記停車時の
油路５０ａからの流量Q₃よりも減少するので、
オリフイスｄの上流側の油路７ｆの油圧が停車時
よりも低くなる。以上の低速時にハンドルを右
（または左に切り始めると、油路７ｄの油圧P_cが
上昇を始める。そうすると、油路７ｆの油圧も上
昇する。この油圧は主パイロツト油路７ｆを介し
て圧力制御バルブ１２のスプール４１（スプール
４１の小径端）にそのまま伝えられて、同スプー
ル４１が第１０図の矢印方向に押される。同時に
スプール４１の環状溝４１ｂを通る作動油が受圧
面積の差からスプール４１を第１０図の矢印方向
に押す。一方、バネ４４側は低圧油路８ｂに通じ
ており、スプール４１がバネ４４に抗し次第に上
昇し（第１図ではＬ方向に移動し）、貫通孔４０
b′の開度が次第に小さくなつてゆき、上記矢印方
向に押す油圧とバネ力とがつり合うと、スプール
４１が停止するが、前記スプール４１の小径端を
押す油圧は前記停車時よりも低く、スプール４１
の上昇量がその分だけ少なくて（貫通孔４０b′の
開口量がその分だけ多くて）油路７ｄ（反力ピス
トン側チヤンバー６の油圧P_cが前記停車時よりも
高くなる。この状態はそれからも同じで、ハンド
ルをさらに右（または左）に切つて、油路７ａ，
７ｂ，７ｃの油圧P_pがさらに上昇しても、圧力
制御バルブ１２は貫通孔４０b′の開度を上記状態
に保持して、油路７ｄの油圧P_cが引続き停車時よ
りも高い一定レベルに保持される。従つて前記相
対角度を大きくして大きな出力油圧P_pを得ると
きに、ハンドルトルクＴが停車時よりも大きくな
るが、後記高速時のようには大きくならない。

また自動車が所定速度の高速状態に入れば、制
御装置１５は車速センサー１４からのパルス信号
を受けて、ｉ＝０（第２９図参照）の電流ソレノ
イドバルブ１３へ送り、プランジヤ５２及びスプ
ール５１をバネ６０により上限位置まで上昇させ
（第１図では図示のＨ位置に移動させ）、第２１図
のオリフイスｃのみをスプール５１側の油路５１
ａ，５１ｂ，５２ｂを介してオリフイスｄの上流
側の油路７ｆに連通させる。このとき、オリフイ
スｃは全開になつて、オリフイスｃの流量Q₄は
増加するが、前記低速時に比べると僅かしか増加
しない。一方油路５０ａの流量Q₃はほぼ零にな
るので、この系統の流量は最も少なくなる。なお
この減少分はオリフイスｅから低圧油路８ｂへの
流量Q₅がさらに増大して吸収する。以上のよう
にソレノイドバルブ１３を出る流量が最も減少す
るので、オリフイスｄの上流側の油路７ｆの油圧
が最も低くなる。以上の高速時にハンドルを右
（または左）に切り始めると、油路７ｄの油圧P_c
が上昇を始める。そうすると、油路７ｆの油圧も
上昇する。が、油路５０ａが閉塞されているた
め、その上昇分は極めて僅かである。この油圧は
主パイロツト油路７f₁を介し圧力制御バルブ１２
のスプール４１（スプール４１の小径端）にその
まま伝えられて、同スプール４１が第１０図の矢
印方向に押される。同時にスプール４１の環状溝
４１ｂを通る作動油が受圧面積の差からスプール
４１を第１０図の矢印方向に押す。一方、バネ４
４側は低圧油路８ｂに通じており、スプール４１
がバネ４４に抗し次第に上昇し（第１図ではＬ方
向に移動し）、貫通孔４０b′の開度が次第に小さ
くなつてゆき、上記矢印方向に押す油圧とバネ力
とがつり合うと、スプール４１が停止する。が、
前記スプール４１の小径端を押す油圧は最も低
く、スプール４１の上昇量がごく僅かで（貫通孔
４０′の開口量が最大で）、油路７ｄ（反力ピスト
ン側チヤンバー６）の油圧P_cが最も高くなる。一
方、オリフイスｃが油路５１ａに開口しているた
め、オリフイスｂ，ｃ間の油路７ｅの圧力が下が
り、これがパイロツト油路７e₁を介しチエンジ・
オーバ・バルブ１１のスプール３０に伝えられ、
同スプール３０が下降し（第１図ではＨ位置を選
択し）、バイパス油路７ｂが閉じられ、オイルポ
ンプ１からの作動油が、オリフイスａを経て油路
切換弁２へ送られて出力油圧P_pが設定圧だけ上
昇する。このことは高速時に操舵しないとき（ハ
ンドル中立位置）でも、油路７ａ，７ｂ，７ｃの
油圧P_pが停車時や低速時よりも上昇することで
あり、（第２７図のP_p1参照）、この油圧は圧力制
御バルブ１２及び油路７ｄ，７d₁を介し反力ピス
トン側のチヤンバー６に伝えられて、高速時の微
小操舵時の反力感（手応え）が向上する。ハンド
ルをさらに右（または左）に切り続けると、油路
７ａ，７ｂ，７ｃの油圧P_pがさらに上昇して、
油路７ｄの油圧P_cがさらに上昇することは前述の
通りで、オリフイスｂ，ｃ間の油路７ｅの油圧が
設定値以上に上昇し、パイロツト油路７e₁を介し
てスプール３０に作用する力がバネ３３の力より
も大きくなると、チエンジ・オーバ・バルブ１１
のスプール３０が上昇し（第１図ではＬ位置を選
択し）、バイパス油路７ｂが開かれる。またこの
状態になつてもハンドルを右（または左）に切り
続ければ、油路７ａ，７ｂ，７ｃの油圧P_pがさ
らに上昇してゆくが、圧力制御バルブ１２は貫通
孔４０b′の開度を上記状態に保持して、油路７ｄ
の油圧P_cが引続き最も高い一定レベルに保持され
る。従つて前記相対角度を大きくして、大きな出
力油圧P_pを得ることに、ハンドルトルクＴが大
きくなる（第２７図のロ参照）。

本発明のパワーステアリング装置は前記のよう
に高圧油路７ａのオリフイスａを迂回するバイパ
ス油路７ｂに、高速時の操舵しないときにだけ同
バイパス７ｂを閉じて前記反力ピストン５への油
路の油圧を所定値上昇させるチエンジ・オーバ・
バルブ１１を設けたので、高速時、ハンドルが中
立状態にあつても、反ピストン５への油圧をチエ
ンジ・オーバ・バルブ１１により所定値上昇させ
ることができ、速時にハンドルの中立感を得られ
る。また高速時、ハンドルを大きく操舵したとき
には、チエンジ・オーバ・バルブ１１が開方向に
作動して、バイパス油路７ｂを開くので、出力油
圧P_pを油路切換弁２を介しパワーシリンダ３へ
圧力損失を生じさせずに作用させることができ
る。これを要するに、オリフイスａ及びチエン
ジ・オーバ・バルブ１１の閉による圧力上昇は、
高速時の反力感向上に効果があるがパワーシリン
ダ３にとつては圧力損失になるところが、本発明
では、パワーシリンダ３で一定値以上の出力を必
要とする高速操舵時に圧力損失を生じさせず、出
力油圧が低いハンドル中立位置付近でのみ反力感
を大巾に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパワーステアリング装置
の一実施例を示す油圧回路図、第２図は油路切換
弁の縦断側面図、第３図はその下部横断平面図、
第４図はその上部横断平面図、第５図はチエン
ジ・オーバ・バルブと、圧力制御バルブとソレノ
イドバルブとの縦断一側面図、第６図は油路切換
弁と圧力制御バルブとの縦断他側面図、第７図は
油路切換弁とチエンジ・オーバ・バルブとの縦断
他側面図、第８図はチエンジ・オーバ・バルブ
と圧力制御バルブとソレノイドバルブとの拡大縦
断一側面図、第８図はソレノイドバルブの端面
図、第９図は圧力制御バルブの拡大縦断一側面
図、第１０図のその拡大縦断他側面図、第１１図
は圧力制御バルブのスリーブの拡大平面図、第１
２図はその拡大縦断一側面図、第１３図はその拡
大縦断他側面図、第１４図は第１２図矢視−
線に沿う横断平面図、第１５図は第１３図矢
視−線に沿う横断平面図、第１６図は第
１２図矢視−線に沿う横断平面図、第１
７図は第１３図矢視−線に沿う横断平面
図、第１８図は同圧力制御バルブのスリーブの一
側面図、第１９図はそのスリーブ及びスプールを
示す縦断一側面図、第２０図は同スプールを示す
側面図、第２１図はソレノイドバルブのスリーブ
とスプールとの拡大縦断側面図、第２２図はフイ
ルターの横断平面図、第２３図はその平面図、第
２４図はその装着状態を示す横断平面図、第２５
図は制御装置の回路図、第２６図は油路切換弁の
出力油圧（ポンプ吐出圧）とトーシヨンバーの捩
れ角度（油路切換弁のスプールとスリーブとの相
対角度）との関係を示す説明図、第２７図は出力
油圧とハンドルトルクとの関係を示す説明図、第
２８図は反力プランジヤ側チヤンバーの油圧（ハ
ンドルトルク）とトーシヨンバーの捩れ角度との
関係を示す説明図、第２９図は反力プランジヤ側
チヤンバーの油圧と出力油圧との関係を示す説明
図、第３０図はハンドルトルクとトーシヨンバー
の捩れ角度との関係を示す説明図、第３１図は制
御系入口側の流量と制御系内各部の流量とを示す
説明図である。１……オイルポンプ、２……油路切換弁、３…
…パワーシリンダ、４……オイルタンク、５……
反力ピストン、７ａ……高圧油路、７ｂ，７ｃ，
７ｄ……高圧油路７ａから反力ピストン５へ延び
た油路、８ａ，８ｂ……低圧油路、１１……チエ
ンジ・オーバ・バルブ、ａ……オリフイス。

Claims

【特許請求の範囲】

１オイルポンプから吐出される作動油を油路切
換弁を介してパワーシリンダに供給する高圧油路
と、ハンドルの動きを上記油圧切換弁に伝達する
トーシヨンバーと、同トーシヨンバーの捩じれを
規制する反力ピストンと、上記高圧油路に配設さ
れた主オリフイスと、上記高圧油路の主オリフイ
ス上流側から分岐して上記反力ピストンに連通さ
れた制御油路と、同制御油路に介装されて油圧を
所定の最高圧力以下に制御する圧力制御バルブ
と、同圧力制御バルブの下流側に設けられて車速
に応じて流量を制御する流量制御バルブと、同流
量制御バルブの下流側に設けられて流量に応じた
パイロツト圧を発生させる第１のオリフイスと、
同パイロツト圧を上記圧力制御バルブに供給する
パイロツト油路と、上記高圧油路のオリフイスを
迂回するバイパス油路と、同バイパス油路に配設
されるとともに高速時の操舵しないときに発生し
ている所定の最高圧以下の圧力で同バイパス油路
を閉じるチエンジ・オーバ・バルブとを具え、上
記バイパス油路を閉じ、オリフイスにより制御油
路全体の油圧を増大させて、上記反力ピストンへ
の油路の油圧を所定値に増大させることにより、
中立近傍での操舵力を増加させることを特徴とし
たパワーステアリング装置。