JPH06127398A - 動力舵取装置 - Google Patents

動力舵取装置

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JPH06127398A
JPH06127398A JP4284776A JP28477692A JPH06127398A JP H06127398 A JPH06127398 A JP H06127398A JP 4284776 A JP4284776 A JP 4284776A JP 28477692 A JP28477692 A JP 28477692A JP H06127398 A JPH06127398 A JP H06127398A
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恭輔 芳賀
Mikio Suzuki
幹夫 鈴木
Yoshiharu Inaguma
義治 稲熊
Kenichi Fukumura
健一 福村
Katsuhisa Mori
勝久 森
Toshiya Katou
豪哉 加藤
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】ハンドルの中立付近においては、シリンダ差圧
の上昇を防止し、中立付近の剛性を向上するとともに、
パワーアシスト時におけるポンプ吐出流量を減少して、
省エネルギ化を図る。 【構成】ハンドル13の操舵による負荷圧力の上昇によ
って作動油の流量を増大するバルブ手段とを備え、第1
のブリッジ回路C1からなる第1の制御部33の各可変
絞りをセミセンタオープンバルブにて構成し、第2のブ
リッジ回路C2からなる第2の制御部34の各可変絞り
のうち、ポンプ10側の可変絞りをセンタクローズバル
ブにて構成するとともに、リザーバ11側の可変絞りを
センタオープンバルブにて構成し、第1の制御部の各可
変絞りを、第2の制御部のポンプ側の可変絞りが開口し
始めるとほぼ同時に閉止し始める関係に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に用いられる
油圧式の動力舵取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、油圧式の動力舵取装置は、図1
1に示すように、ポンプ1およびリザーバ2と、ステア
リング操作をパワーアシストするパワーシリンダ3と、
可変絞り4A〜4D,4E〜4Hを設けた2つのブリッ
ジ回路C1,C2からなる制御弁5とによって構成さ
れ、ステアリングホイール6の回転操作に応じて制御弁
5が作動して、ポンプ1から吐出された作動油をパワー
シリンダ3の一方の油室に供給するとともに、パワーシ
リンダ3の他方の油室より作動油をリザーバ2に排出す
るようになっている。なお、図では各ブリッジ回路C
1,C2にパワーシリンダ3をそれぞれ接続したが、こ
のパワーシリンダ3は単一のものである。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】この種の動力舵取装
置においては、図9の破線で示すように、操舵の中立付
近(ハンドル回転角θ1以下)においては、パワーシリ
ンダ3の差圧を0にしてシリンダ出力をマニアルにした
いが、ステアリングホイール6が回転操作されると、制
御弁5の可変絞り4A〜4Hの開口面積が増減変化さ
れ、それに伴ってハンドル回転角がθ1以下の操舵の中
立付近においても、パワーシリンダ3の差圧が徐々に上
昇し、ハンドル回転角θ1においてパワーシリンダ3の
差圧はΔP1となる。
【0004】このために、アシスト開始のポイントが不
明確となり、実車におけるフィーリングにおいても、中
立付近の操舵のフィーリングが曖昧となってしっかり感
がでない問題があった。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明は、上記した従
来の問題点に鑑みてなされたもので、ポンプとリザーバ
とにそれぞれ接続する4つの流路に可変絞りをそれぞれ
設けた第1のブリッジ回路からなり、ハンドル操舵に応
じてポンプより供給された作動油を絞り制御する第1の
制御部と、前記ポンプとパワーシリンダの両油室とリザ
ーバとにそれぞれ接続する4つの流路に可変絞りをそれ
ぞれ設けた第2のブリッジ回路からなり、ハンドル操舵
に応じてポンプよりパワーシリンダに供給される作動油
を絞り制御する第2の制御部と、ハンドルの中立状態時
に前記ポンプより第1および第2の制御部に供給される
作動油の流量を低減し負荷圧力の上昇によって作動油の
流量を増大するバルブ手段とを備え、前記第1の制御部
の各可変絞りをセミセンタオープンバルブにて構成し、
前記第2の制御部の各可変絞りのうちポンプ側の可変絞
りをセンタクローズバルブにて構成するとともに、リザ
ーバ側の可変絞りをセンタオープンバルブにて構成し、
前記第1の制御部の各可変絞りを、前記第2の制御部の
ポンプ側の可変絞りが開口し始めるとほぼ同時に閉止し
始める関係に設定したものである。
【0006】
【作用】上記した構成により、バルブシャフトとバルブ
ボディとの相対回転角が小さな中立付近においては、第
2のブリッジ回路のポンプ側の可変絞りが閉止状態に維
持され、パワーシリンダの両油室はリザーバ側の可変絞
りを介してリザーバに接続されているため、中立付近に
おいては、パワーシリンダの両油室の差圧の上昇を完全
に防止でき、マニアル操舵となる。
【0007】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は油圧式の動力舵取装置の全体構成を示し、こ
の動力舵取装置は、図略の自動車エンジンによって駆動
される回転数感応ポンプ10と、リザーバ11と、ステ
アリング操作をパワーアシストするパワーシリンダ12
と、ステアリングホイール13の回転に応じて作動して
前記ポンプ10からパワーシリンダ12に供給される作
動油を絞り制御するロータリ式制御弁14を備えてい
る。
【0008】前記回転数感応ポンプ10は、これの吐出
通路21中に設けられた第1および第2の計量オリフィ
ス22,23と、第1の計量オリフィス22と並列に接
続され第1の計量オリフィス22の前後差圧に応じて絞
り面積が変化される回転数感応オリフィス24と、第2
の計量オリフィス23の前後差圧に応じてバイパス通路
25を開閉するように作動するバイパスバルブ26と、
このバイパスバルブ26をバイパス通路25を閉止する
方向に付勢するスプリング27とによって構成されてい
る。
【0009】かかる回転数感応ポンプ10の回転数感応
オリフィス24は、ポンプ回転数の上昇によるポンプ吐
出流量の増加により、第1の計量オリフィス22の前後
差圧が増大するに従って絞り面積が縮小され、かつ第1
の計量オリフィス22の前後差圧が所定圧力以上になる
と閉止されるようになっている。図3に回転数感応ポン
プ10の流量特性を示す。
【0010】前記バイパスバルブ26のスプリング側の
室と前記リザーバ11との間には、可変絞り28を有す
る負荷感応バルブ29が配置されている。この負荷感応
バルブ29はハンドルが中立状態の負荷圧力が低い状態
においては、可変絞り28を全開しているが、負荷圧力
がスプリング30のバイアスよりも高くなると、その負
荷圧力に応じて可変絞り28の絞り面積を縮小するよう
になっている。図4に負荷圧力に対する流量特性を示
す。なお、図1中、37は圧力流体供給ホースを示し、
38はレリーフ弁を示す。
【0011】前記制御弁14は、図2に展開図として示
すように、ステアリングホイール13に連結されて一体
的に回転するバルブシャフト31と、このバルブシャフ
ト31の外周に同軸的に配設されてパワーシリンダ12
によってパワーアシストされるステアリングリンケージ
に連結されるバルブボディ32と、これらバルブシャフ
ト31とバルブボディ32を相対回転可能に連結する図
略のトーションバーと、これらを収納する図略のバルブ
ハウジング等によって構成されている。そしてバルブシ
ャフト31とバルブボディ32との間には、作動油を絞
り制御する2種類の第1制御部33と第2制御部34が
周方向にそれぞれ90度の間隔で交互に形成されてい
る。
【0012】第1制御部33は、ポンプ10とリザーバ
11とにそれぞれ接続する4つの流路L1,L2,L
3,L4に可変絞りV1,V2,V3,V4を設けた第
1のブリッジ回路C1によって構成されている。これら
可変絞りV1,V2,V3,V4は図5で示すように、
セミセンタオープンバルブとして構成され、それら開口
面積は、バルブシャフト31とバルブボディ32の相対
回転角(バルブ回転角)に応じて図8に示すように変化
する。
【0013】第2制御部34は、前記第1のブリッジ回
路C1に並列接続されて、ポンプ10とパワーシリンダ
12の両油室12A,12Bとリザーバ11とにそれぞ
れ接続する4つの流路L5,L6,L7,L8に可変絞
りV5,V6,V7,V8を設けた第2のブリッジ回路
C2によって構成されている。これら可変絞りのうち、
ポンプ10側に接続する可変絞りV5,V6は図6に示
すように、センタクローズバルブとして構成され、リザ
ーバ11側に接続する可変絞りV7,V8は図7に示す
ように、センタオープンバルブとして構成され、これら
可変絞りV5,V6,V7,V8の開口面積は、バルブ
シャフト31とバルブボディ32の相対回転角(バルブ
回転角)に応じて図8に示すように変化する。
【0014】上記したように構成した本実施例において
は、ポンプ10より吐出された作動油は、第1および第
2の計量オリフィス22,23を介して第1および第2
のブリッジ回路C1,C2に供給される。操舵の中立状
態においては、第2のブリッジ回路C2の可変絞りV
5,V6が閉止されているため、パワーシリンダ12に
は作動油が供給されず、パワーシリンダ12の両油室1
2A,12Bは可変絞りV7,V8を介してリザーバ1
1に接続され、低圧(0)状態に保持される。従ってポ
ンプ10より吐出された作動油は第1のブリッジ回路C
1の可変絞りV1,V2,V3,V4を通ってリザーバ
11に排出される。
【0015】ところで、操舵の中立状態においては、負
荷感応バルブ29の可変絞り28が全開され、この可変
絞り28を介してバイパスバルブ26のスプリング側の
室がリザーバ11に開放されて圧力が低下するため、バ
イパスバルブ26はバイパス通路25をより開く方向に
変位される。従って、ポンプ10より吐出された作動油
はバイパス通路25を介してより多くリザーバ11にバ
イパスされるようになるため、前記ブリッジ回路C1,
C2に供給される作動油の流量レベルは、図3の破線で
示すようにQ1まで下げられる。
【0016】ステアリングホイール13が回転操作され
てバルブシャフト16がバルブボディ17に対して僅か
でも相対回転すると、第1のブリッジ回路C1の一方の
可変絞りV1,V4の開口面積が拡大され、他方の可変
絞りV2,V3の開口面積が縮小される。これにより、
ポンプ10の圧力が徐々に上昇し、この圧力が所定圧力
以上に達すると、負荷感応バルブ29がスプリング30
に抗して作動され、その可変絞り28の絞り面積を縮小
し、さらに圧力が上昇すると可変絞り28が閉止される
ため、ブリッジ回路C1,C2に供給される流量が増大
される。すなわち、ポンプ10の圧力−流量特性は図4
に示すようになる。
【0017】また、ステアリングホイール13の回転操
作により、上記したようにポンプ10の圧力が徐々に上
昇するが、第2のブリッジ回路C2の可変絞りV5,V
6の閉止状態はバルブ回転角θ1まで持続されるため、
角度θ1まではパワーシリンダ12の両油室12A,1
2Bの差圧は0に保持される。従ってバルブ回転角がθ
1以下の中立不感帯においては、パワーシリンダ12の
両油室12A,12Bの差圧の上昇を防止でき、中立付
近においてはマニアル操舵となる。
【0018】しかしてバルブ回転角がθ1を越えると、
第2のブリッジ回路C2の一方の可変絞りV5(V6)
が開口し始めるため、パワーシリンダ12の一方の油室
12A(12B)の圧力が上昇し、パワーシリンダ12
の両油室の差圧が上昇する。この際、第2のブリッジ回
路C2の可変絞りV5が開口し始めるのとほぼ同時に第
1のブリッジ回路C1の可変絞りV2,V3が閉止され
る。従ってそれ以後はポンプ10より吐出された作動油
は第2のブリッジ回路C2にのみ供給され、ハンドル操
舵をアシストする。
【0019】すなわち、パワーアシスト時におけるポン
プ10に必要な吐出流量は、従来のものに比べて1/2
に半減できることになり、ポンプ10の理論吐出量を減
少でき、省エネルギ化が図られる。上記した実施例にお
いては、ポンプ回転数に応じて吐出流量を変化させる回
転数感応ポンプを例にして説明したが、車速に応じて吐
出流量を変化させることもでき、またポンプ回転数ある
いは車速に拘わらず、常に一定量の作動油を吐出するも
のにも適用できる。
【0020】なお、車速に応じて吐出流量を変化させる
場合には、図10に示すように構成すればよい。すなわ
ち、ポンプとして定吐出型のポンプ100を用い、車速
センサ101からの車速信号に応じて絞り開度を変化さ
せる電磁絞り弁102、上記した実施例のバイパスバル
ブ26と負荷感応バルブ29との連通路中に配置し、電
磁絞り弁102の絞り開度を車速の上昇に応じて閉止状
態から開口面積が増大するように電子制御すればよい。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、中立付近に
おけるシリンダ差圧の上昇を防止でき、中立付近の剛性
を向上できるとともに、パワーアシスト時におけるポン
プ吐出流量を減少できるので、省エネルギに効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す動力舵取装置の全体構成
図である。
【図2】制御弁の半周部分を展開した展開図である。
【図3】回転数感応ポンプの流量特性を示す図である。
【図4】負荷圧力に対する流量特性を示す図である。
【図5】図2のA部の詳細図である。
【図6】図2のB部の詳細図である。
【図7】図2のC部の詳細図である。
【図8】バルブ回転角と可変絞りの開口面積との関係を
示すグラフである。
【図9】バルブ回転角とシリンダ差圧との関係を示すグ
ラフである。
【図10】本発明の他の実施例を示す動力舵取装置の全
体構成図である。
【図11】従来の動力舵取装置を示す図である。
【符号の説明】
10 ポンプ 11 リザーバ 12 パワーシリンダ 13 ステアリングホイール 29 負荷感応バルブ 33 第1制御部 34 第2制御部 C1 第1のブリッジ回路 C2 第2のブリッジ回路 V1〜V4 可変絞り(セミセンタオープン) V5,V6 可変絞り(センタクローズ) V7,V8 可変絞り(センタオープン)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【図3】
【図1】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図11】
【図10】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福村 健一 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 森 勝久 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 加藤 豪哉 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプとリザーバとにそれぞれ接続する
    4つの流路に可変絞りをそれぞれ設けた第1のブリッジ
    回路からなり、ハンドル操舵に応じてポンプより供給さ
    れた作動油を絞り制御する第1の制御部と、前記ポンプ
    とパワーシリンダの両油室とリザーバとにそれぞれ接続
    する4つの流路に可変絞りをそれぞれ設けた第2のブリ
    ッジ回路からなり、ハンドル操舵に応じてポンプよりパ
    ワーシリンダに供給される作動油を絞り制御する第2の
    制御部と、ハンドルの中立状態時に前記ポンプより第1
    および第2の制御部に供給される作動油の流量を低減し
    負荷圧力の上昇によって作動油の流量を増大するバルブ
    手段とを備え、前記第1の制御部の各可変絞りをセミセ
    ンタオープンバルブにて構成し、前記第2の制御部の各
    可変絞りのうちポンプ側の可変絞りをセンタクローズバ
    ルブにて構成するとともに、リザーバ側の可変絞りをセ
    ンタオープンバルブにて構成し、前記第1の制御部の各
    可変絞りを、前記第2の制御部のポンプ側の可変絞りが
    開口し始めるとほぼ同時に閉止し始める関係に設定した
    ことを特徴とする動力舵取装置。
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EP93116894A EP0594137B1 (en) 1992-10-22 1993-10-19 Hydraulic power steering apparatus
DE69319990T DE69319990T2 (de) 1992-10-22 1993-10-19 Hydraulische Servolenkung
US08/138,963 US5515938A (en) 1992-10-22 1993-10-21 Hydraulic power steering apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638912A (en) * 1993-11-12 1997-06-17 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Hydraulic power steering apparatus
US6035958A (en) * 1996-02-13 2000-03-14 Unisia Jecs Corporation Power assist apparatus for steering system

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US5638912A (en) * 1993-11-12 1997-06-17 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Hydraulic power steering apparatus
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