JPH1035520A - 車両のパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パワーステアリングポンプの失陥時にサスペン
ションシリンダから、軸重でシリンダが縮み切るまでの
間、パワーステアリングのコントロールバルブへ油圧を
供給できるようにする。 【解決手段】サスペンションシリンダ１ａ〜１ｈから油
圧をパワーステアリングのコントロールバルブ１８のポ
ンプポートへ導く非常用の油圧回路１２，１３ａ〜１３
ｄ，２２と、パワーステアリングのポンプ１０の失陥時
にのみ非常用の油圧回路１２，１３ａ〜１３ｄ，２２を
連通状態に連絡するバルブ手段１５ａ〜１５ｄ，２３，
２５と、コントロールバルブ１８への油圧の逆流を阻止
するチェック弁２６，２７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両のパワーステ
アリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車など車両のステアリング操作力を
軽減するため、車輪を操向するパワーシリンダと、ステ
アリングホイールの回転（操舵角）に応じてパワーシリ
ンダへの油圧の供給を制御するコントロールバルブと、
このコントロールバルブへの油圧を供給するパワーステ
アリングポンプと、を備えるパワーステアリング装置が
広く採用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
装置ではパワーシリンダへ油圧を供給するポンプが失陥
すると油圧力が下がり、パワーシリンダの操作力が低下
するため、そのフェイルセーフとして電動機（モータ）
や車軸で駆動される非常用の油圧ポンプと、その油圧を
コントロールバルブのポンプポートへ導く非常用回路を
設ける例が見られる。しかし、非常用に油圧ポンプが必
要なため、コストの面で不利なばかりでなく、パワース
テアリング装置全体の重量も増えるという不具合があっ
た。

【０００４】この発明はこのような問題点に着目してな
されたもので、油圧サスペンション装置を備える車両に
おいて、パワーステアリングポンプの失陥時にサスペン
ション側の油圧を非常用に利用できるようにしたパワー
ステアリング装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、車輪を操
向するパワーシリンダと、ステアリングホイールの操舵
角に応じてパワーシリンダへの油圧を制御する操舵バル
ブと、この操舵バルブへの油圧を供給するポンプと、油
圧的に車軸を支持するサスペンションシリンダと、サス
ペンションシリンダに配管を介して所定の高圧を供給す
るアキュームレータを備える車両において、サスペンシ
ョンシリンダから油圧をパワーシリンダの操作バルブの
ポンプポートへ導く非常用の油圧回路と、ポンプの失陥
時にのみ非常用の油圧回路を連通状態に連絡するバルブ
手段と、パワーシリンダの操舵バルブのポンプポートか
らポンプへの逆流を阻止するチェック弁を設ける。

【０００６】第２の発明は、第１の発明において、パワ
ーシリンダの操舵バルブへの油圧を供給するポンプの吐
出圧力を検出するセンサと、その検出信号に応じてポン
プの失陥時に作動する警報手段を設ける。

【０００７】

【作用】第１の発明では、パワーステアリング用のポン
プの失陥時は、バルブ手段が非常用の油圧回路を連通状
態に連絡するため、サスペンションシリンダは軸重で収
縮され、その下室から押し出される油がパワーシリンダ
の操作バルブのポンプポート側へと供給され、チェック
弁により所定レベルの油圧に保持される。そのため、サ
スペンションシリンダからの供給油圧により、これらが
縮み切るまでの間は、失陥前と同等のパワーステアリン
グ機能を確保できる。

【０００８】第２の発明では、ポンプが失陥すると、警
報手段が作動するため、パワーステアリングの異常発生
およびこれに伴うサスペンションシリンダの収縮（車高
の低下）を警報できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１はクレーン車などの４軸車両
への適用例を表す。サスペンション系において、１ａ〜
１ｈは各軸のサスペンションシリンダで、前２軸左側の
各シリンダ１ｂ，１ｄの下室と後２軸右側の各シリンダ
１ｅ，１ｇの上室が、後２軸右側の各シリンダ１ｅ，１
ｇの下室と前２軸左側の各シリンダ１ｂ，１ｄの上室が
それぞれ配管接続される。また、後２軸左側の各シリン
ダ１ｆ，１ｈの下室と前２軸右側の各シリンダ１ａ，１
ｃの上室が、前２軸右側の各シリンダ１ａ，１ｃの下室
と後２軸左側の各シリンダ１ｆ，１ｈの上室がそれぞれ
配管接続される。

【００１０】これらの配管５ａ〜５ｄ毎にアキュームレ
ータ２ａ〜２ｄ（蓄圧器）が介装され、サスペンション
シリンダ１ａ〜１ｈのピストンロッド進入体積分の余剰
油を吸収する。なお、シリンダ１ａ〜１ｈの間を既述の
クロス配管状態に接続することにより、車両のピッチン
グに際しても右側のシリンダ１ａ，１ｃ，１ｅ，１ｇと
左側のシリンダ１ｂ，１ｄ，１ｆ，１ｈとに差圧が生じ
るのを防止できる。

【００１１】３はパワーステアリング用のポンプ１０と
一体にエンジンで駆動されるサスペンション用のポンプ
で、その吐出油をサスペンションシリンダ１ａ〜１ｈ側
へ供給するポンプ回路４が設けられる。ポンプ回路４に
その油圧を各配管５ａ〜５ｄへ供給する分岐管６ａ〜６
ｄが形成され、分岐管６ａ〜６ｄを開閉するチャージバ
ルブ７ａ〜７ｄ（電磁弁）とチェック弁８ａ〜８ｄが介
装される。９はインラインフィルタ、３ａはポンプ３か
らシリンダ１ａ〜１ｈへの油圧の流量を調整するフロー
コントロールバルブで、余剰油はリザーバ１１へ戻され
る。

【００１２】サスペンションシリンダ１ａ〜１ｈは車体
や車輪の揺れに伴って伸縮し、アキュームレータ２ａ〜
２ｄのガス圧によって荷重を弾性的に支持する。また、
チャージバルブ７ａ〜７ｄを開くと、ポンプ回路４から
分岐管６ａ〜６ｄを介してシリンダ１ａ〜１ｈの下室へ
油圧が供給され、シリンダ１ａ〜１ｈが伸側へ作動し、
車高を相対的に高められる。

【００１３】リザーバ１１へ油を戻すタンク回路１２
（ドレン回路）が設けられ、タンク回路１２は各配管５
ａ〜５ｄに分岐管１３ａ〜１３ｄを介して接続される。
各分岐管１３ａ〜１３ｄにパワーステアリング系のポン
プ回路１４の圧力をパイロット圧として開閉するドレン
バルブ１５ａ〜１５ｄ（非常用バルブの１つとして機能
する）と、サスペンションシリンダ１ａ〜１ｈの収縮速
度をそれぞれ適当に緩和するオリフィス１６ａ〜１６ｄ
が介装される。

【００１４】パワーステアリング系において、１７ａ〜
１７ｄは前２軸左右の車輪を操向するパワーシリンダ、
１８はステアリングホイール１８ａの回転に応じてパワ
ーシリンダ１７ａ〜１７ｄへの油圧の供給を制御するコ
ントロールバルブ（操舵バルブ）、１０はサスペンショ
ンポンプ３と一体にエンジンで駆動されるパワーステア
リングポンプ、１０ａはポンプ１０からギヤボックス１
８への油圧の流量を調整するフローコントロールバルブ
で、余剰油はリザーバ１１へ戻される。なお、タンク回
路１９にオイルクーラ２０とリターンフィルタ２１が介
装される。

【００１５】パワーステアリングのコントロールバルブ
１８は油圧の流れを遮断する中立ポジションと、パラレ
ルな連通ポジションと、クロスする連通ポジションを備
えるもので、中立ポジションで車輪の直進状態にシリン
ダ１７ａ〜１７ｄを保持する一方、ステアリングホイー
ル１８ａを回動操作すると、その操作角度（操舵角）に
応じてパラレルか、クロスする連通状態に切り替わり、
車輪を右側か左側へ操向するようにシリンダ１７ａ〜１
７ｄを伸縮させる。

【００１６】ポンプ回路１４のコントロールバルブ１８
のポンプポート付近とサスペンション系のタンク回路１
２を結ぶ非常用の油圧回路２２が形成され、エンジンキ
ースイッチがオフのときにのみ非常用の油圧回路２２を
閉じる非常用バルブ（電磁弁）２３と、油圧の流量を適
度に調整するオリフィス２４が介装される。

【００１７】サスペンション系のタンク回路１２を開閉
する非常用バルブ２５が設けられ、パワーステアリング
系のポンプ回路１４からパイロット圧が導入され、ポン
プ回路の失陥時にタンク回路１２を遮断する。パワーシ
リンダへの油圧を保持するため、失陥時のポンプ１０へ
の逆流を阻止するチェック弁２６と、ポンプ１０の正常
時に非常用の油圧回路２２およびサスペンション系のタ
ンク回路１２へと逆流するのを阻止するチェック弁２７
が設けられる。２８はドレンバルブ１５ａ〜１５ｄおよ
び非常用バルブ２５にパイロット圧を導く管路を示す。

【００１８】通常の運転時は、エンジンキースイッチの
オンにより非常用バルブ２３が作動して非常用の油圧回
路２２を開き状態に保持する。また、パワーステアリン
グのポンプ回路１４からのパイロット圧により、非常用
バルブ２５は開かれる一方、各ドレンバルブ１５ａ〜１
５ｄは閉じられる。

【００１９】チャージバルブ７ａ〜７ｄをオンすると、
ポンプ３から油圧がポンプ回路４に供給され、分岐管７
ａ〜７ｄを介してサスペンションシリンダ１ａ〜１ｈへ
送り込まれる。これにより、サスペンションシリンダ１
ａ〜１ｂは伸び出し、車体を所定の高さに支持する。チ
ャージバルブ７ａ〜７ｄは、サスペンションシリンダ１
ａ〜１ｈのストロークセンサ３０ａ〜３０ｄの検出信号
に基づいて、図示しない高さ調整コントローラにより、
車高が目標値に達すると閉じられる。

【００２０】運転中にパワーステアリングポンプ１０の
失陥が発生すると、ポンプ回路１４の油圧が低下するか
ら、各ドレンバルブ１５ａ〜１５ｄおよび非常用バルブ
２５が切り替わる。ドレンバルブ１５ａ〜１５ｄは分岐
管１３ａ〜１３ｄを開く一方、非常用バルブ２５はサス
ペンションのタンク回路１２を閉じる。サスペンション
シリンダ１ａ〜１ｈは軸重で収縮され、その下室から押
し出される油の一部がドレンバルブ１５ａ〜１５ｄおよ
び非常用バルブ２３を通り、オリフィス２４で調整され
ながら、パワーステアリングのコントロールバルブ１８
へと供給される。

【００２１】そのため、サスペンションシリンダ１ａ〜
１ｈからの供給油圧により、これらが縮み切るまでの間
は、失陥前と同等のパワーステアリング機能を確保でき
る。また、ポンプ１０の失陥を検出する手段として、パ
イロット圧を検出する圧力センサ２９が設けられ、その
検出信号に応じて作動する警報器（図示せず）を運転室
に配置することにより、パワーステアリングの異常発生
およびこれに伴うサスペンションシリンダ１ａ〜１ｈの
収縮（車高の低下）を警報できる。

【００２２】

【発明の効果】第１の発明によれば、車輪を操向するパ
ワーシリンダと、ステアリングホイールの操舵角に応じ
てパワーシリンダへの油圧を制御する操舵バルブと、こ
の操舵バルブへの油圧を供給するポンプと、油圧的に車
軸を支持するサスペンションシリンダと、サスペンショ
ンシリンダに配管を介して所定の高圧を供給するアキュ
ームレータを備える車両において、サスペンションシリ
ンダから油圧をパワーシリンダの操作バルブのポンプポ
ートへ導く非常用の油圧回路と、ポンプの失陥時にのみ
非常用の油圧回路を連通状態に連絡するバルブ手段と、
パワーシリンダの操舵バルブのポンプポートからポンプ
への逆流を阻止するチェック弁を設けたので、ポンプの
失陥時にサスペンションシリンダから、軸重でシリンダ
が縮み切るまでの間、パワーシリンダの操作バルブへ油
圧を供給できる。したがって、非常用に別ポンプを用意
することなく、パワーステアリングポンプの失陥時のバ
ックアップを低コストで実現できる。

【００２３】第２の発明によれば、第１の発明におい
て、パワーシリンダの操舵バルブへの油圧を供給するポ
ンプの吐出圧力を検出するセンサと、その検出信号に応
じてポンプの失陥時に作動する警報手段を設けたので、
パワーステアリングの異常発生およびこれに伴うサスペ
ンションシリンダの収縮（車高の低下）を警報できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を表す構成図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｈ サスペンションシリンダ ２ａ〜２ｄ アキュームレータ ３ サスペンション用ポンプ ４ サスペンション系のポンプ回路 ５ａ〜５ｄ サスペンション系の配管 １０ パワーステアリングポンプ １２ サスペンション系のタンク回路 １３ａ〜１３ｄ 分岐管 １４ パワーステアリング系のポンプ回路 １５ａ〜１５ｄ ドレンバルブ １７ａ〜１７ｄ パワーシリンダ １８ コントロールバルブ １９ パワーステアリング系のタンク回路 ２２ 非常用の油圧回路 ２３，２５ 非常用バルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を操向するパワーシリンダと、ステア
   リングホイールの操舵角に応じてパワーシリンダへの油
   圧を制御する操舵バルブと、この操舵バルブへの油圧を
   供給するポンプと、油圧的に車軸を支持するサスペンシ
   ョンシリンダと、サスペンションシリンダに配管を介し
   て所定の高圧を供給するアキュームレータを備える車両
   において、サスペンションシリンダから油圧をパワーシ
   リンダの操作バルブのポンプポートへ導く非常用の油圧
   回路と、ポンプの失陥時にのみ非常用の油圧回路を連通
   状態に連絡するバルブ手段と、パワーシリンダの操舵バ
   ルブのポンプポートからポンプへの逆流を阻止するチェ
   ック弁を設けたことを特徴とする車両のパワーステアリ
   ング装置。
2. 【請求項２】パワーシリンダの操舵バルブへの油圧を供
   給するポンプの吐出圧力を検出するセンサと、その検出
   信号に応じてポンプの失陥時に作動する警報手段を設け
   たことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリン
   グ装置。