JPH11310143A

JPH11310143A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH11310143A
Application number: JP11929898A
Authority: JP
Inventors: Mizuho Sugiyama; 瑞穂杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【目的】パワーステアリング装置において、剛性補正
手段を追加し、助勢手段から出された液圧を前記剛性補
正手段に与えることにより、操舵車輪とサスペンション
とパワーステアリング装置とで決まる前記操舵車輪の逆
入力剛性を制御することによって、車両の操舵特性を制
御することを目的とする。【構成】剛性補正手段１８０の液圧室１８２、１８４
は助勢手段本体１４２の液圧室１５２、１５０と連通し
ている。ステアリングギヤボックス１４６はグロメット
１７０によって左右方向に剛性を持って車体に取付られ
ており、同時に剛性補正手段１８０のピストン１８５に
連結されたピストンロッド１８６を介して助勢手段取付
部材１７２に連結されている。従って助勢手段本体１４
２に作用される液圧が剛性補正手段１８０へ作用し、逆
入力モーメントに対して緩和するように助勢手段本体１
４２に荷重を作用させるので、車両の操舵特性を制御可
能とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】車両のパワーステアリング装
置のステアリングホイールからの操舵トルクを操舵車輪
に伝える際に、伝達する荷重を助勢する助勢手段の車体
への取付剛性を変化させるパワーステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両のパワーステアリング装置のステア
リングホイールからの操舵トルクを操舵車輪に伝える際
に、伝達する荷重を助勢する助勢手段に係わり、且つ前
記助勢手段以外の液圧シリンダを設けて前記助勢手段の
車体への取付剛性を制御しようとしたものとして、特開
平５−１３９３３０号公報がある。この内容について以
下に述べる。

【０００３】図６において、ステアリングホイール１０
はステアリングリンク１４に取り付けられている。ステ
アリングリンク１４はシャフト１６と自在継手１８で構
成されており、ロータリバルブ４０を介して出力シャフ
ト２０の下方先端にはピニオン２４が形成されている。
ピニオン２４はラックバー２８の一部に形成されたラッ
ク２６に嵌合していて、ステアリングホイール１０の回
転運動はラックバー２８の直線運動に変換される。この
ラックバー２８の動きはタイロッド３０、ナックル３２
を介して操舵車輪３４に伝達され、操舵車輪３４をステ
アリングホイール１０の回転量に応じて回動させる機構
となっている。前記ステアリングリンク１４からピニオ
ン２４、ラックバー２８を経由し操舵車輪３４に至る機
械的に回転を伝達する部品で構成されているのが、回転
伝達装置である。

【０００４】前記ロータリバルブ４０、ピニオン２４、
ラック２６、パワーピストン５８等はステアリングギヤ
ボックス４６内に納められていて、これらの部材とステ
アリングギヤボックス４６等で助勢手段本体４２を構成
している。操舵車輪３４を回動させるべくステアリング
ホイール１０が回転された時には、ステアリングリンク
１４が回転され、出力シャフト２０の回転抵抗によりロ
ータリバルブ４０内のトーションバー（図示していな
い）が捩じられ、ステアリングリンク１４とロータリバ
ルブ４０内のバルブ（図示していない）との間に相対回
転が生じて前記バルブが切り替わり、パワーシリンダ４
２内の２個の液圧室５０、５２のうちの一方にポンプ４
４からの高液圧が供給され、他方はリザーバ５６に連通
される。液圧室５０と５２との液圧に差が生じるので、
パワーピストン５８が左右方向のどちらかに移動され
る。このパワーピストン５８はラックバー２８に連結さ
れているので、ラックバー２８は左右方向に助勢された
荷重が加えられ移動される。

【０００５】前記ステアリングギヤボックス４６は、一
対のグロメット７０を介して車体６０に支持されてい
る。このグロメット７０は左右方向には移動が容易であ
るが、その他の方向の移動はほぼ阻止する。

【０００６】前記ステアリングギヤボックス４６はま
た、支持剛性制御シリンダ７４を介して車体６０に連結
されている。支持剛性制御用シリンダ７４のシリンダ７
６は、取付部材７８および継手８０によって車体６０に
回動可能に連結されている。シリンダ７６内で移動可能
なピストン９８に連結されたピストンロッド８２の突出
端部は、ステアリングギヤボックス４６に固定された取
付部材８４に継手８６を介して回動可能に連結されてい
る。

【０００７】前記支持剛性制御用シリンダ７４の液圧室
９０と９２とは電磁流量絞り弁９６を介して液通路９４
によって連結されている。この電磁流量絞り弁９６の絞
り量が変えられることによって、液圧室９０と９２との
間を流れる作動液の流量が変わり、液圧室９０と９２と
を仕切るピストン９８の移動の容易さが変わってステア
リングギヤボックス４６の支持剛性に作用する。

【０００８】操舵車輪３４に対して路面から加えられる
負荷の変化に応じて電磁流量絞り弁９６の流量を制御し
てやれば、車体６０のステアリングギヤボックス４６へ
の左右方向の支持剛性を制御できる。従って路面が凹凸
となっている悪路を走行するような場合には、電磁流量
絞り弁９６の絞りを緩めてやることにより前記支持剛性
を低くでき、ステアリングホイール１０が路面に過敏に
反応しなくなる。即ち操舵車輪３４が回動させられて
も、ステアリングホイール１０は回転しないか、あるい
は回転が少なくて済む。従って悪路を走行する場合に操
舵車輪３４の振動的な回動が、操舵車輪３４とステアリ
ングホイール１０との相対回転によって吸収され、ステ
アリングホイール１０への伝達が抑制されるので操舵フ
ィーリングが向上する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
のパワーステアリング装置において操舵時に働く荷重に
ついて述べる。図２に本発明のパワーステアリング装置
の特性解析用のモデルを示してある。図６に示した従来
の技術の場合についても、力の関係の解析用としては流
用可能なので、図２において符号の右肩に 'を付けて流
用し説明する。

【００１０】車両が旋回している時には前記操舵車輪３
４の操舵逆入力モーメントＭ’により、操舵車輪３４を
押し戻そうとする荷重が働き、ナックル３２、タイロッ
ド３０を介してラック２６、ラックバー２８に荷重Ｆ'
が働くが、この荷重Ｆ’に抗してラックバー２８には液
圧による助勢荷重Ｆp'が作用するのであるが、ステアリ
ングホイール１０の操作荷重が大きくならないために、
助勢荷重Ｆp'は荷重Ｆ' に対して非線形な特性を示すよ
うになっている。即ち、据え切りのような場合は助勢荷
重Ｆp'は荷重Ｆ' に対して大きくなるが、高速走行のよ
うな場合には助勢荷重Ｆp'は荷重Ｆ' に対して小さくし
ている。このことはステアリングギヤボックス４６は逆
入力モーメントが大きくなると、逆入力剛性が上がると
いうことであり、車両が旋回して横加速度が大きくなる
に従って前輪の操舵車輪３４の等価コーナリングパワー
が増加し、車両の操舵特性がオーバステア側になるとい
うことである。このように従来の技術のパワーステアリ
ング装置においては操舵特性は前述の特性のみとなり制
御の自由度がないという問題があった。

【００１１】そこで前述の事情に鑑みて、本発明は車両
の旋回時の操舵特性を制御できるパワーステアリング装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段と効果】前述の課題を解決
するために以下の手段を提供する。請求項１に記載の発
明は、車両のステアリングホイールと、該ステアリング
ホイールの回転を車輪に伝達する回転伝達装置と、前記
ステアリングホイールからの操舵トルクに応じて液圧を
制御し該操舵トルクを助勢する助勢手段とを有するパワ
ーステアリング装置において、前記助勢手段を構成し且
つ助勢荷重を作用させる助勢手段本体からの液圧に応じ
て該助勢手段本体に対して荷重を負荷する剛性補正手段
を設けることを特徴とするパワーステアリング装置であ
る。

【００１３】このようなパワーステアリング装置であれ
ば、車両の旋回時に前記剛性補正手段が前記助勢手段か
らの液圧によって車体への取り付けられている前記助勢
手段本体に荷重を負荷することができる。従って逆入力
の負荷荷重に対して荷重の増減を与えることができるこ
とになり逆入力剛性を制御できるので、車両の旋回時の
操舵特性を制御にできる優れた効果がある。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のパワーステアリング装置において、前記助勢手段本体
に対する荷重を選択的に負荷するべく液圧を制御する制
御装置を、前記助勢手段本体と前記剛性補正手段とを連
結する液圧の回路の途中に設けることを特徴とするパワ
ーステアリング装置である。

【００１５】このようなパワーステアリング装置であれ
ば、前記助勢手段と前記剛性補正手段との途中に前記制
御装置が設けられていて、前記助勢手段からの前記液圧
が制御され前記剛性補正手段に作用される。従って前記
剛性補正手段から前記助勢手段本体に対して選択的に荷
重を負荷できるので、逆入力剛性の制御の選択の幅が増
し前記車両の操舵特性の選択の幅が増すという優れた効
果がある。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のパワーステアリング装置において、前記助勢手段本体
内に具備されたパワーピストンの受液圧面積と剛性補正
手段のピストンの受液圧面積との比を選択することによ
って、車輪からの逆入力に対する剛性である逆入力剛性
が車輪からの逆入力による負荷荷重に依存せずに一定か
あるいは依存が少なく一定に近い特性を有することを特
徴とするパワーステアリング装置である。

【００１７】このようなパワーステアリング装置であれ
ば、前記助勢手段の助勢手段本体のパワーピストンの受
液圧面積と剛性補正手段のピストンの受液圧面積との比
を選択するという簡単な手段によって、逆入力剛性が車
輪からの逆入力による負荷荷重に依存せずに一定かある
いは依存が少なく一定に近い特性にすることができるの
で、前記車両の旋回時において操舵特性を制御にできる
という優れた効果を有する。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
のパワーステアリング装置において、車両の走行状態を
示す信号かあるいは運転者からの信号を前記制御装置に
伝達し、前記信号によって前記制御装置から前記剛性補
正手段へ作用させる液圧を制御する信号発信装置を備え
ることを特徴とするパワーステアリング装置である。

【００１９】このようなパワーステアリング装置であれ
ば、車両の走行状態を示す信号かあるいは運転者からの
信号を前記制御装置に伝達し、前記信号によって前記制
御装置から前記剛性補正手段へ作用させる液圧を制御す
ることによって、前記剛性補正手段による前記取付剛性
を選択的に制御することができるので、前記車両の走行
状態によりあるいは運転者の意思に応じて、前記車両の
旋回時の操舵特性を選べるという優れた効果がある。

【００２０】以上より本発明のパワーステアリング装置
は、車両の旋回時の操舵特性を制御できるので本発明の
目的が達成される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態のパワ
ーステアリング装置について図１を用いて説明する。ス
テアリングホイール１１０はステアリングリンク１１４
に取り付けられている。ステアリングリンク１１４はシ
ャフト１１６と自在継手１１８で構成されており、ロー
タリバルブ１４０を介して出力シャフト１２０の下方先
端にはピニオン１２４が形成されている。ピニオン１２
４はラックバー１２８の一部に形成されたラック１２６
に嵌合していて、ステアリングホイール１１０の回転運
動はラックバー１２８の直線運動に変換される。このラ
ックバー１２８の左右方向の動きはタイロッド１３０、
ナックル１３２を介して操舵車輪１３４に伝達され、操
舵車輪１３４をステアリングホイール１１０の回転量に
応じて回動させる機構となっている。前記ステアリング
リンク１１４からピニオン１２４、ラックバー１２８を
経由し操舵車輪１３４に至る機械的に回転を伝達する部
品で構成されているのが、回転伝達装置である。

【００２２】図１についてはラック１２６とピニオン１
２４を使用するいわゆるラックアンドピニオン方式のス
テアリングギヤ装置となっているが、本発明のパワース
テアリング装置は必ずしもこのラックアンドピニオン方
式に限定されるものではなく、例えばリサキュレーティ
ングボール方式への採用も可能である。

【００２３】前記ロータリバルブ１４０、ピニオン１２
４、ラック１２６、パワーピストン１５８等はステアリ
ングギヤボックス１４６内に納められていて、これらと
図示していないポンプ、リザーバ等で助勢手段を構成し
ている。またステアリングギヤボックス１４６とその内
部の部材で助勢手段本体１４２を構成している。操舵車
輪１３４を回動させるべくステアリングホイール１１０
が回転された時には、ステアリングリンク１１４が回転
され、出力シャフト１２０の回転抵抗によりロータリバ
ルブ１４０内のトーションバー（図示していない）が捩
じられ、ステアリングシャフト１１４とロータリバルブ
１４０内のバルブ（図示していない）との間に相対回転
が生じて前記バルブが切り替わり、助勢手段本体１４２
内の２個の液圧室１５０、１５２のうちの一方にポンプ
（図示していない）からの高液圧がロータリバルブ１４
０で制御されて供給され、他方はロータリバルブ１４０
を介してリザーバ（図示していない）に戻される。従っ
て液圧室１５０と１５２とではどちらかが高液圧になり
他方が低液圧になるので、液圧が作用するパワーピスト
ン１５８は左右方向のどちらかに助勢荷重が作用する。
このパワーピストン１５８はラックバー１２８に固定し
て連結されているので、ラックバー１２８に左右方向の
助勢荷重を作用させるわけである。このようにステアリ
ングホイール１１０からの操舵トルクに応じて液圧を制
御し、この操舵トルクを助勢手段が助勢してラックバー
１２８を介して操舵車輪１３４に作用させる。

【００２４】前記ステアリングギヤボックス１４６は、
一対のグロメット１７０を介して車体１６０に支持され
ている。このグロメット１７０は左右方向には移動が容
易であるが、その他の方向の移動はほぼ阻止する。従っ
てステアリングギヤボックス１４６の左右方向の剛性、
即ち助勢手段本体１４２の左右方向の剛性を決める要素
となっている。ここでの車体への支持剛性とは左右方向
の剛性を指している。

【００２５】前記ステアリングギヤボックス１４６はま
た、剛性補正手段１８０を介して車体１６０に連結され
ている。即ち剛性補正手段１８０の剛性補正手段シリン
ダ１８８は、取付部材１８７および継手１８９によって
車体１６０に回動可能に連結されていると共に、剛性補
正手段シリンダ１８８内で移動可能なピストン１８５に
固定し連結されたピストンロッド１８６の突出端部は、
ステアリングギヤボックス１４６に固定された剛性補正
手段取付部材１７２に継手１７４を介して回動可能に連
結されている。

【００２６】前記剛性補正手段シリンダ１８８の液圧室
１８２と１８４はピストン１８５によって仕切られてい
るので、液圧は互いに遮断されている。液圧室１８２は
液通路１９６によって助勢手段本体１４２の液圧室１５
２に連通している。また液圧室１８４は液通路１９８に
よって助勢手段本体１４２の液圧室１５０に連通してい
る。この液通路１９６と１９８とは図１に示すように左
右方向でクロスしている。従って液圧室１５０あるいは
１５２の液圧が高くなると、ラックバー１２８の作用す
る助勢荷重の方向とは逆向きにピストン１８５に液圧に
よる荷重が作用する。このピストン１８５への荷重はピ
ストンロッド１８６を介して助勢補正手段取付部材１７
２に作用する。そのため助勢手段の助勢荷重に応じてス
テアリングギヤボックス１４６の支持剛性に作用するこ
とになる。このように剛性補正手段１８０は剛性補正手
段シリンダ１８８、ピストン１８５、ピストンロッド１
８６、助勢補正手段取付部材１７２等で構成されてい
る。

【００２７】この剛性補正手段１８０からの左右方向の
荷重が助勢手段本体１４２に作用し、パワーステアリン
グ装置の車体への取付剛性に作用を及ぼすことから、車
両の旋回時において安定側の操舵特性が得られることに
ついて、次に説明する。図２において、助勢手段本体１
４２による助勢荷重をＦp 、剛性補正手段１８０による
助勢補正手段取付部材１７２を介して助勢手段本体１４
２へ作用する助勢補正荷重をＦa とする。操舵車輪１３
４が操舵されている時には操舵車輪１３４には、これに
抗する逆入力モーメントＭが働く。この逆入力モーメン
トＭの作用によって、ナックル１３２、タイロッド１３
０を介して助勢手段シリンダ１４２内のラック１２６に
は逆入力による負荷荷重Ｆが働くとすると、ナックル１
３２の有効ナックルアーム長さをＬとして、Ｍ＝Ｆ・Ｌ・・・・・・（１）操舵車輪１３４は前記逆入力モーメントＭによって操舵
角度がθだけ押し戻される。従って逆入力剛性（逆入力
モーメントに対応して変化するパワーステアリング装置
の車体に対する剛性のこと）をＫとすると、Ｋ＝Ｍ／θ ・・・・・・（２）と表される。

【００２８】またピニオン１２４の有効ピニオン半径を
ｒ、ステアリングリンク１１４のステアリングリンク剛
性をＫs 、ロータリバルブ１４０内のトーションバーの
トーションバー剛性をＫt 、助勢手段本体１４２の支持
剛性即ちステアリングギヤボックス１４６の支持剛性を
Ｋb とすると、（１）のＫは次式で表される。Ｋ＝Ｌ²／｛（１＋α・ａ）／Ｋb ＋（１−ａ）・（ｒ²/Ｋt ＋ｒ²/Ｋs ）｝・・・・・・（３）ここで、 α・ａ＝Ｆp ／Ｆ・・・・・・（４）であり、また助勢手段本体１４２のパワーピストン１５
８の受圧面積をＳp 、剛性補正手段１８０のピストン１
８５の受圧面積をＳa として、 α＝Ｓa ／Ｓp ・・・・・・（５）である。

【００２９】一方従来の技術の場合には、助勢手段シリ
ンダに相当するパワーシリンダ４２に対して、車体への
支持剛性を旋回時において補正する荷重は作用しない。
第１の実施の形態の説明用の図２の符号に、' を付けて
そのまま流用できるので、Ｍ' ＝Ｆ' ・Ｌ・・・・・・（６）Ｋ' ＝Ｍ' ／θ' ・・・・・・（７）Ｋ' ＝Ｌ²/｛１/ Ｋb ＋（１−ａ' ）（ｒ²/Ｋt ＋ｒ²/Ｋs ）｝・・・（８）と表される。ここで、ａ' ＝Ｆp'／Ｆ' ・・・・・（９）である。

【００３０】次に負荷荷重Ｆ (Ｆ')と助勢荷重Ｆp ( Ｆ
p') との関係を表すと、図４の如きグラフになる。この
グラフに示すように、パワーステアリング装置の助勢荷
重の制御は、高速走行にて、小さな旋回しかしないよう
な時には逆入力モーメントが小さいので助勢荷重は小さ
く抑えるが、低速走行時に据え切りのように逆入力モー
メントが大きい時には、助勢荷重は大きく取られ、非線
形の関係になっている。このような制御にしてやらない
と、運転者が操作するステアリングホイール１０や１１
０の操作力は逆入力モーメントが小さい時に軽すぎてし
まったり、逆に逆入力モーメントが大きい時に重くなり
過ぎてしまったりするからである。

【００３１】従来の技術の場合についてまず述べる。逆
入力モーメントＭ' が大きくなる時、即ち負荷荷重Ｆ'
が大きくなる時は、図４よりＦp'はＦ' に対して非線形
の関係にあって、（９）式よりａ' は大きくなる。従っ
て（８）式から分かるように、逆入力剛性Ｋ' は、大き
くなる。ここで一般に逆入力剛性Ｋと等価コーナリング
パワーＣp との関係及び、車両の操舵の安定性を支配す
るファクターであるスタビリティ・ファクターｆと逆入
力剛性Ｋとの関係はそれぞれ次式で示される。（ここで
は従来の技術と本実施の形態との区別をしないで符号に
'を付けずに扱うことにする）Ｃp ＝Ｃp0／｛１＋β／（Ｌ・Ｋ）｝・・・・・・（１０）ｆ＝（Ｗf ／Ｃpf−Ｗｆ／Ｃpr）／（ｄ・ｇ）・・・・（１１）ここでＣp は車輪の等価コーナリングパワー、Ｃp0はタ
イヤ単体でのコーナリングパワー、Ｌは前述の有効ナッ
クルアーム長さ、βはキャスタトレールとニューマチッ
クトレールの和である。またＷf は前輪側の軸荷重、Ｗ
r は後輪側の軸荷重、Ｃpfは前輪の等価コーナリングパ
ワー、Ｃprは後輪の等価コーナリングパワー、ｄはホイ
ールベース、ｇは重力加速度である。従ってこの従来の
技術の場合は逆入力モーメントＭ' が大きくなるに連れ
て、逆入力剛性Ｋ' は大きくなり、それに連れて（１
０）式に 'を付けた場合を考えることにより車輪の等価
コーナリングパワーＣp'が大きくなってゆく。この場合
車輪については操舵輪である前輪を考えているので、等
価コーナリングパワーＣp は前輪の等価コーナリングパ
ワーＣpf' となるが、このＣpf’が大きくなると、（１
１）よりスタビリティ・ファクターｆは小さくなる。
（１１）式において、ｆが小ということは車両の操舵特
性がオーバーステア側になり、ｆが大になるということ
はアンダーステア側になることを意味するので、従来の
技術の場合にはオーバーステア側に移行してゆくことに
なる。

【００３２】これに対して、第１の実施の形態の場合は
逆入力剛性Ｋを求める（３）式には（８）式の分母に対
して異なる点としてα・ａがマイナスのａを打ち消すよ
うに作用している。従ってａが（４）式で示され、また
図４に示されるように非線形であっても、逆入力剛性は
従来の技術のものほどは大きくならない。ということは
前述の反対のことが言えて旋回時において等価コーナリ
ングフォースがどんどんと大きくならないということで
あり、前記車両が旋回時にあまりオーバステア側になら
ず、操舵特性を変化させることができたことを意味す
る。

【００３３】この第１の実施の形態のパワーステアリン
グ装置において、逆入力剛性Ｋを一定として、剛性の変
化がないようにしようとすれば、（３）式から、 α＝ｒ² Ｋb(１／Ｋt ＋１／Ｋs ）＝Ｓa ／Ｓp ・・・・（１２）が成り立つような関係にしてやれば良い。この時は逆入
力剛性Ｋを一定にできる。このような関係について示し
たグラフが図５である。横軸に逆入力モーメントＭによ
る負荷荷重Ｆを取り、また縦軸に逆入力剛性Ｋを取り、
従来の技術のパワーステアリング装置を点線の曲線Ａ
で、また第１の実施の形態のパワーステアリング装置を
一定な値の直線Ｄと、Ａより緩和されて付加荷重Ｆに対
して少し逆入力剛性の上がる曲線Ｃとの間の斜線で示さ
れる範囲に示す。第１の実施の形態で前述したＳa とＳ
p との関係の与え方によって曲線Ｂとすることもできる
し、（１２）式のように諸元を選定すれば直線Ｄとする
ことも可能である。

【００３４】図３に第２の実施の形態のパワーステアリ
ング装置について示すが、この場合は剛性補正手段２８
０の液圧室２８２と２８４との液圧を制御する制御装置
３００が更に追加された構造になっている。従って前記
剛性補正手段２８０の制御が前述の第１の実施の形態で
述べたような助勢手段本体１４２からの液圧を直接作用
させるのではなく、この制御装置３００によって制御し
て、制御された液圧を液通路２９６から液圧室２８２
へ、また液通路２９７から液圧室２８４へ作用させると
いう点で第１の実施の形態と異なっている。基本的な作
用については、前述の第１の実施の形態のパワーステア
リング装置で述べたものと同じであるから、ここでは省
略し、異なるこの制御装置３００についてのみ説明す
る。なお参考のために図３では各部材の符号は図１に対
応して同じ部材には下２桁は同一にして２００番台の数
字を付けておき、制御装置３００の中については３００
番台の数字を新しく付けることとする。

【００３５】制御装置３００は図３の一点鎖線の枠内に
示す制御バルブ装置３７０と切替バルブ３５０、３６０
で構成されている。制御バルブ装置３７０はバルブボデ
ィ３４０内のスプリング３０８、制御バルブ３０２、ソ
レノイド３３０、ソレノイドバルブ３３２等で成り立っ
ている。制御バルブ３０２は２つのランド３０４と３０
６を有する形状をしており、それぞれのランド３０４と
３０６とバルブボディ３４０とによって、スプリング３
０８のあるチャンバ３２０及びランド３０４と３０６と
の間に形成されるチャンバ３２２、更にランド３０６と
バルブボディ３４０とで形成するチャンバ３２４が形成
されている。スプリング３０８は制御バルブ３０２のラ
ンド３０４へ付勢力を与えるので、チャンバ３２４に高
い液圧が作用していない時は、図３に示すように制御バ
ルブ３０２を右方に位置させている。

【００３６】このような状態においては、チャンバ３２
０を介してポート３１０とポート３１２は連通されてい
る。またポート３１４とポート３１６はチャンバ３２２
を介して連通されている。チャンバ３２４に連通されて
いるポート３１８は、制御装置３００に含まれる切替バ
ルブ３５０を介して図示しないリザーバに連通されてい
る。また液通路２９７の途中は分岐して制御装置３００
に含まれる切替バルブ３６０を介してやはり前記リザー
バに連通されているが、剛性補正手段２８０の液圧室２
８４に高液圧が導かれている状態では切替バルブ３６０
は閉じられているので、液圧が前記リザーバへ戻される
ことはなく、助勢手段本体２４２の助勢荷重を与える液
圧室２５０の液圧はそのまま剛性補正手段２８０の液圧
室２８４に作用される。ポート３１０は液通路２９５に
連通し、ポート３１４は液通路２９３に連通しており、
またポート３１２は液通路２９６に、ポート３１６は液
通路２９７に連通している。

【００３７】ソレノイドバルブ３３２の先端部３３８
は、バルブボディ３４０に設けられているポート３２６
のバルブ座３４２にスプリング３３４の付勢力によって
押し付けられている。ポート３２６には図示していない
ポンプからの高液圧が来ているわけであるが、ソレノイ
ド３３０に電圧が印加されない時は、ポート３２６は閉
じられるので、チャンバ３２４には液圧の発生はない。
ソレノイド３３０に電圧の印加がない時は同時に切替バ
ルブ３５０にも電圧の印加はなくポート３１８は図示し
ていないリザーバタンクに連通されているので、チャン
バー３２４には残圧のない状態となっている。この時は
前述のように制御バルブ３０２はスプリング３０８の付
勢力によって右方へ位置されているので、液通路２９５
はポート３１０、３１２を介して液通路２９６と連通さ
れる。また液通路２９３はポート３１４、３１６を介し
て液通路２９７に連通されている。このような状態は第
１の実施の形態で述べた図１と同様であって、助勢荷重
を与える助勢手段本体２４２内の液圧室２５０の高液圧
となる液圧を剛性補正手段２８０の液圧室２８４へ、ま
た剛性補正手段２８０の液圧室２８２を助勢手段本体２
４２内の液圧室２５２と連通しリザーバへ導く。

【００３８】ここでソレノイド３３０に電圧が印加され
ると、同時に切替バルブ３５０も切り替えられ閉じられ
るのであるが、ソレノイドバルブ３３２がスプリング３
３４に抗してバルブ座３４２から離される。するとポー
ト３２６が開放されるのでチャンバ３２４には高液圧が
導かれる。すると制御バルブ３０２はスプリング３０８
の付勢力に抗して左方に移動される。このために、ポー
ト３１２はランド３０４によって閉じられ、またポート
３１６はランド３０６によって閉じられる。また切替バ
ルブ３６０は連通状態となるので、高液圧が導かれてい
た液圧室２８４は液通路２９７から切替バルブ３６０を
介して前記リザーバへ連通され、残圧がない状態とな
る。

【００３９】このように前記制御装置３００は前記助勢
手段本体２４２と前記剛性補正手段２８０との液圧の回
路の途中に設けられている。そして何らかの信号に基づ
いて前記制御装置３００を制御し、助勢手段からの液圧
をカットするとかしないとかの制御をしてから、剛性補
正手段２８０に作用させることによって、本パワーステ
アリング装置の車体に対する取り付けに対して荷重を選
択的に制御して負荷することが可能となり、前記車両の
操舵特性の選択の幅が増すという優れた効果がある。

【００４０】また車速の信号を入れてやる制御を行え
ば、例えば低速の時には図５のグラフにおいて従来通り
のＡの曲線を選び、高速になるとＢの直線を選ぶという
ことが可能となる。このように低速でむしろ車両が曲が
り易くなってほしい時には、操舵特性が不安定側にゆか
ない範囲において、曲がり易くし、高速になって車両が
曲がり易くなってほしくない時には、そのような特性に
するという制御が可能となり、自由度が増すという優れ
た効果がある。

【００４１】これとは別に車両の走行状態例えば車両の
ヨーレートを信号として発生させる信号発信装置を設け
て、前記制御装置を制御することも可能である。また更
に別のやり方として運転者の要望に応じて操舵特性が不
安定側にゆかない範囲において、オーバーステア側かあ
るいはアンダーステア側に制御可能とするためにスイッ
チを設けてやり、その信号を前記制御装置に伝達するこ
とも可能である。

【００４２】前述の制御装置３００では剛性補正手段２
８０に作用させる液圧を連通させるかカットするかとい
う制御を主体としたものであったが、車速の信号に基づ
いて剛性補正手段２８０へ作用させる液圧をリニアに変
化させるように、リニアバルブを採用する制御であって
も良い。この場合は前述のものより更にきめ細かく前記
取付剛性を制御できるようになるという効果がある。即
ち図５に示す逆入力剛性のグラフにおいて曲線Ａから直
線Ｄ迄の範囲とかあるいは曲線Ｃから直線Ｄ迄の範囲を
信号によって選ぶことが可能で、走行条件に応じて操舵
特性を変化させることが自在に可能となる優れた効果が
ある。

【００４３】いずれにせよ、本発明のパワーステアリン
グ装置は、ステアリングホイールの保舵力を適当な重さ
に維持しつつ、車両の旋回時の操舵特性を制御すること
ができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のパワーステアリ
ング装置の構成概念図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のパワーステアリ
ング装置の特性解析用のモデルである。

【図３】本発明の第２の実施の形態のパワーステアリ
ング装置の構成概念図である。

【図４】逆入力モーメントによる負荷荷重（Ｆ）と助
勢手段の助勢荷重（Ｆp）との関係を示すグラフであ
る。

【図５】逆入力モーメントによる負荷荷重（Ｆ）と逆
入力剛性（Ｋ）との関係を示すグラフである。

【図６】従来の技術のパワーステアリング装置の構成
概念図である。

【符号の説明】

１０、１１０・・・ステアリングホイール１４、１１４・・・ステアリングシャフト１６、１１６・・・リンク１８、１１８・・・自在継手２０、１２０・・・出力シャフト２４、１２４、２２４・・・ピニオン２６、１２６、２２６・・・ラック２８、１２８、２２８・・・ラックバー３０、１３０・・・タイロッド３２、１３２・・・ナックル３４、１３４・・・操舵車輪４２、１４２、２４２・・・助勢手段本体４６、１４６、２４６・・・ステアリングギヤボックス５０、５２、１５０、１５２、２５０、２５２、１８
２、１８４、２８２、２８４・・・液圧室５８、１５８、２５８・・・パワーピストン６０、１６０、２６０・・・車体７０、１７０、２７０・・・グロメット７４・・・支持剛性制御用シリンダ８４・・・取付部材９６・・・電磁流量絞り弁１７２、２７２・・・剛性補正手段取付部材１８０、２８０・・・剛性補正手段１８５、２８５・・・ピストン１８８、２８８・・・剛性補正手段シリンダ３００・・・制御装置３０２・・・制御バルブ３０８、３３４・・・スプリング３０４、３０６・・・ランド３２０、３２２、３２４・・・チャンバ３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２６・・
・ポート３３０・・・ソレノイド３３２・・・ソレノイドバルブ３４０・・・バルブボディ３５０、３６０・・・切替バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のステアリングホイールと、該ステ
アリングホイールの回転を車輪に伝達する回転伝達装置
と、前記ステアリングホイールからの操舵トルクに応じ
て液圧を制御し該操舵トルクを助勢する助勢手段とを有
するパワーステアリング装置において、前記助勢手段を
構成し且つ助勢荷重を作用させる助勢手段本体からの液
圧に応じて該助勢手段本体に対して荷重を負荷する剛性
補正手段を設けることを特徴とするパワーステアリング
装置。
【請求項２】請求項１に記載のパワーステアリング装
置において、前記助勢手段本体に対する荷重を選択的に
負荷するべく液圧を制御する制御装置を、前記助勢手段
本体と前記剛性補正手段とを連結する液圧の回路の途中
に設けることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】請求項１に記載のパワーステアリング装
置において、前記助勢手段本体内に具備されたパワーピ
ストンの受液圧面積と剛性補正手段のピストンの受液圧
面積との比を選択することによって、車輪からの逆入力
に対する剛性である逆入力剛性が車輪からの逆入力によ
る負荷荷重に依存せずに一定かあるいは依存が少なく一
定に近い特性を有することを特徴とするパワーステアリ
ング装置。
【請求項４】請求項２に記載のパワーステアリング装
置において、車両の走行状態を示す信号かあるいは運転
者からの信号を前記制御装置に伝達し、前記信号によっ
て前記制御装置から前記剛性補正手段へ作用させる液圧
を制御する信号発信装置を備えることを特徴とするパワ
ーステアリング装置。