JPS5871262A - パワ−・ステアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両に使用されるパワー・ステアリングに
関する。

この種のノｅワー・ステアリングは、ステアリング操作
力を顧ミ減するためのもので、手動のステアリング機栴
に設けられたザーボ機構、すなわち、パワー・ステアリ
ング装置を備え、手動によるステアリング・ホイールの
変位が入力信号としてそのパワー・ステアリング装置に
与えられ、・マヮー・ピストン〃・、その手動操作に追
従するように構成されてきている。

従って、そのようなノぐワー・ステアリングにより、車
両は、一般に、小さな操ｒトカ奢もって操舵され得るが
、その操作力は、常に一足に維持されるものでになく、
その東向における疋行呆件に応じて変化すること、すな
わち、低速走行時には、ステアリングの重さを」↓イく
して、操舵を惨めで容易にし、商運走行時には、ステア
リングの重さを比較的重くして、走行安定性を高めるこ
とが望−ま１〜い。

しかし、走行時、待に、高速走行時の！ｌｊ：全性を考
慮すれば、」二重水の」二うに、ステアリングの重さを
比軟的直ぐシて、走行女驚性を簡めることＣ上勿論のこ
と、急操舵されるようなときにｋＪｌ、その急操舵を阻
止しイｈ・るように、さらに、ステアリングの重さを面
くすることか要求される。

換ハするならば、その・Ｐワー・ステアリングにおいて
、中肉の走行条件により、ステアリングの重さか笈化し
、さらに、高速走行時の急操舵が阻止されるように構成
されれば、′常に、適１丁−なステアリング操作を安全
に行うことができ、かつ、そのステアリング操作による
疲労が’匠ｆｉｇ＜され、しかも、高速走行時の￥Ｊ、
操舵に起因する車両の転接が防１」−される。

この発明の目的に六ステアリングの垂さケ屯両の走行条
件に応じて変化させ、適正なステアリング操作を常に安
全に行うことを川面にして、そのステアリング操作によ
る疲労をＩ仙漱し、しかも、高速走行時における急操舵
を削土し、その、急操舵に起因する車両の転覆を防止す
る・やワー・ステアリングの提供にある。

そのために、この発明の・ξワー・ステアリングは、オ
イル・ボ／ノと、ステアリング操作によるリアクション
・コントロール・バルブの往俊摺動に応動して、そのオ
イル・ポンプから供給されるオイルによシ、・ぐワ−・
ビス）・ンを駆動し、かつ、ステアリング操作力が、そ
のオイル・ポンプ０から供給されるオイルの流量によっ
て決定される・Ｑワー・ステアリング装置と、そのオイ
ル・ポンプと・ぐワー・ステアリング装置とを接続する
油圧配管に設けられ、電気信号によってそのパワー・ス
テアリング装置側へのオイルの流量を胴歪する電磁型庫
量１ｆｄＷ弁と、車両速度センサと、ステアリング−ホ
イールの回転速度を検出するステアリング操作速度セン
サと、その車１Ｔ１１牙１ｉセンザから！ｉえられる車
両速度、および、そのステアリング操作速度センサから
与えられるステアリング・オイールの回転速度に応じて
、そのノ々ワー・ステアリング装置に供給されるオイル
の適止な流量を前脚゛し、その演算された出力をその亀
イ庭型流量論聚升に送るコントローラとを含んでいる。

以下、この発明に係るパワー・ステアリングの望ましい
具体例について、図面を参照して説明する。

図は、この発す」の・ぐワー・ステアリングの具体例１
０を概祝的に示している。

そのパワー・ステアリング１０は、オイル・ポンプ１１
と、ステアリング操作によるリアクション・コントロー
ル・バルブ（図示せず）の往復摺動に応動して、そのオ
イル・ポンプ１１から供給されるオイルによりパワー・
ピストン（図示せず）を駆動し、かつ、ステアリング操
作力か、そのオイル・ポンプ１１から供紹されるオイル
の流量によって決定されるパワー・ステアリング装置Ｎ
１２と、そのオイル・ポンプ１１と・ぐワー・ステアリ
（５） ング装置１２とを接続する油圧配管１７に設けられ、電
気信号によってその−やワー・ステアリング装置１２１
則へのオイルの＃Ｌ量を調整する電磁型流量調整弁１３
と、車両速度センサ１４と、ステアリング・ホイール３
０の回転速度を検出するステアリング操作速度センサ１
５と、その車両速度センサ１４から与えられる車両速度
、および、そのステアリング操作速度センサ１５から力
えられるステアリング・ホイール３０の回転速度に応シ
て、その・やワー・ステアリング装置１２に供給される
オイルの適正な流量を演算し、その演算された出力をそ
の電磁型流量調整弁１３に送るコントローラ１６とより
構成されている。

オイル・ポンプ１１は、搭載された内燃機関（図示せず
）によって駆動されるもので、その内燃機関の回転数に
比例したオイル吐出量が得られ、所定の流量に達すると
、電磁型流量調整弁１３により、一定流量に制御されて
いる。

そのオイル・ポンプ０１１は、既存の・やワー・ステア
リングにおいて使用されるオイル・ポンプと（６） 同−の（ｈ成であるため、その構成の説明は省略する。

・ぐワー・ステアリング装置１２は、ばね反力型のもの
で、ケーシング、そのケーシング内に往復摺動可能に配
置されたりアクション・コントロール・バルブ（図示せ
ず）、そのリアクション・コントロール・バルブの往復
摺動に応動して駆動されるように、そのケーシング内に
配置された・ぐワー・ピストン、そのケーシング内で、
そのリアクション・コントロール・バルブの両１１０　
ＶＣ配置サレ／こリアクション・スプリング（図示せず
）などより構成されている。

ソノパワー・ステアリング装置１２　ｉｒｅ、既４ｒ”
’ばね反力型・やワー・ステアリング装置と同様に構成
されるため、その構成の評細な説明は省略する。

勿論、そのパワー・ステアリング装置１２において、ス
テアリング操作力は、その・やワー・ステアリング族＃
１２に供給されるオイルのｌ流量によって決定される。

すなわち、そのリアクション・コントロール・バルブは
、その・母ワー・ビス）・ンに作用する油圧を発生させ
るために必をなストロークをもって摺動されるが、ステ
アリング操作ツバいわゆる、ステアリングの重さは、そ
のストロークの距離と」二連シたリアクション・スプリ
ングのばね定数の積に相当し、そのようなストロークの
必要量は、オイルのａ量によって変化することから、そ
のステアリング操作力は、その・ぐワー・ステアリング
装置１２に供給されるオイルの流量によって決定される
。

そのように構成された・やワ−・ステアリング装置１２
は、油圧配管１７および１８を介して、オイル・リザー
バ１９に接続され、その油圧配管１７に、」二連したオ
イル・ポンプ０１１が設けられている。

従って、その油圧配管１７は、そのオイル・リザーバ１
９からその・マワー・ステアリング装置１２へのオイル
の供給のために使用され、また、その油圧配管１８、は
、そのパワー・ステアリング装置１２からそのオイル・
リザーバ１９へのオイルの戻りのために使用される。

さらに、その油圧配管１７において、そのオイル・ポン
プ１１の下＠、側には、′屯イｌｆｉ型流柾訓荒弁１３
が設けられている。

その電磁型流量調衆弁１３は、電気信号、すなわち、佐
述するコントローラ１６からの出力信号により、その・
マワー・ステアリング装置１２に供給されるオイルの流
量を調整するもので、主として、内（ＭＩＪにスプール
・チャンバが形成され、入口側、出口側、および、戻り
（１１１１ポー！・をそれぞれ備エルバルブ・ケーシン
グと、そのスフ０−ルｅチャンバ内に往復摺動可能に配
置されたスプールと、そのスプールを電磁的に摺動さぜ
るコイル２０゜２１とよシ構成されている。

勿論、そのケーシングの入口１１ｊｌｌポート（ｒＪ六
オイル・ポンプ１１の吐出１１１すに、出口１則ポー＋
４ｊ：、・ぞワー・ステアリング装置１２・１ｍに、１
だ、戻り側ポートは、バイパス配管３４を弁してオイル
拳すザーバＩ９側に、それぞれ接続される。

また、その電磁型流量脚楚弁１３において、そ（９） のスプールの一端側には、リターン・スプリング３２が
敗り付けられ、そのリターン・スフ０リング３２により
、そのスプールの常態での摺動位置が座持されている。

従って、そのスプールは、常態において、戻り側ボート
をＩＷ−ｉじて、入口側ポートに供給された全てのオイ
ルを出口０４１１ポートからノｅワー・ステアリング装
置１２１則に送り、また、コイル２０．２１が励磁され
ると、そのリターン・スプリング３２に抗して、そのス
プールが摺動され、その摺動位置に応じて、出口１則ポ
ートと戻り側ポートのそれぞれの開口面積か版部される
。

すなわち、そのスプールは、その出口１１１．＋Ｐ−ト
と戻り側ボートのそれぞれの開口面値の変化が反比例す
るように、電磁的に摺動され、換言するならば、そのス
プールか電磁的に摺動されるに従って、・にワー・ステ
アリング装ｆｆ＋２１則に込られるオイルの流量か次第
に減少し、同時に、オイル・リザーバ１９輛に戻される
オイルの流量が次第に増加する。

（１０） 勿論、そのメン０−ルの摺動は、コイル２０゜２１を直
列に接続して電イ庭力を変化さぜることによシ、段階的
に制御さ力、る。

まプζ、その電磁型流量調整弁１３Ｕ１、上述した構成
以外に、電気信号によって、オイルの流量を調整し得る
ものであれは、構成は、勿論作意である。

車両節度センサ１４は、走行速度を検出し、その検出さ
れた走行速度を電気信号に変換し、さらに、その電気信
号を後述するコントローラ１６に送るもので、自動車の
スピード・メータ・ケーブル（図示せず）によって駆動
される。

その車両速度センサ１４は、１工存の自動η〕において
、走行速度を検知するために使用されているｉ１ｊ両速
度センザと同様に構成されているため、その構成の説明
の、省略する。

ステアリング操作速度センサ１５は、ステアリング・ホ
イール３０の回転速度全検出し、その検出された回転速
度を電気信号に変換し、さらに、その電気信号を後述す
るコントローラ１６に送るように構成されている。

すなわち、そのステアリング操作速度センサ１５は、光
電型のもので、パワー・ステアリング装置１２の入力軸
３１に取り付けられる回転板２３と、その回転板２３に
円周方向に適宜の間隔を置いて設けられた複欽の光量変
化系子３３と、その回転板２３の一方側に設けられた投
光器（図示せず）と、その回転板２３の他方側で、その
投光器と向い合う位置に設けられた変侠器２２とよＩ）
構成されている。

また、そのステアリング操作速度センサ１５は、その投
光器から照射され、回転板２３の光量変化素子３３を通
過する直射光の強弱をその変換器２２で受け、電気的・
９ルスに変換するもの、いわゆる、直射型のものとして
説明したが、投光器および変換器が、回転板の一方１Ｉ
ＩＩＩＶＣそれぞれ配置され、その投光器から照射され
、回転板の光量変化素子によって反射きれた反則尤の強
弱葡変換器で受け、電気的パルスに変換する反則型のも
のを使用することも可能である。

勿論、そのステアリング操作速度センサ１５における回
転板２３ば、その・ぐワー・ステアリングｋｆｆ１２の
入力軸３１側とステアリング・ホイール３０とを連結す
るステアリング・シャフト２９に取シ伺けることも可能
であるが、操舵される場合のステアリング・ホイール３
０の遊びを考慮すれば、実質的な操舵力が直線作用する
部分、すなわち、そのパワー・ステアリング装置１２の
入力軸３１伺近に取り伺けられることが望ましい。

上述した電磁型流量調整弁１３ば、その車両速度センサ
１４から与えられる車両速Ｉ處、および、そのステアリ
ング操作速度センサ１５から与えられるステアリング・
ホイール３０の回転速度に応じて、ノクワー・ステアリ
ング装置１２に供給されるオイルの適正な流量を演算し
、その演算された出力を、その電磁型流量調整弁１３に
送るコントローラ１６によって制ｆ１ＭＩされている。

すなわち、そのコントローラ１６ば、主として、入力お
よび出力装置、記憶装置、演算装置、および制御装置か
ら、禍欣されている。

（１３） その入力および出力装置は、上述したセンサ１４および
１５によって検出された車両速度およびステアリング・
ホイール３０の回転速度を入力し、出力全その電磁型流
量調整弁１３に送っている。従って、その入力装置ｄ：
、車両速度センサ１４、および、ステアリング操作速度
センサ１５の変換器２２に、配線２４および２５を介し
て、それぞれ接続され、また、その出力装置は、その電
磁型流量調整弁１３におけるコイル２０．２１に、配線
２６，２７．２８を介して接続されている。

また、演算装置は、制御装置の制御下において、記憶装
置に記憶されたパワー・ステアリング装置１２へのオイ
ル供給量の最適データに基づいて、入力、すなわち、車
両速度、ステアリング・ホィール３００回転速度に応じ
て、パワー・ステアリング装置１２へのオイル供給量を
演算し、その情報を記憶装置を紗で出力装置に送る。そ
のように演算装置か入力情報を処理する際は勿論のこと
、その開側ｊ装置は、常に、入力および出力装置、お（
１４） よ’Ｊ’、Ｆｊ［：憶装置をその演算装置と共に制御し
、入力情報に対しての演算を川面にしている。

そのように構成されたコントローラ１６によって恣の電
磁型１５Ｔｃ量調壓弁１３が制御される結末、パワー・
ステアリング装置１２に供給されるオイルは、低速運転
されている場合に、供給量が多く、ステアリング操作を
極めて芥易にし、礫／ζ、高速運転されている場合には
供給量が少なく、走行安定性が向上されるが、そのよう
な高速走行時に、急操舵される場合、すなわち、ステア
リング・ホイール３０が急激に速く回転される場合には
、さらに、その・Ｐワー・ステアリング装置１２へのオ
イルの供給量が極めて少なくなり、そのような急操舵が
阻止される。

次に、この発明の）やワー・ステアリング１０が適用さ
れた自動用が走行する」場名−のステアリング操作につ
いて述べるに、先ず、低速走行中にｄコ、電磁型流量調
整弁１３が、・ぐワー・ステアリング装置１２へのオイ
ルの供給量を多くするように、コントローラ１６によっ
て制御されていることから、極めて小さな操作力をもっ
て操舵され、ステアリング操作が容易になる。

勿論、そのような走行中、その自動車の走行速度、およ
び、ステアリング・ホイール３０の回転Ｍ／＆は、車両
速度センサ１４、および、ステアリング操作速度センサ
１５によって、常に、そのコントローラ１６の入力装置
に入力され、それらの情報に応じて、・ぐワー・ステア
リング装置１２へのオイルの供給量が決足される。

従って、平坦な道路を低速走行する場合はもとより、上
り坂を低速ギアを使用して、エンジンを吹かしながら走
行する場合、または、下り仮をエンジン・ブレーキを使
用しながら走行する場合に、ステアリング操作を軽く、
かつ、迅速に行うことができ、安全な走行がｎ］能にな
り、さらに、ステアリング操作による疲労が軽減される
。

また、高速走行中には、電磁型流量調整弁１３が、ノヤ
ワー・ステアリング装置１２へのオイルの供給量を少な
くするように、コントローラによって制御されているこ
とから、比較的太キナ操作力をもって操舵され、高速走
行時の走行安定性が向−」ニされる。

さらに、そのような高速走行中に、急操舵され、ずなわ
ぢ、ステアリング・ホイール３０が、所定の回転速度以
上の速度で回転される場合には、その電磁型流量調整弁
１３が、その・ぐワー・ステアリング装置ｉｔ　Ｉ　２
へのオイルの供給量を住めて少なくするように、そのコ
ントローラ１６によって制御され、操舵するためには、
極めて大きな操作力が要求されるようになる。

換言するならば、高速走行中における急操舵がＩＭＰ止
され、その急操舵による自動車の転層が防止される。

如上の構成になるこの発明によれは、ステアリングの重
さが車両の走行条件に応じで変化し、適正なステアリン
グ操作を安全に行うことができ、そのステアリング操作
による疲労が＝ｍｓれ、しかも、高速走行時における急
操舵が阻止され、その急操舵に起因する車両の転機が防
止される・ぞワー・ステアリングが得られる。

（１７）

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に係る・やワー・ステアリングの具体例を
示すａ＝図である。 ｌＯ・・・ノやワー・ステアリング、１１　・・オイル
・ポンプ、１２・・やワー・ステアリング装置、１３・
・・電磁型流量調整弁、１４・・・車両速度センサ、１
５・・・ステアリング操作速度センサ、１６・・・コン
トローラ、３０・・・ステアリング・ホイール。 （１８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オイル−ポンプと、 ステアリング操作によるリアクション・コントロール・
   バルブの往復摺動に応動して、そのオイル・ポンプから
   供給されるオイルによシ、ノやワー・ピストンを駆動し
   、かつ、ステアリング操作力が、そのオイル・ポンプか
   ら供給されるオイルの流量によって決定されるパワー・
   ステアリング装置と、そのオイル・ポンプとパワー・ス
   テアリング装置とを接続する油圧配管に設けられ、電気
   信号によってそのパワｍ−ステアリング装置側へのオイ
   ルの流量を飄・整する電磁型流量調整弁と、車両速度セ
   ンサと、 ステアリング・ホイールの回転速度を検出するステアリ
   ング操作速度センサと、 その車両速度センサから与えられる車両速度、および、
   そのステアリング操作速度センサから与えられるステア
   リング・ホイールの回転速度に応じて、そのパワー・ス
   テアリング装置に供給されるオイルの適正な流量を演専
   し、その演算された出力をその電磁型流量調野弁に込る
   コントローラとを含むパワー・ステアリング。