JPS59114160A - パワ−ステアリング装置 - 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】 本発明はパワーステアリング装置の改良に係り、エンジ
ンにより駆動される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・ぞワーシリンダへ導いてかじ取操
作を行なうパワーステアリング装置において、前記オイ
ルポンプと前記油路切換弁とをつなぐ高圧油路から前記
油路切換弁の反力ビストンへ延びた分岐油路の途中に設
けたパイロット圧により開度の制御される圧力制御弁と
、一端が同圧力制御弁下流側の分岐油路にオリフィスを
介して接続するとともに他端がタンク側に接続した低圧
油路の途中に設けた圧力制御弁用パイロット圧制御パル
プと、車両の運転状態を車両の異る部位で同時に検出す
る複数の検出器と、同各検出器のうち１つの検出器の出
力をベースに且つ他の検出器の出力を加味してノξイロ
ット圧を演算しその結果得られたパイロット圧制御信号
を前記パイロット圧制御パルプへ出力する制御装置とを
具えていることを特徴としたノぐワーステアリング装置
を要旨とし、その目的とする処は、ノぐワーステアリン
グ装置に要求されている性能、即ち、すえ切り・低速走
行時に軽快であること。中高速時に適度な手応えと直進
安定性を確保すること。全域に亘って滑らかでもどりが
良いこと。高速緊急回避時にハンドルが切れすぎないこ
と。装置の信頼性が高く、万一故障しても安全側に働く
こと。装置が可能な限り省エネルギーであること。等の
性能を充足できる改良されたパワーステアリング装置を
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９
図に示す一実施例により説明すると、第１図の（１）が
エンジン（図示せず）により駆動されるオイルポンプ、
（２）が油路切換用ロータリー弁、（３）がパワーシリ
ンダ、（４）がタンク、（５）が上記油路切換用ロニタ
リー弁（２）の周りに設けた反力ビストン、（６）が同
ピストン（５）の背後に形成したチャンバー、（８）が
上記オイルポンプ（１ｂ）と上記油路切換弁（２）との
間の高圧油路、（９）が上記油路切換用ロータリ弁（２
）と上記タンク（４）との間の低圧油路、（７）が上記
高圧油路（８）の途中に設けたオリフィス、（８ａ）が
上記高圧油路（８）の途中から上記反力ビストン（５）
のチャンバー（６）へ延びた油路、（８ｂ）が上記油路
（８ａ）の途中から上記オリフィス（７ａ）下流側の高
圧油路（８）へ延びた並列油路、（１０）が同並列油路
（８ｂ）に介装した開閉弁で、同開閉弁（１のは常時開
である。

また（１１）が上記油路（８ａ）の途中に介装した圧力
制御弁、（８Ｃ）が同圧力制御弁（１１）下流側の油路
（８ａ）にオリフィス（７Ｃ）を介して接続した油路（
後記パイロット油路（８ｆ）と実質的に同じもの’）、
　（１２）が同油路（８Ｃ）に介装した圧力制御弁（１
１）のパイロット圧制御パルプ、（＆ｉ）が同・ぐイロ
ット圧制御パルプ（１２）と前記低圧油路（９）とをつ
なぐ油路で、同油路（＆１）は１．Ｊｉパイロット圧制
御バルブ１２）上流側の油路（８ｃ）にオリフィス（７
ｄ）を介して、また上記圧力制御弁（１１）の下流側油
路（８ａ）にオリフィス（７ｂ）を−介して、それぞれ
接続している。また（１３）がスピードメータを内蔵し
た車速センサ、（１４）がエンジン回転数検出器である
。なお（１４ａ）は点火コイル、（１４ｂ）はデストリ
ピユータである。また（１５）が後述する制御装置で、
演算の結果得られた制御信号を上記ノξイロット圧制御
パルプ（１２）のソレノイド（１２ｃ）へ送って、同パ
イロット圧制御メルブ（１２）の開度を調整するよ５に
なっている。上記各要素の具体例を第２図乃至第８図に
示した。前記油路切換用ロータリー弁（２）について具
体的に説明すると、（１６）がメルブノ・シリンダ、（
１７）が同ノζルブノ・シリンダ（１６）に設けたラッ
クサポート、（１８）がラック、（１９）が同ラック（
１８）に噛合したピニオン、（２ａ）が入力軸、（２１
）が同人力軸（１０ａ）と上記ビニオン（１９）とを連
結するトーションノミ−１（２ｂ）が上記入力軸（２ａ
）の周りに取付けたパルプボディ、（２Ｃ）がパルプス
リーブで、オイルポンプ（１）からの圧油が高圧油路（
８）→環状溝（２２ａ）→油路（２３ａ）→チャンバー
（２４）　（なおこの間の油路は図示せず）→低圧油路
（９）→タンク（４）→オイルポンプ（１）に循環する
ように、またノ・ンドル（図示せず）を右に切って、入
力軸（２ａ）を右に回転すると、高圧油路（８）が入力
軸（２ａ）の油路を介してスリーブ（２Ｃ）の油路（２
３ｂ）に連通し、オイルポンプ（１）からの圧油が高圧
油路（８）→環状溝（２２ａ）→油路（２３ｂ）を経て
シリンダ（３）の一方へ送られて、同シリンダ（３）が
右方へ作動する一方、シリンダ（３）の他方の油が油路
（２３ｃ）→チャンバー（２４）→低圧油路（９）を経
てタンク（４）へ戻されるように、またハント９ルを左
に切って、入力軸（２ａ）を左に回転すると、高圧油路
（８）が入力軸（２ａ）の油路を介してスリーブ（１０
ｃ）の油路（２３ｃ）に連通し、オイルポンプ（１）か
らの圧−油が高圧油路（８）→環状溝（２２ａ）→油路
（２３ｃ）を経てシリンダ（３）の他方へ送られて、同
シリンダ（３）が左方へ作動する一方、シリンダ（３）
の一方の油が油路（２３ｂ）→チャンノ４−（２４）→
低圧油路（９）を経てタンク（４）へ戻されるようにな
っている。次に前記開閉弁（１０）について具体的に説
明すると、同開閉弁（１０）は、パルプ本体（１０ａ）
と、パルプケーシング（１６）に固定したストッパ部材
（１０ｂ）と、同ストッパ部材（ｉｏｂ）と上記パルプ
本体（１０ａ）との間に介装した圧縮ノ之ネ（１０ｃ）
とよりなり、同圧縮バネ（１０ｃ）が上記パルプ本体（
１０ａ）を前進方向に付勢して、前記並列油路（８ｂ）
を常時開に保持している。なお（Ｓ）はノζルプ本体（
１０ａ）のストロークを示している。次に前記圧力制御
弁（１１）について具体的に説明すると、第６図の（（
８ａ）（Ｐｉ）　）が第１図の（Ｐｌ）側の油路、第５
図の（（８ａ）（ＰＣ））が第１図の（Ｐｃ）側の油路
で、同圧力制御弁（１１）はこの２つの（Ｐｉ　）側の
油路（８ａ）と（Ｐｃ　）側の油路（８ａ）との間に介
装されている。

同圧力制御弁（１１）は、パルプ本体（ｌｌａ）　ト、
Ａ、Ａｒｔプスリープ（１１ｔ＋）と、パルプケーシン
グ（１６）に固定したストッパ部材（ｌｉｅ）と、同ス
トツ／ξ部材（ｌｉｅ）と、上記ノミルブ本体（ｌｌａ
）との間に介装した圧縮バネ（ｌｌｃ）と、上記パルプ
本体（ｌｌａ）と後に説明するノくイロット圧制御パル
プ（１２）のノミルゾスリーブ（ｌｌｂ）との間に介装
した圧縮バネ（ｉｉａ）とよりなり、上記パルプスリー
ブ（ｌｌｂ）の外周面には、第６．７図に示す上記（Ｐ
ｉ）側の油路（８ａ）に連通ずる油路（２４ａ）と第５
．７図に示す油路（２４ｂ）　（なおこの油路（２４ｂ
）は第１図に示す、ｏイロット油路（８ｆ）の一部を構
成している）と同第５．７図に示す油路（２４ｃ）　（
なおこの油路（２４Ｃ）は（Ｐｃ）側の油路（８ａ）に
接続している）とが設けられている。また上記、２ルゾ
本体（ｌｌａ）の外周面には、上記油路（２４ａ）に接
続する油路（２５ａ）と同油路（２５ａ）に上記油路（
２４ｃ）を介して接続する油路（２５ｂ）とが設けられ
、同油路（２５ｂ）が第１．５図に示すようにオリフィ
ス（７Ｃ）とパイロット油路（８ｆ）　（油路（２４ｂ
）　）とを介して前記圧力制御弁（１１）の圧縮バネ（
ｌｌｃ）側と前記開閉弁（１０）の反圧網バネ（１０ｃ
）側とに連通している。また（２６ａ）が上記パルプ本
体（ｌｌａ）の外周面に設けた油路、（２６ｂ）が同ノ
ミルプ本体（１１ａ）内に軸方向に設けた油路で、同油
路（２６ａ）の上端は上記油路に連通し、同油路（２６
ａ）の下端はパイロット圧制御パルプ（１２）側に開口
している。また上記油路（２６ａ）は第１．５図に示す
ようにオリフィス（７ｄ）を介して上記パイ日ット油路
（８ｆ）（’油路（２４ｂ）　）に接続している。また
第６図に示すよ５に上記パルプ本体（ｌｌａ）の外周面
に設けた油路（２４ａ）は第１．６図のオリフィス（７
ｂ）を介して上記油路（２６ｂ）に接続している。次に
前記パイロット圧制御パルプ（１２）について説明する
と、第５図の（１２ａ）がノ２ルプ本体、（１２ｂ）が
パルプスリーブ、（１２ｃ）が上記ノτルプ本体（１２
ａ）を作動するソレノイド、（２７ａ　）が上記パルプ
本体（Ｘ２ａ）内に設けた逆Ｔ字状の油路、（２８ａ　
）が上記パルプスリーブ（１２ｂ）に設けた油路で、同
油路（２８ａ）は前記ノξイロット油路（８ｆ）　（、
第１図の（８Ｃ）　）に接続している。また上記油路（
２７ａ）は、上記の油路（２６ｂ）→油路（２６ａ）→
第６図の油路（２９）を介して（第１図の（８ｄ）参照
・）低圧油路（９）に接続している。また第５図の（３
のがナツトである。

次に前記パワーステアリング装置の作用を説明する。エ
ン：）ｙにより駆動されるオイルポンプ（１）の吐出流
量はエンジン回転数に応じて変化する。

即ち、停車時から低速走行時にかけては急速に増加し、
中速走行時には急速に減少し、高速走行時には減少した
一定値に保持される（なおこのオイルポンプ＜１）につ
いて必要ならば実願昭５７−４９６９号明細書を参照さ
れたい）。上記のようにオイルポンプ（１）から吐出さ
れる作動油の流量が急速に増加する停車時から低速走行
時にかけては、並列油路（８ｂ）の途中に設けた油路開
閉弁（１０）が開かれている。そのためオイルポンプ（
１）から吐出された作動油の全てが油路切換用ロータリ
ー弁（２）を介しパワーシリンダ（３）へ導かれて、油
路切換用ロータリー弁（２）の反力ビストン（５）に操
舵反力が生ぜず、同油路切換用ロータリー弁（２）によ
るかじ取り操作が軽快に行なわれる。このとき、制御装
置（１５）は、車速センサー（１３）からの出力（検出
信号）とエンジン回転数検出器（１４）からの出力（検
出信号）とを受けて、車速センサーからの出力をに一ス
に、且つ、エンジン回転数検出器（１４）からの出力を
加味して、次の演算、即ち、 Ｉ＝（１，０−（θ十ｔ）））Ｘｏ、６＋ｃ〔但しａ　
＋　ｂの最大値は１．０とする。なお上記式の（Ｃ）は
無効電流（ソレノイド（１２ｃ）が変位しない電流）、
（→は第８図の係数、（ｂ）は第９図の係数で、同（ａ
）（ｂ）は電流の変化中である。〕を行なって、パイロ
ット圧制御信号（ＩＡ）を得る一方、同パイロット圧制
御信号ＣＩＡ）をパイｐット圧制御パルプ（１２）のソ
レノイ）’　（１２ｃ）へ出力している。同制御装置（
１５）は、車速センサー（１３）及びエンジン回転数検
出器（１４）の出力に増大につれてパイロット圧制御パ
ルプ（１２）を閉じる方向に制御するので、同・ぐイロ
ット圧制御バルブ（１２）の上流側のパイロット圧（Ｐ
ｐ）が次第に上昇してゆく。そのため圧力制御弁（１１
）が次第に開かれ、圧力制御弁（１１）の下流側の圧力
（Ｐｃ　）が上昇して、操舵反力が次第に大きくなる。

また上記パイロット圧（Ｐｐ）が上昇すると、油路開閉
弁（１０）が閉方向に作動して、圧力制御弁（１１）の
上流側の圧力（Ｐｉ）を上昇させる。

これによって圧力制御弁（１１）の下流側の圧力（Ｐｃ
）がさらに上昇して、操舵反力がさらに大きくなる。

本発明のパワーステアリング装置は前記のように構成さ
れており、パワーステアリング装置に要求されている性
能、即ち、すえ切り・低速走行時に軽快であること。中
高速時に適度な手応えと直進安定性を確保すること。全
域に亘って滑らかでもどりが良いこと。高速緊急回避時
にノ・ンドルが切れすぎないこと。装置の信頼性が高く
、万一故障しても安全側に働くこと。装置が可能な限り
省エネルギーであること。等の性能を充足できる効果が
ある。

なお本実施例では、第５図に示す圧力制御弁（１１）と
パイロット圧制御バルブ（１２）とを正確に組付けるこ
とができる利点もある。即ち、これらの弁（１１Ｘ１２
）はすでに述べた各要素よりなり、組付けに当っては、
（Ｉ）　　圧力制御弁（１１）のバルブ本体（ｌｌａ）
を含むバルブスリーブ（ｌｌｂ）をノＺルブケーシング
（１６）の大円に設けた段部（３１）に突き当るまで圧
入して、位置決めを行ない、（ｌＩ）圧縮バネ（ｌｉｄ
）を上記穴の反対側から大円へ挿入し、（２）パイロッ
ト圧制御ノミルブ（１２）のバルブスリーブ（１２ｂ）
を上記穴の反対側から大円へ上記バルブスリーブ（ｉｔ
ｂ）に突き当るまで挿入し、（ｆｆ）　　ノζルプ本体
（１２ａ）を含むソレノイ）’　（１２ｃ）を上記ノＺ
ルゾスリーブ（１２ｂ）に突き当るまでねじ込む。かく
してこれら弁（１１）（１２）の組付けを完了するが、
上記のように大円の段部（３１）を基準に穴の両側から
２つの弁（１１Ｘ１２）の組付けを行なっており、これ
らの弁（１１）（１２）を所定位置に正確に組付けるこ
とができる。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。例えば前記制御装置（１５）にはノ・
ンビル角速度検出器の出力を入力させてもよい。

【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図は同パワーステアリング装
置の油路切換弁部分を示す縦断側面図、第６図は第２図
矢視ｔ−１線に沿う横断平面図、第４図は第５図矢視Ｉ
Ｖ−Ｎ線に沿う開閉弁部分の縦断側面図、第５図は第６
図矢視Ｎ’　−Ｖ線に沿う開閉弁、圧力制御弁、及びパ
イロット圧制御パルプ部分の縦断側面図、第６図は第５
図矢視Ｖｌ−ＶＩ線に沿う圧力制御弁部分の縦断側面図
、第７図は第２図矢視■−■線に沿う油路切換弁部分の
横断平面図、第８図は車速と係数との関係な示す説明図
、第９図はエンジン回転数と係数との関係を示す説明図
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）・・・タンク、（
５）・・・反力ビストン、（８）・・・高圧油路、（８
ａ）・・・分岐油路、（８ｂ）・・・並列油路、（９）
・・・低圧油路、（１１）・・・圧力制御弁、（１２）
・・・パイロット圧制御バルブ、（１３Ｘ１４）・・・
検出器、（１５）・・・制御装置。 復代理人　弁理士開本重文 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにより駆動される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ノξワーシリンダへ導いてか
   じ取操作を行なうパワーステアリング装置において、前
   記オイルポンプと前記油路切換弁とをつなぐ高圧油路か
   ら前記油路切換弁の反力ビストンへ延びた分岐油路の途
   中に設けたパイロット圧により開度の制御される圧力制
   御弁と、一端が同圧力制御弁下流側の分岐油路にオリフ
   ィスを介して接続するとともに他端がタンク側に接続し
   た低圧油路の途中に設けた圧力制御弁用パイロット圧制
   御パルプと、車両の運転状態を車両の異る部位で同時に
   検出する複数の検出器と、同各検出器のうち１つの検出
   器の出力をば一スに且つ他の検出器の出力を加味してパ
   イロット圧を演算しその結果得られたパイロット圧制御
   信号を前記パイロット圧制御パルプへ出力する制御装置
   とを具えていることを特徴としたノミワーステアリング
   装置。