JPS5932561A - 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、ポンプから吐出される圧力流体をハンドル操
作によって流路を切り換えるサーボ弁によって７リン汐
゛の左右両室に選択的に供給し、該圧力流体の供給欧に
応じて前記シリンダを作動させて操舵補助を行なうパワ
ーステアリング装置、殊に前記圧力流体の供給量を車速
の増加にともなって低減し、高速走行時の操舵補助を低
下させるようにした車速応答型のパヮーステア・八〜グ
竺一一改良に関するものである。

従来の車速応答型パワーステアリン夛装置は第１図に示
．す如くクンドノビ１によってサー副シ弁５を操作し操
向車輪ｉと連結されたシリンダ６を作動させて操向車輪
”８を偏１＋Ｊせしめるものであり、エンジン１０に上
って回転駆動されるポンプ１１の吐出口と前記サーボ弁
５の流入口５Ａとを接続する庄力流体供給路２１に可変
絞り弁２８．２４を介一し、？．該可変絞り弁２Ｂ，ｚ
４の流入口にスプール２′６によって仕切られた逃し弁
２５の弁孔や？前ｊ．室２．５Ａｆ．＠続するとともに
前記絞り弁２８，’２４の流出口を前記逃し弁２５の後
々室２．５Ｂ，．Ｋ接続し、か５つ前記スプール２６を
前記前方室Ｚ５Ａと前記逃し弁排出口２８との連通を遮
断する方向に付勢するスプリング２７を前記後方室２５
Ｂ内に設けている。

また前記可変絞り弁２２１．２４は該絞り弁の開度を変
更せしめるソレノイド８８．３４と車輪の回転速度（車
速）を検出する車速センサー４２と、該車速センサー４
２の出力によって前記ンレノイド３８．８４を車輪回転
速度の増加孜従．．つて前記絞り弁２８．２４の開度を
減少せしめるべく．作動するように制御．す仝制御回路
４＋８とが接続されている．。なお通常前記絞り弁２８
．２４．、逃し弁２５及びソレノイド３８，３不は、前
記ポンプ１１のハウジング内に一体的に取付けられてい
る。そして第２図に示すようにパワーステテリング装置
の妥一ボ弁に供給する流体流量を゛車速に対己で一定の
条件で低下せしめてパワーステアリング装置の操竺出力
を車速の増加に伴なって低減させ、高速．走行時のく 操舵補助力を低下せしめ、るように．なって．いる。

従って運転者に車速に応じた操舵感覚を付与することが
でき、これによって特に高速走行に際して安定したハン
ドル操作を期待し得る動力舵取装置が得られる特徴があ
る。しかしながらこの従来のパワーステアリング装置で
はハンドル操作に対するタイヤの応答性がほぼハンドル
操作に対して正確に応答するため例えば高速走行時に前
方の障害物を避けるためて・ンドルを必要以上に急激に
切ったような場合、ハンドル操作に前述した操舵補助力
の低下によるある程度の抵抗はあるもやの、ハンドルの
操作スピードに応じてタイヤも切れていき、タイヤも必
要以上に切れ過ぎてしまうという現象が生じ、そのため
運転者に上記急操舵に対する不安感を与Ｌてしまうとい
う欠点があった。しかも、ハンドルの復元性能Ｋ対して
も何等考慮がはらわれていないため、ハンドルを戻す時
にも力が必要となることがあり、そのためハンド化の復
元時に操舵補助力が働いてハンドルを戻し過ぎるという
ことが生じることがあった。そのためハンドルの操作中
にハンドルがと゜られるという恐れがあった。又従来の
ものは逃し弁２５とともに絞り弁２Ｂ，２．４及びソレ
ノイド３８．８４がポンプに内蔵される構造であるため
、ポンプ自体が大型化し、エンジン廻りめ極くスペース
の限られた場所にポンプを取付ける場合、そめ取付け．
が困難になるという欠点があった。

本発明は上記従来技術の欠点匹鑑みサーボ弁とシリンダ
の左右画室とを連絡する．それぞれの圧力流体路内．に
配設したエないし複数個のセンサーの検知信号により絞
り開度を．変・化させる可変絞り弁倉設けるとともに、
該可変絞り弁とそれぞれ並列に前記サーボ弁からシリ．
ンダに向う圧力流体のみを通過させるチェック弁を設け
て、自動車の高速走行時において、．直進時には前記２
つの可変絞り弁の開度をそれぞれ小さくし、かつハンド
ル操作時には前記開度を小さくした可変絞り弁の圧力流
体が操舵補助の．ためサーボ弁からシリンダに流．入す
る側の可変絞り弁の開−度を大きくして、自動車の直進
走行性能及びハンドルの復元性能を向上するとと？もに
、ハンドルの切り過ぎがあっても、タイヤはハンドルの
操作速度に関わりなく、その時の自動車の走行速度に見
合った適切な速度で切れていくようにして、運級者にノ
・ンドル操作に対する安心感を与えるパワーステアリン
グ装置釜提供することを目的とし、しかもポンプ自体を
も小′厠化しボンプのエンジン廻りへの取付を容易にし
ようとするものである。

以下、添付第８図ないし第９図に示した本発明の一実施
例に基づく本発明を詳細に説明する。

５０はエンジンにより駆動されるポンプ、５１け該ポン
プ５０の吐出流体が流入し、該流体をハンドル操作によ
り流路を切り換えてシリンダ５２に供給するザーボ弁、
シリンダ５２はｎｔｒ記サーボ弁５ｌにより管路５８，
５４の内の圧力流体の流れの向きを切り換えられてシリ
ンダ左室５２ｆｌＺ或いは右室５２ｂに流入する圧力流
体の供給量に応じて作動１〜、ラックピニオンステアリ
ングギャ部５５に操舵補助力を与える。５６，５７は前
記管路５３．，’５４とシリンダ左室５２α及び右室５
２６との間に介装されステアリングギャのハウジングに
取付けられた可変絞り弁であり、ンレノイド５８，５９
により管路５８，５４と７リンダ室５２α，５２Ａとの
間の流体の流量を制御する。６０は車輪回転数（車速）
をパルス信号に変えて検知する車速センサーであり、該
車速センサー６０の信号によりＡｉＴ記ソレノイド５８
．５９の制御装置６１を介してその作動を制御している
。６２．６３は前記町変絞り弁５６．５７が介装された
通路と並列に管路５３，５４とシリンダ室５２（Ｚ，５
’２／’とを連通ずるように設けられた通路に介装され
たヂエツクバルブである。なおこのチェックバルプ６２
．６３は、管路５３．５４からゾリンダ室５２ａ，５２
’／ｌヘの油の流れのみを通し、その逆は通さないよう
になっている。

前記ステアリングギャ部５．５のギャケース６４にはラ
ックパー６５の摺動時の変位を検知する変位センサー６
６’，６７が装着され′、該センザー６６．６７はラッ
クパー６５の外周面上軸方向に、ハンドル中立位置で前
記センサー６６，．６７とそれぞれ左右等距離となるよ
うに２ケ所形成した切りかき溝６８．６９が前記センサ
ー６６．６７の取付位置部を通過することで、ラックバ
ーの摺動時の変位量を検出する。

この変位センサー６６．６７も前記制御装置６１につな
がり、変位センサーからの信号でも前記ソレノイド５８
．５９を作動するようになっている。７０はボンブ５０
の流量制御弁、７１はリーフ弁でボンプ５０の吐出量の
制御と過大圧の発生を防止している。

次に作用について説明する。ハンドル７２を操作すると
負荷に応じてサーボ弁５１が作動し、管路５３，５４を
通じて圧力流体をシリンダ５２へ送る。

車輛の停止時や低速時に於ては、第７図に示す如く車速
センサー６０の出力パルス信号Ｐの周波数が低くなるの
で、第６図に示す制御回路内にちＳいて前記パルス信号
Ｐをｆ−Ｖ変換した後の出力電圧ｖｓはコンバレータ７
３のもう一方の入力ＶＲに比して小さく、従ってコンパ
レータ７８の出力Ｖｐは論理的に０の状態となる。その
結果トランジスタＴＲ，，Ｔ几２はオフされるため、ソ
レノイド５８．５９は作動せず、可変絞り弁５６．５７
はその絞り開度が大きいままの状態で維持されてシリン
ダー５２は通常の作動を行う。

車速が増大すると前記車速センサー６］．の出カパルス
信号Ｐの周波数が高くなり、従ってｆ−Ｖ変換後の出力
厖圧ＶＳが増加し、コンパレータのもう一方の入力■８
に比して大きくなりｌ・ランジスタＴｆ％，，ＴＲ２を
オンにし、ソレノイド５８，５９を作動させ、可変絞り
弁５６．５７の開度を減少させる。従って車の高速走行
直進時にはサーボ弁５１とシリンダ５２とを通ずる管路
５８，５４内の圧力流体の排出抵抗がそれぞれ増大し、
路面からのキックバック等の異常力が車のタイヤに作用
しても、シリンダ５２自体が前記圧力液体の排出抵抗の
増大によりダ〉・バーとなり、前記キックバック等の異
常力によりノ・ンドルが取られるということがなくなり
その直進安定性を維持する。

なお、」二記町変絞り弁５６．５７の開度が減少せしめ
られても、チェックバルブ６２．６８の作用によりシリ
ンダ５ｚへ流入する圧力流体に対しては流入抵抗は生じ
ない。

次に高，速走行時にハンドル操作した場合について説明
する。． 今、車速が大で、車速センサー６ｏから．の信号が可変
絞り５６．５７の開度を減少せしめる作用を行っている
時に、ハンド／ｊｚを左に回転するとラックパー６５が
第８図の図中右方に．移動・し切りかき溝６８と変位セ
ンサー６６が相対する。その結果変位センサー６４の出
力が論理的に１の状態になりＶＡｌが理論的に１の状態
になる。その結果ＭＡ１はゲート回路７４に作用してコ
ンパレータ７８の出力信号ＶｐをトランジスタＴＲ，に
伝達する事を唄止し、従って入．力側や可変絞り弁５、
６（７）′開度を制御するソレノイド５９がオフし、可
変絞り弁５，．６の開度が最大にされる。なおさらに継
碑，シてハンドル操作が行．なわれラツクバーが移動し
、変位センサー６６．６’ｊが共に切りかき溝６８と一
致した場合でも論理回芦により上述の状態に変化は生じ
ない。しかしもう一方の可変絞り：弁．５７は開度最小
に維持されている為、シリンダ５２を含む圧力流体路内
のシリンダ室５２ｂからサーボ弁５ｌに．通じ・る管路
５４内の排出抵抗が増大し、シリンダ５２・を作動させ
るには、χの排出・抵抗に打ち勝つだけの圧力をサーボ
弁５１内（発生させ、サーボ弁５１からシリンダ室５２
α内にその圧力流体を流入させる必要が生じる。

すーなわち第９図に示すように車速の増大にともない、
サーボ弁５１内の圧力が低速走行路に゛おける圧力Ｐ，
に対し高速時では圧力Ｐ２まで上昇し、その分だけハン
ドル操作抵抗が増加し、高速走行時の走行安定性を与え
ることになる。ノ・ンドル操作が完了すると、路面から
の反力によりハンドルが復元されようとするためサーボ
弁、５１とシリンダ５２との流体の流入・，排出は前記
゛とは逆に流れようとする。ここで可変絞り弁５６．５
７の状態は前記ハンドル操作時の状態のままで．あるた
め、すなわち前記可変絞り弁５６の開度が最大で可変絞
り弁５７の開度が最小のままの状態であるためシリンダ
室５２ｂへの流入に対してはチェレ．クバルブ６８′を
通じて流入し、又流体の流出に対しては、前記開度最大
となった可変絞り弁５６を通じて流出するので、シリン
ダ５２を含む圧力流体路の排出抵抗は小となる。従って
シリンダ５２のハンドルの復帰に対する抵抗は小となり
−、従ってハンドルの復元性能の悪化が防止される。

復元が進み切．りかき溝６８が変位センサ・−６６．６
７を通過し変位センサー６６．６７が切りかき溝６８と
相対しなくなると■Ａ１，■Ａ２のどちらも論理的に０
の状態になるので、前記車速センサー６０の４信号に依
存す・る制御が行な′われる状態になる。， 以上はハンドルを左に．回転した場合の説明であるが）
右に回転した場合も同様である。

本発明Ｋよるとサーボ弁とシリンダの左右両室とを連結
する圧力流体路にそれぞれ車速センサー或いは変位セン
サーによって作動する可変絞り弁及びチヱツクバルブを
、並列に配設し、かつ該チェックバルプ゛はシリンダへ
の流れのみを通し、その逆は通さないようにして、シリ
ンダからの流体の排出抵抗を可変絞り弁により制御する
ことによ・り、車速応答型のパワーステアリング装置を
．得るようにしたので、次の効果を得ることができる。

（イ）高速走行時に急激に？ハンドルを操作しても、シ
リンダはその排出抵抗に応じた動きしかしない。従って
シリンダの排出抵抗を調整して、走行速度に応じた最適
速度にシリンダの動きを調整しておけば、ハンドルは切
り過ぎても、タイヤはその時の走行速度に見合った速度
で・切れていくようにできる。

従って高速走行時のハンドル操作に対して運、転者に安
心感を与えることができる。？（ロ）直進走行性が、シ
リンダがダンレく二どなることによって安定する。特に
可変絞り？弁が？高速時に開度最小となるので高速走行
？時にタイヤが石をはねたりしてそのキックパックがシ
リンダを介してハントルに伝わることを確実に防止でき
、高速時の直進走行性が良くなる。

（ハ）変位センサーの働きにより、シリンダ？の復帰に
際し、排出側の絞り弁の開度を最大に設定できるので、
シリンダの復元性が良い。また可変絞り弁及びソレノイ
ドをステアリングギャ側の空間部ハウジングに取付ける
ようにしたので、ポンプ自体が小型化でき従ってポンプ
自体のエンジン廻りへの取付けが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の制御回路図、第２図は第１図のハン
ドル操作抵抗と操舵ゲインとの関係を示す図、第８図は
本発明の一実施例一部切断正面図、第４図は第８図のＡ
−Ａ側断面図、第５図は本発明の制御系を示すブロック
図、一第６図は本発明の制御回路図、第７図は第６図の
作動説明図、第８図は本発明の油圧回路図、第９図は本
発明のサーボ弁内の圧力とハンドル操作抵抗との関係を
示す図である。 ５０・・・ポンプ、５１・・・サーボ弁、５２・・・シ
リンダ、５８．５４・・・圧力流体路、５６．５７・・
・可変絞り弁、５８．５９・・・ソレノイド、６０・・
・車速センサー、６１・・・制御装置、６２．６３・・
・チェックバルブ、６６．６７・・・変位センサー、６
８．６９・・・切りかき溝。 −３７４７− −３７５−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボンブから吐出される圧力流体を／・ンドル操作
   によって流路を切換えるサーボ弁によってシリンダの左
   右画室に選択的に供給し、該圧力流体の供給量に応じて
   前記シリンダを作動させて操舵補助を行うパワーステア
   リング装置において、前記サーボ弁とシリンダの左右画
   室とを連絡するそれぞれの圧力流体路内に、１ないし複
   数涸のセンサーの検知信号により絞り開度を変化させる
   可変絞り弁を設けるとともに該可変絞り弁とそれぞれ並
   列に前記サーボ弁からノリンダに向う圧力流体のみを通
   過させるチェック弁を設けたことを特徴とするパワース
   テアリング装置。
2. （２）？ｔｌ記センザーが自動車の車速の増加に従って
   前記２つの可変絞り弁の開度をそれぞれ小さくする車速
   センサーであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記戟のパワーステアリング装置。
3. （３）前記センサーが、自動車の車速の増加に従って前
   記２つの可変絞り弁の開度をそれぞれ小さくする車速セ
   ンサーと、該車速センザーにより開度を小さくされた２
   つの可変絞り弁の内、圧力流体が操舵補助のだめサーボ
   弁からシリンダへ流入する側の流路に設けた可変絞り弁
   の開度をハンドル操作量が所定値以上になった際に大き
   くする変位センサーとからなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のパワーステアリング装置。