JPS6012264B2 - 動力舵取装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力舵取装置のパワーシリンダの両室を蓮通、
遮断するバイパスバルブを車遠に応じて制御するための
制御装置に関するものである。

一般に動力舵取装置を備えた自動車においては「高速走
行時のハンドル操作が軽くなりすぎる不具合を補うため
に、動力舵取装置のパワーシーｊンダの両室を高速走行
時においては互いに蓮通して圧油を低圧側へバイパスさ
せ、以つて操舵ゲインを低下せしめる方策が探られてい
る。従ってこの種の動力舵取装置には、パワーシリンダ
の両室を蓮通、遮断するバイパスバルブが備えられ、そ
してこのバイパスバルブを車透に応じて制御するために
、例えばトランスミッションに設けられた速度検出部に
ポンプを組込み、このポンプにより車選に応じた圧油を
発生してバイパスバルブを制御せしめるようにしている
。ところが前記ポンプの制御圧は、油温の変化にかなり
の影響を受け、自動車の運転開始時のように油温が低い
状態においては、車速に対するポンプの制御圧が定常油
温の場合に比して高くなる。

従って油温が低い状態では予定された車遠に対する以前
に、換言すれば操舵ゲインを低下することが必要な高速
領域に達する以前にバイパスバルフが作動されてパワー
シリンダの両室が蓮通され、これによって動力舵取効果
が減殺される問題を生ずる。よって本発明は、動力舵取
装置の排出管に発生する背圧が油温によって変化される
ことを利用し、上記した油温変化によるポンプ制御と王
の変化を補償するようにしたことを目的とする子もので
ある。以下本発明の実施例を図面に塞いて説明する。

第１図において、１０‘ま動力舵取装置を示し、この動
力舵取装置亀川ま例えば袴公昭４５一３０４１７号に記
載されたもので、サーボバルブを収納したバルブハウジ
ング１１と、ピストンを隊袋したりパワーシリンダ１２
とを一体に固着してなり、ハンドル操作によりサーボバ
ルブが作動されると、舵敬用ポンプ１３より供給口１４
を介して供給された圧油がパワーシリンダ蔓２の一方室
に分配され、パワーシリンダー２の他方室の油は排出口
首５より排出管３２を介してタンク１６‘こ排出される
。前記パワーシリンダ富２には車速に応じてパワーシリ
ンダ葛２の両案を蓮通ｔ遮断するバイパスバルブＩＴが
取付けられている。第２図および第８図においてｔ １
８‘まバイパスバルブ１７の本体で、このバルブ本体貴
轟音こはパワーシリンダー２の右室に開□するボート１
９と、パワーシリンダ軍露の左室に通ずる通孔２Ｑに開
口するボート２重が穿設されている。

バルブ本体１８‘こは有底円筒状でかつ段付の第１のス
プール弁２２が摺動可能に鉄装され、この第１のスプー
ル弁２２はバルブ本体亀函の一端に設けたエンドキャッ
プ２３との間に介挿したスプリング２４の発力により通
常下降端に保持されている。第１のスプール弁２２の底
部には前記ボート電９に蓮適する通孔２５が形成され〜
また段付部には前記ボート２１１こ達通する蓮通孔２
８が形成されている。第１のスプール弁２２は前記ボー
ト亀９から導入される圧油によってスプール弁２２に上
向きの権力を働かせる有効面積と、前記ボート２軍から
導入される圧油によってスプール２２に上向きの推力を
働かせる有効面積とを等しくしている。すなわち「第１
のスプール弁２２の大建部の外径をＤ１、小径部の外径
をＤ２「 内径をＤ３としたとき、（ＤターＤ＊）＝（
Ｄ１２一Ｄ夕）に設定している。前記第１のスプール弁
２２内には大蓬部を形成した第２のスプール弁２７が摺
動可能に鉄装され、この第２のスプール弁２７の上端は
前記エンドキャップ２３に鉄合されている。

第２のスプール弁２７とエンドキャップ２３との間には
第２のスプール弁２７を下方向に押圧するスプリング２
８が介挿され、また第２のスプール弁２７と第１のスプ
ール弁２２との間には第２のスプール弁２７を上方向に
押圧するスプリング２９が介挿され、通常は第２のスプ
ール弁２７をスプリング２８の発力によって下方端に保
持している。第２のスプール弁２７の下端には絞り通路
としてスリット３８が形成され、このスリット３肌ま第
２のスプール弁２７が第１のスプール弁２２に対して上
方に変位されることにより、前記連通孔２６に開□し〜
その閉口面積は第２のスプール弁２７の変位につれて漸
次増大する。これによりパワーシリンダ貴２の左右室は
通孔２い ボート２１〜蓮通孔２６もスリット３Ｑ、通
孔２５およびボート１９を介して互いに蓮通される。前
記バルブ本体亀鼠こは前記動力舵取装置亀Ｑの排出口竃
５とタンク翼６とを蓮適する排出管３２（第亀図参照）
に顔綾された背圧導管３３が接続されている。

排出管３２にはその管路抵抗等によって所定の背圧が発
生し、この背圧は油温の変化による粘性の影響により変
化され、従って背圧導管３８！こは油温に応じた背圧が
導入される。背圧導管３３に導入された背圧は前記第２
のスプール弁２７の大径部上面に作用され、前記スプリ
ング２燈と協働して第２のスプール弁２７を下方向「す
なわちスリット３０を閉止する方向に押圧する。また前
記バルブ本体１８１こは後述するトロコィドポンプより
吐出される庄油が導入される圧油導管３４とト前記タン
クー６‘こ接続された排油管３蚤とがそぜぞれ接続され
ている。

圧油導管３４と排油管３５との間には絞り弁３６が設け
られ、また庄油導管３４に導入される圧油を設定圧以下
に制御するレリーフ弁３７が設けられている。圧油導管
３４に導入された圧油は第１のスプール弁２２に形成さ
れた通孔３８を介して第２のスプール弁２７の大蓬部下
面に作用され、この圧油によって第２のスプール弁２７
を前記背圧およびスプリング２８の発力に抗して上方向
、すなわちスリット３８を開□する方向に押圧する。次
に車遂に応じた庄油を発生する氏油発生装置について説
明する。

第４図および第５図において、４川ま自動車のトランス
ミッションケースで、このミッションケース４１にはプ
ロペラシヤフトに連結されるエンジン出力軸４２が回転
可能に軸滋され、この出力軸４２上にへりカル状のドラ
イブギャ４３が設けられている。前記ミッションケース
４１には検出器本体４４が鼓着固定され、この本体４４
にドライブシャフト４５がスリーブ４６を介して回転可
能に軸承されている。ドライブシャフト４５の一端には
前記ドライブギャ４３に噛合するドリブンギャ４７が固
着され、池端には図示していないがケーブルを介してス
ピードメータが連結され、これによって公知の速度検出
器４８を構成している。前記速度検出器４８内には公知
のトロコィドポンプ５０が一体的に組込まれている。

すなわち、前記検出器本体４４には前記ドライブシャフ
ト４５の藤心に対して所定量偏心したケーシング５１が
形成され、このケーシング５１にｎ個の内接歯を備えた
アウタロータ５２が回転可能に鉄合され、このアゥター
ロータ５２内にｎ一１個の外接歯を備え前記ドライブシ
ャフト４５に係止されたインナーロータ５３が収納され
ている。検出器本体４４の一端に固着された部村５４の
側壁には吸入ボート５５と吐出ボート５６が形成され、
この吸入ボート５５は吸入路５１および吸入管５８を介
して前記タンク１６に接続され、また吐出ボート５６は
吐出路５９を介して前記圧油導管３４に後続されている
。従ってドライブシャフト４５により、トロコィドポン
プ５０が駆動されると、タンク１６より吸入ボート５５
に油が吸入され、吐出ボート５６より圧油導管３４に圧
油が吐出されるが、この圧油は前述した絞り弁３６（第
３図）を介してタンク】６に制限的に排出されるため、
前記第２のスプール弁２７にはトロコィドポンプ５０の
回転数に応じた、すなわち車遠に応じた制御圧が作用さ
れる。第６図の綾図Ｑ‘ま油温が定常温度Ｔ，〇に達し
た状態における車速Ｖ物／ｈとトロコィドポンプ５０の
制御圧Ｐｋ９ノ嫌との関係を示したものであり、また線
図８は油温が定常温度Ｔ，ｏ よりも低いＴ２ｏの状態
における車遠Ｖ物／ｈとトロコィドポンプ制御圧Ｐｋ９
／地との関係を示したものである。

同図から明らかなように油塩が低い場合には油の粘度が
高いため、前記絞り弁３６より排出される排出量がより
制限され、そのために車遠に対するトロコィドポンプ制
御圧の上昇勾配が大きくなる。しかるにその制御圧は前
記レリーフ弁３７により設定圧以上には上昇されない。
本発明装置は上述したように構成されているので、エン
ジン出力軸４２の回転によりドライブギヤ４３、ドリプ
ンギヤ４７およびドライブシャフト４５を介してトロコ
イドポンプ５０のインナーロータ５３が回転駆動される
と「吸入管５８を介して吸入ボート５５にタンク油が吸
入され、吐出ボート５６より庄油導管３４に圧油が吐出
される。

圧油導管３４に吐出された圧油はバイパスバルブ１７に
導入され、第１のスプール弁２２の通孔３８を介して第
２のスプール弁２７の大蓬部下面に作用されるが、この
圧油の一部は絞り弁３６を介してタンク１６に排出され
るため、前記第２のスプール弁２７の大蚤部下面に作用
される庄瓶、すなわちトロコイドポンプ５０の制御圧は
エンジン出力軸４２の回転数延し、ては車速に比例する
。一方動力舵敬装置１０の供給口１４には、舵取用ポン
プ１３より一定量の圧油が常時供，給されており、また
排出口１５より油が排出管３２を介してタンク１６に排
出されているため、排出管３２に管路抵抗等による背圧
が発生し、この背圧は背氏導管３３を介してバイパスバ
ルブ１７に導入され、第２のスプール弁２７の大蓬部上
面に作用される。

従って自動車の低速走行時においては前記トロコィドポ
ンプ５０の制御氏が低いため、その制御圧をＰ、前記背
圧をＰｂ、第２のスプール弁２７の大径部上面および下
面の面積をＡ、ス，プリング２９の上方押圧力をＦ１、
スプリング２８の下方押圧力をＦ２とした場合Ｐ・Ａ＋
ＦＩ＜Ｐｂ・Ａ＋Ｆ２ となる。

これにより第２のスプ−ル弁２，７は変位されず、パワ
ーシリンダ１２の両室は遮断されているので、通常の動
力舵取作用が行える。ところが車速の上昇につれてトロ
コィドポンプ５０の制御圧Ｐも上昇していくので、車速
が所定速度、例えば６０物／ｈに達すると、Ｐ・Ａ十Ｆ
Ｉ＞Ｐｂ・Ａ＋Ｆ２ となり、第２のスプール弁２７が上方向に変位され始め
、これにより蓮通孔２６にスリット３０が閉口してパワ
ーシリンダ１２の両室が通孔２０、ボート２１、運通孔
２６、スリット３０、通孔２５およびボート１９を介し
て互いに蓮通される。

そして運通孔２６に対するスリット３１１の関口面積は
トロコィドポンブ５０の制御圧の−ヒ昇に伴って変位す
る第２のスプール弁２７の変位量に比例して増大される
ので「パワーシリンダ１２の両室の間でバイパスされる
バイパス量は車遠の上昇につれてアナログ的に増大され
る。従って高速走行時においては操舵ゲインが車遠に応
じて低下され「ハンドル操作が軽くなりすぎる不安を解
消できるようになる。ところで油温が定常温度Ｔ，〇の
場合には車選に対するトロコィドポンプ５０の制御圧が
第６図のＱ線図のように変化するが、運転開始時におい
ては油溢が低く、そのために油温が定常温度Ｔ，。

よりも低い例えばＴ２０においては、車速に対するポン
プ制御圧の圧力勾配が第６図の８線図で示すように大き
くなる。つまり定常温度Ｔ，〇においては第２図のスプ
ール弁２７を始動させるに必要なトロコィドポンプ５Ｑ
の制御圧Ｐｏが車速Ｖ２（例えば６０袖ノｈ）で得られ
るのに対し、温度Ｌ〇においてはその制御圧Ｐｏが前記
車速Ｖ２よりも相当低い車速Ｖｏで得られることとなる
。しかしながら、本発明においては第２のスプール弁２
７の大軽部上面に背圧導管３３を介して排出管３２の背
圧が作用されておりもこの背圧も油温に応じて変化する
ので、例えば温度Ｌ〇における背圧を定常温度Ｔ，ｏに
おける背圧よりもＡＰだけ高いものとすれば、第２のス
プール弁鶴夜を始動させる必要なトロコィドポンプ５８
の制御圧は前記Ｐｏよりも背圧の変化分△Ｐだけ構いＰ
，となり、これは前記車遠Ｖｏよりも高いＶＩに相当す
る。従って第２のスプール弁２７が車選の低い領域で作
動するのを防止できる。しかもトロコィドポンプ５０の
制御圧はしりーフ弁３Ｗこより設定圧Ｐ２以下に保持さ
れるので「トロコイドポンプ５０の制御圧がそのＰ２に
達した後はも第２のスプール弁２７はそれ以上変位され
ることがなくｔ従って低温時においては第２のスプール
弁２７の変位量を小さくして操舵ゲインを低下しないよ
うに作用する。このような油温が低い場合には「車遠に
対するトロコィドポンプ５０の制御圧が高くなるがｔ同
時に背圧も上昇されることにより「油温の変化によるト
ロコィドポンプ５９の制御圧が事実上補償されることに
なる。

なお、スリット３０が全開されている高速走行時におい
て急ハンドルを切ったような場合には、ハンドルの左右
切り時に発生する操舵油圧が、例えばハンドルを右に切
った場合にはパワーシリンダ１２の左室より通孔２０お
よびボート２！を介して第１のスプール弁２２の段部に
作用され、またハンドルを左に切った場合にはパワーシ
リンダ竃２の石室よりボート３９を介して第１のスプ｝
ル弁２２の底部に作用されるので、第１のスプール弁２
２がスプリング２４に抗して上昇され「 これにつれて
第２のスプール弁２７も上昇されるが〜第２のスプール
弁２７の上昇によりスプリング２８が圧縮されてその発
力が高められるので、第２のスプール弁２７の変位量は
第１のスプール弁２２の変位量に比べて小さくｔその結
果スリット３０の関口面積が縮小されてバイパス量が減
少される。

従って急ハンドル時の操舵の重さがやわらげるようにな
る。しかしながら、前記第１のスプール弁２２により急
ハンドル時の入力トルクを軽減させる要素は本発明にと
って必ずしも必要なものではない。

以上述べたように本発明はト車遂に応じた制御圧を発生
するポンプの作動油を動力舵取装置の作動油と共通にし
、このポンプの制御圧をパワーシリンダの両室を蓮適す
るバイパスバルブのスプール弁に作用せしめ、このスプ
ール弁に動力舵取装置の排出管に発生する背圧を制御圧
と対抗して作用せしめるようにした横成であるので「車
遂に対するポンプの制御圧が油温の変化によって変化し
ても〜その油艦の変化によって同時に背圧も変化される
のでｖ油温の変化によるポンプの制御圧が補償される如
くなりもこれによってバイパスバルブが低速走行領域で
作動される不具合を防止できる特徴がある。図面ぬ簡単
な説明 図面は本発明の実施例を示すもので〜弟苗図は動力舵取
装置の制御装置を概略的に示す油圧系統図ト第２図はバ
イパスバルブの断面図、第３図は第２図の斑一皿縦断面
図「第亀図はポンプを組込んだ速度検出部の断面図、第
８図は第亀図のＶ岬Ｖ線断面図「第Ｓ図は車遠とポンプ
の制御圧との関係を示す糠図である。

亀鰻……動力舵取装置、亀２・…。

・パワーシー」ンダ「 亀７……バイパスバルブ、２７
……スプール、３Ｇ・・…・絞り遍路（スリット）、３
２…・・おＥ出管、３３…・・・背圧導管、３４・…・
・圧油導管、３計・…Ｍレリーフ弁、蟹８・…Ｗ速度検
出器、５９……ポンプ。労−丁図 ガ２図 矛〆図 ガ４図 矛ふ図 オる図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動力舵取装置のパワーシリンダの両室を連通、遮断
   するバイパスバルブと、前記動力舵取装置と共通の作動
   油をもって車速に応じた制御圧を発生するポンプとを備
   え、前記バイパスバルブは前記ポンプの制御圧が作用さ
   れる摺動可能なスプール弁を含み、このスプール弁の摺
   動により開口されて前記パワーシリンダの両室を連通す
   る絞り通路をもち、前記スプール弁を通常は前記絞り通
   路を閉止する位置に保持するスプリングを前記制御圧と
   対抗して設け、また前記スプール弁の制御圧と対抗する
   側には前記動力舵取装置の排出管に発生する背圧を作用
   せしめるように構成してなる動力舵取装置の制御装置。 ２ 前記ポンプの制御圧を設定圧以下に保持するレリー
   フ弁を設けてなる特許請求の範囲第１項に記載の動力舵
   取装置の制御装置。３ 前記ポンプを、トランスミツシ
   ヨンに設けられた速度検出部に組込んだトロコイドポン
   プにより構成してなる特許請求の範囲第１項もしくは第
   ２項に記載の動力舵取装置の制御装置。