JPS6082482A - パワ−ステアリングの流量制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、自動車等のパワーステアンリングの流量制
御装置に関する。

（ロ）従来技術 従来のパワーステアンリングの流量制御装置としては、
例えば第１図に示すようなものがある。

このＭ１図は、図示しないパワーステアンリングポンプ
（以下、ＰＳポンプと称ず）に対して一体的に設けられ
たフローコントロールバルブ１ｏ１を示し、バルブボデ
ィ１０３内にスプール孔１０５が形成されている。スプ
ール孔１０５内にはランド１０７を有するバルブスプー
ル１０９が装填され、スプール孔１０５の奥側にリアク
ションチャンバ１１１を形成している。リアクションチ
ャンバ１１１内にはフローコン１〜ロールスプリング１
１３が介設されている。

スプール孔１０５の開口側には吐出ジヨイント１１５が
設けられ、バルブスプール１０９との間に圧力室１１７
を形成している。吐出ジョイン１〜１１５は図外のコン
トロールバルブを介してパワーシリンダに接続された吐
出口１１９を有し、吐出口１１９はオリフィス１２１を
介して圧力室１１７に連通されている。圧力室１１７に
はバルブボディ１０３に形成された第１バイパス通路１
２３が連通され、第１バイパス１２３通路はフローダウ
ン絞り１２５を介してバルブスプール１０９のランド１
０７間に連通されている。ランド１０７間にはさらに第
２バイパス通路１２７が連通され、この第２バイパス通
路１２７は吐出ジヨイント１１５の吐出口１１９及びバ
ルブボディ１０３のリアクションチレンバ１１１に連通
されている。

１２９は図外のＰＳポンプに接続された吸込口、１３１
は図外のりザーバタンクに接続された吐出口である。前
記ＰＳポンプは図外の補機変速装置を介してエンジンに
連結され、補機変速装置は、一定のエンジン回転数のと
きにエンジンによりオルタネータ等の補機の駆動速度を
変速すると共に、前記一定のエンジン回転数を複数段階
、例えば、第２図のように１２００ｒｌ）ＩＩＩと２１
５Ｏｒｌ）ＩＩＩとに変更可能に構成されているもので
ある。

なお、このような補機変速装置は実開昭５７−６７１４
８号に開示されているもの等を適宜用い得るので詳細説
明は省略する。

そして、エンジンが回転すると、オイルは圧力室１１７
内へ供給され、この供給ｍが規定量に達するまでは圧力
室１１７内の油圧がフローコントロールスプリング１１
３に打勝つことができないのでバルブスプール１０９は
吐出口１３１を閉じたまま移動されず、オイルが一方で
はオリフィス１２１を介し、他方では第１バイパス通路
１２３、フローダウン絞り１２５、第２バイパス通路１
２７を介して吐出ジヨイント１１５の吐出口１１９から
ポンプ吐出量として吐出される。このときのエンジン回
転数に対するポンプ吐出量の変化は、第３図領域Ａ、Ｂ
で示されるようになる。エンジン回転数の上昇と共に、
圧力室１１７内に供給される油量が規定量に達すると、
バルブスプール１０９がフローコントロールスプリング
１１３に抗して移動され、吐出口１３１が開かれると共
にフローダウン絞り１２５が徐々に閉じられる（第４図
参照）。従って、吐出口１１９から吐出されるポンプ吐
出量は第３図領域Ｃのようにフローダウン特性を示す。

さらにエンジン回転数が高くなるとフローダウン絞り１
２５が完全に閉じられ、ポンプ吐出量は第３図領域りの
ように一定状態に落着く。従って、ポンプ吐出量はフロ
ーコントロールバルブ１０１によりエンジン回転数に応
じてコントロールされ、低速走行のときはステアリング
の操舵力を軽くし、高速走行のとぎは若干重くすること
ができる。

一方、補機変速装置は、例えば制御装置がエンジン回転
数１２０Ｏｒｐｍ又は２１５Ｏｒｐｍを感知したときに
補機の駆動速度を第２図のように変速する。１２００ｒ
ｐｍｒ切換変速するか２１５０ｒＤｍで切換変速するか
の選択は、例えばニアコンディショナ等を使用しておら
ず、共通の補機変速装置で駆動される別の補機たるオル
タネータの出力が十分である場合には１２００ｒｐｍ切
換とし、逆の場合には２１５Ｏｒｐｍ切換とする。従っ
て、１２００　ｒｐｎ＋切換のときは、オルタネータを
速めに減速（例えば減速比１　：０．６２７）してエン
ジンに無駄な負荷をかけず、燃料節約を図ることができ
、２１５Ｏｒｌ１ｍ切換のときは、オルタネータの出力
が不足しない程度にまでオルタネータの回転数を上げて
から減速を行なうことができる。

ところで、ＰＳポンプのポンプ吐出量が第３図のように
変化するのは、ＰＳポンプの回転数がエンジン回転数の
上昇に伴なって連続的に変化する場合である。しかしな
がら、ＰＳポンプは上記のように補記変速装置を介し゛
Ｃ駆動されるものであるため、エンジン回転数１２０Ｏ
ｒｐｍ又は２１５０　ｒｐｎ＋のとぎに補機と共に変速
され、第５図のようなポンプ吐出量変化を示す。この場
合、一点鎖線で示ｔ１２０ｏｒｐｍ切換のときは、ポン
プ吐出量がフローダウン特性を呈する前にＰＳポンプの
減速が行なわれるためポンプ吐出量は一定（６）を保ら
問題がない。しかし二点鎖線で示す２１５０ｒｐｎ１切
換のときは、フローダウンの途中でＰＳポンプの減速が
行なわれるため、フローコントロールバルブ１０１の圧
力室１１７の油圧が下がり、バルブスプール１０９がフ
ローコントロールスプリング１１３に押されて移動し、
フローダウン絞り１２５が急激に聞かれ、ポンプ吐出量
が第５図のように急激に増加するものとなる。このため
、高速域でステアリング操舵力が急激に軽くなり、運転
者が異和感を感じ易い。

このような問題点に対して、補記変速装置での２１５　
Ｏｒｐｍ切換を１７０Ｏｒｐｍ又は３ｉｏｏｒｐｍ切換
とし、フローダウンの途中でＰＳポンプの減速が行なわ
れるのを避けるようにすることもできる。しかしながら
、１７００　ｒｐｍ　Ｉｌｌ換にするときには、オルタ
ネータが容置不足を起こさないようにするために、オル
タネータを特殊なものにしなければならずコストアップ
の原因になり、３１００　ｐｐｍ切換にするときには、
エンジンに無駄な負荷をかけることとなり、燃費低下の
原因になる。

（ハ）発明の目的 この発明は上記の問題点に鑑み創案されたもので、補機
変速を合理的に行ないながら、簡単な構成により、ステ
アリング操舵力の急変を規制することのできるパワース
テアリングの流量制御装置を提供する。

（ニ）発明の構成 この目的を達成するためにこの発明は、フローコントロ
ールバルブのフローダウン特性を、補機変速装置によっ
て補機変速を行なう複数段階のエンジン回転数の前後に
分散させるべくフローダウン絞りを複数設けた。

（ボ）実施例 以下、添イ」図面に基づき、この発明の一実施例を詳細
に説明する。

第６図は、第１図と略同−の状態を示し、フローコント
ロールバルブ１は図示しないＰＳポンプに対して一体的
に設ｉプられ、第１図の場合と同様にして、バルブボデ
ィ３、スプール孔５、ランド７を備えたバルブスプール
９、リアクションチャンバ１１、フローコントロールス
プリング１３、吐出口１９及びオリフィス２１を備えた
吐出口ジヨイント１５、圧力室１７、第１バイパス通路
２３、フローダウン絞り２５、第２バイパス通路２７、
吸入口２９及び吐出口３１を有している。

前記フローダウン絞り２５は、バルブスプール９の移動
方向に前後して設（プられた第１フローダウン絞り３３
及び第２フローダウン絞り３５の複数個のものからなっ
ている。

前記ＰＳポンプは、第１図の場合と同様に補機変速装置
を介してエンジンに連結され、補機変速装置は、一定の
エンジン回転数のときにエンジンによるオルタネータ等
の補機の駆動速度を変速すると共に、前記一定のエンジ
ン回転数を複数段階、例えば第２図のように１２００ｒ
ｌ）Ｉｌｌと２１５Ｏｒ＋１１１１とに変更可能に構成
されている。

補機変速装置を上記のように変更する制御装置の回路例
としては１．第７図に示すようなもので、変速指令回路
３７と選択回路３９と規制回路４１とを有している。

変速指令回路３７は、エンジン回転数１２０Ｏｒｐｍ又
は２１５０＋’ｌ）ｍのとぎに補機変速装置を変更する
ように駆動するソレノイド４３へ指令を発するもので、
第１モノマルヂバイブレータ４５、第１スイツチ４７、
第２スイツヂ４９．第１ヒスプリシス設定回路５１．第
２ヒステリシス設定回路５３１反転回路５５．及び第３
スイツチ５７を有している。第１モノマルチバイブレー
タ４５はエンジン側から回転数に相応したイグニッショ
ンパルス等のトリガパルスを受けてハイレベルの信号を
出力し、設定された回転数以上のとぎにロウレベルの信
号を出ノｊする。第１スイツヂ４７は前記設定回転数を
例えば１２０　Ｏｒｐｍにづるために動作し、第２スイ
ツチ４９は同じく例えば２１５０ｒｐｎ＋にり′るため
に動作する。第１ヒスプリシス設定回路５１は第１モノ
マルチバイブレータ４５のヒステリシス設定を、例えば
エンジン回転数１０００〜１１５．Ｏｒｐｍとし、第２
ヒステリシス設定回路５３は同じ＜２０００〜２１５Ｏ
ｒｐｍとづる。第３スイツチ５７は規制回路４１からの
１を令で断続動作し第１スイッチ４７．第２スイツチ４
９を作動し、ヒステリシス設定回路４７．４９を選択す
るもめである。５９はトランジスタ、６１は電源である
。

選択回路３９は変速指令回路３７がエンジン回転数１２
０Ｏｒｐｍのときに指令を発するか、２１５０　ｐｐｍ
のとぎに指令を発するかを選択するもので、比較回路６
３と第４スイツチ６５と反転回路６７とを有している。

比較回路６３はニアコンディショナのファンモータ６９
が２段目以上に切換えられたときに信号を出力する。第
４スイツチ６５は規制回路４１から反転回路６７を介し
た指令′Ｃ断続動作し第１スイッチ４７．第２スイツチ
４９を作動しヒステリシス設定回路５１．５３を選択す
るものである。７１，７３．７５はファンモータ６９の
切換えスイッチである。

規制回路４１はエンジン回転数１２００ｒｌｌｌｌｌ〜
２００　Ｏｒｐｍでは選択回路３９による選択を規制す
るもので、第２モノマルチバイブレータ７７と第３モノ
マルチバイブレーク７９とＥＸ−ＯＲ回路８１とを有し
ている。第２モノマルチバイブレータ７７はエンジン側
から回転数に相応したトリガパルスを受けて出力し、設
定された回転数１２ｏ　ｏ　ｒｐ＋ｎ以上になるとロウ
レベルの信号を出力する。第３モノマルチバイブレータ
７つは同様に、設定された回転数２００　Ｏｒｐｍ以上
になるとロウレベルの信号を出力する。ＥＸ−ＯＲ回路
８１は第２モノマルチバイブレータ７７と第３モノマル
ヂバイブレータ７９とのいずれか一方のみがハイレベル
の信号を出力するときにのみハイレベルの信号を出ツノ
する。

次に上記一実施例の作用について述べる。

フロー］ントロールバルブコの基本的な動作は第１図の
場合と略同−である。ただ、第１フローダウン絞り３３
及び第２フローダウン絞り３５の存在により、バルブス
プール９が第８図〜第１１図のように移動することによ
りポンプ単体では第１２図領域Ｃ，Ｅで示されるように
フローダウン特性が分散される。領域Ｃで示されるフロ
ーダウンは、例えばエンジン回転数１２０Ｏｒｐｍで始
まり１３４８　ｐｐｍで終了する。領域Ｅで示されるフ
ローダウンは、同じくエンジン回転数２１５Ｏｒｐｍで
始まり３０２１　ｒｐｍで終了する。第１回目のフロー
ダウンが低い回転数で起きているが、この場合のポンプ
吐出量の減少は少なく、ステアリング操舵ノ〕増加は、
車速に適したものとなっている。

一方、ニアコンディショナのファンモータ６９が切換ス
イッチ７１により１段目で駆動されているときには、比
較回路６３の出力がロウレベルであるから反転回路５５
により第１スツチ４７ヘハイレベルの信号が入力される
。従って第１モノマルチバイブレータ４５の設定回転数
が１２００ｒｐｍとなり、エンジン側から回転数に相応
したトリガパルスを受りてハイレベルの信号を出力して
いた第１モノマルチバイブレータ４５は、エンジン回転
数１２０Ｏｒｐｍ以上になるとロウレベルの信号を出力
する。このため、ソレノイド４３はエンジン回転数が１
２００ｒｌ）ＩＩＩになるまで通電され、図外の補機変
速装置によりオルタネータがエンジンに直結状態で駆動
される。エンジン回転数１２００　ｐｐｍ以上になると
ソレノイド４３の通電は断たれ、補機変速装置によりオ
ルタネータが減速状態で駆動される。同時にＰＳポンプ
の駆動も、１２００１”ＤＩＩｌを境に直結状態から減
速状態となり、ポンプ吐出量が第１３図１点鎖線のよう
に変化する。この場合１）　Ｓポンプ減速前における第
１回目のフローダウンの開始及びＰＳポンプの減速がエ
ンジン回転数１２００ｒｐｍで行なわれるため、フロー
ダウン中にＰＳポンプの減速が行なわれることはなく、
ポンプ吐出量の急変はない。

ニアコンディショナのファンモータ６９が切換スイッチ
７３．７５により２段目以上で駆動されているときには
、比較回路６３の出力がハイレベルであるから上記とは
逆に第２スイツチ４９ヘハイレベルの信号が入力される
。従って第１モノマルチバイブレータ４５の設定回転数
が２１５０ｒｌ）ｍとなり、第１モノマルチバイブレー
タ４５はエンジン回転数が２１５Ｏｒｐｍ以上になると
出力信号がロウレベルとなる。このため、上記同様に、
ＰＳポンプの駆動が、２’＋５０１ｔ）ＩＩＩを境に直
結状態から減速状態となり、ポンプ吐出用が第１３図２
点鎖線のように変化する。この場合もＰＳポンプ減速前
における第２回目のフローダウンの開始及びＰＳポンプ
の減速がエンジン回転数２１５０ｒｐｍで行なわれるた
め、フローダウン中にＰＳポンプの減速が行なわれるこ
とはなく、ポンプ吐出量の急変はない。

上述したように補機変速装置が、変速するエンジン回転
数を１２００ｒｐｍと２１５０ｒｒ１ｍの複数段階に変
史可能となっているため、Ｐｓポンプは、第１３図に１
点鎖線と２点鎖線で示す複数の作動油流量変化特性を有
することになる。

次に、ファンモータ６９が２段目以上で駆動され、第１
モノマルチバイブレータ４５の設定回転数が２１５Ｏｒ
ｐｍであるときに、ファンモータ６９が１段目の駆動に
切換えられると、第１モノマルチバイブレータ４５の設
定回転数が１２００ｒｐｍとなる。この変化がエンジン
回転数１２００〜２０００　ｐｐｍの範囲で行なわれる
と既にＰＳポンプの減速が行なわれるエンジン回転数１
２０Ｏｒｌ）■を越えているため、ＰＳポンプが急に減
速されてポンプ吐出量が第１３図α点からβ点に急変す
ることとなる。しかしながら、このときは第２モノマル
チバイブレータ７７の出力がロウレベルで第３モノマル
チバイブレータ７９の出力がハイレベルぐあるから、Ｅ
Ｘ−ＯＲ回路８１の出力はハイレベルとなり、一方では
第３スイツヂ５７がＯＮとなり、他方では反転回路６７
を介して第４スイツチ６５がＯＦＦとなる。このため、
選択回路３９の指令によって第１モノマルチバイブレー
タ４５の設定回転数が切換えられことはなく、第１モノ
マルチバイブレータ４５のハイレベルの出ツノが第３ス
イツヂを介して第２スイツヂ４９へ入力され、第１モノ
マルヂバイブレータ４５の２１５Ｏｒｐｍの設定回転数
が継続される。従ってポンプ吐出量の急変はない。

第１七ノマルヂバイブレータ４５の設定回転数１２００
ｒｔｏｌｌのまま、エンジン回転数が１２０Ｏｒｐｍ　
〜２００　Ｏｒｐｍの範囲に入ると共に、ファンモータ
６９が２段目以上の駆動に切換えられたときにも、第４
スイツチが上記のようにＯＦＦとなり第３スイツチ５７
がＯＮになるから、第１モノマルチバイブレーク４５か
らのロウレベルの信号が反転回路５５を介して第１スイ
ツチ４７へ入力され、第１モノマルチバイブレータ４５
の１２０ｏ　ｒｐｍの設定回転数は継続される。従って
このとぎも、ポンプ吐出量の急変はない。

なＪ３、この発明は上記一実施例に限定されるものでは
ない。例えば、第１モノマルチバイブレータ４５の設定
回転数の切換えを行なう第１．第２スイッチ４７．４９
を手動にすれば、第１３図α０βの流量変化を避【プる
ことも可能であるため、規制回路４つは必ずしも必要と
しない。

（へ）発明の効果 以上より明らかなように、この発明の構成によれば、複
数のフローダウン絞りの存在によりフローコントロール
バルブのフローダウン特性を補機変速を行なう複数段階
のエンジン回転数の前後に分散さぜることができるから
、フローダウンの途中でパワーステアンリングポンプが
変速されることはなく、ポンプ吐出用の急変を避けるこ
とができる。従って、補機変速を合理的に行ないながら
簡単な構成によりステアリング操舵力の急変を規制づる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に係るフローコントロールバルブの断面
図、第２図は同補機変速装置による変速特性図、第３図
は同補機変速を行なわない場合のポンプ吐出量変化特性
図、第４図は同作用説明図、第５図は同補機変速を行な
った場合のポンプ吐出量変化特性図、第６図はこの発明
の一実施例に係るフローコントロールバルブの断面図、
第７図は同制御装置の回路図、第８図〜第１１図は同作
用説明図、第１２図は同補機変速を行なわない場合のポ
ンプ吐出量変化特性図、第１３図は同補機変速を行なっ
た場合のポンプ吐出量変化特性図である。 １・・・フローコントロールバルブ ２５・・・フローダウン絞り ３３・・・第１フローダウン絞り ３５・・・第２フローダウン絞り （Ｙ）。 〇− Ｃつ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一定のエンジン回転数のときにエンジンによる補機
   の駆動速度を変速すると共に前記一定のエンジン回転数
   を複数段階に変更可能な補機変速装置と、この補機変速
   装置を介してエンジンにより駆動されるパワーステアン
   リングポンプと、このパワーステアンリングポンプから
   吐出される作動油Ｗをエンジンの回転数に応じてコント
   ロールすべくフローダウン特性を有するフローコン１−
   ロールバルブとを有するパワーステアリングの流量制御
   装置において、前記フローコントロールバルブの前記フ
   ローダウン特性を前記補機変速を行なう複数段階のエン
   ジン回転数の前後に分散させるべくフローダウン絞りを
   複数設けたことを特徴とするパワーステアリングの流量
   制御装置。 ２）前記補機変速装置が、複数段階の変速で得られる複
   数の作動油流儀変化特性の相互で流量に差があるエンジ
   ン回転数領域では変速を行なわない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の流量制
   ｔＩＩ装置。