JPS6092984A - 車両の圧力流体制御装置 - 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】 （技術分野） この発明は、ステアリングホイールの操舵力の補助と各
種車両用機構の制御とを別個に行うことのできる車両の
圧力流体制御装置心こ関する。

（従来技術） 近年の車両においては、旋回性能の向上を図るために、
パワーステアリング装置の圧力流体を用いて１＆車輪の
コンプライアンスステアあるいは車体のロール等を車両
用機構により制御することのできる圧力流体制御装置が
提案されている。従来のこの種の車両の圧力流体制御装
置としては、例えば、特開昭５７−９９４７０号公報に
示されたようなものが知られている。

このようなパワーステアリング装置と後輪作動機構とを
組み合わ−けた圧力流体制御装置におい“ζは、低速走
行時にあっては、大きな路面抵抗にｔ　Ｉ”ｂ　ｎＤつ
ためにパワーシリンダに供給される流体の圧力はｉｎ＋
＜（第１図）、サイトフォースが小さいために′１クチ
ュエータに供給される流体の圧力を低くする（第２図）
ことによって１＆輪の切れ角を小さくすることが好まし
く、逆に、高速走行時にあっては、路面抵抗が小さくな
るためにパワーシリンダに供給される流体の圧力は低く
　（第１図）、サイトフォースが大きくなるためアクチ
ュエータに供給される流体の圧力は高いことが好ましい
く第２図）。さらに、ステアリングホイールにおいて適
正な操舵感覚を得るため、パワーシリンダ系の流体圧特
性は操舵トルクの微少な範囲において不感帯領域を有し
く第３図）、逆に、後輪のトーアウト作用（コンプライ
アンスステア）に対して敏感に応答する必要があるため
、アクチュエータ系の流体圧特性は不感帯領域を有して
いないことが好ましい（第４図）。したがって、パワー
シリンダ系の圧力流体とアクチュエータ系の圧力流体と
は別々に制御されることが望ましい。

しかしながら、前述の従来の車両の圧力流体制御装置に
あっては、１個の圧力制御弁によって制御された同一の
圧力流体をパワーステアリング装置のパワーシリンダお
よび池のアクチュエータに供給しているため、パワーシ
リンダ系の流体圧特性とアクチュエータ系の流体圧特性
とを別々に制御することができないという問題点があっ
た。

（発明の目的） そごで本発明は、パワーシリンダに用いられる圧力流体
と、アクチュエータに用いられる圧力流体とを、それぞ
れ異なる流体圧特性により制御することにより、パワー
ステアリング装置に用いられる圧力流体の流体圧特性と
他のアクチュエータに用いられる圧力流体の流体圧特性
とを前述のようにそれぞれ最も好ましいものにすること
を目的とする。

（発明の構成） 本発明に係る車両の圧力流体制御装置は、エンジンの回
転により流体を加圧し゛Ｃ圧力流体を発生ずる圧力流体
発生手段と、前記圧力流体をステアリングホイールの操
舵量に応して制御する圧力制御弁と、この圧力制御弁に
よって制御されｋＪ下刃流体により補助力を発生しステ
アリングホイールの操舵力を軽減するパワーシリンダと
、前記圧力制御弁によって制御された圧力流体により各
種車両用機構を作動さゼるアクチュエータと、を備えた
車両の圧力流体制御装置において、前記圧力制御弁を前
記パワーシリンダにおいて補助力を発生ずる圧力流体を
制御する第１圧力制御弁と前記アクチュエータにおいて
各種車両用機構を作動させる圧力流体を制御する第２圧
力制御弁とに別々に設け、前記圧力流体発生手段と第１
圧力制御弁との間に前記エンジンの回転数が上昇すると
圧力流体発生手段から第１圧力制御弁に供給される前記
圧力流体の一部を排出口から排出してその供給量を減少
さセる第１フローコントロールバルブを介装するととも
に、この第１フローコントロールバルブと前記第２圧力
制御弁との間に前記エンジンの回転数が上昇すると第１
フローコントロールバルブの排出口から第２圧力制御弁
に供給される前記圧力流体の一部を排出して所定量を供
給する第２フローコントロールバルブを介装した構成と
なっている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第５図、第６図は、本発明に係る車両の圧力流体制御装
置の第１実施例を示す図である。

第５図におい°ＩＩＨ；ｌ：車体であり、この車体１１
の前方（図中上刃）には走行車輪としての前輪Ｉ２が設
＆Ｊられでおり、車体１１の後方（図中下方）には（々
輪１３が設＆Ｊられている。前輪Ｉ２はナックルアーム
１４、ザイトロソド１５を介してラック１７七神結して
ゎり１、二のラック１７７こはＬ°ニオンギャ１Ｂか噛
合している。ラック１７およびビニオンキ−１−ＩＩＩ
は車体ＩＩに設＆ＪられたギートハウジングＩ６内に収
納され゛（おり、このギヤハウジング１６の一端部には
パワーシリンダ２４が設りられている。ビニオンキー１
・Ｉ８を支１寺するピニオンシャツ日９は第１圧力制御
介２）（を介してステアリンクホイール２１を支持する
コラムシャフト２３と連結している。第１１１．力制ｆ
ｉｌｌｌ弁？）（のインボー１２８ａにはオイルポンプ
２０が油路を介して連結されており、これら第１圧力制
御弁２８のインボー１−２８２とオイルポンプ２０との
間には油路を介して、あるいはオイルポンプ２０に内蔵
して第１フローコントロールバルブ２６が介装されてい
る。

オイルポンプ２０は図外のエンジン回転出力軸により回
転駆動されるようになっており、また、第１圧力制御弁
２８のアウトボー１・２８　ｂにはりザ＝ハタンク３０
か油路を介して連結されている。

さらに、第１圧力制御弁２８の一力のボー１・２８　ｃ
ば油路を介してパワーシリンダ２４の第１室２４ａと、
他方のホー　）　２１Ｊ　ｄは第１室２４ａとパワーピ
ストン２５を隔てて画成された第２室２４ｂと油路を介
して連結されている。パワーピストン２５はラック１７
の一部に固定されており、パワーピストン２５とラック
１７とは常に一体的に移動する。

第１コントロールバルブ２６は排出ｒｉ　２６　ａを右
し、この排出ｒ−１２６２はリザーバタンク３０との間
に油路を介して介装された第２フロー−１ンＩ・ロール
バルブ２７と連結している。第２ソロ−コントじ１−ル
ハルブ２７は、第１圧力制御弁２８とともにコラムシャ
フト２３の下１ｔｌｊｉ　ＤＢに設りられた第２ＪＪ−
力制御弁４５のインボー１〜４５ａと連結している第２
圧力制御弁４５のアウトボー）　４５１）は油路を介し
てリザーバタンク３０と連結している。さらに、第２圧
力制御弁４５の一方のボーｌ　４５　ｃは油路を介して
車体１１に固定された第１アクチユエークシリンダ３Ｉ
と連結しており、他方のボー１・４５　ｄは油路を介し
ζ同しく虫体１１に固定された第２アクチユエークシリ
ンダ３２と連結している。これらの第１および第２アク
チユエークシリンダ３１．３２内にはそれぞれ軸線方向
に摺動自在に、第１アクチュ１−タビストン３３および
第２アクチュユータピスｉ−ン３４が嵌合している。第
１アクチユエータシリンダ３１および第１アクチュエー
タビス１−ン３３は全体として第１アクチユエータ３５
を、また、第２アクチュ］−一クシリンダ３２および第
２アクナｊ−エータピストン３４は全体として第２アク
チユコーータ３ｆｉを構成する。これら第１アクチユエ
ータ３５および第２アクチユエータ３６は後輪操舵機構
を構成する。第１アクチュエータピストン３３と第２ア
クチュエータビストン３４との間にはインシュレークラ
ノ＼−３８を内部に焼付固着したインシュレータハウシ
ング３９が固定され、第１アクチユエータピストン３３
、第２アクチュエータピストン３４、インシュレータハ
ウジング３９を一体的にしている。インシュレータラバ
ー３８の中央部にはピン部＋Ａ４（）が焼付固着されて
おり、このピン部月４０は車体１１に固定されている。

インシュレータハウシング３９ば車幅方向に延在する後
輪ザスペンションメンハ４２の両端部に固定されており
、この後輪サスペンシロンメンバ４２の略中央部にはデ
ィファレンシャルギヤハウジング４３が固定されている
。ディファレンシャルギヤハウジング４３の車体ｆ＆　
方部（図中下方部）は、インシュレーク４４を介して車
体１１に弾性的に支持されている。ディファレンシャル
ギヤハウジング４３から左右に突出するドライブシャフ
ト４８の画先端部は、それぞれ後輪１３に連結されてい
る。後輪サスペンションメンバ４２と後輪１３との間に
はセミトレーリングアーム４７が介装されており、車両
操舵時に後輪１３にザイドソメースが作用するとこのセ
ミトレーリングアーム４７を介して後輪サスペンション
メンバ４２にも伝えられ、このサイト′フメーース番よ
最終的には・インジブ、レータラバー３８の弾性変形に
より吸収される。このときのインンｊ−レークラバー３
８の変形により車体１１と後輪サスペンションメンバ４
２ずなわち後輪１３との間に相対角度変位が生し、後輪
Ｉ３のコンプライアンスステアとし゛で現しる。　第　
１　フ１ノ　−コ　ン　ト　１コ−ルノＡルフ゛２６お
よび第２フロー：１ントｌコ〜ルノ＼ルブ２７を詳しく
示すと第６図のようになる。第１フローコントロールバ
ルブ２Ｇのボー　１２［ｉ　ｂはオイル、Ｉミンフ。

２０と連通しており、他のボート２６Ｃは第１圧力１１
ｉ１Ｊ　？ｆｆ１ｌ弁２８のインボート２８ａと連通し
ている。第１フローコントロールバルフ２６のボート２
６　ａ　ハ第２７１」−二Ｉントロール）＼ルフ゛２７
のボート２７ａと連通し、ボート２７ｂは第２圧力制御
弁４５のインボート４５ａと連通し、排出口２７　Ｃは
リザーノ＼タンク３０と連通している。第１フローコン
トロールバルブ２６において、ボート２６　ｂとボー１
・２６Ｃとの間にはオリフィス２９が形成されており、
排出口２６ａとボート２６ｂとの間には、第１フローコ
ントロールバルブ２６内の油圧の上昇によりスプリング
５０の付勢力に打勝って図中右方に移動可能なバルブス
プール５Ｉにより連通可能となっている。バルブスプー
ル５１の両端部に形成されたランド部５１ａと５１ｂと
の間の凹部と周囲の壁との間に形成された部屋４９は、
孔３７によりボー）２６ｂと連通しているとともに孔４
１によりボー４２６Ｃとも連通している。バルブスプー
ル５１のラント′部５１ａは図中右方に移動することに
より排出口２６ａとボー）　２６　ｂとを連通させた後
孔３７を閉止可能となっている。第２フローコントロー
ルバルブ２７においても第１フローコン）１１１−ルハ
ルブ２６と同様の構造となっているが、第１７０＝コン
トロールバルブ２６と異なる点は孔３７および孔４１に
相当する孔が無く定流量弁として構成されていることで
ある。

次に作用について説明する。

車両の旋回走行時において、運転者がステアリングホイ
ール２１を手動回転さゼると第１圧力制御弁２８の作動
によりパワーシリンダ２４の第１室２４ａと第２室２４
　ｂとの間に差圧を発生させてバソーピストン２５に移
動強制力が加わり、ラック１７、サイｌ＝’　ＬＪラッ
ド５、ナックルアーム１４を介して操向車輪Ｉ２に操舵
補助力を与え、乗員によりステアリングホイール２１に
加えられるトルりを倍増さ・ｌる。この結果、パワーシ
リンダ２４がない場合に本来乗員がステアリングホイー
ル２１を回転さ一部て発生さ−Ｕるべきｔ桑舵力を軽減
できることになる。このとき、第１フローコントロール
ハルゾ２６は第７図に示すように、ポンプ回転数ずなわ
らエンジン回転数が上昇すると、オイルポンプ２０から
供給される作動油の一部が排出されてパワーシリンダ２
４への作動油の供給量（流量）が減少するよう作用する
。すなわち、第６図において、ボート２６　ｂから第１
フローコントロールバルブ２６内にオイルポンプ２０か
ら供給された作動油が流入し、その一部はオリフィス２
９を通ってボーＩ・２６Ｃから第１圧力制御弁２８のイ
ンボート２８ａに供給される。残りの作動油は孔３７、
部屋４９、孔４１を通って同しく第１圧力制御弁２日の
インボート２８　ａに供給される。エンジンにより駆動
されるオイルポンプ２０の回転数か第７図においてＮ、
あるはＮ２　（ｒ、ｐ９ｍ）まではこのような経路で作
動油は流動する。

ところが、オイルポンプ２０の回転数が上昇してＮ　２
　ヲｕ　よると第１フローコン１−ロールバルブ２６内
の油圧が高くなり、バルブスプール５１がスプリングの
付勢力に打勝って第６図中右方に移動しボート２６ｂと
排出口２６ａとを連通させる。

このため、作動油の一部は排出口２６ａから排出される
とともにランド部５１ａの移動により孔３７の開口面積
か縮小してボート２６ｃから第１圧力制御弁２８に供給
される流量が第７図に示すように減少する。オイルポン
プ２０の回転数がさらに上昇し−ｒＮ３を超えるとラン
ド部５］ａにより孔３７は完全に閉止され、オリフィス
２９を通った作動油のみがボート２６Ｃから送り出され
て、第７図のように作動油のｆＬ量はオイルポンプ２０
の回転数に無関係に一定になる。このようにして、エン
ジン回転数が上アすると作動油の供給量を減少させるこ
とにより高速走行時に操舵過剰になるのを防止できる。

また、第１圧力ｉＭＪ御弁２８によりパワーシリンダ２
４に送られる作動油の油圧特性に第３図に示すような不
感帯領域を与えてステアリングホイール２１において適
正な操舵感見をｊｕられる。排出ｍｌ　２６２から排出
された作動油は油路を通って第２フローコントロールバ
ルブ２７のボート２７ａにイハ給される。このように第
２フローコントロールバルブ２７に供給される作動油の
流量は、第７図において実線グラフと破線グラフとに挾
まれた量である。但し、破線グラフと横軸とに挟まれた
量は、第１フローコントロールバルブ２６のボー１・２
６　ｃから送り出された／Ｂ、量とｊＪ）出口２６；３
から排出された流量を合わせたものである。第７図から
分るように、実線グラフと破線グラフとに挟まれた第２
フローコントロールハルゾ２７に供給される作動油の流
量は、オイルポンプ２０の回転数が上昇するにっれて増
大しやがては一定になる。このような流量変化特性を持
つ作動油を第２圧力制御弁４５を介して後輪操舵機構の
第１アクチユエータ３５および第２アクチユエーク３６
に供給することにより、高速走行時に後輪１３のザイト
フＡ−スが大きいときは第１アクチユエータ３５および
第２アクチユエータ３６の油圧を高くして後輪コンプラ
イアンスステアを有効に防止することができる。

ボート２７ｂから第２圧力制御弁４５に送り出ず作動油
は第１フローコントロールバルブ２６における場合と同
様に第２フローコントロールバルブ２７により流量を制
御され、やはり第２フローコントロールバルブ２７内の
油圧が高くなると一部の作動油（第８図における実線グ
ラフと破線グラフとの間に挟まれた分量）は排出口２７
ｃからリザーバタンク３０に排出されるようになってい
るが、第１フローコントロールバルブ２６の場合はど多
くはなく、目的も第１フローコントロールバルブ２６と
異なり異常に高圧になるのを防止するためのものといえ
る。また、第１フロ−コントロールバルブ２Ｇのように
孔３７や孔４１のような孔もないため、第７図におりる
実線グラフのようにポンプ回転数の」１昇に伴って途中
から油流量が減少するような特性はなく、第８図に示す
ように第２圧力制（ｆｆｌｌ弁へ供給するポンプ回転数
Ｎ３以上では流量は一定である。ボート２７　ｂから作
動油は第２圧力制御Ｊ１１弁４５に供給され、第２圧力
制御弁４５の作動により第１アクチユエ〜り３５および
第２アクチユエータ３Ｇを介してインシュレータハウジ
ング３９に強制的に移動変位を生せしめる。このインシ
ュレータハウジング３９の移動変位は、後輪のコンシラ
・イアンスステアにより生しるインシュレータラバー３
８の偏心弾性変形を相殺することができ、その結果、後
輪１３のコンプライアンスステアによる旋回性能の悪化
を防止し′Ｃ旋回性能を向上させることができる。この
とき、第１アクチユエータ３５および第２アクチユコー
ーータ３６に送られる圧力流体（作動油）を制御する第
２圧力制御弁４５は、第１圧力制御弁２）３と異なり、
油ｊ丁特性に第４図に示すように不感帯領域を与えない
ようになっている。

このため、第１アクチュエータ；３５および第２アクチ
ユエ−り３６は後輪コンプライアンスステアに対して敏
感に応答することができる。

ところで、第１圧力制御弁２８には不感帯領域が設けら
れ、これに対し第２圧力制御弁４５には不感帯領域が設
けられていないため、ステアリングホイール２１を回転
し始めるとまず第２圧力制御弁４５が圧力制御作動を開
始し、次いで不感帯領域分遅れて第１圧力制御弁２８が
作動を開始する。このため、第１圧力制御弁２８が作動
を開始した後に第２圧力制御弁４５が作動を開始するこ
とによりパワーシリンダ２４における第１室２４ａと第
２室２４　ｂとの間の圧力差、すなわち操舵補助力が急
変して操舵安定性を損なうことを防止することができる
。

なお、前記実施例における第１圧力制御弁２８および第
２圧力制御弁４５は、ロータリーバルブでもスプールバ
ルブでもあるいはその他の型式のバルブでもよい。

また、前記第１実施例において、アク１−、ｉ〜エータ
３６．３７を後輪３のごコンプライアンスステアの防止
用に用いたが、アクチュエータはこのような用途に限定
する必要はなく、車両旋回時の遠心力による車体ｌの＋
１−ル現象を防止するアンチロール装置やその地圧力流
体を応用しうるいかなる装置であってもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明によれば、パワーステ
アリング装置に用いられる圧力流体の流体圧特性と、他
のアクチュエータに用いられる圧力流体の流体圧特ＩＦ
１とを、それぞれ別個に制御してそれぞれ最もＩＪｒま
しい特性にすることができる。

また、メイルポンプやリザーバもそれぞれ１　（ＩＩｉ
ｌずつで済むため、全体としてのｍｌス（・の低減を図
ることがＣきる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパワーステアリング装置において最も好ましい
車速とポンプ流量との関係を示すグラフ、第２は後輪の
コンプライアンスステアを防止するアクチュエータにお
いても最もＩＪｆましい車速とポンプ流量との関係を示
すグラフ、第３図はパワーステアリング装置において好
ましいとされる操舵トルクに対する油圧特性を示すグラ
フ、第４図は後輪のコンプライアンスステアを防止する
アクチュエータにおいて好ましいとされる操舵トルクに
対する油圧特性を示すグラフ、第５図は本発明に係る圧
力流体制御装置の第１実旅例を示ず概略平面図、第６図
は第５図に示す第１フローコントロールバルブおよび第
２フローコントロールハルフの断面図、第７図は第１フ
ローコントロールバルブにおけるオイルポンプ回転数に
対する全体吐出流量（破線クラブ）および第１圧力制御
弁に送り出す流量（実線グラフ）の変化を示すグラフ、
第８図は第２フローコントロールハルフにおけるオイル
ポンプ回転数に苅する全体吐出流量（破線グラフ）およ
び第２圧力制御弁に送り出す流Ｗ（実線グラフ）の変化
を示すグラフである。 ２０−　−オイルポンプ、 ２１−＝〜ステアリングホイール、 ２４−　パワーシリンダ、 ２６−−−第１７１：しく１ントロールバルフ、２７−
−−第２７し１−コントロールバルブ、２８−−−−第
１圧力制御弁、 ３５−−−−一第１アクチュエータ、 ３６−−−一第２アクチ１−エータ、 ４５−−−第２圧力制御弁。 特許出願人　ｌ］産自動車株式会社 代理人弁理士　有我軍一部 第２図 第３図 第４図 第５図 １ 第６図 第７図 第８図 手続ネ市正書　（方式） ■、事件の表示 特願昭５８−２０１６８０号 ２、発明の名称 車両の圧力流体制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名　称　（
３９９）日産自動車株式会社４、代理人〒１５１ 住　所　東京都渋谷区代々木２丁目６番９号第２田中ビ
ル 昭和５９年１月１１日 ４．５、ヤ　、−シ ロ、？ｉｌｉ正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、補正の内容 明細書第２０頁第１行に「グラフ、第２は後」とあるの
を、「グラフ、第２図は後」と補正する。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンの回転により流体を加圧して圧力流体
   を発生ずる圧力流体発生手段と、前記圧力流体をステア
   リングホイールの操舵量に応して制御する圧力制御弁と
   、この圧力制御弁によって制御された圧力流体により補
   助力を発生しステアリングホイールの操舵力を軽減する
   パワーシリンダと、前記圧力制御弁によって制御された
   圧力流体により各種車両用機構を作動さセるアクチュエ
   ータと、を備えた車両の圧力流体制御装置において、前
   記圧力制御弁をｊｉｉｊ記パワーシリンダにおいて補助
   力を発生ずる圧力流体を制御する第１圧力制御弁と前記
   アクチュエータにおいて各種車両用機構を作動させる圧
   力流体を制御する第２圧力制御弁とに別々に設け、前記
   圧力流体発生手段と第１圧力制御弁との間に前記エンジ
   ンの回転数が上昇すると圧力流体発生手段から第１圧力
   制御弁に供給される前記圧力流体の一部を排出口から排
   出してその供給量を減少させる第１フローコントロール
   バルブを介装するとともに、この第１フローコントロー
   ルバルブと前記第２圧力制御弁との間に前記エンジンの
   回転数が上昇すると第１フローコントロールバルブの排
   出口から第２圧力制御弁に供給される前記圧力流体の一
   部を排出して所定量を供給する第２フローコントロール
   ハルブヲ介装したことを特徴とする車両の圧力流体制御
   装置。
2. （２）前記各種車両用機構が前記ステアリンクホイール
   により車両の後輪も操舵できる後輪作動機構であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両の圧力流
   体制御装置。