JPS63188574A - パワ−ステアリングの油圧制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パワーステアリングの油圧制御装置、特に
車速等の外部信号に応動してパワーシリンダに供給する
流体圧を変化させるようにしたパワーステアリングの油
圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の車速感応形のパワーステアリングの油圧制御装置
としては、例えば特公昭５６−３８４３０号公報に記載
されているものがある。

この従来例は、パワーシリンダと並列にバイパス流路を
形成し、このバイパス流路に車速に応動するソレノイド
バルブを介装して、低車速時にソレノイドバルブを全閉
状態としてバイパス流路を閉塞することによってパワー
シリンダで発生する操舵補助トルクを大きくし、この低
車速状態から車速の増加に伴って徐々にソレノイドバル
ブのオリフィスを開状態としてバイパス流路を流れる流
量を増加させてパワーシリンダで発生する操舵補助トル
クを小さくする所謂流量制御方式を採用している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のパワーステアリングの油圧制
御装置にあっては、パワーシリンダに並列に介装したバ
イパス流路にソレノイドバルブを介装し、このソレノイ
ドバルブを車速に応じて制御することにより、バイパス
流路の流量を制御するように構成されているが、バイパ
ス流路を流れる作動油は、ステアリングホイールの右転
舵及び左転舵によって流れの方向が逆方向となって、ソ
レノイドバルブに形成したオリフィスに双方向に流れる
ことになるため、オリフィスの双方向の特性を同じにす
る必要があり、同じ特性にするためには極めて精度の良
い加工を行わなければならず、製造コストが嵩むことに
なる。よって、低コストの通常の加工においては、流量
係数が双方向で異なってしまい、この流量係数の相違に
より差圧特性が異なることになり、右転舵及び左転舵で
パワーシリンダで発生する操舵補助トルクが異なる値と
なって、右転舵及び左転舵における油圧特性を等しく制
御することが困難である問題点があった。

また、前記の解決手段として右転舵と左転舵時に各々一
方向のみに流体がながれる２つの車速感応性ソレノイド
バルブを設ける方法も考えられるが、この場合車速に応
動するソレノイドバルブが２つ必要となり、製造コスト
が上昇すると共に、油圧制御装置全体が大型化して車両
への搭載性が悪化するという未解決の問題点があった。

さらに、これを解決するために、ソレノイドバルブを２
つのオリフィスを有する構成とすることも考えられるが
、このようにした場合には、ソレノイドバルブ自体は１
つで済むが、両オリフィスを同一特性に調整することが
難しく、両者のマツチングが困難となる新たな問題点が
生じる。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、油圧ブリッジ回路の左操舵用高圧油
路及び右操舵用高圧油路の他端とリザーブタンクに一端
が接続された外部制御可変絞りとの間に操舵用高圧油路
を選択する切換弁をを設けることによって、外部制御可
変絞りに対する流体の流れを単方向化することより、上
記従来例の問題点を解決することが可能なパワーステア
リングの油圧制御装置を提供することを目的としている
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、４つの流路を
環状に接続して油圧ブリッジ回路を構成し、前記各流路
に操舵トルクに応動する可変絞りを設けると共に、前記
油圧ブリッジ回路の一方の対角線上の接続点間にパワー
シリンダの左右の圧力室を接続し、他方の対角線上の一
方の接続点を流体圧源に、他方をリザーブタンクにそれ
ぞれ接続したパワーステアリングの油圧制御装置であっ
て、前記左圧力室の上流及び下流に配設された可変絞り
と当該左圧力室とで挟まれる油圧ブリッジ回路の左操舵
用高圧油路部に一端が接続された左操舵用バイパス流路
と、前記右圧力室の上流及び下流に配設された可変絞り
と当該右圧力室とで挟まれる油圧ブリッジ回路の右操舵
用高圧油路部に一端が接続された右操舵用バイパス流路
と、一端が前記両操舵用バイパス流路の他端に接続され
、他端が第３バイパス流路を介して前記リザーブタンク
に接続されると共に、前記両操舵用高圧油路部圧力に応
じて前記両操舵用バイパス流路の一方を第３バイパス流
路に選択的に切換える切換弁と、前記第３バイパス流路
に操舵トルク以外の外部信号によって絞り面積が制御さ
れる外部外部制御可変絞りとを備えたことを特徴として
いる。

〔作用〕

この発明においては、ステアリングホイールの左操舵時
に、油圧ブリッジ回路に接続されたパワーシリンダの左
圧力室に連通ずる左操舵用高圧油路が高圧力となり、こ
の高圧力によって切換弁が左操舵用高圧油路に一端が接
続された左操舵用バイパス流路側に切換えられ、左操舵
用高圧油路の圧力が左操舵用バイパス流路、切換弁及び
車速等の外部制御信号によって絞り面積が制御される外
部制御可変絞りを介し、さらに第３のバイパス流路を通
ってリザーブタンクにバイパスされる。

一方、ステアリングホイールの右掻舵時に、油圧ブリッ
ジ回路に接続されたパワーシリンダの右圧力室に連通ず
る右操舵用高圧油路が高圧力となり、この高圧力によっ
て切換弁が右操舵用高圧油路に一端が接続された右操舵
用バイパス流路側に切換えられ、右操舵用高圧油路の圧
力が右操舵用バイパス流路、切換弁及び車速等の外部制
御信号によって絞り面積が制御される外部制御可変絞り
を介し、さらに第３のバイパス流路を通ってリザーブタ
ンクにバイパスされる。

これらによって、油圧ブリフジ回路に接続されたパワー
シリンダの左右の油圧室間の差圧を制御してパワーシリ
ンダの油圧特性を外部信号に応じて適宜変更する。

このとき、両操舵用バイパス流路を流れる作動流体の流
れは、切換弁によって外部制御可変絞りに対して単方向
化され、ステアリングホイールの左転舵及び右転舵によ
って外部制御可変絞りに対する作動流体の流れが逆方向
となることがなく、一つの外部制御可変絞りで外部信号
に応じてパワーシリンダで発生する操舵補助トルクを変
化させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示す油圧系統図である
。

図中、１０は油圧源としての油圧ポンプ、１１はリザー
ブタンクであって、これら油圧ポンプ１０及びリザーブ
タンク１１間には、ステアリングギヤ機構に対して操舵
補助トルクを発生するパワーシリンダ１２を制御するた
めのコントロールバルブ１３が介挿されている。

このコントロールバルブ１３は、４つの流路し１〜Ｌ４
が環状に接続された油圧ブリフジ回路１４を有し、その
一方の対角線上の接続点ＣＡＩ及びＣヶ□が油圧ポンプ
１０及びリザーブタンク１１にそれぞれ接続され、他方
の対角線上の接続点ＣＩ＋及びＣＢ□が操舵補助トルク
を発生するパワーシリンダ１２の左右の圧力室１２Ｌ及
び１２Ｒにそれぞれ接続され、ステアリングホイール１
５の右転舵又は左転舵操作に対応して、油圧ポンプ１０
からの作動油が接続点ＣＡＩと接続点Ｃ０及びＣａｔと
の間の流路り、及びＬ２を介して左右の圧力室１２Ｌ及
び１２Ｒに圧力差を持って作用するように構成されてい
る。

流路し、及びＬ２には、可変オリフィスで構成される、
第１の可変絞りＩＲ，ＬＬが介挿され、流路り、及びり
、には、同様に可変オリフィスでだ構成される第１の可
変絞り２Ｒ及び２Ｌが介挿されている。また、流路Ｌ３
及びＬ４の第１の可変絞り２Ｒ及び２Ｌの下流側にこれ
らと直列に第２の可変絞り３Ｒ及び３Ｌが介挿され、こ
れら第２の可変絞り３Ｒ及び３Ｌと第１の可変絞Ｊ１７
２Ｒ及び２Ｌとの接続点ＣＣＩ及びＣＣ２がそれぞれ外
部制御ユニット１６の入力側に接続されている。

そして、前記第１の可変絞りＩＬ、ＩＲ及び３Ｌ、３Ｒ
並びに第２の可変絞り２Ｌ、２Ｒは、ステアリングホイ
ール１５の例えば右方向の操舵によって第１の可変絞り
ＩＲ，３Ｒ及び第２の可変絞り２Ｒの３つが、左方向の
操舵によって第１の可変絞りＩＬ、３Ｌ及び第２の可変
絞り２Ｌの３つがそれぞれ連動して後述する操舵トルク
Ｔに対応してその絞り面積が縮小する方向に変化するよ
うに構成されている。すなわち、ステアリングホイール
１５の転舵操作によって、発生するトーションバー等の
捩り弾性力による操舵トルクＴに基づいて、各絞りＩＲ
，ＩＬ；２Ｒ，２Ｌ及び３Ｒ。

３Ｌの絞り面積Ａ、、Ａ、及びＡ３が変化する。

ここで、各絞りＩＲ，ＬＬ、３Ｒ，３Ｌ及び２Ｒ。

２Ｌの操舵トルクＴに対する絞り面積特性は、それぞれ
第２図（ａｌ及び（ｂ）に示すように選定されている。

すなわち、第１の可変絞りＩＲ，ｌＬ及び３Ｒ。

３Ｌのそれぞれについては、第２図（ａ）に示す如く、
操舵トルクＴの値が所定値Ｔ１に達するまでは、直線１
１１で示す如く操舵トルクＴの増加に伴って絞り面積が
比較的急激に低下し、所定値Ｔ、を越えると略零に近い
絞り面積となるように低車速用特性に選定されている。

また、第１の可変絞り２Ｒ，２Ｌのそれぞれについては
、第２図（ｂ）に示す如く、操舵トルクＴの所定値Ｔ１
より小さい所定値ＴＩ′に達するまでは、前記第１の可
変絞りＩＲ，ＩＬの直線Ｌｌに比較して緩やかな傾斜の
直線”２１で示す如く比較的急激に絞り面積が低下し、
所定値ＴＩ　’から所定値Ｔ２までの間は比較的緩やか
な直線Ｉ！２□で示す如く比較的緩やかに絞り面積が低
下し、所定値Ｔ２を越えると略零に近い絞り面積となる
ように高車速特性に選定されている。

外部制御ユニット１６は、第３図に示すように、切換弁
１７と外部制御可変絞り２１とで構成されている。

切換弁１７は、所定間隔を保って形成された２つの入カ
ポ−）１８ａ及び１８ｂとこれら人カポ）１８ａ及び１
８ｂ間の中央位置に形成された１つの出力ポート１８ｃ
と円筒状の空間であるスプール収納部１８ｄとを有する
弁ハウジング１８と、この弁ハウジング１８のスプール
収納部１８ｄに摺動自在に配設されたスプール１９とを
備えている。また、スプール収納部１８ｄのスプール１
９によって画成される左右の圧力室１８ｅ、１８ｆにそ
れぞれ入カポ−）１８ｇ、１８ｈが形成され、これら入
力ポート１８ｇ及び１８ｈが油圧ブ、リッジ回路１４の
接続点ＣＣ２及びＣＣＩにそれぞれ接続されていると共
に、入力ポート１８ａ及び１８ｂが油圧ブリッジ回路１
４の接続点ＣＣＩ及びＣＣ２に接続されている。

スプール１９は、軸方向両端の大径部１９ａ。

１９ｂとこれら間に形成された小径部１９ｃとで構成さ
れ、その大径部１９ａ、１９ｂの外端面と弁ハウジング
１８のスプール収納部１８ｄを形成する側壁との間に介
挿された復帰スプリング２０ａ及び２０ｂによって通常
状態では中立位置に保持され、この中立位置で大径部１
９ａ、１９ｂの外周面によって入力ポート１８ａ及び１
８ｂがそれぞれ閉塞されている。

外部制御可変絞り２１は、ソレノイドバルブで構成され
、切換弁１７の出力ポート１８Ｃと油圧ブリッジ回路１
４のリザーブタンク１１に連通ずる接続点ＣＡ□との間
の第３バイパス流路Ｌ６に介挿されており、前記操舵ト
ルクに応動する可変絞りＩＬ、ＩＲ〜３Ｌ、３Ｒとは関
連せず独立して車速に応じて絞り面積Ａ４が制御される
。すなわち、車速センサ２２からの車速検出信号ＶＯが
制御ユニットＵに供給され、この制御ユニットＵで車速
検出信号ｖＩｌｌの値に応じた電流値の励磁電流Ｉｖに
変換され、この励磁電流■９が外部制御可変絞り２１に
供給されることによって、その絞り面積Ａ４が第２図（
ｅ）に示す如く車速■の増加に伴って緩やかなＳ字状曲
線に沿って増加するように選定されている。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両が停車状
態にあってステアリングホイール１５を操舵しておらず
、転舵輪が直進走行状態の中立位置にあるものとする。

この状態では、コントロールバルブ１３の可変絞りＩＬ
、ＩＲ〜３Ｌ、３Ｒの全てが全開状態となっており、油
圧ポンプ１０から供給される所定油圧の作動油は、その
全量がコントロールバルブ１３の油圧ブリッジ回路１４
に供給されるが、この油圧ブリッジ回路１４の流路り、
及びＬ４と流路Ｌ２及びＬ３とに等しい流量で分流され
るので、パワーシリンダ１２の左右の圧力室１２Ｌ、１
２Ｒは、同圧となって両者間に差圧を生じることがなく
、このパワーシリンダ１２で操舵補助トルクは何ら発生
することはく、転舵輪は直進走行状態を維持する。

一方、油圧ブリッジ回路１４の流路Ｌ３及びＬ４におけ
る接続点Ｃｃｌ及びＣＣ２間の差圧も等しいので、外部
制御ユニシト１６における切換弁１７の左右の圧力室１
８ｅ及び１８ｆの圧力が等しくなり、スプール１９が中
立位置に保持されるので、入カポ−）１８ａ及び１８ｂ
が閉塞状態となり、且つ車速センサ２２で検出される車
速Ｖが零であリ、外部制御可変絞り２１の絞り面積Ａ４
が零となって、全閉状態となっている。したがって、流
路し３及びＬ４において可変絞り２Ｌ、３Ｌ及び２Ｒ，
３Ｒが直列関係となっている。

この停車状態で、ステアリングホイール１５を例えば右
切りして所謂据りり状態とすると、そのときのステアリ
ングホイール１５に作用する操舵トルクに応じて絞りＩ
Ｒ〜３Ｒが互いに連動してそれらの絞り面積Ａ１〜Ａ３
が縮小方向となるが、他方の絞りＩＬ〜３Ｌは全開状態
を維持する。

したがって、流路Ｌ２については第１の可変絞りＩＬが
介挿されていない単なる流路の状態となり、同様に流路
Ｌ４についても第２の可変絞り２Ｌ及び第１の可変絞り
３Ｌが介挿されていない単なる流路の状態となり、油圧
ブリッジ回路１４の等価油圧回路は、第４図（ａ）に示
すようになる。

この第４図（ａ）において、流路Ｌ３においては、第２
の可変絞り２Ｒと第１の可変絞り３Ｒとが直列関係に接
続されているので、これら２つの絞り２Ｒ，３Ｒを第４
図（ｂ）に示す如く単一の等価可変駿りＯＡとみなすと
、その絞り面積ＡＡは次式で表すことができる。

ここで、第２の可変絞り２Ｒと第１の可変絞り３Ｒとは
、同一操舵トルクＴに対して第１の可変絞り３Ｒの絞り
面積Ａ３の方が小さく選定されているので、流路し３に
おける絞り面積は、第１の可変絞り３Ｒの絞り面積Ａ、
が支配的となり、操舵トルクＴの増加に伴う閉じ切りが
早くなる。

、据切り状態では、パワーシリンダー２はこれと並列に
介挿された等価可変絞りｏ８の存在により、第５図で実
線図示の直線ｌＬで示す如く、所定値Ｔ１以上の操舵ト
ルクＴが入力されたときに、右油圧室１２Ｒに最大油圧
が供給され、左油圧室１２Ｌはリザーブタンク１１のド
レン圧となるので、その差圧が大きくなり、これに応じ
てパワーシリンダー２で発生する操舵補助トルクが大き
くなって、ステアリングホイール１５の転舵操作を軽く
行うことができる。このとき、外部制御ユニット１６の
切換弁１７において、流路Ｌ３側の油圧が流路Ｌ４側の
油圧に比較して高くなり、スプール１９が左動して入力
ポート１８ａが開くことになるが、車両が停車状態であ
るので、外部制御可変絞り２１は全閉状態を維持し、油
圧ブリッジ回路１４の接続点ＣＣＩ及び接続点ＣＡｇ間
にバイパス路が形成されることはない。

一方、車両が高車速で走行しているときには、車速セン
サ２２から高車速検出信号ＶＤが出力されるので、制御
ユニッ）Ｕから比較的高電流値の励磁電流Ｉｖが出力さ
れる。このため、外部制御ユニット１６の外部制御可変
絞り２１が全開状態となり、単なる油路とみなすことが
できる。このとき、ステアリングホイール１５を転舵し
ていない状態で操舵トルクＴが零であるときには、コン
トロールバルブ１３の各絞りＩＬ、ＩＲ〜３Ｌ。

３Ｒが前記据切り時と同様に全開状態を維持し、パワー
シリンダ１２の両袖圧室１２Ｌ、１２Ｒ間には、差圧が
生じることがなく、このパワーシリンダ１２で操舵補助
トルクを発生することはない。

しかしながら、このステアリングホイール１５の非転舵
状態から、例えば右切りして右旋回状態とすると、前述
したようにコントロールバルブ１３の可変絞りＩＲ〜３
Ｒの絞り面積が縮小方向となり、可変絞りＩＬ〜３Ｌが
全開状態を維持する。

したがって、流路Ｌ３の接続点ＣＣＩの圧力が流路Ｌ４
の接続点ＣＣ２の圧力に比較して高くなるので、外部制
御ユニット１６における切換弁１７のスプール１９が左
動して入力ポート１８ａを開く。このとき、入力ポート
１８ａが全開状態となると、接続点ＣＣＩの圧力がリザ
ーブタンク１１のドレン圧となり、接続点ＣＣＺの圧力
と等しくなるため、スプール１９は接続点ＣＣＩ及びＣ
ａｘ間に適度の差圧を生じる位置に安定することになり
、入力ポート１８ａとスプール１９との間に絞りが介挿
された状態となって完全なバイパス流路を形成すること
ができないが、この絞りの絞り面積は復帰スプリング２
０ａ及び２０ｂの押圧力を比較的小さく設定することに
より、無視し得る程度に小さくすることができる。

したがって、油圧ブリッジ回路１４の等価油圧回路は、
第６図（ａｌに示すように、流路Ｌ３の第１の可変絞り
３Ｒと並列に右操舵用バイパス流路り。

が形成されることになる。そして、このバイパス流路り
、の絞り面積と第１の可変絞り３Ｒの絞り面積Ａ３とを
合算した絞り面積は、十分に大きな絞り面積となるので
、両者を単なる油路とみなすことができ、流路Ｌ３には
第２の可変絞り２Ｒのみが介挿されていることと等価と
なり、第６図（ｂ）に示すようになる。

この第６図（ｂ）において、パワーシリンダ１２に対し
て第１の可変絞りＩＲと第２の可変絞り２Ｒとが並列関
係となるので、第６図（Ｃ）に示す如く、両者の絞り面
積Ａ、及びＡ２を合算した絞り面積Ａｃ　　（＝Ａ＋　
＋Ａｚ　）の等価可変絞りＯｃとみなすことができる。

この第６図（Ｃ１から明らかなように、高速走行状態で
のステアリングホイール１５の転舵時には、パワーシリ
ンダ１２はこれと並列に介挿された等価可変絞りＯｃの
存在により、第５図で鎖線図示の曲線！！□で示す如く
、所定値Ｔ５以上の操舵トルクＴが入力されたときに、
右油圧室１２Ｒ及び左油圧室１２Ｌ間の差圧Ｐが小さく
なり、これに応じてパワーシリンダ１２で発生する操舵
補助トルクが小さくなって、ステアリングホイール１５
の転舵操作を重くすることができ、急操舵を防止して操
縦安定性を確保することができる。

さらに、車両が据切り及び高速走行状態の中間の車速で
走行している状態では、そのときの車速に応じて外部制
御弁１６における外部制御可変絞り２１の絞り面積Ａ４
が高速走行時の状態から縮小することになる。したがっ
て、ステアリングホイール１５を右切りしたときに、流
路Ｌ３においてバイパス流路り、と第２の可変絞り３Ｒ
とが並列関係となり、これらの等価可変絞り０［ｌはそ
の絞り面積ＡＤが外部制御可変絞り２１の絞り面積Ａ４
と第１の可変絞り３Ｒの絞り面積Ａ３との和の絞り面積
Ａｎ　　（−Ａａ　＋Ａ３　）で表され、これが高速走
行状態に比較して小さな値となるので、流路Ｌ３に第２
の可変絞り２Ｒと等価可変絞りＯｏとが直列に介挿され
ることになり、これらの等何校り面積０．が高速走行状
態及び据切り状態の中間の値となり、結局パワーシリン
ダ１２の左右の油圧室１２Ｌ、１２Ｒ間の差圧が据切り
状態及び高速走行状態の中間の車速に応じた値となって
、パワーシリンダ１２で発生される操舵補助トルクも両
者の中間の車速に応じた値となる。

また、据切り時、高車速走行時及び中間車速走行におい
て、ステアリングホイール１５を左切りすると、これに
応じて可変絞りＩＬ〜３Ｌの絞り面積が縮小方向となり
、可変絞りＩＲ〜３Ｒの絞り面積が全開状態を維持する
ので、パワーシリンダ１２の左油圧室１２Ｌが高圧側、
右油圧室１２Ｒが低圧側とそれぞれなるので、パワーシ
リンダ１２で左転舵を補助する操舵補助トルクを発生さ
せると共に、油圧ブリッジ回路１４の接続点ＣＣ２が高
圧側、接続点ＣＣＩが低圧側とそれぞれなるので、外部
制御ユニット１６における切換弁１７のスプール１９が
右動して入力ポート１８ｂを開状゛態として、流路Ｌ４
における第１の可変絞り３Ｌに対する左操舵用バイパス
流路が形成される。

このように、第１の実施例によると、据切り時の除く他
の走行状態で、ステアリングホイール１５の右切り及び
左切りの何れの転舵操作によっても、外部制御弁１６の
切換弁部１７によって油圧ブリッジ回路１４の接続点Ｃ
ＣＩ及びＣＣ２からの作動油が単方向の流れとして外部
制御可変絞り２１に供給されることになり、１つの外部
制御可変絞り２１でステアリングホイール１５の右切り
及び左切りの何れの転舵操作によっても同−絞り特性を
得ることができる。

次に、この発明の第２実施例を第７図について説明する
。

この第２実施例は、外部制御ユニット１６における切換
弁１７の構成を簡易化するようにしたものである。

すなわち、第７図に示すように、入力ポート１８ａが油
圧ブリッジ回路１４の接続点ＣＣ２に、入カポ−）１８
ｂが接続点ＣＣＩにそれぞれ接続されると共に、弁ハウ
ジング１８に形成された人力ポ−）１８ｇ及び１８ｈが
省略され、且つ切換弁１７のスプール１９をその中立位
置で入力ポート１８ａ及び１８ｂをそれぞれ全開状態と
するように大径部１９ａ、１９ｂの外端面間距離が選定
され、且つ中心部に比較的絞り面積の大きい固定絞りを
兼ねる貫通油路１９ｉが形成され、この貫通油路１９ｉ
と小径部１９ｃとの間に連通孔１９ｊが形成されている
ことを除いては第１実施例と同様に構成され、第３図と
の対応部分には同一符号を付しその詳細説明はこれを省
略する。

この第２実施例によると、接続点ＣＣＩ及びＣＣ２間に
差圧が生じ、例えばステアリングホイール１５を左切り
して接続点ＣＣ２が高圧側、接続点ＣＣＩが低圧側とな
ると、貫通油路１９’ｉが固定絞りを兼ねている関係で
、スプール１９が右動することになり、入力ポート１８
ｂが閉状態となって、前記第１実施例と同様の切換弁と
しての機能を発揮させることができ、しかもこの場合に
は、入力ポート１８ｇ及び１８ｈが省略されていること
により、切換弁１７に対する油圧配管又は油路を２本分
削減することができ、切換弁１７の構造を簡易化するこ
とができる利点がある。

次に、この発明の第３実施例を第８図について説明する
。

この第３実施例は、外部制御ユニット１６における切換
弁１７と外部制御可変絞り２１とを一体に形成すること
により外部制御ユニットの構成をより簡易化するように
したものである。

すなわち、第８図に示すように、切換弁１７のスプール
１９が比較的絞り面積の小さい固定絞りを兼ねる貫通油
路１９ｉを形成した円筒状に形成し、且つ弁ハウジング
１８の出力ポート１８ｃが左圧力室１８ｅの左側面に形
成され、弁ハウジング１８のスプール収納部１８Ｃの左
側に出力ポート１８ｃと連通する外部制御可変絞り２１
が一体に形成されている。この外部制御可変絞り２１は
、切換弁１７の出カポ−）１８ｃに連通路２４を介して
連通ずるバルブ室２５と、このバルブ室２５の連通路２
４との境界位置に形成された弁座２６に対して進退自在
に配設されたニードル２７と、このニードル２７を制御
ユニットＵから供給される励磁電流工、によって進退駆
動する比例ソレノイド２８とで構成されている。

この第３実施例によると、比例ソレノイド２８の励磁電
流を車速に応じて制御することにより、ニードル２７と
弁座２６との間隙が制御されて可変絞りが構成され、−
左切換弁１７はその出力ポート１８ｃが左圧力室１８ｅ
に設けられていることを除いては、前記第２実施例と同
様の構成を有するので、この第２実施例と同様の油路切
換機能を発揮することができる。その結果、外部制御ユ
ニットとしての機能は第２実施例と同様でありながら、
切換弁１７と外部制御可変絞り２１とを同−弁ハウジン
グ１８内に一体に形成したことにより、外部制御ユニッ
ト１６の組付が容易となると共に、外部制御ユニット１
６全体の構成を筒易小型化することができ、点検整備作
業を容易に行うことができる利点がある。

なお、この第３実施例においては、外部制御可変絞り２
１としてニードルバルブを適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、第９図に示すよ
うに、ニードルバルブに代えて比例ソレノイド２８によ
って摺動されるスプール３０及び復帰スプリング３１で
構成されるスプールバルブを適用することもできる。

次に、この発明の第４実施例を第１０図及び第１１図に
ついて説明する。

この第４実施例においては、第１０図及び第１１図に示
す如く、前記第１実施例の外部制御ユニット１６におけ
る切換弁１７のスプール１９を摺動させる差圧源として
油圧ブリッジ回路１４の接続点ＣＣＩ及びＣＣ２間の差
圧を利用する場合に代えて、パワーシリンダ１２の左右
の油圧室１２Ｌ。

１２Ｒの差圧を利用するようにしたことを除いては前記
第１実施例と同様の構成を有し、第１図及び第３図との
対応部分には同一符号を付しその詳細説明はこれを省略
する。

この第４実施例によると、ステアリングホイール１５の
右切り時には、切換弁１７の入力ポート１８ａが全開状
態に、左切り時には入力ボート１８ｂが全開状態にそれ
ぞれ切換えられるので、前記第１実施例と同様の動作を
行うことができ、しかも外部制御ユニッ）１６における
切換弁１７のスプール１９がパワーシリンダ１２の左右
油圧室１２Ｌ及び１２Ｒ間の差圧によって摺動制御され
るので、油圧ブリッジ回路１４の接続点ＣＣＩ及びＣＣ
２間の差圧に比較して大きな差圧を使用することができ
るので、復帰スプリング２０ａ、２０ｂの押圧力を大き
くして応答性を向上させることができると共に、高車迷
走行状態で、外部制御可変絞り２１が全開状態となった
ときに、入力ボート１８ａ及び１８ｂの何れか一方を全
開状態に、他方を全閉状態に制御することができ、ステ
アリングホイール１５を右切りした状態での流路Ｌ３の
第１の可変絞り３Ｒ及びステアリングホイール１５を左
切りした状態での流路Ｌ４の第１の可変絞り３Ｌを、絞
り部の殆どないバイパス流路でバイパスすることができ
る等の利点がある。

次に、この発明の第５実施例を第１２図について説明す
る。

この第５実施例は、外部制御ユニット１６の切換弁１７
を２つの逆止弁を組み合わせて構成したものである。

すなわち、第１２図に示すように、油圧ブリッジ回路１
４の流路Ｌ３及びＬ４の接続点ＣＣＩ及びＣＣ２と外部
制御可変絞り２１との間の右操舵用バイパス流路り、及
び左操舵用バイパス流路り、にそれぞれ外部制御可変絞
り２１に対する流れを許容し、その逆方向の流れを遮断
するインラインチェック弁、アングルチェック弁等の逆
止弁５０及び５１が介挿され、これら逆止弁５０．５１
で油圧ブリッジ回路１４の圧力に応動する切換弁１７が
構成されていることを除いては前記第１実施例と同様の
構成を有する。

この第５実施例によると、ステアリングホイール１５の
右切り時には、逆止弁５１が開き、逆止弁５０が閉じて
右操舵用バイパス流路り、が連通状態に、左切り時には
逆止弁５０が開き、逆止弁５０が閉じて左操舵用バイパ
ス流路り、が連通状態にそれぞれ切換えられるので、前
記第１実施例と同様の動作を行うことができ、しかも切
換弁１７が２つの逆止弁で構成されているので、スプー
ル弁構成に比較して構成をより簡易化することができる
利点がある。

なお、上記第１〜第５実施例においては、外部制御ユニ
ット１６を車速に応じて制御する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、第１３図に示す如
く、制御ユニットＵに車速センサ２２の車速検出信号■
。に代えて運転席の近傍に設けたローフリスインチ、可
変抵抗器等で構成される操舵トルク選択器４０の選択信
号を供給し、この操舵トルク選択器４０を操作すること
により、制御ユニッ）Ｕから出力する励磁電流Ｉ９の値
を任意に変更可能に構成して、運転者の好みに応じて油
圧ブリッジ回路１４全体の等何校り面積を任意に変更し
、任意の操舵補助トルクをパワーシリンダ１２によって
発生させるようにしてもよい。

また、第１４図に示すように、路面の摩擦係数を検出す
る摩擦係数センサ４１を設け、この摩擦係数センサ４１
の摩擦係数検出値に応じて制御ユニットＵからの励磁電
流を変更することにより、路面の摩擦係数に応じて最適
な操舵補助トルクをパワーシリンダ１２で発生させるよ
うにしてもよい。すなわち、摩擦係数センサ４１からの
摩擦係数検出値が制御ユニソｉ−Ｕに供給され、この制
御ユニッ）Ｕで励磁電流ＩｖＯ値を低摩擦係数時には比
較的大きな値に、高摩擦係数時には小さな値に、それら
の中間の摩擦係数時には両者の中間の値にそれぞれ制御
する。ここで、摩擦係数センサ４１としては、ワイパス
イッチと連動する切換スイッチ、雨滴センサ等の間接的
に路面摩擦係数を検出するもの、或いは車両の前輪及び
後輪の回転数を検出し、両者の回転数差を算出して摩擦
係数を算出したり、駆動輪のスプラッシュ量を検出して
摩擦係数を算出したりして直接的に路面摩擦係数を検出
するもの等を適用し、得る。この場合、路面摩擦係数に
よってのみ外部制御ユニット１６を制御する場合に限ら
す車速に応じて算出した励磁電流値を摩擦係数センサ４
１の摩擦係数検出値で補正するようにしてもよい。

その他、車両の加減速装置の作動を検出するセンサを設
け、このセンサの検出値に基づき車両の加減速の頻度を
算出し、これによって車両の走行状態を判断して外部制
御ユニット１６を車速によって制御する場合の車速感応
パター゛／即ち第２図（Ｃ１の車速に対する絞り面積特
性を変更するようにしてもよく、さらには、ステアリン
グホイール１５の操舵角を検出する操舵角センサとその
出力を微分して操舵角速度を算出する操舵角速度算出手
段とを設け、操舵角センサの操舵角検出値及び操舵角速
度算出手段の操舵角速度算出値に基づき前記車速感応パ
ターンを変更して急転舵を防止し、操桁安定性を向上さ
せるようにしてもよく、またさらに、車両前輪荷重を検
出する荷重センサを設け、前輪荷重の変化に応じて外部
制御ユニット１６を制御するようにしてもよい。

さらに、上記実施例においては、油圧ブリッジ回路１４
におけるパワーシリンダ１２の下流側の流路Ｌ３及びＬ
４に第２の可変絞り２Ｒ及び２Ｌを介挿した場合につい
て説明したが、第２の可変絞り２Ｒ，２Ｌを介挿せず、
第１の可変絞りＩＲ。

２Ｒ，ＬＬ、２Ｌのみを有しパワーシリンダ１２と並列
にバイパス流路を形成した所謂流量制御形式のパワース
テアリングに適用してもよいことは言うまでもない。

また、パワーシリンダ１２の上流側の流路Ｌ１及びＬ２
に第１の可変絞りＩＲ及びＩＬと直列に第１の可変絞り
３Ｒ及び３Ｌを介挿し、これらの接続点間に外部制御ユ
ニット１６を介挿してもよく、またパワーシリンダ１２
と並列にバイパス流路を形成し、このバイパス流路に外
部制御ユニット１６を介挿するようにしてもよ（、要は
バイパス流路の流量を制御することにより、パワーシリ
ンダ１２の左右の圧力室１２Ｌ、１２Ｒ間の差圧を制御
するように構成されていればよいものである。

またさらに、上記各実施例においては、ステアリングギ
ヤ機構としてラックアンドビニオン式を適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、他
の形式のステアリングギヤ機構を適用し得ることは言う
までもない。

〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、一端が左及び
右操舵用高圧油路部に接続された左及び右操舵用バイパ
ス流路の他端に両者の一方をリザーブタンクに連通ずる
第３バイパス流路に介挿された操舵トルク以外の外部制
御信号に応動する外部制御可変絞りに接続し、この外部
制御可変絞りを外部信号によって制御することにより、
油圧ブリッジ回路に接続されたパワーシリンダの左右の
圧力室間の差圧を制御するように構成したので、切換弁
で左操舵用バイパス流路及び右艮舵用バイパス流路の作
動流体流れを単方向化し、これを外部制御可変絞りに供
給して、バイパス流量を制御することができ、１つの外
部制御可変絞りを設けるのみでよく、外部制御系の構成
を簡易化することができ、製造コストの低減、車両搭載
性の向上及び信頼性の向上を図ることができると共に、
絞り特性の設計の自由度が向上するうえ、絞り特性の調
整を容易に行うことができ、逆方向の流れを考慮する必
要がないので、制御幅、感度を自由に設定することがで
き、パワーシリンダの左右油圧室間の差圧の制御を最適
に行うことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す油圧系統図、第２
図（ａ）〜（Ｃ）は、それぞれこの発明に適用し得る第
１の可変絞り、第２の可変絞り及び外部制御可変絞りの
操舵トルクに対する絞り面積特性を示す特性線図、第３
図は第１実施例に適用し得る外部制御弁の一例を示す断
面図、第４図（ａｌ〜（Ｃ）は第実施例の据切り時の動
作の説明に供する等価油圧回路図、第５図は据切り時、
中速走行時及び高速走行時における操舵トルクに対する
パワーシリンダの油圧特性を示す特性線図、第６図（ａ
）〜（Ｃ）はそれぞれ第１実施例の高速走行時の動作の
説明に供する等価油圧回路図、第７図はこの発明の第２
実施例を示す断面図、第８図はこの発明の第３実施例を
示す断面図、第９図は第３実施例の変形例を示す断面図
、第１０図はこの発明の第４実施例を示す油圧系統図、
第１１図は第４実施例に適用し得る外部制御弁の一例を
示す断面図、第１２図はこの発明の第５実施例を示す油
圧系統図、第１３図及び第１４図はそれぞれこの発明の
他の実施例を示す油圧系統図である。 図中、Ｌ１〜Ｌ４は流路、Ｌ、は右操舵用バイパス流路
、Ｌｂは第３バイパス流路、Ｌ、は左操舵用バイパス流
路、ＩＬ、ＩＲ，３Ｌ、３Ｒは第１の可変絞り、２Ｌ、
２Ｒは第２の可変絞り、ＩＯは油圧ポンプ、１１はリザ
ーブタンク、１２はパワーシリンダ、１２Ｌ、１２Ｒは
圧力室、１３はコントロールバルブ、１４は油圧ブリッ
ジ回路、１５はステアリングホイール、１６は外部制御
ユニット、１７は切換弁、１８は弁ハウジング、１９は
スプール、２１は外部制御可変絞り、２２は車速センサ
、Ｕは制御ユニット、４０は操舵トルク選択器、４１は
摩擦係数センサ、５０．５１は逆止弁である。 第　１　図 第２図（０） 第２　図　（ｂ） 第２図（ｃ） 第３図 第４図（Ｃ） 第５図 Ｓ自ｔトルク　　　　１１ 第６図（Ｃ） 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 影

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４つの流路を環状に接続して油圧ブリッジ回路を構成し
   、前記各流路に操舵トルクに応動する可変絞りを設ける
   と共に、前記油圧ブリッジ回路の一方の対角線上の接続
   点間にパワーシリンダの左右の圧力室を接続し、他方の
   対角線上の一方の接続点を流体圧源に、他方をリザーブ
   タンクにそれぞれ接続したパワーステアリングの油圧制
   御装置であって、前記左圧力室の上流及び下流に配設さ
   れた可変絞りと当該左圧力室とで挟まれる油圧ブリッジ
   回路の左操舵用高圧油路部に一端が接続された左操舵用
   バイパス流路と、前記右圧力室の上流及び下流に配設さ
   れた可変絞りと当該右圧力室とで挟まれる油圧ブリッジ
   回路の右操舵用高圧油路部に一端が接続された右操舵用
   バイパス流路と、一端が前記両操舵用バイパス流路の他
   端に接続され、他端が第３バイパス流路を介して前記リ
   ザーブタンクに接続されると共に、前記両操舵用高圧油
   路部圧力に応じて前記両操舵用バイパス流路の一方を第
   ３バイパス流路に選択的に切換える切換弁と、前記第３
   バイパス流路に操舵トルク以外の外部信号によって絞り
   面積が制御される外部外部制御可変絞りとを備えたこと
   を特徴とするパワーステアリングの油圧制御装置。