JPS6340366Y2

JPS6340366Y2 -

Info

Publication number: JPS6340366Y2
Application number: JP11021381U
Authority: JP
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1988-10-21
Also published as: JPS5815581U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は車両のパワーステアリングの作動油の
流量を車速に応じて制御する装置の改良に関す
る。

自動車などのステアリング操作力を軽減する目
的で、油圧力を利用して車輪の換向操作をパワー
アシストするパワーステアリングの装着率が高ま
つてきているが、一般に車輪の換向抵抗は車速と
ともに変化し、高速走行域ほど抵抗が減少する傾
向にあるため、油圧によるアシスト力は低速走行
域で大きなものが要求される反面、高速走行域で
は操縦安定性を高める意味からも、むしろマニア
ルステアリングに近い程度でよいとされている。

そこで、車速に応じてパワーステアリングの油
圧アクチユエータに供給する油量を減じて高速安
定性を改善するようにした速度感応型のパワース
テアリングシステムが、例えば、特公昭54−
34211号として提案されている。

いまこれを第１図にもとづいて説明すると、エ
ンジンに同期して駆動される油圧ポンプ１からの
作動油は、可変オリフイス２を介してパワーステ
アリングの油圧アクチユエータ３へと、図示しな
い切換弁（ハンドル操作を感知して切換わる）を
介して供給される。

そして、可変オリフイス２の上流から作動油の
一部をバイパスしてリザーバ４に戻す流量バイパ
ス弁５が設けられる。

流量バイパス弁５は可変オリフイス２の前後の
差圧に応動し、差圧が一定値を越えると開弁して
余剰流量をリザーバ４へと戻し、これにより主と
して低速域で必要量の作動油を油圧アクチユエー
タ３に供給する。

可変オリフイス２は車速センサ７の出力にもと
づいて絞り開度が変化し、車速の上昇に従つて流
路を絞り、これによりバイパス流量を増加させ
（あるいは高速域でのみバイパス）、高速域での作
動油流量を減じてマニアルステアリングに近い状
態をつくりだす。

したがつて、第２図にも示すように、油圧アク
チユエータ３への供給流量は、エンジン回転数が
上昇してポンプ吐出量が所定値まで増えると、可
変オリフイス２の前後差圧を感知して流量バイパ
ス弁５が開いた時点で、その流量に保たれる。

さらに車速が増加（回転数増大）して中速域か
ら高速域へと移行すると、可変オリフイス２が車
速に応じて流路を絞り始め、作動油の供給量を高
速域での操安性を確保するのに十分な程度に減ら
すのである。

ところがこのような装置にあつては、可変オリ
フイス２は車速センサ７の出力にもとづいて作動
する電磁ソレノイドで構成してあるため、仮に高
速域で電気系統の故障が起こつたりすると、電磁
的に可変オリフイス２が初期状態、すなわち全開
状態に復帰し、油圧アクチユエータ３への供給流
量が急に増大（第２図の斜線領域）することにな
り、ハンドル操作力が突然軽くなり、思わぬ事故
を招く恐れがあつてはなはだ好ましくない。

本考案はこのような問題に着目し、車速検出系
統が故障しても、高速域での流量増大を所定以下
に抑えることにより、高速操安性に対する安全度
の向上をはかつたパワーステアリングの流量制御
装置を提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明
する。

本考案では、第３図に示すように可変オリフイ
ス２の上流に可変オリフイス付流量制御弁１２が
介装される。

可変オリフイス２は第１図のものと同様に構成
されるが、車速センサ７からの出力により、所定
の高速域で車速に応じて流路を絞る。

そして流量制御弁１２はバルブハウジング１５
の内部に差圧応動型のスプール１６が摺動自由に
収められ、このスプール１６の位置により、ポン
プポート１７からの作動油を供給ポート１８とバ
イパスポート１９とに分流する。

ポンプポート１７は上記油圧ポンプ１へ、供給
ポート１８はアクチユエータ３へ、またバイパス
ポート１９はリザーバ４へとそれぞれ連通する。

ポンプポート１７と供給ポート１８との間に位
置して通口２１をもつ隔壁２２が形成され、この
通口２１に先端を挿入したドルーピングピン２３
が、前記スプール１６に連結される。

ドルーピングピン２３は軸部２５の先端に拡径
した頭部２４をもち、縮径した軸部２５が通口２
１に面しているときと、頭部２４が面していると
きとでは、通口２１の有効流路面積を変化させ可
変オリフイスを構成するようになつている。

スプール１６の前端には、この通口２１を通過
する前の油圧P₁が作用し、その後端には通口２
１を通過後の油圧P₂が通路２６を介して後圧室
２７に導かれて作用するようになつている。

そして、スプール１６は後圧室２７に設けたス
プリング２８でストツパ２９と当るまで、図中左
方へと付勢され、これにより油圧ポンプ１からの
油量が少ないときは、バイパスポート１９を全閉
しているが、油量が増えるにしたがつて通口２１
を通るときの圧力差（P₁−P₂）が大きくなると、
スプリング２８に抗して右方へと押し戻されてバ
イパスポート１９を開き始める。

したがつて、この流量制御弁１２によれば、エ
ンジン回転数が上昇して油圧ポンプ１の吐出量が
増加してくると、ドルーピングピン２３を挿入し
た通口２１における絞りにより発生する圧力差
（P₁−P₂）で、スプール１６が次第に右方へ押さ
れてバイパスポート１９を開くので、ポンプポー
ト１７からの作動油の一部をバイパスポート１９
にも流す。

そしてポンプ吐出量が増えるに伴つて圧力差
（P₁−P₂）が大きくなろうとするので、スプール
１６はさらに大きくバイパスポート１９を開くよ
うに変位し、このようにして結局第４図にも示す
ように、供給ポート１８からパワーステアリング
アクチユエータ３への供給油量を、ポンプ吐出量
と関係なくほぼ一定値Q₁に保つ。

この油量Q₁はパワーアシスト力として比較的
大きな力が要求される低速走行域（エンジン低回
転域）で所定の油圧力を発揮できるように、ドル
ーピングピン２３の軸部２５が通口２１に挿入さ
れる範囲において所定の絞り面積に予め設定され
ている。

そしてさらにエンジン回転数（車速）が上昇し
てポンプ吐出量が増加すると、スプール１６もさ
らに右方へ移動して大きくバイパスポート１９を
開くのであるが、ある回転数N₁を越えた時点で、
スプール１６とともに変位するドルーピングピン
２３が、通口２１に対してそれまでの軸部２５か
ら頭部２４が挿入されて最小流路面積を規制する
ことから、供給ポート１８側への流量は、たとえ
通口２１の圧力差（P₁−P₂）が同一であつても
大幅に減少し、こんどは高回転域（高速走行域）
で必要な流量値Q₂に制御される。

一方この流量制御弁１２とともに、前記可変オ
リフイス２が車速センサ７の出力にもとづいて、
高速域において、車速の上昇に応じて流路を絞る
ことによりさらに供給流量を減少させる。

すなわち、可変オリフイス２が絞られると、そ
れだけ両オリフイス前後における圧力差が大きく
なり、これによりスプール１６が後退してバイパ
スポート１９を大きく開くので、バイパス流量が
増大する。

したがつて、高速域で実際にパワーステアリン
グアクチユエータ３に供給される流量は、第４図
にも示すように、流量Q₃ということになる。

ところで、流量制御弁１２は厳密には車速では
なく回転数によつての流量制御となるのであつ
て、例えばエンジン回転数が高い状態で低速ギヤ
を使用するつづら折坂の登坂時など、実際には車
速が高まらず、したがつて操舵抵抗が大きいにも
かかわらず流量がQ₂に減少する。そのため、流
量Q₂はこのようなときにもある程度のパワーア
シスト力が得られるように設定しておく。勿論、
この場合、車速が所定値に達しないので、可変オ
リフイス２は絞りを増さず、または絞つてもわず
かであつて、このため、ほぼ流量Q₂に保てるの
である。

これに対して、高速走行域で車速センサ７等の
電気系統に何等かの原因で故障を生じたときは、
可変オリフイス２は初期状態、すなわちその開度
が全開状態に復帰する。

しかし、この状態では、流量制御弁１２のドル
ーピングピン２３は頭部２４が通口２１に挿入さ
れて、上記のように流量をQ₂に保つているため、
仮に可変オリフイス２の絞りがなくなつても、従
来のように急激に供給流量が増大するのを防止で
きる。

つまり、高速操安性を損わない程度の流量Q₂
（ただし、これは前述のようにある程度のパワー
アシスト力を発揮する）に切換わるので、ハンド
ル操作力が大幅に変化するのを防止でき、いわゆ
るフエイルセーフとして働き、思わぬ事故を招く
恐れがなくなる。

以上のように本考案によれば、高速走行域で車
速検出機能が故障しても、いわゆるフエイルセー
フ的に流量制御弁がある程度供給流量を絞り込ん
でいるため、急激にハンドルが軽くなることがな
く、高速操安性に対する安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の回路図、第２図はその作動
特性図である。第３図は本考案の実施例を示す断
面図、第４図はその作動特性図である。１……油圧ポンプ、２……可変オリフイス、３
……パワーステアリングアクチユエータ、７……
車速センサ、１２……流量制御弁、１５……バル
ブハウジング、１６……スプール、１７……ポン
プポート、１９……バイパスポート、２１……通
口、２３……ドルーピングピン、２４……頭部、
２５……軸部、２７……後圧室。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エンジンの回転に同期して駆動される油圧ポン
プと、この作動油の供給を受けて作動するパワー
ステアリングアクチユエータとの間に、車速を感
知して高速域で流路を絞る可変オリフイスと、こ
の可変オリフイスと直列に配置され差圧に応動し
て作動油の一部をリザーバへ逃がす流量制御弁と
を介装し、上記流量制御弁を、作動油の一部をリ
ザーバへと逃がすバイパスポートを開閉するスプ
ールと、このスプールに連動して供給ポートへの
通路面積を絞るドルーピングピンと、これら絞り
の前後差圧に前記スプールを応動させるようにス
プール後端に絞りの下流側の油圧を導く手段とか
ら構成し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。