JP2717563B2 - 車速感応型パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車速に応じてパワーアシスト力を制御す
る車速感応型パワーステアリング装置に関する。

（従来の技術） 第４図に示した従来の装置は、ポンプＰに接続した供
給通路１をステアリング制御弁SVの流入ポート２側に接
続するとともに、このステアリング制御弁SVの流出ポー
ト３は、戻り通路４を介してタンクＴに連通している。

上記ステアリング制御弁SVは、ハンドルＨの操作に関
連して切り換わるものである。このようにしたステアリ
ング制御弁SVには、この制御弁SVの切り換え位置に応じ
て移動方向が制御されるパワーシリンダPCを接続してい
る。

そして、上記供給通路１には、電磁可変絞り弁９を接
続しているが、この電磁可変絞り弁９は、コントローラ
Ｃに電気的に接続している。このコントローラＣには車
速センサー５を接続している。

このようにした車速センサー５は、当該車両の車速を
検出するとともに、その検出した車速信号をコントロー
ラＣに送る。この車速信号を受け取ったコントローラＣ
は、その車速信号に応じて可変絞り弁９の開度を制御す
るが、当該車両が高速になればなるほど、可変絞り弁９
の開度を小さくするようにしている。

上記のようにした供給通路１と戻り通路４との間に
は、バイパス通路６を接続しているが、このバイパス通
路６と供給通路１との交点は上記可変絞り弁９よりも上
流側になるようにしている。そして、このバイパス通路
６には、排出弁７を接続している。

このようにした排出弁７の両側にはパイロット室7a、
7bを設けるとともに、一方のパイロット室7aを電磁可変
絞り弁９の上流側に接続し、他方のパイロット室7bを電
磁可変絞り弁９の下流側に接続している。さらに、上記
他方のパイロット室7b側にはスプリング８を設け、当該
排出弁７がノーマル状態において図示の位置を保つよう
にしている。

しかして、当該車両の低速走行時には、その車速信号
に応じてコントローラＣが動作し、電磁可変絞り弁９の
開度を最大にする。このように可変絞り弁９の開度が最
大になれば、その前後の差圧がほとんど発生しないの
で、排出弁７がスプリング８の作用で図示のノーマル位
置を保ちバイパス通路６を閉じる。換言すれば、ポンプ
Ｐからの吐出流量のほぼ全量が、ステアリング制御弁SV
を介してパワーシリンダPCに供給される。

このようにパワーシリンダPCに供給される流量が多く
なれば、当該シリンダPCの出力も大きくなるので、それ
だけパワーアシスト力も大きくなる。

また、当該車両の高速走行時には、コントローラＣが
電磁可変絞り弁９の開度を小さくする。このように電磁
可変絞り弁９の開度が小さくなれば、その前後の差圧が
大きくなるとともに、その差圧が排出弁７のパイロット
室7a,7bに作用する。したがって、この排出弁７が上記
差圧分に応じて開くとともに、この排出弁７の開度に応
じてポンプＰの吐出量の一部をバイパス通路６からタン
クＴに戻す。つまり、このバイパス通路６を介してタン
クＴに戻された流量分だけ、ステアリング制御弁SVに供
給される流量が減少することになる。

そして、電磁可変絞り弁９の開度が全閉状態になる
と、ポンプＰの吐出量全量がバイパス通路６を経由して
タンクＴに戻されるので、そのときのパワーアシスト力
がゼロになる。

（本発明が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の装置では、当該車両の中高速
走行時に、パワーシリンダPCに対する供給流量を極端に
減らしてしまうと、速いハンドル操作や、ハンドルの操
作量を大きくしたときに流量不足を生じ、応答性が悪く
なるという問題があった。

また、上記のような応答性の低下を防止するために、
中高速時にもある程度の流量を供給しようとすると、そ
の流量変化の範囲が狭くなる。流量変化の範囲が狭くな
れば、それだけ操舵力の選択自由度を狭くせざるをえ
ず、その分、車速に最適な操舵力設定がしにくくなると
いう問題もあった。

この発明の目的は、速いハンドル操作のときにも、そ
の応答性が悪くならないようにした装置を提供すること
である。

（問題点を解決する手段） この発明は、ハンドル操作に関連して切り換わるステ
アリング制御弁と、このパワーステリアング制御弁に圧
力流体を供給するポンプと、このポンプと上記ステアリ
ング制御弁とを接続する供給通路と、ステアリング制御
弁をタンクに接続する戻り通路と、上記ステアリング制
御弁の切り換え方向に応じて駆動するパワーシリンダ
と、上記供給通路と戻り通路とを接続するとともに、上
記ステアリング制御弁に対して並列にしたバイパス通路
と、ポンプの吐出量をステアリング制御弁とバイパス通
路とに分流させる可変絞り弁とを備え、中高速走行時に
この可変絞り弁の開度を大きくして、バイパス通路への
排出流量を多くする構成に、しかも、上記バイパス通路
には、ハンドル操作に関連して開度が制御されるととも
に、このバイパス通路に流出した流体に絞り抵抗を付与
する可変絞りを設けた点に特徴を有する。

（本発明の作用） この発明は、上記のように構成したので、当該車両の
車速に応じて可変絞り弁の開度が制御される。そして、
この可変絞り弁の開度に応じてバイパス通路に排出され
る流量が決るとともに、その残りの流量がステアリング
制御弁側に供給されることになる。したがって、原則的
には、上記可変絞り弁の開度に応じてパワーシリンダへ
の供給流量が制御されることになる。

また、上記パイパス通路に設けた可変絞りの開度は、
ハンドル操作に連動して変化するので、当該可変絞りを
最大に開いた状態でも、換言すれば、当該車両の中高速
走行時にも、ハンドルの操作に連動してパワーシリンダ
への供給流量を多くすることができる。

（本発明の効果） この発明の装置によれば、中高速走行時のように、可
変絞り弁の開度が大きいときにも、ハンドル操作に連動
して可変絞りの開度を小さくできるので、そのバイパス
通路から排出される流量を減らして、パワーシリンダへ
の供給流量を確保できる。したがって、流量不足による
応答性の低下が問題になるようなことが一切なくなる。

（本発明の実施例） 第１〜３図に示した実施例は、バイパス通路６に電磁
可変絞り弁Ｖと、その下流側に可変絞りVOとを接続して
いる。

上記電磁可変絞り弁Ｖは、コントローラＣに電気的に
接続し、車速センサー５からの入力信号に応じて、その
開度を制御するものである。具体的には、当該車両の中
高速走行時にその開度を最大にし、低速走行時にその開
度を最小にするものである。そして、電磁可変絞り弁Ｖ
の開度が最大になると、ポンプＰの吐出量のほぼ全量が
バイパス通路６を経由してタンクＴに戻される。したが
って、パワーシリンダPCへの供給流量が少なくなり、そ
れだけパワーアシスト力が弱くなる。また、電磁可変絞
り弁Ｖの開度が最小になると、バイパス通路６が閉ざさ
れた状態になるので、ポンプＰの吐出量のほぼ全量がパ
ワーシリンダPCに供給され、パワーアシスト力が最大に
なる。

上記のようにした電磁可変絞り弁Ｖの下流側に設けた
可変絞りVOは、ハンドルＨの操作に連動して、その開度
を制御するものである。ただし、この可変絞りVOは前記
ステアリング制御弁SVに組み込まれているもので、その
具体的な構成は第２、３図に示すとおりである。

すなわち、ステアリング制御弁SVのケース12には、ス
タブシャフト13とピニオンシャフト14とを回転自在に内
装するとともに、これら両シャフト13、14をトーション
バー15を介して連結している。

上記スタブシャフト13は、ハンドルＨに連結するとと
もに、その周囲にスプール部16を形成している。そし
て、このスプール部16の周囲にスリーブ17を設け、これ
らスプール部16とスリーブ17とが相まってロータリバル
ブRVを構成している。

また、上記ピニオンシャフト14にはラックシャフト18
のラック18aにかみ合うピニオン14aを形成するととも
に、このラックシャフト18をパワーシリンダPC及び車輪
に連結している。

このようにしたピニオンシャフト14には、中継室19を
形成し、この中継室19にスプリング20とともにプランジ
ャ21を内装いしている。そして、このプランジャ21の摺
動方向は、上記スタブシャフト13及びピニオンシャフト
14の軸線に対して平行にしている。

上記中継室19は、インポート22及び絞り孔23を介し
て、電磁可変絞り弁Ｖの下流側のバイパス通路６に連通
させている。さらに、この中継室19は、通孔24→トーシ
ョンバー15の周囲に形成した通路25→スタブシャフト13
に形成した排出孔26→ケース12に形成した流出ポート３
を介して、戻り通路４側に接続している。

また、上記スタブシャフト13には、その半径方向にフ
ランジ部27を突出させ、当該フランジ部27に上記プラン
ジャ21を圧接させている。そして、このプランジャ21が
圧接する接触面にはＶ型の溝28を形成している。

しかして、ハンドルを中立位置に保持した状態から、
それを左右いずれかに回すと、それにともなってスタブ
シャフト13も回動する。ただし、ピニオンシャフト14は
接地抵抗の影響で回転しないので、ピニオンシャフト14
に対して、スタブシャフト13のみが相対変位する。

スタブシャフト13が上記のように相対変位すると、そ
の変位量に応じてロータリバルブRVが切り換わるので、
パワーシリンダPCのいずれか一方の室を、高圧ポート29
を介してポンプＰに連通させ、他方の室を流出ポート３
を介してタンクＴに連通させる。したがって、このパワ
ーシリンダPCに連係した前輪を所定の方向に転蛇する。
このようにパワーシリンダPCが動作すると、それにとも
なってラックシャフト18が移動し、ピニオンシャフト14
も回動する。つまり、パワーシリンダPCが動作すれば、
スタブシャフト13とピニオンシャフト14とが、相対変位
したまま回転し続ける。

上記のようにしてロータリバルブRVが切り換わって、
ポンプＰの吐出流体がパワーシリンダPCに供給されると
き、そのときの車両の走行速度に応じて電磁可変絞り弁
Ｖの開度が決まり、その開度に応じてパワーシリンダPC
に対する供給流量が制御されること前記のとおりであ
る。そして、このとき電磁可変絞り弁Ｖを経由した流体
は、次のようにしてタンクＴに戻される。すなわち、可
変絞り弁Ｖを通過した流体は、インポート22→絞り孔23
→中継室19→通孔24→通路25→排出孔26→排出ポート３
を介してタンクＴに戻される。

そして、上記のように電磁可変絞り弁Ｖの開度が決っ
ている状態で、ハンドルＨを速く操作すると、プランジ
ャ21が、Ｖ型の溝28から押し出されるようにして、フン
ラジ部27と相対回転する。このようにプランジャ21が溝
28から押し出されると、当該プランジャ21がスプリング
20に抗して移動し、絞り孔23を閉じるようにする。

つまり、この実施例では、上記絞り孔23とプランジャ
21とで、前記第１図の回路図における可変絞りVOを構成
するものである。

したがって、例えば中高速走行時に電磁可変絞り弁Ｖ
の開度が最大に保たれているときでも、ハンドルＨを大
きく切れば、この可変絞り弁VOが閉じるので、ポンプＰ
の吐出量のうち、バイパス通路６を通過してタンクＴに
流れる流量が少なくなる。換言すれば、中高速走行時で
も、パワーシリンダPCに対する流量を確保できるので、
従来のように流量不足による応答性の低下を防止でき
る。

また、ハンドルＨの操作量に応じて可変絞りVOを制御
するようにしたので、車速による流量変化の範囲を広く
できる。流量変化の範囲が広くなれば、それだけ操舵力
の選択自由度も広くなり、その分、車速に最適な操舵力
設定がしやすくなる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は回路図、第２図は要部の断面図、第３図はプランジ
ャとＶ型溝との関係を示した部分断面図、第４図は従来
の装置の回路図である。 Ｈ…ハンドル、SV…ステアリング制御弁、Ｐ…ポンプ、
１…供給通路、Ｔ…タンク、４…戻り通路、PC…パワー
シリンダ、６…バイパス通路、Ｖ…可変絞り弁、VO…可
変絞り。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドル操作に関連して切り換わるステア
   リング制御弁と、このパワーステアリング制御弁に圧力
   流体を供給するポンプと、このポンプと上記ステアリン
   グ制御弁とを接続する供給通路と、ステアリング制御弁
   をタンクに接続する戻り通路と、上記ステアリング制御
   弁の切り換え方向に応じて駆動するパワーシリンダと、
   上記供給通路と戻り通路とを接続するとともに、上記ス
   テアリング制御弁に対して並列にしたバイパス通路と、
   ポンプの吐出量をステアリング制御弁とバイパス通路と
   に分流させる可変絞り弁とを備え、中高速走行時にこの
   可変絞り弁の開度を大きくして、バイパス通路への排出
   流量を多くする構成にし、しかも、上記バイパス通路に
   は、ハンドル操作に関連して開度が制御されるととも
   に、このバイパス通路に流出した流体に絞り抵抗を付与
   する可変絞りを設けた車速感応型パワーステアリング装
   置。