JP2976729B2 - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JP2976729B2 JP4284775A JP28477592A JP2976729B2 JP 2976729 B2 JP2976729 B2 JP 2976729B2 JP 4284775 A JP4284775 A JP 4284775A JP 28477592 A JP28477592 A JP 28477592A JP 2976729 B2 JP2976729 B2 JP 2976729B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に用いられる
油圧式の動力舵取装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic power steering device used for automobiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、油圧式の動力舵取装置は、図8
に示すように、ポンプ1およびリザーバ2と、ステアリ
ング操作をパワーアシストするパワーシリンダ3と、可
変絞り4A〜4D,4E〜4Hを設けた2つのブリッジ
回路C1,C2からなる制御弁5とによって構成され、
ステアリングホイール6の回転操作に応じて制御弁5が
作動し、ポンプ1から吐出された作動油をパワーシリン
ダ3の一方の油室に供給するとともに、パワーシリンダ
3の他方の油室より作動油をリザーバ2に排出するよう
になっている。なお、図では各ブリッジ回路C1,C2
にパワーシリンダ3をそれぞれ接続したが、このパワー
シリンダ3は単一のものである。
2. Description of the Related Art Generally, a hydraulic power steering apparatus is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the pump 1 and the reservoir 2, a power cylinder 3 for power assisting the steering operation, and a control valve 5 including two bridge circuits C1 and C2 provided with variable throttles 4A to 4D and 4E to 4H. And
The control valve 5 is operated in accordance with the rotation operation of the steering wheel 6, and supplies the hydraulic oil discharged from the pump 1 to one oil chamber of the power cylinder 3 and supplies the hydraulic oil from the other oil chamber of the power cylinder 3. The liquid is discharged to the reservoir 2. In the figure, each bridge circuit C1, C2
The power cylinders 3 are connected to each other, but this power cylinder 3 is a single unit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】この種の動力舵取装
置においては、図7の破線で示すように、操舵の中立付
近(ハンドル回転角θ1以下)においては、パワーシリ
ンダ3の差圧を0にしてシリンダ出力をマニアルにした
いが、ステアリングホイール6が回転操作されると、制
御弁5の可変絞り4A〜4Hの開口面積が増減変化さ
れ、それに伴ってハンドル回転角がθ1以下の操舵の中
立付近においても、パワーシリンダ3の差圧が徐々に上
昇し、ハンドル回転角θ1においてパワーシリンダ3の
差圧はΔP1となる。
In this type of power steering apparatus, as shown by a broken line in FIG. 7, the differential pressure of the power cylinder 3 is reduced near neutral steering (less than the steering wheel rotation angle θ1). When the steering wheel 6 is operated to rotate, the opening area of the variable throttles 4A to 4H of the control valve 5 is increased or decreased. Even near the neutral position, the differential pressure of the power cylinder 3 gradually increases, and the differential pressure of the power cylinder 3 becomes ΔP1 at the steering wheel rotation angle θ1.

【0004】このために、アシスト開始のポイントが不
明確となり、実車においても、中立付近の操舵のフィー
リングが曖昧となってしっかり感がでない問題があっ
た。
[0004] For this reason, the point at which the assist is started becomes unclear, and even in an actual vehicle, there is a problem that the feeling of steering near the neutral position is ambiguous and the driver does not feel firm.

【0005】[0005]

【問題点を解決するための手段】本発明は、上記した従
来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項1の発明
は、ポンプとリザーバとにそれぞれ接続する流路に可変
絞りを設け、ハンドル操舵に応じてポンプより供給され
た作動油を絞り制御する第1の制御部と、前記ポンプ
パワーシリンダの両油室とリザーバとにそれぞれ接続す
る流路に可変絞りを設け、ハンドル操舵に応じてポンプ
よりパワーシリンダに供給される作動油を絞り制御する
第2の制御部とを備え、前記第1の制御部の各可変絞り
をセンタオープンバルブにて構成し、前記第2の制御部
の各可変絞りの一部をセンタクローズバルブにて構成し
たものである。また、請求項2の発明は、ポンプとリザ
ーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞りを設け、ハン
ドル操舵に応じてポンプより供給された作動油を絞り制
御する第1の制御部と、前記ポンプとパワーシリンダの
両油室とリザーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞り
を設け、ハンドル操舵に応じてポンプよりパワーシリン
ダに供給される作動油を絞り制御する第2の制御部とを
備え、前記第1の制御部の各可変絞りをセンタオープン
バルブにて構成し、前記第2の制御部の各可変絞りのう
ちポンプ側の可変絞りをセンタクローズバルブにて構成
するとともに、リザーバ側の可変絞りをセンタオープン
バルブにて構成したものである。
Means for Solving the problems] The present invention has been made in view of the conventional problems described above, a first aspect of the invention, the variable stop, respectively to that passage connected to the pump and reservoir A first control unit that throttles and controls hydraulic oil supplied from a pump in accordance with steering of the steering wheel, and is connected to both the oil chambers and the reservoir of the pump and the power cylinder, respectively.
A variable throttle provided in the flow path, and a second control unit that performs throttle control of hydraulic oil supplied from the pump to the power cylinder in accordance with steering of the steering wheel. configure the aperture at the center open valve, in which a portion of the variable throttle of the second control unit constituted by a center closed valve. The invention according to claim 2 is characterized in that the pump and the reservoir
A variable throttle is provided in the flow path connected to each
Throttle control of hydraulic oil supplied from pump in response to dollar steering
A first control unit for controlling the pump and the power cylinder.
Variable throttle in the flow path connected to both oil chambers and reservoir
Power pump from the pump according to the steering of the steering wheel.
A second control unit that controls the throttle of the hydraulic oil supplied to the
The variable apertures of the first control unit are center-opened
A variable throttle of the second control unit.
The variable throttle on the pump side is composed of a center close valve
And the variable aperture on the reservoir side is center-opened
It is composed of a valve.

【0006】[0006]

【作用】上記した構成により、バルブシャフトとバルブ
ボディとの相対回転角が小さな中立付近においては、
2の制御部のセンタクローズバルブにて構成された可変
絞りが閉止状態に維持されるため、中立付近において
は、パワーシリンダの両油室の差圧の上昇を防止でき、
マニアル操舵となる。
[Action] By the above configuration, in the relative rotation angle between the valve shaft and the valve body is a small neutral around, the
Since the variable is constituted by the second control unit of the center closed valve diaphragm is maintained in the closed state, in the neutral vicinity, can prevent an increase in the differential pressure between both oil chambers of the power cylinder,
Manual steering.

【0007】[0007]

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は油圧式の動力舵取装置の全体構成を示し、こ
の動力舵取装置は、図略の自動車エンジンによって駆動
され常に一定流量の作動油を吐出するポンプ(油圧供給
源)10と、リザーバ11と、ステアリング操作をパワ
ーアシストするパワーシリンダ12と、ステアリングホ
イール13の回転に応じて作動してポンプ10からパワ
ーシリンダ12に供給される作動油を絞り制御するロー
タリ式制御弁14を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a hydraulic power steering device. The power steering device is driven by a vehicle engine (not shown) and constantly discharges a constant flow rate of hydraulic oil (hydraulic supply source) 10; 11, a power cylinder 12 for power assisting the steering operation, and a rotary control valve 14 that operates in response to the rotation of the steering wheel 13 to throttle and control the hydraulic oil supplied from the pump 10 to the power cylinder 12. .

【0008】前記制御弁14は、図2および図3に示す
ように、ステアリングホイール13に連結されて一体的
に回転するバルブシャフト15と、このバルブシャフト
15の外周に同軸的に配設されてパワーシリンダ12に
よってパワーアシストされるステアリングリンケージに
連結されるバルブボディ16と、これらバルブシャフト
15とバルブボディ16を相対回転可能に連結する図略
のトーションバーと、これらを収納する図略のバルブハ
ウジング等によって構成されている。バルブシャフト1
5の外周とバルブボディ16の内周のそれぞれには、円
周上に複数(実施例においては8つ)の凹部15A,1
6Aが形成されている。そしてバルブシャフト15とバ
ルブボディ16との間で、作動油を絞り制御する2種類
の制御部17,18(以下第1制御部17、第2制御部
18という)を周方向に90度の間隔で交互に形成して
いる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the control valve 14 is connected to a steering wheel 13 and rotates integrally with the valve shaft 15. The control valve 14 is disposed coaxially around the valve shaft 15. A valve body 16 connected to a steering linkage that is power-assisted by the power cylinder 12, a torsion bar (not shown) for connecting the valve shaft 15 and the valve body 16 so as to be relatively rotatable, and a valve housing (not shown) for accommodating these. And so on. Valve shaft 1
5 and the inner circumference of the valve body 16 are provided with a plurality (eight in this embodiment) of recesses 15A, 1 on the circumference.
6A are formed. Between the valve shaft 15 and the valve body 16, two types of control units 17 and 18 (hereinafter, referred to as a first control unit 17 and a second control unit 18) for controlling the throttle of the hydraulic oil are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction. Are formed alternately.

【0009】第1制御部17は、ポンプ10とリザーバ
11とにそれぞれ接続する4つの流路L1,L2,L
3,L4に可変絞りV1,V2,V3,V4を設けた第
1のブリッジ回路C1によって構成されている。これら
可変絞りV1,V2,V3,V4は図4に示すようにセ
ンタオープンバルブとして構成され、これらの開口面積
は、バルブシャフト15とバルブボディ16の相対回転
角(バルブ回転角)に応じて図6の線図A1に示すよう
に変化する。
The first control unit 17 comprises four flow paths L1, L2, L4 connected to the pump 10 and the reservoir 11, respectively.
3, L4 and a first bridge circuit C1 provided with variable apertures V1, V2, V3, V4. These variable apertures V1, V2, V3, V4 are configured as center open valves as shown in FIG. 4, and their opening areas are determined according to the relative rotation angle (valve rotation angle) between the valve shaft 15 and the valve body 16. 6 as shown in the diagram A1.

【0010】第2制御部18は、前記第1のブリッジ回
路C1に並列接続されて、ポンプ10とパワーシリンダ
12の両油室12A,12Bとリザーバ11とにそれぞ
れ接続する4つの流路L5,L6,L7,L8に可変絞
りV5,V6,V7,V8を設けた第2のブリッジ回路
C2によって構成されている。これら可変絞りのうち、
ポンプ10側に接続する可変絞りV5,V6は図5に示
すようにセンタクローズバルブとして構成され、リザー
バ11側に接続する可変絞りV7,V8は図4に示すよ
うにセンタオープンバルブとして構成されている。そし
て可変絞りV5,V6の開口面積は、バルブシャフト1
6とバルブボディ17の相対回転角(バルブ回転角)に
応じて図6の線図A0に示すように変化し、また可変絞
りV7,V8の開口面積は、バルブ回転角に応じて図6
の線図A1に示すように変化する。
The second control section 18 is connected in parallel to the first bridge circuit C1 and has four flow paths L5 and L5 respectively connected to the pump 10, the oil chambers 12A and 12B of the power cylinder 12, and the reservoir 11. It is constituted by a second bridge circuit C2 provided with variable apertures V5, V6, V7, V8 at L6, L7, L8. Of these variable apertures,
The variable throttles V5 and V6 connected to the pump 10 are configured as center close valves as shown in FIG. 5, and the variable throttles V7 and V8 connected to the reservoir 11 are configured as center open valves as shown in FIG. I have. The opening area of the variable throttles V5 and V6 is determined by the valve shaft 1
6 changes according to the relative rotation angle (valve rotation angle) between the valve body 6 and the valve body 17, and the opening areas of the variable throttles V7 and V8 change according to the valve rotation angle in FIG.
Change as shown in the diagram A1.

【0011】上記したように構成した本実施例において
は、ポンプ10より吐出された一定流量の作動油は、ブ
リッジ回路C1,C2に供給されるが、操舵の中立状態
においては、第2のブリッジ回路C2の可変絞りV5,
V6が閉止されているため、パワーシリンダ12には作
動油が供給されず、パワーシリンダ12の両油室12
A,12Bは可変絞りV7,V8を介してリザーバ11
に接続され、低圧(0)状態に保持される。従ってポン
プ10より吐出された作動油は第1のブリッジ回路C1
の可変絞りV1,V2,V3,V4を通って大きな抵抗
を受けることなくリザーバ11に排出される。
In this embodiment constructed as described above, a constant flow of hydraulic oil discharged from the pump 10 is supplied to the bridge circuits C1 and C2. The variable aperture V5 of the circuit C2
Since V6 is closed, no hydraulic oil is supplied to the power cylinder 12, and both oil chambers 12 of the power cylinder 12 are closed.
A and 12B are connected to the reservoir 11 via the variable apertures V7 and V8.
And is maintained in a low pressure (0) state. Therefore, the hydraulic oil discharged from the pump 10 is supplied to the first bridge circuit C1.
Are discharged to the reservoir 11 without receiving a large resistance through the variable apertures V1, V2, V3, and V4.

【0012】しかる状態で、ステアリングホイール13
が回転操作されてバルブシャフト16がバルブボディ1
7に対して、例えば図2の反時計まわりに回転(図3の
左方向に移動)すると、第1のブリッジ回路C1の各一
方の可変絞りV1,V4の開口面積が拡大され、各他方
の可変絞りV2,V3の開口面積が縮小されるため、ポ
ンプ10の圧力が徐々に上昇する。しかしながら、第2
のブリッジ回路C2の可変絞りV5,V6の閉止状態は
バルブ回転角がθ1になるまで持続されるため、その回
転角θ1まではパワーシリンダ12の両油室12A,1
2Bの差圧は0に保持される。従ってバルブ回転角がθ
1以下の中立付近においては、図7の破線で示すよう
に、パワーシリンダ12の両油室12A,12Bの差圧
の上昇を完全に防止でき、マニアル操舵となる。
In this state, the steering wheel 13
Is rotated and the valve shaft 16 is moved to the valve body 1.
7, the counterclockwise rotation in FIG. 2 (moving to the left in FIG. 3), the opening area of each one of the variable diaphragms V1 and V4 of the first bridge circuit C1 is enlarged, and the other is stopped. Since the opening areas of the variable throttles V2 and V3 are reduced, the pressure of the pump 10 gradually increases. However, the second
The closed state of the variable throttles V5 and V6 of the bridge circuit C2 is maintained until the valve rotation angle becomes θ1, so that the two oil chambers 12A and 1 of the power cylinder 12 are kept until the rotation angle θ1.
The differential pressure of 2B is kept at zero. Therefore, when the valve rotation angle is θ
In the vicinity of the neutral position of 1 or less, as shown by the broken line in FIG. 7, an increase in the differential pressure between the oil chambers 12A and 12B of the power cylinder 12 can be completely prevented, and manual steering is performed.

【0013】バルブ回転角がθ1より大きくなると、第
2のブリッジ回路C2の一方の可変絞りV5が開口し始
め、パワーシリンダ12の一方の油室12Aに作動油が
供給される。この場合、シリンダ油室12Aの圧力は、
第1のブリッジ回路C1の可変絞りV2,V3および第
2のブリッジ回路C2の可変絞りV7の絞り面積によっ
て決定され、この絞り面積の程度に応じてパワーシリン
ダ12の両油室12A,12Bの差圧が上昇し、ハンド
ル操作をパワーアシストする。
When the valve rotation angle becomes larger than θ1, one of the variable throttles V5 of the second bridge circuit C2 starts to open, and hydraulic oil is supplied to one of the oil chambers 12A of the power cylinder 12. In this case, the pressure in the cylinder oil chamber 12A is
It is determined by the throttle areas of the variable throttles V2 and V3 of the first bridge circuit C1 and the variable throttle V7 of the second bridge circuit C2, and the difference between the two oil chambers 12A and 12B of the power cylinder 12 is determined according to the degree of the throttle area. The pressure rises and power assists steering operation.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、ハンドルの
中立付近においては、ポンプ圧力の上昇に拘わらず、シ
リンダ差圧の上昇を防止するようにした構成であるの
で、中立付近においてはマニアル操舵となってハンドル
中立付近を明確にでき、これによって中立付近の剛性を
向上できるとともに、アシスト開始が明確になることに
より、操舵フィーリングを向上できる効果がある。
As described above, the present invention has a structure in which the cylinder pressure difference is prevented from increasing near the neutral position of the steering wheel regardless of the pump pressure. As a result of steering, the vicinity of the neutral position of the steering wheel can be clarified, whereby the rigidity near the neutral position can be improved, and the start of assistance becomes clear, thereby improving the steering feeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明.実施例を示す動力舵取装置の全体構成
図である。
FIG. 1 shows the present invention. 1 is an overall configuration diagram of a power steering device according to an embodiment.

【図2】制御弁を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a control valve.

【図3】図2の半周部分を展開した展開図である。FIG. 3 is a development view in which a half circumference portion of FIG. 2 is developed.

【図4】図2のA部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2;

【図5】図2のB部の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2;

【図6】バルブ回転角と可変絞りの開口面積との関係を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a valve rotation angle and an opening area of a variable throttle.

【図7】バルブ回転角とシリンダ差圧との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a valve rotation angle and a cylinder differential pressure.

【図8】従来の動力舵取装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ポンプ(油圧供給源) 11 リザーバ 12 パワーシリンダ 13 ステアリングホイール 17 第1制御部 18 第2制御部 C1 第1のブリッジ回路 C2 第2のブリッジ回路 V1〜V4 可変絞り(センタオープン) V5,V6 可変絞り(センタクローズ) V7,V8 可変絞り(センタオープン) Reference Signs List 10 Pump (hydraulic supply source) 11 Reservoir 12 Power cylinder 13 Steering wheel 17 First control unit 18 Second control unit C1 First bridge circuit C2 Second bridge circuit V1 to V4 Variable throttle (center open) V5, V6 Variable Aperture (center closed) V7, V8 Variable aperture (center open)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−311955(JP,A) 特公 平8−5394(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/083 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-311955 (JP, A) JP-B-8-5394 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B62D 5/083

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポンプとリザーバとにそれぞれ接続す
路に可変絞りを設け、ハンドル操舵に応じてポンプ
り供給された作動油を絞り制御する第1の制御部と、前
ポンプとパワーシリンダの両油室とリザーバとにそれ
ぞれ接続する流路に可変絞りを設け、ハンドル操舵に応
じてポンプよりパワーシリンダに供給される作動油を絞
り制御する第2の制御部とを備え、前記第1の制御部の
各可変絞りをセンタオープンバルブにて構成し、前記第
2の制御部の各可変絞りの一部をセンタクローズバルブ
にて構成したことを特徴とする動力舵取装置。
To connect 1. A respectively to the pump and reservoir
The variable throttle is provided in the flow path, respectively a first control unit for controlling throttle the hydraulic oil supplied Ri pump by <br/> according to steering, to a double oil chamber and the reservoir of the pump and the power cylinder the variable throttle provided in that passage connecting, and a second control unit for controlling throttle the hydraulic fluid supplied to the power cylinder from the pump in response to steering, each variable throttle of the first control unit center open constituted by a valve, said second power steering apparatus being characterized in that constitutes a part of the variable throttle of the control unit at the center closed valve.
【請求項2】 ポンプとリザーバとにそれぞれ接続する2. Connected to the pump and the reservoir, respectively.
流路に可変絞りを設け、ハンドル操舵に応じてポンプよProvide a variable throttle in the flow path, and use the pump
り供給された作動油を絞り制御する第1の制御部と、前A first control unit that throttles and controls the supplied hydraulic oil;
記ポンプとパワーシリンダの両油室とリザーバとにそれTo the oil chamber and reservoir of the pump and power cylinder
ぞれ接続する流路に可変絞りを設け、ハンドル操舵に応A variable throttle is provided in each connected flow path to respond to steering wheel steering.
じてポンプよりパワーシリンダに供給される作動油を絞The hydraulic oil supplied to the power cylinder from the pump
り制御する第2の制御部とを備え、前記第1の制御部のAnd a second control unit for controlling the first control unit.
各可変絞りをセンタオープンバルブにて構成し、前記第Each variable throttle is composed of a center open valve,
2の制御部の各可変絞りのうちポンプ側の可変絞りをセOf the variable throttles on the pump side among the variable throttles
ンタクローズバルブにて構成するとともに、リザーバ側With a closed valve and the reservoir side
の可変絞りをセンタオープンバルブにて構成したことをThat the variable aperture of
特徴とする動力舵取装置。Power steering device.
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