JPH1149015A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アシスト力が必要とされないときに、バルブ
機構側に供給する制御流量を少なくして、エネルギーロ
スを低減しながらも、その制御流量が変化するときに、
操舵フィーリングが悪くなることのないパワーステアリ
ング装置を提供することである。 【解決手段】 バルブ機構は、制御流量を制御してパワ
ーシリンダに分配供給する第１制御バルブと、制御流量
を制御してタンクに戻す第２制御バルブとからなり、し
かも、第２制御バルブの上流側あるいは下流側に、制御
流量が増えるのに合わせて開度を大きくする可変絞り機
構を設けている。そして、エンジン回転数検出機構を設
け、エンジン回転数が車両の走行域とみなされる設定回
転数を超えたときのみ、制御流量が増えるのに合わせて
可変絞り機構の開度を大きくする構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、非操舵時にバル
ブ機構側に供給する制御流量を少なくして、エネルギー
ロスを低減させられるパワーステアリング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のパワーステアリング装置として
は、エネルギーロスを低減するため、アシスト力を必要
としない非操舵時に、バルブ機構側に供給する制御流量
を少なくする構成にしたものが知られている。そのよう
なパワーステアリング装置としては、例えば、特開平８
−１９２７５８号公報や特開平８−３０１１３２号公報
等に開示されたものがあるが、その一例を図１５、１６
にしたがって説明する。

【０００３】図１５に示すように、ポンプを、流量制御
機構１を介してバルブ機構Ｖに接続している。流量制御
機構１は、ポンプに接続する可変絞り２を備えている。
この可変絞り２は、ノーマル状態で最小開度を保ってい
るが、その上流側の圧力が高くなると、スプリング３に
抗して切換わり、開度を大きくする。さらに、ポンプに
は、可変絞り２よりも上流側に、流量制御弁４を接続し
ている。この流量制御弁４は、可変絞り２前後の圧力差
に応じて切換わり、その圧力差を一定に保っている。し
たがって、可変絞り２の開度が一定であれば、そこを流
れる流量は一定に保たれることになる。なお、リリーフ
弁５は、回路の最高圧を決定するものである。

【０００４】上記流量制御機構１で制御された制御流量
は、バルブ機構Ｖに供給される。そして、このバルブ機
構Ｖは、制御流量を制御してパワーシリンダＣに分配供
給する。このバルブ機構Ｖでは、例えば、ステアリング
ホイールＷを一方に切ると、制御絞り４８ａ、４８ｃの
開度が大きくなり、同時に、制御絞り４８ｂ、４８ｄの
開度が小さくなる。逆に、ステアリングホイールＷを他
方に切ると、制御絞り４８ｂ、４８ｄの開度が大きくな
り、同時に、制御絞り４８ａ、４８ｃの開度が小さくな
る。

【０００５】このようにしたパワーステアリング装置で
は、非操舵時に、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐが低いの
で、可変絞り２の上流側の圧力も低く、この可変絞り２
は最小開度を保っている。したがって、バルブ機構Ｖ側
には、その最小開度で決められた最低流量Ｑ₁のみが供
給される（図１６の領域ａ）。それに対して、操舵時に
は、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐが高くなり、所定圧Ｐ
₁に達したとき、可変絞り２が切換わって、その開度を
大きくする。したがって、バルブ機構Ｖ側には、可変絞
り２の開度に応じて制御された流量Ｑが供給される（図
１６の領域ｂ）。そして、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐ
が設定圧Ｐ₂を超えた状態では、可変絞り２の開度が一
定に保たれ、バルブ機構Ｖ側には、アシスト力に必要と
される流量Ｑ₂が供給されることになる（図１６の領域
ｃ）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
パワーステアリング装置では、制御流量Ｑが最低流量Ｑ
₁からアシスト力に必要とされる流量Ｑ₂に変化する領域
（図１６の領域ｂ）で、その流量変化によりバルブ機構
Ｖでの圧力が変化してしまう。そのため、その瞬間に急
にアシスト力が発生するような状態となり、ドライバー
がハンドルをとられ等の違和感を感じて、操舵フィーリ
ングが悪くなってしまうことがあった（図４の実線ｂ参
照）。この発明は、アシスト力が必要とされないとき
に、バルブ機構側に供給する制御流量を少なくして、エ
ネルギーロスを低減しながらも、その制御流量が変化す
るときに、操舵フィーリングが悪くなることのないパワ
ーステアリング装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、ポンプと、
ポンプ吐出作動油を制御する流量制御機構と、流量制御
機構から供給された制御流量を制御して、パワーシリン
ダを作動させるバルブ機構とを備え、上記流量制御機構
は、アシスト力が必要とされないときに、制御流量を最
低流量に保ち、アシスト力が必要とされるときに、その
制御流量を増やして、アシスト力に必要とされる流量に
保つ構成にしたパワーステアリング装置を前提とする。
そして、第１の発明は、上記バルブ機構は、制御流量を
制御してパワーシリンダに分配供給する第１制御バルブ
と、制御流量を制御してタンクに戻す第２制御バルブと
からなり、しかも、第２制御バルブの上流側あるいは下
流側に、制御流量が増えるのに合わせて開度を大きくす
る可変絞り機構を設ける構成にし、さらに、エンジン回
転数検出機構を設け、エンジン回転数が車両の走行域と
みなされる設定回転数を超えたときのみ、制御流量が増
えるのに合わせて上記可変絞り機構の開度を大きくする
構成にした点に特徴を有する。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、流量
制御機構は、パワーシリンダの負荷圧が所定圧よりも低
ければ、制御流量を最低流量に保ち、その負荷圧が所定
圧を超えたら、制御流量を増やすとともに、設定圧に達
してからは、アシスト力に必要とされる流量に保つ構成
にし、しかも、可変絞り機構は、第２制御バルブの上流
側あるいは下流側に設けた可変絞り部と、この可変絞り
部の開度を調節するコントローラーと、パワーシリンダ
の負荷圧の変化を検出し、その信号をコントローラーに
伝える圧力センサとからなる点に特徴を有する。

【０００９】第３の発明は、第１の発明において、流量
制御機構は、操舵角が中立範囲にあれば、制御流量を最
低流量に保ち、その操舵角が中立範囲を超えたら、制御
流量を増やすとともに、設定角度に達してからは、アシ
スト力に必要とされる流量に保つ構成にし、しかも、可
変絞り機構は、第２制御バルブの上流側あるいは下流側
に設けた可変絞り部と、この可変絞り部の開度を調節す
るコントローラーと、操舵角を検出し、その信号をコン
トローラーに伝える操舵角センサとからなる点に特徴を
有する。

【００１０】第４の発明は、第１の発明において、流量
制御機構は、操舵トルクが小さければ、制御流量を最低
流量に保ち、その操舵トルクが所定トルクを超えたら、
制御流量を増やすとともに、設定トルクに達してから
は、アシスト力に必要とされる流量に保つ構成にし、し
かも、可変絞り機構は、第２制御バルブの上流側あるい
は下流側に設けた可変絞り部と、この可変絞り部の開度
を調節するコントローラーと、操舵トルクを検出し、そ
の信号をコントローラーに伝える操舵トルクセンサとか
らなる点に特徴を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜６に、この発明のパワース
テアリング装置の第１実施例を示す。ただし、上記従来
例で説明したものと同一の構成要素については、同一の
符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。図１
に示すように、バルブ機構Ｖは、制御流量を制御して、
パワーシリンダＣに分配供給する第１制御バルブ６と、
制御流量を制御しタンクに戻す第２制御バルブ７とから
なる。このようにしたバルブ機構Ｖでは、例えば、ステ
アリングホイールＷを一方に切ると、制御絞り８ａ、８
ｃ及び９ａ、９ｃの開度が大きくなり、同時に、制御絞
り８ｂ、８ｄ及び９ｂ、９ｄの開度が小さくなる。逆
に、ステアリングホイールＷを他方に切ると、制御絞り
８ｂ、８ｄ及び９ｂ、９ｄの開度が大きくなり、同時
に、制御絞り８ａ、８ｃ及び９ａ、９ｃの開度が小さく
なる。

【００１２】いま、ステアリングホイールＷをさほど大
きく切らなければ、流量制御機構１から供給された制御
流量の一部は、第２制御バルブ７を通過してタンクに戻
される。したがって、その分第１制御バルブ６に導かれ
る流量が少なくなり、パワーシリンダＣにはさほど大き
なアシスト力が発生しない。それに対して、ステアリン
グホイールＷを大きく切ると、流量制御機構１から供給
される制御流量は、第２制御バルブ７を通過して流れる
流量と、第１制御バルブ６に導かれる流量とに分流され
るが、これら第１、２制御バルブ６、７が供働して圧力
制御するので、パワーシリンダＣに大きなアシスト力を
発生させることができる。さらに、第２制御バルブ７の
下流には、電磁ソレノイド１１によって開度が決められ
る可変絞り部１０を設けている。そして、この電磁ソレ
ノイド１１へ流す電流を、コントローラー１２によって
制御している。さらに、上記コントローラー１２には、
バルブ機構Ｖの上流側の圧力を検出する圧力センサ１３
と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１
４とを接続している。

【００１３】コントローラー１２は、通常、電磁ソレノ
イド１１に電流Ｉ₂を出力し、可変絞り部１０を一定開
度に保つと同時に、図２に示すフロチャートからなるプ
ログラムを実行している。まず、エンジン回転数センサ
１４で検出したエンジン回転数が、設定回転数を超えた
かどうかを判断している（ステップ１０１）。そして、
エンジン回転数が設定回転数以下であれば、そのまま電
磁ソレノイド１１に電流Ｉ₂を出力している。それに対
して、エンジン回転数が設定回転数を超えていれば、圧
力センサ１３で検出した圧力に基づいて、以下のように
電流を変化させる。

【００１４】つまり、圧力センサ１３で検出した圧力
が、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐ₁以下に対応する値で
あれば、そのまま電磁ソレノイド１１に電流Ｉ₂を出力
している。ただし、圧力センサ１３で検出した圧力が、
パワーシリンダＣの負荷圧Ｐ₁〜Ｐ₂に対応する変化をす
れば、それにあわせて電流をＩ₁（＜Ｉ₂）まで漸次小さ
くする。このとき、可変絞り部１０は、その電流の変化
に比例して、開度を漸次大きくすることになる（ステッ
プ１０２）。そして、圧力センサ１３で検出した圧力
が、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐ₂より大きいときに対
応する値であれば、電磁ソレノイド１１に電流Ｉ₁を出
力することになる（ステップ１０３）。

【００１５】次に、この第１実施例のパワーステアリン
グ装置の作用を説明する。非操舵時であれば、バルブ機
構Ｖが中立状態にあり、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐが
０〜Ｐ₁の範囲にある。したがって、流量制御機構１か
らは、最低流量Ｑ₁のみがバルブ機構Ｖ側に供給される
ことになり、エネルギーロスを低減させることができ
る。このとき、コントローラー１２は、電磁ソレノイド
１１に電流Ｉ₂を流して、可変絞り部１０を一定開度に
保っている。そして、流量制御機構１から供給された最
低流量Ｑ₁は、第１制御バルブ６と、第２制御バルブ７
及び可変絞り部１０とを介してタンクに戻される。

【００１６】ステアリングホイールＷを切ると、その操
舵量や車速に応じてパワーシリンダＣの負荷圧Ｐが上昇
する。したがって、図１６に示すように、この負荷圧Ｐ
が所定圧Ｐ₁を超えれば、流量制御機構１から供給され
る流量が増え、設定圧Ｐ₂を超えてからは、アシスト力
に必要とされる流量Ｑ₂に保たれることになる。そし
て、前述したように、第１制御バルブ６と第２制御バル
ブ７とが相まってその制御流量を制御し、パワーシリン
ダＣにアシスト力を発生させることになる。

【００１７】このとき、コントローラー１２は、図２に
示すフローチャートにしたがって作動し、可変絞り部１
０を制御するのであるが、まず、エンジン回転数が設定
回転数を超えている状況について説明する。この状況で
は、パワーシリンダＣの負荷圧ＰがＰ₁からＰ₂に変化す
るのにあわせて、コントローラー１２が、電磁ソレノイ
ド１１に流す電流をＩ₂からＩ₁に漸次変化させる。つま
り、制御流量Ｑが最低流量Ｑ₁からアシスト力に必要と
される流量Ｑ₂に増えるのにあわせて、可変絞り部１０
の開度が漸次大きくなることとなる。

【００１８】このようにして可変絞り部１０の開度が大
きくなれば、第２制御バルブ７を通過する流量が増加、
言い換えれば、第１制御バルブ６ヘ導かれる流量が減少
する。したがって、制御流量Ｑの増加にともなってパワ
ーシリンダＣの圧力が急激に増大するのを防ぐことがで
き、ドライバーがハンドルをとられるような違和感を感
じることはなく、操舵フィーリングを向上させることが
できる（図４の二点鎖線ａ）。なお、パワーシリンダＣ
の負荷圧Ｐが設定圧Ｐ₂を超えれば、電流Ｉ₁に保たれる
ので、可変絞り部１０の開度も一定となる。そして、第
１制御バルブ６と第２制御バルブ７とが相まって、パワ
ーシリンダＣにアシスト力を発生させることになる。

【００１９】次に、エンジン回転数が設定回転数以下の
状況について説明する。この状況では、パワーシリンダ
Ｃの負荷圧ＰがＰ₁を超えて変化しても、コントローラ
ー１２が電磁ソレノイド１１に流す電流をＩ₂に保って
いる。したがって、制御流量Ｑが増加するときも、可変
絞り部１０の開度は一定に保たれたままであるが、以下
では、その理由を説明する。車両の停止・極低速域で
は、ステアリングホイールＷを少しでも切れば、パワー
シリンダＣの負荷圧Ｐは急上昇し、負荷圧Ｐ₂を超えた
高い領域で変化することになる。しかも、車両の停止・
極低速域ではステアリングホイールＷを大きく切ること
がほとんどなので、負荷圧Ｐ₁〜Ｐ₂おいて制御流量Ｑが
増えたとしても、操舵フィーリングにはほとんど影響を
与えない。また、車両の停止・極低速域で、制御流量Ｑ
の変化にあわせて可変絞り部１０の開度を大きくする
と、逆にアシスト力の立ち上がりが妨げられて、ステア
リングの軽快感が悪くなってしまうことも考えられる。

【００２０】ここで、一般的に、エンジン回転数は、車
速にほぼ比例するものと考えられる。そして、車速を検
出するよりも、エンジン回転数を検出するほうが、より
車両の状態についての直接的な信号を得ることができ
る。そこで、エンジン回転数が設定回転数以下であると
き、車両が停止・極低速走行域にあるものとみなして、
負荷圧Ｐ₁〜Ｐ₂おいて制御流量Ｑが増えるときにも、可
変絞り部１０の開度を一定に保ったままにしている（図
４の実線ｂ）。

【００２１】それに対して、車両の走行域、つまり、低
速走行域から中・高速走行域にかけては、車速が高くな
るほど、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐの使用領域は低く
なる。したがって、負荷圧Ｐ₁〜Ｐ₂おいて制御流量Ｑが
増えると、操舵フィーリングに与える影響は大きくなっ
てしまう。そこで、エンジン回転数が設定回転数を超え
たときだけ、既に説明したように、負荷圧Ｐ₁〜Ｐ₂おい
て制御流量Ｑが増えるときに、可変絞り部１０の開度を
大きくするようにしている（図４の二点鎖線ａ）。な
お、この第１実施例では、可変絞り部１０を、第２制御
バルブ７の下流側に配置したが、上流側に配置しても同
様の効果を得ることができる。また、可変絞り部１０
は、負荷圧Ｐにかかわらず、エンジン回転数が設定回転
数以下のとき、開度を完全に閉じておき、第１制御バル
ブ６のみでパワーシリンダＣを制御し、エンジン回転数
が設定回転数以上になったとき及び負荷圧ＰがＰ₁以上
になったとき、負荷圧に依存して、その開度を開くよう
に構成することもできる。

【００２２】図５、６には、以上述べた第１実施例のパ
ワーステアリング装置の具体例を示す。図５に示すよう
に、ケーシング１５には、両端に図示しない車輪を連係
させたラック軸１６を組み込んでいる。そして、このラ
ック軸１６のラック１６ａに、出力軸１７に設けたピニ
オン１７ｂをかみ合せている。さらに、この出力軸１７
には、トーションバー１８を介して、図示しないステア
リングホイールＷに連係する入力軸１９を連結してい
る。上記出力軸１７の基端には、ピン２０を介してスリ
ーブ２１を固定している。また、入力軸１９の外周面に
は、一体的にロータリースプール２２を形成している。
そして、これらスリーブ２１とロータリスプール２２と
を相対回転自在に嵌合して、ロータリーバルブを構成し
ている。

【００２３】図６にしたがって、このバルブ機構Ｖとし
てのロータリバルブを説明する。ロータリスプール２２
には、その径方向に対向させて配置した一対の供給凹部
２３を形成している。そして、これら供給凹部２３の両
隣に戻り凹部２４を形成し、これら戻り凹部２４を、ロ
ータリースプール２２内を介してタンクに連通させてい
る。さらに、ロータリスプール２２には、戻り凹部２４
に挟まれた位置に、それぞれ２つの連絡凹部２５、２６
を形成している。

【００２４】一方、スリーブ２１には、流量制御機構１
を介してポンプに接続する一対の入力ポート２７を形成
し、それぞれを上記供給凹部２３に連通している。そし
て、これら入力ポート２７の両隣にシリンダ制御溝２
８、２９を形成し、シリンダ制御溝２８をパワーシリン
ダＣの一方の圧力室に、また、シリンダ溝２９をパワー
シリンダＣの他方の圧力室それぞれ連通している。さら
に、スリーブ２１には、入力ポート２７とほぼ９０度ず
らした位置に、流量制御機構１を介してポンプに接続す
る分流制御溝３０を形成している。そして、これら分流
制御溝３０の両隣に戻り制御溝３１、３２を形成し、タ
ンクに接続している。しかも、これら戻り制御溝３１、
３２とタンクとの連通過程には、上記可変絞り部１０を
介在させている。

【００２５】このようにしたロータリバルブには、供給
凹部２３がシリンダ制御溝２８、２９に連通する過程
に、それぞれ一対の制御絞り８ａ、８ｂが構成される。
さらに、シリンダ制御溝２８、２９が戻り凹部２４に連
通する過程に、それぞれ一対の制御絞り８ｄ、８ｃが構
成される。そして、これら制御絞り８ａ〜８ｄによっ
て、流量制御機構１から供給される制御流量を制御して
パワーシリンダＣに分配供給する第１制御バルブ６を構
成している。また、分流制御溝３０が連絡凹部２５、２
６に連通する過程に、それぞれ一対の制御絞り９ａ、９
ｂが構成される。さらに、連絡凹部２５、２６が戻り制
御溝３１、３２に連通する過程に、それぞれ一対の制御
絞り９ｄ、９ｃが構成される。そして、これら制御絞り
９ａ〜９ｄによって、流量制御機構１から供給される制
御流量を制御してタンクに戻す第２制御バルブ７を構成
している。

【００２６】例えば、図示しないステアリングホイール
Ｗを切って、ロータリスプール２２がスリーブ２１に対
して図６の矢印ｋ方向に回転したとする。このとき、第
１制御バルブ６では、制御絞り８ａの開度が大きくなる
とともに、制御絞り８ｄの開度が小さくなる。また、制
御絞り８ｂの開度が小さくなるとともに、制御絞り８ｃ
の開度が大きくなる。したがって、パワーシリンダＣの
一方の圧力室に流体が導かれ、かつ、他方の圧力室の流
体がタンクに戻され、その圧力差によってアシスト力を
付与することになる。

【００２７】同時に、第２制御バルブ７では、制御絞り
９ｂの開度が小さくなり、また、制御絞り９ｄの開度が
小さくなる。このとき、ロータリスプール２２がスリー
ブ２１に対してさほど回転しなければ、流量制御機構１
から供給された制御流量の一部は、まだ制御絞り９ｂ、
９ｄを通過してタンクに戻される。それに対して、ステ
アリングホイールＷを大きく切ったような場合、ロータ
リスプール２２がスリーブ２１に対して大きく回転する
ので、制御絞り９ｂ、９ｄの開度が小さくなる。したが
って、制御流量のほとんどが第１制御バルブ６に導かれ
て、それだけ大きなアシスト力を発揮することになる。

【００２８】図７、８に示す第２実施例は、上記第１実
施例とバルブ機構Ｖとしてのロータリバルブの構成を変
えただけであり、以下ではその相違点を中心に説明す
る。ロータリスプール２２には、その径方向に等間隔に
配置した４つの供給凹部３３を形成している。そして、
これら供給凹部３３に挟まれた位置には、それぞれ戻り
凹部３４、３５を形成し、そのうちの対向する一対の戻
り凹部３４だけを、ロータリースプール２２内を介して
タンクに連通させている。

【００２９】一方、スリーブ２１には、流量制御機構１
を介してポンプに接続する４つの入力ポート３６を形成
し、それぞれを上記供給凹部３３に連通させている。そ
して、隣り合う入力ポート３６間のうち、上記戻り凹部
３４が位置する部分には、シリンダ制御溝３７、３８を
形成し、シリンダ制御溝３７をパワーシリンダＣの一方
の圧力室に、また、シリンダ溝３８をパワーシリンダＣ
の他方の圧力室それぞれ連通している。また、隣り合う
入力ポート３６間のうち、上記戻り凹部３５が位置する
部分には、戻り制御溝３９、４０を形成している。しか
も、上記戻り凹部３５をタンクに連通するとともに、そ
の連通過程に上記可変絞り部１０を介在させている。

【００３０】このようにしたロータリバルブには、供給
凹部３３がシリンダ制御溝３７、３８に連通する過程
に、それぞれ一対の制御絞り８ａ、８ｂが構成される。
さらに、シリンダ制御溝３７、３８が戻り凹部３４に連
通する過程に、それぞれ一対の制御絞り８ｄ、８ｃが構
成される。そして、これら制御絞り８ａ〜８ｄによっ
て、流量制御機構１から供給される制御流量を制御して
パワーシリンダＣに分配供給する第１制御バルブ６を構
成している。

【００３１】また、供給凹部３３が戻り制御溝３９、４
０に連通する過程に、それぞれ一対の制御絞り９ａ、９
ｂが構成される。さらに、戻り制御溝３９、４０が戻り
凹部３５に連通する過程に、それぞれ一対の制御絞り９
ｄ、９ｃが構成される。そして、これら制御絞り９ａ〜
９ｄによって、流量制御機構１から供給される制御流量
を制御してタンクに戻す第２制御バルブ７を構成してい
る。ただし、このロータリバルブの作動については、上
記第１実施例のロータリバルブとほぼ同じなので、ここ
ではその説明を省略する。

【００３２】なお、流量制御機構１としては、図１６に
示した特性を有するものであれば、上記第１、２実施例
で述べたタイプに限るものではない。図９に示すタイプ
は、上記第１、２実施例とは逆に、上流側ではなく、可
変絞り２の下流側の圧力によって、その開度を変える構
成したものである。図１０に示すタイプは、ポンプに可
変絞り４１と固定絞り４２とを並列に接続したものであ
る。このタイプでは、可変絞り４１は、そのノーマル位
置で完全に閉じた状態にあり、バルブ機構Ｖ側に固定絞
り４２で決められた最低流量Ｑ₁のみが供給される。そ
して、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐが上昇すると、可変
絞り４１の開度が大きくなり、その開度と固定絞り４２
の開度とによって決められた制御流量が、バルブ機構Ｖ
側に供給されることになる。この場合も、図１１に示す
ように、可変絞り４１及び固定絞り４２の下流側の圧力
によって、可変絞り４１の開度を変える構成してもかま
わない。

【００３３】図１２に示すタイプは、ポンプを、固定絞
り４３を介してバルブ機構Ｖ側に接続している。そし
て、上記第１、２実施例のように、絞りの開度を調節す
るのではなく、流量制御弁４の特性を変化させ、この固
定絞り４３前後の圧力差を調節して、制御流量Ｑを変化
させている。つまり、流量制御弁４のパイロット室のう
ち、固定絞り４３の下流側に接続するパイロット室４ａ
をタンクに連通するとともに、その連通過程には、パワ
ーシリンダＣの負荷圧Ｐに応じて作動する負荷圧感応弁
４４を介在させている。

【００３４】負荷圧Ｐが低いとき、負荷圧感応弁４４は
開いた状態にあり、パイロット室４ａの圧力は、固定絞
り４３ａの下流圧力よりも低くなっている。したがっ
て、ポンプ吐出量の多くが流量制御弁４からタンクに逃
されることになり、最低流量Ｑ₁のみがバルブ機構Ｖ側
に供給されることになる。それに対して、負荷圧Ｐが上
昇したとき、負荷圧感応弁４４は閉じていき、パイロッ
ト室４ａには固定絞り４３の下流側の圧力が導かれる。
したがって、バルブ機構Ｖ側に供給される制御流量Ｑが
増えることにある。そして、負荷圧Ｐが設定圧Ｐ₂に達
したとき、負荷感応弁４４が完全に閉じるので、流量制
御弁４４は固定絞り４３前後の圧力差を一定に保つよう
に作動する。このとき、その圧力差によって、バルブ機
構Ｖ側に制御流量Ｑ₂が供給されることになる。

【００３５】図１３に示すタイプでも、絞りの開度を調
節するのではなく、流量制御弁４の特性を変化させ、固
定絞り４３前後の圧力差を調節して、制御流量Ｑを変化
させている。つまり、流量制御弁４のスプリングのイニ
シャル荷重を変化させられるアクチュエータ４５を設け
るとともに、このアクチュエータ４５を、パワーシリン
ダＣの負荷圧に応じて作動させるようにしている。負荷
圧Ｐが低いとき、アクチュエータ４５は、流量制御弁４
のスプリングのイニシャル荷重を小さく保っている。し
たがって、固定絞り４３前後の圧力差が小さくなり、最
低流量Ｑ₁のみがバルブ機構Ｖ側に供給されることにな
る。それに対して、負荷圧Ｐが上昇したときは、それに
応じてアクチュエータ４５が作動し、流量制御弁４のス
プリングのイニシャル荷重を大きくする。したがって、
固定絞り４３前後の圧力差が大きくなり、バルブ機構Ｖ
側に供給される制御流量Ｑが増えることになる。

【００３６】図１４に示すタイプは、ポンプをモータ４
６で駆動するとともに、このモータ４６をコントローラ
ー４７で制御するようにしたものである。コントローラ
ー４７には、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐを信号として
入力している。そして、負荷圧Ｐが低いとき、モータ４
６に指令を出して、ポンプから最低流量Ｑ₁のみを吐出
するようにしている。それに対して、負荷圧Ｐが上昇し
たときは、モータ４６に指令を出して、ポンプから吐出
される流量を流量Ｑ₂まで増やすようにしている。な
お、この図１４に示すタイプであれば、パワーシリンダ
Ｃの負荷圧Ｐが低いときにポンプを停止させ、最低流量
Ｑ₁＝０とすることも可能である。

【００３７】以上述べた各実施例では、パワーシリンダ
Ｃの負荷圧を基準として制御流量Ｑを変化させるように
したが、それ以外にも、アシスト力が必要であるか否か
の判断する基準として、操舵角ωや操舵トルクｔを用い
てもよい。例えば、図１４に示したタイプの流量制御機
構１で、パワーシリンダＣの負荷圧Ｐを信号としてコン
トローラー４７に入力するのではなく、操舵角ωや操舵
トルクｔを信号として入力すればよい。そして、図１６
にも示すように、これら操舵角ωや操舵トルクｔが、所
定角ω₁あるいは所定トルクｔ₁を超えたとき、制御流量
Ｑを増やすようにすれば、上記実施例と同じ効果を得る
ことができる。この場合、可変絞り部１０の開度の調節
するコントローラー１２にも、圧力センサ１３ではな
く、操舵角センサや操舵トルクセンサを接続する。そし
て、制御流量Ｑが増えるのにあわせて、その開度を大き
くするようにしておく。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、アシスト力が必要と
されないときに、バルブ機構側に供給する制御流量を少
なくして、エネルギーロスを低減することができる。し
かも、その制御流量が変化するときに、可変絞り機構の
開度を大きくするので、操舵フィーリングが悪くなるの
を防止することができる。さらに、車両の停止・極低速
走行域では、制御流量が変化しても操舵フィーリングに
ほとんど影響を与えないことから、エンジン回転数が比
較的低いときには可変絞り機構の開度を変えないように
している。しかも、アシスト力の立ち上がりを妨げるこ
となく、軽快なステアリングが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のパワーステアリング装
置を示す回路図である。

【図２】コントローラ１２が実行するプログラムを示し
たフローチャート図である。

【図３】負荷圧Ｐとコントローラー１２が出力する電流
Ｉとの関係を示す図である。

【図４】操舵トルクと負荷圧Ｐとの関係を示す図であ
り、二点鎖線ａは、エンジン回転数が設定回転数を超え
ているときにおいて、制御流量ＱがＱ₁からＱ₂ヘ変化す
る特性を示し、実線ｂは、従来例において、あるいは、
実施例でエンジン回転数が設定回転数以下のときにおい
て、制御流量ＱがＱ₁からＱ₂ヘ変化する特性を示してい
る。

【図５】パワーステアリング装置の断面図である。

【図６】第１実施例のロータリバルブを示す図である。
なお、制御絞り８ａ〜８ｄ、９ａ〜９ｄの符号はそれぞ
れ一つずつしかないが、その対向する位置に同じく制御
絞り８ａ〜８ｄ、９ａ〜９ｄが構成される。

【図７】第２実施例のパワーステアリング装置を示す回
路図である。

【図８】第１実施例のロータリバルブを示す図である。
なお、制御絞り８ａ〜８ｄ、９ａ〜９ｄの符号はそれぞ
れ一つずつしかないが、その対向する位置に同じく制御
絞り８ａ〜８ｄ、９ａ〜９ｄが構成される。また、見や
すくするために、ハッチングを省略している。

【図９】流量制御機構１のその他の例を示す図である。

【図１０】流量制御機構１のその他の例を示す図であ
る。

【図１１】流量制御機構１のその他の例を示す図であ
る。

【図１２】流量制御機構１のその他の例を示す図であ
る。

【図１３】流量制御機構１のその他の例を示す図であ
る。

【図１４】流量制御機構１のその他の例を示す図であ
る。

【図１５】従来例のパワーステアリング装置を示す回路
図である。

【図１６】負荷圧Ｐ（あるいは、操舵角ω、操舵トルク
ｔ）と制御流量Ｑとの関係を示す図である。

【符号の説明】

Ｖ バルブ機構 １ 流量制御機構 ２、４１ 可変絞り ４ 流量制御弁 ５ リリーフ弁 ６ 第１制御バルブ ７ 第２制御バルブ １０ 可変絞り部 １１ 電磁ソレノイド １２ コントローラー １３ 圧力センサ １４ エンジン回転数センサ ４２、４３ 固定絞り ４４ 負荷圧感応弁 ４５ アクチュエータ ４６ モータ ４７ コントローラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプと、ポンプ吐出作動油を制御する
   流量制御機構と、流量制御機構から供給された制御流量
   を制御して、パワーシリンダを作動させるバルブ機構と
   を備え、上記流量制御機構は、アシスト力が必要とされ
   ないときに、制御流量を最低流量に保ち、アシスト力が
   必要とされるときに、その制御流量を増やして、アシス
   ト力に必要とされる流量に保つ構成にしたパワーステア
   リング装置において、上記バルブ機構は、制御流量を制
   御してパワーシリンダに分配供給する第１制御バルブ
   と、制御流量を制御してタンクに戻す第２制御バルブと
   からなり、しかも、第２制御バルブの上流側あるいは下
   流側に、制御流量が増えるのに合わせて開度を大きくす
   る可変絞り機構を設ける構成にし、さらに、エンジン回
   転数検出機構を設け、エンジン回転数が車両の走行域と
   みなされる設定回転数を超えたときのみ、制御流量が増
   えるのに合わせて上記可変絞り機構の開度を大きくする
   構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 流量制御機構は、パワーシリンダの負荷
   圧が所定圧よりも低ければ、制御流量を最低流量に保
   ち、その負荷圧が所定圧を超えたら、制御流量を増やす
   とともに、設定圧に達してからは、アシスト力に必要と
   される流量に保つ構成にし、しかも、可変絞り機構は、
   第２制御バルブの上流側あるいは下流側に設けた可変絞
   り部と、この可変絞り部の開度を調節するコントローラ
   ーと、パワーシリンダの負荷圧の変化を検出し、その信
   号をコントローラーに伝える圧力センサとからなること
   を特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 流量制御機構は、操舵角が中立範囲にあ
   れば、制御流量を最低流量に保ち、その操舵角が中立範
   囲を超えたら、制御流量を増やすとともに、設定角度に
   達してからは、アシスト力に必要とされる流量に保つ構
   成にし、しかも、可変絞り機構は、第２制御バルブの上
   流側あるいは下流側に設けた可変絞り部と、この可変絞
   り部の開度を調節するコントローラーと、操舵角を検出
   し、その信号をコントローラーに伝える操舵角センサと
   からなることを特徴とする請求項１記載のパワーステア
   リング装置。
4. 【請求項４】 流量制御機構は、操舵トルクが小さけれ
   ば、制御流量を最低流量に保ち、その操舵トルクが所定
   トルクを超えたら、制御流量を増やすとともに、設定ト
   ルクに達してからは、アシスト力に必要とされる流量に
   保つ構成にし、しかも、可変絞り機構は、第２制御バル
   ブの上流側あるいは下流側に設けた可変絞り部と、この
   可変絞り部の開度を調節するコントローラーと、操舵ト
   ルクを検出し、その信号をコントローラーに伝える操舵
   トルクセンサとからなることを特徴とする請求項１記載
   のパワーステアリング装置。