JPS63166658A - 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に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の自動車等の車両のパワーステアリングの油圧制御
装置としては、例えば特開昭５７−３０６６３号公報に
記載されているものがある。

この従来例は、油圧ブリッジ回路の各流路にそれぞれ操
舵トルクに応動する主可変絞りが介挿され、且つ一方の
対角線上の接続点間に複動シリンダが連通され、他方の
対角線上の接続点間が流体圧源に連通され、複動シリン
ダの下流側の各可変絞りと並列に、操舵トルクに応動し
且つ前記主可変絞りの後に閉止される副可変絞りと固定
絞りとの直列回路が介挿された構成を有し、この構成に
より、キャビテーション現象による口笛のような作動騒
音を防止するようにしている。

また、特開昭６１−１３９５６３号公報に開示されるご
とく、四方切換弁としての油圧ブリッジ回路を２組並列
に配し、一方のブリッジ回路の特性に対し、他方のブリ
ッジ回路の特性をステアリング入力トルクとは独立して
制御可能な可変絞りの開度を変化させて付加することに
よって可変特性としたパワーステアリングの油圧制御装
置が知られている。

これは据切り時の操舵力を軽く、高速走行時は適度な操
舵反力を持たせて安定した走行を可能にし、一義的な絞
り特性しか得られない一般定式のパワーステアリングの
油圧制御装置より優れた操舵特性が得られるようにした
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記特開昭５７−３０６６３号のパワー
ステアリングの油圧制御装置にあっては、固定絞りを除
いて他の可変絞りが操舵トルクにのみ応動するように構
成されているので、例えば車両の停止状態又はその近傍
の低車速状態でのステアリングホイールの転舵による据
切り状態と、車速か比較的高くなる高速走行状態とで、
複動シリンダにより発生させる操舵補助トルクを変更す
ることができず、走行状態に対応した適切な操舵補助ト
ルクを得ることができず、据切り時の操舵トルクを軽く
するように油圧特性を設定すると高速走行時にも操舵補
助トルクが発生するので操舵トルクが軽過ぎて車両がふ
らつくことがないように注意しなければならず、逆に高
速走行時にしっかりした操舵トルクを得るようにするに
は据切り時や低速走行時の操舵力が大きくなり、車両の
とりまわしが非常に悪くなり、現実的には両者の中間仕
様に設定せざるを得ないという問題点があった。

また、主可変絞りと並列関係に副可変絞りと固定絞りと
の直列回路が接続されており、しかも副可変絞りが主可
変絞りに対して大きな操舵トルクで閉じ切る特性となっ
ているので、据切り時の操舵補助トルクは副可変絞りの
特性によって決定されることになり、複動シリンダで大
きな操舵補助トルクを発生させることができないという
問題点もあった。

さらに、上記特開昭６１−１３９５６３号公報に開示さ
れたパワーステアリングの油圧制御装置においては、操
舵力特性を可変とすることができるが、２組のブリッジ
回路を独立して設けるために、油圧制御装置としてのロ
ータリバルブの溝群を軸方向に直列に並べており、溝の
加工、とくに円筒形状であるパルプボデーの内径部に設
ける溝の加工が非常に困難で、加工々数が増加して、コ
ストが増加してしまうという問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来のパワーステアリングの
油圧制御装置の問題点に着目してなされたものであり、
据切り時の操舵力は軽く、走行中は低中速度から高速度
領域までの車速に対応して好適な操舵力が得られ、しか
も据切り時に大きな操舵補助トルクを発生させることが
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第１の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
上の接続点を油圧源に接続したパワーステアリングの油
圧制御装置において、前記第１の可変絞りの少なくとも
１つと並列に、前記操舵トルクに応動する第２の可変絞
りと操舵トルク以外の外部信号によって絞り面積が制御
される外部制御可変絞りとの直列回路を介挿したことを
特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、油圧ブリッジ回路の第１の可変絞
りと並列に介挿した第２の可変絞りと外部制御可変絞り
との直列回路において外部制御可変絞りを全閉状態とす
ることにより、第１の可変絞りの操舵トルクに対する絞
り面積特性に応じてパワーシリンダに供給する作動油圧
を高め、大きな操舵補助トルクを発生させる。

また、外部制御可変絞りを全開状態とすることにより、
直列に介挿された第２の可変絞りと第１の可変絞りとが
並列関係となるので、両者の絞り面積の和で表される等
価絞り面積特性となり、パワーシリンダに供給する作動
油圧を低下させて、小さな操舵補助トルクを発生させる
。

さらに、外部制御可変絞りを全閉状態及び全開状態の中
間状態とすることにより、パワーシリンダに供給する作
動油圧を全閉状態及び全開状態の中間状態として車速に
応じた操舵補助トルクを発生させる。

以上の結果、外部制御可変絞りを適宜開閉制御すること
により、パワーシリンダで発生する操舵補助トルクを広
範囲に制御することができる。

〔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図はこの発明の一実施例を示す油圧系統図である。

図中、１０は油圧ポンプ、１１はリザーバタンクであり
、これら油圧ポンプ１０及びリザーバタンク１１で油圧
源が構成されている。

油圧ポンプ１０及びリザーバタンク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。

このコントロールパルプ１３は、４つの流路り。

〜Ｌ４を環状に接続した油圧ブリッジ回路１４を有し、
その一方の対角線上の接続点ＣＡＩ及びＣＡ！が油圧ポ
ンプ１０及びリザーバタンク１１にそれぞれ接続され、
他方の対角線上の接続点Ｃ□及びＣ０がパワーシリンダ
１２の左右の油圧室１２Ｌ及び１２Ｒにそれぞれ接続さ
れ、ステアリングホイール１５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ＣＡ
Ｉと接続点Ｃ□及びＣ０との間の流路し、及びＬ２を介
して左右の油圧室１２Ｌ及び１２Ｈに圧力差をもって作
用するように構成されている。

各流路り、、Ｌ、及びＬ３．Ｌ、には、可変オリフィス
で構成される第１の可変絞りＩＬ、ＩＲ及び２Ｌ、２Ｒ
がそれぞれ介挿され、且つ各可変絞り２Ｌ及び２Ｒと並
列にそれぞれバイパス流路り、及びＬｂが接続され、こ
れらバイパス流路り。

及びり、に第１の可変絞りＩＬ、ＩＲ及び２Ｌ。

２Ｒと連動して操舵トルクに応動する第２の可変絞り３
Ｌ、３Ｒ及び後述する車速に応じて絞り面積が制御され
る外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂが直列に介挿されている
。

前記第１〜第２の各可変絞りは、ステアリングホイール
１５の例えば一方向の操舵によって第１の可変絞りＩＬ
、２Ｌ及び第２の可変絞り３Ｌの３つが、他方向の操舵
によって第１の可変絞りｌＲ，２Ｒ及び第２の可変絞り
３Ｒ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、ステアリングホィール１５
ノ転舵操作によって発生するトーションバー（図示せず
）等の捩り弾性力による操舵トルクＴに基づいて、各可
変絞りＩＬ、ＩＲ；２Ｌ、２Ｒ及び３Ｌ、３Ｒの絞り面
積Ａ　ｒ　　；　Ａ　ｚ及びＡ、が変化する。ここで、
各可変絞りＩＬ、ｌＲ１２Ｌ、２Ｒ及び３Ｌ、３Ｒの操
舵トルクＴに対する絞り面積の関係を表す絞り特性は、
それぞれ第２図（ａ）、世）及び（Ｃ）に示すように選
定されている。

すなわち、可変絞りＩＬ、ｌＲ１２Ｌ、２Ｒのそれぞれ
については、第２図（ａ）、（ｂｌに示す如く、操舵ト
ルクＴの値が所定値Ｔ、に達するまでは、直線ｌＩＩ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
急峻に低下し、所定値ＴＩを越えると略零に近い絞り面
積となるように選定されている。

また、可変絞り３Ｌ、３Ｒについては、第２図（Ｃ１に
示す如く、操舵トルクＴの所定値ＴＩより小さい所定値
Ｔ２に達するまでは、前記可変絞りＩＬ、ＩＲ，２Ｌ、
２Ｒの直線ＩＩＩに比較して緩やかな傾斜の直線１２１
で示す如く比較的緩やかに絞り面積が低下し、所定値７
２以上ではさらに緩やかな直線１２□で示す如くより緩
やかに低下するように選定されている。

一方、外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂのそれぞれは、前記
第１〜第２の可変絞りとは関連せず独立して車速に応じ
て絞り面積が制御される電磁可変絞りで構成されている
。ここで、外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂのそれぞれは、
車速センサ１６からの車速検出信号ｖ０が制御ユニッ）
Ｕに供給され、この制御ユニッＩ−Ｕで車速検出信号■
、の値に応じた電流値の励磁電流１ｖに変換され、この
励磁電流ＩＶＩ及びＩＶ２が外部制御可変絞り４Ａ、４
Ｂに供給されることによって、その絞り面積Ａ４が制御
される。すなわち、絞り面積Ａ４が、第２図（ｄｌに示
す如く、車速Ｖ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。

そして、コントロールバルブ１３の具体的構成は、第３
図〜第５図に示す如く、ロークリバルブ２０で構成され
ている。

すなわち、バルブハウジング２１内に、例えばランクア
ンドピニオン式ステアリングギヤのピニオンに接続され
たバルブボデー２２と、その内周面に回動自在に配設さ
れ且つステアリングホイール１５に連結された円筒状の
バルブシャフト２３と、その内周面に配設され且つ一端
がステアリングホイール１５に、他端がラックアンドピ
ニオン式ステアリングギヤのピニオンにそれぞれ連結さ
れたトーションバー２４とを備えている。

バルブボデー２２の内周面には、第４図及び第５図（ａ
）で実線図示の如く、軸方向に延長する６本の油溝Ｃ１
−Ｃ＆が等角間隔で形成され、奇数番目の油溝Ｃ，，Ｃ
３，Ｃ，が油圧ポンプ１０に接続され、且つ偶数番目の
油溝Ｃｚ、　Ｃａ、　Ｃｂがバルブシャフト２３に形成
された油通路り、、Ｄ、、Ｄ、及び内部の空間部を介し
てリザーバタンク１１に接続されている。

バルブシャフト２３には、その外周面に第４図及び第５
図（ａ）で破線図示の如（、軸方向に延長し且つパルプ
ボデー２２の油溝Ｃ３〜Ｃ８中の隣接する油溝間に連通
して千鳥状に配列された幅広の油溝Ｅ、〜Ｅ、と、これ
ら油溝Ｅ、〜Ｅ、と軸方向に並行して配列され且つパル
プボデー２２のリザーバタンク１１に接続される油溝Ｃ
ｘ、　Ｃ４，Ｃｈにのみ連通する幅狭の油溝Ｆ１〜Ｆ６
とが形成されている。ここで、油溝Ｅ　ｌ＋　Ｅ　３．
　Ｅ　ｓがパルプボデー２２の油路を介してパワーシリ
ンダ１２の左油圧室１２Ｌに直接接続されていると共に
、油溝Ｆ、、Ｆ３．ＦＳに外部制御可変絞り４Ａを介し
て接続され、油溝Ｅ　ｚ、　Ｅ　ａ、　Ｅ　＆がパルプ
ボデー２２の油路を介してパワーシリンダ１２の右油圧
室１２Ｒに直接接続されていると共に、油溝Ｆ２．Ｆ４
．Ｆ６に外部制御可変絞り４Ｂを介して接続されている
。

そして、油溝Ｃ＋、Ｅａ　　；　Ｃ３，ＥＸ及びＣｓ、
Ｅａの各連通部で第１の可変絞りＩＬが、油溝Ｃ，，Ｅ
。

；Ｃ３，Ｅ３及びＣ５，ＢＳの各連通部で第１の可変絞
りＩＲが、油溝Ｃｚ、Ｅ＋　　；　Ｃ４，Ｅ３及びＣ，
、Ｅ。

の各連通部で第１の可変絞り２Ｌが、油溝Ｃ，，Ｅ２；
Ｃ４，Ｅ４及びＣ，、Ｅ、の各連通部で第１の可変絞り
２Ｒが、油溝Ｃｚ、　Ｆ　ｒ　　；　Ｃａ、　ｌ”　、
及びＣ，、Ｆｓの各連通部で第２の可変絞り３Ｌが、油
溝Ｃｍ、Ｆｌ；Ｃｄ１Ｆ４及びＣ，、Ｆ、の連通部で第
２の可変絞り３Ｒがそれぞれ構成されている。

一方、バルブハウジング２１には、ロークリバルブ２０
と一体に外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂが形成されている
。これら外部制御可変絞り４Ａ。

４Ｂのそれぞれは、電磁ソレノイド２５の作動子２６に
連結されて摺動されるスプール２７を有し、このスプー
ル２７の外周面に形成された油溝２８ａ、２３ｂと、こ
れに対向する油溝２９ａ、２９ｂとで外部制御可変絞り
４Ａ、４Ｂが形成されている。

ナオ、コントロールバルブ１３はロー９１Ｊバルブ２０
で構成する場合に限らず第６図及び第７図に示すように
、スプールバルブ３０で構成するようにしてもよい。す
なわち、ステアリングギヤハウジング３１内に、ピニオ
ン軸３２と直交する方向にスプールバルブ３０が形成さ
れていると共に、このスプールバルブ３０と直交して外
部制御可変絞り４Ａ、４Ｂを構成するスプールバルブ３
２が形成されている。

スプールバルブ３０は、ステアリングホイール１５の操
舵による操舵トルクに応動して慴動するスプール３３を
有し、このスプール３３の外周面に環状の油溝Ｇ　Ｉ−
Ｇ　ａが形成されている。一方、スプール３３と対向す
るハウジング３１の内周面に各油溝Ｇ、〜Ｇ４と僅かな
間隙を介して連通する油溝Ｈ１〜Ｈ３が形成されている
。ここで、油溝０４及びＨ４の連通部で第１の可変絞り
ＩＬが、油溝Ｇ、及びＨ４の連通部で第１の可変絞りＩ
Ｒが、油溝Ｇ、及びＨ３の連通部で第１の可変絞り２Ｌ
が、油溝Ｇ４及びＨ２の連通部で第１の可変絞り２Ｒが
、油溝Ｇ２及びＨ２の連通部で第２の可変絞り３Ｌが、
油溝Ｇ、及びＨｌの連通部で第２の可変絞り３Ｒがそれ
ぞれ構成されている。

そして、油溝Ｈ４が油圧ポンプ１０に、油溝Ｇ＋　、　
Ｇ　＊、　Ｈｓ、　Ｈｓがそれぞれスプール３３内に穿
設した油路３６を介してリザーバタンク１１にそれぞれ
接続され、油溝０３及びＧ４が後述するスプールバルブ
３２の油溝ＫＩ及びＫｇに、油溝Ｈ１及びＨｔがスプー
ルバルブ３２の油溝Ｊ、及びＪ２にそれぞれ接続されて
いる。

マタ、スプールバルブ３２は、制御ユニソ）Ｕからの励
磁電流１ｖが供給される電磁ソレノイド３４によって駆
動される摺動自在のスプール３５を有し、このスプール
３５の外周面に油溝Ｊ、、ＪＺが形成されている。一方
、スプール３５に、対向するハウジング３１の内周面に
は、前記油溝Ｊ、、ＪＺと僅かな間隙を介して連通ずる
油溝に、、Ｋｔが形成され、油溝Ｋ１．Ｊ＋で外部制御
可変絞り４Ａが、油溝に、、Ｊ！で外部制御可変絞り４
Ｂがそれぞれ構成されている。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両停車状態
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、Ｉ
Ｒ〜３Ｌ、３Ｒの全てが全開状態となっていると共に、
車速センサ１６で検出される車速Ｖが零であり、したが
って、外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂが第２図（ｄ）に示
す如く全閉状態となっており、バイパス流路Ｌｓ、Ｌｈ
が閉塞状態となっている。

したがって、油圧ポンプ１０から供給される所定油圧の
作動油が、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Ｌ１及びＨ４と流路Ｌ２及
びり、とに等しい流量で分流されるので、パワーシリン
ダ１２の左右の油圧室１２Ｌ、１２Ｒ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
１４で操舵補助トルクは何ら発生することはなく、転舵
輪は直進走行状態を維持する。

この停車状態で、ステアリングホイール１５を例えば右
切りして所謂振切り状態とすると、そのときの操舵トル
クに応じて可変絞りＩＲ〜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、他方の可変
絞りＩＬ〜３Ｌは全開状態を維持する。

したがって、流路Ｌ１については、可変絞りＩＬが介挿
されていない状態と等価となり、同様に、流路り、につ
いても可変絞り２Ｌ、３Ｌが介挿されていない状態と等
価となり、油圧ブリッジ回路１４の等価回路は第８図に
示すようになる。

ここで、流路Ｌ４については、第２の可変絞り４Ｂが全
閉状態であることにより、第１の可変絞り２Ｒのみが介
挿されていることになり、この可変絞り２Ｒの絞り面積
特性が流路Ｌｔに介挿されている可変絞りＩＲと等しく
第２図（ｂ）に示す如く操舵トルクＴに対して比較的早
く閉じ切り状態となる。したがって、ブリッジ回路１４
全体の等価絞り面積Ａは、可変絞りＩＲ及び２Ｒが並列
関係となるので、両者絞り面積Ａ１及びＡ２の和で表す
ことができ、下記（１）式のようになる。

Ａ＝ＡＩ　＋Ａ！　　・・・・・・・・・・・・（１）
このため、油圧ブリッジ回路１４の全体の絞り面積特性
及び油圧特性は、第９図（ａ）及び世）に示すようにな
り、これらの図から明らかなように、裾切り時のように
車速Ｖが零若しくはその近傍の値となるときに、比較的
小さな操舵トルクＴで高い油圧Ｐ＋が得られ、これによ
ってパワーシリンダ１２で転舵輪を右切りする操舵補助
トルクが発生するので、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。　　　・ また、ステアリングホイール１５を左切りした場合も、
上記とは逆に可変絞りＩＬ〜３Ｌが操舵トルクに応じて
縮小方向となり、可変絞りＩＲ〜３Ｒが全開状態となり
、パワーシリンダ１２によって転舵輪を左操舵補助トル
クを発生して、ステアリングホィール１５０転舵操作を
軽く行うことができる。

一方、車両が高速で定速走行しているときには、第２図
（ｄｌに示す如く、車速センサ１６から高車速検出信号
ｖ０が出力されるので、制御ユニットＵから出力される
励磁電流■９が大きな値となり外部制御可変絞り４Ａ、
４Ｂが第１０図に示す如く開状態となる。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
ルクが零であるときには、コントロールバルブ１３の各
可変絞りが前記振切り時と同様に全開状態を維持し、パ
ワーシリンダ１２の両油圧室１２Ｌ及び１２Ｒ間には、
差圧が生じることはなく、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〜
３Ｒの絞り面積が縮小方向となり、可変絞りＩＬ〜３Ｌ
が全開状態となり、前述したように外部制御可変絞り４
Ａ、４Ｂが開状態であるので、油圧ブリッジ回路１４０
等価油圧回路は、第１１図に示すようになる。

すなわち、流路Ｌ４のバイパス流路Ｌｂにおいては、外
部制御可変絞り４Ｂが開状態であるので、これと第２の
可変絞り３Ｒとが直列関係となる。

したがって、これらを圧力損失が同等な単一の可変絞り
とみなすことができる。すなわち、第２の可変絞り３Ｒ
及び外部制御可変絞り４Ｂの圧力降下Ｐ３ｋｇ／ｃｄ及
びＰａｋｇ／ｃｄは、それぞれ下記（２）式及び（３）
式で表すことができる。

Ｐ、＝Ｋ　−Ｑ”　／Ａ３”　−・・・・・・・・・・
・（２）Ｐ　ａ　”’　Ｋ−Ｑ”　／　Ａ４”・・・・
・・・・・・・・（３）但し、Ｋは０７２ｇ（ρ：油比
重、ｇ：重力加速度）で求められる定数、Ｑは通過流量
である。

これら（２）式及び（３）式からバイパス流路Ｌ６にお
ける全体の圧力降下Ｐｋｇ／ｃｄは、次式で表すことが
できる。

Ｐ＝Ｐ３＋Ｐ４ したがって、上記（４）式の右辺の括弧で括った項が単
一可変絞りとみなした場合の等価絞り面積Ａ、に対応す
ることになり、結局単一可変絞りの等価絞り面積ＡＡは
次式で表すことができる。

ＡＡ＝□　・・・・・・・・・・・・（５）のフグ７７
じ］７ したがって、第２図（Ｃ１及び第１１図の絞り面積特性
を合わせた第１２図のような絞り面積特性が得られる。

このとき、可変絞り３Ｌと可変絞り４Ｂを単一可変絞り
とみなしたときに、絞り面積の小さい可変絞り即ち可変
絞り３Ｌの絞り特性が支配的となる。

また、等価絞り面積Ａａで表される等価絞りと第１の可
変絞り２Ｒとは、並列関係にあるので、これらを等価絞
りとみなすと、その絞り面積Ａ。

は、両者の絞り面積ＡＡ及びＡ２を加算したものとなり
、次式で表すことができる。

Ａ、−Ａ＾＋Ａ２　・・・・・・・・・・・・（６）し
たがって、この場合の流路Ｌ４における等価絞り面積特
性は、第１３図に示すようになり、操舵トルクＴの増加
に伴う絞り面積Ａ１の減少状態が前記据切り時の絞り面
積特性に比較して大きく緩和される。

そして、油圧ブリッジ回路１４全体の等価絞り面積Ａは
、流路Ｌ４における等価絞り面積Ａ３で表される等価絞
りと流路Ｌ２の第１の可変絞りｌＲとが並列関係である
ので、両者と絞り面積Ａ。

及びＡ、の和となり、次式で表される。

Ａ＝ＡＩ＋ＡＩ　　・・・・・・・・・・・・（７）そ
の結果、前記据切り時に比較して操舵トルクＴに対する
絞り面積特性が第１４図（ａ）に示す如く大きく緩和さ
れるので、パワーシリンダ１２に供給される油圧は、第
１４図伽）に示す如く操舵トルクＴの増加に対して緩や
かに増加する特性となり、したがってパワーシリンダで
発生する操舵補助トルクが据切り時に比較して小さくな
って、ステアリングホイール１５の操舵が重くなり、高
速走行時にステアリングホイール１５の転舵操作を適度
の反力をもって行うことができ、急操舵を防止して操縦
安定性を向上させることができる。

さらに、据切り及び高速走行時の操舵の中間の中車速状
態では、車速センサ１６からの中車速検出信号Ｖ、に基
づき制御ユニッ）Ｕで高車迷走行状態に比較して低い励
磁電流Ｉｖが出力される。

このため、外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂの絞り面積Ａ４
が減少するので、バイパス流路り、又はり。

における等価絞り面積ＡＡが減少して、流路Ｌ３又はＬ
４全体の等価絞り面積Ａ、も減少することになるので、
油圧ブリッジ回路１４全体の等価絞り面積Ａも減少し、
これに応じてパワーシリンダ１２で発生する操舵補助ト
ルクが車速の減少に応じて増大し、車速に対応した最適
な操舵感覚を得ることができる。

このように、上記第１実施例によると、外部制御可変絞
り４Ａ、４Ｂの絞り面積特性を制御することにより、パ
ワーシリンダ１２で発生する操舵補助トルクを広範囲に
変化させることができ、その外部可変絞り４Ａ、４Ｂを
車速に応じて制御することにより、パワーシリンダで発
生する操舵補助トルクを車速に対応した最適状態に制御
することができ、据切り時に大きな操舵補助トルクを発
生し、車速か増加するに応じて操舵補助トルクを小さく
することができ、据切り時での操縦性を確保しながら高
車速時でのふらつきを防止することができる。さらに、
コントロールバルブ１３をロータリバルブで構成した場
合に、バルブボデー２１及びバルブシャフト２２に形成
する油溝を第５図（ａ）に示すように構成することによ
って、ロータリバルブに形成する油圧回路数をｎとした
とき、バルブボデー２１の油溝数を２ｎ１バルブシヤフ
ト２２の油溝数を４ｎとすることができ、前記特開昭５
７−３０６６３号の従来例における加工精度を要求され
る油溝本数の半分の油溝で済み、また特に加工の難しい
バルブボデー２１の溝形状は前記特開昭６１−１３９５
６３号の従来例の如く溝を軸方向に並べる必要がないた
め、その加工を容易にすることができると共に、バルブ
全体の構成を小型化することができる。

次に、この発明の第２実施例を第１５図について説明す
る。

この第２実施例は、前記第１実施例におけるパワーシリ
ンダ１２の下流側の流路Ｌ３及びＬ４に接続されている
外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂ及び第２の可変絞り２Ｌ、
２Ｒを介挿したバイパス流路り、及びＬｂを、パワーシ
リンダ１２の上流側の流路し、及びＬ２に形成したこと
を除いては、第１実施例と同様の構成を有し、第１実施
例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、据切り状態で、ステアリング
ホイール１５を例えば右切りすると、流路Ｌ２において
可変絞りＩＲのみが介挿された状態となり、この可変絞
りＩＲと流＊　Ｌ　４の可変絞り２Ｒとが並列関係とな
り、油圧ブリッジ回路１４全体の等価絞り面積Ａは、Ａ
　””　Ａ　Ｉ＋　Ａ　ｚとなって、前記第１実施例と
全く等しくなり、第１実施例と同様にパワーシリンダ１
２で大きな操舵補助トルクを発生してステアリングホイ
ール１５の転舵操作を軽くして操縦性を向上させること
ができる。

同様に、車両が高車速走行状態でステアリングホイール
１５を右切りした場合も、流路Ｌ２全体での等価絞り面
積が第１実施例における流路Ｌ４における等価絞り面積
Ａｌｌと等しくなり、この等価絞り面積Ａｍで表される
等価絞りと流路Ｌ４の第１の可変絞り２Ｒとが並列関係
となるので、油圧ブリッジ回路１４全体の等価絞り面積
も第１実施例における等価絞り面積Ａと全く等しくなり
、第１実施例と同様にパワーシリンダ１２で小さな操舵
補助トルクを発生してステアリングホィール１５０転舵
操作を重（して、不用意な転舵による車両のふらつきを
防止することができる。

さらに、高車迷走行状態及び低車速走行状態の中間の中
車速走行状態においても、油圧ブリッジ回路１４全体の
等価絞り面積が第１実施例と全く等しくなり、車速に応
じた最適な操舵補助トルクをパワーシリンダ１２で発生
させて、最適な操舵感覚を得ることができる。

次に、この発明の第３実施例を第１６図について説明す
る。

この第３実施例は、パワーシリンダ１２の上流側及び下
流側の双方に第２の可変絞り３Ｌ、３Ｒ及び外部制御可
変絞り４Ａ、４Ｂを直列に介挿したバイパス流路り、〜
Ｌ、を設けたことを除いては前記第１及び第２実施例と
同様の構成を有し、これら実施例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３実施例によると、据切り時には外部制御可変絞
り４Ａ、４Ｂが全閉状態となるので、油圧ブリッジ回路
１４全体の等価絞り面積Ａは、第１及び第２実施例と全
く等しくなり、これらと同様の操舵補助トルクをパワー
シリンダ１２で発生させることができる。

また、高車速走行状態でのステアリングホイール１５の
転舵状態では、対向する流路り、、Ｌ、及びＬｔ、Ｌａ
でそれぞれ第１の可変絞りＩＬ、２Ｌ及びＩＲ，２Ｒと
並列に、第２の可変絞り３Ｌ。

３Ｒと外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂの直列回路が接続さ
れることになるので、第２の可変絞り３Ｌ。

３Ｒの絞り面積特性が第２図（Ｃ）に示すものと等しく
選定されているものとした場合、油圧ブリッジ回路１４
全体の等価絞り面積Ａが、第１及び第２実施例に比較し
て大きくなり、パワーシリンダ１２で発生する操舵補助
トルクをより小さくしてマニュアル状態に近づけること
ができる。

同様に、中車速走行状態でのパワーシリンダ１２で発生
する操舵補助トルクも全体として第１及び第２実施例に
比較して小さくすることができる。

なお、上記各実施例においては、外部制御可変絞り４Ａ
、４Ｂと第２の可変絞り３Ｌ、３Ｒとをその順に介挿す
る場合について説明したが、その順序を逆にしても上記
と同様の作用効果を得ることができる。

また、上記各実施例においては、外部制御可変絞り４Ａ
、４Ｂを車速に応じて制御するようにした場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、第１７図
に示すように、制御ユニットＵに車速センサ１６の車速
検出信号■。を入力する場合に代えて運転席の近傍に設
けたロータリスイッチ、可変抵抗器等で構成される操舵
補助トルク選択器４０の選択信号を供給し、この操舵補
助トルク選択器４０を選択することにより、制御ユニッ
トＵから出力する励磁電流ＩｖＯ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
全体の等価絞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１８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ＦＩＸ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
制御ユニットＵに供給され、この制御ユニットＵで励磁
電流Ｉｖの値を低摩擦係数時には比較的小さな値に、高
摩擦係数時には比較的大きな値に、それらの中間摩擦係
数時には、それら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、ワイパースイッチと
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
外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂを制御する場合に限らず車
速に応じて算出した励磁電流値を摩擦係数センサ４１の
摩擦係数検出値で補正するようにしてもよいことは勿論
である。

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
御可変絞り４Ａ、４Ｂを車速によって制御する場合の車
速感応パターン即ち第２図（ｄｌ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、転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、操縦安定性を向
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
外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂを制御するようにしてもよ
い。

また、上記各実施例においては、コントロールパルプの
第１の可変絞りＩＬ、　　ＩＲ，２Ｌ、　　２Ｒの絞り
面積特性が等しい場合について説明したが、これらを異
なる絞り面積特性とすることもでき、また、一方向操舵
時のみ制御するようにバイパス流路を設けてもよい。

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ピ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、４つの流路の
それぞれに操舵トルクに応動する可変絞りを設けた油圧
ブリッジ回路に、その可変絞りの少なくとも１つと並列
に操舵トルクに応動する可変絞りと操舵トルク以外の外
部信号によって制御される外部制御可変絞りとの直列回
路を介挿した構成を有し、油圧ブリッジ回路全体の等価
絞り面積を任意に変更してパワーシリンダによる操舵補
助トルクを変更制御するようにしているので、パワーシ
リンダで発生する操舵補助トルクを広範囲に変更するこ
とが可能であると共に、パワーシリンダで発生する操舵
補助トルクを外部制御可変絞りの絞り面積の変化によっ
て制御し、油圧プリフジ回路に供給される油量を変化さ
せることがないので、据切り時に必要な最小源の油量を
確保しておけば、据切り時以外で油量不足を生じること
がなく、油圧ポンプを必要最小限の吐出容量のものに抑
えることができるから、油圧ポンプの吐出容量増大に伴
う油圧制御装置全体の熱対策を軽減し、且つ大型化を防
止してコスト低減を図ることができる。さらに、油圧ブ
リッジ回路が１組のみでも可変操舵力特性を得ることが
できるため、パルプの加工コスト低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明によるパワーステアリングの油圧制御
装置の一実施例を示す油圧回路図、第２図（ａ）〜（ｄ
）はそれぞれこの発明に適用し得る可変絞りの絞り面積
特性を示す特性線図、第３図はコントロールパルプとし
てロークリパルプを適用した場合の一例を示す断面図、
第４図は第３図のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線上の断面図とそ
の油圧経路を示す系統図、第５図（ａ）、　（ｂ）及び
（Ｃ）はそれぞれ第３図のロータリパルプの油溝を示す
展開図、そのＣ−Ｃ線上の断面図及びＤ−Ｄ線上の断面
図、第６図ハコントロールハルフトしてスプールバルブ
ヲ適用した場合の一例を示す断面図、第７図は第６図の
Ｅ−Ｅ線上の断面図、第８図は据切り状態の油圧ブリッ
ジ回路の等価油圧回路を示す油圧回路図、第９図（ａ）
及び山）はそれぞれ据切り時の油圧ブリッジ回路全体の
等価絞り面積及び油圧と操舵トルクとの関係を示す特性
線図、第１０図は高車速時の外部制御可変絞りの絞り面
積特性線図、第１１図は高車速走行状態における転舵時
の油圧ブリッジ回路の等価油圧回路を示す油圧回路図、
第１２図は第２の可変絞りと外部制御可変絞りとを等価
絞りとみなしたときの絞り面積特性線図、第１３図は第
１２図の絞り面積特性の等価可変絞りと第１の可変絞り
とを等価可変絞りとみなしたときの絞り面積特性線図、
第１４図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ高車速時の油圧ブ
リッジ回路全体の等価絞り面積及び油圧と操舵トルクと
の関係を示す特性線図、第１５図はこの発明の第２実施
例を示す油圧回路図、第１６図はこの発明の第３実施例
を示す油圧回路図、第１７図及び第１８図はそれぞれこ
の発明の他の実施例を示す図である。 図中、ＩＬ、ＩＲ，２Ｌ、２Ｒは第１の可変絞り、３Ｌ
、３Ｒは第２の可変絞り、４Ａ、４Ｂは外部制御可変絞
り、１０は油圧ポンプ、１１はリザーバタンク、１２は
パワーシリンダ、１３はコントロールパルプ、１４は油
圧ブリッジ回路、１５はステアリングホイール、１６は
車速センサ、Ｕは制御ユニット、２０はロータリパルプ
、２５は電磁ソレノイド、３０．３２はスプールパルプ
、３４は電磁ソレノイド、４０は操舵補助トルク選択器
、４１は摩擦係数センサである。

Claims (1)

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第１の可変
   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、他方の対角線上の接続点を油圧源に接続したパワ
   ーステアリングの油圧制御装置において、前記第１の可
   変絞りの少なくとも１つと並列に、前記操舵トルクに応
   動する第２の可変絞りと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制御可変絞りとの直列回
   路を介挿し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。 （２）前記外部制御可変絞りは、その絞り面積が車速に
   応じて制御されるように構成されている特許請求の範囲
   第１項記載のパワーステアリングの油圧制御装置。 （３）前記第２の可変絞りは、その絞り特性が第１の可
   変絞りより大きな操舵トルクで閉じ切るように選定され
   ている特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載
   のパワーステアリングの油圧制御装置。 （５）前記第１の可変絞り及び第２の可変絞りは、バル
   ブボデーと操舵トルクに応動するバルブシャフトとから
   なるロータリバルブで構成されている特許請求の範囲第
   １項乃至第４項記載のパワーステアリングの油圧制御装
   置。 （６）前記バルブボデーには、円周方向に所定間隔を保
   って直接流体入口及び流体出口に連通する２種類の溝が
   形成され、前記バルブシャフトには、前記第１の可変絞
   りを形成する第１の溝と第２の可変絞りを形成する第２
   の溝とが軸方向に所定間隔を保って形成され、当該第２
   の溝はバルブボデーの２種類の溝のうち何れか一方のみ
   に直接連通するように選定されている特許請求の範囲第
   ５項記載のパワーステアリングの油圧制御装置。