JPS63166659A

JPS63166659A - パワ−ステアリングの油圧制御装置

Info

Publication number: JPS63166659A
Application number: JP61313519A
Authority: JP
Inventors: Ko Uchida; 内田　耕; Takashi Kurihara; 隆栗原; Makoto Miyoshi; 良三好
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-07-09
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: DE3744314C2; JP2543511B2; DE3744314A1; US4884648A

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、パワーステリングの油圧制御装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、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、例えば社団法人自動車技術全編「最近の
シャシ技術と車両運動性能に関するシンポジウム」　（
昭和５９年６月２９日）において、「パワーステアリン
グのエレクトロニクス制御」として発表された流量制御
方式（いすず自動車装ピアソツァに採用）及び油圧反力
制御方式（三菱自動車製ギヤランに採用）によるものが
知られている。前記両方式ともに、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
形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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記流量制御方式のように、車速に対応
した所定の比率で作動油流量の増減を制御するものにお
いては、高速走行中の急転舵時に必要な油量が確保でき
るように設定すると、これに伴って据切り時の油量も必
要以上に過分に供給されることになり、油圧ポンプの吐
出容量を必要以上に大きくせざるを得ない。すなわち、
油圧制御弁に導入される作動油量の多少で操舵力を軽く
したり或いは重くするに際し、例えば高速走行中の操舵
力が余り軽過ぎないように適度な重さとするために油量
を少なくすると、急転舵時に油圧制御弁に供給される油
量の絶対量が不足し、ステアリングホイール転舵時の操
舵力が非常に重くなって安全走行性の面で好ましくない
。この不具合を解消するために、急転舵時に必要とする
油量を確保すると、比例制御であるために据切り時の油
量も不本意に過分に増大してしまう。その結果、上記し
たように油圧ポンプの吐出容量が大きくなって、油圧制
御装置全体の発熱量増加に伴う過分な熱対策の必要性が
生じて、製造コスト等の高騰を招来するという問題点が
あった。

また、上記油圧反力制御方式によるパワーステアリング
の油圧制御装置においては、油圧反力を発生させるため
に、反力室及び反力ビストンに相当する部品、さらに油
圧の切換えのために作動油を還流させる油圧切換弁など
を油圧制御弁の他に必要とする。その結果、構造全体や
配管系が大きく且つ複雑化することから、大きな組付ス
ペースを必要とし且つ油圧制御装置全体のコストの高騰
を招来する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
も従来の流量制御方式のように油圧ポンプの吐出容量を
必要以上に大きくすることがなく、またそれに伴う過分
な熱対策の必要もなく、しかも油圧反力制御方式のよう
に複雑な構造を必要としない、簡素且つ廉価なパワース
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コントロールバルブを有するパ
ワーステアリングの油圧制御装置において、前記可変絞
りの少なくとも１つと直列に操舵トルクに応動する可変
絞りを１つ以上介挿し且つ当該複数の可変絞りとそれぞ
れ並列に操舵トルク以外の外部信号によって開閉制御さ
れる外部制御可変絞りを介挿した構成を有することを特
徴としている。

（作用〕この発明においては、コントロールバルブの複数の可変
絞りと並列に介挿した外部制御可変絞りを閉状態とする
ことにより、直列に介挿された各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適宜開状態とすることにより
、直列に介挿された各可変絞りを適宜選択し、その選択
された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上記外部制御
可変絞りの閉状態に比較して低下させ、操舵補助トルク
を適宜低減させる。

以上の結果、所要数の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
ルクを広範囲且つ様々な特性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図はこの発明の第１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Ｌｌ〜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Ｃ□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ＣＩ及びＣＳＺ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ＣＡＩと接続点Ｃ□及びＣ１ｔとの間の流路り、
及びＬ８を介して左右の油圧室１２Ｌ及び１２Ｒに圧力
差をもって作用するように構成されている。

流路Ｌ１及びＬ２には、可変オリフィスで構成される第
１の可変絞りＩＬ、ＩＲが介挿され、流路し３及びＬう
には、同様に可変オリフィスで構成される、第２の可変
絞り２Ｌ、２Ｒと第３の可変絞り３Ｌ、３Ｒとが可変絞
り２Ｌ、２Ｒ側を上流側として直列に介挿され、且つ各
可変絞り２Ｌ。

３Ｌ及び２Ｒ，３Ｒと並列にバイパス流路り、〜ｔ、ｓ
が接続され、これらバイパス流路り、〜Ｌ。

に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５Ａ、５Ｂ及び６Ａ、６Ｂがそれぞれ介挿され
ている。

前記第１〜第３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
、第２の可変絞り２Ｌ及び第３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ＩＲ，第２の可
変絞り２Ｒ及び第３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、ステアリングホイール１５の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、ｉＡ、及びＡ、が
変化する。ここで、各可変絞りＩＬ、ＩＲ：２Ｌ、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）、　（ｂ）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、ＩＲのそれぞれについては、
第２図（ａ）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４１１１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Ｔ１を越えると所定値Ｔ２までの間は直線ｌＩ！で示
す如く比較的緩やかに低下し、所定値Ｔ２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２Ｌ、２Ｒについては、第２図中）に示
す如く、操舵トルクＴの所定値Ｔ、に達するまでは前記
可変絞りＩＬ、ＩＲの直線１．と同様の直線ｌ！Ｉで示
す如く比較的急峻に絞り面積が低下し、所定値Ｔ、から
所定値Ｔ２より大きい所定値Ｔｔ　゛までの間は前記直
線１．２に比較して緩やかな直線１ｚｇで示す如く比較
的緩やかに低下し、所定値Ｔｚ”以上では零より僅かに
大きい所定絞り面積Ａ３で一定となるように選定されて
いる。

さらに、可変絞り３Ｌ、３Ｒについては、第２図（０）
に示す如く、可変絞りＩＬ、ＩＲ及び２Ｌ。

２Ｒの中間の絞り面積特性に選定されている。

一方、外部制御可変絞り５Ａ、５Ｂ及び６Ａ。

６Ｂのそれぞれは、前記第１〜第３の可変絞りとは関連
せず独立して車速に応じて開閉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５Ａ、５
Ｂ及び６Ａ、６Ｂのそれぞれは、車速センサ１６からの
車速検出信号ＶＩｌが制御ユニットＵに供給され、この
制御ユニットＵで車速検出信号ＶＤの値に応じた電流値
の励磁電流Ｉｖ＋及びＩＶ’ｌに変換され、これらの励
磁電流ＩＶＩ及びＩｖｇが外部制御可変絞り５Ａ、５Ｂ
及び６Ａ。

６Ｂに供給されることによって、その開閉が制御される
。すなわち、第２図（ｄｌに示す如く、外部制御可変絞
り５Ａ、５Ｂが実線図示のように、中速域でのみ開状態
となり、外部制御可変絞り６Ａ。

６Ｂが高速域でのみ開状態となる。なお、外部制御可変
絞り５Ａ、５Ｂ及び６Ａ、６Ｂは、上記のようにステッ
プ状に開閉する場合に限らず、第２図（Ｉｌｌ）に示す
如く、車速に応じて絞り面積Ａ、及びＡ、を連続的に変
化させるようにしてもよい。

そして、コントロールバルブ１３の具体的構成は、第３
図に示す如く、ロータリバルブ２０で構成され、例えば
ラックアンドピニオン式ステアリングギヤのビニオンに
接続されたバルブボデー２１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２２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２３とを備えている。バル
ブボデー２１の内周面には、軸方向に延長する８個の油
溝Ｃ３〜Ｃ８が等角間隔で形成されていると共に、これ
ら油溝Ｃ８〜Ｃ１に対向するバルブシャフト２２の外周
面には、等角間隔で軸方向に延長する８個の突条り、−
Ｄ、がそれら間に穿設された油溝Ｅ＋−Ｅｓによって形
成されている。そして、油溝ＣＩ及び突条ＤＩの反時計
方向端部、及び油溝ＣＳ及び突条Ｄｓの反時計方向端部
でそれぞれ第１の可変絞りＩＬが、油溝Ｃ４及び突条Ｄ
４の反時計方向端部、及び油溝Ｃ３及び突条り、の反時
計方向端部でそれぞれ第２の可変絞り２Ｌが、油溝Ｃ３
及び突条Ｄ３の反時計方向端部及び油溝Ｃ７及び突条Ｄ
７の反時計方向端部でそれぞれ第３の可変絞り３Ｌが、
油溝Ｃ４及び突条Ｄ４の時計方向端部、及び油溝Ｃ８及
び突条り、の時計方向端部でそれぞれ第１の可変絞りＩ
Ｒが、油溝Ｃ３及び突条Ｄ＋の時計方向端部、及び油溝
Ｃ３及び突条り、の時計方向端部でそれぞれ第２の可変
絞り２Ｒが、油溝Ｃ２及び突条Ｄ２の時計方向端部、及
び油溝Ｃ６及び突条り、の時計方向端部でそれぞれ第３
の可変絞り３Ｒがそれぞれ形成されている。一方、バル
ブボデー２１の油溝Ｃ５及びＣ３がパワーシリンダ１２
の右油圧室１２Ｒに、油溝Ｃ４及びＣ，がパワーシリン
ダ１２の左油圧室１２Ｌにそれぞれ接続され、且つバル
ブシャフト２２の油溝Ｅ、及びＥ。

がバルブボデー２１の油路を介して油圧ポンプｌＯに、
油溝Ｅ、及びＥ、がバルブシャフト２２内の油路及びバ
ルブボデー２１の油路を介してリザーバタンク１１に、
油溝Ｅ２及びＥ＆が外部制御可変絞り６Ａを介してリザ
ーバタンク１１に、油溝Ｅ４及びＥ、が外部制御可変絞
り６Ｂを介してリザーバタンク１１にそれぞれ接続され
、且つ油溝Ｃ３及びＥ２と油溝Ｃ２及びＥ＆とがそれぞ
れ外部制御可変絞り５Ａを介して、油溝Ｃ４及びＥ４と
油溝Ｃ１及びＥ８とが外部制御可変絞り５Ｂを介してそ
れぞれ接続されている。

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■が零であり、したが
って、外部制御可変絞り５Ａ、５Ｂ及び６Ａ、６Ｂが全
閉状態となっており、バイパス流路り、〜Ｌ、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の流路り。

及びＬ４と流路Ｌ８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、１
２Ｒは、同圧となって両者間に差圧を生じることがな（
、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（、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
切りして所謂指切り状態とすると、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Ａ、〜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、流路し、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、流路し、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４図に
示すようになる。

そして、流路Ｌ４については、外部制御可変絞５Ａ、５
Ｂ及び６Ａ、６Ｂが全閉状態であることにより、第２の
可変絞り２Ｒ及び第３の可変絞り３Ｒが直列に介挿され
ることになり、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及び第３の可
変絞りの圧力降下Ｐｚｋｇ／ｃｊ及びＰ３ｋｇ／ｃ−は
、それぞれ下記（１）式及び（２）式で表すことができ
る。

ｐｇ　＝Ｋ　−Ｑ”　／Ａ！”・・・・・・・・・・・
・＋１）Ｐ３　＝Ｋ　−Ｑ”　／Ａ３”・・・・・・・
・・・・・（２）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（１１式及び（２）式から流路Ｌ４における全体
の圧力降下Ｐ　ｋｇ　／　ｃｌｌは、次式で表すことが
できる。

Ｐ＝Ｐ、＋Ｐ３したがって、上記（３）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。

したがって、第２図中）及び（Ｃ１の絞り特性を合わせ
た第５図のような絞り面積特性が得られる。このとき、
可変絞り２Ｒと可変絞り３Ｒとは、直列関係に接続され
ているので、これら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３Ｒの絞り特性
が支配的となり、等価絞り面積Ａ、は、可変絞り３Ｒの
絞り面積Ａ３より小さい値となる。

また、等価絞り面積ＡＡと第１の可変絞りＩＲとは、並
列関係にあるので、油圧ブリッジ回路１４の全体からみ
た絞り面積Ａは、両者の絞り面積ＡＡ及びＡ１を加算し
たものとなり、次式で表すことができる。

Ａ　”　Ａ　Ａ＋　Ａ　Ｉ　　・・・・・・・・・・・
・（５）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６図（ａ）及びΦ）に示す
ようになり、これらの図から明らかなように、据切り時
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Ｐ１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、ステアリングホイール１５の転舵操作を
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
（ｄ）に示す如く、車速センサ１６から高車速検出信号
■。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ｔｖｚがオン状態となると共に励磁電流ＩＶＩ
がオフ状態となる。このため、外部！＋１１１１可変絞
り６Ａ、６Ｂが開状態となると共に、外部制御可変絞り
５Ａ、５Ｂが閉状態となる。

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据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１
２Ｒ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、コントロールパルプ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６
Ａ、６Ｂが開状態であるので、油圧ブリッジ回路１４の
等価油圧回路は、第７図に示すようになる。

すなわち、流路Ｌ４において第３の可変絞り３Ｒが外部
制御可変絞り６Ａによってバイパスされるので、この第
３の可変絞り３Ｒが省略されているものと等価となる。

したがって、流路し、を通じてパワーシリンダ１２に供
給される作動油の一部が第２の可変絞り２Ｒのみによっ
てリザーバタンク１１側に戻されることになり、しかも
この第２の可変絞り２Ｒの絞り面積特性が第２図〜）に
示す如く、他の可変絞りＩＲ，３Ｒに比較して緩和され
ており、この第２の可変絞り２Ｒと第１の可変絞りＩＲ
とが並列関係であるので、油圧ブリッジ回路１４全体の
等価絞り面積Ａは、第８図（ａ）に示すように、両者の
絞り面積Ａ、及びＡ２を加算したものとなる。

その結果、前記据切り時に比較して絞り面積特性が大き
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８図（ｂ）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１２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ＶＤに基
づき制御ユニッ）Ｕで所定値の励磁電流ＩＶＩが出力さ
れると共に、励磁電流１ｖ□が遮断状態となる。このた
め、外部制御可変絞り５Ａ、５Ｂが開状態となり、外部
可変絞り６Ａ、６Ｂが閉状態となるので、例えばステア
リングホイール１５を右切りして右旋回状態とすると、
可変絞りＩＲ，２Ｒ，３Ｒの絞り面積Ａ＋　、Ａｚ　、
Ａ３が縮小方向となる。

このとき、外部制御可変絞り５Ａが開状態であるので、
流路Ｌ４には、第３の可変絞り３Ｒのみが介挿された状
態となり、この第３の可変絞り３Ｒの絞り面積特性が第
２図（Ｃ）に示す如く、第１の可変絞りＩＲ及び第２の
可変絞り２Ｒの中間の絞り面積特性に選定されているの
で、パワーシリンダ１２によって発生される操舵補助ト
ルクが据切り状態及び高車速状態の中間の値となり、比
較的軽い操舵力でステアリングホイール１５を転舵操作
することができる。

次に、この発明の第２実施例を第９図について説明する
。

この第２実施例は、前記第１実施例におけるコントロー
ルバルブ１３の第３の可ｉ絞り３Ｌ、３Ｒに対するバイ
パス流路Ｌ？、Ｌｌが省略され、これに代えて、各可変
絞り２Ｌ、２Ｒと可変絞り３Ｌ、３Ｒとの接続点間を接
続するバイパス流路Ｌ９　（実質的に可変絞り３Ｌ、３
Ｒと並列）が形成され、このバイパス流路り、に前記外
部制御可変絞り６ＡＰ６Ｂと等しい絞り面積特性を有す
る外部制御可変絞り６が介挿されていることを除いては
前記第１実施例と同様の構成を有し、したがって第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、据切り時には、外部制御可変
絞り５Ａ、５Ｂ及び６が閉状態に制御されるので、バイ
パス路り、、ＬＳ及びり、が遮断状態となり、油圧ブリ
ッジ回路１４が第１実施例の第４図と同様の等価油圧回
路となる。したがって、据切り時において゛は、上記第
１の実施例と同様にパワーシリンダ１２で大きな操舵補
助トルクを発生させて、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。

一方、中車速走行時で、ステアリングホイール１５を右
切りした場合には、外部制御可変絞り５Ａが全開状態と
なり、外部制御可変絞り６が全閉状態となるので、流路
Ｌ４に第３の可変絞り３Ｒのみが介挿された状態となり
、上記第１実施例と全く等しくなって、パワーシリンダ
１２で中車速走行状態に応じた操舵補助トルクを発生す
る。

さらに、高車速走行時で、ステアリングホイール１５を
右切りした場合には、外部制御可変絞り５Ａが全閉状態
となり、外部制御可変絞り６が全開状態となり、しかも
右切り状態では、流路り。

の第３の可変絞り３Ｌが全開状態であるので、結果とし
てバイパス流路り、及び流路り、を介して第３の旬変絞
り３Ｒがバイパスされることになり、流路Ｌ４には第２
の可変絞り２Ｒのみが介挿されることになって、第１の
実施例と全く等しくなり、パワーシリンダ１２で高車速
走行状態に応じた操舵補助トルクを発生する。

次に、この発明の第３実施例を第１０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による操舵補助
トルクを車速に応じて４段階に切換えるようにしたもの
である。

すなわち、第１０図に示すように、前記第１実施例にお
いて、流路Ｌ３及びＬ４における第３の可変絞り３Ｌ、
３Ｒ及び外部制御可変絞り６Ａ。

６Ｂの接続点の下流側に、それぞれステアリングホイー
ル１５の操舵トルクに応動し且つ第１の可変絞りＩＬ、
ＩＲと同一の絞り面積特性を有する第４の可変絞り４Ｌ
、４Ｒが介挿され、これら可変絞り４Ｌ、４Ｒと並列に
形成したバイパス流路ＬＩＯに、制御ユニットＵからの
励磁電流Ｉｆ？によって開閉制御される外部制御可変絞
り７が介挿され、さらに、制御ユニットＵが車速センサ
１６からの車速検出信号ｖ０に応じて第１１図に示すよ
うに、比較的低い所定車速Ｖ、でオン状態となり、比較
的高い所定車速■１でオフ状態となる励磁電流Ｉｖｓと
、前記所定車速Ｖ、でオン状態となり、所定車速Ｖ、及
び■３の中間の所定車速Ｖ２でオフ状態となる励磁電流
ＩＶ＆と、この所定車速ｖｔでオン状態となる励磁電流
ｒｖｔとを出力し、これら励磁電流１１１％、ＩＶ＆及
びＩＶ’Ｆを外部制御可変絞り５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ
及び７に供給することを除いては、前記第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３実施例によると、車速が零又はその近傍の低車
速状態で、ステアリングホイール１５を右切りして据切
り状態とすると、この状態では、制御ユニットＵからの
励磁電流ｒｖｓ〜ｒｖ７がオフ状態であるので、外部制
御可変絞り５Ａ、６Ａ及び７がそれぞれ全閉状態となり
、流路Ｌ４には各可変絞り２Ｒ，３Ｒ及び４Ｒが直列に
介挿された状態となるので、これらを単一の可変絞りと
みなすと、その等価絞り面積ＡＦは次式で表すことがで
き、最小の絞り面積特性を有する第４の可変絞り４Ｒの
絞り面積特性Ａ４より小さい絞り面積特性となる。

したがって、上記単一の可変絞りと流路り、の可変絞り
ＩＲ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Ａは次式で表すことができる。

Ａ＝ＡＦ　＋ＡＩ　　・・・・・・・・・・・・（７）
このため、パワーシリンダー２の両油圧室１２Ｌ、１２
Ｒの差圧が大きくなって、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の転舵操作をより軽く
行うことができる。

また、車両が所定車速Ｖ、及びＶ！の間で走行している
ものとすると、制御ユニットＵからオン状態の励磁電流
Ｉ　Ｗｂ　　Ｉ　Ｖ＆とオフ状態の励磁電流ＩＶ？とが
出力されるので、外部制御可変絞り５Ａ。

５Ｂ、６Ａ、６Ｂが全開状態、外部制御可変絞り７が全
閉状態にそれぞれ制御される。

したがって、この走行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Ｌ４では、外部可変絞り５
Ａ、６Ａが全開状態であることにより、これらと並列関
係の可変絞り２Ｒ，３Ｒが介挿されておらず可変絞り４
Ｒのみが介挿されている状態と等価となり、この流路Ｌ
４の絞り面積が前記据切り時の等価絞り面積ＡＦより大
きい可変絞り４Ｒの絞り面積Ａ４となる。

このため、油圧ブリッジ回路１４全体の等価絞り面積Ａ
も前記据切り時の等価絞り面積に比較して小さい値とな
り、パワーシリンダ１２の両油圧室１２Ｌ、１２Ｒの差
圧が据切り時に比較して小さくなり、操舵補助トルクも
小さくなり、ステアリングホイール１５の転舵操作が据
切り時に比較して重くなる。

また、車両が所定車速Ｖ２及び７３間の車速で走行する
状態で、ステアリングホイール１５を例えば右切りする
と、流路し、では、可変絞り３Ｒのみが介挿されている
状態となり、前記第１及び第２実施例における中車速走
行状態と同様にパワ−シリンダ１２で発生する操舵補助
トルクがさらに小さくなって、ステアリングホイール１
５の転舵操作がさらに重くなる。

さらに、車両が所定車速７１以上の高車速走行状態で、
ステアリングホイール１５を例えば右切りすると、流路
Ｌ４では、可変絞り２Ｒのみが介挿されている状態とな
り、前記第１及び第２実施例における高車速走行状態と
同様に、パワーシリンダ１２で発生する操舵補助トルク
がより小さくなって、ステアリングホイール１５の転舵
操作がより重くなる。

なお、上記第３実施例においては、流路り、及びＬ４そ
れぞれ３個の可変絞りが介挿されている場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、４個以上の
可変絞りを介挿すると共に、これらと並列にそれぞれバ
イパス流路を形成し、これらバイパス流路に外部制御可
変絞りを介挿するようにすることもできる。

また、上記第３実施例においては、制御ユニットＵの励
磁電流Ｉ　Ｖ！ｉ”’　Ｉ　Ｖ７がステップ状である場
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１２図に示す如く、車速に応じて連続的に変化させ
るようにしてもよい。

次に、この発明の第４実施例を第１３図について説明す
る。

この第４実施例は、前記第３実施例におけるパワーシリ
ンダ１２の下流側の流路し、及びＬ４に介挿されている
各可変絞り２Ｌ、３Ｌ、５Ａ、６Ａ及び２Ｒ，３Ｒ，５
Ｂ、６Ｂと可変絞り７とをパワーシリンダ１２の上流側
の流路り、及びＬ２に形成したことを除いては、第３実
施例と同様の構成を有し、第３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４実施例によると、車両が所定車速Ｖ。

未満である状態で、ステアリングホイール１５を例えば
右切りすると、流路Ｌｔにおいて可変絞りＩＲ，２Ｒ，
３Ｒが直列関係に介挿されているので、これらを単一の
可変絞りとみなすと、前記第３実施例における（６）式
と全く等価となり、この単一可変絞りと流路Ｌ４の第４
の可変絞り４Ｒとが並列関係であるので、油圧ブリッジ
回路１４全体の等価絞り面積Ａも第３実施例の（７）式
と全く等価となり、パワーシリンダ１２で第３実施例に
おける据切り時と同一の操舵補助トルクを発生させるこ
とができる。

同様にして、車両が所定車速Ｖ、及び７２間の車速で走
行している状態では、外部制御可変絞り７のみが全閉状
態に制御され、他の外部制御可変絞り５Ａ、５Ｂ、６Ａ
、６Ｂが全開状態に制御される。したがって、この状態
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では第２及び第３の可変絞り２Ｒ，３Ｒが全開状
態の外部制御可変絞り５Ｂ、６Ｂによってバイパスされ
るので、第１の可変絞りＩＲのみが介挿されている状態
となり、油圧ブリッジ回路１４全体の等価絞り面積Ａは
第１の可変絞りＩＲの絞り面積Ａ。

と第４の可変絞り４Ｒの絞り面積Ａ４との輪で表される
ので、第３実施例と同様にパワーシリンダ１２で車速に
応じた操舵補助トルクを発生することができる。

さらに、車両が所定車速■２及び７３間の車速で走行し
ている状態では、波路ｔ、ｚに第３の可変絞り３Ｒのみ
が、所定車速７１以上の車速で走行している状態では、
流路Ｌ２に第２の可変絞り２Ｒのみがそれぞれ介挿され
ている状態となるので、第３実施例と全く同様に車速の
増加に応じて操舵補助トルクが減少することになる。

なお、上記各実施例において、第１〜第４の可変絞りＩ
Ｒ，ＩＬ、２Ｒ，２Ｌ、３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌの面積
特性を種々設定することによって、様々な操舵力特性を
得ることができ、また上記各実施例においては、コント
ロールバルブ１３の具体例としてロータリバルブ２０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、操舵トルクに応動するスプールバルブを適
用することもできることは勿論である。

さらに、上記各実施例においては、外部制御可変絞り５
Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、６．７を車速に応じて制御する
場合について説明したが、これに限らず例えばステアリ
ングホイール１５の操舵角を操舵角検出器で検出し、こ
の検出信号に基づき所定操舵角以上のときには、パワー
シリンダ１２での操舵補助トルクの発生を低下させ、過
度の転舵を防止したり、路面の摩擦係数をセンサで検出
して、その検出値に基づき制御するようにしてもよい。

またさらに、上記第３及び第４実施例においては、コン
トロールバルブの第１及び第４の可変絞りＩＬ、ＩＲ及
び４Ｌ、４Ｒ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
る。

さらに、上記第１〜第４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つと直列
に操舵トルクに応動する１つ以上の可変絞りを設けると
共に、これら可変絞りとそれぞれ並列に操舵トルク以外
の外部信号によって開閉制御される外部制御可変絞りを
介挿してコントロールバルブを構成し、その外部制御可
変絞りを開閉制御することにより、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且つ
様々な特性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、油圧ブリッジ回路に
供給される油量を変化させることがないので、据切り時
に必要な最小限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、従来の流量制御方式の
ものに比較して、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。また、
従来の油圧反力制御方式に比較しても、油圧制御バルブ
の他に油圧切換バルブを必要としていないから、この油
圧切換バルブに付帯する部材などの削減に伴い油圧制御
装置全体のコンパクト化が可能となる。

【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）〜（ｅ
）はそれぞれこの発明に通用し得る可変絞りの絞り面積
特性を示す特性線図、第３図はコントロールバルブとし
てロータリバルブを適用した場合の一実施例を示す油圧
回路図、第４図は据切り時の油圧ブリッジ回路の等価回
路を示す油圧回路図、第５図は据切り時の第２の可変絞
りと第３の可変絞りとを単一可変絞りとみなしたときの
等価絞り面積特性線図、第６図（ａ）及び申）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７図は高
車速時の第４の可変絞りの絞り面積特性線図、第８図は
（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９図はこの発明の第２実施例を示す油
圧回路図、第１０図はこの発明の第３実施例を示す油圧
回路図、第１１図及び第１２図はそれぞれ第２実施例に
おける制御ユニットの励磁電流波形を示す波形図、第１
３図はこの発明の第４実施例を示す油圧回路図である。図中、ＩＬ、ＩＲは第１の可変絞り、２Ｌ、２Ｒは第２
の可変絞り、３Ｌ、３Ｒは第３．の可変絞り、４Ｌ、４
Ｒは第４の可変絞り、５．５Ａ、５Ｂ、６．６Ａ、６Ｂ
、７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
ールバルブ、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はロータリバルブである。第２図（ａ）　　　　　　　　　　（ｂ）１！ＩｎＥＴａ！’／（ＩＲ、ＩＬ　ｌ　　　　　　　
　　　　　　　’％２０可イ騨軒乏１／２Ｒ，２Ｌ）Ｖ
ｌ　　　ｖ２　　　Ｖ３　　　　岸タヰ遠

Claims

【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コントロー
ルバルブを有するパワーステアリングの油圧制御装置に
おいて、前記可変絞りの少なくとも１つと直列に操舵ト
ルクに応動する可変絞りを１つ以上介挿し且つ当該複数
の可変絞りとそれぞれ並列に操舵トルク以外の外部信号
によって開閉制御される外部制御可変絞りを介挿した構
成を有する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。