JPS63188570A - 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（パワーシリンダ）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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来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。

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、
流体音の発生を防止しながら、外部制御可変絞りの絞り
面積を制御することにより、パワーシリンダで発生する
操舵補助トルクを任意に変更可能とし、例えば据切り時
に大きな操舵補助トルクを発生させてそのときの操舵力
をより軽くし、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を得ることができるパワー
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、この出願は、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、前記パワーシリンダを挟む上流側
及び下流側の何れか一方の第１の可変絞りと直列に前記
操舵トルクに応動する第２の可変絞りを介挿し且つ当該
筒１の可変絞りのバイパス流路に前記第１及び第２の可
変絞りとは独立して絞り面積が制御される外部制御可変
絞りを介挿し、当該筒１の可変絞りが閉じ切る点近傍に
おいて第２の可変絞りが実質的に絞りとして機能するこ
とを特徴とするパワーステアリングの油圧制御装置を特
定発明とする。

また、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、前記パワーシ
リンダを挟む上流側及び下流側の何れか一方の第１の可
変絞りと直列に前記操舵トルクに応動する第２の可変絞
りを介挿し且つ当該第１の可変絞りのバイパス流路に前
記第１及び第２の可変絞りとは独立して絞り面積が制御
される外部制御可変絞りを介挿し、前記第２の可変絞り
と直列に前記操舵トルクに応動する第３の可変絞りを介
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
装置を併合発明としている。

〔作用〕

この発明においては、油圧ブリッジ回路におけるパワー
シリンダの上流側及び下流側の何れか一方の流路に介挿
された第１の可変絞りと直列に介挿した第２の可変絞り
と、前記第１の可変絞りのバイパス流路に介挿した外部
制御可変絞りとによって、外部制御可変絞りの絞り面積
を制御することによってパワーシリンダに供給する油圧
を任意に制御して当該パワーシリンダで発生する操舵補
助トルクの大きさを広範囲に制御することができる。特
に、外部制御可変絞りの絞り面積を車速に応じて制御す
ると、据切り時に大きな操舵補助トルクを発生させて操
舵力を軽くし、車速の増加に伴って順次操舵補助トルク
を減少させて操舵力を重くすることができる。

一方、特定発明によると、第１の可変絞りと第２の可変
絞りとが直列に介挿され、両者によって圧力降下を段階
的に行わせ゛るので、例えば据切り時のように大きな操
舵補助トルクを発生させる際に、何れかの可変絞りでキ
ャビテーションの発生等による流体音の発生を防止する
ことができる。

また、併合発明によると、第２の可変絞りと直列に操舵
トルクに応動する第３の可変絞りを介挿することにより
、この第３の可変絞りによって圧力降下を段階的に行わ
せ、上記と同様に流体音の発生を防止することができる
。殊に、第３の可変絞りを第２の可変絞りと第１の可変
絞りとの間に介挿し、且つ第３の可変絞りと第１及び第
２の可変絞りとの絞り面積を互いに逆方向の操舵トルク
に応動するように設定すると、油圧ブリッジ回路全体の
流体音の発生を確実に防止することができる。

〔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図はこの出願の特定発明に対応する第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。

このコントロールバルブ１３は、４つの流路Ｌ　＋〜Ｌ
４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ＣＡｔ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Ｃｌ１１及びＣ８□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Ｃ
ＡＩと接続点Ｃｌ１１及びＣＢＺとの間の流路り、及び
Ｌ２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。

各流路り、、Ｌ２及びＬ！、Ｌ４には、可変オリフィス
で構成される第１の可変絞りＩＲ，ＩＬ及び２Ｒ，２Ｌ
がそれぞれ介挿され、さらにパワーシリンダ１２の下流
側の流路Ｌ３及びＬ４に介挿された第１の可変絞り２Ｒ
及び２Ｌの上流側にこれと直列に第２の可変絞り３Ｒ及
び３Ｌが介挿され、且つ第１の可変絞り２Ｒ及び２　Ｌ
のバイパス流路Ｌ５に外部制御可変絞り４が介挿されて
いる。

前記第１及び第２の各可変絞りは、ステアリングホイー
ル１５の例えば左方向の操舵によって第１の可変絞りＩ
Ｌ、２Ｌ及び第２の可変絞り３Ｌの３つが、右方向の操
舵によって第１の可変絞りＩＲ，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、ステアリングホイール１
５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＋；Ａｚ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ＬＬ、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ＩＩＩ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
Ｔ、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（Ｃ）に
示す如く、操舵トルクＴの所定値Ｔ、より大きい所定値
ＴＩ’に達するまでは、前記可変絞りＩＬ、ＩＲの直線
”１１に比較して緩やかな傾斜の直線ｌ１２１で示す如
く比較的緩やかに絞り面積が低下し、所定値ＴＩ”から
所定値Ｔ２゛に達するま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
。

さらに、可変絞り２Ｌ、２Ｒは、第２図（ｂ）に示す如
く、操舵トルクＴの所定値Ｔ、、Ｔ、’間の所定値Ｔ＋
”に達するまでは、前記直線ｌＩＬ＋　　７！！＋のそ
れぞれの傾きの中間の傾きを有する直線１ｆｆ＋で示す
如く絞り面積が低下し、所定値Ｔ、”から所定値Ｔ２’
より小さい所定値Ｔ２″に達するまでは前記直線１□よ
りも傾きの大きな直線１３３で示す如く低下するように
選定されている。

一方、外部制御可変絞り４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４は、車速センサ１６からの車速検出信号■。

が制御ユニッ）Ｕに供給され、この制御ユニッ）Ｕで車
速検出信号ＶＤの値に応じた電流値の励磁電流■９に変
換され、この励磁電流■、が外部制御可変絞り４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（ｄ）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（ａ）及び中）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、例えばラックア
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、他端がランクアンドピ
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。そして、ロー
タリバルブ２０に３組のコントロールバルブ１２が１２
０度の角間隔を保って並列に形成されている。

各コントロールバルブ１３のそれぞれは、バルブボデー
２２の内周面に軸方向に延長し且つ等角間隔で形成され
た４個の油溝Ｃ８〜Ｃ４と、バルブシャフト２３の外周
面に形成された油溝Ｃ３〜Ｃ４に対向する突条り、−Ｄ
、とで構成され、油溝Ｃ１及び突条Ｄ１の反時計方向端
縁で第１の可変絞り２Ｌが、油溝０２及び突条Ｄ２の反
時計方向端縁で第２の可変絞り３Ｌが、油溝Ｃ２及び突
条Ｄ２の時計方向端縁で第１の可変絞りＩＲが、油溝Ｃ
３及び突条Ｄ３の反時計方向端縁で第１の可変絞りＩＬ
が、油溝Ｃ３及び突条り、の時計方向端縁で第２の可変
絞り３Ｒが、油溝Ｃ４及び突条Ｄ４の時計方向端縁で第
１の可変絞り２Ｒがそれぞれ構成されている。なお、油
溝Ｃ４及び突条ｐＩの時計方向端部間と油溝Ｃ４及び突
条Ｄ４の反時計方向端部間とは、それぞれバルブボデー
２２及びバルブシャフト２３の相対変位によっては絞り
面積が十分大きい値のままで、絞りとして機能しないよ
うに構成されている。

そして、バルブシャフト２３の突条Ｄ２及びり１間の油
溝Ｅ１がバルブボデー２２の油路を介して油圧ポンプ１
０に、突条Ｄ４及びり、間の油溝Ｅ２がバルブシャフト
２３の内部を通じてリザーバタンク１１にそれぞれ接続
され、且つバルブポデー２２の油溝Ｃ２及びＣ３がそれ
ぞれパワーシリンダ１２の左右の油圧室１２Ｌ及び１２
Ｒに、油溝Ｃ，及びＣ４が後述する。外部制御可変絞り
４にそれぞれ接続されている。

一方、バルブハウジング２１には、ロータリバルブ２０
と一体に外部制御可変絞り４を構成するスプールバルブ
２５が形成されている。このスプールバルブ２５は、電
磁ソレノイド２６の作動子２６ａ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の先端外周面
と、これに対向する油溝２８とで外部制御可変絞り４が
形成されている。

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■が零であり、したが
って、外部制御可変絞り４がその絞り面積が零となって
、全閉状態となっており、バイパス路り、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
作動油は、その全量がコントロールバルブ１３の油圧ブ
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Ｌ４と流路Ｌ２及びＬ３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１２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を例えば左
切りして所謂据りり状態とすると、そのときの操舵トル
クに応じて可変絞りＩＬ〜３Ｌが互いに連動してそれら
の絞り面積Ａ、−Ａｊが縮小方向となるが、他方の可変
絞りＩＲ〜３Ｒ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ＩＲが介挿
されていない状態と等価となり、同様に、流路Ｌ３につ
いても可変絞り２Ｒ，３Ｒが介挿されていない状態と等
価となり、油圧ブリフジ回路１４の等何回路は第４図に
示すようになる。

そして、流路Ｌ４については、外部制御可変絞り４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１及び第２の可変絞りの圧力降下Ｐ２
ｋｇ／ｃＪ及びＰ３ｋｇ／ａＡは、それぞれ下記（１）
式及び（２）式で表すことができる。

Ｐ　ｚ　＝　Ｋ−Ｑ”　／　Ａ！”・・・・・・・・・
・・・（１）Ｐ　ｚ　＝　Ｋ−Ｑ　２／　Ａ　３”・・
・・・・・・・・・・（２）但し、Ｋは９７２ｇ（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（１）式及び（２）式から流路Ｌ４における全体
の圧力降下Ｐ　ｋｇ／ｃｄは、次式で表すことができる
。

Ｐ　”　Ｐ　ｚ　＋　Ｐ　３ 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ヶに対応す
ることになり、結局単一可変絞りの等価絞り面積Ａ、は
次式で表すことができる。

その結果、流路Ｌ４について、第２図（ｂ）及び（Ｃ）
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、第１の可変絞り２Ｌと第２の可変絞
り３Ｌ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
絞り即ち第１の可変絞リ２Ｌの絞り特性が支配的となる
。

また、等価絞り面積ＡＡとみなした流路Ｌ４における等
価可変絞りと第１の可変絞りＩＬ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Ａ、及びＡ、を加算したものとなり
、次式で表すことができる。

Ａ＝Ａ＾＋ＡＩ　・・・・・・・・・・・・（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（ｂ）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Ｔｃで高い油圧Ｐ０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、ステアリングホィール１５０転舵操作を軽く行う
ことができる。

このとき、パワーシリンダ１２の上流側となる流路ＬＩ
においては、可変絞りＩＬはまだ圧力が上昇していない
小さな操舵力Ｔ、ですぐに閉じ切ってしまうため発生す
る流体音は殆ど無視できるが、操舵トルクＴの値が大き
くなる程、下流側となる流路Ｌ４の可変絞り２Ｌ、３Ｌ
の等価絞り面積ＡＡが小さくなることから高圧力となり
、一方塊路Ｌ４の他端はリザーバタンク１１に接続され
ているので、流路し４０両端間の差圧は大きなものとな
り、単一の可変絞り例えば可変絞り２Ｌのみが流路Ｌ４
に介挿されているものとしたときには、この可変絞り２
しての圧力降下がキャビテーションを発生する許容限界
値を越えることになって、キャビテーションの発生によ
る口笛のような流体音を発生することになる。

しかしながら、上記実施例によると、流路Ｌ４に、第１
の可変絞り２Ｌ及び第２の可変絞り３Ｌが介挿されてい
るので、流路Ｌ４の両端間の圧力降下分が可変絞り２Ｌ
、３Ｌで分配されることになり、特に可変絞り２Ｌが閉
じ切る点近傍において流体音が発生し始める時に、可変
絞り３Ｌが実質的に絞りとして機能し始めるため、可変
絞り２しての圧力降下がキャビテーションを生じない程
度に低減され、流体音の発生を防止することができる。

なお、可変絞り２Ｌにおいて流体音が発生し始めるのは
油圧が約４０ｋｇ／ｍｍ”以上であり、この時可変絞り
３Ｌでは約０．５ｋｇ／ｍｍ２以上の油圧が発生してい
るのが望ましい。

また、ステアリングホイール１５を右切りした場合も、
上記とは逆に可変絞りＩＲ〜３Ｒが操舵トルクに応じて
縮小方向となり、可変絞りＩＬ〜３Ｌ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転舵させる大
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（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、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）Ｕから比較的高電流値の励磁電流Ｉｖが出力
される。このため、外部制御可変絞り４の絞り面積Ａ４
が第７図に示すように・比較的大きい絞り面積ＡＨに維
持される。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
トロールパルプ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１
２Ｌ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、例えば左切りして左旋回状態とすると、前述
したように、コントロールバルブ１３の可変絞りＩＬ〜
３Ｌの絞り面積が縮小方向となり、可変絞りＩＲ〜３Ｒ
が全開状態となる。

したがって、油圧ブリッジ回路１４の等価油圧回路は、
第８図に示すようになる。

すなわち、流路Ｌ４において第１の可変絞り２Ｌと外部
制御可変絞り４とが並列関係となるので、これら両可変
絞りを単一の可変絞りとみなすと、この単一可変絞りの
等価絞り面積Ａ、は、第９図に示す如く、両可変絞りの
絞り面積Ａ２及びＡ４を合算したものとなり、次式で表
すことができる。

Ａ、＝Ａ２　＋Ａ４　　・・・・・・・・・・・・（６
）そして、上記単−絞りと第２の可変絞り３Ｌとが直列
関係となるので、これらを単一の可変絞りとみなすと、
流路Ｌ４での等価絞り面積ＡＣは、第１Ｏ図に示すよう
になり、次式で表すことができる。

このとき、可変絞り３Ｌの絞り面積Ａ３と可変絞り２Ｌ
及び４の単一可変絞りの絞り面積Ａｎとは、可変絞り３
Ｌの絞り面積Ａ３の方が小さくなるので、流路Ｌ４での
等価絞り面積Ａ、は、可変絞り３Ｌの絞り面積特性が支
配的となる。

そして、流路Ｌ４における等価絞り面積ＡＣと流路Ｌ２
の第１の可変絞りＩＬ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、第１１図（ａ
）に示すように、等価絞り面積Ａ、と可変絞りＩＬの絞
り面積Ａ１との和となり、次式で表される。

Ａ　＝　Ａｃ　＋Ａ　Ｉ　　・・・・・・・・・・・・
（８）その結果、前記据切り時に比較して絞り面積特性
が緩和されるので、第１１図（ｂ）に示す如くパワーシ
リンダ１２に供給される油圧が据切り時に比較して小さ
くなり、これにより発生する操舵補助トルクが小さくな
ってステアリングホイール１５の操舵が重くなる。この
とき、可変絞り２Ｌ及び４の絞り面積Ａ２及びＡ４の何
れか一方又は双方を適当に設定することにより、高速走
行時における操舵補助トルクを適宜選定することができ
、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い、急操舵を防止して操纒安定性
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車速状態
では、そのときの車速に応じて外部制御可変絞り４の絞
り面積が高速走行時の第７図に示す状態から縮小するこ
とになるので、第６図（ｂ）と第１１図（ｂ）の中間の
油圧特性が得られる。

なお、上記実施例においては、流路り、及びＬ４間にバ
イパス流路Ｌ５を接続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１２図に示すように、
可変絞り２Ｒ及び２Ｌと並列にそれぞれバイパス流路り
、及びＬ７を設け、これらにそれぞれ外部制御可変絞り
４Ａ及び４Ｂを介挿するようにしてもよい。

この第１２図の場合には、可変絞り２Ｌ、３Ｌ及び２Ｒ
，３Ｒの配列を逆にすることもでき、また、パワーシリ
ンダ１２の上流側の流路り、及びＬ２に第２の可変絞り
３Ｌ、３Ｒを介挿し、且つ第１の可変絞りＩＬ、ＩＲと
並列に外部制御可変絞り４Ａ、４Ｂを設けることもでき
、この場合において、上流側に第２の可変絞り３Ｌ、３
Ｒを、下流側に第１の可変絞りＩＬ、ＩＲを設けた場合
には、さらに第１３図に示すように、両可変絞り間と接
続点ＣＡ２との間にバイパス流路Ｌ８及びり、を設ける
ようにしても、上記と同様の作用効果を得ることができ
る。

次に、この出願の併合発明に対応する第２実施例を第１
４図について説明する。

この第２実施例は、第１の可変絞りと第２の可変絞りを
直列に介挿した流路において、第２の可変絞りの下流側
又は上流側にこれと直列に別途第３の可変絞りを設ける
ことにより、各可変絞りでの圧力降下をさらに少なくす
るようにしたものである。

すなわち、第１図の構成において、第２の可変絞り３Ｌ
、３Ｒとバイパス流路Ｌｓとの接続点との間に第１及び
第２の可変絞りＬＬ、ＩＲ及び２Ｌ、２Ｒと連動して操
舵トルクＴに応動する第３の可変絞り５Ｌ、５Ｒが介挿
されていることを除いては、第１図と同様の構成を有し
、第１図との対応部分には同一符号を付してその詳細説
明はこれを省略する。ここで、第３の可変絞り５Ｌ、５
Ｒの絞り面積特性は、第１５図で実線図示のように、鎖
線図示の第１の可変絞り２Ｌ、２Ｒにおける絞り面積特
性の直線１３．に対応し、且つ切片が僅かに大きい直線
ｊ２ｓｌとその絞り面積が所定値Ａ、となる下端から絞
り面積が一定とする直線ＩＳ’１とに沿って変化するよ
うに選定されている。

この第２実施例によると、据切り時には、操舵トルクＴ
の値が所定値Ｔ、付近までの間は第１の可変絞り２Ｌ、
２Ｈに競べ第３の可変絞り５Ｌ。

５Ｒの絞り面積が十分大きいので、単一の第１の可変絞
り２Ｌ、２Ｒが介挿されている場合と略透過である。し
かし、操舵トルクＴが所定値Ｔ、”を超える領域になる
と、第３の可変絞り５Ｌ、５Ｒの影響が大きくなってく
るために第３の可変絞り５Ｌ、５Ｒにおいても圧力降下
現象が明確になってくる。すなわち、第３の可変絞り５
Ｌ、５Ｒによる圧力降下分だけ他の可変絞り２Ｌ、３Ｌ
、２Ｒ，３Ｒでの圧力降下分が減少されることになり、
第１実施例よりキャビテーションの発生を防止すること
ができる。

なお、上記第２実施例においても、第１実施例と同様に
第１２図及び第１３図に対応する変更を行うことが可能
である。

次に、この出願の併合発明に対応する第３実施例を第１
６図について説明する。

この第３実施例においては、油圧ブリッジ回路１４全体
の流体音の発生を確実に防止するようにしたものである
。

すなわち、上記第２実施例における油圧ブリッジ回路１
４の流路Ｌ３及びＬ４に介挿した第３の可変絞り５Ｒ及
び５Ｌを相互に入れ換えたことを除いては上記第２実施
例と同様の構成を有し、これに応じてコントロールパル
プ１３をロータリバルブ２０で構成した場合、第１７図
に示すように、第３図（ｂ）の構成において、油溝Ｃ４
及び突条Ｄ４の反時計方向端部間で第３の可変絞り５Ｌ
を、油溝Ｃ１及び突条り、の時計方向端部間で第３の可
変絞り５Ｒをそれぞれ形成する。

この第３実施例によると、ステアリングホイール１５を
例えば左切りした据切り時においては、第３の可変絞り
５Ｌの絞り面積が縮小方向となり、可変絞り５Ｒは全開
状態を維持するので、流路Ｌ４については第１実施例と
同様に第２の可変絞り３Ｌ及び第１の可変絞り２Ｌが直
列に介挿されるが、流路Ｌ３については、新たに第３の
可変絞り５Ｌが介挿され、これと流路Ｌ２に介挿された
第１の可変絞りＩＬとが直列となる。したがって、両可
変絞りＩＬ、５Ｌを単一の等価可変絞りとみなすと、そ
の等何校り面積ＡＤは次式で表すことができる。

ＡＤ＝−−ニニーーーー　・・・・・・・・・・・・（
９）Ｆ口ろＪ弓１フ■７ 従って、第１の可変絞りＩＬ、第３の可変絞り５Ｌによ
って段階的に圧力降下が行われ流路Ｌ３に第３の可変絞
り５Ｌが介挿されていない第１の実施例に比較して、第
１の可変絞りＩＬでの圧力降下が少なくなり、この第１
の可変絞りＩＬでのキャビテーションの発生をさらに確
実に防止して油圧ブリッジ回路１４全体における流体音
の発生を確実に防止することができる。

この据切り時のパワーシリンダ１２に作用される油圧は
、第３の可変絞り５Ｌの絞り面積特性が第１の可変絞り
ＩＬの絞り面積特性に近憤しているので、実質的に第１
実施例と略等しい値となり、第１実施例と同様の操舵補
助トルクを発生することができる。

同様に、中・高車速走行時における右操舵時にも、流路
Ｌ３に第３の可変絞り５Ｌが介挿されることになるが、
この場合も上記と同様の理由から゛、パワーシリンダ１
２で第１の実施例と略同様の操舵補助トルクを発生させ
ることができる。

しかも、第１７図に示すように、コントロールバルブ１
３をロータリバルブ２０で構成する場合には、新たに付
加した第３の可変絞り５Ｌ、５Ｒを第１実施例における
第３図（ｂ）の可変絞りを構成しない部分を可変絞り５
Ｌ、５Ｒとして使用するので、油溝を増加させることな
く、コントロールパルプ１３を形成することができ、全
体の構成が大型化することがない利点がある。

なお、この第３の実施例においても、上記第１の実施例
と同様に第１２図及び第１３図に対応する変更を行うこ
とが可能である。

次に、この発明の併合発明に対応する第４の実施例を第
１８図について説明する。

この第４実施例は、前記第３実施例におけるバイパス流
路り、を第２の可変絞り３Ｒ及び第３の。

可変絞り５Ｌ間と、第２の可変絞り３Ｌ及び第３の可変
絞り５Ｒ間との間に接続したことを除いては第３の実施
例と同様の構成を有する。

この第４実施例によると、据切り時には、外部制御可変
絞り４が全閉状態であるので、その油圧ブリッジ回路１
４の等価油圧回路は第３実施例と全く等しくなり、第３
実施例と同様の流体音の発生を防止しながらパワーシリ
ンダ１２で大きな操舵補助トルクを発生させることがで
きる。

一方、高車速走行状態でのステアリングホイール１５の
右切り時には、外部制御可変絞り４が全開状態となるの
で、油圧ブリッジ回路１４の等価回路は第１９図に示す
ようになり、流路Ｌ４において、第１の可変絞り２Ｌと
流路し３の第３の可変絞り５Ｌとが並列関係となり、両
者を単一の等価可変絞りとみなすと、その等価絞り面積
Ａ。は、両者の絞り面積Ａｚ、Ａｓの和で表され、次式
のようになる。

ＡＥ＝Ａｚ　＋Ａ５　　・・・・・・・・・・・・ａΦ
このため、上記等価可変絞りの絞り面積特性は、第２図
（ｂ）の絞り面積特性と第１５図の絞り面積特性を合わ
せた第２０図に示すように第２図（Ｃ）に示す第２の可
変絞り３Ｌの絞り面積特性に近似したものとなり、これ
と第２の可変絞り３Ｌとが直列関係となるので、流路Ｌ
４全体の等価可変絞りの絞り面積ＡＦは、次式で表すこ
とができる。

この場合の等価絞り面積Ａｙは、第２の可変絞り３Ｌの
絞り面積Ａ３と略等しくなり、結局、この高速走行時に
おいてもパワーシリンダー２で第３実施例と略等しい操
舵補助トルクを発生させることができる。

なお、上記第１〜第４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クリバルブ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。

また、上記第１〜第４実施例においては、外部制御可変
絞り４．４Ａ、４Ｂを車速に応じて制御する場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、第２１
図に示すように、制御ユニッ）Ｕに車速センサー６の車
速検出信号■。に代えて運転席の近傍に設けたロークリ
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を操作することにより、制御ユニットＵから出力
する励磁電流■９の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Ａ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２２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、この摩擦係数センサ４１
の摩擦係数検出値に応じて制御ユニットＵにからの励磁
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４．４Ａ、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。

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４．４Ａ、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（ｄ）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、操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４．４Ａ、４Ｂを制御するように
してもよい。

さらに、上記第１〜第４実施例においては、コントロー
ルバルブの第１の可変絞りＩＬ、ＩＲ及び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る。

またさらに、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、特定発明によれば、油圧ブリッジ
回路におけるパワーシリンダの上流側及び下流側の何れ
か一方に、操舵トルクに応動する第１の可変絞りと直列
に同様に操舵トルクに応動する第２の可変絞りを介挿し
、これら第１及び第２の可変絞りで、圧力降下を段階的
に行い、特に第１の可変絞りが閉じ切る点近傍において
第２の可変絞りが実質的に絞りとして機能するようにし
たことにより、何れかの可変絞りで過度の圧力降下を生
じないように構成したので、これら可変絞り位置で流体
音の発生を防止することができ、しかも第１の可変絞り
と並列に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を設けることにより、この
外部制御可変絞りの絞り面積を制御してパワーシリンダ
に供給する油圧を広範囲に制御することができ、パワー
シリンダで発生する操舵補助トルクを所望の特性に制御
することができる効果が得られる。

また、併合発明によれば、油圧ブリッジ回路におけるパ
ワーシリンダの上流側及び下流側の何れか一方に、操舵
トルクに応動する第１の可変絞りと直列に同様に操舵ト
ルクに応動する第２の可変絞りを介挿し、この第２の可
変絞りと直列にその上流側又は下流側に操舵トルクに応
動する第３の可変絞りを介挿し、この第３の可変絞りで
第２の及び第３の可変絞りの圧力降下をさらに減少させ
るか、第３の可変絞りが介挿されていない流路に介挿さ
れた第１の可変絞りの圧力降下を減少するように構成し
たので、油圧ブリッジ回路全体におおける各可変絞りの
圧力降下を減少させて流体音の発生を確実に防止するこ
とができる効果が得られる。

【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第１及び第２の可変
絞り、外部制御可変絞りの絞り面積特性を示す特性線図
、第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれコントロールバル
ブとしてロークリバルブを適用した場合の断面図及びそ
のＢ−Ｂ線上の断面図、第４図は据切り時の等価油圧回
路図、第５図は据切り時の流路Ｌ４における等価絞り面
積特性を示す特性線図、第６図（ａ）及び（ｂ）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
高車速時の外部制御可変絞りの絞り面積特性線図、第８
図は高車速時の等価油圧回路図、第９図は高車速時の流
路Ｌ４における第２の可変絞りと外部制御可変絞りとを
単一の等価可変絞りとみなしたときの等価絞り面積特性
線図、第１０図は同様に流路Ｌ４全体の等価絞り面積特
性線図、第１１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１２図及び第１３図
はそれぞれこの発明の第１実施例の変形例を示す油圧回
路図、第１４図はこの発明の第２実施例を示す油圧回路
図、第１５図は第２実施例に適用し得る第３の可変絞り
の絞り面積特性線図、第１６図はこの発明の第３実施例
を示す油圧回路図、第１７図は第３実施例に適用し得る
ロークリバルブを示す第３図（ｂｌに対応する断面図、
第１８図はこの発明の第４実施例を示す油圧回路図、第
１９図は第４実施例の高車速時における油圧ブリッジ回
路の等価油圧回路図、第２０図は第１９図における第１
の可変絞りと第３の可変絞りとを単一の等価可変絞りと
みなしたときの等何校り面積特性線図、第２１図及び第
２２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、４．４Ａ、４Ｂは外部制御可
変絞り、５Ｌ、５Ｒは第３の可変絞り、Ｌ、〜Ｌ４は流
路、Ｌ、〜Ｌ、はバイパス流路、１０は油圧ポンプ、１
１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はロークリバルブ、２５はスプールバルブ、
２６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。 第１図 第２図 第１の呵ゑ全ン！）＋＋Ｒ，＋ｕ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１牲２ジメ町４乞ｆ乏す（３Ｒ，３
Ｌ）１じ１の切ン誘従り（２Ｒ，２Ｌ）　　　　　　　
　　　　タＦ８降剛り（４）第４図 第８図 第１９図 第２０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記パワーシ
   リンダを挟む上流側及び下流側の何れか一方の第１の可
   変絞りと直列に前記操舵トルクに応動する第２の可変絞
   りを介挿し且つ当該第１の可変絞りのバイパス流路に前
   記第１及び第２の可変絞りとは独立して絞り面積が制御
   される外部制御可変絞りを介挿し、当該第１の可変絞り
   が閉じ切る点近傍において第２の可変絞りが実質的に絞
   りとして機能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. （２）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、前記パワーシ
   リンダを挟む上流側及び下流側の何れか一方の第１の可
   変絞りと直列に前記操舵トルクに応動する第２の可変絞
   りを介挿し且つ当該第１の可変絞りのバイパス流路に前
   記第１及び第２の可変絞りとは独立して絞り面積が制御
   される外部制御可変絞りを介挿し、前記第２の可変絞り
   と直列に前記操舵トルクに応動する第３の可変絞りを介
   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。
3. （３）前記第３の可変絞りは、第１の可変絞り及び第２
   の可変絞りとの間に介挿され、且つ当該第１の可変絞り
   及び第２の可変絞りとは逆の操舵トルクに応動して絞り
   面積が変化するように構成されている特許請求の範囲第
   ２項記載のパワーステアリングの油圧制御装置。