JPS6387370A

JPS6387370A - パワ−ステアリングの油圧制御装置

Info

Publication number: JPS6387370A
Application number: JP61231578A
Authority: JP
Inventors: Ko Uchida; 内田　耕; Makoto Miyoshi; 良三好
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-18
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: DE3733102C2; JPH0657533B2; US4771841A; DE3733102A1

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、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）におイテ、「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（いすず自動車装ビアフツアに採用）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。さらに、特開昭６１−１３９５６３号に
開示されているように、四方切換弁としての油圧ブリッ
ジ回路を２組並列に配設し、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。前記３方式とも
に、据切り時の操舵力を軽（、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、油圧ボンプノ吐
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。

また、上記特開昭６１−１３９５６３号に開示されてい
るパワーステアリングの油圧制御装置においては、２＆
ｌｌのブリフ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、溝の下降、特に円筒形状であるバルブポデー
の内径部に設ける溝の下降が非常に困難で、加工工数が
増加してしまう。また、２組のブリッジ回路を構成する
溝群のそれぞれ対応する溝と溝とは中心が一致していな
ければならないため、２組の溝群は互いに正確な周方向
の相対位置関係が要求され、加工の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（、またそれに伴う過分
な熱対策の必要もな（、しかも油圧反力制御方式及び特
開昭６１−１３９５６３号に開示されている装置のよう
に？ｊ［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、及び、
操舵力特性を自由に設定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、
前記油圧プリフジ回路の−方の対角線上の接続点間にパ
ワーシリンダの左右の油圧室を接続し、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、前記コ
ントロールバルブと並列に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差圧発生用固定絞
りとの直列回路が接続され、該差圧発生用固定絞りの差
圧がこれに応動するアクチュエータに供給され、且つ前
記コントロールバルブが、前記パワーシリンダを挟む上
流側及び下流側の少なくとも一方の第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アクチュ
エータによって絞り面積が制御される第３の可変絞りを
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、これ
と直列に介挿された差圧発生用固定絞りに対する供給油
量を零とし、これに応じてアクチュエータが非作動状態
を維持し、コントロールバルブの第１の可変絞りをバイ
パスするバイパス流路に介挿された第３の可変絞りを例
えば全閉として、第１の可変絞り及び第２の可変絞りを
直列関係とする。この絞り面積の少ない方の可変絞りの
絞り特性が支配的となる剛性された絞り特性により、パ
ワーシリンダの左右の油圧室間の差圧を発生させ、それ
に応じた操舵補助トルクを発生させる。

一方、外部制御可変絞りを全開状態とすることにより、
差圧発生用固定絞りでの差圧が大きくなり、これに応じ
てアクチュエータが作動状態となって、コントロールバ
ルブに介挿された第３の可変絞りを前述とは逆に全開状
態に制御する。これによって、第３の可変絞りと第１の
可変絞りとが並列関係となるので、これら第３及び第１
の可変絞りを両者の絞り面積の和で表される即ち第１の
可変絞りの絞り特性に比較して大きい絞り面積の単一の
可変絞りとみることができ、この単一可変絞りと第２の
絞りとが直列関係となる絞り特性により、パワーシリン
ダの左右の油圧室間の差圧が発生し、それに応じた操舵
補助トルクを発生することになる。

さらに、外部制御絞りの絞り面積を全開及び全閉の中間
の絞り面積とすることにより、パワーシリンダで前記両
操舵補助トルクの中間の操舵補助トルクを発生すること
ができる。

以上の結果、外部制御可変絞り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。

このコントロールバルブ１３は、４つの流路Ｌ１〜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ＣＡ２が油圧ポンプ１
０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Ｃ０及びＣ０がパワーシリンダ１２の
左右の油圧室１２Ｌ及び１２Ｈ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Ｃ１１ｌ及びＣ０との間の流路Ｌ＋及びｔ、ｚ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Ｌ３及びＬ４
には、同様に可変オリフィスで構成される、第１の可変
絞り２Ｌ、２Ｒと第２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、且つ可
変絞り２Ｌ及び３Ｌ間と可変絞り２Ｒ及び３Ｌ間との間
にバイパス流路り、が形成され、このバイパス流路り。

に後述するアクチュエータによって作動され且つスプー
ルバルブの構成を有する第３の可変絞り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の例えば一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、他方向の操
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）等の涙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＋；Ａｔ及びＡ３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及び３Ｌ、３Ｒのそれぞ
れについては、第２図（ａ）及び（Ｃ）に示す如く、操
舵トルクＴの値が所定値ＴＩに達するまでは、直線ｌｌ
ｌ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
での問直線ＩＩ□で示す如く比較的緩やかに低下し、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２Ｌ、２Ｒについては、第２図ｃｂ＞に
示す如く、操舵トルクＴの所定値Ｔ１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１１１に比較して緩やかな直線１１で示す如（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Ｔ２′までの間は前記直線１１＋ｔに
比較して緩やかな直線１．で示す如く比較的緩やかに低
下し、所定値Ｔ２　゛以上では、零より大きい所定絞り
面積Ａ３で一定となるように選定されている。

一方、コントロールバルブ１３と並列にコントロールバ
ルブ１３の第１及び第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Ａ、が制御される電磁流量制御
弁で構成される外部制御可変絞り５と差圧発生用固定絞
り６との直列回路が接続されている。ここで、外部制御
可変絞り５は、車速センサ１６からの車速検出信号ＶＤ
が制御ユニフ）Ｕに供給され、この制御ユニット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■９が外部制御可変絞り５に供給
されることによって、その絞り面積Ａ、が第２図（ｄ）
に示す如く車速■の増加に伴って緩やかなＳ字曲線的に
増加するように選定されている。

また、差圧発生用固定絞り６の両端間には、アクチュエ
ータとしてのスプリングオフセット型の複動油圧シリン
ダ７の左右の油圧室７Ｌ、７Ｒが接続され、この油圧シ
リンダ７のピストンロッド７Ｐがコントロールバルブ１
３の第３の可変絞り４に連結されている。したがって、
第３の可変絞り４の絞り面積Ａ４は、第２図（ｅ）に示
す如（、差圧発生用固定絞り６の両端間の差圧Ｐ０の増
加に伴ってライン圧まで緩やかなＳ字曲線的に増加する
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（ｂ）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
ギヤのピ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。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１２０度の角間隔を保って並列に
形成されている。

すなわち、各コントロールバルブ１３のそれぞれは、バ
ルブボデー２１の内周面に軸方向に延長して形成された
４個の油溝Ｃ２〜Ｃ４と、バルブシャフト２２の外周面
に形成された油濁０１〜Ｃ４に対向する突条Ｄ１〜Ｄ４
とで構成され、油溝Ｃ，及び突条り、の反時計方向端縁
て第１の可変絞り２Ｌが、油溝Ｃ２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Ｃ５
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Ｃ１及び突条Ｄ３の時計方向端縁で第２の可変絞
り３Ｒが、油溝Ｃ４及び突条り、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。

そして、バルブシャフト２２の突条Ｄ２及び０３間の油
溝Ｅ１がバルブボデー２１の油路を介して油圧ポンプ１
０に、突条Ｄ４及びり３間の油溝Ｅ２がバルブシャフト
２２の内部を通じてリザーバタンク１１にそれぞれ接続
され、且つバルブボデー２１の油溝０２及びＣ１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ＣＩ及びＣ４が第３の可変絞り４にそれぞれ
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５がその絞り面積が零となって
、全閉状態となっており、油圧ポンプ１０から差圧発生
用固定絞り６に供給される作動油が遮断状態であるので
、その前後の差圧Ｐ０は零となっている。このため、ア
クチュエータフのピストンロッド７Ｐは復帰スプリング
７Ｓによって左方に付勢されているので、これに連結さ
れたコントロールバルブ１３の第３の可変絞り４の絞り
面積Ａ４も零となっており、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
リフジ回路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を例えば右
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４図に
示すようになる。

そして、流路Ｌ４については、第３の可変絞り４が全開
状態であることにより、第１の可変絞り２Ｒ及び第２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、２Ｒ及び３Ｒの可変絞りの圧力降下Ｐ　２
ｋｇ／ｃｎｌ及びＰ　ａｋｇ／ｃａｌは、それぞれ下記
＋１）式及び（２）式で表すことができる。

Ｐ　２　＝　Ｋ−Ｑ”　／　Ａｚ”・・・・・・・・・
・・・（１１Ｐ、＝Ｋ　−Ｑ”　／Ａ３”・・・・・・
・・・・・・（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（１１式及び（２）式から流路Ｌ４における全体
の圧力降下Ｐｋｇ／ｃｕｔは、次式で表すことができる
。

Ｐ”’Ｐ２＋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（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
、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Ａ、を加算し
たものとなり、次式で表すことができる。

Ａ＝ＡＡ　＋Ａ、　　・・・・・・・・・・・・（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■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ｌＬ〜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、車速セ
ンサ１６から高車速検出信号■ゎが出力されるので、制
御ユニッ）Ｕから比較的高電流値の励磁電流１ｖが出力
される。このため、電磁ソレノイド等のアクチュエータ
によってコントロールバルブ１３と並列に接続された外
部制御可変絞り５の絞り面積ＡＳが第７図に示すように
比較的大きい絞り面積に維持される。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、第２の可変絞り３Ｒと第３の可変絞り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Ａｍは
、第９図に示す如く、両可変絞りの絞り面積Ａ３及びＡ
４を合算したものとなり、次式で表すことができる。

Ａ　ｍ　　＝　Ａ　３　　＋　Ａ　ａ　　　・・・・・
・・・・・・・（６）そして、上記単一絞りと第２の可
変絞り２Ｒ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１０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２Ｒの絞り面積Ａ２と可変絞り３Ｒ
及び４の単一可変絞りの絞り面積Ａ、とは、可変絞り２
Ｒの絞り面積Ａ２の方が小さくな　。

るので、波路Ｌ４での等価絞り面積ＡＣは、可変絞り２
Ｒ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と流路し！
の第１の可変絞りＩＲとが並列関係となるので、油圧ブ
リフジ回路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ＡＣと可変絞りＩＲの絞
り面積Ａ、との和となり、次式で表される。

Ａ−ＡＣ＋ＡＩ　　−・・・・・・・・・・・（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
さくなり、ステアリングホイール１５の操舵が重（なる
。このとき、可変絞り２Ｒ及び４の絞り面積Ａ２及びＡ
４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。

そして、この高速走行時の旋回状態において、さらにス
テアリングホイール１５を右切りして操舵トルクを大き
くすると、コントロールバルブ１３の可変絞りＩＲ〜３
Ｒの絞り面積Ａ、〜Ａ３が縮小するので、油圧ブリッジ
回路１４の入力側及び出力側間の差圧ＰＣが高（なり、
これに応じて外部制御可変絞り５及び差圧発生用固定絞
り６に分流する流量Ｑ３が増大する。このように、流量
Ｑ、が増大すると、差圧発生用固定絞り６の両端間の差
圧Ｐ、もさらに大きくなり、アクチュエータフのピスト
ンロンドアＰがさらに右方に移動し、コントロールバル
ブ１３の第３の可変絞り４の絞り面積Ａ４が大きくなる
。このため、前記（７）式において、右辺の分母が小さ
くなり、流路Ｌ４における全体の絞り面積ＡＣが増大す
ることになるので、パワーシリンダ１２の右油圧室１２
Ｒに供給される作動油圧力が第１１図で鎖線図示の如く
低下し、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１５の転舵操作がより重くなり
、しかも操舵トルクＴに対する圧力の関係を線形性の良
い特性とすることができる。そのうえ、悪路走行時のよ
うに、路面状況に基づく振動入力が転舵輪及びステアリ
ングギヤ機構を介してパワーシリンダ１２に負荷変動と
して伝達され、その負荷変動に応じてコントロールバル
ブ１３の差圧Ｐｌが変動する場合にも、その差圧Ｐ。

の変動によって、外部制御可変絞り５及び差圧発生用固
定絞り６に流れる流量Ｑ、が変化するので、ステアリン
グホイール１５の操舵感覚が路面状況に対応して変化し
、運転者が的確に路面状況を把握することができる。

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５及び
コントロールバルブ１３の第４の可変絞り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図世）と第１１図世）の中間の油圧特性が
得られる。

次に、この発明の第２実施例を第１２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２の可変絞り３Ｌ、３Ｒに対するバイ
パス流路り、が省略され、これに代えて、各可変絞り３
Ｌ、３Ｒと並列にバイパス流路り、、Ｌｔ影形成れ、こ
れらバイパス流路り８．Ｌ７にアクチュエータフによっ
て作動される第３の可変絞り４Ｌ、４Ｒ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、第３の可変絞
り４Ｌ、４Ｒが閉状態に制御されるので、バイパス路Ｌ
６．Ｌ？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、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、流路Ｌ４については上記第１実施例
と全く等しい等価絞り面積特性が得られ、他方の流路り
、において、全開状態の第２の可変絞り３Ｌと並列に第
３の可変絞り４Ｌとが並列関係となり、これらを単一の
可変絞りとみなしたときに、その等価絞り面積ＡＤは第
２の可変絞り３Ｌの絞り面積Ａ３と第３の可変絞り４Ｌ
の絞り面積Ａ４とを加算したものとなり、第１の実施例
における流路Ｌ３の絞り面積とは異なるものとなるが、
この流路し、においては、第１の可変絞り２Ｌが全開状
態にあり、流路Ｌ３全体の等価絞り面積は第１の可変絞
り２Ｌの絞り面積特性が支配的となり、実質的に前記第
１実施例と等価となる。その結果、高車速走行時におけ
るステアリングホイール１５の操舵時にも、上記第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、ステアリングホイール１５の転舵操作を
重くすることができる。

なお、上記第２実施例においては、可変絞り２Ｌ、２Ｒ
の下流側に第２の可変絞り３Ｌ、３Ｒと第３の可変絞り
４Ｌ、４Ｒとの並列回路を介挿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１の可変絞り
ＩＬ、ＩＲの上流側（符号ａ位置）、第１の可変絞りＬ
Ｌ、ＩＲと接続点Ｃ□、ＣａＷとの間（符号す位置）及
び第１の可変絞り２Ｌ、２Ｒと接続点ＣＩＩ＋　ｃｗ２
との間（符号Ｃ位置）の何れかに介挿するようにしても
よい。但し、ａ又はｂ位置に介挿する場合には、第１の
可変絞りＩＬ、ＩＲと第１の可変絞り２Ｌ。

２Ｒとの絞り面積特性を交互に入れ換えたものとする必
要がある。

次に、この発明の第３実施例を第１３図について説明す
る。

この第３実施例においては、上記第２実施例における油
圧ブリフジ回路１４の第１の可変絞り２Ｌ、２Ｒを第２
の可変絞り３Ｌ、３Ｒと直列に介挿して流路り、ｔ、Ｌ
ｚに設け、第１の可変絞りＩＬ、ＩＲを流路Ｌ３．Ｌ４
に設け、これら第１の可変絞り２Ｌ、２Ｒ及び第２の可
変絞り３Ｉ７，３Ｒとの接続点と接続点ＣＡ２との間に
それぞれバイパス流路Ｌ＠、Ｌ９を形成し、これらバイ
パス流路Ｌ１．Ｌ、に第３の可変絞り４Ｌ、４Ｒを介挿
したことを除いては前記第２実施例と同様の構成を有す
る。

したがって、この第３実施例によると、車速が零近傍で
の右据切り時には、第３の可変絞り４Ｌ。

４Ｒが閉状態となり、且つ可変絞りＩＬ〜３Ｌが開状態
を維持し、可変絞りＩＲ〜３Ｒが操舵トルクに応じて縮
小状態となるので、これを等価油圧回路で表すと第１４
図に示すようになる。

このとき、流路Ｌ２については第１の可変絞り２Ｒと第
２の可変絞り３Ｒとが直列関係であるので、これらを単
一の可変絞りとみなすと、その等価絞り面積Ａ、は、で表され、絞り面積の小さい可変絞り３Ｒの絞り面積特
性が支配的となり、油圧プリフジ回路１４全体の等価絞
り面積特性は第１及び第２実施例と全く等しくなるので
、第１及び第２実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。

また、高車速走行時には、第３の可変絞り４Ｌ。

４Ｒの絞り面積Ａ４が大きくなるので、等価的に表すと
第１５図に示すようになり、流路Ｌ２については、その
等価絞り面積Ａ、が、となり、絞り面積の少ない第１の可変絞り２Ｒの絞り面
積特性が支配的となり、流路Ｌ４については、可変絞り
ＩＬ、４Ｌが並列関係であるので、等価絞り面積ＡＧは
、Ａａ　＝ＡＩ　＋Ａ４　　・・・・・・・・・・・・（
９）となり、このときの可変絞り４Ｌの絞り面積特性を
適宜選定することにより、第１及び第２実施例における
流路Ｌ４の等価絞り面積Ａ、及びＡｔと等価なものとす
ることができる。

したがって、高車速走行時においても第１及び第２実施
例と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記第３実施例においては、バイパス路Ｌｌｌ、
Ｌ９の一端が接続点ＣＡｚに接続されている場合につい
て説明したが、これに代えて第１６図に示すように、パ
ワーシリンダ１２の油圧室１２Ｌ、１２Ｒと第２の可変
絞り３Ｌ、３Ｒとの間に欅掛けで接続するようにしても
上記と同様の作用効果を得ることができる。

また、上記第１〜第３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パルプ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、上記第１〜第３実施例においては、差圧発生用
固定絞り６とアクチュエータとしての油圧シリンダ７と
が別体に構成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、第１７図に示すように、油
圧シリンダ７のピストン７Ｐに固定絞り６を形成して両
者を一体化することもでき、また第１８図に示す如（外
部制御絞り５、固定絞り６及び油圧シリンダ７の３者を
一体に構成することもでき、さらには、第１９図に示す
ように、外部制御絞り５、固定絞り６、油圧シリンダ７
及びコントロールバルブ１３の可変絞り４を一体に構成
することもでき、このようにすることにより、部品点数
を減少させて製造コストをより軽減することができる利
点がある。

またさらに、上記第１〜第３実施例においては、外部制
御可変絞り５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、過度の転舵を防止す
るようにしてもよい。

また、上記第１〜第３実施例においては、コントロール
バルブの第１及び第２の可変絞りＩＬ。

ＩＲ及び３Ｌ、３Ｒ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３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（
、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、操舵トルクに
応動する第１及び第２の可変絞りを設けた油圧ブリッジ
回路に、その第２の可変絞りをバイパスするバイパス流
路に第３の可変絞りを介挿してコントロールバルブを構
成し、その第３の可変絞りを、コントロールバルブと並
列に接続した外部制御可変絞り及び差圧発生用固定絞り
の直列回路の差圧発生用固定絞りの両端間の差圧に応じ
て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
第３の可変絞りの絞り面積の変化によって制御し、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、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。また、特
開昭６１−１３９５６３号に開示されるパワーステアリ
ングの油圧制御装置に比較しても、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、
バルブの加工コスト低減が可能となる。しかも、コント
ロールバルブの入側及び出側の差圧がこれと並列に接続
された外部制御可変絞り及び差圧発生用固定絞りにフィ
ードバックされるので、急操舵の抑制或いは路面状況の
把握等を的確に行うことができ、優れた操舵感覚を得る
ことができる。

【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適用し得る第１〜第３の可変絞
りの絞り面積特性を示す特性線図、第３図（ａ）及び（
ｂｌはそれぞれ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縦断面図及びそのＢ−Ｂ線上の断面
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１の可変絞り２
Ｒと第２の可変絞り３Ｒ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（′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図は高車速時の第３の可変絞りの絞り面積特性線図、
第８図は高車速時の油圧ブリッジ回路の等価回路を示す
油圧回路図、第９図は高車速時の第２の可変絞り３Ｒ及
び第３の可変絞り４の等価絞り面積特性線図、第１Ｏ図
は高車速時の油圧ブリフジ回路の流路Ｌ４における等価
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図は
この発明の第２実施例を示す油圧回路図、第１３図はこ
の発明の第３実施例を示す油圧回路図、第１４図は第３
実施例の据切り時の等価回路を示す油圧回路図、第１５
図は第３実施例の高車速走行時の等価回路を示す油圧回
路図、第１６図は第３実施例の変形例を示す油圧回路図
、第１７図〜第１９図はそれぞれ差圧発生用固定絞り及
び油圧シリンダの組み合わせ構成例、外部制御可変絞り
、差圧発生用固定絞り及び油圧シリンダの組み合わせ構
成例及び外部制御可変絞り、差圧発生用固定絞り、油圧
シリンダ及びコントロールパルプの可変絞りの組み合わ
せ構成例を示す図である。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、４は第４の
可変絞り、５は外部制御可変絞り、６は差圧発生用固定
絞り、７は油圧シリンダ（アクチュエータ）、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はロータリパルプである。

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油圧室を接続
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、前記コントロールバルブと並列に操舵トル
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
と差圧発生用固定絞りとの直列回路が接続され、該差圧
発生用固定絞りの差圧がこれに応動するアクチュエータ
に供給され、且つ前記コントロールバルブが、前記パワ
ーシリンダを挟む上流側及び下流側の少なくとも一方の
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２の可変絞りのバイパス
流路に前記アクチュエータによって絞り面積が制御され
る第３の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
よっ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）前記アクチュエータは、複動型油圧シリンダで構
成され、そのピストンロッドにスプール弁で構成される
第３の可変絞りのスプールが連結されている特許請求の
範囲第１項又は第２項記載のパワーステアリング油圧制
御装置。