JPH0115428B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパワーステアリング装置の改良に関す
るものである。

一般に、自動車等の車両のステアリング装置
は、運転者にとつて操作が容易で、負担の少ない
ことが望まれる。この要望を満足させるために、
近年、パワーステアリング装置が採用されつつあ
る。

そのようなパワーステアリング装置としては、
例えば、電動モータで駆動されるオイルポンプの
圧油をパワーシリンダに供給して、操舵力を補助
するものが知られている。（例えば特開昭52−
29034号公報参照） しかしながら、パワーステアリング装置を有す
る自動車等の車両では、従来、車両の動力源が作
動しておれば操舵が常時容易に行えるように構成
されていたため、直線走行、一時停止、信号待ち
などの操舵力の補助を必要としないときにも、電
動モータは回転し、オイルポンプが作動すること
となり、省エネルギー、および電動モータの耐久
性の点について問題があつた。また、電動モータ
は、通常、エネルギー源として車両に搭載してい
るバツテリを用いているため、上述のように電動
モータを常時回転すると、該バツテリが過放電状
態になりやすいという問題点もあつた。

本発明は、かかる点に鑑み、ハンドルが比較的
重く、操舵力の補助の要求が高い変速機のローも
しくはリバースにシフトされたときであつて、車
庫入れ、コーナ走行時等のハンドル操作の比較的
困難なときに電動モータを作動させ、それ以外の
ときには、電動モータを不作動とすることによ
り、必要最小限のみ電動モータを作動させ、上記
従来の問題点を解消したパワーステアリング装置
を提供することを主目的とする。

本発明は、車庫入れ、コーナ走行時等の比較的
ハンドル操作の困難なときをクラツチもしくはブ
レーキ操作によつて判断することを特徴とする。

以下、本発明の構成を、実施例について、図面
に沿つて説明する。

第１図に全体構成を示すパワーステアリング装
置１は、電動モータ２で駆動されるオイルポンプ
３の圧油をパワーシリンダ４に供給して、ハンド
ル５の操舵力を補助するように構成されている。

オイルポンプ３はベーンタイプで、該ポンプ３
より送給される圧油は、コントロールバルブ６が
介設されたオイル通路８を通じて、パワーシリン
ダ４の第１室１０または第２室１１に選択的に供
給される。また、オイル通路９はリターン用通路
であつて、圧油が供給されない室（第１室１０ま
たは第２室１１）より排出されるオイルを、オイ
ルポンプ３に返すものである。

コントロールバルブ６は回転式の四方向切換弁
で、ハンドル５の回転に応動して、オイルポンプ
３よりの圧油をパワーシリンダ４の第１室１０、
第２室１１の何れに供給するかを選択決定すると
ともに、選択の結果圧油が供給されない室とオイ
ル通路９とを連通するものである。

バイパスバルブ７は後述のコントロール１７に
て制御される切換弁で、パワーステアリング装置
１（電動モータ２）の不作動時にはオイル通路２
０，２１を連通してパワーステアリング４の第１
室１０および第２室１１を連通する一方、パワー
シリンダ４の作動時にはオイル通路２０，２１の
連通を遮断してオイルポンプ３よりの圧油をパワ
ーシリンダ、４の第１室１０あるいは第２室１１
に供給するように切換わるものである。

また、パワーシリンダ４の第１室１０と第２室
１１とを区画するピストン１２は、ラツク１３を
有するラツクシヤフト１４に固定されて一体化さ
れている。このラツク１３には、ハンドル５に連
結されたピニオン１５が噛合している。

１６は一端子がアースされたバツテリで、その
他端子は、コントローラ１７を介して、電動モー
タ２に電気的に接続されている。このコントロー
ラ１７は、バイパスバルブ７の切換制御、電動モ
ータ２の回転制御パワーステアリング装置１の電
気系統を制御する機能を有するものである。

１８は５段変速の変速機のシフトレバーで、第
１速、第２速、第３速、第４速、第５速、後進お
よび中立位置P₁，P₂，P₃，P₄，P₅，Ｒ，Ｎを有
する。この各位置P₁，P₂，P₃，P₄，P₅，Ｒ，Ｎ
のうち、第１速位置P₁と後進位置Ｒとがコント
ローラ１７に電気的に連係され、それによつてシ
フトレバー１８が第１速位置P₁（いわゆるロー位
置）もしくは後進位置Ｒ（いわゆるリバース位置）
にチエンジシフトされると、第１速信号S₁もしく
は後進信号S₂がコントローラ１７に入力されるよ
うに構成されている。

２２，２３はペダル操作検知器で、それぞれク
ラツチペダル２４、ブレーキペダル２５の踏込み
操作を検知するものである。ペダル操作検知器２
２，２３にて各ペダル２４，２５の踏込み操作が
検知されると、クラツチ操作信号S₃、ブレーキ操
作信号S₄がコントローラ１７に入力されるように
なつている。

上記第１速信号S₁もしくは後進信号S₂、クラツ
チ操作信号S₃、ブレーキ操作信号S₄が入力される
コントローラ１７は、第２図に示されるように、
第１および第2OR回路３１，３２、再トリガー
型のタイマー３３、AND回路３４を電気的に連
係してなり、変速機のローもしくはリバースにチ
エンジシフトされた状態で、クラツチペダル２４
もしくはブレーキペダル２５の踏込み操作が行な
われると、タイマー３３によつて設定される設定
時間（例えば、40秒〜２分間）の間、電動モータ
２を作動させるとともに、バイパスバルブ７を切
換制御して、オイルポンプ３より圧油をパワーシ
リンダ４に供給できるように構成されている。

具体的に説明すると、第1OR回路３１の第１、
第２入力端子３１ａ，３１ｂには第１速信号S₁、
後進信号S₂がそれぞれ入力される一方、第2OR
回路３２の第１、第２入力端子３２ａ，３２ｂに
はクラツチ操作信号S₃、ブレーキ操作信号S₄がそ
れぞれ入力され、そして第1OR回路３１の出力
端子３１ｃよりの出力信号S₅と第2OR回路３２
の出力端子３２ｃよりの出力信号S₆の出力により
タイマー３３が出力する時間設定信号S₇とがそれ
ぞれAND回路３４の第１、第２入力端子３４ａ，
３４ｂに入力され、しかして第2OR回路３２の
出力端子３４ｃより、上記動作を行わせる作動信
号S₈が出力されるように構成されている。

次に、上記パワーステアリング装置１の動作に
ついて説明する。

(i) 変速機のローもしくはリバースにシフトされ
ているとき 変速機のシフトレバー１８の第１速位置P₁
もしくは後進信号Ｒへのチエンジシフトによつ
て、第１速信号S₁もしくは後進信号S₂が、コン
トローラ１７の第1OR回路３１に入力され、
それによつて第1OR回路３１より出力信号S₅
が出力される。

この状態で、クラツチもしくはブレーキ操作
によつてクラツチペダル２４もしくはブレーキ
ペダル２５が踏込まれると、操作検知器２２，
２３によつてその踏込みが検知されて、クラツ
チ操作信号S₃もしくはブレーキ操作信号S₄がコ
ントローラ１７の第2OR回路３２に出力され
る。これにより、第2OR回路３２の出力端子
３２ｃから出力信号S₆がタイマー３３に出力さ
れ、それによつてタイマー３３よりAND回路
３４に時間設定信号S₇が設定時間（例えば、40
秒〜２分間）の間だけ出力される。

その結果、第1OR回路３１よりの出力信号
S₅および時間設定信号S₇がそれぞれAND回路
３４の第１および第２入力端子３４ａ，３４ｂ
に入力され、該AND回路３４の出力端子３４
ｃより作動信号S₈が出力され、それによつて、
電動モータ２とバツテリ１６とが電気的に接続
されて電動モータ２が作動するとともに、バイ
パスバルブ７が切換制御され、パワーシリンダ
４の第１室１０と第２室１１との連通が遮断さ
れるので、オイルポンプ３よりの圧油が、パワ
ーシリンダ４に供給される。

したがつて、例えばハンドル５を右回りに回
動すると、オイルポンプ３よりオイル通路８を
通じて送給された圧油が、ハンドル５に応動し
たコントロールバルブ６にて切換制御されて、
オイル通路２０に供給され、パワーシリンダ４
の第２室１１内に高い油圧を発生せしめる。そ
れによつてラツク１３を有するラツクシヤフト
１４を左方向（図面において）に移動させよう
とする力が生じ、ラツク１３と噛合うピニオン
１５を右回転させる力となり、従つて右方向へ
の操舵力を補助する力が生ずる。また、ハンド
ル５を左回りに回動すれば、同様にして、オイ
ルポンプ３よりの圧油にてパワーシリンダ４の
第１室１０内に高い圧力を発生せしめ、それに
よつて左方向へ操舵力を補助する力が生ずる。

なお、タイマー３３は、零復帰可能であるか
ら、タイマー３３が作動中、再びクラツチもし
くはブレーキ操作が行なわれると、タイマー３
３は零復帰して再び設定時間の間作動すること
になる。

(ii) 変速機のローもしくはリバース以外にシフト
されているとき コントローラ１７の第1OR回路３１に第１
速信号S₁も後進信号S₂も入力されないので、第
1OR回路３１は出力信号S₅が出力されない。
これにより、クラツチもしくはブレーキ操作に
よつてタイマー３３が作動して時間設定信号S₇
を出力しても、AND回路３４の第１入力端子
３４ａに出力信号S₄が入力されていないので、
AND回路３４の入力端子３４ｃより作動信号
S₈は出力されない。

したがつて、電動モータ２が作動せず、それ
によつてオイルポンプ３も作動しないので、圧
油の供給は行われず、パワーステアリング装置
１は作動しない。それとともに、作動信号S₈が
出力されないことにより、バイパスバルブ７が
切換制御され、パワーシリンダ４の第１室１０
と第２室１１とを連通するので、ハンドル５の
操作による力のみで、パワーステアリング装置
１を備えていない車両と同様に、運転すること
ができる。

また、上記バイパスバルブ７はコントローラ
１７にて制御される電磁バルブであるが、その
代わりに、パイロツト操作形のバイパスバルブ
４１を用いて、第３図（要部のみ）に示される
ように構成することもできる。具体的に詳述す
ると、バイパスバルブ４１は、筒状のケーシン
グ４２と、大径部４３ａ、小径部４３ｂおよび
大径部４３ｃが順に連設されてなる弁体４３
と、該弁体４３を所定方向に付勢するスプリン
グ４４とよりなり、オイル通路２０，２１を接
続するバイパス通路４５に介設されている。ケ
ーシング４２は、弁体４３にて、第１室４６と
第２室４７とに区画され、第１室４６にはパイ
ロツト通路４８を通じてオイル通路８が、第２
室４７にはパイロツト通路４９を通じてオイル
通路９がそれぞれ接続されている。なお、その
他の構成要素は第１図に示すものとほぼ同様で
あるので、同様の構成要素については同一の符
号を用い、その詳細な説明を省略する。

このように構成すれば、オイルポンプ３が駆
動していないときは、バイパスバルブ４１の第
１室４６に圧油が導入されないので、弁体４３
がスプリング４４により付勢されて、ほぼ第３
図に示される状態となり、それによつて弁体４
３の小径部４３ｂ外周の環状領域を通じてバイ
パス通路４５が開通され、オイル通路２０，２
１が連通する。一方、オイルポンプ３が駆動し
ているときは、パイロツト通路４８を通じで第
１室４６内に圧油が供給されるので、弁体４３
がスプリング４４を圧縮して右方向に（第３図
において）変位し、弁体４３の大径部４３ａに
てバイパス通路４５を遮断し、オイル通路２
０，２１の連通を断つことになる。

上記実施例において、ステアリングシステムと
しては、ラツクアンドピニオンタイプのものを用
いているが、ボールナツトタイプのものを用いる
ことができるのは言うまでもない。

また、無操舵時において、パワーシリンダ４の
第１室１０と第２室１１とを連通する手段とし
て、バイパスバルブ７，４１について説明した
が、このほか、オイルポンプ３がパワーシリンダ
４に圧油を供給するときに、該パワーシリンダ４
の第１室１０と第２室１１との連通を規制すると
ころの、オイル通路２０，２１を連通するオリフ
イスを用いることもできる。

さらに、上記実施例では、クラツチペダル２４
およびブレーキペダル２５用のペダル操作検知器
２２，２３を併用しているが、何れか一方のみで
あつても差支えない。その場合、Ａ／Ｔ車の場合
には、ブレーキペダル２５用のペダル操作検知器
２３が有効である。

本発明は、上記のように、実質的に操舵力の補
助を必要とする、変速機のローもしくはリバース
にヒフトされた状態で、クラツチもしくはブレー
キ操作後設定時間の間のみ、オイルポンプを駆動
させる電動モータを作動させるように構成したた
め、操舵力の補助を必要としない場合には、電動
モータを休止させることができ、それによつて省
エネルギー化が図れ、電動モータの耐久性が向上
し、また、電動モータのエネルギー源としてのバ
ツテリを用いても、その過放電は防止されるとい
う実用上優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を例示するもので、第
１図はパワーステアリング装置の全体構成図、第
２図はコントローラを構成する各要素の関係を示
す説明図、第３図は別のバイパスバルブを用いた
パワーステアリング装置の要部構成図である。 １……パワーステアリング装置、２……電動モ
ータ、３……オイルポンプ、４……パワーシリン
ダ、５……ハンドル、７……バイパスバルブ、
８，９，２０，２１……オイル通路、１８……シ
フトレバー、２２，２３……ペダル操作検知器、
２４……クラツチペダル、２５……ブレーキペダ
ル、３３……タイマー、４１……バイパスバル
ブ、４５……バイパス通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電動モータで駆動されるオイルポンプの圧油
   をパワーシリンダに供給して、操舵力を補助する
   もので、前記電動モータの作動回路に、変速機の
   ローもしくはリバースにチエンジシフトしたとき
   に作動するスイツチ手段と、クラツチもしくはブ
   レーキ操作後設定時間の間、作動するタイマー手
   段とを設け、それによつて変速機のローもしくは
   リバースにシフトされた状態で、クラツチもしく
   はブレーキ操作後設定時間の間、電動モータを作
   動させるようにしたことを特徴とするパワーステ
   アリング装置。