JPH0246458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、パワーステアリング装置の改良に関
するものである。

（従来技術） 従来から、パワーステアリング装置には、車の
スピードに応動して車速が低いときにはハンドル
の操舵力を軽くしかつ車速が高いときにはその操
舵力を重くするように操舵力をコントロールする
車速応動型のものと、エンジン回転数に応じてエ
ンジン回転数が低いときにはステアリングギヤへ
のオイル供給量を増大させてハンドルの操舵力を
軽くしかつエンジン回転数が高いときにはステア
リングギヤへのオイル供給量を減少させてその操
舵力を重くするように操舵力をコントロールする
回転数感応型のものとが知られている。

ところで、ハンドルの操舵力は車速に応じてコ
ントロールするのが望ましいのであるが、従来の
回転数感応型のパワーステアリング装置は、エン
ジン回転数増大に伴なつて回転数が増大するオイ
ルポンプに連通されたポンプ通路とステアリング
ギヤにオイルを供給するオイル供給通路との間
に、エンジン回転数に応じてステアリングギヤへ
のオイル供給量を調節する調節室を有する流量制
御機構を備えていて、エンジン回転数に応じて操
舵力をコントロールする構成となつている。この
従来のものでは、エンジン回転数が所定の回転数
を越えたときにステアリングギヤへのオイル供給
量を減少させる構成となつているために、エンジ
ン回転数が所定の回転数以上であるときに車速が
低くなる方向にトランスミツシヨンのシフトギヤ
を変更すると車速が低速となるにもかかわらずエ
ンジン回転数が所定の回転数以上であるときのオ
イル供給量が維持されて操舵力の重い状態が維持
される。また、エンジン回転数が所定の回転数以
下であるときに車速が高くなる方向にトランスミ
ツシヨンのシフトギヤを変更すると車速が高速と
なるにもかかわらずエンジン回転数が所定の回転
数以下であるときのオイル供給量が維持されて操
舵力の軽い状態が維持される。従つて、従来の回
転数感応型のパワーステアリング装置では、車速
に対応させてハンドルの操舵力をコントロールし
難い不具合がある。

そこで、特開昭50−30234号公報では、シフト
レバーのシフト操作に連動させてオイル供給量の
増減を図り、運転者に車速に応じた操舵感覚を付
与する構成のパワーステアリング装置を提案して
いる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、この特開昭50−30234号公報に
開示のものでは、シフトレバーのセカンドからト
ツプへの操作に連動してオイル供給量を切り換え
る切換えバルブを設け、エンジン回転数が所定以
上でかつセカンドからトツプへのギヤーシフトレ
バーの操作のときにのみコントロールバルブのオ
イル供給量を減少させて操舵力を重くする構成で
あり、各車速位置に応じてきめ細かな操舵力を運
転者に付与することが困難である。

また、この従来のパワーステアリング装置の構
造をそのまま用いて、各車速位置に対応させてき
め細かな操舵力を与えようとすると、シフトレバ
ーの各操作に対応させて切換えバルブを設けなけ
ればならないため、操作車速位置の個数が多くな
ればなるほど切換えバルブの個数が多くなり、そ
の構造が複雑となる不具合がある。

（考案の目的） 本考案は、上記の事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、機械的な構造を大
幅に複雑化することなく、極力車速位置に対応さ
せてそのハンドルの操舵力をきめ細かにコントロ
ールできるようにしたパワーステアリング装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係わるパワーステアリング装置の特徴
は、流量制御機構が、オイルポンプから吐出され
るオイルを調節室を経由せずにステアリングギヤ
に圧送する圧送通路を有し、圧送通路には制御弁
が設けられ、トランスミツシヨンのシフトギヤに
はこのシフトギヤの各車速位置を検出するギヤシ
フトスイツチが設けられ、そのギヤシフトスイツ
チはその制御弁を駆動制御する駆動制御手段に各
車速位置に対応して基準電圧を与え、制御弁には
駆動制御手段の一部を構成し、かつ、制御弁の開
度位置を検出する開度位置検出手段が設けられ、
駆動制御手段は、シフトギヤが各設定車速位置に
あるときにその設定されている車速位置から車速
を低くする方向にシフトギヤを変更したときに車
速を低くする方向にシフトギヤを変更したときの
オイル供給量よりもオイル供給量が減少されかつ
その設定車速位置から車速を高くする方向にシフ
トギヤを変更したときに車速を低くする方向にシ
フトギヤを変更したときのオイル供給量よりもオ
イル供給量が減少されるように検出手段の出力と
基準電圧とに基づき制御弁を駆動制御するところ
にある。

（作用） このように構成すると、シフトギヤが各車速位
置にあるときにその設定されている車速位置から
シフトギヤを車速が高くなる方向に変更するとス
テアリングギヤへのオイル供給量が相対的に減少
されてハンドルの操舵力が重くなり、シフトギヤ
を車速が低くなる方向に変更するとステアリング
ギヤへのオイル供給量が相対的に増大されてハン
ドルの操舵力が軽くなる。従つて、各車速位置に
対応させてきめ細かな操舵力を与えることができ
る。

（実施例） 以下に本考案に係るパワーステアリング装置の
実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１はエンジンに連動して回転
されるオイルポンプ、２は流量制御機構であつ
て、オイルポンプ１はエンジン回転数の上昇によ
りその回転数が上昇されてオイルの吐出量が増加
され、それに伴つてオイルの圧力も増加されるも
のとなつている。流量制御機構２は、オイルポン
プ１に連通されたポンプ通路３と、ステアリング
ギヤ（図示省略）に向かつてオイルを供給するオ
イル供給通路４と、オイルタンク（図示省略）に
向かつてオイルを還流させる環流通路５とを有し
ている。流量制御機構２は、ポンプ通路３とオイ
ル供給通路４との間にエンジン回転数に応じてス
テアリングギヤへのオイル供給量を調節する調節
室６を有している。この調節室６は、分岐室７と
弁室８とを有している。弁室８には弁体９が設け
られている。分岐室７と弁室８とは制御通路１０
によつて連通され、分岐室７はオリフイス通路１
１を介してオイル供給通路４に連通されると共に
連通路１２を介して還流通路５に連通されてい
る。弁体９は円柱構成とされて縮径部９ａを有し
ている。その縮径部９ａの両端部は拡径部９ｂ，
９ｃとされている。拡径部９ｂは制御通路１０を
開閉制御する弁部として機能する構成とされてい
る。弁室８は、拡径部９ｃの位置する側が圧力室
１３とされており、その圧力室１３にはスプリン
グ１４が設けられて、弁体９はこのスプリング１
４によつて矢印Ａ方向に付勢されるものとなつて
いる。その拡径部９ｃには、オイル通路１５を介
してオイル供給通路４を通過するオイルの圧力
P₁が加わるものとされており、拡径部９ｂには、
連通路１２を通過するオイルの圧力P₂が加わる
ものとなつている。弁体９は、この圧力P₂と圧
力P₁とスプリング１４付勢力とのバランスによ
つて制御されるものである。制御通路１０は、オ
リフイス通路１１を介さずにオイルをオイル供給
通路４に圧送する機能を有している。弁室８とオ
リフイス通路１１よりも下流側のオイル供給通路
４とは、オイル通路１６を介して連通されてい
る。

エンジン回転数が低くてポンプ回転数が低いと
きには、連通路１２を通過するオイルの圧力P₂
がスプリング１４と圧力P₁との和よりも低いた
め、第１図に示すように制御通路１０は開成状態
にある。よつて、オイルポンプ１から圧送される
オイルはオリフイス通路１１とオイル通路１６と
を介してオイル供給通路４に供給されるものとな
つている。エンジン回転数が上昇してポンプ回転
数が高くなると圧力P₂の上昇によつて弁体９が
矢印Ａ方向と反対方向に可動される。これによつ
て、拡径部９ｂにより制御通路１０が徐々に閉成
され、オイル通路１６を介してオイル供給通路４
に供給されるオイルの供給量が徐々に減少され、
さらに一層エンジン回転数が上昇してポンプ回転
数が高くなると制御通路１０が完全に閉じられ
る。これによつて、オイルはオリフイス通路１１
を介してのみオイル供給通路４に供給されること
となる。第２図は、このオイル供給通路４へのオ
イル供給量とポンプ回転数との関係を説明するた
めのものであり、実線Ｆはこの弁体９の可動によ
るオイル供給量特性を示している。ポンプ回転数
が所定値N₁までは、圧力P₂は低く、弁体９が可
動しないため、ポンプ回転数の上昇によつてオイ
ル供給通路４へのオイル供給量が増大する。ポン
プ回転数が所定値N₁を越えると、圧力P₂はスプ
リング１４の付勢力と圧力P₁との和よりも大き
くなつて弁体９が可動され、還流通路５へ通過す
るオイル量の増加に伴つてオイル供給通路４への
オイル供給量が一定となる。ポンプ回転数が所定
値N₂を越えると、圧力P₂もさらに上昇し、制御
通路１０が弁体９によつて徐々に閉じられてオイ
ル供給通路４へのオイル供給量が徐々に減少す
る。制御通路１０が閉じられると、オイルはオリ
フイス通路１１を介してオイル供給通路４に供給
されることとなつて、そのオイル供給量が一定と
なるものである。その回転数N₂が、ステアリン
グギヤへのオイル供給量を減少させるエンジン所
定回転数に対応している。

流量制御機構２は、オイルポンプ１から吐出さ
れるオイルを調節室６を経由せずにステアリング
ギヤに圧送する圧送通路１７を有している。この
圧送通路１７は、ここでは、その上流端１７ａが
ポンプ通路３に開口されており、その下流端１７
ｂがオリフイス通路１１よりも下流側のオイル供
給通路４に開口されている。この圧送通路１７
は、制御弁１８によつて開閉制御されるものであ
る。制御弁１８は弁室１９に設けられ、制御弁１
８は車速を低くする方向にシフトギヤ（図示省
略）を変更したときには圧送通路１７を開成し、
車速を高くする方向にシフトギヤを変更したとき
には圧送通路１７を閉成する機能を有する。この
制御弁１８は、トランスミツシヨンのシフトギヤ
に連動して開成されるギヤシフトスイツチ１９に
よつて駆動されるものとなつている。

ギヤシフトスイツチ１９は、第３図に示すよう
に、１速ギヤスイツチ２４、２速ギヤスイツチ２
５、３速ギヤスイツチ２６、４速ギヤスイツチ２
７を有するものとされている。ギヤシフトスイツ
チ１９と分圧回路２８とは、後述する比較回路２
９に基準電圧を印加する基準電圧印加回路３０を
構成している。比較回路２９は、比較器３１と比
較器３２とから大略構成されている。比較器３１
のプラス端子にはギヤシフトスイツチ１９のいず
れか１つのギヤスイツチが閉成されるとそれに対
応する基準電圧E₁が印加されるものとなつてい
る。この基準電圧E₁は１速から４速に向かうに
伴なつてその電圧値が低くなるように設定されて
いる。比較器３２のプラス端子は分圧回路３３に
より基準電圧E₂が与えられている。この基準電
圧E₂もギヤシフトスイツチ１９を切り換えるこ
とによりそれに対応して１速から４速に向かうに
伴つてその値が低くなるように変更される。

比較回路２９は、コイル駆動回路３４を制御す
る機能を有している。コイル駆動回路３４はスイ
ツチングトランジスタ３５とスイツチングトラン
ジスタ３６とを有している。比較器３１出力はス
イツチングトランジスタ３６に入力され、比較器
３２の出力はスイツチングトランジスタ３５に入
力されている。スイツチングトランジスタ３５は
弁駆動コイル３７に通電する機能を有する。スイ
ツチングトランジスタ３６は弁駆動コイル３８に
通電する機能を有しており、比較回路２９の制御
の詳細については後述する。

制御弁１８は、第１図、第４図、第５図に示す
ように、ロツド３９、ロツド４０を介してアクチ
ユエータ４１により駆動される。３９ａはロツド
３９とロツド４０との結合支軸、３９ｂはロツド
３９とロツド４１′との結合支軸、４０ａはロツ
ド４０の回動支軸を示している。アクチユエータ
４１のロツド４２とロツド４０とは結合支軸４３
によつて連結され、ロツド４２が矢印Ｃ，Ｄ方向
に往復動すると、ロツド４０が回動支軸４０ａを
支点にして矢印Ｅ方向に回動されてロツド３９が
往復動される。このロツド３９の往復動により制
御弁１８が可動されるものであり、４２′はリタ
ーンスプリングであつて、制御弁１８が閉成する
方向にロツド４０を回動させる機能を有する。ロ
ツド４１′は回動支軸４１ａを支点にして回動さ
れるもので、その一端に摺動子４１ｂを有してい
る。この摺動子４１ｂは抵抗体４４に摺接する構
成とされて、ロツド４１′と摺動子４１ｂと抵抗
体４４とは第３図に示すようにポテンシヨンメー
タ４５を構成している。

アクチユエータ４１は、その負圧室４６が負圧
通路４７を介して制御室４８に連通されている。
制御室４８は制御通路４９を介して制御室５０に
連通されている。制御室５０はバキユームポンプ
通路５１を介してバキユームポンプに連通される
と共に大気通路５２を介して大気に連通する構成
とされている。制御通路４９には制御室４８に開
口するポート４９ａに弁５３が設けられている。
バキユームポンプ通路５１には制御室５０に開口
するポート５１ａに弁５４が設けられている。大
気通路５２には制御室５０に開口するポート５２
ａに弁５５が設けられている。弁駆動コイル３８
は弁５３を開閉する機能を有している。弁駆動コ
イル３７は弁５４，５５を開閉する機能を有して
いる。

比較器３１のマイナス端子には、ポテンシヨン
メータ４５によつて与えられる電圧E₃が印加さ
れている。比較器３２のマイナス端子には抵抗器
５６を介してポテンシヨンメータ４５によつて与
えられる電圧E₄が印加されている。制御弁１８
が閉成する方向に駆動されると、ポテンシヨンメ
ータ４５の電圧E₃，E₄は低くなる。また、制御
弁１８が開成する方向に駆動されるとポテンシヨ
ンメータ４５の電圧E₃，E₄は高くなる。ここに、
ポテンシヨンメータ４５は制御弁１８の開度位置
を検出する開度位置検出手段として機能する。

比較器３２の基準電圧E₂が電圧E₄よりも大の
ときに（操作前のシフトレバーの車速位置に対し
て操作後のシフトレバーの位置が低速側のときに
は）、スイツチングトランジスタ３５がオンされ
る。このスイツチングトランジスタ３５のオンに
伴なつて第４図に示す弁５４が開成される一方、
弁５５が閉成されるものである。また、比較器３
２の基準電圧E₂が電圧E₄よりも小のときに（操
作前のシフトレバーの車速位置に対して操作後の
シフトレバーの位置が高速側にあるときには）、
スイツチングトランジスタ３５はオフするものと
され、このときは、第５図に示すように弁５４が
閉成され、かつ、弁５５が開成されるものであ
る。一方、比較器３１の基準電圧E₁と電圧E₂と
が不一致のときには、スイツチングトランジスタ
３６がオンされるものである。このスイツチング
トランジスタ３６のオンに伴なつて、第４図、第
５図に示すように弁５３が開成される。また、比
較器３１の基準電圧E₁と基準電圧E₃とが一致す
るとき、スイツチングトランジスタ３６はオフさ
れる。このとき、弁５３が閉成される。

第１図はスイツチングトランジスタ３５，３６
の双方がオフ状態となつていて、弁５３がポート
４９ａを閉成すると共に弁５４がポート５１ａを
閉成しかつ弁５５がポート５２ａを開成している
状態が示されている。

今、たとえば、シフトレバーが３速の位置にあ
り、電圧E₃＝基準電圧E₁として、シフトレバー
を３速から２速に変更したとする。すると、３速
ギヤスイツチ26がオフされ、２速ギヤスイツチ２
５がオンされる。これによつて、基準電圧E₁が
高くなる。また、基準電圧E₂も高くなる。

すなわち、シフトギヤを車速が低くなる方向に
操作すると、シフトレバー操作前のポテンシヨン
メータ４５の電圧E₄は相対的に低いので、基準
電圧E₂が電圧E₄よりも高い状態になつている。
従つて、スイツチングトランジスタ３５がオンさ
れて、弁駆動コイル３７が導通状態となり、弁５
４が開成され、弁５５が閉成される。また、基準
電圧E₁がシフトギヤの操作によつて変更される
ので、基準電圧E₁と電圧E₃とが不一致状態とな
り、スイツチングトランジスタ３６がオンされ、
弁５３が開成状態になる。従つて、第４図に示す
ように、矢印Ｈ方向に負圧室４６の空気が吸引さ
れて負圧室４６の負圧室４６の負圧が増大し、制
御弁１８の開度が大となつてオイル供給通路４へ
圧送通路１７を介してオイル供給量が大となるも
のである。これによつて、低速側へのシフトレバ
ーの操作に対応して操舵力が軽くなる。そして、
ロツド３９の移動に伴つてポテンシヨンメータ４
５の電圧E₃が上昇し、基準電圧E₁に一致する。
基準電圧E₁が電圧E₃と一致すると、スイツチン
グトランジスタ３６がオフされ、弁駆動コイル３
８への通電が停止されて、弁５３が閉成される。
また、電圧E₄も同様に上昇する。これによつて、
アクチユエータ４１の負圧室４６の負圧が一定に
維持され、制御弁１８の開度が維持される。

次に、たとえば、シフトレバーが３速の位置に
あり、電圧E₃＝基準電圧E₁として、シフトレバ
ーを３速から４速に変更したとする。すると、３
速ギヤスイツチ２６がオフされ、、４速ギヤスイ
ツチ２７がオンされる。これによつて、基準電圧
E₁が低くなる。また、基準電圧E₂も低くなる。

すなわち、シフトギヤを車速が高くなる方向に
操作すると、基準電圧E₂が電圧E₄よりも相対的
に低い状態になる。従つて、シフトギヤーを車速
が高くなる方向に操作すると、スイツチングトラ
ンジスタ３５がオフされて、弁駆動コイル３７が
非通電状態となつて、第５図に示すように弁５４
が閉成されると共に弁５５が開成される。また、
基準電圧E₁がシフトギヤの操作によつて変更さ
れるので、基準電圧E₁と電圧E₃とが不一致状態
となり、スイツチングトランジスタ３６がオンさ
れ、弁５３が開成状態になる。従つて、大気が負
圧室４６に流入してその負圧が低くなり、制御弁
１８の開度が小となるものである。これに伴つ
て、ポテンシヨンメータの電圧E₃が低くなつて、
基準電圧E₁と略一致する。これによつて、スイ
ツチングトランジスタ３６がオフされ、弁５３が
閉成される。これによつて、高速側へのシフトレ
バーの操作に対応して操舵力が重くなる。

すなわち、基準電圧設定回路３０、比較回路２
９、コイル駆動回路３４、ダイヤフラム４１、ロ
ツド３９、ロツド４０等は、シフトギヤが各設定
車速位置にあるときにその設定されている車速位
置から車速を低くする方向にシフトギヤを変更し
たときに車速を高くする方向にシフトギヤを変更
したときのオイル供給量よりもオイル供給量が増
大されかつその設定車速位置から車速を高くする
方向にシフトギヤを変更したときに車速を低くす
る方向にシフトギヤを変更したときのオイル供給
量よりもオイル供給量が減少されるように検出手
段の出力と基準電圧とに基づき制御弁を駆動制御
する駆動制御手段を構成している。

よつて、制御弁１８はこの負圧室４６の負圧が
シフトギヤスイツチ１９の各１速スイツチ２４、
２速スイツチ２５、３速スイツチ２６、４速スイ
ツチ２７に対応して段階的に変更されることにな
り、圧送通路１７の開度を段階的に調節され、オ
イル供給通路４に圧送通路１７を介して供給され
るオイル供給量がギヤシフトスイツチ１９の変更
によつて段階的に調節されることになる。第６図
はこのオイル供給量特性の段階的変化を示してい
る。なお、第３図において、５６，５７は弁駆動
コイル３７，３８への通電量を一定に保つための
定電圧ダイオードである。

（考案の効果） 本考案に係わるパワーステアリング装置は以上
説明したように構成したので、機械的な構造を大
幅に複雑化することなく、極力車速に対応させて
そのハンドルの操舵力をきめ細かにコントロール
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わるパワーステアリング装
置の要部構成図、第２図は第１図に示す流量制御
機構のオイル供給量の基本特性図、第３図は第１
図に示すパワーステアリング装置の回路図、第４
図、第５図は本考案に係わるパワーステアリング
装置の作用を説明するための図、第６図は第１図
に示すパワーステアリング装置のオイル供給量特
性図、である。 １……オイルポンプ、２……流量制御機構、３
……ポンプ通路、４……オイル供給通路、６……
調節室、１７……圧送通路、１８……制御弁、１
９……ギヤシフトスイツチ、２９……比較回路、
３０……基準電圧設定回路、３５，３６……スイ
ツチングトランジスタ、３９，４０……ロツド、
４１……アクチユエータ、４５……ポテンシヨン
メータ（開度位置検出手段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン回転数増大に伴なつて回転数が増大す
   るオイルポンプに連通されたポンプ通路とステア
   リングギヤにオイルを供給するオイル供給通路と
   の間に、エンジン回転数に応じて前記ステアリン
   グギヤへのオイル供給量を調節する調節室を有す
   る流量制御機構を備え、エンジン回転数が所定の
   回転数を越えたときに前記ステアリングギヤへの
   オイル供給量を減少させるパワーステアリング装
   置において、 前記流量制御機構は、前記オイルポンプから吐
   出されるオイルを前記調節室を経由せずに前記ス
   テアリングギヤに圧送する圧送通路を有し、該圧
   送通路には制御弁が設けられ、トランスミツシヨ
   ンのシフトギヤには該シフトギヤの各車速位置を
   検出するギヤシフトスイツチが設けられ、そのギ
   ヤシフトスイツチは前記制御弁を駆動制御する駆
   動制御手段に各車速位置に対応して基準電圧を与
   え、前記制御弁には前記駆動制御手段の一部を構
   成し、かつ、前記制御弁の開度位置を検出する開
   度位置検出手段が設けられ、前記駆動制御手段
   は、シフトギヤが各設定車速位置にあるときにそ
   の設定されている車速位置から車速を低くする方
   向にシフトギヤを変更したときに車速を高くする
   方向に前記シフトギヤを変更したときのオイル供
   給量よりもオイル供給量が増大されかつその設定
   車速位置から車速を高くする方向に前記シフトギ
   ヤを変更したときに車速を低くする方向に前記シ
   フトギヤを変更したときのオイル供給量よりもオ
   イル供給量が減少されるように前記検出手段の出
   力と前記基準電圧とに基づき前記制御弁を駆動制
   御することを特徴とするパワーステアリング装
   置。