JPH0321388B2 - - Google Patents
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- JPH0321388B2 JPH0321388B2 JP17671782A JP17671782A JPH0321388B2 JP H0321388 B2 JPH0321388 B2 JP H0321388B2 JP 17671782 A JP17671782 A JP 17671782A JP 17671782 A JP17671782 A JP 17671782A JP H0321388 B2 JPH0321388 B2 JP H0321388B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車のパワーステアリング装置に
関し、特に、反力室タイプのものの改良に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering device for a motor vehicle, and particularly to an improvement of a reaction force chamber type device.
一般に、自動車のパワーステアリング装置は、
ステアリングシヤフトと連動するピストンおよび
該ピストンの両側に圧力室を有するパワーシリン
ダと、エンジンにより駆動され、上記パワーシリ
ンダのピストン両側の各圧力室にそれぞれ圧油を
供給するメインポンプと、上記ステアリングシヤ
フトの操舵力に対する反力(路面からの操舵抵
抗)により上記パワーシリンダの各圧力室への圧
油供給をそれぞれ相反する方向に切り換える切換
バルブとを備え、操舵方向に応じて切換バルブを
切換作動させてパワーシリンダの一方の圧力室に
圧油を供給することにより操舵力にアシスト力を
作用させて操舵力の軽減を図るようにしたもので
ある。 In general, automobile power steering devices are
A power cylinder having a piston and pressure chambers on both sides of the piston interlocking with the steering shaft; a main pump driven by an engine and supplying pressure oil to each pressure chamber on both sides of the piston of the power cylinder; The vehicle is equipped with a switching valve that switches the pressure oil supply to each pressure chamber of the power cylinder in opposite directions according to a reaction force against the steering force (steering resistance from the road surface), and the switching valve is operated to switch according to the steering direction. By supplying pressure oil to one pressure chamber of the power cylinder, an assist force is applied to the steering force to reduce the steering force.
しかし、この種パワーステアリング装置では、
切換バルブの作動初期セツト荷重(切換バルブを
切換作動させるための最小の荷重)を自動車の低
速走行時に合せて小さい値に一定にセツトしてお
くと、自動車の高速走行時の軽操舵力に対しても
切換バルブが感応してアシスト力が作用してしま
い、その結果自動車の高速安定性が損われる危険
がある。 However, with this type of power steering device,
If the initial set load of the switching valve (minimum load for switching the switching valve) is set to a constant small value for when the car is running at low speeds, it will be effective against light steering force when the car is running at high speeds. However, the switching valve will respond and assist force will be applied, and as a result, there is a risk that the high-speed stability of the vehicle will be impaired.
そのため、このような問題を解消すべく、従
来、例えば特公昭54−9769号公報等に開示されて
いるように、上記した切換バルブのハウジング内
に弁体の移動を油圧によつて規制する反力室を形
成し、該反力室に、車速に比例して回転変動する
変速機の出力軸等により駆動される制御ポンプか
ら圧油を供給して、切換バルブの作動初期セツト
荷重を車速に応じて増減変化させることにより、
自動車の高速走行時には切換バルブの作動初期セ
ツト荷重を増大させて走行安定性を確保するよう
にしたいわゆる反力室タイプのものが提案されて
いる。 Therefore, in order to solve this problem, conventionally, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-9769, etc., there has been a countermeasure that uses hydraulic pressure to restrict the movement of the valve body within the housing of the above-mentioned switching valve. A force chamber is formed, and pressurized oil is supplied to the reaction force chamber from a control pump driven by the output shaft of a transmission whose rotation changes in proportion to the vehicle speed, thereby adjusting the initial set load of the switching valve to the vehicle speed. By increasing or decreasing accordingly,
A so-called reaction chamber type has been proposed in which the initial operating set load of the switching valve is increased to ensure running stability when the vehicle is running at high speed.
しかしながら、この提案のものでは、メインポ
ンプを直接エンジンに駆動連結しているため、メ
インポンプの圧油吐出量がエンジン回転数すなわ
ち車速の変動に応じて変化して、エンジンの高回
転領域(高速走行領域)ではアシスト力を付与す
るために最低必要な圧油吐出量を大幅に上回つて
しまい、その結果不要なポンピング作用の発生に
よつてエンジンのエネルギーロスが大きいという
問題があつた。 However, in this proposal, the main pump is directly connected to the engine for driving, so the pressure oil discharge amount of the main pump changes depending on the engine rotation speed, that is, the vehicle speed, and the engine's high rotation range (high speed In the driving range), the amount of pressurized oil discharged far exceeds the minimum required to provide assist force, and as a result, unnecessary pumping action occurs, resulting in a large energy loss in the engine.
そこで、本発明はかかる点に鑑み、上記した制
御ポンプを車速に応じて回転トルクが変化する電
動モータに駆動連結し、かつ該制御ポンプによる
油圧を利用してエンジンとメインポンプとの間の
回転数伝達比を変化させるようにすることによ
り、メインポンプの圧油吐出量を車速(エンジン
回転数)の変動に拘らず略一定に保つてその不要
なポンピング作用を抑制するようにし、よつてエ
ンジンのエネルギーロスを低減するようにするこ
とを目的とするものである。 In view of this, the present invention connects the above-mentioned control pump to an electric motor whose rotational torque changes depending on the vehicle speed, and uses hydraulic pressure from the control pump to control the rotation between the engine and the main pump. By changing the transmission ratio, the amount of pressure oil discharged from the main pump can be kept approximately constant regardless of changes in vehicle speed (engine speed), and unnecessary pumping action can be suppressed. The purpose of this is to reduce energy loss.
この目的を達成すべく、本発明の構成は、ステ
アリングシヤフトと連動するピストンおよび該ピ
ストンの両側に圧力室を有するパワーシリンダ
と、エンジンにより可変プーリ機構を介して駆動
され、上記パワーシリンダのピストン両側の各圧
力室にそれぞれ圧油を供給するメインポンプと、
ステアリングシヤフトの操舵力に対する反力によ
り上記パワーシリンダの各圧力室への圧油供給を
切り換える切換バルブと、該切換バルブに圧油を
供給して切換バルブの作動初期セツト荷重を制御
するとともに、上記可変プーリ機構のプーリ比制
御装置に圧油を供給して可変プーリ機構のプーリ
比を制御する制御ポンプと、該制御ポンプを駆動
する電動モータと、車速を検出する車速センサ
と、該車速センサの出力に応じて上記電動モータ
の回転トルクを制御するコントローラとを備えて
なり、このことにより車速の変動に拘らずメイン
ポンプの圧油吐出量を略一定に保つてその不要な
ポンピング作用を抑制するようにしたものであ
る。 In order to achieve this object, the configuration of the present invention includes a power cylinder having a piston interlocked with a steering shaft and pressure chambers on both sides of the piston, and a power cylinder driven by an engine via a variable pulley mechanism, and a power cylinder having pressure chambers on both sides of the piston of the power cylinder. a main pump that supplies pressure oil to each pressure chamber,
A switching valve that switches the supply of pressure oil to each pressure chamber of the power cylinder by a reaction force against the steering force of the steering shaft; and supplying pressure oil to the switching valve to control the initial operating set load of the switching valve; A control pump that controls the pulley ratio of the variable pulley mechanism by supplying pressure oil to a pulley ratio control device of the variable pulley mechanism, an electric motor that drives the control pump, a vehicle speed sensor that detects vehicle speed, and a control pump that controls the pulley ratio of the variable pulley mechanism. and a controller that controls the rotational torque of the electric motor according to the output, thereby keeping the pressure oil discharge amount of the main pump substantially constant regardless of changes in vehicle speed and suppressing unnecessary pumping action. This is how it was done.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
第1図および第2図はラツクピニオン式のステ
アリング装置に適用した例を示し、1はハンド
ル、2は一端に該ハンドル1が、他端にピニオン
3aを有するピニオン軸3がそれぞれ一体に取り
付けられたステアリングシヤフト、4は上記ピニ
オン3aと噛合するラツク(図示せず)を有する
ラツクバーであつて、該ラツクバー4の両端には
それぞれナツクルアーム5,5を介して左右の前
車輪6,6が連結されており、ハンドル1の回し
操作によりラツクバー4を左右方向に移動させて
前車輪6,6に舵角を与えるものである。 1 and 2 show an example applied to a rack and pinion type steering device, in which 1 is a handle, 2 is the handle 1 at one end, and a pinion shaft 3 having a pinion 3a at the other end is integrally attached. The steering shaft 4 is a rack bar having a rack (not shown) that meshes with the pinion 3a, and left and right front wheels 6, 6 are connected to both ends of the rack bar 4 via knuckle arms 5, 5, respectively. By turning the handle 1, the rack bar 4 is moved in the left-right direction to give a steering angle to the front wheels 6, 6.
上記ラツクバー4上の中間位置にはラツクバー
4をピストンロツドとして摺動自在に貫通せしめ
たパワーシリンダ7が配設され、該パワーシリン
ダ7は内部に、ラツクバー4と一体的に固定され
たピストン8と、該ピストン8の両側に位置する
左右の圧力室9,10とを有している。すなわち
上記ピストン8は上記ステアリングシヤフト2と
連動するように設けられている。 A power cylinder 7 is disposed at an intermediate position on the rack bar 4, and the power cylinder 7 is slidably inserted through the rack bar 4 as a piston rod. It has left and right pressure chambers 9 and 10 located on both sides of the piston 8. That is, the piston 8 is provided so as to interlock with the steering shaft 2.
上記パワーシリンダ7のピストン8両側の各圧
力室9,10はそれぞれ圧油通路11,12を介
して後述する切換バルブ24に接続され、該切換
バルブ24は、圧油供給通路13を介してメイン
ポンプ14の吐出側に接続されているとともに圧
油リターン通路15を介してリザーバ16に接続
され、該リザーバ16とメインポンプ14の吸入
側とは接続通路17によつて接続されており、メ
インポンプ14から吐出された圧油を圧油供給通
路13、切換バルブ24および圧油通路11,1
2を介してパワーシリンダ7の一方の圧力室9,
10に供給するとともに、他方の圧力室10,9
内の圧油を圧油通路12,11、切換バルブ24
および圧油リターン通路15を介してリザーバ1
6に還流させ、このことによつてパワーシリンダ
7内のピストン8を押動してステアリングシヤフ
ト2(ハンドル1)の操舵力にアシスト力(補助
力)を付与するように構成されている。 The pressure chambers 9 and 10 on both sides of the piston 8 of the power cylinder 7 are connected to a switching valve 24, which will be described later, via pressure oil passages 11 and 12, respectively. It is connected to the discharge side of the pump 14 and to a reservoir 16 via a pressure oil return passage 15, and the reservoir 16 and the suction side of the main pump 14 are connected by a connection passage 17. The pressure oil discharged from 14 is transferred to the pressure oil supply passage 13, the switching valve 24 and the pressure oil passages 11 and 1.
One pressure chamber 9 of the power cylinder 7 via 2,
10 and the other pressure chamber 10, 9
The pressure oil inside is transferred to the pressure oil passages 12, 11 and the switching valve 24.
and the reservoir 1 via the pressure oil return passage 15.
6, thereby pushing the piston 8 in the power cylinder 7 and applying assist force to the steering force of the steering shaft 2 (handle 1).
そして、上記メインポンプ14は可変プーリ機
構18を介して車載エンジン23に駆動連結され
ている。上記可変プーリ機構18はエンジン23
の出力軸23aに取り付けられた駆動プーリ19
と、メインポンプ14の回転軸14aに取り付け
られた従動プーリ20と、両プーリ19,20間
に掛け渡されたVベルト21と、両プーリ19,
20間のプーリ比を制御するプーリ比制御装置2
2とを備えてなる。上記駆動プーリ19はエンジ
ン23の出力軸23aに固定された固定シエイブ
19aと、出力軸23aに摺動可能にかつ回転不
能に支持された可動シエイブ19bと、該可動シ
エイブ19bを駆動プーリ19のプーリ径が増大
するように固定シエイブ19a側に付勢するスプ
リング19cとからなる。また、従動プーリ20
は駆動プーリ19と同様に、メインポンプ14の
回転軸14aに固定された固定シエイブ20a
と、回転軸14aに摺動可能にかつ回転不能に支
持された可動シエイブ20bと、該可動シエイブ
20bを従動プーリ20のプーリ径が減少するよ
うに固定シエイブ20aから離れる方向に付勢す
るスプリング20cとからなる。さらに、プーリ
比制御装置22は、従動プーリ20の可動シエイ
ブ20bの背面側に、該シエイブ20bとポンプ
ケーシングに一体のフランジ部14bとによつて
密閉形成された圧油導入室22aを有し、該圧油
導入室22a内の圧油圧が低いときには各プーリ
19,20のスプリング19c,20cの付勢力
によつて駆動プーリ19のプーリ径を従動プーリ
20のプーリ径よりも大にしてプーリ比を減少さ
せる一方、圧油導入室22a内の圧油圧が高いと
きにはスプリング19c,20cの付勢力に抗し
て駆動プーリ19のプーリ径を従動プーリ20の
プーリ径よりも小にしてプーリ比を増大させるよ
うに作動するものである。 The main pump 14 is drivingly connected to the vehicle engine 23 via a variable pulley mechanism 18. The variable pulley mechanism 18 is the engine 23
The drive pulley 19 attached to the output shaft 23a of
, a driven pulley 20 attached to the rotating shaft 14a of the main pump 14, a V-belt 21 stretched between both pulleys 19, 20, and both pulleys 19,
Pulley ratio control device 2 that controls the pulley ratio between 20
2. The drive pulley 19 includes a fixed sheave 19a fixed to the output shaft 23a of the engine 23, a movable sheave 19b slidably but non-rotatably supported on the output shaft 23a, and a pulley of the drive pulley 19 that connects the movable sheave 19b. It consists of a spring 19c that urges the fixed sheave 19a to increase its diameter. In addition, the driven pulley 20
is a fixed shaft 20a fixed to the rotating shaft 14a of the main pump 14, similar to the drive pulley 19.
a movable sheave 20b that is slidably but non-rotatably supported on the rotating shaft 14a, and a spring 20c that biases the movable sheave 20b in a direction away from the fixed sheave 20a so that the pulley diameter of the driven pulley 20 decreases. It consists of Further, the pulley ratio control device 22 has a pressure oil introduction chamber 22a on the back side of the movable sheave 20b of the driven pulley 20, which is hermetically formed by the sheave 20b and a flange portion 14b integral with the pump casing. When the pressure oil in the pressure oil introduction chamber 22a is low, the pulley diameter of the drive pulley 19 is made larger than the pulley diameter of the driven pulley 20 by the biasing force of the springs 19c and 20c of the respective pulleys 19 and 20, thereby increasing the pulley ratio. On the other hand, when the pressure oil pressure in the pressure oil introduction chamber 22a is high, the pulley diameter of the drive pulley 19 is made smaller than the pulley diameter of the driven pulley 20 against the urging force of the springs 19c and 20c to increase the pulley ratio. It operates like this.
一方、24は上記ピニオン軸3近傍にピニオン
軸3と直交するように配設された4ポート3位置
のスプールバルブよりなる切換バルブであつて、
該切換バルブ24は、ピニオン軸3のケーシング
3bに一体形成されたハウジング25と、該ハウ
ジング25内をピニオン軸3と直交する方向に摺
動する弁体26とを備えている。上記ハウジング
26の一側部には上記圧油供給通路13に連通す
る圧力ポート27と、該圧カポート27の両側に
上記各圧油通路11,12にそれぞれ連通する第
1および第2ポート28,29と、該第1ポート
28の側方に上記圧油リターン通路15に連通す
るリターンポート30とがそれぞれ開設されてい
る。一方、上記弁体26には、上記ハウジング2
5の各ポート27〜30に対応する一側部に、第
1ポート28が圧力ポート27に連通したとき第
2ポート29をリターンポート30に連通させる
連通路31と、略中央部(ピニオン軸3に近い部
分)にピニオン軸3に向う方向の貫通孔32とが
形成され、該貫通孔32にはピニオン軸3に回転
自在に外嵌支持せしめたピニオンホルダ33の一
端アーム部33aが係合され、該ピニオンホルダ
33の他端アーム部33bは上記ピニオン軸3の
ケーシング3bに係止されており、ピニオン軸3
すなわちステアリングシヤフト2が操舵によつて
回転したとき、その操舵力に対するラツクバー4
からの反力によりピニオンホルダ33がその他端
アーム部33bのケーシング3bへの係止位置を
中心として揺動して弁体26を所定ストローク量
(例えば約1mm)だけ摺動させ、この弁体26の
摺動により上記メインポンプ14からパワーシリ
ンダ7の各圧力室9,10に至る圧油の供給を切
り換え、弁体26が第2図左側へ移動したときに
は圧力ポート27と第1ポート28との連通およ
びリターンポート30と第2ポート29との連通
により左側の圧力室9に圧油を供給するとともに
右側の圧力室10内の圧油をリザーバ16に還流
し、逆に弁体26が第2図右側へ移動したときに
は圧力ポート27と第2ポート29との連通およ
びリターンポート30と第1ポート28との連通
により右側の圧力室10に圧油を供給するととも
に左側の圧力室9内の圧油をリザーバ16に還流
させるように作動するものである。 On the other hand, 24 is a switching valve consisting of a 4-port 3-position spool valve disposed near the pinion shaft 3 so as to be orthogonal to the pinion shaft 3,
The switching valve 24 includes a housing 25 integrally formed with the casing 3b of the pinion shaft 3, and a valve body 26 that slides within the housing 25 in a direction perpendicular to the pinion shaft 3. On one side of the housing 26 is a pressure port 27 communicating with the pressure oil supply passage 13, and on both sides of the pressure port 27 are first and second ports 28 communicating with the pressure oil passages 11 and 12, respectively. 29, and a return port 30 which communicates with the pressure oil return passage 15 is provided on the side of the first port 28. On the other hand, the housing 2 is attached to the valve body 26.
5, there is a communication path 31 that communicates the second port 29 with the return port 30 when the first port 28 communicates with the pressure port 27, and a communication path 31 that communicates with the return port 30 when the first port 28 communicates with the pressure port 27; A through hole 32 extending in the direction toward the pinion shaft 3 is formed in a portion close to the pinion shaft 3, and one end arm portion 33a of a pinion holder 33 externally supported rotatably on the pinion shaft 3 is engaged with the through hole 32. , the other end arm portion 33b of the pinion holder 33 is locked to the casing 3b of the pinion shaft 3, and the pinion shaft 3
That is, when the steering shaft 2 rotates due to steering, the rack bar 4 responds to the steering force.
The pinion holder 33 swings around the locking position of the other end arm portion 33b to the casing 3b due to the reaction force from the pinion holder 33, and slides the valve body 26 by a predetermined stroke amount (for example, about 1 mm). By sliding, the supply of pressure oil from the main pump 14 to each pressure chamber 9, 10 of the power cylinder 7 is switched, and when the valve body 26 moves to the left in FIG. Through communication between the communication and return port 30 and the second port 29, pressure oil is supplied to the pressure chamber 9 on the left side, and pressure oil in the pressure chamber 10 on the right side is returned to the reservoir 16. When moving to the right side of the figure, pressure oil is supplied to the pressure chamber 10 on the right side through communication between the pressure port 27 and the second port 29 and communication between the return port 30 and the first port 28, and the pressure inside the pressure chamber 9 on the left side is It operates to return oil to the reservoir 16.
また、上記弁体26の他側部には、弁体26に
形成した肩部26aによつて第2図右方向への移
動が規制される第1スプリング受板34と、該第
1スプリング受板34より左側(端部側)へ所定
距離離れた部位の弁体26に係止せしめたクリツ
プ35によつて第2図左方向への移動が規制され
る第2スプリング受板36とが各々摺動可能に外
嵌され、該両スプリング受板34,36間のハウ
ジング25内には反力室37が形成され、該反力
室37内には両スプリング受板34,36を互い
に離隔する方向に付勢するスプリング38が配設
されており、上記ラツクバー4から上記スプリン
グ38のバネ力より大きい反力が弁体26に作用
したときにのみ該弁体26を移動させるように、
すなわち切換バルブ24の作動初期セツト荷重を
設定するように構成されている。 Further, on the other side of the valve body 26, there is a first spring receiving plate 34 whose movement in the right direction in FIG. A second spring receiving plate 36 whose movement to the left in FIG. 2 is regulated by a clip 35 that is engaged with the valve body 26 at a predetermined distance away from the plate 34 to the left (end side) A reaction force chamber 37 is formed in the housing 25 between the spring receiving plates 34 and 36 so as to be slidable, and a reaction force chamber 37 is formed in the reaction force chamber 37 to separate the spring receiving plates 34 and 36 from each other. A spring 38 is disposed to bias the valve body 26 in the direction, and the valve body 26 is moved only when a reaction force greater than the spring force of the spring 38 is applied from the rack bar 4 to the valve body 26.
That is, it is configured to set the initial operating set load of the switching valve 24.
さらに、上記切換バルブ24の反力室37は圧
油供給通路39を介して制御ポンプ40の吐出側
に連通され、上記圧油供給通路39の途中部分は
オリフイス41aを有する圧油リターン通路41
を介して上記リザーバ16に接続され、該リザー
バ16と制御ポンプ40の吸入側とは接続通路4
2によつて接続されており、制御ポンプ40から
の圧油を反力室37に供給して該反力室37の圧
力を増減させることにより、上記切換バルブ24
の作動初期セツト荷重をスプリング38のバネ力
に対応する値以上に増大させるように制御し、反
力室37内の圧力が低いときには作動初期セツト
荷重を低くし、圧力が高いときには作動初期セツ
ト荷重を高くするようになされている。 Furthermore, the reaction chamber 37 of the switching valve 24 is communicated with the discharge side of the control pump 40 via a pressure oil supply passage 39, and a midway portion of the pressure oil supply passage 39 is connected to a pressure oil return passage 41 having an orifice 41a.
The reservoir 16 and the suction side of the control pump 40 are connected through a connecting passage 4.
2, and by supplying pressure oil from the control pump 40 to the reaction force chamber 37 to increase or decrease the pressure in the reaction force chamber 37, the switching valve 24
The initial operating set load is controlled to increase above the value corresponding to the spring force of the spring 38, and when the pressure in the reaction force chamber 37 is low, the initial operating set load is lowered, and when the pressure is high, the initial operating set load is increased. It is designed to increase the
また、上記制御ポンプ40に接続された圧油供
給通路39の途中部分は補助圧油供給通路43を
介して上記可変プーリ機構18のプーリ比制御装
置22の圧油導入室22aにも接続されており、
該圧油導入室22aに制御ポンプ40から上記切
換バルブ24への圧油と同圧の圧油を供給するこ
とにより、可変プーリ機構18における両プーリ
19,20のプーリ比を制御するように構成され
ている。 Further, an intermediate portion of the pressure oil supply passage 39 connected to the control pump 40 is also connected to the pressure oil introduction chamber 22a of the pulley ratio control device 22 of the variable pulley mechanism 18 via an auxiliary pressure oil supply passage 43. Ori,
It is configured to control the pulley ratio of both pulleys 19 and 20 in the variable pulley mechanism 18 by supplying pressure oil of the same pressure as the pressure oil to the switching valve 24 from the control pump 40 to the pressure oil introduction chamber 22a. has been done.
そして、上記制御ポンプ40は、入力電圧の変
化に応じて回転トルク(回転数)が変動する電動
モータ44に駆動連結されている。該電動モータ
44はコントローラ45を介して車載バツテリ4
6に接続され、上記コントローラ45には車速を
検出する車速センサ47の出力が入力されてい
る。しかして、車速センサ47の出力に応じてコ
ントローラ45の作動により電動モータ44の回
転トルクすなわち該電動モータ44に駆動連結さ
れた制御ポンプ40の圧油吐出量を増減制御し、
第3図に示すように制御ポンプ40の圧油吐出量
を車速の増大に伴つて該車速の平方根値と対応さ
せるように構成されている。尚、第2図中、48
は制御ポンプ40から切換バルブ24および可変
プーリ機構18のプーリ比制御装置22に供給さ
れる圧油の最大圧値を規制するように圧油供給通
路39と圧油リターン通路41のオリフイス41
a下流側との間に介設されたリリーフバルブであ
る。 The control pump 40 is drivingly connected to an electric motor 44 whose rotational torque (rotation speed) varies according to changes in input voltage. The electric motor 44 is connected to the vehicle battery 4 via a controller 45.
6, and the output of a vehicle speed sensor 47 for detecting vehicle speed is input to the controller 45. Accordingly, the controller 45 operates to increase or decrease the rotational torque of the electric motor 44, that is, the pressure oil discharge amount of the control pump 40 drivingly connected to the electric motor 44, in accordance with the output of the vehicle speed sensor 47.
As shown in FIG. 3, the pressure oil discharge amount of the control pump 40 is configured to correspond to the square root value of the vehicle speed as the vehicle speed increases. In addition, in Figure 2, 48
The orifices 41 of the pressure oil supply passage 39 and the pressure oil return passage 41 are configured to regulate the maximum pressure value of the pressure oil supplied from the control pump 40 to the switching valve 24 and the pulley ratio control device 22 of the variable pulley mechanism 18.
A is a relief valve interposed between the downstream side and the downstream side.
次に、上記実施例の作動について説明すると、
エンジン23の停止時、可変プーリ機構18の駆
動プーリ19はスプリング19cの付勢力によつ
て最大プーリ径に、また従動プーリ20はスプリ
ング20cの付勢力によつて最小プーリ径にそれ
ぞれ保たれ、両プーリ19,20のプーリ比は最
小値になつている。 Next, the operation of the above embodiment will be explained.
When the engine 23 is stopped, the drive pulley 19 of the variable pulley mechanism 18 is maintained at its maximum pulley diameter by the biasing force of the spring 19c, and the driven pulley 20 is maintained at its minimum pulley diameter by the biasing force of the spring 20c. The pulley ratios of pulleys 19 and 20 are at a minimum value.
この状態でエンジン23が始動運転されると始
動からアイドリング運転状態までの間すなわち自
動車の停止時には、車速センサ47およびコント
ローラ45の不作動によつて電動モータ44およ
び該モータ44に駆動連結された制御ポンプ40
は作動せず、このことにより、可変プーリ機構1
8のプーリ比制御装置22が不作動状態に保たれ
て上記駆動プーリ19と従動プーリ20とのプー
リ比は変化せず、第5図左側部分に示すようにメ
インポンプ14からエンジン回転数に比例した量
の圧油が吐出される。また、切換バルブ24の反
力室37内の油圧は零となつて該切換バルブ24
の作動初期セツト荷重はそのスプリング38に対
応した値である最小値となる。その結果ステアリ
ングシヤフト2(ハンドル1)に軽操舵力が作用
しても切換バルブ24が感応作動して上記メイン
ポンプ14からの圧油がパワーシリンダ7の一方
の圧力室9,10に供給され、よつて操舵力に対
してアシスト力が作用してパワーステアリング機
能が発揮される。 When the engine 23 is started in this state, from the start to the idling state, that is, when the vehicle is stopped, the vehicle speed sensor 47 and the controller 45 are inactivated to drive the electric motor 44 and the control that is drive-coupled to the motor 44. pump 40
does not operate, and as a result, the variable pulley mechanism 1
The pulley ratio control device 22 of No. 8 is kept in an inoperative state, so that the pulley ratio between the driving pulley 19 and the driven pulley 20 does not change, and as shown in the left part of FIG. The amount of pressure oil is discharged. Further, the oil pressure in the reaction force chamber 37 of the switching valve 24 becomes zero, and the switching valve 24
The initial set load of the spring 38 is the minimum value corresponding to the spring 38. As a result, even if a light steering force is applied to the steering shaft 2 (handle 1), the switching valve 24 is actuated in response, and pressure oil from the main pump 14 is supplied to one pressure chamber 9, 10 of the power cylinder 7. Therefore, the assist force acts on the steering force and the power steering function is exerted.
一方、自動車が走行状態に移行するとその車速
が車速センサ47により検出され、この車速セン
サ47からの検出信号によりコントローラ45が
作動して電動モータ44および制御ポンプ40
を、該制御ポンプ40の圧油吐出量が第3図に示
すように車速の平方根値に対応して増加するよう
に作動させる。このように制御ポンプ40から圧
油が車速の平行根値に対応して吐出されると切換
バルブ24の反力室37内の圧力(制御ポンプ4
0の吐出圧)は圧油リターン通路41のオリフイ
ス41aでの通路抵抗によつて第4図に示すよう
に車速に比例して増大するようになり、このこと
により、該切換バルブ24の作動初期セツト荷重
が車速の増大に比例して増大する。また、上記制
御ポンプ40からの圧油は補助圧油供給通路43
を介して可変プーリ機構18のプーリ比制御装置
22の圧油導入室22aにも上記切換バルブ24
の反力室37と同じ圧力でもつて供給され、この
圧油圧によつてプーリ比制御装置22が作動して
従動プーリ20のプーリ径をスプリング20cの
付勢力に抗して大きくするとともに駆動プーリ1
9のプーリ径をスプリング19cの付勢力に抗し
て小さくし、両プーリ19,20のプーリ比を増
大させる。その際、車速の増大に伴つてエンジン
回転数が変速機でのギヤポジシヨン位置に応じた
ある範囲をもつて上昇するが、その回転数上昇分
と相殺するように上記プーリ比が増大することに
よりメインポンプ14の回転数がエンジン回転数
に対して相対的に低下し、メインポンプ14の圧
油吐出量は第5図右側部分に示すように車速の変
化に拘らず略一定に保たれる。以上のことから、
車速の低いときには軽操舵力に対しても切換バル
ブ24が感応作動してメインポンプ14からの一
定圧の圧油がパワーシリンダ7の一方の圧力室
9,10に供給されパワーステアリング機能が発
揮される一方、車速が増大したときには軽操舵力
に対しては切換バルブ24が作動せず、パワース
テアリング機能が抑制されて自動車の走行安定性
の向上が図られる。 On the other hand, when the automobile shifts to a running state, the vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 47, and the controller 45 is actuated by the detection signal from the vehicle speed sensor 47, and the electric motor 44 and the control pump 40 are operated.
is operated so that the amount of pressure oil discharged from the control pump 40 increases in accordance with the square root of the vehicle speed, as shown in FIG. When pressure oil is discharged from the control pump 40 in accordance with the parallel root value of the vehicle speed, the pressure in the reaction chamber 37 of the switching valve 24 (control pump 4
The discharge pressure (0 discharge pressure) increases in proportion to the vehicle speed as shown in FIG. 4 due to passage resistance at the orifice 41a of the pressure oil return passage 41. The set load increases in proportion to the increase in vehicle speed. Further, the pressure oil from the control pump 40 is supplied to an auxiliary pressure oil supply passage 43.
The switching valve 24 is also connected to the pressure oil introduction chamber 22a of the pulley ratio control device 22 of the variable pulley mechanism 18 via the
This hydraulic pressure operates the pulley ratio control device 22 to increase the pulley diameter of the driven pulley 20 against the biasing force of the spring 20c, and the drive pulley 1
The diameter of pulley 9 is made smaller against the biasing force of spring 19c, and the pulley ratio of both pulleys 19 and 20 is increased. At that time, as the vehicle speed increases, the engine speed increases over a certain range depending on the gear position in the transmission, but the pulley ratio increases to offset the increase in engine speed, causing the main The rotational speed of the pump 14 decreases relative to the engine rotational speed, and the amount of pressure oil discharged from the main pump 14 is kept substantially constant regardless of changes in vehicle speed, as shown in the right side of FIG. From the above,
When the vehicle speed is low, the switching valve 24 operates in response to light steering force, and constant pressure oil from the main pump 14 is supplied to the pressure chambers 9 and 10 on one side of the power cylinder 7, thereby exerting the power steering function. On the other hand, when the vehicle speed increases, the switching valve 24 does not operate in response to a light steering force, suppressing the power steering function and improving the running stability of the vehicle.
したがつて、このように、自動車の走行時には
車速(エンジン回転数)の増大に応じて可変プー
リ機構18の両プーリ19,20のプーリ比を増
大させてメインポンプ14の回転数すなわち圧油
吐出量を第5図実線でに示ように略一定に保つの
で、第5図破線で示す従来例に比べてメインポン
プ14における不要なポンプ作用が抑制され、よ
つてエンジン23のエネルギーロスを低減するこ
とができる。 Therefore, when the vehicle is running, the pulley ratio of both pulleys 19 and 20 of the variable pulley mechanism 18 is increased in response to an increase in the vehicle speed (engine rotation speed) to increase the rotation speed of the main pump 14, that is, the pressure oil discharge. Since the amount is kept approximately constant as shown by the solid line in FIG. 5, unnecessary pumping action in the main pump 14 is suppressed compared to the conventional example shown by the broken line in FIG. 5, thereby reducing energy loss in the engine 23. be able to.
尚、上記実施例では、可変プーリ機構18のプ
ーリ比制御装置22を従動プーリ20側(メイン
ポンプ14側)に設けたが、駆動プーリ19側
(エンジン23側)に変更してもよいのは言うま
でもない。 In the above embodiment, the pulley ratio control device 22 of the variable pulley mechanism 18 is provided on the driven pulley 20 side (main pump 14 side), but it may be changed to the drive pulley 19 side (engine 23 side). Needless to say.
また、上記実施例では、ラツクピニオン式のス
テアリング装置に適用した例を説明したが、本発
明はその他、ウオームピン式やボールスクリユー
式等各種方式のステアリング装置に適用すること
ができるのは勿論のことである。 Further, in the above embodiment, an example was explained in which the present invention was applied to a rack and pinion type steering device, but it goes without saying that the present invention can be applied to various other types of steering devices such as a worm pin type and a ball screw type. That's true.
以上説明したように、本発明によれば、自動車
の反力室タイプのパワーステアリング装置におい
て、エンジンとメインポンプとを可変プーリ機構
によつて駆動連結する一方、パワーシリンダ切換
制御用の切換バルブの作動初期セツト荷重を制御
するための制御ポンプを、車速に応じて回転トル
クが変化する電動モータに駆動連結し、上記制御
ポンプによる圧油を上記可変プーリ機構のプーリ
比制御装置に供給してエンジンとメインポンプと
の回転数伝達比を車速に応じて変化させるように
したことにより、メインポンプの圧油吐出量を車
速の変動に拘らず略一定に保つことができるの
で、メインポンプでの不要なポンピング作用を抑
制してエンジンのエネルギーロスを低減すること
ができるものである。 As explained above, according to the present invention, in a reaction chamber type power steering device for an automobile, the engine and the main pump are drivingly connected by a variable pulley mechanism, and the switching valve for controlling the power cylinder switching is connected. A control pump for controlling the initial operating load is drive-connected to an electric motor whose rotating torque changes depending on the vehicle speed, and pressurized oil from the control pump is supplied to the pulley ratio control device of the variable pulley mechanism to control the engine. By changing the rotational speed transmission ratio between the main pump and the main pump according to the vehicle speed, the main pump's pressure oil output can be kept almost constant regardless of changes in vehicle speed, eliminating the need for the main pump. It is possible to suppress the pumping action and reduce the energy loss of the engine.
図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体概
略説明図、第2図は要部拡大説明図、第3図は車
速と制御ポンプの圧油吐出量との関係を示す説明
図、第4図は車速と切換バルブの反力室圧力との
関係を示す説明図、第5図はエンジン回転数およ
び車速とメインポンプの圧油吐出量との関係を示
す説明図である。
2……ステアリングシヤフト、3……ピニオン
軸、4……ラツクバー、7……パワーシリンダ、
8……ピストン、9,10……圧力室、14……
メインポンプ、18……可変プーリ機構、19…
…駆動プーリ、20……従動プーリ、22……プ
ーリ比制御装置、23……エンジン、24……切
換バルブ、25……ハウジング、26……弁体、
33……ピニオンホルダ、37……反力室、38
……スプリング、40……制御ポンプ、41……
圧油リターン通路、41a……オリフイス、44
……電動モータ、45……コントローラ、47…
…車速センサ。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an overall schematic explanatory diagram, FIG. 2 is an enlarged explanatory diagram of main parts, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between vehicle speed and pressure oil discharge amount of a control pump. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the vehicle speed and the reaction force chamber pressure of the switching valve, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the engine speed, the vehicle speed, and the pressure oil discharge amount of the main pump. 2... Steering shaft, 3... Pinion shaft, 4... Rack bar, 7... Power cylinder,
8... Piston, 9, 10... Pressure chamber, 14...
Main pump, 18... Variable pulley mechanism, 19...
... Drive pulley, 20 ... Driven pulley, 22 ... Pulley ratio control device, 23 ... Engine, 24 ... Switching valve, 25 ... Housing, 26 ... Valve body,
33...Pinion holder, 37...Reaction force chamber, 38
... Spring, 40 ... Control pump, 41 ...
Pressure oil return passage, 41a...orifice, 44
...Electric motor, 45...Controller, 47...
...Vehicle speed sensor.
Claims (1)
よび該ピストンの両側に圧力室を有するパワーシ
リンダと、エンジンにより可変プーリ機構を介し
て駆動され、上記パワーシリンダのピストン両側
の各圧力室にそれぞれ圧油を供給するメインポン
プと、ステアリングシヤフトの燥舵力に対する反
力により上記パワーシリンダの各圧力室への圧油
供給を切り換える切換バルブと、該切換バルブに
圧油を供給して切換バルブの作動初期セツト荷重
を制御するとともに、上記可変プーリ機構のプー
リ比制御装置に圧油を供給して可変プーリ機構の
プーリ比を制御する制御ポンプと、該制御ポンプ
を駆動する電動モータと、車速を検出する車速セ
ンサと、該車速センサの出力に応じて上記電動モ
ータの回転トルクを制御するコントローラとを備
えていることを特徴とする自動車のパワーステア
リング装置。1 A power cylinder that has a piston that interlocks with the steering shaft and pressure chambers on both sides of the piston, and a main that is driven by the engine via a variable pulley mechanism and supplies pressure oil to each pressure chamber on both sides of the piston of the power cylinder. A pump, a switching valve that switches the supply of pressure oil to each pressure chamber of the power cylinder by a reaction force against the dry steering force of the steering shaft, and controlling the initial set load for operation of the switching valve by supplying pressure oil to the switching valve. and a control pump that controls the pulley ratio of the variable pulley mechanism by supplying pressure oil to the pulley ratio control device of the variable pulley mechanism, an electric motor that drives the control pump, and a vehicle speed sensor that detects vehicle speed. A power steering device for an automobile, comprising: a controller that controls the rotational torque of the electric motor according to the output of the vehicle speed sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17671782A JPS5967164A (en) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | Power steering device of car |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17671782A JPS5967164A (en) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | Power steering device of car |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967164A JPS5967164A (en) | 1984-04-16 |
| JPH0321388B2 true JPH0321388B2 (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=16018530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17671782A Granted JPS5967164A (en) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | Power steering device of car |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967164A (en) |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP17671782A patent/JPS5967164A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967164A (en) | 1984-04-16 |
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