JPH034424B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、ステアリングホイールの操舵力の
補助と各種車両用機構の制御とを別個に行うこと
のできる車両の圧力流体制御装置に関する。

（従来技術） 近年の車両においては、旋回性能の向上を図る
ために、パワーステアリング装置の圧力流体を用
いて後輪車のコンプライアンスステアあるいは車
体のロール等を車両用機構により制御することの
できる圧力流体制御装置が提案されている。従来
のこの種の車両の圧力流体制御装置としては、例
えば、特開昭57−99470号公報に示されたような
ものが知られている。

このようなパワーステアリング装置と後輪作動
機構とを組み合わせた圧力流体制御装置において
は、低速走行時にあつては、大きな路面抵抗に打
ち勝つためにパワーシリンダに供給される流体の
圧力は高く（第１図）、サイドフオースが小さい
ためにアクチユエータに供給される流体の圧力を
低くする（第２図）ことによつて後輪の切れ角を
小さくすることが好ましく、逆に、高速走行時に
あつては、路面抵抗が小さくなるためにパワーシ
リンダに供給される流体の圧力は低く（第１図）、
サイドフオースが大きくなるためアクチユエータ
に供給される流体の圧力は高いことが好ましい
（第２図）。さらに、ステアリングホイールにおい
て適正な操舵感覚を得るため、パワーシリンダ系
の流体圧特性は操舵トルクの微小な範囲において
不感帯領域を有し（第３図）、逆に、後輪のトー
アウト作用（コンプライアンスステア）に対して
敏感に応答する必要があるため、アクチユエータ
系の流体圧特性は不感帯領域を有していないこと
が好ましい（第４図）。したがつて、パワーシリ
ンダ系の圧力流体とアクチユエータ系の圧力流体
とは別々に制御されることが望ましい。

しかしながら、前述の従来の車両の圧力流体制
御装置にあつては、１個の圧力制御弁によつて制
御された同一の圧力流体をパワーステアリング装
置のパワーシリンダおよび他のアクチユエータに
供給しているため、パワーシリンダ系の流体圧特
性とアクチユエータ系の流体圧特性とを別々に制
御することができないという問題点があつた。

（発明の目的） そこで本発明は、１個の圧力制御弁を用いて、
パワーシリンダに用いられる圧力流体と、アクチ
ユエータに用いられる圧力流体とを、それぞれ異
なる流体圧特性により制御することにより、パワ
ーステアリング装置に用いられる圧力流体の流体
圧特性と他のアクチユエータに用いられる圧力流
体の流体圧特性とを前述のようにそれぞれ最も好
ましいものにすることを目的とする。

（発明の構成） 本発明に係る車両の圧力流体制御装置は、流体
を加圧して圧力流体を発生する圧力流体発生手段
と、前記圧力流体をステアリングホイールの操舵
量に応じて制御する１個の圧力制御弁と、この圧
力制御弁によつて制御された圧力流体により補助
力を発生しステアリングホイールの操舵力を軽減
するパワーシリンダと、同一の前記圧力制御弁に
よつて制御された圧力流体により各種車両用機構
を作動させるアクチユエータと、を備えた車両の
圧力流体制御装置において、前記１個の圧力制御
弁にロータリーバルブを用い、このロータリーバ
ルブの円周方向に所定間隔を置いて異なる特性の
オリフイスを設け、この異なる特性のオリフイス
によつて異なる流体圧特性を発生させることによ
り、前記パワーシリンダに用いられる圧力流体
と、前記アクチユエータに用いられる圧力流体と
を、それぞれ異なる流体圧特性により制御する構
成となつている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第５図、第６図は、本発明に係る車両の圧力流
体制御装置の第１実施例を示す図である。

第５図において、１は車体であり、この車体１
の前方（図中上方）には操向車輪としての前輪２
が設けられており、車体１の後方（図中下方）に
は後輪３が設けられている。前輪２はナツクルア
ーム４、サイドロツド５を介してラツク７と連結
しており、このラツク７にはピニオンギヤ８が噛
合している。ラツク７およびピニオンギヤ８は車
体１に取付けられたギヤハウジング６内に収納さ
れており、このギヤハウジング６の一端部にはパ
ワーシリンダ２４が設けられている。ピニオンギ
ヤ８を支持するピニオンシヤフト９は図外のトー
シヨンバーを介してステアリングホイール１１を
支持するコラムシヤフト１３と連結している。ま
た、第６図に示すように、トーシヨンバー１０の
ピニオンシヤフト９側にはバルブハウジング１２
内のバルブボデイ１４が、トーシヨンバー１０の
コラムシヤフト１３側には同図に示すようなバル
ブシヤフト１５が固定されており、ステアリング
ホイール１１が回転されてトーシヨンバー１０が
捩れることによりバルブボデイ１４とバルブシヤ
フト１５との間に相対回転が生じるようになつて
いる。バルブボデイ１４は第１インポート１６を
有しており、この第１インポート１６は油路を介
して第１オイルポンプ１７（圧力流体発生手段）
と連通している。バルブボデイ１４の第１インポ
ート１６と反対側には第２インポート１９を有し
ており、この第２インポート１９は油路を介して
第２オイルポンプ２０（圧力流体発生手段）と連
通している。第１オイルポンプ１７および第２オ
イルポンプ２０は同じ１個のリザーバタンク２１
と連通して作動油（流体）を加圧して圧力流体と
して供給できるようになつている。バルブボデイ
１４はポート２２および２３を有しており、それ
ぞれパワーシリンダ２４の第１室２５および第２
室２６と油路を介して連通している。これらの第
１室２５と第２室２６とは、パワーシリンダ２４
内を軸線方向に摺動自在に収納されているパワー
ピストン２７により画成されている。パワーピス
トン２７はラツク７上の一部に固定されており、
パワーピストン２７とラツク７とは常に一体的に
移動する。また、バルブボデイ１４は同じくポー
ト２９および３０を有しており、第５図に示すよ
うにそれぞれ車体１に固定された第１アクチユエ
ータシリンダ３１および第２アクチユエータシリ
ンダ３２に油路を介して連通している。これらの
第１および第２アクチユエータシリンダ３１，３
２内にはそれぞれその軸線方向に摺動自在に第１
アクチユエータピストン３３および第２アクチユ
エータピストン３４が嵌合している。第１アクチ
ユエータシリンダ３１と第１アクチユエータピス
トン３３とは全体として第１アクチユエータ３６
を、第２アクチユエータシリンダ３２と第２アク
チユエータピストン３４とは全体として第２アク
チユエータ３７を構成する。第１アクチユエータ
ピストン３３と第２アクチユエータピストン３４
との間にはインシユレータラバー３８を内部に焼
付固着したインシユレータハウング３９が固定さ
れ、第１アクチユエータピストン３３、第２アク
チユエータピストン３４、インシユレータハウジ
ング３９を一体的にしている。第６図において
は、便宜上、第１アクチユエータシリンダ３１を
左側の室として、第２アクチユエータシリンダ３
２を右側の室として、第１アクチユエータピスト
ン３３、インシユレータハウジング３９、第２ア
クチユエータピストン３４を一体として１個のピ
ストンとして表示した。再び第５図において、イ
ンシユレータラバー３８の略中央部にはピン部材
４０が焼付固着されており、このピン部材４０は
車体１に固定されている。インシユレータハウジ
ング３９は車幅方向に延在する後輪サスペンシヨ
ンメンバ４２の両端部に固定されており、この後
輪サスペンシヨンメンバ４２の略中央部にはデイ
フアレンシヤルギヤハウジング４３が固定されて
いる。デイフアレンシヤルギヤハウジング４３の
車体後方部（図中下方部）は、インシユレータ４
４を介して車体１に弾性的に支持されている。デ
イフアレンシヤルギヤハウジング４３から左右に
突出するドライブシヤフト４６の先端部は、それ
ぞれ後輪３に連結されている。後輪サスペンシヨ
ンメンバ４２と後輪３との間にはセミトレーリン
グアーム４７が介装されており、操舵時に後輪３
にサイドフオースが作用するとこのセミトレーリ
ングアーム４７を介して後輪サスペンシヨンメン
バ４２にも伝えられ、このサイドフオースはイン
シユレータラバー３８の弾性変形により吸収され
る。このときのインシユレータラバー３８の変形
により車体１と後輪サスペンシヨンメンバ４２す
なわち後輪３との間に相対角度変位が生じ、後輪
３のコンプライアンスステアとして現れる。第６
図において、バルブシヤフト１５はポート４７お
よび４８を有しており、バルブシヤフト１５とト
ーシヨンバー１０との間の隙を通つてアウトポー
ト４９と連通しており、さらには油路を介してリ
ザーバタンク２１と連通している。バルブボデイ
１４の内周には４箇所の凹部があり、バルブシヤ
フト１５の外周との間に第１空間１４ａ〜１４ｄ
を画成している。バルブシヤフト１５の外周には
４箇所の平面部があり、バルブボデイ１４の内周
との間に第２空間１５ａ〜１５ｄを画成してい
る。バルブシヤフト１５を第６図中時計回り方向
に回転させると、第１空間１４ａと第２空間１５
ｄ、第１空間１４ｂと第２空間１５ａ、第１空間
１４ｃと第２空間15b、第１空間１４ｄと第２空
間１５ｃとが広いオリフイス５１，５２，５３，
５４で連通し、第１インポート１６とポート２
２、ポート２３と４７とアウトポート４９、第２
インポート１９とポート３０、ポート２９と４８
とアウトポート４９のそれぞれの間に流れる作動
油の流量が大きくなるようになつている。バルブ
ボデイ１４、バルブシヤフト１５、トーシヨンバ
ー１０、第１空間１４ａ〜１４ｄ、第２空間１５
ａ〜１５ｄは全体として、ロータリーバルブ２８
（圧力制御弁）を構成する。

次に作用について説明する。

車両の旋回走行時において、運転者がステアリ
ングホイール１１を第６図中時計回り方向に手動
回転させると、バルブシヤフト１３も同方向に回
転し、第１オイルポンプ１７から送られてきた作
動油は第１インポート１６を通過してバルブボデ
イ１４内に入り、次に、バルブボデイ１４とバル
ブシヤフト１５との間に形成されるオリフイス５
１を通過する。オリフイス５１の次にはポート２
２からバルブボデイ１４の外に送り出され、油路
を通つて作動油はパワーシリンダ２４の第１室２
５に流入する。このとき、パワーシリンダ２４の
第２室２６内の作動油は油路を通つてポート２３
からバルブボデイ１４内に入る。作動油は次にオ
リフイス５２を通つてバルブシヤフト１５のポー
ト４７に流入し、さらにバルブシヤフト１５とト
ーシヨンバー１０との間の隙間５０を通つてアウ
トポート４９からリザーバタンク２１に送り出さ
れる。このことによりパワーシリンダ２４の第１
室２５と第２室２６との間は圧力差が生じ、この
圧力差によりパワーピストン２７を強制的に移動
させる。パワーピストン２７に対する移動強制力
はラツク７、サイドロツド５、ナツクルアーム４
を介して操向車輪２に操舵補助力を与え、乗員に
よりステアリングホイール１１に加えられる力を
倍増させる。この結果、パワーシリンダ２４がな
い場合に本来乗員がステアリングホイール１１を
回転させて発生させるべき操舵力を軽減できるこ
とになる。

また、このような作用と同時に、ロータリーバ
ルブ２８は次のような作用をも行つている。第２
オイルポンプ２０から送られてきた作動油は第２
インポート１９を通過してバルブボデイ１４内に
入り、次に、オリフイス５３を通つてポート３０
から第２アクチユエータ３７の第２アクチユエー
タシリンダ３２に送り込まれる。このとき第１ア
クチユエータ３６の第１アクチユエータシリンダ
３１内の作動油は油路を通つてポート２９からバ
ルブボデイ１４内に入る。作動油は次に、オリフ
イス５４を通つてバルブシヤフト１５のポート４
８に流入し、さらにバルブシヤフト１５とトーシ
ヨンバー１０との間の隙間５０を通つてアウトポ
ート４９からリザーバタンク２１に送り出され
る。このことにより第１アクチユエータシリンダ
３１と第２アクチユエータシリンダ３２との間に
は圧力差が生じ、この圧力差により第１および第
２アクチユエータピストン３３，３４すなわちイ
ンシユレータハウジング３９を強制的に移動させ
る。このようにインシユレータハウジング３９が
移動することにより、後輪３のコンプライアンス
ステアにより生じるインシユレータラバー３８の
偏心弾性変形を相殺することができ、その結果、
後輪３のコンプライアンスステアによる旋回性能
の悪化を防止して旋回性能を向上させることがで
きる。

車速あるいはエンジン回転数が大きいときは第
１オイルポンプ１７による作動油の供給流量は減
少し、逆に車速あるいはエンジン回転数が小さい
ときはその供給流量は増大するようになつてい
る。このため、低速走行時にあつては大きな路面
抵抗に打ち勝つて操向車輪２を容易に操舵するこ
とができるとともに、高速走行時における操向車
輪２のきれ過ぎによる車両方向性の悪化を防止す
ることができる。他方、第２オイルポンプ２０に
おいては、車速あるいはエンジン回転数が大きい
ときは作動油の供給流量を増大し、逆に車速ある
いはエンジン回転数が小さいときはその供給流量
は減少するようになつている。このため、低速走
行時にあつては後輪３に働く小さなサイドフオー
スに対応して生ずる後輪３のコンプライアンスス
テアを小さく抑えることできるとともに、高速走
行時にあつては後輪３に働く大きなサイドフオー
スに対応して後輪３に生ずる大きなコンプライア
ンスステアを防止することができる。

また、パワーシリンダ２４に送られる作動油が
通過するオリフイス（たとえば５１）はバルブシ
ヤフト１５が微小角度範囲（不感帯領域）を超え
て回転するまでは形成されず、その間はパワーシ
リンダ２４の第１室２５と第２室２６との間に差
圧が生じないように、すなわち操舵補助力が発生
しないようになつている。このことにより、乗員
はステアリングホイール１１の回転に抵抗力を感
じて適正な操舵感覚を得ることができる。他方、
第１あるいは第２アクチユエータシリンダ３１，
３２に送られる作動油が通過するオリフイス（た
とえば５３）ではこのような不感帯領域を実質的
に零とし、ステアリングホイール１１がわずかで
も回転（ピニオンギヤ８とラツク７間で生じるよ
うな“遊び”領域を除く）すると直ちにオリフイ
ス（たとえば５３）が開口して第１アクチユエー
タシリンダ３１と第２アクチユエータシリンダ３
２との間に差圧が生じ、第１および第２アクチユ
エータ３６，３７は後輪のコンプライアンスステ
アに対して敏感に応答することができる。

第７図には、第２実施例を示す。この実施例が
前記第１実施例と異なる点は、バルブボデイ５６
およびバルブシヤフト５７の形状を変更し、バル
ブハウジング５８の各ポート５８ａ〜５８ｆに連
通するバルブボデイ５６の半径方向の油路５６ａ
〜５６ｆの他に、バルブボデイ５６の中心に対し
てそれらの油路と反対側に図外のバルブボデイ５
６外周とバルブハウジング５８内周との間に夫々
軸方向位置を異ならせて形成した溝を介して連通
する半径方向の油路５６a′〜５６f′がバルブボデ
イ５６に形成されている。このような構成にする
ことにより、バルブボデイ５６の各油路５６ａ〜
５６ｆとその反対側の油路５６a′〜５６f′とは作
動油の流通状態が同じとなり、ロータリーバルブ
６０内には回転中心に関して対称的に均等な作動
力が働くことになる。このため、前記第１実施例
におけるようにロータリーバルブ２８内に回転中
心に関して対称的に均等な作動力が働かないおそ
れがあることによりバルブシヤフト５７の回転が
円滑に行われなくなることを防止することができ
る。他の部品で前記実施例と同じものには同じ番
号を用いる。

なお、前記第１実施例において、アクチユエー
タ３６，３７を後輪３のコンプライアンスステア
の防止用に用いたが、アクチユエータはこのよう
な用途に限定する必要はなく、車両旋回時の遠心
力による車体１のロール現象を防止するアンチロ
ール装置やその他圧力流体を応用しうるいかなる
装置であつてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明によれば、１
個の圧力制御弁により、パワーステアリング装置
に用いられる圧力流体の流体圧特性と、他のアク
チユエータに用いられる圧力流体の流体圧特性と
をそれぞれ別個に制御してそれぞれ量も好ましい
特性にすることができる。

また、前記第２実施例によれば、バルブシヤフ
トの回転を円滑にして円滑な流体圧制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパワーステアリング装置において最も
好ましい車速とポンプ流量との関係を示すグラ
フ、第２図は後輪のコンプライアンスステアを防
止するアクチユエータにおいて最も好ましい車速
とポンプ流量との関係を示すグラフ、第３図はパ
ワーステアリング装置において好ましいとされる
操舵トルクに対する油圧特性を示すグラフ、第４
図は後輪のコンプライアンスステアを防止するア
クチユエータにおいて好ましいとされる操舵トル
クに対する油圧特性を示すグラフ、第５図は本発
明に係る圧力流体制御装置の第１実施例を示す概
略平面図、第６図は第５図に示すロータリーバル
ブの断面図を含む油圧回路図、第７図は本発明の
第２実施例に用いるロータリーバルブの断面図を
含む油圧回路図である。 １２，５８……バルブハウジング、１４，５６
……バルブボデイ、１５，５７……バルブシヤフ
ト、１７……第１オイルポンプ、２０……第２オ
イルポンプ、２４……パワーシリンダ、２７……
パワーピストン、２８，６０……ロータリーバル
ブ、３１……第１アクチユエータシリンダ、３２
……第２アクチユエータシリンダ、３３……第１
アクチユエータピストン、３４……第２アクチユ
エータピストン、３６……第１アクチユエータ、
３７……第２アクチユエータ、５１〜５４……オ
リフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を加圧して圧力流体を発生する圧力流体
   発生手段と、前記圧力流体をステアリングホイー
   ルの操蛇量に応じて制御する１個の圧力制御弁
   と、この圧力制御弁によつて制御された圧力流体
   により補助力を発生しステアリングホイールの操
   舵力を軽減するパワーシリンダと、同一の前記圧
   力制御弁によつて制御された圧力流体により各種
   車両用機構を作動させるアクチユエータと、を備
   えた車両の圧力流体制御装置において、前記１個
   の圧力制御弁にロータリーバルブを用い、このロ
   ータリーバルブの円周方向に所定間隔を置いて異
   なる特性のオリフイスを設け、この異なる特性の
   オリフイスによつて異なる流体圧特性を発生させ
   ることにより、前記パワーシリンダに用いられる
   圧力流体と、前記アクチユエータに用いられる圧
   力流体とを、それぞれ異なる流体圧特性により制
   御することを特徴とする車両の圧力流体制御装
   置。 ２ 前記パワーシリンダに用いられる圧力流体を
   発生させる圧力流体発生手段と、前記アクチユエ
   ータに用いられる圧力流体を発生させる圧力流体
   発生手段とをそれぞれ別に設け、これらのそれぞ
   れ別に設けられた圧力流体発生手段が発生する流
   体圧や送り出す流体量を、車速やエンジン回転数
   に応じてそれぞれ別の特性にて制御することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両の圧力
   流体制御装置。 ３ 各種車両用機構が後輪を前記ステアリングホ
   イールの操舵方向に偏倚させる後輪作動機である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項のいずれかに記載の車両の圧力流体制御装
   置。