JPH035349B2

JPH035349B2 -

Info

Publication number: JPH035349B2
Application number: JP12143083A
Authority: JP
Inventors: Seiji Komamura; Katsuhiro Suzuki
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1991-01-25
Also published as: JPS6015267A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、車速が設定速度以上になつたと
き、ハンドル操作に対するパワーアシストを抑制
するようにしたパワーステアリング装置に関す
る。

（従来の装置）第１図及び第２図に示した従来の装置は、ハン
ドル１のステアリングシヤフト２の先端に、３本
のアーム２ａを設けるとともに、このアーム２ａ
のそれぞれに遊星ギヤ３を設けている。そして、
この遊星ギヤ３は、サンギヤ４とリングギヤ５と
にかみ合つている。

上記サンギヤ４には、ロツド６の一端を固定し
ているが、このロツド６の他端は、パワーシリン
ダ７のピストン８にら合している。そして、この
ピストン８は、その回転を規制され、軸方向にの
み移動可能にしてる。

したがつて、上記サンギヤ４及ロツド６が回転
すると、ピストン８が軸方向に移動することにな
る。

このようにしたピストン８には、ラツク８ａを
形成し、このラツク８ａにセクタギヤ９をかみ合
わせている。また上記リングギヤ５は、コントロ
ールバルブＣの本体１０に回転自在に内装すると
ともに、このリングギヤ５には、連結ピン１１を
設け、この連結ピン１１をコントロールバルブＣ
のスプール１２に挿入している。そして、このス
プール１２の両端を、反力室１３，１４に臨ませ
ているが、この反力室１３，１４はソレノイドバ
ルブＳのポート１５に接続している。

このソレノイドバルブＳは、通常、図示の閉位
置を保持し、ポンプＰと連通するポート１６と、
反力室１３，１４に連通するポート１５との連通
を遮断するとともに、このポート１５をタンクＴ
に接続する。そして、このソレノイドバルブＳが
開位置に切換わると、上記ポート１６，１５が連
通し、ポンプＰからの圧油を反力室１３，１４に
導く。

このようにしたソレノイドバルブＳには、制御
回路１７を接続しているが、この制御回路１７
は、速度センサ１８に接続し、その速度センサ１
８で検出した速度が、設定値以上のとき、上記ソ
レノイドバルブＳを開位置に切換えるようにして
いる。

いまハンドル１を中立位置に保つていれば、ス
プール１２も図示の中立位置に保持される。

スプール１２がこの中立位置に保持されている
ときは、ポンプＰから流路１９を経由してコント
ロールバルブＣに流入した圧油が、スプール１２
に形成の環状溝２０→本体側に形成した環状凹部
２１→流路２２を経由してそのままタンクＴに戻
る。

そして、車速が設定速度以下のときに、ハンド
ル１を左右いずれかに切換えると、リングギヤ５
が回転して、スプール１２を左右いずれかに切換
える。スプール１２がこのように切換わると、パ
ワーシリンダ７の左右室７ａ，７ｂに連通する連
通ポート２３，２４のいずれか一方が流路１９に
連通し、他方が流路２２に連通する。

したがつて、パワーシリンダ７のピストン８が
油圧力で移動して、セクタギヤ９を回すので、こ
のハンドル操作は、パワーアシストによつて軽く
なる。

これに対して、前記設定速度以上のスピード
で、当該車両が走行していると、その速度を速度
センサ１８が検出するとともに、制御回路１７が
信号を発信してソレノイドバルブＳを開位置に切
換える。

ソレノイドバルブＳが開位置に切換わると、ポ
ンプＰからの圧油が、反力室１３，１４に流入す
る。反力室１３，１４に圧力が流入すると、スプ
ール１２が両側から押し付けられて、図示の中立
位置を保持するとともに、その油圧力で、当該ス
プール１２の移動が規制される。

したがつて、この状態でハンドル１を回すと、
リングギヤ５が回転せずに、サンギヤ４が回転す
る。サンギヤ４が回転すると、ロツド６の先端部
分のスクリユーのピツチに応じて、ピストン８を
移動し、セクタギヤ９を回す。つまり、パワーア
シストを停止したマニアルステアリングの状態に
なる。

このように従来の装置は、ある設定速度以上に
なつたときに、パワーアシストを停止して、マニ
アルによる操作状態にし、設定速度以下のときパ
ワーアシストによる操作状態にする。

したがつて、この従来の装置では、例えば、増
速しているときに、ハンドルを操作するととも
に、その操作中に車速が設定速度を超えると、ハ
ンドルが急に重くなつてしまう。そのために、ハ
ンドルを切り遅れたりする問題があつた。

また、設定速度以上で走行しているときに、減
速しつつハンドルを切り、そのハンドル操作中に
車速が設定速度以下になると、こん度は、急にハ
ンドルが軽くなつて、それを切り過ぎる危険もあ
つた。

この点を考慮して、ハンドル操作中には、車速
の変化にもかかわらず、もとのステアリング状態
を維持し、ハンドルが切り終つた後に、そのステ
アリング状態を切換えることも考えられる。

しかし、このようにしても例えば、ハンドルを
連続的に反転させるスラロームのような走行状態
では、ハンドルの切り過ぎや、切り遅れという問
題を解決できない。

なぜなら、この場合には、ハンドルを切り終つ
たら、すぐにそれを反対方向に切らなければなら
ないが、ハンドルを反対方向に切るときに、その
操作力が急に変化してしまうからである。

（本発明の目的）この発明は、ハンドルの操作中には、車速の変
化にもかかわらず、もとのステアリング状態を維
持するとともに、ハンドルを切り終つた後、多少
時間が経過してから、マニアルステアリングから
パワーステアリングへ、あるいはパワーステアリ
ングからマニアルステアリングへ切換えるように
して、スラロームのような走行状態でも、安定し
た操作ができる装置の提供を目的にする。

（本発明の実施例）第３図は第１実施例を示すもので、この第１実
施例において、その油圧系統の構成自体は前記従
来と同様である。

すなわち、ソレノイドバルブＳが図示の聞位置
にあるときには、反力室１３，１４がポート１５
を介してタンクＴに連通する。

この状態で、ハンドル１を回すと、リングギヤ
５が回るとともに、その連結ピン１１によつて、
スプール１２が左右いずれかに切換わる。スプー
ル１２がこのように切換わると、ポンプＰからの
圧油が、パワーシリンダ７の左右いずれかの室７
ａあるいは７ｂに流入し、パワーステアリングの
状態になる。

また、ソレノイドバルブＳが開位置に切換わる
と、ポンプＰからの圧油が、反力室１３，１４に
流入するので、ハンドル１を回してもスプール１
２が動かず、前記したようにマニアルステアリン
グの状態になる。

このようにした装置において、上記ハンドル１
のステアリングシヤフト２５には、そのハンドル
１の回転角を検出する回転角センサ２６を接続し
ている。

なお、この回転角センサ２６に代えて、ハンド
ルの操舵力を検出するトルクセンサ２７や、パワ
ーシリンダ７のピストン８のストローク位置を検
出する変位センサ、あるいは車輪の角度（実蛇
角）や、当該車両の横加速度を検出するセンサ等
を用いてもよく、要するに、ステアリング中かど
うかを検出できれば、どのようなセンサを用いて
もよい。

このようなセンサによつて検出された信号は、
Ｉ／Ｏ部（インターフエース）２８に入力される
が、このインターフエース２８には、エンジンＥ
のクランク軸あるいはドライブ軸に接続した速度
センサ２９からの速度信号も入力される。

このようにインターフエース２８に入力した各
信号は、判別回路３０に送られる。そして、この
判別回路３０は、上記操舵信号θと車速信号Ｖと
に基づいて、ソレノイドバルブＳを制御するが、
その具体的な制御は、第４図のタイミングチヤー
トに示すとおりである。

すなわち、判別回路３０によつて判別した車速
が、設定速度以下のときは、ソレノイドバルブＳ
を閉位置に保持し、パワーステアリング状態を維
持する。

この状態から車速が設定速度以上になると、そ
の速度信号を判別回路３０で判別し、ソレノイド
バルブＳを開位置に切換え、マニアルステアリン
グ状態にする。

このとき、ハンドルを操作すると、その操作信
号が判別回路３０に入力される。

このように操作信号が入力した状態で、車速が
設定速度以下になつても、上記判別回路３０の出
力信号によつて、ソレノイドバルブＳが開位置を
保持したままになる。

したがつて、ステアリング時に車速が設定速度
以上から設定速度以下に変化しても、マニアルス
テアリングの状態を維持する。

そして、再びハンドルを中立位置に復帰させる
と、そのステアリブの終了信号によつて、ソレノ
イドバルブＳが切換わるが、ソレノイドバルブＳ
の動作タイミングを少し遅らせるようにしてい
る。

つまり、上記判別回路３０には、例えば、時間
設定の機能を有するコントローラを備え、ステア
リングが終了してから、ある時間を経過した後
に、ソレノイドバルブＳを閉位置に切換えるよう
にしている。

したがつて、例えば、スラロームのような走行
状態で、ハンドルを一方に切換えた後、それを即
座に反転させるときには、ソレノイドバルブＳが
開位置を維持しているので、マニアルステアリン
グの状態が継続する。

そして、ハンドルを中立位置に復帰させてか
ら、ある時間を経過すると、ソレノイドバルブＳ
が閉位置に切換わるので、パワーステアリングの
状態になる。

このパワーステアリングの状態から、車速が設
定速度以上になると、ソレノイドバルブＳが開位
置に切換わる。

しかし、この場合にも、ステアリング中であれ
ば、ソレノイドバルブＳが閉位置を保持するとと
もに、パワーステアリングが終了した後、ある時
間を経過してからソレノイドバルブＳが開位置に
切換わる。

したがつて、前記したと同様に、スラロームの
ような走行状態では、ソレノイドバルブＳが切換
わらず、もとのステアリング状態を維持する。

なお、図中符号３１は、増幅回路である。

第５図は第２実施例を示すもので、この第２実
施例が第１実施例と異なる点は、コントロールバ
ルブＣに形成した反力室１３，１４を、ソレノイ
ドバルブＳによつて密閉し、スプール１２をオイ
ルロツクするようにしたことである。

つまり、このソレノイドバルブＳは、一方の反
力室１３の連通するポート３２と、他方の反力室
１４に連通するポート３３とを形成するととも
に、これらポート３２，３３をタンクＴに連通さ
せるタンクポート３４を形成している。

そして、このソレノイドバルブＳが非励磁のと
きは、図示の開位置を保持するが、励磁するとプ
ランジヤ３５が突出して、タンクポート３４を閉
じる閉位置を保持する。

したがつて、プランジヤ３５が突出してタンク
ポート３４が閉じると、反力室１３，１４がオイ
ルロツクされ、スプール１２が図示の中立位置に
保持されるので、マニアルステアリングの状態に
なる。

その他の構成及びその制御機構は、第１実施例
と同様である。

第６図に示した第３実施例は、ラツクアンドピ
ニオン式の舵取装置に適用したものである。

つまり、この第３実施例は、タイロツド３６を
介して車軸の操向アーム３７と連接するラツク
に、ハンドル１と一体回転するピニオン軸３８を
かみ合わせている。

なお、上記ラツクは図示していないが、それ
は、ピニオン軸３８に直交する方向に設けてい
る。

このようにしたピニオン軸３８は、上記ラツク
に沿つて、矢印３９方向に所定の距離平行移動で
きるように支持されている。しかも、このピニオ
ン軸３８の周囲には、駆動レバー４０を設け、ピ
ニオン軸３８が上記矢印３９方向に移動したと
き、この駆動レバー４０が、支点４１を中心に揺
動するようにしている。

そして、このピニオン軸３８に直交するように
してコントロールバルブＣを設けているが、この
コントロールバルブＣのスプール孔４２内装した
スプール４３に、上記駆動レバー４０に設けた連
結ピン４４を挿入している。

したがつて、ピニオン軸３８が上記矢印３９方
向に移動すると、駆動レバー４０が揺動するとと
もに、この駆動レバー４０の揺動にともなつて、
スプール４３が切換わる。

そして、このスプール４３は、その一端にロツ
ド４５を設けるとともに、このロツド４５の中程
に、大径部４６を形成している。この大径部４６
は、スプール孔４２に形成の区画孔４７に対して
摺動自在にしている。

そして、この区画孔４７の両側には、反力室４
８，４９を形成するとともに、これら両反力室４
８，４９のそれぞれに押え板５０を設け、この押
え板５０をスプリング５１の作用で、上記大径部
４６に圧接させている。

上記のようにして形成した反力室４８，４９は
前記第２実施例と同様のソレノイドバルブＳに接
続している。つまり、一方の反力室４８を、ソレ
ノイドバルブＳのポート３２に接続し、他方の反
力室４９をポート３３に接続している。

なお、この実施例のタンクポート３４は、スプ
ール４３に形成の連通孔５２を経由してタンクＴ
に常時連通している。

しかして、ソレノイドバルブＳが開位置にある
状態でハンドル１を回すと、ラツク側の抵抗が大
きいので、ピニオン軸３８が矢印３９方向に変位
する。このピニオン軸３８の変位にともなつて、
駆動レバー４０すなわち連結ピン４４が揺動する
ので、スプール４３が連結ピン４４の揺動方向に
移動する。

このスプール４３の移動にともなつて、ポンプ
Ｐからの圧油が、パワーシリンダ７の一方の室に
流入し、他方の室がタンクＴに連通する。

したがつて、パワーアシストによるステアリン
グ状態になる。

一方、ソレノイドバルブＳが閉位置を保持する
と、反力室４８，４９がオイルロツクされる。し
たがつて、ハンドルを回しても、スプール４３が
切換わらず、ピニオン軸３８が回転するだけとな
るので、マニアルステアリングの状態になる。

そして、この第３実施例のおける制御機構は、
前記第１実施例と同様であり、したがつて、ハン
ドルの操作状態と車速とに応じた制御が可能にな
る。

第７図は第４実施例を示すもので、そのコント
ロールバルブＣの機構は、前記第１実施例と同様
である。

ただし、この第４実施例では、そのソレノイド
バルブＳの構成と、第１実施例と相違させてい
る。

つまり、このソレノイドバルブＳは、図示の閉
位置にあるとき、両反力室１３，１４を相互に連
通させるとともに、反力室１３，１４とパワーシ
リンダ７の両側の室７ａ，７ｂとの連通を遮断す
るようにしている。

したがつて、この状態では、両反力室１３，１
４が完全に連通するので、スプール１２の移動に
ともなつて、一方の反力室の容積が減少するが、
その容積が減少した分の油が、容積を拡大した他
方の反力室に流入する。ここにおいては、スプー
ル１２の移動がスムーズになり、パワーステアリ
ングの状態になる。

そして、ソレノイドバルブＳのスプールが図面
左方向に切換わつて開位置を保持すると、両反力
室１３，１４の連通が遮断されるとともに、一方
の反力室１３がパワーシリンダ７の右室７ｂに連
通し、他方の反力室１４が左方の反力室７ａに連
通する。

したがつて、この状態でハンドルを回すと、ス
プール１２の移動に対抗して、油圧反力を付加
し、ハンドルに適度の操蛇抵抗を与える。

この第４実施例においても、その制御機構は、
前記第１実施例と同様であり、したがつて、ハン
ドルの操作状態と車速とに応じた制御が可能にな
る。

第８図に示した第５実施例は、そのコントロー
ルバルブＣを、第３実施例と同様のタイプとする
とともに、ソレノイドバルブＳを第４実施例と同
様にしたものである。

したがつて、ソレノイドバルブＳが、図示の閉
位置にあると、両反力室４８，４９が相互に連通
する一方、ソレノイドバルブＳが開位置を保持す
ると、それぞれの反力室が、パワーシリンダ７の
左右室に連通する。

つまり、この第５実施例においても、ソレノイ
ドバルブＳの制御によつて、ハンドルの操作状態
と車速とに応じた制御が可能になる。

以上の各実施例において、ソレノイドバルブＳ
を制御する制御機構は、すべて同様であつて、第
４図にタイミングチヤートに示した制御をする。

（本発明の構成）この発明の構成は、ハンドルからの入力回転に
もとづき切換作動するスプールを設けたコントロ
ールバルブを備え、このコントロールバルブを介
して車輪に連係するパワーシリンダに圧油を選択
的に供給する一方、車両またはエンジンの速度を
検出するセンサを設け、この検出速度が設定速度
以上のとき、ハンドル操作に対して上記スプール
を中立位置に拘束するかもしくはそのスプールの
移動方向に油圧反力を付加する手段を備えたパワ
ーステアリング装置において、ハンドル操作中に
は、前記拘加手段もしくは付加手段の切換動作を
中止するとともに、ハンドル操作の終了を検出し
た後、ある時間を経過してから、上記拘束手段も
しくは付加手段を切換動作させる制御手段を設け
た点に特徴を有する。

（本発明の効果）この発明は、上記のように構成したので、ハン
ドル操作中に車速が変化しても、ハンドルの操作
抵抗が急変することがない。

しかも、スラロームのような走行状態で、ハン
ドルを反転させるようなときにも、操作抵抗が変
化しない。

したがつて、常に、安定したステアリング操作
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図、第２図は、概略構成図と部分構成
断面図、第３図は、この発明の第１実施例を示す
構成断面図、第４図は、その制御タイミングチヤ
ート図、第５図〜第８図は、第２実施例〜第５実
施例の構成断面図である。１……ハンドル、７……パワーシリンダ、Ｃ…
…コントロールバルブ、１２，４３……スプー
ル、１３，１４，４８，４９……反力室。

Claims

【特許請求の範囲】

１ハンドルからの入力回転にもとづき切換作動
するスプールを設けたコントロールバルブを備
え、このコントロールバルブを介して車輪に連係
するパワーシリンダに圧油を選択的に供給する一
方、車両またはエンジンの速度を検出するセンサ
を設け、この検出速度が設定速度以上のとき、ハ
ンドル操作に対して上記スプールを中立位置に拘
束するかもしくはそのスプールの移動方向に油圧
反力を付加する手段を備えたパワーステアリング
装置において、ハンドル操作中には、前記拘束手
段もしくは付加手段の切換動作を中止するととも
に、ハンドル操作の終了を検出した後、ある時間
を経過してから、上記拘束手段もしくは付加手段
を切換動作させる制御手段を設けたパワーステア
リング装置。