JPH0417816B2

JPH0417816B2 -

Info

Publication number: JPH0417816B2
Application number: JP57081181A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Kanazawa
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1982-05-13
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1992-03-26
Also published as: JPS58199272A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）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。

（従来の技術）一般に、ステアリングの操舵力を補助するパワ
ーステアリング装置は、低速走行時のように大き
な操舵力を必要とするハンドル操作時に有効に作
用するものであつて、例えば高速走行時において
は、パワーステアリング装置による操舵力の補助
は、却つて走行安定性を阻害するものである。

そこで、従来より、パワーステアリング装置を
車両の走行条件に応じて作動させるように、ステ
アリング装置のパワーシリンダへ圧油を供給する
オイルポンプの駆動を、上記車両の走行条件に応
じて回転・停止制御する技術が提案されている
（実開昭55−34930号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）上記提案技術は、走行安定性を確保するととも
に、操舵力補助力を必要としない走行状態におけ
るエンジンの負荷を軽減して駆動損失の減少によ
る燃費性の向上、および、オイルポンプの駆動系
統の耐久性の向上などが図れる利点を有するもの
である。しかし、オイルポンプの駆動開始によつ
て操舵補助力をステアリングに作用させるように
作動制御したときに、操舵力が急激に軽減するこ
とからハンドルの過回転操作（切り過ぎ）が発生
しやすいという問題を有するものである。

本発明はかかる点に鑑み、オイルポンプの駆動
開始によつて操舵補助力をステアリングに作用さ
せるように作動制御するとき、操舵力の急激な軽
減を阻止して安全性の向上を図らんとするもので
ある。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、ステアリングの繰舵力を補助する２つの油室
を有するパワーシリンダと、このパワーシリンダ
は圧油を供給するためのオイルポンプと、このオ
イルポンプを車両の走行条件に応じて回転・停止
制御するコントローラと、上記オイルポンプとパ
ワーシリンダとの間に介在されハンドルの回転に
応動してオイルポンプからの圧油を上記パワーシ
リンダの２つの油室の選択的に供給するように切
換わる切換弁と、この切換弁と上記パワーシリン
ダの２つの油室とをそれぞれ連通する第１油路及
び第２油路と、上記切換弁とオイルポンプとを連
通する第３油路とを備えたパワーステアリング装
置を前提とする。そして、上記パワーシリンダの
２つの油室を連通するバイパス油路と、このバイ
パス油路に介在され、バイパス油路を上記オイル
ポンプの回転・停止に対応して閉塞・開放する単
一の制御弁と、この制御弁と上記第３油路とを接
続し、上記切換弁より上流のオイルポンプ側の圧
油を上記制御弁に導いてこの切換弁上流のオイル
ポンプ側の圧油で上記制御弁を作動させる第４油
路と、上記制御弁の少なくとも閉塞作動の速さを
遅らせる弁速度遅延部材とを備えたものとする。

（作用）これにより、本発明では、オイルポンプが停止
状態から回転作動され、パワーシリンダに圧油が
供給されるときには、第４油路により、制御弁に
切換弁上流のオイルポンプ側の圧油が導入されて
該制御弁はバイパス油路を閉塞するべく作動する
ものである。その閉塞作動の速度は弁速度遅延部
材によつて遅くなり、バイパス油路を緩やかに閉
じるために、パワーシリンダへの圧油の供給も緩
速化して急激な補助力の増大を阻止することにな
る。

この場合、上記制御弁の作動を行う油圧を切換
弁より上流のオイルポンプ側から導いているの
で、オイルポンプの作動時には上記制御弁作動用
の油圧が常に発生していることから、バイパス油
路を開閉する制御弁として１つの弁体で済み、構
造が簡単となる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。第１図に示す全体構成において、ステアリン
グ１はラツクピニオンリング式に構成され、ハン
ドル２の繰舵力はステアリングシヤフト３、ピニ
オンギヤ４、ラツク５ａを有するラツクシヤフト
５、タイロツド６，６及びナツクルアーム７，７
を介して車輪８，８に伝達され、繰舵が行われ
る。

上記ステアリング１に対して設置されたパワー
ステアリング装置１０は、電動モータ１１で駆動
されるオイルポンプ１２の圧油を、上記ラツクシ
ヤフト５に装設されたパワーシリンダ１３に供給
して、ハンドル２の繰舵力を補助するように構成
されている。

１４は、上記電動モータ１１の起動・停止を車
両の走行条件（車速）に応じて制御するコントロ
ーラで、このコントローラ１４によりオイルポン
プ１２を回転・停止制御する。上記コントローラ
１４には、車速センサー１５とバツテリ１６とが
接続され、車速センサー１５により検出した車速
が所定値（約20Km／ｈ）以下のときに、電動モー
タ１１をバツテリ１６に接続してオイルポンプ１
２を回転駆動し補助力を発生するものである。

上記オイルポンプ１２の回転により送給される
圧油は、第３油路としての供給油路１７から切換
弁１９を経て、第１油路２０ａまたは第２油路２
０ｂにより、パワーシリンダ１３の第１油室１３
ａまたは第２油室１３ｂに選択的に供給される。
また、リターン油路１８は、圧油が供給されない
第１油室１３ａまたは第２油室１３ｂより排出さ
れるオイルを、第１油路２０ａまたは第２油路２
０ｂにより切換弁１９を介してオイルポンプ１２
に戻すものである。

また、上記切換弁１９はハンドル２の回転に応
動して、オイルポンプ１２からの圧油をパワーシ
リンダ１３の第１油室１３ａまたは第２油室１３
ｂの何れに供給するかを選択決定するとともに、
圧油を供給しない第２油路室３ｂ又は第１油室１
３ａとリターン油路１８とを連通する。

２１は、上記パワーシリンダ１３の２つの油室
１３ａおよび１３ｂを連通するバイパス油路で、
第１油路２０ａと第２油路２０ｂとを短絡連通す
るものである。このバイパス油路２１には、該バ
イパス油路２１をオイルポンプ１２の回転・停止
に対応して閉塞・開放する制御弁２２が介装され
ている。該制御弁２２は、オイルポンプ１２の回
転時にバイパス油路２１を閉塞して、パワーシリ
ンダ１３の第１油室１３ａと第２油室１３ｂとの
連通を遮断する一方、オイルポンプ１２の停止時
には、バイパス油路２１を開放してパワーシリン
ダ１３の第１油室１３ａと第２油室１３ｂとを連
通するように作動する。

上記制御弁２２は、切換弁１９より上流のオイ
ルポンプ側の油圧（つまりオイルポンプ１２の吐
出圧）を、供給油路１７から分岐した第４油路と
しての分岐供給油路１７ａにより受けて開閉作動
するとともに、リターン油路１８に合流する分岐
リターン油路１８ａが接続されている。

なお、パワーシリンダ１３の第１油室１３ａと
第２油室１３ｂとを区画するピストン１３ｃは、
ラツクシヤフト５に固定されて一体化されてい
る。そして、オイルポンプ１２の回転時には、制
御弁２２がバイパス油路２１を閉じ、第１油室１
３ａまたは第２油室１３ｂに供給された圧油によ
りラツクシヤフト５を付勢して繰舵力を補助する
一方、オイルポンプ１２の停止時には、制御弁２
２はバイパス油路２１を開き、パワーシリンダ１
３の第１油室１３ａと第２油室１３ｂとを連通し
て、パワーシリンダ１３のピストン１３ｃの動き
を許容し、ハンドル２の回転操作に伴うラツクシ
ヤフト５の移動の抵抗とならないようにする。

上記第１図においては、オイルポンプ１２をコ
ントローラ１４にて制御させる電動モータ１１に
より駆動するようにしているが、第２図に示すよ
うに、オイルポンプ１２をエンジン２３の出力軸
２４により駆動するようにしてもよい。その際、
オイルポンプ１２を回転・停止制御するために、
プーリ２５ａ，２５ｂとベルト２６とによる伝動
機構に電磁クラツチ２７を介設し、この電磁クラ
ツチ２７を第１図と同様コントローラ１４で制御
し、車両の走行条件に応じて電磁クラツチ２７を
接続・分離してオイルポンプ１２を回転・停止す
るようにする。

また、オイルポンプ１２を回転作動せしめる時
期すなわち繰舵力を補助する走行条件について
も、上記のような低車速時のほか、これに加えて
クラツチペダルもしくはブレーキペダルの操作が
行われた後、所定時間（例えば、40秒〜20分間）
の間、オイルポンプ１２を回転作動するようにし
てもよく、その他、所望の各種走行条件に応じて
適宜オイルポンプ１２の作動制御を行う。

次に、上記第１図の全体構成において、前記バ
イパス油路２１を開閉する制御弁２２は、その閉
塞作動の速度を遅らせる弁速度遅延部材（第１図
には図示せず）を備えている。この弁速度遅延部
材は、制御弁２２がオイルポンプ１２の回転作動
に応じてバイパス油路２１を閉塞し、オイルポン
プ１２の圧油がパワーシリンダ１３の第１油室１
３ａもしくは第１油室１３ｂに供給される際に、
パワーシリンダ１３に急激に圧油が供給される
と、これによる補助力が急激に増大してハンドル
２の繰舵力が急激に軽減するのを防止するべく、
制御弁２２の閉塞状態への作動速度を遅くするた
めのものであり、その具体的構造例を次の各実施
例に示す。

〈実施例１〉第３図に示す制御弁２２Ａにおいて、２８はシ
リンダ２９内に収容されたスプールで、該スプー
ル２８の前室２９ａには分岐供給油路１７ａが接
続される一方、後室２９ｂにはスプリング３０が
縮装されるとともに分岐リターン油路１８ａが接
続されている。また、スプール２８には、その復
帰時にバイパス油路２１を連通する通路２８ａが
形成され、分岐供給油路１７ａからの前室２９ａ
への圧油（切換弁１９上流のオイルポンプ１２側
の圧油）の作用によりスプール２８が移動したと
きにバイパス油路２１の連通を遮断するよう構成
されている。

さらに、上記スプール２８にはロツド３１が連
設され、このロツド３１の先端部は弁速度遅延部
材３２Ａにおけるシリンダ３３内のピストン３４
に連結されている。このピストン３４には、ピス
トン３４に開設された連通孔３４ａを開閉する弁
体３４ｂが付設されており、前記制御弁２２Ａの
スプール２８がオイルポンプ１２からの圧油の導
入によつて移動する際に、上記弁体３４ｂが連通
孔３４ａを閉じて、第１室３３ａの空気を通路面
積を絞つた細孔３４ｃを介して第２室３３ｂに流
出させるようにして、スプール２８の移動に抵抗
を付与してその移動速度を遅らせるようにしてい
る。

なお、スプリング３０によつてスプール２８が
復帰移動する際には、弁体３４ｂは連通孔３４ａ
を開放するので、この弁速度遅延部材３２Ａはス
プール２８の移動抵抗とはならず、速い移動速度
でスプール２８が移動してバイパス油路２１を連
通するものでる。

上記の如き構成により、車速が設定値以下とな
つてオイルポンプ１２が停止状態から回転作動さ
れ、パワーシリンダ１３に圧油が供給されるとき
には、制御弁２２Ａの前室２９ａにオイルポンプ
１２の吐出圧が作用してスプール２８がバイパス
油路２１を閉塞すべく移動する。しかし、その移
動は弁速度遅延部材３２Ａによつて遅くなり、バ
イパス油路２１を緩やかに閉じるために、パワー
シリンダ１３への圧油の供給も緩速化して急激な
補助力の増大を阻止する。

この場合、上記制御弁２２Ａの作動を行う油圧
を切換弁１９より上流のオイルポンプ１２側から
導いているので、オイルポンプ１２の作動時には
上記制御弁２２Ａ作動用の油圧が常に発生してい
ることから、バイパス油路２１を開閉する制御弁
２２Ａとして１つの弁体で済み、構造が簡単とな
る。

一方、車速が設定値を越えて上昇しオイルポン
プ１２が回転状態から停止したときには、パワー
シリンダ１３への圧油の供給が停止するととも
に、制御弁２２Ａに作用する油圧も低下し、スプ
ール２８はスプリング３０によつて復帰作動す
る。しかし、このときには、弁速度遅延部材３２
Ａは作用せず、スプール２８は速やかに移動して
バイパス油路２１を開放し、パワーシリンダ１３
におけるオイルロツク等の発生を防止し、ラツク
シヤフト５の移動抵抗を直ちに解除する。

〈実施例２〉本例の制御弁２２Ｂは第４図に示し、前例と同
様構造には同一符号を付している。シリンダ２９
内に収容されたスプール２８は、前例と同様に、
前室２９ａに圧油が作用したときに後室２９ｂの
スプリング３０に抗して移動し、通路２８ａにて
連通しているバイパス油路２１を閉塞するもので
ある。

この例における弁速度遅延部材３２Ｂは、後室
２９ｂに接続される分岐リターン油路１８ａの途
中に介装され一方弁３５を備える。該一方弁３５
は後室２９ｂからオイルが分岐リターン油路１８
ａに流出するときに閉じるものであつて、オイル
いは細孔３６によつて絞られスプール２８の移動
に抵抗を付与し、該スプール２８によるバイパス
油路２１の閉塞作動の速度をおくらせる一方、ス
プリング３０にて復帰する際には、一方弁３５は
開いてスプール２８の移動を速やかに行わせるも
のである。この制御弁２２Ｂによるパワーシリン
ダ１３に対する作用は前例と同様である。

〈実施例３〉本例の制御弁２２Ｃは第５図に示し、実施例２
と同様構造には同一符号を付している。シリンダ
２９の前室２９ａにはオイルポンプ１２の吐出圧
が作用する分岐供給油路１７ａが接続されている
が、後室２９ｂには分岐リターン油路１８ａは接
続されていない。この後室２９ｂへのオイルの流
出入は、前記スプール２８内に開設された連通路
３７により行われ、この連通路３７の途中には、
実施例２の弁速度遅延部材３２Ｂと同様の一方弁
３５および細孔３６を備えた弁速度遅延部材３２
Ｃが設けられており、前例と同様に作用してスプ
ール２８の閉塞状態への移動速度を遅らせるもの
である。

〈実施例４〉本例の制御弁２２Ｄは第６図に示し、実施例２
（第４図）と同様構造には同一符号を付している。
この例においては、実施例２と同様のスプール２
８とシリンダ２９とにより構成され、分岐供給油
路１７ａ、分岐リターン油路１８ａおよびバイパ
ス油路２１が接続された制御弁２２Ｄに対し、後
室２９ｂに接続される分岐リターン油路１８ａの
途中にオリフイス３８が形成されて弁速度遅延部
材３２Ｄが構成されている。

この例においては、前室２９ａに圧油が作用し
てスプール２８がバイパス油路２１を閉塞するよ
うに移動するのに応じて、前室２９ａから分岐リ
ターン油路１８ａに流出するオイルをオリフイス
３８によつて絞り、スプール２８の移動に抵抗を
付与してその閉塞速度を遅らせるものである。

なお、前記実施例１ないし３においては、スプ
ール２８がスプリング３０にて復帰する際におい
ては、制御弁２２Ａ〜２２Ｃの遅延機能は作用せ
ず、スプール２８を迅速に移動させるようにした
好適例であるが、上記実施例４においては、スプ
ール２８がスプリング３０にて復帰する際にも、
分岐リターン油路１８ａから後室２９ｂに流入す
るオイルが、弁速度遅延部材３２Ｄのオリフイス
３８によつて絞られ、スプール２８の移動が遅れ
るものである。しかし、実際の使用状態において
は、オイルポンプ１２の回転作動が停止制御され
ても、オイルポンプ１２はその慣性により若干回
転するので、補助力が瞬間的になくなることはな
く徐々に低下するので、スプール２８の復帰移動
が若干遅れても、実用上は殆ど支障がなく、構造
が簡単でるという利点を有する。

〈実施例５〉本例の制御弁２２Ｅは第７図に示し、実施例３
（第５図）と同様構造には同一符号を付している。
この例においては、実施例３と同様のスプール２
８とシリンダ２９とにより構成され、分岐供給油
路１７ａおよびバイパス油路２１に接続されると
ともに、スプール２８に前室２９ａと後室２９ｂ
とを連通する連通路３７が開設された制御弁２２
Ｅにつき、上記連通路３７そものが細径に形成さ
れて前例のオリフイス３８の作用を有するように
設けられて、弁速度遅延部材３２Ｅが構成されて
いる。

この例においては、前例（実施例４）と同様、
前室２９ａに圧油が作用してスプール２８がバイ
パス油路２１を閉塞作動する際、およびスプール
２８がスプリング３０により復帰する際の何れに
も、弁速度遅延部材３２Ｅの連通路３７によつて
後室２９ｂに流出入するオイルが絞られ、スプー
ル２８の移動速度が遅れるように作用するもので
ある。

また、上記実施例５においては、前室２９ａに
圧油が作用してスプール２８がスプリング３０に
抗して移動した際、所定時間が経過すると連通路
３７を通じて前室２９ａと後室２９ｂの圧力が均
衡することから、オイルポンプ１２が停止する前
でも上記スプール２８がスプリング３０によつて
復帰移動してバイパス油路２１を開放し、パワー
シリンダ１３の第１油室１３ａと第２油室１３ｂ
とを連通する結果、補助力が低下するものである
が、通常は上記スプール２８が復帰移動するまで
の所定時間内に繰舵が完了しており、この時間内
で補助力が有効に作用するので、実用上はそれ程
問題とはならない。

〈実施例６〉本例の制御弁２２Ｆは第８図に示し、実施例１
（第３図）と同様構造には同一を付している。前
記実施例１〜５の制御弁２２Ａ〜２２Ｅは、オイ
ルポンプ１２の吐出圧を受けて作動して、バイパ
ス油路２１を開閉する油圧バルブで構成されてい
るが、この例における制御弁２２Ｆは、シリンダ
２９内に収納され通路２８ａにてバイパス油路２
１の連通を開閉するスプール２８が、ソレノイド
３９により切換え作動されるよう構成されてい
る。該ソレノイド３９への通電は、前記オイルポ
ンプ１２の回転・停止を制御するコントローラ１
４により制御され、オイルポンプ１２の回転時に
ソレノイド３９を励磁してスプール２８をスプリ
ング３０に抗して移動させ、バイパス油路２１を
閉塞するものである。その際、上記スプール２８
には、実施例１の弁速度遅延部材３２Ａと同様に
構成された弁速度遅延部材３２Ｆがロツド３１を
介して連結されており、スプール２８の移動速度
が遅れるものである。

また、オイルポンプ１２の停止時には、ソレノ
イド３９への通電が遮断され、スプール２８はス
プリング３０により復帰移動して、バイパス油路
２１を開放するものである。このときには、弁速
度遅延部材３２Ｆの遅延機能は作用しない。

なお、この実施例６においては、上記弁速度遅
延部材３２Ｆに代えて、コントローラ１４でソレ
ノイド３９への通電電流を徐々に上昇するように
制御して、スプール２８の移動速度を遅らせるよ
うにしてもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、パワー
シリンダの２つの油室を連通するバイパス油路を
オイルポンプの回転・停止に対応して閉塞・開放
する制御弁に対し、制御弁の作動を行う油圧とし
て切換弁上流のオイルポンプ側の油圧を用い、か
つこの制御弁の少なくとも閉塞作動の速さを遅ら
せるようにしたので、１つの制御弁による簡単な
構造でもつて、車両の走行条件に応じてオイルポ
ンプが停止状態から回転作動したときに上記制御
弁の作動速度を遅らせ、圧油が急激にパワーシリ
ンダに供給されて補助力が急激に上昇するのを阻
止し、ハンドルの過回転操作を防止して安全性を
向上することができる。よつて、走行条件に応じ
てオイルポンプを回転・停止することにより得ら
れる走行安定性、燃費性および耐久性の向上等の
所期の効果が十分に発揮できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図はパワ
ーステアリング装置の全体構成図、第２図はオイ
ルポンプの駆動方式の変形例を示す部分構成図、
第３図ないし第８図は弁速度遅延部材を備えた制
御弁の具体的構造例についての実施例１ないし実
施例６をそれぞれ示す断面構成図である。１……ステアリング、２……ハンドル、５……
ラツクシヤフト、１０……パワーステアリング装
置、１１……電動モータ、１２……オイルポン
プ、１３……パワーシリンダ、１３ａ，１３ｂ…
…油室、１４……コントローラ、１７……供給油
路（第３油路）、１７ａ……分岐供給油路（第４
油路）、１９……切換弁、２０ａ……第１油路、
２０ｂ……第２油路、２１……バイパス油路、２
２，２２Ａ〜２２Ｆ……制御弁、２８……スプー
ル、３０……スプリング、３２Ａ〜３２Ｆ……弁
速度遅延部材、３８……オリフイス。

Claims

【特許請求の範囲】１ステアリングの繰舵力を補助する２つの油室
を有するパワーシリンダと、このパワーシリンダ
へ圧油を供給するためのオイルポンプと、このオ
イルポンプを車両の走行条件に応じて回転・停止
制御するコントローラと、上記オイルポンプとパ
ワーシリンダとの間に介在されハンドルの回転に
応動してオイルポンプからの圧油を上記パワーシ
リンダの２つの油室の選択的に供給するように切
換わる切換弁と、この切換弁と上記パワーシリン
ダの２つの油室とをそれぞれ連通する第１油路及
び第２油路と、上記切換弁とオイルポンプとを連
通する第３油路とを備えたパワーステアリング装
置であつて、上記パワーシリンダの２つの油室を連通するバ
イパス油路と、このバイパス油路に介在され、バイパス油路を
上記オイルポンプの回転・停止に対応して閉塞・
開放する単一の制御弁と、この制御弁と上記第３油路とを接続し、上記切
換弁より上流のオイルポンプ側の圧油を上記制御
弁に導いてこの切換弁上流のオイルポンプ側の圧
油で上記制御弁を作動させる第４油路と、上記制御弁の少なくとも閉塞作動の速さを遅ら
せる弁速度遅延部材とを備えたことを特徴とするパワーステアリング装
置。