JPH0698928B2 - パワーステアリングモータの制御装置 - Google Patents

パワーステアリングモータの制御装置

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JPH0698928B2
JPH0698928B2 JP59102466A JP10246684A JPH0698928B2 JP H0698928 B2 JPH0698928 B2 JP H0698928B2 JP 59102466 A JP59102466 A JP 59102466A JP 10246684 A JP10246684 A JP 10246684A JP H0698928 B2 JPH0698928 B2 JP H0698928B2
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ギルバート・エツチ・ドラツチアス
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テイーアールダブリユー・インコーポレーテツド
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は油正装置、特に自動車の手動操舵システムをパ
ワーアシストするためのパワーステアリング装置におけ
るパワーステアリングモータを制御する制御装置に関す
る。
従来技術 通常、自動車において、車はハンドル、即ち、ステアリ
ングホイールと車の操舵すべき車輪即ち操向輪との間の
手動(マニュアル)連結により操舵される。このような
マニュアル連結はギヤ減速機又はステアリングギヤセッ
トを含む。液圧あるいは油圧系はステアリングギヤに連
結されて、操向輪を操舵するのに必要な手動力を減少す
ることにより運転者を補助するようにしている。
代表的なパワーステアリング装置はパワーステアリング
ポンプとパワーステアリングモータとを含む。該モータ
は手動のステアリングギヤに接続され、運転者の手動操
舵力を補助する。該ポンプは車のエンジンンにより駆動
される。該ポンプとパワーステアリングモータとの間に
は弁が配置されている。この弁は該ポンプからパワース
テアリングモータへ流れる流体の流れを制御する。又、
この弁はステアリングハンドルの回転に応答する。又、
こ弁は(i)パワーステアリングモータへ流れる流体の
流路方向及び(ii)十分な操舵補助を行なうためのの流
量を制御するために機能する。
最大のパワーステアリング作動は、通常、車のスピード
が低い場合に行われる。そのために、該ポンプは最大の
流量および圧力を低いエンジンスピードで供給すること
が要求される。
パワーステアリング系に使用されるポンプは、通常、ポ
ンプのスピードが上るにつれて多量の流量を吐出する。
あるポンプは所定のスピードまで流量を増し、その後所
定のスピード以上のポンプスピードになると略一定の流
量を吐出する。かかる流体特性は異なるポンプ構造によ
り達成されている。代表的ポンプ構造は米国特許第4,01
4,630号、同第3,817,266号および米国特許第4,516,918
号に示されている。各ポンプを駆動するには一定量のエ
ネルギが使用される。パワーステアリングポンプを駆動
するために可能な限りエネルギーを使用しない操舵系を
提供するのが望ましいことは明らかである。
更に、液圧動力補助操舵系に電子要素を使用することに
大きな関心が集まっている。公知の操舵系はステアリン
グモータへ流れる流体の方向及び流量の両者を制御する
電気起動弁を含んでいる。かかる弁は高流量、高圧力で
作動しなければならず、結果的には、実質的な流体力が
働らいている。その結果、弁を移動させるソレノイド又
は他の手段が比較的大きくなければならず、高い動力を
要求する。
また、作動条件によっては、パワーステアリングポンプ
は高圧力下で流体を供給することが要求されることもあ
る。時には、該ポンプの圧力が極めて高くなる。例え
ば、車輪が回転のために大きな抵抗を受けるとき、小さ
なエンジンを止めてしまうような大きなエンジン負荷を
招く。圧力制限弁はポンプにより発生するそのような高
圧力を避けるために使用される。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述の如き従来技術ではポンプに要求さ
れるエネルギーが大きく、従って、大型のポンプが必要
であり、又ポンプへの負荷が大きくポンプが故障しがち
であるという欠点があった。又、従来技術は方向制御弁
を移動するのに大きな力を必要とする欠点があった。
本発明の目的は上述の如き従来技術の欠点を改善したパ
ワーステアリングモータの制御装置を提供することにあ
る。
課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために、第一の発明では、操舵作
動中に操舵すべき操向輪を旋回させるパワーステアリン
グモータの作動を制御する制御装置において、加圧流体
を供給するポンプと、該ポンプのために流体を収容する
リザーバと、該リザーバから前記ポンプへ流れる流体の
流量を変えるように移動可能な入口弁部材と、操舵作動
中、前記ポンプの中に流れる流体の流量を変えるように
前記入口弁部材を移動する制御手段と、前記リザーバと
前記ポンプの入口との間に介在されて前記ポンプの出口
の圧力を制限する圧力制限弁手段と、ステアリングホイ
ールの回転速度を検知する感知器とを備え、前記圧力制
限弁手段と入口弁部材とは直列に連通され、前記感知器
は前記ステアリングホイールの回転速度を表示する信号
を前記制御手段に向け、該制御手段は、ステアリングホ
イールの回転速度が増加するにつれて前記ポンプからの
流体の流量を増加するように前記入口弁部材を移動すべ
く作動可能であることを特徴とする。又、第二の発明で
は操舵すべき車輪を旋回させるパワーステアリングモー
タの作動を制御する制御装置において、加圧流体を供す
るポンプ。
該ポンプに供給される流体を収容するリザーバ、 該ポンプと流通状態で接続し、かつ流体の流れを該ポン
プから該パワーステアリングに導びく働きをする方向制
御弁組立体、 該ポンプから該方向制御弁組立体へ流れる流体の流量を
変化させる働きをする入口弁部材、及び電気的な制御手
段を含み、該制御手段は、パワーステアリングモータの
作動を可能にするために該方向制御弁組立体を起動させ
ることができ、且つ該方向制御弁組立体の起動の後に、
該方向制御弁組立体とパワーステアリングモータに導か
れる流体圧力を増加させるように該入口弁部材を起動す
るようにしたことを特徴とする。
上述の第一の発明では、入口弁部材はリザーバからポン
プへ流れる流体をステアリングの回転に応じた必要最小
限の流量にすることができる。ポンプを駆動するために
要求される動力は流量に関係する。例えば該ポンプの流
量を最小にすることにより、該ポンプはほとんど作動せ
ず、かつ該ポンプを駆動するために要求される動力は低
くなる。車の操舵起動、即ち、ステアリングホイールの
回転の開始の際に、入口弁部材が操舵要求に従って開口
し、該ポンプへ流体を流すようにする。
又、第一の発明によれば、入口弁部材はステアリングホ
イールの回転速度の関数として開口する。そのようにし
て、ステアリングホイールが操舵中に早く回転すればそ
れだけ入口弁部材が大きく開口して該ポンプへ流れる流
体の流速を早くする。圧力制限弁手段は、また、該ポン
プへ流入する流体の流量を絞るためめに働き、該ポンプ
の出口の流体の圧力が予定した最高圧力に達したときに
起動する。
上述の第二の発明によれば、方向制御弁組立体はポンプ
の圧力が比較的低く、且つこの弁にかかる流体力も、ま
た、低いときに移動するように構成されている。特に、
方向制御弁組立体は入口弁部材の起動によって方向制御
弁組立体に圧力がかかる前に起動する。そのようにして
該方向制御弁組立体を移動させるのに例えばより小さな
ソレノイドを使用することができる。
実施例 操舵すべき車輪、即ち操向輪12、14(第1図)を旋回
(操舵)させるパワーステアリング装置10が第1図に概
略的に表わされている。このパワーステアリング装置10
はステアリングハンドル即ちステアリングホイール43と
このステアリングホイールの操舵作動、例えばその回転
速度を感知する感知器50とを有する。
運転手がステアリングホイール43を回転させるとき、操
舵すべき車輪即ち操向輪12、14とそれらが接触する地面
との間に生ずる操向輪の旋回に対する摩擦抵抗がステア
リングコラムにトルクを発生する。このトルクは、ステ
アリングホイールと直列にステアリングコラム52内に位
置するねじり棒44(第1図及び第8図参照)に作用す
る。感知器50はねじり棒44に連結されている。感知器50
はねじり棒のたわみを電子的に感知する感知器である。
この感知器50はねじり棒44のトルクに関する信号を発生
する。従って、このたわみあるいはトルクによってステ
アリングホイールの回転速度あるいはその回転状態を感
知することができる。この信号は引込線56、58により制
御手段、即ちマイクロプロセッサ又は電子制御ユニット
60(第1図)に伝送される。その信号はねじり棒44のね
じれの方向と量とを表示する。ねじり棒44のねじれの方
向と量とはステアリングホイールの方向及びねじり棒に
与えられるトルクに関係する。
他の入力を電子制御ユニット60に通信してもよい。例え
ば、他の入力の1つとして車のスピードがある。電子制
御ユニット60は信号を受信し、処理し、入口弁部材22に
伝送し、そしてねじり棒44のたわみ応答してポンプ即ち
ポンプ組立体18からの流れを制御する。この流れ制御は
以下に説明する。
ポンプ組立体8はリザーバ20と流通状態で接続されてい
る。ポンプ組立体の入口は圧力制限手段、即ち圧力制限
弁21、入口弁部材22及び導管24を制限する圧力(高圧リ
リーフ)を有する。ポンプ組立体18または導管32を介し
て方向制御弁組立体28と流通状態で接続している。方向
制御弁組立体28は通常は開いており、一対の導管38,40
を介してパワーステアリングモータ36と流通状態にあ
る。方向制御弁組立体28はまた流体戻り導管42を介して
リザーバ20と流通状態にある。
ねじり棒44(第8図)のたわみの結果、電子制御ユニッ
ト60(第1図)から引込線61、62を越えて方向制御弁組
立体28へ操舵方向信号が伝送される。この信号は方向制
御弁組立体28を初期の通常の開口状態(第1図)から作
動させ、そこで導管38、40が両方ともポンプ組立体18と
流通状態で接続して作動状態(第2図又は第3図)にな
る。方向制御弁組立体28が作動するとき、導管38又は40
の1つがステアリングコラムの回転方向に従ってポンプ
組立体18と接続し、の導管は流体戻り導管42を介してリ
ザーバ20と接続する。
ねじり棒44が反時計方向にねじれる場合には、方向制御
弁組立体28が第1図の初期状態から第3図に示した左回
り状態へ作動する。次に、ポンプ組立体18からの流体が
方向制御弁組立体28、導管38を通してモータシリンダ室
64へ注がれる。モータシリンダ室64へ流れる流体はピス
トン66を右方向(第1図で見て)へ移動し、操行輪12、
14の回転を助ける。ピストン66が右方向(第1図で見
て)へ移動するにつれて、流体はモータシリンダ室68か
ら導管40及び方向制御弁組立体28を介して流体戻り導管
42へ流出される。
逆、ねじり棒44が時計方向へねじれる場合には、方向制
御弁組立体28は第1図の開始状態から第2図の右回り状
態に起動する。この時、導管38は流体戻り導管42に方向
制御弁組立体28を介して連結される。ポンプ組立体18か
らの高圧流体が導管40からモータシリンダ室68へ導かれ
る。モータシリンダ室68へ流れる流体はピストン66を左
方向(第1図で見て)へ移動して、操向輪12又は14を回
転させる、流体はモータシリンダ室64から導管38を通っ
て流出する。
本発明の特徴の1つによれば、ポンプ組立体18(第1
図)からパワーステアリングモータ36へ流れる流体の流
れは方向制御弁組立体28と独立に入口弁部材22によって
制御される。ステアリングホイール43が回転しないとき
は、入口弁部材22は制御位置にあり、ポンプ組立体18へ
流入する流体の流れを絞り、最少限にする。具体的に
は、入口弁部材22がこの位置にあるときには、リザーバ
20から少量の流体漏れが生じて、導管24を通りポンプ組
立体18に流入する。該ポンプ組立体(潤滑の目的のため
の)及び液圧回路の他のものは常に加圧流体を含んでい
なければならない。そこで、入口弁部材は常にこの少量
の流出をポンプに与える。従って、入口弁部材22がその
制限位置にあるときは、ごく少量の流体だけがポンプ組
立体18によって押し出される。そのためポンプ組立体を
駆動させるにはほとんど動力を必要としない。
上記の如く、ねじり棒44のたわみの際には、電子制御ユ
ニット60からの信号が方向制御弁組立体28を作動して流
体の流れをモータシリンダ室64又は68へ注ぐ。ほとんど
同時に、電子制御ユニット60が制御信号を引込線74及び
76へ伝送して入口弁部材22を開き、より多量の流体をリ
ザーバ20からポンプ組立体18へ流す。流体は圧力を加え
られてポンプ組立体からすでに起動している方向制御弁
組立体28へ流出される。この圧力流体が流れをステアリ
ングホイール43の回転の方向に従って2つのモータシリ
ンダ室64又は68のうちの1つに送る。
ねじり棒が続いてねじれる場合には、電子制御ユニット
60が、入口弁部材22が開口する度合を増加させる。その
ため、入口弁部材22を通ってポンプ組立体18へ流れる流
体の流量とポンプ組立体18から方向制御弁組立体28を通
ってパワーステアリングモータ36へ流れる流体の流量と
の比率はねじり棒44のねじれに比例する。
また、操舵中に、入口弁部材22は、好ましくはポンプ組
立体18からパワーステアリングモータ36へ流れる流体の
流量を車のスピードの逆関数として制御する。車のスピ
ード感知器80は引込線82、84を通って電子制御ユニット
60に接続されている。車の速度が遅いときは、操向輪1
2、14を回転させるのは困難であり、ステアリングホイ
ールに対する完全な液圧補助が望ましい。そのように、
遅いスピードでは電子制御ユニット60は車のスピード感
知器80からの入力に応じる入口弁部材22の起動に影響を
与えない。車の速度が予定の最低限を越えて上ると、電
子制御ユニット60によって入口弁部材22がポンプ組立体
18へ流れる流体の流れを絞る。この結果、車のスピード
上昇に従って操舵に利用していた動力補助が減少する。
これは、操向輪12、14が早いスピードで回転するのを容
易にし、操向輪の回転に必要な動力補助を減少又は不要
とする。
ステアリングギヤセット90aはねじり棒44からステアリ
ングコラム52に接続された入力シャフト92を持つ。その
ようにして、手動のステアリングギヤが、例えば予定さ
れた最高速度以上のとき又はポンプ組立体18がない場合
に動力補助を伴なわずに車を操舵するために設けられて
いる。方向制御弁組立体28が通常に開くので、モータシ
リンダ室64、68は互いに流通状態にある。これによって
ピストン66が最少限の抵抗で手動のステアリングギヤ90
aにより移動することができる。手動のステアリングギ
ヤ90aは、他のタイプのステアリングギヤでも使用でき
るが、周知のラック・ピニオンタイプを持つものが良
い。
入口弁部材22が存在しない場合、ポンプ組立体18から流
れる出力流は第4図の実線87により示した方法で変化す
る。従って、エンジンをスタートする際に、ポンプ出力
は第4図に符号88で示した流量に迅速に上昇する。この
流量は第4図にN1で示したエンジンのアイドルスピード
前に得られる。エンジンの作動速度が高くなるにつれ
て、ポンプの出力は第4図に符号88で示した出力で実質
的に一定に維持される。注目されるべきことは、第4図
のカーブ87は図示の目的のためにかつ特定の動力制限ポ
ンプを念頭において示されているが、ポンプ組立体18の
出力が第4図に示したそれよりもいくらか異なって変化
することもあり得る。
操舵作動をしない場合には、入口弁部材22が第4図の実
線の第一部分と点線の曲線89により示した様にポンプ組
立体18に流れる流体の流れを制限する。そのようにし
て、ポンプのスピードが第4図でN1で示したエンジンの
アイドルスピード以上であるときには、入口弁部材22は
ほとんど閉鎖した位置にあって、リザーバ20からポンプ
組立体18へ流れる流体の流れに最大の制限を加える。そ
のため、ポンプ組立体18からの流れは最少限となり、操
舵作動がなされるまで第4図にQ1で示した相対的に低い
流量になる。
第5図は操舵作動中のポンプ出力を示す理論曲線であっ
て、ポンプ組立体18がエンジンのアイドルスピードN1
上で作動し、車のスピード信号によってのも制御される
そとを仮定している。上記したように、車のスピード感
知器80は電子制御ユニット60と共働して入口弁部材22の
作動がポンプ組立体18から流れる流体の流れを緩やかに
する。車のスピードが選定されたスピード、例えば時速
5マイルを越えるにつれて、車のスピード感知器80と電
子制御ユニット60の信号は入口弁部材22がリザーバ20か
らポンプ組立体18へ流れる流体の流れを第5図に曲線90
で表わしたように絞るようにする。曲線90は車のスピー
ド感知器によりポンプ出力流が操舵作動中、他のいかな
る制御信号からも独立に変化する状態を表わす理論曲線
である。
車のスピードが時速5マイルから時速40マイル(第5
図)に上るにつれて、車のスピードセンサ80及び電子制
御ユニット60からの信号は入口弁部材22を作動してポン
プ組立体18から相対的に低い待機流体量Q1までに段々絞
っていく。車のスピードが時速40マイルを超えて高くな
るにつれて、この低い待機流体の流量が維持される。時
速5マイルと40マイルという特定の速度は本発明を明確
にするために説明されたものであって、望むならば他の
スピードであってもよい。時速5マイル未満のスピード
ではスピード感知器80からの信号は入口弁部材を制御し
ない。
予め定めたスピード、例えば、時速5マイルを超える、
及びもう1つのスピード、例えば時速40マイル未満のス
ピードで操舵作動している間、入口弁部材22はねじり棒
44の曲げと車のスピードの関数となる程度まで開く。そ
のようにして、ねじり棒がわずかに曲げられる場合には
電子制御ユニット60により入口弁部材22が第6図に曲線
91で示した流体の流れまで曲線90(第5図)により示し
た流体の流れを絞る。ねじり棒が更に曲がると、入口弁
部材22がポンプ組立体18へ流体の流量を絞る程度は減少
し、この流量は曲線90と同一スピードの流量値に近づく
がそれを超えない。
車が第6図にV1で示したスピードで移動しているとき、
ステアリングホイール43を回転してねじり棒44がわずか
に曲がると、入口弁部材22が作動して流体の流れを第6
図にQ1で示す流量まで絞る。このねじり棒のねじれがい
くらか増大すると、入口弁部材22の絞り効果は減少し、
そのために流体がQ2で示した流量でポンプへ流れる。ね
じり棒のねじれが増大する場合には、入口弁部材の絞り
効果はQ3又はQ4で示したような流体の流量まで増大す
る。予め定めたスピード、例えば、時速40マイルを超え
るスピードで入口弁部材はねじり棒のトルクを感知する
感知器50ではなく車のスピード感知器80により制御さ
れ、流量はQ1に維持される。
ポンプ組立体18は一対の対向する流入室102、104を有す
るだ円を形成する半径方向内周面100を備えたカムリン
グ98を含む。このカムリング98のだ円状の内周面100も
一対の対向する吐出室106、108を形成している。吐出室
106と流入室104との間にはシーリング部が設けられてい
る。吐出室108と流入室102との間にもシーリング部が設
けられている。
円筒状のロータ112がカムリング98の内側に配設されて
このカムリング98によって囲撓されている。ポンプ要素
即ちスリッパー116はロータ内に摺動設置され、カムリ
ング98の内周面100とシール係合するように放射状に外
側に付勢されている。ポンプ要素116はカムリング98及
び端板(図示せず)と共働して一連のポンプ室又は作動
室120を形成する。ポンプ室120は流体及び/又は空気を
収容し、駆動シャフト124の回転の際にロータ112が反時
計方向(第1図に示したように)に回転するにつれてカ
ムリング98により形成された円筒状の通路に沿って移動
する。
液体がリザーバ20から導管24、入口弁部材22、圧力制限
弁21及びポンプ組立体18に形成された入口通路128を通
過して流入室102、104へ供給される。ポンプ室120の各
々が流入室102、104の一方に沿って移動するにつれて、
ポンプ室を形成するポンプ要素116は半径方向外側へ移
動し、ポンプ室はその中の圧力を減少させるために膨張
する。ポンプ室120の流入室102の圧力減少は流体を入口
弁部材22及び入口通路128からポンプ室へ導く。
各ポンプ室120がカムリング98内の通路に沿って移動を
続けるにつれて、ポンプ室は引き続き流入室102又は104
の1つから吐出室106又は108の1つへ移動する。ポンプ
室120が吐出室106又は108に沿って移動するにつれてポ
ンプ要素、即ちポンプ室を形成するスリッパー116は半
径方向に内面へ付勢される。従って、ポンプ120の容積
は減少して流体圧力を増加する。加圧された流体はポン
プ室120から吐出室106、108に沿って設置された1又は
2以上の一連の出口へ流れる。これら出口は開口30を介
して圧力制限弁21と流通状態に接続されている。
ポンプ組立体は、米国特許第4516918号に開示されたよ
うに構成するのが好ましい。しかしながら、ポンプ組立
体18はこの米国特許に示された構成以外の構成であって
もよい。
入口弁部材22は第7図に概略的に図示されている。入口
弁部材22は、引込線74、76により電子制御ユニット60に
電気的に接続されたソレノイドコイル136により作られ
た磁界により移動するプランジャ134を含む。入口弁部
材22が最高の流量制限位置にあるときに、円錐台状先端
142が円錐台状の弁座144と係合して、導管24から流入口
148を通り、ポンプ組立体18内の入口通路128の流入室10
2、104と流通状態に接続された導管150、152へ流される
流体の流れを止める。上記した最少流は若干の流れをプ
ランジャ134へ流通させる小さな溝142aによって行なわ
れる。
ソレノイドコイル136は電子制御ユニット60内の電気駆
動回路によって付勢される。この駆動回路はソレノイド
コイルをパルス調節する。該パルス(振動)の反復時間
はプランジャ134がスプリング164の付勢に抗して開く程
度を決定する。プランジャ134が駆動信号によって座144
から離される距離はパルスの平均有効電流又は反復時間
に依存するであろう。振動の振幅は、プランジャ134が
パルスに応答してほんのわずかに振動する閉口状態を保
つに足りる大きさである。
ねじり棒44がねじれ、車のスピードが予定したスピード
を下まわるとき、制御ユニット60は振動のデューテイサ
イクルを増加して、プランジャ134が座144から離される
距離を増加する。大きな開口は入口弁部材22の絞り効果
を減少させて、リザーバ20からポンプ組立体18へ流れる
流体の流量を上昇させる。ねじり棒44のねじれが減少す
るとき、電子制御ユニット60は振動のデューティサイク
ルを減少し、そのためスプリング164がプランジャ134を
下方に(第7図で見て)、に移動させて入口弁部材22の
絞り効果を増大させる。
圧力制限弁21(図示せず)はリザーバ20、入口弁部材22
及びポンプ組立体のポンプ室120と流通状態で接続され
ている。ポンプ組立体18の流出圧力が予定された圧力に
近づくとき、通常は開いている圧力制限弁21が液圧アク
チュエーター166により閉鎖状態に向って起動して、開
口領域を制限し、そのためにリザーバからポンプ組立体
18のポンプ室120へ流れる流体を制限する。
圧力制限弁21が起動して、操向輪12、14の移動に対する
抵抗が予定水準に達したときにポンプ組立体18のポンプ
室へ流れる流体を制御する。そのようにして、パワース
テアリングモータ36が行程状態の端部に達するとき、即
ち、操向輪12、14が最外方に旋回したとき、圧力制限弁
21はポンプ組立体18の流出圧力を予定圧力未満に維持す
るために起動する。これは車のエンジン負荷を減少し
て、エンジンのより均一なアイドルスピードを促進す
る。圧力制限弁21は入口弁部材22から下方へ流れるよう
に図示されているが、圧力制限弁21が入口弁部材22より
上方に配置されていてもよい。
方向制御弁組立体28はオン・オフ弁機能を持つ。圧力調
整、流量調整、又は絞り機能はもたない。この方向制御
弁組立体28は(第1図)はその中に室又は空腔を有する
ハウジング172を含む。空腔174はポンプ組立体18からの
圧力流体を受ける流入口176を有する。流入口176からパ
ワーステアリングモータ36へ流れる流体は第一の流出口
178と第二の流出口180を通り、第一の弁部材、即ち弁部
材184及び第二の弁部材、即ち右方の弁部材186により制
御される。
第一の弁部材、即ち弁部材184は、信号で電子制御ユニ
ット60から引込線61に受信されるとき、スプリング192
の付勢に抗して第一のアクチュエータ手段、即ちソレノ
イド194により開口位置又は開始位置(第1図の状態)
から移動される。同様に、第二の弁部材、即ち弁部材18
6は、信号が電子制御ユニット60から引込線61に受信さ
れるとき、スプリング198の付勢に抗して第二のアクチ
ュエータ手段、即ちソレノイド196により開口位置又は
開始位置(第1図の状態)から移動させられる。信号を
方向制御弁組立体28へ伝送する前に、電子制御ユニット
60が信号を入口弁部材22に伝送して、ポンプ組立体18へ
流れる流れを絞る。そのため、ポンプ出力及び結果とし
て圧力は減少する。そのようにして、弁部材184、186
が、ステアリング運転の開始の際にソレノイド194、196
により移動させられるとき、空腔174内の流体圧力は相
対的に低くなり、そのため弁部材を比較的に小さなソレ
ノイドにより容易に移動することができる。
通常、即ち、ステアリングホイール43の回転により操舵
作動の開始前には、方向制御弁組立体28は第1図に示し
た開始、即ち未起動状態にある。弁部材184上の円錐台
形ランド204は弁座206から離間され、そのために流体圧
力は流入口176から第一の流出口178へ伝えられる。同様
に、弁部材186上の円錐台形ランド210は弁座212から離
間され、流体圧力を流入口176から第二の流出口180へ伝
えられる。
方向制御弁組立体28が第1図の開始位置即ち未起動状態
にあるとき、弁部材184上の第二の円錐台形ランンド216
は弁座218と係合して、流出口178と流体戻り導管42と流
通状態にある戻り口222との間の流体の流れを止める。
同様に、弁部材186上の第2の円錐台状ランド226は弁座
228と係合して、第2流体戻り口230への流体の流入を止
める。そのために、流入口176は第一および第二の流出
口178、180を介してモータ円筒室64、68と流通状態にあ
る。
流通通路234、236は弁部材184、186を通って延びる。該
通路234、236は流体圧力を空腔174からスプリング室23
8、240へ導き、弁部材184のためには第2図に、弁部材1
86のためには第3図に示した起動状態にあるときの弁部
材を横切る流体圧力を実質的に調整する。
低い車速で、車を右へ操舵するためにステアリングホイ
ール43を回転すると、入口弁22が開き、ポンプ組立体18
からの流体の流量を上昇させる。そのすぐ後で、方向制
御弁組立体28が第1図の未起動状態から第2図の起動状
態へ作動して、流体のの流れをポンプ組立体18からモー
タシリンダ室68(第1図)へ送る。
方向制御弁組立体を第2図の右回転状態に作動させるに
は、ソレノイド194を付勢して弁部材184を第1図の開始
即ち開口位置から第2図の閉塞即ち起動位置へ移動させ
る。ランド204が弁座206と係合して、流体が流入口176
から第一の流出口178へ流れるのを止める。また、弁部
材184上のランド216は弁座218から遠ざかる。従って、
ポンプ室64(第1図)から流出する流体は導管38を通っ
て弁座218と戻り口222とを通過し、流体戻り管42へ流れ
る。
弁部材184が第2図の閉塞状態へ移動するとき、該ポン
プからの流体は弁部材186上の弁ランド210を通過してモ
ータシリンダ室68(第1図)へ流れる。これにより、ピ
ストン66が左方(第1図で見て)へ移動して、運転者が
操向輪12、14を右方へ旋回させるのを助ける。ピストン
66の移動速度はポンプ組立体18から方向制御弁組立体28
を通ってパワーステアリングモータ36へ流れる流体の流
量を制御する入口弁部材22により調節される。
操向輪の左旋回を開始させるためにステアリングホイー
ル43を回転する際に、方向制御弁組立体を第1図の開始
状態から第3図に示した起動状態へ移動する。そのよう
にして、制御ユニット60はソレノイド196を付勢して、
弁部材186上のランド210移動させ、弁座212と係合す
る。これによって、流体が流入口176からモータ流出口1
80へ流れるのを閉塞する。弁部材186の移動は弁部材186
上のランド226を弁座228から離し、流体が第二の流出口
180から流体戻り管42と流体状態にある流体戻り口230へ
流れるのを可能にする。
弁部材184は開口状態を維持し、そのためにポンプ組立
体18から流入口176を流通する流体のすべてが弁部材184
上のランドを回って第一の流出口178とモータシリンダ
室64(第1図参照)へ流れる。これによって、ピストン
66を右方(第1図で見て)へ移動して、運転者が操向輪
12、14を左方へ旋回するのを助ける。
ピストン66が右方(第1図で見て)へ移動するにつれ
て、流体はモータシリンダ室68から導管40へ放出され
る。この流体は弁部材186上の解放したランド226(第3
図)を回って流体戻り管42へ流れる。ピストン66の移動
速度は、ねじり棒44の曲げの関数として入口弁部材22に
よって制御されるポンプにより供された流体量により制
御される。
ステアリングホイール43が回転するとき、ステアリング
コラム52が回転する。ステアリングコラム52は、同様に
回転する継手部材300(第8図)に接続されている。継
手部材300はカルダン(Cardon)継手(図示せず)を介
してステアリングコラム52に機械的に接続されている。
継手部材300は部分的にカルダン継手(図示せず)によ
ってステアリングギヤ入力シャフト92(第1図)に取り
付けられている継手部材302(第8図参照)を取り囲ん
でいる。ステアリングギヤ入力シャフト92は駆動するた
めにピニオンギヤ(図示せず)に接続される。このピニ
オンギヤはラックの歯(図示せず)とかみ合う小歯車で
ある。パワーステアリングモータ36は該ラックに機械的
に接続されている。そのために、ピストン66の移動は該
ラックを駆動させる。
ねじり棒44は継手部材300、302の間に設置されている。
ねじり棒の一端は継手部材300にピンで止められ、その
他端は継手部材302にピンで止められている。ねじり棒4
4は継手部材300、302と同軸に配設されている。
ステアリングホイール43が回転し、該ピニオンギヤの回
転に対する抵抗が低くなるとき、例えば操向輪即ち車輪
が氷上にある場合、ねじり棒44は実質的な曲げを伴なわ
ずにピニオンを駆動する。従って、トルクはステアリン
グホイール43からねじり棒44を通ってステアリングギヤ
入力シャフト99へ伝達され、ピニオンの回転と操向輪1
2、14を枢動させるラックの移動を有効にする。即ち、
車が手動で操舵され得る。
しかしながら、操向輪12、14の旋回に抵抗がある場合に
は、継手部材300、302との間で相対回転が生じ、ねじり
棒44が曲げられる、即ち、ねじられる。ねじり棒44のほ
じれ量とねじれ方向とはねじり棒の感知器50(第9図)
により感知される。
第9図に示したねじり棒たわみ感知器50は『ホール(Ha
ll)効果装置』310と一対の磁石311、312を含む。一対
の磁石311、312は継手部材302の部分315の上に担持され
ている。部分315は継手部材300の対向脚部316、317間に
突出している。ホール効果装置310は継手部材300に取り
つけた平板318に担持されている。
磁石311はホール効果装置310に面するS極を持つ。磁石
312はホール効果装置310に面するN極を持つ。これらの
磁石がホール効果装置310に関連して移動するとき、電
子制御ユニット60に送られる信号が作られる。その信号
がねじり棒44の回転方向とねじれ量、即ち、ねじり棒の
一端に対応する他端の角移動量とねじり棒のねじれ方向
を表示する。磁石311がホール効果装置310の方向へ移動
し、磁石312がホール効果装置から離れるときに、ホー
ル効果装置はねじり棒がねじれない場合の電圧出力に対
応する正の電圧出力を持つ。逆に磁石312がホール効果
装置210に向って移動し、磁石311がホール効果装置から
離れるとき、ホール効果装置は、ねじり棒がねじれない
場合の電圧出力に対応する負の電圧出力を持つ。
上記に開示した装置の作動は明瞭である。操舵作動、即
ち、ステアリングホイールを回転する場合において、ね
じり棒44がねじれる場合には、信号がねじり棒の感知器
50により作られる。その信号はねじれの大きさとねじり
棒のねじれ方向を表示する。その信号が方向制御弁組立
体28と入口弁部材の両方を起動させる電子制御ユニット
60へ通じる。入口弁部材22はねじり棒のねじれ量に従っ
てリザーバ20からパワーステアリングモータ36へ流れる
流体の流れを制御する程度まで起動する。そのようにし
て、入口弁部材22がポンプ組立体18からの流体の流量を
制御し、それによってパワーステアリングモータ36の移
動量を制御する。起動したとき方向制御弁28はパワース
テアリングモータ36に流れる流体の流れ方向を制御す
る。
パワーステアリングモータ36が作動するにつれて、ステ
アリングギヤ90aを形成するラックとピニオンギヤのセ
ットがシャフト92の回転を有効にし、ねじり棒のねじれ
を解く。ねじり棒のねじれが解かれるにつれて入口弁部
材22は方向制御弁組立体28へ流れる物体の流れを絞り、
方向制御弁組立体28の室174内の圧力を減少する制限位
置の方へ移動する。
結果として、ステアリングホイール43が再び起動する場
合には、方向制御弁組立体のソレノイド194、196の夫々
が、そのとき相対的に低い圧力になる空腔174内である
圧力に対して各弁部材を移動させる。そのようにして、
ソレノイド194、196は比較的低い圧力に対して弁部材を
移動させる必要があるだけであるから比較的小さくてよ
い。
感知器50と電子制御ユニット60の制御回路の概略図は第
10図に図示されている。
ステアリングホイール43の回転の際に、ねじり棒44がね
じれ、磁石311、312がホール効果装置310に関連して移
動する。ステアリングホイール43を右方方向へ回転させ
るとき、磁石311、312は中心0点から第10図に示した時
計方向に移動する。磁石311、312が中心位置から時計方
向へ移動するにつれて、ホール効果装置が上昇的に正の
出力電圧を持つ。逆に、ステアリングホイールを左方へ
回転させるときは、磁石311、312は中心位置から第10図
に図示した反時計方向へ移動する。磁石311、312は中心
位置から反時計方向へ移動するにつれて、ホール効果装
置310は下降的に正の出力電圧を持つ。
ホール効果装置310から伝送された電圧信号の絶対大き
さは、ステアリングホイール43の回転の際に、ねじり棒
43がねじれる程度、そしてそのためにステアリングホイ
ール43に加えられたトルク量を表示する。該電圧が0位
置電圧から上昇するか下降するかはステアリングホイー
ルの回転方向を表示することになる。ステアリングホイ
ール43が右方へ回転するときは、ホール効果装置310か
らの電圧信号が下降的に正になる。ステアリングホイー
ルが左方へ回転するときには、ホール効果装置310の電
圧信号は下降的に正になる。ホール効果装置310を使用
するのが好ましいけれど、他の公知の装置を使用してス
テアリングホイール43の回転の際に出力信号を作っても
よい。
ホール効果装置310の電圧信号は電子制御ユニット60内
の方向識別器272に伝送される。方向識別器272は電圧信
号の標示に応答して、ソレノイド194又は196のいずれか
を付勢する。そのようにして、ステアリングホイールの
右方向への回転の際に、方向識別器272に伝導された電
圧信号は0位置に比較して正であり、ソレノイド194は
付勢されて方向制御弁組立体28を第2図に対応する右旋
回状態に作動させる。逆に、ステアリングホイールの左
方向への回転の際には、方向識別器272に伝導された電
圧信号は0位置と比較して負であり、ソレノイド196は
付勢されて方向制御弁組立体を第3図に対応して左旋回
状態に起動する。
ホール効果装置310の電圧信号の絶対大きさは、左右い
ずれかの回転の間、ステアリングホイールに加えられる
トルク量を表示する。ホール効果装置310からの出力信
号は絶対大きさ検出器278に伝導される。絶対大きさ検
出器278は常に正の信号を備え、ホール効果装置310から
伝送される信号の大きさに対応する大きさを持つ。
絶対大きさ検出器278と車のスピード感知器80からの出
力は総合網に伝送される。車のスピード感知器80からの
信号は負の信号を持ち、絶対大きさ検出器278からの正
の信号から減算される。車のスピード感知器88から総合
網282に伝送された負の信号の大きさは車のスピードが
上るにつれて上昇する。
総合網282の出力は増幅器284とデジタル変換機286のア
ナログに伝送される。デジタル変換機286のアナログの
出力は、パルス発生器290から均一パルスの連続流を受
信するパルス幅調整回路288を制御するたまに使用され
る。パルス幅調整回路288の出力パルスは総合網282から
伝送された信号の大きさに対応する幅を持つ一連のパル
スである。パルス幅調整回路288のパルスは先に説明し
たように入口弁部材22を起動させるために使用される。
第1図〜10図に図示した本発明の実施態様において、入
口弁部材22は、ねじり棒44のねじれの関数として、パワ
ーステアリングモータ36へ流れる流体の流れを制御し、
調整する。第11図に示した発明の態様において、入口弁
部材22はステアリングホイール43の回転速度の関数とし
てパワーステアリングモータ36に流れる流体の流れを調
整する。第11図に開示した発明の態様は第1〜10図に示
した発明の態様の要素と同じである多くの要素を有して
いるので第11図に示した発明の態様の要素の多くは省略
されている。しかしながら、第1〜10図の態様における
と同様の要素を表わす箇所には同様の数字を用いて同様
の要素を表わし、混同を避けるために第11図の数字の後
には『a』とつけた。
第11図の態様において、操向輪を旋回させるパワーステ
アリング装置10aは車のステアリングコラム52aに接続さ
れた感知器250を含む。ステアリングホイール43aの回転
の際に、感知器250が制御信号を第1図の電子制御ユニ
ット60と同様の電子制御ユニット60aに伝送する。感知
器250はステアリングホイール43aの回転スピードと該ス
テアリングホイールの回転方向の変化を検出する。従っ
て、ステアリングホイール43aの回転の際には、感知器2
50が信号をリード56aと58aを通ってステアリングホイー
ル43aの回転方向と回転スピードとを表示する電子制御
ユニット60aへ伝送する。
ステアリングホイール43aが回転するとき、電子制御ユ
ニット60aは第1図の入口弁部材22に対応する入口弁部
材の作動を可能にし、第1図に関して説明したように、
ポンプ組立体とパワーステアリングモータへ流れる流体
の流量を変化させる。ステアリングホイール43aを回転
するスピードが大きければ、リザーバからパワーステア
リングモータへ流れる流体の流量を増大させるために入
口弁部材が開口する程度はそれだけ大きくなる。ポンプ
組立体、入口弁部材、方向制御弁組立体、及びパワース
テアリングモータは第11図に示されていないけれども第
1図に示したと同様の要素が第1図に関して説明したと
同様に第11図に表わした要素に連結されていることが理
解されなければならない。
第12図に示したように、方向制御弁組立体の入口弁部材
22はポンプケーシング部材400内のポンプ組立体18のカ
ムリング98上に取り付けられている。入口弁部材22は、
入口402を通ってリザーバ20と流通状態で接続してい
る。流体は入口402から、カムリング98を回り、シール4
06により出口室405から分離している環状入口室404へ流
れる。
入口弁部材22は、又、カムリング98内に形成された通路
410を通って圧力制限弁21と流通状態で接続する。概ね
円筒状の通路410はカムリング98の中心軸と駆動シャフ
ト124の回転軸に平行に延びている中心軸を持つ、圧力
制限弁21は入口通路411(第12図)を通ってポンプ組立
体18のポンプ室120と流通状態で接続されている。
入口弁部材22は圧力制限弁21の上流に位置する。そのよ
うにして、流体は、圧力制限弁21を流れる前に入口弁部
材22を流れる。弁の調整は、流れが入口弁部材を通る前
に圧力制限弁を流れるように変えることができる。
入口弁部材22はカムリング98と固定的に接続する端部41
6を持つ平坦なリード弁414(第13図参照)を含む。リー
ド弁414の反対端部418はカムリング98から自由に離れ
る。小さな円形開口422がリード弁414に設けられている
ので、リード弁が第13図に位置にあるときは若干の流体
が入口弁部材22を通って流れる。この少量の流体の流れ
はポンプ組立体18の部品を潤滑にし、該系の最少待期圧
力と保持する流体を提供する。操舵作動の開始に先立っ
て、入口弁部材22は第12図及び第13図に図示した位置に
ある。入口弁部材22がそのような位置にあるとき、入口
室404から開口422(第13図)を通って中空円筒状のプラ
ンジャ430へ流れる流体の流れは制限される。流体は中
空プランジャ430と通路410を通り圧力制限弁21へ流れ
る。
操舵作動を行なうときは、カムリング通路410内に設置
した円筒状ソレノイドコイル414が付勢されてプランジ
ャ430を第13図の引込み位置から右方向に第14図の突出
位置へ移動させる。プランジャ430のこの移動はリード
弁414の自由端部418をカムリング98上に形成した環状弁
座438から離れさせる。リード弁414はこの動作をするた
めに屈曲する。
リード弁414が弁座438から離れるとき、入口室404の流
体はリード弁414と座438との間を流れることができる。
この流体の流ればプランジャ430の右端(第14図で見
て)に形成した複数の溝442を通ってプランンジャ430へ
入る。プランジャの溝442の流体の流れはリード弁414内
の開口422を通る流体の流れと一緒なって、パワーステ
アリング流体としての要求を満足させる混合流となる。
操舵作動中、ソレノイドコイル434は電子制御ユニット6
0内の電子駆動回路により付勢される。制御ユニット60
の駆動回路はソレノイドコイル434をパルス調節する。
該パルスの大きさはプランジャ430が第13図の引込位置
から右方へ移動する程度を設定する。勿論、プランジャ
430の右方向移動の程度は、リード弁414が弾力的に屈曲
する程度と弁座438のまわりの開口寸法を決定する。
ソレノイドコイル434のパルス調節された駆動信号は数
キロヘルツの大きさを持つことが企図されている。プラ
ンジャ434が駆動信号により第13図の収縮した位置から
右方へ移動する距離は、パルスの平均有効電流又はデュ
ーティサイクル数に依存する。パルスの周波数が非常に
高いのでプランジャ430は拡がった状態になっているこ
とが理解されなければならない。
電子制御ユニット60がパルスのデューティサイクル数を
上げるとき、リード弁が移動してプランジャ430が右方
へ(第13図、第14図で見て)移動する程度を大きくす
る。勿論、これが弁座438のまわりの開口の寸法を増加
して、入口弁部材22の絞り効果を減少させ、リザーバ20
からポンプ組立体18へ流れる流体の流量を上昇させる。
電子制御ユニット60が駆動パルスの大きさを減少させる
とき、弾性的に屈曲したリード弁414はプランジャ430を
左方(第13図)へ移動させて、弁座438とリード弁414と
の間の距離を縮め、それによって、入口弁部材22の絞り
効果を増大する。勿論、この結果、リザーバ20からポン
プ組立体18へ流れる流体の流量は減少する。
圧力制限弁21(第12図)はリザーバ20から入口通路128
及びポンプ組立体18のポンプ室へ流れる流体の流量を、
該ポンプが作動する圧力、即ち、系の圧力の関数として
制御する。そのようにして、系の圧力が予定圧力よりも
低いとき、圧力制限弁21は開口状態となり、リザーバ20
から流出し、入口弁部材22を通りポンプ組立体18のポン
プ室へ流れる流体の流れに最少の絞り効果を与える。し
かしながら、系の圧力が予定された最高の流体圧力に近
づくにつれて、圧力制限弁21は該ポンプへ流れる流体の
流量を絞るために起動する。圧力制限弁のその動作は系
の圧力を最高圧力より低く維持すれば足りる。そのよう
にして、該ポンプが過剰系圧力に対して働く必要はな
い。
このように、圧力制限弁21を利用することにより、ポン
プ組立体18を駆動するために要求されるトルクは予定さ
れた最高水準で維持される。そのようにして、パワース
テアリングモータ36は、操向輪12、14が最大範囲に回転
する行程位置の一端まで作動したとき、圧力制限弁21が
ポンプ18の作動室へ流れる流体の流量を減少させるよう
に作動する。圧力制限弁21は流れ制御弁22と反対にある
通路410の端のカムリング98上に取り付けられている。
そのようにして、圧力制限弁21は通路410により入口弁
部材22と流通状態で接続されている。圧力制限弁21の出
力は端部449内に形成した通路448を通って入口通路411
(第12図)へ流れる。
圧力制限弁21はカムリング98に固定して接続された端部
454(第15図)を持つ弾力的に屈曲できるリード弁452
(第12図、15図)を含む。リード弁452は通路410の開放
端を横切って自由端部458へ延びている。圧力制限弁21
が第15図の開口状態にあるとき、流体は通路410からリ
ード弁452内に形成された相対的に大きい円形開口464へ
流通する。この流体は端部449上に形成された固定円形
弁表面466を通過してポンプ組立体18のポンプ室へ導び
く通路448(第12図)へ流れる。
液圧アクチュエータ471はリード弁452の自由端部458と
係合するプランジャ472(第15図)を含む。プランジャ4
72はカムリング98内に形成された通路476内に設置され
ている。通路476は通路410と平行に延び、通路410に隣
接設置されている。
カムリング98内の通路476は端板449内に形成された通路
478(第12図)を通ってポンプ出口室405と流通状態で接
続されている。流体はポンプ18の作動室120から通過480
と無リード弁482を通り出口室405へ放出される。出口室
405内の流体圧力は、流体ポンプ組立体18から出口484へ
放出される圧力と同じであるから、プランジャ472(第1
5図と16図)はポンプ組立体の出口圧力と同じ流体圧力
によりリード弁452の自由端部458に対して押しつけられ
る。リード弁458の自由端はそれ自身の自然の弾性とス
プリング486により第15図に図示した開口位置の方へ付
勢される。
系の圧力が予定の最高圧力に近づくとき、ピストン472
に対する流体圧力はそれを左方向(第12図、第15図で見
て)へ付勢して、スプリング480の付勢とリード弁452の
弾性に対してリード弁452を固定弁表面466の方向(第16
図参照)へ屈曲させる。リード弁452が固定弁表面466の
方へ屈曲するとき、開口464を流通する流体の流れは絞
られ、又は制限され、それによって流体がポンプ組立体
18へ流れる量を減少する。
発明の効果 第一の発明によれば、ステアリングホイールの回転を感
知器により検知し、制御手段によってその検知に応じて
入口弁部材を制御するようにしたので、常に適量の流体
をパワーステアリングモータへ送ることができ、このた
めポンプの負担を最少限にし、且つ最小のポンプで足り
るという実益がある。又、第二の発明によれば、方向制
御弁組立体の起動後に、入口弁部材の起動を行う電気的
な制御手段を設けたことにより、より小さな力で方向制
御弁を移動することができるために、小さなソレノイド
を方向制御弁組立体に用いることができるという利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により構成したパワーステアリングモー
タの制御装置概略図、 第2図は第1図の制御装置に使用される方向制御弁組立
体の断面図、 第3図は第2図の方向制御弁組立体の断面図、 第4図はポンプスピードで変化するポンプ出力を表わす
グラフ、 第5図は車のスピード関数としてのポンプ入口制御弁の
起動の結果として操舵作動の間に変化するポンプ出力を
表わすグラフ、 第6図は車のスピード及び操向輪の回転スピードの変化
で変るポンプ出力を表わすグラフ、 第7図はパワーステアリングポンプに流れる流体の流速
を制御し、それによってパワーステアリングモータの作
動速度を制御するのに使用される入口弁の断面図、 第8図は第1図の制御装置に使用されるトルク感知器の
図、 第9図は第8図の9−9線断面図、 第10図は第1図の装置に連結した制御回路図の概略図、 第11図は本発明の第2態様の一部の概略図図、 第12図は第1図の制御装置に使用できるポンプ組立体の
断面図、 第13図及び第14図は異なる部分の一部を表わす第12図の
ポンプ組立体の一部の拡大図、 第15図及び第16図は異なる部分の一部を表わす第12図の
ポンプ組立体の一部の拡大図である。 10:パワーステアリング装置 12、14:操向輪 18:ポンプ組立体 21:圧力制限弁 22:入口弁部材 28:方向制御弁組立体 36:パワーステアリングモータ 43:ステアリングホイール 44:ねじり棒 50:感知器 60:電子制御ユニット 66…ピストン 80:感知器 98:カムリング 102,104:流入室 106,108:吐出室 116:ポンプ要素 120:ポンプ室 124:駆動シャフト 134:プランジャ 136:ソレノイドコイル 176:流入口 178,180:第一および第二の流出口 184,186:第一および第二の弁部材 272:方向識別器 452:リード弁 472:プランジャ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 119:00 (56)参考文献 特開 昭54−86134(JP,A) 特開 昭54−51132(JP,A) 特開 昭57−66071(JP,A) 特開 昭54−15232(JP,A) 特開 昭58−22760(JP,A) 特開 昭49−118127(JP,A) 特開 昭49−112325(JP,A) 特開 昭53−55828(JP,A) 実開 昭57−141167(JP,U) 実開 昭58−22374(JP,U) 特公 昭31−10420(JP,B1) 特公 昭52−39529(JP,B1) 米国特許3790307(US,A)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】操舵作動中に操舵すべき操向輪を旋回させ
    るパワーステアリングモータの作動を制御する制御装置
    において、加圧流体を供給するポンプ(18)と、該ポン
    プのために流体を収容するリザーバ(20)と、該リザー
    バ(20)から前記ポンプへ流れる流体の流量を変えるよ
    うに移動可能な入口弁部材(22)と、操舵作動中、前記
    ポンプの中に流れる流体の流量を変えるように前記入口
    弁部材(22)を移動する制御手段(60)と、前記リザー
    バと前記ポンプの入口との間に介在されて前記ポンプの
    出口の圧力を制限する圧力制限弁手段(21)と、ステア
    リングホイール(43)の回転速度を検知する感知器(5
    0)とを備え、前記圧力制限弁手段(21)と入口弁部材
    (22)とは直列に連通され、前記感知器(50)は前記ス
    テアリングホイール(43)の回転速度を表示する信号を
    前記制御手段(60)に向け、該制御手段は、ステアリン
    グホイールの回転速度が増加するにつれて前記ポンプか
    らの流体の流量を増加するように前記入口弁部材(22)
    を移動すべく作動可能であることを特徴とするパワース
    テアリングモータの制御装置。
  2. 【請求項2】車のスピードを感知し、上記制御手段に車
    のスピード信号を送る感知器を含み、該制御手段は車の
    スピードが上るにつれて上記ポンプに流れる流体の流量
    を減少させるように前記入口弁部材を移動すべく作動可
    能である特許請求の範囲第1項に記載の制御装置。
  3. 【請求項3】手動で回転するステアリングホイールと操
    舵すべき車輪を移動する機構とに接続されたねじり棒、
    該ねじり棒のねじれを感知し、かつ該ねじり棒のねじれ
    量の信号表示を上記制御手段へ指示する感知器、及び前
    記車輪が回転するにつれて該ねじり棒のねじれを解放す
    る手段とを含み、該ねじり棒は該ステアリングホイール
    の回転中にトルクが加えられた際にねじれ、該制御手段
    が上記入口弁部材の移動を可能にし、該入口弁部材が該
    ポンプに流入する流体の流れを制限する第一位置を有
    し、該制御手段が、上記ねじり棒のねじれが増加するに
    つれて上記ポンプへ流れる流体の流量を増加するように
    上記入口弁部材を前記第一位置から移動させるように作
    動すると共に、該感知器が該ねじり棒のねじれが解放し
    た状態に戻ったことを感知したとき該入口弁部材を第一
    位置へ戻すように作動する特許請求の範囲第1項に記載
    の制御装置。
  4. 【請求項4】上記ポンプと流通状態で接続された方向制
    御弁組立体を含み、該方向制御組立体はポンプと接続さ
    れる流入口を含んでおり、該流入口は上記パワーステア
    リングモータと連通状態にある第一及び第二の流出口と
    接続可能にされており、該流入口から第一の流出口へ流
    体が流れるのを可能にする開口位置と該流入口から第一
    の流出口へ流体が流れるのを閉塞する閉鎖位置との間を
    移動可能な第一の弁部材、該第一の弁部材を前記開口位
    置と閉鎖位置との間に移動し得る電気的に付勢する第一
    のアクチュエータ手段、該流入口から第二の流出口へ流
    体が流れるのを可能にする開口位置と該流入口から第二
    の流出口へ流体が流れるのを閉塞する閉鎖位置との間で
    移動可能な第二の弁部材、及び開口位置と閉鎖位置との
    間に第二の弁部材の移動を行う電気的に付勢する第二の
    アクチュエータ手段を含む特許請求の範囲第1項に記載
    の制御装置。
  5. 【請求項5】上記第一及び第二の弁部材が上記第一及び
    第二の流出口と上記ポンプを連絡するために操舵作動の
    開始前に開口位置にある特許請求の範囲第4項に記載の
    制御装置。
  6. 【請求項6】上記ポンプと流通状態で接続され、流体の
    流れを該ポンプから該パワーステアリングモータへ導び
    く働きをする方向制御弁組立体を含み、該方向制御弁組
    立体が、 該ポンプと接続されるとともに、該パワーステアリング
    モータと流通状態にある第一及び第二の流出口と接続可
    能にされた流入口、 流体を該流入口から第一の流出口へ流通させる開口位置
    と、該流入口から第一の流出口へ流れる流体の流れを閉
    塞する閉鎖位置との間で移動可能な第一の弁部材、上記
    ねじり棒の一方向へのねじれ、の際に第一の弁部材の開
    口位置から閉鎖位置への移動を可能にする電気的に付勢
    する第一のアクチュエータ手段、 流体を該流入口から第二の流出口へ流通させる開口位置
    と、該流入口から第二の流出口へ流れる流体の流れを止
    める閉鎖位置との間で移動可能な第二の弁部材、 該ねじり棒の前記一方向とは反対方向へのねじれの際
    に、第二の弁部材の開口位置から鎖位置への移動を可能
    にする電気的に付勢する第二のアクチュエータ手段とを
    有し、入口弁部材の第一方向への移動が方向制御弁組立
    体の流入口における流体圧力を減少し、制御手段が少な
    くとも第一及び第二のアクチュエータ手段の付勢を可能
    にする働きをして、少なくとも該入口弁部材の第一位置
    への移動の際に第一及び第二の弁部材の開口位置から閉
    鎖位置への移動を可能にする特許請求の範囲第3項に記
    載の制御装置。
  7. 【請求項7】上記ポンプがロータ、該ロータを囲撓する
    カムリング、及び該カムリングの内側に設置されたカム
    表面と係合する複数のポンプ要素を含み、前記圧力制限
    手段と前記入口弁部材が該カムリングに取り付けられて
    いる特許請求の範囲第1項記載の制御装置。
  8. 【請求項8】前記圧力制限弁手段と前記入口弁部材が流
    通状態にあり、その夫々が前記カムリングに取り付けた
    リード弁を含み、該カムリングが貫通する軸方向通路を
    有し、各々のリード弁が該通路の対向端に位置決めされ
    ている特許請求の範囲第7項に記載の制御装置。
  9. 【請求項9】操舵すべき車輪を旋回させるパワーステア
    リングモータの作動を制御する制御装置であって、 加圧流体を供給するポンプ、 該ポンプに供給される流体を収容するリザーバ、 該ポンプと流通状態で接続し、かつ流体の流れを該ポン
    プから該パワーステアリングに導びく働きをする方向制
    御弁組立体、 該ポンプから該方向制御弁組立体へ流れる流体の流量を
    変化させる働きをする入口弁部材、及び電気的な制御手
    段を含み、該制御手段は、パワーステアリングモータの
    作動を可能にするために該方向制御弁組立体を起動させ
    ることができ、且つ該方向制御弁組立体の起動の後に、
    該方向制御弁組立体とパワーステアリングモータに導か
    れる流体圧力を増加させるように該入口弁部材を起動す
    るようにしたことを特徴とするパワーステアリングモー
    タの制御装置。
  10. 【請求項10】車のスピードを感知する感知器を含み、
    前記制御手段が上記入口弁部材の作動を可能にして、車
    のスピードが上るにつれて前記ポンプから流れる流体の
    流量を減少させる手段を含む特許請求の範囲第9項記載
    の制御装置。
  11. 【請求項11】手動で起動するステアリングホイールの
    回転スピードを感知する感知器を含み、前記制御手段が
    前記入口弁の作動を可能にして、手動で起動するステア
    リングホイールの回転スピードが上るのにつれて上記ポ
    ンプから流れる流体の流量を増加させる手段を含む特許
    請求の範囲第9項に記載の制御装置。
  12. 【請求項12】手動で回転するステアリングホイールに
    加えられるトルクを感知する感知器を含み、前記制御手
    段が上記入口弁部材の作動を可能にして、該手動で回転
    するステアリングホイールに加えられるトルクが増大す
    るにつれて前記ポンプに流れる流体の流量を増加させる
    手段を含む特許請求の範囲第9項記載の制御装置。
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