JPH11115781A

JPH11115781A - 自動車用油圧サーボステアリング装置のかじ取り体積流量を制御する方法

Info

Publication number: JPH11115781A
Application number: JP22980098A
Authority: JP
Inventors: Robert Spillner; スピルナーロバート
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1997-08-16
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 1999-04-27
Also published as: FR2767299A1; US6145309A; FR2767299B1; DE19735647C1

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車工業分野で現在定められている枠条件
下で、必要時にはポンプの最大出力を超えてステアリン
グ体積流量を供給でき、しかも平均電流消費量を高める
ことのないようにする。【解決手段】かじ取り弁３の起動によって生じる系統
圧力変化を検出し、弁装置１０，１０ａへの制御信号と
して使用することで、弁装置１０，１０ａが閉位置にあ
る場合、一方では、支配的な系統圧力と弁装置１０，１
０ａの閉弁圧力とから、他方では、該系統圧力と油圧蓄
圧器７の圧力とから形成される平衡を調整し、かじ取り
弁３のかじ取り圧力が、かじ取り体積流量の減少の結果
急激に降下した場合、前記調整により、弁装置１０，１
０ａが自動的に開弁され、かじ取り体積流量の減少が、
需要に応じて油圧蓄圧器７から圧力媒体を供給されるこ
とにより補償される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用油圧サー
ボステアリング装置の体積流を制御する方法、それもオ
ープンセンタを有するように構成されたかじ取り弁と、
弁装置を介してかじ取り弁から油圧を分離可能な油圧蓄
圧器とに対し、電動モータで駆動されるポンプによって
圧力媒体が負荷される形式のものに関する。さらに本発
明の対象は、前記方法を実施するための弁装置並びに蓄
圧器与圧機能を組込んだ弁装置である。

【０００２】

【従来の技術】オープンセンタを有するかじ取り弁、い
わゆるＯＣ- かじ取り弁を使用するサーボステアリング
装置の場合、圧力媒体が、かじ取り弁の中立位置でポン
プから、開弁された弁を通ってリザーバへ低圧で送られ
る。かじ取り弁はアクチュエータに油圧を供給する機能
を有し、該アクチュエータは、公知の形式で入力軸と、
出力軸と、一端が出力軸に、他端が入力軸に結合された
トーションバーと、入力軸を取巻く弁スリーブとから成
っている。入力軸は、その場合、かじ取りロッドと結合
され、出力軸はピニオンを介してかじ取り系統のラック
とかみ合っている。弁スリーブに対する入力軸の相対回
動時には、油圧が、当該方向へのかじ取り運動を補助す
るために供給される。圧力媒体を供給するポンプの作動
用に、別個の電動モータ使用して、一方では、車両の駆
動エンジンの停止時にも、かじ取り操作が可能にされ、
また他方では、電動モータの電力消費を電子装置を介し
て制御可能にすることで、必要に応じてポンプへの出力
が可能になるようにされる。この種のかじ取り系統によ
り、サーボステアリングに関わるガソリン消費量を、最
高７５％減少させることができる。電動モータ・ポンプ
−ユニットの性能は、自動車製造分野で制限されている
電力消費量によって決定的に規定される。この電流消費
量は、搭載設備の電圧の場合、通例、約６０〜約８０ア
ンペアで１３．５ボルトである。この電流限界値は、６
００ｋｇ未満の前車軸重量を有する小型車の場合には、
サーボ装置による補助は著しくは損なわれないが、重量
クラス（９００〜１２００ｋｇ）の車両または変向減速
比の高い車両の場合には、従来のサーボステアリングに
比して性能が著しく制限される。このことは、いわゆる
「キャッチアップ効果」で示される。この効果とは、例
えば停止状態でかじ取り装置を急速回動させた場合、運
転者が、短時間、重い反動を感じることである。このか
じ取り操作の反動は、臨界点を超えたところでのかじ取
り体積流量の低下によるものである。電動モータ・ポン
プ−ユニットを要求に適うように設計しても、電流消費
量に対して最大限度が定められているため、かじ取り系
統の性能を最大限に高めることは不可能である。

【０００３】ＤＥ４４０９９２８Ａ１により公知の自動
車の車軸かじ取り装置（Achslenkung ）用の油圧アクチ
ュエータでは、エネルギー消費を低減させながら、かじ
取り操作の動的性能を高めた点がすぐれている。この成
果は、ＯＣ- かじ取り弁に圧力媒体供給装置から圧力媒
体が供給されることで達成される。該圧力媒体供給装置
は、電動モータにより駆動されるポンプと、シート弁型
式の起動制御可能の止め弁により、かじ取り弁から油圧
が分離される油圧蓄圧器とを含んでいる。油圧蓄圧器の
圧力は、圧力センサによって監視され、圧力センサの信
号は、電動モータの制御に利用される。制御油流は、流
量調整弁を介して分岐され、止め弁を迂回する制御導管
を介してかじ取り弁へ案内される。かじ取り弁の起動に
よって喚起される圧力上昇によって、止め弁が開弁さ
れ、その結果、付加的な体積流量が、油圧蓄圧器からか
じ取り弁へ流れ、かじ取り運動が補助される。

【０００４】この公知油圧アクチュエータの欠点として
明らかになっている点は、かじ取り弁の起動によって、
かじ取り圧力が低い場合にも、高い与圧下の油圧蓄圧器
から圧油の取出しが絶えず行われる点である。このこと
は、絞り損失により圧油が不必要に加熱されるため、エ
ネルギー平衡に悪影響を及ぼす。加えて、そのために、
油圧蓄圧器を頻繁に後与圧せねばならず、それによっ
て、電動モータの平均電流需要が増大し、この電流需要
のために、かじ取り系統関連のガソリン消費量が、既述
の７５％より明らかに悪化する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に述べた形式の方法を次のように改善するこ
とである。すなわち、自動車工業分野で現在定められて
いる枠条件下で、必要時にはポンプの最大出力を超えて
かじ取り体積流量を供給でき、しかも平均電流消費量を
高めることのないようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば次のようにすることで解決された。すなわち、かじ
取り弁の起動によって生じる系統圧力変化を検出し、弁
装置への制御信号として使用することで、弁装置が閉位
置にある場合、一方では、支配的な系統圧力と弁装置の
閉弁圧力とから、他方では、該系統圧力と油圧蓄圧器の
圧力とから形成される平衡を調整し、かじ取り弁のかじ
取り圧力が、かじ取り体積流量の減少の結果急激に降下
した場合、前記調整により、弁装置が自動的に開弁さ
れ、かじ取り体積流量の減少が、需要に応じて油圧蓄圧
器から圧力媒体供給されることにより補償されるように
したのである。

【０００７】本発明の方法では、臨界圧を超えたところ
に生じる「キャッチアップ効果」を考慮に入れてある。
加えて、特に重量車の場合、電動モータの電流消費量の
最高限界値８０アンペアを超えることなしに、十分なか
じ取り速度を達成できる。

【０００８】安価な、エネルギー損の僅かな構成が可能
になるように、油圧蓄圧器には、安全逆止弁と蓄圧器与
圧弁とを介して与圧するようにするのが、特に好まし
い。

【０００９】本発明の特に好ましい提案によれば、油圧
蓄圧器が圧力放出状態の場合、体積流量の一部を逆止弁
を介して油圧蓄圧器へ供給するために、ポンプを出る体
積流量が、蓄圧器与圧弁を介して、油圧蓄圧器内の圧力
に応じて絞られる。

【００１０】本発明の一特徴によれば、弁装置の閉弁圧
が、支配的な系統圧力に応じて変更される結果、支配的
な系統圧力と閉弁圧との、また支配的な系統圧力と蓄圧
器圧との平衡が、それぞれ達せられる。好ましくは、閉
弁圧の変更は、系統圧力の変化に比例するため、全体と
しては系統圧力と閉弁圧とから形成される平衡側の変化
は生じない。

【００１１】本発明の別の特徴によれば、系統圧力の変
化は、センサによって検出するか、またはポンプを駆動
する電動モータの電流消費量を介して把握され、電子制
御ユニットを介して弁装置用の制御信号に変換される。
特に好ましいのは、供給圧が臨界高さに達した場合、弁
装置を支配する平衡の結果、弁装置が開弁されるよう
に、弁装置の閉弁圧を所定時間の間一定に維持すること
である。好ましくは、電動モータの電流消費量や、ひい
てはポンプ出力も電子制御ユニットを介して制御するこ
とで、需要に合った圧力媒体供給が達せられる。

【００１２】既述の課題を解決するために、本発明によ
れば、さらに自動車用油圧ステアリング装置の、圧力媒
体を負荷される油圧蓄圧器の起動制御のための弁装置を
提案する。該弁装置は、油圧蓄圧器と油圧接続されてい
る弁座を閉鎖可能な、電磁式に可動の滑り弁と、貫流路
とを備えており、油圧サーボステアリング装置の、オー
プンセンタを有するかじ取り弁のための体積流量が、前
記貫流路を介して案内され、該体積流量が電動モータ駆
動式ポンプにより生ぜしめられ、しかも前記滑り弁に
は、弁座の方向へ貫流路内を支配する体積流量圧が負荷
される。

【００１３】前述の方法は、本発明による弁装置の構成
によって実施可能となる。すなわち、該弁装置の構成に
より、「キャッチアップ状況」の場合、ポンプの電流消
費量の所定最大値、例えば８０アンペアを超えることな
しに、付加的な体積流量を利用することができる。これ
が可能なのは次の理由による。すなわち、「キャッチア
ップ状況」の場合、貫流路内の体積流量が急激に減少す
ると同時に、貫流路内を支配する圧力が降下するが、そ
れにより、滑り弁に作用する圧力の平衡が変化して、滑
り弁が開位置へ移動し、必要な体積流量が油圧蓄圧器か
ら流出するためである。

【００１４】本発明の一特徴によれば、滑り弁に作用す
る磁力が、ポンプの吐出側を支配する圧力に応じて制御
され、「キャッチアップ状況」の不在時には、滑り弁
が、弁座を閉じる平衡状態となるように保証されてい
る。この目的のため、かじ取り運動によって喚起され、
滑り弁にも作用する貫流路内の体積流量圧力変化が、磁
力の逆作用によって補償されるようにされている。「キ
ャッチアップ状況」の不在の場合、貫流路内を支配する
圧力は、ポンプの吐出側の圧力に等しく、その結果、ポ
ンプの吐出側圧力に応じて磁力を制御することにより、
滑り弁の閉位置を調整できる。

【００１５】電磁石の非励磁時にも、滑り弁の閉弁状態
が保証されるように、ばね部材によって滑り弁が弁座方
向へ付勢されるようするのが、特に好ましい。本発明の
別の特徴によれば、ばね部材により弁座に作用する滑り
弁の押圧力は、その値が、与圧状態の油圧蓄圧器の圧力
により滑り弁に抗して作用する開弁力に少なくとも等し
いため、滑り弁は、電磁石によって生じる磁力を介して
のみ、開位置へ移動できる。

【００１６】一好適実施例では、弁座と反対側の滑り弁
端部は、貫流路内を支配する体積流量圧力を有するチャ
ンバ内に配置されているので、滑り弁には、貫流路内を
支配する体積流量圧力を弁座方向へ簡単に負荷できる。
前記チャンバを貫流路と油圧接続し、貫流路内とチャン
バ内との圧力が等しくなるようにしておくのが好まし
い。また、ばね部材を前記チャンバ内に配置して、でき
るだけ組付け空間を節約するのが特に好ましい。

【００１７】本発明の別の特徴によれば、滑り弁の移動
方向が貫流路の長手方向軸線に対し直角方向に配向され
ているため、滑り弁の開位置では、需要に合った体積流
量を、油圧蓄圧器から損失なしに得ることができる。滑
り弁は、その少なくとも一区分が貫流路に突入し貫通す
るように配置され、弁装置のコンパクトな構成形式が得
られるようにするのが好ましい。

【００１８】既述の課題の解決のため、本発明によれ
ば、さらに圧力媒体を負荷される油圧蓄圧器を起動制御
するための、かつまた自動車の油圧サーボステアリング
装置の、オープンセンタを有するように構成されたかじ
取り弁の電動モータ駆動式ポンプにより造出される体積
流量を絞るための弁装置であって、次の特徴を有する弁
装置が提案される。すなわち、油圧蓄圧器と油圧接続さ
れている弁座を閉鎖可能な電磁操作式滑り弁と、かじ取
り弁の体積流量を案内する貫流路と、端側が、ばね部材
によって弁座の方向へ付勢され、かつ移動可能に配置さ
れたスリーブとが備えられ、該スリーブが、滑り弁を取
囲み、貫流路を絞り可能であり、さらに、滑り弁が、弁
座の方向に、貫流路内を支配する体積流量圧力を負荷さ
れ、またスリーブの、ばね力を負荷された側と反対側の
端側には、油圧蓄圧器の圧力が負荷されることを特徴と
する弁装置である。

【００１９】本発明による弁装置のこの構成によって
も、自動車用油圧サーボステアリング装置のかじ取り体
積流量を制御する既述の方法を実現することができる。
この構成の利点は、油圧蓄圧器の起動制御機能のほか
に、同時にかじ取り体積流量を絞ることも可能であり、
これが、付加的に、既述の方法での蓄圧器与圧弁の機能
に合致する点にある。油圧蓄圧器の起動制御は、その場
合、既述の弁装置の場合と同様の形式で行われる。すな
わち、「キャッチアップ状況」の場合、滑り弁に作用す
る磁力によって滑り弁が開位置へ移動せしめられるた
め、油圧蓄圧器から需要に合った圧力媒体供給が可能に
なる。蓄圧器与圧機能は、移動可能に案内されるスリー
ブにより次のようにして実現される。すなわち、蓄圧器
の非与圧時には、スリーブが、スリーブに作用するばね
力により移動せしめられることで、入口開口が次第に狭
くなり、それにより体積流量が弁装置の上流で絞られ
て、油圧蓄圧器が与圧される。

【００２０】本発明の一好適実施例では、滑り弁がスリ
ーブの内壁と平行に案内され、半径方向滑り軸受けが形
成されている。本発明の別の特徴によれば、スリーブ
は、貫流路に突入し貫通するように配置されることで、
貫流路内の体積流量を絞ることができる。

【００２１】好ましくは、該スリーブは、油圧蓄圧器の
与圧状態の場合、貫流路の区域に入口開口と出口開口と
が位置するようにされ、これにより貫流路の流通が可能
にされている。特に好ましいのは、入口開口が、スリー
ブの移動により貫流路の区域から移動可能にされ、貫流
路の遮断も可能にされる場合である。さらに、好ましい
のは、出口開口の直径を貫流路の直径と等しくする一
方、入口開口の直径は貫流路の直径より小さく構成し、
そうすることによって、出口側の圧力損失を低減し、か
つ貫流路の完全閉鎖までに滑り弁が移動する距離を出来
るだけ短縮するようにした場合である。さらに、本発明
の提案によれば、入口開口と出口開口とが互いにずらし
て配置され、油圧蓄圧器の与圧状態の場合または入口開
口が絞られた状態の場合、付加的な体積流量が油圧蓄圧
器から出口開口へ流れるようにされている。

【００２２】また、滑り弁に作用する磁力が、ポンプの
吐出側を支配する圧力に応じて制御されるようにするの
が好ましい。加えて、滑り弁が、弁座方向へばね部材に
よっても付加的に付勢されるようにするのがこのまし
い。

【００２３】一好適実施例では、ばね部材により弁座へ
及ぼされる滑り弁の押圧力が、充填状態の蓄圧器の圧力
により滑り弁に抗して加えられる開弁力と、少なくとも
等しい値にされることで、電磁石の非励起時に、滑り弁
が閉位置を占めることが可能にされている。

【００２４】弁座と反対側の滑り弁端部は、スリーブ内
部に形成されたチャンバ内に配置するのが好ましい。該
チャンバ内には、貫流路内を支配するかじ取り体積流量
圧力が支配しているので、滑り弁は、弁座方向へ体積流
量圧力を負荷される。この目的のために、本発明の別の
特徴によれば、前記チャンバが貫流路と油圧接続されて
いる。弁装置を特にコンパクトに構成するために、さら
に、ばね部材がチャンバ内に収容されている。

【００２５】本発明の最後の提案によれば、滑り弁の運
動方向が貫流路の長手方向軸線に対し直角に配向されて
おり、かつまた滑り弁の少なくとも一区分が貫流路に突
入し貫通するように配置され、「キャッチアップ状況」
の発生時には、油圧蓄圧器からの自動的な圧力媒体供給
が保証されている。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明のこのほかの利点および特
徴は、添付図面についての以下の説明から明らかになろ
う。図面には、本発明による方法および本発明の方法を
実現できる本発明による２つの弁装置が示されている。

【００２７】図１から定性的に看取できるように、臨界
圧を超えると供給体積流量が減少し、ひいてはかじ取り
体積流量も減少する。この現象は、例えば停止時にかじ
取り装置を急速回動した場合に発生し、運転者には、い
わゆる「キャッチアップ効果」が、短時間、かじ取り装
置の動きにくさとして感じられる。このかじ取り体積流
量減少を補償し得るには、ポンプ出力を高めなければな
らないだろう。ポンプ出力を高めるには、エンジンの電
力消費を増加させるほかはないが、それでは、現在の自
動車工業の基準値を逸脱する。これに対し、本発明の方
法では、かじ取り体積流量減少が、油圧蓄圧器から圧力
媒体を需要に応じて自動的に供給することにより補償さ
れる。

【００２８】図２に略示した本発明による方法は、３つ
の機能ユニット１、２、３に細分できる。機能ユニット
１は、圧力媒体給送用のポンプを駆動する電動モータ４
を含んでいる。電子制御ユニット６を介して、給送体積
流量が、需要に応じて制御され、つまり、例えば公知の
待機モードで制御され、かつエンジンの電力消費が監視
される。

【００２９】機能ユニット２は、油圧蓄圧器７と、蓄圧
器与圧弁９と、電磁式・圧力操作式組合わせ弁装置１０
とを含んでおり、油圧蓄圧器７には逆止弁８を介して圧
力媒体を負荷可能であり、また蓄圧器与圧弁９は、油圧
蓄圧器が与圧状態の場合には流通位置を、蓄圧器が非与
圧状態の場合には絞り位置を占めるように、油圧蓄圧器
７内を支配する圧力に応じて制御され、さらに弁装置１
０は、作業導管１１内の供給体積流量圧力の急激な降下
時には、油圧蓄圧器７から需要に応じた圧力媒体供給を
可能にする。

【００３０】機能ユニット３は、最後に、サーボステア
リング装置のオープンセンタを有するかじ取り弁の公知
の油圧回路である。サーボステアリング装置の構成は、
通常、かじ取りロッドと結合された入力軸から成り、該
入力軸は、トーションバーを介して、ピニオンを有する
出力軸と接続されており、しかもピニオンはかじ取り装
置のラックと協働している。その場合、出力軸とかみ合
っている弁スリーブが入力軸を取巻き、かじ取り弁とな
っており、このかじ取り弁内には、弁スリーブに対して
入力軸が相対回動する際、油圧が形成され、この油圧が
ラックの運動を補助する。オープンセンタを有するかじ
取り弁の場合、入力側が、ポンプの吐出側と接続され、
出力軸が、事実上無圧力のリザーバ１２と接続されてお
り、これによって、中立位置においては、低圧の圧力媒
体流が弁を常時流過する。

【００３１】かじ取り弁３は、機能的に、制御可能な絞
り１３〜１６を有する２つの平行な絞り区間から成って
いる。入力軸と弁スリーブとの相対回動の回動方向に応
じて、絞り１３、１５の絞り抵抗が小さくされると同時
に、絞り１４、１６の絞り抵抗が高められるか、または
絞り１３、１５の絞り抵抗が高められると同時に、絞り
１４、１６の絞り抵抗が小さくされる。これにより、作
業接続部１７、１８間に差圧が発生し、この差圧が、か
じ取り運動の補助のために液圧シリンダに負荷される。

【００３２】本発明による方法の作用形式は、油圧蓄圧
器が与圧状態で、かつまた臨界圧を超える圧力が発生し
ない低速か中速のステアリング速度の場合、従来式のＯ
Ｃ-かじ取り系統の作用形式に合致する。ポンプ５は、
開弁した蓄圧器与圧弁９を介して体積流量を直接にかじ
取り弁３へ給送する。油圧蓄圧器７内の圧力は、その場
合、蓄圧器与圧弁９を、例えばばね作用に抗して開位置
に維持する。かじ取り運動を行う場合、相応の体積流量
が公知の形式で利用される。その目的のために、ポンプ
の電流消費量が検出でき、また近接センサ、圧力セン
サ、類似の素子のいずれかを介して相応の信号を電子制
御ユニットに送ることもでき、それにより例えば待機モ
ードから所定給送量への切替えが行われる。与圧状態の
油圧蓄圧器７は、その場合、逆止弁８と弁装置１０とを
介して体積流量から分離された状態となる。

【００３３】さらに、油圧蓄圧器が与圧状態で、かじ取
り速度が高いと仮定した場合には、高い系統圧力が発生
し、この高い系統圧力が、図１に見られるように、臨界
圧を超え、供給体積流量を、ひいてはかじ取り体積流量
を減少させる。系統圧力が上昇すると共に、電動モータ
の電力消費が高まり、その変化が電子制御ユニットによ
って検知され、弁装置１０へ伝送される。伝送された信
号は電磁石の制御に役立ち、電磁石を介して、油圧蓄圧
器７に対して遮断していた閉止体を移動させることがで
きる。閉止体の閉位置では、一方で、支配的な系統圧力
と閉弁圧との平衡が、他方では系統圧力と油圧蓄圧器７
の圧力との平衡が生じる。この目的のために、かじ取り
運動により生じる系統圧力変化が、電磁石により閉止体
に作用する磁力によって補償されるようにする。圧力が
臨界圧を超えて、かじ取り体積流量の減少が発生する
と、同時に、弁装置１０内を支配するかじ取り圧力が直
ちに減少し、それが閉止体のところに生じていた平衡に
影響する。閉止体に作用していた磁力は、ポンプ５の吐
出側を支配する系統圧力に応じて変更され、それによっ
て、弁装置１０内を支配するかじ取り圧力が再補償さ
れ、その結果、閉止体が開位置へ移動し、油圧蓄圧器７
から付加的に必要なかじ取り体積流量が需要に応じて取
出される。この操作は、弁装置用の制御信号に影響を与
える時間定数を、供給圧の急激な降下時に磁力が差当た
り不変に維持されるように、選択することで達せられ
る。

【００３４】油圧蓄圧器７が非与圧状態と仮定した場
合、蓄圧器与圧弁９は、その絞り位置へ移動する。これ
によって、ポンプ５から供給される体積流量分は、逆止
弁８を介して油圧蓄圧器７に送られ蓄圧される。蓄圧器
与圧弁９により体積流量が絞られることで、作業導管１
１内にはポンプ５の吐出側より低い圧力が支配する。こ
のため、電子制御ユニット６から弁装置１０の電磁石へ
伝送される信号によって、弁装置１０が開弁される。こ
のようにして、かじ取り体積流量は、油圧蓄圧器７と開
弁された弁装置１０とを介して、かじ取り弁３へ流れる
ことができる。したがって、油圧蓄圧器７が未だ完全な
与圧状態でない場合に、「キャッチアップ状況」が発生
しても、油圧蓄圧器７からの付加的なかじ取り体積流量
を利用することができる。

【００３５】図３には、弁装置１０の本発明による構成
が示されている。この弁装置１０は、円筒形の電磁石２
０に取囲まれた電磁操作式の滑り弁１９を含んでいる。
滑り弁１９は、その一端が、円錐形に先細にされたチャ
ンバ２２に開口している弁座２１を閉止している。チャ
ンバ２２は、油圧蓄圧器７と油圧接続されているため、
チャンバ２２内で油圧蓄圧器７の静油圧を調整可能であ
る。滑り弁１９は、弁座２１と反対の側が、ばね部材２
３によって弁座２１の方向へ付勢されている。ばね部材
２３は、貫流路２５と油圧接続されているチャンバ２４
内に収容されている。貫流路２５はハウジング部材２６
内に形成され、ハウジング部材２６は内部凹所を有し、
該内部凹所が、貫流路２５に対し直角に延在し、弁座２
１を受容している。加えて、電磁石２０は、ねじ山２７
を介してハウジング部材２６内へねじ込まれている。弁
座２１は、溶接接合により電磁石２０に固定されてい
る。

【００３６】貫流路２５には、ポンプ５によって供給さ
れるかじ取り体積流量が流過する。その際、チャンバ２
４内では、貫流路２５内を支配する圧力が調整される。
この圧力は、ばね部材２３に加えて、滑り弁１９を弁座
２１方向へ押圧する。この付加的な押圧力は、電磁石２
０の磁力により補償される。

【００３７】貫流路２５内を支配する系統圧力の変化
は、電子制御ユニット６を介して、相応の磁力の変化を
生ぜしめる。言い換えると、滑り弁１９は、全体的にい
って、ばね部材２３の閉弁力によってのみ弁座２１の方
向へ押圧される。ばね部材２３による閉弁力は、その場
合、チャンバ２２内の静油圧により逆に作用する開弁力
と、少なくとも等しい値であるため、電磁石２０の非励
磁時に弁座２１は閉じられることになる。

【００３８】急速なかじ取り操作による「キャッチアッ
プ状況」の発生時に、臨界圧を超えることにより、かじ
取り体積流量が減少することにともなって、貫流路２５
内の圧力が降下し、それによって、滑り弁１９に作用す
るチャンバ２４内の圧力も減少する。電磁石２０への通
電は、所定時間の間、電子制御ユニット６によって一定
に維持される結果、滑り弁１９に作用する磁力は変化し
ない、つまり滑り弁１９は、チャンバ２４内の圧力降下
により、開位置へ移動する。付加的に必要とされるかじ
取り体積流量は、油圧蓄圧器７からチャンバ２２を介し
て貫流路２５へ流入し、体積流量の減少を需要に応じて
補償する。

【００３９】図４および図５には、変更態様の弁装置１
０ａが示されている。この弁装置１０ａは、油圧蓄圧器
７の起動機能と蓄圧器与圧弁９の絞り機能とを互いに結
合したものである。図４および図５の弁装置１０ａの外
的構成は、図３に示した弁装置１０と、滑り弁１９がス
リーブ２９内を案内されている点で異なっている。スリ
ーブ２９のほうは、電磁石２０の円筒形凹部内と、ハウ
ジング部材２６内に配置された滑りスリーブ３０内とを
移動可能である。滑りスリーブ３０は、貫流路２５と整
合する貫通穴３１を有し、溶接接合部３２を介して、ハ
ウジング部材２６内にねじ込まれた電磁石２０に固定さ
れている。

【００４０】スリーブ２９は、その一方の端側に弁座２
１を有し、他方の端側が蓋部材３３で閉じられている。
蓋部材３３と滑り弁１９の端部との間には、ばね部材３
４が配置され、滑り弁１９を弁座２１の方向へ付勢して
いる。蓋部材３３の外側には、別のばね部材３５の一端
が作用し、該ばね部材３５の他端は電磁石２０の内壁に
支えられている。

【００４１】図３の弁装置１０に対応して、変更態様で
ある図４および図５の弁装置１０ａの場合も、貫流路２
５にはかじ取り弁３のかじ取り体積流量が流過する。か
じ取り運動に応じて、その時々に貫流路２５内を支配す
る圧力が、蓋部材３３と滑り弁１９との間に形成されて
いるチャンバ３６内にも発生する。滑り弁１９は、した
がって、ばね部材３４のばね力と、その時々のかじ取り
圧力とによって弁座２１の方向へ負荷を与えられる。こ
の負荷に対して、チャンバ２２内の油圧蓄圧器７の圧力
と電磁石２０による磁力とが逆に作用する。該磁力は、
ポンプ５の吐出側を支配する系統圧力に応じて、滑り弁
１９へのかじ取り圧力を補償する。かじ取り運動時の系
統圧力のその時々の圧力変化は、また電子制御ユニット
６を介して磁力により相応に調整される。無電流状態、
すなわち電磁石２０が非励磁状態で、ポンプが不作動の
状態では、滑り弁１９は、ばね部材３４の閉止力で閉位
置に維持される。

【００４２】スリーブ２９は、貫流路２５の区域に入口
開口３７と出口開口３８とを備えており、これらの開口
によって、図４に示したように、油圧蓄圧器７の与圧状
態の際、貫流路２５の流通が可能になる。油圧蓄圧器７
の与圧状態の際、スリーブ２９に軸線方向負荷を与える
チャンバ２２内圧力は、ちょうど、ばね部材３５のばね
力の逆作用が補償されるだけの大きさである。その場
合、入口開口３７は貫流路２５の区域に位置している。
体積流量の取出しにより油圧蓄圧器７内の圧力が降下す
ると、スリーブ２９は、ばね部材３５のばね力によっ
て、チャンバ２２の方向へ移動せしめられる。これによ
り、入口開口３７は次第に狭められ、流過するかじ取り
体積流量が絞られる。油圧蓄圧器７が圧力放出された状
態では、入口開口３７は、図５に見られるように、完全
に閉鎖される。この位置では、弁装置１０ａの上流の圧
力が上昇し、油圧蓄圧器７は、図２に示した逆止弁８を
介して与圧される。油圧蓄圧器７内の圧力が上昇する
と、スリーブ２９は、再び図４に示した出発位置へ移動
する。

【００４３】油圧蓄圧器７の圧力に応じてスリーブ２９
が移動すると共に、滑り弁１９と弁座２１も移動する結
果、滑り弁１９と弁座２１との相対位置変化は起こらな
い。「キャッチアップ状況」の発生時には、したがっ
て、油圧蓄圧器７が未だ与圧状態でも、滑り弁１９は開
位置へ移動できるので、付加的に必要なかじ取り体積流
量はチャンバ２２から貫流路２５内へ流入する。

【００４４】図４および図５に示した弁装置１０ａは、
蓄圧器与圧弁９および弁装置１０の、図２に示した方法
に関係する機能を有している。これにより、僅かな所要
スペースで高い集成密度が達せられ、安価な製作が可能
になる、加えて、油圧蓄圧器内の圧力を調整する可能性
が、ばね部材３５を介して与えられている結果、弁装置
１０ａは、きわめて様々な目的用のモジュラーユニット
として利用できる。

【００４５】図３または図４および図５に示した弁装置
１０または弁装置１０ａは、それぞれ、図２に示した、
自動車用油圧サーボステアリング装置のかじ取り体積流
量を制御する方法を実現するための、本発明による実施
例である。本発明の方法により、きわめて高い油圧基準
出力（Eckleistungen ）が達せられる結果、重量車両に
も使用可能である。加えて、機能ユニット１〜３を設け
ることによって、たとえば供給ユニット１またはＯＣ-
かじ取り弁３等の標準構成要素についてもモジュラーユ
ニットが可能になる。これにより、安価な製造と簡単な
組立てが可能になる。いわゆるＣＣ- かじ取り弁として
も知られているクローズドセンタを有するかじ取り弁と
比較して、より小型の油圧蓄圧器７を使用できる。電流
の負荷も、より僅かであり、かじ取り挙動も著しく危険
度が小さい。したがって、ＯＣ-かじ取り弁を使用する
本発明による方法により、全体として費用面の利点も得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】供給体積流量圧力線図。

【図２】本発明の方法を示す回路図。

【図３】油圧蓄圧器を起動するための弁装置の断面図。

【図４】油圧蓄圧器を起動し、かつ油圧蓄圧器が与圧状
態の場合に、かじ取り体積流量を絞るための弁装置の断
面図。

【図５】油圧蓄圧器を起動し、かつ油圧蓄圧器が非与圧
状態の場合に、図４のかじ取り体積流量を絞るための弁
装置の断面図。

【符号の説明】

１、２、３機能ユニット４電動モータ５ポンプ６電子制御ユニット７油圧蓄圧器８逆止弁１０、１０ａ弁装置１１作業導管１２リザーバ１３〜１６絞り１７、１８作業接続部１９滑り弁２０電磁石２１弁座２２、２４、３６チャンバ２３、３５ばね部材２５貫流路２６ハウジング部分２９スリーブ３０滑りスリーブ３２溶接接合部３７入口開口３８出口開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車用油圧サーボステアリング装置の
かじ取り体積流量を制御する方法であって、オープンセ
ンタを有するように構成されたかじ取り弁（３）と、弁
装置（１０，１０ａ）を介してかじ取り弁（３）から油
圧を分離可能な油圧蓄圧器（７）とに対し、電動モータ
（２０）で駆動されるポンプ（５）によって圧力媒体が
負荷される形式のものにおいて、かじ取り弁（３）の起動によって生じる系統圧力変化を
検出し、弁装置（１０，１０ａ）への制御信号として使
用することで、弁装置（１０，１０ａ）が閉位置にある
場合、一方では、支配的な系統圧力と弁装置（１０，１
０ａ）の閉弁圧力とから、他方では、該系統圧力と油圧
蓄圧器（７）の圧力とから形成される平衡を調整し、か
じ取り弁（３）のかじ取り圧力が、かじ取り体積流量の
減少の結果急激に降下した場合、前記調整により、弁装
置（１０，１０ａ）が自動的に開弁され、かじ取り体積
流量の減少が、需要に応じて油圧蓄圧器（７）から圧力
媒体を供給されることにより補償されることを特徴とす
る自動車用油圧サーボステアリングの体積流量を制御す
る方法。
【請求項２】前記油圧蓄圧器（７）が、安全逆止弁
（８）と蓄圧器与圧弁（９）とを介して与圧されること
を特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項３】前記ポンプ（５）を出た体積流が、油圧
蓄圧器（７）内を支配する圧力に応じて蓄圧器与圧弁
（９）によって絞られることを特徴とする請求項２に記
載された方法。
【請求項４】前記弁装置（１０，１０ａ）の閉弁圧
が、支配的な系統圧力に応じて変更されることを特徴と
する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載さ
れた方法。
【請求項５】閉弁圧の変更が、系統圧力の変化に比例
することを特徴とする請求項４に記載された方法。
【請求項６】系統圧力の変化が、センサを介し、また
はポンプ（５）を駆動する電動モータ（４）の電流消費
量を介して検出され、電子制御ユニット（６）を介して
弁装置（１０，１０ａ）用の制御信号に変換されること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項
に記載された方法。
【請求項７】供給圧が臨界高さに達すると、弁装置
（１０，１０ａ）の閉弁圧が、所定時間の間、一定に維
持されることを特徴とする請求項６に記載された方法。
【請求項８】前記電動モータ（４）の電流消費量が、
したがってポンプ（５）の出力が、電子制御ユニット
（６）を介して制御されることを特徴とする請求項１か
ら請求項７までのいずれか１項に記載された方法。
【請求項９】自動車用の油圧サーボステアリング装置
の、圧力媒体を負荷される油圧蓄圧器（７）を起動制御
するための弁装置（１０）において、電磁式に可動の滑り弁（１９）が備えられ、該滑り弁を
介して、油圧蓄圧器（７）と油圧接続されている弁座
（２１）が閉鎖可能であり、また、貫流路（２５）が備えられ、該貫流路を介して、油圧サ
ーボステアリング装置の、オープンセンタを有するよう
に構成されたかじ取り弁（３）用のかじ取り体積流が案
内され、該体積流が、電動モータにより駆動されるポン
プ（５）によって送出され、しかも、前記滑り弁（１
９）が、弁座（２１）の方向へ、貫流路（２５）内を支
配するかじ取り体積流圧力を負荷されることを特徴とす
る圧力媒体を負荷される蓄圧器を起動制御するための弁
装置。
【請求項１０】前記滑り弁（１９）に作用する磁力
が、ポンプ（５）の吐出側を支配する圧力に応じて制御
されることを特徴とする請求項９に記載された弁装置。
【請求項１１】前記滑り弁（１９）が、弁座（２１）
の方向へ付加的にばね部材（２３）によって付勢されて
いることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載
された弁装置。
【請求項１２】前記ばね部材（２３）により弁座（２
１）に作用する、滑り弁（１９）の押圧力が、与圧状態
での油圧蓄圧器（７）の圧力によって滑り弁（１９）に
抗して作用する開弁力と少なくとも等しい値であること
を特徴とする請求項１１に記載された弁装置。
【請求項１３】前記滑り弁（１９）の、弁座（２１）
と反対側の端部がチャンバ（２４）内に配置され、該チ
ャンバ内には、貫流路（２５）内を支配する体積流圧力
が支配することを特徴とする請求項９から請求項１２ま
でのいずれか１項に記載された弁装置。
【請求項１４】前記チャンバ（２４）が貫流路（２
５）と油圧接続されていることを特徴とする請求項１３
に記載された弁装置。
【請求項１５】前記ばね部材（２３）がチャンバ（２
４）内に収容されていることを特徴とする請求項１３ま
たは請求項１４に記載された弁装置。
【請求項１６】前記滑り弁（１９）の運動方向が、貫
流路（２５）の長手方向軸線に対して直角に配向されて
いることを特徴とする請求項９から請求項１５までのい
ずれか１項に記載された弁装置。
【請求項１７】前記滑り弁（１９）の少なくとも１区
分が、貫流路（２５）に突入し貫通するように配置され
ていることを特徴とする請求項１６に記載された弁装
置。
【請求項１８】圧力媒体を負荷される油圧蓄圧器
（７）を起動制御するための、かつまた自動車の油圧サ
ーボステアリング装置の、オープンセンタを有するよう
に構成されたかじ取り弁（３）の電動モータ駆動式ポン
プ（５）により送出される体積流を絞るための弁装置に
おいて、油圧蓄圧器（７）と油圧接続されている弁座（２１）を
閉鎖可能な電磁操作式滑り弁（１９）と、かじ取り弁（３）の体積流を案内する貫流路（２５）
と、端側のばね部材（３５）により弁座（２１）の方向へ付
勢され、移動可能に配置されたスリーブ（２９）とが備
えられており、該スリーブが、滑り弁（１９）を取囲み、貫流路（２
５）を絞り可能であり、さらに、前記滑り弁（１９）が、弁座（２１）の方向へ、貫流路
（２５）内を支配する体積流圧力を負荷され、またスリ
ーブ（２９）の、ばね力を負荷された側と反対側の端側
が、油圧蓄圧器（７）の圧力を負荷されることを特徴と
する弁装置。
【請求項１９】前記滑り弁（１９）がスリーブ（２
９）と平行に案内されていることを特徴とする請求項１
８に記載された弁装置。
【請求項２０】前記スリーブ（２９）が、貫流路（２
５）に突入し貫通するように配置されている請求項１８
または請求項１９に記載された弁装置。
【請求項２１】前記スリーブ（２９）が、油圧蓄圧器
（７）が与圧状態の場合に、貫流路（２５）の区域に入
口開口（３７）と出口開口（３８）とが位置するように
されていることを特徴とする請求項２０に記載された弁
装置。
【請求項２２】前記スリーブ（２９）の移動により、
入口開口（３７）が貫流路（２５）の区域から移動可能
であることを特徴とする請求項２１に記載された弁装
置。
【請求項２３】前記出口開口（３８）の直径が、貫流
路（２５）の直径と等しいのに対し、前記入口開口（３
７）の直径は、貫流路より小さく構成されていることを
特徴とする請求項２２に記載された弁装置。
【請求項２４】前記入口開口（３７）と前記出口開口
（３８）とが互いにずらされて設けられていることを特
徴とする請求項２３に記載された弁装置。
【請求項２５】前記滑り弁（１９）に作用する磁力
が、ポンプ（５）の吐出側を支配する圧力に応じて制御
されることを特徴とする請求項１８から請求項２４まで
のいずれか１項に記載された弁装置。
【請求項２６】前記滑り弁（１９）が、弁座（２１）
の方向へ、付加的にばね部材（３４）によって付勢され
ていることを特徴とする請求項１８から請求項２５まで
のいずれか１項に記載された弁装置。
【請求項２７】前記ばね部材（３４）により弁座（２
１）に作用する滑り弁（１９）の押圧力が、与圧状態の
蓄圧器（７）の圧力により滑り弁（１９）に抗して作用
する開弁力と、少なくとも等しい値であることを特徴と
する請求項２６に記載された弁装置。
【請求項２８】弁座（２１）と反対側の滑り弁（１
９）端部が、スリーブ（２９）内に形成されたチャンバ
（３６）内に位置しており、該チャンバ内には貫流路
（２５）内を支配する体積流圧力が支配していることを
特徴とする請求項１８から請求項２７までのいずれか１
項に記載された弁装置。
【請求項２９】前記チャンバ（３６）が貫流路（２
５）と油圧接続されていることを特徴とする請求項２８
に記載された弁装置。
【請求項３０】前記ばね部材（３４）がチャンバ（３
６）内に収容されていることを特徴とする請求項２８ま
たは請求項２９に記載された弁装置。
【請求項３１】前記滑り弁（１９）の移動方向が、貫
流路（２５）の長手方向軸線に対して直角に配向されて
いることを特徴とする請求項１８から請求項３０までの
いずれか１項に記載された弁装置。
【請求項３２】前記滑り弁（１９）の少なくとも一区
分が貫流路（２５）に突入し貫通するように配置されて
いることを特徴とする請求項３１に記載された弁装置。