JPH11501885A - 自動車用液圧システムと方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液圧流体を、車両用ファンモータ（２２）とパワーステアリング装置（２３）との直列の組み合わせに供給する流体供給システム。ファンモータ（２２）の近傍には、パワーステアリング装置（２３）の操作を優先させるためのバイパスライン（４０）がある。常閉式圧力追随型バルブ（４１）は、全体の直列接続を横切った圧力が予め定めた値を超えたとき、バイパスライン（４０）を開成する。異常な状態になった場合、オプションとしての第２と第３のバイパスライン（４９、５２）とが、それぞれパワーステアリング装置（２３）かファンモータ（２２）をバイパスするために開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用液圧システムと方法発明の背景 本発明は、自動車用液圧システムの分野に関し、特に、パワーステアリングシ ステムと、このパワーステアリングシステムに直列に接続された他の液圧的に駆 動される装置とを有する自動車用液圧システムへの応用に関する。他の装置の代 表的な応用は、液圧モータによって駆動される冷却ファンである。 パワーステアリング装置用液圧流体は、一般に定量流ポンプによって供給され る。流れは、システムの背圧に無関係に、ポンプが供給できる限り、上述の容量 割合で続く。それは必然的にポンプの損傷の危険を有する。従って、そのような システムのポンプは、一般に、システムが過負荷になった場合、ポンプ作用を停 止する圧力逃がしラインを有している。このことは、パワーステアリングの一時 的な損傷と、ポンプによって駆動されるであろう他の何かによる貢献の一時的ロ スとを犠牲にしてポンプを救済する。時として、バイパスラインが、局部的な異 常が生じたときに、システム全体のロスを避けるために、システムの個々の部品 の近傍に設けられている。 適切なポンプの設計は、使用されている装置の正常な要求を供給する能力のみ を有するポンプを要求する。もし複数の装置が使用されると、ある優先度を基礎 （ｂａｓｅ）として、それらの装置は液圧流体をシェアーする必要がある。パワ ーステアリング装置が正常に操作されている限り、液圧流体へのこの要求は、好 ましい取り扱いを受けなければならない。 冷却ファンが、自動車用エンジンをオーバーヒートから保護する本質的な機能 を達成する。しかしながら、このファン操作は、自動車やその乗員に重大な危険 を与えずに、一時的に停止することがある。このことは、冷却ファンが、優先度 の低い基礎においてのみ、パワーステアリング装置と直列に操作しなければなら ないことを意味する。ポンプの負荷が過度になると、冷却ファンの必要性は犠牲 にされざるを得ない。発明の概要 本発明は、液圧流体を、優先度を基礎とした直列接続の液圧装置に提供するた めの装置と方法を提供することである。そのために、バイパスラインが優先度の 低い液圧装置の近傍に接続されていて、全ての直列組み合わせの背圧に応ずるバ ルブによって選択的に開成する。好ましい実施例において、液圧ファンモータは 、パワーステアリング装置と直列に接続されていて、圧力応答バルブと適合した バイパスラインによってバイパスされている。バルブ作動機構の高圧側は、シス テムのポンプの出口側に接続されているのに対し、バルブ作動機構の低圧側は、 システムのリザーバに接続されている。 好ましくは、パワーステアリング装置は、ファンモータの下流に配置されてい て、第２の圧力応答バルブに適合した第２のバイパスラインによってバイパスさ れている。第２の圧力応答バルブは、パワーステアリング装置が過負荷になった 時パワーステアリング装置をバイパスするのに対し、第１の圧力応答バルブは、 システム全体の負荷が予め定めた値に達した時ファンモータをバイパスする。第 ３のバイパスラインは、ファンモータが限界条件に達した時ファンモータをバイ パスするであろう。 それ故、液圧的に作動される装置の直列配置に流れの優先順位を付け、他の装 置に悪影響を及ぼさずに、１つの駆動されている装置への流れを阻止することが 出来る液圧流体供給システムを提供することが本発明の目的である。 本発明の他の目的および利点は、後述する記述、添付した図面および添付した 請求の範囲から明らかになろう。図面の簡単な説明 図１は、上流の冷却ファンと直列に接続されたパワーステアリング装置用液圧 流体供給システムの概略線図； 図２は、下流の冷却ファンと直列に接続されたパワーステアリング装置用液圧 流体供給システムの概略線図である。好ましい実施例の記載 本発明の液圧流体供給システムは、図１または２のように配置され得る。最初 、図１を参照すると、入力軸１２によって駆動され、液圧流体をリザーバ１４か ら 供給ライン２０に汲み出すポンプ１０が示されている。ポンプ１０は普通の設計 のものであって、バイパスライン１５とフィードバックライン１６とを有する。 バイパスライン１５を通る流れは、圧力応答バルブ１８によって制御される。 バルブ１８は、フィードバックライン１６によってフィードバックされる圧力 の制御下で操作される。フィードバックライン１６の圧力が増加すると、バルブ １８は、バイパスライン１５を通る流れを調整するので、供給ライン２０は、液 圧流体の流れを一定の容量割合で受ける。 ある操作条件において、ポンプ１０によって供給される液圧装置は、部分的に 液圧流体の流れを遮ぎる。これは、システムの背圧を増加し、ポンプにおける温 度を上昇する。長い間高温にさらされるとポンプの過度の損耗を来たし、ポンプ が早く故障する。従って、ポンプをバイパスする救済ライン７９がある。圧力応 答バルブ７７は、予め定めた圧力レベルでバイパスライン７９を開き、それによ って、新鮮な冷たい流体と置き換えるために、熱い流体をリザーバ１４に再循環 する。この点において、供給ライン２０は、液圧流体を一定の流量割合ではなく 、一定の圧力で受ける。リザーバ1４は、周囲の圧力を操作する。 供給ライン２０は、液圧流体を液圧モータ２２とパワーステアリング装置２３ との直列的組み合わせに供給する。液圧モータ２２は、普通の設計であり、冷却 ファン２４を駆動する。パワーステアリング装置２３は、液圧モータ２２から下 流に配置されていて、リザーバ１４に放出する。リザーバ１４への放出は、加圧 されていないリターンライン２５を介して行われる。 パワーステアリング装置２３は、複作動式圧力シリンダ２９によって釣り合わ された可撓性のロータリバルブ２７を有している。これは、普通中心解放ステア リングといわれている。パワーステアリング装置２３は、自動車のステアリング 方向を普通のラックとピニオンとの組み合わせ３２によって制御し得る。これは 、全体的に直列な背圧が、バルブ７７が可能な最大のレベルに近づいたとき優先 権を与えられる優先度の高い機能である。それ故、モータ２２は、ポンプ１０を 横切る圧力がそのレベルに達する前にバイパスされる。この目的のために、操作 システムが、第１のバイパスライン４０と第１の圧力応答バルブ４１と共に設け られている。 バルブ４１は、好ましくは、圧力追随型バルブとして操作するために垂直（ｐ ｌｕｍｂ）にされた常閉型の圧力応答バルブである。圧力応答バルブ４１は、孔 に収容されたスプリング４７によって閉成位置に偏倚されている。作動ライン４ ５は、バルブの上流側に接続されていて、摺動ピストン（図示しない）の１つの 面に圧力を供給する。この圧力は、当業者に良く知られた方法で、スプリング４ ７によって対向される。 図１に示した本発明の実施例において、圧力応答バルブ４１の液圧ポンプ用孔 は、リザーバ１４内に注がれている。従って、バルブ４１は、ポンプ１０を横切 った全体の直列の圧力に応ずる。しかしながら、４４が開成されたとき、液圧モ ータ２２のみがバイパスされる。これは、パワーステアリング装置２３の操作が 継続しているにも係わらず、ポンプ１０に対する背圧を減少する。 図１のシステムは、同様に、常閉型の第２の圧力応答バルブ５０に適合した、 選択的な第２のバイパスライン４９を有している。この第２の圧力応答バルブ５ ０は、その液圧ポンプ用孔がバルブの出力側に注がれていて、それ故、好ましく はステアリング装置２３を横切る圧力が、バルブ４１の操作圧力より低い予め定 めた最大値に達したとき開成する。従って、もしパワーステアリング装置がラッ クコンディションの終端に達したら、装置は、モータ２２が液圧流体を奪われる 前にバイパスされる。しかしながら、もし正常な操作が、バルブ４１の設定より も高く、バルブ７７の設定よりも低い組み合わされた直列の背圧を作り出すなら ば、ファンモータ２２はバイパスされ、正常な一定の容量割合の液圧流体の流れ が、パワーステアリング装置２３を通して向けられる。これは、例えば、暑い日 に急激な割合で上昇するのに対し、仮に操作者が回避的なステアリング操作をす る場合に起きる。 モータ２２は、制御バルブ５４によって制御されるライン５２により、同様に バイパスされる。制御バルブ５４は、常閉で、圧力、温度またはモータ２２と協 同する他の条件に応じて、電気的に或いは他の適切な手段によって開成される。 上述の実施例において、制御バルブ５４は、圧力、温度またはモータ２２と協同 する他の条件に応じて、ファンモータ２２の速度を制御する。全てが正常である 限りにおいて、モータ２２を通って供給ライン２０からパワーステアリング装置 ２３内およびそれを通る液圧流体の流れは、リターンライン２５を経由してリザ ーバ２４に戻る。 図２は、他の実施例を示している。便宜上および理解しやすくするために、図 ２は、図１の部品と同様なものについては同じ符号を付してある。このように、 図２は、リザーバ１４から液圧流体を汲み上げファンモータ２２とパワーステア リング装置２３とに提供するために軸１２によって駆動される液圧ポンプ１０を 示している。図２の実施例において、パワーステアリング装置２３は、第１の実 施例の配置とは反対に、ファンモータ２２の上流に位置している。このことは、 パワーステアリング装置２３に封じられている全流体は、少なくともファンモー タ２２を横切った圧力と同じ高さの昇圧下で操作されなければならないことを必 然的に意味する。液圧流体の流れの優先順位付けは、第１の実施例のバルブ４１ に類似した構造の圧力応答バルブ７０によって達成される。しかしながら、ファ ンモータ２２とパワーステアリング装置２３との再配置の観点から、バルブ７０ 用制御接続は異なる。バルブ７０の下流側は、バルブのための液圧ポンプ用孔が するように、リザーバ１４内に注ぐ。バルブ７０は、パワーステアリング装置２ ３の高圧側に離れて接続された活性化ライン７２を有している。バルブ７０は、 ファンモータ２２のみをバイパスするバイパスライン７４を制御する。このよう に、バルブ７０は、ファンモータ２２の近傍の液圧流体のみを避けることによっ て、予め定めた全システムの背圧に応ずる。パワーステアリング装置２３は、優 先的な基礎で操作が続けられる。バルブ５４は、ファンモータ２２の近傍の他の ライン５２をファン速度を制御するために開成する。 図１の配置において、図１の実施例に代えて、パワーステアリング装置２３の 近傍のバイパスライン４９を有していてもよい。このラインは、ラックステアリ ングの終端の場合に付勢されるようになる圧力応答バルブ５０によって制御され る。図２の配置が多少好ましくないとしても、それは、結合された液圧負荷が過 剰な場合に、パワーステアリング装置２３をファンモータ２２に対して優先順位 を付ける。 ここで述べた装置の形態が、本発明の好ましい実施例を構成しているが、本発 明は、装置のこれらの詳細な形態に限定されず、また、添付した請求の範囲によ って規定される本発明の範囲から逸脱することなく変更がなされ得ることが理解 される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． （ａ） 液圧流体を、制御された容量割合でリザーバから出力ラインへ供 給するための液圧ポンプと； （ｂ） 前記液圧流体によっで駆動される液圧モータと； （ｃ） 前記液圧モータによって駆動される冷却ファンと； （ｄ） 前記液圧モータと並列に接続されたバイパスラインと； （ｅ） 前記出力ラインは、流体を、前記液圧モータと前記バイパスラインと の並列接続に対して直列に接続された液圧的なパワーステアリングシステムに供 給し； （ｆ） 前記バイパスラインに挿入された常閉バルブと；および （ｇ） 前記出力ラインにおける予め定めた圧力に応ずる圧力感知バルブ作動 手段とを備えたことを特徴とする自動車用ステアリングおよび冷却システム。 ２． 前記液圧モータと前記バイパスラインとの並列接続が、前記液圧ポンプと 前記液圧的に作動されるステアリングシステムとの間に設けられていること、を 特徴とする請求項１記載の自動車用ステアリングおよび冷却システム。 ３． （ｈ） 前記液圧的に作動されるステアリングシステムと平行に接続され た第２のバイパスラインと； （ｉ） 前記第２のバイパスラインに介挿された常閉式の第２のバルブと；お よび （ｊ） 前記第２のバルブを開成するために前記液圧的に作動されるステアリ ングシステムを横切った予め定めた第２の圧力に応ずる第２の圧力感知バルブ作 動手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の自動車用ステアリン グおよび冷却システム。 ４． （ｋ） 前記液圧モータに平行に接続された第３のバイパスラインと； （ｌ） 前記第３のバイパスラインに介挿された常閉式の第３のバルブと；お よび （ｍ） 前記第３のバルブを開成するために前記液圧モータの予め定めた条件 に応ずる手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の自動車用ステ アリングおよび冷却システム。 ５． （ａ） 液圧流体を、制御された容量割合でリザーバから出力ラインへ供 給するための液圧ポンプと； （ｂ） 前記液圧流体によって駆動される液圧モータと； （ｃ） 前記液圧モータによって駆動される冷却ファンと； （ｄ） 前記液圧モータと並列に接続されたバイパスラインと； （ｅ） 前記出力ラインは、流体を、前記液圧モータと前記バイパスラインと の並列接続に対して直列に接続された液圧的に操作されるパワーステアリング装 置に供給し；および （ｆ） 前記バイパスラインに挿入され、前記出力ラインにおける予め定めた 値より多い流体圧力差がある時、前記液圧流体が前記バイパスラインを通って流 れることを可能にするために接続された常閉式の圧力追随型バルブと、を備えた ことを特徴とする自動車用ステアリングおよび冷却システム。 ６． 液圧モータとバイパスラインとの並列接続に対して直列に接続された液圧 的に操作されるパワーステアリング装置を有する複数の装置を備える工程と； 流体をリザーバから出力ラインに制御された容量割合で供給する工程と； 常閉式圧力応答バルブを前記バイパスラインに備える工程と； 前記複数の装置を出力ラインに連結する工程と；および 予め定めた圧力が前記出力ラインにおいて達したとき前記バイパスラインを通 って流体が流れるのを可能にする工程と、を有することを特徴とする自動車用ス テアリングおよび冷却システムにおける流体供給のための方法。 ７． 液圧モータをバイパスすること、を更に備えたことを特徴とする請求項６ 記載の自動車用ステアリングおよび冷却システムの方法。 ８． 前記液圧モータと前記パワーステアリング装置に優先順位を付ける工程、 を更に備えたことを特徴とする請求項６記載の自動車用ステアリングおよび冷却 システムの方法。 ９． 液圧モータをバイパスすること、を更に備えたことを特徴とする請求項８ 記載の自動車用ステアリングおよび冷却システムの方法。 １０． 前記液圧モータを優先順位の低い装置として認識する工程と； 前記液圧モータを前記バイパスラインにバイパスする工程と、を更に備えたこ とを特徴とする請求項９記載の自動車用ステアリングおよび冷却システムの方法 。 １１． 前記液圧モータの前記バイパスに効果的な圧力応答バルブを使用する工 程、を更に備えたことを特徴とする請求項１０記載の自動車用ステアリングおよ び冷却システムの方法。 １２． 前記パワーステアリング装置と操作関係にある第２の圧力応答バルブを 設け；および 前記第２の圧力応答バルブを、前記パワーステアリング装置がパイパスするた めに選択的に作動すること、を特徴とする請求項１０記載の自動車用ステアリン グおよび冷却システムの方法。 １３． （ａ） 液圧流体を、制御された容量割合でリザーバ（１４）から出力 ラインへ供給するための液圧ポンプ（１０）と； （ｂ） 前記液圧流体によって駆動される第１の液圧装置（２２）と； （ｃ） 前記第１の液圧装置の近傍の液圧流体をバイパスするためのバイパス ライン（４０、７４）と； （ｄ） 前記第１の液圧装置と直列に接続された第２の液圧装置（２３）と； （ｅ） 前記バイパスラインに挿入された常閉バルブと；および （ｆ） 前記出力ラインにおける予め定めた圧力に応ずる圧力感知バルブ作動 手段（４５、４７、７２）と、を備えたことを特徴とする自動車用液圧システム 。 １４． 複数の部品を液圧的に一体に連結する工程と； 前記複数の液圧部品から優先的な部品を認識する工程と； 前記複数の液圧部品から優先度の低い部品を認識する工程と； 前記液圧システムの圧力を感知する工程と；および 液圧力を、前記感知された圧力が予め定めた圧力を越えたとき、前記優先的な 部品に向ける工程と、を備えたことを特徴とする液圧システムにおける複数の液 圧部品に優先順位を付けるための方法。 １５． パワーステアリング装置を前記優先的な部品として認識する工程、を更 に備えたことを特徴とする請求項１４記載の、液圧システムにおける複数の液圧 部品に優先順位を付けるための方法。 １６． パワーステアリング装置を前記優先的な部品として、ファンモータを優 先度の低い部品として認識する工程、を更に備えたことを特徴とする請求項１４ 記載の、液圧システムにおける複数の液圧部品に優先順位を付けるための方法。 １７． 前記圧力が前記予め定めた圧力を越えた時優先度の低い部品をバイパス する工程を、更に備えたことを特徴とする請求項１４記載の、液圧システムにお ける複数の液圧部品に優先順位を付けるための方法。 １８． 前記優先度の低い部品の近傍にバイパスを配置する工程と； 前記感知された圧力が前記予め定めた圧力を越えた時前記優先度の低い部品を バイパスする工程と、を更に備えたことを特徴とする請求項１４記載の、液圧シ ステムにおける複数の液圧部品に優先順位を付けるための方法。 １９． 前記優先的な部品を優先度の低い部品と直列に配置する工程、を更に備 えたことを特徴とする請求項１４記載の、液圧システムにおける複数の液圧部品 に優先順位を付けるための方法。 ２０． 前記優先的な部品が過負荷になった時前記優先的な部品をバイパスする 工程、を更に備えたことを特徴とする請求項１４記載の、液圧システムにおける 複数の液圧部品に優先順位を付けるための方法。 ２１． 前記液圧システムの全体のシステム圧力が予め定めた限界を超えた時前 記優先度の低い部品をバイパスする工程、を更に備えたことを特徴とする請求項 １４記載の、液圧システムにおける複数の液圧部品に優先順位を付けるための方 法。 ２２． 前記優先的な部品を前記優先度の低い部品の下流に配置する工程、を更 に備えたことを特徴とする請求項１９記載の、液圧システムにおける複数の液圧 部品に優先順位を付けるための方法。 ２３． 前記優先的な部品を前記優先度の低い部品と並列に配置する工程、を更 に備えたことを特徴とする請求項１４記載の、液圧システムにおける複数の液圧 部品に優先順位を付けるための方法。 ２４． 前記優先的な部品の上流の前記圧力を感知する工程、を更に備えたこと を特徴とする請求項１４記載の、液圧システムにおける複数の液圧部品に優先順 位を付けるための方法。 ２５． 優先的な部品と優先度の低い部品とを連結する工程と； 液圧システムの圧力を感知する工程と； 前記感知された圧力に応じて前記優先的な部品または前記優先度の低い部品の 少なくとも１つをバイパスする工程、とを備えたことを特徴とする車両用液圧シ ステムにおいて優先的な部品と優先度の低い部品とに液圧流体を供給する方法。 ２６． 前記優先度の低い部品を前記感知された圧力に応じてバイパスする工程 、を更に備えたことを特徴とする請求項２５に記載された優先的な部品と優先度 の低い部品とに液圧流体を供給する方法。 ２７． 前記優先度の低い部品を横切ってバイパスを設ける工程と； 前記圧力が前記優先度の低い部品をバイパスする予め定めた値を超えたとき前 記バイパスを作動する工程と、を更に備えたことを特徴とする請求項２６に記載 された優先的な部品と優先度の低い部品とに液圧流体を供給する方法。 ２８． 前記優先的な部品を前記優先度の低い部品の下流に連結する工程、を更 に備えたことを特徴とする請求項２５に記載された優先的な部品と優先度の低い 部品とに液圧流体を供給する方法。 ２９． 前記優先的な部品と前記優先度の低い部品とを連結する工程、を更に備 えたことを特徴とする請求項２８に記載された優先的な部品と優先度の低い部品 とに液圧流体を供給する方法。 ３０． システムの圧力が予め定めたシステムの圧力の値を超えた時前記優先度 の低い部品をバイパスする工程、を更に備えたことを特徴とする請求項２５に記 載された優先的な部品と優先度の低い部品とに液圧流体を供給する方法。 ３１． 前記優先的な部品が過負荷になった時前記優先的な部品をバイパスする 工程、を更に備えたことを特徴とする請求項２５に記載された優先的な部品と優 先度の低い部品とに液圧流体を供給する方法。 ３２． 前記優先的な部品をバイパスするために圧力感知バルブを使用すること 、を特徴とする請求項３１に記載された優先的な部品と優先度の低い部品とに液 圧流体を供給する方法。 ３３． 液圧ポンプと； 少なくとも１つの優先度の低い部品と； 少なくとも１つの優先度の高い部品と； 少なくとも１つの液圧を感知する感知装置と；および 前記液圧ポンプと、前記少なくとも１つの優先度の低い部品と、前記少なくと も１つの優先度の高い部品と、および前記少なくとも１つの感知装置とを連結す る液圧網とを備え、前記液圧が予め定めた圧力を越えたことを前記感知装置が感 知したとき、前記液圧網が前記少なくとも１つの優先度の低い部品をバイパスす るようにしたことを特徴とする車両用液圧システム。 ３４． 前記優先度の低い部品の近傍に配置され前記感知装置によって感知され た液圧に応じてバイパスするためのバイパス、を更に備えたことを特徴とする請 求項３３記載の車両用液圧システム。 ３５． 前記液圧ポンプがパワーステアリング装置を有すること、、を特徴とす る請求項３３記載の車両用液圧システム。 ３６． 前記バイパスが圧力応答バルブであること、を特徴とする請求項３４記 載の車両用液圧システム。 ３７． 前記優先度の高い部品がステアリング装置であること、を特徴とする請 求項３４記載の車両用液圧システム。 ３８． 前記優先度の低い部品がファン装置であること、を特徴とする請求項３ ７記載の車両用液圧システム。