JPS58199272A - パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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。

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って、
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、却っ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、！！−３ｙ７３０号公報参
照）。

上記提案技術は、走行安定性を確保するとともに、操舵
補助力を必要としない走行状態に＃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同上、および
、オイルポンプの駆動系統の耐久性の同上などが図れる
利点を有するものであるが、オイルポンプの駆動開始に
よっ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！
九ンドルの過回転操作（切り過ぎ）が発生して、安全性
を損なう不具合を有するものである。

本発明はかかる点に鑑み、ステアリングの操舵力を補助
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
パワーシリンダの２つの油室を連通ずるバイパス油路と
、この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・開放する制御弁と、この制御弁の少なく
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
たパワーステアリング装置を提供し、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。

以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図に示す全体構成において、ステアリング１はラッ
クピニオンリンク武に構成され、ハンドル２の操舵力は
ステアリングシャフト３、ピニオンギヤ４、ラック５ａ
を有するラックシャフト５、タイロッド６．６、ナック
ルアーム７．７を介して車輪８．８に伝達され、操舵が
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、上記ラックシャフト５に装設された
パワーシリンダ１６に供給して、ハンドル２の操舵力を
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
とバッテリ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、；）　Ｑ　Ｋｍ／　ｈ　）
以下のときに、電動モータ１１をバッテリ１６に接続し
てオイルポンプ１２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、
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２０ｂにより、パワーシリンダ１３の第１
油室１３ａまたは第２油室１６ｂ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′＠λ油室１６ｂより排出されるオイ
ルを、第１油路２０ａまたは第２油路２０ｂ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１３ｂ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油室１
５ｂ又は＠／油室１３ａとリターン油路１８とを連通ず
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Ｗ１２０ｋ）とを短絡連通ずるものである。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、該制御弁２２は、オイルポン１１２
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との連通を遜
断する一方、オイルポンプ１２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＠／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、オイルポンプ１２の吐出圧を供給油
路１７から分岐した分岐供給油路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１５０は、ラックシャフト
５に固定されて一体化され、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
１３ａまたは第２油室１３ｂに供給された圧油によりラ
ックシャフト５を付勢して操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２２はバイパス油路
２１を開き、パワーシリンダ１６の第１油室１３ａと′
＠２油室１３ｂとを連通して、パワーシリンダ１３のピ
ストン１６ｃの動きを許容し、ハンドル２の回転操作に
伴うラックシャフト５の移動の抵抗とならないようにす
るものである。

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にて制御される電動モータ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１
２をエンジン２３の出方軸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、ブー！Ｊ２５ａ、２５ｂとベルト２６によ
る伝動機構に電磁クラッチ２７を介設し、この電磁クラ
ッチ２７を＠／図と同様のコントローラ１４で制御し、
車両の走行条件に応じて電磁クラッチ２７を接続・分離
してオイルポンプ１２を回転・停止するように設けるも
のである。

また、オイルポンプ１２を回転作動せしめる時期すなわ
ち操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１．これに加えてクラッチペダルもしく
はブレーキペダルの操作が行われた後、所定時開（例え
ば、４ｔｏ秒〜２分間）の問、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、」の閉塞作動の速度を
遅らせる弁速度遅延部材（ｊｌｉｊ／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の回転作動ニ応シてバイパス油路２１を
閉塞し、オイルポンプ１２の吐出圧がパワーシリンダ１
３の第１油室１３ａもしくは第２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。

とｆ’Ｌ　ニヨる補助力が急激に増大してハンドル２の
操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／〉 第３図に示す制御弁２２Ａにおいて、２８はシリンダ２
９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６０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２
８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、前室２９ａへ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。

サラニ、上記スプール２８にはロッド６１が連設され、
このロッド３１の先端部は弁速度遅延部材３２Ａにおけ
るシリンダ３６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ｎた連通孔
３４ａを開閉する弁体３４ｂが付設され、前記制御弁２
２Ａのスプール２８がオイルポンプ１２からの圧油の導
入によって移動する際に、上記弁体３４ｋ）か連通孔３
４ａを閉じて、第１室３３ａの空気を通路面積を絞った
細孔３４ｃを介して第２室３３ｂに流出させるようｊこ
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たものである。

なお、スプリング３０によってスプール２８が復帰移動
する際には、弁体３４ｂは連通孔５４＆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を連通するものである。

上記の如き構成により、車速が設定値以下となってオイ
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２Ｂがバイパス油路２１を閉塞するべ（移動するも
のであるが、その移動は弁速度遅延部材３２Ａによって
遅（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。

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１６へ
の圧油の供給が停止するとともに、制御弁２２Ａに作用
する油田も低下し、スプール２８はスプリング３０によ
って復帰作動するものであるが、このときには、弁速度
遅延部材５２Ａ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
におけるオイルロック等の発生を防止し、ラックシャフ
ト５の移動抵抗を直ちに解除するものである。

〈実施例２〉 本例の制御弁２２Ｂは第グ図に示し、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ｗｔ、１　Ｂ＆の途中に介装
された一方弁３５を備え、該一方弁３５は後室２９ｂか
らオイルが分岐リターン／ｆｆ１Ｗ１１８ａに流出する
ときに閉じるものであって、オイルは細孔６６によって
絞られスプール２８の移動に抵２１の閉塞作動の速度を
遅らせる一方、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
るものであり、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２９
ａ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、
実施例コの弁速度遅延部材、１Ｓ２Ｂと同様の一方弁３
５および細孔３６を備えた弁速度遅延部材６２Ｃが設け
られており、前例と同様に作用してスプール２Ｂの閉塞
状態への移動速度を遅らせるものである。

〈実施例グ〉 本例の制御弁２２Ｄは第を図に示し、実施例２と同様構
造には同一符号を付している。この例においては、実施
例２と同様のスプール２８とシリンダ２９とにより構成
され、分岐供給油路１７ａ１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
中にオリフィス３８が形収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１８＆に流
出するオイルをオリフィス３８によって絞り、スプール
２Ｂ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／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２
２Ａ〜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
グにおｌ、）て番ま、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２
９ｂ４こ流入するオイルが、弁速度遅延部材！１２Ｄの
オリフィス３８によって絞られ、スプール２８の移動力
ｆ遅れるものである。しかし、実際の使用形態におむ）
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２Ｂの復帰移動が若干遅れても、実用上
は殆ど支障がなく、構造が簡単であるという利点を有す
る。

〈実施例ｊ〉 本例の制御弁２２Ｅは第７図に示し、実施例３と同様構
造には同一符号を付している。この側番こおいては、実
施例３と同様のスプール２８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が
接続されるととも番こ、スプール２８に前室２９ａと後
室２９ｂとを連通ずる連通路３７が開設された制御弁２
２Ｈにつき、上記連通路３７そのものが細径に形成され
て前例のオリフィス６８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（実施例グ）と同様、前室２９
ａ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３２Ｈの
連通路３７によって後室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ｊ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
後、所定時間が経過すると連通路６７を通じて前室２９
ａ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によっ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１６の第１油室１３ａと第２油室１６ｂ
とを連通ずる結果、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
に操舵が完了しており、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。

〈実施例乙〉 本例の制御弁２２Ｆは第２図に示し、実施例／と同様構
造には同一符号を付している。前記実施例／〜ｊ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ｌｌＥ１３Ｍ２１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２２
Ｆは、シリンダ２９内に収納され通路２８ａにてバイパ
ス油路２１の連通を開閉するスプール２８は、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１４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が、その際、上記ス
プール２８には、実施例／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がロッド６１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
あるが、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２においては、上記弁速度遅延部材３
２Ｆに代えて、コントローラ１４でソレノイド６９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２
８の移動速度を遅らせるようにしてもよい。

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つの油室を連通ず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、
この制御弁の少なくとも閉塞作動の速さを遅らせる弁速
度遅延部材を設けたことにより、車両の走行条件に応じ
てオイルポンプが停止状勝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同上すること
ができるものであり、−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
性および耐久性の同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態様を例示し、＠／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２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／ないし実施例乙をそわ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・。 ラックシャフト、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、１ｅａ、１３ｂ・
・・・油室、１４・・・　コントローラ、１９・・・・
・・切換弁、２１・・・・・・バイパス油路、２２．２
２Ａ〜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・・・・・・オリフィス
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ハ　ステアリングの操舵力を補助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、上記パワーシリンダの２
   つの油室を連通ずるバイパス油路と、このバイパス油路
   を上記オイルポンプの回転・停止に対応して閉塞・開放
   する制御弁と、この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。 −制御弁は、オイルポンプの吐出圧を受けて作動しバイ
   パス油路を開閉する油圧バルブである特許請求の範囲第
   １項記載のパワーステアリング装置。