JPS5934977A - パワ−ステアリングの作動制御装置 - 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】 この発明はパワーステアリングの作動制御装置、殊にポ
ンプからパワーステアリングへの圧力流体の洪給流紙ケ
ハンドルの操作状態に応じて制御することによりパワー
ステアリングの作動ケ制御する装置に関する。

第１図は従来のパワーステアリングの作動制御装置であ
って、パワーステアリングＡ［、ハンドルＢＫよｆ）操
作される切換４ｃと油圧シリンダーＤとで構成され、ハ
ンドル操作時の操舵補助と行なう。Ｅは前記パワーステ
アリングＡに供給する圧力流体の流量制御装置であって
、第２図にその一般的な構造を示すように、ポンプＰの
ハウジングと一体に形成されたパルプハウジングＩＫｆ
ｄ、エンジン（図示せず）により駆動されるポンプＰが
らの吐出流体が流入する流入口Ｆ、オリフィスＧｉ介し
てパワーステアリングへ圧力流体を供給する供給口Ｈ５
流入口Ｆから流入する圧力流体の余剰流量をタンクＴに
還流させる還流口゛Ｂがそれぞれ形成てれ、うくルブハ
ウジングＩ内部に形成された円筒状の弁壺Ｊの内部には
スプールパルプＫがその軸方向に摺動可能に装着されて
いる。スプールパルプにと弁室Ｊの底壁との間に形成さ
れた室りにはバネＭが装着され、該バネＭはスプールパ
ルプＫを前記オリフィスＧに当接させるべく前記供給口
Ｈ側に向けてイ；１勢している。

Ｓはリリーフ弁で、パワーステアリングの作動にともな
う供給流体の圧力上昇が限界ｆｉＩｋ越えると、前記供
給口Ｈと室りとを連通する通路Ｕ７介し、該圧力の作用
により開いて、供給口Ｈと還流口Ｒと奢連通させる。

今、エンジンが始動されポンプＰが回転を始めポンプＰ
からの吐出流体が流入口Ｆより流入し、オリフィスＧｉ
通じて供給口ＨＪ：リパワーステアリングＡに圧力流体
を供給し始めると、オリフィスＧにより流入口Ｆ内部と
供給口Ｈ内部の流体圧力に圧力差が生じ、この圧力差が
前記バネＭの付勢力、Ｊニジも犬きくなると、スプール
パルプＫｌｌ’ｆｆ力のつり合い全保つため弁室りの底
壁側へ軸方向移動する。

エンジン回転数がさらに上昇していくと、回転数も増大
し、流入口Ｆへのポンプ吐出流体の流入喰が増大しパワ
ーステアリングＡへの供給流量も増大していくが、それ
とともに前記圧力差もさらに犬きくなりこの圧力差が所
定頃？越えるとスプールバルブには前記流入口Ｆと還流
口Ｒと勿連通ずる１でに移動する。

その結果、エンジン回転数がさらに上昇し、ポンプ吐出
流量が増加していっても、その増加流歌ばすべて還流口
ＲからタンクＴに還流されることになる。なおＶはスプ
ールバルブにの端部に形成され、オリフィスＧ１７’９
に挿通された先端部に向けて大径としたテーパ軸であり
、スプールパルプにの軸方向移動にともないオリフィス
Ｇの開ロ面積ケ減少させるようになっている。

このため供給口Ｈに供給される流量に第３図に示すよう
にエンジン回転数ｆＮｌが所定値以上になると逆に減少
していくことになる。

従って車の停車時或いは低速走行時のハンドル操作が市
くしかもエンジン回転数が比較的低い状態では、ポンプ
吐出流量の全流量がパワーステアリングＡへ供給されハ
ンドル操作に犬＠な操舵補助力を与えることができる。

他方、ｌａ＋１！！！走行時のハンドル操作が軽く、し
かもエンジン回転数が比較的大きい状態では、ポンプ吐
出流量の一部ケタンクに還流することにＪニジパワース
テアリングＡへの供給流量音減少させ、その操舵補助カ
ケ小さくしてハンドル操作に適度の手ごたえケ与え、走
行時の安定性を増すことができる。

ところがこのような従来のパワーステアリングＡの作動
制御装置には以下に述べる工うな欠点がある。

すなわち、従来のパワーステアリングＡの作動制御装置
は、エンジン回転数と軍の速度とがほぼ比例しているこ
と？前提として、エンジン回転数によりパワーステアリ
ングＡに供給する圧力流体の供給機音制御しパワーステ
アリングの作動を制御しているため、例えば山道走行時
のシフト操作の］速（ロー）、２速（セカンド）で坂道
？登りながらカーブを曲る時のような車は低速でありな
がらエンジンが高速回転しているといったＬ′）な状況
でに、大きな操舵補助力が必要であるにもかかわらずパ
ワーステアリングＡへの供給量が少ないため、必要なだ
けの操舵補助力が陽られず、そのためハンドル操作が重
いという欠点があった。

葦た、従来のパワーステアリングへの作動制御装置では
・・ンドル操作に操舵補助が不要な場合でも、エンジン
回転中は常に圧力流体がポンプＰ−流量制御装置Ｅ−バ
＋７−ｘテアリングＡ−タンクＴと循環しているが、こ
の循環経路内での管路抵抗によるエネルギー損失にＪニ
ジ圧力低下が生じパワーステアリングが作動しなくなる
のを防止するため、前記エネルギー損失分ケ見込んで圧
力流体の圧力を常に高圧に保っておかなければならず、
そのためポンプに余分な駆動エネルギーが必要とされて
いた。

この発明は、上述したような従来のパワーステアリング
の作動制御装置における欠点を解消し、・・ンドル操作
が重くなった時、すなわち操舵補助が必要となった時に
のみパワーステアリングに圧力流体を供給してハンドル
操作に大きな操舵補助力を与えることを可能とするパワ
ーステアリングの作動制御装置を提供すること全目的と
する。

以下実施例に従い本発明を説明する。

第４図は本発明の作動原理を示す回路図であって、ハ０
ワーステアリング１はハンドル２により操作される切換
弁３と油圧ンリンダー４とで構成され、ハンドル操作時
の操舵補助を行なう。５に前記パワーステアリングに供
給゛する圧力流体の流量制御装置で、６は流量ｊ１１１
ノ御升、７はオリフィス、８はリリーフ弁である。９け
ボンプモあって、エンジン（図示せず）に、！：り駆動
され、吐出流体を流量制御装置５を介してパワーステア
リング１に供給し、タンク】０に還流させる。流量制御
装置５とパワーステアリング１とを連通する通路】１の
途中にはタンクｊＯに連通する通路１２を形成し、きら
に該通路１２の途中に、該通路】２を開閉する電磁弁１
３を設ける。

】４１１″ｊハンドル２のコラムシャフトに取付けられ
たトルク計測器であり、・・ンドル操作時の操舵トルク
の変化を電気信号に変検して検出する。

この検出された電気信号は増幅器１５により増幅され該
信号に、ｒ、ｖ前記電磁弁ｊ３が作動する。Ｊ６は電源
である。

ハンドル操作をしない状態、例えば停車時、あるいＣσ
直進走行時の操舵トルクが所定値以下の時には電ｆａＪ
Ｔ］３は開いたｉｔで前記通路］２も開いた状態となり
通路１１とタンク１０とを連通させる。この時流量制御
装置５からパワーステアリング１に供給される流量の大
半は前記通路１２よりタンク１０に還流され、実際にパ
ワーステアリングＪに供給される流量にパワーステアリ
ング］内部の回１＠に空気が混入しないように該回路内
を常に満たしておく程度の極〈少量となる。

次に、ハンドルを操作すると前記トルク計測器】４によ
り操舵トルクの上昇が検出され、このトルク上昇が所定
値ケ超えると前記電磁ノ「１３は通路」２を閉じるよう
に作動する。

従ってハンドル操作時、操舵補助が必要Ｋｆｚるほど操
舵トルクが増加すると通路１２が閉じられ、流量制御装
置５からパワーステアリング１に供給される流量はその
全てが供給されることになり、パワーステアリングの作
動が可能となってハンドル操作に大＠な操舵補助力？与
えることができる。

なおこの場合、操舵トルクの検出は絶対値で行ない、ハ
ンドル全左右いずれに切っても同隨に電磁弁１３が作動
するようにしておく。

″またハンドル操作丁れば必然的に操舵抵抗が生じるか
ら前記操舵トルク計測器に変えて、操舵角変位計を用い
、操舵角が一定値以上になればその出力信号により電磁
弁１３′（！−作動させるようにしても良い。

第５図は上記本発明の原理を流量制御装置内部に取り入
れた実施例を示すもので、２］はポンプのバルブハウジ
ング、２３はエンジン（図示せず）により駆動されるポ
ンプからの吐出流体が流入する流入口、２２はオリフィ
ス３２を介してパワーステアリングへ圧力流体全供給す
る供給口、２４に流入口２３から流入する圧力流体の余
剰流量ｆ　ＩＪパーザ−バータンク或いはポンプの吸入
口へ還流する還流口である。

２５はパルプハウジング２１内部に形成された円筒状の
弁室であって′、該弁室の内部にばスプールバルブ２６
がその軸方向に摺動可能に装着されている。スプールバ
ルブ２６と弁室２５の底壁との間に形成された室２７に
はバネ２８が装着され、該バネ２８にスプールバルブ２
６を前記オリフィス３２に当接させるべく前記供給口２
２側に向けて伺勢している。

２９にリリーフ弁で、パワーステアリングの作動にとも
なう供給流体の圧力上昇が限界値を越えると、前記供給
口２２と室２７とを連通ずる神格３ｏ全通じ、該圧力の
作用にょ９開いて、供給口２２と還流口２４とを連通式
せる。

３１は前記供給口２２と還流口２４とを連通ずる通路、
３３はバルブハウジング２１の外壁面に取り付けられ、
前記通路３］ケ開閉する電磁弁である。

電磁弁３３の作動は前述した操舵トルク計測器１４増幅
器】５により操舵トルクに１志じて制御される。

従って、今エンジンが始動されポンプが回転を始めると
、パワーステアリング１が作動しない場合すなわちハン
ドル操作しない場合にはポンプからの吐出流体が流入口
２３よりオリフィス３２を介して供給口２２よりパワー
ステアリングに圧力流体全供給し始めるが、オリフィス
３２の絞り効果のため流入口２３内部と供給口２２内部
の流体圧力に圧力差が生じ、この圧力差が前記バネ２８
付勢力よりも大さくなると、スプールパルプ２６は°力
のつり合いを保つため弁室２５の底壁側軸方向移動する
。

この時、電磁弁３３は即かれていて、供給口２２と還流
口２４とが通路３１を介して連通している１こめ、前記
供給口２２に流入する圧力流体はその大半の量を通路３
Ｊからタンクに還流されることになる。

エンジン回Ｉ詠数がさらに上昇していくと、ポンプ回転
数が増大し、流入口２３へのポンプ吐出流体の流入量が
増大していくが、それとともに前記圧力差もさらに大さ
くなりスプールバルブ２６は前記流入口２３と還流口２
４とケ連通するまでに移動し、その結果、エンジン回転
数が所定ｌ直以上になると供給口２２Ｋｆｌ−ｊオリフ
ィス３２のみを介して常に一定量の流体が供給され、エ
ンジン回転数がさらに上昇しポンプ吐出流量が増加して
も、その増加流量はすべて還流口４からタンクに還流さ
れる。そして供給口２２に供給された流量の大半も通路
３１を通じて夕／りに還流きれる。なお、この時のパワ
ーステアリングに供給する流計ハハワーステアリング内
部の回路に空気が混入しないよう、該回路内に圧力流体
が充満している程度の極少量の流量に設定しておけばし
い。

次にハンドルが操作され、操舵抵抗の大きさに応じてト
ルク計測器１４の操舵トルク値が上昇するとその出力信
号により電磁弁が通：烙３１を閉じその結果、パワース
テアリング曽、オリフィス３２を通じ供給口２２．１：
リエンジン回転数に応じた流量が供給でれるようになり
、従ってハンドルの操作状態に応じてパワーステアリン
グへの供給流量の制御が可能となる。

以上のようにこの発明１グ流量制御装置のパワーステア
リングへの圧力流体供給口と還流口間にハンドルの操作
状態に応じて電磁弁３２により開閉する通路３１ｒ設け
、ハンドル操作時には通１洛３】を遮断してパワーステ
アリングの作動のための必要流量ヲハワーステアリング
へ供給し、ハンドル操作をしない時には前記通路３１を
開さ、該通路３１とタンクとを連通させてパワーステア
リングへの供給流量の大半を、該通；洛３】からタンク
に還流させるようにしたので、ハンドル操作時にのみ操
舵抵抗に応じてパワーステアリングに必要流量を供給で
きる。その結果、従来のようにハンドル操作時に流量が
不足しハンドル操作が重くなるというような欠点が解消
でき、操舵抵抗に応じた動力補助が可能となる。

しかもハンドルの操作時の操舵補助が必要な場合にのみ
、パワーステアリングへの供給量を増加し、操舵補助が
不要な場合には、ボイプ吐出流量のほとんどを通路３】
及び還流口２４からタンクに還流するので、従来のよう
にポンプ吐出流体がポンプ−流量制御装置−バワーステ
アリング−タンクを循環する場合と比べてこの循環経路
内での管路抵抗によるエネルギー損失ケ小さくすること
ができ、ポンプ駆動のエネルギー消費全軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第】図に従来のパワーステアリングの作動制御装置を示
す回路図、第２図はその一般的な構造を示す縦断面図、
第３図はその流量特性図、第４図は本発明のパワーステ
アリングの作動制御装置の原理を示す回路図、第５図は
その実施例ケ示す縦断面図である。 】　・・・・・・パワーステアリング　　２・・・・・
・・・・ハンドル５・・・・・・・・流量制御装置　　
　　　９・・・・・・・・ポ　ン　プ１０・・・・・・
タ　ン　り　　　　　　　月、】２・・・・・・通　路
Ｊ３・・・・・・電　磁　９Ｔ　　　　　　　１４・・
・・・・操舵トルク計測’＋？Ｒ］５・・・・・・増幅
器 特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　ポンプと、該ポンプの吐出流体全流量制御装
   置を介してパワーステアリングに供給する通路と、前記
   吐出流体音パワーステアリングから夕／りに還流する通
   路と、前記吐出流体をパワーステアリングに供給する通
   路の途中に形成され該通路とタンクとを連通する通路と
   、この通路に設けられ該通路を開閉する遮断弁と、ハン
   ドルの操作状態を検知しハンドル操作時に前記遮断弁を
   開閉する制御手段とよりなることを特徴とするパワース
   テアリングの作動制御装置。 （２）前記ポンプの吐出流体ヲハワーステアリングに供
   給する通路とタンクとを連通ずる通路ヲ、前記流量制御
   装置のパワーステアリングへの供給口とタンクと勿連通
   するように設けたことを特徴とする特許請求の範囲（１
   ）記載のパワーステアリングの作動制御装置。 （３）　　前記流量制御装置のパラ−ステアリングへの
   供給口とタンクとケ連通ずる通路ケ、流量１ｉ１．ｌ（
   財）装置の供給口と該流計制御装置からタンクに余剰流
   計全還流させる流量制御装置の還流口とを連通して設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲（２）記載のパワー
   ステアリングの作動制御装置。 （４）前記遮断弁ケミ磁弁とし、前記制御手段を、ハン
   ドルの操作状態ケハンドルの操舵トルク或い（グ操舵角
   変泣の変ｆｓ量により検知し、該変化量を電気信号に変
   換すると共に、前記変化量がＢ［定１ｉαケ超えた時に
   、前記電磁弁ｒ閉じさせる電気的制御手段としたことｒ
   特徴とする特許請求の範囲（１）、（２）、（３）のい
   ずれかに記載のパワーステアリングの作動制御装置。