JPS5981255A - 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、車両に装備されるパワーステアリング装置に
関し、特に、高車速時にパワーアシスト−１−、。

機能を停止させるようにしたものの改良に関する。

一般に、自動車等の車両においては、操舵力の運転者に
かかる負担を軽減するためにパワーステアリング装置が
広く用いられている。このパワーステアリング装置は、
低車速時または後進時にはたしかに運転者の負担が軽減
され、ハンドル操作が容易になって有効であるが、高車
速時には操舵抵抗の低下によってハンドルが軽くなり過
ぎ、却って危険を招く。

そのため、高車速時には操舵アシスト力をカントして操
舵感覚を向上させ、さらにその操舵アシスト力をカット
する際の車速を運転者の体力や好み等に応じて自由に変
更調整できるようにすることが行われている。その−例
として、従来、特開昭５１−１１８２２５号公報には、
エンジンで駆動されるオイルポンプにより操舵アシスト
力を発生させる形式のパワーアシスト装置を備えたパワ
ーステアリング装置において、パワーシリンダの両圧力
室を連通ずるバイパス通路を設け、車速が設定速度具り
になると上記バイパス通路を電磁弁−２＝ で開くことによりアシスト力を軽減するようにし、さら
に上記電磁弁の作動点を調整変更できるようにしたもの
が開示されている。

しかし、上記従来のものでは、パワーシリンダの両圧力
室を必要時に連通ずるだけであるので、エンジンの運転
中宮に圧病がオイルポンプからパワーシリンダに供給さ
れており、アシスト力カット時のオイルポンプによるエ
ンジンの出力ロスが大きいという問題があった。

そこで、本発明はかかる点に、鑑み、高車速時に上記し
た、操舵アシスト力をカットするにあたり、エンジンと
オイルポンプとの駆動連結を遮断してオイルポンプ自体
の作動を停止させるようにすることにより、操舵アシス
ト力のカット時のオイルポンプによるエンジンの出力ロ
スを低減しながら、運転者の体力や好み等に応じて操舵
アシスト力特性を選択できるようにすることを目的とす
るものである。

この目的のため、本発明の構成は、ステアリングの操舵
力を補助するパワーシリンダと、エンジンにより駆動さ
れ、上記パワーシリンダへ供給する圧油を発生するオイ
ルポンプと、該オイルポンプペのエンジン駆動力の伝達
を遮断してオイルポンプの回転を停止制御する回転制御
手段と、車速センサからの車速信号により車速が設定速
度以上にあるときオイルポンプの回転を停止させる回転
停止指令信号を上記回転制御手段に発するコントロール
手段と、手動操作により上記コントロール手段における
オイルポンプの回転停止指令点を変化させるマニュアル
調整手段とを備えているものであり、このことによりエ
ンジ、ンとオイルポンプとの動力伝達をマニュアル調整
で設定される所定速度以上の車速で遮断するようにした
ものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図および第２図は第１実施例を示し、１はハンドル
、２は一端にハンドル１が、他端にピニオン３ａを有す
るピニオン軸３がそれぞれ一体に取り付けられたステア
リングシャフト、４は上記ピニオン３ａと噛合するラッ
ク（図示せず）を有するラックバ−であって、該ラック
バー４の両端にはそれぞれナックルアーム５，５を介し
て左右の前車輪６，６が連結されており、ハンドル１の
回し操作によりラックバー４を左右方向に移動させて前
車輪６．６に舵角を与えるようにしたラックピニオン式
のステアリング装置が構成されている。　　　　　　　
、 上記ラックバー４の中間位置にはラック・バー４をピス
トンロンドとして摺動自在に貫通せしめたパワーシリン
ダ７が配設され、該パワーシリンダ７は内部に、ラック
バー４と一体的に固定されたピストン８と、該ピストン
８の両側に位置する左右の圧力室９，１０とを有してい
る。上記各圧力室９．１０はそれぞれ圧油通路１１　、
１２を介して、上記ピニオン軸３の周りに配設したコン
トロールバルブ１３に接続され、該コントロールバルブ
１３は圧油供給通路１４および圧油リターン通路１５を
介して上記パワーシリンダ７へ・の圧油を発生するオイ
ルポンプ１６に接続されており、ステアリング操作に応
じてコントロールバルブ１３を切換作動させることによ
り、オイルポンプ１６で発生した圧油を圧油供給通路１
４、コントロールバルブ１３および圧油通路１１．１２
を介してパワーシリンダ７の一方の圧力室’９　、１０
に供給するとともに、他方の圧力室１０，９内の圧油を
圧油通路１２　、１１、コントロールバルブ１３および
圧油リターン通路１５を介してオイルポンプ１６に還流
させ、このことによってパワーシリン、　　ダ７のピス
トン８を押動してステリングの操舵力を補助するように
したパワーアシスト装置が構成されている。

そして、□上記オイルポンプ１６は車載エンジン１７に
、・オイルポンプ１６へのエンジン駆動力の伝達を遮断
してオイルポンプ１６の回転を停止制御する回転制御手
段としての可変プーリ機構１８を介じて駆動連結されて
いる。すなわち、上記可変プーリ機構１８はエンジン１
７の出力軸１７ａに取り付けられた可変駆動プーリ１９
と、オイルポンプ１６の入力軸ｌｅａに取り付けられた
可変従動プーリ２０と、該両プーリ１９，２０間に掛け
渡されたベルト部材２１とを備えている。上記可変駆動
プーリ１９はエンジン１７の出力軸１７ａに固定された
固定シエイブ１９ａと、出力軸１７ａに摺動自在にかつ
回転不能に支持された可動シエイブ１９ｂと、該可動シ
エイブ１９ｂを駆動７’−リ１９の有効径が増大するよ
うに固定シェイブ１９ａに向う方向に付勢するスプリン
グ１９ｃとからなる。一方、可変従動プーリ２０はオイ
ルポンプ１６の入力軸１６ａに固定された固定シェイブ
２０ａと、入力軸１６ａに摺動自在にかつ回転不能に支
持された可動シエイブ２０ｂと、該可動シエイブ２０ｂ
を従動プーリ２０の有効径が減少するように固定シエイ
ブ２０ａから離れる方向に付勢するスプリング２０ｃと
からなる。また、上記可変従動プーリ２０の可動シュイ
ブ２０ｂ背面側には可動シエイブ駆動用の圧油導入室２
２が該可動シエイブ２０ｂおよびポンプケーシング１６
ｂで囲まれて密閉形成され、該圧油導入室２２内に圧油
を導入することにより可動シエイブ２０ｂをスプリング
２０ｃの付勢力に抗して固定シエイブ２Ｏａ側に移動さ
せ従動プーリ２０の有効径を増大させるようにしている
。さらに、上記ベルト部材２１の長さは、上記従動プー
リ２０の有効径が最小であるときベルト部材２１の張力
が零となって該ベルト部材２１が両ブーＩＪ　１９　、
２０に対してすべるような長さに設定されている。しか
して、圧油導入室２２へ圧油を供給したときにはベルト
部材２１に張力を持たせてオイルポンプ１６へエンジン
駆動力を伝達しオイルポンプ１６を回転させるが、圧油
導入室２２への圧油供給が停止されてその油圧が低下す
るとベルト部材２１の張力を零にしてオイルポンプ１６
へのエンジン駆動力の伝達を遮断しオイルポンプ１６の
回転を停止制御するように構成されている。

また、上記可変プーリ機構１８の圧油導入室２２は切換
バルブ２３を介設した圧油通路２４を介して圧油源２５
に接続されている。上記切換バルブ２３は、第２図に拡
大詳示するように、ハウジング２３ａと、該ハウジング
２３ａ内に摺動自在に嵌装された弁体２３ｂと、該弁体
２３ｂをノーマル位置に付勢するリターンスプリング２
３ｃと、弁体２３ｂをリターンスプリング２３ｃの付勢
力に抗してオフセット位置に移動させるソレノイド２３
ｄとを備えた電磁式三方スプールバルブよりなる。上記
ハウジング２３ａには圧油源２５に連通する圧力ポート
２３ｅと、可変プーリ機構１８の圧油導入室２２に連通
する出力ポート２３ｆと、ドレーンポート２３ｇとが形
成されている。また、上記弁体２３ｂには上記出カポ−
）２３ｆを、弁体２３ｂがノーマル位置にあるとき圧力
ポート２３ｅに、オフセット位置にあるときドレーンポ
ート２３ｇにそれぞれ連通させる連通路２３ｈが形成さ
れており、ソレノイド２３ｄへの非通電時には圧油源２
５からの圧油を可変プーリ機構１８の圧油導入室２２に
供給する一方、ソレノイド２３ｄへの通電時には上記圧
油導入室２２内の圧油をドレーンするように０Ｎ−ＯＦ
Ｆ的に２段階に切換作動するものである。

一方、２６は車速を検出する車速センサ、２７は該車速
センサ２６からの車速信号を受けて上記切換バルブ２３
の作動を制御するコントローラであって、該コントロー
ラ２７は、第２図に詳示するように、車速センサ２６か
らの車速信号を電圧に変換するｆ−Ｖ変換回路２８と、
該ｆ−Ｖ変換回路２Ｂからの電圧信号を基準電圧発生器
２９からの設定車速に対応する基準電圧信号ｅと比較し
て電圧信号が基準電圧信号ｅより高いとき、すなわち車
速が所定速度以上にあるときＨレベル信号を出力する比
較器３０と、該比較器３０からのＨレベル信号によりＯ
Ｎ作動して切換バルブ２３のソレノイド２３ｄにバッテ
リ３２の電圧を印加するトランジスタ３１とからなる。

そして以りの切換バルブ２３およびコントローラ２７に
より、車速センサ２６からの車速信号により車速が所定
速度以上にあるときオイルポンプ１６の回転を停止させ
る回転停止指令信号を上記回転制御手段（可変プーリ機
構１８）に発するコントロール手段３３が構成される。

さらに、上記コントローラ２７の比較器３０に基準電圧
信号ｅを出力する基準電圧発生器２９は手動操作により
該基準電圧信号ｅを変更調整可能な可変直流電源よりな
り、この基準電圧発生器２９によって上記コントロール
手段３３（切換バルブ２３およびコントローラ２７）に
おけるオイルポンプ１６の回転停止指令点を変化させる
マニュアル調整手段が構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明すると、車速が設
定速度より低い低車速時にはコントローラ２７の比較器
３０の出力信号はＬレベルであり、このことによって切
換バルブ２３はノーマル位置の状態にある。この状態で
は圧油源２５の圧油が可変プーリ機構１８の圧油導入室
２２に供給されて該可変プーリ機構１８の従動プーリ２
０の有効径が増加し、ベルト部材２１の張力が増大して
該ベルト部材２１と両プーリ１９，２０との間に摩擦力
が作用する。このことによりオイルポンプ１６へエンジ
ン１７の駆動力が伝達されて該オイルポンプ１６が回転
し、オイルポンプ１６で発生した圧油がパワーシリンダ
７に供給されて操舵アシスト力が生じ、よって良好なパ
ワーステアリング機能を発揮することができる。

この状態から車速が上昇して設定速度以上になると、コ
ントローラ２７の比較器３０の出力信号がＨレベルに変
化することにより切換バルブ２３′　がオフセット位置
に切り換えられる。そのため、上記可変プーリ機構１８
の圧油導入室２２内の圧油がドレーンされて可変従動プ
ーリ２０の有効径が最小となり、ベルト部材２１の張力
が零となってベルト部材２１と両ブー！Ｊ１９，２０と
の間の摩擦力が消失する。このことによりオイルポンプ
１６へのエンジン駆動力の伝達が遮断されて該オイルポ
ンプ１６の回転が停止し、パワーシリンダ７への圧油供
給が停止されて操舵アシスト力がカットされ、よって高
車速時の走行安定性を向上することができる。

また、操舵アシスト力をカットする際の車速を変更した
いときには、基準電圧発生器２９を手動操作してその出
力信号（基準電圧信号ｅ）を変えると、上記コントロー
ラ２７の比較器３０の出力信号がＬレベルからＨレベル
に切り換れる点が変化し、このことによって操舵アシス
ト力をカットする際の車速を変更することができる。

したがって、この場合い高車速時に操舵アシスト力をカ
ットしたときにはオイルポンプ１６が回転停止するので
、オイルポン、プ１６によるポンピングロスがなく、エ
ンジン１７の出力ロスを低減することができる。

また、基準電圧発生器２９を手動操作するだけで操舵ア
シスト力をカットする車速が変更されるので、運転者の
体力や好み等に応じて操舵アシスト力特性を簡単に切換
選択することができる。

尚、上記実施例において、操舵アシスト力が作用する低
車速時に、車速の上昇に伴って可変プーリ機構１８の圧
油導入室２２に供給する圧油量を増加変化させてオイル
ポンプ１６の回転数を漸次低下させ、それに伴い操舵ア
シスト力を漸次低下させるように制御することにより、
車速感応型のパワーステアリング装置を形成するように
してもよい。

第３図は第２実施例を示しく尚、第１図および第２図と
同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は
省略する）、回転制御手段として上記第１実施例のよう
な可変プーリ機構１８ではなくて電磁クラッチ機構を用
いたものである。

・すなわち、本実施例では、オイルポンプ１６はエンジ
ン１７で駆動回転されるプーリ３４に、通電時に駆動力
を伝達する電磁クラッチ３５を介して駆動連結されてい
る。また、コントロール手段を構成するコントローラ２
７　の比較器３０の各入力部への接続が上記第１実施例
とは逆の接続になっており、ｆ−Ｖ変換回路２８からの
電圧信号が基準電圧発生器２９からの基準電圧信号ｅよ
りも低いとき、すなわち車速が設定速度よりも低いとき
に比較器３０からＨレベル信号を出力させるようにして
いる。さらに、コントローラ２７　のトランツスタ３１
のコレクタにはリレーコイル３６が接続され、該リレー
コイル３６の通電励磁によりＯＮ作動するリレースイッ
チ３７は上記電磁クラッチ３５への通電回路を断続する
ように設けられている。

したがって、この場合、低車速時にはコントローラ２７
　の比較器３０の出力信号がＨレベルになってリレース
イッチ３７がＯＮ作動し、電磁クラッチ３５が接続され
てオイルポンプ１６が回転するが、車速が設定速度以上
に上昇すると比較器３０の出力信号がＬレベルとなって
リレースイッチ３７が開き、電磁クラッチ３５の接続が
遮断されてオイルポンプ１６の回転が停止するものであ
り、よって上記第１実施例と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

以上説明したように、本発明によれば、ステアリングの
操舵アシスト力を発生するパワーシリンダに圧油を供給
するためのオイルポンプとエンジンとを、オイルポンプ
へのエンジン駆動力の伝達を遮断してオイルポンプの回
転を停止制御する回転制御手段を介して駆動連結し、か
つ車速が設定速度以上にあるときオイルポンプの回転を
停止させるように上記回転制御手段を作動制御するコン
トロール手段と、手動操作により上記コントロール手段
の作動特性を変更調整する調整手段とを設１５− 一部手段、３５・・・電磁クラッチ− けたことにより、操舵アシスト力のカット時にはオイル
ポンプの回転を停止することができるので、オイルポン
プによるエンジンの出力ロスを低減することができる。

しかも、調整手段の手動操作により操舵アシスト力をカ
ットする際の車速を容易に変更調整できるので、運転者
の体力や好み等に応じて操舵アシスト力特性を簡単に切
換選択することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図および第２
図は第１実施例を示し、第１図は全体概略構成図、第２
図はコントロール手段の説明図、第３図は第２実施例を
示す要部概略説明図である。 ３・・・ピニオン軸、４・・・ラックバ−１７・・・パ
ワーシリンダ、１３・・・コントロールバルブ、１６・
・・オイルポンプ、１７・・エンジン、１８・・・可変
プーリ機構、１９・・・駆動プーリ、２０・・・従動プ
ーリ、２１・・・ベルト部材、２２・・・圧油導入室、
２３・・・切換バルブ、２６・・・車速センサ、２７．
２７′・・・コントローラ、２９・・・基準電圧発生器
、３３・・・コンｌ−。 １６− ’　７−３０１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ステアリングの操舵力を補助するパワーシリ
   ンダと、エンジンにより駆動され、上記パワーシリンダ
   へ供給する圧油を発生するオイルポンプと、該オイルポ
   ンプへのエンジン駆動力の伝達を遮断してオイルポンプ
   の回転を停止制御する回転制御手段と、車速センサから
   の車速信号により車速が設定速度以上にあるときオイル
   ポンプの回転を停止させる回転停止指令信号を上記回転
   制御手段に発するコントロール手段と、手動操作により
   上記コントロール手段におけるオイルポンプの回転停止
   指令点を変化させるマニュアル調整手段とを備えている
   ことを特徴とスルパワーステアリング装置。