JPS598561A - 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、車両用のパワーステアリング装置に関し、特
に、車速とステアリングホイールの操舵状態とに応じて
、ステアリングホイールの操舵を倍力化するパワーアク
チュエータの作動油の量をバイパス弁を用いて安定制御
できるように構成（７たパワーステアリング装置に関す
る。

゛従来、車速感応タイプのパワーステアリンク装置とし
て、高速走行時にパワーアクチュエータのシリンダの画
室をバイパスしてパワーステアリング状態からマニュア
ルステアリング状態に変えるパワーステアリング装置、
また、ある所定の車速値まで全７！！ワーステアリング
状態を維持し、この値を純えると車速の増加に応答して
パワーシリンダへの作動油の供給を減少させ或いはシリ
ンダの画室から作動油をリークさせて降圧することによ
ってパワーステアリング効果を減するパワーステアリン
グ装置が知られている。

然るに、従来の車速感応特性を備えたパワーステアリン
グ装置においては、ステアリングホイールの据え切り操
舵時にパワーアシストの感度を軽くすると、特に小型車
における中速又は高速走行中のパワーステアリング状態
で゛ステアリングホイールの操作が軽すぎ、車両走行が
不安定になるという欠点があった。

本発明は、前述の如ぎ欠点を解消するために、パワーア
クチュエータのシリンダの画室を連通１−るバイパス弁
のバイパス量を車速に応じて適宜制御することによって
、ステアリングホイールの操作に対して優れた応答特性
を有するパワーステアリング装置を提供することを目的
として℃・る。

本発明を図示実施例に従って以下に説明する。

第１図及び第２図は、本発明のパワーステアリング装置
の概略図を示し、特に第２図は油圧回路を示している。

ステアリングホイール１は、コラムｌＱＩ＋　２を介し
て制御弁６に接続される。制御弁乙の入力端は、倍力補
助の動力源となる電動オイルポンプ４の供給、１？−）
Ｐ及び戻りポートＴにそれぞれ接続される。制御弁乙の
出力側の、ｌ：　−）−Ａ及びＢは、バイパス弁５を介
してアクチュエータ６のシリンダの画室にそれぞれ接続
される。アクチュエータ６は、そのいずれか一方の字に
対してオイルポンプ４からの作動油が制御弁６を介して
加えられるとピストンを左右いずれかの方向に作動して
倍力な生じさせ、その背圧を制御弁６を介してオイルポ
ンプ４の戻りポートＴに戻す。アクチュエータ６の出力
は、ラック・バー・の両端より自動車の車輪（図示せず
）に伝達され、ステアリングホイールの操舵が倍力化さ
れる。オイルポンプ４を駆動するモータ７は電気的な駆
動制御器８に接続される。この制御器は、例えば集積化
された回路であり、車載バッテリーの如き電源９に接続
され、他方、車速センサ１１及び／又は圧カセンザ１０
からの検出信号を人力してモータ７の駆動制御信号とバ
イパス弁５の付勢制御信号を出力する。具体的には、制
御器８は、後述するように、圧力センサ１０を備えたも
のでは、４全センザがステアリングホイールの回転操作
により生じた圧力変化を検出したときに、車速センサ１
１かもの検出信号即ち車速に応じた信号によって７！イ
・？ス弁５の作動を制御するように構成される。バイパ
ス弁は、ポートＡ及び８間を連通して回路油抵抗を適当
に調整するように機能し、第２図に示されたように、コ
ア１２に巻回されたソレノイド１５が制御器８からの付
勢制御信号によって車速に応じて付勢され、それによっ
てスブリンダ１５で偏倚されたスプール１４が作動油の
バイパス量を制御するために移動される。

第６図は、第１図に示された制御器８の一実施例を示す
ブロック回路図であり、特に、車速に応じてモータ７、
即ちオイルポンプ４の作動と、ステアリングホイール１
の操舵に拘らず、バイパス弁５の作動を制御するように
構成され、第４図は、第６図に示された制御器によって
達成されるべき特性曲線を示している。第６図及び第４
図を参照すると明らかなように、車速センサ１１の検出
信号は、Ｄ−Ａ変換器５０を介して第１の比較器５１に
寿えもれる。比較器３１の入力は、予め定めた極めて低
速、約１０ｋｍ／Ｈ程度の速度に対応する基準信号を出
力する基準信号発生器６２にも接続され、この基準信号
と車速検出信号とを比較する。モータ駆動回路３３は、
車速が予め定めた第１の設定ｌ〜、その後車速が第１の
設定値に達すると、比較器６１の出力信号を受けて車速
感応特性が付加され、パワーアシスト量が、オイルポン
プ回転特性曲線（Ａ２）として示されているように、徐
々に減少するように電力信号を出力する。他方、Ｄ−Ａ
変換器５０の出力はまた第２の比較器６４０入力に接続
され、比較器６４の他の人力は、予め定めた比較的高速
（約５０ｋｍ／／Ｈ）の速度に対応する基帖信号を出力
する基準信号発生器６５に接続されこの第２の基準信号
と車速検出信号とを比較する。

車速が第２の設定置、即ち約５０　ｋ＋ｇ／Ｈに達する
と、モータ駆動回路３６は、比較器６４がもの出力信号
を受けて電力信号の出力を停止してモータ７の駆動を停
止する。従って、オ・ｆル子゛ンプ７がらの作動油の供
給が停止されて、・ｇワーステアリング状態かマニュア
ルステアリング状態に切換えられる。これに対ｌ〜て、
バイパス弁５のソレノイド伺勢回路ろ６は、車速が第２
の設定値に達すると、比較器５４の出力を受けて全体勢
電力信号を出ノ月２てノミイパス弁を閉状態から全開状
態と［−１その後ｉ１．ｊ速の増加に応じて、出力され
る電力信号を徐々に減少させる。従って、バイパス弁５
のバイパス量は、第４図にバイパス弁作動特性Ｂと１〜
て示されているように、徐−々に減少する。このような
パイ・ξス弁５の作用は、高速領戦でパヮーアシス（・
領域に対する反動領威を形成し、これによって高速のマ
ニュアルステアリング状態で車速の増加に応じてステア
リングホイールの操舵を次第に重くすることができる。

このような効果は、特に車体重量の軽い小型車が高速で
安定して走行するのに有効である。

第５図は、第６図に示された制御器のモ・−夕駆動回路
６５及びソレノイド付勢回路ろ６を設計変更することに
よって達成される他の実施例による特性曲線を示してい
る。第４図と第５図を比較すると明らかなように、第５
図の実施例は、第１の設定値から第２の設定値まで、オ
イルポンプ回転特性Ａ２が車速の増加に応じて直線的に
減少するが、バイパス弁が作動特性Ｂ１に示されたよう
に閉状態から開状態に徐々に変化し７、これによって理
想的なパワーアシスト領域が得られるように構成されて
いる。

第６図は、バイパス弁の作動制御にステアリングホイー
ルの操舵感応特性を付加した制御器８の実施例を示し、
第７図は、第６図に示された制御器によって達成される
パワーアシスト量−車速時性を示している。第６図の制
御器８によ）ｔば、車速が比較器３２に設定された第１
の設定値に達すると、モータ駆動回路′５６は比較器６
４の出力信号を受け、第１の設定値を越える車速の全域
に亘つてパワーアシスト計が徐、々１て減少するよう（
て電力信号なモータ７に供給する。他方、ソレノイド付
勢回路３５は、比較器５２の出力に接続されて該回路に
車速感応特性がイτ１加され、それによって中速の増加
に応じてバイパス弁５が閉状態から開状態に徐々に変化
することが可能となる。ソレノイド＋１勢回路３５はま
た圧力センサ１１に接続され、ステアリングホイールの
回転操作により生（また圧力変化を検出したときに作動
状態となり、車速感応特性に従ってソレノイド刊勢信号
を出力する１３従って、第６図及び第７図の実施例によ
れば、省エネルギー・タイプのパワーステアリンク装置
を提供できる。

蒸上の如く、本発明によれば、パワーアクチュエータの
シリンダの画室をバイパススルバイパス弁の作動を適宜
調整することによって車速に応じて理想的なパワーアシ
スト特性を得ることができ、車速及びステアリングホイ
ールの操舵変位量に拘らず、安定走行を保証する優れた
パワーステアリング装置を提供することができる。

尚、図示実施例において、バ・イパス弁の作動をソレノ
イドの伺勢によつ−Ｃ電磁的に制御したが、スプールの
位置制御をパルスモータによって行うこともできる。ま
た、圧カセンザに代えて、ステアリングホイールのコラ
ム軸の回転を検出するステアリングセンサを用いてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパワーステアリング装置の概略図、第
２図は第１図に示された装置の油圧回路図、第６図は第
１図に示された制御器の一実施例を示すブロック回路図
、第４図及び第５図は第６図に示された制御器を用いた
・ξワーステアリング装置の特性図、第６図は第１図に
示された制御器の他の実施例を示すブロック回路図、第
７図は第６図に示された制御器を用いたパワーステアリ
ング装置の特性図、をそれぞれ示す。 （符号説明） １ニステアリングホイール　２：コラムｎ１ｌｌ＋６：
制御弁　　　　　　　　４ニオイルポンプ５：バイパス
弁　　　　　　６：アクチユエータ７：モータ　　　　
　８：制貧叩２冷 ９゛電源　　　　　　１０：圧カセンザ５０：Ｄ−Ａ変
換器　６１．ろ４：比較器ろ２，３５　：基準信号発生
器 ３５、モータ駆動回路 ５６：ンレノイト゛付勢回路 味 藝 （＼Ｊ 埃 ■ 一≠− まｉ５ 二ｇ 二＝コ ア・ゾ ｌ簀、ｔｒ ｌ↓ 壱　ゝ σ　（ ＼　　０ （ ε 諧 ）　　Ｃ １ ヒ く ）Ｓ ）ミ ）− ζ シ ？ ） 手　　続　　補　　正　　書 １．事件の表示 昭和５７年特許願第１１７４．０６　　号２発明の名称 パワーステアリング装置 ろ補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　東海テイーアールダフ゛リュー株式会ネニに
５、補正の対象 明細書の〔特許請求の範囲〕と〔発明の詳細な説明〕の
欄（別紙） １、〔特許請求の範囲〕の記載全文を以下の通りに補正
する。 「（１）車速に応じて制御器によって吐出量か制御され
るオイルポンプからの作動油をステアリングホイールに
連動する制御弁を介してパワーアクチュエータに供給し
て前記ステアリングホイールの操舵を倍力化するパワー
ステアリング装置において、前記アクチュエータのシリ
ン４の画室を連通するバイパス弁を設し十、前記制御器
は、車速が予定の値に達すると前記・・イパス弁を閉状
態から開状態に切換え、前記予定の値を越えると前記バ
イパス弁を車速の増加に応じて徐々に閉じるように制御
する手段と、前記予定の値に達すると前記オイルポンプ
から前記アクチュエータへ流れる作動油を停止してパワ
ーステアリング状態からマニュアルステアリング状態に
切換える手段と、を備えていることを特徴とするパワー
ステアリング装置。 （２）　　前記バイパス弁は、ソレノイドの伺勢によっ
てバイパス量が制御される電磁弁であることを更に特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 （３）　　前記バイパス弁は、パルスモータの回転によ
ってバイパス量が制御される電動弁でｔ）ることを更に
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 （４）車速に応じて制御器によって吐出量が制御される
オイルポンプからの作動油をステアリングホイールに連
動する制御弁を介してパワーアクチュエータに供給して
前記ステアリングホイールの操舵を倍力化するパワース
テアリング装置において、前記アクチュエータのシリン
ダの画室を連通ずるバイパス弁を設け、前記制御器は、
車速が第１の予定値に達するまで前記バイパス弁を閉状
態とし、車速が第１の予定値から第２の予定値にまで増
加するときに前記バイパス弁を閉状態に徐々に変化させ
、車速が前記第２の予定値を越えろと前記バイパス弁・
丸畢速の増加に応じて開状態から閉状態に徐々に変化さ
ぜるように制御する手段と、重速が前記第２の予定値に
達すると前記オイルポンプから前記アクチュエータへ流
れる作動油を停止してパワーステアリング状態からマニ
ュアルステアリング状態に切換える手段と、を備えてい
ることを特徴とするパワーステアリング装置。 （５）前記バイパス弁は、ソレノイドのイτｊ勢によっ
てバイパス量が制御される電磁弁であることを更に特徴
とする特許請求の範囲第４項に記載の装置。 （６）前記バイパス弁は、パルスモータの回転ニよって
バイパス量が制御される電動弁であく）ことを更に特徴
とする特許請求の範囲第４項に記載の装置。 （カ　オイルポンプからの作動油をステアリングホイー
ルに連動する制御弁を介してパワーアクチュエータに供
給して前記ステアリングホイールの操舵を倍力化するパ
ワーステアリング装置において、前記アクチュエータの
シリンダの両室を連通ずるバイパス弁と、前記ステアリ
ングホイールの操舵を検出する操舵センサと、車速を検
出する車速センサと、前記操舵センサ及び前記車速セン
サに接続された制御器と、を設げ、該制御器は、車速の
増加に応じて前記バイパス弁を閉状態から開状態に徐々
に変化させ得るように制御する手段を備え、該制御手段
は、前記操舵センサが前記ステアリングホイールの操舵
を検出したときに作動されることを特徴とするパワース
テアリング装置。 （８）　　ｑｒ＋　記バイパス弁は、ソレノイドの伺勢
によってバイパス量が制御される電磁弁であることを更
に特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。 （９）　　前記バイパス弁は、パルスモータの回転ニよ
ってバイパス量が制御される電動弁であることを更に特
徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装部。 （ｌＯ）前記ステアリングホイールの操舵を検出するセ
ンサは、前記ステアリングホイールのコラム軸の回転を
検出する回転センサであることを更に特徴とする特許請
求の範囲第７項に記ｉ）・ｋの装置。 （１１）＾１ｆ記ステアリングホイールの操舵を検出す
るセンサは、前記ステアリングホイールの操舵により生
じた油圧回路内の圧力変化を検出する圧カセンザである
ことを更に特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の袋
間。」 ２　明細１第７負第１９行及び第２０行の「圧力センサ
」を「操舵センサ、例えば圧力センサ」に補正する。 ろ、明細書第１ろ開部６行と第７行との間に以下を挿入
する。 「更に、図示実施例において、電動オイルポンプを開示
したが、従来の如くエンジン駆動のオイルポンプを使用
しても同様の効果が得らＪすることは指摘するまでもな
い。具体的には、例えば、オイルポンプからアクチュヱ
ータヘ流」する作動油を、制御器の出力信号によって作
動する流量制御電磁弁で制御すればよい。」 ４８　　明細書を以下の如く補正する。 （頁）　　（行）　　　　　（補正前）　　　　　（補
正後）１０　　　９　　　　　　全体勢　　　　　全伺
勢１１１９　　　　　　　ろ４　　　　　　　ろ１１２
　７　　３５　　３６パ イ １２　７　　１１　　１０が ５、第７図を添付の通りに補正する。　　　　　　′（
％ 以上 ゛） 車速（ｋ″’／ｈ）　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　中速に応じて制御器によって吐出量が′１Ｉ
   ｉｌＩ御される電動オイルポンプからの作動／Ｉｌｌを
   ステアリングホイールに連動する制岬ブ「を介してパワ
   ーアクヂュエータに供給して前記ステアリングホイール
   の沖舵を倍力化するパワーステアリング装ｆ６において
   、前記制御弁と前記パワー゛アクチュエークとの間に該
   アクチュエータのシリンダの画室を連通するバイパス弁
   を設け、前配制仰；ｉｌ□÷は、中速が予定の値に達す
   ると前記パイ・ξス弁イト閉ＩＪｚ軸から閉状Ｑξに１
   ５ＪＪ換え、Ｉｎ記予定の値を、１（Ｍえイ）と前ｉ己
   バイ・ξス弁を車速の増加に応〔て徐々に閉じるように
   制量する手段と、前記予定の値に達すると１）ＩＩ記Ｈ
   −ｒル、Ｉ９ンノ′の作動を停止してパワーステアリン
   グ状態からマニュアルステアリング状態に切換えろ手段
   ど、を備えていることを特徴とするパワーステ′アリン
   グ装置。 （２）前記バイパス弁シよ、ソレノ、イｌ’・Ｓ′）　
   （＝１勢によって・ミイ、・ξス１ｄが′１ｌｉｌｌ　
   ｆｉｔｌｌ　ｉ＼れる電（祿ブｆ（ある、−とを更に特
   （；゛にとする生鴇ｊ・′１請求の範囲第１１（、ｊ　
   Ｊ・ｔｌ記載６つ内置。 （３）’ｊｆｌ　＋ｊｌ：・ミ・〔パス弁は、パルスモ
   ー、りの回転（・（−よ−）　Ｃ、−：イバスＩＪ、が
   ｉｉ＋’ｔ、ｌ雀１目５１シろ、Ｂ・：１１ｊ弁（二′
   、わ）る・ことを史に特１救と−４−る特許請求の範囲
   ；：、／、、１項１１こ記載の装置。 （・１）　　中速に応じてｆ！ｊｌｌ釧１’ｒ！ｉ汁二
   １こ−）てＩｌｉ、　１．ｌｆ　ｈ’ｉが：ｌｉ１．ｌ
   　ｊａｌｌされろ電動オイルポンプからの作動油をステ
   アリングホイールに連１Ｔｌ）Ｊする制６１１）弁を介
   し′＜、ｓワ　アクチ、ユエータに供給り、−Ｃ前記ス
   テアリングポ・１−ルの操舵を倍力化する・ξワーステ
   アリング装置において、前記制御弁と前記・３１ノーア
   クチユエータとの間に該アクチュエータのシリンダの両
   室）′／、Ｉ・１５、ｊｆ３４−るバイパス弁な設け、
   前記制御器は、１ｌｌｒ連が第１の予定値に達４″るま
   で前記バ・ｒパス弁な閉１ノζ態どじ、車速が第１の予
   定値から第２の予定値に：ＰＣＩｌｌ加才ろときに前記
   バイパス弁を閉、１ノミ態に徐々に変化させ、車速が前
   記第２の予定１１１１１を越えると前記バイパス弁を車
   速の増加に応じて開状態から閉状態に徐六に変化させる
   ように制御する手段と、ル速か前記第２の予定値に達す
   ると前記オイルポンプの作動を停止して、ｏワーステア
   リング状態からマニュアルステアリング状態に切換える
   手段と、を備えていることを特徴とするパワーステアリ
   ング装置。 （５）前記バ・イパス弁は、ソレノイドの伺勢によって
   バイパス量が制御される電磁弁であることを更に特徴ど
   する特許請求の範囲第４項に記載の装置。 （６）前記バイパス弁は、パルスモータの回転ニよって
   バイパス量が制御される電動弁であることを更に特徴と
   する特許請求の範囲第４項に記載の装置。 （力　車速に応じて制御器によって吐出量が制御される
   電動オイルポンプからの作動油をステアリングホイール
   に連動する制釘弁を介してパワーアクチュエータに供給
   して前記ステアリングホイールの操舵を倍力化するパワ
   ーステアリング装置（・こおいて、前記制御弁と前記パ
   ワーアクチュエータとの間にｌ核アクチュエータのシリ
   ンダの画一・どを連Ａするバイパス弁と、前記ステアリ
   ングホイールの操舵を検出するセンサと、を設げ、前記
   制御器は、車速の増加に応じて前記バイパス弁を閉状態
   から開状態に徐々に変化させ得るよう（て制御１する手
   段を備え、該制御手段は、前記セ／ザーリー前記ステア
   リングポイールの操舵を検出したとき（（作動されるこ
   とを特徴とするパワーステアリング装置。 （８）　　前記バイパス弁は、ソレノイドの付勢によっ
   てバイパス量が制御される電磁弁であることを更に特徴
   とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。　　　　　
   　　　　　　　　　　　　　　　−・（９）前記バイパ
   ス弁は、パルスモータの回転によってバイパス量が制御
   される電動弁であることを更に特徴とする特許請求の範
   囲第７項に記載の装置。 （Ｉ　Ｏ）　　ｉＩＪ記スデステアリングホイール舵を
   検Ｌ＋ｊ　−Ｊ−ルセンサは、前記ステアリングホイー
   ルのコラム軸の回転を検出する回転センーリーであるこ
   とを更に特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装置
   。 （１１）前記ステアリングホイールの操舵を検出するセ
   ンサは、前記ステアリングホイールの操舵により生じた
   油圧回路内の圧力変化を検出する圧力センサであること
   を更に特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。