JPS6015267A - 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】 この発明は、車速が設定速度以上になったとき、ハンド
ル操作に対するパワーアシストを抑制するようにしたパ
ワーステアリング装置に関する。

（従来の装置） 第１図及び第２図に示した従来の装置は、ハンドル１の
ステアリングシャフト２の先端に、３木のアーム２ａを
設けるとともに、このアーム２ａのそれぞれに遊星ギヤ
３を設けている。そして、この遊星ギヤ３は、サンギヤ
４とリングギヤ５とにかみ合っている。

上記サンギヤ４には、ロッド６の一端を固定しているが
、このロッド６の他端は、パワーシリンダ７のピストン
８にら合している。そして、このピストン８は、その回
転を規制され、軸方向にのみ移動可能にしてる。

したがって、上記サンギヤ４及びロッド６が回転すると
、ピストン８が軸方向に移動することになる。

このようにしたピストン８には、ラック８ａを形成し、
このラック８ａにセクタギヤ９をかみ合わせている。ま
た」二記リングギヤ５は、コントロールバルブＣの本体
１０に回転自在に内装するとともに、このリングギヤ５
には、連結ピン１１を設け、この連結ピン１１をコント
ロールバルブＣのスプール１２に挿入している。そして
、このスプール１２の両端を、反力室１３．１４に臨ま
せているが、この反力室１３、・１４はソレノイドバル
ブＳのボート１５に接続している。

このソレノイドバルブＳは、通常、図示の閉位置を保持
し、ポンプＰと連通するボート１６と、反力室１３．１
４に連通するボート１５との連通を遮断するとともに、
このボート１５をタンクＴに接続する。そして、このソ
レノイドバルブＳが開位置に切換わると、」−記ポート
１６．１５が連通し、ポンプＰからの圧油を反力室１３
．１４に導く。

このようにしたソレノイドバルブＳには、制御回路１７
を接続しているが、この制御回路１７は、速度センサ１
８に接続し、その速度センサ１８で検出した速度が、設
定値以上のとき、上記ソレノイドバルブＳを開位置に切
換えるようにしている。

いまハンドル１を中立位置に保っていれば、スプール１
２も図示の中立位置に保持される。

スプール１２がこの中立位置に保持されているときは、
ポンプＰから流路１０を経由してコントロールバルブＣ
に流入した圧油が、スプール１２に形成の環状ＩＦＪ２
ｏ→本体側に形成した環状凹部２１→流路２２を経由し
てそのままタンクＴに戻る。

そして、車速が設定速度以下のときに、ハンドル１を左
右いずれかに切換えると、リングギヤ５が回転して、ス
プール１２を左右いずれかに切換える。スプール１２が
このように切換わるど、パワーシリンダ７の左右室７ａ
、７ｂに連通する連通ボート２３．２４のいずれか一方
が流路１９に連通し、他方が流路２２に連通ずる。

したがって、パワーシリンダ７のピストン８が油圧力で
移動して、セクタギヤ９を回すので、このハンドル操作
は、パワーアシストによって軽くなる。

これに対して、前記設定速度以上のスピードで、当該車
両が走行していると、その速度を速度センサ１８が検出
するとともに、制御回路１７が信号を発信してソレノイ
ドバルブＳを開位置に切換える。

ソレノイドバルブＳが開位置に切換わると、ポンプＰか
らの圧油が、反力室１３．１４に流入する。

反力室１３．１４に圧力が流入すると、スプール１２が
両側から押し付けられ、図示の中立位置を保持するとと
もに、その油圧力で、当該スプール１２の移動が規制さ
れる。

したがって、この状態でハンドル１を回すと、リングギ
ヤ５が回転せずに、サンギヤ４が回転する。サンギヤ４
が回転すると、ロッド６の先端部分のスクリューのピッ
チに応じて、ピストン８を移動し、セクタギヤ９を回す
。つまり、パワーアシストを停止にしたマニアルステア
リグの状態になる。

このように従来の装置は、ある設定速度以上になったと
きに、パワーアシストを停止して、マニアルによる操作
状態にし、設定速度以下のときパワーアシストによる操
作状態にする。

したがって、この従来の装置では、例えば、増速しでい
るときに、ハンドルを操作するとともに、その操作中に
車速が設定速度を超えると、ハンドルが急に重くなって
しまう。そのために、ハンドルを切り遅れたりする問題
があった。

また、設定速度以］−で走行しているときに、減速しつ
つハンドルを切り、そのハンドル操作中に車速が設定速
度以下になると、こん度は、急にハンドルが軽くなって
、それを切り過ぎる危険もあった。

この点を考慮して、ハンドル操作中には、車速の変化に
もかかわらず、もとのステアリング状態を維持し、ハン
ドルが切り終った後に、そのステアリング状態を切換え
ることも考えられる。

しかし、このようにしても、例えば、ハンドルを連続的
に反転させるスラロームのような走行状態では、ハンド
ルの切り過ぎや、切り遅れという問題を解決できない。

なぜなら、この場合には、ハンドルを切り終ったら、す
ぐにそれを反対方向に切らなければならないが、ハンド
ルを反対方向に切るときに、その操作力が急に変化して
しまうからである。

（本発明の目的） この発明は、ハンドルの操作中には、車速の変化にもか
かわらず、もとのステアリング状態を維持するとともに
、ハンドルを切り終った後、多少時間が経過してから、
マニアルステアリングからパワーステアリングへ、ある
いはパワーステアリングからマニアルステアリングへ切
換えるようにして、スラロームのような走行状態でも、
安定した操作ができる装置の提供を目的にする。

（本発明の実施例） 第３図は第１実施例を示すもので、この第１実施例にお
いて、その油圧系統の構成自体は前記従来と同様である
。

すなわち、ソレノイドバルブＳが図示の閉位置にあると
きには、反力室１３．１４がボー）１５を介してタンク
Ｔに連通ずる。

この状態で、ハンドル１を回すと、リングギヤ５が回る
とともに、その連結ピン１１によって、スプール１２が
左右いずれかに切換わる。スプール１２がこのように切
換わると、ポンプＰからの圧油が、パワーシリンダ７の
左右いずれかの室７ａあるいは７ｂに流入し、パワース
テアリングの状態になる。

また、ソレノイドバルブＳが開位置に切換わると、ポン
プＰからの圧油が、反力室１３．１４に流入するので、
ハンドル１を回してもスプール１２が動かず、前記した
ようにマニアルステアリングの状態になる。

このようにした装置において、」−記ハンドル１のステ
アリングシャフト２５には、そのハンドル１の回転角を
検出する回転角センサ２６を接続している。

なお、この回転角センサ２６に代えて、ハンドルの操舵
力を検出するトルクセンサ２７や、パワーシリンダ７の
ピストン８のストローク位置を検出する変位センサ、あ
るいは車輪の角度（実舵角）や、当該車両の横加速度を
検出するセンサ等を用いてもよく、要するに、ステアリ
ング中かどうかを検出できれば、どのようなセンサを用
いてもよい。

このようなセンサによって検出された信号は、Ｉ１０部
（インターフェース）２８に入力されるが、このインタ
ーフェイス２８には、エンジンＥのクランク軸あるいは
ドライブ軸に接続した速度センサ２９からの速度信号も
入力される。

このようにインターフェイス２８に入力した各信号は、
判別回路３０に送られる。そして、この判別回路３０は
、上記操舵信号θと車速信号Ｖとに基づいて、ソレノイ
ドバルブＳを制御するが、その具体的な制御は、第４図
のタイミングチャートに示すとおりである。

すなわち、判別回路３０によって判別した車速が、設定
速度以下のときは、ソレノイドバルブＳヲ閉位置に保持
し、パワーステアリング状態を維持する。

この状態から車速が設定速度以上になると、その速度信
号を判別回路３０で判別し、ソレノイドバルブＳを開位
置に切換え、マニアルステアリング状態にする。

このとき、ハンドルを操作すると、その操作信号が判別
回路３０に入力される。

このように操作信号が入力した状態で、車速が設定速度
以下になっても、−に記判別回路３０の出力信号によっ
て、ソレノイドバルブＳが開位置を保持したままになる
。

したがって、ステアリング時に車速が設定速度以上から
設定速度以下に変化しても、マニアルステアリングの状
態を維持する。

そして、再びハンドルを中立位置に復帰させると、その
ステアリブの終了信号によって、ソレノイドバルブＳが
切換わるが、ソレノイドバルブＳの動作タイミングを少
し遅らせるようにしている。

つまり、−に記判別回路３０には、例えば、時間設定の
機能を有するコントローラを備え、ステアリングが終了
してから、ある時間−を経過した後に、ソレノイドバル
ブＳを閉位置に切換えるようにし０ ている。

したがって、例えば、スラロームのような走行状ｙ１′
！、で、ハンドルを一方に切換えた後、それを即座に反
転させるときには、ソレノイドバルブＳが開位置をＭ１
持しているので、マニアルステアリングの状１ｔｉ’、
が継続する。

そして、ハンドルを中立位置に復帰させてから、ある時
間を経過すると、ソレノイドバルブＳが閉位置に切換わ
るので、パワーステアリングの状態になる。

このパワーステアリングの状態から、車速が設定速度量
−１−になると、ソレノイドバルブＳが開位置に切換わ
る。

しかし、この場合にも、ステアリング中であれば、ソレ
ノイドバルプＳが閉位置を保持するとともに、ステアリ
ングが終了した後、ある時間を経過してからソレノイド
バルブＳが開位置に切換わる。

したがって、前記したと同様に、スラロームのような走
行状態では、ソレノイドバルブＳが切換１ わらず、もとのステアリング状態を維持する。

なお、図中符号３１は、増幅回路である。

第５図は第２実施例を示すもので、この第２実施例が第
１実施例と異なる点は、コントロールバルブＣに形成し
た反力室１３．１４を、ソレノイドバルブＳによって密
閉し、スプール］２をオイルロックするようにしたこと
である。

つまり、このソレノイドバルブＳは、一方の反力室１３
に連通するボート３２と、他方の反力室１４に連通する
ボート３３とを形成するとともに、これらボート３２．
３３をタンクＴに連通させるタンクボート３４を形成し
ている。

そして、このソレノイドバルブＳが非励磁のときは、図
示の開位置を保持するが、励磁するとプランジャ３５が
突出して、タンクボー１・３４を閉じる閉位置を保持す
る。

したがって、プランジャ３５が突出してタンクボート３
４が閉じると、反力室１３．１４がオイルロックされ、
スプール１２が図示の中立位ｍに保持されるので、マニ
アルステアリングの状態になる。

２ その他の構成及びその制御機構は、第１実施例と同様で
ある。

第６図に示した第３実施例は、ラックアンドピニオン式
の舵取装置に適用したものである。

つまり、この第３実施例は、タイロッド３６を介して車
軸の操向アーム３７と連接するラックに、ハンドルｌと
一体回転するピニオン軸３８をかみ合わせている。

なお、上記ラックは図示していないが、それは、ピニオ
ン軸３８に直交する方向に設けている。

このようにしたピニオン軸３８は、」コシラックに治っ
て、矢印３９方向に所定の距離平行移動できるように支
持されている。しかも、このピニオン軸３８の周囲には
、駆動レバー４０を設け、ピニオン軸３８がト記矢印３
９方向に移動したとき、この駆動レバー４０が、支点４
１を中心に揺動するようにしている。

そして、このピニオン軸３８に直交するようにしてコン
トロールバルブＣを設けているが、このコ３ ントロールバルブＣのスプール孔４２内装したスプール
４３に、上記駆動レバー４０に設けた連結ピン４４を挿
入している。

したかって、ピニオン軸３８が−［−記矢印３９方向に
移動すると、駆動レバー４０が揺動するとともに、この
駆動レバー４０の揺動にともなって、スプール４３が切
換わる。

そして、このスプール４３は、その一端にロッド４５を
設けるとともに、このロッド４５の中程に、大径部４６
を形成している。この大径部４６は、スプール孔４２に
形成の区画孔４７に対して摺動自在にしている。

そして、この区画孔４７の両側には、反力室４８．４９
を形成するとともに、これら両反力室４８．４９のそれ
ぞれに押え板５０を設け、この押え板５０をスプリング
５１の作用で、−１−肥大径部４６に圧接させている。

−１−記のようにして形成した反力室４８．４９は、前
記第２実施例と同様のソレノイドバルブＳに接続してい
る。つまり、一方の反力室４８を、ソ１／ノイ４ ドパルブＳのポート３２に接続し、他方の反力室４８を
ボート３３に接続している。

なお、この実施例のタンクポート３４は、スプール４３
に形成の連通孔５２を経由してタンクＴに常時連通して
いる。

しかして、ソレノイドバルブＳが開位置にある状ｙｎ；
でハンドル１を回すと、ラック側の抵抗が大きいので、
ピニオン軸３８が矢印３９方向に変位する。このピニオ
ン軸３８の変位にともなって、駆動レバー４０すなわち
連結ビン４４が揺動するので、スプール４３が連結ビン
４４の揺動方向に移動する。

このスプール４３の移動にともなって、ポンプＰからの
圧油が、パワーシリンダ７の一方の室に流入し、他方の
室がタンクＴに連通ずる。

したがって、パワーアシストによるステアリング状態に
なる。

一方、ソレノイドバルブＳが閉位置を保持すると、反力
室４８．４９がオイルロックされる。したがって、ハン
ドルを回しても、スプール４３が切換わらず、ピニオン
軸３８が回転するだけとなるの５ で、マニアルステアリングの状態になる。

そして、この第３実施例における制御機構は、前記第１
実施例と同様であり、したがって、ハンドルの操作状態
と車速とに応じた制御が可能になる。

第７図は第４実施例を示すもので、そのコントロールバ
ルブＣの機構は、前記第１実施例と同様である。

ただし、この第４実施例では、そのソレノイドバルブＳ
の構成を、第１実施例と相違させている。

つまり、こめソレノイドバルブＳは、図示の閉位置にあ
るとき、両反力室１３．１４を相互に連通させるととも
に、反力室１３．１４とパワーシリンダ７の両側の室７
ａ、７ｂとの連通を遮断するようにしている。

したがって、この状態では、両反力室１３．１４が完全
に連通ずるので、スプール１２の移動にともなって、一
方の反力室の容積が減少するが、その容積が減少した分
の油が、容積を拡大した他方の６ 反力室に流入する。ここにおいては、スプール１２の移
動がスムーズになり、パワーステアリングの状ＩＥにな
る。

そして、ソレノイドバルブＳのスプールが図面左方向に
切換わって開位置を保持すると、両反力室１３．１４の
連通が遮断されるとともに、一方の反力室１３がパワー
シリンダ７の右室７ｂに連通し、他方の反力室１４が左
室７ａに連通する。

したがって、この状態でハンドルを回すと、スプール１
２の移動に対抗して、油圧反力を付加し、ハンドルに適
度の操舵抵抗を与える。

この第４実施例においても、その制御機構は、前記第１
実施例と同様であり、したがって、ハンドルの操作状態
と車速とに応じた制御が可能になる。

第８図に示した第５実施例は、そのコントロールバルブ
Ｃを、第３実施例と同様のタイプとするとどもに、ソレ
ノイドバルブＳを第４実施例と同様にしたものである。

したがって、ソレノイドバルブＳが、図示の閉７ 位置にあると、両反力室４８．４９が相互に連通ずる一
方、ソレノイドバルブＳが開位置を保持すると、それぞ
れの反力室が、パワーシリンダ７の左右室に連通ずる。

つまり、この第５実施例においても、ソレノイドバルブ
Ｓの制御によって、ハンドルの操作状態と車速とに応じ
た制御が可能になる。

以上の各実施例において、ソレノイドバルブＳを制御す
る制御機構は、すべて同様であって、第４図のタイミン
グチャートに示した制御をする。

（本発明の構成） この発明の構成は、ハンドルからの入力回転にもとづき
切換作動するスプールを設けたコントロールバルブを備
え、このコントロールバルブを介して車輪に連係するパ
ワーシリンダに圧油を選択的に供給する一方、車両また
はエンジンの速度を検出するセンサを設け、この検Ｉ１
１速度が設定速度量」二のとき、ハンドル操作に対して
上記スプールを中立位置に拘束するかもしくはそのスプ
ールの移動方向に油圧反力を付加する手段を備えたパ８ クーステアリング装置において、ハンドル操作中には、
前記拘束手段もしくは付加手段の切換動作を中止すると
ともに、ハンドル操作の終了を検出した後、ある時間を
経過してから、−１−記拘束手段もしくは伺加手段を切
換動作させる制御手段を設けた点に特徴を有する。

（本発明の効果） この発明は、」コシのように構成したので、ハンドル操
作中に車速が変化しても、ハンドルの操作抵抗が急変す
ることがない。

しかも、スラロームのような走行状態で、／＼ンドルを
反転させるようなときにも、操作抵抗が変化しない。

したがって、常に、安定したステアリング操作が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図、第２図は、概略構成図と部分構成断面図、
第３図は、この発明の第１実施例を示す構成断面図、第
４図は、その制御タイミングチャート図、第５図〜第８
図は、第２実施例〜第　９ ５実施例の構成断面図である。 １・・・ハンドル、７・−・パワーシリンダ、Ｃ・・・
コントロールバルブ、１２．４３１１・・スプール、１
３．１４．４８．４８・拳・反力室。 代理人弁理±　１１４　宣之 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドルからの入力回転にもとづき切換作動するスプー
   ルを設けたコントロールバルブを備え、このコントロー
   ルバルブを介して車輪に連係するパワーシリンダに圧油
   を選択的に供給する一方、車両またはエンジンの速度を
   検出するセンサを設け、この検出速度が設定速度以上の
   とき、ハンドル操作に対して」−記スプールを中立位置
   に拘束するかもしくはそのスプールの移動方向に油圧反
   力をイ１加する手段を備えたパワーステアリング装置に
   おいて、ハンドル操作中には、前記拘束手段もしくは付
   加手段の切換動作を中止するとともに、ハンドル操作の
   終了を検出した後、ある時間を経過してから、上記拘束
   手段もしくは付加手段を切換動作させる制御手段を設け
   たパワーステアリング装置。