JPS63240468A - 車両のステアリング装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステアリング操舵標情に油圧を供給するパワ
ーステアリング用のオイルポンプを備えた車両のステア
リング装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、車両のステアリング装置として、ステアリン
グ操舵装置のパワーシリンダに操舵方向に対応してオイ
ルポンプからの油圧を供給し、操舵力をアシストして軽
減するようにしたパワーステアリング装置が一般に採用
されている。

また、このようなパワーステアリング装置において、最
大舵角状態が長時間継続するとパワーシリンダが作動し
なり状態で油圧の供給が継続し、そのシール部材の破損
防止、または不必要なアシスト力によるステアリング操
舵機構への衝撃力の軽減を図ることから、例えば、特公
昭６０−６８２４号公報に開示されるように、ステアリ
ング操舵機構の舵角が所定角度に達するとオイルポンプ
からパワーシリンダに対する油圧をパルプの作動によっ
てリザーバに短絡し、油圧の供給を停止するようにした
技術が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、上記のように最大舵角状態においてステアリ
ング操舵機構に対する油圧の供給を停止してリザーバに
解放した場合に、オイルポンプの駆動は継続されており
、このオイルポンプがら吐出されたオイルは短い経路を
循環し、この状態が長時間継続すると、その経路におけ
る圧力損失にともなって結果的には油温が上昇すること
になる。

この油温の上昇は各部のシール部材の熱劣化を促進し損
傷が生起する恐れがあり、その耐熱性の改善等が要求さ
れることになる。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、最大舵角状態への操
舵が継続されることにともなう油温の上昇によるシール
部材の熱劣化を防止するようにした車両のステアリング
装置を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のステアリング装置は、エンジン等の駆動装置で
駆動されステアリング操舵機構に油圧を供給するオイル
ポンプを備えたパワーステアリング装置を設け、また、
ステアリング操舵機構が最大舵角状態に所定期間以上操
舵されていることを検出する舵角検出手段を設けるとと
もに、前記駆動装置とオイルポンプとの間にクラッチ手
段を介装し、さらに、前記舵角検出手段の信号を受け、
所定時間以上最大舵角状態にある場合にはクラッチ手段
に動力伝達を遮断する制御信号を出力する制御手段を設
けたことを特徴とするものである。

（作用） 上記のようなステアリング装置では、舵角検出手段によ
って所定時間以上最大舵角状態にあることを検出し、ス
テアリング操舵機構に対する油圧の供給を停止する場合
には、制御手段によって駆動装置とオイルポンプとの間
に介装したクラッチ手段を遮断状態としてオイルポンプ
の駆動を停止して油温の上昇を回避し、長時間の最大舵
角状態においても油温の上昇によるシール部材の熱劣化
を防止するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図はステアリング装置の概略構成図テある。

ハンドル１の操舵に対応して車輪７を転舵するステアリ
ング操舵機構Ａに対して操舵力をアシストする油圧を供
給するパワーステアリング装置Ｂが設けられている。上
記ステアリング操舵機構Ａは、上記ハンドル１が一端に
取付けられ、他端にビニオン３ａを有するビニオン軸３
が連接されたステアリングシャフト２を備えている。ま
た、上記ピニオン３ａと噛合するラック４ａを有するラ
ックパー４の両端には、それぞれタイ０ツド５゜５およ
びナックルアーム６．６を介して左右の前車輪７，７が
連結されており、ハンドル１の操舵によりラックパー４
を左右方向に移動させて前車輪７．７に舵角を与えるよ
うにラックピニオン式のステアリング操舵機構Ａが構成
されている。

上記ラックパー４の中間位置には、該ラックパー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８が配設され、該パワーシリンダ８はラックパー４
に一体的に固定されたピストン９と、該ピストン９によ
って区画形成された左右の圧力室１０．１１とを備えて
いる。該圧力室１ｏ、ｉｉはそれぞれ圧油通路１２．１
３を介して上記ビニオン軸３回りに配設したロータリバ
ルブ等の四方切換弁よりなるコントロールバルブ１４に
連通され、該コントロールバルブ１４は圧油供給通路１
５を介して、車載エンジン１６等の駆動装置Ｃにより回
転駆動されるオイルポンプ１７に接続されているととも
に、圧油リターン通路１８を介してリザーバ１９に接続
されている。そして、ステアリング操作に連動して切換
作動するコントロールバルブ１４によって油路を切り換
え、オイルポンプ１７がら供給される油圧を圧油供給通
路１５、コントロールバルブ１４および圧油通路１２も
しくは１３を通してパワーシリンダ８の一方の圧力室１
０もしくは１１に導入するとともに、他方の圧力室１１
もしくは１ｏ内のオイルを圧油通路１３もしくは１２、
コントロールバルブ１４および圧油リターン通路１８を
介してリザ−バ１９に遠流さぜることによりパワーシリ
ンダ８を作動させ、このパワーシリンダ８の作動により
ステアリング操舵機構Ａの操舵力をアシストするパワー
ステナリング装置Ｂが構成されている。

また、上記オイルポンプ１７の駆動において、エンジン
１６等の駆動装置Ｃとオイルポンプ１７との間には電磁
クラッチ２１等のクラッチ手段りが介装され、駆動装置
Ｃからの駆動力の伝達の断接を行うものである。そして
、上記クラッチ手段りに対しては制御手段２２（コント
ロールユニット）からの制御信号が出力されて、その駆
動力の伝達、すなわちオイルポンプ１７の駆動もしくは
停止が制御される。

一方、前記ステアリング操舵機構Ａには、最大舵角状態
に所定期間以上操舵されている状態を検出する舵角検出
手段Ｅが設けられ、この舵角検出手段Ｅは、例えば、前
記ビニオン軸３に取付けられ、最大舵角状態に所定期間
（例えばａｓｅｃ＞以上操舵されている状態でオン信号
を出力する舵角スイッチ２３によって構成される。そし
て、上記制御手段２２には、前記舵角検出手段Ｅの舵角
スイッチ２３からの舵角状態検出信号に加えて、オイル
ポンプ１７の油温を検出する油温センサ２４からの油温
信号、車速センサ２５からの車速信号、回転センサ２６
からのエンジン回転信号がそれぞれ入力される。

上記制御手段２２は各検出信号を受け、その信号に応じ
て最大舵角状態に所定期間以上操舵されている場合もし
くは油温が所定値（例えば２００’Ｃ）以上に上昇した
場合には、車速が所定値（例えば１５ｋｎ／ｈ　）以下
で、かつエンジン回転数が所定値（例えば１５００ｒｌ
）ＴＩ　＞以下の条件のときに電磁クラッチ２１にオフ
信号を出力して、この電磁クラッチ２１を遮断状態に操
作し、オイルポンプ１７の駆動を停止するものであり、
その他の状態においてはオイルポンプ１７を駆動するべ
く電磁クラッチ２１にオン信号を出力するように制御す
るものである。

前記オイルポンプ１７および電磁クラッチ２１の詳細構
造例を第２図に示す。このオイルポンプ１７は従来公知
のベーンタイプであり、ポンプハウジング３０に支承さ
れたポンプシャフト３１の内端にはベーン３２を備えた
ロータ３３が装着され、上記ロータ３３が偏心カムリン
グ３４内においてベーン３２の先端を摺接させて回転す
る。上記ロータ３３およびカムリング３４は、ポンプハ
ウジング３０に結合されたポンプカバー３５の内面に対
して、反対側のプレート３６によって押圧され、両側面
がシールされた状態で〇−タ３３が回転して吸入・吐出
を行い、詳細は図示していないがリザーブタンク１９（
リザーバ）がらのオイル吸入パイプ３７に連通する吸入
ボート３８から吸入したオイルを加圧して吐出ボート３
９から圧油供給通路１５を経て前記コントロールバルブ
１４に対して吐出し、圧油リターン通路１８からのリタ
ーンオイルがリザーブタンク１９のリターンバイブ４０
に流入するものである。なお、リザーブタンク１９には
オイルレベルゲージ４１が設けられている。

一方、上記オイルポンプ１７のポンプシャフト３１の他
端部には電磁クラッチ２１を内装したブーり装置４４が
ｌｌＦされている。ポンプシャフト３１にはクラッチプ
レート４５を備えたハブ４６が固着され、このハブ４６
の基部外周にベアリング４７を介してプーリホイール４
８がフリー状態で装着され、その−側面に前記クラッチ
プレート４５が近接配置されている。また、上記プーリ
ホイール４８の外周部にはエンジン１６がらの伝動ベル
トが掛けられるベルト溝４８ａが形成され、前記クラッ
チプレート４５と反対側の側面に形成された凹部４８ｂ
にはコイル体４９が配置され、該コイル体４９は支持プ
レート５０によってオイルポンプ１７のポンプハウジン
グ３ｏに固着されて電磁クラッチ２１が構成されている
。

前記クラッチプレート４５は可撓性を有し、制御手段２
２からクラッチオン信号がコイル体４９に出力されて励
磁されると、クラッチプレート４５がプーリホイール４
８に圧接してポンプシャフト３１がプーリホイール４８
と一体に回転してオイルポンプ１７を駆動する一方、制
御手段２２がらクラッチオフ信号がコイル体４９に出力
されて消磁されると、クラッチプレート４５がブーリホ
イー・ル４８から離れて該プーリホイール４８がフリー
回転し、オイルポンプ１７は非駆動状態となる。

次に、前記制御手段２２の処理を第３図のフローチャー
トに沿って説明する。スタート後、ステップＳ１で舵角
スイッチ２３の信号Ｐ１油温センサ２４からの油温信号
Ｔ１車速センサ２５からの車速信＠Ｓ１回転センサ２６
からのエンジン回転数信号Ｒをそれぞれ入力する。

そして、スｉ・ツブＳ２で舵角スイッチ２３の信号Ｐが
オン状態か否かを判定し、最大舵角状態が所定時間（３
ｓｅｃ）以上継続したＹＥＳ時には、ステップＳ４に進
んで車速Ｓが所定値３　ｏ（１５１ｖ／′ｈ）以下か否
かを判定し、この判定がＹＥＳで低車速時の場合には、
ステップＳ５でエンジン回転数Ｒが所定値Ｒ８（１５０
０ｒｐｎ　）　ｊＸ下か否かを判定し、このステップＳ
５の判定がＹＥＳで低車通低回転時には、前記舵角スイ
ッチ２３のオン信号に基づいてステップＳ６で電磁クラ
ッチ２１にオフ信号を出力してオイルポンプ１７の駆動
を停止するものである。また、上記ステップＳ４もしく
はＳ５の判定がＮｏで所定値Ｓｏ　、Ｒｏより高車速も
しくは高回転状態にある場合には、前記舵角スイッチ２
３がオン状態にあってもステップＳ７でＮ＠クラッチ２
１にオン信号を出力してオイルポンプ１７の駆動を継続
するものである。

一方、前記ステップＳ２の判定がＮＯで舵角スイッチ２
３の信号Ｐがオフの場合には、ステップＳ３に進んで油
ＨＴが所定値Ｔｏ　　＜　２００℃）以上か否かを判定
し、この判定がＹＥＳで高油温の場合には、ステップＳ
４に進んで前記と同様に、このステップＳ４およびＳ５
の判定がＹＥＳで低車速、低回転時には、ステップＳ６
で電磁クラッチ２１にオフ信号を出力してオイルポンプ
１７の駆動を停止するものである。また、上記ステップ
Ｓ４もしくはＳ５の判定がＮｏで所定値Ｓｏ　、　Ｒ。

より高車速もしくは高回転状態にある場合には、高油温
であってもステップＳ７で電磁クラッチ２ｉにオン信号
を出力してオイルポンプ１７の駆動を継続するものＣあ
る。また、前記ステップＳ３の判定がＮＯで油温が所定
値Ｔｏ未満の場合には、ステップＳ７でオイルポンプ１
７の駆動を行うものである。

上記のよ゛うにステアリング操舵機構へが所定時間以上
最大舵角状態にあってコントロールバルブ１４からパワ
ーシリンダ８に対する油圧の供給を停止する場合、およ
び油温Ｔが所定値以上となった場合には電磁クラッチ２
１にオフ信号を出力して動力伝達を遮断し、Ａイルポン
プ１７の駆動を停止して油温の上昇を回避してシール部
材の保護を図るものである。

また、」−記のように所定時間以上の最大舵角状態もし
くは油温が上昇時してオイルポンプ１７の即動停止条件
となっても、車速Ｓが所定値Ｓｏを越え−（速い場合お
よびコニンジン回転敗Ｒが所定値ＲＯを越えて高回転の
場合には、低速時の据え切り状態になく所定車速以上の
走行状態もしくは低速時“ひも坂道等の連続急旋回状態
等の実際の走行状態の可能性があり、急にオイルポンプ
１７の駆動を停止してステアリング操舵のアシスト力が
低減すると、旋回走行時には急に操舵力が増大して所望
の操舵ができない恐れがあることから、このような状態
においてはオイルポンプ１７の駆動を停止することなく
駆動を継続してパワーステアリング機能を維持して安全
性を確保するものである。

なお、上記実施例においては、圧油供給通路から圧油を
低圧側に解放してアシスト力を低減するバルブは設置し
ていないが、このバルブを設置するようにして短時間の
最大舵角状態の場合におけるアシスト力の軽減を行うよ
うにしてもよい。また、オイルポンプの駆動装置として
は、エンジン出力によって駆動する他、電動モータによ
って駆動するようにしてもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、駆動装置とオイルポンプ
との間にクラッチ手段を介装し、ステアリング操舵顆構
が最大舵角状態に所定期間以上操舵されていることを検
出する舵角検出手段を設けるとともに、咳舵角検出手段
の信号を受けてクラッチ手段に動力伝達を遮断する制卸
信号を出力する制御手段を設けたことにより、所定時間
以上の最大舵角状態にあることを検出してステアリング
操舵機構に対する油圧の供給を停止する場合には、クラ
ッチ手段を遮断状態としてオイルポンプの駆動を停止し
て油温の上昇を回避することができ、長時間の最大舵角
状態においてもオイルポンプの油温上昇によるシール部
材の熱劣化を防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における車両のステアリング
装置の概略構成図、 第２図はオイルポンプおよびクラッチ手段の詳細構造例
を示す断面図、 第３図は制御手段の処理を説明するためのフローチャー
ト図である。 Ａ・・・・・・ステアリング操舵機構、Ｂパワーステア
リング装置、Ｃ・・・・・・駆動装置、６・・・・・・
クラッチ手段、Ｅ・・・・・・舵角検出手段、８・・・
・・・パワーシリンダ、１４・・・・・・コントロール
バルブ、１６・・・・・・エンジン、１７・・・・・・
オイルポンプ、１９・・・・・・１ノザー／へ、２１・
・・・・・電磁クラッチ、２２・・・・・・制御手段、
２３・・・・、。 舵角スイッチ、２４・・・・・・油温センサ。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン等の駆動装置により駆動され、ステアリ
   ング操舵機構に供給する油圧を発生させるオイルポンプ
   を備えてなるパワーステアリング装置と、ステアリング
   操舵機構が最大舵角状態に所定期間以上操舵されている
   状態を検出する舵角検出手段と、前記エンジン等の駆動
   装置とパワーステアリング装置のオイルポンプとの間に
   介在して駆動装置からの動力の伝達を断接するクラッチ
   手段と、前記舵角検出手段の信号を受け、ステアリング
   操舵機構が所定時間以上の最大舵角状態にある場合には
   上記クラッチ手段に動力伝達を遮断する制御信号を出力
   しオイルポンプの駆動を停止させる制御手段とを備えた
   ことを特徴とする車両のステアリング装置。