JPS646986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン回転または、車速に応答し
て操舵補助が変化し得る省エネルギー・タイプの
パワー・ステアリング（POWER ASSIST）装
置に関する。

一般に、パワー・ステアリング装置に於いて、
車両の停止又は低速走行時には動力流体のパワ
ー・シリンダ（アクチユエータ）への供給を増大
してステアリング・ホイールの操舵補助を増大
し、高速走行時には動力流体の供給を減少してス
テアリング・ホイールの操舵補助を小さくして走
行安定性を向上させることが望ましいのは良く知
られている。

従つて、従来、パワー・ステアリング装置に於
ける前述の如き特性を得るために、例えば特公昭
54−9774号に記載されたようにエンジンの回転を
利用して動力流体を供給するオイルポンプの駆動
制御に電磁クラツチを用い、例えば、停止又は低
速走行時にステアリング・ホイールに大きな回転
角が与えられることに着目し、ステアリング・ホ
イールの回転角が予定の値を越えたときに電磁ク
ラツチを作動して操舵補助力を与えるパワー・ス
テアリング装置がある。然るに、この種の従来装
置は、操舵補助力の作用がステアリング・ホイー
ルの回転角によつて決定されるために、比較的高
速で走行しているときに、予定の回転角付近で急
激に操舵補助を行なうことがあり、その不安定性
は極めて危険な状態を招来する可能性がある。

更に、特開昭54−111707号に記載されたように
オイルポンプからパワー・シリンダへの動力流体
の供給を、電磁バイパス弁を用いて制御するタイ
プ、または、車両の走行状態に応じて流量調節弁
によつて調節するタイプのパワー ステアリング
装置では、高速走行時に、継続的にエンジン回転
に比例して高速回転するオイルポンプによる汲み
上げ油の大部分はオイルタンクに連続的に戻され
て実質的な仕事を殆んど行つていないのに反し、
エンジンー消費は大きいので省エネルギーの時代
的要請に逆行するものである。

また、最近になつて省エネルギー対策の一環と
して、アイドリング時のエンジン回転数を下げる
と同時にエンジンを小型軽量にする目的から最高
回転域を高くする傾向にあり、従来のエンジン回
転による吐出量のオイルポンプではパワー・ステ
アリングを最も必要とされる据え切り、車庫入
れ、極低速走行で操舵補助力が不足し、低速時ポ
ンプ吐出量を大きくすると、エンジンの高速回転
域では過吐出となりエネルギー消費が著しく大き
くなる等の不都合がある。

本発明は、前述の様な従来のパワー・ステアリ
ング装置を改良した車速操舵に応答してオイルポ
ンプ回転数を変化させて操舵補助力を変化させる
ことができる省エネルギー・タイプのパワー・ス
テアリング装置を提供することを目的としてい
る。

本発明を図示実施例に従つて以下に説明する。

第１図は、本発明のパワー・ステアリング装置
の一実施例の構成を示している。ステアリング・
ホイール１は、コントロール・バルブ２、ステア
リング・ギヤー３を介してアクチユエータ４に接
続され、アクチユエータ４、連通弁５は、ライン
Ａ、Ｂにより、コントロールバルブ２を介してオ
イルポンプ６に接続されている。コントロールバ
ルブ２は、ステアリング・ホイール１の操舵に応
じてオイルポンプ６からアクチユエータ４へ供給
される動力流体の油量と方向を制御する。連通弁
５は、オイルポンプ６の回転により供給されるオ
イルの圧力を伝えるパイロツトラインＣにより弁
体が作動してアクチユエータ４の供給ラインＡ、
Ｂ間のバイパス油路を閉じ、それによつてパワ
ー・ステアリング状態を与え、オイルポンプ６の
回転が極めて低速または、停止しているときに、
給油ラインＡ、Ｂ間のバイパス油路を開いて操舵
補助をなくしマニユアル・ステアリング状態を与
える。エンジン７の回転軸はリニア伝達特性を有
する電磁クラツチ８を介してオイルポンプ６に連
結されている。

ステアリング・ホイール１にはまた、ステアリ
ング・センサ９が付設され、このセンサは、例え
ば小型の直流発電機によつて構成され、ステアリ
ング・ホイール１の操舵に従つて電気信号を出力
する。エンジン７に付設されるエンジン回転セン
サ１０は、例えばイグニツシヨン・パルスを検出
し、或いは該パルスを積分してアナログ信号に変
換することによつて、エンジンの回転数に対応す
る電気信号を出力する。またミツシヨン・ギヤー
１１に連結された車速計のワイヤ・ケーブルの回
転を車速センサ１２で検知して、車速に対応する
電気信号を出力する。

電子制御回路（図示せず）は、ステアリング・
センサ９、エンジン回転センサ１０、車速センサ
１２による操作装置１３に於けるそれぞれの出力
信号を入力し、ステアリング・ホイール１が回転
してステアリング・センサ９の出力信号が入力さ
れるときに、エンジン回転センサ１０の出力信号
と車速センサ１２の出力信号とのAND量を増幅
して電磁クラツチ８に与えるように構成されてい
る。従つて、電磁クラツチ８には車速感応特性が
付加され、更にリニア伝達特性を有しているの
で、車速が零のときに電磁クラツチ８のソレノイ
ド・コイルの励磁電流が最大になるようにして、
エンジン７の回転をオイルポンプ６に滑りなく伝
達し、車速の増加に伴つて励磁電流を可変的に減
少させて、滑りが増加する。この様に電磁クラツ
チ８のソレノイド・コイルによる磁界を加減して
滑り伝達度を電気的に変化させることにより、車
速に伴つた操舵補助力を得ることができる。図示
実施例に於いて、ステアリング・センサ９により
操舵時にのみ予め設定した伝達量で電磁クラツチ
８を作動させてオイル・ポンプ６を駆動せしめた
が、車速センサ１２とエンジン回転センサ１０と
の検出信号で伝達量の可変設定域を継続して電磁
クラツチ８を作動させてオイル・ポンプ６を駆動
させてもよい。また、エンジン回転センサ１０の
検出信号の可変伝達量のみで電磁クラツチ８を作
動させ、オイル・ポンプ６の吐出量を制御する事
も容易に実施できる。更に、図示実施例では、オ
イル・ポンプ６の回転が極めて低速又は停止した
無補助時に、アクチユエータ４の両室をバイパス
して操舵の油路抵抗を回避する連通弁５を備えて
いるが、オイル・ポンプ６が操舵を補助しないマ
ニユアル域で若干の操舵トルク上昇と、コントロ
ール・バルブ２の機械的強度（トーシヨンバー）
を考慮すれば、該連通弁を使用しなくともよい。
リニア伝達特性を有する電磁クラツチとしては、
具体的には、磁性鉄粉を使用し、励磁状態でこの
磁性鉄粉間の連結力及び磁性鉄粉と動作面との摩
擦力によつてトルクが伝達されるパウダ・クラツ
チ、或いは、機械的摩擦力を用いずに純電磁的に
非接触連結が行われるヒステリシス・クラツチ等
が考えられる。

第２図は、本発明によるパワー・ステアリング
装置の車速・ポンプ回転数特性を示す一実施例図
であり、ａ１はオイルポンプの定回転域、ａ２は
オイルポンプの減衰回転域、ｂは車連感応リニア
減衰回転特性をそれぞれ示し、Ｄは連通弁の動作
点を現わしている。更に、第３図は、本発明のパ
ワー・ステアリング装置に於ける省エネルギー効
果を説明する車速・ポンプ回転数特性を示す一実
施例図であり、ｃ１はステアリング操舵時のオイ
ルポンプ回転域、ｃ２はステアリング無操舵時の
オイルポンプ停止域、ｃ３はステアリング無操舵
時のオイルポンプの極めて低速ウオーミング・ア
ツプ回転域、をそれぞれ示し、パワー・ステアリ
ングの不要時にオイルポンプからのオイルの吐出
量が減少され、或いは停止することが理解でき
る。また、D′点での高速域で連通弁が動作しア
クチユエーターの両室をバイパスしてマニユアル
ステアリングとなす。

第４図は、オイルポンプからパワー・シリンダ
への動力流体の供給を、車両の走行状態に応じて
流量調節弁によつて調整する従来のパワー・ステ
アリング装置に使用されるオイルポンプの吐出特
性と、本発明のオイルポンプの吐出特性とを比較
する図であり、ｄ１は、オイルポンプの見かけ上
の吐出特性、ｄ２は車速感応特性が付加されない
場合の一般的なオイルポンプの吐出特性（この状
態では流量調節弁により不必要な汲み上げ油はタ
ンクに戻されている）、ｅは本発明によるオイル
ポンプの吐出特性である。従つて、第４図に於い
て、領域は無効油汲み上げ域であり、本発明に
よれば、Ｐ点付近でリニア伝達特性を有する電磁
クラツチを動作させれば、有効油汲み上げ域内
で効率よく油ポンプを動作させることができる。

第１図の実施例に於いて、電磁クラツチ８は直
接オイルポンプ６に連結するように示されている
が、オイルポンプの回転を増速する変速機を介在
させてもよく、これにより、小吐出容量の小型軽
量化されたオイルポンプを使用しても、エンジン
回転数の低いアイドリング時又は極低速走行時に
充分な操舵補助力を得ることができる。

以上詳述した様に、本発明によれば、ON・
OFF制御と異なり、車速の設定に伴つた可変操
舵補助のパワー・ステアリング効果が得られるた
めに、運転者に操舵の違和感を与えることがな
く、更に、パワー・ステアリングとマニユアル・
ステアリングとの間の移行が連通弁の連動動作に
よつて円滑に行われる効果があるのでステアリン
グ・ホイールの操舵を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す概略的な構
成図、第２図及び第３図は、第１図の装置に於け
る車速・ポンプ回転数特性図、第４図は、本発明
と従来装置の比較のためのポンプ回転数・ポンプ
吐出量特性図、を各々示している。 （符号説明）、１：ステアリング・ホイール、
２：コントロールバルブ、３：ステアリング・ギ
ヤー、４：アクチユエータ、５：連通弁、６：オ
イルポンプ、７：エンジン、８：電磁クラツチ、
９：ステアリング・センサ、１０：エンジン回転
センサ、１１：ミツシヨン・ギヤー、１２：車速
センサ、１３：操作装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステアリングホイールの操舵に応じてコント
   ロールバルブの油路を制御し、オイルポンプから
   の吐出流体をアクチユエータに供給することによ
   り操舵を補助する車両用のパワーステアリング装
   置において、 車両エンジンの回転より駆動され且つ該回転を
   前記オイルポンプに伝達する電磁クラツチと、 前記電磁クラツチに電気的に接続され、前記車
   両エンジンの回転の前記オイルポンプへの伝達量
   を制御する制御装置と、 を備え、前記制御装置が、 (イ) 車速の検出より得られた車速検出信号と前記
   エンジンの回転の検出より得られた回転検出信
   号とに応答して、前記電磁クラツチに励磁電流
   を与え、前記車速が零のときに前記励磁電流を
   最大として前記エンジンの回転を滑りなく前記
   オイルポンプに伝達し、前記車速の増加に伴つ
   て前記励磁電流を可変的に減少させて滑りを増
   加させて前記車速に応じて前記オイルポンプを
   回転させ、 (ロ) 前記オイルポンプを予め低速で回転させるこ
   とにより操舵補助準備状態を得るために、前記
   電磁クラツチに常時、予め設定された補助励磁
   電流を与えておき、前記ステアリングホイール
   を操作したときに、操舵力又は操舵角の検出よ
   り得られた操舵検出信号に応答して、前記励磁
   電流を前記補助励磁電流に重畳し、前記電磁ク
   ラツチを加勢駆動させる、 ように構成されたことを特徴とする前記パワース
   テアリング装置。 ２ 前記アクチユエータは、前記オイルポンプが
   低速で回転、或いは停止しているときに、前記ア
   クチユエータの両室をバイパスする連通弁を備
   え、実質的に操舵を補助しないマニユアルステア
   リング状態となすことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のパワーステアリング装置。