JPS647106Y2

JPS647106Y2 -

Info

Publication number: JPS647106Y2
Application number: JP1981072661U
Authority: JP
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1989-02-23
Also published as: JPS57184061U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は車両のパワーステアリングの作動油の
流量を車速に応じて制御する装置の改良に関す
る。

自動車などのステアリング操作力を軽減する目
的で、油圧力を利用して車輪の換向操作をパワー
アシストするパワーステアリングの装着率が高ま
つてきているが、一般に車輪の換向抵抗は車速と
ともに変化し、高速走行域ほど抵抗が減少する傾
向にあるため、油圧によるアシスト力は低速走行
域で大きなものが要求される反面、高速走行域で
は操縦安定性を高める意味からも、むしろマニア
ルステアリングに近い程度でよいとされている。

そこで、車速に応じてパワーステアリングの油
圧アクチユエータに供給する油量を減じて高速安
定性を改善するようにした速度感応型のパワース
テアリングシステムが、例えば、実公昭53−
50195号として提案されている。

いまこれを第１図にもとづいて説明すると、エ
ンジンに同期して駆動される油圧ポンプ１からの
作動油は、オリフイス２を介してパワーステアリ
ングの油圧アクチユエータ３へと、図示しない切
換弁（ハンドル操作を感知して切換わる）を介し
て供給される。

そして、オリフイス２の上流から作動油の一部
をバイパスしてリザーバ４に戻す第１のバイパス
弁５と、オリフイス２の下流から同じく戻す第２
のバイパス弁６とが設けられる。

第１のバイパス弁５はオリフイス２の前後の差
圧に応動し、差圧が一定値を越えると開弁して余
剰流量をリザーバ４へと戻し、これにより主とし
て低速域で必要量の作動油を油圧アクチユエータ
３に供給する。

第２のバイパス弁６は車速センサ７の出力にも
とづいて開弁し、車速の上昇に従つてバイパス量
を増加させ（あるいは高速域でのみバイパス）、
高速域での作動油流量を減じてマニアルステアリ
ングに近い状態をつくりだす。

したがつて、第２図にも示すように、油圧アク
チユエータ３への供給流量は、エンジン回転数が
上昇してポンプ吐出量が所定値まで増えると、オ
リフイス２の前後差圧を感知して第１のバイパス
弁５が開いた時点で、その流量に保たれる。

さらに車速が増加（回転数増大）して中速域か
ら高速域へと移行すると、第２のバイパス弁６が
車速に応じて開き出し、作動油の供給量は高速域
での操安性を確保するのに十分な程度に減らされ
るのである。

ところがこのような装置にあつては、第２のバ
イパス弁６は車速センサ７の出力にもとづいて作
動する電磁弁で構成してあるため、仮に高速域で
電気系統の故障が起こつたりすると、電磁的に第
２のバイパス弁６が全閉状態に復帰し、油圧アク
チユエータ３への供給流量が急に増大（第２図の
斜線領域）することになり、ハンドル操作力が突
然軽くなり、思わぬ事故を招く恐れがあつてはな
はだ好ましくない。

本考案はこのような問題に着目し、車速検出系
統が故障しても、高速域での流量増大を所定以下
に抑えることにより、高速操安性に対する安全度
の向上をはかつたパワーステアリングの流量制御
装置を提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明
する。

本考案では、第３図に示すように第２のバイパ
ス弁６の上流に流量制御弁１２が介装される。

バイパス弁６は第１図のものと同様に構成され
るが、車速センサ７からの出力により、所定の高
速域で車速に応じてリザーバ４へのバイパス流量
を増加させる。

そして流量制御弁１２はバルブハウジング１５
の内部に差圧応動型のスプール１６が摺動自由に
収められ、このスプール１６の位置により、ポン
プポート１７からの作動油を供給ポート１８とバ
イパスポート１９とに分流する。

ポンプポート１７は上記油圧ポンプ１へ、供給
ポート１８はアクチユエータ３へ、またバイパス
ポート１９はリザーバ４へとそれぞれ連通する。

ポンプポート１７と供給ポート１８との間に位
置して通口２１をもつ隔壁２２が形成され、この
通口２１に先端を挿入したドルーピングピン２３
が、前記スプール１６に連結される。

ドルーピングピン２３は軸部２５の先端に拡径
した頭部２４をもち、縮径した軸部２５が通口２
１に面しているときと、頭部２４が面していると
きとでは、通口２１の有効流路面積を変化させ可
変オリフイスを構成するようになつている。

スプール１６の前端には、この通口２１を通過
する前の油圧P₁が作用し、その後端には通口２
１を通過後の油圧P₂が通路２６を介して後圧室
２７に導かれて作用するようになつている。

そして、スプール１６は後圧室２７に設けたス
プリング２８でストツパ２９と当るまで、図中左
方へと付勢され、これにより油圧ポンプ１からの
油量が少ないときは、バイパスポート１９を全閉
しているが、油量が増えるにしたがつて通口２１
を通るときの圧力差（P₁−P₂）が大きくなると、
スプリング２８に抗して右方へと押し戻されてバ
イパスポート１９を開き始める。

したがつて、この流量制御弁１２によれば、エ
ンジン回転数が上昇して油圧ポンプ１の吐出量が
増加してくると、ドルーピングピン２３を挿入し
た通口２１における絞りにより発生する圧力差
（P₁−P₂）で、スプール１６が次第に右方へ押さ
れてバイパスポート１９を開くので、ポンプポー
ト１７からの作動油の一部をバイパスポート１９
にも流す。

そしてポンプ吐出量が増えるに伴つて圧力差
（P₁−P₂）が大きくなろうとするので、スプール
１６はさらに大きくバイパスポート１９を開くよ
うに変位し、このようにして結局第４図にも示す
ように、供給ポート１８からパワーステアリング
アクチユエータ３への供給油量を、ポンプ吐出量
と関係なくほぼ一定値Q₁に保つ。

この油量Q₁はパワーアシスト力として比較的
大きな力が要求される低速走行域（エンジン低回
転域）で所定の油圧力を発揮できるように、ドル
ーピングピン２３の軸部２５が通口２１に挿入さ
れる範囲において所定の絞り面積に予め設定され
ている。

そしてさらにエンジン回転数（車速）が上昇し
てポンプ吐出量が増加すると、スプール１６もさ
らに右方へ移動して大きくバイパスポート１９を
開くのであるが、ある回転数N₁を越えた時点で、
スプール１６とともに変位するドルーピングピン
２３が、通口２１に対してそれまでの軸部２５か
ら頭部２４が挿入されて最小流路面積を規制する
ことから、供給ポート１８側への流量は、たとえ
通口２１の圧力差（P₁−P₂）が同一であつても
大幅に減少し、こんどは高回転域（高速走行域）
で必要な流量値Q₂に制御される。

一方この流量制御弁１２とともに、前記バイパ
ス弁６が車速センサ７の出力にもとづいて、高速
域において、車速の上昇に応じてバイパス開度を
増加させ、さらに供給流量を減少させる。

したがつて、高速域で実際にパワーステアリン
グアクチユエータ３に供給される流量は、第４図
にも示すように、バイパス弁６からリザーバ４へ
逃がす分を差引いた残りの流量Q₃ということに
なる。

ところで、流量制御弁１２は厳密には車速では
なく回転数によつての流量制御となるのであつ
て、例えばエンジン回転数が高い状態で低速ギヤ
を使用するつづら折坂の登坂時など、実際には車
速が高まらず、したがつて操舵抵抗が大きいにも
かかわらず流量がQ₂に減少する。そのため、流
量Q₂はこのようなときにもある程度のパワーア
シスト力が得られるように設定しておく。勿論、
この場合、車速が所定値に達しないので、バイパ
ス弁６は開かず、または開いてもバイパス流量は
わずかであつて、このため、ほぼ流量Q₂に保て
るのである。

これに対して、高速走行域で車速センサ７等の
電気系統に何等かの原因で故障を生じたときは、
バイパス弁６はその開度が全閉状態に復帰し、流
量制御弁１２の下流におけるバイパス量がゼロと
なる。

しかし、この状態では、流量制御弁１２のドル
ーピングピン２３は頭部２４が通口２１に挿入さ
れて、上記のように流量をQ₂に保つているため、
仮にバイパス弁６のバイパス量がなくなつても、
従来のように急激に供給流量が増大するのを防止
できる。

つまり、高速操安性を損わない程度の流量Q₂
（ただし、これは前述のようにある程度のパワー
アシスト力を発揮する）に切換わるので、ハンド
ル操作力が大幅に変化するのを防止でき、いわゆ
るフエイルセーフとして働き、思わぬ事故を招く
恐れがなくなる。

次に、第５図、第６図はそれぞれ本考案の他の
実施例を示すもので、第６図は流量制御弁１２と
バイパス弁６を油圧ポンプ１の本体部に一体的に
組み込んで構成したものである。また、第５図は
同じように一体的に組み込むのであるが、バイパ
ス弁６として、ある車速を基準として２位置的に
切換わるオンオフタイプのバイパス弁６′を設け
た例である。（高速域でバイパス回路を開いてリ
ターンさせる）。

以上のように本考案によれば、高速走行域で車
速検出機能が故障しても、いわゆるフエイルセー
フ的に流量制御弁がある程度供給流量を絞り込ん
でいるため、急激にハンドルが軽くなることがな
く、高速操安性に対する安全性が向上する。

また本考案では、流量制御弁の供給ポート側圧
力を車速検出のバイパス弁により逃がすようにし
たので、上記とは逆に流量制御弁が故障して高速
回転域での流量規制機能が失われたとしても、高
車速域になればバイパス弁による作動油の逃がし
機能によつてパワーステアリングアクチユエータ
への供給流量が抑制されることになる。

つまり、本考案では流量制御弁とバイパス弁と
が直列的な位置関係で流量制御を行う構成である
ため、何れか一方が故障しても必要限度の流量制
御が可能であり、即ち高速走行時に不都合な過度
のパワーアシストを抑制して適切なハンドル操作
力を付与するという機能を確実に維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の回路図、第２図はその作動
特性図である。第３図は本考案の実施例を示す断
面図、第４図はその作動特性図、第５図、第６図
はそれぞれ他の実施例の回路図である。１……油圧ポンプ、３……パワーステアリング
アクチユエータ、６……バイパス弁、７……車速
センサ、１２……流量制御弁、１５……バルブハ
ウジング、１６……スプール、１７……ポンプポ
ート、１９……バイパスポート、２１……通口、
２３……ドルーピングピン、２４……頭部、２５
……軸部、２７……後圧室。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エンジン回転に同期して駆動される油圧ポンプ
と、この作動油の供給を受けて作動するパワース
テアリングアクチユエータとの間に、作動油の一
部をリザーバへと逃がすバイパスポートを開閉す
るスプールと、このスプールに連動して供給ポー
トへの通路面積を紋るドルーピングピンと、この
絞りの前後差圧に前記スプールを応動させるよう
にスプール両端に油圧を導く手段とを有する流量
制御弁を介装すると共に、この流量制御弁の供給
ポート側の圧力を、車速を感知して高速域でリザ
ーバへと逃がすバイパス弁を設けたことを特徴と
するパワーステアリングの流量制御装置。