Improved formula bootstrap power steering system

申请号 JP50604995 申请日 1994-07-29 公开(公告)号 JPH09502236A 公开(公告)日 1997-03-04
申请人 テクコ・コーポレイション; 发明人 フィリップス,エドワード;
摘要 (57)【要約】 ブートストラップ油圧機械式および電子油圧式車両用パワーステアリングシステム用のブートストラップ油圧システムを簡略化を可能にするための方法と装置が開示される。 制御バルブの負荷回路に全く障害とならない簡略化ブートストラップ制御バルブが提供される。 前記簡略化ブートストラップ制御バルブは、中央開放状態に形成された複数の入 力 スロットと、中央閉鎖状態に形成された複数の中間スロットとを備えた四方制御バルブと、前記中間スロットに存在する圧力値を取り出すための通路とを有している。 前記中間スロットに存在する圧力値は、この中間圧スロットの圧力値が、特定の値にほぼ維持されるように、ポンプ装置を前記簡略化ブートストラップ制御バルブに 流体 を供給するようにポンプ装置を制御するのに利用される。 更に、一体構造の簡略化サーボモータ容積ポンプアセンブリも提供される。 この簡略化サーボモータ容積ポンプアセンブリは、1つの共通中央ハウジングとクイルドライブとを有する。
权利要求
  • 【特許請求の範囲】 1. ブートストラップパワーステアリングシステムであって、以下の構成を有する、 中央開口状に形成された複数の入力スロットと、中央閉鎖状に形成された複数の中間スロットと、前記中間スロットにおいて存在する圧力値を取り出すための手段と、を備えた四方制御バルブ、 前記中間スロットにおいて存在する前記圧力値に対して反応し、加圧流体を前記制御バルブに、前記中間スロットの前記圧力値が特定の値に維持するための制御された流量で提供するための圧力制御手段を備えたポンプ手段、そして、 前記中間スロットの前記圧力値を、前記四方制御バルブから前記ポンプ手段に送り、流体を前記四方制御バルブから前記ポンプ手段に夫々送る第1、第2及び第3流体搬送ライン。 2. 負荷回路に対して全く障害になることなく制御バルブがブートストラップ作動できるようにしたブートストラップ油圧システムにおいて、システム圧制御が、差負荷圧と特定の最小副圧値との和に等しい値で可能とするための方法であって、以下の工程を有する、 ポンプ装置によって発生された加圧流体を前記制御バルブに提供する工程、 前記加圧流体を、前記制御バルブ内において、中央開放状態に形成された複数のスロットを備えた複数の四方バルブ部材と、これらバルブ部材に対して直列の複数の副中央閉鎖状バルブ部材とを介して送る工程、 機能的に前記四方バルブ部材と前記中央閉鎖バルブ部材との間に位置する圧力センサ点に即座委する制御圧流体を取り出す工程、そして、 前記制御圧流体に存在する圧力値を、この圧力値が策定の値にほぼ等しく維持されるように前記ポンプ装置を制御するために利用する工程。 3. サーボモータ容積ポンプアセンブリであって、以下の構成を有する、 主軸を有するサーボモータ、 ロータ軸を有する容積ポンプ、そして、 前記サーボモータと前記容積ポンプとの一体アセンブリであって、これは、 共通の中央ハウジング部材と、前記主軸と前記ロータ軸とを一体回転可能に接続するクイルドライブとを有する。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 改良式ブートストラップパワーステアリングシステム 関連出願のクロスリファレンスこの出願は、1993年7月29日出願の米国特許出願第08/099,16 7号の一部継続出願である。 発明の背景 I. この発明の分野 この発明は、一般に、車両のパワーステアリングシステムにおけるブートストラップ液圧システムの利用に関し、特に、触知可能でフィードバック性を高め、 この系の出消費を最小にする技術に関する。 II. 従来技術の説明 車両用パワーステアリングシステムに適用されている従来のブートストラップ油(液)圧システムにおいて、流体は、ポンプによって、入力、戻り、及び第1 及び第2出力ポートを備えた略バランス式の(nominallybalanc ed)中央閉鎖四方制御バルブ(以下、中央閉鎖バルブという)に供給される。 前記入力および戻りポートは、入力および戻りスロットに接続され、前記第1及び第2出力ポートは、前記中央閉鎖制御バルブに設けられたバルブの入力軸とスリーブ部材とに夫々形成された第1及び第2スロットに接続されている。 バルブスプールとスリーブ部材との変位構成(以下、バルブ配置またはバルブ位置という)によって入力スロットと第1又は第2出力スロットとの重なり合いと、第2又は第1出力スロットと戻りスロットとの重なり合いとによって、夫々、制御バルブの入力および戻り流制御オリフィス(flo w control orifices)が形成されている。 バルブ配置を第1 方向にすることによって、第1入力流制御オリフィスが前記入力ポートと第1出力ポートとの間の流体流を許容すると共に、第2戻り流制御オリフィスが第2出力ポートと戻りポートとの間の流体流を許容する。 バルブ配置を、第2の、又は反対の方向にすることによって、第2入力流制御オリフィスが前記入力ポートと第2出力ポートとの間の流体流を許容すると共に、第1戻り流制御オリフィスが第1出力ポートと戻りポートとの間の流体流を許容する。 いずれの場合においても、各開放流れ制御オリフィスは、下記の式で表される値に等しい流体流量を有する個々の流体源となる。 即ち、 Q o = A od (2ΔP/ρ) 0.5 (1) ここに、Q oはある流れ制御オリフィスを通る流体の流量、A oは前記流れ制御オリフィスの有効流路面積、C dは前記流れ制御オリフィスの放出係数、ρは使用される流体の密度、ΔPは前記開放流れ制御オリフィス間の公称(みかけの) 圧力降下である。 大半のブートストラップ油圧システムは、バルブ配置の関数として矩形状の流れ制御オリフィスを形成する四形状に切断された入力および戻りスロットを使用している。 前記流れ制御オリフィスは、前記第1及び第2出力スロットに夫々重なる入力および戻りスロットの関数として形成される。 その結果、これら流れ制御オリフィスの内の開放されたオリフィスを通過する容積流体流が、前記バルブ位置のリニア関数になる。 従って、前記中央閉鎖制御バルブの入力および戻り流制御オリフィス内の開放されたオリフィスが、バルブの位置に比例する流体源として作用し、これら流れ制御オリフィス内の開放されたオリフィスの組合せを、前記出力ポートの一方から他方へと向けて流体流を供給する比例流源と見なすことができる。 所望の値のΔPを得るためには、ポンプの吐き出し圧が、前記第1及び第2出力ポート間にかかる差負荷圧力値(即ち、ステアリング負荷)と前記ΔPの値の2倍に等しい値の実質的に一定の副圧力との和に等しい状態に維持されるように、流体の供給を制御する。 その結果、ポンプ吐き出し圧が、P sをポンプの吐き出し圧、P Lを差負荷圧とする等式P s =P L + 2ΔP に従った所要のものとなる。 エンジン駆動容積型ポンプアセンブリによって駆動される従来のブートストラップ油圧システムにおいて、これは、三方バルブを使用して前記第1出力ポートの圧力と第2出力ポート圧力の内の高い方の値の圧力を取り出し(pick o ff)、この圧力を制御ラインを介して前記ポンプアセンブリに伝えると共に、 制御圧として、通常、前記ポンプアセンブリの流れ制御バルブとして使用されるピストンの端部に与えることによって達成されている。 前記制御圧値は、前記第1及び第2出力ポートの圧力の内の高い方の圧力とΔPとの和に等しい値のポンプ出力圧を作り出すため、同様に前記ピストンの制御端部に作用する圧縮バネによって付随的に提供される力によって補足される。 前記中央閉鎖制御バルブの略バランス性により、前記第1及び第2出力ポートの圧力の内の低い方の圧力は、ΔPにほぼ等しい。 これによって、ポンプの吐き出し圧が上述した値P sに等しくなる。 サーボモータ駆動の容積型ポンプによって駆動されるブートストラップシステムにおいては、同様なポンプ吐き出し圧が、三方バルブを使用して第1及び第2 出力ポートの圧力の内の低い方の圧力を取り出し、この圧力を制御圧として圧力トランスデューサに与えることによって発生される。 前記圧力トランスデューサから発生される電気信号を、制御装置への入力として使用し、この制御装置が、 前記第1及び第2出力ポート圧の内の低い方の値の圧力の値が、負荷圧の値の如何に拘らずΔPに等しい状態に維持されるように前記サーボモータを駆動する。 前記中央閉鎖制御バルブの略バランス性により、前記ポンプ吐き出し圧と前記第1及び第2出力ポートの圧力の内の高い方の圧力との差は、又、前記ΔPにほぼ等しい。 これによって、ポンプの吐き出し圧が上述した値P sに等しくなる。 バルブ位置がゼロの値を有するときにおけるパワーシリンダの油圧ロック状態を回避し、更に、バルブ位置がゼロ以外の値を有するときにおいて有効な圧力効果特性(pressure−effort charac−teristics)を得るために、従来技術のブートストラップ油圧システムにおいては、ブートストラップパワーステアリングシステムに使用された場合、通常、バルブスプール部材に寄生(parasitic)スロットが形成されている。 前記寄生スロットは、第1及び第2寄生オリフィスが、夫々、これら寄生オリフィスと前記第1及び第2出力ポートとの重なり合いによって形成される中央開放状態に形成されている。 その結果、バルブ位置がゼロの値を有する時、前記第1及び第2寄生オリフィスの直列配列を介して、前記両出力ポートを通過する流体流が許容される。 更に、前記第1及び第2寄生オリフィスは、両者が開放状態に維持されている限り、バルブ位置がゼロ以外の値を有する時、上述したリニアに発生された流体流の選択された部分を、前記中央閉鎖制御バルブを直接に通過させることができる。 一般に、これによって、第1及び第2寄生オリフィスが開放されているバルブ位置で達成可能な選択された負荷流値(即ち、前記第1出力ポートから吐出され前記第2出力ポートへ戻る流体流)に対して特定の圧力効果特性曲線が得られる。 前記第1及び第2寄生オリフィスの両方が開放されている箇所を越えたバルブ位置においては、圧力効果曲線は、両立可能な(compatible)値の流れ制御オリフィス面積に必要な効果の値を示す直線になる。 その結果、得られるこのような一群(family)の圧力効果曲線は、個々の曲線間において効果分離値が異常に広いことによって特徴付けられる。 ブートストラップ油圧システムからなるブートストラップパワーステアリングシステムは、中央開放ロータリバルブを備えたパワーステアリングシステムと比較して、遥かにスムースで正確な作動特性を有している。 直感的には、これは、 前記流れ制御オリフィスの内の開放されたオリフィスの前述した比例的流源性が、中央閉鎖産業用制御バルブにおける流れ制御オリフィスの機能に類似することから予想されることであり、このような制御バルブからなる産業用油圧駆動サーボシステムは、非常にスムースで正確であることが知られている。 この作動のスムースさは、前述した一群の圧力効果曲線によっても示されている。 前記曲線間の広い分離は、非常に高いダンピング値を示すものであるが、ここで、ダンピングはホスト車両の運転手によって実際に知覚されるものである。 これは、後続の曲線が増加するハンドルの回転速度を示し、その広く分離した効果値は、回転速度への高い副トルクを表しているからである。 ハンドルの回転速度の増加する値に対するハンドルのトルクの変化率を、知覚ハンドルダンピング係数として定義することができる。 従来技術のブートストラップ油圧システムにおいては、互いに直列に配置され、これによって、入力および制御圧ポートとが接続され、制御圧および制御圧ポートと戻り圧ポートとが夫々互いに接続された、実質的に等しい値の複数のパイロット流ポートからなる圧力分割ネットワークを使用することが必要であった。 これは、前記パイロット圧が、共通に遭遇する漏出流に対して優勢であり、更に、漏出流をバランスさせる必要を回避させるからである。 しかし、パイロット流は、部分的に、実質的に全システム圧に晒され、油圧パワーステアリングシステムに対して相当な寄生負荷を与えるので望ましくない。 ブートストラップ油圧システムがより高い圧力で作動される場合には、パイロット流機能を除去することが望ましく、更に、システム効率を改善するためには、それを完全に除去することが望ましい。 現在、従来技術のパワーステアリングシステムでCAFE基準を満たすことが困難であることから、効率の改善はますます重要になってきている。 これは、特に、油圧機械式パワーステアリングシステム(以下、HMPSシステムという) において当てはまる。 このようなシステムは、通常、実質的にすべての作動条件下において連続流体流と非常に低いシステム能率とを有する中央開放制御バルブとを有する。 電気自動車において使用される電子油圧式パワーステアリングシステム(以下、EHPSという)においても、効率の改善はきわめて重要である。 EHPSシステムにおいては、EHPSシステムが部分ステアリング負荷に晒される場合には、常に、大幅に低下させた容積流量で作動することによって、電気エネルギの消費を最小にすることが特に望ましい。 従来技術において、EHPS において、付与されるトルクの関数として容積流量を提供することが知られている。 この場合、付与されるトルクは、トルクトランスデューサによって測定され、コントローラによって制御されるサーボモータ駆動のポンプが、前記コントローラによって決められたサーボモータ速度で、ホストステアリングギアに設けられた回転式四方中央開放バルブ(以下、回転式制御バルブ、又は、中央開放制御バルブ、あるいは、より単純に、制御バルブという)の入力ポートにポンプ流体を供給する。 流体は、中央開放制御バルブの入力、第1及び第2出力および戻りスロットを介して、ポンプに接続されたタンク(resovoir)に戻される。 しかし、トルクトランスデューサは高価であり、ステアリングシステムに付設することは困難であるので、従来の他のEHPSシステムは、ハンドルの回転速度か、又はシステム圧のいずれかの選択された関数として決定される容積流量で供給されるポンプ流体を使用している。 容積流量がハンドルの回転速度によって決定される場合には、ハンドルの回転速度自身が不連続性であるために、どのようなハンドル操作中でもコントロールが困難である。 容積流量がシステム圧によって決定される場合には、このシステム圧が測定され、コントローラによって制御されるサーボモータ駆動のポンプが、システム圧の所望の関数にしたがって、 ポンプ流体を前記中央開放バルブに供給する。 残念ながら、このような制御構成は、ホスト車両が転回する時にトラブルが発生する。 これは、システム圧が、ステアリングギアに連動するパワーシリンダに供給される差負荷流の関数として、 かなり制限されるからである。 正の値の負荷流を得るためには(即ち、 転回のためにハンドル操作する場合に達成される)、システム圧は、最初、付与されたトルクの増加する値に対して低下する。 その結果、転回を始めたときには操に対する助力が欠如し、その後、急に操舵に対する助力が提供される。 ブートストラップ油圧システムは、本来的にシステム流量が付与されるトルクに比例するので、EHPSシステムにおける利用に望ましい。 従って、ブートストラップEHPSシステムは、圧力の関数として制御されるシステムの比較的な単純性と、付与されたトルクの関数として制御されるシステムの機能とを合わせもつ。 しかしながら、所望のポンプ吐き出し圧が、前記等式P s =P L +ΔPによって決まる値にまで低下するように、前記値ΔPの2倍である前記副圧力値を1/ 2にすることによって効率を更に改善することが望ましい。 その他の望ましいブートストラップ油圧システムの改良としては、より総括的な圧力効果特性の選択を可能にするための入力、戻り及び寄生スロット形状の改善がある。 更に、利用可能なオプションとして、ブートストラップパワーステアリングシステムに、速度感応式ステアリングを可能にすべく可変アシスト機能をもたせることが望ましい。 更に、バルブとサーボモータ駆動容積ポンプ構成を単純化することも望ましい。 最後に、前記三方バルブとサーボモータ駆動容積ポンプとを、これらと一般的に使用される機械的な接続構造とスラスト・ベアリングとを除去することによって省略し、バルブ構造を単純化することが望ましい。 発明の要旨従って、本発明は、ブートストラップ油圧システムを利用したブートストラップHMPS及びEHPSシステムの作動特性を改善するための装置と方法に関する。 一好適実施形態において、バルブ位置がゼロの値である時の圧力制御機能のバランスの良い作動を可能にするため、改良式圧力分割ネットワークが提供される。 この改良式圧力分割ネットワークにおいて、単一のパイロット流オリフィスが、パイロット流を、ポンプの出力ポートから、中央閉鎖制御バルブの第1及び第2出力ポート圧の内の高い方の圧力を取り出すのに使用される三方バルブと、 前記制御バルブとを通って、前記パイロット流オリフィスと類似の大きさで前記制御バルブの戻りスロットの流れ制御縁部に形成された複数の小さなパイロット流測定スロットを介して、戻りポートにまで送る。 前記パイロット流測定スロットは、バルブ位置がゼロの値であるときにパイロット流を提供するため、中央開放状態に形成されている。 しかし、これらのスロットの形状は、高い圧力が発生するまで完全に閉じられるように、前記制御バルブの寄生スロットに対して限定されている。 従って、ブートストラップ油圧システムが比較的高い圧力下で作動するときには、パイロット流機能は除去される。 パイロット流を完全になくすことを目的とする第1の好適別実施形態は、中央閉鎖状態で形成された複数の入力スロットと、中央開放状態で形成された複数の戻りスロットとを有する。 更に、必要に応じて、前記戻りポートを、前記第1又は第2出力ポートのいずれかと接続して、これらのポートのいずれもが前記戻りポートの圧力値よりもはるかに低い圧力値に晒されることを回避するため、複数のチェックバルブが利用される。 複数の戻りスロットを中央開放状態に形成した結果、バルブ位置がゼロの値の時、第1及び第2出力スロットがこれらに接続される。 前記入力スロットは中央閉鎖状態に形成されているので、バルブ位置がゼロの値の時、制御バルブには流体が流れない。 従って、前記戻りスロットは、寄生スロットと類似の機能も有する。 更に、前記第1及び第2出力スロットは前記戻りスロットに接続されているので、前記第1及び第2出力ポートの圧力は、ゼロ負荷流のために、前記戻りポートの圧力にほぽ等しい。 従って、制御圧力は、戻りポートの圧力と等しく、パイロット流の必要がなくなり、これによって全副圧はΔPの値にまで低下する。 同様に、パイロット流の完全な除去を目的とする第2の好適別実施形態は、中央開放状態に形成された複数の入力スロットと、中央閉鎖状態に形成された複数の戻りスロットとを備えた制御バルブを有する。 この場合、前記第1及び第2出力ポートの圧力の内の低い方の圧力を取り出すために三方バルブを使用し、この圧力が、制御圧として、ポンプアセンブリのポンプ部材によって供給される流体の圧力を制御するのに使用される圧力制御バルブのバルブスプール部材の制御端部に与えられる。 制御圧は、タンクに連通する付勢チャンバ内において前記スプールバルブの反対側端部に作用する圧縮バネによって抵抗を受ける。 前記ポンプによって供給される流体は、前記スプールバルブの中央溝と、供給ラインを前記制御バルブに連通する出力ポートとに供給される。 前記ポンプの入力ポートに到るバイパスポートは、過剰な制御圧によって前記圧縮バネが更に圧縮された場合に、常に、前記中央溝の測定縁部によって徐々に露出される。 従って、前記ポンプによって供給される流体の一部を、前記出力ポートと供給ラインとを通じて(即ち、バルブ位置がゼロの値以外のとき)、ポンプの吐き出し圧で前記中央閉鎖制御バルブへの供給に利用することができ、一方、その残りの部分は、ポンプを通じて前記バイパスポートを介して再循環される。 運転手が万一、縁石にぶつかった場合や、操舵システムをその移動限度以上に保持した場合の過剰圧力を回避するため、倒立リリーフバルブが設けられている。 制御圧が前記制御バルブの複数の戻りオリフィスの内の開放されたオリフィスを介する圧力降下に等しいので、パイロット流の必要はない。 第3の好適別実施形態は、上述の第2好適実施形態の特徴構成に類似しているが、ここでは、ノーマル流制御の従来式のポンプアセンブリを使用する。 この場合、ポンプ吐き出し圧は、前記第2好適実施形態において記載した圧力制御バルブに機能においては類似するが、ポンプアセンブリの外部に配置された圧力制御バルブによって設定される。 通常、この圧力制御バルブは、前記三方バルブとともに、前記制御バルブアセンブリの一部分として組み込まれる。 この場合、ほぼ一定の流れが、ポンプの吐き出し及び戻りラインを通って、制御バルブアセンブリへ、又、このアセンブリから循環するので、制御ラインは不要である。 第4の好適別実施形態は、機能においては前記第2好適実施形態に類似するが、その容積、従って、そのポンプの吐き出しが制御圧によって制御される可変容量形ポンプを利用したブートストラップ油圧システムを利用した容積効率ブートストラップHMPSシステムである。 この場合、流体は再循環されない。 漏出流を除いて、前記可変容量ポンプによって吐き出される全ての流体が、前記中央閉鎖制御バルブに供給される。 前記可変容量形ポンプは、圧力アンバランス状態で作動し、円形カムリング内において、類似の個数のポンプ部材の間に設けられた径方向シール部材としての奇数個のローラを使用する。 前記可変容量形ポンプの容積は、前記カムリングの側方位置を、前記第1及び第2出力圧力の内の低い方の値の圧力に対して直接的に制御することによって変えられる。 カムリングの位置決めは、このカムリングのその移動範囲内における独特の回転運動によって、実質的に無摩擦状態に行われる。 第5好適別実施形態は、前記好適実施形態または前記第1好適別実施形態のいずれかによって構成されたブートストラップ油圧システムを利用したブートストラップHMPSシステムにおいて、ステアリング・アシストを速度感応制御するための方法および装置に関し、ここで、パイロット流は、固定パイロット流オリフィスから、前記ポンプアセンブリ制御圧ポートを通り、可変オリフィスを介して前記バルブアセンブリの制御圧ポートへと送られる。 従って、前記ポンプアセンブリの制御圧ポートの圧力は、可変オリフィス流抵抗の関数として、前記バルブアセンブリ制御圧ポートに存在する圧力よりも高い値にまで上げられる。 ポンプアセンブリの制御ポートの圧力が上げられるので、前記中央閉鎖制御バルブの前記入力オリフィスの圧力降下も上げられる。 第6好適別実施形態も、前記第2又は第3好適別実施形態のいずれかによって構成されたブートストラップ油圧システムを利用したブートストラップHMPS システムにおいて、ステアリング・アシストを速度感応制御するための方法および装置に関し、ここで、単一のパイロット流オリフィスが、パイロット流を、制御圧ポートから、パイロット流を前記タンクにまで送る可変オリフィスと直列の前記付勢チャンバに送る。 従って、付勢チャンバ内の圧力は、前記タンク内の圧力よりも高い値にまで上げられ、その結果、制御圧ポートの圧力がより大きな値にまで上げられる。 その結果、更に、 前記中央閉鎖制御バルブの複数の戻りポートの内の開放されたポートでの圧力降下も上げられる。 第7好適別実施形態は、前記第4好適別実施形態において前述した可変容量形ポンプを備えて構成されたブートストラップ油圧システムを利用したブートストラップHMPSシステムにおいて、ステアリング・アシストを速度感応制御するための方法及び装置に関し、ここで、単一のパイロット流オリフィスが、パイロット流を、制御圧ポートから、パイロット流をタンクにまで送る可変オリフィスと直列の付勢チャンバに送る。 従って、付勢チャンバ内の圧力は、前記タンク内の圧力よりも高い値にまで上げられ、その結果、制御圧ポートの圧力がより大きな値にまで上げられる。 その結果、更に、前記中央閉鎖制御バルブの複数の戻りポートの内の開放されたポートでの圧力降下も上げられる。 第8好適別実施形態は、サーボモータ駆動容量ポンプによって駆動されるブートストラップ油圧システムにおいてパイロット流を完全に除去することを目的とするものであり、この実施形態は、中央開放状態に形成された複数の入力スロットを備えた制御バルブを有する。 この場合、三方バルブを使用して、前記第1及び第2主力ポート圧力の内の低い方の値の圧力を取り出し、この圧力が、制御圧として、圧力トランスデューサに送られる。 バイパスポートを圧力トラスデューサで置き換えた以外は、前記制御バルブは、上述した第2好適別実施形態の制御バルブと同じであり、その作用も実質的に同じである。 前記圧力トランスデューサからの信号は、アンプへの入力信号として使用され、このアンプが、前記制御圧が選択された値に維持されるように、サーボモータを制御する。 制御圧が前記制御バルブの戻り、オリフィスの内の開放されたオリフィスにおける圧力降下に等しいため、パイロット流は不要である。 第9好適別実施形態は、サーボモータ駆動容量ポンプによって駆動されるブートストラップ油圧システムにおいて、パイロット流を完全に除去することを目的とするものである。 この場合、前記圧力トランスデューサからの電気信号は、コントローラへの入力として利用され、このコントローラが、前記第1及び第2出力ポートの圧力の内の低い方の値の圧力が、負荷圧力値のいかんに拘らず、車両の速度の関数として、及び/又はその他所望の変数として選択可能な値に維持されるように、サーボモータを制御する。 第10、11及び第12好適別実施形態は、ブートストラップ油圧システムにおいて、より総括的な圧力効果特性の選択を提供する方法と装置に関する。 これは、例えば、ブートストラップ油圧システムでの中央の凹部を有する反動バルブの圧力効果特性の類似特性(emulation)を提供することが可能な改良式入力、戻り及び寄生スロット形状を提供することによって達成される。 第10 、11及び第12好適別実施形態の教示内容によって構成された制御バルブにおいて、中央領域が設けられ、ここで、低い付帯のステアリングトルクの利用によって、負荷圧が非常に低いレベルになる。 その後、付与されたステアリングトルクと負荷圧とが比例的に上昇する実質的にリニアな領域が続く。 そして、最後に、高い負荷圧が供給されるパーキング領域が提供される。 速度感応制御の無いブートストラップパワーステアリングシステムにおいて、パーキング領域の提供は、より高い適用トルク値における非リニアバルブ圧ゲイン機能によって得られ、これに対して、速度感応制御を備えたブートストラップパワーステアリングシステムにおいては、パーキング領域の提供は、主として、すべての付与ステアリングトルクにおいてバルブ圧ゲイン機能自身を増加させることによって得られる。 第10好適別実施形態は、前記好適実施形態に応じて実施され、ここでは、ホストシステムの中央閉鎖制御バルブに複数の寄生スロットが使用されている。これらの寄生スロットは、1つの主対称寄生スロットと、前記ゼロ値バルブ位置に対して、互いに鏡面対称状に形成された副第1及び第2非対称寄生スロットとを有する。前記主寄生スロットは、先鋭な測定端部で終端している。この主寄生スロットの好適な形状は、その結果形成される複数の寄生オリフィスの内の閉鎖するオリフィスが三角形状になる台形状である。前記鏡面対称第1及び第2副寄生スロットは、これも先鋭な測定縁部を備えたその第1端部が、バルブ位置がゼロ値である時に、前記制御バルブの第1及び第2出力スロットに夫々重ならないように配置されている。他方、その第2端部は、前記主寄生スロットの先鋭測定縁部よりも大きな程度に、夫々、前記第2及び第1出力スロットに重なっている。その作動において、すべてのブートストラップ油圧システムの圧力効果特性は、比例バルブ流によって支配される。上述した中央領域は、制限された量のバルブ流が、低い値のバルブ位置において得られる比較的低い値の寄生流抵抗(前記主寄生スロットを介する)と組み合わされる結果として生じるものである。前記リニア領域は、前記第1副寄生オリフィスが、前記第1及び第2非対称寄生スロットの内の一方が前記第1及び第2出力スロットの夫々と徐々に重なることによって形成される所でバルブ位置が更に増加することにより、寄生流抵抗が反転することによって延長される(継続的に増加する値のバルブ流にも拘らず)。最後に、非リニアに増加する値のバルブ圧ゲインは、第2寄生オリフィスの夫々が、 前記第1及び第2非対称寄生スロットの夫々のオーバラップする第2端部と前記第1及び第2出力スロットの夫々の他方の端部とが退避することによって、閉鎖し始めることによって得られる。第11好適別実施形態は、前記第10好適別実施形態に応じて、選択的に段階的に入力および戻りスロットを使用して、まず、ポンプ吐き出し容積流量を減らし、その後、これを増加することによって実施される。これによって、もしこの構成がなければ、速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステムにおいてパーキング操作中に必要とされるピーク値を下げることができる。更に、比例的に減少する幅を有する主および副寄生スロットを使用して、ホスト車両の操縦およびパーキング領域内において、靜的圧力効果曲線をその好適形状に維持する。第12好適別実施形態は、前記第1〜第9好適別実施形態のいずれに応じても、実施可能であり、ここでは、中央開放状態に形成された入力または戻りスロットのセットが、上述した主寄生スロットの形状から構成される。従って、上述した主寄生スロットの所望の機能は、入力または戻りスロットの夫々のセットによって行われる。第13及び第14好適別実施形態は、パーキング操作中において、比較的高い又は低い値の出力ポートの圧力値を増加させる必要のない、ブートストラップ油圧システムからなるブートストラップHMPS又はEHPSシステムにおいて、ステアリング・アシストの速度感応制御を実施するための方法と装置に関する。これら第13及び第14好適別実施形態において、前記第1及び第2副寄生スロットの上述した機能は、高い車両速度において、高速ポンプ吐き出し路によって選択的に作動可能とされる第1及び第2バイパススロットによって行われる。この場合、バルブを作動させて、前記高速ポンプ吐き出し路を、 夫々、バルブスリーブとスプール部材とに形成された高速入力スロットと第1及び第2バイパススロットとに開放する。前記ホスト制御バルブのリニア領域において、上述した副寄生粒機能から得られるリニア領域に類似のリニア領域を形成するべく、前記第1又は第2バイパススロットの第2バイパスオリフィスは、夫々、前記副第1又は第2出力スロット内に開口している。第15好適別実施形態は、前記三方バルブが除去された簡略化された制御バルブ構造を可能にするための方法と装置とに関する。この場合、中央開放入力および戻り流制御オリフィスが利用されるとともに、前記制御バルブを通る流れを略リニアにすることを可能にするために直列の複数の中央閉鎖オリフィスを使用する。この第15好適別実施形態において、前記直列中央閉鎖オリフィスは、入力ポートと入力流制御オリフィスとの間か、もしくは、戻り流制御オリフィスとバルブ入力軸とスリーブ部材の戻りポートとの間にいずれに設けることも可能である。いずれの場合においても、制御圧は、前記直列中央閉鎖オリフィスの内の開放されたオリフィスにおける圧力効果と等しい。第15好適別実施形態によるブートストラップEHPSシステムにおいて、前記直列中央閉鎖オリフィスは、戻り流制御オリフィスと戻りポートとの間に設けられ、制御圧は、圧力トランスデューサによって直接に測定される。この圧力トランスデューサから発せられる信号は、前記制御圧に対して選択させた値を表すコマンド信号と比較され、その結果得られるエラー信号が増幅されて、サーボモーターポンプを、例えば、制御圧をほぼ前記選択値に適切に維持するように駆動する。第15好適別実施形態によって構成されたブートストラップHMPSシステムにおいて、前記直列中央閉鎖オリフィスは、入力ポートと入力流制御オリフィスとの間か、もしくは、戻り流制御オリフィスと戻りポートとの間に設けることができ、制御圧を、前記好適及び第1別実施形態、又は、第2、第3及び第4 好適別実施形態、に夫々教示されたようにして、ポンプ出力を制御するのに使用する。上述の第13及び第14好適別実施形態の教示に従って複数のバイパススロットを選択的に作動可能とすることにより、これらの改変構成のいずれにおいても速度感応ステアリングを実施することができる。第16好適別実施形態は、ポンプがクイル(quill)を介してサーボモータによって駆動されるサーボモータ駆動容量ポンプの単純化構成を提供することを目的とする。前記クイルは、ポンプの入力軸に直接に取り付けられ(即ち、摩擦溶接等の公知のプロセスによって)、サーボモータの軸に形成された軸芯方向に向けられた穴を貫通延出するとともに、前記サーボモータ軸の遠端部に固定取り付けされている(即ち、ピン止め等によって)。前記サーボモータとポンプとは、共通の中間ハウジング部材を共有することによって互いに物理的に一体化されており、これによって、このようなアセンブリにおいて見られる機械的な接続構成やスラストベアリング部材を不要としている。第16好適別実施形態に基づいて構成されたサーボモータ駆動容積ポンプアセンブリは、更に、コンパクトであるという利点も有する。本発明の第17、第18、第19、第20、第21、第22及び第23好適別実施形態は、様々なHMPS及びEHPSシステムを実施する上述の諸実施形態の様々な組合せに関する。その各構成において、速度感応ブートストラップHM PS又はEHPSシステムが図示されている。 図面の簡単な説明図1Aは従来のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに利用されている中央閉鎖四方制御バルブの断面図、 図1Bは前記従来式ブートストラップ油圧システムに同様に使用されているポンプ出力制御副アセンブリの断面図、 図1Cは図1Aの前記従来式中央閉鎖四方制御バルブの流れ制御および寄生スロットの説明図、 図2Aは図1Aの従来式中央閉鎖四方制御バルブの典型的な圧力効果曲線を表すグラフ、 図2Bは寄生スロットを有さない従来式中央閉鎖四方制御バルブの典型的な圧力効果曲線を表すグラフ、 図3Aは本発明の好適実施形態のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに利用されている中央閉鎖四方制御バルブの断面図、 図3Bは本発明の前記好適実施形態に同様に使用されている改変式ポンプ出力制御副アセンブリの断面図、 図4Aは本発明の第1好適別実施形態のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに利用されている中央閉鎖四方制御バルブの断面図、 図4Bは本発明の図4Aに示された中央閉鎖四方制御バルブの流れ制御スロットの説明図、 図5は本発明の図4Aに示した中央閉鎖四方制御バルブの改良バルブスプールの等角(isometric)図、 図6Aは本発明の第2好適別実施形態のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに利用されている中央閉鎖四方制御バルブの断面図、 図6Bは本発明の図6Aに示された中央閉鎖四方制御バルブの流れ制御スロットの平面図、 図7Aは本発明の前記第2好適別実施形態に同様に使用されているポンプ出力制御副アセンブリの断面図、 図7Bは本発明の図7Aの前記ポンプ出力制御副アセンブリに使用されている圧力リリーフバルブの断面図、 図8は本発明の第3好適別実施形態のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに利用されている中央閉鎖四方制御バルブの断面図、 図9は本発明の第4好適別実施形態の概略図であって、可変容量ポンプを有するブートストラップHMPSシステムを示す図、 図10A,10B,10C及び10Dは夫々本発明の第9図に示した前記可変容量ポンプの第1、第2、第3及び第4断面図、 図11はステアリング・アシストの速度感応制御を提供する本発明の第5好適別実施形態に使用されるポンプ出力制御副アセンブリの断面図、 図12は同様にステアリング・アシストの速度感応制御を提供する本発明の第6好適別実施形態に使用されるポンプ出力制御副アセンブリの断面図、 図13A及び図13Bは夫々同様にステアリング・アシストの速度感応制御を提供する本発明の第7好適別実施形態に使用される可変容量ポンプの平面図と断面図、 図14は本発明の第8好適別実施形態の部分概略図であって、サーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム用に構成された四方制御バルブの断面図、 図15は本発明の第9好適別実施形態の部分概略図であって、更にステアリング・アシストの速度感応制御を提供するためにそこに使用される中央閉鎖制御バルブの断面図、 図16Aは本発明の第10好適別実施形態の部分概略図であって、改良された圧力効果特性を提供するためにそこに使用される中央閉鎖制御バルブの断面図、 図16Bは本発明の図16Aに図示した前記中央閉鎖制御バルブの第2断面図、 図17A及び図17Bは本発明の図16に示した前記中央閉鎖制御バルブに設けられた入力軸の第1及び第2側面図、 図18A,18B,18C,18D,18E及び18Fは本発明の図16に示した前記中央閉鎖制御バルブの拡大説明平面図であり、その夫々の作動領域を示す図、 図19は図16の中央閉鎖制御バルブの圧力効果曲線を示すグラフ、 図20は本発明の図16に示した中央閉鎖制御バルブの拡大説明平面図、 図21A及び21Bは図16に示した中央閉鎖制御バルブの圧力効果曲線を示すグラフであり、速度感応ブートストラップ油圧システムにおける、高速及び低速作動を夫々示す図、 図21C及び21Dは図16に示した中央閉鎖制御バルブの圧力効果曲線を示すグラフであり、速度感応ブートストラップ油圧システムにおける、高速作動用の運転手によって選択可能な第1及び第2セッティングを夫々示す図、 図22A,22B,22C,22D,22E及び22Fは図16に示した中央閉鎖制御バルブの圧力効果曲線を示すグラフであり、図18A,18B,18C ,18D,18E及び18Fに示した6つの作動領域の夫々における作動を示す図、 図23は速度感応ブートストラップ油圧システムに使用される時に図16に示した中央閉鎖制御バルブにとって必要なポンプ吐き出し容積流量を示すグラフ、 図24は本発明の第11好適別実施形態における中央閉鎖制御バルブの拡大説明平面図、 図25A,25B及び25Cは図24に示した中央閉鎖制御バルブの、高速及び低速性能と、ポンプ吐き出し容量流量を夫々示すグラフ、 図26は本発明の第12好適別実施形態における制御バルブの拡大説明平面図、 図27Aは本発明の第13好適別実施形態のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに使用される制御バルブの断面図、 図27B及び27Cは夫々図27Aに示した制御バルブの、第2及び第3断面図、 図27D及び27Eは夫々本発明の図27Aに示した制御バルブに設けられている入力軸の第1及び第2側面図、 図28は図27Aに示した制御バルブの断面図であって、その低速モード作動における流れパターンを示す図、 図29A,29B,29C及び29Dは本発明の図27Aに示した制御バルブの拡大説明平面図であって、その四つの作動領域を示す図、 図30A,30B,30C及び30Dは本発明の図27Aに示した制御バルブの断面図であって、その図29A,29B,29C及び29Dに示した四つの作動領域に対応する流れパターンを示す図、 図31は本発明の図27Aに示した制御バルブの拡大説明平面図、 図32A,32B及び32Cは図27Aに示した中央閉鎖制御バルブの、高速及び低速性能と、ポンプ吐き出し容積流量を夫々示すグラフ、 図33A,33B,33C及び33Dは本発明の図27Aに示した制御バルブの圧力効果曲線をしめすグラフであって、その図29A,29B,29C及び2 9Dに示した四つの作動領域夫々における作動を示す図、 図34は本発明の第14好適別実施形態の制御バルブに使用される入力軸の側面図、 図35は本発明の前記第14好適別実施形態の制御バルブの断面図、 図36は図34に示した入力軸の流れ制御及び流体バイパス縁部を形成するのに使用する砥石車のサジタル図(sagital)、 図37は図36に示した砥石車が、前記流れ制御及び流体バイパス縁部を形成する時に、図34に示した前記入力軸に対してとる軌跡を示す概略図、 図38Aは本発明の第15好適別実施形態のHMPS式のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、そこに使用される制御バルブの断面図、 図38Bは本発明の第15好適別実施形態のEHPS式のブートストラップ油圧システムの部分概略図であって、図38Aに示した制御バルブの断面図、 図38C,38D,38E及び38Fは夫々図38Aと図38Bとに示した制御バルブの、第3、第4、第5及び第6断面図、 図38G及び38Hは本発明の図38Aと図38Bとに示した制御バルブに使用されている入力軸の第1及び第2側面図、 図39は本発明の図38Aと図38Bとに示した制御バルブの断面図であり、 その低速モード作動における流れパターンを示す図、 図40A,40B,40C及び40Dは本発明の図38A及び図38Bに示した制御バルブの拡大説明平面図であり、その夫々の4つの作動領域を示す図、 図41A,41B,41C及び41Dは本発明の図38A及び図38Bに示した制御バルブの断面図であり、図40A,40B,40C及び40Dに示した4 つの作動領域に対応する流れパターンを示す図、 図42は本発明の図38A及び図38Bに示した制御バルブの拡大説明平面図、 図43A,43B及び43Cは図38A及び図38Bに示した制御バルブの高速及び低速性能とポンプ吐き出し容積流量を夫々示すグラフ、 図44A,44B,44C及び44Dは図38A及び図38Bに示した制御バルブの圧力効果曲線を示すグラフであり、図40A,40B,40C及び40D に示した4つの作動領域の夫々における作動を示す図、 図45は本発明の第16好適別実施形態の断面図であり、クイルドライブを有するサーボモータ容積ポンプアセンブリを示す図、 図46は本発明の第17好適別実施形態の概略図であり、図10Aに示した可変容量ポンプと、図27Aに示した制御バルブとを有するブートストラップHM PSシステムを示す図、 図47は本発明の第18好適別実施形態の概略図であり、図7Aに示したポンプ出力制御副アセンブリと、図27Aに示した制御バルブとを有するブートストラップHMPSシステムを示す図、 図48は本発明の第19好適別実施形態の概略図であり、図12に示したポンプ出力制御副アセンブリと、図26に示した制御バルブとを有するブートストラップHMPSシステムを示す図、 図49は本発明の第20好適別実施形態の概略図であり、図14に示したサーボモータ駆動ブートストラップ油圧システムと、図27Aに示した制御バルブとを有するブートストラップEHPSシステムを示す図、 図50は本発明の第21好適別実施形態の概略図であり、図10Aに示した可変容量ポンプと、図27Aに示した制御バルブとを有するブートストラップEH PSシステムを示す図、 図51は本発明の第22好適別実施形態の概略図であり、図10Aに示した可変容量ポンプと、図38Aに示した制御バルブとを有するブートストラップHMPSシステムを示す図、そして 図52は本発明の第23好適別実施形態の概略図であり、図14に示したサーボモータ駆動ブートストラップ油圧システムと、図38Bに示した制御バルブとを有するブートストラップEHPSシステムを示す図である。 発明の好適実施形態従来式ブートストラップ油圧システム10の部分概略図である図1A,1B及び1Cにおいて、そこに使用されている中央閉鎖制御バルブ(以下、制御バルブ14という)の断面図と、同様にそこに使用されているポンプ出力制御副アセンブリ12の断面図と、制御バルブ14の流れ制御および寄生スロットの説明図とが、夫々示されている。特に図1Aにおいて、制御バルブ14は、その流れ制御スロットと、寄生スロットとポートとの選択を示す状態で複数部分に分割されて図示されている。 (この図面と後述する他の制御バルブの断面図において、様々な詳細部分の図は、その機能を伝えるために部分的に概略図的なものと見なされなければならない。これは、二次元的な図面を使用することの必要性によって課せられる制限によるものである。) 全てのラック−ピニオン・パワーステアリングシステムと同様に、制御バルブ14はラック17の側方移動を制御し、その側方位置がピニオン16を介して制御バルブ14内でモニタされる。バルブスリーブ18は、ピン20によって、ピニオン16に機械的に接続されている。従って、バルブスリーブ18の回転運動は、ピニオン16の回転運動をほぼ模倣する。入力軸22が、トーションバー2 4によってピニオン16にコンプライアンス接続されている(complian tly coupled)。従って、ピニオン16とトーションバー24を介して「追動(”follow along”)」位置フィードバックが行われる。入力軸22にトルクを与えると、ピニオン16とラック17との嵌合により機械的に派生した力が付与される。これに付随して、トーションバー24が付与されたトルクに比例する量だけ捻れ、これによって、入力軸22とバルブスリーブ1 8との間の相対回転たわみが(前にバルブ位置として定義した)リニアに相関した状態で発生する。図1Aに加えて、更に図1B及び1Cを参照すると、 制御バルブ14の入力スロット26、戻りスロット28及び寄生スロット30は、バルブ位置がゼロ以外の位置であることによって、夫々第1及び第2出力スロット32a,32b(バルブスリーブ18に形成され、点線で図示されている) に対して中心を外れた位置に示されている。これは、特に図1Cに示されており、その下方の類似の図面には、明瞭さのためにスロットの形状が誇張されて図示されており、その結果、1つの制御バルブ部材の入力、寄生、及び戻りスロットの重なりによって形成されたオリフィスと、他の制御バルブ部材の出力スロットとを容易に見ることができる。図1Cにおいて、第1及び第2出力スロット32 a,32b夫々と、入力ポート42と第1及び第2出力ポート60a,60bとは、夫々は、バルブスリーブ18に形成されているものとされ、その輪郭は点線で示されている。入力スロット26、寄生スロット30、戻りスロット28、及び戻りスロットポート48は、入力軸22に形成されているものとされ、その輪郭は実線で示されている。これらの種々のスロットとポートの配置は、バルブスリーブ18と入力軸22とに対して反対のものであってもよい。従って、これらの開示を通じてこの選択が行われているが、これは例示的なものであって、本発明の範囲を限定することを意図したものではないと理解される。作動状態において、流体は、ポンプ出力制御副アセンブリ12から、ポンプ吐き出しライン34を通じて制御バルブ14へと送られ、入力スロット26に入り、ハウジング38の入力ポート36とバルブスリーブ18の入力溝40と入力ポート42とを流入する。第1入力オリフィス44aと第2戻りオリフィス46b との夫々における圧力差が一定であるため(下記のブートストラップ作動原理により)、ポンプの吐き出し流体は、第1入力オリフィス44aに流入し、第2戻りオリフィス46bから流出し、入力スロット26、第1出力スロット32a、 寄生スロット30及び/又はラック17に連動のパワーシリンダ(図示せず)、 第2出力スロット32bを夫々通り、そして、バルブ位置に比例する量で戻りスロット28に流れる。 (尚、バルブ位置が反対で流れパターンの方向が逆の場合には、対称の第2入力オリフィス44bと、第1戻りオリフィス46aとが形成されることになる。 下記の一方向の構成は典型的なものであり、夫々の場合において、反対方向の流れパターンも存在するものと理解される。) 流体は、戻りスロットポート48、軸リリーフポート50、戻りポート52、 戻りライン54、及びタンクポート(図示せず)を介してポンプ出力副アセンブリ12に戻る。第1及び第2出力スロット32a及び32b夫々の間の出力差圧によって、寄生流が、第1寄生オリフィス56a、寄生スロット30及び第2寄生オリフィス56bを介して寄生スロット30を流れる。一般に、前記出力差圧は、ピニオン16とラック17との嵌合によって提供される機械的派生力が過剰な場合のステアリング負荷によるものであり、ラック17に連動するとともに前記パワーシリンダ内に配置されたピストン部材(図示せず)に供給される(so urced)。これは、ハウジング38の出力ポート(図示されていないが、入力ポート36に類似したもの)を介して制御バルブ14に入り、夫々第1及び第2出力溝58a,58bと、バルブスリーブ18の第1及び第2出力ポート60 a,60bの夫々介して第1及び第2出力スロット32a、32bに運ばれる。図2Aにおいて、制御バルブ14の典型的な一組の圧力効果曲線が示されている。寄生スロット30を通過する寄生流によって、制御バルブ14は、図2Aに示された圧力効果曲線を提供することができ、ここで、 曲線62a,62b,62c,62d及び62eは、夫々、0.0in 3 /se c,3.0 in 3 /sec,6.0in 3 /sec,−3.0in 3 /sec及び−6.0in 3 /secの差出力流値の圧力効果曲線を示している。すべての曲線が、図2Aにプロットされた第1象限内に見られる。軸は、夫々「トルク」 及び「圧力」であり、その単位は夫々[1b]と[psi]である。 (下記の類似のグラフにおいても、この「トルク」、「圧力」と、単位[1b ]、[psi]とが繰り返し使用される。) 曲線62aが特に注目される。というのは、これは制御バルブ14の静圧力効果性能(即ち、その出力流値0.0in 3 /secによる)を示しているからである。一般的に、曲線62aは、許容限界性能を示し、ここで、その急激に増加する値ははっきりとした「膝部」63を示している。このような曲線は、当該産業において、リニア性が不良であるとされる。中央開放制御バルブにおいては、流れ制御スロットの形状を改変することによって、より良好なリニア性が得られることが多い。これは、従来のブートストラップ制御バルブでは困難である。というのは、実用的な寄生スロット形状によっては、増加する値のポンプ吐き出し流を許容することが困難であるからである。例えば、上記等式(1)を操作することによって、 制御寄生オリフィスΔP pにおける圧力降下が、(Q p /A p2に公称的に比例することが判る。ここで、Q pは寄生オリフィス流、A pは寄生オリフィス面積である。この場合、Q pはトルクに比例し、A pはトルクに反比例する。従って、ΔP pはトルクの4乗に公称比例し、これが曲線62aのきわめて非リニア的な特性の原因である。静圧力効果曲線の一部をリニアにするためには、A pがこの曲線の一部においてトルクの平方根に反比例する必要がある。従来のブートストラップ技術を使用した場合、これは不可能である。というのは、制御バルブの閉鎖に伴って、寄生オリフィス面積の値が増加しなければならないからである。しかしながら、寄生スロット30を有する制御バルブ14は、オンロード用ブートストラップステアリングシステム用の寄生スロットのない制御バルブよりも遥かに優れている。次に図2B には、寄生スロットを有しない中央閉鎖四方制御バルブがブートストラップ油圧システムモードで作動した場合の比較用の一組の圧力効果曲線が示されている。寄生流がないので、これらの圧力効果曲線は、実質的に垂直の線であり、前述した夫々の差出力流値を夫々有する「曲線」64a,64b,64c,64d及び64eによって示されているように、ほぼ無限の圧力ゲインを示している。図2 Bの第1象限内には「曲線」64a,64b及び64cのみしか見えないので、 4つのすべての象限を図2Aに同じスケールで示している。知覚的に、以上のことは、靜的曲線64aのいずれの箇所に沿った操作でも、入力トルクは実質的にゼロになるということを意味する。更に、負の回転速度(即ち、転回からの脱出時に遭遇する場合のように)が負のトルクから発生されなければならない。図1A、その後図1Bとを参照して、ブートストラップの作動原理について説明する。出力溝58aと58bとに夫々存在する第1及び第2出力圧が、夫々第1及び第2サンプリングポート70a,70bによって、三方バルブスプール6 8の第1及び第2端部66a及び66b とに送られる。第1及び第2端部66a,66bに夫々送られた前記第1及び第2出力圧間の差圧によって、三方バルブスプール68から、この三方バルブスプール68の右側の位置によって示されているように、その低い方の圧力の方向に軸芯方向移動する。これによって、これら第1及び第2出力圧の内の高い方の圧力を、三方バルブスプール68の第1ポート74aと第1溝76aとを介して圧力センサライン72へと、更に、ハウジング38の溝78とセンサポート80とに送ることが可能である。センサライン72は、前記第1及び第2出力圧の内の高い方の圧力を、ポンプ出力制御副アセンブリ12に送る。特に図1Bに示すように、前記第1及び第2出力圧の内の高い方の圧力は、圧力センサライン72から、バンジョフィッティング(banjo fittin g)88のセンサポート84と溝86、ポンプ出力フィッティング94のポート90、通路91、ポート92及びネジリリーフ溝93、そしてポンプ制御ハウジング98の通路96を介して、ポンプ出力制御副アセンブリ12の制御チャンバ82へと送られる。この場合、前記第1及び第2出力圧の内の高い方の圧力が、 圧縮バネ104と共に、バルブスプール102の制御端部100に作用する。公知の方法で、過剰ポンプ吐き出し流は、バイパスポート105を介してポンプ入力ポート(図示せず)の方へと送られ、これによって、ポンプ出力ポート106のポンプ吐き出し圧力は、前記第1及び第2出力圧の内の高い方の圧力と、圧縮バネ104によって提供される値にほぼ等しい副圧値を、制御端部100の軸芯方向突出面積によって割った値との和に等しくなる。前記副圧が、ポンプ出力フィッティング94 のポンプ出力ポート108と、制御バルブ14のセンサ−ポート80との間に付与される公称圧力降下になる。対称的に、これに等しい値の追加圧力降下が、出力溝58a,58bと戻りライン54の圧力の内の低い方の圧力に付与される。前記副圧の典型的な値は約25psiであり、ここでこれをΔPとする。対称的に、このような2つの公称圧力降下が発生するので、制御バルブ14を通過する全体の寄生圧力降下は約2ΔPである。出力ポート108と供給ライン34とを通るポンプ吐き出し容積流は、もちろん、制御バルブ14によって許容される流量値に制限される。これは、バルブポート102の外側端部110がバイパスポート105の一部からバイパスオリフィス111を形成し、過剰ポンプ流体を、バイパスポート1 05とスーパーチャージ通路112とを介してポンプの入力ポート(図示せず) に戻すことによって可能とされる。再び図1Aを参照して、実質的に同じ値のパイロット流オリフィス114,1 16を有するパイロット流圧分割ネットワーク115を使用することが必要であることが判っている。パイロット流オリフィス114は、入力ポート36と溝7 8とを接続し、パイロット流オリフィス116は、溝78と、戻りポート52に直接に接続された制御バルブ凹部118とを接続する。これらのパイロット流オリフィス114、116を直列に配置することによって、前記パイロット流が、 共通に遭遇される漏出流よりも優勢になり、もしこの配置がなければ必要となる入力スロット26と出力スロット46a,46bとの間と、出力スロット46a ,46bと戻りスロット28との間のバランスを取る必要性をなくすことができるので、ゼロの値のバルブ位置における上述した圧力制御機能のバランスの取れた作動が可能となる。しかしながら、パイロット流圧力分割ネットワーク115 を通過するパイロット流は望ましくない。というのは、これは、 高い負荷圧が遭遇された時に、実質的に全システム圧に晒されることになるからである。従って、これによって、このように高い差負荷圧状態において相当なものとなる可能性のある寄生負荷をブートストラップ油圧システムにかけることになる。しかし一般的には、ブートストラップ油圧システム10は、中央閉鎖四方制御バルブを使用する産業用の定圧油圧システムと同様の作動をするシステムよりも有効である。というのは、このシステムの方がはるかに効率が高く、しかも、差負荷圧に対するその制御特性が「より安定(stiffer)」しているからである。ブートストラップ油圧システム10は、圧力に関連するエネルギ損失が、 産業用定圧油圧システムにおける通常の値の約50倍の値ではなく、前記入力オリフィス44aまたは44bと戻りオリフィス46b又は46aの夫々における僅かに約25psiの値の圧力降下に限定されることから、その作動はより効率的である。このシステムが差負荷圧に対して「より安定」している理由は、入力オリフィス44a又は44bと戻りオリフィス46b又は46aの内の開放されているオリフィスでの約25psiの値の圧力降下が一定であり、産業用定圧力油圧システムのように差負荷圧の増加に伴って低下することがないからである。そして、この「安定(stiffness)」特性から、ブートストラップという名称が由来している。というのは、その機能が、これも「ブートストラップ(boots trap)」という呼称で知られている電気アンプの「安定性」を徐々に増加させる方法に類似しているためである。 (アンプをブートストラップする時、少量の正のフィードバックを使用して、このようなアンプを、高い負荷電流に対して「安定(stiff)」させる。) 本発明の一好適実施形態が図3A及び3Bに示され、これは本発明の好適実施形態のブートストラップ油圧システム120の部分概略図であり、このシステムに使用されている中央閉鎖制御バルブ122の断面図と、同様に使用されている改変式ポンプ出力制御副アセンブリ121の断面図とが夫々示されている。ポンプ出力制御副アセンブリ121と、制御バルブ122とは、夫々、ポンプ出力制御副アセンブリ12と制御バルブ14の大半の部材を共有している。従って、図1A、1Bと、図3A、3Bとにおいて、類似の部材は類似の参照番号で示されている。先ず、図3B、次に図3Aを参照して、 パイロット流オリフィス124が示され、これは、パイロット流を、出力ポート108から通路91とポート90とに送る。そこから、パイロット流は、溝86 、ポート84及びセンサライン72を介してハウジング38のセンサポート80 へ送られる。三方バルブスプール68の第1及び第2内側縁部126a,126 bは、夫々、三方バルブスプール68が中央位置にあるときに、常にその間にパイロット流を通過させるため、溝78の幅よりも僅かに小さな軸芯方向の縁間寸法(これは視認可能にするために図3Bにおいて誇張されて図示されている)を有して形成されている。前記パイロット流は、夫々、第1及び第2ポート74a ,74b、第1及び第2サンプリングポート70a,70b、出力溝58a,5 8b、そして第1及び第2出力ポート60a,60bを夫々介して第1及び第2 出力スロット32a,32bへ送られる。最後に、パイロット流は、入力軸13 1の第1及び第2ノッチ130a,130bを夫々介して戻りスロット28、戻りスロットポート48、軸リリーフポート50、戻りポート52、及び戻りライン54から改良式ポンプ出力制御副アセンブリ121へと送られる。パイロット流オリフィス124と第1及び第2ノッチ130b、130aとは、夫々、その各流路抵抗が、改善パイロット流圧分割ネットワーク132を効果的に(effect)するため、互いにほぼ同じになるように形成されている。バルブ位置と差負荷圧とがゼロの値である時には、改良式パイロット流圧分割ネットワーク132は、パイロット流圧分割ネットワーク115としほぼ同じように作用する。しかし、バルブ位置と差負荷圧とがゼロ以外の値になると、三方バルブスプール68から、第1及び第2出力ポート32a,32bの内の高い出力圧を有する側へのパイロット流が、寄生スロット30と、前記第1及び第2出力スロット32a,32bの他方とを介して戻りスロットに接続される。これは、高い出力差圧が、第1及び第2ノッチ130a,130bの他方を閉じ、これによって、高い差負荷圧に晒されるパイロット流の上述した部分を止めるバルブ位置を表すからである。本発明の第1好適別実施形態が図4A、4Bに示されており、これは、ブートストラップ油圧システム140の部分概略図であり、ここには、このシステムに使用されている制御バルブ141の断面図と、この制御バルブ141の流量制御及び寄生スロットとが夫々示されている。制御バルブ141は、制御バルブ14と多くの部材が共通である。従って、 図1Aと4Aとにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。しかし、入力軸142は中央開放状態の戻りスロット144を有している。上述したように、ポンプ吐き出し流体は、第1入力オリフィス44a(又は、反対の方向のバルブ位置の場合には、第2入力オリフィス44b)に流入し、バルブ位置に比例する量で、第2及び/又は第1戻りオリフィス146b及び146aから夫々流出する。図4Bに示された、第2戻りオリフィス146bと第1入力オリフィス44aとの平面面積寸法の比較は、ポンプ吐き出し流体流によって、第2 戻りオリフィス146bでの圧力降下が最小であることを明確に示している。このことは、第1及び第2戻りオリフィス146a,146bが、夫々、追加的に上述した寄生流機能を果たし、制御バルブ141が、図2Aに示された圧力効果曲線形状を提供することを可能にすることを意味する。更に、第1及び第2戻りオリフィス146a,146bが、夫々、中央開放状態に形成されているので、前記副圧値が、最小圧力降下を有する第1又は第2入力オリフィス44a又は44bにほぼ付与される。従って、圧力分割ネットワークは不要であり、その結果、ポンプ出力制御副アセンブリ12を、そのまま、制御バルブ141に使用することが可能である。単一の副圧源圧力降下のみが使用されるので、制御バルブ141の全体の寄生圧力降下は、僅かにΔPの値、又は、約25psiである。従って、中央閉鎖状態に形成された入力オリフィスと、中央開放状態に形成された戻りオリフィスとの組合せを使用することが、パイロット流をなくし、同時にホスト制御バルブにおける第2寄生圧力降下をなくする方法となる。しかしながら、戻りスロット141は、ポンプ出力制御副アセンブリ12のタンク145にほぼ接続されていることによって、ほぼ大気圧状態におかれているので、それを通過する負の方向の寄生流によって、出力スロット32a,32b と出力溝58a,58bの内の低い圧力を有する方に負の圧力値が生じる可能性がある。そして、これによって、許容できない凹部が形成される可能性がある。この理由により、第1及び第2チェックバルブ148a,148bが、夫々、中央に位置する戻りポート150と、第1及び第2出力ポート152a,152b との夫々の間に直接的に設けられている。その結果、改変式バルブスリーブ154を使用し、入力ポート36と入力スロット26の位置を変えることになる。第1及び第2チェックバルブ148a,148bは、夫々、その圧力降下を最小にした状態で最大負荷流を通過させることが出来なければならない。そして、これらバルブの作動と停止はスムースでなければならない。次に図5に、その移動部材として第1及び第2チェックバルブ148a,14 8b内に設けられた改良式バルブスプール156が示されている。入力端部スロット158と出力端部スロット160とが、夫々、短い裁頭平歯車形状と、長い裁頭平歯車形状に形成されている。中央部164には流れ方向の矢印162が示されている。再び図4Aにおいて、第1及び第2チェックバルブ148a,148bは、夫々、更に、ボア166を有し、その内部には、その夫々の流れ方向矢印162によって示されているように、2つの改良式バルブスプール156が設けられている。これらの改良式バルブスプール156の一方または双方によって提供される選択されたブロックの他に、ボア166が、戻りポート150と、第1及び第2 出力ポート152a,152bとを夫々互いに接続する。改良式バルブスプール156の軸芯方向運動は、保持リング168の夫々によって制限される。第1及び第2チェックバルブ148a,148bとが、 夫々、第1及び第2出力ポート152a,152bにおける正と負の出力圧値( 即ち、戻りポート150に存在する戻り圧に対して)により、夫々ブロック位置と開放位置にある状態で図示されている。図示されているように、内部溝170 は、第1及び第2チェックバルブ148a,148bが、夫々、第2チェックバルブ148bに関して図示されているように、その開放位置にあるとき、入力および出力端部スロット158,160を夫々介するバイパス流路を提供する。図4A及び5において、入力端部スロット158は、第1チェックバルブ148a によるブロック位置を示すために短縮して形成され、一方、出力端部スロット1 60は、第2チェックバルブ148bによる前記開放位置を示すために延長して形成されている。本発明の第2好適別実施形態が図6Aと6Bとに図示されており、これは本発明の好適実施形態のブートストラップシステム180の部分概略図であり、ここには、このシステムに使用されている制御バルブ181の断面図と、この制御バルブ181の流れ制御スロットの説明平面図とが、夫々示されている。制御バルブ181は、制御バルブ14と多くの部材が共通である。従って、図1Aと図6Aとにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。しかしながら、三方バルブスプール182は、夫々第1及び第2出力圧を、 その第2及び第1溝76b,76aに夫々送る第1及び第2ポート184a,1 84bを備えて形成されている。従って、前記第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力が、センサポート80とセンサライン72に送られる。更に、入力軸186は、中央開放状態の入力スロット187を有している。ポンプ吐き出し流体は、夫々第1及び第2入力オリフィス188a,188bに夫々流入し、バルブ位置に比例する量で、第2戻りオリフィス46b(反対方向のバルブ位置の場合には、第1戻りオリフィス46a)から流出する。図6Bに示された、第1入力オリフィス188aと第2戻りオリフィス46bとの平面面積寸法の比較は、ポンプ吐き出し流体流によって、第1入力オリフィス188aでの圧力降下が最小であることを明確に示している。このことは、第1及び第2入力オリフィス188a,188bが、夫々、追加的に上述した寄生流機能を果たし、制御バルブ181が、図2Aに示された圧力効果曲線形状を提供することを可能にすることを意味する。更に、第1及び第2入力オリフィス188a,188bが、夫々、中央開放状態に形成されているので、前記副圧値が、最小圧力降下を有する第1又は第2戻りオリフィス46a又は46bにほぼ付与される。従って、圧力分割ネットワークは不要である。単一の副圧源圧力降下のみが使用されるので、制御バルブ18 1の全体の圧力降下は、僅かにΔPの値である。従って、中央開放状態に形成された入力オリフィスと、中央閉鎖状態に形成された戻りオリフィスとの組合せを使用することがパイロット流をなくし、同時にホスト制御バルブにおける第2寄生圧力降下をなくする方法となる。又、前記第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力が正の値を有しているので、負の出力圧値は不可能である。従って、制御バルブ141に関して前述したように凹部を避けるためにチェックバルブは不要である。図7A及び図7Bは、ポンプ出力制御副アセンブリ190とその反転リリーフバルブ208との断面図が夫々示されている。これらポンプ出力制御副アセンブリ190と反転リリーフバルブ208は、ブートストラップ油圧システム180中において制御バルブ181 とともに使用される。ポンプ出力制御副アセンブリ190は、ポンプ吐き出しライン34を介して制御ポンプ181に送られるネットのポンプ吐き出し流が、前記第1及び第2出力圧をΔPの値に維持するのに十分であるように、ポンプの出力流の一部を選択的にバイパスするのに使用される圧力制御副アセンブリ192 を有する。図7Aに示されているように、前記第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力は、圧力センサライン72から、センサポート194を介して制御チャンバ193へと送られる。第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力は、バルブスプール196の制御端部195に作用する。付勢チャンバ198に設けられた圧縮バネ197が、バルブスプール196の付勢端部200の付勢により、反対方向(第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力に対して)に作用して、制御チャンバ193と付勢チャンバ198の間の差圧がΔPに等しくなる。これによって、バルブスプール196が、制御チャンバ193の方に移動し、これにより、ランド(land)201がバイパスポート202を徐々にカバーする。余剰ポンプ吐き出し流は、ポート205を介して環状容積包囲バルブスプール溝204に送られる。前述したように、余剰ポンプ吐き出し流は、バイパスポート202を介してポンプ入力ポート(図示せず)の方にバイパスされ、ネットのポンプ吐き出し流が、ポンプ出力ポート207を介してポンプ吐き出しライン34に送られる。その結果、前記第1 及び第2出力圧の内の低い方の圧力が所望の値ΔPに維持される。特に図7Bにおいて、バルブスプール196内に形成された反転圧力リリーフバルブ208が図示されている。この反転圧力リリーフバルブ208は、万一、 運転手が縁石にぶつかった場合、又は、ステアリングシステムをその移動限度以上に保持した場合に、過剰な出力圧が生じることを避けるために設けられている。この反転圧力リリーフバルブ208において、通路209が、ポンプの出力圧を、前記環状容積包囲バルブスプール溝204から、ボール210へと送る。もしもポンプの出力圧が選択された最大値を越えた場合には、圧縮バネ212によって提供される軸芯方向のスラストに抗して、ボール210がシート211から持ち上がる。このようにして、流体が内側調節ナット214に形成されたボア2 13を通って制御チャンバ193へと送られ、ここで、流体は、 センサライン72に戻り、センサ流体の圧力を圧倒しようとする。これにより、 制御圧が選択的に上げられ、バルブスプール196が圧縮バネ197に抗して移動し、バイパスポート202を徐々に露出させる。これによって、ポンプ吐き出しライン34を通って制御バルブ181へと送られる容積流が、余剰出力圧値が最大値にまで低下する値にまで減少する。反転リリーフバルブ208の組立中に、ボール210はシート211上に置かれ、圧縮バネ197はバネマウント215上に置かれる。次に、バネマウント2 15と圧縮バネ212とを、内部調節ナット214とともにネジ溝付きボア21 6に挿入し、これによって、バネマウント215がボール210に当接する。公知のテスト手順に従って、内側調節ナット214を先ず接着材でコーティングし、次に、ボール210が軽くシート211に当り、選択した値の出力圧が得られるまで、その回転方向、従って、軸芯方向の位置決めを行う。その後、前記接着材を硬化させることによって、この反転圧力リリーフバルブ208の組立を完了する。本発明の第3好適別実施形態が図8に示され、これは本発明の好適実施形態のブートストラップ油圧システム220の部分概略図であって、このシステムに使用されている制御バルブ221の断面が示されている。この制御バルブ221は、制御バルブ181と実質的に同じ作用であり、その部材の大半は共通である。従って、図6Aと図8とにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。しかしながら、この場合、圧力制御副アセンブリ222は、略定出力流システムポンプアセンブリ(即ち、この場合においては、 これは制御バルブ221の内部に配設されている)の外部に設けられ、所要のポンプ吐き出し圧力値を遠隔セットするのに使用される。圧力制御副アセンブリ2 22において、入力ポート224は、ほぼ一定のポンプ吐き出し流を、環状空間包囲バルブスプール溝204に送り、バイパスポート216は、パイパス流を戻りポート52に送り、そして、ネットのポンプ吐き出し流は、ポート226を介して入力溝40に送られる。本発明の第4好適別実施形態が図9に示されていて、これには、可変容量ポンプ232を有する最高効率ブートストラップHMPSシステム230が図示されている。この場合、可変容量ポンプ232は、内部バイパス流なしで流体を制御バルブ181に供給する。従って、漏出流以外のすべてのポンプ流体が制御バルブ181に送られる。このブートストラップHMPSシステム2 30においては、制御バルブ181とポンプ出力制御副アセンブリ190を有するブートストラップ油圧システム180に関して、前述したのと同じように夫々流体を送るため、ポンプ吐き出しライン34、戻りライン54及びセンサライン72を使用する。図10A,10B,10C及び10Dにおいて、可変容量ポンプ232の第1 、第2、第3及び第4断面が夫々示されている。この可変容量ポンプ232は、 圧力アンバランス状態で作動し、径方向シーリング部材としての奇数個のローラ233を、円形カムリング235内の類似個数のポンプチャンバ234間に使用している。この可変容量ポンプ232の容積は、これらポンプ部材234を、ロータ236によってカムリング235内で回転駆動することによって、その容積を変化させることによって変えられる。これは、カムリング235の偏心位置を、流入および吐き出しポート237,238の夫々に対して直交する方向に変化させることによって行われる。カムリング235の側方の位置決めは、制御チャンバ239の制御圧と、バイアスチャンバ240のバイアス圧との間の差と、カムリング235の外側周部242の側方突出端部面積との積によって発生する差力によって行われる。その作動において、この力は、遊転ローラ245を介して付与される、圧縮バネ243と、リアクション面244とによって発生されるバイアス力に対してバランスされる。流入および吐き出しポート237,238の間の圧力のアンバランスによって、カムリング235は、カムフォロアベアリングのように、接触点247において中央ハウジング本体246と密封状態に回転係合するように付勢される。図1 0Aに示されているように、ロータ236は、ポンプ流体を流入ポート237から吐き出しポート238へと送り出すべく反時計周り方向に回転する。カムリング235の反動面248は、上述した差力の約半分と、ローラ233によってカムリング235に付与される摩擦によって発生された反時計周り方向のトルクとの重なり合いによって、中央ハウジング本体246のリアクション面244に対して、遊転ローラ245に押し付けられて回転方向に位置決めされる。シール250が、スロット251内に設けられている。このシール250の表面252は、エラストマ材から形成されたコンプライアンス筒状部材254によって、中央ハウジング本体246のほぼサイクロイド状の面部分253に密封状態に係合するように付勢されている。更に、シール250の表面255,256 に作用する制御圧は、又、夫々スロット251のほぼサイクロイド状の表面部分253と縁部258とに向けて密封状態で、シール250を付勢している。組立中において、圧縮バネ243は、プラグ260のボス259上に取り付けられる。次に、プラグ260は、Oリング262がボア261のテーパ部にシール状態に係合するまで、中央ハウジング本体246のボア261のネジ溝部にねじ込み挿入される。プラグ260の挿入により、圧縮バネ243はカムリング2 35のボス264の上部に位置する。両ボス259,264は、組立中と、更に、上述したカムリング235の作用中とにおいて圧縮バネ243を案内する。ローラ233は、その駆動面265によって、ロータ236に対して、径方向の平面内で移動するように規制されている。駆動面265は、夫々が、その各ローラ233の移動の所望の径方向平面から、これらローラ233の半径に等しい量だけ変位した平面として形成されている。ロータ236の各一回転中において、これら駆動面265の夫々が、最初の半回転において流入ポート237の閉鎖輪郭266と、そして、その後の半回転において吐き出しポート238の閉鎖輪郭267と閉鎖するバルブのような相互作用をする。この閉鎖するバルブのような相互作用に付随して、反対側の面268は、夫々、吐き出しポート238又は流入ポート237のいずれかの開放輪郭269又は270と、夫々、開放するバルブのような相互作用をする。このような油圧反復移動(commutation)の1つが、図10Aに示されており、ここでは、ポンプチャンバ234aが流入圧から吐き出し圧へと切り換えられている。次に発生する油圧反復移動は、ポンプチャンバ234bの吐き出し圧から流入圧への切り替えである。その後、ポンプチャンバ234cの流入圧から吐き出し圧えと切り替えというように続く。前記圧力アンバランスモードの作動の副作用として、可変容量ポンプ232のロータ236は、高い副負荷(即ち、約1,000lbs)を支えなければならない。特に10Bに示されているように、これは、ロータ236を、別々のロータと軸部材とをスプライン駆動で接続する代わりに(即ち、楕円カムリングを使用する圧力バランスベーンポンプにおいて通常行われているように)、1つの部材として形成することによって、容易となる。他方、ロータ236は、そのような高い副負荷に耐えるためには、ベアリング支持手段によって支持されなければならない。 1つの方法として、これは、前方および後方に引かれたカップニードルベアリング271,272 によって、夫々、前方および後方ハウジング本体275,276内でロータ23 6の前方および後方軸部273,274を支持することによって達成できる。これに付随して、ロータ236は、その前方肩部277と後方肩部278と、前方ハウジング本体275の面279と後方ハウジング本体276の面280との夫々の間の移動(running)クリアランスフィットによって、軸芯方向に位置決めされるとともに支持される。オプションとして、全体の移動クリアランスフィットは、各ロータ236の前方肩部と後方肩部277,278と、選択された厚さ値を有する範囲から選択された中央ハウジング本体246の適当な1つとの間の軸芯方向距離の一致からなる選択アセンブリを通じて、0.0004in〜0.0006inの範囲の値に維持される。前方、中央および後方ハウジング本体275,246,27 6は、夫々、ボルト281のダウエルスリーブ包囲軸部分(図示せず)によって公知の方法で互いに横切る方向に配置され、次にボルト281で係止されている。更に、プーリ(図示せず)が、ベルト291を介したロータ236の前方軸延出部290への干渉フィット(図9に示されるように)によって可変容量ポンプ232を駆動する。前記プーリの取り付けと取り外しは、通常、ミネソタ州オワタナのOTC社によって販売されているようなプーリ取り付け及び取り外し用工具によって行われる。軸シール292によって、流体が、前方軸延出部290と前方ハウジング本体275との間から漏れることが防止されている。この軸シール292は、更に、 ダストシールリップ部293を有している。そして、このシールは、前方ハウジング本体275のボス296に押し付けられた係止部材295によって、該前方ハウジング本体275のボア294内に係止されている。流体の漏出は、 更に、面279,280に夫々形成された溝299,300内に配設されたOリングシール297,298によっても防止されている。流体は、接着剤によってボア302の後方部302aにシール状態で係止された入力チューブ301に固定されたチューブ(図示せず)を介してタンクから可変容量ポンプ232に流入する。次に、流体は、ボア302の前方部302bと流入ポート237との合流によって示されているように、流入ポート237に直接に流入し、その後、上述したように吐き出しポート238に送られる。最終的に、この流体は、このような出力フィッティングを受け取るのに公知の方法で形成された出力ポート303を介して、出力フィッティングと吐き出しライン(いずれも図示せず)とに送られる。特に図9と図10Cにおいて、第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力の選択された一部である制御圧は、センサ流体流によって、圧力センサライン72とフィッティング824とからセンサインピーダンス回路820を通ってボア302 へと送られる。前記センサ流体流は、圧力センサライン72から、ボア302へ、第1オリフィス822と、ボア305の第1部分によって形成される通路305aと、ボア305の第2部分によって形成される通路305bとを介して送られる。通路3 05aとポート306を課して制御チャンバ239に出入りする流体流は、夫々、下記の式による、第1及び第2オリフィス822,826の流路抵抗の並列の組合せから構成されるセンサインピーダンス回路820のソースインピーダンスR sによって選択的に制限される。即ち、 R s =(ρQ sn )/(C d 2 (A 1 2 + A 2 2 )) Q sn = C d1 ((2ΔP 1 )/ρ) 0.5 = C d2 ((2ΔP 2 )/ρ) 0.5 そして、 ΔP= ΔP 1 +ΔP 2 ここで、Q sn感知される流速(sensing flow rate)であり、、A 1は第1オリフィス822の流路面積、A 2は第2オリフィス826の流路面積、ΔPは、グロスセンシング(gross sensing)又は前記所望の副圧である第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力、ΔP 1は第1オリフィス822の圧力降下、ΔP 2は第2オリフィスと制御チャンバ239へ送られるネットセンサ圧の圧力降下である。更に、ボア305 の第3部分が、通路305cを形成し、これは、バイアスチャンバ240を、ポート307を介してボア302に連通している。ボール308が、ボア305の入口部にシール状態に押し込まれ、通路305aを形成している。圧縮バネ24 3は、リアクション面244から付随的に付与される力とともに、第1及び第2 出力圧の内の低い方の値の圧力が、上述した式による所望の副圧ΔPに等しい値を有するよう力を供給するように選択される。センサインピーダンス回路820 の選択した値を使用することが、カムリング235の運動を緩衝し、それを安定作動させる方法になる。 次に図10Dにおいて、圧力リリーフバルブ副アセンブリ320は、吐き出しポート238に過剰な圧力値が発生した場合に、流体が吐き出しポート238から通路305aに流れることを許容する。これは、制御バルブ181のセンサ流体の圧力よりも強い傾向であり、制御チャンバ239の制御圧を選択的に上昇させ、その結果、 カムリング235が圧縮バネ243に抗して移動し、その過剰圧力値が無くなるまでポンプの出力を低下させる。 圧力リリーフバルブ副アセンブリ320は、ボールシートフィッティング32 1と、ボール322と、ボールマウント323と、圧縮バネ324とを有し、これらはすべて後方ハウジング本体276に形成されたボア325内に取り付けられている。ボア325は、吐き出しポート238を貫通して入力ポート326を形成するように構成されている。組立中において、圧縮バネ324は、ボールマウント323のボス327の上に置かれ、これらが肩部328に対してボア32 5に挿入される。Oリングシール329a,329bが、溝330a,330b に夫々設け、粘着材で、ボールシートフィティング321のネジ部331を被覆する。次に、ボール322を落として、ボールマウント323に形成されたポケット332に対して位置決めし、ボールシートフィッティング321を、圧縮バネ324が、選択された値の圧力が、それを、ボールシートフィッティング32 1に形成されたシート333から引き離すのに必要になるように圧縮するまで、 ボア325にネジ込む。前記粘着剤の硬化時間が終了すると、組立が完了する。 作動状態において、過剰圧(即ち、選択された最大値を越える圧力)が存在する時にはいつも、高圧の流体が入力ポート326に流入し、環状空間334、ポート335及び通路336を通って、ボール322をシート333から離す。次に、流体は、ボールマウント323の周囲を流れ、圧縮バネ324とポート33 7とを通過して通路305に到り、ここで、反転圧力リリーフバルブ208に関して上述したのと類似の方法で、制御チャンバ239内の制御圧を上昇させる。 本発明の第15好適別実施形態が、図11に示されており、ここには、第1及び第2出力圧の内の高い方の圧力が制御圧として使用されるシステムにおいて、 ステアリング・アシストを提供するように構成されたポンプ出力制御副アセンブリ340が図示されている。このポンプ出力制御副アセンブリ340は、ポンプ出力制御副アセンブリ121と大半の部材が共通である。従って、図3Aと図1 1とにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。しかしながら、ポンプ出力制御副アセンブリ340は、以下のように、ステアリング・アシストの速度感応制御を提供するためにパイロット流を利用している。 パイロット流オリフィス124の通過後、パイロット流は、電子的可変オリフィス副アセンブリ341によって制限される。このアセンブリは、静止バルブスリーブ342と、バネ入りソレノイド344によって公知の方法で位置決めされた軸芯方向に移動可能なバルブスプール343とを有している。電子的可変オリフィス副アセンブリ341は、制御チャンバ82の下流側に位置しているので、 制御チャンバ82に存在する制御圧は、値(A pfo /A evo2 ΔPによって上げられ、ここで、A pfoはパイロット流オリフィス124の有効流路面積、A evoは、電子的可変オリフィス副アセンブリ341の有効流路面積、ΔPは前に定義したパイロット流オリフィス124の副圧値である。このように制御圧が増加する結果、入力オリフィス44a又は44bの内の開放したものに付与される圧力降下値は、値(1+(A pfo /A evo2 )ΔPへ増加される。 前記ポンプ出力制御副アセンブリ340において、パイロット流は、バンジョフィッティング346に形成されたボア345に先ず流入し、その後、電子的可変副アセンブリ341のバルブスプール343に形成されたボア347に流入する。次に、パイロット流は、ポート348を通って環状空間349へと半径方向外方に流れる。パイロット流は、高速流制御オリフィス352の有効面積がポート353に対するバルブスプール3 43の軸芯方向の位置によって決められる低速流制御オリフィス351と高速流制御オリフィス352とを平行に流れる。低速流制御オリフィス351と高速流制御オリフィス352の有効流路面積の和が、電子的可変副アセンブリ341の有効流路面積、A evoを決定する(図11において、バルブスプール343は、 高速流制御オリフィス352が部分的に開放された中間位置にある状態が図示されている)。 バルブスプール343は、バネ入りソレノイド344によって軸芯方向に位置決めされ、これによつて、その弛緩した部分が延出位置に位置する。従って、低速作動は、ソレノイド電流の最大値に対応し、高速作動はソレノイド電流のゼロの値に対応する。通常の作動において、低速(即ち、パーキング中)では、増加された値の圧力アシストが達成され、これらの値は、高速において、バネ入りソレノイド344に付与される電流がその最大値からゼロの値へと低下されることによって低い値の圧力アシストになる。高速流制御オリフィス352の大きさは、その結果得られる入力オリフィス44a又は44bの内の開放されたオリフィスにかかる圧力降下の値、(1+(A pfo /A evo2 )ΔPが、A evoが最大値を有する高速作動においてΔPにほぼ等しくなるように選択される。そして、フェイルセーフ制御手段(図示せず)が、ゼロの値のソレノイド電流を提供するために使用され、これに対応するポンプ出力制御副アセンブリ340のための速度感応制御のフェイリアモード(failuremode)が、その作動の高速モードである。 制御圧、従って、複数の流量制御オリフィスの内の開放されたオリフィスに付与される圧力降下を選択的に増加させるのに、パイロット流を使用することが、 ステアリングアシストの速度感応制御を提供する方法を構成する。更に、選択的に増加された制御圧がその最小値にまで低下するフェイリアモードの制限が、ステアリング・アシストの速度感応制御をフェイルセーフに提供する方法を構成する。 本発明の第6好適別実施形態が図12に示され、ここでは、第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力が制御圧として使用されるシステムにおいて、ステアリング・アシストを提供するように構成されたポンプ出力制御副アセンブリ355が図示されている。このポンプ出力制御副アセンブリ355は、ポンプ出力制御副アセンブリ190と大半の部材が共通である。従って、図7、図11及び図12において、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。このポンプ出力制御副アセンブリ355は、ステアリング・アシストの速度感応制御を可能にするためにパイロット流を以下のように利用する。 ポンプ出力制御副アセンブリ355において、パイロット流オリフィス356 と電子的可変オリフィス副アセンブリ341を有するパイロット流路が、制御圧P cとバイアス圧P bとを、夫々、制御チャンバ194とバイアスチャンバ204 とに送る。しかし、ポンプ出力制御副アセンブリ355における1つの設計上の選択として、パイロット流は、低速流制御オリフィス351と高速流制御オリフィス352とを径方向内方に流れる。ポンプ出力制御副アセンブリ190においてと同様に、圧縮バネ202が、制御チャンバ及びバイアスチャンバ194,2 04の間の差圧を、夫々ΔPに等しくなるように設定するようにバルブスプール200に作用する。パイロット流オリフィス356と電子的可変オリフィス副アセンブリ341は、夫々制御チャンバ194及びバイアスチャンバ204の下流側に位置しているので、制御チャンバ194内に存在する制御圧は、値(A pfo /A e vo2 ΔPだけ上昇する。この場合、A pfoは、パイロット流オリフィス356の有効流路面積、A evoは電子的可変オリフィス副アセンブリ341の有効流路面積、そして、ΔPはパイロット流オリフィス356での副圧力降下である。従って、第1又は第2戻りオリフィス46a又は46b夫々の開放されたオリフィスに付与される圧力降下は、(1+(A pfo /A evo2 )ΔPにまで増加する。 本発明の第7好適別実施形態が図13A及び13Bに示され、ここには、ステアリング・アシストの速度感応制御を提供するように構成された可変容量ポンプ360が図示されている。この可変容量ポンプ360は、可変容量ポンプ232 と大半の部材が共通である。従って、図10A,10B,10C、10D,11 及び図13A,13Bにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。この可変容量ポンプ360は、ステアリング・アシストの速度感応制御を可能にするためにパイロット流を以下のように利用する。 可変容量ポンプ360において、通路361がセンサ流体を制御チャンバ23 9に送り、ここから、流体はポート363と通路364とを介して制御オリフィス362へと送られる。ここから、前記センサ流体は、通路365とポート36 6とを介してバイアスチャンバ240へと送られ、更に、ポート367を介してバルブスプール343へと送られる。可変容量ポンプ360において、制御チャンバ239とバイアスチャンバ240との間さの差圧は、前記値ΔPに制限されている。従って、パイロット流容積流量は、上述の式(1)を、制御オリフィス362を通過するパイロット流に適用することによって決定される。次に、電子的可変オリフィス副アセンブリ341が、値(A co /A evo2 ΔPの副圧を加える。ここで、A coは制御オリフィス362の有効流路面積、A evoは電子的可変オリフィス341の有効流路面積、そしてΔPは制御オリフィス362での副圧値である。その後、前記パイロット流は、通路368とボア302とを介して入力ポート237(これはほぼタンク圧にある)へと送られる。従って、第1又は第2戻りオリフィス46aまたは46bの夫々の開放されたオリフィスに付随的に付与される圧力降下は、(1+(A co /A evo2 )ΔPへと増加される。 本発明の第8好適別実施形態が図14に示され、ここには、サーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム370の部分概略図が示されている。このサーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム370は、制御バルブ372を有する。この制御バルブ372は、中央開放入力スロット187を有し、概して、制御バルブ181と同様に機能する。そして、このバルブは後者のバルブと大半の部材が共通である。従って、図6Aと図14とにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。しかし、この場合、制御バルブ372は、更に圧力トランスデューサ374を有し、これは、第1及び第2戻りオリフィス46aまたは46bに夫々付与される第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力を示す制御信号を発生する。この場合、前記制御信号は、信号ケーブル375を介して加算点378(summing point)の負の入力端末376に供給される。コマンド信号発生装置380は、加算点378の正の入力端末に対して、その出力端末384にエラー信号を発生するべく供給されるΔPの所望の値を表すコマンド信号を発生する。前記エラー信号は、パワーアンプ386に供給され、このアンプは該エラー信号を表すパワー信号を発生する。このパワー信号が、サーボモータ388を駆動し、このモータが、容積ポンプ(positive dis−placement pum p)390を駆動し、制御バルブ372の入力ポート36に適当に加圧された流体が供給される。前記パワーアンプ386の利得および旋回率特性は、前記エラー信号が許容可能な小さな値を有するように構成される。その結果、第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力が所望の値ΔPに維持される。更に、従来のサーボモータ駆動ブートストラップ油圧システムにおいて使用されているような圧力分割パイロット流ネットワークは不要である。 本発明の第9好適別実施形態が図15に示され、ここには、ステアリング・アシストの速度感応制御を提供するように構成されたサーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム400の部分概略図が示されている。このサーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム400は、サーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム370と大半の部材が共通である。従って、図14及び図15において、類似の参照番号が類似の部材に使用されている。しかし、この場合、車両速度トランスデューサ402が、コマンド信号発生装置404に速度信号を発信する。コマンド信号発生装置404は、前記速度信号の選択された関数である値のコマンド信号を発生する。一般に、このコマンド信号は、高い車両速度でのΔPを表す値と、低い車両速度でのより大きな値とを有する。サーボモータ駆動ブートストラップ油圧システムにおいて、開放流量制御オリフィスでのより大きな値の圧力降下を可能にするために速度信号を使用することが、ステアリングアシストの速度感応制御を提供する方法を構成する。 本発明の第10好適別実施形態が図16A,16B,17A及び17Bに示され、これはブートストラップ油圧システム410の部分概略図であって、このシステムに使用され入力軸412とポンプ装置415とを備えた中央閉鎖制御バルブ411の断面図と、この制御バルブ411の第2断面図と、前記入力軸412 の第1及び第2側面図とが示されている。入力軸412は、改良された主および副寄生スロットを実施するものであり、これによって、制御バルブ411は、ブートストラップ油圧システム410の改善された圧力効果特性を可能にする。制御バルブ411は、図3Bに図示した制御バルブ122の特徴構成のいくつかを有する。従って、図3B,16A,16B,17A及び17Bにおいて、類似の特徴構成には類似の参照番号が使用されている。入力軸412は、図17A及び17Bに図示され、これは、2組の入力スロット26と、第1及び第2副寄生スロット41 3a,413bと、戻りスロット28と、第1及び第2ノッチ130a,130 bと、主寄生スロット414とを有している。この主寄生スロット414は、入力スロット26の各側方に、軸芯方向において鏡面対称に配置された第1及び第2部分414a,414bを備えた二分割された状態で示されている。これは、 入力ポート42の下方に入力スロット26を配置することを可能にする目的のみのため、1つの設計上の選択事項として行われている。いずれの場合においても、個別タイプのこれらのスロットは、夫々、入力軸412の互いに対向する側に形成され、ここで、スロットの種々な組合せが、互いにほぼ平行または直交する状態で設けられている。従って、これら各スロットのほぼ平面の形状と外側輪郭とが、図17Aと17Bとに示されている。2組のスロットの場合、種々のスロットは、概して、横切る方向に形成されるとともに、直線状の側部を有する。入力軸412は、単に例示的に便宜上このように構成されており、本発明の範囲を限定するものではない。代わりに、どのような整数個のスロット組を選択することも可能であろう。例えば、 制御バルブ122を図示することにおいて、図3Bは3組のスロットを示している。 主寄生スロット414と第1及び第2副寄生スロット413a,413bとは、夫々、平面視において台形形状に形成され、第1及び第2副寄生スロット41 3a,413bは、夫々、他のスロットの前述した平行または直交関係に対して、対向千鳥状に配置されている。次に、図18A,18B,18C,18D,1 8E及び18Fにおいて、第1方向のバルブ位置における、入力軸412の前記種々のスロットの6つの各作動領域A,B,C,D,E及びFが図示されている(即ち、反対のバルブ位置の場合には、ここに記載した他の例において前述したように、種々のオリフィスの方向は逆になる)。図18Aに示されている領域A において、第1入力及び第2戻りオリフィス44a,46bは、夫々、第1及び第2出力スロット32a,32bに対して僅かに開口し、主寄生オリフィス41 6bは、その面積が僅かに減少し、第1及び第2副寄生スロット413a,41 3bは、共に閉鎖している。図18Bに示されている領域Bにおいて、第1入力及び第2戻りオリフィス44a,46bは、夫々、開口し続け、主寄生オリフィス416bは、その面積が更に減少し続け、第1副寄生スロット413aの第1副寄生スロット413 aは、開放を開始しており、その第2副寄生スロット419aは開口している。 図18Cに示されている領域Cにおいて、第1入力及び第2戻りオリフィス44 a,46bは、夫々、開口し続け、主寄生オリフィス416bは、その面積が更に減少し続け、第1副寄生オリフィス418aは、その平行側部領域にまで開口し、そして第2副寄生オリフィス419aは、幾分小さくなってはいるが、まだ、第1副寄生オリフィス418aよりは大きな状態である。図18Dに示されている領域Dにおいて、第1入力及び第2戻りオリフィス44a,46bは、夫々、開口し続け、主寄生オリフィス416bは既に閉鎖し、第1副寄生オリフィス418aは、まだその平行側方領域にまで開口してはいるが、第2副寄生オリフィス419aは第1副寄生オリフィス418aよりも小さくなっている。図18 Eに示す領域Eにおいて、第1入力及び第2戻りオリフィス44a,46bは、 夫々、開口し続け、そして、第2副寄生オリフィス419aは閉鎖しつつある。 最後に、図18Fに示す領域Fにおいて、第1入力及び第2戻りオリフィス44 a,46bは、まだ開口したままであるが、寄生スロットはすべて閉じられている。 尚、主寄生スロット414と、第1及び第2副寄生スロット413a,413 bとの全体の流路抵抗特性は、大半のバルブ位置範囲において、付与されるトルクの平方根に反比例する面積を有する非実用的な寄生オリフィスに関して前述したものに類似している。これは、主として、第1寄生スロット413aの第2寄生オリフィス419a(又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第2寄生スロット413bの第2寄生オリフィス419b)がまだ大きく開口している間に、 第1寄生スロット413aの第1寄生オリフィス418a(又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第2寄生スロット413bの第1寄生オリフィス418b )が開口することによるものである。このような場合、第1寄生オリフィスのいずれかの組の流路抵抗は、第2寄生オリフィスの対応する組の流路抵抗が増加するよりも速い割合で減少する。従って、ホスト制御バルブの作動範囲の選択された部分において、各寄生スロットの全体の流路抵抗は、これらのスロットがほぼ閉じつつにあるにも拘らず減少する。このような副寄生スロットの利用(即ち、 第1オリフィスの流路抵抗が、内方向に閉鎖するその第2オリフィスが増大するよりも速い速度で低下して、これによって、各寄生スロットの全体の流路抵抗が、ホスト制御バルブの概して閉鎖する運動のかなりの部分において低下するとい特徴)が、概して閉鎖する流量測定装置が、そのホストバルブの概して閉鎖する運動のかなりの部分において低下させられる全体流路抵抗を有することを、可能にする方法を構成するものである。 主寄生スロット414と、第1副寄生スロット413a(又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第2副寄生スロット413b)との独特の総流路抵抗によって、選択されたバルブ位置範囲において、制御バルブ411の作動がリニアになる。図19において、制御バルブ411の作動が、曲線420a,420b, 420c,420d及び420eとによって示され、これらは、夫々、0.0i n 3 /sec,3.0in 3 /sec,6.0in 3 /sec,−0.3in 3 /s ec及び−6.0in 3 /secの値の差出力流量の圧力効果曲線を示すものである。曲線420aのリニア領域421は、制御バルブ411の静的性能特性におけるきわめて優れたリニア特性を示している。これは、図2Aの曲線62aの「膝部」63ときわめて対照的である。 次に図20において、入力スロット26と、戻りスロット28と、主寄生スロット414a,414bと、夫々、第1及び第2出力スロット32a,32bと中央において重ねられた第1及び第2副寄生スロット4 13a,413bと1つの組の拡大説明平面図が示されている。これら様々なスロットの寸法表示も、図20に示されている(このような寸法表示は、ここに開示の同様の寸法のスロットにも当てはまる)。本発明の第10好適別実施形態の教示内容の一例として、表1は、その性能特性を図19に示した特定の構成のこれらの寸法と入力軸の直径に対するトーションバーの硬度の比率とを列挙している。この表1において、nは使用したスロット組の数、K tはトーションバー硬度、dは入力軸の直径、そしてその他の寸法表示は図20に示されている。

    ブートストラップ油圧システム410は、ポンプ装置415と、第5、第6、 第7又は第9好適別実施形態に関して、上述した装置と方法とを利用することによって、速度感応式HMPS又はEHPSシステムに使用することができる。 図21A及び21Bにおいて、夫々高速および低速ポンプ吐き出し流速における制御バルブ141の作動が示されており、ここでは、862in. lb/inの率K

    t /dの値となる、より硬度の高いトーションバーが使用されている。 図21 Aにおいて、曲線422a, 422b,422c,422d及び422eは、600psiへの差出力圧力値における、0.0in

    3 /sec,3.0in

    3 /sec,6.0in

    3 /sec ,−3.0in

    3 /sec及び−6.0in

    3 /secの高速差出力流値夫々の圧力効果曲線を示す。 図21Bにおいて、曲線423a,423b,423c,4 23d及び423eは、1,500psiへの差出力圧力値における、0.0i n

    3 /sec,3.0in

    3 /sec,6.0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /s ec及び−6.0in

    3 /secの低速差出力流値夫々の圧力効果曲線を示す。 図21C及び図21Dにおいて、ポンプ吐き出し流速が中間値である場合の夫々の制御バルブ411の作動が図示されている。 図21Cにおいて、曲線424 a,424b,424c,424d及び424eは、600psiへの差出力圧力値における、0.0in

    3 /sec,3.0in

    3 /sec,6.0in

    3 /s ec,−3.0in

    3 /sec及び−6.0in

    3 /secの中速差出力流値夫々の圧力効果曲線を示す。 図21Dにおいて、曲線425a,425b,425c ,425d及び425eは、600psiへの差出力圧力値における、 0.0in

    3 /sec,3.0in

    3 /sec,6.0in

    3 /sec,−3.0 in

    3 /sec及び−6.0in

    3 /secの第1ポンプ吐き出し流速よりも大きな値の、第2中間ポンプ吐き出し流速の圧力効果曲線を示す。 このような中間ポンプ吐き出し流速は、高速ブートストラップパワーステアリングシステムの特性を個別化(individualize)するために、ダッシュボードコントロール(図示せず)によってオプションとして選択可能である。 図22A,22B,22C,22D,22E及び22Fにおいて、入力軸41 2とバルブスリーブ18の前記の6つの作動領域A,B,C,D,E及びF夫々における、作動に対応する曲線422a,422b,422c,422d及び4 22eの選択された部分が再現されている。 前記第1及び第2副寄生スロット4 13a,413b夫々が、領域B〜領域Eにかけて開口している。 概して閉鎖する流量測定装置が、ホスト制御バルブの移動の大きな部分において低下させられる総流路抵抗を有することを可能にする前述の方法と同様に、曲線422aのリニアな部分426a及び426bは、夫々、領域B及びCに限定され、ここで、 第1副寄生スロット413aの第1副寄生オリフィス418a(又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第2 副寄生スロット413bの第1副寄生オリフィス418b)の流路抵抗が、第1 副寄生スロット413aの第2副寄生オリフィス419a(又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第2副寄生スロット413bの第2寄生オリフィス419 b)の流路抵抗が増加するよりも速い速度で低下する。 次に図23において、曲線430,432は、制御バルブ411の高速と低速作動の夫々における所要ポンプ吐き出し容積流を示している。 いずれの特定の効果値においても、曲線432は、高速および低速作動に使用される各副圧値の値の率の平方根だけ、曲線430の対応する値よりも比例的に大きな値を有している。 曲線432は、図21Bに示された曲線423Cのピーク値434によって示されたピーク差出力圧と負荷流に対応する効果値におけるピーク値で終端している。 この結果得られるこの具体例のピークポンプ吐き出し容積流速は、約10 . 8in

    3 /secである。 本発明の第11好適別実施形態が図24に示され、ここには、制御バルブ44 0の種々のスロットの一組の拡大説明平面図が示されている。 制御バルブ440は、例えば、ポンプ吐き出し容積流速を減少させることが望ましいブートストラップ油圧システムにおいて、制御バルブ411の代わりに使用することが可能である。 制御バルブ440において、入力スロット442、戻りスロット444、主寄生スロット446a及び4 46b、第1、第2副寄生スロット448a,448bとが、夫々、第1及び第2出力スロット32a,32bに中央が重ねられた状態で配設されている。 これら種々のスロットの寸法表示は、図24にも示されている。 表2は、その性能特性を図24A,24B及び25Cに示した特定の構成のこれらの寸法と入力軸の直径に対するトーションバーの硬度の比率とを列挙している。 この表2において、nは使用したスロット組の数、K

    tはトーションバー硬度、dは入力軸の直径、そしてその他の寸法表示は図24に示されている。 図25Aにおいて、曲線450a,450b,450c,450d及び450 eは、600psiへの差出力圧力値における、0.0in

    3 /sec,3.0 in

    3 /sec,6.0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /sec及び−6.0i n

    3 /secの高速差出力流値夫々の圧力効果曲線を示す。 図25Bにおいて、 曲線452a,452b,452c,452d及び452eは、 1,500psiへの差出力圧力値における、0.0in

    3 /sec,3.0i n

    3 /sec,6.0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /sec及び−6.0in

    3

    /secの低速差出力流値夫々の圧力効果曲線を示す。 図25Cにおいて、曲線454及び456は、制御バルブ440の高速作動と低速作動との夫々における所要ポンプ吐き出し容積流量を示す。 これらの曲線454,456によって示されているポンプ吐き出し容積流速は、概して、曲線430及び432によって示されている対応の値よりも小さく、約8.0in

    3 /secのピーク値457において、ピークポンプ吐き出し容積流速がきわめて低いことを特徴とする。 本発明の第11好適別実施形態の教示内容の一具体例として、表2は、その性能特性を図25A,25B及び25Cに示したこの具体的構成のこれらの寸法と、入力軸直径に対するトーションバーの硬度の比率とを列挙している。 図25Cに示したポンプ吐き出し容積流速が低いのは、表1に示したwの値と比較して、表2に示した低いwaの値によるものである。 曲線450aの部分4 51によって示されているほぼ同じ静的性能は、xvo0に等しい値からw1とw2との比例的に低下した値にかけて得られる。 表1に示したwの値に対して、表2のwbの値が増加している結果、x vo0よりも大きなバルブ位置におけるポンプ吐き出し容積流速が加速される。 その結果、更に、夫々数字表示458,460とで示されているように、高速作動と低速作動との夫々において最大負荷流値が、約63in. lbと44in . lbとのほぼ同じ効果値において生じる。 種々のスロットの幅を小さくした副次的効果として、負の負荷流速度で付随的に得られる負荷圧値が、それに伴って、ゼロの効果値で大幅に増加する。 これは、特に、図25Aと25Bとに図示された、曲線450dと450eとの夫々のゼロ交差値における数値表示462a、462bと、曲線452dと452eとの夫々のゼロ交差値に於ける数値表示464a、464bとによって示されている。 もしも負の負荷流速において付随的に得られるこのような比較的高い負荷圧値がある用途に不適である場合には、主寄生スロット446a,446bを、図24においてドット・ダッシュ線466,468によって示されているように、 選択的に拡大してよい。 ドット・ダッシュ線466に対する接線方向の大きさx vo1a は、領域Bにおいて約半分の値、又は、この場合、約0.009inに限定されるべきである。 寸法w1aは、負の負荷流速に付随して所望の負荷圧値が得られるように選択できる。 本発明の第12好適別実施形態が、図26に示され、ここには、制御バルブ4 70に設けられた種々のスロットの内の一組のスロットの拡大説明平面図が示されている。 制御バルブ470は、図24に図示した制御バルブ440の特徴構成の内のいくつかを共有しており、制御バルブ411と置き換えることも可能である。 従って、図24と図26とにおいて、類似の特徴構成には類似の参照番号が使用されている。 前記種々のスロットは、中央開放状態に形成された入力スロット472と、戻りスロット444(但し、この場合にはノッチ130a、130 bは有していない)、更に、第1及び第2出力スロット32a,32bとに夫々中央で重ねられたオフセット第1及び第2副寄生スロット448a,448bとを有している。 これらの種々のスロットの寸法は、図26にも示されている。 制御バルブ470は、夫々、第1及び第2中央開放入力オリフィス474a,47 4bを使用している。 従って、第11好適別実施形態の教示内容は、第12好適別実施形態を実施するにおいて、第2及び第6好適別実施形態に開示の構造に適用されている。 あるいは、制御バルブ470に中央開放戻りオリフィスを設けて、従って、第1及び第5好適別実施形態に開示の構造に関連させることも可能であろう。 あるいは、第12好適別実施形態は、第3、第4、第8又は第9好適別実施形態のいずれかと関連させて実施することも可能であろう。 制御バルブ470の利用のためのここに提示される教示内容の具体的組合せの選択は、例示的なものであり、 本発明の範囲を限定するものではない。 いずれの場合にも、制御バルブ470は、例えば、速度感応式システム一般において圧力効果特性を改善し、かつ、低速作動の場合のポンプ吐き出し容積流速を低下させるために、制御バルブ181の代わりに使用することができる。 本発明の第12好適別実施形態の教示内容の一例として、表3は、その性能特性を図25A,25B及び25Cに示した特定の構成のこれらの寸法と入力軸の直径に対するトーションバーの硬度の比率とを列挙している。 この表3において、nは使用したスロット組の数、K

    tはトーションバー硬度、dは入力軸の直径、そしてその他の寸法表示は図24に示されている。 寸法xvo1aとw1aとは、第11好適別実施形態とに関連において上述した手順で選択されるべきである。 本発明の第13好適別実施形態が図27A,27B,27C,27D及び27 Eに示され、これはブートストラップ油圧システム478の部分概略図であり、ここには、入力軸481と、バルブスリーブ490とポンプ装置479とを有する使用された制御バルブ480 の断面図と、一組としての前記入力軸481とバルブスリーブ490の第2及び第3断面図と、入力軸481の第1及び第2側面図とが示されている。 この本発明の第13好適別実施形態は、パーキング操作中において比較的高い又は比較的低い値の出力ポートの圧力の値を増加させる必要なく、ステアリングアシストの速度感応制御を行うための方法と装置とに関する。 制御バルブ480は、ブートストラップモードで作動するが、このバルブは、前述したいずれのバルブとも構造上に基本的に異なったものである。 しかしながら、制御バルブ480は、制御バルブ14の多くの部材を有している。 又、これは、電子的可変オリフィス副アセンブリ341の部材の多くを有する電子的可変オリフィス副アセンブリ482 を備えている。 従って、図1A,11及び27Aにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。 制御バルブ480の内部流パターンは、従来技術の回転バルブのそれと大幅に異なる。 この理由により、制御バルブ480の低速および高速静的モード作動中に得られる流れパターンを示す説明図である図28 ,30A,30B,30C 及び30Dが提供され、これらについては後述される。 特に図27Aにおいて、制御バルブ480は、その特徴構成の選択を示すように複数部分に分割されて図示されている。 フルタイム入力流回路484は、ハウジング486の入力ポート36と、入力溝40と、バルブスリーブ490の第1 及び第2入力スロット488a,488bと、入力軸481の第1及び第2入力スロット492a,492b(これらは、夫々、中央開放状態に形成されるとともに、図27B及び27Cに図示されているように、夫々が第1及び第2転回方向に配置された第1形成縁部494と第2形成縁部496とを有している)とを有している。 更に、制御バルブ480は、通常、高速入力流回路498を選択的に可動状態にするために電子的可変オリフィス副アセンブリ482を使用することによって速度感応式制御バルブとして構成される。 高速入力流回路498は、 ハウジング486の高速入力ポート500と、バルブスリーブ490の高速入力溝502と、高速入力ポート504と、高速入力スロット506とを有する。 電子的可変オリフィス副アセンブリ482が作動されない限り、高速入力流回路4 98は、油圧的に、フルタイム入力流回路484と並列配置されている。 しかしながら、図27B,30B及び30Cに示されているように、高速入力流回路494を通る高速ポンプ吐き出し流は、入力軸481の第1及び第2バイパススロット508a,508bのいずれか夫々が、バルブ位置の関数として、高速入力スロット506と、バルブスリーブ490の第1及び第2副出力スロット510a,510bとの両方に対して開口しているときにのみ生じる。 制御バルブ480は、もちろん、単に電子的可変オリフィス副アセンブリ48 2、高速入力ポート500及び高速入力溝502を省略し、高速入力ポート50 4を入力溝40に直接に接続することによって、非速度感応選択式に構成することも可能である。 この場合、その作動は、高速作動モードとして後述するものに限定される。 この制御バルブ480の使用における速度感応式作動の選択は、例示的なものであって、本発明の範囲を限定するものではない。 次に図28において、制御バルブ480の静的低速モード作動において得られる流れパターンについて説明する。 第1方向のバルブ位置(即ち、バルブスリーブ490 に対する第1方向の入力軸481の相対回転変位)が矢印512によって示されている。 フルタイム入力流回路484を通る入力流体の流れは、第1及び第2入力スロット488a,488bとを夫々介して第1及び第2入力スロット492 a,492bに送られる。 ここでは静的作動を想定しているので、第1主出力ポート514aと第1副出力ポート516aのいずれの方向にも流体は流れない。 前記流体の一部は、第2副入力オリフィス518bを介して第2副出力スロット510bに流入し、第2副出力ポート516bを出て第2出力溝58bに到り、 更に、第2主出力ポート514bに入って第2主出力スロット520bに送られる。 流体の残りの部分は、直接に、第1入力ポート488aから第1入力スロット492aと第2主入力オリフィス522bとを介して第2主出力スロット52 0bへ送られる。 すべての流体は、第2戻りオリフィス526bと戻りスロット524とを介して戻りスロットポート48に送られる。 ここから、流体は、制御バルブ14に関して前述したように、タンク(図示せず)に戻る。 中央開放入力スロットを有する全てのブートストラップ油圧システムと同様に、容積流量は、 開口戻りオリフィスの戻りオリフィス面積とΔPとの積によって決まる。 この場合、第2戻りオリフィス526bが開口しているオリフィスであるので、第2主出力スロット520bの圧力の値はΔPにほぼ等しい。 そして、ここでは静的作動が想定されているので、第1主および第1副出力スロット520a,510a、の夫々の圧力は、供給圧P

    sにほぼ等しい。 従って、出力差圧は、P

    s −ΔPにほぼ等しく、この値が、 第1主および第2副オリフィス522b,518bにも夫々付与される。 制御バルブ480の動的低速モード作動において、出力差圧流が上述した流れパターンに重ねられる。 第1方向のバルブ位置での正の出力流は、第1主及び第2副入力オリフィス522a,518aと、第1主および第1副出力スロット5 20a,510aとを夫々介して第1主および第1副入力ポート514a,51 6aへと送られる。 正の出力流は、第2主出力ポート514b、第2主出力スロット520b、第2戻りオリフィス526b、そして戻りスロット524とを介して戻りスロット524に戻される。 負の出力流(即ち、転回から脱出する時に得られるような)は、上述した正の出力流に対して反対の方向である。 第2又は逆方向(即ち、矢印512によって示されているのと反対)のバルブ位置における低速モード作動で得られる流れパターンは、前記第1方向のバルブ位置での低速モード作動において得られる流れパターンに対して反転される。 次に、図29A,29B,29C及び29Dにおいて、前記第1方向のバルブ位置での入力軸490とバルブスリーブ486の4つの夫々の作動領域A,B, C及びDを示す説明平面図が示されている(第2方向のバルブ位置の高速作動においては、図示された種々のオリフィスは前述したものに対して反転される)。 図29Aに示す領域Aにおいて、第1及び第2主入力オリフィス522a,52 2bと、第1及び第2副入力オリフィス518a,518bとが夫々開口し、第2戻りオリフィス526bが僅かに開口し、これに対して、第1及び第2バイパスオリフィス528a,528bが夫々閉じられ、第1及び第2主パイパスオリフィス530a,530bが夫々開口している。 図29Bに示す領域Bにおいて、第1主および第1副入力オリフィス522a,518aはまだ開口しているが、第2主および第2副入力オリフィス522b,518bは夫々閉じられ、第2 戻りオリフィス526bはまだ開口し、第1副バイパスオリフィス528aは更に閉鎖中であり、第2副バイパスオリフィス526bはいま僅かに開口しつつあり、これに対して、第2主バイパスオリフィス530bは、閉鎖し始めてはいるが、まだ、第2副バイパスオリフィス52 8bより大きい状態にある。 図29Cに示す領域Cにおいて、第1主および第1 副入力オリフィス522a,518aは、夫々更に開口中であるが、第2主および第2副入力オリフィス522b,518bは、夫々、今や閉鎖され、第2戻りオリフィス526bは更に開口中であり、第2副バイパスオリフィス528bは、いま閉鎖中の第2主バイパスオリフィス530bよりもすでに大きい状態にまで開口している。 図29Dに示す領域Dにおいて、第1主および第1副入力オリフィス522a,518a及び第2戻りオリフィス526bは開口継続中であるが、第2主バイパスオリフィス530bは閉じられている。 (図27B,29A,29B,29C及び29Dにおいて、閉鎖されている上述したものと後述する他のオリフィスは、明示するために破線で囲まれて図示されている) 領域Aにおいて、制御バルブ480の高速流パターンは、図30Aに示すように、その低速流パターンとほぼ同じである。 これは、第1及び第2副バイパスオリフィス528a,528bの両方が閉じられ、第1及び第2バイパススロット508a,508bのいずれを流れることも出来ないために、高速入力流回路498が非作動状態のままであるからである。 次に図30Bを参照して、前記第1方向のバルブ位置での高速モード作動での静的領域Bにおいて得られる流れパターンについて説明する。 第2副バイパスオリフィス528bが既に開口しているので、高速入力流回路498は作動状態にある。 この場合、入力流体の一部が、第2主バイパスオリフィス530b、第2 バイパススロット508b、そして第2副バイパスオリフィス528bを流れる。 この流路は、第2副出力スロット510bと第2副出力ポート516bとを通って外側に向けられるとともに、第2主および第2副入力オリフィス522b及び518bを夫々流れる入力流体の残りの部分に対して油圧的に並列である。 これによって、領域B内で全てのバルブ位置において、出力差圧値が選択的に低下される。 事実、開口第2副バイパスオリフィス528bの面積は、閉鎖第2主バイパスオリフィス530bの面積よりも小さいので、出力差圧を、静的領域Bの作動の大半の領域において、バルブ位置のほぼリニアな関数とすることができる。 次に図30Cを参照して、前記第1方向のバルブ位置での静的領域Cの高速モード作動において得られる流れパターンについて説明する。 高速入力流回路49 8は、第2主バイパスオリフィス530bがまだ開口しているため、まだ作動状態にあり、量的には、前記流れパターンの一部は、静的領域B作動において前述したものと同じままである。 しかし、この場合、第2主および第2副入力オリフィスが既に開口しており、高速入力流回路498は、静的領域C作動においてすべての入力流を有している。 この流体路は、第2副出力スロット510bと第2 副出力ポート516bとを通って外側に向けられ、第2出力溝58b、更に、第2出力ポート514b、第2主出力スロット520b、第2戻りオリフィス52 6b、そして戻りスロット524とを通って戻りスロットポート48に至る。 これによって、この静的領域Cの作動において出力差圧値を無限にすることができる。 しかしながら、開口第2副バイパスオリフィス528bは、今や、閉鎖第2 主バイパスオリフィス530bよりも大きな面積であることから、差出力圧は、 非リニア的に増加する(例えば、後記の図32Aと33Cとに図示されているように)。 第2主バイパスオリフィス530bが、第2主および第2副入力オリフィス5 22b及び518bの夫々とともに閉じられているので、図30Dに示されているように、領域D作動は、入力流速が差出力流速に等しい動的作動に限られる。 上述した制御バルブ480の動的低速モード作動と同様に、差出力流が、領域A ,B及びCにおける前述した流れパターンに重ねられる。 前述したように、これらの領域のいずれにおける高速作動において、第1方向のバルブ位置での正の出力流は、第1主および第1副入力オリフィス522a,518aと、第1主および第1副出力スロット520a,510aとを夫々介して、第1及び第2副出力ポート514a,516aへ外側に送られる。 正の出力流は、第2出力ポート5 14b、第2出力スロット520b、第2戻りオリフィス526bそして戻りスロット524を介して戻りスロット524へ戻される。 負の出力流(即ち、転回からの脱出時において得られるような)は、上述した正の出力流に対して反対の方向である。 そして、最後に、第2又は反対方向(即ち、矢印512によって示された方向に対して反対) のバルブ位置での高速モード作動において得られる流れパターンは、前記第1方向のバルブ位置での高速モード作動において得られる流れパターンに対して反転される。 尚、第2主および第2副入力オリフィス522b,518bと、第2主バイパスオリフィス530bと、第2バイパススロット508b及び第2副バイパスオリフィス528bとの総流路抵抗特性は、主寄生スロット414と、第1及び第2副寄生スロット413a,413bとに関して前述した特性に類似している。 これは、主として、第2主バイパスオリフィス530b(反対方向のバルブ位置の場合には、第2主バイパスオリフィス516a)がまだ大きな程度に開口している間に、第1副バイパスオリフィス528b(反対方向のバルブ位置の場合には、第1副バイパスオリフィス528a)が、開口することによるものである。 いずれのバルブ位置の場合でも、第2バイパスオリフィスのセットのいずれの流路抵抗も、第1バイパスオリフィスの流路抵抗が増加するよりも速い速度で減少する。 従って、制御バルブ480の作動範囲の選択された部分において、夫々のバイパススロットの総流路抵抗は、これらのスロットが全体としてほぼ閉鎖しつつあるにも拘らず減少する。 更に銘記すべきこととして、第1及び第2バイパススロット508a,508bは、夫々、高速入力スロット506から、同じバルブ部材(即ち、バルブスリーブ490)に形成された第1及び第2副出力スロット510a,510bの夫々へバイパス流体を送る作用を有する。 このようなバイパススロットを使用すること(即ち、その内方向に閉鎖する第2オリフィスが増加するよりも速い速度で、その流路抵抗が低下する対向方向の開口第1オリフィスを使用し、これによって、 前記バイパススロットの総流路抵抗は、このスロットが同じバルブ部材に形成された2つのスロット間に流体を選択的に送ることによって、ホスト制御バルブのほぼ閉鎖する移動のかなりの部分にわたって低下するという特徴)が、ほぼ閉鎖する流量測定装置がホストバルブのほぼ閉鎖する運動の大きな部分にわたって減少する総流路抵抗を有することを可能にする方法を構成するものである。 次に図31において、一組の第1及び第2入力スロット492a,492b、 戻りスロット524、第1及び第2主出力スロット520a,520bとに夫々中央で重ねられた第1及び第2バイパススロット508a,508b、第1及び第2副出力スロット510a, 510b、そして高速入力スロット506の拡大説明図が示されている。 更に、 寸法表示が図31に示されている。 更に、第1形成縁部494と第2形成縁部4 96の形成角度に関する共通の角度表示が、図27Cに示されている。 本発明の第13好適実施形態の教示内容の一例として、表4は、その性能特性が図32A ,32B,32C,33A,33B,33C及び33Dに示した特定の構成のこれらの寸法と入力軸の直径に対するトーションバーの硬度の比率とを列挙している。 この表4において、nは使用したスロット組の数、K

    tはトーションバーの硬度、dは入力軸の直径、そしてその他の寸法表示は図27C及び図31に示されている。 前述したように、主入力オリフィス522aまたは522b、副入力オリフィス518a又は518b、主バイパスオリフィス530a又は530b、バイパススロット508a又は508bの夫々の総流路抵抗特性によって、制御バルブが選択された範囲のバルブ位置にわたってリニアに作動する。 図32Aにおいて、制御バルブ480の高速作動が曲線532a,532b,532c,532d 及び532eに示されていて、これらは、夫々、0.0in

    3 sec,3.0i n

    3 /sec, 6.0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /sec、そして−6.0in

    3 /sec の差出力流値での圧力効果曲線を示している。 曲線532aのリニア領域534 は、制御バルブ480の静的性能特性の優れたリニア特性を示すものである。 これは、図2Aに示した曲線62aの「膝部」63ときわめて対照的である。 図3 2Bにおいて、制御バルブ480の低速作動が曲線536a,536b,536 c,536d及び536eに示され、これらは、夫々、0.0in

    3 sec,3 . 0in

    3 /sec,6.0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /sec、そして− 6.0in

    3 /secの差出力流値での圧力効果曲線を示している。 制御バルブ480は、高速および低速作動を可能にするために、異なったポンプ吐き出し容積流速ではなく、別の内流路を使用する。 図32Cの曲線538によって示されたポンプ吐き出し流値は、一般に、曲線456によって示された対応する値よりも小さく、ピーク値539でのピークポンプ吐き出し容積流速が約6.0in

    3

    /secであることを特徴としている。 更に、バイパススロットを有する選択可能な高速入力流回路を使用することが、ステアリング・アシストの速度感応制御を提供する方法を構成している。 尚、銘記すべきこととして、曲線536aの「膝」部535は、図2Aの曲線62aの「膝」部63に同様に非リニアである。 再び、前記等式(1)を操作することによって、制御オリフィスでのポンプ圧力降下ΔP

    ioが、(Q

    io /A

    io

    2にほぼ比例する。 尚、ここで、”io”という添え字は「入力オリフィス(i nput oriffice)」を示す。 この場合、Q

    ioとA

    ioとは、前述したようにトルクのリニア関数である。 しかし、もしも、第1及び第2寄生オリフィス416a,416bに類似した三角形状の入力オリフィスを使用した場合には、A

    ioはトルクの2乗に反比例することになる。 そして、ΔP

    ioは、曲線536 aの非リニア性を増加させるトルクの7乗にほぼ比例することになる。 図33A,33B,33C及び33Dにおいて、入力軸481とバルブスリーブ490の4つの作動領域A,B,C及びDの夫々に対応する曲線532a,5 32b,532c,532d及び532eの選択された部分が再現されている。 ほぼ閉鎖する流量測定装置がそのホストバルブの運動の大きな部分にわたって減少する総流路抵抗を有することを可能にする前記方法に関する説明と一致して、 曲線532aのリニア部分534は領域Bに限定され、ここで、副バイパスオリフィス528a又は528bの流路抵抗は、主バイパスオリフィス530a又は530bの夫々の組の流路抵抗が増加するよりも速い速度で減少している。 本発明の第14好適別実施形態が図34及び35に示されていて、ここには、 入力軸540の側面と、入力軸540とバルブスリーブ542の断面とが夫々示されている。 機能的には、入力軸540とバルブスリーブ542とはセットとして、ハウジング486内において入力軸481とバルブスリーブ490と交換して、制御バルブ480と同じ性能を有する制御バルブ480aを形成することができる。 入力軸540とバルブスリーブ542とは、入力軸481とバルブスリーブ490と多くの特徴構成が共通である。 従って、図27Bと図35において、類似の特徴構成には類似の参照番号が使用されている。 しかし、入力軸540 は、第1及び第2バイパススロット544a,544bを有し、更に、第1及び第2バイパススロット508a,508bの代わりに、スロット546a,54 6bと、第1形成縁部548a,548bと、第2形成縁部550a,550b とを有している。 第1形成縁部494,548a,548b等の形成縁部は、流体がそこを高差圧で通過する時に、バルブノイズ(即ち、ヒス” hiss”)を抑制することが知られている。 従って、制御バルブ480aは、 パーキング操作中において第1及び第2バイパススロット544a,544bを通過する流体が高差圧に日常的に遭遇する非速度感応式作動において好適である。 第1及び第2形成縁部494,496b等の形成縁部は、通常、ほぼフラットな平面として非常に精密に形成される。 しかし、第1及び第2形成縁部548a ,548b及び550a,550bの場合には、夫々、曲線532aのリニア領域534によって示されているようなリニア性を維持するため、特定の凹状曲線形状にすることが望ましい。 この場合、第1及び第2形成縁部548a,548 b及び550a,550bは、夫々、図35に示すように、接線方向においてほぼ同じ長さを有するが、これらを通過する有効流路面積を互いに類似のものに維持するため、図34に示すように、軸芯方向においては、第1及び第2バイパススロット508a,508bの対応部分よりも夫々長い。 これらの形成を容易にするためには、第1及び第2形成縁部548a,550a及び548a,550bの夫々のセットが、コルダル(chordal)面の部分として共通平面に、しかし、凹状に直角に曲がるように形成することが望ましい。 次に図36において、選択された凹面を有して形成されるとともに、第1及び第2形成縁部548a,550aと、548b,5 50bとの夫々のセットを形成するのに使用される研磨ホイール554の周部5 52の矢視図が示されている。 第1及び第2形成縁部548a,550aと、5 48b,550bとの夫々のセットを形成する際、研磨ホイール554の軸芯5 56を、図37に略示されているように、コルダル・セグメント558a,55 8b,558c,558dを通じて移動させる。 第1及び第2形成縁部548a,548bと550a,550bとの夫々の間の角度をより好ましく (即ち、より大きく)するためには、バルブスリーブ5 42に狭い高速入力スロット562(バルブスリーブ490の高速入力スロット506の代わりに)と、より広い第1及び第2バイパススロット544a,54 4bを使用することが望ましい。 これは、スロット546aと546bとが、入力軸540のような入力軸の製造において、一般的に使用されている高周波焼き入れの際、それらの間に焼き付き部564が形成されることを避けるため、まだ十分に互いに分離されていることから実施可能である。 簡便性のために、図27Aに示すように、第1及び第2(平面)形成縁部49 4,496の代わりに、夫々、第1及び第2湾曲形成縁部566及び567とを、更にコルダル・セグメント568a,568b,568c,568d,568 e,568g,568hを有する軌跡に沿って、研磨ホイールを使用した1つの作業で一度に形成することができる。 このような場合、A

    ioは、トルクの3/2 乗に反比例する。 そして、ΔP

    ioは曲線536aの非リニア性を僅かに増加させるトルクの5乗にほぼ比例する。 本発明の第15好適別実施形態が、図38A,38B,38C,38D,38 E,38F,38G及び38Hに示されていて、ここで、図38A,38Bは、 HMPS式及びEHPS式のブートストラップ油圧システム620,621夫々の部分概略であり、入力軸624とバルブスリーブ626と機械式ポンプ装置6 28又は電気式ポンプ装置629とを備えた本システムに使用されている制御バルブ622の断面であり、図38C,38D,38E及び38Fは、入力軸624とバルブスリーブ626とを1つのセットとして示す、第3、第4、第5 及び第6断面図、そして、図38G,38Hは、入力軸624の第1及び第2側面図である。 本発明のこの第15好適別実施形態は、パーキング操作中において、高い値または低い値の出力ポート圧を増加させる必要がなく、ステアリング・ アシストの速度感応制御を実施するための方法と装置に関する。 この実施形態は、更に、三方バルブスプール68、182として前に実施した油圧セレクタ装置を使用することなく、ブートストラップ作動を可能にするための方法と装置とに関する。 制御バルブ622は、その構造において、制御バルブ480に類似しており、そこに利用された部材の多くは共通である。 従って、図27Aと38Aにおいて、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。 この制御バルブ62 2の内部流パターンも、従来式回転バルブのそれと大幅に異なっている。 この理由により、この制御バルブ622の低速および高速静的モード作動中において得られる流れパターンを図示する説明図である、図38,41A,41B,41C 及び41Dがここに提示され、これらについて後述される。 次に、図38Aと38Bとの夫々において、制御バルブ622は、その特徴構成が示されるように複数の部分に分割された状態で示されている。 フルタイム入力流回路630は、ハウジング632の入力ポート36、入力溝40、バルブスリーブ626の入力ポート634と入力スロット636、そして、第1及び第2 出力スロット638a,638bとを有し、これらの出力スロットは、夫々中央開放状態に形成されるとともに、入力軸624の図38Cと38Dとに図示されているように、夫々第1及び第2転回方向に配置された第1形成縁部640と第2形成縁部642とを有している。 更に、制御バルブ622は、通常、高速入力流回路644を選択的に作動させるための電子的可変容量オリフィス副アセンブリ482を使用することによって、速度感応式制御バルブとして構成される。 高速入力流回路644は、後述する副中間戻り回路の選択的作動によって、電子的可変オリフィス副アセンブリ482によって作動される。 これは、バルブスリーブ626の高速入力ポート650と高速入力スロット652とを有する。 電子的可変オリフィス副アセンブリ482が作動されない限り、高速入力流回路644 は、フルタイム入力流回路630に対して油圧的に並列である。 しかし、図38 C,41B及び41Cに示されているように、高速入力流回路644を通過する高速ポンプ吐き出し流は、入力軸624の第1又は第2バイパススロット654aまたは654bのいずれかが、バルブ位置の関数として、高速入力スロット652と、バルブスリーブ626の第1及び第2中間戻りスロット656a,656bのいずれか一方との両方に対して開口している時にのみ発生する。 制御バルブ622は、もとより、単に、前記電子的可変オリフィス副アセンブリ482を除去することによって、非速度選択式に構成することも可能である。 この場合、その作動は、高速モード作動として後述する作動に限られる。 制御バルブ622を作動するため、速度感応作動の選択は例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 次に図39において、制御バルブ622の静的低速モード作動において得られる流れパターンについて説明する。 第1方向のバルブ位置(即ち、バルブスリーブ626に対する第1方向における入力軸624の相対的回転変位)が矢印65 8によって示されている。 フルタイム入力流回路630を通過する入力流体流は、入力ポート634を介して入力スロット636に送られる。 ここでは静的作動を想定しているので、第1又は第2出力ポート660a又は660bのいずれも方向にも流体は流れない。 従って、制御バルブ622を通過するすべての流体がほぼ均一に分割され、入力ポート634から、入力スロット636と第1及び第2入力オリフィス662a,662bとを夫々介して、第1及び第2出力スロット638a, 638bに送られる。 これらの流体流は、その後、第1及び第2中間戻りオリフィス666a,666bを夫々介して、第1及び第2中間戻りスロット664a ,664bに送られる。 第2中間戻りスロット664bに送られた流体流は、第2中間戻りポート668bを出て、中間戻り溝670を通り、第1中間戻りポート668aに流入し、第1中間戻りスロット664aに直接に送られた流体流と合流する。 次に、この流体は、第1戻りスロット672aを通って、第1戻りオリフィス674aを介して第1戻りポート674aに至る。 ここから、流体は制御バルブ14に関連して前述したように、タンク(図示せず)に戻る。 容積流速は、前記開口戻りオリフィスの戻りオリフィス面積とΔPとの積によって決まる。 尚、この場合、第1及び第2中間戻りスロット664a,664bと、第1及び第2中間戻りポート668a, 668bと、中間戻り溝670の夫々における圧力の値は、ほぼΔPに等しい。 ここでは静的作動を想定しているので、第1出力スロット638aにおける圧力は供給圧力P

    sにほぼ等しく、第2出力スロット638bの圧力は、かなりの範囲のバルブ位置値(valve position values)において、 第2中間戻りスロット664b又はΔPにほぼ等しい。 従って、出力差圧はP

    s

    −ΔPにほぼ等しく、この値が、更に、第2入力および第1戻りオリフィス66 2b,666aにも夫々付与される。 従って、制御バルブ622は、制御バルブ480において使用されていたような三方バルブを必要としない。 この場合、ΔPが、第1及び第2中間戻りポート668a,668b、中間戻り溝670、そして中間戻りポート648とを介してポンプ装置479に送られる。 このような中間圧回路(即ち、中間圧センサ点が、すべてが直列に配置された、第1又は第2戻りオリフィス676a,676 b等の中央閉鎖バルブ部材と、第1及び第2入力オリフィス662a,662b や第1及び第2中間戻りオリフィス666a,666bの間に配置されるという特徴)が、負荷回路に全く邪魔になることなく、ブートストラップシステム作動を可能にするため、システム圧制御が負荷差圧と、選択された最小副圧値との和に等しい値になることを可能にする方法を構成するものである。 差出力流は、制御バルブ622の動的低速モード作動において上述した流れパターンに重ねられる。 第1方向のバルブ位置の正の出力流は、第1入力オリフィス662aと第1出力スロット638aとを介して第1出力ポート660aに送られる。 そして、この正の出力流は、第2出力ボート660b、第2出力スロット638b、第2中間戻りオリフィス666b、第2中間戻りスロット664b 、中間戻り溝670、第1中間戻りポート668a、第1中間戻りスロット66 4a、そして第1戻りオリフィス676aとを介して第1戻りスロット672a に戻される。 負の出力流(即ち、転回からの脱出時に得られるような)は、上述の正の出力流に対して反対の方向である。 第2又は反対の方向(即ち、矢印65 8によって示されている方向の反対)のバルブ位置における低速モード作動で達成される流れパターンは、前記第1方向のバルブ位置において低速モード作動で得られる流れパターンに対して反転される。 第40A,40B,40C及び40Dにおいて、第1方向のバルブ位置での高速作動での入力軸624とバルブスリーブ626の4つの作動領域A,B,C, Dを夫々示す説明平面図が示されている。 (前記第2方向のバルブ位置での高速作動において、種々のオリフィスは前とは逆に配置される)。 図40Aに示す領域Aにおいて、すべての入力および中間戻りオリフィス662a,662b,6 66a,666bが開口している。 他方、第1及び第2副バイパスオリフィス6 78a,678bは夫々閉じられ、そして、第1及び第2主バイパスオリフィス680a,670bは夫々開口している。 図40Bに示す領域Bにおいては、第1入力オリフィス662aと第2中間戻りオリフィス666bとが更に開口しているが、第2入力オリフィス662bと第1中間オリフィス666aとは閉じつつあり、第1戻りオリフィス676aはまだ開口し続け、第1副バイパスオリフィス678aは更に閉じ続けているが、第2副バイパスオリフィス678bは今や僅かに開口し、これに対して、第2主バイパスオリフィス680bは、閉じ初めてはいるが、まだ、第2副バイパスオリフィス678bよりは大きい。 図40 Cに示す領域Cにおいて、第1入力および第2中間戻りオリフィス662a,6 66bが夫々更に開口中であるが、第2入力および第1中間戻りオリフィス662b,666aは夫々今や閉じられ、第1戻りオリフィス676aはすでに更に開口しており、そして、第2副バイパスオリフィス678bは、いま閉じつつある第2主バイパスオリフィス680bよりも大きいところまで開口している。 図40Dに示す領域Dにおいて、第2中間および第1戻りオリフィス662a,666bと676a は、夫々更に開口中であるが、第2主バイパスオリフィス680bは閉じられている。 (前述の40A,40B,40C及び40Dと下記のその他の図において、閉鎖されいるオリフィスは、識別を容易にするために破線で囲まれて図示されている。) 領域Aにおいて、制御バルブ622の高速流バターンは、図41Aに示すその低速流パターンとほぼ同じである。 これは、第1及び第2副バイパスオリフィス678a,678bの両方が閉じられて、第1及び第2バイパススロット654 a,654bのいずれを流れることも出来ないことから、高速入力流回路644 が非作動状態に留まっているからである。 次に図41Bを参照し、前記第1方向のバルブ位置での静的領域Bの高速モード作動において得られる流れパターンについて説明する。 第2副バイパスオリフィス678bが開口しているので、高速入力流回路644は可動状態にある。 この場合、入力流体の一部が、第2主バイパスオリフィス680b、第2バイパススロット654bと第2副バイパスオリフィス678bとを流れる。 この流路は、第2副中間戻りスロット656bと第2副出力ポート682bとを介して外側に向けられ(図38A,38Bに図示されているように)、副溝683、副ポート685、そして電子的可変オリフィス副アセンブリ482を介して第1及び第2中間戻りポート668a,668bを夫々通過する中間戻り流体流の残りの部分と油圧的に並列である。 これによって、領域B内におけるすべてのバルブ位置に、出力差圧値が選択的に低下される。 事実、開口第2副バイパスオリフィス6 78bは、閉鎖第2バイパスオリフィス680bよりも面積が小さいので、出力差圧が、静的領域B作動のかなりの範囲において、バルブ位置のほぼリニアな関数になることができる。 次に、図41Cを参照して、前記第1方向のバルブ位置での静的領域Cの高速モード作動において達成される流れパターンについて説明する。 高速入力流回路644は、第2主バイパスオリフィス680bがまだ開口しているのでまだアクティブであり、量的に、前記流れパターンの前記部分は、静的領域B作動に関して前述したものと同じままである。 しかし、この場合、 第2入力および第1中間戻りオリフィス662b,666aが夫々既に閉じられ、高速入力流回路644は、静的領域C作動においては、すべての入力流を有する。 この流路は、第2副中間戻りスロット656bと、第2副中間戻りポート6 82bとを通じて外側に向けられ、中間戻り溝670を通って第1中間戻りポート668aに流入し、第1中間戻りスロット664a,第1戻りオリフィス67 6aと、第1戻りスロット672aとを通って第1戻りスロットポート674a に至る。 これによって、静的領域Cの作動における出力差圧値が有限になる。 しかし、開口している第2副バイパスオリフィス678bは、今や、閉鎖している第2主バイパスオリフィス680bよりも面積が大きいので、出力差圧は非リニアに増加する(例えば、図43A及び43Cに示すように)。 第2入力および第1中間戻りオリフィス662b, 666aと共に第2主バイパスオリフィス680bが閉じられているので、図4 1Dに示すように、領域Dの作動は、入力流速が差出力流速に等しい動的作動に限られる。 前述した制御バルブ622の動的低速モード作動と同様に、差出力流が、領域A,B,Cの前述した流れパターンに重ねられる。 前述したように、第1方向のバルブ位置での正の出力流は、すべての領域での高速作動において、第1入力オリフィス662aと第1出力スロット638aとを介して第1出力ポート660aへと外側に送られる。 正の出力流は、第2出力ポート660b,第2 出力スロット638b,第2中間戻りオリフィス666b,第2中間戻りスロット664b,第2中間戻りポート668a,中間戻り溝670、第1中間戻りポート668a,第1中間戻りスロット664a,そして第1戻りオリフィス67 6aを介して、第1戻りスロット672aに戻される。 負の出力流(即ち、転回からの脱出時に得られるような)は、上述の正の出力流に対して反対の方向である。 そして、最後に、第2又は反対方向(即ち、矢印658によって示された方向と反対)のバルブ位置での高速モード作動で得られる流れパターンは、前記第1方向のバルブ位置での高速モード作動で得られる流れパターンに対して反転される。 尚、第2入力オリフィス662b,第1中間戻りオリフィス666a、そして第2副バイパスオリフィス678bの総流路抵抗特性は、主寄生スロット414 、第1及び第2副寄生スロット413a,413b、第2主および第2副入力オリフィス522b,518b、第2主バイパスオリフィス530b、第2バイパススロット508b、そして第2副バイパスオリフィス528bに関して上述したものの特性と類似している。 これは、主として、第2主バイパスオリフィス6 80b(又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第1主バイパスオリフィス6 80a)がまだ大きく開口している間に、第2副バイパスオリフィス678b( 又は、反対方向のバルブ位置の場合には、第1副バイパスオリフィス678a) が開口することによるものである。 いずれのバルブ位置方向であっても、副バイパスオリフィスのセットのいずれかの流路抵抗は、対応するセットの主バイパスオリフィスの流路抵抗が増加するよりも速い速度で低下する。 従って、制御バルブ622の選択され部分において、これらのバイパススロットの総流路抵抗は、 これらスロットがほぼ閉じつつあるにも拘らず減少するのである。 更に、銘記すべきこととして、第1及び第2バイパススロット654a,654bは、バイパス流体を、高速入力スロット652から、同じバルブ部材(即ち、バルブスリーブ626)に形成された第1及び第2副中間戻りスロット656a,655bの夫々へと送る作用を有する。 このようなバイパススロットを使用すること(即ち、その流路抵抗が、 そのin方向に閉鎖する第2オリフィスの流路抵抗が増加するよりも速い速度で低下し、これによって、バイパススロットの総流路抵抗が、同じバルブ部材に形成された2つのスロット間にバイパス流体を選択的に送ることにより、ほぼ閉鎖するホスト制御バルブの大きな部分において減少する、対向開口第1オリフィスという特徴)も、ほぼ閉鎖する流量測定装置が、そのホスト制御バルブの概して閉鎖する運動の大きな部分に渡って減少する総流路抵抗を有することを可能にする、制御バルブ480に関して前述した方法を構成するものである。 次に図42において、一組の第1及び第2出力スロット638a,638b、 第1及び第2戻りスロット672a,672b、入力スロット636と第1及び第2中間戻りスロット664a,664bとに夫々中央で重ねられた第1及び第2バイパススロット654a,654b、第1及び第2副中間戻りスロット65 6a, 656b、そして高速入力スロット652の拡大説明図が示されている。 更に、 寸法表示が図42に示されている。 更に、第1形成縁部640と第2形成縁部6 42との形成角度に関する共通の角度表示αが、図38Dに示されている(共通の角度表示αは、第1及び第2形成縁部640と642とが、夫々共通平面に形成されるようにその値が決められる)。 更に、第1及び第2バイパススロット6 54a,654bの夫々の入射角に関する共通角度表示βが、図38Eに示されている。第1及び第2バイパススロット654a,654bについてオプションとして利用可能な別のスロット形状655が、図38Fに示されている。このスロット形状655は、第1及び第2形成縁部655b,655cを備えた平行側部のスロット655aからなる。このスロット形状655は、第1及び第2形成縁部6 55b,655cを、平行側部スロット655aから独立して、別の作業として形成する時に、これら第1及び第2形成縁部655b,655cをより正確に配置することができるので望ましい。本発明の第15好適実施形態の教示内容の一例として、 表5は、その性能特性が図43A,43B,43C,44A,44B,44C及び44Dに示した特定の構成のこれらの寸法と入力軸の直径に対するトーションバーの硬度の比率とを列挙している。この表5において、nは使用したスロット組の数、K

    tは、トーションバーの硬度、dは入力軸の直径、そしてその他の寸法表示は図38D,38E,28F及び42に示されている。 前述したように、入力オリフィス662a又は662b、 中間戻りオリフィス666b又は666a、主バイパスオリフィス680a又は680b、バイパススロット654a又は654b、そして副バイパスオリフィス678b又は678aの夫々の総流路抵抗特性によって、制御バルブが選択された範囲のバルブ位置にわたってリニアに作動する。 図43Aにおいて、制御バルブ622の高速作動が曲線684a,684b,684c,684d及び68 4eに示され、これらは、夫々、0.0in

    3 sec,3.0in

    3 /sec,6 . 0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /sec、そして−6.0in

    3 /secの差出力流値での圧力効果曲線を示している。 曲線684aのリニア領域686は、制御バルブ622の静的性能特性の優れたリニア特性を示すものである。 これは、図2Aに示した曲線62aの「膝部」63ときわめて対照的である。 図43 Bにおいて、制御バルブ622の低速作動が、曲線688a,688b,688 c,688d及び688eに示され、これらは、夫々、0.0in

    3 sec,3 . 0in

    3 /sec,6.0in

    3 /sec,−3.0in

    3 /sec、そして− 6.0in

    3 /secの差出力流値での圧力効果曲線を示している。 制御バルブ622は、高速および低速作動を可能にするために、異なったポンプ吐き出し容積流速ではなく、別の内流路を使用する。 図43Cの曲線690によって示されたポンプ吐き出し流値は、一般に、曲線456によって示された対応する値よりも小さく、ピーク値692でのピークポンプ吐き出し容積流速が約6.0in

    3 /s ecであることを特徴としている。 更に、バイパススロットを有する選択可能な高速入力流回路を使用することが、ステアリング・アシストの速度感応制御を提供する方法を構成している。 図44A,44B,44C及び44Dにおいて、入力軸624とバルブスリーブ626の4つの作動領域A,B,C及びDの夫々に対応する曲線684a,6 84b,684c,684d及び684eの選択された部分が再現されている。 ほぼ閉鎖する流量測定装置が、そのホストバルブの運動の大きな部分にわたって減少する総流路抵抗を有することを可能にする前記方法に関する説明と一致して、曲線684aのリニア部分686は領域Bに限定され、ここで、副バイパスオリフィス678a又は678bの流路抵抗は、主バイパスオリフィス680a又は680bの夫々の組の流路抵抗が増加するよりも速い速度で減少している。 本発明の第16好適別実施形態が、図45に示され、ここには、クイルドライブ702を有するサーボモータ容積ポンプアセンブリ700が図示されている。 この第16好適別実施形態は、サーボモータ704と容積ポンプ706とが、効果的に一体形成されて、サーボモータ容積ポンプアセンブリ700を形成している。 この容積ポンプ706は、ポンプチャンバをほぼシール状態に維持しながら、非常に低い速度と出力圧とで作動が可能な公知のタイプのものであってもよい。 例えば、容積ポンプ706は、図45においてギアポンプとして示されている(他方、可変容量ポンプ232は、この目的のために、特殊な適当な容積ポンプである。これは、ポンプチャンバ234が、常に、非常に小さな速度と圧力とで維持されることが可能であるかが疑わしいからである。そのノーマル作動において、可変容量ポンプ232は、低速では決して作動せず、常に、遠心力がローラ233を円形カムリング235とシール接触状態に維持する。) サーボモータ704は、その作動範囲にわたってほぼ一定のトルクで作動することが出来るものであればどのタイプであってもよい。 例えば、サーボモータ7 04は、図45において、夫々1988年3月22日と、1990 年1月26に発行された、エミルS. ミハルコによる、「低ダンピングトルクブラシレス直流モータ及びブラシレス直流モータ用のコイル/マグネット構造」と称する米国特許第4,733,118号及び第4,937,485号とに記載されているもののようなブラシレス直流モータとして示されている。 構造的には、サーボモータ704と容積ポンプ706との一体化は、夫々のための別個のフロントハウジングの代わりに、12つの共通ハウジング708を利用することによって達成される。 しかしながら、サーボモータ容積ポンプアセンブリ700の組立を始める前に、クイル軸710が主ポンプ軸712に固着されて、ポンプ−クイル軸714を形成する。 これは、通常、摩擦溶接として知られる方法によって、それらの共通の軸芯に沿って接触溶接されて行われる。 この溶接プロセスを行うのに適切な装置は、英国、ウェストミッドランド、ウォルバーハンプトン、エッティングシャルのNEIトンプソンウェルディングシステム社から入手可能であり、同国において、Novi,MI. のNEIトンプソンウェルディングシステム社によって販売されている。 クイル軸710は、適当な直径と長さのもので、容積ポンプ706 に対して適当な駆動力を提供し、同時に、サーボモータ容積ポンプアセンブリ7 00の組立または作動中に、主ポンプ軸712とサーボモータ704の軸734 との間で起こる可能性のある軸芯方向および回転方向の位置ずれを許容できるものとして形成される。 サーボモータ容積ポンプアセンブリ700の組立において、ベアリング716 の内の2つと、シール720とベアリング717とが中央ハウジング708内に取り付けられ、前記ベアリング716の他の2つが、リアポンプハウジング71 8内に取り付けられる。 次に、ポンプギア722a,722bを、夫々、ポンプクイル軸714とカウンタ軸724上に取り付け、キー726によってこれらの軸と一体回転するように接続する。 これらは、係止リング728によってここに軸芯方向に係止されている。 次に、ポンプクイル軸714とカウンタ軸724とを、中央ハウジング708内に取り付け、その上にポンプリアハウジングを取り付け、標準式の方法で、アラインメントピンとボルト25によって係止する。 次に、サーボモータ704のロータ副アセンブリ730を、軸734に形成されたボア732がクイル軸710を包囲する状態で、中央ハウジング708に取り付ける。 クイル軸710は、ピン738によってボア732の縮径部736内に固定係止され、ロータアセンブリ730と一体回転する。 これに付随して、ロータアセンブリ730は、ピン738、ポンプクイル軸714及び係止リング728によって、 ポンプギア722aに対して軸芯方向に位置決めされる。 最後に、ステータハウジング742とサーボモータリアハウジング744(別のベアリング717を有する)とを有するステータ副アセンブリ740を、中央ハウジング708に取り付け、標準式方法でボルト746によって係止する。 サーボモータ容積ポンプアセンブリ700は、もちろん、ここに記載したようなEHPSシステムの駆動に理想的である。 しかし、その使用は必ずしも限定されない。 事実、そのより広範囲の使用法として、他のタイプのEHPSシステムや、可変出力制御を有さない電気モータ駆動パワーステアリングシステムも含まれる。 特定の組合せを参照して本発明の種々の特徴構成について説明してきたが、これらの組合わせは例示的なものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。 例えば、下記の幾分回旋状の改良式圧力分割ネットワーク132を、ポンプ出力制御副アセンブリ190、又は、可変容量ポンプ232を利用するためにパイロット流の発生に使用することも可能である。 この場合、第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力が必要となり、これによって、 小さな測定スロットが、中央閉鎖制御バルブの入力スロットの流れ制御縁部に形成され、これら第1及び第2出力ポート圧の内の低い方の値の圧力を取り出すために使用される三方バルブと、パイロットオリフィスとが、パイロット流をタンクに戻すことになる。 あるいは、回旋(コンボリュート)形状の制御バルブ48 0を使用し、ここでは、入力スロットが中央閉鎖状態に形成され、戻りスロットが中央開放状態に形成され、高速回路が、バイパス流体を、高速スロット、ポート、溝および通路、そして、第1及び第2チェックバルブ148a,148bとを夫々介して戻りラインに選択的に送る高速戻りセレクタバルブの設定によって作動するバイパススロットを有する。 あるいは、回旋状の制御バルブ622を使用して、ここでは、電子式可変オリフィス副アセンブリ482が、副中間戻りポート682a,682bの代わりに、選択的に高速入力ポート650を作動可能にするか、あるいは、制御バルブ622を流れる流れパターンを反転させ、ΔP が、副中間戻りポート682a, 682bとタンク圧との間ではなく、ポンプ供給圧と副供給ポートとの間の差圧として現れる(後者の場合、そのHMPSは、前記好適または第1別実施形態によって構成されることになる)。 様々なブートストラップパワーステアリングシステムを容易に構成することができる。 例えば、図9に示され、可変容量ポンプ232を有するブートストラップHMPSシステム230は、制御バルブ480又は480aのいずれかを、図46に示した第17好適別実施形態において示した制御バルブ181によって置き換えることにより、速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステムに効果的に改変することができる。 速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム750において、車両速度トランスデューサ402が、コマンド信号発生装置752に速度信号を発信する。 そして、コマンド信号発生装置752 は、その値が前記速度信号の選択された関数であるコマンド信号を発信する。 このコマンド信号は、パワーアンプ754によって増幅され、これが、選択された速度感応容積プロファイルにしたがって適当に増幅された状態で、電子的可変オリフィス副アセンブリ482に付与される。 あるいはこれに代えて、ポンプ出力制御副アセンブリ190を備えるように改変された以外は、標準式の固定容積ポンプ762を有する速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム760を、図47に図示する本発明の第18 好適別実施形態において使用することができる。 この場合、前記固定容積ポンプ762は、可変容量ポンプ232によって置換されるが、その他の点においては、この速度感応式パワーステアリングシステム760は、速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム750と同じである。 別の改変構成において、ポンプ出力制御副アセンブリ355と制御バルブ47 0とを備えるように改変された以外は標準式の固定容積ポンプ772を有する速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム770を、図48に示す本発明の第19好適別実施形態において使用することができる。 この場合、速度感応式制御は、ポンプ出力制御副アセンブリ355の電子的可変オリフィス副アセンブリ341によって行われる。 前述したのと同様に、車両速度トランスデューサ402がコマンド信号発生装置752に速度信号を発信し、このコマンド信号発生装置752がコマンド信号をパワーアンプ754 に送り、このパワーアンプ754は、適当に増幅されたパワー信号を電子的可変オリフィス副アセンブリ341に付与する。 効率的な電気モータ駆動速度感応式ブートストラップ油圧システムも実施できる。 図49に示す本発明の第20好適別実施形態において示すように、第1電気モータ駆動速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム780は、 サーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム370と協働する制御バルブ4 80又は480aを有する。 サーボモータ駆動ブートストラップ油圧システム3 70と同様に、コマンド信号発生装置380がコマンド信号を加算点378の正の入力端子382に送る。 その負の入力端子376には、圧力トランスデューサ374によって制御信号が送られる。 加算点378は、エラー信号をパワーアンプ386に送り、このパワーアンプは、サーボモータ388を駆動するパワー信号を提供する。 サーボモータ388は、容積ポンプ390を駆動し、このポンプが適当な流体流を、ポンプ吐き出しライン34を介して制御バルブ480又は4 80aに供給する。 これ付随して、車両速度トランスデューサ402が、コマンド信号発生装置752に速度信号を送り、このコマンド信号発生装置752はコマンド信号をパワーアンプ754に送り、このパワーアンプは、適当に増幅されたコマンド信号を、制御バルブ480又は4 80aの電子的可変オリフィス副アセンブリ482に付与する。 図50に図示する本発明の第21好適別実施形態において示すように、第2電気モータ駆動速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム790は、、一定速度で作動する電気モータ792によって駆動される可変容量ポンプ2 32と協働する制御バルブ480又は480aを有する。 この電気モータ駆動速度感応式ブートストラップパワーステアリングシステム790において、電気モータ792の作動は、バッテリ794とコンタクタ796とによって可能とされる。 効率的な電気駆動ポンプシステムを実施するため、一定速度で作動する電気モータ792を可変容量ポンプを可変容量ポンプ232(容積ポンプ390を駆動するサーボ駆動電気モータ388の代わりに)とともに使用することは、そのシステムが比較的単純であることから有効なアプローチである。 更に別の改変構成において、速度感応式ブートストラップHMPSシステム800を、図51に示す本発明の第22好適別実施形態のように構成することができる。 このブートストラップHMPSシステム800は、その機能においてブートストラップパワーステアリングシステム750に類似しており、その部材の多くは共通である。 従って、図46と51において、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。 この場合、制御バルブ622が、 ブートストラップパワーステアリングシステム750で使用された制御バルブ4 80又は480aに置き換えられているが、これらのシステムのその他の部分は同じ機能である。 同様に、ブートストラップEHPSシステム810を、図52に図示する本発明の第23好適別実施形態のように構成することができる。 このブートストラップEHPSシステム810は、その機能において電気モータ駆動ブートストラップパワーステアリングシステム780に類似しており、その部材の多くは共通である。 従って、図49と52において、類似の部材には類似の参照番号が使用されている。 この場合、制御バルブ622が、制御バルブ480又は480aに置き換えられ、サーボモータ容積ポンプアセンブリ700も使用されている。 これらのシステムの他の部分は、ブートストラップパワーステアリングシステム78 0において上述したものと同じ機能である。 前述したように、電気自動車に使用される電子油圧式パワーステアリングシステムにおいて効率を改善することがきわめて重要になってきている。 従来技術において、EHPSにおいて付与されたトルクの関数として容積流量を提供することが知られている。 しかしながら、トルクトランスデューサは高価であり、しかも、ステアリングシステムに組み合わせて使用することが困難であるので、従来の他のEHPSシステムは、ハンドルの回転速度またはシステム圧のいずれかの選択された関数として決定される容積流量で供給されるポンプ流体を使用している。 いずれの場合にも、ハンドル速度の不連続性、又は、システム圧が差負荷流の関数としてかなりの規制を受けることから、すべてのハンドル操作中における制御が困難であることが判っている。 更に上述したように、ブートストラップ油圧システムは、システム流量が本来的に付与されたトルクに比例するため、EHPSシステムにおける応用に望ましい。 従って、ブートストラップEHPSシステム810等のブートストラップEH PSシステム(更に、電気モータ駆動ブートストラップパワーステアリングシステム780及び790) を使用することが、圧力の関数として制御されるEHPSシステムの比較的な単純性と、付与されたトルクの関数として制御されるEHPSシステムの機能性能との組合せを提供する方法を構成する。 上述した第17、第18、第19、第20、第21、第22及び第23好適別実施形態は夫々、速度感応を特徴とするものであるが、これらを非速度感応式システムとして実施することも可能である。 事実、ここの教示内容のその他の幅広い組合せが可能であり、叙述した具体的な組合せは、ある意味では、本発明の例示的実施形態に過ぎないものと考慮されるべきである。 当業者は、これらの記載、付随の図面および請求の範囲から、下記の請求の範囲に定義された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更、改変および改変構成を作ることが可能であることを容易に理解するであろう。

    【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年8月18日【補正内容】 請求の範囲 1. 第1及び第2出力圧を有する制御バルブと使用される圧力アンバランス可変容量ポンプであって、以下の構成を有する、 内周面を有する主チャンバと制御圧チャンバとを備えたハウジングであって、このハウジングは、更に、吐き出しポートから離間された流入ポートを有する、 前記主チャンバ内で、前記周面に接触した状態で取り付けられた反動部材、 前記主チャンバ内に設けられたカムリングであって、このカムリングはボアと外周部とを有していて、その外周部は前記外チャンバの前記内周面に回転接触し、前記カム部材の前記外周面は、前記内周面上を往復回転することによって、 前記ポンプの容積を変化させるように構成されていて、前記カムリングは、更に、前記主チャンバの前記内周面にシール状態で接触するための手段を備えていると共に、このシール手段は前記反動面に対して対向配置されている、 前記カムリングを前記制御チャンバに向かう方向に付勢するための手段であって、この付勢手段は前記制御チャンバ内の圧力に抗して前記カムリングを流入及び吐き出しポートに対して位置決めする、 前記主チャンバ内に回転可能に配設された複数のポンプ部材を有するロータ、そして、 前記第1及び第2出力圧の内の低い方の圧力を前記圧力制御チャンバに接続させるための手段。 2. 請求項1のポンプであって、前記付勢のための手段は、前記制御チャンバから前記主チャンバに対向して配設された付勢チャンバである。 3. 請求項1のポンプであって、更に、前記吐き出しポートの過剰圧力をリリーフするための手段を備え、この圧力リリーフ手段は、前記制御チャンバに圧力を接続して、前記カムリングを移動させてポンプ出力を減少させる。 4. 請求項1のポンプであって、前記反動部材は前記主チャンバ内に自由に配設されたローラである。 5. 請求項1のポンプであって、前記ロータは、更に、複数の駆動面と、前記複数のポンプチャンバをシールするための夫々移動可能な複数のローラとを有している。 6. 請求項5のポンプであって、前記複数のローラは奇数個存在する。 7. 請求項5のポンプであって、前記複数の駆動面は、夫々、前記複数のローラの連動ローラの径方向平面から、この連動ローラの半径に等しい距離だけ変位した平面上に配設されている。 8. 請求項1のポンプであって、前記カムリングの前記ボアは円形である。 9. 請求項1のポンプであって、前記カムリングの前記反動面はほぼ半径方向に延出している。 10. 請求項1のポンプであって、前記ロータは一体形成された軸を有している。 11. 車両用のパワーステアリングシステムであって、このシステムが少なくとも1つのパワーシリンダを備えていて、このシステムは以下の構成を有する、 第2部材に対して中央位置から非中央位置へ回転可能な第1部材を有する回転制御バルブであって、前記第1及と第2部材とは、少なくとも一対の入力オリフィスと、少なくとも一対の出力オリフィスと、少なくとも1つの戻りオリフィスとを形成していて、前記バルブは、更に、前記少なくとも一対の出力オリフィスと、少なくとも1つの戻りオリフィスとを接続するチャンバを有していると共に、前記入力オリフィスと前記出力オリフィスとは前記制御バルブが前記中央位置にあるとき開口していて、前記少なくとも1つの戻りオリフィスは前記回転制御バルブが前記中央位置から前記非中央位置へと移動するのにしたがい徐々に開口し、これによって、油圧流体の増加する流れが、前記少なくとも一対の入力オリフィスの内の1つと、前記少なくとも一対の出力オリフィスの内の1つと、前記チャンバとを通って、前記開口戻りオリフィスから流出することを可能にする、 タンクを備えたポンプであって、このポンプは出力圧を有する油圧流体の可変加圧流を発生し、この加圧流は、前記少なくとも一対の入力オリフィスの内の1つへと送られ、前記少なくとも1つの戻りオリフィスから前記タンクに戻されると共に、前記ポンプは前記出力圧を制御するための手段を有していて、前記制御手段は制御圧に反応する、そして、 前記チャンバから前記制御圧を選択して、前記圧力値を前記制御圧として前記制御手段へと送る手段であって、これにより前記ポンプの前記出力圧は、前記制御圧における変化に応じて変えられる。 12. 請求項11のパワーステアリングシステムであって、前記制御圧は、前記一対の出力オリフィスの前記一方からの前記低圧を有する前記出力圧である。 13. 請求項11のパワーステアリングシステムであって、前記制御手段は、制御端部とバネによって付勢された反対端部とを備えたバルブスプールであり、前記ポンプは、前記制御圧を、 前記バルブスプールの前記制御端部へと送るための手段を有する。 14. 請求項11のパワーステアリングシステムであって、前記選択手段は、前記一対の出力オリフィスと連通する三方バルブを有する。 15. 請求項11のパワーステアリングシステムであって、前記ポンプは、前記ポンプの容積を、前記制御圧の変化に応じて変化させるための手段を有している。 16. 請求項11のパワーステアリングシステムであって、前記制御圧を選択する手段は圧力トランスデューサであり、この圧力トランスデューサは前記両出力圧の一方に比例する信号を提供し、前記ポンプは前記信号における変化に応じて、前記ポンプの出力圧を変えるための手段を有する。

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