JPS61247575A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - 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、車速等に応じた油圧力を供給し、ハンドルト
ルクを車速等に応じて変化させる反力機構を備えた動力
舵取装置の操舵力制御装置に関するものである。

〈従来の技術〉 車速等に比例した油圧力を反力機構に導入し、動力舵取
装置の操舵力を車速等に応じて制御するもの、特に反力
機構に導入する油圧力を、動力舵取装置と供給ポンプと
を結ぶ高圧ラインの圧油を利用して制御するものは公知
である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 一般にこの種の制御装置は、操舵圧を必要とする低速走
行時には反力機構に加える油圧力を低（し、逆に操舵圧
をほとんど必要としない高速時には高くする必要がある
。

従来ではこの反力機構に加える油圧力の制御は、−操舵
圧とは関係なく車速等の信号に基づいて電磁制御弁にて
制御している。これによるマニアルトルク−ギヤ発生圧
力特性は第９図で示すように高速走行時の特性は２点鎖
線のように低速走行時の特性に対して平行移動するのみ
であり、高速走行時の特性の傾きが自由に変えられない
。そのため、ハンドルを切り込んでいっても操舵力の変
化に乏しい問題がある。理想としては第９図の高速走行
時の実線で示すように傾きを大きくした特性とすること
である。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、かかる操舵特性を得るために供給ポンプより
供給通路を介して供給される圧油をサーボ弁側に供給す
るとともにこの圧油の一部を前記供給通路より分岐する
分岐通路を介して反力室側に分流する分流制御弁を設け
、この分流制御弁の分岐通路にサーボ弁の操舵に伴うギ
ヤ発生圧力にて開閉制御される分流絞りを介挿したもの
である。

く作用〉 本発明は、供給ポンプから吐出された一定流量の圧油を
分流制御弁によってサーボ弁側と反力室側とに供給する
ように分流する。反力室側に分流された圧油は、電磁制
御弁にて制御され、その結果反力室には車速に応じた油
圧力が導入され、また、ギヤ発生圧力の発生に伴い分流
絞りが開かれて前記分流制御弁の圧力バランスが変化し
、これにより分流制御弁はサーボ弁側への流量を少くし
かつ反力室側への流量を増大させるように機能する。

その結果高速時には反力室への供給油圧を高圧に制御し
て重めの操舵力制御を行うことができる。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１１は動力舵取装置の本体をなすハウ
ジング本体、１２はハウジング本体１１に固着されてい
る弁ハウジングである。このハウジング本体１１及び弁
ハウジング１２内には一対の軸受１３．１４を介してピ
ニオン軸（出力軸）２１が回転自在に軸承されており、
このピニオン軸２１にはこれと交差する方向に摺動可能
なランク軸２２のラック歯２２ａが噛合している。この
ラック軸２２は、パワーシリンダ９０　（第３図参照）
のピストンと連結され、その両端は所要の操舵リンク機
構を介して操向車輪に連結されている。

弁ハウジング１２の弁孔内には、サーボ弁３０が収納さ
れている。サーボ弁３０は、操舵軸としての入力軸２３
と一体的に形成したロータリ弁部材３１と、このロータ
リ弁部材３１の外周に同心的かつ相対的回転可能に嵌合
したスリーブ弁部材３２を主要構成部材としている。ロ
ータリ弁部材３１は、これと一体の入力軸２３に一端を
連結したトーシッンバ−２４を介してピニオン軸２１に
可撓的に連結されている。

また、ロータリ弁部材３１の外周には、図示しないが、
その軸方向に伸びる複数のランド部と溝部とが等間隔に
形成されており、これの溝低部より内周部に連通する連
通路３７が穿設されている。

入力軸２３に前記内周部と弁ハウジング１２内の低圧室
３８とを連通する通路３９が設けられている。一方スリ
ーブ弁部材３２の内周にも、その軸方向に延びる複数の
ランド部と溝部が等間隔に形成され、各溝部よりスリー
ブ弁部材３２の外周に開口する分配穴４０．４１が設け
られている。供給ボート３′５より供給される圧力流体
は、サーボ弁が中立状態であればランド部両側の溝部に
均等に流れ、連通路３７及び通路３９を経て低圧室３８
より排出ボート３６に流出する。この場合、両分配ボー
ト３３．３４は低圧で等しい圧力となっている芙めパワ
ーシリンダ９０は作動されない。

サーボ弁３０が中立状態から゛偏位すれば、一方の分配
穴４０又は４１には供給ボート３５より圧油が供給され
、他方の分配穴４１又は４０にパワーシリンダ９０から
排出された流体が流入し、連通炉３７、通路３９、低圧
室３８を経て排出ボート３６に放出されるようになって
いる。

反力機構は次の通りである。ロータリ弁部材３１のピニ
オン軸２１側の端部には第２図に示すように半径方向に
両側に突出する突起部５０が形成されており、この突起
部５０と対応するとニオン軸２１には突起部５０を入力
軸２３の軸線回りに数角度旋回可能に遊嵌する嵌合溝５
１が形成されている。

ビニオン軸２１には前記突起部５０をはさんでその両側
に挿通穴５３が形成され、この挿通穴５３にそれぞれプ
ランジャ５４が摺動可能に挿通されている。このプラン
ジャ５４はその後方に形成された反力室５５に導入され
る油圧力によって前方へ突出され、前記突起部５０をそ
の両側より挾持するとともにその前進端はプランジャ５
４に形成された大径部５４ａによって規制されている。

５７は車速等に応じた油圧力を導入するボート、５８は
通路、５９はこの通路５８と前記反力室５５とを連通ず
る環状溝である。

なお、上記構成の反力機構は、突起部５０の両側に設け
られたプランジャ５４にて突起部５０を回転させる方向
に油圧力を作用させるものであるが、プランジャを半径
方向より押圧するラジアル方式であるいは軸方向に押圧
するスラスト方式のものでもよい。

第３図において、６１は自動車エンジンによって駆動さ
れる供給ポンプ６０からの吐出圧油の流量Ｑｏを一定流
量Ｑｃにｗｉ御する流量制御弁である。この流量制御弁
６１は、メータリングオリフィス６２と、このメータリ
ングオリフィス６２の前後圧に応じて作動され、この前
後圧を常に一定に保持するように低圧側に通じたバイパ
ス通路６３を開口制御するバイパス弁６４によって構成
されている。尚、供給ポンプ６０が定速モータ駆動式の
一定流量を吐出するものである場合には前記流量制御弁
６１は不用である。

６５は前記流量制御弁６１の高圧側と供給通路６６を介
して接続する分流制御弁（フローデバイダ）である。こ
の分流制御弁６５は、前記流量ＱＣを制御スプール６７
によりサーボ弁３０側の通路４５への流量ＱＯと、反力
室５６側の通路４６への流量ＱＲとに分流する。

８０は絞り弁である。この絞り弁８０は、通路９１を介
して導入されるギヤ発生圧力ｐｃとスプリング８２の撥
力との圧力バランスに基づいて摺動される摺動スプール
８３を有し、この摺動スプール８３と弁孔との間で分流
絞り８４を形成している。この分流絞り８４は、初期状
態において固定絞りとして機能し、その後ギヤ発生圧力
ＰＯによる摺動スプール８３の変位に伴い絞り開口面積
が変化する可変絞りとして機能し、分岐通路９３を流れ
る圧油の流量を制御するようになっている。

この分岐通路９３はその一端を供給通路６６ならびに制
御スプール６７に形成された小孔９５を介して分流制御
弁６５の前部室９６と連通し、また他端は前記制御スプ
ール６７に形成された連通孔９７ならびに９８を介して
分流制御弁６５の後部室９９と連通している。従って絞
り弁８０の分流絞り８４の絞り開口面積が変化すること
により分流制御弁６５の前後室９５．９９の圧力バラン
スが変化し、サーボ′弁３０側の通路４５への流量ＱＯ
と、反力室５６側の通路４６への流量ＱＲとの分流割合
を変更するようになっている。なお、６９はバランス用
のスプリングである。

また反力室５５側の通路４６には車速等に応じて制御さ
れる電磁制御弁７０が介挿されている。

この電磁制御弁７０は、第４図に示すようにバルブ本体
７１とこのパルプ本体７１の内孔内に摺動可能に装嵌さ
れたスプール７２と、コンピュータ等によって制御され
るソレノイド制御回路（回路）から車速信号Ｖに応じた
電流■が供給されるソレノイド７３とを備えている。ス
プール７２は通常スプリング７４により下降端に保持さ
れ、分流制御弁６５ならびにタンクに通じる通路７６．
７７間を小孔７８のみにて連通している。しかしてソレ
ノイド７３に通電されると、その電流値■に応じてスプ
ール７２はスプリング７４に抗して変位して通路７６．
７７を小孔７８ならびにスリット７９を介して連通させ
るようになっている。

なお、第３図において９０はパワーシリンダ、９１は通
路４６内が所定圧以上になる止圧力を逃す安全用レリー
フ弁である。

次に上記構成の動作について説明する。供給ポンプ６０
より吐出された圧油の流量Ｑｏを流量制御弁６１にて一
定流量Ｑｃに制御する。この一定流量Ｑｃに制御された
圧油は分流制御弁６５によって第５図に示す分流特性で
もってサーボ弁３０側と反力室５６側に対してそれぞれ
流量Ｑｃ、ＱＲとに分流される。低速状態では第６図に
示すようにソレノイド７３に大きな電流■が供給され、
これによって電磁制御弁７０のスプール７２が大きく変
位し、スリット７９を全開状態にする。従って通路４６
側に分流された圧油はタンクにドレーンされ、反力油圧
ＰＲはほとんど発生しない。

このためハンドル操作により入力軸２３が回転されると
、プランジャ５４は容易に押し戻され、これによりスリ
ーブ弁部材３２とロータリ弁部材３１とが相対回転され
、マニアルトルクＴＭに対するギヤ発生圧力ＰＯの変化
は第９図の低速、据切の曲線で示す特性となり、軽快な
ハンドル操作ができる。

その後車速が増加すると、第６図に示すようにその車速
信号Ｖの増加に従い、電磁制御弁７０のソレノイド７３
に供給される制御電流値■が低下する。これによりスプ
ール７２が変位してスリット７９の開度が小さくなり、
その結果タンクへ戻される油圧の流量が制限され、反力
油圧ＰＲが高められる。この圧力油圧ｐＲの上昇に伴い
、突起部５０に対するプランジャ５４の押圧力が増大し
、それだけハンドルが重くなる。

一部ハンドルを操作すると、サーボ弁３０側に通じる通
路４５にギヤ発生圧力ｐｃが発生する。

このギヤ発生圧力ｐｏにより絞り弁８０の分流絞り８４
の絞り開口面積Ｓは第７図に示すように次第に増大し、
摺動スプール８３がストロークエンドに到達すると一定
となる。これにより、絞り弁８０の分流絞り８４を介し
て供給通路６６を流れる圧油の一部が分流制御弁６５の
後部室９９に流出され、流量ＱＲと合流される。その結
果分流制少くするとともに反力室側への分流流量ＱＲを
増加する。この分流流量ＱＲの増大により反力油圧ｐＲ
はギヤ発生圧力ＰＧに応じて上昇する。この反力油圧Ｐ
Ｒは第８図から明らかなごとく低速、据切状態ではその
上昇度合は低く、高速になるに従って急激に上昇する傾
向となる。従って本発明ではマニアルトルクＴＭに対す
るギヤ発生圧力ＰＯの変化特性は第９図に示すように低
速、据切り時には従来と同様の特性を呈するが、高速時
にはマニアルトルクＴＭに対するギヤ発生圧力ＰＯが低
（、高速時にはハンドルを切込んで行くに従い重めとな
り、手ごたえ感のある操舵フィーリングが得られる。

なお、前記実施例において、絞り分８０の分流絞り８４
に固定絞りと可変絞りの機能をもたせているが、これに
限定されるものではなく、第１０図に示すように絞り弁
８０の摺動スプール８３に分流絞りとして可変絞り８５
と、この可変絞り８５と独立した固定絞り６８を形成し
たり、また第１１図に示すように分流制御弁６５の制御
スプール６７に固定絞り８６を形成してもよい。この場
合、初期状態では可変絞り８５を閉止状態になるように
設定する必要がある。

〈発明の効果〉 上記詳述したように本発明装置は、供給ポンプより供給
通路を介して供給される圧油をサーボ弁側に供給すると
ともにこの圧油の一部を前記供給通路より分岐する分岐
通路を介して反力室側に分流する分流制御弁を設け、こ
の分流制御弁の分岐通路にサーボ弁の操舵に伴うギヤ発
生圧力にて開閉制御される分流絞りを介挿した構成であ
るため、低速走行状態に対し高速走行状態においてはマ
ニアルトルクに対するギヤ発生圧力の特性の傾きを小さ
くしてパワーアシストを少くすることができ、これによ
って高速走行時にはハンドルを切込んで行くに従って手
ごたえ感のある操舵フィーリングが得られる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は動力舵取
装置の断面図、第２図は第１図の■−■線断面矢視図、
第３図は本発明の油圧系統図、第４図は電磁制御弁の断
面図、第５図は分流制御弁分流特性を示す図、第６図は
電磁制御弁の制御特性を示す図、第７図は絞り弁の制御
特性を示す図、第８図は反力油圧の変化特性を示す図、
第９図はギヤ発生圧力の変化特性を示す図、第１０図及
び第１１図は分流絞りの変形例を示す図である。 ２１・・・ピニオン軸、２３・・・入力軸、３０・・・
サーボ弁、５０・・・突起部、５４・・・プランジャ、
５５・・・反力室、６５・・・分流制御弁、７０・・・
電磁制御弁、８０・・・絞り弁、８４・・・分流絞り、
８５・・・可変絞り、８６・・・固定絞り。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と出力軸との相対回転に基づいて作動され
   パワーシリンダへの圧油を給排するサーボ弁と、車速等
   に応じてハンドルトルクを変化させる反力機構と、この
   圧力機構の圧力室に通じる通路上に設けられ、車速等に
   応じて前記反力室に発生する圧油を制御する電磁制御弁
   を備えた動力舵取装置の操舵力制御装置において、供給
   ポンプより供給通路を介して供給される圧油を前記サー
   ボ弁側に供給するとともにこの圧油の一部を前記供給通
   路より分岐する分岐通路を介して前記反力室側に分流す
   る分流制御弁を設け、この分流制御弁の分岐通路にサー
   ボ弁の操舵に伴うギヤ発生発力にて開閉制御される分流
   絞りを介挿したことを特徴とする動力舵取装置の操舵力
   制御装置。
2. （２）前記分流絞りは、前記サーボ弁の操舵に伴うギヤ
   発生圧力にて開閉制御される可変絞りと、この可変絞り
   と並列的に介挿された固定絞りを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の動力舵取装置の操舵力制
   御装置。