JPH0630601Y2

JPH0630601Y2 - パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPH0630601Y2
Application number: JP18200785U
Authority: JP
Inventors: 清二駒村; 克邦加太; 文一杉本
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2000-11-26
Also published as: JPS6290270U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、油圧力を利用して、車両の操舵力をアシス
トするパワーステアリング装置に関する。

（従来の技術）従来から知られている油圧力を利用したパワーステアリ
ング装置では、その切換弁のスプールの切換え反力を利
用して、操舵反力を制御するようにしていた。

（本考案が解決しようとする問題点）上記のように油圧力を利用して操舵反力を制御する構成
では、その油圧回路を必要とするために、機構全体が複
雑になるとともに、その配管等の問題から広い取付けス
ペースが必要になる等の問題があった。

この考案は、操舵反力を電気的に制御する構成にし、油
圧力を利用した場合の配管を不要にして、上記した従来
の欠点を解消することを目的にする。

（問題を解決する手段）この考案は、ピニオン軸の動作にともなって揺動する揺
動レバーの作用部の両側に、スプール等の部材を接触さ
せ、このスプール等の部材の両外方にソレノイドを設け
るとともに、これら各ソレノイドのプッシュロッドをス
プール等の部材の両端に接触させ、しかも、プッシュロ
ッドにはスプール等の部材の中立位置を保つためのスプ
リングを作用させ、少なくとも車速の増減に応じてソレ
ノイドの励磁電流を制御し、スプール等の部材に対する
プッシュロッドの押圧力を可変制御するコントローラを
設け、かつ、このプッシュロッドの押圧力に抗して揺動
する揺動レバーの力を操舵トルクとして検出するトルク
センサを設け、このトルクセンサの出力信号に応じて制
御バルブのスプールの移動を制御し、パワーシリンダの
出力を制御する構成にした点に特徴を有する。

（考案の効果）この考案の装置によれば、ソレノイドの励磁電流を制御
することによって、操舵反力を制御できるので、油圧力
を利用した場合のように配管等が不要になる。

（本考案の実施例）第１図は装置全体を概略的に示したもので、ハンドル１
に連結した入力軸２にピニオン軸３を連結するととも
に、このピニオン軸３にピニオン４を形成している。

上記ピニオン４にかみ合うラック５は、その両端を操舵
リンク６及びナックルアーム７を介して車輪８に連結し
ている。また、上記ラック５はパワーシリンダ９の駆動
力によって左右に移動できるようにしている。

さらに、ピニオン軸３は、第２図に示すようにギヤボッ
クス10に設けた一対のベアリング11、12で支持されてい
るが、このベアリング11、12の両側には、第３図に示す
ように、空間13、14を形成し、この空間13、14の範囲で
当該ベアリング11、12すなわちピニオン軸３が左右に揺
動できるようにしている。

左右に揺動可能にした上記ピニオン軸３には、第４図に
示すように揺動レバー15の円形部16をかん合し、揺動レ
バー15が左右に揺動したとき、この揺動レバー15が支点
17を中心に揺動するようにしている。

このようにして揺動可能にした揺動レバー15の先端すな
わち作用部19は、プランジャ18の挿入孔20に挿入すると
ともに、この作用部19に圧電素子からなるトルクセンサ
21を設け、このトルクセンサ21を、制御バルブＳのソレ
ノイド22の励磁電流を制御する第１コンノローラａに接
続している。

そして、上記プランジャ18の両端外方には、ソレノイド
23、24のプッシュロッド25、26を備え、このブッシュロ
ッド25、26の大径部にスプリング27、28を作用させて、
通常は、このスプリング27、28のばね力で、上記プッシ
ュロッド25、26の大径部をプランジャ18の端面に作用さ
せるとともに、プランジャ18を図示のノーマル位置に保
っている。

上記のようにしたソレノイド23、24は、車速センサ29か
らの車速信号が入力する第２コントローラｂに接続して
いる。さらに、この第２コントローラｂには、吐出圧セ
ンサ30及び吐出圧検出部31を経由して、上記第１コント
ローラａからの出力信号も入力されるようにしている。
この第１コントローラａからの出力信号は、上記パワー
シリンダ９を制御しているので、この出力信号を吐出圧
センサ30及び吐出圧検出部31で検出して、フィードバッ
クさせている。

前記制御バルブＳは、第６図に示すように、スプール32
の一端にロッド部33を形成し、このロッド部33を前記ソ
レノイド22に挿通させている。そして、上記ロッド部33
の先端、及びこのロッド部とは反対側であるスプール端
のそれぞれに中立スプリング34、35のばね力を作用さ
せ、通常は、当該スプール32が図示の中立位置を保つよ
うにしている。

なお、上記両コントローラａ、ｂは、第１図において一
つの制御機構Ａとして示している。

しかして、当該車両の車速を車速センサ29で検出すると
ともに、フィードバックさせる情報である吐出圧を吐出
検出部31で検出する。この検出された車速と吐出圧に応
じて第２コントローラｂがソレノイド23、24に対する励
磁電流を制御し、プッシュロッド25、26の推力を調整す
る。

このようにプッシュロッド25、26の推力が制御されてい
る状態で、ハンドル１を回すと、次のようになる。

すなわち、車輪８に負荷が作用していると、ナックルア
ーム７、操舵リンク６及びラック５が固定状態にあるの
で、ピニオン４がラック５上を転がり移動しつつピニオ
ン軸３を、前記ベアリング11、12の空間13、14の範囲で
揺動させる。

このようにピニオン軸３が揺動すれば、揺動レバー15が
支点17を中心に回動し、プランジャ18を左右いずれかに
移動させる。

このとき、上記したようにソレノイド23、24には、車速
とポンプ吐出圧に依存した励磁電流が流れるので、プッ
シュロッドには、その電流に比例した推力が作用してい
る。

したがって、上記のように揺動レバー15が揺動しようと
したとき、スプリング27、28のばね力とともにプッシュ
ロッド25、26の推力が、プランジャ18の移動に対抗する
反力として作用することになる。そして、このプランジ
ャ18に対する反力が、ピニオン軸３及び入力軸２を介し
てハンドル１に伝達されて操舵反力となる。

このようにして揺動レバー15が回動してプランジャ18を
移動させるとき、この揺動レバー15の作用部19が挿入孔
20に設けたトルクセンサ21を押圧する。そして、このと
きの押圧力は、結局、ソレノイド23、24の励磁電流に応
じて変化するとともに、その変化に応じて当該トルクセ
ンサ21から出力される電圧信号が変化する。

このトルクセンサ21からのトルク信号が、第１コントロ
ーラａに入力するとともに、この第１コントローラａが
上記トルク信号に応じて制御バルブＳのソレノイド22に
対する励磁電流を制御する。

上記のようにソレノイド22は、その電流の方向に応じて
スプール32を左右いずれかに移動させるとともに、その
電流の大きさに比例して当該スプール３２の移動量を制
御する。

そして、上記スプール32が左右いずれかに移動すること
によって、パワーシリンダ９のいずれか一方の室をポン
プＰに連通させ、他方の室をタンクＴに接続してパワー
シリンダ９を動作させる。

また、上記励磁電流の大きさに応じて、スプール32の移
動量が制御されるが、その移動量が大きければおおきい
ほど、パワーシリンダ９に対する供給流量が多くなるよ
うにしている。

この実施例においては、操舵反力をソレノイド23、24の
励磁電流に比例して制御できるので、必要に応じてその
操舵反力を大きくできる。

また、例えば、第４図の機構で、ソレノイド23、24を用
いずに、スプリング27、28だけで操舵反力を発揮させよ
うとすると、その特性は第８図のようになる。

すなわち、同じ出力Ｆ_０を想定した場合に、車速がａか
らｃへと速くなるにしたがって、その操舵反力を大きく
することが望ましい。そこで車速が速くなるにしたがっ
て操舵反力を大きくするためには、揺動レバー15をそれ
だけ大きく揺動させなければならない。なぜなら、揺動
レバーの変位量ｘを大きくしなければ、スプリング27、
28のばね力が大きくならないからである。

上記のように操舵反力を大きくするために、摺動レバー
15の変位量を大きくすると、リジット感が低下して、ハ
ンドル操作感が悪くなるという問題が発生する。

これに対して、この実施例の場合には、第７図の特性図
からも明らかなように、ソレノイド23、24の励磁電流を
制御すれば、揺動レバー15のレバー変位量ｘ_０を一定に
して、ソレノイド23、24の励磁電流を制御すれば、操舵
反力を変化させられる。つまり、高速時に揺動レバー15
を大きく揺動させなくても、所期の操舵反力を発揮させ
られるので、前記のようにリジット感を低下させるよう
な問題は発生しない。

第９図は第２実施例を示したもので、上記揺動レバー15
の作用部19の基部に歪ゲージからなるトルクセンサ21を
設けたもので、その他の構成は上記した実施例と同様で
ある。

そして、この実施例では、上記操舵反力を歪ゲージから
なるトルクセンサ21で検出するとともに、その検出信号
を第１コントローラａに伝達するものである。

第10図に示した第３実施例は、制御バルブＳのスプール
32の両端に、ソレノイド36、37のプッシュロッド38、39
を作用させたもので、前記第１実施例のソレノイド22〜
24を１つにしたものである。

したがって、車速やポンプ吐出圧に応じて、当該ソレノ
イド36、37に対する励磁電流を制御するとともに、トル
クセンサ21の制御信号がこのソレノイド36、37にフィー
ドバックされる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜６図はこの考案の第１実施例を示すもので、
第１図はパワーステアリング装置の概略図、第２図はギ
ヤボックス部分の断面図、第３図イ、ロはベアリング部
分の断面図、第４図は第２図のIV−IV線断面図、第５図
は制御機構のブロック図、第６図は制御バルブの断面
図、第７図は制御特性を示すグラフ、第８図はソレノイ
ドを用いない場合の制御特性を示すグラフ、第９図は第
２実施例の要部断面図、第10図は第３実施例の制御バル
ブの断面図である。３……ピニオン軸、９……パワーシリンダ、15……揺動
レバー、19……作用部、21……トルクセンサ、Ｓ……制
御バルブ、23、24……ソレノイド、25、26……プッシュ
ロッド、ｂ……コントローラ、27、28……スプリング、
32……スプール。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ピニオン軸の動作にともなって揺動する揺
動レバーの作用部の両側に、スプール等の部材を接触さ
せ、このスプール等の部材の両外方にソレノイドを設け
るとともに、これら各ソレノイドのプッシュロッドをス
プール等の部材の両端に接触させ、しかも、プッシュロ
ッドにはスプール等の部材の中立位置を保つためのスプ
リングを作用させ、少なくとも車速の増減に応じてソレ
ノイドの励磁電流を制御し、スプール等の部材に対する
プッシュロッドの押圧力を可変制御するコントローラを
設け、かつ、このプッシュロッドの押圧力に抗して揺動
する揺動レバーの力を操舵トルクとして検出するトルク
センサを設け、このトルクセンサの出力信号に応じて制
御バルブのスプールの移動を制御し、パワーシリンダの
出力を制御する構成にしたパワーステアリング装置。