JPS61287863A - 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、車速等に応じた制御圧を供給し、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ｉｌ制御装置に関するものである。

〈従来の技術〉 車速等に比例した制御圧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は公知であ
る。この種の装置においては、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（車速等の信号に基づいて電磁圧力制御弁に
て制御している。これによるマニアルトルク−ギヤ発生
圧力特性は高速走行時の特性が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、反力油圧が高い状態で
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。理想としては高速走行時の傾きを太き（した
特性とすることである。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高速走行時におけ
るマニアルトルク−ギヤ発生圧力特性を、理想とする大
きな傾きとし、操舵力の変化を明確にしたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、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の給排を制御するサーボ弁
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
給ポンプより吐出された一定流量の圧油を車速等に応じ
て前記サーボ弁と反力機構へ流量制御して分流する分流
制御弁と、前記反力機構に分流された圧油を絞って低圧
側へ逃すための第１固定紋りと、前記サーボ弁側と反力
機構側とを連通ずる通路中に設けられた第２固定絞りと
を備えたものである。

〈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と反力機構とへ車速等に応
じて流量制御して分流し、反力機構側に分流した圧油の
流量により第１固定絞りによって反力室に導入する反力
油圧を車速等に応じて制御する。また、ギヤ発生圧力の
上昇に応じてサーボ弁側の圧油を第２固定絞りを介して
反力機構側に導き、反力油圧をギヤ発生圧力に応じて制
御するものである。

く実　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ＩＩ及び弁ハウジ
ング１２内には一対の軸受１３．１４を介してビニオン
軸（出力軸）２１が回転自在に軸承されており、このビ
ニオン軸２１にはこれと交差する方向に摺動可能なラッ
ク軸２２のラック歯２２ａが噛合している。このラック
軸２２は、図示しないパワーシリンダのピストンと連結
され、その両端は所要の操縦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の穴内には、制御弁機構３０が収納さ
れている。制御弁機構（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３■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ョンバー２４を介してビ
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て形成されて
おり、これの溝底部より内周部に連通ずる連通路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とを連通ずる通路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て形成され
、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３５より供
給される圧力流体は、制御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
ているためパワーシリンダは作動されない。制御弁が中
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にパワーシリンダから排出された流体が流入し
、連通路３７９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。第２図でも示すように、ロ
ータリ弁部材３１のビニオン軸２１例の端部に半径方向
に両側に突起した突起部５０が形成されており、この突
起部５０と対応するビニオン軸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
５１が形成されている。突起部５０の外周面にはテーバ
状の係合溝５２が形成されており、制御弁の中立状態で
、ビニオン軸２１には係合溝５２と対応する位置で半径
方向に挿通穴５３が形成されている。挿通穴５３にプラ
ンジャ５４が半径方向に摺動可能に挿入され、プランジ
ャ５４の後部へ作動油を導くべく環状溝５５が形成され
ている。この挿通穴５３と環状溝５５とで反力室５６が
構成されている。５８は車速等に応じて制御されたポン
プからの圧力流体を導入するボート、５７は前記ボート
５８と環状溝５５を連通ずる通路である。

上記構成の反力機構は、いわゆるラジアル方式であるが
軸線方向に反力を作用させる構成のスラスト方式でもよ
い。

６０は自動車エンジンによって駆動される供給ポンプを
示し、６１は前記供給ポンプ６０から吐出される圧油を
一定流量Ｑに制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Ｍｌ
　ａ弁６１は不要である。

８０は前記流量制御弁６Ｉの高圧側と接続する分流制御
弁である。この分流制御弁８０は、サーボ弁の供給ボー
ト３５に通路４５を介して流ｊｌＱＧの圧油を導入する
ボート８０ａと、反力機構の導入ボート５８に流ｆｉＯ
Ｒの圧油を通路４６を介して導入するボート８０ｂとを
有し、この流、ＩＱＧ、ＯＲを車速等に応じて分流制御
するために、前記一定流量Ｑの圧油を車速等に応じて制
御される電磁絞り弁９０にて車速に応じた流量Ｑｌ？＋
、：制御し、この流量ＱＲを分流制御弁８０に導き、前
記電磁絞り弁９０の前後差圧によって軸動するスプール
８Ｉを備えたものである。従って、車速等に応じて電磁
絞り弁９０の開度をかえることによって反力機構に加え
る流量ｑＲと、サーボ弁に供給される流ＩＱＩ？と、サ
ーボ弁に供給される流ｉＱＧの割合を自由にかえること
ができる。

前記電磁絞り弁９０は、第３図で示すように、絞り通路
９１と、この絞り通路９１の開度を調節する絞り弁棒９
３と、この絞り弁棒９３を車速等の信号によって変化す
る電流値が供給されて軸方向に変位させるソレノイド９
２とにより構成されている。この電磁絞り弁９０は、車
速あるいはハンドル操舵角等に応じた電流値Ｖがソレノ
イド９２に供給され、この電流値Ｖに応じて電磁絞り弁
９０の開度を変化し、流量Ｏｎを制御するものである。

さらに、前記分流制御弁８０のボート８０ｂと反力機構
の導入ボート５８とに通じている通路４６に、低圧（Ｉ
ＮＪこ通じている第１固定絞り７０を接続する。

また、前記分流制御弁８０のボート８０ａとサーボ弁の
供給ボート３５とに通じている通路４５と前記反力機構
側の通路４６との間にバイパス通路４７を設け、このバ
イパス通路４７に第２固定絞り７１を設けたものである
。

次に上記構成の動作について説明する。供給ポンプ６０
により吐出された圧油を流量制御弁６Ｉにて一定流ｊｌ
Ｑに制御する。この一定流量Ｑに制御された圧油を分流
制御弁８０によってサーボ弁側への流量ＱＧと反力機構
側への流量ＯＲとに分流制御する。

前記反力機；横側への分流流量Ｏｒｌは電磁絞り弁９０
により第４図で示すように車速ＶがＭｌ−Ｖ４と増大す
るに従ってＯＲＩ〜Ｑ［？４と比例的に増徴する。この
分流流ＭＱＩ？ｌ〜ＱＲ４の変化に伴い、サーボ弁側の
流ｊｌＱＧは逆比例的に分流制御される。

また、反力機構側に分流された流量ＯＲは第１固定絞り
７０を介して低圧側ヘドレンする。

これにより、車速が低い状態では電磁絞り弁９０により
制御された流量ＯＲが第１固定絞り７ｏよりほとんど抵
抗な（ドレンされるので、反力油圧ＰＩ？が低くなり、
ハンドル操作により操舵軸２４が回転すると、プランジ
ャ５４は容易に押し上げられ、スリーブ弁部材３２とロ
ータリ弁部材３１とが相対回転し、マニアルトルクＴ旧
こ対するギヤ発生圧力ＰＧの変化は第７図の実線で示す
特性となり、据切り並び番こ低速時におけるノ１ンドル
操作は軽快となる。

車速か高速になると、車速に応じて制御される電磁絞り
弁９０により反力機構側への分流流量ＯＲはＯＲＩ〜Ｑ
Ｒ４と増加する。この流１ＱＩＩの増加により第１固定
絞り７０の作用で反力油圧ＰＲが高められ、これ１こよ
りプランジャ５４は反力油圧Ｐ旧こ応じた力で係合溝５
２に押し付けられ、スリーブ弁部材３２とロータリ弁部
材３１とを相対回転させるマニアルトルクは車速に応じ
て増大し、ノ罵ンドル操作は重くなる。

また、ある車速において、ハンドル操作に伴ってギヤ発
生圧力ＰＧが上昇すると、サーボ弁側の通路４５より第
２固定絞り７１を介して反力機構側の通路４６にギヤ発
生圧力に応じた流量ｇの圧油がバイパス通路４７より流
れる。従って、反力機構側の流量ＱＲ＋バイパス流ｉｇ
＝制御流量ＱＣは電磁絞り弁９０の制御による反力油圧
ＰＲに応じ、かつギヤ発生圧力Ｐ６に応じて第５図のよ
うに制御される。従って、高速時にハンドルを操作した
場合には、反力油圧ＰＲは上記制御流ＩＱｃ＝ＯＲ＋ｇ
で第６図に示すように制御され、マニアルトルク−ギヤ
発生圧力の特性は第７図の点線で示すように太き（傾き
、操舵時の手ごたえ感を明確にする。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によると、供給ポンプからの一定流
量の圧油を分流制御弁によって車速等に応じてサーボ弁
側と反力機構側とに分流し、反力機構側に分流した流量
を低圧側に通じた第１固定絞りの作用で制御し、かつギ
ヤ発生圧力を第２固定紋りを介してバイパス通路より反
力機構側へ導入する構成であるから、車速とギヤ発生圧
力とに応じて反力圧油を制御することができ、この反力
圧油に比例した操舵力持１１が得られ、高速走行での操
舵時の手ごたえ感を増し、高速での安定性を向上する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す動力舵取装置の断面図
に圧油系統図を供回した図、第２図は第１図■−■線断
面図、第３図は電磁絞り弁の要部断面図、第４図は車速
によって制御される分流流量ＱＲの流量変化を示すグラ
フ、第５図はギヤ発生圧力による制御流量ＱＣの変化を
示すグラフ、第６図はギヤ発生圧力による反力油圧の変
化を示すグラフ、第７図は操舵特性の曲線図である。 ２１・・・ビニオン軸、２３・・・入力軸、４７・・・
バイパス通路、５６・・・反力室、８０・・・分流制御
弁、９０・・・電磁絞り弁、７０・・・第１固定絞り、
７１・・・第２固定絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   シリンダへの圧油の給排を制御するサーボ弁と、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
   り吐出された一定流量の圧油を車速等に応じて前記サー
   ボ弁と反力機構へ流量制御して分流する分流制御弁と、
   前記反力機構に分流された圧油を絞って低圧側へ逃すた
   めの第１固定絞りと、前記サーボ弁側と反力機構側とを
   連通する通路中に設けられた第２固定絞りとを備えた動
   力舵取装置の操舵力制御装置。