JPS6145580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力舵取装置の操舵力制御装置に関す
る。

従来から動力舵取装置の操舵力制御装置とし
て、操舵力を車速に応じて大きくするには大別し
て次に述べる２つの手段がある（以下、第１手
段、第２手段として説明する）。

第１手段；動力舵取装置への供給流量を車速の
増加に応じて減少させ、この動力舵取装置のコン
トロールバルブ自体のもつ特性を利用して操舵力
を大きくする手段である。

具体的には、エンジン回転数の所定値以上の増
大によつて動力舵取装置へ供給する圧力流体の供
給量を減少させる機能を有するポンプを利用し、
低速走行時には動力舵取装置へ充分な流量を供給
して動力舵取装置の充分な出力により軽快なハン
ドル操作を得られるようにし、一方、高速走行時
には流量を減少させて動力舵取装置の出力を抑
え、これにより適度に重く安定したハンドル操作
が行なえるようにする。

動力舵取装置のシリンダ通路をバイパスさせる
方法も、この第１手段の一種である。

第２手段；動力舵取装置に油圧反力室を設け、
そこに供給する圧力を車速に応じて増加させ、操
舵力を大きくする手段である。

しかしながら上記２つの手段にはそれぞれ下記
の欠点があつた。即ち第１手段は流量変化による
バルブ特性の変化を利用するためその特性は第７
図のごとくであり、出力が比較的小さい範囲では
車速による操舵力変化は大きいが（第７図中のａ
が大）、出力が大きくなると車速による操舵力変
化は小さくなつてしまう（第７図中のｂが小）。
したがつて、高速道路での車線変更等では（小出
力時）、操舵力が重く安定感を得られるが、曲り
くねつた道を高速で走るような場合は（大出力
時）、操舵力の増加感が少なく、安定感に欠ける
ことになる。

即ち、動力舵取装置の作動源は、結局は圧力流
体の圧力であるので、高速走行時に流量を減少さ
せても動力舵取装置の作動状態によつて供給圧力
が高圧となつてしまうような条件下では、低速走
行時と大差ない操舵力によつて充分な出力を発生
してしまい、その結果、高速走行時の操舵力が軽
くなりすぎて運転者に不安感を与える。一方第２
手段は油圧反力室への圧力により操舵力を変化さ
せるためその特性は第８図のごとくであり、前記
第１手段の場合とは逆に、出力の大きい範囲では
車速による操舵力変化が大きいが（第８図中のｄ
が大）、出力の小さい範囲ではそれが小さく（第
８図中のｃが小）、高速道路の車線変更等では十
分な安定感が望めない。

本発明は、上記のような第１手段における大出
力時の操舵力変化の小さい欠点、及び第２手段に
おける小出力時の操舵力変化が小さい欠点の両者
を解決するために、車速の所定値以上の増大、又
はより簡便には、エンジン回転数の所定値以上の
増大によつて動力舵取装置へ供給する圧力流体の
供給量を減少させる機能を有するポンプを利用し
て、高速走行時には動力舵取装置の作動によつて
上昇する供給通路内の圧力をその動力舵取装置の
油圧反力室内に導入できるようにすることによ
り、たとえ高速走行時に上記供給通路内の圧力が
高圧となつて動力舵取装置の出力が大きくしたと
しても、この際には上記油圧反力室内に導入した
同じ高圧の圧力によつて舵取ハンドルに操舵反力
を付与させ、これにより、出力のすべての範囲に
わたつて車速による操舵力変化が大きく、あらゆ
る高速走行時に安定感のある快適なハンドル操作
を確保できるようにした動力舵取装置の操舵力制
御装置を提供するものである。

以下図示実施例について本発明を説明すると、
第１図において、１は図示しないエンジンによつ
て駆動される従来公知のポンプ、２はこのポンプ
の吐出側と導管３を介して接続した従来公知の動
力舵取装置で、上記ポンプ１が動力舵取装置２へ
供給する圧力流体の供給量は、例えば第２図に示
すように、エンジン回転数の所定値以上の増大に
より減少するように設定してある。なおポンプ１
の種類としては、動力舵取装置２への供給量をエ
ンジン回転数の所定値以上の増大により減少させ
る機能を有すればよく、例えばポンプの吐出量自
体を減少させるものでも、またポンプの吐出量は
増大してもその吐出量の一部をタンク側に還流さ
せることにより結果的に動力舵取装置２への供給
量を減少させるものでもよい。さらに動力舵取装
置２の排出側は導管４を介してタンク５に接続し
ている。

然して、６は上記導管３の途中に設けたオリフ
イス、７はこのオリフイス６前後の圧力差に応じ
て上記動力舵取装置２の油圧反力室を供給側の導
管３又はタンク５側の導管４に切換接続する流路
切換弁で、この切換弁７の本体内にはスプール８
を摺動自在に密嵌してその前後に室９，１０を画
成し、一方の室９を導管１１を介して上記オリフ
イス６より上流側の導管３に接続し、他方の室１
０を導管１２を介してそのオリフイス６より下流
側の導管３に接続している。また低圧側の室１０
内にはばね１３を収納し、このばね１３の弾撥力
により通常は上記スプール８を図示位置に保持さ
せている。

さらに、上記スプール８の外周に環状溝１４を
刻設するとともに、このスプール８を嵌装した孔
１５の内周面に２つの環状溝１６，１７を刻設
し、一方の環状溝１６はスプール８に形成した内
部通路１８を介して高圧側の室９に、他方の環状
溝１７は導管１９を介してタンク５側の導管４
に、それぞれ常時連通するように接続している。
また、流路切換弁７の本体には上記一対の環状溝
１６，１７間において環状溝１４内に常時開口す
るポート２０を形成し、このポート２０と動力舵
取装置２の油圧反力室（図示せず）とを導管２１
を介して接続している。そして上記一対の環状溝
１６，１７間のランド部２２の幅に対してスプー
ル８の環状溝１４の幅を略同一か或いは僅かに狭
く設定し、スプールの図示位置においては環状溝
１４，１６を互いに重合させて上記油圧反力室を
導管２１、ポート２０、環状溝１４，１６、内部
通路１８、室９および導管１１を介して供給側の
導管３に連通させ、一方スプール８の下方への変
位時には環状溝１４，１７を互いに重合させて上
記油圧反力室を導管２１、ポート２０、環状溝１
４，１７および導管１９を介してタンク５側の導
管４に連通させることができるようにしている。

さらに、２３は上記オリフイス６の上流側と下
流側とを連通するバイパス管で、このバイパス管
２３の途中にはこれを開閉制御する制御機構２４
を設けている。この制御機構２４はその本体２５
内に摺動自在に嵌合したプランジヤ２６、このプ
ランジヤ２６の下端部に形成した室２７、この室
２７を上記バイパス管２３の上流側と下流側とに
連通させる一対のポート２８，２９とを備え、上
記プランジヤ２６は通常はばね３０の弾撥力によ
つて下方に附勢され、その下端面で上記ポート２
９の開口部を閉じてバイパス管２３の連通を遮断
している。また、３１は通電時に上記プランジヤ
２６を上方に附勢し、上記ポート２９の開口部を
開いてバイパス管２３を連通させるソレノイドコ
イル、３２は変速機３３の変速レバー３４のシフ
ト位置を検出する検出器で、この検出器３２は、
図示実施例では変速レバー３４が３速と４速のシ
フト位置にシフトされたときに上記コイル３１を
バツテリー３５に接続させる。

ところで、上記説明で明らかにしたような車速
が大になるにつれ供給流量を減少させる、第２図
に示すような流量特性をもつポンプを使用し、流
路切換弁を設ける構成とすることの意味は、流量
変化による操舵力変化と反力室への供給圧力変化
による操舵力変化の両方を利用することにある。
この点を供給側導管３内圧力と操舵力との関係を
示す第３図を参照しながら説明すると、変速レバ
ー３４が１・２速のシフト位置に位置されている
とき、すなわち車両の低速走行時には、上記制御
機構２４のコイル３１には通電されず、バイパス
管２３は閉じてポンプ１からの供給流量の全ては
オリフイス６を流通する。このときには、例えば
加速時や登坂時のように低速走行にもかかわらず
エンジン回転数が高くなる状態があり、したがつ
て第２図に示すように、ポンプ１から動力舵取装
置２に供給される供給流量は増減する。しかしな
がら、オリフイス６の流路面積を適宜に設定して
おけば、供給流量が減少した状態においてもその
オリフイス６前後に充分な圧力差を生じさせるこ
とができ、このオリフイス前後の圧力はそれぞれ
導管１１，１２を介して室９，１０に導入される
ため、スプール８はばね１３に抗して下方に変位
される。すなわち、変速レバー３４が３・４速以
外のシフト位置に位置されているときは、スプー
ル８はエンジン回転数の高低にかかわりなく常に
下方摺動端位置に保持されるようになる。

この状態においては、上述したように、環状溝
１４と１７とが相互に重合して動力舵取装置２の
油圧反力室をタンク５側の導管４に連通させるた
め、油圧反力室には何等圧力が導入されることは
ない。そしてこの場合、エンジン回転数が低くて
充分な流量が動力舵取装置２に供給されていると
きは、動力舵取装置２の大きな出力を容易に得る
ことができるため、このときの第３図の特性曲線
Ａから理解されるように、出力の全域にわたつて
軽快なハンドル操作を行なうことができる。一
方、上記と同様変速レバー３４は１・２速にシフ
トされているが、エンジン回転数が高くて動力舵
取装置２への供給量が減少されているとき、つま
り上記加速時や登坂時の如き場合には、従来の操
舵力制御装置が有する欠点が利点として生かされ
る。すなわちこの場合には、第３図の特性曲線Ｂ
で示すように、動力舵取装置２の作動による導管
３内の圧力上昇が小さい領域つまり出力が小さい
領域では、操舵力は上述した充分な流量が動力舵
取装置２に供給されているとき（特性曲線Ａの場
合）に比べて大きくなるが、それ以上の出力が要
求されて導管３内の圧力が高くなると、従来装置
の欠点として述べたように、動力舵取装置２は供
給量が大きい場合と同様に充分な出力を発生する
ようになり、したがつてこの場合にも上記曲線Ａ
の場合と同様に軽快なハンドル操作が行なえるよ
うになる。またこのような曲線Ｂの場合のような
車輛の状態では、ほとんどの場合、出力の大きい
範囲で使用するので実質的には曲線Ａの場合と差
がない。

次に、変速レバー３４が３速又は４速にシフト
されたときは、これを検出する検出器３２により
制御機構２４のコイル３１に通電され、プランジ
ヤ２６がばね３０に抗して引上げられ、上記バイ
パス管２３を連通させる。するとポンプ１からの
圧力流体のほとんどはバイパス管２３を流通して
動力舵取装置２へ供給されるようになるため、オ
リフイス６前後の圧力差は極めて小さくなり、し
たがつてスプール８はばね１３の弾撥力により図
示位置に復帰され、油圧反力室を供給側導管３に
連通させる。この状態で動力舵取装置２を作動さ
せると、供給側導管３内の圧力が上昇し、この圧
力が油圧反力室内に導入される。このとき、導管
３内の圧力が高くなると、上述したように供給量
の大小にかかわらず動力舵取装置の出力が大きく
なるが、その上昇した圧力が動力舵取装置２の油
圧反力室内に導入されているため、第３図の特性
曲線Ｃ又はC′で示す大きな操舵反力を得ること
ができる。

これらの特性曲線のうち曲線Ｃは変速ギアが
３・４速でエンジン回転が低い場合だが、実際の
車輛の使用状況では制動時の停止直前等の場合で
あり、この状態で操舵することはほとんどあり得
ない。一方曲線C′は変速ギアが３・４速でエン
ジン回転が高い場合で、高速走行状態がこれに相
当し、出力の全域に渡つて操舵力が大きく、安定
した操舵感を得ることができる。

然して本実施例において、上記ポート２９の流
路面積を適宜な大きさに設定してこのポート２９
をオリフイス通路として利用すれば、変速レバー
３４を３速又は４速にシフトさせた状態におい
て、操舵力をエンジン回転数に応じて制御させる
ことができ、より良好な操舵感覚を得ることがで
きる。すなわち、変速レバー３４が３・４速以外
のシフト位置にシフトされているときの作動は前
述したことと異ならないが、３速又は４速にシフ
トさせた際には、ポンプ１からの圧力流体は２つ
のオリフイスすなわちオリフイス６とポート２９
とを流通するようになり、全量が単一のオリフイ
ス６を流通する場合に比して、その２つのオリフ
イス前後の圧力差は相対的に小さくなる。このと
き第４図に示すように、供給量が少ないときに単
一のオリフイス６によつて得られる圧力差（曲線
ａ参照）と供給量が大きいときに２つのオリフイ
ス６，２９によつて得られる圧力差（曲線ｂ参
照）とが略等しくなるように設定しておけば、供
給量が大きいとき、換言すれば３速又は４速にシ
フトさせたまま低速走行に移つてエンジン回転数
が低くなつた際には、上記実施例とは異なり、そ
の圧力差によつてスプール８を図示位置に変位さ
せて油圧反力室をタンク側導管４に連通させるこ
とが可能となるので、この状態で動力舵取装置２
を作動させて供給側導管３内の圧力が高くなつて
もこの圧力は油圧反力室に導入されることがな
く、したがつて軽快なハンドル操作が可能とな
る。またこの状態から高速走行に移行したときに
は、第４図の曲線ｂで示すように供給量の減少に
よりオリフイス前後の差圧が小さくなるので、ス
プール８はばね１３によつて上方に変位され、前
記バイパス管２３を開いたときと同様な作用が得
られ、かつ、このときのスプール８の変位によ
り、上記環状溝１４が環状溝１７に重合している
状態から環状溝１６に重合する過渡期において
は、環状溝１４の幅を両環状溝１６，１７間のラ
ンド部２２の幅と略同一若くは僅かに狭く設定し
ているので、油圧反力室が環状溝１４，１７を介
してタンク５に連通している状態から徐々に環状
溝１６を介して供給側導管３に連通するようにな
り、操舵反力を円滑に増大させることができる。

さらに、上述したように、変速レバー３４の３
速又は４速のシフト位置において、供給量の増減
によりスプール８を進退制御させるようにした場
合、ポンプ１の種類によつては吐出圧すなわち供
給側導管３内の圧力が上昇したときに、エンジン
高回転により供給量を減少させていてもその圧力
上昇により供給量を増加させてしまうものがある
ので、このようなポンプ１を使用した場合には、
第１図に示すように、上記導管３内の圧力が所定
値以上となつたときに上記スプール８を拘束して
変位しないように保持する係止装置３６を設ける
ことが好ましい。

すなわち、３７は上記環状溝１７に連通させて
上記孔１５と直交する方向に形成した孔、３８は
この孔３７内に摺動自在に密嵌したプランジヤ
で、このプランジヤ３８の先端は上記スプール８
の外周面に対向させ、その左方への移動時にはス
プール８の外周面に当接してそのスプール８を拘
束することができるようにしている。３９，４０
は上記プランジヤ３８によつて画成した室で、ス
プール８側の室３９にはばね４１を収納し、この
ばね４１の弾撥力により通常はプランジヤ３８を
スプール８に当接しない位置に保持させている。
一方、他側の室４０は導管４２を介して供給側導
管３に連通させ、導管３すなわち室４０内の圧力
が所定値以上となつたときは、上記ばね４１に抗
してプランジヤ３８を左行させることができるよ
うにしている。

したがつて、変速レバー３４が３速又は４速に
シフトされ、かつエンジン回転数が高い状態、す
なわち高速走行時には、前述の記載から明らかな
ように、スプール８は上方に変位され、油圧反力
室は供給側導管３に連通している。そしてこの状
態で動力舵取装置２を作動させると導管３内の圧
力が上昇し、この圧力が油圧反力室に導入される
と同時にポンプ１にも作用し、上述したように、
ポンプ１のタイプによつては供給量を増加させ
る。すると、これによりオリフイス６前後の圧力
差が大きくなつてスプール８を下方に変位させよ
うとするが、係止装置３６を設けているので、ポ
ンプ１が供給側導管３内の流体圧力の上昇によつ
て供給量を増大させ、次にこの供給量の増大によ
りオリフイス６前後の圧力差が大きくなり、さら
にこの圧力差の増加によりスプール８が変位を開
始するという時間が経過する以前に、上記導管３
に連通する室４０内の圧力上昇により直ちにプラ
ンジヤ３８がばね４１に抗して左行し、上記スプ
ール８を拘束するため、上記ポンプ１の流量を増
大させてもスプール８は変位することができず、
したがつて供給側導管３内の液圧が油圧反力室内
に導入され続けるため、高速走行時の重く安定し
た操舵力が確保できる。

なお、シフト位置を検出するかわりに実車速を
検出させ、車速が所定値以上となつたときに上記
制御機構２４のコイル３１に通電させるようにし
てもよい。

次に第５図は第１図の実施例の変形例を示すも
ので、第１図の実施例ではバイパス管２３を設け
て供給量の一部をバイパスさせることによりオリ
フイス６を流通する流量すなわちその前後の圧力
差を調整しているが、本実施例では導管３の途中
に可変オリフイス４３を設け、この可変オリフイ
スに供給量の全量を流しつつ、その流路面積を上
記制御機構２４で制御して圧力差の調整を行なえ
るようにしている。したがつて本実施例では上記
バイパス管２３に相当する部材は存在しない。上
記可変オリフイス４３は、制御機構２４のプラン
ジヤ２６下端に突出形成した針状部材４４と前記
ポート２９とから構成し、プランジヤ２６がばね
３０によつて下方に移動されているときには上記
針状部材４４をポート２９内に位置させて流路面
積を絞り、コイル３１に通電されてプランジヤ２
６が上方に引かれ、針状部材４４がポート２９か
ら引抜かれたときには大きな流路面積を確保でき
るようにしている。なお、その他の構成は第１図
と同様に構成している。

さらに、第６図は本発明の他の実施例を示し、
本実施例では上記流路切換弁７の高圧側の室９を
導管３の途中に接続し、その室９を圧力流体の供
給通路の一部として構成している。そして、導管
３の上流側はその室９内に直接接続し、下流側は
上記孔１５の内周面に開口するポート４５を介し
て室９内に接続することにより、そのポート４５
とスプール８とによつて一種の可変オリフイス４
６を構成している。なお、その他の構成は上記実
施例と同様であり、同一若しくは同一部分には同
一の符号を付して示してある。

このような構成においては、スプール８はポン
プ１からの供給流量の増減に応じて上下方向に進
退し、可変オリフイス４６の前後の圧力差を常に
略一定に保つよう作動するため、上記実施例の固
定オリフイス６若くは可変オリフイス４３を設け
たものに比して圧力損失を小さくすることができ
る。そしてスプール８は、ポンプ１からの圧力流
体の全量が流されたときはたとえエンジンが高回
転となつて流量が減少されたときであつても下方
に変位して油圧反力室をタンク側導管４に接続
し、一方、変速レバー３４が３速又は４速にシフ
トされてバイパス管２３が連通され、ポンプ１か
らの圧力流体のほとんどがそのバイパス管３２を
流通するようになつたときは上方に変位して油圧
反力室を供給側導管３に接続するので、前記第１
図、第５図に示す実施例と同等の作用効果を得る
ことができる。

なお、上記第５図、第６図に示す実施例におい
て、第１図に示す実施例で説明したのと同様に、
ポート２９をオリフイス通路として利用し、係止
装置３６を設け、或いは車両の速度により制御機
構２４を作動させてもよいことは勿論である。

また、上記実施例ではいずれも環状溝１６をス
プール８に形成した内部通路１８を介して供給側
導管３に接続するようにしているが、第１図、第
６図の点線で示すように、直接導管４７を介して
上記導管３に接続するようにしてもよい。この場
合、導管４７をオリフイス６，４３，４６より上
流側に接続しておけば、動力舵取装置２の作動に
よる圧力上昇分に加えてそのオリフイス６，４
３，４６によつて発生する圧力をも油圧反力室に
導入させることができるので好ましいが、必ずし
もこれに限定されるものではない。

本発明は以上述べたように、供給量の増減に応
じて動力舵取装置の油圧反力室をタンク側又は供
給側通路に切換接続できるようにし、かつ、シフ
ト位置又は車速により上記供給量の調整を行つて
上記切換時期を制御できるようにしたものであ
り、またはオリフイス前後の圧力差により上記切
換を行なわせ、かつシフト位置又は車速によりオ
リフイスの流路面積を調整してその切換時期を制
御できるようにしたものであるから、車両の速度
に適した操舵力を得ることができるという効果を
期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部を断面と
した系統図、第２図はポンプの流量特性を示す特
性曲線図、第３図は操舵力の特性を示す特性曲線
図、第４図は制御機構の作動によるオリフイス前
後の圧力差の変化を示す特性曲線図、第５図は本
発明の他の実施例の要部を示す断面図、第６図は
本発明の更に他の実施例を示す要部を断面とした
系統図、第７図、第８図は従来装置における第１
手段、第２手段のそれぞれの操舵力特性を示す特
性曲線図である。 １……ポンプ、２……動力舵取装置、３，４…
…導管、５……タンク、６，４３，４６……オリ
フイス、７……流路切換弁、２３……バイパス
管、２４……制御機構、２９……ポート、３４…
…変速レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン回転数の所定値以上の増大により供
   給流量を減少させるポンプと、このポンプに供給
   通路を介して接続した動力舵取装置とを備える動
   力舵取装置の操舵力制御装置において、上記供給
   流量の増減に応じて進退制御され、供給量増大時
   の位置において上記動力舵取装置の油圧反力室を
   タンク側通路に、供給量減少時の位置においてそ
   の油圧反力室を上記供給通路にそれぞれ切換接続
   する流路切換弁と、変速機の変速レバーの特定の
   シフト位置又は車速の所定値以上の増大に応じ
   て、上記流路切換弁に作用する供給流量の一部を
   上記動力舵取装置にバイパスさせる制御機構とを
   設けたことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制
   御装置。 ２ エンジン回転数の所定値以上の増大により供
   給流量を減少させるポンプと、このポンプに供給
   通路を介して接続した動力舵取装置とを備える動
   力舵取装置の操舵力制御装置において、上記供給
   通路の途中に配設したオリフイスと、このオリフ
   イス前後の圧力差に応じて進退制御され、圧力差
   増大時の位置において上記動力舵取装置の油圧反
   力室をタンク側通路に、圧力差減少時の位置にお
   いてその油圧反力室を上記供給通路にそれぞれ切
   換接続する流路切換弁と、変速機の変速レバーの
   特定のシフト位置又は車速の所定値以上の増大に
   応じて、上記オリフイスの流路面積を増加させる
   制御機構とを設けたことを特徴とする動力舵取装
   置の操舵力制御装置。