JPS6145581B2 - - 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、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、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５
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５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５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、そして特に
上記機能を有するポンプの多くは、その機構上、
供給流体圧力が上昇するとこれによつて供給量を
増大させる傾向があるため、一層上記欠点を助長
させることになる。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６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６図中のｄが大）、出力の小さ
い範囲ではそれが小さく（第６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
高圧となり、かつこの圧力によつてポンプが供給
流量を増大させて動力舵取装置の出力を大きくし
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３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１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１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７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。

また上記流路切換弁７の本体には、上記動力舵
取装置２の作動時に上記スプール８を拘束して変
位しないように保持する係止装置２３を設けてい
る。すなわち、２４は記環状溝１７に連通させて
上記孔１５と直交する方向に形成した孔、２５は
この孔２４内に摺動自在に密嵌したプランジヤ
で、このプランジヤ２５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。２６，２７
は上記プランジヤ２５によつて画成した室で、ス
プール８側の室２６にはばね２８を収納し、この
ばね２８の弾撥力により通常はプランジヤ２５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２７は導管２９を介して供給側導
管３に連通させ、導管３すなわち室２７内の圧力
が所定値以上となつたときは、上記ばね２８に抗
してプランジヤ２５を左行させることができるよ
うにしている。

以上の構成を有するため、エンジン回転数が低
いとき、すなわち一般的には車両の低速走行時に
は、第３図から理解されるように、ポンプ１から
動力舵取装置２に供給される供給量が大きく、し
たがつて上記オリフイス６前後の圧力差が大きい
ため、導管１１，１２を介してそれぞれオリフイ
ス６の前後に連通された室９，１０間の圧力差も
大きくなり、スプール８はばね１３に抗して下方
に変位される。すると上述したように、環状溝１
４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、上記油圧反力室には流体反力が導入されるこ
とはない。したがつて、この状態で動力舵取装置
を作動させることにより上記供給側導管３内の流
体圧力が上昇してもこの圧力が油圧反力室内に導
入されることがないため、操向抵抗の大きな低速
走行時において軽快な操舵を行うことができるよ
うになる。なお、このときの導管３内の油圧と操
舵力との関係は第４図の特性曲線Ａで示される。

次に、エンジン回転数が高いとき、すなわち一
般的には車両の高速走行時には、ポンプ１から動
力舵取装置２に供給される圧力流体の供給量が減
少するため、上記オリフイス６前後の圧力差、つ
まり室９，１０間の圧力差が小さくなり、スプー
ル８はばね１３の弾撥力により上方に変位されて
環状溝１４を環状溝１６に重合させる。その結
果、油圧反力室は供給側導管３に連通されるた
め、その油圧反力室には流体圧力が導入されるよ
うになる。この状態で動力舵取装置２を作動させ
れば、供給側導管３内の流体圧力が上昇し、この
圧力が油圧反力室内に導入されるので操舵反力が
おきくなり（第４図曲線Ｂ参照）したがつて操向
抵抗の小さな高速走行時において適度に重く安定
した操舵を行うことができる。そしてこの際、前
述したようにポンプ１の多くは上記供給側導管３
内の流体圧力が上昇すると供給量を増大させてし
まい、これによりオリフイス６前後の圧力差を大
きくしてスプール８を下方に変位させようとする
が、本実施例においては、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２７
内の圧力上昇により直ちにプランジヤ２５がばね
２８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が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。なお、動力舵取装置２の作動による導管３内
の圧力上昇はオリフイス６前後で実質的に等しい
ので、その圧力上昇によりスプール８が変位して
しまうといつたことはない。

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３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り、
かかる構成によつて示される特性は第４図に示さ
れたものとなる。

先ず、前述したように流路切換弁７を備えない
従来の動力舵取装置の操舵力制御装置において
は、エンジン回転数が高く、ポンプから動力舵取
装置へ供給する圧力流体の供給量が小さい状態で
動力舵取装置２を作動させる場合、即ち、前記第
１手段に相当する場合は、第４図の特性曲線Ｃ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では供給量の差に応じ
た良好な特性を示すとしても、その圧力上昇が高
くなると動力舵取装置２の出力も圧力上昇に伴な
つて低速走行すなわち供給量が大きいときと同様
に大きくなつてしまい、しかもその圧力上昇によ
り流量を増大させてしまうため、操舵力が軽くな
りすぎて不安感を与え、かつ操舵力が操舵中に急
激に軽くなり、一方油圧反力室を設け、そこに供
給する圧力を車速に応じて増加させる操舵力を大
きくする前記第２手段を用いる場合は、第４図の
特性曲線Ｄに示すように、高速時で出力の小さい
時、例えば高速道路を高速で走行中のような時
に、車線変更時の操舵力が軽くなりすぎて不安感
を与えるという欠点があつた。

しかるに、本発明においては、動力舵取装置へ
の供給流量を車速に応じて減少させて操舵力を大
きくしているから、操向抵抗の小さな高速走行時
での車線変更時の操舵力が軽くなりすぎる不安感
を解消でき（第４図中のｅが大）、しかも導管３
内の圧力上昇により動力舵取装置２の出力が大き
くなつても、前述したように、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、か
つその圧力上昇によりポンプ１が流量を増加させ
て上記流路切換弁７の流路を切換えるように作用
しても、上記係止装置２３により流路切換弁７の
作動を拘束するようにしているので、上記油圧反
力室への圧力導入を継続して行なわせることがで
きるとともに、曲りくねつた道を高速で走るよう
な、操向抵抗の大きな高速時であつても、大きな
操舵力を確保することができて、安定感を得るこ
とができる（第４図中のｆが大）。つまり、出力
の全域に渡つて操舵力が大きく安定した操舵感覚
が得られることが明らかである。

そしてさらに、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の幅と略同一若しくは僅か
に狭く設定しているので、油圧反力室が環状溝１
４，１７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。

次に、第２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３０を介して
室９内に接続することにより、そのポート３０と
スプール８とによつて一種の可変オリフイス３１
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第２図の上下
方向に進退し、可変オリフイス３１の前後の圧力
差を常に略一定に保つつよう作動するため、上記
実施例の固定オリフイス３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は供給流量の増減に応じて進退することに
より、油圧反力室を供給側流路又はタンク５側に
切換接続するため、上記実施例と同等の作用効果
が得られる。

なお、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
２図の点線で示すように、直接導管３２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３２をオリフイス６，３１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６，３１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。また上記実施例ではエンジン
回転数の所定値以上の増大により供給量を減少さ
せるようにしているが、車両の速度を検出し、車
速の所定値以上の増大により供給量を減少させる
ようにすれば、より理想的な操舵特性が得られる
ことは明らかである。

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た流路切換弁
を設け、かつ供給通路内圧力が所定値以上となつ
たときには係止装置によりその流路切換弁の作動
を拘束するようにしたものであるから、供給量の
少ない高速走行時には上記油圧反力室内に供給側
通路内の圧力を導入させることができるととも
に、この状態においてたとえ供給流量が変化して
も上記係止装置によりその状態を継続させること
ができ、したがつて高速走行時に要する適度に重
い操舵力を確保することができるという効果を得
ることができる。

【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し
た系統図、第２図は他の実施例を示す系統図、第
３図はポンプの流量特性を示す特性曲線図、第４
図は本発明装置並びに従来装置の操舵力特性を比
較して示す特性曲線図、第５図、第６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、７……流路切換弁、２３
……係止装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車速又は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を設け、かつ、上記供給
   通路内圧力が所定値以上となつたときに上記流路
   切換弁の作動を拘束する係止装置を設けたことを
   特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装置。