JP2824664B2

JP2824664B2 - パワーステアリングの反力制御装置

Info

Publication number: JP2824664B2
Application number: JP16885389A
Authority: JP
Inventors: 勝博鈴木; 哲荒川; 康治中谷
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH0332979A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車速等に応じてハンドルの反力を制御す
るパワーステアリングの反力制御装置に関する。

（従来の技術）第３〜６図に示した従来のパワーステアリングでは、
ハンドルＨの切換えによってピニオン軸１を左右に揺動
させる。そして、このピニオン軸１の揺動によってレバ
ー２を、支点ｏを中心に揺動させるとともに、このレバ
ー２の揺動にともなってステアリング制御弁３のスペー
ル４を切り換える。このようにスプール４を切り換える
ことによって、ポンプＰから供給された圧油を、パワー
シリンダ５のいずれか一方の室に導き、他方の室をタン
クＴに連通させる。

上記パワーシリンダ５のピストンロッド5aは、図示し
ていないナックアームを介して車輪に連係しているもの
で、このパワーシリンダ５の動作量に応じて、その転舵
角が制御される。

そして、上記スプール４の両端を反力室６、７に臨ま
せるとともに、これら反力室６、７は連通路８を介して
相互に連通させている。そして、この連通路８は、ポー
ト９に連通させているが、このポート９は、通路10を介
して反力圧力制御弁11に接続している。

この反力圧力制御弁11は、その本体12に流入ポート1
3、制御ポート14及びタンクポート15を形成するととも
に、その軸方向にスプール孔16を形成している。そし
て、スプール孔16側における上記ポート13、15の開口部
には、第１、２環状凹溝17、18を形成している。

なお、上記流入ポート13は、通路19を介して、ポンプ
Ｐとパワーシリンダとを連通させる供給通路２に連通し
ている。

制御ポート14は、通路10を経由して、ステアリング制
御弁11のポート９に連通している。タンクポート15は戻
り通路21を経由してタンクＴに連通している。

上記スプール孔16に摺動自在に内装したスプール22
は、その一端をスプリング室23に臨ませている。そし
て、このスプリング室23に内装したスプリング24の作用
で、スプール22の他端をソレノイド25のプッシュロッド
26に接触させている。

このようにしたスプール22には、その周囲に環状溝27
を形成しているが、この環状溝27の両側には、第５図の
拡大図に示すように、環状溝27よりも浅い環状の制御溝
28、29を形成している。このようにした環状溝27はスプ
ール22の移動位置に関係なく制御ポート14に常時連通す
るようにしている。

上記反力圧力制御弁11のソレノイド25はコントローラ
Ｃと電気的に接続されているが、このコントローラＣは
車速センサ34で検出した車速に応じて、上記ソレノイド
25に対する励磁電流を制御するものである。

そして、車両が停止中のときには、励磁電流が大きく
なり、スプリング24のバネ力に対してプッシュロッド26
の押圧力が勝り、第５図に示すように、制御溝28が第１
環状凹溝17とがオーバラップl₁を保って、互いの連通を
遮断する。このとき第２環状凹溝18と環状溝27とはアン
ダーラップl₂を最大に維持して互いに連通する。

この状態から車速が徐々に上昇して、ソレノイド25に
対する励磁電流が小さくなり、スプリング24のバネ力が
プッシュロッド26の押圧力に打ち勝ってくると、スプー
ル22が上記スプリング24のバネ力で移動する。

そして、ステアリング制御弁３及びパワーシリンダ５
の等価回路が第６図である。この等価回路からも明らか
なように、上記ラップl₁とl₂とは可変絞りを構成するも
ので、低速走行中には上流側の可変絞りl₁の開口面積が
小さくなって、下流側の可変絞りl₂の開口面積が大きく
なる。逆に高速走行中には上流側の可変絞りl₁の開口面
積が大きくなって、下流側の可変絞りl₂の開口面積が小
さくなる。

なお、環状溝27の両側に制御溝28、29を形成したの
は、この可変絞りによる微小制御を可能にするためであ
る。

しかして、ハンドルＨを所定の方向に回して、ステア
リング制御弁３のスプール４を切り換えると、ポンプＰ
の吐出油は、供給通路20からステアリング制御弁３を経
由して、パワーシリンダ５のいずれか一方の室に供給さ
れるとともに、このパワーシリンダ５の他方の室がタン
クＴに連通する。

また、このポンプＰからの供給油の一部は、通路19を
経由して流入ポート13に流入する。

このとき当該車両が停止していれば、上流側の可変絞
りl₁が全閉状態を維持するので、その圧油はこの可変絞
りl₁の部分でカットされる。しかも、この場合には、下
流側の可変絞りl₂が全開状態を維持するので、反力室
６、７はタンク圧に維持されることになる。換言すれ
ば、車両が停止しているときにハンドルＨを切ると、ハ
ンドルに対する反力が最少になるとともに、ポンプＰの
吐出油全量がパワーシリンダ５に供給されることにな
る。

そして、車速の上昇にともなって、上流側の可変絞り
l₁の開口面積が大きくなるとともに、下流側の可変絞り
l₂の開口面積が小さくなる。したがって、パワーシリン
ダ５に供給される圧油の一部が、通路19→流入ポート13
→第１環状凹溝17→制御溝29→環状溝27を経由してステ
アリング制御弁３の反力室６、７に流入するとともに、
その一部の油は下流側の可変絞りl₂を経由してタンクＴ
に戻される。このように可変絞りl₂を油圧が通過すれ
ば、その前後に差圧が発生するので、この差圧が反力室
６、７に作用し、これによってハンドルの反力を発生さ
せる。

上記のように下流側の可変絞りl₂前後の差圧が反力室
６、７に作用してハンドルの反力を発生させるが、上記
差圧は両可変絞りl₁及びl₂の開度によって決まることに
なる。換言すれば、当該車両の車速に応じて、その反力
が決まることになる。

（発明が解決しようとする課題）上記のようにした従来の装置では、スプールが移動し
て流入ポート13から圧油が流入したときに、スプール22
にアンバランス力が発生してしまうが、その理由は次の
とおりである。

車両が中高速走行の時には、スプール22が第５図の状
態から右方向に移動し、先ず最初に制御溝28が流入ポー
ト13側に開口する。このように制御溝28が流入ポート13
側に開口したときに、スプール22を右方向に移動させよ
うとする作用力F_Rは、また、左方向に移動させようとする作用力F_Lは、そして、上記流入ポート13に連通する第１環状凹溝17
の圧力P_Oと、環状溝27の圧力P_Cと、タンクポート15に連
通する第２環状凹溝18の圧力P_Tとは、P_O≫P_C＞P_Tとなる
ので、F_R＞F_Lとなり、その分、スプール22にはアンバラ
ンス力が作用する。

このようにスプール22にアンバランス力が作用する
と、その制御特性が理論値と相違し、正確な制御ができ
なくなるという問題があった。

この発明の目的は、スプールにアンバランス力が作用
せず、正確な制御ができるパワーステアリングの反力制
御装置を提供することである。

（課題を解決するための手段）この発明は、操舵反力を発生する反力室を設けるとと
もに、この反力室は、ポンプからの作動油が反力圧力制
御弁を介してタンクに通じる通路に連通させ、しかも、
上記反力圧力制御弁は、そのソレノイドに対する励磁電
流を当該車両の走行条件に応じて制御し、スプールの移
動量を制御して、反力室内の圧力を制御する構成にした
パワーステアリングの反力制御装置を前提にするもので
ある。

上記の装置を前提にしつつ、この発明は、スプールに
は、流入ポートに常時連通するバランス用溝を形成する
とともに、環状溝が流入ポートと連通したとき、上記バ
ランス用溝と環状溝とを連通させる連通路を反力圧力制
御弁の本体に形成した点に特徴を有する。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、環状溝とバ
ランス用溝との両側面に作用する作用力がほぼ等しくな
って、互いに相殺し合うことになる。

（本発明の効果）上記のように環状溝とバランス用溝との両側面に作用
する作用力がほぼ等しく、互いに相殺し合うので、スプ
ールがいつも安定した状態にあり、従来のようにアンバ
ランス力が作用することがなくなる。

このようにスプールにアンバランス力が作用しないの
で、この装置の制御特性は理論値に近くなり、それだけ
正確な制御が可能になる。

（本発明の実施例）第１、２図に示した実施例は、その反力圧力制御弁11
のスプール22に、バランス用溝30を形成するとともに、
このバランス用溝30を環状溝27に連通させた点に特徴を
有する。これ以外の構成は従来と同様なので、以下に
は、その特徴点を中心に説明し、その他の構成要素につ
いては従来の説明を援用する。

スプール22に形成した上記バランス用溝30は、スプー
ル22の移動位置に関係なく、第１環状凹溝17に常時連通
する関係位置を保つようにしている。そして、このバラ
ンス用溝30の外側、すなわち、環状溝27とは反対側に、
前記制御溝28、29と同じ深さにした制御溝31を形成して
いる。

また、本体12には、連通路32を形成しているが、この
連通路32の一端は環状溝27に常時連通させ、他端は第３
環状凹部33に連通させている。そして、当該車両が停止
しているか、あるいは低速で走行しているときに、スプ
ール22が図示の位置を保ち、オーバーラップl₃で、上記
第３環状凹溝33と制御溝31との連通が遮断される。

しかして、車両が低速走行から中高速走行に入ると、
スプール22が図示の位置から図面右方向に移動すること
従来と同じである。

そして、スプール22が右に移動すると、まず制御溝28
が第１環状凹溝17を介して流入ポート13に連通するが、
これと同時にバランス用溝30の制御溝31も、第３環状凹
溝33及び連通路32を介して環状溝27に連通する。

この状態でスプール22を右方向に移動させようとする
作用力F_Rはまた、スプール22を左方向に移動させようとする作用
力F_Lは、そして、上記（１）式における右方向の作用力は、となる。

また、実際の使用圧力条件のもとでは圧力P_Cが非常に
小さく、P_C≒P_Tとなるので、上記（２）式のしたがって、左方向の作用力はとなる。

上記（３）（４）式からも明らかなように、右方向の
作用力F_Rと左方向の力F_Lとが等しくなるので、スプール
22にはアンバランス力が作用せず、安定した状態にな
る。

このようにスプール22にアンバランス力が作用せず、
安定した状態に保たれるので、この反力制御装置の制御
特性が理論値に近くなり、それだけ正確な制御が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

図面第１、２図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は反力圧力制御弁の断面図、第２図は反力圧力制御弁
の要部の拡大断面図、第３〜６図は従来の装置を示すも
ので、第３図は各構成要素の接続状況を示した説明図、
第４図はステアリング制御弁の断面図、第５図は上記第
２図に対応する要部の拡大断面図、第６図は第３図の等
価回路図である。Ｐ……ポンプ、６、７……反力室、11……反力圧力制御
弁、13……流入ポート、22……スプール、25……ソレノ
イド、27……環状溝、Ｔ……タンク、30……バランス用
溝、32……連通路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵反力を発生する反力室を設けるととも
に、この反力室は、ポンプからの作動油が反力圧力制御
弁を介してタンクに通じる通路に連通させ、しかも、上
記反力圧力制御弁は、そのソレノイドに対する励磁電流
を当該車両の走行条件に応じて制御し、スプールの移動
量を制御して、反力室内の圧力を制御する構成にしたパ
ワーステアリングの反力制御装置において、スプールに
は、流入ポートに常時連通するバランス用溝を形成する
とともに、環状溝が流入ポートと連通したとき、上記バ
ランス用溝と環状溝とを連通させる連通路を反力圧力制
御弁の本体に形成してなるパワーステアリングの反力制
御装置。