JP2953537B2 - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力舵取装置の操舵力
制御装置に係り特にその油圧反力機構に作用する油圧を
制御する反力制御弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−６８４６７号公報に示され
る動力舵取装置の操舵力制御装置においては、舵取ハン
ドルに加えられた入力に応じてトーションバーを捩じ
り、サーボ弁（以下コントロールバルブ）を切換えてパ
ワーシリンダのピストンを挟むいずれか一方の室内に圧
油を導入することにより操向車輪に操舵補助力を付与す
るようになっているとともに、運転者に操舵抵抗を感知
させるために、トーションバーの捩じり反力の他に油圧
反力室に圧油を作用させて操舵に伴う反作用力を発生さ
せる油圧反力機構および油圧反力室に導く反力を制御す
る反力圧制御弁が設けられている。

【０００３】このような油圧反力式の車速感応型動力舵
取装置においては、操舵力の構成成分として、（１）シ
リンダ圧に一時比例する油圧反力による操舵力と、
（２）シリンダ圧の平方根に比例するトーションバーに
よる操舵力の２つの成分を持っており、従来、上記
（１）の成分については、反力圧制御弁により車速に対
応させて可変制御するのが一般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭６３−６８
４６７の操舵力制御装置では、油圧反力による操舵力が
シリンダ圧に一時比例する特性であるため、高速走行時
高横Ｇが作用する条件では、動力舵取装置の負荷に一次
比例して操舵力が増大し、動力舵取装置の特性として望
ましいとは言えない場合があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、上記（１）のシリンダ圧に一次比例する油圧反力の
特性を、従来同様車速に対応させて可変制御するととも
に、更に動力舵取装置の負荷に対応させて可変制御でき
る機能を備え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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動力舵取装
置の操舵力制御装置は、オイルポンプから吐出された圧
油をコントロールバルブを介してパワーシリンダに供給
するとともに、そのオイルポンプからの吐出油を反力圧
制御弁を介して油圧反力室に導入して操舵反力を発生さ
せる動力舵取装置の、上記反力圧制御弁を、油圧反力室
に接続された環状溝およびその両側の異なる内径の部分
を有するバルブ孔と、大径部および小径部を有し、上記
バルブ孔内に摺動自在に嵌合されたスプールバルブと、
スプールバルブの一端に配置された弾性部材と、他端に
当接し、進退動するロッドと、スプールバルブの大径部
および小径部にそれぞれ設けられスプールバルブの移動
に伴って一方が拡大し、他方が縮小する可変絞りとから
構成したものである。

【０００７】

【作用】本発明に係る動力舵取装置の操舵力制御装置で
は、ロッドの進退動によって、スプールバルブを移動さ
せて油圧反力室の圧力を制御するとともに、バルブ孔の
環状溝内の圧力が所定値以上となったときにスプールバ
ルブがその大径部と小径部との受圧面積差によって移動
して、油圧反力室の油圧上昇が抑えられる。

【０００８】

【実施例】以下、図示実施例により本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る動力舵取装置の操舵力
制御装置を示す図である。ハウジング（２）内にスリー
ブ（５）を、プラグ（１４）のネジにて軸方向に調整可
能に嵌挿し、さらに供給通路（１６）、反力通路（２
６）、排出通路（２２）の各々の間をシールするため溝
（２７ａ）にシール部材（２７）を配設している。上記
スリーブ（５）の内径部にはバルブ孔（４）が形成され
ている。このバルブ孔（４）は、大径の孔（４ａ）と小
径の孔（４ｂ）とから成っており、その中間に環状溝
（４ｃ）が設けられている。バルブ孔（４）内には、ス
プールバルブ（６）が嵌合されており、大径孔（４ａ）
側の液室（７）内に配置されたスプリング（８）によっ
て小径孔（４ｂ）側に付勢されている。小径孔（４ｂ）
端部の開口部には、ソレノイド（１０）が固定されてお
り、スプリング（８）によって押されたスプールバルブ
（６）は、その先端に形成された軸部（６ａ）が、ソレ
ノイド（１０）の電磁力によって進退動するロッド（１
２）の先端に当接している。

【０００９】スプールバルブ（６）は、上記軸部（６
ａ）に続く小径のランド（６ｂ）と、２つの大径のラン
ド（６ｄ），（６ｅ）と、大径のランド（６ｄ），（６
ｅ）の間の環状溝（６ｆ）とから構成されており、２つ
の大径のランド（６ｄ），（６ｅ）が上記バルブ孔
（４）の大径孔（４ａ）内に、小径のランド（６ｂ）が
小径孔（４ｂ）内にそれぞれ摺動可能に嵌合している。
尚、ランド（６ｂ）とランド（６ｄ）の間の環状溝（６
ｃ）は加工上の都合で設ける場合がある。また、上記軸
部（６ａ）側の液室（２０）と上記スプリング（８）を
収容した液室（７）との間は、スプールバルブ（６）内
に設けた横孔（６ｈ）、連通用孔（６ｇ）、スプールバ
ルブと一体化されたスプールストッパ（９）内の制振用
の絞り穴（９ａ）を介して連通している。

【００１０】上記大径のランド（６ｄ），（６ｅ）間の
環状溝（６ｆ）内には通路（１６）を介してオイルポン
プ（１８）からの吐出油が動力舵取装置(P.S.)への通路
から分岐した負荷に応じて導入され、ソレノイド（１
０）側の液室（２０）は排出通路（２２）を介してタン
ク（２４）に連通している。また、バルブ孔（４）内面
の周溝（４ｃ）は通路（４ｇ）、環状溝（４ｄ）通路
（２６）を介して油圧反力室（２８）に接続されてい
る。

【００１１】スプールバルブ（６）の大径ランド（６
ｄ）には、環状溝（６ｆ）側に第１の可変絞り（３０）
が形成され、小径ランド（６ｂ）の軸部（６ａ）側に
は、第２の可変絞り（３２）が形成されている。従って
動力舵取装置の負荷に応じて発生するオイルポンプ（１
８）から分岐した圧油は、通路（１６）、環状溝（４
ｈ）、通路（４ｉ）、環状溝（６ｆ）、可変オリフィス
（３０）、バルブ孔（４）の周溝（４ｃ）、第２の可変
オリフィス（３２）、ソレノイド（１０）側の液室（２
０）および排出通路（２２）を介してタンク（２４）へ
還流するとともに、可変オリフィス（３０），（３２）
間に発生する油圧を中間の周溝（４ｃ）、通路（４
ｇ）、環状溝（４ｄ）、通路（２６）により油圧反力室
（２８）に導かれるようになっている。

【００１２】次に、上記構成に係る装置の作動について
説明する。上記ソレノイド（１０）は、車速が遅い時ほ
どロッド（１２）を図示右方に突出させ、車速の上昇に
伴い逆にロッド（１２）を左方に変位させるようになっ
ており、据切り時には、スプールバルブ（６）は最も右
方に移動し、可変絞り（３０）が閉じ切り動力舵取装置
の負荷に応じて発生するオイルポンプ（１８）から分岐
した圧油は、油圧反力室２８に導入されていないため、
前記油圧が上昇しても、油圧反力室（２８）の油圧は実
質的に零であり、油圧反力トルクは発生しない。

【００１３】車速の上昇に応じて、スプールバルブ
（６）は上記据切り時の状態から次第に左方へ変位し、
図１に示すように環状溝（６ｆ）側の可変絞り（３０）
の開口面積を拡大し、軸部（６ａ）側の可変絞り（３
２）の開口面積を縮小する。これにより油圧反力室（２
８）へ導かれる圧油の圧力比（反力圧／P.S.圧）は車速
の上昇に伴い増加する。ここで舵取ハンドルが操作され
て動力舵取装置（P.S.）側の圧力（ポンプ圧）が上昇す
ると、油圧反力室（２８）内の油圧は設定された圧力比
に従って上昇し油圧反力が得られる。

【００１４】 操舵による動力舵取装置（Ｐ．Ｓ．）側
の圧力上昇に伴い周溝（４ｃ）の圧力は、操舵前（中立
状態に限らず操舵動作を行なう以前の状態）の圧力比に
応じて上昇を始める。スプールバルブ（６）は、バルブ
孔（４）の周溝（４ｃ）の圧力を大径のランド部（６
ｄ）と小径のランド部（６ｂ）の面積差を受圧部として
受圧し、スプールバルブ（６）は弾性部材（８）に抗し
て右行し、環状溝（６ｆ）側の可変絞り（３０）を絞
り、軸部（６ａ）側の可変絞り（３２）を拡大し周溝
（４ｃ）の圧力を抑制する。尚、この状態を動力舵取装
置の供給圧（入口圧）と油圧反力室の反力（反力圧）と
の関係で見ると、図２に示す特性となる。

【００１５】その結果、動力舵取装置（P.S.）の入口圧
力に対する圧力比（反力圧／P.S.圧）が徐々に小さくな
り、操舵トルクの増大も抑えられ、一次比例でない好ま
しい操舵力制御が可能になる。

【００１６】 尚、可変絞り（３０），（３２）の形
状、ランド（６ｂ）と（６ｄ），（６ｅ）との直径差、
弾性部材（８）の特性、ソレノイド（１０）の特性の組
み合わせによって、図２に示すような特性（代表例）に
限らず自在に変化させた特性を得ることができる。

【００１７】 尚、図３は、別の実施例でボデー（２）
とスリーブ（５）を一体的に構成した例であり、この場
合でも同様な効果が得られることは明らかである。

【００１８】又、本実施例では、車速に対応してロッド
（１２）をソレノイド（１０）の電磁力によって進退動
させているが、前記ロッド（１２）を車速ポンプ等によ
る車速に対応した油圧にて進退動する制御弁と連動させ
て、その他の構成を本願と同様にしても良いことはもち
ろんである。

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、反力
圧をフィードバックして操舵力を制御することにより、
動力舵取装置の負荷に対してノンリニアな操舵力制御が
可能となる。しかも、スプールバルブ自体に反力圧の受
圧部（ランドとランドの段差による面積差）と可変絞り
を一体的に設けることができ、遊びを持たず作動の安定
性を確保できるのみならず、構成が簡素で低コストであ
る。又、スプールバルブ内に複数の油路を設ける必要が
なく、バルブ孔も幅の広い環状溝を境に異なる径の部分
を加工できるので製作上容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る動力舵取装置の操舵力
制御装置の縦断面図である。

【図２】上記装置の特性を示す線図である。

【図３】他の実施例の縦断面図である。

【図４】図３の実施例の異なる作動状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

（２） ハウジング （４） バルブ孔 （４ｃ） バルブ孔の環状溝 （６） スプールバルブ （６ｂ） スプールバルブの小径部 （６ｄ） スプールバルブの大径部 （１２） ロッド （１８） オイルポンプ （２４） タンク （２８） 油圧反力室 （３０） 大径部の可変絞り （３２） 小径部の可変絞り

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルポンプから吐出された圧油をコン
   トロールバルブを介してパワーシリンダに供給するとと
   もに、そのオイルポンプからの吐出油を油圧反力室に導
   入して操舵反力を発生させる動力舵取装置において、ハ
   ウジングの内部に設けられたバルブ孔に、上記油圧反力
   室に圧油を導入する環状溝を形成するとともに、この環
   状溝の両側の内径を異ならせ、このバルブ孔内に大径部
   と小径部とを有するスプールバルブを嵌合させ、このス
   プールバルブの一端に弾性部材を、他端に進退動可能な
   ロッドを当接させ、かつ、スプールバルブの大径部と小
   径部とにそれぞれスプールバルブの移動に伴って一方が
   拡大し他方が縮小する可変絞りを設け、大径部の可変絞
   りを介して上記オイルポンプからの圧油を油圧反力室に
   導入し、小径部の可変絞りを介してタンクへ還流させる
   よう構成し、上記ロッドによってスプールバルブを移動
   させて油圧反力室の圧力を制御するとともに、上記環状
   溝内の圧力が所定値以上になったときに大径部と小径部
   との受圧面積差によってスプールバルブを移動させて油
   圧反力室の圧力上昇を抑えるようにしたことを特徴とす
   る動力舵取装置の操舵力制御装置。