JPH01229765A - 車両用動力舵取装置 - Google Patents

車両用動力舵取装置

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JPH01229765A
JPH01229765A JP63057224A JP5722488A JPH01229765A JP H01229765 A JPH01229765 A JP H01229765A JP 63057224 A JP63057224 A JP 63057224A JP 5722488 A JP5722488 A JP 5722488A JP H01229765 A JPH01229765 A JP H01229765A
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

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、車両用動力舵取装置に係り、特に、低速から
高速まで良好な操舵フィーリングを運転者に与え得る動
力舵取装置に関する。
〔従来技術〕
この種の動力舵取装置としては、従来、特公昭49−3
0659号公報にて提案されたものがある。同公報にて
提案された装置は、操舵負荷に応じた油圧ポンプからの
作動油圧を固定オリフィスを介して反力油室に導き、該
油圧を車速に応じて減圧制御するものであり、操舵トル
ク(ハンドル操作力)とシリンダ圧(操舵負荷)の関係
が第5図のようになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、シリンダ圧(操舵負荷)の発生領域を走行条
件で区別すると、第5図右側の様に示される。通常走行
時に低速から高速まで、自然で適度な手応えを運転者に
与える為には、操舵トルクとシリンダ圧の関係を直線的
にし、操舵トルクに対するシリンダ圧の立ち上がり勾配
を高速になるに従って緩やかにする必要がある。−刃高
G旋回、緊急回″1!!l操舵等大舵角を与える領域に
於いては、上記勾配を急にし、操舵トルク(ハンドル操
作力)を軽減させる必要がある。
しかし、勾配の角度及び緩勾配から急勾配への変化点(
折れ点)の値を車両に合わせた適切な値にしないと、舵
を切り増しし、折れ点を通過した際、運転者は操舵トル
クの急激な変化(急に手応えがな(なる)に違和感を感
じ、良好な操舵フィーリングを得られない。さらに、操
舵トルクの急激な変化により、適切な舵角を与えずらく
なる(舵を切りすぎる)。
上述した従来装置に於いては、機構上折れ点後の勾配は
ほぼ直角(操舵トルクの増加に対してシリンダ圧が激増
する)であり、その勾配を変更する事はできなかった。
従って、第5図に示す様に、高速高G旋回時、中速通常
走行時等、舵を切り増した時、折れ点で違和感を感じて
いた。又、通常走行時の操舵トルクに対するシリンダ圧
の立ち上がり勾配(緩勾配)を車速に応じて変化させる
事も出来ず、良好な操舵フィーリングを与える事ができ
なかった。
本発明は、かかる問題に着目してなされたものであり、
油圧ポンプからの操舵負荷に応じた作動油の一部を分流
し、その流量を制御する事で、シリンダ圧の立ち上がり
からの緩勾配を車速に応じて変化させ、かつ大舵角時に
は急勾配として操舵トルクを軽減させ、さらにその勾配
及び折れ点を通値に設定可能な装置を提供することを目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記した目的を達成するために、本発明においては、ハ
ンドル操作力に応じて作動して油圧ポンプから吐出され
る圧油をパワーシリンダに給排する制御弁と、反力油室
とこれに付与される油圧によって押圧されてハンドル側
に反力を伝える押圧子を有する油圧反力機構を備えてな
る車両用動力舵取装置において、前記油圧ポンプからの
作動油の一部を二つ分流して、一方を固定オリフィスに
流しまた他方を供給油圧が低いときには固定絞り弁とし
て機能し供給油圧が高いときには定流量調整弁として機
能する流量制御弁に流したのち合流させ、この合流した
作動油を車速に応じて圧力を制御する可変圧力制御弁に
流すとともに、該可変圧力制御弁によって生じる油圧を
前記反力油室に導くようにした。
〔作用〕
本発明による車両用動力舵取装置においては、操舵トル
クが入力されて増加するとき、油圧ポンプからパワーシ
リンダに供給される油圧、すなわちシリンダ圧の低い領
域において、流量制御弁が固定絞り弁として機能するた
め、固定オリフィスに分流しまた流量制御弁に分流した
のち合流した作動油の油量、すなわち可変圧力制御弁に
よって圧力を制御される作動油の流量はシリンダ圧の上
昇に比例して急に増大する。したがって、油圧反力機構
において得られる反力が急に増大して操舵トルクの増大
に対するシリンダ圧の上昇勾配が緩勾配となり、しかも
可変圧力制御弁が車速の増大に応じて絞り量を増大して
反力油室に付与される油圧を増大させるため、上記上昇
勾配が車速の増大に応じて緩勾配となる。
また、シリンダ圧の高い領域において、流量制御弁が定
流量調整弁として機能して一定量しか流さな(なるため
、可変圧力制御弁によって圧力を制御される作動油の流
量はシリンダ圧の上昇に比例したほど上昇しな(なり固
定オリフィスにおいて増加する分だけ緩やかに増大する
。したがって、油圧反力機構において得られる反力が緩
やかに増大して操舵トルクの増大に対するシリンダ圧の
上昇勾配が急勾配となり、しかも可変圧力制御弁が車速
の増大に応じて絞り量を増大して反力油室に付与される
油圧を増大させるため、上記上昇勾配が車速の増大に応
じて緩勾配となる。
〔実施例〕 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はう・7クビニオン式の車両用動力舵取装置に本
発明を実施した例を示していて、同装置は制御弁Aと油
圧反力機構Bを備えている。
制御弁Aは、ハウジング11に互いに同軸的かつ回転可
能に軸支されトーションバー12によって連結されたイ
ンプットシャフト13とピニオンシャフト14の相対回
転変位、すなわちノ\ンドル10に加わる操作力(操舵
トルク)に応して作動して、油圧ポンプPから吐出され
る圧油をパワーシリンダCに給排する公知の四方絞り弁
で、油圧ポンプPの吐出口に供給油路21を通して接続
される流入口A1と、リザーバRに油路22を通して接
続される流出口A2と、パワーシリンダCの各油室C1
,C2に油路23,24を通してそれぞれ接続されるポ
ートA3.A4を備えるとともに、インプットシャフト
13に一体的に形成したバルブロータ13aと、これの
外周に配設されてピニオンシャフト14に一体回転可能
に連結されたバルブスリーブ15を備えている。なお、
ピニオンシャフト14はパワーシリンダCのロンドを構
成するラックバ−16に噛合している。また油圧ポンプ
Pは車両のエンジンによって駆動されて大流量の作動油
を定常的に吐出する。
この制御弁Aにおいては、バルブロータ13aが中立位
置にある(バルブスリーブ15に対して相対回転してい
ない)とき油圧ポンプPから油路21を通して供給され
た作動油を油路22を通してリザーバRへ還流させる。
また、両シャフト13.14間に相対回転が生じると、
供給された作動油をいずれか一方の油路23又は24を
通してパワーシリンダCの左側油室C1又は右側油室C
2に供給し、同時に右側油室C2又は左側油室C1の作
動油をいずれか他方の油路24又は23及び油路22を
通してリザーバRへ還流させる。これにより、ステアリ
ングハンドル10の左切り又は右切り時の操作力が助勢
され、供給油路21には凍舵負荷に応じた油圧が生じる
一方、油圧反力機構Bは、インプットシャフト13とピ
ニオンシャフト14間の相対回転変位を抑制してハンド
ル側に反力を伝えるものであり、ピニオンシャフト14
とハウジング11間に形成された反力油室B1と、第1
図及び第2図にて示したように、ピニオンシャフト14
に設けた一対の取付孔142.14a内にそれぞれ軸方
向へ摺動可能に組付けられて各内側にてインプットシャ
フト13に設けた腕部13b、13bをそれぞれ挟持し
外端にて反力油室Bl内の油圧を受ける二対(4個)の
ピストン17を備えている。
しかして、本実施例においては、供給油路21の作動油
の一部が固定オリフィス01を介装してなる分岐油路2
5と流量制御弁りを介装してなる分岐油路26にそれぞ
れ分流されるように構成され、また油路27に合流され
るように構成されている。流量制御弁りは、固定オリフ
ィス31aを有するバルブスプール31と、これを付勢
するスプリング32と、これらを収容してバルブスプー
ル31とにより可変絞り34を構成するバルブボディ3
3を備えていて、供給油圧(供給油路21の油圧)が低
くて固定オリフィス31aによって得られる差圧がスプ
リング32の取付荷重以下でパルプスプール31が動か
ないときには可変絞り34の開口面積を固定オリフィス
31aの開口面積より大きくして固定オリフィス31a
のみの固定絞り弁(供給油圧の上昇に応じて流量が増大
する)として機能し、また供給油圧が高くて固定オリフ
ィス31aによって得られる差圧がスプリング32の取
付荷重に打ち勝ってバルブスプール31が摺動するとき
には固定オリフィス31a前後の差圧を一定として定流
量調整弁(所謂、固定オリフィスインライン刑法fli
t整弁)として機能する。
また、本実施例においては、油路27の作動油が可変圧
力制御弁Eによって制御されるとともに油路28を通し
て反力油室B1に導びかれるようになっている。可変圧
力制御弁Eは、油路27から油路22を通ってリザーバ
Rに流れる作動油を絞って油路27の油圧を車速の増大
に応じて増大させる電磁可変絞り弁であり、車速センサ
Fに応答して作動するコントローラGによって制御され
ている。
上記のように構成した本実施例においては、操舵トルク
Tが入力されていない直進状態時、或いは入力されては
いるが、制御弁Eの所謂不感帯とトーションバー12の
ばね定数によって定まる所謂不感帯域では制御弁Aは開
放状態となっていてほとんど抵抗がないものの、分岐油
路25には固定オリフィス01がありまた分岐油路26
には固定オリフィス31aがあってそれぞれ抵抗がある
ため、油圧ポンプPから供給される流量は略全量リザー
バRに還流され、油路27にはほとんど流れない。この
ため、可変圧力制御弁Eの状態に拘らず油路27の油圧
は略零であり、油圧反力機構Bにおいて反力は得られな
い。以上が第3図及び第4図の0−イの状態である。
ところで、操舵トルクTが増加し、制御弁Aが作動を始
めると、供給油路21の油圧(パワーシリンダCに供給
される油圧、すなわちシリンダ圧でもある)が上昇して
分岐油路25を通って油路27に流れる流量Q1と分岐
油路26を通って油路27に流れる流量Q2が順次上昇
する。しかして、供給油路21の油圧が低い領域におい
ては、固定オリフィス31aによって得られる差圧がス
プリング32の取付荷重以下でバルブスプール31が動
かず、流量制御弁りが固定絞り弁として機能するため、
分岐油路26の流量Q2は分岐油路25の流ff1Q1
と同様に第3図のイー口のように供給油路21の油圧上
昇に比例して増大し、油路27を流れる流量Q3が第3
図のイー口のように急に増大する。したがって、油路2
7の油圧が急に増大して油圧反力機構Bにおいて得られ
る反力が急に増大するため、操舵トルクTの増大に対す
るシリンダ圧の上昇勾配が緩勾配となり、しかも可変圧
力制御弁Eが車速の増大に応じて絞り量を増大して反力
油室B1に付与される油圧を増大させるため、上記上昇
勾配が車速の増大に応じて緩勾配となる(低速の場合に
比して高速の場合の方が緩勾配となる)。以上が第3図
及び第4図のイー口の状態である。
また、供給油路21の油圧が高い領域においては、固定
オリフィス31aによって得られる差圧がスプリング3
2の取付荷重以上となってバルブスプール31がスプリ
ング32に打ち勝って摺動し、流量制御弁りが定流M調
整弁として機能するため、分岐油路26の流IQ2が第
3図のロームのように供給油路21の油圧上昇に拘らず
一定となり、油路27を流れる流量Q3は分岐油路25
の流量Q1が増加する分だけ緩やかに増大する。
したがって、油路27の油圧が緩やかに増大して油圧反
力機構Bにおいて得られる反力が緩やかに増大するため
、操舵トルクTの増大に対するシリンダ圧の上昇勾配が
急勾配となり、しかも可変圧力制御弁Eが車速の増大に
応じて絞り量を増大して反力油室B1に付与される油圧
を増大させるため、上記上昇勾配が車速の増大に応じて
緩勾配となる。以上が第3図及び第4図のロームの状態
である。
本実施例に於いて、固定オリフィス01の開口面積を広
げれば、油路25の流量Q1が増大し、油路27の圧力
を全体に上げる事が出来る。即ち第4図の折れ点口後の
操舵トルクTの増大に対するシリンダ圧の上昇勾配を緩
やかにする事ができる。また、流量制御弁りのスプリン
グ32の取付荷重を変更すれば、流量制御弁りが、定流
量調整弁として機能し始める供給油路21の油圧を変え
る事が出来、第3図、第4図の折れ点口を移動する事が
出来る。
上記実施例においては、ラックピニオン式の車両用動力
舵取装置に本発明を実施したが、本発明は他の形式、例
えばリサーキュレーティングボール式の車両用動力舵取
装置にも同様に実施できるものである。また、上記実施
例においては、ロークリバルブ式の制御弁Aを備えた車
両用動力舵取装置に本発明を実施したが、本発明はスプ
ールバルブ式の制御弁を備えた車両用動力舵取装置にも
同様に実施できるものである。更に、上記実施例におい
ては、インプットシャフト13やピニオンシャフト14
と協働する油圧反力機構Bを備えた車両用動力舵取装置
に本発明を実施したが、本発明は反力油室とこれに付与
される油圧によって押圧されてハンドル側に反力を伝え
る押圧子を有する他の油圧反力機構(例えば特公昭54
−9368号公報に開示されているボールを用いた油圧
反力機構)を備えた車両用動力舵取装置にも同様に実施
できるものである。また、上記実施例においては、油路
27の油圧を車速の増大に応じて増大させる可変圧力制
御弁として、電磁可変絞り弁Eを採用したが、本発明の
実施に際しては他の可変圧力制御弁を採用し得るもので
あり、また分岐油路26の流量を制御する流量制御弁と
して、固定オリフィス・インライン形成ff1fl13
整弁を採用したが、本発明の実施に際しては他の流量制
御弁を採用し得るものである。
〔発明の効果〕
以上要するに、本発明においては、固定オリフィスと流
量制御弁と可変圧力制御弁の協働作用により、シリンダ
圧の低い領域において操舵トルクの増大に対するシリン
ダ圧の上昇勾配が全体として緩勾配で車速の増大に応じ
て順次緩勾配となる特性(第4図のイー口の特性)を得
ることができるとともに、シリンダ圧の高い領域におい
て操舵トルクの増大に対するシリンダ圧の上昇勾配が全
体として急勾配で車速の増大に応じて順次緩勾配となる
特性(第4図のロームの特性)を得ることができて、低
速から高速までの広い車速範囲で直進状態からtffi
舵を始めた時の操舵トルクのスムーズなつながりと適度
な重さを確保し、かつ大きく操舵した場合の操舵トルク
の上昇を鈍くでき、操舵フィーリングを大巾に向上させ
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車両用動力舵取装置の
全体構成図、第2図は第1図のn−n線に沿う断面図、
第3図及び第4図は第1図に示した装置によって得られ
る特性線図、第5図は従来装置によって得られる特性線
図である。 符号の説明 八・・・制御弁、B・・・油圧反力機構、B1・・・反
力油室、C・・・パワーシリンダ、D・・・流量制御弁
、E・・・可変圧力制御弁、P・・・油圧ポンプ、R・
・・リザーバ、10・・・ハンドル、17・・・ピスト
ン(FF圧子) 、21・・・供給油路、25.26・
・・分岐油路、27゜28・・・油路、01・・・固定
オリフィス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ハンドル操作力に応じて作動して油圧ポンプから吐出さ
    れる圧油をパワーシリンダに給排する制御弁と、反力油
    室とこれに付与される油圧によって押圧されてハンドル
    側に反力を伝える押圧子を有する油圧反力機構を備えて
    なる車両用動力舵取装置において、前記油圧ポンプから
    の作動油の一部を二つ分流して、一方を固定オリフィス
    に流しまた他方を供給油圧が低いときには固定絞り弁と
    して機能し供給油圧が高いときには定流量調整弁として
    機能する流量制御弁に流したのち合流させ、この合流し
    た作動油を車速に応じて圧力を制御する可変圧力制御弁
    に流すとともに、該可変圧力制御弁によって生じる油圧
    を前記反力油室に導くようにしたことを特徴とする車両
    用動力舵取装置。
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