JPH0255262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、油圧反力機構を備えた動力舵取装置
の操舵力制御装置に関するものである。

＜従来技術＞ 車速等に比例した油圧力を油圧反力機構に加
え、動力舵取装置の操舵力を車速等に応じて制御
するものにおいて、従来車速に比例した油圧力を
発生させるために、自動車のプロペラシヤフトに
よつて駆動される反力専用ポンプを設ける方法
と、動力舵取用ポンプの吐出圧を利用する方式と
の２種類がある。

しかしながら、前者の方式においては、プロペ
ラシヤフトの速度検出部にポンプを組込まなけれ
ばならず、しかもそのポンプと動力舵取装置の油
圧反力機構との間を配管しなければならないなど
構造上問題がある。また、後者の方式において
は、圧力油圧と操舵圧とを互いに干渉しないよう
に制御する必要があるため、制御構成が複雑とな
る問題がある。

＜発明の目的＞ 本発明の目的は、エンジンによつて駆動される
動力舵取用ポンプに組込んだ反力制御用ポンプに
より、車速等に比例した圧力油圧を得られるよう
にすることである。

＜発明の構成＞ 本発明は上記した目的を達成するために、エン
ジンによつて駆動される動力舵取用ポンプに反力
制御用ポンプを組込み、動力舵取用ポンプの吐出
流量を車速の上昇に応じて減少させる第１の流量
制御弁と、反力制御用ポンプの吐出流量を一定流
量に制御する第２の流量制御弁と、この第２の流
量制御弁によつて一定流量に制御された圧油を車
速に応じた圧力油圧に制御する電磁制御弁とを設
け、この電磁制御弁にて制御された圧力油圧を油
圧反力機構に導入するようにしたものである。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１０は動力舵取用装置の本
体をなすギヤハウジングを示し、このギヤハウジ
ング１０にはピニオン軸（出力軸）１１が回転可
能に軸承され、このピニオン軸１１はこれと交差
する方向に摺動能なラツク軸１４に噛合されてい
る。ラツク軸１４の両端は所要の操縦リンク機構
を介して操向車輪に連結され、またラツク軸１４
には図示していないがパワシリンダのピストンが
作動的に連結されている。

前記ギヤハウジング１０には弁ハウジング１８
が固定され、この弁ハウジング１８内にロータリ
形サーボ弁２０が収納されている。かかるロータ
リ形サーボ弁２０は前記ピニオン軸１１の軸線を
中心として相対回転可能なスリーブ弁部材２１と
ロータ弁部材２２より構成され、このロータ弁部
材２２は操向ハンドルに連結された操舵軸（入力
軸）２４に一体的に形成されている。操舵軸２４
は前記ピニオン軸１１にトーシヨンバー２５を介
して可撓的に連結され、また係合部２６を介して
所定量だけ相対回転可能に係合されている。

前記スリーブ弁部材２１の内周及びロータ弁部
材２２の外周には、複数のポート溝２１ａ，２２
ａが円周上等角度間隔に形成され、スリーブ弁部
材２１とロータ弁部材２２の相対回転により、供
給ポート２６を前記パワーシリンダの両室に接続
された給排ポート２８，２９の一方に連通し、他
方を排出ポート２７に連通するようになつてい
る。

前記ピニオン軸１１の一端には、前記弁ハウジ
ング１８内に回転可能に嵌合する円筒部３０が形
成され、この円筒部３０の一端にはスリーブ弁部
材２１に連結ピン３１を介して連結れている。か
かる円筒部３０内にはピニオン軸１１と同心的に
反力シリンダ室３３が形成され、この反力シリン
ダ室３３に操舵軸２４に形成されたフランジ状の
反力受部３４が相対回転可能に嵌合されている。
前記反力シリンダ室３３には反力受部３４に対向
してリング状の反力ピストン３５が軸方向に摺動
可能に嵌合され、この反力ピストン３５は回り止
めピン３８によつてピニオン軸１１に対して回り
止めされている。反力ピストン３５の内周は前記
操舵軸２４に嵌合され、この反力ピストン３５に
よつて反力シリンダ室３３を左室と右室に区画し
ている。しかして左室は後述する如く反力油圧が
導入される導入ポート４０に連通され、右室はリ
ザーバに接続されたドレーンポート４１に連通さ
れている。前記反力受部３４と反力ピストン３５
の対向面には円錐形状の凹み部３４ａ，３５ａが
円周上複数形成され、これら凹み部３４ａ，３５
ａに係合する円周上複数の係合ボール３６を保持
したリテーナ３７が反力受部３４と反力ピストン
３５との間に介在されている。しかして反力ピス
トン３５はその背面に設けたウエブワツシヤ３９
によつて常に係合ボール３６に係合する方向に押
圧されている。

５０は自動車エンジンによつて駆動される動力
舵取用ポンプを示し、このポンプ５０の吐出ポー
トは可変絞りを備けた第１の電磁流量制御弁５１
を介して前記供給ポート２６に接続されている。
５２は第１の電磁流量制御弁５１の可変絞り前後
の差圧を一定に保持するバイパス弁である。５５
は反力制御用ポンプを示し、このポンプ５５の吐
出ポートは固定絞り５６を介して前記反力シリン
ダ室３３の導入ポート４０に接続されている。５
７は前記固定絞り５６前後の差圧を一定に保持す
るバイパス弁である。５８は可変絞りを備えた第
２の電磁流量制御弁を示し、この電磁流量制御弁
５８を介して前記導入ポート４０がリザーバに接
続されている。かかる第１の電磁流量制御弁５
１、バイパス弁５２、反力制御用ポンプ５５、固
定絞り５６、バイパス弁５７および第２の電磁流
量制御弁５８は以下に述べるように動力舵取用ポ
ンプ５０に組込まれている。

第２図は前記反力制御用ポンプ５５などを組込
んだ動力舵取用ポンプ５０を示すもので、ポンプ
ハウジング６０には中空室が形成され、その開口
端にエンドカバー６２が固着されている。ポンプ
ハウジング６０とエンドカバー６２とで囲まれた
中空室内にはカムリング６４と、このカムリング
６４の両側面に対接する一対のサイドプレート６
５，６６が収納されている。一方のサイドプレー
ト６５とポンプハウジング６０との間にはウエブ
ワツシヤ６７が弾発した状態で介挿され、このウ
エブワツシヤ６７の撥力によつて前記カムリング
６４、一対のサイドプレート６５，６６およびエ
ンドカバー６２が互いに当接されている。なお、
カムリング６４および一対のサイドプレート６
５，６６はポンプハウジング６０とエンドカバー
６２との間に支持された図略の位置決めピンによ
り位相決めされている。前記カムリング６４の内
周には略楕円形のカム面が形成され、このカム面
に摺接する複数のベーン７１を放射方向に摺動可
能に嵌装したロータ７２がカムリング６４内に収
納されている。ロータ７２はポンプハウジング６
０に嵌着せる軸受スリーブ７３に回転可能に軸承
された回転軸７４にスプライン係合されている。
しかしてかかる回転軸７４は自動車エンジンによ
つて回転駆動されるようになつている。

前記一対のサイドプレート６５，６６のロータ
７２に対接する各面には、吸入ポート７５，７６
および吐出ポート７７，７８がそれぞれ形成され
ている。吸入ポート７５，７６にはカムリング６
４を取り巻く環状溝７９に開口され、この環状溝
７９はリザーバ８０に通ずるバイパス通路８１に
連通されている。吐出ポート７７，７８は前記ウ
エブワツシヤ６７が介挿された圧力室８２に開口
され、この圧力室８２は吐出通路８３に連通され
ている。

第３図において、前記ポンプハウジング６０に
は弁収納孔８５が形成され、この弁収納孔８５に
前記バイパス通路８１、吐出通路８３および動力
舵取装置の供給ポート２６に通ずる連通路８６が
それぞれ開口されている。弁収納孔８５の一端に
対応して前記第１の電磁流量制御弁５１がポンプ
ハウジング６０にねじ込み固定されている。かか
る電磁流量制御弁５１は前記吐出通路８３と連通
路８６間に設けられた絞り通路９０と、ソレノイ
ド９１と、このソレノイド９１への通電によつて
変位する可動スプール９２と、この可動スプール
９２と一体結合され前記絞り通路９０の開度を可
変制御する弁軸９３とを備えている。可動スプー
ル９２は通常スプリング９４によつて弁軸９３と
ともに図の右方向に押圧され、絞り通路９０の絞
り面積を最大に保持している。しかるにソレノイ
ド９１による吸引作用によつて可動スプール９２
がスプリング９４に抗して左方向に変位するにし
たがい、弁軸９３は絞り通路９０の絞り面積を減
少させるようになつている。

前記弁収納孔８５には前記バイパス弁５２が摺
動可能に嵌合され、このバイパス弁５２には通常
スプリング８７によつて前記吐出通路８３とバイ
パス通路８１との連通を遮断する位置に保持され
ている。バイパス弁５２の両端には前記絞り通路
９０前後の圧力が作用され、バイパス弁５２は絞
り通路９０の前後圧を常に一定に保持するように
バイパス通路８１を開口制御するようになつてい
る。

前記ソレノイド９１にはコンピユータ１００に
よつて制御されるソレノイド駆動回路１０１から
車速信号に応じた電流値が供給され、この電
流値の増大に応じて前記絞り通路９０の絞り面
積を減少させ、動力舵取用装置の供給ポート２６
に供給する流量を車速の上昇に応じて減少させる
ようになつている。

第２図および第４図において、前記エンドカバ
ー６２の一端にはポンプブロツク１０５が固着さ
れ、このポンプブロツク１０５とエンドカバー６
２との間に前記回転軸７４の軸心に対して所定量
偏心したポンプ室１０６が形成されている。かか
るポンプ室１０６にはＮ個の内接歯を備えたアウ
タロータ１０７が回転可能に嵌合され、このアウ
タロータ１０７内に前記内接歯に噛合うＮ−１個
の外接歯を備えたインナーロータ１０８が回転軸
７４と同心的に収納されている。インナーロータ
１０８は回転軸７４の軸端に係合され、前記ロー
タ７２と一体的に回転されるようになつている。
ポンプ室１０６の側壁には吸入ポート１０９と吐
出ポート１１０が形成され、この吸入ポート１０
９は吸入通路１１１を介して前記吸入ポート７６
に連通されている。

前記ポンプブロツク１０５には弁収納孔１１３
が形成され、この弁収納孔１１３に前述のバイパ
ス弁５７が摺動能に嵌合されている。バイパス弁
５７には固定絞り５６を有する通路１１４が貫通
されこの固定絞り５６を介してバイパス弁５７の
両端室は互いに連通されている。バイパス弁５７
の一方室は吐出通路１１５を介して前記吐出ポー
ト１１０に連通され、また他方室は制御通路１１
６を介して前記反力シリンダ室３３の導入ポート
４０に接続される送出口１１２に連通されてい
る。前記弁収納孔１１３には前記吸入ポート１０
９に通ずるバイパス通路１１７が開口され、この
バイパス通路１１７はバイパス弁５７の摺動によ
り吐出通路１１５に連通され、反力制御用ポンプ
５５の吐出流量の一部を吸入側にバイパスする。
しかるに通常バイパス弁５７はスプリング１１８
の撥力により摺動端に保持され、吐出通路１１５
とバイパス通路１１７との連通を遮断している。

また前記ポンプブロツク１０５には、前記制御
通路１１６の途中に開口する取付孔１１９が形成
され、この取付孔１１９に前記第２の電磁流量制
御弁５８がねじ込み固定されている。かかる電磁
流量制御弁５８は上記した第１の電磁流量制御弁
５１と同一の構成をなすもので、絞り通路９０ａ
の絞り開度をソレノイド９１ａに印加される電流
値に応じて変位される弁軸９３ａによつて可変制
御するようになつている。絞り通路９０ａの一端
は制御通路１１６に連通され、他端は吸入ポート
１０９に通じる排出通路１２０に連通されてい
る。かかる絞り通路９０ａの絞り抵抗により制御
通路１１６中に絞り抵抗に応じた圧力が発生され
る。

前記ソレノイド９１ａにはコンピユータ１００
によつて制御されるソレノイド駆動回路１２１か
ら車速に応じた電流値が供給され、この電流値
の増大に応じて絞り通路９０ａの絞り面積を減少
させ、反力シリンダ室３３に導入する反力油圧を
車速の上昇に応じて高められるようになつてい
る。

次に上記構成における動作について説明する。
自動車エンジンによつて回転軸７４が駆動される
と、このロータ７２およびインナーロータ１０８
が一体的に回転駆動される。これにより動力舵取
用ポンプ５０および反力制御用ポンプ５５の各吐
出通路８３，１１５よりエンジン回転に比例した
圧油が吐出される。吐出通路８３に吐出された圧
油は絞り通路０を介して動力舵取装置の供給ポー
ト２６に供給される。車速が低い状態においては
第１の電磁流量制御弁５１のソレノイド９１には
電流が供給されず、可動スプール９２および弁軸
９３は第３図に示すようにスプリング９４によつ
て右方端に保持され、絞り通路９０の絞り面積を
最大に保持している。したがつて動力舵取装置の
供給ポート２６は最大流値Q₁が供給され、ハン
ドル操作により軽快な操舵が行なわれる。しかる
に車速が所定値を越えるとコンピユータ１００に
入力される車速信号に応じてソレノイド駆動回
路１０１が制御され、電磁流量制御弁５１のソレ
ノイド９１に車速に比例した電流値が印加され
る。かかる電流値に応じて可動スプール９２およ
び弁軸９３がスプリング９４に抗して変位され、
絞り通路９０の絞り開度を減少させる。これによ
り第５図に示すように動力舵取装置の供給ポート
２６に供給される流量が減少され、高速走行時に
おけるエネルギー消費を節減するようにしてい
る。

一方反力制御用ポンプ５５の吐出ポート１１５
に吐出された圧油は、固定絞り５６の前後圧を一
定にするようにバイパス通路１１７を制御するバ
イパス弁５７によつて一定流量に制御され、制御
通路１１６に圧送される。制御通路１１６に圧送
された圧油は絞り通路９０を介して吸入側に排出
され、この絞り通路９０ａの絞り作用により発生
する背圧が導入ポート４０を介して反力シリンダ
室３３に導入され、反力油圧として反力ピストン
３５に作用する。しかしながら、車速が低い状態
においては、第２の電磁流量制御弁５５のソレノ
イド９１ａには電流が供給されず、弁軸９３ａは
絞り通路９０ａを開放した位置に保持され、従つ
て背圧は供給せず、反力ピストン３５はウエブワ
ツシヤ３９の撥力のみによつて係合ボール３６に
押圧される。これによりハンドル操作により操舵
軸２４が回転されると反力ピストン３５はウエブ
ワツシヤ３９の撥力に抗して容易に後退され、ス
リーブ弁部材２１とロータ弁部材２２が相対回転
され、通常の動力舵取作用が行われる。

車速が所定値を越えると、コンピユータ１００
に入力される車速信号に応じてソレノイド駆動
回路１２１が制御され、第２の電磁流量制御弁５
８のソレノイド９１ａに車速に比例した電流値が
印加される。かかる電流値に応じて弁軸９３ａは
絞り通路９０ａの絞り開度を制限するように変位
され、この絞り作用により背圧が発生され、反力
ピストン３５に作用する反力油圧が第６図に示す
ように上昇する。これにより反力ピストン３５は
反力油圧に応じた押圧力で係合ボール３６に押付
けられ、スリーブ弁部材２１とロータ弁部材２２
とを相対回転させるマニアトルクを増大させる。
このように車速が上昇すると、車速に応じた反力
油圧が反力ピストン３５に作用され、車速の上昇
に比例してマニアルトルクが増大する車速感応性
がもたらされる。

上記した実施例においては、反力油圧を車速の
みによつて制御する例について述べたが、反力油
圧制御用ソレノイドに供給する電流を車速のみな
らず、ハンドル回転角、ハンドル回転速度等によ
つても制御できることは勿論である。

なお本発明は、反力ピストンの構成についても
実施例のものに限定されるものではなく、油圧反
力機構を備えてあらゆる動力舵取用装置に適用で
きるものである。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明は、エンジンによつて
駆動される動力舵取用ポンプに反力制御用ポンプ
を組込み、動力舵取用ポンプの吐出流量を車速の
上昇に応じて減少させる第１の流量制御弁と、反
力制御用ポンプの吐出流量を一定流量に制御する
第２の流量制御弁と、この第２の流量制御弁によ
つて一定流量に制御された圧油を車速に応じた反
力油圧に制御する電磁制御弁とを設け、この電磁
制御弁にて制御された反力油圧を油圧反力機構に
導入するようにした構成であるので、油圧反力制
御を動力舵取用ポンプに反力制御用ポンプを組込
むだけの簡単な構成によつて行い得、しかも反力
制御用ポンプの配管を簡単にできる効果がある。

また、本発明によれば、反力制御用ポンプがエ
ンジンによつて動力舵取用ポンプと同期して駆動
されるにもかかわらず、動力舵取用ポンプ側とは
無関係に、車速に応じた任意の反力油圧に容易に
制御できる効果も併せて奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
動力舵取装置の断面図に油圧系統図を併図した
図、第２図は反力制御用ポンプを組込んだ動力舵
取用ポンプを示す断面図、第３図および第４図は
第２の−線および−線矢視断面図、第５
図は車速に対する供給流量の関係を示す図、第６
図は車速に対する反力油圧の関係を示す図であ
る。 １１……出力軸（ピニオン軸）、２０……サー
ボ弁、２４……入力軸（操舵軸）、３３……反力
シリンダ室、３５……反力ピストン、５０……動
力舵取用ポンプ、５５……反力制御用ポンプ、５
７……バイパス弁、５８……電磁制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力軸と出力軸との相対回転に基づいて作動
   されパワーシリンダへの圧油の給排を制御するサ
   ーボ弁と、車速に応じてハンドルトルクを変化さ
   せる油圧反力機構を備えた動力舵取装置の操舵力
   制御装置において、エンジンによつて駆動され前
   記動力舵取装置のサーボ弁に圧油を供給するため
   の動力舵取用ポンプと、この動力舵取用ポンプに
   組込まれて一体的に駆動される反力制御用ポンプ
   と、前記動力舵取用ポンプの吐出流量を車速の上
   昇に応じて減少させる第１の流量制御弁と、前記
   反力制御用ポンプの吐出流量を一定流量に制御す
   る第２の流量制御弁と、この第２の流量制御弁に
   よつて一定流量に制御された圧油を車速に応じた
   反力油圧に制御する電磁制御弁と、この電磁制御
   弁にて制御された反力油圧を前記油圧反力機構に
   導入する手段とによつて構成してなる動力舵取装
   置の操舵力制御装置。