JPH05170125A - Steering force control device for power steering - Google Patents

Steering force control device for power steering

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Publication number
JPH05170125A
JPH05170125A JP3355989A JP35598991A JPH05170125A JP H05170125 A JPH05170125 A JP H05170125A JP 3355989 A JP3355989 A JP 3355989A JP 35598991 A JP35598991 A JP 35598991A JP H05170125 A JPH05170125 A JP H05170125A
Authority
JP
Japan
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valve
pressure
control
power cylinder
steering
Prior art date
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Pending
Application number
JP3355989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Suzuki
勝博 鈴木
Hideo Furuyama
秀雄 古山
Jiro Hiroshima
二郎 広島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP3355989A priority Critical patent/JPH05170125A/en
Publication of JPH05170125A publication Critical patent/JPH05170125A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a steering device capable of realizing a desired valve characteristic without forming a chamfering section at the control projection of a control valve CV. CONSTITUTION:A power steering control device is constituted of a control valve CV switched in response to the operation angle of a steering wheel, a power cylinder C operated in response to this switch quantity, and a controller 49. The power assist force corresponding to the change of the load pressure of the power cylinder C is controlled by a flow priority valve 43 and a pressure sensor 50 provided between a pressure control valve 47 controlled by the controller 49 connected to the control flow side 45 of the flow priority valve 43 and the power cylinder C connected to the excess flow side 46 of the flow priority valve 43.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ステアリングホィー
ルの操舵角に応じて、操舵力を制御する操舵力制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering force control device for controlling a steering force according to a steering angle of a steering wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6〜図11に示した従来の装置は、コ
ントロールバルブCVにロータリーバルブVを用いたパ
ワーステアリング装置である。この装置はケーシング1
に、ピニオンシャフト2とスタブシャフト3とを同軸上
に挿入するとともに、これら両シャフト2、3をトーシ
ョンバー4を介して連結している。上記ピニオンシャフ
ト2にはピニオン5を形成するとともに、このピニオン
5を、操舵系のロッド6に形成したラック7にかみ合わ
せている。したがって、ピニオンシャフト2が回転して
ピニオン5が回ると、それにともなってロッド6が移動
して、図示していない前輪を転舵させる。
2. Description of the Related Art The conventional device shown in FIGS. 6 to 11 is a power steering device using a rotary valve V as a control valve CV. This device is a casing 1
In addition, the pinion shaft 2 and the stub shaft 3 are coaxially inserted, and both shafts 2 and 3 are connected via a torsion bar 4. A pinion 5 is formed on the pinion shaft 2 and the pinion 5 is engaged with a rack 7 formed on a rod 6 of a steering system. Therefore, when the pinion shaft 2 rotates and the pinion 5 rotates, the rod 6 moves accordingly and steers the front wheels (not shown).

【0003】上記スタブシャフト3は、図示していない
ステアリングホィールと一体的に回転するとともに、そ
の周囲にはロータリバルブVを設けている。このロータ
リバルブVは、スタブシャフト3と一体にしたスプール
8と、このスプール8に相対回転自在に嵌合したスリー
ブ9とからなる。このスリーブ9はピン10を介してピ
ニオンシャフト2に連結し、両者が一体回転するように
している。さらに、スプール8は、図7に示すように、
その円周方向に所定の間隔を保って複数の凹部11〜1
8を形成し、これら凹部11〜18間に位置する部分を
制御凸部19〜26としている。このようにした各凹部
のうち、一つおきの凹部12、14、16、18のそれ
ぞれは、スプール8の中心部分に形成したタンク通路2
7に連通させている。
The stub shaft 3 rotates integrally with a steering wheel (not shown), and a rotary valve V is provided around it. The rotary valve V includes a spool 8 that is integrated with the stub shaft 3 and a sleeve 9 that is relatively rotatably fitted to the spool 8. This sleeve 9 is connected to the pinion shaft 2 via a pin 10 so that they both rotate integrally. Further, the spool 8 is, as shown in FIG.
A plurality of recesses 11 to 1 are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction.
8 are formed, and the portions located between these concave portions 11 to 18 are control convex portions 19 to 26. Of the recesses thus formed, every other recess 12, 14, 16, 18 has a tank passage 2 formed at the center of the spool 8.
It communicates with 7.

【0004】また、スリーブ9の内周には、上記制御凸
部と同数の制御溝28〜35を形成している。そして、
制御溝28、30、32、34のそれぞれをパワーシリ
ンダCの一方の圧力室36に連通させ、制御溝29、3
1、33、35を他方の圧力室37に連通させている。
さらに、制御溝29、30間、31、32間、33、3
4間、および35、28間のそれぞれにはポンプPに連
通する供給ポート38を開口させている。なお、図11
は等価回路図である。
Further, the inner periphery of the sleeve 9 is formed with the same number of control grooves 28 to 35 as the control convex portions. And
Each of the control grooves 28, 30, 32, 34 is made to communicate with one pressure chamber 36 of the power cylinder C, and the control grooves 29, 3
1, 33, 35 are communicated with the other pressure chamber 37.
Furthermore, between the control grooves 29, 30, between 31, 32, 33, 3
A supply port 38 that communicates with the pump P is opened between each of 4 and between 35 and 28. Note that FIG.
Is an equivalent circuit diagram.

【0005】上記の構成のもとで、図示していないステ
アリングホィールを中立位置に保持していると、ロータ
リバルブVは、図7に示すポジションを保つ。この状態
でポンプPからの吐出された流体は、供給ポート38→
凹部11、13、15、17→制御溝28〜35→凹部
12、14、16、18→タンク通路27を経由してタ
ンクTに戻され、パワーシリンダCも中立位置に保たれ
る。上記の状態からステアリングホィールを操作する
と、スタブシャフト3が回転するとともに、その回転力
がトーションバー4を介してピニオンシャフト2にも伝
達される。しかし、ピニオンシャフト2は車輪の接地摩
擦等により回転が妨げられるので、その分だけトーショ
ンバー4がねじられる。そのためにスタブシャフト3
は、トーションバー4のねじれ角度分だけピニオンシャ
フト2よりも余分に回転する。つまり、両シャフト2、
3が相対回転することになる。
When the steering wheel (not shown) is held in the neutral position in the above structure, the rotary valve V maintains the position shown in FIG. The fluid discharged from the pump P in this state is supplied from the supply port 38 →
The recesses 11, 13, 15, 17 → the control grooves 28 to 35 → recesses 12, 14, 16, 18 → returned to the tank T via the tank passage 27, and the power cylinder C is also kept in the neutral position. When the steering wheel is operated from the above state, the stub shaft 3 rotates and the rotational force thereof is also transmitted to the pinion shaft 2 via the torsion bar 4. However, the rotation of the pinion shaft 2 is hindered by the ground friction of the wheels or the like, so that the torsion bar 4 is twisted accordingly. Therefore stub shaft 3
Rotates more than the pinion shaft 2 by the twist angle of the torsion bar 4. That is, both shafts 2,
3 will rotate relative to each other.

【0006】このように両シャフト2、3が相対回転す
ることにより、スプール8とスリーブ9も相対回転する
ので、当該ロータリバルブVが切換わるが、例えば、ス
プール8が図7右方向に回ったとすると次のようにな
る。図7の状態からスプール8が右方向に回ると、供給
ポート38と制御溝28、30、32、34とを連通さ
せる通路が拡大するとともに、これら制御溝28、3
0、32、34と凹部12、14、16、18とを連通
させる通路が縮小される。したがって、ポンプPからの
吐出流体は供給ポート38→凹部11、13、15、1
7→制御溝28、30、32、34を経由してパワーシ
リンダの一方の圧力室36に供給される。このとき制御
溝29、31、33、35と凹部12、14、16、1
8とを連通させる通路が拡大するので、パワーシリンダ
Cの他方の圧力室37内の作動流体は、制御溝29、3
1、33、35→凹部12、14、16、18→タンク
通路27を経由してタンクに戻される。そして、これら
の流れを、図11の等価回路では矢印で示している。
As the shafts 2 and 3 rotate in this manner, the spool 8 and the sleeve 9 also rotate relative to each other, so that the rotary valve V is switched. For example, if the spool 8 turns to the right in FIG. Then it becomes as follows. When the spool 8 rotates to the right from the state shown in FIG. 7, the passage that connects the supply port 38 and the control grooves 28, 30, 32, 34 to each other expands, and the control grooves 28, 3
The passages connecting the 0, 32, 34 with the recesses 12, 14, 16, 18 are reduced. Therefore, the fluid discharged from the pump P is supplied from the supply port 38 to the concave portions 11, 13, 15, 1
7 → Supplied to one pressure chamber 36 of the power cylinder via the control grooves 28, 30, 32, 34. At this time, the control grooves 29, 31, 33, 35 and the recesses 12, 14, 16, 1
Since the passage communicating with 8 is expanded, the working fluid in the other pressure chamber 37 of the power cylinder C flows into the control grooves 29, 3
1, 33, 35 → recesses 12, 14, 16, 18 → returned to the tank via the tank passage 27. Then, these flows are indicated by arrows in the equivalent circuit of FIG.

【0007】したがって、パワーシリンダCのピストン
ロッド39は移動するとともに、前記操舵系のロッド6
を移動して前輪を転舵する。そして、ステアリングホィ
ールを回し続ければ、ピニオンシャフト2とスタブシャ
フト3と相対回転角を維持しながら一体的に回転し、ピ
ニオン5がラック7上を転動する。この状態でステアリ
ングホィールを止めると、そのときの接地摩擦等による
タイヤ側の負荷とつり合った位置で、ロータリバルブV
は切換わったままとなり、パワーシリンダCもその切換
え位置で停止する。この状態でステアリングホィールか
ら手を離したり、それを戻す方向に操作すると、ロータ
リバルブVは、トーションバー4の捩り反力等により中
立位置に復帰し、タイヤ側からの戻し力等により、パワ
ーシリンダCも中立位置に復帰する。
Therefore, the piston rod 39 of the power cylinder C moves and the rod 6 of the steering system moves.
To steer the front wheels. If the steering wheel is continuously rotated, the pinion shaft 2 and the stub shaft 3 rotate integrally while maintaining the relative rotation angle, and the pinion 5 rolls on the rack 7. When the steering wheel is stopped in this state, the rotary valve V is placed at a position where it is balanced with the load on the tire side due to ground contact friction at that time.
Remains switched, and the power cylinder C also stops at the switching position. In this state, when the steering wheel is released from the steering wheel or operated to return it, the rotary valve V returns to the neutral position due to the torsional reaction force of the torsion bar 4, etc., and due to the returning force from the tire side, etc. C also returns to the neutral position.

【0008】この種の装置では、操舵角が小さいとき、
言い換えれば、ロータリバルブVの作動角が小さいとき
には、パワーシリンダCの圧力を低く抑え、パワーアシ
スト力を小さくしている。一般には、操舵角が小さけれ
ば、低速時でも小さな力でステアリングホィールを切る
ことができる。逆に、高速走行時には、ステアリングホ
ィールを大きく切ると危険なので、そのようなことはほ
とんどない。そこで、この装置の場合には、操舵角が小
さいときに、パワーアシスト力を小さくして操安性を良
くするようにしている。また、ステアリングホィールを
大きく切るのは、低速走行時しかないので、ロータリバ
ルブVの作動角が大きいときにパワーシリンダCの圧力
を高くするようにしている。
In this type of device, when the steering angle is small,
In other words, when the operating angle of the rotary valve V is small, the pressure of the power cylinder C is kept low and the power assist force is reduced. Generally, if the steering angle is small, the steering wheel can be turned with a small force even at a low speed. On the other hand, when driving at high speed, it is dangerous to turn the steering wheel too much, so that is not the case. Therefore, in the case of this device, when the steering angle is small, the power assist force is reduced to improve the maneuverability. Further, since the steering wheel is largely cut only at low speed running, the pressure of the power cylinder C is increased when the operating angle of the rotary valve V is large.

【0009】上記のようにバルブ作動角が小さいときに
パワーシリンダCの圧力を低く保ってパワーアシスト力
を小さく抑えるために、この従来例では、図8に示すよ
うにスプール8の制御凸部19〜26のエッジに面取り
加工部40を形成している。この面取り加工部40は、
エッジ先端から水平に削った水平部hと、この水平部h
から当該制御凸部の中央部分に向う傾斜部iとからな
る。このようにすることによって、例えば、図8におい
てスプール8が矢印方向に相対回転したときに、制御凸
部と制御溝とで構成される開口部mの開口面積が徐々に
小さくなる。そして、ロータリバルブVの作動角と上記
開口部mの開口面積との関係を示したのが図9である。
この図9からも明らかなように、スプール8が回って制
御凸部19〜26のエッジ部分が制御溝28〜35に近
づくにしたがって、直線(1) の特性に沿って開口面積が
小さくなる。そして、上記水平部h及び傾斜部iが制御
溝から外れてスリーブとラップすれば、直線(2) の特性
に沿って開口面積が小さくなる。上記開口面積の変化に
応じたパワーシリンダCの作動圧力の制御特性は、図1
0の実線で示したとおりである。このように、パワーシ
リンダCの制御圧力が図10の実線に示す特性になるの
で、バルブ作動角が小さいとき、例えば、図10のxの
範囲内での圧力変化が大きくなり過ぎてしまう。実際に
は、図10の一点鎖線で示す特性が得られるこのが理想
的である。つまり、バルブ作動角が小さい範囲xでは、
制御圧力の上昇が穏やかで、その範囲xを超えた時点か
ら制御圧力が急上昇するのが理想的である。しかし、上
記従来例では、バルブ作動角が小さい範囲xでの、特
に、高速走行時の操安性が保ちにくいという問題があっ
た。
In order to keep the pressure of the power cylinder C low and the power assisting force small when the valve operating angle is small as described above, in this conventional example, as shown in FIG. The chamfered portions 40 are formed on the edges 26 to 26. This chamfer processing section 40 is
The horizontal part h that was cut horizontally from the edge tip and this horizontal part h
From the inclined portion i toward the central portion of the control convex portion. By doing so, for example, when the spool 8 relatively rotates in the direction of the arrow in FIG. 8, the opening area of the opening m formed by the control convex portion and the control groove is gradually reduced. 9 shows the relationship between the operating angle of the rotary valve V and the opening area of the opening m.
As is apparent from FIG. 9, as the spool 8 rotates and the edge portions of the control convex portions 19 to 26 approach the control grooves 28 to 35, the opening area decreases along the characteristic of the straight line (1). If the horizontal portion h and the inclined portion i are disengaged from the control groove and are wrapped with the sleeve, the opening area is reduced along the characteristic of the straight line (2). The control characteristic of the working pressure of the power cylinder C according to the change of the opening area is shown in FIG.
This is as indicated by the solid line of 0. In this way, the control pressure of the power cylinder C has the characteristics shown by the solid line in FIG. 10, so that when the valve operating angle is small, for example, the pressure change within the range of x in FIG. 10 becomes too large. In reality, this is ideal because the characteristics shown by the alternate long and short dash line in FIG. 10 can be obtained. That is, in the range x where the valve operating angle is small,
Ideally, the control pressure rises gently, and the control pressure rises sharply from the time point when the range x is exceeded. However, the above-mentioned conventional example has a problem that it is difficult to maintain maneuverability in the range x where the valve operating angle is small, particularly when traveling at high speed.

【0010】この点を解決するものとして、本出願人
は、特願平2−136237号に係る発明をすでに提供
しているが、それを示したのが図12〜15で、以下に
はこの従来例を説明する。ロータリーバルブVには、ス
プール8に凹部11〜18と制御凸部19〜26を形成
し、スリーブ9には制御溝28〜35を形成している
が、これら凹部11〜18、制御凸部19〜26及び制
御溝28〜35のそれぞれが相まって、図12に示すよ
うに第1制御部Iと第3制御部III とを構成している。
In order to solve this point, the present applicant has already provided the invention according to Japanese Patent Application No. 2-136237, which is shown in FIGS. A conventional example will be described. The rotary valve V has recesses 11 to 18 and control projections 19 to 26 formed on the spool 8 and control grooves 28 to 35 formed on the sleeve 9, but these recesses 11 to 18 and control projections 19 are formed. .. 26 and control grooves 28 to 35, respectively, constitute a first control unit I and a third control unit III as shown in FIG.

【0011】上記第1制御部Iは、その制御凸部19〜
26のエッジ部分に、図13に示すように面取り加工を
施して当該部分を面取り加工部40とするとともに、こ
の面取り加工部40の長さをL1 としている。そして、
当該バルブVが中立位置にあるとき、面取り加工部40
のエッジ部分からスリーブ9の制御溝までの距離すなわ
ちアンダーラップ量をU1 としている。そして、ロータ
リーバルブVがいずれかの方向に切り換わることによっ
て、タンク通路27に通じる通路の開口面積を小さくす
る一方、パワーシリンダCに通じる通路の開口面積を大
きくする構成にしている。上記第3制御部III の制御凸
部のエッジ部分にも、図13に示すように面取り加工部
41を形成するとともに、この面取り加工部41の長さ
をL2 としている。また、当該バルブVが中立位置にあ
るとき、面取り加工部41のエッジ部分からスリーブ9
の制御溝の端部までの距離、すなわちアンダーラップ量
をU2 を十分に大きくしている。このようにした第3制
御部III は、スリーブ9に形成した段2制御部IIとして
の固定絞り42を介してポンプPに接続している。な
お、この構成の等価回路は、図15に示している。
The first control section I has its control projections 19-.
The edge portion of 26 is chamfered as shown in FIG. 13 to form the chamfered portion 40, and the length of the chamfered portion 40 is L 1 . And
When the valve V is in the neutral position, the chamfering portion 40
The distance from the edge portion to the control groove of the sleeve 9, that is, the amount of underlap is U 1 . The rotary valve V is switched in either direction to reduce the opening area of the passage leading to the tank passage 27 and increase the opening area of the passage leading to the power cylinder C. A chamfered portion 41 is also formed on the edge portion of the control convex portion of the third control portion III as shown in FIG. 13, and the length of the chamfered portion 41 is L 2 . Also, when the valve V is in the neutral position, the chamfered portion 41 moves from the edge portion to the sleeve 9
The distance to the end of the control groove, that is, the amount of underlap, is set to U 2 sufficiently large. The third control unit III thus configured is connected to the pump P via the fixed throttle 42 as the stage 2 control unit II formed on the sleeve 9. The equivalent circuit of this configuration is shown in FIG.

【0012】ステアリングホィールを中立位置に保て
ば、ロータリーバルブVも図示の中立位置を保持するの
で、ポンプPの吐出流体は、供給ポート38から第1制
御部I及びタンク通路27を経由してタンクTに戻され
る。したがって、図14の(a)で、示すようにパワー
シリンダCの圧力はほとんど発生しない。
If the steering wheel is held in the neutral position, the rotary valve V also holds the neutral position in the figure, so that the fluid discharged from the pump P passes from the supply port 38 through the first control section I and the tank passage 27. It is returned to the tank T. Therefore, as shown in FIG. 14A, almost no pressure is generated in the power cylinder C.

【0013】上記の状態からステアリングホィールを回
してロータリーバルブVを切り替えると次のようにな
る。いま、中高走行時のようにバルブ作動角が小さいと
きは、第1制御部Iの開口面積が小さくなが、第3制御
部III の開口面積は、絞り効果に影響しない程度にしか
小さくならない。したがって、このときには第1制御部
Iと第2制御部IIとによって圧力制御されることになる
が、この第2制御部IIを構成する固定絞り42からは所
定の流量がタンクTに流出していることになるので、バ
ルブ作動各とパワーシリンダCの圧力との特性は図14
の(b)のようになる。
When the steering wheel is turned from the above state to switch the rotary valve V, the following is obtained. Now, when the valve operating angle is small, such as when traveling at medium and high altitudes, the opening area of the first control section I is small, but the opening area of the third control section III is only small to the extent that it does not affect the throttling effect. Therefore, at this time, the pressure is controlled by the first control unit I and the second control unit II, but a predetermined flow rate flows out to the tank T from the fixed throttle 42 which constitutes the second control unit II. Therefore, the characteristics of each valve operation and the pressure of the power cylinder C are shown in FIG.
It becomes like (b).

【0014】さらに、低速走行時の用に、ステアリング
ホィールを大きく切ると、今度は第3制御部III の開度
が小さくなるので、タンクへの戻りの流量が一気に少な
くなり、図14の(c)で示すように、パワーシリンダ
Cの圧力が急上昇する。このように、直進走行時や微小
操舵状態である範囲(a)では、そのバルブ作動角が小
さいので、ポンプPの吐出量のほぼ全量が第1制御部I
を経由してタンクに戻され、パワーシリンダCの圧力は
ほとんど上昇しない。したがって、この従来例によれ
ば、操舵トルクがある一定以上になるまで、パワーシリ
ンダCの圧力上昇が穏やかなので、直進走行時や中高速
走行時における操舵特性が安定したものになる。また、
ステアリングホィールを操作したときの操舵反力は、ト
ーションバー4等のばね反力で与えられている。
Further, when the steering wheel is greatly turned for traveling at low speed, the opening degree of the third control unit III is reduced this time, and the flow rate of returning to the tank is suddenly reduced. ), The pressure of the power cylinder C rises sharply. As described above, the valve operating angle is small in the range (a) where the vehicle is running straight or is in a slight steering state, so that almost the entire amount of discharge of the pump P is generated by the first controller I.
The pressure of the power cylinder C hardly rises as it is returned to the tank via. Therefore, according to this conventional example, since the pressure increase of the power cylinder C is gentle until the steering torque reaches a certain level or more, the steering characteristics are stable during straight traveling and medium-high speed traveling. Also,
The steering reaction force when the steering wheel is operated is given by the spring reaction force of the torsion bar 4 or the like.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例で述べたよ
うに、操舵角が小さいときに、パワーアシスト力を小さ
くして操安性を良くさせ、ステアリングホィールを大き
く切る低速走行時には、パワーアシスト力を大きくする
ために、上記図6〜図11の従来例では、図10の実線
部の特性を実現した。つまり、ロータリーバルブVの制
御凸部19〜26のエッジ部分に面取り加工部40を形
成し、この面取り加工部40でパワーシリンダCへの供
給流量を制御して、図10の実線部の特性を実現してい
る。しかし、理想的には、図10の一点鎖線で示す特性
を実現させたい。そこで、図12〜15に示す従来例の
ように、種類の違った面取り加工部40、41や、固定
絞り42を用いて図14のような特性を実現させ、図1
0の一点鎖線で示した理想的な特性を実現させている。
As described in the above-mentioned conventional example, when the steering angle is small, the power assist force is reduced to improve the maneuverability, and when the vehicle is traveling at a low speed when the steering wheel is greatly cut, the power assist is provided. In order to increase the force, the characteristics of the solid line portion of FIG. 10 are realized in the conventional examples of FIGS. That is, the chamfered portion 40 is formed on the edge portion of the control convex portions 19 to 26 of the rotary valve V, and the chamfered portion 40 controls the supply flow rate to the power cylinder C to show the characteristics of the solid line portion in FIG. Has been realized. However, ideally, it is desired to realize the characteristic indicated by the alternate long and short dash line in FIG. Therefore, as in the conventional example shown in FIGS. 12 to 15, the characteristics as shown in FIG. 14 are realized by using different types of chamfered processing portions 40 and 41 and the fixed diaphragm 42.
The ideal characteristics indicated by the chain line of 0 are realized.

【0016】しかし、この面取り加工部40、41は、
非常に小さい制御凸部19〜26のエッジ部分に形成し
なければならないとともに、この面取り加工部40、4
1の形状で図14に示すようなバルブ特性が決まるため
に、その加工技術に高い精密度や、高度の計測技術が要
求される。そのために、生産コストがかかるという問題
があった。また、このような加工技術や、計測技術の制
約から、希望するバルブ特性を実現することができない
場合もあるという問題もあった。
However, the chamfered portions 40 and 41 are
The chamfered portions 40, 4 must be formed on the edge portions of the very small control projections 19 to 26.
Since the valve characteristic as shown in FIG. 14 is determined by the shape of No. 1, the processing technique requires high precision and high measurement technique. Therefore, there is a problem that the production cost is high. There is also a problem in that the desired valve characteristics may not be realized in some cases due to such processing technology and measurement technology restrictions.

【0017】この発明の目的は、コントロールバルブC
Vの制御凸部に面取り加工部を形成することなく、希望
するバルブ特性を実現することができるパワーステアリ
ング装置を提供することである。
The object of the present invention is to control valve C.
It is an object of the present invention to provide a power steering device that can achieve desired valve characteristics without forming a chamfered portion on the V control convex portion.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、ステアリングホィールと一体的に回
転するスタブシャフトと、操舵系のロッドと、このロッ
ドにかみ合うピニオンを有するピニオンシャフトと、上
記ステアリングホィールの操作角に応じて切換わるコン
トロールバルブと、このコントロールバルブの切換え位
置に応じて作動するパワーシリンダと、車速等の外部信
号が入力されるコントローラとを備えてなるパワーステ
アリングの操舵力制御装置において、上記コントローラ
で制御される圧力制御弁と、この圧力制御弁で制御さ
れ、ステアリングホィールに油圧反力を与える油圧反力
室と、内部に設けた絞り前後の差圧に応じて、制御流側
と余剰流側との流出流量を変化させるフロープライオリ
ティバルブとを設け、このフロープライオリティバルブ
の制御流側と圧力制御弁とを接続するとともに、上記フ
ロープライオリティバルブの余剰流側をコントロールバ
ルブを介して接続し、これらフロープライオリティバル
ブとパワーシリンダとの間にパワーシリンダの負荷圧力
の変化を検知する圧力センサーを設け、この圧力センサ
ーをコントローラに接続することで、パワーシリンダの
負荷圧力の変化に応じて、コントローラで圧力制御弁を
制御してフロープライオリティバルブ前後の差圧を変化
させ、パワーシリンダへの供給流量を制御し、パワーシ
リンダのパワーアシスト力と油圧反力室内に作用する圧
力とを対応させて制御することを特徴としている。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a stub shaft that rotates integrally with a steering wheel, a rod of a steering system, and a pinion shaft having a pinion that meshes with the rod are provided. Steering force of a power steering including a control valve that switches according to the operating angle of the steering wheel, a power cylinder that operates according to the switching position of the control valve, and a controller to which an external signal such as vehicle speed is input. In the control device, a pressure control valve controlled by the controller, a hydraulic reaction chamber that is controlled by the pressure control valve and applies a hydraulic reaction force to the steering wheel, and according to the differential pressure before and after the throttle provided inside, Provided with a flow priority valve that changes the outflow rate between the control flow side and the surplus flow side The control flow side of this flow priority valve and the pressure control valve are connected, and the surplus flow side of the flow priority valve is connected via a control valve, and the load of the power cylinder is connected between these flow priority valve and power cylinder. By providing a pressure sensor that detects changes in pressure and connecting this pressure sensor to the controller, the controller controls the pressure control valve according to the change in the load pressure of the power cylinder, and the differential pressure before and after the flow priority valve is controlled. It is characterized in that the flow rate is changed to control the supply flow rate to the power cylinder, and the power assist force of the power cylinder and the pressure acting in the hydraulic reaction force chamber are controlled correspondingly.

【0019】[0019]

【作用】この発明は、上記のように構成したので、ステ
アリングホィールを操作するとコントロールバルブが切
り換わり、その切換え位置に応じてパワーシリンダが作
動する。このとき、圧力センサーが、パワーシリンダの
負荷圧力の変化を検知してコントローラにその情報を送
る。コントローラは、その情報や他の外部信号等から判
断して圧力制御弁を制御し、フロープライオリティバル
ブの制御流側の下流の圧力を制御する。この圧力制御に
よってフロープライオリティバルブ内の絞り前後の差圧
が変化し、それに応じてフロープライオリティバルブの
余剰流側からコントロールバルブを介してパワーシリン
ダに供給される流量が決まる。
Since the present invention is configured as described above, when the steering wheel is operated, the control valve is switched, and the power cylinder operates according to the switching position. At this time, the pressure sensor detects a change in the load pressure of the power cylinder and sends the information to the controller. The controller controls the pressure control valve by judging from the information and other external signals, and controls the pressure downstream of the control priority side of the flow priority valve. This pressure control changes the differential pressure before and after throttling in the flow priority valve, and accordingly determines the flow rate supplied from the surplus flow side of the flow priority valve to the power cylinder via the control valve.

【0020】このようにフロープライオリティバルブの
余剰流側からパワーシリンダへの供給流量が決まれば、
コントロールバルブの切換え位置に応じたパワーシリン
ダのパワーアシスト力も決まる。つまり、圧力センサー
で検知したパワーシリンダの負荷圧力の変化に応じて、
フロープライオリティバルブが、パワーシリンダへの供
給流量を制御し、パワーアシスト力を制御する。また同
時に、油圧反力室内に作用する圧力は、圧力制御弁によ
って制御されているので、パワーシリンダのパワーアシ
スト力に対応した、油圧反力が得られる。
In this way, if the supply flow rate from the surplus flow side of the flow priority valve to the power cylinder is determined,
The power assist force of the power cylinder is also determined according to the switching position of the control valve. In other words, according to the change in the load pressure of the power cylinder detected by the pressure sensor,
The flow priority valve controls the supply flow rate to the power cylinder and controls the power assist force. At the same time, the pressure acting in the hydraulic reaction force chamber is controlled by the pressure control valve, so that the hydraulic reaction force corresponding to the power assist force of the power cylinder can be obtained.

【0021】[0021]

【実施例】図1〜5はこの発明の実施例である。前記し
た従来例と同じ構成要素については同一符号を用いると
ともにその詳細な説明を省略する。また、従来例を用い
て説明をする場合も、同一の図、及び符号を引用する。
1 to 5 are embodiments of the present invention. The same components as those in the conventional example described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Also, in the case of using the conventional example for description, the same drawings and reference numerals are used.

【0022】図1は、この発明の回路図である。また、
図2〜3は第1実施例であり、図4、5は、第2実施例
である。図1の回路図は第1、第2実施例とも共通であ
る。また、第1実施例は、コントロールバルブCVを従
来例で示したロータリーバルブVを用い、第2実施例は
スライディングバルブV′を用いたものである。
FIG. 1 is a circuit diagram of the present invention. Also,
2 to 3 show the first embodiment, and FIGS. 4 and 5 show the second embodiment. The circuit diagram of FIG. 1 is common to the first and second embodiments. The first embodiment uses the rotary valve V shown in the conventional example as the control valve CV, and the second embodiment uses the sliding valve V '.

【0023】図1において、ポンプPに接続したフロー
プライオリティバルブ43内には、絞り44が設けてあ
る。この絞り44下流を制御流側45、上流を余剰流側
46としている。このフロープライオリティバルブ43
は、設定した一定流量を制御流側45に優先的に供給
し、それ以上の流量を余剰流側46へ供給するが、絞り
44前後の差圧の変化に応じて余剰流側46の流量が決
まる構成となっている。この実施例に用いているフロー
プライオリティバルブ43は、絞り44前後の差圧が大
きいと、余剰流側46の流量は多くなり、逆にその差圧
が小さいと、余剰流側46の流量は少なくなる。また、
制御流側45を圧力制御弁47と油圧反力部48とに並
列に接続している。上記圧力制御弁47は、コントロー
ラ49に接続され、コントローラ49からの信号で制御
される。また、油圧反力部48は、油圧反力室53に作
用する圧力で図示していないステアリングホィールに操
舵反力を与えている。
In FIG. 1, a throttle 44 is provided in the flow priority valve 43 connected to the pump P. The downstream side of the throttle 44 is the control flow side 45, and the upstream side is the surplus flow side 46. This flow priority valve 43
Preferentially supplies the set constant flow rate to the control flow side 45 and supplies a higher flow rate to the surplus flow side 46. However, the flow rate of the surplus flow side 46 changes depending on the change in the differential pressure before and after the throttle 44. It is decided. In the flow priority valve 43 used in this embodiment, when the pressure difference before and after the throttle 44 is large, the flow rate on the excess flow side 46 is large, and conversely, when the pressure difference is small, the flow rate on the excess flow side 46 is small. Become. Also,
The control flow side 45 is connected in parallel with the pressure control valve 47 and the hydraulic reaction force portion 48. The pressure control valve 47 is connected to the controller 49 and controlled by a signal from the controller 49. The hydraulic reaction force section 48 applies a steering reaction force to a steering wheel (not shown) by the pressure acting on the hydraulic reaction force chamber 53.

【0024】上記フロープライオリティバルブ43の余
剰流側46は、ロータリーバルブVに接続し、ロータリ
ーバルブVの下流はパワーシリンダCとタンクTとに接
続している。このロータリーバルブVは、ステアリング
ホィールの操作量に応じて切換え量が決まる。そして、
ステアリングホィールが操作されていない状態では、ロ
ータリーバブルVが中立位置となっていて、ロータリー
バルブV内を流れる油はすべてタンクTへ戻る。
The surplus flow side 46 of the flow priority valve 43 is connected to the rotary valve V, and the downstream side of the rotary valve V is connected to the power cylinder C and the tank T. The switching amount of the rotary valve V is determined according to the operation amount of the steering wheel. And
When the steering wheel is not operated, the rotary bubble V is in the neutral position, and all the oil flowing in the rotary valve V returns to the tank T.

【0025】上記フロープライオリティバルブ43の余
剰流側46とロータリーバルブVとの間には圧力センサ
ー50が設けてある。この圧力センサー50はコントロ
ーラ49に接続してある。これにより、圧力センサー5
0は、ロータリーバルブVの切換え量に応じて作動する
パワーシリンダCの負荷圧力の変化を検知して、その情
報をコントローラ49に送っている。また、このコント
ローラ49には、図10に示すような、希望するバルブ
特性が設定されている。このバルブ特性を実現させるた
めに、圧力センサー50や、車速等の情報をもとにし
て、接続している機器を制御している。
A pressure sensor 50 is provided between the rotary valve V and the excess flow side 46 of the flow priority valve 43. The pressure sensor 50 is connected to the controller 49. As a result, the pressure sensor 5
0 detects a change in the load pressure of the power cylinder C that operates according to the switching amount of the rotary valve V, and sends that information to the controller 49. Further, desired valve characteristics as shown in FIG. 10 are set in the controller 49. In order to realize this valve characteristic, the connected device is controlled based on the pressure sensor 50 and information such as vehicle speed.

【0026】このように構成された本実施例の動作を示
す。ポンプPから供給された作動油は、フロープライオ
リティバルブ43に流入する。フロープライオリティバ
ルブ43に流入した作動油は、絞り44を経て制御流側
45から流出するが、その設定流量以上の余剰流量は、
余剰流側46からロータリーバルブVに供給される。制
御流側45から流出した作動油は、圧力制御弁47と油
圧反力部48とに向かう。コントローラ49が車速など
の外部信号から車の状態を判断して圧力制御弁47を制
御しているので、例えば、コントローラ49が車速を低
速と判断したときは、圧力制御弁47は、その上流での
圧力が小さくなるように制御する。この圧力制御弁47
で制御された圧力が油圧反力部48に作用し、ステアリ
ングホィールに小さな反力として作用する。
The operation of this embodiment configured as described above will be described. The hydraulic oil supplied from the pump P flows into the flow priority valve 43. The hydraulic oil that has flowed into the flow priority valve 43 flows out from the control flow side 45 through the throttle 44, but the surplus flow rate above the set flow rate is
It is supplied to the rotary valve V from the surplus flow side 46. The hydraulic oil flowing out from the control flow side 45 is directed to the pressure control valve 47 and the hydraulic reaction force portion 48. Since the controller 49 determines the state of the vehicle from an external signal such as the vehicle speed and controls the pressure control valve 47, for example, when the controller 49 determines that the vehicle speed is low, the pressure control valve 47 is located upstream thereof. The pressure is controlled so that it becomes small. This pressure control valve 47
The pressure controlled by acts on the hydraulic reaction force portion 48, and acts on the steering wheel as a small reaction force.

【0027】同時に、油圧反力部48に作用する圧力と
同じ圧力がフロープライオリティバルブ43にも作用す
る。このため、フロープライオリティバルブ43内の絞
り44前後の差圧が変化する。この絞り44前後の差圧
の変化に応じて、余剰流側46への供給流量も変化す
る。つまり、コントロールバルブ49で制御された圧力
制御弁47で、フロープライオリティバルブ43の制御
流側45の設定流量が制御される。
At the same time, the same pressure acting on the hydraulic reaction force portion 48 also acts on the flow priority valve 43. Therefore, the differential pressure before and after the throttle 44 in the flow priority valve 43 changes. The supply flow rate to the surplus flow side 46 also changes according to the change in the differential pressure across the throttle 44. That is, the pressure control valve 47 controlled by the control valve 49 controls the set flow rate on the control flow side 45 of the flow priority valve 43.

【0028】上記のようにフロープライオリティバルブ
43は、圧力制御弁47で制御された圧力により、絞り
44前後の差圧が変化し、この差圧の変化に応じて、余
剰流側46側からの流量が決まる。したがって、圧力制
御弁47の制御圧力に応じて、フロープライオリティバ
ルブ43の余剰流側46から流量を制御された作動油
は、ロータリーバルブVを経てパワーシリンダCへと向
う。ロータリーバルブVは、ステアリングホィールの操
作量に応じて切換え量が決まり、その切換え量に応じて
パワーシリンダCのパワーアシスト力も決まる。
As described above, in the flow priority valve 43, the differential pressure before and after the throttle 44 changes due to the pressure controlled by the pressure control valve 47, and in accordance with the change in the differential pressure, the excess flow from the surplus flow side 46 side. The flow rate is decided. Therefore, the hydraulic fluid whose flow rate is controlled from the surplus flow side 46 of the flow priority valve 43 according to the control pressure of the pressure control valve 47 goes to the power cylinder C via the rotary valve V. The rotary valve V determines a switching amount according to the operation amount of the steering wheel, and also determines the power assisting force of the power cylinder C according to the switching amount.

【0029】従来例では、図10に示したxの範囲内に
おける一点鎖線部分のバルブ特性を実現するために、制
御凸部19〜26のエッジ部に面取り加工部40、41
を形成して、パワーシリンダCへの供給流量を制御して
いた。つまり、図8において、バルブ作動角に応じて変
化する面取り加工を施した開口部mで流量を制御し、パ
ワーシリンダCのパワーアシスト力を制御していた。し
かし、この発明では、面取り加工部40、41を形成す
ることなく、ロータリーバルブVへ供給する流量を、上
記のようにフロープライオリティバルブ43で制御して
いる。つまり、パワーシリンダCの実際の負荷圧をフィ
ードバックして圧力制御弁47を制御するとともに、こ
の圧力制御弁47の制御圧力に応じて、フロープライオ
リティバルブ43を制御して、パワーシリンダCに供給
される流量を制御している。このように流量制御するこ
とによって、図10のxの範囲内におけるリニア特性を
得るようにしている。言い換えれば、従来は、ロータリ
ーバルブVの切換え量だけに依存して、上記リニア特性
を得るようにしていたが、この実施例では、ロータリー
バルブVの切換え量に加えて、パワーシリンダCの負荷
圧力をもパラメータにしたものである。
In the conventional example, in order to realize the valve characteristic of the one-dot chain line portion within the range of x shown in FIG. 10, chamfering processing portions 40 and 41 are provided at the edge portions of the control convex portions 19 to 26.
To control the supply flow rate to the power cylinder C. That is, in FIG. 8, the flow rate is controlled by the chamfered opening m that changes according to the valve operating angle, and the power assist force of the power cylinder C is controlled. However, in the present invention, the flow priority valve 43 controls the flow rate supplied to the rotary valve V without forming the chamfered portions 40 and 41. That is, the actual load pressure of the power cylinder C is fed back to control the pressure control valve 47, and the flow priority valve 43 is controlled according to the control pressure of the pressure control valve 47 to be supplied to the power cylinder C. The flow rate is controlled. By controlling the flow rate in this manner, linear characteristics within the range of x in FIG. 10 are obtained. In other words, conventionally, the linear characteristic is obtained only by depending on the switching amount of the rotary valve V, but in this embodiment, in addition to the switching amount of the rotary valve V, the load pressure of the power cylinder C is also increased. Is also a parameter.

【0030】また、操舵反力は、圧力制御弁47で制御
された圧力が油圧反力部48に作用して与えられる。上
記したようにパワーシリンダCのパワーアシスト力は、
コントローラ49に入力する圧力センサー50や、車速
などの情報をもとに、ロータリーバルブVの切換え量と
圧力制御弁47の制御圧力に応じて、フロープライオリ
ティバルブ43の余剰流側46から流出する流量とによ
って制御されている。この場合、圧力制御弁47によっ
て制御された圧力は、フロープライオリティバルブ43
と、油圧反力部48とに作用している。したがって、操
舵反力とパワーシリンダCのパワーアシスト力とは対応
した大きさとなる。
The steering reaction force is given by the pressure controlled by the pressure control valve 47 acting on the hydraulic reaction force portion 48. As described above, the power assisting force of the power cylinder C is
Based on information such as the pressure sensor 50 input to the controller 49 and the vehicle speed, the flow rate flowing out from the surplus flow side 46 of the flow priority valve 43 according to the switching amount of the rotary valve V and the control pressure of the pressure control valve 47. Controlled by and. In this case, the pressure controlled by the pressure control valve 47 is equal to the pressure controlled by the flow priority valve 43.
And the hydraulic reaction force portion 48. Therefore, the steering reaction force and the power assist force of the power cylinder C have corresponding magnitudes.

【0031】このように動作する実施例が、低速、高速
で走行する場合を示す。まず、低速走行時は、操舵角を
大きく取る場合が多い。このようなときは、タイヤの接
地抵抗が大きいので、パワーアシスト力も、大きくなけ
ればならない。逆に操舵反力は小さくなければ、操作し
にくい。そこで、低速走行時には、コントローラ49が
車速を低速と判断し、圧力制御弁47の開度を大きくす
るように制御し、圧力制御弁47の上流に接続してい
る、油圧反力部48とフロープライオリティバルブ43
の制御流側45との圧力を低圧に維持する。油圧反力部
48内の油圧反力室53の圧力が低いので、ステアリン
グホィールを大きく操作してロータリーバルブVの切換
え量を操作するときの操舵反力は小さなものとなる。同
時に、フロープライオリティバルブ43の制御流側45
の圧力も低いので、フロープライオリティバルブ43内
の絞り44前後の差圧が大きくなる。そのために余剰流
側46の開度が大きくなり、パワーシリンダCに供給さ
れる流量は増え、大きなパワーアシスト力を得ることが
できる。
The embodiment operating in this way shows the case of traveling at low speed and high speed. First, when traveling at low speed, a large steering angle is often taken. In such a case, the ground resistance of the tire is large, so the power assist force must be large. On the contrary, unless the steering reaction force is small, it is difficult to operate. Therefore, when traveling at a low speed, the controller 49 determines that the vehicle speed is low, controls the pressure control valve 47 to increase the opening degree, and controls the flow with the hydraulic reaction force portion 48 connected upstream of the pressure control valve 47. Priority valve 43
The pressure with the control flow side 45 of is maintained low. Since the pressure in the hydraulic reaction force chamber 53 in the hydraulic reaction force portion 48 is low, the steering reaction force when the steering wheel is largely operated to operate the switching amount of the rotary valve V becomes small. At the same time, the control flow side 45 of the flow priority valve 43
Since the pressure is low, the differential pressure before and after the throttle 44 in the flow priority valve 43 becomes large. Therefore, the opening degree of the surplus flow side 46 becomes large, the flow rate supplied to the power cylinder C increases, and a large power assist force can be obtained.

【0032】このとき、圧力センサー50は、パワーシ
リンダCの負荷圧力を検知し、コントローラ49にその
情報を送る。コントローラ49は、その情報と車速など
の情報からバルブ特性に合うようにパワーシリンダCを
作動させるために、圧力制御弁47を制御する。そし
て、また、圧力制御弁47で制御された圧力が油圧反力
部48とフロープライオリティバルブ43に作用する。
このように絶えず、パワーシリンダCの負荷圧力をフィ
ードバックして設定したバルブ特性に合うようにしてい
るので、常に、車速や、操舵量に応じたパワーアシスト
力を得られるとともに、パワーアシスト力に対応した操
舵反力を得られる。
At this time, the pressure sensor 50 detects the load pressure of the power cylinder C and sends the information to the controller 49. The controller 49 controls the pressure control valve 47 to operate the power cylinder C from the information and the information such as the vehicle speed so as to match the valve characteristics. Further, the pressure controlled by the pressure control valve 47 acts on the hydraulic reaction force portion 48 and the flow priority valve 43.
In this way, the load pressure of the power cylinder C is constantly fed back so as to match the set valve characteristic, so that the power assist force corresponding to the vehicle speed and the steering amount can always be obtained and the power assist force can be supported. It is possible to obtain the steering reaction force.

【0033】また高速走行時は、タイヤが受ける接地抵
抗は小さく、ステアリングホィールを大きく切ることも
少ないので、パワーアシスト力は小さく、操舵反力は大
きい方がよい。このような場合は、コントローラ49が
車速を高速と判断し、圧力制御弁47の開度を調節する
信号を出して、高い圧力が発生するように圧力制御弁4
7を制御する。圧力制御弁47によって制御された高い
圧力が、油圧反力部48の油圧反力室53とフロープラ
イオリティバルブ43の制御流側45とに作用する。こ
れによって、ロータリーバルブV小さなの切換え量を操
作するステアリングホィールに大きな操舵反力が作用す
る。同時にフロープライオリティバルブ43の制御流側
45に、圧力制御弁47で制御された高い圧力が作用す
る。この高い圧力により、絞り44前後の差圧が小さく
なり、余剰流側46から流出する流量は少なく制限され
る。この余剰流側46からの制限された供給流量が切換
え量の少ないロータリーバルブVを通ってパワーシリン
ダCに供給される。パワーシリンダCへの供給流量は少
ないのでパワーアシスト力は小さくなっている。
Further, during high speed running, the tire receives a small ground contact resistance and the steering wheel is not greatly cut off. Therefore, it is preferable that the power assist force is small and the steering reaction force is large. In such a case, the controller 49 determines that the vehicle speed is high and outputs a signal for adjusting the opening degree of the pressure control valve 47 to generate a high pressure.
Control 7 The high pressure controlled by the pressure control valve 47 acts on the hydraulic reaction force chamber 53 of the hydraulic reaction force portion 48 and the control flow side 45 of the flow priority valve 43. As a result, a large steering reaction force acts on the steering wheel that operates a small switching amount of the rotary valve V. At the same time, the high pressure controlled by the pressure control valve 47 acts on the control flow side 45 of the flow priority valve 43. Due to this high pressure, the differential pressure before and after the throttle 44 becomes small, and the flow rate flowing out from the surplus flow side 46 is limited to a small amount. The limited supply flow rate from the surplus flow side 46 is supplied to the power cylinder C through the rotary valve V with a small switching amount. Since the flow rate supplied to the power cylinder C is small, the power assist force is small.

【0034】このときも圧力センサー50がパワーシリ
ンダCの負荷圧力を検知して、コントローラ49にフィ
ードバックし、車速などの他の情報から判断して、バル
ブ特性に合うように圧力制御弁47を制御する。圧力制
御弁47で制御された圧力が油圧反力部48や、フロー
プライオリティバルブ43の制御流側45に作用する。
このように、パワーシリンダCの負荷圧力を絶えず検知
して、バルブ特性に合うようにフィードバックしてい
る。
Also at this time, the pressure sensor 50 detects the load pressure of the power cylinder C, feeds it back to the controller 49, judges from other information such as the vehicle speed, and controls the pressure control valve 47 so as to match the valve characteristics. To do. The pressure controlled by the pressure control valve 47 acts on the hydraulic reaction force portion 48 and the control flow side 45 of the flow priority valve 43.
In this way, the load pressure of the power cylinder C is constantly detected and fed back so as to match the valve characteristics.

【0035】図2、3はロータリーバルブVを用いた第
1実施例の油圧反力部48を示したものである。この図
2、3では、従来例と同様にスタブシャフト3とピニオ
ンシャフト2とを同軸に連結しているがトーションバー
4を介していない。この点が、従来例と異なって、油圧
反力部48により反力を与えている。図3に示すように
ケーシンング1に形成された油圧反力室ポート59は、
フロープライオリティバルブ43と圧力制御弁47とに
接続してあり、油圧反力室53に圧力を導いてる。そし
て、ケーシンング1に形成された端部支持部材54と中
間支持部材55とで反力プランジャ52を支持してい
る。また、スタブシャフト3には、凸部51が形成され
ている。この凸部51を図中左右から反力プランジャ5
2が油圧反力室53内の圧力作用で押しつけているい
る。また、中間支持部材55にはストッパ56が取付け
られ、反力プランジャ52が抜け落ちるのを妨げてい
る。なお、スタブシャフト3の周囲に形成した空間57
は、タンク通路58へと連通している。
2 and 3 show the hydraulic reaction force portion 48 of the first embodiment using the rotary valve V. As shown in FIG. 2 and 3, the stub shaft 3 and the pinion shaft 2 are coaxially connected as in the conventional example, but the torsion bar 4 is not interposed. In this respect, unlike the conventional example, the reaction force is applied by the hydraulic reaction force portion 48. As shown in FIG. 3, the hydraulic reaction force chamber port 59 formed in the casing 1 is
It is connected to the flow priority valve 43 and the pressure control valve 47, and guides pressure to the hydraulic reaction force chamber 53. The reaction force plunger 52 is supported by the end support member 54 and the intermediate support member 55 formed on the casing 1. Further, the stub shaft 3 is formed with a convex portion 51. From the left and right in the figure, the reaction force plunger 5
2 is pressed by the pressure action in the hydraulic reaction force chamber 53. A stopper 56 is attached to the intermediate support member 55 to prevent the reaction force plunger 52 from falling off. The space 57 formed around the stub shaft 3
Communicate with the tank passage 58.

【0036】いま、ステアリングホィールを操作する
と、スタブシャフト3は、反力プランジャ52の押しつ
け力に抗して回転する。このときの反力プランジャ52
による力が操舵反力として、ステアリングホィールに作
用する。
Now, when the steering wheel is operated, the stub shaft 3 rotates against the pressing force of the reaction force plunger 52. Reaction force plunger 52 at this time
Force acts on the steering wheel as a steering reaction force.

【0037】図4、5に示した第2実施例は、コントロ
ールバルブCVにスライディングバルブV′を用いたも
のである。このスライディングバルブV′を用いたステ
アリング装置の構成は、次のとおりである。すなわち、
ラック7とかみ合うピニオン5は、ピニオンシャフト6
0と一体的に形成され、ピニオン5の前後に位置して設
けられた軸受61、62を介してケーシンング63に支
持される。この軸受61、62は、ラック7と平行に長
軸が存在する楕円形の遊孔77に軸受61、62のアウ
ターレース78が挿入されていて、この遊孔77の範囲
内でピニオンシャフト60が変位するように形成してあ
る。ただし、ピニオンシャフト60は図示していないス
テアリングホィールに連結されるが、その途中にはこの
左右への変位を吸収する機構を設けておく。
The second embodiment shown in FIGS. 4 and 5 uses a sliding valve V'as the control valve CV. The structure of the steering device using this sliding valve V'is as follows. That is,
The pinion 5 that meshes with the rack 7 is the pinion shaft 6
It is supported by the casing 63 through bearings 61 and 62 which are formed integrally with the pinion 0 and are located in front of and behind the pinion 5. In the bearings 61 and 62, the outer race 78 of the bearings 61 and 62 is inserted into an elliptical play hole 77 having a long axis parallel to the rack 7, and the pinion shaft 60 is located within the play hole 77. It is formed to be displaced. However, although the pinion shaft 60 is connected to a steering wheel (not shown), a mechanism for absorbing the lateral displacement is provided in the middle thereof.

【0038】一方、スプールバルブ64は、ピニオンシ
ャフト60と直交する方向にケーシンング63に対して
配置されている。また、スプールバルブ64におけるス
プール65とスリーブ66とには、ポンプ側通路67、
タンク側通路68、図示していないパワーシリンダに連
通する通路69、70が設けてある。そして、スプール
65が図示の中立位置から左右いずれかに移動すると、
その移動方向に応じてパワーシリンダへの圧油供給方向
が切換わる。スプールバルブ64とピニオンシャフト6
0との間には、ピニオンシャフト60の操舵時における
平行移動を拡大してスプールバルブ64のスプール65
に伝達するための駆動レバー71が設けられている。こ
の駆動レバー71はピニオンシャフト60にはまるリン
グ部72を持ち、このリング部72の中心を通る対称位
置に支持ピン73と駆動ピン74とが突設され、支持ピ
ン73はケーシンング63の支持孔75に、また、駆動
ピン74はスプール65のピン孔76にそれぞれ挿入さ
れ、ピニオンシャフト60の左右の変位にともなって支
持ピン75を中心として円弧状に運動する駆動ピン74
によりスプールバルブ64を切り換える。
On the other hand, the spool valve 64 is arranged with respect to the casing 63 in a direction orthogonal to the pinion shaft 60. The spool 65 and the sleeve 66 of the spool valve 64 have a pump-side passage 67,
A tank-side passage 68 and passages 69 and 70 communicating with a power cylinder (not shown) are provided. Then, when the spool 65 moves from the neutral position in the figure to the left or right,
The pressure oil supply direction to the power cylinder is switched according to the moving direction. Spool valve 64 and pinion shaft 6
Between 0 and 0, the parallel movement at the time of steering of the pinion shaft 60 is enlarged to increase the spool 65 of the spool valve 64.
Is provided with a drive lever 71. The drive lever 71 has a ring portion 72 that fits into the pinion shaft 60, and a support pin 73 and a drive pin 74 are projectingly provided at symmetrical positions passing through the center of the ring portion 72. The support pin 73 has a support hole 75 of the casing 63. In addition, the drive pins 74 are inserted into the pin holes 76 of the spool 65, respectively, and move in an arc shape around the support pins 75 as the pinion shaft 60 is displaced left and right.
The spool valve 64 is switched by.

【0039】いま、ステアリングホィールを操作してピ
ニオンシャフト60をいずれかの方向に回すと、タイヤ
側の接地抵抗でラック7は動かない。しかし、軸受6
1、62のアウターレース78が遊孔77内を転がるの
で、ラック7が動かないと、ピニオン5がラック7の上
を転がる。このようにピニオン5がラック7の上を転が
れば、ピニオンシャフト60も遊孔77の範囲内でラッ
ク7に対して平行移動する。このとき駆動レバー71
は、支持孔75とはめ合う支持ピン73の部分を支点と
してピニオン5の変位方向へと揺動し、駆動レバー71
の揺動運動にともない駆動ピン74が振られる。こうし
てスプールバルブ60が切換え移動させられる。
When the steering wheel is operated to rotate the pinion shaft 60 in either direction, the rack 7 does not move due to the ground resistance on the tire side. However, bearing 6
Since the outer races 78 of 1 and 62 roll in the play hole 77, the pinion 5 rolls on the rack 7 if the rack 7 does not move. When the pinion 5 rolls on the rack 7 in this way, the pinion shaft 60 also moves parallel to the rack 7 within the play hole 77. At this time, the drive lever 71
Swings in the displacement direction of the pinion 5 with the portion of the support pin 73 that fits into the support hole 75 as a fulcrum,
The drive pin 74 is swung along with the swinging motion of the. In this way, the spool valve 60 is switched and moved.

【0040】スプール65の両端にある油圧反力室79
は、通路80を介して油圧反力室ポート81に連通して
いる。油圧反力室ポート81は第1実施例のロータリー
バルブVと同様にフロープライオリティバルブ43と圧
力制御弁47とに連通している。また、油圧反力室53
とスプール65との間には、スリーブ66に摺動する反
力プランジャ52′が設けてある。そして、上記油圧反
力室79に第1実施例同様に圧力が作用するので、反力
プランジャ52′は、スプール65の両端からスプール
65を押している。ステアリングホィールを操作すると
駆動レバー71を介してスプール65が反力プランジャ
52′の押し圧力に抗して移動する。このようにスプー
ル65が反力プランジャ52′の押し圧力に抗して受け
る力が、操舵反力としてステアリングホィールに作用す
る。
Hydraulic reaction chambers 79 at both ends of the spool 65
Communicates with the hydraulic reaction force chamber port 81 via the passage 80. The hydraulic reaction force chamber port 81 communicates with the flow priority valve 43 and the pressure control valve 47, like the rotary valve V of the first embodiment. The hydraulic reaction force chamber 53
A reaction force plunger 52 ′ that slides on the sleeve 66 is provided between the and the spool 65. Since the pressure acts on the hydraulic reaction force chamber 79 as in the first embodiment, the reaction force plunger 52 'pushes the spool 65 from both ends of the spool 65. When the steering wheel is operated, the spool 65 moves via the drive lever 71 against the pressing force of the reaction force plunger 52 '. Thus, the force that the spool 65 receives against the pressing force of the reaction force plunger 52 'acts on the steering wheel as a steering reaction force.

【0041】図5からもわかるように、本実施例では、
スプール65の両端にある油圧反力室79に等しい圧力
を作用させている。図示していないが、従来までは反力
を与えるために、この油圧反力室79に相当する位置に
スプリングを用いていた。このことはコントロールバル
ブCVを組み立てるとき、スプリング荷重をスプール6
5の両端から作用させた状態で、スプール65が中立位
置になるように、スプリング荷重とスプール65の中立
位置との一致を微妙に調整しなければならない。この発
明では反力にスプリングを用いていないので、上記のよ
うに、スプリングとスプール65との微妙な調節の必要
がなく、生産性がよくなっている。
As can be seen from FIG. 5, in this embodiment,
Equal pressure is applied to the hydraulic reaction chambers 79 at both ends of the spool 65. Although not shown, a spring has been used in the prior art at a position corresponding to the hydraulic reaction chamber 79 in order to apply a reaction force. This means that when the control valve CV is assembled, the spring load is applied to the spool 6
The spring load and the neutral position of the spool 65 must be finely adjusted so that the spool 65 is in the neutral position when the spool 65 is acted on from both ends. In the present invention, since the spring is not used for the reaction force, it is not necessary to finely adjust the spring and the spool 65 as described above, and the productivity is improved.

【0042】[0042]

【発明の効果】パワーシリンダへの供給流量を、コント
ローラで制御された圧力制御弁とフロープライオリティ
バルブとで制御しているので、例えば、コントロールバ
ルブ内を複雑に加工する必要がなくなり、生産性がよく
なった。また、油圧反力室に作用する圧力も、パワーア
シスト力に応じて圧力制御弁で制御しているので、例え
ば、スライディングバルブを用いた場合などは、反力を
作用させるためのスプリングを用いる必要がなくなっ
た。したがって、スプリングのセット荷重と、このスプ
リング力を作用させた状態でコントロールバルブの中立
位置とを合わせる微妙な調節も必要がなくなって、生産
性がよくなった。
Since the flow rate supplied to the power cylinder is controlled by the pressure control valve and the flow priority valve controlled by the controller, for example, it is not necessary to process the inside of the control valve in a complicated manner, and the productivity is improved. Got well. Further, since the pressure acting on the hydraulic reaction chamber is also controlled by the pressure control valve according to the power assist force, for example, when a sliding valve is used, it is necessary to use a spring for acting the reaction force. Is gone. Therefore, it is not necessary to make a delicate adjustment to match the set load of the spring with the neutral position of the control valve in a state where this spring force is applied, and productivity is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of the present invention.

【図2】第1実施例の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment.

【図3】図2のIII −III 断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】第2実施例の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a second embodiment.

【図5】図4のV−V断面図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】従来のロータリーバルブを用いた断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view using a conventional rotary valve.

【図7】従来のロータリバルブを具体的に示した回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram specifically showing a conventional rotary valve.

【図8】従来の面取り加工部の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a conventional chamfered portion.

【図9】従来のバルブ作動角とタンクへ連通する通路の
開口面積との関係を示したグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a conventional valve operating angle and an opening area of a passage communicating with a tank.

【図10】従来のパワーシリンダの圧力とバルブ作動角
との関係を示したグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the pressure of a conventional power cylinder and the valve operating angle.

【図11】従来の等価回路である。FIG. 11 is a conventional equivalent circuit.

【図12】従来のロータリーバルブを具体的に示した回
路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram specifically showing a conventional rotary valve.

【図13】従来のロータリーバルブの制御部の拡大断面
図である。
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a control unit of a conventional rotary valve.

【図14】従来のパワーシリンダの圧力とバルブ作動角
の関係を示したグラフである。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the pressure of a conventional power cylinder and the valve operating angle.

【図15】従来の等価回路図である。FIG. 15 is a conventional equivalent circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ピニオンシャフト 3 スタブシャフト 5 ピニオン 7 ラック CV コントロールバルブ C パワーシリンダ T タンク 43 フロープライオリティバルブ 45 制御流側 46 余剰流側 47 圧力制御弁 48 油圧反力部 49 コントローラ 50 圧力センサー 2 Pinion shaft 3 Stub shaft 5 Pinion 7 Rack CV Control valve C Power cylinder T Tank 43 Flow priority valve 45 Control flow side 46 Excess flow side 47 Pressure control valve 48 Hydraulic reaction part 49 Controller 50 Pressure sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングホィールと一体的に回転す
るスタブシャフトと、操舵系のロッドと、このロッドに
かみ合うピニオンを有するピニオンシャフトと、上記ス
テアリングホィールの操作角に応じて切換わるコントロ
ールバルブと、このコントロールバルブの切換え位置に
応じて作動するパワーシリンダと、車速等の外部信号が
入力されるコントローラとを備えてなるパワーステアリ
ングの操舵力制御装置において、上記コントローラで制
御される圧力制御弁と、この圧力制御弁で制御され、ス
テアリングホィールに油圧反力を与える油圧反力室と、
内部に設けた絞り前後の差圧に応じて、制御流側と余剰
流側との流出流量を変化させるフロープライオリティバ
ルブとを設け、このフロープライオリティバルブの制御
流側と圧力制御弁とを接続するとともに、上記フロープ
ライオリティバルブの余剰流側をコントロールバルブを
介して接続し、これらフロープライオリティバルブとパ
ワーシリンダとの間にパワーシリンダの負荷圧力の変化
を検知する圧力センサーを設け、この圧力センサーをコ
ントローラに接続することで、パワーシリンダの負荷圧
力の変化に応じて、コントローラで圧力制御弁を制御し
てフロープライオリティバルブ前後の差圧を変化させ、
パワーシリンダへの供給流量を制御し、パワーシリンダ
のパワーアシスト力と油圧反力室内に作用する圧力とを
対応させて制御することを特徴としたパワーステアリン
グの操舵力制御装置。
1. A stub shaft that rotates integrally with a steering wheel, a rod of a steering system, a pinion shaft having a pinion that meshes with the rod, a control valve that switches according to an operating angle of the steering wheel, and In a steering force control device for a power steering comprising a power cylinder that operates according to a switching position of a control valve and a controller that receives an external signal such as a vehicle speed, a pressure control valve controlled by the controller, A hydraulic reaction chamber that is controlled by a pressure control valve and applies a hydraulic reaction force to the steering wheel,
A flow priority valve that changes the outflow rate of the control flow side and the surplus flow side according to the differential pressure before and after the throttling provided inside is provided, and the control flow side of this flow priority valve and the pressure control valve are connected. At the same time, the surplus flow side of the flow priority valve is connected via a control valve, and a pressure sensor for detecting a change in the load pressure of the power cylinder is provided between the flow priority valve and the power cylinder. The controller controls the pressure control valve to change the differential pressure across the flow priority valve according to the change in the load pressure of the power cylinder,
A steering force control device for a power steering, characterized by controlling a supply flow rate to a power cylinder and correspondingly controlling a power assist force of the power cylinder and a pressure acting in a hydraulic reaction force chamber.
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