JPH0585395B2 - - Google Patents

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、特に可変
容量型ポンプを備えた車両用動力舵取装置に関す
る。

〔従来技術〕

従来、この種の動力舵取装置においては、例え
ば、可変容量型オイルポンプ、定差圧作動器及び
可変絞り弁を採用し、定差圧作動器により可変絞
り弁の上下流間の差圧が一定となるようにオイル
ポンプの可変容量を制御して、操舵ハンドルの操
舵軸に組付けたサーボ弁に対する可変絞り弁を介
してのオイルポンプからの圧油の供給量を一定に
するようにし、動力損失の発生を軽減するように
したものがある。

しかしながら、このような構成においては、上
述したサーボ弁が、操舵ハンドルに対する回動力
に応じて可変絞り弁からの圧油を部分的にパワシ
リンダに供給するとともに残余の圧油をリザーバ
に排出する構成となつているため、オイルポンプ
からの圧油圧の全吐出量が、パワシリンダによつ
て操舵ハンドルの操作を助勢するために使用され
ていることにならず、動力損失の発生を招くとい
う不具合があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような不具合に対処してなされた
もので、その目的とするところは、可変容量型ポ
ンプを備えた車両用動力舵取装置において、ポン
プから吐出される圧力流体全体をパワシリンダに
よる助勢作用のために使用するようにしたことに
ある。

〔発明の構成〕

かかる目的の達成にあたり、第１の発明の構成
は、車両の操舵軸の回動をパワシリンダのピスト
ン軸に伝達して操向車輪を操向する操舵機構と、
原動機により駆動されて可変容量に応じた量にて
圧力流体を発生する可変容量型ポンプと、このポ
ンプから圧力流体を供給されてこの圧力流体を可
変絞り面積に応じた量にて前記パワシリンダの両
室の一方に付与する可変絞り手段と、この可変絞
り手段の上下流間の流体差圧が一定となるように
前記ポンプの可変容量を制御する容量制御手段
と、前記操舵軸の回動方向に応答して前記可変絞
り手段から前記パワシリンダの両室への圧力流体
の供給を当該パワシリンダに前記操舵機構の動作
を助勢させるように選択的に切換える切換手段
と、前記操舵軸の回動に応じて前記操舵機構に生
じる操舵トルクを検出してトルク信号として発生
する検出手段と、予め定めた前記操舵トルクとこ
の操舵トルクの増大に応じて増大しまたは減少に
応じて減少する前記可変絞り面積の最適面積値と
の間の所定の関係から前記トルク信号に応じて前
記最適面積値を求め出力信号として発生する信号
発生手段と、前記出力信号に応答して前記可変絞
り手段の可変絞り面積を前記最適面積値に調整す
る調整手段とを備えたことにある。

また、第２の発明の構成は、車両の操舵軸の回
動をパワシリンダのピストン軸に伝達して操向車
輪を操向する操舵機構と、原動機により駆動され
て可変容量に応じた量にて圧力流体を発生し前記
パワシリンダの両室の一方に供給する可変容量型
ポンプと、前記操舵軸の回動方向に応答して前記
ポンプから前記パワシリンダの両室への圧力流体
の供給を当該パワシリンダに前記操舵機構の動作
を助勢させるように選択的に切換える切換手段
と、前記操舵軸の回動に応じて前記操舵機構に生
じる操舵トルクを検出してトルク信号として発生
する検出手段と、予め定めた前記操舵トルクとこ
の操舵トルクの増大に応じて増大しまたは減少に
応じて減少する前記可変容量の最適容量値との間
の所定の関係から前記トルク信号に応じて前記最
適容量値を求め出力信号として発生する信号発生
手段と、前記出力信号に応答して前記ポンプの可
変容量を前記最適容量値に調整する調整手段とを
備えたことにある。

〔発明の効果〕

しかして、上記のように第１の発明を構成した
ことにより、前記可変絞り手段のその可変絞り面
積に基づく上下流間の流体サーボ弁圧が一定とな
るように前記容量制御手段によつて制御される可
変容量にて前記ポンプが原動機により駆動されて
圧力流体を発生し、前記信号発生手段が前記検出
手段との協同により前記操舵トルクの増大に応じ
て増大し減少に応じて減少する前記可変絞り面積
の最適面積値を出力として発生し、前記調整手段
が前記出力信号に応答して前記可変絞り手段の可
変絞り面積を前記最適面積値に調整し、前記ポン
プからの圧力流体が、前記操舵軸の回動方向に応
答する前記切換手段の切換制御のもとに、前記可
変絞り面積の最適面積値に対応する量として前記
可変絞り手段から前記パワシリンダの両室の一方
にこのパワシリンダに前記操舵機構の動作を助勢
させるように供給されるので、前記ポンプからの
圧力流体発生量が、前記信号発生手段、調整手段
及び容量制御手段との協働による前記可変絞り手
段により前記操舵トルクに合致した必要十分な量
に常に規定され、かつ前記ポンプからの発生圧力
流体のほぼすべてが前記可変絞り手段により前記
切換手段を介して前記パワシリンダにその助勢作
用に必要な量として供給されることになり、その
結果、適正な操舵感覚を保持しつつこの種動力舵
取装置における動力損失をほぼ零にし得る。かか
る場合、上述したごとく、前記検出手段との協働
による前記信号発生手段からの出力信号に基づき
前記可変絞り手段の可変絞り面積を前記調整手段
により前記操舵トルクに合致した最適面積値に調
整することによつて、本明細書の従来技術にて述
べたサーボ弁を省略するようにしたので、この種
動力舵取装置の構成を一層簡単にすることができ
る。

また、上記のように第２の発明を構成したこと
により、前記信号発生手段が前記検出手段との協
同により前記操舵トルクの増大に応じて増大しま
たは減少に応じて減少する前記ポンプの可変容量
の前記最適容量値を出力信号として発生し、前記
調整手段が前記出力信号に応答して前記ポンプの
可変容量を前記最適容量値に調整し、前記ポンプ
が原動機により駆動されて前記最適容量値に対応
する量にて圧力流体を発生し、この圧力流体が、
前記操舵軸の回動方向に応答する前記切換手段の
切換制御のもとに、前記パワシリンダの両室の一
方にこのパワシリンダに前記操舵機構の動作を助
勢させるように供給されるので、前記ポンプから
の圧力流体発生量が、前記信号発生手段との協働
による前記調整手段により前記操舵トルクに合致
した必要十分な量に常に規定され、かつ前記ポン
プからの発生圧力流体のほぼすべてが前記切換手
段を介し前記パワシリンダにその助勢作用に必要
な量として供給されることとなり、その結果、適
正な操舵感覚を保持しつつこの種動力舵取装置に
おける動力損失をほぼ零にし得る。かかる場合、
上述したごとく、前記検出手段との協働による前
記信号発生手段からの出力信号に基き前記ポンプ
の可変容量を前記調整手段により前記操舵トルク
に合致した最適容量値に調整することによつて、
前記第１の発明の場合と同様にサーボ弁を省略す
るのは勿論のこと、前記第１の発明を構成する可
変絞り手段及び容量制御手段をも省略するように
したので、この種動力舵取装置の構成を更に一層
簡単にすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例を図面により説明す
ると、第１図は本発明に係る車両用動力舵取装置
を示している。この動力舵取装置は操舵機構１０
を備えており、この操舵機構１０は、操舵ハンド
ル１１の左方向（又は右方向）への回動操作に伴
う操舵軸１２の左方向（又は右方向）への回動に
より、この操舵軸１２の先端のピニオン１２ａの
左方向（又は右方向）への回動を介してラツクバ
ー１３を左方（又は右方）へ軸動させてタイロツ
ド（図示しない）を介し操向車輪１４を左方向
（又は右方向）へ操向させる。

また、動力舵取装置は、可変容量型オイルポン
プ２０を有しており、このオイルポンプ２０はそ
の回転軸２１にてベルト機構２２により当該車両
の内燃機関の出力軸に連結されている。しかし
て、オイルポンプ２０は内燃機関の作動のもとに
ベルト機構２２により駆動されてその偏心カム２
３の偏心量ｅに応じてリザーバ３０から作動油を
汲上げ油路Ｐ１の上流部内に圧油として吐出す
る。このことは、オイルポンプ２０の圧油の吐出
量がオイルポンプ２０の回転速度及び偏心カム２
３の偏心量ｅにより規定されることを意味する。

油路Ｐ１中には、可変絞り弁４０が介装されて
おり、この可変絞り弁４０は、その可動子４１の
変位位置に対応した可変絞り面積Ｓに応じて、オ
イルポンプ２０から油路Ｐ１の上流部内に吐出さ
れる圧油を受けて油路Ｐ１の下流部内に流入させ
る。このことは、油路Ｐ１の下流部に流入する圧
油の量（以下、下流圧油量という）が、可変絞り
弁４０の可変絞り面積Ｓにより規定されることを
意味する。定差圧作動器５０はケーシング５１を
有しており、このケーシング５１内にはダイアフ
ラム５２が組付けられて低圧室５３及び高圧室５
４を形成している。低圧室５３はポート５１ａを
有しており、このポート５１ａは油路Ｐ２を介し
油路Ｐ１における可変絞り弁の下流部に接続され
ている。一方、高圧室５４はポート５４ａを有し
ており、このポート５４ａは油路Ｐ１の上流部を
介しオイルポンプ２０の吐出口に接続されてい
る。ダイアフラム５２は高圧室５４を通り第１図
にて図示下方へ延出するロツド５２ａを設けてな
り、このロツド５２ａの下端はオイルポンプ２０
の偏心カム２３に連結されている。

しかして、定差圧作動器５０は、高圧室５４に
てオイルポンプ２０から油路Ｐ１の上流部及びポ
ート５４ａを通し圧油を受けるとともに低圧室５
３にて油路Ｐ１における可変絞り弁４０の下流部
及び油路Ｐ２を通し圧油を受けて、これら高低両
室５４，５３間の差圧、即ち可変絞り弁４０の上
下流間の差圧ΔPが一定となるように、ダイアフ
ラム５２、即ちロツド５２ａを上動（又は下動）
させて偏心カム２３の偏心量ｅを減少（又は増
大）させる。このことは、定差圧作動器５０の可
変絞り弁４０の上下間の一定差圧維持のもとにお
ける偏心カム２３の偏心量ｅに対する制御に応じ
て、可変絞り弁４０からの下流圧油量が、オイル
ポンプ２０、即ち内燃機関の回転速度とはかかわ
りなく、一定となるように制御されることを意味
する。かかる場合、ダイアフラム５２の変位量
は、高圧室５４内の油圧と、低圧室５３内の油圧
及びこの低圧室５３内に組付けた圧縮コイルスプ
リング５５の弾撥力の和との差に応じて変化す
る。

電磁切換弁６０は三方向電磁切換弁からなるも
ので、その両ソレノイド６１，６２の消磁下に
て、油路Ｐ１の下流部、及びパワシリンダ７０に
接続した両油路Ｐ４，Ｐ５を、油路Ｐ６を介しリ
ザーバ３０に連通させる。また、電磁切換弁６０
は、ソレノイド６１の励磁により油路Ｐ４を油路
Ｐ１の下流部に連通させるとともに油路Ｐ５を油
路Ｐ６に連通させ、一方ソレイド６２の励磁によ
り油路Ｐ５を油路Ｐ１の下流部に連通させるとと
もに油路Ｐ４を油路Ｐ６に連通させる。パワシリ
ンダ７０は、シリンダ７１内においてラツクバー
１３にピストン７２を軸支することにより摺動可
能に嵌装して左右両室７３，７４を形成してなる
もので、これら左右両室７３，７４は両油路Ｐ
５，Ｐ４によりそれぞれ電磁切換弁６０に接続さ
れている。

しかして、パワシリンダ７０は左室７３内に可
変絞り弁４０から油路Ｐ１の下流部、電磁切換弁
６０及び油路Ｐ５を通し圧油を付与されて操舵ハ
ンドル１１の右方向への回動操作を助勢すべくピ
ストン７２を右動させる。また、パワシリンダ７
０は右室７４内に可変絞り弁４０から油路Ｐ１の
下流部、電磁切換弁６０及び油路Ｐ４を通し圧油
を付与されて操舵ハンドル１１の左方向への回動
操作を助勢すべくピストン７２を左動させる。な
お、右室７４（又は左室７３）の圧油はピストン
７２の右動（又は左動）に伴い油路Ｐ４（又はＰ
５）、電磁切換弁６０及び油路Ｐ６を通りリザー
バ３０内に排出される。

電気制御機構８０は、角度センサ８１と、トル
クセンサ８２と、車速センサ８３と、これら角度
センサ８１、トルクセンサ８２及び車速センサ８
３に接続した電気制御回路８４と、この電気制御
回路８４に接続したリニヤアクチユエータ８５と
によつて構成されており、角度センサ８１は、操
舵軸１２に組付けたロータリ型ポテンシヨメータ
により形成されて、操舵軸１２の右方向への最大
回動角を基準とする操舵軸１２の左方向への回動
角に比例したレベルにて角度信号を生じる。かか
る場合、操舵軸１２の回動角θが右方向への最大
回動角にあるとき角度信号のレベルが零となり、
回動角θが操舵軸１２の左方向への最大回動角に
あるとき角度信号のレベルが最大レベルとなり、
回動角θ＝０のとき角度信号のレベルが前記最大
レベルの（1/2）となる。

トルクセンサ８２は、操舵軸１２の捩れ量を操
舵トルクとして検出しこれをトルク電圧として発
生する。車速センサ８３は当該車両の車速を検出
しこれに比例する周波数にてパルス信号を生じ
る。電気制御回路８４は、分圧器８４ａと、この
分圧器８４ａ及び角度センサ８１に接続した一対
のコンパレータ８４ｂ，８４ｃと、これら各コン
パレータ８４ｂ，８４ｃにそれぞれ接続した電力
増幅器８４ｄ，８４ｅを有しており、分圧器８４
ａは直列抵抗r1，r2，r3により直流電源からの給
電電圧V_cを分圧して両直列抵抗r1，r2の共通端
子から第１分圧電圧を発生するとともに両直列抵
抗r2，r3の共通端子から第２分圧電圧を発生す
る。かかる場合、第１分圧電圧は、θ＝０を表わ
す角度信号のレベルと所定電圧ΔVとの和に相当
し、第２分圧電圧は、θ＝０を表わす角度信号の
レベルと所定電圧ΔVとの差に相当する。但し、
2ΔVは操舵ハンドル１１の遊び角範囲に対応す
る。

コンパレータ８４ｂは角度センサ８１からの角
度信号のレベルが分圧器８４ａからの第１分圧電
圧より高いときハイレベル信号を発生し、一方コ
ンパレータ８４ｃは角度センサ８１からの角度信
号のレベルが分圧器８４ａからの第２分圧電圧よ
り低いときハイレベル信号を生じる。また、角度
信号のレベルが第１及び第２の分圧電圧の間にあ
るとき両コンパレータ８４ｂ，８４ｃからの各ハ
イレベル信号は消滅する。電力増幅器８４ｄは、
コンパレータ８４ｂからのハイレベル信号を電力
増幅し、電磁切換弁６０のソレノイド６１の励磁
に必要な励磁信号として当該ソレノイド６１に付
与し、一方、電力増幅器８４ｅは、コンパレータ
８４ｃからのハイレベル信号を電力増幅し、電磁
切換弁６０のソレノイド６２の励磁に必要な励磁
信号として当該ソレノイド６２に付与する。

また、電気制御回路８４は、車速センサ８３に
接続した周波数−電圧変換器８４ｆ（以下、Ｆ−
Ｖ変換器８４ｆという）と、トルクセンサ８２及
びＦ−Ｖ変換器８４ｆにそれぞれ接続したＡ−Ｄ
変換器８４ｇ，８４ｈと、これら両Ａ−Ｄ変換器
８４ｇ，８４ｈに接続した関数発生器８４ｉと、
この関数発生器８４ｉに接続したＤ−Ａ変換器８
４ｊと、このＤ−Ａ変換器８４ｊに接続した電圧
−電流変換器８４ｋと、この電圧−電流変換器８
４ｋに接続した電力増幅器８４ｌを備えており、
Ｆ−Ｖ変換器８４ｆは車速センサ８３からのパル
ス信号の周波数をこれに比例した車速電圧に変換
する。Ａ−Ｄ変換器８４ｇはトルクセンサ８２か
らのトルク電圧をトルクデイジタル電圧V_tに変
換し、一方Ａ−Ｄ変換器８４ｈはＦ−Ｖ変換器８
４ｆからの車速電圧を車速デイジタル電圧V_sに
変換する。

関数発生器８４ｉは、可変絞り弁４０の最適面
積S_pを表わす絞りデイジタル電圧V_p、トルクデ
イジタル電圧V_t及び車速デイジタル電圧V_s間の
関係を表わす三次元マツプＭ（第３図にて実線に
より示す）を予め記憶してなり、この三次元マツ
プＭに基きＡ−Ｄ変換器８４ｇからのトルクデイ
ジタル電圧V_t及びＡ−Ｄ変換器８４ｈからの車
速デイジタル電圧V_sに応じて絞りデイジタル電
圧V_pを求めて発生する。かかる場合、三次元マ
ツプＭにおいて、V_p＝V_pi（以下、初期絞りデイジ
タル電圧V_piという）は、V_t＝０（即ち、操舵軸１
２の捩れ量＝０）のときの可変絞り弁４０の初期
絞り面積S_piに対応し、この初期絞り面積S_piは可
変絞り弁４０その他の油圧回路内に気泡発生防止
のために流入させるべき必要最小限の圧油量を規
定する。

Ｄ−Ａ変換器８４ｊは関数発生器８４ｉからの
絞りデイジタル電圧V_pを絞り電圧にアナログ変
換する。電圧−電流変換器８４ｋはＤ−Ａ変換器
８４ｊからの絞り電圧をこれに比例する電流に変
換し絞り電流信号として発生する。電力増幅器８
４ｌは電圧−電流変換器８４ｋからの絞り電流信
号を電力増幅して駆動信号として発生する。リニ
ヤアクチユエータ８５はそのロツド８５ａにて可
変絞り弁４０の可動子４１に連結されており、電
力増幅器８４ｌからの駆動信号の値に応じロツド
８５ａを変位させて可変絞り弁４０の可動子４１
を変位させることによりこの可変絞り弁４０の可
変絞り面積Ｓを最適絞り面積S_pに一致させる。

以上のように構成した本実施例において、当該
車両を直進走行状態におけば、両コンパレータ８
４ｂ，８４ｃが角度センサ８１及び分圧器８４ａ
との協働によりハイレベル信号を発生しておら
ず、電磁切換弁６０がその両ソレノイド６１，６
２の消磁のもとに各油路P2，P4，P5を油路P6に
連通させている。また、Ａ−Ｄ変換器８４ｇがト
ルクセンサ８２との協働によりトルクデイジタル
電圧V_t（現段階では操舵軸１２の捩れ量が零のも
とにV_t＝０となつている）を発生し、Ｆ−Ｖ変
換器８４ｆが車速センサ８３との協働により車速
電圧を発生し、Ａ−Ｄ変換器８４ｈがかかる車速
電圧を車速デイジタル電圧V_sとして発生し、関
数発生器８４ｉが三次元マツプＭに基きＡ−Ｄ変
換器８４ｇからのトルクデイジタル電圧V_t＝０
及びＡ−Ｄ変換器８４ｈからの車速デイジタル電
圧V_sに応じ初期絞りデイジタル電圧V_p＝V_piを求
め、Ｄ−Ａ変換器８４ｊが当該初期絞りデイジタ
ル電圧V_piを絞り電圧にアナログ変換し、電圧−
電流変換器８４ｋがＤ−Ａ変換器８４ｊからの絞
り電圧を絞り電流信号として発生し、これに応答
して電力増幅器８４ｌが駆動信号を発生する。

すると、リニヤアクチユエータ８５が電力増幅
器８４ｌからの駆動信号に応答してロツド８５ａ
を変位させて可変絞り弁４０の可変絞り面積Ｓを
初期絞り面積S_piに一致させ、定差圧作動器５０
が可変絞り弁４０との協働によりその初期絞り面
積S_piのもとに可変絞り弁４０の上下流間の差圧
を一定にするようにオイルポンプ２０の偏心カム
２３の偏心量ｅを制御する。従つて、このような
状態にてオイルポンプ２０から油路P1内に吐出
される圧油は可変絞り弁４０を通り必要最小限の
量として電磁切換弁６０及び油路P6からリザー
バ３０内に排出される。換言すれば、当該車両の
直進状態においては、オイルポンプ２０からの吐
出圧油量が必要最小限に抑制されるので、この種
動力舵取装置の動力損失を最小限に減少させ得
る。かかる場合、可変絞り弁４０その他の油圧回
路には、上述のごとく必要最小限の圧油量が流入
しているので、この可変絞り弁４０その他の油圧
回路内に気泡が生じることもない。

このような状態にて、操舵ハンドル１１を左方
向へ回動すると、操舵軸１２が左方向へ回動して
ピニオン１２ａを左方向へ回転させ、ラツクバー
１３が左動して操向車輪１４を左方向に操向す
る。また、操舵軸１２の左方向への回動に伴い角
度センサ８４から生じる角度信号のレベルが分圧
器８４ａからの第１分圧電圧より高くなるため、
ハイレベル信号がコンパレータ８４ｂから生じ電
力増幅器８４ｄにより励磁信号として発生され
る。これにより、電磁切換弁６０が電力増幅器８
４ｄからの励磁信号に応答するソレノイド６１の
励磁により油路P1を油路P4に連通させるととも
に油路P5を油路P6に連通させる。

また、上述のごとき操舵軸１２の左方向への回
動に応じこの操舵軸１２に生じる左方向への捩れ
量がトルクセンサ８２によりトルク電圧として発
生され、かつこのトルク電圧がＡ−Ｄ変換器８４
ｇによりトルクデイジタル電圧V_tに変換される。
すると、関数発生器８４ｉが三次元マツプＭに基
きＡ―Ｄ変換器８４ｇからのトルクデイジタル電
圧V_t（＞０）及びＡ−Ｄ変換器８４ｈからの車速
デイジタル電圧V_sに応じ絞りデイジタル電圧V_p
（＞V_pi）を求め、電力増幅器８４ｄがかかる絞り
デイジタル電圧V_pに応答するＤ−Ａ変換器８４
ｊ及び電圧−電流変換器８４ｋとの協働により、
上述と実質的に同様に、最適可変絞り面積S_pを駆
動信号として発生する。

すると、リニヤアクチユエータ８５が電力増幅
器８４ｌからの駆動信号に応答してロツド８５ａ
を変位させて可変絞り弁４０の可変絞り面積Ｓを
最適絞り面積S_pまで増大させ、定差圧作動器５０
が可変絞り弁４０との協働によりその最適絞り面
積S_pのもとに可変絞り弁４０の上下流間の差圧を
一定にするようにオイルポンプ２０の偏心カム２
３の偏心量ｅを制御する。従つて、オイルポンプ
２０から油路P1内に吐出される圧油は、可変絞
り弁４０を通りその最適絞り面積S_pに対応する量
に増大して電磁切換弁６０及び油路P4を通りパ
ワシリンダ７０の右室７４内に流入するととも
に、左室７３内の圧油が油路P5、電磁切換弁６
０及び油路P6を通りリザーバ３０内に排出され
る。

これにより、パワシリンダ７０が右室７４内の
圧油によるピストン７２、即ちラツクバー１３の
左動を促進して操舵ハンドル１１の左方向への回
動操作を助勢し始める。かかる場合、第３図によ
り容易に理解されるように、車速、即ち車速デイ
ジタル電圧V_sが増大する程、関数発生器８４ｉ
からの絞りデイジタル電圧V_p、即ち可変絞り弁
４０の最適絞り面積V_pが減少するので、可変絞
り弁４０から電磁切換弁６０を介しパワシリンダ
７０の右室７４内に付与される圧油量は車速の高
い程減少し、パワシリンダ７０による助勢力を減
少させて操舵感覚の重さを増大させる。

上述のごとく、パワシリンダ７０の助勢作用が
開始されると、操舵軸１２の捩れ量、即ちトルク
センサ８２との協働によりＡ−Ｄ変換器８４ｇか
ら生じるトルクデイジタル電圧V_tが、ラツクバ
ー１３の左動により減少し可変絞り弁４０の最適
絞り面積S_pを関数発生器８４ｉからの絞りデイジ
タル電圧V_pとの関連にて減少させる。換言すれ
ば、パワシリンダ７０の右室７４に付与される圧
油量が、可変絞り弁４０の可変絞り面積Ｓの減少
に応じて減少しパワシリンダ７０の上述した助勢
作用を減衰させて行く。しかして、以上述べたこ
とから理解されるとおり、オイルポンプ２０から
吐出される圧油が、定差圧作動器５０の作用のも
とに可変絞り弁４０のトルクセンサ８２からのト
ルク電圧の変化に応じた可変絞り面積Ｓの変化及
び車速の変化に基き常に必要十分な量に抑制さ
れ、かつこのオイルポンプ２０からの全圧油が可
変絞り弁４０及び電磁切換弁６０を介しパワシリ
ンダ７０の右室７４内に付与されるので、内燃機
関及びオイルポンプ２０の動力損失を殆ど零にし
つつ操舵ハンドル１１に対する左方向への操舵感
覚を車速の増大に応じて重くし得また車速の減少
に応じて軽くし得る。なお、操舵軸１２には、ト
ルクセンサ８２及び角度センサ８１を組付けるの
みであるため、操舵軸１２がすつきりした形状に
なる。

また、上述した作用においては、操舵ハンドル
１１を左方向へ回動操作する場合について説明し
たが、これに代えて、操舵ハンドル１１を右方向
へ回動操作した場合にも、上述した作用効果と実
質的に同様の作用効果を達成し得る。かかる場
合、操舵軸１２の右方向への回動に伴う角度セン
サ８１からの角度信号のレベルが分圧器８４ａか
らの第２分圧電圧より低下し、これに応答してハ
イレベル信号がコンパレータ８４ｃから生じ電力
増幅器８４ｅにより励磁信号として発生され、電
磁切換弁６０がかかる励磁信号に応答するソレノ
イド６２の励磁により油路P1を油路P6に連通さ
せるとともに油路P4を油路P6に連通させ、パワ
シリンダ７０によるラツクバー１３の右動に基く
操舵ハンドル１１の右方向への回動操作に対する
助勢作用がなされる点が、操舵ハンドル１１の左
方向への回動操作に伴う作用と異なるのみであ
る。

上記第１実施例において、オイルポンプ２０は
特許請求の範囲第１項に記載された可変容量型ポ
ンプに相当し、可変絞り弁４０は同じく可変絞り
手段に相当し、定差圧作動器５０は同じく容量制
御手段に相当し、電磁切換弁６０は同じく切換手
段に相当し、トルクセンサ８２は同じく検出手段
に相当し、電気制御回路８４は同じく信号発生手
段に相当し、リニヤアクチユエータ８５は同じく
調整手段に相当する。

次に、本発明の第２実施例を図面により説明す
ると、この第２実施例においては、第４図に示す
ごとく、前記第１実施例にて述べた可変絞り弁４
０、定差圧作動器５０、車速センサ８３、電気制
御回路８４及びリニヤアクチユエータ８４に代え
て、回転速度センサ８６、電気制御回路８４Ａ及
びリニヤアクチユエータ８７を採用したことにそ
の構成上の特徴がある。回転速度センサ８６は当
該車両の内燃機関の回転速度を検出しこれに比例
する周波数にてパルス信号を発生する。また、電
気制御回路８４Ａは、第５図に示すごとく、前記
電気制御回路８４Ａの関数発生器８４ｉに代えて
関数発生器８４ｍを両Ａ−Ｄ変換器８４ｇ，８４
ｈ及びＤ−Ａ変換器８４ｊ間に接続し、かつＦ−
Ｖ変換器８４ｆを回転速度センサ８６に接続した
点を除き、前記電気制御回路８４と同様の構成を
有する。

しかして、本実施例においては、Ｆ−Ｖ変換器
８４ｆは回転角度センサ８６からのパルス信号の
周波数をこれに比例する回転速度電圧に変換し、
Ａ−Ｄ変換器８４ｈはＦ−Ｖ変換器８４ｆからの
回転速度電圧を回転速度デイジタル電圧VNに変
換する。関数発生器８４ｍは、オイルポンプ２０
の偏心カム２３の最適偏心量eoを表す偏心量デ
イジタル電圧V_e、トルクデイジタル電圧V_t及び
回転速度デイジタル電圧VN間の関係を表す三次
元マツプＭ１（第６図にて実線により示す）を予
め記憶してなり、この三次元マツプＭ１に基き、
Ａ−Ｄ変換器８４ｇからのトルクデイジタル電圧
V_t及びＡ−Ｄ変換器８４ｈからの回転速度デイ
ジタル電圧VNに応じ偏心量デイジタル電圧V_eを
求めて発生する。

係る場合、三次元マツプＭ１において、V_e＝
V_ei（以下、初期偏心量デイジタル電圧V_eiという）
は、V_t＝０（即ち、操舵軸１２の捩れ量＝０）の
ときの偏心カム２３の初期偏心量eoiに対応し、
この初期偏心量eoiは電磁切換弁６０のその他の
油圧回路内に気泡発生防止のために流入させるべ
き必要最小限の圧油量を規定する。また、本実施
例においては、Ｄ−Ａ変換器８４ｊは関数発生器
８４ｍからの偏心量デイジタル電圧V_eを偏心量
電圧にアナログ変換し、電圧−電流変換器８４ｋ
はＤ−Ａ変換器８４ｊからの偏心量電圧をこれに
比例する電流に変換し偏心量電流信号として発生
し、電力増幅器８４ｌは電圧−電流変換器８４ｋ
からの偏心量電流信号を電力増幅して駆動信号と
して発生する。リニヤアクチユエータ８７はその
ロツド８７ａにてオイルポンプ２０の偏心カム２
３に連結されており、電力増幅器８４ｌからの駆
動信号の値に応じロツド８５ａを変位させて偏心
カム２３を変位させることにより偏心量ｅを最適
偏心量eoに一致させる。

以上のように構成した本実施例において、当該
車両を直進操向状態におけば、電磁切換弁６０が
前記第１実施例の場合と同様にその両ソレノイド
６１，６２の消磁のもとに各油路Ｐ４，Ｐ５を油
路Ｐ６に連通させる。また、Ａ−Ｄ変換器８４ｇ
がトルクセンサ８２との協働によりトルクデイジ
タル電圧V_t＝０を発生し、Ｆ−Ｖ変換器８４ｆ
が回転速度センサ８６との協働により回転速度電
圧を発生し、Ａ−Ｄ変換器８４ｈがかかる回転速
度電圧を回転速度デイジタル電圧VNに変換し、
関数発生器８４ｍが三次元マツプＭ１（第６図参
照）に基きＡ−Ｄ変換器８４ｇからのトルクデイ
ジタル電圧V_t＝０及びＡ−Ｄ変換器８４ｈから
の回転速度デイジタル電圧VNに応じ初期偏心量
デイジタル電圧V_e＝V_eiを求め、Ｄ−Ａ変換器８
４ｊが当該初期偏心量デイジタル電圧V_eiを偏心
量電圧にアナログ変換し、電圧−電流変換器８４
ｋがＤ−Ａ変換器８４ｊからの偏心量電圧を偏心
量電流信号に変換し、これに応答して電力増幅器
８４ｌが駆動信号を発生する。

すると、リニヤアクチユエータ８７が電力増幅
器８４ｌからの駆動信号に応答してロツド８７ａ
を変位させてオイルポンプ２０の偏心カム２３の
偏心量ｅを初期偏心量eoiのもとに内燃機関によ
り駆動されて油路Ｐ１内に必要最小限の量にて圧
油を吐出する。しかして、このように油路Ｐ１内
に吐出された必要最小限の量の圧油は電磁切換弁
６０及び油路Ｐ６を通りリザーバ３０内に排出さ
れる。換言すれば、当該車両の直進状態において
は、オイルポンプ２０からの吐出圧油量が必要最
小限に抑制されるので、この種動力舵取装置の動
力損失を最小限に減少させ得る。かかる場合、電
磁切換弁６０その他の油圧回路には上述のごとく
必要最小限の圧油量が流入しているので、この電
磁切換弁６０その他の油圧回路内に気泡が生じる
こともない。

このような状態にて、操舵ハンドル１１を左方
向へ回動操作すると、前記第１実施例の場合と同
様に、操舵機構１０が操向車輪１４を左方向へ操
向し、電磁切換弁６０がそのソレノイド６１の励
磁により油路Ｐ１を油路Ｐ４に連通させるととも
に油路Ｐ５を油路P6に連通させ、Ａ−Ｄ変換器
８４ｇがトルクセンサ８２との協働により操舵軸
１２の捩れ量をトルクデイジタル電圧V_t（＞０）
として発生し、関数発生器８４ｍが三次元マツプ
Ｍ１に基きＡ−Ｄ変換器８４ｇからのトルクデイ
ジタル電圧V_t及びＡ−Ｄ変換器８４ｈからの回
転速度デイジタル電圧VNに応じ偏心量デイジタ
ル電圧V_e（＞V_ei）を求め、電力増幅器８４ｄが
かかる偏心量デイジタル電圧V_eに応答するＤ−
Ａ変換器８４ｊ及び電圧−電流変換器８４ｋとの
協働により、上述と実質的に同様に、最適偏心量
eoを駆動信号として発生する。

すると、リニヤアクチユエータ８７が電力増幅
器８４ｌからの駆動信号に応答してロツド８７ａ
を変位させて偏心カム２３の偏心量ｅを最適偏心
量eoまで増大させ、オイルポンプ２０がかかる
最適偏心量eoに対応する量まで油路Ｐ１内への
吐出圧油量を増大させる。しかして、このように
増大した量の圧油が電磁切換弁６０及び油路Ｐ４
を通りパワシリンダ７０の右室７４内に流入する
とともに、左室７３内の圧油が油路Ｐ５、電磁切
換弁６０及び油路Ｐ６を通りリザーバ３０中に排
出される。これにより、パワシリンダ７０が前記
第１実施例の場合と同様に操舵ハンドル１１の左
方向への回動操向を助勢し始める。かかる場合、
第６図により容易に理解されるように、内燃機関
の回転速度、即ち回転速度デイジタル電圧VNが
増大する程、関数発生器８４ｍからの偏心量デイ
ジタル電圧V_e、即ち偏心カム２３の最適偏心量
eoが減少するので、オイルポンプ２０から電磁
切換弁６０を介しパワシリンダ７０の右室７４内
に付与される圧油量は、内燃機関の回転速度が高
い程、減少し、パワシリンダ７０による助勢力を
減少させて操舵感覚の重さを増大させる。

上述のごとく、パワシリンダ７０の助勢作用が
開始されると、Ａ−Ｄ変換器８４ｇからのトルク
デイジタル電圧V_tが、前記第１実施例の場合と
同様に減少し偏心カム２３の最適偏心量eoを関
数発生器８４ｍからの偏心量デイジタル電圧V_e
との関連にて減少させる。換言すれば、パワシリ
ンダ７０の右室７４に付与される圧油量が、偏心
カム２３の偏心量ｅの減少に応じて減少しパワシ
リンダ７０の上述した助勢作用を減衰させて行
く。しかして、以上述べたことから理解されると
おり、オイルポンプ２０から吐出される圧油が、
偏心カム２３のトルクセンサ８２からのトルク電
圧の変化に応じた偏心量ｅの変化及び内燃機関の
回転速度の変化に基き常に必要十分な量に抑制さ
れ、かつこのオイルポンプ２０からの全圧油が電
磁切換弁６０を介しパワシリンダ７０の右室７４
内に付与されるので、内燃機関及びオイルポンプ
２０の動力損失を殆ど零にしつつ操舵ハンドル１
１に対する左方向への操舵感覚を前記回転速度の
増大に応じて重くし得また車速の減少に応じて軽
くし得る。

また、上述した作用においては、操舵ハンドル
１１を左方向へ回動操作する場合について説明し
たが、これに代えて、操舵ハンドル１１を右方向
へ回動操作する場合にも、上述した作用効果と実
質的に同様の作用効果を達成し得る。かかる場
合、前記第１実施例にて述べた可変絞り弁４０及
び定差圧作動器５０がリニヤアクチユエータ８７
の偏心カム２３との連結により省略されるので、
この種動力舵取装置の構成をより一層コンパクト
にし得る。

上記第２実施例において、オイルポンプ２０は
特許請求の範囲第２項に記載された可変容量型ポ
ンプに相当し、電磁切換弁６０は同じく切換手段
に相当し、トルクセンサ８２は同じく検出手段に
相当し、電気制御回路８４Ａは同じく信号発生手
段に相当し、リニヤアクチユエータ８７は同じく
調整手段に相当する。

なお、前記各実施例においては、パワシリンダ
７０への圧油供給切換制御を電磁切換弁６０によ
り行うようにしたが、これに代えて、電磁切換弁
６０と実質的に同様の機能を有する方向切換弁９
０を第７図に示すごとく操舵軸１２に同軸的に組
付け、この方向切換弁９０を操舵軸１２の回動方
向の変化に応答して電磁切換弁６０と同様の切換
制御を行うようにしてもよい。

また、前記各実施例においては、オイルポンプ
２０を内燃機関により駆動するようにしたが、こ
れに代えて、回転電動機によりオイルポンプ２０
を駆動するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す全体構成
図、第２図は第１図における電気制御回路の詳細
回路図、第３図は第２図における関数発生器に記
憶した三次元マツプ、第４図は本発明の第２実施
例を示す全体構成図、第５図は第４図における電
気制御回路の要部回路図、第６図は第５図におけ
る関数発生器に記憶した三次元マツプ、及び第７
図は前記各実施例の部分的変形例を示す図であ
る。 符号の説明、１０……操舵機構、１２……操舵
軸、１４……操向車輪、２０……オイルポンプ、
４０……可変絞り弁、５０……定差圧作動器、６
０……電磁切換弁、７０……パワシリンダ、８２
……トルクセンサ、８４ｉ，８４ｍ……関数発生
器、８５，８７……リニヤアクチユエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の操舵軸の回動をパワシリンダのピスト
   ン軸に伝達して操向車輪を操向する操舵機構１０
   と、原動機により駆動されて可変容量に応じた量
   にて圧力流体を発生する可変容量型ポンプ２０
   と、このポンプ２０から圧力流体を供給されてこ
   の圧力流体を可変絞り面積に応じた量にて前記パ
   ワシリンダの両室の一方に付与する可変絞り手段
   ４０と、この可変絞り手段４０の上下流間の流体
   差圧が一定となるように前記ポンプ２０の可変容
   量を制御する容量制御手段５０と、前記操舵軸の
   回動方向に応答して前記可変絞り手段４０から前
   記パワシリンダの両室への圧力流体の供給を当該
   パワシリンダに前記操舵機構１０の動作を助勢さ
   せるように選択的に切換える切換手段６０と、前
   記操舵軸の回動に応じて前記操舵機構１０に生じ
   る操舵トルクを検出してトルク信号として発生す
   る検出手段８２と、予め定めた前記操舵トルクと
   この操舵トルクの増大に応じて増大しまたは減少
   に応じて減少する前記可変絞り面積の最適面積値
   との間の所定の関係から前記トルク信号に応じて
   前記最適面積値を求め出力信号として発生する信
   号発生手段８４と、前記出力信号に応答して前記
   可変絞り手段の可変絞り面積を前記最適面積値に
   調整する調整手段８５とを備えた可変容量型ポン
   プを備えた車両用動力舵取装置。 ２ 車両の操舵軸の回動をパワシリンダのピスト
   ン軸に伝達して操向車輪を操向する操舵機構１０
   と、原動機により駆動されて可変容量に応じた量
   にて圧力流体を発生し前記パワシリンダの両室の
   一方に供給する可変容量型ポンプ２０と、前記操
   舵軸の回動方向に応答して前記ポンプ２０から前
   記パワシリンダの両室への圧力流体の供給を当該
   パワシリンダに前記操舵機構の動作を助勢させる
   ように選択的に切換える切換手段６０と、前記操
   舵軸の回動に応じて前記操舵機構１０に生じる操
   舵トルクを検出してトルク信号として発生する検
   出手段８２と、予め定めた前記操舵トルクとこの
   操舵トルクの増大に応じて増大しまたは減少に応
   じて減少する前記可変容量の最適容量値との間の
   所定の関係から前記トルク信号に応じて前記最適
   容量値を求め出力信号として発生する信号発生手
   段８４Ａと、前記出力信号に応答して前記ポンプ
   ２０の可変容量を前記最適容量値に調整する調整
   手段８７とを備えた可変容量型ポンプを備えた車
   両用動力舵取装置。