JPH07121703B2 - 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】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、車速等に応じた反力油圧を供給し、ハンドル
トルクを車速等に応じて変化させる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。

＜従来の技術＞ 車速等に比例した反力油圧を反力機構に導入し、動力舵
取装置の操舵力を車速等に応じて制御するものは公知で
ある。

かかる従来装置においては、反力機構に加える油圧力の
制御を操舵力とは関係なく車速等の信号に基づいて電磁
絞り弁にて制御している。これによるマニアルトルク−
ギヤ発生圧力特性は第２図に示すよう高速走行時の特性
（ロ）が据切り低速走行時（イ）の特性に対して平行移
動するのみであり、高速走行時の特性の傾きが自由に変
えられない。そのため、反力油圧が高い状態でハンドル
を切り込んでいっても操舵力の変化に乏しい問題があ
る。

かかる問題に対処するため、サーボ弁側通路と反力機構
側通路との間を連絡通路を介して連通し、この連絡通路
上の固定絞りを介して圧力流体の一部を流出させること
により車速とギヤ発生圧力とに応じて反力油圧を制御
し、第２図（ハ）に示すように高速走行時にはその特性
の傾きを小さくし、切り込んで行くに従って重めとなる
ようにした操舵力制御装置が提案されている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、かかる操舵力制御装置によると、高速時
における操舵特性は傾きが小さくなり、満足する結果が
得られるが、前記連通路でサーボ弁側通路と反力機構側
通路を連通したことにより、低速時の反力機構が圧油の
供給をあまり必要としない場合においても、サーボ弁側
通路から反力機構側通路に圧油が流出してしまう。得に
据切り時においては、反力機構側通路の圧力が低くなる
ため、圧力差が大きく流量の損失が多くなる問題があっ
た。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
で、サーボ弁側通路と反力機構側通路を連絡通路で連通
し、この連絡通路中に低速時に閉じて高速時に開く連通
制御弁機構を介在させたことを特徴とするものである。

＜作用＞ 反力を付与する必要のない低速据切り時においては連通
制御機構が閉止状態となる。これにより、連絡通路を介
して圧油の流れがなくなり、流量の損失を少なくでき
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、11は動力舵取装置の本体をなすハウジング本
体、12はハウジング本体11に固着されている弁ハウジン
グである。このハウジング本体11及び弁ハウジング12内
には一対の軸受13,14を介してピニオン軸（出力軸）21
が回転自在に軸承されており、このピニオン軸21にはこ
れと交差する方向に摺動可能なラック軸22のラック歯22
aが噛合している。このラック軸22は、図示しないパワ
ーシリンダのピストンと連結され、その両端は所望の操
舵リンク機構を介して操向車輪に連結されている。

弁ハウジング12の穴内には、制御弁機構30が収納されて
いる。制御弁機構（サーボ弁）30は、操舵軸としての入
力軸23と一体的に形成したロータリ弁部材31と、このロ
ータリ弁部材31の外周に同心的かつ相対的回転可能に嵌
合したスリーブ弁部材32を主要構成部材としている。ロ
ータリ弁部材31は、これと一体の入力軸23に一端を連結
したトーションバー24を介してピニオン軸21に可撓的に
連結されている。また、ロータリ弁部材31の外周には、
図示しないが、その軸方向に伸びる複数のランド部と溝
部とが等間隔にて形成されており、これの溝底部より内
周部に連通する連通路37が穿設されている。入力軸23に
前記内周部と弁ハウジング12内の低圧室38とを連通する
通路39が設けられている。一方スリーブ弁部材32の内周
にも、その軸方向に延びる複数のランド部と溝部が等間
隔にて形成され、各溝部よりスリーブ弁部材32の外周に
開口する分配穴40,41が設けられている。供給ポート35
より供給される圧力流体は、制御弁が中立状態であれば
ランド部両側の溝部に均等に流れ、連通路37及び通路39
を経て低圧室38より排出ポート36に流出する。この場
合、両分配ポート33,34は低圧で等しい圧力となってい
るためパワーシリンダは作動されない。制御弁が中立状
態から偏位すれば、一方の分配穴40又は41には供給ポー
ト35より圧油が供給され、他方の分配穴41又は40にパワ
ーシリンダから排出された流体が流入し、連通路37、通
路39、低圧室38を経て排出ポート36に放出されるように
なっている。

反力機構は次の通りである。ロータリ弁部材31のピニオ
ン軸21側の端部に半径方向に両側に突起した突起部50が
形成されており、この突起部50と対応するピニオン軸21
には突起部50を入力軸23の軸線回りに数角度旋回可能に
遊嵌する嵌合溝51が形成されている。挿通穴53にプラン
ジャ54が半径方向に摺動自在に挿入され、プランジャ54
の後部へ作動油を導くべく環状溝55が形成されている。
この挿通穴53と環状溝55とで反力室56が構成されてい
る。58は車速等に応じて制御されたポンプからの圧力流
体を導入するポート、57は前記ポート58と環状溝55を連
通する通路である。

上記構成の反力機構は、いわゆるラジアル方式であるが
軸線方向に反力に作用させる構成のスラスト方式でもよ
い。

60は自動車エンジンによって駆動される供給ポンプを示
し、61は前記供給ポンプ60から吐出される圧油を一定流
量Ｑに制御する流量制御弁である。この流量制御弁61
は、メータリングオリフィス62と、このメータリングオ
リフィス62の前後圧に応じて作動され、この前後圧を常
に一定に保持するように低圧側に通じたバイパス通路63
を開口制御するバイパス弁64によって構成されている。
尚、供給ポンプ60が定速モータ駆動式の一定流量を吐出
するものである場合には前記流量制御弁61は不要であ
る。

80は前記流量制御弁61の高圧側と接続する分流制御弁
（フローデバイダ）である。この分流制御弁80は、前記
流量Ｑを制御絞り70aの前後差圧ならびにスプリングに
よって制御スプール81を摺動させ、サーボ弁側通路44へ
流量QGを分流し、また反力機構側通路45へ流量QRを分流
する。

さらに前記サーボ弁側通路44と反力機構側通路45間に連
絡通路47を設け、この連絡通路47に固定絞り71と圧力応
動制御弁72とが介挿されている。なお、この固定絞り71
と圧力応動制御弁72は逆の順序で連絡通路47に介挿して
もよい。

前記圧力応動制御弁72は、固定絞り71の出力に接続され
る入力ポート74と反力機構側通路45に接続される出力ポ
ート75とを形成した弁収納穴73を有し、この弁収納穴73
には前記入力ポート74と出力ポート75との連通を制御す
る弁体76が案内されている。この弁体76はスプリング77
によって図に示す閉じ端側に押動されており、弁体76が
かかる閉じ端に位置している状態では、入力ポート74と
出力ポート75との間の連通が遮断され、弁体76がスプリ
ング77側へ移動すると両ポート74,75間が連通するよう
になっている。さらに、前記弁体76には出力ポート75側
の圧油を弁体76の前記スプリング77と係合しない側の端
面に連通する連通穴76a,76bが形成され、前記スプリン
グ77側の部屋はタンクに連通されている。

したがって、反力機構側通路45が低圧の状態では、スプ
リング77の撥力によって弁体76が図に示す閉じ端に移動
され、入力ポート74と出力ポート75との連通が遮断され
る。また、反力機構側通路45が高圧になると、弁体76が
スプリング77の撥力に抗してスプリング77側へ移動し、
両ポート74,75の間を連通させる。

次に上記構成の動作について説明する。供給ポンプより
吐出された圧油の流量Q_Oを流量制御弁61にて一定流量Ｑ
に制御する。この一定流量Ｑに制御された圧油は分流制
御弁80によってサーボ弁側通路44と反力機構側通路45と
に分流される。

車速が低い状態では電磁絞り弁90aはソレノイドに印加
される印加電流によって全開状態となっている。従っ
て、流量QRは全量リザーバにドレーンされ、反力油圧PR
は零に保持されるため、ハンドル操作により入力軸23が
回転されると、プランジャ54は容易に押し上げられ、こ
れによりスプール弁部材32とロータリ弁部材31とが相対
回転され、マニアルトルクに対するギヤ発生圧力PGの変
化は第２図の低速、据切りの曲線（イ）で示す特性とな
り、軽快なハンドル操作ができる。

また、この状態では、圧力応動制御弁72の出力ポート75
も圧力零の状態となるので、弁体76は図に示す閉じ端に
位置し、入力ポート74と出力ポート75との間の連通を遮
断する。したがって、かかる低速状態でハンドルの据切
り操作を行い、これによりサーボ弁側通路44側の圧力が
高くなっても、固定絞り71を介して圧油が流れることが
なく、絞り音が発生することはない、 一方、車速が所定値を越えると、電磁絞り弁90aはソレ
ノイドに印加される印加電流に応じてその開度が制限さ
れ、その結果リザーバへのドレーンが制限され、反力油
圧PRが上昇する。

この車速の上昇に応じた反力油圧PRの上昇によりプラン
ジャ54は係合溝52に押付けられ、その結果スリーブ弁部
材32とロータリ弁部材31との相対回転は拘束され、ハン
ドル操作は重くなる。

また、反力制御機構側通路45における反力油圧PRが上昇
すると、圧力応動制御弁72の出力ポート75の圧力も上昇
し、この圧力上昇により、連通路76a,76bを介して弁体7
6の後部室に圧油が流入し、弁体76をスプリング77側へ
移動させる。これにより、入力ポート74と出力ポート75
との間が連通され、サーボ弁側通路44と反力機構側通路
45との間が固定絞り71を介して連通された状態となる。

したがって、かかる高速走行時においてハンドルを切り
込んだ場合には、サーボ弁30側のギヤ発生圧力PGの上昇
に応じてサーボ弁側通路44の圧油が連絡通路47の固定絞
り71と圧力応動制御弁72を介して反力機構側通路45へ流
れる。これにより、電磁絞り弁90aには流量QRと固定絞
り71と圧力応動制御弁72を介して流入したゅう流量Qgと
が通過し、電磁絞り弁90aの絞り作用によりギヤ発生圧
力PGに応じて反力油圧PRを上昇させる。その結果、第２
図（ハ）の高速の曲線のように、高速時は低速時と比較
してマニュアルトルクに対するギヤ発生圧力の傾きを小
さくし、ギヤ発生圧力PGに応じてマニアルトルク特性の
傾きを従来の特性よりも大きく変え、高速時にハンドル
を切り込んだときの手ごたえ感を明確にするものであ
る。

第３図は本発明の変形例を示すものである。この実施例
では、固定絞り71と反力機構側通路45との間に電磁開閉
弁100が介挿されるとともに、車速検出器101及びこの車
速検出器101によって検出された車速が設定速度よりも
低い場合に電磁開閉弁100を閉止状態にし、車速検出器1
01によって検出された車速が設定速度をこえた場合に電
磁開閉弁100を開き状態にする制御回路102が設けられて
いる。これにより、低速据切り状態では、電磁開閉弁10
0が閉じて固定絞り71を介して圧油が流れなくなり、絞
り音の発生を防止できる。

＜発明の効果＞ 上記詳述したように本発明は、サーボ弁側通路と反力機
構側通路とを連通する連絡通路中に、低速時に閉じる連
通制御弁機構を介在させて接続したので、低速時には、
連絡通路によるサーボ弁側通路と反力機構側通路の連通
を遮断し、圧油の供給をあまり必要としない反力機構側
へのサーボ弁側からの圧油の流出をなくして流量損失を
少なくするとともに、高速時には低速時と比較してマニ
ュアルトルクに対するギヤ発生圧力の傾きを小さくし、
ハンドルの手応え感を明確にできる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す動力舵取装置の断面図
に油圧系統図を併図した図、第２図は操舵特性の曲線
図、第３図は本発明の変形例を示す動力舵取装置の断面
図に油圧系統図を併図した図である。 21……ピニオン軸、23……入力軸、47……バイパス通
路、56……反力室、70,70……制御絞り、71……固定絞
り、72……圧力応動制御弁、80……分流制御弁、90a…
…電磁絞り弁、100……電磁開閉弁、101……車速検出
器、102……制御回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、圧油の供給に応じてハンドルトルクを変化させる
   反力機構と、前記サーボ弁に通じるサーボ弁側通路と、
   前記反力機構に通じる反力機構側通路と、供給ポンプよ
   り吐出された圧油を前記サーボ弁側通路と反力機構側通
   路へ分流制御して高速時に前記反力機構に分流される圧
   油の圧力を高めて操舵反力を付与する弁装置とを備えた
   動力舵取装置の操舵力制御装置において、前記サーボ弁
   側通路と反力機構側通路を連絡通路で連通し、この連絡
   通路中に低速時に閉じて高速時に開く連通制御弁機構を
   介在させたことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御
   装置。
2. 【請求項２】前記連通制御弁機構は、前記反力機構側通
   路の圧力が低い場合は閉じ、前記反力機構側通路の圧力
   が高圧となった場合に開く圧力応動制御弁によって構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の動力舵取装置の操舵力制御装置。
3. 【請求項３】前記通路制御弁機構は、開閉弁と、自動車
   の走行速度を検出する車速検出器によって検出された車
   速が設定速度以下の場合には前記開閉弁を閉じ設定速度
   以上の場合に前記開閉弁を開く制御回路とによって構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の動力舵取装置の操舵力制御装置。