JPH0740364U - 油圧制御弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、油圧制御弁構造に関し、中立アン
ダラップを設定しながらも本来の役割である油圧制御を
十分な精度で行なえるようにすることを目的とする。 【構成】 油圧回路内に設けられて、スプール弁７Ａ
と、スプール弁７Ａを収納するケース７Ｂと、ケース７
Ｂに形成された複数の油圧ポートＡ，Ｂ，Ｐ，Ｔと、ス
プール弁７Ａに形成されて複数の油圧ポートＡ，Ｂ，
Ｐ，Ｔのうちのいくつかを相互に連通させうるスプール
溝７Ｃとをそなえ、スプール弁７Ａの進退位置に応じて
油圧回路内の作動油の経路を切り替えるとともに、作動
油の流量を調整しうる油圧制御弁７において、油圧ポー
トの開口の該スプール弁進退方向縁部を縁端部に向かっ
て次第に縮小するように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等の車両に設けられた油圧式パワーステアリング機構を利用 した自動操舵機構の油圧回路に用いて好適の、油圧制御弁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、油圧ピストン等の油圧式アクチュエータへの供給油圧を調整するため には、油圧制御弁が用いられることが多く、このような油圧制御弁には、スプー ル弁を利用したものが普及している。即ち、油圧源からの油圧を供給される圧力 ポートと、油圧を除去する排圧ポートと、油圧式アクチュエータ側へ通じる出力 ポートとをそなえたスプールケース内にスプール弁を設けて、このスプール弁を 進退させることで、例えば出力ポートに圧力ポートを連通させたり、出力ポート に排圧ポートを連通させたりすることにより、アクチュエータの油圧を調整する 油圧制御弁が広く普及している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、自動車の操舵機構において、車両に種々のセンサを設け、これらの センサからの情報に基づいて操舵角制御信号を設定し、油圧や電動モータ等によ り操舵機構を積極的、且つ自動的に操舵させるような自動操舵機構が多数提案さ れている。

【０００４】 このような自動操舵機構を含んだ操舵装置（ステアリングシステム）に要求さ れる操向の制御（ラック位置による位置制御）と力制御（油圧式パワーステアリ ング機構の場合は圧力制御）とを両立させた自動操舵機構付き操舵装置を実現す るには、例えば、図３に示すような油圧回路を構成すればよい。 つまり、図示しない車両には、ステアリングホイール系３６と並列的に自動操 舵機構５が設けられており、パワーステアリング機構４を利用して自動操舵を行 なうようになっている。

【０００５】 また、この自動操舵機構５の油圧回路では、自動操舵の作動油圧を４輪操舵（ ４ＷＳ）装置や自動制動装置の作動油圧としても共用できるようになっており、 図３に示すように、ポンプ１０から吐出された作動油は、分流弁１２を介して一 方は４ＷＳ装置（主に後輪側の油圧シリンダ）に供給されるようになっている。 さらに、この分流弁１２の下流側ではさらに油路が分岐しており、自動制動装置 と自動操舵機構５との２系統に作動油圧が供給されるようになっている。

【０００６】 このうち、図３は自動操舵機構５における油圧回路図であり、符号２７は油圧 源切替弁，符号７は油圧制御弁としての舵角制御弁，符号１５はＥＰＳバルブを 示している。そして、油圧源切替弁２７を駆動して油圧経路を切り替えることに より、ポンプ１０からの作動油が舵角制御弁７かＥＰＳバルブ１５かのどちらか 一方に供給されるようになっている。

【０００７】 また、符号８はモード切替弁であって油圧源切替弁２７と連動して切り替えら れるようになっており、このモード切替弁８の制御によりＥＰＳバルブ１５によ る操舵アシストモードか舵角制御による自動操舵モードかのどちらか一方に切り 替えられるのである。 モード切替弁８の下流側には、操舵機構４が設けられている。この操舵機構４ は、油圧シリンダ４Ａとステアリングラック２とステアリングホイール（ハンド ル）２８とＥＰＳバルブ１５とから構成されており、油圧シリンダ４Ａ内には油 圧室４１，４２がそれぞれ設けられている。そして、これらの油圧室４１，４２ に所要の油圧の作動油が供給されると、この作動油の油圧に応じてラック２に操 舵力が作用して、操舵機構４はパワーステアリング機構か、又は自動操舵機構と して作動するようになっている。

【０００８】 また、油圧源切替弁２７と操舵角制御弁７との間の油路２９には自動操舵力制 御弁としてのリリーフバルブ１３が介装されている。この油路２９には、自動操 舵モードになった場合に油圧シリンダ４Ａに供給される作動油が通るようになっ ており、このリリーフバルブ１３の開閉状態を制御することにより油圧シリンダ ４Ａに流入する作動油の油圧を調整できるようになっている。なお、本実施例で は、舵角制御弁７，モード切替弁８，リリーフバルブ１３，油圧源切替弁２７は 、ともに電磁弁（ソレノイドバルブ）により構成されている。

【０００９】 そして、これらの電磁弁の切替動作は、コントローラ１により制御されるよう になっており、このコントローラ１で、自動操舵用操舵力の設定が行なわれ、車 速検出手段１９Ｂ等の検出情報による車両の状態や道路状況の情報に基づいて操 舵アシストモードか自動操舵モードかを設定するようになっている。また、ステ アリングラック２には、ラック２の変位を検出するラック位置検出センサ２０が 設けられており、このラック位置検出センサ２０からの情報もコントローラ１に フィードバックされるようになっている。

【００１０】 そして、操舵アシストモード時には、油圧源切替弁２７が図中左方向に駆動さ れるとともに、モード切替弁８が図中右方向に駆動されて、高圧の作動油がＥＰ Ｓバルブ１５に供給されるようになっている。 そして、ＥＰＳバルブ１５では、コントローラ１からの制御信号やステアリン グシャフト２８Ａの捩じれ角等に基づいて、油圧シリンダ４Ａへ供給する作動油 の量が設定されて、ＥＰＳバルブ１５からの作動油がモード切替弁８に送られる ようになっている。また、モード切替弁８は、ＥＰＳバルブ１５からの作動油を 直接油圧シリンダ４Ａへ供給するような状態に制御されているので、油圧シリン ダ４Ａの油圧室４１，４２に所定量の作動油が供給されて、ドライバの操舵力が 低減されるのである。

【００１１】 また、自動操舵時には、油圧源切替弁２７が図中右方向に駆動されるとともに 、モード切替弁８が図中左方向に駆動される。これにより、作動油は油路２９を 通って舵角制御弁７に達する。そして、コントローラ１は、主にラック位置検出 センサ２０からの情報に基づいて舵角制御弁７の制御量を設定して、ステアリン グラック２の位置を制御するのである。

【００１２】 ところで、図３に示すように、コントローラ１には駆動回路２４Ｃが付設され ている。この駆動回路２４Ｃは、コントローラ１で設定された制御指令電圧をリ リーフバルブ１３のソレノイド１４に供給する電流に変換するもので、リリーフ バルブ１３では、駆動回路２４Ｃからの電流により開閉状態が制御されるように なっている。

【００１３】 また、この駆動回路２４Ｃには、車速対応調整手段４７が設けられており、自 動操舵モード時には、車速検出手段１９Ｂからの情報に基づいて、リリーフバル ブ１３により設定された操舵力が、車速の増加に応じて小さくなるように自動操 舵用操舵力が調整されるようになっている。 この車速対応調整手段４７には、図４に示すような作動油圧特性マップがそな えられており、自動操舵モード時の自動操舵力、すなわち作動油の油圧は、この 作動油圧特性マップに基づいて設定されるようになっている。

【００１４】 ここで、このマップの特性について説明する。通常、車速が大きくなるほど操 舵には大きな力が必要なくなり、低速走行時ほど操舵には大きな力が必要である 。そこで、本考案では、図４のマップに示すように、自動操舵時の操舵力を車速 が高まるにつれて低下させるような特性にしているのである。 つまり、自動操舵時にドライバが自動操舵制御に抗してステアリングホイール ２８を操舵するためには、油圧シリンダ４Ａへ供給される作動油の油圧に打ち勝 つ操舵力が必要であるが、作動油の油圧が一定に保たれていると、ドライバには この油圧に抗する操舵力が大きな負担になることが考えられるからである。

【００１５】 このように、車速対応調整手段４７では、作動油圧特性マップを用いて、コン トローラ１に入力された車速情報やフィードバックされた作動油圧情報に基づい て、必要な作動油圧が得られるようにリリーフバルブ１３の制御信号を設定する ようになっている。 そして、車速が大きくなるのに応じて自動操舵力が小さくなるように設定し、 高速になるほどドライバの操舵が自動操舵に対して打ち勝ち易くなるようにする ことにより、高速走行時には、ドライバの意思による人為的な操舵に対しても十 分に車両が反応するようになっているのである。

【００１６】 上述の構成により、車両の操舵方向が自動的に制御されるようになり、自動操 舵モード時には、作動油の油圧は、駆動回路２４Ｃ内に設けられた車速対応調整 手段４７により車速に応じて調整される。具体的には、この時の操舵力の大きさ は、図４に示す作動油圧特性マップにしたがって、車速が高まるにつれて除々に 低下していく。そして、これによりドライバが自動操舵に抗して操舵しようとし た時の操舵力の負担が低減されるのである。

【００１７】 つまり、車速対応調整手段４７において、車速に応じた作動油圧が設定される と、この作動油圧が得られるようにリリーフバルブ１３の開閉状態が制御されて リリーフバルブ１３の開閉状態に応じて自動操舵の作動油圧が調整される。 この作動油圧の調整は、例えば車速が高くなると、一制御周期中にリリーフバ ルブ１３が開状態に駆動される時間が長く設定され、これによりポンプ１０から の作動油の一部がリリーフバルブ１３を介してドレーンされて油圧シリンダ４Ａ に供給される油圧が低圧となる。

【００１８】 また、これとは逆に、車速が低い場合は、一制御周期中にリリーフバルブ１３ が閉状態に駆動される時間が長くなり、比較的高圧の作動油が油圧シリンダ４Ａ に供給される。これにより、低速時においても確実に転舵が行なわれる。 したがって、車両の速度が高くなればなるほど、ドライバの操舵が自動操舵に 対して打ち勝ち易くなり、自動操舵時にドライバの意思と異なる方向へ操舵が行 なわれた場合や、不測の事態により、ドライバの判断により自動操舵とは異なる 方向へ咄嗟に操舵にした場合に、ドライバは大きな操舵力を強いられることなく 操舵することができ、車両を十分コントロールすることができるのである。

【００１９】 ところで、自動操舵モードによる操舵方向とドライバが操舵しようとする方向 が異なる場合、操舵機構４がドライバ操舵の方向に操舵されるように舵角制御弁 ７の中立付近には、アンダラップ領域〔図２（ｂ）参照〕が設けられている。 このようなアンダラップ領域（以下、単にアンダラップという）が設定されて いるのは、ドライバが自動操舵力に抗してステアリングホイールを操作した時に 、油圧シリンダ４Ａの各油室４１，４２の作動油が移動できるようにして、ドラ イバ操舵ができるようにするためである。

【００２０】 しかしながら、このような中立アンダラップが設定されていると、例えば、車 両の操舵輪に路面から外乱が入力された時に、この外乱によりステアリングラッ ク２が移動して油圧室４１，４２の作動油圧が変化してしまい、この作動油圧の 変化が舵角操舵弁７のスプール弁〔図１（ａ）参照〕に影響を与えてしまうこと が考えられる。つまり、具体的には、路面外乱により舵角操舵弁７のスプールが 変位してしまうことが考えられるのである。

【００２１】 一方、通常の舵角操舵弁７等の油圧制御弁では、各油圧のポート開口部の形状 は、図１（ｃ）に示すように、略長方形に形成されている。したがって、流量特 性も図２（ｂ）に示すように、リニア（線形）なものとなり、スプールの変位が 微少であっても、ポート部分の開口面積がスプール変位に比例して変化するので ある。これにより、スプールの僅かな変位に対しても、ステアリングラック２に 影響を与えるような量の作動油が、油圧室４１，４２のどちらか一方に多めに供 給されてしまう。

【００２２】 また、この舵角操舵弁７は高い精度の要求される弁であるので、スプール弁の 僅かな変位であっても、即座にコントローラ１にスプール弁の動きがフィードバ ックされて、スプール弁の位置制御を行なおうとする。 しかしながら、このスプール位置の制御時に、スプールを元の位置へ戻す変位 量が大き過ぎると、今度は油圧室４１，４２の他方に作動油が供給されてしまう のである。

【００２３】 このように、上述のような路面外乱が入力されると、中立アンダラップ部分か らの油圧の変動により、スプール弁の位置制御が困難になり、最終的にはスプー ル弁が発振してしまう場合がある。 なお、この舵角操舵弁７は電磁弁であるので、図２中横軸の指示電圧Ｖがスプ ールの移動量に対応している。

【００２４】 このため、油圧シリンダ４Ａに高周波のステップ入力があった場合や、ステア リングシャフト２８Ａにそなえられたトーションバー（図示省略）の剛性負荷に より、舵角操舵弁７のスプールが発振してしまい、舵角制御弁７のゲインを増加 させるることが困難になる。また、これにより自動操舵機構５の精度も低下して しまうおそれがある。

【００２５】 このように、従来の油圧制御弁では、中立アンダラップを設定すると、スプー ル弁の位置制御を正確に行なうことが困難になり、スプール弁の発振という事態 も考えられ、中立アンダラップの設定と、本来の役割である油圧制御とを十分な レベルで両立させることが困難であるという課題がある。 本考案は、上述の課題に鑑み創案されたもので、例えば、舵角制御弁の中立付 近でのアンダラップ領域の流量特性を非線型に設定し、等価的にゲインを下げて 舵角操舵弁の発振を抑制できるようにするとともに、舵角制御弁の精度を向上さ せることができるなど、中立アンダラップを設定しながらも本来の役割である油 圧制御を十分な精度で行なえるようにした、油圧制御弁構造を提供することを目 的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案の油圧制御弁構造は、油圧回路内に設けられて、スプール弁 と、該スプール弁を収納するケースと、該ケースに形成された複数の油圧ポート と、該スプール弁に形成されて、該複数の油圧ポートのうちのいくつかを相互に 連通させうるスプール溝とをそなえ、該スプール弁の進退位置に応じて該油圧回 路内の作動油の経路を切り替えるとともに、該作動油の流量を調整しうる油圧制 御弁において、該油圧ポートの開口の該スプール弁進退方向縁部が、縁端部に向 かって次第に縮小されていることを特徴としている。

【００２７】

【作用】

上述の本考案の油圧制御弁構造では、油圧回路内にそなえられた油圧制御弁の スプール弁の進退位置に応じてこの油圧回路内の作動油の経路が切り替えられる とともに、作動油の流量を調整される。 そして、この油圧制御弁では、油圧ポートの開口幅が、縁部に向かって次第に 縮小しているので、油圧制御弁の流量特性が中立付近で非線形なものとなり、感 度が低下して、発振が防止される。

【００２８】

【実施例】

以下、図面により、本考案の一実施例について説明すると、図１はその構成を 示す模式図であって、（ａ）はその内部を示す模式図、（ｂ）はその油圧ポート の開口形状を示す模式的な断面図であって（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ） は従来の油圧ポートの開口形状を示す断面図であって（ｂ）に対応する図、図２ はその流量特性を示すグラフであって、（ａ）は油圧ポートの開口形状が図１（ ｂ）に示す形状のものの流量特性を示すグラフ、（ｂ）は油圧ポートの開口形状 が図１（ｃ）に示す従来の形状のものの流量特性を示すグラフである。

【００２９】 本考案の油圧制御弁構造は、すでに説明した図３に示すような自動操舵機構５ における油圧回路内の油圧制御弁に適用されている。なお、この油圧回路は、上 述のものと同様に構成されている。 つまり、この車両（図示省略）には、ステアリングホイール系３６と並列的に 自動操舵機構５が設けられており、パワーステアリング機構４を利用して自動操 舵を行なうようになっている。

【００３０】 そして、この自動操舵機構５の油圧回路では、自動操舵の作動油圧を４輪操舵 （４ＷＳ）装置や自動制動装置の作動油圧としても共用できるようになっており 、ポンプ１０から吐出された作動油は、分流弁１２を介して一方は４ＷＳ装置（ 主に後輪側の油圧シリンダ）に供給されるようになっている。また、この分流弁 １２の下流側ではさらに油路が分岐しており、自動制動装置と自動操舵機構５と の２系統に作動油圧が供給されるようになっている。

【００３１】 このうち、図３は、自動操舵機構５における油圧回路図であり、符号２７は油 圧源切替弁，符号７は油圧制御弁としての舵角制御弁，符号１５はＥＰＳバルブ を示している。そして、油圧源切替弁２７を駆動して油圧経路を切り替えること により、ポンプ１０からの作動油が舵角制御弁７かＥＰＳバルブ１５かのどちら か一方に供給されるようになっている。

【００３２】 また、符号８は、モード切替弁であって油圧源切替弁２７と連動して切り替え られるようになっており、このモード切替弁８の制御によりＥＰＳバルブ１５に よる操舵アシストモードか舵角制御による自動操舵モードかのどちらか一方に切 り替えられるのである。 モード切替弁８の下流側には、操舵機構４が設けられている。この操舵機構４ は、油圧シリンダ４Ａとステアリングラック２とステアリングホイール（ハンド ル）２８とＥＰＳバルブ１５とから構成されており、油圧シリンダ４Ａ内には油 圧室４１，４２がそれぞれ設けられている。そして、これらの油圧室４１，４２ に所要の油圧の作動油が供給されると、この作動油の油圧に応じてラック２に操 舵力が作用して、操舵機構４がパワーステアリング機構か、又は自動操舵機構と して作動するようになっている。

【００３３】 また、油圧源切替弁２７と操舵角制御弁７との間の油路２９には自動操舵力制 御弁としてのリリーフバルブ１３が介装されている。この油路２９には、自動操 舵モードになった場合に油圧シリンダ４Ａに供給される作動油が通るようになっ ており、このリリーフバルブ１３の開閉状態を制御することにより油圧シリンダ ４Ａに流入する作動油の油圧を調整できるようになっている。なお、本実施例で は、舵角制御弁７，モード切替弁８，リリーフバルブ１３，油圧源切替弁２７は 、ともに電磁弁（ソレノイドバルブ）により構成されている。

【００３４】 そして、これらの電磁弁の切替動作は、コントローラ１により制御されるよう になっている。このコントローラ１では、車速検出手段１９Ｂ等のセンサからの 検出情報による車両の状態や道路状況の情報に基づいて操舵アシストモードか自 動操舵モードかを設定するようになっている。また、ステアリングラック２には 、ラック２の変位を検出するラック位置検出センサ２０が設けられており、この ラック位置検出センサ２０からの情報もコントローラ１にフィードバックされる ようになっている。

【００３５】 そして、操舵アシストモード時には、油圧源切替弁２７が図中左方向に駆動さ れるとともに、モード切替弁８が図中右方向に駆動されて、高圧の作動油がＥＰ Ｓバルブ１５に供給されるようになっている。 そして、ＥＰＳバルブ１５では、コントローラ１からの制御信号やステアリン グシャフト２８Ａの捩じれ角等に基づいて、油圧シリンダ４Ａへ供給する作動油 の量が設定されて、ＥＰＳバルブ１５からの作動油がモード切替弁８に送られる ようになっている。また、モード切替弁８は、ＥＰＳバルブ１５からの作動油を 直接油圧シリンダ４Ａへ供給するような状態に制御されているので、油圧シリン ダ４Ａの油圧室４１，４２に所定量の作動油が供給されて、ドライバの操舵力が 低減されるのである。

【００３６】 また、自動操舵時には、油圧源切替弁２７が図中右方向に駆動されるとともに 、モード切替弁８が図中左方向に駆動される。これにより、作動油は油路２９を 通って舵角制御弁７に達する。そして、コントローラ１は、主にラック位置検出 センサ２０からの情報に基づいて舵角制御弁７の制御量を設定して、ステアリン グラック２の位置を制御するのである。

【００３７】 ところで、図３に示すように、コントローラ１には駆動回路２４Ｃが付設され ている。この駆動回路２４Ｃは、コントローラ１で設定された制御指令電圧をリ リーフバルブ１３のソレノイド１４に供給する電流に変換するもので、リリーフ バルブ１３では、駆動回路２４Ｃからの電流により開閉状態が制御されるように なっている。

【００３８】 また、この駆動回路２４Ｃには、車速対応調整手段４７が設けられており、自 動操舵モード時には、車速検出手段１９Ｂからの情報に基づいて、リリーフバル ブ１３により設定された操舵力が、車速の増加に応じて小さくなるように自動操 舵用操舵力が調整されるようになっている。 この車速対応調整手段４７には、作動油圧特性マップがそなえられており、自 動操舵モード時の自動操舵力、すなわち作動油の油圧は、例えば図４に示すよう な作動油圧特性マップに基づいて設定されるようになっている。

【００３９】 ここで、このマップの特性について説明する。通常、車速が大きくなるほど操 舵には大きな力が必要なくなり、低速走行時ほど操舵には大きな力が必要である 。そこで、本考案では、図４のマップに示すように、自動操舵時の操舵力を車速 が高まるにつれて低下させるような特性にしているのである。 つまり、自動操舵時にドライバが自動操舵制御に抗してステアリングホイール ２８を操舵するためには、油圧シリンダ４Ａへ供給される作動油の油圧に打ち勝 つ操舵力が必要であるが、作動油の油圧が一定に保たれていると、ドライバには この油圧に抗する操舵力が大きな負担になることが考えられるからである。

【００４０】 このように、車速対応調整手段４７では、作動油圧特性マップを用いて、コン トローラ１に入力された車速情報やフィードバックされた作動油圧情報に基づい て、必要な作動油圧が得られるようにリリーフバルブ１３の制御信号を設定する ようになっている。 そして、車速が大きくなるのに応じて自動操舵力が小さくなるように設定し、 高速になるほどドライバの操舵が自動操舵に対して打ち勝ち易くなるようにする ことにより、高速走行時には、ドライバの意思による人為的な操舵に対しても十 分に車両が反応するようになっているのである。

【００４１】 ところで、舵角制御弁７の構成について説明すると、図１（ａ）に示すように 、舵角制御弁７のスプール弁７Ａには、スプール溝７Ｃ，７Ｄ，７Ｅが形成され ている。 また、スプール弁７Ａを収納しているケース７Ｂには、油圧ポートＡ，Ｂ，Ｐ ，Ｔが形成されており、図３に示すように、油圧ポートＡ及び油圧ポートＢはモ ード切替弁８へ、油圧ポートＰはポンプ１０へ、油圧ポートＴはオイルリザーバ １１へ接続されている。

【００４２】 また、符号７Ｆは油圧ポートＴからケース７Ｂ内の他端部７Ｇに導かれた油路 であり、各油圧ポートＡ，Ｂ，Ｐとは直接には通じていない。 そして、スプール弁７Ａがケース７Ｂ内を軸方向に駆動されることにより、ス プール溝７Ｃを介して各油圧ポートＡ，Ｂ，Ｐ，Ｔのうち所定の油圧ポート同士 が相互に連通するようになっている。

【００４３】 つまり、図１（ａ）に示す状態では、スプール溝７Ｃを通じて油圧ポートＡと 油圧ポートＰとが連通し、スプール溝７Ｅを通じて油圧ポートＢと油圧ポートＴ とが連通しており、自動操舵モード時には、油圧ポートＡと連通する油圧シリン ダ４Ａの左油室４１へ作動油が供給され、油圧ポートＢと連通する油圧シリンダ ４Ａの右油室４２の作動油が排出される。そして、スプール弁７Ａが図中、右方 向へやや前進すると、油路７Ｆ及びスプール溝７Ｄを通じて油圧ポートＡと油圧 ポートＴとが僅かに連通し、スプール溝７Ｃを通じて油圧ポートＡと油圧ポート Ｐと油圧ポートＢとが僅かに連通し、スプール溝７Ｅを通じて油圧ポートＢと油 圧ポートＴとが僅かに連通した中立オーバラップの状態となる。

【００４４】 さらに、スプール弁７Ａが右方向へ前進すると、油路７Ｆ及びスプール溝７Ｄ を通じて油圧ポートＡと油圧ポートＴとが完全に連通し、スプール溝７Ｃを通じ て油圧ポートＰと油圧ポートＢとが完全に連通し、自動操舵モード時には、油圧 ポートＡと連通する油圧シリンダ４Ａの左油室４１の作動油が排出され、油圧ポ ートＢと連通する油圧シリンダ４Ａの右油室４２へ作動油が供給される。

【００４５】 また、図１（ｂ）に示すように、各油圧ポートＡ，Ｂ，Ｐ，Ｔの開口部の形状 は、油圧ポートの開口幅が縁部に向かって次第に縮小していくように形成されて いる。これにより、舵角制御弁７の流量特性は、図２（ａ）に示すような非線形 な特性に設定されるのである。 つまり、舵角制御弁７への指示電圧Ｖを低下させてスプール弁７Ａが油圧ポー トＡ（又は、油圧ポートＢ）の開口部を閉塞するように作動しても、この油圧ポ ートＡを通過しうる作動油の量は線形の特性とはならないようになっているので ある。

【００４６】 これにより、舵角制御弁７の中立付近におけるスプール弁７Ａの感度が低下す るので、舵角制御弁７が中立位置に制御されている時のアンダラップを確保する ことができ、スプール弁７Ａの発振も防止することができるようになる。 本考案の一実施例としての自動操舵機構付き操舵装置は、上述のように構成さ れているので、コントローラ１では、図示しないセンサからの情報に基づいて操 舵アシストモードか自動操舵モードかを設定する。

【００４７】 操舵アシストモードに設定された時は、ポンプ１０から吐出された作動油は、 分流弁１２及び油圧源切替弁２７を介してＥＰＳバルブ１５へ導かれる。そして 、このＥＰＳバルブ１５では、コントローラ１からの制御信号やステアリングシ ャフト２８Ａの捩じれ角等に基づいて操舵をアシストする量が設定される。そし て、ＥＰＳバルブ１５からの作動油がモード切替弁８を介して油圧シリンダ４Ａ の油圧室４１，４２に供給されるのである。

【００４８】 また、自動操舵モードに設定された場合は、ポンプ１０から吐出された作動油 は、分流弁１２，油圧源切替弁２７及び油路２９を通って舵角制御弁７に達する 。また、モード切替弁８は、コントローラ１の制御信号により図中左側に駆動さ れる。そして、舵角制御弁７の駆動状態によって、ラック２の駆動方向が決定さ れる。つまり、舵角制御弁７が図中右方向に駆動されると、作動油はモード切替 弁８を介して油圧シリンダ４Ａの左側の油圧室４２に供給され、ステアリングラ ック２を図中左方向に駆動させる。またこれとは逆に、舵角制御弁７が左方向に 駆動されると、作動油は油圧シリンダ４Ａの右側の油圧室４１に供給され、ステ アリングラック２を図中右方向に駆動させるのである。そして、これにより車両 の操舵方向が制御されるのである。

【００４９】 また、自動操舵モード時には、作動油の油圧は、駆動回路２４Ｃ内に設けられ た車速対応調整手段４７により車速に応じて調整される。具体的には、この時の 操舵力の大きさは、図４に示す作動油圧特性マップにしたがって、車速が高まる につれて除々に低下していく。そして、これによりドライバが自動操舵に抗して 操舵しようとした時の操舵力の負担が低減されるのである。

【００５０】 つまり、車速対応調整手段４７において、車速に応じた作動油圧が設定される と、この作動油圧が得られるようにリリーフバルブ１３の開閉状態が制御されて リリーフバルブ１３の開閉状態に応じて自動操舵の作動油圧が調整される。 この作動油圧の調整は、例えば車速が高くなると、一制御周期中にリリーフバ ルブ１３が開状態に駆動される時間が長く設定され、これによりポンプ１０から の作動油の一部がリリーフバルブ１３を介してドレーンされて油圧シリンダ４Ａ に供給される油圧が低圧となる。

【００５１】 また、これとは逆に、車速が低い場合は、一制御周期中にリリーフバルブ１３ が閉状態に駆動される時間が長くなり、比較的高圧の作動油が油圧シリンダ４Ａ に供給される。これにより、低速時においても確実に転舵が行なわれる。 したがって、駆動回路２４Ｃに設けられた操舵力特性マップにより車速が大き くなるのに応じて自動操舵力が小さく設定されるので、車両の速度が高くなれば なるほど、ドライバの操舵が自動操舵に対して打ち勝ち易くなり、自動操舵時に ドライバの意思と異なる方向へ操舵が行なわれた場合や、不測の事態により、ド ライバの判断により自動操舵とは異なる方向へ咄嗟に操舵にした場合に、ドライ バは大きな操舵力を強いられることなく操舵することができ、車両を十分コント ロールすることができるのである。

【００５２】 一方、各油圧ポートＡ，Ｂ，Ｐ，Ｔの開口部は、図１（ｂ）に示すように、そ の開口のスプール弁進退方向縁部が、縁端部に向かって次第に縮小されているの で、舵角制御弁７の流量特性を非線形に設定することができ、中立アンダラップ 付近におけるスプール弁７Ａの感度を鈍らせることができる。 これにより、路面外乱が入力されても、ステアリングラック２が過敏に反応す ることがなくなり、また、舵角制御弁７のスプール弁７Ａの微少な変位に対する 油圧変動も小さくなる。

【００５３】 これにより、スプール弁７Ａの発振を防止することができ、自動操舵機構５の ゲインを増加させることができる。また舵角制御弁７自体の精度を向上させるこ とができるのである。 なお、本実施例では、自動操舵機構の作動油を４ＷＳや自動制動装置とも共用 するような構成となっているが、本考案は、勿論このような構成のみに限定され るものではなく、これらとは異なる油圧機構と組み合わせても良く、さらには、 なんら他の油圧機構と組み合わせなくても良い。

【００５４】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の油圧制御弁構造によれば、油圧回路内に設けら れて、スプール弁と、該スプール弁を収納するケースと、該ケースに形成された 複数の油圧ポートと、該スプール弁に形成されて該複数の油圧ポートのうちのい くつかを相互に連通させうるスプール溝とをそなえ、該スプール弁の進退位置に 応じて該油圧回路内の作動油の経路を切り替えるとともに、該作動油の流量を調 整しうる油圧制御弁において、該油圧ポートの開口の該スプール弁進退方向縁部 が、縁端部に向かって次第に縮小されるという構成により、油圧制御弁の流量特 性が非線形に設定されることとなり、中立アンダラップ付近の感度を鈍らせるこ とができる。これにより、油圧制御弁の発振を防止することができて、弁の制御 ゲインを増加させることができる。また油圧制御弁の精度を向上させることもで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての油圧制御弁構造にお
ける構成を示す模式図であって、（ａ）はその内部を示
す模式図、（ｂ）はその油圧ポートの開口形状を示す模
式的な断面図であって（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は従来の油圧ポートの開口形状を示す断面図であ
って（ｂ）に対応する図である

【図２】本考案の一実施例としての油圧制御弁構造にお
ける流量特性を示すグラフであって、（ａ）は油圧ポー
トの開口形状が図１（ｂ）に示す形状のものの流量特性
を示すグラフ、（ｂ）は油圧ポートの開口形状が図１
（ｃ）に示す従来の形状のものの流量特性を示すグラフ
である

【図３】本考案の案出過程において考案された自動操舵
機構付き操舵装置の油圧系統を模式的に示す油圧回路図
である。

【図４】本考案の案出過程において考案された自動操舵
機構付き操舵装置の自動操舵圧特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ コントローラ ２ ステアリングラック ４ 操舵機構 ４Ａ 油圧シリンダ ５ 自動操舵機構 ７ 油圧制御弁としての舵角制御弁（自動操舵制御バル
ブ） ７Ａ スプール弁 ７Ｂ ケース ７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ スプール溝 ７Ｇ ケース他端部 ８ モード切替弁 １０ ポンプ １１ オイルリザーバ（オイルタンク） １２ 分流弁 １３ リリーフバルブ １４ ソレノイド １５ ＥＰＳバルブ １９Ｂ 車速検出手段 ２０ ラック位置検出センサ ２４Ｃ 駆動回路 ２７ 油圧源切替弁 ２８ ステアリングホイール（ハンドル） ２８Ａ ステアリングシャフト ２９，７Ｆ 油路 ３６ ステアリングホイール系 ４１，４２ 油圧室 ４７ 車速対応調整手段 Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ 油圧ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 前村 高広 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)考案者 田中 忠夫 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧回路内に設けられて、スプール弁
   と、該スプール弁を収納するケースと、該ケースに形成
   された複数の油圧ポートと、該スプール弁に形成されて
   該複数の油圧ポートのうちのいくつかを相互に連通させ
   うるスプール溝とをそなえ、 該スプール弁の進退位置に応じて該油圧回路内の作動油
   の経路を切り替えるとともに、該作動油の流量を調整し
   うる油圧制御弁において、 該油圧ポートの開口の該スプール弁進退方向縁部が、縁
   端部に向かって次第に縮小されていることを特徴とす
   る、油圧制御弁構造。