JPS6042158A

JPS6042158A - 動力舵取装置の反力自動可変制御装置

Info

Publication number: JPS6042158A
Application number: JP15118683A
Authority: JP
Inventors: Seiji Komamura; 駒村　清二; Hirohiko Yamagishi; 山岸　啓彦; Katsukuni Kata; 加太　克邦
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1985-03-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、動力舵取装置において、その操舵力を自動
的に制御する反力制御装置に関する。

一般に動力舵取装置では、ハンドルを回すことによって
、切換バルブを切換えてアクチェータを作動させ、パワ
ーアシストをする。ところが、ハンドル操作をバルブ切
換えだけにすると、ハンドルを回したときの反力が、そ
のバルブ内の油圧やぼね反力だけとなる。そして、これ
ら反力は、だいたい一定であるので、走行条件に応じて
は、その操舵反力が異なる問題があたった。

そこで、この種の動力舵取装置においては、反力自動可
変制御装置を併設して、走行条件に応じて適度な操舵感
覚が得られるようにしている。

そして、この種の反力自動可変制御装置として、従来か
ら知られているものは、車速を制御信号として検出し、
その車速に応じて」１記反力を制御するようにしていた
。

しかし、実際には、車速だけを基準にして反力を制御し
ても、常に最適な操舵力を得ることができなかったが、
その原因として、次のような種々のことが考えられる。

１車両の舵取機構の方向性によって、左舵取時と右舵取
時とでは、その操舵力に差があるときがある。

■油温や外気温によっては、その弁特性が変化するため
に、この条件変化によって、その都度操舵力に差ができ
る。

■当該車両の積載量に応じて、操舵力荷重が相違するの
で、その積載量に応じても操舵力が相違する。

■その他、ハンドルの位置や、操舵速度等によっても、
操舵力が微妙に変化する。

このような操舵条件を考慮すると、上記従来のように車
速だけを制御信号として検出し、その車速信号だけで、
操舵反力を制御しようとしても、最適な反力を得ること
ができないこと、当然である。

（本発明の目的）この発明は、あらゆる操舵条件を検出して、操舵反力を
制御し、操舵条件が変化しても、一定の操作感が得られ
るようにした反力自動可変制御装置の提供を目的にする
。

（本発明の実施例）第１図に示した第１実施例は、その弁本体１に、ポンプ
ポート２とタンクボート３とを形成するとともに、両端
を反力室５．６に臨ませたバルブスプールＳを内装して
いる。

そして、このバルブスプールＳは、上記反力室５．６に
設けたスプリング７．８の作用で、通常は、図示の中立
位置を保持するようにしている。

この図示の中立位置においては、バルブスプールＳに形
成した環状溝９．１０と、弁本体１に形成した環状四部
１１〜１３とのすべてが連通し、上記ポンプポート２か
ら流入した圧力流体が、そのままタンクボート３から流
出する。

そして、上記環状溝９．１０のぞれぞれには、反力室５
．６に連通する通路１４．１５を開口させているが、こ
の通路１４．１５には、固定絞り１６．１７を設けてい
る。

このようにしたバルブスプールＳには、作動レバー１８
を挿入しているが、この作動レバー１８は、図示してい
ない動力舵取装置に伝達された回転入力によって揺動し
、その入力に応じて、バルブスプールＳを左右いずれか
に切換えるようにしている。

さらにこの弁本体１には、動力舵取装置のアクチェータ
に連通する給排通路１８．２０を形成している。この給
排通路１９．２０は、バルブスプールＳが」１記中立位
置にあるとき、それら両者ともタンクポート３に連通す
るようにしている。

しかして、動力舵取装置を作動させると、その動力舵取
装置に伝達された回転入力によって、作動し／＜−１８
が揺動し、それにともなってバルブスプールＳが左右い
ずれかに切換わる。

いま、バルブスプールＳが図面右方向に切換わったとす
ると、環状溝９と環状四部１２とが連通して、通路１５
と給排通路１９とをポンプポート２に連通させる。また
、これと同時に、環状溝１０と環状凹部１３とが連通し
て、通路１４と給排通路２０とをタンクポート３に連通
させる。

したがって、ポンプポート２から流入した圧力流体は、
一方の給排通路１８を経由してアクチェータに流入する
一方、このアクチェータからの戻り流体が、他方の給排
通路２０を経由してタンクボート３から流出する。

さらに、ポンプポート２から流入した上記圧力流体は、
通路１５の固定絞り１７を経由して反力室６にも流入す
る。また、上記反力室６とは反対側の反力室５は、通路
１４の固定絞り１Ｂ、タンクボー１・３を経由してタン
クに連通ずる。

このようにバルブスプールＳの移動方向前方の反力室に
、圧力が流入するので、その圧力がバルブスプールＳの
切換え動作に対して、抵抗として作用する。この抵抗は
、作動レバー１８を介して、ステアリング操作に対する
反力として作用し、運転手に伝達される。

したがって、この反力室５あるいは６内の圧力が高けれ
ば高いほど、ステアリング操作に対する反力が大きくな
るが、この圧力を調整するのが、制御バルブ２１を主要
素とする制御機構ａである。

この制御バルブ２１は、そのポペット部２２とシート部
２３とで、可変オリフィス２４を形成するとともに、上
記ポペット部２２とは反対側にスプリング２５を設けて
いる。したがって、この制御バルブ２１か、ノーマル位
置にあるとき、上記可変オリフィス２４の開口面積が最
大になる一方、制御バルブ２１がスプリング２５に抗し
て移動することによって、上記開口面積を小さくする。

さらに、この可変オリフィス２４の上流側には、流通路
２θ、２７を形成して、可変オリフィス２４を上記反力
室５．６に連通している。そして、この流通路２６．２
７のそれぞれには、反力室５．６から可変オリフィス２
４への流通のみを許容するチェック弁２８．２８を設け
ている。

また、上記可変オリフィス２４の下流側には、戻り通路
３０を形成し、環状凹部１３を介して、この戻り通路３
０を、常時タンクボート３に連通させている。

上記のよう、にした制御バルブ２１には、そのポペット
部２２の外方に摺動棒３１を設け、この摺動棒３１を弁
本体１の外方に突出させている。そして、この摺動棒３
１にはソレノイド３２を設けるとともに、このソレノイ
ド３２を、電気的な制御回路すに接続している。

この制御回路すの入力部３３には、次の各センサを接続
している。

つまり、車速センサ３４、操舵方向センサ３５、操舵位
置センサ３６、操舵力荷重センサ３７、操舵角速度セン
サ３８、油温センサ３８、外気温センサ４０、その他の
センサｎを接続している。

なお、上記操舵方向センサ３５は、当該ハンドルを、左
右いずれの方向に回しているかを検出するセンサ、操舵
位置センサ３Ｂは、ハンドルが中立位置から左右いずれ
かにあって、しかもその中立位置からの角度が何度かを
検出するセンサである。

上記各センサで検出した信号が入力部３３に入力すると
、その信号は、演算部４１に伝達される。この演算部４
１には記憶部４２を接続しているので、この演算部４１
では、記憶部４２の中のアルゴリズムを選択して、当該
走行条件に応じた信号を出力部４３に伝達する。

そして、この出力部４３から信号が出力されると、前記
したソレノイド３２が励磁するが、その励磁電流は、そ
の出力信号に応じて決る。出力信号に応じてソレノイド
３２が励磁すると、可変オリフィス２４の開度が決る。

可変オリフィス２４の開度が上記のようにして決ると、
次のようにして反力室５あるいは６内の圧力が特定され
る。

例えば、前記したようにバルブスプールＳが右方向に切
換わった状態では、図面右側の反力室６に、ポンプから
の圧力流体が流入する。この反力室６に流入した圧力流
体は、チェック弁２１を経由して可変オリフィス２４を
通過する。このように圧力流体が可変オリフィス２４を
通過することによって、このオリフィス２４前後に差圧
が発生するが、その上流側の圧力が、反力室６内におい
てスプールＳに作用する。つまり、このオリフィス２４
の上流側の圧力が、ステアリングの反力として作用する
ことになる。

したがって、上記可変オリフィス２４の開度に応じて、
換言すれば制御回路すの出力信号に応じて、ステアリン
グに対する反力が決ることになる。つまり、可変オリフ
ィス２４の開口面積が小さいときには、そのオリフィス
前後の差圧が大きくなり、それだけ反力室内の圧力も高
くなる。反力室内の圧力が高くなればなるほど１、ステ
アリングに対する反力も大きくなる。反対に、可変オリ
フィス２４の開口面積が大きいと、その前後の差圧が小
さくなり、反力室内の圧力が低くなる。反力室内の圧力
が低ければ、ステアリングに対する反　−力も小さくな
る。

そして、この可変オリフィス２４の開口面積は、上記し
たように制御回路すの出力信号に応じて決るが、上記し
た各センサであらゆる走行条件を検出して、制御回路す
が信号を出力するので、常に最適なステアリング感覚を
得ることができる。

つまり、車速に応じて、その反力を調整することはもち
ろん、例えば、ハンドルＨの左右の回転方向に応じて、
その操舵力が相違するような場合にも、上記反力室内の
圧力を補正し、一定の操舵感が得られる。また、当該車
両の積載量が相違しても、その積載量のいかんにかかわ
らず、一定の操作感が得られる。

なお、実際上は、制御バルブ２１を上記信号に応じて正
確に移動させるのがかなり困難なので、第２図に示すよ
うに、複数の制御バルブ２１ａ〜２１ｃを並列に接続し
てもよい。

つまり、これら複数の制御バルブは、それらのスプリン
グ２５ａ〜２５ｃのセット荷重を、あらかじめ変化させ
ている。そして、上記出方信号に応じて、いずれの制御
バルブを動作させるかを決めれば、その制御がより確実
になる。

第３図に示した第２実施例は、その制御回路すのみを、
第１実施例と相違させたもので、その他の構成は、すべ
て第１実施例と同様である。

そして、この第２実施例における制御回路すは、上記し
た各センサを、演算増幅器４４に接続し、この演算増幅
器４４からの出方信号に応じて、上記可変オリフィス２
４の開口面積を決めるようにしたものである。

第４図に示した第３実施例は、チェック弁２８．２９の
下流側に設けた制御機構ａの主要素を、ロータリパイロ
ッ］・バルブ４５としたものである。

すなわち、上記流通路２Ｇ、２７を、この制御機構ａの
上流側で合流させ、その合流通路４８を制御機構ａに導
いている。そして、上記ロータリパイロットバルブ４５
には制御ポート４７を形成し、この制御ポート４７を介
して、上記合流通路４６と前記戻り通路３０とを連通さ
せるとともに、この合流通路４８と制御ポート４７とが
相まって、可変オリフィスを構成している。

このようにしたロータリパイロットバルブ４５は、前記
制御回路すに接続した回転子４８と同軸上で連結してい
る。そして、この回転子４８は、制御回路すの出力信号
に応じて、その回転角が決まり、それにともなって、ロ
ータリパイロットバルブ４５の回転角も決まるようにし
ている。

上記のように出力信号に応じて、ロータリパイロットバ
ルブプ４５の回転角が決まれば、その回転角に応じて、
制御ポート４７と合流通路４６とが相まって構成する可
変オリフィスの開口面積が決まることになる。このよう
にして決まった開口面積に応じて、第１実施例と同様に
、反力室内の圧力が特定されることになる。

なお、この第３実施例においても、第１図に示す制御回
路、あるいは第３図に示す制御回路のいずれを採用して
もよいこと当然である。

第５図に示した第４実施例は、制御バルブ２１を動作さ
せるのに、油圧を用いた場合である。

つまり、この制御バルブ２１のポペット部２２外方に、
パイロット圧室４９を設け、このパイロット圧室４９を
ギヤポンプ５０に接続している。

そして、上記ギヤポンプ５０は、電動モータ５１によっ
て回転するが、」１記制御回路すの出力部を、この電動
モータ５１に接続し、制御回路からの出力信号に応じて
、この電動モータの回転数を制御し、上記ギヤポンプ５
０の吐出量を調整するようにしている。

（本発明の構成）この発明の構成は、ステアリング操作に連動して移動す
るバルブスプールと、このバルブスプールの両端を臨ま
せた反力室と、このバルブスプールの移動にともなって
、その移動方向前方の反力室に圧力流体を導く通路と、
上記反力室に流入した圧力流体を、タンクに戻す通路過
程に設けた可変オリフィスとを備えた動力舵取装置の自
動反力装置において、前記車両の各走行条件及び走行状
Ｉ出を検出する複数のセンサと、これらセンサの検出信
号を演算して、反力信号を出力する演算部とを備えた制
御回路と、この制御回路からの出力信号に応じて、上記
可変オリフィスの開口面積を調整する駆動部とを設けた
点に＃徴を有する。

なお、上記構成において、可変オリフィスの開口面積を
調整する駆動部は、前記実施例のソレノイド３２、回転
子４８及び電動モータ５１に相当する。

（本発明の効果）この発明は、車速に応じて操舵力を調整することはもち
ろん、例えば、走行条件や走行状態に応じて、操舵力が
変化する場合にも、反力室内の圧力を自動的に補正する
ので、条件変化にもかかわらず、一定の操舵力が得られ
る。したがって、操作者は、安定したステアリング操作
ができるようになる。　′

【図面の簡単な説明】

図面第１図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第２
図はこの第１実施例の応用例を示す回路図、第３図は第
２実施例の制御回路の回路図、第４図は第３実施例の要
部断面図、第５図は第４実施例の要部断面図である。５．６ｅ・・反力室、Ｓ・−中バルブスプール、１４．
１５＠・争通路、２４−・・可変オリフィス、３２Φ・
φソレノイド、ｂ・拳・制御回路、３４・・・車速セン
サ、３５１１φ拳操舵方向センサ、３Ｂ・・・操作位置
センサ、３７・・・操舵力荷重センサ、３８・・・操舵
角速度センサ、３８・・・油温センサ、４０・・・外気
温センサ、４１・・・演算部、４４・・拳演算増幅器、
４８・・・回転子、５１拳・・電動モータ。代理人弁理士　嶋　宣之貨、２図第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

ステアリング操作に連動して移動するバルブスプールと
、このバルブスプールの両端を臨ませた反力室と、この
バルブスプールの移動にともなって、その移動方向前方
の反力室に圧力流体を導く通路と、上記反力室に流入し
た圧力流体を、タンクに戻す通路過程に設けた可変オリ
フィスとを備えた動力舵取装置の自動反力装置において
、前記車両の各走行条件及び走行状態を検出する複数の
センサと、これらセンサの検出信号を演算して、反力信
号を出力する演算部とを備えた制御回路と、この制御回
路からの出力信号に応じて、上記可変オリフィスの開口
面積を調整する駆動部とを設けた動力舵取装置の反力自
動可変制御装置。