JPS61125969A - 車速感応型動力舵取装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車速および舵角に依存して操舵反力を自動的
に制御する油圧反力室を設は九車速感応製動力舵取装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来より動力舵取装置には、運転者に適当な操舵感覚を
与えるように反力装置が併設しである。

一般に操舵抵抗は、車両などが停止しているときのいわ
ゆる据え切９時が最大で車両が高速走行時には非常に小
さくなる。従って高速走行時には、ｉｔとんど動力舵取
装置の機能を働かせる必要がないのであり、このためｍ
記のような反力装置を備えるのである。

このような従来の動力舵取装置として、全舵角範囲にわ
たって車速とともに油圧反力室の反力を制御する・よう
にしたものが、実願昭５９−９７４４７号に開示されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の動力舵取装置では、車速のみだより
コントローラから反力圧力制御弁への通電量が、第９図
の線図（横軸は車速、縦軸は反力圧力制御弁のソレノイ
ドへの通側１に示すように変化している。第１０図の線
図（横軸は車速。

縦軸は可変絞り面積、即ち開口面積）に示すように、そ
れぞれの車速によって反力圧力制御弁の絞シ面積が変化
している。

またバルブハウジングの高圧ボートからオイルタンクま
での下流で配管抵抗があるので、高圧ボートでは、第１
１図の線図（横軸に固定オリフィス通過流量、縦軸はパ
ワーステアリング圧力）Ｋ示すように、背圧Ｐ、が生じ
ている。従って車速にかかわらず固定オリフィスを通過
して可変オリフィス側へ流量Ｑ、の流体が流れ込んでい
る。この流量Ｑ、の流体によって車速が増大するに伴っ
てハンドル操作をしないときでも、反力圧力制御弁にあ
る反力圧力が発生し、この圧力は速度が増加すればする
程増大することになる。そしてこの圧力は、油圧反力室
に導入されイニシャル圧力となってパワーシリンダ制御
バルブ機構のバルブスプールに作用するので、第１２図
の線図（横軸は操舵トルク、縦軸はパワーステアリング
圧力）および第１３図の線図（横軸は操舵トルク、縦軸
はパワーシリンダ出力−ＭＳはマニアルステアリングの
状態）に示すように、ハンドル中立位置近傍で車速（Ｖ
で示す。■。は停止時を示し、　Ｖ、＜Ｖ。

く・・・・・・Ｖｎ　）の増加に伴い操舵トルクが増大
し、イニシャル反力となるので、ノ・ンドル中立位置近
傍でハンドル操作が重くなり、またハンドル中立位置近
傍から少し離れた他の位置に操舵したときの操舵トルク
が急激に変化し、フィリング上好ましくない。即ちハン
ドル中立位置近傍特性（Ｎで示す）としてマニアルステ
アリング的圧力が発生するので、ハンドル切シはじめに
重く感する違和感が発生する。

本発明は、このような問題点を解決し、ハンドル中立位
置近傍の操舵感覚が良好な車速感応型自動舵取装置を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的達成のため、本発明は、車速を検出する車速
センサおよび舵角を検出する舵角センナと、ポンプから
の吐出流量を分流する固定オリフィスと反力室とを有す
るパワーシリンダ制御バルブ機構と、前記反力室への反
力圧力を制御する可変オリフィスを有する反力圧力制御
弁とを備え、前記固定オリフィスをパワーシリンダに連
通ずる高圧流路に配設し、前記パワーシリンダへ供給す
る流量の一部を前記反力圧力制御弁側へ流すようにし、
車両の走行時には、それぞれの車速に応じてハンドル中
立位置近傍のみ舵角に依存させ前記反力圧力制御弁によ
って反力圧力を発生させるように、それ以外の舵角では
舵角に関係なく車速のみによって反力圧力を発生させる
よう〈構成したものである。

〔作用〕

上述の構成によれば、ハンドル中立位置近傍における反
力圧力制御弁の可変オリフィスの開口面積を低速時の開
口面積と同等の状態から変化させることができ、車速が
増大してもハンドル中立位置近傍では反力圧力が増大し
ない。

〔実施例〕

以下１本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第
１図は本考案の車速感応型動力舵取装置のブロック図、
第２図は車速感応型動力舵取装置の一部を断面で示した
回路図である。

本発明に係る車速感応型動力舵取装置は、操舵軸１１の
操舵により移動してパワーシリンダ１２への圧油供給方
向を切換えるバルブスプール３０と、バルブスプール３
０両端に形成され、ポンプ８０から圧油が供給されてバ
ルブスプール３０の移動を抑制する油圧反力室５０とを
備えたパワーシリンダ制御バルブ機構２０と、反力室５
０からオイルタンク８２への流路途中に設置され、コン
トローラ８４かもの信号によシ反力室５０内の圧力を制
御する反力制御弁７０とから構成されている。

車両のハンドル１３は、操舵軸１１を介してピニオン軸
２２に接続され、ピニオン軸２２にはピニオン（図示せ
ず）が固着されている。ピニオンと噛合するラック（図
示せず）がビニオン軸２２と直交して延設され、このラ
ックはパワーシリンダ１２内のピストン１２Ａに連接さ
れている。このピストン１２Ａは車輪１４のタイロッド
１５に連接されておシ、ハンドル操作によってピニオン
軸２２を介してラックが摺動させられて車輪１４が操舵
されるようになっている。

バルブハウジング２４内を貫通してピニオン軸２２が配
設されており、バルブハウジング２４にはピニオン軸２
２と直交する方向にスプール挿通穴３２が形成され、こ
のスプール挿通穴３２内にバルブスプール３０が摺動可
能に配設されている。

バルブスプール３０には上下に貫通するビン孔３４が形
成されておシ、このビン孔３４とピニオン軸２２は揺動
レバー２８によって連結されている。

揺動レバー２８は下端支点２９回りに左右方向（第２図
）に揺動できるようになっておシ、揺動レバー２８の揺
動によシバルプスグール３０が左右方向に摺動するよう
になっている。スプール挿通穴３２内局面には、ポンプ
ボート（図示せず）、このポンプポートを挾んでシリン
ダボート３５，３６およびタンクボート３７が設けられ
ており、ポンプポートにはポンプ８０から高圧流体が供
給され、タンクボート３７からはオイルタ／り８２へ流
体が排出されるようになっている。

一方、バルブスプール３０の外周面には、ポンプポート
３９に臨む位置に環状４３８が形成されておシ、この環
状１￥ｉ＄３８を介して高圧油がシリンダボート３５又
は３６に選択供給され、これによってパワーシリンダ１
２が作動するようになっている。

バルブスプール３００両端部には反力室５０（５０Ａ、
５０Ｂ）が形成され、バルブハウジング２４内にはスプ
ール挿通穴３２と平行に延びて両反力室５０Ａ、５０Ｂ
を連通させる連通路４０が形成されている。この連通路
４０にはバルブスプール３０の環状溝３８に臨む開口通
路４２が形成され、ポンプポート３９から環状溝３８．
開ロ通路４２．連通路４０を介して両反力室５０Ａ、　
　　’５０Ｂ内に圧油が供給されるよう釦なっている。

また、この開口通路４２には固定オリフィス４３が設け
られており、反力室５０内の圧力をゼロに制御すること
ができると共に、パワーシリンダ１２内の圧力が反力室
５０内の圧力の影響を受けないようになっている。

反力室５０　（５０Ａ、５０Ｂ）にはピストン４６がそ
れぞれ組込まれておシ、ばね４４に押されてバルブスプ
ール３０側に押し付けられているが、反力室５０はスプ
ール挿通穴３２より膨径しており、ピストン４６はスプ
ール挿通穴３２内に入り込めず第２図に示されるような
中立状態では反力室５０の圧力およびはね４４のばね力
がバルブスプール３０に作用しないよう罠なっている。

連絡路４０のほぼ中央部には、オイルタンク８２に延び
るオイル帰路となる通路８６が設けられている。この通
路８６には、通路８６の開口面積を制御できる比例ソレ
ノイド屋圧力制御井７０が設置されている。この圧力制
御弁７０の流体通路には、車速およびハンドル１３の中
立位置近傍のみの舵角に応じて開口部を変化させる自動
可変オリフィス７２が形成されている。この可変オリフ
ィス７２は、流体の流出入口が互に直交状態に設けられ
た流体通路内に絞り部７４を設けると共に、この絞υ部
７４に臨ませたパイロットスプール７６の部分７６Ａを
円錐形に形成し、ソレノイド７７の励磁作用によって摺
動軸７８と共にパイロットスプール７６を摺動させて絞
り部７４の流体通路開口面積を変えることができるよう
になっている。

この圧力制御弁７０はコントローラ８４に接続されてお
り、コントローラ８４からの信号によって比例ソレノイ
ド７７を作動させて絞り部７４の流体通路開口面積を変
えることにより圧力室５０Ａ、５０Ｂ内の圧力を調整で
きるようになっている そして圧力制御弁７０の比例ソレノイド７７に対する通
電量は、コントローラ８４からの制御信号によって制御
される。コントローラ８４は車輪ホイール軸等に、設け
た車速センサ８８およびハンドル１３の操舵軸１１に設
けた舵角センサ８９からの信号を人力し、それに応じて
所定の出力信号を出力し、この信号は比例ソレノイド７
７に伝達され、圧力制御弁７０はこの信号に応じて動作
し、反力室５０への導入圧力が特定される。

そして、この圧力制御弁７０における制置特性は次のよ
うにして定めている。

即ち、車両の車庫入れ、据え切シ時などのように、車両
が停止している車速に相当する信号がコントローラ８４
に入力したときは、ノーンドル１３の舵角に関係なく反
力室５０内の圧力をオイルタンク８２のタンク圧に維持
するように反力圧力制御弁７０を制−し、第３図および
第４図の線図（横軸は操舵トルク、縦軸はパワーステア
リング圧力およびパワーシリンダ出力〕に■。で示され
るようにフルパワーの状態を維持、するようになってい
る。そして第５図の線図（横軸は舵角、縦軸は反力圧力
制御弁の比例ソレノイド通電値）Ｋ示すように、車速の
増大に伴ってハンドル中立位置近傍のある舵角の範囲内
において比例ソレノイドの通電値が変化するようになっ
ている。即ち車速■、のときは舵角θ１．車速淘のとき
は舵角０ｔ、・・・・・・車速Ｖｎのときは舵角０ｎの
範囲内において比例ソレノイド７７の通電値が変化する
ようになっている。

上記舵角以上になったときは、舵角に関係なく車速に依
存して各車速に応じた一定の電流値が得られるようにな
っている。

つぎに、本発明の実施例の作用を説明する。

いまハンドル１３を右方向（第２図矢印入方向）に回転
させると、ラックの抵抗が大きいためピニオン軸２２は
ラックに沿ってラック移動方向と逆方向に変位しようと
して揺動レバー２８の支点２９を中心に同方向（矢印Ｂ
方向）に揺動させる。これＫよってバルブスプール３０
が同方向（矢印Ｃ方向）へ移動してポンプボートとシリ
ンダボート３６が環状溝３８を介して連通し、ポンプ８
０からの圧油がパワーシリンダ１２に供給される。

同時に連通路４０を介して両反力室５０Ａ、５０Ｂに高
圧流体が作用し、バルブスプール３０は反力室５０Ｂ内
の高圧流体の抗力を受ける。ところでこの流体は、可変
オリフイ°スフ２を介してタンク側へと環流するため、
上記抗力としてバルブスプール３０の端面に作用する流
体圧力は、固定オリフィス４３と可変オリフィス７２間
の流体圧力比によって定められることとなる。そしてこ
の抗力は、バルブ反力として運転者に操舵感覚を与える
べく、［＋レバー２８、ビニオン軸２２．ハンドル１３
などその他の構成部材を介してフィードバックされるも
のである。

ところで、車両が停止した状態で転向、即ち、据切シを
行う場合、車速センサ８８からコントローラ８４を介し
ての入力はないからソレノイド７７は励磁せず、パイロ
ットスプール７６は変化しない。このため可変オリフィ
ス７２の開口面積は充分大きくなるから１反力室５０Ａ
、５０Ｂ内の流体圧力は非常に小さく、従ってバルブス
プール３０が受ける反力も小さいものとなり、据切シの
転舵力は動力舵取によって丁度よい軽さになる。

そして、車両が走行を開始すると、第５図に示すように
車速の増大に伴ってハンドル中立位置近傍のある範囲内
においては、比例ソレノイド７７の通電値が車速に応じ
て変化し、第６図の線図（横軸は舵角、縦軸は可変絞り
面積）に示すように、ハンドル中立位置近傍は、低速時
の開口面積と同等の開口面積から変化させることができ
、車速か増大してもハンドル中立位置近傍では反力圧力
が増大しない。従って第３図および第４図の線図に示す
ように、ハンドル中立位置近傍と他の位置とが円滑な曲
線で結ばれ良好な操舵特性を得ることができ、フィーリ
ングが良好となる。またノ為ノドル１３の切シはしめに
重さ、即ち異和感を感することなく円滑に操舵すること
ができる。

そして、第５図に示すように、車速Ｖ、　、　Ｖ、　、
・・・・・・ｖｎに対して夫々舵角が０１．θ２．・・
・・・・ｏｎ以上になったときは、舵角に関係なく、各
車速に依存して各車速に応じた一定の電流値が比例ソレ
ノイド７７に通電される。

以上の関係をフローチャートに示すと第７図のようにな
る。

舵角に関係なく車速に依存して反力圧力を制御する場合
について説明すると、車速は車速センサ８８によって検
出されコントローラ８４を介してソレノイド７７に励磁
信号を送る。このコントロ−２８４からソレノイド７７
に送られる励磁電流は車速に比例して増大す渇ようにな
っている。

ソレノイド７７の励磁作用によシ、摺動軸７８と一体と
なってパイロットスプール７６は絞り部７４の方向に摺
動し、オリフィス開口面積は縮小して反力室５０Ａ、５
０Ｂ内の流体圧は高まる。

即ち、車速か増大し接地抵抗が増大すると、このとき転
向を行えば動力舵取によりハンドルは軽くなりすぎて操
舵感覚が失われるのであるが、上記したように操舵反力
を得るための反力室５０Ａ。

５０Ｂの圧力は増大し揺動レバー２８その他の構成部材
を介してハンドルフィードバックされるので、常に車速
に応じた最適な一定の操舵力を維持するのである。

また、高速運転時く自動可変オリフィス７２を全閉状態
としてパワーシリンダ制御バルブ機構２０における反力
室５０Ａ、５０Ｂへの供給圧力を最大くすることにより
、Ｖｎ曲線が最大に重い操舵感覚の反力特性となり、更
にこれを必要に応じ第４図符号ＭＳで示すようなマニュ
アルな状態に近付けるようにすることも勿論可能である
。

本実施例では、１個の固定オリフィス４３を介して両反
力宣５０Ａ、５０Ｂ内に圧油を供給せしめる構造となっ
ているので、両反力室５０Ａ、５０Ｂ内の圧力は常に同
一とされ、左右いずれの方向に操舵しても操舵反力に差
異が生じない。その結果、安定した旋回走行が可能とな
る。

また、前記実施例で使用される圧力制御弁７０は、流体
の流出入方向が直交する方向となっているが、第８図に
示されるように流体の流出入方向が同方向となるように
構成した圧力制御弁を用いるようにしてもよい。この圧
力制御弁９０は、流体通路内に１流体流れ方向と直交状
態に、外周に流体流出入口９１．９２に臨む環状溝９３
が形成されたパイロットスプール９４を配設して構成さ
れ、ソレノイド９５の励磁作用によって摺動軸９６と共
にパイロットスプール９４を摺動させて環状　　！溝９
３と流体流入口９１に設けられた絞シ部９１Ａとの流体
通路開口面積を変えることができるようになっている。

〔発明の効果〕

上述のとおり、本発明によれば、車両走行中のハンドル
中立位置近傍における操舵特性が良好となシ、フィーリ
ングが向上するとともに、ハンドルの切υはじめに違和
感がなく円滑な操舵を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本発明の実施例に係り、第１図は本
考案のブロック図、第２図は車速感応を動力舵取装置の
一部を断面で示した回路図、第３図〜第６図は操舵性能
特性を示す線図、第７図は本考案の作用を示すフロート
チャート、第８図は本考案に使用される反力圧力側−弁
の他の実施例を示す縦断面図、第９図〜第１３図は従来
例に係る操舵性特性を示す線図である。 １２０１．パワーシリンダ％　２０・・・パワーシリン
ダ制御バルブ機構、４３・・・固定オリフィス、５０・
・・５０Ａ、５０Ｂからなる反力室、７０・・・反力圧
力制御弁、７２・・・可変オリフィス、８０・・・ポン
プ、８８・・・車速センサ、８９・・・舵角センサ。 第１図 ＋２Ａ 第３図 第５図 第９図 第４図 第６図 第１０図 イ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速を検出する車速センサおよび舵角を検出する舵角セ
   ンサと、ポンプからの吐出流量を分流する固定オリフィ
   スと反力室とを有するパワーシリンダ制御バルブ機構と
   、前記反力室への反力圧力を制御する可変オリフィスを
   有する反力圧力制御弁とを備え、前記固定オリフィスを
   パワーシリンダに連通する高圧流路に配設し、前記パワ
   ーシリンダへ供給する流量の一部を前記反力圧力制御弁
   側へ流すようにし、車両の走行時には、それぞれの車速
   に応じてハンドル中立位置近傍のみ舵角に依存させ前記
   反力圧力制御弁によつて反力圧力を発生させるように、
   それ以外の舵角では舵角に関係なく車速のみによつて反
   力圧力を発生させるように構成したことを特徴とする車
   速感応型動力舵取装置。