JPS61155069A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - 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、車速等に応じた制御圧を供給し、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〉 車速等に比例した制御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。この種の装置においては、反力機構に導入する油圧
力を、動力舵取装置と供給ポンプとを結ぶ高圧ラインの
圧油を利用して制御するものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 一般にこの種の制御装置は、操舵圧を必要とする低速走
行時には反力機構に加える油圧力を低くシ、逆に操舵圧
をほとんど必要としない高速走行時には高（する必要が
ある。

従来ではこの反力機構に加える油圧力の制御は、操舵圧
とは関係な（車速等の信号に基づいて電磁圧力制御弁に
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５図で示すように高速走行時の特性は２点
鎖線のように低速走行時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。理想と
しては第５図の高速走行時の実線で示すように傾きを太
き（した特性とすることである。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高速走行時におけ
るマニアルトルク−ギヤ発生圧力特性を理想とする大き
な傾きとし、操舵力の変化を明確にしたものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記した問題点を解決するために、供給ポン
プと動力舵取装置のサーボ弁とを接続する供給通路を、
操舵圧に応じて絞り面積が制御される第１可変絞り弁と
車速等に応じて絞り面積が制御される第２可変絞り弁を
介して低圧側に接続すると共に、前記第１可変絞り弁と
第２可変絞り弁間の通路と前記反力機構の反力室とを接
続したものである。

〈作　　　用〉 上記本発明では、低速時には第２可変絞り弁の紋り面積
は大きくなっており、これにより反力室の油圧反力はＯ
となり軽い操舵力となる。

一方、高速時には第２可変絞り弁の絞り面積は小さくな
り、これによって反力室の油圧反力が高まり、しかもハ
ンドルの切り込みによる操舵圧で第１紋り弁の絞り面積
を大きく制御するため、反力室の油圧反力は操舵圧に応
じて増大しマニアルトルクを大きな傾きの特性で増大す
るものである。

く実　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、ｌＯは動力舵取装置の本体をなすギヤハウジ
ングを示し、このギヤハウジング１０にはビニオン軸（
出力軸Ｎｌが回転可能に軸承され、このビニオン軸１１
はこれと交差する方向に摺動可能なラック軸１４に噛合
されている。ラック軸１４の両端は所要の操縦リンク機
構を介して操向車輪に連結され、またラック軸１４には
図示していないがパワーシリンダのピストンが作動的に
連結されている。

前記ギヤハウジングｌＯには弁ハウジング１８が固定さ
れ、この弁ハウジング１８内にロータリ形サーボ弁２０
が収納されている。かかるロータリ形サーボ弁２０は前
記ビニオン軸１１の軸線を中心として相対回転可能なス
リーブ弁部材２１とロータ弁部材２２より構成され、こ
のロータ弁部材２２は操向ハンドルに連結された操舵軸
（入力軸）２４に一体的に形成されている。操舵軸２４
は前記ビニオン軸１１にトーションバー２５を介して可
撓的に連結され、また係合部２６を介して所定量だけ相
対回転可能に係合されている。

前記スリーブ弁部材２１の内周及びロータ弁部材２２の
外周には、複数のボート溝２１ａ、２２ａが円周上等角
度間隔に形成され、スリーブ弁部材２１とロータ弁部材
２２の相対回転により、供給ボート２６を前記パワーシ
リンダの両室に接続された給排ボート２８．２９の一方
に連通し、他方を排出ボート２７に連通するようになっ
ている。

前記ビニオン軸１１の一端には、前記弁ハウジング１８
内に回転可能に嵌合する円筒部３０が形成され、この円
筒部３０の一端はスリーブ弁部材２１に連結ビン３１を
介して連結されている。かかる円筒部３０内にはとニオ
ン軸１１と同心的に反力シリンダ室３３が形成され、こ
の反力シリンダ室３３に操舵軸２４に形成されたフラン
ジ状の反力受部３４が相対回転可能に嵌合されている。

前記反力シリンダ室３３には反力受部３４に対向してリ
ング状の反力ビストン３５が軸方向に摺動可能に嵌合さ
れ、この反力ビストン３５は回り止めピン３８によって
ビニオン軸１１に対して回り止めされている。反力ビス
トン３５の内周は前記操舵軸２４に嵌合され、この反力
ビストン３５によって反力シリンダ室３３を左室と右室
に区画している。しかして左室は後述する如く反力油圧
が導入される導入ボート４０に連通され、右室はリザー
バに接続されたドレーンボート４１に連通されている。

前記反力受部３４と反力ビストン３５の対向面には円錐
形状の凹み部３４ａ、　３５ａが円周上複数形成され、
これら凹み部３４ａ、３５ａに係合する円周上複数の係
合ポール３６を保持したリテーナ３７が反力受部３４と
反力ビストン３５との間に介在されている。しかして反
力ビストン３５はその背面に設けたウェブワ・ラシャ３
９によって常に係合ポール３６に係合する方向に押圧さ
れている。

５１はエンジンによって駆動される供給ポンプから吐出
される圧油の流量ＱＯを動力舵取装置および反力制御に
必要な所定流量Ｑ１にメータリングオリフィス５２で制
御し、余剰流はバイパス通路５３より低圧側に排出する
流量制御弁である。

この流量制御弁５１は、定速モータ駆動ポンプの場合は
不要である。

前記動力舵取装置のサーボ弁２０と供給ポンプとを接続
する供給通路４７は、操舵圧に応じて制御される第１可
変絞り弁６０と車速等に応じて制御される第２可変紋り
弁８０を介して低圧側に接続され、これら両可変絞り弁
６０．８０間の通路４５は通路４６を介して前記導入ボ
ート４０に接続されている。第１可変紋り弁６０を操舵
圧に応じて制御する手段としては、前記供給通路４７に
第１可変絞り弁６０の一端を接続し、この可変絞り弁６
０の可変絞り面積５（Ｐ）を第３図に示すように操舵圧
の上昇に応じて増大するように制御する。

また、車速等（ハンドル回転角あるいはハンドル回転速
度）に応じて制御される第２可変絞り弁８０は、第２図
で示すように、低圧側に通じる絞り穴８３と、この絞り
穴８３の開度を制御する弁棒８１と、この弁棒８１を軸
方向に進退移動させるソレノイド８２とから成り、ソレ
ノイド８２には前記車速等に応じた電流値が供給され、
車速等の上昇により可変絞り面積Ｓ（］）を第４図に示
すように絞るものである。尚、第２可変絞り弁８０は電
磁レリーフ弁でもよいし、車速（エンジン回転数）に応
じて動力舵取装置への供給流量を変化させるものでは、
その流量変化を利用して固定絞り前後の差圧で可変絞り
５（１）を制御する油圧絞り弁でもよい。

次に上記構成における動作について説明する。図示する
上記の実施例の場合には供給ポンプより吐出された圧油
の流量は流量制御弁５１によって動力舵取装置に必要と
する所定流量に制御され、制御弁５５を通ってサーボ弁
２０の供給ボート２６に供給される。また同時に第１可
変絞り弁６０にも分流し、この第１可変絞り弁６０から
第２可変紋り弁８０を介してドレンされる。車速が低い
状態においては、第２可変絞り弁８０の可変絞り面積５
（１）面積は第４図で示すように最大に保持されており
、第２可変紋り弁８０からのドレン抵抗が小さくなり、
反力機構の反力室の油圧反力ＰＲはＯに保持される。従
って反力ビストン３５はウェブワッシャ３９の撥力のみ
によって係合ポール３６に押圧されハンドル操作により
操舵軸２４が回転されると、反力機構ピストン３５はウ
ェブワッシャ３９の撥力に抗して容易に後退し、これに
よりスリーブ弁部材２１とロータ弁部材２２とが相対回
転され、マニアルトルクは第５図の低速時の実線で示す
ように通常の軽い動力舵取作用となる。

車速が所定値を越えると、第２可変絞り弁８０の可変絞
り面積５（１）は車速の上昇に応じて絞られ、第２可変
絞り弁８０からのドレン抵抗が増大される。かかる第２
可変絞り弁８０のドレン抵抗の増大に応じて油圧反力Ｐ
Ｒが上昇し、これにより反力ビストン３５は油圧反力Ｐ
Ｒに応じた軸方向推力で係合ポール３６に押し付けられ
、スリーブ弁部材２１とロータ弁部材２２とを相対回転
させるマニアルトルクは増加する。

この状態でハンドルが操作され、ギヤ発生圧力が上昇す
ると、このギヤ発生圧力の上昇に応じて第１可変絞り弁
６０の絞り面積Ｓ（Ｐ’）が、第３図に示すように増大
される。これにより第１可変絞り弁６０を介して第２可
変紋り弁８０側に分流される流量が増加し、この流量の
増大に応じて第２可変絞り弁８０の排出抵抗が増大し、
油圧反力ＰＲはギヤ発生圧力の上昇に応じて高められる
。なお、油圧反力ＰＲは、ギヤ発生圧力をＰｌをとした
場合、 Ｉ Ｃ衣ｃ’ｒＬ６゜ 従って高速時にハンドルを操作した場合には、第５図の
実線で示すように特性が傾き、操舵の手ごたえ感が得ら
れるようになる。

尚、上記実施例の反力機構は反力ビストン３５をサーボ
弁２０の軸線方向に移動させるものであるが、その他に
サーボ弁の半径方向に反力ビストンを移動させるラジア
ル方式でも同様な操舵力制御が得られる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明は、供給ポンプの吐出流量を操舵圧
に応じて制御する可変絞りと車速等に応じて制御する可
変絞りを介して低圧側にドレンさせ、両可変絞り間に反
力機構の反力室を接続して両可変絞りの絞り面積の関係
で反力油圧を制御する構成であるので、高速時における
ギヤ発生圧力（操舵圧）−マニアルトルク特性の傾きを
太き（変えることができ、ハンドルを切り込んだときの
手ごたえ感が明確に得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す動力舵取装置の断面図に
油圧系統図を供回した図、第２図は可変絞り弁の断面図
、第３図は第１可変絞り弁のギヤ発生圧力による絞り面
積の変化を示す線図、第４図は第２可変紋り弁の車速に
応じた絞り面積の変化を示す線図、第５図はギヤ発生圧
カーマニアルトルク特性の従来と本発明とを比較した線
図である。 １１・・・出力軸、２０・・・サーボ弁、２４・・・入
力軸、３３・・・反力シリンダ室、３５・・・反力ビス
トン、５５・・・制御弁、６０・・・第１可変絞り弁、
８０・・・第２可変絞り弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、車速等
   に応じてハンドルトルクを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おいて、供給ポンプと
   前記サーボ弁とを接続する供給通路を、操舵圧に応じて
   絞り面積が制御される第１可変絞り弁と車速等に応じて
   絞り面積が制御される第２可変絞り弁を介して低圧側に
   接続すると共に、前記第１可変絞り弁と第２可変絞り弁
   間の通路と前記反力機構の反力室とを接続して成る動力
   舵取装置の操舵力制御装置。