JPS61193968A - 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。この種の制御装置において従来では、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があるが、一般
にこの種の制御装置においては、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し、逆に操
舵圧をほとんど必要としない高速走行時には反力機構に
加える油圧力を高（する必要があるため、操舵圧と反力
油圧とを互いに干渉しないように制御するための構成が
複雑となっている。

この問題を解決した制御装置を本願出願人は特願昭５９
−８７２２１号によって特許出願している。この先願の
操舵力制御装置は、エンジンによって駆動される供給ポ
ンプから吐出された圧油を動力舵取装置に必要な所定流
量に制御し余剰流をバイパス通路にバイパスする第１の
流量制御弁と、この第１の流量制御弁によってバイパス
されたバイパス流量を一定流量に制御し余剰流を低圧側
にバイパスする第２の流量制御弁と、この第２の流量制
御弁によって制御された一定流量の圧油を車速等に応じ
た制御圧に制御する電磁レリーフ弁と、この電磁レリー
フ弁にて制御された制御圧を反力機構に導入する手段と
によって構成されたものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記先願の操舵力制御装置は、供給ポンプの吐出流量を
制御する流量制御弁の余剰流を電磁レリーフ弁によって
制御し、反力機構に加える制御圧を車速等に応じて制御
するので操舵圧に関係なく油圧反力を容易に制御できる
効果を有している。しかしながら、前記電磁レリーフ弁
は、ソレノイドの吸引力によりスプリングのバネセット
荷重を変化させて制御するものであり、スプリングのバ
ネセット荷重の変化に限度がある。従って圧力変化を大
きくとるにはレリーフ弁の受圧面積を小さくする必要が
あるが、受圧面積を小さくすると振動等が発生すること
が考えられる。

本発明は、ドレン側の背圧制御によるレリーフ弁とし、
レリーフ弁の受圧面積の制限をなくし広範囲で宋定した
制御を行えるようにしたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、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
給ポンプより吐出された圧油を動力舵取装置と反力機構
のそれぞれに必要な流量に制御して前記サーボ弁と反力
機構の反力室側に分流する手段と、前記反力室側に分流
した圧油を低圧側に逃すレリーフ弁と、このレリーフ弁
のドレン側に車速等に応じて制御され前記レリーフ弁に
背圧を付与する絞り弁とを備えたものである。

く作　　　用〉 本発明は、低速時には電磁絞り弁を全開し、レリーフ弁
のドレン側の背圧をＯにして反力機構の反力室側に供給
される圧油を低圧側にレリーフし、反力室の反力油圧を
Ｏとすることにより通常の動力舵取作用が行われる。高
速時には、車速等に応じた電磁絞り弁の絞り作用により
、レリーフ弁のドレン側に背圧を発生させてレリーフ圧
を制御して反力室の反力油圧を高め、操舵力を増大する
ものである。

〈実　施　例〉 以下本考案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ｌＯにはビニオン軸（
出力軸Ｈ１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内にロークリ形サーボ弁２０
が収納されている。かかるロークリ形サーボ弁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
リンダの画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に連通ずるようになっ
ている。

前記ピニオン軸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に連結ピン３１を
介して連結されている。かかる円筒部３０内にはピニオ
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は回り止めビン３８によって
ピニオン軸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グ室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
の係合ボール３６を保持したリテーナ３７が反力受部３
４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ッシャ
３９によって常に係合ボール３６に係合する方向に押圧
されている。

第２図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、この供給ポンプの吐出通路５０は第１の流量制
御弁５１を介して前記供給ボート２６に接続されている
。かかる流量制御弁５１は、供給ポンプの吐出通路５０
と供給ボート２６とを接続する通路４５中に設けられた
第１のメータリングオリフィス５２と、この第１のメー
タリングオリフィス５２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バイパス通路５３を
開口制御するバイパス弁５４とによって構成され、この
流量制御弁５１によって供給ボート２６には動力舵取装
置に必要な一定流量が供給され、余剰流がバイパス通路
５３にバイパスされる。第１の流量制御弁５１のバイパ
ス通路５３は第２の流量制御弁５５を介して前記反力シ
リンダ室３３の導入ボート４０に接続されている。かか
る第２の流量制御弁５５は、前記バイパス通路５３と導
入ボート４０とを接続する通路４６中に設けられた第２
のメータリングオリフィス５６と、このメータリングオ
リフィス５６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、リザーバに接続されたバイパ
ス通路５７を開口制御するバイパス弁５８とによって構
成され、この第２の流量制御弁５５によって前記導入ボ
ート４０に導入する流量を一定に制御し、余剰流をバイ
パス通路５７を介してリザーバにバイパスする。しかし
て、前記第２のメータリングオリフィス５６と通路４６
との間より分岐した通路中に低圧側に通じるレリーフ弁
６０が設けられている。このレリーフ弁６０は、いわゆ
る直動式レリーフ弁であり、レリーフ穴δ１と、このレ
リーフ穴６１を一定の弱いバネ力のスプリング６４で押
圧子６４を介して開閉するボール６２より構成されたも
のである。

さらに、前記レリーフ弁６０からタンクＴに通じるドレ
ン通路６５には車速等に応じて制御される電磁絞り弁８
０が配置されている。この電磁絞り弁８０は第３図で示
すように、タンクＴ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
方向に進退させるソレノイド８２とからなり、ソレノイ
ド８２には車速等に応じた電流値が供給され、車速等の
上昇により絞り穴８３の面積を絞るものである。

次に上記構成における動作について説明する。供給ポン
プ５０より吐出された圧油は第１の流量制御弁５１によ
って所定流量に制御され、動力舵取装置の供給ポート２
６に供給される。同時に第１流量制御弁５１からの余剰
流は第２流量制御弁５５によって一定流量に制御されレ
リーフ弁６０並びに電磁絞り弁８０を介してドレンされ
る。

車速が低い状態においては、電磁絞り弁８０の絞り穴８
３の絞り面積は太き（開いている。従って、レリーフ弁
６０のドレン側には背圧は発生されず、第２のメータリ
ングオリフィス５６を通過した圧油はレリーフ弁６０の
弱いバネ力のスプリング６４に打勝って殆ど抵抗なくタ
ンクＴにレリーフされる。従って、反力油圧は実質的に
Ｏとなり、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ボール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、反力ビストン３５
はウェブワッシャ３９の撥力に抗して容易に後退され、
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、通常の動力舵取作用が行われる。

車速が所定値を越えると、電磁絞り弁８０のソレノイド
８２に車速に応じた電流値が供給され、絞り穴８３の面
積を第４図で示すように車速の上昇に応じて絞り作用を
行う。その結果、レリーフ弁６０のドレン通路６５には
第５図で示すように車速の上昇に応じて背圧が発生し、
この背圧によってレリーフ弁６０のボール６２の押付力
が第６図で示すように高められる。よって、反力機構へ
供給する反力油圧は第７図のように車速の上昇に応じて
高まり、゛これにより反力ビストン３５は反力油圧に応
じた軸方向推力で係合ボール３６に押付けられ、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
ニアルトルクが増大するものである。

尚、上記実施例は、供給ポンプから吐出される圧油を２
つの流量制御弁によって動力舵取装置と反力機構とに所
定の流量に制御するようにしたが、この他にフローデバ
イダを用いて分流する方式でも可能であり、また供給ポ
ンプは定速モータ駆動方式でもよく、この場合には第１
の流量制御弁５１を不要にできる。

さらに、電磁絞り弁のソレノイドに印加する電流は車速
信号のみではなく、操舵角信号、操舵角速度信号の複数
の条件を考慮して制御電流を制御してもよい。

また、反力機構は、径方向に摺動するプランジャにて反
力を付与す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、反力機構の反力室に導入する反
力油圧を低圧側に逃すレリーフ弁と、このレリーフ弁の
ドレン側に車速等に応じて制御され、前記レリーフ弁に
背圧を付与する電磁絞り弁を備えた構成であるため、背
圧制御されるレリーフ弁の受圧面積の制限がなく、制御
範囲も広くなり、安定したバルブ制御が得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は動力舵取装置の断面図、第２図は本発明の実施
例を示す動力舵取装置の操舵力制御装置の断面図、第３
図は電磁絞り弁の要部断面図、第４図は電磁絞り弁の絞
り面積変化を示す曲線図、第５図はレリーフ弁の背圧変
化を示す曲線図、第６図はレリーフ弁のボール押付力の
変化を示す曲線図、第７図は反力油圧の変化を示す曲線
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、６０・・・レリーフ弁、８０・・・電磁絞り弁。

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、供給ポンプよ
   り吐出された圧油を動力舵取装置と反力機構のそれぞれ
   に必要な流量に制御して前記サーボ弁と反力機構の反力
   室側に分流する手段と、前記反力室側に分流した圧油を
   低圧側に逃すレリーフ弁と、このリレーフ弁のドレン側
   に車速等に応じて制御され前記レリーフ弁に背圧を付与
   する電磁絞り弁とを備えたことを特徴とする動力舵取装
   置の操舵力制御装置。