JPS61202976A - 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、反力機構を設けて車の走行速度等各種走行状
態に応じた最適な操舵力を運転者に感知させる動力舵取
装置の操舵力制御装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、反力機構を用いた操舵力制御装置として、サーボ
弁からタンクへの排出通路の途中に制御弁を介挿し、車
速等の入力信号に応じて前記制御弁の絞りの開口面積を
制御することで背圧を発生させ、この背圧を反力機構の
反力室に導入して反力を作用させ、操舵力を制御するよ
うにしたものがある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 かかる装置においては、サーボ弁からの排出流体を利用
しているため、反力？ｆｉｌＪ御用に特別のポンプを設
ける必要もなく、また動力舵取装置側に制御弁を設ける
ことで反力室への油圧配管が不用になる等の利点を有す
るが、その反面排出通路中の圧力変動の影響を受けやす
く、例えばサーボ弁の切替えに伴うサージ圧が発生した
り、また運転開始時と一定時間経過後において圧力流体
の粘性変化に伴って排出通路の背圧が変化した場合、そ
の圧力変動がそのまま反力室に導入され、これによって
ハンドルトルクが変動するおそれがあった。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明はかかる従来の問題を解決するためになされたも
のであり、サーボ弁からタンクへ通じる排出通路中に、
車速等の入力信号に応じて弁体を摺動して排出通路中の
可変絞りの開口面積を制御する制御弁を介挿し、この可
変絞りの前後圧を反力機構の第１、第２反力室に導入し
たことを構成上の特徴とするものである。

〈作用〉 本発明は上記構成を備えているため、制御弁のソレノイ
ドに車速等の入力信号に応じた印加電流を印加すると、
ヨークの吸引力によって制御スプールが変位される。こ
れによりスプリングの圧力バランスが変化して弁体が摺
動され、可変絞りの開口面積が変化する。

その結果、この可変絞りの前後にはその開１］面積に応
じた差圧が発生し、同時にこの流体圧はそれぞれ第１、
第２反力室に導入され、前記差圧に応じてプランジャが
摺動して操舵軸に対鞍て所定の押圧力を付与する。

このプランジャの押圧力によって運転者には所定の反力
が感知され、低速走行であればその反力は小さく、軽快
なハンドル操作ができ、また高速走行であればその反力
は大きくなり、高速安定性がもたらされる。

〈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図に示すように本発明の動力舵取装置１０は、ハウ
ジング本体１１と、このハウジング本体１１に固着され
た弁ハウジング１２とを有する。これらハウジング本体
１１及び弁ハウジング１２には一対の軸受け１３．１４
を介してピニオン軸２１（出力軸）が回転可能に軸支さ
れており、このピニオン軸２１にはこれと交差する方向
に摺動可能なラック軸２２のラック歯２２ａが噛合して
いる。

このラック軸２２は、パワーシリンダ９０のピストン９
１と連結され、そ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ている。

弁ハウジング１２の大円に収納されたサーボ弁３０は、
操舵軸としての入力軸２３と一体的に形成したロータリ
弁部材３１と、このロータリ弁部材３１の外周に同心的
かつ相対回転可能に嵌合したスリーブ弁部材３２を主要
構成部材としている。

ロータリ弁部材３１は、これと一体の入力軸２３に一端
を連結しかつ他端をピニオン軸２１に連結したトーショ
ンバー２４を介して、ピニオン軸２１に可撓的に連結さ
れている。

また、ロータリ弁部材３１の外周には、周知のごとく軸
方向に伸びる複数のランド部と溝部が等間隔にて形成さ
れており、同様にスリーブ弁部材３２の内周にも、その
軸方向に延びる複数のランド部と溝部が等間隔にて形成
されている。しかしてサーボ弁３０が中立状態にあると
き供給ポート３５より供給される圧力流体は、ランド部
両側の溝部に均等に分配されるとともに、排出流体は前
記操舵軸２３とトーションバー２４間の連通路２５、操
舵軸２４に形成された連通路３９、低圧室３８を介して
後述する排出ボート３６に排出される。この場合再分配
ポート３３．３４は低圧で等しい圧力となっているため
パワーシリンダ９０は作動されない。

サーボ弁が中立状態から変位すれば、一方の溝部から分
配ボート３３を介してパワーシリンダ９０に圧力流体が
供給され、またパワーシリンダ９０から排出された流体
は分配ポート３４より他方の溝部に流体したのち、さら
に前記連通路２５゜３９、低圧室３８を介して後述する
排出ボート３６に放出されるようになっている。

前記ロータリ弁部材３１とピニオン軸２１との間に設け
られた反力機構５０は、プランジャ５１と、ボール５２
を主要構成部材とし、このプランジャ５１は前記ピニオ
ン軸２１の内孔２１ａ内に摺動可能にかつピン５３にて
回止めして嵌合され、ピニオン軸２１ならびに入力軸２
３との間にそれぞれ、第１、第２反力室５４．５５を形
成している。またボール５２は前記プランジャ５１なら
びに入力軸２３の間において周方向に間隔を置いて介挿
され、それぞれプランジャ５１に形成された円錐穴およ
び入力軸２３に形成された円錐穴に接触している。この
接触圧はプランジャ５１の前後に作用する差圧に応じて
変位し、入力軸２３を操舵する際に適当な操作反力を付
与するようになっている。なお、６０はプランジャ５１
に入力軸２３方向の撥力を付与するウェーブ状のスプリ
ングである。

さらに前記弁ハウジング１２には、制御弁７０が取付ら
れている。この制御弁７０は弁孔７１に摺動自在に嵌合
された弁体７２を有し、この弁体７２にて前記弁孔７１
を第１、第２弁室７３ａ。

７３ｂに区画している。この第１弁室７３ａには前記低
圧室３８と連通ずる第１排出通路７４ならびに排出ポー
ト３６を介してタンクＴと連通ずる第２排出通路７５が
開口され、この第２排出通路７５と前記弁体７２との間
で可変絞り７６を構成している。

前記弁体７２は第１、第２弁室７３ａ、７３ｂに介挿さ
れたバランス用スプリング７８．７９によって位置決め
され、このスプリング７８．７９の圧力バランスを変化
させると軸方向に変位し、前記可変絞り７６の開口面積
を制御するようになっている。

前記スプリング７８．７９の圧力バランスを調整する手
段としては、ソレノイド８０と、ヨーク８１と、このヨ
ーク８１に吸引される制御スプール８２と、スプリング
８３とよりなり、前記ソレノイド８０に車速等の入力信
号に応じた電流を印加して制御スプール８２を吸引制御
することによってスプリング７８．７９の圧力バランス
を変化させるようになっている。

前記第１排出通路７４は、低圧室３８、連通路３９．２
５ならびにベアリング９０のすきまを介して前記第１反
力室５４に連通されており、また第２排出通路７５は連
通路９２を介して第２反力室５５と連通されている。従
ってこの第１、第２反力室５４．５５には可変絞り７６
の前後の圧力が導入され、その差圧によってプランジャ
５１がとを連通ずる連通路である。

次に上記構成における作動を説明する。

車の運転開始と同時にポンプＰが回転され、このポンプ
Ｐから供給ポート３５を介してサーボ弁３０に供給され
、またサーボ弁３０からは一定流量の排出流体が連通路
２５，３９、低圧室３８、第１排出通路７４、第１弁室
７３ａ、可変絞り７６、第２排出通路７５および排出ポ
ート３６を介してタンクＴに排出される。

一方、車の走行開始と同時にソレノイド８０にはそのと
きの車速信号Ｖに応じた大きさの印加電流ｉが印加され
る。

例えば低速走行状態においては、第２図に示すようにソ
レノイド８０に印加される電流ｉは大きく設定されてい
るので、ヨーク８１の吸引力は大きく、従って制御スプ
ール８２は第１図左方に変位し、スプリング７９の撥力
は弱めに設定される。

これにより弁体７２は第１図左方に位置し、可変絞り７
６の開口面積を大きめに設定するので、可変絞り７６の
前後にはほとんど差圧は発生しない。

この可変絞り７６の前後の圧力はそれぞれ第１、第２反
力室５４．５５に導入されており、プランジャ５１はそ
の差圧に応じて摺動する。しかるに低速走行状態におい
て、その差圧は小さく、従って操舵軸２３に対するプラ
ンジャ５１の押圧力は小さく、運転者は反力を感知する
ことなく軽快にハンドル操舵ができる。

また高速走行時には、第２図に示すように印加電流ｉは
小さく、従ってヨーク８１の吸引力が小さくなり、制御
スプール８２は第１図右方に変位する。これによりスプ
リング７９の撥力は強くなって弁体７２を第１図右方に
変位させ、可変絞り７６の開度を小さくする。

その結果、可変絞り７６の前後に差圧が発生し、これと
同じ差圧が第１、第２反力室５４．５５間に発生し、プ
ランジャ５１はその差圧に応じて摺動する。高速走行時
においてはかかるプランジャ５１の押圧力が大きく、こ
れによりハンドルが重くなり、操舵の安定性が高められ
る。

また、上記したように車速に応じて反力制御しながら走
行しているときに、ハンドル操舵すると、サーボ弁３０
から排出される排出流体にサージ圧が発生したり、また
運転開始時と、一定時間経過後においては圧力流体の粘
性が変化し、これによってサーボ弁３０から排出される
排出流体の背圧が変化する。

しかるに本発明においては、上記サージ圧によって絞り
通過前の圧力が上昇すると、絞り通過後の圧力が同じよ
うに上昇する。また同様に圧力流体の粘性変化によって
絞り通過後の圧力が上昇すると、絞り通過前の圧力も同
じように変動し、その結果可変絞り前後の差圧が常に一
定に維持される。前記第１、第２反力室５４．５５には
この可変絞り７６の前後の圧力がそれぞれ導入されてい
るため、ソレノイド８０への印加電流によって可変絞り
７６の開口面積が変化されない以上、その差圧は一定に
維持され、その結果プランジャ５１の押付力の変化はな
く、前記サージ圧あるい胛前圧変化によるハンドルトル
クの変動を防止できる。

なお、上記実施例においては、ソレノイド８０への入力
信号として車速を入力しているが、これに限定されるも
のではなく、ハンドル操舵角、ハンドル角速度等を入力
するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明は、サーボ弁からタンクへ通
じる排出通路中に、車速等の入力信号に応じて弁体を摺
動して排出通路中の可変絞りの開口面積を制御する制御
弁を介挿し、また反力機構には、プランジャの前後に前
記可変絞りの前後圧を導入する第１、第２反力室を設け
たため、サージ圧あるいは排出流体の粘性変化に伴う背
圧上昇の影響を受けることなく、第１、第２反力室間の
差圧を常に一定に維持することができ、ハンドルトルク
を安定化することができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
動力舵取装置とこの動力舵取装置に圧力流体を供給する
流体供給回路を示す図、第２図は車速に対するソレノイ
ドへの印加電流の変化を示す図である。 ３０・・・サーボ弁、５０・・・反力機構、５４・・・
第１反力室、５５・・・第２反力室、７０・・・制御弁
、７２・・・弁体、７６・・・可変絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸を操作して一対の弁部材を相対回転させポ
   ンプからパワーシリンダへの圧力流体を分配制御するサ
   ーボ弁と、前記入力軸にプランジャを押圧して操舵反力
   を付与する反力機構を有する動力舵取装置において、前
   記サーボ弁からタンクへ通じる排出通路中に、車速等の
   入力信号に応じて弁体を摺動して排出通路中の可変絞り
   の開口面積を制御する制御弁を介挿し、また反力機構に
   は、前記プランジャの前後に前記可変絞りの前後圧を導
   入する第１、第２反力室を設けたことを特徴とする動力
   舵取装置の操舵力制御装置。