JPS62152973A - 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−Ｆの利用分野〉 本発明は、中速等に応じた制御１トを供給し、！・ンド
ルトルタを車速等に応じて変化させろ反力機構を備えた
動力舵取装置の操舵力制御装置に関するものである。

＜：　４；を来の技術〉 車速等に比例１ま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、供給ポンプより吐出さ
れた一定流量の圧油を分流制御弁によりサーボ弁側と反
力機構の反力室側とに分流し、反力室側の通路に設けた
車速等に応じて制御される電磁絞り弁にて反力機構に導
入する油圧力を制御している。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ］−記従来の装置では、反力が不要Ｉ」゛振切り時も圧
油が反力機構−＼分流され反力室側で流量を消費してい
るため、ポンプの叶出聞γツブが必要とされる。そのた
めポンプが大型化すると共に、この大型ポンプの駆動の
ために−Ｌンシンの消費馬力が大となり燃費が悪化する
問題がある。

また、反力室の反力油圧を車速に比例して高め、高速時
には操舵力を重くしているため、高速時にハンドルを切
込む場合に重すぎとなることがある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされた
もので、その要旨は、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を給排する号−
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ーヂ流量の圧油をサ
ーボ弁側に供給する供給路より゛反力機構の反力室に導
く導入路を設け、この導入路に車速等に応じて制御され
る可変絞り弁を設置し、前記反力室と低圧側とに通じる
レリーフ流路に固定絞りを設けると共に、この固定絞り
と前記可変絞り弁との間に反力室の反力油圧によって制
御される圧力応動可変絞り弁を配置したものである。

〈作　　　用−〉 本発明は、゛す′−ボ弁側に圧油のＭｉ　（Ｊを必要と
し反力を不要とする揚句ｔ〕時等におい１−は電磁６丁
変絞り弁にて反力室側・＼のＩ）：油のｂｉ「Ｉｉｉを
制御（ＩＪし、高速時には、反力室の反力油圧が一定１
１６に高められたときに、その反力油圧にτ反力応動可
変絞り弄を絞ｌ）作動し、反力油圧を飽和状態□　にし
で操舵力の重すぎを防止するらのである。

く実　施　例〉 以下本発明の実施例を図面に拮・づいて説明する。第１
図において、１１は動り舵取装置の本体をなすハウジン
グ本体、１２はハウジング本体１１に固着されている弁
ハウレンゲである。こ゛のハウジング本体１１　ｐｌ、
Ｕ−弁ハウシング１２内には一対の軸受１３．１４を介
してピーオン軸（出力軸）２１が回転自在に軸承されて
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。、１のラック軸２２は、回路のパワーシリンダＰＣ
（第３図参照）のピストンと連結され、その両端は所要
の操舵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の弁孔内には、サーボ弁３０が収納さ
れている。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的回転可能に嵌合
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、図示しないが、
その軸方向に伸びる複数のランド部と溝部とが等間隔に
形成されており、これの溝低部より内周部に連通ずる連
通路３７が穿設されている。入力軸２３に前記内周部と
弁ハウシング１２内の低圧室３８とを連通ずる通路３９
が設けられている。一方スリーブ弁部材３２の内周にも
、その軸方向に伸びる複数のランド部と溝部が等間隔に
形成され、各溝部よりスリーブ弁部材３２の外周に開口
する分配穴４０．４１が設けられている。

供給ボート３５より供給される圧力流体は、サーボ弁が
中立状態であればランド部両側の溝部に均等に流れ、連
通路３７及び通路３９を経て低圧室３８より排出ボート
３６に流出する。この場合、両分配ボート３３．３４は
低圧で等しい圧ノｊとなっているためパワーシリンダＰ
Ｃは作動されない。−１）−ボ弁３０が中立状態から偏
位すれば、一方の分配穴４０又は４１には供給ポート３
５より圧油が供給され、他方の分配穴４１は４０にパワ
ーシリンダＰＣから排出された流体が流入し、連通路３
７９通路３９、低圧室３８を経て排出ポート３６に放出
されるようになっている。

反力機構は次の通りである。ロータリ弁部材３１のピニ
オン軸２１側の端部には第２図に示すように半径方向に
両側に突出する突起部５０が形成されており、この突起
部５０と対応するビニＡン軸２１には突起部５０を入力
軸２３の軸線回りに数度旋回可能に遊嵌する嵌合溝５１
が形成されている。

ピニオン軸２１には前記突起５０をはさんでその両側に
挿通穴５３が形成され、この挿通穴５３にそれぞれプラ
ンジャ５４が摺動可能に挿通されている。このプランジ
ャ５４はその後方に形成された反力室５５に導入される
油圧力によって前方へ突出され、前記突起部５０をその
両側より挟持ずろと共にその前進端はプランジャ５４に
形成された大径部５４　ａ　１．二上って規制されてい
る。５７は車速等に応じた油圧力を導入するポート、５
８は通路、５９はこの通路５８と前記反力室５５とを連
通ずる環状溝である。

なお、上記構成の反力機構は、突起部５０の両側に設け
られたプランジャ５４にて突起部５０を回転させる方向
に油圧力を作用さゼるものであるが、プランジャを半径
方向より抑圧するラジアル方式であるいは軸方向に押圧
するＸラスト方式のものでもよい。

第３図は本発明の第１実施例を示し、６１は自動車エン
ジンによって駆動される供給ポンプ６０からの吐出圧油
の流量００を一定流ＭｉＱｃに制御する流量制御弁であ
る。この流量制御弁６１は、メータリングオリフィ’；
ｌ　６２　ｔ’：、Ｊ二のメータリングオリフィス６２
の前後圧に応して作動され、この前後圧を常に一定に保
持ずろよ・うに低圧側に通したバイパス通路６３を開Ｉ
ＴＩ　１ｉ制御するバイパス弁６４によって構成されて
いる。なお、供給ポンプ６０が定速モータ駆動式の一定
流量を吐出するものである場合には前記流量制御弁６１
は不要である。

４５は前記一定流量Ｏｃの圧油をリーボ弁３０に供給す
る供給路である。４６は前記供給路４５より圧油を反力
機構の反力室５５に導く導入路である。

この供給路４５と導入路４６との分岐点に車速等に応じ
て制御される電磁可変絞り弁９０が設けられている。

この電磁可変絞り弁９０は第４図で示すように、供給ポ
ンプ６０からの一定流量　Ｑ　ｃの圧油を導入する導入
ポート９４と、サーボ弁３０に導出する導出ポート９３
＾に１さらに反力室５５　（ｌｌＩ＋−＼導出する導出
ポート９３０とを有し、この導入ポート９４と導出ボー
ト９３Ａ、　９３Ｂの通路にスプール９５の軸移動によ
って第６図のＡ（第１絞り弁９１Ａ）　Ｂ（第２絞り９
１Ｂ）のように開度が逆方向に変化する第１絞り９１Ａ
と第２絞り９１ｎとが設置」られている。前記スプール
９５の軸移動は第４図において右方への軸移動をソレノ
イド９２の作動軸９７の押動で行い、左方への軸移動は
スプリング９６の押圧力にて行うようになっている。ま
た、ソレノイド９２に（ま、コンピュータ等によって制
御される制御回路から車速信号、ハンドル操作角に応じ
た電流値が供給され、電流値に応じて前記スプール９５
を作動する。

さらに、反力室５５とリザーバ等の４１圧側とに通じる
レリーフ流路７９に固定絞り７８が設けられている。こ
の固定絞り７８と前記電磁可変絞り弁９０との間に反力
室５５の反力油圧１口によって制御される圧力応動可変
絞り弁７０が配置されている。

この圧力応動可変絞り弁７０は、第３図におい−９＝ てスプリング７５によって右方に押され、また、反力室
５５の反力圧油ＰＩをオペ１ノートポート７６に導き、
この反力圧／＋ｂ　Ｐ　Ｉｆによ０左方に移動されるス
プール７４と、前記導入路４６からの圧油をスプール７
４の移動によって絞り作用する２９人ボート７２と、こ
の導入ポ〜１・７２にて絞り作用された圧油を反力室５
５にｔｉ４給する導出ポート７３．１′を１４ｕえたも
のである。７７はスプーノ１７４によって導入ボー１−
７２が全閉状態となって↓）最少限の流ｈ１を反力室５
５にＯｔ給して反力油圧ＰＩＩを最少１１Ｊ！確保する
ための固定絞りである。８０はスプリング７５の室内に
入った圧油を低圧側へ排出するドレン流路である。

次に上記構成の動作について説明する。供給ポンプ６０
より吐出された圧油の流ｉＱｏを流量制御弁６１にて一
定流量Ｏｃに制御する。この一定流ｔｉｔＱｃにｉｌｆ
御された圧油は電磁可変絞１）−１ｆ９０により次のよ
うに制御される。

車速か低い状態では、電磁可変絞り弁９０のソレノイド
９２に電流は供給されないので、これに−ｌ〇− よりスプール９５は第４図において左端に位置し、第１
絞り９１Ａは全開され、また第２絞り９１Ｂは全閉する
。従って、反力室５５側への圧油の供給は遮断され、反
力油圧はＯとなり、一定流量Ｏｃの全量がサーボ弁３０
側に供給され、据切′り時のサーボ弁３０への流量不足
を解消するのである。

その後車速が増加すると、その車速信号の増加に従って
電磁可変絞り弁９０のソレノイド９２に供給される電流
値が増加する。これによりスプール９５が第４図におい
て右方へ移動し、第１絞り９１八を車速の増加に伴って
閉めて□いくと共に、第２絞り９１Ｂを開いていく。こ
のため、サーボ弁３０側への流量が減少し、反力室５５
側への導入路４６に導入される流量が増加される。導入
路４６に導入された圧油は圧力応動可変絞り弁７０の導
入ボート７２に入り、導入ボート７３より流量ＯＲの圧
油が導出され固定絞り７８により反力室５５の反力油圧
ＰＲが高められる。この反力油圧ＰＲの上昇に伴い、突
起５０に対するプランジャ５４の押圧力が増大し、第７
図で示すように高速時における操舵力を重くする。この
反力油圧ＰＲは車速増加に比例して上昇し、それに伴っ
て操舵力が重くな□るが、本発明では、操舵力がある重
さに到達した時点で圧力応動可変絞り弁７０のΔペレー
トポート７６（コ導かれている反力油圧ＰＲによりスプ
ール７４をスプリング７５の押圧力に抗して軸移動し、
導入ボート７２の開「１面積を絞り、反力室５５の反力
圧油ＰＲを飽和状態とする。これにより高速時の操舵力
は第７図の６点までは所要の重さになるが、それ以上の
重すぎのない特性が得られるのである。

第５図は本発明の第２実施例である。Ｊ−の第２実施例
の第１実施例と設計変更的に相違する構成は、反力室５
５側への導入路４６に車速等に応じて制御される電磁可
変絞り弁９０ａを設置したものである。この電磁可変絞
り弁９０ａは、低速持には全閉され、車速の増加に伴っ
て開度を増大する作用を行うもので、実質的には第１実
施例と同じ作用をする。

〈発明の効果〉 以−Ｆのように本発明によると、サーボ弁側に圧油の流
量を必要とする据切り時等においては反力室側・＼の流
量を遮断するものであるから、ポンプ吐出量のアップを
考慮することがなく、ポンプの大型化の問題を解決する
。

′　また、高速時においては、反力室の反力圧油を信号
圧とする圧応動可変絞り弁にて反力室の反力圧油に必要
界−トの上昇を抑え、飽和状態とすることにより操舵力
の重すぎを解決している利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は動力舵取装置の
断面図、第２図は第１図■−■線断面図、第３図は本発
明の第１実施例を示す油圧系統図、第４図は第３図中の
電磁可変絞り弁の断面図、第５図は本発明の第２実施例
を示す油圧系統図、第６図は第４図で示す電磁可変絞り
弁の作用を示すグラフ、第７図は本発明による操舵力特
性のグラフである。 −１３−一 ２１・・・ビニオン軸、２３・・・入力軸、３０・・・
サーボ弁、４５・・・供給路、４６・・・導入路、５０
・・・突起部、５５・・・反力室、７０・・・圧力応動
絞り弁、７８・・・固定絞り、９０．９０ａ・・・電磁
苛変絞り弁。 特　許　出　願　人　豊田工機株゛式会社代　　　　理
　　　　人　　平　　　　井　　　　　　　　　蔀？８
開昭６２−１５２９７３　（６） 訴口目鄭 トへべ−ＬＰ

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
   シリンダへの圧油を給排するサーボ弁と、車速に応じて
   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
   れた一定流量の圧油をサーボ弁に供給する供給路より反
   力機構の反力室に導く導入路を設け、この導入路に車速
   等に応じて制御される可変絞り弁を設置し、前記反力室
   と低圧側とに通じるレリーフ流路に固定絞りを設けると
   共に、この固定絞りと前記可変絞り弁との間に反力室の
   反力油圧によって制御される圧力応動可変絞り弁を配置
   したことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装置。