JPS6325175A - 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、ハンドルトルクをエンジン回転数に応じて変
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〉 自動車エンジンによって回転駆動される供給ポンプより
吐出された圧油を固定絞りを介して動力舵取装置のサー
ボ弁に導き、この固定絞り前後の差圧を前記反力機構に
導入して反力油圧を制御し、ポンプ回転数の上昇、すな
わち、エンジン回転数が高い高速走行時に反力油圧を高
め、操舵力を重くして操向安定性を確保するポンプ回転
数感応形の操舵力制御装置は公知である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来のポンプ回転数感応形操舵力制御装置によると
、ポンプ回転数が上昇すると、それに伴う差圧の上昇に
より第４図のＡで示すように反力室に導入される差圧が
大きくなり、第５図のＡで示すように高速時における操
舵力が重すぎとなる問題があった。

く問題点を解決するための手段〉 上記従来の問題点を解決するために本発明では、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、エンジンによ
って駆動される供給ポンプと、この供給ポンプより吐出
された圧油を所定流量に制御して前記サーボ弁に供給す
る流量制御弁と、前記供給ポンプと流量制御弁との間に
設けられ供給ポンプの回転数の上昇による吐出流量の増
加に応じて差圧を発生させ、かつこの差圧が一定値以上
になると絞り面積を拡大してその後は差圧をほぼ一定に
制御する回転数検知用オリフィスと、この回転数検知用
オリフィス前後の差圧に応じてハンドルトルクを変化さ
せる反力機構とによって構成したものである。

く作　　　用〉 本発明は、ポンプ回転数がある一定回転数に上昇するま
では、回転数検知用オフイリスの絞り面積を一定に保持
し、このオリフィスで発生する差圧によって反力機構の
反力室へ導入する反力室圧力を高め、ポンプ回転数、す
なわち車速に応じた反力を制御し、ポンプ回転数の上昇
により差圧が所定圧以上に上昇するとオリフィスの絞り
面積を拡大して差圧の上昇を抑え、反力室圧力をほぼ一
定に制御して操舵力を一定に保持させるものである。

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、１１は動力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
ウジングである。このハウジング本体１１および弁ハウ
ジング１２内には一対の軸受１３，１４を介してビニオ
ン軸（出力軸）２１が回転自在に軸承されており、この
ビニオン軸２１には倶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、回路のパワーシリンダ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両
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を介してビニオン軸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、これの溝底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
弁ハウジング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
しい圧力となっているためパワーシリンダは作動されな
い。サーボ弁３０が中立状態から偏位すれば、−方の分
配穴４０又は４１には供給ボート３５より圧油が供給さ
れ、他方の分配穴４１又は４０にパワーシリンダから排
出された流体が流入し、連通路３７゜通路３９．低圧室
３８を経て排出ボート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のビニ
オン軸２１例の端部には第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と対応するビニオン軸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。

ビニオン軸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にブランジャ５
４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高圧側反力室５５ａに導入され
る油圧力と、前方に形成された低圧側反力室５５ｂに導
入される油圧力との差圧によって作動され、前記突起部
５０をその両側より挟持すると共にその前進端はプラン
ジャ５４に形成された大径部５４ａによって規制されて
いる。

第１図において、５７ａは前記高圧側反力室５５ａへ油
圧力を導入する第１ポート、５８ａは通路、５９はこの
通路５８ａと前記高圧側反力室５５ａとを連通ずる環状
溝、５７ｂは前記低圧側反力室５５ｂへ油圧力を導入す
る第２ボート、５８ｂは通路である。

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
に油圧力を作用させるものであるが、プランジャを半径
方向より押圧するラジアル方式であるいは軸方向に押圧
するスラスト方式のものでもよい。

第３図において、６０は自動車エンジンによって回転駆
動される供給ポンプである。Ｙは供給ポンプ６０により
吐出された圧油を前記第１ボート５８ａより高圧測反力
室５５ａに導入する回路である。

６１は供給ポンプ６０の回転数検知用オリフィスである
。この回転数検知用オリフィス６１は、供給ポンプ６０
より吐出される圧油の流ｆｉＱの入口ボート６２と出口
ボート６３とを有し、入口ボート６２と出口ボート６３
間にスプール６４が軸線方向に摺動可能に設けられてい
る。このスプール６４には入口ボート６２と出口ボート
６３に通じる固定オリフィス６５と、ハウシングとの間
で開閉される可変オリフィス６７とを備え、スプリング
６日によって前記可変オリフィス６７を閉じる方向にス
プール６４を押圧した構造のものである。

前記回転数検知用オリフィス６１の出口ボート６３から
流量制御弁６９を介して回路Ｘによってサーボ弁３０の
供給ボート３５に圧油が供給される。

この流量制御弁６９は、メータリングオリフィス７０と
、このメータリングオリフィス７０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低圧側に
通じたバイパス通路７２を開口制御するバイパス弁７１
によって構成されている。

２は前記メータリングオリフィス７０の下流側より分岐
され、反力機構の低圧側反力室５５ｂに圧油を導入する
回路である。これによって反力機構のプランジャ５４に
は、回転数検知用オリフィス６１およびメータリングオ
リフィス７０の差圧が作用される。この回路Ｚは第３図
においては流量制御弁６９の後に接続されているが、流
量制御弁６９の前に接続してもよい。

次に上記構成の動作について説明する。高圧側反力室５
５ａ及び低圧側反力室５５ｂに導入される差圧は第４図
で示すようにポンプ回転数の上昇に比例して高められる
。すなわち、ポンプ回転数の上昇により吐出流量Ｑが増
加すると回転数検知用オリフィス６１の固定オリフィス
６５前後の差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐ＋）が上昇する。従って、
車速か低い状態ではポンプ回転数は低回転であり差圧Δ
Ｐ（Ｐ−ＰＩ＞が低いので、固定オリフィス６５と流量
制御弁６９のメータリングオリフィス７０で発生する低
圧の差圧ΔＰがプランジャ５４に作用し、ハンドル操作
により入力軸が回転するとプランジャ５４は容易に押さ
れ、これによりスリーブ弁部材３２とロータリ弁部材３
１とが相対回転し、第５図の低速、振切時のように操舵
トルクは小さくなり軽快なハンドル操作ができる。

また、車速の上昇、すなわち、エンジンの高回転による
ポンプ回転数の上昇に応じて吐出流量Ｑが増加すると固
定オリフィス６５前後の差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐ＋）が上昇し
、反力室５５ａ、　５５ｂに導入される差圧が高められ
、第５図の高速時のように車速の上昇に応じてプランジ
ャ５４は反力室圧力に応じた力で突起５０に対する押圧
力が増大し操舵力を重くする。

さらに、ポンプ回転数がある一定回転数１’ｌ＋以上に
達し、差圧ΔＰが一定圧力以上になると、スプール弁６
４がスプリング６８の押圧力に抗して第３図において左
方に変位し、可変オリフィス６７を開口して差圧ΔＰの
それ以上の上昇を抑制する。従って、反力室５５ａ、　
５５ｂに導入される差圧は第４図のＢで示すようにポン
プ回転数が上昇しても一定値を保持する。従って、高速
時の操舵力は第５図のＢで示すように前記した高速時の
操舵力を一定ｌ；保持し、それ以上の重すぎにはならな
い。

上記実施例においては、回転数検知用オリフィス６１を
固定オリフィス６５と可変オリフィス６７とで構成した
が、可変オリフィスのみによって上記と同様な絞り制御
を行うことも可能である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によると、ポンプ回転数感応形の操
舵力制御装置において、供給ポンプからの吐出流量を一
定流量に制御してサーボ弁側に供給する流量制御弁と前
記供給ポンプとの間に、ポンプ回転数の上昇による吐出
流量の増加に応じた差圧を発生させ、かっこの差圧が一
定値以上になった場合には絞り面積を拡大してその後は
差圧をほぼ一定に維持する回転数検知用オリフィスを設
けた構成であるから、ポンプ回転数が大きいときの高速
時における操舵力の重すぎが解消され、適度な操舵力の
重さが一定に保たれ安定した操舵特性が得られる利点が
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
明の油圧系統図、第４図は反力室圧力制御特性図、第５
図は動力舵取特性図である。 ２１・・・ビニオン軸、２３・・・入力軸、３０・・・
サーボ弁、５５ａ・・・高圧側反力室、５５ｂ・・・低
圧側反力室、６０・・・供給ポンプ、６１・・・回転数
検出用オリフィス、６４・・・スプール、６５・・・固
定オリフィス、６７・・・可変オリフィス、６９・・・
流量制御弁。

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、エンジ
   ンによって駆動される供給ポンプと、この供給ポンプよ
   り吐出された圧油を所定流量に制御して前記サーボ弁に
   供給する流量制御弁と、前記供給ポンプと流量制御弁と
   の間に設けられ供給ポンプの回転数の上昇による吐出流
   量の増加に応じて差圧を発生させ、かつこの差圧が一定
   値以上になると絞り面積を拡大してその後は差圧をほぼ
   一定に制御する回転数検知用オリフィスと、この回転数
   検知用オリフィス前後の差圧に応じてハンドルトルクを
   変化させる反力機構とによって構成したことを特徴とす
   る動力舵取装置の操舵力制御装置。