JPH0811538B2 - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - Google Patents

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、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
力機構の圧力室側とに分流し、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。また、サーボ弁側の通路
と反力室側の通路間を固定絞りを介して連通した連通路
を設け、高速時において、ハンドルを切り込んだとき
に、サーボ弁のギヤ発生圧力の上昇に応じて連通路の固
定絞りを通る流量により反力油圧を上昇させ手ごたえ感
を明確にするようにした構成のものがある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記従来の構成においては、連通路の流量ｑは、ギヤ
発生圧力PGに比例して多くなる。従って、反力を必要と
しない電磁絞り弁が全開状態の据切り、低速時にはギヤ
発生圧力を70〜80kgt/cm²まで使用するため流量ｑが多
すぎとなり、固定絞り部における流速がきわめて高くな
る。そのため固定絞りを通ってリーフ通路に流れる前記
流量ｑにより固定絞り部にシュー音（圧力流体の通過
音）が発生する。

＜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決するためになされ
たものであり、その構成は、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一定流量の圧油を前
記サーボ弁と反力機構へ流量制御して分流する分流制御
弁と、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
り吐出された一定流量の圧油をサーボ弁側と反力機構の
反力室側とに分流する分流制御弁と、前記反力室側の通
路に設けた車速等に応じて制御される電磁絞り弁とを備
え、前記分流制御弁はスプール弁を圧力バランスさせる
スプリングと、このスプリングのバネ荷重を変化させる
ピストンとを有し、前記サーボ弁側の通路よりギヤ発生
圧力にて前記ピストンを制御する圧油回路を設けたもの
である。

＜作用＞ 本発明は、ギヤ発生圧力を分流制御弁のピストンに付
与し、分流制御弁のスプール弁を押圧するスプリングの
バネ荷重を変化させ、ギヤ発生圧力に応じて反力油圧を
制御する。

＜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及び弁ハウジング12
内には一対の軸受13,14を介してピニオン軸（出力軸）2
1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。このラック軸22は、パワーシリン
ダ15（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、これの溝底部より内周部に連通する連
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とを連通する通路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
に伸びる複数のブ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4
0,41が設けられている。供給ポート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
より排出ポート36に流出する。この場合、両分配ポート
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15は作動されない。サーボ弁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
15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
と対応するピニオン軸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。

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が摺動可能に連通されている。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。57は車速等に応じた油圧
力を導入するポート,58は通路,59はこの通路58と前記反
力室55とを連通する環状溝である。

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図は本発明の実施例を示し、60は自動車エンジン
によって駆動される供給ポンプである。61は前記供給ポ
ンプ60からの吐出圧油の流量Q₀を一定流量Ｑ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
リフィス62と、このメータリングオリフィス62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63を開口制御するバイパ
ス弁64によって構成されている。尚、供給ポンプ60を定
速モータにより駆動する場合は一定流量Ｑを吐出するの
で前記流量制御弁61は不要である。

１は前記流量制御弁61の高圧側と接続され、供給ポン
プ60からの一定流量Ｑの圧力流体を一定分流の割合でサ
ーボ弁30側へ流量QGを、また反力室55側へ流量QRを流す
分流制御弁である。

この分流制御弁１は前記供給ポンプ60からの一定流量
Ｑの圧力流体を導入する入口ポート２と、この入口ポー
ト２から導入された圧力流体をスプール弁５の移動によ
り一定分流の割合でサーボ弁30へ通路45を介して流す第
１出口ポート３と反力室55へ通路46を介して流す第２出
口ポート４とを有している。

また、前記スプール弁５が摺動可能に嵌合されている
弁ハウジング18の内孔には圧力室9a,9b,9cが形成されて
いる。圧力室9aはスプール弁５に設けられた連通路11を
介して圧力室9bと連通し、圧力室9bはオリフィス６並び
にスプール弁５の軸穴８を介して圧力室9cに連通してい
る。７はスプール弁５を第３図において左方に押圧する
第１のスプリングであり、前記オリフィス６の前後圧並
びに第１のスプリング７の押圧力のバランスによってス
プール弁５が移動される。

12はシリンダであり、第３図において弁ハウジング18
の右端部に形成されている。このシリンダ12内にはピス
トン13及びこのピストン13と一体のピストンロッド14が
スプール弁５と同方向に移動可能に嵌装され、第２のス
プリング15によりピストン13を第３図において右方端の
原位置方向へ押圧している。また、ピストンロッド14の
先端には第１のスプリング７の一端が当接されている。
19は前記ピストン13の前進移動端を規定するストッパ部
である。

前記シリンダ12の後端にはギヤ発生圧力の入力ポート
16を有し、これにサーボ弁30側の通路45と通路17を介し
て接続している。

70は反力室55側の通路46に設けられた電磁絞り弁であ
り、反力室55側の流量QRを車速等に応じて絞り制御して
低圧側へドレーンする。

次に上記構成の動作について説明する。供給ポンプ60
からの一定流量Ｑの圧油を分流制御弁１によってサーボ
弁30側への流量QGと反力機構側への流量QRとに分流制御
する。

車速が低い状態では、電磁絞り弁70のソレノイドには
電流は供給されないので全開状態となっており、通路46
に分流された流量QRは抵抗なく低圧側へ逃される。従っ
て、反力機構のプランジャ54に作用する反力油圧は０に
保持されるため、ハンドル操作により入力軸が回転され
るとプランジャ54は容易に押し上げられ、これによりス
リーブ弁部材32とロータリ弁部材31とが相対回転し、第
５図の低速時の曲線で示すマニアルトルクのように軽快
なハンドル操作ができる。

また、車速が所定値を越えると、電磁絞り弁70のソレ
ノイドに供給される電流値が車速の上昇に応じてリニア
に上昇する。これにより電磁絞り弁70の開度が絞られ反
力油圧PRを高める。従って、車速の上昇に応じたプラン
ジャ54は反力油圧PRに応じた力で突起50に対する押圧力
が増大し第５図の高速時の曲線で示すマニアルトルクの
ように前記低速時と平行に移動して操舵力を重くする。

さらに、高速時において、ハンドルを切り込んだとき
に、サーボ弁30のギヤ発生圧力PGが上昇する。このギヤ
発生圧力PGは通路17を介して分流制御弁１のシリンダ12
の入口ポート16に導かれ、ギヤ発生圧力PGの上昇により
ピストン13を前進方向（第３図左方向）に移動させる。
このピストン13の前進移動量によりピストンロッド14の
先端面に当接している第１のスプリング７を押圧し、こ
の第１のスプリング７のバネ荷重を高める。

前記第１のスプリング７のバネ荷重を高めることによ
り反力室55側の流量QRは第４図で示すようにギヤ発生圧
力PGの上昇に比例して増加し、第５図の高速操舵時の曲
線で示すように高速時の曲線より大きく傾斜され、ハン
ドルを切り込んだときの手ごたえ感を明確にする。尚、
第４図において、Ａ点はギヤ発生圧力PGによりピストン
13が作動を開始した点であり、Ｂ点はピストン13がスト
ッパ19に当接して前進移動が規制された点である。

＜発明の効果＞ 以上のように本発明によると、サーボ弁側の反力室側
とに圧力流体を分流する分流制御弁を設け、この分流制
御弁のスプール弁を押圧しているスプリングのバネ荷重
を変化させ、ギヤ発生圧力の上昇により反力室側の流量
を増加して高速時におけるハンドル切り込み時の反力油
を上昇させて手ごたえ感を明確にするものであるから、
従来のように、サーボ弁側の通路と反力室側の通路との
間を固定絞りを介して連通した構成のような連通路のシ
ュー音の問題を解決するものである。

【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II−II線断面図、第３図は本発
明の油圧系統図、第４図は本発明による反力室側流量特
性図、第５図は本発明の操舵力特性図である。 １……分流制御弁、５……スプール弁、７……第１のス
プリング、12……シリンダ、13……ピストン、17……通
路、21……ピニオン軸、23……入力軸、30……サーボ
弁、55……反力室、70……電磁絞り弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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一定流量の圧油をサーボ弁側と反力
   機構の反力室側とに分流する分流制御弁と、前記反力室
   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
   とを備え、前記分流制御弁はスプール弁を圧力バランス
   させるスプリングと、このスプリングのバネ荷重を変化
   させるピストンとを有し、前記サーボ弁側の通路よりギ
   ヤ発生圧力にて前記ピストンを制御する圧油回路を設け
   たことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装置。