JPH0374288A - パワーステアリングの反力制御装置 - 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） この発明は、反力圧力制御弁を油圧パイロット式にした
パワーステアリングの反力制御装置に関する。

（従来の技術） 第３図に示した従来の装置は、アメリカ特許第４．０３
４，８２５号に係るパワーステアリング装置である。こ
の装置は、制御機＠ａの反力室すに反カボンブＣを接続
している。この反カポンブＣは図示していないプロペラ
シャフトに連係している。したがって、このポンプＣの
吐出量は車両の車速に依存したものとなる。

そして、この反カポンプＣと反力室すとの間を、タンク
ｄに接続しているが、その通路過程にオリフィスｅを設
けている。したがって、車両の走行スピードが上れば上
るほど、反カポンプＣの吐出量が多くなるが、その吐出
量に比例してオリフィスｅの圧力損失も太きくなる。こ
のようにオリフィスｅの圧力損失が太きくなれば、その
分、反力室すの圧力が高くなる。つまり、反力室す内の
圧力は車速に応じて変化するものである。

このようにして反力室すに圧力を作用させるということ
は、車速に応じてイニシャル反力を増大させることにな
るが、このようにイニシャル反力を増大させる装置にお
ける制御特性は第４図に示すとおりである。この制御特
性図からも明らかなように、中立付近の操舵力が大きく
なりすぎて、フィーリング特性が悪くなるという問題が
あった。

この問題を解決するものとして第５図の装置が知られて
いる。

この第５図の装置は、メインポンプＰと図示していない
パワーシリンダとを接続するメイン通路ｌにシリンダ制
御弁２を接続している。このシリンダ制御弁２は、ステ
アリングホイールの操舵方向に応じて切り換わり、上記
バク−シリンダの作動を制御するものである。

また、このメインポンプＰは、分岐通路３を介して反力
圧力制御弁４に接続しているが、この反力圧力制御弁４
の構成は次のとおりである。

反力圧力制御弁４の弁本体５には、流入ポート６、流出
ポート７及びタンクポート８を形成している。流入ポー
ト６は上記分岐通路３を介してメインポンプＰに接続し
、流出ボート７はシリンダ制御弁２の反力室１０に接続
し、タンクボート８はタンク１１に接続している。

上記のようにした弁本体５内にはスプール１２を設けて
いるが、このスプール１２の一端には比例ソレノイド１
３のブツシュロッド１４を当接させ、他端にはスプリン
グ１５を接触させている。

そして、上記比例ソレノイド１３には、その励磁電流を
制御するコントローラ１６を接続するとともに、このコ
ントローラ１６には車速センサ１７を接続している。こ
のようにしたコントローラ１６は、低速走行時に比例ソ
レノイド１３に対する励磁電流を最大にし、車速が上昇
するにしたがって、その励磁電流を小さくするように制
御機能を発揮するものである。

しかして、当該車両が低速で走行しているときには、ソ
レノイド１３に対する励磁電流が最大になり、スプール
１２を図示の位置に保つ。この図示の位置においては、
流入ポート６と流出ボート７との連通が遮断される一方
、流出ボート７とタンクボート８とが連通ずる。この状
態ではシリンダ制御弁２の反力室１０がタンク１１に連
通するので、この反力室１０内の圧力もタンク圧になる
。したがって、操舵反力が最も小さくなり、ステアリン
グ操舵感が軽くなる。

また、車両が中高速で走行しているときは、比例ソレノ
イド１３の励磁電流が小さくなるので、その電流値に応
じてスプール１２がスプリング１５のばね力で図面右方
向に移動する。スプール１２が右方向に移動すると、タ
ンクボート８の開度が小さくなるとともに、流入ポート
６と流出ボート７とが連通ずる。このときのタンクポー
ト開度、及び流入ポート６と流出ボート７との連通開度
はスプール１２の移動量、すなわちソレノイド１３に対
する励磁電流に応じて決まるものである。したがって、
励磁電流が最小になると、タンクポー１８が完全に閉じ
るとともに、流入ポート６と流出ボート７との連通開度
が最大になる。

上記のように流入ポート６と流出ボート７とが連通ずる
と、メインポンプＰの吐出圧が反力室１０に作用し、そ
の操舵反力を大きくする。

つまり、この従来の装置は、車速に応じて比例ソレノイ
ド１３の励磁電流を制御するとともに、その励磁電流に
応じてシリンダ制御弁２の反力室ｌＯ内の圧力を制御す
るものである。

したがって、この制御装置によれば、第６図に示すよう
に、イニシャル反力がほとんど変化せず、理想的な制御
特性を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この第５図に示した反力制御装置では、反力圧
力制御弁４を制御するのに比例ソレノイド１３を用いて
いるが、この比例ソレノイドｌ３は非常に高価なものな
ので、その製造コストが高くなるという問題があった。

また、上記のように電気制御方式を採用しているので、
例えば、電波障害などがあると、制御機構が誤動作する
という問題もあった。

この発明の目的は、イニシャル反力を変化させず、しか
も、比例ソレノイドを用いなくても、反力圧力制御弁を
制御できるようにしたパワーステアリングの反力制御装
置を提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、メインポンプからの吐出油をパワーシリン
ダに供給する通路過程にシリンダ制御弁を接続するとと
もに、この制御弁の反力室の圧力を制御する反力圧力制
御弁を設け、反力室内の圧力に応じて操舵反力を制御す
る構成にしたパワーステリアングの反力制御装置を前提
にするものである。

上記の装置を前提にしつつ、この発明は、反力圧力制御
弁のスプールの一端をスプリング室に臨ませ、他端をパ
イロット室に臨ませる一方、車速に応じて吐出量を可変
にしたパイロットポンプを設けるとともに、このパイロ
ットポンプの吐出側を、タンクと反力圧力制御弁の上記
パイロット室との両方に接続し、しかも、パイロットポ
ンプとタンクとの接続過程に絞りを設け、かつ、この絞
りとタンクとの連通過程に上記スプリング室を連通させ
た点に特徴を看するものである。

なお、上記パイロットポンプは、スピードメータ駆動装
置に連係させてもよい。

（本発明の作用） この発明は上記のように構成したので、車速が上昇する
とパイロットポンプの吐出量が増える。

そのために、このパイロットポンプとタンクとの接続過
程に設けた絞り前後の圧力差が大きくなる。この絞りの
上流側の圧力は、反力圧力制御弁の反力室に作用するの
で、この反力室内の圧力は、車速が上昇するにしたがっ
て高圧になる。

このように反力室内の圧力が上昇すれば、それにともな
って操舵感覚が重くなる。つまり、低速走行時にはハン
ドルが軽くなり、高速走行時にはそれが重くなる。

（本発明の効果） この発明のパワーステリアングの反力制御装置によれば
、イニシャル反力をほぼ一定に保てるので、その操舵フ
ィーリングが良好に保たれる。

しかも、従来のように比例ソレノイドを用いなくてもよ
いので、それだけ安価になるというメリットもある。

また、この発明の装置は、油圧制御方式を採用している
ので、たとえ電波障害があったとしても、この反力制御
装置が誤動作したりしないものである。

さらに、スプールの両端に絞り前後の差圧を作用させる
ようにしたので、パイロット室だけに圧力を作用させる
場合よりも、スプールの作動が安定する。

（本発明の実施例） 第１．２図に示した実施例は、メインポンプＰに接続し
たメイン通路１を介して、メインポンプＰとシリンダ制
御弁２とを接続するとともに、このシリンダ制御弁２に
反力室１０を設けたこと従来と同様である。

そして、この実施例では、メイン通路１から分岐させた
分岐通路３は、反力圧力制御弁■の流入ボート１８に接
続するとともに、この分岐通路３に絞り１９を設けてい
る。また、上記シリンダ制御弁２の反力室１０を、上記
絞り１９の下流側に接続している。

上記反力圧力制御弁Ｖは、その弁本体２０に流入ボート
１８と流出ボート２１を形成するとともに、スプール２
２を内装している。そして、このスプール２２は、その
一端をスプリング室２３に臨ませるとともに、他端をパ
イロット室２４に臨ませている。

上記スプリング室２３にはドレンボート２５を形成する
とともに、この中にスプリング２６を介在させ、通常は
、スプール２２が図示のノーマル位置を保つようにして
いる。スプール２２が図示のノーマル位置にあるときは
、流入ボート１８と流出ボート２１との連通関度を最大
に維持するも０ のである。

また、パイロット室２４は、絞り２７を介してタンクＴ
に接続するとともに、このパイロット室２４と絞り２７
との間にパイロットポンプＰＰを接続している。さらに
、この絞り２７とタンクＴとの接続過程には、上記ポー
ト２５に接続した戻り通路２８を接続している。

そして、上記パイロットポンプＰＰは、第２図に示すと
おり、スピードメータ２９を駆動するスピードメータ駆
動装置３０の入カシャフ）３１に連係している。この人
力シャフト３１は、エンジン３２に連係したトランスミ
ッション３３に連係している。したがって、パイロット
ポンプＰＰは、当該車両の走行速度に比例してその吐出
量を増加させるものである。

なお、パイロットポンプＰＰは、プロペラシャフト３４
に連係させてもよいもので、要は、車速に依存してその
吐出量が増減するようにしておけばよいものである。

そして、パイロットポンプＰＰの吐出量が増加すればす
るほど、絞り２７前後の差圧が大きくなるので、それに
ともなってスプリング室２３とパイロット室２４との圧
力差が大きくなる。このように両室２３．２４の圧力差
が大きくなると、スプール２２がスプリング２６に抗し
て移動し、両ポート１８．２１の連通開度を徐々に小さ
くするものである。

次にこの実施例の作用を説明する。

車両の低速走行では、パイロットポンプＰＰからの吐出
量が少なくなる。そのために絞り２７前後の差圧も小さ
くなり、スプリング２３とパイロット室２４との圧力差
も大きくならない。したがって、反力圧力制御弁Ｖのス
プール２２は、スプリング２６の作用で図示のノーマル
位置を保ち、両ボート１８．２１の連通開度を最大に保
つ。

このように両ポー）１８．２１の連通開度が最大になれ
ば、シリンダ制御弁２の反力室ｌＯと反力圧力制御弁■
の流出ポート２１とが最大開度で連通ずることになる。

そのために上記反力室１０１ ２ 内の圧力が低圧に維持されるので、ハンドル操作感が軽
くなる。

当該車両が中高速で走行すると、それにともなってパイ
ロットポンプＰＰからの吐出量が多くなる。そのために
絞り２７前後の差圧も大きくなり、スプリング室２３と
パイロット室２４との圧力差が大きくなる。したがって
、反力圧力制御弁■のスプール２２は、スプリング２６
及びスプリング室２３内の圧力作用に抗して移動し、両
ボート１８．２１の連通開度を小さくする。

このように両ボート１８．２１の連通関度が小さくなれ
ば、上記反力室１０内の圧力が上昇し、その分、ハンド
ル操作感を重くするものである。

以上のように、この実施例のパワーステアリングの反力
制御装置によれば、反力圧力制御弁■のスプール２２を
、パイロットポンプＰＰの圧力で制御するようにしたの
で、従来のように比例ンレノイドを用いなくてもよくな
ったものである。

また、スプール２２の両端に絞り２７の差圧を作用させ
るようにしたので、このスプール２２の作動を安定した
ものにできる。

なお、この実施例の反力圧力制御弁Ｖに変えて、従来例
として示した第２図の反力圧力制御弁４を用いてもよい
こと当然である。いずれにしても、この発明では、パイ
ロットポンプと絞りとが相まって発生させるパイロット
圧の作用で、反力圧力制御弁のスプールを切換える構造
のものには、すべて適用可能である。

また、シリンダ制御弁２も、ハンドルの切り換え方向に
応じてパワーシリンダを制御しうるものであれば、その
構成が特に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面第１．２図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は反力圧力制御弁のみを具体的な断面図で示した回路
図、第２図はパイロットポンプとトランスミッションと
の連係機構を示した説明図、第３．４図は従来装置を示
したもので、第３図は断面図、第４図はその制御特性を
示した特性図、第５．６図は他の従来例を示したもので
、第３ ４ ５図は反力圧力制御弁を具体的な断面図で示した回路図
、第６図はその制御特性を示した特性図である。 Ｐ・・・メインポンプ、２・・・シリンダ制御弁、ｌＯ
・・・反力室、■・・・反力圧力制御弁、２２・・・ス
プル、２４・・・パイロット室、ＰＰ・・・パイロット
ポンプ、２７・・・絞り、Ｔ・・・タンク、３０・・・
スピードメータ駆動装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）メインポンプからの吐出油をパワーシリンダに供
   給する通路過程にシリンダ制御弁を接続するとともに、
   この制御弁の反力室の圧力を制御する反力圧力制御弁を
   設け、反力室内の圧力に応じて操舵感を制御する構成に
   したパワーステリアングの反力制御装置において、上記
   反力圧力制御弁のスプールの一端をスプリング室に臨ま
   せ、他端をパイロット室に臨ませる一方、車速に応じて
   吐出量を可変にしたパイロットポンプを設けるとともに
   、このパイロットポンプの吐出側を、タンクと反力圧力
   制御弁の上記パイロット室との両方に接続し、しかも、
   パイロットポンプとタンクとの接続過程に絞りを設け、
   かつ、この絞りとタンクとの連通過程に上記スプリング
   室を連通させたことを特徴とするパワーステアリングの
   反力制御装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のパワーステアリング
   の反力制御装置において、パイロットポンプをスピード
   メータ駆動装置に連係させてなるパワーステアリングの
   反力制御装置。