JPH01153379A

JPH01153379A - 操舵装置

Info

Publication number: JPH01153379A
Application number: JP62311425A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Sato; 真実佐藤; Mitsuya Serizawa; 芹沢　満也; Yoshiyasu Akuta; 好恭飽田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1987-12-09
Publication date: 1989-06-15

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）この発明は操向ハンドルと操向車輪とが機械的に分離さ
れた操舵装置に係り、詳しくは、操向ハンドルの支持部
に操向ハンドルを中立位置に付勢するばね要素および流
体の粘性で抵抗力を付与する減衰要素を設け、操向ハン
ドルの操舵感覚の改善を図る操舵装置に関する。

（従来の技術）操向ハンドルと操向車輪とが機械的に連結されていない
操舵装置は、操向ハンドルと操舵機構とを分離できレイ
アウトの自由が大きいため、トラクタ等の特殊車両に多
用されている。この種の操舵装置は、実開昭６０−４３
４７３号公報に記載されているように、電動機により作
動される操舵機械系を前輪および後輪にそれぞれ設ける
とともに、ステアリングホイールを車体に支持して該支
持部にステアリングホイールに操舵抵抗を付与する反力
アクチュエータを設け、ステアリングホイールの操作を
検知して該検知信号に基づき操舵機械系を駆動制御する
。この操舵装置は、反力アクチュエータに直流モータを
用い、この直流モータを車速Ｖの２乗（φｙ２）に比例
した反力を生じるように制御し、ステアリングホイール
の操作に操舵抵抗を付与する。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
上述のような操舵装置にあっては、直流モータによって
操舵抵抗を付与するため、ステアリングホイールの中立
位置に感覚的な指標を与えるためには制御が複雑化し、
そのモータを駆動するために、バッテリ容量を上げるな
どの対策を要するという問題点があった。

一方、上述のような問題点を解決するためには、ステア
リングホイールを中立位置に付勢するスプリングを付設
することが考えられるが、スプリングを設けることでス
テアリングホイールが振動を生じやすくなり、操舵フィ
ーリングが損なわれるという問題点が生じる。

この発明は、上述した各問題点に鑑みてなされたもので
、操舵フィーリングを損うこと無くステアリングホイー
ルの中立位置に感覚的な指標を与え操向ハンドルの収れ
ん性を向上させることができる操舵装置を提供すること
を目的としている。

（問題点を解決するための手段）この発明は、操向ハンドルのハンドル操作を電気的に検
出し、この検出信号に基づき操向車輪をアクチュエータ
により駆動して転舵する操舵装置において、操向ハンド
ルを中立位置に付勢するばね要素と、流体の粘性抵抗で
操向ハンドルにその操舵速度に応じた抵抗力を付与する
減衰要素と、を備えることが要旨である。

（作用）この発明にかかる操舵装置によれば、ばね要素によって
操向ハンドルを中立位置に付勢して感覚的な指標を与え
、減衰要素により操向ハンドルの振動を減衰するため、
良好な操舵フィーリングが得られる。そして、減衰要素
は操向ハンドルの操舵速度に応じた減衰力を発生して該
減衰力を操舵抵抗力として付与するため、操向ハンドル
と操向車輪とが機誠的に連結した操舵装置に近似した操
舵反力を得ることができる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図から第４図はこの発明の一実施例にかかる操舵装
置を表し、第１図が全体概略図、第２図が機構部分の概
略斜視図、第３図が要部の断面図、第４図が油圧回路図
である。

第１図および第２図において、１１は操向ハンドル、１
２は左右の前輪１４ＦＬ、１４ＦＲを転舵する前輪転舵
機構、１３は左右の後輪１４ＲＬ。

１４ＲＲを転舵する後輪転舵機構であり、これら操向ハ
ンドル１１、前輪転舵機構１２および後輪転舵機構１３
は互いに機械的に分離されて独立している。

操向ハンドル１１はステアリングシャフト１５の上端部
に固設され、ステアリングシャフト１５は車体にブラケ
ット１６によって回転自在に支持されている。ステアリ
ングシャフト１５には、中間部にエンコーダ１７および
タコジェネレータ１８が設けられ、下端部に反力発生器
１９が設けられている。エンコーダ１７は歯車機構２０
を介してステアリングシャフト１５に連結されて操舵角
度を検出し、同様に、タコジェネレータ１８は歯車機構
２０を介してステアリングシャフト１５に連結されて操
舵速度を検出する。これらエンコーダ１７およびタコジ
ェネレータ１８はコントロールユニット２１に結線され
、エンコーダ１７は操舵角度を表す検知信号をコントロ
ールユニット２１に出力し、タコジェネレータ１８は操
舵速度を表す検知信号をコントロールユニット２１に出
力する。

反力発生器１９は、第３図に詳示するように、２つのト
ーションスプリング（ばね要素）２２ａ。

２２ｂとダンパ（減衰要素）２３とを有している。トー
ションスプリング２２ａ、２２ｂ　（添字の無い番号で
代表する）は、それぞれ、ステアリングシャフト１５に
固着されたカラー２４に一端が係止して他端が車体Ｂに
固着されたホルダ２５ａ、２５ｂに係止し、ステアリン
グシャフト１５を操向ハンドル１１の中立位置に付勢す
る。

ダンパ２３は、車体Ｂに固着された中空のハウジング２
６にステアリングシャフト１５と一体のハブ軸２７がベ
アリング２８ａ、２８ｂを介して回転自在に挿通されて
いる。ハウジング２６は開口がキャップ２９により液密
的に閉止されて内部にシリコンオイル等の高粘性流体を
封入された室２６ａが画成され、この室２６ａが後述す
る充填率調整器３０にハウジング２６に設けられたニッ
プル３１を介し連絡されている。このハウジング２６に
は室２６ａの内壁部に複数のハウジングプレート３２が
セレーション結合等で軸方向に移動可能かつ回転方向に
固定され、同様に、ハブ軸２７には複数のハブプレート
３３が軸方向に移動可能かつ回転方向に固定され、これ
らプレート３２．３３が軸方向交互に配置されている。

３４はスベーリであり、スベーリ３４はハブプレート３
３間に介設されてハブプレート３３の軸方向間隔を保持
する。このダンパ２３は、流体の粘性によりハウジング
プレート３２とハブプレート３３との相対回転速度差に
応じた減衰力を発生し、この減衰力が室２６ａ内の流体
充填率を変えることで変化する。

前輪転舵機構１２は、ボックス３５に車幅方向摺動自在
にロッド３６が支持され、図示しないがボックス３５内
にコントロールユニット２１に結線された電動機がロッ
ド３６と同軸的に設けられ、電動機の出力軸がポールナ
ツト機構等の伝達機構を介してロッド３６に動力伝達可
能に連結されている。ロッド３６は、その両端が左右の
前輪１４ＦＬ、１４ＦＲのナックル３７ＦＬ。

３７ＦＲに連結され、これら前輪１４ＦＬ。

１４ＦＲを電動機により駆動されて転舵する。また、ボ
ックス３５にはロッド３６の軸方向変位すなわち前輪舵
角を検出する舵角センサ３８Ｆが設けられ、この舵角セ
ンサ３８Ｆがコントロールユニット２１に接続されてい
る。同様に、後輪転舵機構１３も、ボックス３５内にコ
ントロールユニット２１と結線された電動機を内蔵し、
両端が左右の後輪１４ＲＬ、１４ＲＲのナックル３７Ｒ
Ｌ、３７ＲＲに連結されたロッド３６を電動機により駆
動して後輪１４ＲＬ、１４ＲＲを転舵し、また、舵角セ
ンサ３８Ｒによって後輪１４ＲＬ、１４ＲＲの舵角を検
出する。なお、前輪転舵機構１２と後輪転舵機構１３と
の基本的構成は同一であるが、前輪転舵機構１２は出力
およびストロークが後輪転舵機構１３比較して大きくな
っている。

コントロールユニット２１は、マイクロコンピュータか
ら構成される制御回路、制御回路の出力信号に基いて転
舵機構１２．１３の電動機等を通電する駆動回路および
充填率調整器３０等を包含している。制御回路には、前
述したエンコーダ１７、タコジェネレータ１８および舵
角センサ３ＢＦ、３８Ｒが結線され、また、前後左右の
各車輪１４ＦＬ、１４ＦＲ，１４ＲＬ、１４ＲＲに設け
られた車速センサ４０ＦＬ、４０ＦＲ。

４０ＲＬ、４０ＲＲ，横加速度センサ４１およびヨー加
速度センサ４２が結線されている。車速センサ４０の（
添字の無い番号で代表する）は車速を検出して車速を表
す信号を制御回路に出力し、同様に、横加速度センサ４
１は横加速度を表す信号を制御回路に出力し、ヨー加速
度センサ４２はヨー加速度を表す信号を制御回路に出力
する。制御回路は、入力する信号をマイクロコンピュー
タで演算処理して前輪および後輪についてそれぞれ目標
舵角および操舵力等の制御値を決定し、これらの制御値
を表す制御信号を駆動回路に出力する。駆動回路は！Ｉ
Ｉ＃回路から入力する！ＩＩ＃信号に基づいて前輪転舵
機構１２の電動機および後輪転舵機構１３の電動機を通
電する。

充填率調整器３０は、第４図に示すように、モータ４３
により駆動されるポンプ４４がリザーバタンク４５内の
油を加圧して吐出し、ポンプ４４が吐出する圧油をアキ
ュムレータ４６に蓄圧し、前述の制御回路により制御さ
れるセンタクローズ型の電磁制御弁４７を介して変換シ
リンダ４８に送給する。モータ４３は駆動回路に接続さ
れ、アキュムレータ４６には制御回路に結線された圧力
センサ４９が設けられ、モータ４３は圧力センサ４９の
出力信号に基きアキュムレータ４６内の油圧が所定値以
下に低下すると駆動される。

変換シリンダ４８は、シリンダボディ４８ａ内にフリー
ピストン４８ｂが摺動自在に嵌入し、ダンパ２３の室２
６ａに連絡された室５０ａと電磁制御弁４７に連絡され
た室５０ｂとが隔成されている。この変換シリンダ４８
は、室５０ｂ内の圧力に応じフリーピストン４８ｂが摺
動して室５０ａの容積を増減させ、室５０ａとダンパ２
３の室２６ａとの間で流体を流動させてダンパ２３の室
２６ａの流体充填率を調整する。

次に、この実施例の作用を説明する。

この操舵装置は、操向ハンドル１１と前輪転舵機構１２
および後輪転舵機構１３とが機械的に分離され、操向ハ
ンドル１１の操作角度、操舵速度、車速、横方向加速度
およびヨー加速度等を検出し、これらの操舵情報に基き
それぞれ前後輪１４ＦＬ、１４ＦＲ，１４ＲＬ、１４Ｒ
Ｒの舵角と操舵力等を制御する。

一方、この操舵装置にあっては、トーションスプリング
２２ａ、２２ｂおよびダンパ２３により操向ハンドル１
１に操舵抵抗を付与し、トーションスプリング２２ａ、
２２ｂは中立位置に向かう復元力を発生して中立位置に
感覚的な指標を与え、また、ダンパ２３は第５図の実線
に示すように操舵速度に略比例する減衰力を発生して操
向ハンドル１１の振動を減衰する。したがって、操向ハ
ンドル１１の振動は抑制されて安定し、良好な操舵フィ
ーリングが得られる。そして、この操舵装置にあっては
、ダンパ２３が粘性流体の充填率すなわち室２６ａ内の
粘性流体量に応じて第５図の鎖線に示すような特性を呈
するため、充填率を車速に応じ略比例的に制御する。こ
のため、高速時においてダンパ２３が発生する減衰力が
大きくなり、また、低速時においてダンパ２３が発生す
る減衰力が小さくなり、より良好な操舵フィーリングが
得られる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明にかかる操舵装置によれ
ば、操舵機構から機械的に分離した操向ハンドルに中立
位置に付勢するスプリングとともに流体粘性により減衰
力を発生するダンパを設けたため、操向ハンドルの振動
を抑制して収れん性を改善でき、良好な操舵フィーリン
グが得られる。

特に、実施例においては、ダンパの粘性流体の充填率を
車速に応じ略比例的に制御して高速時における減衰力を
大きくするため、より良好な操舵フィーリングが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの発明の一実施例にかかる操舵装
置を示し、第１図が全体概略図、第２図が機構部分の概
略斜視図、第３図が要部の断面図、第４図が油圧回路図
、第５図が特性図である。１１・・・操向ハンドル１２・・・前輪転舵機構１３・・・後輪転舵機構１４ＦＬ、１４ＦＲ・・・前輪１４ＲＬ、１４ＲＲ・・・後輪１７…エンコーダ１８・・・タコジェネレータ１９・・・反力発生器２１…コントロールユニツト２２ａ、２２ｂ・・・トーションスプリング（ばね要素
）２３・・・ダンパ（減衰要素）３０・・・充填率調整器３８Ｆ、３８Ｒ・・・舵角センサ４０・・・車速センサ４１・・・横加速度センサ４２・・・ヨー加速度特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容−即問　　　　弁理士　
　　　大　　橋　　邦　　音間　　　弁理士　　　小　
　山　　　　有量　　　弁理士　　　野　　１）　　　
茂第４図第５図操ｗ−虚農

Claims

【特許請求の範囲】操向ハンドルのハンドル操作を電気的に検出し、この検
出信号に基づき操向車輪をアクチュエータにより駆動し
て転舵する操舵装置において、操向ハンドルを中立位置
に付勢するばね要素と、流体の粘性抵抗で操向ハンドルにその操舵速度に応じた
抵抗力を付与する減衰要素と、を備えることを特徴とする操舵装置。