JPH0616145A - ハイドロスタティック・パワーステアリング装置 - Google Patents
ハイドロスタティック・パワーステアリング装置Info
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- JPH0616145A JPH0616145A JP5068309A JP6830993A JPH0616145A JP H0616145 A JPH0616145 A JP H0616145A JP 5068309 A JP5068309 A JP 5068309A JP 6830993 A JP6830993 A JP 6830993A JP H0616145 A JPH0616145 A JP H0616145A
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- pipes
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電動モータの減速比を大きくしてシステムとし
て小型で、かつ、ステアリングホイールの転舵に対する
良好な応答と的確な制御が可能となるハイドロスタティ
ック・パワーステアリング装置の提供を目的とする。 【構成】パワーシリンダ９のピストン９ｅにラック７が
一体とされ、かつ、電動モータ１によって油圧ポンプ２
を作動するパワーステアリング装置において、前記油圧
ポンプ２と前記パワーシリンダ９の左室９ａ及び右室９
ｂとの間を第１及び第２の油圧管９ｃ，９ｄで接続する
とともに、前記ステアリングシャフト３３にトルクセン
サ手段３３を取付け、前記電動モータを前記トルクセン
サ手段３３からの信号と車速センサ３２からの信号とに
基づく指令信号により制御する。
て小型で、かつ、ステアリングホイールの転舵に対する
良好な応答と的確な制御が可能となるハイドロスタティ
ック・パワーステアリング装置の提供を目的とする。 【構成】パワーシリンダ９のピストン９ｅにラック７が
一体とされ、かつ、電動モータ１によって油圧ポンプ２
を作動するパワーステアリング装置において、前記油圧
ポンプ２と前記パワーシリンダ９の左室９ａ及び右室９
ｂとの間を第１及び第２の油圧管９ｃ，９ｄで接続する
とともに、前記ステアリングシャフト３３にトルクセン
サ手段３３を取付け、前記電動モータを前記トルクセン
サ手段３３からの信号と車速センサ３２からの信号とに
基づく指令信号により制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車における油圧−
電気パワーステアリング装置に係り、特に、車両の走行
状態に応じて車輪の操舵角をコントロールするものに関
する。
電気パワーステアリング装置に係り、特に、車両の走行
状態に応じて車輪の操舵角をコントロールするものに関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の車両のステアリング装置に
は、種々の形式が開発されている。例えば一般的な油圧
−電気パワーステアリング装置では、オイルポンプの駆
動源として電動モータを用い、ハイドロダイナミックパ
ワーステアリングとして、ドライバが最適な操作力でス
テアリングホイールの転舵を行い得るように、オイルポ
ンプから送出されるオイルの流量をコントロールするよ
うになっている。
は、種々の形式が開発されている。例えば一般的な油圧
−電気パワーステアリング装置では、オイルポンプの駆
動源として電動モータを用い、ハイドロダイナミックパ
ワーステアリングとして、ドライバが最適な操作力でス
テアリングホイールの転舵を行い得るように、オイルポ
ンプから送出されるオイルの流量をコントロールするよ
うになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方式の場合、電動
モータと油圧ポンプは、常時、定回転動作されている。
従って、従来の油圧−電気パワーステアリングシステム
は、低効率な操舵方式といえる。また、車両が横風を受
けたり、凹凸のある路面を走行する場合、車両が不用意
な首振り運動をする。しかし、従来の油圧−電気パワー
ステアリングシステムでは、このような車両の首振り運
動に対して車両を安定に維持するみとがなされていな
い。
モータと油圧ポンプは、常時、定回転動作されている。
従って、従来の油圧−電気パワーステアリングシステム
は、低効率な操舵方式といえる。また、車両が横風を受
けたり、凹凸のある路面を走行する場合、車両が不用意
な首振り運動をする。しかし、従来の油圧−電気パワー
ステアリングシステムでは、このような車両の首振り運
動に対して車両を安定に維持するみとがなされていな
い。
【０００４】本発明は、良好な応答と的確な制御で車両
を走行させることができ、同時に本発明が適用される車
両の安全な操縦を確保した新規で改善されたステアリン
グ装置の提供を目的とする。
を走行させることができ、同時に本発明が適用される車
両の安全な操縦を確保した新規で改善されたステアリン
グ装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
シャフトに連設されたピニオンギヤにパワーシリンダの
ピストンと連結されたラックのラック要素が係合され、
前記パワーシリンダによる一対の車輪に対する操舵力の
アシストのため前記パワーシリンダへの作動油の供給源
となる油圧ポンプが、電動モータによって駆動されるパ
ワーステアリング装置において、前記油圧ポンプと前記
パワーシリンダの左室及び右室との間を第１及び第２の
油圧管で接続するとともに、前記ステアリングシャフト
にトルクセンサ手段を取付け、前記電動モータを前記ト
ルクセンサ手段からの信号と車速センサからの信号とに
基づく指令信号により制御したものである。
シャフトに連設されたピニオンギヤにパワーシリンダの
ピストンと連結されたラックのラック要素が係合され、
前記パワーシリンダによる一対の車輪に対する操舵力の
アシストのため前記パワーシリンダへの作動油の供給源
となる油圧ポンプが、電動モータによって駆動されるパ
ワーステアリング装置において、前記油圧ポンプと前記
パワーシリンダの左室及び右室との間を第１及び第２の
油圧管で接続するとともに、前記ステアリングシャフト
にトルクセンサ手段を取付け、前記電動モータを前記ト
ルクセンサ手段からの信号と車速センサからの信号とに
基づく指令信号により制御したものである。
【０００６】好適な態様では、前記第１及び第２の油圧
管の間又は、該両油圧管の途中からリザーバへの帰還管
に介装された電気的に操作される弁手段が設けられる。
管の間又は、該両油圧管の途中からリザーバへの帰還管
に介装された電気的に操作される弁手段が設けられる。
【０００７】
【作用】本発明に係るハイドロスタティック・パワース
テアリング装置においては、前記油圧ポンプと前記パワ
ーシリンダの左室及び右室との間を接続する第１及び第
２の油圧管により、ステアリングホイールの転舵に応じ
た左切り圧及び右切り圧を付与し、一対の車輪の操舵力
をアシストすることができる。この時、パワーステアリ
ングコントローラは、ステアリングシャフトに取付けら
れたトルクセンサ手段からの信号と車速センサからの信
号とに基づいて、電動モータを制御する前記指令信号に
おける指令電流値を決定している。
テアリング装置においては、前記油圧ポンプと前記パワ
ーシリンダの左室及び右室との間を接続する第１及び第
２の油圧管により、ステアリングホイールの転舵に応じ
た左切り圧及び右切り圧を付与し、一対の車輪の操舵力
をアシストすることができる。この時、パワーステアリ
ングコントローラは、ステアリングシャフトに取付けら
れたトルクセンサ手段からの信号と車速センサからの信
号とに基づいて、電動モータを制御する前記指令信号に
おける指令電流値を決定している。
【０００８】好適な態様による電気的に操作される弁手
段は、電動モータ若しくは油圧ポンプの内部摩耗による
ラックロック現象又は油圧回路のロックによるラックの
ロック現象が生じたときに作動して、パワーシリンダ内
のピストンを中立状態に戻すように作用する。
段は、電動モータ若しくは油圧ポンプの内部摩耗による
ラックロック現象又は油圧回路のロックによるラックの
ロック現象が生じたときに作動して、パワーシリンダ内
のピストンを中立状態に戻すように作用する。
【０００９】
【発明の効果】本発明に従えば、電動モータとして回転
数が高く低トルクのものを使用して減速比を大きく設定
することにより、パワーステアリング系の慣性を大きく
することができるので、ステアリングホイールを手離し
操作又はステアリングホイールを軽く握った状態の時の
ステアリングホイールが直進状態に戻ろうとする能力が
高く安全な操縦性が得られるとともに、電動モータを小
型にでき、結果、システム全体を小型に構成できる。
数が高く低トルクのものを使用して減速比を大きく設定
することにより、パワーステアリング系の慣性を大きく
することができるので、ステアリングホイールを手離し
操作又はステアリングホイールを軽く握った状態の時の
ステアリングホイールが直進状態に戻ろうとする能力が
高く安全な操縦性が得られるとともに、電動モータを小
型にでき、結果、システム全体を小型に構成できる。
【００１０】また、前記油圧ポンプと前記パワーシリン
ダの左室及び右室との間を接続する第１及び第２の油圧
管内の作動油がダンパーとして機能し、ステアリングホ
イールの転舵に対する良好な応答と的確な制御が可能と
なる。また、油圧ポンプは、アシスト時にのみ動作する
ものであるから、効率が良いという効果もある。
ダの左室及び右室との間を接続する第１及び第２の油圧
管内の作動油がダンパーとして機能し、ステアリングホ
イールの転舵に対する良好な応答と的確な制御が可能と
なる。また、油圧ポンプは、アシスト時にのみ動作する
ものであるから、効率が良いという効果もある。
【００１１】
【実施例】図１に本ハイドロスタティク・パワーステア
リング装置の第１実施例の構成を示す。図において、ス
テアリングホイール５はステアリングシャフト３３を介
してピニオンギヤ８が連設されている。ピニオンギヤ８
はラック７と係合されている。２は油圧ポンプを示し、
該油圧ポンプ２は、正逆転型で両油圧管２ａに作動油を
送給するようになっている。油圧ポンプ２は電動モータ
１によって操作される。リザーバ１３は作動油をポンプ
２に供給するとともに、後述する排出システムから戻さ
れる作動油を蓄留している。作動油は、電動モータ１の
作用下で、リザーバ１３から途中にオイルフィルタ１２
を有する送給管９ｆを通って正逆転型のポンプ２へ送給
される。送給管９ｆは二つの油圧管９ｄ，９ｃに分岐さ
れる。通常動作では、作動油は、パワーシリンダの一方
の室から繰り出され、他方の室に吸引される。作動油
は、油もれや不慮の作動油流出時にリザーバ１３から送
給管９ｆの経路で補給される。
リング装置の第１実施例の構成を示す。図において、ス
テアリングホイール５はステアリングシャフト３３を介
してピニオンギヤ８が連設されている。ピニオンギヤ８
はラック７と係合されている。２は油圧ポンプを示し、
該油圧ポンプ２は、正逆転型で両油圧管２ａに作動油を
送給するようになっている。油圧ポンプ２は電動モータ
１によって操作される。リザーバ１３は作動油をポンプ
２に供給するとともに、後述する排出システムから戻さ
れる作動油を蓄留している。作動油は、電動モータ１の
作用下で、リザーバ１３から途中にオイルフィルタ１２
を有する送給管９ｆを通って正逆転型のポンプ２へ送給
される。送給管９ｆは二つの油圧管９ｄ，９ｃに分岐さ
れる。通常動作では、作動油は、パワーシリンダの一方
の室から繰り出され、他方の室に吸引される。作動油
は、油もれや不慮の作動油流出時にリザーバ１３から送
給管９ｆの経路で補給される。
【００１２】ところで、油圧管９ｄには途中にチェック
弁１０が介装され、油圧管９ｃには途中にチェック弁１
１が介装されている。チェック弁１０，１１は、通常知
られている一方向性のものである。油圧管９ｃ，９ｄ内
の作動油は、それぞれパワーシリンダの右室９ａ，左室
９ｂに供給される。パワーピストン９ｅは、パワーシリ
ンダ９のシリンダ室を右室９ａと左室９ｂとに分割して
いる。油圧管９ｃ，９ｄはそれぞれシリンダ右室９ａ，
シリンダ左９ｂに接続されている。パワーピストン９ｅ
はラック７と一体化されている。ラック７の一端は操舵
される車輪７ａにリンク７ｂを介して接続されている。
一対の帰還管１３ａ，１３ｂは、油圧管９ｃ，９ｄと相
互接続されている。これら帰還管１３ａ，１３ｂは、そ
れぞれ圧力リリーフ弁３，４により常閉されている。圧
力リリーフ弁３，４は、油圧管９ｃ，９ｄ内の圧力が過
剰となったときに開動する一般的に知られた形態のもの
で、油圧管９ｃ，９ｄより帰還管１３ａ，１３ｂを経る
作動油の帰還を促す。勿論、圧力リリーフ弁３，４は、
油圧回路系における圧力が平衡に達すると再び帰還管１
３ａ，１３ｂを通る作動油の遮断を行う。
弁１０が介装され、油圧管９ｃには途中にチェック弁１
１が介装されている。チェック弁１０，１１は、通常知
られている一方向性のものである。油圧管９ｃ，９ｄ内
の作動油は、それぞれパワーシリンダの右室９ａ，左室
９ｂに供給される。パワーピストン９ｅは、パワーシリ
ンダ９のシリンダ室を右室９ａと左室９ｂとに分割して
いる。油圧管９ｃ，９ｄはそれぞれシリンダ右室９ａ，
シリンダ左９ｂに接続されている。パワーピストン９ｅ
はラック７と一体化されている。ラック７の一端は操舵
される車輪７ａにリンク７ｂを介して接続されている。
一対の帰還管１３ａ，１３ｂは、油圧管９ｃ，９ｄと相
互接続されている。これら帰還管１３ａ，１３ｂは、そ
れぞれ圧力リリーフ弁３，４により常閉されている。圧
力リリーフ弁３，４は、油圧管９ｃ，９ｄ内の圧力が過
剰となったときに開動する一般的に知られた形態のもの
で、油圧管９ｃ，９ｄより帰還管１３ａ，１３ｂを経る
作動油の帰還を促す。勿論、圧力リリーフ弁３，４は、
油圧回路系における圧力が平衡に達すると再び帰還管１
３ａ，１３ｂを通る作動油の遮断を行う。
【００１３】図１の実施例におけるソレノイド弁２９
は、図２の実施例に示すように、本発明の基本動作上は
不要であるが、ソレノイド弁２９は、トライバーがステ
アリングホイール５を戻し操作する時、車輪を直進状態
に戻す機能を果たす。また、ソレノイド弁２９は、電動
モータの減速比が大きく設計されるとき又は油圧ポンプ
の逆転を禁止する時に特に必要となる。第１の場合は、
タイヤからの反力によっては、高い減速比による電動モ
ータ若しくは油圧ポンプ２の内部摩耗のためにラックを
動かすことができないときである。第２の場合は、作動
油により油圧ポンプ２が停止して、油圧回路がロックし
てしまいラックを動かすことができないときである。
は、図２の実施例に示すように、本発明の基本動作上は
不要であるが、ソレノイド弁２９は、トライバーがステ
アリングホイール５を戻し操作する時、車輪を直進状態
に戻す機能を果たす。また、ソレノイド弁２９は、電動
モータの減速比が大きく設計されるとき又は油圧ポンプ
の逆転を禁止する時に特に必要となる。第１の場合は、
タイヤからの反力によっては、高い減速比による電動モ
ータ若しくは油圧ポンプ２の内部摩耗のためにラックを
動かすことができないときである。第２の場合は、作動
油により油圧ポンプ２が停止して、油圧回路がロックし
てしまいラックを動かすことができないときである。
【００１４】図３に示すように、パワーステアリングコ
ントローラ１４（以下、ＰＳコントローラと略す）は、
油圧ポンプ２を駆動する電動モータ１をコントロールす
る。コントローラ１４は、中央処理機能を有する演算回
路１４ａとモータコントロール回路１４ｂとからなる。
演算回路１４ａには車速及びステアリングシャフト３３
に加わるトルクを検出するために、車速センサ３２とト
ルクセンサ６の出力が入力されるようなっている。車速
センサ２は演算回路１４ａへ車速を示す信号を送出して
いる。トルクセンサ６はステアリングシャフト３３に取
付けられて、該ステアリングシャフト３３に加わるトル
クの大きさを示す信号を演算回路１４ａへ送出してい
る。演算回路１４ａは入力した車速及びトルクの信号を
処理し、得られる信号をモータコントロール回路１４ｂ
へ送出している。モータコントロール回路１４ｂは電動
モータ１に接続され、該電動モータ１に対する制御操作
によって、正逆転可能な油圧ポンプ２を制御操作する。
ントローラ１４（以下、ＰＳコントローラと略す）は、
油圧ポンプ２を駆動する電動モータ１をコントロールす
る。コントローラ１４は、中央処理機能を有する演算回
路１４ａとモータコントロール回路１４ｂとからなる。
演算回路１４ａには車速及びステアリングシャフト３３
に加わるトルクを検出するために、車速センサ３２とト
ルクセンサ６の出力が入力されるようなっている。車速
センサ２は演算回路１４ａへ車速を示す信号を送出して
いる。トルクセンサ６はステアリングシャフト３３に取
付けられて、該ステアリングシャフト３３に加わるトル
クの大きさを示す信号を演算回路１４ａへ送出してい
る。演算回路１４ａは入力した車速及びトルクの信号を
処理し、得られる信号をモータコントロール回路１４ｂ
へ送出している。モータコントロール回路１４ｂは電動
モータ１に接続され、該電動モータ１に対する制御操作
によって、正逆転可能な油圧ポンプ２を制御操作する。
【００１５】図４を参照して第１実施例のアシスト量を
検討する。車両が比較的高速度の時には、トルクセンサ
６の出力は、低速度の時より大きくなるものであり、演
算回路１４ａからの電流指令値は、小さなトルクセンサ
出力の時より大きくされる。従って、車両が比較的高速
度の時には、ソレノイド弁２９が開放状態を維持され、
かつ、電動モータ１が停止状態とされるアシスト不感帯
Ｔ0 が設定される。この時のアシスト不感帯Ｔ0 は、比
較的大きく、同不感帯を通過後のラインの傾きは比較的
小さくなる。傾きは電流指令値をトルクセンサ出力で除
算して求められる。一般に、比較的低速度では上記アシ
スト不感帯Ｔ0 は小さく、かつ、前述の方法で計算され
るラインの傾きは、比較的高速度の領域より大きくな
る。
検討する。車両が比較的高速度の時には、トルクセンサ
６の出力は、低速度の時より大きくなるものであり、演
算回路１４ａからの電流指令値は、小さなトルクセンサ
出力の時より大きくされる。従って、車両が比較的高速
度の時には、ソレノイド弁２９が開放状態を維持され、
かつ、電動モータ１が停止状態とされるアシスト不感帯
Ｔ0 が設定される。この時のアシスト不感帯Ｔ0 は、比
較的大きく、同不感帯を通過後のラインの傾きは比較的
小さくなる。傾きは電流指令値をトルクセンサ出力で除
算して求められる。一般に、比較的低速度では上記アシ
スト不感帯Ｔ0 は小さく、かつ、前述の方法で計算され
るラインの傾きは、比較的高速度の領域より大きくな
る。
【００１６】図１の実施例において、車両が直線路を走
行する時のアシストは必要がない。この場合、ソレノイ
ド弁２９は開状態とされている。そして、シリンダ右室
９ｂと、シリンダ左室９ａとは、それぞれソレノイド弁
２９を介して連通される。ＰＳコントローラ１４は、ソ
レノイド弁２９を開閉制御するために、ソレノイド弁２
９に信号を供給する。走行中、ドライバーがステアリン
グホイール５を転舵させた時、トルクセンサ６からの信
号が不感帯にあると、ソレノイド弁２９は開状態を維持
し、電動モータ１は駆動されない。トルクセンサ６から
の信号が不感帯の境界を超えると、ソレノイド弁２９は
閉状態にされ、電動モータ１は作動される。すなわち、
ソレノイド弁２９の操作は、トルクセンサ６と車速セン
サ３２の出力に基づくＰＳコントローラ１４からの指令
信号に依存している。
行する時のアシストは必要がない。この場合、ソレノイ
ド弁２９は開状態とされている。そして、シリンダ右室
９ｂと、シリンダ左室９ａとは、それぞれソレノイド弁
２９を介して連通される。ＰＳコントローラ１４は、ソ
レノイド弁２９を開閉制御するために、ソレノイド弁２
９に信号を供給する。走行中、ドライバーがステアリン
グホイール５を転舵させた時、トルクセンサ６からの信
号が不感帯にあると、ソレノイド弁２９は開状態を維持
し、電動モータ１は駆動されない。トルクセンサ６から
の信号が不感帯の境界を超えると、ソレノイド弁２９は
閉状態にされ、電動モータ１は作動される。すなわち、
ソレノイド弁２９の操作は、トルクセンサ６と車速セン
サ３２の出力に基づくＰＳコントローラ１４からの指令
信号に依存している。
【００１７】通常のパワーステアリングの態様では、ト
ライバーがステアリングホイール５を転舵する時、ステ
アリングシヤフト３３へのトルクが上昇する。そのトル
クは、トルクセンサ６によって検出され、そのトルクを
示す信号は、ＰＳコントローラ１４に供給される。演算
回路１４ａは、電流指令値を計算して、モータコントロ
ール回路１４ｂにその指令信号を供給するとともに、ソ
レノイド弁２９を開動作すべく該ソレノイド弁２９に信
号を供給する。モータコントロール回路１４ｂは、電動
モータ１に制御信号を供給する。電動モータ１によって
駆動される油圧ポンプ２は、シリンダ左室９ａ又はシリ
ンダ右室９ｂのうち一方から他方へ作動油を汲み出す。
これにより作動油はパワーピストン９ｅを押し車両のパ
ワーステアリング機能を果たす。電動モータ１への制御
信号は、トルクセンサ６の出力を参照したトルクフィー
ドバック制御を行う。
ライバーがステアリングホイール５を転舵する時、ステ
アリングシヤフト３３へのトルクが上昇する。そのトル
クは、トルクセンサ６によって検出され、そのトルクを
示す信号は、ＰＳコントローラ１４に供給される。演算
回路１４ａは、電流指令値を計算して、モータコントロ
ール回路１４ｂにその指令信号を供給するとともに、ソ
レノイド弁２９を開動作すべく該ソレノイド弁２９に信
号を供給する。モータコントロール回路１４ｂは、電動
モータ１に制御信号を供給する。電動モータ１によって
駆動される油圧ポンプ２は、シリンダ左室９ａ又はシリ
ンダ右室９ｂのうち一方から他方へ作動油を汲み出す。
これにより作動油はパワーピストン９ｅを押し車両のパ
ワーステアリング機能を果たす。電動モータ１への制御
信号は、トルクセンサ６の出力を参照したトルクフィー
ドバック制御を行う。
【００１８】油圧ポンプ２は、油圧−電気パワーステア
リング装置の減速ギヤとして働く。一般的な電動パワー
ステアリング装置の減速比は、ほぼ１０である。油圧−
電気パワーステアリング装置は、径の大きなパワーピス
トンと高速で小容量のポンプを用いたときでは、更に大
きな減速比を必要とする。一般的な電動パワーステアリ
ング装置においては、１０の減速比が得られるように、
モータは最大１０００毎分回転される。しかし、本発明
の油圧−電気パワーステアリング装置では、約３０００
毎分回転以上にすることができる。これは、本発明の油
圧−電気パワーステアリング装置の電動モータ１が、一
般的なパワーステアリング装置のモータより更に小型に
なることを意味する。
リング装置の減速ギヤとして働く。一般的な電動パワー
ステアリング装置の減速比は、ほぼ１０である。油圧−
電気パワーステアリング装置は、径の大きなパワーピス
トンと高速で小容量のポンプを用いたときでは、更に大
きな減速比を必要とする。一般的な電動パワーステアリ
ング装置においては、１０の減速比が得られるように、
モータは最大１０００毎分回転される。しかし、本発明
の油圧−電気パワーステアリング装置では、約３０００
毎分回転以上にすることができる。これは、本発明の油
圧−電気パワーステアリング装置の電動モータ１が、一
般的なパワーステアリング装置のモータより更に小型に
なることを意味する。
【００１９】ステアリングホイール又はステアリングシ
ステムでは、ドライバーがステアリングホイールを離す
時又はステアリングホイールを軽く握った状態の時に
は、ステアリングホイールを直進状態に戻そうとする。
この現象は、サスペンション幾何学によって発生する、
ラックにかかる力によって起こる。上記のような状況で
は、ステアリングシャフト３３にかかるトルクは、ソレ
ノイド弁２９が開状態となるアシスト不感帯の大きさ内
にある。従って、本発明の油圧−電気パワーステアリン
グ装置でも、作動油がダンパーとして働き、ステアリン
グホイールを直進状態に戻すべくラックに作動油による
力がかかる。
ステムでは、ドライバーがステアリングホイールを離す
時又はステアリングホイールを軽く握った状態の時に
は、ステアリングホイールを直進状態に戻そうとする。
この現象は、サスペンション幾何学によって発生する、
ラックにかかる力によって起こる。上記のような状況で
は、ステアリングシャフト３３にかかるトルクは、ソレ
ノイド弁２９が開状態となるアシスト不感帯の大きさ内
にある。従って、本発明の油圧−電気パワーステアリン
グ装置でも、作動油がダンパーとして働き、ステアリン
グホイールを直進状態に戻すべくラックに作動油による
力がかかる。
【００２０】しかして、システムが誤動作することが考
えられる。このような誤動作としては、電動モータの出
力の低下、同電動モータのロックアップ又は油圧ポンプ
のロックアップがある。本発明の油圧−電気パワーステ
アリング装置では、このような誤動作が発生しても、ド
ライバーは平静に安全な操作を行うことができる。例え
ば、ドライバーが右に転舵しようとした場合、作動油は
ソレノイド弁２９を通ってシリンダ右室９ｂからシリン
ダ左室９ａに流れようとする。従って、ドライバーは、
アシストのない通常のステアリングを行うことができ
る。更に、前述したように両油圧管９ｃ，９ｄの圧力が
過剰になった時は、圧力リリーフ弁３，４が開動して、
パワーステアリング装置は、同様にアシストを行わない
モードで動作する。
えられる。このような誤動作としては、電動モータの出
力の低下、同電動モータのロックアップ又は油圧ポンプ
のロックアップがある。本発明の油圧−電気パワーステ
アリング装置では、このような誤動作が発生しても、ド
ライバーは平静に安全な操作を行うことができる。例え
ば、ドライバーが右に転舵しようとした場合、作動油は
ソレノイド弁２９を通ってシリンダ右室９ｂからシリン
ダ左室９ａに流れようとする。従って、ドライバーは、
アシストのない通常のステアリングを行うことができ
る。更に、前述したように両油圧管９ｃ，９ｄの圧力が
過剰になった時は、圧力リリーフ弁３，４が開動して、
パワーステアリング装置は、同様にアシストを行わない
モードで動作する。
【００２１】本発明の第２実施例（図５）及び続く他実
施例においては、前述した実施例と同等の要素には同様
の符号を付す。図５に示す第２実施例は前実施例と実質
的に同様であり、異なる点は、帰還路１３ｂ，１３ａ中
にソレノイド弁３０ａ，３０ｂを設けたことにある。こ
の一対のソレノイド弁３０ａ，３０ｂは前実施例のソレ
ノイド弁２９の代用である。動作上の差異は、作動油を
パワーピストン９ｅが配設されたシリンダ室に戻すので
はなく、リザーバ１３に戻す点にある。それぞれのソレ
ノイド弁３０ａ，３０ｂは、前実施例と同様にＰＳコン
トローラ１４からの信号によって作動される。そして、
ソレノイド弁３０ａ，３０ｂは、シリンダ室に導かれる
油圧路とリザーバ１３に戻される油圧路との間に介装さ
れる。従って、ドライバーが例えば左に転舵しようとす
ると、作動油は、右側へ流れようとする。すなわち、シ
リンダ右室９ｂの作動油をリザーバ１３へ戻すべく油圧
管９ｃ、ソレノイド弁３０ａ及び帰還路１３ｂに流す。
施例においては、前述した実施例と同等の要素には同様
の符号を付す。図５に示す第２実施例は前実施例と実質
的に同様であり、異なる点は、帰還路１３ｂ，１３ａ中
にソレノイド弁３０ａ，３０ｂを設けたことにある。こ
の一対のソレノイド弁３０ａ，３０ｂは前実施例のソレ
ノイド弁２９の代用である。動作上の差異は、作動油を
パワーピストン９ｅが配設されたシリンダ室に戻すので
はなく、リザーバ１３に戻す点にある。それぞれのソレ
ノイド弁３０ａ，３０ｂは、前実施例と同様にＰＳコン
トローラ１４からの信号によって作動される。そして、
ソレノイド弁３０ａ，３０ｂは、シリンダ室に導かれる
油圧路とリザーバ１３に戻される油圧路との間に介装さ
れる。従って、ドライバーが例えば左に転舵しようとす
ると、作動油は、右側へ流れようとする。すなわち、シ
リンダ右室９ｂの作動油をリザーバ１３へ戻すべく油圧
管９ｃ、ソレノイド弁３０ａ及び帰還路１３ｂに流す。
【００２２】図６の実施例では、図１に示す第１実施例
の正逆転型のポンプ２の代わりに、単一方向に回転する
ポンプ３６を用いている。そして、パワーピストン９ｅ
によって分割された両シリンダ室９ａ，９ｂのそれぞれ
に作動油を供給するため、２ウエイソレノイド弁３５が
設けられている。このソレノイド弁３６は、その操作制
御を前述した方法によりＰＳコントローラ１４から受け
る。一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への作動油
の流れをコントロールするソレノイド弁２９が、第１実
施例と同様に設けられている。そして、ソレノイド弁２
９は、同第１実施例と同様に、ＰＳコントローラ１４に
よって制御されるようになっている。
の正逆転型のポンプ２の代わりに、単一方向に回転する
ポンプ３６を用いている。そして、パワーピストン９ｅ
によって分割された両シリンダ室９ａ，９ｂのそれぞれ
に作動油を供給するため、２ウエイソレノイド弁３５が
設けられている。このソレノイド弁３６は、その操作制
御を前述した方法によりＰＳコントローラ１４から受け
る。一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への作動油
の流れをコントロールするソレノイド弁２９が、第１実
施例と同様に設けられている。そして、ソレノイド弁２
９は、同第１実施例と同様に、ＰＳコントローラ１４に
よって制御されるようになっている。
【００２３】図６に示す実施例においては、油圧ポンプ
３６の吐出管３６ａは、油圧ポンプ２から吐出される作
動油を２ウエイソレノイド弁３５に送給するようになっ
ていて、２ウエイソレノイド弁３５は、転舵に応じて作
動油をシリンダ左室９ａまたはシリンダ左室９ｂ側へ送
給するようになっている。図では、油圧ポンプ３６から
汲み出された作動油は、吐出管３６ａおよび２ウエイソ
レノイド弁３５を経てシリンダ右室９ｂに入る。ソレノ
イド弁２９は、前実施例と同様の方法で開閉制御され、
閉状態のときは帰還路３６ｂを通りリザーバ１３への作
動油の流れを生じさせるようになっている。２ウエイソ
レノイド弁３５のポジションが最下段となると、２ウエ
イソレノイド弁３５は、シリンダ左室９ａに作動油を供
給し、シリンダ右室９ｂより作動油を排出してリザーバ
１３に戻す。以上の構成からなる図６の実施例も、図１
及び図５と同様に動作する。
３６の吐出管３６ａは、油圧ポンプ２から吐出される作
動油を２ウエイソレノイド弁３５に送給するようになっ
ていて、２ウエイソレノイド弁３５は、転舵に応じて作
動油をシリンダ左室９ａまたはシリンダ左室９ｂ側へ送
給するようになっている。図では、油圧ポンプ３６から
汲み出された作動油は、吐出管３６ａおよび２ウエイソ
レノイド弁３５を経てシリンダ右室９ｂに入る。ソレノ
イド弁２９は、前実施例と同様の方法で開閉制御され、
閉状態のときは帰還路３６ｂを通りリザーバ１３への作
動油の流れを生じさせるようになっている。２ウエイソ
レノイド弁３５のポジションが最下段となると、２ウエ
イソレノイド弁３５は、シリンダ左室９ａに作動油を供
給し、シリンダ右室９ｂより作動油を排出してリザーバ
１３に戻す。以上の構成からなる図６の実施例も、図１
及び図５と同様に動作する。
【００２４】以上、本発明の好適な実施例のいくつかを
説明したが、これらの開示から理解されるように、本発
明の更なる実施例は、本発明の目的及び特許請求の範囲
を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。
説明したが、これらの開示から理解されるように、本発
明の更なる実施例は、本発明の目的及び特許請求の範囲
を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。
【図１】本発明のハイドロスタティック・パワーステア
リング装置の第１実施例である。
リング装置の第１実施例である。
【図２】本発明の基本実施例を示す。
【図３】上記第１実施例に係るハイドロスタティック・
パワーステアリング装置のブロック図である。
パワーステアリング装置のブロック図である。
【図４】上記第１実施例に係るハイドロスタティック・
パワーステアリング装置の助力利得グラフである。
パワーステアリング装置の助力利得グラフである。
【図５】本発明のハイドロスタティック・パワーステア
リング装置の第２実施例である。
リング装置の第２実施例である。
【図６】本発明のハイドロスタティック・パワーステア
リング装置の第３実施例である。
リング装置の第３実施例である。
１…電動モータ、２…油圧ポンプ、３、４…圧力リリー
フ弁、５…ステアリングシャフト、６…トルクセンサ、
７…ラック、７ａ…車輪、９…パワーシリンダ、９ａ，
９ｂ…シリンダ左室及び右室、９ｃ，９ｄ…第１及び第
２の油圧管、９ｅ…パワーピストン、１０，１１…チェ
ック弁、１３…リザーバ、１４…ＰＳコントローラ、２
９，３０ａ，３０ｂ…ソレノイド弁（電気的に制御され
る弁手段）、３２…車速センサ、３３…ステアリングシ
ャフト、３６ａ…吐出管、３６ｂ…帰還管。
フ弁、５…ステアリングシャフト、６…トルクセンサ、
７…ラック、７ａ…車輪、９…パワーシリンダ、９ａ，
９ｂ…シリンダ左室及び右室、９ｃ，９ｄ…第１及び第
２の油圧管、９ｅ…パワーピストン、１０，１１…チェ
ック弁、１３…リザーバ、１４…ＰＳコントローラ、２
９，３０ａ，３０ｂ…ソレノイド弁（電気的に制御され
る弁手段）、３２…車速センサ、３３…ステアリングシ
ャフト、３６ａ…吐出管、３６ｂ…帰還管。
Claims (12)
- 【請求項１】電動モータを包含し、次の構成からなるハ
イドロスタティック・パワーステアリング装置。ステア
リングシャフトに連設されラックに係合されたピニオン
と、油圧ポンプと、パワーシリンダのシリンダ室に設け
られ、該シリンダ室をそれぞれ第１及び第２の油圧管に
接続されたシリンダ左室とシリンダ右室に分け、かつ、
ラックに連係して、少なくとも一対の車輪を前記ラック
とピストンとの結合機構によって連絡しているパワーピ
ストンと、前記ステアリングシャフトに取付けられ、パ
ワーステアリングコントローラより発生する指令信号に
より前記電動モータを作動すべく前記パワーステアリン
グコントローラに前記ステアリングシャフトに加わるト
ルクを検出した信号を供給するトルクセンサ手段と、前
記シリンダ室へ作動油を送給する前記第１及び第２の油
圧管へ作動油を供給するリザーバとを有する。 - 【請求項２】前記請求項１のハイドロスタティック・パ
ワーステアリング装置は、更に、前記第１及び第２の油
圧管に作動油を供給する送給管を備える。 - 【請求項３】前記請求項２のハイドロスタティック・パ
ワーステアリング装置は、更に、前記第１の油圧管に配
設される第１のチェック弁と、前記第２の油圧管に配設
される第２のチェック弁とを備え、前記油圧ポンプの吐
出口は、前記第１及び第２のチェック弁より各下流側で
第１及び第２の油圧管に接続される。 - 【請求項４】請求項１のハイドロスタティック・パワー
ステアリング装置は、更に、前記リザーバと第１の油圧
管に接続された第１帰還管と、前記リザーバと第２の油
圧管に接続された第２帰還管と、前記第１及び第２帰還
管にそれぞれ設けられ、第１及び第２の油圧管内の過剰
圧力により開動して前記過剰圧力を減じるべくリザーバ
へ作動油を帰還する第１及び第２圧力リリーフ弁とを備
える。 - 【請求項５】請求項１のハイドロスタティック・パワー
ステアリング装置において、前記パワーステアリングコ
ントローラは、演算回路とモータコントローラとからな
る。 - 【請求項６】請求項５のハイドロスタティック・パワー
ステアリング装置において、前記演算回路には、トルク
センサからの信号と車速センサからの信号が入力され、
前記モータコントローラは、前記電動モータへ指令信号
を出力することを特徴とする。 - 【請求項７】請求項１のハイドロスタティック・パワー
ステアリング装置において、前記電気的に操作される弁
手段は、常開のソレノイド弁であることを徴とする。 - 【請求項８】請求項１のハイドロスタティック・パワー
ステアリング装置において、アシストを停止するアシス
ト不感帯は、電流指令値をトルクセンサからの信号で除
算して求められるラインの傾きが最小になる時、車速の
増加に応じて大きくされ、電流指令値をトルクセンサか
らの信号で除算して求められるラインの傾が最大になる
時、車速の減少に応じて小さくされることを特徴とす
る。 - 【請求項９】請求項１のハイドロスタティック・ハイド
ロスタティック・パワーステアリング装置において、電
気的に操作される弁手段は、一対の常開のソレノイド弁
であることを特徴とする。 - 【請求項１０】請求項９のハイドロスタティック・パワ
ーステアリング装置において、前記一対の常開のソレノ
イド弁は、それぞれ第１及び第２の帰還管に設けられて
いる。 - 【請求項１１】請求項９のハイドロスタティック・パワ
ーステアリング装置において、更に、一端は前記油圧ポ
ンプに接続され、他端は２ウエイソレノイド弁に接続さ
れた吐出管と、前記２ウエイソレノイド弁とリザーバと
の間に接続された帰還管とを備え、前記吐出管及び帰還
管は前記２ウエイソレノイド弁を介して第１の油圧管若
しくは第２の油圧管に接続される。 - 【請求項１２】請求項１のハイドロスタティック・パワ
ーステアリング装置において、前記第１及び第２の油圧
管に接続され、かつ、前記パワーステアリングコントロ
ーラからの信号によって前記電気的に操作される弁手段
は、前記電動モータへの電流指令値とトルクセンサ手段
からの信号によって決定されるアシスト不感帯において
非作動とされることを特徴とする。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/858,498 US5279380A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Hydrostatic power steering system |
| US07/858498 | 1992-03-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616145A true JPH0616145A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=25328458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5068309A Pending JPH0616145A (ja) | 1992-03-27 | 1993-03-26 | ハイドロスタティック・パワーステアリング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5279380A (ja) |
| JP (1) | JPH0616145A (ja) |
Cited By (8)
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| WO1999010218A1 (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-04 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power steering device |
| KR20030006345A (ko) * | 2001-07-12 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 동력 조향 장치 |
| JP2006062464A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Nissan Motor Co Ltd | パワーステアリング装置 |
| KR20060107920A (ko) * | 2005-04-11 | 2006-10-16 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 파워 스티어링 장치 |
| US7325645B2 (en) | 2001-05-17 | 2008-02-05 | Hitachi, Ltd. | Power steering device |
| JP2010143241A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 操舵制御装置 |
| CN103963834A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-08-06 | 盐城振宇科技发展有限公司 | 汽车电动液压助力转向机构 |
| CN111267950A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-12 | 中联重机股份有限公司 | 机动车辆及其转向行走控制系统 |
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| US6575264B2 (en) | 1999-01-29 | 2003-06-10 | Dana Corporation | Precision electro-hydraulic actuator positioning system |
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| JP4015956B2 (ja) * | 2003-01-09 | 2007-11-28 | 株式会社日立製作所 | パワーステアリング装置 |
| JP4188770B2 (ja) * | 2003-07-29 | 2008-11-26 | 株式会社日立製作所 | パワーステアリング装置 |
| JP4373238B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2009-11-25 | 株式会社日立製作所 | パワーステアリング装置 |
| JP4334953B2 (ja) * | 2003-09-16 | 2009-09-30 | 株式会社日立製作所 | パワーステアリング装置 |
| JP4632771B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2011-02-16 | 株式会社小松製作所 | 油圧操向方式の作業車両 |
| CN100366490C (zh) * | 2004-05-20 | 2008-02-06 | 株式会社日立制作所 | 动力转向装置 |
| JP4616767B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2011-01-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | パワ−ステアリング装置 |
| US7487856B2 (en) * | 2006-08-30 | 2009-02-10 | Fluid Routing Solutions, Inc. | Electrically actuated, hydraulic power steering system |
| CN105438255B (zh) | 2015-12-29 | 2018-12-21 | 同方威视技术股份有限公司 | 一种转向助力系统及车载检查设备 |
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| DE3246137C2 (de) * | 1982-12-14 | 1985-02-14 | Danfoss A/S, Nordborg | Hydrostatische Lenkeinrichtung |
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