JPS61105272A - 電磁型倍力装置 - Google Patents
電磁型倍力装置Info
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- JPS61105272A JPS61105272A JP59225456A JP22545684A JPS61105272A JP S61105272 A JPS61105272 A JP S61105272A JP 59225456 A JP59225456 A JP 59225456A JP 22545684 A JP22545684 A JP 22545684A JP S61105272 A JPS61105272 A JP S61105272A
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- JP
- Japan
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- torque
- circuit
- output
- signal
- electric motor
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- 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
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- 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
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
- B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
- B62D5/0415—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial
-
- 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
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0475—Controlling other elements
- B62D5/0478—Clutches
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
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。
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)
本発明は自動車の電動式パワーステアリング装置に適す
る電磁型倍力装置に関する。
る電磁型倍力装置に関する。
(従来の技術)
電動式パワーステアリング装置は、自動車においてハン
ドルで操舵を行うときハンドルが操作されることを検知
して電動機で補助トルクを発生し、操舵を軽くするもの
である.電動式パワーステアリング装置は、ステアリン
グシャフト等に電磁型倍力装置を備えて構成される。
ドルで操舵を行うときハンドルが操作されることを検知
して電動機で補助トルクを発生し、操舵を軽くするもの
である.電動式パワーステアリング装置は、ステアリン
グシャフト等に電磁型倍力装置を備えて構成される。
上記電磁型倍力装置は、内部にトルク検出器と電動機と
減速装置と電磁クラッチを有し、入力軸に加わる操舵ト
ルクの方向及びトルク量を検出し、該検出情報に基づい
て電動機を作動させ且つ電磁クラッチを接続状態として
出力軸に倍増したトルクを発生する。
減速装置と電磁クラッチを有し、入力軸に加わる操舵ト
ルクの方向及びトルク量を検出し、該検出情報に基づい
て電動機を作動させ且つ電磁クラッチを接続状態として
出力軸に倍増したトルクを発生する。
ところで従来の電磁型倍力装置では、トルク検出器によ
って得られた信号は制御回路で信号処理し、電動機と電
磁クラッチを別々に制御するよう構成するのが一般的で
あった。
って得られた信号は制御回路で信号処理し、電動機と電
磁クラッチを別々に制御するよう構成するのが一般的で
あった。
(発明が解決しようとする問題点)
上記構成によれば、電動機は入力軸と出力軸の間に生じ
るトルク量に比例して補助トルクを発生し、一方電磁ク
ラッチは上記トルク量に比例してトルクを伝達する。従
って電動機と電磁クラッチとの間は無関係な状態にあり
、例えば電動機の低回転時において発生するトルクに変
動が生じたり又は温度変化によってクラッチ伝達量に変
動が生じた場合には電動機が発生するトルクと電磁クラ
ッチで伝達されるトルク量との間で不整合な状態が生じ
る。
るトルク量に比例して補助トルクを発生し、一方電磁ク
ラッチは上記トルク量に比例してトルクを伝達する。従
って電動機と電磁クラッチとの間は無関係な状態にあり
、例えば電動機の低回転時において発生するトルクに変
動が生じたり又は温度変化によってクラッチ伝達量に変
動が生じた場合には電動機が発生するトルクと電磁クラ
ッチで伝達されるトルク量との間で不整合な状態が生じ
る。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、入力軸に加わるトルクを検出しこの検出トル
クに対応させて電動機を作動すると共に、電動機が発生
するトルクを電磁クラッチを介して出力軸に伝達する如
く構成した電磁型倍力装置において、上記電磁クラッチ
が伝達するトルクを、上記電動機の発生トルクに係る信
号をフィードバックさせつつ上記検出トルクに係る信号
で制御するように構成したものである。
クに対応させて電動機を作動すると共に、電動機が発生
するトルクを電磁クラッチを介して出力軸に伝達する如
く構成した電磁型倍力装置において、上記電磁クラッチ
が伝達するトルクを、上記電動機の発生トルクに係る信
号をフィードバックさせつつ上記検出トルクに係る信号
で制御するように構成したものである。
(作用)
上記構成によれば、電動機の発生トルクを電磁クラッチ
の伝達トルクに一致させることができ、これによって電
動機が発生する補助トルクを円滑且つ安定して出力軸に
与えることができる。
の伝達トルクに一致させることができ、これによって電
動機が発生する補助トルクを円滑且つ安定して出力軸に
与えることができる。
(実施例)
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
する。
第1図において、(1)は入力軸、(2)は出力軸であ
り、入力軸(1)はステアリングコラム(3)内に軸受
(4)で回転自在に設けられその外端をステアリングホ
イール(不図示)に接続し、出力軸(2)はケース(5
)内の軸線位置に軸受(6)で回転自在に設けられその
外端−のスプライン(2a)をピニオンラック側の軸と
連結する。入力軸(1)と出力軸(2)の各内端はトル
クが伝達し得る嵌合間係にあり、且つ入出力軸は同一軸
線上に配置されたトーション/<−(7)で連結される
。トーションバー(7)の両端は入力軸(1)、出力軸
(2)に穿設された孔(la)、(2b)の内部にて各
軸と結合される。
り、入力軸(1)はステアリングコラム(3)内に軸受
(4)で回転自在に設けられその外端をステアリングホ
イール(不図示)に接続し、出力軸(2)はケース(5
)内の軸線位置に軸受(6)で回転自在に設けられその
外端−のスプライン(2a)をピニオンラック側の軸と
連結する。入力軸(1)と出力軸(2)の各内端はトル
クが伝達し得る嵌合間係にあり、且つ入出力軸は同一軸
線上に配置されたトーション/<−(7)で連結される
。トーションバー(7)の両端は入力軸(1)、出力軸
(2)に穿設された孔(la)、(2b)の内部にて各
軸と結合される。
入力軸(1)の内端の先部は、出力軸(2)の内端に形
成された径の大きい孔内に挿入され軸受(8)を介して
回転自在に支持される。また入力軸(1)には第2図に
示す如く半径方向へ対称的に形成されるアーム(1b)
が設けられ、−力出力軸(2)の内端先部には切欠部(
2c)が形成され、アーム(1b)を切欠部(2c)に
係止させて前記嵌合間係を形成している。
成された径の大きい孔内に挿入され軸受(8)を介して
回転自在に支持される。また入力軸(1)には第2図に
示す如く半径方向へ対称的に形成されるアーム(1b)
が設けられ、−力出力軸(2)の内端先部には切欠部(
2c)が形成され、アーム(1b)を切欠部(2c)に
係止させて前記嵌合間係を形成している。
(9)はトルク検出器を成す差動変圧器であり、差動変
圧器(8)はステアリングコラム(3)の内面に固定さ
れたコイル部(9a)と、コイル部(8a)内であって
且つ入出力軸の前記嵌合部の周囲に嵌装された円筒状の
可動鉄芯(9b)とから構成される。コイル部(9a)
の1次コイル(9a−1)には制御回路(lO)から交
流信号が与えられ、2次コイル(9a−2)。
圧器(8)はステアリングコラム(3)の内面に固定さ
れたコイル部(9a)と、コイル部(8a)内であって
且つ入出力軸の前記嵌合部の周囲に嵌装された円筒状の
可動鉄芯(9b)とから構成される。コイル部(9a)
の1次コイル(9a−1)には制御回路(lO)から交
流信号が与えられ、2次コイル(9a−2)。
(9a−3)からはその出力信号が制御回路(10)へ
与えられる。可動鉄芯(9b)は、入力軸(1)に固設
されたピン(11)、(tl)及び出力軸(2)に固設
されたピン(12) 、(12)と係合し、一方は軸線
と平行な長孔(9b−1)で、他方は軸線とねじれの位
置にある長孔(9b−2)でそれぞれ係合する関係とな
る。従って入力軸(1)と出力軸(2)との間で相対的
角度差が生じたとき、可動鉄芯(9b)は相対的角度差
が生じた方向に対応し且つ相対的角度差に比例して軸方
向に変位する。なお可動鉄芯(9b)はコイルスプリン
グ(13)によって図中左方向へ弾支されている。
与えられる。可動鉄芯(9b)は、入力軸(1)に固設
されたピン(11)、(tl)及び出力軸(2)に固設
されたピン(12) 、(12)と係合し、一方は軸線
と平行な長孔(9b−1)で、他方は軸線とねじれの位
置にある長孔(9b−2)でそれぞれ係合する関係とな
る。従って入力軸(1)と出力軸(2)との間で相対的
角度差が生じたとき、可動鉄芯(9b)は相対的角度差
が生じた方向に対応し且つ相対的角度差に比例して軸方
向に変位する。なお可動鉄芯(9b)はコイルスプリン
グ(13)によって図中左方向へ弾支されている。
出力軸(2)の周囲には電動機(14)が設けられる。
(15)はケース(5)の内面の対称的位置に設けられ
た磁石であり、(1B)は回転子である。回転子(16
)は、軸受(17)、(18)、(19)で回転自在に
支持された筒袖(20)と、この筒袖(20)の周囲に
固定された鉄芯(21)及び巻線(22)とから成る。
た磁石であり、(1B)は回転子である。回転子(16
)は、軸受(17)、(18)、(19)で回転自在に
支持された筒袖(20)と、この筒袖(20)の周囲に
固定された鉄芯(21)及び巻線(22)とから成る。
筒袖(20)の図中左側部には整流子(23)が設けら
れ、この整流子(23)には、ブラシホルダ(24)に
コイルスプリング(25)で弾支されて摺接されたブラ
シ(26)が圧接されると共に、上記巻線(21)の端
子が結線される。
れ、この整流子(23)には、ブラシホルダ(24)に
コイルスプリング(25)で弾支されて摺接されたブラ
シ(26)が圧接されると共に、上記巻線(21)の端
子が結線される。
ブラシ(26)を介して回転子(18)の巻線(22)
に電機子電流が供給され、この電機子電流の通電量は制
御回路(10)によって制御されることになる。
に電機子電流が供給され、この電機子電流の通電量は制
御回路(10)によって制御されることになる。
(27)は2段の遊星重亜機構(27A) 、 (27
B)によって構成される減速装置であり、共通の内歯車
(28)をケース(5)の内面に固設している。内歯車
(28)は右側壁に孔を形成し、この孔内に前記軸受(
17)を固定している。#段の遊星歯車機構(27A)
は、筒軸(20)の左端に形成された太陽歯車(20a
)と、この太陽歯車(20a)と内歯車(28)の間に
介設された3個の遊星歯車(29)とから成る。遊星歯
車(28)は出力軸(2)に遊嵌された第1キヤリア(
30)に軸(31)で回転自在に支持される。次いで後
段の遊星歯車機構(27B)は、第1キヤリア(30)
の筒軸部に形成された太陽歯寅(30a)と、この太陽
歯車(30a)と内歯車(28)の間に介設された3個
の遊星歯車(32)とから成る。遊星歯車(32)は出
力軸(2)に軸受(33)で回転自在に設けられた第2
キヤリヤ(34)に軸(35)で回転自在に支持される
。この第2キヤリヤ(34)は、その周縁部に図中左方
に延設された例えば3個の突片(34a)・・・を有し
ている。
B)によって構成される減速装置であり、共通の内歯車
(28)をケース(5)の内面に固設している。内歯車
(28)は右側壁に孔を形成し、この孔内に前記軸受(
17)を固定している。#段の遊星歯車機構(27A)
は、筒軸(20)の左端に形成された太陽歯車(20a
)と、この太陽歯車(20a)と内歯車(28)の間に
介設された3個の遊星歯車(29)とから成る。遊星歯
車(28)は出力軸(2)に遊嵌された第1キヤリア(
30)に軸(31)で回転自在に支持される。次いで後
段の遊星歯車機構(27B)は、第1キヤリア(30)
の筒軸部に形成された太陽歯寅(30a)と、この太陽
歯車(30a)と内歯車(28)の間に介設された3個
の遊星歯車(32)とから成る。遊星歯車(32)は出
力軸(2)に軸受(33)で回転自在に設けられた第2
キヤリヤ(34)に軸(35)で回転自在に支持される
。この第2キヤリヤ(34)は、その周縁部に図中左方
に延設された例えば3個の突片(34a)・・・を有し
ている。
一方出力軸(2)には、前記第2キヤリア(34)の突
片(34a)・・・に対して内側にて対向する環部(3
5a)を形成し、且つほぼケース(5)の内面に接する
如く半襟方向に延設され図中左側に環状の空所(Sl)
を形成する如き断面コ字型の環体(35b)を備えた部
材(35)が固設される0部材(35)と出力軸(2)
とは、出力軸の円周方向について固定されるスプライン
嵌合によって連結される。
片(34a)・・・に対して内側にて対向する環部(3
5a)を形成し、且つほぼケース(5)の内面に接する
如く半襟方向に延設され図中左側に環状の空所(Sl)
を形成する如き断面コ字型の環体(35b)を備えた部
材(35)が固設される0部材(35)と出力軸(2)
とは、出力軸の円周方向について固定されるスプライン
嵌合によって連結される。
上記環部(35a)の外周面には、一定の間隔をあけて
例えば3個の突部(35a−1)を形成し、環部(35
a)と第2キヤリア(34)の突片(34a)・・・と
の間には例えば4枚のクラッチ板(36)・・・が配設
される。4枚のクラッチ板は重ね合せて配置し、このう
ち2枚のクラッチ板は第2キヤリア(34)の突片(3
4a)に係止し、他の2枚のクラッチ板は環部(35a
)の突部(35a−1)に係止する。
例えば3個の突部(35a−1)を形成し、環部(35
a)と第2キヤリア(34)の突片(34a)・・・と
の間には例えば4枚のクラッチ板(36)・・・が配設
される。4枚のクラッチ板は重ね合せて配置し、このう
ち2枚のクラッチ板は第2キヤリア(34)の突片(3
4a)に係止し、他の2枚のクラッチ板は環部(35a
)の突部(35a−1)に係止する。
環体(35a)の空所(Sl)にはコイル(37)が配
設される。、このコイル(37)は、ケース(5)の内
周面に固設され且つ磁性材で形成された断面二字型をし
たコイルケース(38)の内部に固設される。このコイ
ル(37)には入力軸(1)と出力軸(2)の間で相対
的角度差が生じたとき差動変圧器(8)、制御回路(1
0)の作用に基づき適宜なタイミングで角度差に比例し
た励磁電流が供給される。
設される。、このコイル(37)は、ケース(5)の内
周面に固設され且つ磁性材で形成された断面二字型をし
たコイルケース(38)の内部に固設される。このコイ
ル(37)には入力軸(1)と出力軸(2)の間で相対
的角度差が生じたとき差動変圧器(8)、制御回路(1
0)の作用に基づき適宜なタイミングで角度差に比例し
た励磁電流が供給される。
上記コイル(37)とクラッチ板(3G)・・・等によ
って多板電磁クラッチ(39)が構成され、コイル(3
7)が励磁されることによってクラッチは接続状態とな
る。
って多板電磁クラッチ(39)が構成され、コイル(3
7)が励磁されることによってクラッチは接続状態とな
る。
上記構成によれば、入力軸(1)にトルクが加わると、
出力軸(2)に加わる負荷との関係でトーションバー(
7)が捩れ入力軸(1)と出力軸(2)との間で相対的
角度差が生じ、この状態を差動変圧器(8)で検出する
。差動変圧器(9)では上記相対的角度差に応じて可動
鉄芯(8b)が軸方向に変位することによって、トルク
に係る信号を制御回路(10)に送る。制御回路(10
)では、斯かる検出信号に基づいて信号処理を行い、電
動機(14)に対して所要の電機子電流を供給すると共
に多板電磁クラッチ(38)に対して所要の励磁電流を
供給する。
出力軸(2)に加わる負荷との関係でトーションバー(
7)が捩れ入力軸(1)と出力軸(2)との間で相対的
角度差が生じ、この状態を差動変圧器(8)で検出する
。差動変圧器(9)では上記相対的角度差に応じて可動
鉄芯(8b)が軸方向に変位することによって、トルク
に係る信号を制御回路(10)に送る。制御回路(10
)では、斯かる検出信号に基づいて信号処理を行い、電
動機(14)に対して所要の電機子電流を供給すると共
に多板電磁クラッチ(38)に対して所要の励磁電流を
供給する。
斯くて電動機(14)を作動して補助トルクを発生させ
ると共に、これを減速装置(27)、多板電磁クラッチ
(39)を介して出力軸(2)に伝達し、増倍した出力
トルクを生ぜしめる。
ると共に、これを減速装置(27)、多板電磁クラッチ
(39)を介して出力軸(2)に伝達し、増倍した出力
トルクを生ぜしめる。
次に上記電磁型倍力装置の動作を制御する回路の構成、
作用について説明する。
作用について説明する。
第3図は制御回路の詳細図を示す、本図において、差動
変圧器(θ)の1次コイル(9a−1)には発振回路(
40)から所定周波数の交流信号が供給され、一方2次
コイル(8a−2) 、(8a−3)の出力信号は整流
回路(41)、ローパスフィルタ(42)で整流され且
つ平滑された後に直流電圧として加算回路(43)。
変圧器(θ)の1次コイル(9a−1)には発振回路(
40)から所定周波数の交流信号が供給され、一方2次
コイル(8a−2) 、(8a−3)の出力信号は整流
回路(41)、ローパスフィルタ(42)で整流され且
つ平滑された後に直流電圧として加算回路(43)。
(44)にそれぞれ入力される。加算回路(43)では
2次コイル(9a−2)からの出力電圧と定電圧回路(
45)か゛ら与えられる定電圧とが加算され、一方加算
回路(44)では2次コイル(!3a−3)からの出力
電圧と可変電圧回路(46)から与えられる電圧とが加
算される。可変電圧回路(4B)から出力される電圧は
零点調整(47)によって設定される電圧である。
2次コイル(9a−2)からの出力電圧と定電圧回路(
45)か゛ら与えられる定電圧とが加算され、一方加算
回路(44)では2次コイル(!3a−3)からの出力
電圧と可変電圧回路(46)から与えられる電圧とが加
算される。可変電圧回路(4B)から出力される電圧は
零点調整(47)によって設定される電圧である。
上記において、可動鉄芯(8b)が前述の作用に基づき
図中上下に変位すると、加算回路(43)、 (44)
に入力する2次コイル(9b−2) 、(9b−3)の
出力電圧は変位に応じて差動的に変化し、Φ央位置にあ
ると出力電圧は等しくなる。しかしながら、差動変圧器
の組付けにおいて誤差が生じる等して実際には2次フィ
ル(9b−2)、(9b−3)の出力電圧の間には偏り
が生じる。そこで、加算回路(43)、 (44)、定
電圧回路(45)、可変電圧回路(4B)及び零点調整
(47)による前記構成によって可動鉄芯(9b)が中
央位置にあるときには加算回路(43) 、(44)の
出力電圧が等しくなるように調整する。
図中上下に変位すると、加算回路(43)、 (44)
に入力する2次コイル(9b−2) 、(9b−3)の
出力電圧は変位に応じて差動的に変化し、Φ央位置にあ
ると出力電圧は等しくなる。しかしながら、差動変圧器
の組付けにおいて誤差が生じる等して実際には2次フィ
ル(9b−2)、(9b−3)の出力電圧の間には偏り
が生じる。そこで、加算回路(43)、 (44)、定
電圧回路(45)、可変電圧回路(4B)及び零点調整
(47)による前記構成によって可動鉄芯(9b)が中
央位置にあるときには加算回路(43) 、(44)の
出力電圧が等しくなるように調整する。
加算回路(43)、(44) (7)出力電圧(VQI
)’、 (Vbt )は減算回路(48) 、(4s
)に入力される。そして減算回路(4B)ノ出力電圧(
Vat)は、VQz”AI (Vat−Vbt)(ただ
し、 VcLt <Vbt (7) ト!’ Vαt
申0、A、4*jl11幅度)として与えられ、一方減
算回路(48)の出力電圧(Vat ) L* Vbr
J+ (Vbt −VQI ) (タだし、Vbl
<VQI (7) トきvb、*o、 A、は増幅度
)として与えられる。
)’、 (Vbt )は減算回路(48) 、(4s
)に入力される。そして減算回路(4B)ノ出力電圧(
Vat)は、VQz”AI (Vat−Vbt)(ただ
し、 VcLt <Vbt (7) ト!’ Vαt
申0、A、4*jl11幅度)として与えられ、一方減
算回路(48)の出力電圧(Vat ) L* Vbr
J+ (Vbt −VQI ) (タだし、Vbl
<VQI (7) トきvb、*o、 A、は増幅度
)として与えられる。
上記において、入力軸(1>にトルクが加わっていない
状態では、可動鉄芯(8b)は中央位置に存し1.to
3E回M(43)、(aa) ノ出力電圧(Vat)、
(Vbt)は等しくなり、減算回路(48)、(4θ)
の出力電圧はほぼOに保持される。
状態では、可動鉄芯(8b)は中央位置に存し1.to
3E回M(43)、(aa) ノ出力電圧(Vat)、
(Vbt)は等しくなり、減算回路(48)、(4θ)
の出力電圧はほぼOに保持される。
減算口m (4B)、(4f3) ノ出力電圧(Vat
) −(Vbe )は、出力電圧(Vα、)が減算回
路(50)に、出力電圧(Vbt)が減算回路(51)
にそれぞれ入力される。そして減算回路(50)、(5
1)には不感帯調整(52)によって設定された可変電
圧回路(53)の出力電圧が入力され、この出力電圧を
上記電圧(VQz)、(Vbr)から引く演算が行われ
る。これによって減算回路(50)、(51) (7)
出力電圧(Voa )、(Vba )は、電圧(Vα2
)、CVbt)を電圧(Vr、3の分だけ低減して得ら
れ、斯くて電圧(VQz)、(Vba)の不感帯は広い
ものと゛なる。このようにして得られた電圧信号(Va
s)。
) −(Vbe )は、出力電圧(Vα、)が減算回
路(50)に、出力電圧(Vbt)が減算回路(51)
にそれぞれ入力される。そして減算回路(50)、(5
1)には不感帯調整(52)によって設定された可変電
圧回路(53)の出力電圧が入力され、この出力電圧を
上記電圧(VQz)、(Vbr)から引く演算が行われ
る。これによって減算回路(50)、(51) (7)
出力電圧(Voa )、(Vba )は、電圧(Vα2
)、CVbt)を電圧(Vr、3の分だけ低減して得ら
れ、斯くて電圧(VQz)、(Vba)の不感帯は広い
ものと゛なる。このようにして得られた電圧信号(Va
s)。
(Vb2)はOR回路(54)及び比較回路(55)、
(5B) ニ入力される。
(5B) ニ入力される。
第5図にOR回路(54)及ヒ比較111路(55)、
(5B)の出力信号(lh) 、 (V2) 、 (V
3)の変化特性を示す。
(5B)の出力信号(lh) 、 (V2) 、 (V
3)の変化特性を示す。
図中横軸は操舵トルク、縦軸は電圧を意味する。
信号(vl)は右側の電圧信号(Vα、)と左側の電圧
信号(Vba)を合成して形成される。 (Nt)は不
感帯である。一方、比較回路(55)の出力信号(V2
)は、電圧(Vαよ)が設定値以上のときにはrHJレ
ベルとなり、設定値以下のときには「L」レベルとなる
。斯かる出力特性は、比較回路(58)の出力信号(v
3)についても同様である。
信号(Vba)を合成して形成される。 (Nt)は不
感帯である。一方、比較回路(55)の出力信号(V2
)は、電圧(Vαよ)が設定値以上のときにはrHJレ
ベルとなり、設定値以下のときには「L」レベルとなる
。斯かる出力特性は、比較回路(58)の出力信号(v
3)についても同様である。
上記において信号(vl)は入力軸(1)に加わるトル
クに対応した直流電圧信号であり、電動機(10の電機
子電流の通電量を制御する信号として用いられる。また
信号(V2)、(V3)は入力軸(1)に加わるトルク
の作用方向を示す信号であり、例えば信号(V2)が「
H」レベルになると右方向の作用、信号(v3)が「H
」レベルになると左方向の如く判別され、これによって
電動41(14)の回転方向が制御される。
クに対応した直流電圧信号であり、電動機(10の電機
子電流の通電量を制御する信号として用いられる。また
信号(V2)、(V3)は入力軸(1)に加わるトルク
の作用方向を示す信号であり、例えば信号(V2)が「
H」レベルになると右方向の作用、信号(v3)が「H
」レベルになると左方向の如く判別され、これによって
電動41(14)の回転方向が制御される。
上記の如く構成される回路(C1)はトルク検出回路で
あり、トルク検出回路(C1)は差動変圧器(9)、す
なわちトルク検出器からの2つの出力信号を入カレ、こ
れを信号処理し、前述の信号(vl)及び信号(V2)
、 (V3)を出力する。この出力信号(vl)は電
動機駆動回路(C21)及びクラッチ駆動回路(C3)
に供給され、−力信号(Vの、(Vl)は電動機駆動回
路(C2)のみに供給される。
あり、トルク検出回路(C1)は差動変圧器(9)、す
なわちトルク検出器からの2つの出力信号を入カレ、こ
れを信号処理し、前述の信号(vl)及び信号(V2)
、 (V3)を出力する。この出力信号(vl)は電
動機駆動回路(C21)及びクラッチ駆動回路(C3)
に供給され、−力信号(Vの、(Vl)は電動機駆動回
路(C2)のみに供給される。
次に電動機駆動回路について説明する。信号(Vl)は
加算回路(57)に入力され、ここで定電圧回路(58
)が出力する一定電圧(v4)を加えられる。その結果
加算回路(57)の出力信号(v5)は第6図に示す如
き特性を有する。第6図において横軸は操舵トルクを、
縦軸は電圧を表わす、このようにして一定電圧を加える
ことによってフリクションに対する補正を行っている。
加算回路(57)に入力され、ここで定電圧回路(58
)が出力する一定電圧(v4)を加えられる。その結果
加算回路(57)の出力信号(v5)は第6図に示す如
き特性を有する。第6図において横軸は操舵トルクを、
縦軸は電圧を表わす、このようにして一定電圧を加える
ことによってフリクションに対する補正を行っている。
加算回路(57)の出力信号(v5)は比較回路(59
)に入力され、ここにおいて三角波発生回路(60)か
ら出力される三角波との比較が行われる。比較回路(5
8)は出力信号(v5)と三角波を比較することにより
、出力信号(Vs)の値が三角波の値よりも大きいとき
に限りrHJレベルの出力信号を出力する。従って、例
えば第7図の(A)、CB)に示す、如く、パルス幅(
W)が加算回路の出力に比例する一定周波数のパルス波
形(Pl)が、比較回路(58)から出力される。この
ようにして、三角波発生回路(60)と比較回路(58
)とによって入力軸(1)に加わるトルクに対応してパ
ルス幅が変化するパルス信号(Pl)を得ている。この
比較回路(59)の出力信号はAND回路(81)、(
82)に供給される。
)に入力され、ここにおいて三角波発生回路(60)か
ら出力される三角波との比較が行われる。比較回路(5
8)は出力信号(v5)と三角波を比較することにより
、出力信号(Vs)の値が三角波の値よりも大きいとき
に限りrHJレベルの出力信号を出力する。従って、例
えば第7図の(A)、CB)に示す、如く、パルス幅(
W)が加算回路の出力に比例する一定周波数のパルス波
形(Pl)が、比較回路(58)から出力される。この
ようにして、三角波発生回路(60)と比較回路(58
)とによって入力軸(1)に加わるトルクに対応してパ
ルス幅が変化するパルス信号(Pl)を得ている。この
比較回路(59)の出力信号はAND回路(81)、(
82)に供給される。
一方AND回路(81)、(82)において、AND回
路(81)の低入力には前記信号(v2)が、またAN
D回路(82)の低入力には前記信号(v3)がそれぞ
れ入力される。
路(81)の低入力には前記信号(v2)が、またAN
D回路(82)の低入力には前記信号(v3)がそれぞ
れ入力される。
(63)は電動機(10に供給する電機子電流の通電方
向及び通電量を制御する4個のトランジスタ(84)
、(85) 、(8B) 、(87)から成るブリッジ
回路である。ブリッジ回路(63)の上流側端子(◆V
)は電源に接続されると共に、下流側端子は抵抗(88
)を介して接地される。またブリッジ回路(C3)の出
力端子(a)、(b)の間には前記電動機(14)が接
続される。
向及び通電量を制御する4個のトランジスタ(84)
、(85) 、(8B) 、(87)から成るブリッジ
回路である。ブリッジ回路(63)の上流側端子(◆V
)は電源に接続されると共に、下流側端子は抵抗(88
)を介して接地される。またブリッジ回路(C3)の出
力端子(a)、(b)の間には前記電動機(14)が接
続される。
更にトランジスタ(84)、($5)、(13B)、(
8?)のそれぞれのコレクターエミッタ間にはダイオー
ド(68)・・・−が並列に接続され、オン会オフ動作
に伴う突発電流の発生を防止するようにしている。
8?)のそれぞれのコレクターエミッタ間にはダイオー
ド(68)・・・−が並列に接続され、オン会オフ動作
に伴う突発電流の発生を防止するようにしている。
上記ブリッジ回路(C3)のトランジスタ(84) 。
(85)、(13El) 、(87)に対して、前記A
ND回路(81)の出力信号はトランジスタ(85)、
(68)のベースに付与され、AND回路(82)の出
力信号はトランジスタ(84) 、 ($7)のベース
に付与される。
ND回路(81)の出力信号はトランジスタ(85)、
(68)のベースに付与され、AND回路(82)の出
力信号はトランジスタ(84) 、 ($7)のベース
に付与される。
上記構成によれば、信号(Vθがrl−(Jレベルにな
るとAND回路(81)が開状態となり比較回路(58
)からのパルス信号がトランジスタ(85)、(8B)
のベースに付与され、トランジスタ(85)、(8B)
(7)オン会オフ動作をパルス信号で制御して、入力
トルクに対応した電機子電流を、電!64m(14)の
回転方向が入力トルクの作用方向と一致する如く供給す
る0反対に信号(V3)がrHJレベルになるとAND
回路(82)が開状態となり比較回路(59)からのパ
ルス信号がトランジスタ(84) 、(87)のベース
に付与され、トランジスタ(84) 、(87)のオン
・オフ動作をパルス信号で制御して、上記と同様の作用
で電動機(14)を動作させる。
るとAND回路(81)が開状態となり比較回路(58
)からのパルス信号がトランジスタ(85)、(8B)
のベースに付与され、トランジスタ(85)、(8B)
(7)オン会オフ動作をパルス信号で制御して、入力
トルクに対応した電機子電流を、電!64m(14)の
回転方向が入力トルクの作用方向と一致する如く供給す
る0反対に信号(V3)がrHJレベルになるとAND
回路(82)が開状態となり比較回路(59)からのパ
ルス信号がトランジスタ(84) 、(87)のベース
に付与され、トランジスタ(84) 、(87)のオン
・オフ動作をパルス信号で制御して、上記と同様の作用
で電動機(14)を動作させる。
上記において電動機(10の端子電圧は検出トルクの大
きさに対応する如く比較回路(59)の出力信号によっ
て制御されるため回転数は電機子電流の変化に拘らずほ
ぼ一定の高速回転に保持される。
きさに対応する如く比較回路(59)の出力信号によっ
て制御されるため回転数は電機子電流の変化に拘らずほ
ぼ一定の高速回転に保持される。
電動Ia(14)に供給された電機子電流は抵抗(68
)における端子電圧として検出される。そしてこの抵抗
(88)の端子電圧は増幅回路(70)、ローパスフィ
ルタ(71)を介してクラッチ駆動回路(C3)に供給
される。また前記三角波発生回路(80)が出力する三
角波もクラッチ駆動回路へ供給される。
)における端子電圧として検出される。そしてこの抵抗
(88)の端子電圧は増幅回路(70)、ローパスフィ
ルタ(71)を介してクラッチ駆動回路(C3)に供給
される。また前記三角波発生回路(80)が出力する三
角波もクラッチ駆動回路へ供給される。
次いでクラッチ駆動回路(C3)について説明する。差
動増幅回路(72)においては、■入力端子に前記信号
(vl)が入力し、O入力端子に抵抗(C8)にて取り
出された電機子電流に比例した電圧が入力され、その差
に比例した電圧が出力される。そして比較回路(73)
では、増幅回路(72)から出力される電圧と三角波が
比較され電圧信号(vl)と電機子′ft流に比例した
電圧との差に比例したパルス幅を有するパルス信号が出
力され、これでトランジスタ(74)をオン・オフ駆動
し、クラッチ(39)を駆動せしめる。この結果、クラ
ッチ(39)で伝達されるトルクは検出トルクに対応す
るごとく制御される。
動増幅回路(72)においては、■入力端子に前記信号
(vl)が入力し、O入力端子に抵抗(C8)にて取り
出された電機子電流に比例した電圧が入力され、その差
に比例した電圧が出力される。そして比較回路(73)
では、増幅回路(72)から出力される電圧と三角波が
比較され電圧信号(vl)と電機子′ft流に比例した
電圧との差に比例したパルス幅を有するパルス信号が出
力され、これでトランジスタ(74)をオン・オフ駆動
し、クラッチ(39)を駆動せしめる。この結果、クラ
ッチ(39)で伝達されるトルクは検出トルクに対応す
るごとく制御される。
上記制御回路の構成及び機械的構成を含めた全システム
における信号の流れ及びトルク等の作用関係を示すと第
4図の如くなる。本図において、前記差動変圧器で構成
されるトルク検出器(8)が出力する信号は、トルク検
出回路(C1)に入力される。トルク検出回路(C1)
では前記作用に基づいて入力トルクに対応した信号及び
入力トルクの作用方向を判別し得る信号を発生し、これ
らが適宜に電動機駆動回路(02)及びクラッチ駆動回
路(Cのに供給される。また電動機駆動回路(C2)か
らクラッチ駆動回路(C3)に対しては電動機(14)
の発生トルクに係る信号を給与し、これによって電動4
2(14)の発生トルクを考慮してクラッチ(38)の
接続状態を制御し、電動機(14)が発生するトルクと
クラッチ(38)が伝達するトルクを一致する如く制御
を行う0図中(75)・・・はトルクの流れを示し、電
動機駆動回路(C2)の出力によって駆動された電動機
(14)のトルクは減速装!(27)、クラッチ(39
)を介し出力軸(2)に供給される。そうすると、入力
軸(1)と出力軸(2)の間の相対的角度差が変化し、
これによってトルク検出器(8)の出力信号が変化する
如くフィードバックが形成されている。
における信号の流れ及びトルク等の作用関係を示すと第
4図の如くなる。本図において、前記差動変圧器で構成
されるトルク検出器(8)が出力する信号は、トルク検
出回路(C1)に入力される。トルク検出回路(C1)
では前記作用に基づいて入力トルクに対応した信号及び
入力トルクの作用方向を判別し得る信号を発生し、これ
らが適宜に電動機駆動回路(02)及びクラッチ駆動回
路(Cのに供給される。また電動機駆動回路(C2)か
らクラッチ駆動回路(C3)に対しては電動機(14)
の発生トルクに係る信号を給与し、これによって電動4
2(14)の発生トルクを考慮してクラッチ(38)の
接続状態を制御し、電動機(14)が発生するトルクと
クラッチ(38)が伝達するトルクを一致する如く制御
を行う0図中(75)・・・はトルクの流れを示し、電
動機駆動回路(C2)の出力によって駆動された電動機
(14)のトルクは減速装!(27)、クラッチ(39
)を介し出力軸(2)に供給される。そうすると、入力
軸(1)と出力軸(2)の間の相対的角度差が変化し、
これによってトルク検出器(8)の出力信号が変化する
如くフィードバックが形成されている。
以上において、電動a(14)の回転は、差動変圧器(
9)の検出信号に依存することなく、通常はぼ一定回転
数の高速回転を行わせるようにし、一方電動機(14)
の起動時の低回転による発生トルク変動を防1Fするた
め前記定電圧回路(58)を設け、電機子電流の通電量
を制御する信号に加算するようにしている。
9)の検出信号に依存することなく、通常はぼ一定回転
数の高速回転を行わせるようにし、一方電動機(14)
の起動時の低回転による発生トルク変動を防1Fするた
め前記定電圧回路(58)を設け、電機子電流の通電量
を制御する信号に加算するようにしている。
また、多板電磁クラッチ(33)の接続状態を、電動機
(14)の発生トルクを考慮して制御するようにしたた
め、半クラッチ状態を生じさせることによりそのすべり
で電動機(14)の高い回転数を吸収しつつ電動m (
14)の発生トルクを円滑且つ安定して出力軸(2)に
与えることができる。
(14)の発生トルクを考慮して制御するようにしたた
め、半クラッチ状態を生じさせることによりそのすべり
で電動機(14)の高い回転数を吸収しつつ電動m (
14)の発生トルクを円滑且つ安定して出力軸(2)に
与えることができる。
(発明の効果)
以上の説明で明らかなように本発明によれば、トルク検
出器で入出力軸間のトルクを検出し、その検出信号に基
づいて補助トルクを発生する電動機及び電動機の出力ト
ルクを出力軸に伝達する電磁クラッチの動作を制御する
如くした電磁型倍力装置において、電動機の発生トルク
を検出する信号を電磁クラッチの動作を制御する信号と
してフィードバックさせることにより、電磁クラッチの
伝達トルクを電動機の発生トルクに一致させて制御し、
これによって入出力軸の低回転時において滑らかに且つ
安定して電動機の出力トルクを出力軸に伝達することが
できる。
出器で入出力軸間のトルクを検出し、その検出信号に基
づいて補助トルクを発生する電動機及び電動機の出力ト
ルクを出力軸に伝達する電磁クラッチの動作を制御する
如くした電磁型倍力装置において、電動機の発生トルク
を検出する信号を電磁クラッチの動作を制御する信号と
してフィードバックさせることにより、電磁クラッチの
伝達トルクを電動機の発生トルクに一致させて制御し、
これによって入出力軸の低回転時において滑らかに且つ
安定して電動機の出力トルクを出力軸に伝達することが
できる。
第1図は本発明に係る電磁倍力装置の断面を90°折曲
させた断面図及び電気回路部を付加した系統図、第2図
は第1図中のA−A線断面と可動鉄芯°の側面及び平面
を示した図、第3図は制御回路の詳細回路図、第4図は
全体構成の概要を示す系統図、fsS図、第6図、第7
図は回路各部の波形図である。 図面中、(1)は入力軸、(2)は出力軸、(5)はケ
ース、(7)はトーションバー、(8)は差動変圧器、
(8b)は可動鉄芯、(10)は制御回路、(14)は
電動機、(1B)は回転子、(27)は減速装置、 (
39)は多板電磁クラッチ、(C1)はトルク検出回路
、CC2)は電動機駆動回路、(C3)はクラッチ駆動
回路である。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 下 1) 容一部間 弁理士
大 橋 邦 部同 弁理士 小 山
有稀舟℃トルグ
させた断面図及び電気回路部を付加した系統図、第2図
は第1図中のA−A線断面と可動鉄芯°の側面及び平面
を示した図、第3図は制御回路の詳細回路図、第4図は
全体構成の概要を示す系統図、fsS図、第6図、第7
図は回路各部の波形図である。 図面中、(1)は入力軸、(2)は出力軸、(5)はケ
ース、(7)はトーションバー、(8)は差動変圧器、
(8b)は可動鉄芯、(10)は制御回路、(14)は
電動機、(1B)は回転子、(27)は減速装置、 (
39)は多板電磁クラッチ、(C1)はトルク検出回路
、CC2)は電動機駆動回路、(C3)はクラッチ駆動
回路である。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 下 1) 容一部間 弁理士
大 橋 邦 部同 弁理士 小 山
有稀舟℃トルグ
Claims (3)
- (1)入出力軸間のトルクを検出し、この検出トルクに
応じて電動機を作動し、電動機が発生するトルクを電磁
クラッチを介して出力軸に伝達するようにした電磁型倍
力装置において、上記電磁クラッチの接続動作を、上記
検出トルクに係る信号とこれにフィードバックさせた上
記電動機の発生トルクに係る信号とによって制御するよ
うにしたことを特徴とする電磁型倍力装置。 - (2)前記電動機は一定回転数の高速回転を行わせるよ
うにしたことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項記
載の電磁型倍力装置。 - (3)前記電磁クラッチを半クラッチ状態で接続動作さ
せるよう制御したことを特徴とする前記特許請求の範囲
第2項記載の電磁型倍力装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225456A JPS61105272A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 電磁型倍力装置 |
| DE19853538028 DE3538028A1 (de) | 1984-10-26 | 1985-10-25 | Elektromagnetische servoeinrichtung |
| FR8515891A FR2572559A1 (fr) | 1984-10-26 | 1985-10-25 | Dispositif d'asservissement electromagnetique |
| US06/791,641 US4639651A (en) | 1984-10-26 | 1985-10-25 | Electromagnetic servo device |
| GB08526348A GB2166099B (en) | 1984-10-26 | 1985-10-25 | Electromagnetic servo device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225456A JPS61105272A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 電磁型倍力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105272A true JPS61105272A (ja) | 1986-05-23 |
| JPH0347228B2 JPH0347228B2 (ja) | 1991-07-18 |
Family
ID=16829626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59225456A Granted JPS61105272A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 電磁型倍力装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4639651A (ja) |
| JP (1) | JPS61105272A (ja) |
| DE (1) | DE3538028A1 (ja) |
| FR (1) | FR2572559A1 (ja) |
| GB (1) | GB2166099B (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61110669A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Honda Motor Co Ltd | 電磁型倍力装置 |
| JPH0615331B2 (ja) * | 1985-06-12 | 1994-03-02 | 株式会社日立製作所 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH0624953B2 (ja) * | 1986-04-08 | 1994-04-06 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH0662092B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1994-08-17 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS62251273A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-11-02 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS62292573A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS6320266A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
| US5083626A (en) * | 1986-10-20 | 1992-01-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaishi | Rear wheel steering device for vehicle with four steerable wheels |
| US4802546A (en) * | 1987-01-19 | 1989-02-07 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co. Ltd. | Steering apparatus for a vehicle |
| US5086492A (en) * | 1987-03-19 | 1992-02-04 | Motorola, Inc. | Switching current regulator for motor control |
| US4871039A (en) * | 1987-04-03 | 1989-10-03 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power steering system incorporating electric motor |
| US5027915A (en) * | 1987-12-26 | 1991-07-02 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Electric power steering system |
| US5027048A (en) * | 1988-10-05 | 1991-06-25 | Ford Motor Company | Field oriented motor controller for electrically powered active suspension for a vehicle |
| US4956590A (en) * | 1988-10-06 | 1990-09-11 | Techco Corporation | Vehicular power steering system |
| JPH0275375U (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | ||
| DE69016120T2 (de) * | 1989-08-04 | 1995-06-22 | Koyo Seiko Co | Servolenkung. |
| DE4009400A1 (de) * | 1990-03-23 | 1991-09-26 | Porsche Ag | Aktuator fuer eine kybernetische lenkung |
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