JPS6121862A

JPS6121862A - 車輛用動力操舵装置

Info

Publication number: JPS6121862A
Application number: JP60090742A
Authority: JP
Inventors: フレデリツク・ジヨン・アダムス; ケネス・ジヨン・ダグラス・ヒープ
Original assignee: TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZ; TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZU Ltd
Current assignee: TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZ; TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZU Ltd
Priority date: 1984-05-05
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-01-30
Also published as: GB2158788B; EP0164842A3; GB2158788A; GB8411607D0; US4627509A; EP0164842A2

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〉本発明は車輌用動力操舵装置に関する。

〈従来の技術〉同一出願人によるイギリス国特許出願ＧＢ２゜１１９．
３２（’３Δ号明細店には、成る範囲の車軸パラメータ
を４慮する比較的高度な操舵制御を行い、しかも安全対
策を考慮した（」−）＋０１幾能を（ＩｉＩ′１えるよ
うな車輌用動ツノ操舵装置が開示されでいる。

〈従来技術の問題点〉本発明の目的は、製造」ス１〜、使用性、信頼・１（［
などの点でＦｌ；ｉ、た車輌用動力操舵装置を（；？供
−づる。＝どにある３、〈間；吊点を解決するための手段〉以下の実施例の説明に於ては、車輌の操舵装置に動力補
助を行うように連結された流体圧ラムからなるサーボモ
ータに、流体圧ポンプからの流体圧を供給するような車
輌用動力操舵装置が開示されている。車輌の運転者が操
舵輪を操作することにより操舵装置内に発生した１〜ル
クまたはスラス１〜〕Ｊを検出し得るように、操舵装置
の入力手段にｉ堪ブられたストレインゲージまたは１〜
ルクセンサーからなる入力センサーが用いられている。

流体圧制御装置力瓢この入力はンリにより発生した信号
に従ってサーボモータに供給されるべき流体圧を１１制
御づる。。

この実施例に於ては、流体ＩＴ　ｉｔｉ！！御装置は、
運転者か意図する操舵プラ向を検出−りるための１ノー
向スイノフ′を（ｉ！ｉ１えでｄ５す、［−ルウ１フン
リモＪ１、電磁弁及びｉドンブ駆動用の電動七−夕を制
？０１１　Ｊ−るためのマーイ゛り１］プ［１セツリ−
に接続されている。、電）６弁ｌＡ、、”リー小七−夕
の複動式ビス１−ンの所要の側のシリンダ窄に流体圧を
導入復る。８マイク日ゾ１］１セツリ（Ｊｌ、入力セン
サーにより検出された結果に基づ゛いて、υ−ボモータ
を駆動し１■るような可変圧力を供給するようにポンプ
駆動用モータを制御する。本実施例に於ては、電磁弁が
作動時に全開する形式のものからなり、動力補助の度合
を定める圧力制御は、ポンプの駆動速度を調節すること
により得られる。

別の実施例に於ては、電磁弁が同じく作動時に全開する
形式のものからなるが、所要の圧力制御は、電磁弁の上
流側に設けられた制御弁により行なわれる。

これら両実施例によれば、電磁弁が圧力制御を行なうも
のでないために、電磁弁が極めて単純なものであって良
く、従ってそのコストを低減することかできる。しかも
、方向制御と圧力制御とを分離することができるために
、動力操舵装置の作動中の信頼性が改善される。

以下に記載される実施例の上記以外の利点は、流体圧ポ
ンプが動力操舵装置の作動時にのみ駆動され、動力操舵
装置の非作動時には駆動されないことに基づくものであ
る。成る実施例に於ては、流体圧ポンプを駆動する電動
モータにマイクロプロセッサからの適切な制御信号を供
給するようにして上記した構成を実現している。

更に別の実施例に於ては、運転者の操舵入力が、概ね直
進走行をするために必要なレベル或いは僅かな進路変更
を行うために必要なレベルを越えた時にのみ前記動力操
舵装置が作動するように、前記流体圧制御装置が、前記
サーボモータに供給される流体圧を制御するようにしで
ある。従って運転者による操舵入力レベルが一定値以下
の場合には、操舵力を動力補助しない。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に示されたように、車輌（図示せず）のための動
力操舵装置１０は、流体圧ピストン（図示ｌす゛〉を内
蔵する操舵装置１２と、流体溜１６の流体を前記ビス１
〜ンに向けて加圧供給するポンプ１４と、ポンプ１４と
流体ピストンとの間に設けられた電磁弁１８と、ポンプ
１４を駆動する電動モータ２２を制御するためのマイク
１」ブ［１セツサ２０とを備えている。

操舵装置１２は、動力操舵装置のサーボモータを構成づ
−る流体圧ビス１ヘンを内蔵する本体２４を有している
。本体２４の両端から蛇腹２６．．２８が突出し、これ
らの蛇腹が、車輌の操舵輪に連結されるべき操舵リンク
（図示Ｖず）を保護している。操舵リンクは、流体圧ビ
ス１〜ンによる動力補助を受け、或いは従来形式のラッ
クアンドピニオン操舵装置により入力により駆動される
べく適合されており、本体２４に内蔵されたラックアン
ドピニオンギヤ装置が、操舵軸３０を介して車両の操舵
輪に連結されている。

操舵軸３０は、本体２４の一部を形成するピニオンハウ
ジング３２内に回動自在に軸支されており、操舵軸３０
と一体的に回動するピニオンがピニオンハウジング３２
内に受容され、操舵リンクに連結されたラック（図示せ
ず）と歯合している。

ピニオンハウジング３２には更に方向スイッチ３４及び
トルクセンザ３６が内蔵され、これら方向スイッチ３４
及びトルクセンザ３６は、線３８、／ｌ０１４２を介し
てマイクロプロセッサ２０に接続され、更に線４４．４
６．４８を介してポンプ駆動用上〜夕２２及び電磁弁１
Ｂに接続されている。

ポンプ１４は、駆動軸５０を介して電動モータ２２にＪ
、り駆動される。流体溜１６は、流体管路５２．５４を
介して電磁弁１８に接続され、これら管路はそれぞれ流
体圧の往復路を形成する。電磁弁１８は、管路５６．５
８により本体２４内のピストン装置に接続され、これら
の管路５６．５Ｂは、ビス１〜ンの運動の方向に応じて
往復の流体圧管路を形成覆る。

次に本実施例の作動の要領について説明する。

操舵入力１〜ルクはトルクセンザ３６により検出され、
操舵方向は方向スイッチ３４ににり検出される３、これ
らのセンサ及びスイッチからの出力信号はマイクロプロ
セッサ２０に供給され、操舵装置１２が適切に駆動され
るように、マイクロプロセッサ２０が電磁弁１８及びモ
ータ２２を制御する。

トルクセン−リ−３６は、操舵軸３０または操舵輪と流
体圧ピストンまたは′リーー小七−夕との間の操舵装置
に取（＝Ｊけられたス］〜レインゲージてあって良い。

運転者による操舵入力１〜ルクに対応する電気信号を得
るために他の操舵入力検出手段を用いることもできる。

方向スイッチ３４は、所要の操舵方向を示す出力信号を
マイクロプロセッサ２０に供給し、電磁弁１８を適切に
作動さゼることより、水体２４内の複動式流体圧ビス１
〜ンの対応するシリンダ室を加圧する。他方のシリンダ
室は、電磁弁１８を介して流体溜１６に連通される。

電磁弁１８は更に、動力操舵か必要でない場合に、管路
５Ｇ、５Ｂを自由に連通さ−Ｕ、ラックアンドピニオン
ギヤ装置による手動操舵を可能にする。

マイクロプロセツサ２０は、１〜ルクセンリ−３６の検
出結果に基づき、ザーボーし一夕に必要となる圧力に従
ってモータの速度を調節し得るように、ポンプ１４の駆
動モータ２２を制御する。即ら、運転者からの操舵入力
トルクか大さい場合、ポンプの駆動七−夕は高速で駆動
され、所要の高圧流体圧か流体圧ビス１〜ンに供給され
、操舵１〜ルク入力が小さい場合には、ポンプの駆動七
−夕を低速で駆動されることにより比較的低い流体圧か
発生ずることとなる。

本実施例に於ては、電磁弁１８は殆ど中間状態を取るこ
となく仝聞または仝閉位置のみを取り得るように構成さ
れている。このような構成に於ては、ポンプの駆動速度
を可変とすることにより、流体圧ピストンを定量的に制
御覆ることか可能となる。

マイクロプロセッサ２０は、上記した目的に従って、７
ｆｉ磁弁開信号及びん面制御信号を線４６．４Ｂを介し
て電磁弁１８に供給Ｊ−る。

第２図に示された実施例も前記と概ね同様であるが、以
下の点に於て相違する。

ポンプ７０は一般に一定速度で電勅土−夕７２により駆
動され、或いは車輌のエンジンにより機械式に駆動され
、概ね一定の流体圧出力を発生する。

ポンプ７０の下流には、マイクロプロセツサ−７８によ
り制御される電磁アクチュエータなどからなるアクチュ
エータ７６により操作される比例制御弁７４が備えられ
ている。

電磁弁８０は、前記と同様に、操舵装置８６の複動式ピ
ストンの対応するシリンダー室に接続された流体出力管
路８２．８４のいずれかに流体圧出力を供給することに
より、操舵方向の制御を行う。方向制御信号は、前記と
同様に方向スイッチ８Ｂにより発生づ−るが、方向制御
信号は直接電磁弁８０に供給される。

マイクロプロセッサ７８の入力９０には、例えば車速セ
ンサの出力信号が供給される。またマイクロプロセツサ
〜は増幅機能をも有している。

比例制御弁７４は、単一の入力及び単一の出力を有し、
オープンセンタもしくはクロース下センタ式の軸線方向
可動式または回転式のものであって良い。前記した電磁
弁８０と同様に、制御弁７４はスプール弁であって良い
が、オンオフ式の方向制御弁をな−り一電磁弁８０に制
御された流体圧出力を供給するように、アクチュエータ
７６により操作されるものであれば良い。

第１図及び第２図の流体圧制御装置に共通プる更に別の
特徴は、マイクロプロはツサ２０の特性にＪ、るもので
、即らポンプ１４は、動ツノ操舵装置の作動中にのみ駆
動され、動力操舵装置か作動していない場合には駆動さ
れない。この特徴は、マイクロプロセツサ２０により制
御されるポンプ駆動用の電動モータ２２を用いることに
より達成される。それに刑して、車輌のエンジンの動力
をベル１へにより伝達してポンプを駆動−づる場合には
、ポンプが常時駆動されることとなり、操舵ビス１〜ン
か必要とする以上の流体圧（Ｊタンクに戻すだめの工夫
が必要となる１゜運転者が操舵軸３０を介して操舵装置に加える操舵入）
Ｊが獄ね直進走行をするために必要なレベルもしくは僅
かな進路変更を行うために必要となるレベルを越えない
限り動力操舵装置が作動しないという特徴も、マイクロ
プロセツサ２０の機能に依存し−Ｃいる。操舵入力がこ
のように低レベルな場合には、動力操舵装置が作動しな
い。この特徴は、運転者からの操舵１〜ルク、即ら操舵
入力の検出値が所定値を越えるまで、動力操舵装置を作
動させないようにすることにより達成される。

云うまでもなく、どのような動力操舵装置に於ても、操
舵輪がその中立位置から成る程度までの範囲回動じた場
合でも動力操舵装置が作動しないようにしである。本発
明の場合、このような範囲か調節可能であって、しかも
通常の運転操作上は動力操舵装置を作動させることなく
、例えば駐車する場合や他の理由によりかなり人ぎな操
舵入力トルクが加えられたときにのみ動力操舵装置が作
動り−るようにしである。このような動力操舵装置の作
動非作動の条件は特定の車輌の特性毎に調節することか
できる。

以上本発明の好適実施例について説明したが、本発明の
概念から逸脱することなく種々の変形変更を加えて本発
明を実施することができる。例えば、操舵入力の検出は
種々の態様で可能であり、操舵装置に流体圧ピストンな
どの動力装置を外付けすることも可能である。また電磁
弁も、二つの電磁弁を組合わせて構成することができる
。ポンプ１４の駆動方法も種々可能であって、例えば非
電動式の−し一夕により駆動することもでさる。１更に
マイクＯブロセッリー２０により、車輌の他のパラメー
タを監視するようにしても良いか１．Ｌ記したＪ、うな
単純な操舵装置にあってはそのＪ、うな必要性は小さい
と考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく動力操舵装置を図式的に示す
説明図である。第２図は第１図の実施例に対する変形実施例を承り説明
図である。１０・・・動力操舵装置　１２・・・操舵装置１４・・
・ポンプ　　　　１６・・・流体溜１Ｂ・・・電磁弁　
　　　２０・・・マイクロブ［］ゼッザ２２・・・モー
タ　　　　２４・・・本体２６．２８・・・蛇腹　　３
０・・・操舵軸３２・・・ビニオンハウジング３４・・・方向スイッチ　３６・・・トルクセン−９−
３８へ・４８・・・綜　　　５０・・・駆動軸５２〜５
Ｂ・・・管路　　７０・・・ポンプ７２・・・モータ　
　　　７４・・・比例制御弁７６・・・アクチュエータ７８・・・マイクロプロセッサ８０・・・電磁弁　　　　８２．８４・・・管路８６・
・・操舵装置　　　８８・・・方向スイッチ９０・・・
入力待ム！［出願人　　アイーアールダブ刀ユ・カム・ギア
ーズ・リミテッド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体圧ポンプと、前記ポンプにより流体駆動され
、かつ動力による補助を行うように車輌の操舵装置に連
結されたサーボモータと、前記操舵装置の入力手段に対
応して設けられた入力センサと、前記入力センサにより
発生した信号に従って前記サーボモータに供給されるべ
き流体圧を制御するための流体圧制御装置とを備え、前
記流体圧制御装置が、所望の操舵方向に応じて前記サー
ボモータに対して流体圧出力を供給して該サーボモータ
を制御するための電磁弁を有する車輛用動力操舵装置に
於て、前記電磁弁が作動時に全開となる形式のものであって、
該電磁弁に供給される流体圧を変化させることにより流
体圧制御を行うようにしてなることを特徴とする車輌用
動力操舵装置。
（２）前記電磁弁に供給されるべき流体圧の変化が、前
記ポンプを制御することにより該ポンプから可変流体圧
を得るようにしてなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の車輌用動力操舵装置。
（３）前記ポンプが可変速度にて駆動されることにより
前記可変流体圧を発生するようにしてなることを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の車輌用動力操舵装置
。
（４）前記ポンプが電動モータにより駆動され、前記流
体圧制御操舵装置が前記電動モータを可変速度にて駆動
し得るべく適合されていることを特徴とする特許請求の
範囲第３項に記載の車輌用動力操舵装置。
（５）前記ポンプが、動力操舵装置の作動中にのみ駆動
され、動力操舵動作が行なわれていない時には駆動さな
いように前記流体圧制御装置が構成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車輌用動力操舵
装置。
（６）運転者の操舵入力が慨ね直進走行を行うために必
要なレベル、或いは進路を僅かに変更する程度のレベル
を越えた時にのみ前記動力操舵装置が作動するように前
記流体圧制御装置が適合されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の車輌用動力操舵装置。
（７）前記電磁弁に供給される流体圧の前記変化が、前
記電磁弁の上流側に設けられ制御弁により発生するよう
にしてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の車輌用動力操舵装置。
（８）流体圧ポンプと、前記ポンプにより流体駆動され
、かつ動力による補助を行うように車輛の操舵装置に連
結されたサーボモータと、前記操舵装置の入力手段に対
応して設けられた入力センサと、前記入力センサにより
発生した信号に従って前記サーボモータに供給されるべ
き流体圧を制御するための流体圧制御装置とを備える車
輌用動力操舵装置に於て、前記ポンプが、前記可変圧力出力を発生するように、前
記流体圧制御装置により直接的に制御されることを特徴
とする車輌用動力操舵装置。
（９）流体圧ポンプと、前記ポンプにより流体駆動され
、かつ動力による補助を行うように車輌の操舵装置に連
結されたサーボモータと、前記操舵装置の入力手段に対
応して設けられた入力センサと、前記入力センサにより
発生した信号に従って前記サーボモータに供給されるべ
き流体圧を制御するための流体圧制御装置とを備える車
輌用動力操舵装置に於て、前記ポンプが、前記動力操舵装置の作動中にのみ駆動さ
れ、前記動力操舵装置の非作動中には駆動されないよう
に前記流体圧制御装置により制御されることを特徴とす
る車輌用動力操舵装置。
（１０）流体圧ポンプと、前記ポンプにより流体駆動さ
れ、かつ動力による補助を行うように車輌の操舵装置に
連結されたサーボモータと、前記操舵装置の入力手段に
対応して設けられた入力センサと、前記入力センサによ
り発生した信号に従って前記サーボモータに供給される
べき流体圧を制御するための流体圧制御装置とを備える
車輌用動力操舵装置に於て、運転者の操舵入力が、概ね直進走行をするために必要な
レベル或いは僅かな進路変更を行うために必要なレベル
を越えた時にのみ前記動力操舵装置が作動するように、
前記流体圧制御装置が、前記サーボモータに供給される
流体圧を制御するようにしてなることを特徴とする車輌
用動力操舵装置。