JP2000168596A - 自動車用液圧動力かじ取り装置 - Google Patents
自動車用液圧動力かじ取り装置Info
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Abstract
示する。 【構成】 自動車用液圧かじ取り装置におけるかじ取り
される車輪1のかじ取り調節は、切換え弁6を介して2
つ又はそれ以上の液圧回路のそれぞれ1つに接続可能な
液圧操作器4により行われ、これらの液圧回路は通常作
動では並列にかつ機能的に同じ向きに動作するので、故
障の際中断なしに他方の液圧回路へ切換え可能である。
各液圧回路は、操作器4の制御のためサーボ弁9,9′
を含み、このサーボ弁9,9′は、かじ取り角の目標値
−実際値比較に応じて制御装置25により操作される。
この制御装置25は、かじ取りされる車輪1により操作
されるかじ取り角実際値発信器26、及び運転者側で操
作されるかじ取りハンドル28を介して操作されるかじ
取り角目標値発信器27に接続されている。
Description
れるかじ取りハンドル、かじ取りされる車輪のかじ取り
調節のためこれらの車輪に強制連結される複動液圧サー
ボモータ又はかじ取り操作器、圧力接続部を介して液圧
ポンプの吐出側に接続され、低圧接続部を介して液圧ポ
ンプの吸入側又はこの吸入側に連通するタンクに接続さ
れ、かつ2つのモータ接続部を介してサーボモータの両
側に接続され、ポンプの動作する際モータ接続部の間の
圧力差を大きさ及び方向に関して制御できる、電気的に
操作されるサーボ弁装置及びかじ取りハンドルにより操
作されるかじ取り角目標値発信器及びかじ取りされる車
輪により操作されるかじ取り角実際値発信器を持ち、目
標値−実際値比較に応じてサーボ弁装置を制御する電子
制御装置を有する、車両特に自動車用液圧動力かじ取り
装置に関する。
取り装置では、かじ取りハンドルとかじ取りされる車輪
とが互いに機械的に強制連結されている。サーボモータ
として典型的に復動ピストン−シリンダ装置が用いら
れ、かじ取りハンドルとかじ取りされる車輪との間に作
用する力及びモーメントに応じて制御されて、かじ取り
ハンドルへ運転者により限られた力を加えさえすればよ
いようにしている。かじ取りハンドルとかじ取りされる
車輪との間の強制連結装置は、相対運動可能な2つの部
分を含み、これらの部分の相対運動は、その程度及び方
向に関して、かじ取りハンドルとかじ取りされる車輪と
の間に作用する力又はモーメントに類似している。これ
らの相対運動はサーボモータを制御するサーボ弁へ伝達
されるので、かじ取りハンドルとかじ取りされる車輪と
の間に作用する力及びモーメントに類似するサーボ力を
発生することができる。
装置が構想され、かじ取りハンドルとかじ取りされる車
輪との間の機械的連結がなくされる。この場合かじ取り
ハンドルとかじ取りされる車輪は、通常作動の場合制御
部材を介して互いに作用的にのみ連結され、かじ取りハ
ンドルとはそのつど所望のかじ取り角のため目標値発信
器を操作し、かじ取り角発信器が付属するかじ取り車輪
において、制御部材によりかじ取り角が制御される。
し、例えばかじ取りハンドルの操作又は回転行程とかじ
取りされる車輪のかじ取り角変化との間の変換比を、車
両速度に応じて変化することができる。更に運転者が適
当なかじ修正を行うことができる前に、場合によっては
車両の横滑り運動又は横風の影響を阻止するように自動
的に制御することができる。
号明細書から最初にあげた種類のかじ取り装置が公知で
あり、通常の作動ではかじ取りハンドルとかじ取りされ
る車輪との間に強制連結部は存在しない。非常の場合、
通常はフリーホイールとなるように接続される液圧クラ
ツチがかじ取りハンドルとかじ取りされる車輪との間に
設けられている。電子制御されかつかじ取りハンドルと
かじ取りされる車輪との間に強制連結なしに動作する主
システムに故障が確認されると、この液圧クラツチが自
動的に作用するように切換えられる。従ってドイツ連邦
共和国特許第19627893号明細書に記載のかじ取
りシステムは、「ステア・バイ・ワイヤ」の構想を実現
する。
ために有利な構造を提示することである。
本発明によれば、サーボ弁装置及びポンプが、2つ又は
それ以上の並列な液圧回路を形成しながら、二重又は多
重に設けられ、これらの液圧回路とサーボモータとの間
に切換え弁装置が設けられて、その位置の各々におい
て、それぞれ他方の液圧回路をサーボモータに接続し、
残りの液圧回路をサーボモータに対して遮断し、液圧回
路の作動パラメータを検出するセンサ装置又は制御装置
と組合わされる電子監視装置が、サーボモータに接続さ
れる液圧回路又はこの液圧回路に付属する制御装置の制
御部材の故障の際、切換え弁装置を始動して、故障して
ない液圧回路又は故障してない制御部材を持つ液圧回路
をサーボモータに接続する。
液圧回路を設け、これらの液圧回路を別々に制御及び監
視するが、これらの液圧回路の1つだけをサーボモータ
に接続する、という一般的な考え方に基いている。故障
の場合サーボモータを完全に動作可能な液圧回路に接続
でき、その際かじ取り装置の作動性能の著しい変化をま
ったく恐れる必要がない。なぜならば、今やサーボモー
タに連通する液圧回路は、以前にサーボモータからの遮
断にもかかわらず、サーボモータの制御に必要なすべて
の動作段階を行ったからである。従って切換え弁の切換
えの際、それぞれ後続の液圧回路が、中断なしに、以前
にサーボモータに接続されていた液圧回路の動作を引受
けるからである。
よれば、サーボモータ及び切換え弁が構造単位を形成し
て、サーボモータと切換え弁との間の漏れを防止する。
正圧を受けていると有利である。それにより空気が液圧
システムへ侵入するのを確実に防止される。
て構成し、液圧ポンプの吸入側にも液圧予荷重が保証さ
れるようにすると、有利である。
いようにすると、場合によっては各液圧タンクを圧力な
しに保ち、サーボ弁からタンクへ戻る戻り導管に絞りを
設けることもでき、それにより、ポンプ作動の際この絞
りの入口側従ってサーボ弁のすべての接続部に最低圧力
が現われねばならない。
及び特に好ましい実施例を示す図面の以下の説明が参照
される。
は2つのかじ取りされる車輪1を持ち、これらの車輪1
は原理的に公知のようにタイロツド2を介して互いに連
結され、かじ取り連動桿3を介して複動静液圧サーボモ
ータ4に結合されて、かじ取りされる車輪1のかじ取り
角変化が常にサーボモータ4の適当な行程に伴うように
なっている。
られる液圧室4.1及び4.2を持つ複動ピストン−シ
リンダ装置として構成されている。両方の液圧室4.1
及び4.2は導管5.1及び5.2を介して切換え弁6
に接続され、この切換え弁6は2つの位置の間で切換え
可能であり、導管5.1及び5.2を、中間位置で開い
ているサーボ弁9のモータ接続部7及び8に接続する
か、又は同様に開いている中間位置を持つサーボ弁9′
のモータ接続部7′及び8′に接続する。サーボ弁9及
び9′の圧力接続部は、圧力導管10及び10′を介し
てポンプ12及び12′の吐出側に接続されている。サ
ーボ弁9及び9′の戻り接続部は低圧導管13及び1
3′を介してそれぞれタンク14及び14′に接続さ
れ、これらのタンク14及び14′にポンプ12及び1
2′の吸入側がそれぞれ接続されている。
される。例えばポンプ12はなるべく制御可能な電動機
16により駆動可能であり、ポンプ12は車両の駆動系
15の部分例えば駆動される車輪に伝動結合可能であ
り、車両が進行する限り動作する。駆動系15では常に
変化する回転数が生じる可能性があるので、ポンプ12
は、変化する回転数を補償するため、場合によってはポ
ンプ12′に対して例として示されているように、制御
可能なポンプとして構成されることができる。
は13′との間にそれぞれ逃し弁17又は17′が設け
られている。更に圧力導管10又は10′には、対応す
る逃し弁17又は17′の入口の前に、逆止弁18又は
18′を設けることができ、この逆止弁によりそれぞれ
の圧力導管10又は10′における逆流が防止される。
なお、ポンプ12又は12′の吐出側にフイルタ装置1
9又は19′が設けられている。
20を介して互いに接続されるか又は互いに遮断される
ことができる。更に両方の低圧導管13及び13′には
過給装置が付属し、この過給装置21により低圧導管1
3及び13′を所定の正圧へもたらすことができる。こ
の正圧は、ポンプ12及び12′の吐出し側に生じ得る
圧力に比較して低い。過給装置21を設けるため、タン
ク14及び14′も適当な正圧を受けている。従って各
タンク14又は14′は低圧容器として構成されてい
る。
吐出側にアキユムレータを設けることができる。図1の
例では、このようなアキユムレータ23は圧力導管1
0′にのみ付属している。
圧システムの種々の区域における液圧を検出することが
できる。
ツド2を介して車輪1のかじ取り調節に応じて操作され
る少なくとも1つのかじ取り角実際値発信器26、及び
運転者側でかじ取りハンドル28を介して操作される少
なくとも1つのかじ取り角目標値発信器27に接続され
ている。
5により制御される例えば自動停止なしの電動機により
形成することができる手動力操作器29に伝動結合され
ている。
通常の作動では、切換え弁6が、制御装置25による適
当な給電により戻しばねの力に抗して図示しない他の位
置へ切換えられ、この位置に保持される。それにより液
圧室4.1がモータ導管8′に接続され、液圧室4.2
がモータ導管7′に接続されている。モータ導管7及び
8はサーボモータ4に対して遮断されている。
によって、それにより制御されるかじ取り角目標値発信
器27を介して、かじ取り角目標値が規定される。制御
装置25は、この目標値とかじ取り角実際値発信器26
から供給されるかじ取り角実際値とを比較し、かじ取り
角の目標値−実際値比較に応じて、サーボ弁9及び9′
を並列にしかも機能的に同じ向きに制御して、モータ導
管7及び8と7′及び8′との間に同じ向きで少なくと
も大きさの程度が類似な圧力差が生じるようにする。
モータ導管7′,8′に付属する圧力センサ24及び2
4′により大きさ及び方向を検出されることができる。
それにより制御装置25は、切換え弁6によりモータ導
管7及び8をサーボモータ4に対して遮断されているサ
ーボ弁9を制御して、モータ導管7と8との間の圧力差
が、切換え弁6を介してサーボモータ4に接続されてい
るモータ導管7′と8′との間の圧力差に大幅に合わさ
れるようにする。
サーボモータの液圧室4.1と4.2との間にも存在
し、適当な操作力を生じる。かじ取り角の目標値−実際
値比較に基いて、制御装置25及びそれにより行われる
サーボ弁9′の制御によって、サーボモータ4は、目標
値−実際値差の増大と共に増大する操作力を、目標値−
実際値差を減少する操作方向に発生する。その結果かじ
取りされる車輪1のかじ取り運動は、右方又は左方への
かじ取りハンドル28の調節に追従する。
ボモータ4の操作力の大きさ及び方向に関連して手動力
操作器29により発生される手動力が感じられる。その
ため手動力操作器29は、液圧室4.1と4.2との間
に存在しかつモータ導管7′及び8′にある圧力センサ
24′により求められる圧力差に関連して、制御装置2
5により制御されることができる。
ーボ弁9及び9′を制御するための特に別々の制御部材
25.1及び25.2を持っている。更に制御装置25
は監視装置として構成されるか、又はすべての圧力セン
サ24及び24′の信号を評価する監視装置と組合わさ
れている。更に別の(図示しない)センサが存在して、
サーボ弁9及び9′の位置又は別の素子の機能を検出す
る。その代わりに又はそれに加えて、サーボ弁9及び
9′の操作電磁石の制御電流の検出によっても、これら
の弁の位置を確認することができる。
び8′をサーボモータ4に接続されているサーボ弁9′
の液圧回路又はこのサーボ弁9′に付属する制御部材2
5.2に、故障の起こっていることが確認されると、切
換え弁6の操作電磁石用の電流が遮断される結果、切換
え弁6が図1に示す位置をとる。それにより今やサーボ
弁9の導管7及び8がサーボモータ4に接続される。こ
れは、以後サーボモータ4の操作力が制御装置25によ
りサーボ弁9の操作によって制御されることを意味す
る。
でも動作し、従って通常作動が行われている限り、モー
タ導管7及び8には、モータ導管7′及び8′における
圧力差に類似な圧力差が常に存在するので、切換え弁6
の切換えの際、以後かじ取り角の目標値−実際値偏差に
関連してのみ操作されるサーボ弁9を介して、遅れなし
にサーボモータ4の制御を行うことができる。
はポンプ12及び12′により圧力をかけられた状態に
保たれ、低圧導管13及び13′は車両の走行前に過給
装置21により正圧をかけられているので、サーボ弁9
及び9′のすべての接続部は常に正圧を受けている結
果、サーボモータ4には負圧が生じることはなく、サー
ボモータ4への空気の侵入が防止される。走行中正圧の
監視により、漏れを検出することができる。
の代わりに液圧システム全体に、作動開始前に1回圧力
をかけることができる。それにより生じる正圧が液圧シ
ステムに存在し続ける限り、漏れない。
ため、作動の際サーボ弁9の液圧回路とサーボ弁9′の
液圧回路との間に非常に弱い寄生接続が生じる。それに
より時間の経過につれてタンク14及び14′に異なる
充填量が生じるのを防止するため、通常の作動では遮断
弁20を時々又は永続的に開くか開いたままにすること
ができるので、両方のタンク14と14′との間で液圧
媒体の交換が可能になる。しかし液圧回路に漏れが検出
されると、遮断弁20が閉じられる。
タンク14及び14′が常に圧力なしであるという点
で、図1による実施例と相違している。さてそれにもか
かわらずかじ取りシステムの作動の際戻り導管13及び
13′にある程度の正圧を形成し、従ってサーボ弁9及
び9′のすべての接続部を正圧のかかった状態に保つこ
とができるようにするため、タンク14及び14′への
低圧導管13及び13′の出口にそれぞれ絞り30又は
30′が設けられている。更にタンク14及び14′
は、ポンプ9及び9′が空気を吸い込むことができない
ように構成されている。この目的のためポンプ9及び
9′及び付属する吸入導管の吸入開口は、タンク14及
び14′にある液圧媒体のレベルより大きく下に設けら
れている。図2によるシステムの動作は図1のシステム
の動作に一致している。
た状態で、かじ取り作動の際、ポンプ12及び12′に
付属する液圧回路の切換え弁6を介する寄生接続により
生じることのある液圧媒体流れを補償する機能を一般に
引受けない。従って切換え弁6は、通常の作動のために
閉じられ、大体において保守点検のためにのみ開かれ
る。場合によっては遮断弁20もなくすことができる。
平衡は、図2には示してない移行導管によって行うこと
ができるが、この移行導管のタンク14及び14′への
出口は一方の液圧回路に漏れのある場合他方の液圧回路
のタンクが空にならないように、設けられねばならな
い。
Claims (9)
- 【請求項1】 自動車用液圧動力かじ取り装置であっ
て、 運転者側で操作されるかじ取りハンドル(28)、 かじ取りされる車輪(1)のかじ取り調節のためこれら
の車輪(1)に強制連結される複動液圧サーボモータ
(4)又はかじ取り操作器、 圧力接続部(10,10′)を介して液圧ポンプ(1
2,12′)の吐出側に接続され、低圧接続部(13,
13′)を介して液圧ポンプ(12,12′)の吸入側
又はこの吸入側に連通するタンク(14,14′)に接
続され、かつ2つのモータ接続部(7,8;7′,
8′)を介してサーボモータ(4)の両側に接続され、
ポンプ(12,12′)の動作する際モータ接続部
(7,8;7′,8′)の間の圧力差を大きさ及び方向
に関して制御できる、電気的に操作されるサーボ弁装置
(9,9′)及びかじ取りハンドル(28)により操作
されるかじ取り角目標値発信器(27)及びかじ取りさ
れる車輪(1)により操作されるかじ取り角実際値発信
器(26)を持ち、目標値−実際値比較に応じてサーボ
弁装置(9,9′)を制御する電子制御装置(25)を
有するものにおいて、 サーボ弁装置(9,9′)及びポンプ(12,12′)
が、2つ又はそれ以上の並列な液圧回路を形成しなが
ら、二重又は多重に設けられ、 これらの液圧回路とサーボモータ(4)との間に切換え
弁装置(6)が設けられて、その位置の各々において、
それぞれ他方の液圧回路をサーボモータ(4)に接続
し、残りの液圧回路をサーボモータ(4)に対して遮断
し、 液圧回路の作動パラメータを検出するセンサ装置(2
4,24′)又は制御装置(25)と組合わされる電子
監視装置が、サーボモータ(4)に接続される液圧回路
又はこの液圧回路に付属する制御装置(25)の制御部
材(25;1,25;2)の故障の際、切換え弁装置
(6)を始動して、故障してない液圧回路又は故障して
ない制御部材を持つ液圧回路をサーボモータ(4)に接
続することを特徴とする、液圧動力かじ取り装置。 - 【請求項2】 サーボモータ(4)及び切換え弁(6)
が構造単位を形成して、サーボモータと切換え弁との間
の漏れを防止することを特徴とする、請求項1に記載の
動力かじ取り装置。 - 【請求項3】 各タンク(14,14′)が低圧容器と
して構成され、正圧を受けていることを特徴とする、請
求項1又は2に記載の動力かじ取り装置。 - 【請求項4】 サーボ弁(9,9′)の低圧接続部を付
属するタンク(14,14′)に接続する導管(13,
13′)に、それぞれ絞り(30,30′)が設けられ
ていることを特徴とする、請求項1〜3の1つに記載の
動力かじ取り装置。 - 【請求項5】 制御されない駆動装置(16)により駆
動されるポンプ(12′)が制御可能であることを特徴
とする、請求項1〜4の1つに記載の動力かじ取り装
置。 - 【請求項6】 タンク(14,14′)の間に遮断弁
(20)が設けられていることを特徴とする、請求項1
〜5の1つに記載の動力かじ取り装置。 - 【請求項7】 監視装置が制御装置(25)にまとめら
れていることを特徴とする、請求項1〜6のつに記載の
動力かじ取り装置。 - 【請求項8】 サーボ弁(9,9′)が開いた中間位置
を持つように構成されていることを特徴とする、請求項
1〜7の1つに記載の動力かじ取り装置。 - 【請求項9】 少なくとも1つのポンプ(12′)の吐
出側にアキユムレータ(23)が設けられていることを
特徴とする、請求項1〜8の1つに記載の動力かじ取り
装置。
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