JP2008094288A - ステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
搭載性と車室スペース確保とを実現し、同時に操舵感を損なわない伝達比可変ステアリング装置を実現する。
【解決手段】
ステアリングホイール11と転舵輪18が油圧回路によって接続されたステアリング装置でステアリングホイール11の回転運動を回転から直動への伝達効率に比べて直動から回転への伝達効率の方が低い伝達機構17によって直動運動に変換しピストン14を移動させ、その油圧で出力シリンダ23のピストン24と接続した転舵軸20に操舵力を伝達する。また、第1油圧室15と第3油圧室25と第1油路27とからなる第1油圧回路と第2油圧室16と第4油圧室26と第2油路28とからなる第2油圧回路とに油量比率調整機構29を接続し、転舵アクチュエータ21と連携制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両に用いられる運転者に違和感を与えることなくステアリングホイールの操作角に対するタイヤの転舵角の比を運転状況に応じて設定するステアリング装置に関する。
従来、ステアリングホイールと転舵輪とを電気的信号によって接続し、電子制御による性能の向上と、車両への搭載性や車室スペースの確保などを目的としたステアリング技術としてステア・バイ・ワイヤとよばれる技術が知られている。しかし、このような装置では電気的失陥等に対応するための信頼性の確保が不十分なことや、ステアリングホイールへの路面反力のモータによる伝達が困難なことなどから未だ実用化に至っていない。そこで、同等の機能を持つ、ステアリングホイールの操作角と転舵角を連続的に変更可能な車両用のステアリング装置として特開2000−211541号公報等に示されるような、機械式のギヤを用いたものが実用化されている。この種のステアリング装置は高出力の転舵アクチュエータを有し、さらに、ステアリングコラムの途中にギヤとモータを用いた伝達比可変機構が設けられ、モータを制御することで入出力比を調整し、転舵アクチュエータと協調させることでステアリングホイールの操作角に対する転舵輪の転舵角の比を運転状況に応じて設定している。この装置ではステアリングコラムを残しているため信頼性が確保され、反力生成を行う必要もない。
また、特開2003−276617号公報などにあるようにレイアウト自由度の確保を図るためステアリングコラムの代わりにケーブル使うことによるステアリング装置がある。このステアリング装置ではハンドルとラックとの接続に屈曲可能なケーブルを用いている。これによりスペースとレイアウトの自由度を確保している。また、これに舵角比可変機構を組み合わせることでステアリングホイールの操作角に対する転舵輪の転舵角の比を運転状況に応じて設定することが可能なものが知られている。
また、特開2001−122140号公報に示すように油圧配管によってステアリングホイールと転舵輪とを接続したステアリング装置でポンプと弁を使うことによって操舵伝達比可変機構を実現したものがある。さらに、特開2005−82007号公報のように同じく油圧配管で接続したステアリング装置で操舵伝達比可変機構を実現している。これらの装置では先のケーブルを用いた例と同様にスペースとレイアウトの自由度を確保している。
特開2000−211541号公報 特開2003−276617号公報 特開2001−122140号公報 特開2005−82007号公報
上記特開2000−211541号公報などに記載の技術ではステアリングホイールの操作角に対する転舵輪の転舵角を自在に制御可能であるが、ステアリングコラムを残しているため、搭載性や車室スペース確保といった現状の一般的な車両の課題を解決することができない。さらに、ステアリングホイールと伝達比可変機構がギヤ、ステアリングコラムで直接接続した構造をしているため伝達比可変機構の作動に伴う振動などが運転者に伝わりやすくそれを抑制するための設計や制御が難しい。
また、特開2003−276617号公報などに記載の技術では搭載性や車室スペースの確保をすることができるが、ケーブルの扱いは曲げなどを考慮しながら行わなければならないことや伸びなどが生じることなどから困難であることが予測される。また、上記と同様の理由からケーブルで違和感のない操舵を得るための制御は難しい。
また、特開2001−122140号公報に記載の技術では操舵伝達比を可変化する際にポンプを用いているが、これでは各油圧回路間で作動油が移動し、各油圧回路の総油量管理が難しく運転者に違和感を与えずに制御を行うことが難しい。そこで、ステアリングホイールに操舵伝達比可変機構の作動による力が加わらないように油路を絞るための弁が更に必要となる。さらにポンプが生成する液圧脈動への対策も必要となる。
また、特開2005−82007号公報に記載の技術では先のステアリングコラムのものと同様に操舵伝達比可変機構がステアリングホイールの入力軸と同軸上に存在し、ボールネジ機構によって接続されるため、操舵伝達比可変機構の作動による振動などが直接ステアリングホイールに伝達されることになりこれが運転者の違和感になる。
上記の課題を解決するため、本発明のステアリング装置は、第1油圧室及び第2油圧室を有する入力シリンダと、ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達する際の効率に比べ、前記入力シリンダ側からステアリングホイール側への運動に変換し伝達する際の効率の方が低い伝達機構と、転舵輪に接続され、第3油圧室及び第4油圧室を有する出力シリンダと、前記第1油圧室と前記第3油圧室とを接続する第1油路と、前記第2油圧室と前記第4油圧室とを接続する第2油路と、前記第1油圧室と前記第3油圧室と前記第1油路とを含んで構成される第1油圧回路内の作動油及び前記第2油圧室と前記第4油圧室と前記第2油路とを含んで構成される第2油圧回路内の作動油を行き来させることにより前記第1油圧回路と前記第2油圧回路との油量比率を調整する油量比率調整機構と、前記転舵輪に操舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータとを連携制御する制御回路と、を有する。
この構成では前記ステアリングホイールと前記転舵輪とをステアリングコラムで結合する代わりに、作動油の油漏れの少ないシリンダを油圧配管によって結合する。このステアリング装置で前記油量比率調整機構を用い、前記転舵アクチュエータと連携制御することで前記ステアリングホイールの操作角に対する前記転舵輪の転舵角の比を運転状況に応じて設定、つまり操舵伝達比可変機構を実現することができる。また、油圧配管を用いるため自由にレイアウトすることができ、さらにコラムシャフトを廃することができるため搭載性と車室スペースの確保の両方を実現することができる。また、油圧回路を介して各部が接続されるため、ステアリングホイールに油量比調整機構や転舵アクチュエータの作動による振動がステアリングホイールに伝わり難くなり操舵感が向上する。また、ケーブルに比べて油圧配管は曲げなどを考慮に入れなくとも良い分取り扱いが容易である。また、各油路間で作動油を行き来させる前記油量比調整機構により前記転舵アクチュエータとの連携制御をとり易く、運転者に違和感のない前記操舵伝達比可変機構を実現できる。さらに、前記ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダのピストンの軸方向運動に変換するときの効率に比べ、ピストンの直動運動を回転運動に変換するときの方が低くなるような伝達効率を持つ前記伝達機構を用いることで前記油量比率調整機構の作動による力を、より前記ステアリングホイール側に伝わらないようにできるため運転者に違和感を与えることがなく、また新たに弁などを設ける必要もない。
尚、油量比率調整機構は、第1油圧室を流出入する作動油量に対する第3油圧室を流出入する作動油量の比率と、第2油圧室を流出入する作動油量に対する第4油圧室を流出入する作動油量の比率とを可変にする油量比率可変機構でもある。
前記転舵アクチュエータの動作異常を検出する異常検出回路を更に有するとよい。
この構成によれば、前記転舵アクチュエータが電気的な失陥等で動作の継続が不可能であることを検知し、その場合には前記転舵アクチュエータを第1油圧回路,第2油圧回路で伝達される操舵力を阻害しない状態にすることで転舵を可能とする。
さらに、前記油量比率調整機構は、前記異常検出回路が異常を検出するとき、前記出力シリンダの液圧を制御することにより転舵輪に操舵アシスト力を付与するようにするとよい。
これによって、前記転舵アクチュエータが作動しない場合にも運転者の負担を最小限に抑えることができる。
また、前記油量比率調整機構は、シリンダチューブと、このシリンダチューブを前記第1油圧回路に接続された第5油圧室と前記第2油圧回路に接続された第6油圧室とに区画するピストンと、電動モータと、この電動モータの回転方向の運動を前記ピストンの軸方向運動へ変換する変換ギヤと、から構成され、前記変換ギヤは、前記ピストン側から前記電動モータ側への力の伝達を抑制する非可逆性を有するとよい。
前記油量比率調整機構をこのような構成とすることにより、前記第1油圧回路と前記第2油圧回路とが完全に独立した油圧回路とすることができ、各部のピストンの動きによる作動油収支の管理が容易となるため、前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータの連携制御が容易となる。また、前記非可逆性のギヤにより前記油量比率調整機構の前記ピストンにかかる圧力によって意図せずに前記モータが逆回転することを防止することもできる。
また、前記油量比率調整機構は、ステアリングホイールと転舵輪との間に中立位置のずれが生じた場合には、前記転舵アクチュエータと連携してこのずれを補正するとよい。
また、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、転舵輪の転舵角を検出する転舵角センサと、を更に備え、前記油量比率調整機構は、前記操舵角センサと前記転舵角センサのセンサ出力に基づき前記中立位置のずれを補正するとよい。
このような構成にすることで、各油圧回路からのわずかな油漏れなどによる前記中立位置に僅かなずれが生じた場合に、それを検知することができるのに加え、運転者に違和感を与えることなく中立位置の補正を行うことができる。
また、前記転舵アクチュエータは、転舵輪に接続され、1対の油圧室を有するパワーシリンダと、電動モータによって正逆回転駆動され、前記パワーシリンダに選択的に液圧を供給する正逆回転ポンプと、から構成されるとよい。
前記出力シリンダと前記パワーシリンダとは互いに並列に配置されるとよい。
この構成によって、車両の幅が不足し、前記出力シリンダと前記パワーシリンダを直列に配置することができない場合にも本発明のステアリング装置を車両に搭載することができる。
また、リザーバタンクと、このリザーバタンクと前記第1油圧回路とを接続する第1接続通路と、この第1接続通路に設けられ、前記リザーバタンク側から前記第1油圧回路側への油の流れのみを許容する第1一方向弁と、前記リザーバタンクと前記第2油圧回路とを接続する第2接続通路と、この第2接続通路に設けられ、前記リザーバタンクから前記第2油圧回路側への油の流れのみを許容する第2一方向弁と、を更に有するとよい。
このような構成によって、前記第1,第2の油圧回路から作動油が微量に漏れた場合にその不足分を補うことができる。
また、前記第1油圧室および前記第2油圧室の液圧を検出する液圧センサを更に備え、前記制御回路は前記液圧センサのセンサ出力に基づき前記転舵アクチュエータを制御するとよい。
これによって、トルクセンサなどを前記転舵軸等に新たに設けることなく、運転者の操作力を検出することができる。
また、前記異常検出回路は前記液圧センサのセンサ出力に基づき第1油圧回路および第2油圧回路の異常を検出するとよい。
また、前記伝達機構は、前記第1油圧室または第2油圧室の圧力が高いほど前記入力シリンダ側から前記ステアリングホイールへの伝達効率が低くなるようにするとよい。
このことで、請求項3に記載のように前記転舵アクチュエータが故障の際に、前記油量比率調整機構で操舵アシスト力を付与するときに、前記入力シリンダの圧力が上昇し、前記ステアリングホイールへの反力が過大になることで、ステアリングホイールが大きな力で勝手に回転し、運転者の操作を妨げることのないようにすることができる。
あるいは、本発明のステアリング装置は、第1油圧室及び第2油圧室を有する入力シリンダと、ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達する際の効率に比べ、前記入力シリンダ側からステアリングホイール側への運動に変換し伝達する際の効率の方が低い伝達機構と、転舵輪に接続され、第3油圧室及び第4油圧室を有する出力シリンダと、前記第1油圧室と前記第3油圧室とを接続する第1油路と、前記第2油圧室と前記第4油圧室とを接続する第2油路と、前記転舵輪に操舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、前記第1油圧室と前記第3油圧室と前記第1油路とを含んで構成される第1油圧回路内の作動油及び前記第2油圧室と前記第4油圧室と前記第2油路とを含んで構成される第2油圧回路内の作動油を行き来させることにより、前記ステアリングホイールの操作量に対する前記転舵アクチュエータの動作量の不一致を補正する補正機構と、を有する。
前記補正機構は前記転舵アクチュエータの動作量に応じて駆動制御されるとよい。
これにより運転状況に応じて運転者の要求によらず前記転舵アクチュエータを制御し、転舵量を増減した場合に、前記補正機構により前記ステアリングホイール側の前記入力シリンダへ伝達される油量を変化しないように制御する。これによって前記ステアリングホイールに前記転舵アクチュエータが操作されたことが伝達されないようにし、運転者に違和感を与えることがない。
また、前記補正機構はステアリングホイールと転舵輪との間に中立位置のずれが生じた場合には、このずれを補正するとよい。
あるいは、第1油圧室及び第2油圧室を有する入力シリンダと、ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達するボールねじ機構と、転舵輪に接続され、第3油圧室及び第4油圧室を有する出力シリンダと、前記第1油圧室と前記第3油圧室とを接続する第1油路と、前記第2油圧室と前記第4油圧室とを接続する第2油路と、前記第1油圧室,第3油圧室及び第1油路を含んで構成される第1油圧回路に接続される第5油圧室と、前記第2油圧室,第4油圧室及び第2油路を含んで構成される第2油圧回路に接続される第6油圧室とを備え、これら第5油圧室と第6油圧室との容積比率を調整することにより前記第1油圧回路と前記第2油圧回路との油量比率を調整する油量比率調整機構と、前記転舵輪に操舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータとを連携制御する制御回路と、を有する。
この構成により、前記ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し、前記第1,第2油圧回路を介して油圧力を前記出力シリンダへ伝達し前記転舵輪を転舵する。さらにこの前記第1,第2油圧回路に接続する前記油量比率調整機構をシリンダとすることで前記第1,第2油圧回路を完全に独立させることができるため前記油量比率調整機構の動作に伴う各部の油量収支の管理をしやすく、転舵アクチュエータとの連携制御が容易となる。また、同様の理由からステアリングホイールに油量比率調整機構の動作に伴う力が伝達しないように制御するのが容易のため、弁などが必要ない。
また、前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータとは隣接配置されるとよい。
このことにより、搭載性を向上させることができる。
また、1対の油圧室を有し、前記ボールねじ機構に接続された第2入力シリンダと、転舵輪に接続され、1対の油圧室を有する第2出力シリンダと、前記第2入力シリンダと前記第2出力シリンダの夫々の油圧室同士が接続されることにより構成される第3油圧回路および第4油圧回路に夫々接続される第7油圧室と第8油圧室とを更に備え、前記油量比率調整機構は前記第5油圧室と前記第6油圧室との容積比率の調整および前記第7油圧室と前記第8油圧室との容積比率の調整をするとよい。
この構成により、ステアリングホイールと転舵輪との接続を二重の油圧回路にすることができるため、高度な信頼性を確保することができる。
また、前記第1油圧回路と前記第3油圧回路とを接続する第1バランス油路と、この第1バランス油路に設けられた第1フリーピストンと、前記第2油圧回路と前記第4油圧回路とを接続する第2バランス油路と、この第2バランス油路に設けられた第2フリーピストンと、を更に有するとよい。
この構成により、信頼性確保のために2重系にした前記油圧回路で、同方向の力を伝達する前記油圧回路間で微量な作動油の漏れなどから同じ力が伝達できないときに油量のバランスをとることができるため伝達される力を均一化することができる。
また、前記第1フリーピストンおよび前記第2フリーピストンは前記油量比率調整機構内部に設けられるとよい。
本発明によれば、ハンドルの操作角に対するタイヤの転舵角の比を運転状況に応じて設定することができるステアリング装置において、ケーブルに比べて取り扱いが容易な油圧回路を用いることで、故障に対する信頼性を確保しつつ、搭載性の確保と車室スペース拡張を実現することができる。さらに、ハンドルの操作角に対するタイヤの転舵角の比を運転状況に応じた設定を運転者に違和感を与えずに変更することを可能とする。さらに、油圧を利用して各部を接続しているため、良好な操舵感を得ることができる。また、各油路間の作動油を行き来させるような油量比率調整機構と、さらにステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達する際の効率に比べ、前記入力シリンダ側から前記ステアリングホイール側への運動に変換し伝達する際の効率の方が低い伝達機構とにより油圧回路に新たに弁などを設けずとも運転者に違和感を与えない伝達比可変制御が可能となる。
以下、実施例を説明する。
本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明する。図1に本発明に係るステアリング装置10の全体構成図を示す。同図において符号11はステアリングホイールであって入力軸12を介して入力シリンダ13と接続されている。入力シリンダ
13はピストン14によって、第1油圧室15と第2油圧室16に液密に区画されている。ステアリングホイール11の回転運動は伝達機構17によってピストン14の直動運動に変換される。
また、転舵輪18はナックルアーム19を介して転舵軸20に接続され、転舵軸20には転舵アクチュエータ21の出力部としてパワーシリンダ22が設けられ、転舵軸20と平行に出力シリンダ23が設けられる。出力シリンダ23は内部に転舵軸20と結合したピストン24を持ち、これによって第3油圧室25と第4油圧室26に液密に区画されている。入力シリンダ13の第1油圧室15と出力シリンダ23の第3油圧室25は第1油路27によって、入力シリンダ13の第2油圧室16と出力シリンダ23の第4油圧室
26は第2油路28によってそれぞれ接続される。また、油量比率調整機構29が第1油圧室15と第3油圧室25と第1油路27とで構成される第1油圧回路と第2油圧室16と第4油圧室26と第2油路28とで構成される第2油圧回路に接続され、第1油圧回路と第2油圧回路の作動油を行き来させることで入力シリンダ13と出力シリンダ23との間を移動する作動油量の比率を調整する。ここで、油量比率調整機構29はシリンダ30とシリンダ30を第5油圧室31と第6油圧室32に区画するピストン33とを有し、変換ギヤ34と調整軸35とを介してモータ36と接続される。
また、パワーシリンダ22は転舵軸20と結合したピストン37により一対の油圧室
38に液密に区画される。油圧室38には転舵アクチュエータ用の油路39を介してポンプ40が接続され、さらに油路39は逆止弁41を介してリザーバタンク42と接続される。ポンプ40はモータ43により駆動し、油圧室38へ作動油を選択的に吐出することによって転舵軸20へ転舵アシスト力を付与する。
上記のような構成を有するステアリング装置10ではステアリングホイール11と転舵輪18が第1油圧回路と第2油圧回路とによって接続される。第1油圧回路と第2油圧回路は通常操舵時には運転者の操舵力を転舵輪18へ伝達する役割と、転舵輪18に加わる路面からの反力をステアリングホイール11に伝える役割とを果たす。さらに、図1に示すように第1油路26,第2油路27の一部にゴム付ホースなどの柔軟な配管44を用いることで油圧回路を自由に配置することもできる。
また、操舵時には運転者の操舵量を舵角センサやトルクセンサなど45で検出し、それに基づいてコントローラ46で必要な転舵アシスト力を算出し、モータ43により、ポンプ40を駆動し、パワーシリンダ22内の油圧室38の圧力を制御することで運転者の転舵をアシストする。
さらに、運転状況を速度,加速度,ヨーレイトなどを車両のセンサ52から読み取りコントローラ46でステアリングホイール11の操作角に対する転舵輪18の転舵角の伝達比を変更したほうが運転者によって好ましいと判断した場合には油量比率調整機構29と転舵アクチュエータ21とを連携して制御することにより運転者に違和感を与えずに伝達比を変更することができる。
例えば、駐車時などには小さなステアリングホイール11の操作角に対して転舵輪18の転舵角が大きくなると運転者の負担が少ない。このような伝達比を実現するためにはステアリングホイール11の操作角に対する転舵アクチュエータ21による転舵輪18の操作量を通常時より多くする方法をとる。しかし、通常の伝達比のままだと、パワーシリンダ22と出力シリンダ23のピストンは同じ動きをするため第1油路27,第2油路28には通常時より多くの作動油が移動し、ステアリングホイール11に急に大きな力が加わることになり、これが運転者にとって違和感となる。そこで、転舵アクチュエータ21を制御するのと同時に油量比率調整機構29を制御することで第1油路27,第2油路28を入力シリンダ13側へ移動する作動油の量が変化しないようにする。具体的に車庫入れ時に図1に向って入力シリンダ13が右に動くように運転者がステアリングホイール11を操作した場合を想定する。その場合、操舵状態をセンサ45で、車両状況をセンサ52により読み取り、コントローラ46で伝達比を変えることを決定し、ステアリングホイール11の操作角に対して転舵輪18の転舵角が通常より大きくなるように転舵アクチュエータ21によりパワーシリンダ22のピストン37を図面に向かって左側に大きく操作する。これによって第1油路27,第2油路28を移動する作動油が増加するが、その量を転舵アクチュエータ21の制御量から求め、移動作動油の増加分を吸収できるだけ油量比率調整機構29のピストン33を下側に移動させることで各油路から入力シリンダ13へ移動する作動油の量が変化しないようにすることができる。これによって、ステアリングホイール11への入力に対する転舵角を通常時よりも大きくしても、運転者に違和感を与えることがない。
また、例えば高速走行時にはステアリングホイール11の操作角に対して転舵輪18の転舵角が小さいと安定した走行が実現できることが知られている。このためにはステアリングホイール11の操舵角に対する転舵アクチュエータ21による転舵輪18の操作量を通常時より少なくするような伝達比を実現できればよい。しかし、パワーシリンダ22と出力シリンダ23は同じ動きをするため、この操作を行うことによって第1油路27,第2油路28には通常時より少ない作動油しか移動しなくなり、運転者は急にステアリングホイールが重くなったように感じ、これを違和感として受け取る。そこで、上記の例と同様に転舵アクチュエータ44を制御するのと同時に油量比率調整機構29を操作することで第1油路27,第2油路28をステアリングホイール11側に移動する作動油の量が変化しないように調整する。具体的に速度が上がったときに図1で入力シリンダ13が右に動くように運転者がステアリングホイール11を操作した場合を想定する。その場合、車両状況をセンサにより読み取り、コントローラ46でステアリングホイール11の操作角に対して転舵輪18の転舵角が通常より小さくなるように転舵アクチュエータ21によりパワーシリンダ22のピストン37を図面に向かって左側に通常より小さく操作する。これによって第1油路27,第2油路28を移動する作動油が入力シリンダ13から移動する作動油より少なくなるが、その減少量を転舵アクチュエータ21の駆動量から求め、移動作動油の減少分を補うように油量比率調整機構29のピストン33を上側に移動させることで油路から入力シリンダ13へ移動する油量が変化しないようにすることができる。
また、同様の方法を用いて、車両の状態から運転者の操作によらず転舵輪18を操作したほうが良いと判断した場合にも、本方式を適用することができる。つまり、ステアリングホイール11が操作されない場合に操舵アクチュエータ21で転舵輪18を転舵した場合、各油路27,28に作動油の移動が発生するが、その移動量を吸収できる分だけ油量比率調整機構29を制御することで入力シリンダ13への作動油の移動がないようにし、ステアリングホイール11に力が加わらないようにする。これにより、運転者に違和感を与えることなく転舵輪18を制御することが可能となる。
また、本実施例の図面に示しているように油量比率調整機構29は油圧シリンダを用いた方式であるため、ピストン33の位置を検出することにより、油量比率調整機構29に流出入する油量を把握でき、先に示したような操舵伝達比を可変化する際に各油路を移動する油量を把握することが容易となり、これにより第1油圧室を流出入する油量と第3油圧室を流出入する油量との差分を正確に把握できる。従って、正確な制御が行えるので、運転者に違和感を与えることがない制御の実現が容易である。
また、これに加えて、後述するような入力シリンダ13の構成により伝達機構17はステアリングホイールの回転運動を入力シリンダ13の軸方向運動に変換する伝達効率に対して、逆に入力シリンダ13側からステアリングホイール11側への運動に変換する伝達効率を低くすることによって、急激にステアリングホイール11を動かした場合などに、油量比率調整機構29と操舵アクチュエータ21の連携制御のタイミングが万が一合わないことがあったとしても、それがステアリングホイールにはほとんど伝達されず運転者が違和感を覚えることがないようにすることができる。
また、転舵アクチュエータ21が電気的な故障などにより作動しなくなった場合には、転舵アクチュエータ21のモータ43への制御電流値の変化やセンサの検出値から異常を読み取り、転舵を阻害しない状態にする。さらに、大きく転舵する場合などで大きな操舵力が必要な場合には油量比率調整機構29を制御することで操舵をアシストする。
また、油圧回路から微量な作動油もれ等によりステアリングホイール11の中立位置と転舵輪18の中立位置とにずれが生じた場合、それを、操舵角センサ42とストロークセンサ47の検出値の比較により読み取る。もし中立位置のずれが生じている場合には、転舵アクチュエータ21と油量比率調整機構29とを連携して制御することで運転者が気づかない内に中立位置を補正することができる。また、このときに転舵輪18の中立位置のずれを判断するセンサはストロークセンサ43ではなく、車両の状態量を検出するセンサ52によるものとしても良い。
また、第1油圧回路と第2油圧回路とリザーバタンク48とを接続する接続油路49と作動油の流れを一方向に制限する一方向弁50を設けることによって、油圧回路から微量な作動油もれが生じた場合、漏れによる作動油の不足分をリザーバタンクから補給することができる。
また、ステアリングホイール11への操作トルクは油圧回路に設けられた液圧センサ
51で検出するようにすることもできる。このような構成により操作トルクを検出できるばかりではなく、油圧回路の失陥も検出することが可能となり、信頼性が向上する。
また、本実施例で用いる入力シリンダ13は例えば図2に示すような構成とする。入力シリンダ13には前述のように入力軸12を介してステアリングホイール11が接続される。入力シリンダ13のピストン14は後述するボールナット61を挟み込んだ一対のピストン14a,14bによって構成されている。各ピストン14a,14bの外周には入力シリンダ13との隙間をシールするシールリング62が取り付けられ、同じく内周にも入力軸12との隙間をシールするシールリング62が取り付けられている。また、入力シリンダ13の上部と下部の入力軸12と入力シリンダ13との間にはボールベアリング
63が設けられ、入力軸12を回転可能に支持する。さらに、入力軸12が貫通する入力シリンダ13の液密性を確保するために入力軸12の回転を許容しつつ入力軸12との隙間をシールするシールリング64が取り付けられている。
ボールナット61と入力軸12にはらせん状に溝を形成し、そこに複数個のボール65を配置することでボールねじ機構を構成する。このボールねじ機構を用いることでボールナット61と接続されたピストン14が入力軸12の回転により軸方向へ移動する。また、ステアリングホイール11の回転軸と入力軸の間に所定の増速比のギヤ66を設け、ピストン14のストロークを確保するような構成としてもよい。
この構成により入力シリンダ13の各油圧室15,16の容積を変化させ、各油路27,28に作動油の流れを作り出す。また、同時に転舵輪18に加わる力により生成された油圧力が各油圧室15,16に伝えられ、ピストン14に加わる圧力が変化することでステアリングホイールに反力が伝達される。このときに、ボールナット61と入力軸12の溝等の形状により、入力軸12の回転運動からピストン14の直動運動への伝達効率に比べ、ピストン14の直動運動から入力軸12の回転運動への伝達効率が低くなるように調整する。このような構成により、操舵アクチュエータ21が失陥時に油量比率調整機構
29で操舵力をアシストする際に入力シリンダ13の各油圧室15,16の圧力が増加した場合などにハンドルが大きな力で勝手に回転することを防ぐことができる。さらに、溝やボール等の形状,大きさを調整することで、油圧室にかかる圧力が大きく、ピストンに大きな力が働くにつれて直動運動から回転運動への変換効率がより低下するようにしてもよい。
また、本実施例で用いる入力シリンダ13は図2の構成に代えて図3に示す構成とすることもできる。入力シリンダ13は図3のように入力軸12を介してステアリングホイール11と接続される。入力シリンダ13はラックギヤを形成したラック軸80を挟み込んだ一対のピストン14a,14bによって第1油圧室15と第2油圧室16に区画される。各ピストンの外周にはシールリング81が取り付けられ各油圧室の液密性を確保する。また、ラック軸80のラックギヤには入力軸12に取り付けられたピニオンギヤ82と噛合い、ステアリングホイール11の回転運動がラック軸80の軸方向運動に変換される。同時に転舵輪18への路面からの反力の変化により出力シリンダ23から各油路を介して入力シリンダ13に伝達され、ピンストン14への圧力が変化することで、ステアリングホイール11に反力を伝達する。
また、本実施例で用いる油量比率調整機構29は例えば図4に示すような構成とする。シリンダ30はラックを形成したピストン33によって一対の油圧室に区画する。このピストン33の両端にはシールリング70が取り付けられ、シリンダ30とピストン33の隙間をシールすることで液密性を確保する。ピストン33上には変換ギヤ34の一部を構成するラックギヤ34aが形成され、ラックギヤ34aは変換ギヤ34の一部を構成するピニオンギヤ34bと噛合わせられる。また、ピニオンギヤ71と同軸にウォームホイール72が設けられている。また、モータ36のモータ出力軸にウォーム73を設けウォームホイール72とウォームギヤ機構を構成する。モータ出力軸はハウジング74に取り付けられたボールベアリング75により回転可能に支持される。これによりモータ36の回転運動をピストン33の直動運動へ変換し、第5油圧室31と第6油圧室32に流入,流出する作動油の量を調整することで第1,第2油圧回路の油量比率を調整することができる。また、ウォームギヤ機構を用いているためウォームホイール72側からの入力によりモータ出力軸はほとんど回転しない。
また、本実施例で用いる油量比率調整機構29は図4の構成に代えて図5に示す構成とすることもできる。油量比調整機構29のシリンダ30のピストン33は後述するボールナット91を挟み込んだ一対のピストン33a,33bによって構成されている。各ピストン33a,33bの外周にはシリンダ30との隙間をシールするシールリング92が取り付けられ、同じく内周にも調整軸35との隙間をシールするシールリング92が取り付けられている。また、上部と下部の調整軸35とシリンダ30との間にはボールベアリング93が設けられ、調整軸35を回転可能に支持する。さらに、調整軸35が貫通するシリンダ30の液密性を確保するために調整軸35の回転を許容しつつシリンダ30との隙間をシールするシールリング94が取り付けられている。
ボールナット91と調整軸30にはらせん状に溝を形成し、そこに複数個のボール95を配置することでボールねじ機構を構成する。このボールねじ機構を用いることでボールナット91と接続されたピストン33が調整軸35の回転により軸方向へ滑らかに移動する。また、モータ36のモータ出力軸96にギヤを取り付け調整軸35の片側に備え付けられたギヤ97と噛合わせる。モータ出力軸96はハウジング98に取り付けられたボールベアリング93により回転可能に支持される。この構成によりモータ36の回転運動をピストン33の直動運動へ変換し、第5油圧室31と第6油圧室32に流入,流出する作動油の量を調整することで第1,第2油圧回路の油量比率を調整することができる。
また、油量比率調整機構29は油圧配管を介してステアリングホイール11と離れた場所に接続することにより、油圧減衰を利用して油量比率調整機構29の作動による振動が伝わらないようにすることもできる。
また、先に示した構成では出力シリンダ23はパワーシリンダ22と平行に配置したが、車両の横幅が十分にある場合には、転舵軸20上にパワーシリンダ22と出力シリンダ23を直列に並べる構成とすることもできる。
また、本実施例のステアリング装置10では、油量比率調整機構29と転舵アクチュエータ21のポンプ,モータなどを同じ位置に配置することもできるので、搭載性を確保することもできる。
また、本実施例のステアリング装置10では転舵アクチュエータ21としてパワーシリンダ22を利用した油圧式のものを用いているが、これに代えて図6に示すようにモータ100の回転をピニオン101により転舵軸20に形成したラックギヤ102を介して伝達するモータ式の転舵アクチュエータ21を用いることとしても前述と同様の制御を行うことで同様の作用効果を得ることができる。
本発明の第2の実施例を図7〜図9に基づいて詳細に説明する。以下、第1実施例と異なる構成に関してのみ説明し、第1実施例と同様の構成に関しては同一符号を付して重複した説明は省略する。
このステアリング装置は、第1実施例に記載の第1油圧回路,第2油圧回路に加え、同様の構成の第3油圧回路,第4油圧回路を有することで構成される。
ステアリングホイール11と入力軸12を介して第二の入力シリンダ213が接続されている。第二の入力シリンダ213はピストン214によって、第9油圧室215と第
10油圧室216に液密に区画されている。ステアリングホイール11の回転運動は伝達機構217によってピストン214の直動運動に変換される。
また、転舵軸20と平行に第二の出力シリンダ223が設けられる。第二の出力シリンダ223は内部に転舵軸20と結合したピストン224があり、これによって第11油圧室225と第12油圧室226に液密に区画されている。第二の入力シリンダ213の第9油圧室215と第二の出力シリンダ223の第11油圧室225は第3油路227によって、第二の入力シリンダ213の第10油圧室216と第二の出力シリンダ223の第12油圧室226は第4油路228によってそれぞれ接続される。また、油量比率調整機構29の第二のシリンダ230が第9油圧室215と第11油圧室225と第3油路227とで構成される第3油圧回路と第10油圧室216と第12油圧室226と第4油路228
とで構成される第4油圧回路に接続され、第3油圧回路と第4油圧回路の作動油を行き来させることで第二の入力シリンダ213と第二の出力シリンダ223との間を移動する作動油量比率を調整する。ここで、油量比率調整機構29の第二のシリンダ230はシリンダ230を第7油圧室231と第8油圧室232に区画するピストン233を有し、変換ギヤ234と調整軸35とを介してモータ36と接続される。
上記のような構成のステアリング装置10における2つの入力シリンダ13,213のピストン14と214は同じ動きをする。また、出力シリンダ23,223のピストン
24と224、油量比率調整機構29の2つのピストン33と233もそれぞれ同じ動きをする。これによって第1と第3油圧回路,第2と第4油圧回路にはそれぞれ同じ向きに同じ量の作動油が移動することになる。そのため、第1と第2油圧回路あるいは第3と第4油圧回路のいずれかに損傷を受け機能を果たさなくなった場合にも他方により操舵を継続することができるため、ステアリング装置の信頼性を十分に確保することができる2重系の油圧回路を構成となる。
通常操舵時,操舵伝達比設定時,中立位置補正時の各部の動作は先の実施例1で示したものと同様にすることでこのような2重系の油圧回路でも実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
また、本実施例で用いる入力シリンダユニットは図8の概略図に示す構成とすることによって上記効果を得ることができる。入力シリンダ13,213には前述のように入力軸12を介してステアリングホイール11が接続される。入力シリンダ13,213を4つの独立した油圧室に区画するピストン14,214は後述するボールナット261に固定される。ピストン14,214の両端の外周にはシールリング262が取り付けられ、入力シリンダ13,213との間の隙間をシールする。
ボールナット261と入力軸12にはらせん状に溝を形成し、そこに複数個のボール
265を配置することでボールねじ機構を構成する。このボールねじ機構によりボールナット61と接続されたピストン14,214が入力軸12の回転により軸方向へ移動する。また、入力軸12はボールベアリング263によって入力シリンダ13,213のハウジングに回転可能に固定される。また、ステアリングホイール11の回転軸と入力軸の間に所定の増速比のギヤ266を設け、ピストン14,214のストロークを確保するような構成としてもよい。
この構成により入力シリンダ13,213の各油圧室の容積を変化させ、油路に作動油の流れを作り出す。また、同時に転舵輪18に加わる力により生成された油圧力が各油圧室に伝えられ、ピストン14,214に加わる圧力が変化することでステアリングホイールに反力が伝達される。
また、図2の入力シリンダ13と同様にボールナット261と入力軸12の溝の形状により、入力軸12の回転運動からピストン14,214の直動運動への伝達効率に比べ、ピストン14,214の直動運動から入力軸12の回転運動への伝達効率が低くなるように調整する。さらに、これに加えて、シリンダの圧力が高くなりピストン14,214に大きな力が加わる場合に変換効率をさらに低下させるように溝やボールの形状を調整しても良い。これにより、転舵アクチュエータ21が失陥時に油量比率調整機構29により転舵力をアシストする際にもステアリングホイールが大きな力で勝手に回転することがないようにできる。
また、本実施例の油量比率調整機構29は図9のような構成とすることで、上記効果を実現することができる。シリンダ30,230はラックギヤを形成したピストン33,
233によって二対の油圧室を区画する。このピストン33,233の両端にはシールリング270が取り付けられ、シリンダ30,230とピストン33,233の隙間をシールすることで液密性を確保する。ピストン30,230上のラックギヤはピニオンギヤ
271を挟み込むように噛合わせられる。また、ピニオンギヤ271は同軸にウォームホイール272が設けられ、モータ236のモータ出力軸にウォーム273を設けウォームホイール272とウォームギヤ機構を構成する。またモータ出力軸はハウジング274に取り付けられたボールベアリング275により回転可能に支持される。これによりモータ236の回転運動をピストン33,233の直動運動へ変換し、第5油圧室31と第6油圧室32,第7油圧室231と第8油圧室232に流入,流出する作動油の量を調整することで第1,第2油圧回路と第3,第4油圧回路の油量比率を調整することができる。
さらに、この油量比率調整機構29内に第5油圧室と第7油圧室とを結合するバランス油路276を第6油圧室と第8油圧室を結合するバランス油路277を設け、その途中にフリーピストン278,279を持つシリンダ280,281を形成する。フリーピストン278,279の外周にはシールリングが取り付けられ、シリンダ280,281との隙間をシールするため、第5油圧室と第7油圧室あるいは第6油圧室と第8油圧室の作動油が混ざり合うことはない。この構成によって、転舵軸18に同じ方向の力を加える第1と第3油圧回路あるいは第2と第4油圧回路でどちらか一方に微量の油漏れが生じた場合に、フリーピストン278,279の内、作動油の少ないほうへ移動し各油圧回路の総油量のバランスをとることができる。これによって同じ方向の力を伝達する2油圧回路間で同じ力を伝達することが可能となる。
また、本実施例の油圧回路を2重とすることで高い信頼性を確保する構成の転舵アクチュエータは、図7で示したパワーシリンダ22とポンプ40によって構成されたものに代えて、実施例1でしめした図6の転舵アクチュエータ21のようにモータ100とピニオン101,ラック102で構成しても同等の作用効果が得られる。
本発明の実施例1にかかるステアリング装置の全体構成図。 本発明の実施例1にかかるステアリング装置の入力シリンダの断面図。 本発明の実施例1にかかるステアリング装置の他の構成の入力シリンダの断面図。 本発明の実施例1にかかるステアリング装置の油量比率調整機構の断面図。 本発明の実施例1にかかるステアリング装置の他の構成の油量比率調整機構の断面図。 本発明の実施例1にかかるステアリング装置の他の構成の模式図。 本発明の実施例2にかかるステアリング装置の全体構成図。 本発明の実施例2にかかるステアリング装置の入力シリンダの断面図。 本発明の実施例2にかかるステアリング装置の油量比率調整機構の断面図。
符号の説明
10 ステアリング装置
11 ステアリングホイール
12 入力軸
13 入力シリンダ
14 ピストン
15 第1油圧室
16 第2油圧室
17 伝達機構
18 転舵輪
20 転舵軸
21 転舵アクチュエータ
22 パワーシリンダ
23 出力シリンダ
24 ピストン
25 第3油圧室
26 第4油圧室
27 第1油路
28 第2油路
29 油量比率調整機構
34 伝達機構
36,43 モータ
40 ポンプ
45 センサ
46 コントローラ
47 ストロークセンサ
50 一方向弁
51 圧力センサ
52 車両センサ入力
214 第二入力シリンダ
223 第二出力シリンダ

Claims (20)

  1. 第1油圧室及び第2油圧室を有する入力シリンダと、
    ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達する際の効率に比べ、前記入力シリンダ側からステアリングホイール側への運動に変換し伝達する際の効率の方が低い伝達機構と、
    転舵輪に接続され、第3油圧室及び第4油圧室を有する出力シリンダと、
    前記第1油圧室と前記第3油圧室とを接続する第1油路と、
    前記第2油圧室と前記第4油圧室とを接続する第2油路と、
    前記第1油圧室と前記第3油圧室と前記第1油路とを含んで構成される第1油圧回路内の作動油及び前記第2油圧室と前記第4油圧室と前記第2油路とを含んで構成される第2油圧回路内の作動油を行き来させることにより、前記第1油圧回路と前記第2油圧回路との油量比率を調整する油量比率調整機構と、
    前記転舵輪に操舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、
    前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータとを連携制御する制御回路と、
    を備えたことを特徴とするステアリング装置。
  2. 請求項1に記載のステアリング装置において、前記転舵アクチュエータの動作異常を検出する異常検出回路を備えたことを特徴とするステアリング装置。
  3. 請求項2に記載のステアリング装置において、前記油量比率調整機構は、前記異常検出回路が異常を検出したとき、前記出力シリンダの液圧を制御することにより転舵輪に操舵アシスト力を付与することを特徴とするステアリング装置。
  4. 請求項2に記載のステアリング装置において、前記油量比率調整機構は、シリンダチューブと、このシリンダチューブを前記第1油圧回路に接続された第5油圧室と前記第2油圧回路に接続された第6油圧室とに区画するピストンと、電動モータと、この電動モータの回転方向の運動を前記ピストンの軸方向運動へ変換する変換ギヤとを備えて構成され、前記変換ギヤは、前記ピストン側から前記電動モータ側への力の伝達を抑制する非可逆性を有することを特徴とするステアリング装置。
  5. 請求項1に記載のステアリング装置において、前記油量比率調整機構は、ステアリングホイールと転舵輪との間に中立位置のずれが生じた場合に、前記転舵アクチュエータと連携してこのずれを補正することを特徴とするステアリング装置。
  6. 請求項5に記載のステアリング装置において、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、転舵輪の転舵角を検出する転舵角センサと、を更に備え、前記油量比率調整機構は、前記操舵角センサと前記転舵角センサのセンサ出力に基づき前記中立位置のずれを補正することを特徴とするステアリング装置。
  7. 請求項1に記載のステアリング装置において、前記転舵アクチュエータは、転舵輪に接続され、1対の油圧室を有するパワーシリンダと、電動モータによって正逆回転駆動され、前記パワーシリンダに選択的に液圧を供給する正逆回転ポンプとを備えて構成されることを特徴とするステアリング装置。
  8. 請求項7に記載のステアリング装置において、前記出力シリンダと前記パワーシリンダとは互いに並列に配置されることを特徴とするステアリング装置。
  9. 請求項1に記載のステアリング装置は、リザーバタンクと、このリザーバタンクと前記第1油圧回路とを接続する第1接続通路と、この第1接続通路に設けられ、前記リザーバタンク側から前記第1油圧回路側への油の流れのみを許容する第1一方向弁と、前記リザーバタンクと前記第2油圧回路とを接続する第2接続通路と、この第2接続通路に設けられ、前記リザーバタンクから前記第2油圧回路側への油の流れのみを許容する第2一方向弁と、を更に有することを特徴とするステアリング装置。
  10. 請求項1に記載のステアリング装置は、前記第1油圧室及び前記第2油圧室の液圧を検出する液圧センサを更に備え、前記制御回路は前記液圧センサのセンサ出力に基づき前記転舵アクチュエータを制御することを特徴とするステアリング装置。
  11. 請求項10に記載のステアリング装置において、前記異常検出回路は、前記液圧センサのセンサ出力に基づき、前記第1油圧回路及び前記第2油圧回路の異常を検出することを特徴とするステアリング装置。
  12. 請求項1に記載のステアリング装置において、前記伝達機構は、前記第1油圧室又は前記第2油圧室の圧力が高いほど前記入力シリンダ側から前記ステアリングホイールへの伝達効率が低くなることを特徴とするステアリング装置。
  13. 第1油圧室及び第2油圧室を有する入力シリンダと、
    ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達する際の効率に比べ、前記入力シリンダ側からステアリングホイール側への運動に変換し伝達する際の効率の方が低い伝達機構と、
    転舵輪に接続され、第3油圧室及び第4油圧室を有する出力シリンダと、
    前記第1油圧室と前記第3油圧室とを接続する第1油路と、
    前記第2油圧室と前記第4油圧室とを接続する第2油路と、
    前記転舵輪に操舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、
    前記第1油圧室と前記第3油圧室と前記第1油路とを含んで構成される第1油圧回路内の作動油及び前記第2油圧室と前記第4油圧室と前記第2油路とを含んで構成される第2油圧回路内の作動油を行き来させることにより、前記ステアリングホイールの操作量に対する前記転舵アクチュエータの動作量の不一致を補正する補正機構と、
    を有することを特徴とするステアリング装置。
  14. 請求項13に記載のステアリング装置において、前記補正機構は前記転舵アクチュエータの動作量に応じて駆動制御されることを特徴とするステアリング装置。
  15. 請求項13に記載のステアリング装置において、前記補正機構はステアリングホイールと転舵輪との間に中立位置のずれが生じた場合には、このずれを補正することを特徴とするステアリング装置。
  16. 第1油圧室及び第2油圧室を有する入力シリンダと、
    ステアリングホイールの回転運動を前記入力シリンダの軸方向運動に変換し伝達するボールねじ機構と、
    転舵輪に接続され、第3油圧室及び第4油圧室を有する出力シリンダと、
    前記第1油圧室と前記第3油圧室とを接続する第1油路と、
    前記第2油圧室と前記第4油圧室とを接続する第2油路と、
    前記第1油圧室,第3油圧室及び第1油路を含んで構成される第1油圧回路に接続される第5油圧室と、前記第2油圧室,第4油圧室及び第2油路を含んで構成される第2油圧回路に接続される第6油圧室とを備え、これら第5油圧室と第6油圧室との容積比率を調整することにより、前記第1油圧回路と前記第2油圧回路との油量比率を調整する油量比率調整機構と、
    前記転舵輪に操舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、
    前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータとを連携制御する制御回路と、
    を備えたことを特徴とするステアリング装置。
  17. 請求項16に記載のステアリング装置において、前記油量比率調整機構と前記転舵アクチュエータとは隣接配置されることを特徴とするステアリング装置。
  18. 請求項16に記載のステアリング装置において、1対の油圧室を有し、前記ボールねじ機構に接続された第2入力シリンダと、転舵輪に接続され、1対の油圧室を有する第2出力シリンダと、前記第2入力シリンダと前記第2出力シリンダの夫々の油圧室同士が接続されることにより構成される第3油圧回路及び第4油圧回路に夫々接続される第7油圧室及び第8油圧室を更に備え、前記油量比率調整機構は前記第5油圧室と前記第6油圧室との容積比率の調整及び前記第7油圧室と前記第8油圧室との容積比率の調整を行うことを特徴とするステアリング装置。
  19. 請求項18に記載のステアリング装置において、前記第1油圧回路と前記第3油圧回路とを接続する第1バランス油路と、この第1バランス油路に設けられた第1フリーピストンと、前記第2油圧回路と前記第4油圧回路とを接続する第2バランス油路と、この第2バランス油路に設けられた第2フリーピストンと、を更に有することを特徴とするステアリング装置。
  20. 請求項19に記載のステアリング装置において、前記第1フリーピストン及び前記第2フリーピストンは前記油量比率調整機構内部に設けられることを特徴とするステアリング装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010143242A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Automotive Systems Ltd 操舵制御装置
JP2010143240A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Automotive Systems Ltd 操舵制御装置
JP2012516262A (ja) * 2009-01-27 2012-07-19 パルマリックス・リミテッド 駆動制御システム
JP2013099986A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2015020743A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 ジェイ. シー. バンフォード エクスカヴェイターズ リミテッドJ.C. Bamford Excavators Limited 操舵配列体
KR101509927B1 (ko) * 2013-09-24 2015-04-07 현대자동차주식회사 스티어 바이 와이어 시스템
CN105235741A (zh) * 2015-11-11 2016-01-13 吉林大学 一种基于液压系统的汽车可变传动比转向系统
KR20160014800A (ko) * 2014-07-29 2016-02-12 현대자동차주식회사 스티어 바이 와이어 시스템
KR20160038138A (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 현대모비스 주식회사 듀얼 mpu 유압 시스템의 모터 제어 방법
KR101813385B1 (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 임관순 유압을 이용한 차량 조향장치

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008031213A1 (de) * 2008-07-03 2010-06-10 Rheinmetall Landsysteme Gmbh Lenkeinrichtung für ein Radfahrzeug mit Achsschenkellenkung
FR2935670B1 (fr) * 2008-09-11 2011-08-05 Jtekt Hpi Procede de strategie de reduction de la consommation d'energie d'un vehicule automobile.
GB2464728A (en) * 2008-10-27 2010-04-28 Agco Gmbh Hydraulic steering device with redundancy
DE102009018976A1 (de) 2009-04-25 2010-10-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug-Lenksystem der by-wire-Bauart
DE102009059677A1 (de) * 2009-12-19 2011-06-22 HYDAC System GmbH, 66280 Hydraulische Lenkung
JP5276088B2 (ja) * 2010-12-24 2013-08-28 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 パワーステアリング装置
CN102121491A (zh) * 2011-04-15 2011-07-13 厦门大学 一种带位置传感装置的液压缸
JP2013103616A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Jtekt Corp パワーステアリング装置
CN104010919B (zh) * 2011-12-21 2016-08-24 丰田自动车株式会社 转向装置
KR20130090527A (ko) * 2012-02-06 2013-08-14 주식회사 만도 하이브리드 파워 스티어링 시스템
JP6115757B2 (ja) * 2012-02-17 2017-04-19 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
EP2631154A3 (de) * 2012-02-27 2016-03-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Gabe eines haptisch erfahrbaren Signals auf eine Lenkwelle eines Fahrzeugs
CN102862604B (zh) * 2012-09-18 2015-08-05 重庆迪马工业有限责任公司 双前桥客梯车全液压转向系统
EP2934985B1 (en) * 2012-12-18 2017-02-01 Volvo Truck Corporation A power steering system for a vehicle
US20140246264A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Mark L. Alderson Full hydraulic power steering with positive force feedback
WO2015121829A1 (en) * 2014-02-14 2015-08-20 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Control device for oscillating table
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
CN104228939B (zh) * 2014-06-13 2017-10-20 王洁梅 一种汽车转向机的油路系统
CN104085446B (zh) * 2014-07-30 2016-10-05 中联重科股份有限公司 车辆及其车辆转向系统
US9975573B2 (en) * 2016-07-29 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc Enhanced steering operation
KR20190028949A (ko) * 2017-09-11 2019-03-20 주식회사 만도 후륜 조향 시스템 및 그 제어방법
DE102017122235A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Weber-Hydraulik Gmbh Hydraulikaggregat, Verfahren zum Betrieb eines Hydraulikaggregats sowie Lenksystem
CN107901979B (zh) * 2017-11-10 2020-02-28 南京双环电器股份有限公司 一种汽车电液主动转向路感控制系统及其控制方法
CN108644176B (zh) * 2018-04-02 2019-05-28 李�一 一种大载重自主运行车辆高精度转向驱动液压缸
JP7091949B2 (ja) * 2018-08-30 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN111186479B (zh) * 2020-01-15 2021-07-20 江苏大学 一种线控转向的容错系统及方法
WO2022041248A1 (zh) * 2020-08-31 2022-03-03 华为技术有限公司 一种控制系统、控制方法、智能汽车以及装置
CN117813232A (zh) * 2022-01-25 2024-04-02 华为技术有限公司 转向手感模拟助力器、转向助力器、转向系统及控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001122140A (ja) * 1999-08-30 2001-05-08 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co Kg 車のステアリング装置
JP2002029430A (ja) * 2000-07-13 2002-01-29 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
JP2003261055A (ja) * 2002-03-12 2003-09-16 Toyota Motor Corp 車両の操舵装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522057C1 (de) 1994-07-11 1996-09-19 Wolfgang Gabriel Hydraulische Lenkeinrichtung
DE19842627A1 (de) 1998-09-17 2000-04-06 Daimler Chrysler Ag Lenksystem für ein Fahrzeug
JP2972765B1 (ja) 1998-11-20 1999-11-08 静岡日本電気株式会社 簡易型携帯電話システムの移動局側のキャリアセンス方法及びシステム
DE19859806B4 (de) * 1998-12-23 2005-03-31 Daimlerchrysler Ag Lenksystem für Kraftfahrzeuge
JP3536296B2 (ja) 1999-01-22 2004-06-07 トヨタ自動車株式会社 車両用操舵制御装置
JP2000211641A (ja) 1999-01-26 2000-08-02 Jido Hanbai Shuppansha:Kk ジュ―ス等の飲料缶
JP2003276617A (ja) 2002-03-25 2003-10-02 Honda Motor Co Ltd ケーブル式ステアリング装置
JP2005082007A (ja) 2003-09-09 2005-03-31 Hitachi Unisia Automotive Ltd パワーステアリング装置
DE10344662A1 (de) 2003-09-25 2005-05-04 Cuadro Diogenes Perez Hydraulisches Lenksystem für Kraftfahrzeuge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001122140A (ja) * 1999-08-30 2001-05-08 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co Kg 車のステアリング装置
JP2002029430A (ja) * 2000-07-13 2002-01-29 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
JP2003261055A (ja) * 2002-03-12 2003-09-16 Toyota Motor Corp 車両の操舵装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010143242A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Automotive Systems Ltd 操舵制御装置
JP2010143240A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Automotive Systems Ltd 操舵制御装置
JP2012516262A (ja) * 2009-01-27 2012-07-19 パルマリックス・リミテッド 駆動制御システム
JP2013099986A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2015020743A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 ジェイ. シー. バンフォード エクスカヴェイターズ リミテッドJ.C. Bamford Excavators Limited 操舵配列体
KR101509927B1 (ko) * 2013-09-24 2015-04-07 현대자동차주식회사 스티어 바이 와이어 시스템
KR20160014800A (ko) * 2014-07-29 2016-02-12 현대자동차주식회사 스티어 바이 와이어 시스템
KR102108926B1 (ko) 2014-07-29 2020-05-13 현대자동차(주) 스티어 바이 와이어 시스템
KR20160038138A (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 현대모비스 주식회사 듀얼 mpu 유압 시스템의 모터 제어 방법
KR102183950B1 (ko) 2014-09-29 2020-11-30 현대모비스 주식회사 듀얼 mpu 유압 시스템의 모터 제어 방법
CN105235741A (zh) * 2015-11-11 2016-01-13 吉林大学 一种基于液压系统的汽车可变传动比转向系统
KR101813385B1 (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 임관순 유압을 이용한 차량 조향장치

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