JP2585705Y2 - Electromagnetic clutch in electric power steering system - Google Patents

Electromagnetic clutch in electric power steering system

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JP2585705Y2 JP1991080388U JP8038891U JP2585705Y2 JP 2585705 Y2 JP2585705 Y2 JP 2585705Y2 JP 1991080388 U JP1991080388 U JP 1991080388U JP 8038891 U JP8038891 U JP 8038891U JP 2585705 Y2 JP2585705 Y2 JP 2585705Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、ステアリング系に対
して操舵トルクに応じた操舵補助力を発生する電動式動
力舵取装置に適用する電磁クラッチの改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of an electromagnetic clutch applied to an electric power steering apparatus which generates a steering assist force corresponding to a steering torque to a steering system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電磁クラッチは、例えば「新編・
自動車工学ハンドブック」(1884年9月11日株式
会社図書出版社発行)の5−9頁に記載されているもの
がある。この従来例は、電磁コイルを収納したフライホ
イールに、その電磁コイルと対向する面に弾性体で外方
に付勢したアーマチュアを配設し、このアーマチュアに
所定間隔を保ってプレッシャプレートを一体に配設し、
アーマチュア及びプレッシャプレートとの間にクラッチ
ディスクを回転自在に配設した構成を有する。
2. Description of the Related Art A conventional electromagnetic clutch is, for example, a "new edition.
Automobile Engineering Handbook "(published by Tosho Publishing Co., Ltd. on September 11, 1884). In this conventional example, an armature urged outward by an elastic body is disposed on a flywheel containing an electromagnetic coil on a surface facing the electromagnetic coil, and a pressure plate is integrated with the armature at a predetermined interval. Arrange,
The clutch disk is rotatably arranged between the armature and the pressure plate.

【0003】而して、電磁コイルが非励磁状態であると
きには、アーマチュアが弾性体によってフライホイール
から離間する方向に付勢されているので、これに一体に
配設されているプレッシャプレートがクラッチディスク
より離間していて、フライホイール及びクラッチディス
ク間の伝達トルクは零となっている。この状態から電磁
コイルに通電して励磁状態とすると、電磁コイルの磁力
によってアーマチュアがフライホイール側に吸引され、
これに応じてプレッシャプレートがクラッチディスクに
摩擦接触してフライホイールの回転トルクがクラッチデ
ィスクに伝達される。
When the electromagnetic coil is in the non-excited state, the armature is urged away from the flywheel by the elastic body, so that the pressure plate provided integrally with the armature is engaged with the clutch disk. More distant, the transmission torque between the flywheel and the clutch disc is zero. When the electromagnetic coil is energized from this state to be in an excited state, the armature is attracted to the flywheel side by the magnetic force of the electromagnetic coil,
In response, the pressure plate comes into frictional contact with the clutch disk, and the rotational torque of the flywheel is transmitted to the clutch disk.

【0004】そして、電動式動力舵取装置に適用する電
磁クラッチは、所定車速以下の通常走行時には接続状態
としてステアリング系に操舵トルクに応じた操舵補助力
を発生させ、所定車速を越える高速走行時にはそのまま
接続状態を継続する形式と、所定車速を越える高速走行
時には直進安定性を確保するために非接続状態に制御す
る形式とがあり、前者及び後者の何れも電動式動力舵取
装置の異常検出時には手動操舵のみによる操舵を優先さ
せるために電磁クラッチを非接続状態に制御するように
している。
The electromagnetic clutch applied to the electric power steering apparatus is in a connected state during normal running at a predetermined vehicle speed or less, and generates a steering assist force in accordance with a steering torque in a steering system. There are two types: one that keeps the connection state as it is, and one that controls it to the non-connection state in order to secure the straight running stability at the time of high-speed running exceeding the predetermined vehicle speed. Both the former and the latter detect abnormality of the electric power steering device. At times, the electromagnetic clutch is controlled to a non-connected state in order to give priority to steering by manual steering alone.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁クラッチにあっては、その伝達トルクを電磁コ
イルの非励磁状態及び励磁状態で制御するようにしてい
るので、電磁クラッチの供給される励磁電流に対する伝
達トルク特性は、図3の特性曲線L1 で示すように、電
磁コイルに供給する励磁電流が所定値I1Hに達するまで
の間は、伝達トルクが零の非接続状態を維持し、所定値
1Hに達すると電磁クラッチが接続状態となって、伝達
トルクが所定値T1Hまで急増し、その後励磁電流が増加
するに応じて増加し、その後励磁電流を減少させると、
所定値I1Hより小さい所定値I1Lで電磁クラッチが非接
続状態となって伝達トルクが零となってヒステリシス特
性が付与されるように設定されている。
However, in the above-mentioned conventional electromagnetic clutch, the transmission torque is controlled in the non-excited state and the excited state of the electromagnetic coil, so that the excitation supplied to the electromagnetic clutch is controlled. transmission torque characteristics for current, as shown by the characteristic curve L 1 in FIG. 3, until the exciting current supplied to the electromagnetic coil reaches a predetermined value I IH the transmission torque maintains the disconnected state of zero, When the predetermined value I 1H is reached, the electromagnetic clutch is engaged, the transmission torque sharply increases to the predetermined value T 1H, then increases as the exciting current increases, and then decreases the exciting current.
At a predetermined value I 1L smaller than the predetermined value I 1H , the electromagnetic clutch is set in a non-connected state, the transmission torque becomes zero, and a hysteresis characteristic is provided.

【0006】そして、電磁クラッチは、電動式動力舵取
装置の例えば電動モータの過熱による異常予知状態でも
非接続状態に切換えられるため、電動モータで発生する
操舵補助力のステアリング系への伝達されている状態か
ら急に操舵補助力の伝達が遮断されているので、操舵力
は操舵補助力が伝達されている軽操舵状態から手動操舵
力のみの重操舵状態に変更され、その後電動モータの過
熱状態が解消されて、正常状態に復帰したときには、電
磁クラッチが接続状態に制御されるので、重操舵状態か
ら軽操舵状態に急変し、電磁クラッチの切換時に操舵上
の違和感が生じ操舵感覚が低下するという未解決の課題
があった。また、電磁クラッチの励磁電流及び伝達トル
ク特性にはクラッチ作動点でのヒステリシス特性を有す
るので、クラッチを半接続状態とし使用する場合にヒス
テリシスのバラツキにより、半接続点が不定となってし
まうと共に、トルク伝達限界点T1Lもかなり大きくな
り、電動式動力舵取装置の異常予知時にトルク伝達限界
点T1Lまで励磁電流を低下させたとしてもモータロック
やモータの自転等の異常動作時には、これらを回避して
操舵するためには相当大きな操舵力が必要になるという
未解決の課題もあった。
Since the electromagnetic clutch is switched to the disconnected state even in an abnormal prediction state due to overheating of the electric motor of the electric power steering apparatus, for example, the steering assist force generated by the electric motor is transmitted to the steering system. Since the transmission of the steering assist force is suddenly interrupted from the state in which the steering assist force is transmitted, the steering force is changed from the light steering state in which the steering assist force is transmitted to the heavy steering state in which only the manual steering force is applied, and then the electric motor is overheated Is resolved and the electromagnetic clutch is controlled to the connected state when the vehicle returns to the normal state, so that the steering state suddenly changes from the heavy steering state to the light steering state, and when the electromagnetic clutch is switched, a feeling of strangeness in steering occurs and the steering feeling decreases. There was an unsolved problem. Also, since the excitation current and transmission torque characteristics of the electromagnetic clutch have a hysteresis characteristic at the clutch operating point, when the clutch is used in a half-connected state, the half-connection point becomes unstable due to the variation in hysteresis, and The torque transmission limit point T 1L also becomes considerably large, and even if the exciting current is reduced to the torque transmission limit point T 1L at the time of abnormality prediction of the electric power steering device, these will be reduced during abnormal operation such as motor lock or motor rotation. There is an unsolved problem that a considerably large steering force is required to avoid and steer.

【0007】そこで、この考案の目的は、上記従来例の
未解決の課題に鑑みてなされたものであり、電動式動力
舵取装置の異常時における操舵力の急変を防止して、操
舵感覚の悪化を抑制することができる電動式動力舵取装
置における電磁クラッチを提供することにある。
The purpose of the present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and prevents a sudden change in the steering force at the time of an abnormality of the electric power steering apparatus, thereby improving the sense of steering. An object of the present invention is to provide an electromagnetic clutch in an electric power steering device capable of suppressing deterioration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案に係る電動式動力舵取装置における電磁ク
ラッチは、ステアリング系に対する操舵補助力を発生す
る電動モータと、該電動モータと前記ステアリング系と
の間に介挿された電磁クラッチと、少なくとも操舵トル
クに応じて前記電動モータを制御し、且つ電動モータ制
御系の異常時に前記電磁クラッチを非通電状態に制御す
る制御手段とを備えた電動式動力舵取装置において、前
記電磁クラッチは、クラッチロータと、該クラッチロー
タに接触可能に配設されたクラッチアーマチュアと、前
記制御手段によって通電制御され、通電時に発生する磁
力によって前記クラッチアーマチュアを前記クラッチロ
ータに接触させる励磁コイルと、該励磁コイルの通電状
態にかかわらず、前記クラッチアーマチュアを前記クラ
ッチロータに対して、所定の伝達トルクを発生する接触
圧で接触させる半接続機構とを有することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, an electromagnetic clutch in an electric power steering apparatus according to the present invention includes an electric motor for generating a steering assisting force for a steering system, the electric motor and the electric motor. comprising an electromagnetic clutch interposed between the steering system, and control means at least controlling the electric motor in accordance with the steering torque, and to control at the time of abnormality of the electric motor control system the electromagnetic clutch is deenergized In the electric power steering apparatus, the electromagnetic clutch includes a clutch rotor and the clutch low.
Armature that is arranged to be able to contact the
The energization is controlled by the control means.
Force the clutch armature into the clutch
Excitation coil to be brought into contact with the
Regardless of the state, the clutch armature
Against Tchirota, characterized by having a a semi-connected mechanism contacting with a contact pressure for generating a predetermined transmission torque.

【0009】[0009]

【作用】この考案に係る電動式動力舵取装置における電
磁クラッチは、励磁電流の非通電状態で、所定の伝達ト
ルクを生じるように半接続状態となるので、モータロッ
クやモータが自転する異常が発生した場合には、電磁ク
ラッチがトルクリミッタとして作用し、手動操舵により
容易に異常状態を回避することができると共に、異常予
知状態あるいはこれから正常状態に復帰する際に、電動
モータで発生する操舵補助力の一部をステアリング系に
伝達することから、操舵力の急変を防止することがで
き、操舵感覚の悪化を抑制することができる。
The electromagnetic clutch in the electric power steering apparatus according to the present invention is in a semi-connected state so as to generate a predetermined transmission torque in a non-energized state of the exciting current. When this occurs, the electromagnetic clutch acts as a torque limiter, and the abnormal state can be easily avoided by manual steering, and the steering assist generated by the electric motor when returning to the abnormal prediction state or the normal state thereafter. Since a part of the force is transmitted to the steering system, a sudden change in the steering force can be prevented, and deterioration of the steering feeling can be suppressed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本考案に係る電磁クラッチを電動式パワ
ーステアリング装置に適用した場合の概略構成図、図2
はこの考案に係る電磁クラッチの断面図である。まず、
電動式パワーステアリング装置の概略を図1について説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram when the electromagnetic clutch according to the present invention is applied to an electric power steering device,
1 is a sectional view of an electromagnetic clutch according to the present invention. First,
The outline of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG.

【0011】図中、1はステアリングホイールであっ
て、その操舵力がステアリングシャフト2を介してステ
アリングギヤ3に伝達され、転舵輪を転舵させる。ステ
アリングシャフト2には、減速歯車5及び電磁クラッチ
6を介して直流電動モータ7の出力軸7aが連結され、
電磁クラッチ6及び電動モータ7がコントローラ8によ
って制御される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a steering wheel, the steering force of which is transmitted to a steering gear 3 via a steering shaft 2 to steer the steered wheels. An output shaft 7a of a DC electric motor 7 is connected to the steering shaft 2 via a reduction gear 5 and an electromagnetic clutch 6.
The electromagnetic clutch 6 and the electric motor 7 are controlled by the controller 8.

【0012】コントローラ8には、車速センサ9及びス
テアリングホイール1に付与された操舵トルクを検出す
る操舵トルクセンサ10の検出値が入力され、車速セン
サ9の車速検出値に基づいて、車速検出値が所定設定車
速未満のときには、電磁クラッチ6を接続状態に維持す
る比較的高電流値の定格励磁電流を電磁クラッチ6に供
給し、所定設定車速以上となったときに徐々に励磁電流
の値を減少させ、逆に所定設定車速以上の状態から所定
設定車速未満の状態となるときには、励磁電流を定格励
磁電流まで徐々に増加させる制御を行い、操舵トルク検
出値に基づいて、電動モータ7の駆動電流を制御して、
操舵トルクに比例した操舵補助トルクを発生させる。ま
た、コントローラ8は、電動モータの過負荷状態、過熱
状態や制御系の異常を検出する異常検出回路を内蔵し、
この異常検出回路で異常を検出したときに電磁クラッチ
6に供給する励磁電流値を徐々に零まで低下させ、異常
状態が解消されたときには励磁電流値が徐々に定格励磁
電流値まで増加される。
The controller 8 receives a vehicle speed sensor 9 and a detection value of a steering torque sensor 10 for detecting a steering torque applied to the steering wheel 1, and based on the vehicle speed detection value of the vehicle speed sensor 9, calculates a vehicle speed detection value. When the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed, a relatively high current value of the exciting current for maintaining the electromagnetic clutch 6 in the connected state is supplied to the electromagnetic clutch 6, and when the vehicle speed exceeds the predetermined vehicle speed, the value of the exciting current gradually decreases. Conversely, when the vehicle speed is changed from a speed equal to or higher than the predetermined vehicle speed to a speed lower than the predetermined vehicle speed, control is performed to gradually increase the exciting current to the rated exciting current, and the drive current of the electric motor 7 is determined based on the detected steering torque. Control the
A steering assist torque proportional to the steering torque is generated. Further, the controller 8 has a built-in abnormality detection circuit for detecting an overload state, an overheat state of the electric motor and an abnormality of the control system,
When an abnormality is detected by the abnormality detection circuit, the exciting current value supplied to the electromagnetic clutch 6 is gradually reduced to zero, and when the abnormal state is eliminated, the exciting current value is gradually increased to the rated exciting current value.

【0013】電磁クラッチ6及び電動モータ7は、図2
に示すように、両者が一体に形成されており、このうち
電動モータ7はその回転軸7aの一端が断面略U字状の
ケース体7bの底部に転がり軸受7cを介して枢着さ
れ、回転軸7aの他端がケース体7bの開放端を閉塞す
るフランジ付端板7dの中央部に形成された転がり軸受
7eに枢着され、回転軸7aに一体に形成された電機子
7fに巻回された電機子巻線7gにブラシ7h及びコミ
ュテータ7iを介して励磁電流が供給される。
The electromagnetic clutch 6 and the electric motor 7 are shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the electric motor 7 is integrally formed. One end of a rotating shaft 7a of the electric motor 7 is pivotally mounted on a bottom of a case body 7b having a substantially U-shaped cross section via a rolling bearing 7c. The other end of the shaft 7a is pivotally mounted on a rolling bearing 7e formed at the center of a flanged end plate 7d that closes the open end of the case body 7b, and is wound around an armature 7f formed integrally with the rotating shaft 7a. An exciting current is supplied to the armature winding 7g thus completed via the brush 7h and the commutator 7i.

【0014】また、電磁クラッチ6は、電動モータ7の
端板7dに取付けられた円環状の磁気ヨーク6a内に励
磁コイル6bが配設されていると共に、電動モータ7の
回転軸7aの転がり軸受7eから突出した突出部にクラ
ッチロータ6cがスプライン嵌合され、このクラッチロ
ータ6cと対向して減速歯車5の入力軸5aに結合され
た回転板6dが回転自在に配設されている。そして、回
転板6dのクラッチロータ6cの外周面側に形成された
フリクションプレート6eとの対向面に、板ばね6fを
介してクラッチアーマチュア6gが取付けられ、このク
ラッチアーマチュア6gのクラッチロータ6cとの対向
面には、励磁コイル6bへの通電によってクラッチロー
タ6cのアーマチュア6g側表面に生成される磁極と逆
極性即ち励磁コイル6bの通電状態にかかわらず常にア
ーマチュア6gをクラッチロータ6c側に接触させる磁
力を発生する半接続機構としての永久磁石6hが配設さ
れている。したがって、励磁コイル6bが非通電状態で
あっても、永久磁石6hの磁力によってクラッチアーマ
チュア6gがクラッチロータ6cに接触して前述した従
来例におけるトルク伝達限界値T1Lより低い所定の伝達
トルクT2 を生じる半接続状態となるように付勢されて
いる。ここで、伝達トルクT2 は電動モータ7が停止し
ている状態即ちステアリング系に操舵補助力を発生して
いない状態で、ステアリングホイール1を操舵したとき
の操舵力によって滑りを生じる程度に選定されている。
The electromagnetic clutch 6 has an exciting coil 6b disposed in an annular magnetic yoke 6a mounted on an end plate 7d of the electric motor 7, and a rolling bearing for a rotary shaft 7a of the electric motor 7. A clutch rotor 6c is spline-fitted to a protruding portion protruding from 7e, and a rotating plate 6d coupled to the input shaft 5a of the reduction gear 5 is rotatably arranged facing the clutch rotor 6c. A clutch armature 6g is attached via a leaf spring 6f to a surface of the rotating plate 6d facing the friction plate 6e formed on the outer peripheral surface side of the clutch rotor 6c, and the clutch armature 6g faces the clutch rotor 6c. The surface of the clutch rotor 6c always has an opposite polarity to the magnetic pole generated on the armature 6g side surface of the clutch rotor 6c by energizing the exciting coil 6b, that is, regardless of the energizing state of the exciting coil 6b.
-Magnet for bringing 6 g of armature into contact with clutch rotor 6c
A permanent magnet 6h is provided as a semi-connection mechanism for generating a force . Therefore, even when the exciting coil 6b is not energized, the clutch armature 6g comes into contact with the clutch rotor 6c by the magnetic force of the permanent magnet 6h, and the predetermined transmission torque T 2 lower than the above-described torque transmission limit value T 1L in the conventional example. Are biased to be in a semi-connected state. Here, the transmission torque T 2 is selected to such an extent that the electric motor 7 is stopped, that is, in a state where no steering assist force is generated in the steering system, and a slip is generated by the steering force when the steering wheel 1 is steered. ing.

【0015】次に、上記実施例の動作を説明する。今、
車両が停車状態にあるものとすると、この状態では、車
速が零であり所定設定車速未満であるので、コントロー
ラ8から定格電流の励磁電流が電磁クラッチ6の励磁コ
イル6bに供給される。これによって、励磁コイル6b
で発生する電磁力がクラッチロータ6cを介して第2の
回転板6eに保持されたクラッチアーマチュア6gに作
用し、このアーマチュア6gがクラッチロータ6cに接
触され、電動モータ7の出力軸7aから入力される回転
トルクを減速歯車5の入力軸5aに図3に示す最大伝達
トルクTMAX で伝達可能な接続状態に制御される。
Next, the operation of the above embodiment will be described. now,
Assuming that the vehicle is in a stopped state, in this state, the vehicle speed is zero and less than the predetermined vehicle speed, so that the exciting current of the rated current is supplied from the controller 8 to the exciting coil 6 b of the electromagnetic clutch 6. Thereby, the exciting coil 6b
The electromagnetic force generated in (1) acts on the clutch armature 6g held on the second rotary plate 6e via the clutch rotor 6c, and this armature 6g comes into contact with the clutch rotor 6c and is input from the output shaft 7a of the electric motor 7. 3 is controlled to a connection state in which the rotation torque can be transmitted to the input shaft 5a of the reduction gear 5 with the maximum transmission torque TMAX shown in FIG.

【0016】そして、この状態で、ステアリングホイー
ル1に操舵力が付与されていない状態では、操舵トルク
センサ10のトルク検出値が零であるので、コントロー
ラ8から駆動電流が電動モータ7に出力されず、電動モ
ータ7は回転停止状態を維持し、減速歯車5の入力軸5
aも回転停止状態を維持することになり、操舵補助トル
クは発生されない。
In this state, when the steering force is not applied to the steering wheel 1, the drive current is not output from the controller 8 to the electric motor 7 because the detected torque value of the steering torque sensor 10 is zero. , The electric motor 7 maintains the rotation stopped state, and the input shaft 5 of the reduction gear 5
a also maintains the rotation stopped state, and no steering assist torque is generated.

【0017】この状態からステアリングホイール1を右
切り(又は左切り)すると、操舵トルクセンサ10から
操舵トルクに応じて操舵トルク検出値が出力され、これ
がコントローラ8に入力されるので、このコントローラ
8から操舵トルクの大きさ及び方向に応じた駆動電流を
電動モータ7に出力し、この電動モータ7を正転(又は
逆転)駆動する。これにより、電動モータ7の出力軸7
aの回転トルクが電磁クラッチ6のクラッチロータ6
c、アーマチュア6g及び回転板6dを介して減速歯車
5の入力軸5aに伝達され、この減速歯車5で減速され
てステアリングシャフト2に伝達されて操舵補助トルク
を発生し、ステアリングホイール1の操舵を軽く行うこ
とができる。
When the steering wheel 1 is turned right (or left) from this state, a steering torque detection value is output from the steering torque sensor 10 in accordance with the steering torque, which is input to the controller 8. A drive current corresponding to the magnitude and direction of the steering torque is output to the electric motor 7, and the electric motor 7 is driven forward (or reverse). Thereby, the output shaft 7 of the electric motor 7
a rotational torque of the clutch rotor 6 of the electromagnetic clutch 6
c, transmitted to the input shaft 5a of the reduction gear 5 via the armature 6g and the rotating plate 6d, reduced by the reduction gear 5 and transmitted to the steering shaft 2 to generate a steering assist torque, thereby controlling the steering of the steering wheel 1. Can be done lightly.

【0018】そして、車両が走行を開始して、所定設定
車速に達すると、コントローラ8から電磁クラッチ6に
出力される励磁電流が定格電流値から徐々に減少され
る。このように電磁クラッチ6に供給される励磁電流が
減少すると、これに応じて励磁コイル6bで発生する電
磁力によるアーマチュア6gの吸引力も徐々に低下し、
電磁クラッチの伝達トルクが図3の特性曲線L2 で示す
ように減少する。
When the vehicle starts running and reaches a predetermined vehicle speed, the exciting current output from the controller 8 to the electromagnetic clutch 6 is gradually reduced from the rated current value. As described above, when the exciting current supplied to the electromagnetic clutch 6 decreases, the attraction force of the armature 6g due to the electromagnetic force generated by the exciting coil 6b also gradually decreases,
The transmission torque of the electromagnetic clutch is reduced as indicated by the characteristic curve L 2 in FIG.

【0019】そして、励磁電流が零となると、励磁コイ
ル6bので発生される磁力は零となるが、アーマチュア
6gに永久磁石6hが取付けられていることから、クラ
ッチロータ6c及びアーマチュア6g間に永久磁石6h
の磁力による残留伝達トルクT2 が残り、クラッチロー
タ6cとアーマチュア6gとは接触状態を継続し、半接
続状態を維持する。このとき、伝達トルクT2 を越える
トルクが電動モータ7の出力軸7aから入力されたとき
には、クラッチロータ6cとアーマチュア6gとの間で
滑りを生じ、トルクリミッタとして動作する。
When the exciting current becomes zero, the magnetic force generated by the exciting coil 6b becomes zero. However, since the permanent magnet 6h is attached to the armature 6g, the permanent magnet is provided between the clutch rotor 6c and the armature 6g. 6h
Residual transmission torque T 2 by the magnetic force of the rest, the clutch rotor 6c and the armature 6g continues contact, maintains a semi-connected state. At this time, when the torque exceeds the transmission torque T 2 is inputted from the output shaft 7a of the electric motor 7, slippage between the clutch rotor 6c and the armature 6 g, it operates as a torque limiter.

【0020】このように、励磁コイル6bに対する励磁
電流を徐々に減少させて零としても、伝達トルクに不連
続点を生じることなく連続的に減少するので、操舵感覚
に違和感を生じることがなく、良好な操舵感覚を確保す
ることができる。逆に、車両が高速走行状態から所定設
定車速未満の状態となる場合も、コントローラ8から電
磁クラッチ6に出力される励磁電流が徐々に増加され、
これに応じて電磁クラッチ6の伝達トルクが図3の特性
曲線L2 で示すように連続的に増加することになり、従
来例の図3の特性曲線L1 で示すように、伝達トルクが
急増する不連続点が形成されることがないので、操舵感
覚に違和感を生じることなく円滑な伝達トルクの変更を
行うことができる。また、励磁コイル6bを非通電状態
としても残留伝達トルクT2 を保つ半接続状態を維持す
ることから、クラッチロータ6cとアーマチュア6gと
が常に接触状態にあり、両者が離間することがないの
で、従来例のように、非接続状態から接続状態に移行す
るときにクラッチロータ6c及びアーマチュア6g間で
衝接音が発生することを回避することができると共に、
クラッチ作動点でのヒステリシス特性を設ける必要がな
いので、半接続トルク点を低く設定することができる。
As described above, even if the exciting current to the exciting coil 6b is gradually reduced to zero, the transmission torque is continuously reduced without causing a discontinuity point, so that the steering feeling does not become uncomfortable. A good steering feeling can be secured. Conversely, also when the vehicle changes from a high-speed running state to a state below the predetermined vehicle speed, the exciting current output from the controller 8 to the electromagnetic clutch 6 is gradually increased,
Will be transmitting torque of the electromagnetic clutch 6 is continuously increased as indicated by the characteristic curve L 2 in FIG. 3 in response to this, as shown by the characteristic curve L 1 in FIG. 3 in the conventional example, the transmitted torque surge Since no discontinuous point is formed, it is possible to smoothly change the transmission torque without causing an uncomfortable feeling in the steering feeling. Further, since maintaining a semi-connected state to keep the remaining transmission torque T 2 also exciting coil 6b as a non-energized state, the clutch rotor 6c and the armature 6g has always contact, since no two are separated, As in the conventional example, it is possible to avoid the generation of an impact sound between the clutch rotor 6c and the armature 6g when shifting from the disconnected state to the connected state, and
Since there is no need to provide hysteresis characteristics at the clutch operating point, the half-connected torque point can be set low.

【0021】さらに、コントローラ8に内蔵した異常検
出回路で電動モータ7の過負荷、過熱等の異常状態が検
出されたときにも、電磁クラッチ6の励磁コイル6bが
通電状態から電流値を徐々に低下させて非通電状態に移
行するが、この場合でも、伝達トルクは励磁電流の減少
に応じて連続的に減少し、非通電状態で残留伝達トルク
2 となる。このような過負荷、過熱等の異常状態が発
生しても、電動モータ7の駆動は継続されるが、残留伝
達トルクT2 が小さい値に選定されていることから、電
動モータ7の負荷が軽減されると共に、電動モータ6で
発生される操舵補助力も残留伝達トルクT2 分は減速歯
車5に伝達されるので、手動操舵状態よりは軽い操舵を
行うことができる。その後、異常状態が解消されて正常
状態に復帰すると、励磁コイル6bに対する励磁電流が
徐々に増加されて定格励磁電流に復帰される。
Further, even when an abnormal state such as overload or overheating of the electric motor 7 is detected by the abnormality detecting circuit built in the controller 8, the current value is gradually increased from the energized state of the exciting coil 6b of the electromagnetic clutch 6. the process moves to decrease the allowed and non-energized state, even in this case, the transmission torque continuously decreases according to the decrease of the excitation current, in a non-energized state the residual transmission torque T 2. Such overload, even in the event an abnormal state of overheating, etc., the driving of the electric motor 7 is continued, because it is selected to a smaller value residual transmission torque T 2, the load of the electric motor 7 is In addition to the reduction, the steering assist force generated by the electric motor 6 is also transmitted to the reduction gear 5 by the residual transmission torque T 2, so that the steering can be performed lighter than in the manual steering state. Thereafter, when the abnormal state is resolved and the state returns to the normal state, the exciting current to the exciting coil 6b is gradually increased and is returned to the rated exciting current.

【0022】一方、電動モータ7にモータロックや自転
等の回転異常が発生したときにも、上記同様に励磁コイ
ル6bが非通電状態となり、この場合には、トルクリミ
ッタとして動作して過大なトルクの伝達が阻止され、残
留伝達トルクT2 分が操舵トルクに負荷として掛かるこ
とになるが、残留伝達トルクT2 を小さい値に選定する
ことにより、大きな操舵抵抗を与えることがなく、手動
操舵を容易に行うことができる。
On the other hand, when a rotation abnormality such as motor lock or rotation of the electric motor 7 occurs, the excitation coil 6b is de-energized as described above. In this case, the motor operates as a torque limiter and an excessive torque Is transmitted, and the residual transmission torque T 2 is applied as a load to the steering torque. However, by selecting the residual transmission torque T 2 to a small value, a large steering resistance is not applied, and manual steering is performed. It can be done easily.

【0023】なお、上記実施例では、半接続機構として
永久磁石6hを適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、励磁コイルを設けて電磁石
とすることもでき、さらには板ばね6f、皿ばね等の弾
性体によって機械的に予圧を与えるようにしてもよい。
また、上記実施例では、クラッチロータ6cとクラッチ
アーマチュア6gとが常時接触状態である場合について
述べたが、電動モータのロック状態を検出する場合のよ
うに、非接続状態を必要とするときには、クラッチロー
タ6cの励磁コイル6bの通電方向を逆方向として、ク
ラッチロータ6cの極性を反転させて、これと永久磁石
6hとの反発力とを利用して非接続状態とするか、又は
クラッチアーマチュア6g側にも励磁コイルを設け、こ
の励磁コイルとクラッチロータ6cの励磁コイルとで、
クラッチロータ6cとクラッチアーマチュア6gとを互
いに反発する極性に励磁して、両者を非接続状態とする
ことができ、車両のエンジン始動時に電磁クラッチを非
接触状態として電動モータを回転させることにより、そ
のロック状態を検出することができる。
In the above embodiment, the case where the permanent magnet 6h is applied as the semi-connection mechanism has been described. However, the present invention is not limited to this, and an exciting coil may be provided to make an electromagnet. The preload may be mechanically applied by an elastic body such as a spring 6f or a disc spring.
In the above-described embodiment, the case where the clutch rotor 6c and the clutch armature 6g are always in contact with each other has been described. The direction of energization of the exciting coil 6b of the rotor 6c is reversed, and the polarity of the clutch rotor 6c is reversed, and the clutch rotor 6c is disengaged by utilizing the repulsive force with the permanent magnet 6h, or the clutch armature 6g side An excitation coil is also provided in the motor, and the excitation coil and the excitation coil of the clutch rotor 6c
By exciting the clutch rotor 6c and the clutch armature 6g to polarities that repel each other, the two can be brought into a disconnected state. When the engine is started in the vehicle, the electromagnetic clutch is brought into a non-contact state and the electric motor is rotated. The locked state can be detected.

【0024】さらに、残留伝達トルクT2 は、電動式動
力舵取装置の異常予知時に電磁クラッチ6をオフ状態と
すると共に、電動モータ7も停止させる場合には、クラ
ッチロータ6cとクラッチアーマチュア6gとの接触状
態を確保することを条件に残留伝達トルクT2 を略零と
するようにしてもよい。また、電磁クラッチ6の伝達ト
ルクの制御方法としては、上記実施例に限らずモータ電
流に比例して励磁電流を制御したり、車両の直進走行時
にはモータ駆動電流及びクラッチ励磁電流を共に零とす
ることも可能であり、これらの場合には直進走行時に電
磁クラッチの励磁電流が零となるので、省エネ対策とし
て効果がある。
Further, when the electromagnetic clutch 6 is turned off and the electric motor 7 is stopped when the abnormality of the electric power steering apparatus is predicted, the residual transmission torque T 2 is determined by the clutch rotor 6c and the clutch armature 6g. may be a residual transmission torque T 2 substantially zero on condition that the securing the contact state. The method of controlling the transmission torque of the electromagnetic clutch 6 is not limited to the above-described embodiment. The excitation current is controlled in proportion to the motor current, and the motor drive current and the clutch excitation current are both set to zero during straight running of the vehicle. In these cases, the exciting current of the electromagnetic clutch becomes zero during straight running, which is effective as an energy saving measure.

【0025】さらに、上記実施例では、コントローラ8
で電磁クラッチ6に供給する励磁電流を徐々に増減させ
る場合について述べたが、これに限らず励磁電流を段階
的に変化させるようにしてもよい。またさらに、上記実
施例では、本考案を車速感応型の電動式パワーステアリ
ング装置に適用した場合について説明したが、これに限
らず他の動力伝達装置にも適用し得るものである。
Further, in the above embodiment, the controller 8
Although the case where the exciting current supplied to the electromagnetic clutch 6 is gradually increased and decreased has been described above, the present invention is not limited to this, and the exciting current may be changed stepwise. Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the vehicle speed-sensitive electric power steering device has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other power transmission devices.

【0026】[0026]

【考案の効果】以上のように、この考案によれば、半接
続機構によって、励磁コイルの非通電状態でも、クラッ
チロータ及びクラッチアーマチュア間を接触させて所定
の伝達トルクを生じる半接続状態とするようにしたの
で、電動式動力舵取装置の異常を検出して励磁コイルに
対する励磁電流を遮断状態としても、非接続状態とはな
らないので、電動モータで発生する操舵補助力の一部を
ステアリング系に伝達することができ、軽操舵を保持す
ることができると共に、励磁電流を増減したときに伝達
トルクが連続的に変更され、操舵力に大きな変化を生じ
ることがないため、違和感を生じるがなく、操舵感覚を
良好に維持することができ、しかもクラッチロータとク
ラッチアーマチュアとが常に接触状態にあることから、
励磁電流をオン・オフしてもクラッチの作動による衝接
音を生じることがなく、乗員に不快感を与えることを確
実に防止することができる等の効果を奏することができ
る。
As described above, according to the present invention, even when the excitation coil is not energized, the clutch rotor and the clutch armature are brought into contact with each other to provide a predetermined connection torque by the semi-connection mechanism. As a result, even if the abnormality of the electric power steering device is detected and the exciting current to the exciting coil is cut off, it does not become a disconnected state, so that a part of the steering assist force generated by the electric motor is used for the steering system. Can be maintained, light steering can be maintained, and when the exciting current is increased or decreased, the transmission torque is continuously changed, and there is no large change in the steering force, so that there is no discomfort , The steering feeling can be maintained well, and the clutch rotor and the clutch armature are always in contact with each other.
Even when the exciting current is turned on / off, no contact noise is generated by the operation of the clutch, and it is possible to surely prevent the occupant from feeling uncomfortable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この考案を車速感応型の電動式パワーステアリ
ング装置に適用した場合の一例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example in which the present invention is applied to a vehicle speed-sensitive electric power steering device.

【図2】この考案に係る電磁クラッチの一例を示す断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the electromagnetic clutch according to the present invention.

【図3】この考案及び従来例における伝達トルクと励磁
電流との関係を示す特性線図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a transmission torque and an exciting current in the present invention and a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリングホイール 2 ステアリングシャフト 3 ステアリングギヤ 5 減速歯車 6 電磁クラッチ 6b 励磁コイル 6c クラッチロータ 6g クラッチアーマチュア 6h 永久磁石 7 電動モータ 8 コントローラ 9 車速センサ 10 操舵トルクセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Steering gear 5 Reduction gear 6 Electromagnetic clutch 6b Exciting coil 6c Clutch rotor 6g Clutch armature 6h Permanent magnet 7 Electric motor 8 Controller 9 Vehicle speed sensor 10 Steering torque sensor

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 ステアリング系に対する操舵補助力を発
生する電動モータと、該電動モータと前記ステアリング
系との間に介挿された電磁クラッチと、少なくとも操舵
トルクに応じて前記電動モータを制御し、且つ電動モー
タ制御系の異常時に前記電磁クラッチを非通電状態に制
御する制御手段とを備えた電動式動力舵取装置におい
て、前記電磁クラッチは、クラッチロータと、該クラッ
チロータに接触可能に配設されたクラッチアーマチュア
と、前記制御手段によって通電制御され、通電時に発生
する磁力によって前記クラッチアーマチュアを前記クラ
ッチロータに接触させる励磁コイルと、該励磁コイルの
通電状態にかかわらず、前記クラッチアーマチュアを前
記クラッチロータに対して、所定の伝達トルクを発生す
る接触圧で接触させる半接続機構とを有することを特
徴とする電動式動力舵取装置における電磁クラッチ。
An electric motor for generating a steering assist force for a steering system; an electromagnetic clutch interposed between the electric motor and the steering system; and controlling the electric motor at least according to a steering torque. and in the abnormal time of the electric motor control system electric power steering apparatus and control means for controlling the electromagnetic clutch de-energized, the electromagnetic clutch, and the clutch rotor, said clutch
Clutch armature arranged to be able to contact the rotor
Power is controlled by the control means, and occurs when power is supplied.
The clutch armature by the magnetic force
An exciting coil to be brought into contact with the
Regardless of the energized state, keep the clutch armature
Against serial clutch rotor, the electromagnetic clutch in the electric power steering apparatus characterized by having a semi-connected mechanism contacting with a contact pressure for generating a predetermined transmission torque.
【請求項2】 前記半接続機構は、前記クラッチアーマ
チュアを励磁コイルの通電状態にかかわらずクラッチロ
ータ側に接触させる磁力を発生する永久磁石又は電磁石
で構成されている請求項1記載の電動式動力舵取装置に
おける電磁クラッチ。
2. The clutch armor according to claim 2, wherein the semi-connection mechanism includes the clutch armor.
The clutch is closed regardless of the energizing state of the exciting coil.
The electromagnetic clutch in the electric power steering apparatus according to claim 1, comprising a permanent magnet or an electromagnet that generates a magnetic force to be brought into contact with the motor side.
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