JP3186861B2 - 電気式動力舵取装置 - Google Patents
電気式動力舵取装置Info
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- JP3186861B2 JP3186861B2 JP28076192A JP28076192A JP3186861B2 JP 3186861 B2 JP3186861 B2 JP 3186861B2 JP 28076192 A JP28076192 A JP 28076192A JP 28076192 A JP28076192 A JP 28076192A JP 3186861 B2 JP3186861 B2 JP 3186861B2
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- Japan
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- steering
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- output shaft
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハンドル入力軸と出力
軸に過大なトルクが作用した時パワアシストを解除する
電気式動力舵取装置に関するものである。
軸に過大なトルクが作用した時パワアシストを解除する
電気式動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動式パワステアリング装置（特
開平３−１７６２６９）としては、図５に示されるよう
に、ポテンショメータＰが検出するハンドルＨの舵角に
基づき図６に示すように作用している伝達トルクを演算
してアシストモータＡＭの駆動を制御するものがあっ
た。
開平３−１７６２６９）としては、図５に示されるよう
に、ポテンショメータＰが検出するハンドルＨの舵角に
基づき図６に示すように作用している伝達トルクを演算
してアシストモータＡＭの駆動を制御するものがあっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動式パワステ
アリング装置は、ポテンショメータＰが検出したハンド
ルＨの舵角θと演算した伝達トルクにより異常判定する
ものであるため、正常領域内において切込み側へアシス
トしながらハンドルを戻す場合や積極的にハンドルを戻
す場合と、アシストモータＡＭが暴走した異常時におい
てモータに抗してハンドルを押さえながら戻す場合と
で、区別できないという技術的課題があった。
アリング装置は、ポテンショメータＰが検出したハンド
ルＨの舵角θと演算した伝達トルクにより異常判定する
ものであるため、正常領域内において切込み側へアシス
トしながらハンドルを戻す場合や積極的にハンドルを戻
す場合と、アシストモータＡＭが暴走した異常時におい
てモータに抗してハンドルを押さえながら戻す場合と
で、区別できないという技術的課題があった。
【０００４】そこで、本発明者らは、正常動作状態にお
いてはトーションバーが最大に変形したハンドル入力軸
と出力軸との異常な相対的角度になることは無いので、
かかる異常な相対的角度あるいは入力軸と出力軸とのロ
ック状態を検出すれば、上記正常時と異常時の判別がつ
くのではないかという本発明の技術的思想に着眼したも
ので、更に研究開発を重ねた結果、検出手段によりハン
ドル入力軸と出力軸との相対的角度を検出することによ
り、異常時の過大トルクが作用した場合のみ検知して、
正常時における誤検知を防止するという目的を達成する
本発明に到達した。
いてはトーションバーが最大に変形したハンドル入力軸
と出力軸との異常な相対的角度になることは無いので、
かかる異常な相対的角度あるいは入力軸と出力軸とのロ
ック状態を検出すれば、上記正常時と異常時の判別がつ
くのではないかという本発明の技術的思想に着眼したも
ので、更に研究開発を重ねた結果、検出手段によりハン
ドル入力軸と出力軸との相対的角度を検出することによ
り、異常時の過大トルクが作用した場合のみ検知して、
正常時における誤検知を防止するという目的を達成する
本発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電気式動力舵取
装置は、ハンドル入力軸に連結部を介して連結された出
力軸からの伝達トルクにより操舵輪を操舵するステアリ
ングギア部と、連結部に減速機構を介して連結してお
り、ハンドルの操舵力をアシストするアシストモータ
と、操舵状態を検知するセンサと、 前記センサの出力に
基づいてアシストモータを制御する制御部と、ハンドル
入力軸と出力軸との相対的角度を検出する検出手段と、
前記センサの出力に係わらず検出手段により異常な相対
的角度が検出されたら制御部からの信号によりアシスト
モータと減速機構との連結を制御するクラッチ手段とか
ら成るものである。
装置は、ハンドル入力軸に連結部を介して連結された出
力軸からの伝達トルクにより操舵輪を操舵するステアリ
ングギア部と、連結部に減速機構を介して連結してお
り、ハンドルの操舵力をアシストするアシストモータ
と、操舵状態を検知するセンサと、 前記センサの出力に
基づいてアシストモータを制御する制御部と、ハンドル
入力軸と出力軸との相対的角度を検出する検出手段と、
前記センサの出力に係わらず検出手段により異常な相対
的角度が検出されたら制御部からの信号によりアシスト
モータと減速機構との連結を制御するクラッチ手段とか
ら成るものである。
【０００６】
【作用】上記構成の第１発明の電気式動力舵取装置は、
前記センサの出力に係わらず検出手段によりハンドルの
入力軸と出力軸とに作用している回転トルクに応じた相
対的角度を検出しているので、この相対的角度が異常に
大きな値になったら制御部が異常と判断し、制御信号を
出力するので、クラッチ手段がアシストモータと減速機
構との連結を遮断するものである。
前記センサの出力に係わらず検出手段によりハンドルの
入力軸と出力軸とに作用している回転トルクに応じた相
対的角度を検出しているので、この相対的角度が異常に
大きな値になったら制御部が異常と判断し、制御信号を
出力するので、クラッチ手段がアシストモータと減速機
構との連結を遮断するものである。
【０００７】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の電気式動力
舵取装置は、前記操舵状態を検出するセンサの出力に係
わらず検出手段によりハンドルの入力軸と出力軸との相
対的角度が異常に大きくなったことを検知するので、異
常状態を的確に検知してクラッチ手段を制御するととも
に、正常時における誤検知を防止して、それに基づくク
ラッチ手段の制御を回避するという効果を奏する。
舵取装置は、前記操舵状態を検出するセンサの出力に係
わらず検出手段によりハンドルの入力軸と出力軸との相
対的角度が異常に大きくなったことを検知するので、異
常状態を的確に検知してクラッチ手段を制御するととも
に、正常時における誤検知を防止して、それに基づくク
ラッチ手段の制御を回避するという効果を奏する。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。
明する。
【０００９】（第１実施例）第１実施例の電気式動力舵
取装置は、第１および第２発明の実施例であり、図１な
いし図４に示すように、ハンドルＨと一体的に回転する
入力軸１に連結部３を介して連結された出力軸２からの
伝達トルクにより操舵輪Ｔを操舵するステアリングギア
部４と、連結部３に減速機構５を介して連結しており、
ハンドルの操舵力をアシストするアシストモータ６と、
入力軸１と出力軸２に形成したいわゆるマニュアルスト
ッパとして作用する歯部１１、２１の当接状態を磁気的
に検出する検出コイル７１と、入力軸１と出力軸２との
間に介挿されたトーションバーＴＢに作用しているトル
クを検出するトルクセンサ７２と、検出コイル７１およ
びトルクセンサ７２からの信号に基づき異常状態その他
を判断するとともに、アシストモータ６を制御するマイ
クロコンピュータで構成されるコントローラ８と、コン
トローラ８からの制御信号によりアシストモータ６と減
速機構５との連結を制御するクラッチ手段９とから成
る。
取装置は、第１および第２発明の実施例であり、図１な
いし図４に示すように、ハンドルＨと一体的に回転する
入力軸１に連結部３を介して連結された出力軸２からの
伝達トルクにより操舵輪Ｔを操舵するステアリングギア
部４と、連結部３に減速機構５を介して連結しており、
ハンドルの操舵力をアシストするアシストモータ６と、
入力軸１と出力軸２に形成したいわゆるマニュアルスト
ッパとして作用する歯部１１、２１の当接状態を磁気的
に検出する検出コイル７１と、入力軸１と出力軸２との
間に介挿されたトーションバーＴＢに作用しているトル
クを検出するトルクセンサ７２と、検出コイル７１およ
びトルクセンサ７２からの信号に基づき異常状態その他
を判断するとともに、アシストモータ６を制御するマイ
クロコンピュータで構成されるコントローラ８と、コン
トローラ８からの制御信号によりアシストモータ６と減
速機構５との連結を制御するクラッチ手段９とから成
る。
【００１０】入力軸１は、図１に示されるように中空軸
１０で構成され、右寄りの部分でハウジングＧに軸支さ
れており、左寄りの部分にフランジ部１２を突出させ
て、その先端に図３に示すように略Ｌ字状の歯部１１が
多数形成されている。中央の中空部に連結部３を構成す
るトーションバーＴＢを介挿し、右端で入力軸１にピン
により一体に結合されている。
１０で構成され、右寄りの部分でハウジングＧに軸支さ
れており、左寄りの部分にフランジ部１２を突出させ
て、その先端に図３に示すように略Ｌ字状の歯部１１が
多数形成されている。中央の中空部に連結部３を構成す
るトーションバーＴＢを介挿し、右端で入力軸１にピン
により一体に結合されている。
【００１１】出力軸２は、図１に示されるように略Ｔ字
状の部材２０で構成され、小径部２２の左端で軸支され
ており、トーションバーＴＢの他端をスプライン係合
し、図２に示すようにピニオン４に連結している。大径
部２３の右端は、図３に示すように略Ｌ字状の歯部２１
が形成され、入力軸１に形成した歯部１１の谷間にそれ
ぞれ介挿され、円周方向に歯部１１および２１が一定の
隙間を介して対向しており、トーションバーＴＢのねじ
り反力より大きなトルクが入力軸１および出力軸２との
間に作用すると各歯部１１、２１の側面が当接するよう
に構成されている。また小径部２２の外周には減速機構
５の歯車がキー係合されており、後述するハウジングＧ
のフランジ部ＧＦに設けられたモータ６にクラッチ９を
介して連結されている。
状の部材２０で構成され、小径部２２の左端で軸支され
ており、トーションバーＴＢの他端をスプライン係合
し、図２に示すようにピニオン４に連結している。大径
部２３の右端は、図３に示すように略Ｌ字状の歯部２１
が形成され、入力軸１に形成した歯部１１の谷間にそれ
ぞれ介挿され、円周方向に歯部１１および２１が一定の
隙間を介して対向しており、トーションバーＴＢのねじ
り反力より大きなトルクが入力軸１および出力軸２との
間に作用すると各歯部１１、２１の側面が当接するよう
に構成されている。また小径部２２の外周には減速機構
５の歯車がキー係合されており、後述するハウジングＧ
のフランジ部ＧＦに設けられたモータ６にクラッチ９を
介して連結されている。
【００１２】検出コイル７１は、入力軸１を軸支してい
るハウジングＧのフランジ部ＧＦに、略Ｔ字状の横断面
を有する環状部材Ａのフランジ部ＡＦによって固着さ
れ、小径部内壁の上記歯部１１および２１に対向する位
置に環状に巻装され介挿されており、上述のように各歯
部１１および２１の側面が当接すると閉磁路が構成され
るので、それを電流信号の変化として検出するものであ
る。
るハウジングＧのフランジ部ＧＦに、略Ｔ字状の横断面
を有する環状部材Ａのフランジ部ＡＦによって固着さ
れ、小径部内壁の上記歯部１１および２１に対向する位
置に環状に巻装され介挿されており、上述のように各歯
部１１および２１の側面が当接すると閉磁路が構成され
るので、それを電流信号の変化として検出するものであ
る。
【００１３】トルクセンサ７２は、入力軸１の軸方向中
央に配設した環状部材１５に一定のピッチで歯部１６を
形成する。この歯部１６に対向するハウジングＧの内壁
内にトルクセンサ７２を配設する。上記出力軸２の歯部
２１の先端に固着した軸方向に延在した環状部材２５の
先端に形成した歯部２６を前記歯部１６と対向するよう
に配置して、トーションバーＴＢに作用した回転トルク
の変化を、それに応じたねじり変形量の変化として入力
軸上に配設した歯部１６と出力軸２上に配設した歯部２
６とのオーバラップ量の変化に基づき検出するものであ
る。
央に配設した環状部材１５に一定のピッチで歯部１６を
形成する。この歯部１６に対向するハウジングＧの内壁
内にトルクセンサ７２を配設する。上記出力軸２の歯部
２１の先端に固着した軸方向に延在した環状部材２５の
先端に形成した歯部２６を前記歯部１６と対向するよう
に配置して、トーションバーＴＢに作用した回転トルク
の変化を、それに応じたねじり変形量の変化として入力
軸上に配設した歯部１６と出力軸２上に配設した歯部２
６とのオーバラップ量の変化に基づき検出するものであ
る。
【００１４】コントローラ８は、検出コイル７１より過
大なトルクが入力軸１および出力軸２に作用して、歯部
１１および２１の側面が当接して、閉磁路が構成される
と電流信号の変化として出力する。
大なトルクが入力軸１および出力軸２に作用して、歯部
１１および２１の側面が当接して、閉磁路が構成される
と電流信号の変化として出力する。
【００１５】上記構成より成る第１実施例装置は、入力
軸１と出力軸２との間に過大な回転トルクが作用する
と、入力軸１および出力軸２に配設された歯部１１およ
び２１の側面が当接し、検出コイル８１が電流変化信号
をコントローラ８に出力して、コントローラ８によりア
シストモータ６と減速ギヤ５との間に配設されたクラッ
チ９を切り離す。
軸１と出力軸２との間に過大な回転トルクが作用する
と、入力軸１および出力軸２に配設された歯部１１およ
び２１の側面が当接し、検出コイル８１が電流変化信号
をコントローラ８に出力して、コントローラ８によりア
シストモータ６と減速ギヤ５との間に配設されたクラッ
チ９を切り離す。
【００１６】上記作用を奏する第１実施例装置は、異常
時過大な回転トルクが作用したときは、歯部１１および
２１の側面が当接するので検出コイル７１により確実に
検知して、切込み側へアシストしながらハンドルを戻す
場合や、積極的にハンドルを切り戻す場合のような正常
時の類似な状態における誤検知を防止して、しかも出力
軸２とアシストモータ６とがクラッチ９により切り離さ
れるので、暴走モータによりハンドルを取られることを
防止するとともに、人間の意志に反するモータの動作を
歯部１１および２１の側面の当接というマニュアルスト
ッパに当てる程度の人の操舵トルクで確実に検知して、
フェイルセーフを可能にするという効果を奏する。
時過大な回転トルクが作用したときは、歯部１１および
２１の側面が当接するので検出コイル７１により確実に
検知して、切込み側へアシストしながらハンドルを戻す
場合や、積極的にハンドルを切り戻す場合のような正常
時の類似な状態における誤検知を防止して、しかも出力
軸２とアシストモータ６とがクラッチ９により切り離さ
れるので、暴走モータによりハンドルを取られることを
防止するとともに、人間の意志に反するモータの動作を
歯部１１および２１の側面の当接というマニュアルスト
ッパに当てる程度の人の操舵トルクで確実に検知して、
フェイルセーフを可能にするという効果を奏する。
【００１７】また、第１実施例装置は、出力軸２とアシ
ストモータ６とがクラッチ９により切り離されても、通
常のパワアシストの無い操舵を可能にするとともに、エ
ンド保舵時の検出を可能にするため、モータ駆動電流の
省エネ効果も大きいという効果を奏する。
ストモータ６とがクラッチ９により切り離されても、通
常のパワアシストの無い操舵を可能にするとともに、エ
ンド保舵時の検出を可能にするため、モータ駆動電流の
省エネ効果も大きいという効果を奏する。
【００１８】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図１】本発明の第１実施例の入力軸と出力軸の連結部
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】第１実施例の全体システムを示すシステム図で
ある。
ある。
【図３】第１実施例の入力軸および出力軸の各歯部を示
す部分斜視図である。
す部分斜視図である。
【図４】第１実施例の図１中Ａ−Ａ線に沿う横断面図で
ある。
ある。
【図５】従来装置の要部を示す斜視図である。
【図６】従来装置におけるハンドル角と伝達トルクの関
係を示す線図である。
係を示す線図である。
Ｈ ハンドル １ 入力軸 ２ 出力軸 ３ 連結部 ４ ステアリングギア部 ５ 減速機構 ６ アシストモータ ７１ 検出コイル ７２ トルクセンサ ８ コントローラ ９ クラッチ手段 １１、２１ 歯部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 豊 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−189272（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−82669（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/04
Claims (1)
- 【請求項１】 ハンドル入力軸に連結部を介して連結さ
れた出力軸からの伝達トルクにより操舵輪を操舵するス
テアリングギア部と、 連結部に減速機構を介して連結しており、ハンドルの操
舵力をアシストするアシストモータと、操舵状態を検知するセンサと、 前記センサの出力に基づいて アシストモータを制御する
制御部と、 ハンドル入力軸と出力軸との相対的角度を検出する検出
手段と、前記センサの出力に係わらず 検出手段により異常な相対
的角度が検出されたら制御部からの信号によりアシスト
モータと減速機構との連結を制御するクラッチ手段とか
ら成ることを特徴とする電気式動力舵取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28076192A JP3186861B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 電気式動力舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28076192A JP3186861B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 電気式動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06107217A JPH06107217A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3186861B2 true JP3186861B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=17629590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28076192A Expired - Fee Related JP3186861B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 電気式動力舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186861B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6659396B2 (ja) * | 2016-02-19 | 2020-03-04 | ナブテスコ株式会社 | 操舵装置 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP28076192A patent/JP3186861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06107217A (ja) | 1994-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |