JPH0251790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に全油圧式の動力舵取装置の改良に関す
る。

車両等の動力舵取装置として、ハンドルが車輪
側と機械的に連系していない全油圧式のタイプで
は、ハンドルからの入力操舵角とパワーシリンダ
に対する供給流量との比例関係を常に精度よく維
持することは、制御バルブ（PSバルブ）、メータ
リングポンプなどの精度上の問題もあつてなかな
か困難なことである。

このため、入力軸と車輪の実舵角との間に次第
に位相ずれを生じたり、あるいは入力角と操舵角
とが一致せずに運転者の意に反して操舵が行われ
たりすることもあつた。

本発明はこのような問題を解決することを目的
とする。

本発明は、ハンドルの入力角と、車輪の実舵角
とを測定し、この角度差を解消するようにメータ
リングポンプの吐出量をフイードバツク制御する
ものである。

即ち本発明では、ハンドルと連結する入力軸を
差動歯車機構を介してメータリングポンプと連系
する一方、入力軸の回転の方向と大きさに応じて
切換作動する制御バルブを設け、制御バルブの切
換に伴いメータリングポンプを介して計量される
圧油が供給されるパワーシリンダを備えた動力舵
取装置において、入力軸の入力操舵角を検出する
手段と、パワーシリンダを介して操向される車輪
の実舵角を検出する手段と、差動歯車機構に補正
回転を入力させてメータリングポンプの回転量を
補正する補正モータと、上記各検出手段からの信
号にもとづき、メータリングポンプの回転量が、
実舵角が入力操舵角に応じた目標値よりも小さい
ときは増加し、同じく大きいときは減少する方向
に補正モータの回転方向をフイードバツク制御す
る制御回路とを設ける。

１はハンドル、２はハンドル１に連結した入力
軸、３は入力軸２の回転角を検出する入力操舵角
センサ、４はトーシヨンバー、５はトーシヨンバ
ー４を介して差動歯車機構（遊星歯車機構）６と
連結する中間軸、７は差動歯車機構６の出力軸８
を介して回転駆動され、供給油量を計量するメー
タリングポンプである。

９は入力軸２と中間軸５との回転位相差にもと
づいて切換作動する公知の制御バルブで、ポンプ
Ｐからの圧油をメータリングポンプ７を経由して
パワーシリンダ１０の左右の油室への選択的に送
り込む。

パワーシリンダ１０のシリンダロツド１１は、
ステアリングリンク１２を介して車輪１１３と連
系し、パワーシリンダ１０に供給される作動油に
応じて車輪１３の向きが制御される。そして前記
パワーシリンダ１０の作動ストロークまたは車輪
１３のキングピンの回動角度を測定することによ
り、車輪１３の実舵角を検出する実舵角センサ２
２が設けてある。

上記差動歯車機構６は、中間軸５に連結された
リングギヤ１５と、出力軸８に連結されたサンギ
ヤ１６との間に、複数のプラネツトギヤ１７が介
在し、プラネツトギヤ１７を支持するキヤリヤ１
８の外周に補正ギヤ１９が形成され、この補正ギ
ヤ１９に補正モータ２０の回転軸に取付けたピニ
オン２１が噛み合つている。

したがつて通常は、中間軸５の回転に伴いリン
グギヤ１５が回転し、これにより自転するプラネ
ツトギヤ１７を介してサンギヤ１６を回転させ、
出力軸８を増速回転させるが、中間軸５が静止し
ているときでも、補正モータ２０を介して補正ギ
ヤ１９を回転させると、プラネツトギヤ１７が公
転しながらサンギヤ１６を回転させることができ
る。

前記入力操舵角センサ３と実舵角センサ２２と
の検出値は、制御回路２５としてのマイクロコン
ピユータのCPUに入力する。

CPU２５はこれら入力操舵角と実舵角との関
係が一定の比率にあるか否かを判断し、ずれを生
じたときは目標値と一致するまで補正モータ２０
を正逆回転させ、これによりメータリングポンプ
７の回転を補正して流量を制御し、入力操舵角に
実舵角を正確に対応させる。

入力操舵角に対する実舵角の関係は、第２図の
ように、種々設定することができ、記憶回路
（ROM）２６に記憶させることにより、自由な
操舵特性が得られる。

なお、特性１は入力操舵角θhの小さい領域に
比べて大きい領域で実舵角θtの増加割合が減り、
特性３はこれとは逆に入力操舵角θhの大きい領
域での実舵角θhの増加割合が増し、特性２は両
者がリニヤに比例する特性である。

以上のように構成され、次にその作用について
説明する。

ハンドル１を回転させると、入力軸２、トーシ
ヨンバー４、差動歯車機構６を介してメータリン
グポンプ７が増速回転させられる。

このとき、トーシヨンバー４はメータリングポ
ンプ７側の負荷のため、入力軸２に入る操舵力に
応じて捩られ、中間軸５との間に回転位相を生じ
る。すると、制御バルブ９がこれにもとづいて切
換作動し、ポンプＰからの圧油をいつたんメータ
リングポンプ７を経由してからパワーシリンダの
一方の油室へと送り込み、他方の油室を同様にし
てタンクＴ側へ解放する。

これによりパワーシリンダ１０に推力が発生
し、ステアリングリンク１２を介して車輪１３の
向きをハンドル１の回転方向に対応して変える。

メータリングポンプ７の回転は、差動歯車機構
６によつて増速はされるものの、入力軸２の回転
に比例するため、メータリングポンプ７によつて
計量されつつパワーシリンダ１０に送り込まれる
流量は、結局基本的にはハンドル１の回転量に対
応したものとなる。

パワーシリンダ１０のストローク量はこの供給
流量に比例するので、ハンドル１の回転に対応し
て車輪１３の方向が変わるのである。

ところが、実際にはメータリングポンプ７の精
度などから作動油のリークが生じるのは避けられ
ず、このため、入力軸２に伝達される操舵角θh
が、車輪１３の実舵角θtに常に正確に対応すると
は限られない。

本発明では、入力軸２の回転軸θhを操舵角セ
ンサ３で、また車輪１３の回転軸θtを実舵角セン
サ２２で検出してCPU２５に入力しているため、
そのときの入力値θhにおける記憶回路２６に記
憶された目標値θ′tと入力値θtとの間にずれを生
じると、このずれを解消するように補正モータ２
０を駆動する。

補正モータ２０の回転により差動歯車機構６の
補正ギヤ１９が回転し、プラネツトギヤ７を公転
させてサンギヤ１６を修正回転さてる。これによ
りメータリングポンプ７の回転量が補正され、パ
ワーシリンダ１０に送り込まれる供給流量がフイ
ードバツク制御されるのである。

入力操舵角θhに対して、実舵角θtが小さいとき
は、メータリングポンプ７の回転数が増速され、
パワーシリンダ１０のストローク量を増加修正す
るし、逆に実舵角θtの方が大きいときはメータリ
ングポンプ７が減速回転され、パワーシリンダ１
０のストローク量を減少修正する。

なお、これら増速、減速は、補正モータ２０を
介して入力する補正回転の方向を変えることによ
り自由に行うことができ、その回転量により増減
速度の大きさを自由に調整できる。

パワーシリンダ１０はピニオンロツド１１のロ
ード面積差に相当して、左右の操舵時の流量を変
えないとストロークに差異を生じるが、このよう
に操舵角θhと実舵角θtを検出しているために、ス
トローク差を自動的に補正できるのである。

以上のように本発明によれば、入力操舵角と実
舵角とを検出し、常に所定の関係が保たれるよう
にメータリングポンプの回転量を補正するように
したので、メータリングポンプ等にオイル洩れを
生じても、実舵角を入力操舵角に応じた目標値に
常に正確に対応させられるという効果が得られ
る。

特に、本発明ではメータリングポンプの回転量
を増減することによりパワーシリンダのストロー
ク量を補正するようにしており、即ち補正量をメ
ータリングポンプの回転量に一元化してあるので
補正演算及び制御が容易であり、従つて応答性及
び精度が良いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第
２図は入力操舵角と実舵角との関係を示す制御特
性図である。 １……ハンドル、２……入力軸、３……操舵角
センサ、６……差動歯車機構、７……メータリン
グポンプ、８……出力軸、１０……パワーシリン
ダ、１２……ステアリングリンク、１３……車
輪、１５……リングギヤ、１６……サンギヤ、１
７……プラネツトギヤ、１９……制御ギヤ、２０
……補正モータ、２２……実舵角センサ、２５…
…制御回路（CPU）、２６……記憶回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハンドルと連結する入力軸を差動歯車機構を
   介してメータリングポンプと連系する一方、入力
   軸の回転の方向と大きさに応じて切換作動する制
   御バルブを設け、制御バルブの切換えに伴いメー
   タリングポンプを介して計量される圧油が供給さ
   れるパワーシリンダを備えた動力舵取装置におい
   て、入力軸の入力操舵角を検出する手段と、パワ
   ーシリンダを介して操向される車輪の実舵角を検
   出する手段と、差動歯車機構に補正回転を入力さ
   せてメータリングポンプの回転量を補正する補正
   モータと、上記各検出手段からの信号にもとづ
   き、メータリングポンプの回転量が、実舵角が入
   力操舵角に応じた目標値よりも小さいときは増加
   し、同じく大きいときは減少する方向に補正モー
   タの回転方向をフイードバツク制御する制御回路
   とを備えたことを特徴とする動力舵取装置。