JPH0742917Y2

JPH0742917Y2 - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH0742917Y2
Application number: JP1985180528U
Authority: JP
Inventors: 清二駒村; 克邦加太; 文一杉本
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1985-11-22
Filing date: 1985-11-22
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2000-11-22
Also published as: JPS6287975U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、車両の操舵力をアシストするパワーステア
リング装置に関する。

（従来の技術）第９図に示した従来の装置は、ハンドル１に連結した入
力軸２にピニオン軸３を連結するとともに、このピニオ
ン軸３にピニオン４を設けている。

上記ピニオン４にかみ合うラック５は、その両端を操舵
リンク６及びナックルアーム７を介して車輪８に連結し
ている。

また、上記ラック５には、電動モータＭの出力軸に設け
たピニオン９をかみ合わせ、当該電動モータＭの駆動力
によってラック５を左右に移動できるようにしている。

上記のようにした従来の装置では、車速等の走行条件に
応じて、電動モータＭに加える電圧を制御し、この電動
モータＭによるアシスト力を制御している。

例えば、車速が一定速度以上になったとき、電動モータ
Ｍに加える電圧をゼロとし、当該モータＭの駆動力をゼ
ロにすれば、そのステアリング操作は、完全なマニアル
状態になる。

そして、車速が低速になればなるほど、電動モータＭに
加える電圧を高くし、パワーアシスト力が大きくなるよ
うにしている。

したがって、この従来の装置では、電動モータＭによる
アシスト力が小さくなった分、操作感が重くなる。

（本考案が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置では、操舵反力の最大値
が、電動モータＭのアシスト力をゼロにしたときであっ
て、それ以上の操舵反力を得ることができない。そのた
めに、電動モータＭのアシスト力をゼロにしても、高速
時の操舵感が軽すぎるような場合には、それに対応でき
ないという問題があった。

この考案の目的は、電動モータでアシスト力を得る構成
でありながら、その操舵反力を自在に定めうるようにし
た装置を提供することである。

（問題点を解決する手段）この考案は、上記の目的を達成するために、ピニオン軸
の動作にともなって揺動する揺動レバーの両端にソレノ
イドを設け、当該ソレノイドとソレノイドのプッシュロ
ッド間に揺動レバーに保持力を与えるためのスプリング
を介在させるとともに、上記揺動レバーの作用部両側
に、ソレノイドのプッシュロッドを、直接あるいは他の
部材を介して間接に接触させる一方、車速等の走行条件
に応じて上記ソレノイドの励磁電流を制御し、上記スプ
リングのバネ力を可変制御するコントローラを設け、ソ
レノイドの推力に抗して移動する上記揺動レバーの力を
操舵トルクとして検出するトルクセンサを設け、このト
ルクセンサの出力信号に応じて電動モータの駆動力を制
御し、当該電動モータによるアシスト力を制御する構成
にしている。

（本考案の作用）この考案は、上記のように構成したので、車速等の走行
条件に応じて、ソレノイドの推力が変化する。そして、
このソレノイドの推力に応じて、ハンドル操作の操作感
が変化する。

（本考案の効果）この考案の装置によれば、ソレノイドに対する励磁電流
に応じて、ハンドルの操作反力を制御できるので、その
操作反力を必要に応じて大きくすることもできる。した
がって、高速時の操作反力を十分に大きくして、その安
全性を向上させることができる。

（本考案の実施例）この考案の実施例は、電動モータＭの駆動力でアシスト
力を制御すること、前期従来と同様である。

そして、この装置が従来と相違する点は、主に第１図に
示すギヤボックス10内の構造と制御機構なので、以下に
は、その相違点を中心に説明するとともに、従来と同様
の構成要素については、同一符号を付して説明する。

ラック５とかみ合うピニオン４を形成したピニオン軸３
は、第２図に示すようにギヤボックス10に設けた一対の
ベアリング11、12で支持されているが、このベアリング
11、12の両側には、第３図に示すように、空間13、14を
形成し、この空間13、14の範囲で当該ベアリング11、12
すなわちピニオン軸３が左右に揺動できるようにしてい
る。

左右に揺動可能にした上記ピニオン軸３には、第４図に
示すように揺動レバー15の円形部16をかん合し、揺動レ
バー15が左右に揺動したとき、この揺動レバー15が支点
17を中心に揺動するようにしている。

このようにして揺動可能にした揺動レバー15の先端すな
わち作用部19は、スプール18の挿入孔20に挿入するとと
もに、この作用部19に圧電素子からなるトルクセンサ21
を設け、このトルクセンサ21を、前記電動モータＭを制
御する第１コントローラ22に接続している。

そして、上記スプール18の両端外方には、ソレノイド2
3、24のプッシュロッド25、26を備え、このプッシュロ
ッド25、26の大径部にスプリング27、28を作用させて、
通常は、このスプリング27、28のばね力で、上記プッシ
ュロッド25、26の大径部をスプール18の端面に作用させ
るとともに、スプール18を図示の中立位置に保ってい
る。

上記のようにしたソレノイド23、24には、車速センサ29
からの車速信号が入力する第２コントローラ30に接続し
ているが、この第２コントローラ30には、電流検出部31
を経由して、上記第１コントローラ22からの出力信号が
フィードバックされるようにしている。

なお、上記両コントローラ22、30は、第１図において一
つの制御機構Ａとして示している。

しかして、当該車両の車速を車速センサ29で検出すると
ともに、その車速に応じて第２コントローラ30がソレノ
イド23、24に対する励磁電流を制御し、プッシュロッド
25、26の推力を調整する。

このようにプッシュロッド25、26の推力が、当該車両の
車速に応じて制御されている状態で、ハンドル１を回す
と、次のようになる。

すなわち、車輪８に負荷が作用していると、ナックルア
ーム７、操舵リンク６及びラック５が固定状態にあるの
で、ピニオン４がラック５上を転がり移動しつつピニオ
ン軸３を、前記ベアリング11、12の空間13、14の範囲で
揺動させる。

このようにピニオン軸３が揺動すれば、揺動レバー15が
支点17を中心に回動し、スプール18を左右いずれかに移
動させる。

このとき、上記したようにソレノイド23、24に、車速に
応じた励磁電流が流れているので、プッシュロッド25に
上記電流に比例した推力が作用している。

したがって、上記のように揺動レバー15が揺動しようと
すると、スプリング27、28のばね力とともにプッシュロ
ッド25、26の推力が、スプール18の移動に対抗する反力
として作用することになる。そして、このスプール25、
26に対する反力が、ピニオン軸３及び入力軸２を介して
ハンドル１に伝達されて操舵反力となる。

このようにして揺動レバー15が回動してスプール18を移
動させるとき、この揺動レバー15の作用部19が挿入孔20
に設けたトルクセンサ21を押圧する。そして、このとき
の押圧力は、結局、ソレノイド23、24の励磁電流に応じ
て変化するとともに、その変化に応じて当該トルクセン
サ21から出力される電圧信号が変化する。

このトルクセンサ21からの電圧信号が、第１コントロー
ラ22に入力するとともに、この第１コントローラ22が上
記電圧信号に応じて電動モータＭを制御し、アシスト力
を決める。

また、第１コントローラ22からの出力される電動モータ
Ｍの制御信号は、電流検出部31で検出されて第２コント
ローラ30にフィードバックされ、当該ソレノイド23、24
の励磁電流がさらに制御される。

この実施例においては、操舵反力をソレノイド23、24の
励磁電流に応じて制御できるので、必要に応じてその操
舵反力を大きくできる。

また、例えば、第４図の機構で、ソレノイド23、24を用
いずに、スプリング27、28だけで操舵反力を発揮させよ
うとすると、その特性は第７図のようになる。

すなわち、同じ出力F₀を想定した場合に、車速がａから
ｃへと速くなるにしたがって、その舵反力を大きくする
ことが望ましい。そこで車速が速くなるにしたがって操
舵反力を大きくするためには、揺動レバー15をそれだけ
大きく揺動させなければならない。なぜなら、揺動レバ
ーの変位量ｘを大きくしなければ、スプリング27、28の
ばね力が大きくならないからである。

上記のように操舵反力を大きくするために、揺動レバー
15の変位量を大きくすると、リジット感が低下して、ハ
ンドル操作感が悪くなるという問題が発生する。

これに対して、この実施例の場合には、第６図の特性図
からも明らかなように、ソレノイド23、24の励磁電流を
制御すれば、揺動レバー15のレバー変位量x₀を一定にし
て、ソレノイド23、24の励磁電流を制御すれば、操舵反
力を変化させられる。つまり、高速時に揺動レバー15を
大きく揺動させなくても、所期の操舵反力を発揮させら
れるので、前記のようにリジット感を低下させるような
問題は発生しない。

第８図は他の実施例を示したもので、上記揺動レバー15
の作用部19の基部に歪ゲージからなるトルクセンサ21を
設けたもので、その他の構成は上記した実施例と同様で
ある。

そして、この実施例では、上記操舵反力を歪ゲージから
なるトルクセンサ21で検出するとともに、その検出信号
を第１コントローラ22に伝達するものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜６図はこの考案の実施例を示すもので、第１
図はパワーステアリング装置の概略図、第２図はギヤボ
ックス部分の断面図、第３図イ、ロはベアリング部分の
断面図、第４図は第２図のIV-IV線断面図、第５図は制
御機構のチャート図、第６図は制御特性を示すグラフ、
第７図はソレノイドを用いない場合の制御特性を示すグ
ラフ、第８図は他の実施例を示す要部断面図、第９図は
従来の概略図である。３……ピニオン軸、Ｍ……電動モータ、15……揺動レバ
ー、19……作用部、21……トルクセンサ、22……コント
ローラ、23、24……ソレノイド、25、26……プッシュロ
ッド、30……コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者杉本文一岐阜県可児市土田2548 カヤバ工業株式会社岐阜北工場内 (56)参考文献特開昭59−11965（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ピニオン軸の動作にともなって揺動する揺
動レバーの両端にソレノイドを設け、当該ソレノイドと
ソレノイドのプッシュロッド間に揺動レバーに保持力を
与えるためのスプリングを介在させるとともに、上記揺
動レバーの作用部両側に、ソレノイドのプッシュロッド
を、直接あるいは他の部材を介して間接に接触させる一
方、車速等の走行条件に応じて上記ソレノイドの励磁電
流を制御し、上記スプリングのバネ力を可変制御するコ
ントローラを設け、ソレノイドの推力にこうして移動す
る上記揺動レバーの力を操舵トルクとして検出するトル
クセンサを設け、このトルクセンサの出力信号に応じて
電動モータの駆動力を制御し、当該電動モータによるア
シスト力を制御する構成にしたパワーステアリング装
置。