JPS58224860A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用動力舵取装置、特に車輌の走行状態及び
操向ハンドルの操作状態に応じて操舵力を制御し得る動
力舵取装置に関するものである。

従来、この種の操舵力制御機能を備えた動力舵取装置と
して、操舵機構のパワーシリンダへの圧油供給を制御す
る制御弁装置を電気パルスモータにより作動させて操舵
力を制御するようにした動力舵取装置が、例えば特公昭
５５−６５３３０号公報にて提案されてきているが、か
＼る公知の動力舵取装置においては、ハンドル軸と操舵
機構が機械的に分離されているため、制御系の安定性に
難点があるとともにマニュアル操舵を行い得ない欠点が
ある。

本発明は、か！る問題に対処しようとするもので、その
主たる目的は、操舵機構のパワーシリンダへの圧油供給
を制御する制御弁装置を電気モータにより作動させて操
舵力を制御するようにした動力舵取装置において、ハン
ドル軸と操舵機構を機械的に結合して制御系の安定性を
確保するとともにマニュアル操舵を行い得る装置を提供
することにある。

しかして、本発明の構成上の特徴は、ハンドル軸と操舵
機構の間に回転可能かつ軸方向へ変位可能に介在してそ
の回転によりハンドル軸と操舵機構を連動させる回転体
と、該回転体にねじ軸によシ結合して同回転体を軸方向
に螺進螺退させる電気モータと、前記回転体に連結した
制御スプールの変位に応じて操舵機構のパワーシリンダ
への圧油供給を制御する制御弁装置と、車輌の走行状態
及びハンドル軸の回転状態を電気的に検出してその各検
出値に応じて前記電気モータの作動を制御する制御信号
を発生する電気的制御手段を設けたことにある。これに
より、本発明の実施にあたっては、前記ハンドル軸と操
舵機構の連動を前記回転体によって適確にもたらして制
御系の安定性を高めることができ、かつ前記電気モータ
の回転角を前記ハンドル軸の回転角に同期させたとき前
記回転体を介してマニュアル操舵を行うことができる。

また、前記電気モータの回転を前記電気的制御手段から
の制御信号によって制御することにより車輛の走行状態
及び操向ハンドルの操作状態に応じて操舵力を制御する
ことができる。

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明スルト、
操向ハンドル１０のマニュアル操作によって回転するハ
ンドル軸１１はその下端に歯車１２を固着してなり、こ
の歯車１２に回転体２０の歯車２１と角度センサ６１の
歯車３１．２が噛合している。回転体２０はその下方部
分に形成したピニオン２２にラック軸４２の歯部４２ａ
を噛合させて軸方向へ変位可能に組付けられ、ハンドル
軸１１０回転に連動してラック軸４２を軸方向に駆動す
る機能を有している。なお、ラック軸４２は操舵機構の
パワーシリンダ４０のピストン４１に一体的に結合され
ている。

か＼る構成において、回転体２０の上端には電気モータ
５０の出力軸５１と一体的なねじ軸５２が螺合していて
、電気モータ５０の正転又は逆転によりねじ軸５２がハ
ンドル軸１１０回転角と異なる回転角にて回転すると、
回転体２０が螺進又は螺退して軸方向に変位する。一方
、回転体２０の下端には制御弁−、、置６０のスプール
６１がピン６２によって一体的に連結されていて、回転
体２０の軸方向変位に応じてスプール６１がその中立位
置から上方又は下方に変位し、これにより制御弁装置６
０が油圧ポンプ６６からパワーシリンダ４０に供給され
る圧力油と同パワーシリンダ４０からリザーバ６４に排
出される排出油を制御する。

電気モータ５０は駆動回路７１の出力信号によって起動
スるパルスモータであって、駆動回路７１ハ角度センサ
３１、）、ルクセンサ３２　及ヒ車速センサ６６からの
入力信号に応答して制御回路７０から伺与される制御信
号に応じて出力信号を発生する。角度センサ６１は歯車
５１ａの回転によってハンドル軸１１０回転方向及び回
転角を検出するロークリエンコータ蟇トルクセンサ６２
はノーンドル軸１１の回転トルクを検出する公知のトル
クセンサー　車速センサ６６は車輌の変速機の出力軸に
設けた公知の車速センサである。なお、制御回路７０は
角度センサ６１からイ；１与されるハンドル軸１１の回
転方向及び回転角を表わす入力信号、トルクセンサ６２
から付与されるノーンドル軸１１の回転トルクを表わす
入力信号、及び車速センサ６３から付与される車速を表
わす入力信号の各値に応じて後述の制御信号を発生する
。

上記のように構成した本実施例の動力舵取装置によれば
、制御回路７０が角度センサ６１からイス１与される入
力信号によってハンドル軸１１の回転角θｌに同期して
電気モータ５０の回転角０２を制御する制御信号を発生
すると、その制御信号に応答して駆動回路７１から付与
される出力信号によす電％モータ５０がハンドル軸１１
の回転角と同期した回転角にて回転する。この作動時に
は、回転体２０とねじ軸５２が一体的に回転して制御弁
装置６０のスプール６１の変位量が零になり、マニュア
ル操舵を行うことができる。

また、制御回路７０が角度センサ６１及びトルクセンサ
６２から付与される各入力信号によってハンドル軸１１
の回転方向及びハンドル軸１１０回転トルク（マニュア
ル操作トルク）の大きさに応じた制御信号を発生すると
、その制御信号に応答して駆動回路７１から付与される
出力信号により電気モータ５０がハンドル軸１１の回転
トルクの大きさに応じた回転速度にて回転する。この作
１ＫＩＪ　時には、電気モータ５０によるねじ軸５２の
回転により回転体２０がハンドル軸１１の回転方向に応
じて螺進又は螺退され、それに応じて制御弁装置６０の
スプール６１が変位してパワーシリンダ４０への圧油供
給が制御され、マニュアル操作トルクの大きさに応じて
操舵力が制御される。また、この作動時にはラック軸４
２の軸動による回転体２００回転により負のフィードバ
ックがとられる。

さらに、制御回路７０が角度センサ６１、トルクセンサ
３２及び車速センサ６６から付与される各入力信号によ
ってハンドル軸１１の回転方向、ハンドル軸の回転トル
クの大きさ及び車速に応じた制御信号を発生すると、そ
の制御信号に応答して駆動回路７１から付与される出力
信号により電気モータ５０がハンドル軸１１の回転トル
クの大きさ及び車速に応じた回転速度にて回転する。こ
の作動時には、電気モータ５０によるねじ軸５２０回転
により回転体２０がハンドル軸の回転方向に応じて螺進
又は螺退され、それに応じて制御弁装置６０のスプール
６１が変位してパワーシリンダ４０への圧油供給が制御
され、マニュアル操作トルクの大きさ及び車速に応じて
操舵力が制御される。

また、車輌の車庫入れ後等に操向ハンドルを中立位置に
復帰させる場合には、運転席に設けた操作ボタンを操作
すると、角度センサ６１を構成しているロータリエンコ
ーダの回転角が中立位置より正方向又は負方向にある間
、この回転角の方向と反対方向の回転角を表わす制御信
号を制御回路７０が発生し、この制御信号に応じて駆動
回路７１から発生する出力信号によって電気モータ５０
が正転又は逆転起動する。これにより、電気モータ５０
によるねじ軸５２の回転により上記と同様にスプール６
１が変位してその中立位置に復帰する。

以上の説明によって理解されるとおり、上記実施例にお
いては、回転体２０によってハンドル軸１１と操舵機構
を機械的に連動させて制御系の安定性を高めることがで
き、かつ電気モータ５０のｌ十 回転角θ２をハンドル軸１１の回転角θ１に同期させた
とき回転体２０を介してマニュアル操舵を行うことがで
きる。また、電気モータ５００回転を上記制御回路７０
からの制御信号によって制御することにより車１晒の走
行状態及び操向ノ１ンドル１０の操作状態に応じてパワ
ーシリンダ４０の助勢力を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による動力舵取装置の機構を概略的に示す説
明図である。 符号の説明 １１・・・ハンドル軸、２０・・・回転体、３１・・・
角度センサ、６２・・・トルクセンサ、６６・・・車速
センサ、４０・・・パワーシリンダ、４２・・・ラック
軸、５０・・・電気モータ、５２・・・ネジ軸、６０・
・・制御弁装置、６１・・・スフ−１ｖ、７０・・・制
御回路。 出願人　豊田工機株式会社 代理人　弁理士　長　谷　照　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドル軸と操舵機構の間に回転可能かつ軸方向へ変位
   可能に介在してその回転により前記ハンドル軸と前記操
   舵機構を連動させる回転体と、該回転体にねじ結合して
   同回転体を軸方向に螺進螺退させる電気モータと、前記
   回転体に連結した制御スグールの変位に応じて前記操舵
   機構のパワーシリンダへの圧油供給を制御する制御弁装
   置と、車輌の走行状態及び前記ハンドル軸の回転状態を
   電気的に検出してその各検出値に応じて前記電気モータ
   の作動を制御する制御信号を発生する電気的制御手段と
   を具備してなる動力舵取装置。