JPS61110668A - 電磁型倍力装置 - Google Patents
電磁型倍力装置Info
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- JPS61110668A JPS61110668A JP59231757A JP23175784A JPS61110668A JP S61110668 A JPS61110668 A JP S61110668A JP 59231757 A JP59231757 A JP 59231757A JP 23175784 A JP23175784 A JP 23175784A JP S61110668 A JPS61110668 A JP S61110668A
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- input
- shaft
- torque
- signal
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
- B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
- B62D5/006—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback power actuated
-
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、自動車の電動式パワーステアリング装置等に
適する電磁型倍力装置に関する。
適する電磁型倍力装置に関する。
（従来の技術）
従来の電磁型倍力装置は、入力軸と出力軸がトーション
バー等の弾性部材により結合されているため、悪路走行
によって生じる微小トルク変動、ラック争ビニオン部に
おける噛合いによって生じるトルク変動、更に減速装置
を介してトルク伝達を行うものでは減速装置のバックラ
ッシ、加工誤差等によるトルク変動が入力軸に伝わると
いう性質を有していた。
バー等の弾性部材により結合されているため、悪路走行
によって生じる微小トルク変動、ラック争ビニオン部に
おける噛合いによって生じるトルク変動、更に減速装置
を介してトルク伝達を行うものでは減速装置のバックラ
ッシ、加工誤差等によるトルク変動が入力軸に伝わると
いう性質を有していた。
（発明が解決しようとする問題点）
１−記の如く出力軸側で生じたトルク変動は入力軸間の
弾性部材を介し入力軸側に伝わるため、ハンドルを操作
する運転者にとって操舵フィーリングが不良となるとい
う欠点を有していた。
弾性部材を介し入力軸側に伝わるため、ハンドルを操作
する運転者にとって操舵フィーリングが不良となるとい
う欠点を有していた。
（問題点を解決するための手段）
そこで本発明は、入力軸と出力軸を分離し、入力軸間に
相対的角度差を検出する角度差検出部を設けると共に、
角度差検出部の出力信号に基づいて出力軸を回転させる
第１電動機と、該第１電動機に係る信号に基づいて入力
軸に所要の反力を与える第２電動機とを設けるように構
成したものである。
相対的角度差を検出する角度差検出部を設けると共に、
角度差検出部の出力信号に基づいて出力軸を回転させる
第１電動機と、該第１電動機に係る信号に基づいて入力
軸に所要の反力を与える第２電動機とを設けるように構
成したものである。
（作用）
。１−記構成によれば、入力軸と出力軸を分離し出山軸
から入力軸に対しトルクの伝達が行われないようにした
ため、出力軸側で生じるトルク変動が人力軸に伝わらず
、１１つ人力軸には第２′屯動機によって所要の反力を
加えるようにしたため、Ｉ’Ｊ＆ｒな操舵フィーリング
を生じるさせることができる。
から入力軸に対しトルクの伝達が行われないようにした
ため、出力軸側で生じるトルク変動が人力軸に伝わらず
、１１つ人力軸には第２′屯動機によって所要の反力を
加えるようにしたため、Ｉ’Ｊ＆ｒな操舵フィーリング
を生じるさせることができる。
（実施例）
以下に本発明の好適一実施例を添イ・１図而に基づいて
説明する。
説明する。
第１図は本発明に係る電磁型倍力装置の内部構造を示す
断面図、第２図は第１図中の右端面図、第３図は入力軸
と出力軸の間の相対的角度差検出部の構成を示す図、第
４図は同電磁型倍力装置の外観図である。
断面図、第２図は第１図中の右端面図、第３図は入力軸
と出力軸の間の相対的角度差検出部の構成を示す図、第
４図は同電磁型倍力装置の外観図である。
（＋）はケースで、ケース（１）は車体に固定され、ケ
ース（１）の外部には第１の電動機（２）と第２の電動
機（３）が固設されると共にケース（１）の内部には相
対的角度差検出部（４）と減速装置（５）が設けられる
。電動機（２）はボルト（６）でケース（１）に固設さ
れ、その駆動軸に設けられたピニオンギヤ（７）が出力
軸（８）に固定されたクラウンギヤ（９）と１−合して
いる。このピニオンギヤ（７）とクラウンギヤ（８）に
よって前記減速装置（５）が構成される。電動機（３）
は皿ネジ（１０）でケース（１）に固１役され、その駆
動軸には小径プーリ（１１）を固＋！Ｑ ＋／、この小
径プーリ（ＩＩ）と入力軸（１２）に固設された大径プ
ーリ（１３）との間に第２図に示される如くベル） （
＋４）が架設されている。
ース（１）の外部には第１の電動機（２）と第２の電動
機（３）が固設されると共にケース（１）の内部には相
対的角度差検出部（４）と減速装置（５）が設けられる
。電動機（２）はボルト（６）でケース（１）に固設さ
れ、その駆動軸に設けられたピニオンギヤ（７）が出力
軸（８）に固定されたクラウンギヤ（９）と１−合して
いる。このピニオンギヤ（７）とクラウンギヤ（８）に
よって前記減速装置（５）が構成される。電動機（３）
は皿ネジ（１０）でケース（１）に固１役され、その駆
動軸には小径プーリ（１１）を固＋！Ｑ ＋／、この小
径プーリ（ＩＩ）と入力軸（１２）に固設された大径プ
ーリ（１３）との間に第２図に示される如くベル） （
＋４）が架設されている。
人力軸（１２）と出力軸（８）は同一軸線−にに配置さ
れ、人力軸（１２）はケース（１）に設けた軸受（１５
）で回転自在に支持され、一方出山軸（８）はケース（
＋）に設けた軸受（１６）で回転自在に支持される。
れ、人力軸（１２）はケース（１）に設けた軸受（１５
）で回転自在に支持され、一方出山軸（８）はケース（
＋）に設けた軸受（１６）で回転自在に支持される。
また出力軸（８）についてはケース（１）の内部に軸受
（１７）を備えた軸受部（１８）をボルト（１９）で設
け、その中央部を軸受（１７）で支持する如くしている
。
（１７）を備えた軸受部（１８）をボルト（１９）で設
け、その中央部を軸受（１７）で支持する如くしている
。
萌＜シてクラウンギヤ（９）の両側を軸支することによ
り支持強度を高めている。
り支持強度を高めている。
また人力軸（１２）と出力軸（８）の対向する各端部は
、第３図に示される如く入力軸（１２）の先部（！２ａ
）を小径にして、出力軸（８）の孔（８ａ）に挿入１、
軸受（２０）で回転自在に支持する。更に入出力軸（１
２）、（８）のそれぞれに切欠き（＋２ｂ）、（８ｂ）
を対称位置に形成し、この結果形成された突部（１２ｃ
）と突片（８ｃ）を切欠き（＋２ｂ） 、（８ｂ）を用
いて係合せしめる。この場合において、切欠き（１２ｂ
）と突片（８Ｃ）の間には間隙が形成される如くする。
、第３図に示される如く入力軸（１２）の先部（！２ａ
）を小径にして、出力軸（８）の孔（８ａ）に挿入１、
軸受（２０）で回転自在に支持する。更に入出力軸（１
２）、（８）のそれぞれに切欠き（＋２ｂ）、（８ｂ）
を対称位置に形成し、この結果形成された突部（１２ｃ
）と突片（８ｃ）を切欠き（＋２ｂ） 、（８ｂ）を用
いて係合せしめる。この場合において、切欠き（１２ｂ
）と突片（８Ｃ）の間には間隙が形成される如くする。
これによって入力軸（１２）が回転すると出力軸（８）
との間で相対的角度差が生じる。
との間で相対的角度差が生じる。
前記相対的角度差検出部（４）は上記の入出力軸間の相
対的角度差を検出するためのものである。
対的角度差を検出するためのものである。
検出部（０は差動変圧器によって構成され、ケース（１
）の内面に固定されるコイル部（４ａ）と、コイル部（
４ａ）内であって上記入出力軸の係合部周囲に嵌装され
た筒状の可動鉄心（４ｂ）とから成る。可動鉄心（４ｂ
）は対称位置に軸方向の長孔（４ｂ−１）とこれに８０
°位相をずらした対称位置に軸方向に対してねじれの位
置となる長孔（４ｂ−２）を形成し、入力軸（１２）の
前記突部（＋２ｃ）、（１２ｃ）に固定されたビン（２
１）が長孔（４ｂ−２）に、出力軸（８）の前記突片（
８ｃ）、（８ｃ）に固定されたピン（２２）が長孔（４
ｂ−１）に嵌合するように取り付けられる。このような
構成によって入出力軸間に相対的角度差が生じると可動
鉄心（４ｂ）が角度差の方向に応じ且つ角度差の大きさ
に比例して軸方向に変位する。斯かる変位はコイル部（
４ａ）によって電気信号として出力され、これにより相
対的角度差を検出できる。
）の内面に固定されるコイル部（４ａ）と、コイル部（
４ａ）内であって上記入出力軸の係合部周囲に嵌装され
た筒状の可動鉄心（４ｂ）とから成る。可動鉄心（４ｂ
）は対称位置に軸方向の長孔（４ｂ−１）とこれに８０
°位相をずらした対称位置に軸方向に対してねじれの位
置となる長孔（４ｂ−２）を形成し、入力軸（１２）の
前記突部（＋２ｃ）、（１２ｃ）に固定されたビン（２
１）が長孔（４ｂ−２）に、出力軸（８）の前記突片（
８ｃ）、（８ｃ）に固定されたピン（２２）が長孔（４
ｂ−１）に嵌合するように取り付けられる。このような
構成によって入出力軸間に相対的角度差が生じると可動
鉄心（４ｂ）が角度差の方向に応じ且つ角度差の大きさ
に比例して軸方向に変位する。斯かる変位はコイル部（
４ａ）によって電気信号として出力され、これにより相
対的角度差を検出できる。
なおケース（＋）にはリブ（Ｉａ）・・・が形成され、
その強１■を高いものとしている。
その強１■を高いものとしている。
１−６記において、人力軸（１２）の外端はそのスプラ
イン（＋２ｄ）によってステアリングホイール側の他軸
に結合される一方、出力軸（８）の外端はそのスプライ
ン（８ｄ）によってビニオン・ラック側の他軸と結合さ
れる。ｉ軌溝がステアリングホイールを操作して人力軸
（１２）と出力軸（８）の間に相対的角１■差が生じる
と、この角度差は検出部（０によって検出され、制御回
路で信号処理した後電動機（２）、（３）の動作を制御
する。電動機（２）は入出力軸間の相対的角度差に対応
した負荷トルクを出力し、これは減速装置（５）を介し
て出力軸（８）に与えられ、車輪の操舵を行う、また電
動機（３）は出力軸（８）に生じたトルクに比例するト
ルクを生じ入力軸（１２）に対して反力としてこのトル
クを付グーする。このようにして出力軸（８）に対して
は電動機（２）によって負荷トルクを与え、入力軸（１
２）に対しては電動機（３）で操舵反力を与えている。
イン（＋２ｄ）によってステアリングホイール側の他軸
に結合される一方、出力軸（８）の外端はそのスプライ
ン（８ｄ）によってビニオン・ラック側の他軸と結合さ
れる。ｉ軌溝がステアリングホイールを操作して人力軸
（１２）と出力軸（８）の間に相対的角１■差が生じる
と、この角度差は検出部（０によって検出され、制御回
路で信号処理した後電動機（２）、（３）の動作を制御
する。電動機（２）は入出力軸間の相対的角度差に対応
した負荷トルクを出力し、これは減速装置（５）を介し
て出力軸（８）に与えられ、車輪の操舵を行う、また電
動機（３）は出力軸（８）に生じたトルクに比例するト
ルクを生じ入力軸（１２）に対して反力としてこのトル
クを付グーする。このようにして出力軸（８）に対して
は電動機（２）によって負荷トルクを与え、入力軸（１
２）に対しては電動機（３）で操舵反力を与えている。
次に第５図乃至第７図に基づいて電動機（２）。
（３）の動作制御につき説明する。
第５図は全体構成を示し、本図において相対的角度差検
出部（０で得られた信号は相対的角度差検出回路（２３
）へ与えられ、ここで信号処理を行って入出力軸間の相
対的角度差に比例した信号及び入力軸の回転方向に対応
した信号を出力する。これらの信号によって第１電動機
駆動回路（２４）を介しｐｉＩＪｌ電動機（２）を駆動
し出力軸（８）に負荷トルクを付与すると共に、第１電
動機（２）に与えられる電機子電流に基づいて一定範囲
内に上記負荷トルクに比例した信号を操舵トルク発生回
路（２５）で得、この信号とｈ記信号とによって第２電
動機駆動回路（２６）を介し第２電動機（３）を駆動し
、入力軸（１２）に操舵反力を与える。
出部（０で得られた信号は相対的角度差検出回路（２３
）へ与えられ、ここで信号処理を行って入出力軸間の相
対的角度差に比例した信号及び入力軸の回転方向に対応
した信号を出力する。これらの信号によって第１電動機
駆動回路（２４）を介しｐｉＩＪｌ電動機（２）を駆動
し出力軸（８）に負荷トルクを付与すると共に、第１電
動機（２）に与えられる電機子電流に基づいて一定範囲
内に上記負荷トルクに比例した信号を操舵トルク発生回
路（２５）で得、この信号とｈ記信号とによって第２電
動機駆動回路（２６）を介し第２電動機（３）を駆動し
、入力軸（１２）に操舵反力を与える。
第６図の具体的回路に基づき回路の詳細について説明す
る。先ず相対的角度差検出回路（２３）について説明す
る。検出部（０である差動変圧器のコイル部（４ａ）は
中央に１次コイル（４ａ−１）、その両側に２次コイル
（４ａ−２） 、（４ａ−３）を備え、１次コイル（４
ａ−１）には発振回路（２７）から一定周波数の交流信
号がノｊ、えられる。一方、２次コイル（４ａ−２）
、（４ａ−３）は可動鉄心（４ｂ）がコイル部（４ａ）
内の中央位置にあるときには同一振幅の交流信号を出力
するが、入出力軸間の相対的角度差に応じて可動鉄心（
４ｂ）が変位すると差動的に振幅が変化する交流信号を
出力する。２次コイル（４ａ−２） 、（４ａ−３）の
出力信号は整流回路（２８）とローパスフィルタ（２８
）によって整流され■、つ平滑された後、減算回路（３
０）、（３１）に入力される。減算回路（３０）ではＶ
ａ−ｖｂが、また減算回路（３１）テはＶｂ−Ｖａがそ
れぞれ演算される。この場合電源として車載バッテリに
よる正の単電源を使用するため、減算回路（３０）の出
力はＶａ＜ＶｂのときＯとなり、減算回路（３１）の出
力はＶａ＞ＶｂのときＯとなる。従って減算回路（３０
）の出力信号によって例えば入出力軸間に右回りの相対
的角度差が生じたときこの角度差に比例した信号を得、
減算回路（３１）の出力信号によって例えば入出力軸間
に左回りの相対的角度差が生じたときこの角度差に比例
した信号を得る。
る。先ず相対的角度差検出回路（２３）について説明す
る。検出部（０である差動変圧器のコイル部（４ａ）は
中央に１次コイル（４ａ−１）、その両側に２次コイル
（４ａ−２） 、（４ａ−３）を備え、１次コイル（４
ａ−１）には発振回路（２７）から一定周波数の交流信
号がノｊ、えられる。一方、２次コイル（４ａ−２）
、（４ａ−３）は可動鉄心（４ｂ）がコイル部（４ａ）
内の中央位置にあるときには同一振幅の交流信号を出力
するが、入出力軸間の相対的角度差に応じて可動鉄心（
４ｂ）が変位すると差動的に振幅が変化する交流信号を
出力する。２次コイル（４ａ−２） 、（４ａ−３）の
出力信号は整流回路（２８）とローパスフィルタ（２８
）によって整流され■、つ平滑された後、減算回路（３
０）、（３１）に入力される。減算回路（３０）ではＶ
ａ−ｖｂが、また減算回路（３１）テはＶｂ−Ｖａがそ
れぞれ演算される。この場合電源として車載バッテリに
よる正の単電源を使用するため、減算回路（３０）の出
力はＶａ＜ＶｂのときＯとなり、減算回路（３１）の出
力はＶａ＞ＶｂのときＯとなる。従って減算回路（３０
）の出力信号によって例えば入出力軸間に右回りの相対
的角度差が生じたときこの角度差に比例した信号を得、
減算回路（３１）の出力信号によって例えば入出力軸間
に左回りの相対的角度差が生じたときこの角度差に比例
した信号を得る。
上記の如くして得られた減算回路（３０）、（３１）の
出力信号はＯＲ回路（３２）に入力されて入出力軸間の
相対的角度差に比例した電圧信号ｆｆ５）として取り出
される。また減算回路（３０）の出力信号は比較回路（
３３）に入力され、当該出力信号が所定値以上のときｒ
ＨＪとなる右回り回転方向に係るディジタル信号（ＶＲ
）が取り出され、減算回路（３１）の出力信号は比較回
路（３０に入力され、当該出力信号が所定信置−Ｌのと
きｒｌ（Ｊとなる左回り回転方向に係るディジタル信号
（ｖｌ）が取り出される。
出力信号はＯＲ回路（３２）に入力されて入出力軸間の
相対的角度差に比例した電圧信号ｆｆ５）として取り出
される。また減算回路（３０）の出力信号は比較回路（
３３）に入力され、当該出力信号が所定値以上のときｒ
ＨＪとなる右回り回転方向に係るディジタル信号（ＶＲ
）が取り出され、減算回路（３１）の出力信号は比較回
路（３０に入力され、当該出力信号が所定信置−Ｌのと
きｒｌ（Ｊとなる左回り回転方向に係るディジタル信号
（ｖｌ）が取り出される。
信号（ＶＲ）と信号（Ｖｉ）は入力軸（１２）が回転す
るとき必ず一方が「Ｈ」、他方がｒＬＪとなる。
るとき必ず一方が「Ｈ」、他方がｒＬＪとなる。
次に第１電動機駆動回路（２０について説明する。電圧
信号（Ｖ・）は差動増幅器（３５）の■入力端子に入力
され、差動増幅器（３５）の出力は差動増幅器（３Ｂ）
の■入力端子に入力される。差動増幅器（３５）では、
そのｅ入力端子に、減算回路（３７） 、（３Ｂ）及び
ＯＲ回路（３８）によって得られた電動機（２）の端子
電圧（ＶＫ）がローパスフィルタ（４０）を通して直瀉
化された後入力されることにより、電圧信号（ｖ８）と
端子電圧（ｖＫ）の差を増幅する０次に差動増幅器（３
Ｂ）ではそのθλ入力端子三角波発生回路（４１）から
の三角波が入力され、これによって■入力端子に入力さ
れる信号電圧の大きさに比例したパルス幅を有するパル
ス信号（Ｖｐ＋）が出力される。
信号（Ｖ・）は差動増幅器（３５）の■入力端子に入力
され、差動増幅器（３５）の出力は差動増幅器（３Ｂ）
の■入力端子に入力される。差動増幅器（３５）では、
そのｅ入力端子に、減算回路（３７） 、（３Ｂ）及び
ＯＲ回路（３８）によって得られた電動機（２）の端子
電圧（ＶＫ）がローパスフィルタ（４０）を通して直瀉
化された後入力されることにより、電圧信号（ｖ８）と
端子電圧（ｖＫ）の差を増幅する０次に差動増幅器（３
Ｂ）ではそのθλ入力端子三角波発生回路（４１）から
の三角波が入力され、これによって■入力端子に入力さ
れる信号電圧の大きさに比例したパルス幅を有するパル
ス信号（Ｖｐ＋）が出力される。
（４２）は４個のＮＰＮ型トランジスタ（４３） 、（
４４） 。
４４） 。
（４５）、（４Ｂ）で構成されるブリッジ回路であり、
ブリッジ回路（４２）の端子（４２ａ）は電源の陽極に
接続され、下流側の端子（４２ｂ）は抵抗（４７）を介
して接地される。また端子（４２ｃ） 、 （４２ｄ）
は出力端子を成し、この端子間に電動機（２）が接続さ
れると共に、この端子電圧（ｖＫ）が前述の如く差動増
幅器（３５）にフィードバックされる。そしてトランジ
スタ（４３）、（４４） 、（４５）、（４Ｂ）の各ベ
ースにはトランジスタ切換回路（４８）の４木の出力端
子が接続されると共に、各トランジスタのエミッターコ
レクタ間にはオンオフ動作を円滑に行うダイオード（４
８）・・・を並列に接続している。
ブリッジ回路（４２）の端子（４２ａ）は電源の陽極に
接続され、下流側の端子（４２ｂ）は抵抗（４７）を介
して接地される。また端子（４２ｃ） 、 （４２ｄ）
は出力端子を成し、この端子間に電動機（２）が接続さ
れると共に、この端子電圧（ｖＫ）が前述の如く差動増
幅器（３５）にフィードバックされる。そしてトランジ
スタ（４３）、（４４） 、（４５）、（４Ｂ）の各ベ
ースにはトランジスタ切換回路（４８）の４木の出力端
子が接続されると共に、各トランジスタのエミッターコ
レクタ間にはオンオフ動作を円滑に行うダイオード（４
８）・・・を並列に接続している。
一方、トランジスタ切換回路（４８）の入力側には前記
相対的角度差に比例する差動増幅器（３８）の出力信号
（Ｖｐ＋）及び入力軸（１２）の回転方向に係る比較ｒ
ｉｊ１Ｍ（３３）、（３４） カラノ出力信号（ＶＲ）
、 （ＭＬ）が入力される。
相対的角度差に比例する差動増幅器（３８）の出力信号
（Ｖｐ＋）及び入力軸（１２）の回転方向に係る比較ｒ
ｉｊ１Ｍ（３３）、（３４） カラノ出力信号（ＶＲ）
、 （ＭＬ）が入力される。
以−Ｌにおいて、ステアリングホイールから人力トルク
が加わり入力軸（１２）が右回りすると信号（ＶＲ）が
「Ｈ」トナリトランシスタ（４３）、（４６）ノベース
に入出力軸間の相対的角度差に比例したパルス幅を有す
るパルス信号（Ｖｐ ＋）が供給され、トランジスタ（
４３）、（４Ｂ）がパルス信号によって駆動されオン動
作を周期的に行う、これによって電動機（２）は右回り
の回転動作を行い出力トルクを発生し、このトルクが減
速装Ｎ（５）を介し出力軸（８）に与えられることにな
る。入力軸（１２）が左回りするときには、信号（”／
Ｌ）とパルス信号（Ｖｐ＋）とによって−に記と同様に
トランジスタ（４４） 、（４５）がオン動作を周期的
に行い、電動機（２）に左回りの回転動作を行わせ、左
回りの出力トルクを発生する。このように入出力軸間の
相対的角度差に基づいて、負荷トルクを発生する電動機
（２）の動作を制御する。
が加わり入力軸（１２）が右回りすると信号（ＶＲ）が
「Ｈ」トナリトランシスタ（４３）、（４６）ノベース
に入出力軸間の相対的角度差に比例したパルス幅を有す
るパルス信号（Ｖｐ ＋）が供給され、トランジスタ（
４３）、（４Ｂ）がパルス信号によって駆動されオン動
作を周期的に行う、これによって電動機（２）は右回り
の回転動作を行い出力トルクを発生し、このトルクが減
速装Ｎ（５）を介し出力軸（８）に与えられることにな
る。入力軸（１２）が左回りするときには、信号（”／
Ｌ）とパルス信号（Ｖｐ＋）とによって−に記と同様に
トランジスタ（４４） 、（４５）がオン動作を周期的
に行い、電動機（２）に左回りの回転動作を行わせ、左
回りの出力トルクを発生する。このように入出力軸間の
相対的角度差に基づいて、負荷トルクを発生する電動機
（２）の動作を制御する。
次に第２電動機駆動回路（２Ｂ）について説明する。こ
の駆動回路（２８）においても、４個のＮＰＮやトラン
ジスタ（５０） 、（５１）、（５２） 、（５３）か
ら成るブリッジ回路（５０が設けられ、ブリッジ回路（
５４）の１−流側端子（５４ａ）は電源の陽極に接続さ
れ、下流側端子（５４ｂ）は抵抗（５５）を介して設置
されている。端子（５４ｃ）、（５４ｄ）は出力端子を
成し、この端１間に電動機（３）が接続される。また各
トランジスタ（５０）〜（５３）のエミッターコレクタ
間にはダイオード（５Ｂ）・・・が並列に接続される。
の駆動回路（２８）においても、４個のＮＰＮやトラン
ジスタ（５０） 、（５１）、（５２） 、（５３）か
ら成るブリッジ回路（５０が設けられ、ブリッジ回路（
５４）の１−流側端子（５４ａ）は電源の陽極に接続さ
れ、下流側端子（５４ｂ）は抵抗（５５）を介して設置
されている。端子（５４ｃ）、（５４ｄ）は出力端子を
成し、この端１間に電動機（３）が接続される。また各
トランジスタ（５０）〜（５３）のエミッターコレクタ
間にはダイオード（５Ｂ）・・・が並列に接続される。
（５７）はトランジスタ切換回路であり、この回路はト
ランジスタ（５０）〜（５３）のオン動作を選択する機
能を有する。このトランジスタ切換回路（５７）には前
記比較回路（３３） 、 （３４）からの出力信号（Ｖ
Ｒ）。
ランジスタ（５０）〜（５３）のオン動作を選択する機
能を有する。このトランジスタ切換回路（５７）には前
記比較回路（３３） 、 （３４）からの出力信号（Ｖ
Ｒ）。
（ＶＬ）が入力されると共に、前記抵抗（４７）の端子
電圧を取り出し、ローパスフィルタ（５８）、直流増幅
器（５８）、及び差動増幅器（１１０） 、（１１１）
を介して入力するようにしている。抵抗（４７）の端子
間電圧は電動機（２）を流れる電機子電流によって定ま
り、この電流は交流となっているためローパスフィルタ
（５８）で直流化している。その後増幅器（５８）で増
幅する一方、ツェナーダイオード（８２）を備えて所定
電圧具ヒになるのを防１ヒしている。増幅器（５８）と
ツェナーダイオード（８２）によって成る回路は前記の
操舵トルク発生回路（２５）であり、増幅器（５１１１
）の出力信号は一定範囲内にて電Ｓ機（２）が出力する
負荷トルク番こ比例している。このようにして得られた
信号は差動増幅器（８０）の■入力端子に入り、一方０
入力端子には端子、（５４ｂ）から取り出される抵抗（
５５）の端子間電圧に係る信号がローパスフィルタ（８
３）で直流化されて入力され、これによって入力信号の
差が増幅され出力される。斯かる出力信号は差動増幅器
（６１）の■入力端子に入力し、一方○入力端子には前
記三角波発生回路（４１）からの三角波が入力し、これ
によって差動増幅器（６１）からは■入力端子に入力さ
れる信号電圧の大きさに比例したパルス幅を有するパル
ス信号 （Ｖ Ｐ ２）が出力される。
電圧を取り出し、ローパスフィルタ（５８）、直流増幅
器（５８）、及び差動増幅器（１１０） 、（１１１）
を介して入力するようにしている。抵抗（４７）の端子
間電圧は電動機（２）を流れる電機子電流によって定ま
り、この電流は交流となっているためローパスフィルタ
（５８）で直流化している。その後増幅器（５８）で増
幅する一方、ツェナーダイオード（８２）を備えて所定
電圧具ヒになるのを防１ヒしている。増幅器（５８）と
ツェナーダイオード（８２）によって成る回路は前記の
操舵トルク発生回路（２５）であり、増幅器（５１１１
）の出力信号は一定範囲内にて電Ｓ機（２）が出力する
負荷トルク番こ比例している。このようにして得られた
信号は差動増幅器（８０）の■入力端子に入り、一方０
入力端子には端子、（５４ｂ）から取り出される抵抗（
５５）の端子間電圧に係る信号がローパスフィルタ（８
３）で直流化されて入力され、これによって入力信号の
差が増幅され出力される。斯かる出力信号は差動増幅器
（６１）の■入力端子に入力し、一方○入力端子には前
記三角波発生回路（４１）からの三角波が入力し、これ
によって差動増幅器（６１）からは■入力端子に入力さ
れる信号電圧の大きさに比例したパルス幅を有するパル
ス信号 （Ｖ Ｐ ２）が出力される。
以１−において、入力軸（１２）が右回りすると信号（
ＶＲ）がｒＨＪ となりトランジスタ（５１）、（５２
）のベースに負荷トルクに対応したパルス幅を有するパ
ルス信号（Ｖｐθが供給され、トランジスタ（５１）、
（５２）がパルス信号によって駆動されオン動作を周期
的に行う、これによって電動機（３）は左回りの回転動
作を行い、入力軸（１２）に操舵反力を隼える。入力軸
（１２）に与えられる該トルクは原則として電動機（２
）が出力軸（８）に与える負荷トルクに比例する。しか
し、操舵トルクが大きくなり過ぎるときには、上記ツェ
ナーダイオード（８２）によって人力軸（１２）に与え
られるトルクが一定以上にならないように制限している
。入力軸（１２）が左回りすると信号（ＭＬ）がｒＨＪ
と膿すトランジスタ（５０）、（５３）が同様にオン動
作を行う、これによって電動機（３）は右回りの回転動
作を行い、入山軸（１２）に操舵反力を午える。
ＶＲ）がｒＨＪ となりトランジスタ（５１）、（５２
）のベースに負荷トルクに対応したパルス幅を有するパ
ルス信号（Ｖｐθが供給され、トランジスタ（５１）、
（５２）がパルス信号によって駆動されオン動作を周期
的に行う、これによって電動機（３）は左回りの回転動
作を行い、入力軸（１２）に操舵反力を隼える。入力軸
（１２）に与えられる該トルクは原則として電動機（２
）が出力軸（８）に与える負荷トルクに比例する。しか
し、操舵トルクが大きくなり過ぎるときには、上記ツェ
ナーダイオード（８２）によって人力軸（１２）に与え
られるトルクが一定以上にならないように制限している
。入力軸（１２）が左回りすると信号（ＭＬ）がｒＨＪ
と膿すトランジスタ（５０）、（５３）が同様にオン動
作を行う、これによって電動機（３）は右回りの回転動
作を行い、入山軸（１２）に操舵反力を午える。
第７図において負荷トルクと操舵トルクの関係を示し、
横軸は負荷トルク、縦軸は操舵反力を表わすものとする
。電動機（３）によって入力軸（１２）に与えられる操
舵反力は、Ｏより一定範囲内で負荷トルクに比例し、そ
の後は飽和し、所定値に設定される。
横軸は負荷トルク、縦軸は操舵反力を表わすものとする
。電動機（３）によって入力軸（１２）に与えられる操
舵反力は、Ｏより一定範囲内で負荷トルクに比例し、そ
の後は飽和し、所定値に設定される。
一ヒ記の構成によれば、電磁型倍力装置において入力軸
（１２）と出力軸（８）とをトルク伝達という意味にお
いて分離し、入出力軸間に生じる相対的角度差に基づい
て第１電動機（２）で負荷トルクを発生し出力軸（８）
に与える一方、該負荷トルクに基づいて第２電動４１（
３）を動作しそのトルクを入力軸（１２）に対し与え反
作用として一定範囲内で負荷トルクに比例した操舵反力
を入力軸（１２）に生ぜしめている。またステアリング
ホイールを回転し、その途中で加えたトルクを解放する
と電動機（３）のトルクによって電動機の電機子電流が
０になるまでステアリングホイール、すなわち入力軸（
１２）は戻される。
（１２）と出力軸（８）とをトルク伝達という意味にお
いて分離し、入出力軸間に生じる相対的角度差に基づい
て第１電動機（２）で負荷トルクを発生し出力軸（８）
に与える一方、該負荷トルクに基づいて第２電動４１（
３）を動作しそのトルクを入力軸（１２）に対し与え反
作用として一定範囲内で負荷トルクに比例した操舵反力
を入力軸（１２）に生ぜしめている。またステアリング
ホイールを回転し、その途中で加えたトルクを解放する
と電動機（３）のトルクによって電動機の電機子電流が
０になるまでステアリングホイール、すなわち入力軸（
１２）は戻される。
次に第８図乃至第１０図に基づいて第２実施例について
説明する０本実施例では、第８図に示す如く車速検出部
（６０を付設し、操舵トルク発生回路（２５）において
車速検出部（８４）から送られる車速信号に基づき車速
を考慮して負荷トルクに対応した信号をｗＳ２電動機駆
動回路（２８）に付与する如くしている。他の構成要素
は第５図と同じである。
説明する０本実施例では、第８図に示す如く車速検出部
（６０を付設し、操舵トルク発生回路（２５）において
車速検出部（８４）から送られる車速信号に基づき車速
を考慮して負荷トルクに対応した信号をｗＳ２電動機駆
動回路（２８）に付与する如くしている。他の構成要素
は第５図と同じである。
１９図は車速検出部（８０と操舵トルク発生回路（２５
）の詳細回路図を示す、車速検出部（６０は車速に応じ
た回転数で回転する回転磁石（Ｂ５）と、これに近接し
て配設されたリードスイッチ（８６）とから成る。リー
ドスイッチ（６Ｂ）のオンオフ動作による交流信号はＦ
−Ｖコンバータ（８７）で直流電圧に変換され、加算回
路（８８）において定電圧回路（８Ｂ）から供給される
一定電圧が加えられる。こうして得られた加算回路（６
Ｂ）の出力電圧は第１θ図（Ｃ）に示す如くなり、車速
が大となるに従ってＶ１→■７→ｖ３と変化する。加算
回路（８８）の出力電圧は直流増幅器（７０）の電源電
圧として供給される。
）の詳細回路図を示す、車速検出部（６０は車速に応じ
た回転数で回転する回転磁石（Ｂ５）と、これに近接し
て配設されたリードスイッチ（８６）とから成る。リー
ドスイッチ（６Ｂ）のオンオフ動作による交流信号はＦ
−Ｖコンバータ（８７）で直流電圧に変換され、加算回
路（８８）において定電圧回路（８Ｂ）から供給される
一定電圧が加えられる。こうして得られた加算回路（６
Ｂ）の出力電圧は第１θ図（Ｃ）に示す如くなり、車速
が大となるに従ってＶ１→■７→ｖ３と変化する。加算
回路（８８）の出力電圧は直流増幅器（７０）の電源電
圧として供給される。
この直流増幅器（７０）には前記実施例において抵抗の
端子電圧を高波化した電圧信号（Ｖ＋）が入力されると
共に、端子（７１）からは出力電圧（Ｖｏ）が出力され
る。出力電圧（Ｖｏ）は第２電動機駆動回路（２８）に
供給される。他の構成は前記実施例と同様である。
端子電圧を高波化した電圧信号（Ｖ＋）が入力されると
共に、端子（７１）からは出力電圧（Ｖｏ）が出力され
る。出力電圧（Ｖｏ）は第２電動機駆動回路（２８）に
供給される。他の構成は前記実施例と同様である。
上記において、電圧信号（ｖｌ）は第１電動機（２）が
出力する負荷トルクに比例する信号であり、電圧信号（
Ｖｏ）は第２電動機（３）が人力軸（１２）にケ・える
操舵反力を定める信号である。この電圧信号（Ｖｏ）は
電圧信号（Ｖ＋）により電源規制されることによって生
じるため、第１θ図（＾）に示される出力特性になる。
出力する負荷トルクに比例する信号であり、電圧信号（
Ｖｏ）は第２電動機（３）が人力軸（１２）にケ・える
操舵反力を定める信号である。この電圧信号（Ｖｏ）は
電圧信号（Ｖ＋）により電源規制されることによって生
じるため、第１θ図（＾）に示される出力特性になる。
その結果、負荷トルクと操舵反力の関係は第１０図（Ｃ
）に示す如くなり、速度が大となるに従って電動機（３
）が出力する操舵反力は大きくなる。すなわち運転者に
とってはハンドルが重くなる。ここでＶ、、は低速、ｖ
Ｍ は中速、Ｖｌ＋は高速についての関係を示す。
）に示す如くなり、速度が大となるに従って電動機（３
）が出力する操舵反力は大きくなる。すなわち運転者に
とってはハンドルが重くなる。ここでＶ、、は低速、ｖ
Ｍ は中速、Ｖｌ＋は高速についての関係を示す。
上記において電動機（３）によって入力軸（１２）に与
えられるトルクは運転者を考慮して自由に設定すること
ができる、また−上記実施例では、電動式パワーステア
リング装置に適用した例を説明したが、本発明に係る電
磁型倍力装置は他の装置に適用することができる。
えられるトルクは運転者を考慮して自由に設定すること
ができる、また−上記実施例では、電動式パワーステア
リング装置に適用した例を説明したが、本発明に係る電
磁型倍力装置は他の装置に適用することができる。
（発明の効果）
以１−の説明で明らかなように本発明によれば、人力軸
と出力軸と分離し、入出力軸間に生じる相対的角度差に
基づいて第１電動機によって出力軸に大きなトルクを生
じさせ、１つ第２電動機によってトルク反力を入力軸に
加えるようにしたため、外乱によって生じる出力軸にお
けるトルク変動が入力軸に伝わらず、例えば電動式パワ
ーステアリング装置として利用すると良好な操舵フィー
リングを得ることができる。また入力軸に加わるトルク
反力は電動機の出力を制御することによって適当に調整
することができ、運転者に応じてトルク反力を設定する
ことができる。
と出力軸と分離し、入出力軸間に生じる相対的角度差に
基づいて第１電動機によって出力軸に大きなトルクを生
じさせ、１つ第２電動機によってトルク反力を入力軸に
加えるようにしたため、外乱によって生じる出力軸にお
けるトルク変動が入力軸に伝わらず、例えば電動式パワ
ーステアリング装置として利用すると良好な操舵フィー
リングを得ることができる。また入力軸に加わるトルク
反力は電動機の出力を制御することによって適当に調整
することができ、運転者に応じてトルク反力を設定する
ことができる。
第１図は本発明に係る電磁型倍力装置の内部構造を示す
断面図、第２図は第１図における右端面図、第３図は入
出力軸間の相対的角度差検出部の構成を示す図、第４図
は同電磁型倍力装置の外観図、第５図乃至第７図は制御
回路を示し、第５図は概要図、第６図は詳細回路図、第
７図は負荷トルクと操舵反力の関係を示す図、第８図は
変更実施例の概要図、第９図は変更実施例の要部の詳細
回路図、第１Ｏ図は信号の関係図である。 図面中、（２）は第１電動機、（３）は第２電動機、（
４）は相対的角度差検出部、（５）は減速装置、（８）
は出力軸、（１２）は人力軸、（１４）はベルト、（２
３）は相対的角度差検出回路、（２４）は１１１市動機
駆動回路、（２５）は操舵トルク発生回路、（２Ｂ）は
第２電動機駆動回路、（６４）は中速検出部である。 特許出願人 本１＋＋ ｌｋ研ｌ′！株式会ン１代理
人 弁理１− ド １１１ 容 ・部間
弁理１ 大 橋 邦 産量 ブ「
理ト 小 山 イｊ特開昭６ｌ−
１１０６６８（９） 派
断面図、第２図は第１図における右端面図、第３図は入
出力軸間の相対的角度差検出部の構成を示す図、第４図
は同電磁型倍力装置の外観図、第５図乃至第７図は制御
回路を示し、第５図は概要図、第６図は詳細回路図、第
７図は負荷トルクと操舵反力の関係を示す図、第８図は
変更実施例の概要図、第９図は変更実施例の要部の詳細
回路図、第１Ｏ図は信号の関係図である。 図面中、（２）は第１電動機、（３）は第２電動機、（
４）は相対的角度差検出部、（５）は減速装置、（８）
は出力軸、（１２）は人力軸、（１４）はベルト、（２
３）は相対的角度差検出回路、（２４）は１１１市動機
駆動回路、（２５）は操舵トルク発生回路、（２Ｂ）は
第２電動機駆動回路、（６４）は中速検出部である。 特許出願人 本１＋＋ ｌｋ研ｌ′！株式会ン１代理
人 弁理１− ド １１１ 容 ・部間
弁理１ 大 橋 邦 産量 ブ「
理ト 小 山 イｊ特開昭６ｌ−
１１０６６８（９） 派
Claims (1)
- 入力軸と出力軸の間に両軸の相対的角度差を検出する検
出部を設け、入力軸が回転し該検出部が相対的角度差を
検出したとき、検出信号に基づいて第１電動機を駆動し
上記出力軸に駆動トルクを与えると共に第１電動機に係
る信号に基づいて第２電動機を駆動し上記入力軸に逆方
向のトルクを与えるようにしたことを特徴とする電磁型
倍力装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23175784A JPH0729610B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 電磁型倍力装置 |
| US06/794,012 US4686433A (en) | 1984-11-02 | 1985-11-01 | Motor-driven power booster |
| GB08526990A GB2166395B (en) | 1984-11-02 | 1985-11-01 | Motor-driven power booster |
| DE19853539107 DE3539107A1 (de) | 1984-11-02 | 1985-11-04 | Motorgetriebene servovorrichtung |
| FR8516288A FR2572815A1 (fr) | 1984-11-02 | 1985-11-04 | Servomecanisme commande par moteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23175784A JPH0729610B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 電磁型倍力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110668A true JPS61110668A (ja) | 1986-05-28 |
| JPH0729610B2 JPH0729610B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=16928553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23175784A Expired - Lifetime JPH0729610B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 電磁型倍力装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4686433A (ja) |
| JP (1) | JPH0729610B2 (ja) |
| DE (1) | DE3539107A1 (ja) |
| FR (1) | FR2572815A1 (ja) |
| GB (1) | GB2166395B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5327986A (en) * | 1992-02-04 | 1994-07-12 | Unisia Jecs Corporation | Electric motor drive-type power steering system |
| JP2007099105A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Kayaba Ind Co Ltd | パワーステアリング用駆動装置 |
| JP2007196927A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Showa Corp | 電動舵取装置 |
| JP2009184669A (ja) * | 2009-04-07 | 2009-08-20 | Kayaba Ind Co Ltd | パワーステアリング用駆動装置 |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6234850A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH0662092B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1994-08-17 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH06104448B2 (ja) * | 1986-07-07 | 1994-12-21 | 本田技研工業株式会社 | 車両用電動ブレーキ装置 |
| JP2604620B2 (ja) * | 1988-03-15 | 1997-04-30 | 富士重工業株式会社 | 車両用動力操舵装置の制御装置 |
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| US5150021A (en) * | 1989-09-18 | 1992-09-22 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Method of controlling electric power steering apparatus |
| DE4009400A1 (de) * | 1990-03-23 | 1991-09-26 | Porsche Ag | Aktuator fuer eine kybernetische lenkung |
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