JPS61241271A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - Google Patents

動力舵取装置の操舵力制御装置

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JPS61241271A
JPS61241271A JP8034585A JP8034585A JPS61241271A JP S61241271 A JPS61241271 A JP S61241271A JP 8034585 A JP8034585 A JP 8034585A JP 8034585 A JP8034585 A JP 8034585A JP S61241271 A JPS61241271 A JP S61241271A
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JP
Japan
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steering
force
input shaft
input
power
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Application number
JP8034585A
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English (en)
Inventor
Isamu Chikuma
竹間 勇
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は車両の動力舵取装置に関し、特に操舵を行う
入力軸の操舵力を車両の走行、操舵状態によって変化す
る物理量要素を検出して演算し、前記物理量要素の変化
に対応して可変とした形式の動力舵取装置の改良に関す
る。
〔従来の技術〕
従来一般の動力舵取装置には、低速時には比較的問題な
いが高速走行時や大操舵角時などの前記走行、操舵にと
もなう物理量要素の増大時の操舵力が軽すぎて運転者が
不安を抱きやすいという問題点かあり、この問題点を解
消するために開発された前記物理量諸要素に応じて入出
力の特性(諸要素と入力軸操舵力との関係)を変化させ
る動力舵取装置には、油圧を用いるものとしては大別し
て例えば特公昭54−5571号公報に示されたように
舵取装置に供給する流体の流量を前記物理量要素によっ
て制御する方式と、例えば特公昭49−29653号公
報に示されたように前記物理量要素の検出によって形成
された反力油圧を直接偶力などの制御力として入力軸に
作用せしめる方式とがあり、前者は制御機構が比較的簡
単で一般の動力舵取装置にも流用しやすい利点をもつ反
面、前記物理量要素の変化に対して流量を変化させても
大入軸の操舵力はあまり大巾に変化しないという欠点が
あり、後者は入出力特性の巾を大きくとれる反面に外部
から反力油圧を導入し、さらに直接制御力に変換する必
要があるために構造が複雑になりやすいという問題点を
もっており、一般に油圧式はエネルギーロスが大きいと
いう性格に加えて高速走行時や前記物理量要素の増大時
には常時操舵力制御のための特別な圧力を入力軸に加え
ており圧力変動がはげしいので、その分余分にエネルギ
ーを消費し燃料消費の効率化の観点からも問題がある。
又、特願昭59−108468号に示したように電動機
を用いて操舵力を制御する技術もあるが本願の発明より
は多少原価高になりやすい傾向がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明は従来技術のもつ前述のごとき問題点を解消し
、構造が比較的簡単で入出力特性に大巾な変化が得られ
、エネルギー消費も少く、かつ安価な動力舵取装置の操
舵力制御装置を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の目的および従来技術を背景にしたこの発明は、車
両を操舵する入力軸と連動するスプールと、舵取部材に
固定されたアウタースリーブとが相対運動して圧力流体
の流れを切換える切換弁を備え、車両の走行、操舵状態
によって変化する物理量要素を検出するセンサー手段、
および該センサー手段からの信号を演算して最適操舵力
を定める制御装置を有する動力舵取装置において、前記
舵取部材に、前記スプールとアウタスリーブとの相対運
動を助長する方向、又は阻げる方向に選択的に作動して
入力軸に回転力を与える電磁ソレノイドを配設し、前記
制御装置の発する指令信号によって制御される指令電流
によって前記電磁ソレノイドを励磁し、入力軸に、切換
弁の切換抵抗又次にこの発明を第1図、第2図、第3図
、第4図および第5図に示した実施例について説明する
と、第1図はこの発明による切換弁としてロータリ弁を
装備した動力舵取装置の操舵力制御装置の物理1に要素
として車速と入力軸操舵角と横方向加速度とを検出して
操舵力を制御する実施例の全体のシステムを示す断面図
であり、第2図は同じ実施例における入力軸の中心線に
おける断面図であり、第3図は第2図におけるA −A
’断面を示した図、第4図はこの実施例における車速を
パラメータとして入力軸操舵力とラック軸の推力との関
係を示した図、第5図は横方向加速度をパラメータとし
た第4図と同一の特性図、第5図は入力軸操舵角をパラ
メータとした第4図と同一の特性図である。
先ず第1図について説明すると、図はこの発明によるロ
ータリパルプを有するラックピニオン式動力舵取装置の
操舵力制御装置の、車速と入力軸操舵角度と横方向加速
度とを検出して操舵力を制御する実施例のシステム全体
を示す図であり、図り検出手段としてのトルクセンサー
、7は車速センサー、8は操舵角度センサー、9は横方
向加速度センサー、IOは制御装置である。
ラックピニオン型の動力舵取装置本体LK入入力軸2囲 ]11が設けられており、ポンプ4によってタンク5か
ら圧力流体が切換弁11に供給され、動力舵取装置本体
1のラック軸12の作動を付勢するシリンダー内の圧力
流体の流れを制御して動力による操舵力を発生させ、車
輪を転舵して操舵を行うようになっているが、車両の走
行速度が早いときや入力軸操舵角度が太きいとき又は横
力向の大加速度をうけるときには、人力によるハンドル
軸3の操舵力(入力軸2の回転トルク)は安全上からも
ある程度の重さが必要であり、感覚的にも好もしいので
、トルクセンサー6の検出したトルクが、車を制御装e
lOによフて演算して定まる最適な入力軸トルクに対し
て軽すぎる時には、電磁コイルを励磁する指令電流は入
力軸のトルクを重くする方向の偶力を与えて、結果とし
て人力によるハンドル軸3の操舵が丁度手頃な重さにな
るような抵抗を与えるようになっており、又反対に検出
された横方向加速度要素、車速要素および入力軸操舵角
度要素によって定まる最適な入力軸のトルクに対して、
トルクセンサー6の検出した入力軸トルクが重すぎる場
合には、第3図忙示すように入力軸2に対して電磁コイ
ルの吸引力によりトルクを軽減する方向の偶力を与えて
、結果として人力によりハンドル軸3を回転させる操舵
力が常に最適な状態を保つように形成されている。
第2図は入力軸10の中心線に沿う縦断面図であり、操
舵ハンドルと連動する入力軸2の回転によってトーシヨ
ンバー13を介して連動するピニオン軸14 p”一回
転し、ラック軸12を直動させて転舵を行うようkなっ
ているが、ラッ′り軸12には付勢シリンダー忙よる流
体の付勢力が作用し人力による操舵流路111はインボ
ート112かうロータリ弁11のポー ) 213から
ボート411を経゛〔ボート113又は114から付勢
シリンダーに流入し、排出側の流体はボー)114又は
113から空間211を通り一括してボートttsから
タンクに戻るようになフている。
又、入力軸2には第3図に示すように中心線に対して対
象に突出した制御アーム21,22が設げられており、
舵取部材としてのピニオン軸14には電磁コイル乙、2
4.25およびあが2個づつ対をなして配設されており
、さらに制御装置10から前記電磁コイルに連結する電
気配線がr%路および四のイルnおよび25に、配線四
は電磁コイA/24および加にそれぞれ連結され、電磁
コイルnと25.24と火をそれぞれ一組として作動さ
せるようになっている。
第3図は第2図における前記制御アーム21、乙の中心
における断面図を示したもので、動力舵取装置本体のギ
ヤケースl内に支持されたビニオン軸14内に収納され
た入力軸2の制御アーム21、nをはさんで、それぞれ
一対づつの電磁コイル乙、冴および5、四が配設されて
おり、電磁コイルnと部、冴と26とがそれぞれ組罠な
って同時に選択的に作動して、入力軸2の回転に対して
左、右両方向への偶力を付与するようになっている。
(至)はターミナル28に連結するブラシ接点、31は
摺動リングであり、このブラシ接点(資)、摺動リング
31によって前記4個の電磁コイ/l/23、冴、δお
よび乙が制御装置からの指令電流によって励磁されるよ
うKなっている口 第4図はこの発明の動力舵取装置の操舵力制御装置の、
車速をパラメータとして入力軸操舵力とラック軸推力と
の関係を示した特性図であり、車速の増大にともなって
同一のラック軸推力に対する入力軸の操舵力は急激に重
くなることを示して軸操舵角とラック軸の推力との関係
を示した特性図であり、横方向加速度の増大にともなっ
て同一のラック軸推力に対する入力軸の操舵力は増大す
ることを示している。
第6図は入力軸操舵角をパラメータとした第4図および
第5図と同じ特性図であり、入力軸操舵角の増大につれ
て同一のラック軸推力に対する入力軸の操舵力は増大し
て行くことを示している。
舵取部材に固定されたアウタースリーブとがトーション
バーを介して相対運動して操舵力を付勢する付勢シリン
ダーへの圧力流体の流れを切換える切換弁を備え、車両
の走行、操舵状態によって変力を定める制御装置を有す
る動力舵取装置において、前記舵取部材に、前記スプー
ルとアクタスリープとの相対運動を助長する方向、又は
阻げる方向に選択的に作動して入力軸に回転力を与える
電磁ソレノイドを配設し、前記制御装置の発する指令信
号によって制御される電流によって前記電磁ソレノイド
を励磁し、入力軸に、切換弁の切換抵抗又は切換補助力
を与えて入力軸の操舵力を制御するように形成されてお
り、トーシツンノく−の捩り剛性を比較的高く設定する
ことにより、入力軸に切換弁の切換抵抗を与える方向、
又は切換補助力を与える方向のいずれかの方向の回転力
を選択的に付与することが出来るので、可変となる操舵
力の変化の範囲を従来に比べて大巾に拡大することが可
能となり、又舵取部材に4個の電磁ソレノイドを配設し
て入力軸に回転力を付与する形式であるので、従来品に
比して反力機構は極めて簡単な構造となり安価に形成可
能であり、其の上棟舵力制御に油圧ポンプや電動機など
を使用しないので無駄に消費されるエネルギーが極めて
少く、燃料消費の効率化という面でも非常にすぐれてい
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による動力舵取装置の操舵力制御装置
の実施例の全体のシステムを示す図、第2図はこの実施
例の入力軸の中心における断面図、第3図は第2図にお
げろA−λ断面を示す図、第4図はこの実施例の車速を
パラメータとしたときのラック軸推力と入力軸操舵力と
の関係を示す特性図、第5図は横方向加速度をパラメー
タとしたときの第4図と同じ特性図、Wc6図は入力軸
操舵角をパラメータとしたときの第4図と同じ特性図で
ある。 図中符号りは動力舵取装置本体のギヤケース、2は入力
軸、3はハンドル軸、4はポンプ、5はタンク、6はト
ルクセンサー、7は車速センサー、8は入力軸操舵角セ
ンサー、9は横方向加速度センサー、[0は制御装置、
11は切換弁である。 第1図 第2図 第 5 囮 音 乃sp 第 7= と 黛 A〜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両を操舵する入力軸と連動するスプールと、舵
    取部材に固定されたアウタースリーブとがトーションバ
    ーを介して相対運動して操舵力を付勢する付勢シリンダ
    ーへの圧力流体の流れを切換える切換弁を備え、車両の
    走行、操舵状態によって変化する物理量要素を検出する
    センサー手段、および該センサー手段からの信号を演算
    して最適操舵力を定める制御装置を有する動力舵取装置
    において、前記舵取部材に、前記スプールとアウタスリ
    ーブとの相対運動を助長する方向、又は阻げる方向に選
    択的に作動して入力軸に回転力を与える電磁ソレノイド
    を配設し、前記制御装置の発する指令信号によって制御
    される電流によって前記電磁ソレノイドを励磁し、入力
    軸に、切換弁の切換抵抗又は切換補助力を与えて入力軸
    の操舵力を制御するように形成したことを特徴とする動
    力舵取装置の操舵力制御装置。
  2. (2)入力軸に、軸心に対して両側に対称に突出した制
    御アームが設けられ、舵取部材に配設したそれぞれ2個
    づつのソレノイドの吸引力により制御アームに両方向の
    偶力を作用させるように形成された特許請求の範囲第1
    項記載の動力舵取装置の操舵力制御装置。
JP8034585A 1985-04-17 1985-04-17 動力舵取装置の操舵力制御装置 Pending JPS61241271A (ja)

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