JPS6141673A - 動力操向装置 - Google Patents

動力操向装置

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JPS6141673A
JPS6141673A JP16371284A JP16371284A JPS6141673A JP S6141673 A JPS6141673 A JP S6141673A JP 16371284 A JP16371284 A JP 16371284A JP 16371284 A JP16371284 A JP 16371284A JP S6141673 A JPS6141673 A JP S6141673A
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JP
Japan
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steering
hydraulic
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hydraulic cylinder
signal
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JP16371284A
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JPH0584269B2 (ja
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Koichi Komatsu
浩一 小松
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Hitachi Astemo Ltd
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Atsugi Motor Parts Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は動力操向装置、詳しくは、操舵力を補強する
液圧シリンダー装置を備えた動力操向装置に関する。
(従来の技術) 従来のこの種の動力操向装置としては、一般に知られて
いるように、液圧シリンダー装置の作動液を供給・排出
して液圧シリンダー装置を作動させるコントロールバル
ブがステアリングシャフトの下方周囲に設けられ、この
コントロールバルブはステアリングシャフトとステアリ
ングギヤ機構との間に介装されたトーションバーの捩り
変形により作動油の流れる方向・流量がコントロールさ
れるようになっている。トーションバーの捩り変形は操
舵輪の接地抵抗と運転者がステアリングホイールに加え
る外力の作用・反作用により生ずる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の動力操向装置にあって
は、ステアリングシャフトとステアリングギヤ機構との
間に介装されたトーションバーの捩り変形ヲ利用してコ
ントロールバルブを作動させていたため、トーションバ
ーおよび液圧シリンダー装置を用いていない動力操向装
置に比べて機械的操舵力伝達系統の剛性が小さくなり、
ステアリングホイールに全く力を加えなくとも操舵輪が
周囲の状況により勝手に操舵され、さらにトーションバ
ーの捩り変形によりコントロールバルブが作動するおそ
れがあり、非常に直進安定性が悪いという問題点があっ
た。
特に、高速走行時に強い横風を受けた場合等において直
進安定性が著しく悪化することがある。
これに対し、近年、車速感応型として高速走行時に流量
制限をするものや、あるいは、油圧反力により安定度を
高めようとする動力操向装置が発表されてはいるが、い
ずれも前記問題点を根本的に解決するには至っていない
、また、前゛記従来の動力操向装置にあっては、コント
ロールバルブがステアリングシャフトと同軸上に設けら
れているため、バルブ絞り部において発生する流体音が
ステアリングシャフトを介して車室内に伝達してノイズ
の発生源となっている。
さらに、油圧を密閉するために各種シール部材を設けて
いるため、ステアリングシャフトの回転フリクシランを
増大させてステアリングホイールを重くしている。
そこで、この発明は、コントロールバルブにトーション
バーを用いることなくコントロールバルブを作動させる
ことができるようにすることにより、機械的操舵力伝達
系統の剛性を大きくして車両の直進安定性を向上させる
ことを目的とする。
(問題点を解決するための手段) このような目的を達成するために、この発明に係る動力
操向装置は、ステアリングホイールからの操舵力が入力
されて操舵輪を操舵させるステアリングギヤ機構と、こ
のステアリングギヤ機構に連結され前記操舵力を増大さ
せる液圧シリンダ装置と、を備え、前記操舵力を検出し
て信号を出力する操舵力検出手段と、前記ステアリング
ホイールの操舵方向を検出して信号を出力する操舵方向
検出手段と、車両の速度を検出して信号を出力する車速
検出手段と、電動モーターにより駆動される液圧ポンプ
と、この液圧ポンプと前記液圧シリンダ装置との間に配
置され信号を入力することにより液圧シリンダ装置の作
動液を供給・排出して液圧シリンダ装置を作動させるコ
ントロールバルブと、前記WA舵力検出手段、操舵方向
検出手段および車速検出手段から信号を入力し前記電動
モーターおよびコントロールバルブへ信号を出力する制
御回路と、を設けた構成にしである。
(作用) このような構成を有するこの発明は、運転者がステアリ
ングホイールを回転させると、操舵力検出手段が操舵力
を検出してその操舵力に応じた信号を制御回路に出力し
、操舵方向検出手段がステアリングホイールが右に切ら
れたか左に切られたかの操舵方向を検出してその方向に
応じた信号を制御回路に出力し、車速検出手段が車両速
度を検出してその車速に応じた信号を制御回路に出力す
る。制御回路は電動モーターに信号を出力し、車速に反
比例してモーター回転数をリニアーに制御して所定車速
以上においてはモーター回転数を零にする。又は、ある
車速以上では、モーターを停止する0N−OFF制御を
する。すなわち、所定車速以上においてはコントロール
バルブひいては液圧シリンダ装置を作動させないで、機
械的操舵力伝達系統だけで操舵輪を操舵する。また、制
御回路はコントロールバルブに信号を出力し、コントロ
ールバルブをステアリングホイール゛の操舵力および操
舵方向に応じて開閉させ、液圧ポンプからの作動液を液
圧シリンダ装置に必要な方向に必要な量だけ供給あるい
は排出させて液圧シリンダ装置を効率良く作動させる。
この液圧シリンダ装置の作動により操舵輪の操舵が補強
され、運転者は機械的操舵力伝達系統だけで操舵される
場合よりも小さな力でステアリングホイールを回転させ
ることにより所要の操舵を行うことができる。
(実施例) 以−下、−この発明の実施例を図面に基づいて説明する
。第1図はこの発明に係る動力操向装置を示す図である
第1図において、工は動力操向装置であり、2は車体に
回転自在に支持されるステアリングシャフト3の上端部
に設けられたステアリングホイールである。ステアリン
グシャフト3の途中にはステアリングシャフト3の回転
変位等により操舵力を検出して信号を出力する操舵力検
出手段4が設けられるとともに、ステアリングシャフト
3すなわちステアリングホイール2の回転方向(右方向
あるいは左方向)を検出して信号を出力する操舵方向検
出手段5が設けられている。さらに、図外の車両の適当
な場所には車両の速度を検出して信号を出力する車速検
出手段6が設けられている。ステアリングシャフト3の
下端部にはボールジヨイント7を介してステアリングギ
ヤ機構8を構成するとニオン軸10が連結されており、
このビニオン軸10は同じくステアリングギヤ機構8を
構成するラック軸11と噛合している。ボールジヨイン
ト7とビニオン軸10との間には従来コントロー、ルバ
ルブの一部を構成していたトーションバーはなく、機械
的操舵力伝達系統の剛性を高めている。ランク軸11は
油圧シリンダ装置12を構成するシリンダ14内に同軸
上に延在し、ランク軸11のシリンダ14内の途中には
同じく油圧シリンダ装置12を構成してシリンダ14内
を2室14a、14bに区分するピストン15が固設さ
れている。ラック軸11の両端部はボールジヨイント1
6J17#よびサイドロッド18を介して操舵輪20が
連結されている。
油圧シリンダ装置12のシリンダ14の2室14a11
4bはそれぞれ油路21、nを介して電気−油圧サーボ
弁(コントロールバルブ)詔と連通している。電気−油
圧サーボ弁詔は油路5を介して油圧ポンプ26と連通し
、油圧ボンプルは電動モーター27と連結して電動モー
ターrにより回転駆動される。さらに、電気−油圧サー
ボ弁詔は油路28を介してリザーバタンクJと連通し、
このリザーバタンク30は油路31を介して油圧ポンプ
26と連通している。前記操舵力検出手段4、操舵方向
検出手段5および車速検出手段6から出力された信号は
それぞれ電子コントローラ(制御回路)33に入力され
、電子コントローラ33はこれらの信号に基づいて電気
−油圧サーボ弁詔および電動モーター訂にそれぞれ信号
を出力するようになっている。
このような実施例においては、運転者がステアリングホ
イールを回転させると、操舵力検出手段4がステアリン
グシャフト3の回転変位等に基づいて操舵の有無および
ステアリングホイール2に加えられる操舵力を検出し、
その操舵力に応じた信号を電子コントローラおに出力す
る。また、このとき同時に、操舵方向検出手段5がステ
アリングシャフト3すなわちステアリングホイール2の
回転方向が右方向かあるいは左方向かの検出をしてその
方向に応じた信号を電子コントローラ羽に出力する。さ
らに、車速検出手段6が車両の速度を検出してその車速
に応じた信号を電子コントローラおに出力する。
ステアリングシャフト3の回転トルクはボールジヨイン
ト7、ステアリングギヤ機構8、ボールジヨイント16
、サイドロッド18およびボールジヨイント17(機械
的操舵力伝達系統)を介して機械的に操舵力F、を操舵
輪20に伝達する。
電子コントローラ33は車速検出手段6及び操舵力検出
手段4からの信号に基づいて電動モーター27に信号を
出力し、電動モーターrの回転数は第2図に示すように
車速か大きくなるほどそれに反比例してリニアーに小さ
くムリ、所定車速に達するとそれ以上の範囲においては
回転数は零(回転停止)となる。あるいは、第3図に示
すように一定車速以上で電動モーター訂を停止する0N
−OFF制御をする。このことにより油圧ポンプ26は
作動油の供給を停止し、動力操向装置は所定車速以上に
おいては電気−油圧サーボ弁詔および油圧シリンダ装置
12を作動させず、前述の機械的操舵力伝達系統のみに
より操舵軸20に操舵力F、を伝達する。高速走行時に
は大きな操舵力を必要としないためである。
車速か所定値以下の場合においては、電子コントローラ
33は操舵力検出手段4および操舵方向検出手段5から
の信号に基づいて電気−油圧サーボ弁詔に信号を出力し
、この電気−油圧サーボ弁詔はステアリングホイール2
の操舵方向およびステアリングホイール2に加えられる
操舵力に応じて油路21および油路nに作動油が必要な
方向に必要な量だけ流れるように開閉するようコントロ
ールされる。このことによりシリンダ14の2室14a
および14bの一方に油圧ポンプ26からの作動油を必
要な量だけ供給し、他方の作動油を同!1Jザーバタン
ク30に排出する。油圧シリンダ装置12が電気−油圧
サーボ弁詔によりこのように作動させられることにより
ピストン15に油圧が作用し、操舵軸20の所要の操舵
力Fの一部F2を油圧シリンダ装置12が分担して受持
ち、操舵輸加の操舵力を補強する。すなわち、F−F、
+F、の関係となって、運転者は機械的操舵力伝達系統
だけで操舵される場合よりも小さな力でステアリングホ
イール2を回転させることにより所要の操舵を行うこと
ができる。前述のようにこの発明の実施例においては従
来のようなトーションバーを用いないことにより機械的
操舵力伝達系統の剛性を高めているため、操舵軸側から
の入力によりコントロールバルブが勝手に作動すること
を有効に防止し、車両の直進安定性を向上させることが
できる。
特に高速域においては電気−油圧サーボ弁詔を作動させ
ないことにより、高速域における直進安定性をさらに向
上させてい゛る。
なお、前記実施例においては作動液として油を用いたも
のについて説明したが、油に限定する必要はなく、油と
同等の機能を有する他の非圧縮性液体を用いてもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明に劣れば、機械的操舵力
伝達系統の剛性を大きくして車両の直進安定性を向上さ
せることができる。特に高速域においてはコントロール
バルブを作動させないことにより、高速域における直進
安定性をさらに向上させることができる。また、この発
明によれば、操舵力検出手段および操舵方向検出手段か
らの信号に基づいて制御回路がコントロールバルブを制
御することにより、必要な方向に必要な大きさだけ操舵
力を補強することができるため、非常に効率良く動力操
向装置を作動させることができる。また、コントロール
バルブをステアリングシャフトと別の場所に設けること
ができるため、バルブ絞り部において発生する流体音が
車室内に伝達することを防止してノイズの発生による不
快感を運転者に与えることを防止することができる。さ
らに、油圧を密閉するための各種シール部材をステアリ
ングシャフトの周囲に設ける必要がないため、ステアリ
ングシャフトが各種シール部材による回転フリクション
により重くなることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る動力操向装置を示す
全体構成図、第2図および!J3図は制御回路が車速に
基づいて制御するモータ回転数の特性を示すグラフであ
る。 1−・−・−動力操向装置、 2−・−ステアリングホイール、 4・−・−操舵力検出手段、 5・・−・−操舵方向検出手段、 6−・・−・車速検出手段、 8・−一−−−ステアリングギヤ機構、12・−・・−
油圧シリンダ装!(液圧シリンダ装置)、 20・・−−−一操舵輪、 詔−・・・電気−油圧サーボ弁(コントロールバルブ)
、 26−・−油圧ポンプ(液圧ポンプ)、27−−−−・
−電動モーター、 お・−−−−一電子コントローラ(制御回路)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ステアリングホイールからの操舵力が入力 されて操舵輪を操舵させるステアリングギヤ機構と、こ
    のステアリングギヤ機構に連結され前記操舵力を増大さ
    せる液圧シリンダ装置と、を備えた動力操向装置におい
    て、前記操舵力を検出して信号を出力する操舵力検出手
    段と、前記ステアリングホイールの操舵方向を検出して
    信号を出力する操舵方向検出手段と、車両の速度を検出
    して信号を出力する車速検出手段と、電動モーターによ
    り駆動される液圧ポンプと、この液圧ポンプと前記液圧
    シリンダ装置との間に配置され信号を入力することによ
    り液圧シリンダ装置の作動液を供給・排出して液圧シリ
    ンダ装置を作動させるコントロールバルブと、前記操舵
    力検出手段、操舵方向検出手段および車速検出手段から
    信号を入力し前記電動モーターおよびコントロールバル
    ブへ信号を出力する制御回路と、を設けたことを特徴と
    する動力操向装置。
JP16371284A 1984-08-02 1984-08-02 動力操向装置 Granted JPS6141673A (ja)

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JP16371284A JPS6141673A (ja) 1984-08-02 1984-08-02 動力操向装置

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JPS6141673A true JPS6141673A (ja) 1986-02-28
JPH0584269B2 JPH0584269B2 (ja) 1993-12-01

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ID=15779202

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042158A (ja) * 1983-08-19 1985-03-06 Kayaba Ind Co Ltd 動力舵取装置の反力自動可変制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042158A (ja) * 1983-08-19 1985-03-06 Kayaba Ind Co Ltd 動力舵取装置の反力自動可変制御装置

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JPH0584269B2 (ja) 1993-12-01

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