JP2000085605A - 自動車用かじ取りシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 かじ取り可能な車輪に対して極度のかじ取り
力を可能にするかじ取りシステムを提供する。 【構成】 自動車用かじ取りシステムのかじ取りされる
車輪１は、正常運転の際かじ取りハンドル９に、常に正
しい動作について検査する電子制御装置２４を介して作
用的に接続されている。この制御装置２４は、かじ取り
ハンドル９により操作される目標値発信器２６に応じ
て、かじ取りされる車輪１のかじ取り操作用操作器５を
操作する。制御装置２４の誤動作の際、かじ取りハンド
ル９とかじ取りされる車輪１との間の強制連結装置４，
８が自動的に作用するように切換えられる。これは、操
作器５が出力限界に達した時にも行われるので、運転者
はかじ取りハンドル９に作用する手の力により操作器５
を援助することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用かじ取り
システムであって、運転者により操作されるかじ取りハ
ンドル、かじ取り可能な車輪のかじ取り操作用かじ取り
操作器、かじ取りハンドルにより操作可能なかじ取り角
目標値発信器、かじ取り可能な車輪により操作可能なか
じ取り角実際値発信器、かじ取り角の目標値と実際値と
の比較に応じてかじ取り操作器を制御しかつ自身及び発
信器と共同作用するセンサ装置を常に誤動作について検
査する制御装置及び、かじ取りハンドルとかじ取り可能
な車輪との間に設けられる機械又は液圧強制連結装置を
持ち、制御装置が正しく動作する場合、強制連結装置が
開かれるか又は開かれたままであり（無効な正常状
態）、制御装置に欠陥がある場合、強制連結装置が自動
的に閉じられる（有効な特殊状態）ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】″ステア・バイ・ワイヤ（Ｓｔｅｅｒ
ｂｙ ｗｉｒｅ）″構想に従って動作するこのようなか
じ取りシステムは原則的には公知であり、将来の自動車
のために開発されている。これらのシステムは、少なく
とも制御装置及び付属するセンサ装置に関して、構造的
変更なしに種々の車両に適している、という原理的な利
点を与える。適当なプログラミングにより、かじ取りハ
ンドルの操作行程とかじ取りされる車輪のかじ取り角変
化との間の実際あらゆる変換比を実現することができ
る。更に規定すべきパラメータ例えば横風の影響を自動
的に考慮又は除去するために、制御装置を付加的なセン
サに接続することも可能である。

【０００３】システムに欠陥のある場合必要な安全度を
保証できるようにするため、制御装置に欠陥が生じる
か、又は制御装置により評価すべき信号が欠除する場
合、異常運転又は非常運転のための運転態様を自動的に
開始するように考慮されている。この運転態様では、か
じ取りハンドルとかじ取される車輪との間の強制連結装
置が設けられているので、かじ取りシステムは原理的に
従来のかじ取り装置のように動作するが、従来のかじ取
り装置において普通の機械的かじ取り柱は場合によって
は他の機械的システム又は液圧システム特に静液圧シス
テムによって代えることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて本発明の課題は、
最初にあげた種類のかじ取りシステムにおいて、かじ取
り可能な車輪のために極度のかじ取り操作力を可能にす
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、制御装置が、かじ取り操作器とかじ取
り可能な車輪との間で伝達される力又はモーメントに関
するパラメータを評価するか又は検出し、かじ取り操作
器の高い負荷ではかじ取り操作器を援助するか又はかじ
取り操作器に対して並列に作用するように強制連結装置
を切換える。

【０００６】本発明は、かじ取り可能な車輪のかじ取り
操作用かじ取り装置の正常運転の場合単独で作用するか
じ取り操作器を、典型的なかじ取り操縦を行うためには
いかなる場合にも充分であるが、極端な力を必要とする
かじ取り操縦にとっては充分でない限られた出力を持つ
ように設計する、という一般的な考えに基いている。極
度の力を必要とするこのような場合は、かじ取り可能な
車輪の車輪側面又はタイヤ側面が段差又は縁石の縁にす
ぐ隣接しているか又は車輪側面又はタイヤ側面が段差又
は縁石に沿って滑るような位置へ車両が達するか又はこ
の位置をとる時に、起こることがある。さてこの車輪が
段差又は縁石縁に向かってかじ取りされ、段差又は縁石
縁を上方へ越えようとするようなかじ取り操縦が必要に
なる場合、極めて大きいかじ取り力が必要になる。道路
側で比較的高い縁石縁のすぐそばで駐車する車両のすぐ
前又は後に別の車両が駐車しているため、前者の車両に
とって僅かな操縦空間しか利用可能でない時、このよう
な状況が起こる可能性がある。

【０００７】本発明によれば、このような極端な状況に
おいて、かじ取りハンドルとかじ取りされる車輪との間
の強制連結装置が、かじ取り操作器に対して並列に作用
するので、運転者は手の力でかじ取り操作器を援助する
ことができる結果、かじ取り操作器の能力を上回る全か
じ取り力が発生可能である。

【０００８】かじ取り操作器を適当な大きさにすること
によって、前記の極端なかじ取り操縦の際、対比可能な
走行状況において従来のかじ取り装置で表われるのと同
じような手の力がかじ取りハンドルに生じる。これらの
動力かじ取り装置は、かじ取りハンドルとかじ取りされ
る車輪との間に作用する機械的一貫伝動機構を持ち、そ
のサーボモータは、そのつどのかじ取り操縦を援助する
限られた補助力のみを、運転者により加えられる手の力
に加えて発生する。

【０００９】かじ取り操作器を援助する強制連結装置の
運転の際、かじ取りハンドルとかじ取り可能な車輪との
間で伝達される力又はモーメントに関連するパラメータ
が、制御装置により評価又は検出され、その際制御装置
は、かじ取りハンドルにより発生されるかじ取り操作力
と同じ方向にのみかじ取り操作器を制御する。

【００１０】更に制御装置は、正常運転におけるよう
に、かじ取り操作器とかじ取りされる車輪との間で伝達
される力又はモーメントに関連するパラメータ又はかじ
取り操作器における力に関連するパラメータを検出する
ので、制御装置は、どんな全かじ取り力がかじ取りされ
る車輪に作用しているかを常に″知る″。

【００１１】従ってかじ取りハンドルとかじ取り可能な
車輪との間で伝達される力又はモーメントと、かじ取り
操作器とかじ取りされる車輪との間で伝達される力又は
モーメントとの和が、かじ取り操作器により発生可能な
力又はモーメントの最大値より少なくとも若干下にある
規定可能又は所定の閾値を下回ると、強制連結装置を再
び分離することができる。

【００１２】運転安全性のために、強制連結装置が閉じ
られる際、制御装置がかじ取り角実際値発信器とかじ取
り角目標値発信器との間の相対位置を記録すると、好都
合である。それにより制御装置は、強制連結装置の始動
の際、かじ取り運動機構を考慮して、目標値発信器と実
際値発信器の互いに一致する信号を″知る″。こうして
それぞれの目標値発信器信号に一致する実際値発信器の
信号に対する実際値発信器の偏差の値及び方向に応じ
て、かじ取り操作器を制御する可能性が与えられる。強
制連結装置における避けられないか又は構造的に望まれ
る弾性のため、かじ取りハンドルとかじ取りされる車輪
との間で伝達される力に類似する偏差が、実際値発信器
の信号と前記の一致する値との間に生じる。

【００１３】なお本発明の好ましい特徴に関しては、請
求項及び本発明の特に好ましい実施例を示す図面の以下
の説明が参照される。

【００１４】

【実施例】図１に示す例では、図示しない自動車はかじ
取り可能な前輪１を持ち、これらの前輪１はタイロツド
２及び棒３を介して互いにかじ取り操作可能に連結され
ている。

【００１５】棒３は、互いに並列に設けられかつそれぞ
れ複動装置として構成される２つのピストン−シリンダ
装置４及び５のピストン棒を形成している。

【００１６】ピストン−シリンダ装置４は、２つの液圧
導管６及び７を介して、かじ取りハンドル９に機械的に
強制連結されるピストンを持つ複動ピストン−シリンダ
装置８の両方のピストン動作空間に接続されている。ピ
ストン−シリンダ装置８のピストンは、かじ取りハンド
ル９が時計方向又は反時計方向に回されると、右方又は
左方へ移動する。ピストン−シリンダ装置８のピストン
の移動の際、かじ取りハンドル９がそれに応じて回され
る。

【００１７】なお、かじ取りハンドル９は可逆伝動機１
０に伝動結合され、この電動機１０は、電動機軸の停止
される際純粋な力発生器として動作することができ、そ
の目的は後述される。

【００１８】液圧導管６及び７の間には通常閉じている
切換え弁１１が設けられて、操作電磁石の通電により戻
しばねの力に抗して図示した閉鎖位置から開放位置へ切
換えられ、操作電磁石へ印加される電流の遮断の際戻し
ばねにより自動的に図示した閉鎖位置へもたらされる
か、又はこの閉鎖位置に保持される。

【００１９】かじ取り操作器としてのピストン−シリン
ダ装置５は、液圧導管１２及び１３を介して制御弁１４
の２つの接続口に接続され、この制御弁１４は、２つの
別の接続口を介して比較的圧力のない液体だめ１５及び
液圧圧力源、図示した例では液圧アキユムレータ１６及
びポンプ１７，１８に接続されている。アキユムレータ
１６はポンプ１７又は別のポンプ１８により再充填され
ることができる。両方のポンプ１７及び１８は逆止弁１
９により吐出側から吸入側への戻りを防止され、吸入側
を液体だめ１５に接続されている。ポンプ１７は電動機
２０により駆動される。ポンプ１８は切換え可能なクラ
ツチ２１を介して自動車の機関２２に接続可能である。

【００２０】液圧導管１２及び１３の間には、通常開い
ている切換え弁２３が設けられて、操作電磁石の通電に
より戻しばねの力に抗して図示した開放位置から閉鎖位
置へもたらされるか、又は閉鎖位置に保持されることが
できる。

【００２１】電子調整兼制御装置（以下制御装置とい
う）２４は、入力側を前輪１のかじ取り角の実際値用発
信器２５に接続されている。この発信器２５は例えば棒
３と共同作用することができ、前輪１のかじ取り操作の
際、この棒３がかじ取り角に比例する操作行程を行う。

【００２２】更に制御装置２４の入力側は、かじ取りハ
ンドル９により操作されるかじ取り角目標値用発信器２
６に接続されている。

【００２３】更に制御装置２４の入力側はトルクセンサ
２７に接続され、このトルクセンサ２７がかじ取りハン
ドル９とピストン−シリンダ装置８との間に作用する力
又はモーメントを検出する。

【００２４】電動機１０により発生されるモーメント
は、別のセンサ又は少なくとも近似的に電動機を通る電
流の検出により求めることができる。

【００２５】最後に制御装置２４の入力側にに多数の圧
力センサ２８，２９及び３０が接続され、それらのセン
サの信号は液圧導管６及び７又は１２又は１３又は制御
弁１４の圧力入口の圧力を再現する。

【００２６】制御装置２４の出力側は、切換え弁１１，
２３及び制御弁１４の操作電磁石に接続されている。更
に制御装置２４の出力端により、電動機１０，２０及び
クラツチ２１が制御される。

【００２７】図１のかじ取りシステムは次のように動作
する。正常な運転の際切換え弁１１及び２３は、制御装
置２４によりこれらの切換え弁の操作電磁石への通電に
より、図示しない位置へもたらされ、これらの位置に保
持される。それに応じてピストン−シリンダ装置４は、
ピストン−シリンダ装置８及びかじ取りハンドル９から
液圧的に切離される。

【００２８】他方ピストン−シリンダ装置５の両方のピ
ストン動作空間の間の圧力差は、制御弁１４の操作によ
り以下のように制御される。

【００２９】制御装置２４は、発信器２５を介して前輪
１のかじ取り角の実際値を検出する。かじ取りハンドル
９により操作される発信器２６を介して、制御装置２４
はかじ取り角の目標値を得る。制御装置２４により行わ
れる目標値−実際値比較に応じて、制御弁１４の操作電
磁石が制御される。目標値−実際値偏差が存在しない
と、制御弁１４は図示した中間位置に留まり、この中間
位置でピストン−シリンダ装置５は液圧的に惰行へ切換
えられて、液体だめ１５に接続され、一方圧力センサ３
０の信号に応じてポンプ１７又は１８を介して必要な場
合常に再充填されるアキユムレータ１６は、ピストン−
シリンダ装置５に対して遮断されている。目標値−実際
値偏差が現われる場合、制御弁１４は図示した中間位置
から目標値−実際値偏差の方向に応じて右方又は左方へ
移動されるので、ピストン−シリンダ装置５の一方のピ
ストン動作空間が制御弁１４の圧力接続口に、また他方
のピストン動作空間が液体だめ１５に制御可能に接続さ
れ、ピストン−シリンダ装置５に制御可能な圧力差が作
用する結果、ピストン−シリンダ装置５は、かじ取り角
の目標値−実際値偏差の方向により規定される方向へ操
作力を発生する。こうしてかじ取り角の目標値−実際値
偏差は短時間になくされ、前輪１はかじ取りハンドル９
のかじ取り操作に従う。

【００３０】圧力センサ２９の信号又は制御弁１４の操
作電磁石の電圧又は電流強さから、制御装置２４はピス
トン−シリンダ装置５に作用する圧力差を直接又は間接
に求めることができ、この圧力差の程度は、前輪１とピ
ストン−シリンダ装置５との間で伝達される力又はモー
メントに関連している。これらの力又はモーメントに関
連して、制御装置２４により、かじ取りハンドル９にお
いて感じられる手の力の目標値が求められ、電動機１０
の適当な始動により設定され、トルクセンサ２７が、電
動機１０とかじ取りハンドル９との間に作用する力又は
モーメント従って手の力の実際値を検出する。その結果
電動機１０は、手の力の目標値−実際値比較に応じて制
御される。こうして運転者は、かじ取りハンドル９の所
で、前輪１とピストン−シリンダ装置５との間に作用す
る力又はモーメントの触覚的帰還を得る。

【００３１】制御装置２４は正しい動作について常に自
身を監視する。更に制御装置２４の入力側に接続される
発信器及びセンサ２５〜３０の信号が、もつともらしさ
について常に検査される。欠陥が確認されると、切換え
弁１１の操作電磁石が無電流に切換えらえる結果、切換
え弁１１は図１に示す閉鎖位置へ切換えられ、ピストン
−シリンダ装置４及び８従ってかじ取り可能な前輪１と
かじ取りハンドル９が、液圧的に互いに強制連結され
る。

【００３２】ピストン−シリンダ装置５の液圧系に欠陥
が生じるか、又は生じ得るものと思われる場合、切換え
弁２３の操作電磁石も無電流に切換えられるので、この
弁２３は図１に示す開放位置をとり、ピストン−シリン
ダ装置５はいかなる場合も惰行に切換えらえれる。

【００３３】ピストン−シリンダ装置５の液圧系が制御
弁１４を含めて運転準備できて利用可能であると、ピス
トン−シリンダ装置５は、かじ取りハンドル９と前輪１
との間で伝達される力を少なくする従来の動力かじ取り
装置におけるのと同じように制御されることができる。

【００３４】ピストン−シリンダ装置４及び８の間の液
圧強制連結が行われると、圧力センサ２８により検出さ
れる導管６及び７の間の圧力差の方向及び値は、かじ取
りハンドル９と前輪１との間で伝達される力又はモーメ
ントに対する類似な尺度である。今や制御装置２４は、
圧力センサ２８の信号に応じて制御弁１４の操作電磁石
を制御して、前記の圧力差が減少されるようにする。そ
れにより図示したかじ取りシステムは、従来のかじ取り
装置のように動作する。

【００３５】正常運転の際、即ち目標値発信器２６及び
実際値発信器２５で検出されるかじ取り角の目標値−実
際値偏差に応じて制御弁１４が制御される時、前輪１用
かじ取り操作器として用いられるピストン−シリンダ装
置５が構造的に与えられる出力限界に達する、という事
例が起こることがある。この運転状態は圧力センサ２９
の信号の評価によって確認される。なぜならば、このよ
うな運転段階では、導管１２及び１３間に、圧力センサ
３０の圧力に近い圧力差が現われねばならないからであ
る。他方制御弁１４の操作電磁石における電圧及び電流
強さも、前記の運転状態の指標である。なぜならば、こ
の運転状態に特有な制御弁１４の極端位置は、操作電磁
石が強く相違するように通電される時にのみ、得られる
からである。

【００３６】さてピストン−シリンダ装置５がその出力
限界に近い非常に大きい力を発生するこのような運転状
態が確認されると、本発明によれば、かじ取りハンドル
９と前輪１との間に液圧による強制連結を行い、ピスト
ン−シリンダ装置５の操作力を援助する付加力をかじ取
りハンドル９により発生する可能性を与えるため、切換
え弁１１が図示した閉鎖位置へ切換えられるようにす
る。こうしてピストン−シリンダ装置５の能力を超過す
るかじ取り力を発生することができる。

【００３７】特に大きいかじ取り力を必要とするこの運
転状態では、制御装置２４が電動機１０をなるべく正常
運転とは逆に制御する。正常運転では電動機１０が、ピ
ストン−シリンダ装置５の操作力に類似なかじ取り抵抗
を模擬し、従って運転者の手の力に抗して動作するが、
大きいかじ取り力を必要とする運転状態では、電動機１
０がピストン−シリンダ装置５を援助して作用するよう
に、なるべく考慮されている。従って電動機１０は、か
じ取りハンドル９において運転者を援助するモーメント
を発生し、このモーメントはセンサ２７により発生され
る信号に関連している。その際電動機１０により発生さ
れるかじ取りモーメントは、正常運転におけるようにセ
ンサ２７によるか、又は電動機電流の極性及び強さを介
して検出される。

【００３８】さて運転者が、電動機１０により発生され
るかじ取り抵抗を超過する手の力でかじ取りハンドル９
を操作すると、ピストン−シリンダ装置４及び８の間の
液圧強制連結のため、ピストン−シリンダ装置５の操作
力に対して並列な付加的操作力が前輪１のかじ取り操作
のために作用する。

【００３９】全体として前輪１に作用するかじ取り力
を、制御装置２４は圧力センサ２８及び２９の信号から
求めることができ、その際後者の圧力センサ２９の信号
を、場合によっては制御弁１４の操作電磁石の電流及び
圧力センサ３０の信号の検査によって代えるか、又はも
つともらしさについて検査することもできる。

【００４０】切換え弁１１を図示した閉鎖位置に切換え
る際、即ちピストン−シリンダ装置４及び８の液圧によ
る強制連結の際、発信器２５により検出されるかじ取り
角実際値信号と発信器２６により検出されるかじ取り角
目標値信号との関係を制御装置２４が記憶していること
により、圧力センサ２８の信号を場合によっては代える
か、又はもつともらしさについて検査することができ
る。その場合ピストン−シリンダ装置４と８との間の液
圧変換比を考慮して、ピストン−シリンダ装置４及び８
の間に場合によっては消滅する力又はモーメントが液圧
で伝達されるか、又は力モーメントが伝達されない時、
発信器２５及び２６のどんな信号が一致せねばならない
かを、制御装置２４は″知っている″。比較的大きい力
又はモーメントの伝達の際、導管６及び７の壁の弾性の
ため、及び液圧媒体の（もちろん僅かな）圧縮性のた
め、消滅する力に特有な値の対からセンサ２５及び２６
の信号の大きいか小さい偏差が現われる。

【００４１】重要なことは、切換え弁１１が閉じられ、
それによりピストン−シリンダ装置４及び８の強制連結
が行われると、発信器２５及び２６の信号が考慮されな
いままであるか、又は前述したようにピストン−シリン
ダ装置４及び８の間で液圧により伝達される力を求める
ため制御装置２４により利用されることである。

【００４２】従って制御装置２４は、ピストン−シリン
ダ装置４及び５により並列に発生されるかじ取り操作力
の和を知る。この和がピストン−シリンダ装置５のみに
より最大に発生可能な力より上又は近くにあると、ピス
トン−シリンダ装置４と８の間の強制連結、従ってかじ
取りハンドル９とかじ取り可能な前輪１との間の強制連
結が維持される。前記の力の和が閾値を下回ると、切換
え弁１１が制御装置２４により再び開かれる。それから
制御弁１４の制御が、正常運転で、発信器２５及び２６
により求められるかじ取り角の目標値−実際値偏差に応
じて行われる。

【００４３】切換え弁１１の開く際力衝撃がかじ取りハ
ンドル９に加わるのを防止するため、ピストン−シリン
ダ装置５の力が制御装置２４による制御弁１４の適当な
制御によって制御されて、ピストン−シリンダ装置４と
８との間で伝達される力が僅かな残留値しか持たず、そ
の際ピストン−シリンダ装置４がピストン−シリンダ装
置５の操作力と同じ向きの残留操作力を発生するよう
に、この残留力の方向が合わされる。

【００４４】これに関連して、前輪１のかじ取り操作に
必要な操作力がピストン−シリンダ装置５の出力限界の
近くにあるか又はこの出力限界を上回り、従ってかじ取
りハンドル９と前輪１との強制連結が付加的に開始され
る上述した運転段階において、電動機８が、正常運転に
おけるように常に、ピストン−シリンダ装置５により発
生される操作力に関連するかじ取り抵抗を発生すると有
利である。

【００４５】本発明の特に好ましい実施例により、ピス
トン−シリンダ装置４と８の間で液圧により伝達されか
つ圧力センサ２８又は発信器２５及び２６の信号から求
めることができる力が、ピストン−シリンダ装置５によ
り発生されかつ圧力センサ２９の信号又は制御弁１４の
操作電磁石の通電から求めることができる操作力に比較
して増大すると、電動機１０により発生されるかじ取り
抵抗が次第に減少するように、考慮することができる。
従って電動機１０により発生されるかじ取り抵抗は、ピ
ストン−シリンダ装置４及び５により発生される力の比
に関係することができる。しかしピストン−シリンダ装
置４と５の間で伝達される力が減少するか、又は消滅す
る値に近づくと、電動機１０は再び通常のように、ピス
トン−シリンダ装置５により発生される操作力に正常に
関連して制御される。

【００４６】図２に示す実施例は、図１による装置とは
大体次の点で相違している。即ちピストン−シリンダ装
置８は、静液圧可逆ポンプ３１により代えられ、このポ
ンプ３１により液圧導管６と７の間で液圧媒体を交換す
ることができる。このポンプ３１は一方では電動機１０
に強制連結され、他方ではかじ取りハンドル９に強制連
結されている。

【００４７】更に別のなるべく静液圧の可逆ポンプ３２
が、液圧導管１２及び１３を接続することができる。こ
のポンプ３２を駆動するため、制御装置２４により操作
される電動機３３が用いられる。

【００４８】図２による実施例の動作態様は、図１によ
る実施例の動作態様と大幅に一致している。

【００４９】切換え弁１１が閉鎖位置をとると、液圧ポ
ンプ３１とピストン−シリンダ装置４が、従ってかじ取
り可能な前輪１とかじ取りハンドル９が、互いに強制連
結される。

【００５０】この強制連結は、制御装置２４がかじ取り
システムに誤動作を確認する時に行われる。このような
場合誤動作がピストン−シリンダ装置５の液圧系の部分
に存在するか、又はその可能性があると思われると、切
換え弁２３の操作電磁石の給電が自動的に遮断されるの
で、切換え弁２３は図２に示す開放位置へ切換えられ、
ピストン−シリンダ装置５はどんな場合にも液圧的に惰
行へ切換えられる。

【００５１】正常運転の場合、即ち制御装置２４が誤動
作を確認しないと、切換え弁１１及び２３は制御装置２
４により図２には示さない位置に保持される。その場合
電動機３３は、制御装置２４により、かじ取り角の目標
値−実際値比較に応じて、即ち発信器２５及び２６の信
号の差に応じて、１つの方向又は他の方向へ大きいか又
は小さい操作力で運転されるので、ピストン−シリンダ
装置５はそれに応じた操作力を前輪１へ伝達する。

【００５２】電動機３３がその出力限界の近くへ来る場
合、図２に示す位置への切換え弁１１の切換えにより、
かじ取りハンドル９とかじ取りされる前輪１と強制連結
が行われるので、図１について説明したように、運転者
は手の力で電動機３３又はピストン−シリンダ装置５の
動作を援助することができる。

【００５３】図３に示す実施例は、まず非常の場合かじ
取りハンドル９とかじ取りされる前輪１との間に機械的
一貫伝動機構が設けられているという点で、前述した実
施例と相違している。

【００５４】このため図示した例では、ピニオン４０に
かみ合うラツクとしての棒３が設けられ、ピニオン４０
は係合方向にばねの作用を受けるクラツチ４１及びそれ
に続く軸４２を介してかじ取りハンドル９に機械的に結
合されている。前輪１とかじ取りハンドル９との間の機
械的一貫伝動機構を分離するため、クラツチ４１を操作
器４３によりばねの力に抗して係合解除することができ
る。軸４２は更に可逆伝動機１０に伝動結合されてい
る。かじ取りハンドル９と軸４２との間及び電動機１０
と軸４２との間に、それぞれトルクセンサ４４及び４５
が設けられている。

【００５５】ピニオン４０は、角度センサとして構成さ
れてかじ取り角実際値を求める発信器２５に結合されて
いる。軸４２は、かじ取りハンドル９の所で同様に角度
センサとして構成される発信器２６に結合され、この発
信器２６が正常運転の際かじ取り角目標値発信器として
用いられる。

【００５６】なお、棒３は、再び図１及び２の装置によ
り操作されることができるピストン−シリンダ装置５の
ピストン棒を形成している。

【００５７】正常運転の際クラツチ４１の操作器４３は
制御装置２４により常に励磁されて、クラツチ４１をば
ねの力に抗して係合解除状態に保つている。更に制御装
置２４はピストン−シリンダ装置５又はこれを制御する
素子を操作して、ピストン−シリンダ装置５により発生
される操作力によって、発信器２６から供給されるかじ
取り角目標値と発信器２５から供給されるかじ取り角実
際値との万一の差がなくされるようにしている。これに
ついて図１及び２の説明が参照される。

【００５８】万一のシステム故障の際、操作器４３が制
御装置２４により停止されるので、クラツチ４１が係合
し、かじ取りハンドル９とかじ取りされる前輪１とが互
いに強制連結される。

【００５９】ピストン−シリンダ装置５の液圧系に故障
が存在するか、又はその可能性があると、図１及び２つ
について上述したように、ピストン−シリンダ装置５が
液圧惰行に切換えられる。

【００６０】ピストン−シリンダ装置５が出力限界の近
くへ達し、従って運転者の手の力によるこのピストン−
シリンダ装置５の援助が必要になるため、かじ取りハン
ドル９と前輪１との間の機械的一貫伝動機構が作用する
ように切換えられると、ピストン−シリンダ装置５の操
作力を再現するため圧力センサ２９により発生される信
号と、クラツチ４１を介して付加的に前輪１へ伝達され
るかじ取り力を示すためトルクセンサ４４及び４５によ
り発生される信号との和を、制御装置２４が求めること
ができる。センサ４５の信号は、場合によっては電動機
１０を通る電流の極性及び強さの検出によって、補足さ
れるか又は代えられるようにすることができる。

【００６１】機械的一貫伝動機構により発生されるかじ
取り力は、次の前提条件のもとで、場合によっては発信
器２５及び２６の信号からも、また電動機１０を通る電
流の極性及び強さからも求めることができる。この前提
条件は、クラツチ４１の係合の際制御装置２４が、発信
器２５及び２６の信号の関係を記録し、従ってどんな信
号関係で軸４２のねじり応力のない状態が発信器２５と
２６の間に存在するかを″知る″ことである。トルク伝
達の際軸４２は大きく又は小さくねじられ、このねじり
の程度従って軸４２により伝達されるモーメントの程度
を、発信器２５及び２６の信号から求めることができ
る。

【００６２】トルクセンサ４５により、すべての運転状
態において、電動機１０により発生されるかじ取り抵抗
を求めることができる。

【００６３】従って図１による実施例におけるのと同じ
運転態様が得られる。

【００６４】図示した実施例とは異なり、ピストン−シ
リンダ装置５の代わりに、他の操作器例えば可逆電動機
も設けることができる。いかなる場合も、操作器５の出
力限界に達するとかじ取りハンドル９とかじ取りされる
前輪１との間の強制連結を行うという、本発明の一般的
な考えが実現されるので、運転者はかじ取りハンドル９
を介して操作器５を援助することができる。

【００６５】一般にステア・バイ・ワイヤモードにおけ
るかじ取りハンドル９の回転角とかじ取りされる前輪１
のかじ取り角との間の変換比は、かじ取りハンドル９と
前輪１との間の機械的液圧強制連結による運転状態にお
けるのとは異なる値を持つことになる。これは、制御装
置２４により、特に次の時、即ちかじ取り操作器又はピ
ストン−シリンダ装置５がかじ取りハンドル９と前輪１
との間で開始される強制連結装置の援助運転に対して並
列に動作する運転段階から、ステア・バイ・ワイヤモー
ドへ戻し切換えられる時、従って例えばかじ取りされる
前輪１がまず強制連結装置の援助運転によりかじ取り障
害物へ向かってかじ取りされ、それから比較的小さいか
じ取り抵抗の際戻しかじ取りされる時、考慮される。そ
の場合戻りかじ取り段階中に、再び開始されるステア・
バイ・ワイヤモードの間制御装置２４により、かじ取り
ハンドル９の回転運動とかじ取りされる前輪１のかじ取
り角変化との間の変換比は、かじ取りされる前輪１が直
進位置へ来る時、かじ取りハンドル９が前輪１の直進位
置に対応する位置へ達するように、変化される。続いて
ステア・バイ・ワイヤモードのために通常設けられる変
換比で動作を行うことができる。

【００６６】図１及び２に示す実施例とは異なり、トル
クセンサ２７をピストン−シリンダ装置８又はポンプ３
１のかじ取りハンドル側に設けることもできる。

【００６７】図３とは異なり、トルクセンサ４４を電動
機１０と軸４２との間の伝動結合部のかじ取りハンドル
側に設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるかじ取りシステムの第１実施例の
概略構成図である。

【図２】本発明によるかじ取りシステムの第２実施例の
概略構成図である。

【図３】本発明によるかじ取りシステムの第３実施例の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ かじ取り可能な車輪（前輪） ５ かじ取り操作器（ピストン−シリンダ装置） ９ かじ取りハンドル ２４ 制御装置 ２５ かじ取り角実際値発信器 ２６ かじ取り角目標値発信器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルテイン・モーゼル ドイツ連邦共和国フエルバツハ・ボスレル シユトラーセ26 (72)発明者 ラインホルド・シユネツケンブルゲル ドイツ連邦共和国ルーテスハイム・ヘーゲ ルシユトラーセ44

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用かじ取りシステムであって、 運転者により操作されるかじ取りハンドル、 かじ取り可能な車輪のかじ取り操作用かじ取り操作器、 かじ取りハンドルにより操作可能なかじ取り角目標値発
   信器、 かじ取り可能な車輪により操作可能なかじ取り角実際値
   発信器、 かじ取り角の目標値と実際値との比較に応じてかじ取り
   操作器を制御しかつ自身及び発信器と共同作用するセン
   サ装置を常に誤動作について検査する制御装置及び、 かじ取りハンドルとかじ取り可能な車輪との間に設けら
   れる機械又は液圧強制連結装置を持ち、 制御装置が正しく動作する場合、強制連結装置が開かれ
   るか又は開かれたままであり（無効な正常状態）、 制御装置に欠陥がある場合、強制連結装置が自動的に閉
   じられる（有効な特殊状態）ものにおいて、 制御装置（２４）が、かじ取り操作器（５）とかじ取り
   可能な車輪（１）との間で伝達される力又はモーメント
   に関するパラメータを評価するか又は検出し、かじ取り
   操作器（５）の高い負荷ではかじ取り操作器（５）を援
   助するか又はかじ取り操作器（５）に対して並列に作用
   するように強制連結装置を切換え、それにより、かじ取
   りハンドル（９）に作用する手の力がかじ取り操作器
   （５）を援助することができることを特徴とする、自動
   車用かじ取りシステム。
2. 【請求項２】 強制連結装置が接続されていると、制御
   装置（２４）が、かじ取りハンドル（９）とかじ取り可
   能な車輪（１）との間で伝達される力又はモーメントに
   関連する別のパラメータを評価するか又は検出すること
   を特徴とする、請求項１に記載のかじ取りシステム。
3. 【請求項３】 かじ取りハンドル（９）に伝動結合され
   る手動力操作器（１０）が、強制連結装置の無効な正常
   状態で、かじ取りされる車輪（１）とかじ取り操作器
   （５）との間で伝達すべき力に関連して、制御装置（２
   ４）により操作され、かじ取りハンドル（９）とかじ取
   りされる車輪（１）との強制連結装置が援助するように
   有効に切換えられる場合にも、手動力操作器（１０）
   が、かじ取り操作器（５）の操作力に関連する抵抗を発
   生することを特徴とする、請求項１又は２に記載ののか
   じ取りシステム。
4. 【請求項４】 かじ取りハンドル（９）とかじ取り可能
   な車輪（１）との間で伝達される力又はモーメントと、
   かじ取り操作器（５）とかじ取り可能な車輪（１）との
   間で伝達される力又はモーメントとの和が、かじ取り操
   作器（５）により発生可能な力又はモーメントの最大値
   より少なくとも若干下にある規定可能又は所定の閾値を
   下回ると、かじ取りハンドル（９）とかじ取り可能な車
   輪（１）との間の強制連結装置が再び分離されることを
   特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のかじ取りシス
   テム。
5. 【請求項５】 かじ取りハンドル（９）とかじ取り可能
   な車輪（１）との間で伝達される力が上昇するか又は閾
   値を上回り、かじ取り操作器（５）が出力限界の近くで
   動作する時、かじ取り操作器（５）により発生される操
   作力に関連して手動力操作器（１０）により発生される
   かじ取り抵抗が減少されることを特徴とする、請求項１
   〜４の１つに記載のかじ取りシステム。