JP3156223B2 - 自動車用かじ取りシステム - Google Patents
自動車用かじ取りシステムInfo
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
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- B62D5/30—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【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）、制御装置が正しく動作しない場合、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。
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）、制御装置が正しく動作しない場合、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。
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。
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、システ
ムの運転安全性のために有利な手段を提示することであ
る。
最初にあげた種類のかじ取りシステムにおいて、システ
ムの運転安全性のために有利な手段を提示することであ
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、強制連結装置が所定の弾性を持ち、強
制連結装置が作用する場合かじ取りハンドルとかじ取り
される車輪との間で伝達可能な力又はモーメントが、目
標値発信器と実際値発信器との間に相対変位を生じ、強
制連結装置が作用する状態（特殊状態）において、伝達
される力又はモーメントを減少する方向を持つサーボ力
を発生するため、目標値発信器及び実際置発信器の信号
から求めることができる相対変位の値及び方向に対応し
て、制御装置がかじ取り操作器を制御することによっ
て、かじ取りシステムが、制御装置及びセンサ装置のま
だ簡単な制御を行う可能性（残留機能）により、動力か
じ取り装置として動作する。
本発明によれば、強制連結装置が所定の弾性を持ち、強
制連結装置が作用する場合かじ取りハンドルとかじ取り
される車輪との間で伝達可能な力又はモーメントが、目
標値発信器と実際値発信器との間に相対変位を生じ、強
制連結装置が作用する状態（特殊状態）において、伝達
される力又はモーメントを減少する方向を持つサーボ力
を発生するため、目標値発信器及び実際置発信器の信号
から求めることができる相対変位の値及び方向に対応し
て、制御装置がかじ取り操作器を制御することによっ
て、かじ取りシステムが、制御装置及びセンサ装置のま
だ簡単な制御を行う可能性（残留機能）により、動力か
じ取り装置として動作する。
【０００６】本発明は、強制連結装置の始動の際、運転
者によりかじ取りハンドルへ加えるべき手の力をできる
だけ減少し、そのためかじ取りシステムを従来の動力か
じ取り装置と同じように運転する、という一般的な考え
に基いている。これに関し制御装置は、手の力を減少す
るサーボ力を発生するためかじ取り操作器を制御する。
ここで本発明は、かじ取りハンドルとかじ取りされる車
輪との間で非常の場合に始動される強制連結装置が、連
結素子又は連結媒体の弾性可撓性のため適当な弾性可撓
性を持つ結果、かじ取りハンドル側端部又は強制連結装
置の入力端とかじ取りされるハンドルに属する端部又は
強制連結装置の出力端との間に、力又はモーメントの伝
達の際大きいか小さい相対運動が生じて、かじ取り角目
標値発信器とかじ取り角実際値との間に適当な相対変位
をひき起こす、という事実を利用している。本発明で
は、かじ取りシステムの特殊状態において、前記の目標
値発信器及び実際値発信器が、これらの相対変位の検出
従って伝達される力又はモーメントの検出に利用され
る。
者によりかじ取りハンドルへ加えるべき手の力をできる
だけ減少し、そのためかじ取りシステムを従来の動力か
じ取り装置と同じように運転する、という一般的な考え
に基いている。これに関し制御装置は、手の力を減少す
るサーボ力を発生するためかじ取り操作器を制御する。
ここで本発明は、かじ取りハンドルとかじ取りされる車
輪との間で非常の場合に始動される強制連結装置が、連
結素子又は連結媒体の弾性可撓性のため適当な弾性可撓
性を持つ結果、かじ取りハンドル側端部又は強制連結装
置の入力端とかじ取りされるハンドルに属する端部又は
強制連結装置の出力端との間に、力又はモーメントの伝
達の際大きいか小さい相対運動が生じて、かじ取り角目
標値発信器とかじ取り角実際値との間に適当な相対変位
をひき起こす、という事実を利用している。本発明で
は、かじ取りシステムの特殊状態において、前記の目標
値発信器及び実際値発信器が、これらの相対変位の検出
従って伝達される力又はモーメントの検出に利用され
る。
【０００７】こうして目標値発信器及び実際値発信器
は、かじ取りシステムの正常状態ではかじ取り角の目標
値−実際値偏差を求めるために用いられるが、特殊状態
ではかじ取りハンドルとかじ取りされる車輪との間で伝
達される力又はモーメントを求めるために利用される。
目標値発信器及び実際値発信器のこの二重機能のため、
特殊運転の際付加的なセンサなしで従来の動力かじ取り
装置の快適さを可能にすることができる。
は、かじ取りシステムの正常状態ではかじ取り角の目標
値−実際値偏差を求めるために用いられるが、特殊状態
ではかじ取りハンドルとかじ取りされる車輪との間で伝
達される力又はモーメントを求めるために利用される。
目標値発信器及び実際値発信器のこの二重機能のため、
特殊運転の際付加的なセンサなしで従来の動力かじ取り
装置の快適さを可能にすることができる。
【０００８】制御装置が強制連結装置の始動の際直ちに
存在する目標値発信器及び実際値発信器の相対位置を検
出するように、制御装置を設計することが必要なだけで
ある。強制連結装置の始動時点に直ちに、かじ取りされ
る車輪とかじ取りハンドルとの間に力又はモーメントが
まだ伝達されないので、前記の相対位置は歪みのない強
制連結装置にとって特有である。
存在する目標値発信器及び実際値発信器の相対位置を検
出するように、制御装置を設計することが必要なだけで
ある。強制連結装置の始動時点に直ちに、かじ取りされ
る車輪とかじ取りハンドルとの間に力又はモーメントが
まだ伝達されないので、前記の相対位置は歪みのない強
制連結装置にとって特有である。
【０００９】本発明の特別な利点は、強制連結装置の技
術的構成を任意にできることである。なぜならば、本発
明の実施可能性に対して、強制連結が機械素子を介して
行なわれるか、液圧素子を介して行われるかは、二次的
な意義しか持たないからである。第１の場合機械素子の
弾性変形可能性が利用される。第２の場合、液圧導管の
壁の弾性可撓性及び液圧媒体の可圧縮性が利用される。
術的構成を任意にできることである。なぜならば、本発
明の実施可能性に対して、強制連結が機械素子を介して
行なわれるか、液圧素子を介して行われるかは、二次的
な意義しか持たないからである。第１の場合機械素子の
弾性変形可能性が利用される。第２の場合、液圧導管の
壁の弾性可撓性及び液圧媒体の可圧縮性が利用される。
【００１０】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。
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。
【００１１】
【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。
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。
【００１２】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。
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。
【００１３】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。
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。
【００１４】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。
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。
【００１５】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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】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。
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。
【００１８】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。
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。
【００１９】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。
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。
【００２０】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と電動機１０との間に伝達される力又はモーメン
トを検出する。
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と電動機１０との間に伝達される力又はモーメン
トを検出する。
【００２１】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及び１３又は制御
弁１４の圧力入口の圧力を再現する。
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及び１３又は制御
弁１４の圧力入口の圧力を再現する。
【００２２】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。
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。
【００２３】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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】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。
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。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
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。
【００２８】制御装置２４及びそれと共同作用するセン
サ装置の充分な残留機能が与えられていると、強制連結
装置の始動の際、本発明によるかじ取りシステムは従来
の動力かじ取り装置のように動作する。これは次のこと
を意味する。即ち制御装置２４が、かじ取りハンドル９
とかじ取りされる前輪１との間で伝達される力又はモー
メントに応じて制御弁１４を制御して、かじ取りハンド
ル９へ加えられる手の力をピストン−シリンダ装置５が
発生するようにする。
サ装置の充分な残留機能が与えられていると、強制連結
装置の始動の際、本発明によるかじ取りシステムは従来
の動力かじ取り装置のように動作する。これは次のこと
を意味する。即ち制御装置２４が、かじ取りハンドル９
とかじ取りされる前輪１との間で伝達される力又はモー
メントに応じて制御弁１４を制御して、かじ取りハンド
ル９へ加えられる手の力をピストン−シリンダ装置５が
発生するようにする。
【００２９】かじ取りハンドル９とかじ取りされる前輪
１との間に伝達される力又はモーメントを検出するた
め、図１の例では、ピストン−シリンダ装置４及び８の
間の液圧連結の弾性が利用される。液圧媒体の可圧縮
性、及び液圧導管６，７の壁及びピストン−シリンダ装
置４，８のシリンダ壁の弾性可撓性のため、かじ取りハ
ンドル９とかじ取りされる前輪１との間に、大きいか又
は小さい弾性可撓性が現われる結果、かじ取りハンドル
９とかじ取りされる前輪１との間に、かじ取りハンドル
９とかじ取りされる前輪１との間の伝動結合の変換比と
は相違する相対運動が起こる可能性がある。
１との間に伝達される力又はモーメントを検出するた
め、図１の例では、ピストン−シリンダ装置４及び８の
間の液圧連結の弾性が利用される。液圧媒体の可圧縮
性、及び液圧導管６，７の壁及びピストン−シリンダ装
置４，８のシリンダ壁の弾性可撓性のため、かじ取りハ
ンドル９とかじ取りされる前輪１との間に、大きいか又
は小さい弾性可撓性が現われる結果、かじ取りハンドル
９とかじ取りされる前輪１との間に、かじ取りハンドル
９とかじ取りされる前輪１との間の伝動結合の変換比と
は相違する相対運動が起こる可能性がある。
【００３０】かじ取りハンドル９とかじ取りされる前輪
１との間の液圧連結装置の始動の際両方のセンサ２５及
び２６の相対位置を制御装置２４が″知る″と、これら
の相対運動を目標値発信器２６及び実際値発信器２５の
信号から求めることができる。即ち強制連結装置の始動
の時点に、強制連結装置の実際上力のない状態、即ちか
じ取りハンドル９とかじ取りされる車輪１との間に力が
伝達されない状態がまだ存在する。その場合かじ取りハ
ンドル９の回転運動と前輪１のかじ取り運動との間の構
造的に規定される変換比のため、センサ２６の信号から
求められるかじ取りハンドル９の各回転位置に対して、
制御装置２４は、かじ取りされる前輪１の予想されるか
じ取り位置又はそれに応じて予想されるセンサ２５の信
号を求めることができる。その場合センサ２５の実際の
信号が予想される信号から１つの方向又は他の方向には
ずれていると、これは、かじ取りハンドル９とかじ取り
される前輪１との間で適当な力又はモーメントが１つの
方向又は他の方向に伝達されることと同じ意味である。
従ってその場合制御装置２４は制御弁１４の適当な操作
によりピストン−シリンダ装置５を液圧的に制御して、
こピストン−シリンダ装置５が運転者のそのつどのかじ
取り操縦を援助するサーボ力を発生するようにする。
１との間の液圧連結装置の始動の際両方のセンサ２５及
び２６の相対位置を制御装置２４が″知る″と、これら
の相対運動を目標値発信器２６及び実際値発信器２５の
信号から求めることができる。即ち強制連結装置の始動
の時点に、強制連結装置の実際上力のない状態、即ちか
じ取りハンドル９とかじ取りされる車輪１との間に力が
伝達されない状態がまだ存在する。その場合かじ取りハ
ンドル９の回転運動と前輪１のかじ取り運動との間の構
造的に規定される変換比のため、センサ２６の信号から
求められるかじ取りハンドル９の各回転位置に対して、
制御装置２４は、かじ取りされる前輪１の予想されるか
じ取り位置又はそれに応じて予想されるセンサ２５の信
号を求めることができる。その場合センサ２５の実際の
信号が予想される信号から１つの方向又は他の方向には
ずれていると、これは、かじ取りハンドル９とかじ取り
される前輪１との間で適当な力又はモーメントが１つの
方向又は他の方向に伝達されることと同じ意味である。
従ってその場合制御装置２４は制御弁１４の適当な操作
によりピストン−シリンダ装置５を液圧的に制御して、
こピストン−シリンダ装置５が運転者のそのつどのかじ
取り操縦を援助するサーボ力を発生するようにする。
【００３１】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。
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。
【００３２】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。
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。
【００３３】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。
る実施例の動作態様と大幅に一致している。
【００３４】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。
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。
【００３５】この強制連結は、制御装置２４がかじ取り
システムの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。
システムの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。
【００３６】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。
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。
【００３７】図２の実施例でも、かじ取りハンドル２と
かじ取りされる前輪１との強制連結が行われる場合、制
御装置２４は、センサ２５及び２６の信号から、かじ取
りハンドル９とかじ取りされる前輪１との間で伝達され
る力又はモーメントを求め、それに応じて電動機３３を
制御して、前記の力又はモーメントに対応する操作力を
発生し、電動機３３により駆動されるポンプ３２及び液
圧導管１２，１３を介して、この操作力がピストン−シ
リンダ装置５へ伝達され、それによりサーボ力として作
用することができる。
かじ取りされる前輪１との強制連結が行われる場合、制
御装置２４は、センサ２５及び２６の信号から、かじ取
りハンドル９とかじ取りされる前輪１との間で伝達され
る力又はモーメントを求め、それに応じて電動機３３を
制御して、前記の力又はモーメントに対応する操作力を
発生し、電動機３３により駆動されるポンプ３２及び液
圧導管１２，１３を介して、この操作力がピストン−シ
リンダ装置５へ伝達され、それによりサーボ力として作
用することができる。
【００３８】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。
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。
【００３９】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は更に可逆電動機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。
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は更に可逆電動機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。
【００４０】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。
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。
【００４１】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。
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。
【００４２】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。
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。
【００４３】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。
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。
【００４４】図３の例でも、強制連結が行われる際、か
じ取りハンドル９とかじ取りされる前輪１との間に、特
にピニオン４０とかじ取りハンドル９との間の軸部分の
ねじり弾性に基く大きいか又は小さい弾性可撓性が生じ
る。従って制御装置２４は、センサ２５及び２６の信号
から、かじ取りハンドル９とかじ取りされる前輪１との
間で伝達される力又はモーメントを求め、それに応じ
て、かじ取り操作器、図３の場合ピストン−シリンダ装
置５の操作力を制御することができる。
じ取りハンドル９とかじ取りされる前輪１との間に、特
にピニオン４０とかじ取りハンドル９との間の軸部分の
ねじり弾性に基く大きいか又は小さい弾性可撓性が生じ
る。従って制御装置２４は、センサ２５及び２６の信号
から、かじ取りハンドル９とかじ取りされる前輪１との
間で伝達される力又はモーメントを求め、それに応じ
て、かじ取り操作器、図３の場合ピストン−シリンダ装
置５の操作力を制御することができる。
【００４５】図示した実施例とは異なり、トルクセンサ
２７又は４４をピストン−シリンダ装置８又はポンプ３
１又は電動機１０と軸４２と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。
２７又は４４をピストン−シリンダ装置８又はポンプ３
１又は電動機１０と軸４２と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。
【００４６】非常運転の開始の際、即ちかじ取りハンド
ル９とかじ取りされる前輪１との間の強制連結を有効に
する際、電動機１０がまだトルクを発生することがある
と、角度センサ２５及び２６の信号の信号差への影響を
計算により補償して、手の力により生じるセンサ２５及
び２６の信号差のみが、ピストン−シリンダ装置５又は
電動機１０により発生されるサーボ力の制御に利用され
るようにすることができる。この計算による補償のため
に、例えばかじ取りハンドル９とかじ取りされる車輪１
との間で作用する力又はモーメントと前記信号差との関
係について記憶されている経験値を考慮することができ
る。
ル９とかじ取りされる前輪１との間の強制連結を有効に
する際、電動機１０がまだトルクを発生することがある
と、角度センサ２５及び２６の信号の信号差への影響を
計算により補償して、手の力により生じるセンサ２５及
び２６の信号差のみが、ピストン−シリンダ装置５又は
電動機１０により発生されるサーボ力の制御に利用され
るようにすることができる。この計算による補償のため
に、例えばかじ取りハンドル９とかじ取りされる車輪１
との間で作用する力又はモーメントと前記信号差との関
係について記憶されている経験値を考慮することができ
る。
【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。
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。
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。
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 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 (56)参考文献 特開 平３−295765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00
Claims (4)
- 【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）、 制御装置が正しく動作しない場合、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、 強制連結装置が所定の弾性を持ち、強制連結装置が作用
する場合かじ取りハンドル（９）とかじ取りされる車輪
（１）との間で伝達可能な力又はモーメントが、目標値
発信器（２６）と実際値発信器（２５）との間に相対変
位を生じ、強制連結装置が作用する 状態において、伝達される力又
はモーメントを減少する方向を持つサーボ力を発生する
ため、目標値発信器（２６）及び実際置発信器（２５）
の信号から求めることができる相対変位の値及び方向に
対応して、制御装置（２４）がかじ取り操作器（５）を
制御することによって、かじ取りシステムが、制御装置
（２４）及びセンサ装置（２５，２６）のまだ簡単な制
御を行う可能性により、、動力かじ取り装置として動作
することを特徴とする、自動車用かじ取りシステム。 - 【請求項２】 強制連結装置の始動の際直ちに制御装置
（２４）が目標値発信器（２６）及び実際置発信器（２
５）の相対位置又は信号を検出し、次に目標値発信器
（２６）の各信号に対して、かじ取りハンドル（９）の
操作行程とかじ取りされる車輪（１）の操作行程との間
の構造的に規定される変換比を考慮して、実際値発信器
（２５）の予想される信号を求め、強制連結装置が動作
したままである限り、実際値発信器（２５）の実際の信
号と予想される信号との差に応じて、かじ取り操作器
（５）を制御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。 - 【請求項３】 かじ取りハンドル（９）とかじ取りされ
る車輪（１）との間に、液圧強制連結装置が設けられて
い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。 - 【請求項４】 かじ取りハンドル（９）とかじ取り可能
な車輪（１）との間に、機械的強制連結装置が設けられ
てい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。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19841101A DE19841101C2 (de) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Lenksystem für nicht spurgebundene Kraftfahrzeuge |
| DE19841101.4 | 1998-09-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000085607A JP2000085607A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3156223B2 true JP3156223B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=7880302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28857399A Expired - Fee Related JP3156223B2 (ja) | 1998-09-09 | 1999-09-03 | 自動車用かじ取りシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6209677B1 (ja) |
| EP (1) | EP0985591B1 (ja) |
| JP (1) | JP3156223B2 (ja) |
| DE (2) | DE19841101C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19907792C2 (de) * | 1999-02-24 | 2001-03-08 | Daimler Chrysler Ag | Regelungssystem |
| FR2793752B1 (fr) * | 1999-05-17 | 2001-06-29 | Lemforder Nacam Sa | Dispositif de direction electrique et mecanique de vehicule automobile |
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