JP2003034255A - Electrically driven power steering device - Google Patents
Electrically driven power steering deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は伝達比可変の電動式
動力舵取装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus having a variable transmission ratio.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】遊星ギ
ヤ機構を用いて、操舵部材としての例えばステアリング
ホイールに連なる入力軸とステアリングギヤに連なる出
力軸との間の減速比を車速等に応じて可変とする操舵装
置（ＶＧＳ：Variable Gear Ratio Steering) が提供さ
れている。例えば、低速走行時には、ハンドル操舵に対
する車輪の切れ角を相対的に高めて、速やかな操舵が行
えるようにし、また、高速走行時には、ハンドル操舵に
対する車輪の切れ角を相対的に低くして、安定性を高め
ている。2. Description of the Related Art By using a planetary gear mechanism, a reduction ratio between an input shaft connected to a steering wheel as a steering member and an output shaft connected to a steering gear as a steering member is changed according to a vehicle speed or the like. A variable steering gear (VGS: Variable Gear Ratio Steering) is provided. For example, when traveling at low speed, the steering wheel steering angle is relatively increased to enable quick steering, and when traveling at high speed, the steering wheel steering angle is relatively decreased to stabilize the steering wheel. It is increasing the nature.
【０００３】しかしながら、この種のＶＧＳでは、ドラ
イバが操舵部材としてのステアリングホイールを非常に
軽く握っていたりするときに車輪側からの逆入力を受け
て、操舵部材としてのステアリングホイールが振動し、
操舵フィーリングが悪くなる場合がある。特に、出力軸
の回転角を目標角に近づけるために電気モータによる操
舵補助力を制御するフィードバック制御系のゲインが高
く設定されている場合に、車輪からの外乱による振動が
消失しないでいつまでも続いたり、振動の振幅がしだい
に大きくなったりする傾向にある。However, in this type of VGS, when the driver grips the steering wheel as a steering member very lightly, the steering wheel as a steering member vibrates due to a reverse input from the wheel side.
The steering feel may deteriorate. Especially when the gain of the feedback control system that controls the steering assist force by the electric motor is set high in order to bring the rotation angle of the output shaft close to the target angle, the vibration due to the disturbance from the wheels does not disappear and continues forever. , The amplitude of vibration tends to increase gradually.
【０００４】また、ドライバが能動的に操舵していると
きに、反力トルクがドライバにあまり直接的に伝わると
不快感を与えるという問題もある。本発明は上記課題に
鑑みてなされたものであり、ギヤ比可変の電動式動力舵
取装置において、操舵部材の振動等に起因する操舵フィ
ーリングの悪化を防止することを目的とする。There is also a problem that when the driver actively steers, if the reaction torque is transmitted to the driver too directly, the driver feels uncomfortable. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent deterioration of steering feeling due to vibration of a steering member or the like in an electric power steering apparatus with a variable gear ratio.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、操舵補助力発
生用の電動アクチュエータを備える電動式動力舵取装置
において、回転操作される操舵部材から舵取り機構への
操舵伝達系に介在して伝達比を変更するためのギヤ比可
変機構と、操舵部材に制動トルクを付与することのでき
る抵抗負荷手段とを備えることを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is rotationally operated in an electric power steering apparatus including an electric actuator for generating a steering assist force. A gear ratio variable mechanism for changing the transmission ratio by interposing a steering transmission system from the steering member to the steering mechanism, and a resistance load means capable of applying a braking torque to the steering member. Is.
【０００６】本発明では、抵抗負荷手段によってステア
リングホイール等の操舵部材に制動トルクを負荷するこ
とにより、操舵部材の振動を抑制し、操舵フィーリング
を向上させることができる。請求項２記載の発明は、請
求項１において、上記抵抗負荷手段は予め最適な摩擦力
を操舵部材に付与しておく摩擦付与部材からなることを
特徴とするものである。本発明では、操舵部材の振動防
止に最適な摩擦力を操舵部材に与えることで、操舵部材
の振動を確実に防止することができる。In the present invention, by applying the braking torque to the steering member such as the steering wheel by the resistance load means, the vibration of the steering member can be suppressed and the steering feeling can be improved. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the resistance load means is a friction applying member that applies an optimum frictional force to the steering member in advance. According to the present invention, the vibration of the steering member can be reliably prevented by providing the steering member with the optimum frictional force for preventing the vibration of the steering member.
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、上記操舵部材に負荷される操舵トルクの変動に関連
する状態量を検出する状態量検出手段と、この状態量検
出手段からの信号に基づいて操舵部材に制動トルクを負
荷するように抵抗負荷手段を制御する制御手段とをさら
に備えることを特徴とするものである。操舵伝達系が車
輪からの逆入力を受けたりして、例えばステアリングホ
イール等の操舵部材に発生する振動の収まりが悪いよう
なときには、操舵部材の操舵トルクが通常ではない変動
を起こすと考えられる。そこで、本発明では、この操舵
トルク又はこれに関連する状態量に基づいて、操舵部材
に制動トルクを負荷することにより、操舵部材の振動を
抑制し、操舵フィーリングを向上させる。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the state quantity detecting means for detecting the state quantity related to the fluctuation of the steering torque applied to the steering member, and the signal from the state quantity detecting means are provided. A control means for controlling the resistance load means so as to apply a braking torque to the steering member based on the steering member is further provided. When the steering transmission system receives a reverse input from the wheels, and when the vibration generated in the steering member such as the steering wheel is poorly contained, it is considered that the steering torque of the steering member causes an abnormal fluctuation. Therefore, in the present invention, by applying a braking torque to the steering member based on the steering torque or the state quantity related thereto, the vibration of the steering member is suppressed and the steering feeling is improved.
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１又は３に
おいて、上記抵抗負荷手段は、電気又は磁気により粘度
を増大させて操舵部材の回転に粘性抵抗を与える粘性流
体と、電場又は磁場を発生する手段とを含むことを特徴
とするものである。本発明では、操舵部材に粘性抵抗を
与える。一般に操舵部材の回転速度が大きいほど操舵ト
ルクが大きく、粘性抵抗であれば操舵部材の回転速度に
比例した抵抗を自動的に付与することができるので、操
舵トルクに応じた制動トルクを付与できる結果、振動抑
制効果が高い。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or third aspect, the resistance load means generates an electric field or a magnetic field and a viscous fluid that increases viscosity by electricity or magnetism to give viscous resistance to rotation of the steering member. And means for generating. In the present invention, viscous resistance is applied to the steering member. Generally, the larger the rotation speed of the steering member is, the larger the steering torque is, and if it is a viscous resistance, the resistance proportional to the rotation speed of the steering member can be automatically given, so that the braking torque according to the steering torque can be given. The vibration suppression effect is high.
【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１又は３に
おいて、上記抵抗負荷手段は電磁ブレーキを含むことを
特徴とするものである。電磁ブレーキであれば、制動ト
ルクを調整し易い。請求項６記載の発明は、請求項５に
おいて、上記電磁ブレーキは、操舵部材の回転に摩擦抵
抗を与える摩擦体と、摩擦体を進退させるソレノイドと
を含むことを特徴とするものである。本発明では、ソレ
ノイドにより摩擦体を、例えば操舵部材に連なる操舵伝
達系の入力軸に押し当てて入力軸を介して操舵部材に摩
擦制動トルクを与えることができる。According to a fifth aspect of the present invention, in the first or third aspect, the resistance load means includes an electromagnetic brake. With an electromagnetic brake, it is easy to adjust the braking torque. According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the electromagnetic brake includes a friction body that imparts frictional resistance to the rotation of the steering member, and a solenoid that advances and retracts the friction body. In the present invention, the friction body can be pressed against the input shaft of the steering transmission system connected to the steering member by the solenoid, and friction braking torque can be applied to the steering member via the input shaft.
【００１０】請求項７記載の発明は、請求項５におい
て、上記電磁ブレーキはパウダーブレーキを含むことを
特徴とするものである。パウダーブレーキであれば、励
磁コイルに電流を流すことにより、回転側と固定側との
間に磁性粉体（パウダー）を介する磁気回路を形成し、
パウダー間の連結力を高めて例えば操舵伝達系の入力軸
との間に摩擦力により制動トルクを発生させることがで
きる。パウダー間の連結力が励磁コイルの電流にほぼ比
例するので、制動トルクを容易に制御することができ
る。According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect, the electromagnetic brake includes a powder brake. In the case of a powder brake, by passing an electric current through the exciting coil, a magnetic circuit is formed between the rotating side and the fixed side via magnetic powder (powder),
By increasing the coupling force between the powders, a braking torque can be generated by frictional force between the powder and the input shaft of the steering transmission system. Since the coupling force between the powders is almost proportional to the current of the exciting coil, the braking torque can be easily controlled.
【００１１】請求項８記載の発明は、請求項３におい
て、上記抵抗負荷手段は操舵部材の回転に伴って流体室
から流体を出入りさせることのできるポンプと、制御手
段からの信号を受けて流体室からの流体の出入を抑制す
ることのできる電磁弁とを含むことを特徴とするもので
ある。本発明では、例えばベーンポンプ等のポンプの例
えば吐出量を電磁弁により抑制することで、操舵部材の
回転に抵抗を与えることができる。According to an eighth aspect of the present invention, in the third aspect, the resistance load means is a pump capable of moving the fluid in and out of the fluid chamber in accordance with the rotation of the steering member, and a fluid receiving a signal from the control means. And a solenoid valve capable of suppressing the flow of fluid into and out of the chamber. In the present invention, resistance to the rotation of the steering member can be imparted by suppressing, for example, the discharge amount of a pump such as a vane pump with a solenoid valve.
【００１２】請求項９記載の発明は、請求項３におい
て、上記操舵部材の回転を直線運動部材の直線運動に変
換する変換機構と、直線運動部材の直線運動に伴って流
体室から流体を出入りさせることのできるピストンシリ
ンダ機構と、制御手段からの信号を受けて流体室からの
流体の出入りを抑制することのできる電磁弁とを含むこ
とを特徴とするものである。本発明では、操舵部材が回
転すると、これに伴ってピストンシリンダ機構のピスト
ンが直線動変位し、流体室から流体が出入りしようとす
るが、所要時にこの出入りを抑制する。これにより、操
舵部材の回転に抵抗を与えることができる。According to a ninth aspect of the present invention, in the third aspect, the conversion mechanism for converting the rotation of the steering member into the linear motion of the linear motion member, and the fluid moving in and out of the fluid chamber with the linear motion of the linear motion member. It is characterized by including a piston-cylinder mechanism capable of being operated and a solenoid valve capable of receiving a signal from the control means and suppressing the inflow and outflow of the fluid from the fluid chamber. In the present invention, when the steering member rotates, the piston of the piston cylinder mechanism is linearly displaced along with this, and the fluid tries to move in and out of the fluid chamber, but this movement is suppressed when required. Thereby, resistance can be given to the rotation of the steering member.
【００１３】請求項１０記載の発明は、請求項３におい
て、上記抵抗負荷手段は、操舵部材の回転軸線の同軸上
に設けられ、制御手段からの信号を受けて操舵部材に非
接触で反力トルクを与えることのできる電気モータを含
むことを特徴とするものである。本発明では、電気モー
タを用い、回転する操舵部材に非接触で抵抗を与えるこ
とができる。請求項１１記載の発明は、請求項３ないし
１０の何れか一つにおいて、上記状態量検出手段は上記
操舵部材から入力される操舵トルクを検出する操舵トル
ク検出手段を含むことを特徴とするものである。この場
合、ステアリングホイール等の操舵部材の発振との関連
の深い操舵トルクを直接検出するので、効果的に振動を
抑制することができる。According to a tenth aspect of the present invention, in the third aspect, the resistance load means is provided coaxially with the rotation axis of the steering member, and receives a signal from the control means without contacting the steering member and a reaction force. It is characterized by including an electric motor capable of applying torque. In the present invention, an electric motor can be used to apply resistance to the rotating steering member in a non-contact manner. According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the third to tenth aspects, the state quantity detecting means includes steering torque detecting means for detecting a steering torque input from the steering member. Is. In this case, since the steering torque, which is closely related to the oscillation of the steering member such as the steering wheel, is directly detected, the vibration can be effectively suppressed.
【００１４】請求項１２記載の発明は、請求項３ないし
１０の何れか一つにおいて、上記状態量検出手段は電動
アクチュエータの回転速度を検出する手段を含むことを
特徴とするものである。ステアリングホイール等の操舵
部材に振動が発生するような条件では、操舵伝達系に入
力される操舵トルクが通常ではない変動をし、これに伴
って電動アクチュエータによる操舵補助力も変動すると
考えられる。そこで、電動アクチュエータの回転速度に
基づいて、操舵部材に制動トルクを負荷することによ
り、操舵部材の振動を抑制するようにした。According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the third to tenth aspects, the state quantity detecting means includes means for detecting the rotational speed of the electric actuator. Under the condition that vibration occurs in the steering member such as the steering wheel, it is considered that the steering torque input to the steering transmission system fluctuates abnormally and the steering assist force by the electric actuator fluctuates accordingly. Therefore, the vibration of the steering member is suppressed by applying the braking torque to the steering member based on the rotation speed of the electric actuator.
【００１５】請求項１３記載の発明は、請求項３ないし
１０の何れか一つにおいて、上記状態量検出手段は操舵
部材の回転角を検出する手段を含み、制御手段は操舵部
材の回転角速度に基づいて操舵部材に制動トルクを負荷
するように抵抗負荷手段を制御することを特徴とするも
のである。操舵部材の回転角の変動に応じて制動トルク
を負荷することにより、操舵部材の振動を抑制すること
ができる。請求項１４記載の発明は、請求項３ないし１
０の何れか一つにおいて、上記操舵伝達系は操舵部材に
連なる入力軸と舵取り機構に連なる出力軸を有し、上記
状態量検出手段は入力軸及び出力軸の回転角をそれぞれ
検出する手段を含み、制御手段は検出された入力軸回転
角と出力軸回転角の偏差の変化又は偏差の変化率に基づ
いて入力軸に制動トルクを負荷するように抵抗負荷手段
を制御することを特徴とするものである。ステアリング
ホイール等の操舵部材に発生する振動は入出力軸間のね
じり振動が原因である。本発明では、入力軸と出力軸の
回転角の関連を用いて、制動トルクを負荷するので、操
舵部材の振動を確実に抑制することができる。According to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the third to tenth aspects, the state quantity detecting means includes means for detecting a rotation angle of the steering member, and the control means controls the rotation angular velocity of the steering member. Based on this, the resistance load means is controlled so as to apply the braking torque to the steering member. Vibration of the steering member can be suppressed by applying the braking torque according to the change in the rotation angle of the steering member. The invention according to claim 14 is the invention according to claims 3 to 1.
In any one of 0, the steering transmission system has an input shaft connected to the steering member and an output shaft connected to the steering mechanism, and the state quantity detection means includes means for detecting the rotation angles of the input shaft and the output shaft, respectively. The control means controls the resistance load means so as to apply the braking torque to the input shaft based on the change or the rate of change of the deviation between the detected input shaft rotation angle and the output shaft rotation angle. It is a thing. The vibration generated in the steering member such as the steering wheel is caused by the torsional vibration between the input and output shafts. In the present invention, since the braking torque is applied by using the relationship between the rotation angles of the input shaft and the output shaft, it is possible to reliably suppress the vibration of the steering member.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の
形態の電動式動力舵取装置の概略構成を示す模式図であ
る。図１を参照して、本電動式動力舵取装置１は、操舵
部材としての例えばステアリングホイール２に一体回転
可能に連結される入力軸３と、この入力軸３と同軸上に
設けられラックアンドピニオン機構等の舵取り機構４に
連結される出力軸５と、入力軸３と出力軸５とを連結す
るギヤ比可変（伝達比可変）の変速機構としての遊星ギ
ヤ機構６と、遊星ギヤ機構６を介して出力軸５に操舵補
助力を付与するための電動アクチュエータとしての電気
モータ７とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the electric power steering apparatus 1 includes an input shaft 3 that is integrally rotatably connected to, for example, a steering wheel 2 as a steering member, and a rack-and-axis provided coaxially with the input shaft 3. An output shaft 5 connected to a steering mechanism 4 such as a pinion mechanism, a planetary gear mechanism 6 as a gear ratio variable (transmission ratio variable) transmission mechanism connecting the input shaft 3 and the output shaft 5, and a planetary gear mechanism 6 And an electric motor 7 as an electric actuator for applying a steering assist force to the output shaft 5 via.
【００１７】舵取り機構４は出力軸５に一体回転するピ
ニオン４ａと、このピニオン４ａと噛み合い車両の左右
方向に延びるラック軸４ｂとを備える。ラック軸４ｂが
軸方向に移動されることにより車輪Ｗが操舵される。入
力軸３には、所要時に入力軸３に制動トルクを負荷する
ための抵抗負荷機構８が設けられている。抵抗負荷機構
８は入力軸３と一体回転するロータ９と、ロータ９を取
り囲む固定ハウジング１０と、固定ハウジング１０内に
充填されて電気により可逆的に硬化する電気粘性流体Ｅ
とを備える。電気粘性流体Ｅが硬化することにより、ロ
ータ９を介して入力軸３に制動トルクが負荷される。The steering mechanism 4 includes a pinion 4a that rotates integrally with the output shaft 5, and a rack shaft 4b that meshes with the pinion 4a and extends in the left-right direction of the vehicle. The wheels W are steered by moving the rack shaft 4b in the axial direction. The input shaft 3 is provided with a resistance load mechanism 8 for applying a braking torque to the input shaft 3 when required. The resistance load mechanism 8 includes a rotor 9 that rotates integrally with the input shaft 3, a fixed housing 10 that surrounds the rotor 9, and an electrorheological fluid E that is filled in the fixed housing 10 and reversibly hardens by electricity.
With. The hardening of the electrorheological fluid E causes a braking torque to be applied to the input shaft 3 via the rotor 9.
【００１８】電気粘性流体Ｅ（ＥＲ流体：Electro Rheo
logical Fluid ）は、液中に分散媒として粒子が分散し
たものであり、電場内にないときには、普通の流体のよ
うに低い粘性を示すが、電場内に置かれると、上記粒子
が分極して粒子間に連結力が発生し、その電場の大きさ
に比例して可逆的に粘性が増加する特性を有している。
この電気粘性流体Ｅとしては、例えば特開平１−１７２
４９６号公報開示のものや、特開平２−９２２９５公報
開示のものを使用することができる。Electrorheological fluid E (ER fluid: Electro Rheo
logical fluid) is a dispersion of particles in a liquid as a dispersion medium. When it is not in an electric field, it exhibits low viscosity like an ordinary fluid, but when placed in an electric field, the particles are polarized. It has a characteristic that a connecting force is generated between particles and the viscosity reversibly increases in proportion to the magnitude of the electric field.
The electrorheological fluid E may be, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-172.
The one disclosed in Japanese Patent Publication No. 496 and the one disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2-92295 can be used.
【００１９】また、抵抗負荷機構８は、電気粘性流体Ｅ
に電圧を印加するためにロータ９と固定ハウジング１０
との間に電場を発生する電場発生手段としての電源１１
を備えている。電源１１による電場発生は、入力軸３に
負荷される操舵トルクを検出するトルクセンサ１２から
の信号を受けた印加制御部１３が、例えばスイッチ１４
を介してオンオフする。電気粘性流体Ｅへ電圧を印加し
ないときには、固定ハウジング１０とロータ９との間が
絶縁されていることが必要となるので、図示していない
が、例えば、固定ハウジング１０を車体に固定する場合
に絶縁部材を介して絶縁すると共に、固定ハウジング１
０とロータ９との間にセラミック軸受等の絶縁軸受を介
在させるようにしても良い。Further, the resistance load mechanism 8 includes an electrorheological fluid E.
Rotor 9 and fixed housing 10 for applying voltage to
Power source 11 as an electric field generating means for generating an electric field between
Is equipped with. When the electric field is generated by the power source 11, the application control unit 13 that receives a signal from the torque sensor 12 that detects the steering torque applied to the input shaft 3 operates the switch 14 for example.
On and off via. It is necessary to insulate the fixed housing 10 and the rotor 9 from each other when a voltage is not applied to the electrorheological fluid E. Therefore, although not shown, for example, when the fixed housing 10 is fixed to the vehicle body. Insulates through an insulating member and fixes the housing 1
An insulating bearing such as a ceramic bearing may be interposed between the rotor 0 and the rotor 9.
【００２０】また、図示していないが、固定ハウジング
１０と入力軸３との間はシール部材を介して密封されて
おり、固定ハウジング１０内の電気粘性流体Ｅが外に漏
れ出さないようになっている。遊星ギヤ機構６は、入力
軸３の端部に一体回転可能に連結された入力要素として
のサンギヤ１５と、出力要素としてのキャリア１６によ
り回転自在に保持されてサンギヤ１５と噛み合う複数の
遊星ギヤ１７と、各遊星ギヤ１７に噛み合う内歯を内周
に持つリングギヤ１８とを含む。リングギヤ１８は、ウ
ォーム１９に噛み合うウォームホイール（図示せず）と
一体回転可能に連結されている。電気モータ７はウォー
ム１９及びウォームホイールを介してリングギヤ１８を
回転駆動する。Although not shown, the fixed housing 10 and the input shaft 3 are sealed by a seal member so that the electrorheological fluid E in the fixed housing 10 does not leak out. ing. The planetary gear mechanism 6 is rotatably held by a sun gear 15 as an input element, which is integrally rotatably connected to an end portion of the input shaft 3, and a carrier 16 as an output element, and a plurality of planetary gears 17 meshing with the sun gear 15. And a ring gear 18 having inner teeth that mesh with the planet gears 17 on the inner circumference. The ring gear 18 is integrally rotatably connected to a worm wheel (not shown) that meshes with the worm 19. The electric motor 7 rotationally drives the ring gear 18 via the worm 19 and the worm wheel.
【００２１】２０は入力軸３に回転角を検出する入力軸
角検出センサであり、２１は出力軸５の回転角を検出す
る出力軸角検出センサである。これら、入力軸角検出セ
ンサ２０及び出力軸角検出センサ２１、並びに、車速セ
ンサ２２がＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成される制御
部２３に接続されている。また、制御部２３には、電気
モータ７を駆動するためのドライバ２４が接続されてい
る。入力軸角センサ２０及び車速センサ２２からの信号
を入力した制御部２３は、検出された入力軸角を基に車
速等の車両挙動に応じた出力軸５の目標角を決定し、出
力軸角センサ２１により検出される出力軸角を、目標角
に近づけるようにドライバ２４を介して電気モータ７を
駆動制御する。Reference numeral 20 is an input shaft angle detection sensor for detecting the rotation angle of the input shaft 3, and reference numeral 21 is an output shaft angle detection sensor for detecting the rotation angle of the output shaft 5. The input shaft angle detection sensor 20, the output shaft angle detection sensor 21, and the vehicle speed sensor 22 are connected to a control unit 23 including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. Further, a driver 24 for driving the electric motor 7 is connected to the control unit 23. The control unit 23, which receives the signals from the input shaft angle sensor 20 and the vehicle speed sensor 22, determines the target angle of the output shaft 5 according to the vehicle behavior such as the vehicle speed based on the detected input shaft angle, and outputs the output shaft angle. The electric motor 7 is drive-controlled via the driver 24 so that the output shaft angle detected by the sensor 21 approaches the target angle.
【００２２】例えば、本電動式動力舵取装置１が車輪Ｗ
からの逆入力を受けたりしてステアリングホイール２に
発生する振動の収まりが悪いようなときには、入力軸３
の操舵トルクが通常ではない変動を起こす。本実施の形
態では、トルクセンサ１２により検出される入力軸３の
操舵トルクが、一定速度以上で変化したり、或いは一定
加速度以上で変化したりすると、これに応じて、印加制
御部１３がスイッチ１４をオンにして電気粘性流体Ｅに
電圧を印加する。これにより、入力軸３に粘性抵抗によ
る制動トルクが付与され、振動を減衰させることができ
る。For example, the present electric power steering apparatus 1 has wheels W
If the vibration generated in the steering wheel 2 is poorly settled due to the reverse input from the input shaft 3
The steering torque of the vehicle causes an abnormal fluctuation. In the present embodiment, when the steering torque of the input shaft 3 detected by the torque sensor 12 changes at a constant speed or more or changes at a certain acceleration or more, the application control unit 13 switches the switch accordingly. 14 is turned on and a voltage is applied to the electrorheological fluid E. As a result, the braking torque due to the viscous resistance is applied to the input shaft 3, and the vibration can be damped.
【００２３】特に、粘性抵抗であれば、入力軸３の回転
速度に比例した抵抗を付与できるので、振動抑制効果が
高い。というのは、一般に入力軸の回転速度が大きいほ
ど操舵トルクが大きく、したがって、操舵トルクの変動
を効果的に抑制できるからである。なお、図１の実施の
形態では、電気粘性流体Ｅへの電圧印加をオンオフの２
段階で制御したが、３段階以上或いは無段階で制御する
ようにしても良い。In particular, viscous resistance can provide resistance proportional to the rotation speed of the input shaft 3, so that the effect of suppressing vibration is high. This is because the steering torque is generally larger as the rotation speed of the input shaft is higher, so that the fluctuation of the steering torque can be effectively suppressed. In the embodiment of FIG. 1, the voltage application to the electrorheological fluid E is turned on and off.
Although the control is performed in stages, the control may be performed in three or more stages or in no stage.
【００２４】また、図１の実施の形態では、電気粘性流
体を用いたが、磁気粘性流体（ＭＲ流体：Magnetro Rhe
ological Fluid）を用い、電磁コイル等の磁場発生手段
を用いて硬化させても良い。次いで、図２は本発明の別
の実施の形態を示している。図２を参照して、本実施の
形態が図１の実施の形態と異なるのは、図１の実施の形
態では印加制御部１３がトルクセンサ１２からの信号に
基づいてスイッチ１４を制御していたが、本実施の形態
では、トルクセンサ１２を廃止し、印加制御部１３が入
力軸角検出センサ２０からの信号に基づいてスイッチ１
４を制御する点である。Although the electrorheological fluid is used in the embodiment shown in FIG. 1, the magnetorheological fluid (MR fluid: Magnetro Rhe) is used.
It may be cured by using a magnetic field generating means such as an electromagnetic coil. Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the present embodiment differs from the embodiment of FIG. 1 in that in the embodiment of FIG. 1, application controller 13 controls switch 14 based on a signal from torque sensor 12. However, in the present embodiment, the torque sensor 12 is eliminated, and the application control unit 13 switches the switch 1 based on the signal from the input shaft angle detection sensor 20.
4 is the point to control.
【００２５】すなわち、印加制御部１３では、入力軸角
検出センサ２０からの信号に基づいて、入力軸３の回転
角速度を求め、この入力軸３の回転角速度が所定値を超
えると、振動発生のおそれありと判断して、スイッチ１
４をオンにし入力軸３に制動トルクを負荷する。他の構
成については、図１の実施の形態と同様であるので、図
に同一符号を付して、その説明を省略する。次いで、図
３は本発明のさらに別の実施の形態を示している。図３
を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なる
のは、図１の実施の形態では印加制御部１３がトルクセ
ンサ１２からの信号に基づいてスイッチ１４を制御して
いたが、本実施の形態では、トルクセンサ１２を廃止す
ると共に電気モータ７の回転軸の回転速度を検出する速
度センサ２５を設け、印加制御部１３が電気モータ７の
回転速度に基づいてスイッチ１４を制御する点である。That is, the application control unit 13 obtains the rotational angular velocity of the input shaft 3 based on the signal from the input shaft angle detection sensor 20, and when the rotational angular velocity of the input shaft 3 exceeds a predetermined value, vibration is generated. Switch 1
4 is turned on and the braking torque is applied to the input shaft 3. Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIG. 1, the same reference numerals are given to the drawings and the description thereof will be omitted. Next, FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. Figure 3
1 is different from the embodiment of FIG. 1 in that the application control unit 13 controls the switch 14 based on the signal from the torque sensor 12 in the embodiment of FIG. In the present embodiment, the torque sensor 12 is eliminated and a speed sensor 25 for detecting the rotation speed of the rotation shaft of the electric motor 7 is provided, and the application control unit 13 controls the switch 14 based on the rotation speed of the electric motor 7. That is the point.
【００２６】例えば、出力軸５を目標角に近づけるため
に電気モータ７を制御する制御部２３を含むフィードバ
ック制御系のゲインが高く設定されている場合にも、車
輪Ｗからの外乱による振動が消失しないでいつまでも続
いたり、また振動の振幅がしだいに大きくなったりする
ことが考えられる。このような現象は、電気モータ７の
回転軸の回転速度を検出することにより把握できる。本
実施の形態では、電気モータ７の回転軸の回転速度の変
化率が所定値以上である場合に、印加制御部１３がスイ
ッチ１４をオンにし、入力軸３に制動トルクを負荷して
制振するようにした。For example, even when the gain of the feedback control system including the control unit 23 for controlling the electric motor 7 in order to bring the output shaft 5 closer to the target angle is set to be high, the vibration due to the disturbance from the wheel W disappears. Without doing so, it may continue forever, or the amplitude of vibration may gradually increase. Such a phenomenon can be grasped by detecting the rotation speed of the rotating shaft of the electric motor 7. In the present embodiment, when the rate of change of the rotation speed of the rotating shaft of the electric motor 7 is equal to or higher than a predetermined value, the application control unit 13 turns on the switch 14 to apply the braking torque to the input shaft 3 to suppress the vibration. I decided to do it.
【００２７】次いで、図４は本発明の別の実施の形態を
示している。図４を参照して、本実施の形態が図１の実
施の形態と異なるのは、図１の実施の形態では印加制御
部１３がトルクセンサ１２からの信号に基づいてスイッ
チ１４を制御していたが、本実施の形態では、トルクセ
ンサ１２を廃止し、印加制御部１３が入力軸角検出セン
サ２０及び出力軸角検出センサ２１からの信号に基づい
てスイッチ１４を制御する点である。Next, FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the present embodiment differs from the embodiment of FIG. 1 in that in the embodiment of FIG. 1, application controller 13 controls switch 14 based on a signal from torque sensor 12. However, in the present embodiment, the torque sensor 12 is eliminated and the application control unit 13 controls the switch 14 based on the signals from the input shaft angle detection sensor 20 and the output shaft angle detection sensor 21.
【００２８】具体的には、入力軸角検出センサ２０及び
出力軸角検出センサ２１からの信号を入力した印加制御
部１３では、入力軸３の回転角と出力軸５の回転角の偏
差を求め、この偏差が一定速度以上で増大すること、及
び偏差が一定加速度以上で増大することの少なくとも一
方が満たされるときは、発振のおそれありと判断して、
印加制御部１３がスイッチ１４をオンにし入力軸３に制
動トルクを負荷して制振する。Specifically, in the application controller 13 which receives the signals from the input shaft angle detection sensor 20 and the output shaft angle detection sensor 21, the deviation between the rotation angle of the input shaft 3 and the rotation angle of the output shaft 5 is obtained. , If the deviation increases at a certain speed or more and the deviation increases at a certain acceleration or more, it is determined that there is a possibility of oscillation,
The application control unit 13 turns on the switch 14 to apply a braking torque to the input shaft 3 for damping.
【００２９】ステアリングホイール２に発生する振動は
入出力軸３，５間のねじり振動が原因であるので、入力
軸３と出力軸５の回転角の偏差を用いて、制動トルクを
負荷することにより、ステアリングホイール２の振動を
確実に抑制することができる。次いで、図５は抵抗負荷
機構の変更例を示している。図１の実施の形態では、電
気粘性流体Ｅによる抵抗負荷機構８を用いたが、本実施
の形態では、摩擦体２６とソレノイド２７を用いる摩擦
型の電磁ブレーキ２８により、制動トルクを負荷するよ
うにした。Since the vibration generated in the steering wheel 2 is caused by the torsional vibration between the input / output shafts 3 and 5, the braking torque is applied by using the deviation of the rotation angle between the input shaft 3 and the output shaft 5. The vibration of the steering wheel 2 can be reliably suppressed. Next, FIG. 5 shows a modification of the resistance load mechanism. In the embodiment shown in FIG. 1, the resistance load mechanism 8 using the electrorheological fluid E is used. However, in the present embodiment, the friction torque is applied by the friction type electromagnetic brake 28 using the friction body 26 and the solenoid 27. I chose
【００３０】具体的には、入力軸３と一体回転するロー
タ２９の周囲を取り囲む固定ケース３０の内周面に、例
えば一対の相対向するプランジャ本体３１が固定されて
いる。プランジャ本体３１から突出するプランジャ３２
の先端には上記の摩擦板２６が固定されている。摩擦板
２６は平板であっても良いし、ロータ２９の周面に沿う
ことのできるサポートヨーク状の円弧板であっても良
い。プランジャ３２は図示しないばねの力で通常は後退
している。トルクセンサ１２からの信号を入力する通電
制御部３３がソレノイド２７に通電してこれを励磁させ
ると、プランジャ３２が進出し、摩擦体２６をロータ２
９に押し付けて制動トルクを与える。Specifically, for example, a pair of opposed plunger bodies 31 are fixed to the inner peripheral surface of a fixed case 30 surrounding the rotor 29 that rotates integrally with the input shaft 3. Plunger 32 protruding from the plunger body 31
The friction plate 26 is fixed to the tip of the. The friction plate 26 may be a flat plate or a support yoke-shaped arc plate that can follow the peripheral surface of the rotor 29. The plunger 32 is normally retracted by the force of a spring (not shown). When the energization control unit 33, which inputs a signal from the torque sensor 12, energizes the solenoid 27 to excite it, the plunger 32 advances and the friction body 26 moves the rotor 2 to the rotor 2.
It is pressed against 9 to give braking torque.
【００３１】なお、本実施形態の電磁ブレーキ２８を図
２ないし図４の実施形態に適用しても良い。次いで、図
６は抵抗負荷機構のさらに別の変更例を示している。本
実施の形態では、図５の摩擦体２６とソレノイド２７を
用いる摩擦型の電磁ブレーキ２８に代えて、パウダーブ
レーキ３４からなる電磁ブレーキを用いている。具体的
には、入力軸３と一体回転するロータ３５を固定ハウジ
ング３６により取り囲んでおり、固定ハウジング３６内
には、透磁率の高いパウダー（磁性鉄粉）Ｐを収容して
ある。固定ハウジング３６の外周にはパウダーＰに磁束
を通すように励磁用のコイル３７が配置されている。図
示していないが、パウダーＰが固定ハウジング３６から
漏れ出さないように、入力軸３が固定ハウジング３６を
貫通する部分にシール部材が配置されている。The electromagnetic brake 28 of this embodiment may be applied to the embodiments of FIGS. 2 to 4. Next, FIG. 6 shows another modification of the resistance load mechanism. In the present embodiment, an electromagnetic brake including a powder brake 34 is used instead of the friction type electromagnetic brake 28 using the friction body 26 and the solenoid 27 of FIG. Specifically, a rotor 35 that rotates integrally with the input shaft 3 is surrounded by a fixed housing 36, and a powder (magnetic iron powder) P having a high magnetic permeability is contained in the fixed housing 36. An exciting coil 37 is arranged on the outer periphery of the fixed housing 36 so as to allow the magnetic flux to pass through the powder P. Although not shown, a seal member is arranged at a portion where the input shaft 3 penetrates the fixed housing 36 so that the powder P does not leak from the fixed housing 36.
【００３２】本実施の形態では、トルクセンサ１２から
の信号を入力する通電制御部３３が励磁コイル３７に通
電してこれを励磁させると、パウダーＰ間の連結力と、
パウダＰと固定ハウジング３６との摩擦力、パウダーＰ
とロータ３５との摩擦力が働き、入力軸３に制動トルク
を与えることができる。また、パウダーＰ間の連結力が
励磁コイル３７の電流にほぼ比例するので、制動トルク
を容易に制御することができる。なお、本実施形態のパ
ウダーブレーキ３４を図２ないし図４の実施形態に適用
しても良い。In the present embodiment, when the energization controller 33 for inputting the signal from the torque sensor 12 energizes the exciting coil 37 to excite it, the coupling force between the powders P and the
Friction between powder P and fixed housing 36, powder P
The frictional force between the rotor 35 and the rotor 35 works to apply a braking torque to the input shaft 3. Moreover, since the coupling force between the powders P is substantially proportional to the current of the exciting coil 37, the braking torque can be easily controlled. The powder brake 34 of this embodiment may be applied to the embodiments of FIGS. 2 to 4.
【００３３】次いで、図７は抵抗負荷機構のさらに別の
変更例を示している。本実施の形態では、図６のパウダ
ーブレーキ３４に代えて、ヒステリシスブレーキ３８か
らなる電磁ブレーキを用いている。具体的には、図７及
び図７の断面図である図８を参照して、ヒステリシスブ
レーキ３８は、環状の内側磁極３９及び外側磁極４０に
より構成されるステータ４１と、内側磁極３９と外側磁
極４０の間に空隙を設けて配置され、入力軸３に一体回
転する環状の永久磁石からなるヒステリシスロータ４２
と、ステータ４１に内蔵される励磁コイル４３とを備え
ている。ヒステリシスロータ４２は連結部材４４を介し
て入力軸３に固定されている。４５は連結部材４４に固
定されたカバーである。Next, FIG. 7 shows another modification of the resistance load mechanism. In the present embodiment, an electromagnetic brake including a hysteresis brake 38 is used instead of the powder brake 34 in FIG. Specifically, with reference to FIG. 7 and FIG. 8 which is a cross-sectional view of FIG. 7, the hysteresis brake 38 includes a stator 41 configured by an annular inner magnetic pole 39 and an outer magnetic pole 40, an inner magnetic pole 39, and an outer magnetic pole. A hysteresis rotor 42, which is formed with an air gap between 40 and is composed of an annular permanent magnet that rotates integrally with the input shaft 3.
And an exciting coil 43 built in the stator 41. The hysteresis rotor 42 is fixed to the input shaft 3 via a connecting member 44. Reference numeral 45 is a cover fixed to the connecting member 44.
【００３４】本実施の形態では、トルクセンサ１２から
の信号を入力する通電制御部３３が励磁コイル４３に通
電してこれを励磁させると、永久磁石からなるヒステリ
シスロータ４２が着磁され、ヒステリシスロータ４２と
内外の磁極３９，４０との間に吸引力が働き、磁気摩擦
による制動トルクを入力軸３に負荷することができる。
また、励磁コイル４３に与える電流によって制動トルク
を容易に調整することができる。さらに完全な非接触な
ので、摩耗する部品がなく、耐久性に優れる。なお、本
実施形態のヒステリシスブレーキ３８を図２ないし図４
の実施形態に適用しても良い。In the present embodiment, when the energization controller 33 for inputting the signal from the torque sensor 12 energizes the exciting coil 43 to excite it, the hysteresis rotor 42 made of a permanent magnet is magnetized, and the hysteresis rotor 42 is magnetized. An attractive force acts between the magnetic poles 42 and the inner and outer magnetic poles 39, 40, and braking torque due to magnetic friction can be applied to the input shaft 3.
Further, the braking torque can be easily adjusted by the current applied to the exciting coil 43. Furthermore, since it is completely non-contact, it has no wear parts and has excellent durability. It should be noted that the hysteresis brake 38 of the present embodiment is shown in FIGS.
May be applied to the embodiment.
【００３５】図９は本発明の別の実施の形態を示してい
る。図９を参照して、本実施の形態の特徴とするところ
は、抵抗負荷機構として、入力軸３の周囲にベーンポン
プ４６を設けた点にある。すなわち、このベーンポンプ
４６は、入力軸３と一体回転するロータ４７と、このロ
ータ４７を収容するケーシング４８とを備える。ケーシ
ング４８は、ステアリングコラム１００に固定される。
制御部１０１は、トルクセンサ１２からの信号を入力
し、後述する電磁弁５９の動作を制御する。FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, a feature of this embodiment is that a vane pump 46 is provided around the input shaft 3 as a resistance load mechanism. That is, the vane pump 46 includes a rotor 47 that rotates integrally with the input shaft 3 and a casing 48 that houses the rotor 47. The casing 48 is fixed to the steering column 100.
The control unit 101 inputs a signal from the torque sensor 12 and controls the operation of a solenoid valve 59 described later.
【００３６】図１０を参照して、ケーシング４８はロー
タ４７を収容するためのキャビティ４９を区画してい
る。ロータ４７の外周５０の円周等配に径方向に延びる
収容溝５１が形成され、各収容溝５１にはケーシング４
８の内面に接するベーン５２が進退自在に収容されてい
る。ケーシング４８の内周には凹部５３が形成されてお
り、この凹部５３とロータ４７の外周５０との間の空間
が、ベーン５２によって回転方向の上流側及び下流側の
流体室５４，５５に仕切られる。ベーン５２には両側の
流体室５４，５５を互いに連通させる固定オリフィス５
２ａが形成されており、この固定オリフィス５２ａによ
る所定の流通抵抗を持って流体室５４，５５間に流体の
流通を許容される。Referring to FIG. 10, casing 48 defines a cavity 49 for housing rotor 47. Housing grooves 51 extending in the radial direction are formed on the circumference of the outer circumference 50 of the rotor 47 at equal intervals.
A vane 52 that is in contact with the inner surface of 8 is housed so that it can move back and forth. A recess 53 is formed on the inner circumference of the casing 48, and the space between the recess 53 and the outer circumference 50 of the rotor 47 is partitioned by the vanes 52 into upstream and downstream fluid chambers 54 and 55 in the rotational direction. To be The vane 52 has a fixed orifice 5 that allows the fluid chambers 54 and 55 on both sides to communicate with each other.
2a is formed, and the fixed orifice 52a allows the fluid to flow between the fluid chambers 54 and 55 with a predetermined flow resistance.
【００３７】また、各流体室５４，５５は、対応する流
路５６，５７を介してタンク５８に接続されており、例
えば流路５６に、流体室５４からの流体の流出入を禁止
することのできる開閉式の電磁弁５９が設けられてい
る。電磁弁５９は少なくとも一方の流路５６，５７に設
ければよいが、本実施の形態では、一方の管路５６のみ
に設けた例を示してある。本実施の形態によれば、電磁
弁５９により流体室５４からの流体の流出入を禁止する
ことにより、ロータ４７には固定オリフィス５２ａの流
通抵抗による制動トルクを入力軸３に負荷することがで
きる。一方、電磁弁５９を開放することにより、制動ト
ルクを解除することができる。Further, the fluid chambers 54 and 55 are connected to the tank 58 via the corresponding flow passages 56 and 57, and for example, the flow of the fluid from the fluid chamber 54 to the flow passage 56 is prohibited. An open / close type solenoid valve 59 is provided. The solenoid valve 59 may be provided in at least one of the flow paths 56 and 57, but in the present embodiment, an example in which it is provided in only one of the flow paths 56 is shown. According to the present embodiment, by prohibiting the inflow and outflow of the fluid from the fluid chamber 54 by the solenoid valve 59, the braking torque due to the flow resistance of the fixed orifice 52a can be applied to the input shaft 3 in the rotor 47. . On the other hand, by opening the solenoid valve 59, the braking torque can be released.
【００３８】なお、図１０の実施の形態において、ベー
ン５２の固定オリフィス５２ａを廃止し、開閉式の電磁
弁５９を廃止し、少なくとも一方の流路５４，５５に可
変オリフィスを設け、可変オリフィスの開度を調整する
ためのスプール弁等からなる電磁弁を設けるようにして
も良い。次いで、図１１は本発明の別の実施の形態を示
している。図１１を参照して、本実施の形態では、抵抗
負荷機構として入力軸３と同軸に配置された抵抗負荷用
の電気モータ６０を用いる。電気モータ６０としては、
入力軸３と一体回転するロータ６１と、ステアリングコ
ラムに固定されるコイル付きのステータ６２とを備える
公知のブラシレスモータを例示することができる。トル
クセンサ１２からの信号を入力した制御部１０２がドラ
イバ１０３を介して電気モータ６０の動作を制御する。In the embodiment of FIG. 10, the fixed orifice 52a of the vane 52 is abolished, the open / close type solenoid valve 59 is abolished, and a variable orifice is provided in at least one of the flow passages 54 and 55. A solenoid valve such as a spool valve for adjusting the opening may be provided. Next, FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. With reference to FIG. 11, in the present embodiment, an electric motor 60 for resistance load arranged coaxially with input shaft 3 is used as the resistance load mechanism. As the electric motor 60,
A known brushless motor including a rotor 61 that rotates integrally with the input shaft 3 and a stator 62 with a coil that is fixed to the steering column can be exemplified. The control unit 102, which receives the signal from the torque sensor 12, controls the operation of the electric motor 60 via the driver 103.
【００３９】例えば運転者がステアリングホイールに対
して十分な保舵トルクを与えていない場合において、出
力軸から入力軸に与えられる反力トルクによってステア
リングホイールが回転したり振動したりするおそれがあ
るが、本実施の形態では、電気モータ６０にこの反力ト
ルクを低減する方向に抵抗トルクを生じさせることによ
り、反力トルクによる入力軸３の回転や振動等を未然に
防止することができる。For example, when the driver does not give a sufficient steering holding torque to the steering wheel, the steering wheel may rotate or vibrate due to the reaction torque applied from the output shaft to the input shaft. In the present embodiment, the resistance torque is generated in the electric motor 60 in the direction of reducing the reaction torque, so that the rotation and vibration of the input shaft 3 due to the reaction torque can be prevented.
【００４０】次いで、図１２は本発明の別の実施の形態
を示している。図１２を参照して、本実施の形態では、
抵抗負荷機構として、入力軸３の回転により直線動する
ピストンシリンダ機構７１において、ピストン７２の両
側の流体室７３，７４間の流体移動に抵抗を与えること
ができる状態に切り換えるための電磁弁７５を用いてな
る。具体的には、入力軸３の回転がラックアンドピニオ
ン機構７６により直線運動部材としてのラック軸７７の
直線往復動に変換される。入力軸３と一体回転可能にピ
ニオン７８が設けられ、このピニオン７８にステアリン
グコラム１００により摺動自在に支持されるラック軸７
７が噛み合う。ラック軸７７と同軸に延設されるピスト
ンロッド７９の端部にピストン７２が設けられ、このピ
ストン７２はシリンダ８０内に収容されて、上記のピス
トンシリンダ機構７１が構成されている。Next, FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. With reference to FIG. 12, in the present embodiment,
As a resistance load mechanism, in a piston cylinder mechanism 71 which linearly moves by rotation of the input shaft 3, an electromagnetic valve 75 for switching to a state capable of giving resistance to fluid movement between the fluid chambers 73 and 74 on both sides of the piston 72 is provided. It will be used. Specifically, the rotation of the input shaft 3 is converted by the rack and pinion mechanism 76 into a linear reciprocating motion of a rack shaft 77 as a linear motion member. A rack shaft 7 is provided so as to rotate integrally with the input shaft 3 and is slidably supported by the steering column 100 on the pinion 78.
7 mesh. A piston 72 is provided at the end of a piston rod 79 extending coaxially with the rack shaft 77, and the piston 72 is housed in a cylinder 80 to form the piston cylinder mechanism 71.
【００４１】シリンダ８０内はピストン７２によって一
対の流体室７３，７４に仕切られている。ピストン７２
には一対の流体室７３，７４間を連通する固定オリフィ
ス８１が設けられている。一方、一対の流体室７３，７
４は連通路８２を介して互いに連通されている。連通路
８２には上記の電磁弁７５が設けられている。制御部１
０４は、図１１と同様のトルクセンサ１２からの信号を
入力し、ドライバ１０５を介して電磁弁７５の動作を制
御し、連通路８２を開閉する。The inside of the cylinder 80 is partitioned by a piston 72 into a pair of fluid chambers 73 and 74. Piston 72
Is provided with a fixed orifice 81 which communicates between the pair of fluid chambers 73, 74. On the other hand, the pair of fluid chambers 73, 7
4 are communicated with each other via a communication passage 82. The solenoid valve 75 is provided in the communication passage 82. Control unit 1
A signal 04 from the torque sensor 12 similar to that in FIG. 11 is input, the operation of the solenoid valve 75 is controlled via the driver 105, and the communication passage 82 is opened / closed.
【００４２】本実施の形態によれば、電磁弁７５により
連通路８２を遮断すると、一対の流体室７３，７４間が
固定オリフィス８１のみを介して連通される。その結
果、固定オリフィス８１による所定の流通抵抗を持って
流体室７３，７４間の流体の流通が許容されることにな
る。これにより、入力軸３の回転に制動トルクを付与す
ることができる。一方、電磁弁７５により連通路８２を
開放することにより、制動トルクを解除することができ
る。According to this embodiment, when the communication passage 82 is shut off by the solenoid valve 75, the pair of fluid chambers 73 and 74 are communicated with each other only through the fixed orifice 81. As a result, the fixed orifice 81 allows the fluid to flow between the fluid chambers 73 and 74 with a predetermined flow resistance. Thereby, braking torque can be applied to the rotation of the input shaft 3. On the other hand, the braking torque can be released by opening the communication passage 82 with the electromagnetic valve 75.
【００４３】なお、図１２の実施の形態において、固定
オリフィス８１を廃止し、開閉式の電磁弁７５を廃止
し、連通路８２に可変オリフィスを設け、可変オリフィ
スの開度を調整するためのスプール弁等からなる電磁弁
を設けるようにしても良い。なお、上記の図１ないし図
４の各実施の形態においては、操舵補助力を制御するた
めの制御部２３と、電気粘性流体Ｅへの電圧印加を制御
する印加制御部１３とを別々に構成したが、制御部２３
が印加制御部１３を兼用するものであっても良い。同様
に、図５、図６及び図７の各実施形態において、操舵補
助力を制御するための制御部（図示せず）に通電制御部
３３を兼用させても良い。In the embodiment of FIG. 12, the fixed orifice 81 is eliminated, the open / close type electromagnetic valve 75 is eliminated, a variable orifice is provided in the communication passage 82, and a spool for adjusting the opening of the variable orifice. You may make it provide the solenoid valve which consists of a valve etc. In each of the above-described embodiments of FIGS. 1 to 4, the control unit 23 for controlling the steering assist force and the application control unit 13 for controlling the voltage application to the electrorheological fluid E are separately configured. However, the control unit 23
May also serve as the application controller 13. Similarly, in each of the embodiments shown in FIGS. 5, 6, and 7, the energization control unit 33 may also be used as a control unit (not shown) for controlling the steering assist force.
【００４４】また、各実施の形態では入力軸３を介して
操舵部材としてのステアリングホイール２に制動トルク
を付与したが、ステアリングホイール２等の操舵部材に
直接制動トルクを付与することも可能である。また、上
記各実施の形態では、対応するセンサからの信号に基づ
いて抵抗負荷機構がステアリングホイール２等の操舵部
材に制動トルクを付与するように制御するものであった
が、これに限らず、抵抗負荷機構として、予め最適な摩
擦力を操舵部材に付与しておく摩擦付与部材を用いても
良い。例えば、図１３に示すように、入力軸３に当接す
る摩擦付与部材としてのヨーク９０を弾性部材等の付勢
部材９１によって常時、入力軸３に付勢しておくように
しても良い。この場合、最適な摩擦力とは、操舵部材の
振動発生を抑制するために最適な摩擦力であり、例えば
各種の運転条件において振動抑制のための最適な摩擦力
の平均値を採用することもできる。なお、上記ヨーク９
０は入力軸３の周面に沿う円弧面９２を有する。ヨーク
９０は入力軸３に限らず、操舵部材に一体回転する部材
に当接させれば良い。Further, in each of the embodiments, the braking torque is applied to the steering wheel 2 as the steering member via the input shaft 3, but it is also possible to directly apply the braking torque to the steering member such as the steering wheel 2. . Further, in each of the above-described embodiments, the resistance load mechanism controls the steering member such as the steering wheel 2 so as to apply the braking torque to the steering member based on the signal from the corresponding sensor. However, the present invention is not limited to this. As the resistance load mechanism, a friction applying member that applies an optimum frictional force to the steering member in advance may be used. For example, as shown in FIG. 13, the yoke 90 as a friction applying member that abuts the input shaft 3 may be constantly urged to the input shaft 3 by the urging member 91 such as an elastic member. In this case, the optimum frictional force is the optimum frictional force for suppressing the vibration generation of the steering member, and for example, an average value of the optimum frictional force for suppressing the vibration may be adopted under various driving conditions. it can. The above-mentioned yoke 9
Reference numeral 0 has an arcuate surface 92 along the peripheral surface of the input shaft 3. The yoke 90 is not limited to the input shaft 3 and may be brought into contact with a member that rotates integrally with the steering member.
【００４５】その他、本発明の特許請求の範囲で種々の
変更を施すことができる。Besides, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の
概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の別の実施の形態の電動式動力舵取装置
の概略構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図３】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力舵
取装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図４】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力舵
取装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図５】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力舵
取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図６】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力舵
取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図７】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力舵
取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図８】図７の実施の形態のヒステリシスブレーキの要
部の断面図である。断面を示すハッチングを省略してあ
る。8 is a cross-sectional view of a main part of the hysteresis brake of the embodiment shown in FIG. The cross-section hatching is omitted.
【図９】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力舵
取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図１０】図９の実施の形態の電動式動力舵取装置の要
部の模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a main part of the electric power steering apparatus according to the embodiment of FIG.
【図１１】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力
舵取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図１２】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力
舵取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図１３】本発明のさらに別の実施の形態の電動式動力
舵取装置の要部の概略構成を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention.
１ 電動式動力舵取装置 ２ ステアリングホイール（操舵部材） ３ 入力軸 ４ 舵取り機構 ５ 出力軸 ６ 遊星ギヤ機構（伝達比可変機構） ７ 電気モータ（電動アクチュエータ） ８ 抵抗負荷機構 ９ ロータ １０ 固定ハウジング Ｅ 電気粘性流体 １１ 電源（電場を発生する手段） １２ トルクセンサ １３ 印加制御部 １４ スイッチ ２０ 出力軸角検出センサ ２１ 入力軸角検出センサ ２２ 車速センサ ２３，１０１，１０２，１０４ 制御部 ２５ 速度センサ ２６ 摩擦体 ２７ ソレノイド ２８ 電磁ブレーキ ３３ 通電制御部 ３４ パウダーブレーキ（電磁ブレーキ） ３５ ロータ ３６ 固定ハウジング Ｐ パウダー ３７ 励磁コイル ３８ ヒステリシスブレーキ（電磁ブレーキ） ３９ 内側磁極 ４０ 外側磁極 ４１ ステータ ４２ ヒステリシスロータ ４３ 励磁コイル ４６ ベーンポンプ ４７ ロータ ４８ ケーシング ５２ ベーン ５２ａ 固定オリフィス ５４，５５ 流体室 ５６，５７ 流路 ５９ 電磁弁 ６０ 電気モータ ６１ ロータ ６２ ステータ ７１ ピストンシリンダ機構 ７２ ピストン ７３，７４ 流体室 ７５ 電磁弁 ７６ ラックアンドピニオン機構（変換機構） ７７ ラック軸（直線運動部材） ７８ ピニオン ８１ 固定オリフィス ８２ 連通路 ９０ ヨーク（摩擦付与部材） ９１ 付勢部材 1 Electric power steering device 2 Steering wheel (steering member) 3 input axes 4 Steering mechanism 5 output shafts 6 Planetary gear mechanism (variable transmission ratio mechanism) 7 Electric motor (electric actuator) 8 Resistance load mechanism 9 rotor 10 Fixed housing E Electrorheological fluid 11 Power source (means for generating an electric field) 12 Torque sensor 13 Application control unit 14 switch 20 Output shaft angle detection sensor 21 Input shaft angle detection sensor 22 Vehicle speed sensor 23, 101, 102, 104 Control unit 25 speed sensor 26 Friction body 27 solenoid 28 Electromagnetic brake 33 Energization control unit 34 Powder brake (electromagnetic brake) 35 rotor 36 Fixed housing P powder 37 Excitation coil 38 Hysteresis brake (electromagnetic brake) 39 inner magnetic pole 40 outer magnetic pole 41 Stator 42 Hysteresis rotor 43 Excitation coil 46 vane pump 47 rotor 48 casing 52 vanes 52a Fixed orifice 54,55 Fluid chamber 56,57 channels 59 Solenoid valve 60 electric motor 61 rotor 62 Stator 71 Piston cylinder mechanism 72 pistons 73,74 Fluid chamber 75 Solenoid valve 76 Rack and pinion mechanism (conversion mechanism) 77 Rack axis (linear motion member) 78 Pinion 81 Fixed orifice 82 passages 90 Yoke (friction imparting member) 91 biasing member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西崎 勝利 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 瀬川 雅也 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 葉山 良平 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 神田 尚武 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA04 CA13 CA16 CA17 CA18 CA20 CA21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Nishizaki Victory 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Masaya Segawa 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Ryohei Hayama 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Naotake Kanda 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. F-term (reference) 3D033 CA04 CA13 CA16 CA17 CA18 CA20 CA21
Claims (14)
備える電動式動力舵取装置において、回転操作される操
舵部材から舵取り機構への操舵伝達系に介在して伝達比
を変更するためのギヤ比可変機構と、操舵部材に制動ト
ルクを付与することのできる抵抗負荷手段とを備えるこ
とを特徴とする電動式動力舵取装置。1. In an electric power steering apparatus including an electric actuator for generating a steering assist force, a gear ratio for changing a transmission ratio by interposing a steering transmission system from a rotationally operated steering member to a steering mechanism. An electric power steering apparatus comprising a variable mechanism and a resistance load means capable of applying a braking torque to a steering member.
め最適な摩擦力を操舵部材に付与しておく摩擦付与部材
からなることを特徴とする電動式動力舵取装置。2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the resistance load means comprises a friction applying member for applying an optimum frictional force to the steering member in advance.
れる操舵トルクの変動に関連する状態量を検出する状態
量検出手段と、この状態量検出手段からの信号に基づい
て操舵部材に制動トルクを負荷するように抵抗負荷手段
を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする
電動式動力舵取装置。3. A state quantity detecting means for detecting a state quantity related to a variation of a steering torque applied to the steering member, and braking to the steering member on the basis of a signal from the state quantity detecting means. An electric power steering apparatus further comprising: a control unit that controls the resistance load unit to apply a torque.
段は、電気又は磁気により粘度を増大させて操舵部材の
回転に粘性抵抗を与える粘性流体と、電場又は磁場を発
生する手段とを含むことを特徴とする電動式動力舵取装
置。4. The resistance load means according to claim 1 or 3, wherein the resistance load means includes a viscous fluid that increases viscosity by electricity or magnetism to give viscous resistance to rotation of the steering member, and means for generating an electric field or a magnetic field. An electric power steering device characterized by the above.
段は電磁ブレーキを含むことを特徴とする電動式動力舵
取装置。5. The electric power steering apparatus according to claim 1 or 3, wherein the resistance load means includes an electromagnetic brake.
操舵部材の回転に摩擦抵抗を与える摩擦体と、摩擦体を
進退させるソレノイドとを含むことを特徴とする電動式
動力舵取装置。6. The electromagnetic brake according to claim 5,
An electric power steering apparatus comprising: a friction body that gives frictional resistance to rotation of a steering member; and a solenoid that advances and retracts the friction body.
ウダーブレーキを含むことを特徴とする電動式動力舵取
装置。7. The electric power steering apparatus according to claim 5, wherein the electromagnetic brake includes a powder brake.
舵部材の回転に伴って流体室から流体を出入りさせるこ
とのできるポンプと、制御手段からの信号を受けて流体
室からの流体の出入を抑制することのできる電磁弁とを
含むことを特徴とする電動式動力舵取装置。8. The pump according to claim 3, wherein the resistance load means is capable of moving a fluid in and out of the fluid chamber as the steering member is rotated, and a fluid is moved in and out of the fluid chamber in response to a signal from the control means. An electromotive power steering apparatus including a solenoid valve capable of suppressing the above.
直線運動部材の直線運動に変換する変換機構と、直線運
動部材の直線運動に伴って流体室から流体を出入りさせ
ることのできるピストンシリンダ機構と、制御手段から
の信号を受けて流体室からの流体の出入りを抑制するこ
とのできる電磁弁とを含むことを特徴とする電動式動力
舵取装置。9. A conversion mechanism for converting the rotation of the steering member into a linear motion of a linear motion member, and a piston cylinder capable of moving a fluid in and out of a fluid chamber with the linear motion of the linear motion member. An electric power steering apparatus comprising: a mechanism and an electromagnetic valve capable of receiving a signal from a control means and suppressing an inflow and outflow of a fluid from a fluid chamber.
は、操舵部材の回転軸線の同軸上に設けられ、制御手段
からの信号を受けて操舵部材に非接触で抵抗を与えるこ
とのできる電気モータを含むことを特徴とする電動式動
力舵取装置。10. The electric motor according to claim 3, wherein the resistance load means is provided coaxially with the rotation axis of the steering member, and can receive a signal from the control means in a non-contact manner to give resistance to the steering member. An electric power steering apparatus including:
て、上記状態量検出手段は上記操舵部材から入力される
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を含むことを
特徴とする電動式動力舵取装置。11. The electric power steering according to claim 3, wherein the state quantity detecting means includes steering torque detecting means for detecting a steering torque input from the steering member. Device.
て、上記状態量検出手段は電動アクチュエータの回転速
度を検出する手段を含むことを特徴とする電動式動力舵
取装置。12. The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein the state quantity detecting means includes means for detecting a rotational speed of an electric actuator.
て、上記状態量検出手段は操舵部材の回転角を検出する
手段を含み、制御手段は操舵部材の回転角速度に基づい
て操舵部材に制動トルクを負荷するように抵抗負荷手段
を制御することを特徴とする電動式動力舵取装置。13. The state quantity detecting means according to any one of claims 3 to 10, wherein the state quantity detecting means includes means for detecting a rotation angle of the steering member, and the control means brakes the steering member based on a rotation angular velocity of the steering member. An electric power steering apparatus characterized in that a resistance load means is controlled so as to apply a torque.
て、上記操舵伝達系は操舵部材に連なる入力軸と舵取り
機構に連なる出力軸を有し、上記状態量検出手段は入力
軸及び出力軸の回転角をそれぞれ検出する手段を含み、
制御手段は検出された入力軸回転角と出力軸回転角の偏
差の変化又は偏差の変化率に基づいて入力軸に制動トル
クを負荷するように抵抗負荷手段を制御することを特徴
とする電動式動力舵取装置。14. The steering transmission system according to claim 3, wherein the steering transmission system has an input shaft connected to a steering member and an output shaft connected to a steering mechanism, and the state quantity detecting means is an input shaft and an output shaft. Including means for detecting each rotation angle of
The control means controls the resistance load means so as to apply the braking torque to the input shaft on the basis of the change or the rate of change of the deviation between the detected input shaft rotation angle and the output shaft rotation angle. Power steering device.
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