JP2522784B2 - Car steering device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車のステアリング装置、特にハンドル舵
角と車輪舵角の伝達比を車速に応じて変化させるように
した車速感応型のステアリング装置の改良に関する。The present invention relates to a steering device for an automobile, and more particularly to a vehicle speed sensitive steering device in which a transmission ratio between a steering wheel steering angle and a wheel steering angle is changed according to a vehicle speed. Regarding improvement.
(従来技術) 一般に、自動車のステアリング装置は、ステアリング
ハンドルの回転操作によりラックアンドピニオン等のス
テアリングギア装置を介してタイロッドを横方向に変位
させると共に、該タイロッドの変位によりその両端に連
結された左右の操舵用車輪の向きを変化させるように構
成したものであるが、上記ステアリングハンドルの回転
角(ハンドル舵角)と車輪のきれ角(車輪舵角)の伝達
比は一定に設定されているのが通例である。(Prior Art) Generally, a steering device of an automobile displaces a tie rod laterally through a steering gear device such as a rack and pinion by rotating a steering handle, and the displacement of the tie rod displaces the left and right ends connected to the left and right ends of the tie rod. However, the transmission ratio between the rotation angle of the steering wheel (steering angle of the steering wheel) and the steering angle of the wheel (wheel steering angle) is set to be constant. Is customary.
しかし、例えば当該自動車の高速走行時には伝達比
(ハンドル舵角/車輪舵角)を高くして走行安定性を向
上させ、また低速走行時には自動車の挙動を俊敏化させ
て良好な運転フィーリングを得たり、車庫入れを容易化
させる等の見地から、伝達比を低くして操縦性を向上さ
せるのが望ましい。そこで、このような要求に応えるも
のとして、例えば特開昭58−224852号公報では、ハンド
ル舵角と車輪舵角の伝達比を車速に応じて変化させるよ
うにした車速感応型のステアリング装置が提案されてい
る。However, for example, when the vehicle is traveling at high speed, the transmission ratio (steering wheel steering angle / wheel steering angle) is increased to improve traveling stability, and when traveling at low speed, the behavior of the vehicle is speeded to obtain a good driving feeling. From the standpoint of facilitating garage entry, it is desirable to reduce the transmission ratio to improve maneuverability. In order to meet such demands, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-224852 proposes a vehicle speed sensitive steering device in which the transmission ratio between the steering wheel steering angle and the wheel steering angle is changed according to the vehicle speed. Has been done.
ところで、上記のような車速感応型のステアリング装
置において、加速中の伝達比と減速中の伝達比が同じで
ある場合、加速中にハンドル舵角を変化させると、伝達
比が高くなる(車輪が切れにくい)ために、走行安定性
の点では問題は少ないが、減速中(ブレーキング時やア
クセルオフ時)にハンドル舵角を変化させると、伝達比
が低くなる(車輪が切れやすい)ために、いわゆる巻き
込み(車輪が予想以上に切れる)が発生するという問題
があった。In the vehicle speed sensitive steering device as described above, when the transmission ratio during acceleration and the transmission ratio during deceleration are the same, if the steering angle of the steering wheel is changed during acceleration, the transmission ratio becomes high (the wheels are Since there is little problem in terms of driving stability because it is hard to turn, but if the steering angle of the steering wheel is changed during deceleration (during braking or accelerator off), the transmission ratio will be low (wheels are easily cut). However, there is a problem that so-called entanglement (wheels cut more than expected) occurs.
(発明の目的) 本発明は上記問題を解決するためになされたもので、
車速の過渡状態、特に減速時の巻き込みを未然に防止す
ることを目的とするものである。(Object of the Invention) The present invention has been made to solve the above problems,
The purpose of the invention is to prevent a transient state of the vehicle speed, in particular, entrainment during deceleration.
(発明の構成) このため本発明は、第1図に発明構成図を示すよう
に、ステアリングハンドルAの操舵に応じて車輪Bを転
舵させる操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角と車輪舵角
の伝達比を車速センサCの出力信号に応じて変化させる
伝達比可変手段Dが介設された自動車のステアリング装
置であって、減速中の伝達比と加速中の伝達比との間に
減速中の伝達比が加速中の伝達比より高くなるようにヒ
ステリシスを持たせ、高速域では減速中の伝達比の車速
に対する変化率を小さくすることに加速中の伝達比を減
速中の伝達比に接近させて設定する制御手段Eが設けら
れていることを特徴とするものである。(Structure of the Invention) Therefore, as shown in the structure of the invention in FIG. 1, the present invention provides a steering wheel steering angle and a wheel steering wheel in the steering force transmission path for steering the wheel B in accordance with the steering of the steering wheel A. A steering device for an automobile, in which a transmission ratio varying means D for changing a transmission ratio of an angle in accordance with an output signal of a vehicle speed sensor C is provided, and a deceleration is performed between a transmission ratio during deceleration and a transmission ratio during acceleration. Hysteresis is added so that the transmission ratio during acceleration is higher than the transmission ratio during acceleration, and in the high-speed range the transmission ratio during acceleration is set to the transmission ratio during deceleration by reducing the rate of change of the transmission ratio during deceleration with respect to vehicle speed. It is characterized in that a control means E for setting close to each other is provided.
(発明の効果) 本発明によれば、車速感応型の伝達比可変式ステアリ
ング装置において、制御手段により、減速中の伝達比
を、加速中の伝達比に比べて、相対的に高伝達比方向に
設定するようにしたものであるから、加速中は伝達比が
高くなる、つまり車輪が切れにくいために走行安定性が
良好である一方、減速中でも高伝達比方向、つまり車輪
が切れにくい方向に制御されることになるので、いわゆ
る巻き込みの発生が未然に防止され、走行安定性が向上
するようになる。(Effect of the Invention) According to the present invention, in the vehicle speed sensitive transmission ratio variable steering device, the control means causes the transmission ratio during deceleration to be in a relatively high transmission ratio direction as compared to the transmission ratio during acceleration. Therefore, the transmission ratio is high during acceleration, which means that the wheels are less likely to be cut, resulting in good running stability.On the other hand, even during deceleration, in the high transmission ratio direction, that is, in the direction in which the wheels are less likely to be cut. Since it is controlled, the occurrence of so-called entanglement is prevented in advance, and the running stability is improved.
また、高速域では、伝達比の車速に対する変化率を小
さくするとともに、ヒステリシス幅を狭くするようにし
たので、高速時の加減速において伝達比が急変すること
がなく走行安定性が確保され、高速での減速運転におい
て違和感を生ずることがない。Also, in the high speed range, the rate of change of the transmission ratio with respect to the vehicle speed is made small, and the hysteresis width is made narrow, so that the transmission ratio does not change suddenly during acceleration / deceleration at high speeds, and running stability is ensured. There is no sense of discomfort during deceleration operation.
(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明
する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第2図に示すように、ステアリング装置1は、ステア
リングハンドル2と、該ハンドル2の回転がハンドル軸
3及び中間軸4を介して入力されるステアリングギヤ装
置5と、該ギヤ装置5の出力により左右の操舵用車輪6,
6を転舵させるピットマンアーム7やタイロッド8等で
なるリンク機構9とで構成されている。As shown in FIG. 2, the steering device 1 includes a steering handle 2, a steering gear device 5 in which rotation of the handle 2 is input via the handle shaft 3 and an intermediate shaft 4, and an output of the gear device 5. Left and right steering wheels 6,
It is composed of a pitman arm 7 for steering 6 and a link mechanism 9 including a tie rod 8.
上記ハンドル軸3と中間軸4との間には、ステアリン
グハンドル2の回転角(ハンドル舵角:θh)と車輪6,
6の転舵角(車輪舵角:θw)の比(伝達比:R=θh/θ
w)を変化させる伝達比可変装置10が設けられている。Between the steering wheel shaft 3 and the intermediate shaft 4, the rotation angle (steering wheel steering angle: θh) of the steering wheel 2 and the wheel 6,
Ratio of 6 steering angles (wheel steering angle: θw) (transmission ratio: R = θh / θ
A variable transmission ratio device 10 for changing w) is provided.
そして、この伝達比可変装置10を制御するコントロー
ラ11が備えられ、このコントローラ11には、当該自動車
の車速を検出する車速センサ12からの車速Vを示す信号
S1と、前記ステアリングハンドル2の舵角θhを検出す
るハンドル舵角センサ13からの信号S2とが入力されるよ
うになっている。A controller 11 for controlling the transmission ratio variable device 10 is provided, and the controller 11 has a signal indicating a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 12 for detecting a vehicle speed of the vehicle.
S 1 and a signal S 2 from the steering wheel steering angle sensor 13 that detects the steering angle θh of the steering wheel 2 are input.
上記伝達比可変装置10は、第3図〜第5図に詳細に示
すように、上記中間軸4と同一線上に対向配置された入
力軸14を有し、該入力軸14に、上記ハンドル軸3の回転
が一対の入力ギヤ15,16を介して入力されるようになっ
ている。As shown in detail in FIGS. 3 to 5, the transmission ratio varying device 10 has an input shaft 14 that is arranged to face the intermediate shaft 4 on the same line, and the input shaft 14 is provided with the handle shaft. The rotation of 3 is input via a pair of input gears 15 and 16.
この入力軸14と上記中間軸4との間には遊星歯車機構
17が介設されていて、この遊星歯車機構17は、入力軸14
上に固着されたサンギヤ18と、該サンギヤ18上に配置さ
れた複数のピニオンギヤ19…19と、これらのピニオンギ
ヤ19…19の外側に配置され且つ上記中間軸4に固着され
たリングギヤ20と、入力軸14上に相対回転自在に嵌合支
持されて、ピニオンシャフト21…21を介して上記各ピニ
オンギヤ19…19を支持するキャリヤ22とで構成されてい
る。A planetary gear mechanism is provided between the input shaft 14 and the intermediate shaft 4.
17, the planetary gear mechanism 17 has an input shaft 14
A sun gear 18 fixed to the upper part, a plurality of pinion gears 19 to 19 arranged on the sun gear 18, a ring gear 20 arranged outside the pinion gears 19 to 19 and fixed to the intermediate shaft 4, and an input A carrier 22 is fitted and supported on the shaft 14 so as to be rotatable relative thereto, and supports the pinion gears 19 ... 19 via pinion shafts 21 ... 21.
該キャリヤ22には一体的にセクタギヤ23が設けられ、
該セクタギヤ23にステッピングモータ24の回転軸24aに
固着されたピニオンギヤ25が噛み合されている。The carrier 22 is integrally provided with a sector gear 23,
A pinion gear 25 fixed to a rotary shaft 24a of a stepping motor 24 is meshed with the sector gear 23.
そして、ステアリングハンドル2の操舵時に、上記ス
テッピングモータ24がコントローラ11からの駆動信号S3
に応じて回転駆動されることにより、遊星歯車機構17に
おいてはサンギヤ18がハンドル舵角θhに対応する量だ
け回転されると同時に、キャリヤ22がステッピングモー
タ24の回転に応じて回転され、これにより車輪舵角θw
に対応するリングギヤ20ないし中間軸4の回転量が増減
されて、上記車輪舵角θwに対するハンドル舵角θhの
伝達比Rが可変制御されるようになっている。When the steering wheel 2 is steered, the stepping motor 24 causes the drive signal S 3 from the controller 11 to be transmitted.
In the planetary gear mechanism 17, the sun gear 18 is rotated by an amount corresponding to the steering wheel steering angle θh, and at the same time, the carrier 22 is rotated according to the rotation of the stepping motor 24. Wheel steering angle θw
The amount of rotation of the ring gear 20 or the intermediate shaft 4 corresponding to is increased or decreased to variably control the transmission ratio R of the steering wheel angle θh to the wheel steering angle θw.
一方、上記のようにして伝達比を可変制御するコント
ローラ11は、第6図に示すように、上記車速センサ12か
らの信号S1と、ハンドル舵角センサ13からの信号S2とが
入力される制御量演算部26と、該演算部26で得られた演
算値に応じた駆動信号を発生させる駆動信号発生部27と
を有し、該信号発生部27から出力される信号S3が駆動信
号して上記ステッピングモータ24に印加されると共に、
該モータ24の回転量はモータ回転角センサ28により検出
され、フィードバック信号S4として上記駆動信号発生部
27にフィードバックされるようになっている。On the other hand, the controller 11 that variably controls the transmission ratio as described above receives the signal S 1 from the vehicle speed sensor 12 and the signal S 2 from the steering wheel steering angle sensor 13 as shown in FIG. And a drive signal generator 27 for generating a drive signal according to the calculated value obtained by the calculator 26, and the signal S 3 output from the signal generator 27 is driven. While being signaled and applied to the stepping motor 24,
The amount of rotation of the motor 24 is detected by the motor rotation angle sensor 28, and the drive signal generator outputs the feedback signal S 4.
Feedback is given to 27.
ここで、上記制御量演算部26は、車速センサ12からの
信号S1が示す車速Vに応じて車輪舵角θwに対するハン
ドル舵角の伝達比Rを予め定められた特性に基づいて設
定すると共に、この伝達比Rと上記ハンドル舵角θhと
から車輪舵角θw演算し、この車輪舵角θwとなるよう
に駆動信号発生部27を介してステッピングモータ24に駆
動信号S3を出力する。Here, the control amount calculator 26 sets the transmission ratio R of the steering wheel steering angle to the wheel steering angle θw based on a predetermined characteristic in accordance with the vehicle speed V indicated by the signal S 1 from the vehicle speed sensor 12. A wheel steering angle θw is calculated from the transmission ratio R and the steering wheel steering angle θh, and a drive signal S 3 is output to the stepping motor 24 via the drive signal generator 27 so as to obtain the wheel steering angle θw.
この場合、上記車速Vに対する伝達比Rの特性は、車
速Vが大きくなるに従って伝達比Rが高くなるように設
定されている(第8図参照)。In this case, the characteristic of the transmission ratio R with respect to the vehicle speed V is set so that the transmission ratio R increases as the vehicle speed V increases (see FIG. 8).
これにより、高速走行時には伝達比Rが高くなって車
輪6が切れにくいために、良好な走行安定性が得られる
と共に、低走行時には伝達比Rが低くなって車輪6が切
れやすいために、車庫入れが容易になる等、操縦性が向
上することになる。As a result, when the vehicle travels at high speed, the transmission ratio R becomes high and the wheels 6 are less likely to be cut, so that good traveling stability is obtained, and when the vehicle travels at low speeds, the transmission ratio R becomes low and the wheels 6 are easily cut. The maneuverability will be improved, such as easy insertion.
しかして、上記コントローラ11には、以上の構成に加
えて、加減速判断部30が設けられている。Therefore, the controller 11 is provided with an acceleration / deceleration determination unit 30 in addition to the above configuration.
そして、この加減速判断部30が車速データや加速度セ
ンサからの信号に基づいて加速中または減速中を検出し
た時に、上記制御量演算部26が、該演算部26に記憶され
ている第8図に示すような加・減速用伝達比マップから
伝達比R(データ)を読出して、減速中の伝達比Rを、
加速中の伝達比Rに比べて、相対的に高伝達比方向に設
定した駆動信号S3を上記ステッピングモータ24に印加す
るようになる。When the acceleration / deceleration determination unit 30 detects acceleration or deceleration based on the vehicle speed data or the signal from the acceleration sensor, the control amount calculation unit 26 stores the control amount calculation unit 26 in FIG. The transmission ratio R (data) is read from the acceleration / deceleration transmission ratio map as shown in, and the transmission ratio R during deceleration is
As compared with the transmission ratio R during acceleration, the drive signal S 3 set in the relatively high transmission ratio direction is applied to the stepping motor 24.
すなわち、加速中の伝達比と伝達比とが一致しないよ
うに、減速中の伝達比にヒステリシスを設けるのであ
る。That is, a hysteresis is provided in the transmission ratio during deceleration so that the transmission ratio during acceleration does not match the transmission ratio.
次に、加・減速中の加減速判断部30と制御量演算部26
の動作を、第7図に示すフローチャートに従って説明す
る。Next, the acceleration / deceleration determination unit 30 and the control amount calculation unit 26 during acceleration / deceleration
The operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、ステップS1で、加速中か減速中かを判断し、加
速中と判断した場合には、ステップS2で車速Vを読込
み、ステップS3で、加速用伝達比マップ(第8図参照)
からデータ(伝達比R)を読出し、ステップS4で、この
データに基づく駆動信号S3でステッピングモータ24を駆
動制御する。First, in step S1, it is determined whether the vehicle is accelerating or decelerating. If it is determined that the vehicle is accelerating, the vehicle speed V is read in step S2, and in step S3, an acceleration transmission ratio map (see FIG. 8).
It reads the data (transmission ratio R) from at step S4, the drive control of the stepping motor 24 by drive signal S 3 based on this data.
これにより、加速中は伝達比Rが高くなる、つまり車
輪6が切れにくいために走行安定性が良好となる。As a result, the transmission ratio R becomes high during acceleration, that is, the wheels 6 are less likely to be cut off, and thus the running stability becomes good.
一方、ステップS1で、減速中と判断した場合には、ス
テップS5で車速を読込み、ステップS6で減速用伝達比マ
ップ(第8図参照)からデータ(伝達比R)を読出し、
ステップS4で、このデータに基づく駆動信号S3でステッ
ピングモータ24を駆動制御する。On the other hand, if it is determined that the vehicle is decelerating in step S1, the vehicle speed is read in step S5, and the data (transmission ratio R) is read from the deceleration transmission ratio map (see FIG. 8) in step S6.
In step S4, the drive control of the stepping motor 24 by drive signal S 3 based on this data.
これにより、減速中でも高伝達比方向、つまり、車輪
6が切れにくい方向に制御されることになるので、いわ
ゆる巻き込みの発生が防止できるのである。As a result, even during deceleration, the control is performed in the high transmission ratio direction, that is, in the direction in which the wheels 6 are hard to break, so that so-called entrainment can be prevented.
第9図は加・減速用伝達比マップの他の例を示し、前
後方向の加速度または減速度GH加・減速度センサで検出
し、特に減速中の減速度Gに応じて伝達比のヒステリシ
ス幅を変更するようにしたものである。FIG. 9 shows another example of the transfer ratio map for acceleration / deceleration. The hysteresis width of the transfer ratio is detected by the acceleration or deceleration GH acceleration / deceleration sensor in the front-rear direction, and particularly according to the deceleration G during deceleration. Is to be changed.
第10図も加・減速用伝達比マップの他の例を示し、高
速時には伝達比のヒステリシス幅が狭くなるようにした
ものである。これにより、高速時の減速中に伝達比が大
きく変わると、違和感が生じるうえ走行安定性が悪化す
るおそれがあるのが、ある程度減速されてから伝達比が
変わることになるので走行安定性が向上するようにな
る。FIG. 10 also shows another example of the acceleration / deceleration transmission ratio map, in which the hysteresis width of the transmission ratio is narrowed at high speed. As a result, if the transmission ratio changes significantly during deceleration at high speed, it may cause discomfort and worsen the running stability.However, since the transmission ratio changes after the speed is reduced to some extent, the running stability is improved. Come to do.
第1図は本発明の構成図、第2図はステアリング装置の
斜視図、第3図は伝達比可変装置の拡大縦断測面図、第
4図は第3図のI−I線断面図、第5図は第3図のII−
II線断面図、第6図はコントローラの構成を示すブロツ
ク図、第7図はコントローラによる制御の特性図、第8
図,第9図及び第10図は加・減速用伝達比マップをそれ
ぞれ示す図である。 1……ステアリング装置、2……ステアリングハンドル
(A)、6……車輪(B)、10……伝達比可変手段
(D)、11……コントローラ、12……車速センサ
(C)、13……ハンドル舵角センサ、26……制御量演算
部(E:制御手段)、30……加減速判断部、θh……ハン
ドル舵角、θw……車輪舵角、R……伝達比、V……車
速。FIG. 1 is a configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a steering device, FIG. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view of a transmission ratio variable device, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line I-I of FIG. Fig. 5 is II- of Fig. 3.
II sectional view, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the controller, FIG. 7 is a characteristic diagram of control by the controller, 8
FIG. 9, FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing the acceleration / deceleration transmission ratio maps, respectively. 1 ... Steering device, 2 ... Steering wheel (A), 6 ... Wheel (B), 10 ... Transmission ratio varying means (D), 11 ... Controller, 12 ... Vehicle speed sensor (C), 13 ... ... steering wheel steering angle sensor, 26 ... control amount calculation unit (E: control means), 30 ... acceleration / deceleration determination unit, θh ... steering wheel steering angle, θw ... wheel steering angle, R ... transmission ratio, V ... … Vehicle speed.
Claims (1)
を転舵させる操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角と車輪
舵角の伝達比を車速センサの出力信号を応じて変化させ
る伝達比可変手段が介設された自動車のステアリング装
置であって、 減速中の伝達比と加速中の伝達比との間に減速中の伝達
比が加速中の伝達比より高くなるようにヒステリシスを
持たせ、高速域では減速中の伝達比の車速に対する変化
率を小さくすることに加速中の伝達比を減速中の伝達比
に接近させて設定する制御手段が設けられていることを
特徴とする自動車のステアリング装置。1. A transmission ratio varying means for changing a transmission ratio between a steering wheel steering angle and a wheel steering angle in accordance with an output signal of a vehicle speed sensor in a steering force transmission path for steering a wheel in accordance with steering of a steering wheel. An intervening vehicle steering system that has a hysteresis between the transmission ratio during deceleration and the transmission ratio during acceleration so that the transmission ratio during deceleration is higher than the transmission ratio during acceleration. Then, in order to reduce the rate of change of the transmission ratio during deceleration with respect to the vehicle speed, there is provided control means for setting the transmission ratio during acceleration close to the transmission ratio during deceleration.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6497687A JP2522784B2 (en) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | Car steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6497687A JP2522784B2 (en) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | Car steering device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63227471A JPS63227471A (en) | 1988-09-21 |
JP2522784B2 true JP2522784B2 (en) | 1996-08-07 |
Family
ID=13273586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6497687A Expired - Lifetime JP2522784B2 (en) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | Car steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2522784B2 (en) |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP6497687A patent/JP2522784B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63227471A (en) | 1988-09-21 |
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Legal Events
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