JP3006686B2 - Steering angle correction device - Google Patents

Steering angle correction device

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JP3006686B2
JP3006686B2 JP24621389A JP24621389A JP3006686B2 JP 3006686 B2 JP3006686 B2 JP 3006686B2 JP 24621389 A JP24621389 A JP 24621389A JP 24621389 A JP24621389 A JP 24621389A JP 3006686 B2 JP3006686 B2 JP 3006686B2
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angle
steering
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rear wheel
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学 山田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ドライバーがハンドルを介して、前輪を
転舵させる以外に、車両の走行条件に応じて、さらに操
舵輪を補正転舵することができる転舵角補正装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention is directed to a method in which a driver turns a front wheel via a steering wheel, and further corrects and steers a steered wheel according to running conditions of a vehicle. The present invention relates to a steering angle correction device capable of performing the following.

(従来の技術) 一般に用いられている転舵装置は、第9図に示すよう
に、ハンドル1にハンドル軸1aを接続している。
(Prior Art) In a commonly used steering device, a handle shaft 1a is connected to a handle 1, as shown in FIG.

そして、このハンドル軸1aの先端にピニオンPGを設け
ている。このピニオンPGとかみ合い、ピニオンPGの回転
運動を水平方向の運動に変換するラックRを設け、この
ラックRの先端部は、サイドロッド3、4、ナックルア
ーム5、6を介して前輪7、8と連結している。
A pinion PG is provided at the tip of the handle shaft 1a. A rack R that engages with the pinion PG and converts the rotational motion of the pinion PG into horizontal motion is provided. The front end of the rack R is connected to the front wheels 7, 8 via side rods 3, 4 and knuckle arms 5, 6. It is linked to

今、ハンドル1を回転すると、この回転力はハンドル
軸1aを介してピニオンPGを回転させる。このピニオンPG
の回転力は、ラックRによって水平方向の運動に変換さ
れ、サイドロッド3、4およびナックルアーム5、6に
伝達される。
Now, when the handle 1 is rotated, this torque rotates the pinion PG via the handle shaft 1a. This pinion PG
Is converted into horizontal motion by the rack R and transmitted to the side rods 3 and 4 and the knuckle arms 5 and 6.

ナックルアーム5、6の移動により、前輪7、8が転
舵され、車両の旋回が行われる。
The front wheels 7, 8 are steered by the movement of the knuckle arms 5, 6, and the vehicle turns.

(本発明が解決しようとする課題) 一般に、ステアリング特性がアンダーステアの傾向に
ある車両では、車速の増加とともに、旋回半径が減少す
ることが知られている。
(Problems to be Solved by the Present Invention) In general, it is known that, in a vehicle in which the steering characteristic tends to understeer, the turning radius decreases as the vehicle speed increases.

また、ステアリング特性がオーバーステアの傾向にあ
る車両では、車速の増加とともに、旋回半径が減少する
ことが知られている。
It is known that a turning radius of a vehicle having a steering characteristic that tends to be oversteer decreases as the vehicle speed increases.

つまり、車速が変化しても旋回半径を一定に保つに
は、前輪の補正転舵を行い、前輪の転舵角をさらに切り
増したり、戻したりする必要がある。
That is, in order to keep the turning radius constant even when the vehicle speed changes, it is necessary to perform corrected steering of the front wheels and further increase or return the steering angle of the front wheels.

このため、上記のように構成した従来の装置では、前
輪の補正転舵をドライバーが自らやらなければならな
い。そのため、未熟練のドライバーでは、その補正転舵
ができず、危険に遭遇したりするという問題があった。
For this reason, in the conventional device configured as described above, the driver must perform the correction steering of the front wheels by himself. For this reason, there is a problem that an unskilled driver cannot perform the correction steering and encounters a danger.

この発明の目的は、ドライバーが自らハンドルを切ら
なくても、操舵輪を補正転舵することができる転舵角補
正装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a steering angle correction device capable of correcting and steering a steered wheel without a driver turning a steering wheel by himself.

(課題を解決するための手段) 本発明は、前輪を転舵させる前輪転舵機構と、後輪を
転舵させる後輪転舵機構と、これら前輪転舵機構および
後輪転舵機構を制御するコントローラと、ハンドルの操
作角度を検出してハンドル回転角信号を出力するハンド
ル回転角センサと、車速を検出して車速信号を出力する
車速センサと、前輪転舵角を検出して前輪転舵角信号を
出力する前輪転舵角センサと、前輪転舵角を検出して後
輪転舵角信号を出力する後輪転舵角センサとを備え、上
記前輪転舵機構は、ハンドルに連係した入力軸と、ピニ
オンを連係させたピニオン軸と、これら両軸を揺動自在
に連結した自在継手と、補正用モータと、この補正用モ
ータの回転によってピニオン軸をラックと平行に移動さ
せる伝達機構とからなり、コントローラによって補正用
モータの出力を制御して、所望の転舵角度に前輪を補正
する転舵角補正装置において、上記コントローラは、前
輪転舵角信号と車速信号とに基づいて後輪転舵角目標値
を決定し、この後輪転舵角目標値と後輪転舵角信号とか
ら後輪転舵角出力信号を求め、この後輪転舵角出力信号
によって上記後輪転舵機構を制御して後輪の転舵角を補
正し、また、上記後輪転舵角目標値と後輪転舵角信号と
に基づいて前輪転舵角目標値を決定し、この前輪転舵角
目標値と前輪転舵角信号とから前輪転舵角出力信号を求
め、この前輪転舵角出力信号によって上記前輪転舵機構
を制御して前輪の転舵角を補正する構成にしたことを特
徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a front wheel steering mechanism for steering front wheels, a rear wheel steering mechanism for steering rear wheels, and a controller for controlling the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism. A steering wheel rotation angle sensor that detects a steering wheel operation angle and outputs a steering wheel rotation angle signal, a vehicle speed sensor that detects vehicle speed and outputs a vehicle speed signal, and a front wheel steering angle signal that detects a front wheel steering angle. A front wheel turning angle sensor that outputs a front wheel turning angle, and a rear wheel turning angle sensor that detects a front wheel turning angle and outputs a rear wheel turning angle signal. It comprises a pinion shaft linked with a pinion, a universal joint that swingably connects these two shafts, a correction motor, and a transmission mechanism that moves the pinion shaft parallel to the rack by rotation of the correction motor, By controller In the turning angle correction device for controlling the output of the correction motor to correct the front wheels to a desired turning angle, the controller includes a rear wheel turning angle target based on the front wheel turning angle signal and the vehicle speed signal. A rear wheel turning angle output signal is obtained from the rear wheel turning angle target value and the rear wheel turning angle signal, and the rear wheel turning mechanism is controlled by the rear wheel turning angle output signal to control the rear wheel turning mechanism. The steering angle is corrected, and a front wheel turning angle target value is determined based on the rear wheel turning angle target value and the rear wheel turning angle signal. From the front wheel turning angle target value and the front wheel turning angle signal, A front wheel turning angle output signal is obtained, and the front wheel turning mechanism is controlled by the front wheel turning angle output signal to correct the front wheel turning angle.

(本発明の作用) 上記のようにした装置は、旋回走行中に、車速が増加
する場合には、前輪の転舵方向と同じ方向に後輪の補正
転舵し、車速が減少する場合には、前輪の転舵方向と逆
方向に後輪を補正転舵する。このように後輪を補正転舵
することによって、後輪の横すべり角をゼロにする。
(Operation of the Present Invention) The device as described above performs the correction steering of the rear wheels in the same direction as the steering direction of the front wheels when the vehicle speed increases during turning, and the vehicle speed decreases when the vehicle speed decreases. Corrects and turns the rear wheels in the direction opposite to the turning direction of the front wheels. By correcting and steering the rear wheel in this manner, the side slip angle of the rear wheel is set to zero.

ただし、上記のように後輪を前輪と同方向に補正転舵
すると、車両の旋回半径が大きくなる。また、後輪を前
輪と逆方向に補正転舵すると、車両の旋回半径が小さく
なる。
However, if the rear wheels are corrected and steered in the same direction as the front wheels as described above, the turning radius of the vehicle increases. Further, when the rear wheels are steered in the opposite direction to the front wheels, the turning radius of the vehicle is reduced.

そこで、後輪の補正転舵に応じて、前輪も補正転舵す
る。
Therefore, the front wheels are also corrected and steered according to the corrected steering of the rear wheels.

すなわち、後輪を前輪と同方向に補正転舵したときに
は、前輪をさらに同方向に補正転舵する。また、後輪を
前輪と逆方向に補正転舵したときには、前輪を逆方向に
転舵する。
That is, when the rear wheels are corrected and steered in the same direction as the front wheels, the front wheels are further corrected and steered in the same direction. When the rear wheel is steered in the opposite direction to the front wheel, the front wheel is steered in the opposite direction.

(本発明の効果) この発明によれば、ドライバーが自らハンドルを切ら
なくても、前輪と後輪とを補正転舵することによって、
車速の増減が原因で生じる旋回半径の変化を防止でき
る。
(Effects of the Present Invention) According to the present invention, even if the driver does not turn the steering wheel, the front wheel and the rear wheel are corrected and steered,
A change in turning radius caused by a change in vehicle speed can be prevented.

すなわち、オーバーステアの車両では、このオーバー
ステアを打ち消す方向に補正転舵することができる。
That is, an oversteer vehicle can correct and steer in a direction to cancel the oversteer.

また、アンダーステアの車両では、このアンダーステ
アを打ち消す方向に補正転舵することができる。
Further, in an understeer vehicle, the vehicle can be steered in a direction to cancel the understeer.

上記のように、車速が変化しても旋回半径を一定に保
つことができるので、未熟なドライバーでも、安全な運
転ができる。
As described above, since the turning radius can be kept constant even when the vehicle speed changes, even an inexperienced driver can drive safely.

なお、ピニオン軸をラックと平行に移動させることに
よって、前輪を補正転舵する構成にしているので、補正
時にハンドルが回らない。
The front wheels are corrected and steered by moving the pinion shaft parallel to the rack, so that the steering wheel does not turn during correction.

したがって、ドライバーに違和感を与えることもな
い。
Therefore, the driver does not feel uncomfortable.

(本発明の実施例) 第1、2図に示した第1実施例は、ハンドル1に接続
した入力軸1bを、自在継手28を介してピニオン軸1cに連
結している。このピニオン軸1cは、入力軸1bと一体に回
転するとともに、入力軸1bに対して揺動自在にしてい
る。そして、ピニオン軸1cの先端部には、ピニオン21を
設けている。
(Embodiment of the Present Invention) In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, an input shaft 1b connected to a handle 1 is connected to a pinion shaft 1c via a universal joint 28. The pinion shaft 1c rotates integrally with the input shaft 1b and is swingable with respect to the input shaft 1b. The pinion 21 is provided at the tip of the pinion shaft 1c.

このピニオン軸1cは、ギヤケース30の壁面に設けた軸
受け29に支持されるとともに、その先端部をピニオン21
とともにギヤケース30内に挿入している。
The pinion shaft 1c is supported by a bearing 29 provided on the wall surface of the gear case 30 and has a tip portion formed by a pinion 21.
Together with the gear case 30.

ピニオン21は、ラック22とかみ合い、ピニオン21の回
転運動をラック22の水平方向の運動に変換している。こ
のラック22の水平方向の運動は、ラック22と連続するサ
イドロッド3、4、ナックルアーム5、6を介して前輪
7、8に伝達され、前輪7、8を左右に転舵する。
The pinion 21 meshes with the rack 22 and converts the rotational movement of the pinion 21 into a horizontal movement of the rack 22. The horizontal movement of the rack 22 is transmitted to the front wheels 7 and 8 via the side rods 3 and 4 and the knuckle arms 5 and 6 that are continuous with the rack 22, and steers the front wheels 7 and 8 left and right.

さらに、上記ギヤケース30を、ラック22の水平方向に
摺動自在に設けるとともに、このギヤケース30を、レバ
ー23、ウォームホィール24,ウォーム25を介してモータ2
6のモータ軸27に連結している。
Further, the gear case 30 is provided slidably in the horizontal direction of the rack 22, and the gear case 30 is connected to the motor 2 via a lever 23, a worm wheel 24, and a worm 25.
6 is connected to the motor shaft 27.

そして、モータ26は、コントローラPと接続し、この
コントローラPから送られてくる前輪転舵出力信号IMf
に応じてモータ軸27を回転させる。
The motor 26 is connected to the controller P, and outputs the front wheel steering output signal I Mf sent from the controller P.
The motor shaft 27 is rotated according to.

モータ26のモータ軸27が回転すると、ウォーム25を介
してウォームホィール24が回転する。
When the motor shaft 27 of the motor 26 rotates, the worm wheel 24 rotates via the worm 25.

ウォームホィール24には、その中心Aよりオフセット
した点Bにレバー23が取付けられているので、ウォーム
ホィール24の回転運動はレバー23の水平運動に変換され
る。そして、このレバー23の水平運動により、ギヤケー
ス30が全体として図中左右方向に水平移動する。
Since the worm wheel 24 is provided with the lever 23 at a point B offset from the center A, the rotational movement of the worm wheel 24 is converted into the horizontal movement of the lever 23. The horizontal movement of the lever 23 causes the gear case 30 to move horizontally as a whole in the left-right direction in the drawing.

今、モータ26のモータ軸27の回転により、ギヤケース
30が図中左右方向に移動すると、ギヤケース30の壁面に
設けた軸受29に押されて、ピニオン軸1cが自在継手28を
支点として揺動する。このときピニオン軸1cは、軸受29
に押さえられて浮き上がることがない。したがって、ピ
ニオン21がラック22としっかりかみ合った状態を保つ。
この状態で、ピニオン軸1cが揺動すれば、ピニオン21は
回転せずにラック22を左右方向に押し動かすことにな
る。つまり、旋回走行中は、ドライバーがハンドル1を
しっかりと握ってピニオン21の回転を止めているので、
ピニオン軸1cが揺動すればラック22が平行移動する。
Now, the rotation of the motor shaft 27 of the motor 26
When 30 moves in the left-right direction in the figure, it is pushed by a bearing 29 provided on the wall surface of the gear case 30, and the pinion shaft 1c swings around the universal joint 28 as a fulcrum. At this time, the pinion shaft 1c is
It doesn't come up because of being held down. Therefore, the pinion 21 is kept in a state of being meshed with the rack 22.
In this state, if the pinion shaft 1c swings, the pinion 21 pushes the rack 22 in the left-right direction without rotating. In other words, during turning, the driver holds the steering wheel 1 firmly and stops the rotation of the pinion 21,
When the pinion shaft 1c swings, the rack 22 moves in parallel.

このようにしてラック22が移動することによって、サ
イドロッド3、4、ナックルアーム5、6を介して、前
輪7、8を補正転舵する。
By moving the rack 22 in this manner, the front wheels 7, 8 are corrected and steered via the side rods 3, 4, and the knuckle arms 5, 6.

以上のようにして、前輪転舵機構を構成している。 The front wheel steering mechanism is configured as described above.

前記ハンドル軸1aには、ハンドル1の回転角を検出
し、ハンドル回転角信号θsを出力するハンドル回転角
センサ31を配置している。
A handle rotation angle sensor 31 that detects the rotation angle of the handle 1 and outputs a handle rotation angle signal θs is disposed on the handle shaft 1a.

また、前記サイドロッド3、4の近傍には、前輪の転
舵角を検出し、前輪転舵角信号θfを出力する前輪転舵
角センサ32を配置している。
Further, near the side rods 3 and 4, a front wheel turning angle sensor 32 that detects a turning angle of the front wheels and outputs a front wheel turning angle signal θf is arranged.

さらに、この装置では、車速を検出し、車速信号Vを
出力する車速センサ33を配置している。
Further, in this device, a vehicle speed sensor 33 that detects a vehicle speed and outputs a vehicle speed signal V is arranged.

そして、これらハンドル回転角センサ31、前輪転舵角
センサ32、車速センサ33は、それぞれコントローラPに
接続している。
The steering wheel rotation angle sensor 31, the front wheel turning angle sensor 32, and the vehicle speed sensor 33 are each connected to the controller P.

コントローラPでは、前輪転舵角センサ32と車速セン
サ33とから送られてくる前輪転舵角信号θfと車速信号
Vとに応じて後輪転舵角目標値を決定する。さら
に、この後輪転舵角目標値と実際の後輪の転舵角を
表す後輪転舵角信号θとを比較し、出力信号IMrを決
定するとともに、前輪転舵角出力信号IMfを決定してい
る。
The controller P determines a rear wheel turning angle target value r according to the front wheel turning angle signal θf and the vehicle speed signal V sent from the front wheel turning angle sensor 32 and the vehicle speed sensor 33. Furthermore, compared with the wheel steering angle signal theta r after which represents the turning angle of the actual rear wheel and the rear wheel steering angle target value r, and determines an output signal I Mr, front wheel steering angle output signal I Mf Is determined.

ここで、車両後部に設けた後輪転舵機構9は、モータ
34と、減速ギヤ35と、ピニオン36と、ラック37と、サイ
ドロッド38、39とを主要素としている。
Here, a rear wheel steering mechanism 9 provided at the rear of the vehicle is a motor.
34, a reduction gear 35, a pinion 36, a rack 37, and side rods 38, 39 as main elements.

そして、モータ34のモータ軸40は、減速ギヤ35を介し
てその先端部にピニオン36を設けている。このピニオン
36は、ラック37とかみ合い、モータ軸40の回転運動を水
平方向の運動に変換している。
The motor shaft 40 of the motor 34 is provided with a pinion 36 at its tip via a reduction gear 35. This pinion
The 36 meshes with the rack 37 and converts the rotational motion of the motor shaft 40 into a horizontal motion.

上記ラック37は、サイドロッド38、39を介して後輪4
1、42と連結している。
The rack 37 is connected to the rear wheels 4 via side rods 38 and 39.
It is connected to 1,42.

このようにした後輪転舵機構9は、コントローラPか
ら後輪転舵出力信号IMrが入力したとき、モータ34のモ
ータ軸40を回転させる。
The rear wheel turning mechanism 9 configured as described above rotates the motor shaft 40 of the motor 34 when the rear wheel turning output signal I Mr is input from the controller P.

モータ34のモータ軸40が回転すると、その回転力は減
速ギヤ35を介して減速され、ピニオン36を回転させる。
ピニオン36の回転運動は、ラック37によって水平方向の
運動に変換され、サイドロッド38、39を介して後輪41、
42を転舵する。
When the motor shaft 40 of the motor 34 rotates, the rotational force is reduced via the reduction gear 35, and the pinion 36 is rotated.
The rotational movement of the pinion 36 is converted into a horizontal movement by a rack 37, and the rear wheels 41,
Steer 42.

そして、サイドロッド38、39の近傍には、後輪の転舵
角を検出し、後輪転舵角信号θを出力する後輪転舵角
センサ43を設けている。後輪転舵角センサ43は、上記コ
ントローラPと接続している。
Then, in the vicinity of the side rods 38 and 39 detects a steering angle of the rear wheels, and a wheel steering angle sensor 43 after outputting a rear wheel steering angle signal theta r provided. The rear wheel turning angle sensor 43 is connected to the controller P.

コントローラPでは、後輪転舵角センサ43で検出した
後輪転舵角信号θと後輪転舵角目標値とを比較
し、後輪が目標通りに制御されているかを演算し、後輪
転舵出力信号IMrを決定する。
The controller P, is compared with the wheel steering angle signal theta r and the rear wheel steering angle target value r was detected in the rear wheel steering angle sensor 43, calculates whether the rear wheel is controlled to the target as the rear wheel steering The output signal I Mr is determined.

そして、この後輪転舵出力信号IMrを後輪転舵機構9
に出力し、目標の転舵角となるように、後輪を転舵す
る。
Then, the rear wheel turning output signal I Mr is transmitted to the rear wheel turning mechanism 9.
And the rear wheels are steered so that the target steering angle is obtained.

この後輪転舵角目標値は、次の第(1)式によっ
て決定される。
The rear wheel turning angle target value r is determined by the following equation (1).

=kθ …(1) ここで、θは、前輪転舵角信号、kは前後輪転舵比
である。
r = kθ f (1) Here, θ f is a front wheel turning angle signal, and k is a front and rear wheel turning ratio.

そして、後輪転舵出力信号IMrは、次の第(2)式に
よって決定される。
Then, the rear wheel turning output signal I Mr is determined by the following equation (2).

IMr=lrΔθ+mr・dΔθr/dt+nt∫Δθrdt …(2) ここで、lr、mr、nrは定数、Δθは後輪転舵角目標
と後輪転舵角信号θとの差である。
In I Mr = l r Δθ r + m r · dΔθ r / dt + n t ∫Δθ r dt ... (2) where, l r, m r, n r is a constant, [Delta] [theta] r is rotary rear and the rear wheel steering angle target value r which is the difference between the steering angle signal θ r.

そして、第1項のlrΔθは、偏差に比例した電流を
出力する項であり、目標値と実際の舵角との偏差がお大
きい場合にこの偏差に比例した大きい電流を出力し、両
者が一致すれば電流は0となるものである。
The first term l r Δθ r is a term that outputs a current proportional to the deviation, and outputs a large current proportional to the deviation when the deviation between the target value and the actual steering angle is large. If they match, the current becomes zero.

第2項のmr・dΔθr/dtは、偏差の微分値に比例した
電流を出力する項であり、モータ34のロータ慣性等によ
る遅れを補償するためのものである。
The second term, m r · dΔθ r / dt, is a term for outputting a current proportional to the differential value of the deviation, and is for compensating for a delay due to rotor inertia of the motor 34 and the like.

第3項のnt∫Δθrdtは、偏差の積分値に比例した電
流を出力する項であり、外力やフリクションにより、定
常的な偏差が生じた場合、これを打ち消すためのもので
ある。
The third term, n t ∫Δθ r dt, is a term that outputs a current proportional to the integral value of the deviation, and is used to cancel a stationary deviation caused by an external force or friction.

このようにして、演算された後輪転舵角出力信号は、
後輪転舵装置に出力され、上述のように、後輪の転舵を
制御することとなる。
The rear wheel turning angle output signal thus calculated is
It is output to the rear wheel steering device and controls the steering of the rear wheels as described above.

次に、コントローラPにおいて行われる前輪の転舵角
制御について詳述する。
Next, the steering angle control of the front wheels performed by the controller P will be described in detail.

前輪転舵角目標値は、次の第(3)式で決定され
る。
The front wheel turning angle target value f is determined by the following equation (3).

=θs/r+′ …(3) ここで、rは、ハンドル舵角比、′は前輪補正舵
角目標値である。
f = θ s / r + ′ f (3) where r is a steering wheel steering ratio, and ' f is a front wheel correction steering wheel target value.

この前輪補正舵角目標値′は、後輪転舵角目標値
と同じ値を採用している。つまり、第(3)式の第
1項が、前輪転舵装置によって与えられる前輪転舵角を
示し、第2項が前輪転舵角補正装置によって与えられる
前輪の転舵角を示していることとなる。
The front wheel correction steering angle target value ' f is a rear wheel turning angle target value.
The same value as r is adopted. That is, the first term of the expression (3) indicates the front wheel turning angle given by the front wheel turning device, and the second term shows the front wheel turning angle given by the front wheel turning angle correction device. Becomes

そして、コントローラPでは、この前輪転舵角目標値
と、前輪転舵角センサ32から送られてくる前輪転舵
角信号θとを比較し、前輪転舵出力信号IMfを決定し
ている。
Then, in the controller P, the front wheel steering angle target value
It compares the f, and the front wheel turning angle signal theta f sent from the front wheel turning angle sensor 32, and determines the front wheel turning output signal I Mf.

この前輪転舵出力信号IMfは、次の第(4)式によっ
て与えられる。
The front wheel steering output signal I Mf is given by the following equation (4).

IMf=lfΔθ+mf・dΔθf/dt+nf∫Δθfdt …(4) ここで、lf、mf、nfは定数、Δθは前輪転舵角目標
と前輪転舵角信号θとの差である。
I Mf = l f Δθ f + m f · dΔθ f / dt + n f ∫Δθ f dt ... (4) where, l f, m f, n f is a constant, [Delta] [theta] f is the front wheel steering angle target value r and the previous rotary which is the difference between the steering angle signal θ r.

そして、第1項のlfΔθは、偏差に比例した電流を
出力する項であり、目標値と実際の舵角との偏差が大き
い場合に、この偏差に比例した大きい電流を出力し、両
者が一致すれば、電流は0となるものである。
The first term l f Δθ f is a term that outputs a current proportional to the deviation. When the deviation between the target value and the actual steering angle is large, a large current proportional to the deviation is output. If they match, the current is zero.

第2項のmf・dΔθf/dtは、偏差の微分値に比例した
電流を出力する項であり、モータのロータ慣性等による
遅れを補償するためのものである。
The second term, m f · dΔθ f / dt, is a term that outputs a current proportional to the differential value of the deviation, and is used to compensate for a delay due to the rotor inertia of the motor.

第3項のnf∫Δθfdtは、偏差の積分値に比例した電
流を出力する項であり、外力やフリクションにより、定
常的な偏差が生じた場合、これを打ち消すためのもので
ある。
The third term, n f ∫Δθ f dt, is a term that outputs a current proportional to the integral value of the deviation, and is used to cancel a stationary deviation caused by an external force or friction.

このようにして演算された前輪転舵出力信号は、前輪
転舵装置に出力され、上述のように、前輪の転舵を制御
することとなる。
The front wheel turning output signal calculated in this way is output to the front wheel turning device, and controls the turning of the front wheels as described above.

今、一定速度で、定常円旋回している状態から車速が
増加すると、後輪転舵出力信号IMrが、コントローラP
から出力される。この信号IMrが出力されると、前輪が
現在転舵している方向に、さらに後輪が転舵するように
制御されることになる。この後輪の転舵により、車両の
定常横すべり角は0となる。
Now, when the vehicle speed increases from a state of a steady circular turning at a constant speed, the rear wheel turning output signal I Mr is output from the controller P
Output from When the signal I Mr is output, control is performed such that the rear wheels are further steered in the direction in which the front wheels are currently steered. By turning the rear wheels, the steady side slip angle of the vehicle becomes zero.

このとき、コントローラPから前輪転舵角補正装置
へ、後輪を転舵した角度分だけ、前輪を同方向に補正転
舵する前輪転舵出力信号IMfが出力される。前輪転舵角
補正装置では、この信号IMfを受けて前輪を転舵する。
At this time, a front wheel turning output signal I Mf that corrects and turns the front wheels in the same direction by the angle of turning the rear wheels is output from the controller P to the front wheel turning angle correcting device. The front wheel turning angle correction device receives the signal I Mf and turns the front wheels.

このように前輪が補正転舵されるので、後輪の転舵に
よって発生する旋回半径の増大を防止することができ
る。
In this manner, since the front wheels are corrected and steered, it is possible to prevent the turning radius from increasing due to the turning of the rear wheels.

また、一定速度で定常円旋回している状態から車速が
減少したときも、後輪転舵出力信号IMfがコントローラ
Pから出力される。ただし、このときには、現在の後輪
の転舵角から、前輪が現在転舵している方向と逆の方向
に転舵するように制御されることになる。
Also, the controller P outputs the rear wheel turning output signal I Mf also when the vehicle speed decreases from the state of the steady circular turning at a constant speed. However, at this time, control is performed so that the front wheels are steered in the direction opposite to the direction in which the front wheels are currently steered, from the current steering angle of the rear wheels.

この後輪の転舵により、車両の定常横すべり角は0と
なる。
By turning the rear wheels, the steady side slip angle of the vehicle becomes zero.

このとき、コントローラPから前輪転舵角補正装置
へ、後輪を転舵した角度分だけ、後輪と同方向に補正転
舵する前輪転舵出力信号IMfが出力される。
At this time, a front wheel turning output signal I Mf that corrects and turns the rear wheels in the same direction as the rear wheels is output from the controller P to the front wheel turning angle correcting device by the angle of turning the rear wheels.

前輪転舵補正装置では、この信号IMfを受けて前輪を
転舵する。
The front wheel turning correction device turns the front wheels in response to the signal I Mf .

このように前輪が後輪の転舵した角度と同方向に補正
転舵されるので、後輪の転舵角によって発生する旋回半
径の減少を防止することができる。
As described above, since the front wheels are corrected and steered in the same direction as the steered angle of the rear wheels, a decrease in the turning radius caused by the steered angle of the rear wheels can be prevented.

上記のようにこの実施例では、車両の横すべり角を0
としつつ、旋回半径を一定とすることができるので、操
縦安定性が向上した。
As described above, in this embodiment, the vehicle sideslip angle is set to 0.
In addition, since the turning radius can be kept constant, the steering stability has been improved.

また、このように補正転舵が行われる際、前輪転舵装
置の入力軸1bとピニオン軸1cとを連結する自在継手28が
折れ曲がり、ハンドル1自体は回転や移動をしないた
め、ドライバーにハンドル操作上の違和感を与えること
がない。
When the correction steering is performed in this manner, the universal joint 28 connecting the input shaft 1b and the pinion shaft 1c of the front wheel steering device is bent, and the handle 1 itself does not rotate or move. It does not give the above discomfort.

このように実際は、ステアリング特性の後輪転舵の影
響を前輪の補正転舵により一定に保っているので、ドラ
イバーは、後輪の転舵も、前輪の補正転舵も体感しない
ため、あたかも、後輪を操舵しない2WS車を運転してい
るような操舵感覚で運転できる。
In this way, in fact, the influence of the rear wheel turning of the steering characteristic is kept constant by the correction turning of the front wheel, so the driver does not experience the turning of the rear wheel and the correction turning of the front wheel, so it is as if You can drive with the steering feel as if you are driving a 2WS car that does not steer wheels.

次に、本発明の伝達機構の他の実施例を第3〜7図に
示す。この第3〜7図中の実施例において、伝達機構以
外の構成は、第1実施例と同じなので、その詳細を省略
する。
Next, another embodiment of the transmission mechanism of the present invention is shown in FIGS. In the embodiment shown in FIGS. 3 to 7, the configuration other than the transmission mechanism is the same as that of the first embodiment, and therefore, the details thereof are omitted.

第3図に示す第2実施例の伝達機構は、第1実施例の
ウォーム25、ウォームホィール24の代わりにハイポイド
ギヤ44、45を用いている。
The transmission mechanism of the second embodiment shown in FIG. 3 uses hypoid gears 44 and 45 instead of the worm 25 and the worm wheel 24 of the first embodiment.

この第2実施例では、モータ34のモータ軸44の回転力
を、点Aを中心としたハイポイドギヤ45の回転運動に変
換する。このハイポイドギヤ45の回転運動は、レバー23
を介してギヤケース30の水平方向の運動に変換される。
そして、このギヤケース30の水平方向の運動によって、
ピニオン21が浮き上がることなくラック22を押す。この
ため、ラック22が水平方向に移動し、補正転舵が行われ
ることは、第1実施例と同様である。
In the second embodiment, the rotational force of the motor shaft 44 of the motor 34 is converted into the rotational movement of the hypoid gear 45 about the point A. The rotational movement of the hypoid gear 45
Is converted into the horizontal movement of the gear case 30 via the
And, by the horizontal movement of the gear case 30,
The pinion 21 pushes the rack 22 without lifting. Therefore, the fact that the rack 22 moves in the horizontal direction and the corrective steering is performed is the same as in the first embodiment.

第4図に示す第3実施例の伝達機構は、ウォーム25、
ウォームホィール24の代わりに、単列ギヤ46、47を用い
ている。
The transmission mechanism of the third embodiment shown in FIG.
Instead of the worm wheel 24, single-row gears 46 and 47 are used.

この第3実施例では、モータ34のモータ軸46の回転力
を、点Aを中心とした単列ギヤ47の回転運動に変換す
る。この単列ギヤ47の回転運動は、レバー23を介してギ
ヤケース30の水平方向の運動に変換される。そして、こ
のギヤケース30の水平方向の運動によってピニオン21が
浮き上がることなくラック22を押す。このため、ラック
22が水平方向に移動し、補正転舵が行われることは、第
1実施例と同様である。
In the third embodiment, the rotational force of the motor shaft 46 of the motor 34 is converted into the rotational movement of the single-row gear 47 about the point A. The rotational motion of the single-row gear 47 is converted into horizontal motion of the gear case 30 via the lever 23. The horizontal movement of the gear case 30 pushes the rack 22 without lifting the pinion 21. Because of this, the rack
22 is moved in the horizontal direction, and the correction steering is performed as in the first embodiment.

次に、第5図に示した第4実施例は、ウォーム48とか
み合うウォームホィール49を、扇形にしている。そし
て、このウォームホィール49は、A線を中心に回動する
ようにしている。そして、このウォームホィール49に
は、レバー50を連結している。そして、これら両者の連
結点は、ウォームホィール49の回転中心であるA点と、
このA点からオフセットしたB点の2点としている。こ
のようにウォームホィール49と連接するレバー50は、接
続位置C点でギヤケース30と連結させている。
Next, in the fourth embodiment shown in FIG. 5, the worm wheel 49 meshing with the worm 48 is formed in a sector shape. The worm wheel 49 is configured to rotate around the line A. A lever 50 is connected to the worm wheel 49. The connection point between these two points is point A, which is the center of rotation of the worm wheel 49,
There are two points, point B offset from point A. As described above, the lever 50 connected to the worm wheel 49 is connected to the gear case 30 at the connection point C.

今、モータ46のモータ軸34が回転すると、この回転力
はウォーム48を介してウォームホィール49の円運動に変
換される。
Now, when the motor shaft 34 of the motor 46 rotates, this rotational force is converted into a circular motion of the worm wheel 49 via the worm 48.

そして、ウォームホィール49の円運動は、C点におい
てギヤケース30の水平方向の運動に変換される。
The circular motion of the worm wheel 49 is converted into a horizontal motion of the gear case 30 at the point C.

このギヤケース30の水平方向の運動によって、ピニオ
ン21が浮き上がることなくラック22を押す。このため、
ラック22が水平方向に移動し、補正転舵が行われること
は、第1実施例と同様である。
The horizontal movement of the gear case 30 pushes the rack 22 without lifting the pinion 21. For this reason,
The movement of the rack 22 in the horizontal direction and the correction steering is performed as in the first embodiment.

第6図に示した第5実施例は、第5図の伝達機構のウ
ォーム48、ウォームホィール49の代わりに、ハイポイド
ギヤ51、52を用いている。
The fifth embodiment shown in FIG. 6 uses hypoid gears 51 and 52 instead of the worm 48 and the worm wheel 49 of the transmission mechanism shown in FIG.

第7図に示した第6実施例は、第5図の伝達機構のウ
ォーム48、ウォームホィール49の代わりに、単列ギヤ5
3、54を用いている。その他の構成は第5図の機構と同
様である。
In the sixth embodiment shown in FIG. 7, a single-row gear 5 is used instead of the worm 48 and the worm wheel 49 of the transmission mechanism shown in FIG.
3, 54 are used. Other configurations are the same as those of the mechanism shown in FIG.

なお、上記第3〜7実施例においては、ピニオン軸1c
を挿入したギヤケース30の孔の部分が、この発明の軸受
を構成するものである。
In the third to seventh embodiments, the pinion shaft 1c
The hole portion of the gear case 30 into which is inserted constitutes the bearing of the present invention.

第8図に示す前輪転舵角補正装置は、第1、2図のギ
ヤケース30に設けた軸受29に加えて、軸受29aを軸受け2
9の反対側に設け、この軸受29と軸受29aとによって、ピ
ニオン軸1cを支持している。このようにピニオン軸1cが
軸受29,29aとによって支持されているので、ピニオン軸
1cがラック22から浮き上がらずに、ラック22を水平方向
に押し、これを移動させることができる。
The front wheel turning angle correction device shown in FIG. 8 includes a bearing 29a in addition to the bearing 29 provided in the gear case 30 shown in FIGS.
The pinion shaft 1c is supported by the bearing 29 and the bearing 29a. Since the pinion shaft 1c is thus supported by the bearings 29 and 29a, the pinion shaft 1c
The rack 22 can be pushed horizontally to move it without the 1c being lifted off the rack 22.

これらの実施例からもわかるように、ラックからピニ
オンを浮かせない構成のものならば、伝達機構はどのよ
うなものを採用してもよい。
As can be understood from these embodiments, any transmission mechanism may be employed as long as the pinion is not lifted from the rack.

なお、この実施例の装置では、後輪を転舵する車両に
おいて、前輪を後輪と同方向に同角度補正転舵している
が、必ずしも両者を同方向に転舵しなくてもよい。
In the vehicle of this embodiment, the front wheels are steered by the same angle in the same direction as the rear wheels in the vehicle that steers the rear wheels. However, the two wheels need not always be steered in the same direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面第1、2図は、第1実施例を示すものであり、第1
図は各機能の構成を示す全体図、第2図は、前輪転舵角
補正装置の部分拡大図、第3〜7図は、第2〜6実施例
の前輪転舵角補正装置の機構図、第8図は、第7実施例
の前輪転舵角補正装置を示す斜視図、第9図は、従来の
前輪転舵機構を示す機構図である。 1……ハンドル、1b……入力軸、1c……ピニオン軸、2
……前輪転舵機構、9……後輪転舵機構、26、34……補
正用モータ、31……ハンドル回転角センサ、32……前輪
転舵角センサ、33……車速センサ、P……コントローラ
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment.
FIG. 2 is an overall view showing the configuration of each function, FIG. 2 is a partially enlarged view of the front wheel turning angle correction device, and FIGS. 3 to 7 are mechanical diagrams of the front wheel turning angle correction device of the second to sixth embodiments. FIG. 8 is a perspective view showing a front wheel steering angle correcting device according to a seventh embodiment, and FIG. 9 is a mechanism diagram showing a conventional front wheel steering mechanism. 1 ... handle, 1b ... input shaft, 1c ... pinion shaft, 2
... front wheel steering mechanism, 9 ... rear wheel steering mechanism, 26, 34 ... correction motor, 31 ... steering wheel rotation angle sensor, 32 ... front wheel steering angle sensor, 33 ... vehicle speed sensor, P ... controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−88873(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/22 B62D 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References Japanese Utility Model Sho 61-88873 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 5/22 B62D 6/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】前輪を転舵させる前輪転舵機構と、後輪を
転舵させる後輪転舵機構と、これら前輪転舵機構および
後輪転舵機構を制御するコントローラと、ハンドルの操
作角度を検出してハンドル回転角信号を出力するハンド
ル回転角センサと、車速を検出して車速信号を出力する
車速センサと、前輪転舵角を検出して前輪転舵角信号を
出力する前輪転舵角センサと、前輪転舵角を検出して後
輪転舵角信号を出力する後輪転舵角センサとを備え、上
記前輪転舵機構は、ハンドルに連係した入力軸と、ピニ
オンを連係させたピニオン軸と、これら両軸を揺動自在
に連結した自在継手と、補正用モータと、この補正用モ
ータの回転によってピニオン軸をラックと平行に移動さ
せる伝達機構とからなり、コントローラによって補正用
モータの出力を制御して、所望の転舵角度に前輪を補正
する転舵角補正装置において、上記コントローラは、前
輪転舵角信号と車速信号とに基づいて後輪転舵角目標値
を決定し、この後輪転舵角目標値と後輪転舵角信号とか
ら後輪転舵角出力信号を求め、この後輪転舵角出力信号
によって上記後輪転舵機構を制御して後輪の転舵角を補
正し、また、上記後輪転舵角目標値と後輪転舵角信号と
に基づいて前輪転舵角目標値を決定し、この前輪転舵角
目標値と前輪転舵角信号とから前輪転舵角出力信号を求
め、この前輪転舵角出力信号によって上記前輪転舵機構
を制御して前輪の転舵角を補正する構成にしたことを特
徴とする転舵角補正装置。
1. A front wheel turning mechanism for turning a front wheel, a rear wheel turning mechanism for turning a rear wheel, a controller for controlling the front wheel turning mechanism and the rear wheel turning mechanism, and an operation angle of a steering wheel are detected. A steering wheel rotation angle sensor that outputs a steering wheel rotation angle signal, a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed and outputs a vehicle speed signal, and a front wheel steering angle sensor that detects a front wheel steering angle and outputs a front wheel steering angle signal And a rear wheel steering angle sensor that detects a front wheel steering angle and outputs a rear wheel steering angle signal. A universal joint in which these two shafts are swingably connected, a correction motor, and a transmission mechanism for moving the pinion shaft parallel to the rack by rotation of the correction motor, and the controller outputs the output of the correction motor. System Then, in the turning angle correction device for correcting the front wheels to a desired turning angle, the controller determines a rear wheel turning angle target value based on the front wheel turning angle signal and the vehicle speed signal, and A rear wheel turning angle output signal is obtained from the target angle value and the rear wheel turning angle signal, and the rear wheel turning mechanism is controlled by the rear wheel turning angle output signal to correct the rear wheel turning angle. A front wheel turning angle target value is determined based on the rear wheel turning angle target value and the rear wheel turning angle signal, and a front wheel turning angle output signal is obtained from the front wheel turning angle target value and the front wheel turning angle signal. A steering angle correction device, wherein the front wheel steering mechanism is controlled by the front wheel steering angle output signal to correct the steering angle of the front wheels.
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