JPH04212672A - 車両運動制御装置 - Google Patents
車両運動制御装置Info
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- JPH04212672A JPH04212672A JP3015535A JP1553591A JPH04212672A JP H04212672 A JPH04212672 A JP H04212672A JP 3015535 A JP3015535 A JP 3015535A JP 1553591 A JP1553591 A JP 1553591A JP H04212672 A JPH04212672 A JP H04212672A
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- JP
- Japan
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- steering
- control device
- vehicle
- motor
- yaw rate
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 29
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/30—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
- B62D5/22—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for rack-and-pinion type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/04—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D9/00—Steering deflectable wheels not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Transportation (AREA)
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- Mathematical Physics (AREA)
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両の操縦安定性を向上
させるための車両運動制御装置に関するものであり、特
に操舵装置の改良に関するものである。
させるための車両運動制御装置に関するものであり、特
に操舵装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば車両のコーナリング状態などにお
いて、車両の動的な状態は、路面状態、タイヤ特性、荷
重配分、制動状態、加減速状態などの様々な要因の影響
を受ける。この結果、車両にはオーバステアやアンダー
ステアと呼ばれる状態が発生する。従来より、車両の動
的な状態を一定に保つために、複雑な懸架装置、駆動装
置、制動装置などが提案されてきた。
いて、車両の動的な状態は、路面状態、タイヤ特性、荷
重配分、制動状態、加減速状態などの様々な要因の影響
を受ける。この結果、車両にはオーバステアやアンダー
ステアと呼ばれる状態が発生する。従来より、車両の動
的な状態を一定に保つために、複雑な懸架装置、駆動装
置、制動装置などが提案されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに提案されたシステムは、複雑で大型であり、しかも
部品点数が非常に多かった。本発明は、このような従来
装置の問題点を解消するためになされたもので、簡素な
構造で車両の操舵安定性を向上させることを技術的な課
題とする。
でに提案されたシステムは、複雑で大型であり、しかも
部品点数が非常に多かった。本発明は、このような従来
装置の問題点を解消するためになされたもので、簡素な
構造で車両の操舵安定性を向上させることを技術的な課
題とする。
【0004】
【課題を達成するための手段】前述した技術的課題を達
成するために講じた技術的な手段は、ステアリングホイ
ールにピニオンを連結し、このピニオンにラックを係合
させ、ラックとタイヤの間にモーターを接続すると共に
、測定手段によって車両の状態を測定して目標値を決定
し、車両の状態を目標値に近づけるようにモーターを駆
動するようにしたことである。
成するために講じた技術的な手段は、ステアリングホイ
ールにピニオンを連結し、このピニオンにラックを係合
させ、ラックとタイヤの間にモーターを接続すると共に
、測定手段によって車両の状態を測定して目標値を決定
し、車両の状態を目標値に近づけるようにモーターを駆
動するようにしたことである。
【0005】
【作用】前述した技術的手段によれば、タイヤの向きは
、通常、ステアリングホイールによって調整される。 しかし、車両の状態が目標値から外れた場合には、タイ
ヤの向きは車両の状態を目標値に近づけるようにモータ
ーによって調整される。モーターがステアリングホイー
ルから独立してタイヤの向きを調整するので、簡素な構
造で車両の操舵安定性を向上させることができる。
、通常、ステアリングホイールによって調整される。 しかし、車両の状態が目標値から外れた場合には、タイ
ヤの向きは車両の状態を目標値に近づけるようにモータ
ーによって調整される。モーターがステアリングホイー
ルから独立してタイヤの向きを調整するので、簡素な構
造で車両の操舵安定性を向上させることができる。
【0006】
【実施例】図1に描かれているように、車両用操舵装置
10はステアリングホイール14に操舵機構を介して結
合され、操向可能な一対のタイヤ12を備えている。こ
の操舵機構は一般にラックアンドピニオン機構と呼ばれ
るタイプの機構で、ステアリングシャフト16に結合さ
れたピニオン18と、ピニオン18に係合するラック2
0を備える。ラック20に一体形成された板状部20A
には電動モーター22のハウジングが固定されている。 電動モーター22は出力ギア24を回転させるための出
力軸を有している。出力ギア24はタイロッド29に固
定されたヘリカルギア26に係合している。タイロッド
29の両端はタイヤ12の向きを変更するための一対の
ステアリングアーム30に結合されている。
10はステアリングホイール14に操舵機構を介して結
合され、操向可能な一対のタイヤ12を備えている。こ
の操舵機構は一般にラックアンドピニオン機構と呼ばれ
るタイプの機構で、ステアリングシャフト16に結合さ
れたピニオン18と、ピニオン18に係合するラック2
0を備える。ラック20に一体形成された板状部20A
には電動モーター22のハウジングが固定されている。 電動モーター22は出力ギア24を回転させるための出
力軸を有している。出力ギア24はタイロッド29に固
定されたヘリカルギア26に係合している。タイロッド
29の両端はタイヤ12の向きを変更するための一対の
ステアリングアーム30に結合されている。
【0007】このように、ステアリングシャフト16と
ピニオン18はラック20と板状部20Aを直線的に移
動させる。ラック20と板状部20Aの移動は電動モー
ター22のハウジングと出力ギア24に伝達される。電
動モーター22のハウジングと出力ギア24が移動する
と、出力ギア24に係合したヘリカルギア26が直線的
に移動する。ヘリカルギア26が直線的に移動した時、
タイロッド29も一体に移動する。このようにして、ス
テアリングホイール14を回転させることによりタイヤ
12の向きが調整される。
ピニオン18はラック20と板状部20Aを直線的に移
動させる。ラック20と板状部20Aの移動は電動モー
ター22のハウジングと出力ギア24に伝達される。電
動モーター22のハウジングと出力ギア24が移動する
と、出力ギア24に係合したヘリカルギア26が直線的
に移動する。ヘリカルギア26が直線的に移動した時、
タイロッド29も一体に移動する。このようにして、ス
テアリングホイール14を回転させることによりタイヤ
12の向きが調整される。
【0008】過剰なオーバーステアやアンダーステアを
防止するため、本実施例では、電動モーター22を駆動
し、出力ギア24を回転させ、ヘリカルギア26とタイ
ロッド29を移動させることにより、ステアリングホイ
ール14の操作から独立して、タイヤ12の向きを変更
できる。
防止するため、本実施例では、電動モーター22を駆動
し、出力ギア24を回転させ、ヘリカルギア26とタイ
ロッド29を移動させることにより、ステアリングホイ
ール14の操作から独立して、タイヤ12の向きを変更
できる。
【0009】電動モーター22は、例えばヨーレイト等
といった、車両の状態に応じて制御装置32が発生する
出力信号により駆動される。車両の状態として、ヨーレ
イトを使用する実施例においては、制御装置32は操舵
角信号δや車速信号Vを活用して目標ヨーレイトθdを
決定し、目標ヨーレイトθdと実ヨーレイトθaを比較
してタイヤ12の向きを調整する。ヨーレイトは車両の
垂直軸回りの回転率として定義される。
といった、車両の状態に応じて制御装置32が発生する
出力信号により駆動される。車両の状態として、ヨーレ
イトを使用する実施例においては、制御装置32は操舵
角信号δや車速信号Vを活用して目標ヨーレイトθdを
決定し、目標ヨーレイトθdと実ヨーレイトθaを比較
してタイヤ12の向きを調整する。ヨーレイトは車両の
垂直軸回りの回転率として定義される。
【0010】操舵角信号δは車両のステアリングシャフ
ト16に配設された公知の操舵角センサー25から出力
される。車速信号Vは車両の全タイヤに配設された公知
のタイヤ速度センサー28Aから出力される。もし複数
の速度センサー28Aから出力された車速信号に差があ
る時には、制御装置32は複数の車速信号の平均値を演
算して車速信号Vとすることができる。実ヨーレイトθ
aは公知のヨーレイトセンサーであるジャイロ27によ
り測定される。
ト16に配設された公知の操舵角センサー25から出力
される。車速信号Vは車両の全タイヤに配設された公知
のタイヤ速度センサー28Aから出力される。もし複数
の速度センサー28Aから出力された車速信号に差があ
る時には、制御装置32は複数の車速信号の平均値を演
算して車速信号Vとすることができる。実ヨーレイトθ
aは公知のヨーレイトセンサーであるジャイロ27によ
り測定される。
【0011】目標ヨーレイトθdは制御装置32により
〔1〕式に基づいて演算される。
〔1〕式に基づいて演算される。
【0012】
【数1】
【0013】〔1〕式に基づいて目標ヨーレイトθdが
決定した後で、制御装置32は目標ヨーレイトθdを実
ヨーレイトθaと比較する。目標ヨーレイトθdが実ヨ
ーレイトθaに等しい時(即ち、θd=θaの時)には
、タイヤ12の向きを調整する必要はない。目標ヨーレ
イトθdが実ヨーレイトθaよりも大きい時(即ち、θ
d>θaの時)、車両にはアンダーステアな状態が発生
するので、タイヤ12の向きを切り増す(即ち、タイヤ
角を増加させる)必要がある。目標ヨーレイトθdが実
ヨーレイトθaよりも小さい時(即ち、θd<θaの時
)、車両にはオーバーステアな状態が発生するので、タ
イヤ12の向きを直進位置へ向かってわずかに切り戻す
(即ち、タイヤ角を減少させる)必要がある。出力ギア
24が回転する方向は、目標ヨーレイトθdの値と実ヨ
ーレイトθaの値のどちらが大きいかに依存する。また
、出力ギア24の回転量は目標ヨーレイトθdと実ヨー
レイトθaの差の大きさに依存する。出力ギア24の回
転は制御装置32により実ヨーレイトθaが目標ヨーレ
イトθdに一致したと判断されるまで継続する。
決定した後で、制御装置32は目標ヨーレイトθdを実
ヨーレイトθaと比較する。目標ヨーレイトθdが実ヨ
ーレイトθaに等しい時(即ち、θd=θaの時)には
、タイヤ12の向きを調整する必要はない。目標ヨーレ
イトθdが実ヨーレイトθaよりも大きい時(即ち、θ
d>θaの時)、車両にはアンダーステアな状態が発生
するので、タイヤ12の向きを切り増す(即ち、タイヤ
角を増加させる)必要がある。目標ヨーレイトθdが実
ヨーレイトθaよりも小さい時(即ち、θd<θaの時
)、車両にはオーバーステアな状態が発生するので、タ
イヤ12の向きを直進位置へ向かってわずかに切り戻す
(即ち、タイヤ角を減少させる)必要がある。出力ギア
24が回転する方向は、目標ヨーレイトθdの値と実ヨ
ーレイトθaの値のどちらが大きいかに依存する。また
、出力ギア24の回転量は目標ヨーレイトθdと実ヨー
レイトθaの差の大きさに依存する。出力ギア24の回
転は制御装置32により実ヨーレイトθaが目標ヨーレ
イトθdに一致したと判断されるまで継続する。
【0014】図4と図5を参照して第二実施例装置につ
いて説明する。第二実施例装置では実ヨーレイトθaの
求め方が第一実施例装置と異なっている。即ち、第二実
施例装置ではヨーレイトセンサーの代わりに車両の前後
に固定された公知の横加速度センサー40,42が用い
られている。測定された車両前部および後部の横加速度
は、制御装置32によって車両前部および後部における
横方向移動速度Vf,Vrに変換される。変換された横
方向移動速度Vf,Vrは〔2〕式によって実ヨーレイ
トθaに変換できる。
いて説明する。第二実施例装置では実ヨーレイトθaの
求め方が第一実施例装置と異なっている。即ち、第二実
施例装置ではヨーレイトセンサーの代わりに車両の前後
に固定された公知の横加速度センサー40,42が用い
られている。測定された車両前部および後部の横加速度
は、制御装置32によって車両前部および後部における
横方向移動速度Vf,Vrに変換される。変換された横
方向移動速度Vf,Vrは〔2〕式によって実ヨーレイ
トθaに変換できる。
【0015】
【数2】
【0016】図6と図7を参照して第三実施例装置につ
いて説明する。第三実施例装置では、電動モーター22
の代わりに流体圧モーター50が使用されている。流体
圧モーター50は流体圧シリンダ52と、流体圧シリン
ダ52の中に往復動可能に挿入されたピストン54を備
える。このピストン54の互いに対向する面には一対の
ピストンロッド56,56’が接続されている。ピスト
ンロッド56,56’の一端は流体圧シリンダ52の両
端面から突出している。一対のスプリング58,58’
が流体圧シリンダ52の内部に挿入されている。スプリ
ング58,58’はピストン54を流体圧シリンダ52
の中央位置に向かって付勢している。エンジン(図示せ
ず)によって駆動されるオイルポンプ60が三方向ソレ
ノイドバルブ62へ流体圧を供給する。三方向ソレノイ
ドバルブ62の位置は制御装置32によって切り換えら
れる。流体圧の脈動を吸収するためにアキュムレータ6
4を流体圧ポンプ60と三方向ソレノイドバルブ62の
間の流体圧ラインに接続してもよい。
いて説明する。第三実施例装置では、電動モーター22
の代わりに流体圧モーター50が使用されている。流体
圧モーター50は流体圧シリンダ52と、流体圧シリン
ダ52の中に往復動可能に挿入されたピストン54を備
える。このピストン54の互いに対向する面には一対の
ピストンロッド56,56’が接続されている。ピスト
ンロッド56,56’の一端は流体圧シリンダ52の両
端面から突出している。一対のスプリング58,58’
が流体圧シリンダ52の内部に挿入されている。スプリ
ング58,58’はピストン54を流体圧シリンダ52
の中央位置に向かって付勢している。エンジン(図示せ
ず)によって駆動されるオイルポンプ60が三方向ソレ
ノイドバルブ62へ流体圧を供給する。三方向ソレノイ
ドバルブ62の位置は制御装置32によって切り換えら
れる。流体圧の脈動を吸収するためにアキュムレータ6
4を流体圧ポンプ60と三方向ソレノイドバルブ62の
間の流体圧ラインに接続してもよい。
【0017】ステアリングホイール14に加えられた操
舵力は、ラック18およびピニオン20によりタイヤ1
2に伝達される。ラック20の直線運動は、ラック20
の板状部20Aに固定された流体圧シリンダ52に伝達
される。流体圧シリンダ52の直線運動はピストンロッ
ド56,56’の端部に接続されたタイロッド66に伝
達される。制御装置32がアンダーステアやオーバース
テアな状態を検出した時、三方向ソレノイドバルブ62
が制御装置32によって切り換えられる。三方向ソレノ
イドバルブ62が切り換えられることによりピストン5
4が変移し、ステアリングホイール14の位置から独立
してタイヤ12の向きが補正される。
舵力は、ラック18およびピニオン20によりタイヤ1
2に伝達される。ラック20の直線運動は、ラック20
の板状部20Aに固定された流体圧シリンダ52に伝達
される。流体圧シリンダ52の直線運動はピストンロッ
ド56,56’の端部に接続されたタイロッド66に伝
達される。制御装置32がアンダーステアやオーバース
テアな状態を検出した時、三方向ソレノイドバルブ62
が制御装置32によって切り換えられる。三方向ソレノ
イドバルブ62が切り換えられることによりピストン5
4が変移し、ステアリングホイール14の位置から独立
してタイヤ12の向きが補正される。
【0018】図8、図9、および図10に描かれている
ように、図6や図7に描かれた第三実施例装置を実現す
るための機構がいくつか考えられる。図8、図8A、お
よび図8Bは、ステアリングロッド82がラック84の
中に軸方向に摺動自在に挿入された操舵機構80の一例
を示している。操舵機構80では、ラック84が中空の
シリンダ形状を有している。ラック84の外周部には歯
86が形成されいる(図8B参照)。ラック84はステ
アリングロッド82に対して偏心して配置されている。 ラック84の厚肉部分には適当なバランスを保つように
歯86が形成される。ラック84はパワーステアリング
ハウジング88と操舵ギアハウジング90の内部に軸方
向に摺動可能に挿入されている。
ように、図6や図7に描かれた第三実施例装置を実現す
るための機構がいくつか考えられる。図8、図8A、お
よび図8Bは、ステアリングロッド82がラック84の
中に軸方向に摺動自在に挿入された操舵機構80の一例
を示している。操舵機構80では、ラック84が中空の
シリンダ形状を有している。ラック84の外周部には歯
86が形成されいる(図8B参照)。ラック84はステ
アリングロッド82に対して偏心して配置されている。 ラック84の厚肉部分には適当なバランスを保つように
歯86が形成される。ラック84はパワーステアリング
ハウジング88と操舵ギアハウジング90の内部に軸方
向に摺動可能に挿入されている。
【0019】操舵ギアハウジング90の内部には、ステ
アリングシャフト16に機械的に結合された公知のピニ
オン92が収納されている。ピニオン92はラック84
の歯86に係合している(図8B参照)。操舵ギアハウ
ジング90はパワーステアリングバルブハウジング94
を備えている。パワーステアリングバルブハウジング9
4からは、一対の流体圧ライン96,98が延びている
。これらの流体圧ライン96,98はパワーステアリン
グハウジング88に設けられたポート100,102に
接続されている。ポート100,102はパワーステア
リングチャンバー104に連通している。パワーステア
リングチャンバー104の内部にはパワーステアリング
ピストン106が挿入されている。パワーステアリング
チャンバー104はパワーステアリングピストン106
により二つの室に分割されており、ポート100は一方
の室に、ポート102は他方の室に、それぞれ連通して
いる。ピニオン92には、公知のパワーステアリングバ
ルブ93が接続されている。パワーステアリングバルブ
93は、ステアリングホイール14が回される方向に応
じてポンプ(図示せず)から流体圧ライン96,98の
どちらか一方に向かうパワーステアリング用流体の流れ
を制御する。
アリングシャフト16に機械的に結合された公知のピニ
オン92が収納されている。ピニオン92はラック84
の歯86に係合している(図8B参照)。操舵ギアハウ
ジング90はパワーステアリングバルブハウジング94
を備えている。パワーステアリングバルブハウジング9
4からは、一対の流体圧ライン96,98が延びている
。これらの流体圧ライン96,98はパワーステアリン
グハウジング88に設けられたポート100,102に
接続されている。ポート100,102はパワーステア
リングチャンバー104に連通している。パワーステア
リングチャンバー104の内部にはパワーステアリング
ピストン106が挿入されている。パワーステアリング
チャンバー104はパワーステアリングピストン106
により二つの室に分割されており、ポート100は一方
の室に、ポート102は他方の室に、それぞれ連通して
いる。ピニオン92には、公知のパワーステアリングバ
ルブ93が接続されている。パワーステアリングバルブ
93は、ステアリングホイール14が回される方向に応
じてポンプ(図示せず)から流体圧ライン96,98の
どちらか一方に向かうパワーステアリング用流体の流れ
を制御する。
【0020】操舵機構80は一対の弾性グロメット11
2,114により車両のフレーム110に固定される。 弾性グロメット112にはパワーステアリングハウジン
グ88が挿入され、弾性グロメット114には操舵ギア
ハウジング90が挿入されている。弾性グロメット11
2,114はブラケット116を介してフレーム110
にボルトで固定されている。弾性グロメット112,1
14によってパワーステアリングハウジング88や操舵
ギアハウジング90の振動が吸収される。
2,114により車両のフレーム110に固定される。 弾性グロメット112にはパワーステアリングハウジン
グ88が挿入され、弾性グロメット114には操舵ギア
ハウジング90が挿入されている。弾性グロメット11
2,114はブラケット116を介してフレーム110
にボルトで固定されている。弾性グロメット112,1
14によってパワーステアリングハウジング88や操舵
ギアハウジング90の振動が吸収される。
【0021】ステアリングロッド82の両端には、ボー
ルジョイント120が固定されている。ボールジョイン
ト120はステアリングアーム122によってタイヤ1
2に結合される。タイヤ12の向きが変化する時、ステ
アリングロッド82は軸方向に変移する。ステアリング
ロッド82は、ラック84を軸方向に変移させるピニオ
ン92により、軸方向に変移する。ラック84の軸方向
変移は、流体圧モーター130が有する機構により、ス
テアリングロッド82に伝達される。流体圧モーター1
30はラック84に接続された制御シリンダ132と、
タイヤ12に接続されたピストン134を備えている。 ピストン134は制御シリンダ132により形成された
室136の中で軸方向に摺動可能である。室136はピ
ストン134によって二つの室に分割されている。一方
の室にはポート138が連通している。他方の室にはポ
ート140が連通している。ポート138,140には
フレキシブルな流体圧ライン142,144が接続され
ている。これらの流体圧ライン142,144には、バ
ルブ148を通してポンプ146が発生した流体圧が加
えられる。バルブ148は流体圧ライン142,144
の一方をポンプ146に接続するか、または、流体圧ラ
イン142,144の両方をポンプ146から切り離す
。
ルジョイント120が固定されている。ボールジョイン
ト120はステアリングアーム122によってタイヤ1
2に結合される。タイヤ12の向きが変化する時、ステ
アリングロッド82は軸方向に変移する。ステアリング
ロッド82は、ラック84を軸方向に変移させるピニオ
ン92により、軸方向に変移する。ラック84の軸方向
変移は、流体圧モーター130が有する機構により、ス
テアリングロッド82に伝達される。流体圧モーター1
30はラック84に接続された制御シリンダ132と、
タイヤ12に接続されたピストン134を備えている。 ピストン134は制御シリンダ132により形成された
室136の中で軸方向に摺動可能である。室136はピ
ストン134によって二つの室に分割されている。一方
の室にはポート138が連通している。他方の室にはポ
ート140が連通している。ポート138,140には
フレキシブルな流体圧ライン142,144が接続され
ている。これらの流体圧ライン142,144には、バ
ルブ148を通してポンプ146が発生した流体圧が加
えられる。バルブ148は流体圧ライン142,144
の一方をポンプ146に接続するか、または、流体圧ラ
イン142,144の両方をポンプ146から切り離す
。
【0022】流体圧ライン142,144の両方がポン
プ146から切り離されている場合、室136の中に残
っている油は制御シリンダ132からピストン134へ
軸方向の力を伝達し得る。この結果、ピニオン92やパ
ワーステアリングピストン106によりラック84が軸
方向に変移すると、その変移が制御シリンダ132、室
136の中に残った油、およびピストン134を通して
ステアリングロッド82へ伝達される。
プ146から切り離されている場合、室136の中に残
っている油は制御シリンダ132からピストン134へ
軸方向の力を伝達し得る。この結果、ピニオン92やパ
ワーステアリングピストン106によりラック84が軸
方向に変移すると、その変移が制御シリンダ132、室
136の中に残った油、およびピストン134を通して
ステアリングロッド82へ伝達される。
【0023】制御装置32がタイヤ12の向きを補正し
、過大なオーバーステアやアンダーステアを補正する必
要があると判断した時、バルブ148はポンプ146か
らの流体圧をピストン134の片側に供給する。この結
果、ピストン134は制御シリンダ132に対して軸方
向に変移し、ラック84の移動なしにタイヤ12の向き
を調整し得る。
、過大なオーバーステアやアンダーステアを補正する必
要があると判断した時、バルブ148はポンプ146か
らの流体圧をピストン134の片側に供給する。この結
果、ピストン134は制御シリンダ132に対して軸方
向に変移し、ラック84の移動なしにタイヤ12の向き
を調整し得る。
【0024】ラック84に対するステアリングロッド8
2の変移量、即ち、制御装置32が変移させたステアリ
ングロッド82の移動量を測定するために、位置センサ
ー150がステアリングロッド82に接続されている。 位置センサー150は、いわゆるリニアタイプで、制御
シリンダ132に固定されたハウジング152と、ステ
アリングロッド82にブラケット156によって接続さ
れたロッド154を備えている。ロッド154はステア
リングロッド82とラック84の相対変移に応じてハウ
ジング152に対して相対的に変移し、変移量に応じた
信号を発生する。位置センサー150が発生した信号は
制御装置32へフィードバックされる。
2の変移量、即ち、制御装置32が変移させたステアリ
ングロッド82の移動量を測定するために、位置センサ
ー150がステアリングロッド82に接続されている。 位置センサー150は、いわゆるリニアタイプで、制御
シリンダ132に固定されたハウジング152と、ステ
アリングロッド82にブラケット156によって接続さ
れたロッド154を備えている。ロッド154はステア
リングロッド82とラック84の相対変移に応じてハウ
ジング152に対して相対的に変移し、変移量に応じた
信号を発生する。位置センサー150が発生した信号は
制御装置32へフィードバックされる。
【0025】ラック84の変移量を測定し、タイヤ12
の向きを推定するために、回転位置センサー160がピ
ニオン92に結合される。回転位置センサー160が発
生した信号は制御装置32へフィードバックされる。
の向きを推定するために、回転位置センサー160がピ
ニオン92に結合される。回転位置センサー160が発
生した信号は制御装置32へフィードバックされる。
【0026】図9に描かれた操舵機構は図8に描かれた
操舵機構80からパワーステアリング装置を取り除き、
流体圧モーター130’の制御シリンダ132’をラッ
ク84の略中心部に配置した変形例である。ポート13
8’,140’はハウジング88’の中に形成された溝
170の中で移動する。図9では位置センサー150と
回転位置センサー160が省略されているが、これらの
センサーは制御装置32を第三実施例装置と同様に動作
させるために必要である。図9に描かれた操舵機構に関
する他の構成や動作は第三実施例装置と同様なので、説
明を省略する。
操舵機構80からパワーステアリング装置を取り除き、
流体圧モーター130’の制御シリンダ132’をラッ
ク84の略中心部に配置した変形例である。ポート13
8’,140’はハウジング88’の中に形成された溝
170の中で移動する。図9では位置センサー150と
回転位置センサー160が省略されているが、これらの
センサーは制御装置32を第三実施例装置と同様に動作
させるために必要である。図9に描かれた操舵機構に関
する他の構成や動作は第三実施例装置と同様なので、説
明を省略する。
【0027】図10に描かれた操舵機構は図9に描かれ
た操舵機構から流体圧モーター130’を取り除き、代
わりに電動モーター200を配設した変形例である。電
動モーター200はラック84に接続されたハウジング
201と、制御装置32からの信号に従って電源204
が電動モーター200のステータを付勢した時に回転し
、内側にネジが形成されたナット202とを備える。 ナット202はステアリングロッド82”の外周に形成
されたネジに係合し、ラック84に対して補助的にステ
アリングロッド82”を変移させる。図10では位置セ
ンサー150と回転位置センサー160が省略されてい
るが、これらのセンサーは制御装置32を第三実施例装
置と同様に動作させるために必要である。ピニオン92
から伝達される操舵力はラック84と電動モーター20
0のナット202を介してステアリングアーム122に
伝達される。
た操舵機構から流体圧モーター130’を取り除き、代
わりに電動モーター200を配設した変形例である。電
動モーター200はラック84に接続されたハウジング
201と、制御装置32からの信号に従って電源204
が電動モーター200のステータを付勢した時に回転し
、内側にネジが形成されたナット202とを備える。 ナット202はステアリングロッド82”の外周に形成
されたネジに係合し、ラック84に対して補助的にステ
アリングロッド82”を変移させる。図10では位置セ
ンサー150と回転位置センサー160が省略されてい
るが、これらのセンサーは制御装置32を第三実施例装
置と同様に動作させるために必要である。ピニオン92
から伝達される操舵力はラック84と電動モーター20
0のナット202を介してステアリングアーム122に
伝達される。
【0028】図10Aは図10に描かれた電動モーター
200に類似した電動モーター200’をステアリング
ロッド200’に装着した変形例である。図10Aの変
形例では、電動モーター200’は図8に描かれた流体
圧モーター130と同じ位置に配置される。電動モータ
ー200’は、図10の変形例と同様な構成を有するハ
ウジング201’、ナット202’、および電源204
’を備える。図10Aに描かれていない部分の構成は、
全て図8、図8A、および図8Bに描かれた第三実施例
装置と同様である。
200に類似した電動モーター200’をステアリング
ロッド200’に装着した変形例である。図10Aの変
形例では、電動モーター200’は図8に描かれた流体
圧モーター130と同じ位置に配置される。電動モータ
ー200’は、図10の変形例と同様な構成を有するハ
ウジング201’、ナット202’、および電源204
’を備える。図10Aに描かれていない部分の構成は、
全て図8、図8A、および図8Bに描かれた第三実施例
装置と同様である。
【0029】図11を参照して第四実施例装置について
説明する。第四実施例装置はステアリングホイール14
とタイヤ12の間の機械的な接続を排除し、制御装置3
2からの信号のみによってラック276とピニオン27
4を制御するようにした例である。制御装置32は電動
モーター270に電気的に接続される。電動モーター2
70の出力軸272はピニオン274に接続される。ピ
ニオン274はラック276の歯に係合する。ラック2
76の両端はタイロッド278に接続される。
説明する。第四実施例装置はステアリングホイール14
とタイヤ12の間の機械的な接続を排除し、制御装置3
2からの信号のみによってラック276とピニオン27
4を制御するようにした例である。制御装置32は電動
モーター270に電気的に接続される。電動モーター2
70の出力軸272はピニオン274に接続される。ピ
ニオン274はラック276の歯に係合する。ラック2
76の両端はタイロッド278に接続される。
【0030】タイロッド278はステアリングアーム2
80に接続される。
80に接続される。
【0031】ステアリングホイール14の回転は操舵角
センサー225により電気信号に変換される。変換され
た信号は図3に描かれた実施例と同様に制御装置32に
供給される。このようにして、ステアリングホイール1
4が回されると、制御装置32は常に制御信号を電動モ
ーター270に送り、感じられるほどのオーバーステア
やアンダーステアが発生しないようにタイヤ12の向き
を変化させる。
センサー225により電気信号に変換される。変換され
た信号は図3に描かれた実施例と同様に制御装置32に
供給される。このようにして、ステアリングホイール1
4が回されると、制御装置32は常に制御信号を電動モ
ーター270に送り、感じられるほどのオーバーステア
やアンダーステアが発生しないようにタイヤ12の向き
を変化させる。
【0032】図12を参照して第五実施例装置について
説明する。第五実施例装置は図11に描かれた第四実施
例装置の変形例で、制御装置32は図6や図7に描かれ
た実施例に類似した流体圧機構を制御する。即ち、流体
圧シリンダ290はタイロッド294に接続されたピス
トンロッド292,292’を備えている。制御装置3
2の出力信号は、ポンプ295が発生した流体圧を流体
圧シリンダ290へ導いてタイヤ12の向きを変化させ
るために、三方向ソレノイドバルブ296に供給される
。
説明する。第五実施例装置は図11に描かれた第四実施
例装置の変形例で、制御装置32は図6や図7に描かれ
た実施例に類似した流体圧機構を制御する。即ち、流体
圧シリンダ290はタイロッド294に接続されたピス
トンロッド292,292’を備えている。制御装置3
2の出力信号は、ポンプ295が発生した流体圧を流体
圧シリンダ290へ導いてタイヤ12の向きを変化させ
るために、三方向ソレノイドバルブ296に供給される
。
【0033】
【効果】本発明によれば、最小限の部品点数で構成され
た簡素な構造で車両の操舵安定性を向上させ、オーバー
ステアやアンダーステアを防止できる。
た簡素な構造で車両の操舵安定性を向上させ、オーバー
ステアやアンダーステアを防止できる。
【図1】本発明を適用した第一実施例装置を描いた斜視
図である。
図である。
【図2】本発明を適用した第一実施例装置の概略構成を
描いたブロック図である。
描いたブロック図である。
【図3】図2に示したシステムの概略動作を描いたフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図4】本発明を適用した第二実施例装置の概略構成を
描いたブロック図である。
描いたブロック図である。
【図5】図4に示したシステムの概略動作を描いたフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図6】本発明を適用した第三実施例装置を描いた斜視
図である。
図である。
【図7】図6に描かれた第三実施例装置の流体圧回路を
描いたブロック図である。
描いたブロック図である。
【図8】図6に描かれた第三実施例装置の操舵機構を描
いた断面図である。
いた断面図である。
【図8A】図8の8A−8A線断面図である。
【図8B】ピニオンがラックに係合した様子を描いた断
面図である。
面図である。
【図9】図6に描かれた第三実施例装置の変形例を描い
た断面図である。
た断面図である。
【図10】図1に描かれた第一実施例装置の変形例を描
いた断面図である。
いた断面図である。
【図10A】図8や図10に描かれた操舵機構の変形例
を描いた断面図である。
を描いた断面図である。
【図11】本発明を適用した第四実施例装置を描いた斜
視図である。
視図である。
【図12】本発明を適用した第五実施例装置を描いた斜
視図である。
視図である。
【図13】図11に描かれた第四実施例装置の流体圧回
路を描いたブロック図である。
路を描いたブロック図である。
10 操舵装置
18 ピニオン
20 ラック
22 電動モーター(モーター)
32 制御装置(制御手段)
25 操舵角センサー(測定手段)
28A タイヤ速度センサー(測定手段)27 ジ
ャイロ(測定手段) 40 横加速度センサー(測定手段)42 横加速
度センサー(測定手段)50 流体圧モーター(モー
ター) 92 ピニオン 130 流体圧モーター(モーター)150 位置
センサー(測定手段) 160 回転位置センサー(測定手段)200 電
動モーター(モーター) 225 操舵角センサー(測定手段)270 電動
モーター(モーター) 276 ラック 274 ピニオン
ャイロ(測定手段) 40 横加速度センサー(測定手段)42 横加速
度センサー(測定手段)50 流体圧モーター(モー
ター) 92 ピニオン 130 流体圧モーター(モーター)150 位置
センサー(測定手段) 160 回転位置センサー(測定手段)200 電
動モーター(モーター) 225 操舵角センサー(測定手段)270 電動
モーター(モーター) 276 ラック 274 ピニオン
Claims (9)
- 【請求項1】 向きを調整可能なタイヤと、該タイヤ
の向きを調整するための操舵装置とを備える車両運動制
御装置において、前記操舵装置は、さらに、ステアリン
グホイールに連結されたピニオンと、該ピニオンに係合
したラックと、該ラックと前記タイヤの間に接続された
モーターと、車両の状態を測定するための測定手段と、
前記測定手段により測定された前記状態に応じて目標値
を決定し、前記状態を目標値に近づけるための出力信号
を発生するとともに、該出力信号に応じて前記モーター
を駆動する制御手段と、を備える車両運動制御装置。 - 【請求項2】 前記測定手段は車両の実ヨーレイトを
測定し、前記制御手段は目標ヨーレイトを決定すること
を特徴とした請求項1記載の車両運動制御装置。 - 【請求項3】 前記モーターが流体圧モーターである
ことを特徴とした請求項1記載の車両運動制御装置。 - 【請求項4】 前記流体圧モーターは前記ラック側に
固定されたシリンダと、前記タイヤ側に接続されたピス
トンを備えることを特徴とした請求項3記載の車両運動
制御装置。 - 【請求項5】 前記モーターが電動モーターであるこ
とを特徴とした請求項1記載の車両運動制御装置。 - 【請求項6】 前記電動モーターは前記ラック側に固
定されたハウジングと、前記タイヤ側に接続された出力
部材を備えることを特徴とした請求項3記載の車両運動
制御装置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、さらに、ステアリン
グホイールの操舵角を検出するための操舵角センサーと
、車両の速度を検出するための車速センサーと、を備え
ることを特徴とした請求項1記載の車両運動制御装置。 - 【請求項8】前記測定手段は、ヨーレイトジャイロを備
えることを特徴とした請求項2記載の車両運動制御装置
。 - 【請求項9】前記測定手段は、少なくとも二つの横加速
度センサーを備えることを特徴とした請求項2記載の車
両運動制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/475,899 US5159553A (en) | 1988-09-13 | 1990-02-06 | Steering control apparatus |
US07/475899 | 1990-02-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04212672A true JPH04212672A (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=23889630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3015535A Pending JPH04212672A (ja) | 1990-02-06 | 1991-02-06 | 車両運動制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5159553A (ja) |
JP (1) | JPH04212672A (ja) |
DE (1) | DE4102595C2 (ja) |
FR (1) | FR2657834B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006088801A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toyota Motor Corp | 車輌用操舵制御装置 |
KR101349464B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-01-09 | 현대자동차주식회사 | 상용 하이브리드 전동 조향장치 및 이의 제어를 통한 성능 및 연비 개선방법 |
Families Citing this family (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE4028320A1 (de) * | 1990-09-06 | 1992-03-12 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zum lenken von strassenfahrzeugen mit vorder- und hinterradlenkung |
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