JPH0439167A - Automatic steering device for vehicle - Google Patents

Automatic steering device for vehicle

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Publication number
JPH0439167A
JPH0439167A JP14467990A JP14467990A JPH0439167A JP H0439167 A JPH0439167 A JP H0439167A JP 14467990 A JP14467990 A JP 14467990A JP 14467990 A JP14467990 A JP 14467990A JP H0439167 A JPH0439167 A JP H0439167A
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JP
Japan
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steering
control valve
vehicle
control
servo motor
Prior art date
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Application number
JP14467990A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Aga
阿賀 正己
Hideki Kusunoki
秀樹 楠
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To miniaturize a driving system by providing a control valve made of a four-way valve which has two input shafts concentrically arranged with respect to a steering shaft, is fixed with one input shaft to the steering shaft, and controls the feed and discharge of the pressure oil to a power cylinder. CONSTITUTION:A control valve 18 made of a rotary four-way valve is provided between lower and upper steering shafts 13a, 13b. An outer sleeve 18f, an inner spool 18g and a torsion bar section 13b3 are concentrically arranged in the case 18e of the control valve 18, and the lower end of the torsion bar section 13b3 is connected to the lower steering shaft 13a. The outer sleeve 18f is connected to the lower steering shaft 13a with a pin 18i. When an actuator drives an input shaft, a power cylinder 22 drives a steering link system in response to the feed and discharge of the pressure oil by the control valve 18, and the actuator which can generate only the driving force to drive the control valve 18 is sufficient for use.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、自動操向制御手段による制御のもとで自動操
向用駆動機構によって舵取機構を駆動し、車両を自動操
向せしめる車両用自動操向装置に関する。
The present invention relates to an automatic steering system for a vehicle that drives a steering mechanism by an automatic steering drive mechanism under the control of an automatic steering control means to automatically steer a vehicle.

【従来技術】[Prior art]

従来、この種の装置として実開昭筒60−115174
号公報に開示されたものが知られている。 同装置によれば、自動操向用のコントローラに接続され
たサーボモータの回転軸とステアリングシャフトとを歯
車からなる伝達機構を介して接続し、同サーボモータの
駆動力で操舵していた。 に発明が解決しようとする課題】 しかし、上述した従来の装置ではサーボモータが直接ス
テアリングシャフトを回転駆動しなければならず、自ず
から大きな駆動力を必要としてサーボモータが大型化し
、配置の制約を受けたり、コストが高(ならざるを得な
かった。 本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、
自動操向制御系における駆動機構を小型化して配置の制
約を低減化するとともに、コストの低減化をも図ること
が可能な車両用自動操向装置を提供することを目的とす
る。
Conventionally, as this type of device
The one disclosed in the above publication is known. According to this device, the rotating shaft of a servo motor connected to an automatic steering controller and a steering shaft are connected via a transmission mechanism consisting of gears, and the steering is performed using the driving force of the servo motor. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional device described above, the servo motor has to directly drive the rotation of the steering shaft, which naturally requires a large driving force, making the servo motor large and subject to restrictions on placement. The present invention was made in order to solve the above problems.
It is an object of the present invention to provide an automatic steering device for a vehicle that can reduce the size of a drive mechanism in an automatic steering control system to reduce restrictions on arrangement and also reduce costs.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、
ステアリングに連結されたステアリングシャフトを舵取
リンク機構の入力軸に接続してなる操舵機構と、油圧ポ
ンプから吐出される圧油を給排して同圧油力によって上
記舵取リンク機構を駆動せしめるパワーシリンダと、上
記ステアリングシャフトに対して同心状に配設された2
つの入力軸を有するロークリ式の四方弁からなるととも
にその一方の入力軸を当該ステアリングシャフトに固定
して上記パワーシリンダに対する圧油の給徘を制御する
制御バルブと、車両の走行方向を制御する自動操向制御
手段と、この自動操向制御手段による操向制御に応じて
上記制御バルブの他方の入力軸を回転駆動せしめるアク
チュエータとを備えた構成としたことにある。
In order to achieve the above object, the structural features of the present invention are as follows:
A steering mechanism includes a steering shaft connected to a steering wheel connected to an input shaft of a steering link mechanism, and a hydraulic pump that supplies and discharges pressure oil to drive the steering link mechanism using the hydraulic power. A power cylinder and two cylinders arranged concentrically with respect to the above-mentioned steering shaft.
The control valve consists of a four-way rotary valve with two input shafts, one of which is fixed to the steering shaft, and controls the supply of pressure oil to the power cylinder, and an automatic control valve that controls the direction of travel of the vehicle. The present invention is configured to include a steering control means and an actuator that rotationally drives the other input shaft of the control valve in response to steering control by the automatic steering control means.

【発明の作用及び効果】[Operation and effects of the invention]

上記のように構成した本発明においては、自動操向制御
手段による制御によってアクチュエータが上記制御バル
ブにおける入力軸を駆動すると、同バルブによる圧油の
給徘に応じてパワーシリンダが舵取リンク機構を駆動す
るため、アクチュエータl!制御バルブを駆動するだけ
の駆動力を発生しうるもので足り、小型のアクチュエー
タが使用できる。また、このように小型のアクチュエー
タが使用できることと合わせて、上記制御バルブはステ
アリングシャフトと同心状に配設しているため、本発明
によれば配置が容易になるとともに製造コストが低減で
きる。
In the present invention configured as described above, when the actuator drives the input shaft of the control valve under control by the automatic steering control means, the power cylinder operates the steering link mechanism in response to the supply of pressure oil by the valve. To drive the actuator l! An actuator that can generate enough driving force to drive the control valve is sufficient, and a small actuator can be used. Further, in addition to being able to use such a small actuator, the control valve is arranged concentrically with the steering shaft, so the present invention facilitates arrangement and reduces manufacturing costs.

【実施例】【Example】

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、第
2図は前輪に操舵機構を備えた車両に本発明に係る車両
用自動操向装置を適用した前輪操舵S構の全体を概略的
に示している。 この前輪操舵機構は軸方向に変位して左右前輪FWI、
FW2を操舵するラックバー11を有する。ラックバ−
11はピニオンギヤ12と下側操舵軸13aと上側操舵
軸13bとを介して操舵ハンドル14に接続されると共
に、その両端に固定したラックエンド15a、15bに
揺動可能に接続された左右タイロッド16a、16bと
同タイロッド16a、16bに回動可能に接続された左
右ナックルアーム17a、17bを介して左右前輪FW
I、FW2を連結している。 下側操舵軸13aと上側操舵軸tabとの中間には、第
1図に拡大して示すロークリ式の四方弁からなる制御バ
ルブ18が組付けられている。同制御バルブ18はギヤ
ボックスを兼ねたケース18e内にて一方の入力軸とな
るアウタスリーブ18fと他方の入力軸となるインナス
プール18gと上側操舵軸13bの下端に構成されたト
ーションバ一部13b3とを同心状に配設するとともに
、同トーションバ一部13b3の下端を下側操舵軸13
aに接続し、かっ、アウタスリーブ18fをこの下側操
舵軸13aに対してビン18iで係合せしめて構成され
、インナスプール18gとアウタスリーブ18fとの相
対角度差に応じて油圧ポツプ21から導管P1とポート
18aを介して供給された作動油をポーh18b(また
はポート18c)からパワーシリンダ22の右油室22
8(または左油室22b)へ供給するとともに、同シリ
ンダ22の左油室22b(または右油室22a)からの
作動油をポー)18C(またはポー)18b)から導入
してポート18(lより導管P2を介してリザーバ23
へ排出する。 制御バルブ18のアウタスリーブ18fは下側操舵軸1
38にビン181で係合されているが、インナスプール
18gは当該制御バルブ18上端に設けられた伝達機構
19を介してサーボモータ30の駆動部30aに圧入さ
れたスリーブ31に係合されており、上側操舵軸13b
とは回転自在となっている。なお、インナスプール18
gが図中矢印方向へ回転してアウタスリーブ18fとの
相対角度がずれたときにポート18aとポート18bと
が連通ずるとともに、ポート18(jとポート18cと
が連通し、インナスプール18gが第1図中の矢印方向
と逆方向へ回転してアウタスリーブ18fとの相対角度
がずれたときにボート]88とボート18cとが連通ず
るとともに、ボート18dとボート18bとが連通ずる
。 油圧ポンプ21と制御バルブ18との間には、車速に反
比例して圧油の吐出量を制限する圧油吐出流量制御機構
(第3図参照)が備えられている。 同圧油吐出量制御機構は、ベーンポンプからなる油圧ポ
ンプ21が吐出するエンジンの回転数にほぼ比例した流
量の作動油のうち、常に一定量の作動油だけを吐出せし
める流量制御弁24と、同流量制御弁24から吐出され
る作動油の一部をリザーバ23に戻して当該圧油吐出流
量制御機構から吐出される作動油が車速に反比例するよ
うにコントロールするフローコントロールバルブ25と
、このフローコントロールバルブ25において上記流量
制御弁24から吐出された作動油をリザーバ23へ還流
せしめる量を制御するために車速に比例した作動油を吐
出するトロコイドポンプからなる第2の油圧ポンプ26
とから構成されている。 流量制御弁24は、入カポ−)24alど第1の出力ポ
ート24a2と第2の出力ポート24 a3とを有する
中空の管体中にスプール24bと同スプール24b内を
通過する作動油の流量を制限する絞り24cとスプール
24bを一方向に付勢するスプリング24(Iとを有し
ており、入カポ−)24alから入力された作動油が中
空のスプール24bを介して第2の出カポ−)24a3
から出力されるときに絞り24cにてその流量が制限さ
れるとともに同スプール24bを図面における下方向に
押圧すると、入力ポート24alから入力された作動油
の一部が第1の出力ポート24a2から管路POを介し
てリザーバ23へ排出される結果、当該流量制御弁24
からはエンジンの回転数にかかわらず常に一定量の作動
油が吐出される。 7o−コントロールバルブ25は、第1及び第2の入力
ポート25 a 1. 25 a 2と第1及び第2の
出力ポート25 a 3. 25 a 4とを有する中
空の管体中にスプール25bと同スプール25b内を通
過する作動油の流量を制限する絞り25cとスプール2
5bを一方向に付勢するスプリング25dとを有してお
り、第2の油圧ポンプ26から吐出された車速に比例し
た流量の作動油が第1の入力ポート25alより中空の
スプール25bを介して第2の出力ポート25a4から
出力されるときに絞り25cにてその流量が制限される
とともに同スプール25t)を図面における下方向に押
圧すると、上記流量制御弁24から吐出されて第2の入
・カポ−)25a2より入力された作動油の一部がその
押圧力に比例して第1の出力ポート24a3から管路P
Oを介してリザーバ23へ排出される結果、当該圧油吐
出流量制御機構から吐出される作動油は、第4図に示す
ように、車速に概ね反比例するようになる。 制御バルブ18のインナスプール18gを駆動せしめる
サーボモータ30は、外側ケースにて車体側に固定され
、モータ制御部32から出力される制御信号に応じ、駆
動部30aを介してスリーブ31を所定量だけ正逆転方
向に回転せしめるものであり、正の制御信号が出力され
たとき同制御信号の電流値に比例した回転角だけ第1図
の矢印方向に回転し、負の制御信号が出力されたときは
同矢印方向とは逆の方向に回転する。 モータ制御部32は、マイクロコンビ、−9を備えてお
り、モードスイッチ33によって選択される制御モード
に応じ、第1及び第2の距離センサ34a、34bと車
速センサ35とモータ回転角センサ36の出力結果とに
基づいて第5図に示すように車両を自動操向せしめる自
動操向制御と、車速センサ35とステアリングシャフト
回転角センサ37による出力結果と重さ指定スイッチ3
8による指定重さとに基づいてハンドル操舵を助勢せし
めるパワーアシスト制御と、舵取りの助勢を一切行なわ
ないマニュアル制御とを行なう。なお、距離センサ34
a、34bは車両の左右両側面に備えられ、自動操向の
基準となるガイドラインから車両側面までの距離xl、
x2(第5図参照)を検出し、同検出距離xlO,x2
0を表す距離信号をそれぞれ出力する。車速センサ35
は変速機出力軸の近傍に備えられ、同軸の回転速度をし
て車道として検出し、同検出車速■0を表す車速信号を
出力する。モータ回転角センサ36は、サーボモータ3
0における駆動部30aの回転角δを検出し、同検出回
転角δ0を表す角度信号を出力する。 ステアリング/ヤフト回転角センサ37は、上側操舵軸
13bの近傍に備えられて同上側操舵軸の回転角δfを
検出し、同検出回転角δfoを表す角度信号を出力する
。また、車速Vは車速か増加するについて「0」より徐
々に正の大の値となり、回転角δと回転角δfは直進状
態で「0」となるとともに右旋回方向に回転したときに
正の大の値となって左旋回方向に回転したときに負の大
の値となる。 ここで上記自動操向制御について説明すると、本制御は
路面に設けた2本のガイドラインの中心を目標コースと
して、同コース上を車両が走行するように自動操向する
ものであり、距離センサ34a、34bで検出した車両
側面からガイドラインまでの距1111!xi、x2よ
り、なる算出式に基づいて目標コースからの偏差量2を
算出し、同偏差量2と、同偏差量の変化率Δ2(= j
! new −2old)とに基づいて目標コースを走
行する操舵量に対応するサーボモータ30の目IX回転
角δ*を算出する。目標回転角δ*を算出したら、現在
のサーボモータ30の回転角δ0との差を算出し、開蓋
をなくすようにサーボモータ30を駆動せしめる。なお
、モータ制御部32におけるマイクロコンピュータは、
各種制御に対応するプログラムとともに、同プログラム
の実行に必要なパラメータや係数のマツプなどをあらか
じめ記憶しており、このモータ制御部32と各種スイ、
チ及びセンサによって自動操向制御部を構成している。 さて、制御バルブ18によって作動油が給排されるパワ
ーシリンダ22は同作動油の給排に応じてう、クバー1
1を軸方向に駆動するものであり、運転者によるハンド
ル14、あるいはモータ制御部32が制御するサーボモ
ータ30による左右前輪FWI、FWの操舵を助勢する
。ただし、油圧駆動系における導管PIとP2との間に
は切換弁27が設けられており、同切換弁27はモータ
制御部32による制御または同制御部に接続された安全
スイッチ39の指示に応じて通常時(オンのとき)に閑
となって導管PI、P2を遮断して油圧力による前輪操
舵を助勢せしめ、モータ制御部32またはサーボモータ
30の異常時(オフのとき)に開となって導管PI、P
2間を連通せしめることにより、運転者の修正操舵に無
理な負荷がかかるのを防止する。 次に、上記実施例の動作を説明する。 いま、運転者はモードスイッチ33により自動操向モー
ドを選択しているとし、かつ、当該車両が目標コースよ
り右にずれているとする。 モータ制御部32におけるマイクロコンピュタは、初期
設定処理を行なった後、第6図に示すフローチャートに
対応したプログラムを繰り返し実行している。 サーボモータ30の駆動制御が正常でない場合に油圧力
によって前輪操舵が助勢されると、同油圧力に反して操
舵ハンドル14で操舵する必要が生じるため、制御の開
始時には、ステップ1000にてサーボモータ300制
御系に異常があるか判定し、異常がない場合にステップ
110[)にてモードスイッチ33によるモード選択状
況を判定して各モードに対応する制御を実施する。 現在、自動操向モードを選択しているから、処理はステ
、ブ1200へ移り、切換弁27をオンにして管路PI
、P2間を遮断してステップ1300における自動操向
モートルーチンを実行する。 同自動操向モートルーチン(第7図参照)では、まず、
ステップ1310にて車速センサ35が検出した車速v
Oとモータ回転角センサ36が検出したモータ回転角δ
0と距離センサ34a、34bが検出した距離xlo、
x20の各検出データを入力する。 各検出データが得られたら、ステップ1320にて(1
)式に基づいて距離xlO,x20より目標コースから
の今回の偏差Q(以下、偏差2または偏差52 new
と表す。)を算出する。いま、車両は目標コースより右
にずれているから、左の距離センサ34aで検出した距
離xlOの方が右の距離センサ34bで検出した距離x
20より大きく、偏差Rnavは負の値となる。 自動操向モードを実施している間は繰り返しこのステッ
プ1320にて偏差It newが算出され、ステップ
1330では、このようにして算出した偏差にnewと
前回に算出した旧偏差Q oldとにより次式に基づい
て偏差の変化率へ2を算出する。 ΔQ =Rnev−P!old         −(
2)自動操向モードに入って始めて偏差Ωnewを算出
したときは旧偏差RoldがrOJとなり、偏差の変化
率ΔにはrRnewJとなる。 偏差Ωと偏差の変化率Δ2が算出されたら、ステップ1
340にて今回算出した偏差It newを旧偏差II
 oldとして記憶し、ステップ135oでは車速vO
に基づいて予め記憶されているマツプよりサーボモータ
30の目標回転角δ*を算出するための係数kl(=f
k1m)、に2(=fk2m)。 k 3 (−f kl(V))を読み出す。これらの係
数はいずれも検出車速VOに応じて読み出されるもので
あり、 「0」または正の値となっている。 一方、ステップ1360ではサーボモータ30の目標回
転角δ*を次式に従って算出する。 δ*=に1・2+に2・Δ9     −(3)この場
合、偏差2は負、偏差の変化率Δには負、kl、に2≧
0なる関係があるから、目標回転角δ*は負の値となる
。 目標回転角δ*が算出されたら、ステ、ブ1370では
、ステップ1310にてモータ回転角センサ36によっ
て検出したサーボモータの回転角δ0と目標回転角δ*
との差を算出し、開蓋に所定の乗算係数に3を乗算して
サーボモータ30の駆動信号lを設定する。なお、これ
までサーボモータ30は中立位置にあったはずであるか
ら、回転角δ0は「0」のはずであり、駆動信号■は負
の値となる。 ステップ1370が終了すると、処理はメインルーチン
に戻り、ステップ1400にて上記設定した駆動信号I
をサーボモータ30に出力する。 この駆動信号■は負であるから、サーボモータ30はス
リーブ31を第1図の矢印方向と逆方向へ回転せしめる
。スリーブ31が第1図の矢印方向と逆方向へ回転する
と、同スリーブ31に係合されたインナスプール18g
上端も第1図に示す矢印方向と逆方向へ回転することと
なり、ボート18aとボー)18cとが連通ずるととも
に、ボート18dとボート18bとが連通ずる。 従って、油圧ポンプ21から供給された高圧の作動油は
ボート18aよりボート18cを経てパワーシリンダ2
2の左油室22bへ供給されるため、バワーンリンダ2
2内のピストン22cを第2図において右方向へ移動せ
しめ、同パワーシリンダ22の右油室22a内の低圧作
動油はボート18bよりボート18dを経てリザーバ2
3へ排出される。バヮーンリンダ2−2内のピストン2
2Cが右方向へ移動すると、タイロッド16a、16b
とナックルアーム17a、17bを介して左右前輪FW
I、FW2は左方向へ転舵されるため、小型のサーボモ
ータ3oによってインナスプール18gを回転せしめた
だけで前輪の操舵リック機構が作動し、同サーボモータ
3oにょる転舵は当該油圧機構によって助勢されたこと
になる。また、パワーシリンダ22の移動にともなっ°
Cビニオン12は第1図にてインナスプール18gと同
じ方向へ回転される。同ビニオン12の回転ニよって当
該ビニオン12に固定された下側操舵軸13aも回転す
るから、同下側操舵軸13Bにピンで係合されたアウタ
スリーブ18fも所定量だけ回転し、当該アウタスリー
ブ18fの回転がインナスプール18gの回転に追いつ
くまで(相対角度差がなくなるまで)当該油圧機構にょ
る転舵の助勢が行なわれる。 方、車両前輪FWI、FW2は左方向に操舵されたので
あるから、車両は左方向に操向制御されて目標コースに
接近する。車両が目標コースより右にずれていた場合は
、上記のようにして左へ変位するように制御され、車両
は徐々に目標コースへ接近する。 ステップ1500では引き続き制御を行なうが否かを判
断し、制御を停止しない(引き続き制御を行なう)場合
は、上記処理を繰り返し、制御を停止すると判断した場
合はステップ1600にて制御を停止するための後処理
を実行し、制御を停止する。 上述した処理では、車両が目標コースより右にずれてい
る場合を想定していたが、車両が目標コースより左にず
れている場合は次のようになる。 まず、ステップ1310にて各センサが検出した検出デ
ータを入力し、ステップ1320にて(1)式に基づい
て距MxlO,x20より目標コースからの偏差2を算
出するが、車両は目標コースより左にずれているため、
左の距離センサ34aで検出した距離xlOの方が右の
距離センサ34bで検出した距離x20より小さ(、偏
差2は正の値となる。ステップ1330では、この算出
した偏差2 newと前回に算出した旧偏差9 old
とにより(2)式に基づいて偏差の変化率Δρを算出す
る。 変化率Δpについては前回の偏差2が「0」であったと
仮定すると[2new jとなっている。 偏差2と偏差の変化率Δ2が算出されたら、ステップ1
340にて今回算出した偏差2 newを旧偏差ρol
dとして記憶し、ステ・ツブ1350では係数kl(=
fkl(V))、に2(=fk2m)、に3(= f 
kim)を読み出す。これらの係数はいずれも「0」ま
たは正の値となっているから、ステ4.ブ1360にて
(3)式に基づいてサーボモータ30の目標回転角δ*
を算出すると、同目標回転角δ*は正の値となる。 目標回転角δ*が算出されたら、ステ、ブ1370にて
サーボモータ30の駆動信号!を設定する。なお、この
場合もサーボモータ30が中立位置にあったとすると、
回転角度δ0は「0」であり、駆動信号■は正の値とな
る。 ステップ1370の終了後、処理はメインルーチンに戻
ってステップ1400にて上記設定した駆動信号■をサ
ーボモータ30に出力する。 この駆動信号Iは正であるから、サーボモータ30はス
リーブ31を第1図の矢印方向へ回転せしめる。スリー
ブ31が回転すると、同スリーブ31に係合されたイン
ナスプール18g上端も第1図の矢印方向へ回転するこ
とになるから、インナスプール18gとアウタスリーブ
18fとの相対角度が変化してボート18aとポート1
8bとが連通ずるとともに、ボート18dとポート18
Cとが連通ずる。 従って、油圧ポンプ21から供給された高圧の作動油は
ボート18aよりポート18bを経てバワーンリンダ2
2の右油室22aへ供給されるため、パワーシリンダ2
2内のピストン22cを第2図において左方向へ移動せ
しめ、同バワーンリンダ22の左油室22b内の低圧作
動油はポート18cよりボート18dを経てリザーバ2
3へ排出される。パワーシリンダ22内のピストン22
Cが左方向へ移動すると、タイロッド168.16bと
ナックルアーム17a、17bを介して左右前輪FWI
、FW2は右方向へ転舵されるため、この場合もアウタ
スリーブ18fの回転がインナスプール18gの回転に
追いつくまでサーボモータ30による操舵は当該油圧機
構によって助勢される。 このように、自動操向モードである場合はモータ制御部
32が各センサの検出結果に基づいてサーボモ〜り30
に制御信号を出力する結果、同サーボモータ30が制御
バルブ18のインナスプールを所定量だけ回転させ、同
バルブ18による圧油の給排に応じてパワーンリンダ2
2が操舵リンク機構を駆動せしめ、車両が転舵される。 以上の例では制御系に異常がないものとして説明したが
、上記モータ制御部32によって何らかの異常が判断さ
れれば、繰り返し実施される制御処理中のステップ10
00にて異常と判断し、ステップ1700にて切換弁2
7をオフにするとともに、ステップ1800ではサーボ
モータ30に対して停止信号を出力する。同切換弁27
がオフになると管路P1とP2が連通し、インナスプー
ル18gとアウタスリーブ18fとの相対位置関係にか
かわらずパワーンリンダ22に高圧の作動油が供給され
な(なり、自動操向による転舵の助勢が行なわれなくな
る。この場合、運転者は操舵ハンドル14を操舵して転
舵するが、サーボモータ30に係合しているインナスプ
ール18gは操舵ハンドル14から上側操舵軸13bと
トーンジンバー18hとを介して下側操舵軸13aに至
る回転系に対して回転自在となっているから、同サーボ
モータ30が停止したり、また異常が生じていたりして
も運転者による操舵にはなんら影響はない。 これまでは、自動操向の場合を説明したが、本実施例に
おける車両では、マニュアルモードと、自動操向制御は
行なわないもののパワーシリンダ22に圧油を給排制御
してパワーアシストを行なうパワーアンストモードとを
有している。 モードスイッチ33でマニュアルモードを選択している
と、メインルーチンにおいてステップ1000にて制御
系の異常の育無を判断した後、ステ、ブ1100におけ
るモード選択判断でマニュアルモードと判断され、制御
系に異常ありと判断された場合と同様にステップ170
0にて切換弁27をオフにするとともにステップ180
0にてサーボモータの停止信号を出力する。 すなわち、運転者が自ら操舵ハンドル14を回転操舵せ
しめて操舵リンク機構を作動させ、前輪を転舵させるこ
とが可能となる。 また、モードスイッチ33でパワーアンストモードを選
択する場合は、パワーアシスト時ノハンドル操舵の重さ
を重さ指定スイッチ38にて「ロー」、 「ミドル」、
「ハイ」のいずれから選択しておく必要があり、 「ロ
ー」から「ハイ」になるに従って助勢されるパワーアン
スト量が順次増加していく。今はパワーアンストモード
の「ハイ」を選択しているものとして説明する。 このパワーアンストモードを選択していると、ステップ
1100におけるモード選択判断でパワーアシストモー
ドと判断されて、ステップ1900にて切換弁をオンに
した後、ステ、ブ200゜にてパワーアンストモ−トル
ーチンを実行する。 このパワーアンストモ−トルーチンでは、ステップ20
10にて車速センサ35が検出した車速VOとモータ回
転角センサ36が検出したモータ回転角δ0とステアリ
ングシャフト回E角センサ37が検出した回転角δfの
各検出データを入力する。 各検出データが得られたら、ステ、ブ2020にてサー
ボモータ30の回転角δ0とステアリング/ヤフトの回
転角δfとの差を偏差αとして算出する。続く、ステッ
プ2030では重さ指定スイッチ28による重さ指定を
判断するが、いまは「ハイ」を選択しており、ステップ
2040にて車速VOに対応した係数k 4  (f 
Hm)を読み出す。 係数に4自体は車速が増加するにつれて減少する傾向を
示し、また、ハンドルの重さ指定が重くなる(「ロー」
側)に従って小さくなり、ハンドルの重さ指定が軽くな
る(「ハイ」側)に従って大キ<ナル。従ッテ、 t 
n(v)> r M(V)> f L(V)なる関係と
なっている。 同係数に4が読み出されたら、ステップ2050にて同
係数に4と偏差αとを乗算し、サーボモータの駆動信号
■として設定する。係数に4は車速が小さいときに大き
く、また、ハンドルの重さ指定が軽いときに大きくなり
、同係数に4が大きいときは駆動信号■も大きな値とな
ってサーボモータ30をたくさん回転せしめようとする
。同モータ30の回転角が大きくなればインナスプール
18gとアウタスリーブ18fの相対角度差が大きくな
って制御バルブ18よりパワーシリンダ22へ供給され
る圧油の量が多くなるため、転舵時に助勢される力が太
き(なり、ハンドルは軽くなる。 すなわち、ステップ2050における駆動信号■の設定
が終了すると、−処理はメインルーチンに戻り、ステッ
プ1400にて上記設定した駆動信号■をサーボモータ
30に出力する結果、上述のようにしてインナスプール
18gとアウタスリブ18hとの相対角度偏差が大きく
なり、パワーシリンダ22に供給される圧油の量が多く
なってパノドル操作が軽(なる。 逆に、高速時やハンドルの重さ指定が重い場合は係数に
4が小さくなり、ステップ1400にて駆動信号Iがサ
ーボモータ30に出力されてもインナスプール18gは
少ししか回転されず、パワーシリンダ22に供給される
圧油の量は少ないためにハンドル操作は重くなる。 なお、自動操向制御系やパワーアシスト制御系に異常が
生じたにもかかわらずステップ1000にて同異常が検
出されないと、切換弁27はオフにされず、サーボモー
タ30の回転位置によっては運転者がパワー7リンダ2
2に供給される油圧力に打ち勝ってハンドル操舵をしな
ければならない。しかしながら、本実施例では圧油吐出
流量制御機構を備えており、高速になるに従って吐出さ
れる圧油の流量が減少して油圧機構による操舵の助勢が
小さくなるため、高速域において油圧力に打チ勝ってハ
ンドル操舵をしても運転者の負担は小さい。一方、高速
時には操舵力が小さくて済むため、高速時に油圧力が小
さくなったとしても小型のサーボモータ30で操舵を十
分に行ない得る。 また、低速域では油圧力が大きいものの手動で安全スイ
ッチ39をオフにすれば良い。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 2 schematically shows the entire front wheel steering S structure in which the automatic steering device for a vehicle according to the present invention is applied to a vehicle equipped with a steering mechanism in the front wheels. It shows. This front wheel steering mechanism is displaced in the axial direction to rotate the left and right front wheels FWI,
It has a rack bar 11 for steering the FW 2. rack bar
Left and right tie rods 16a 11 are connected to the steering handle 14 via the pinion gear 12, the lower steering shaft 13a, and the upper steering shaft 13b, and are swingably connected to rack ends 15a and 15b fixed at both ends thereof. 16b and the left and right front wheels FW via left and right knuckle arms 17a and 17b which are rotatably connected to the same tie rods 16a and 16b.
I and FW2 are connected. A control valve 18 consisting of a Rochley-type four-way valve shown enlarged in FIG. 1 is assembled between the lower steering shaft 13a and the upper steering shaft tab. The control valve 18 is housed in a case 18e that also serves as a gear box, and includes an outer sleeve 18f serving as one input shaft, an inner spool 18g serving as the other input shaft, and a torsion bar part 13b3 configured at the lower end of the upper steering shaft 13b. are arranged concentrically, and the lower end of the torsion bar part 13b3 is connected to the lower steering shaft 13.
The outer sleeve 18f is connected to the lower steering shaft 13a with a pin 18i, and the conduit P1 is connected to the hydraulic pot 21 according to the relative angle difference between the inner spool 18g and the outer sleeve 18f. The hydraulic oil supplied through the port 18a is transferred from the port h18b (or port 18c) to the right oil chamber 22 of the power cylinder 22.
At the same time, the hydraulic oil from the left oil chamber 22b (or right oil chamber 22a) of the cylinder 22 is introduced from port 18C (or port 18b) to port 18 (l). reservoir 23 via conduit P2.
discharge to. The outer sleeve 18f of the control valve 18 is connected to the lower steering shaft 1.
38 with a pin 181, the inner spool 18g is engaged with a sleeve 31 press-fitted into the drive section 30a of the servo motor 30 via a transmission mechanism 19 provided at the upper end of the control valve 18. , upper steering shaft 13b
It can be rotated freely. In addition, inner spool 18
When g rotates in the direction of the arrow in the figure and its relative angle with the outer sleeve 18f shifts, the ports 18a and 18b communicate with each other, the ports 18 (j and port 18c communicate with each other, and the inner spool 18g When the boat 88 and the boat 18c are rotated in the opposite direction to the arrow direction in FIG. A pressure oil discharge flow rate control mechanism (see Fig. 3) that limits the discharge amount of pressure oil in inverse proportion to the vehicle speed is provided between the pressure oil discharge amount control mechanism and the control valve 18. A flow rate control valve 24 that always discharges only a certain amount of hydraulic oil out of the hydraulic oil at a flow rate approximately proportional to the engine rotation speed discharged by the hydraulic pump 21 consisting of a vane pump, and an operation that is discharged from the flow rate control valve 24. A flow control valve 25 returns part of the oil to the reservoir 23 and controls the hydraulic oil discharged from the pressure oil discharge flow rate control mechanism so that it is inversely proportional to the vehicle speed; A second hydraulic pump 26 consisting of a trochoid pump that discharges hydraulic oil proportional to the vehicle speed in order to control the amount of discharged hydraulic oil that is returned to the reservoir 23.
It is composed of. The flow rate control valve 24 controls the flow rate of hydraulic oil passing through a spool 24b and the inside of the spool 24b in a hollow pipe body having a first output port 24a2 and a second output port 24a3, such as an input port 24al. Hydraulic oil input from the restricting throttle 24c and the spring 24 (I) that biases the spool 24b in one direction (input capo) 24al passes through the hollow spool 24b to the second output capo. )24a3
When the hydraulic oil is outputted from the input port 24al, the flow rate is restricted by the throttle 24c, and when the spool 24b is pressed downward in the drawing, a part of the hydraulic oil input from the input port 24al is transferred from the first output port 24a2 to the pipe. As a result of being discharged to the reservoir 23 via the flow rate control valve 24
A constant amount of hydraulic oil is always discharged from the engine regardless of engine speed. 7o-control valve 25 has first and second input ports 25 a 1. 25a2 and the first and second output ports 25a3. A spool 25b in a hollow pipe body having a diameter of 25a and 4, a throttle 25c that limits the flow rate of hydraulic oil passing through the spool 25b, and the spool 2.
5b in one direction, and a flow rate of hydraulic oil proportional to the vehicle speed discharged from the second hydraulic pump 26 is supplied from the first input port 25al through the hollow spool 25b. When the flow is output from the second output port 25a4, the flow rate is restricted by the throttle 25c, and when the spool 25t) is pressed downward in the drawing, the flow is discharged from the flow rate control valve 24, and the flow is discharged from the second input port 25a4. A part of the hydraulic oil input from the capo) 25a2 is transferred from the first output port 24a3 to the pipe P in proportion to the pressing force.
As a result of being discharged to the reservoir 23 via O, the hydraulic oil discharged from the pressure oil discharge flow rate control mechanism becomes approximately inversely proportional to the vehicle speed, as shown in FIG. A servo motor 30 that drives the inner spool 18g of the control valve 18 is fixed to the vehicle body through an outer case, and moves the sleeve 31 by a predetermined amount via the drive unit 30a in response to a control signal output from the motor control unit 32. It rotates in the forward and reverse directions, and when a positive control signal is output, it rotates in the direction of the arrow in Figure 1 by a rotation angle proportional to the current value of the same control signal, and when a negative control signal is output. rotates in the opposite direction to the direction of the same arrow. The motor control unit 32 includes a microcombi-9, and depending on the control mode selected by the mode switch 33, controls the first and second distance sensors 34a, 34b, the vehicle speed sensor 35, and the motor rotation angle sensor 36. automatic steering control that automatically steers the vehicle as shown in FIG.
Power assist control that assists steering wheel steering based on the weight specified by No. 8 is performed, and manual control that does not assist steering at all. Note that the distance sensor 34
a and 34b are provided on both the left and right sides of the vehicle, and are the distance xl from the guideline that serves as a reference for automatic steering to the side of the vehicle;
x2 (see Figure 5), and the same detection distance xlO,x2
A distance signal representing 0 is output respectively. Vehicle speed sensor 35
is provided near the transmission output shaft, detects the coaxial rotational speed as the roadway, and outputs a vehicle speed signal representing the detected vehicle speed 0. The motor rotation angle sensor 36 is connected to the servo motor 3
The rotation angle δ of the drive unit 30a at 0 is detected, and an angle signal representing the detected rotation angle δ0 is output. The steering/yaft rotation angle sensor 37 is provided near the upper steering shaft 13b, detects the rotation angle δf of the upper steering shaft, and outputs an angle signal representing the detected rotation angle δfo. In addition, as the vehicle speed increases, the vehicle speed V gradually becomes a larger positive value than "0", and the rotation angle δ and the rotation angle δf become "0" when traveling straight and become positive when turning in the right direction. When it becomes a large value and rotates in the left turning direction, it becomes a negative large value. Now, to explain the above automatic steering control, this control automatically steers the vehicle so that the center of two guidelines provided on the road surface is set as a target course, and the vehicle travels on the same course. , the distance from the side of the vehicle detected at 34b to the guideline is 1111! From xi and x2, the deviation amount 2 from the target course is calculated based on the calculation formula, and the deviation amount 2 and the rate of change of the deviation amount Δ2 (= j
! The IX rotation angle δ* of the servo motor 30 corresponding to the amount of steering for traveling on the target course is calculated based on the following: new -2 old). After calculating the target rotation angle δ*, the difference between the target rotation angle δ* and the current rotation angle δ0 of the servo motor 30 is calculated, and the servo motor 30 is driven so as to eliminate the need to open the lid. Note that the microcomputer in the motor control section 32 is
Along with programs corresponding to various controls, maps of parameters and coefficients necessary for executing the programs are stored in advance, and this motor control unit 32 and various switches,
The automatic steering control unit is composed of the engine and the sensors. Now, the power cylinder 22 to which hydraulic oil is supplied and discharged by the control valve 18 is operated according to the supply and discharge of the hydraulic oil.
1 in the axial direction, and assists the driver in steering the left and right front wheels FWI, FW by the steering wheel 14 or by the servo motor 30 controlled by the motor control unit 32. However, a switching valve 27 is provided between conduits PI and P2 in the hydraulic drive system, and the switching valve 27 responds to control by the motor control unit 32 or instructions from a safety switch 39 connected to the control unit. When the motor controller 32 or the servo motor 30 is abnormal (when turned off), it becomes quiet and shuts off the conduits PI and P2 to assist front wheel steering by hydraulic pressure. Conduit PI, P
By communicating between the two, it is possible to prevent an unreasonable load from being placed on the driver's corrective steering. Next, the operation of the above embodiment will be explained. Assume that the driver has selected the automatic steering mode using the mode switch 33, and that the vehicle has deviated to the right from the target course. After performing the initial setting process, the microcomputer in the motor control section 32 repeatedly executes a program corresponding to the flowchart shown in FIG. If the front wheel steering is assisted by hydraulic pressure when the drive control of the servo motor 30 is not normal, it will be necessary to use the steering wheel 14 to steer against the same hydraulic pressure. It is determined whether there is an abnormality in the control system 300, and if there is no abnormality, the mode selection status by the mode switch 33 is determined in step 110 [) and control corresponding to each mode is executed. Since the automatic steering mode is currently selected, the process moves to Step 1200, where the switching valve 27 is turned on and the pipe line PI is turned on.
, P2, and executes the automatic steering motor routine in step 1300. In the automatic steering motor routine (see Figure 7), first,
Vehicle speed v detected by vehicle speed sensor 35 in step 1310
O and the motor rotation angle δ detected by the motor rotation angle sensor 36
0 and the distance xlo detected by the distance sensors 34a and 34b,
Input each x20 detection data. After each detection data is obtained, in step 1320 (1
) Based on the distance xlO, x20, the current deviation Q from the target course (hereinafter, deviation 2 or deviation 52 new
It is expressed as ) is calculated. Now, since the vehicle is off to the right from the target course, the distance xlO detected by the left distance sensor 34a is longer than the distance x detected by the right distance sensor 34b.
20, the deviation Rnav becomes a negative value. While the automatic steering mode is in effect, the deviation It new is repeatedly calculated in step 1320, and in step 1330, the following equation is calculated using the thus calculated deviation new and the previously calculated old deviation Q old. 2 is calculated based on the rate of change of deviation. ΔQ=Rnev-P! old -(
2) When the deviation Ωnew is calculated for the first time after entering the automatic steering mode, the old deviation Rold becomes rOJ, and the change rate Δ of the deviation becomes rRnewJ. Once the deviation Ω and the deviation change rate Δ2 are calculated, step 1
The deviation It new calculated this time at 340 is the old deviation II
vehicle speed vO in step 135o.
Coefficient kl (=f
k1m), ni2 (=fk2m). Read k 3 (-f kl(V)). These coefficients are all read out according to the detected vehicle speed VO, and are "0" or positive values. On the other hand, in step 1360, the target rotation angle δ* of the servo motor 30 is calculated according to the following equation. δ*=1・2+2・Δ9 − (3) In this case, the deviation 2 is negative, the rate of change of deviation Δ is negative, and kl is 2≧
Since there is a relationship of 0, the target rotation angle δ* is a negative value. After the target rotation angle δ* is calculated, in step 1370, the rotation angle δ0 of the servo motor detected by the motor rotation angle sensor 36 in step 1310 and the target rotation angle δ* are calculated.
The drive signal l of the servo motor 30 is set by multiplying the lid opening by a predetermined multiplication coefficient by 3. Incidentally, since the servo motor 30 should have been in the neutral position up to now, the rotation angle δ0 should be "0", and the drive signal ■ will have a negative value. When step 1370 is completed, the process returns to the main routine, and in step 1400, the set drive signal I
is output to the servo motor 30. Since this drive signal (2) is negative, the servo motor 30 rotates the sleeve 31 in the direction opposite to the direction of the arrow in FIG. When the sleeve 31 rotates in the direction opposite to the arrow direction in FIG. 1, the inner spool 18g engaged with the sleeve 31
The upper end also rotates in the direction opposite to the direction of the arrow shown in FIG. 1, bringing the boats 18a and 18c into communication, and the boats 18d and 18b into communication. Therefore, the high-pressure hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 21 passes from the boat 18a to the boat 18c to the power cylinder 2.
Since the oil is supplied to the left oil chamber 22b of the bow cylinder 2,
2 moves the piston 22c in the power cylinder 2 to the right in FIG.
It is discharged to 3. Piston 2 in bow cylinder 2-2
When 2C moves to the right, tie rods 16a and 16b
and the left and right front wheels FW via the knuckle arms 17a and 17b.
Since I and FW2 are steered to the left, the front wheel steering lick mechanism is activated simply by rotating the inner spool 18g by the small servo motor 3o, and the steering by the servo motor 3o is performed by the hydraulic mechanism. You will be helped. Also, as the power cylinder 22 moves,
The C-binion 12 is rotated in the same direction as the inner spool 18g in FIG. As the lower steering shaft 13a fixed to the lower steering shaft 13B rotates due to the rotation of the same binion 12, the outer sleeve 18f, which is engaged with the lower steering shaft 13B with a pin, also rotates by a predetermined amount. The hydraulic mechanism continues to assist steering until the rotation of the inner spool 18f catches up with the rotation of the inner spool 18g (until the relative angle difference disappears). On the other hand, since the front wheels FWI and FW2 of the vehicle are steered to the left, the vehicle is steered to the left and approaches the target course. If the vehicle deviates to the right from the target course, the vehicle is controlled to be displaced to the left as described above, and the vehicle gradually approaches the target course. In step 1500, it is determined whether or not to continue the control. If the control is not to be stopped (control is to be continued), the above process is repeated; if it is determined to be stopped, the process is performed in step 1600. Perform post-processing and stop control. In the above-described processing, it is assumed that the vehicle deviates to the right from the target course, but when the vehicle deviates to the left from the target course, the following occurs. First, in step 1310, the detection data detected by each sensor is input, and in step 1320, the deviation 2 from the target course is calculated from the distance MxlO,x20 based on equation (1). Because it is shifted to
The distance xlO detected by the left distance sensor 34a is smaller than the distance x20 detected by the right distance sensor 34b (the deviation 2 is a positive value. In step 1330, this calculated deviation 2 new and the previously calculated old deviation 9 old
The rate of change Δρ of the deviation is calculated based on equation (2). Assuming that the previous deviation 2 was "0", the rate of change Δp is [2new j]. Once the deviation 2 and the deviation change rate Δ2 are calculated, step 1
The deviation 2 new calculated this time at 340 is the old deviation ρol
d, and in the STEP 1350, the coefficient kl (=
fkl (V)), 2 (= fk2m), 3 (= f
kim). Since all of these coefficients are "0" or positive values, step 4. At the block 1360, the target rotation angle δ* of the servo motor 30 is determined based on equation (3).
When the target rotation angle δ* is calculated, the target rotation angle δ* becomes a positive value. Once the target rotation angle δ* has been calculated, step 1370 outputs a drive signal for the servo motor 30! Set. In addition, assuming that the servo motor 30 is in the neutral position in this case as well,
The rotation angle δ0 is "0", and the drive signal ■ has a positive value. After step 1370 is completed, the process returns to the main routine, and in step 1400, the drive signal set above is output to the servo motor 30. Since this drive signal I is positive, the servo motor 30 rotates the sleeve 31 in the direction of the arrow in FIG. When the sleeve 31 rotates, the upper end of the inner spool 18g engaged with the sleeve 31 also rotates in the direction of the arrow in FIG. and port 1
8b communicates with the boat 18d and the port 18.
It communicates with C. Therefore, the high-pressure hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 21 is passed from the boat 18a to the bown cylinder 2 through the port 18b.
Power cylinder 2 is supplied to the right oil chamber 22a of power cylinder 2.
The piston 22c in the bow cylinder 22 is moved to the left in FIG.
It is discharged to 3. Piston 22 in power cylinder 22
When C moves to the left, the left and right front wheels FWI
, FW2 is steered to the right, so in this case as well, the steering by the servo motor 30 is assisted by the hydraulic mechanism until the rotation of the outer sleeve 18f catches up with the rotation of the inner spool 18g. In this way, in the automatic steering mode, the motor control unit 32 controls the servo motor 30 based on the detection results of each sensor.
As a result, the servo motor 30 rotates the inner spool of the control valve 18 by a predetermined amount, and the power cylinder 2
2 drives the steering link mechanism, and the vehicle is steered. Although the above example has been explained assuming that there is no abnormality in the control system, if any abnormality is determined by the motor control section 32, step 10 in the control process that is repeatedly executed
It is determined that there is an abnormality at step 00, and the switching valve 2 is switched off at step 1700.
7 is turned off, and a stop signal is output to the servo motor 30 in step 1800. The switching valve 27
is turned off, pipes P1 and P2 are connected, and high-pressure hydraulic oil is not supplied to the power-on cylinder 22 regardless of the relative positional relationship between the inner spool 18g and the outer sleeve 18f. In this case, the driver turns the steering wheel by steering the steering wheel 14, but the inner spool 18g engaged with the servo motor 30 moves from the steering wheel 14 to the upper steering shaft 13b and the tone gimbal. Since the servo motor 30 is rotatable relative to the rotation system that reaches the lower steering shaft 13a via the servo motor 18h, even if the servo motor 30 stops or an abnormality occurs, the driver will not be able to perform any steering operations. There is no effect. So far, the case of automatic steering has been explained, but in the vehicle in this example, automatic steering control is not performed, but pressure oil is supplied and discharged to and from the power cylinder 22 and power is controlled. If the manual mode is selected with the mode switch 33, in the main routine, after determining whether or not there is an abnormality in the control system in step 1000, Step 170 is performed in the same way as when it is determined that the mode selection is manual mode and that there is an abnormality in the control system.
At step 0, the switching valve 27 is turned off and step 180
At 0, a servo motor stop signal is output. That is, the driver can rotate the steering wheel 14 himself to operate the steering link mechanism and steer the front wheels. In addition, when selecting the power amp mode with the mode switch 33, the weight of the steering wheel during power assist can be set to "Low", "Medium" or
You need to select from ``High'', and the amount of power amps supported will increase sequentially as you go from ``Low'' to ``High''. For now, the explanation will be based on the assumption that "High" of the power amp mode is selected. When this power amp mode is selected, the mode selection judgment in step 1100 determines that it is the power assist mode, and after turning on the switching valve in step 1900, the power und motor routine is started at step 200. Execute. In this power undemonstration routine, step 20
At step 10, the vehicle speed VO detected by the vehicle speed sensor 35, the motor rotation angle δ0 detected by the motor rotation angle sensor 36, and the rotation angle δf detected by the steering shaft E angle sensor 37 are inputted. Once each detection data is obtained, step 2020 calculates the difference between the rotation angle δ0 of the servo motor 30 and the rotation angle δf of the steering/yaft as the deviation α. Subsequently, in step 2030, the weight designation by the weight designation switch 28 is determined, but "high" is currently selected, and in step 2040, the coefficient k 4 (f
Hm). The coefficient 4 itself shows a tendency to decrease as the vehicle speed increases, and the steering wheel weight designation becomes heavier (“low”).
As the weight of the handle becomes lighter (the "high" side), the weight becomes smaller. follow, t
The relationship is n(v)>rM(V)>fL(V). When 4 is read out as the coefficient, in step 2050, the coefficient is multiplied by 4 and the deviation α and set as the servo motor drive signal ■. The coefficient 4 is large when the vehicle speed is low, and it becomes large when the weight of the steering wheel is light, and when the coefficient 4 is large, the drive signal ■ becomes a large value, causing the servo motor 30 to rotate a lot. shall be. As the rotation angle of the motor 30 increases, the relative angle difference between the inner spool 18g and the outer sleeve 18f increases, and the amount of pressure oil supplied from the control valve 18 to the power cylinder 22 increases. The force applied to the drive becomes thick (and the handle becomes light. In other words, when the setting of the drive signal ■ in step 2050 is completed, the process returns to the main routine, and the set drive signal ■ is applied to the servo motor 30 in step 1400. As a result of the output, the relative angular deviation between the inner spool 18g and the outer rib 18h increases as described above, and the amount of pressure oil supplied to the power cylinder 22 increases, making panodling easier. If the time or the weight of the handle is heavy, the coefficient 4 will be small, and even if the drive signal I is output to the servo motor 30 in step 1400, the inner spool 18g will only be rotated a little and will not be supplied to the power cylinder 22. Since the amount of pressurized oil is small, it becomes difficult to operate the steering wheel. Note that even if an abnormality occurs in the automatic steering control system or power assist control system, if the abnormality is not detected in step 1000, the switching valve 27 is not turned off, and depending on the rotational position of the servo motor 30, the driver may
The steering wheel must be operated by overcoming the hydraulic pressure supplied to 2. However, this embodiment is equipped with a pressure oil discharge flow rate control mechanism, and as the speed increases, the flow rate of the discharged pressure oil decreases and the steering assistance provided by the hydraulic mechanism becomes smaller. The burden on the driver is small even when the steering wheel is turned over. On the other hand, since a small steering force is required at high speeds, even if the hydraulic pressure is small at high speeds, the small servo motor 30 can sufficiently perform steering. Furthermore, although the hydraulic pressure is large in the low speed range, it is sufficient to manually turn off the safety switch 39.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における車両用自動操向装置の主要部を
示す断面図、第2図は本発明の車両用自動操向装置を適
用した前輪操舵機構の概略構成図、第3図は圧油吐出流
量制御機構の概略構成図、第4図は同圧油吐出流量制御
機構によって制御される圧油吐出流量と車速との関係を
示す図、第5図は自動操向制御における操向制御を示す
図、第6図〜第8図はモータ制御部における制御を示す
フローチャートである。 符  号  の  説  明 11・・・ラックパー 12・・・ビニオン、13a、
13b・・・操舵軸、14・・・ハンドル、16a、1
6b・・・タイロッド、17a、  17b・・・ナッ
クルアーム、18f・・・アウタスリーブ、18g・・
・インナスプール、18h・・・トーションバー 21
・・・油圧ポンプ、22・・・パワーシリンダ、30・
・・サーボモータ、32・・・モータ制御部、33・・
・モードスイッチ、34a、34b・・・第1及び第2
の距離センサ、35・・・車速センサ、36・・モータ
回転角センサ。
FIG. 1 is a sectional view showing the main parts of the automatic steering system for a vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a front wheel steering mechanism to which the automatic steering system for a vehicle according to the present invention is applied, and FIG. 3 is a A schematic configuration diagram of the oil discharge flow rate control mechanism, Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the pressure oil discharge flow rate controlled by the pressure oil discharge flow rate control mechanism and vehicle speed, and Fig. 5 is a diagram showing the steering control in automatic steering control. , and FIGS. 6 to 8 are flowcharts showing control in the motor control section. Explanation of symbols 11... Rack par 12... Binion, 13a,
13b... Steering shaft, 14... Handle, 16a, 1
6b... Tie rod, 17a, 17b... Knuckle arm, 18f... Outer sleeve, 18g...
・Inner spool, 18h...Torsion bar 21
... Hydraulic pump, 22 ... Power cylinder, 30.
...Servo motor, 32...Motor control section, 33...
・Mode switch, 34a, 34b...first and second
distance sensor, 35...vehicle speed sensor, 36...motor rotation angle sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ステアリングに連結されたステアリングシャフトを舵取
リンク機構の入力軸に接続してなる操舵機構と、油圧ポ
ンプから吐出される圧油を給排して同圧油力によって上
記舵取リンク機構を駆動せしめるパワーシリンダと、上
記ステアリングシャフトに対して同心状に配設された2
つの入力軸を有するロータリ式の四方弁からなるととも
にその一方の入力軸を当該ステアリングシャフトに固定
して上記パワーシリンダに対する圧油の給排を制御する
制御バルブと、車両の走行方向を制御する自動操向制御
手段と、この自動操向制御手段による操向制御に応じて
上記制御バルブの他方の入力軸を回転駆動せしめるアク
チュエータとを具備したことを特徴とする車両用自動操
向装置。
A steering mechanism includes a steering shaft connected to a steering wheel connected to an input shaft of a steering link mechanism, and a hydraulic pump that supplies and discharges pressure oil to drive the steering link mechanism using the hydraulic power. A power cylinder and two cylinders arranged concentrically with respect to the above-mentioned steering shaft.
The control valve consists of a rotary four-way valve with two input shafts, one of which is fixed to the steering shaft, and controls the supply and discharge of pressure oil to and from the power cylinder, and an automatic control valve that controls the running direction of the vehicle. An automatic steering system for a vehicle, comprising: a steering control means; and an actuator that rotationally drives the other input shaft of the control valve in response to steering control by the automatic steering control means.
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