JPH055710B2 - - Google Patents

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JPH055710B2
JPH055710B2 JP57211016A JP21101682A JPH055710B2 JP H055710 B2 JPH055710 B2 JP H055710B2 JP 57211016 A JP57211016 A JP 57211016A JP 21101682 A JP21101682 A JP 21101682A JP H055710 B2 JPH055710 B2 JP H055710B2
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JP
Japan
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steering
suspension
wheel
gear
force
Prior art date
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Application number
JP57211016A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59100064A (en
Inventor
Hirotaka Kanazawa
Seita Kanai
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Priority to DE19833343007 priority patent/DE3343007A1/en
Priority to US06/555,962 priority patent/US4566718A/en
Publication of JPS59100064A publication Critical patent/JPS59100064A/en
Publication of JPH055710B2 publication Critical patent/JPH055710B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D9/00Steering deflectable wheels not otherwise provided for

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特性が可変のサスペンシヨン装置と
ステアリング装置の総合制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an integrated control device for a suspension device and a steering device with variable characteristics.

車両のサスペンシヨン装置は、車両の重量を支
持し、路面不整を緩衝する役割を持つており、乗
心地は勿論、走行時のピツチング、ローリング、
更に旋回時の安定性及び応答性に重大な影響を及
ぼす。したがつて、車両の前後輪のサスペンシヨ
ンの特性を適宜変化させることにより、その運動
特性を種々変えることができる。たとえば、実開
昭56−147107号には、操舵角変化を検出する操舵
センサと、車速センサを用いてロール速度を検出
し、全輪のシヨツクアブソーバの減衰力を高める
(ハードにする)制御によりロール速度が所定以
上になるのを防止して操縦性と乗心地を向上とを
両立させるようにした装置が開示されている。
A vehicle's suspension device has the role of supporting the weight of the vehicle and cushioning road surface irregularities, and it not only improves ride comfort but also prevents pitching, rolling, and
Furthermore, it has a significant effect on stability and responsiveness during turning. Therefore, by appropriately changing the suspension characteristics of the front and rear wheels of the vehicle, the dynamic characteristics can be varied in various ways. For example, in Utility Model Application Publication No. 56-147107, a steering sensor that detects changes in steering angle and a vehicle speed sensor are used to detect roll speed, and control is performed to increase (harden) the damping force of all-wheel shock absorbers. A device has been disclosed that prevents the roll speed from exceeding a predetermined value and improves both maneuverability and ride comfort.

一方、車輛の操舵のためのステアリング装置に
おいては、特に操舵の容易性の面から、パワース
テアリング装置が広く用いられるようになつてい
るが、このステアリング装置も車輛の走行安定性
及び操舵応答性に重大な影響を及ぼすため、従来
から種々の改良が提案されている。たとえば、特
開昭55−55059号には、油圧作動パワーステアリ
ング装置への油圧供給オイルポンプの回転数を車
速、操舵輪の軸荷重又は操舵抵抗の変化に応じて
制御してパワーステアリング装置に適量の圧油を
供給することにより、操舵の安定を図るようにし
た制御装置が提案されている。
On the other hand, power steering devices have become widely used as steering devices for steering vehicles, especially from the viewpoint of ease of steering. Due to this significant impact, various improvements have been proposed in the past. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-55059 discloses that the number of revolutions of an oil pump that supplies hydraulic pressure to a hydraulically operated power steering system is controlled according to changes in vehicle speed, the axle load of the steered wheels, or steering resistance. A control device has been proposed that stabilizes steering by supplying pressure oil.

これら、従来の装置は、サスペンシヨン装置又
は、ステアリング装置につき個別に改善を施し、
一定の効果を上げているが、これらサスペンシヨ
ン装置及びステアリング装置を個別に制御するも
のではその効果に限界がある。特に、操舵の応答
性、乗心地等の車輛の運動特性に対する運転者の
好みには個人差があり、人によつて大巾に異なる
ため、これら従来のものは必ずしも運転者の要請
に応えるものではなかつた。
These conventional devices have individually improved the suspension device or steering device,
Although this method has achieved a certain degree of effectiveness, there are limits to its effectiveness when these suspension devices and steering devices are individually controlled. In particular, since there are individual differences in driver preferences regarding vehicle dynamic characteristics such as steering response and ride comfort, which differ widely from person to person, these conventional methods do not necessarily meet the driver's needs. It wasn't.

従つて、本発明の目的は、特性の可変なサスペ
ンシヨン装置とステアリング装置を総合的に制御
して運転者の好みに応じて適当な操舵の応答性、
安定性、乗心地等を得ることができるサスペンシ
ヨン装置とステアリング装置の制御装置を与える
ことである。
Therefore, it is an object of the present invention to comprehensively control a suspension device and a steering device with variable characteristics to provide appropriate steering response and control according to the driver's preference.
The object of the present invention is to provide a control device for a suspension device and a steering device that can provide stability, ride comfort, etc.

本発明のかかる目的は、各車輪のサスペンシヨ
ン装置と、前記車輪のうち転舵自在な操舵輪を転
舵させるステアリング装置と、サスペンシヨン装
置の減衰力およびバネ定数のうち、少なくともい
ずれか一方を、全輪同時に切り換えることによ
り、サスペンシヨン特性を全輪ハードまたは全輪
ソフトのいずれかの状態に変化させる第1制御手
段と、ステアリング装置の操舵ハンドルおよび操
舵輪間の伝達特性を変化させる第2制御手段と、
前記サスペンシヨン装置の減衰力とバネ定数の少
なくともいずれか一方を全輪同時に切り換える第
1制御信号を前記第1制御手段に出力するととも
に、該第1制御信号の出力に応じてステアリング
装置の前記伝達特性を変化させる第2制御信号を
前記第2制御手段に出力するコントローラとを備
え、該コントローラは、サスペンシヨン装置の前
記サスペンシヨン特性の変化と同時にステアリン
グ装置の前記伝達特性を変化させるように構成さ
れたことを特徴とするサスペンシヨンとステアリ
ングの総合制御装置によつて達成できる。
The object of the present invention is to provide at least one of a suspension device for each wheel, a steering device for steering a steerable wheel among the wheels, and a damping force and a spring constant of the suspension device. , a first control means that changes the suspension characteristics to either an all-wheel hard state or an all-wheel soft state by simultaneously switching all wheels; and a second control means that changes a transmission characteristic between a steering wheel of a steering device and a steered wheel. control means;
A first control signal for simultaneously switching at least one of the damping force and spring constant of the suspension device for all wheels is output to the first control means, and the transmission of the steering device is performed in accordance with the output of the first control signal. a controller that outputs a second control signal for changing the characteristic to the second control means, the controller being configured to change the transmission characteristic of the steering device simultaneously with the change of the suspension characteristic of the suspension device. This can be achieved by a comprehensive control system for suspension and steering, which is characterized by:

本発明によれば、サスペンシヨン装置の懸架特
性とステアリング装置のステアリング特性を同時
期に変更するように制御するコントローラが設け
られているために、運転者の好みに応じて、車両
の運動特性を広範囲に変化させることが可能とな
る。たとえば、サスペンシヨン装置のバネ定数が
大きいか、減衰力が比較的強いハードな特性のも
のである場合に、パワーステアリング装置のアシ
スト力を強めるようにすると、ステアリング操作
に敏感に応答するスポーテイな感覚が得られる。
これに対し、サスペンシヨン装置のバネ定数が小
さくなるか、減衰力が弱まるように懸架特性を墨
化させたとき、これに応じてパワーステアリング
装置のアシスト力を弱めるように制御すると、車
両は比較的温和しい感覚のものとなる。マニユア
ルステアリング装置を用いる場合には、ハードな
懸架特性に対しステアリングギヤ比を小さくし
て、操舵の切れを良くすればスポーテイな感覚が
得られ、ソフトな懸架特性に対しステアリングギ
ヤ比を大きくして、操舵の切れを比較的緩かにす
れば、温和しい感覚が得られる。このほかの組合
わせとしては、ハードな懸架特性に対してパワー
ステアリング装置のアシスト力を弱めるか、或い
はステアリングギヤ比を大きくし、ソフトな懸架
特性に対してパワーステアリング装置のアシスト
力を強めるか、或いはステアリングギヤ比を小さ
くしてもよい。この場合には、特性の切換えによ
る車両運動特性の変化はあまり極端に現われない
ので、比較的小さな範囲で運動特性を変化させた
い場合に適している。
According to the present invention, since the controller is provided to control the suspension characteristics of the suspension device and the steering characteristics of the steering device to be changed at the same time, the dynamic characteristics of the vehicle can be adjusted according to the driver's preference. It becomes possible to change it over a wide range. For example, if the suspension device has a large spring constant or has a relatively strong damping force, increasing the assist force of the power steering device will create a sporty feeling that responds sensitively to steering operations. is obtained.
On the other hand, if the suspension characteristics are blackened so that the spring constant of the suspension device becomes smaller or the damping force is weakened, and the assist force of the power steering device is controlled to be weakened accordingly, the vehicle will be It gives you a gentle feeling. When using a manual steering system, a sporty feeling can be obtained by reducing the steering gear ratio for hard suspension characteristics and improving steering sharpness, and increasing the steering gear ratio for soft suspension characteristics. If you turn the steering relatively gently, you can get a gentle feeling. Other combinations include weakening the assist force of the power steering device for hard suspension characteristics, or increasing the steering gear ratio and increasing the assist force of the power steering device for soft suspension characteristics. Alternatively, the steering gear ratio may be reduced. In this case, the change in the vehicle dynamic characteristics due to the switching of the characteristics does not appear too drastically, so it is suitable for cases where it is desired to change the dynamic characteristics in a relatively small range.

本発明による特性の制御は、手動スイツチによ
り選択的に行なうようにしてもよいが、車両の走
行条件により自動的に切換えが行なわれるように
することも可能である。
Although the characteristic control according to the present invention may be selectively performed by a manual switch, it is also possible to perform automatic switching depending on the driving conditions of the vehicle.

サスペンシヨン装置には、たとえば気体バネ装
置を用い、この気体バネ装置の気体室に電磁弁を
介して制御用気体室を接続し、電磁弁の開閉によ
り気体室の有効容積を変化させて気体バネの特性
を変えるようにすればよい。このほかにも、ピス
トンに可変口径オリフイスを設けたオレオダンパ
を用いてもよく、また気体バネの気体室の容積を
可変にする手段とオレオダンパのピストンオリフ
イス口径を可変にする手段を組合わせてもよい。
さらに、懸架特性をハードとソフトとの間で可変
にするものであれば、どのような手段を用いても
よい。ステアリング装置の特性を可変にする手段
としては、パワーステアリング方式の場合にはパ
ワーアシスト力を変化させる公知の形式のものを
用いれば良く、たとえばパワーステアリング装置
の油圧ポンプの回転数を変化させる方式、あるい
は圧油のバイパス量を変化させる方式など、どの
形式を用いてもよい。マニユアルステアリングの
場合には、ステアリングギヤ比を可変にするギヤ
比切換機構を設ければよい。いずれにしても、こ
のような手段を採用することによりステアリング
装置の操作力を軽くしたり重くしたりして操舵ハ
ンドルおよび操舵輪間の伝達特性を変えることが
できる。
For example, a gas spring device is used in the suspension device, and a control gas chamber is connected to the gas chamber of the gas spring device via a solenoid valve, and the effective volume of the gas chamber is changed by opening and closing the solenoid valve to control the gas spring. All you have to do is change the characteristics of In addition, an oleo damper in which the piston is provided with a variable diameter orifice may be used, or a means for varying the volume of the gas chamber of the gas spring and a means for varying the diameter of the piston orifice of the oleo damper may be combined. .
Furthermore, any means may be used as long as the suspension characteristics can be varied between hard and soft. As means for varying the characteristics of the steering device, in the case of a power steering system, a known method that changes the power assist force may be used, such as a method that changes the rotation speed of the hydraulic pump of the power steering system, Alternatively, any method may be used, such as a method that changes the bypass amount of pressure oil. In the case of manual steering, a gear ratio switching mechanism that changes the steering gear ratio may be provided. In any case, by employing such means, it is possible to change the transmission characteristics between the steering wheel and the steered wheels by making the operating force of the steering device lighter or heavier.

以下、本発明の実施例につき図面を参照しつつ
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図及び第2図を参照すれば、ハンドル10
はステアリングシヤフト12を介してステアリン
グピニオン14を有するピニオン軸16に接続さ
れている。ピニオン14はステアリングラツク軸
18上のラツク20と噛合しており、ラツク軸1
8はピニオン14の回転に応じて左右に動き、ナ
ツクルアーム22,24を介して前輪26,28
に操舵力を伝達する。この操舵力を補助するた
め、油圧作動のパワーアシスト装置30を備えて
おり、この装置はピニオン軸16上に設けられた
コントロールバルブ31とラツク軸18上のパワ
ーシリンダ32とを有し、該パワーシリンダ32
に油圧を供給するために、エンジン34に連結さ
れたオイルポンプ36が設けられている。ポンプ
36からの圧油は、油圧供給通路38によりコン
トロールバルブ31に導入され、ハンドル10の
操作に応じてバルブ31により切換えられて、油
圧通路40、又は42を介してパワーシリンダ3
2のピストン32aで仕切られる油圧室32b又
は32cのいずれか一方に導かれ、ピストン32
aを動かして操舵力をアシストする。このとき圧
油が供給されない方の油圧通路は油圧戻り通路4
4に連通しシリンダ32内の作動油をポンプ36
にリターンさせる。油圧戻り通路44には、通路
44を通つてポンプ36に戻される油量を調節す
るソレノイドバルブ46が設けられ、油圧供給通
路38にはソレノイドバルブ46と連通するバイ
パス通路49が設けられている。バルブ46のソ
レノイド46aはコントローラ50に接続されて
おり、コントローラ50は電源51からの電力供
給を受け、車速センサ52及び手動スイツチ54
からの信号を入力として、ソレノイドバルブ46
に制御信号を送る。バルブ46のプランジヤ46
bはコントローラ50からの電流すなわち電力に
応じた量だけ変位し、それによつて通路38内の
流量を変化させ、シリンダ32内の油圧すなわち
アシスト力を制御するようになつている。前輪2
6,28及び後輪56,58に付随してサスペン
シヨン装置60が設けられている。このサスペン
シヨン装置はバネ62とオレオダンパ64から成
るシヨツクアブソーバ66を備え、さらに、ダン
パ64の囲りには適当な弾性材から成るダイヤフ
ラムにより空気バネ68が形成されている。また
シヨツクアブソーバ66のピストンに設けられた
オリフイスは可変直径であり、その径を変化させ
るためにピストンロツド67内にソレノイド69
により駆動されるプランジヤが設けられており、
ソレノイド69が励磁されたとき、プランジヤが
回転してオリフイスの径を小さくし、減衰力を強
めてサスペンシヨン装置の懸架特性をハードにす
るように構成されている。また、空気バネ68は
空気配管70により、制御空気室72に接続され
ており、この室72の入口に設けられたソレノイ
ドバルブ74の作動により空気バネ68と制御室
72との連通状態が制御される。本例では、ソレ
ノイドバルブ74のソレノイド74aが励磁され
たとき、連通が遮断される。空気バネ68と制御
室72との間の連通が遮断されたとき、空気室の
有効容積が減少するので空気バネのバネ定数が大
きくなり、サスペンシヨン装置の懸架特性はハー
ドになる。このように、サスペンシヨン装置の懸
架特性はコントローラ50からの信号によりソレ
ノイド69,74aを作動させることによつて制
御できる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the handle 10
is connected via a steering shaft 12 to a pinion shaft 16 having a steering pinion 14 . The pinion 14 meshes with a rack 20 on the steering rack shaft 18.
8 moves left and right according to the rotation of the pinion 14, and connects the front wheels 26, 28 via the knuckle arms 22, 24.
The steering force is transmitted to the In order to assist this steering force, a hydraulically operated power assist device 30 is provided, and this device has a control valve 31 provided on the pinion shaft 16 and a power cylinder 32 on the rack shaft 18. cylinder 32
An oil pump 36 connected to the engine 34 is provided to supply hydraulic pressure to the engine 34. Pressure oil from the pump 36 is introduced into the control valve 31 through a hydraulic pressure supply passage 38, is switched by the valve 31 according to the operation of the handle 10, and is supplied to the power cylinder 3 via a hydraulic passage 40 or 42.
The piston 32
Move a to assist the steering force. At this time, the hydraulic passage to which pressure oil is not supplied is the hydraulic return passage 4.
4 to pump the hydraulic oil in the cylinder 32
Return to. The hydraulic pressure return passage 44 is provided with a solenoid valve 46 that adjusts the amount of oil returned to the pump 36 through the passage 44, and the hydraulic supply passage 38 is provided with a bypass passage 49 that communicates with the solenoid valve 46. The solenoid 46a of the valve 46 is connected to a controller 50, which receives power from a power source 51, and operates a vehicle speed sensor 52 and a manual switch 54.
Solenoid valve 46 receives the signal from
send a control signal to. Plunger 46 of valve 46
b is displaced by an amount corresponding to the current or electric power from the controller 50, thereby changing the flow rate in the passage 38 and controlling the hydraulic pressure in the cylinder 32, that is, the assist force. front wheel 2
A suspension device 60 is provided in association with the wheels 6 and 28 and the rear wheels 56 and 58. This suspension device includes a shock absorber 66 consisting of a spring 62 and an oleo damper 64, and furthermore, an air spring 68 is formed around the damper 64 by a diaphragm made of a suitable elastic material. The orifice provided in the piston of the shock absorber 66 has a variable diameter, and a solenoid 69 is installed in the piston rod 67 to change the diameter.
A plunger is provided which is driven by the
When the solenoid 69 is energized, the plunger rotates to reduce the diameter of the orifice, increase the damping force, and harden the suspension characteristics of the suspension device. Furthermore, the air spring 68 is connected to a control air chamber 72 through an air pipe 70, and the state of communication between the air spring 68 and the control chamber 72 is controlled by the operation of a solenoid valve 74 provided at the entrance of this chamber 72. Ru. In this example, when the solenoid 74a of the solenoid valve 74 is energized, communication is cut off. When the communication between the air spring 68 and the control chamber 72 is cut off, the effective volume of the air chamber is reduced, so the spring constant of the air spring increases, and the suspension characteristics of the suspension system become harder. Thus, the suspension characteristics of the suspension system can be controlled by operating the solenoids 69, 74a in response to signals from the controller 50.

前述のように、コントローラ50は車速信号を
入力としており、該コントローラ50からソレノ
イドバルブ46に与えられる制御信号は、車速に
応じて変化する。すなわち、ポンプ36からコン
トロールバルブ31に供給される圧油の量は車速
の増加に応じて小さくなるようにソレノイドバル
ブ46が制御される。手動スイツチ54を操作す
ると、コントローラ50からソレノイドバルブ4
6に与えられる信号のレベルが低下し、該バルブ
46の開度が小さくなつて、アシスト力は全体と
して強められる。同時に、コントローラ50から
サスペンシヨン装置のソレノイド69,74aに
信号が与えられて、前後輪のサスペンシヨン装置
の特性がハードになる。
As described above, the controller 50 receives the vehicle speed signal as an input, and the control signal given from the controller 50 to the solenoid valve 46 changes depending on the vehicle speed. That is, the solenoid valve 46 is controlled so that the amount of pressure oil supplied from the pump 36 to the control valve 31 decreases as the vehicle speed increases. When the manual switch 54 is operated, the solenoid valve 4 is activated from the controller 50.
The level of the signal applied to the valve 46 decreases, the opening degree of the valve 46 decreases, and the assist force increases as a whole. At the same time, a signal is given from the controller 50 to the solenoids 69, 74a of the suspension device, and the characteristics of the front and rear wheel suspension devices become hard.

第3図及び第4図には、マニユアルステアリン
グ装置を用いた本発明の実施例が示されている。
3 and 4 show an embodiment of the invention using a manual steering system.

本例の装置では、操舵ハンドルおよび操舵輪間
の伝達特性を変化させ得るようにステアリング装
置は可変ギヤ比のギヤ機構80を備えている。こ
のギヤ機構80はステアリングシヤフト12の途
中に設けられ、ハンドル10側のシヤフト部分す
なわち、入力軸12aとピニオン軸側のシヤフト
部分、すなわち出力軸12bとの間のギヤ比を、
コントローラ50からの信号によつて変化させ得
るようになつている。入力軸12aには該軸と一
体にギヤ82が形成され、該ギヤ82はヤ84と
噛合している。ギヤ84は、入力軸12aに取付
けられたベアリング装置86と出力軸12bに取
付けられたベアリング装置88とを介してこれら
軸12a,12bを支持するギヤケーシング90
内に収容され、該ケーシング90に入出力軸にほ
ぼ平行に取付けられたカウンタシヤフト92に回
転自在に取付けられている。該ギヤ84と一体に
これより歯数の少ないギヤ94が設けられ、ギヤ
94は出力軸12bに回転自在に取付けられたギ
ヤ96と噛合する。入力軸12a及び出力軸12
bの互いに近接する先端部には、入力軸12aに
ギヤ98、出力軸にギヤ100が形成されるとと
もに、該ギヤ100に隣接したギヤ96と一体
に、ギヤ102が設けられている。これらのギヤ
98,100,102にはカツプリングスリーブ
104がスプライン係合する。スリーブ104に
は、該スリーブを動かすためのシフトフオーク1
06が係合している。シフトフオーク106は、
ベアリング装置86,88に支持されたケーシン
グ108に収容されたソレノイド110により作
動するプランジヤ112に取付けられている。ソ
レノイド110はコントローラ50からの信号に
より励磁又は、消磁が制御され、ソレノイド11
0が励磁されていないときプランジヤ112はバ
ネ114により、第4図において下方の位置に押
しつけられている。このとき、スリーブ104は
出力軸12bのギヤ100及びギヤ96と一体と
なつたギヤ102との両方に係合しており、出力
軸12bは、ギヤ96と一体となつて回転する。
従つて、入力軸12bを回転させるハンドル10
の操舵力はギヤ82、ギヤ84、ギヤ94、ギヤ
96の順で伝達され、出力軸を回転させる。この
場合、入力軸に対する出力軸の操舵角の比(ギヤ
比)は大きく、ハンドル10の操舵力は比較的小
さい。ソレノイド110が励磁され、プランジヤ
112がバネ114の力に抗して上方に引き上げ
られると、シフトフオーク106はスリーブ10
4を伴つて上方に移動し、スリーブ104は、出
力軸のギヤ100と、ギヤ96と一体になつたギ
ヤ102との係合を解除して入力軸12aのギヤ
98と出力軸12bのギヤ100との両方に係合
する。これによつて、入出軸12a,12bは直
結され、入力軸を回転させる操舵力はそのまま出
力軸12bに伝達される。この場合には上述のギ
ヤ比は小さく、操舵の応答性が高くなると同時に
比較的大きな操舵力が必要となる。本例における
コントローラ50への入力及びサスペンシヨン装
置は前例と同じである。従つて、運転者は手動ス
イツチ54を操作して、懸架特性及び操舵ハンド
ルおよび操舵輪間の伝達特性を同時に変えること
により、好みの運動特性を得ることができる。
In the device of this example, the steering device includes a gear mechanism 80 with a variable gear ratio so that the transmission characteristics between the steering wheel and the steered wheels can be changed. This gear mechanism 80 is provided in the middle of the steering shaft 12, and controls the gear ratio between the shaft part on the handle 10 side, that is, the input shaft 12a, and the shaft part on the pinion shaft side, that is, the output shaft 12b.
It can be changed by a signal from the controller 50. A gear 82 is formed integrally with the input shaft 12a, and the gear 82 meshes with a gear 84. The gear 84 includes a gear casing 90 that supports these shafts 12a and 12b via a bearing device 86 attached to the input shaft 12a and a bearing device 88 attached to the output shaft 12b.
The countershaft 92 is housed in the casing 90 and is rotatably attached to a countershaft 92 that is attached to the casing 90 substantially parallel to the input/output shaft. A gear 94 having a smaller number of teeth than the gear 84 is provided integrally with the gear 84, and the gear 94 meshes with a gear 96 rotatably attached to the output shaft 12b. Input shaft 12a and output shaft 12
A gear 98 is formed on the input shaft 12a, a gear 100 is formed on the output shaft, and a gear 102 is provided integrally with the gear 96 adjacent to the gear 100, at the mutually adjacent distal ends of the shafts b. A coupling sleeve 104 is splined to these gears 98, 100, 102. The sleeve 104 includes a shift fork 1 for moving the sleeve.
06 is engaged. Shift fork 106 is
It is attached to a plunger 112 actuated by a solenoid 110 housed in a casing 108 supported by bearing arrangements 86,88. The solenoid 110 is energized or demagnetized by a signal from the controller 50.
When 0 is not energized, the plunger 112 is pressed to the lower position in FIG. 4 by the spring 114. At this time, the sleeve 104 is engaged with both the gear 100 of the output shaft 12b and the gear 102 integrated with the gear 96, and the output shaft 12b rotates together with the gear 96.
Therefore, the handle 10 that rotates the input shaft 12b
The steering force is transmitted in this order to gear 82, gear 84, gear 94, and gear 96, thereby rotating the output shaft. In this case, the ratio of the steering angle of the output shaft to the input shaft (gear ratio) is large, and the steering force of the handle 10 is relatively small. When the solenoid 110 is energized and the plunger 112 is pulled upwardly against the force of the spring 114, the shift fork 106 moves against the sleeve 10.
4, the sleeve 104 disengages the gear 100 of the output shaft and the gear 102 integrated with the gear 96, and the sleeve 104 disengages the gear 98 of the input shaft 12a and the gear 100 of the output shaft 12b. and engage both. Thereby, the input and output shafts 12a and 12b are directly connected, and the steering force for rotating the input shaft is directly transmitted to the output shaft 12b. In this case, the above-mentioned gear ratio is small, and at the same time the responsiveness of the steering becomes high, a relatively large steering force is required. The inputs to controller 50 and suspension equipment in this example are the same as in the previous example. Therefore, the driver can operate the manual switch 54 to simultaneously change the suspension characteristics and the transmission characteristics between the steering wheel and the steering wheels, thereby obtaining the desired motion characteristics.

上述の例は、操舵ハンドルおよび操舵厘間の伝
達特性及びサスペンシヨン装置の懸架特性の特定
の組合せを例示したものであり、本発明に従う組
合せには他のあらゆる組合せが含まれる。
The above-mentioned examples illustrate specific combinations of the transmission characteristics between the steering wheel and the helm and the suspension characteristics of the suspension device, and the combinations according to the invention include all other combinations.

第5図及び第6図は、本発明に従う操舵ハンド
ルおよび操舵輪間の伝達特性及びサスペンシヨン
装置の懸架特性の特定の組合せにつき、車速をほ
ぼ一定に保持した場合の運動特性の一部が示され
ている。
5 and 6 show part of the dynamic characteristics when the vehicle speed is held approximately constant for a specific combination of the transmission characteristics between the steering wheel and the steering wheel and the suspension characteristics of the suspension device according to the present invention. has been done.

第5図は、ハンドル10の操舵力とヨーレイト
の関係を示しており、線a,bはマニユアルステ
アリング装置を用いた場合の特性で、線aはサス
ペンシヨン装置の全輪懸架特性がソフトすなわ
ち、減衰力が小さく、線bは、全輪懸架特性がハ
ードになるよう制御した場合のものである。この
場合、操舵力とヨーレイトとはほぼ正比例し、懸
架特性がハードの方が同じ操舵力の場合にはヨー
レイトが大きい。線c,dはパワーステアリング
装置を用い、しかもそのアシスト力を低く押える
ように制御した場合であつて、線cは、全輪懸架
特性がソフトに、線dは全輪懸架特性がハードに
なるよう制御したものを示す。この場合もヨーレ
イトの増大に応じて操舵力も増大するがその傾向
は線a,bに比して鈍い。これはパワーステアリ
ング装置のアシスト力が作用しているためであ
る。一般にパワーステアリング装置のコントロー
ルバルブはトルク感応型であり、操舵抵抗の増大
に応じてパワーシリンダへの圧油供給量が増大す
る操舵力がA又はBで示す点を越えたときアシス
ト力が生じ始める。線c,dに関し、ヨーレイト
が同じ場合には、全輪懸架特性がソフトである方
が大きな操舵力を必要とする。線e,fは同様に
パワーステアリング装置を用い、アシスト力を大
きくするように制御した場合であつて、線eは全
輪懸架特性がソフトに、線fは懸架特性がハード
になるよう制御した場合である。線e,fの傾向
は線c,dの傾向と同じであるがアシストが大き
いので全体に操舵力は小さい。この場合において
も運転者が適当な操舵感覚を得ることができるよ
うに、点C,D以下ではアシスト力をカツトして
いる。このようなサスペンシヨンの懸架特性とパ
ワーステアリングの操舵ハンドルおよび操舵輪間
の伝達特性とを任意に組合せることにより運転者
の好みに応じた操舵感覚を得ることができる。第
1,2図に示す実施例では、ステアリング特性と
してc,fを選択しその切換えを懸架特性のハー
ド、ソフトの切換えに応じて行なうようにしてい
る。
FIG. 5 shows the relationship between the steering force of the steering wheel 10 and the yaw rate. Lines a and b show the characteristics when a manual steering device is used, and line a shows the characteristics when the all-wheel suspension characteristics of the suspension device are soft. The damping force is small, and line b indicates the case where the all-wheel suspension characteristics are controlled to be hard. In this case, the steering force and yaw rate are almost directly proportional, and the yaw rate is larger when the suspension characteristic is harder for the same steering force. Lines c and d are when a power steering device is used and the assist force is controlled to be low; line c shows soft all-wheel suspension characteristics, and line d shows hard all-wheel suspension characteristics. This shows what was controlled in this way. In this case as well, the steering force increases as the yaw rate increases, but this tendency is slower than in lines a and b. This is because the assist force of the power steering device is acting. In general, the control valve of a power steering device is a torque-sensitive type, and assist force begins to be generated when the steering force exceeds the point indicated by A or B, which increases the amount of pressure oil supplied to the power cylinder as the steering resistance increases. . Regarding lines c and d, if the yaw rate is the same, a softer all-wheel suspension characteristic requires a larger steering force. Lines e and f are the cases where the power steering device was similarly used and the assist force was controlled to be large; line e was controlled so that the all-wheel suspension characteristics were soft, and line f was controlled so that the suspension characteristics were hard. This is the case. The trends of lines e and f are the same as those of lines c and d, but since the assist is large, the overall steering force is small. Even in this case, the assist force is cut off below points C and D so that the driver can obtain an appropriate steering sensation. By arbitrarily combining the suspension characteristics of the suspension with the transmission characteristics between the steering wheel and the steering wheel of the power steering, it is possible to obtain a steering feeling that matches the driver's preference. In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, c and f are selected as the steering characteristics, and the switching is performed in accordance with the switching between hard and soft suspension characteristics.

第6図は、マニユアルステアリング装置を用い
た場合においてハンドルの操舵角とヨーレイトの
関係を示したものである。線a,bはステアリン
グシヤフト12の入力軸12aと、出力軸12b
を直結しないで、所定のギヤ機構を介して出力軸
12bに操舵力を伝達するように制御した場合で
ある。この場合は、出力軸12bの操舵角に対す
る入力軸の操舵角の比すなわちギヤ比は大きく、
ハンドル操舵力は比較的小さい。線aは全輪懸架
特性をソフトに、線bは全輪懸架特性をハードに
制御した場合である。一方、線c,dは入力軸1
2aと出力軸12bを直結状態にした場合すなわ
ちギヤ比を小さくした場合であつて、線cは全輪
懸架特性をソフトに、線dは全輪懸架特性をハー
ドに制御した場合である。いずれの場合も、操舵
角とヨーレイトとはほぼ正比例する。また、ハン
ドル操舵角が同じ場合にはギヤ比が小さい方がす
なわち直結状態の方がヨーレイトが大きく、サス
ペンシヨン装置の懸架特性がハードである方がヨ
ーレイトが大きい。このようなサスペンシヨンの
懸架特性とマニユアルステアリングのステアリン
グ特性を任意に組み合わせることによつて、運転
者の好みに応じた操舵感覚を得ることができる。
つまり、操舵ハンドルおよび操舵輪間の伝達特性
a,bもしくはc,dを選択し、その切換を懸架
特性のハード、ソフトの切換えに応じて行なうの
である。
FIG. 6 shows the relationship between the steering angle of the steering wheel and the yaw rate when a manual steering device is used. Lines a and b indicate the input shaft 12a and output shaft 12b of the steering shaft 12.
This is a case where the steering force is controlled to be transmitted to the output shaft 12b via a predetermined gear mechanism without directly connecting the output shaft 12b. In this case, the ratio of the steering angle of the input shaft to the steering angle of the output shaft 12b, that is, the gear ratio, is large.
The steering force on the steering wheel is relatively small. Line a shows the case where the all-wheel suspension characteristics are controlled softly, and line b shows the case where the all-wheel suspension characteristics are controlled hard. On the other hand, lines c and d are input shaft 1
2a and the output shaft 12b are directly connected, that is, when the gear ratio is made small, line c shows the case where the all-wheel suspension characteristics are controlled to be soft, and line d shows the case where the all-wheel suspension characteristics are controlled to be hard. In either case, the steering angle and yaw rate are almost directly proportional. Furthermore, when the steering wheel steering angle is the same, the smaller the gear ratio, that is, the direct connection state, the larger the yaw rate, and the harder the suspension characteristics of the suspension device, the larger the yaw rate. By arbitrarily combining the suspension characteristics of the suspension and the steering characteristics of the manual steering, it is possible to obtain a steering feeling that matches the driver's preference.
In other words, the transmission characteristics a, b, c, and d between the steering wheel and the steering wheel are selected, and the switching is performed in accordance with the switching of the suspension characteristics between hard and soft.

上述のように、サスペンシヨン装置の懸架特性
及び操舵ハンドルおよび操舵輪間の伝達特性の変
化によつて、車両の運動特性は様々に変化する。
運転者は手動スイツチを操作することにより、自
己の好みに応じた運動特性を得ることができる。
As described above, the dynamic characteristics of the vehicle vary depending on changes in the suspension characteristics of the suspension device and the transmission characteristics between the steering wheel and the steering wheel.
By operating the manual switch, the driver can obtain the driving characteristics according to his/her preference.

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

第1図は、本発明の1実施例のサスペンシヨン
装置及びステアリング装置の全体斜視図、第2図
は、第1図の実施例の制御回路図、第3図は、本
発明の他の実施例の第1図と同様の図、第4図は
第3図の実施例の第2図と同様の図、第5図は、
操舵力とヨーレイトの関係を示すグラフ、第6図
は操舵角とヨーレイトの関係を示すグラフであ
る。 符号の説明、10……ハンドル、18……ラツ
ク軸、30……パワーアシスト装置、36……オ
イルポンプ、50……コントローラ、54……手
動スイツチ、60……サスペンシヨン装置、66
……シヨツクアブソーバ、72……制御空気室、
80……ギヤ機構。
FIG. 1 is an overall perspective view of a suspension device and a steering device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control circuit diagram of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram similar to FIG. 1 of the example, FIG. 4 is a diagram similar to FIG. 2 of the embodiment of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram similar to FIG.
A graph showing the relationship between steering force and yaw rate, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between steering angle and yaw rate. Explanation of symbols, 10...Handle, 18...Rack shaft, 30...Power assist device, 36...Oil pump, 50...Controller, 54...Manual switch, 60...Suspension device, 66
...Shock absorber, 72...Controlled air chamber,
80...Gear mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 各車輪のサスペンシヨン装置と、前記車輪の
うち転舵自在な操舵輪を転舵させるステアリング
装置と、サスペンシヨン装置の減衰力およびバネ
定数のうち、少なくともいずれか一方を、全輪同
時に切り換えることにより、サスペンシヨン特性
を全輪ハードまたは全輪ソフトのいずれかの状態
に変化させる第1制御手段と、ステアリング装置
の操舵ハンドルおよび操舵輪間の伝達特性を変化
させる第2制御手段と、前記サスペンシヨン装置
の減衰力とバネ定数の少なくともいずれか一方を
全輪同時に切り換える第1制御信号を前記第1制
御手段に出力するとともに、該第1制御信号の出
力に応じてステアリング装置の前記伝達特性を変
化させる第2制御信号を前記第2制御手段に出力
するコントローラとを備え、該コントローラは、
サスペンシヨン装置の前記サスペンシヨン特性の
変化と同時にステアリング装置の前記伝達特性を
変化させるように構成されたことを特徴とするサ
スペンシヨンとステアリングの総合制御装置。
1. Simultaneously switching at least one of the suspension device of each wheel, the steering device that steers a steerable wheel among the wheels, and the damping force and spring constant of the suspension device. a first control means for changing suspension characteristics to either all-wheel hard or all-wheel soft; a second control means for changing transmission characteristics between a steering wheel of a steering device and a steering wheel; A first control signal for simultaneously switching at least one of the damping force and the spring constant of the steering device for all wheels is output to the first control means, and the transfer characteristic of the steering device is adjusted in accordance with the output of the first control signal. a controller that outputs a second control signal to be changed to the second control means, the controller:
A comprehensive suspension and steering control device, characterized in that it is configured to change the transmission characteristic of a steering device at the same time as the suspension characteristic of the suspension device changes.
JP21101682A 1982-11-30 1982-11-30 Integral control device for suspension and steering Granted JPS59100064A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21101682A JPS59100064A (en) 1982-11-30 1982-11-30 Integral control device for suspension and steering
DE19833343007 DE3343007A1 (en) 1982-11-30 1983-11-28 ARRANGEMENT FOR ADJUSTING THE SUSPENSIONS AND THE STEERING DEVICE OF A MOTOR VEHICLE
US06/555,962 US4566718A (en) 1982-11-30 1983-11-29 Suspension and steering control of motor vehicles

Applications Claiming Priority (1)

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JPS59100064A JPS59100064A (en) 1984-06-09
JPH055710B2 true JPH055710B2 (en) 1993-01-22

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0741784B2 (en) * 1986-11-28 1995-05-10 日産自動車株式会社 Comprehensive control system for suspension and steering

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