JPH06156309A - Steering angle neutral position correcting device - Google Patents

Steering angle neutral position correcting device

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Publication number
JPH06156309A
JPH06156309A JP31904992A JP31904992A JPH06156309A JP H06156309 A JPH06156309 A JP H06156309A JP 31904992 A JP31904992 A JP 31904992A JP 31904992 A JP31904992 A JP 31904992A JP H06156309 A JPH06156309 A JP H06156309A
Authority
JP
Japan
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steering angle
wheel
value
actual
steering
Prior art date
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Pending
Application number
JP31904992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Hamada
田 敏 明 浜
Takeshi Goto
藤 武 志 後
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP31904992A priority Critical patent/JPH06156309A/en
Publication of JPH06156309A publication Critical patent/JPH06156309A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To correct a detected actual angle and accurately detect the neutral position of the steering angle in an automatic auxiliary steering device. CONSTITUTION:When the vehicle speed is equal to or higher than a specified value (V>=V1), the difference between the detected speeds of right and left wheels is within a specified range (V0<=DELTAV) and moreover, the actual steering angles of the rear wheels are with in a specified range (¦PRO¦<=DELTAP), the steering angle is regarded as being in the neutral condition and correction of the actual steering angle (P1) obtained by means of the output signal of a steering angle detecting means is carried out. Each time when the neutral condition of the steering angle is detected, the actual steering angle value is corrected to a middle value between the actual steering angle value and the neutral steering angle value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、舵角センサの中立位置
補正装置に関し、例えば、主操舵車輪の操舵に連動し
て、補助操舵車輪の向きを自動的に調整する4輪操舵シ
ステムに利用しうる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutral position correction device for a rudder angle sensor, and is used, for example, in a four-wheel steering system for automatically adjusting the direction of auxiliary steering wheels in conjunction with steering of main steering wheels. You can.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車の4輪操舵システムにお
いて、前輪の舵角センサの中立位置を決定する従来技術
が、実開平2−85676号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art For example, in a four-wheel steering system for an automobile, a conventional technique for determining the neutral position of the steering angle sensor for the front wheels is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-85676.

【0003】即ち、4輪操舵システム等においては、前
輪の舵角を検出する必要があり、通常、ポテンショメ−
タ等のセンサを用いて前輪の実舵角が検出されるが、こ
の種のセンサ単独では、舵角の中立点を正確に検出する
ことが難しい。特に、高い分解能で舵角を検出するため
には、ロ−タリ−エンコ−ダのように角度の微小変化毎
にパルスを出力するセンサを用いればよいが、この種の
センサが出力するパルスを計数しても、相対角度しか検
出できないので、実舵角を検出するためには、正確な中
立位置を検出し、相対角度を実舵角に変換する必要があ
る従って、中立点の位置は、この種の装置では制御上極
めて重要であり、高い精度を要求されるので、中立点を
検出するための特別なセンサを設けて、舵角センサの中
立点を補正する必要がある。例えば実開平2−8567
6号公報の装置では、横加速度を検出するセンサを設
け、横加速度が零の時を操舵角が中立点にある状態とみ
なし、その時に補正を施している。
That is, in a four-wheel steering system or the like, it is necessary to detect the steering angle of the front wheels, and usually the potentiometer is used.
Although the actual steering angle of the front wheels is detected using a sensor such as a sensor, it is difficult to accurately detect the neutral point of the steering angle with this type of sensor alone. In particular, in order to detect the steering angle with high resolution, a sensor such as a rotary encoder that outputs a pulse for each minute change in the angle may be used, but the pulse output by this type of sensor is used. Even if it counts, only the relative angle can be detected, so in order to detect the actual steering angle, it is necessary to detect the correct neutral position and convert the relative angle into the actual steering angle.Therefore, the position of the neutral point is Since this type of device is extremely important for control and requires high accuracy, it is necessary to provide a special sensor for detecting the neutral point to correct the neutral point of the steering angle sensor. For example, the actual Kaihei 2-8567
The device of Japanese Patent No. 6 is provided with a sensor for detecting the lateral acceleration, and when the lateral acceleration is zero, the steering angle is at the neutral point, and the correction is performed at that time.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、舵角の
微妙な変化を、横加速度センサで正確に検出するのは難
しく、例えば、予め横加速度センサの向きを精密に調整
しなければならないし、僅かな舵角をも検出するために
は、かなりの高速で車輌が走行する必要がある。従って
実際には、中立点の補正を何回も繰り返し、長い時間を
かけて少しずつ正しい中立点になるように補正せざるを
得ない。従って、中立点が正確に補正されるまで、長い
間、不安定な状態の車輌を運転せざるを得ない。
However, it is difficult for the lateral acceleration sensor to accurately detect a subtle change in the steering angle. For example, the orientation of the lateral acceleration sensor must be precisely adjusted in advance, and It is necessary for the vehicle to travel at a considerably high speed in order to detect even various steering angles. Therefore, in reality, the correction of the neutral point must be repeated many times, and the correction must be performed little by little over a long period of time so that the correct neutral point is obtained. Therefore, until the neutral point is accurately corrected, the vehicle in an unstable state has to be driven for a long time.

【0005】従って本発明は、舵角センサの中立位置を
比較的短い時間で正確に補正するとともに、横加速度セ
ンサのような特別なセンサの設置を不要にすることを課
題とする。
Therefore, it is an object of the present invention to accurately correct the neutral position of the steering angle sensor in a relatively short time and to eliminate the need for installing a special sensor such as a lateral acceleration sensor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の舵角センサの中立位置補正装置は、主操舵
車輪の舵角を検出する主操舵角検出手段(PF);補助
操舵車輪の実舵角を検出する補助操舵角検出手段(P
R);補助操舵車輪の左右の各車輪の回転速度を検出す
る車輪速検出手段(VR,VL);及び車輌の速度が所
定以上で、前記車輪速検出手段によって検出される左右
の車輪の速度差が所定以内で、しかも前記補助操舵角検
出手段が出力する実舵角が所定以内である時に、操舵角
の中立状態とみなし、前記主操舵角検出手段の出力信号
によって求められる実舵角をその中立位置へ近づける修
正処理を実施する、舵角補正手段(62);を備える。
In order to solve the above-mentioned problems, a neutral position correcting device for a steering angle sensor according to the present invention is a main steering angle detecting means (PF) for detecting a steering angle of a main steering wheel; an auxiliary steering. Auxiliary steering angle detection means (P
R); wheel speed detection means (VR, VL) for detecting the rotational speed of each of the left and right wheels of the auxiliary steering wheel; and the speed of the left and right wheels detected by the wheel speed detection means when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value. When the difference is within a predetermined range, and the actual steering angle output by the auxiliary steering angle detecting means is within a predetermined range, the actual steering angle determined by the output signal of the main steering angle detecting means is regarded as the neutral state of the steering angle. A rudder angle correction means (62) is provided for performing a correction process to bring the steering wheel closer to the neutral position.

【0007】また第2番の発明では、前記舵角補正手段
は、操舵角の中立状態を検出する毎に、予め定められた
中立点の実舵角値と、その時点で求められた主操舵車輪
の実舵角値との平均値を、主操舵車輪の新しい実舵角値
とするように構成する。
In the second aspect of the invention, the rudder angle correcting means detects the neutral state of the steering angle each time the actual rudder angle value at a predetermined neutral point and the main steering angle obtained at that time are detected. The average value with the actual steering angle value of the wheel is configured as a new actual steering angle value of the main steering wheel.

【0008】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
The symbols shown in parentheses are the reference numerals of corresponding elements in the embodiments described later, but each constituent element of the present invention is a specific element in the embodiments. It is not limited to only.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、舵角補正手段は、車輌の速度が所
定以上で、車輪速検出手段によって検出される左右の車
輪の速度差が所定以内で、しかも補助操舵角検出手段が
出力する実舵角が所定以内である時に、操舵角の中立状
態とみなし、主操舵角検出手段の出力信号によって求め
られる実舵角の補正を実施している。
According to the present invention, the steering angle correction means has a vehicle speed which is equal to or higher than a predetermined speed, the speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detection means is within a predetermined value, and the auxiliary steering angle detection means outputs the actual steering angle. When the steering angle is within a predetermined range, it is considered that the steering angle is in a neutral state, and the actual steering angle obtained by the output signal of the main steering angle detecting means is corrected.

【0010】即ち、4輪操舵システムを備えた車輌にお
いては、一般に、補助操舵車輪(後輪)の実舵角を検出
する補助操舵角検出手段が備わっており、また信頼性を
高めるために各車輪の速度を検出する車輪速検出手段を
備えているので、これらのセンサが出力する信号を利用
して、主操舵系(前輪側)の舵角が中立状態か否かを確
実に判定し、中立状態を検出した時に主操舵車輪の実舵
角を補正する。
That is, a vehicle equipped with a four-wheel steering system is generally equipped with auxiliary steering angle detection means for detecting the actual steering angle of the auxiliary steering wheels (rear wheels), and in order to improve reliability, Since the wheel speed detecting means for detecting the wheel speed is provided, it is possible to reliably determine whether the steering angle of the main steering system (front wheel side) is in the neutral state by using the signals output from these sensors. When the neutral state is detected, the actual steering angle of the main steering wheel is corrected.

【0011】車輪速検出手段によって検出される左右の
車輪の速度差を検出することによって、車輌が旋回中で
あるか否かを識別しうる。但し、車輌が所定以上の速度
で走行している時でなければ、旋回中でも速度差は検出
できない。また、例えば後輪と前輪とが同じ方向に同じ
角度だけ操舵されていると、車輌は旋回しないが、前輪
の舵角は中立状態ではない。従って、車輌の速度が所定
以上で、車輪速検出手段によって検出される左右の車輪
の速度差が所定以内で、しかも補助操舵角検出手段が出
力する実舵角が所定以内であれば、いかなる運転状態で
あっても、主操舵系(前輪側)の操舵角が実質上中立状
態であるとみなしうる。
By detecting the speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detecting means, it is possible to identify whether or not the vehicle is turning. However, the speed difference cannot be detected even during turning unless the vehicle is traveling at a speed higher than a predetermined speed. Further, for example, when the rear wheels and the front wheels are steered in the same direction by the same angle, the vehicle does not turn, but the steering angle of the front wheels is not in the neutral state. Therefore, if the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value, the speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detecting means is within a predetermined value, and the actual steering angle output by the auxiliary steering angle detecting means is within a predetermined value, any operation is performed. Even in the state, it can be considered that the steering angle of the main steering system (front wheel side) is substantially in the neutral state.

【0012】また第2番の発明においては、操舵角補正
手段は、操舵角の中立状態を検出する毎に、予め定めた
中立点の実舵角値と、その時点で求められた主操舵車輪
の実舵角値との平均値を、主操舵車輪の新しい実舵角値
とするように中立点の補正を実施する。従って、主操舵
角検出手段の出力に基づいて決定された中立点の舵角値
(中立状態で求められた実舵角値)と真の中立点の舵角
値との誤差が大きい場合であっても、補正を実施する毎
に、誤差がほぼ1/2,1/4,1/8,・・・と減少
するので、少ない補正回数で、中立点の誤差を小さく収
束させることができ、補正に要する時間が大幅に短縮さ
れる。
In the second aspect of the invention, the steering angle correcting means detects the neutral state of the steering angle every time the actual steering angle value of the neutral point is determined in advance, and the main steering wheel wheel obtained at that time. The neutral point is corrected so that the average value with the actual steering angle value of is the new actual steering angle value of the main steering wheel. Therefore, there is a large error between the steering angle value of the neutral point determined based on the output of the main steering angle detection means (the actual steering angle value obtained in the neutral state) and the steering angle value of the true neutral point. However, each time the correction is performed, the error is reduced to about 1/2, 1/4, 1/8, ..., Therefore, the error of the neutral point can be converged to a small value with a small number of corrections. The time required for correction is greatly reduced.

【0013】[0013]

【実施例】自動車の4輪操舵システムに本発明を適用し
た実施例のシステム全体の構成を図1に示す。まず、図
1を参照してシステムの概略を説明する。前側の車輪T
FL及びTFRは、ドライバがステアリングホイ−ルW
Hを回すことによって、手動で操舵することができる。
即ち、ステアリングホイ−ルWHが回転すると、それに
連結された軸SSが回転し、図示しないラック&ピニオ
ン機構を介して、軸SSと連結されたロッドFSRが左
右方向に移動する。ロッドFSRの左右方向の移動に伴
なって、車輪TFL及びTFRの向きが変わる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of the entire system of an embodiment in which the present invention is applied to a four-wheel steering system for automobiles. First, an outline of the system will be described with reference to FIG. Front wheel T
For FL and TFR, the driver operates the steering wheel W
By turning H, steering can be done manually.
That is, when the steering wheel WH rotates, the shaft SS connected thereto also rotates, and the rod FSR connected to the shaft SS moves in the left-right direction via a rack and pinion mechanism (not shown). The directions of the wheels TFL and TFR change as the rod FSR moves in the left-right direction.

【0014】一方、後側の車輪TRL及びTRRの向き
も調整可能になっており、この操舵は前輪側の舵角に応
じて自動的に調整されるように構成されている。そのた
め、前輪側ステアリング機構の軸SS先端のピニオン近
傍には、ドライバのステアリングホイ−ル操作による、
前輪の操舵角を検出するための前輪舵角センサが設置さ
れている。また、後輪の操舵角は、車速に応じて調整す
ることが望ましいので、後側の車輪TRL及びTRRの
近傍には、それぞれの車輪の回転速度を検出するための
車輪速センサVL及びVRが設置されている。
On the other hand, the orientations of the rear wheels TRL and TRR are also adjustable, and the steering is automatically adjusted according to the steering angle on the front wheels. Therefore, in the vicinity of the pinion at the tip of the shaft SS of the front wheel side steering mechanism, the steering wheel operation of the driver causes
A front wheel steering angle sensor for detecting the steering angle of the front wheels is installed. Further, since it is desirable to adjust the steering angle of the rear wheels according to the vehicle speed, wheel speed sensors VL and VR for detecting the rotational speeds of the respective wheels are provided near the rear wheels TRL and TRR. is set up.

【0015】電気モ−タM1を駆動することによって、
ロッド1が左右方向に移動し、車輪TRL及びTRRの
向きが変わる。また、電気モ−タM1が故障した場合
に、後輪の操舵位置を中央に戻すために、補助用の電気
モ−タM2と電磁クラッチCLが設けられている。後輪
の操舵機構には、その操舵角を検出するための後輪舵角
センサPRが備わっている。また電気モ−タM1には、
その駆動軸の回転を検出するセンサRSが備わってい
る。
By driving the electric motor M1,
The rod 1 moves in the left-right direction, and the directions of the wheels TRL and TRR change. Further, an auxiliary electric motor M2 and an electromagnetic clutch CL are provided in order to return the steering position of the rear wheels to the center when the electric motor M1 fails. The rear wheel steering mechanism is equipped with a rear wheel steering angle sensor PR for detecting the steering angle. In addition, the electric motor M1
A sensor RS for detecting the rotation of the drive shaft is provided.

【0016】図2に後輪操舵機構10の主要部分を示
し、そのIII−III線断面を図3に示す。図2は図3のII
−II線断面を示している。図2及び図3を参照しこの機
構を説明する。まず図2を参照すると、ロッド1は、左
端がボ−ルジョイント2Lを介して、左後輪の舵角を調
整するナックルア−ム3Lと接続され、右端がボ−ルジ
ョイント2Rを介して、右後輪の舵角を調整するナック
ルア−ム3Rと接続されている。またロッド1は、車体
に固定されたハウジング4の内部に支持されており、軸
方向つまり左右方向に移動自在になっている。ロッド1
が左右方向に移動すると、各ナックルア−ム3L,3R
が動き、左後輪及び右後輪の向きが変わる。ロッド1に
は、以下に説明する駆動力伝達機構を介して、電気モ−
タ(主モ−タ)M1が接続されており、M1を駆動する
ことによって、後輪の自動操舵が実施される。
FIG. 2 shows a main part of the rear wheel steering mechanism 10, and a section taken along the line III-III is shown in FIG. Figure 2 is II of Figure 3
-II shows a cross section. This mechanism will be described with reference to FIGS. 2 and 3. First, referring to FIG. 2, the left end of the rod 1 is connected to a knuckle arm 3L for adjusting the steering angle of the left rear wheel through a ball joint 2L, and the right end thereof is connected through a ball joint 2R. It is connected to the knuckle arm 3R that adjusts the steering angle of the right rear wheel. The rod 1 is supported inside a housing 4 fixed to the vehicle body and is movable in the axial direction, that is, in the left-right direction. Rod 1
Move left and right, each knuckle arm 3L, 3R
Moves, and the orientation of the left rear wheel and the right rear wheel changes. An electric motor is connected to the rod 1 via a driving force transmission mechanism described below.
The motor (main motor) M1 is connected, and the automatic steering of the rear wheels is performed by driving M1.

【0017】ロッド1にはラック1aが形成してあり、
該ラック1aにピニオンギア5aが噛み合っている。図
3に示すように、ピニオンギア5aが形成された回転子
5には、径の大きなウォ−ムホイ−ル5bも形成されて
いる。更にこのウォ−ムホイ−ル5bには、ウォ−ム6
aが噛み合っている。再び図2を参照すると、ウォ−ム
6aが形成された駆動軸6の左端には、電気モ−タM1
の駆動軸が結合されている。
A rack 1a is formed on the rod 1,
A pinion gear 5a meshes with the rack 1a. As shown in FIG. 3, a worm wheel 5b having a large diameter is also formed on the rotor 5 on which the pinion gear 5a is formed. In addition, a worm 6 is attached to the worm wheel 5b.
a is engaged. Referring again to FIG. 2, the electric motor M1 is provided at the left end of the drive shaft 6 on which the worm 6a is formed.
The drive shaft of is connected.

【0018】従って、電気モ−タM1を駆動すると、そ
の駆動力によってウォ−ム6aが回転し、それと噛み合
ったウォ−ムホイ−ル5bが回転し、ウォ−ムホイ−ル
5bと同軸のピニオン5aが回転し、ラック1aが左右
方向に移動して後輪を操舵する。
Therefore, when the electric motor M1 is driven, the driving force causes the worm 6a to rotate, and the worm wheel 5b meshed with the worm 6a to rotate, and the pinion 5a coaxial with the worm wheel 5b. Rotates and the rack 1a moves in the left-right direction to steer the rear wheels.

【0019】なお、ウォ−ム6aとウォ−ムホイ−ル5
bとで構成されるウォ−ムギアにおいては、逆効率がゼ
ロになるように、つまりウォ−ム6aの回転駆動により
ウォ−ムホイ−ル5bを動かすことはできるが、ウォ−
ムホイ−ル5bの回転によりウォ−ム6aを動かすこと
はできないように構成してある。従って、路面からの反
力が大きい場合であっても、その力によってウォ−ムホ
イ−ル5bが回転することはないので、電気モ−タM1
に大きな外力が印加される恐れはない。
The worm 6a and the worm wheel 5
In the worm gear constituted by b and w, the worm wheel 5b can be moved so that the reverse efficiency becomes zero, that is, the worm wheel 5a can be rotated, but the worm wheel 5b can be moved.
The worm 6a cannot be moved by rotating the worm wheel 5b. Therefore, even if the reaction force from the road surface is large, the worm wheel 5b does not rotate due to the force, so the electric motor M1
There is no fear that a large external force will be applied to.

【0020】駆動軸6の右側には、電磁クラッチCLを
備えるギア機構と電気モ−タ(副モ−タ)M2が設けら
れている。電気モ−タM2の駆動軸にはウォ−ム7が形
成されており、該ウォ−ム7にウォ−ムホイ−ル8aが
噛み合っている。ウォ−ムホイ−ル8aが形成された回
転子8は、中空に形成されており、その内側に回転子9
が配置されている。回転子8の内壁と回転子9の外周に
形成されたスプライン12によって回転子8と回転子9
は係合しており、回転方向に対しては両者は連結され、
軸方向には両者は相対移動自在になっている。但し、外
側の回転子8は軸方向には動かないようにハウジング4
に支持されている。
A gear mechanism having an electromagnetic clutch CL and an electric motor (sub-motor) M2 are provided on the right side of the drive shaft 6. A worm 7 is formed on the drive shaft of the electric motor M2, and a worm wheel 8a is meshed with the worm 7. The rotor 8 having the wheel wheel 8a formed therein is hollow, and the rotor 9 is provided inside thereof.
Are arranged. The rotor 8 and the rotor 9 are formed by the splines 12 formed on the inner wall of the rotor 8 and the outer periphery of the rotor 9.
Are engaged, and they are connected in the rotational direction,
Both are relatively movable in the axial direction. However, the outer rotor 8 does not move in the axial direction, so that the housing 4 does not move.
Supported by.

【0021】回転子8の小径部の外周に装着された圧縮
コイルスプリング11が、内側の回転子9を右側(矢印
AR1方向)に常時付勢している。また回転子9に連結
された磁性体コア13の近傍に電気コイル14が配置し
てあり、電気コイル14に通電すると、回転子9はスプ
リング11の力に対抗して左側(矢印AR1と逆方向)
に移動する。回転子9には、その左端面に突出する形で
設けられた複数のピン15が装着されており、駆動軸6
の右端に固着された連結板16のフランジ部には、ピン
15と対向する位置に穴16aが形成されている。
A compression coil spring 11 mounted on the outer periphery of the small-diameter portion of the rotor 8 constantly urges the inner rotor 9 to the right (direction of arrow AR1). Further, the electric coil 14 is arranged near the magnetic core 13 connected to the rotor 9, and when the electric coil 14 is energized, the rotor 9 opposes the force of the spring 11 to the left side (direction opposite to arrow AR1). )
Move to. The rotor 9 is provided with a plurality of pins 15 provided on the left end face thereof so as to project therefrom.
A hole 16a is formed at a position facing the pin 15 in the flange portion of the connecting plate 16 fixed to the right end of the.

【0022】電気コイル14を通電しない時には、スプ
リング11の力によって回転子9が右方に移動するの
で、ピン15と穴16aとの係合は生じない。しかし電
気コイル14に通電すると、回転子9が左方に動きピン
15が連結板16のフランジ部に当接する。そして回転
子9が回転するとピン15は穴16aの内部に押し込ま
れる。ピン15が穴16aの内部に入ると、回転子9と
連結板16とが確実に連結され、回転子9の回転力は連
結板16を介して駆動軸6に伝達される。電気コイル1
4の通電を停止すれば、再びスプリング11の力によっ
て回転子9が右方に移動するので、ピン15と穴16a
との係合は外れる。
When the electric coil 14 is not energized, the rotor 9 moves to the right by the force of the spring 11, so that the pin 15 and the hole 16a do not engage with each other. However, when the electric coil 14 is energized, the rotor 9 moves to the left and the pin 15 abuts on the flange portion of the connecting plate 16. Then, when the rotor 9 rotates, the pin 15 is pushed into the hole 16a. When the pin 15 enters the inside of the hole 16 a, the rotor 9 and the connecting plate 16 are securely connected, and the rotational force of the rotor 9 is transmitted to the drive shaft 6 via the connecting plate 16. Electric coil 1
4 is stopped, the rotor 9 moves to the right again by the force of the spring 11, so that the pin 15 and the hole 16a
Disengages with.

【0023】電気モ−タM2を駆動すると、ウォ−ム7
が回転し、それと噛み合ったウォ−ムホイ−ル8aを介
して回転子8が回転する。回転子8の回転は、スプライ
ン12を介して内側の回転子9に伝達される。電磁クラ
ッチCLの電気コイル14が通電されていると、ピン1
5と連結板16とが連結されるので、回転子9の回転が
駆動軸6に伝達され、駆動軸6が回転するので、電気モ
−タM1を駆動する場合と同様にして、後輪が操舵駆動
される。
When the electric motor M2 is driven, the worm 7
Is rotated, and the rotor 8 is rotated via the worm wheel 8a meshed therewith. The rotation of the rotor 8 is transmitted to the inner rotor 9 via the spline 12. When the electric coil 14 of the electromagnetic clutch CL is energized, the pin 1
5 and the connecting plate 16 are connected, the rotation of the rotor 9 is transmitted to the drive shaft 6, and the drive shaft 6 rotates, so that the rear wheels are driven in the same manner as when the electric motor M1 is driven. Steering driven.

【0024】電気モ−タM2は、ウォ−ム7とウォ−ム
ホイ−ル8aを介して駆動軸6に連結されるので、電気
モ−タM1の場合に比べて小さな力で駆動軸6を動かす
ことができる。逆に電気モ−タM1側からみると、電気
モ−タM2等は非常に大きな負荷になりうるが、電磁ク
ラッチCLをオフにすることによって、連結板16と回
転子9とが分離されるので、実際の後輪操舵駆動時に
は、電気モ−タM2等の影響をなくすることができる。
また、減速比が大きいので電気モ−タM2による後輪操
舵系の動作速度はM1と比べるとかなり遅くなるが、こ
の実施例では、電気モ−タM2は装置の故障時に後輪操
舵系の向きを中央に戻すために利用されるので、高い応
答速度は不要である。
Since the electric motor M2 is connected to the drive shaft 6 through the worm 7 and the worm wheel 8a, the drive shaft 6 can be driven with a smaller force than that of the electric motor M1. Can be moved. On the contrary, when viewed from the side of the electric motor M1, the electric motor M2 and the like may have a very large load, but the connection plate 16 and the rotor 9 are separated by turning off the electromagnetic clutch CL. Therefore, during the actual rear wheel steering drive, the influence of the electric motor M2 and the like can be eliminated.
In addition, since the reduction ratio is large, the operation speed of the rear wheel steering system by the electric motor M2 is considerably slower than that of M1. However, in this embodiment, the electric motor M2 operates in the rear wheel steering system when the device fails. Since it is used to return the orientation to the center, a high response speed is unnecessary.

【0025】図3を参照すると、ハウジング4に装着さ
れた位置センサ(ポテンショメ−タ)PRのロ−タに結
合されたア−ム17が回転子5に形成された穴に係合し
ている。この位置センサPRは後輪の舵角を検出するた
めに利用される。また図2に示すように、電気モ−タM
1には、その回動量を検出するセンサRSが備わってい
る。この実施例では、M1はブラシレス交流モ−タであ
り、センサRSは電気モ−タM1の磁極の移動を検出す
る磁極センサを構成している。このセンサRSは、電気
モ−タM1の回転に伴なって三相のパルス信号を出力す
る。
Referring to FIG. 3, the arm 17 connected to the rotor of the position sensor (potentiometer) PR mounted on the housing 4 engages with the hole formed in the rotor 5. There is. The position sensor PR is used to detect the steering angle of the rear wheels. In addition, as shown in FIG.
1 is equipped with a sensor RS that detects the amount of rotation. In this embodiment, M1 is a brushless AC motor, and the sensor RS constitutes a magnetic pole sensor for detecting the movement of the magnetic pole of the electric motor M1. This sensor RS outputs a three-phase pulse signal in accordance with the rotation of the electric motor M1.

【0026】次に、前輪舵角センサPFの取付部分の構
造を説明する。図8は、前輪側ステアリング機構の軸S
Sの先端近傍、即ちステアリングギアボックス部分を示
しており、図9は図8のA−A線断面を示している。図
8を参照すると、ロッドFSRに形成されたラック73
と、ピニオン72とによってラック&ピニオン機構が構
成されている。また、入力軸SS側のピニオン72とパ
ワ−ステアリングバルブ71との間に、ウォ−ム82が
設置されており、該ウォ−ム82と噛み合う位置にウォ
−ムホイ−ル81が設置されている。図9に示すよう
に、ウォ−ムホイ−ル81の軸83が、前輪舵角センサ
PFに連結されている。
Next, the structure of the mounting portion of the front wheel steering angle sensor PF will be described. FIG. 8 shows the axis S of the front wheel side steering mechanism.
8 shows the vicinity of the tip of S, that is, the steering gear box portion, and FIG. 9 shows a cross section taken along the line AA of FIG. Referring to FIG. 8, the rack 73 formed on the rod FSR
And the pinion 72 form a rack and pinion mechanism. A worm 82 is installed between the pinion 72 on the input shaft SS side and the power steering valve 71, and a worm wheel 81 is installed at a position where the worm 82 meshes with the worm 82. . As shown in FIG. 9, the shaft 83 of the worm wheel 81 is connected to the front wheel steering angle sensor PF.

【0027】この実施例では、前輪舵角センサPFとし
て、微小回転毎にパルス信号を出力するロ−タリ−エン
コ−ダが用いられており、回転方向の検出のため、該エ
ンコ−ダは互いに90度の位相差を有する2相のパルス
信号を出力するようになっている。入力軸SSが回動
し、ウォ−ムホイ−ル81が回動すると、軸83が回動
し、前輪舵角センサPFが2相のパルス信号を出力す
る。2相のパルス信号の位相の進み/遅れから回転方向
を識別し、パルス数を計数することによって、相対的な
回転量、即ち前輪舵角を検出することができる。また後
述するような中立位置の補正を実施することによって、
実舵角が得られる。
In this embodiment, as the front wheel steering angle sensor PF, a rotary encoder which outputs a pulse signal at every minute rotation is used, and the encoders mutually detect the rotation direction. Two-phase pulse signals having a phase difference of 90 degrees are output. When the input shaft SS rotates and the worm wheel 81 rotates, the shaft 83 rotates and the front wheel steering angle sensor PF outputs a two-phase pulse signal. By identifying the rotation direction from the lead / lag of the phases of the two-phase pulse signals and counting the number of pulses, the relative rotation amount, that is, the front wheel steering angle can be detected. In addition, by performing the neutral position correction as described below,
The actual steering angle can be obtained.

【0028】このように、ピニオン72とパワ−ステア
リングバルブ71との間に設置したウォ−ム82によっ
て入力軸SSの回転を検出し、その回転位置の信号を前
輪舵角センサPFで出力することによって、ステアリン
グシャフトのねじれやジョイント部分のがた等の影響を
受けない、非常に正確な絶対舵角信号を得ることができ
る。
Thus, the rotation of the input shaft SS is detected by the worm 82 installed between the pinion 72 and the power steering valve 71, and the signal of the rotational position is output by the front wheel steering angle sensor PF. This makes it possible to obtain a very accurate absolute steering angle signal that is not affected by twisting of the steering shaft and rattling of the joint.

【0029】この4輪操舵システムの電気回路の構成を
図4に示す。図4を参照すると、制御ユニットECUの
入力端子には、前輪舵角センサPF,後輪舵角センサP
R,後輪車輪速センサVL,VR,及び磁極センサRS
が接続され、ECUの出力端子には電気モ−タM1,M
2及びソレノイド14が接続されている。この例では、
後輪舵角センサPRはポテンショメ−タであり、アナロ
グ電圧信号を出力するので、それが出力する信号は、A
/D変換器ADCを介して、マイクロコンピュ−タCP
Uに印加される。また、前輪舵角センサPF,後輪車輪
速センサVL,VR,及び磁極センサRSが出力する信
号は、パルス信号なので、それらの信号は直接、マイク
ロコンピュ−タCPUに印加される。また、各センサの
故障(断線,ショ−ト,検出値異常等)を検出するため
に、異常検出器U1が設けられており、後輪舵角センサ
PR,後輪車輪速センサVL,VR,及び磁極センサR
Sの出力は、異常検出器U1にも接続されている。マイ
クロコンピュ−タCPUは、ドライバDV1を介して、
電気モ−タM1を駆動する。異常検出器U1が異常を検
出した場合には、ドライバDV1は付勢禁止状態に制御
され、中立復帰制御回路U2に中立復帰信号が印加され
る。中立復帰制御回路U2は、異常検出器U1又はマイ
クロコンピュ−タCPUから中立復帰信号を受けると、
ドライバDV2を介して電気モ−タM2を制御し、ドラ
イバDV3を介してソレノイド14を制御し、後輪操舵
機構を中立位置に戻す。後輪操舵機構が中立位置に戻る
と、マイクロコンピュ−タCPUが中立復帰完了信号を
出力するので、中立復帰制御回路U2は電気モ−タM2
を停止する。なお、図4においてはマイクロコンピュ−
タCPUを1つのブロックのみで示してあるが、実際に
は、全体の処理能力を上げるため、独立した2つのマイ
クロコンピュ−タを組合せてCPUを構成してある。
The structure of the electric circuit of this four-wheel steering system is shown in FIG. Referring to FIG. 4, a front wheel steering angle sensor PF and a rear wheel steering angle sensor P are connected to input terminals of the control unit ECU.
R, rear wheel speed sensors VL, VR, and magnetic pole sensor RS
Is connected to the output terminals of the electric motors M1, M
2 and the solenoid 14 are connected. In this example,
Since the rear wheel steering angle sensor PR is a potentiometer and outputs an analog voltage signal, the signal it outputs is A
Microcomputer CP via A / D converter ADC
Applied to U. Further, the signals output from the front wheel steering angle sensor PF, the rear wheel speed sensors VL and VR, and the magnetic pole sensor RS are pulse signals, and therefore these signals are directly applied to the microcomputer CPU. Further, an abnormality detector U1 is provided to detect a failure (disconnection, short, detection value abnormality, etc.) of each sensor, and the rear wheel steering angle sensor PR, the rear wheel wheel speed sensors VL, VR, And magnetic pole sensor R
The output of S is also connected to the abnormality detector U1. The micro computer CPU, via the driver DV1,
The electric motor M1 is driven. When the abnormality detector U1 detects an abnormality, the driver DV1 is controlled to be in the energization prohibited state, and the neutral return signal is applied to the neutral return control circuit U2. The neutral return control circuit U2 receives the neutral return signal from the abnormality detector U1 or the microcomputer CPU.
The electric motor M2 is controlled via the driver DV2, the solenoid 14 is controlled via the driver DV3, and the rear wheel steering mechanism is returned to the neutral position. When the rear wheel steering mechanism returns to the neutral position, the microcomputer CPU outputs a neutral return completion signal, so that the neutral return control circuit U2 operates in the electric motor M2.
To stop. In addition, in FIG.
Although the CPU is shown by only one block, in practice, two independent microcomputers are combined to form the CPU in order to increase the overall processing capacity.

【0030】この4輪操舵システムの主要制御系の具体
的な構成を図5に示す。なお、この制御系の大部分の処
理はマイクロコンピュ−タCPUのソフトウェアの実行
によって実現されており、一方のマイクロコンピュ−タ
が後輪の目標舵角AGLAを生成し、もう一方のマイク
ロコンピュ−タがAGLAを入力して後輪操舵機構の位
置決めサ−ボ制御を実行するように構成してある。
FIG. 5 shows a specific configuration of the main control system of this four-wheel steering system. Most of the processing of this control system is realized by executing software of the microcomputer CPU, and one of the microcomputers generates the target steering angle AGLA of the rear wheels and the other of the microcomputers. The controller inputs AGLA to execute positioning servo control of the rear wheel steering mechanism.

【0031】まず、後輪の目標舵角AGLAを生成する
処理について説明する。簡単に言えば、この目標舵角A
GLAは、前輪の実舵角の係数と、車速の係数とを掛け
ることにより生成される。実際には、前輪舵角センサP
Fによって検出される前輪舵角値を変換部21に通して
実舵角の係数を生成し、実車速を変換部22に通して実
車速の係数を生成し、掛算部23によって実舵角の係数
と実車速の係数を掛けた結果を目標舵角AGLAとして
出力している。なお、変換部21及び22の各ブロック
内に示すグラフは、各々の変換特性を示しており、変換
部21については横軸が入力、縦軸が出力を示し、変換
部22については横軸が車速、縦軸が出力値を示してい
る。変換部21では、舵角の絶対値が所定より小さい範
囲では出力値を零にする不感帯処理を実施しており、ま
たその不感帯の幅を、実車速の大きさに応じて自動的に
調整している。
First, the processing for generating the target steering angle AGLA of the rear wheels will be described. Simply put, this target steering angle A
The GLA is generated by multiplying the coefficient of the actual steering angle of the front wheels by the coefficient of the vehicle speed. Actually, the front wheel steering angle sensor P
The front wheel steering angle value detected by F is passed through the conversion unit 21 to generate the coefficient of the actual steering angle, the actual vehicle speed is passed through the conversion unit 22 to generate the coefficient of the actual vehicle speed, and the multiplication unit 23 calculates the actual steering angle. The result obtained by multiplying the coefficient by the coefficient of the actual vehicle speed is output as the target steering angle AGLA. The graphs shown in the blocks of the conversion units 21 and 22 show the respective conversion characteristics. For the conversion unit 21, the horizontal axis indicates input, the vertical axis indicates output, and for the conversion unit 22, the horizontal axis indicates. The vehicle speed and the vertical axis represent the output value. The conversion unit 21 performs dead zone processing for making the output value zero in the range where the absolute value of the steering angle is smaller than a predetermined value, and the width of the dead zone is automatically adjusted according to the magnitude of the actual vehicle speed. ing.

【0032】前輪舵角値は、前輪舵角センサPFが出力
する2相の舵角パルスを舵角計数部61で計数すること
によって得られる。また、舵角中立補正部62は、後述
するように、所定の条件が満たされると、前輪舵角値の
中立補正を実施する。更に車速計算部41では、車輪速
センサVR及びVLがそれぞれ出力する車輪速パルスを
計数した結果を利用して、各車輪の速度とそれらの平均
値、即ち(VRの速度+VLの速度)/2を求めてい
る。変換部21及び22では、右車輪と左車輪の平均車
速が実車速として利用され、舵角中立補正部62では、
各車輪の速度とそれらの平均値、ならびに後輪舵角セン
サPRによって検出される後輪実舵角が利用される。
The front wheel steering angle value is obtained by counting the two-phase steering angle pulses output by the front wheel steering angle sensor PF by the steering angle counting section 61. Further, as will be described later, the steering angle neutral correction unit 62 performs the neutral correction of the front wheel steering angle value when a predetermined condition is satisfied. Further, the vehicle speed calculation unit 41 utilizes the results of counting the wheel speed pulses output by the wheel speed sensors VR and VL, respectively, and uses the speed of each wheel and the average value thereof, that is, (the speed of VR + the speed of VL) / 2. Are seeking. In the conversion units 21 and 22, the average vehicle speed of the right wheel and the left wheel is used as the actual vehicle speed, and in the steering angle neutral correction unit 62,
The speeds of the wheels, their average values, and the actual rear wheel steering angle detected by the rear wheel steering angle sensor PR are used.

【0033】次に後輪操舵機構の位置決めサ−ボ制御に
ついて説明する。この制御系の主要部30は、基本的に
はPD(比例・微分)制御系を構成しており、目標舵角
AGLAと、検出された実舵角RAGLとの偏差ΔAG
Lに応じた制御量を出力するように構成してある。微分
制御系51の出力DAGLAと比例制御系52の出力P
AGLAとが加算部35で加算され、制御量HPIDと
して出力される。
Next, the positioning servo control of the rear wheel steering mechanism will be described. The main part 30 of this control system basically constitutes a PD (proportional / derivative) control system, and a deviation ΔAG between the target steering angle AGLA and the detected actual steering angle RAGL.
It is configured to output a control amount according to L. The output DAGLA of the differential control system 51 and the output P of the proportional control system 52
AGLA and ADLA are added by the adder 35 and output as a control amount HPID.

【0034】比例制御系52においては、入力値ΔAG
Lは変換部31Bを通ってETH3に変換され、掛算部
36で比例ゲインGa17と掛算され、その結果が出力
PAGLAになる。この例では、ゲインGa17は定数
である。
In the proportional control system 52, the input value ΔAG
L is converted to ETH3 through the conversion unit 31B and multiplied by the proportional gain Ga17 in the multiplication unit 36, and the result becomes the output PAGELA. In this example, the gain Ga17 is a constant.

【0035】微分制御系51においては、入力値ΔAG
Lは変換部31Aを通ってETH2に変換され、減算部
33において、入力値ETH2(最新の値)と遅延部3
2を通った入力値ETH2(所定時間前の値)との差分
が計算され、それによってETH2の変化速度、即ち微
分値SETH2が得られる。掛算部34では、微分値S
ETH2と微分ゲインGD1とを掛けた値が、微分制御
系51の出力DAGLAとして得られる。微分ゲインG
D1は、目標舵角AGLAの変化速度を変換部39に通
した結果として得られる値である。
In the differential control system 51, the input value ΔAG
L is converted into ETH2 through the conversion unit 31A, and in the subtraction unit 33, the input value ETH2 (latest value) and the delay unit 3 are input.
The difference with the input value ETH2 (the value before a predetermined time) that has passed 2 is calculated, and the change speed of ETH2, that is, the differential value SETH2 is thereby obtained. In the multiplication unit 34, the differential value S
A value obtained by multiplying ETH2 and the differential gain GD1 is obtained as the output DAGLA of the differential control system 51. Differential gain G
D1 is a value obtained as a result of passing the changing speed of the target steering angle AGLA through the conversion unit 39.

【0036】なお、変換部31A,31B及び39の各
ブロック内に示すグラフは、各々の変換特性の概略を示
しており、横軸が入力値、縦軸が出力値を示している。
The graphs shown in the blocks of the converters 31A, 31B, and 39 show the outline of the conversion characteristics, with the horizontal axis representing the input value and the vertical axis representing the output value.

【0037】制御系30から出力される制御量HPID
は、変換部43を通ってHPID2になり、更に変換部
44を通ってデュ−ティ値DUTYになる。変換部43
はリミッタとして機能する。また変換部44は、偏差舵
角値からデュ−ティ値への変換機能を有する。デュ−テ
ィ値DUTYは、パルス幅変調(PWM)部45に入力
される。パルス幅変調部45は、入力値に対応するデュ
−ティのパルス信号を生成し、ドライバDV1に印加す
る。電気モ−タM1が回転すると、その回転量に応じた
パルスが磁極センサRSから出力される。舵角変換部4
6では、磁極センサRSが出力する三相のパルスの位相
から回転方向を識別し、その方向に応じて加算方向又は
減算方向にパルス数を計数し、後輪の舵角を計算する。
ここで計算される舵角は相対的なものであるが、予め後
輪舵角センサPRが出力する実舵角を利用して校正を実
施しておき、実舵角と同一の値が得られるように処理す
る。つまり、舵角変換部46は実舵角RAGLを出力す
る。減算部47は、目標舵角AGLAと実舵角RAGL
との差分、即ち舵角偏差ΔAGLを制御部30に入力す
る。
Control amount HPID output from the control system 30
Becomes HPID2 through the conversion unit 43 and further becomes the duty value DUTY through the conversion unit 44. Converter 43
Acts as a limiter. The conversion unit 44 also has a function of converting the deviation steering angle value into a duty value. The duty value DUTY is input to the pulse width modulation (PWM) unit 45. The pulse width modulator 45 generates a pulse signal with a duty corresponding to the input value and applies it to the driver DV1. When the electric motor M1 rotates, a pulse corresponding to the rotation amount is output from the magnetic pole sensor RS. Rudder angle converter 4
In 6, the rotation direction is identified from the phases of the three-phase pulses output by the magnetic pole sensor RS, the number of pulses is counted in the addition direction or the subtraction direction according to the direction, and the steering angle of the rear wheel is calculated.
The steering angle calculated here is a relative angle, but the actual steering angle output from the rear wheel steering angle sensor PR is calibrated in advance to obtain the same value as the actual steering angle. To process. That is, the steering angle conversion unit 46 outputs the actual steering angle RAGL. The subtraction unit 47 calculates the target steering angle AGLA and the actual steering angle RAGL.
And the steering angle deviation ΔAGL are input to the control unit 30.

【0038】マイクロコンピュ−タCPUの処理のう
ち、図5に示す車速計算部41,舵角計数部61及び舵
角中立補正部62に対応する処理の内容を、図6及び図
7に示す。この実施例では、前輪舵角センサPFが出力
する舵角パルスの一方と、後輪車輪速センサVR及びV
Lがそれぞれ出力する車輪速パルスの、いずれか1つの
パルスの立上りにおいてマイクロコンピュ−タCPUに
割り込み要求がかかるように構成してあり、この割り込
み要求が発生する毎に、CPUは図6に示す「外部信号
割込」にエントリ−し、その処理を実行する。また通
常、所定時間T1及びT2毎に、それぞれタイマ割り込
み要求が発生するように構成してあり、T1時間毎のタ
イマ割り込み要求に対しては、図6の「タイマ割込1」
にエントリ−してその処理を実行し、T2時間毎のタイ
マ割り込み要求に対しては、図7の「タイマ割込2」に
エントリ−してその処理を実行する。
Of the processing of the microcomputer CPU, the contents of the processing corresponding to the vehicle speed calculation section 41, the steering angle counting section 61 and the steering angle neutral correction section 62 shown in FIG. 5 are shown in FIGS. 6 and 7. In this embodiment, one of the steering angle pulses output by the front wheel steering angle sensor PF and the rear wheel speed sensors VR and V.
An interrupt request is applied to the microcomputer CPU at the rising edge of any one of the wheel speed pulses output by L, and the CPU is shown in FIG. 6 each time this interrupt request occurs. Entry is made in "external signal interruption" and the processing is executed. Further, normally, the timer interrupt request is generated at each predetermined time T1 and T2, and the "timer interrupt 1" in FIG.
To execute the processing, and for the timer interrupt request every T2 hours, the processing is executed by entering the "timer interrupt 2" in FIG.

【0039】図6を参照して外部信号割込の処理を説明
する。この処理ではまず、割込要求の原因が舵角パルス
の立上りによるものか否かを識別する。舵角パルスの立
上りによってこの割込が生じた場合には、次に操舵の回
転方向を識別する。即ち、割込要求を発生する一方の舵
角パルスの立上り時点において、もう一方の舵角パルス
のレベルが高か低かを調べることによって、回転方向を
識別する。そして、正転方向の時には、舵角値を保持す
るレジスタP1の内容をインクリメント(+1)し、逆
転方向の時には、P1の内容をデクリメント(−1)す
る。従って、レジスタP1の内容は、ステアリングホイ
−ルの回転動作に伴なって変化する。なお図示しない
が、レジスタP1の内容は、電源オン直後の初期状態で
中立値(この例では0)にクリアされる。
The external signal interrupt process will be described with reference to FIG. In this processing, first, it is identified whether or not the cause of the interrupt request is due to the rising of the steering angle pulse. If this interruption occurs due to the rising of the steering angle pulse, the steering rotation direction is identified next. That is, the direction of rotation is identified by checking whether the level of the other steering angle pulse is high or low at the time of rising of the one steering angle pulse that generates the interrupt request. Then, in the forward rotation direction, the content of the register P1 holding the steering angle value is incremented (+1), and in the reverse rotation direction, the content of P1 is decremented (-1). Therefore, the content of the register P1 changes with the rotating operation of the steering wheel. Although not shown, the content of the register P1 is cleared to a neutral value (0 in this example) in the initial state immediately after the power is turned on.

【0040】また、左車輪パルスの立上りによって割り
込みが生じた場合には、左車輪のパルス数を保持するレ
ジスタP2の内容をインクリメントし、右車輪パルスの
立上りによって割り込みが生じた場合には、右車輪のパ
ルス数を保持するレジスタP3の内容をインクリメント
する。
When an interruption occurs due to the rising of the left wheel pulse, the contents of the register P2 holding the pulse number of the left wheel is incremented, and when the interruption occurs due to the rising of the right wheel pulse, the right The content of the register P3 holding the number of pulses of the wheel is incremented.

【0041】一方、タイマ割込1の処理においては、レ
ジスタP2の内容を変数として予め定めた関数f(変数)
を計算し、結果をレジスタVOLにストアする。この関
数f(変数)は、期間T1の間に計数されたパルス数を車
速に変換する計算式である。従って、左車輪の速度がV
OLに保持される。同様に、レジスタP3の内容を変数
として関数f(変数)を計算し、結果をレジスタVORに
ストアする。従って、右車輪の速度がVORに保持され
る。この後で、レジスタP2及びP3の内容をクリアす
る。更に、VOLとVORの内容の平均値、つまり左車
輪と右車輪の速度の平均を計算し、結果をレジスタVに
ストアする。
On the other hand, in the processing of the timer interrupt 1, the function f (variable) defined in advance with the contents of the register P2 as a variable
And store the result in the register VOL. The function f (variable) is a calculation formula for converting the number of pulses counted during the period T1 into the vehicle speed. Therefore, the speed of the left wheel is V
Held in OL. Similarly, the function f (variable) is calculated using the contents of the register P3 as a variable, and the result is stored in the register VOR. Therefore, the speed of the right wheel is held at VOR. After this, the contents of the registers P2 and P3 are cleared. Further, the average value of the contents of VOL and VOR, that is, the average of the speeds of the left wheel and the right wheel is calculated, and the result is stored in the register V.

【0042】また、タイマ割込2の処理においては、ま
ず、実車速が所定以上か否かを識別する。つまり、実車
速を保持するレジスタVの内容と、予め定めた定数V1
(例えば30Km/h)とを比較する。V≧V1が真で
あれば、次に左車輪と右車輪の速度差が非常に小さいか
否かを識別する。つまり、VOLとVORの内容の差分
の絶対値V0を予め定めた定数ΔV(例えば0.5Km
/h)と比較する。そしてV0≦ΔVが真であれば、次
に後輪の実舵角が零に近いか否かを識別する。つまり、
後輪実舵角センサPRによって検出される後輪実舵角P
ORの絶対値を予め定めた定数ΔP(例えば0.03
度)と比較する。
In the processing of the timer interrupt 2, first, it is discriminated whether or not the actual vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value. That is, the contents of the register V that holds the actual vehicle speed and the predetermined constant V1
(For example, 30 km / h). If V ≧ V1 is true, then it is determined whether the speed difference between the left wheel and the right wheel is very small. That is, the absolute value V0 of the difference between the contents of VOL and VOR is set to a predetermined constant ΔV (for example, 0.5 Km).
/ H). If V0 ≦ ΔV is true, it is next determined whether or not the actual steering angle of the rear wheels is close to zero. That is,
Rear wheel actual steering angle P detected by the rear wheel actual steering angle sensor PR
The absolute value of OR is a constant ΔP (for example, 0.03
Degree).

【0043】そして、V≧V1,V0≦ΔV,及び|P
OR|≦ΔPの全ての条件が満たされる時には、この例
では、前輪の操舵位置が中立位置にあるとみなしてい
る。これらの条件が成立していると、レジスタP1の内
容をそれまでのP1の値の1/2に修正する。つまり、
この例では中立位置の舵角値が0であるので、補正前の
舵角値と真の中立位置の舵角値との中間の値を新しい舵
角値とするように、前輪の実舵角値を修正する。
Then, V ≧ V1, V0 ≦ ΔV, and | P
When all the conditions of OR | ≦ ΔP are satisfied, the steering position of the front wheels is considered to be in the neutral position in this example. When these conditions are satisfied, the content of the register P1 is corrected to 1/2 of the value of P1 up to then. That is,
In this example, since the steering angle value at the neutral position is 0, the actual steering angle of the front wheels is set so that the intermediate value between the uncorrected steering angle value and the true neutral position steering angle value becomes the new steering angle value. Correct the value.

【0044】レジスタP1の内容、即ち舵角パルスの計
数によって求められる前輪の舵角値の変化の例を図10
に示す。図10を参照すると、P1の舵角値は、正転方
向及び逆転方向の舵角パルスが現われる毎に増大及び減
少するが、舵角中立補正中、つまりV≧V1,V0≦Δ
V,及び|POR|≦ΔPの全ての条件が満たされてい
る時には、時間T2を経過する毎に、舵角値が1/2に
修正され、中立値(0)に収束するように処理される。
FIG. 10 shows an example of changes in the steering angle value of the front wheels obtained by counting the steering angle pulses in the register P1.
Shown in. Referring to FIG. 10, the steering angle value of P1 increases and decreases every time the steering angle pulse in the forward rotation direction and the reverse rotation direction appears, but during the steering angle neutral correction, that is, V ≧ V1, V0 ≦ Δ
When all the conditions of V and | POR | ≦ ΔP are satisfied, the steering angle value is corrected to ½ every time the time T2 elapses and processed so as to converge to the neutral value (0). It

【0045】なお上記実施例では、回転量を検出するロ
−タリ−エンコ−ダの出力から実舵角を求める場合の中
立補正について説明したが、例えばポテンショメ−タの
ように直接実舵角を出力しうるセンサを用いる場合であ
っても、個々のセンサの特性のばらつきや取付位置のば
らつきがある場合には、上記実施例と同様の補正処理を
実施することにより、検出誤差を減らすことができる。
In the above embodiment, the neutral correction in the case of obtaining the actual steering angle from the output of the rotary encoder for detecting the rotation amount has been described. However, for example, the actual steering angle is directly measured like a potentiometer. Even if a sensor capable of outputting is detected, if there is variation in characteristics of individual sensors or variation in mounting position, the same correction processing as in the above-described embodiment is performed to reduce the detection error. You can

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のとおり本発明では、車輌の速度が
所定以上(V≧V1)で、車輪速検出手段によって検出
される左右の車輪の速度差が所定以内(V0≦ΔV)
で、しかも補助操舵角検出手段が出力する実舵角が所定
以内(|POR|≦ΔP)である時に、操舵角の中立状
態とみなし、主操舵角検出手段の出力信号によって求め
られる実舵角(P1)の補正を実施している。これによ
り、電源オン後、長い時間をかけずに操舵角の中立状態
を確実に検出し、早い時期に実舵角の補正を実施しう
る。操舵角が中立状態でない時に誤って中立補正が実施
される恐れもない。
As described above, in the present invention, the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value (V ≧ V1), and the speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detecting means is within a predetermined value (V0 ≦ ΔV).
In addition, when the actual steering angle output by the auxiliary steering angle detecting means is within a predetermined range (| POR | ≦ ΔP), the steering angle is considered to be in a neutral state, and the actual steering angle obtained by the output signal of the main steering angle detecting means. The correction of (P1) is performed. As a result, the neutral state of the steering angle can be reliably detected without taking a long time after the power is turned on, and the actual steering angle can be corrected early. There is no fear that the neutral correction will be erroneously performed when the steering angle is not in the neutral state.

【0047】また第2番の発明においては、操舵角の中
立状態を検出する毎に、予め定めた中立点の実舵角値
と、その時点で求められた主操舵車輪の実舵角値との平
均値を、主操舵車輪の新しい実舵角値とするように中立
点の補正を実施するので、中立状態で求められた実舵角
値と真の中立点の舵角値との誤差が大きい場合であって
も、補正を実施する毎に、誤差がほぼ1/2,1/4,
1/8,・・・と減少するので、少ない補正回数で、中
立点の誤差を小さく収束させることができ、補正に要す
る時間が大幅に短縮される。
Further, in the second aspect of the invention, every time the neutral state of the steering angle is detected, the actual steering angle value of the predetermined neutral point and the actual steering angle value of the main steering wheel obtained at that time are detected. Since the neutral point is corrected so that the average value of is the new actual steering angle value of the main steering wheel, the error between the actual steering angle value found in the neutral state and the true neutral point steering angle value is Even if it is large, each time the correction is performed, the error is about 1/2, 1/4,
Since it is reduced to ⅛, ..., the error of the neutral point can be converged small with a small number of corrections, and the time required for the correction can be greatly shortened.

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

【図1】 実施例のシステム全体の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an entire system according to an embodiment.

【図2】 後輪操舵機構10の主要部分を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a rear wheel steering mechanism 10.

【図3】 図2のIII−III線断面を示す断面図である。3 is a sectional view showing a section taken along line III-III in FIG.

【図4】 システムの電気回路の構成を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an electric circuit of the system.

【図5】 図4の制御系の詳細な構成を示すブロック図
である。
5 is a block diagram showing a detailed configuration of a control system in FIG.

【図6】 マイクロコンピュ−タCPUの処理の一部分
を示すフロ−チャ−トである。
FIG. 6 is a flowchart showing a part of the processing of the microcomputer CPU.

【図7】 マイクロコンピュ−タCPUの処理の一部分
を示すフロ−チャ−トである。
FIG. 7 is a flowchart showing a part of the processing of the microcomputer CPU.

【図8】 前輪のステアリングギアボックス部分を示す
縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional view showing a steering gear box portion of front wheels.

【図9】 図8のA−A線断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図10】 前輪の実舵角値の変化例を示すタイムチャ
−トである。
FIG. 10 is a time chart showing an example of changes in the actual steering angle value of the front wheels.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ロッド 1a:ラック 2L,2R:ボ−ルジョイント 3L,3R:ナ
ックルア−ム 4:ハウジング 5:回転子 5a:
ピニオンギア 5b:ウォ−ムホイ−ル 6:駆動軸 6a:
ウォ−ム 7:ウォ−ム 8,9:回転子 8a:
ウォ−ムホイ−ル 10:後輪操舵機構 11:圧縮コイルスプリン
グ 12:スプライン 14:電気コイル 15:
ピン 16:連結板 16a:穴 M1,M2:電気モ−タ RS:磁極セン
サ PF:前輪舵角センサ PR:後輪舵角
センサ VR,VL:後輪車輪速センサ CL:電磁クラ
ッチ ECU:制御ユニット CPU:マイク
ロコンピュ−タ DV1〜DV3:ドライバ ADC:A/D
変換器 TFL,TFR,TRL,TRR:車輪 WH:ステアリングホイ−ル
1: Rod 1a: Rack 2L, 2R: Ball joint 3L, 3R: Knuckle arm 4: Housing 5: Rotor 5a:
Pinion gear 5b: Worm wheel 6: Drive shaft 6a:
Worm 7: Worm 8, 9: Rotor 8a:
Worm wheel 10: Rear wheel steering mechanism 11: Compression coil spring 12: Spline 14: Electric coil 15:
Pin 16: Connection plate 16a: Hole M1, M2: Electric motor RS: Magnetic pole sensor PF: Front wheel steering angle sensor PR: Rear wheel steering angle sensor VR, VL: Rear wheel wheel speed sensor CL: Electromagnetic clutch ECU: Control unit CPU: Microcomputer DV1 to DV3: Driver ADC: A / D
Transducer TFL, TFR, TRL, TRR: Wheel WH: Steering wheel

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主操舵車輪の舵角を検出する主操舵角検
出手段;補助操舵車輪の実舵角を検出する補助操舵角検
出手段;補助操舵車輪の左右の各車輪の回転速度を検出
する車輪速検出手段;及び車輌の速度が所定以上で、前
記車輪速検出手段によって検出される左右の車輪の速度
差が所定以内で、しかも前記補助操舵角検出手段が出力
する実舵角が所定以内である時に、操舵角の中立状態と
みなし、前記主操舵角検出手段の出力信号によって求め
られる実舵角をその中立位置へ近づける修正処理を実施
する、舵角補正手段;を備える、舵角センサの中立位置
補正装置。
1. A main steering angle detecting means for detecting a steering angle of a main steering wheel; an auxiliary steering angle detecting means for detecting an actual steering angle of an auxiliary steering wheel; a rotation speed of each wheel on the left and right of the auxiliary steering wheel. Wheel speed detection means; and the vehicle speed is higher than a predetermined value, the speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detection means is within a predetermined value, and the actual steering angle output by the auxiliary steering angle detection means is within a predetermined value. Steering angle correction means for performing a correction process for determining that the steering angle is in a neutral state and bringing the actual steering angle obtained by the output signal of the main steering angle detection means closer to the neutral position. Neutral position correction device.
【請求項2】 前記舵角補正手段は、操舵角の中立状態
を検出する毎に、予め定められた中立点の実舵角値と、
その時点で求められた主操舵車輪の実舵角値との平均値
を、主操舵車輪の新しい実舵角値とする、前記請求項1
記載の舵角センサの中立位置補正装置。
2. The actual steering angle value of a predetermined neutral point, each time the steering angle correction means detects a neutral state of the steering angle,
The average value with the actual steering angle value of the main steering wheel obtained at that time is set as a new actual steering angle value of the main steering wheel.
Neutral position correction device of the steering angle sensor described.
JP31904992A 1992-11-27 1992-11-27 Steering angle neutral position correcting device Pending JPH06156309A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276635A (en) * 2002-01-15 2003-10-02 Koyo Seiko Co Ltd Electric power steering device and absolute steering angle detection device

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