JPH11255138A - Steering device - Google Patents
Steering deviceInfo
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- JPH11255138A JPH11255138A JP5837498A JP5837498A JPH11255138A JP H11255138 A JPH11255138 A JP H11255138A JP 5837498 A JP5837498 A JP 5837498A JP 5837498 A JP5837498 A JP 5837498A JP H11255138 A JPH11255138 A JP H11255138A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- tire
- suspension
- accelerator
- change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリング装
置に関する。[0001] The present invention relates to a steering device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のステアリング装置としては、例え
ば、特開平９−５８４９２号公報記載のような技術があ
る。2. Description of the Related Art As a conventional steering device, for example, there is a technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-58492.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のステアリング装置においては、路面とタイヤ
の接触状態をステアリング装置内の状態量を用いてアシ
ストトルクを設定するという構成であるため、ドライバ
ーが操舵反力からタイヤ出力の変化をダイレクトに感じ
ることができないという問題点があった。この発明は、
このような従来の問題点に着目してなされたもので、サ
スペンションジオメトリ変化によるキングピン軸回りの
モーメントレバー長さ変化をキャンセルするように操舵
アシストトルクを発生させることにより、上記問題点を
解決することを目的としている。However, in such a conventional steering device, the contact torque between the road surface and the tire is set using the state quantity in the steering device to set the assist torque. There was a problem that a change in tire output could not be felt directly from the steering reaction force. The present invention
The present invention has been made by focusing on such a conventional problem, and the above problem is solved by generating a steering assist torque so as to cancel a change in a length of a moment lever around a kingpin axis due to a change in suspension geometry. It is an object.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め請求項１記載の発明では、車両に装着される、操舵補
助トルク発生機構を有するステアリング装置において、
サスペンションのキングピン軸とタイヤ接地中心間の距
離に比例させてアシストルクを変化させる構成とした。
請求項２記載の発明では、請求項１記載のステアリング
装置において、サスペンションの上下ストロークと転舵
量からアシストトルクを変化させる構成とした。請求項
３記載の発明では、請求項１記載のステアリング装置に
おいて、サスペンションのキングピン軸とタイヤ横力ベ
クトル間の距離に比例させてアシストトルクを変化させ
る構成とした。According to the first aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus having a steering assist torque generating mechanism mounted on a vehicle.
The assist torque is changed in proportion to the distance between the suspension's kingpin axis and the center of contact with the tire.
According to a second aspect of the present invention, in the steering device according to the first aspect, the assist torque is changed based on a vertical stroke of the suspension and a steering amount. According to a third aspect of the present invention, in the steering device according to the first aspect, the assist torque is changed in proportion to the distance between the kingpin axis of the suspension and the tire lateral force vector.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。図１は、この発明の一実施の形態を示す図で
ある。まず構成を説明すると、車両に装着されたタイヤ
１とアクスル２部とが、テンションロッド３、ロアアー
ム４、サイドロッド５によって支持されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. First, the structure will be described. A tire 1 and an axle 2 mounted on a vehicle are supported by a tension rod 3, a lower arm 4, and a side rod 5.
【０００６】サイドロッド５は、ステアリングラック７
と接続しており、ステアリングホイール８で作動させ
る。ステアリングラック７とステアリングホイール８の
間には操舵角センサ１０と操舵トルクセンサ９がつなが
っている。ステアリングラック７には、ステアリングモ
ータ１１が接続されている。ステアリングモータ１１に
は、その制御回路１４が電気的に接続されており、その
制御回路１４には、車速センサ１３、サスペンションス
トロークセンサ１２、操舵角センサ１０、操舵トルクセ
ンサ９が接続されている。[0006] The side rod 5 includes a steering rack 7.
And is operated by the steering wheel 8. A steering angle sensor 10 and a steering torque sensor 9 are connected between the steering rack 7 and the steering wheel 8. A steering motor 11 is connected to the steering rack 7. A control circuit 14 is electrically connected to the steering motor 11, and a vehicle speed sensor 13, a suspension stroke sensor 12, a steering angle sensor 10, and a steering torque sensor 9 are connected to the control circuit 14.
【０００７】次に作用を説明する。図２（ａ）から図２
（ｃ）にストラット形式サスペンションの上下動の例を
示す。通常、アクスルは、上下ストローク運動および転
舵操作により、車体にたいして３次元空間で姿勢変化す
る。図３にストラット形式サスペンションのレイアウト
の例を示す。アクスルは、複数のリンクで支持される。
これにより、上下ストローク運動および転舵量がわかれ
ば、アクスルの空間配置は決定できる。図４にキングピ
ン軸回りのモーメントレバーを示す。キングピン軸に対
して、タイヤ発生横力ベクトルがオフセットしている場
合、この２つの空間直線の最短距離が、キングピン軸回
りのタイヤ横力モーメントレバー長さになる。Next, the operation will be described. 2 (a) to FIG.
(C) shows an example of vertical movement of the strut type suspension. Normally, an axle changes posture in a three-dimensional space with respect to a vehicle body by a vertical stroke motion and a steering operation. FIG. 3 shows an example of a layout of a strut type suspension. The axle is supported by multiple links.
Thus, if the vertical stroke motion and the amount of steering are known, the spatial arrangement of the axle can be determined. FIG. 4 shows a moment lever around the kingpin axis. When the tire generated lateral force vector is offset with respect to the kingpin axis, the shortest distance between these two spatial straight lines is the tire lateral force moment lever length around the kingpin axis.
【０００８】図５（ａ）から図５（ｇ）にホイールセン
タ点の上下移動に伴うサスペンションのジオメトリ変化
を示す。特に、図５（ｇ）は、モーメントレバー長さ変
化をしめしており、本実施の形態のサスペンションで
は、上下変位すると、モーメントレバー長さは減少す
る。図６（ａ）から図６（ｇ）に転舵に伴うサスペンシ
ョンのジオメトリ変化を示す。特に、図６（ｇ）は、モ
ーメントレバー長さ変化をしめしており、本実施の形態
のサスペンションでは、転舵すると、モーメントレバー
長さは増加する。FIGS. 5 (a) to 5 (g) show the change in the geometry of the suspension due to the vertical movement of the wheel center point. In particular, FIG. 5 (g) shows a change in the length of the moment lever. In the suspension of the present embodiment, the length of the moment lever decreases when the suspension is vertically moved. FIG. 6A to FIG. 6G show a change in the geometry of the suspension accompanying turning. In particular, FIG. 6 (g) shows a change in the length of the moment lever. In the suspension of the present embodiment, when turning, the length of the moment lever increases.
【０００９】したがって、タイヤ横力の大きさがおなじ
でも、サスペンションのジオメトリが変化することで、
操舵反力が変化してしまう。そこで、モーメントレバー
長さが標準状態から変化した量がわかれば、ステアリン
グのアシストトルクを加減して、モーメントレバー長さ
変化分をキャンセルさせることで、サスペンションジオ
メトリ変化が発生していても、タイヤ発生力を正確にド
ライバーに与えることができる。Therefore, even if the magnitude of the tire lateral force is the same, the suspension geometry changes,
The steering reaction force changes. Therefore, if the amount of change in the moment lever length from the standard state is known, the steering assist torque is adjusted to cancel the change in the moment lever length. Power can be given to the driver accurately.
【００１０】図７にシステムの制御ロジックを示す。ま
ずロジック１により、操舵角センサから操舵角（Ｓｔｅ
ｅｒＡｎｇｌｅ）推定する。ロジック２では、サスペン
ションストロークセンサからサスペンションストローク
（ｚ）を推定する。ロジック３では、操舵角（Ｓｔｅｅ
ｒＡｎｇｌｅ）とサスペンションストローク（ｚ）から
アクスルの空間配置を計算する。この場合、サスペンシ
ョンのリンク配置から、幾何学的に計算することもでき
るが、マップデータとして事前に与えることも可能であ
る。ロジック４では、キングピン軸の空間配置を計算す
る。これは、前のロジックで、アクスルの空間配置が決
定すれば、それから求めることができる。ロジック５で
は、キングピン回りの構力モーメントレバー（Ｍｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ）を計算する。ロジック６では、操舵ト
ルクセンサから操舵トルク（ＳｔｅｅｒＴｏｒｑｕｅ）
を推定する。ロジック７では、操舵トルクと車速から、
通常のアシストトルクを計算する。ロジック８では、基
準のモーメントレバー長さ（ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ）にあわせたアシストトルクを計算す
る。本実施の形態では、ＡｓｓｉｓｔＴｏｒｑｕｅ＝Ａ
ｓｓｉｓｔＴｏｒｑｕｅ＊（ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ／ＭｏｍｅｎｔＲｅｖｅｒ）により、補
正している。FIG. 7 shows the control logic of the system. First, according to logic 1, the steering angle (Steel) is calculated from the steering angle sensor.
erAngle). Logic 2 estimates the suspension stroke (z) from the suspension stroke sensor. In the logic 3, the steering angle (Steel)
rAngle) and the axle spatial arrangement are calculated from the suspension stroke (z). In this case, it can be geometrically calculated from the link arrangement of the suspension, but can also be given in advance as map data. Logic 4 calculates the spatial arrangement of the kingpin axis. This can be determined from the previous logic if the axle spatial arrangement is determined. In Logic 5, the moment of force lever around the kingpin (Mome
ntRev). In the logic 6, the steering torque (Steer Torque) is obtained from the steering torque sensor.
Is estimated. In the logic 7, from the steering torque and the vehicle speed,
Calculate the normal assist torque. In the logic 8, the reference moment lever length (DesignedMome) is used.
ntRev) is calculated. In the present embodiment, AssistTorque = A
sistTorque * (DesignedMome
ntRev / MomentRev).
【００１１】ロジック９では、以上により求まったアシ
ストトルクをステアリングモータヘ指令値として送るこ
とで、本実施の形態の制御を実現させている。The logic 9 implements the control of the present embodiment by sending the assist torque obtained as described above to the steering motor as a command value.
【００１２】本実施の形態では、サスペンションの上下
ストロークを推定するのに、ストロークセンサをもちい
たが、操舵角、横Ｇ、ヨーレート等の信号から、車両の
運動モデルを設定して、それから間接推定することも可
能である。In this embodiment, a stroke sensor is used to estimate the vertical stroke of the suspension. However, a motion model of the vehicle is set from signals such as the steering angle, the lateral G, and the yaw rate, and then indirectly estimated. It is also possible.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、その構成をサスペンションジオメトリを計算し、
キングピン軸回りのモーメントレバー長さを推定するこ
とにより、操舵のアシストトルクを、そのモーメントレ
バー長さから補正することで、タイヤ横力の入力が同じ
でもサスペンションジオメトリの変化によって変動する
分の操舵反力変化を発生させないとしたため、ドライバ
ーが操舵反力により得られるタイヤ発生力のダイレクト
感を向上できるという効果が得られる。As described above, according to the present invention, the configuration is calculated by calculating the suspension geometry,
By estimating the length of the moment lever around the kingpin axis, the steering assist torque is corrected from the moment lever length. Since no force change is generated, the effect that the driver can improve the direct feeling of the tire generated force obtained by the steering reaction force can be obtained.
【図１】本実施の形態のシステム構成の概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a system configuration according to an embodiment.
【図２】（ａ）はストラット形式サスペンションの上下
動の側面図で、（ｂ）はストラット形式サスペンション
の上下動の正面図、（ｃ）はストラット形式サスペンシ
ョンの上下動の平面図である。2A is a side view of the vertical movement of the strut type suspension, FIG. 2B is a front view of the vertical movement of the strut type suspension, and FIG. 2C is a plan view of the vertical movement of the strut type suspension.
【図３】サスペンションレイアウト（ストラット形式）
図である。Fig. 3 Suspension layout (strut format)
FIG.
【図４】キングピン軸回りのモーメントレバーを示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a moment lever around a kingpin axis.
【図５】（ａ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うホ
イールセンタ点の横変位を示す図、（ｂ）はホイールセ
ンタ点の上下移動に伴うホイールセンタ点の前後変位を
示す図、（ｃ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うホ
イールセンタ点の前後変位と横変位の関係を示す図、
（ｄ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うトー角変化
を示す図、（ｅ）はホイールセンタ点の上下移動に伴う
キャンバ角変化を示す図、（ｆ）はホイールセンタ点の
上下移動に伴うアクスルワインドアップ角変化を示す
図、（ｇ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うキング
ピン軸回りのタイヤ横力のモーメントレバー変化を示す
図である。5A is a diagram showing a lateral displacement of a wheel center point due to a vertical movement of a wheel center point, FIG. 5B is a diagram showing a longitudinal displacement of a wheel center point due to a vertical movement of a wheel center point, and FIG. ) Is a diagram showing the relationship between the longitudinal displacement and the lateral displacement of the wheel center point due to the vertical movement of the wheel center point,
(D) is a diagram showing a change in the toe angle due to the vertical movement of the wheel center point, (e) is a diagram showing a change in the camber angle due to the vertical movement of the wheel center point, and (f) is a diagram showing the change in the vertical position of the wheel center point FIG. 7G is a diagram illustrating a change in axle windup angle, and FIG. 7G is a diagram illustrating a change in a moment lever of a lateral force of a tire around a kingpin axis according to a vertical movement of a wheel center point.
【図６】（ａ）は転舵に伴うホイールセンタ点の横変位
を示す図、（ｂ）は転舵に伴うホイールセンタ点の前後
変位を示す図、（ｃ）は転舵に伴うホイールセンタ点の
前後変位と横変位の関係を示す図、（ｄ）は転舵に伴う
トー角変化を示す図、（ｅ）は転舵に伴うキャンバ角変
化を示す図、（ｆ）は転舵に伴うアクスルワインドアッ
プ角変化を示す図、（ｇ）は転舵に伴うキングピン軸回
りのタイヤ横力のモーメントレバー長さ変化を示す図で
ある。6A is a diagram showing a lateral displacement of a wheel center point due to turning, FIG. 6B is a diagram showing a longitudinal displacement of a wheel center point due to turning, and FIG. FIG. 4D is a diagram showing a relationship between a longitudinal displacement and a lateral displacement of a point, FIG. 4D is a diagram showing a change in toe angle due to turning, FIG. FIG. 7G is a diagram showing a change in axle wind-up angle accompanying the change, and FIG. 7G is a diagram showing a change in a moment lever length of a tire lateral force around a kingpin axis due to steering.
【図７】システムの制御ロジックを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing control logic of the system.
１ タイヤ ２ アクスル ３ テンションロッド ４ ロアア−ム ５ サイドロッド ６ ストラット ７ ステアリングラック ８ ステアリングホイール ９ 操舵トルクセンサ １０ 操舵角センサ １１ ステアリングモータ １２ サスペンションストロークセンサ １３ 車速センサ １４ 制御回路 Reference Signs List 1 tire 2 axle 3 tension rod 4 lower arm 5 side rod 6 strut 7 steering rack 8 steering wheel 9 steering torque sensor 10 steering angle sensor 11 steering motor 12 suspension stroke sensor 13 vehicle speed sensor 14 control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 131:00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B62D 131: 00
Claims (3)
機構を有するステアリング装置において、サスペンショ
ンのキングピン軸とタイヤ接地中心間の距離に比例させ
てアシストトルクを変化させることを特徴とするステア
リング装置。1. A steering device mounted on a vehicle and having a steering assist torque generating mechanism, wherein an assist torque is changed in proportion to a distance between a kingpin axis of a suspension and a center of contact with a tire.
て、サスペンションの上下ストロークと転舵量からアシ
ストトルクを変化させることを特徴とするステアリング
装置。2. The steering device according to claim 1, wherein the assist torque is changed based on a vertical stroke of the suspension and a steering amount.
て、サスペンションのキングピン軸とタイヤ横力ベクト
ル間の距離に比例させてアシストトルクを変化させるこ
とを特徴とするステアリング装置。3. The steering apparatus according to claim 1, wherein the assist torque is changed in proportion to a distance between a kingpin axis of the suspension and a tire lateral force vector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5837498A JPH11255138A (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5837498A JPH11255138A (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Steering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11255138A true JPH11255138A (en) | 1999-09-21 |
Family
ID=13082563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5837498A Pending JPH11255138A (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11255138A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058948A1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Mts Systems Corporation | Transducer for measuring displacement of a vehicle spindle |
| JP2007112235A (en) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | Steering control device for vehicle |
| WO2009069242A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Rear-wheel steering vehicle |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP5837498A patent/JPH11255138A/en active Pending
Cited By (7)
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| US6575031B2 (en) | 2001-01-26 | 2003-06-10 | Mts Systems Corporation | Transducer for measuring displacement of a vehicle spindle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050726 |