JPS62210167A - Torque sensitive type steering device - Google Patents

Torque sensitive type steering device

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Publication number
JPS62210167A
JPS62210167A JP61052255A JP5225586A JPS62210167A JP S62210167 A JPS62210167 A JP S62210167A JP 61052255 A JP61052255 A JP 61052255A JP 5225586 A JP5225586 A JP 5225586A JP S62210167 A JPS62210167 A JP S62210167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
wheel
signal
torque
vehicle speed
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
Application number
JP61052255A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norimichi Kasegawa
加瀬川 憲道
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
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP61052255A priority Critical patent/JPS62210167A/en
Publication of JPS62210167A publication Critical patent/JPS62210167A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the steering angle of a vehicle smaller over high and low vehicle speed ranges, and to enhance the feeling of steering during high speed running, by issuing a desired wheel steering angle signal in accordance with a map on which a wheel steering angle with respect to a steering torque signal for every vehicle speed signal is stored. CONSTITUTION:A torque sensor 3 for detecting a torque generated in a steering wheel 1 is attached to a steering shaft 2 supporting the steering wheel 1 and coupled to a vehicle body 17 through the intermediary of a torsion spring 4, and is connected to a processor 6 through a signal processing circuit 5. A processor 15 incorporates a map on which a wheel steering angle with respect to a steering torque signal for every vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 15 is stored, and receives an output signal from a signal processing circuit 5 to issue a wheel steering angle signal deltaw in proportion to the output signal. Thereby, a drive circuit 7 drives a motor 8 in accordance with the wheel steering angle signal deltaw, and therefore, steers wheels 13a, 13b through steering gears 11, 12, steering.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は自動車等の車両に使用されるトルク感応式ス
テアリング装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a torque-sensitive steering device used in vehicles such as automobiles.

(従来技術) 従来、車両にJ3いては運転者がハンドルを回動すると
ハンドルと車輪とは橢械的に連結されているためハンド
ルの回動角に比例した車輪の舵角が得られる。このため
例えば低速において大きな舵角の操舵(車庫入れ、Uタ
ーン、右左折の場合など)を行なうとハンドルの回転伍
が多いので人力操舵の場合は勿論、パワーステアリング
の場合であってもハンドル操作が煩はしく、特に車両の
旋回後に直進状態に戻す時、或いは逆の旋回をする時に
は煩わしかった。
(Prior Art) Conventionally, in a J3 vehicle, when the driver turns the steering wheel, the steering wheel and the wheels are mechanically connected, so that the steering angle of the wheels is proportional to the turning angle of the steering wheel. For this reason, for example, when steering with a large steering angle at low speeds (such as when parking a garage, making a U-turn, or turning left or right), the steering wheel must rotate a lot, so it is not only possible to use the steering wheel manually, but also when using power steering. This was troublesome, especially when returning the vehicle to a straight-ahead state after turning, or when making a reverse turn.

又高速走行時においては運転者は道路に追従するための
微妙な修正操舵をハンドルに感する手応えにより行なっ
ている。すなわら車輪舵角の変化に対応した操舵力の変
化を感じ取って修正操舵を行なっている。従って車輪舵
角と操舵力とがりニヤ関係でないような場合く例えばス
テアリング系の摩擦が大ぎい場合やパワーステアリング
の場合はこのような関係になる)には良い操舵感覚が得
難いと言う欠点があった。
Furthermore, when driving at high speeds, the driver makes subtle corrections to the steering wheel to follow the road by feeling the steering wheel. In other words, corrective steering is performed by sensing changes in steering force that correspond to changes in wheel steering angle. Therefore, in cases where the wheel steering angle and steering force are not directly related (for example, when the friction in the steering system is large or in the case of power steering), it is difficult to obtain a good steering feeling. .

〈発明が解決しようとする問題点) この発明は低、高速時を通じて操舵角が従来より小さく
、従って操舵が容易に行なわれ、又高速での操向に対し
ては優れた操舵感覚を与えるトルク感応式ステアリング
装置の提供を課題とする。
(Problems to be Solved by the Invention) This invention has a smaller steering angle than the conventional one at both low and high speeds, which makes steering easier, and also provides torque that provides excellent steering feel when steering at high speeds. Our goal is to provide a responsive steering system.

(問題点を解決するための手段) 上記の課題を解決するためこの発明は小雨の口1輪を操
向し得る操向機構と、この操向機構の作動をアクチュエ
ータを介して制御リーる制御回路と、車体にトーション
スプリングを介して取り付けたハンドルと、操舵時にハ
ンドルに発生するトルクを検出するトルクセンすと、ト
ルクセンサからの41号と車速センサからの信号を入力
して車速毎の、操舵1〜ルクに対する車輪舵角信号を前
記制御回路に出力するプロセッサとから構成されている
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a steering mechanism capable of steering one wheel of the small rain mouth, and a control system that controls the operation of this steering mechanism via an actuator. The circuit, the steering wheel attached to the vehicle body via a torsion spring, and the torque sensor that detects the torque generated in the steering wheel during steering, input No. 41 from the torque sensor and the signal from the vehicle speed sensor to perform steering at each vehicle speed. 1 to a processor that outputs wheel steering angle signals for torques to the control circuit.

(作用) ハンドルを操作するとトーションスプリングにJ二り操
舵トルクがハンドルに発生する。この操舵トルクはトル
クセンサにより検出され、トルクセンサ″は操舵トルク
に比例する信号値をブロセツ勺に出力する。ブlコレッ
サには又車速レン9から車速に比例した信号値が入力す
る。プロセッサには車速信号値毎の、操舵トルク信号に
対する車輪舵角11を記憶させたマツプが内臓されてお
り、このマツプに基づきプロセッサは所要の車輪舵角信
号を制御回路に出力する。この信号は制御1回路からア
クチJ Jl−タにイ云達されてアクチュエータが作動
し、操向機構を介して車輪を所定角だ番プ変位させる。
(Function) When the steering wheel is operated, a J2 steering torque is generated on the steering wheel by the torsion spring. This steering torque is detected by a torque sensor, and the torque sensor outputs a signal value proportional to the steering torque to the processor. A signal value proportional to the vehicle speed is also input to the processor from the vehicle speed lens 9. has a built-in map that stores the wheel steering angle 11 relative to the steering torque signal for each vehicle speed signal value, and based on this map, the processor outputs the required wheel steering angle signal to the control circuit. A signal is sent from the circuit to the actuator, which operates the actuator and displaces the wheel by a predetermined angle via the steering mechanism.

(実施例の説明) 以下実施例を示す図面によりこの発明を説明する。ステ
アリングハンドル(以侵単にハンドルと言う)1のシャ
フト2はトーションスプリング4を介して車体17に結
合され、又シャフト2にはハンドル1に発生するトルク
を検出するトルクセンサ3が取り付けられている。ハン
ドル1は半回転以内の小さい角度変位しかしないように
中立位置を中心にして図示しない角度ストッパによりそ
の回動角が規制されている。さらにトーションスプリン
グ4の捩り剛性は運転者がトルクの変化を感じ易いよう
にある程度高く設定されているがハンドル1が角度スト
ッパーに当接するまで操舵しても過度な操舵力を必要と
しない程度に設定されている。トルクセンサ3はトルク
センサ信号処理回路5を介してプロセッリー6に電気的
に接続されCいる。プロごツヶ6にはさらに車速センサ
15が電気的に接続されている。ブIJセッ1す6は重
速センサづ5からの車速信号毎の、操舵トルクに対する
車輪舵角を記憶させたマツプを内臓し、トルクセンサ信
号処理回路5の出力信号(操舵トルク)下Sを受けてこ
れに比例した車輪舵角信号δWを出力する。10はラッ
ク11、ビニオン12からなる公知のラックアンドビニ
オン式スデアリングギャであり、ラックエンド11a、
11bを介してIT輸13a、13bが操舵される。ラ
ック11と噛み合うビニオン12には減速機9を介し−
Cモータ8が連結されており、又ラック」−ンド11b
には直動型ポテンショ14が連結され、ラック11の変
位岱を検出するようになっている。プロセッサ6はモー
タ駆動回路7を介してモータ8に接続されている。直動
型ボテンシ三114はプロセッサ6に電気的に接続され
ており、これによりラック11の変位fnはプロセッサ
6にフィードバックされるようになっている。16はバ
ッテリである。
(Description of Embodiments) The present invention will be described below with reference to drawings showing embodiments. A shaft 2 of a steering handle (hereinafter simply referred to as the handle) 1 is connected to a vehicle body 17 via a torsion spring 4, and a torque sensor 3 for detecting torque generated in the handle 1 is attached to the shaft 2. The rotation angle of the handle 1 is regulated by an angle stopper (not shown) about a neutral position so that the handle 1 only makes a small angular displacement of half a turn or less. Furthermore, the torsional rigidity of the torsion spring 4 is set to a certain degree so that the driver can easily feel changes in torque, but it is set to a level that does not require excessive steering force even if the steering wheel 1 is steered until it contacts the angle stopper. has been done. The torque sensor 3 is electrically connected to a processor 6 via a torque sensor signal processing circuit 5. A vehicle speed sensor 15 is further electrically connected to the controller 6. The IJ set 16 has a built-in map that stores the wheel steering angle relative to the steering torque for each vehicle speed signal from the heavy speed sensor 5, and stores the output signal (steering torque) of the torque sensor signal processing circuit 5. In response to this, a wheel steering angle signal δW proportional to this is output. 10 is a known rack-and-binion type steering gear consisting of a rack 11 and a binion 12, including a rack end 11a,
IT ports 13a and 13b are steered via 11b. The binion 12 that meshes with the rack 11 is connected to a gear reducer 9.
A C motor 8 is connected to the rack 11b.
A direct-acting potentiometer 14 is connected to detect the displacement of the rack 11. Processor 6 is connected to motor 8 via motor drive circuit 7 . The direct-acting potentiometer 3 114 is electrically connected to the processor 6, so that the displacement fn of the rack 11 is fed back to the processor 6. 16 is a battery.

上記の構成においてハンドル1に作用する操舵トルクT
Sと操舵角(ハンドル10回動角)OSとは第2図に示
すようにリニV関係にある。プロセラ1ノロにシよ第3
図に示すような操舵トルクT 3と車輪舵角δWとの関
係が記憶されている。この関係Cよりニヤになっていて
車速Vにより勾配Kが異なっている。づなわら、第3図
においてl計速Vがvl 〈V2〈v3の関係にある時
勾配にはに1くK くに3となる。又所定の最大操舵l
−ルクTsmに対し低速の場合において最大の車輪舵角
δwmが得られるようになっている。高速の場合には操
舵トルクTSに対し車輪舵角δWの変化は小さくハンド
ルの切り過ぎを防止している。低速、高速の何れの場合
においても最大操舵トルクTSmはトーションスプリン
グ4の最大捩れ角にお(」るトルク値で適切な値に設定
されており、運転者の操舵の負担は何れの場合も同じで
ある。
Steering torque T acting on the handle 1 in the above configuration
S and the steering angle (rotation angle of the steering wheel 10) OS have a linear V relationship as shown in FIG. Procera 1 Noro ni Shiyo 3rd
The relationship between the steering torque T3 and the wheel steering angle δW as shown in the figure is stored. This relationship C is closer, and the slope K differs depending on the vehicle speed V. In other words, in Fig. 3, when the measured speed V is in the relationship vl <V2 <v3, the gradient becomes 1 or 3. Also, the predetermined maximum steering l
- The maximum wheel steering angle δwm can be obtained at low speeds with respect to torque Tsm. At high speeds, the change in the wheel steering angle δW relative to the steering torque TS is small, preventing excessive steering. In both cases of low speed and high speed, the maximum steering torque TSm is set to an appropriate torque value corresponding to the maximum torsion angle of the torsion spring 4, and the steering burden on the driver is the same in either case. It is.

第4図は)1」−チャートを示す。車速Vがプロセッサ
6において設定されている最低の車速■1以下の揚合ず
なわちV≦V1の場合に【よ第3図の勾配に1の直線に
沿って操舵される。車速■がプ[」ヒツプ6において設
定されCいる最高の車速V 以上の揚合すなわちV≧゛
■3の場合には第3図の勾配に3の直線に沿って操舵さ
゛れる。車速Vが■ とV2との間にある時は第3図の
勾配に2の直線に沿って操舵される。
FIG. 4 shows a)1''-chart. If the vehicle speed V is not lower than the lowest vehicle speed 1 set in the processor 6, that is, if V≦V1, the vehicle is steered along a straight line with a gradient of 1 in FIG. When the vehicle speed is higher than the maximum vehicle speed V set in the steering wheel 6, that is, when V≧3, the steering is performed along the straight line 3 on the slope shown in FIG. When the vehicle speed V is between 1 and V2, the vehicle is steered along the straight line 2 on the slope shown in FIG.

(効果) この発明は上記の構成を有するので次のような効果を有
する。
(Effects) Since the present invention has the above configuration, it has the following effects.

(イ)各車速の操舵に対しハンドル回転が1回転以内で
済むので運転が楽になる。従ってハンドルは丸型でなく
てもよい。
(a) Driving becomes easier because the steering wheel only needs to be rotated within one rotation for each vehicle speed. Therefore, the handle does not have to be round.

< 1−J )操舵トルク検出型なので力を扱くとハン
ドルは自動的に中立位置に戻り従来のようにハンドルを
戻す必要がない。
<1-J) Since it is a steering torque detection type, the steering wheel automatically returns to the neutral position when a force is applied, so there is no need to return the steering wheel as in the conventional case.

(ハ)操舵トルクと車輪舵角とをリニレ関係に制御でき
るので修正操舵などの操舵感覚がよくなる。
(c) Since the steering torque and the wheel steering angle can be controlled in a linear relationship, the steering feel during correction steering and the like is improved.

(ニ)ハンドルはトルクを発生する弾性体を介して車体
に取り付tノられているので角度変位さぼることが可能
でJ3す、操舵力を角度変位によっても変えることがで
きるので舵角一定の旋回をする時の保舵が容易となる。
(d) Since the steering wheel is attached to the vehicle body via an elastic body that generates torque, it is possible to reduce angular displacement.The steering force can also be changed by angular displacement, so the steering angle is constant. It becomes easier to hold the rudder when turning.

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

第1図はこの発明の一実施例の正面図を示す。 第2図はハンドル1〜ルクT sと操舵角O5との関係
を示すグラフ、第3図はハンドルトルクTsと車輪舵角
δWとの関係を示すグラフである。第4図は操舵のフ1
」−ヂシートを示す。 1・・・ハンドル   3・・・トルクレン1す4・・
・トーションスプリング 6・・・ブロセッザ 7・・・モータ駆動回路(制御回路) 8・・・モータ(アクチュエータ) 10・・・ラックアンドピニオン式スデアリング1゛ヤ
(操向機構) 15・・・車速センリ゛
FIG. 1 shows a front view of an embodiment of the invention. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the steering wheel torque Ts and the steering angle O5, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between the steering wheel torque Ts and the wheel steering angle δW. Figure 4 shows the steering wheel.
” - indicates the sheet. 1...Handle 3...Torque range 1/4...
・Torsion spring 6...Brosezza 7...Motor drive circuit (control circuit) 8...Motor (actuator) 10...Rack and pinion type steering ring 1 (steering mechanism) 15...Vehicle speed sensor゛

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 車両の車輪を操向し得る操向機構と、この操向機構の作
動をアクチュエータを介して制御する制御回路と、車体
にトーションスプリングを介して取り付けたハンドルと
、操舵時にハンドルに発生するトルクを検出するトルク
センサと、トルクセンサからの信号と車速センサからの
信号を入力して車速毎の、操舵トルクに対する車輪舵角
信号を前記制御回路に出力するプロセッサとからなるこ
とを特徴とするトルク感応式ステアリング装置。
A steering mechanism that can steer the wheels of a vehicle, a control circuit that controls the operation of this steering mechanism via an actuator, a steering wheel that is attached to the vehicle body via a torsion spring, and a steering wheel that controls the torque generated in the steering wheel during steering. A torque sensor that detects a torque, and a processor that inputs a signal from the torque sensor and a signal from a vehicle speed sensor and outputs a wheel steering angle signal corresponding to the steering torque for each vehicle speed to the control circuit. type steering device.
JP61052255A 1986-03-10 1986-03-10 Torque sensitive type steering device Pending JPS62210167A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61052255A JPS62210167A (en) 1986-03-10 1986-03-10 Torque sensitive type steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61052255A JPS62210167A (en) 1986-03-10 1986-03-10 Torque sensitive type steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62210167A true JPS62210167A (en) 1987-09-16

Family

ID=12909636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61052255A Pending JPS62210167A (en) 1986-03-10 1986-03-10 Torque sensitive type steering device

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JP (1) JPS62210167A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005271605A (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd Power steering device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005271605A (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd Power steering device

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