JP2951376B2 - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering deviceInfo
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- steering
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電動パワーステアリング装置に係り、特
に、任意の目的に応じた補正手段を設けたものに関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly, to an electric power steering apparatus provided with a correction means for an arbitrary purpose.
(従来の技術) 電動パワーステアリング装置は、例えば、第15図に示
すような構成になっている。まず、ラックシャフト201
が設置されていて、このラックシャフト201には、ラッ
クギヤ203が設けられている。又、ラックシャフト201の
両端には、リンク205、205を介して、車輪207、207が連
結されている。(Prior Art) An electric power steering apparatus has a configuration as shown in FIG. 15, for example. First, rack shaft 201
The rack shaft 201 is provided with a rack gear 203. Wheels 207, 207 are connected to both ends of the rack shaft 201 via links 205, 205.
上記ラックギヤ203には、ピニオンギヤ209が噛合して
いて、このピニオンギヤ209には、コラムシャフト211を
介して、操舵ハンドル213が連結されている。又、上記
ピニオンギヤ209の位置には、トルクセンサ215が取付け
られている。A pinion gear 209 meshes with the rack gear 203, and a steering handle 213 is connected to the pinion gear 209 via a column shaft 211. At the position of the pinion gear 209, a torque sensor 215 is attached.
一方、上記ラックギヤ203には、アシストピニオンギ
ヤ217が噛合していて、このアシストピニオンギヤ217に
は、減速機219を介して、駆動モータ221が連結されてい
る。この駆動モータ221は、コントローラ223によって制
御され、コントローラ223には、既に述べたトルクセン
サ215及び車速センサ225から信号が入力される。On the other hand, an assist pinion gear 217 meshes with the rack gear 203, and a drive motor 221 is connected to the assist pinion gear 217 via a speed reducer 219. The drive motor 221 is controlled by a controller 223, to which signals are input from the torque sensor 215 and the vehicle speed sensor 225 described above.
上記構成において、まず、操舵ハンドル213を適宜の
方向に回転操作する。このときの初期操舵トルクをトル
クセンサ215によって検出する。トルクセンサ215の検出
信号は、コントローラ223に入力される。In the above configuration, first, the steering wheel 213 is rotated in an appropriate direction. The initial steering torque at this time is detected by the torque sensor 215. The detection signal of the torque sensor 215 is input to the controller 223.
コントローラ223は、その検出信号に基づいてパワー
アシスト量を演算し、駆動モータ221に制御信号を出力
する。それによって、駆動モータ221が回転し、減速機2
19を介して、アシストピニオンギヤ217が回転する。The controller 223 calculates the power assist amount based on the detection signal, and outputs a control signal to the drive motor 221. As a result, the drive motor 221 rotates, and the speed reducer 2
Via 19, the assist pinion gear 217 rotates.
アシストピニオンギヤ217の回転によって、ラックギ
ヤ203ひいてはラックシャフト201が適宜の方向に移動
し、それによって、所望の操舵がなされる。The rotation of the assist pinion gear 217 causes the rack gear 203 and thus the rack shaft 201 to move in an appropriate direction, whereby desired steering is performed.
一方、上記ラックギヤ203の移動により、ピニオンギ
ヤ209も回転するので、コラムシャフト211を介して、操
舵ハンドル213にも回転がフィードバックされる。On the other hand, the movement of the rack gear 203 causes the pinion gear 209 to rotate, so that the rotation is also fed back to the steering handle 213 via the column shaft 211.
(発明が解決しようとする課題) 上記従来の構成によると次のような問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) According to the above-described conventional configuration, there are the following problems.
すなわち、操舵時に外乱(例えば、突風、パンク、路
面の凹凸等)によって、車両の進路が目標進路に対して
ずれてしまうことがある。That is, a disturbance (for example, gusts, punctures, unevenness of the road surface, etc.) during steering may cause the path of the vehicle to be shifted from the target path.
ところが、従来の電動パワーステアリング装置にあっ
ては、このような外乱に起因した進路変化を補正する機
構がないために、運転車が目標に対するずれに応じて再
度操舵ハンドル213を修正操作しなければならなかっ
た。However, in the conventional electric power steering device, since there is no mechanism for correcting a course change caused by such a disturbance, the driving vehicle must correct the steering wheel 213 again in accordance with the deviation from the target. did not become.
又、このような外乱による進路変化を補正すること以
外にも、高速安定性を高めるための補正、操舵の位相遅
れの補正、車速に応じた補正等についても、その実現が
要求されていた。In addition to correcting the course change due to such disturbance, it has been required to realize correction for improving high-speed stability, correction of steering phase delay, correction in accordance with vehicle speed, and the like.
本発明はこのような点に基づいてなされたもので、例
えば、外乱に起因した進路変化を補正する補正手段を設
けることにより、走行時の操舵安定性を向上させること
が可能な電動パワーステアリング装置を提供することに
ある。The present invention has been made based on such a point. For example, an electric power steering device capable of improving steering stability during traveling by providing a correction means for correcting a course change caused by a disturbance. Is to provide.
(課題を解決するための手段) この発明は、操舵ハンドル側に連結された入力側に、
継手を介して出力軸を連結するとともに、上記出力軸に
パワーアシスト力を作用させる駆動モータを連係する一
方、上記入力軸および出力軸の外周に回転自在に設けた
サンギヤと、サンギヤの外周に設けるとともにこのサン
ギヤと同じギヤ中心のリングギヤと、これらサンギヤと
リングギヤとの間に設けるとともに、これら両ギヤに噛
み合い、かつ、このピンを上記入力軸側に連結した複数
個のプラネットギヤとからなる第1遊星ギヤ群と、上記
サンギヤの外周に設けるとともに、このサンギヤと同じ
ギヤ中心のリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤ
との間に設けるとともに、これら両ギヤに噛み合い、か
つ、このピンを上記出力軸側に連結した複数個のプラネ
ットギヤとからなる第2遊星ギヤ群と、上記第1遊星ギ
ヤ群のリングギヤに設けるとともに、上記操舵ハンドル
を介して入力される初期操舵トルクを、リングギヤの回
転量から検出するトルクセンサと、上記トルクセンサの
検出信号に基づいて上記駆動モータの出力を制御するコ
ントローラとを備えた電動パワーステアリング装置を前
提とする。(Means for Solving the Problems) The present invention provides an input device connected to a steering wheel,
A sun gear rotatably provided on the outer circumferences of the input shaft and the output shaft, and a sun gear provided on the outer circumference of the sun gear, while connecting the output shaft via a joint and linking a drive motor for applying a power assist force to the output shaft. And a ring gear having the same gear center as the sun gear, and a plurality of planet gears provided between the sun gear and the ring gear and meshing with the two gears and having the pin connected to the input shaft side. A group of planetary gears is provided on the outer periphery of the sun gear, a ring gear having the same gear center as the sun gear is provided between the sun gear and the ring gear, and the two gears mesh with each other, and the pin is provided on the output shaft side. A second planetary gear group consisting of a plurality of connected planet gears, and a ring gear of the first planetary gear group A torque sensor that detects an initial steering torque input via the steering wheel from a rotation amount of a ring gear, and a controller that controls an output of the drive motor based on a detection signal of the torque sensor. It is assumed that an electric power steering device is used.
上記装置を前提にしつつ、この発明は、上記第2遊星
ギヤ群のリングギヤに、このリングギヤを回転させる補
正手段を連係し、この補正手段によって第2遊星ギヤ群
のリングギヤを回転させることにより、上記第1遊星ギ
ヤ群のリングギヤに補正用の回転力を付与する構成にし
たことを特徴とする。On the premise of the above-mentioned device, the present invention relates to a ring gear of the second planetary gear group, which is linked to a correction means for rotating the ring gear, and the ring gear of the second planetary gear group is rotated by the correction means. The ring gear of the first planetary gear group is provided with a rotational force for correction.
(作用) 操舵ハンドルを介して初期操舵トルクを入力すると入
力軸が回転する。その際、サンギヤは出力軸側によって
回転を規制されているので、第1遊星ギヤ群のプラネッ
トギヤが公転し、それによって、リングギヤが回転す
る。(Operation) When an initial steering torque is input via the steering wheel, the input shaft rotates. At that time, since the rotation of the sun gear is regulated by the output shaft side, the planet gears of the first planetary gear group revolve, and thereby the ring gear rotates.
上記リングギヤの回転によって、トルクセンサが作動
し、初期操舵トルクが検出される。その検出信号に基づ
いて、コントローラが演算して、駆動モータを駆動さ
せ、初期操舵トルクにみ合ったパワーアシスト力を出力
させる。By the rotation of the ring gear, a torque sensor operates, and an initial steering torque is detected. Based on the detection signal, the controller calculates and drives the drive motor to output a power assist force corresponding to the initial steering torque.
又、その回転は、第1遊星ギヤ群にもフィールードバ
ックされる。つまり、出力軸が回転することにより第2
遊星ギヤ群のプラネットギヤが公転する。その際、第2
遊星ギヤ群のリングギヤは、補正手段によってその回転
を規制されているので、サンギヤが回転する。The rotation is also fed back to the first planetary gear group. That is, when the output shaft rotates, the second
The planet gears of the planetary gear group revolve. At that time, the second
Since the rotation of the ring gear of the planetary gear group is regulated by the correction means, the sun gear rotates.
上記サンギヤの回転により、第1遊星ギヤ群のリング
ギヤが固定され、それによってトルクセンサの変位位置
が維持されることになる。このような作用によって、所
望の操舵がなされる。The rotation of the sun gear fixes the ring gear of the first planetary gear group, thereby maintaining the displacement position of the torque sensor. By such an operation, desired steering is performed.
尚、入力軸を介してその入力が停止すれば、第1遊星
ギヤ群のプラネットギヤの公転が停止するので、サンギ
ヤの回転によりリングギヤが逆方向に回転し、初期の中
立位置に復帰し、操舵が完了する。When the input stops via the input shaft, the planet gears of the first planetary gear group stop revolving, so that the rotation of the sun gear causes the ring gear to rotate in the opposite direction, return to the initial neutral position, and perform steering. Is completed.
又、第2遊星ギヤ群のリングギヤには、補正手段が取
付けられており、必要に応じて補正用の回転力が付与さ
れる。A correction means is attached to the ring gear of the second planetary gear group, and a rotational force for correction is applied as needed.
すなわち、補正手段によって第2遊星ギヤ群のリング
ギヤに回転力が伝達されると、第2遊星ギヤ群のプラネ
ットギヤを介してサンギヤが回転せられ、それによっ
て、第1遊星ギヤ群のプラネットギヤを介して、リング
ギヤが回転する。That is, when the rotational force is transmitted to the ring gear of the second planetary gear group by the correction means, the sun gear is rotated via the planet gears of the second planetary gear group, thereby changing the planet gears of the first planetary gear group. Through this, the ring gear rotates.
それによって、トルクセンサが作動して、上述した作
用と同様の作用により、駆動モータが駆動して、補正用
の回転が出力される。As a result, the torque sensor is operated, and the drive motor is driven by the same operation as described above, and the rotation for correction is output.
(実施例) 以下、第1図ないし第4図を参照して本発明の第1実
施例を説明する。第1図は本実施例による電動パワース
テアリング装置の要部の構成を示す図であり、トルクセ
ンサ機構1が設置されている。このトルクセンサ機構1
には、入力軸3及び出力軸5が配置されていて、継手7
を介して連結されている。上記継手は、入力軸3と出力
軸5との僅かな回転ずれを許容できるものである。(Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of an electric power steering apparatus according to the present embodiment, in which a torque sensor mechanism 1 is installed. This torque sensor mechanism 1
Is provided with an input shaft 3 and an output shaft 5, and a joint 7
Are connected via The joint is capable of allowing a slight rotational deviation between the input shaft 3 and the output shaft 5.
上記入力軸3には、キャリア9aが形成されていて、こ
のキャリア9aには、複数本のピン11aが環状に配置され
ていて、これらピン11aには、複数個のプラネットギヤ1
3aが回転可能に取付けられている。又、上記継手7の外
周には、サンギヤ15が配置されていて、上記複数個のプ
ラネットギヤ13aは、このサンギヤ15に噛合する関係に
ある。A carrier 9a is formed on the input shaft 3, and a plurality of pins 11a are annularly arranged on the carrier 9a, and a plurality of planet gears 1
3a is rotatably mounted. A sun gear 15 is disposed on the outer periphery of the joint 7, and the plurality of planet gears 13 a are in mesh with the sun gear 15.
上記複数個のプラネットギヤ13aの外周位置には、リ
ングギヤ17aが配置されていて、複数個のプラネットギ
ヤ13aは、このリングギヤ17aにも噛合する関係にある。
これらプラネットギヤ13a、サンギヤ15、リングギヤ17a
によって、第1遊星ギヤ群16aを構成している。A ring gear 17a is arranged at an outer peripheral position of the plurality of planet gears 13a, and the plurality of planet gears 13a are in mesh with the ring gear 17a.
These planet gear 13a, sun gear 15, and ring gear 17a
Thus, a first planetary gear group 16a is configured.
一方、出力軸5側にも同様の構成の第2遊星ギヤ群16
bが設けられており、図中同一部材には同一番号を付す
とともに符号bを付して示す。On the other hand, the second planetary gear group 16 having the same configuration is also provided on the output shaft 5 side.
b are provided, and the same members are denoted by the same reference numerals and denoted by reference numeral b in the drawings.
上記リングギヤ17aの外周位置には、トルクセンサ19
が配置されている。すなわち、第2図にも示すように、
リングギヤ17aの外周には作動ピン21が固定されてい
て、この作動ピン21は、ハウジング23内に摺動可能に収
容されたスプール25に連結されている。A torque sensor 19 is provided at an outer peripheral position of the ring gear 17a.
Is arranged. That is, as shown in FIG.
An operating pin 21 is fixed to the outer periphery of the ring gear 17a, and the operating pin 21 is connected to a spool 25 slidably housed in a housing 23.
上記スプール25は、ハウジング23内にあって、両側に
配置された圧縮コイルスプリング27、29によって、中立
位置に保持されている。又、スプール25の図中左側に
は、ポテンショ31が設置されていて、このポテンショ31
内に、上記スプール25に連結されたプランジャ33が出没
する構成になっている。The spool 25 is held in a neutral position in the housing 23 by compression coil springs 27 and 29 arranged on both sides. A potentiometer 31 is provided on the left side of the spool 25 in the drawing.
Inside, the plunger 33 connected to the spool 25 protrudes and retracts.
そして、リングギヤ17aの回転により、作動ピン21を
介して、スプール25が何れかの方向に移動し、それによ
って、プランジャ33のポテンショ31に対する位置が変化
する。その際の電気抵抗の変化を検出することにより、
トルク(初期操舵トルク)を検出する。The rotation of the ring gear 17a causes the spool 25 to move in any direction via the operation pin 21, whereby the position of the plunger 33 with respect to the potentiometer 31 changes. By detecting the change in electrical resistance at that time,
Detects torque (initial steering torque).
上記トルクセンサ19の検出信号は、コントローラ35に
入力される。コントローラ35は、入力した検出信号に基
づいて、パワーアシスト量を算出し、駆動モータ37に制
御信号(電流値信号)を出力する。The detection signal of the torque sensor 19 is input to the controller 35. The controller 35 calculates the power assist amount based on the input detection signal, and outputs a control signal (current value signal) to the drive motor 37.
駆動モータ37が回転することにより、アシストピニオ
ンギヤ39を介して、パワーアシスト力が付与されるとと
もに、出力軸5を介してその回転がフィードバックされ
る。When the drive motor 37 rotates, a power assist force is applied via the assist pinion gear 39, and the rotation is fed back via the output shaft 5.
上記構成によると、まず、入力軸3を介して初期操舵
トルクが入力される。その際、出力軸5は、駆動モータ
37を介して負荷側と連結されていて固定されているの
で、入力軸3は継手7の許容範囲内で若干量だけ回転す
る。それによって、キャリア9aを介して、複数個のプラ
ネットギヤ13aがサンギヤ15の回りを公転する。According to the above configuration, first, the initial steering torque is input via the input shaft 3. At that time, the output shaft 5 is
The input shaft 3 is rotated by a small amount within the allowable range of the joint 7 because it is connected and fixed to the load side via 37. Thereby, the plurality of planet gears 13a revolve around the sun gear 15 via the carrier 9a.
その際、上記サンギヤ15は出力軸5側が固定されてい
るためにその回転を規制されており、よって、リングギ
ヤ17aが回転することになる。上記リングギヤ17aの回転
により、作動ピン21を介してトルクセンサ19が作動し
て、初期操舵トルクが検出される。そして、コントロー
ラ35によって駆動モータ37が駆動され、アシストピニオ
ンギヤ39を介して、パワーアシスト力が付与される。そ
れによって、所望の操舵がなされる。At that time, the rotation of the sun gear 15 is restricted because the output shaft 5 side is fixed, so that the ring gear 17a rotates. By the rotation of the ring gear 17a, the torque sensor 19 operates via the operation pin 21, and the initial steering torque is detected. Then, the drive motor 37 is driven by the controller 35, and a power assist force is applied via the assist pinion gear 39. Thereby, desired steering is performed.
一方、駆動モータ37の回転は出力軸5側にも伝達さ
れ、それによって、キャリア9bを介して、複数個のプラ
ネットギヤ13bがサンギヤ15の回りを公転する。その
際、リングギヤ17bは、後述する補正手段41によってそ
の回転を規制されているので、サンギヤ15が回転するこ
とになる。On the other hand, the rotation of the drive motor 37 is also transmitted to the output shaft 5 side, whereby the plurality of planet gears 13b revolve around the sun gear 15 via the carrier 9b. At that time, since the rotation of the ring gear 17b is regulated by the correction means 41 described later, the sun gear 15 rotates.
上記サンギヤ15の回転によって、複数個のプラネット
ギヤ13aが公転し、それによって、キャリア9aを介し
て、入力軸3に回転が伝達される(尚、サンギヤ15が回
転を開始するまでの時間は極めて短いものであり、その
段階では入力軸3が回転を継続している)。つまり、操
舵ハンドル側に回転がフィードバックされることにな
る。The rotation of the sun gear 15 revolves the plurality of planet gears 13a, whereby the rotation is transmitted to the input shaft 3 via the carrier 9a (the time required for the sun gear 15 to start rotating is extremely long). The input shaft 3 continues to rotate at this stage.) That is, the rotation is fed back to the steering wheel.
そして、このようなフィードバックによって、リング
ギヤ17aが回転を停止して、作動ピン21を付勢した状態
が維持される。又、入力軸3の回転が継続されれば、リ
ングギヤ17aは上記位置に停止した状態にあり、パワー
アシスト力の付与は継続されるとともに、入力軸3を介
しての入力は継手7を介してそのまま出力軸5に伝達さ
れる。By such feedback, the state where the ring gear 17a stops rotating and the operating pin 21 is urged is maintained. When the rotation of the input shaft 3 is continued, the ring gear 17a is stopped at the above position, the application of the power assist force is continued, and the input via the input shaft 3 is performed via the joint 7. It is transmitted to the output shaft 5 as it is.
次に、入力軸3を介しての入力を停止すると、その時
点では作動ピン21が付勢されているので、パワーアシス
ト力の付与は継続される。又、プラネットギヤ13aの公
転が停止するので、サンギヤ15の回転によりリングギヤ
17aが逆方向に回転する。それによって、作動ピン21は
中立位置に復帰し、パワーアシスト力の付与は停止す
る。つまり、入力回転の停止から瞬時遅れて出力軸5が
回転を停止し、全ての状態が初期位置に復帰することに
なる。Next, when the input via the input shaft 3 is stopped, the application of the power assisting force is continued because the operating pin 21 is biased at that time. Also, since the revolution of the planet gear 13a stops, the rotation of the sun gear 15 causes the ring gear to rotate.
17a rotates in the opposite direction. As a result, the operating pin 21 returns to the neutral position, and the application of the power assisting force is stopped. That is, the output shaft 5 stops rotating with an instant delay from the stop of the input rotation, and all states return to the initial position.
このように、操舵ハンドルを介して入力軸により僅か
な操作力で入力するだけで、後は駆動モータ37によるパ
ワーアシスト力によって所望の操舵がなされる。As described above, the desired steering is performed by the power assisting force of the drive motor 37 only by inputting a small amount of operating force by the input shaft via the steering wheel.
本実施例にあっては、このような構成をなす電動パワ
ーステアリング装置に、補正手段41を設けている。以
下、この補正手段41の構成を説明する。In the present embodiment, the correction means 41 is provided in the electric power steering device having such a configuration. Hereinafter, the configuration of the correction means 41 will be described.
まず、リングギヤ17bの外周には、ウォームギヤ43が
噛合しており、このウォームギヤ43には、補正用モータ
45が連結されている。First, a worm gear 43 meshes with the outer periphery of the ring gear 17b.
45 are connected.
一方、第4図に示すように、車両の任意箇所に、外乱
によって生じるヨーレイトを検出するヨーレイト検知器
47が設置されていて、このヨーレイト検知器47からの検
出ヨーレイト信号S47が偏差検知器49に入力される。
又、この偏差検知器49には、信号発生器51より設定ヨー
レイト信号(運転制御目標値)S51が入力される。この
設定ヨーレイト信号S51は、車速、実舵角、タイヤ並び
に路面による摩擦係数、弾性係数等から決定される。On the other hand, as shown in FIG. 4, a yaw rate detector for detecting a yaw rate generated by a disturbance at an arbitrary position of the vehicle.
A yaw rate signal S47 from the yaw rate detector 47 is input to a deviation detector 49.
Further, a set yaw rate signal (operation control target value) S51 is input to the deviation detector 49 from the signal generator 51. The set yaw rate signal S51 is determined from the vehicle speed, the actual steering angle, the coefficient of friction, the coefficient of elasticity, etc., depending on the tire and road surface.
偏差検知器49は、これら両信号の偏差を算出して、そ
の偏差に応じた調整信号S49を、増幅器53に出力し、そ
こで増幅されて既に述べた補正用モータ45に出力され
る。それによって、補正用モータ45が回転し、ウォーム
ギヤ43を回転させる。The deviation detector 49 calculates the deviation between these two signals, and outputs an adjustment signal S49 corresponding to the deviation to the amplifier 53, where it is amplified and output to the above-described correction motor 45. This causes the correction motor 45 to rotate, causing the worm gear 43 to rotate.
上記ウォームギヤ43の回転により、リングギヤ17bが
回転し、このリングギヤ17bの回転により、複数個のプ
ラネットギヤbを介して、サンギヤ15が回転する。The rotation of the worm gear 43 rotates the ring gear 17b, and the rotation of the ring gear 17b rotates the sun gear 15 via the plurality of planet gears b.
上記サンギヤ15の回転によって、複数個のプラネット
ギヤ13を介して、リングギヤ17aが回転する。このリン
グギヤ17aの回転により、トルクセンサ19が作動して、
既に述べたと同様の作用によって、補正用としてのパワ
ーアシスト力が発揮される。The rotation of the sun gear 15 causes the ring gear 17a to rotate via the plurality of planet gears 13. The rotation of the ring gear 17a activates the torque sensor 19,
The power assist force for correction is exerted by the same operation as described above.
そして、補正が完了すると、偏差検知器49の出力が停
止し、よって、補正用モータ45はその回転を停止し、リ
ングギヤ17bは固定される。このような作用により、所
定の補正がなされ、車両を目標値に対して正確に操舵す
ることができる。When the correction is completed, the output of the deviation detector 49 is stopped, so that the correction motor 45 stops its rotation, and the ring gear 17b is fixed. By such an operation, a predetermined correction is made, and the vehicle can be steered accurately with respect to the target value.
以上本実施例によると、車両の走行中に生じる外乱、
すなわち、突風、パンク、路面の凹凸等によって、目標
の進路に対してずれが発生しても、これを即座に補正す
ることができる。According to the present embodiment, the disturbance generated during the running of the vehicle,
In other words, even if there is a deviation from the target course due to gusts, punctures, road surface irregularities, etc., this can be corrected immediately.
よって、目標進路に対して正確に操舵することが可能
となり、走行時の操舵安定性を向上させることができ
る。Therefore, steering can be accurately performed on the target course, and steering stability during traveling can be improved.
次に、第5図を参照して第2実施例を説明する。これ
は、前記第1実施例における継手7の代わりに、通常時
はOFFであって、補正時にONとなるクラッチ55を使用し
たものである。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This uses a clutch 55 which is normally OFF and turned ON at the time of correction, instead of the joint 7 in the first embodiment.
すなわち、第1実施例の継手7は、入力軸3と出力軸
5の間の回転差をある程度は許容できるものである。よ
って、外乱が小さくて補正量が小さい場合には、出力軸
5の回転が上記許容範囲内に収まるために、入力軸3側
に回転が伝達されることはない。That is, the joint 7 of the first embodiment can tolerate a difference in rotation between the input shaft 3 and the output shaft 5 to some extent. Therefore, when the disturbance is small and the correction amount is small, the rotation of the output shaft 5 falls within the allowable range, and the rotation is not transmitted to the input shaft 3 side.
しかしながら、外乱が大きくて補正量が大きい場合に
は、出力軸5の回転量が上記許容範囲を上回ってしま
う。そのため、入力軸3側、すなわち操舵ハンドル側に
回転が伝達されてしまうことになる。これでは、運転者
が直接状況判断して、補正するべく操舵ハンドルを回転
させることと同じことになってしまう。However, when the disturbance is large and the correction amount is large, the rotation amount of the output shaft 5 exceeds the allowable range. Therefore, the rotation is transmitted to the input shaft 3 side, that is, the steering wheel side. This is equivalent to the driver directly determining the situation and rotating the steering wheel to correct the situation.
そこで、既に述べたクラッチ55を使用して、補正実施
例には入力軸3側に回転が伝達されないようにするもの
である。Therefore, the rotation is not transmitted to the input shaft 3 in the correction embodiment by using the clutch 55 described above.
まず、通常時であるが、切換弁57が切換位置aに切換
わっているので、ポート59,61を介して、シリンダ室63,
65に同じ流体圧力が作用する。よって、圧縮コイルスプ
リング67のスプリング力の分だけ図中左側への付勢力が
大きくなるので、クラッチ板69,71が係合して、入力軸
3と出力軸5とが連結された状態(クラッチOFF)にな
る。First, although normally, since the switching valve 57 has been switched to the switching position a, the cylinder chamber 63,
The same fluid pressure acts on 65. Therefore, the urging force to the left in the figure is increased by the spring force of the compression coil spring 67, so that the clutch plates 69 and 71 are engaged and the input shaft 3 and the output shaft 5 are connected (clutch). OFF).
これに対して、補正時には切換弁57が切換位置bに切
換わり、シリンダ室63側の圧力が高くなる。それによっ
て、クラッチ板71が圧縮コイルスプリング67のスプリン
グ力に抗して図中右側に付勢されて、クラッチ板69,71
が離間し、入力軸3と出力軸5とが離間した状態(クラ
ッチON)になる。On the other hand, at the time of correction, the switching valve 57 switches to the switching position b, and the pressure on the cylinder chamber 63 side increases. As a result, the clutch plate 71 is urged rightward in the figure against the spring force of the compression coil spring 67, and the clutch plates 69, 71
Are separated, and the input shaft 3 and the output shaft 5 are separated (clutch ON).
よって、補正時に大きな外乱が生じて補正量が大きく
なっても、出力軸5側の回転が入力軸3側に伝達される
ことはなく、前述したような不都合は生じないものであ
る。Therefore, even if a large disturbance occurs during the correction and the correction amount increases, the rotation on the output shaft 5 side is not transmitted to the input shaft 3 side, and the above-described inconvenience does not occur.
次に第6図の参照して、第3実施例を説明する。これ
は、補正手段41の構成を変えたものである。すなわち、
前記第1実施例におけるウォームギヤ43の代わりに、ラ
ックギヤ73を使用し、補正用モータ45の代わりに、リニ
アアクチュエータ75を使用したものである。Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. This is a modification of the configuration of the correction means 41. That is,
A rack gear 73 is used in place of the worm gear 43 in the first embodiment, and a linear actuator 75 is used in place of the correction motor 45.
このような構成の場合にも、同様の作用・効果を奏す
ることができる。Even in such a configuration, the same operation and effect can be obtained.
次に、第7図を参照して、第4実施例を説明する。こ
の実施例は、高速時に適度な操舵感覚を付与するもので
ある。Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment provides an appropriate steering feeling at high speed.
一般に、高速走行時には、接地抵抗が減少してハンド
ルが軽くなる。このような場合には、パワーアシスト力
を小さくした方が操舵が安定する。In general, during high-speed running, the ground resistance decreases and the steering wheel becomes lighter. In such a case, the steering becomes more stable when the power assist force is reduced.
そこで、第7図に示すように、車速検知器77によって
車速を検出し、又、電流検知器79によって電流値を検出
し、これら両信号の差に基づいて、アジャスタ81によっ
て調整信号を出力する。上記調整信号は、増幅器83によ
って増幅されて補正手段41の補正用モータ45に出力され
る。Therefore, as shown in FIG. 7, a vehicle speed is detected by a vehicle speed detector 77, a current value is detected by a current detector 79, and an adjustment signal is output by an adjuster 81 based on a difference between these two signals. . The adjustment signal is amplified by the amplifier 83 and output to the correction motor 45 of the correction unit 41.
よって、ある速度で操舵した場合に、設定電流に達す
ると、アジャスタ81から調整信号が出力され、補正手段
41の駆動モータ45が回転して、リングギヤ17bを介して
補正回転が付与される。Therefore, when steering at a certain speed, when the set current is reached, an adjustment signal is output from the adjuster 81, and
The rotation of the drive motor 45 of 41 causes the rotation to be corrected via the ring gear 17b.
その結果、入力軸3の入力回転に比べて、リングギヤ
17bを介してのフィードバック速度が等しいか大きけれ
ば(高速走行時)、パワーアシスト力が軽減されること
になり、操舵ハンドルが軽くなり過ぎず、適度な操舵感
覚を提供することができる。As a result, compared to the input rotation of the input shaft 3, the ring gear
If the feedback speed via 17b is equal or greater (during high-speed running), the power assisting force is reduced, and the steering wheel does not become too light, so that an appropriate steering feeling can be provided.
尚、逆に低速走行時には、大きなパワーアシスト力を
得ることができる。Conversely, a large power assist force can be obtained during low-speed running.
次に、第8図を参照して第5実施例を説明する。この
実施例は、操舵の位相遅れを補正しようとするものであ
る。まず、転舵角を検出する転舵角検知器85が接地され
ている。又、車両の実際の姿勢角あるいは横加速度を検
出する姿勢角検知器87が設地されている。Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is intended to correct a phase delay of steering. First, a turning angle detector 85 that detects a turning angle is grounded. An attitude angle detector 87 for detecting the actual attitude angle or lateral acceleration of the vehicle is provided.
上記両検知器85、87の検出信号の偏差をアジャスタ89
により算出して調整信号を出力する。その調整信号は、
増幅器91によって増幅されて、補正手段41の補正用モー
タ45に出力される。それによって、操舵の位相遅れを補
正するものである。The difference between the detection signals of both detectors 85 and 87 is calculated by adjuster 89.
And outputs an adjustment signal. The adjustment signal is
The signal is amplified by the amplifier 91 and output to the correction motor 45 of the correction unit 41. Thereby, the phase delay of the steering is corrected.
次に、第9図を参照して第6実施例を説明する。この
実施例も上記第5実施例の場合と同様に、操舵の位相遅
れを補正しようとするものである。Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. As in the case of the fifth embodiment, this embodiment also attempts to correct the steering phase delay.
まず、車速検知器93と転舵角検知器95が設地されてい
て、アジャスタ97は、これら両検知器93、95の検出信号
を入力してその偏差を算出して調整信号を出力する。調
整信号は増幅器99によって増幅されて、補正手段41の補
正用モータ45に出力される。First, a vehicle speed detector 93 and a turning angle detector 95 are laid on the ground, and the adjuster 97 receives the detection signals of the two detectors 93 and 95, calculates the deviation thereof, and outputs an adjustment signal. The adjustment signal is amplified by the amplifier 99 and output to the correction motor 45 of the correction means 41.
それによって、低速走行実施例には、入力に対する出
力を大きくし、ハンドルを軽い状態にするとともに、高
速走行時には、入力に対する出力を小さくして、ハンド
ルを重たい状態にするものである。Thereby, in the low-speed running embodiment, the output for the input is increased and the steering wheel is made light, and at the time of high-speed running, the output for the input is reduced and the steering wheel is made heavy.
次に、第10図を参照して第7実施例を説明する。この
実施例は、いわゆる微分ステアリングの機能を持たせよ
うとするものである。Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a function of so-called differential steering is provided.
通常の車両のステアリングは、積分機構であるので、
運転者は転舵する際に、車両の速度、転舵角等を感知し
て、微分操作しなければならない。つまり、方向を変え
るためにハンドルを一定角度だけ切ったら、車両の向き
が完全に変わらない内に、ハンドルを元に戻す操作が必
要となる。Since the steering of a normal vehicle is an integration mechanism,
When turning, the driver must sense the speed, turning angle, and the like of the vehicle and perform a differential operation. That is, if the steering wheel is turned by a certain angle in order to change the direction, an operation of returning the steering wheel to the original position is required before the direction of the vehicle is completely changed.
そこで、この実施例の場合には、車両が所定の方向に
向いたときに、ハンドルを切る操作を停止すれば、ハン
ドルを元に戻す作業を要することなく、そのまま所望の
方向に走行させることができるという微分ハンドル機能
を付与するものである。Therefore, in the case of this embodiment, if the operation of turning the steering wheel is stopped when the vehicle turns in a predetermined direction, the vehicle can be driven in the desired direction without the need to return the steering wheel to its original state. The differential handle function is provided.
すなわち、第10図に示すように、ヨーレイト検知器10
1、入力速度検知器103、入力加速度検知器105、入力方
向検知器107を設ける。又、アジャスタ109を設置して、
上記各検知器101〜107からの検出信号に基づいて調整信
号を出力する。That is, as shown in FIG. 10, the yaw rate detector 10
1. An input speed detector 103, an input acceleration detector 105, and an input direction detector 107 are provided. Also, install adjuster 109,
An adjustment signal is output based on the detection signals from the detectors 101 to 107.
調整信号は増幅器111により増幅されて、補正手段41
の補正用モータ45に出力される。それによって、第11図
に示すような補正入力を付与するものである。The adjustment signal is amplified by the amplifier 111 and the correction means 41
Is output to the correction motor 45. Thereby, a correction input as shown in FIG. 11 is given.
その結果、車両の運転状況は、第12図に示すようなも
のとなる。又、第12図の関係を第13図に示す。このよう
に、この実施例によると、微分ステアリングに近い状態
の機能を提供することができる。As a result, the driving situation of the vehicle is as shown in FIG. FIG. 13 shows the relationship shown in FIG. As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a function close to that of the differential steering.
次に、第14図を参照して第8実施例を説明する。この
実施例は、例えば、道路に埋設した誘導信号発生装置の
指令に基づいて、自動ステアリングを行うものである。Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, for example, automatic steering is performed based on a command from a guidance signal generator buried in a road.
まず、誘導信号検知器113があり、この誘導信号検知
器113の検出信号を増幅器115によって増幅する。そし
て、補正手段41の補正用モータ45に出力して、所望のス
テアリングを行うものである。First, there is a guidance signal detector 113, and the detection signal of the guidance signal detector 113 is amplified by the amplifier 115. The output is output to the correction motor 45 of the correction means 41 to perform desired steering.
つまり、誘導信号検知器113により、例えば、「右に
曲がれ」という誘導信号を検知した場合には、入力軸3
側からの入力に関係なく、それにそってステアリングす
るものである。That is, for example, when the guidance signal detector 113 detects a guidance signal “turn right”, the input shaft 3
Steering is performed regardless of the input from the side.
尚、本発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、補正手段の構成、どのような基準で補正するかにつ
いては、種々のが構成が考えられるものである。The present invention is not limited to the above embodiments, and various configurations are conceivable as to the configuration of the correction means and the basis for performing correction.
(発明の効果) 以上詳述したように本発明による電動パワーステアリ
ング装置によると、第2遊星ギヤ群のリングギヤに補正
手段を取付け、この補正手段によって、操舵状態を補正
するようにしたので、安定した操舵が可能となり、それ
によって走行時の操舵安定性の向上を図ることができ
る。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the electric power steering apparatus of the present invention, the correcting means is attached to the ring gear of the second planetary gear group, and the steering state is corrected by the correcting means, so that the stability is improved. Steering can be performed, thereby improving the steering stability during traveling.
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例を示す図で、
第1図は電動パワーステアリング装置の要部の構成図、
第2図は第1図のII−II断面図、第3図は第1図のIII
−III断面図、第4図は補正手段の作用を示す機能ブロ
ック図、第5図は第2実施例によるクラッチの構成図、
第6図は第3実施例による補正手段の構成図、第7図は
第4実施例を示す機能ブロック図、第8図は第5実施例
を示す機能ブロック図、第9図は第6実施例を示す機能
ブロック図、第10図ないし第13図は第7実施例を示す図
で、第10図は機能ブロック図、第11図ないし第13図は補
正の内容を示す図、第14図は第8実施例を示す機能ブロ
ック図、第15図は従来例を示すパワーステアリングの構
成図である。 3……入力軸、5……出力軸、7……継手、13a,13b…
…プラネットギヤ、15……サンギヤ、16a……第1遊星
ギヤ群、16b……第2遊星ギヤ群、17a,17b……リングギ
ヤ、19……トルクセンサ、35……コントローラ、37……
駆動モータ、41……補正手段。1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an electric power steering device,
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG.
-III sectional view, FIG. 4 is a functional block diagram showing the operation of the correcting means, FIG. 5 is a configuration diagram of a clutch according to the second embodiment,
FIG. 6 is a block diagram of the correcting means according to the third embodiment, FIG. 7 is a functional block diagram showing the fourth embodiment, FIG. 8 is a functional block diagram showing the fifth embodiment, and FIG. 9 is a sixth embodiment. FIG. 10 is a functional block diagram showing an example, FIG. 10 to FIG. 13 are diagrams showing a seventh embodiment, FIG. 10 is a functional block diagram, FIG. 11 to FIG. Is a functional block diagram showing an eighth embodiment, and FIG. 15 is a configuration diagram of a power steering showing a conventional example. 3 ... input shaft, 5 ... output shaft, 7 ... coupling, 13a, 13b ...
... planet gear, 15 ... sun gear, 16a ... first planetary gear group, 16b ... second planetary gear group, 17a, 17b ... ring gear, 19 ... torque sensor, 35 ... controller, 37 ...
Drive motor, 41... Correction means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−11965(JP,A) 特開 昭61−41670(JP,A) 特開 平2−310174(JP,A) 特開 昭64−74190(JP,A) 実開 昭59−9974(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-59-11965 (JP, A) JP-A-61-41670 (JP, A) JP-A-2-310174 (JP, A) JP-A 64-64 74190 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 59-9974 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B62D 5/04
Claims (1)
手を介して出力軸を連結するとともに、上記出力軸にパ
ワーアシスト力を作用させる駆動モータを連係する一
方、上記入力軸および出力軸の外周に回転自在に設けた
サンギヤと、サンギヤの外周に設けるとともにこのサン
ギヤと同じギヤ中心のリングギヤと、これらサンギヤと
リングギヤとの間に設けるとともに、これら両ギヤに噛
み合い、かつ、このピンを上記入力軸側に連結した複数
個のプラネットギヤとからなる第1遊星ギヤ群と、上記
サンギヤの外周に設けるとともに、このサンギヤと同じ
ギヤ中心のリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤ
との間に設けるとともに、これら両方ギヤに噛み合い、
かつ、そのピンを上記出力軸側に連結した複数個のプラ
ネットギヤとからなる第2遊星ギヤ群と、上記第1遊星
ギヤ群のリングギヤに設けるとともに、上記操舵ハンド
ルを介して入力される初期操舵トルクを、リングギヤの
回転量から検出するトルクセンサと、上記トルクセンサ
の検出信号に基づいて上記駆動モータの出力を制御する
コントローラとを備えた電動パワーステアリング装置に
おいて、上記第2遊星ギヤ群のリングギヤに、このリン
グギヤを回転させる補正手段を連係し、この補正手段に
よって第2遊星ギヤ群のリングギヤを回転させることに
より、上記第1遊星ギヤ群のリングギヤに補正用の回転
力を付与する構成にしたことを特徴とする電動パワース
テアリング装置。An input shaft connected to a steering wheel is connected to an output shaft via a joint, and a drive motor for applying a power assist force to the output shaft is connected to the input shaft. A sun gear rotatably provided on the outer periphery of the sun gear, a ring gear provided on the outer periphery of the sun gear and having the same gear center as the sun gear, provided between the sun gear and the ring gear, meshed with both of these gears, and A first planetary gear group consisting of a plurality of planet gears connected to the input shaft side, provided on the outer periphery of the sun gear, a ring gear having the same gear center as the sun gear, and provided between the sun gear and the ring gear; Mesh with both these gears,
In addition, the pin is provided on a second planetary gear group including a plurality of planet gears connected to the output shaft side and a ring gear of the first planetary gear group, and an initial steering input through the steering handle is provided. An electric power steering apparatus comprising: a torque sensor for detecting a torque from a rotation amount of a ring gear; and a controller for controlling an output of the drive motor based on a detection signal of the torque sensor, wherein a ring gear of the second planetary gear group is provided. In addition, a correction means for rotating the ring gear is linked, and the correction means rotates the ring gear of the second planetary gear group to apply a correction torque to the ring gear of the first planetary gear group. An electric power steering device characterized by the above-mentioned.
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