JPS61218474A - Vibration controller for steering wheel in vehicles - Google Patents
Vibration controller for steering wheel in vehiclesInfo
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- JPS61218474A JPS61218474A JP60062475A JP6247585A JPS61218474A JP S61218474 A JPS61218474 A JP S61218474A JP 60062475 A JP60062475 A JP 60062475A JP 6247585 A JP6247585 A JP 6247585A JP S61218474 A JPS61218474 A JP S61218474A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、エンジンの振動によって発生するハンドル
の振動を抑制する車両におけるハンドルの振動制御装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a steering wheel vibration control device for a vehicle that suppresses steering wheel vibrations generated by engine vibrations.
自動車などの車両における重要な技術的な課題の1つに
、振動に対して乗り心地などの優れた快適車両の追求が
あり、とくにハンドルの振動は車両の運転者に肉体的、
精神的な不快感を与えるだけでなく、過度の振動は安全
性に対しても問題となる。One of the important technical issues in vehicles such as automobiles is the pursuit of comfortable vehicles with excellent ride comfort and vibration resistance.In particular, vibrations in the steering wheel cause physical and
In addition to causing mental discomfort, excessive vibration also poses a safety problem.
ハンドルの振動発生原因としては、アイドリング時にお
けるエンジン回転にともなう出力トルり変動と、走行時
における路面の凹凸が主として考えられる。とくに、横
置きエンジンでFF(フロントエンジン、フロントドラ
イブ)方式では、アイドリング回転数領域に車体の固有
振!a数が近接ないしは存在すること、エンジンの駆動
反トルクが大きくなること、さらには変動トルりの方向
が車体の振動方向と一致するなどによって車体には過度
の振動が励起され、この振動がそのままハンドルに伝わ
り、乗り心地や快適性などの低下には著しいものがあっ
た。The main causes of vibrations in the steering wheel are thought to be fluctuations in output torque due to engine rotation during idling and unevenness of the road surface during driving. In particular, with a horizontally mounted engine and FF (front engine, front drive) system, the natural vibration of the vehicle body will occur in the idling speed region! Excessive vibrations are excited in the car body due to the closeness or existence of the a number, the increase in engine driving reaction torque, and the fact that the direction of the fluctuating torque matches the vibration direction of the car body, and this vibration continues as it is. This was transmitted to the steering wheel, and there was a significant decrease in ride quality and comfort.
第6図は車両の車体振動すなわちハンドルの振動発生メ
カニズムを示してお!Q 、(11はエンジン、(21
はエンジン(1]の前方側を弾性的に支持しているフロ
ントエンジンマウント、(3)は後方側を支持している
リアーエンジンマウント、(4)は車体であり、エンジ
ン(1)は、エンジンマウント+2) 、 (3)を介
して車体(4)に装着されている。(5)はハンドル系
であり、ハンド)v (52)とハンドルシャフト(5
1)とからなる。Figure 6 shows the mechanism that generates vehicle body vibration, that is, steering wheel vibration! Q, (11 is the engine, (21
is a front engine mount that elastically supports the front side of the engine (1), (3) is a rear engine mount that supports the rear side, and (4) is the vehicle body. It is attached to the vehicle body (4) via mounts +2) and (3). (5) is the handle system, including the hand) v (52) and the handle shaft (5
1).
ところで、横置き円ンジンでは、エンジン(1)のシリ
ンダは複数個あり、その配列は車体(4)に対して横断
する方向すなわち長手方向に直角になる。By the way, in a horizontally mounted engine, the engine (1) has a plurality of cylinders, and the cylinders are arranged at right angles to the direction transverse to the vehicle body (4), that is, the longitudinal direction.
このためエンジン(1〕の挙動は矢印方向にシリンダの
圧力変動に伴なう変動トルりを受けて駆動軸を回転中心
とするロッキング振動が励起する。For this reason, the behavior of the engine (1) is such that rocking vibrations about the drive shaft as the center of rotation are excited in response to fluctuating torque caused by pressure fluctuations in the cylinder in the direction of the arrow.
一方、車体(4)の振動特性には破線で示すような車体
全体が曲げ変形する弾性モードで振動する固有振動数〔
通常25Hz(≠1500回/分〕〕が存在する。On the other hand, the vibration characteristics of the car body (4) include a natural frequency that vibrates in an elastic mode in which the entire car body bends and deforms, as shown by the broken line.
There is usually 25 Hz (≠1500 times/min).
トくニ、エンジン(1)のロッキング振動の周波数と車
体の固有振動数とが一致ないしは近くなるアイドリング
回転数領域(4気筒では、1200〜1600回爆発/
分)では、車体は共振現象によって過度の振動が励起さ
れ、これによって、ハンドルに振動が伝達される。Tokuni, the idling speed range where the frequency of the rocking vibration of the engine (1) and the natural frequency of the vehicle body match or are close to each other (for a 4-cylinder engine, 1200 to 1600 explosions/
(minutes), the car body is excited with excessive vibrations due to resonance phenomena, which transmit vibrations to the steering wheel.
一方、走行時の路面の凹凸によっても、車体を介してハ
ンドルに振動が伝達される。On the other hand, vibrations caused by uneven road surfaces during driving are also transmitted to the steering wheel through the vehicle body.
このように、ハンドルの振動発生原因には内的要因と外
的要因があり、また、これら要因にもとづいて発生する
振動の大きさおよび持続時間などもさまざまであり、こ
れら各種の振動に対応するには、振動を低減するための
制振力の大きさ、付加時間等を制御する必要がある。In this way, there are internal and external factors that cause vibrations in the steering wheel, and the magnitude and duration of the vibrations that occur vary depending on these factors. In order to reduce vibration, it is necessary to control the magnitude of the damping force, the applied time, etc.
この発明は、かかる問題点を解決する目的でなされたも
ので、ハンドル系の振動の検出によってアクチュエータ
を駆動および制御することにより、ハンドルの振動を低
減し、乗り心地や快適性の向上を図るようにしたハンド
ルの振動制御装置を得ることを目的とするものである。This invention was made to solve this problem, and by driving and controlling an actuator based on the detection of vibrations in the steering wheel system, the vibrations of the steering wheel are reduced and the ride quality and comfort are improved. The object of the present invention is to obtain a vibration control device for a steering wheel.
この発明に係るハンドルの振動制御装置は、ハンド)v
系の振動を検出する振動検出器と、ハンドル系に設けら
れて上記振動検出器からの検出信号にもとづいて駆動さ
れハンドル糸に制振力を加えるアクチュエータと、上記
振動検出器からの検出信号にもとづいてアクチュエータ
を駆動する制御部とを備えている。The vibration control device for a handle according to the present invention includes: a hand) v
a vibration detector that detects the vibration of the system; an actuator that is provided in the handle system and is driven based on the detection signal from the vibration detector and applies a damping force to the handle string; and a control section that drives the actuator based on the actuator.
ここで、ハンドル糸とはハンドルとハンドルシャフトか
らなる糸をいう。Here, the handle thread refers to a thread consisting of a handle and a handle shaft.
この発明では、単体の振動によって励起されたハンドル
系の振動の速度に応じた制振力がアクチュエータにより
ハンドル系に付与されるので、ハンドルの振動は低減さ
れる。In this invention, since the actuator applies a damping force to the handle system according to the speed of vibration of the handle system excited by the vibration of a single unit, the vibration of the handle is reduced.
以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明に係る振動制御装置の一実施例の要部
を示す側面図である。図において、(6)はハンド/l
/ (52) 内のハンドルシャフト(5])部分に装
着すれたアクチュエータ、(7)はハンドルシャフト(
51) K 固Mされ、ハンドルシャツ) (51)の
振動を検出する振動計、(8)は振動計(7)からの振
動検出信号にもとづいてアクチュエータ(6) f、駆
動させる制御回路である。FIG. 1 is a side view showing essential parts of an embodiment of a vibration control device according to the present invention. In the figure, (6) is hand/l
/ (52) The actuator is attached to the handle shaft (5]), and (7) is attached to the handle shaft (5).
51) A vibration meter that detects the vibration of (51) (51) is a control circuit that drives the actuator (6) f based on the vibration detection signal from the vibration meter (7). .
第2図はアクチュエータ(6)の一実施例を示すもので
、可動質量物体(9)の慣性力を利用して制振力をハン
ドル系(5)に作用させる動電型リニアアクチュエータ
の縦断面図である。図中、(61)は永久磁石、(62
)は円筒状のヨークで、可動質量物体(9)はこのヨー
ク(62)と永久磁石(61)とからなる。(63)は
コイル、(64)はコイ)v (63)を支持するコイ
ルサポート、(65)はヨーク(62)の上下端部に配
設されヨーク(62)全保持する支持ばね、(66)は
ヨーク(62)を貫通したガイド棒、(67)はヨーク
(62)の上下端部に固着したスライドベアリングで、
ガイド1(66)に沿って摺動し、ヨーク(62)は上
下方向にリニアに駆動される。(68)はケーシングで
ある。Fig. 2 shows an example of the actuator (6), which is a longitudinal section of an electrodynamic linear actuator that applies a damping force to the handle system (5) using the inertia of the movable mass object (9). It is a diagram. In the figure, (61) is a permanent magnet, (62
) is a cylindrical yoke, and the movable mass object (9) consists of this yoke (62) and a permanent magnet (61). (63) is a coil, (64) is a coil support that supports the coil v (63), (65) is a support spring that is disposed at the upper and lower ends of the yoke (62) and holds the entire yoke (62); ) is a guide rod that passes through the yoke (62), and (67) is a slide bearing fixed to the upper and lower ends of the yoke (62).
The yoke (62) slides along the guide 1 (66) and is linearly driven in the vertical direction. (68) is a casing.
上記のリニアアクチュエータ(6)の動作について説明
すると、永久磁石(61)は半径方向に着磁されてヨー
ク(62)に固着され、磁気回路を形成してコイw (
63)が挿入される空隙では所定の磁束密度が生ずる。To explain the operation of the above linear actuator (6), the permanent magnet (61) is magnetized in the radial direction and fixed to the yoke (62), forming a magnetic circuit and forming a coil w (
63) is inserted, a predetermined magnetic flux density is generated.
これによりコイル(63)に駆動回路(83) (第5
図参照)より駆@電流が供給されると、電磁気宇作用に
よってコイ/l/ (63)と永久磁石(61)との間
には電磁力が発生する。この時、作用1反作用の原理に
基づきコイル(63)に生じた電磁力はコイルサポート
(64) e介してハンドルシャフト(51)に固着さ
れるケーシング(68)へ伝達されハンドル系(5)に
作用する。一方、永久磁石(61)に発生する電磁力は
ヨーク(62) 全支持する支持ばね(65)の復元力
と可動質量物体(9)の慣性力との和とつり合う。This causes the coil (63) to be connected to the drive circuit (83) (fifth
When a driving current is supplied from the coil (see figure), an electromagnetic force is generated between the coil/l/ (63) and the permanent magnet (61) due to electromagnetic force. At this time, the electromagnetic force generated in the coil (63) based on the principle of action and reaction is transmitted to the casing (68) fixed to the handle shaft (51) via the coil support (64) e, and then to the handle system (5). act. On the other hand, the electromagnetic force generated in the permanent magnet (61) is balanced by the sum of the restoring force of the support spring (65) that fully supports the yoke (62) and the inertial force of the movable mass object (9).
第3図および第4図はそれぞれアクチュエータ(6)の
作用全示す説明図および力学的モデル図である。第4図
において、四は制振駆動部、Kdは支持ばね(65)の
ばね定数、また、■はハンドル系(5)の振動速度に比
例する電磁的作用にもとづくアクチュエータの駆動力で
、ハンドル系(5)には可動質量物体(9)の慣性力と
つり合いながら制振力Tがハンドル系(5)に印加され
、ハンドル系(5)にはダンピング作用として働く。ま
た支持ばね(65)はヨーク(62)の中立位置を確保
するだめのものである。FIG. 3 and FIG. 4 are an explanatory diagram and a mechanical model diagram showing the entire operation of the actuator (6), respectively. In Fig. 4, 4 is the vibration damping drive unit, Kd is the spring constant of the support spring (65), and ■ is the driving force of the actuator based on electromagnetic action proportional to the vibration speed of the handle system (5). A damping force T is applied to the handle system (5) in balance with the inertial force of the movable mass object (9), and acts as a damping action on the handle system (5). Further, the support spring (65) is used to ensure the neutral position of the yoke (62).
第5図には制御回路(8)のブロック図が示されている
。(81)は前置増幅回路、(82)は演算回路、(8
3)は駆動回路である。上記制御回路(8)の動作につ
いて説明すると、ハンドルシャフト(51)に固定され
ル振m 訂(7)によって、ハンドル糸(5)の振@]
を電気信号に変換し取り出す。一般にはこの電気信号は
振動加速度信号として検出する。電気信号は前置増幅回
路(81)に入力され増幅される。ハンドル系(5)の
振動低減のためには、通常ダンピング効果を付与するこ
とにより、ハンドル系(5)の振動特性を向上させるこ
とが有効で、そのため振動加速度信号を振動速度信号に
変換し、振動速度信号に比例する制振力會ハンドル系(
5)に印加させる。演算回路(82)は振動速度信号に
変換するだめの回路で主に積分回路より構成される。駆
動回路(83)は振動速度信号に応じた制振力を発生さ
せるためにアクチュエータ(6)に駆動電力を供給する
。上記の構成によりアクチュエータ(6)で発生する振
動速度に応じた制振力をハンドル系(5)に印加させる
ため、/Xンドル系(5)のダンピング特性が向上し、
振動の低減が図れる。FIG. 5 shows a block diagram of the control circuit (8). (81) is a preamplifier circuit, (82) is an arithmetic circuit, (8
3) is a drive circuit. To explain the operation of the control circuit (8), the control circuit (8) is fixed to the handle shaft (51) and the handle thread (5) swings by the swing (7).
is converted into an electrical signal and extracted. Generally, this electrical signal is detected as a vibration acceleration signal. The electrical signal is input to a preamplifier circuit (81) and amplified. In order to reduce the vibration of the handle system (5), it is usually effective to improve the vibration characteristics of the handle system (5) by adding a damping effect, and for this purpose, the vibration acceleration signal is converted into a vibration velocity signal, A damping force handle system proportional to the vibration speed signal (
5). The arithmetic circuit (82) is a circuit for converting into a vibration velocity signal, and is mainly composed of an integrating circuit. The drive circuit (83) supplies drive power to the actuator (6) to generate a damping force according to the vibration velocity signal. With the above configuration, a damping force corresponding to the vibration speed generated by the actuator (6) is applied to the handle system (5), so the damping characteristics of the /X handle system (5) are improved.
Vibration can be reduced.
以上説明したように、この発明によれば、アクチュエー
タからの制振力が変動トルク外乱を相殺するので、ハン
ドル系へ印加される変動トルり外乱が軽減でき、ハンド
ルの振動が低減されて車両の乗り心地、快適性および安
全性を大幅に改善することができる。As explained above, according to the present invention, the damping force from the actuator cancels out the fluctuating torque disturbance, so the fluctuating torque disturbance applied to the steering wheel system can be reduced, and the vibration of the steering wheel is reduced and the vehicle Ride comfort, comfort and safety can be significantly improved.
第1図はこの発明に係る振動制御装置の一実施例の要部
を示す側面図、第2図はアクチュエータを示す縦断面図
、第3図はアクチュエータの作用を示す説明図、第4図
は力学的モデル図、第5図は制御回路のブロック図、第
6図は車両の振動発生メカニズム金示す説明図である。
(5)・・・ハンドル系、(6)・・・アクチュエータ
、(7)・・・振動計、(8)・・・制御回路。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a side view showing the essential parts of an embodiment of the vibration control device according to the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view showing the actuator, FIG. 3 is an explanatory view showing the action of the actuator, and FIG. FIG. 5 is a block diagram of the control circuit, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing the vibration generation mechanism of the vehicle. (5)...handle system, (6)...actuator, (7)...vibration meter, (8)...control circuit. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
ドル系に装着されて上記振動検出器からの検出信号にも
とづいて駆動され上記ハンドル系に制振力を加えるアク
チュエータと、上記振動検出器からの検出信号にもとづ
いてアクチュエータを駆動する制御部とを備えてなる車
両におけるハンドルの振動制御装置。(1) A vibration detector that detects vibrations in the handle system; an actuator that is attached to the handle system and is driven based on a detection signal from the vibration detector to apply a damping force to the handle system; and the vibration detector A vibration control device for a steering wheel in a vehicle, comprising: a control section that drives an actuator based on a detection signal from the vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60062475A JPS61218474A (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Vibration controller for steering wheel in vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60062475A JPS61218474A (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Vibration controller for steering wheel in vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61218474A true JPS61218474A (en) | 1986-09-27 |
Family
ID=13201250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60062475A Pending JPS61218474A (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Vibration controller for steering wheel in vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61218474A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010162956A (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Honda Motor Co Ltd | Active vibration controller |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60062475A patent/JPS61218474A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010162956A (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Honda Motor Co Ltd | Active vibration controller |
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