CN110171476A - 车辆用转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现小型轻量化的车辆用转向系统。车辆用转向系统(1)设有：致动器(10)，其按每个车轮(W)配置，使车轮(W)的束角变化；锁止机构(20)，其按每个车轮(W)配置，限制车轮(W)的束角变化；以及控制机构(30)，其对致动器(10)和锁止机构(20)进行控制，利用控制机构(30)针对每个锁止机构(20)同时进行解除锁止的单独解除动作和松弛锁止状态的锁止松弛动作。

Description

车辆用转向系统
技术领域
本发明涉及对车轮的束角进行控制的车辆用转向系统。
背景技术
汽车上搭载有以行驶稳定性提高等为目的对车身的举动进行控制的各种车辆举动控制装置。例如，已知进行后轮束角控制(以下记为“RTC”：Rear Toe Control，后束角控制)，即，对左右后轮的束角进行单独控制以提高回转性能或行驶稳定性的技术(参照专利文献1)。
RTC对应于车速或前轮舵角、制动状态等车辆运动状态而对后轮进行束角控制，并使束角分别对应于车速或前轮舵角而分段变化。根据该技术，能够在低速行驶时提高车辆的掉头性，并在高速行驶时提高行驶稳定性，有效防止回转时的车身摆尾及制动时的行驶稳定性降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-173192号公报
发明内容
在构成RTC并进行束角变更的致动器上设有锁止机构，以免停车时等束角意外变化。并且，致动器由于具有锁止机构而使外形尺寸增大，因此不仅配置在车身侧，还配置在设置空间较宽裕的车轮侧。
但是，像致动器这样的重物若配置在弹簧下，则车轮的路面追随性变差，乘坐舒适性变差，因此要求将致动器配置在车身侧。
本发明是鉴于前述问题提出的，目的在于提供一种能够实现小型轻量化的车辆用转向系统。
为了实现所述目的，本发明车辆用转向系统的特征在于，包括：致动器，其按具有多个车轮的车辆的每个所述车轮配置，使所述车轮的束角变化；锁止机构，其按每个所述车轮配置，限制所述车轮的束角变化；以及控制机构，其对所述致动器和所述锁止机构进行控制，所述控制机构针对每个所述锁止机构同时进行解除锁止的单独解除动作和松弛锁止状态的锁止松弛动作。
发明的效果
根据本发明，能够提供能够实现小型轻量化的车辆用转向系统。
附图说明
图1是表示本实施方式车辆用转向系统的构成的示意图。
图2是表示本实施方式车辆用转向系统的设置状态的示意图。
图3是表示本实施方式车辆用转向系统的构成的示意图。
图4是表示本实施方式车辆用转向系统的动作的时序图。
图5是本实施方式车辆用转向系统的动作的流程图。
附图标记说明
1 车辆用转向系统
10 致动器
11 马达
20 锁止机构
21 接收器
21a 卡合突起
22 锁止销
23 销弹簧
24 电磁螺线管
30 控制机构
31 ECU
BD 车身
SP 悬架
W 车轮
WF 前轮
WR 后轮
WRR 右后轮
WRL 左后轮
具体实施方式
参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。并且，在说明中，对同一要素标注同一附图标记，省略重复的说明。
如图1所示，本实施方式的车辆用转向系统1对除了作为转向轮的前轮WF以外的车轮即后轮WR的束角进行控制。另外，车辆用转向系统1如图2所示，相对于将车轮W支承于车身BD的悬架SP配置在车身BD侧。
车辆用转向系统1包括致动器10、锁止机构20及控制机构30。
并且，在本实施方式中，后轮WR由右后轮WRR和左后轮WRL构成。
因此，本实施方式的车辆用转向系统1分别在左右配置两个致动器10和锁止机构20，并由一个控制机构30对该致动器10和锁止机构20进行控制。
致动器10如图1所示，包括马达11和进给螺杆机构12。
马达11设定为能够正转、反转，以与进给螺杆机构12连接的状态配置。
致动器10通过马达11的正转、反转而使进给螺杆机构12伸缩，调节束角的左右朝向、角度大小。
接下来说明锁止机构20(参照图1、图3)。
锁止机构20分别配置在右后轮WRR、左后轮WRL。
锁止机构20包括接收器(receiver)21、锁止销22、销弹簧23、电磁螺线管24。
接收器21与马达11的输出轴(未图示)一体形成，与输出轴一起旋转。
另外，接收器21具有卡合突起21a。
锁止销22由轴状部件形成，以能够在卡合位置与退出位置之间移动的方式配置。
在卡合位置，锁止销22与接收器21的卡合突起21a卡合，限制接收器21及马达11的旋转。
在退出位置，锁止销22与卡合突起21a分离，使接收器21及马达11能够旋转。
销弹簧23作为施力机构，将锁止销22向卡合位置施力保持。
电磁螺线管24通过通电而产生磁力，将锁止销22向退出位置吸引。
也就是说，锁止销22以位于卡合位置的状态被保持，与卡合突起21a卡合，限制马达11的旋转(锁止状态)。
另外，锁止销22仅在电磁螺线管24通电的情况下向退出位置移动，使马达11能够旋转(锁止解除状态)。
接下来说明控制机构30(参照图1、图3)。
控制机构30具有ECU(Electronic Control Unit)31。
ECU31对各致动器10(马达11)和各锁止机构20进行控制。
ECU进行同时解除动作、单独解除动作、锁止松弛操作。
在同时解除动作中，进行全部锁止机构20的锁止解除。
也就是说，ECU31向全部电磁螺线管24通电，将锁止销22一起向退出位置吸引。
在单独解除动作中，按每个锁止机构20依次进行锁止解除。
也就是说，ECU31使电磁螺线管24依次通电，将锁止销22逐个向退出位置吸引。
在锁止松弛动作中，使卡合突起21a与锁止销22的咬入松弛，使锁止销22容易拉出。
也就是说，ECU31通过进行马达11及接收器21的正转和反转，使束角左右摆动，从而松弛卡合突起21a与锁止销22的卡合。
接下来说明车辆用转向系统1的动作(参照图4、图5)。
首先，在步骤S1中，在点火关闭状态下，断开向全部电磁螺线管24的通电。因此，全部锁止销22利用销弹簧23施力保持在卡合位置。并且，锁止销22与接收器21的卡合突起21a卡合，限制马达11的旋转(锁止状态)。
接下来，在点火启动的同时，进行同时解除动作(步骤S2、步骤S3)。
在同时解除动作中，向全部电磁螺线管24通入用于拉出锁止销22的电力(步骤S2)。
并且，计测通电时间，持续向全部电磁螺线管24通电，直到经过规定时间T1(步骤S3)。
由此，全部锁止销22被向退出位置侧吸引。
并且，未与卡合突起21a卡合的锁止销22及卡合力弱的锁止销22向退出位置移动。
另外，在卡合突起21a与锁止销22咬入的情况(卡合力强的情况)下，锁止销22被保持在卡合位置。
接下来，对左后轮WRL进行单独解除动作和锁止松弛动作(步骤S4至步骤S9)。
首先，向右后轮WRR侧的电磁螺线管24通入将锁止销22保持在退出位置的电力(步骤S4、S5)。
由此，在右后轮WRR的锁止销22已经朝向退出位置移动的情况下，将锁止销22保持在退出位置。
另外，在步骤S4、S5中，向左后轮WRL的电磁螺线管24通入将锁止销22向退出位置吸引的电力(单独解除动作开始)。
然后，持续向各电磁螺线管24的通电，对左后轮WRL的马达11进行驱动(步骤S6、S7)。
在驱动马达11时，使束角向右侧摆动规定角度，在保持规定时间T1后，使束角向左侧摆动规定角度，进一步保持规定时间T1后，使马达11返回至初始位置(锁止松弛动作)。
按照这种方式，通过组合进行单独解除动作和锁止松弛动作，使左后轮WRL的锁止销22与卡合突起21a的咬入松弛，锁止销22向退出位置移动。
持续通入将右后轮WRR的锁止销22保持在退出位置的电力，并通入将左后轮WRL的锁止销22保持在退出位置的电力(步骤S8)。
然后，确认左后轮WRL的锁止销22保持在退出位置，且左后轮WRL的锁止松弛动作结束，马达11位于初始位置(步骤S9)。
接下来，针对右后轮WRR进行单独解除动作和锁止松弛动作(步骤S10至步骤S14)
首先，持续向左后轮WRL侧的电磁螺线管24通入将锁止销22保持在退出位置的电力(步骤S10)。
由此，将移动到退出位置的左后轮WRL的锁止销22保持在退出位置。
另外，在步骤S10中，向右后轮WRR的电磁螺线管24通入将锁止销22向退出位置吸引的电力(单独解除动作开始)。
然后，持续向各电磁螺线管24通电，保持该状态而驱动右后轮WRR的马达11(步骤S11、S12)。
在驱动马达11时，经过规定时间T2，使束角向右侧摆动至规定角度，在保持规定时间T1后，使束角向左侧摆动至规定角度。
在使束角向左侧摆动至规定角度的状态下，进一步保持规定时间T1后，经过规定时间T2，使马达11返回至初始位置(锁止松弛动作)。
通过组合进行单独解除动作与锁止松弛动作，使右后轮WRR的锁止销22与卡合突起21a的咬入松弛，锁止销22向退出位置移动。
持续通入将左后轮WRL的锁止销22保持在退出位置的电力，并通入将右后轮WRR的锁止销22保持在退出位置的电力(步骤S13)。
然后，确认右后轮WRR的锁止松弛动作的情况(步骤S14)。
最后，持续通入将左右锁止销22保持在退出位置的电力，保持该状态而结束控制。
如图4下部的时序图所示，同时进行同时解除动作和锁止松弛动作，与针对全部车轮W解除锁止的情况比较，在本实施方式的车辆用转向系统1中，能够降低消耗电力的峰值。
并且，将锁止销22向退出位置吸引的电力与将锁止销22保持在退出位置的电力，设定为满足下式的关系。
(将锁止销22向退出位置吸引的电力)＞(将锁止销22保持在退出位置的电力)
由此，能够采用更小容量的电磁螺线管24，实现装置整体的小型轻量化，实现向车身侧的设置。
接下来，说明本实施方式的车辆用转向系统1的作用效果。
在本实施方式中，通过单独进行左右锁止解除，即使系统容量很小，也能够可靠地进行锁止解除。
由此，能够实现基于锁止机构20小容量化的小型轻量化。
在本实施方式中，由于在同时解除动作后进行单独解除动作，因此能够减少锁止解除时产生的解除声音的次数。
由此，能够提高商品性。
在本实施方式中，致动器10和锁止机构20相对于悬架SP配置在车身侧。
由此，与在车轮W侧配置致动器10和锁止机构20的构造相比，能够减小悬架SP的弹簧下载荷，提高乘坐舒适性。
本实施方式的锁止机构20包括与车轮W的束角变化连动位移的接收器21和能够与接收器21卡合/分离地配置的锁止销22。
由此，由于以较简单的构成构成锁止机构20，因此能够实现进一步的小型轻量化。

Claims (4)

1.一种车辆用转向系统，其特征在于，包括：
致动器，其按具有多个车轮的车辆的每个所述车轮配置，使所述车轮的束角变化；
锁止机构，其按每个所述车轮配置，限制所述车轮的束角变化；以及
控制机构，其对所述致动器和所述锁止机构进行控制，
所述控制机构针对每个所述锁止机构，同时进行解除锁止的单独解除动作和松弛锁止状态的锁止松弛动作。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向系统，其特征在于，
所述控制机构在使全部所述锁止机构锁止解除的同时解除动作后，
针对每个所述锁止机构同时进行解除锁止的单独解除动作和松弛锁止状态的锁止松弛动作。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用转向系统，其特征在于
所述致动器和所述锁止机构相对于将所述车轮支承于车身的悬架配置在所述车身侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用转向系统，其特征在于，
所述锁止机构包括：
接收器，其按每个所述车轮配置，与所述车轮的束角变化连动地位移；以及
锁止销，其以能够与每个所述接收器卡合/分离的方式配置，在卡合时限制所述接收器的位移。
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