以下、実施の形態に係る車両用操舵装置を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ（工程）、並びにステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
Hereinafter, a vehicle steering apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiment described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of the constituent elements, steps (processes), order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. . In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements. Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Furthermore, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same component, and the overlapping description may be abbreviate | omitted or simplified.
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置１の全体的な構成を説明する。図１には、実施の形態１に係る車両用操舵装置１及びその周辺の全体的な構成が模式的に示されている。車両用操舵装置１は、車両Ａに搭載され、左右独立転舵システムが採用されたステア・バイ・ワイヤシステムの構成を備えている。車両用操舵装置１は、運転者が操向のために操作する操舵部材としてのステアリングホイール３０と、車両Ａの前方側に配置された左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒとを備える。さらに、車両用操舵装置１は、左転舵輪２０Ｌを個別に転舵するための左転舵機構１０Ｌと、左転舵機構１０Ｌと機械的に接続されておらず且つ右転舵輪２０Ｒを個別に転舵するための右転舵機構１０Ｒとを備える。左転舵機構１０Ｌは、ステアリングホイール３０の回転操作に応じて左転舵輪２０Ｌを転舵する。右転舵機構１０Ｒは、ステアリングホイール３０の回転操作に応じて右転舵輪２０Ｒを転舵する。
[Embodiment 1]
First, the overall configuration of the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment and its periphery. The vehicle steering apparatus 1 is mounted on a vehicle A and has a steer-by-wire system configuration in which a left and right independent steering system is adopted. The vehicle steering apparatus 1 includes a steering wheel 30 as a steering member operated by a driver for steering, and a left steered wheel 20L and a right steered wheel 20R disposed on the front side of the vehicle A. Furthermore, the vehicle steering device 1 is not mechanically connected to the left steered mechanism 10L and the left steered mechanism 10L for individually steering the left steered wheels 20L, and the right steered wheels 20R are individually segregated. A right turning mechanism 10R for turning. The left steered mechanism 10L steers the left steered wheel 20L according to the rotation operation of the steering wheel 30. The right turning mechanism 10 </ b> R steers the right turning wheel 20 </ b> R according to the rotation operation of the steering wheel 30.
左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒはそれぞれ、ステアリングホイール３０の回転操作に応じて駆動される左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒを備える。左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの例は、電動モータである。また、左転舵機構１０Ｌは、左転舵アクチュエータ４Ｌから受ける回転駆動力により左転舵輪２０Ｌを転舵させる。右転舵機構１０Ｒは、右転舵アクチュエータ４Ｒから受ける回転駆動力により右転舵輪２０Ｒを転舵させる。ステアリングホイール３０と、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒとの間には、ステアリングホイール３０に加えられた操舵トルクを機械的に伝達する機械的結合はない。左転舵アクチュエータ４Ｌは、左転舵輪２０Ｌのみを転舵し、右転舵アクチュエータ４Ｒは、右転舵輪２０Ｒのみを転舵する。
Each of the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R includes a left turning actuator 4L and a right turning actuator 4R that are driven in accordance with a rotation operation of the steering wheel 30. Examples of the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R are electric motors. Further, the left steered mechanism 10L steers the left steered wheel 20L by the rotational driving force received from the left steered actuator 4L. The right turning mechanism 10R steers the right steered wheel 20R by the rotational driving force received from the right turning actuator 4R. There is no mechanical coupling between the steering wheel 30 and the left steering mechanism 10L and the right steering mechanism 10R that mechanically transmits the steering torque applied to the steering wheel 30. The left steered actuator 4L steers only the left steered wheel 20L, and the right steered actuator 4R steers only the right steered wheel 20R.
左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒはそれぞれ、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを転舵させるための回転軸である左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒを有している。左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒは、車両Ａのフロントサスペンションによって支持されている。本実施の形態では、車両Ａのフロントサスペンションは、ストラット式である。左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒはそれぞれ、フロントサスペンションの左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒによって支持されている。左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒそれぞれの車体への固定部には、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒのキャスタトレールを変えるように変位させる左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒが設けられている。なお、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒを、変位装置１００と総称することもある。変位装置１００の詳細は後述する。
The left steered mechanism 10L and the right steered mechanism 10R have a left steered shaft 3L and a right steered shaft 3R, which are rotational axes for steering the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R, respectively. The left turning shaft 3L and the right turning shaft 3R are supported by the front suspension of the vehicle A. In the present embodiment, the front suspension of the vehicle A is a strut type. The left turning shaft 3L and the right turning shaft 3R are respectively supported by a left lower arm 6L and a right lower arm 6R of the front suspension. A left displacement device 100L and a right displacement device 100R that displace the caster rails of the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R are provided at fixed portions of the left lower arm 6L and the right lower arm 6R to the vehicle body. Note that the left displacement device 100L and the right displacement device 100R may be collectively referred to as the displacement device 100. Details of the displacement device 100 will be described later.
さらに、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール３０の操舵角を検出する操舵角センサ４１を備える。本実施の形態では、操舵角センサ４１は、ステアリングホイール３０の回転シャフトの回転角及び角速度を検出する。また、車両用操舵装置１は、左転舵輪２０Ｌの転舵角を検出する左転舵角センサ４２Ｌと、右転舵輪２０Ｒの転舵角を検出する右転舵角センサ４２Ｒとを備える。また、車両Ａには、車両Ａの速度を検出する車速センサ４３が設けられている。
Further, the vehicle steering apparatus 1 includes a steering angle sensor 41 that detects the steering angle of the steering wheel 30. In the present embodiment, the steering angle sensor 41 detects the rotation angle and angular velocity of the rotation shaft of the steering wheel 30. Further, the vehicle steering apparatus 1 includes a left turning angle sensor 42L that detects the turning angle of the left turning wheel 20L, and a right turning angle sensor 42R that detects the turning angle of the right turning wheel 20R. The vehicle A is provided with a vehicle speed sensor 43 that detects the speed of the vehicle A.
また、車両用操舵装置１は、上位ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）５０を備える。左転舵機構１０Ｌは、下位ＥＣＵの１つである左転舵ＥＣＵ５１Ｌを備え、右転舵機構１０Ｒは、下位ＥＣＵの１つである右転舵ＥＣＵ５１Ｒを備える。上位ＥＣＵ５０は、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ、右転舵ＥＣＵ５１Ｒ、操舵角センサ４１及び車速センサ４３と接続されている。左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、上位ＥＣＵ５０、左転舵角センサ４２Ｌ、左転舵アクチュエータ４Ｌ、左変位装置１００Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒと接続されている。右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０、右転舵角センサ４２Ｒ、右転舵アクチュエータ４Ｒ、右変位装置１００Ｒ及び左転舵ＥＣＵ５１Ｌと接続されている。なお、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒは、上位ＥＣＵ５０と接続されてもよい。上位ＥＣＵ５０、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ、右転舵ＥＣＵ５１Ｒ、左転舵アクチュエータ４Ｌ、右転舵アクチュエータ４Ｒ、左変位装置１００Ｌ、右変位装置１００Ｒ及び各センサ間の通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介した通信であってもよい。ここで、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左制御装置及び右制御装置の一例である。
The vehicle steering apparatus 1 includes a host ECU (Electronic Control Unit) 50. The left turning mechanism 10L includes a left turning ECU 51L that is one of the lower ECUs, and the right turning mechanism 10R includes a right turning ECU 51R that is one of the lower ECUs. The host ECU 50 is connected to the left turning ECU 51L, the right turning ECU 51R, the steering angle sensor 41, and the vehicle speed sensor 43. The left turning ECU 51L is connected to the host ECU 50, the left turning angle sensor 42L, the left turning actuator 4L, the left displacement device 100L, and the right turning ECU 51R. The right turning ECU 51R is connected to the host ECU 50, the right turning angle sensor 42R, the right turning actuator 4R, the right displacement device 100R, and the left turning ECU 51L. Note that the left displacement device 100L and the right displacement device 100R may be connected to the host ECU 50. The upper ECU 50, the left turning ECU 51L, the right turning ECU 51R, the left turning actuator 4L, the right turning actuator 4R, the left displacement device 100L, the right displacement device 100R, and communication between the sensors are performed by a CAN (Controller Area Network) or the like. Communication via an in-vehicle network may be used. Here, the left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R are examples of a left control device and a right control device, respectively.
上位ＥＣＵ５０は、操舵角センサ４１、車速センサ４３、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒから取得する情報に基づき、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの転舵角（「目標転舵角」とも呼ぶ）を決定し、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力する。また、上位ＥＣＵ５０は、上記情報に基づき、左変位装置１００Ｌを動作させる指令、及び、右変位装置１００Ｒを動作させる指令を、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力する。
Based on the information acquired from the steering angle sensor 41, the vehicle speed sensor 43, the left turning ECU 51L, and the right turning ECU 51R, the host ECU 50 determines the turning angles (“target turning angle”) of the left turning wheel 20L and the right turning wheel 20R. To the left turning ECU 51R and the right turning ECU 51R. Based on the information, the host ECU 50 outputs a command for operating the left displacement device 100L and a command for operating the right displacement device 100R to the left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R.
左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、左転舵角センサ４２Ｌが検出する転舵角（「検出転舵角」又は「実転舵角」とも呼ぶ）を上位ＥＣＵ５０に出力し、上位ＥＣＵ５０から受け取る目標転舵角に基づき、左転舵アクチュエータ４Ｌを動作させる。また、左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、上位ＥＣＵ５０から受け取る指令に基づき、左変位装置１００Ｌを動作させる。左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、上位ＥＣＵ５０との接続が切断された場合等において、上位ＥＣＵ５０から指令を受け取っていなくても、左変位装置１００Ｌを動作させてもよい。
The left turning ECU 51L outputs the turning angle detected by the left turning angle sensor 42L (also referred to as “detected turning angle” or “actual turning angle”) to the host ECU 50 and receives from the host ECU 50. Based on the above, the left steering actuator 4L is operated. Further, the left turning ECU 51L operates the left displacement device 100L based on a command received from the host ECU 50. The left turning ECU 51L may operate the left displacement device 100L even if the command is not received from the host ECU 50 when the connection with the host ECU 50 is disconnected.
右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、右転舵角センサ４２Ｒが検出する実転舵角を上位ＥＣＵ５０に出力し、上位ＥＣＵ５０から受け取る目標転舵角に基づき、右転舵アクチュエータ４Ｒを動作させる。また、右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０から受け取る指令に基づき、右変位装置１００Ｒを動作させる。右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０との接続が切断された場合等において、上位ＥＣＵ５０から制御信号を受け取っていなくても、右変位装置１００Ｒを動作させてもよい。
The right turning ECU 51R outputs the actual turning angle detected by the right turning angle sensor 42R to the upper ECU 50, and operates the right turning actuator 4R based on the target turning angle received from the upper ECU 50. Further, the right steering ECU 51R operates the right displacement device 100R based on a command received from the host ECU 50. The right turning ECU 51R may operate the right displacement device 100R even when the control signal is not received from the host ECU 50, for example, when the connection with the host ECU 50 is disconnected.
上位ＥＣＵ５０、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ及びメモリを備えるマイクロコンピュータにより構成されてもよい。メモリの例は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ、及び、ＲＯＭ（Read-Only Memory）等の不揮発性メモリであってもよい。上位ＥＣＵ５０、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒの一部又は全部の機能は、ＣＰＵがＲＡＭを作業用のメモリとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。
The host ECU 50, the left turning ECU 51L, and the right turning ECU 51R may be configured by a microcomputer including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor) and a memory. Examples of the memory may be a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory) and a non-volatile memory such as a ROM (Read-Only Memory). Some or all of the functions of the host ECU 50, the left turning ECU 51L, and the right turning ECU 51R may be achieved by the CPU executing a program recorded in the ROM using the RAM as a working memory.
次いで、車両用操舵装置１の転舵機構の構成を説明する。図２には、図１の左右の転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒの模式的な斜視図が示されている。図２に示すように、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒは、サスペンションメンバ２の固定部材２ａに取り付けられている。サスペンションメンバ２は、車両Ａの車体に取り付けられ、車体を支持する部材である。サスペンションメンバ２は、例えば、図２に示すように、枠状の部材である。本実施の形態では、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒは、Ａ字状の形状を有している。このような左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒはそれぞれ、２つの固定部材２ａにおいて、固定部材２ａを中心に回動可能に固定されている。なお、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒの形状は、Ａ字状に限定されず。例えば、Ｉ字状であってもよい。左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒのサスペンションメンバ２への固定箇所の数量は、１つ以上であればよい。
Next, the configuration of the steering mechanism of the vehicle steering apparatus 1 will be described. FIG. 2 shows a schematic perspective view of the left and right steering mechanisms 10L and 10R in FIG. As shown in FIG. 2, the left lower arm 6 </ b> L and the right lower arm 6 </ b> R are attached to the fixing member 2 a of the suspension member 2. The suspension member 2 is a member that is attached to the vehicle body of the vehicle A and supports the vehicle body. The suspension member 2 is a frame-like member, for example, as shown in FIG. In the present embodiment, the left lower arm 6L and the right lower arm 6R have an A-shape. Each of the left lower arm 6L and the right lower arm 6R is fixed to the two fixing members 2a so as to be rotatable around the fixing member 2a. The shapes of the left lower arm 6L and the right lower arm 6R are not limited to the A shape. For example, it may be I-shaped. The number of locations where the left lower arm 6L and the right lower arm 6R are fixed to the suspension member 2 may be one or more.
左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒそれぞれにおける固定部材２ａと反対側の先端は、ボールジョイント又はピロボール等の連結部材を介して、左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒと接続されている。ハブキャリアはナックルとも呼ばれる。左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒはそれぞれ、連結部材において、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒに対して回転することができる。左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒにはそれぞれ、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒが取り付けられる。つまり、左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒはそれぞれ、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを支持し、回転することによって、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを転舵させる。
The tip of each of the left lower arm 6L and the right lower arm 6R opposite to the fixing member 2a is connected to the left hub carrier 7L and the right hub carrier 7R via a connecting member such as a ball joint or a pillow ball. The hub carrier is also called a knuckle. The left hub carrier 7L and the right hub carrier 7R can rotate with respect to the left lower arm 6L and the right lower arm 6R, respectively, in the connecting members. A left steered wheel 20L and a right steered wheel 20R are attached to the left hub carrier 7L and the right hub carrier 7R, respectively. That is, the left hub carrier 7L and the right hub carrier 7R support the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R, respectively, and turn the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R by rotating.
左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒそれぞれの上部には、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒが取り付けられている。左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒはそれぞれ、左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒに固定され一体に回転する。本実施の形態では、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒは、コイルスプリングを備えるショックアブソーバである。なお、ショックアブソーバが別に設けられる場合、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒは、単なる軸部材であってもよい。
A left steered shaft 3L and a right steered shaft 3R are attached to the upper portions of the left hub carrier 7L and the right hub carrier 7R, respectively. The left turning shaft 3L and the right turning shaft 3R are fixed to the left hub carrier 7L and the right hub carrier 7R, respectively, and rotate integrally. In the present embodiment, the left steered shaft 3L and the right steered shaft 3R are shock absorbers including a coil spring. When a shock absorber is provided separately, the left steered shaft 3L and the right steered shaft 3R may be simple shaft members.
さらに、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒそれぞれの上部には、連結部５Ｌ及び５Ｒを介して、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒが取り付けられている。連結部５Ｌ及び５Ｒはそれぞれ、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの回転駆動軸を、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒそれぞれのショックアブソーバに一体に回転するように連結する。連結部５Ｌ及び５Ｒはそれぞれ、車両Ａの車体に固定される。例えば、連結部５Ｌ及び５Ｒはそれぞれ、車体の一部である左及び右のホイールケースに固定される。左及び右のホイールケースは、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを覆うカバーを構成する。なお、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒが、車両Ａの車体に固定されてもよい。
Further, a left steered actuator 4L and a right steered actuator 4R are attached to the upper portions of the left steered shaft 3L and the right steered shaft 3R via connecting portions 5L and 5R, respectively. The connecting portions 5L and 5R connect the rotation drive shafts of the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R to the respective shock absorbers of the left turning shaft 3L and the right turning shaft 3R so as to rotate together. Each of the connecting portions 5L and 5R is fixed to the vehicle body of the vehicle A. For example, the connecting portions 5L and 5R are respectively fixed to left and right wheel cases that are part of the vehicle body. The left and right wheel cases constitute a cover that covers the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R. The left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R may be fixed to the vehicle body of the vehicle A.
左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒは、これらの回転駆動軸の回転速度を減速し且つ回転駆動力を増加する減速機を介して、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒと接続されてもよい。左転舵アクチュエータ４Ｌは、回転駆動することによって、左転舵軸３Ｌを左ハブキャリア７Ｌと共に回転させ、それにより、左転舵輪２０Ｌを転舵する。右転舵アクチュエータ４Ｒは、回転駆動することによって、右転舵軸３Ｒを右ハブキャリア７Ｒと共に回転させ、それにより、右転舵輪２０Ｒを転舵する。
The left steered actuator 4L and the right steered actuator 4R are connected to the left steered shaft 3L and the right steered shaft 3R via a speed reducer that reduces the rotational speed of these rotational drive shafts and increases the rotational drive force. May be. The left steered actuator 4L rotates to rotate the left steered shaft 3L together with the left hub carrier 7L, thereby steering the left steered wheel 20L. The right turning actuator 4R is rotated to rotate the right turning shaft 3R together with the right hub carrier 7R, thereby turning the right turning wheel 20R.
さらに、ロワアームの変位装置の構成を説明する。なお、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒの左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒの構成は同様であるため、左変位装置１００Ｌの構成のみを説明し、右変位装置１００Ｒの説明は省略する。図３は、図２の左転舵機構１０Ｌの左変位装置１００Ｌを上方から下方に向かって見た模式的な平面図である。図３に示すように、Ａ字状の左ロワアーム６Ｌは、２つの脚部に、円筒状のリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを有し、１つの先端部に、ロワジョイント６Ｌｃを有している。リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂは、ロワアームの固定部の一例である。
Further, the configuration of the lower arm displacement device will be described. Since the left displacement device 100L and the right displacement device 100R have the same configuration in the left lower arm 6L and the right lower arm 6R, only the configuration of the left displacement device 100L will be described, and the description of the right displacement device 100R will be omitted. FIG. 3 is a schematic plan view of the left displacement device 100L of the left steering mechanism 10L of FIG. 2 as viewed from above toward below. As shown in FIG. 3, the A-shaped left lower arm 6L has cylindrical link portions 6La and 6Lb at two legs, and a lower joint 6Lc at one tip. The link parts 6La and 6Lb are examples of a fixing part of the lower arm.
ロワジョイント６Ｌｃは、左ハブキャリア７Ｌと接続される。リンク部６Ｌａは、リンク部６Ｌｂよりも、車両Ａの前方側に位置している。リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂそれぞれ、サスペンションメンバ２の固定部材２ａと接続される。２つの固定部材２ａは、車両Ａの前後方向に沿って、間隔をあけて並んで配置されている。各固定部材２ａは、サスペンションメンバ２から突出するリブ状の第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２を含む。第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２は、車両Ａの前後方向に沿って、間隔をあけて並んで配置されている。
The lower joint 6Lc is connected to the left hub carrier 7L. Link part 6La is located in the front side of vehicles A rather than link part 6Lb. Each of the link portions 6La and 6Lb is connected to the fixing member 2a of the suspension member 2. The two fixing members 2a are arranged side by side along the front-rear direction of the vehicle A with a space therebetween. Each fixing member 2 a includes a rib-shaped first fixing member 2 a 1 and a second fixing member 2 a 2 that protrude from the suspension member 2. The first fixing member 2a1 and the second fixing member 2a2 are arranged side by side along the front-rear direction of the vehicle A with a space therebetween.
リンク部６Ｌａは、１つの固定部材２ａの第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２の間に配置され、リンク部６Ｌａ並びに第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２を貫通する締結部材６Ｌｄによって、第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２に固定される。締結部材６Ｌｄは、リンク部６Ｌａ等を貫通する軸を有する部材であり、締結部材６Ｌｄの例は、ボルト及びナットである。締結部材６Ｌｄは、第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２の外側から締結する。同様に、リンク部６Ｌｂは、１つの固定部材２ａの第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２の間に配置され、これらを貫通する締結部材６Ｌｄによって、第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２に固定される。
The link portion 6La is disposed between the first fixing member 2a1 and the second fixing member 2a2 of one fixing member 2a, and is fastened by a fastening member 6Ld that penetrates the link portion 6La and the first fixing member 2a1 and the second fixing member 2a2. The first fixing member 2a1 and the second fixing member 2a2 are fixed. The fastening member 6Ld is a member having a shaft that penetrates the link portion 6La and the like, and examples of the fastening member 6Ld are a bolt and a nut. The fastening member 6Ld is fastened from the outside of the first fixing member 2a1 and the second fixing member 2a2. Similarly, the link portion 6Lb is disposed between the first fixing member 2a1 and the second fixing member 2a2 of one fixing member 2a, and the first fixing member 2a1 and the second fixing member are connected by a fastening member 6Ld penetrating them. It is fixed to 2a2.
また、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂそれぞれに、変位装置１００が配置される。左変位装置１００Ｌは、Ｃ環状のストッパ１０１と、保持部材１０２と、付勢部材１０３とを備える。
Moreover, the displacement apparatus 100 is arrange | positioned at each of link part 6La and 6Lb. The left displacement device 100L includes a C-shaped stopper 101, a holding member 102, and an urging member 103.
ストッパ１０１及び保持部材１０２は、リンク部６Ｌａに対して車両Ａの前方側において、リンク部６Ｌａと第一固定部材２ａ１との間に配置される。ストッパ１０１は、リンク部６Ｌａと同様の外径を有する円筒の一部が切り欠かれた形状を有する半割れの筒状部材であり、Ｃ字状の断面を有している。保持部材１０２は、ストッパ１０１の切り欠き部分を埋める形状を有している。保持部材１０２は、インフレータである。ストッパ１０１は、締結部材６Ｌｄの軸の周りに配置される。保持部材１０２は、ストッパ１０１の切り欠き部分を埋めるように配置され、ストッパ１０１の締結部材６Ｌｄの軸からの離脱を防ぐ。つまり、保持部材１０２は、ストッパ１０１を締結部材６Ｌｄに保持する。ストッパ１０１は、金属、セラミック又は樹脂等の材料で構成されている。
The stopper 101 and the holding member 102 are disposed between the link portion 6La and the first fixing member 2a1 on the front side of the vehicle A with respect to the link portion 6La. The stopper 101 is a half-cracked cylindrical member having a shape in which a part of a cylinder having an outer diameter similar to that of the link portion 6La is cut out, and has a C-shaped cross section. The holding member 102 has a shape that fills the notch portion of the stopper 101. The holding member 102 is an inflator. The stopper 101 is disposed around the axis of the fastening member 6Ld. The holding member 102 is disposed so as to fill the notch portion of the stopper 101, and prevents the stopper 101 from being detached from the shaft of the fastening member 6Ld. That is, the holding member 102 holds the stopper 101 on the fastening member 6Ld. The stopper 101 is made of a material such as metal, ceramic, or resin.
また、付勢部材１０３は、リンク部６Ｌａに対して車両Ａの後方側において、リンク部６Ｌａと第二固定部材２ａ２との間に圧縮された状態で配置される。付勢部材１０３は、リンク部６Ｌａを車両Ａの前方に向かって付勢する。付勢部材１０３の例は、コイルバネ等のバネ、ベローズである。
Further, the biasing member 103 is disposed in a compressed state between the link portion 6La and the second fixing member 2a2 on the rear side of the vehicle A with respect to the link portion 6La. The urging member 103 urges the link portion 6La toward the front of the vehicle A. An example of the urging member 103 is a spring such as a coil spring or a bellows.
同様に、リンク部６Ｌｂに対して車両Ａの前方側において、ストッパ１０１及び保持部材１０２が、リンク部６Ｌｂと第一固定部材２ａ１との間に配置される。リンク部６Ｌｂに対して車両Ａの後方側において、付勢部材１０３が、リンク部６Ｌｂと第二固定部材２ａ２との間に圧縮された状態で配置される。
Similarly, the stopper 101 and the holding member 102 are disposed between the link portion 6Lb and the first fixing member 2a1 on the front side of the vehicle A with respect to the link portion 6Lb. On the rear side of the vehicle A with respect to the link portion 6Lb, the biasing member 103 is disposed in a compressed state between the link portion 6Lb and the second fixing member 2a2.
また、インフレータである保持部材１０２は、通電されることによって、ガスを発生し膨張する。保持部材１０２は、左転舵機構１０Ｌの正常時、非通電とされることにより、ストッパ１０１を締結部材６Ｌｄの軸に、つまり、リンク部６Ｌａ又は６Ｌｂと第一固定部材２ａ１との間に保持する。保持部材１０２は、異常時、通電されることにより膨張し、それにより、ストッパ１０１を変形又は破壊しつつ締結部材６Ｌｄの軸から離脱させる。左ロワアーム６Ｌにおける保持部材１０２への通電は、左転舵ＥＣＵ５１Ｌによって制御される。また、右ロワアーム６Ｒにおける保持部材１０２への通電は、右転舵ＥＣＵ５１Ｒによって制御される。
The holding member 102 that is an inflator generates gas and expands when energized. The holding member 102 is deenergized when the left steering mechanism 10L is normal, thereby holding the stopper 101 on the shaft of the fastening member 6Ld, that is, between the link portion 6La or 6Lb and the first fixing member 2a1. To do. The holding member 102 expands by being energized in an abnormal state, and thereby disengages the stopper 101 from the shaft of the fastening member 6Ld while deforming or destroying the stopper 101. Energization of the holding member 102 in the left lower arm 6L is controlled by the left turning ECU 51L. In addition, the energization of the holding member 102 in the right lower arm 6R is controlled by the right steering ECU 51R.
上述のように、保持部材１０２が非通電の状態では、リンク部６Ｌａ又は６Ｌｂは、付勢部材１０３によって、車両Ａの前方に向かって付勢され、ストッパ１０１及び第一固定部材２ａ１に押しつけられる。このため、リンク部６Ｌａ又は６Ｌｂは、固定部材２ａに対して、車両Ａの前後方向、つまり、締結部材６Ｌｄの軸方向に固定される。このとき、キングピン軸Ｋ０は、点Ｐ０において地面と交差する。なお、キングピン軸Ｋ０は、左転舵輪２０Ｌを転舵つまり回動させる際の中心軸線であり、本実施の形態では、左転舵軸３Ｌの軸方向の軸線である。本実施の形態では、キングピン軸Ｋ０は、連結部５Ｌの中心とロワジョイント６Ｌｃの中心とを結ぶ軸である。
As described above, in a state where the holding member 102 is not energized, the link portion 6La or 6Lb is urged toward the front of the vehicle A by the urging member 103 and is pressed against the stopper 101 and the first fixing member 2a1. . For this reason, the link part 6La or 6Lb is fixed to the fixing member 2a in the front-rear direction of the vehicle A, that is, in the axial direction of the fastening member 6Ld. At this time, the kingpin axis K 0 intersects the ground at the point P 0 . Incidentally, kingpin axis K 0 is the central axis when steers i.e. rotating the left steered wheel 20L, in the present embodiment, an axial direction of the axis of the left steered shaft 3L. In this embodiment, kingpin axis K 0 is the axis connecting the centers of the lower joint 6Lc of the connecting portion 5L.
また、左転舵機構１０Ｌに異常が発生したとき、左転舵機構１０Ｌの左変位装置１００Ｌの保持部材１０２が通電される、つまり、左変位装置１００Ｌが動作する。右転舵機構１０Ｒに異常が発生したとき、右転舵機構１０Ｒの右変位装置１００Ｒの保持部材１０２が通電される、つまり、右変位装置１００Ｒが動作する。図４及び図５を参照しつつ、左変位装置１００Ｌの動作を説明する。なお、右変位装置１００Ｒの動作は、左変位装置１００Ｌと同様であるため、その説明を省略する。図４は、図３の左転舵機構１０Ｌの左変位装置１００Ｌの動作を示す模式的な平面図である。図５は、図４と同様の左変位装置１００Ｌの動作を示す模式的な斜視図である。
Further, when an abnormality occurs in the left steering mechanism 10L, the holding member 102 of the left displacement device 100L of the left steering mechanism 10L is energized, that is, the left displacement device 100L operates. When an abnormality occurs in the right steering mechanism 10R, the holding member 102 of the right displacement device 100R of the right steering mechanism 10R is energized, that is, the right displacement device 100R operates. The operation of the left displacement device 100L will be described with reference to FIGS. Since the operation of the right displacement device 100R is the same as that of the left displacement device 100L, the description thereof is omitted. FIG. 4 is a schematic plan view showing the operation of the left displacement device 100L of the left steering mechanism 10L of FIG. FIG. 5 is a schematic perspective view showing the operation of the left displacement device 100L similar to FIG.
図４及び図５の上段は、保持部材１０２が非通電状態である時の左変位装置１００Ｌを示し、図４及び図５の下段は、保持部材１０２が通電状態である時の左変位装置１００Ｌを示す。図４に示すように、インフレータである保持部材１０２は、通電されると、ガスを発生して膨張し、ストッパ１０１の切り欠き部分を拡げるように変形させつつストッパ１０１を吹き飛ばす、又はストッパ１０１を破断する。これにより、ストッパ１０１は、締結部材６Ｌｄの軸から離脱する。左ロワアーム６Ｌのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂはそれぞれ、付勢部材１０３によって押圧され、それにより、車両Ａの前方へ向かって移動、つまり変位し、第一固定部材２ａ１に当接する。例えば、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂはそれぞれ、距離ＣＴ変位する。
4 and 5 show the left displacement device 100L when the holding member 102 is in a non-energized state, and the lower rows in FIGS. 4 and 5 show the left displacement device 100L when the holding member 102 is in an energized state. Indicates. As shown in FIG. 4, when energized, the holding member 102 that is an inflator generates gas and expands, and blows off the stopper 101 while deforming so as to expand the notch portion of the stopper 101. Break. As a result, the stopper 101 is detached from the shaft of the fastening member 6Ld. Each of the link portions 6La and 6Lb of the left lower arm 6L is pressed by the biasing member 103, thereby moving toward the front of the vehicle A, that is, displacing, and comes into contact with the first fixing member 2a1. For example, the link portions 6La and 6Lb are each displaced by the distance CT.
よって、図４及び図５に示すように、左ロワアーム６Ｌの全体は、車両Ａの前方へ向かって移動する。左ロワアーム６Ｌは、車両Ａの前方へ向かって移動するとき、左ハブキャリア７Ｌを左転舵輪２０Ｌの中心の周りに回転させ、それにより、左転舵軸３Ｌは、連結部５Ｌを支点として、下端を車両Ａの前方へ向かって移動させるように傾斜する。これにより、左変位装置１００Ｌの非動作時、略鉛直であったキングピン軸Ｋ０は、より傾斜したキングピン軸Ｋ１に変わる。
Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the entire left lower arm 6 </ b> L moves toward the front of the vehicle A. When the left lower arm 6L moves toward the front of the vehicle A, the left hub carrier 7L is rotated around the center of the left steered wheel 20L, whereby the left steered shaft 3L has the connecting portion 5L as a fulcrum. The lower end is inclined so as to move toward the front of the vehicle A. Thus, during non-operation of the left displacement device 100L, kingpin axis K 0 it was substantially vertical is changed to kingpin axis K 1 was more inclined.
図６Ａ及び図６Ｂを参照しつつ、左変位装置１００Ｌの動作前後のキングピン軸の変化を説明する。図６Ａは、図４と同様の左変位装置１００Ｌの動作に伴うキングピン軸の状態を示す模式的な側面図であり、動作前の状態を示す図である。図６Ｂは、図４と同様の左変位装置１００Ｌの動作に伴うキングピン軸の状態を示す模式的な側面図であり、動作後の状態を示す図である。
The change of the kingpin axis before and after the operation of the left displacement device 100L will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. FIG. 6A is a schematic side view showing a state of the kingpin shaft accompanying the operation of the left displacement device 100L similar to FIG. 4, and is a diagram showing a state before the operation. FIG. 6B is a schematic side view showing the state of the kingpin shaft accompanying the operation of the left displacement device 100L similar to FIG. 4, and is a diagram showing the state after the operation.
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、左変位装置１００Ｌの動作前後において、キングピン軸Ｋ０は、連結部５Ｌを支点として、鉛直方向に対する傾斜角を大きくするように傾斜する。図６Ａに示すように、左変位装置１００Ｌの動作前では、キングピン軸Ｋ０が地面と交差する点Ｐ０は、左転舵輪２０Ｌの接地中心ＰＣ０と略一致する。図６Ｂに示すように、左変位装置１００Ｌの動作後のキングピン軸Ｋ１が地面と交差する点Ｐ１は、左変位装置１００Ｌの動作後の左転舵輪２０Ｌの接地中心ＰＣ１よりも距離ＣＴＫａだけ車両Ａの前方側に位置する。さらに、接地中心ＰＣ１は、動作前の点Ｐ０及び接地中心ＰＣ０よりも距離ＣＴＫｂだけ車両Ａの前方側に位置する。そして、キングピン軸Ｋ１が地面と交差する点Ｐ１は、キングピン軸Ｋ０が地面と交差する点Ｐ０よりも、距離ＣＴＫｃだけ車両Ａの前方側に位置する。距離ＣＴＫｃ＝距離ＣＴＫａ＋距離ＣＴＫｂである。キングピン軸が地面と交差する点と転舵輪の接地中心との距離は、キャスタトレールと呼ばれる。さらに、キングピン軸が地面と交差する点が接地中心よりも車両Ａの前方側であるキャスタトレールは、正方向のキャスタトレールと呼ばれ、後方側のキャスタトレールは、負方向のキャスタトレールと呼ばれる。左変位装置１００Ｌの動作後のキャスタトレールは、大きさＣＴＫａの正のキャスタトレールであり、動作前のキャスタトレールは、０である。よって、左変位装置１００Ｌの動作後のキャスタトレールは、動作前よりも、正方向においてより大きい。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the operation before and after the left displacement device 100L, kingpin axis K 0 as a fulcrum a connecting portion 5L, inclined so as to increase the inclination angle with respect to the vertical direction. As shown in FIG. 6A, in the previous operation of the left displacement device 100L, P 0 that a kingpin axis K 0 intersects the ground substantially coincides with the ground center PC 0 of the left steered wheel 20L. As shown in FIG. 6B, P 1 that kingpin axis K 1 after the operation of the left displacement device 100L intersects the ground, the distance than the ground center PC 1 of the left steered wheel 20L after the operation of the left displacement device 100L CTKa Only on the front side of the vehicle A. Further, the grounding center PC 1 is located on the front side of the vehicle A by a distance CTKb from the point P 0 and the grounding center PC 0 before operation. Then, P 1 that kingpin axis K 1 intersects the ground, than P 0 that kingpin axis K 0 intersects with the ground, a distance CTKc located on the front side of the vehicle A. Distance CTKc = distance CTKa + distance CTKb. The distance between the point at which the kingpin axis intersects the ground and the ground contact center of the steered wheel is called the caster rail. Further, the caster rail in which the point where the kingpin axis intersects the ground is on the front side of the vehicle A with respect to the ground contact center is referred to as a positive caster rail, and the rear caster rail is referred to as a negative caster rail. The caster rail after the operation of the left displacement device 100L is a positive caster rail having a size CTKa, and the caster rail before the operation is zero. Therefore, the caster rail after the operation of the left displacement device 100L is larger in the positive direction than before the operation.
正方向のキャスタトレールが大きくなるほど、左転舵輪２０Ｌの直進性が高くなる、つまり、直進状態の左転舵輪２０Ｌが転舵方向に回動しにくくなる。よって、左転舵機構１０Ｌに異常が発生し、左転舵輪２０Ｌの転舵機能を失陥した場合、左転舵輪２０Ｌが意図しない方向に回動し、車両Ａの走行が不安定になることが抑えられる。さらに、正常な右転舵輪２０Ｒの転舵によって車両Ａが旋回する場合、異常な左転舵輪２０Ｌは、右転舵輪２０Ｒの転舵に連れ回るように向きを変え得る。正方向のキャスタトレールが大きくなるほど、左転舵輪２０Ｌの連れ回る動きが促進される。つまり、左転舵輪２０Ｌは、右転舵輪２０Ｒの転舵方向に追従する方向へ向きを変えやすくなる。よって、旋回時においても、車両Ａの走行が不安定になることが抑えられる。
As the caster trail in the forward direction increases, the straightness of the left steered wheel 20L increases, that is, the left steered wheel 20L in a straight traveling state is less likely to rotate in the steered direction. Therefore, when an abnormality occurs in the left steered mechanism 10L and the steered function of the left steered wheel 20L is lost, the left steered wheel 20L rotates in an unintended direction and the traveling of the vehicle A becomes unstable. Is suppressed. Furthermore, when the vehicle A turns by normal steering of the right steered wheel 20R, the abnormal left steered wheel 20L can change its direction so as to follow the turning of the right steered wheel 20R. As the caster trail in the positive direction becomes larger, the movement of the left steered wheel 20L is promoted. That is, the left steered wheel 20L can be easily turned in a direction following the steered direction of the right steered wheel 20R. Therefore, even when the vehicle is turning, the traveling of the vehicle A can be suppressed from becoming unstable.
次に、実施の形態１に係る車両用操舵装置１の動作を説明する。具体的には、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒの動作を中心に説明する。図７には、実施の形態１に係る車両用操舵装置１の動作の流れの一例を示すフローチャートが示されている。図７に示すように、ステップＳ００１において、車両Ａが通常走行を行っている時、上位ＥＣＵ５０は、操舵角センサ４１が検出するステアリングホイール３０の操舵角に基づき、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの目標転舵角を決定する。さらに、上位ＥＣＵ５０は、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの目標転舵角を左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力する。上位ＥＣＵ５０は、操舵角センサ４１及び車速センサ４３から取得する情報に基づき、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの転舵速度（「目標転舵速度」とも呼ぶ）を決定し、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力してもよい。
Next, the operation of the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment will be described. Specifically, the operation of the left displacement device 100L and the right displacement device 100R will be mainly described. FIG. 7 shows a flowchart showing an example of the operation flow of the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, when the vehicle A is traveling normally in step S001, the host ECU 50 determines the left steered wheel 20L and the right steered wheel based on the steering angle of the steering wheel 30 detected by the steering angle sensor 41. A target turning angle of 20R is determined. Further, the host ECU 50 outputs the target turning angle of the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R to the left steered ECU 51L and the right steered ECU 51R. Based on the information acquired from the steering angle sensor 41 and the vehicle speed sensor 43, the host ECU 50 determines the turning speed (also referred to as “target turning speed”) of the left turning wheel 20L and the right turning wheel 20R, and the left turning ECU 51L. And you may output to right steering ECU51R.
左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、上位ＥＣＵ５０から取得する目標転舵角及び／又は目標転舵速度に基づき、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒを動作させることによって、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを転舵する。左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左転舵角センサ４２Ｌ及び右転舵角センサ４２Ｒから取得する左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの実転舵角に基づき、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒをフィードバック制御してもよい。左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、取得した左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの実転舵角を上位ＥＣＵ５０に出力する。
The left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R respectively turn the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R by operating the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R based on the target turning angle and / or the target turning speed acquired from the host ECU 50. The steered wheel 20L and the right steered wheel 20R are steered. The left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R are respectively based on the actual turning angles of the left turning wheel 20L and the right turning wheel 20R acquired from the left turning angle sensor 42L and the right turning angle sensor 42R. The right steering actuator 4R may be feedback controlled. The left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R output the acquired actual turning angles of the left turning wheel 20L and the right turning wheel 20R to the host ECU 50, respectively.
次いで、ステップＳ００２において、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒに異常があるか否か、つまり失陥の有無を検出する。左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの一方に異常がある場合、ステップＳ００３の処理が行われ、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常がある場合、ステップＳ００４の処理が行われ、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常がない場合、ステップＳ００１の処理が行われる。左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常がない状態は、正常状態であり、少なくとも一方に異常がある状態は、異常状態である。ここで、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、検出部の一例である。
Next, in step S002, the left steered ECU 51L and the right steered ECU 51R respectively detect whether there is an abnormality in the left steered mechanism 10L and the right steered mechanism 10R, that is, the presence or absence of a failure. If there is an abnormality in one of the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R, the process of step S003 is performed. If both the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R are abnormal, the process of step S004 is performed. When there is no abnormality in both the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R, the process of step S001 is performed. A state where there is no abnormality in both the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R is a normal state, and a state where there is an abnormality in at least one is an abnormal state. Here, the left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R are examples of a detection unit.
具体的には、ステップＳ００２において、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの動作量に対応する実転舵角が、左転舵角センサ４２Ｌ又は右転舵角センサ４２Ｒから検出されない場合、異常有りと判定する。左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、上位ＥＣＵ５０との通信が切断された場合、異常有りと判定する。また、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０と車両Ａに搭載された他のＥＣＵとの通信が切断された場合、異常有りと判定してもよい。この場合、上位ＥＣＵ５０が、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常があると判定してもよい。
Specifically, in step S002, the left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R each have an actual turning angle corresponding to the operation amount of the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R, and the left turning angle sensor 42L. Or when it is not detected from the right turning angle sensor 42R, it is determined that there is an abnormality. Left steering ECU 51L and right steering ECU 51R each determine that there is an abnormality when communication with host ECU 50 is disconnected. Further, the left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R may determine that there is an abnormality when communication between the host ECU 50 and another ECU mounted on the vehicle A is disconnected. In this case, the host ECU 50 may determine that both the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R are abnormal.
左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの動作量に対応する実転舵角が検出されない場合、左転舵アクチュエータ４Ｌ又は右転舵アクチュエータ４Ｒの故障、又は、左転舵機構１０Ｌ又は右転舵機構１０Ｒにおける構造的な異常の発生が考えられる。このような場合、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒのうちの異常が発生した転舵機構の転舵輪が、意図しない方向又は意図しない転舵角で転舵される可能性がある。例えば、正常時の左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒによる左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの転舵角の範囲を超える転舵角で、転舵輪が転舵される可能性がある。また、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒと上位ＥＣＵ５０との通信が切断された場合、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、ステアリングホイール３０の操舵に応じた転舵制御を行うことができない。
When the actual turning angle corresponding to the operation amount of the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R is not detected, a failure of the left turning actuator 4L or the right turning actuator 4R, or the left turning mechanism 10L or the right turning The occurrence of a structural abnormality in the rudder mechanism 10R can be considered. In such a case, the steered wheels of the steered mechanism in which an abnormality has occurred in the left steered mechanism 10L and the right steered mechanism 10R may be steered in an unintended direction or an unintended steered angle. For example, the steered wheels may be steered at a steered angle that exceeds the range of steered angles of the left steered wheel 20L and the right steered wheel 20R by the left steered mechanism 10L and the right steered mechanism 10R in a normal state. . Further, when communication between the left turning ECU 51L or the right turning ECU 51R and the host ECU 50 is disconnected, the left turning ECU 51L or the right turning ECU 51R cannot perform the turning control according to the steering of the steering wheel 30. .
ステップＳ００３では、左転舵機構１０Ｌに異常があったとして、説明する。なお、右転舵機構１０Ｒに異常があった場合も、左転舵機構１０Ｌと同様である。このようなステップＳ００３において、左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、異常の発生を上位ＥＣＵ５０に出力するが、右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、異常の発生を上位ＥＣＵ５０に出力しない。このため、上位ＥＣＵ５０は、左転舵機構１０Ｌのみに異常が発生したことを認識し、左変位装置１００Ｌを起動する指令を左転舵ＥＣＵ５１Ｌに出力する。なお、左転舵ＥＣＵ５１Ｌと上位ＥＣＵ５０との通信が切断された場合、切断を認識した左転舵ＥＣＵ５１Ｌが、上位ＥＣＵ５０からの指令を受けずに、左変位装置１００Ｌを起動してもよく、切断を認識した上位ＥＣＵ５０が、右転舵ＥＣＵ５１Ｒを介して、左変位装置１００Ｌに指令を出力してもよい。
In step S003, description will be made assuming that the left steering mechanism 10L has an abnormality. Note that, when there is an abnormality in the right steering mechanism 10R, it is the same as the left steering mechanism 10L. In such a step S003, the left turning ECU 51L outputs the occurrence of the abnormality to the upper ECU 50, but the right turning ECU 51R does not output the occurrence of the abnormality to the upper ECU 50. Therefore, the host ECU 50 recognizes that an abnormality has occurred only in the left steering mechanism 10L, and outputs a command to start the left displacement device 100L to the left steering ECU 51L. When the communication between the left steering ECU 51L and the upper ECU 50 is disconnected, the left steering ECU 51L that recognizes the disconnection may start the left displacement device 100L without receiving a command from the upper ECU 50, and the disconnection is performed. The upper ECU 50 that has recognized the above may output a command to the left displacement device 100L via the right turning ECU 51R.
指令を受け取った左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、左変位装置１００Ｌを起動し、左変位装置１００Ｌの保持部材１０２に通電する。これにより、保持部材１０２は、ストッパ１０１を離脱させるため、左ロワアーム６Ｌ並びにそのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂは、車両Ａの前方に向かって変位する。よって、左転舵輪２０Ｌのキャスタトレールが正常時（「通常時」ともいう）よりも正方向に増加し、左転舵輪２０Ｌの直線性が向上する。従って、意図しない方向又は意図しない転舵角での左転舵輪２０Ｌの転舵が抑えられ、車両Ａの走行が不安定になることが抑えられる。さらに、キャスタトレールが正方向に増加することによって、右転舵輪２０Ｒの転舵動作による旋回に追従して向きを変える左転舵輪２０Ｌの動作が促進されるため、車両Ａの旋回時の走行も不安定になることが抑えられる。
The left turning ECU 51L that has received the command activates the left displacement device 100L and energizes the holding member 102 of the left displacement device 100L. Accordingly, the holding member 102 disengages the stopper 101, so that the left lower arm 6L and its link portions 6La and 6Lb are displaced toward the front of the vehicle A. Therefore, the caster trail of the left steered wheel 20L increases in the positive direction compared with the normal time (also referred to as “normal time”), and the linearity of the left steered wheel 20L is improved. Therefore, the turning of the left steered wheel 20L in an unintended direction or an unintended turning angle is suppressed, and the traveling of the vehicle A is suppressed from becoming unstable. Furthermore, since the caster trail increases in the forward direction, the operation of the left steered wheel 20L that changes the direction following the turning by the turning operation of the right steered wheel 20R is promoted, so that the vehicle A can travel while turning. Instability can be suppressed.
このとき、車両Ａは、右転舵輪２０Ｒがステアリングホイール３０の操舵に連動して正常に転舵され、且つ、左転舵輪２０Ｌがステアリングホイール３０の操舵に反応しないが直進性を維持し且つ右転舵輪２０Ｒの転舵への追従性を有する状態で、走行することになる。このような車両Ａは、ステアリングホイール３０の操舵に対する反応を低下させ旋回半径を変化させるが、全く制御不能な状態ではない。このため、車両Ａの運転者は、車両Ａの衝突を回避しつつ車両Ａを道路脇などに停止させることができる。さらに、車両Ａの運転者は、修理工場などに自走で車両Ａを運搬することもできる。
At this time, in the vehicle A, the right steered wheel 20R is normally steered in conjunction with the steering of the steering wheel 30, and the left steered wheel 20L does not respond to the steering of the steering wheel 30 but maintains straight travel and the right The vehicle travels in a state in which the steered wheels 20R have the ability to follow the steered wheels. Such a vehicle A reduces the response to steering of the steering wheel 30 and changes the turning radius, but is not in an uncontrollable state. For this reason, the driver of the vehicle A can stop the vehicle A on the side of the road while avoiding the collision of the vehicle A. Furthermore, the driver of the vehicle A can also transport the vehicle A by itself to a repair shop or the like.
また、ステップＳ００３では、上位ＥＣＵ５０は、正常である右転舵機構１０Ｒの変位装置１００Ｒを動作させないことが好ましい。変位装置１００Ｒが動作し、右転舵輪２０Ｒの直進性が向上することによって、右転舵輪２０Ｒが転舵しにくくなる。つまり、左転舵機構１０Ｌが失陥している車両Ａがさらに曲がりにくくなる。
In step S003, it is preferable that the host ECU 50 does not operate the normal displacement device 100R of the right steering mechanism 10R. When the displacement device 100R operates and the straight traveling performance of the right steered wheel 20R is improved, the right steered wheel 20R becomes difficult to steer. That is, the vehicle A in which the left steering mechanism 10L has failed is more difficult to turn.
また、ステップＳ００４では、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、異常の発生を上位ＥＣＵ５０に出力する。上位ＥＣＵ５０は、車両Ａの停車を運転者に促す、又は、ブレーキ等を作動させ車両Ａを停車させる。
In step S004, the left turning ECU 51L and the right turning ECU 51R each output the occurrence of abnormality to the host ECU 50. The host ECU 50 prompts the driver to stop the vehicle A or activates a brake or the like to stop the vehicle A.
上述では、左転舵機構１０Ｌに異常がある場合、左転舵ＥＣＵ５１Ｌが左変位装置１００Ｌを起動し、右転舵機構１０Ｒに異常がある場合、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが右変位装置１００Ｒを起動するように構成されていたが、これに限定されない。左転舵機構１０Ｌに異常がある場合、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが左変位装置１００Ｌを起動し、右転舵機構１０Ｒに異常がある場合、左転舵ＥＣＵ５１Ｌが右変位装置１００Ｒを起動するように構成されてもよい。例えば、左転舵機構１０Ｌに異常がある場合、左転舵アクチュエータ４Ｌの破損、左転舵機構１０Ｌの構造部材の破損等により、左転舵ＥＣＵ５１Ｌも破損する場合がある。このような場合、正常な右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、左変位装置１００Ｌを確実に起動することができる。
In the above description, when there is an abnormality in the left turning mechanism 10L, the left turning ECU 51L activates the left displacement device 100L, and when there is an abnormality in the right turning mechanism 10R, the right turning ECU 51R activates the right displacement device 100R. However, the present invention is not limited to this. When there is an abnormality in the left turning mechanism 10L, the right turning ECU 51R activates the left displacement device 100L, and when there is an abnormality in the right turning mechanism 10R, the left turning ECU 51L activates the right displacement device 100R. May be. For example, when there is an abnormality in the left turning mechanism 10L, the left turning ECU 51L may also be damaged due to damage to the left turning actuator 4L, damage to the structural member of the left turning mechanism 10L, or the like. In such a case, the normal right-turning ECU 51R can reliably start the left displacement device 100L.
さらに、上述では、左転舵ＥＣＵ５１Ｌが左転舵機構１０Ｌの異常を検出し、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが右転舵機構１０Ｒの異常を検出していたが、これに限定されない。左転舵ＥＣＵ５１Ｌが右転舵機構１０Ｒの異常を検出し、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが左転舵機構１０Ｌの異常を検出してもよい。
Furthermore, in the above description, the left steered ECU 51L detects an abnormality in the left steered mechanism 10L, and the right steered ECU 51R detects an abnormality in the right steered mechanism 10R. However, the present invention is not limited to this. The left turning ECU 51L may detect an abnormality in the right turning mechanism 10R, and the right turning ECU 51R may detect an abnormality in the left turning mechanism 10L.
上述のように実施の形態１に係る車両用操舵装置１は、左及び右の転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒを個別に転舵し且つ互いに機械的に接続されていない左及び右の転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒを含む。車両用操舵装置１は、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒの車体への固定部としてのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのキャスタトレールを変えるように変位させる変位装置１００Ｌ及び１００Ｒと、転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒの異常を検出する検出部としての左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒとを備える。変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒが左又は右の転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの異常を検出した場合、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。
As described above, the vehicular steering apparatus 1 according to the first embodiment steers the left and right steered wheels 20L and 20R individually and is not mechanically connected to the left and right steered mechanisms 10L and 10R. 10R is included. The vehicle steering apparatus 1 includes displacement devices 100L and 100R that displace the link portions 6La and 6Lb as fixed portions of the steered wheels 20L and 20R to the vehicle body so as to change the cast rails of the steered wheels 20L and 20R, and the steered wheels. A left-turning ECU 51L and a right-turning ECU 51R are provided as detection units that detect an abnormality in the mechanisms 10L and 10R. When the left turning ECU 51L or the right turning ECU 51R detects an abnormality in the left or right turning mechanism 10L or 10R, the displacement devices 100L and 100R are linked to the turning wheels 20L or 20R of the abnormal turning mechanism 10L or 10R. The parts 6La and 6Lb are displaced.
上記構成によると、異常が検出された転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのキャスタトレールが変化する。例えば、異常な転舵機構の転舵輪が、意図しない方向又は意図しない転舵角で転舵すると、運転者が予測できない挙動又は方向への車両Ａの進行が、発生することがある。さらに、異常な転舵機構とは他方の転舵機構が正常な場合でも、異常な転舵機構の転舵輪の挙動によって、正常な転舵機構の転舵輪に過度な外力が作用し、当該転舵輪にも意図しない方向又は意図しない転舵角での転舵が生じる可能性がある。これに対し上記構成によると、異常な転舵機構の転舵輪は、キャスタトレールが変えられることによって、直線性を向上することができ、意図しない方向又は意図しない転舵角で転舵することが抑えられる。つまり、異常な転舵機構の転舵輪を安定化することが可能になる。よって、車両Ａの走行を安定させることが可能になる。
According to the above configuration, the caster rail of the steered wheels 20L or 20R of the steered mechanism 10L or 10R in which an abnormality has been detected changes. For example, when a steered wheel of an abnormal steered mechanism steers in an unintended direction or an unintended steered angle, the vehicle A may travel in a behavior or direction that cannot be predicted by the driver. Further, even when the other steering mechanism is normal, an excessive external force acts on the steered wheels of the normal steered mechanism due to the behavior of the steered wheels of the abnormal steered mechanism, and the The steered wheels may be steered in an unintended direction or an unintended steered angle. On the other hand, according to the above configuration, the steered wheels of the abnormal steered mechanism can improve linearity by changing the caster rail, and can steer in unintended directions or unintended steered angles. It can be suppressed. That is, it becomes possible to stabilize the steered wheels of the abnormal steered mechanism. Therefore, it is possible to stabilize the traveling of the vehicle A.
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１において、変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのキャスタトレールを正方向に大きくする。上記構成によると、キャスタトレールが正方向に大きくなることによって、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの直進性が確実に向上する。さらに、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒは、正常な転舵輪２０Ｒ又は２０Ｌの転舵動作による旋回に追従して向きを変え得る。キャスタトレールが正方向に大きくなることによって、左転舵輪２０Ｌの上記追従動作が促進されるため、車両Ａの旋回時の走行の安定性も向上する。
Further, in the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment, the displacement devices 100L and 100R enlarge the caster trail of the steered wheels 20L or 20R of the abnormal steered mechanism 10L or 10R in the forward direction. According to the above configuration, the straightness of the abnormal steered wheel 20L or 20R is reliably improved by increasing the caster trail in the forward direction. Furthermore, the abnormal steered wheel 20L or 20R can change the direction following the turning by the steered operation of the normal steered wheel 20R or 20L. By increasing the caster trail in the forward direction, the following operation of the left steered wheel 20L is promoted, so that the traveling stability of the vehicle A when turning is also improved.
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１において、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂは、左及び右の転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのサスペンションのロワアーム６Ｌ及び６Ｒを車体に固定し、変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのロワアーム６Ｌ又は６Ｒを車両Ａの前方に向かって変位させるように、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。上記構成によると、ロワアーム６Ｌ又は６Ｒが車両Ａの前方に向かって変位することによって、転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのキャスタトレールが正方向に大きくなる。よって、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの直進性が確実に向上する。
In the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment, the link portions 6La and 6Lb fix the lower arms 6L and 6R of the suspensions of the left and right steered wheels 20L and 20R to the vehicle body, and the displacement devices 100L and 100R The link portions 6La and 6Lb are displaced so that the lower arm 6L or 6R of the steered wheel 20L or 20R of the abnormal steering mechanism 10L or 10R is displaced toward the front of the vehicle A. According to the said structure, when the lower arm 6L or 6R displaces toward the front of the vehicle A, the caster rail of the steered wheels 20L or 20R becomes larger in the forward direction. Therefore, the straightness of the abnormal steered wheel 20L or 20R is reliably improved.
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１は、左転舵機構１０Ｌの駆動を制御する左制御装置としての左転舵ＥＣＵ５１Ｌと、右転舵機構１０Ｒの駆動を制御する右制御装置としての右転舵ＥＣＵ５１Ｒとを備える。左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、右転舵機構１０Ｒが異常である場合、右変位装置１００Ｒに右転舵輪２０Ｒのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させ、右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、左転舵機構１０Ｌが異常である場合、左変位装置１００Ｌに左転舵輪２０Ｌのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。上記構成により、転舵機構の異常の発生に起因して、当該転舵機構の転舵ＥＣＵも破損する可能性がある。上記転舵ＥＣＵと異なる転舵ＥＣＵを用いることによって、変位装置の確実な起動が可能になる。
Further, the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment is a left turning ECU 51L as a left control apparatus that controls driving of the left turning mechanism 10L, and a right control apparatus that controls driving of the right turning mechanism 10R. The right steering ECU 51R. When the right turning mechanism 10R is abnormal, the left turning ECU 51L displaces the link portions 6La and 6Lb of the right turning wheel 20R to the right displacement device 100R, and the right turning ECU 51R has an abnormality in the left turning mechanism 10L. In some cases, the left displacement device 100L displaces the link portions 6La and 6Lb of the left steered wheel 20L. With the above configuration, the steering ECU of the steering mechanism may be damaged due to the occurrence of an abnormality in the steering mechanism. By using a steering ECU different from the steering ECU, the displacement device can be reliably started.
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１では、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒが、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒのうちの一方の異常を検出し、他方の異常を検出しない場合、左変位装置１００Ｌ又は変位装置１００Ｒは動作する。上記構成によると、車両Ａの運転者は、異常が検出されない転舵機構を用いて、車両Ａを走行させることができる。このとき、異常な転舵機構の転舵輪のキャスタトレールが変更されているため、異常な転舵機構による走行への悪影響が抑えられる。また、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常が検出された場合、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒが動作しても、車両Ａの走行を継続することは困難である。このような場合、車両用操舵装置１は、車両Ａの停止を運転者に促す、又は、車両Ａを停止してもよい。
In the vehicle steering apparatus 1 according to the first embodiment, the left turning ECU 51L or the right turning ECU 51R detects one abnormality of the left turning mechanism 10L and the right turning mechanism 10R, and the other abnormality. When not detected, the left displacement device 100L or the displacement device 100R operates. According to the said structure, the driver | operator of the vehicle A can drive the vehicle A using the steering mechanism by which abnormality is not detected. At this time, since the caster trail of the steered wheels of the abnormal steered mechanism is changed, adverse effects on traveling by the abnormal steered mechanism are suppressed. Further, when an abnormality is detected in both the left steering mechanism 10L and the right steering mechanism 10R, it is difficult to continue traveling of the vehicle A even if the left displacement device 100L and the right displacement device 100R operate. . In such a case, the vehicle steering apparatus 1 may prompt the driver to stop the vehicle A or stop the vehicle A.
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る車両用操舵装置を説明する。実施の形態２に係る車両用操舵装置において、左変位装置及び右変位装置の配置が、実施の形態１と異なる。以下において、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。さらに、実施の形態２に係る車両用操舵装置においても、左変位装置及び右変位装置の構成は同様であるため、左制限装置のみを説明する。
[Embodiment 2]
A vehicle steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. In the vehicle steering apparatus according to the second embodiment, the arrangement of the left displacement device and the right displacement device is different from that of the first embodiment. In the following, the points different from the first embodiment will be mainly described. Furthermore, in the vehicle steering apparatus according to Embodiment 2, the configurations of the left displacement device and the right displacement device are the same, and therefore only the left restriction device will be described.
図８には、実施の形態２に係る車両用操舵装置の左変位装置２００Ｌの模式的な平面図が示されている。図８に示すように、左変位装置２００Ｌは、左転舵軸３Ｌと左転舵アクチュエータ４Ｌとの連結部５Ｌに配置されている。本実施の形態では、連結部５Ｌは、図示しない車体のホイールケースに対して、車両Ａの前後方向に移動可能に取り付けられている。左変位装置２００Ｌは、動作することによって、連結部５Ｌを車両Ａの後方に向かって変位させる。
FIG. 8 is a schematic plan view of the left displacement device 200L of the vehicle steering apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the left displacement device 200L is disposed at a connecting portion 5L between the left turning shaft 3L and the left turning actuator 4L. In the present embodiment, connecting portion 5L is attached to a wheel case of a vehicle body (not shown) so as to be movable in the front-rear direction of vehicle A. The left displacement device 200L operates to displace the connecting portion 5L toward the rear of the vehicle A.
具体的には、左変位装置２００Ｌは、車体のホイールケースに配置されている。左変位装置２００Ｌは、連結部５Ｌに対して車両Ａの前方側に配置された付勢部材２０３と、連結部５Ｌに対して車両Ａの後方側に配置されたストッパ２０１とを有する。さらに、左変位装置２００Ｌは、ストッパ２０１に配置された保持部材２０２を有する。ストッパ２０１は、輪状又はＵ字状の形状を有する１つの部材であり、その内側に保持部材２０２が配置されるように構成されてもよい。又は、ストッパ２０１は、保持部材２０２の両側に配置される２つ以上の部材で構成されてもよい。
Specifically, the left displacement device 200L is disposed in a wheel case of the vehicle body. The left displacement device 200L includes an urging member 203 disposed on the front side of the vehicle A with respect to the connecting portion 5L, and a stopper 201 disposed on the rear side of the vehicle A with respect to the connecting portion 5L. Furthermore, the left displacement device 200 </ b> L includes a holding member 202 disposed on the stopper 201. The stopper 201 is a single member having a ring shape or a U-shape, and the holding member 202 may be arranged inside the stopper 201. Alternatively, the stopper 201 may be composed of two or more members disposed on both sides of the holding member 202.
付勢部材２０３は、連結部５Ｌと枠状の台座部２０４との間に配置され、車両Ａの後方に向かって連結部５Ｌを押圧する。ストッパ２０１及び保持部材２０２は、連結部５Ｌと支持部２０５との間に配置され、連結部５Ｌを介して、付勢部材２０３の押圧力を受けている。台座部２０４及び支持部２０５は、車体のホイールケースに固定されている。台座部２０４は、付勢部材２０３を伸縮方向及びその側方で支持し、さらに、連結部５Ｌも上記側方で支持する。
The urging member 203 is disposed between the connecting portion 5L and the frame-shaped pedestal portion 204, and presses the connecting portion 5L toward the rear of the vehicle A. The stopper 201 and the holding member 202 are disposed between the connecting portion 5L and the support portion 205, and receive the pressing force of the biasing member 203 through the connecting portion 5L. The pedestal part 204 and the support part 205 are fixed to the wheel case of the vehicle body. The pedestal part 204 supports the urging member 203 in the expansion / contraction direction and its side, and further supports the connecting part 5L on the side.
上述のような構成によって、保持部材２０２が非通電である変位装置２００が動作していないとき、連結部５Ｌは、車両Ａの前後方向に固定される。そして、左転舵機構１０Ｌに異常が発生したとき、保持部材２０２が通電される。このとき、保持部材２０２は、膨張することによって、ストッパ２０１における保持部材２０２の両側部分を引き離すように破断させ、ストッパ２０１を支持部２０５と連結部５Ｌとの間から離脱させる。連結部５Ｌは、付勢部材２０３によって押圧され、それにより、車両Ａの後方へ向かって移動し、支持部２０５に当接する。
With the configuration described above, the connecting portion 5L is fixed in the front-rear direction of the vehicle A when the displacement device 200 in which the holding member 202 is not energized is not operating. When the abnormality occurs in the left steering mechanism 10L, the holding member 202 is energized. At this time, the holding member 202 expands to break the both sides of the holding member 202 in the stopper 201 so that the stopper 201 is separated from the support portion 205 and the connecting portion 5L. The connecting portion 5 </ b> L is pressed by the biasing member 203, thereby moving toward the rear of the vehicle A and coming into contact with the support portion 205.
これにより、図８及び図９に示すように、左転舵軸３Ｌ（図５参照）は、左ロワアーム６Ｌのロワジョイント６Ｌｃを支点として、上部を車両Ａの後方へ移動するように、傾斜する。よって、キングピン軸は、キングピン軸Ｋ２のように、実施の形態１と同様の向きに傾斜し、左転舵輪２０Ｌのキャスタトレールは、正方向に大きくなり、その大きさは、点Ｐ２と点ＰＣ２との距離ＣＴＫａである。なお、点Ｐ２は、キングピン軸Ｋ２が地面と交差する点であり、点ＰＣ２は、左転舵軸３Ｌの傾斜後の接地点である。また、図９は、図８の左変位装置２００Ｌの動作後の状態を示す模式的な側面図である。
As a result, as shown in FIGS. 8 and 9, the left steered shaft 3L (see FIG. 5) tilts so that the upper part moves rearward of the vehicle A with the lower joint 6Lc of the left lower arm 6L as a fulcrum. . Thus, the kingpin axis, as kingpin axis K 2, inclined in the same direction as the first embodiment, the caster trail left steered wheel 20L is increased in the positive direction, the size thereof, the point P 2 it is the distance CTKa the point PC 2. Incidentally, the point P 2 is a point which kingpin axis K 2 intersects with the ground, the point PC 2 is the ground point after inclination of the left steered shaft 3L. FIG. 9 is a schematic side view showing a state after the operation of the left displacement device 200L of FIG.
また、実施の形態２に係る車両用操舵装置のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。上述のような実施の形態２に係る車両用操舵装置によると、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態２に係る車両用操舵装置では、固定部としての連結部５Ｌ及び５Ｒは、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのサスペンションの上部を車体に固定し、変位装置は、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの連結部５Ｌ又は５Ｒを車両Ａの後方に向かって変位させる。上記構成によると、変位装置は、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのキャスタトレールを正方向に大きくするように動作する。よって、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの直進性が確実に向上する。さらに、正常な転舵輪２０Ｒ又は２０Ｌの転舵動作による旋回に追従する異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの動作が促進されるため、車両Ａの旋回時の走行の安定性も向上する。
Moreover, since the other structure and operation | movement of the vehicle steering device which concern on Embodiment 2 are the same as that of Embodiment 1, the description is abbreviate | omitted. According to the vehicle steering apparatus according to the second embodiment as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in the vehicle steering apparatus according to the second embodiment, the connection parts 5L and 5R as the fixing parts fix the upper parts of the suspensions of the steered wheels 20L and 20R to the vehicle body, and the displacement device is an abnormal steering mechanism 10L. Alternatively, the connecting portion 5L or 5R of the 10R steered wheel 20L or 20R is displaced toward the rear of the vehicle A. According to the above configuration, the displacement device operates to enlarge the caster rails of the steered wheels 20L and 20R in the positive direction. Therefore, the straightness of the abnormal steered wheel 20L or 20R is reliably improved. Further, since the operation of the abnormal steered wheel 20L or 20R following the turning by the steered operation of the normal steered wheel 20R or 20L is promoted, the traveling stability of the vehicle A when turning is also improved.
また、実施の形態２に係るに係る車両用操舵装置において、実施の形態１に係る変位装置が適用されてもよい。つまり、例えば左転舵機構１０Ｌにおいて、連結部５Ｌに変位装置２００Ｌが配置され、左ロワアーム６Ｌに変位装置１００Ｌが配置されてもよい。これにより、変位装置が動作したときの左転舵輪２０Ｌにおけるキャスタトレールの正方向の増加量を大きくすることができる。よって、左転舵輪２０Ｌの直進性がさらに向上する。
Further, in the vehicle steering apparatus according to the second embodiment, the displacement device according to the first embodiment may be applied. That is, for example, in the left steering mechanism 10L, the displacement device 200L may be disposed in the connecting portion 5L, and the displacement device 100L may be disposed in the left lower arm 6L. Thereby, the amount of increase in the forward direction of the caster trail in the left steered wheel 20L when the displacement device operates can be increased. Therefore, the straight traveling performance of the left steered wheel 20L is further improved.
［その他］
以上、本発明の１つ以上の態様に係る車両用操舵装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ以上の態様の範囲内に含まれてもよい。
[Others]
As mentioned above, although the vehicle steering device which concerns on one or more aspects of this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to embodiment. Without departing from the spirit of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art are applied to this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also one or more aspects of the present invention. It may be included in the range.
また、実施の形態に係る車両用操舵装置において、変位装置は、ストラット式のサスペンションに適用されていたが、これに限定されず、ダブルウィッシュボーン式及びマルチリンク式のサスペンションに適用されてもよい。
Further, in the vehicle steering apparatus according to the embodiment, the displacement device is applied to the strut suspension, but is not limited thereto, and may be applied to a double wishbone suspension and a multilink suspension. .
例えば、変位装置がダブルウィッシュボーン式のペンションの左転舵機構１０Ｌに適用される場合、図１０に示すように、変位装置１００Ｌは、ロワアーム６Ｌの車体への固定部、及び、アッパーアーム８Ｌの車体への固定部に配置されてもよい。なお、図１０は、実施の形態１及び２に係る車両用操舵装置を適用可能なサスペンションの別例を示す側面図である。図１０では、左転舵輪２０Ｌ、ハブキャリア７Ｌ及びハブは断面図で描かれている。図１０の例では、車体から延びるアッパーアーム８Ｌ及びロワアーム６Ｌは、その先端でハブキャリア７Ｌによって連結されている。ハブキャリア７Ｌは、アッパーアーム８Ｌ及びロワアーム６Ｌに対して回転自在であり、左転舵輪２０Ｌを回動させる転舵軸を構成している。本例では、ショックアブソーバ９Ｌは、転舵軸と別個に設けられ、その両端で、ロワアーム６Ｌ及び車体に固定されている。左転舵アクチュエータ４Ｌは、連結部５Ｌを介してハブキャリア７Ｌの上部と接続されており、ハブキャリア７Ｌと共に左転舵輪２０Ｌを回動する。
For example, when the displacement device is applied to a left wishing mechanism 10L of a double wishbone type pension, as shown in FIG. 10, the displacement device 100L includes a fixing portion of the lower arm 6L to the vehicle body and an upper arm 8L. You may arrange | position to the fixing | fixed part to a vehicle body. FIG. 10 is a side view showing another example of a suspension to which the vehicle steering apparatus according to Embodiments 1 and 2 can be applied. In FIG. 10, the left steered wheel 20L, the hub carrier 7L, and the hub are depicted in a cross-sectional view. In the example of FIG. 10, the upper arm 8L and the lower arm 6L extending from the vehicle body are connected by a hub carrier 7L at the distal ends thereof. The hub carrier 7L is rotatable with respect to the upper arm 8L and the lower arm 6L, and constitutes a turning shaft for turning the left turning wheel 20L. In this example, the shock absorber 9L is provided separately from the steered shaft, and is fixed to the lower arm 6L and the vehicle body at both ends thereof. The left steered actuator 4L is connected to the upper portion of the hub carrier 7L via the connecting portion 5L, and rotates the left steered wheel 20L together with the hub carrier 7L.
また、実施の形態に係る車両用操舵装置において、変位装置は、ロワアームのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂに配置されていたがこれに限定されない。例えば、サスペンションアームの端部が、サスペンションメンバ２の枠状部材の中に配置されたブッシュに挿入される構成の場合、変位装置の付勢部材は、枠状部材とブッシュとの間に配置され、ストッパ及び保持部材は、付勢部材と反対側で、枠部材とブッシュとの間に配置されてもよい。
Further, in the vehicle steering apparatus according to the embodiment, the displacement device is disposed in the link portions 6La and 6Lb of the lower arm, but is not limited thereto. For example, when the end of the suspension arm is inserted into a bush disposed in the frame-shaped member of the suspension member 2, the biasing member of the displacement device is disposed between the frame-shaped member and the bush. The stopper and the holding member may be disposed between the frame member and the bush on the side opposite to the biasing member.
また、実施の形態に係る車両用操舵装置において、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒはそれぞれ、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒの軸上の上部に配置されているが、これに限定されない。例えば、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒはそれぞれ、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒの軸に対して側方にずれた位置に配置されてもよい。
Further, in the vehicle steering apparatus according to the embodiment, the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R are respectively disposed on the upper portions of the left turning shaft 3L and the right turning shaft 3R. It is not limited to this. For example, the left turning actuator 4L and the right turning actuator 4R may be disposed at positions shifted laterally with respect to the left turning shaft 3L and the right turning shaft 3R, respectively.
