JP3156570B2 - Vehicle rear wheel steering system - Google Patents
Vehicle rear wheel steering systemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、後輪が操舵可能な
車両の操舵装置に関し、フェイル時における車両挙動の
急変の回避を企図したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle capable of steering rear wheels, and aims at avoiding a sudden change in vehicle behavior at the time of a failure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】車両の後輪操舵装置として、後輪操舵角
をアクチュエータにより電気的に制御するもの（電動
式）が知られている。電動式の後輪操舵装置は、後輪操
舵信号の伝達に制約を受けないので、後輪操舵角を自由
に設定できる。このため、自然な操縦性を実現しながら
安定性と操縦性を最大限に発揮し、更に、低速時の旋回
性能が向上する。後輪を操舵している時にシステムフェ
イルが生じると、アクチュエータが戻されて後輪が中立
状態に維持されるようになっている。2. Description of the Related Art As a rear wheel steering device of a vehicle, there is known a device (electric type) in which a rear wheel steering angle is electrically controlled by an actuator. Since the electric rear wheel steering device is not restricted by the transmission of the rear wheel steering signal, the rear wheel steering angle can be freely set. For this reason, stability and maneuverability are maximized while realizing natural maneuverability, and further, turning performance at low speed is improved. If a system failure occurs while steering the rear wheel, the actuator is returned and the rear wheel is maintained in a neutral state.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の電動式の後輪操
舵装置では、操舵可能な範囲を大きくでき、しかも応答
性の良いアクチュエータが使用されているため、システ
ムフェイル時、特にアクチュエータが誤作動してアクチ
ュエータが発揮できる最大操舵角速度で最大舵角まで操
舵された際に急激な挙動になってしまう。即ち、図７に
一点鎖線で示したように、操舵可能な範囲が小さい( 操
舵角θ1 ）アクチュエータの場合には、操舵角が０から
角度θ1 に操舵される時間が短くても角度θ1 が小さい
ため、比較的穏やかな挙動の変化で済む。一方、図７に
点線で示したように、操舵可能な範囲が大きい( 操舵角
θ2 ）アクチュエータの場合には、短時間で０から大き
な操舵角θ2 に操舵されるので、急激な挙動変化が生じ
てしまう。応答性の低いアクチュエータによって大きな
操舵角を得るようにすることで、システムフェイル時の
挙動の急変は防止できるが、操縦性が著しく低下してし
まう。In a conventional electric rear wheel steering system, an actuator capable of increasing a steerable range and having a high response is used. As a result, when the actuator is steered to the maximum steering angle at the maximum steering angular velocity that can be exerted by the actuator, the behavior becomes sharp. That is, as shown by the chain line in FIG. 7, in the case of an actuator having a small steerable range (steering angle θ 1 ), even if the steering angle is short from 0 to the angle θ 1 , the angle θ is small. Since 1 is small, a relatively gentle change in behavior is sufficient. On the other hand, as shown by the dotted line in FIG. 7, in the case of an actuator having a large steerable range (steering angle θ 2 ), the actuator is steered from 0 to a large steering angle θ 2 in a short time, so that a sudden change in behavior occurs. Will occur. By obtaining a large steering angle with an actuator having low response, a sudden change in the behavior at the time of a system failure can be prevented, but the maneuverability is significantly reduced.
【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、後輪操舵の応答性を高く保った状態でシステムフェ
イル時の挙動の急変を防止することができる車両の後輪
操舵装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a rear wheel steering device for a vehicle which can prevent a sudden change in behavior at the time of a system failure while maintaining a high responsiveness of rear wheel steering. The purpose is to:
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の発明の構成は、後輪を操舵させる後輪操舵機構
と、車両の走行状況に応じて後輪の操舵状態を演算する
制御装置とを備えた車両の後輪操舵装置において、前記
後輪操舵機構を操作する第１駆動手段と、該第１駆動手
段とは独立して前記後輪操舵機構を操作する第２駆動手
段とを備え、前記制御装置には、車両の走行状況に応じ
て後輪の操舵角速度を演算する角速度演算機能と、該角
速度演算機能によって演算された前記後輪の操舵角速度
の絶対値が所定値を越えた場合に前記第１駆動手段及び
前記第２駆動手段により前記後輪操舵機構を操作させる
操作機能とが備えられたことを特徴とする。そして、演
算により要求された操舵角速度の絶対値が所定値を越え
た場合、即ち、高い応答性が要求された時に第１駆動手
段及び第２駆動手段により後輪操舵機構を操作させて２
つの駆動手段によって高い応答性を確保する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a rear wheel steering mechanism for steering a rear wheel, and a steering state of the rear wheel is calculated according to a running condition of the vehicle. A first drive means for operating the rear wheel steering mechanism, and a second drive means for operating the rear wheel steering mechanism independently of the first drive means. The control device includes an angular velocity calculating function for calculating a steering angular velocity of a rear wheel according to a traveling state of the vehicle, and an absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the angular velocity calculating function is a predetermined value. And an operation function for operating the rear wheel steering mechanism by the first driving means and the second driving means when the vehicle speed exceeds the threshold value. When the absolute value of the steering angular velocity requested by the calculation exceeds a predetermined value, that is, when high responsiveness is required, the rear wheel steering mechanism is operated by the first drive means and the second drive means, and 2
High responsiveness is ensured by two driving means.
【０００６】また、上記目的を達成するための第２の発
明の構成は、後輪を操舵させる後輪操舵機構と、車両の
走行状況に応じて後輪の操舵状態を演算する制御装置と
を備えた車両の後輪操舵装置において、前記後輪操舵機
構を操作する第１駆動手段と、該第１駆動手段とは独立
して前記後輪操舵機構を操作する第２駆動手段とを備
え、前記制御装置には、車両の走行状況に応じて後輪の
操舵角速度を演算する角速度演算機能と、車両の走行状
況に応じて後輪の操舵角を演算する角度演算機能と、前
記角速度演算機能によって演算された前記後輪の操舵角
速度の絶対値が所定値以上になった場合に前記第１駆動
手段及び前記第２駆動手段により前記後輪操舵機構を操
作させると共に前記角速度演算機能によって演算された
前記後輪の操舵角速度の絶対値が所定値を下回った時で
あっても前記角度演算機能によって演算された前記後輪
の操舵角の絶対値が所定値以上になった場合に前記第１
駆動手段及び前記第２駆動手段により前記後輪操舵機構
を操作させる操作機能とが備えられたことを特徴とす
る。そして、演算により要求された操舵角速度の絶対値
が所定値を越えた場合、即ち、高い応答性が要求された
時、もしくは演算により要求された操舵角の絶対値が所
定値以上になった場合、即ち、大きな操舵角が要求され
た時に第１駆動手段及び第２駆動手段により後輪操舵機
構を操作させて２つの駆動手段によって高い応答性や大
きな操舵角を確保する。According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a rear wheel steering mechanism for steering a rear wheel and a control device for calculating a steering state of the rear wheel according to a running condition of the vehicle are provided. A rear wheel steering device for a vehicle, comprising: first driving means for operating the rear wheel steering mechanism; and second driving means for operating the rear wheel steering mechanism independently of the first driving means. The control device includes an angular velocity calculation function for calculating a steering angular velocity of a rear wheel according to a traveling state of the vehicle, an angle calculation function for calculating a steering angle of a rear wheel according to a traveling state of the vehicle, and the angular velocity calculation function. When the absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the above becomes equal to or more than a predetermined value, the first drive means and the second drive means operate the rear wheel steering mechanism and are calculated by the angular velocity calculation function. The rear wheel steering angular velocity Absolute value of the first when the absolute value of the steering angle of the rear wheel which is calculated by the angle calculation function even when below a predetermined value exceeds a predetermined value
An operating function for operating the rear wheel steering mechanism by the driving means and the second driving means. When the absolute value of the steering angular speed requested by the calculation exceeds a predetermined value, that is, when high responsiveness is requested, or when the absolute value of the steering angle requested by the calculation is equal to or more than the predetermined value That is, when a large steering angle is required, the rear wheel steering mechanism is operated by the first driving means and the second driving means, and high responsiveness and a large steering angle are secured by the two driving means.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態に係
る車両の後輪操舵装置のシステム構成、図２には後輪駆
動部の概略構成、図３乃至図５には後輪操舵機構の特
性、図６には後輪操舵の制御フローチャートを示してあ
る。FIG. 1 is a system configuration of a rear wheel steering device of a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration of a rear wheel drive unit, and FIGS. FIG. 6 shows a characteristic flowchart of the steering mechanism, and FIG. 6 shows a control flowchart of the rear wheel steering.
【０００８】図１に示すように、車両１の前輪２はタイ
ロッド３を介してロッド４に連結され、ロッド４はステ
アリングホイール５の操作によって車幅方向に変位して
前輪２が操舵される。一方、車両１の後輪６はタイロッ
ド７により操舵自在となり、タイロッド７同士は連結部
材８によって連結されている。連結部材８は後輪操舵機
構９によって車幅方向に変位し、これにより後輪６が操
舵される。前輪２及び後輪６にはそれぞれ車輪速センサ
１０が設けられ、各車輪の車輪速が検出されて制御装置
としてのＥＣＵ１１に入力される。また、ＥＣＵ１１に
は、ハンドル角センサ１２及び車速センサ１３の検出情
報が入力され、これらの情報に基づいて後輪６の操舵角
速度及び操舵角が演算されるようになっている（角速度
演算機能及び角度演算機能）。As shown in FIG. 1, a front wheel 2 of a vehicle 1 is connected to a rod 4 via a tie rod 3, and the rod 4 is displaced in the vehicle width direction by operating a steering wheel 5, so that the front wheel 2 is steered. On the other hand, the rear wheel 6 of the vehicle 1 is steerable by a tie rod 7, and the tie rods 7 are connected by a connecting member 8. The connecting member 8 is displaced in the vehicle width direction by the rear wheel steering mechanism 9, whereby the rear wheel 6 is steered. Each of the front wheel 2 and the rear wheel 6 is provided with a wheel speed sensor 10, and the wheel speed of each wheel is detected and input to an ECU 11 as a control device. The ECU 11 receives detection information from the steering wheel angle sensor 12 and the vehicle speed sensor 13, and calculates the steering angular velocity and the steering angle of the rear wheel 6 based on the information (the angular velocity calculation function and the Angle calculation function).
【０００９】後輪操舵機構９には、第１駆動手段として
の第１モータ１４及び第２駆動手段としての第２モータ
１５が備えられ、第１モータ１４及び第２モータ１５は
それぞれモータコントローラ１６，１７からの指令によ
って駆動される。モータコントローラ１６，１７には、
ＥＣＵ１１で演算された後輪６の操舵角速度及び操舵角
に応じた指令が送られると共に、第１モータ１４及び第
２モータ１５の回転数センサ１８，１９の検出値が入力
される。The rear wheel steering mechanism 9 is provided with a first motor 14 as first driving means and a second motor 15 as second driving means, and the first motor 14 and the second motor 15 are motor controllers 16 respectively. , 17 are driven. Motor controllers 16 and 17 include:
A command corresponding to the steering angular velocity and the steering angle of the rear wheel 6 calculated by the ECU 11 is sent, and the detection values of the rotation speed sensors 18 and 19 of the first motor 14 and the second motor 15 are input.
【００１０】図２に基づいて後輪操舵機構９を詳細に説
明する。後輪６のタイロッド７同士は連結部材８によっ
て連結され、連結部材８にはオフセットクランク２０の
ピン２１が左右方向にのみ規制されて嵌合している。ピ
ン２１はオフセットクランク２０の回動中心Ａに対して
偏心して取り付けられ、オフセットクランク２０の回動
によりピン２１は図中左右方向に移動する。つまり、オ
フセットクランク２０の回動によりピン２１を介して連
結部材８が左右方向（車幅方向）に移動する。オフセッ
トクランク２０のウォームギヤ２２には第１ピニオン２
３が噛み合っており、第１ピニオン２３は第１モータ１
４の駆動によって回転する。第１モータ１４及びオフセ
ットクランク２０は、車幅方向に移動自在な基台２４に
支持されている。The rear wheel steering mechanism 9 will be described in detail with reference to FIG. The tie rods 7 of the rear wheel 6 are connected to each other by a connecting member 8, and the pin 21 of the offset crank 20 is fitted to the connecting member 8 while being restricted only in the left-right direction. The pin 21 is mounted eccentrically with respect to the rotation center A of the offset crank 20, and the rotation of the offset crank 20 causes the pin 21 to move in the left-right direction in the figure. That is, the rotation of the offset crank 20 causes the connecting member 8 to move in the left-right direction (vehicle width direction) via the pin 21. The worm gear 22 of the offset crank 20 has a first pinion 2
3 are engaged with each other, and the first pinion 23 is connected to the first motor 1.
4 rotates. The first motor 14 and the offset crank 20 are supported on a base 24 that is movable in the vehicle width direction.
【００１１】基台２４にはラック２５が設けられ、ラッ
ク２５には第２ピニオン２６が噛み合っている。第２ピ
ニオン２６は第２モータ１５の駆動によって回転するよ
うになっている。つまり、第２モータ１５の駆動によ
り、第２ピニオン２６及びラック２５を介して基台２４
が車幅方向に移動し、第１モータ１４の駆動に係わらず
後輪６が操舵される。A rack 25 is provided on the base 24, and a second pinion 26 meshes with the rack 25. The second pinion 26 is configured to rotate by driving the second motor 15. That is, by driving the second motor 15, the base 24 is moved through the second pinion 26 and the rack 25.
Moves in the vehicle width direction, and the rear wheel 6 is steered regardless of the driving of the first motor 14.
【００１２】図３乃に示すように、例えば、第２モータ
１５による後輪６の操舵角度θ2 は約３度に設定され、
第２モータ１５は最大回転速度が遅いモータとなってい
る。また、図４に示すように、第１モータ１４による後
輪６の操舵角度θ1 は約１度に設定され、第１モータ１
４は最大回転速度が速く応答性に優れたモータとなって
いる。As shown in FIG. 3, for example, the steering angle θ 2 of the rear wheel 6 by the second motor 15 is set to about 3 degrees,
The second motor 15 is a motor having a low maximum rotation speed. Further, as shown in FIG. 4, the steering angle θ 1 of the rear wheel 6 by the first motor 14 is set to about 1 degree, and the first motor 1
Reference numeral 4 denotes a motor having a high maximum rotation speed and excellent responsiveness.
【００１３】高い応答性が要求されない場合、第２モー
タ１５の駆動により基台２４を移動させて後輪６の操舵
を行う。高い応答性が要求される場合、図５に示すよう
に、第２モータ１５の駆動により基台２４を移動させる
と同時に（図中点線で示す）第１モータ１４の駆動によ
りオフセットクランク２０を介して連結部材８を更に移
動させ（図中実線で示した部分が加味される）、後輪６
の操舵を行うようにする。この時、第１モータ１４は一
定の角度になった時点で元の位置に戻され、後輪６が操
舵角度θ2 になった時点では第２モータ１５だけの駆動
による操舵となり、第１モータ１４は中立状態に保持さ
れる。このため、システムフェイル時に操舵角度θ2 で
後輪６が操舵されている場合、第２モータ１５が元の状
態に戻されるが、第２モータ１５は最大回転速度が遅い
モータとなっているので、挙動に急変が生じることがな
い。When high responsiveness is not required, the base 24 is moved by driving the second motor 15 to steer the rear wheels 6. When high responsiveness is required, as shown in FIG. 5, the base 24 is moved by driving the second motor 15 and the offset motor 20 is driven by the first motor 14 (shown by a dotted line in FIG. 5). To further move the connecting member 8 (a portion shown by a solid line in the figure is taken into account), and
To steer. At this time, the first motor 14 is returned to the original position when the angle reaches a certain angle, and when the rear wheel 6 reaches the steering angle θ 2 , the steering is performed by the drive of the second motor 15 alone, and the first motor 14 14 is maintained in a neutral state. Therefore, when the rear wheel 6 is steered at the steering angle θ 2 at the time of the system failure, the second motor 15 is returned to the original state, but the second motor 15 is a motor having the slowest maximum rotation speed. There is no sudden change in behavior.
【００１４】尚、上述した説明では、後輪６の最大操舵
角を第２モータ１５による操舵角度θ2 にするようにし
ているが、後輪６の操舵時に第１モータ１４を元の状態
に戻さずに、最大の操舵角度θ3 を（θ1 ＋θ2 ）とな
るように設定することも可能である。この場合、操舵角
度θ3 は例えば約３度に設定される。In the above description, the maximum steering angle of the rear wheel 6 is set to the steering angle θ 2 by the second motor 15, but the first motor 14 is returned to the original state when the rear wheel 6 is steered. without returning, it is also possible to set such that the maximum steering angle theta 3 and (θ 1 + θ 2). In this case, the steering angle θ 3 is set to, for example, about 3 degrees.
【００１５】図６に基づいて上記構成の後輪操舵装置に
おける後輪６の操舵制御状況を説明する。Referring to FIG. 6, the state of steering control of the rear wheel 6 in the rear wheel steering apparatus having the above-described configuration will be described.
【００１６】ステップＳ１でシステムに異常があるか否
か（システムフェイルか否か）、即ち、各種センサ類に
異常な検出状態（例えば車輪速センサ１０と車速センサ
１３との間に異常な差異が生じた状態等）があるか等が
判断され、システムに異常があると判断された場合、後
輪６の操舵制御を終了して後輪６を中立状態に保持す
る。ステップＳ１でシステムに異常がないと判断された
場合、ステップＳ２でハンドル角センサ１２によるハン
ドル角及び車速センサ１３による車両１の走行速度が読
込まれる。ステップＳ３では、ハンドル角及び走行速度
に基づいて後輪６の操舵角速度及び操舵角、即ち、車両
１の走行状況に応じて要求される後輪６の最適な操舵角
速度及び操舵角が演算される。In step S1, it is determined whether or not the system is abnormal (whether or not the system has failed), that is, an abnormal detection state of various sensors (for example, an abnormal difference between the wheel speed sensor 10 and the vehicle speed sensor 13). It is determined whether there is an abnormal state or the like. If it is determined that there is an abnormality in the system, the steering control of the rear wheel 6 is terminated and the rear wheel 6 is maintained in a neutral state. If it is determined in step S1 that there is no abnormality in the system, in step S2, the steering wheel angle by the steering wheel angle sensor 12 and the traveling speed of the vehicle 1 by the vehicle speed sensor 13 are read. In step S3, the steering angular velocity and the steering angle of the rear wheel 6, that is, the optimum steering angular velocity and the steering angle of the rear wheel 6 required according to the traveling state of the vehicle 1, are calculated based on the steering wheel angle and the traveling velocity. .
【００１７】後輪６の操舵角速度及び操舵角が演算され
ると、要求される後輪６の操舵角速度の絶対値と第２モ
ータ１５の最大後輪操舵角速度とがステップＳ４で比較
される。ステップＳ４で操舵角速度の絶対値が小さいと
判断された場合、要求される後輪６の操舵角の絶対値と
第２モータ１５の最大後輪操舵角とがステップＳ５で比
較される。ステップＳ５で操舵角の絶対値が小さいと判
断された場合、要求される後輪６の操舵角速度及び操舵
角が第２モータ１５の駆動のみで満たされることにな
る。このため、ステップＳ６で第２モータ１５の回転角
を演算すると共にステップＳ７で第２モータ１５用のモ
ータコントローラ１７に回転角の指令を出力する。When the steering angular velocity and the steering angle of the rear wheel 6 are calculated, the required absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel 6 is compared with the maximum rear wheel steering angular velocity of the second motor 15 in step S4. If it is determined in step S4 that the absolute value of the steering angular velocity is small, the required absolute value of the steering angle of the rear wheel 6 is compared with the maximum rear wheel steering angle of the second motor 15 in step S5. When it is determined in step S5 that the absolute value of the steering angle is small, the required steering angular velocity and steering angle of the rear wheel 6 are satisfied only by the driving of the second motor 15. Therefore, the rotation angle of the second motor 15 is calculated in step S6, and a rotation angle command is output to the motor controller 17 for the second motor 15 in step S7.
【００１８】これにより、後輪６の操舵角度θ2 を大き
くすることができ、図３に示した特性を有する第２モー
タ１５の駆動により後輪６の操舵が実行される。従っ
て、後輪６を大きな舵角で操舵することができ、操縦性
及び安定性の向上が図れる。この時、システムに異常が
生じると、第２モータ１５が元に戻されて後輪６が中立
状態に保持されるが、第２モータ１５は最大回転速度が
遅いモータとなっているので、挙動に急変が生じること
がなく運転者が修正可能な穏やかな車両挙動となる。As a result, the steering angle θ 2 of the rear wheel 6 can be increased, and the steering of the rear wheel 6 is performed by driving the second motor 15 having the characteristics shown in FIG. Therefore, the rear wheel 6 can be steered with a large steering angle, and the steerability and stability can be improved. At this time, if an abnormality occurs in the system, the second motor 15 is returned to its original state and the rear wheel 6 is held in a neutral state. However, since the second motor 15 is a motor having a low maximum rotation speed, This results in a gentle vehicle behavior that can be corrected by the driver without causing a sudden change in the vehicle speed.
【００１９】一方、ステップＳ４で操舵角速度の絶対値
が第２モータ１５の最大後輪操舵角速度を越えると判断
された場合、要求される後輪６の操舵角速度が第２モー
タ１５の駆動だけでは満たされないことになる。また、
ステップＳ５で操舵角の絶対値が第２モータ１５の最大
後輪操舵角を越えると判断された場合、要求される後輪
６の操舵角が第２モータ１５の駆動だけでは満たされな
いことになる。このため、ステップＳ８で第１モータ１
４の回転角及び第２モータ１５の回転角を演算すると共
にステップＳ９で第１モータ１４用及び第２モータ１５
用のモータコントローラ１６，１７に回転角の指令を出
力する。On the other hand, if it is determined in step S4 that the absolute value of the steering angular velocity exceeds the maximum rear wheel steering angular velocity of the second motor 15, the required steering angular velocity of the rear wheel 6 is determined by the driving of the second motor 15 alone. Will not be satisfied. Also,
If it is determined in step S5 that the absolute value of the steering angle exceeds the maximum rear wheel steering angle of the second motor 15, the required steering angle of the rear wheel 6 cannot be satisfied only by driving the second motor 15. . Therefore, in step S8, the first motor 1
4 and the rotation angle of the second motor 15, and in step S9, the first motor 14 and the second motor 15
A rotation angle command is output to the motor controllers 16 and 17.
【００２０】これにより、第１モータ１４及び第２モー
タ１５のの駆動により、図５に示した特性により後輪６
の操舵が実行される。第１モータ１４は最大回転速度が
速く応答性に優れたモータとなっており、操舵の開始時
点で駆動されて一定の角度になった時点で元の位置に戻
され、後輪６が操舵角度θ2 になった時点では第２モー
タ１５だけの駆動による操舵となり、第１モータ１４は
中立状態に保持されるようになっている。または、後輪
６の最大操舵角を第１モータ１４及び第２モータ１５の
駆動によって確保する。従って、後輪６を応答性良く操
舵することができると共に、大きな舵角で操舵すること
ができ、操縦性及び安定性の向上が図れる。この時、シ
ステムに異常が生じると、第２モータ１５が元に戻され
て後輪６が中立状態に保持されるが、第２モータ１５は
最大回転速度が遅いモータとなっているので、挙動に急
変が生じることがなく運転者が修正可能な穏やかな車両
挙動となる。As a result, the driving of the first motor 14 and the second motor 15 causes the rear wheel 6 to have the characteristics shown in FIG.
Is performed. The first motor 14 is a motor having a high maximum rotation speed and excellent responsiveness. The first motor 14 is driven at the start of steering and returned to an original position at a certain angle, and the rear wheel 6 is turned at the steering angle. When θ 2 is reached, steering is performed by driving only the second motor 15, and the first motor 14 is maintained in a neutral state. Alternatively, the maximum steering angle of the rear wheel 6 is ensured by driving the first motor 14 and the second motor 15. Therefore, the rear wheel 6 can be steered with good responsiveness, and can be steered at a large steering angle, so that the steerability and stability can be improved. At this time, if an abnormality occurs in the system, the second motor 15 is returned to its original state and the rear wheel 6 is held in a neutral state. However, since the second motor 15 is a motor having a low maximum rotation speed, This results in a gentle vehicle behavior that can be corrected by the driver without causing a sudden change in the vehicle speed.
【００２１】上述した後輪操舵装置によると、後輪６を
操舵する際に、十分な応答性を確保することができると
共に大きな舵角を得ることができる。しかも、システム
に異常が生じた場合に挙動に急変が生じることがなく運
転者が修正可能な穏やかな車両挙動となる。この結果、
フェイルセーフを十分に確保しつつ後輪操舵による操縦
性及び安定性向上能力を十分に発揮できる。According to the above-described rear wheel steering apparatus, when steering the rear wheel 6, sufficient responsiveness can be ensured and a large steering angle can be obtained. In addition, when an abnormality occurs in the system, the behavior is not suddenly changed, and a gentle vehicle behavior that can be corrected by the driver is obtained. As a result,
The steering ability and the ability to improve stability by rear wheel steering can be sufficiently exhibited while ensuring sufficient fail-safe.
【００２２】図７には、上述した後輪操舵装置による後
輪６の操舵角の状態と、一台のモータによって後輪６を
操舵した時の状態との比較を示してある。図７に実線で
示したように、上述した後輪操舵装置によると、操舵角
度θ1 までの範囲では短時間に所定の操舵角度に達する
が、操舵角度θ1 を越えると緩やかに操舵角度が増加し
ていく。これにより、モータ誤作動によって最大舵角ま
で操舵されるフェイルモードでも急激な挙動変化は生じ
ない。これに対し、応答性に優れ操舵角度を大きくする
ことができるモータを使用した場合、図７に点線で示し
たように、操舵角度θ2 まで短時間に操舵角度が増加す
る。このため、モータ誤作動によって最大舵角まで操舵
されるフェイルモードでは急激な挙動変化となってしま
う。尚、図７中一点鎖線は、操舵角度が比較的小さいモ
ータの特性を示してある。この場合、操舵角度が比較的
小さいのでモータ誤作動によって最大舵角まで操舵され
るフェイルモードでも急激な挙動変化は生じないが、操
舵角を大きく取ることはできない。FIG. 7 shows a comparison between the state of the steering angle of the rear wheel 6 by the above-described rear wheel steering device and the state when the rear wheel 6 is steered by one motor. As indicated by the solid line in FIG. 7, according to the rear wheel steering apparatus described above, but in a short time in the range of up to the steering angle theta 1 reaches a predetermined steering angle, is gently steering angle exceeds the steering angle theta 1 Will increase. As a result, a sudden change in behavior does not occur even in a fail mode in which the motor is erroneously operated to the maximum steering angle. In contrast, when using a motor capable of increasing the excellent steering angle responsiveness, as indicated by a dotted line in FIG. 7, the steering angle increases in a short period of time until the steering angle theta 2. For this reason, a sudden change in behavior occurs in the fail mode in which the steering is steered to the maximum steering angle due to a malfunction of the motor. The dashed line in FIG. 7 indicates the characteristics of the motor having a relatively small steering angle. In this case, since the steering angle is relatively small, a sudden change in behavior does not occur even in the fail mode in which the motor is erroneously operated to the maximum steering angle, but the steering angle cannot be made large.
【００２３】後輪操舵機構の他の例を図８、図９に基づ
いて説明する。図８、図９には後輪操舵機構の他の例の
概略構成を示してある。尚、図２に示した部材と同一部
材には同一符号を付してある。Another example of the rear wheel steering mechanism will be described with reference to FIGS. 8 and 9 show a schematic configuration of another example of the rear wheel steering mechanism. The same members as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
【００２４】図８に示した後輪操舵機構３１は、遊星歯
車装置３２の出力ピニオン３３を介して連結部材８を左
右に移動させるものである。遊星歯車装置３２の出力ピ
ニオン３３はリングギヤ３４によって回転され、リング
ギヤ３４は第１モータ１４の第１ピニオン２３によって
直接回転される。また、遊星歯車装置３２の遊星キャリ
ア３５は第２モータ１５の第２ピニオン２６によって回
転され、遊星キャリア３５の回転により出力ピニオン３
３が回転する。つまり、出力ピニオン３３は、第１モー
タ１４及び第２モータ１５の駆動によって回転される。The rear wheel steering mechanism 31 shown in FIG. 8 moves the connecting member 8 right and left via the output pinion 33 of the planetary gear unit 32. The output pinion 33 of the planetary gear set 32 is rotated by a ring gear 34, and the ring gear 34 is directly rotated by the first pinion 23 of the first motor 14. Further, the planet carrier 35 of the planetary gear device 32 is rotated by the second pinion 26 of the second motor 15, and the output pinion 3 is rotated by the rotation of the planet carrier 35.
3 rotates. That is, the output pinion 33 is rotated by the driving of the first motor 14 and the second motor 15.
【００２５】図８に示した後輪操舵機構３１では、前述
同様に、第１モータ１４及び第２モータ１５の駆動によ
って遊星歯車装置３２を介して連結部材８が左右に移動
して後輪６が操舵される。そして、後輪６を操舵する際
に、十分な応答性を確保することができると共に大きな
舵角を得ることができ、しかも、システムに異常が生じ
た場合に挙動に急変が生じることがなく運転者が修正可
能な穏やかな車両挙動となる。In the rear wheel steering mechanism 31 shown in FIG. 8, the connecting member 8 is moved left and right via the planetary gear device 32 by the driving of the first motor 14 and the second motor 15 as described above, and Is steered. When the rear wheel 6 is steered, sufficient responsiveness can be ensured and a large steering angle can be obtained. A gentle vehicle behavior that can be corrected by the driver.
【００２６】図９に示した後輪操舵機構４１は、連結部
材８が２本のラック４２と、ラック４２同士をつなぐリ
ンク４３とによって構成されている。一方側のラック４
２は第１モータ１４の第１ピニオン２３によって回転す
るオフセットクランク４４により左右に移動され、他方
側のラック４２は第２モータ１５の第２ピニオン２６に
よって回転するオフセットクランク４５により左右に移
動される。第１モータ１４及び第２モータ１５の駆動に
より各ラック４２がそれぞれ左右に移動する。The rear wheel steering mechanism 41 shown in FIG. 9 has a connecting member 8 composed of two racks 42 and a link 43 connecting the racks 42 to each other. Rack 4 on one side
2 is moved left and right by an offset crank 44 rotated by the first pinion 23 of the first motor 14, and the rack 42 on the other side is moved left and right by an offset crank 45 rotated by the second pinion 26 of the second motor 15. . Each rack 42 moves left and right by the driving of the first motor 14 and the second motor 15.
【００２７】図９に示した後輪操舵機構４１では、前述
同様に、第１モータ１４及び第２モータ１５の駆動によ
って各ラック４２を介して連結部材８が左右に移動して
後輪６が操舵される。そして、後輪６を操舵する際に、
十分な応答性を確保することができると共に大きな舵角
を得ることができ、しかも、システムに異常が生じた場
合に挙動に急変が生じることがなく運転者が修正可能な
穏やかな車両挙動となる。In the rear wheel steering mechanism 41 shown in FIG. 9, the connecting member 8 is moved left and right through the racks 42 by the driving of the first motor 14 and the second motor 15, and the rear wheel 6 is moved. Steered. And when steering the rear wheel 6,
Sufficient responsiveness can be ensured and a large steering angle can be obtained. In addition, when the system is abnormal, there is no sudden change in the behavior, resulting in a gentle vehicle behavior that can be corrected by the driver. .
【００２８】尚、上述した実施態様例は、後輪６の操舵
角速度及び操舵角に応じて第１モータ１４及び第２モー
タ１５の駆動制御を行うようにしたが（請求項２）、後
輪６の操舵角速度に応じて第１モータ１４及び第２モー
タ１５の駆動制御を行うようにすることも可能である
（請求項１）。この場合、後輪６の操舵の応答性を高く
保った状態でシステムフェイル時の挙動の急変を防止す
ることができる。In the embodiment described above, the drive control of the first motor 14 and the second motor 15 is performed in accordance with the steering angular velocity and the steering angle of the rear wheel 6 (claim 2). It is also possible to control the driving of the first motor 14 and the second motor 15 in accordance with the steering angular velocity of the sixth aspect (claim 1). In this case, it is possible to prevent a sudden change in the behavior at the time of a system failure while keeping the steering responsiveness of the rear wheel 6 high.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明の車両の後輪操舵装置は、後輪操
舵機構を操作する第１駆動手段と、第１駆動手段とは独
立して後輪操舵機構を操作する第２駆動手段とを備え、
制御装置に、車両の走行状況に応じて後輪の操舵角速度
を演算する角速度演算機能と、角速度演算機能によって
演算された後輪の操舵角速度の絶対値が所定値を越えた
場合に第１駆動手段及び第２駆動手段により後輪操舵機
構を操作させる操作機能とを備えたので、演算により要
求された操舵角速度の絶対値が所定値を越えた場合、即
ち、高い応答性が要求された時に第１駆動手段及び第２
駆動手段により後輪操舵機構を操作させて２つの駆動手
段によって高い応答性を確保することができ、システム
フェイル時には第１駆動手段及び第２駆動手段が個別に
戻されて後輪の操舵が中立状態に保持される。この結
果、後輪の操舵の応答性を高く保った状態でシステムフ
ェイル時の挙動の急変を防止することができる。According to the present invention, a rear wheel steering device for a vehicle includes a first drive unit for operating a rear wheel steering mechanism, and a second drive unit for operating a rear wheel steering mechanism independently of the first drive unit. With
The control device includes an angular velocity calculating function for calculating a steering angular velocity of the rear wheel according to a traveling state of the vehicle, and a first drive when the absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the angular velocity calculating function exceeds a predetermined value. Means and an operation function for operating the rear wheel steering mechanism by the second driving means, when the absolute value of the steering angular velocity requested by the calculation exceeds a predetermined value, that is, when high responsiveness is required. First driving means and second driving means
A high responsiveness can be ensured by the two driving means by operating the rear wheel steering mechanism by the driving means. When the system fails, the first driving means and the second driving means are individually returned to neutralize the steering of the rear wheels. Held in state. As a result, it is possible to prevent a sudden change in the behavior at the time of a system failure while keeping the steering responsiveness of the rear wheels high.
【００３０】また、本発明の車両の後輪操舵装置は、後
輪操舵機構を操作する第１駆動手段と、第１駆動手段と
は独立して後輪操舵機構を操作する第２駆動手段とを備
え、制御装置に、車両の走行状況に応じて後輪の操舵角
速度を演算する角速度演算機能と、車両の走行状況に応
じて後輪の操舵角を演算する角度演算機能と、角速度演
算機能によって演算された後輪の操舵角速度の絶対値が
所定値以上になった場合に第１駆動手段及び第２駆動手
段により後輪操舵機構を操作させると共に角速度演算機
能によって演算された後輪の操舵角速度の絶対値が所定
値を下回った時であっても角度演算機能によって演算さ
れた後輪の操舵角の絶対値が所定値以上になった場合に
第１駆動手段及び第２駆動手段により後輪操舵機構を操
作させる操作機能とを備えたので、演算により要求され
た操舵角速度の絶対値が所定値を越えた場合、即ち、高
い応答性が要求された時、もしくは演算により要求され
た操舵角の絶対値が所定値以上になった場合、即ち、大
きな操舵角が要求された時に第１駆動手段及び第２駆動
手段により後輪操舵機構を操作させて２つの駆動手段に
よって高い応答性や大きな操舵角を確保することがで
き、システムフェイル時には第１駆動手段及び第２駆動
手段が個別に戻されて後輪の操舵が中立状態に保持され
る。この結果、後輪の操舵の応答性を高く保つと共に大
きな操舵角を確保した状態でシステムフェイル時の挙動
の急変を防止することができる。Further, the rear wheel steering apparatus of the vehicle according to the present invention comprises a first drive means for operating the rear wheel steering mechanism, and a second drive means for operating the rear wheel steering mechanism independently of the first drive means. The control device includes: an angular velocity calculating function for calculating a steering angular velocity of a rear wheel according to a traveling state of a vehicle; an angle calculating function for calculating a steering angle of a rear wheel according to a traveling state of the vehicle; and an angular velocity calculating function. When the absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the above becomes equal to or more than a predetermined value, the rear wheel steering mechanism is operated by the first drive means and the second drive means and the rear wheel steering calculated by the angular velocity calculation function. Even when the absolute value of the angular velocity is lower than the predetermined value, if the absolute value of the steering angle of the rear wheel calculated by the angle calculation function becomes equal to or larger than the predetermined value, the first drive means and the second drive means perform rearward operation. Operation function to operate the wheel steering mechanism When the absolute value of the steering angular velocity requested by the calculation exceeds a predetermined value, that is, when high responsiveness is requested, or when the absolute value of the steering angle requested by the calculation is equal to or more than the predetermined value. In other words, when a large steering angle is required, the first drive means and the second drive means can operate the rear wheel steering mechanism, and high responsiveness and a large steering angle can be secured by the two drive means. In the event of a system failure, the first driving means and the second driving means are individually returned to maintain the steering of the rear wheels in a neutral state. As a result, it is possible to keep the responsiveness of the steering of the rear wheels high and prevent a sudden change in the behavior at the time of a system failure in a state where a large steering angle is secured.
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の後輪操舵装置
のシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of a rear wheel steering device of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
【図２】後輪駆動部の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a rear wheel drive unit.
【図３】後輪操舵機構の特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram of a rear wheel steering mechanism.
【図４】後輪操舵機構の特性図。FIG. 4 is a characteristic diagram of a rear wheel steering mechanism.
【図５】後輪操舵機構の特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram of a rear wheel steering mechanism.
【図６】後輪操舵の制御フローチャート。FIG. 6 is a control flowchart of rear wheel steering.
【図７】後輪操舵角と時間との関係を表すグラフ。FIG. 7 is a graph showing a relationship between a rear wheel steering angle and time.
【図８】他の実施態様例に係る後輪駆動部の概略構成
図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a rear wheel drive unit according to another embodiment.
【図９】他の実施態様例に係る後輪駆動部の概略構成
図。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a rear wheel drive unit according to another embodiment.
１ 車両 ２ 前輪 ３ タイロッド ４ ロッド ５ ステアリングホイール ６ 後輪 ７ タイロッド ８ 連結部材 ９ 後輪操舵機構 １０ 車輪速センサ １１ ＥＣＵ １２ ハンドル角センサ １３ 車速センサ １４ 第１モータ １５ 第２モータ １６，１７ モータコントローラ １８，１９ 回転数センサ ２０ オフセットクランク ２１ ピン ２２ ウォームギヤ ２３ 第１ピニオン ２４ 基台 ２５ ラック ２６ 第２ピニオン ３１ 後輪操舵機構 ３２ 遊星歯車装置 ３３ 出力ピニオン ３４ 太陽歯車 ３５ キャリア ４１ 後輪操舵機構 ４２ ラック ４３ リンク ４４ オフセットクランク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Front wheel 3 Tie rod 4 Rod 5 Steering wheel 6 Rear wheel 7 Tie rod 8 Connecting member 9 Rear wheel steering mechanism 10 Wheel speed sensor 11 ECU 12 Handle angle sensor 13 Vehicle speed sensor 14 First motor 15 Second motor 16, 17 Motor controller 18, 19 Revolution speed sensor 20 Offset crank 21 Pin 22 Worm gear 23 First pinion 24 Base 25 Rack 26 Second pinion 31 Rear wheel steering mechanism 32 Planetary gear unit 33 Output pinion 34 Sun gear 35 Carrier 41 Rear wheel steering mechanism 42 Rack 43 link 44 offset crank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B62D 6/00 B62D 7/14
Claims (2)
の走行状況に応じて後輪の操舵状態を演算する制御装置
とを備えた車両の後輪操舵装置において、前記後輪操舵
機構を操作する第１駆動手段と、該第１駆動手段とは独
立して前記後輪操舵機構を操作する第２駆動手段とを備
え、前記制御装置には、車両の走行状況に応じて後輪の
操舵角速度を演算する角速度演算機能と、該角速度演算
機能によって演算された前記後輪の操舵角速度の絶対値
が所定値を越えた場合に前記第１駆動手段及び前記第２
駆動手段により前記後輪操舵機構を操作させる操作機能
とが備えられたことを特徴とする車両の後輪操舵装置。1. A rear wheel steering device for a vehicle, comprising: a rear wheel steering mechanism for steering a rear wheel; and a control device for calculating a steering state of the rear wheel according to a traveling state of the vehicle. And a second drive means for operating the rear wheel steering mechanism independently of the first drive means. The control device includes a rear wheel in accordance with a running condition of the vehicle. An angular velocity calculating function of calculating the steering angular velocity of the first drive means and the second driving means when the absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the angular velocity calculating function exceeds a predetermined value.
An operation function of operating the rear wheel steering mechanism by a driving unit.
の走行状況に応じて後輪の操舵状態を演算する制御装置
とを備えた車両の後輪操舵装置において、前記後輪操舵
機構を操作する第１駆動手段と、該第１駆動手段とは独
立して前記後輪操舵機構を操作する第２駆動手段とを備
え、前記制御装置には、車両の走行状況に応じて後輪の
操舵角速度を演算する角速度演算機能と、車両の走行状
況に応じて後輪の操舵角を演算する角度演算機能と、前
記角速度演算機能によって演算された前記後輪の操舵角
速度の絶対値が所定値以上になった場合に前記第１駆動
手段及び前記第２駆動手段により前記後輪操舵機構を操
作させると共に前記角速度演算機能によって演算された
前記後輪の操舵角速度の絶対値が所定値を下回った時で
あっても前記角度演算機能によって演算された前記後輪
の操舵角の絶対値が所定値以上になった場合に前記第１
駆動手段及び前記第２駆動手段により前記後輪操舵機構
を操作させる操作機能とが備えられたことを特徴とする
車両の後輪操舵装置。2. A rear wheel steering device for a vehicle, comprising: a rear wheel steering mechanism for steering a rear wheel; and a control device for calculating a steering state of the rear wheel according to a traveling state of the vehicle. And a second drive means for operating the rear wheel steering mechanism independently of the first drive means. The control device includes a rear wheel in accordance with a running condition of the vehicle. An angular velocity calculating function for calculating the steering angular velocity of the vehicle, an angle calculating function for calculating the steering angle of the rear wheel according to the running condition of the vehicle, and an absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the angular velocity calculating function. When the value exceeds the predetermined value, the first drive means and the second drive means operate the rear wheel steering mechanism, and the absolute value of the steering angular velocity of the rear wheel calculated by the angular velocity calculation function falls below a predetermined value. The angle performance When the absolute value of the steering angle of the rear wheel calculated by the arithmetic function becomes a predetermined value or more, the first
A rear wheel steering device for a vehicle, comprising: an operating function of operating the rear wheel steering mechanism by a driving unit and the second driving unit.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30557495A JP3156570B2 (en) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Vehicle rear wheel steering system |
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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- 1995-11-24 JP JP30557495A patent/JP3156570B2/en not_active Expired - Fee Related
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