JP5880945B2 - Rear wheel steering device - Google Patents
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Description
本発明は後輪操舵装置に関する。 The present invention relates to a rear wheel steering device.
特許文献1では、後輪操舵装置において、前輪の操舵角が設定舵角を超えたときに、ソレノイドに通電してラック軸の孔にプランジャを挿入することにより後輪操舵を規制する技術が提案されている。特許文献1では、ソレノイドの通電回路にメカニカルな舵角スイッチを設けて、後輪操舵規制の誤作動を防止している。
特許文献2では、小舵角操舵時に使用するモータと大舵角操舵時に使用するモータとを分け、小舵角モータ駆動時には、常に後輪に連結したロッドのストローク規制を行う後輪操舵装置が提案されている。これにより、高速小舵角制御時に、大舵角操舵が行われることがないようにしている。
Patent Document 1 proposes a technique for regulating rear wheel steering in a rear wheel steering device by energizing a solenoid and inserting a plunger into a rack shaft hole when the front wheel steering angle exceeds a set steering angle. Has been. In Patent Document 1, a mechanical steering angle switch is provided in a solenoid energization circuit to prevent malfunction of rear wheel steering regulation.
In Patent Document 2, a rear wheel steering device that separates a motor used at the time of small steering angle steering from a motor used at the time of large steering angle steering, and always regulates the stroke of the rod connected to the rear wheel when the small steering angle motor is driven. Proposed. This prevents large steering angle steering from being performed during high-speed small steering angle control.
転舵軸が中立位置にあることを検出するセンサや、転舵軸を中立位置に戻すためのモータ等の大出力の駆動機構が必要である場合、後輪操舵装置の構造が複雑になり、後輪操舵装置が大型化する。また、センサやモータ等が故障していると、所要時に転舵軸を中立位置に復帰させることができないおそれがある。
本発明は、所要時に後輪転舵軸を中立位置に確実に復帰させることができる小型の後輪操舵装置を提供することである。
When a sensor for detecting that the steered shaft is in the neutral position and a high-output drive mechanism such as a motor for returning the steered shaft to the neutral position are necessary, the structure of the rear wheel steering device becomes complicated. The rear wheel steering device becomes larger. Further, if a sensor, a motor, or the like is out of order, the steered shaft may not be returned to the neutral position when necessary.
The present invention is to provide a small rear wheel steering device that can reliably return the rear wheel steering shaft to the neutral position when necessary.
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、後輪転舵軸(11)に設けられた第1係合歯(27)と、前記第1係合歯に係合する第1揺動爪(28)と、前記第1揺動爪をその揺動方向のホームポジションに揺動付勢する第1付勢ばね(29)と、を含む第1ラチェット機構(21)と、前記第1ラチェット機構を、前記後輪転舵軸の中立位置から第1軸方向(X1)への移動のみを許容するラチェット状態に切り換える第1切換え機構(23)と、前記後輪転舵軸に設けられた第2係合歯(31)と、前記第2係合歯に係合する第2揺動爪(32)と、前記第2揺動爪をその揺動方向のホームポジションに揺動付勢する第2付勢ばね(33)と、を含む第2ラチェット機構(24)と、前記第2ラチェット機構を、前記後輪転舵軸の中立位置から第2軸方向(X2)への移動のみを許容するラチェット状態に切り換える第2切換え機構(26)と、を備え、前記第1切換え機構は、前記第1揺動爪が前記ホームポジションから前記後輪転舵軸の第2軸方向の移動を許容する揺動方向へ揺動することを規制する規制位置と規制を解除する規制解除位置とに変位可能な第1規制部材(35)と、前記第1規制部材を前記規制位置と前記規制解除位置とに駆動する第1駆動部材(22)と、を含み、前記第2切換え機構は、前記第2揺動爪が前記ホームポジションから前記後輪転舵軸の第1軸方向の移動を許容する揺動方向へ揺動することを規制する規制位置と規制を解除する規制解除位置とに変位可能な第2規制部材(36)と、前記第2規制部材を前記規制位置と前記規制解除位置とに駆動する第2駆動部材(25)と、を含み、前記第1駆動部材は、前記第1揺動爪の揺動方向に交差する方向(P1)に前記第1規制部材を進退させるソレノイド(22c)を含み、前記第2駆動部材は、前記第2揺動爪の揺動方向に交差する方向(P2)に前記第2規制部材を進退させるソレノイド(25c)を含む後輪操舵装置(3)を提供する。 In order to achieve the object, the invention of claim 1 is directed to a first engagement tooth (27) provided on a rear wheel steering shaft (11) and a first swinging claw that engages with the first engagement tooth. (28) and a first ratchet mechanism (21) including a first biasing spring (29) for swinging and biasing the first swinging claw to a home position in the swinging direction, and the first ratchet A first switching mechanism (23) that switches the mechanism to a ratchet state that only allows movement in the first axial direction (X1) from the neutral position of the rear wheel steering shaft; and a second switching mechanism provided on the rear wheel steering shaft. An engagement tooth (31), a second swinging claw (32) engaged with the second engagement tooth, and a second biasing biasing of the second swinging claw to the home position in the swinging direction . A second ratchet mechanism (24) including an urging spring (33); and the second ratchet mechanism is made neutral with the rear wheel turning shaft. A second switching mechanism for switching the ratchet state that allows movement only placed et the second axial (X2) (26), wherein the first switching mechanism, from said first swing claw said home position A first restricting member (35) displaceable between a restricting position for restricting swinging in a swinging direction allowing movement of the rear wheel steering shaft in the second axis direction and a restriction releasing position for releasing the restriction; A first drive member (22) for driving the first restriction member to the restriction position and the restriction release position, wherein the second switching mechanism is configured such that the second swinging claw is moved from the home position to the rear position. A second restricting member (36) displaceable between a restricting position for restricting swinging in a swinging direction allowing movement of the wheel turning shaft in the first axis direction and a restriction releasing position for releasing the restriction; 2 The restriction member is moved to the restriction position and the restriction release position. A second drive member (25) that drives the first restricting member in a direction (P1) that intersects the swinging direction of the first swinging claw (P1). (22c), and the second drive member includes a solenoid (25c) for moving the second restricting member forward and backward in a direction (P2) intersecting the swinging direction of the second swinging claw ( 3) is provided.
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。 In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter .
また、請求項2のように、前記第1駆動部材および前記第2駆動部材の作動を制御する制御装置(16)を備え、前記制御装置は、前記第1規制部材および前記第2規制部材を規制位置に変位させて前記第1ラチェット機構および前記第2ラチェット機構をラチェット状態に切り換えるように、前記第1駆動部材および前記第2駆動部材を駆動制御する機能を有していてもよい。 According to a second aspect of the present invention, a control device (16) for controlling the operation of the first drive member and the second drive member is provided, and the control device includes the first restriction member and the second restriction member. The first drive member and the second drive member may be controlled to be displaced so that the first ratchet mechanism and the second ratchet mechanism are switched to a ratchet state by being displaced to a restriction position.
また、請求項3のように、車両の走行状態を検出する走行状態検出センサ(19)と、車両の操舵状態を検出する操舵状態検出センサ(18,19)と、後輪を転舵する転舵アクチュエータ(14)と、を備え、前記制御装置は、前記走行状態検出センサにより検出された走行状態および前記操舵状態検出センサにより検出された操舵状態に基づいて転舵アクチュエータを転舵制御する機能と、前記走行状態検出センサ、前記操舵状態検出センサおよび前記転舵アクチュエータの少なくとも1つにフェールが発生したときに、前記第1ラチェット機構および前記第2ラチェット機構をラチェット状態に切り換える機能とを有していてもよい。 Further, as in claim 3 , a running state detection sensor (19) for detecting the running state of the vehicle, a steering state detection sensor (18, 19) for detecting the steering state of the vehicle, and a wheel for turning the rear wheel. A steering actuator (14), and the control device steers the steering actuator based on the traveling state detected by the traveling state detection sensor and the steering state detected by the steering state detection sensor. And a function of switching the first ratchet mechanism and the second ratchet mechanism to a ratchet state when a failure occurs in at least one of the traveling state detection sensor, the steering state detection sensor, and the steering actuator. You may do it.
請求項4のように、中立位置において、前記転舵軸の第1係合歯と第2係合歯との間に、前記第1揺動爪および前記第2揺動爪が配置されるように構成されていてもよい。 As in 請 Motomeko 4, in the neutral position, between the first teeth and second teeth of said steering shaft, said first swing pawl and the second swing claw is arranged It may be configured as follows.
請求項1の発明によれば、各切換え機構によって、対応するラチェット機構をラチェット状態に切り換えると、各ラチェット機構が、中立位置から転舵軸の対応する軸方向への移動を規制する。したがって、路面からのセルフアライメントトルクによって、転舵軸を自動的に中立位置に復帰させて、中立位置に確実に保持することができる。中立位置を検出するセンサや、転舵軸を中立位置に戻すモータ等を不要にでき、ラチェット機構を用いた簡単な構造で小型化を達成することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the corresponding ratchet mechanism is switched to the ratchet state by each switching mechanism, each ratchet mechanism restricts the movement of the steered shaft in the corresponding axial direction from the neutral position. Therefore, the steered shaft can be automatically returned to the neutral position by the self-alignment torque from the road surface, and can be reliably held at the neutral position. A sensor for detecting the neutral position, a motor for returning the steered shaft to the neutral position, and the like can be dispensed with, and miniaturization can be achieved with a simple structure using a ratchet mechanism.
また、各切換え機構において、各駆動部材が対応する規制部材を規制位置に変位させることで、対応するラチェット機構をラチェット状態に容易に切り換えることができる。
また、各駆動部材のソレノイドが、対応する揺動爪の揺動方向に交差する方向に、対応する規制部材を進出させることにより、対応する揺動爪の所定の揺動方向への揺動を規制して、対応するラチェット機構をラチェット状態に切り換えることができる。ソレノイドであれば、オンオフの動作が確実であり、結果として、転舵軸を確実に中立位置に自動復帰させることができる。
請求項2の発明によれば、制御装置が各駆動部材を駆動制御することより、各規制部材を規制位置に変位させることができる。
Further , in each switching mechanism, the corresponding ratchet mechanism can be easily switched to the ratchet state by displacing the regulating member corresponding to each driving member to the regulating position.
Further, the solenoid of each driving member advances the corresponding regulating member in a direction crossing the swinging direction of the corresponding swinging claw so that the corresponding swinging claw swings in a predetermined swinging direction. By restricting, the corresponding ratchet mechanism can be switched to the ratchet state. If the solenoid is used, the on / off operation is reliable, and as a result, the steered shaft can be surely automatically returned to the neutral position.
According to the invention of claim 2 , each control member can be displaced to the control position by controlling the drive of each drive member.
請求項3の発明によれば、車両の走行状態や操舵状態を検出するセンサや、転舵アクチュエータの何れかにフェールが発生したときに、転舵軸を中立位置に自動的に復帰させて、走行安定性を向上することができる。 According to the invention of claim 3 , when a failure occurs in any of the sensor for detecting the traveling state and steering state of the vehicle and the steering actuator, the steering shaft is automatically returned to the neutral position, Travel stability can be improved .
請求項4の発明によれば、中立位置において、転舵軸の両係合歯の間に、両揺動爪が配置されるので、一層の小型化を図ることができる。
According to the invention of
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施形態の後輪操舵装置を含む四輪操舵装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、四輪操舵装置1は、前輪操舵装置2と、後輪操舵装置3とを備えている。前輪操舵装置2は、ステアリングホイール等の操舵部材4と、操舵部材4の回転操作に伴って回転するピニオン軸5と、ピニオン軸5に噛み合うラック軸からなる前輪転舵軸6と、前端転舵軸6としてのラック軸の両端に連結された一対のタイロッド7と、各タイロッド7と対応するナックルアーム(図示せず)を介して連結された左右の前輪8とを備えている。ピニオン軸5と前輪転舵軸6としてのラック軸とにより、前輪転舵機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a four-wheel steering device including a rear wheel steering device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the four-wheel steering device 1 includes a front wheel steering device 2 and a rear wheel steering device 3. The front wheel steering device 2 includes a
後輪操舵装置3は、車体9に固定されたハウジング10と、ハウジング10に軸方向(第1軸方向X1および第2軸方向X2)に移動可能に且つ回転不能に支持された後輪転舵軸11と、後輪転舵軸11の両端に連結された一対のタイロッド12と、各タイロッド12と対応するナックルアーム(図示せず)を介して連結された左右の後輪13とを備えている。
The rear wheel steering device 3 includes a
後輪操舵装置3は、操舵部材4と左右の後輪13との機械的な連結が解除された、いわゆるステアバイワイヤシステムを構成している。すなわち、後輪操舵装置3は、操舵部材2の回転操作に応じて回転駆動される例えば電動モータからなる転舵アクチュエータ14と、転舵アクチュエータ14の回転運動を後輪転舵軸11の軸方向(第1軸方向X1および第2軸方向X2)の直線運動に変換するボールねじ機構15と、転舵アクチュエータ14を転舵制御する制御装置としてのECU16(Electronic Control Unit )と、所要時に後輪転舵軸11を中立位置に自動的に復帰させる中立位置自動復帰装置17とを備えている。
The rear wheel steering device 3 constitutes a so-called steer-by-wire system in which the mechanical connection between the
また、後輪操舵装置3は、操舵部材4の操舵角θhを検出する操舵角センサ18(操舵状態検出センサ)と、車速Vを検出する車速センサ19(走行状態検出センサ)と、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2の位置に応じて後輪13の転舵角θwを検出する転舵角センサ20(操舵状態検出センサ)とを備えている。操舵角センサ18、車速センサ19および転舵角センサ20からの検出信号が、ECU16に入力される。
The rear wheel steering device 3 includes a steering angle sensor 18 (steering state detection sensor) that detects the steering angle θh of the
ECU16は、操舵角センサ18により検出された操舵角θhおよび車速センサ19により検出された車速Vに基づいて転舵アクチュエータ14を転舵制御する。具体的には、検出された操舵角θhおよび検出された車速Vに基づいて、目標転舵角を設定する。そして、この目標転舵角と、転舵角センサ20によって検出された転舵角θw との偏差に基づいて、駆動回路(図示せず)を介し、転舵アクチュエータ14を駆動制御(転舵制御)する。
The
中立位置自動復帰装置17は、後輪転舵軸11の第1軸方向X1(例えば左方)および第2軸方向X2(例えば右方)の双方への移動を許容する非ラチェット状態と、後輪転舵軸11の中立位置から第1軸方向X1への移動のみを許容するラチェット状態とに切換え可能な第1ラチェット機構21と、第1ラチェット機構21をラチェット状態に切り換える第1駆動部材22を含む第1切換え機構23とを備えている。
The neutral position
また、中立位置自動復帰装置17は、後輪転舵軸11の第1軸方向X1および第2軸方向X2の双方への移動を許容する非ラチェット状態と、後輪転舵軸11の中立位置から第2軸方向X2への移動のみを許容するラチェット状態とに切換え可能な第2ラチェット機構24と、第2ラチェット機構24をラチェット状態に切り換える第2駆動部材25を含む第2切換え機構26とを備えている。
Further, the neutral position
図2に示すように、第1ラチェット機構21は、後輪転舵軸11の外周11aに設けられた第1係合歯27と、第1係合歯27に係合する第1揺動爪28と、第1揺動爪28を揺動付勢する第1付勢ばね29とを備えている。第1揺動爪28は、ハウジング10に第1支軸30を介して第1支軸30の回りに揺動可能に支持されている。第1付勢ばね29は、第1揺動爪28をその揺動方向のホームポジション(揺動範囲の中間位置)に付勢している。
As shown in FIG. 2, the
第2ラチェット機構24は、後輪転舵軸11の外周11aに設けられた第2係合歯31と、第2係合歯31に係合する第2揺動爪32と、第2揺動爪32を揺動付勢する第2付勢ばね33とを備えている。第2揺動爪32は、ハウジング10に第2支軸34を介して第2支軸34の回りに揺動可能に支持されている。第2付勢ばね33は、第2揺動爪32をその揺動方向のホームポジション(揺動範囲の中間位置)に付勢している。
The
第1切換え機構23は、第1規制部材35と、第1駆動部材22とを備えている。第1規制部材35は、第1揺動爪28が前記ホームポジションから後輪転舵軸11の第2軸方向X2の移動を許容する揺動方向(図2では、反時計回りである第2揺動方向Y2に相当)へ揺動することを規制する規制位置と、その規制を解除する規制解除位置〔図4(a)を参照〕とに変位可能である。第1駆動部材22は、第1規制部材35を図2に示す規制位置と図4(a)に示す規制解除位置とに駆動する。
The
第2切換え機構26は、第2規制部材36と、第2駆動部材25とを備えている。第2規制部材36は、第2揺動爪32が前記ホームポジションから後輪転舵軸11の第1軸方向X1の移動を許容する揺動方向(図2では、時計回りである第1揺動方向Z1に相当)へ揺動することを規制する規制位置と、その規制を解除する規制解除位置〔図4(a)とに変位可能である。第2駆動部材25は、第2規制部材36を図2に示す規制位置と図4(a)に示す規制解除位置とに駆動する。
The
第1係合歯27は、第2係合歯31よりも第1軸方向X1側に配置され、第2係合歯31は、第1係合歯27よりも第2軸方向X2側に配置されている。第1係合歯27と第2係合歯31とは、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に所定距離離隔している。
第1係合歯27は、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に対して傾斜した傾斜歯面27aと、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2と直交する直交歯面27bとを有している。1つの第1係合歯27において、傾斜歯面27aは直交歯面27bよりも第1軸方向X1側に配置されている。
The
The
第2係合歯31は、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に対して傾斜した傾斜歯面31aと、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2と直交する直交歯面31bとを有している。1つの第2係合歯31において、傾斜歯面31aは直交歯面31bよりも第2軸方向X2側に配置されている。第1係合歯27の傾斜歯面27aと第2係合歯31の傾斜歯面31aとは、互いに逆向きに傾斜している。
The
第1揺動爪28は、第1端部281および第2端部282を有し、第1支軸30は、両端部281,282間に配置されている。第1揺動爪28の第1端部281には、第1係合歯27の傾斜歯面27aに係合する第1係合部28aが設けられている。第1係合部28aは、第1揺動爪28がホームポジションにある状態で、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に対して傾斜している。
The
第1揺動爪28の側部28b(側部28bは、第1揺動爪28がホームポジションにある状態で後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に直交している)は、第1端部281において、第1係合歯27の直交歯面27bに係合する第2係合部28cを有している。第1揺動爪28の側部28bは、第2端部282において、第1規制部材35に係合する第3係合部28dを有している。
The
第1付勢ばね29は、例えばコイルばねにより構成されている。第1付勢ばね29の一端は、ハウジング10の内周10aに設けられた突起10bに固定され、第1付勢ばね29の他端は、第1揺動爪28の第2端部282に固定されている。第1揺動爪28がホームポジション(図2に示す直立状態に相当)から何れかの傾斜方向(第1揺動方向Y1または第2揺動方向Y2)に傾斜すると、第1付勢ばね29は、第1揺動爪28に対して、その傾斜方向の反対方向に付勢力(ホームポジションへの復元力)を及ぼす。
The
第2揺動爪32は、第1端部321および第2端部322を有し、第2支軸34は、両端部321,322間に配置されている。第2揺動爪32の第1端部321には、第2係合歯31の傾斜歯面31aに係合する第1係合部32aが設けられている。第1係合部32aは、第2揺動爪32がホームポジションにある状態で、後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に対して傾斜している。
The
第2揺動爪32の側部32b(側部32bは、第2揺動爪32がホームポジションにある状態で後輪転舵軸11の軸方向X1,X2に直交している)は、第1端部321において、第2係合歯31の直交歯面31bに係合する第2係合部32cを有している。第2揺動爪32の側部32bは、第2端部322において、第2規制部材36に係合する第3係合部32dを有している。
The
第2付勢ばね33は、例えばコイルばねにより構成されている。第2付勢ばね33の一端は、ハウジング10の内周10aに設けられた突起10cに固定され、第2付勢ばね33の他端は、第2揺動爪32の第2端部322に固定されている。第2揺動爪32がホームポジション(図2に示す直立状態に相当)から何れかの傾斜方向(第1揺動方向Z1または第2揺動方向Z2)に傾斜すると、第2付勢ばね33は、第2揺動爪32に対して、その傾斜方向の反対方向に付勢力(ホームポジションへの復元力)を及ぼす。
The
互いに近接する第1係合歯27の直交歯面27bと第2係合歯31の直交歯面31bとの配置間隔D1は、ホームポジションにある両揺動爪28,32の第2係合部28c,32c間の距離D2と等しくなるように構成されている。
第1切換え機構23の第1駆動部材22は、電磁アクチュエータからなり、本体22aと、本体22aから第1揺動爪28の揺動方向Y1,Y2に交差する交差方向P1に進退するロッド22bと、本体22aに内蔵されたソレノイド22cと、ロッド22bを伸長方向に付勢する圧縮コイルばね22dとを備えている。ロッド22bの端部に第1規制部材35が固定されており、圧縮コイルばね22dは、第1規制部材35と本体22aとの間に介在している。
The disposition interval D1 between the
The
第1駆動部材22のソレノイド22cがオフ(励磁が解除)されると、圧縮コイルばね22dの付勢力によってロッド22bが伸長する。これにより、第1規制部材35が、第1揺動爪28の第3係合部28dに係合する規制位置(図2参照)に変位する。その結果、第1揺動爪28の第1揺動方向Y1への揺動のみが規制される〔図6(a)参照〕。
また、ソレノイド22cがオン(励磁)されると、ソレノイド22cの電磁力でロッド22bが収縮する。これにより、第1規制部材35が、第1揺動爪28の第3係合部28dとの係合を解除する規制解除位置〔図4(a),(b)参照〕に変位する。その結果、第1揺動爪28の両揺動方向Y1,Y2への揺動が可能となる。
When the
Further, when the
図2に示すように、第2切換え機構26の第2駆動部材25は、電磁アクチュエータからなり、本体25aと、本体25aから第2揺動爪32の揺動方向Z1,Z2に交差する交差方向P2に進退するロッド25bと、本体25aに内蔵されたソレノイド25cと、ロッド25bを伸長方向に付勢する圧縮コイルばね25dとを備えている。ロッド25bの端部に第2規制部材36が固定されており、圧縮コイルばね25dは、第2規制部材36と本体25aとの間に介在している。
As shown in FIG. 2, the
第2駆動部材25のソレノイド25cがオフ(励磁が解除)されると、圧縮コイルばね52dの付勢力によってロッド25bが伸長する。これにより、第2規制部材36が、第2揺動爪32の第3係合部32dに係合する規制位置(図2参照)に変位する。その結果、第2揺動爪32の第2揺動方向Z2への揺動のみが規制される〔図7(a)参照〕。
また、ソレノイド25cがオン(励磁)されると、ソレノイド25cの電磁力でロッド25bが収縮する。これにより、第2規制部材36が、第2揺動爪32の第3係合部32dとの係合を解除する規制解除位置〔図5(a),(b)参照〕に変位する。その結果、第2揺動爪32の両揺動方向Z1,Z2への揺動が可能となる。
When the
When the
図3はECU16の制御の流れを示すフローチャートである。システムの起動に応じて、ステップS1において、各ラチェット機構21,24のソレノイド22c,25cをオンする。これにより、各ラチェット機構21,24は非ラチェット状態となり、各揺動爪28,32は何れの揺動方向にも揺動可能な状態となる。
その結果、第1ラチェット機構21は、図4(a)に示すように、後輪転舵軸11の第1軸方向X1への移動を許容し、また、図4(b)に示すように、後輪転舵軸11の第2軸方向X2への移動を許容する。第2ラチェット機構24は、図5(a)に示すように、後輪転舵軸11の第1軸方向X1への移動を許容し、また、図5(b)に示すように、後輪転舵軸11の第2軸方向X2への移動を許容する。
FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of the
As a result, the
次いで、ステップS2において、後輪操舵に関わる各種信号(例えば操舵角センサ18、車速センサ19、転舵角センサ20および転舵アクチュエータ14としての電動モータの駆動電流値等)を入力する。ステップS3では、入力された信号が正常値を逸脱するか否かに基づいて、フェールの発生の有無を判定する。
ステップS3において、フェールの発生がないと判定された場合(ステップS3においてNOの場合)には、ステップS2に戻り、ステップS2,S3の処理を繰り返して、フェールの発生を監視する。
Next, in step S2, various signals related to rear wheel steering (for example, the driving current value of the electric motor as the
If it is determined in step S3 that no failure has occurred (NO in step S3), the process returns to step S2, and the processing in steps S2 and S3 is repeated to monitor the occurrence of failure.
ステップS3において、フェールの発生が有ると判定された場合(ステップS3においてYESの場合)には、ステップS4に進み、各ラチェット機構21,24のソレノイド22c,25cをオフする。これにより、各駆動部材22,25のロッド22b,25bが伸長し、各規制部材35,36が規制位置に変位する。これにより、各ラチェット機構21,24がラチェット状態になる。
If it is determined in step S3 that a failure has occurred (YES in step S3), the process proceeds to step S4, and the
このようにラチェット状態に切り換えられたときに、例えば、図6(a)に示すように、後輪転舵軸11が中立位置から第2軸方向X2〔図6(a)において左方〕に変位していた場合、ラチェット状態にある第1ラチェット機構21が、後輪13が路面から受けるセルフアライメントトルクSTによって、後輪転舵軸11が第1軸方向X1に変位されること〔図6(a)において、白抜き矢符の方向へ変位されること〕のみを許容する。
When switched to the ratchet state in this way, for example, as shown in FIG. 6A, the rear
その結果、図6(b)に示すように、後輪転舵軸11が中立位置に達した時点で、各ラチェット機構21,24の揺動爪28,32が、対応する規制部材35,36と対応する直交歯面27b,31bとによって双方向の揺動を規制され、その結果、後輪転舵軸11が、双方向(第1軸方向X1および第2軸方向X2)の移動を規制されて、中立位置にロックされる。
As a result, as shown in FIG. 6B, when the rear
一方、ラチェット状態に切り換えられたときに、例えば、図7(a)に示すように、後輪転舵軸11が中立位置から第1軸方向X1〔図6(a)において右方〕に変位していた場合、ラチェット状態にある第2ラチェット機構24が、後輪13が路面から受けるセルフアライメントトルクSTによって、後輪転舵軸11が第2軸方向X2に変位されること〔図7(a)において、白抜き矢符の方向へ変位されること〕のみを許容する。
On the other hand, when switched to the ratchet state, for example, as shown in FIG. 7A, the rear
その結果、図7(b)に示すように、後輪転舵軸11が中立位置に達した時点で、各ラチェット機構21,24の揺動爪28,32が、対応する規制部材35,36と対応する直交歯面27b,31bとによって双方向の揺動を規制され、その結果、後輪転舵軸11が、双方向(第1軸方向X1および第2軸方向X2)の移動を規制されて、中立位置にロックされる。
As a result, as shown in FIG. 7B, when the rear
本実施形態によれば、各切換え機構23,26によって、対応するラチェット機構21,24をラチェット状態に切り換えると、各ラチェット機構21,24が、中立位置から後輪転舵軸11の対応する軸方向X1,X2への移動を規制する。したがって、路面からのセルフアライメントトルクSTによって、後輪転舵軸11を自動的に中立位置に復帰させて、中立位置に確実に保持することができる。したがって、中立位置を検出するセンサや、後輪転舵軸を中立位置に戻すモータ等が不要にでき、ラチェット機構21,24を用いた簡単な構造で小型化を達成することができる。
According to this embodiment, when the
また、各切換え機構23,26において、各駆動部材22,25が対応する規制部材35,36を規制位置に変位させることで、対応するラチェット機構21,24をラチェット状態に容易に切り換えることができる。具体的には、ECU16が、各駆動部材22,25を駆動制御することより、各規制部材35,36を規制位置に変位させることができる。
Further, in each
また、車両の走行状態を検出するセンサ(本実施形態では車速センサ19)や、車両の操舵状態を検出するセンサ(本実施形態では操舵角センサ18、転舵角センサ20)や、転舵アクチュエータ14の何れかにフェールが発生したときに、後輪転舵軸11を中立位置に自動的に復帰させて、走行安定性を向上することができる。
また、各駆動部材22,25のソレノイド22c,25cが、対応する揺動爪28,32の揺動方向Y1,Y2;Z1,Z2に交差する交差方向P1;P2に、対応する規制部材35,36を進出させることにより、対応する揺動爪28,32の所定の揺動方向の揺動を規制して、各ラチェット機構21,24をラチェット状態に切り換えることができる。ソレノイド22c,25cであれば、オンオフの動作が確実であり、結果として、後輪転舵軸11を確実に中立位置に自動復帰させて、中立位置に保持することができる。
In addition, a sensor (
In addition, the
また、図2に示すように、中立位置において、後輪転舵軸11の両係合歯27,31の間に、両揺動爪28,32が配置されるので、後輪操舵装置3の一層の小型化を図ることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではい。例えば、前記実施形態では、フェールの発生時に、後輪転舵軸11を中立位置に自動的に復帰させる中立位置自動復帰装置17として構成されていたが、これに限らない。中立位置自動復帰装置17を、フェールの発生がない通常時において、後輪転舵軸11を中立位置にロックする中立位置ロック装置として機能させてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
Further, as shown in FIG. 2, in the neutral position, since the swinging
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the embodiment described above, the neutral position
1…四輪操舵装置、2…前輪操舵装置、3…後輪操舵装置、4…操舵部材、9…車体、10…転舵ハウジング、11…後輪転舵軸、12…タイロッド、13…後輪、14…転舵アクチュエータ、15…ボールねじ機構、16…ECU(制御装置)、17…中立位置自動復帰装置、18…操舵角センサ(操舵状態検出センサ)、19…車速センサ(走行状態検出センサ)、20…転舵角センサ(操舵状態検出センサ)、21…第1ラチェット機構、22…第1駆動部材、22a…本体、22b…ロッド、22c…ソレノイド、22d…圧縮コイルばね、23…第1切換え機構、24…第2ラチェット機構、25…第2駆動部材、25a…本体、25b…ロッド、25c…ソレノイド、25d…圧縮コイルばね、26…第2切換え機構、27…第1係合歯、27a…傾斜歯面、27b…直交歯面、28…第1揺動爪、28a…第1係合部、28b…側部、28c…第2係合部、28d…第3係合部、29…第1付勢ばね、30…第1支軸、31…第2係合歯、31a…傾斜歯面、31b…直交歯面、32…第2揺動爪、32a…第1係合部、32b…側部、32c…第2係合部、32d…第3係合部、33…第2付勢ばね、34…第2支軸、35…第1規制部材、36…第2規制部材、P1,P2…交差方向、X1…第1軸方向、X2…第2軸方向、Y1…第1揺動方向、Y2…第2揺動方向、Z1…第1揺動方向、Z2…第2揺動方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Four wheel steering device, 2 ... Front wheel steering device, 3 ... Rear wheel steering device, 4 ... Steering member, 9 ... Vehicle body, 10 ... Steering housing, 11 ... Rear-wheel steering shaft, 12 ... Tie rod, 13 ... Rear wheel , 14 ... Steering actuator, 15 ... Ball screw mechanism, 16 ... ECU (control device), 17 ... Neutral position automatic return device, 18 ... Steering angle sensor (steering state detection sensor), 19 ... Vehicle speed sensor (running state detection sensor) ), 20 ... Steering angle sensor (steering state detection sensor), 21 ... First ratchet mechanism, 22 ... First drive member, 22a ... Main body, 22b ... Rod, 22c ... Solenoid, 22d ... Compression coil spring, 23 ... First 1 switching mechanism, 24 ... second ratchet mechanism, 25 ... second drive member, 25a ... main body, 25b ... rod, 25c ... solenoid, 25d ... compression coil spring, 26 ... second switching mechanism, 27 ... second Engaging teeth, 27a ... inclined tooth surfaces, 27b ... orthogonal tooth surfaces, 28 ... first swinging claw, 28a ... first engaging portion, 28b ... side portion, 28c ... second engaging portion, 28d ... third relationship Joint part, 29 ... first biasing spring, 30 ... first support shaft, 31 ... second engaging tooth, 31a ... inclined tooth surface, 31b ... orthogonal tooth surface, 32 ... second swing claw, 32a ... first Engagement part, 32b ... side part, 32c ... second engagement part, 32d ... third engagement part, 33 ... second urging spring, 34 ... second support shaft, 35 ... first regulating member, 36 ... first 2 restricting members, P1, P2 ... intersecting direction, X1 ... first axis direction, X2 ... second axis direction, Y1 ... first swing direction, Y2 ... second swing direction, Z1 ... first swing direction, Z2 ... Second oscillation direction
Claims (4)
前記第1ラチェット機構を、前記後輪転舵軸の中立位置から第1軸方向への移動のみを許容するラチェット状態に切り換える第1切換え機構と、
前記後輪転舵軸に設けられた第2係合歯と、前記第2係合歯に係合する第2揺動爪と、前記第2揺動爪をその揺動方向のホームポジションに揺動付勢する第2付勢ばねと、を含む第2ラチェット機構と、
前記第2ラチェット機構を、前記後輪転舵軸の中立位置から第2軸方向への移動のみを許容するラチェット状態に切り換える第2切換え機構と、を備え、
前記第1切換え機構は、前記第1揺動爪が前記ホームポジションから前記後輪転舵軸の第2軸方向の移動を許容する揺動方向へ揺動することを規制する規制位置と規制を解除する規制解除位置とに変位可能な第1規制部材と、前記第1規制部材を前記規制位置と前記規制解除位置とに駆動する第1駆動部材と、を含み、
前記第2切換え機構は、前記第2揺動爪が前記ホームポジションから前記後輪転舵軸の第1軸方向の移動を許容する揺動方向へ揺動することを規制する規制位置と規制を解除する規制解除位置とに変位可能な第2規制部材と、前記第2規制部材を前記規制位置と前記規制解除位置とに駆動する第2駆動部材と、を含み、
前記第1駆動部材は、前記第1揺動爪の揺動方向に交差する方向に前記第1規制部材を進退させるソレノイドを含み、
前記第2駆動部材は、前記第2揺動爪の揺動方向に交差する方向に前記第2規制部材を進退させるソレノイドを含む後輪操舵装置。 A first engagement tooth provided on the rear wheel steering shaft, a first swinging claw that engages with the first engagement tooth, and the first swinging claw swinging to a home position in the swinging direction . A first ratchet mechanism including a first biasing spring that biases;
A first switching mechanism that switches the first ratchet mechanism to a ratchet state that only allows movement in a first axial direction from a neutral position of the rear wheel steering shaft;
A second engaging tooth provided on the rear wheel steering shaft, a second swinging claw engaged with the second engaging tooth, and swinging the second swinging claw to a home position in the swinging direction. A second ratchet mechanism including a second biasing spring for biasing;
A second switching mechanism that switches the second ratchet mechanism to a ratchet state that only allows movement in the second axial direction from a neutral position of the rear wheel steering shaft ;
The first switching mechanism releases the restriction position and restriction for restricting the first swinging claw from swinging in the swinging direction allowing movement of the rear wheel steering shaft in the second axial direction from the home position. A first restricting member that is displaceable to a restriction release position, and a first drive member that drives the first restriction member to the restriction position and the restriction release position.
The second switching mechanism releases the restriction position and restriction for restricting the second swinging pawl from swinging in the swinging direction allowing movement of the rear wheel steering shaft in the first axial direction from the home position. A second restriction member that is displaceable to a restriction release position, and a second drive member that drives the second restriction member to the restriction position and the restriction release position,
The first drive member includes a solenoid that advances and retracts the first restricting member in a direction crossing a swinging direction of the first swinging claw,
The second drive member includes a solenoid for moving the second restricting member in a direction crossing the swinging direction of the second swinging claw .
前記制御装置は、前記第1規制部材および前記第2規制部材を規制位置に変位させて前記第1ラチェット機構および前記第2ラチェット機構をラチェット状態に切り換えるように、前記第1駆動部材および前記第2駆動部材を駆動制御する機能を有する後輪操舵装置。 The control device according to claim 1 , comprising a control device that controls operations of the first drive member and the second drive member,
The control device displaces the first restricting member and the second restricting member to a restricting position to switch the first ratchet mechanism and the second ratchet mechanism to a ratchet state. (2) A rear wheel steering device having a function of controlling driving of a driving member.
車両の操舵状態を検出する操舵状態検出センサと、
後輪を転舵する転舵アクチュエータと、を備え、
前記制御装置は、前記走行状態検出センサにより検出された走行状態および前記操舵状態検出センサにより検出された操舵状態に基づいて転舵アクチュエータを転舵制御する機能と、前記走行状態検出センサ、前記操舵状態検出センサおよび前記転舵アクチュエータの少なくとも1つにフェールが発生したときに、前記第1ラチェット機構および前記第2ラチェット機構をラチェット状態に切り換える機能とを有する後輪操舵装置。 In Claim 2 , the traveling state detection sensor which detects the traveling state of a vehicle,
A steering state detection sensor for detecting the steering state of the vehicle;
A steering actuator that steers the rear wheels,
The control device includes a function of steering-controlling a steering actuator based on a traveling state detected by the traveling state detection sensor and a steering state detected by the steering state detection sensor, the traveling state detection sensor, and the steering A rear wheel steering device having a function of switching the first ratchet mechanism and the second ratchet mechanism to a ratchet state when a failure occurs in at least one of a state detection sensor and the steering actuator.
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