JPH0344033B2 - - Google Patents

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JPH0344033B2
JPH0344033B2 JP59208977A JP20897784A JPH0344033B2 JP H0344033 B2 JPH0344033 B2 JP H0344033B2 JP 59208977 A JP59208977 A JP 59208977A JP 20897784 A JP20897784 A JP 20897784A JP H0344033 B2 JPH0344033 B2 JP H0344033B2
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JP
Japan
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steering
steering ratio
motor
wheel
rod
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JP59208977A
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Japanese (ja)
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JPS6185278A (en
Inventor
Akihiko Myoshi
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication of JPS6185278A publication Critical patent/JPS6185278A/en
Publication of JPH0344033B2 publication Critical patent/JPH0344033B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/148Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering provided with safety devices

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は車両の4輪操舵装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a four-wheel steering system for a vehicle.

[従来技術] 自動車等の車両において、ハンドルの操舵に伴
つて前輪と共に後輪をも転舵させるようにした4
輪操舵装置はよく知られている。このような4輪
操舵装置においては、車速等に応じて後輪の転舵
比、つまりハンドルの舵角に対する後輪の転舵角
の比の要求特性が異なるという事情があり、その
ため車速等に応じて後輪の転舵比を変更する転舵
比変更装置を備えたものが提案されている(特開
昭59−26365号公報参照)。
[Prior art] In a vehicle such as an automobile, the rear wheels are steered along with the front wheels as the steering wheel is turned.4
Wheel steering systems are well known. In such a four-wheel steering system, the required characteristics of the rear wheel steering ratio, that is, the ratio of the rear wheel steering angle to the steering angle of the steering wheel, differ depending on the vehicle speed, etc. A vehicle equipped with a steering ratio changing device that changes the steering ratio of the rear wheels accordingly has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 59-26365).

上記の転舵比変更装置はステアリング機構に連
係された前輪転舵機構と後輪転舵機構との間に介
在される機械的な装置であつて、モータにより駆
動されて後輪の転舵比を変更しうるものである。
かかる構成によれば、車速等の変化に対する応答
性が高まり、且つ転舵比を正確に制御できるとい
う利点がある。
The above-mentioned steering ratio changing device is a mechanical device interposed between the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism linked to the steering mechanism, and is driven by a motor to change the steering ratio of the rear wheels. It is subject to change.
This configuration has the advantage that responsiveness to changes in vehicle speed and the like is increased and the steering ratio can be accurately controlled.

ところが、上記の転舵比変更装置においては、
モータや電気系統等の故障が生じると、転舵比が
正常に調整されなくなり、それによつて運転者の
ハンドル操舵感が狂わされたり、場合によつては
事故等の危険が生じる問題がある。
However, in the above steering ratio changing device,
If a failure occurs in the motor, electrical system, etc., the steering ratio will not be adjusted properly, which may disturb the steering feel of the driver and, in some cases, pose a risk of an accident.

この問題を解決する為に、上記特開昭59−
26365号公報によれば、転舵比の制御状態を監視
する転舵比センサを設け、該センサの信号をフイ
ードバツクすることで上記問題を解決している。
ところで、4輪操舵装置によれば、特に中高速領
域では応答性が要求される。
In order to solve this problem, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No.
According to Japanese Patent No. 26365, the above problem is solved by providing a steering ratio sensor that monitors the control state of the steering ratio and feeding back the signal of the sensor.
By the way, the four-wheel steering system requires responsiveness, especially in the medium and high speed range.

ところが上記の様に常にフイードバツク制御す
ると応答性が低下してしまうという問題が考えら
れ、これを解決する為に走行状態によつてはオー
プン制御が可能とできるようにモータを複数の電
磁相を有したステツプモータにより構成し応答性
を確保することが考えられる。
However, as mentioned above, there is a problem that constant feedback control reduces responsiveness, and to solve this problem, the motor has been designed to have multiple electromagnetic phases so that open control can be performed depending on the driving condition. It is conceivable to configure the motor with a stepped motor to ensure responsiveness.

ところがステツプモータにより構成した場合、
複数の電磁相の内の1つが断線等を生じても、要
求トルクが小さい状態ではモータは正常に作動し
てしまう為上記の様に転舵比センサを設けても故
障を早期に発見することができないという問題が
あつた。
However, when configured with a step motor,
Even if one of the multiple electromagnetic phases is disconnected, the motor will operate normally if the required torque is small, so even if a steering ratio sensor is installed as described above, failures can be detected early. There was a problem that I couldn't do it.

[発明の目的] 本発明は、上記の問題に鑑み、駆動源としてモ
ータを含む転舵比変更装置を備えた4輪操舵装置
において、上記駆動源としてのモータには、ステ
ツプモータを採用して、良好な応答性を確保する
とともに、モータ自体の異常やモータ駆動源に異
常が発生した場合にそれを速やかに検出して、4
輪舵操装置の安全性をたかめることを目的として
いる。
[Object of the Invention] In view of the above problems, the present invention provides a four-wheel steering system equipped with a steering ratio changing device including a motor as a drive source, in which a step motor is used as the motor as the drive source. In addition to ensuring good responsiveness, if an abnormality occurs in the motor itself or the motor drive source, it can be quickly detected.
The purpose is to increase the safety of wheel steering devices.

[発明の構成] このため、本発明は、上記転舵比変更装置を駆
動するモータとしてステツプモータを採用すると
ともに、該モータが、正常であるか否かを制御信
号に照らして監視する異常検出手段と転舵比変更
装置の作動状態を検出する転舵比検出手段とを設
けたことを特徴としている。
[Structure of the Invention] Therefore, the present invention employs a step motor as the motor for driving the steering ratio changing device, and also includes an abnormality detection method for monitoring whether or not the motor is normal in light of a control signal. The present invention is characterized in that it includes a steering ratio detecting means and a steering ratio detecting means for detecting the operating state of the steering ratio changing device.

[発明の効果] 本発明によると、ステツプモータを採用してい
る為応答性を確保することができるとともに、電
磁相に送られる制御信号を照らして故障を監視す
る為1相が故障した場合でも早期に故障を発見す
ることができる。さらに、モータが正常で転舵比
変更装置が故障している場合や後輪に大きな負荷
が発生し、ステツプモータが脱調した場合におい
ても、異常検出手段では正常に出力されている
為、故障判定は難しいものの転舵比センサにより
確実にこの故障脱調も発見できる為、安全性を向
上させることができるものである。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since a step motor is used, responsiveness can be ensured, and since failures are monitored by illuminating the control signals sent to the electromagnetic phases, even if one phase fails, it is possible to ensure responsiveness. Failures can be detected early. Furthermore, even if the motor is normal but the steering ratio changing device is out of order, or if a large load is generated on the rear wheels and the step motor loses synchronization, the abnormality detection means will still output normally, so it will be possible to detect the failure. Although it is difficult to determine, this malfunction and step-out can be reliably detected using the steering ratio sensor, thereby improving safety.

[実施例] 次に、添付図面に基づいて本発明の実施例を説
明する。
[Example] Next, an example of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

第2図に示す如く、ハンドル1を有するステア
リング機構Aは左右の前輪2R,2Lを転舵する
前輪転舵機構Bに連係され、該前輪転舵機構Bは
長尺の中間ロツド3、ハンドル1の舵角に対する
左右の後輪4R,4Lの転舵比を変更する転舵比
変更装置C及び屈曲したコントロールロツド5を
介して油圧式のパワーステアリング機構Dを有す
る後輪転舵機構Eに連係されている。そしてハン
ドル1を操舵することにより前輪2R,2Lがハ
ンドル1の舵角に対し常時一定の転舵比で転舵さ
れると共に、後輪4R,4Lが車速センサ6から
の車速信号に基づいて制御手段Fで算出される車
速に応じた転舵比で転舵されるようになつてい
る。
As shown in FIG. 2, a steering mechanism A having a handle 1 is linked to a front wheel steering mechanism B that steers left and right front wheels 2R, 2L, and the front wheel steering mechanism B includes a long intermediate rod 3, a handle 1 Linked to a rear wheel steering mechanism E having a hydraulic power steering mechanism D via a steering ratio changing device C that changes the steering ratio of the left and right rear wheels 4R, 4L with respect to the steering angle of the vehicle and a bent control rod 5. has been done. By steering the steering wheel 1, the front wheels 2R, 2L are always steered at a constant steering ratio relative to the steering angle of the steering wheel 1, and the rear wheels 4R, 4L are controlled based on the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 6. The vehicle is steered at a steering ratio according to the vehicle speed calculated by means F.

すなわち、前輪転舵機構Bはステアリング機構
Aのステアリングシヤフト7の下端に設けたピニ
オン8に噛合するラツク10を有し、ハンドル1
の回動によつて横方向に移動されるリレーロツド
11と、前輪2R,2Lを支持するナツクルアー
ム12R,12Lと、該ナツクルアーム12R,
12Lとリレーロツド11の両端を回動自在に連
結し、リレーロツド11の変位に伴つて前輪2
R,2Lを転舵させるタイロツド13R,13L
とにより構成されている。
That is, the front wheel steering mechanism B has a rack 10 that meshes with a pinion 8 provided at the lower end of the steering shaft 7 of the steering mechanism A, and
The relay rod 11 is moved laterally by the rotation of the relay rod 11, the knuckle arms 12R, 12L that support the front wheels 2R, 2L,
12L and both ends of the relay rod 11 are rotatably connected, and as the relay rod 11 is displaced, the front wheel 2
Tie rods 13R and 13L that steer R and 2L
It is composed of.

上記中間ロツド3の前端にはピニオン14が固
定され、該ピニオン14はリレーロツド11に設
けたラツク15に噛合して中間ロツド3をハンド
ル1と同一方向に回動させるようになつている。
そして転舵比変更装置Cは中間ロツド3の回動
角、つまりハンドル1の舵角と、車速とに応じて
コントロールロツド5を所定量だけ横方向に変位
させるように構成されている。
A pinion 14 is fixed to the front end of the intermediate rod 3, and the pinion 14 meshes with a rack 15 provided on the relay rod 11 to rotate the intermediate rod 3 in the same direction as the handle 1.
The steering ratio changing device C is configured to laterally displace the control rod 5 by a predetermined amount in accordance with the rotation angle of the intermediate rod 3, that is, the steering angle of the steering wheel 1, and the vehicle speed.

上記後輪転舵機構Eはコントロールロツド5と
一体的に横方向に変位するリレーロツド16と、
後輪4R,4Lを支持するナツクルアーム17
R,17Lと、該ナツクルアーム17R,17L
をリレーロツド16の両端に回動自在に連結する
タイロツド18R,18Lから構成されている。
The rear wheel steering mechanism E includes a relay rod 16 that is laterally displaced integrally with the control rod 5;
Knuckle arm 17 that supports rear wheels 4R and 4L
R, 17L and the knuckle arms 17R, 17L
It consists of tie rods 18R and 18L which are rotatably connected to both ends of the relay rod 16.

又、上記パワーステアリング機構Dはリレーロ
ツド16に嵌合するパワーシリンダ20と、パワ
ーシリンダ20内でリレーロツド16に固定さ
れ、パワーシリンダ20内を2つの油圧室22,
23に区画するピストン21と、コントロールロ
ツド5の変位によつて切変えられるコントロール
バルブ24と、リザーバタンク25内のオイルを
供給管26、コントロールバルブ24及び配管2
7,28を介してパワーシリンダ20内のいずれ
かの油圧室22,23に送給するオイルポンプ2
9からなり、それに加えてコントロールバルブ2
4とリザーバタンク25を連通するドレン管30
が設けられている。
The power steering mechanism D includes a power cylinder 20 that fits into the relay rod 16, is fixed to the relay rod 16 within the power cylinder 20, and has two hydraulic chambers 22,
A piston 21 divided into 23 sections, a control valve 24 that can be switched by the displacement of the control rod 5, a supply pipe 26, a control valve 24, and a control valve 24 for supplying oil in a reservoir tank 25.
An oil pump 2 that supplies oil to either hydraulic chamber 22 or 23 in the power cylinder 20 via 7 or 28.
9, and in addition, control valve 2
4 and a drain pipe 30 that communicates with the reservoir tank 25.
is provided.

上記コントロールバルブ24はコントロールロ
ツド5が右に変位する際には供給管26と配管2
8、ドレン管30と配管27を夫々連通させる一
方、コントロールロツド5が左に変位する際には
供給管26と配管27、ドレン管30と配管28
を夫々連通させ、オイルポンプ29の油圧によつ
てピストン21をコントロールロツド5と同方向
に駆動して後輪4R,4Lの転舵を補助するよう
になつている。31,31はピストン21を中立
位置に付勢するスプリングである。
The control valve 24 is connected to the supply pipe 26 and the pipe 2 when the control rod 5 is displaced to the right.
8. Connect the drain pipe 30 and the pipe 27, respectively, and when the control rod 5 moves to the left, the supply pipe 26 and the pipe 27, and the drain pipe 30 and the pipe 28
The pistons 21 are driven in the same direction as the control rod 5 by the hydraulic pressure of the oil pump 29 to assist in steering the rear wheels 4R and 4L. 31, 31 are springs that urge the piston 21 to the neutral position.

上記制御手段Fには車速に応じた後輪4R,4
Lの転舵比、つまりハンドル1の舵角に対する後
輪4R,4Lの転舵角の比が予め設定されてい
る。すなわち、第7図に示す如く、まず低速域で
は速度が上がるにつれて次第に絶対値が小さくな
る負の転舵比が設定されている。従つて低速域で
は例えばハンドル1が右に切られ、前輪転舵機構
Bのリレーロツド11が左に変位する際には、転
舵比変更装置Cは制御手段Fからの信号に基づい
てコントロールロツド5を右に変位させ、後輪4
R,4Lを左に、つまりハンドル1の回転方向と
逆位相に転舵させることになる。
The control means F includes rear wheels 4R and 4 according to the vehicle speed.
The steering ratio of L, that is, the ratio of the steering angle of the rear wheels 4R, 4L to the steering angle of the steering wheel 1 is set in advance. That is, as shown in FIG. 7, first, in a low speed range, a negative steering ratio is set whose absolute value gradually decreases as the speed increases. Therefore, in a low speed range, for example, when the steering wheel 1 is turned to the right and the relay rod 11 of the front wheel steering mechanism B is displaced to the left, the steering ratio changing device C changes the control rod based on the signal from the control means F. 5 to the right, rear wheel 4
This means that R and 4L are steered to the left, that is, in the opposite phase to the direction of rotation of the steering wheel 1.

又、中速域では転舵比がゼロに近づくので、ハ
ンドル1を切つても後輪4R,4Lは転舵され
ず、実質的に2輪操舵となる。
Furthermore, since the steering ratio approaches zero in the medium speed range, even if the steering wheel 1 is turned, the rear wheels 4R and 4L are not steered, resulting in essentially two-wheel steering.

更に又、高速域では、転舵比が正となるので、
転舵比変更装置Cはコントロールロツド5を前輪
転舵装置Bのリレーロツド11と同方向(同位
相)に変位させる。なお、32は電源(バツテ
リ)、33はイグニツシヨンスイツチである。
Furthermore, in the high speed range, the steering ratio is positive, so
The steering ratio changing device C displaces the control rod 5 in the same direction (same phase) as the relay rod 11 of the front wheel steering device B. Note that 32 is a power source (battery), and 33 is an ignition switch.

次に、転舵比変更装置Cの構造を詳しく説明す
る。
Next, the structure of the steering ratio changing device C will be explained in detail.

第3図に示す如く、転舵比変更装置Cは、ハン
ドル1の舵角を、一端がボール継手34を介して
コントロールロツド5に連結されたコネクテイン
グロツド35に伝達し、該コネクテイングロツド
35をボール継手34を支点としてコントロール
ロツド5の中心軸l1周りでハンドル舵角に応じた
所定角度だけ回動させる舵角伝達部C1と、駆動
用のステツピングモータ36を有し、ボール継手
37を介して上記コネクテイングロツド35の他
端に連結された転舵比変更レバー38を車速に応
じて上記コントロールロツド5の中心軸l1と直交
する軸l2周りで回動させ、後輪4R,4Lの転舵
比を変更する転舵比変更部C2とから構成され、
詳しい動作原理は後述するがハンドル舵角に対応
する軸l1周りのコネクテイングロツド35、つま
りボール継手37の回動角と、車速に対応して制
御される軸l2周りの転舵比変更レバー38の回動
角とに応じてコントロールロツド5を所定ストロ
ークだけ横方向に変位させるようになつている。
そして本実施例では上記ステツピングモータ36
或いはその駆動部40等で故障が発生した場合
に、それを直ちに検出しうる異常検出回路41
(第1図)が前記制御手段Fに内蔵されている。
この異常検出回路41は、本願発明にいう異常検
出手段を構成するものであつて、詳しくは後述す
る。39はコネクテイングロツド35の長さ調節
部である。
As shown in FIG. 3, the steering ratio changing device C transmits the steering angle of the steering wheel 1 to a connecting rod 35 whose one end is connected to the control rod 5 via a ball joint 34. It has a steering angle transmitting section C1 that rotates the rod 35 by a predetermined angle corresponding to the steering angle of the steering wheel around the central axis l1 of the control rod 5 using the ball joint 34 as a fulcrum, and a stepping motor 36 for driving. , the steering ratio changing lever 38 connected to the other end of the connecting rod 35 via the ball joint 37 is rotated around an axis l2 perpendicular to the central axis l1 of the control rod 5 in accordance with the vehicle speed. and a steering ratio changing section C2 that changes the steering ratio of the rear wheels 4R and 4L.
The detailed operating principle will be described later, but the rotation angle of the connecting rod 35, that is, the ball joint 37, around the axis l1 corresponding to the steering angle of the steering wheel, and the steering ratio around the axis l2 , which is controlled according to the vehicle speed. The control rod 5 is laterally displaced by a predetermined stroke in accordance with the rotation angle of the change lever 38.
In this embodiment, the stepping motor 36
Or an abnormality detection circuit 41 that can immediately detect a failure in the drive unit 40 or the like.
(FIG. 1) is built into the control means F.
This abnormality detection circuit 41 constitutes an abnormality detection means according to the present invention, and will be described in detail later. Reference numeral 39 designates a length adjustment portion of the connecting rod 35.

上記舵角伝達部C1は、コントロールロツド5
の中心軸l1と同軸上に車体Gに支承され、先端の
傘歯車42が中間ロツド3後端の傘歯車43に噛
合されたロツド44と、該ロツド44の垂直ボス
部45に摺動自在に嵌合する舵角伝達軸46とで
構成され、舵角伝達軸46は球面継手47を介し
てコネクテイングロツド35に回動及び摺動自在
に接続されている。
The steering angle transmission section C1 is connected to the control rod 5.
The rod 44 is supported by the vehicle body G coaxially with the center axis l1 of the rod 44, and the bevel gear 42 at the tip is meshed with the bevel gear 43 at the rear end of the intermediate rod 3, and can freely slide on the vertical boss portion 45 of the rod 44. The steering angle transmission shaft 46 is rotatably and slidably connected to the connecting rod 35 via a spherical joint 47.

一方、転舵比変更部C2は、駆動用のステツピ
ングモータ36と、該ステツピングモータ36の
出力軸48に固定される駆動ギヤ49と、該駆動
ギヤ49に噛合されるセクタギヤ50が設けられ
たアーム51とを備え、アーム51の回動軸52
は車体Gに支承されると共に、第4図に示すよう
に、アーム51と車体G間にはアーム51を中立
位置に付勢するスプリング53,53が張設され
ている。又、車体Gにはアーム51の揺動角を規
制するストツパ面54,54が形成される。
On the other hand, the steering ratio changing section C2 is provided with a stepping motor 36 for driving, a driving gear 49 fixed to an output shaft 48 of the stepping motor 36, and a sector gear 50 meshed with the driving gear 49. and a rotating shaft 52 of the arm 51.
is supported by the vehicle body G, and as shown in FIG. 4, springs 53, 53 are stretched between the arm 51 and the vehicle body G to bias the arm 51 to the neutral position. Further, stopper surfaces 54, 54 for regulating the swing angle of the arm 51 are formed on the vehicle body G.

第3図に戻つて、上記回動軸52にはコ字形の
ホルダ55が固定され、該ホルダ55には転舵比
変更レバー38と一体化されたピン56が枢着さ
れると共に、回動軸52の小径部上には転舵比変
更レバー38の回動角、つまり後輪4R,4Lの
転舵比を検出する転舵比センサ57が配設されて
いる。この転舵比センサ57は、本願発明にいう
転舵比検出手段を構成する。
Returning to FIG. 3, a U-shaped holder 55 is fixed to the rotation shaft 52, a pin 56 integrated with the steering ratio change lever 38 is pivotally attached to the holder 55, and a rotation A steering ratio sensor 57 is disposed on the small diameter portion of the shaft 52 to detect the rotation angle of the steering ratio change lever 38, that is, the steering ratio of the rear wheels 4R and 4L. This steering ratio sensor 57 constitutes steering ratio detection means according to the present invention.

ここで、第8図,第9図に基づいて転舵比変更
装置CBの動作原理を説明する。
Here, the operating principle of the steering ratio changing device CB will be explained based on FIGS. 8 and 9.

すなわち、第9図中実線Oで示す如く、転舵比
レバー38が基準方向、つまりピン56の中心線
l3がコントロールロツド5の中心軸l1と合致する
方向を向いている際には、ハンドル1の操舵によ
つてボール継手37が基準位置Pから角度θだけ
回動してもコントロールロツド5は横方向に変位
せず、従つて後輪4R,4Lの転舵比はゼロとな
る。
That is, as shown by the solid line O in FIG.
When l 3 is facing in the direction that coincides with the central axis l 1 of control rod 5, even if ball joint 37 is rotated by angle θ from reference position P by steering handle 1, the control rod will not move. 5 is not displaced in the lateral direction, and therefore the steering ratio of the rear wheels 4R and 4L is zero.

これに対し、ピン56の中心線l3がコントロー
ルロツド5の中心軸l1に対し角度αだけ傾斜して
いる際には、ボール継手37の軸l3周りの回動角
θに対しコントロールロツド5はS=rtanαsinθ
だけ横方向に変位し、後輪4R,4Lが所定の転
舵比で転舵される。なお、rは軸l3のボール継手
37間の間隔である。
On the other hand, when the center line l 3 of the pin 56 is inclined at an angle α with respect to the central axis l 1 of the control rod 5, the rotation angle θ about the axis l 3 of the ball joint 37 is controlled. Rod 5 is S=rtanαsinθ
, and the rear wheels 4R and 4L are steered at a predetermined steering ratio. Note that r is the distance between the ball joints 37 of the axis l3 .

次にステツピングモータ36及びその駆動部4
0につき説明する。
Next, the stepping motor 36 and its drive section 4
Let's explain about 0.

第5図に示す如くステツピングモータ36は4
相式となつており、筒状ケーシング58から内向
きに突出する鉄芯部60,60,……にA相、B
相、相、相の各コイル61,61,……が巻
装されると共に、出力軸48上にはS極に帯磁さ
れたロータ62が固定されている。
As shown in FIG. 5, the stepping motor 36 has four
The iron core portions 60, 60, .
Each phase coil 61, 61, . . . is wound thereon, and a rotor 62 magnetized to the S pole is fixed on the output shaft 48.

上記ロータ62の外周には複数の凸部63,6
3,……が形成され、凸部63,63,……の間
隔は鉄芯部60,60,……の間隔より小さく設
定されている。そして各相を順次N極又はS極に
励磁することにより、ロータ62を所望の方向に
一定のステツプ角で回転させうると共にいずれか
一相のコイル61に保持電流を流すことにより、
ロータ62を所定の角度位置でロツクすることが
できるようになつている。
A plurality of convex portions 63, 6 are provided on the outer circumference of the rotor 62.
3, . . . are formed, and the spacing between the convex portions 63, 63, . . . is set smaller than the spacing between the iron core portions 60, 60, . By sequentially exciting each phase to the N pole or S pole, the rotor 62 can be rotated in a desired direction at a constant step angle, and by passing a holding current through the coil 61 of any one phase,
The rotor 62 can be locked at a predetermined angular position.

次にステツピングモータ36の制御を説明す
る。
Next, control of the stepping motor 36 will be explained.

第1図に示す如く、制御手段Fは車速センサ6
からの車速信号に基づいてモータ駆動部40に各
相の励磁信号を発信し、この励磁信号によりモー
タ駆動部40はステツピングモータ36の出力軸
48を所定方向に、所定のステツプ数だけ回転さ
せると共に、上記出力軸48を所定の角度位置で
ロツクさせるようになつている。
As shown in FIG. 1, the control means F includes the vehicle speed sensor 6.
An excitation signal for each phase is transmitted to the motor drive section 40 based on the vehicle speed signal from the motor drive section 40, and the motor drive section 40 rotates the output shaft 48 of the stepping motor 36 by a predetermined number of steps in a predetermined direction based on the excitation signal. At the same time, the output shaft 48 is locked at a predetermined angular position.

又、上記モータ駆動部40においては、各相が
励磁信号通りに励磁されているか否かが検出さ
れ、それが各相監視信号として制御手段Fにフイ
ードバツクされる。
Further, in the motor driving section 40, it is detected whether each phase is excited in accordance with the excitation signal, and this is fed back to the control means F as a monitoring signal for each phase.

そして制御手段F内で上記異常検出回路41に
より、励磁信号と監視信号とが照合され、励磁信
号が発信されているにも拘らず励磁されていない
コイル61がある場合には直ちに電源32とモー
タ駆動部40間の電磁スイツチ64をオフ作動
し、ステツピングモータ36の駆動を停止する。
電磁スイツチ64がオフされると、転舵比変更レ
バー38は第4図のスプリング53,53によつ
て中立位置に戻され、以後は後輪4R,4Lの転
舵が停止される。なお、この際インストルメント
パネルに設けたブザー、ランプ等によつてステツ
ピングモータ36の故障を運転者に報知するよう
に構成することが好ましい。
Then, within the control means F, the abnormality detection circuit 41 compares the excitation signal with the monitoring signal, and if there is a coil 61 that is not excited even though the excitation signal is being transmitted, the power supply 32 and the motor are immediately activated. The electromagnetic switch 64 between the drive parts 40 is turned off, and the driving of the stepping motor 36 is stopped.
When the electromagnetic switch 64 is turned off, the steering ratio change lever 38 is returned to the neutral position by the springs 53, 53 shown in FIG. 4, and thereafter, the steering of the rear wheels 4R, 4L is stopped. At this time, it is preferable to configure the system so that the failure of the stepping motor 36 is notified to the driver using a buzzer, a lamp, etc. provided on the instrument panel.

このように、本実施例では、モータ駆動部40
が異常が検出された際に、転舵比変更レバー38
を直ちに中立位置へ戻すようにしたので、この種
転舵比変更装置Cを備えた車両の安全性を向上さ
せることができる。
In this way, in this embodiment, the motor drive unit 40
When an abnormality is detected, the steering ratio change lever 38
Since the steering ratio changing device C is immediately returned to the neutral position, the safety of a vehicle equipped with this type of steering ratio changing device C can be improved.

次に、モータ駆動部40の回路構成を説明す
る。
Next, the circuit configuration of the motor drive section 40 will be explained.

第6図に示す如く、モータ駆動部40は各相の
励磁をオン、オフするスイツチング用のトランジ
スタTr1〜Tr4を含んでおり、各トランジスタ
Tr1〜Tr4のコレクタに各相のコイル61の一
端が接続されると共にエミツタが接地され、且つ
ベースには上記励磁信号が供給されるようになつ
ている。又、各相のコイル61の他端は電源32
に接続されると共に、各トランジスタTr1〜Tr
4と電源32間にはダイオード65と抵抗66が
コイル61と並列に設けられ、且つコイル61と
アース間には抵抗67がトランジスタTr1〜Tr
4と並列に挿入されている。
As shown in FIG. 6, the motor drive unit 40 includes switching transistors Tr1 to Tr4 that turn on and off the excitation of each phase.
One end of the coil 61 of each phase is connected to the collectors of Tr1 to Tr4, the emitters are grounded, and the excitation signal is supplied to the base. Moreover, the other end of the coil 61 of each phase is connected to the power supply 32.
and each transistor Tr1 to Tr
A diode 65 and a resistor 66 are provided in parallel with the coil 61 between the coil 61 and the power source 32, and a resistor 67 is provided between the coil 61 and the ground between the transistors Tr1 to Tr.
It is inserted in parallel with 4.

従つて、例えばTr1に励磁信号が供給された
場合はTr1がオン作動され、電源32からA相
のコイル61及びトランジスタTr1を介してア
ースに電流が流れ、A相のコイル61が励磁され
る。この時A相監視信号としてはローレベルの信
号Lが出力される。一方Tr1に励磁信号が供給
されない場合は、A相は励磁されず、A相監視信
号としてハイレベルの信号Hが出力される。な
お、A相以外の各相の励磁のオン、オフも同様に
行なわれる。
Therefore, for example, when an excitation signal is supplied to Tr1, Tr1 is turned on, current flows from the power supply 32 to the ground via the A-phase coil 61 and the transistor Tr1, and the A-phase coil 61 is excited. At this time, a low-level signal L is output as the A-phase monitoring signal. On the other hand, when the excitation signal is not supplied to Tr1, the A phase is not excited and a high level signal H is output as the A phase monitoring signal. Note that excitation of each phase other than the A phase is turned on and off in the same manner.

そして上述の励磁信号と監視信号とを照合して
モータ駆動部40の異常の下記の如く判定でき
る。ここでは代表的にA相の異常について述べ
る。
Then, by comparing the above-mentioned excitation signal and the monitoring signal, it is possible to determine whether there is an abnormality in the motor drive unit 40 as described below. Here, the A-phase abnormality will be described as a representative example.

() Tr1に励磁信号が供給されているにも拘ら
ず、A相監視信号がHである場合。
() When the A-phase monitoring signal is H even though the excitation signal is supplied to Tr1.

この場合はTr1が開放(故障)しているも
のと判断できる。
In this case, it can be determined that Tr1 is open (faulty).

() Tr1に励磁信号が供給されていないにも拘
らず、A相監視信号がLである場合。
() When the A-phase monitoring signal is L even though the excitation signal is not supplied to Tr1.

この場合はA相のコイル61の断線、モータ
駆動部40と電源32を接続するカプラ(不図
示)の抜け、或いはTr1の短絡(故障)等の
不具合が生じているものと判断できる。
In this case, it can be determined that a problem has occurred, such as a disconnection of the A-phase coil 61, a disconnection of the coupler (not shown) connecting the motor drive section 40 and the power source 32, or a short circuit (failure) of Tr1.

上述の()又は()の異常が検出された場
合は、前記の如く、ステツピングモータ36の駆
動が停止される。
If the above-mentioned abnormality () or () is detected, the driving of the stepping motor 36 is stopped as described above.

本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された枠組の中で種々
の設計変更が可能であることは言うまでもない。
例えば後輪4R,4Lの転舵比の変更は車両の横
加速度、前輪舵角等に感応させたり、インストル
メントパネルに設けた切換スイツチで行うように
しても良い。又、本発明は、後輪転舵機構が前輪
転舵機構とは独立に転舵比変更装置を介して電子
制御されるように構成された4輪操舵装置にも適
用できる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments, and that various design changes can be made within the framework of the claims.
For example, the steering ratio of the rear wheels 4R and 4L may be changed in response to the lateral acceleration of the vehicle, the front wheel steering angle, etc., or may be effected by a changeover switch provided on the instrument panel. Further, the present invention can also be applied to a four-wheel steering system configured such that the rear wheel steering mechanism is electronically controlled via a steering ratio changing device independently of the front wheel steering mechanism.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は後輪の転舵比変更及びモータの異常検
出の手順を示すブロツク図、第2図は4輪操舵装
置の全体構成を示す説明図、第3図は転舵比変更
装置の詳細説明図、第4図は第3図の−矢視
図、第5図はモータの内部構造を示す説明図、第
6図はモータ駆動部の回路図、第7図はハンドル
舵角と後輪転舵角との関係を示す図、第8図、第
9図は転舵比変更装置の動作原理図である。 A……ステアリング機構、B……前輪転舵機
構、C……転舵比変更装置、E……後輪転舵機
構、36……ステツピングモータ(モータ)、4
1……異常検出回路(異常検出手段)。
Figure 1 is a block diagram showing the procedure for changing the steering ratio of the rear wheels and detecting abnormalities in the motor, Figure 2 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the four-wheel steering system, and Figure 3 is the details of the steering ratio changing system. Explanatory drawings, Fig. 4 is a - arrow view of Fig. 3, Fig. 5 is an explanatory drawing showing the internal structure of the motor, Fig. 6 is a circuit diagram of the motor drive section, Fig. 7 is a steering angle of the steering wheel and rear wheel rotation. The diagrams illustrating the relationship with the steering angle, FIGS. 8 and 9, are diagrams of the operating principle of the steering ratio changing device. A... Steering mechanism, B... Front wheel steering mechanism, C... Steering ratio changing device, E... Rear wheel steering mechanism, 36... Stepping motor (motor), 4
1... Abnormality detection circuit (abnormality detection means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ハンドル舵角に対する後輪の転舵比を変更す
る転舵変更装置を備えた車両の4輪操舵装置であ
つて、 上記転舵比変更装置は駆動手段としてステツプ
モータを含み、該モータの駆動状態が正常である
か否かを制御信号に照らして監視する異常検出手
段と転舵比変更装置の作動状態を検出する転舵比
検出手段とを設けたことを特徴とする車両の4輪
操舵装置。
[Scope of Claims] 1. A four-wheel steering device for a vehicle equipped with a steering change device that changes a steering ratio of rear wheels with respect to a steering angle, wherein the steering ratio change device uses a step motor as a drive means. and a steering ratio detecting means for detecting the operating state of the steering ratio changing device. A four-wheel steering system for vehicles that
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