JPH04303070A - Rear-wheel steering system in vehicle - Google Patents

Rear-wheel steering system in vehicle

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JPH04303070A
JPH04303070A JP9349891A JP9349891A JPH04303070A JP H04303070 A JPH04303070 A JP H04303070A JP 9349891 A JP9349891 A JP 9349891A JP 9349891 A JP9349891 A JP 9349891A JP H04303070 A JPH04303070 A JP H04303070A
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JP
Japan
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steering
rear wheel
wheel steering
vehicle
angle
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Application number
JP9349891A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Akita
秋田 龍也
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To expand an area wherein rectilinear stability is secured, in the case wherein a steering characteristic is set as such one as having a yaw-rate characteristic item. CONSTITUTION:A steering ratio thetaS is determined by a steering characteristic of thetaS=-C1.thetaH+C3.Y, by way of example. Among them, thetaH is a handwheel steering angle, Y a yaw rate and C1, C2 the control gain, respectively. A yaw- rate characteristic item functions as a component for increasing a phase quantity, and a steering angle characteristic item functions as a component for decreasing the phase quantity. At an area, where a rear-wheel slip angle betahas exceeded beta1, namely, a corresponding relationship between this slip angle betaand a cornering power CP comes to a non-linearity, the control gain C2 is made larger or the control gain C1 is made smaller, through which each phase quantity of rear wheels is increased.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0002】0002

【産業上の利用分野】本発明は前輪と共に後輪をも操舵
するようにした車両の後輪操舵装置に関するものである
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear wheel steering system for a vehicle which steers both the front wheels and the rear wheels.

【0004】0004

【従来技術】車両の後輪操舵装置にあっては、あらかじ
め設定された転舵特性に基づいて後輪転舵が制御される
。特開昭57−44568号公報には、転舵特性を、ヨ
−レ−ト特性項を含むものとして設定したものが開示さ
れている。このヨ−レ−ト特性項は、ヨ−レ−トが発生
した場合にこれを収束させる方向に作用するもの、すな
わち同位相量を増大補正する成分として機能され、車両
の安定性向上に寄与することなる。
2. Description of the Related Art In a rear wheel steering system for a vehicle, rear wheel steering is controlled based on preset steering characteristics. Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-44568 discloses a vehicle in which the steering characteristic is set to include a yaw rate characteristic term. This yaw rate characteristic term acts to converge the yaw rate when it occurs, that is, it functions as a component that increases and corrects the same phase amount, contributing to improving the stability of the vehicle. I will do it.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする問題点】転舵特性にヨ−レ−
ト特性項を有するものにおいて、車体に作用する横Gが
かなり大きくなる旋回時に同位相量が不足して、車両の
安定性を十分確保する上で好ましくない、という事態が
生じることが判明した。
[Problem to be solved by the invention] Yawray in steering characteristics
It has been found that in a vehicle having a characteristic term of 100 mm, the amount of in-phase is insufficient during a turn when the lateral G acting on the vehicle body becomes considerably large, which is not preferable in terms of ensuring sufficient stability of the vehicle.

【0008】このような原因を追求したところ、後輪の
スリップ角とコ−ナリングパワ−との対応関係の特性に
起因するものである、ということが判明した。すなわち
、このスリップ角とコ−ナリングパワ−との対応関係は
、スリップ角の増大に伴って、当初はコ−ナリングパワ
−がほぼ線形的に上昇し、やがてスリップ角の増大に伴
なうコ−ナリングパワ−の上昇度合が減少し始めてやが
てピ−ク値となり、ピ−ク値を過ぎるとスリップ角の増
大に伴ってコ−ナリングパワ−が逆に低下することにな
る。
When we investigated the cause of this problem, we found that it was caused by the characteristic of the correspondence between the slip angle of the rear wheels and the cornering power. In other words, the correspondence between the slip angle and the cornering power is such that as the slip angle increases, the cornering power initially increases almost linearly, and then the cornering power increases as the slip angle increases. The degree of increase in - starts to decrease and eventually reaches a peak value, and once the peak value is passed, the cornering power decreases as the slip angle increases.

【0010】一方、同位相量を増大させるということは
、後輪のスリップ角を大きくして後輪のコ−ナリングパ
ワ−を高めるためであるが、前述のようにコ−ナリング
パワ−のピ−ク値より若干前の時点からスリップ角とコ
−ナリングパワ−との関係が非線形となる領域となると
、同じ量だけスリップ角を増大させてもコ−ナリングパ
ワ−の増大がわずかとなる。したがって、ヨ−レ−ト特
性項にしたがって同位相量を増大させる場合、スリップ
角が小さい領域では問題とならなくても、前記非線形と
なる領域にまでスリップ角が増大すると、ヨ−レ−ト特
性項による同位相量増大分ではコ−ナリングパワ−が不
足し、この結果車両の安定性を十分確保することがでで
きなくなる。
On the other hand, increasing the same phase amount is to increase the slip angle of the rear wheels and increase the cornering power of the rear wheels, but as mentioned above, the peak cornering power If the relationship between slip angle and cornering power becomes non-linear from a point slightly before this value, even if the slip angle is increased by the same amount, the cornering power will only increase slightly. Therefore, when increasing the in-phase amount according to the yaw rate characteristic term, even if this does not become a problem in the region where the slip angle is small, if the slip angle increases to the region where the slip angle becomes nonlinear, the yaw rate will increase. Cornering power is insufficient due to the in-phase amount increase due to the characteristic term, and as a result, sufficient stability of the vehicle cannot be ensured.

【0012】したがって、本発明の目的は、転舵特性と
してヨ−レ−ト特性項を備えたものを前提として、車両
の安定性を確保できる走行領域をより拡大し得るように
した車両の後輪操舵装置を提供することにある。
[0012] Therefore, an object of the present invention is to provide a rear vehicle that can further expand the running range in which the stability of the vehicle can be ensured, assuming that the steering characteristic includes a yaw rate characteristic term. An object of the present invention is to provide a wheel steering device.

【0014】[0014]

【発明の構成】前述の目的を達成するため、本発明にあ
っては、後輪のスリップ角とコ−ナリングパワ−との対
応関係が非線形となる領域では、不足分のコ−ナリング
パワ−を補うために、同位相量を増大させる増大手段を
設けてある。
[Structure of the Invention] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention compensates for the insufficient cornering power in a region where the correspondence relationship between the slip angle of the rear wheels and the cornering power is non-linear. Therefore, increasing means for increasing the amount of in-phase is provided.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明によれば、不足分の同位相量が増
大手段の作用によって補われるため、車両の安定性が確
保される領域をより拡大することができる。転舵特性と
しては、ヨ−レ−ト特性項の他に、回頭性確保のバラン
スから、同位相量を減少させる同位相量減少用特性項を
有するものであってもよい。
According to the present invention, the insufficiency of the in-phase amount is compensated for by the action of the increasing means, so that the area in which vehicle stability is ensured can be further expanded. In addition to the yaw rate characteristic term, the steering characteristic may include a characteristic term for reducing the same phase amount to reduce the same phase amount in order to balance ensuring turning performance.

【0018】増大手段による同位相量増大のためには、
例えばヨ−レ−ト特性項の制御ゲインを大きくすること
や、上記同位相量減少用特性項の制御ゲインを小さくす
ることによってなし得る。なお、スリップ角とコ−ナリ
ングパワ−との対応関係が非線形となる領域であるか否
かは、車速とハンドル舵角とに基づいて知ることができ
る。
In order to increase the in-phase amount by the increasing means,
For example, this can be achieved by increasing the control gain of the yaw rate characteristic term or by decreasing the control gain of the in-phase amount reduction characteristic term. Note that whether or not the relationship between the slip angle and the cornering power is in a nonlinear region can be determined based on the vehicle speed and the steering angle.

【0020】[0020]

【実施例】図1において、12は左右前輪、16は左右
後輪であり、左右前輪12同士は前輪転舵機構14によ
り連係されている。この前輪転舵機構14にはハンドル
30が連係されて、ハンドル30の左右の操作によって
前輪12が左右に転舵される(前輪舵角をθFとして示
す)。また、左右の後輪16同士は、後輪転舵機構18
によって連係されて、左右の後輪が互いに同時に右また
は左に操舵される(後輪舵角をθRとして示す)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 12 indicates left and right front wheels, 16 indicates left and right rear wheels, and the left and right front wheels 12 are linked to each other by a front wheel steering mechanism 14. A handle 30 is linked to the front wheel steering mechanism 14, and the front wheels 12 are steered left and right by left and right operations of the handle 30 (the front wheel steering angle is shown as θF). Further, the left and right rear wheels 16 are connected to each other by a rear wheel steering mechanism 18.
The left and right rear wheels are simultaneously steered to the right or left (the rear wheel steering angle is shown as θR).

【0022】前輪転舵機構14と後輪転舵機構18とは
、連係機構を構成する中間シャフト52を介して機械的
に連係されている。この中間シャフト52を介して、前
輪舵角θFが後輪転舵機構18に伝達されることになる
が、中間シャフト52の操作量すなわち前輪舵角θFは
、転舵比変更機構20を介して所定の転舵比でもって後
輪転舵機構18に伝達される。すなわち、転舵比θSは
θR/θFとして示されるが、転舵比変更手段20によ
る転舵比変更によって、前輪舵角θFの大きさが同じで
あっても、後輪舵角θRが任意に変更され得ることにな
る。なお、転舵比変更機構20そのものは既知であるが
、その一例については後に詳述する。
The front wheel steering mechanism 14 and the rear wheel steering mechanism 18 are mechanically linked via an intermediate shaft 52 constituting a linkage mechanism. The front wheel steering angle θF is transmitted to the rear wheel steering mechanism 18 via the intermediate shaft 52. is transmitted to the rear wheel steering mechanism 18 with a steering ratio of . That is, although the steering ratio θS is expressed as θR/θF, by changing the steering ratio by the steering ratio changing means 20, even if the front wheel steering angle θF is the same, the rear wheel steering angle θR can be arbitrarily changed. It is subject to change. Note that although the steering ratio changing mechanism 20 itself is known, an example thereof will be described in detail later.

【0024】転舵比変更機構20は、例えばマイクロコ
ンピュ−タを利用して構成された制御ユニットUによっ
て制御される。この制御ユニットUは、あらかじめ設定
された転舵特性に基づいて得られる所定の転舵比θSか
ら、後輪の目標舵角を決定し、転舵比を検出するセンサ
28の出力をみつつ、後輪16の実際の舵角θRが目標
舵角となるように転舵比変更機構20をフィ−ドバック
制御する。
The steering ratio changing mechanism 20 is controlled by a control unit U configured using, for example, a microcomputer. This control unit U determines a target steering angle of the rear wheels from a predetermined steering ratio θS obtained based on preset steering characteristics, and while looking at the output of the sensor 28 that detects the steering ratio, The steering ratio changing mechanism 20 is feedback-controlled so that the actual steering angle θR of the rear wheels 16 becomes the target steering angle.

【0026】転舵特性は、実施例では、車速と舵角とヨ
−レ−トとをパラメ−タとして設定されており、このた
め制御ユニットUには、各センサすなわち、車速Vを検
出するセンサ24と、ハンドル舵角θHを検出するセン
サ25と、ヨ−レ−トYを検出するセンサ26と、転舵
比θSを検出するセンサ28からの各信号が入力される
In the embodiment, the steering characteristics are set using the vehicle speed, steering angle, and yaw rate as parameters. Therefore, the control unit U includes each sensor, which detects the vehicle speed V. Signals from a sensor 24, a sensor 25 that detects the steering wheel angle θH, a sensor 26 that detects the yaw rate Y, and a sensor 28 that detects the steering ratio θS are input.

【0028】本実施例における転舵特性は、転舵比θS
を次式(1)に基づいて決定するものとして設定されて
いる。 θS=−C1・θH+C2・Y    ・・・(1)
The steering characteristics in this embodiment are as follows: steering ratio θS
is set to be determined based on the following equation (1). θS=-C1・θH+C2・Y...(1)


0030】上記式において、C1・θHは同位相量減少
用特性項となる舵角特性項、C2・Yはヨ−レ−ト特性
項であり、C1、C2はその制御ゲインである。この転
舵特性式のうち、「+」の符号は同位相量増大を意味し
、「−」の符号は同位相量減少を意味する。したがって
、舵角特性項は同位相量減少用成分となり、ヨ−レ−ト
特性項は同位相量増大成分となる。
[
In the above equation, C1·θH is a steering angle characteristic term serving as a characteristic term for reducing the same phase amount, C2·Y is a yaw rate characteristic term, and C1 and C2 are the control gains thereof. In this steering characteristic equation, the sign "+" means an increase in the amount of same phase, and the sign "-" means a decrease in the amount of same phase. Therefore, the steering angle characteristic term becomes a component for decreasing the phase amount, and the yaw rate characteristic term becomes a component for increasing the phase amount.

【0032】実施例では、上記C1、C2は、それぞれ
車速Vと舵角θHとをパラメ−タとする関数f(V,θ
H)、g(V,θH)として設定されている。換言すれ
ば、上記(1)式は、次の(2)式のようになる。   θS=−f(V,θH)+g(V,θH)・Y  
      ・・・(2)上記関数f(V,θH)は例
えば図5のように設定され、またg(V,θH)は例え
ば図6のように設定されている。
In the embodiment, C1 and C2 are functions f(V, θ) whose parameters are vehicle speed V and steering angle θH, respectively.
H), g(V, θH). In other words, the above equation (1) becomes the following equation (2). θS=-f(V, θH)+g(V, θH)・Y
(2) The function f(V, θH) is set as shown in FIG. 5, and g(V, θH) is set as shown in FIG. 6, for example.

【0034】ここで、後輪のスリップ角βとコ−ナリン
グパワ−CPとの対応関係を図7に示してある。この図
7から明らかなように、スリップ角を0から増大させて
いくと、コ−ナリングパワ−がβ1となるまではβとC
Pとの関係がほぼ線形となるが、β1を過ぎると非線形
となる。そして、β2でCPのピ−ク値となり、β2を
過ぎるとCPは非線形的に低下していくこととなる。し
たがって、β1を過ぎた時点では、必要とされるコ−ナ
リングパワ−上昇分を得るためには、スリップ角βの上
昇度合を線形領域よりも大きくすればよいということが
理解される。ただし、スリップ角をコ−ナリングパワ−
CPのピ−ク値となるβ2よりも大きくしても無意味と
なる。
FIG. 7 shows the correspondence between the slip angle β of the rear wheels and the cornering power CP. As is clear from Fig. 7, when the slip angle is increased from 0, β and C decrease until the cornering power reaches β1.
The relationship with P is almost linear, but becomes non-linear after β1. Then, CP reaches its peak value at β2, and after β2, CP decreases nonlinearly. Therefore, it is understood that at the point in time when β1 is exceeded, in order to obtain the required increase in cornering power, the degree of increase in the slip angle β should be made larger than in the linear region. However, the slip angle is determined by the cornering power.
It is meaningless to make it larger than β2, which is the peak value of CP.

【0036】本発明の制御例を図8に示すフロ−チャ−
トについて説明するが、以下の説明でPはステップを示
す。先ずP1において各センサからの信号が入力された
後、P2において、例えば車速Vとハンドル舵角θHと
に基づいて設定されたマップを参照して、後輪のスリッ
プ角βが決定される。
A flowchart showing a control example of the present invention in FIG.
In the following explanation, P indicates a step. First, in P1, signals from each sensor are input, and then in P2, the rear wheel slip angle β is determined with reference to a map set based on, for example, the vehicle speed V and the steering wheel angle θH.

【0038】P3では、P2で決定されたスリップ角β
が、図7に示すスリップ角β1以上であるか否かが判別
される。このP3の判別でYESのときは、P4におい
て、補正係数A(>1)がスリップ角βに基づいて決定
される。次いで、P5において、ヨ−レ−ト特性項の制
御ゲインC2に補正係数Aを乗算して、補正された制御
ゲインC2が決定される。これにより、補正後の制御ゲ
インC2は増大されて、同位相量増大補正となる。
At P3, the slip angle β determined at P2
It is determined whether or not the slip angle is greater than or equal to the slip angle β1 shown in FIG. When the determination in P3 is YES, in P4 a correction coefficient A (>1) is determined based on the slip angle β. Next, in P5, the corrected control gain C2 is determined by multiplying the control gain C2 of the yaw rate characteristic term by the correction coefficient A. As a result, the corrected control gain C2 is increased, resulting in in-phase amount increasing correction.

【0040】P5の後は、P6において、前記(1)式
あるいは(2)式に基づいて転舵比θSが決定され、引
き続きP7において、後輪転舵角θRが転舵比θSに対
応したものとなるように、転舵比変更機構20が制御さ
れる。
After P5, in P6, the steering ratio θS is determined based on the above equation (1) or (2), and then in P7, the rear wheel steering angle θR is determined to correspond to the steering ratio θS. The steering ratio changing mechanism 20 is controlled so that.

【0042】前記P3の判別でNOのときは、P4、P
5での補正を行なうことなく(補正係数は1)、P6で
の転舵比θSが決定される。なお、P4、P5での処理
は、同位相量減少用特性項となる舵角特性項の制御ゲイ
ンC1を小さくするような補正を行なうものであっても
よく、C1、C2の両方の制御ゲインを補正を行なうも
のであってもよい。
When the determination of P3 is NO, P4, P
The steering ratio θS at P6 is determined without performing the correction at P5 (the correction coefficient is 1). Note that the processing in P4 and P5 may be a correction such as reducing the control gain C1 of the steering angle characteristic term which is the characteristic term for reducing the in-phase amount, and the control gains of both C1 and C2 may be corrected. may also be corrected.

【0044】さて次に、転舵比変更機構20の一例およ
びその周辺機構について説明する。図2に示すように、
後輪転舵機構18は、転舵比可変機構20が組込まれて
、油圧切換バルブ32と、後輪操舵ロッド34と、変位
伝達手段36と、油圧パワ−シリンダ38とを備えてい
る。転舵比可変機構20は、出力ロッド40と、ベベル
ギヤ42と、揺動軸部材44と、振子ア−ム46と、連
結ロッド48とを備えてなり、これら各部材は第3図に
示すようにケ−ス50に収容されている。
Next, an example of the steering ratio changing mechanism 20 and its peripheral mechanisms will be explained. As shown in Figure 2,
The rear wheel steering mechanism 18 incorporates a variable steering ratio mechanism 20 and includes a hydraulic switching valve 32, a rear wheel steering rod 34, a displacement transmitting means 36, and a hydraulic power cylinder 38. The variable steering ratio mechanism 20 includes an output rod 40, a bevel gear 42, a swing shaft member 44, a pendulum arm 46, and a connecting rod 48, and each of these members is arranged as shown in FIG. It is housed in a case 50.

【0082】出力ロッド40は、その軸線L3方向に摺
動可能にケ−ス50に支持され、該軸線L3方向にスト
ロ−ク変位することによって、変位伝達手段36を介し
て後輪操舵ロッド34をその軸方向(車幅方向)に変位
せしめ、これにより、該後輪操舵ロッド34の両端部に
連結された図示しない後輪を転舵するようになっている
The output rod 40 is supported by the case 50 so as to be able to slide in the direction of the axis L3, and by displacing the stroke in the direction of the axis L3, the output rod 40 is connected to the rear wheel steering rod 34 via the displacement transmitting means 36. is displaced in the axial direction (vehicle width direction), thereby steering the rear wheels (not shown) connected to both ends of the rear wheel steering rod 34.

【0084】ベベルギヤ42は、出力ロッド40の軸線
L3と同じ軸の軸線L1まわりに回転可能にケ−ス50
に支持されている。そして、該ベベルギヤ42と噛合す
る伝達シャフト52後端部のピニオン52aがハンドル
操舵により回転するに伴って上記軸線L1まわりに回転
するようになっている。すなわち、前輪舵角θFは、前
輪転舵機構14から伝達シャフト52を介して後輪転舵
機構18に入力されることとなる。
The bevel gear 42 is rotatably attached to the case 50 around an axis L1 that is the same as the axis L3 of the output rod 40.
is supported by A pinion 52a at the rear end of the transmission shaft 52 that meshes with the bevel gear 42 rotates around the axis L1 as the steering wheel rotates. That is, the front wheel steering angle θF is input from the front wheel steering mechanism 14 to the rear wheel steering mechanism 18 via the transmission shaft 52.

【0086】揺動軸部材44は、出力ロッド40の軸線
L3と同軸となる位置(図示の位置)を取り得る軸線L
2を有し、揺動ギヤ54に固設されている。この揺動ギ
ヤ54は、制御ユニット22によって制御されるサ−ボ
モ−タ56の駆動により回転するウォ−ム58と噛合し
て、軸線L2と交差する紙面に垂直な軸線まわりに回動
し、これにより揺動軸部材44をも同時に回動せしめる
ようになっている。
The swing shaft member 44 has an axis L that can take a position coaxial with the axis L3 of the output rod 40 (the position shown in the figure).
2, and is fixed to the swing gear 54. This swing gear 54 meshes with a worm 58 that rotates by the drive of a servo motor 56 controlled by the control unit 22, and rotates around an axis perpendicular to the plane of the drawing that intersects the axis L2. This allows the swing shaft member 44 to be rotated at the same time.

【0088】振子ア−ム46は、揺動軸部材44の軸線
L2まわりに揺動可能に該揺動軸部材44に連結されて
いて、該振子ア−ム46の軸線L4が、揺動軸部材44
の回動軸線と揺動軸部材44の軸線L2との交点を通る
よう、揺動軸部材44への連結位置が定められている。
The pendulum arm 46 is connected to the swing shaft member 44 so as to be swingable about the axis L2 of the swing shaft member 44, and the axis L4 of the pendulum arm 46 is Member 44
The connection position to the swing shaft member 44 is determined so as to pass through the intersection of the rotation axis and the axis L2 of the swing shaft member 44.

【0090】連結ロッド48は、出力ロッド40の軸線
L3と平行な軸線L5を有しており、上記出力ロッド4
0、ベベルギヤ42および振子ア−ム46に連結されて
いる。出力ロッド40への連結は、出力ロッド40の端
部に固設されたレバ−40aに連結ロッド48の一端部
を螺着することによってなされ、ベベルギヤ42への連
結は、ベベルギヤ42の軸線L1から距離rの点におい
て該ベベルギヤ42に形成された挿通孔42aに連結ロ
ッド48の他端部を挿通させることによってなされ、振
子ア−ム46への連結は、連結ロッド48の端部に全方
向回転可能に設けられたボ−ルジョイント部材60の挿
通孔60aに振子ア−ム46を挿通させることによって
なされている。
The connecting rod 48 has an axis L5 parallel to the axis L3 of the output rod 40, and the connecting rod 48 has an axis L5 parallel to the axis L3 of the output rod 40.
0, a bevel gear 42 and a pendulum arm 46. The connection to the output rod 40 is made by screwing one end of the connection rod 48 to a lever 40a fixed to the end of the output rod 40, and the connection to the bevel gear 42 is made from the axis L1 of the bevel gear 42. The other end of the connecting rod 48 is inserted through the insertion hole 42a formed in the bevel gear 42 at a distance r, and the connection to the pendulum arm 46 is made by allowing the end of the connecting rod 48 to rotate in all directions. This is accomplished by inserting the pendulum arm 46 through the insertion hole 60a of the ball joint member 60, which is provided so that it can be inserted.

【0092】したがって、連結ロッド48は、出力ロッ
ド40に対しては固定されているが、ベベルギヤ42に
対しては軸線L5方向(すなわち軸線L3方向)に揺動
可能であり、振子ア−ム46に対しては軸線L4方向(
図示の状態では軸線L3に直交する方向)に摺動可能で
ある。なお、振子ア−ム46の軸線L4は、揺動軸部材
44の回動により軸線L3の直交方向に対して傾き、こ
の傾いた方向に振子ア−ム46が揺動することとなるが
、この場合においても軸線L3の直交方向の摺動成分を
含み、かつボ−ルジョイント部材60の回転作用により
L4と軸線L5との挟角変化が吸収されるので、振子ア
−ム46から連結ロッド48へ伝達される力のうち軸線
L3の直交方向の成分は上記連結点において吸収され、
該方向の相対移動が可能となる。
Therefore, the connecting rod 48 is fixed with respect to the output rod 40, but is swingable with respect to the bevel gear 42 in the axis L5 direction (that is, the axis L3 direction), and the pendulum arm 46 For axis L4 direction (
In the illustrated state, it is slidable in a direction perpendicular to the axis L3. Note that the axis L4 of the pendulum arm 46 is tilted with respect to the direction orthogonal to the axis L3 due to the rotation of the swing shaft member 44, and the pendulum arm 46 swings in this tilted direction. In this case as well, there is a sliding component in the direction perpendicular to the axis L3, and the included angle change between L4 and the axis L5 is absorbed by the rotational action of the ball joint member 60, so that the connecting rod The component of the force transmitted to 48 in the direction perpendicular to the axis L3 is absorbed at the connection point,
Relative movement in this direction becomes possible.

【0094】このように、転舵比可変機構20における
振子ア−ム46と連結ロッド48との連結が、両者を軸
線L3の直交方向に相対移動可能となるようにしてなさ
れているので、振子ア−ム46が回動したときの該振子
ア−ム46と連結ロッド48との連結点の軌跡は、軸線
L3を中心とする半径rの円筒の外周面上の円軌跡また
は楕円軌跡となる。
In this way, the pendulum arm 46 and the connecting rod 48 in the variable steering ratio mechanism 20 are connected so that they can move relative to each other in the direction orthogonal to the axis L3, so that the pendulum When the arm 46 rotates, the locus of the connecting point between the pendulum arm 46 and the connecting rod 48 becomes a circular locus or an elliptical locus on the outer peripheral surface of a cylinder with a radius r centered on the axis L3. .

【0096】図4は、揺動軸部材44の軸線L2を出力
ロッド40の軸線L3に対してθ傾けたとき(すなわち
、振子ア−ム46の軸線L4を軸線L3の直交方向に対
してθ傾けたとき)の出力ロッド40の変位のようすを
示す図である。図から明らかなように、振子ア−ム46
が左右いずれの方向に揺動したとしても、その揺動量が
等しければ、振子ア−ム46と連結ロッド48との連結
点の変位は、軸線L3方向にそれぞれSであり、出力ロ
ッド40と連結ロッド48は固定連結されているから出
力ロッド40の変位も軸線L3方向にそれぞれSとなる
FIG. 4 shows the case where the axis L2 of the swing shaft member 44 is tilted by θ with respect to the axis L3 of the output rod 40 (that is, the axis L4 of the pendulum arm 46 is tilted by θ with respect to the direction orthogonal to the axis L3). FIG. 4 is a diagram showing the displacement of the output rod 40 when the output rod 40 is tilted. As is clear from the figure, the pendulum arm 46
No matter which direction the pendulum arm 46 swings to the left or right, if the amount of swing is the same, the displacement of the connection point between the pendulum arm 46 and the connecting rod 48 will be S in the direction of the axis L3, and the connection point between the pendulum arm 46 and the connecting rod 48 will be S. Since the rods 48 are fixedly connected, the displacement of the output rods 40 is also S in the direction of the axis L3.

【0098】上述のように、図4に示す出力ロッド40
の左右変位量は、振子ア−ム46の揺動量が等しければ
それぞれXで互いに等しくなるが、この変位量X自体は
、ハンドル操舵量が同じであり、これに伴うベベルギヤ
42の回転量が同じであっても、θの大きさによって変
化する。したがって、前輪舵角θFに対する後輪舵角θ
Rの割合となる転舵比θSは、サ−ボモ−タ56の作動
制御による揺動軸46の傾きθの大きさの設定および変
更により、設定および変更することができる。さらに、
揺動軸部材44は上記の如く反時計回りに傾かせるのみ
ならず時計回りにも傾かせることができ、この時にはベ
ベルギヤ42の回転に対する出力ロッド40の移動方向
が上記の場合と逆になる。これにより、ハンドルの操舵
もしくは、前輪に対し後輪を同位相にも逆位相にも転舵
させることができる。
As mentioned above, the output rod 40 shown in FIG.
If the amount of swing of the pendulum arm 46 is the same, the amount of left-right displacement of the pendulum arm 46 is equal to X, but the amount of displacement However, it changes depending on the size of θ. Therefore, the rear wheel steering angle θ is relative to the front wheel steering angle θF.
The steering ratio θS, which is the ratio of R, can be set and changed by setting and changing the magnitude of the inclination θ of the swing shaft 46 by controlling the operation of the servo motor 56. moreover,
The swing shaft member 44 can be tilted not only counterclockwise as described above but also clockwise, and in this case, the direction of movement of the output rod 40 relative to the rotation of the bevel gear 42 is opposite to that in the above case. This allows the steering wheel to be steered or the rear wheels to be steered in the same phase or in the opposite phase relative to the front wheels.

【0100】上記転舵比可変機構20により設定および
変更された転舵比θSは、図2に示すように、揺動軸部
材44に取り付けられた転舵比センサ28により、揺動
軸部材44の傾きθに基づいて検出されるようになって
いる。
The steering ratio θS set and changed by the variable steering ratio mechanism 20 is determined by the steering ratio sensor 28 attached to the swing shaft member 44, as shown in FIG. is detected based on the slope θ.

【0102】次に、転舵比可変機構20以外の部分につ
いて説明する。まず、上記油圧切換バルブ32はバルブ
ハウジング62と該ハウジング62内に該ハウジング6
2に対して上記出力ロッド40の軸線L3と平行な軸線
L6方向に変位可能に収容されたスプ−ル64とからな
っている。スプ−ル64は変位伝達手段36を介して出
力ロッド40および後輪操舵ロッド34によって変位せ
しめられる。このスプ−ル64の変位によって油圧パワ
−シリンタ38への油圧の供給が制御される。つまり図
示のバルブハウジング62に対する中立位置から右方向
に変位すると油圧パワ−シリンダ38の右油室66へ油
圧が供給され、左方向に変位すると油圧パワ−シリンダ
38の左油室68へ油圧が供給される。
Next, parts other than the variable steering ratio mechanism 20 will be explained. First, the hydraulic switching valve 32 includes a valve housing 62 and a housing 6 inside the housing 62.
2, and a spool 64 housed so as to be displaceable in the direction of an axis L6 parallel to the axis L3 of the output rod 40. The spool 64 is displaced by the output rod 40 and the rear wheel steering rod 34 via the displacement transmission means 36. The supply of hydraulic pressure to the hydraulic power cylinder 38 is controlled by this displacement of the spool 64. In other words, when the valve housing 62 is displaced to the right from the neutral position shown in the figure, hydraulic pressure is supplied to the right oil chamber 66 of the hydraulic power cylinder 38, and when it is displaced to the left, hydraulic pressure is supplied to the left oil chamber 68 of the hydraulic power cylinder 38. be done.

【0104】上記後輪操舵ロッド34は上記出力ロッド
40の軸線L3と平行な車幅方向に延び、かつその方向
に変位して図示しないタイロッド、ナックルア−ムを介
して左右両端に連結された図示しない後輪を転舵するも
のであり、上記変位は油圧パワ−シリンダ38の油圧力
によって行われる。また、この後輪操舵ロッド34には
センタリングバネ70が設けられており、油圧切換バル
ブ32や油圧パワ−シリンダ38の油圧系に破損や故障
が生じて油圧パワ−シリンダ38における油圧が消失し
た場合やこの後輪操舵装置10の機械系に破損や故障が
生じそれによって上記油圧系をドレンに開放して油圧パ
ワ−シリンダ38における油圧を消失させた場合に、こ
のセンタリングバネ70によって後輪操舵ロッド34を
中立位置つまり後輪が転舵されず直進状態にある位置に
位置決めし、いわゆるフェイルセ−フを図るように構成
されている。
The rear wheel steering rod 34 extends in the vehicle width direction parallel to the axis L3 of the output rod 40, is displaced in that direction, and is connected to both left and right ends via tie rods and knuckle arms (not shown). The displacement is performed by the hydraulic pressure of the hydraulic power cylinder 38. Further, this rear wheel steering rod 34 is provided with a centering spring 70, so that if the hydraulic system of the hydraulic switching valve 32 or the hydraulic power cylinder 38 is damaged or malfunctions and the hydraulic pressure in the hydraulic power cylinder 38 disappears, If the mechanical system of the rear wheel steering device 10 is damaged or malfunctions and the hydraulic system is opened to drain and the hydraulic pressure in the hydraulic power cylinder 38 disappears, the centering spring 70 causes the rear wheel steering rod to 34 is positioned at a neutral position, that is, a position where the rear wheels are not steered and are traveling straight, so as to provide a so-called fail-safe.

【0106】上記油圧パワ−シリンダ38は油圧力によ
って後輪操舵ロッド34を車幅方向に変位させるもので
あり、ピストン72が直接後輪操舵ロッド34に固設さ
れ、このピストン72の左右には左右の油室68、66
を形成するシ−ル部材74、76が配設されている。こ
のシ−ル部材74、76は油圧パワ−シリンダ38のハ
ウジング78に固定されかつ後輪操舵ロッド34とは摺
動可能である。上記変位伝達手段36は、出力ロッド3
4とスプ−ル64と後輪操舵ロッド34とに係合し、上
記出力ロッド40の変位によって上記スプ−ル64を所
定方向に変位させる方向に作動せしめられるとともに、
該スプ−ル64の変位により生じる上記後輪操舵ロッド
34の変位によって上記スプ−ル64を上記と反対の方
向に変位させる方向に作動せしめられるように構成され
ている。
The hydraulic power cylinder 38 displaces the rear wheel steering rod 34 in the vehicle width direction by hydraulic pressure, and a piston 72 is directly fixed to the rear wheel steering rod 34. Left and right oil chambers 68, 66
Seal members 74 and 76 are provided to form the same. The seal members 74, 76 are fixed to the housing 78 of the hydraulic power cylinder 38 and are slidable with respect to the rear wheel steering rod 34. The displacement transmitting means 36 includes the output rod 3
4, the spool 64, and the rear wheel steering rod 34, and is operated in a direction to displace the spool 64 in a predetermined direction by displacement of the output rod 40,
The spool 64 is moved in the opposite direction by the displacement of the rear wheel steering rod 34 caused by the displacement of the spool 64.

【0108】すなわち、この変位伝達手段36は、縦レ
バ−と横レバ−とからなる十字レバ−で構成されており
、縦レバ−の一端Aが出力ロッド40に、他端Bが後輪
操舵ロッド34に、横レバ−の一端Cが車体に固設され
た後輪操舵装置10のケ−スに、他端Dが上記スプ−ル
64に係合されている。上記係合端A、B、C、Dはそ
れぞれ出力ロッド40、後輪操舵ロッド34およびスプ
−ル64に対して軸線方向には移動不可能に、その他の
方向には移動可能にかつ回転可能に係合せしめられ、係
合端Cはボ−ルジョイントによって回転は可能にかつ移
動は不可能に係合されている。
That is, this displacement transmission means 36 is composed of a cross lever consisting of a vertical lever and a horizontal lever, and one end A of the vertical lever is connected to the output rod 40, and the other end B is connected to the rear wheel steering. One end C of a horizontal lever is engaged with the case of the rear wheel steering device 10 fixed to the vehicle body, and the other end D of the rod 34 is engaged with the spool 64. The engaging ends A, B, C, and D are immovable in the axial direction with respect to the output rod 40, rear wheel steering rod 34, and spool 64, but are movable and rotatable in other directions. The engaging end C is engaged by a ball joint so that it can rotate but cannot move.

【0110】上記出力ロッド40が軸線L3方向にスト
ロ−ク変位することによって、変位伝達手段36を介し
て後輪操舵ロッド34をその軸方向に変位せしめ、これ
により、該後輪操舵ロッド34の両端部に連結された図
示しない後輪を転舵するようになっているが、その転舵
量伝達の作動原理は、本発明と直接関係がなく、またこ
れについては特開平1−273772号公報に詳述され
ているので、その詳細な説明は省略する。なお、本発明
は、前輪転舵機構と後輪転舵機構との機械的連係を断っ
たもの、すなわち前輪転舵機構と後輪転舵機構とを電気
的に連係させるようにしたものであってもよい。
The stroke displacement of the output rod 40 in the direction of the axis L3 causes the rear wheel steering rod 34 to be displaced in the axial direction via the displacement transmitting means 36, thereby causing the rear wheel steering rod 34 to Although the rear wheels (not shown) connected to both ends are steered, the operating principle of the steering amount transmission is not directly related to the present invention, and is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-273772. Since it is explained in detail in , a detailed explanation thereof will be omitted. Note that the present invention is applicable to a structure in which the mechanical linkage between the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism is cut off, that is, a structure in which the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism are electrically linked. good.

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

【図1】図1は後輪操舵装置の全体の概要を示す簡略平
面図。
FIG. 1 is a simplified plan view showing the overall outline of a rear wheel steering device.

【図2】図2は後輪転舵機構と転舵比変更機構部分の詳
細を示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing details of a rear wheel steering mechanism and a steering ratio changing mechanism.

【図3】図3は図2のX5−X5線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line X5-X5 in FIG. 2;

【図4】図4は転舵比変更機構の作動原理を説明する図
FIG. 4 is a diagram illustrating the operating principle of the steering ratio changing mechanism.

【図5】図5は同位相量減少用特性項としての舵角特性
項の特性を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of a steering angle characteristic term as a characteristic term for reducing the same phase amount.

【図6】図6はヨ−レ−ト特性項の特性を示す図。FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the yaw rate characteristic term.

【図7】図7は後輪のスリップ角とコ−ナリングパワ−
との対応関係を示す図。
[Figure 7] Figure 7 shows rear wheel slip angle and cornering power.
FIG.

【図8】図8は本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。FIG. 8 is a flowchart showing a control example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12  前輪 14  前輪転舵機構 16  後輪 18  後輪転舵機構 20  転舵比変更機構 22  制御ユニット 24  センサ(車速V) 25  センサ(舵角θH) 26  センサ(ヨ−レ−トY) 28  センサ(転舵比θS) 30  ハンドル 52  中間シャフト(連係機構) θF  前輪舵角 θR  後輪舵角 θS  転舵比 C1  制御ゲイン(舵角特性項) 12 Front wheel 14 Front wheel steering mechanism 16 Rear wheel 18 Rear wheel steering mechanism 20 Steering ratio changing mechanism 22 Control unit 24 Sensor (vehicle speed V) 25 Sensor (studder angle θH) 26 Sensor (yaw rate Y) 28 Sensor (steering ratio θS) 30 Handle 52 Intermediate shaft (linkage mechanism) θF Front wheel steering angle θR Rear wheel steering angle θS Steering ratio C1 Control gain (steering angle characteristic term)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ヨ−レ−トを収束させるためにヨ−レ
−トが大きくなるほど後輪の同位相量を増大させるヨ−
レ−ト特性項を有する転舵特性に基づいて、後輪転舵を
制御するようにした車両の後輪操舵装置において、後輪
のスリップ角とコ−ナリングパワ−との対応関係が非線
形となる状態となる走行領域であることを検出する走行
領域検出手段と、前記走行領域検出手段によって前記非
線形となる走行領域であることが検出されたとき、後輪
の同位相量を増大させる増大手段と、を備えていること
を特徴とする車両の後輪操舵装置。
[Claim 1] In order to converge the yaw rate, as the yaw rate increases, the amount of same phase of the rear wheels increases.
In a rear wheel steering system of a vehicle that controls rear wheel steering based on a steering characteristic having a rate characteristic term, a state in which the correspondence between the rear wheel slip angle and cornering power is nonlinear. driving area detection means for detecting that the driving area is in the nonlinear driving area; and increasing means for increasing the same phase amount of the rear wheels when the driving area detection means detects that the driving area is in the nonlinear driving area; A rear wheel steering device for a vehicle, comprising:
【請求項2】  請求項1において、前記転舵特性が、
前記ヨ−レ−ト特性項の他に、後輪の同位相量を減少さ
せるための同位相量減少用特性項を備えているもの。
2. In claim 1, the steering characteristic is:
In addition to the yaw rate characteristic term, a characteristic term for reducing the same phase amount for reducing the same phase amount of the rear wheels is provided.
【請求項3】  請求項2において、前記増大手段が、
前記ヨ−レ−ト特性項の制御ゲインが大きくなるように
補正するもの。
3. According to claim 2, the increasing means comprises:
Correction is made to increase the control gain of the yaw rate characteristic term.
【請求項4】  請求項2において、前記増大手段が、
前記同位相量減少用特性項の制御ゲインが小さくなるよ
うに補正するもの。
4. According to claim 2, the increasing means comprises:
Correction is made so that the control gain of the characteristic term for reducing the in-phase amount is reduced.
【請求項5】  請求項1において、前記走行領域検出
手段が、車速とハンドル舵角とに基づいて前記非線形と
なる走行領域を検出するもの。
5. The vehicle according to claim 1, wherein the driving area detecting means detects the nonlinear driving area based on vehicle speed and steering angle of the steering wheel.
【請求項6】  請求項3において、前記ヨ−レ−ト特
性項の制御ゲインが、車速とハンドル舵角とをパラメ−
タとする関数として設定されているもの。
6. In claim 3, the control gain of the yaw rate characteristic term controls vehicle speed and steering angle as parameters.
The function that is set as the data.
【請求項7】  請求項4において、前記同位相量減少
用特性項が、車速とハンドル舵角とをパラメ−タとする
関数として設定されているもの。
7. The vehicle according to claim 4, wherein the characteristic term for reducing the same phase amount is set as a function having vehicle speed and steering angle as parameters.
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