JPH0523990B2 - - Google Patents

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JPH0523990B2
JPH0523990B2 JP9512786A JP9512786A JPH0523990B2 JP H0523990 B2 JPH0523990 B2 JP H0523990B2 JP 9512786 A JP9512786 A JP 9512786A JP 9512786 A JP9512786 A JP 9512786A JP H0523990 B2 JPH0523990 B2 JP H0523990B2
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JP
Japan
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steering
sensor
motor
electric motor
rear wheel
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Mitsuharu Morishita
Shinichi Takashita
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering 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
    • B62D7/148—Steering 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動車の前輪操舵に連動して作動
し、後輪を電動モータで操舵駆動する電動式後輪
操舵装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の装置はハンドル状態センサや車
速センサの信号に基づいて後輪の操舵角を指示
し、後輪が指示通りの操舵速度と操舵角になつて
いるか否かのフイードバツク信号を得て後輪操舵
指示角と後輪実舵角との誤差を検出して電動モー
タへの印加電圧を決定する演算を行なう閉ループ
制御が一般的に行なわれる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の装置は以上のように構成されているの
で、各センサが自動車の各部に広範囲に取付けら
れているため、配線で接続する必要がある。これ
ら各センサ自身の故障や配線の断線等によつて後
輪を操舵する必要のないときでも無制御に後輪操
舵されたり、逆に電源線等の断線で電動モータが
駆動されない故障のときに後輪の位置が定まらな
い等の危険な状態が生じる問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、センサの故障時、後輪の異常
な動作による制御不能状態を防止し、故障後も前
輪による修正操舵で引続き走行することのできる
電動式後輪操舵装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る電動式後輪操舵装置は、電動モ
ータと減速機との間に挿入され、電動モータへの
通電遮断時にブレーキ作動することにより後輪を
ロツクする無励磁作動型電磁ブレーキと、各セン
サからの出力信号が入力され、これらの信号に応
じて電動モータ及び電磁ブレーキを駆動させ、か
つ異常時にはバツテリから電動モータへの通電を
遮断させるコントロールユニツトを設けたもので
ある。
又、この発明に係る電動式後輪操舵装置は、バ
ツテリから電動モータ及び電磁ブレーキへの電源
ラインに挿入された常開接点を有するフエールセ
ーフリレーと、この常開接点を開閉駆動するフエ
ールセーフ駆動回路を備え、異常時にフエールセ
ーフ駆動回路を遮断するようにしたものである。
〔作用〕
この発明における電動式後輪操舵装置は、各セ
ンサの異常や電源遮断故障に対しては、モータお
よび電磁ブレーキの電源をオフして後輪操舵をロ
ツクし前輪操舵のみの走行を行なうことができ
る。
〔実施例〕
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図は後輪操舵装置の概要図であつて、図
において、１はハンドル、２はハンドル１の操舵
トルクを伝達するステアリングシヤフト、３は内
部にラツクとピニオン等の運動方向変換機構を内
蔵した前輪操舵用のギヤボツクス、４は前輪操舵
用のタイロツド、５は前輪、６はタイロツド４と
連結され、前輪６を操舵するナツクルアーム、１
３は内部にラツクとピニオン等の運動方向変換機
構を内蔵した後輪操舵用のギヤボツクス、１４は
後輪操舵用タイロツド、１５は後輪、１６はタイ
ロツド１４と連結され、後輪１５を転舵するナツ
クルアームである。２４は後輪１５を操舵するた
めの駆動源となる直流電動モータ、２５はモータ
２４の出力軸に結合され電源オフ時にブレーキ作
動する無励磁作動型電磁ブレーキ、２６はモータ
２４の出力を電磁ブレーキ２５を介して入力とし
たウオームとウオームホイール等による運動方向
変換機構を有する減速機、２３は減速機２６の減
速後の回転角を検出する後輪操舵角度センサ、２
７は電磁ブレーキ２５とは反対方向の出力軸に結
合され、モータ２４の回転方向と回転速度を検出
するモータ回転速度センサ、２１はステアリング
シヤフト２の途中に挿入されハンドル１の操舵方
向、操舵角、操舵トルク、操舵速度等の少なくと
も一つを検出する操舵状態センサ、２２は車速を
検出する車速センサ、２０は上記後輪操舵角度セ
ンサ２３、モータ回転速度センサ２７、操舵状態
センサ２１及び車速センサ２２の入力信号に基づ
きモータ２４と電磁ブレーキ２５の駆動信号を出
力するコントロールユニツトである。
第２図は上記コントロールユニツト２０の詳細
図を示すもので、７は車載のバツテリ、８はキー
スイツチ、９はヒユーズ、２６１はモータ２４の
軸出力が電磁ブレーキ２５を介して出力された減
速機２６のウオーム軸、２６２はこのウオーム軸
２６１と噛み合い、運動方向変換機能を有するウ
オームホイール軸、１３１はウオームホイール軸
２６２に固定されたギヤボツクス１３のピニオン
軸、１３２はピニオン軸１３１の回転力を直線推
力に変換するラツク軸、２０１はコントロールユ
ニツト２０に内蔵されたフエールセーフリレー
で、駆動コイル２０１ａと常開接点２０１ｂを有
する。２０２はモータ２４への印加電圧の方向を
切変るパワートランジスタユニツト、２０３はマ
イクロコンピユータ２０４用の電源回路、２０５
はハンドル操舵状態センサ２１からのハンドル状
態（操舵方向、操舵角、操舵トルク、操舵速度
等）信号をマイクロコンピユータ２０４用の入力
信号に変換する入力Ｉ／Ｆ回路にあたるハンドル
状態信号入力回路、２０６は車速センサ２２から
の車速信号の入力Ｉ／Ｆ回路を形成する車速信号
入力回路、２０７は後輪操舵角度サンサ２３から
の後輪操舵角度信号の入力Ｉ／Ｆ回路を形成する
後輪操舵信号入力回路、２０８はモータ速度セン
サ２７からのモータ回転速度信号の入力Ｉ／Ｆ回
路を形成するモータ回転信号入力回路、２０９は
マイクロコンピユータ２０４の判断によつてフエ
ールセーフリレー２０１の駆動コイル２０１ａを
断続するフエールセーフリレー駆動回路、２１０
はマイクロコンピユータ２０４の指示によりパワ
ートランジスタユニツト２０２をモータ２４へ右
方向へ回転するように駆動するパワートランジス
タ駆動回路、２１１はパワートランジスタ駆動回
路２１０とは逆にマイクロコンピユータ２０４の
指示により、パワートランジスタユニツト２０２
をモータ２４を左方向に回転するように駆動する
パワートランジスタ駆動回路、２１２はマイクロ
コンピユータ２０４の指示により電磁ブレーキ２
５の作動をON／OFF制御する電磁ブレーキ駆動
回路である。
次に動作について説明する。まず、ハンドル１
を右（または左）に操舵すると、操舵トルクはス
テアリングシヤフト２を介してギヤボツクス３に
伝達され、回転運動が直線運動に変換されてタイ
ロツド４を駆動し、ナツクルアーム６を介して前
輪５を右（または左）に転舵する。このとき、ス
テアリングシヤフト２の途中に挿入された操舵状
態センサ２１からハンドル１を操舵時の情報（操
舵方向、操舵角、操舵トルク、操舵速度）の少な
くとも一つを検出し、コントロールユニツト２０
へ操舵状態信号を出力する。コントロールユニツ
ト２０は操舵センサ２１からの信号以外に車速セ
ンサ２２からの車速信号と後輪操舵角度センサ２
３からの後輪操舵角度信号と、モータ回転速度セ
ンサ２７からの信号を入力としてそれぞれの状態
に最適の後輪操舵角度を演算し、モータ２４およ
び電磁ブレーキ２５を駆動して後輪１５を目標の
操舵角度に制御する。コントロールユニツト２０
により電磁ブレーキ２５が駆動されるとブレーキ
作動は外され、次にモータ２４が駆動されると、
モータはコントロールユニツト２０の指示に従つ
て右（または左）に回転する。この回転速度信号
は上述のようにモータ回転速度センサ２７により
コントロールユニツト２０へフイードバツクされ
ると共に、モータ２４の回転力は電磁ブレーキ２
５が外れているので減速機２６に伝達され、減速
と同時に運動方向を転換してギヤボツクス１３に
伝達されると共に、後輪操舵角度センサ２３から
の信号がコントロールユニツト２０にフイードバ
ツクされる。ギヤボツクス１３によつて回転運動
が直線運動に変換され、タイロツド１４、ナツク
ルアーム１６を介して後輪１５を右（または左）
へ転舵し、後輪操舵角度がコントロールユニツト
２０の指示する後輪操舵角度と一致するとモータ
２４は遮断される。以上の動作をくり返すことに
よつて後輪１５を前輪５の操舵角度に対して一定
の関数で目標角度に制御する。
次にコントロールユニツト２０の動作を第２図
について説明する。キースイツチ８をオンすると
バツテリ７からキースイツチ８、電源回路２０３
を介してマイクロコンピユータ２０４に電源が供
給され、コンピユータ２０４は作動を開始する。
このとき、ハンドル状態センサ２１、車速センサ
２２、後輪操舵角度センサ２３、モータ回転速度
センサ２７の各信号をコンピユータ２０４に入力
するためのＩ／Ｆ回路としてそれぞれハンドル状
態信号入力回路２０５、車速信号入力回路２０
６、後輪操舵信号入力回路２０７、モータ回転信
号入力回路２０８を配して上記各センサの情報を
取込む。コンピユータ２０４は各センサの情報に
より前、後輪の状態と車速およびモータ回転速
度、すなわち後輪操舵速度を認識し、この情報に
より後輪の操舵目標角度およびフエールセーフ作
動の要否を演算により算出する。このコンピユー
タ２０４の演算結果に基づき、設定された後輪操
舵目標と後輪操舵角度センサ２３により検出され
た後輪実際操舵の間に誤差がある場合、この誤差
を打消す方向である右（または左）の方向へのモ
ータ２４の回転指示がコンピユータ２０４によつ
て出され、パワートランジスタ駆動回路２１０
（またがパワートランジスタ駆動回路２１１）が
オンする。したがつて駆動回路２１０または駆動
回路２１１によつてトランジスタユニツト２０２
が駆動され、フエールセーフ駆動回路２０９はシ
ステムが正常と判断されている限りフエールセー
フリレー２０１の駆動指示が出されているのでバ
ツテリ７からヒユーズ９、常開接点２０１ｂ、ト
ランジスタユニツト２０２のトランジスタを介し
てモータ２４が右（または左）に駆動されウオー
ム２６１、ウオームホイール２６２、ピニオン１
３１、ラツク１３２を介して後輪は右（または
左）に転舵する。一方、後輪操舵目標と後輪実際
操舵の誤差が打消されると、コンピユータ２０４
はパワートランジスタ駆動回路２１０または２１
１を遮断し、モータ２４は停止する。以上の動作
をくり返して後輪を前輪の操舵角度に対して一定
の関数で目標角度に制御する。
しかしながら、上記した各センサやセンサ間の
配線、コントロールユニツトのいずれかが故障し
て後輪を操舵する必要のないときに無制御に後輪
操舵するような状態になつたとき、コンピユータ
２０４の判断によつてフエールセーフリレー駆動
回路２０９は遮断指示が出されるので、フエール
セーフリレー２０１の駆動コイル２０１ａは遮断
されるので常開接点２０１ｂは開路する。したが
つてモータ２４および電磁ブレーキ２５への通電
は遮断され、モータ２４は廻らなくなると同時に
電磁ブレーキ２５が作動し、ウオーム２６１を固
定するのでウオームホイール２６２、ピニオン１
３１、ラツク１３２も固定され、後輪の転舵中で
も後輪は故障の位置でロツクされ、フエールセー
フ作動後は従来の自動車と同様に前輪操舵のみで
走行でき、危険を最小限にすることができる。ま
たバツテリ７からヒユーズ９、常開接点２０１ｂ
を介してパワートランジスタユニツト２０２、モ
ータ２４および電磁ブレーキ２５を駆動する回路
の一部で断線故障をおこしたときも同様に後輪は
フエールセーフ作動点で固定される。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、後輪操
舵駆動用の電動モータと減速機間に通電モータへ
の通電遮断時にブレーキ作動することにより後輪
をロツクする無励磁作動型電磁ブレーキを挿入す
ると共に、各センサ信号に応じて電動モータ及び
電磁ブレーキを駆動し、異常時には電動モータへ
の通電を遮断するコントロールユニツトを設けて
おり、異常発生時には電動モータへの通電が遮断
されるとともに後輪がロツクされ、これによつて
センサやセンサ間の配線、コントロールユニツト
のいずれかの故障時に後輪の異常動作による制御
不能状態を防止できると共に、故障後も前輪によ
る修正操舵で引続き走行が行なえる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による後輪操舵装
置の概要図、第２図はコントロールユニツトの詳
細図である。 １……ハンドル、３，１３……ギヤボツクス、
５……前輪、７……バツテリ、１５……後輪、２
０……コントロールユニツト、２１……操舵状態
センサ、２２……車速センサ、２３……後輪操舵
角度センサ、２４……電動モータ、２５……無励
磁作動型電磁ブレーキ、２６……減速機、２７…
…モータ回転速度センサ、１３１……ピニオン
軸、１３２……ラツク軸、２０１……フエールセ
ーフリレー、２０２……パワートランジスタユニ
ツト、２０４……マイクロコンピユータ、２０５
……ハンドル状態信号入力回路、２０６……車速
信号入力回路、２０７……後輪操舵信号入力回
路、２０８……モータ回転信号入力回路、２０９
……フエールセーフリレー駆動回路、２１０，２
１１……パワートランジスタ駆動回路、２１２…
…電磁ブレーキ駆動回路。なお、図中同一符号は
同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪の操舵状態に応じて後輪を電動モータで
    操舵駆動する装置において、ハンドルの操舵方
    向、操舵角、操舵トルク、操舵速度の少なくとも
    一つの操舵状態を検出するハンドル操舵状態セン
    サと、車速を検出する車速センサと、上記電動モ
    ータの回転方向、回転速度を検出するモータ回転
    速度センサと、後輪の操舵角度を検出する後輪操
    舵角センサと、上記電動モータと減速機との間に
    挿入され上記電動モータへの通電遮断時にブレー
    キ作動することにより後輪をロツクする無励磁作
    動型電磁ブレーキと、減速機出力により駆動され
    る後輪操舵用ギヤボツクスと、上記各センサの信
    号が入力されこれらセンサ信号に応じて上記電動
    モータおよび上記電磁ブレーキを駆動させ且つ異
    常時には車載のバツテリから上記電動モータへの
    通電を遮断させるコントロールユニツトとを備え
    たことを特徴とする電動式後輪操舵装置。 ２ バツテリから電動モータおよび無励磁作動型
    電磁ブレーキへの電源供給ラインの途中に挿入さ
    れた常開接点を有するフエールセーフリレーと、
    バツテリからキースイツチを介して上記リレーの
    駆動コイルの一端に接続し、他端を断続するフエ
    ールセーフ駆動回路とを備え、ハンドル操舵状態
    センサ、車速センサ、モータ回転速度センサの信
    号により装置全体の異常を判断してフエールセー
    フ駆動回路を遮断することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の電動式後輪操舵装置。
JP61095127A 1986-04-22 1986-04-22 電動式後輪操舵装置 Granted JPS62251277A (ja)

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JPS62251277A JPS62251277A (ja) 1987-11-02
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KR (1) KR910000395B1 (ja)
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