JPH055662U - Electric four-wheel steering system - Google Patents
Electric four-wheel steering systemInfo
- Publication number
- JPH055662U JPH055662U JP6220191U JP6220191U JPH055662U JP H055662 U JPH055662 U JP H055662U JP 6220191 U JP6220191 U JP 6220191U JP 6220191 U JP6220191 U JP 6220191U JP H055662 U JPH055662 U JP H055662U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering angle
- rear wheels
- vehicle
- vehicle speed
- wheel steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】車速センサが故障したり、車速センサと制御器
とを結ぶ導線が切断されたりした場合でも、安全性を確
保する。
【構成】車速が零と判定された場合、後輪への舵角付与
は行なわない。車速が零でなくなった場合には、直前の
状態に応じて後輪への舵角付与を行ない、運転者に不自
然な感じを与えない様にする。
(57) [Abstract] [Purpose] To ensure safety even if the vehicle speed sensor fails or the conductor connecting the vehicle speed sensor and the controller is cut. [Structure] When the vehicle speed is determined to be zero, the steering angle is not given to the rear wheels. When the vehicle speed is no longer zero, the steering angle is given to the rear wheels according to the state immediately before so that the driver does not feel unnatural.
Description
【０００１】[0001]
この考案に係る電動式四輪操舵装置は、自動車の操舵装置として利用し、自動 車の進路を変更する場合に、前輪だけでなく後輪の向きも変える事で、回転半径 を小さくしたり、或は車両の走行安定性を保てる様にするものである。 The electric four-wheel steering system according to the present invention is used as a steering system for an automobile, and when the course of an automobile is changed, not only the front wheels but also the rear wheels are turned to reduce the turning radius, Alternatively, the vehicle stability can be maintained.
【０００２】[0002]
狭い道での進路変更を容易に行なえる様に、自動車の回転半径を小さくする為 、或は、高速走行時に於ける進路変更でも車両の走行安定性が保たれる様にする 為、ステアリングホイールを操作した場合に、前輪だけでなく後輪も動かす四輪 操舵装置が、近年使用される様になって来た。又、電動モータ等を組み込んだ電 動式アクチュエータにより後輪への舵角付与を行なう、電動式の四輪操舵装置も 従来から研究されている。 The steering wheel is designed to reduce the turning radius of the vehicle so that the course can be changed easily on narrow roads, or to maintain the running stability of the vehicle even when the course is changed at high speeds. In recent years, a four-wheel steering system that moves not only the front wheels but also the rear wheels when the vehicle is operated has become popular. In addition, an electric four-wheel steering system in which a steering angle is given to the rear wheels by an electric actuator incorporating an electric motor or the like has also been studied.
【０００３】 例えば、本考案者は先に、図３に示す様な電動式四輪操舵装置を考案した（平 成２年特許願第２３５５５３号）。この先考案に係る電動式四輪操舵装置は、車 両の走行速度が比較的低い場合にのみ、後輪への舵角付与を電動モータにより行 ない、高速走行時に於ける進路変更の際には、遠心力に基づいて後輪に舵角を付 与する、所謂コンプライアンスステア機構により後輪への舵角付与を行なうもの である。For example, the present inventor has previously devised an electric four-wheel steering device as shown in FIG. 3 (Japanese Patent Application No. 235553 for the second year of the patent). The electric four-wheel steering system according to the present invention applies the steering angle to the rear wheels by the electric motor only when the traveling speed of the vehicle is relatively low, and when changing the course at high speed traveling. The steering angle is applied to the rear wheels by a so-called compliance steer mechanism, which applies the steering angle to the rear wheels based on the centrifugal force.
【０００４】 この先考案に係る電動式四輪操舵装置に於いては、運転席に設けられたステア リングホイール１の動きは、ステアリングシャフト２によりステアリングギヤ３ に伝えられて、前輪用出力軸４を軸方向（図３の左右方向）に亙って変位させ、 この前輪用出力軸４の両端部にそれぞれ連結された左右１対のナックルアーム５ 、５を介して、前輪６、６に所望の舵角を付与する。In the electric four-wheel steering system according to the present invention, the movement of the steering wheel 1 provided at the driver's seat is transmitted to the steering gear 3 by the steering shaft 2 and the output shaft 4 for the front wheels is transmitted. The front wheels 6 and 6 are displaced through the pair of left and right knuckle arms 5 and 5 which are displaced in the axial direction (left and right direction in FIG. 3) and are respectively connected to both ends of the front wheel output shaft 4. Add a steering angle.
【０００５】 前記ステアリングシャフト２を挿通したステアリングコラム７には、前輪舵角 センサ８、８が支持されており、この前輪舵角センサ８、８が検出するステアリ ングシャフト２の回転角から、前輪６、６に付与される舵角を検出自在としてい る。尚、前輪舵角センサ８、８を２個設けるのは、一方の前輪舵角センサ８が故 障した場合にも所望の制御を行なえる様にする、フェイルセーフを図る為である 。Front wheel steering angle sensors 8, 8 are supported on a steering column 7 through which the steering shaft 2 is inserted. From the rotation angle of the steering shaft 2 detected by the front wheel steering angle sensors 8, 8, the front wheels are detected. The rudder angle given to 6, 6 can be detected freely. Two front wheel steering angle sensors 8 and 8 are provided in order to achieve fail-safe so that desired control can be performed even if one of the front wheel steering angle sensors 8 fails.
【０００６】 又、車両の後部床面には、後輪９、９への舵角付与機構を納める為のハウジン グ１０が、車両の幅方向（図３の左右方向）に亙る変位を不能として、支持され ている。そして、このハウジング１０の内側に後輪用出力軸１１が、左右方向（ 車両の幅方向）に亙って挿通されている。この後輪用出力軸１１は、軸方向（図 ３の左右方向）に変位する事により、前記後輪９、９に舵角を付与するもので、 後輪用出力軸１１の左右両端部と各後輪９、９とは、ナックルアーム１２、１２ により結合されている。On the rear floor of the vehicle, a housing 10 for accommodating a steering angle imparting mechanism for the rear wheels 9 and 9 is arranged so that it cannot be displaced in the vehicle width direction (left and right direction in FIG. 3). Supported. The rear wheel output shaft 11 is inserted inside the housing 10 in the left-right direction (the vehicle width direction). The rear wheel output shaft 11 is configured to impart a steering angle to the rear wheels 9 and 9 by displacing in the axial direction (left and right direction in FIG. 3). The rear wheels 9, 9 are connected by knuckle arms 12, 12.
【０００７】 そして、前記後輪用出力軸１１が軸方向に変位する事に伴なって、各後輪９、 ９が操舵中心１３、１３を中心として揺動し、前記後輪用出力軸１１の変位量に 見合う舵角が、前記各後輪９、９に付与される様にしている。又、各後輪９、９ の操舵中心１３、１３は、各後輪９、９の着力点１４、１４（タイヤ下面と地面 との接触面の中心）よりも距離ｌだけ、車両の前進方向（図３の上方向）後方（ 同図下方）に位置させている。As the rear wheel output shaft 11 is displaced in the axial direction, the rear wheels 9, 9 swing about the steering centers 13, 13, and the rear wheel output shaft 11 moves. A steering angle commensurate with the amount of displacement is given to each of the rear wheels 9, 9. Further, the steering centers 13, 13 of the rear wheels 9, 9 are separated by a distance l from the force application points 14, 14 of the rear wheels 9, 9 (center of the contact surface between the lower surface of the tire and the ground) in the forward direction of the vehicle. It is located rearward (downward in FIG. 3) (upward in FIG. 3).
【０００８】 一方、前記後輪用出力軸１１の中間部で、前記ハウジング１０の内側に位置す る部分には、ラック歯１５を固設している。又、前記ハウジング１０の中間部内 側に前記後輪用出力軸１１と捻れの位置関係で回転自在に支持された、伝達軸１ ６の一端部（図３の上端部）にはピニオン歯１７を固設し、このピニオン歯１７ を、前記ラック歯１５と噛合させている。又、前記伝達軸１６の他端（図３の下 端）にはウォームホイール１８を固設している。On the other hand, rack teeth 15 are fixedly provided at an intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 located inside the housing 10. Further, a pinion tooth 17 is provided at one end portion (upper end portion in FIG. 3) of the transmission shaft 16 rotatably supported inside the intermediate portion of the housing 10 in a twisted positional relationship with the rear wheel output shaft 11. The pinion teeth 17 are fixed and meshed with the rack teeth 15. A worm wheel 18 is fixed to the other end (lower end in FIG. 3) of the transmission shaft 16.
【０００９】 又、電動式アクチュエータを構成する為、前記ハウジング１０の外面に電動モ ータ１９を支持固定している。そして、この電動モータ１９の回転駆動軸（図示 せず）により、電磁クラッチ２０を介して回転駆動される出力軸２１にはウォー ム２２を固設し、このウォーム２２を前記ウォームホイール１８と噛合させる事 で、前記出力軸２１の回転により、前記後輪用出力軸１１を軸方向に亙って変位 させる減速機構を構成している。In order to construct an electric actuator, an electric motor 19 is supported and fixed to the outer surface of the housing 10. A worm 22 is fixedly mounted on an output shaft 21 which is rotatably driven by an electromagnetic clutch 20 by a rotary drive shaft (not shown) of the electric motor 19, and the worm 22 meshes with the worm wheel 18. By doing so, the rotation mechanism of the output shaft 21 constitutes a reduction mechanism that displaces the rear wheel output shaft 11 in the axial direction.
【００１０】 この減速機構は、動力の伝達方向に可逆性を有するものとし、前記出力軸２１ の回転に伴ない、後輪用出力軸１１を軸方向に変位させる他、後輪用出力軸１１ の軸方向の変位に伴なって、前記出力軸２１を回転させる様にしている。但し、 前記減速機構の逆効率は低く抑える事により、前記各後輪９、９に付与した舵角 をそのまま保持する際に、後述するセンタリングスプリング２３の圧縮による荷 重が、そのまま前記電動モータ１９に加わらない様にしている。又、電動モータ １９には回転角センサ２４を付設して、この電動モータ１９の回転量を検出自在 とし、その検出値を次述する制御器２５に入力している。This reduction mechanism has reversibility in the direction of power transmission, and in addition to displacing the rear wheel output shaft 11 in the axial direction with the rotation of the output shaft 21, the rear wheel output shaft 11 is also displaced. The output shaft 21 is rotated along with the displacement in the axial direction. However, by suppressing the reverse efficiency of the reduction mechanism to be low, when the steering angle given to each of the rear wheels 9 and 9 is maintained as it is, the load due to the compression of the centering spring 23, which will be described later, remains as it is. I try not to join in. A rotation angle sensor 24 is attached to the electric motor 19 so that the rotation amount of the electric motor 19 can be detected, and the detected value is input to a controller 25 described below.
【００１１】 前記伝達軸１６の一端には２個の変位センサ２６、２６を設けて、前記後輪用 出力軸１１の変位量を、伝達軸１６を介して検出自在としている。これら２個の 変位センサ２６、２６から送り出される検出信号は、前記前輪舵角センサ８、８ の検出信号、及び車速を検出する車速センサ２７からの検出信号と共に、前記電 動モータ１９への通電を制御する制御器２５に入力している。尚、前記変位セン サ２６、２６を２個設けるのも、やはりフェイルセーフを図る為である。Two displacement sensors 26, 26 are provided at one end of the transmission shaft 16 so that the displacement amount of the rear wheel output shaft 11 can be detected via the transmission shaft 16. The detection signals sent from these two displacement sensors 26, 26 are supplied to the electric motor 19 together with the detection signals of the front wheel steering angle sensors 8, 8 and the detection signal of the vehicle speed sensor 27 for detecting the vehicle speed. Is input to the controller 25 for controlling the. The two displacement sensors 26, 26 are also provided for fail-safe purpose.
【００１２】 そして、前記制御器２５は、前記車速センサ２７により検出される車両の走行 速度が一定値（例えば４０km/h）以下の場合にのみ、前記電磁クラッチ２０を繋 ぎ、前記前輪舵角センサ８、８と車速センサ２７とからの信号に基づいて、前記 電動モータ１９による後輪９、９への舵角付与を行なう。この際、回転角センサ ２４からの信号に基づいて、前記電動モータ１９への通電を制御する。又、伝達 軸１６の端部に設けられた変位センサ２６、２６は、実際に後輪９、９に付与さ れた舵角を検出して、その検出値を前記制御器２５に入力する。The controller 25 engages the electromagnetic clutch 20 only when the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 27 is equal to or less than a certain value (for example, 40 km / h), and the front wheel steering angle is reduced. Based on the signals from the sensors 8 and 8 and the vehicle speed sensor 27, the steering angle is applied to the rear wheels 9 and 9 by the electric motor 19. At this time, the energization of the electric motor 19 is controlled based on the signal from the rotation angle sensor 24. Further, the displacement sensors 26, 26 provided at the ends of the transmission shaft 16 detect the steering angle actually given to the rear wheels 9, 9 and input the detected value to the controller 25.
【００１３】 又、前記後輪用出力軸１１を車体に固定のハウジング１０に対して、軸方向に 亙る若干の変位自在に、且つ弾性的に支持している。即ち、前記後輪用出力軸１ １の中間部に、互いに間隔をあけて１対の座板２８、２８を、後輪用出力軸１１ の軸方向に亙る変位を自在として外嵌保持すると共に、両座板２８、２８の内側 面同士の間に、前記電動モータ１９の故障時にも、前記後輪用出力軸１１を中立 位置に戻せるだけの弾力を有するセンタリングスプリング２３を設けている。Further, the rear wheel output shaft 11 is elastically supported by the housing 10 fixed to the vehicle body so as to be slightly displaceable in the axial direction. That is, a pair of seat plates 28, 28 spaced apart from each other are fitted and held on the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 so as to be freely displaceable in the axial direction of the rear wheel output shaft 11. Between the inner surfaces of the two seat plates 28, 28, there is provided a centering spring 23 having an elasticity sufficient to return the rear wheel output shaft 11 to the neutral position even when the electric motor 19 fails.
【００１４】 又、前記ハウジング１０の内周面には、互いに間隔をあけて１対の段部２９、 ２９を形成しており、前記１対の座板２８、２８の外側面外周寄り部分を、それ ぞれ段部２９、２９に対向させている。又、前記後輪用出力軸１１の中間部外周 面で、前記１対の座板２８、２８を挟む位置には、１対のストップリング３０、 ３０を止着して、後輪用出力軸１１に対する各座板２８、２８の移動を制限して いる。更に、前記１対の座板２８、２８の外側面と、前記段部２９、２９及びス トップリング３０、３０との間には、皿板ばね３１、３１を設けている。Further, a pair of step portions 29, 29 are formed on the inner peripheral surface of the housing 10 so as to be spaced from each other, and the outer surface outer peripheral portions of the pair of seat plates 28, 28 are formed. , And the steps 29 and 29 are opposed to each other. Further, a pair of stop rings 30, 30 are fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 at a position where the pair of seat plates 28, 28 are sandwiched between the rear wheel output shaft 11 and the rear wheel output shaft 11. The movement of each seat plate 28, 28 relative to 11 is restricted. Further, disc leaf springs 31, 31 are provided between the outer surfaces of the pair of seat plates 28, 28 and the step portions 29, 29 and the stop rings 30, 30.
【００１５】 各皿板ばね３１、３１を完全に押し潰す為に要する弾力は、前記センタリング スプリング２３が圧縮され始める際の弾力よりも小さくして、ハウジング１０に 対して後輪用出力軸１１が変位した場合には、図４に直線ａで示す様に、先ず皿 板ばね３１、３１が変位し（押し潰され）、何れか（変位方向先端側）の皿板ば ね３１が完全に押し潰されてから、前記センタリングスプリング２３が、同図に 直線ｂで示す様に、１対の座板２８、２８の間で圧縮され始める様にしている。 但し、各皿板ばね３１、３１が完全に圧縮された場合に於けるばね荷重は、予想 される運転状態に於いて発生する遠心力に基づき、後輪用出力軸１１に加わると 予想される最大横荷重ＦMAX よりも少し大きくしている。The elastic force required to completely crush the disc springs 31, 31 is set to be smaller than the elastic force when the centering spring 23 starts to be compressed, and the rear wheel output shaft 11 with respect to the housing 10 is compressed. When displaced, as shown by the straight line a in FIG. 4, first, the disc leaf springs 31, 31 are displaced (crushed), and one of the disc leaf springs 31 (the tip side in the displacement direction) is completely pushed. After being crushed, the centering spring 23 starts to be compressed between the pair of seat plates 28, 28 as shown by a straight line b in the figure. However, the spring load when the disc leaf springs 31, 31 are completely compressed is expected to be applied to the rear wheel output shaft 11 based on the centrifugal force generated in the expected operating condition. It is slightly larger than the maximum lateral load F MAX .
【００１６】 上述の様に構成される先考案の電動式四輪操舵装置に於いては、車両が一定速 度（例えば４０km/h）以下で走行する場合には制御器２５が、前輪舵角センサ８ 、８と車速センサ２７とからの信号に基づいて、電動モータ１９への通電を制御 し、必要に応じて後輪９、９に所望の舵角を付与する。この際、電磁クラッチ２ ０に通電して、この電磁クラッチ２０を繋いだ状態のままとする。In the electric four-wheel steering system of the present invention configured as described above, when the vehicle travels at a constant speed (for example, 40 km / h) or less, the controller 25 controls the front wheel steering angle. Power supply to the electric motor 19 is controlled on the basis of signals from the sensors 8 1 and 8 and the vehicle speed sensor 27, and a desired steering angle is given to the rear wheels 9 9 if necessary. At this time, the electromagnetic clutch 20 is energized to keep the electromagnetic clutch 20 engaged.
【００１７】 即ち、車両が低中速で走行する場合には、車両の旋回性を向上させる為、後輪 ９、９に対して前輪６、６とは逆位相の舵角を付与するが、後輪９、９に付与す る舵角は、図５に実線ｃで示す様に、車速が速くなる程小さくする。この場合に 於いて、後輪９、９に付与される舵角は、伝達軸１６の一端に設けた変位センサ ２６、２６によって検出し、その検出値を制御器２５に入力して、フェイルセー フを図る。That is, when the vehicle travels at low to medium speeds, in order to improve the turning performance of the vehicle, a steering angle having a phase opposite to that of the front wheels 6, 6 is given to the rear wheels 9, 9. The steering angle applied to the rear wheels 9, 9 is made smaller as the vehicle speed becomes faster, as indicated by the solid line c in FIG. In this case, the steering angle applied to the rear wheels 9 and 9 is detected by the displacement sensors 26 and 26 provided at one end of the transmission shaft 16, and the detected value is input to the controller 25 for fail-safe operation. Try to.
【００１８】 尚、図５の縦軸に表わされた舵角比とは、後輪に付与される舵角θR と前輪に 付与される舵角θF との比（θR ／θF ）で、絶対値が大きい程、後輪に付与さ れる舵角が大きい事を表わす。又、横軸よりも上の領域では、前後輪の舵角が同 位相となり、下の領域では逆位相となる。The steering angle ratio shown on the vertical axis in FIG. 5 is the ratio (θ R / θ F of the steering angle θ R given to the rear wheels to the steering angle θ F given to the front wheels. ), The larger the absolute value, the larger the steering angle given to the rear wheels. Further, the steering angles of the front and rear wheels have the same phase in the region above the horizontal axis, and have opposite phases in the region below.
【００１９】 一方、車両が前記一定速度（４０km/h）を越えて走行する場合には、前記電磁 クラッチ２０への通電が停止されて、この電磁クラッチ２０の接続が断たれる。 これに伴なって、前輪舵角センサ８、８と車速センサ２７とからの信号に拘らず 、制御器２５が後輪９、９の舵角制御を行なう事はなくなる。又、必要に応じて 、電動モータ１９への通電も停止する。On the other hand, when the vehicle travels above the constant speed (40 km / h), the electromagnetic clutch 20 is de-energized and the electromagnetic clutch 20 is disconnected. Along with this, the controller 25 does not control the steering angles of the rear wheels 9, 9 regardless of the signals from the front wheel steering angle sensors 8, 8 and the vehicle speed sensor 27. Further, if necessary, the power supply to the electric motor 19 is also stopped.
【００２０】 この様に、車両が一定速度を越えて走行する場合に於いて進路変更が行なわれ ると、遠心力に基づいて後輪９、９に、前輪６、６と同じ位相で舵角が付与され 、進路変更時に於ける車両の安定性が保持される。In this way, when the course is changed when the vehicle travels at a certain speed, the rear wheels 9 and 9 are caused to rotate in the same phase as the front wheels 6 and 6 based on the centrifugal force. Is added, and the stability of the vehicle at the time of course change is maintained.
【００２１】 例えば、ステアリングホイール１の操作に基づき、前輪６、６を図３の矢印α 方向に変位させた場合、車両の進路変更に伴なう遠心力によって、後輪９、９が 図３の右方に振られ、各後輪９、９と路面との摩擦により各後輪９、９に、同図 に矢印βで示す様に、横方向の力Ｆが加わる。この力Ｆは、後輪９、９と路面と の接触面、即ち、各後輪９、９の着力点１４、１４を含む鉛直面上に加わる。一 方、各後輪９、９の操舵中心１３、１３は、前記着力点１４、１４よりも距離ｌ だけ車両の前進方向後方に位置している為、各後輪９、９は、Ｆ・ｌなるモーメ ントで、図３の矢印γ方向に操舵される。For example, when the front wheels 6, 6 are displaced in the direction of the arrow α in FIG. 3 based on the operation of the steering wheel 1, the rear wheels 9, 9 are moved by the centrifugal force accompanying the course change of the vehicle. Is swung to the right, and a lateral force F is applied to each of the rear wheels 9, 9 due to the friction between each of the rear wheels 9, 9 and the road surface, as indicated by an arrow β in the figure. This force F is applied to the contact surface between the rear wheels 9 and 9 and the road surface, that is, the vertical plane including the force application points 14 and 14 of the rear wheels 9 and 9. On the other hand, since the steering centers 13, 13 of the rear wheels 9, 9 are located rearward of the force application points 14, 14 by the distance l 1, the rear wheels 9, 9 are F. At a moment of 1, the steering wheel is steered in the direction of arrow γ in FIG.
【００２２】 この様にして各後輪９、９が矢印γ方向に操舵されるのに伴ない、後輪用出力 軸１１が軸方向に変位して、一方（図３の左方）の皿板ばね３１が圧縮される。 従って、各後輪９、９に付与される舵角は、前記横方向の力Ｆに基づき後輪用出 力軸１１の軸方向に加わる力と、前記皿板ばね３１の圧縮に基づいて後輪用出力 軸１１に加わる力とが釣り合った状態で保持される。In this way, as the rear wheels 9, 9 are steered in the direction of the arrow γ, the rear wheel output shaft 11 is displaced in the axial direction, and one (the left side in FIG. 3) tray The leaf spring 31 is compressed. Therefore, the steering angle applied to each of the rear wheels 9, 9 is based on the lateral force F applied to the rear wheel output shaft 11 in the axial direction and the compression of the disc leaf spring 31. The force applied to the wheel output shaft 11 is maintained in a balanced state.
【００２３】 この為、車速が一定値を越えた場合には、後輪９、９に付与される舵角は、図 ５に破線ｄで示す様に、常に前輪６、６と同じ位相となる。又、この場合に於い て後輪９、９に付与される舵角の大きさは、車両の進路変更に伴なう遠心力によ り後輪９、９に加わる横方向の力Ｆの大きさによってのみ定まり、車速や前輪６ 、６に付与される舵角の大きさとは（間接的には大きく関係するが）直接は関係 しない。Therefore, when the vehicle speed exceeds a certain value, the steering angles given to the rear wheels 9, 9 are always in the same phase as the front wheels 6, 6 as shown by the broken line d in FIG. .. Further, in this case, the magnitude of the steering angle applied to the rear wheels 9 and 9 depends on the lateral force F applied to the rear wheels 9 and 9 due to the centrifugal force associated with the course change of the vehicle. It is determined only by the size, and is not directly related to the vehicle speed or the size of the steering angle given to the front wheels 6, 6 (though indirectly related to it).
【００２４】 又、皿板ばね３１、３１の圧縮代は限定されたものである為、後輪９、９に過 大な舵角が付与される事はない。この様に、高速走行時に於いては電動モータ１ ９による後輪９、９への舵角付与は一切行なわず、物理的な力によってのみ、後 輪９、９への舵角付与を行なうが、車両の走行速度が一定値を越えた場合に電磁 クラッチ２０や電動モータ１９への通電を停止する為の機構は、簡単なもので済 む為、当該機構の信頼性は十分に確保出来、更にこの機構部分に付加するフェイ ルセーフ機構も、簡単でしかも信頼性の高いものとする事が出来る。Further, since the compression allowances of the disc leaf springs 31, 31 are limited, the rear wheels 9, 9 will not be provided with an excessive steering angle. Thus, at high speed running, the steering angle is not applied to the rear wheels 9, 9 by the electric motor 19 at all, but the steering angle is applied to the rear wheels 9, 9 only by physical force. The mechanism for stopping the energization of the electromagnetic clutch 20 and the electric motor 19 when the traveling speed of the vehicle exceeds a certain value is simple, so that the reliability of the mechanism can be sufficiently ensured. Furthermore, the fail-safe mechanism added to this mechanism can be simple and highly reliable.
【００２５】[0025]
ところで、例えば上述の様に構成され作用する先考案に係る電動式四輪操舵装 置を含む、電動モータにより後輪に舵角付与を行なう電動式四輪操舵装置を実際 に自動車に組み込む場合に於いては、次に述べる様な点で、より安全性を高める 事が望まれている。 By the way, for example, when an electric four-wheel steering device including the electric four-wheel steering device according to the previous invention constructed and operated as described above, which gives a steering angle to a rear wheel by an electric motor, is actually installed in a vehicle. In this regard, it is desired to improve safety in the following points.
【００２６】 即ち、上記先考案に係る構造を含む電動式四輪操舵装置に於いては、車両が低 速で走行している場合で、前輪６、６に舵角が付与された場合には、後輪９、９ に対して前輪６、６とは逆方向の舵角を付与する事で、前記車両の回転半径を小 さくする様な制御を行なう。That is, in the electric four-wheel steering system including the structure according to the above invention, when the vehicle is traveling at low speed and the front wheels 6 and 6 are steered, By giving a steering angle in the opposite direction to the front wheels 6 and 6 to the rear wheels 9 and 9, control is performed to reduce the turning radius of the vehicle.
【００２７】 ところが、車速センサ２７自体が故障したり、或はこの車速センサ２７と制御 器２５とを結んでいる導線が切断される等により、車両が走行しているにも拘ら ず、制御器２５に車速が零（０km/h）であるとの情報が入ると、車速が速い場合 でも、前輪６、６に舵角が付与されると、後輪９、９に前輪６、６と逆方向の舵 角が付与されてしまう。However, although the vehicle speed sensor 27 itself is broken, or the lead wire connecting the vehicle speed sensor 27 and the controller 25 is cut, the controller may be operated while the vehicle is running. When the information that the vehicle speed is zero (0 km / h) is entered in 25, even if the vehicle speed is fast, if the steering angle is given to the front wheels 6 and 6, the rear wheels 9 and 9 are opposite to the front wheels 6 and 6. The steering angle of the direction is added.
【００２８】 この様に、高速走行時に後輪９、９に対して前輪６、６とは逆方向の舵角が付 与されると、車両の安定性が十分に保たれないと言った問題点が生じる。As described above, when the steering angle in the opposite direction to the front wheels 6 and 6 is applied to the rear wheels 9 and 9 during high speed traveling, the problem that the stability of the vehicle cannot be sufficiently maintained is described. Dots occur.
【００２９】 本考案の電動式四輪操舵装置は、この様な事情に鑑みて考案されたものである 。The electric four-wheel steering system of the present invention was devised in view of such circumstances.
【００３０】[0030]
本考案の電動式四輪操舵装置は、前述した従来の、或は先考案に係る電動式四 輪操舵装置と同様に、前輪に付与された舵角を検出する前輪舵角センサと、この 前輪舵角センサから送り込まれた信号に基づいて、後輪に付与すべき舵角を算出 し、その算出結果に基づく指令信号を出力する制御器と、この指令信号に基づい て後輪に舵角付与を行なう、電動式アクチュエータとを備える。 The electric four-wheel steering device of the present invention is similar to the above-described conventional or prior electric four-wheel steering device according to the above invention, and a front wheel steering angle sensor for detecting the steering angle applied to the front wheels and the front wheel steering sensor. A controller that calculates the steering angle to be given to the rear wheels based on the signal sent from the steering angle sensor, and outputs a command signal based on the calculation result, and the steering angle is given to the rear wheels based on this command signal. And an electric actuator.
【００３１】 更に、本考案の電動式四輪操舵装置に於いては、車両の走行速度を検出する車 速センサを設け、この車速センサの検出信号を前記制御器に入力している。そし てこの制御器は、前記車速センサからの信号によって前記車両が停止していると 判断される場合に、前記前輪舵角センサの検出値に関係なく、前記後輪への舵角 付与を停止し、舵角付与の停止後、前記前輪舵角センサからの信号に基づいて、 車両が走行を再開したと判断される場合に、前記後輪に対して、徐々に舵角を付 与する事により、この後輪に前記前輪舵角センサから送り込まれる信号に基づい て算出される舵角を付与する機能を有する事を特徴としている。Furthermore, in the electric four-wheel steering system of the present invention, a vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle is provided, and the detection signal of this vehicle speed sensor is input to the controller. Then, when it is determined by the signal from the vehicle speed sensor that the vehicle is stopped, this controller stops applying the steering angle to the rear wheels regardless of the detection value of the front wheel steering angle sensor. However, after stopping the application of the steering angle, gradually applying the steering angle to the rear wheels when it is determined that the vehicle restarts traveling based on the signal from the front wheel steering angle sensor. Thus, the rear wheel is provided with a function of giving a steering angle calculated based on a signal sent from the front wheel steering angle sensor.
【００３２】[0032]
上述の様に構成される本考案の電動式四輪操舵装置の場合、車速が零と判断さ れた場合には、後輪への舵角付与を一切停止する為、車速センサが故障したり、 或は導線が切断したりした場合にも、高速走行時に後輪に前輪とは逆方向の舵角 が付与される事がなくなる。 In the case of the electric four-wheel steering system of the present invention configured as described above, when the vehicle speed is determined to be zero, the steering angle application to the rear wheels is stopped at all, and the vehicle speed sensor may malfunction. Also, even if the lead wire is cut, the steering angle in the opposite direction to the front wheels is not given to the rear wheels during high speed running.
【００３３】 そして、車速センサの故障や断線が原因でなく実際に車速が零であった場合、 即ち車両が停止していた場合には、走行再開に伴なって後輪に対して、（再開に 伴なって急激に舵角付与が行なわれるのではなく）徐々に舵角付与が行なわれる 為、運転者に違和感を与える事がない。Then, when the vehicle speed is actually zero, not due to the breakdown or disconnection of the vehicle speed sensor, that is, when the vehicle is stopped, the (restart) Since the steering angle is gradually added (rather than the steering angle is rapidly added), the driver does not feel uncomfortable.
【００３４】[0034]
図１〜２は本考案の電動式四輪操舵装置が、後輪に舵角付与を行なう際の制御 状態の１例を示している。本考案の電動式四輪操舵装置も、前記先考案に係る電 動式四輪操舵装置の場合と同様、図３に示す様に、車両の走行速度を検出する車 速センサ２７の検出信号を、導線３２を介して、制御器２５に入力している。 1 and 2 show an example of the control state when the electric four-wheel steering system of the present invention gives a steering angle to the rear wheels. As in the case of the electric four-wheel steering device according to the previous invention, the electric four-wheel steering device of the present invention also outputs the detection signal of the vehicle speed sensor 27 for detecting the traveling speed of the vehicle, as shown in FIG. , Is input to the controller 25 via the lead wire 32.
【００３５】 そしてこの制御器２５は、図１に示す様な判定並びに指示を行なう事により、 車速の変化に応じ後輪９、９（図３）に対して、例えば図２に示す様な舵角付与 を行なう。The controller 25 performs the determination and the instruction as shown in FIG. 1 so that the rear wheels 9 and 9 (FIG. 3) can be operated as shown in FIG. 2 according to the change of the vehicle speed. Add corners.
【００３６】 先ず、ステップ１に於いて、前輪舵角センサ８、８（図３）から送り込まれる 検出信号を制御器２５に読み込み、ステップ２に於いて、この検出信号に基づき 、後輪９、９に付与すべき舵角を演算する。次いで、ステップ３に於いて、車速 センサ２７からの信号を判定し、車速が零であると判定される場合には、電動モ ータ１９（図３）等の電動式アクチュエータへの通電は行なわない。即ち、ステ ップ４に示す様に、車速が零である限り、後輪９、９への舵角付与は行なわない 。First, in step 1, the detection signal sent from the front wheel steering angle sensors 8, 8 (FIG. 3) is read into the controller 25, and in step 2, the rear wheel 9, The steering angle to be given to 9 is calculated. Next, in step 3, the signal from the vehicle speed sensor 27 is determined, and when it is determined that the vehicle speed is zero, the electric actuator such as the electric motor 19 (FIG. 3) is energized. Absent. That is, as shown in step 4, as long as the vehicle speed is zero, the steering angle is not given to the rear wheels 9, 9.
【００３７】 車速が零でないと判定された場合には、ステップ５に於いて所定時間（１秒或 はそれ以下の短時間）前に判定した前回車速が零であったか否かを判定する。When it is determined that the vehicle speed is not zero, it is determined in step 5 whether or not the previous vehicle speed, which was determined before a predetermined time (one second or a short time), was zero.
【００３８】 前回車速が零であった場合には、車両が走行を再開した直後であり、直前迄後 輪９、９に舵角が付与されていなかったものと判断される。この様な状態で、仮 に前輪６、６に大きな舵角が付与されていた場合、後輪９、９に対して前輪舵角 に見合うだけの舵角を急激に付与すると、運転者に不自然な感じを与える。When the vehicle speed was zero at the previous time, it is determined that the vehicle has just restarted traveling and the steering angle was not given to the rear wheels 9, 9 until immediately before. In such a state, if a large steering angle is given to the front wheels 6 and 6, if the steered angle corresponding to the front wheel steering angle is suddenly given to the rear wheels 9 and 9, the driver will be injured. Gives a natural feel.
【００３９】 そこで、本考案の電動式四輪操舵装置に於いては、この様に前回車速が零であ った場合には、ステップ６に示す様に、後輪９、９に対する舵角付与を緩徐に行 なう。この様な、後輪９、９に対する緩徐な舵角付与は、前記ステップ２に於い て制御器２５が、前輪舵角に応じて演算した舵角を、後輪９、９に対して付与す る迄行なう。この結果、車両の走行開始直後に於いて、運転者に不自然な感じを 与える事なく、後輪９、９に対して適切な舵角付与を行なえる。Therefore, in the electric four-wheel steering system of the present invention, when the previous vehicle speed is zero, the steering angle is given to the rear wheels 9, 9 as shown in step 6. Slowly. Such a slow steering angle application to the rear wheels 9 and 9 is performed by the controller 25 in step 2 to apply the steering angle calculated according to the front wheel steering angle to the rear wheels 9 and 9. Do it all the way. As a result, immediately after the start of running of the vehicle, an appropriate steering angle can be given to the rear wheels 9 and 9 without giving an unnatural feeling to the driver.
【００４０】 前回車速が零でなかった場合には、車両が以前から走行していたものと判断さ れる。この様な状態では、ステップ７に示す様に、後輪９、９に対して前輪舵角 に見合うだけの舵角を付与する。この状態では、後輪９、９に対しての舵角付与 は、ステアリングホイール１（図３）の動きに同期して行なわれる為、運転者に 不自然な感じを与える事ない。If the vehicle speed was not zero the previous time, it is determined that the vehicle was running before. In such a state, as shown in step 7, the rear wheels 9 and 9 are provided with a steering angle commensurate with the front wheel steering angle. In this state, since the steering angle is applied to the rear wheels 9 in synchronization with the movement of the steering wheel 1 (FIG. 3), the driver does not feel unnatural.
【００４１】 以下、前記制御器２５に組み込んだパルス発生器等からの信号に基づいて、前 記所定時間毎に上述の判定を繰り返し行なう。Hereinafter, based on a signal from a pulse generator or the like incorporated in the controller 25, the above determination is repeated every predetermined time.
【００４２】 尚、図２は、前輪６、６に付与している舵角を小さくしつつ、Ｔ1 時点でこの 前輪６、６の舵角を零とした後、Ｔ2 時点で車両を停止し、更にその後、Ｔ3 時 点で、停止状態のままステアリングホイール１を操作して前輪６、６に舵角付与 を行ない（所謂据え切り（生ハンドル）を行ない）、その後Ｔ4 時点で車両を発 進させた場合に於ける、後輪９、９への舵角付与の状態を示している。In FIG. 2, the steering angle applied to the front wheels 6 and 6 is reduced, and the steering angle of the front wheels 6 and 6 is set to zero at time T 1 and then the vehicle is stopped at time T 2. and further thereafter, at 3 o'clock point T, (performs so-called outright upset (raw handle)) performs the steering angle applied to the front wheels 6,6 and the steering wheel 1 remains in a stopped state, the vehicle thereafter T 4 time This shows a state in which the steering angle is applied to the rear wheels 9 and 9 when the vehicle is started.
【００４３】 この図２に於いて、実線ａは、前記ステップ２に於いて演算された、前輪舵角 に応じて後輪９、９に付与すべき舵角を、破線ｂは、制御器２５からの信号に基 づいて実際に後輪９、９に付与される舵角を、それぞれ表わしている。In FIG. 2, the solid line a is the steering angle to be applied to the rear wheels 9, 9 according to the front wheel steering angle calculated in step 2, and the broken line b is the controller 25. The steering angles actually given to the rear wheels 9, 9 based on the signals from the respective wheels are shown.
【００４４】 尚、本考案の電動式四輪操舵装置は、電動モータへの通電に基づいて後輪に舵 角を付与する構造のものであれば適用出来る。即ち、本考案が適用される電動式 四輪操舵装置は、前述した先考案に係る電動式四輪操舵装置の様に、コンプライ アンスステア機構を組み込んだものである必要はない。The electric four-wheel steering system of the present invention can be applied to any structure having a structure in which the steering angle is given to the rear wheels based on the energization of the electric motor. That is, the electric four-wheel steering device to which the present invention is applied does not need to have the compliance steer mechanism incorporated therein unlike the electric four-wheel steering device according to the above-mentioned prior invention.
【００４５】[0045]
本考案の電動式四輪操舵装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、車速 センサの故障や導線の切断が発生した場合にも、後輪に前輪と逆方向の舵角付与 が行なわれるのを防止して、高度な安全性を確保出来る。 Since the electric four-wheel steering system of the present invention is constructed and operates as described above, the steering angle in the opposite direction to that of the front wheels is applied to the rear wheels even if the vehicle speed sensor fails or the conductor is disconnected. It is possible to secure a high degree of safety by preventing this.
【図１】本考案の電動式四輪操舵装置の作用の１例を示
すフローチャート。FIG. 1 is a flowchart showing an example of the operation of the electric four-wheel steering system of the present invention.
【図２】同じくタイムチャート。[FIG. 2] Similarly, a time chart.
【図３】先考案の電動式四輪操舵装置を示す部分横断平
面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view showing an electric four-wheel steering device of the prior invention.
【図４】後輪用出力軸の軸方向に亙る変位量と後輪用出
力軸の軸方向に加わるばね荷重との関係を示す線図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the displacement amount of the rear wheel output shaft in the axial direction and the spring load applied in the axial direction of the rear wheel output shaft.
【図５】車速と舵角比との関係を示す線図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between vehicle speed and steering angle ratio.
１ ステアリングホイール ２ ステアリングシャフト ３ ステアリングギヤ ４ 前輪用出力軸 ５ ナックルアーム ６ 前輪 ７ ステアリングコラム ８ 前輪舵角センサ ９ 後輪 １０ ハウジング １１ 後輪用出力軸 １２ ナックルアーム １３ 操舵中心 １４ 着力点 １５ ラック歯 １６ 伝達軸 １７ ピニオン歯 １８ ウォームホイール １９ 電動モータ ２０ 電磁クラッチ ２１ 出力軸 ２２ ウォーム ２３ センタリングスプリング ２４ 回転角センサ ２５ 制御器 ２６ 変位センサ ２７ 車速センサ ２８ 座板 ２９ 段部 ３０ ストップリング ３１ 皿板ばね ３２ 導線 1 Steering Wheel 2 Steering Shaft 3 Steering Gear 4 Front Wheel Output Shaft 5 Knuckle Arm 6 Front Wheel 7 Steering Column 8 Front Wheel Steering Angle Sensor 9 Rear Wheel 10 Housing 11 Rear Wheel Output Shaft 12 Knuckle Arm 13 Steering Center 14 Force Point 15 Rack Teeth 16 Transmission Shaft 17 Pinion Teeth 18 Worm Wheel 19 Electric Motor 20 Electromagnetic Clutch 21 Output Shaft 22 Worm 23 Centering Spring 24 Rotation Angle Sensor 25 Controller 26 Displacement Sensor 27 Vehicle Speed Sensor 28 Seat Plate 29 Step 30 Stop Ring 31 Disc Leaf Spring 32 Lead wire
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清野 薫 群馬県高崎市八幡町1390番地の12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kaoru Seino 12 1390, Yawatacho, Takasaki City, Gunma Prefecture
Claims (1)
角センサと、この前輪舵角センサから送り込まれた信号
に基づいて、後輪に付与すべき舵角を算出し、その算出
結果に基づく指令信号を出力する制御器と、この指令信
号に基づいて後輪に舵角付与を行なう、電動式アクチュ
エータとを備えた電動式四輪操舵装置に於いて、車両の
走行速度を検出する車速センサを設け、この車速センサ
の検出信号を前記制御器に入力し、この制御器は、前記
車速センサからの信号によって前記車両が停止している
と判断される場合に、前記前輪舵角センサの検出値に関
係なく、前記後輪への舵角付与を停止し、舵角付与の停
止後、前記前輪舵角センサからの信号に基づいて、車両
が走行を再開したと判断される場合に、前記後輪に対し
て、徐々に舵角を付与する事により、この後輪に前記前
輪舵角センサから送り込まれる信号に基づいて算出され
る舵角を付与する機能を有する事を特徴とする電動式四
輪操舵装置。[Claims for utility model registration] Claims: 1. A front wheel steering angle sensor for detecting a steering angle applied to front wheels, and a rudder to be applied to rear wheels based on a signal sent from the front wheel steering angle sensor. In an electric four-wheel steering system including a controller that calculates an angle and outputs a command signal based on the calculation result, and an electric actuator that applies a steering angle to the rear wheels based on the command signal , A vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle is provided, and a detection signal of the vehicle speed sensor is input to the controller, and the controller determines that the vehicle is stopped by the signal from the vehicle speed sensor. In this case, regardless of the detection value of the front wheel steering angle sensor, the steering angle application to the rear wheels is stopped, and after the application of the steering angle is stopped, the vehicle travels based on the signal from the front wheel steering angle sensor. If it is judged that it has resumed, An electric four-wheel drive having a function of gradually giving a steering angle to the wheels to give a steering angle to the rear wheels calculated based on a signal sent from the front wheel steering angle sensor. Wheel steering device.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220191U JPH055662U (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Electric four-wheel steering system |
| EP19920100354 EP0499027A3 (en) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Four-wheel steering apparatus |
| US08/470,572 US5508921A (en) | 1991-01-10 | 1995-06-07 | Four wheel steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220191U JPH055662U (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Electric four-wheel steering system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055662U true JPH055662U (en) | 1993-01-26 |
Family
ID=13193300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6220191U Pending JPH055662U (en) | 1991-01-10 | 1991-07-12 | Electric four-wheel steering system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH055662U (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119174A (en) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Battery |
| JPH01182170A (en) * | 1988-01-13 | 1989-07-20 | Mazda Motor Corp | Rear wheel steering device for vehicle |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP6220191U patent/JPH055662U/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119174A (en) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Battery |
| JPH01182170A (en) * | 1988-01-13 | 1989-07-20 | Mazda Motor Corp | Rear wheel steering device for vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6898428B2 (en) | vehicle | |
| US20240043064A1 (en) | Method of controlling a steering system | |
| JPH10236329A (en) | Steering device for vehicle | |
| JPH07468B2 (en) | Rear wheel steering system | |
| EP1375299A1 (en) | Vehicle steering system, steer feel control system and method for providing steer feel | |
| JPH055662U (en) | Electric four-wheel steering system | |
| JPH02189283A (en) | Steering apparatus for rear wheel for automobile | |
| JP4486158B1 (en) | Steering device | |
| JPH0285059A (en) | Moter-driven power steering device | |
| JPH055663U (en) | Electric four-wheel steering system | |
| JP2832380B2 (en) | Vehicle rear wheel steering system | |
| JPH06127409A (en) | Rear wheel steering device for vehicle | |
| JP2522902Y2 (en) | Four-wheel steering system | |
| JP2522903Y2 (en) | Four-wheel steering system | |
| JPH04118377A (en) | Four-wheel steering system | |
| JP3156570B2 (en) | Vehicle rear wheel steering system | |
| JP2006175925A (en) | Steering device for vehicle | |
| JP2686532B2 (en) | Vehicle rear wheel steering system | |
| JPH06127419A (en) | Rear wheel steering angle limiting device of rear wheel steering vehicle | |
| JPH057577U (en) | Electric four-wheel steering system | |
| JP2522888Y2 (en) | Four-wheel steering system | |
| JPH1149010A (en) | Steering device for vehicle | |
| JPH05213211A (en) | Motor-operated power steering device | |
| JP4600630B2 (en) | Vehicle steering device | |
| JP2680636B2 (en) | Vehicle rear wheel steering system |