JPH057577U - Electric four-wheel steering system - Google Patents
Electric four-wheel steering systemInfo
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- JPH057577U JPH057577U JP6246891U JP6246891U JPH057577U JP H057577 U JPH057577 U JP H057577U JP 6246891 U JP6246891 U JP 6246891U JP 6246891 U JP6246891 U JP 6246891U JP H057577 U JPH057577 U JP H057577U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】製作費を低廉化し、しかも後輪に付与する舵角
の微調節を容易に行なえる様にする。
【構成】後輪への舵角付与は、電動モータ１９への通電
量を、制御器により制御する事で行なう。制御器は、後
輪に付与する舵角を算出し、算出値に基づく電流を電動
モータ１９に流し、後輪への舵角付与を、オープン制御
により行なう。電動モータ１９により軸方向に亙って変
位させられ、後輪に舵角を付与する後輪用出力軸１１に
は第一、第二両センタリングスプリング２９、３１を設
ける。後輪用出力軸１１の変位初期には、ばね常数の大
きな第二センタリングスプリング３１を圧縮し、その
後、ばね常数の小さな第一センタリングスプリング２９
を圧縮する。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the manufacturing cost and easily make fine adjustments to the steering angle applied to the rear wheels. [Structure] The steering angle is applied to the rear wheels by controlling the amount of electricity supplied to the electric motor 19 by a controller. The controller calculates the steering angle to be applied to the rear wheels, applies a current based on the calculated value to the electric motor 19, and applies the steering angle to the rear wheels by open control. First and second centering springs 29 and 31 are provided on the rear wheel output shaft 11 which is displaced in the axial direction by the electric motor 19 and imparts a steering angle to the rear wheels. At the initial stage of displacement of the rear wheel output shaft 11, the second centering spring 31 having a large spring constant is compressed, and thereafter the first centering spring 29 having a small spring constant is compressed.
Compress.
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ており、後輪への舵角付与を、電動モ ータにより行なう、電動式四輪操舵装置も、従来から種々提案されている。 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, four-wheel steering systems that move not only the front wheels but also the rear wheels when the vehicle is operated have come to be used, and the steering angle is given to the rear wheels by an electric motor. Various four-wheel steering devices have been conventionally proposed.
【０００３】 従来から知られている電動式四輪操舵装置は、前輪に付与される舵角を検出す る前輪舵角センサと、車速を検出する車速センサと、軸方向に変位する事により 後輪に舵角を付与する後輪用出力軸と、この後輪用出力軸の変位に基づく後輪の 舵角を検出する後輪舵角センサと、前記後輪用出力軸を軸方向に亙り変位させる 電動モータと、前記各センサからの信号に基づいて、前記電動モータへの通電を 制御する制御器とから構成されている。Conventionally known electric four-wheel steering systems include a front wheel steering angle sensor that detects the steering angle applied to the front wheels, a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, and a rear wheel displacement sensor that is displaced in the axial direction. A rear wheel output shaft that gives a steering angle to the wheels, a rear wheel steering angle sensor that detects the steering angle of the rear wheel based on the displacement of the rear wheel output shaft, and the rear wheel output shaft in the axial direction. It is composed of an electric motor to be displaced and a controller that controls energization to the electric motor based on signals from the respective sensors.
【０００４】 後輪に舵角を付与する場合には、前輪舵角センサと車速センサとからの信号に 基づいて制御器が、後輪に付与すべき舵角を求めると共に、前記電動モータに通 電し、前記後輪用出力軸を軸方向に亙り変位させて、後輪に舵角を付与する。When the steering angle is applied to the rear wheels, the controller determines the steering angle to be applied to the rear wheels based on the signals from the front wheel steering angle sensor and the vehicle speed sensor, and sends it to the electric motor. Then, the rear wheel output shaft is axially displaced to impart a steering angle to the rear wheels.
【０００５】 この様にして後輪に付与された舵角は、前記後輪舵角センサによって検出され 、この後輪舵角を表わす信号が、前記制御器に送り込まれる。そしてこの制御器 は、後輪に付与された舵角が所望値に達した状態で、前記後輪用出力軸がそのま ま停止する様に、前記電動モータへの通電を制御する。即ち、前記制御器は前記 電動モータを、後輪舵角センサからの信号をフィードバック信号として利用して 、所謂クローズド制御する。The steering angle applied to the rear wheels in this way is detected by the rear wheel steering angle sensor, and a signal representing the rear wheel steering angle is sent to the controller. Then, this controller controls energization to the electric motor so that the rear wheel output shaft stops as it is when the steering angle applied to the rear wheels reaches a desired value. That is, the controller performs so-called closed control of the electric motor by using the signal from the rear wheel steering angle sensor as a feedback signal.
【０００６】[0006]
ところが、上述の様に構成され作用する、従来の電動式四輪操舵装置の場合、 制御器が電動モータをクローズド制御する事に基づき、フェイルセーフ用も含め て複数個の後輪舵角センサが必要になる為、装置の構成が複雑になり、装置の製 作費が嵩む事が避けられない。 However, in the case of the conventional electric four-wheel steering system configured and acting as described above, a plurality of rear wheel steering angle sensors including those for fail-safe are provided based on the controller controlling the electric motor closed. Since it becomes necessary, the structure of the device is complicated and the manufacturing cost of the device is inevitable.
【０００７】 特開昭５７−９９４７０号公報、同５８−２１４４６９号公報、同５８−２１ ４４７０号公報には、油圧シリンダ或は空圧シリンダにより後輪に舵角を付与す る四輪操舵装置に於いて、前輪に付与された舵角に応じて後輪に適切な舵角を付 与する動作を、後輪の舵角を後輪制御用のフィードバック信号として利用しない 、所謂オープン制御により行なう技術が開示されている。JP-A-57-99470, JP-A-58-214469, and JP-A-58-2144470 disclose a four-wheel steering system for imparting a steering angle to a rear wheel by a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder. In this case, the operation of giving an appropriate steering angle to the rear wheels in accordance with the steering angle given to the front wheels is performed by so-called open control, which does not use the steering angle of the rear wheels as a feedback signal for controlling the rear wheels. The technology is disclosed.
【０００８】 しかしながら、油圧シリンダ或は空圧シリンダを使用する場合には、操舵用の 圧油若しくは圧縮空気を得る為のポンプ若しくはコンプレッサや、圧油若しくは 圧縮空気を送る為の配管が必要になり、やはり装置の製作費が嵩む事が避けられ ない。However, when a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder is used, a pump or compressor for obtaining pressure oil or compressed air for steering and a pipe for sending pressure oil or compressed air are required. However, it is inevitable that the manufacturing cost of the device will increase.
【０００９】 この様な問題に対処する為、本考案者は先に、図３〜４に示す様な電動式四輪 操舵装置を考案した。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 order to deal with such a problem, the inventor of the present invention previously devised an electric four-wheel steering device as shown in FIGS. The movement of the steering wheel 1 provided in the driver's seat is transmitted to the steering gear 3 by the steering shaft 2 to displace the front wheel output shaft 4 in the axial direction (left and right direction in FIG. 3). A desired steering angle is imparted to the front wheels 6, 6 via a pair of left and right knuckle arms 5, 5 respectively connected to both ends of the output shaft 4 for use.
【００１０】 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.
【００１１】 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３〜４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３〜４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１ ３、１３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 displaced in the width direction of the vehicle (left-right direction in FIGS. 3 to 4). It is supported as impossible. The rear wheel output shaft 11 is inserted inside the housing 10 in the left-right direction (width direction of the vehicle). The rear wheel output shaft 11 is configured to give a steering angle to the rear wheels 9 and 9 by displacing in the axial direction (left and right directions in FIGS. 3 to 4). The part and each rear wheel 9, 9 are connected by a knuckle arm 13, 13.
【００１２】 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１４、１４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１４、１４は、各後輪９、９の着力点１２、１２（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 around the steering centers 14, 14, and the rear wheel output shaft 11 A steering angle commensurate with the amount of displacement is given to each of the rear wheels 9, 9. Further, the steering centers 14, 14 of the rear wheels 9, 9 are separated by a distance 1 from the force application points 12, 12 of the rear wheels 9, 9 (the center of the contact surface between the lower surface of the tire and the ground), and the forward direction of the vehicle. It is located rearward (downward in FIG. 3) (upward in FIG. 3).
【００１３】 一方、図４に詳示する様に、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１６の一端部（図３〜４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３〜４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, as shown in detail in FIG. 4, rack teeth 15 are fixedly provided at an intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 located inside the housing 10. Further, one end portion (the upper end portion of FIGS. 3 to 4) 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 the pinion teeth 17 are meshed with the rack teeth 15. A worm wheel 18 is fixed to the other end of the transmission shaft 16 (lower end in FIGS. 3 to 4).
【００１４】 又、前記ハウジング１０の外面に固定された電動モータ１９の出力軸２０には 、ウォーム２１を固設し、このウォーム２１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２０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。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２０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 ２０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２５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。A worm 21 is fixedly mounted on the output shaft 20 of the electric motor 19 fixed to the outer surface of the housing 10, and the worm 21 is meshed with the worm wheel 18. The rotation constitutes a reduction mechanism that displaces the rear wheel output shaft 11 in the axial direction. This reduction mechanism has reversibility in the direction of power transmission, and displaces the rear wheel output shaft 11 in the axial direction as the output shaft 20 rotates. The output shaft 20 is rotated along with the displacement in the direction. However, by suppressing the reverse efficiency of the speed reduction mechanism to be low, when the steering angle applied to each of the rear wheels 9 and 9 is maintained as it is, the load due to the compression of the centering spring 25, which will be described later, remains unchanged. I'm trying not to join 19.
【００１５】 前記伝達軸１６の一端には変位センサ２２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。この変位センサ２２から送 り出される信号は、前記前輪舵角センサ８、８からの信号、及び車速を検出する 車速センサ２３からの信号と共に、前記電動モータ１９への通電を制御する制御 器２４に入力している。尚、前記変位センサ２２を設けたのは、前記制御器２４ 等の故障に伴なって、後輪用出力軸１１の変位量が所望値とずれた場合に於ける フェイルセーフを図る為である。A displacement sensor 22 is 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 signal sent from the displacement sensor 22 is supplied with the signals from the front wheel steering angle sensors 8 and 8 and the signal from the vehicle speed sensor 23 for detecting the vehicle speed, and a controller 24 for controlling the energization of the electric motor 19. Are typing in. The displacement sensor 22 is provided in order to achieve fail-safe when the displacement amount of the rear wheel output shaft 11 deviates from a desired value due to a failure of the controller 24 or the like. ..
【００１６】 又、前記後輪用出力軸１１は、前記ハウジング１０に対して、軸方向（図３〜 ４の左右方向）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１１の中間部に、互いに間隔をあけて１対の座板２６、２６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 ２６、２６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２５ を設けている。The rear wheel output shaft 11 is elastically supported by the housing 10 so as to be slightly displaceable in the axial direction (the left-right direction of FIGS. 3 to 4). That is, a pair of seat plates 26, 26 spaced apart from each other are provided in the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 so that the rear wheel output shaft 11 can be displaced and displaceable in the axial direction while being fitted and held. A centering spring 25 is provided between the inner side surfaces of the two seat plates 26, 26 so as to return the rear wheel output shaft 11 to the neutral position even when the electric motor 19 fails.
【００１７】 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２７、 ２７を形成しており、前記１対の座板２６、２６の外側面外周寄り部分を、それ ぞれ段部２７、２７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２６、２６を挟む位置には、１対のストップリング２８、 ２８を止着して、後輪用出力軸１１に対する各座板２６、２６の移動を制限して いる。Further, a pair of step portions 27, 27 are formed on the inner peripheral surface of the housing 10 so as to be spaced apart from each other, and the outer surface outer peripheral portions of the pair of seat plates 26, 26 are formed. , Respectively, facing the step portions 27, 27, respectively. Further, a pair of stop rings 28, 28 are fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 at a position sandwiching the pair of seat plates 26, 26, and the rear wheel output shaft 11 The movement of each seat plate 26, 26 with respect to 11 is restricted.
【００１８】 上述の様に構成する結果、前記後輪用出力軸１１は、前記電動モータ１９への 通電等に基づく外力が加わらない限り、前記センタリングスプリング２５の弾力 により、中立位置に戻される。又、このセンタリングスプリング２５は、図５に 示す様に、前記後輪用出力軸１１が中立位置（変位０）にあっても、前記１対の 座板２６、２６を或る程度の力で押し付ける様に、予圧を付与されている。この 為、前記後輪用出力軸１１は中立位置にしっかりと保持され、前記後輪９、９が ふらつく事はない。As a result of the above-described configuration, the rear wheel output shaft 11 is returned to the neutral position by the elastic force of the centering spring 25 unless an external force based on energization of the electric motor 19 is applied. Further, as shown in FIG. 5, the centering spring 25 applies a certain amount of force to the pair of seat plates 26, 26 even when the rear wheel output shaft 11 is in the neutral position (displacement 0). Preload is applied so that it is pressed. Therefore, the rear wheel output shaft 11 is firmly held in the neutral position, and the rear wheels 9, 9 do not sway.
【００１９】 更に、前記制御器２４は、前記前輪舵角センサ８、８と車速センサ２３とから 送り込まれる信号に基づいて、前記電動モータ１９の出力トルクを所望値に調整 し、前記後輪用出力軸１１を所望量だけ変位させる制御を、オープン制御により 行なう。Further, the controller 24 adjusts the output torque of the electric motor 19 to a desired value on the basis of the signals sent from the front wheel steering angle sensors 8 and 8 and the vehicle speed sensor 23, and adjusts the output torque for the rear wheels. The control for displacing the output shaft 11 by a desired amount is performed by open control.
【００２０】 即ち、後輪９、９に舵角を付与すべく、前記後輪用出力軸１１が軸方向に変位 する事に伴なって、前記センタリングスプリング２５が圧縮されると、このセン タリングスプリング２５の圧縮量に応じた荷重Ｗが、前記後輪用出力軸１１の軸 方向に加わる。この場合に於ける後輪用出力軸１１の変位量Ｌ（センタリングス プリング２５の圧縮量に等しい。）とセンタリングスプリング２５の圧縮量に応 じた荷重Ｗとの関係は、図５の様に表わされる。That is, when the centering spring 25 is compressed as the rear wheel output shaft 11 is axially displaced in order to impart a steering angle to the rear wheels 9, 9, the centering spring 25 is compressed. A load W corresponding to the compression amount of the spring 25 is applied in the axial direction of the rear wheel output shaft 11. The relationship between the displacement amount L of the rear wheel output shaft 11 (equal to the compression amount of the centering spring 25) and the load W corresponding to the compression amount of the centering spring 25 in this case is as shown in FIG. Represented.
【００２１】 一方、後輪９、９に所望の舵角を付与すべく、前記後輪用出力軸１１を軸方向 に亙って所望量だけ変位させる為には、前記電動モータ１９の出力トルクを、前 記図５の縦軸に表わされた、センタリングスプリング２５の圧縮量に応じた荷重 Ｗに見合うものにすべく、前記電動モータ１９に流す電流値Ｅを調整する必要が ある。直流型の電動モータ１９に流す電流値Ｅとこの電動モータ１９の出力トル クとは比例関係にある為、電動モータ１９への通電に基づき後輪９、９に舵角を 付与する場合に於ける、電動モータ１９の電流値Ｅと前記後輪用出力軸１１の変 位量Ｌとの関係は、図６に示す様になる。On the other hand, in order to displace the rear wheel output shaft 11 by a desired amount in the axial direction in order to impart a desired steering angle to the rear wheels 9, 9, the output torque of the electric motor 19 is set. It is necessary to adjust the current value E flowing through the electric motor 19 in order to make the load value W corresponding to the compression amount of the centering spring 25 represented on the vertical axis of FIG. Since the current value E flowing through the DC electric motor 19 and the output torque of the electric motor 19 are in a proportional relationship, when the steering angle is given to the rear wheels 9 and 9 based on the energization of the electric motor 19. The relationship between the current value E of the electric motor 19 and the displacement amount L of the rear wheel output shaft 11 is as shown in FIG.
【００２２】 前記制御器２４の演算処理部には、前記図６に示した関係で、電動モータ１９ への通電量を調整する機能が組み込まれている。そして、前記前輪舵角センサ８ 、８と車速センサ２３とから送り込まれる信号に基づいて、前記後輪９、９に舵 角付与が必要であると判断された場合には、図６に示した関係に基づいて前記電 動モータ１９に所望の電流を流し、前記後輪用出力軸１１を所望量だけ変位させ る。The arithmetic processing unit of the controller 24 has a function of adjusting the amount of electricity supplied to the electric motor 19 in the relationship shown in FIG. When it is determined that the rear wheels 9 and 9 need to be provided with the steering angle based on the signals sent from the front wheel steering angle sensors 8 and 8 and the vehicle speed sensor 23, as shown in FIG. Based on the relationship, a desired current is passed through the electric motor 19 to displace the rear wheel output shaft 11 by a desired amount.
【００２３】 上述の様に構成される先考案の電動式四輪操舵装置により、後輪９、９に舵角 付与を行なう場合、先ず、前輪舵角センサ８、８と車速センサ２３とからの信号 、更に必要とする場合には、図示しない横加速度センサやヨーレートセンサから の信号に基づいて、後輪９、９に所望の舵角を付与する必要があると判断される 場合に、前記制御器２４が、前記前輪舵角センサ８、８と車速センサ２３とから の信号に基づいて、後輪９、９に付与すべき舵角の大きさと、当該舵角を得る為 に要する、後輪用出力軸１１の変位量Ｌとを求める。そして、求められた変位量 Ｌから、前記図６に示した関係に基づき、前記電動モータ１９に所望量の電流値 Ｅを流して、各後輪９、９に所望の舵角を付与する。When the steering angle is applied to the rear wheels 9, 9 by the electric four-wheel steering device of the present invention configured as described above, first, the front wheel steering angle sensors 8, 8 and the vehicle speed sensor 23 are used. The above-mentioned control is performed when it is determined that a desired steering angle needs to be given to the rear wheels 9 and 9 based on a signal from a lateral acceleration sensor or yaw rate sensor (not shown). Based on the signals from the front wheel steering angle sensors 8 and 8 and the vehicle speed sensor 23, the device 24 determines the magnitude of the steering angle to be given to the rear wheels 9 and 9 and the rear wheels required to obtain the steering angle. The displacement amount L of the output shaft 11 for use is obtained. Then, based on the calculated displacement amount L, based on the relationship shown in FIG. 6, a desired amount of current value E is applied to the electric motor 19 to give a desired steering angle to each of the rear wheels 9, 9.
【００２４】 電動モータ１９への通電に基づく後輪用出力軸１１の変位量Ｌは、伝達軸１６ の端部に設けた変位センサ２２によって検出され、前記制御器２４に入力される 。但し、先考案の電動式四輪操舵装置の場合、前記変位センサ２２からの信号は 、前記後輪用出力軸１１の変位量Ｌが所望値通りであるか否かを知る為の、所謂 フェイルセーフの為にのみ用いる。The displacement amount L of the rear wheel output shaft 11 based on the energization of the electric motor 19 is detected by the displacement sensor 22 provided at the end of the transmission shaft 16 and input to the controller 24. However, in the case of the electric four-wheel steering device of the previous invention, the signal from the displacement sensor 22 is a so-called fail signal for knowing whether the displacement amount L of the rear wheel output shaft 11 is as desired. Use only for safety.
【００２５】 言い換えれば、制御器２４は後輪用出力軸１１を所望量だけ変位させるのに、 変位センサ２２からの信号とは関係のないオープン制御により行ない、変位セン サ２２の信号を利用するクローズド制御は行なわない。In other words, the controller 24 performs the open control unrelated to the signal from the displacement sensor 22 and uses the signal from the displacement sensor 22 to displace the rear wheel output shaft 11 by a desired amount. Closed control is not performed.
【００２６】 尚、図３〜４に示した構造に於いては、上述した、電動モータ１９への通電に 基づく後輪９、９への舵角付与は、万一システムが故障した場合の安全性を考慮 して、車両が比較的低速（例えば４０km/h以下）の場合にのみ行なう。そして、 車両が前記一定速度（４０km/h）を越えて走行する場合には、前輪舵角センサ８ 、８と車速センサ２３とからの信号に拘らず、制御器２４が後輪９、９の舵角制 御を行なう事はなくなる。即ち、車両が一定速度を越えて走行する場合には、制 御器２４が電動モータ１９に通電する事はない。但し、非通電時に於いても、電 動モータ１９の出力軸２０は、ロックする事なく、外力により回転自在である。In the structures shown in FIGS. 3 to 4, the above-mentioned provision of the steering angle to the rear wheels 9 and 9 based on the energization of the electric motor 19 is a safety measure in the event of a system failure. Considering the characteristics, it should be done only when the vehicle is at a relatively low speed (eg 40 km / h or less). When the vehicle travels at a speed exceeding the constant speed (40 km / h), the controller 24 controls the rear wheels 9 and 9 regardless of the signals from the front wheel steering angle sensors 8 and 8 and the vehicle speed sensor 23. The steering angle control will no longer be performed. That is, when the vehicle runs at a certain speed, the controller 24 does not energize the electric motor 19. However, even when de-energized, the output shaft 20 of the electric motor 19 can be rotated by an external force without locking.
【００２７】 そして、図３〜４に示した構造の場合、上述の様に車両が一定速度を越えて走 行する際に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走行安定性が保持さ れる。In the structure shown in FIGS. 3 to 4, when the course is changed when the vehicle travels at a certain speed as described above, the rear wheels 9 and 9 are driven by the centrifugal force. , The steering angle is given in the same phase as the front wheels 6 and 6, and the running stability of the vehicle when the course is changed is maintained.
【００２８】 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。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 to the rear wheels 9, 9 shown in FIG. It is swung to the right, and a lateral force F is applied to each of the rear wheels 9, 9 by the friction between the rear wheels 9, 9 and the road surface, as indicated by an arrow β in the figure.
【００２９】 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１２ 、１２を含む鉛直面上に加わる。一方、各後輪９、９の操舵中心１４、１４は、 前記着力点１２、１２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。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 12 1 and 12 2 of each rear wheel 9 and 9. On the other hand, since the steering centers 14 and 14 of the rear wheels 9 and 9 are located rearward in the forward direction of the vehicle by the distance l from the force application points 12 and 12, the rear wheels 9 and 9 are F · l. The steering wheel is steered in the direction of arrow γ in FIG.
【００３０】 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、センタリングスプリング２５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１ １の軸方向に加わる力と、前記センタリングスプリング２５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 arrow γ direction, the rear wheel output shaft 11 is axially displaced and the centering spring 25 is compressed. Therefore, the steering angle applied to each of the rear wheels 9, 9 is the force applied in the axial direction of the rear wheel output shaft 11 based on the lateral force F, and the rear wheel based on the compression of the centering spring 25. It is held in a state in which the force applied to the output shaft 11 for use is balanced.
【００３１】 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、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. Further, in this case, the magnitude of the steering angle applied to the rear wheels 9 and 9 is the magnitude of the lateral force F applied to the rear wheels 9 and 9 by the centrifugal force accompanying the course change of the vehicle. However, it is not directly related to the vehicle speed or the large steering angle applied to the front wheels 6, 6 (although it is indirectly related).
【００３２】 ところが、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の 場合、依然として、次に述べる様な、解決すべき問題点が存在する。However, in the case of the electric four-wheel steering system according to the invention, which is constructed and operates as described above, there still exist the following problems to be solved.
【００３３】 即ち、高速走行時に於ける車両の走行安定性を向上させる為には、前記ヨーレ ートセンサ等からの信号に応じて各後輪９、９に対し、微妙な舵角制御を行なう 必要がある。この際、各後輪９、９に付与する舵角は小さいものである為、舵角 付与に伴なう後輪用出力軸１１の変位量も少なく、従って前記センタリングスプ リング２５の圧縮量も少ない。That is, in order to improve the running stability of the vehicle during high-speed running, it is necessary to perform delicate steering angle control for the rear wheels 9, 9 in accordance with the signal from the yaw rate sensor or the like. is there. At this time, since the steering angle applied to each of the rear wheels 9, 9 is small, the displacement of the rear wheel output shaft 11 accompanying the steering angle is small, and the compression amount of the centering spring 25 is also small. Few.
【００３４】 一方、前記先考案に係る構造の場合、前記センタリングスプリング２５のばね 特性が線形である（変位量と弾性とが直線的に変化する）為、後輪９、９への舵 角付与時に於ける前記センタリングスプリング２５の弾性変化量も少なかった。 この為、前記電動モータ１９に流す電流値Ｅを制御するだけの、所謂オープン制 御によっては、後輪９、９に付与する舵角を微妙に調節する事が難しかった。On the other hand, in the case of the structure according to the previous invention, since the spring characteristic of the centering spring 25 is linear (the displacement amount and the elasticity change linearly), the steering angle is given to the rear wheels 9, 9. The amount of change in elasticity of the centering spring 25 at that time was also small. For this reason, it is difficult to finely adjust the steering angle applied to the rear wheels 9, 9 by so-called open control, which merely controls the current value E flowing through the electric motor 19.
【００３５】 前記センタリングスプリング２５のばね常数を大きくする事で、前記後輪用出 力軸１１の変位量に対するセンタリングスプリング２５の弾性変化量を大きくす れば、各後輪９、９に付与する舵角を微妙に調節する事が可能となるが、代わり に各後輪９、９に対して大きな舵角を付与する際に大きな力を要する様になって 、前記電動モータ１９として大きなものが必要になるばかりか、各後輪９、９に 大きな舵角付与を行なう際に要する電流値Ｅが徒に大きくなり、バッテリーに負 担を掛ける原因となる為、好ましくない。If the elastic constant of the centering spring 25 is increased to increase the elastic change amount of the centering spring 25 with respect to the displacement amount of the rear wheel output shaft 11, the elastic change is imparted to the rear wheels 9, 9. It is possible to finely adjust the rudder angle, but instead, a large force is required when a large rudder angle is applied to each of the rear wheels 9, 9, so that a large electric motor 19 can be used. Not only is it necessary, but the current value E required to give a large steering angle to each of the rear wheels 9, 9 becomes unnecessarily large, which causes a burden on the battery, which is not preferable.
【００３６】 本考案の電動式四輪操舵装置は、上述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 the above circumstances.
【００３７】[0037]
本考案の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と 同様に、前輪に付与される舵角を検出する前輪舵角センサと、車速を検出する車 速センサと、軸方向に変位する事により後輪に舵角を付与する後輪用出力軸と、 この後輪用出力軸を中立位置に復帰させる方向の弾力を有するセンタリングスプ リングと、このセンタリングスプリングの弾力に抗して、前記後輪用出力軸を軸 方向に亙り変位させる電動モータと、前記前輪舵角センサと車速センサとからの 信号に基づいて、前記電動モータへの通電を制御する制御器とを有し、この制御 器は、前記前輪舵角センサと車速センサとから送り込まれる信号に基づいて後輪 に付与すべき舵角の目標値を演算し、前記後輪にこの目標値に見合う舵角を付与 すべく、前記電動モータの出力トルクを所望値に調整し、前記後輪用出力軸を所 望量だけ変位させる制御を、オープン制御により行なう。 The electric four-wheel steering system according to the present invention is similar to the above-described electric four-wheel steering system according to the previous invention, and includes a front wheel steering angle sensor for detecting a steering angle applied to front wheels and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed. The rear wheel output shaft that gives a steering angle to the rear wheels by displacing it in the axial direction, the centering spring that has elasticity in the direction to return the rear wheel output shaft to the neutral position, and the centering spring of the centering spring. A controller that controls energization to the electric motor based on signals from the electric motor that displaces the rear wheel output shaft in the axial direction against the elasticity and the front wheel steering angle sensor and the vehicle speed sensor. This controller calculates the target value of the steering angle to be given to the rear wheels based on the signals sent from the front wheel steering angle sensor and the vehicle speed sensor, and the rear wheels meet this target value. In order to give a steering angle, The output torque of the motor is adjusted to a desired value, the control of displacing only Nozomu Tokoro amount the rear wheel output shaft is carried out by open control.
【００３８】 更に、本考案の電動式四輪操舵装置に於いては、前記センタリングスプリング のばね特性を非線形とし、このセンタリングスプリングの弾性変形量が少ない範 囲でのばね常数を大きく、弾性変形量が多い範囲でのばね常数を小さくしている 。Further, in the electric four-wheel steering system of the present invention, the spring characteristic of the centering spring is made non-linear, and the spring constant is large in a range where the elastic deformation amount of the centering spring is small and the elastic deformation amount is large. The spring constant is reduced in the range where
【００３９】[0039]
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、後輪に付与する舵 角が小さく、従ってセンタリングスプリングの弾性変形量が少ない場合には、セ ンタリングスプリングのばね常数が大きくなって、微小な舵角変化でも前記セン タリングスプリングの弾力が大きく変化する。この結果、前記後輪に付与する舵 角の微調節を容易に行なえる。 In the case of the electric four-wheel steering system of the present invention configured as described above, when the steering angle applied to the rear wheels is small and therefore the elastic deformation of the centering spring is small, the spring constant of the centering spring is small. The elastic force of the centering spring changes greatly even if the steering angle is increased slightly. As a result, fine adjustment of the steering angle applied to the rear wheels can be easily performed.
【００４０】 又、後輪に付与する舵角が大きく、従ってセンタリングスプリングの弾性変形 量が多い場合には、センタリングスプリングのばね常数が小さくなって、舵角が 大きく変化した場合でも、前記センタリングスプリングの弾力が余り大きくなら ない。この結果、センタリングスプリングを弾性変形させる為に要する力が徒に 大きくなる事はない。Further, when the steering angle applied to the rear wheels is large and therefore the elastic deformation amount of the centering spring is large, the spring constant of the centering spring is small and even if the steering angle is largely changed, the centering spring Does not become too elastic. As a result, the force required to elastically deform the centering spring does not become excessively large.
【００４１】[0041]
図１〜２は本考案の電動式四輪操舵装置の実施例を示している。軸方向に変位 する事によって後輪９、９（図３）に舵角を付与する後輪用出力軸１１は、車両 の床面等に支持されたハウジング１０に対して、軸方向（図１の左右方向）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１１ の中間部に、互いに間隔をあけて１対の座板２６、２６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２６、２６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、コイルスプリングである第一センタリングスプリ ング２９を設けている。 1 and 2 show an embodiment of the electric four-wheel steering system of the present invention. The rear wheel output shaft 11 that gives a steering angle to the rear wheels 9 and 9 (FIG. 3) by axially displacing the rear wheel output shaft 11 with respect to the housing 10 supported on the floor surface of the vehicle (see FIG. 1). It is supported so as to be slightly displaceable in the left-right direction and elastically. That is, a pair of seat plates 26, 26 spaced apart from each other are provided in the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11 so as to be externally fitted and held so as to be freely displaceable in the axial direction of the rear wheel output shaft 11. A first centering spring 29, which is a coil spring, has elasticity between the inner side surfaces of the two seat plates 26, 26 so as to return the rear wheel output shaft 11 to the neutral position even when the electric motor 19 fails. Is provided.
【００４２】 前記１対の座板２６、２６の内周縁は、それぞれ前記後輪用出力軸１１の中間 部外周面に設けられた段部３０、３０（ストップリング等により代用する事も出 来る。）に対向させて、両座板２６、２６の間隔が縮まる事はあっても、或る程 度以上広がらない様にしている。そして、両座板２６、２６の間隔が最も広がっ た状態に於いても、前記第一センタリングスプリング２９に、図２に示す様に、 或る程度の予圧ｆ1 が付加されたままの状態となる様に、前記段部３０、３０の 間隔を定めている。The inner peripheral edges of the pair of seat plates 26, 26 may be replaced by stepped portions 30, 30 (stop ring or the like) provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11, respectively. .), The distance between the two seat plates 26, 26 may be shortened, but the seat plates 26, 26 are prevented from widening to a certain extent. Even in the state where the distance between the two seat plates 26, 26 is widest, as shown in FIG. 2, the first centering spring 29 still has a certain amount of preload f 1 applied. The gap between the steps 30, 30 is determined so that
【００４３】 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２７、 ２７を形成し、前記後輪用出力軸１１の中間部外周面で、前記１対の座板２６、 ２６を挟む位置には、１対のストップリング２８、２８を止着している。そして 、両ストップリング２８、２８及び段部２７、２７と前記１対の座板２６、２６ との間に、それぞれ皿板ばねである、第二センタリングスプリング３１、３１を 挟持している。Further, a pair of step portions 27, 27 are formed on the inner peripheral surface of the housing 10 at intervals from each other, and the pair of step portions 27, 27 are formed on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rear wheel output shaft 11. A pair of stop rings 28, 28 are fixed at positions sandwiching the seat plates 26, 26. Then, second centering springs 31, 31, which are disc leaf springs, are sandwiched between the stop rings 28, 28 and the step portions 27, 27 and the pair of seat plates 26, 26, respectively.
【００４４】 この第二センタリングスプリング３１、３１のばね常数は、前記第一センタリ ングスプリング２９のばね常数よりも大きくしている。但し、前記第一センタリ ングスプリング２９を、前記１対の座板２６、２６の間で挟持する事で付加した 予圧ｆ1 は、前記第二センタリングスプリング３１、３１を圧縮し切った場合に 、各第二センタリングスプリング３１、３１に生じる弾力Ｆ1 とほぼ同じ（ｆ1 ≒Ｆ1 ）としている。又、各第二センタリングスプリング３１、３１も、前記１ 対の座板２６、２６と段部２７、２７及びストップリング２８、２８との間で、 或る程度の（第一センタリングスプリング２９に加えられた予圧ｆ1 よりも小さ い）予圧ｆ2 （＜ｆ1 ）を付与されている。The spring constants of the second centering springs 31, 31 are set to be larger than the spring constant of the first centering spring 29. However, the preload f 1 added by sandwiching the first centering spring 29 between the pair of seat plates 26, 26 is obtained when the second centering springs 31, 31 are completely compressed. The elastic force F 1 generated in each of the second centering springs 31, 31 is almost the same (f 1 ≈F 1 ). In addition, each second centering spring 31, 31 also has a certain degree (in addition to the first centering spring 29) between the pair of seat plates 26, 26 and the step portions 27, 27 and the stop rings 28, 28. A preload f 2 (<f 1 ) smaller than the given preload f 1 is applied.
【００４５】 上述の様に構成する結果、前記後輪用出力軸１１は、前記電動モータ１９への 通電等に基づく外力が加わらない限り、互いに直列に配置された前記第一、第二 センタリングスプリング２９、３１の弾力により、中立位置に戻される。両セン タリングスプリング２９、３１は、図２に示す様に、前記後輪用出力軸１１が中 立位置（変位０）にあっても、前記１対のストップリング２８、２８を或る程度 の力で押し付ける様に、予圧を付与されている。この為、前記後輪用出力軸１１ は中立位置にしっかりと保持され、前記後輪９、９がふらつく事はない。As a result of the above-described configuration, the rear wheel output shaft 11 has the first and second centering springs arranged in series with each other unless an external force based on energization of the electric motor 19 is applied. It is returned to the neutral position by the elasticity of 29 and 31. As shown in FIG. 2, both centering springs 29 and 31 have a certain amount of the pair of stop rings 28 and 28 even when the rear wheel output shaft 11 is in the neutral position (displacement 0). Preloaded so that it can be pressed by force. Therefore, the rear wheel output shaft 11 is firmly held in the neutral position, and the rear wheels 9, 9 do not sway.
【００４６】 後輪に舵角を付与する為に、電動モータ１９に通電し、後輪用出力軸１１を軸 方向に亙って変位させると、先ず何れかの第二センタリングスプリング３１が圧 縮され始める。即ち、後輪に付与する舵角が小さい場合には、比較的大きな予圧 ｆ1 を付加された第一センタリングスプリング２９は圧縮されず、前記何れかの 第二センタリングスプリング３１のみが圧縮される。この第二センタリングスプ リング３１のばね常数は大きく、従って微小な舵角変化でも弾力が大きく変化す る。この結果、前記後輪に付与する舵角の微調節を容易に行なえる。When the electric motor 19 is energized to displace the rear wheel output shaft 11 in the axial direction in order to impart a steering angle to the rear wheels, first, one of the second centering springs 31 is compressed. Start being done. That is, when the steering angle applied to the rear wheels is small, the first centering spring 29 to which a relatively large preload f 1 is applied is not compressed, but only any one of the second centering springs 31 is compressed. Since the spring constant of the second centering spring 31 is large, the resilience greatly changes even with a slight change in the steering angle. As a result, fine adjustment of the steering angle applied to the rear wheels can be easily performed.
【００４７】 又、後輪に付与する舵角が大きく、前記後輪用出力軸１１の変位量が多くなる と、前記何れかの第二センタリングスプリング３１が完全に押し潰される（必ず しも完全に押し潰される必要はない。）。そして、それ以上前記後輪用出力軸１ １が変位すると、第一センタリングスプリング２９が圧縮され始める。前述の様 に、この第一センタリングスプリング２９のばね常数は小さい為、舵角が大きく 変化した場合でも、前記第一、第二両センタリングスプリング２９、３１により 後輪用出力軸１１に加えられる弾力はあまり大きくならない。この結果、前記後 輪用出力軸１１を軸方向に亙って変位させる為に要する力が徒に大きくなる事は ない。Further, when the steering angle applied to the rear wheels is large and the displacement amount of the rear wheel output shaft 11 is large, any one of the second centering springs 31 is completely crushed. Need not be crushed into. When the rear wheel output shaft 11 is further displaced, the first centering spring 29 starts to be compressed. As described above, since the spring constant of the first centering spring 29 is small, even if the steering angle changes greatly, the elastic force applied to the rear wheel output shaft 11 by the first and second centering springs 29 and 31. Does not grow very large. As a result, the force required to displace the rear wheel output shaft 11 in the axial direction does not become excessively large.
【００４８】[0048]
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、複雑 な回路構成や、油圧或は空圧配管を要する事なく、比較的安価で、しかも電力消 費を従に増大させる事なく、後輪に対して付与する舵角の微調節を容易に行なえ る。 Since the electric four-wheel steering system of the present invention is constructed and operates as described above, it does not require a complicated circuit configuration or hydraulic or pneumatic piping, is relatively inexpensive, and consumes less power. Fine adjustment of the rudder angle applied to the rear wheels can be easily performed without increasing the value.
【図１】本考案の電動式四輪操舵装置の実施例を示す、
図３のＡ部に相当する横断平面図。FIG. 1 shows an embodiment of an electric four-wheel steering system of the present invention,
FIG. 4 is a cross-sectional plan view corresponding to part A of FIG. 3.
【図２】同じく、後輪用出力軸の軸方向に亙る変位量Ｌ
とセンタリングスプリングの圧縮量に応じた荷重Ｗとの
関係を示す線図。[Fig. 2] Similarly, a displacement amount L of the rear wheel output shaft in the axial direction.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the load W according to the compression amount of the centering spring.
【図３】先考案に係る電動式四輪操舵装置の全体構成を
示す部分横断平面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view showing the overall configuration of the electric four-wheel steering system according to the prior invention.
【図４】図３のＡ部拡大図。FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG.
【図５】後輪用出力軸の軸方向に亙る変位量Ｌとセンタ
リングスプリングの圧縮量に応じた荷重Ｗとの関係を示
す線図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a displacement amount L of the rear wheel output shaft in the axial direction and a load W depending on a compression amount of a centering spring.
【図６】後輪用出力軸の軸方向に亙る変位量Ｌと電動モ
ータに流れる電流値Ｅとの関係を示す線図。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a displacement amount L of the rear wheel output shaft in the axial direction and a current value E flowing through the electric motor.
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 着力点 １３ ナックルアーム １４ 操舵中心 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 出力軸 ２１ ウォーム ２２ 変位センサ ２３ 車速センサ ２４ 制御器 ２５ センタリングスプリング ２６ 座板 ２７ 段部 ２８ ストップリング ２９ 第一センタリングスプリング ３０ 段部 ３１ 第二センタリングスプリング 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 Force Point 13 Knuckle Arm 14 Steering Center 15 Rack Teeth 16 Transmission shaft 17 Pinion teeth 18 Worm wheel 19 Electric motor 20 Output shaft 21 Worm 22 Displacement sensor 23 Vehicle speed sensor 24 Controller 25 Centering spring 26 Seat plate 27 Step section 28 Stop ring 29 First centering spring 30 Step section 31 Second centering spring
───────────────────────────────────────────────────── 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、車速を検出する車速センサと、軸方向に変
位する事により後輪に舵角を付与する後輪用出力軸と、
この後輪用出力軸を中立位置に復帰させる方向の弾力を
有するセンタリングスプリングと、このセンタリングス
プリングの弾力に抗して、前記後輪用出力軸を軸方向に
亙り変位させる電動モータと、前記前輪舵角センサと車
速センサとからの信号に基づいて、前記電動モータへの
通電を制御する制御器とを有し、この制御器は、前記前
輪舵角センサと車速センサとから送り込まれる信号に基
づいて後輪に付与すべき舵角の目標値を演算し、前記後
輪にこの目標値に見合う舵角を付与すべく、前記電動モ
ータの出力トルクを所望値に調整し、前記後輪用出力軸
を所望量だけ変位させる制御を、オープン制御により行
なう電動式四輪操舵装置であって、前記センタリングス
プリングのばね特性を非線形とし、このセンタリングス
プリングの弾性変形量が少ない範囲でのばね常数を大き
く、弾性変形量が多い範囲でのばね常数を小さくした電
動式四輪操舵装置。[Claims for utility model registration] [Claim 1] A front wheel steering angle sensor for detecting the steering angle applied to the front wheels, a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed, and a steering angle for the rear wheels by axial displacement. Rear wheel output shaft to give,
A centering spring having elasticity in a direction to return the rear wheel output shaft to a neutral position, an electric motor for axially displacing the rear wheel output shaft against the elastic force of the centering spring, and the front wheel. Based on signals from the steering angle sensor and the vehicle speed sensor, a controller for controlling energization to the electric motor is provided, and the controller is based on a signal sent from the front wheel steering angle sensor and the vehicle speed sensor. The target value of the steering angle to be applied to the rear wheels is calculated, and the output torque of the electric motor is adjusted to a desired value in order to provide the rear wheels with a steering angle commensurate with this target value. An electric four-wheel steering system in which control for displacing a shaft by a desired amount is performed by open control, wherein the spring characteristic of the centering spring is made non-linear, and the elastic change of the centering spring is made. Increase the spring constant in the small amount ranges, electric four-wheel steering system of the spring constant is made small in the range is large elastic deformation.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246891U JPH057577U (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP6246891U JPH057577U (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Electric four-wheel steering system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057577U true JPH057577U (en) | 1993-02-02 |
Family
ID=13201068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246891U Pending JPH057577U (en) | 1991-01-10 | 1991-07-15 | Electric four-wheel steering system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH057577U (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5083596U (en) * | 1973-12-05 | 1975-07-17 | ||
| JPS50107996U (en) * | 1974-02-13 | 1975-09-04 | ||
| JPS5125794U (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-25 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02109777A (en) * | 1988-10-18 | 1990-04-23 | Nissan Motor Co Ltd | Rear-wheel steering device |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP6246891U patent/JPH057577U/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02109777A (en) * | 1988-10-18 | 1990-04-23 | Nissan Motor Co Ltd | Rear-wheel steering device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5083596U (en) * | 1973-12-05 | 1975-07-17 | ||
| JPS50107996U (en) * | 1974-02-13 | 1975-09-04 | ||
| JPS5413598Y2 (en) * | 1974-02-13 | 1979-06-08 | ||
| JPS5125794U (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-25 |
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