JPH0679902B2 - 4-wheel steering system for vehicles - Google Patents

4-wheel steering system for vehicles

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JPH0679902B2
JPH0679902B2 JP7276986A JP7276986A JPH0679902B2 JP H0679902 B2 JPH0679902 B2 JP H0679902B2 JP 7276986 A JP7276986 A JP 7276986A JP 7276986 A JP7276986 A JP 7276986A JP H0679902 B2 JPH0679902 B2 JP H0679902B2
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wheel steering
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rear wheel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering 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 characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering 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 characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は前輪と共に後輪をも転舵させるようにした車両
の4輪操舵装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a four-wheel steering system for a vehicle in which not only front wheels but also rear wheels are steered.

(従来技術およびその問題点) 車両のなかには、いわゆる4輪操舵と呼ばれるように、
前輪と共に後輪をも転舵させるようにしたものがある。
(Prior Art and its Problems) In some vehicles, as is known as so-called four-wheel steering,
There is one in which the rear wheels are steered together with the front wheels.

この4輪操舵では、前輪舵角と後輪舵角との比、つまり
後輪転舵比を例えば車速に応じて可変とすることが一般
的であり(特開昭60−85067号公報参照)、また、この
後輪転舵比の制御特性を複数設定しておいて、各種セン
サからの情報あるいは運転者の好みに応じて選択的に切
換え得るようにしたものも提案されている(特開昭60−
135369号公報参照)。
In this four-wheel steering, it is common to change the ratio of the front wheel steering angle to the rear wheel steering angle, that is, the rear wheel steering ratio, for example, according to the vehicle speed (see JP-A-60-85067). Further, there is also proposed a method in which a plurality of control characteristics of the rear wheel turning ratio are set so that they can be selectively switched according to information from various sensors or a driver's preference (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60). −
See 135369 publication).

この種の4輪操舵装置にあっては、例え前輪舵角が同じ
であったとしても、車速などの変化あるいは特性切換え
に伴なって後輪転舵比が変更され、後輪が転舵されるこ
ととなる。
In this type of four-wheel steering system, even if the front wheel steering angles are the same, the rear wheel steering ratio is changed and the rear wheels are steered as the vehicle speed changes or the characteristics are switched. It will be.

ところで、前記後輪転舵比の制御特性は定常走行状態に
おける車両の要求に基づいて決定されており、したがっ
て、後輪転舵比が変化する過渡期での安全対策が必要と
なる。
By the way, the control characteristic of the rear wheel steering ratio is determined based on the demand of the vehicle in the steady traveling state, and therefore, safety measures are required in the transition period when the rear wheel steering ratio changes.

これに対して、前述した特開昭60−85067号公報等に見
られるように、後輪転舵比の変更を強要する車速の変化
あるいは特性切換えがあったときには、後輪転舵比の変
化をゆっくりと行なわせることが提案されている。
On the other hand, as seen in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 60-85067, when there is a change in the vehicle speed or a characteristic change that requires a change in the rear wheel steering ratio, the change in the rear wheel steering ratio is slowed down. It is suggested to do with.

この提案によれば、後輪転舵比の変化を直接的に促がす
情報、すなわち、車速の変化、特性切換えに対応して、
後輪転舵比の変化に伴う車両の挙動変化が抑えられるこ
ととなる。
According to this proposal, information that directly prompts a change in the rear wheel turning ratio, that is, in response to a change in vehicle speed and a characteristic change,
The change in the behavior of the vehicle due to the change in the rear wheel steering ratio is suppressed.

しかしながら、後輪転舵比の変化が車両の挙動変化に及
ぼす影響を見たときに、車両の挙動変化が問題となるの
は、後輪転舵比の変更を強要する情報の変化、つまり車
速、特性切換えという要素に限られるものではない。
However, when looking at the effect of changes in the rear wheel steering ratio on vehicle behavior changes, changes in vehicle behavior become a problem because changes in information that force changes in the rear wheel steering ratio, namely vehicle speed and characteristics. The element is not limited to switching.

例えば、車両が急旋回状態にあるときには、後輪転舵比
の変化が車両の挙動変化に及ぼす影響は大きい。
For example, when the vehicle is in a sharp turning state, the change in the rear wheel steering ratio has a large effect on the change in vehicle behavior.

そこで、本発明の目的は、車両の旋回度合との関係で後
輪転舵比の変化に伴う車両の挙動変化を抑えるようにし
た車両の4輪操舵装置を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a four-wheel steering system for a vehicle that suppresses a change in the behavior of the vehicle due to a change in the rear wheel steering ratio in relation to the degree of turning of the vehicle.

(問題点を解決するための手段、作用) すなわち、本発明は、車両の旋回度合と、後輪が転舵さ
れることに伴う車両の挙動変化との関係をみたときに、
旋回半径が小さい状態にあるとき、つまり車両が急旋回
状態にあるときには、後輪が僅かに転舵されたとしても
車両の挙動変化に大きな影響を及ぼすこと、つまり後輪
転舵比の変化に対して敏感な運転状態にあるという点に
着目し、車両の旋回度合に応じて後輪転舵比の変化速度
に規制を加えるようにしたものである。
(Means and Actions for Solving Problems) That is, the present invention, when looking at the relationship between the degree of turning of the vehicle and the behavior change of the vehicle due to the rear wheels being steered,
When the turning radius is small, that is, when the vehicle is in a sharp turning state, even if the rear wheels are slightly steered, it has a great influence on the behavior change of the vehicle. Focusing on the fact that the vehicle is in a sensitive driving state, the speed of change of the rear wheel steering ratio is regulated according to the degree of turning of the vehicle.

具体的には、後輪転舵比を可変するようにした車両の4
輪操舵装置を前提とし、第1図に示すように、 車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、 前記後輪転舵比の変化速度を規制する規制手段と、 前記旋回度合検出手段からの信号を受け、旋回半径が小
さいときには大きいときに比べて前記規制手段による規
制量を大きくする規制量調整手段とを備えた構成として
ある。
Specifically, the four wheels of the vehicle in which the rear wheel steering ratio is variable
As shown in FIG. 1, on the premise of a wheel steering device, a turning degree detecting means for detecting a turning degree of a vehicle, a limiting means for limiting a changing speed of the rear wheel turning ratio, and a turning degree detecting means are provided. When the turning radius is small, a regulation amount adjusting means for increasing the regulation amount by the regulating means when the turning radius is small is provided.

(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基いて説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第2図において、1Rは右前輪、1Lは左前輪、2Rは右後
輪、2Lは左前輪であり、左右の前輪1R、1Lは前輪転舵機
構Aにより連係され、また左右の後輪2R、2Lは後輪転舵
機構Bにより連係されている。
In FIG. 2, 1R is the right front wheel, 1L is the left front wheel, 2R is the right rear wheel, 2L is the left front wheel, the left and right front wheels 1R, 1L are linked by the front wheel steering mechanism A, and the left and right rear wheels 2R , 2L are linked by a rear wheel steering mechanism B.

前輪転舵機構Aは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ックルアーム3R、3Lおよびタイロッド4R、4Lと、該左右
一対のタイロッド4R、4L同志を連結するリレーロッド5
とから構成されている。この前輪転舵機構Aにはステア
リング機構Cが連係されており、このステアリング機構
Cは、実施例ではラックアンドピニオン式とされてい
る。すなわち、リレーロッド5にはラック6が形成され
る一方、該ラック6と噛合うピニオン7が、シャフト8
を介してハンドル9に連結されている。これにより、ハ
ンドル9を右に切るような操作をしたときは、リレーロ
ッド5が第2図左方へ変位して、ナックルアーム3R、3L
がその回動中心3R′、3L′を中心にして上記ハンドル9
の操作変位量つまりハンドル舵角に応じた分だけ同図時
計方向に転舵される。同様に、ハンドル9を左に切る操
作をしたときは、この操作変位量に応じて、左右前輪1
R、1Lが左へ転舵されることとなる。
In the embodiment, the front wheel steering mechanism A includes a pair of left and right knuckle arms 3R and 3L and tie rods 4R and 4L, and a relay rod 5 that connects the pair of left and right tie rods 4R and 4L.
It consists of and. A steering mechanism C is linked to the front wheel steering mechanism A, and the steering mechanism C is of a rack and pinion type in the embodiment. That is, while the rack 6 is formed on the relay rod 5, the pinion 7 that meshes with the rack 6 is connected to the shaft 8
Is connected to the handle 9 via. As a result, when the handle 9 is turned to the right, the relay rod 5 is displaced to the left in FIG. 2 and the knuckle arms 3R, 3L are moved.
Around the rotation center 3R ', 3L'
The steering wheel is steered in the clockwise direction in the figure by an amount corresponding to the operation displacement amount, that is, the steering wheel steering angle. Similarly, when the steering wheel 9 is turned to the left, the left and right front wheels 1
R and 1L will be steered to the left.

後輪転舵機構Bも、前輪転舵機構Aと同様に、それぞれ
左右一対のナックルアーム10R、10Lおよびタイロッド11
R、11Lと、該タイロッド11R、11L同志を連結するリレー
ロッド12と、を有し、実施例では、後輪転舵機構Bが油
圧式のパワーステアリング機構Dを備えた構成とされて
いる。
Similarly to the front wheel steering mechanism A, the rear wheel steering mechanism B also has a pair of left and right knuckle arms 10R and 10L and a tie rod 11 respectively.
R and 11L, and a relay rod 12 that connects the tie rods 11R and 11L to each other. In the embodiment, the rear wheel steering mechanism B includes a hydraulic power steering mechanism D.

このパワーステアリング機構Dについて説明すると、リ
レーロッド12にはシリンダ装置13が付設されて、そのシ
リンダ13aが車体に固定される一方、シリンダ13a内を2
室13b、13cに画成するピストン13dが、リレーロッド12
に一体化されている。このシリンダ13a内の2室13b、13
cは、配管14あるいは15を介してコントロールバルブ16
に接続されている。また、このコントロールバルブ16に
は、それぞれリザーバタンク17より伸びる配管18、19が
接続され、オイル供給管となる配管18には、図示を略す
エンジンにより駆動されるオイルポンプ20が接続されて
いる。上記コントロールバルブ16は、そのコントロール
ロッド21がスライディング式とされたいわゆるブースタ
バルブタイプ(スプールタイプ)とされて、該コントロ
ールロッド21の入力部21aが後述する転舵比変更装置E
の移動部材として兼用され、またコントロールロッド21
の出力部21bは、後輪転舵機構Bのリレーロッド12に一
体化されている。
Explaining this power steering mechanism D, a cylinder device 13 is attached to the relay rod 12, and the cylinder 13a is fixed to the vehicle body, while the inside of the cylinder 13a is fixed to two.
The piston 13d defined in the chambers 13b and 13c is the relay rod 12
Is integrated into. Two chambers 13b, 13 in this cylinder 13a
c is control valve 16 via line 14 or 15
It is connected to the. Further, pipes 18 and 19 extending from the reservoir tank 17 are connected to the control valve 16, and an oil pump 20 driven by an engine (not shown) is connected to the pipe 18 serving as an oil supply pipe. The control valve 16 is of a so-called booster valve type (spool type) in which the control rod 21 is of a sliding type, and the input portion 21a of the control rod 21 has a steering ratio changing device E described later.
Control rod 21
The output part 21b of the is integrated with the relay rod 12 of the rear wheel steering mechanism B.

このようなパワーステアリング機構Dにあっては、既知
のように、上記コントロールロッド21が第2図左方向に
変位されると、リレーロッド12が第2図左方向へ変位さ
れ、これにより、ナックルアーム10R、10Lがその回動中
心10R′、10L′を中心にして第2図時計方向に回動し
て、後輪2R、2Lが右へ転舵される。そして、この転舵の
際、コントロールロッド21の変位量に応じて、シリンダ
装置13の室13b内にはオイルが供給され、上記リレーロ
ッド12を駆動するのを補助する(倍力作用)。同様に、
コントロールロッド21を第2図右方向に変位させたとき
は、この変位量に応じて、シリンダ装置13の倍力作用を
受けつつ(オイルは室13bへ供給される)、後輪2R、2L
が左へ転舵されることになる。
In such a power steering mechanism D, as is known, when the control rod 21 is displaced leftward in FIG. 2, the relay rod 12 is displaced leftward in FIG. 2, whereby the knuckle. The arms 10R, 10L rotate clockwise around the centers of rotation 10R ', 10L', and the rear wheels 2R, 2L are steered to the right. Then, during this steering, oil is supplied into the chamber 13b of the cylinder device 13 in accordance with the amount of displacement of the control rod 21 to assist in driving the relay rod 12 (power boosting action). Similarly,
When the control rod 21 is displaced to the right in FIG. 2, the rear wheels 2R, 2L are acted upon by the boosting action of the cylinder device 13 (the oil is supplied to the chamber 13b) according to the displacement amount.
Will be steered to the left.

前輪転舵機構Aも、後輪転舵機構Bと同様にパワーステ
アリング機構Fを有するものとされている。このパワー
ステアリング機構Fは、前輪転舵機構Aのリレーロッド
5に対して付設されたシリンダ装置65を備え、そのシリ
ンダ65aが車体に固定される一方、該シリンダ65a内を2
室65b、65cに画成するピストン65dが、リレーロッド5
に一体化されている。このシリンダ65a内の2室65b、65
cは、配管66あるいは67を介して、ステアリング機構C
のシャフト8に設けた回転型のコントロールバルブ68に
接続されている。このコントロールバルブ68は、前記オ
イルポンプ20の吐出側において接続された分流弁69より
伸びる配管70、および配管19より分岐した配管71が接続
されている。
The front wheel steering mechanism A also has a power steering mechanism F, like the rear wheel steering mechanism B. The power steering mechanism F includes a cylinder device 65 attached to the relay rod 5 of the front wheel steering mechanism A, and the cylinder 65a thereof is fixed to the vehicle body, while the inside of the cylinder 65a is fixed to two.
The piston 65d defined in the chambers 65b and 65c is the relay rod 5
Is integrated into. Two chambers 65b, 65 in this cylinder 65a
c is a steering mechanism C via a pipe 66 or 67.
It is connected to a rotary type control valve 68 provided on the shaft 8. The control valve 68 is connected to a pipe 70 extending from the flow dividing valve 69 connected on the discharge side of the oil pump 20 and a pipe 71 branched from the pipe 19.

このようなパワーステアリング機構Fは、ハンドル9の
操作力を倍力(シリンダ装置65の室65bあるいは65cに対
するオイルを供給することによる倍力)してリレーロッ
ド5に伝達するもので、このようなパワーステアリング
機構F自体の作用は、基本的には前記パワーステアリン
グ機構Dと同じなのでこれ以上の詳細な説明は省略す
る。
Such a power steering mechanism F boosts the operating force of the handlebar 9 (power boosting by supplying oil to the chamber 65b or 65c of the cylinder device 65) and transmits it to the relay rod 5. Since the operation of the power steering mechanism F itself is basically the same as that of the power steering mechanism D, detailed description thereof will be omitted.

ステアリング機構Cと後輪転舵機構Bとは、前輪転舵機
構Aおよび転舵比変更装置Eを介して連係されている。
この転舵比変更装置Eからは、入力ロッド22が前方へ伸
び、その前端部に取付けたピニオン23が、前輪転舵機構
Aのリレーロッド5に形成したラック24と噛合されてい
る。なお、転舵比変更装置Eの出力ロッドは、前述のよ
うに、コントロールバルブ16におけるコントロールロッ
ド21の入力部21aによって兼用されている。
The steering mechanism C and the rear wheel steering mechanism B are linked via a front wheel steering mechanism A and a steering ratio changing device E.
From this steering ratio changing device E, an input rod 22 extends forward, and a pinion 23 attached to the front end portion thereof meshes with a rack 24 formed on the relay rod 5 of the front wheel steering mechanism A. The output rod of the steering ratio changing device E is also used by the input portion 21a of the control rod 21 of the control valve 16 as described above.

転舵比変更装置Eの一例を第3図により説明する。この
転舵比変更装置Eにあっては、前記コントロールロッド
21の入力部21aは、車体に対して車幅方向に摺動自在に
保持されており、その移動軸線をl1として示してある。
また、この転舵比変更装置Eは、揺動アーム31を有して
おり、この揺動アーム31は、その基端部が、ホルダ32に
対してピン33により揺動自在に枢着されている。このホ
ルダ32は、その回動軸32aが、前記入力部21aの移動軸線
l1と直交する直交線l2を中心として回動自在に車体に保
持されている。そして、前記ピン33は、この両線l1とl2
との交点部分に位置すると共に、直交線l2と直交する方
向に伸びている。したがって、揺動アーム31は、ピン33
を中心にして揺動自在とされるが、ホルダ32を回動させ
ることによって、このピン33と移動軸線l1とのなす傾斜
角、すなわちピン33を中心とした揺動軌道面の移動軸線
l1と直交する面(基準面)に対する傾斜角が可変とされ
る。
An example of the turning ratio changing device E will be described with reference to FIG. In the steering ratio changing device E, the control rod is
The input portion 21a of 21 is held slidably in the vehicle width direction with respect to the vehicle body, and its axis of movement is shown as l 1 .
The turning ratio changing device E also has a swing arm 31, and the swing arm 31 has its base end pivotally attached to the holder 32 by a pin 33 so as to be swingable. There is. In this holder 32, the rotation axis 32a is the movement axis of the input section 21a.
It is rotatably held on the vehicle body about an orthogonal line l 2 orthogonal to l 1 . Then, the pin 33 is connected to both lines l 1 and l 2
It is located at the intersection of and and extends in the direction orthogonal to the orthogonal line l 2 . Therefore, the swing arm 31 is
It is possible to swing about the center of the pin 32, but by rotating the holder 32, the inclination angle formed by the pin 33 and the moving axis l 1 , that is, the moving axis of the swinging orbital surface about the pin 33 is formed.
The tilt angle with respect to the plane (reference plane) orthogonal to l 1 is variable.

前記揺動アーム31の先端部と入力部21aとは、連結ロッ
ド34により連結されている。すなわち、連結部材34は、
ボールジョイント35を介して揺動アーム31の先端部に連
結され、またボールジョイント36を介して、入力部21a
に連結されている。
The tip portion of the swing arm 31 and the input portion 21a are connected by a connecting rod 34. That is, the connecting member 34 is
It is connected to the tip end of the swing arm 31 via a ball joint 35, and the input unit 21a via a ball joint 36.
Are linked to.

前述のような連結ロッド34により、揺動アーム31の各端
部にあるボールジョイント35と36との間隔は、常に一定
に保持されることになる。したがって、上記ボールジョ
イント35が第3図左右方向に変位すれば、この変位に応
じて、入力部21aが第3図左右方向に変位されることと
なる。
By the connecting rod 34 as described above, the distance between the ball joints 35 and 36 at each end of the swing arm 31 is always kept constant. Therefore, if the ball joint 35 is displaced in the left-right direction in FIG. 3, the input portion 21a is displaced in the left-right direction in FIG. 3 according to this displacement.

揺動アーム31のピン33を中心とした揺動は、ステアリン
グ機構Cの操作変位すなわちハンドル舵角に応じてなさ
れるものであり、このため実施例では、連結ロッド34に
対して、傘歯車からなる回動板37が連結されている。こ
の回動板37は、その回動軸37aが移動軸線lにあるように
車体に回動自在に保持され、この回動板37の偏心部分に
対しては、前記連結ロッド34がボールジョイント38を介
して摺動自在に貫通している。そして、傘歯車からなる
回動板37に対しては、前記入力ロッド22に連結された傘
歯車39が噛合されている。
The swing of the swing arm 31 about the pin 33 is performed according to the operation displacement of the steering mechanism C, that is, the steering angle of the steering wheel. Therefore, in the embodiment, the connecting rod 34 is moved from the bevel gear to the connecting rod 34. The rotating plate 37 is connected. The rotating plate 37 is rotatably held by the vehicle body so that its rotating shaft 37a is on the moving axis l, and with respect to the eccentric portion of the rotating plate 37, the connecting rod 34 is connected to the ball joint 38. It is slidably penetrated through. A bevel gear 39 connected to the input rod 22 is meshed with the rotating plate 37 formed of a bevel gear.

このような回動板37により、揺動アーム31は、ハンドル
舵角に応じた量だけピン33を中心にして揺動されること
になるが、ピン33の軸線と移動軸線l1とが傾斜している
と、このピン33を中心とした揺動に伴なって、ボールジ
ョイント35が第3図左右方向すなわち移動軸線l1方向に
変位し、この変位は、連結ロッド34を介して入力部21a
に伝達されて、該入力部21aが変位されることになる。
そして、このボールジョイント35の第3図左右方向の変
位は、ピン33を中心とした揺動アーム31の揺動角が同じ
であったとしても、ピン33の傾斜角すなわちホルダ32の
回動角が変更すると、変更されることになる(転舵比変
化)。
With such a rotating plate 37, the swing arm 31 is swung about the pin 33 by an amount corresponding to the steering angle of the steering wheel, but the axis of the pin 33 and the moving axis l 1 are inclined. As a result, the ball joint 35 is displaced in the left-right direction in FIG. 3, that is, in the direction of the moving axis l 1 in accordance with the swing around the pin 33, and this displacement is transmitted through the connecting rod 34 to the input portion. 21a
And the input portion 21a is displaced.
The displacement of the ball joint 35 in the left-right direction in FIG. 3 is such that even if the swing angle of the swing arm 31 about the pin 33 is the same, the inclination angle of the pin 33, that is, the rotation angle of the holder 32. Is changed (change in steering ratio).

前記傾斜角を変更するため、ホルダ32の回動軸32aに対
して、ウォームホイールとしてのセクタギア40が取付け
られると共に、該セクタギア40に噛合するウォームギア
41が、一対の傘歯車42、43を介して、傾斜角変更手段と
してのステッピングモータ44により回転駆動されるよう
になっている。
In order to change the inclination angle, a sector gear 40 as a worm wheel is attached to the rotation shaft 32a of the holder 32, and a worm gear meshing with the sector gear 40 is attached.
41 is rotatably driven by a stepping motor 44 as a tilt angle changing means via a pair of bevel gears 42 and 43.

ここで、上述した揺動アーム31のピン33を中心とした揺
動角および揺動アーム31の傾斜角(ピン33の傾斜角)
が、ボールジョイント35(入力部21a)の移動軸線l1
向の変位に与える影響について説明する。いま、揺動ア
ーム31のピン33を中心とした揺動角をθ、移動軸線l1
直交する基準面をδ、揺動アーム31の揺動軌道面が上記
基準面δとなす傾斜角をα、ボールジョイント35のピン
33からの偏心距離をrとすると、このボールジョイント
3の移動軸線l1方向の変位Xは、X=r tan α・sinθ
となって、αおよびθをパラメータとする関数となる。
したがって、傾斜角αをある一定の値に固定すれば、X
はθの関数つまりハンドル舵角θFに応じたものとな
り、この傾斜角αの値を変更すれば、ハンドル舵角θF
が同じであったとしてもXの値が変化することになる。
そして、この傾斜角αの変更が後輪転舵比Rの変化とな
って表われることとなる。すなわち、ステッピングモー
タ44の回転角(ステッピング数値)と転舵比Rとが一義
的に対応したものとなっている。
Here, the swing angle about the pin 33 of the swing arm 31 and the tilt angle of the swing arm 31 (the tilt angle of the pin 33) described above.
Will be described for the influence on the displacement of the ball joint 35 (input portion 21a) in the direction of the moving axis l 1 . Now, the swing angle of the swing arm 31 about the pin 33 is θ, the reference plane orthogonal to the moving axis l 1 is δ, and the swing orbit surface of the swing arm 31 is the tilt angle formed with the reference plane δ. α, ball joint 35 pin
If the eccentric distance from 33 is r, the displacement X of the ball joint 3 in the direction of the moving axis l 1 is X = r tan α ・ sin θ
Is a function with α and θ as parameters.
Therefore, if the inclination angle α is fixed to a certain value, X
Becomes a function of θ, that is, the steering angle θF of the steering wheel, and the steering angle θF of the steering wheel can be changed by changing the value of the inclination angle α.
Even if they are the same, the value of X will change.
Then, the change of the inclination angle α is expressed as a change of the rear wheel steering ratio R. That is, the rotation angle (stepping numerical value) of the stepping motor 44 and the turning ratio R uniquely correspond to each other.

この転舵比Rは、第4図に示すように、車速(V)をパ
ラメータとして可変とされ、この転舵比特性としては、
ここでは低速運転状態では逆位相側にある転舵比が与え
られ、高速運転状態では同位相側にある転舵比が与えら
れて、車速が大きくなる程、転舵比が同位相方向に変化
するようになっている。したがって、ハンドル舵角θF
が一定であったとしても、車速の変化に伴って、第5図
に示すように加速状態では後輪転舵比(R)が同位相方
向に変化し、減速状態では後輪転舵比(R)が逆位相方
向に変化することとなる。
As shown in FIG. 4, the turning ratio R is variable with the vehicle speed (V) as a parameter, and the turning ratio characteristic is as follows.
Here, the steering ratio on the opposite phase side is given in the low speed operation state, and the steering ratio on the same phase side is given in the high speed operation state.As the vehicle speed increases, the steering ratio changes in the same phase direction. It is supposed to do. Therefore, the steering angle θF
Even if is constant, the rear wheel steering ratio (R) changes in the same phase direction in the acceleration state as shown in FIG. 5, and the rear wheel steering ratio (R) in the deceleration state as the vehicle speed changes. Changes in the opposite phase direction.

ここで、後輪2R、2Lを強制的に中立位置すなわち直進状
態とするために、後輪用パワーステアリング機構Dに
は、一対のリターンスプリング13e、13fが付設されてい
る。この両スプリング13e、13fは、それぞれ後輪用リレ
ーロッド12を左右逆方向から互いに等しい力で付勢して
いる。また、前記パワーステアリング機構Dの両油室13
bと13cとは、連通路46を介して接続されると共に、該連
通路46には、電磁式の開閉弁47が接続されている。これ
により、開閉弁47を閉じた状態では、油室13bあるいは1
3cに対する油圧の供給により後輪2R、2Lがスプリング13
eあるいは13fに抗して転舵され、開閉弁47を開として両
油室13bと13cとを同圧にすると、スプリング13e、13fの
作用により、後輪2R、2Cは強制的に中立位置とされる。
勿論、このスプリング13e、13fの付勢力は、旋回時に後
輪2Rあるいは2Lから受ける外力に抗して中立位置をとり
得るような大きさに設定されている。
Here, a pair of return springs 13e and 13f are attached to the rear wheel power steering mechanism D in order to forcibly bring the rear wheels 2R and 2L into a neutral position, that is, a straight traveling state. The springs 13e and 13f bias the rear wheel relay rod 12 from the left and right opposite directions with equal forces. Further, both oil chambers 13 of the power steering mechanism D are
b and 13c are connected via a communication passage 46, and an electromagnetic on-off valve 47 is connected to the communication passage 46. As a result, when the on-off valve 47 is closed, the oil chamber 13b or 1
Supplying hydraulic pressure to 3c causes rear wheels 2R and 2L to spring 13.
When the steering is turned against e or 13f and the on-off valve 47 is opened to make both oil chambers 13b and 13c at the same pressure, the rear wheels 2R and 2C are forced to the neutral position by the action of the springs 13e and 13f. To be done.
Of course, the urging force of the springs 13e and 13f is set to such a magnitude that it can take a neutral position against the external force received from the rear wheels 2R or 2L during turning.

また、前記ステッピングモータ44により駆動されるセク
タギア40は、その両揺動ストローク端が、同位相側スト
ッパ48、逆位相側ストッパ49(第3図参照)により規制
されるようになっている。
Further, the swinging stroke ends of the sector gear 40 driven by the stepping motor 44 are restricted by the in-phase side stopper 48 and the anti-phase side stopper 49 (see FIG. 3).

第2図中、51は例えばマイクロコンピュータにより構成
された制御ユニットで、この制御ユニット51には、車両
の旋回度合を検出する制御度検出手段52、車速Vを検出
する車速センサ53からの信号が入力され、また、この制
御ユニット51からは、前記ステッピングモータ44および
開閉弁47に出力される。そして、上記旋回度合検出手段
52としては、本実施例では、右車輪の回転数を検出する
右回転数センサ52aと、左車輪の回転数を検出する左回
転数センサ52bと、右回転数センサ52aと左回転数センサ
52bとからの信号を受けて左右輪の回転差を演算する回
転差演算回路76とから構成されて、この左右輪の回転差
から旋回半径を検出することとされている。
In FIG. 2, reference numeral 51 denotes a control unit composed of, for example, a microcomputer. The control unit 51 receives signals from a control degree detecting means 52 for detecting a degree of turning of the vehicle and a vehicle speed sensor 53 for detecting a vehicle speed V. It is input and is also output from the control unit 51 to the stepping motor 44 and the opening / closing valve 47. Then, the turning degree detecting means
As 52, in the present embodiment, a right rotation speed sensor 52a for detecting the rotation speed of the right wheel, a left rotation speed sensor 52b for detecting the rotation speed of the left wheel, a right rotation speed sensor 52a and a left rotation speed sensor.
52b and a rotation difference calculation circuit 76 for calculating the rotation difference between the left and right wheels, and detects the turning radius from the rotation difference between the left and right wheels.

さて次に、上記制御ユニット51による制御内容につい
て、第6図に示す機能ブロック図に基づいて説明する。
Now, the control content of the control unit 51 will be described with reference to the functional block diagram shown in FIG.

図中、符号71は転舵比演算回路でこの転舵比演算回路71
では、車速センサ53からの車速信号(V)に基づいて対
応する目標転舵比(R)が算出される。勿論、予めメモ
リー内に記憶された転舵比データ(第5図参照)から車
速(V)に対応する目標転舵比(R)を決定するもので
あってもよい。得られた目標転舵比(R)はモータ駆動
信号生成回路72に入力されて、目標転舵比(R)とする
のに必要なモータ44の目標ステッピング数CPに変換さ
れ、このモータ駆動信号生成回路72からは目標ステッピ
ングCPに対応するパルス信号が出力される。このパルス
信号は、後述する遅延回路73、ドライバー回路74を経て
ステッピングモータ44に入力される。これによりステッ
ピングモータ44はパルス信号の入力速度に応じた速度で
目標ステッピング数CPまで駆動されて、後輪転舵比が目
標転舵比(R)に変更されることとなる。
In the figure, reference numeral 71 is a steering ratio calculation circuit 71.
Then, the corresponding target turning ratio (R) is calculated based on the vehicle speed signal (V) from the vehicle speed sensor 53. Of course, the target turning ratio (R) corresponding to the vehicle speed (V) may be determined from the turning ratio data (see FIG. 5) stored in advance in the memory. The obtained target turning ratio (R) is input to the motor drive signal generation circuit 72 and converted into the target stepping number CP of the motor 44 required to obtain the target turning ratio (R). The generation circuit 72 outputs a pulse signal corresponding to the target stepping CP. This pulse signal is input to the stepping motor 44 via a delay circuit 73 and a driver circuit 74 described later. As a result, the stepping motor 44 is driven to the target stepping number CP at a speed corresponding to the input speed of the pulse signal, and the rear wheel steering ratio is changed to the target steering ratio (R).

前記遅延回路73では、ドライバー回路74に向けて出力す
るパルス信号を、所定時間(T)だけ遅らせる遅延処理
がなされる。この遅延時間Tは遅延時間設定回路75にお
いて、車両の旋回半径に応じた値に設定されるようにな
っている。すなわち、遅延時間設定回路75には、前記回
転数演算回路76からの旋回半径信号が入力されこの旋回
半径信号に基づいて、第7図に示すように、旋回半径が
大きくなる程、遅延時間Tを小さな値とする、換言すれ
ば旋回半径が小さくなる程、遅延時間Tを大きな値とす
る遅延時間Tの設定がなされ、この遅延時間設定回路75
で設定された遅延時間Tに基づいて、前記遅延回路73に
おける遅延処理が行なわれる。
In the delay circuit 73, the pulse signal output to the driver circuit 74 is delayed by a predetermined time (T). This delay time T is set in the delay time setting circuit 75 to a value according to the turning radius of the vehicle. That is, the turning radius signal from the rotational speed calculating circuit 76 is input to the delay time setting circuit 75, and based on the turning radius signal, as shown in FIG. 7, the delay time T increases as the turning radius increases. Is set to a smaller value, in other words, as the turning radius becomes smaller, the delay time T is set to a larger value, and the delay time setting circuit 75
Based on the delay time T set in step 3, the delay process in the delay circuit 73 is performed.

このことから、第8図に示すように、旋回半径が小さい
程、つまり急旋回状態にある程、ステッピングモータ44
の駆動速度が大きく規制されて、後輪転舵比の変化速度
が抑えられることとなる。この結果、急旋回となる程、
ゆっくりと後輪が転舵されるため、車両の急激なる挙動
変化が抑制されることとなる。
From this, as shown in FIG. 8, the smaller the turning radius is, that is, the steeper the turning state, the more the stepping motor 44 is moved.
The drive speed of the vehicle is greatly regulated, and the changing speed of the rear wheel steering ratio is suppressed. As a result, the sharper the turn,
Since the rear wheels are slowly steered, abrupt behavior change of the vehicle is suppressed.

第9図、第12図乃至第14図は本発明の第2実施例を示す
もので、上記第1実施例と同一要素には同一符号を付す
ことによりその説明を省略し、本実施例の特徴部分につ
いてのみ説明を加える。
FIGS. 9 and 12 to 14 show a second embodiment of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only the characteristic part will be described.

本実施例は、後輪転舵比の制御特性が複数設定されてい
るものに対し、その特性切換に伴う後輪転舵比の変化に
対する適用例を示すものである。第12図は路面状況に応
じた特性を複数設定したもの、第13図は運転者の好みに
応ずるべく通常の前輪のみの操舵、つまり後輪を常に中
立とする特性を加えたもの、第14図は駐車時の便宜を図
るべく、低速では大きな同位相側の転舵比を与えたもの
を例示するものである。これら特性切換は、例えばμセ
ンサ等の検出手段あるいは手動選択スイッチにより行な
われる。
The present embodiment shows an application example in which a plurality of control characteristics of the rear wheel steering ratio are set, and a change in the rear wheel steering ratio due to characteristic switching. Fig. 12 shows multiple characteristics set according to the road surface condition, and Fig. 13 shows normal steering of only the front wheels, that is, the characteristic that the rear wheels are always neutral, according to the driver's preference. The figure exemplifies a case where a large steering ratio on the same phase side is given at a low speed for the convenience of parking. These characteristics are switched by, for example, detection means such as a μ sensor or a manual selection switch.

このため、制御ユニット51には、第9図に示すように、
特性切換手段80からの信号が入力され、この特性切換手
段80からの信号は、目標転舵比演算回路71とタイマー回
路81とに入力される。
For this reason, the control unit 51, as shown in FIG.
The signal from the characteristic switching means 80 is input, and the signal from the characteristic switching means 80 is input to the target turning ratio calculation circuit 71 and the timer circuit 81.

目標転舵比演算回路71においては、特性切換手段80から
の信号に応じて、メモリ82に予め記憶されている転舵比
特性マップの変更がなされ、該当する特性マップに基づ
いて車速Vに対応する目標転舵比Rへの変更がなされ
る。これに対して、タイマー81では、特性切換手段80か
らの信号を受けて、この信号を入力した後所定時間の
間、前記遅延回路73に向けて遅延信号が出力されるよう
になっており、前記遅延回路73においては、上記タイマ
ー回路81からの遅延信号を受けたときに前記第1実施例
で説明した遅延処理がなされるようになっている。ここ
でなされる遅延処理は前述の第1実施例と同様であるの
で説明を省略する。勿論、特性の切換えがないときに
は、つまり同一の転舵比特性内での転舵比変化の伴う処
理は第1実施例と同一である。
In the target turning ratio calculation circuit 71, the turning ratio characteristic map stored in advance in the memory 82 is changed according to the signal from the characteristic switching means 80, and the vehicle speed V is dealt with based on the corresponding characteristic map. A change to the target turning ratio R is made. On the other hand, the timer 81 receives a signal from the characteristic switching means 80, and outputs a delay signal toward the delay circuit 73 for a predetermined time after inputting this signal, In the delay circuit 73, when the delay signal from the timer circuit 81 is received, the delay processing described in the first embodiment is performed. The delay processing performed here is the same as that of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted. Of course, when there is no switching of the characteristics, that is, the processing involving the change of the turning ratio within the same turning ratio characteristic is the same as that of the first embodiment.

したがって、本実施例では、第1実施例の制御に加え
て、特性切換えがあったときには、これに伴う転舵比の
変化が、特性切換え後一定時間だけゆっくりと行なわれ
ることとなる。そして、この転舵比変化速度の規制は車
両の旋回度合に対応して行なわれることとなる。このこ
とから、例えば急旋回中に特性切換えがなされたとして
も、ゆっくりと転舵比が変化するため、車両の急激なる
挙動変化を抑えることができる。このことから、旋回中
において、誤って特性切換えを行なってしまったような
場合に対する安全対策としても意義がある。
Therefore, in the present embodiment, in addition to the control of the first embodiment, when there is a characteristic change, the change in the steering ratio due to this is carried out slowly for a fixed time after the characteristic change. Then, the regulation of the turning ratio changing speed is carried out according to the turning degree of the vehicle. For this reason, even if the characteristics are switched during a sharp turn, the steered ratio changes slowly, so that a sudden behavior change of the vehicle can be suppressed. From this, it is significant as a safety measure against the case where the characteristic is erroneously switched during turning.

以上、本発明の実施例を説明したが、制御ユニット51を
コンピュータによって構成する場合は、デジタル式、ア
ナログ式のいずれであってもよい。また、遅延時間設定
回路75で設定する遅延時間Tを、第10図に示すようにス
テップ状に設定するようにしてもよい。この場合の制御
特性は第11図に示すようになる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, when the control unit 51 is configured by a computer, it may be either a digital type or an analog type. Further, the delay time T set by the delay time setting circuit 75 may be set stepwise as shown in FIG. The control characteristics in this case are as shown in FIG.

(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本判明によれば、車両
の旋回度合によって後輪転舵比の変化速度が抑制される
ため、後輪転舵比の変化に伴う車両の挙動変化を、車両
の旋回度合との関係で抑えることができる。特に急旋回
中における車両の安定性を確保することができる。
(Effect of the Invention) As is clear from the above description, according to the present finding, the change rate of the rear wheel steering ratio is suppressed by the turning degree of the vehicle, so that the behavior change of the vehicle accompanying the change of the rear wheel steering ratio is suppressed. Can be suppressed in relation to the degree of turning of the vehicle. In particular, it is possible to ensure the stability of the vehicle during a sharp turn.

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

第1図は本発明の全体構成図、 第2図は本発明の一実施例を示す全体平面図、 第3図は後輪転舵機構部分を説明するスケルトン図、 第4図は後輪転舵比制御の一例を示す特性図、 第5図は前輪舵角に対する後輪舵角の変化を示す図、 第6図は第1実施例の後輪変化速度制御におけるブロッ
ク図、 第7図は遅延時間設定の一例を示す図、 第8図は第1実施例の制御特性図、 第9図は第2実施例の後輪転舵比変化速度制御における
ブロック図、 第10図は遅延時間設定の変形例を示す図、 第11図は転舵比変化速度制御における制御内容の態様変
化を示す特性図、 第12図乃至第14図は複数の転舵比特性を設定した場合に
おける特性の例を示す特性図である。 A:前輪転舵機構 B:後輪転舵機構 R:後輪転舵比変更装置 1R、1L:前輪 2R、2L:後輪 44:ステッピングモータ 51:制御ユニット 52:旋回度合検出手段 53:車速センサ 71:転舵比演算回路 73:遅延回路 74:ドライバー回路 75:遅延時間設定回路
1 is an overall configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is an overall plan view showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a skeleton diagram for explaining a rear wheel steering mechanism portion, and FIG. 4 is a rear wheel steering ratio. FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of control, FIG. 5 is a diagram showing changes in the rear wheel steering angle with respect to the front wheel steering angle, FIG. 6 is a block diagram in the rear wheel changing speed control of the first embodiment, and FIG. 7 is a delay time. FIG. 8 is a diagram showing an example of setting, FIG. 8 is a control characteristic diagram of the first embodiment, FIG. 9 is a block diagram in rear wheel turning ratio changing speed control of the second embodiment, and FIG. 10 is a modification of delay time setting. FIG. 11, FIG. 11 is a characteristic diagram showing a mode change of the control content in the turning ratio changing speed control, and FIGS. 12 to 14 are characteristics showing an example of characteristics when a plurality of turning ratio characteristics are set. It is a figure. A: Front wheel steering mechanism B: Rear wheel steering mechanism R: Rear wheel steering ratio changing device 1R, 1L: Front wheels 2R, 2L: Rear wheel 44: Stepping motor 51: Control unit 52: Turning degree detection means 53: Vehicle speed sensor 71 : Turning ratio calculation circuit 73: Delay circuit 74: Driver circuit 75: Delay time setting circuit

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 137:00 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location B62D 137: 00

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】後輪転舵比を可能とするようにした車両の
4輪操舵装置において、 車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、 前記後輪転舵比の変化速度を規制する規制手段と、 前記旋回度合検出手段からの信号を受け、旋回半径が小
さいときには大きいときに比べて前記規制手段による規
制量を大きくする規制量調整手段と、 を備えていることを特徴とする車両の4輪操舵装置。
1. A four-wheel steering system for a vehicle that enables a rear wheel steering ratio, a turning degree detecting means for detecting a turning degree of the vehicle, and a regulating means for regulating a changing speed of the rear wheel turning ratio. And a regulation amount adjustment means for receiving a signal from the turning degree detection means and increasing the regulation amount by the regulation means when the turning radius is small as compared to when the turning radius is large. Wheel steering device.
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