JPH08337106A - Wheel steering device - Google Patents

Wheel steering device

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Publication number
JPH08337106A
JPH08337106A JP14648595A JP14648595A JPH08337106A JP H08337106 A JPH08337106 A JP H08337106A JP 14648595 A JP14648595 A JP 14648595A JP 14648595 A JP14648595 A JP 14648595A JP H08337106 A JPH08337106 A JP H08337106A
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JP
Japan
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rear wheel
wheel steering
steering
steering angle
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP14648595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Goto
武志 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH08337106A publication Critical patent/JPH08337106A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE: To avoid occurrence of troubles such as to drop in suspension rigidity and to limit a steering angle at a small value, and independently control steering operation of each wheel, with a wheel steering device constituted by use of components of a suspension device. CONSTITUTION: Rear wheel steering actuators 50 and 51 are laid at positions off a rotational center line of right and left rear wheels 128 and 129 in a longitudinal direction. Furthermore, a moving shaft and a casing of each of the actuators 50 and 51 are jointed to wheel support members 125 and 126, and a sub-frame 127 via rubber bushes respectively at joint sections 120 and 122. Also, the actuators 50 and 51 respectively have a built-in screw mechanism as well as a built-in electric motor, and are controlled for expansion and contraction via rotational control of a motor. The members 125 and 126 turn around the connection points thereof with lower arms 40 as a center, thereby controlling the directions of the right and left rear wheels 128 and 129 independently.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車輪の操舵装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】車輪操舵装置の一種に、実公平2─22
389号公報に記載されているように、サスペンション
を構成するアームを移動させることによって操舵を行う
ものがある。車輪の回転中心線にほぼ平行に延びるロワ
ーアームの両端部が、振動吸収用のゴムブッシュを介し
て車輪支持部材と車体とに連結されており、車体に連結
された側の端部がアクチュエータによりゴムブッシュを
弾性変形させつつ移動させられることによって、車輪支
持部材および車輪の向きが変えられるのである。この場
合のロワーアームとしては、ストラット型サスペンショ
ンの2本のロワーアームの内の1本または2本が予定さ
れている。1本のみがアクチュエータにより移動させら
れる場合には、移動させられない側のロワーアームと車
輪支持部材との連結点を中心にして車輪支持部材が回動
させられることにより操舵が行われ、2本がクチュエー
タにより移動させられる場合には、2本が互いに逆向き
に移動させられることにより操舵が行われる。
2. Description of the Prior Art As a type of wheel steering system, the actual fair 2-22
As described in Japanese Patent No. 389, some steering is performed by moving an arm constituting a suspension. Both ends of the lower arm extending substantially parallel to the center line of rotation of the wheel are connected to the wheel support member and the vehicle body via rubber bushes for absorbing vibration, and the end on the side connected to the vehicle body is rubberized by an actuator. By moving the bush while elastically deforming it, the directions of the wheel support member and the wheel can be changed. As the lower arm in this case, one or two of the two lower arms of the strut suspension are planned. When only one is moved by the actuator, steering is performed by rotating the wheel support member around the connection point between the lower arm and the wheel support member on the side that is not moved, and the two are moved. When moved by the actuator, the two are moved in opposite directions to perform steering.

【0003】また、アクチュエータは、本体と、その本
体により軸方向に移動可能に支持された可動軸と、可動
軸を本体に対して移動させる駆動機構とを含むものであ
り、可動軸が車両の幅方向に延びる姿勢で本体が車体に
固定され、可動軸の両端部が左右のロワーアームに係合
させられる。このように、ロワーアームを移動させるこ
とにより車輪操舵を行えば、サスペンション装置の構成
要素を操舵装置の構成要素としも利用することができ、
車両全体として構造の簡単化を図ることができる。
The actuator includes a main body, a movable shaft movably supported by the main body in the axial direction, and a drive mechanism for moving the movable shaft with respect to the main body. The main body is fixed to the vehicle body in a posture extending in the width direction, and both ends of the movable shaft are engaged with the left and right lower arms. In this way, by steering the wheels by moving the lower arm, the components of the suspension device can also be used as the components of the steering device.
The structure of the entire vehicle can be simplified.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この車輪操舵
装置においては最大操舵角をあまり大きくできない。最
大操舵角を大きくするにはゴムブッシュを柔らかく、か
つ、大きくする必要があるが、そのようなゴムブッシュ
では、車輪の車体に対する取付け剛性が低くなり、走行
安定性の確保が困難になるからである。そこで、本発明
は、サスペンション装置の構成要素を車輪操舵装置の構
成要素として利用しながら、最大操舵角を大きくするこ
とが容易であり、操舵のためにゴムブッシュを変形させ
る必要がない車輪操舵装置を得ることを課題としてなさ
れたものである。
However, in this wheel steering system, the maximum steering angle cannot be made too large. In order to increase the maximum steering angle, it is necessary to make the rubber bush soft and large, but with such a rubber bush, the mounting rigidity of the wheel to the vehicle body becomes low, and it becomes difficult to secure running stability. is there. Therefore, the present invention makes it possible to easily increase the maximum steering angle while using the constituent elements of the suspension device as the constituent elements of the wheel steering device, and it is not necessary to deform the rubber bush for steering. It was made as a subject to obtain.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この課題は、第一連結部
と第二連結部とを備え、それら両連結部間において伸縮
制御が可能な伸縮型アクチュエータを、車輪の回転中心
線から車両前後方向に離間した位置に、車輪の回転中心
線に対して45度以内の傾斜角度で配置し、第一連結部
を前記車輪を回転可能に支持している車輪支持部材に、
第二連結部を車体側部材にそれぞれ連結することにより
解決される。車輪操舵のためには、伸縮型アクチュエー
タを、車輪の回転中心線に平行に配設することが望まし
いが、状況に応じてある程度傾けることも可能である。
しかし、車輪の回転中心線に対する傾斜角度が大きくな
る程伸縮型アクチュエータの単位伸縮量当たりの操舵角
が小さくなるため、45度以内とすべきである。なお、
車体側部材とは、車輪支持部材に対して車体側の部材の
意であって、車体に固定の部材は勿論、車体に対して相
対的に移動可能な部材も包含する。
The object of the present invention is to provide a telescopic actuator having a first connecting portion and a second connecting portion, and capable of controlling extension and contraction between the both connecting portions, from the rotation center line of the wheel to the vehicle front-rear direction. At a position spaced apart from each other in a direction at an inclination angle of 45 degrees or less with respect to the rotation center line of the wheel, and the first connecting portion to a wheel supporting member that rotatably supports the wheel,
This is solved by connecting the second connecting portion to each of the vehicle body side members. For steering the wheels, it is desirable to dispose the telescopic actuator parallel to the center line of rotation of the wheels, but it is also possible to tilt it to some extent depending on the situation.
However, the steering angle per unit expansion / contraction amount of the expansion / contraction actuator decreases as the inclination angle of the wheel with respect to the rotation center line increases. In addition,
The vehicle body-side member means a member on the vehicle body side with respect to the wheel support member, and includes not only a member fixed to the vehicle body but also a member movable relative to the vehicle body.

【0006】[0006]

【作用】本発明に係る車輪操舵装置においては、アクチ
ュエータを車輪支持部材と車体側部材との間に通常のラ
テラルロッド,タイロッド等の横方向部材と同様に配設
することが可能であり、ゴムブッシュを特に変形能力の
大きなものにする必要がないため、最大操舵角を大きく
しても車輪の取付剛性が低下することがなく、走行安定
性を確保できる。
In the wheel steering system according to the present invention, the actuator can be arranged between the wheel supporting member and the vehicle body-side member in the same manner as a lateral member such as a normal lateral rod or tie rod, and a rubber member can be used. Since it is not necessary for the bush to have a particularly large deformability, even if the maximum steering angle is increased, the mounting rigidity of the wheels does not decrease, and traveling stability can be secured.

【0007】また、必要があれば左右車輪の操舵を独立
に行うことができる。例えば、上記のように、一方のア
クチュエータに異常が発生して操舵が不適正になった場
合には、他方のアクチュータを、その不安定を防止ある
いは軽減するように制御することにより、異常発生の影
響を積極的に小さくすることができるのであり、フェイ
ルセーフ対策として有効である。さらに、制動力,横
力,バンプ,リバウンドなどによるトー変化を考慮して
操舵を行うことも可能になる。例えば、タイヤにかかる
制動力,横力,タイヤのバンプ量,リバウンド量等を取
得する取得手段を設け、これらの取得結果に基づいて目
標舵角を補正するのである。なお、バンプはサスペンシ
ョンの圧縮側のストローク,リバウンドは引張側のスト
ロークである。従来は、サスペンションのジオメトリや
コンプライアンスを最適化することによるパッシブな対
策がとられていたが、これをアクティブに、かつ、連続
的に制御できるので、車両の走行安定性が向上し、また
サスペンションの設計が簡単になる。バンプ/リバウン
ドの大きさとトーイン/トーアウトとの関係は、例えば
図1に示すようなものである。この関係は、サスペンシ
ョンのジオメトリやコンプライアンスに依存し、車種毎
に異なるものである。通常、弱アンダーステア側の運動
性能が好まれるので、前輪はバンプ・トーアウト,後輪
はバンプ・トーインに設定される。図によれば、後輪ス
トラットタイプのサスペンションでは、バンプストロー
クが40mmであれば、約0.2度トーイン側に傾く。
この変化量は小さく見えるが、タイヤの発生する横力や
セルフアライニングトルクに直結するため、この程度の
微小な値が大きく影響するのである。通常のサスペンシ
ョン設計では、図1のようなグラフの形自身を最適にす
る努力がはらわれるが、各輪にアクチュエータを設けれ
ば、どのような形でもよく、形がわかっていればよい。
制動力や横力についても、同様である。
Further, if necessary, the left and right wheels can be steered independently. For example, as described above, when an abnormality occurs in one of the actuators and steering becomes improper, the other actuator is controlled to prevent or reduce its instability so that the occurrence of the abnormality occurs. The effect can be positively reduced, which is effective as a fail-safe measure. In addition, steering can be performed in consideration of toe changes due to braking force, lateral force, bumps, rebounds, and the like. For example, an acquisition unit that acquires the braking force applied to the tire, the lateral force, the tire bump amount, the rebound amount, and the like is provided, and the target steering angle is corrected based on these acquisition results. The bump is a stroke on the compression side of the suspension, and the rebound is a stroke on the tension side. In the past, passive measures were taken by optimizing the suspension geometry and compliance, but this can be controlled actively and continuously, improving vehicle running stability and reducing suspension Design is simple. The relationship between the bump / rebound size and the toe-in / toe-out is as shown in FIG. 1, for example. This relationship depends on the geometry of the suspension and the compliance, and is different for each vehicle type. Normally, the performance on the weak understeer side is preferred, so the front wheels are set to bump toe-out and the rear wheels are set to bump toe-in. According to the figure, in the rear wheel strut type suspension, if the bump stroke is 40 mm, the suspension leans toward the toe-in side by about 0.2 degree.
Although this amount of change appears small, it is directly connected to the lateral force generated by the tire and the self-aligning torque, so a minute value of this magnitude has a large effect. In the usual suspension design, efforts are made to optimize the shape itself of the graph shown in FIG. 1, but any shape may be used as long as each wheel is provided with an actuator, and the shape may be known.
The same applies to the braking force and the lateral force.

【0008】また、本発明によれば、サスペンション装
置の構成要素であるラテラル方向のコントロールアーム
の少なくとも1本を伸縮可能なアクチュエータで構成す
ることによって、車輪操舵が可能となる。したがって、
2WSと4WSとで大部分の構成を共通化することが可
能であり、2WSと4WSとの両形態の車両を製造する
ことが容易となる。
Further, according to the present invention, wheel steering can be performed by configuring at least one of the lateral control arms, which is a component of the suspension device, by an extendable actuator. Therefore,
Most of the configurations can be shared between the 2WS and 4WS, and it becomes easy to manufacture vehicles of both the 2WS and 4WS modes.

【0009】[0009]

【発明の効果】このように、本発明によれば、サスペン
ションを構成するアームの少なくとも1本を、伸縮制御
可能なアクチュエータと置き換えることにより車輪操舵
装置を構成し得、装置の車体への取り付けが通常のサス
ペンションのアームの取り付けと同様であるため、操舵
のためにゴムブッシュを変形させる必要がなく、取付剛
性を低下させることなく大きな操舵角を確保でき、車両
設計の自由度を大きくできる。さらに必要であれば、各
車輪独立に操舵制御が可能であるので、細やかな操舵制
御が可能となる。例えば、万一車輪操舵装置に異常が発
生した場合の影響を打ち消し、あるいは少なくすること
が可能となり、また、制動力や横力,バンプやリバウン
ドの大きさに応じて左右の車輪の操舵角を変更でき、走
行安定性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, a wheel steering system can be constructed by replacing at least one of the arms constituting the suspension with an actuator capable of controlling expansion and contraction, and the device can be mounted on the vehicle body. Since this is the same as mounting an arm of a normal suspension, it is not necessary to deform the rubber bush for steering, a large steering angle can be secured without lowering mounting rigidity, and the degree of freedom in vehicle design can be increased. Further, if necessary, each wheel can be independently controlled for steering, so that fine steering control can be performed. For example, it is possible to cancel or reduce the influence when an abnormality occurs in the wheel steering device, and to adjust the steering angles of the left and right wheels according to the braking force, the lateral force, the bump and the amount of rebound. It can be changed and the running stability can be improved.

【0010】[0010]

【発明の望ましい態様】以下、発明の望ましい実施態様
のいくつかを列挙するとともに必要に応じて関連説明を
行う。 (1)前記アクチュエータが、逆効率が零のねじ機構に
よって伸縮させられるものである請求項1に記載の車輪
操舵装置。逆効率が零のねじ機構とは、互いに螺合した
雌ねじ部材と雄ねじ部材とを備え、両ねじ部材のいずれ
か一方に回転力を付与すれば両ねじ部材を軸方向に相対
移動させることができるが、両ねじ部材に軸方向の力を
付与しても相対回転させることができないねじ機構であ
り、両ねじ部材のねじのリード角を摩擦角以下とするこ
とにより得られる。アクチュエータをこのようなねじ機
構を含むものとすれば、軸方向の外力を受けてもアクチ
ュエータが伸縮することがないので、車輪の一定の向き
に保持するために駆動源に大きなエネルギを与え続ける
必要がなく、また、万一駆動源が破損した場合でもアク
チュエータがみだりに伸縮することがなく、通常のラテ
ラルロッド,タイロッド等横方向部材と同様の機能を果
たすこととなる。 (2)前記アクチュエータが、前記第一連結部と第二連
結部とのいずれか一方を備えたケーシングと、前記第一
連結部と第二連結部との他方を備えた可動軸と、互いに
螺合された雄ねじ部材と雌ねじ部材とを備え、両ねじ部
材の一方が前記ケーシングと相対移動不能であり、両ね
じ部材の他方が前記可動軸と相対移動不能である前記ね
じ機構と、そのねじ機構の雄ねじ部材と雌ねじ部材とを
相対回転させる回転駆動装置とを含む態様1に記載の車
輪操舵装置。 (3)前記回転駆動装置が回転角度を制御可能な電動モ
ータを含む態様2に記載の車輪操舵装置。 (4)左右の車輪の舵角を各々制御する右用制御部と左
用制御部とを備えたコントローラを含む請求項1,態様
1〜3のいずれか1つに記載の車輪操舵装置。 (5)走行速度,舵角,バンプ,リバウンド,制動力,
横力の少なくとも1つに基づいて前記アクチュエータを
制御することにより、前記車輪のトーインを制御するア
クティブ制御部を備えたコントローラを含む請求項1,
実施態様1〜4のいずれか1つに記載の車輪操舵装置。 (6)操舵用タイロッドを、請求項1,態様1〜5のい
ずれか一つに記載のアクチュエータに置き換えた車輪操
舵装置。運転者の操舵力をアシストする主アクチュエー
タの可動部材がタイロッドにより車輪支持部材と連結さ
れるタイロッド連結方式の操舵装置に、アクティブ4W
S機能を付加する際、主アクチュエータに加えて、微調
整用アクチュエータが必要となる場合に有用な構成であ
る。 (7)請求項1,態様1〜5のいずれか一つの車輪操舵
装置を、後輪に対して設けた4WS車。 (8)請求項1,態様1〜5のいずれか一つの車輪操舵
装置を、後輪と前輪との両方に対して設けた4WS車。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, some of the preferred embodiments of the invention will be enumerated and related explanations will be given as necessary. (1) The wheel steering device according to claim 1, wherein the actuator is expanded and contracted by a screw mechanism having zero reverse efficiency. The screw mechanism having zero reverse efficiency includes a female screw member and a male screw member that are screwed with each other, and if a rotational force is applied to one of the two screw members, the both screw members can be relatively moved in the axial direction. Is a screw mechanism that cannot be relatively rotated even when an axial force is applied to both screw members, and can be obtained by setting the lead angle of the screws of both screw members to be less than or equal to the friction angle. If the actuator includes such a screw mechanism, the actuator will not expand or contract even if it receives an external force in the axial direction, so it is necessary to continue to give a large amount of energy to the drive source in order to hold the wheel in a fixed direction. In addition, even if the drive source is damaged, the actuator does not expand or contract unintentionally, and the same function as a lateral member such as a normal lateral rod or tie rod is achieved. (2) The actuator includes a casing including one of the first connecting portion and the second connecting portion, a movable shaft including the other of the first connecting portion and the second connecting portion, and the actuator and the movable shaft. A screw mechanism including a combined male screw member and female screw member, one of both screw members being immovable relative to the casing, and the other of both screw members being immovable relative to the movable shaft; and a screw mechanism thereof. 2. The wheel steering device according to aspect 1, further comprising: a rotation driving device that relatively rotates the male screw member and the female screw member. (3) The wheel steering device according to aspect 2, wherein the rotation drive device includes an electric motor capable of controlling a rotation angle. (4) The wheel steering device according to any one of claims 1 to 1 including a controller including a right control unit and a left control unit that respectively control the steering angles of the left and right wheels. (5) Travel speed, rudder angle, bump, rebound, braking force,
A controller comprising an active control unit for controlling the toe-in of the wheel by controlling the actuator based on at least one of lateral forces.
The wheel steering system according to any one of the first to fourth embodiments. (6) A wheel steering system in which the steering tie rod is replaced by the actuator according to any one of claims 1 to 5. The tie rod coupling type steering device in which the movable member of the main actuator that assists the steering force of the driver is coupled to the wheel support member by the tie rod is used in the active 4W.
This is a useful configuration when a fine adjustment actuator is required in addition to the main actuator when the S function is added. (7) A 4WS vehicle in which the wheel steering device according to any one of claims 1 and 5 is provided for the rear wheels. (8) A 4WS vehicle in which the wheel steering device according to any one of claims 1 and 5 is provided for both the rear wheels and the front wheels.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例は、4WS車の左右の後輪の操舵を、
左右の後輪にそれぞれに取り付けられたアクチュエータ
によって独立に行うものである。図2に示すように、ス
トラットタイプの後輪サスペンション装置が搭載された
車両の、左右の各後輪128,129の2本のロワーア
ーム40のうちの1本を、それぞれ伸縮制御可能な後輪
操舵アクチュエータ50および51に置き換えたもので
あり、これら後輪操舵アクチュエータ50および51を
伸縮制御することによって、後輪128,129を回転
可能に支持する車輪支持部材125,126を、ロワー
アーム40との連結点を中心に回動させて操舵を行うの
である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, steering of the left and right rear wheels of a 4WS vehicle is
This is done independently by actuators attached to the left and right rear wheels. As shown in FIG. 2, one of two lower arms 40 of the left and right rear wheels 128 and 129 of a vehicle equipped with a strut-type rear wheel suspension device is capable of extending and controlling rear wheel steering. In place of the actuators 50 and 51, the wheel supporting members 125 and 126 that rotatably support the rear wheels 128 and 129 are connected to the lower arm 40 by controlling the expansion and contraction of the rear wheel steering actuators 50 and 51. The steering is performed by rotating the point.

【0012】前述の左右それぞれの後輪操舵アクチュエ
ータ50,51の説明を行う。なお、アクチュエータ5
0,51は、同じものを使用するため、以下の説明で
は、左後輪操舵アクチュエータ50のみの説明を行う。
図3は、左後輪操舵アクチュエータ50の詳細図であ
る。左後輪操舵アクチュエータ50は、中空円筒状のケ
ーシング52を備えている。ケーシング52は、一定直
径で真っ直ぐに延びる薄肉円筒状の本体部54の両端が
一対の閉塞部材56,58によって閉塞されることによ
って構成されている。そのケーシング52に可動軸60
が同軸的に貫通させられている。可動軸60は、各閉塞
部材56,58により、ケーシング52と同軸となるよ
うに位置決めされるとともに軸方向に摺動可能に支持さ
れている。また、可動軸60は閉塞部材56とスプライ
ン嵌合されていて、ケーシング52に対する回転が阻止
されている。
The left and right rear wheel steering actuators 50 and 51 will be described. The actuator 5
Since 0 and 51 are the same, only the left rear wheel steering actuator 50 will be described below.
FIG. 3 is a detailed view of the left rear wheel steering actuator 50. The left rear wheel steering actuator 50 includes a hollow cylindrical casing 52. The casing 52 is configured by closing both ends of a thin-walled cylindrical main body portion 54 having a constant diameter and extending straight, by a pair of closing members 56, 58. A movable shaft 60 is attached to the casing 52.
Is coaxially penetrated. The movable shaft 60 is positioned by the closing members 56 and 58 so as to be coaxial with the casing 52 and supported slidably in the axial direction. Further, the movable shaft 60 is spline-fitted with the closing member 56 to prevent rotation with respect to the casing 52.

【0013】ケーシング52内には、ブラシレスモータ
64が配設されている。ブラシレスモータ64は、共に
円筒状をなすロータ66とステータ68とが同軸的にか
つロータ66がステータ68を貫く状態に配置されて構
成されている。ロータ66は、4個の永久磁石が、極性
が周方向にN極とS極とに交互に変化する状態で装着さ
れた4相型とされている。また、ステータ68は、その
ロータ66に対応し、アマチュアコイル70が、極性が
周方向にN極とS極とに交互に変化する状態で装着され
た4相型とされている。ステータ68はロータ66の外
側に適当な磁気ギャップを隔てて配置されている。一
方、ロータ66の中心穴には可動軸60が同軸的に挿通
されている。ロータ66は可動軸60の外周面に適当な
間隔を隔てて配置され、両端部がケーシング52に装着
された一対の軸受74によって回転可能かつ軸方向移動
不能に支持されている。したがって、ステータ68のア
マチュアコイル70が励磁され、回転磁界が形成されれ
ば、その回転磁界の回転につれてロータ66が回転させ
られることになる。
A brushless motor 64 is arranged in the casing 52. The brushless motor 64 is configured such that a rotor 66 and a stator 68, both of which have a cylindrical shape, are arranged coaxially and the rotor 66 penetrates the stator 68. The rotor 66 is of a four-phase type in which four permanent magnets are mounted in a state in which the polarity is alternately changed between the N pole and the S pole in the circumferential direction. The stator 68 corresponds to the rotor 66, and is of a four-phase type in which the amateur coil 70 is mounted in a state where the polarity alternates between the N pole and the S pole in the circumferential direction. The stator 68 is arranged outside the rotor 66 with a suitable magnetic gap. On the other hand, the movable shaft 60 is coaxially inserted through the center hole of the rotor 66. The rotor 66 is arranged on the outer peripheral surface of the movable shaft 60 at appropriate intervals, and its both ends are rotatably and immovably supported by a pair of bearings 74 mounted on the casing 52. Therefore, if the amateur coil 70 of the stator 68 is excited and a rotating magnetic field is formed, the rotor 66 is rotated as the rotating magnetic field rotates.

【0014】モータ64の回転は運動変換機能としての
ねじ機構78によって直線運動に変換されて可動軸60
に伝達される。可動軸60の外周面の一部に雄ねじが形
成されて雄ねじ部材80とされており、その雄ねじ部材
80に螺合する雌ねじ部材であるナット82がケーシン
グ52に回転可能かつ軸方向移動不能に支持されてい
る。それら雄ねじ部材80とナット82との螺合によっ
てねじ機構78が構成されているのである。なお、本実
施例においては、雄ねじ部材80およびナット82のね
じが台形ねじとされている。
The rotation of the motor 64 is converted into a linear motion by a screw mechanism 78 as a motion converting function, and the movable shaft 60 is moved.
Is transmitted to A male screw is formed on a part of the outer peripheral surface of the movable shaft 60 to form a male screw member 80, and a nut 82, which is a female screw member screwed to the male screw member 80, is supported by the casing 52 rotatably and axially immovably. Has been done. The screw mechanism 78 is configured by screwing the male screw member 80 and the nut 82 together. In this embodiment, the male screw member 80 and the nut 82 are trapezoidal screws.

【0015】本実施例においては、モータ64の回転が
直接にねじ機構78に伝達されるわけではなく、モータ
64の回転力を倍力するため、減速装置90を経由して
伝達される。減速装置90は、2個のプラネタリ式減速
機92,94が互いに直列に連結された構成とされてい
る。プラネタリ式減速機92,94はよく知られている
ように、(a)1個のサンギヤ100と、(b)1個の
リングギヤ102と、(c)それらサンギヤ100とリ
ングギヤ102との間に配置された複数個のプラネタリ
ギヤ104と、(d)それら各プラネタリギヤ104を
それらの相対位置関係を一定に保ちつつ自転可能に支持
するキャリア104とを含むように構成されている。
In the present embodiment, the rotation of the motor 64 is not directly transmitted to the screw mechanism 78, but is transmitted via the speed reducer 90 in order to boost the rotational force of the motor 64. The speed reducer 90 is configured such that two planetary speed reducers 92, 94 are connected in series with each other. As is well known, the planetary type speed reducers 92, 94 are arranged between (a) one sun gear 100, (b) one ring gear 102, and (c) those sun gear 100 and ring gear 102. A plurality of planetary gears 104, and (d) a carrier 104 that rotatably supports each planetary gear 104 while keeping their relative positional relationship constant.

【0016】2個のリングギヤ102は、ケーシング5
2に固定されている。2個のサンギヤ100は共に中空
とされ、両者を可動軸60が同軸的に貫通しており、2
個のプラネタリ式減速機92,94は可動軸60の軸線
方向に並んでいる。これらプラネタリ式減速機92,9
4のうちロータ66に近いものを入力側減速機92、ね
じ機構78に近いものを出力側減速機94と称すること
とする。入力側減速機92においては、サンギヤ100
がロータ66にそれと一体的に回転可能に結合れ、一
方、出力側減速機94においては、サンギヤ100が、
入力側減速機92のキャリア106にそれと一体的に回
転可能に結合され、さらに、出力減速機94のキャリア
106がナット82にそれと一体的に回転可能に固定さ
れている。
The two ring gears 102 are the casing 5
It is fixed to 2. The two sun gears 100 are both hollow, and the movable shaft 60 coaxially penetrates the two sun gears.
The planetary type speed reducers 92 and 94 are arranged in the axial direction of the movable shaft 60. These planetary type speed reducers 92, 9
Among the four, those closer to the rotor 66 are referred to as the input side speed reducer 92, and those closer to the screw mechanism 78 are referred to as the output side speed reducer 94. In the input side speed reducer 92, the sun gear 100
Is rotatably connected to the rotor 66 integrally therewith, while in the output reduction gear 94, the sun gear 100 is
The carrier 106 of the input speed reducer 92 is rotatably coupled to the carrier 106, and the carrier 106 of the output speed reducer 94 is rotatably fixed to the nut 82 integrally therewith.

【0017】したがって、ロータ66が回転させられれ
ばそれに伴って入力側減速機92においてサンギヤ10
0およびプラネタリギヤ104が回転させられ、サンギ
ヤ100の回転速度が減速されてキャリア106に伝達
される。キャリア106の回転に伴い、出力側減速機9
4においてサンギヤ100およびプラネタリギヤ104
が回転させられ、そのサンギヤ100の回転速度が減速
されてキャリア106に伝達される。そのキャリア10
6の回転につれてナット82が回転させられ、その回転
がネジ機構78によって直線運動に変換されて、可動軸
60がそれの軸線に平行な方向に移動させられる。
Therefore, when the rotor 66 is rotated, the sun gear 10 in the input-side speed reducer 92 is accordingly accompanied.
0 and the planetary gear 104 are rotated, the rotation speed of the sun gear 100 is reduced, and the sun gear 100 is transmitted to the carrier 106. As the carrier 106 rotates, the output-side speed reducer 9
4, the sun gear 100 and the planetary gear 104
Is rotated, the rotation speed of the sun gear 100 is reduced, and the sun gear 100 is transmitted to the carrier 106. That carrier 10
As the nut 6 rotates, the nut 82 is rotated, and its rotation is converted into a linear motion by the screw mechanism 78 to move the movable shaft 60 in a direction parallel to its axis.

【0018】この左後輪操舵アクチュエータ50には、
ロータ66の回転位置を検出する回転位置センサ110
と、可動軸60の軸方向位置を検出する軸方向位置セン
サ112とがそれぞれ設けられている。また、右後輪操
舵アクチュエータ51にも同様に、回転位置センサ11
1と、軸方向位置センサ113とがそれぞれ設けられて
いる。左右後輪用回転位置センサ110,111は、本
実施例においては、磁気式(非接触式の一例)とされ、
ロータ66と共に回転する永久磁石116と位置固定の
3個の磁気検出素子118との組合せによって構成され
ている。磁気検出素子118は、永久磁石116に近接
して配置され、永久磁石116の通過に応じて変化する
パルス信号を出力し、これにより、ロータ66の回転位
置(相対位置)が検出される。磁気検出素子118の一
例はホール素子である。回転位置センサ110は、後輪
舵角制御中に、ブラシレスモータ64の回転角変化量が
指定値通りになるようにするために使用される。
The left rear wheel steering actuator 50 includes
Rotational position sensor 110 for detecting the rotational position of the rotor 66
And an axial position sensor 112 for detecting the axial position of the movable shaft 60. In addition, similarly to the right rear wheel steering actuator 51, the rotational position sensor 11
1 and an axial position sensor 113 are provided respectively. The left and right rear wheel rotational position sensors 110 and 111 are of a magnetic type (an example of a non-contact type) in the present embodiment.
It is configured by a combination of a permanent magnet 116 that rotates together with the rotor 66 and three position-fixed magnetic detection elements 118. The magnetic detection element 118 is arranged close to the permanent magnet 116 and outputs a pulse signal that changes according to the passage of the permanent magnet 116, whereby the rotational position (relative position) of the rotor 66 is detected. An example of the magnetic detection element 118 is a Hall element. The rotational position sensor 110 is used so that the rotational angle change amount of the brushless motor 64 becomes equal to a specified value during the rear wheel steering angle control.

【0019】これに対し、左右後輪用軸方向位置センサ
112,113は、本実施例においては、ポテンショメ
ータ式(接触式)とされている。軸方向位置センサ11
2は、可動軸60と共に直線変移するスライダと位置固
定の電気抵抗器との組合せによって構成されている。電
気抵抗器は、スライダに常時接触するように設けられ、
スライダの位置に応じて電気抵抗値が変化し、その変化
に応じた電気信号を出力し、これにより、可動軸60の
軸方向位置(絶対位置)が検出される。軸方向位置セン
サ112は、後輪操舵制御に先立ち、ブラシレスモータ
64の回転位置を初期化(原点復帰)するために使用さ
れる。
On the other hand, the left and right rear wheel axial position sensors 112, 113 are of the potentiometer type (contact type) in this embodiment. Axial position sensor 11
2 is constituted by a combination of a slider that linearly moves together with the movable shaft 60 and a fixed electric resistor. The electric resistor is provided so as to always contact the slider,
The electric resistance value changes according to the position of the slider, and an electric signal corresponding to the change is output, whereby the axial position (absolute position) of the movable shaft 60 is detected. The axial position sensor 112 is used to initialize the rotational position of the brushless motor 64 (return to the origin) prior to the rear wheel steering control.

【0020】可動軸60の突出端には円筒状の連結部1
20が設けられる一方、ケーシング52の底部、すなわ
ち閉塞部材58には円筒状の連結部122が設けられて
いる。これら両連結部材120,122はそれぞれゴム
ブッシュ124を介して、図2に示すように、車輪支持
部材,125,126と車体側部材の一種であるサブフ
レーム127とに連結されている。車輪支持部材125
は右後輪128を、車輪支持部材126は左後輪129
をそれぞれ回転可能に支持しており、後輪操舵アクチュ
エータ50,51は左右後輪128,129の回転中心
線と平行に延びている。
At the protruding end of the movable shaft 60, a cylindrical connecting portion 1 is provided.
20 is provided, the bottom of the casing 52, that is, the closing member 58 is provided with a cylindrical connecting portion 122. As shown in FIG. 2, the connecting members 120 and 122 are connected to the wheel supporting members 125 and 126 and the sub-frame 127 which is one of the vehicle body side members via rubber bushes 124, respectively. Wheel support member 125
Is the right rear wheel 128, and the wheel support member 126 is the left rear wheel 129.
Are rotatably supported, and the rear wheel steering actuators 50 and 51 extend parallel to the center lines of rotation of the left and right rear wheels 128 and 129.

【0021】なお付言すれば、ロータ64を4個以外の
数の永久磁石を使用するものとしたり、ブラシレスモー
タ64に代えてブラシ付きモータを使用したりすること
が可能である。また、油圧アクチュエータなど、別の方
式のアクチュエータを用いてもよい。ただし、例えば、
油圧アクチュエータの場合、非駆動時にはシリンダ内の
油の出入が禁止される構成とする必要がある、などの注
意が必要である。
In addition, it is possible to use permanent magnets of a number other than four as the rotor 64, or to use a brush motor instead of the brushless motor 64. Also, another type of actuator such as a hydraulic actuator may be used. However, for example,
In the case of a hydraulic actuator, it is necessary to be careful that the oil in and out of the cylinder must be prohibited when it is not driven.

【0022】つぎに、本実施例装置の電気的構成を説明
する。後輪操舵制御装置は図4に示すように、後輪操舵
コントローラ200を備えている。後輪操舵コントロー
ラ200は、コンピュータ208を有し、コンピュータ
208は、CPU202,ROM204,RAM206
を含んでいる。後輪操舵コントローラ200の入力部に
は、車速センサ210,操舵角センサ212,ヨーレイ
トセンサ214,左右の後輪用回転位置センサ110お
よび111,左右の後輪用軸方向位置センサ112およ
び113が、それぞれ接続されている。車速センサ21
0は車両の走行速度を計測する。操舵角センサ212
は、操縦者により操作されるステアリングホイールの回
転角である操舵角θを検出する。ヨーレイトセンサ21
4は、車両の実ヨーレイトγを計測する。一方、後輪操
舵コントローラ200の出力部には、左右の後輪操舵ア
クチュエータ50および51のブラシレスモータ64が
接続されている。ブラシレスモータ64は、各種センサ
からの入力信号に基づき、CPU202がRAM206
を使用しつつ、ROM204に格納されている制御プロ
グラムが実行されることによって制御される。そのため
に、ROM204には図5に示す後輪操舵制御ルーチン
や図6に示す異常処理ルーチンが格納されている。
Next, the electrical configuration of the apparatus of this embodiment will be described. The rear wheel steering control device includes a rear wheel steering controller 200, as shown in FIG. The rear wheel steering controller 200 has a computer 208, and the computer 208 has a CPU 202, a ROM 204, and a RAM 206.
Is included. A vehicle speed sensor 210, a steering angle sensor 212, a yaw rate sensor 214, left and right rear wheel rotational position sensors 110 and 111, and left and right rear wheel axial position sensors 112 and 113 are provided in the input section of the rear wheel steering controller 200. Each is connected. Vehicle speed sensor 21
0 measures the traveling speed of the vehicle. Steering angle sensor 212
Detects the steering angle θ which is the rotation angle of the steering wheel operated by the operator. Yaw rate sensor 21
4 measures the actual yaw rate γ of the vehicle. On the other hand, the brushless motors 64 of the left and right rear wheel steering actuators 50 and 51 are connected to the output section of the rear wheel steering controller 200. The brushless motor 64 is configured such that the CPU 202 is RAM 206 based on input signals from various sensors.
Is controlled by executing the control program stored in the ROM 204. Therefore, the ROM 204 stores the rear wheel steering control routine shown in FIG. 5 and the abnormality processing routine shown in FIG.

【0023】本実施例では車速センサ210として、送
信波と路面で反射された受信波とのドップラ効果に基づ
いて車体の路面に対する相対移動速度を検出するドップ
ラ式対地車速センサが用いられているが、他の対地車速
センサは勿論、例えば、車輪の回転速度を検出するセン
サと、その車輪速度センサにより検出された車輪の回転
速度に基づいて車両速度を推定する車両速度推定手段と
を備えた車輪速度依拠型の車速センサ等他の車速検出器
を用いてもよい。操舵角センサ212は、例えば、ステ
アリングシャフトに取り付けられたスリット板と、コラ
ムチューブに取り付けられたフォトインタラプタとで構
成される。ステアリングの回転角の大きさに応じてフォ
トインタラプタのON/OFF回数が変化することに基
づいて操舵角を検出するものであるが、回転式ポテンシ
ョメータなどを応用した他の操舵角検出器を用いてもよ
い。ヨーレイトセンサ214は、1軸方向に振動する物
体に、振動方向に垂直な方向の角速度を与えた場合に、
振動方向と角速度ベクトルの方向とに垂直な方向に生じ
るコリオリの力を応用したものであるが、ファイバジャ
イロ等の他のヨーレイト検出器を用いてもよい。
In this embodiment, as the vehicle speed sensor 210, a Doppler type ground vehicle speed sensor is used which detects the relative moving speed of the vehicle body with respect to the road surface based on the Doppler effect of the transmitted wave and the received wave reflected on the road surface. , A wheel provided with, for example, a sensor for detecting the rotational speed of the wheel and a vehicle speed estimating means for estimating the vehicle speed based on the rotational speed of the wheel detected by the wheel speed sensor Other vehicle speed detectors such as a speed-dependent vehicle speed sensor may be used. The steering angle sensor 212 includes, for example, a slit plate attached to the steering shaft and a photo interrupter attached to the column tube. The steering angle is detected based on the number of times the photo interrupter is turned ON / OFF in accordance with the size of the rotation angle of the steering wheel. However, other steering angle detectors such as rotary potentiometers are used. Good. The yaw rate sensor 214, when an angular velocity in a direction perpendicular to the vibration direction is given to an object vibrating in one axis direction,
Although the Coriolis force generated in the direction perpendicular to the vibration direction and the angular velocity vector direction is applied, other yaw rate detectors such as a fiber gyro may be used.

【0024】本実施例のソフトウエア構成を説明する。
図5は、後輪操舵制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。このルーチンにおいては、車両走行速度V,実前
輪舵角δf ,実ヨーレイトγ,実左後輪舵角δ rlおよび
実右後輪舵角δrr,に基づいて、目標左後輪舵角δrl´
および目標右後輪舵角δrr´を算出して左右の後輪操舵
用アクチュエータを駆動する、ヨーレイトフィードバッ
ク方式の4WSが行われる。まず、ステップS101
(以下、単にS101と記す。他のステップについても
同様とする)において、実左後輪舵角δrlと実右後輪舵
角δrrがそれぞれ、左後輪用回転位置センサ110およ
び右後輪用回転位置センサ111からの信号に基づいて
検出される。つぎに、S102において、車両走行速度
Vが車速センサ210から、実前輪舵角δf が操舵角セ
ンサ212から、実ヨーレイトγがヨーレイトセンサ2
14からの各信号に基づいてそれぞれ検出される。な
お、以下の説明の便宜上、操舵角の値は、直進状態をゼ
ロとし、右に操舵される場合を正、左に操舵される場合
を負とする。
The software configuration of this embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing a rear wheel steering control routine.
is there. In this routine, the vehicle traveling speed V, the actual
Wheel steering angle δf, Real yaw rate γ, real left rear wheel steering angle δ rland
Real right rear wheel steering angle δrrBased on the target left rear wheel steering angle δrl´
And target right rear wheel steering angle δrrCalculate ´ and steer left and right rear wheels
The yaw rate feedback that drives the actuator for
4WS of the standard method is performed. First, step S101
(Hereinafter, simply referred to as S101. For other steps as well,
Same), the actual left rear wheel steering angle δrlAnd the real right rear wheel rudder
Angle δrrAre the left rear wheel rotational position sensor 110 and
And the signal from the right rear wheel rotational position sensor 111
To be detected. Next, in S102, the vehicle traveling speed
V indicates from the vehicle speed sensor 210 that the actual front wheel steering angle δfIs the steering angle
From the sensor 212, the actual yaw rate γ is detected by the yaw rate sensor 2
It is detected based on each signal from 14. What
For the sake of convenience in the following explanation, the value of the steering angle should be in the straight traveling state.
B) When steering to the right is positive, when steering to the left
Is negative.

【0025】つぎに、S103において、車両走行速度
Vと実前輪舵角δf とに基づいて、目標ヨーレイトγ*
が決定される。本実施例においては、車両走行速度V,
実前輪舵角δf および目標ヨーレイトγ* の関係がRO
M204に記憶されており、その関係にしたがって目標
ヨーレイトが決定されるのである。続いて、S104
で、目標ヨーレイトγ* と実ヨーレイトγとの差が、ヨ
ーレイト偏差Δγとして計算され、その後、ヨーレイト
偏差Δγに基づいてS105で左右の後輪舵角変更指令
値Δδrl,Δδrrが決定される。本実施例においては、
ヨーレイト偏差Δγと左右の後輪舵角変更指令値Δ
δrl,Δδrrとの関係がROM204に記憶されてお
り、その関係にしたがって左右の後輪舵角変更指令値Δ
δrl,Δδrrが決定されるのである。なお、この際に、
各後輪サスペンションのバンプ/リバウンド量を検知
し、図1のような関係を利用して左右の後輪舵角変更指
令値Δδrl,Δδrrの値を変更するなどの補正を行って
もよい。
Next, in S103, the target yaw rate γ * is calculated based on the vehicle traveling speed V and the actual front wheel steering angle δ f .
Is determined. In this embodiment, the vehicle traveling speed V,
The relationship between the actual front wheel steering angle δ f and the target yaw rate γ * is RO
It is stored in M204, and the target yaw rate is determined according to the relationship. Then, S104
Then, the difference between the target yaw rate γ * and the actual yaw rate γ is calculated as the yaw rate deviation Δγ, and then the left and right rear wheel steering angle change command values Δδ rl and Δδ rr are determined based on the yaw rate deviation Δγ. . In this embodiment,
Yaw rate deviation Δγ and left and right rear wheel steering angle change command value Δ
The relationship between δ rl and Δδ rr is stored in the ROM 204, and the left and right rear wheel steering angle change command values Δ are stored according to the relationship.
δ rl and Δδ rr are determined. At this time,
The bump / rebound amount of each rear wheel suspension may be detected, and correction such as changing the left and right rear wheel steering angle change command values Δδ rl and Δδ rr may be performed using the relationship shown in FIG. .

【0026】さらに、S106で、実左後輪舵角δrl
実右後輪舵角δrr,左後輪舵角変更指令値Δδrl,右後
輪舵角変更指令値Δδrrに基づいて、目標左後輪舵角δ
rl´,目標右後輪舵角δrr´が計算され、続いてS10
7で、左右の後輪操舵アクチュエータ50,51の駆動
が開始される。つぎに、S108で、後輪操舵アクチュ
エータ50,51の作動に要する時間が待たれ、S10
9で、アクチュエータ作動後の実左後輪舵角δrl,実右
後輪舵角δrrが取得される。その後、S110で、S1
09で取得された実左後輪舵角δrl,実右後輪舵角δrr
に基づいて、システムに異常があるか否かが判定され、
異常がなければS102からの処理が再び開始される。
異常状態であれば、S111で、後述する異常処理が行
われる。S110においては、実左後輪舵角δrlと目標
左後輪舵角δ rl´との偏差の大きさ、および、実右後輪
舵角δrrと目標右後輪舵角δrr´との偏差の大きさのい
ずれかまたは両方が、許容誤差εよりも大きい場合に、
異常状態であると判定される。すなわち、左右の後輪操
舵アクチュエータ50,51の作動の目標値と実際の舵
角とが、誤差要因εを考慮してもなお一致しない時、異
常状態とされるのである。
Further, in S106, the actual left rear wheel steering angle δrl,
Real right rear wheel steering angle δrr, Left rear wheel steering angle change command value Δδrl, Rear right
Wheel steering angle change command value ΔδrrBased on the target left rear wheel steering angle δ
rl´, Target right rear wheel steering angle δrr'Is calculated, and then S10
7, drive the left and right rear wheel steering actuators 50, 51
Is started. Next, in S108, the rear wheel steering actuation is performed.
Waiting for the time required for the operation of the data 50, 51, S10
9 shows the actual left rear wheel steering angle δ after the actuator is operated.rl, Actual right
Rear wheel steering angle δrrIs obtained. Then, in S110, S1
Real left rear wheel steering angle δ acquired in 09rl, Real right rear wheel steering angle δrr
Based on, it is determined whether the system is abnormal,
If there is no abnormality, the processing from S102 is restarted.
If it is in an abnormal state, an abnormal process described later is performed in S111.
Will be In S110, the actual left rear wheel steering angle δrlAnd goals
Left rear wheel steering angle δ rlThe size of the deviation from ´ and the real right rear wheel
Rudder angle δrrAnd target rear right wheel steering angle δrrLarge deviation from ´
If either or both are greater than the tolerance ε, then
It is determined to be in an abnormal state. That is, left and right rear wheel operation
Target values for the operation of the rudder actuators 50, 51 and the actual rudder
If the angle and the angle do not match even after considering the error factor ε,
It is in a normal state.

【0027】図6は、前記S110で異常状態であると
判定された場合に行われる異常処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。本ルーチンは、異常状態に陥ってい
ない側の後輪操舵アクチュエータを作動させて、車両の
走行安定性が保たれるように制御を行うものである。ま
ず、S201で、実左後輪舵角δrlと目標左後輪舵角δ
rl´との偏差の大きさが許容誤差εを超えているか否か
が判定される。許容誤差εを超えていなければ、異常状
態であるのは右後輪128の後輪操舵アクチュエータ5
1であるとされ、S202で実右後輪舵角δrrが取得さ
れ、続いてS203で、目標左後輪舵角δrl´が、実右
後輪舵角δrrと大きさが同じで逆向きの舵角に設定され
る。その後S204で、異常が発生して本来の操舵を行
わない右後輪128の舵角に対して、カウンタ側に左後
輪129が操舵される。そして、S205で、警報出力
1が出力され、異常処理が終了する。
FIG. 6 is a flow chart showing an abnormality processing routine executed when it is determined in S110 that the state is abnormal. In this routine, the rear wheel steering actuator that is not in the abnormal state is operated to perform control so that the traveling stability of the vehicle is maintained. First, in S201, the actual left rear wheel steering angle δ rl and the target left rear wheel steering angle δ
It is determined whether or not the magnitude of the deviation from rl 'exceeds the allowable error ε. If the allowable error ε is not exceeded, the abnormal state is that the rear wheel steering actuator 5 of the right rear wheel 128
1, the actual right rear wheel steering angle δ rr is acquired in S202, and subsequently, in S203, the target left rear wheel steering angle δ rl ′ has the same size as the actual right rear wheel steering angle δ rr. The steering angle is set in the opposite direction. After that, in S204, the left rear wheel 129 is steered to the counter side with respect to the steering angle of the right rear wheel 128 which does not perform the original steering due to the abnormality. Then, in S205, the alarm output 1 is output, and the abnormality processing ends.

【0028】S201の結果がYESであれば、S20
6で、実右後輪舵角δrrと目標右後輪舵角δrr´との差
の絶対値が許容誤差εを超えているか否かが判定され
る。この結果がNOであれば、左後輪129の後輪操舵
アクチュエータ50が異常状態であるとされ、S202
からS204までの処理とまったく同じ処理が、左右を
入れ換えて、S207からS209において実行され
る。その後、S210で警報出力1が出力され、異常処
理が終了する。
If the result of S201 is YES, S20
At 6, it is determined whether the absolute value of the difference between the actual right rear wheel steering angle δ rr and the target right rear wheel steering angle δ rr ′ exceeds the allowable error ε. If the result is NO, it is determined that the rear wheel steering actuator 50 of the left rear wheel 129 is in an abnormal state, and S202
The same processing as the processing from S to S204 is executed in S207 to S209 by interchanging the left and right. After that, the alarm output 1 is output in S210, and the abnormality processing ends.

【0029】S206の判定結果がYESであれば、左
右後輪128,129の後輪操舵アクチュエータが共に
異常状態であるとされる。この場合は、S211におい
て左右後輪128,129のアクチュエータ50,51
を舵角ゼロに戻す処理を行う。この処理は、一見無駄で
あり、舵角ゼロに戻すことは不可能であるように見える
がそうではない。S110,S201,S206の判定
には左右後輪128,129の回転位置センサ110,
111の値と、CPU202によって計算され、RAM
206に記憶されている目標左後輪舵角δrl´,目標右
後輪舵角δrr´とが用いられる。したがって、たとえば
左右後輪用回転位置センサ110または111が故障し
たり電気的ノイズ等によって異常な値とされた場合に
は、アクチュエータは正常であるにもかかわらず異常状
態と判定される。このような場合に、直ちに後輪操舵制
御を放棄してしまうのではなく、少なくとも舵角ゼロに
戻すことがフェイルセーフ上重要である。ここで、舵角
ゼロに戻すためには、少なくとも舵角ゼロの位置にある
ことを認識する必要がある。このためには、左右後輪用
軸方向位置センサ112および113の出力値を用いる
ことができる。左右後輪用軸方向位置センサ112およ
び113は、アクチュエータの軸方向の絶対位置を出力
できるため、左右後輪用回転位置センサ110または1
11ほどの精度はないが、電気的ノイズ等に対してロバ
ストなのである。S211に続いて、S212で、後輪
操舵アクチュエータ50.51の作動に要する時間だけ
待機した後、S213で、左右後輪用軸方向位置センサ
112および113の出力値を取得する。ここで、左後
輪用軸方向位置センサ112の出力値がδrl * 、右後輪
用軸方向位置センサ113の出力値がδrr * で表わされ
ている。つぎに、δrl * ,δrr * を用いて、実際に後輪
操舵アクチュエータ50.51が作動したか否かがS2
14で判定される。S214の判定は、両輪とも許容誤
差の範囲で舵角ゼロであればYESとされ、S205で
警報出力1が出力され、少なくとも一方の舵角がゼロで
なければNGとされて、S215で警報出力2が出力さ
れて、異常処理が終了する。警報出力1が出力された場
合には、システム異常ではあるが、異常処理ルーチンに
よって車両の走行安定性がそれほど悪化しないようにさ
れているため、注意深く運転すればよいと判断できる。
一方、警報出力2が出力された場合は、高速走行を行う
ことは望ましくない状態にあり、低速で走行して修理工
場に向かうことが望ましいと判断できる。
If the determination result of S206 is YES, it is determined that both the rear steering actuators of the left and right rear wheels 128 and 129 are in an abnormal state. In this case, in S211, the actuators 50, 51 of the left and right rear wheels 128, 129 are
To return the steering angle to zero. This process is seemingly useless, and although it seems impossible to return the steering angle to zero, this is not the case. The rotational position sensors 110 of the left and right rear wheels 128, 129 are used for the determinations in S110, S201, S206.
111 value and calculated by CPU202, RAM
The target left rear wheel steering angle δ rl ′ and the target right rear wheel steering angle δ rr ′ stored in 206 are used. Therefore, for example, when the left / right rear wheel rotational position sensor 110 or 111 fails or has an abnormal value due to electrical noise or the like, it is determined that the actuator is in an abnormal state although it is normal. In such a case, it is important for fail-safe to return the steering angle to zero at least without immediately abandoning the rear wheel steering control. Here, in order to return the steering angle to zero, it is necessary to recognize that the steering angle is at least zero. For this purpose, the output values of the left and right rear wheel axial position sensors 112 and 113 can be used. Since the left and right rear wheel axial position sensors 112 and 113 can output the absolute position in the axial direction of the actuator, the left and right rear wheel rotational position sensors 110 or 1
Although not as accurate as 11, it is robust against electrical noise and the like. After S211, in S212, after waiting for the time required to operate the rear wheel steering actuator 50.51, the output values of the left and right rear wheel axial position sensors 112 and 113 are acquired in S213. Here, the output value of the left rear wheel axial position sensor 112 is represented by δ rl * , and the output value of the right rear wheel axial position sensor 113 is represented by δ rr * . Next, by using δ rl * and δ rr * , it is determined whether or not the rear wheel steering actuator 50.51 is actually operated in S2.
It is judged at 14. The determination in S214 is YES if both wheels have a steering angle of zero within the allowable error range, an alarm output 1 is output in S205, and if at least one of the steering angles is not zero, an NG is output and an alarm output is output in S215. 2 is output and the abnormality processing ends. When the alarm output 1 is output, the system is abnormal, but the abnormality processing routine prevents the traveling stability of the vehicle from being deteriorated so much, so it can be determined that the vehicle should be driven carefully.
On the other hand, when the alarm output 2 is output, it can be determined that it is not desirable to drive at high speed, and it is desirable to travel at low speed to the repair shop.

【0030】しかしながら、独立して制御される左右の
後輪操舵アクチュエータ50,51が共に故障する確率
は1つだけが故障する確率よりも小さいため、警報出力
2が出力される確率は比較的小さい。つまり、後輪操舵
アクチュエータ50,51を2つ備えることで、システ
ムのフェイルセーフ機能上、部分的にではあるが並列冗
長性を持つことになる。なお、後輪操舵システムの並列
冗長性をより大きくするには、後輪操舵コントローラを
左右独立に持つことも有効であるので、このような構成
としてもよい。さらに、左右どちらかの操舵コントロー
ラに異常が発生した場合に、他の一方の操舵コントロー
ラが、左右の後輪操舵アクチュエータ50,51の状況
を共に検知し、両後輪操舵アクチュエータ50,51を
共に制御する状態となるように構成することも可能であ
る。このような構成とすれば電気的に2重システムとな
って、さらにロバストになる。
However, since the probability of failure of both the left and right rear wheel steering actuators 50 and 51 which are independently controlled is smaller than the probability of failure of only one actuator, the probability that the alarm output 2 is output is relatively small. . That is, by providing the two rear wheel steering actuators 50 and 51, parallel redundancy is provided, although partially, on the fail-safe function of the system. In order to further increase the parallel redundancy of the rear wheel steering system, it is also effective to have the rear wheel steering controller independently on the left and right sides. Furthermore, when an abnormality occurs in either the left or right steering controller, the other one steering controller detects both the left and right rear wheel steering actuators 50 and 51, and both rear wheel steering actuators 50 and 51 are operated together. It can also be configured to be in a controlled state. With such a configuration, it becomes an electrically dual system, which is more robust.

【0031】なお、左右の後輪操舵アクチュエータ5
0,51を独立に制御することは、本願の発明を実施す
る場合に必須の条件ではない。制御の構成を単純にする
必要が認められる場合には、左右同一の制御を行っても
よいのである。前記従来の車輪操舵装置では、1本の可
動軸の両端部が左右のロワーアームに係合させられてい
るため、左右の車輪の操舵角の独立制御が不可能である
ため、万一その一本の可動軸のアクチュエータに異常が
発生した場合に、左右両輪とも同じ向きに誤操舵される
ため、異常発生の影響が大きくなる。しかし、本実施例
の車輪操舵装置では、後輪操舵アクチュエータ50,5
1が左右の後輪128,129に対してそれぞれ設けら
れ、かつ、図6に示した異常時の制御を行うこととすれ
ば、万一いずれかの後輪操舵アクチュエータに異常が発
生して一方の車輪の操舵が適正でなくなっても、他方の
アクチュエータは正常に作動し、他方の車輪の操舵は適
正に行われるため、異常発生の影響が少なくて済むので
ある。また、前記従来の車輪操舵装置では、操舵のため
にゴムブッシュを大きく変形させるための強力なアクチ
ュエータが必要であるのに対して、本実施例の車輪操舵
装置は、操舵のためにゴムブッシュを変形させる必要が
ないため、後輪操舵アクチュエータ128,129は、
比較的作動力の小さいものでよいのである。また、前記
従来の車輪操舵装置では、左右の車輪に挟まれた車両中
心線付近に車輪操舵装置の構成部品が配置される必要が
あるため、車内空間が狭くされ、居住性を悪化させる場
合があるが、本実施例の車輪操舵装置は、車内空間を拡
大し居住性を向上させる設計を、有利に進めることがで
きるのである。本実施例の4WSは、ヨーレイトフィー
ドバック方式で構成されているが、前輪舵角比例方式,
操舵力フィードバック方式,重心点横滑り角ゼロ制御方
式,モデルフォローイング方式など、他の方式の4WS
に本発明を適用することも可能である。さらに、本実施
例は、2本のロワーアーム40が平行なストラットタイ
プのサスペンションに本発明を適用したものであるが、
台形リンクなど、他のタイプのロワーアームを持つもの
にも適用可能である。また、ダブルウイッシュボーンタ
イプやマルチリンクタイプなど、ストラットタイプ以外
のタイプのサスペンションに適用してもよい。また、必
要であれば、1つの車輪に対して2本以上の操舵アクチ
ュエータを設けてもよい。その他にも、特許請求の範囲
を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変
形,改良を施した態様で本発明を実施することが可能で
ある。
The left and right rear wheel steering actuators 5
Independent control of 0 and 51 is not an essential condition for carrying out the invention of the present application. If it is recognized that the control structure needs to be simplified, the left and right controls may be the same. In the conventional wheel steering device, since both ends of one movable shaft are engaged with the left and right lower arms, it is impossible to independently control the steering angles of the left and right wheels. When an abnormality occurs in the actuator of the movable shaft, the left and right wheels are erroneously steered in the same direction, so that the influence of the abnormality is large. However, in the wheel steering system of this embodiment, the rear wheel steering actuators 50, 5
1 is provided for each of the left and right rear wheels 128 and 129, and if the control at the time of abnormality shown in FIG. 6 is performed, in the unlikely event that an abnormality occurs in one of the rear wheel steering actuators, Even if the steering of the wheel is not proper, the other actuator operates normally and the steering of the other wheel is properly performed, so that the influence of the abnormality occurrence is small. Further, in the conventional wheel steering device, a strong actuator for greatly deforming the rubber bush for steering is necessary, whereas the wheel steering device of the present embodiment uses the rubber bush for steering. Since it is not necessary to deform the rear wheel steering actuators 128 and 129,
A relatively small actuation force is sufficient. Further, in the conventional wheel steering system, since the components of the wheel steering system need to be arranged near the vehicle center line sandwiched between the left and right wheels, the interior space of the vehicle may be narrowed and the comfortability may be deteriorated. However, the wheel steering system of the present embodiment can advantageously proceed with the design for expanding the vehicle interior space and improving the comfortability. The 4WS of the present embodiment is configured by the yaw rate feedback system, but the front wheel steering angle proportional system,
4WS of other methods such as steering force feedback method, zero center skid angle control method, model following method, etc.
It is also possible to apply the present invention to. Further, although the present embodiment applies the present invention to a strut type suspension in which two lower arms 40 are parallel to each other,
It is also applicable to those with other types of lower arms, such as trapezoidal links. Further, it may be applied to a suspension of a type other than the strut type such as a double wishbone type or a multi-link type. If necessary, two or more steering actuators may be provided for one wheel. Besides, the present invention can be implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the claims.

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

【図1】バンプ/リバウンドの大きさに対するトーイン
/トーアウトの変化の一例を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing an example of changes in toe-in / toe-out with respect to a bump / rebound size.

【図2】本発明の一実施例である後輪操舵装置を示す平
面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a rear wheel steering system according to an embodiment of the present invention.

【図3】上記後輪操舵装置の後輪操舵アクチュエータを
示す正面断面図である。
FIG. 3 is a front sectional view showing a rear wheel steering actuator of the rear wheel steering device.

【図4】上記後輪操舵装置の電気制御部を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an electric control unit of the rear wheel steering system.

【図5】上記電気制御部のROMに格納されている後輪
操舵制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a rear wheel steering control routine stored in a ROM of the electric control unit.

【図6】図5のフローチャートにおけるS111の異常
処理ルーチンを示すフローチャートである。 40 ロワーアーム 50.51 後輪操舵アクチュエータ 52 ケーシング 60 可動軸 64 ブラシレスモータ 78 ねじ機構 80 雄ねじ部材 82 ナット 90 減速装置 110,111 回転位置センサ 112 軸方向位置センサ 120,122 連結部 124 ゴムブッシュ 125,126 車輪支持部材 126 サブフレーム 128 左後輪 129 右後輪
FIG. 6 is a flowchart showing an abnormality processing routine of S111 in the flowchart of FIG. 40 Lower Arm 50.51 Rear Wheel Steering Actuator 52 Casing 60 Movable Shaft 64 Brushless Motor 78 Screw Mechanism 80 Male Thread Member 82 Nut 90 Speed Reducer 110,111 Rotation Position Sensor 112 Axial Position Sensor 120,122 Connection Part 124 Rubber Bush 125,126 Wheel support member 126 Subframe 128 Left rear wheel 129 Right rear wheel

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一連結部と第二連結部とを備え、それ
ら両連結部間において伸縮制御が可能な伸縮型アクチュ
エータを、車輪の回転中心線から車両前後方向に離間し
た位置に、車輪の回転中心線に対して45度以内の傾斜
角度で配置し、第一連結部を前記車輪を回転可能に支持
している車輪支持部材に、第二連結部を車体側部材にそ
れぞれ連結したことを特徴とする車輪操舵装置。
1. An extendable actuator having a first connecting portion and a second connecting portion and capable of extension and contraction control between the connecting portions is provided at a position spaced apart from a rotation center line of the wheel in a vehicle front-rear direction. Is arranged at an angle of inclination of 45 degrees or less with respect to the rotation center line, and the first connecting portion is connected to the wheel supporting member that rotatably supports the wheel, and the second connecting portion is connected to the vehicle body side member. Wheel steering device characterized by.
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