JPS61241275A - 後輪操舵装置 - Google Patents

後輪操舵装置

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JPS61241275A
JPS61241275A JP8367585A JP8367585A JPS61241275A JP S61241275 A JPS61241275 A JP S61241275A JP 8367585 A JP8367585 A JP 8367585A JP 8367585 A JP8367585 A JP 8367585A JP S61241275 A JPS61241275 A JP S61241275A
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JP
Japan
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steering angle
rack
signal
sensor
steering
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JP8367585A
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English (en)
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JPH0523988B2 (ja
Inventor
Seiji Komamura
駒村 清二
Katsukuni Kata
加太 克邦
Bunichi Sugimoto
杉本 文一
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.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
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Publication of JPS61241275A publication Critical patent/JPS61241275A/ja
Publication of JPH0523988B2 publication Critical patent/JPH0523988B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、前輪の転舵角に応じて、後輪の転舵角を制
御する電動モータ駆動式後輪操舵装置に関する。
(従来の技術) この種の装置として、第7図に示す発明が従来から知ら
れている。
この従来の装置は、前輪1の転舵角を操舵センサー2で
検出し、その信号をコントローラ3に入力するが、この
コントローラ3には車速センサー4からの車速信号も入
力されるようにしている。
そして、上記操舵センサー2と車速センサー4からの出
力信号をもとにしてコントローラ3が演算をし、その演
算値に応じて油圧ポンプ5の駆動モータ6を動作させる
とともに、パルスモータ7を駆動して切換弁8を切換え
、パワーシリンダ9を所定の方向に駆動して、その操舵
方向を制御する。
(本発明が解決しようとする問題点) 上記のようにこの従来の装置では、油圧シリンダを後輪
の操向アクチュエータとして用いているので、油圧配管
の複雑さや応答性に問題があった。また制御方式も車速
と前輪の転舵角とによって後輪の転舵角が決まってしま
うので、車両の走行条件に応じて後輪の転舵角を変化さ
せることができなかった。
この問題を解決するために、当該車両のヨー角速度を検
出し、そのヨー角速度に応じて後輪の転舵角を制御する
装置が知られているが、この場合には、ヨー角速度を検
出する装置が高価で複雑であるという欠点があった。
この発明は、後輪の油圧機器を廃止し、後輪の操向駆動
アクチュエータとして電動モータを採用するとともに、
ラックの軸方向荷重を検出して当該車両の走行条件を検
知する手段を採用し1機構を単純にして、しかも正確な
走行条件を簡単に検出して電動モータの駆動制御ができ
るようにした装置の提供を目的にする。
(問題点を解決する手段) この発明は、上記の目的を達成するために、前輪操舵機
構にラックアンドピニオン方式を採用し、前輪の転舵角
に応じて後輪の転舵角を制御する後輪操舵装置において
、このラックの軸方向荷重を検出する荷重センサーと、
この荷重センサーからの歪信号又はこの歪信号と車速等
の他の信号との合成信号に応じて、後輪の制御転舵角を
検出する演算部と、この演算部からの制御転舵角信号と
実転舵角センサーからの実転舵角信号との差を検出して
それを出力する差動部と、差動部からの出力信号に応じ
て動作し、制御転舵角と実転舵角との差がゼロになるま
で電動モータを駆動するモータ駆動とを備える構成にし
ている。
(本発明の作用) この発明は、上記のように構成したので、荷重センサー
が前輪を切り替えるラックの軸方向荷重を検出する。こ
のように当該ラックの軸方向荷重は、転舵角、ヨー角速
度、横すべり角及び車速等をファクターとする合成値と
して求めることができるので、この荷重検出値を近似的
にヨー角速度及び前輪転舵角の代替値として検出するも
のである。
(本発明の効果) 上記のように荷重センサーで当該車両のヨー角速度及び
前輪舵角を代替的に軸方向荷重を検出することによって
近似的に検出できる構成にしたので、従来のようなヨー
角速度及び前輪舵角を個別に検出する装置を用いなくて
もよく、それだけ構成が単純化されるとともに、当該車
両の走行条件を正確に把握して、それを後輪の転舵角制
御に利用できる。
(本発明の実施例) 第1〜4図に示した第1実施例は、前輪10のサイドロ
ッド11にラック12を設けるとともに、このラック1
2にピニオン13をかみ合せている。このピニオン13
は前輪操舵入力軸14を介してハンドル15に連結して
いるので、ハンドル15を回転すればラック12が所定
の方向に移動し、前輪の操舵方向を特定する。
そして、上記のようにハンドル15を切ってラック12
を移動させると、そのときの前輪10の換向抵抗でラッ
ク12の軸方向に歪が発生するが、そのときの歪を、こ
の発明の荷重センサーを構成する歪センサ−1Bで検出
する。
さらに、この歪センサ−1Bはコントローラ17に接続
しているが、このコントローラ17には上記歪センサ−
1B以外に、車速センサー18及び後輪19の実転舵角
センサー20を接続している。
このようにしたコントローラ17の出力信号に制御され
る電動モータ21にはピニオン22を連結するとともに
、このピニオン22を後輪18のサイドロッド23に設
けたラック24にかみ合せている。
そして、コントローラ17の出力信号に応じて電動モー
タ21が駆動し、後輪18の転舵方向を特定するが、こ
のコントローラ17の具体的な構成は第2図に示すとお
りである。
すなわち、歪センサ−16及び車速センサー18からの
出力信号は、車速信号処理部25及び歪信号処理部26
によって、車速及びラック12の軸方向荷重に比例した
電圧Vlとv2に変換されるとともに、これらの信号V
I  V2は演算部27に伝達される。
この演算部27は両信号v1及びv2をもとに後輪19
の制御転舵角を演算して制御転舵角信号v5を出力し、
その信号v5を差動増幅部2日に伝達する。
この差動増幅部28には、後輪実転舵角信号処理部29
を介して前記実転舵角センサー20に接続しているので
、その実転舵角に比例した電圧v4がこの差動増幅部2
8に入力する。
そして、上記差動増幅部28で上記両信号v5とv4と
の差を演算し、その差の信号v8を出力してモータ駆動
部30に伝達するとともに、このモータ駆動部30から
出力された信号v7がゼロになるまで電動モータ21を
駆動する。
しかして、上記したラック12の軸方向荷重Fは、据切
り時等を除き、路面抵抗の影響の小さくなるようなある
車両速度以上では、その近似値を次の式で求めることが
できる。
F=C1af −(C2(i/V)) −C373上記
式において、afは転舵角、φはヨー角速度、βは横す
べり角を示し、C1,C2,C3のそれぞれは当該車両
の諸元により定まる定数である。
上記の式からも明らかなように、上記ラック12の軸方
向荷重を検出すれば、ヨー角速度φがフィードバックさ
れるので、ヨー角速度センサーが不要になるとともに、
前輪の転舵角αfの項を含むので、前輪転舵角センサー
も不要になる。
そして、車両の走行中には、その車速、ラック12の軸
方向荷重及び後輪19の実転舵角をもとにして、モータ
駆動部30を駆動してv7がゼロになるまで、換言すれ
ば、制御転舵角と実転舵角とが一致するまでモータ21
を駆動し、後輪19の転舵角を特定する。
このとき、負荷トルクが同じであれば、第4図に示すよ
うに、電動モータ21の回転数Nは端子電圧V7に比例
するので、後輪18の制御転舵角v5と実転舵角v4と
の差が大きければ大きいほど、後輪18を制御位置に速
く移動させようとする力が作用する。
そして、後輪18が制御位置に移動して端子電圧v7が
ゼロ付近になると、当該電動モータ21にブレーキがか
かった状態になり、路面からの外力に対しては、それに
抵抗して制御位置を保とうとする抵抗力が常に作用する
ことになる。 ′なお、第3図は、縦軸に制御転舵角v
5を、横軸に車速Vlを取ったもので、ラック12の軸
方向荷重v2がV2= x、 V2= y、 V2= 
zのときの特性を示すとともに、Z<7<Xの関係にし
ている。
そして、この装置においては、車速が一定速度以下の場
合には後輪転舵角を常にゼロにして後輪19を固定する
が、一定速度以上の状態では、上記軸方向荷重に対して
後輪転舵角が大きくなるようにしている。車速センサー
18で車速を検出するのは、上記車速依存制御を行なう
ためである。
第5図に示した第2実施例は、前輪lOの操舵機構を油
圧式にしたもので、パワーシリンダ31の内圧を圧力セ
ンサー32で検出するようにしている。
そして、この圧力センサー32がこの発明の荷重センサ
ーを構成するもので、その実質的な機構は第1実施例と
同様である。
また、第6図に示した第3実施例は、前輪10の操舵機
構を電動式にしたもので、荷重センサーとしてモータ3
3に流れる電流を検出する電流センサー34を用いたも
のである。そして、この実施例においても、その他の構
成は第1実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
図面第1〜4図はこの発明の第1実施例を示すもので、
第1図は車両全体の制御システム図、第2図は制御回路
図、第3図は制御転舵角、車速、及び歪信号の関係を示
したグラフ、第4図は電動モータの回転数と出力トルク
との関係を示すグラフ、第5図は第2実施例の制御シス
テム図、第6図は第3実施例の制御システム図、第7図
は従来の制御システム図である。 lO・・・前輪 11・・・サイドロッド、1B、32
34・・・荷重センサーとしての歪センサ−、圧力セン
サー、電流センサー、18・・・後輪 2o・・・実転
舵角センサー、21・・・電動モータ、27・・・演算
部 28・・・差動増幅部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 前輪操舵機構のサイドロッドをその軸方向に移動して前
    輪の転舵角を特定するとともに、この前輪の転舵角に応
    じて後輪の転舵角を制御する後輪操舵装置において、上
    記前輪操舵機構に作用するサイドロッドの軸方向荷重を
    検出する荷重センサーと、この荷重センサーからの信号
    又はこの信号と車速信号との合成信号に応じて、後輪の
    制御転舵角を検出する演算部と、この演算部からの制御
    転舵角信号と実転舵角センサーからの実転舵角信号との
    差を検出してそれを出力する差動部と、差動部からの出
    力信号に応じて動作し、制御転舵角と実転舵角との差が
    ゼロになるまで電動モータを駆動するモータ駆動部とを
    備えた後輪操舵装置。
JP8367585A 1985-04-19 1985-04-19 後輪操舵装置 Granted JPS61241275A (ja)

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JP8367585A JPS61241275A (ja) 1985-04-19 1985-04-19 後輪操舵装置

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JPS61241275A true JPS61241275A (ja) 1986-10-27
JPH0523988B2 JPH0523988B2 (ja) 1993-04-06

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JPS61146682A (ja) * 1984-12-20 1986-07-04 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車の前後輪操舵装置

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