JPS6164584A - 4輪操向装置 - Google Patents

4輪操向装置

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Publication number
JPS6164584A
JPS6164584A JP59187326A JP18732684A JPS6164584A JP S6164584 A JPS6164584 A JP S6164584A JP 59187326 A JP59187326 A JP 59187326A JP 18732684 A JP18732684 A JP 18732684A JP S6164584 A JPS6164584 A JP S6164584A
Authority
JP
Japan
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wheel steering
steering
electric motor
vehicle speed
rear wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP59187326A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Komatsu
浩一 小松
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.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Atsugi Motor Parts Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Atsugi Motor Parts Co Ltd filed Critical Atsugi Motor Parts Co Ltd
Priority to JP59187326A priority Critical patent/JPS6164584A/ja
Publication of JPS6164584A publication Critical patent/JPS6164584A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • 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 この発明け、前輪とともに後輪も操向操舵可能な4輪操
向装置に関する。
従来の技術 従来の、この種の4輪操向装置とじてに、油圧アクチュ
エータを利用して後輪を操向操舵する油圧式のもの(例
えば、特開昭59−81257号)と、リンク機構や歯
車機構を利用して後輪を操向操舵する機械式のもの(例
えば、特開昭58−20564号)とがある。
発明が解決しようとする問題点 し7かしながら、前者の油圧アクチュエータを利用する
油圧式の411!l操向装置の場合にあっては、油圧7
クチユエータのほかに、モータ、油圧ポンプ、コントロ
ール用バルブ、配管など、重くてかつ高filliな部
品を必要とするため、車両全体の重′鉛を犬きくシ、シ
たがって、小型軽欲な車両には適しないばかりでなく、
それらの各部品の組立て作業が煩雑となる。また、前輪
と後輪との各操舵角を異ならしめる7ζめ、前輪用ポン
プと後輪用ポンプの2つの油圧ポンプが必要となり、そ
の分、車両の1IIii額が高騰化する。さらに、油圧
ポンプと油圧シリンダとの間に長い油圧配管を配設する
必要があり、そのため、所要の配役空間を必要とし、小
型の車両11−j適しないばかりでなく、油圧損失が大
きくなるなどの問題点があった。また、後者のリンク機
構等を利用する機械式の4輪操向装置の場合にあっては
、前輪を操向操舵する前輪操向機構と後輪を操向操舵す
る後輪操向操舵との間を連結部材で連結している酵造を
採るため、その連結部材を配設するための所要の空間を
必要とし、車両全体が大型となるばかりでなく、前輪の
操舵角度に応じて前記連結部材を所定方向に回転させ、
この連結部材により後輪操向機fI4′jk駆動制御し
て、後輪を所要方向に操向操舵するようにしているにす
ぎないため、車両の走行状況、例えば車速の高低、横向
加速匿Gの度合などに応じた微妙な後輪操向操舵を行え
ないという問題点があった。
問題点を解決するための手段 このような従来の問題点を解決するため、第1発明は、
第1図(〜に示すように、前輪1,1を操向操舵する前
輪操向機構2と、後輪3.3を操向操舵する後輪操向機
m4と、この後輪操向機a4を駆動制御する’fl@モ
ー45と、ステアリング操舵角を検出する操舵角検出器
6と、車速を検出する車速検出器7と、前記操舵角検出
器6にて検出された操舵角信号と前記車速検出器7にて
検出された車速信号とに基づいて前記電動モータ5を回
転制御するモータ制御手段8とから構成されている。
また、第2発明に、第1図の)に示す工うに、前記第1
発明の置数要素たる前輪操向機M2、後輪操向機m4、
電動モータ5、操舵角検出器6、車速検出器7及びモー
タ制御手段8のほかに、前記電動モータ5の回転速度を
減速して前記後輪操向機1lI4に伝達すべく、前記電
動モータ5と後輪操向機1114との間に配置された減
速機溝9も備えて構成されている。
第1発明の作用 このような構成を有する第1発明にあっては、ステアリ
ングホィール10ヲ操舵操作すると、前輪操向機構2に
より前輪1,1が所望の向きに操向操舵されるとともに
、ステアリングホイールIOの操舵操作により生ずるス
テアリング操舵角が操舵角検出器6にて検出される。し
たがって、この操舵角検出器6からの操舵角信号と車速
検出器7からの車速信号とに基づいてモータ制御手段8
が駆動し、このモータ制御手段8にエリ宵、動モータ5
が回転制御される。そのため、この′fL動モータ5に
よりvk輪操向機購4が駆動制御され、この後輪操向機
@4にて後輪3,3を所定方向に操向制御する工うに作
用する、 第2発明の作用 前述したような構成を有する第2発明にあってけ、第1
発明と1■1様な作用をするほかに、電動モータ5の回
転速度を減速機溝9にて減速シフ、これにより比較的小
さなモータ駆動力をもって後輪操向機酸4を駆動制御で
きるように作用する。
実施例 以下、第1発明及び第2発明の実施例を図面に基づいて
峻、明する。
第1発明の実施例 第2図は第1発明に係る4輪操向装置の一実施例を示す
概要図である。
この第2図に示すように、この実施例に係る4輪操向装
置は、前輪1.1を操向操舵する前輪操向機$2と、後
輪3.3を操向操舵する後輪操向機溝4と、この後輪操
向機m4を駆動制御する電動モータ5と、ステアリング
操舵角を検出する操舵角検出器6と、車速全検出する車
速検出器7と、前記操舵角検出器6にて検出された操舵
角信号と前記車速検出器7にて検出された車速信号とに
基づいて前記電動モータ5を回転制御するモータ制御手
段8とから構成されている。
前記前輪操舵機#2け、作動油が充填されたパワーシリ
ンダ11と、このパワーシリンダ11内を2つの作動室
12 、13に隔成するピストン14と、両端がサイド
ロッド15 、15に連結され、中途部が前記ピストン
14に固設されたピストンロッド16と、このピストン
ロッド16に刻設されたラックII!(116aと噛合
するピニオン17 & ’に有するピニオンシャフト1
7と、このピニオンシャフト17e回転可能に支持する
とともに、油圧ポンプ18及びリザーノ(タンク19か
ら前記2つの作動室12 、13に、配管20 、21
を介して作動油を給排制御する油圧制御例23を備えた
ハウジング24とから構成されている。また、前記後輪
操向機14は、両端がサイドロッド25 、25に連結
されたラック26と、このラック21!両の幅方向に案
内する案内部材27とから構成されている。
一方、前記操舵角検出器6に、ステアリングホイールI
Oと前記ピニオンシャフト17とを連結するステアリン
グシャフト28に設けられており、この操舵角検出器6
にて検出された操舵角信号は、車速検出器7にて検出さ
れた車速信号とともに、それぞれハーネス29.30’
に介してモータ制御手段8内の演算回路に入力されるよ
うになっている。なお、この実施例では、この演算回路
にて前記操舵角信号を微分して角速度を算出し、この角
速度信号と車速検出器7にて検出された車速信号とに基
づいて、あらかじめ設定された車速対応パターンに従っ
て横向加速度Gi決定し、これにより前輪操舵角θFに
対する後輪操舵角θR(転舵比)を車速に応じて変化さ
せるようにしである。
また、電動モータ5は、パルスモータ、あるいはサーボ
モータ等が使用されるか、この電動モータ5の回転軸5
aに設けたピニオン31は、前記後輪操向機m4に構成
しているラック26に設けたラック部26 aと噛合し
ており、この電動モータ5とモータ制御手段8との間に
は、ハーネス32が配線されている。
次に、以上の構成を有する4輪操向装置の作用について
説明する。
いま、ステアリングホイール10ヲ所定力向に操舵操作
すると、ステアリングシャフト28に設けたピニオン1
7 &により、ピストンロッド16が車両の幅方向(左
右方向)に移動するが、ノ・ウジフグ24内の油圧切換
計23により、2つの作動室12 、13内に作動油が
給排され、ピストン14を軸方向に移動するので、前記
ピストンロッド160車両の幅方向の移動動作か助勢さ
れる。し罠かつて、このピストンロッド16の両端に連
結されたサイドロッド15゜15が作動して、前輪1.
1が所定方向に操向操舵される。
この場合、モータ制御手段8には、ステアリングホイー
ルIOの操舵角に対応した操舵角信号が操舵角検出器6
から入力されているとともに、現時点の車速に対応した
車速信号が車速検出器7から入力されている。したがっ
て、このモータ制御手段8を構成している演算回路にて
、前記操舵角信号を微分して角速度を算出し、この角速
度信号と車速検出器7からの車速信号とで、あらかじめ
設定された車速対応パターンに従って横向加速度Gを決
定する。この横向加速度Gに対応して、電動モータ5の
回転軸5at所定の方向及び所定の回転角度分、回転制
御する。すなわち、車両か低速域にある場合は、車両の
旋回性能の向上を図るため、前輪1.1に対し後輪3,
3が逆向tk(これ全1逆位相」という。)となるよう
に、電動モータ5を回転制御する。逆に、車両が高速域
にある場合は、高速走行時における操向安定性の向上を
図るため、前輪1.1に対し後輪3,3が同じ向き(こ
れを「同位相」という。)となるように、前記電動モー
タ5を回転制御する。I!電動モータの回転軸5&を回
転すると、ラック26が車両の幅方向に、案内画材27
に沿って移動するので、サイドロッド25 、25が作
動して後輪3.3が所望の後輪転舵角08分、操向操舵
される。したがって、ステアリングホイール10を操舵
操作することにぶって、前輪1,1とともに後輪3.3
を、車速に応じた所望の転舵比をもって操向制御するこ
とができる。
このような構成の4輪操向装置によれば、電1動モータ
5、これを制御するモータ制御手段8、及びこれらの間
に配線されたハーネス32等の電気的制御にて、後輪操
向機tldを駆動制御して、もって後輪3,3を所定方
向に操向制御することができる。したがって、使用部品
が比較的小型+$tI!童であるため、小型軽量車に容
易に組込むことができるばかりでなく、可撓性のある長
尺なハーネス32で電動モータ5とモータ制御手段8と
の間を電気的に接続することができるので、車両内の比
較的狭い空間部にも容易に配置することができる。
第2発明の実施例 次に、第3図はこの第2発明に係る4輪操向装置の一実
施例を示す概要図である。
この実施例と前記第2図に示し′fc夾施例と異なる点
は、モータ制御手段8にて障1転制御される電動モータ
5の回転速度を減速して後輪操向根病4に伝達すべく、
蜜5glモータ5と後輪操向+!fs4との間に、減速
機購9を配置した点である。この減速機購9は、雷、′
@モータ5の回転呻+5aに設けたピニオン33と、こ
のピニオン33と噛合する大歯車34と、この大歯車3
4に固層され前記後輪操向載面41¥成するラック26
と噛合1゛る太1顎匝用回転軸35とから構成されてい
る。
このように構成すれば、電動モータ5の回転速度全減速
して後輪操向機構4に伝達することができるので、比較
的小さなモータ駆動力で、後輪操向機購4を駆動制御す
ることかでさる。
次に、第4図は第2発明の他の実施例を示す曹咄断面図
である。
この実施例にあっては、前記第3図に示す実施例の場合
と異なり、減速機購9Aば、電動モータ5の回転軸5a
に設けたウオーム36と噛合するウオームホイール37
と、このウオームホイール37に固着され後輪操向@溝
4を構成するラック26と噛合するウオームホイール軸
38とから構成されている。
このような構成によれば、直進走行時に、横風等の外乱
が正画(すなわち後輪3.3)に対して作用し、その外
乱がラック26全介してウオームホイール37に作用し
た場合でも、ウオームホイール37からウオーム36側
にに、外乱作用が及ばないようにすることができ、した
がって、外乱に対して安定した走行伏態を確株すること
ができる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、第1発明によれば、電
動モータを用いて後輪操向機関全駆動制御し、もって後
輪′!il−所定力回所定自回御するようにしているの
で、従来の油圧力式や機械力式の4輪操向装置の場合と
比較して、装置全体を小型軽量化することができる。そ
のため、小型−聞単に容易に組込むことができる。
壕だ、第2発明によれば、電動モータの回転速度全減速
して後輪操向機嘴に伝達することができるので、比較的
に小さなモータ駆動力でもって後輪操向機構を駆動制御
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は第1発明に係る4@操向装蔚を模式的に
示す説明図、第1図の)に第2発明に係る4輪縁同装置
Titを模式的に示す説明図、第2図は第1発明の一実
施例を示す概要図、第3図は第2発明の一実施例を示す
概要図、第4図は第2発明の[1の実施fIIを示す要
部断面図である。 1.1・・・前輪、2・・・前輪操向機岬、3.3・・
・後輪、4・・・後輪操向機M15・・・を動モータ、
5a・・・回転軸、6・・・操舵角検出器、7・・・重
速検出器、8・・・モータ制御手段、9・・・減速機f
lt、:33・・・ピニオン、34・・・大園車、35
・・・犬歯車用回転軸、36・・・ウオーム、37・・
・ウオームホイール、38・・・ウオームホイール軸。 外2名 第1図(A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)前輪を操向操舵する前輪操向機構と、後輪を操向
    操舵する後輪操向機構と、この後輪操向機構を駆動制御
    する電動モータと、ステアリング操舵角を検出する操舵
    角検出器と、車速を検出する車速検出器と、前記操舵角
    検出器にて検出された操舵角信号と前記車速検出器にて
    検出された車速信号とに基づいて前記電動モータを回転
    制御するモータ制御手段とからなる4輪操向装置。
  2. (2)前輪を操向操舵する前輪操向機構と、後輪を操向
    操舵する後輪操向機構と、この後輪操向機構を駆動制御
    する電動モータと、ステアリング操舵角を検出する操舵
    角検出器と、車速を検出する車速検出器と、前記操舵角
    検出器にて検出された操舵角信号と前記車速検出器にて
    検出された車速信号とに基づいて前記電動モータを回転
    制御するモータ制御手段と、前記電動モータの回転速度
    を減速して前記後輪操向機構に伝達すべく、前記電動モ
    ータと前記後輪操向機構との間に配置された減速機溝と
    からなる4輪操向装置。
  3. (3)前記減速機構は、前記電動モータの回転軸に設け
    たピニオンと、このピニオンと噛合する大歯車と、この
    大歯車に固着され前記後輪操向機構を構成するラックと
    噛合する大歯車用回転軸とからなる前記特許請求の範囲
    第2項記載の4輪操向装置。
  4. (4)前記減速機構は、前記電動モータの回転軸に設け
    たウォームと、このウォームと噛合するウォームホィー
    ルと、このウォームホィールに固着され前記後輪操向機
    構を構成するラックと噛合するウォームホィール軸とか
    らなる前記特許請求の範囲第2項記載の4輪操向装置。
JP59187326A 1984-09-07 1984-09-07 4輪操向装置 Pending JPS6164584A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61146683A (ja) * 1984-12-20 1986-07-04 Kayaba Ind Co Ltd 動力操舵制御装置
JPS63125476A (ja) * 1986-11-15 1988-05-28 Fuji Heavy Ind Ltd 電動式後輪操舵装置
US4811969A (en) * 1986-06-20 1989-03-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling a steering angle of a rear wheel
JPH01168568A (ja) * 1987-12-23 1989-07-04 Nissan Motor Co Ltd 電動式ステアリング装置
US5096014A (en) * 1986-08-20 1992-03-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Rear wheel steering mechanism with locking control for four-wheel-steerable vehicle

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