JPH0234476A - Rear-wheel steering device for vehicle - Google Patents
Rear-wheel steering device for vehicleInfo
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering 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
- B62D7/148—Steering 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 provided with safety devices
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、後輪を電動機により操舵する車両の後輪操舵
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rear wheel steering device for a vehicle that steers the rear wheels using an electric motor.
(従来の技術)
車両には、前輪を操舵する2輪操舵(2WS)車両や前
輪と共に後輪をも操舵する4輪操舵(4WS)車両があ
る。(Prior Art) Vehicles include two-wheel steering (2WS) vehicles that steer the front wheels and four-wheel steering (4WS) vehicles that steer the rear wheels as well as the front wheels.
上記4輪操舵車両における後輪操舵装置としては、例え
ば実開昭82−25277号公報に記載されている様に
、電動機によって後輪を操舵するいわゆる電動機式のも
のが知られている。As a rear wheel steering device for the above-mentioned four-wheel steering vehicle, a so-called electric motor type device in which the rear wheels are steered by an electric motor is known, for example, as described in Japanese Utility Model Application Publication No. 82-25277.
かかる電動機式のものにおいては、電動機は、一般に車
両に搭載されたバッテリを電源とし、その電源から電力
の供給を受けて作動するように構成される。In such an electric motor type, the electric motor is generally configured to use a battery mounted on the vehicle as a power source, and to operate by receiving power from the power source.
(発明が解決しようとする課題)
ところで、上記電源たるバッテリは必ずしも常に所定の
電圧(正常電圧)を維持し得るものではなく、種々の原
因により電圧低下を来たす場合がある。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the battery serving as the power source cannot always maintain a predetermined voltage (normal voltage), and the voltage may drop due to various causes.
そして、その様にバッテリの電圧が低下すると、電動機
の回転速度やトルクが低下し、適正な後輪操舵(予め与
えられた特性通りの操舵)が困難になるという不都合が
生じる。即ち、電動機の回転速度が低下すれば後輪の操
舵速度が低下し、また電動機のトルクが低下すれば後輪
の大舵角操舵が不可能となり、適正な後輪操舵が困難と
なる。なお、電動機式の後輪操舵装置には、通常後輪を
常時中立位置(直進位置)に向けて付勢するセンタリン
グバネ等が設けられており、後輪を大舵角操舵するため
にはこのセンタリングバネを大きく撓まさなければなら
ずその分大きなトルクが必要となる。When the voltage of the battery decreases in this way, the rotational speed and torque of the electric motor decrease, resulting in the inconvenience that proper rear wheel steering (steering according to predetermined characteristics) becomes difficult. That is, if the rotational speed of the electric motor decreases, the steering speed of the rear wheels decreases, and if the torque of the electric motor decreases, it becomes impossible to steer the rear wheels at a large steering angle, making it difficult to properly steer the rear wheels. Note that electric motor-type rear wheel steering devices are usually equipped with a centering spring, etc. that always biases the rear wheels toward a neutral position (straight-ahead position). The centering spring must be bent significantly, which requires a correspondingly large amount of torque.
また、バッテリの電圧が低下した場合にそのまま電動機
による後輪操舵を継続するといわゆるバッテリ上りとな
り、かつそのバッテリを電源とする他の種々の機器に支
障が生じるという問題もある。Further, if the rear wheel steering by the electric motor is continued when the battery voltage has decreased, the battery will run out, and there is also the problem that various other devices using the battery as a power source may be affected.
本発明の目的は、上記事情に鑑み、バッテリ電圧が低下
した場合であってもバッテリ上りを防止しつつ可能な限
り電動機による適正な後輪操舵を行なうことのできる車
両の後輪操舵装置を提供することにある。In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide a rear wheel steering device for a vehicle that can perform proper rear wheel steering using an electric motor as much as possible while preventing the battery from running out even when the battery voltage decreases. It's about doing.
(課題を解決するための手段)
本発明に係る車両の後輪操舵装置は、上記目的を達成す
るため、第1図に示す様に、
電動機32によって後輪6L、6Rを操舵する後輪操舵
手段22と、
上記後輪操舵手段22による後輪6L、6Rの操舵を制
御する制御手段24と、
上記電動機32に電力を供給する電源の電圧を検出する
電源電圧検出手段90と、
上記制御手段24に設けられた、上記電源電圧検出手段
90によって検出された電源電圧が正常状態から低下し
た場合電源電圧が正常である場合に比して上記電動機3
2による後輪6L、6Rの操舵を規制する規制部24a
とを備えて成ることを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the rear wheel steering device for a vehicle according to the present invention provides a rear wheel steering system in which rear wheels 6L and 6R are steered by an electric motor 32, as shown in FIG. means 22; control means 24 for controlling the steering of the rear wheels 6L and 6R by the rear wheel steering means 22; power supply voltage detection means 90 for detecting the voltage of a power supply supplying electric power to the electric motor 32; When the power supply voltage detected by the power supply voltage detection means 90 provided at 24 falls from the normal state, the electric motor 3
A regulating portion 24a that regulates the steering of the rear wheels 6L and 6R by
It is characterized by comprising the following.
上記電動機による後輪の操舵を規制するとは、大電力の
消費を回避すべく操舵を制限することを意味し、例えば
操舵角を減少させたり、操舵領域を減少させたり、(例
えば車速が所定値以下の場合は操舵しない)する等が該
当する。Restricting the steering of the rear wheels by the electric motor means limiting the steering in order to avoid consumption of large amounts of electric power, such as reducing the steering angle, reducing the steering range, Do not steer in the following cases).
(作 用)
電動機の電源であるバッテリの電圧が低下した場合、例
えば直ちに後輪操舵を中止するようにすれば、バッテリ
上りやそれに付随する問題も生じないし、また適正な後
輪操舵が行なわれず、その結果後輪が予期しない操舵状
態となり著るしく操縦性が低下する場合が生じ得る等の
問題も生じない反面、その後輪操舵中止時点から4輪操
舵のメリットも全く享受することができなくなる。(Function) If the voltage of the battery, which is the power source for the electric motor, drops, for example, if rear wheel steering is immediately stopped, the battery will not run out and problems associated with it will not occur, and proper rear wheel steering will not be performed. As a result, there are no problems such as an unexpected steering condition of the rear wheels and a significant decrease in maneuverability, but on the other hand, the benefits of four-wheel steering cannot be enjoyed at all from the time the rear wheel steering is stopped. .
しかるに、本発明ではバッテリ電圧が低下した場合には
後輪操舵を中止するのではなく、規制するようにしてい
る。However, in the present invention, when the battery voltage decreases, rear wheel steering is restricted rather than being canceled.
この様に電圧低下に応じて後輪操舵を規制すれば、後輪
操舵による大電力の消費は回避でき、その結果バッテリ
電圧の低下時に後輪操舵を行なってもバッテリ上り及び
それに関連する不都合を回避できる。If rear wheel steering is regulated in response to voltage drops in this way, large amounts of power consumption due to rear wheel steering can be avoided, and as a result, even if rear wheel steering is performed when battery voltage is low, the battery will not run out and related inconveniences will be avoided. It can be avoided.
また、規制はされていても後輪はその規制の範囲内では
操舵されるので、限られた範囲内ではあるが依然として
4輪操舵のメリットを享受できる。Further, even if there are regulations, the rear wheels are steered within the limits of the regulations, so the benefits of four-wheel steering can still be enjoyed, albeit within a limited range.
かつ、後輪操舵は規制されているのでその後輪操舵に大
電力は不要であり、従ってその後輪操舵は規制された範
囲内で特性通りの適正な制御が行なわれ、予期しない後
輪操舵状態の発生を防止できる。In addition, since rear wheel steering is regulated, large electric power is not required for rear wheel steering. Therefore, rear wheel steering is properly controlled according to its characteristics within the regulated range, and unexpected rear wheel steering conditions can be avoided. Occurrence can be prevented.
(実 施 例)
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第2図は本発明の一実施例を備えた4輪操舵装置の一例
を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a four-wheel steering system equipped with an embodiment of the present invention.
第2図に図示の4輪操舵装置は、左右の前輪2L、2R
を操舵する前輪操舵装置4と左右の後輪6L、6Rを操
舵する後輪操舵装置8とを備えて成る。The four-wheel steering system shown in Fig. 2 has left and right front wheels 2L and 2R.
The vehicle includes a front wheel steering device 4 for steering the left and right rear wheels 6L and a rear wheel steering device 8 for steering the left and right rear wheels 6L and 6R.
前輪操舵装置4は、車幅方向に延設され、両端部が左右
1対のタイロッドIOL、IORおよびナックルアーム
L2L、 12Rを介して左右1対の前輪2L、2Hに
連結された前輪操舵軸14と、該操舵軸14上に形成さ
れたラック歯(図示せず)に噛合するピニオン16が一
端部に設けられると共に他端部にステアリングホイール
18が設けられたステアリングシャフト20とから成り
、ステアリングホイール1Bのハンドル操作により、前
輪操舵軸14を車幅方向に変位させて前輪2L、2Rを
操舵するように構成されている。The front wheel steering device 4 includes a front wheel steering shaft 14 that extends in the vehicle width direction and has both ends connected to a pair of left and right front wheels 2L, 2H via a pair of left and right tie rods IOL, IOR and knuckle arms L2L, 12R. and a steering shaft 20 having a pinion 16 at one end that meshes with rack teeth (not shown) formed on the steering shaft 14 and a steering wheel 18 at the other end. The front wheels 2L and 2R are steered by displacing the front wheel steering shaft 14 in the vehicle width direction by operating the steering wheel 1B.
後輪操舵装置8は、後輪6L、6Rを操舵する後輪操舵
手段22と、該後輪操舵手段22を制御する制御手段2
4と、車速検出手段2Bや前輪舵角検出手段28等の上
記後輪操舵手段制御用の各種の情報を上記制御手段24
に入力する情報入力手段群と、以下に述べる電動機32
の電源であるバッテリ88の電圧を検出するバッテリ電
圧検出手段90とで構成されている。The rear wheel steering device 8 includes a rear wheel steering means 22 for steering the rear wheels 6L and 6R, and a control means 2 for controlling the rear wheel steering means 22.
4, and various information for controlling the rear wheel steering means such as the vehicle speed detecting means 2B and the front wheel steering angle detecting means 28 are transmitted to the control means 24.
and the electric motor 32 described below.
and a battery voltage detection means 90 for detecting the voltage of a battery 88, which is the power source of the battery.
上記後輪操舵手段22は、後輪操舵軸30と電動機であ
るサーボモータ32とを備えて成る。The rear wheel steering means 22 includes a rear wheel steering shaft 30 and a servo motor 32 which is an electric motor.
上記後輪操舵軸30は、車幅方向に延設され、両端部が
左右1対のタイロッド34L、 34Rおよびナックル
アーム3fiL、 36Rを介して左右1対の後輪6L
、6Rに連結され、該後輪操舵軸30の車幅方向のスト
ローク変位により後輪6L、6Rが操舵される。また、
この後輪操舵軸30には、該軸30を中立位置に復帰さ
せるべく付勢する中立位置復帰手段であるセンタリング
バネ手段38が設けられている。The rear wheel steering shaft 30 extends in the vehicle width direction, and has both ends connected to a pair of left and right rear wheels 6L via a pair of left and right tie rods 34L, 34R and knuckle arms 3fiL, 36R.
, 6R, and the rear wheels 6L, 6R are steered by stroke displacement of the rear wheel steering shaft 30 in the vehicle width direction. Also,
This rear wheel steering shaft 30 is provided with a centering spring means 38 which is a neutral position return means for urging the shaft 30 to return to the neutral position.
上記後輪操舵軸30の軸線方向のストローク変位は上記
サーボモータ32によって行なわれる。即ち、上記サー
ボモータ32は、ステップモータから成り、ブレーキ手
段40.クラッチ手段42および減速歯車44から成る
駆動力伝達系を介してポールスクリュ手段46に回転を
伝達し、該ポールスクリュ手段46を介して上記センタ
リングバネ手段38の付勢力に抗して後輪操舵軸30を
中立位置から駆動する、即ちストローク変位させるよう
に構成されている。Stroke displacement of the rear wheel steering shaft 30 in the axial direction is performed by the servo motor 32. That is, the servo motor 32 is a step motor, and the brake means 40. Rotation is transmitted to the pawl screw means 46 through a driving force transmission system consisting of a clutch means 42 and a reduction gear 44, and the rear wheel steering shaft is rotated through the pawl screw means 46 against the biasing force of the centering spring means 38. 30 from a neutral position, that is, it is configured to cause a stroke displacement.
上記ブレーキ手段40は、上記サーボモータ32と後輪
操舵軸30との間の駆動力伝達系をロックして後輪操舵
軸30を所定の変位状態に保持するものである。即ち、
定常操舵時(目標後輪舵角が変化しないとき)には後輪
操舵軸30を所定の変位状態に保持する必要があるが、
それをサーボモータ321;よるサーボロックではなく
このブレーキ手段40によって行なうことにより消費電
力の節約を図ろうとするものである。本実施例における
ブレーキ手段40は、サーボモータの出力軸をロックす
る電磁ブレーキにより構成されている。The brake means 40 locks the driving force transmission system between the servo motor 32 and the rear wheel steering shaft 30 to maintain the rear wheel steering shaft 30 in a predetermined displacement state. That is,
During steady steering (when the target rear wheel steering angle does not change), it is necessary to maintain the rear wheel steering shaft 30 at a predetermined displacement state.
This is done by the brake means 40 rather than the servo lock by the servo motor 321, thereby saving power consumption. The brake means 40 in this embodiment is constituted by an electromagnetic brake that locks the output shaft of a servo motor.
上記クラッチ手段42は、所定の異常発生時サーボモー
タ32と後輪操舵軸30との間の駆動力伝達系を切断し
て後輪操舵軸30をフリーとし、もって該操舵軸30を
上記センタリングバネ手段38により中立位置に復帰さ
せて2WS状態とし、いわゆるフェイルセーフを図ろう
とするものである。The clutch means 42 disconnects the driving force transmission system between the servo motor 32 and the rear wheel steering shaft 30 when a predetermined abnormality occurs, thereby freeing the rear wheel steering shaft 30, thereby moving the steering shaft 30 toward the centering spring. The means 38 returns it to the neutral position to bring it into the 2WS state, thereby providing a so-called fail-safe.
本実施例におけるクラッチ手段42は、直列に配設され
たノーマルオーブン(無通電時切断)型電磁クラッチ4
2Aとノーマルクローズ(無通電時接続)型電磁クラッ
チ42Bとで構成されている。The clutch means 42 in this embodiment is a normal oven (disconnection when no current is applied) type electromagnetic clutch 4 arranged in series.
2A and a normally closed (connected when not energized) type electromagnetic clutch 42B.
なお、この様にクラッチ手段42を直列に配設されたノ
ーマルオーブン型電磁クラッチ42Aとノーマルクロー
ズ型電磁クラッチ42Bとの2個のクラッチにより構成
したのは、切断信頼性の向上と消費電力の節約を図るた
めである。The reason why the clutch means 42 is constituted by two clutches, the normal oven type electromagnetic clutch 42A and the normally closed type electromagnetic clutch 42B arranged in series, is to improve disconnection reliability and save power consumption. This is to aim for.
即ち、まずクラッチを2個直列に設けることにより、一
方のクラッチが焼付等により切断不能となっても他方の
クラッチで駆動力伝達系を切断することができ、切断信
頼′性の大幅な向上が図られる。また、2個直列に設け
るにあたって例えば2個共ノーマルオープン型とすると
、平常時(非異常発生時)双方に通電しなければならず
消費電力が倍になる。これに対し、2個共ノーマルクロ
ーズ型にすると消費電力の問題はなくなるが、例えばク
ラッチ電源がフェイルした場合等に切断不能となる。よ
って、一方をノーマルクローズ型とすることにより消費
電力の節約を図りつつ他方をノーマルオーブン型とする
ことにより電源フェイル時等における切断信頼性の向上
を図ることができる。In other words, by installing two clutches in series, even if one clutch cannot be disconnected due to seizure, etc., the drive power transmission system can be disconnected by the other clutch, which greatly improves disconnection reliability. It will be planned. Furthermore, if two devices are provided in series, for example, if both devices are of normally open type, both devices must be energized during normal times (when no abnormality occurs), which doubles the power consumption. On the other hand, if both of them are of the normally closed type, the problem of power consumption will be eliminated, but the disconnection will become impossible if, for example, the clutch power supply fails. Therefore, by making one of them a normally closed type, it is possible to save power consumption, and by making the other one a normal oven type, it is possible to improve disconnection reliability in the event of a power supply failure.
上記ポールスクリュ手段46は、ポールナツト48と、
操舵軸30に刻設されたポールネジ50と、両者48.
50の間に介在せしめられたボール52とから成り、上
記ポールナツト48は上記減速歯車44と噛合する歯車
54に固着されて該歯車54と一体的に回転すると共に
操舵軸30の軸線方向は変位不能とされ、もって上記サ
ーボモータ32によりこのポールナツト48が回転せし
められるとそれに応じて操舵軸30が軸線方向にストロ
ーク変位せしめられる。The pole screw means 46 includes a pole nut 48;
A pole screw 50 carved into the steering shaft 30 and both 48.
The pole nut 48 is fixed to a gear 54 that meshes with the reduction gear 44 and rotates integrally with the gear 54, and cannot be displaced in the axial direction of the steering shaft 30. When the pole nut 48 is rotated by the servo motor 32, the steering shaft 30 is stroked in the axial direction accordingly.
上記センタリングバネ手段38は、操舵軸30に所定間
隔を置いて設けられた1対のストッパ56.58と、操
舵軸30に遊嵌されて両ストッパ58.58内に配設さ
れ、該両ストッパ56.58によって拡開方向の移動を
規制された1対のバネ受け60.82と、両バネ受け8
0.62間に圧縮状態で配設されたセンタリングバネ6
4と、上記両バネ受け60.82が上記両ストッパ56
.58に当接している状態において該ストッパ56.5
8と同様に両バネ受け80.82の拡開方向の移動を規
制すべく該両バネ受け60.82に当接するケーシング
側ストッパ部ee、esとを備えて成り、センタリング
バネ64の圧縮荷重(プリセット荷重)により操舵軸3
0は常に中立位置に向けて付勢されている。The centering spring means 38 includes a pair of stoppers 56 and 58 provided on the steering shaft 30 at a predetermined interval, and is disposed within the two stoppers 58 and 58 that are loosely fitted on the steering shaft 30. A pair of spring receivers 60.82 whose movement in the expansion direction is regulated by 56.58, and both spring receivers 8
Centering spring 6 arranged in a compressed state between 0.62
4, and both spring receivers 60 and 82 are connected to both stoppers 56.
.. 58, the stopper 56.5
Similarly to 8, the casing-side stopper portions ee and es are provided which abut against both spring receivers 60.82 in order to restrict the movement of both spring receivers 80.82 in the expansion direction, and the compressive load of the centering spring 64 ( Steering shaft 3 due to preset load)
0 is always biased towards the neutral position.
上記サーボモータ32による後輪操舵は、制御手段24
内の制御部24bによって制御される。該制御部24b
による後輪操舵の基本制御はいわゆる車速感応型制御で
あり、車速と前輪舵角とを制御パラメータとし、前輪操
舵に応じて後輪を操舵すると共にその際の操舵比(後輪
舵角/前輪舵角)を車速に応じて変更するものである。The rear wheel steering by the servo motor 32 is controlled by the control means 24.
It is controlled by the control section 24b inside. The control section 24b
The basic control of rear wheel steering is so-called vehicle speed-sensitive control, which uses vehicle speed and front wheel steering angle as control parameters, and steers the rear wheels in accordance with the front wheel steering. (rudder angle) is changed according to vehicle speed.
車速に応じた操舵比の変更の一例としては第3図に示す
ような場合がある。同図に示す制御特性を付与したとき
には、前輪舵角に対する後輪舵角は、車速が大きくなる
に従って同位相方向へ変化する、例えば車速4(ll!
n/ hを境にして逆位相から同位相へ変化することと
なり、このようすを第4図に示す。なお、図示の制御特
性においては、車速が40KIn/ h未満の逆位相操
舵領域に前輪舵角が所定値θ1になるまでは後輪を操舵
しない不感帯が設けられている。An example of changing the steering ratio according to the vehicle speed is as shown in FIG. 3. When the control characteristics shown in the figure are applied, the rear wheel steering angle relative to the front wheel steering angle changes in the same phase direction as the vehicle speed increases, for example, vehicle speed 4 (ll!).
The phase changes from the opposite phase to the same phase with n/h as the boundary, and this situation is shown in FIG. In the illustrated control characteristics, a dead zone is provided in the anti-phase steering region where the vehicle speed is less than 40 KIn/h, in which the rear wheels are not steered until the front wheel steering angle reaches a predetermined value θ1.
このような後輪操舵制御をなすべく、上記制御部24b
には、前記車速検出手段26、前輪舵角検出手段28お
よび上記サーボモータ32の回転位置を検出するロータ
リエンコーダ72からの信号が入力され、制御部24b
では、前輪舵角と車速とに基づいて目標後輪舵角を演算
し、必要とする後輪舵角に対応する制御信号がサーボモ
ータ32に出力される。In order to perform such rear wheel steering control, the control section 24b
Signals from the vehicle speed detection means 26, the front wheel steering angle detection means 28, and the rotary encoder 72 that detects the rotational position of the servo motor 32 are input to the control section 24b.
Then, a target rear wheel steering angle is calculated based on the front wheel steering angle and the vehicle speed, and a control signal corresponding to the required rear wheel steering angle is output to the servo motor 32.
そして、サーボモータ32の作動が適正になされている
か否かをロータリエンコーダ72によって常時監視しつ
つ、つまりフィードバック制御の下で後輪の6L、6R
の操舵がなされるようになっている。The rotary encoder 72 constantly monitors whether or not the servo motor 32 is operating properly, that is, under feedback control, the rear wheels 6L and 6R are operated.
The vehicle is now being steered.
上記制御部24bは、上記サーボモータ32の外に、上
記ブレーキ手段40およびクラッチ手段42の作動制御
も行なう。ブレーキ手段40の制御は、上述の如く定常
操舵時サーボモータの出力軸をロックして後輪操舵軸3
0を所定の変位状態に保持すべく行なわれ、クラッチ手
段42の制御は上述の如く所定の異常発生時切断状態と
して後輪操舵軸30をセンタリングバネ手段38により
中立位置に復帰させフェイルセーフを図るべく行なわれ
る。The control section 24b also controls the operation of the brake means 40 and the clutch means 42 in addition to the servo motor 32. As described above, the brake means 40 is controlled by locking the output shaft of the servo motor during steady steering so as to control the rear wheel steering shaft 3.
0 is maintained at a predetermined displacement state, and as described above, the clutch means 42 is controlled to be in a disconnected state when a predetermined abnormality occurs, and the rear wheel steering shaft 30 is returned to the neutral position by the centering spring means 38 for fail-safe purposes. It is done as much as possible.
なお、上記制御手段24には、ニュートラルクラッチス
イッチ76、インヒビタースイッチ78、ブレーキスイ
ッチ80および゛エンジンスイッチ82からのON・O
FF信号やオルタネータのし端子84からの発電の有無
を示す信号が入力されるように構成されている。86は
異常発生時に点灯せしめられる警告ランプである。The control means 24 includes ON/O signals from a neutral clutch switch 76, an inhibitor switch 78, a brake switch 80, and an engine switch 82.
It is configured so that an FF signal and a signal from the alternator terminal 84 indicating the presence or absence of power generation are input. 86 is a warning lamp that is turned on when an abnormality occurs.
上記制御手段24には、上記第3図および第4図に示す
基本制御特性に従って後輪操舵の制御を行なう上記制御
部24bと共に規制部24aが設けられている。該規制
部24aは、上記バッテリ電圧が正常状態から低下した
場合バッテリ電圧が正常である場合に比して上記サーボ
モータ32による後輪の操舵を規制するものである。The control means 24 is provided with a control section 24b and a regulating section 24a, which control rear wheel steering according to the basic control characteristics shown in FIGS. 3 and 4. The regulating portion 24a regulates the steering of the rear wheels by the servo motor 32 when the battery voltage drops from a normal state compared to when the battery voltage is normal.
上記バッテリ電圧の正常とは、上記第3図および第4図
に示す基本制御特性に従って後輪操舵の制御を行なって
も特に支障が生じない電圧状態をいい、例えば12Vの
バッテリの場合例えばIOV以上が正常ということがで
きる。The above-mentioned normal battery voltage refers to a voltage state in which no particular problem occurs even if the rear wheel steering is controlled according to the basic control characteristics shown in Figs. 3 and 4 above. For example, in the case of a 12V battery, for example, IOV or higher can be said to be normal.
上記バッテリ電圧が正常である場合の後輪操舵は上記基
本制御特性に従って行なわれるものであり、従って上記
バッテリ電圧が正常である場合に比してサーボモータ3
2による後輪の操舵を規制するとは、上記基本制御特性
に基づく操舵に、比して規制するということである。Rear wheel steering when the battery voltage is normal is performed according to the basic control characteristics, and therefore the servo motor 3
2 means that the steering of the rear wheels is restricted compared to the steering based on the basic control characteristics described above.
また、操舵を規制するとは、前述の如く後輪操舵による
大電力の消費を回避すべく後輪操舵を制限する、つまり
大電力を消費するような操舵は止める方向に制限すると
いう意味である。Furthermore, restricting the steering means, as described above, restricting the rear wheel steering in order to avoid the consumption of large amounts of power by steering the rear wheels, that is, restricting the steering that consumes a large amount of electric power to be stopped.
規制の態様としては種々のものが考えられるが、例えば
操舵角を減少させたり操舵領域を減少させる態様を採用
することができる。Various modes of regulation can be considered, and for example, a mode of reducing the steering angle or reducing the steering area can be adopted.
操舵角を減少させるにあたっては、例えば第5図に示す
様な、バッテリ電圧によって1から0までの間で変化す
る特性を有する係数f (V)を設定し、下式によって
定まる目標後輪舵角θRTに従って後輪を制御するよう
にすれば良い。ただし、下式におけるθRTNは上記基
本制御特性に基づく基本目標後輪舵角である。To reduce the steering angle, set a coefficient f (V) that varies between 1 and 0 depending on the battery voltage, as shown in Fig. 5, and set the target rear wheel steering angle determined by the following formula. The rear wheels may be controlled according to θRT. However, θRTN in the formula below is the basic target rear wheel steering angle based on the above basic control characteristics.
θRT−f (V)XθRTN
この制御によれば、バッテリ電圧が低下してそれが8V
〜IOVの間にある場合、その電圧に応じて定まるf
(V)によって目標後輪舵角が減少せしめられ、かつバ
ッテリ電圧が8V以下になったら後輪操舵は中止され、
2WS状態となる。後輪舵角を小さくすれば、上記セン
タリングバネ64を撓まず量も小さくなり、その分消費
電力の減少を図ることができる。θRT-f (V)XθRTN According to this control, the battery voltage decreases to 8V
〜IOV, f is determined according to the voltage
When the target rear wheel steering angle is decreased by (V) and the battery voltage becomes 8V or less, rear wheel steering is stopped,
The state becomes 2WS. If the rear wheel steering angle is made smaller, the amount by which the centering spring 64 is not bent becomes smaller, and power consumption can be reduced accordingly.
上記操舵領域を減少させる態様としては、所定電圧以下
となった場合、低車速時における後輪操舵を禁止するも
のや前輪舵角が所定値以上の場合後輪舵角を減少させる
態様を挙げることができる。Examples of ways to reduce the steering range include prohibiting rear wheel steering at low vehicle speeds when the voltage is below a predetermined voltage, and reducing the rear wheel steering angle when the front wheel steering angle is above a predetermined value. Can be done.
前者の態様の具体例としては、例えば車速が40KIn
/h以下の逆位相操舵領域における後輪操舵を禁止した
りあるいは車速が11h/h以下における後輪操舵を禁
止することが考えられる。低車速時における後輪操舵は
路面抵抗が大きく、特に車速が1 /la/h以下にお
ける後輪操舵は停車中の据切りまたはそれに近い状態で
あるので極めて路面抵抗が大きく、従ってその様な場合
の後輪操舵を禁止することによって大電力の消費を回避
することができる。As a specific example of the former aspect, for example, if the vehicle speed is 40 KIn
It is conceivable to prohibit rear wheel steering in a reverse phase steering region of 11 h/h or less, or to prohibit rear wheel steering when the vehicle speed is 11 h/h or less. Rear wheel steering at low vehicle speeds has a large road resistance, especially when the vehicle speed is below 1/la/h, the rear wheel steering is in a stationary state or a state close to that when the vehicle is stopped, so the road resistance is extremely large, so in such cases Large power consumption can be avoided by prohibiting rear wheel steering.
後者の態様の具体例としては、例えば所定電圧以下とな
った場合、制御特性を第6図に示す様に変更することが
考えられる。第6図に示す特性は、前輪舵角θFが所定
値θ2以下の場合には上記基本制御特性通りに後輪を操
舵すると共に前輪舵角θ、が所定値θ2を越えたらそれ
以降は後輪舵角θ8を大きくしないようにするものであ
る。なお、図中破線は変更前の特性を示す。前輪小舵角
時の後輪操舵は4WSのメリットを大いに発揮するもの
であり、従ってその領域では基本制御特性通りに後輪を
操舵すると共にそれ以降は後輪の大舵角操舵を禁止する
ことにより、4WSのメリットをあまり損なうことなく
大電力の消費を回避することができる。As a specific example of the latter aspect, it is conceivable to change the control characteristics as shown in FIG. 6, for example, when the voltage becomes lower than a predetermined voltage. The characteristics shown in FIG. 6 are such that when the front wheel steering angle θF is less than the predetermined value θ2, the rear wheels are steered according to the basic control characteristics described above, and when the front wheel steering angle θ exceeds the predetermined value θ2, the rear wheels are steered. This is to prevent the steering angle θ8 from increasing. Note that the broken line in the figure indicates the characteristics before the change. Rear wheel steering when the front wheels have a small steering angle greatly exhibits the benefits of 4WS, so in that area the rear wheels should be steered according to the basic control characteristics, and from then on, large rear wheel steering should be prohibited. This makes it possible to avoid large power consumption without significantly impairing the benefits of 4WS.
なお、バッテリ電圧が低下し所定の回転速度が得られな
くなると消費電流が増加し、その結果モータの電流制限
が働く場合がある。この電流制限はモータの保護1回路
の保護のためのもので、モータに流すことのできる上限
の電流値を規制するものであり、負荷が異常に大きくな
った場合にも働くことがある。Note that when the battery voltage decreases and a predetermined rotational speed cannot be obtained, the current consumption increases, and as a result, the current of the motor may be limited. This current restriction is to protect the motor protection circuit 1, and regulates the upper limit current value that can flow through the motor, and may come into play even when the load becomes abnormally large.
上記電流制限が働くと、制限値(上限)の電流で後輪を
目標舵角まで操舵することになるが、電流制限が働いて
いるということは本来それ以上の出力トルク、回転速度
が要求されているということであり、従って後輪の操舵
は追従遅れになっていることになる。この後輪の追従遅
れは、一方向のみの操舵であれば問題はないが、中立付
近において切り返しをくり返すと同相制御しなければな
らないところで逆相になってしまう可能性が生じる。よ
って、その様な可能性を回避するため、電流制限が働い
た時にはそれ以上後輪を操舵しないようにするのが良い
。When the above current limit is activated, the rear wheels will be steered to the target steering angle using the current at the limit value (upper limit), but the fact that the current limit is activated means that higher output torque and rotational speed are required. This means that the steering of the rear wheels is delayed. This follow-up delay of the rear wheels is not a problem if the steering is in only one direction, but if the steering is repeated in the vicinity of neutral, there is a possibility that the phase will be reversed when in-phase control is required. Therefore, in order to avoid such a possibility, it is better to avoid steering the rear wheels any more when the current limit is activated.
(発明の効果)
本発明に係る車両の後輪操舵装置は、上記の如く、電動
機の電源であるバッテリの電圧が低下した場合には後輪
の操舵をバッテリ電圧が正常時の操舵に比して規制する
ように構成されているので、該操舵の規制によって大電
力の消費を回避でき、それによってバッテリ上りを回避
できる。また、規制範囲内では後輪の操舵が行なわれる
ので依然として4WSのメリットを享受でき、かつ規制
範囲内の操舵では大電力を必要としないので、規制され
た範囲内で特性通りの制御が可能となり、予期しない後
輪操舵状態の発生を防止できる。(Effects of the Invention) As described above, in the vehicle rear wheel steering device according to the present invention, when the voltage of the battery, which is the power source of the electric motor, decreases, the rear wheel steering device according to the present invention can perform rear wheel steering compared to steering when the battery voltage is normal. Since the steering is configured to be regulated, the consumption of a large amount of electric power can be avoided by regulating the steering, and thereby a dead battery can be avoided. In addition, since the rear wheels are steered within the regulated range, you can still enjoy the benefits of 4WS, and since steering within the regulated range does not require large amounts of power, it is possible to control according to the characteristics within the regulated range. , it is possible to prevent the occurrence of unexpected rear wheel steering conditions.
第1図は本発明の概要を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を備えた4輪操舵装置の一例を示す概略図
、
第3図および第4図は第2図に示す実施例の基本的な後
輪操舵制御特性の一例を示す図、第5図は操舵角を減少
させる場合に使用する係数f (V)の−例を示す図、
第6図は操舵領域を減少させた制御特性の一例を示す図
である。
6L、6R・・・後輪 22・・・後輪操舵手段2
4・・・制御手段 24a・・・規制部32・
・・電動機 90・・・電源電圧検出手段第
団FIG. 1 is a block diagram showing an overview of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a four-wheel steering device equipped with an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are shown in FIG. A diagram showing an example of the basic rear wheel steering control characteristics of the embodiment, FIG. 5 is a diagram showing an example of the coefficient f (V) used when decreasing the steering angle, and FIG. 6 is a diagram showing an example of the coefficient f (V) used when decreasing the steering angle. FIG. 6L, 6R...Rear wheel 22...Rear wheel steering means 2
4... Control means 24a... Regulation part 32.
...Electric motor 90...Power supply voltage detection means group
Claims (1)
輪操舵手段による後輪の操舵を制御する制御手段と、 上記電動機に電力を供給する電源の電圧を検出する電源
電圧検出手段と、 上記制御手段に設けられた、上記電源電圧検出手段によ
って検出された電源電圧が正常状態から低下した場合電
源電圧が正常である場合に比して上記電動機による後輪
の操舵を規制する規制部とを備えて成ることを特徴とす
る車両の後輪操舵装置。[Scope of Claims] Rear wheel steering means for steering the rear wheels by an electric motor, control means for controlling the steering of the rear wheels by the rear wheel steering means, and a power source for detecting the voltage of a power source that supplies electric power to the electric motor. voltage detection means, and when the power supply voltage detected by the power supply voltage detection means provided in the control means drops from a normal state, the steering of the rear wheels by the electric motor is reduced compared to when the power supply voltage is normal. A rear wheel steering device for a vehicle, comprising: a regulating section that regulates the vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18527788A JPH0234476A (en) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | Rear-wheel steering device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18527788A JPH0234476A (en) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | Rear-wheel steering device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0234476A true JPH0234476A (en) | 1990-02-05 |
Family
ID=16168015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18527788A Pending JPH0234476A (en) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | Rear-wheel steering device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0234476A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH055663U (en) * | 1991-07-12 | 1993-01-26 | 日本精工株式会社 | Electric four-wheel steering system |
JP2007302236A (en) * | 2007-05-14 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | Vehicular variable steering angle ratio steering device |
JP2011213269A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Equos Research Co Ltd | Vehicular control device |
JPWO2021186932A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP18527788A patent/JPH0234476A/en active Pending
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JPWO2021186932A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | ||
WO2021186932A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | 日立Astemo株式会社 | Steering control device |
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