JPH03220068A - Four-wheel steered vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To cancel the steering torque variation portion by installing the first power steering means for applying an assisting force in the steering for front wheels by a steering wheel and the second power steering means for applying an additional assisting force according to the auxiliary steering quantity for front wheels. CONSTITUTION:In a controller 82 into which the output signals of a car speed sensor 84 and a steering angle sensor 86 are inputted, when a rack 20 is shifted in the axial direction by the turn of a pinion 24 due to the steering of a steering wheel 22, and the steering for front wheels 10 is started, the prescribed calcula tion is carried out, and each prescribed control signal is outputted into the front/rear wheel pressure control valves 72 and 74. Accordingly, the front/rear wheel actuators 30 and 58 and the first and second power steering cylinders 44 and 45 are driven. Accordingly, an assisting force is applied in steering by feeding the working fluid in a prescribed flow rate which is controlled by a power steering gear 52, into the first cylinder 44, and the prescribed additional assisting force is applied by the control pressure which is applied on the second cylinder 45.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は４輪操舵車両、特に操舵トルクの変動を抑える
ようにした４輪操舵車両に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application 1] The present invention relates to a four-wheel steering vehicle, and particularly to a four-wheel steering vehicle that suppresses fluctuations in steering torque.

［従来の技術ｊ ４輪操舵車両において、ステアリングハンドルによる前
輪操舵に応動させて、前輪および後輪に補助転舵を与え
ることにより、車両の旋回応答性および旋回安定性を向
上させるようにしたものが知られている（例えば、特開
昭１−１２７４５８号公報参照）。[Prior art j] In a four-wheel steering vehicle, the turning response and turning stability of the vehicle are improved by giving auxiliary steering to the front wheels and rear wheels in response to front wheel steering using the steering wheel. is known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 127458/1989).

しかして、このものではステアリングハンドルによる前
輪操舵時、前後輪を共に補助操舵するに際し、前輪には
少な（ともステアリングハンドル操作の微分値に応じた
切増量を前輪補助舵角量として与え、後輪にはステアリ
ングハンドル操作に比例した同相舵角を一次遅れで後輪
補助舵角として与えるようにしている。However, when the front wheels are steered using the steering wheel, when both the front and rear wheels are auxiliary steered, the front wheels are given a small amount of turning (increased amount corresponding to the differential value of the steering wheel operation) as the front wheel auxiliary steering angle amount, and the rear wheels are In this system, an in-phase steering angle proportional to the steering wheel operation is given as a rear wheel auxiliary steering angle with a first-order delay.

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、かかる従来の４論操舵車両にあっては、
ステアリングハンドルによる前輪操舵時、車輪にはハン
ドルによる操舵肉分と補助操舵肉分とに応じた路面反力
がステアリングハンドルに伝達されることから、補助操
舵角の与え方によってはステアリングハンドルの操舵ト
ルクが変動してしまい、運転者に違和感を与えるという
問題があった。[Problem to be solved by the invention 1 However, in such a conventional 4 theory steering vehicle,
When steering the front wheels using the steering wheel, a road reaction force corresponding to the amount of steering effort from the steering wheel and the amount of auxiliary steering is transmitted to the wheels, so depending on how the auxiliary steering angle is applied, the steering torque of the steering wheel may vary. There has been a problem in that the amount of noise varies, giving a sense of discomfort to the driver.

すなわち、今、ステアリングハンドルの操舵角が第２図
（Ａ）に示すような場合には、前輪の実際の舵角ば、ハ
ンドル操作の微分値に応じた切増量が付加されることか
ら、第２図（Ｂ）に示すように、ステアリングハンドル
による舵角量を示すａに対し、切増し量すを重畳した量
となる。この結果、ステアリングハンドルに入力される
路面反力に対抗すべく必要とされるステアリングハンド
ル操舵トルクは、第２図（Ｃ）に示すように、ステアリ
ン、グハンドルの操舵角によるトルク分Ｃと切増しによ
るトルク分ｄとが重畳された値となり、そのピーク値と
収束値との間にトルク変動ｅが生ずるのである。もっと
も、このトルク変動量はステアリングハンドルの操舵角
が同じであっても車速あるいはステアリングハンドル操
舵速度の違いによって異なる。In other words, if the steering angle of the steering wheel is as shown in FIG. As shown in FIG. 2(B), the amount is the amount obtained by superimposing the amount of additional turning on a, which represents the amount of steering angle by the steering wheel. As a result, the steering torque required to counter the road reaction force input to the steering wheel is increased by the torque C due to the steering angle of the steering wheel and the steering wheel, as shown in Figure 2 (C). The torque component d is superimposed, and a torque fluctuation e occurs between the peak value and the convergence value. However, even if the steering angle of the steering wheel is the same, the amount of torque fluctuation varies depending on the vehicle speed or the steering wheel steering speed.

本発明の目的は、かかる従来の問題を解消し、ステアリ
ングハンドル操舵トルクの変動を防止し、違和感のない
操舵感覚を与えることのできる４輪操舵車両を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a four-wheel steered vehicle that can eliminate such conventional problems, prevent fluctuations in the steering torque of the steering wheel, and provide a comfortable steering feeling.

［課題を解決するための手段１ このような目的を達成するために、本発明は、ステアリ
ングハンドルによる前輪操舵時、前後輪を補助操舵する
ようにした４輪操舵車両において、前記ステアリングハ
ンドルによる前輪の操舵にアシスト力を付与する第１パ
ワーステアリング手段と、前記前輪の補助操舵量に応じ
た追加アシスト力を付与する第２パワーステアリング手
段と、を備えたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems 1] In order to achieve such an object, the present invention provides a four-wheel steering vehicle in which the front and rear wheels are auxiliary steered when the front wheels are steered by the steering handle. The vehicle is characterized by comprising: a first power steering device that applies an assisting force to the steering of the front wheels; and a second power steering device that applies an additional assisting force in accordance with the amount of auxiliary steering of the front wheels.

［作　用］ 本発明によれば、ステアリングハンドルによる前輪操舵
は通常のごとく第１パワーステアリング手段によるアシ
スト力の付与の下に行なわれる。[Function] According to the present invention, front wheel steering using the steering handle is performed under the application of an assisting force by the first power steering means as usual.

このとき、前後輪は、例えば車速、ステアリングハンド
ルの操舵角および操舵速度に対応させて補助操舵される
。そして、この前輪の補助操舵量に応じた追加アシスト
力が第２パワーステアリング手段により付与されるので
、これによりステアリングハンドルの操舵トルク変動分
がキャンセルされる。At this time, the front and rear wheels are auxilially steered in accordance with, for example, the vehicle speed, the steering angle of the steering wheel, and the steering speed. Then, since the second power steering means applies an additional assisting force corresponding to the amount of auxiliary steering of the front wheels, the fluctuation of the steering torque of the steering wheel is thereby canceled.

従って、違和感のない操舵感覚を得ることができる。Therefore, a comfortable steering feeling can be obtained.

［実施例１ 以下、本発明の実施例を添附図面を参照しつつ説明する
。[Embodiment 1] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第１図に本発明にかかる４輪操舵車両の機能構成図を示
す。FIG. 1 shows a functional configuration diagram of a four-wheel steering vehicle according to the present invention.

図において、１０は前輪、１２は後輪であり、両者ばそ
れぞれステアリングナックルＩ４を介して車体に転舵可
能に取付けられている。そして、前輪側にあっては、ス
テアリングナックル１４はタイロッド１６を介してステ
アリングギアケース１８に摺動可能に支持されたラック
２０と連結されている。ラック２０には周知の如くステ
アリングハンドル２２と連結されたピニオン２４が噛合
している。ステアリングギアケース１８はマウントブツ
シュ２６を介してその長手方向に変位可能に車体に弾支
されており、さらにボールジヨイント２８を介してアク
チュエータ３０のピストンロッド３２と連結されている
。In the figure, 10 is a front wheel, and 12 is a rear wheel, both of which are respectively attached to the vehicle body via a steering knuckle I4 so as to be steerable. On the front wheel side, the steering knuckle 14 is connected via a tie rod 16 to a rack 20 that is slidably supported by a steering gear case 18. As is well known, a pinion 24 connected to a steering handle 22 is engaged with the rack 20. The steering gear case 18 is elastically supported on the vehicle body via a mount bush 26 so as to be displaceable in its longitudinal direction, and is further connected to a piston rod 32 of an actuator 30 via a ball joint 28.

アクチュエータ３０は車体に固設され、ピストンロッド
３２に固設されたピストン３４でもって左右の圧力室３
６．３８に画成されている。側圧力室３６．３８にはそ
れぞれセンタリングスプリング４０．４２が介設されピ
ストン３４を中立位置に保持している。The actuator 30 is fixed to the vehicle body, and uses a piston 34 fixed to a piston rod 32 to open the left and right pressure chambers 3.
6.38. Centering springs 40, 42 are interposed in each of the side pressure chambers 36, 38 to hold the piston 34 in a neutral position.

さらに、上述のステアリングギアケース１８には第１お
よび第２のパワーステアリングシリンダ４４および４５
が連設され、ラック２０に固設されたピストン４６およ
び４７が該シリンダ４４および４５にそれぞれ内装され
て左右の圧力室４８．４９および５０．５１に画成して
いる。Furthermore, the above-mentioned steering gear case 18 includes first and second power steering cylinders 44 and 45.
Pistons 46 and 47, which are arranged in series and fixed to the rack 20, are housed in the cylinders 44 and 45, respectively, and define left and right pressure chambers 48.49 and 50.51.

また、５２はステアリングハンドル２２とピニオン２４
との間に介設された、パワーステア・リングギアであり
、両者間の捩りトルクに応じて、後述するパワーステア
リングポンプ５４から供給される作動流体の第１パワー
ステアリングシリンダ４４の左右圧力室４８．４９への
切換制御と流量制御とを行うものである。Further, 52 is a steering handle 22 and a pinion 24.
is a power steering ring gear interposed between the two, and the left and right pressure chambers 48 of the first power steering cylinder 44 receive working fluid supplied from a power steering pump 54, which will be described later, depending on the torsional torque between the two. This controls the switching to .49 and the flow rate control.

次に、後輪側にあっては、ステアリングナックル１４が
タイロッド１６を介して、後輪用アクチュエータ５８の
ピストン６０が固着されたピストンロッド６２に連結さ
れている。後輪用アクチュエータ５８のピストン６０で
画成される左右の圧力室６４．６６には、それぞれセン
タリングスプリング６８．７０が介設され、ピストン６
０を中立位置に保持し、アクチュエータ５８は車体に固
設されている。Next, on the rear wheel side, the steering knuckle 14 is connected via a tie rod 16 to a piston rod 62 to which a piston 60 of a rear wheel actuator 58 is fixed. Centering springs 68 and 70 are interposed in left and right pressure chambers 64 and 66 defined by the piston 60 of the rear wheel actuator 58, respectively.
0 is held at a neutral position, and the actuator 58 is fixed to the vehicle body.

しかして、前輪の補助操舵用アクチュエータ３０および
第２パワーステアリングシリンダ４５のそれぞれの圧力
室３６．３８および５０．５１には、前輪用圧力制御弁
７２を介して、ポンプ７６および分流弁７８からの制御
流体圧が切換え供給される。また、後輪用のアクチュエ
ータ５８の圧力室６４．６６には、同様に後輪用圧力制
御弁７４を介して制御流体圧が供給される。なお、上述
の圧力制御弁７２および７４としては、例えば、特開昭
６３−２３１００３号公報に記載されたソレノイドの励
磁電流に応じて左右吐出圧力を制御するようにした電流
比例式圧力制御弁を用いればよい。また、ポンプ７６と
前述したパワーステアリングポンプ５４とは共にエンジ
ン８０によって駆動される。Therefore, the pressure chambers 36.38 and 50.51 of the front wheel auxiliary steering actuator 30 and the second power steering cylinder 45 are supplied with water from the pump 76 and the flow dividing valve 78 via the front wheel pressure control valve 72. Control fluid pressure is switched and supplied. Similarly, control fluid pressure is supplied to the pressure chambers 64 and 66 of the rear wheel actuator 58 via the rear wheel pressure control valve 74. The pressure control valves 72 and 74 mentioned above may be, for example, a current proportional pressure control valve that controls the left and right discharge pressures according to the excitation current of a solenoid, which is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-231003. Just use it. Further, both the pump 76 and the power steering pump 54 described above are driven by the engine 80.

８２はマイクロコンピュータ等で構成されるコントロー
ラであり、車両の速度Ｖを検出する車速センサ８４、お
よびステアリングハンドルの操舵角αを検出する操舵角
センサ８６の検出信号が入力される。そして、コントロ
ーラ８２は該検出信号に基き所定の演算を行って、前後
輪用圧力制御弁７２および７４に、所定の制御信号を出
力する。Reference numeral 82 denotes a controller composed of a microcomputer or the like, into which detection signals from a vehicle speed sensor 84 that detects the speed V of the vehicle and a steering angle sensor 86 that detects the steering angle α of the steering wheel are input. Then, the controller 82 performs a predetermined calculation based on the detection signal and outputs a predetermined control signal to the front and rear wheel pressure control valves 72 and 74.

上述した実施例にあっては、ステアリングハンドル２２
を操舵すると、ビニオン２４の回転に伴いラック２０が
ステアリングギアケース１８に対し移動し、タイロッド
１６、ステアリングナックル１４を介して前輪１０が対
応方向に転舵される。このとき、第１パワーステアリン
グシリンダ４４にはパワーステアリングギア５２で制御
された所定流量の作動流体が供給され、操舵にアシスト
力が付与される。In the embodiment described above, the steering handle 22
When the vehicle is steered, the rack 20 moves relative to the steering gear case 18 as the binion 24 rotates, and the front wheels 10 are steered in the corresponding direction via the tie rod 16 and steering knuckle 14. At this time, a predetermined flow rate of working fluid controlled by the power steering gear 52 is supplied to the first power steering cylinder 44, and assist force is applied to the steering.

さらに、このステアリングハンドル２２の操舵角αや車
速Ｖに基きコントローラ８２によって演算された補助舵
角が前輪１０および後輪１２に与えられると共に、追加
アシスト力が前輪ｌＯに与えられることになる。Further, an auxiliary steering angle calculated by the controller 82 based on the steering angle α of the steering handle 22 and the vehicle speed V is applied to the front wheels 10 and the rear wheels 12, and an additional assisting force is applied to the front wheels IO.

これは、前輪用圧力制御弁７２および後輪用圧力制御弁
７４を切換え制御することにより、アクチュエータ３０
および後輪用アクチュエータ５８を作動させると共に第
２パワーステアリングシリンダ４５を作動させることに
より得られるものである。This is achieved by switching and controlling the front wheel pressure control valve 72 and the rear wheel pressure control valve 74.
This is obtained by operating the rear wheel actuator 58 and simultaneously operating the second power steering cylinder 45.

しかして、例えば、アクチュエータ３０の左圧力室３６
に所定の制御圧力が及ぼされると、ピストン３４および
ピストンロッド３２は第１図示の右方に押される。する
と、このストロークに応じてステアリングギアケース１
８が変位され、前輪１０に所定の補助舵角が与えられる
。このとき、上述の所定の制御圧力は同様に第２パワー
ステアリングシリンダ４５の左圧力室５０に及ぼされ、
前輪１０に所定の追加アシスト力が付与される。また、
左圧力室３６の圧力が解除されると、ピストンロッド３
２はセンタスプリング４０の戻り力により、元の中立位
置に戻される。尚、逆方向に操舵される場合には右圧力
室３８および５１に所定圧力がおよぼされ同様に補助舵
角および追加アシスト力が与えられる。Thus, for example, the left pressure chamber 36 of the actuator 30
When a predetermined control pressure is applied to the piston 34 and the piston rod 32, the piston 34 and the piston rod 32 are pushed to the right as shown in the first diagram. Then, according to this stroke, steering gear case 1
8 is displaced, and a predetermined auxiliary steering angle is given to the front wheels 10. At this time, the above-mentioned predetermined control pressure is similarly applied to the left pressure chamber 50 of the second power steering cylinder 45,
A predetermined additional assist force is applied to the front wheel 10. Also,
When the pressure in the left pressure chamber 36 is released, the piston rod 3
2 is returned to its original neutral position by the return force of the center spring 40. Note that when the vehicle is steered in the opposite direction, a predetermined pressure is applied to the right pressure chambers 38 and 51, and an auxiliary steering angle and an additional assist force are similarly applied.

一方、後輪１２にあっても、後輪用アクチュエータ５８
の左あるいは右の圧力室６４あるいは６６に圧力が及ぼ
され所定の補助舵角が与えられる。On the other hand, even in the rear wheel 12, the rear wheel actuator 58
Pressure is applied to the left or right pressure chamber 64 or 66 to provide a predetermined auxiliary steering angle.

ここに、前輪の補助舵角δ、は、 δ、＝に、α＋Ｔｅａ　　・・・（１）後輪の補助舵角
δ、は、 δ、＝に、α＋Ｔｒａ　　・・・（２）として、それぞ
れコントローラ８２の演算により求められ出力される。Here, the auxiliary steering angle δ of the front wheels is δ,=, α+Tea...(1) The auxiliary steering angle δ of the rear wheels is δ,=, α+Tra...(2) The respective controllers 82 is calculated and output.

ここで、Ｋ＝、　Ｋ−、ＴｔおよびＴｒはそれぞれ車速
Ｖの関数として求められる定数であり、みは操舵速度、
すなわちステアリングハンドル２２の操舵角αの微分値
である。Here, K=, K-, Tt and Tr are constants obtained as functions of vehicle speed V, respectively, and is the steering speed,
That is, it is a differential value of the steering angle α of the steering handle 22.

このようにして、前輪に補助舵角が与えられ、前輪に入
力される路面反力が増大しても、この路面反力に対抗す
る追加アシスト力が第２パワーステアリングシリンダ４
５でもって与えられるので、ステアリングハンドル２２
の操舵トルク変動分はキャンセルされることになる。In this way, even if an auxiliary steering angle is given to the front wheels and the road reaction force input to the front wheels increases, an additional assist force to counter this road reaction force is applied to the second power steering cylinder 4.
5, so the steering handle 22
The steering torque fluctuation amount will be canceled.

［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、前輪
の補助操舵量に応じた追加アシスト力を第２パワーステ
アリング手段により与えるようにしたので、操舵トルク
の変動分がキャンセルされ違和感のない操舵感覚を得る
ことができ、その結果、操安性を向上させることができ
る。[Effect of the Invention 1] As is clear from the above description, according to the present invention, since the second power steering means provides an additional assisting force in accordance with the amount of auxiliary steering of the front wheels, the variation in the steering torque is reduced. It is possible to obtain a steering feeling that is canceled out and does not give an unnatural feeling, and as a result, steering stability can be improved.

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

第１図は本発明の一実施例を示す機能構成図、第２図は
従来例の特性を説明するためのグラフである。 １８・・・ステアリングギアケース、 ２２・・・ステアリングハンドル、 ３０・・・アクチュエータ、 ４４・・・第１パワーステアリングシリンダ、４５・・
・第２パワーステアリングシリンダ、５２・・・パワー
ステアリングギア ５８・・・後輪用アクチュエータ、 ７２・・・前輪側圧力制御弁、 ７４・・・後輪側圧力制御弁、 ８２・・・コントローラ、 ８４・・・車速センサ、 ８６・・・操舵角センサ。FIG. 1 is a functional configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph for explaining the characteristics of a conventional example. 18... Steering gear case, 22... Steering handle, 30... Actuator, 44... First power steering cylinder, 45...
- Second power steering cylinder, 52... Power steering gear 58... Rear wheel actuator, 72... Front wheel side pressure control valve, 74... Rear wheel side pressure control valve, 82... Controller, 84... Vehicle speed sensor, 86... Steering angle sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）ステアリングハンドルによる前輪操舵時、前後輪を
補助操舵するようにした４輪操舵車両において、 前記ステアリングハンドルによる前輪の操舵にアシスト
力を付与する第１パワーステアリング手段と、 前記前輪の補助操舵量に応じた追加アシスト力を付与す
る第２パワーステアリング手段と、を備えたことを特徴
とする４輪操舵車両。[Scope of Claims] 1) A four-wheel steering vehicle in which the front and rear wheels are auxilially steered when the front wheels are steered by the steering handle, comprising: a first power steering unit that applies an assisting force to the steering of the front wheels by the steering handle; A four-wheel steering vehicle comprising: second power steering means that applies an additional assisting force according to the amount of auxiliary steering of the front wheels.