JPH0537906Y2 - - Google Patents
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- JPH0537906Y2 JPH0537906Y2 JP1987129489U JP12948987U JPH0537906Y2 JP H0537906 Y2 JPH0537906 Y2 JP H0537906Y2 JP 1987129489 U JP1987129489 U JP 1987129489U JP 12948987 U JP12948987 U JP 12948987U JP H0537906 Y2 JPH0537906 Y2 JP H0537906Y2
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Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
本考案は、前後輪操舵車の後輪操舵装置に係
り、特に、電子制御装置が搭載された前後輪操舵
車に用いるのに好適な、前後輪操舵車の後輪操舵
装置に関する。
The present invention relates to a rear wheel steering device for a front and rear wheel steered vehicle, and more particularly to a rear wheel steering device for a front and rear wheel steered vehicle, which is suitable for use in a front and rear wheel steered vehicle equipped with an electronic control device.
従来から、乗用車等の車両においては、前輪の
みを転舵して車両の旋回を行うようにした2輪操
舵車(いわゆる2WS車)が通常の車両であつた。
しかしながら、低速時において小回り性を向上さ
せると共に、高速時において操安性を向上させる
には、前記2輪操舵車では飛躍的向上を望めなか
つた。そこで、今日においては、車両の後輪にも
能動的に舵角を与え、前記小回り性及び操安性を
積極的に向上させることを狙いとした前後輪操舵
車(いわゆる4WS車)が開発されるに至つてい
る。
このような前後輪操舵車に関し、如何にして後
輪の操舵を制御するかの技術について種々創案さ
れている(特開昭60−161262、同61−50878等)。
このような技術の中に、低速時には、前輪と逆
位相に後輪を転舵して小回り性を向上させると共
に、高速時には、前輪と同位相に後輪を転舵して
操安性を向上させる技術がある(実開昭60−
50078)。
又、後輪を電気信号に基づいてサーボアクチユ
エータで転舵する前後輪操舵車(特開昭57−
44568)や、高速走行中に故障が生じたとき意図
せぬ後輪の大舵角転舵を防止するための高速時舵
角規制装置(特開昭60−150164、特開昭60−
150165)等がある。
Conventionally, two-wheel steering vehicles (so-called 2WS vehicles), which turn only the front wheels of the vehicle, have been common in vehicles such as passenger cars.
However, the above two-wheel steering vehicle has not been able to achieve a dramatic improvement in the ability to turn around at low speeds and the steering stability at high speeds. Therefore, today, front and rear wheel steered vehicles (so-called 4WS vehicles) have been developed that actively give a steering angle to the rear wheels of the vehicle, aiming to actively improve the above-mentioned tight turning performance and maneuverability. It has reached the point where Regarding such front and rear wheel steered vehicles, various techniques have been devised for controlling the steering of the rear wheels (Japanese Patent Application Laid-open No. 60-161262, No. 61-50878, etc.). Among these technologies, at low speeds, the rear wheels are steered in the opposite phase to the front wheels to improve maneuverability, and at high speeds, the rear wheels are steered in the same phase as the front wheels to improve steering performance. There is a technology to
50078). In addition, there is a front and rear wheel steered vehicle in which the rear wheels are steered by a servo actuator based on electric signals (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1987-
44568), and a high-speed steering angle regulating device to prevent unintentional large-angle steering of the rear wheels when a failure occurs during high-speed driving (Japanese Patent Laid-Open No. 60-150164, Japanese Patent Laid-Open No. 60-60-
150165) etc.
しかしながら、前記従来の後輪操舵装置におい
ては、電子制御系やアクチユエータ系が故障した
場合後輪の転舵が不能となり、高速時の操安性向
上効果や低速時の小回り性向上効果の両効果が同
時に失われる恐れがある。又、このような恐れを
排除するため、電子制御系の信頼性を高めようと
した場合、従来は、検出センサや電子制御装置等
に例えば3重系等の冗長システムが必要となり、
高価且つ搭載性の悪い装置構成となつていた。
又、前記高速時舵角規制装置においては、高速
時の舵角規制は実現できるが、低速時の小回り性
を実現しようとする前後輪操舵車においては、こ
の舵角規制の効果が得られなかつた。
However, in the conventional rear wheel steering system, if the electronic control system or actuator system malfunctions, the rear wheels cannot be steered, resulting in both improved steering stability at high speeds and small turning ability at low speeds may be lost at the same time. Furthermore, in order to eliminate such fears, when trying to increase the reliability of electronic control systems, conventionally, a redundant system such as a triple system was required for detection sensors and electronic control devices, etc.
The device configuration was expensive and difficult to install. In addition, although the above-mentioned high-speed steering angle regulation device can achieve steering angle regulation at high speeds, the effect of this steering angle regulation cannot be obtained in front and rear wheel steered vehicles that aim to achieve small turning ability at low speeds. Ta.
本考案は、前記従来の問題点を解消すべくなさ
れたものであつて、前後輪操舵車の後輪操舵装置
の一部が故障してしまつたとしても、少なくとも
その一部の機能、例えば低速時に後輪を前輪と逆
位相に転舵する機能や、高速時に後輪を前輪と同
位相に転舵する機能等の、少なくとも一部の機能
を発揮することができる前後輪操舵車の後輪操舵
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and even if a part of the rear wheel steering device of a front and rear wheel steering vehicle breaks down, at least some of its functions can be maintained, for example at low speeds. The rear wheels of a front-rear wheel steered vehicle can perform at least some functions, such as the ability to steer the rear wheels in the opposite phase to the front wheels at times, or the ability to steer the rear wheels in the same phase as the front wheels at high speeds. The purpose is to provide a steering device.
本考案は、少なくともステアリングホイールの
操舵角に基づき、所定の第1後輪操舵特性に従つ
て後輪操舵角を出力する第1後輪舵角設定部と、
該第1後輪舵角設定部と別体に設けられた、該第
1後輪舵角設定部の動作に対して不干渉に前記操
舵角を検出すると共に、少なくとも検出された該
操舵角に基づき、前記第1後輪操舵特性とは異な
る所定の第2後輪操舵特性に従つて後輪操舵角を
出力する第2後輪舵角設定部と、前記第1後輪舵
角設定部及び前記第2後輪舵角設定部から入力さ
れる各後輪操舵角を合成し、合成操舵角に基づき
後輪の転舵を制御するための差動部と、を備えた
ことにより、前記目的を達成したものである。
The present invention includes a first rear wheel steering angle setting section that outputs a rear wheel steering angle according to a predetermined first rear wheel steering characteristic based on at least a steering angle of a steering wheel;
The steering angle is detected without interfering with the operation of the first rear wheel steering angle setting section, which is provided separately from the first rear wheel steering angle setting section, and at least the detected steering angle is a second rear wheel steering angle setting section that outputs a rear wheel steering angle according to a predetermined second rear wheel steering characteristic different from the first rear wheel steering characteristic; and a differential section for synthesizing each rear wheel steering angle inputted from the second rear wheel steering angle setting section and controlling steering of the rear wheels based on the synthesized steering angle. has been achieved.
後輪操舵装置を備える前後輪操舵車において、
該後輪操舵装置に何等かの故障が生じてしまつた
場合、後輪の転舵が不能となるものの、従来から
の前輪操舵車と同様の操舵及び転舵が確保されて
おり、安全上問題とはならない。しかしながら、
後輪操舵装置を備える前後輪操舵車としての多く
の利便性を喪失してしまう。例えば、車両の車庫
入れ操作時等のように小回りが要求される場合の
大きな操舵が不便になつてしまう。
本考案は、このような点に特に着目し、後輪操
舵装置の一部に故障が生じてしまつたとしても、
少なくともその一部の機能を維持することが非常
に有効であることに着目し、なされたものであ
る。又、本考案は、このためのより優れた構成を
見出したものである。前述の如く後輪操舵装置の
制御構成を三重系とすることも考えられるが、こ
の場合、高価且つ搭載性の悪いものとなつてしま
う。
本考案の構成においては、ステアリングホイー
ルの操舵角に基づいて後輪操舵角を求める制御部
を、第1後輪舵角設定部と第2後輪舵角設定部と
に分け、これらを並行して動作させるようにして
いる。
これら第1後輪舵角設定部及び第2後輪舵角設
定部は、互いに異なる、それぞれ所定の後輪操舵
特性、例えば少なくともステアリングホイールの
操舵角に基づいて求める後輪操舵角の特性を備え
ている。又、これら第1後輪舵角設定部及び第2
後輪舵角設定部は、それぞれの動作が互いに不干
渉に独立している。特に、ステアリングホイール
の操舵角の検出についても、相互に不干渉に独立
しており、一方の故障にて他方の動作が阻害され
てしまうことがないようにされている。
例えば、後述する実施例では、第1後輪舵角設
定部として逆位相転舵部14を備え、第2後輪舵
角設定部として同位相転舵部37を備える。前記
逆位相転舵部14は、少なくともステアリングホ
イールの操舵角に基づき後輪操舵角を得る際、第
3図のグラフに示されるような所定の第1後輪操
舵特性を用いるようにしている。一方、前記同位
相転舵部37は、少なくともステアリングホイー
ルの操舵角に基づき後輪操舵角を求める際には、
後述する(1)式に示されるような第2後輪操舵特性
を用いる。この実施例においても、第1後輪舵角
設定部に相当する前記逆位相転舵部14と第2後
輪舵角設定部に相当する前記同位相転舵部37と
は、互いに別体に設けられており、互い不干渉に
動作することができるようになつている。
更に、後述する実施例において、前記同位相転
舵部37はハンドル角センサ26にてステアリン
グホイールの操舵角を検出しているため、前記逆
位相転舵部14のステアリングホイール操舵角に
基づいた動作に対して不干渉に独立している。
又、前記逆位相転舵部14の出力の後輪操舵角
と、前記同位相転舵部37の出力の後輪操舵角と
は、差動装置24にて合成されるものの、これら
の後輪操舵角の変化は互いに不干渉に独立してお
り、前記逆位相転舵部14の動作と前記同位相転
舵部37の動作が相互に干渉してしまうことがな
い。従つて、この実施例では、前記逆位相転舵部
14に故障が生じてしまつたとしても、前記同位
相転舵部37による、高速時における後輪を前輪
と同位相に転舵する機能は確保することができ
る。一方、前記同位相転舵部37に故障が生じて
しまつたとしても、前記逆位相転舵部14によ
る、低速時に後輪を前輪と逆位相に転舵する機能
は確保することができる。
In a front and rear wheel steering vehicle equipped with a rear wheel steering device,
If some kind of failure occurs in the rear wheel steering device, the rear wheels will not be able to be steered, but the same steering and steering as in conventional front wheel steering vehicles will be ensured, so there will be no safety issues. It is not. however,
Many of the conveniences of a front and rear wheel steered vehicle equipped with a rear wheel steering device are lost. For example, large steering becomes inconvenient when a small turn is required, such as when parking a vehicle in a garage. The present invention focuses on this point in particular, and even if a part of the rear wheel steering device malfunctions,
This was done based on the fact that it is very effective to maintain at least some of the functions. In addition, the present invention has discovered a more excellent configuration for this purpose. As mentioned above, it is conceivable to use a triple control system for the rear wheel steering system, but in this case, it would be expensive and difficult to mount. In the configuration of the present invention, the control section that determines the rear wheel steering angle based on the steering angle of the steering wheel is divided into a first rear wheel steering angle setting section and a second rear wheel steering angle setting section, and these sections are operated in parallel. I am trying to get it to work. The first rear wheel steering angle setting section and the second rear wheel steering angle setting section each have predetermined rear wheel steering characteristics that are different from each other, for example, characteristics of the rear wheel steering angle determined based on at least the steering angle of the steering wheel. ing. Moreover, these first rear wheel steering angle setting section and the second rear wheel steering angle setting section
The rear wheel steering angle setting sections operate independently without interfering with each other. In particular, the detection of the steering angle of the steering wheel is also independent and non-interfering with each other, so that a malfunction in one will not hinder the operation of the other. For example, in the embodiment described later, an anti-phase steering section 14 is provided as a first rear wheel steering angle setting section, and an in-phase steering section 37 is provided as a second rear wheel steering angle setting section. The anti-phase steering section 14 uses a predetermined first rear wheel steering characteristic as shown in the graph of FIG. 3 when obtaining the rear wheel steering angle based on at least the steering angle of the steering wheel. On the other hand, at least when determining the rear wheel steering angle based on the steering angle of the steering wheel, the in-phase steering section 37
A second rear wheel steering characteristic as shown in equation (1), which will be described later, is used. Also in this embodiment, the opposite phase steering section 14 corresponding to the first rear wheel steering angle setting section and the same phase steering section 37 corresponding to the second rear wheel steering angle setting section are separate from each other. are provided so that they can operate without interfering with each other. Furthermore, in the embodiment described later, since the in-phase steering section 37 detects the steering angle of the steering wheel using the steering wheel angle sensor 26, the operation based on the steering wheel steering angle of the anti-phase steering section 14 is performed. be independent and non-interfering with
Further, although the rear wheel steering angle output from the anti-phase steering section 14 and the rear wheel steering angle output from the same phase steering section 37 are combined by the differential device 24, these rear wheel steering angles are Changes in the steering angle are independent and non-interfering with each other, and the operation of the anti-phase steering section 14 and the operation of the same-phase steering section 37 do not interfere with each other. Therefore, in this embodiment, even if a failure occurs in the anti-phase steering section 14, the function of the in-phase steering section 37 to steer the rear wheels to the same phase as the front wheels at high speeds is maintained. can be secured. On the other hand, even if a failure occurs in the in-phase steering section 37, the function of the anti-phase steering section 14 to steer the rear wheels in a phase opposite to that of the front wheels at low speeds can be ensured.
以下、本考案の実施例を詳細に説明する。
第1図は、この実施例に係る後輪操舵装置の構
成を示すブロツク図である。図に示されるよう
に、ステアリングホイール10が操舵されるとス
テアリングギヤボツクス11を介して前輪12が
転舵すると共に逆位相転舵部14も作動するよう
になつている。
この逆位相転舵部14には、前記ステアリング
ホイール10の操舵量をピニオン16を介して伝
達するための連結シヤフト18と、伝達された操
舵量を前輪12とは逆相の後輪操舵角に変換する
ための逆位相転舵変換装置20とが備えられる。
この逆位相転舵変換装置20からの後輪操舵角出
力は、連結シヤフト22を介して第1後輪転舵入
力として差動装置24に伝達されるようになつて
いる。この差動装置24は、後述する連結シヤフ
ト38,40を介して後輪34を転舵するように
なつている。従つて、前記逆位相転舵部14は、
前輪12及び後輪34を機械的に連結している。
又、前記ステアリングホイール10近傍には、
該ステアリングホイール10の舵角を検出するた
めのハンドル角センサ26が設置され、該ハンド
ル角センサ26の出力は電子制御ユニツト
(ECU)28に入力される。
このECU28には、又、車速センサ30やヨ
ーレイトセンサ32で検出された諸量が入力され
る。このECU28は、これら入力信号から、後
輪34を前輪12と同位相に転舵するための後輪
操舵角出力を算出する。算出された後輪操舵角出
力はサーボアクチユエータ36に入力され、該サ
ーボアクチユエータ36を介して前記差動装置2
4に第2後輪転舵入力として入力される。
以上の各センサ26,30,32、ECU28、
及びサーボアクチユエータ36等で同位相転舵部
37が構成されている。なお、前記サーボアクチ
ユエータ36には電気サーボモータ等を用いるこ
とができる。
前記差動装置24は、前記第1及び第2の後輪
転舵入力を後輪転舵量として合成し、合成した後
輪転舵量に応じて後輪が転舵されるように、連結
シヤフト38,40及び後輪用ラツクアンドピニ
オンギヤ42を介して後輪34を転舵するように
している。なお、後輪34の転舵力を補助する目
的で、前記連結シヤフト38の回転に応じて補助
転舵力を後輪ステアリングロツド44に与えるた
め、前記連結シヤフト38の回転に応じて油圧を
切換える油圧コントロールバルブ46、及び切換
えられた油圧で後輪ステアリングロツド44を動
作させるための油圧シリンダ48が備えられてい
る。なお、図において符号50はエンジン、52
はエンジン50の出力を油圧に変換する油圧ポン
プ、54は油圧ポンプ52からの油圧を前記油圧
コントロールバルブ46に伝達するための油圧系
路である。
ここで、逆位相転舵変換装置20及び差動装置
24の構成例について説明する。
まず、前記差動装置24に遊星歯車機構を用い
た第1の構成例について第2図に基づき説明す
る。この第1の構成例においては、逆位相転舵変
換装置20が、連結シヤフト18の回転角を入力
角とし、出力側の連結シヤフト22の回転角を出
力角として、これら入力角と出力角が第3図で示
されるような関係となるよう出力角を出力する機
能を有するようにしている。このため、前記逆位
相転舵変換装置20には、前記連結シヤフト18
の端部に接続あるいは形成されたボールねじ56
と、該ボールねじ56の回転運動を軸方向の前後
運動に変換すると共に、該前後運動を軸方向に直
角な運動にピン58を介して変換するための溝6
0がその表面に形成されたボールナツト62と、
該ピン58の前後運動を前記連結シヤフト22の
回転運動に変換するためのラツクギヤ64A、ピ
ニオンギヤ64Bとが備えられる。このボールナ
ツト62の溝の形状は、第3図の入力角、出力角
の関係が得られる形状とされている。なお、第3
図の関係においては、入力角即ちハンドル角に対
して、中立近傍は後輪を転舵しない不感帯を持つ
ようになつている。従つて、ハンドルが操舵され
て所定値以上のハンドル角となつた場合に、後輪
34が逆位相転舵される。
又、前記差動装置24は、前記連結シヤフト2
2に軸接されるサンギヤ66、該サンギヤ66に
噛合うプラネタリギヤ68、及び該プラネタリギ
ヤ68に噛合うリングギヤ70を有する遊星歯車
機構で構成されている。
この差動装置24においては、前記連結シヤフ
ト22の回転角を第1後輪転舵入力としてこの差
動装置24に入力するため、前記連結シヤフト2
2の回転角はサンギヤ66の回転角となる。又、
ECU28によつて制御されるサーボアクチユエ
ータ36の回転角を第2後輪転舵入力としてこの
差動装置24に入力するため、ウオーム72及び
該リングギヤ周面に形成されたウオームホイル7
4により、前記サーボアクチユエータ36の回転
角がリングギヤ70の回転角となる。
前記プラネタリギヤ68は、出力側の連結シヤ
フト38に公転角を出力するように連結されてい
る。これにより、第1後輪転舵入力により回転す
るサンギヤ66と第2後輪転舵入力により回転す
るリングギヤ70の相対的な回転運動により生ず
るプラネタリギヤ68の公転角が、前記各後輪転
舵入力の合成入力となり、この合成入力を連結シ
ヤフト38に出力して後輪の転舵を制御できる。
なお、前記サーボアクチユエータ36の回転角
は、ハンドル角θf、車速v、車両ヨーレイトrに
基づき、次式(1)のように、後輪舵角θrに相当する
回転角θr2として表現され、第2後輪転舵入力と
して差動装置24に入力される。
θr2=K1(v)・θf+K2(v)・r ……(1)
式中の定数K1(v)、K2(v)は、第4図に例示
するような、車速vにより変化する特性をもつて
いる。従つて、車両が極低車速域ではK1(v)=
K2(v)=0となり回転角θr2=0となることか
ら、サーボアクチユエータ36は中立位置に固定
される。この場合には、差動装置24の出力は前
記連結シヤフト22の回転角として入力される第
1後輪転舵入力のみによつて決定されることか
ら、第3図に示されるような所定値以上のハンド
ル操作による入力角で逆位相に転舵されることと
なり、極低車速域での小回り性の向上が実現でき
る。
又、中高車速域については、運転者のハンドル
操作量は一般的に小さくなり、第3図の関係の中
立位置近傍となることから、ほとんどの場合、前
記第1後輪転舵入力はほぼ零となる。このため(1)
式に示す関係に従い、実質的に第2後輪転舵入力
のみによつて後輪転舵が同位相で行われ、中高速
域の操安性の向上が実現できる。
なお、前記リングギヤ70の外周部には段差7
5が設けられ、差動装置24のハウジング内には
突起76が設けられている。従つて、リングギヤ
70が所定角以上回転しようとすると、前記段差
75が突起76に当接して回転できなくなり、リ
ングギヤ70は、所定角以上の回転ができないよ
うに規制されている。この規制は、回転角θr2の
範囲が|θr2|〓0.5の小舵角の作動範囲となるよ
うにした機械的な規制である。
よつて、各センサ26,30,32、ECU2
8、サーボアクチユエータ36等の電子制御系に
万一の故障が生じた場合でも、前記規制により後
輪34が運転者の意志に反して大きな舵角で転舵
されることがなくなり、走行中の後輪操舵システ
ムの信頼性が確保される。又、上記電子制御系の
故障をECU28が検出した場合においてはサー
ボアクチユエータ36の制御を停止することによ
り、上述の如く中高速車速域で後輪34が実質的
に固定状態となり、操安性向上機能がなくなる
が、前輪12のみの転舵による2WS走行が保障
されると共に、低車速域では第3図に示される関
係から小回り機能が確保されることになる。又、
運転者の意志に反して生じる後輪の舵角量が、常
に一定の舵角範囲に規制されることから、車速に
応じてこの規制値を変更する必要がなく、該規制
値を変更するための機構や制御装置が不要とな
り、システムの信頼性が向上する。
次に、上記第1の構成例の遊星歯車機構とは異
なり、ラツクギヤ及びピニオンギヤからなる機構
を有する差動装置24の第2の構成例について説
明する。
この第2の構成例における差動装置24は、第
5図に示されるように、2つのラツクギヤ78
A,78B及びそれらラツクギヤ78A,78B
に噛合うピニオンギヤ80を有している。
1つのラツクギヤ78Aは、上記第1の構成例
のラツクギヤ64Aと同様にボールねじ56、ボ
ールナツト62及びピン58に従つて動作する。
又、他のラツクギヤ78Bには、サーボアクチユ
エータ36の回転運動を該ラツクギヤ78Bの直
線運動に変換するためのギヤ82が設けられてい
る。
前記ラツクギヤ78Bの作動範囲は、差動装置
24のハウジング内当接部83と該ラツクギヤ7
8B端部間の隙間δとなつている。これにより、
ラツクギヤ78Bがこの隙間δ以上移動すること
ができないため、サーボアクチユエータ36から
入力される第2後輪転舵入力の最大転舵量が規制
されることとなる。従つて、前記電子制御系が万
一に故障した場合でも前記第1の構成例と同様の
効果を得ることができる。なお、その他の構成及
び作用は前記第1の構成例同様であり、同様の部
分に同様の符号を付して説明を略す。
なお、前記実施例においては、第2後輪転舵入
力をハンドル角、車速及びヨーレイトから決定し
ていたが、これらの車両のうちの少なくとも1つ
に基づき、あるいは他の要素も加味して第2後輪
転舵入力信号を求めることができる。
又、前記実施例においては、第2図に示される
ような遊星歯車機構や第5図に示されるようなラ
ツクギヤ及びピニオンギヤにより構成される差動
装置を例示したが、本考案に係る差動装置は図に
示されるものに限定されず、第1及び第2の後輪
転舵入力を合成し、合成入力に基づき後輪を転舵
する装置であれば他の装置に本考案を適用するこ
とができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a rear wheel steering system according to this embodiment. As shown in the figure, when the steering wheel 10 is steered, the front wheels 12 are steered via the steering gear box 11, and the reverse phase steering section 14 is also activated. This anti-phase steering unit 14 includes a connecting shaft 18 for transmitting the steering amount of the steering wheel 10 via the pinion 16, and a connecting shaft 18 for transmitting the steering amount of the steering wheel 10 through the pinion 16, and a connecting shaft 18 for transmitting the steering amount of the steering wheel 10 to a rear wheel steering angle of a phase opposite to that of the front wheels 12. A reverse phase steering conversion device 20 for conversion is provided.
The rear wheel steering angle output from this anti-phase steering conversion device 20 is transmitted to the differential gear 24 as a first rear wheel steering input via the coupling shaft 22. This differential device 24 is configured to steer a rear wheel 34 via connection shafts 38 and 40, which will be described later. Therefore, the anti-phase steering section 14 is
The front wheel 12 and the rear wheel 34 are mechanically connected. Further, near the steering wheel 10,
A steering wheel angle sensor 26 is installed to detect the steering angle of the steering wheel 10, and the output of the steering wheel angle sensor 26 is input to an electronic control unit (ECU) 28. Various quantities detected by a vehicle speed sensor 30 and a yaw rate sensor 32 are also input to this ECU 28 . The ECU 28 calculates a rear wheel steering angle output for steering the rear wheels 34 in the same phase as the front wheels 12 from these input signals. The calculated rear wheel steering angle output is input to the servo actuator 36, and the differential gear 2 is output via the servo actuator 36.
4 as the second rear wheel steering input. Each of the above sensors 26, 30, 32, ECU 28,
A same-phase steering section 37 is configured by the servo actuator 36 and the like. Note that an electric servo motor or the like can be used as the servo actuator 36. The differential device 24 combines the first and second rear wheel steering inputs as a rear wheel steering amount, and connects a connecting shaft 38, so that the rear wheels are steered according to the combined rear wheel steering amount. The rear wheels 34 are steered via a rack-and-pinion gear 40 and a rack-and-pinion gear 42 for the rear wheels. In addition, in order to provide auxiliary steering force to the rear wheel steering rod 44 in accordance with the rotation of the connection shaft 38 for the purpose of assisting the steering force of the rear wheels 34, hydraulic pressure is applied in accordance with the rotation of the connection shaft 38. A hydraulic pressure control valve 46 for switching and a hydraulic cylinder 48 for operating the rear wheel steering rod 44 with the switched hydraulic pressure are provided. In addition, in the figure, the reference numeral 50 is an engine, and 52
A hydraulic pump converts the output of the engine 50 into hydraulic pressure, and 54 is a hydraulic line for transmitting the hydraulic pressure from the hydraulic pump 52 to the hydraulic control valve 46. Here, a configuration example of the anti-phase steering conversion device 20 and the differential device 24 will be described. First, a first configuration example in which a planetary gear mechanism is used for the differential device 24 will be explained based on FIG. 2. In this first configuration example, the anti-phase steering conversion device 20 uses the rotation angle of the coupling shaft 18 as an input angle, the rotation angle of the coupling shaft 22 on the output side as an output angle, and the input angle and the output angle are It has a function of outputting an output angle so that the relationship as shown in FIG. 3 is established. Therefore, the reverse phase steering conversion device 20 includes the connection shaft 18.
A ball screw 56 connected or formed at the end of the
and a groove 6 for converting the rotational motion of the ball screw 56 into a back and forth motion in the axial direction and converting the back and forth motion into a motion perpendicular to the axial direction via a pin 58.
a ball nut 62 with 0 formed on its surface;
A rack gear 64A and a pinion gear 64B are provided for converting the back and forth movement of the pin 58 into rotational movement of the connection shaft 22. The shape of the groove of this ball nut 62 is such that the relationship between the input angle and the output angle shown in FIG. 3 can be obtained. In addition, the third
In the relationship shown in the figure, there is a dead zone in the vicinity of neutrality in which the rear wheels are not steered with respect to the input angle, that is, the steering wheel angle. Therefore, when the steering wheel is steered and the steering wheel angle reaches a predetermined value or more, the rear wheels 34 are steered in a reverse phase. Further, the differential device 24 is connected to the connecting shaft 2.
2, a planetary gear 68 that meshes with the sun gear 66, and a ring gear 70 that meshes with the planetary gear 68. In this differential device 24, the rotation angle of the connecting shaft 22 is inputted to the differential device 24 as a first rear wheel steering input.
The rotation angle 2 is the rotation angle of the sun gear 66. or,
In order to input the rotation angle of the servo actuator 36 controlled by the ECU 28 to the differential device 24 as a second rear wheel steering input, a worm 72 and a worm foil 7 formed on the circumferential surface of the ring gear are used.
4, the rotation angle of the servo actuator 36 becomes the rotation angle of the ring gear 70. The planetary gear 68 is connected to the output side connecting shaft 38 so as to output the revolution angle. Thereby, the revolution angle of the planetary gear 68 caused by the relative rotational movement of the sun gear 66 rotated by the first rear wheel steering input and the ring gear 70 rotated by the second rear wheel steering input is the composite input of each of the rear wheel steering inputs. This combined input can be output to the connecting shaft 38 to control the steering of the rear wheels. Note that the rotation angle of the servo actuator 36 is expressed as a rotation angle θr 2 corresponding to the rear wheel steering angle θr, as shown in the following equation (1), based on the steering wheel angle θf, vehicle speed v, and vehicle yaw rate r. , is input to the differential device 24 as a second rear wheel steering input. θr 2 = K 1 (v)・θf+K 2 (v)・r ...(1) The constants K 1 (v) and K 2 (v) in the formula are determined by the vehicle speed v as shown in Fig. 4. It has changing characteristics. Therefore, when the vehicle is in an extremely low speed range, K 1 (v)=
Since K 2 (v)=0 and the rotation angle θr 2 =0, the servo actuator 36 is fixed at the neutral position. In this case, since the output of the differential device 24 is determined only by the first rear wheel steering input inputted as the rotation angle of the connecting shaft 22, The steering wheel will be steered in the opposite phase depending on the input angle from the steering wheel operation, which will improve the ability to turn around in the extremely low speed range. In addition, in the medium to high vehicle speed range, the amount of steering wheel operation by the driver generally becomes small and becomes near the neutral position of the relationship shown in Figure 3, so in most cases, the first rear wheel steering input is almost zero. Become. For this reason(1)
According to the relationship shown in the equation, the rear wheels are steered in the same phase by substantially only the second rear wheel steering input, and it is possible to improve the steering performance in the medium and high speed range. Note that there is a step 7 on the outer circumference of the ring gear 70.
5 is provided, and a protrusion 76 is provided within the housing of the differential device 24. Therefore, when the ring gear 70 attempts to rotate beyond a predetermined angle, the step 75 comes into contact with the protrusion 76 and cannot rotate, and the ring gear 70 is restricted from rotating beyond a predetermined angle. This restriction is a mechanical restriction in which the range of the rotation angle θr 2 is the operating range of the small steering angle of |θr 2 |=0.5. Therefore, each sensor 26, 30, 32, ECU2
8. Even in the unlikely event that a failure occurs in the electronic control system such as the servo actuator 36, the above regulation prevents the rear wheels 34 from being steered at a large steering angle against the driver's will, and driving The reliability of the inside rear wheel steering system is ensured. Furthermore, when the ECU 28 detects a failure in the electronic control system, it stops controlling the servo actuator 36, thereby effectively keeping the rear wheels 34 in a fixed state in the medium and high speed range as described above, thereby improving steering stability. Although the performance improvement function is eliminated, 2WS driving by steering only the front wheels 12 is guaranteed, and a small turning function is ensured in the low vehicle speed range due to the relationship shown in FIG. 3. or,
Since the amount of steering angle of the rear wheels that occurs against the driver's will is always regulated within a certain steering angle range, there is no need to change this regulation value depending on the vehicle speed; This eliminates the need for other mechanisms and control devices, improving system reliability. Next, a second configuration example of the differential device 24 will be described, which differs from the planetary gear mechanism of the first configuration example and has a mechanism consisting of a rack gear and a pinion gear. The differential device 24 in this second configuration example includes two rack gears 78, as shown in FIG.
A, 78B and their rack gears 78A, 78B
It has a pinion gear 80 that meshes with. One rack gear 78A operates according to the ball screw 56, ball nut 62, and pin 58 similarly to the rack gear 64A of the first configuration example.
Further, the other rack gear 78B is provided with a gear 82 for converting the rotational motion of the servo actuator 36 into linear motion of the rack gear 78B. The operating range of the rack gear 78B is between the housing abutting portion 83 of the differential device 24 and the rack gear 78B.
The gap between the 8B ends is δ. This results in
Since the rack gear 78B cannot move beyond this gap δ, the maximum steering amount of the second rear wheel steering input input from the servo actuator 36 is restricted. Therefore, even if the electronic control system should fail, the same effects as in the first configuration example can be obtained. Note that the other configurations and operations are the same as those in the first configuration example, and similar parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In the above embodiment, the second rear wheel steering input is determined from the steering wheel angle, vehicle speed, and yaw rate, but the second rear wheel steering input is determined based on at least one of these vehicles or by taking other factors into consideration. A rear wheel steering input signal can be obtained. Further, in the above embodiments, a differential device constituted by a planetary gear mechanism as shown in FIG. 2 and a rack gear and a pinion gear as shown in FIG. 5 was illustrated, but the differential device according to the present invention is not limited to what is shown in the figure, and the present invention can be applied to any other device as long as it is a device that combines the first and second rear wheel steering inputs and steers the rear wheels based on the combined input. can.
以上説明した通り、本考案によれば、前後輪操
舵車の後輪操舵装置の一部が故障してしまつたと
しても、少なくともその一部の機能、例えば低速
時に後輪を前輪と逆位相に転舵する機能や、高速
時に後輪を前輪と同位相に転舵する機能等の、少
なくとも一部の機能を発揮させることができる。
このため、例えば前述の実施例の場合、同位相転
舵部が故障してしまつても、低車速時の小回り性
を確保することができる等の優れた効果が得られ
る。
As explained above, according to the present invention, even if a part of the rear wheel steering device of a front and rear wheel steering vehicle breaks down, at least part of its functions can be maintained, for example, by moving the rear wheels in the opposite phase to the front wheels at low speeds. At least some functions can be exerted, such as a steering function and a function of steering the rear wheels in the same phase as the front wheels at high speed.
For this reason, for example, in the case of the above-mentioned embodiment, even if the in-phase steering section fails, excellent effects such as being able to ensure tight turning performance at low vehicle speeds can be obtained.
第1図は本考案が実施される前後輪操舵車の全
体的な構成を示すブロツク図、第2図は該前後輪
操舵車の差動装置が遊星歯車機構で構成された第
1の構成例を示す、一部平面図を含む断面図、第
3図は前記前後輪操舵車における第1後輪転舵入
力の入力角及び出力角の関係の例を示す線図、第
4図は前記前後輪操舵車における第2後輪転舵入
力を決定する定数の、車速に対する関係の例を示
す線図、第5図は前記差動装置24がラツクギヤ
及びピニオンギヤで構成された第2の構成例を示
す平面図である。
10……ステアリングホイール、12……前
輪、18,22,38,40……連結シヤフト、
20……逆位相転舵変換装置、24……差動装
置、26……ハンドル角センサ、28……電子制
御ユニツト(ECU)、30……車速センサ、32
……ヨーレイトセンサ、34……後輪、36……
サーボアクチユエータ、50……エンジン(E/
G)、56……ボールスクリユ、58……ピン、
60……溝、62……ボールナツト、64A……
ラツクギヤ、64B……ピニオンギヤ、66……
サンギヤ、68……プラネタリギヤ、70……リ
ングキヤ、72……ウオームギヤ、74……ウオ
ームホイール、78A,78B……ラツクギヤ、
80……ピニオンギヤ、82……ギヤ。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a front and rear wheel steered vehicle in which the present invention is implemented, and FIG. 2 is a first configuration example in which the differential device of the front and rear wheel steered vehicle is configured with a planetary gear mechanism. FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the input angle and the output angle of the first rear wheel steering input in the front and rear wheel steering vehicle, and FIG. A diagram showing an example of the relationship between a constant that determines the second rear wheel turning input in a steered vehicle and the vehicle speed, and FIG. 5 is a plan view showing a second configuration example in which the differential device 24 is configured with a rack gear and a pinion gear. It is a diagram. 10... Steering wheel, 12... Front wheel, 18, 22, 38, 40... Connection shaft,
20... Anti-phase steering conversion device, 24... Differential device, 26... Steering wheel angle sensor, 28... Electronic control unit (ECU), 30... Vehicle speed sensor, 32
...Yaw rate sensor, 34...Rear wheel, 36...
Servo actuator, 50...Engine (E/
G), 56...ball screw, 58...pin,
60...Groove, 62...Ball nut, 64A...
Rack gear, 64B...Pinion gear, 66...
Sun gear, 68... Planetary gear, 70... Ring gear, 72... Worm gear, 74... Worm wheel, 78A, 78B... Rack gear,
80...pinion gear, 82...gear.
Claims (1)
づき、所定の第1後輪操舵特性に従つて後輪操舵
角を出力する第1後輪舵角設定部と、 該第1後輪舵角設定部と別体に設けられた、該
第1後輪舵角設定部の動作に対して不干渉に前記
操舵角を検出すると共に、少なくとも検出された
該操舵角に基づき、前記第1後輪操舵特性とは異
なる所定の第2後輪操舵特性に従つて後輪操舵角
を出力する第2後輪舵角設定部と、 前記第1後輪舵角設定部及び前記第2後輪舵角
設定部から入力される各後輪操舵角を合成し、合
成操舵角に基づき後輪の転舵を制御するための差
動部と、 を備えたことを特徴とする前後輪操舵車の後輪操
舵装置。[Claims for Utility Model Registration] A first rear wheel steering angle setting unit that outputs a rear wheel steering angle according to a predetermined first rear wheel steering characteristic based on at least a steering angle of a steering wheel; and the first rear wheel. The steering angle is detected without interfering with the operation of the first rear wheel steering angle setting section, which is provided separately from the steering angle setting section, and the first rear wheel steering angle is detected based on at least the detected steering angle. a second rear wheel steering angle setting section that outputs a rear wheel steering angle according to a predetermined second rear wheel steering characteristic different from the rear wheel steering characteristic; the first rear wheel steering angle setting section and the second rear wheel A front and rear wheel steered vehicle comprising: a differential section for synthesizing each rear wheel steering angle inputted from a steering angle setting section and controlling steering of the rear wheels based on the synthesized steering angle; Rear wheel steering device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987129489U JPH0537906Y2 (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987129489U JPH0537906Y2 (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6433475U JPS6433475U (en) | 1989-03-01 |
JPH0537906Y2 true JPH0537906Y2 (en) | 1993-09-24 |
Family
ID=31383810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1987129489U Expired - Lifetime JPH0537906Y2 (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0537906Y2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6061371A (en) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Mazda Motor Corp | Four-wheel steering device for car |
-
1987
- 1987-08-26 JP JP1987129489U patent/JPH0537906Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6061371A (en) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Mazda Motor Corp | Four-wheel steering device for car |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6433475U (en) | 1989-03-01 |
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