JPS62125952A - All-wheel independent steering gear - Google Patents

All-wheel independent steering gear

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JPS62125952A
JPS62125952A JP26614285A JP26614285A JPS62125952A JP S62125952 A JPS62125952 A JP S62125952A JP 26614285 A JP26614285 A JP 26614285A JP 26614285 A JP26614285 A JP 26614285A JP S62125952 A JPS62125952 A JP S62125952A
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steering
wheel
wheels
angle
turning
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JP26614285A
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Minoru Nishibori
稔 西堀
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Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To aim at the promotion of reduction in a turning radius at the time of low speed, by steering all running wheels independently each, while shifting a turning center making a line on a sideward extension from the center between both front and rear wheels as a reference point to the rearward according to a car speed, and on the basis of the travel, setting a cut angle of each running wheel. CONSTITUTION:At the time of running of a vehicle in which all running wheels 2 and 3 are steerable independently each, a turning center O is found at a control unit on the basis of a car speed V to be detected by a car speed sensor, and the rearward travel X is calculated. Next, when a steering wheel steering angle alpha is detected by a steering angle sensor, a turning radius (r) is calculated on the basis of the steering angle alpha, and from the operation result, an ideal anchorman cut angle for each of four wheels is calculated. And, according to this cut angle, each of these wheels 2 and 3 is constituted so as to be steered and controlled independently. The said turning center O makes a line on a sideward extension from the center between the front wheel 2 and the rear wheel 3 as a reference point.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動的に全走行輪を独立して操舵すると共
に旋回中心を自動的に変更し、切角及びキャンバを制御
できる全輪独立操舵装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention is an all-wheel independent system that can automatically steer all running wheels independently, automatically change the turning center, and control the turning angle and camber. It relates to a steering device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、車両のステアリング機構は左右連結されているも
のがほとんどであり、左右の車輪が連結されているもの
では旋回中心に対して切角を決めることができず、車両
の旋回走行時に、各々の車輪は理想的なアッカーマン切
角に調節されていないものである。Conventionally, most vehicle steering mechanisms have been connected to the left and right wheels, and if the left and right wheels are connected, it is not possible to determine the turning angle with respect to the turning center. The wheels are not adjusted to the ideal Ackermann angle.

また、操舵輪である前輪を操舵することによって前輪と
共に後輪を転舵するような４輪操舵装置は、特開昭５９
−７７９６９号公報において開示されている。この車両
の４輪操舵装置は、前輪転舵角が設定値以下では前輪転
舵角の増加に応じて後輪転舵角を増加させ、この設定値
以上では前輪転舵角の増加に応じて後輪転舵角を一定に
保持ないしは減少させるような変曲点を有し、この前輪
転舵角に対する後輪転舵角特性を車速に応して変化させ
ると共に、前記変曲点を車速の増加に応じて前輪転舵角
の小さい側で、且つ後輪転舵角の大きい側に変化させる
ような前輪転舵角に対する後輪転舵角特性によって後輪
転舵装置を制御するコントローラから成るものである。In addition, a four-wheel steering device that steers the rear wheels together with the front wheels by steering the front wheels, which are the steering wheels, was developed in Japanese Patent Laid-Open No. 59
It is disclosed in Japanese Patent No. -77969. The four-wheel steering system of this vehicle increases the rear wheel steering angle according to the increase in the front wheel steering angle when the front wheel steering angle is less than a set value, and increases the rear wheel steering angle according to the increase in the front wheel steering angle when the front wheel steering angle is higher than this set value. It has an inflection point that keeps the wheel turning angle constant or decreases, and changes the rear wheel turning angle characteristics with respect to the front wheel turning angle according to the vehicle speed, and the inflection point is changed as the vehicle speed increases. This controller includes a controller that controls the rear wheel steering device according to the rear wheel steering angle characteristic with respect to the front wheel steering angle such that the front wheel steering angle is changed to the small side and the rear wheel steering angle is changed to the large side.

また、運転者によるステアリングホイールの回転操作に
より操舵輪の操舵機械系を駆動させるような自動車用舵
取装置は、実開昭６０−４３４７４号公報において開示
されている。この自動車用舵取装置は、全輪に独立に操
舵アクチェエータを取付け、操縦状態に応して操舵力を
増減させる反力アクチュエータを備えたステアリングホ
イールと、このホイールに連動して操舵指令方向信号及
び操舵指令角信号を出力する操舵指令信号発生器と、こ
の発生器の出力信号を入力とし、前記操舵アクチュエー
タに所属してそれぞれを作動させる駆動制御回路と、同
一の前記操舵指令信号に対する少なくとも一部の前記各
駆動制御回路の出力の切換えを行わせる操舵モード切換
スイッチとを備えており、前記各操舵アクチェエータを
所属の駆動制御回路がアッカーマン・ジャントのジオメ
トリに従い作動させるものである。Further, a steering device for an automobile in which a steering mechanical system of a steered wheel is driven by a rotational operation of a steering wheel by a driver is disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 60-43474. This automotive steering system has a steering actuator mounted independently on all wheels, a steering wheel equipped with a reaction force actuator that increases or decreases steering force according to the steering condition, and a steering wheel that outputs a steering command direction signal in conjunction with this wheel. a steering command signal generator that outputs a steering command angle signal; a drive control circuit that receives the output signal of the generator and that belongs to the steering actuator and operates each of the steering actuators; and a steering mode changeover switch for switching the output of each of the drive control circuits, and the associated drive control circuit operates each of the steering actuators according to the Ackermann-Jandt geometry.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、従来、各々の車輪を理想的なアッカーマ
ン切角に決めることができないような左右の車輪を連結
した車両のステアリング機構に関しては、タイヤの偏摩
耗、限界性能、コーナリング性能等が低くなって、問題
点があった。サスペンションジオメトリは、直進、旋回
等の各々の走行条件によって規制されており、各々の走
行条件の下において理想的な状態になっておらず、その
ため操縦性、安定性等が低くなって問題点を有していた
。However, conventionally, steering mechanisms for vehicles that connect left and right wheels, where it is impossible to set each wheel to the ideal Ackermann angle, have resulted in uneven tire wear, poor performance limits, poor cornering performance, etc. There was a problem. Suspension geometry is regulated by each driving condition, such as going straight and turning, and is not ideal under each driving condition, resulting in problems such as poor maneuverability and stability. had.

また、特開昭５９−７７９６９号公報に開示されている
４輪操舵装置は、自動的に車速に応して前輪転舵角に対
する後輪転舵角を変化させているが、４輪独立で操舵さ
れるものでなく、したがって上記と同様の問題点を有し
ている。In addition, the four-wheel steering device disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-77969 automatically changes the rear wheel steering angle relative to the front wheel steering angle according to the vehicle speed, but the four-wheel steering system independently steers the four wheels. Therefore, it has the same problems as above.

更に、実開昭６０−４３４７４号公報に開示されている
舵取装置は、サスペンションのアライメントすなわちキ
ャンバを制御し、対地トレッドを一定に保つように調節
されるものではなく、しかも手動でモードが変更される
ものであり、したがって上記と同様の問題点を有してい
る。Furthermore, the steering device disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 60-43474 does not control suspension alignment, that is, camber, and is not adjusted to maintain a constant ground tread, and the mode cannot be changed manually. Therefore, it has the same problems as above.

この発明の目的は、上記の問題点を解消することであり
、車両の低速時には回転半径が小さく小回りが効き駐車
が容易であり、中高速時には転舵と同時に４輪のコーナ
リングフォースが発生して応答性がすぐれた安定した旋
回性能を得ることのできるサスペンションを提供するこ
とであり、各々の走行条件での全走行輪のアッカーマン
切角及びサスペンションジオメトリすなわち対地キャン
バ、対地トレンドを全輪各々独立して制御し、操縦安定
性能を向上させる可変サスペンションジオメトリ装置を
存する全輪独立操舵装置を提供することである。The purpose of this invention is to solve the above-mentioned problems.When the vehicle is running at low speed, the turning radius is small and the turning radius is effective, making parking easy.At medium and high speeds, the cornering force of the four wheels is generated at the same time as steering. The objective is to provide a suspension that can obtain stable turning performance with excellent responsiveness, and to independently determine the Ackermann angle of all wheels under each driving condition, suspension geometry, camber to the ground, and trend to the ground for each wheel. An object of the present invention is to provide an all-wheel independent steering system that includes a variable suspension geometry device that controls the steering stability and improves steering stability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。In order to solve the above problems and achieve the above objects, the present invention is configured as follows.

すなわち、この発明は、全走行輪を各々独立して操舵し
、前輪と後輪との中央から側方延長上の旋回中心を車速
に応じて後方に自動的に移動させ、各々の前記走行幅の
切角を理想的なアノｌ−マン切角に自動的に決定する全
輪独立操舵装置に関し、更にキャンバ角を変更して制御
し、対地トレッドを一定に保つため、言い換えると、タ
イヤの接地に対する傾き状態を一定に保つためサスペン
ションのアライメントをコントロールするようにサスペ
ンションのアームの長さを変更することができ、また、
旋回中心を前輪と後輪との間の中央から横方向延長上に
位置させて、切角及びキャンバを制御し、対地トレンド
が一定になるようにサスペンションのアームの長さを変
更することを特徴とする全輪独立操舵装置に関する。That is, the present invention steers all the running wheels independently, automatically moves the turning center on the lateral extension from the center of the front wheels and the rear wheels rearward according to the vehicle speed, and adjusts the running width of each wheel. Regarding the all-wheel independent steering system, which automatically determines the turning angle of the tire to the ideal steering angle, it also changes and controls the camber angle to keep the ground tread constant. The length of the suspension arm can be changed to control the alignment of the suspension in order to maintain a constant tilt state.
The turning center is located on the lateral extension from the center between the front and rear wheels, the turning angle and camber are controlled, and the length of the suspension arm is changed to maintain a constant ground trend. This invention relates to an all-wheel independent steering system.

〔作用〕[Effect]

この発明は、以上のように構成されており、次のように
作用する。全走行輪すなわち４輪をそれぞれ独立して操
舵するもので、しかも旋回中心を車速に応じて車両横方
向から後方に移動して各々の走行輪の切角を理想的なア
ッカーマン切角を与えることが出来るように各々のステ
アリングのユニフ］・のストロークを調節することがで
きるので、車両の低速走行時には回転半径が小さくなり
、小回りが効きパーキングがきわめて容易である。また
、中高速走行時には、転舵と同時に４輪のコーナリング
フォースが発生し、応答性がすぐれた安定した旋回性能
を得ることができる。更に、４輪すなわち各走行輪は独
立したステアリング装置を有しており、ステアリングホ
イールの舵角と車速により車両の回転半径を決定するも
ので、全走行輪を各々理想的なアッカーマン切角に調節
することができ、車速及び回転半径から車両のロール角
及び各々の車輪のストロークを計算し、キャンバ角を変
更して制御し、対地トレンドを一定に保つようにサスペ
ンションのアームの長さを変更することができるので、
操縦安定性能を飛躍的に向上させることかできる。The present invention is configured as described above and operates as follows. All running wheels, that is, four wheels, are steered independently, and the turning center is moved from the side of the vehicle to the rear according to the vehicle speed, giving each running wheel an ideal Ackermann turning angle. Since the stroke of each steering unit can be adjusted so that the vehicle can move at low speeds, the turning radius becomes smaller, making it easier to turn and parking. Furthermore, when driving at medium to high speeds, cornering force is generated in the four wheels at the same time as the steering is turned, making it possible to obtain stable turning performance with excellent responsiveness. Furthermore, each of the four wheels, that is, each running wheel, has an independent steering device, and the turning radius of the vehicle is determined by the steering angle of the steering wheel and the vehicle speed, and all running wheels are adjusted to the ideal Ackermann angle. Calculate the roll angle of the vehicle and the stroke of each wheel from the vehicle speed and turning radius, change and control the camber angle, and change the length of the suspension arm to keep the ground trend constant. Because you can
It is possible to dramatically improve steering stability performance.

（実施例〕 以下、図面を参照して、この発明の実施例を詳述する。(Example〕 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

この発明による全輪独立操舵装置については、第１図に
おいてその原理が図示されている。The principle of the all-wheel independent steering system according to the present invention is illustrated in FIG.

また、第２図において、４輪独立操舵装置が符号ｌで全
体的に示されている。４輪独立操舵Ｗｌｌは前輪２．２
及び後輪３．３を有し、各々の車輪２．３はコントロー
ルユニット４からの信号によって独立して操舵される。Also, in FIG. 2, a four-wheel independent steering system is generally designated by the symbol l. 4-wheel independent steering Wll is front wheel 2.2
and rear wheels 3.3, each wheel 2.3 being steered independently by signals from the control unit 4.

各々の車輪２．３はナックル１０をそれぞれ有し、それ
ぞれのナックル１０にアッパーリンク１１．１２及びロ
アーリンク１３．１４が取付けられている。これらアッ
パーリンク１１．１２及びロアーリンク１３．１４のス
トロークはコントロールユニット４からの信号によって
調節されるものであり、それぞれにストロークを検出す
るアッパーリンク１１．１２のストロークセンサー１５
．１６及びロアーリンク１３．１４のストロークセンサ
ー１７．１８が設けられている。各々の車輪２．３には
ステアリングストローク装置９が設けられており、その
ステアリングストローク装置９のストローク長さを検出
するラックストロークセンサー８が設けられている。更
に、車両の速度を検出する車速センサー６が設けられて
いる。また、ステアリングホイール５の舵角及び舵角速
度を検出する舵角・舵角速度センサー７が設けられてい
る。図中、１９は左右方向加速度センサー、２０は前後
方向加速度センサーを示す。Each wheel 2.3 has a respective knuckle 10, to which an upper link 11.12 and a lower link 13.14 are attached. The strokes of these upper links 11.12 and lower links 13.14 are adjusted by signals from the control unit 4, and stroke sensors 15 of the upper links 11.12 detect the respective strokes.
．． 16 and lower links 13.14 are provided with stroke sensors 17.18. Each wheel 2.3 is provided with a steering stroke device 9 and a rack stroke sensor 8 for detecting the stroke length of the steering stroke device 9. Furthermore, a vehicle speed sensor 6 is provided to detect the speed of the vehicle. Further, a steering angle/steering angular speed sensor 7 for detecting the steering angle and steering angular speed of the steering wheel 5 is provided. In the figure, 19 indicates a left-right acceleration sensor, and 20 indicates a longitudinal acceleration sensor.

第１図において、全走行輪をそれぞれ独立して操舵する
車両において、旋回中心０を車両の前輪２と後輪３との
中央から横方向延長上を基点とし、その旋回中心を車速
に応じて後方（矢印）に移動して各々の車輪の切角を決
定するものである。符号Ｏ′が移動後の旋回中心を示す
。この切角を与える手段としては、車速センサー及び舵
角センサーからの信号をコントロールユニットに入力し
、各走行輪すなわち４輪の各々を操舵するステアリング
手段を制御し、各々の走行輪の切角を決定する。In Fig. 1, in a vehicle in which all running wheels are steered independently, the turning center 0 is defined as a lateral extension from the center of the front wheels 2 and rear wheels 3 of the vehicle, and the turning center is determined according to the vehicle speed. It moves backward (arrow) to determine the cutting angle of each wheel. The symbol O' indicates the turning center after movement. The means for giving this turning angle is to input signals from a vehicle speed sensor and a steering angle sensor to a control unit, to control a steering means for steering each running wheel, that is, each of the four wheels, and to adjust the turning angle of each running wheel. decide.

このステアリング手段の状態はランクストロークセンサ
ー８によって検出されている。The state of this steering means is detected by a rank stroke sensor 8.

上記についてのフローチャートを第６図を参照して次に
説明する。A flowchart for the above will now be described with reference to FIG.

メインキーを入れてスタートし、次いでオンにすること
により、車速センサー６により車速■が検出される。　
　　　　−・−一一一一一一−−（６１）車速Ｖが検出
されると、旋回中心Ｏが決まり、後方移動用Ｘが処理さ
れる。すなわち、Ｘ＝ＡＶ、Ｘ＝Ａ−Ｖ””　　−−−
Ｘ＝Ｙ（Ｖ）。By inserting the main key to start, and then turning it on, the vehicle speed ■ is detected by the vehicle speed sensor 6.
---111111-- (61) When the vehicle speed V is detected, the turning center O is determined, and the backward movement X is processed. That is, X=AV, X=AV"" ---
X=Y(V).

−・−−一−−（６２） ステアリングホイール舵角αが舵角センサー７によって
検出される。−一一一−−−・−一一一・−−（６３）
舵角αが検出されると、回転半径ｒが処理される。すな
わら、　　ｒ＝ｒ６（α）　　＋ＡＶ　　又は　ｒ＝ｒ
０（α）　　＋ｎ　（Ｖ）。　−一　〜−・−−−（６
４）回転半径が処理されると、各々の走行輪２．３の理
想的なアッカーマン切角が与えられる。すなわち、前輪
・内輪についての切角は次の通りであり、他の走行輪に
ついても同様である。-・--1--(62) The steering wheel angle α is detected by the steering angle sensor 7. −111−−−・−111・−−(63)
Once the steering angle α is detected, the turning radius r is processed. That is, r=r6(α) +AV or r=r
0(α) +n(V). -1 ~-・----(6
4) Once the turning radius has been processed, the ideal Ackermann angle of each running wheel 2.3 is given. That is, the cutting angles for the front wheels and inner wheels are as follows, and the same applies to the other running wheels.

但し、β１．におけるｆはフロント、ｉは内輪を、意味
する。Ｓはホイールヘース、【、はトレ７Ｆ・フロント
を示している。次いで、　■　に処理は移る。　　　　
　　　−ｍ＝−−−・−−−−−−一−（６５）各走行
輪の切角を決定し、各々の走行輪の接地点に変化がない
様に各々のサスペンシヨンのアームの長さを変化させる
手段としては、車速センサー６、舵角センサー７及び各
走行輪のストロークセンサー８．１５．１６．１７．１
８の信号をコントロールユニット４に人力し、全走行輪
２．３を各々独立して操舵するステアリングユニットを
調節し、各々車輪２．３のタイヤの切角は旋回中心Ｏに
対して理想的な角度であるアッカーマン切角βになるよ
うに各々のステアリングユニットのストロークを決定す
るものである。それらのステアリングユニットのストロ
ークはラックストロークセンサー８によって検出されて
いる。However, β1. f means the front and i means the inner ring. S indicates the wheel height, and [, indicates the tread 7F/front. Next, the process moves to step (3).
−m=−−−・−−−−−−1−(65) Determine the cutting angle of each running wheel, and adjust the length of each suspension arm so that the grounding point of each running wheel does not change. As means for changing the vehicle speed sensor 6, steering angle sensor 7, and stroke sensor 8.15.16.17.1
8 signal to the control unit 4 and adjust the steering unit that independently steers all running wheels 2.3, so that the turning angle of the tires of each wheel 2.3 is ideal with respect to the turning center O. The stroke of each steering unit is determined so that the angle is the Ackermann angle β. The strokes of these steering units are detected by a rack stroke sensor 8.

上記についてのフローチャートを第７図を参照して説明
する。A flowchart for the above will be explained with reference to FIG.

メインキーを入れてスタートし、次いでオンにすること
により、車両が車速■で走行する。その車速Ｖは車速セ
ンサー６によって検出される。By inserting the main key to start, and then turning it on, the vehicle will run at vehicle speed ■. The vehicle speed V is detected by a vehicle speed sensor 6.

−−−−−−−−−−−一（７１） 車速■が検出されると、旋回中心の後方移動量Ｘが処理
される。例えば、車速か速くなれば車速の函数として後
方移動量を決める。車速か速くなればなるほど回転中心
を後方に移動させる。すなわち、Ｘ＝ＡＶ　　又は　　
Ｘ＝ｒ（Ｖ）。--------- (71) When the vehicle speed (■) is detected, the backward movement amount X of the turning center is processed. For example, if the vehicle speed increases, the amount of backward movement is determined as a function of the vehicle speed. The faster the vehicle speeds, the more the center of rotation moves backwards. That is, X=AV or
X=r(V).

−−−−−一−−−・−−−−−−−−−（７２）後方
移動１ｘが決定すると、ステアリングホイールの舵角α
が舵角センサー７により検出される。−−−−−−−−・−−−−−−−−−(72) When the backward movement 1x is determined, the steering wheel angle α
is detected by the steering angle sensor 7.

−一−−・−・−・・−−−−−−−−−−（７３）ス
テアリングホイールの舵角αが　１αｌ＞０であるか又
は　α＝０　であるかの判断がなされる。　　　　　　
　　−−−−−−・・−−−−−−−−−−−−−一−
−（７４）１α１〉０であると、回転半径ｒが処理され
る。(73) It is determined whether the steering angle α of the steering wheel is 1αl>0 or α=0.
−−−−−−・・−−−−−−−−−−−−−1−
-(74)1α1>0, the radius of rotation r is processed.

すなわち、ｒ＝ｒ。（α）　　＋Ａ　（ＩＩ／）−一−
−−−−−−−−・−−−−一−−（７５）回転半径ｒ
が処理されると、各々の走行輪２．３の理想的なアッカ
ーマン切角β１．が決定される。That is, r=r. (α) +A (II/)-1-
−−−−−−−−・−−−−1−−(75) Rotation radius r
are processed, the ideal Ackermann angle β1 . of each running wheel 2.3 is determined. is determined.

すなわち、 れる。すなわち、Ｖ　２／ｒゆ一−−−−−−−−−−
−−−−−−・・（７７）次いで、各走行輪のトリムハ
イドＨｃが算出される。　　　　　　　　　・−一−−
−−−−−−−−−（７８）各々のデータが入力されて
接地点及び対地キャンバ角を一定に保つように各々のサ
スペンションのアームの長さを変更し、アームの長さが
１ｃになる。　　　　　　　　　−一−−−−−−−−
−−−−（７９）サスペンションのアームの長さｌは、
サスペンンヨンアームセンサー１５．１６．１７．１８
より検出される。　　　　−７−−−−−−−−−（８
０）検出されたサスペンションのアームの長さβと設定
されるべき長さｌ、との差を判断する。すなわち、＋１
−Ｅｔｃ　　ｌ＝０であれば次の処理へと移り、［−１
ｃ　ｌ＞Ｏであればサスペンションのアームの長さを変
更するため上記（７９）の処理にフィードバックさせる
。　・−・−一−−−−−−・−−一−−−−−−−−
・−−（８１）トリムハイドセンサーでトリムハイド］
ｌが検出される。　　　　　　　−−−−−一一一−−
−−−−−・・−−−−−ｍ＝−−−−−・（８２）検
出されたトリムハイドＨと設定されるべきトリムハイド
Ｈｃとの差が判断される。すなわち、ＩＨ−Ｈｃｌ＞Ｏ
であればサスペンションのアームの長さを変更するため
上記（７９）の処理にフィードバックされる。ＩＨ−Ｈ
Ｃ１＝ＯであればＣに処理は移る＊　　　　−”’−・
−−−一−・−−ｍ＝−−−・−・−−−−−一−−・
（８３）更に、旋回中心０の基点を車両の前輪２と後輪
３との中央から横方向延長上に設定し、後方に移動させ
ることなく横方向に対して固定し、ステアリングホイー
ル５の舵角、車速及びサスペンションストロークによっ
て車両の回転半径、言い換えれば、車輪に対して旋回中
心を常に中央の一定線上に設定し、回転半径の差で移動
させ、移動した時にアッカーマン切角を与えるように、
ステアリングホイールの切角と車速とのデータをコント
ロールユニントに入力しておく。そして、切角及び対地
キャンバを制御し、前後輪を同じ角度だけ操舵し、対地
トレッドを一定に保つようにサスペンションアームの長
さを変更するものであり、各々のタイヤの切角を理想的
なアッカーマン切角にするようにサスペンションアーム
の長さを調節するものである。In other words, it will happen. That is, V 2/r Yuichi---------
--------... (77) Next, the trim hide Hc of each running wheel is calculated.・−1−−
−−−−−−−−−(78) After each data is input, change the arm length of each suspension so that the ground contact point and ground camber angle are kept constant, and the arm length becomes 1c. Become. -1---------
----(79) The length l of the suspension arm is
Suspension arm sensor 15.16.17.18
more detected. −7−−−−−−−−−(8
0) Determine the difference between the detected length β of the suspension arm and the length l to be set. That is, +1
-Etc If l=0, move on to the next process, [-1
If c l>O, feedback is made to the process (79) above to change the length of the suspension arm.・−・−１−−−−−−・−−１−−−−−−−−
・--(81) Trim hide with trim hide sensor]
l is detected. −−−−−111−−
(82) The difference between the detected trim hide H and the trim hide Hc to be set is determined. That is, IH-Hcl>O
If so, it is fed back to the process (79) above to change the length of the suspension arm. IH-H
If C1=O, processing moves to C* -”'-・
−−−1−・−−m=−−−・−・−−−−−1−−・
(83) Furthermore, the base point of the turning center 0 is set on the lateral extension from the center of the front wheels 2 and rear wheels 3 of the vehicle, and is fixed in the lateral direction without moving backward, and the steering wheel 5 is The turning radius of the vehicle, in other words, the turning center for the wheels is always set on a constant line in the center depending on the angle, vehicle speed, and suspension stroke, and is moved by the difference in the turning radius, giving an Ackermann angle when moving.
Data on the steering wheel angle and vehicle speed are input into the control unit. Then, the steering angle and ground camber are controlled, the front and rear wheels are steered by the same angle, and the length of the suspension arm is changed to keep the ground tread constant. The length of the suspension arm is adjusted to create an Ackermann angle.

上記についてのフローチャートを第８図を参照して説明
する。A flowchart for the above will be explained with reference to FIG.

メインキーを入れてスタートし、次いでオンにする。ス
テアリングホイール舵角αを人力する。Insert the main key to start, then turn on. The steering wheel angle α is controlled manually.

舵角センサー７により検出される。−−−−一−・・・
−（８５）車速■は車速センサー６によって検出される
。It is detected by the steering angle sensor 7. −−−−1−・・・
-(85) Vehicle speed ■ is detected by vehicle speed sensor 6.

−−−−−−−−−ｍ−・−一−−−−−−−・・・−
−（８６）車速Ｖ及び舵角αが検出されると、回転半径
ｒが処理される。すなわち、 ｒ（α）＝ｒ−（α）十Ａ（υ）。　・−・−・−−−
−（８７）回転半径ｒが処理されると、４つの車軸２．
３の切角が計算される。すなわち、前輪内輪については
、下記のようになり、他の車輪についても同様である。−−−−−−−−−m−・−１−−−−−−−・・−
- (86) When the vehicle speed V and steering angle α are detected, the turning radius r is processed. That is, r (α) = r - (α) ten A (υ).・−・−・−−−
- (87) Once the turning radius r has been processed, the four axles 2.
The cutting angle of 3 is calculated. That is, the conditions for the front inner wheel are as follows, and the same applies to the other wheels.

切角βが計算されると、各々ラックストロークが計算γ
　（α）　ｆ　ｉ　、Ｉ　Ｏ＋　−−−−一。される。Once the cutting angle β is calculated, each rack stroke is calculated γ
(α) f i , I O+ −−−−−1. be done.

−−−（８９）各々のランクストロークはラックストロ
ークセンサー８によって検出される。すなわち、ｒ　（
α）ｒｉ、ｒ。、−−〜　−−−−−−−−−−−（９
０）１γ（α）−Ｆ（α）１が判断される。---(89) Each rank stroke is detected by the rack stroke sensor 8. That is, r (
α) ri, r. , −−〜 −−−−−−−−−−−(9
0)1γ(α)−F(α)1 is determined.

ｌ　ｒ　（１−ｒ（α）　ｌ　＞　０　テアａハ前記（
８９）ノ前にフィードバックされる。l r (1-r(α) l > 0
89) Feedback will be given before.

ｌｒ（α）−Ｆ（α）１＝０であれば次の処理へ進む。If lr(α)−F(α)1=0, proceed to the next process.

　　　　　　　　・・・・・−・−−−−−−−−一−
−（９１”）ロールモーメントが計算される。すなわち
、Ｈ：綽／ｇ　・Ｖ”ｌｒ−ｈ 但し、ｈ：重心の高さ一−−−−−−−−−−−−−−
−−一−・−・−−−−−一−（９２）移動荷重が計算
される。例えば、内輪が１０鶴沈み、外輪が１６龍浮き
上がるような沈み込み量が分かる。すなわち、前輪につ
Ｃ１ては、下記のようになり、後輪についても同様であ
る。・・・・・・−・−−−−−−−−1−
-(91") roll moment is calculated. That is, H: 綽/g ・V"lr-h where h: height of center of gravity 1
---1-・-・------1-(92) The moving load is calculated. For example, you can find out how much the inner ring will sink by 10 dragons and the outer ring will rise by 16 dragons. That is, C1 for the front wheel is as follows, and the same applies to the rear wheel.

ｔ、＋　ａ／ｂ　ｔｒ ｔｔ　＋　ａ／ｂ　　ｔ。t, + a/b tr tt + a/b t.

−・−一一−−−−・・−・・・・−−一−−−−・−
・−（９３）各々の車軸のストロークが処理される。す
なわち、前輪の内輪については、下記のようになり、他
の車輪についても同様である。−・−１１−−−−・・−・・・・−−１−−−−・−
-(93) The stroke of each axle is processed. That is, the inner wheel of the front wheel is as follows, and the same applies to the other wheels.

対地キャンバを制御し、対地トレッドが変化しないよう
に、各々のサスペンションのアームの長さを変化させる
。その変化量ΔＬが計算される。The length of each suspension arm is changed to control ground camber and keep the ground tread unchanged. The amount of change ΔL is calculated.

・−・・・−・−・−−−一−−−−−−−・・・−（
９５）各々のサスペンションのアームの長さの変化量Δ
ｌがストロークセンサー１５．１６．１７．１８によっ
て検出される。・−・−・−・・・・−・・・−・・・
・・・・−・（９６）ｉΔＬ−Δ１１を判断する。すな
わち、１ΔＬ−Δ１１〉０　であるならば前記（９５）
にフィードバックし、１ΔＬ−Δｉ！ｌ＝ｏならば処理
は　■　に移る。　　　　　・−・　・−（９７）第３
図において、サスペンションのアームの長さを変更する
機構の一例が示されている。このアームの長さの変更装
置は油圧によるものである。・−・・・−・−・−−−１−−−−−−−・・・−(
95) Amount of change Δ in the length of each suspension arm
l is detected by the stroke sensor 15.16.17.18.・−・−・−・・・・−・・・−・・・
(96) Determine iΔL−Δ11. That is, if 1ΔL−Δ11〉0, then (95)
is fed back to 1ΔL−Δi! If l=o, the process moves to (2).・−・ ・−(97) 3rd
In the figure, an example of a mechanism for changing the length of the suspension arm is shown. This arm length changing device is hydraulic.

車輪２．３に取付けられているナックル１０には、アッ
パーリンク１１．１２及びロアーリンク１３．１４の一
端が連結されている。こ＼ではロアーリンク１３．１４
を調節する油圧装置についてのみ説明する。ロアーリン
ク１３．１４の他端にはピストン２２が取付けられ、そ
のピストンはシリンダ２１内を摺動する。シリンダ２１
には、油タンク２４からの油がポンプ２５によって逆上
弁２６、切換弁２３、一方の調節弁２８を通じてシリン
ダ２１の一方の室に送込まれる。シリンダ２１の他方の
室の油は他方の調節弁２８及び切換弁２３を通して油タ
ンク２４に戻される。この油圧によってピストン２２が
摺動させられてロアーリンク１３．１４が移動し、スト
ロークが変更され、ナノクル１０が動かされて、車輪２
．３のキャンバ角が調節される（第５図参照）。この時
のストロークの長さはストロークセンサー１７．１８に
よって検出される。アッパーリンク１１１２についても
同様の油圧装置が取付けられているものである。このア
ッパーリンク１１，１２の油圧装置と上記のロアーリン
ク１３．１４の油圧装置とが共働して、後述の第５図を
参照して説明する作用によってキャンバ角が変更される
のである。One end of an upper link 11.12 and a lower link 13.14 are connected to the knuckle 10 attached to the wheel 2.3. This is lower link 13.14
Only the hydraulic system that adjusts this will be described. A piston 22 is attached to the other end of the lower link 13.14 and slides within the cylinder 21. cylinder 21
At this time, oil from the oil tank 24 is sent into one chamber of the cylinder 21 by the pump 25 through the reverse valve 26, the switching valve 23, and one of the control valves 28. The oil in the other chamber of the cylinder 21 is returned to the oil tank 24 through the other control valve 28 and the switching valve 23. This oil pressure causes the piston 22 to slide, move the lower link 13.14, change the stroke, move the nanocle 10, and move the wheel 2.
．． The camber angle of 3 is adjusted (see Figure 5). The length of the stroke at this time is detected by stroke sensors 17,18. A similar hydraulic system is also attached to the upper link 1112. The hydraulic systems for the upper links 11 and 12 and the hydraulic systems for the lower links 13 and 14 work together to change the camber angle through the action described below with reference to FIG. 5.

第４図において、サスペンションのアームの長さを変更
する機構の別の例が示されている。このアーム長さの変
更装置はねしによるものである。In FIG. 4, another example of a mechanism for changing the length of the suspension arm is shown. This arm length changing device is based on a screw.

上記油圧装置によるものと同様にロアーリンク１３．１
４についてのみ説明する。ナックルｌＯにロアーリンク
１３．１４の一端が連結されており、ロアーリンク１３
．１４の他端には雌ねじ３０が形成されている。この雌
ねじ３０に雄ねじ２９を有する回転軸３３が螺合してい
る。回転軸３３は、軸受３４を介してポデー３１に取付
けられており、且つモータ３２によって回転制御される
。ロアーリンク１３．１４に対してはストロークセンサ
ー１７．１８が設けられている。モータ３２の回転によ
って回転軸３３が回転して、ロアーリンク１３．１４の
ストロークが変更され、ナックルｌＯを動かして車輪の
キャンバ角を変更し、８１目節することができる。また
、ストロークセンサー１７．１８としては永久磁石を用
いて磁石の位置によってストロークの長さを検出したり
、又は抵抗値をストロークに換算するようなもの等があ
り、これらセンサーについてはどのようなものでもよく
、限定されるようなものではない。勿論、アッパーリン
ク１１．１２についても第４図に図示したものと同様の
ねじによる変更装置が設けられているものであり、作用
については第３図の油圧装置の場合と同様である。Lower link 13.1 similar to the one using the above hydraulic system
Only 4 will be explained. One end of the lower link 13.14 is connected to the knuckle lO, and the lower link 13
．． A female thread 30 is formed at the other end of 14. A rotary shaft 33 having a male thread 29 is screwed into the female thread 30. The rotating shaft 33 is attached to the podium 31 via a bearing 34, and its rotation is controlled by a motor 32. A stroke sensor 17.18 is provided for the lower link 13.14. Rotation of the motor 32 rotates the rotary shaft 33, changes the stroke of the lower link 13, 14, moves the knuckle 10, changes the camber angle of the wheel, and makes it possible to set the 81st stroke. Stroke sensors 17 and 18 include those that use permanent magnets to detect the stroke length based on the position of the magnet, or those that convert resistance values into strokes.What are these sensors? However, it is not something that is limited. Of course, the upper links 11, 12 are also provided with screw changing devices similar to those shown in FIG. 4, and their operation is similar to that of the hydraulic device shown in FIG.

次に、第５図を参照してキャンバ角を変化させる作動に
ついて説明する。アッパーリンク１１゜１２のシリンダ
２１に油圧をかけてアッパーリンク１１．１２を伸ばし
、ロアーリンク１３．１４を縮めると、車輪２．３は矢
印Ｂ方向に傾き、ポジティブキャンバとなる。また、こ
の逆にロアーリンク１３．１４を伸ばし、アッパーリン
ク１１１２を縮めると、車輪２．３は矢印Ｃ方向に傾き
、ネガチイブキャンバとなる。これらの状態は、アッパ
ーリンク１１．１２のストロークセンサー１５．１６及
びロアーリンク１３．１４のストロークセンサー１７．
１８によって検出され、その信号はコントロールユニッ
ト４　（第２図参照）にフィードバックされる。Next, the operation of changing the camber angle will be explained with reference to FIG. When hydraulic pressure is applied to the cylinders 21 of the upper links 11.12 to extend the upper links 11.12 and retract the lower links 13.14, the wheels 2.3 tilt in the direction of arrow B, resulting in positive camber. Conversely, when the lower links 13, 14 are extended and the upper links 1112 are retracted, the wheels 2.3 are tilted in the direction of arrow C, resulting in negative camber. These conditions are detected by the stroke sensors 15.16 of the upper links 11.12 and the stroke sensors 17.16 of the lower links 13.14.
18 and the signal is fed back to the control unit 4 (see FIG. 2).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明による全輪独立操舵装置は、以上のように構成
されているので、低速時には、回転半径を小さくでき、
小回りが効き、駐車が容易になる。Since the all-wheel independent steering system according to the present invention is configured as described above, the turning radius can be made small at low speeds.
It has a tight turning radius and makes parking easier.

中高速時には、転舵と同時に４輪のコーナリングフォー
スが発生するので応答性がすぐれて安定した旋回性能を
得ることができ、人間のフィーリングに合うようにでき
る。また、各々の走行条件での全走行輪の切角、サスペ
ンションジオメトリすなわち各々の車輪のキャンバ角を
変更して制御でき、各々の車輪の対地トレンドを各々独
立して一定に保つことができるもので、操舵安定性能を
飛躍的に向上させることができる。At medium to high speeds, four-wheel cornering force is generated at the same time as the steering is turned, so it is possible to obtain stable turning performance with excellent responsiveness, and to match the feeling of the vehicle to the human body. In addition, it is possible to change and control the cutting angle of all running wheels and the suspension geometry, that is, the camber angle of each wheel, under each driving condition, and it is possible to maintain the ground trend of each wheel independently and constant. , it is possible to dramatically improve steering stability performance.

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

第１図はこの発明による原理を説明する説明図、第２図
はこの発明による全輪独立操舵装置を示す概略平面図、
第３図はサスペンションのアームの長さを変更する機構
の一例を示す概略図、第４図は第３図と同様の機構の別
の例を示す概略図、第５図はキャンバ角を変更させる機
構を示す概略図である。第６図はこの発明による全輪独
立操舵装置における旋回中心を車速に応じて後方に移動
させた場合を説明するフローチャート、第７図はこの発
明による全輪独立操舵装置における旋回中心を車速に応
じて後方に移動させ、理想的なアッカーマン切角を与え
るようにアームの長さを調節する場合を説明するフロー
チャート、及び第８図はこの発明による全輪独立操舵装
置における旋回中心を車両の前輪と後輪との中央から横
方向延長上に位置させ切角及び対地トレンドを制御する
場合のフローチャートを示す。 １−−−−４輪独立操舵装置（全輪独立操舵装置）２．
３−・−車輪、４−・・コントロールユニット、５−　
　ステアリングホイール、６−−−−・−車速センサー
、８−　ランクストロークセンサー、９−　ステアリン
グストロークＩＩ、１０・−・−、ナックル、１１．１
２−−−アッパーリンク（サスペンションのアーム）、
１３．１４−一　ロアーリンク　（サスベンノヨンのア
ーム）、１５．１６．１７．１８−ストロークセンサー
。 特許出願人　　　いす−自動車株式会社代理人　弁理士
　　　　尾　仲　−宗 第　　６　　図 第　７　　図FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the principle according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing an all-wheel independent steering system according to the present invention.
Fig. 3 is a schematic diagram showing an example of a mechanism for changing the length of the suspension arm, Fig. 4 is a schematic diagram showing another example of the same mechanism as Fig. 3, and Fig. 5 is a schematic diagram showing an example of a mechanism for changing the camber angle. It is a schematic diagram showing a mechanism. FIG. 6 is a flowchart illustrating a case in which the turning center of the all-wheel independent steering system according to the present invention is moved rearward according to the vehicle speed, and FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating a case where the length of the arm is adjusted to give an ideal Ackermann turning angle by moving the arm backwards, and FIG. A flow chart is shown in which the turning angle and ground trend are controlled by positioning the vehicle on a lateral extension from the center with the rear wheel. 1---Four-wheel independent steering system (all-wheel independent steering system)2.
3--Wheel, 4--Control unit, 5-
Steering wheel, 6--Vehicle speed sensor, 8- Rank stroke sensor, 9- Steering stroke II, 10...-, Knuckle, 11.1
2---Upper link (suspension arm),
13.14-1 Lower link (suspension arm), 15.16.17.18- Stroke sensor. Patent applicant: Isu Jidosha Co., Ltd. Agent: Patent attorney: Onaka Sodai 6 Figure 7

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）全走行輪を各々独立して操舵し、前輪と後輪との
中央から横方向延長上の旋回中心を車速に応じて後方に
移動させ、各々の前記走行輪の切角を自動的に決定する
ことを特徴とする全輪独立操舵装置。(1) All running wheels are steered independently, the turning center on the lateral extension from the center of the front wheels and the rear wheels is moved rearward according to the vehicle speed, and the turning angle of each of the running wheels is automatically adjusted. An all-wheel independent steering system characterized by: （２）キャンバを制御し、対地トレッドを一定に保つた
めサスペンションのアライメントをコントロールするよ
うにサスペンションのアームの長さを自動的に変更する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の全輪独
立操舵装置。(2) The length of the suspension arm is automatically changed to control the alignment of the suspension in order to control the camber and keep the ground tread constant. All-wheel independent steering system. （３）前記旋回中心を前輪と後輪との中央から横方向延
長上に位置させて、切角及びキャンバを制御し、対地ト
レッドが一定になるようにサスペンションのアームの長
さを変更することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の全輪独立操舵装置。(3) Positioning the turning center on a lateral extension from the center of the front wheels and rear wheels, controlling the cutting angle and camber, and changing the length of the suspension arm so that the ground tread is constant. An all-wheel independent steering system according to claim 1, characterized in that: （４）キャンバ角を変更させる手段はナックルに連結さ
れたアッパーリンクとロアーリンクとの長さを変更させ
ることによって達成できることを特徴とする特許請求の
範囲第２項又は第３項に記載の全輪独立操舵装置。(4) The means for changing the camber angle can be achieved by changing the lengths of the upper link and lower link connected to the knuckle. Wheel independent steering system.
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