JPS6280172A - Fail safe device in four wheel steering vehicle - Google Patents
Fail safe device in four wheel steering vehicleInfo
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- JPS6280172A JPS6280172A JP21968385A JP21968385A JPS6280172A JP S6280172 A JPS6280172 A JP S6280172A JP 21968385 A JP21968385 A JP 21968385A JP 21968385 A JP21968385 A JP 21968385A JP S6280172 A JPS6280172 A JP S6280172A
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- 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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- B62D7/15—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 characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1554—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 characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles
- B62D7/1572—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 characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with electro-hydraulic control means
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Abstract
Description
コ（７）発明ハ、四輪操舵車両のフェイルセーフ装置に
関し、とくに後輪転舵機構が、制御装置によって駆動さ
れるステッピングモータの出力を後輪に連繋されたパワ
ーステアリング機構に入力するように構成された四輪操
舵車両において、ステッピングモータが制御不能状態に
陥ったとしても後輪を中立位置に復帰させ、前輪操舵車
両と同様に問題なく車両操縦を続行しうるようにしたも
のに関する。(7) Invention C relates to a fail-safe device for a four-wheel steering vehicle, in particular, the rear wheel steering mechanism is configured to input the output of a stepping motor driven by a control device to a power steering mechanism connected to the rear wheels. The present invention relates to a four-wheel steered vehicle which allows the rear wheels to return to a neutral position even if a stepping motor becomes uncontrollable, and allows the vehicle to continue to be operated without problems in the same way as a front-wheel steered vehicle.
四輪操舵装置は、車両旋回時におけるすべり角を抑制し
て操向性を高めうる装置として知られており、たとえば
特開昭５８−２０５６３号公報に示された四輪操舵装置
のように、前輪の転舵力を機械的に後輪転舵機構に伝達
して後輪を所定方向に転舵するようにしたものや、実開
昭５８−３３７１号公報に示されているもののように、
制御回路によて制御される弁装置から吐出される油を後
輪転舵機構を動かすために特に構成された油圧アクチュ
エータに供給し、後輪の転舵力を純油圧的に得るように
したものなどがある。
しかしながら、前者では、後輪の転舵角が前輪の転舵角
によってのみ決定されるので、車速等を考慮した最適な
角度に後輪を転舵することができない、あるいは、前輪
転舵力を後輪まで伝達するための回転軸などの機械的構
成が大掛りとなってコストおよび車重を引き上げる、な
どの欠点があり、また、後者では、後輪転舵を純油圧的
に行なっているので、応答性が必ずしも良くなく、しか
も特別な油圧アクチュエータを構成するのに費用がかか
る、などの欠点がある。
そこで本願の発明者らは、先に、上記のような従来知ら
れていた四輪操舵装置の欠点を排除するものとして、後
輪転舵機構として、後輪に連繋されたパワーステアリン
グ装置に、制御装置によって制御されるステッピングモ
ータの軸出力を入力するという看たな構成を採用し、前
輪の転舵角、車速などに応じた最適な後輪転舵制御をな
しうるあらたな四輪操舵装置を提案した（特願昭５９−
２５７１５６号）、この四輪操舵装置によれば、ステッ
ピングモータは、その回転量の正確な制御が容易である
こと、パワーステアリング装置は前輪操舵機構として技
術が確立していることなどから、比較的低コストで、あ
らゆる条件に見合った後輪転舵制御が可能となる。A four-wheel steering device is known as a device that can improve steering performance by suppressing the slip angle when a vehicle turns. There is one in which the steering force of the front wheels is mechanically transmitted to the rear wheel steering mechanism to steer the rear wheels in a predetermined direction, and the one shown in Japanese Utility Model Application Publication No. 58-3371.
Oil discharged from a valve device controlled by a control circuit is supplied to a hydraulic actuator specifically configured to move the rear wheel steering mechanism, so that rear wheel steering force is obtained purely hydraulically. and so on. However, in the former case, the steering angle of the rear wheels is determined only by the steering angle of the front wheels, so it is not possible to steer the rear wheels to an optimal angle that takes into account vehicle speed, etc., or the front wheel steering force cannot be adjusted. The mechanical components such as the rotating shaft for transmitting power to the rear wheels are large-scale, which increases the cost and weight of the vehicle. , the responsiveness is not necessarily good, and it is expensive to construct a special hydraulic actuator. Therefore, the inventors of the present application first developed a control system for a power steering system connected to the rear wheels as a rear wheel steering mechanism in order to eliminate the drawbacks of the conventionally known four-wheel steering systems as described above. We have proposed a new four-wheel steering device that uses an unconventional configuration that inputs the shaft output of a stepping motor controlled by the device, and can perform optimal rear wheel steering control according to the front wheel steering angle, vehicle speed, etc. (Special application 1982-
According to this four-wheel steering system, the stepping motor is relatively easy to control because it is easy to accurately control its rotation amount, and the power steering system has established technology as a front-wheel steering mechanism. Rear wheel steering control that meets all conditions is possible at low cost.
ステッピングモータとパワーステアリング装置を組み合
せて構成される後輪操舵機構においては、上記のような
利点がある反面、何らかの原因でステッピングモータが
破損した場合、油圧は生きていても後輪の制御が不能と
なるという欠点がある。
仮に後輪が右または左に転舵された状態で制御不能とな
ると、後輪はそのように転舵された状態でロックされ、
もはや正常な走行、とくに車体前後軸方向の直進走行は
不能となる。
この発明は、上記の事情のもとで考え出されたもので、
上記の問題を解決し、ステッピングモータのｉｌＪ御が
不能な状態となった場合に、自動的に後輪を中立位置に
戻して車両を前輪操舵状態とすることができるフェイル
セーフ装置を提供することを課題とする。The rear wheel steering mechanism, which consists of a combination of a stepping motor and a power steering device, has the advantages mentioned above, but if the stepping motor is damaged for some reason, the rear wheels cannot be controlled even if the hydraulic pressure is maintained. There is a drawback that. If the rear wheels are steered to the right or left and the vehicle becomes uncontrollable, the rear wheels will be locked in that steered state.
Normal driving is no longer possible, especially straight forward driving in the longitudinal direction of the vehicle body. This invention was conceived under the above circumstances,
To provide a fail-safe device which solves the above problem and can automatically return rear wheels to a neutral position and put a vehicle into a front wheel steering state when ilj control of a stepping motor becomes impossible. The task is to
上記の問題を解決するため、この発明では、次の技術的
手段を講じている。
すなわち、本発明の四輪操舵車両におけるフェイルセー
フ装置は、ステッピングモータ゛の回転出力が入力され
、かつ後輪に連繋されたパワーステアリング装置と、
圧油が供給されたとき左右の後輪を転舵させるためのナ
ックルアームないしこれと一体的な部材に設けた当接部
を押してこれら左右の後輪を強制的に中立位置に戻すこ
とができる一対の油圧アクチュエータと、
圧油を上記パワーステアリング装置に送る第一位置と、
圧油を上記油圧アクチュエータに送る第二位置とに切換
え選択できる弁装置と、ステッピングモータの動作異常
を検知したとき上記弁装置を第一位置がら第二位置に切
換える制御装置とを備えている。In order to solve the above problem, the present invention takes the following technical measures. That is, the fail-safe device for a four-wheel steering vehicle of the present invention includes a power steering device to which the rotational output of a stepping motor is input and connected to the rear wheels, and a power steering device that steers the left and right rear wheels when pressure oil is supplied. a pair of hydraulic actuators that can forcibly return these left and right rear wheels to a neutral position by pushing a contact part provided on the knuckle arm or a member integral therewith; the first position to send,
The valve device is provided with a valve device that can be switched between a second position and a second position for sending pressure oil to the hydraulic actuator, and a control device that switches the valve device from the first position to the second position when an abnormal operation of the stepping motor is detected.
この発明の前提となるステッピングモータとパワーステ
ッピング装置とが組み合わされた後輪転舵機構において
は、目標とする後輪転舵の方向および量と対応するよう
にステッピングモータの回転が制御され、このステッピ
ングモータの回転がパワーステアリング装置によって倍
力されることにより、最終的に後輪が所定方向に所定量
転舵される。
ステッピングモータが焼損するなどして制御不能な状態
となったことが検知されると、上記弁装置が第一位置か
ら上記第二位置に切換えられる。
これにより通常パワーステアリング装置のコントロール
バルブに向かう圧油が、この発明で特別に付加された油
圧アクチュエータに向けられる。この油圧アクチュエー
タに圧油が供給されると、後輪９ナツクルアームを強制
的に回動させて後輪姿勢を、中立位置、すなわち直進方
向に戻す。なお、ステッピングモータが制御不能となっ
たときに、上記のような弁装置の切換えと同時にステッ
ピングモータの電源を落とし、ステッピングモータの出
力軸をフリー状態とすると、なお好適である。In a rear wheel steering mechanism in which a stepping motor and a power stepping device are combined, which is the premise of this invention, the rotation of the stepping motor is controlled to correspond to the direction and amount of target rear wheel steering. The rotation of the rear wheels is boosted by the power steering device, so that the rear wheels are finally steered by a predetermined amount in a predetermined direction. When it is detected that the stepping motor is burnt out and becomes uncontrollable, the valve device is switched from the first position to the second position. This directs the pressure oil that normally goes to the control valve of the power steering system to the hydraulic actuator that is specially added in this invention. When pressure oil is supplied to this hydraulic actuator, the rear wheel 9 knuckle arm is forcibly rotated to return the rear wheel attitude to the neutral position, that is, the straight-ahead direction. Note that, when the stepping motor becomes uncontrollable, it is more preferable to turn off the power to the stepping motor at the same time as switching the valve device as described above, and to set the output shaft of the stepping motor in a free state.
以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。
第１図に示されているように、本例の四輪操舵車両にお
ける前輪転舵機構１は、従来公知のものが使用される。
すなわち、ラック・ビニオン式の転舵機構の場合、ステ
アリングホイール２とともに軸転するステアリングシャ
フト３の回転は、ギヤボックス４でラック杆の車幅方向
の往復動に変゛換され、さらにこのラック杆５の往復動
は、両端のタイロッド６．６を介してナックルアーム７
゜７の軸８．８を中心とした回動に変換され、このナッ
クルアーム７．７の回動により、前輪９，９が軸８，８
を中心として転舵されるようになっている。
一方、後輪転舵機構１０は、従来から前輪転舵機構とし
て一般的に使用されてきたものと同様の、ランク・ビニ
オン式のパワーステアリング装置Ｉｌと、このパワース
テアリング装置１１の入力部に連結されるステッピング
モータ１２によって基本的に構成される。パワーステア
リング装置１１は、第２図に詳示するように、ギヤボッ
クス１３内を往復移動可能に収納された横方向移動杆１
６の適部にピストン部１４を形成するとともにギヤボッ
クス１３の内部に上記ピストン部１４を囲むようにして
シリンダ部１５を形成し、コントロールバルブ１７から
シリンダ部１５に送られる圧油によって上記横方向移動
杆１６を所定方向に駆動するようになっている。この横
方向移動杆１６の動きは、タイロッド１８．１８および
ナックルアーム１９．１９を介して軸２０．２０を中心
とした後輪２１．２１の転舵動に変換される。なお、左
右のナックルアーム１９，１９には、後記する油圧アク
チュエータ２２．２２の押動ロッド２３゜２３の先端に
よって押される当接板２４，２４が一体的に設けられて
いる。
上記ステッピングモータ１２は、マイクロコンピュータ
などの制御装置２５によって回転制御される。この制御
装置は、制御に関与すべき信号として、ステアリングシ
ャフト３の回転角を検出することによる前輪舵角センサ
２６からの信号、および車速センサ２７からの信号が入
力され、そしてこの制御装置２５からステッピングモー
タ駆動回路２８ないしステッピングモータ１２に向けて
制御線が延びている。
上記のように構成される後輪転舵機構１０は、ステ・ノ
ピングモータ１２の回転方向および回転量を制御するこ
とにより、後輪２１．２１を、種々の状況に応じて最適
な転舵角に制御するこが回部である。なお、後輪は、た
とえば、前輪の転舵角との比である転舵比ｋが、車速Ｖ
との関係で、第３図に示すように制御することができる
。このように制御すると、あらゆる車速において最適な
操向性が得られることが知られている。図において転舵
比ｋが正の領域は前輪の転舵方向と後輪の転舵方向が互
いに逆の、いわゆる逆位相であることを示し、転舵比ｋ
が負の領域は、前輪の転舵方向と後輪の転舵方向が互い
に同方向の、いわゆる同位相であることを示す。低速時
には、後輪が逆位相に転舵されるので、車体旋回中心が
車体中心を通る車幅方向線上に近づき、したがって車体
のすべり角が０に近づくとともに、回転半径が前輪のみ
転舵する場合に比べて小さくなる。一方、高速時には、
遠心力の影響により前輪と路面との間にすべり角が生じ
、これにより旋回中心が前方に移行する傾向が生じるが
、この傾向を後輪を前輪と同位相に転舵することにより
相殺し、旋回中心を車体中心を通る車幅方向線上に近付
けることができる。その結果、低速時および高速時のい
ずれであっても車体旋回中心が車体中心を通る車幅方向
線上にくるので、旋回時での操向性が著しく向上するの
である。
車速■に対する転舵比にの関係を第３図のように制御す
る場合、制御装置内の記憶装置内に第３図に示すＶ−に
関係をデータ・テーブルとして格納しておき、車速セン
サからの車速情報に応じた転舵比を上記記憶装置から読
み出し、この転舵比と前輪舵角センサからの舵角情報か
ら転舵すべき後輪の舵角を決定し、これに基づいてステ
ッピングモータを所定方向に所定量転舵させることにな
る。
上記の構成の四輪操舵装置を備えた車両における本発明
のフェイルセーフ装置は次のように構成される。
上記左右の後輪２１．２１を転舵させるためのナックル
アーム１９，１９に設けられた各当接板２４．２４の内
側には、圧油が導入されたとき押動ロッド２３．２３が
外向きに伸張して上記当接板２４，２４を内側から押す
ように構成された単動シリンダからなる油圧アクチュエ
ータ２２．２２がそれぞれ配置される。なお、この油圧
アクチュエータ２２．２２の上記押動ロッド２３，２３
の最伸張量は、第２図に仮想線で示すようにこの押動ロ
ッド２３．２３が上記当接板２４，２４を最大附押した
とき、後輪２１．２１が中立方向を向くようにナックル
アーム１９．１９を強制的に回動させうるように設定さ
れる。
そして、エンジン２９６二よって作動する油圧ポンプ３
０によって発生させられる圧油は、送り側第一方向切換
え弁３１によって選択的にパワーステアリング装置１１
のコントロールバルブ１７の入力ボート、または、上記
油圧アクチュエータ２２．２２に送られるようになって
おり、また、上記コントロールパルプ１７からの戻り油
、および、上記各油圧アクチュエータ２２．２２からの
戻り油は、戻り側第二方向切換え弁３２により、選択的
にタンク３３に戻されるようになっている。第１゛図は
、これらの方向切換え弁３１．３２が、圧油をパワース
テアリング装置１１に振り向ける第一位置をとった、通
常の四輪操舵時での状態を示している。そしてこれらの
方向切換え弁３１，３２は、後記するようにステッピン
グモータが不調となると、同期して圧油を上記左右のア
クチュエータ２２．２２に振り向ける第二位置に切換え
られる。なお、本例において上記戻り側第二号向切換え
弁３２は、第一位置にあるときその内部においてアクチ
ュエータ２２．２２からの戻り管路３４とパワーステア
リング装置からの戻り管路３５とを合流させるとともに
アクチュエータ２２からの戻り管路３４に絞り弁３６を
介装することにより、通常四輪操舵時に当接板２４に押
された押動ロッド２３が後退しうるようにしである。
上記の方向切換え弁３１．３２を切換えるための電磁ソ
レノイド３７．３８は、マイクロコンピュータなどで構
成される制御装置３９によって制御駆動される。本例に
おいてこの制御装置３９は、四輪操舵制御のための制御
装置２２と兼用している。
このフェイルセーフ装置が作動するための条件は、ステ
ッピングモータ１２が所定の動作を行なっていないこと
である。そのため、上記制御装置３９には、ステッピン
グモータ１２の異常を検知した信号が入力される。ステ
ッピングモータの異常は、たとえばステッピングモータ
が異常昇温お起こしたこと、あるいは、制御装置２５か
らの転舵信号にもかかわらず、所定時間内に目標の回転
量を達成することができないこと、などを検知すること
によって行なわれる。本例ではそのために、ステッピン
グモータ１２の回転を検証するための回転角センサ４０
がステッピングモータ１２に付設されている。
次に、上記の四輪操舵装置およびそのフェイルセーフ装
置の動作を、第４図に示す制御フローチャートに沿って
説明する。
車速センサ２７からの信号により現在車速Ｖが読み取ら
れると（Ｓ１０２）これに対応する転舵比ｋが第３図に
示す関係が格納されたデータ・テーブルから読み出され
る（Ｓ １０４）。そして前輪転舵角センサ２６からの
前輪転舵信号（Ｓ１０３）と上記読み出された転舵比ｋ
から目標後輪転舵角が設定される（３１０Ｂ）。これに
もとづき、ステッピングモータ１２の回転方向および量
を決定して、ステッピングモータ１２の回転制御を行な
う（Ｓ １０９）。なお、本例では、車速かたとえば２
０ｋｍ／ｈ以下であることを条件に（Ｓ １０５）同位
相モードスイッチ４１がＯＮされると、上記５１０４に
よって読み出された転舵比に関係なく、転舵比ｋを−１
に固定し、これにもとづいて後輪を前輪と同位相に転舵
するようにしている。
このようにすることにより、車体を斜め前方または後方
に平行移動させて、容易に縦列駐車することができるよ
うになる。
そして後輪舵角設定地が一定時間以内に変化していない
ことを条件に（ＳＬｉｏ）、ステッピングモータ１２が
上記のように限定された回転位置にあるかどうかが上記
回転角センサ４０からの信号にもとづいて判断され、も
し所定位置にない場合には（Ｓ １１１． Ｎｏ）ステ
ッピングモータ駆動回路２８の電源を落とすとともに、
第一および第二方向切換え弁３１．３２をともに第二位
置に切換えるべく、電磁ソレノイド３７．３８に向け、
制御信号が送出される。また、場合によっては、インス
トルメントパネルなどに設けられた、四輪操舵フェイル
セーフが作動していることを示す表示装置を点灯させる
。
通常四輪操舵時においては、圧油はパワーステアリング
装置１１のみに送られ、すてモータ１２の回転方向およ
び回転量にしたがってパワーシリンダ１５が横方向移動
杆１６を左右方向に移動させる。
一方、フェイルセーフ時には、ステアリングモータ１２
の電源が落とされるとともに、パワーステアリング装置
に向けられていた圧油が上記油圧アクチュエータ２２．
２２に振り向けられる。これによって油圧アクチュエー
タ２２．２２の押動ロッド２３．２３が伸張し、左右い
ずれかの押動ロッド２３，２３が、第２図に仮想線で示
すように、ナックルアーム１９，１９の当接板を押して
後輪２１．２１を中立方向に強制的に復帰させる。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a conventionally known front wheel steering mechanism 1 is used in the four-wheel steering vehicle of this example. In other words, in the case of a rack and pinion type steering mechanism, the rotation of the steering shaft 3, which rotates along with the steering wheel 2, is converted by the gear box 4 into reciprocating motion of the rack rod in the vehicle width direction, The reciprocating motion of 5 is caused by the knuckle arm 7 via tie rods 6 and 6 at both ends.
This rotation of the knuckle arm 7.7 causes the front wheels 9, 9 to rotate around the axis 8.8 of
The ship is now steered around the center. On the other hand, the rear wheel steering mechanism 10 is connected to a rank-binion type power steering device Il, which is similar to what has been commonly used as a front wheel steering mechanism, and an input section of this power steering device 11. It basically consists of a stepping motor 12. As shown in detail in FIG. 2, the power steering device 11 includes a lateral movement rod 1 housed in a gear box 13 so as to be movable back and forth.
A piston part 14 is formed in an appropriate part of the gear box 13, and a cylinder part 15 is formed inside the gear box 13 so as to surround the piston part 14. 16 in a predetermined direction. This movement of the transverse displacement rod 16 is converted into a steering movement of the rear wheel 21.21 about an axis 20.20 via a tie rod 18.18 and a knuckle arm 19.19. Note that the left and right knuckle arms 19, 19 are integrally provided with contact plates 24, 24 that are pushed by the tips of push rods 23.degree. 23 of hydraulic actuators 22, 22, which will be described later. The stepping motor 12 is rotationally controlled by a control device 25 such as a microcomputer. This control device receives a signal from the front wheel steering angle sensor 26 by detecting the rotation angle of the steering shaft 3 and a signal from the vehicle speed sensor 27 as signals to be involved in the control, and from the control device 25. A control line extends from the stepping motor drive circuit 28 to the stepping motor 12. The rear wheel steering mechanism 10 configured as described above controls the rear wheels 21, 21 to the optimum steering angle according to various situations by controlling the rotation direction and rotation amount of the steering/knopping motor 12. This is the turning part. Note that for the rear wheels, for example, the steering ratio k, which is the ratio to the steering angle of the front wheels, is different from the vehicle speed V.
In relation to this, control can be performed as shown in FIG. It is known that when controlled in this manner, optimal steering performance can be obtained at all vehicle speeds. In the figure, a region where the steering ratio k is positive indicates that the steering direction of the front wheels and the steering direction of the rear wheels are opposite to each other, so-called antiphase, and the steering ratio k
A region where is negative indicates that the steering direction of the front wheels and the steering direction of the rear wheels are in the same direction, that is, in the same phase. At low speeds, the rear wheels are steered in the opposite phase, so the center of vehicle turning approaches the vehicle width direction line that passes through the center of the vehicle, so the slip angle of the vehicle approaches 0, and the turning radius is such that only the front wheels are steered. becomes smaller compared to . On the other hand, at high speeds,
Due to the influence of centrifugal force, a slip angle occurs between the front wheels and the road surface, which tends to shift the center of turning forward, but this tendency is offset by steering the rear wheels in the same phase as the front wheels. The turning center can be moved closer to the vehicle width direction line passing through the center of the vehicle body. As a result, the turning center of the vehicle body is located on a line in the vehicle width direction passing through the center of the vehicle body both at low speeds and at high speeds, so that steering performance during turns is significantly improved. When controlling the relationship between the vehicle speed and the steering ratio as shown in Figure 3, the relationship is stored in the storage device of the control device as a data table in V- shown in Figure 3, and the relationship is stored as a data table from the vehicle speed sensor. The steering ratio corresponding to the vehicle speed information is read from the storage device, the steering angle of the rear wheels to be steered is determined from this steering ratio and the steering angle information from the front wheel steering angle sensor, and the steering angle of the rear wheels to be steered is determined based on this. The steering wheel is steered by a predetermined amount in a predetermined direction. The fail-safe device of the present invention for a vehicle equipped with the four-wheel steering device configured as described above is configured as follows. Inside each abutment plate 24.24 provided on the knuckle arms 19, 19 for steering the left and right rear wheels 21.21, a push rod 23.23 is released when pressure oil is introduced. Hydraulic actuators 22,22 are arranged, each consisting of a single-acting cylinder, configured to extend in the direction and push said abutment plates 24, 24 from the inside. Note that the push rods 23, 23 of this hydraulic actuator 22.22
The maximum amount of extension is such that when this pushing rod 23.23 pushes the abutment plates 24, 24 to the maximum extent, the rear wheels 21.21 face in the neutral direction, as shown by the imaginary line in FIG. It is set so that the knuckle arm 19.19 can be forcibly rotated. and a hydraulic pump 3 operated by the engine 2962.
The pressure oil generated by
The return oil from the control pulp 17 and the return oil from each hydraulic actuator 22.22 are sent to the input boat of the control valve 17 or the hydraulic actuator 22.22. , and is selectively returned to the tank 33 by the return side second directional switching valve 32. FIG. 1 shows the state in which these directional control valves 31, 32 are in the first position for directing pressure oil to the power steering device 11 during normal four-wheel steering. These directional control valves 31 and 32 are synchronously switched to the second position to direct pressure oil to the left and right actuators 22, 22 when the stepping motor malfunctions, as will be described later. In this example, the second return side directional switching valve 32, when in the first position, merges the return line 34 from the actuator 22, 22 and the return line 35 from the power steering device inside thereof. At the same time, by interposing a throttle valve 36 in the return line 34 from the actuator 22, the push rod 23 pushed by the abutment plate 24 during normal four-wheel steering can be moved back. The electromagnetic solenoids 37, 38 for switching the above-mentioned directional switching valves 31, 32 are controlled and driven by a control device 39 composed of a microcomputer or the like. In this example, this control device 39 also serves as the control device 22 for four-wheel steering control. The condition for this fail-safe device to operate is that the stepping motor 12 is not performing a predetermined operation. Therefore, a signal indicating that an abnormality in the stepping motor 12 has been detected is input to the control device 39 . An abnormality in the stepping motor may be, for example, an abnormal temperature rise in the stepping motor, or an inability to achieve a target rotation amount within a predetermined time despite a steering signal from the control device 25. This is done by detecting the For this purpose, in this example, a rotation angle sensor 40 is used to verify the rotation of the stepping motor 12.
is attached to the stepping motor 12. Next, the operation of the above-mentioned four-wheel steering system and its failsafe device will be explained along the control flowchart shown in FIG. 4. When the current vehicle speed V is read from the signal from the vehicle speed sensor 27 (S102), the corresponding steering ratio k is read from the data table in which the relationship shown in FIG. 3 is stored (S104). Then, the front wheel steering signal (S103) from the front wheel steering angle sensor 26 and the above read steering ratio k
A target rear wheel turning angle is set from (310B). Based on this, the direction and amount of rotation of the stepping motor 12 are determined, and the rotation of the stepping motor 12 is controlled (S109). Note that in this example, the vehicle speed is, for example, 2
When the in-phase mode switch 41 is turned on on the condition that the speed is 0 km/h or less (S105), the steering ratio k is set to -1 regardless of the steering ratio read out in step 5104.
Based on this, the rear wheels are steered in the same phase as the front wheels. By doing so, the vehicle body can be moved in parallel diagonally forward or backward to easily parallel park. Then, on the condition that the rear wheel steering angle setting point has not changed within a certain period of time (SLio), a signal from the rotation angle sensor 40 indicates whether the stepping motor 12 is at the limited rotation position as described above. If it is not in the predetermined position (S111. No), the power to the stepping motor drive circuit 28 is turned off, and
to the electromagnetic solenoid 37.38 to switch both the first and second directional valves 31.32 to the second position;
A control signal is sent. In some cases, a display device provided on the instrument panel or the like that indicates that the four-wheel steering fail-safe is activated is turned on. Normally, during four-wheel steering, pressure oil is sent only to the power steering device 11, and the power cylinder 15 moves the lateral movement rod 16 in the left-right direction according to the rotation direction and amount of rotation of the steering motor 12. On the other hand, in fail-safe mode, the steering motor 12
When the power to the hydraulic actuator 22. is turned off, the pressure oil directed to the power steering device is turned off to the hydraulic actuator 22.
Directed to 22. As a result, the push rods 23.23 of the hydraulic actuators 22.22 are extended, and either the left or right push rods 23, 23 touch the abutment plates of the knuckle arms 19, 19, as shown by imaginary lines in FIG. Press to forcibly return the rear wheels 21 and 21 to the neutral direction.
以上説明したように、本発明にかかる四輪操舵車両にお
けるフェイルセーフ装置においては、パワーステアリン
グ装置とステッピングモータとを組み合せて構成された
後輪転舵機構がステッピング汚−夕の不調により制御不
能に陥ったとしても、自動的に後輪を中立位置に戻すこ
とができるので、前輪操舵車両と同様に問題なく、安全
に車両の操縦を続行することができる。また、後輪を中
立位置に戻すための油圧アクチュエータは、一般的な単
動シリンダを使用することができ、かつパワーステアリ
ング装置と同一の油圧源を使用しているので、構成が簡
単となり、コスト的に有利である。As explained above, in the fail-safe device for a four-wheel steering vehicle according to the present invention, the rear wheel steering mechanism configured by combining a power steering device and a stepping motor becomes uncontrollable due to malfunction of stepping dirt. Even if the front wheels are steered, the rear wheels can be automatically returned to the neutral position, so the vehicle can be safely continued to be operated like a front wheel steered vehicle. In addition, the hydraulic actuator for returning the rear wheels to the neutral position can use a general single-acting cylinder and uses the same hydraulic power source as the power steering system, which simplifies the configuration and reduces costs. It is advantageous.
第１図は本発明の装置の実施例の全体構成図、第２図は
本発明装置の要部である油圧アクチュエータの動作を示
す詳細図、第３図は四輪操舵における車速と転舵比との
関係の一例を示すグラフ、第４図は四輪操舵装置および
フェイルセーフ装置の制御の流れの一例を示すフローチ
ャートである。
１１・・・パワーステアリング装置、１２・・・ステッ
ピングモータ、１９・・・ナックルアーム、２１・・・
後輪、２２・・・油圧アクチュエータ、２４・・・当接
部、３１・・・第一方向切換え弁（弁装置）、３２・・
・第二方向切換え弁（弁装置）、３９・・・制御装置。Figure 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the device of the present invention, Figure 2 is a detailed diagram showing the operation of the hydraulic actuator, which is the main part of the device of the present invention, and Figure 3 is the vehicle speed and steering ratio in four-wheel steering. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of control of the four-wheel steering system and the fail-safe system. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Power steering device, 12... Stepping motor, 19... Knuckle arm, 21...
Rear wheel, 22... Hydraulic actuator, 24... Contact portion, 31... First direction switching valve (valve device), 32...
- Second directional switching valve (valve device), 39...control device.
Claims (1)
後輪に連繋されたパワーステアリング装置と、 圧油が供給されたとき左右の後輪を転舵させるためのナ
ックルアームないしこれと一体的な部材に設けた当接部
を押してこれら左右の後輪を強制的に中立位置に戻すこ
とができる一対の油圧アクチュエータと、 圧油を上記パワーステアリング装置に送る第一位置と、
圧油を上記油圧アクチュエータに送る第二位置とに切換
え選択できる弁装置と、 ステッピングモータの動作異常を検知したとき上記弁装
置を第一位置から第二位置に切換える制御装置とを備え
ることを特徴とする、四輪操舵車両におけるフェイルセ
ーフ装置。(1) A power steering device into which the rotational output of a stepping motor is input and which is connected to the rear wheels, and a knuckle arm or a member integrated therewith for steering the left and right rear wheels when pressure oil is supplied. a pair of hydraulic actuators capable of forcibly returning the left and right rear wheels to a neutral position by pushing abutment portions provided on the hydraulic actuators; a first position for sending pressurized oil to the power steering device;
The present invention is characterized by comprising a valve device that can be selectively switched between a second position and a second position that sends pressure oil to the hydraulic actuator, and a control device that switches the valve device from the first position to the second position when an abnormal operation of the stepping motor is detected. A fail-safe device for four-wheel steering vehicles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21968385A JPS6280172A (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Fail safe device in four wheel steering vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21968385A JPS6280172A (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Fail safe device in four wheel steering vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280172A true JPS6280172A (en) | 1987-04-13 |
Family
ID=16739333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21968385A Pending JPS6280172A (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Fail safe device in four wheel steering vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6280172A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0218169A (en) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | Fail-safe device for four wheel drive vehicle |
| EP0531962A2 (en) * | 1991-09-11 | 1993-03-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Motor assisted steering apparatus for vehicle |
-
1985
- 1985-10-01 JP JP21968385A patent/JPS6280172A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0218169A (en) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | Fail-safe device for four wheel drive vehicle |
| EP0531962A2 (en) * | 1991-09-11 | 1993-03-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Motor assisted steering apparatus for vehicle |
| EP0531962A3 (en) * | 1991-09-11 | 1993-12-08 | Aisin Seiki | Motor assisted steering apparatus for vehicle |
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