JPS6320275A - Simple four-wheel steering device for vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To avoid the need of the mechanical connection of the steering means for front and rear wheels by steering rear wheels by a steering means which utilizes a subframe which can be turned and installed separately from the steering means for front wheels. CONSTITUTION:A power cylinder 22 for turning a subframe 6 is allowed to cross with the centrifugal direction around the pivot 7 of the subframe 6, and the both edges are pivotally installed onto the cross members 5 of the subframe 6 and a main frame 1. The power cylinder 2 is connected with a hydraulic driving means 23 for controlling the hydraulic pressure, and is operated by allowing the hydraulic driving means 23 to receive the control instruction corresponding to the operation state of the car from a control means 24. The control means 24 receives the signal of a car speed sensor 25, front wheel steering angle sensor 26, and the right and left rear wheel revolution speed sensors 27 and 28 as the detection signal for the operation state of the car.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の簡易四輪操舵装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a simple four-wheel steering system for a vehicle.

（従来の技術） 一般の前輪を操舵するようにした車両に対し。(Conventional technology) For ordinary vehicles that use front wheel steering.

さらに後輪も転舵することができるようにして、車両の
運転性を向上させようとする試みはなされている。例え
ば、かかる四輪の操舵装置として、前輪の転舵に応じて
前後に進退するロッドな前輪転舵機構から後方へ延ばし
、後輪を転舵する左右方向の転舵部材に対しカム部材を
介して連結したものが知られている（特開昭５６−１６
３９６９号公報参照）。Furthermore, attempts have been made to improve the drivability of the vehicle by making it possible to steer the rear wheels as well. For example, in such a four-wheel steering device, a front wheel steering mechanism, which is a rod that moves back and forth in response to steering of the front wheels, is extended rearward, and a cam member is connected to a left-right steering member that steers the rear wheels. It is known to connect the
(See Publication No. 3969).

上記四輪操舵装置の場合、操舵輪の操作によって前輪を
転舵すると、ロッドが前後方向に進退しこの進退がカム
部材にて後輪の転舵部材の左右方向の動きに変換され、
後輪が転舵することになる。In the case of the above-mentioned four-wheel steering device, when the front wheels are steered by operating the steering wheel, the rod moves forward and backward, and this movement is converted by the cam member into a left-right movement of the steering member for the rear wheels.
The rear wheels will be steered.

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の各種の四輪操舵装置では、−般に後輪
を転舵させるための機構が複雑になり、かつその機構を
構成する部材の寸法ないしは組付精度を高くする必要が
ある点を解決しようとするものである。例えば、先に述
べた従来の技術の四輪操舵装置においても、前後に進退
するロッドの動きを後輪転舵部材の左右の動きに変換す
るカム部材の形状が複雑になるとともに、後輪転舵部材
とカム部材とを正確に位置決めして組付ける必要がある
。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention provides that, in various conventional four-wheel steering devices, the mechanism for steering the rear wheels is generally complicated, and the dimensions of the members constituting the mechanism are complicated. In other words, it is an attempt to solve the need for high assembly accuracy. For example, even in the conventional four-wheel steering device described above, the shape of the cam member that converts the movement of the rod that advances and retreats back and forth into the left-right movement of the rear wheel steering member becomes complicated, and It is necessary to accurately position and assemble the cam member and the cam member.

また、比較的に高い車速での走行時に後輪が転舵すると
運転が難しくなるが、前輪側と後輪側の転舵部材を連結
したものでは、後輪の転舵防止のために上記連結を解除
する手段を別途設ける必要が生じ、四輪操舵装置の構成
が複雑となる。In addition, if the rear wheels are steered when driving at a relatively high speed, driving becomes difficult, but if the steering members on the front and rear wheels are connected, the connection described above is used to prevent the rear wheels from turning. It becomes necessary to separately provide a means for canceling this, which complicates the configuration of the four-wheel steering system.

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決する手段として、車体の後
部下側にサブフレームを車幅方向の中央が中心となるよ
うに回動可能に支持するとともに、このサブフレームに
左右の後輪をそれぞれ支持するリヤサスペンションを支
持し、このサブフレームを車体に対し回動せしめるアク
チュエータと、このアクチュエータの作動を車両の運転
状態に応じて制御する制御手段とを設けた車両の簡易四
輪操舵装置を提供するものである。(Means for Solving the Problems) As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a sub-frame that is rotatably supported on the lower rear side of the vehicle body so as to be centered at the center in the width direction of the vehicle. , a rear suspension that supports left and right rear wheels, respectively, is supported on this subframe, an actuator that rotates this subframe with respect to the vehicle body, and a control means that controls the operation of this actuator according to the driving state of the vehicle. A simple four-wheel steering device for a vehicle is provided.

（作用） 上記簡易四輪操舵装置の場合、前輪を転舵するとともに
、制御手段により車両の運転状態に応じてアクチュエー
タを作動させ、サブフレームを回動させると、この回動
に伴って後輪が転舵されることになる。(Function) In the case of the above-mentioned simple four-wheel steering device, when the front wheels are steered and the control means operates the actuator according to the driving condition of the vehicle to rotate the subframe, the rear wheels are rotated along with this rotation. will be steered.

（発明の効果） 従って、本発明によれば、前輪の転舵手段とは別個の回
動可能なサブフレームを利用した転舵手段で後輪を転舵
することになるため、前輪と後輪の転舵手段の機械的な
連結ないしは位置関係の調節は不要であり、かつ、サブ
フレームの回動により後輪を転舵できるので四輪操舵装
置を簡易に構成することができる。(Effect of the Invention) Therefore, according to the present invention, since the rear wheels are steered by a steering means that utilizes a rotatable subframe separate from the front wheel steering means, the front wheels and the rear wheels It is not necessary to mechanically connect or adjust the positional relationship of the steering means, and since the rear wheels can be steered by rotating the subframe, the four-wheel steering system can be easily configured.

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図に示す車両の下部構造において、１は車体のメイ
ンフレーム、２は前輪、３は後輪である。In the lower structure of the vehicle shown in FIG. 1, 1 is the main frame of the vehicle body, 2 is a front wheel, and 3 is a rear wheel.

メインフレーム１は左右のサイドフレーム４，４にクロ
スメンバー５を渡して構成され、このメインフレーム１
の後部下側においてクロスメンバー５に対しサブフレー
ム６が車幅方向における中央を中心としてピボット７に
より回動可能に支持されている。The main frame 1 is constructed by passing a cross member 5 between left and right side frames 4, 4.
A subframe 6 is rotatably supported by a pivot 7 about the center in the vehicle width direction with respect to the cross member 5 at the rear lower side.

上記前輪２はナックルアーム８を介してラックパー９の
両端に連結され、このラックパー９のラック１０にステ
アリングシャフト１１のビニオン１２が噛合っている。The front wheel 2 is connected to both ends of a rack par 9 via a knuckle arm 8, and a binion 12 of a steering shaft 11 meshes with a rack 10 of the rack par 9.

後輪３は、上記サブフレーム６に対しリヤサスペンショ
ン１３を介して支持されている。すなわち、第２図に示
す如く、減速・差動機１４を備え内部にドライブシャフ
トを通した後車軸１５がＵボルト１６を介してリーフス
プリング１７に組み付けられ、このリーフスプリング１
７の前端がサブフレーム６の両側前端部のブラケット１
８に枢支され、リーフスプリング１７の後端がシャック
ル１９を介してサブフレーム６の両側後端部のブラケッ
ト２０に支持されている。さらに、このリーフスプリン
グ１７はそのＵボルト１６による組付部がダンパー２１
を介してサブフレーム６に連結されている。The rear wheel 3 is supported by the subframe 6 via a rear suspension 13. That is, as shown in FIG. 2, a rear axle 15 equipped with a reduction gear/differential 14 and having a drive shaft passed through it is assembled to a leaf spring 17 via a U-bolt 16.
The front end of 7 is the bracket 1 at the front end of both sides of the subframe 6.
The rear ends of the leaf springs 17 are supported by brackets 20 at both rear ends of the subframe 6 via shackles 19. Furthermore, this leaf spring 17 has an assembly portion attached to the damper 21 by the U bolt 16.
It is connected to the subframe 6 via.

しかして、上記サブフレーム６を回動せしめるアクチュ
エータとして、パワーシリンダ２２がサブフレーム６の
ピボット７を中心とする遠心方向と交差するようにして
、その両端をこのサブフレーム６とメインフレーム１の
クロスメンバー５に対し枢着して設けられている。この
パワーシリンダ２２は、油圧をコントロールする油圧駆
動手段２３に接続されていて、制御手段２４から車両の
運転状態に応じた制御指令を油圧駆動手段２３に受けて
作動するようになっている。この場合、制御手段２４に
は車両の運転状態の検出信号として、車速センサ２５、
前輪舵角センサ２６、左後輪回転数センサ２７および右
後輪回転数センサ２８からの各信号が入力されるように
なされている。As an actuator for rotating the sub-frame 6, the power cylinder 22 is arranged so as to intersect with the centrifugal direction centered on the pivot 7 of the sub-frame 6, and its both ends are connected to the cross-section between the sub-frame 6 and the main frame 1. It is provided pivotally connected to the member 5. This power cylinder 22 is connected to a hydraulic drive means 23 that controls oil pressure, and is activated when the hydraulic drive means 23 receives a control command from a control means 24 according to the operating state of the vehicle. In this case, the control means 24 includes a vehicle speed sensor 25,
Signals from a front wheel steering angle sensor 26, a left rear wheel rotation speed sensor 27, and a right rear wheel rotation speed sensor 28 are inputted.

第３図には上記ピボット７によるサブフレーム６の支持
構造が示されている。すなわち、ピポッド７の基部７ａ
はクロスメンバー５に固定されていて、その軸部７ｂが
サブフレーム６に溶接したボス２９を貫通している。そ
して、ピボット７はボス２９に対し、軸部７ｂとの間に
ブツシュ３０を介装し且つ上下にスラストワッシャ３１
とスラストベアリング３２を設けて組み付けられている
。FIG. 3 shows a structure in which the subframe 6 is supported by the pivot 7. That is, the base 7a of the pivot 7
is fixed to the cross member 5, and its shaft portion 7b passes through a boss 29 welded to the subframe 6. The pivot 7 has a bush 30 interposed between the boss 29 and the shaft portion 7b, and thrust washers 31 on the upper and lower sides.
and a thrust bearing 32 are provided and assembled.

次に、上記四輪操舵装置の作動について説明すまず、前
輪２はステアリングシャフト１１、ビニオン１２、ラッ
クパー９、ナックルアーム８を介して運転者の操舵を受
けて転舵する。後輪３は、制御手段２４によるパワーシ
リンダ２２の作動によりサブフレーム６が回動して転舵
する。Next, the operation of the four-wheel steering system will be described. First, the front wheels 2 are steered by the driver via the steering shaft 11, the pinion 12, the rack par 9, and the knuckle arm 8. The rear wheels 3 are steered by the rotation of the subframe 6 by the operation of the power cylinder 22 by the control means 24 .

制御手段２４による制御内容は第４図に示されており、
実施例では前輪２に対して後輪３を逆位相（前輪２と後
輪３の転舵方向が逆）で転舵することを前提とする。ま
ず、車速センサ２５の出力を受け、車速Ｖが設定車速Ｖ
ｔよりも大のときは、後輪３を逆位相で転舵すると、車
両が急旋回することになり、好ましくないため、後輪３
の転舵制御はなされない（ステップ■〜■）。車速■が
設定車速Ｖｔよりも小のときは、前輪舵角センサ２６の
出力を受け、前輪舵角θが設定舵角θｔよりも小のとき
は、車両はその旋回半径を小さくしなければならない運
転状態ではないとして後輪３の転舵制御はされない（ス
テップ■、■）。The control contents by the control means 24 are shown in FIG.
In the embodiment, it is assumed that the rear wheels 3 are steered in an opposite phase to the front wheels 2 (the front wheels 2 and the rear wheels 3 are steered in opposite directions). First, upon receiving the output of the vehicle speed sensor 25, the vehicle speed V is set as the set vehicle speed V.
When the value is greater than t, steering the rear wheels 3 in the opposite phase will cause the vehicle to make a sharp turn, which is undesirable.
No steering control is performed (steps ■ to ■). When the vehicle speed ■ is smaller than the set vehicle speed Vt, the output of the front wheel steering angle sensor 26 is received, and when the front wheel steering angle θ is smaller than the set steering angle θt, the vehicle must reduce its turning radius. The steering control of the rear wheels 3 is not performed because the vehicle is not in a driving state (steps ■, ■).

すなわち、上記■≦■ｔ、θ≧θｔの条件な満足すると
き、左右の後輪回転数センサ２７，２８からの出ノＪを
受けて、この左右の後輪３．３の回転差ｎを検出し、こ
の回転差ｎが設定回転差ｎｔよりも大か否かにより、車
両が実際に旋回動作を開始していることを確認し、旋回
動作を開始しているとき（ｎ）ｎｔ）制御手段２４から
パワーシリンダ２２に作動指令が出力される（ステップ
■〜■）。この場合、パワーシリンダ２２は、車速■が
小さいほど、また、前輪舵角θが大きいほど、その作動
ストロークが大となるよう、つまり、後輪転舵角が大と
なるように作動させてもよく、また、−律の後輪転舵角
となるように作動させてもよい。That is, when the above conditions ■≦■t and θ≧θt are satisfied, the rotation difference n between the left and right rear wheels 3.3 is determined by receiving the output J from the left and right rear wheel rotation speed sensors 27 and 28. (n) nt) control when the vehicle has actually started a turning operation. An operation command is output from the means 24 to the power cylinder 22 (steps ① to ②). In this case, the power cylinder 22 may be operated so that the smaller the vehicle speed (■) or the larger the front wheel steering angle θ, the larger its operating stroke, that is, the larger the rear wheel steering angle. , or may be operated so that the rear wheel steering angle is determined by -.

しかして、上記パワーシリンダ２２への作動指令後、再
び左右の後輪回転差ｎ１を検出し、ステップ■で検出し
た値ｎと比較してパワーシリンダ２２の作動を確認し、
ｎｌがｎよりも小さくなっていなければ、パワーシリン
ダ２２に対し再作動指令を発することになる（ステップ
■、［相］）。After the operation command is given to the power cylinder 22, the left and right rear wheel rotation difference n1 is detected again, and the operation of the power cylinder 22 is confirmed by comparing it with the value n detected in step (2).
If nl is not smaller than n, a re-operation command is issued to the power cylinder 22 (step 2, [phase]).

なお、上記実施例のリヤサスペンション１３はリーフス
プリング１７を利用した車軸式のものであるが、リンク
式やスイングアーム式など他の形式のサスペンションを
用いてもよい。Although the rear suspension 13 in the above embodiment is of an axle type using leaf springs 17, other types of suspension such as a link type or a swing arm type may also be used.

また、アクチュエータとしては、パワーシリンダ２２に
限らず、モータによる駆動方式を採用してもよい。Further, the actuator is not limited to the power cylinder 22, and a driving method using a motor may be adopted.

また、上記実施例では後輪３を前輪２に対して逆位相で
転舵するようにしたが、車速の大きな領域では後輪３を
前輪２に対し同位相で転舵するようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the rear wheels 3 are steered in the opposite phase to the front wheels 2, but in a region of high vehicle speed, the rear wheels 3 may be steered in the same phase as the front wheels 2. .

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

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車両の四輪操舵
装置を示す平面図、第２図は後輪部分の側面図、第３図
は車体に対するサブフレームの支持部を示す縦断面図、
第４図は制御のフロー図である。 ■・・・・・・メインフレーム、２・・・・・・前輪、
３・・・・・・後輪、５・・・・・・クロスメンバー、
６・・・・・・サブフレーム、７・・・・・・ピボット
、１３・・・・・・リヤサスペンション、２２・・・・
・・パワーシリンダ（アクチュエータ）、２４・・・・
・・制御手段。 第３図The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a plan view showing a four-wheel steering system of a vehicle, Fig. 2 is a side view of the rear wheel portion, and Fig. 3 is a longitudinal section showing the support portion of the subframe to the vehicle body. side view,
FIG. 4 is a control flow diagram. ■・・・・・・Main frame, 2・・・・Front wheel,
3... Rear wheel, 5... Cross member,
6...Subframe, 7...Pivot, 13...Rear suspension, 22...
...Power cylinder (actuator), 24...
...control means. Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）前輪の操舵装置を備えているとともに、車体後部
下側にサブフレームが車幅方向における中央を中心とし
て回動可能に支持され、このサブフレームに左右の後輪
をそれぞれ支持するリヤサスペンションが支持されてい
て、サブフレームを車体に対し回動せしめるアクチュエ
ータと、車両の運転状態に応じて上記アクチュエータの
作動を制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
る車両の簡易四輪操舵装置。(1) A rear suspension that is equipped with a steering device for the front wheels, has a subframe rotatably supported at the lower rear of the vehicle body around the center in the width direction of the vehicle, and supports the left and right rear wheels on this subframe, respectively. A simple four-wheel steering system for a vehicle, comprising: an actuator for rotating the subframe relative to the vehicle body; and a control means for controlling the operation of the actuator according to the driving state of the vehicle. Device.