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JPH01262267A - Rear wheel steering device of vehicle - Google Patents

Rear wheel steering device of vehicle

Info

Publication number
JPH01262267A
JPH01262267A JP9033688A JP9033688A JPH01262267A JP H01262267 A JPH01262267 A JP H01262267A JP 9033688 A JP9033688 A JP 9033688A JP 9033688 A JP9033688 A JP 9033688A JP H01262267 A JPH01262267 A JP H01262267A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rear wheel
motor
wheel steering
speed
steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9033688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Omura
博志 大村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP9033688A priority Critical patent/JPH01262267A/en
Publication of JPH01262267A publication Critical patent/JPH01262267A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering 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
    • B62D7/15Steering 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
    • B62D7/1581Steering 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 characterised by comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the steering according to the driving condition by varying the operation speed of a motor according to the car speed or the operation speed of the handle steering angle to change the responsiveness of the rear wheel steering. CONSTITUTION:A rear wheel steering mechanism B has a reducing mechanism 21 having a gear train, a clutch 22 and a brake mechanism 23 in the linkage mechanism of a relay rod 12 and a servo motor 20. The signals from a handle steering angle sensor 30, a speed sensor 31, and an encoder 32 detecting the rotating position of the servo motor 20 are input to a control unit U, which calculates a target rear wheel steering angle to steer the rear wheels through the servo motor. The operation of the servo motor is regularly monitored by the encoder 32, and the rear wheels are steered under feedback control.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、後輪を操舵する車両の後輪操舵装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rear wheel steering device for a vehicle that steers the rear wheels.

(従来技術) 車両のなかには、いわゆる四輪操舵(4WS)と呼ばれ
るように、前輪と共に後輪をも転舵するようにしたもの
がある。
(Prior Art) Some vehicles have so-called four-wheel steering (4WS) in which both the front wheels and the rear wheels are steered.

この四輪操舵においては、その後輪の操舵機構として、
前輪転舵機構と後輪転舵機構とを機械的に連結した機賊
式と、実開昭62−25275号公報に見られるように
、後輪転舵機構に例えば電動モータ等の電磁式駆動手段
を連係させて、この駆動手段の駆動力で後輪を転舵する
ようにした電気式とに大別される。そして、この電磁式
のものにおいては、駆動手段の容徹を極力小さくし得る
ように、駆動手段と後輪転舵機構との間に減速機構を介
在させることも提案されている(実開昭62−2527
7号公報参照)。
In this four-wheel steering, the steering mechanism for the rear wheels is
There is the pirate type in which the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism are mechanically connected, and the type in which the rear wheel steering mechanism is equipped with an electromagnetic drive means such as an electric motor, as seen in Japanese Utility Model Publication No. 62-25275. It is roughly divided into an electric type in which the rear wheels are steered by the driving force of this driving means in conjunction with each other. In this electromagnetic type, it has also been proposed to interpose a speed reduction mechanism between the drive means and the rear wheel steering mechanism in order to minimize the size of the drive means (1983). -2527
(See Publication No. 7).

ところで、モータにより後輪を転舵させる電気制御式の
場合、この千〜夕の作動特性、例えば作動速度やその発
生トルクをどのようにするかが問題となる。勿論、応答
性向上や後輪の作用する人きな外力抗して確実に後輪を
転舵させるには、モータをその能力限界ですること、す
なわち作動速度を最大とし、かつ発生トルクも最大とな
るような状態で使用すればよいことになる。
By the way, in the case of an electrically controlled type steering wheel in which the rear wheels are steered by a motor, the problem is how to determine the operating characteristics such as the operating speed and the generated torque. Of course, in order to improve responsiveness and steer the rear wheels reliably against strong external forces acting on the rear wheels, it is necessary to operate the motor at its maximum capacity, that is, to maximize the operating speed and the maximum generated torque. It is sufficient to use it in such a condition.

しかしながら、この場合は、モータの消費電力が多大と
なる他、モータの耐久性確保のの点で好ましくない。
However, in this case, the power consumption of the motor becomes large, and it is not preferable in terms of ensuring the durability of the motor.

したがって、本発明の目的は、後輪を転舵させる駆動源
としてのモータの消費電力を極力小さくかつ耐久性を確
保しつつ、要求されるのに−F分な作動特性を発揮し得
るようにした小雨の後輪操舵装置を提供することにある
Therefore, an object of the present invention is to minimize the power consumption of the motor as a drive source for steering the rear wheels, ensure durability, and exhibit the required operating characteristics of -F. To provide a rear wheel steering device for light rain.

(問題点を解決するための手段、作用)前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、基本的に次のような構
成としである。すなわち、第13図にブロック図的に示
すように、後輪を転舵させるための後輪転舵機構と、と
、 市1記後輪転舵機構に連係され、該後輪転舵機構を変位
させる駆動源としてのモータと、車両の走行状態を検出
する走行状態検出手段と、 車両の走行状態に応じて前記モータの作動特性を変更す
る作動特性変更手段と、 を備えた構成としである。
(Means and operations for solving the problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention basically has the following configuration. That is, as shown in the block diagram in FIG. 13, there is a rear wheel steering mechanism for steering the rear wheels, and a drive that is linked to the rear wheel steering mechanism and displaces the rear wheel steering mechanism. The motor is configured to include a motor as a source, a driving state detecting means for detecting a driving state of the vehicle, and an operating characteristic changing means for changing the operating characteristics of the motor according to the driving state of the vehicle.

このよ゛)に、本発明では、走行状態に応じた必要か−
)十分な作動特性、すなわち作動速度や発生トルクを得
ることができる。そして、不必要に作動速度を大きくし
たり発生トルクを大きくする必要がないので、消費電力
の低減およびモータの耐久性が確保される。
In this way, in the present invention, it is possible to
) It is possible to obtain sufficient operating characteristics, that is, operating speed and generated torque. Further, since there is no need to unnecessarily increase the operating speed or increase the generated torque, reduction in power consumption and durability of the motor are ensured.

モータの作動特性としては、基本的には、作動速度と発
生トルクとがある。作動速度としては、例えば車速が大
きいとき、ハンドルの操作速度が人きいときなどは、応
答性が特に求められるため、このようなときはモータの
作動速度が速くなるように設定される(特許請求の範囲
第2項あるいは第3項)。
The operating characteristics of a motor basically include operating speed and generated torque. As for the operating speed, responsiveness is especially required when the vehicle speed is high or when the steering wheel is operated slowly, so the operating speed of the motor is set to be faster in such cases. range (2nd or 3rd term).

一方、車両においては、モータの電源としてはバッテリ
が使用されるのが通例である。しかしながら、このバッ
テリは、放電や他の電気機器類の使用状態に応じてその
発生電圧がかなり変化するものであり、したがって、同
じような制御量でモータを制御したのでは、バッテリ電
圧の変動によって期待する作動特性が得られないことに
なる。したがって、このバッテリ電圧に応じて千〜夕の
作動特性を変更することにより、モータの期待通りの作
動特性が得られることになる(特許請求の範囲第4項)
On the other hand, in vehicles, a battery is usually used as a power source for a motor. However, the voltage generated by this battery varies considerably depending on discharge and the usage status of other electrical equipment, so if the motor is controlled with the same amount of control, it will be affected by fluctuations in battery voltage. The expected operating characteristics will not be obtained. Therefore, by changing the operating characteristics from 1000 to 2000 depending on the battery voltage, the expected operating characteristics of the motor can be obtained (Claim 4).
.

(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
(Example) Examples of the present invention will be described below based on the attached drawings.

第1図において、IRは右前輪、+ Lは左[)IR輪
、2Rは右後輪、2Lは左後輪であり、左右の前輪IR
,II、は前輪転舵機構Aにより連係され、また左右の
後輪2R12Lは後輪転舵機構13により連係されてい
る。
In Figure 1, IR is the right front wheel, +L is the left [) IR wheel, 2R is the right rear wheel, 2L is the left rear wheel, and the left and right front wheels are IR.
, II, are linked by a front wheel steering mechanism A, and the left and right rear wheels 2R12L are linked by a rear wheel steering mechanism 13.

前輪転舵機構Aは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ックルアーム3R13Lおよびタイロッド4R14Lと
、該左右一対のタイロッド4R14L同志を連結するリ
レーロッド5とから構成されている。この前輪転舵機構
Aにはステアリング機構Cが連係されており、ステアリ
ング機構Cは、実施例ではラックアンドピニオン式とさ
れて、その構成要素であるピニオン6は、シャフト7を
介してハンドル8に連結されている。これにより、ハン
ドル8を右に切るような操作をしたときは、リレーロッ
ド5が第1図左方へ変位して、ナックルアーム3R53
1、がその回動中心3R’、3L′を中心にして上記ハ
ンドル8の操作変位:iつまりハンドル舵角に応じた分
だけ同図時計方向に転舵される。同様に、ハンドル8を
左に切る操作をしたときは、この操作変位量に応じて、
左右前輪IR,ILが左へ転舵されることとなる。
In the embodiment, the front wheel steering mechanism A includes a pair of left and right knuckle arms 3R13L and a tie rod 4R14L, and a relay rod 5 that connects the pair of left and right tie rods 4R14L. A steering mechanism C is linked to this front wheel steering mechanism A, and the steering mechanism C is of a rack and pinion type in this embodiment, and a pinion 6, which is a component thereof, is connected to a handlebar 8 via a shaft 7. connected. As a result, when the handle 8 is operated to the right, the relay rod 5 is displaced to the left in FIG. 1, and the knuckle arm 3R53
1 is steered clockwise in the figure by an amount corresponding to the operational displacement i of the handle 8, that is, the steering angle, about the rotation centers 3R' and 3L'. Similarly, when you turn the handle 8 to the left, depending on the amount of displacement of this operation,
The left and right front wheels IR and IL will be steered to the left.

後輪転舵機構Bも、重輪転舵機構Aと同様に、そiぞれ
左右一対のナックルアームl0R1101、およびタイ
ロッドl]R,Il[、と、該タイロッド111(、+
l+−同志を連結するリレーロッド12とを有し、この
リレーロッド12には中立保持手段13が付設されてい
る。中立保持手段1:3は、第3図4こ示すように、中
休14に固定されたケーシング15を有し、ケーシング
15内には一対のばね受け+6a、16bが遊嵌されて
、これらばね受け+6a、16bの間に圧縮ばね]7が
配設されている。」二記リレーロッド12はケーシング
15を貫通して延び、このリレーロッド12には一対の
鍔部12a、12bが間隔をおいて形成され、該鍔部1
2a、I2bにより上記ばね受け16a、16bを受止
する構成とされて、リレーロッド12は圧縮ばね17に
よって常時中立方向に付勢されている。勿論圧縮ばね1
7はコーナリング時のサイドフォースに打ち勝つだけの
ばね力を備えるものとされている。
Similarly to the heavy wheel steering mechanism A, the rear wheel steering mechanism B also includes a pair of left and right knuckle arms l0R1101, tie rods l]R, Il[, and the tie rods 111(, +
It has a relay rod 12 that connects l+-, and a neutral holding means 13 is attached to this relay rod 12. As shown in FIG. 3, the neutral holding means 1:3 has a casing 15 fixed to the middle rest 14, and a pair of spring receivers +6a, 16b are loosely fitted in the casing 15, and these springs A compression spring]7 is disposed between the receivers 6a and 16b. The relay rod 12 extends through the casing 15, and the relay rod 12 is formed with a pair of flanges 12a and 12b spaced apart from each other.
2a and I2b are configured to receive the spring receivers 16a and 16b, and the relay rod 12 is always urged in the neutral direction by the compression spring 17. Of course compression spring 1
7 is said to have enough spring force to overcome side forces during cornering.

」―記後輪転舵機構Bは、後輪2R121,を転舵させ
る駆動源としてのサーボモータ20に連係されている。
The rear wheel steering mechanism B is linked to a servo motor 20 as a drive source for steering the rear wheels 2R121.

より具体的には、リレーロッド12とサーボモータ20
との連係機構中に、リレーロッド12側から順に、歯車
列21a及びボールねじ21bを含む減速機構21と、
クラッチ22と、ブレーキ機構23が介在されている。
More specifically, the relay rod 12 and the servo motor 20
A reduction mechanism 21 including, in order from the relay rod 12 side, a gear train 21a and a ball screw 21b,
A clutch 22 and a brake mechanism 23 are interposed.

これにより、クラッチ22によって適宜サーボモータ2
゜と後輪転舵機構Bとの連係を機械的に切断し得る構成
とされ、また上記ブレーキ機構23により什−ボモータ
20の出力軸を把持して該出力軸の回転をロックさせ得
るようにされている。
As a result, the clutch 22 causes the servo motor 2 to
The brake mechanism 23 is configured to be able to mechanically disconnect the link between the rear wheel steering mechanism B and the rear wheel steering mechanism B, and the brake mechanism 23 can grip the output shaft of the rear wheel motor 20 to lock the rotation of the output shaft. ing.

以にの構成により、クラッチ22が接続状態にあるとき
には、サーボモータ20の正回転あるいは逆回転により
、リレーロッド12が第1図中左方あるいは右方へ変位
して、ナックルアーム1OR1l OL、がその回動中
心10R’ 、IOL’を中心にして上記サーボモータ
20の回転量に応じた分だけ同図時計方向あるいは反時
計方向に転舵されることとなる。他方、上記クラッチ2
2が切断された状態にあるときには、上記中立保持手段
13によって後輪2R121−は強制的に中立位置に復
帰され、この中立位置で保持されることとなる。つまり
、クラッチ22が断たれたときには、前輪lR11+−
のみが転舵される、いわゆる2WSの小山ということに
なる。
With the above configuration, when the clutch 22 is in the connected state, the relay rod 12 is displaced to the left or right in FIG. It is steered clockwise or counterclockwise in the figure by an amount corresponding to the amount of rotation of the servo motor 20 about the rotation centers 10R' and IOL'. On the other hand, the clutch 2
When the rear wheel 2R121- is in the disconnected state, the rear wheel 2R121- is forcibly returned to the neutral position by the neutral holding means 13, and is held at this neutral position. In other words, when the clutch 22 is disengaged, the front wheel lR11+-
This is a so-called 2WS small mountain where only one wheel is steered.

後輪操舵の制御は、ここでは車速感応とされて、車速に
応じた転舵比の変更の一例としては第3図に示すような
場合がある。この第3図に示す制御特性を付与したとき
には、ハンドル舵角に対する後輪転舵角は、車速が大き
くなるに従って同位相方向へ変化することとなる。この
様子を第4図に示しである。このような制御をなすべく
、コントロールユニットUには、基本的には、ハンドル
舵角センサ30、車速センサ31、並びにL記す−ボモ
ータ20の回転位置を検出するエンコーダ32からの信
号が入力され、コントロールユニットUではハンドル舵
角と重速とに基づいて目標後輪舵角を演算し、必要とす
る後輪操舵量に対応する制御信号がサーボモータ2oに
出力される。そして、サーボモータ2oの作動が適正に
なされているか否かをエンコーダ32によって常時監視
しつつ、つまりフィードバック制御の下で後輪の2R1
2I−の転舵がなされるようになっている。
Here, the rear wheel steering control is vehicle speed sensitive, and an example of changing the steering ratio according to the vehicle speed is as shown in FIG. 3. When the control characteristics shown in FIG. 3 are applied, the rear wheel steering angle relative to the steering wheel steering angle changes in the same phase direction as the vehicle speed increases. This situation is shown in FIG. In order to carry out such control, signals are basically input to the control unit U from a steering wheel angle sensor 30, a vehicle speed sensor 31, and an encoder 32 that detects the rotational position of the motor 20 (noted by L). The control unit U calculates a target rear wheel steering angle based on the steering wheel steering angle and the heavy speed, and outputs a control signal corresponding to the required rear wheel steering amount to the servo motor 2o. The encoder 32 constantly monitors whether or not the servo motor 2o is operating properly, that is, under feedback control, the rear wheel 2R1
2I- steering is performed.

上記基本的制御は、フェイルセーフのために、その制御
系が2重構成とされている。つまり上記ハンドル舵角セ
ンサ30に対して前輪舵角センサ34が付加され、車速
センサ31に対して第2の車速センサ35が付加され、
エンコーダ32に対して、クラッチ22よりもリレーロ
ッド!2側の部材の機械的変位を検出する後輪舵角セン
サ36が付加されて、これらセンサ30〜36において
、対応するセンサの両者が同一・の値を検出したときに
のみ後輪操舵を行なうようにされている。
The basic control system described above has a dual configuration for fail-safe purposes. That is, a front wheel steering angle sensor 34 is added to the steering wheel steering angle sensor 30, a second vehicle speed sensor 35 is added to the vehicle speed sensor 31,
For the encoder 32, the relay rod is better than the clutch 22! A rear wheel steering angle sensor 36 is added to detect the mechanical displacement of the member on the second side, and rear wheel steering is performed only when both corresponding sensors of these sensors 30 to 36 detect the same value. It's like that.

すなわち、上記センサ30〜36において、例えば第1
の車速センサ31で検出した車速と第2の中速センサ:
35で検出した車速とが異なるときには、故障発生とい
うことで、後述するフェイルモード時の制御によって後
輪2R121,、を生存状態に保持するようになってい
る。
That is, in the sensors 30 to 36, for example, the first
The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 31 and the second medium speed sensor:
If the vehicle speed is different from the vehicle speed detected at 35, it means that a failure has occurred, and the rear wheels 2R121, .

また、各種の故障検出のために、コントロールユニット
Uには、スイッチ37〜40からのオン・オフ信号が人
力され、またオルタネータの1.端子41からは発電の
有無を表す信号が人力される。ここで上記スイッチ37
はニュートラルクラッチスイッチ、スイッチ38はイン
ヒビタースイッチ、スイッチ39はブレーキスイッチ、
スイッチ40はエンジンスイッチである。ここで、ニュ
ートラルスイッチ37は、手動変速機を備えた重両にお
いて、手動変速機のシフト位置がニュートラルあるいは
クラッチペダルを踏み込んだときにオフ信号が出力され
、それ以外はオンイ言号が出力されるようになっている
。インヒビタースイッチ38は、自動変速機を備えた重
両において、そのレンジがニュートラル(N)あるいは
パーキング(P)にあるときには、オンイ言写が出力さ
れ、走行レンジにあるときにはオフ信号が出力されるよ
うになっている。ブレーキスイッチ3つはブレーキペダ
ルを踏み込んだときにオン信号が出力され、エンジンス
イッチ40はエンジンが運転状態にあるときオン信号が
出力されるようになっている。
Further, in order to detect various failures, on/off signals from switches 37 to 40 are manually input to the control unit U, and alternator 1. A signal indicating the presence or absence of power generation is manually inputted from the terminal 41. Here, the switch 37
is a neutral clutch switch, switch 38 is an inhibitor switch, switch 39 is a brake switch,
Switch 40 is an engine switch. Here, in a heavy vehicle equipped with a manual transmission, the neutral switch 37 outputs an off signal when the shift position of the manual transmission is neutral or when the clutch pedal is depressed, and otherwise outputs an on signal. It looks like this. In a heavy vehicle equipped with an automatic transmission, the inhibitor switch 38 outputs an on signal when the range is in neutral (N) or parking (P), and outputs an off signal when the range is in the driving range. It has become. The three brake switches output an ON signal when the brake pedal is depressed, and the engine switch 40 outputs an ON signal when the engine is in operation.

」−記制御系をブロック図で示せば、第5図のようにな
る。すなわち、マイクロプロセッサ50はIとIIとの
2重構造とされ、このマイクロプロセッサ50には、車
速センサ31.35及びスイッチ37〜40並びにオル
タネータのし、端子4Iからの信号がバッファ51を介
して人力され、またセンサ30.34.36からの信号
がA/D変換器52を介して人力され、エンコーダ32
からの信号が・インタフェース53を介して人力される
。他方マイクロプロセッサ50において生成された信号
は、駆動回路54を介してサーボモータ29に送出され
、またブレーキ駆動回路55を介してモータブレーキ2
3に送出され、あるいはクラッチ駆動回路56を介して
クラッチ22に送出される。この後輪操舵の制御は、オ
ルタネータの1、端子41からの信号がハイ(Hl)と
なったことを条件に開始されるようになっている。尚、
同図中符号57はバッテリー、58はイグニッションキ
ースイッチ、59はリレーで、4輪操舵の制御系に何ら
かの故障が発生したときには、リレー駆動回路60の作
動によってコイル61への通電が停止l−され、この結
果リレー59のB接点が閉成されて警告ランプ62の点
灯がなされる。
The control system shown in FIG. 5 is shown in a block diagram. That is, the microprocessor 50 has a dual structure of I and II, and the microprocessor 50 receives signals from the vehicle speed sensor 31, 35, switches 37 to 40, the alternator, and the terminal 4I via the buffer 51. The signals from the sensors 30, 34, and 36 are input manually through the A/D converter 52, and the encoder 32
A signal from the computer is inputted via the interface 53. On the other hand, the signals generated in the microprocessor 50 are sent to the servo motor 29 via a drive circuit 54 and to the motor brake 2 via a brake drive circuit 55.
3 or to the clutch 22 via the clutch drive circuit 56. This rear wheel steering control is started on the condition that the signal from the alternator 1, terminal 41 becomes high (Hl). still,
In the same figure, reference numeral 57 is a battery, 58 is an ignition key switch, and 59 is a relay. When some kind of failure occurs in the four-wheel steering control system, the relay drive circuit 60 operates to stop the power supply to the coil 61. As a result, the B contact of the relay 59 is closed and the warning lamp 62 is turned on.

次に故障とその処置について説明すると、ここでは、故
障の発生箇所に対応した処置を施すこととされ、処置の
態様としては以下の2つの態様がある。
Next, failures and their treatment will be explained.Here, a treatment corresponding to the location where the failure occurs is taken, and there are two modes of treatment as follows.

置態様A(第1フェイルモード時の制御)後輪2R22
Lの制御及びその位置判定が依然として可能な場合の態
様である。すなわち、干−タ20によって中立に復帰さ
せることが可能なときには、このモータ20によって中
立復帰を行うようになっている。具体的には、本処置の
内容は、次のようになっている ■警告ランプ62の点灯の後に、 ■サーボモータ20の駆動により後輪2R12Lは中立
位置に戻され ■その後モータブレーキ2;3の締結がなされる。
Position A (control during first fail mode) Rear wheel 2R22
This is a case where control of L and determination of its position are still possible. That is, when it is possible to return to neutral by the dryer 20, the motor 20 is used to return to neutral. Specifically, the contents of this procedure are as follows: ■ After the warning lamp 62 lights up, ■ The rear wheels 2R12L are returned to the neutral position by the drive of the servo motor 20; ■ After that, the motor brakes 2; The agreement will be concluded.

処′ξ態、B(72フエイルモ〜トIIとの11−′後
輪2R12I−の制御及びその位16判定が不能となっ
た場合の態様である。本処置の内容は、次の通りである
Process 'ξ state, B (This is the state when the control of the 11-' rear wheel 2R12I- with the 72 fail motor II and the 16 judgment becomes impossible.The contents of this procedure are as follows. .

■:告クランプ62点灯の後に、 ■クラッチ22をオフにして、サーボモー、夕20と後
輪転舵機構[3との連係が切断され、■中立保持手段1
3のばね力によって後輪2I7.2[6が中立位置に復
帰するのを待った後に、 ■クラッチ22の接続がなされる。
■: After the warning clamp 62 lights up, ■The clutch 22 is turned off, and the connection between the servo mower 20 and the rear wheel steering mechanism [3 is cut off, ■The neutral holding means 1
After waiting for the rear wheels 2I7.2[6 to return to the neutral position by the spring force of 3, the clutch 22 is connected.

尚、好ましくは、クラツーT−22を切断した後に千−
クラレーキ23の締結がなされるようになっている。こ
れにより、とりあえずモータ20の暴走に伴なう後輪2
F<、21.、の転舵が物理的に置市されることとなる
。そして、その後モータ20に対する電源の供給が遮断
される。
Preferably, after cutting Kuratu T-22,
The Kura rake 23 is now fastened. This temporarily prevents the rear wheel 2 from running out of control.
F<, 21. , will be physically relocated. After that, the supply of power to the motor 20 is cut off.

さて次に、モータ20の作動特性とこの作動持前の変更
の点について説明する。
Next, the operating characteristics of the motor 20 and changes in the operating time will be explained.

先ず、モータ20は、第7図に示すような特性を有し、
基本的に作動速度が大きくなると発’JEトルクが低ド
するような特性を示す。そして、第7図に示す斜線領域
が、千−夕20の使用範囲(能力範囲)とされる。この
ようなモータ20は、いわゆる))WM(パルス変調方
式)によって、パルス中あるいはパルス数の少なくとも
一方あるいは両方を変更することにより、1述した使用
範囲内で適宜の特性が選択し得ることになる。勿論、パ
ルス中とパルス数の両方を変更することにより、第7図
a線とV行な特性線を任、はに設定することができこの
任意に設定された一例をβ線で示しである。したがって
、以下の説明ではパルス中を変更する場合の“みを説明
するが、パルスの数を変更してもよいことは言うまでも
ないことである。
First, the motor 20 has characteristics as shown in FIG.
Basically, as the operating speed increases, the generated torque decreases. The shaded area shown in FIG. 7 is the usage range (ability range) of Chi-Yu 20. Such a motor 20 can have appropriate characteristics within the range of use mentioned above by changing at least one or both of the pulse duration and the number of pulses using a so-called WM (pulse modulation method). Become. Of course, by changing both the pulse duration and the number of pulses, the characteristic lines a and V in Figure 7 can be set arbitrarily, and an example of this arbitrarily set characteristic line is shown by the β line. . Therefore, in the following explanation, only the case where the number of pulses is changed will be explained, but it goes without saying that the number of pulses may also be changed.

モータ20の基本的作動特性は、そのパルス中が第8図
に示すように、車速とハンドル舵角(重輪転舵角)とを
パラメータとして設定される。このマツプに照して作動
特性例えば第7図β線が選択された場合、そのときの外
部負荷の大きさによって作動速度が決定され、この結果
発生トルクが決定されることになる(第7 IXI A
点参照)。このように、車速とハンドル舵角とをパラメ
ータとしてパルス中を決定するのは、車速がモータ20
の作動速度すなわち応答性に関連した主要因となり、ま
たハンドル舵角がモータ20の発生トルクずなわち後輪
2R121−に作用する外力に抗するのに主要因となる
からである。勿論、この基本のパルス中PV!は、消費
電力を極力低減し得るようなものとして設定される。
The basic operating characteristics of the motor 20 are set using vehicle speed and steering angle (heavy wheel steering angle) as parameters during the pulse, as shown in FIG. When the operating characteristic, for example, the β line in Figure 7, is selected based on this map, the operating speed is determined by the magnitude of the external load at that time, and as a result, the generated torque is determined (Section 7 IXI A
(see point). In this way, the pulse mode is determined using the vehicle speed and the steering wheel angle as parameters when the vehicle speed is the motor 20.
This is because the steering angle is the main factor related to the operating speed, that is, the response, and the steering angle is the main factor in resisting the torque generated by the motor 20, that is, the external force acting on the rear wheel 2R121-. Of course, this basic pulse PV! is set so as to reduce power consumption as much as possible.

上記基本のパルス中P■は、Φ両の神々の走行状態応じ
て変更、すなわち補正される。この捕市のためのパラメ
ータとしては、実施例では、■車速、■ハンドル操作速
度(ハンドル舵角の微分によって得る)、■バッテリ電
圧、■目標後輪転舵f(+ e Tと後輪の実際の転舵
角θR(センサ36の出力値)との偏差、■外力タイヤ
反力)、■リレーロッド12の操作量(中立保持手段1
3における圧縮ばねのばね力で、実施例では上記θRに
よってみる)、という合計6種類としである。
The above-mentioned basic pulse P■ is changed, that is, corrected, depending on the running state of the gods of Φ. In the example, the parameters for this detection include: vehicle speed, steering wheel operation speed (obtained by differentiating the steering angle), battery voltage, and target rear wheel steering f (+e T and actual rear wheel steering angle). deviation from the steering angle θR (output value of the sensor 36), ■External force tire reaction force), ■ Operation amount of the relay rod 12 (neutral holding means 1
There are a total of six types of spring force of the compression spring in No. 3, and in the example, the above-mentioned θR).

上記補正項は、上シ己■、■、■、■、■については、
その値が大きいほどその補正項が大きくされ、この補正
項設定のためのマツプの代表例を第9図に示しである。
The above correction terms are as follows:
The larger the value, the larger the correction term. A typical example of a map for setting this correction term is shown in FIG.

これに対して、前記■のバッテリ電圧については、電圧
値が小さいほど補正項が大きくなるようにしである。そ
り、て、上J己0)〜■の各補正項をC5〜C6で示し
た場合に、最終的にモータ20へ出力されるパルス中は
、1−) W = )’■X (1+C! +C2・・
十CG)という式によって算出される。、勿論、上記式
の6項のPWが基本パルス中であり、左項が補正後の最
終パルス中である。
On the other hand, regarding the battery voltage (2) above, the smaller the voltage value, the larger the correction term becomes. When each correction term of 0) to ■ is shown by C5 to C6, the pulse that is finally output to the motor 20 is 1-) W = )'■X (1+C! +C2...
It is calculated using the formula 10CG). Of course, the PW in the sixth term of the above equation is in the basic pulse, and the left term is in the final pulse after correction.

前記■のタイヤ反力の点について、第1+図を参照しつ
−)説明する。先ず、後輪2Rの路面に対する接地点を
0とすると、後輪2Rの転舵中心(+oL”)回りの外
力のモーメントは、転舵中心101.′ と接地点Oと
の間の距離氾に比例することになる。
Regarding the tire reaction force mentioned in (1) above, the following will explain the tire reaction force with reference to Fig. 1-). First, assuming that the point of contact of the rear wheel 2R with the road surface is 0, the moment of the external force around the steering center (+oL'') of the rear wheel 2R is proportional to the distance between the steering center 101.' and the point of contact O. It will be proportional.

−・方、リレーロッド12に入力されるタイヤからの外
力は、このリレーロッド12と転舵中心101、′ と
の距離1、の大きさに関係してくる。そして、−■−記
氾は、車速によって変化し、またLは後輪転舵角によっ
て変化する。したがって、車速とハンドル舵角(結果と
して後輪転舵角としてあられれる)とによって、後輪2
Rへ作用する負荷力すなわちタイヤ反力が璋出し得る。
On the other hand, the external force input from the tires to the relay rod 12 is related to the magnitude of the distance 1 between the relay rod 12 and the steering center 101,'. -■- The flooding changes depending on the vehicle speed, and L changes depending on the rear wheel steering angle. Therefore, depending on the vehicle speed and the steering wheel angle (resulting in the rear wheel steering angle), the rear wheel
The load force acting on R, that is, the tire reaction force, may be released.

より具体的には、車速により氾を算出しくあらかじめマ
ブ化されている)、車速とハンドル舵角とにより接地点
0に加わる外力が算出され(横G×荷重)。さらに、1
.と氾との比によりリレーロッド12にかかる負荷力が
最終的に得られる。
More specifically, the flood is calculated in advance based on the vehicle speed), and the external force applied to the ground contact point 0 is calculated based on the vehicle speed and steering angle (lateral G x load). Furthermore, 1
.. The load force applied to the relay rod 12 is finally obtained by the ratio of

次に、前述したモータ20の作動特性を変更する制御に
ついて、第12図に示すフローチャーとを参照しつつ説
明する。なお、以下゛の説明でPはステップを示す。
Next, control for changing the operating characteristics of the motor 20 described above will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. In the following explanation, P indicates a step.

先ず、PIにおいてシステムのイニシャライズが行われ
た後、P2において各センサからの信号(バッテリ電圧
を含む)が人力される。
First, after the system is initialized at PI, signals from each sensor (including battery voltage) are input manually at P2.

P3においては、車速とハンドル舵角(Ii?N輸転舵
可転舵角、第4図(第5図)に示す転舵比特性に照合し
て、後輪の目標転舵角θTが決定される。また、P4に
おいて、車速とハンドル舵角とに基づいて、基本のパル
ス中PWが決定される(第8図のマツプ)。
In P3, the target steering angle θT of the rear wheels is determined by comparing the vehicle speed and the steering wheel steering angle (Ii?N transverse steering available steering angle) with the steering ratio characteristics shown in Fig. 4 (Fig. 5). In addition, at P4, the basic PW during the pulse is determined based on the vehicle speed and the steering angle (map in FIG. 8).

この後、P 5〜P7において、補正項を得るための前
提となる演算が行われる。すなわち、P5において、目
標後輪転舵角θTから実際の転舵角θRが差し引かれる
ことにより、当該OTとするのに必要な転舵角(偏差)
が算出される。また、P6において、ハンドル舵角を微
分して、その操作速度が求められる。そして、P7にお
いて、前述したようにしてタイヤ反力が求められる。
After this, in P5 to P7, prerequisite calculations for obtaining the correction term are performed. That is, in P5, the actual steering angle θR is subtracted from the target rear wheel steering angle θT, thereby obtaining the steering angle (deviation) necessary to achieve the OT.
is calculated. Further, in P6, the steering angle is differentiated to obtain the operating speed. Then, at P7, the tire reaction force is determined as described above.

P8においては、P2で人力されたデータおよび1〕5
〜[)7で求められた値に応じて、前述の計6種類の補
正項C1〜C5が決定される。この後、P9において、
基本のパルス中PWと各補+’F−項C1〜C6とによ
って、最終パルス中PWが決定される。この後は、PI
Oにおいて、P9で求められたパルス中1〕■でもって
、目標後輪転舵角θTを実現するようにモータ20が駆
動される。そして、pHにおいて、後輪2R121,の
実際の転舵角を検出するセンサ36の出力を利用したフ
ィードバック制御により、路面状態に起因してモータ2
0が所定の目標速度にならないのを補正する(目標作動
速度のより確実な実現)。
In P8, the data manually generated in P2 and 1]5
A total of six types of correction terms C1 to C5 described above are determined according to the values obtained in ~[)7. After this, at P9,
The final pulse PW is determined by the basic pulse pulse PW and each complementary +'F- term C1 to C6. After this, P.I.
At 0, the motor 20 is driven to realize the target rear wheel turning angle θT with the pulse 1] (1) in the pulse determined at P9. Then, at pH, feedback control using the output of the sensor 36 that detects the actual steering angle of the rear wheels 2R121 causes the motor 2 to
0 does not reach the predetermined target speed (more reliable realization of the target operating speed).

(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、モー
タの消費電力低減および耐久性確保を得つつ、後輪を適
切に転舵することができ□る。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the rear wheels can be appropriately steered while reducing the power consumption of the motor and ensuring durability.

特に、車速あるいはハンドル舵角の操作速度に応じてモ
ータの作動速度を変更することによって、後輪転舵の応
答性というものを十分に満足させることができる。
In particular, by changing the operating speed of the motor in accordance with the vehicle speed or the operating speed of the steering wheel steering angle, the responsiveness of rear wheel steering can be sufficiently satisfied.

さらに、バッテリ電圧に応じてモータの発生トルクを変
更することにより、バッテリ電圧の変動に拘らずモータ
を期待通りの作動特性で作動させて、後輪を期待通りの
動きで転舵させることができる。
Furthermore, by changing the torque generated by the motor according to the battery voltage, the motor can be operated with the expected operating characteristics regardless of battery voltage fluctuations, and the rear wheels can be steered with the expected movement. .

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

第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第2図は後輪転舵機構の構成図。 第3図は中立保持手段の拡大断面図。 第4図は後輪操舵の一例である車速感応タイプの制御特
性図。 第5図は車速に応じた後輪舵角変化を示す特性図。 第6図は実施例に係る制御系のブロック図。 第7図はモータの特性とその使用範囲を示す図。 第8図はモータの基本作動特性を得るためのマツプを示
す図。 第9図、第10図は車両の走行状態に応じてモータの作
動特性を変更するために用いる補lE項を得るためのマ
・・ノブを示す図。 第11図は後輪とリレーロッドとの連結部付近を示す拡
大平面図。 第12図は本発明の制御例を示す図フローチャート。 第13図は本発明の構成をブロック図的に示す図。 l:前輪 2:後輪 20:サーボモータ 30.34:センサ(ハンドル舵角) 31.35:センサ(車速) 57:バッテリ U:コントロールユニット B:後輪転舵機構 第2図 第3図 第5図 第9図    第1o図 り陀ヨ打にうメータ                
   バブtノ唾斤第11図 第12図
FIG. 1 is an overall system diagram showing one embodiment of the present invention. Figure 2 is a configuration diagram of the rear wheel steering mechanism. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the neutral holding means. FIG. 4 is a control characteristic diagram of a vehicle speed sensitive type which is an example of rear wheel steering. FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes in rear wheel steering angle according to vehicle speed. FIG. 6 is a block diagram of a control system according to the embodiment. FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of the motor and its range of use. FIG. 8 is a diagram showing a map for obtaining the basic operating characteristics of a motor. FIGS. 9 and 10 are diagrams showing a master knob for obtaining a supplementary IE term used to change the operating characteristics of the motor according to the running condition of the vehicle. FIG. 11 is an enlarged plan view showing the vicinity of the connection between the rear wheel and the relay rod. FIG. 12 is a flowchart showing a control example of the present invention. FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the present invention. l: Front wheel 2: Rear wheel 20: Servo motor 30.34: Sensor (handle steering angle) 31.35: Sensor (vehicle speed) 57: Battery U: Control unit B: Rear wheel steering mechanism Fig. 2 Fig. 3 Fig. 5 Figure 9 Figure 1 o Diagram meter
Babut no spittoon Figure 11 Figure 12

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)後輪を転舵させるための後輪転舵機構と、と、 前記後輪転舵機構に連係され、該後輪転舵機構を変位さ
せる駆動源としてのモータと、 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 車両の走行状態に応じて前記モータの作動特性を変更す
る作動特性変更手段と、 を備えていることを特徴とする車両の後輪操舵装置。
(1) a rear wheel steering mechanism for steering the rear wheels; a motor that is linked to the rear wheel steering mechanism and serves as a drive source for displacing the rear wheel steering mechanism; and detecting the running state of the vehicle. A rear wheel steering device for a vehicle, comprising: a running state detection means; and an operating characteristic changing means for changing the operating characteristics of the motor according to the running state of the vehicle.
(2)特許請求の範囲第1項において、 前記走行状態検出手段が車速を検出するものとされ、 前記作動特性変更手段が、車速が大きいときは小さいと
きに比して前記モータの作動速度が速くなるようにする
もの。
(2) In claim 1, the driving state detecting means detects vehicle speed, and the operating characteristic changing means changes the operating speed of the motor when the vehicle speed is high compared to when the vehicle speed is low. Something that makes it faster.
(3)特許請求の範囲第1項において、 前記走行状態検出手段が、ハンドルの操作速度を検出す
るものとされ、 前記作動特性変更手段が、ハンドルの操作速度が速いと
きは遅いときに比して前記モータの作動速度が速くなる
ようにするもの。
(3) In claim 1, the driving state detecting means detects the operating speed of the steering wheel, and the operating characteristic changing means detects the operating speed of the steering wheel when it is fast compared to when it is slow. and the operating speed of the motor is increased.
(4)特許請求の範囲第1項において、前記走行状態検
出手段が、前記モータの電源としてのバッテリの電圧を
検出するものとされ、 前記作動特性変更手段が、前記バッテリの電圧が小さい
ときは大きいときに比して前記モータの発生トルクが大
きくなるようにするもの。
(4) In claim 1, the running state detecting means detects the voltage of a battery as a power source for the motor, and the operating characteristic changing means detects when the voltage of the battery is low. The torque generated by the motor is made larger than when the torque is large.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109032242A (en) * 2018-07-13 2018-12-18 株洲时菱交通设备有限公司 A kind of driver controller calibration method and driver controller

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JPS62146777A (en) * 1985-12-20 1987-06-30 Mazda Motor Corp Four-wheel steering device for vehicle

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