JPS60185674A - Four-wheel steering unit for vehicle - Google Patents
Four-wheel steering unit for vehicleInfo
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- JPS60185674A JPS60185674A JP59042261A JP4226184A JPS60185674A JP S60185674 A JPS60185674 A JP S60185674A JP 59042261 A JP59042261 A JP 59042261A JP 4226184 A JP4226184 A JP 4226184A JP S60185674 A JPS60185674 A JP S60185674A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、自動車の前輪の操舵によって、前輪とともに
後輪も転舵するようにし1c4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 1c four-wheel steering device that steers both the front wheels and the rear wheels by steering the front wheels of an automobile.
(従来技術》
従来、自動車における操舵は前輪のみを転舵して行なう
のがほとんどであり、後輪は多少の1〜−イン、1一一
アウトはあってもv4極的に後輪を転舵するものはなか
った。しかしながら、前輪の転舵に応じて後輪も転舵す
るようにした4輪操舵装置を用いれば、操縦性、安定性
を大幅に向上させることができる。例えば、縦列駐車や
車庫入れのような極低速における車両の操縦において、
前輪に対して.後輪を逆向きに転舵ずることにより(こ
れを逆位相という)、車両の向きを大きく変化させるこ
とが可能になり、従来では不可能もしくは非常に困難で
あった狭い場所への駐車が可能あるいは容易になる。ま
た、Uターンにおいても、最小回転半径を小さくするこ
とができるので有利である。ざらに、このように後輪を
前輪と逆位相に転舵1ることにJ:り内輪差をきわめて
小さく、あるいはなくりことができ、狭い角を曲がると
ぎなど有利である。また、このような極但速における車
両の操縦において前輪に対して後輪を同じ向きに転舵す
れぽ(これを同位相という)、車両を全体的に平行移動
ざゼることち可能になり、駐車や車庫入れのときに便利
なことも多い。(Prior art) Conventionally, most of the steering in automobiles was performed by steering only the front wheels, and the rear wheels were rotated in a V4-polar manner, even if there was some 1~-in or 1-1-out. There was nothing to steer.However, if you use a four-wheel steering device that steers the rear wheels in response to the steering of the front wheels, maneuverability and stability can be greatly improved.For example, When maneuvering a vehicle at extremely low speeds such as parking or garaging,
For the front wheel. By steering the rear wheels in the opposite direction (this is called anti-phasing), it is possible to greatly change the direction of the vehicle, making it possible to park in narrow spaces that were previously impossible or extremely difficult. Or it becomes easier. Further, in a U-turn, the minimum turning radius can be made small, which is advantageous. In general, steering the rear wheels in the opposite phase to the front wheels in this manner allows the difference between the inner wheels to be extremely reduced or eliminated, which is advantageous when turning a narrow corner. In addition, when steering a vehicle at such extreme speeds, steering the rear wheels in the same direction as the front wheels (this is called the same phase) makes it possible to cause the entire vehicle to move in parallel. , it is often convenient when parking or parking.
−方、中高速走行においてレーンチェンジをする場合、
同位相の4輪操舵を行なえば前後輪に同時に横方向の力
が加わって位相遅れのないスムーズなレーンチェンジが
可能になり、このときヨーイングを生じることもないか
ら、高速でのレーンヂエンジも恐怖感なく行なうことが
できる。また、コーナリング時には、逆位相に後輪を転
舵することにJζり、効果的に車の向きを変えることが
でぎる。- On the other hand, when changing lanes while driving at medium to high speeds,
By performing four-wheel steering in the same phase, lateral force is applied to the front and rear wheels at the same time, making it possible to change lanes smoothly without phase lag. At this time, there is no yawing, so changing lanes at high speeds can be scary. It can be done without. Furthermore, when cornering, the direction of the vehicle can be effectively changed by steering the rear wheels in opposite phases.
このような事情に鑑みて、最近では種々の4輪操舵装置
が提案ざれている。例えば、転舵自在な前輪および後輪
をリンク機構で連結し、前輪の操舵に応じて後輪を逆位
相に転舵させるもの(特開昭55−15301号)や、
曲輪と協働するロンドによりカム板を前輪の転舵角に応
じて移動させ、後輪転舵部材に固定するビンを、カム溝
内を移動可能に保持して、前後輪を共に転舵させ、操舵
角に応じて舵角比を変化させるものく特開昭55−91
458号)等が知られている。In view of these circumstances, various four-wheel steering devices have recently been proposed. For example, there is a system in which steerable front wheels and rear wheels are connected by a link mechanism, and the rear wheels are steered in opposite phases in response to the steering of the front wheels (Japanese Patent Laid-Open No. 15301/1982);
A cam plate is moved according to the steering angle of the front wheels by a rond that cooperates with the curved wheel, and a bin fixed to the rear wheel steering member is held movably within the cam groove to steer both the front and rear wheels. A device that changes the steering angle ratio according to the steering angle JP-A-55-91
No. 458) etc. are known.
このように、前輪側と後輪側を機械的に連結し、前輪操
舵に応じて後輪を転舵させる場合、機械的な連結は信頼
性および応答性が良いという利点を有づ−る反面、ひと
つの制御特性しか得られないという不都合もある。例え
ば、前輪転舵角が小さい時は、レーンチェンジ等のケー
スが多いことから後輪を同位相に転舵させ、前輪転舵角
が大きい時は旋回時と考えられ後輪を逆位相に転舵させ
て回頭性を良くさせるといった制御は低械的手段によっ
ても可能であるが、これをざらに車速や舵角速度によっ
て補正するのは不可能である。機械的に行なう代わりに
、前輪操舵角(θN)や車速(V)を電気的に検知し、
これに基づいてモータもしくは油圧手段を制御して後輪
転舵を行なわせるようにりれば、複数のパラメータに基
づく制御は可能であるが、電気制御系の信頼度は機械に
比べて一歩劣るため信頼性の問題が生じ易い。特に、操
舵システムは車の走行安全上、最も重要なものの1つで
あり、非常に高い信頼性が要求されるものであるため、
電気的な制御システムの採用は難しい。In this way, when the front and rear wheels are mechanically connected and the rear wheels are steered in response to front wheel steering, mechanical connection has the advantage of being reliable and responsive. , there is also the disadvantage that only one control characteristic can be obtained. For example, when the front wheel steering angle is small, the rear wheels are steered in the same phase because there are many cases such as lane changes, and when the front wheel steering angle is large, it is considered to be turning and the rear wheels are steered in the opposite phase. Although control such as steering the vehicle to improve its turning performance is possible using low-mechanical means, it is impossible to roughly correct this using vehicle speed or steering angular speed. Instead of doing this mechanically, the front wheel steering angle (θN) and vehicle speed (V) are detected electrically.
If a motor or hydraulic means is controlled based on this to steer the rear wheels, control based on multiple parameters is possible, but the reliability of electrical control systems is one step lower than that of mechanical systems. Reliability problems are likely to occur. In particular, the steering system is one of the most important components for vehicle driving safety and requires extremely high reliability.
Adopting an electrical control system is difficult.
(発明の目的)
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、前輪操舵
の動きを機械的に後輪転舵装置に伝達ツる主転舵機構と
、車速等に応じて主転舵を補正ずる電気、油圧等を利用
した副転舵機描とを備え、主転舵機4f4は副転舵機構
とは独立して車体に支持され副転舵Bi4S2失陥詩に
も主転舵機構のみで車の操縦安定性をMf保Cきるよう
にした車両の4輪操舵装置を提但り−ることを目的とす
るものである。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a main steering mechanism that mechanically transmits front wheel steering movement to a rear wheel steering device, and a main steering mechanism that mechanically transmits front wheel steering movement to a rear wheel steering device. The main steering mechanism 4f4 is supported by the vehicle body independently of the auxiliary steering mechanism, and the auxiliary steering Bi4S2 is also equipped with a sub-steering mechanism that utilizes electric power, hydraulic pressure, etc. It is an object of the present invention to provide a four-wheel steering system for a vehicle that can maintain the steering stability of the vehicle by using only MfC.
(発明の梠成)
本発明の4輪操舵装置は、前輪の操舵力を操舵力伝達装
置によって機械的に後輪転舵装置に伝達して、前輪操舵
に応じて後輪を転舵するようになし、一方、この後輪が
弾性体を介して車体に支持されるサスペンションアーム
の複数の支持点の少なくともいずれか1つに油圧力を加
えて、この支持点の弾性体を変形させる後輪副操舵手段
が車体に取り付けられていて、この弾性体の変形に応じ
て後輪の転舵量を補正できるようにしたことを特徴とり
るものである。(Advanced Features of the Invention) The four-wheel steering device of the present invention mechanically transmits the steering force of the front wheels to the rear wheel steering device by a steering force transmission device, and steers the rear wheels in accordance with the front wheel steering. None, on the other hand, a rear wheel sub-wheel that applies hydraulic pressure to at least one of a plurality of support points of a suspension arm at which this rear wheel is supported by the vehicle body via an elastic body to deform the elastic body at this support point. This vehicle is characterized in that a steering means is attached to the vehicle body, and the amount of steering of the rear wheels can be corrected in accordance with the deformation of this elastic body.
(発明の効果)
本発明によれば、前輪の操舵に応じて後輪転舵装置によ
り後輪の転舵がなされるとともに、この後輪の転舵を後
輪副転舵手段で補正できるので、高速安定性と低中速の
回顧性等の操縦安定性をざらに向上させることができる
。また、後輸副転舵手段は後輪を支持するサスペンショ
ンアームの車体側支持点に力を加えてこの支持点の弾性
体を変形させ後輪転舵の補正を行なうものなので、後輪
副転舵手段が機能を失なっても、後輪の支持は支障なく
前輪操舵に応じて機械的に作動される後輪転舵装置によ
り操縦安定性は十分に確保することができ信頼性、安全
性に優れている。(Effects of the Invention) According to the present invention, the rear wheels are steered by the rear wheel steering device in response to the steering of the front wheels, and the steering of the rear wheels can be corrected by the rear wheel auxiliary steering means. Maneuvering stability such as high-speed stability and low-to-medium speed retrospective performance can be greatly improved. In addition, the rear auxiliary steering means corrects the rear wheel steering by applying force to the vehicle body side support point of the suspension arm that supports the rear wheels and deforming the elastic body at this support point. Even if the vehicle loses its function, the rear wheels can still be supported without any problem, and the rear wheel steering device, which is mechanically activated in response to front wheel steering, ensures sufficient steering stability and is highly reliable and safe. ing.
〈実施例冫 以上、図面により本発明の実施例について説明づる。〈Example The embodiments of the present invention will be described above with reference to the drawings.
第1図は本発明による4輪操舵装置を有寸る自動車の第
1の実施例を示ラ俣八図である。スデアリング装置1は
運転壱が操舵り−るスデアリング3と、このステアリン
グ3の回転動力を車幅方向の往復運動に変換りる第1ピ
ニオン4およびラック部材5の第1ランク部5aと、基
端がラック部材5の各端に連結されたタイロット6,6
と、一端がタイロツド6,6の先端に、他端が左右の前
輪2L,2Rに連結ざれたナックルアーム7,7とを備
えており、ステアリング3の操舵に応じて周知のように
前輪2L、2Rの操舵が行なわれるようになっている。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an automobile equipped with a four-wheel steering system according to the present invention. The steering device 1 includes a steering ring 3 that is steered by a driver, a first pinion 4 that converts the rotational power of the steering wheel 3 into reciprocating motion in the vehicle width direction, a first rank portion 5a of a rack member 5, and a base end. are connected to each end of the rack member 5.
and knuckle arms 7, 7, one end of which is connected to the tip of the tie rods 6, 6, and the other end of which is connected to the left and right front wheels 2L, 2R. 2R steering is performed.
後輪10L、IORは一端が1ナスマウントフレーム1
2に回動自在に支持ざれたサスペンションアーム11の
他端にナックル12、12を介して支持されている。ザ
スマウン1へフレーム14は3ケ所でゴムプッシュ13
a,13b,73Gを介して車体に取り付けられている
。後輪10L、10Rを支持するナックル12、12の
アーム部にはタイロットを介して後輪転舵装置20の転
舵部4422が連結していて、この転舵部材22の車幅
方向の動きによってナックル12、12か回動されて後
輪転舵が行なわれる。後輪転舵装置20は、操舵力伝達
装置30の後伝達軸3Sと連結り−る人ノノ軸24と、
この入力軸24の後端部に形成ざれたビニオンと噛合す
るラックを有し車幅方向に延びた転舵部材22と、この
転舵部材22を車幅方向に摺動自在に保持するハウジン
グ21と、このハウジング21内に形成されたパワーシ
リンタに入力@24の回転に応じて油圧を送る第1コン
1〜ロールバルブ23とからなり、転舵部月22の両端
はそれぞれ左右のタイロッド15、15と連結する。こ
のため、入ノJ軸24の回転に応じて転舵部材22がハ
ウジング21内を車幅方向に動かされて後輪転舵が行な
われ、同時に第1コン]一ロールバルブ23からの圧油
供給を受けたパワーシリンダではこのパワーシリンダ内
に挿入された転舵部拐22と一体のピストンに油圧力が
与えられ、後輪転舵が助勢される。Rear wheel 10L, one end of IOR is 1 eggplant mount frame 1
The suspension arm 11 is supported at the other end of the suspension arm 11, which is rotatably supported by the suspension arm 2, via knuckles 12, 12. Frame 14 goes to Zasu Mound 1 with rubber push 13 in 3 places
It is attached to the vehicle body via a, 13b, and 73G. A steering section 4422 of the rear wheel steering device 20 is connected to the arm portions of the knuckles 12, 12 that support the rear wheels 10L, 10R via tie rods, and movement of the steering member 22 in the vehicle width direction causes the knuckles to move. 12, 12 are rotated to perform rear wheel steering. The rear wheel steering device 20 has a rear transmission shaft 3S of the steering force transmission device 30 and a driver shaft 24,
A steering member 22 extending in the vehicle width direction and having a rack that meshes with a binion formed at the rear end of the input shaft 24, and a housing 21 that holds the steering member 22 slidably in the vehicle width direction. and a first controller 1 to a roll valve 23 that send hydraulic pressure to a power cylinder formed in this housing 21 according to the rotation of an input @ 24, and both ends of the steering section 22 are connected to left and right tie rods 15, 15, respectively. Connect with. Therefore, the steering member 22 is moved in the vehicle width direction within the housing 21 in accordance with the rotation of the entry J shaft 24 to perform rear wheel steering, and at the same time, pressure oil is supplied from the first control valve 23. In the power cylinder that receives this, hydraulic pressure is applied to a piston integrated with the steering part 22 inserted into the power cylinder, thereby assisting rear wheel steering.
入ノノ軸24に回転を伝える操舵力伝達装置30は、前
輪のステアリング装@1のラック部材5上に形成された
第2ラック部5bと噛合ずる第2ビニΔン31aを前端
に有し前俊に延びる前伝達軸31と、この前伝達@b3
1の後端と連結し前伝達軸31の回転を調整して出ノノ
するメカニカルコンl〜ロールボックス32と、前端が
メカニカルコン1一【」一ルボックス32と連結ずると
ともに後端が前記入ノ〕軸24に連結し、メカニノJル
コン1〜ロールボックス32の出力を入力軸24に伝え
る後伝達軸33とからなり、前輪操舵によるラック部月
5の動きをメカニカルコン1〜ロールボックス32によ
り調整ざれた回転として入ノコ軸24に仏える。The steering force transmission device 30 that transmits rotation to the input shaft 24 has a second vinyl Δ ring 31a at the front end that meshes with a second rack portion 5b formed on the rack member 5 of the front wheel steering device @1. The front transmission shaft 31 that extends quickly and this front transmission @b3
A mechanical control unit 1 to a roll box 32 is connected to the rear end of the mechanical control unit 1 to adjust the rotation of the front transmission shaft 31, and a roll box 32 is connected to the rear end of the mechanical control unit 1. ] It consists of a rear transmission shaft 33 that is connected to the shaft 24 and transmits the output of the Mechanino J Lucon 1 to the roll box 32 to the input shaft 24, and the movement of the rack part 5 due to front wheel steering is adjusted by the Mechanical Conn 1 to the roll box 32. It is placed in the input saw shaft 24 as a rotation.
このため、前輪操舵は操舵力伝達装置30J3よび後輪
転舵装置20によって後輪側に機械的に伝達され、+i
&輪操舵に応じて後輪転舵が行なわれる。Therefore, front wheel steering is mechanically transmitted to the rear wheels by the steering force transmission device 30J3 and the rear wheel steering device 20, and +i
& Rear wheel steering is performed in response to wheel steering.
以下、この後輪転舵を主転舵と称づ。Hereinafter, this rear wheel steering will be referred to as main steering.
一方、サスマウン1〜フレーム14には後輪副操卯手段
40の副転舵部祠42の両端42a,42bが連結され
ている。後輪u1転舵手段40は、上記副転舵部材42
と、このD1転舵部材42を車幅方向摺動自在に支える
ハウジング41と、このハウジング内で副転舵部材42
に形成されたラックに噛合するビ二オンを回転軸上に有
するステップモータ44と、このステップモータ44の
回転に応じてハウジング41内に形成されたパワーシリ
ンダに油圧を供給する第2コントロールバルブ43とか
らなり、ステップモータ44の回転に応じてラック・ピ
二オンを介して副転舵部拐42が車幅方向に動かされ、
この勤ぎは第2コントロールバルブ43からの油圧を受
(プだパワーシリンタによって助勢ざれるようになって
いる。副転舵部拐42が車幅方向に動かされると、サス
マウントフレーム14が押されこれを支持するゴムプッ
シュ13a,13b,13cが変形される。本図のよう
に31囚のゴムプッシュにより支えられたサスマウント
フレーム14は副転舵部材42から車幅方向の力を受け
ると、ゴムプッシュ13a,13bが変形してゴムプッ
シュ13cを中心として回される。このため、後輪10
m、IORは転舵される。以下、この後輪転舵を副転舵
と称する。ステップモータ44の回転はドライバ55を
介して入力されるコントローラ54からの信号により制
御され、この信号は、車速センサ52からの車速信号J
jよび舵角センサ51からの前輪操舵角信号に基づいて
定められる。なおコン1〜〇ーラ54はバッテリ53か
らの電源供給を受けて作動する。On the other hand, both ends 42a and 42b of an auxiliary steering section 42 of a rear wheel auxiliary steering means 40 are connected to the suspension mount 1 to the frame 14. The rear wheel u1 steering means 40 includes the auxiliary steering member 42
, a housing 41 that supports this D1 steering member 42 so as to be slidable in the vehicle width direction, and a sub-steering member 42 within this housing.
a step motor 44 having a pinion on its rotating shaft that meshes with a rack formed in the housing; and a second control valve 43 that supplies hydraulic pressure to a power cylinder formed in the housing 41 in accordance with the rotation of the step motor 44. The auxiliary steering section 42 is moved in the vehicle width direction via the rack and pinion in accordance with the rotation of the step motor 44,
This action is assisted by a power cylinder that receives hydraulic pressure from the second control valve 43. When the sub-steering section 42 is moved in the vehicle width direction, the suspension mount frame 14 is pushed. The rubber pushers 13a, 13b, and 13c that support this are deformed.As shown in this figure, when the suspension mount frame 14 supported by 31 rubber pushes receives a force in the vehicle width direction from the auxiliary steering member 42, The rubber pushers 13a and 13b are deformed and rotated around the rubber pusher 13c.For this reason, the rear wheel 10
m, IOR is steered. Hereinafter, this rear wheel steering will be referred to as auxiliary steering. The rotation of the step motor 44 is controlled by a signal from the controller 54 that is input via a driver 55, and this signal is based on the vehicle speed signal J from the vehicle speed sensor 52.
j and the front wheel steering angle signal from the steering angle sensor 51. Note that the controllers 1 to 0 54 operate by receiving power supply from the battery 53.
以上のように構成した4輪操舵装置の作動を以下に説明
する。前輪操舵角(θH)に対ずる主転舵角(θRt)
の関係は第2図に示づように前輪操舵角(θH)が小さ
い時は、主転舵角をθHに比例して大きく、すなわち後
輪を同位相側に転舵ざゼ、θHが所定値(θ/−771
)を超えると、θHに対して徐々に小さく、すなわち逆
位相側へ転舵させるように、メカニカルコントローノレ
ボックス32が構成されている。このように主転舵させ
ることにより操舵角が小さい領域ではレーンチェンジ等
が多いということから同位相転舵によってスムーズな横
移動を可能にし、操舵角が大きい領域では逆位相転舵に
より旋回性を良くずることができ、操縦性の向上を図る
ことができる。一方、副転舵角(θバ2)は第3図に示
すように、前輪操舵角《θH)に比例して変化ずるとと
もにこの変化率(すなわち直線の傾き)が車速が増すほ
ど大きく(図中矢印Aの方)なるように制御される。The operation of the four-wheel steering system configured as described above will be explained below. Main steering angle (θRt) relative to front wheel steering angle (θH)
As shown in Fig. 2, when the front wheel steering angle (θH) is small, the main steering angle is increased in proportion to θH, that is, the rear wheels are steered to the same phase side, and when θH is a predetermined value, Value (θ/-771
), the mechanical control box 32 is configured to gradually make the steering smaller than θH, that is, to steer toward the opposite phase side. By using main steering in this way, since there are many lane changes in areas where the steering angle is small, in-phase steering enables smooth lateral movement, and in areas where the steering angle is large, anti-phase steering improves turning performance. It can be maneuvered well and maneuverability can be improved. On the other hand, as shown in Fig. 3, the secondary steering angle (θB2) changes in proportion to the front wheel steering angle <<θH), and this rate of change (i.e., the slope of the straight line) increases as the vehicle speed increases (Fig. (in the direction of the middle arrow A).
これは、同位相方向に転舵するのは旋回時の横力を受け
る後輪がトーイン側に転舵されることに鑑みたもので、
車速が大ぎくなるに応じてこのトーイン側への副転舵を
大きくして、高速時の安定性J5よび中低速時の回顧性
を両立させようとづるものである。This is because steering in the same phase direction means that the rear wheels, which receive lateral force during turning, are steered toward the toe-in side.
The idea is to increase the secondary steering toward the toe-in side as the vehicle speed increases, thereby achieving both stability J5 at high speeds and retrospective performance at medium and low speeds.
このため、主転舵と副転舵を組み合わせた本装置では、
前輪操舵角(θH》に対して後輪転舵角(θR)は第4
図に示すようになる。なお、矢印Aは車速が大きくなっ
た時の変化方向を示す。このため、両転舵特性の長所を
共に得ることができ、操縦安定性が非常に向上ずる。な
お、副転舵の制御は車速の代わりに前輪操舵角速度(θ
H)を用いて、dHの増加に応じて第2図の直線の傾ぎ
が小さくなる方へ特性を変化させるようにしてもよく、
これにより急旋回時の回顧性を良くすることができる。Therefore, in this device that combines main steering and sub-steering,
The rear wheel steering angle (θR) is the fourth in relation to the front wheel steering angle (θH》).
The result will be as shown in the figure. Note that arrow A indicates the direction of change when the vehicle speed increases. Therefore, the advantages of both steering characteristics can be obtained, and the steering stability is greatly improved. Note that the sub-steering control is based on the front wheel steering angular velocity (θ) instead of the vehicle speed.
H) may be used to change the characteristics so that the slope of the straight line in Figure 2 decreases as dH increases,
This improves the ability to look back when making sharp turns.
さらに、副転舵はサスマウントフレーム14を支持づる
ゴムプッシュ13a,13b,13cの変形によって行
なっているので、後輪副転舵手段40が例えば制御系の
故障等により作動しなくなっても、主転舵は影響を受け
ないため、操縦安定性を十分に確保でき、しかも主転舵
は信頼性の高い機械的手段によってなされているので、
信頼性の高い且つ安全な4輪操舵装置である。Furthermore, since the auxiliary steering is performed by deforming the rubber pushers 13a, 13b, and 13c that support the suspension mount frame 14, even if the rear wheel auxiliary steering means 40 stops operating due to, for example, a failure in the control system, the main Since the steering is unaffected, sufficient steering stability can be ensured, and the main steering is done by highly reliable mechanical means.
This is a highly reliable and safe four-wheel steering device.
第5図および第6図は本発明の4輪操舵装置の第2の実
施例を示す平面図および正面図であり、図中矢印Fro
ntが車両前方を示す。ステアリング103が運転者に
より操作されると、この回転が第1ギヤボックス104
に伝えられ、この第1ギヤボックス104においてラッ
ク・ビニオンIa+!I′8の公知の機構によって上記
回転が車体幅方向の動きに変換され、第1ラックハウジ
ング105内に設けられた第1ラック(図示せず)を車
体幅方向に動かす。この第1ラックの両端がそれぞれ左
右のタイロツド106、106と連結し、この左右のタ
イロツド106、106は左右の前輪102L,102
Rを保持するナックルアーム107、107(いずれも
左側は図示せず)と連結していて、第1ラックの幅方向
の動きがナックルアーム107、107に伝えられて前
輪が操舵される。なお、第1ラックハウジング105内
にはパワーシリンダが形成されていて、このパワーシリ
ンダ内に第1ラックに固設されたピストンが嵌挿されて
いる。このパワーシリンダ内に油圧ボンブ(図示せず》
からの圧油がギヤボックス104に設けた前輪コントロ
ールバルブを介してステアリング103の操作に応じて
送られ、パワーシリンダ内に発生した油圧をピストンが
受けて第1ラックの動きがパワーアシストされる。以上
のようにして、公知のパワーステアリング装置が構成さ
れているのである。なお、第1ラックハウジング105
が車体111のブラケット111aに固定されている。5 and 6 are a plan view and a front view showing a second embodiment of the four-wheel steering device of the present invention, and the arrow F
nt indicates the front of the vehicle. When the steering wheel 103 is operated by the driver, this rotation is transmitted to the first gear box 104.
In this first gearbox 104, the rack/binion Ia+! The rotation is converted into a movement in the width direction of the vehicle body by a known mechanism of I'8, and a first rack (not shown) provided in the first rack housing 105 is moved in the width direction of the vehicle body. Both ends of this first rack are connected to left and right tie rods 106, 106, respectively, and these left and right tie rods 106, 106 connect to left and right front wheels 102L, 102.
The first rack is connected to knuckle arms 107, 107 (both left side not shown) that hold R, and movement of the first rack in the width direction is transmitted to the knuckle arms 107, 107 to steer the front wheels. A power cylinder is formed in the first rack housing 105, and a piston fixed to the first rack is inserted into the power cylinder. A hydraulic bomb (not shown) is installed inside this power cylinder.
Pressure oil from the front wheel is sent through a front wheel control valve provided in the gear box 104 in response to the operation of the steering wheel 103, and the piston receives the hydraulic pressure generated in the power cylinder to power-assist the movement of the first rack. A known power steering device is configured as described above. Note that the first rack housing 105
is fixed to a bracket 111a of the vehicle body 111.
この第1ラックハウジング105の下方には、第1ラッ
クと平行に配ざれ車幅方向に可動の第2ラックく図示U
ず》を内部に右ずる第2ラックハウジング109が配さ
れ、この第2ラックハウジング109は第1ラックハウ
ジング105に固定ざれている。さらに、第1ラックと
第2ラックはコネクティングロツド108を介して連結
ざれていて、このため、スデアリング103の操作に応
じた第1ラックの幅方向の動きはそのまま第2ラックに
伝わり、第2ラックも幅方向に動かされる。Below this first rack housing 105, there is a second rack disposed parallel to the first rack and movable in the vehicle width direction.
A second rack housing 109 is disposed inside with the second rack housing 109 shifted to the right, and this second rack housing 109 is fixed to the first rack housing 105. Further, the first rack and the second rack are connected to each other via the connecting rod 108, so that the movement of the first rack in the width direction in response to the operation of the steering ring 103 is directly transmitted to the second rack, and the second rack is directly connected to the second rack. The rack is also moved widthwise.
第2ラックは、第2ラックハウジング109に固定され
た第2ギヤボックス110内において第2ご二オンと噛
合し、第2ピニオンは第2ギA7ボックス110から後
方に突出する出力軸110aと結合していて、第2ラッ
クの幅方向の動きが出力軸110aの回転として伝わる
。The second rack meshes with a second pinion within a second gear box 110 fixed to the second rack housing 109, and the second pinion is coupled with an output shaft 110a protruding rearward from the second gear A7 box 110. The movement of the second rack in the width direction is transmitted as rotation of the output shaft 110a.
この出力軸iioaは、第1ジョイント112a,前プ
ロペラシャフト112および第2ジョイント112bを
介してメカニカノレコント口一ノレボックス113のイ
ンプットシャフト114と連結していて、出ノノ軸11
0aの回転はメカニカルコントロールボックス113に
伝達される。そして、このメカニカノレコント口一ノレ
ボツクス113においてーrンプットシャフト114の
回転が適宜調整され(調整内容については後述)アウト
プットシ1771〜115の回転として出力される。ア
ウトプットシャフト115は、第3ジョイント116a
,後プロペラシャフト116、第4ジョイント116b
を介して、第3ギヤボックス117内に配設された第3
ビニオンと結合ずる入力軸117aと連結ざれ、アウト
プットシャフト115の回転は入力軸117aにそのま
ま伝えられる。This output shaft iioa is connected to an input shaft 114 of a mechanical control outlet box 113 via a first joint 112a, a front propeller shaft 112, and a second joint 112b.
The rotation of 0a is transmitted to the mechanical control box 113. Then, the rotation of the output shaft 114 is appropriately adjusted in the mechanical control box 113 (adjustment details will be described later) and output as rotation of the output shafts 1771 to 115. The output shaft 115 has a third joint 116a.
, rear propeller shaft 116, fourth joint 116b
A third gear disposed in the third gear box 117 via the
The rotation of the output shaft 115 is directly transmitted to the input shaft 117a since it is connected to the input shaft 117a which is connected to the pinion.
第3ギヤボックス117は第3ラックハウジング118
に固設され、第3ラックハウジング118lユサブフレ
ーム120に固定されている。この第3ラックハウジン
グ118内には車体幅方向に延び、両端が第3ラックハ
ウジング118から左右外方へ突出する車体幅方向移動
可能な後輪転舵部材119が配され、後輪転舵部材11
9にはラックが形成され、このラックが前記第3ビニオ
ンと噛合している。このため、入力軸117aに伝えら
れた回転により第3ご二オンが回され、これに応じて後
輪転舵部材119が幅方向に動かされる。なお、第3ラ
ックハウジング118内にもパワーシリンダが形成され
ており、このパワーシリンダ内に後輪転舵部材118に
固設されたピストンが嵌挿されて、左右のシリンダ室を
形成している。この左右のシリンダ室に油圧ポンプ(図
示せず》からの圧油が、第3ギA7ボックスに取り付G
Jられた後輪コントロールバルブ117bを介して、入
力軸117aの回転に応じて選択的に圧油が送り込まれ
、このシリンダ室に発生した油圧をピストンが受4フで
後輪転舵部材119の幅方向の動きがパワーアシストさ
れるように描成されている。The third gear box 117 is a third rack housing 118
The third rack housing 118l is fixed to the subframe 120. A rear wheel steering member 119 that extends in the vehicle width direction and is movable in the vehicle width direction is disposed within the third rack housing 118 and has both ends protruding outward from the third rack housing 118 to the left and right.
A rack is formed at 9, and this rack meshes with the third pinion. Therefore, the third rotor is rotated by the rotation transmitted to the input shaft 117a, and the rear wheel steering member 119 is moved in the width direction accordingly. A power cylinder is also formed within the third rack housing 118, and a piston fixed to the rear wheel steering member 118 is fitted into the power cylinder to form left and right cylinder chambers. Pressure oil from a hydraulic pump (not shown) is supplied to these left and right cylinder chambers, and the G
Pressure oil is selectively fed through the rear wheel control valve 117b in accordance with the rotation of the input shaft 117a, and the piston receives the hydraulic pressure generated in the cylinder chamber and adjusts the width of the rear wheel steering member 119. The directional movement is depicted as being power assisted.
後輪転舵部拐119の両端は、後輪122m,122R
(122Lは図示せず》のナックルアーム121、12
1に連結され、後輪転舵部材119の左右の動きにより
主転舵される。Both ends of the rear wheel steering section 119 are connected to the rear wheels 122m and 122R.
(122L is not shown) Knuckle arms 121, 12
1, and main steering is performed by left and right movement of the rear wheel steering member 119.
後輪122L、122Rはアーム124を介して車体に
支持されるのであるが、左右対称のため車体右側のみに
ついて説明ずる。後輪122Rを回転自在に支持するア
ーム124の内端は、サブフレーム120に回動自在に
固定され、ざらに前後に延び前端が車体に連結した副ア
ーム123によっても支持ざれている。アーム124の
内端におけるサブフレーム120は矢印B−Bに沿った
拡大断面図(第7図)に示ずように、ザブフレーム12
0に固定されたビンゴ20aの周囲に、第1ゴムプッシ
ュ127を介してアーム124に固定された第1円筒休
124aが回動自在に連結している。さらに、この第1
円筒体124aを凹んで第2ゴムプッシュ126が配さ
れ、この第2ゴムプッシュ126を囲む第2円筒体12
5aIJ<第1円筒体124aに対して回動自在になっ
ている。The rear wheels 122L and 122R are supported by the vehicle body via arms 124, but due to the left-right symmetry, only the right side of the vehicle body will be explained. The inner end of the arm 124 that rotatably supports the rear wheel 122R is rotatably fixed to the subframe 120, and is also supported by a sub arm 123 that extends roughly back and forth and has a front end connected to the vehicle body. The subframe 120 at the inner end of the arm 124 is connected to the subframe 12 as shown in the enlarged cross-sectional view (FIG. 7) taken along arrow B-B.
A first cylindrical rest 124a fixed to an arm 124 via a first rubber pusher 127 is rotatably connected around the bingo 20a fixed at zero. Furthermore, this first
A second rubber push 126 is arranged by recessing the cylindrical body 124a, and the second cylindrical body 12 surrounds the second rubber push 126.
5aIJ<It is rotatable with respect to the first cylindrical body 124a.
第2円筒体125aには副転舵部材125が接合され、
この副転舵部材125は、サブフレーム20内に固設さ
れたパワーシリンダ131内に車幅方向摺動自在に配さ
れている。副転舵部材125はパワーシリンダ131内
においてピストンを有し、このピストンがコントロール
バルブ130からパワーシリンタ131に送られる圧油
を受けることにより副転舵部拐125が車幅方向の力を
受(プる。副転舵部拐が車幅方向の力を受けると、これ
によってアーム125も押され第1ゴムプッシュ127
の変形によりアーム125がサブフレーム120に対し
車幅方向に動かされる。このため、俊輪122Rは転舵
部月119どナックルアーム121の連結点を中心とし
て副転舵されることになる。なJ3、コントロールバル
ブ130の作動は、例えば第1の実施例と同様にステッ
プモータ等に行なえばJ;いので説明は省略する。この
ように、第2の実施例においても橢械的に主転舵を行な
わせるとともに、電気的に副転舵を行なわせ、信頼性を
損なうことな《、操縦安定性の一層の向上を図ることが
でぎる。なお、主転舵および副転舵の方法は第1の実施
例と同じなので説明は省略する。A sub-steering member 125 is joined to the second cylindrical body 125a,
This sub-steering member 125 is disposed within a power cylinder 131 fixedly installed within the sub-frame 20 so as to be slidable in the vehicle width direction. The auxiliary steering member 125 has a piston in the power cylinder 131, and when this piston receives pressure oil sent from the control valve 130 to the power cylinder 131, the auxiliary steering member 125 receives a force in the vehicle width direction. When the auxiliary steering section receives a force in the vehicle width direction, the arm 125 is also pushed and the first rubber pusher 127
Due to this deformation, the arm 125 is moved in the vehicle width direction relative to the subframe 120. Therefore, the shuttle wheel 122R is sub-steering around the connection point between the steering section 119 and the knuckle arm 121. The operation of the control valve 130 can be performed, for example, by a step motor or the like as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted. In this way, in the second embodiment as well, the main steering is carried out mechanically and the secondary steering is carried out electrically, thereby further improving steering stability without impairing reliability. I can do it. It should be noted that the methods of main steering and sub-steering are the same as in the first embodiment, so their explanation will be omitted.
以上説明したように、本発明では信頼性の高い機械的作
動系を有覆る主転舵系と、複雑な制御も容易に行なえる
副転舵系とをそれぞれ独立して設け、操縦安定性の向上
と信頼性の確保を共に満足させることができる。As explained above, in the present invention, a main steering system that includes a highly reliable mechanical operation system and an auxiliary steering system that can easily perform complex control are provided independently, thereby improving steering stability. It is possible to satisfy both improvement and reliability.
第1図は本発明による4輪操舵装置を有する自動車の第
1の実施例を示す模式図、
第2図は前輪操舵角(θ)に対する主転舵角(θ1)の
関係を示すグラフ、
第3図は前輪操舵角(θ)に対する副転舵角(θ2)の
関係を示すグラフ、
第4図は前輪操舵角(θ)に対する後輪転舵角(θ)の
関係を示すグラフ、
第5図および第6図は本発明の4輪操舵装置を有する自
動車の第2の実施例を示す平面図および正面図である。
第7図は第5図の矢印B−8に沿ってザブフレームと副
転舵部材の連結部を切断して示す拡大断面図である。
3、103・・・ステアリング5・・・ラック部材6、
106・・・タイロツド
7、107・・・ナックルアーム
32、113・・・メカニカノレコント口一ノレボック
ス22、119・・・転舵部材
42、125・・・副転舵部材
−437−FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of an automobile having a four-wheel steering system according to the present invention; FIG. 2 is a graph showing the relationship between the main steering angle (θ1) and the front wheel steering angle (θ); Figure 3 is a graph showing the relationship between the front wheel steering angle (θ) and the auxiliary turning angle (θ2), Figure 4 is a graph showing the relationship between the front wheel steering angle (θ) and the rear wheel turning angle (θ), and Figure 5 6 are a plan view and a front view showing a second embodiment of an automobile having a four-wheel steering system according to the present invention. FIG. 7 is an enlarged sectional view showing the connecting portion between the subframe and the sub-steering member, taken along arrow B-8 in FIG. 5. FIG. 3, 103...Steering 5...Rack member 6,
106... Tie rod 7, 107... Knuckle arm 32, 113... Mechanical control opening box 22, 119... Steering member 42, 125... Sub-steering member -437-
Claims (1)
性体を介して車体に支持ざれた自#jJ車において、 曲輪を操舵Jるステアリング装置と、 後輪を転舵づる後輪転舵装鐙と、 前記両装置を機械的に連結して前輪の操舵力を後輪に伝
達する操舵力伝達装置と、 前記複数の支持点の少なくとも1つに油圧力を加えて前
記弾性体の少なくとも1つの変形mを変化させる後輪副
操舵手段とがらなることを特徴とずる車両の4輪操舵装
置。[Scope of Claims] A steering device for steering a curved wheel in a vehicle in which a rear wheel is supported by a suspension arm on a vehicle body at a plurality of support points via an elastic body, and a rear wheelset for steering a rear wheel. a steering stirrup; a steering force transmission device that mechanically connects both devices to transmit steering force from the front wheels to the rear wheels; A four-wheel steering system for a vehicle, characterized in that the rear wheel auxiliary steering means changes at least one deformation m.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59042261A JPS60185674A (en) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | Four-wheel steering unit for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59042261A JPS60185674A (en) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | Four-wheel steering unit for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60185674A true JPS60185674A (en) | 1985-09-21 |
Family
ID=12631088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59042261A Pending JPS60185674A (en) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | Four-wheel steering unit for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60185674A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01212667A (en) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Toyota Motor Corp | Rear wheel steering device for front/rear wheel steering vehicle |
DE3924325A1 (en) * | 1989-07-22 | 1991-01-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Road vehicle steering mechanism - incorporates additional steering axle to give double pivot effect |
US5295550A (en) * | 1990-09-07 | 1994-03-22 | Nsk Ltd. | Four-wheel steering apparatus |
-
1984
- 1984-03-05 JP JP59042261A patent/JPS60185674A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01212667A (en) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Toyota Motor Corp | Rear wheel steering device for front/rear wheel steering vehicle |
DE3924325A1 (en) * | 1989-07-22 | 1991-01-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Road vehicle steering mechanism - incorporates additional steering axle to give double pivot effect |
US5295550A (en) * | 1990-09-07 | 1994-03-22 | Nsk Ltd. | Four-wheel steering apparatus |
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