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JPS62251277A - 電動式後輪操舵装置 - Google Patents

電動式後輪操舵装置

Info

Publication number
JPS62251277A
JPS62251277A JP61095127A JP9512786A JPS62251277A JP S62251277 A JPS62251277 A JP S62251277A JP 61095127 A JP61095127 A JP 61095127A JP 9512786 A JP9512786 A JP 9512786A JP S62251277 A JPS62251277 A JP S62251277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
rear wheel
sensor
motor
wheel steering
Prior art date
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Granted
Application number
JP61095127A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0523990B2 (ja
Inventor
Mitsuharu Morishita
森下　光晴
Shinichi Takashita
高下　伸一
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=14129157&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS62251277(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP61095127A priority Critical patent/JPS62251277A/ja
Priority to KR1019870003605A priority patent/KR910000395B1/ko
Priority to US07/040,814 priority patent/US4782907A/en
Priority to DE8787303552T priority patent/DE3770686D1/de
Priority to EP87303552A priority patent/EP0243180B2/en
Publication of JPS62251277A publication Critical patent/JPS62251277A/ja
Publication of JPH0523990B2 publication Critical patent/JPH0523990B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動車の前輪操舵に連動して作動し、後輪を
電動モータで操舵駆動する電動式後輪操舵装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の装置はハンドル状態センサや車速センサ
の信号に基づいて後輪の操舵角を指示し、後輪が指示通
りの操舵速度と操舵角になっているかのフィードバック
信号を得て後輪操舵指示角と後輪実舵角との誤差を検出
して電動モータへの印加電圧を決定する演算を行なう閉
ループ制御が一般的に行なわれる。
〔発明が解決しようとする間順点〕
従来の装置は以上のように構成されているので、各セン
サが自動車の各部に広範囲に取付けられているため、配
線で接続する必要がある。これら各センサ自身の故障や
配線の断線等によって後輪を操舵する必要のないときで
も無制御に後輪操舵されたり、逆に電源線等の断線で電
動モータが駆動されない故障のときに後輪の位置が定ま
らない等の危険な状態が生じる問題点があった、この発
明は上記のような問題点を解消するためになされたもの
で、センサの故障時、後輪の異常な動作による制御不能
状態を防止し、故障後も前輪による修正操舵で引続き走
行することのできる電動式後輪操舵装置を得ることを目
的とする。
〔問題点を解決するだめの手段〕
この発明に係る電動式後輪操舵装置は、後輪を操舵駆動
するモータと減速機間に無励磁作動型電磁ブレーキを挿
入し、バッテリからモータおよび電磁ブレーキへの電源
供給ラインの途中に常開接点を！するフェールセーフリ
レーを挿入し、各センサ情報によりマイクロコンピュー
タで判断しフェールセーフ作動させるものである。
〔作　用〕
この発明における電動式後輪操舵装置は、各センサの異
常や電源遮断故障に対しては、モータおよび電磁ブレー
キの電源をオフして後輪操舵をロックし前輪操舵のみの
走行を行なうことができる。
〔実施例〕
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は後輪操舵装置の概要図であって、図において、
１はハンドル、２はハンドル１の操舵トルクを伝達する
ステアリングシャフト、３は内部にラックとピニオン等
の運動方向変換機構を内蔵した前輪操舵用のギヤゲック
ス、４は前輪操舵用のタイロッド、５は前輪、６はタイ
ロッド４と連結され、前輪６を転舵するナックルアーム
、１３は内部にラックとビニオン等の運動方向変換機構
を内蔵した後輪操舵用のギヤぎツクス、１４は後輪操舵
用タイ０ツド、１５は後輪、１６はタイ口・ンド１４と
連結され、後輪１５を転舵するナックルアームである。
２４は後輪１５を操舵するための駆動源となる直流電動
モータ、２５はモータ２４の出力軸に結合され電源オフ
時にブレーキ作動する無励磁作動型電磁ブレーキ、２６
はモータ２４の出力を電磁ブレーキ２５ｔ？介して入力
としたウオームとウオームホイール等による運動方向変
換機構を有する減速機、２３は減速機２６の減速後の回
転角を検出する後輪操舵角度センサ、２７は電磁ブレー
キ２５とは反対方向の出力軸に結合され、モータ２４の
回転方向と回転速度を検出するモータ回転速度センサ、
２１はステアリングシャフト４の途中に挿入されハンド
ル１の操舵方向。
操舵角、操舵トルク、操舵速度等の少なくとも一つを検
出する操舵状態センサ、２２は車速を検出する車速セン
サ、２０は上記後輪操舵角度センサ２３、モータ回転速
度センサ２７．操舵状態センサ２１の入力信号に基づき
モータ２４と電磁ブレーキ２５の駆動信号を出力するコ
ントロールユニットである。
第２図は上記コントロールユニツ）２０の詳細図を示す
もので、７は車載のバッテリ、８はキースイッチ、９は
ヒユーズ、２６１はモータ２４の軸出力が電磁ブレーキ
２５を介して出力された減速機２６のウオーム軸、２６
２はこのウオーム軸２６１と噛み合い、運動方向変換機
能を有するウオームホイール軸、１３１はウオームホイ
ール軸２６２に固定されたギヤゲックス１３のピニオン
軸、１３２はピニオン軸２６２の回転力を直線推力に変
換するラック軸、２０１はコントロールユニット２０に
内蔵されたフェールセーフリレーで、駆動コイル２０１
ａと常開接点２０１ｂを有する。
２０２はモータ２４への印加電圧の方向を切変るパワー
トランジスタユニット、２０３はマイクロコンピュータ
２０４用の電源回路、２０５はハンドル状態センサ２１
からのハンドル状態（操舵方向、操舵角、操舵トルク、
操舵速度等）信号をマイクロコンピュータ２０４用の入
力信号に変換する入力１／Ｆ回路にあたる八ンドル状態
信号入力回路、２０６は車速センサ２２からの車速信号
の入力Ｉ／Ｆ回路を形成する車速信号入力回路、２０７
は後輪操舵角度センサ２３からの後輪操舵角度信号の入
力Ｉ／Ｆ回路を形成する後輪操舵信号入力回路、２０８
はモータ速度センサ２７からのモータ回転速度信号の入
力Ｉ／Ｆ回路を形成するモータ回転信号入力回路、２０
９はマイクロコンピュータ２０４の判断によって７エー
ルセー７リレー２０１の駆動コイル２０１ａを断続する
フェールセーフリレー駆動回路、２１０はマイクロコン
ピュータ２０４の指示によりパワートランジスタユニッ
ト２０２をモータ２４を右方向へ回転するように駆動す
るパワートランジスタ駆動回路、２１１はパワートラン
ジスタ駆動回路２１０とは逆にマイクロコンピュータ２
０４の指示にヨリ、パワートランジスタユニット２０２
　”＜モータ２４を左方向に回転するように駆動するパ
ワートランジスタ駆動回路、２１２はマイクロコンピュ
ータ２０４の指示により電磁ブレーキ２５の作動をＯＮ
１０　Ｆ　Ｆ制御する電磁ブレーキ駆動回路である。
次に動作について説明する。まず、ハンドル１を右（ま
たは左）に操舵すると、操舵トルクはステアリングシャ
フト２を介してギヤボックス３に伝達され、回転運動が
直線運動に変換されてタイロッド４を駆動し、ナックル
アーム６を介して前輪５を右（または左）に転舵する。
このとき、ステアリングシャフト２の途中に挿入された
操舵状態センサ２１からハンドル１を操舵時の情報（操
舵方向、操舵角、操舵トルク、操舵速度）の少なくトも
一つを検出し、コントロールユニット２０へ操舵状態信
号を出力する。コントロールユニット２０は操舵センサ
２１からの信号以外に車速センサ２２からの車速信号と
後輪操舵角度センサ２３からの後輪操舵角度信号と、モ
ータ回転速度センサ２７からの信号を入力としてそれぞ
れの状態に最適の後輪操舵角度を演算し、モータ２４お
よび電磁ブレーキ２５を駆動して後輪１５を目標の操舵
角度に制御する。コントロールユニット２０によりｔ＄
ボブレーキ２が駆動されるとブレーキ作動は外され、次
にモータ２４が駆動されると、モータはコントロールユ
ニット２０の指示に従って右（または左）に回転する。
この回転速度信号は上述のようにモータ回転速度センサ
２７によりコントロールユニット２０ヘフイードバツク
さレルと共に、モータ２４の回転力は電磁ブレーキ２５
が外れているので減速機２６に伝達され、減速と同時に
運動方向を転換してギヤボックス１３に伝達されると共
に、後輪操舵角度センサ２３からの信号カコントロール
ユニット２０にフィードバックされる。ギヤボックス１
３によって回転運動が直線運動に変換され、タイロッド
１４．ナックルアーム１６を介して後輪１５を右（また
は左）へ転舵し、後輪操舵角度がコントロールユニット
２０の指示する後輪操舵角度と一致するとモータ２４は
遮断される。以上の動作をくり返すことによって後輪１
５を前輪５の操舵角度に対して一定の関数で目標角度に
制御する。
次にコントロールユニット２０の動作を第２図について
説明する。キースイッチ８をオンするとバッテリ７から
キースイッチ８．電源回路２０３を介してマイクロコン
ピュータ２０４に電源が供給され、コンピュータ２０４
は作動を開始する。
このとき、ハンドル状態センサ２１．車速センサ２２、
後輪操舵角度センサ２３．モータ回転速度センサ２７の
各信号をフンピユータ２０４に入力するためのＩ／Ｆ回
路としてそれぞれハンドル状態信号入力回路２０５．車
速信号入力回路２０６゜後輪操舵信号入力回路２０７．
モータ回転信号入力回路２０８を配して上記各センサの
情報を取込も。コンピュータ２０４は各センサの情報に
より前、後輪の状態と車速およびモータ回転速度、すな
わち後輪操舵速度を認識し、この情報により後輪の操舵
目標角度およびフェールセーフ作動の要否を演算により
算出する。このコンピュータ２０４の演算結果に基づき
、設定された後輪操舵目標と後輪操舵角度センサ２３に
より検出された後輪実際操舵の間に誤差がある場合、こ
の誤差を打消す方向である右（または左）の方向へのモ
ータ２４の回転指示がフンピユータ２０４によって出さ
れ、パワートランジスタ駆動回路２１０（またはパワ−
トランソスタ駆動回路２１１）がオンする。したがって
駆動回路２１０または駆動回路２１１によってトランソ
スタユニット２０２が駆動され、７工−ルセー７駆動回
路２０９はシステムが正常と判断されている限り７エー
ルセーフリレー２０１の駆動指示が出されているのでバ
ッテリ７からヒユーｒ９　、常！接点２０１ｂ　、　）
ランソスタユニット２０２のトランジスタを介してモー
タ２４が右（または左）に駆動されウオーム２６１．ウ
オームホイール２６２．ビニオン１３１．ラック１３２
を介して後輪は右（または左）に転舵する。
一方、後輪操舵目標と後輪実際操舵の誤差が打消される
と、コンピュータ２０４はパワートランジスタ駆動回路
２１０または２１１を遮断し、モータ２４は停止する。
以上の動作をくり返して後輪を前輪の操舵角度に対して
一定の関数で目標角度に制御する。
しかしながら、上記した各センサやセンサ間の配線、コ
ントロールユニットのいずれかが故障して後輪を操舵す
る必要のないときに無制御に後輪操舵するような状態に
なったとき、コンピュータ２０４の判断によって７工−
ルセー７リレー駆動回路２０９は遮断指示が出されるの
で、フェールセーフリレー２０１の駆動コイル２０１＆
は遮断されるので常開接点２０１ｂは開路する。したが
ってモータ２４および電磁ブレーキ２５への通常は遮断
され、モータ２４は廻らなくなると同時に電磁ブレーキ
２５が作動し、ウオーム２６１を固定するのでウオーム
ホイール２６２．ピニオン１３１゜ラック１３２も固定
され、後輪の転舵中でも後輪は故障の位置でロックされ
、フェールセーフ作動後は従来の自動車と同様に前輪操
舵のみで走行でき、危険を最小限にすることができる。
またバッテリ７からヒユーズ９．常開接点２０１ｂを介
してパワートランジスタユニット２０２．モータ２４お
よび電磁ブレーキ２５を駆動する回路の一部で断線故障
をおこしたときも同様に後輪はフェールセーフ作動点で
固定される。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、後輪操舵駆動用
のモータと減速機間に無励磁作動型電磁ブレーキを挿入
すると共に、バッテリからモータおよび電磁ブレーキへ
の電源、ラインの途中に常開接点を有するフェールセー
フ　１Ｊレーを挿入し、各センサ情報によりマイクロコ
ンピュータで判断シフエールセーフ作動させることによ
り後輪をロックさせ、これによってセンサやセンサ間の
配線、コントロールユニットのいずれかの故障時に後輪
の異常動作による制御不能状態を防止できると共に、故
障後も前輪による修正操舵で引続き走行が行なえる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による後輪操舵装置の概要
図、第２図はコントロールユニットの詳細図である。 １・・・ハンドル、３．１３・・・ギヤゲツクス、５・
・・前輪、７・・・バッテリ、１５・・・後輪、２０・
・・コントロールユニット、２１・・・操舵状態セン＋
、２２・・・車速センサ、２３・・・後輪操舵角度セン
サ、２４・・・電動モータ、２５・・・無励磁作動型電
磁ブレーキ、２６・・・減速機、２７・・・モータ回転
速度上ンサ、１３１・・・ビニオン軸、１３２・・・ラ
ック軸、２０１・・・７エールセー７リレー、２０２・
・・パワートランジスタユニット、２０４・・・マイク
ロコンピュータ、２０５・・・ハンドル状態信号入力回
路、２０６・・・車速信号入力回路、２０７・・・後輪
操舵信号入力回路、２０８・・・モータ回転信号入力回
路、２０９・・・フェールセーフリレー駆動回路、２１
０，２１１・・・パワートランジスタ駆動回路、２１２
・・・電磁ブレーキ駆動回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）前輪の操舵状態に応じて後輪を電動モータで操舵
    駆動する装置において、ハンドルの操舵方向、操舵角、
    操舵トルク、操舵速度等の少なくとも一つの操舵状態を
    検出するハンドル操舵状態センサと、車速を検出する車
    速センサと、上記電動モータの回転方向、回転速度を検
    出するモータ回転速度センサと、後輪の操舵角度を検出
    する後輪操舵角センサと、上記モータと減速機間に挿入
    され電源オフ時にブレーキ作動する無励磁作動型電磁ブ
    レーキと、減速機出力により駆動される後輪操舵用ギヤ
    ボックスと、上記各センサの信号を入力し車載のバッテ
    リ電源を制御して電動モータおよび電磁ブレーキの駆動
    信号を出力するコントロールユニットとを備えたことを
    特徴とする電動式後輪操舵装置。
  2. （２）バッテリから電動モータおよび無励磁作動型電磁
    ブレーキへの電源供給ラインの途中に挿入された常開接
    点を有するフエールセーフリレーと、バッテリからキー
    スイッチを介して上記リレーの駆動コイルの一端に接続
    し、他端を断続するフエーセルセーフ駆動回路とを備え
    、ハンドル状態センサ、車速センサ、モータ回転速度セ
    ンサの信号により装置全体の異常を判断してフエーセル
    セーフ駆動回路を遮断することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の電動式後輪操舵装置。
JP61095127A 1986-04-22 1986-04-22 電動式後輪操舵装置 Granted JPS62251277A (ja)

Priority Applications (5)

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