JPH0796391B2 - 4-wheel steering system for vehicles - Google Patents
4-wheel steering system for vehiclesInfo
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- JPH0796391B2 JPH0796391B2 JP20749786A JP20749786A JPH0796391B2 JP H0796391 B2 JPH0796391 B2 JP H0796391B2 JP 20749786 A JP20749786 A JP 20749786A JP 20749786 A JP20749786 A JP 20749786A JP H0796391 B2 JPH0796391 B2 JP H0796391B2
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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
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ステアリングホイールの操作に応じて前輪お
よび後輪を転舵させるとともに、この前後輪の転舵比を
車速に対応した転舵比特性に応じて変化させるように構
成された車両の4輪操舵装置の改良に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention turns a front wheel and a rear wheel according to an operation of a steering wheel, and changes a steering ratio of the front and rear wheels to a steering ratio corresponding to a vehicle speed. The present invention relates to an improvement of a four-wheel steering system for a vehicle that is configured to change according to characteristics.
(従来技術) 車両の4輪操舵装置は、通常低速旋回時に前後輪の転舵
比を逆位相に制御してステアリング特性をオーバステア
に設定することにより、車両の回頭性を高め、高速旋回
時に転舵比を同位相に制御してステアリング特性をアン
ダステアに設定することにより車両の走行安定性を高め
るように、予め車速に応じて設定された所定の転舵比特
性に基づいて前輪に対する後輪の舵角を変化させるよう
に構成されている。(Prior Art) A four-wheel steering system for a vehicle enhances the turning performance of the vehicle by controlling the steering ratios of the front and rear wheels in opposite phases during normal low-speed turning to set the steering characteristics to oversteer, thereby turning the vehicle during high-speed turning. To improve the running stability of the vehicle by controlling the steering ratio to the same phase and setting the steering characteristic to understeer, the rear wheel with respect to the front wheel based on the predetermined steering ratio characteristic set in advance according to the vehicle speed. It is configured to change the steering angle.
ところで、上記4輪操舵装置を備えた車両では、旋回時
に減速すると、上記転舵比が減少する方向つまり前輪に
対して後輪が逆位相となる方向に転舵され、オーバステ
アとなって車体が急に内側を向くタックイン現象や車体
がスピンするすくい込み現象が生じることがあり、特に
車両が走行する路面と車輪の摩擦係数が小さい雪道およ
び凍結路等においてはこの傾向が顕著である。このタッ
クイン現象等の発生を防止するため、従来では例えば特
開昭60−85066号公報に示されるように、車両が略直進
状態にある場合にのみ車速に応じて前輪に対する後輪の
転舵比を変化させ、車両が旋回状態にある場合には後輪
の舵角を一定に維持するように構成し、あるいは特開昭
60−85067号公報に示されるように、車速が急激に変化
した場合には遅延回路等により所定の遅れを持たせて後
輪の舵角を変化させるように構成することが行なわれて
いる。In a vehicle equipped with the four-wheel steering system, when the vehicle decelerates during turning, the steering ratio is reduced, that is, the rear wheels are in the opposite phase to the front wheels, resulting in oversteering. A tuck-in phenomenon in which the vehicle body suddenly faces inward and a scooping phenomenon in which the vehicle body spins may occur. Especially, this tendency is remarkable on a snowy road or an icy road where the friction coefficient between the road surface on which the vehicle travels and the wheels is small. In order to prevent the occurrence of this tuck-in phenomenon or the like, conventionally, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 60-85066, the steering ratio of the rear wheels to the front wheels depending on the vehicle speed only when the vehicle is in a substantially straight traveling state. And the steering angle of the rear wheels is kept constant when the vehicle is in a turning state.
As shown in Japanese Patent Laid-Open No. 60-85067, when the vehicle speed changes rapidly, a delay circuit or the like is used to change the steering angle of the rear wheels with a predetermined delay.
しかし、前者の構成では、前輪と後輪とが同位相となっ
た高速旋回状態において減速した場合、車両が低速状態
に移行しても後輪が同位相状態に保持されているため、
回頭性の向上を図ることができず、逆に前輪と後輪とが
逆位相となった低速走行状態において加速した場合、高
速状態に移行しても後輪が逆位相状態に保持されている
ため、車両の走行安定性を向上させることができず、こ
れらの状態においては4輪操舵装置本来の特性が発揮さ
れないという問題がある。However, in the former configuration, when the front wheels and the rear wheels are decelerated in the high-speed turning state in which the phases are the same, the rear wheels are kept in the same phase state even if the vehicle shifts to the low-speed state,
If it is not possible to improve the turning performance, and conversely the vehicle accelerates in a low-speed running state in which the front wheels and the rear wheels are in the opposite phase, the rear wheels are held in the opposite phase state even after shifting to the high speed state. Therefore, there is a problem that the running stability of the vehicle cannot be improved, and the original characteristics of the four-wheel steering system cannot be exhibited in these states.
また、後者の構成では、車両を急加速した場合、後輪の
舵角が緩かに変化するために高速旋回状態となっても所
定の転舵比が得られず、走行安定性の増大効果が不十分
になるという問題がある。Further, in the latter configuration, when the vehicle is rapidly accelerated, the steering angle of the rear wheels changes gently, so that a predetermined turning ratio cannot be obtained even in a high-speed turning state, and the effect of increasing running stability can be obtained. There is a problem that is insufficient.
しかも前者および後者のいずれの場合においても、車輪
と路面との間に生じる摩擦抵抗の大きさについて何ら考
慮されていないため、路面状況に応じた適正な制御を行
うことができなかった。Moreover, in both the former and latter cases, since no consideration is given to the magnitude of the frictional resistance generated between the wheel and the road surface, it is not possible to perform appropriate control according to the road surface condition.
(発明の目的) 本発明は、上記の技術背景のもとになされたものであ
り、低速時には前後輪の転舵比を逆位相に制御して車両
の回頭性を高めることができ、かつ高速時には上記転舵
比を同位相に制御して車両の走行安定性を高めることが
できるという4輪操舵装置の機能を保持した上で、路面
状況の如何に拘らず、旋回時に車速を急激に低下した場
合においても車体のタックイン現象やすくい込み現象の
発生を防止できる車両の4輪操舵装置を得ることを目的
としている。(Object of the Invention) The present invention has been made based on the above technical background, and at the time of low speed, the turning ratio of the front and rear wheels can be controlled to the opposite phase to improve the turning performance of the vehicle, and at the same time, at high speed. Sometimes the steering ratio is controlled to the same phase to improve the running stability of the vehicle while maintaining the function of the four-wheel steering system, and the vehicle speed sharply decreases during turning regardless of the road surface condition. An object of the present invention is to obtain a four-wheel steering system for a vehicle that can easily prevent a tack-in phenomenon from occurring in the vehicle body even in such a case.
(発明の構成) 本発明は、前輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵
する後輪転舵機構とを有する車両の4輪操舵装置におい
て、車速を検出する車速検出手段と、路面と車輪との摩
擦係数の大きさを検出する摩擦係数検出手段と、車速変
化に応じて後輪転舵角が変化するように設定された後輪
転舵特性に基づいて上記後輪転舵機構を制御する後輪転
舵角制御部と、上記後輪転舵特性に、車速の減速方向に
車速の増大方向に比して特性が前輪と同方向の同位相方
向となるように所定の変位幅を有したヒステリシスを設
定するヒステリシス設定部と、上記摩擦係数検出手段に
よって検出された摩擦係数が大きい程これに応じて上記
ヒステリシスの変位幅を小さな値にする変位幅変更部と
を備えたものである。(Structure of the Invention) The present invention is a four-wheel steering system for a vehicle having a front wheel steering mechanism that steers the front wheels and a rear wheel steering mechanism that steers the rear wheels, and vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed, Friction coefficient detection means for detecting the magnitude of the friction coefficient between the road surface and the wheels, and the rear wheel steering mechanism is controlled based on the rear wheel steering characteristics set so that the rear wheel steering angle changes in accordance with the change in vehicle speed. The rear wheel steering angle control unit and the rear wheel steering characteristic have a predetermined displacement width so that the characteristics are in the same phase direction as the front wheels in the deceleration direction of the vehicle speed as compared to the increasing direction of the vehicle speed. A hysteresis setting unit for setting a hysteresis and a displacement width changing unit for making the displacement width of the hysteresis smaller as the friction coefficient detected by the friction coefficient detecting means is larger are provided.
上記の構成によれば、車両の減速時にはヒステリシス設
定部からの出力信号に応じて転舵比特性が同位相方向に
変位するとともに、この変位幅が変位幅変更部において
路面と車輪との摩擦係数に応じて変更されることによ
り、この摩擦係数が小さく車両のタックイン現象が生じ
易い路面状況において、後輪が前輪と同位相から逆位相
に急激に変化することが防止されることとなる。According to the above configuration, during deceleration of the vehicle, the steering ratio characteristics are displaced in the same phase direction in accordance with the output signal from the hysteresis setting unit, and this displacement width is the friction coefficient between the road surface and the wheels in the displacement width changing unit. In the road surface condition in which the friction coefficient is small and the tuck-in phenomenon of the vehicle is likely to occur, the rear wheels are prevented from abruptly changing from the same phase as the front wheels to the opposite phase.
(実施例) 第1図および第2図は車両の4輪操舵装置の概略構成を
示し、前輪1L,1Rおよび後輪2L,2Rはそれぞれ前輪転舵機
構3および後輪転舵機構12に支承されている。(Embodiment) FIGS. 1 and 2 show a schematic configuration of a four-wheel steering system for a vehicle, in which front wheels 1L, 1R and rear wheels 2L, 2R are supported by a front wheel steering mechanism 3 and a rear wheel steering mechanism 12, respectively. ing.
上記前輪転舵機構3は、左右一対のナックルアーム4L,4
Rおよびタイロッド5L,5Rと、この左右のタイロッド5L,5
Rを連結するリレーロッド6とからなっている。また、
この前輪転舵機構3にはラックピニオン式のステアリン
グ機構7を介してステアリングホイール10が連結されて
いる。すなわち、上記ステアリング機構7はリレーロッ
ド6に形成されたラック8と、上端にステアリングホイ
ール10が連結されるとともに下端に上記ラック8と噛み
合うピニオン9が取付けられたステアリングシャフト11
とを備え、ステアリングホイール10の操作に応じて左右
の前輪1L,1Rを転舵するように構成されている。The front wheel steering mechanism 3 includes a pair of left and right knuckle arms 4L, 4
R and tie rods 5L and 5R, and the left and right tie rods 5L and 5
It consists of a relay rod 6 connecting R. Also,
A steering wheel 10 is connected to the front wheel steering mechanism 3 via a rack and pinion type steering mechanism 7. That is, the steering mechanism 7 has a rack 8 formed on the relay rod 6, a steering wheel 11 connected to the upper end thereof, and a pinion 9 engaging with the rack 8 attached to the lower end thereof.
And the left and right front wheels 1L, 1R are steered in accordance with the operation of the steering wheel 10.
一方、上記後輪転舵機構12は上記前輪転舵機構3と同様
に、左右のナックルアーム13L,13Rおよびタイロッド14
L,14R同士を連結するリレーロッド15とを有し、さらに
油圧式のパワーステアリング機構16とを備えている。こ
のパワーステアリング機構16は、車体に固定されかつ上
記リレーロッド15をピストンロッドとするパワーシリン
ダ17を備え、このパワーシリンダ17内は上記リレーロッ
ド15に一体に取付けられたピストン17aによって2つの
油圧室17b,17cに区画され、この油圧室17b,17cはそれぞ
れ配管18,19を介してコントロールバルブ20に接続され
ている。また、このコントロールバルブ20にはリザーブ
タンク21に至る油供給管22および油排出管23の2本の配
管が接続され、上記油供給管22には図示しないエンジン
により駆動される油圧ポンプ24が配設されている。上記
コントロールバルブ20は、公知のスプールバルブ式のも
ので構成され、上記リレーロッド15に連結部材25を介し
て一体的に取付けられた筒状のバルブケーシング20a
と、このバルブケーシング20a内に嵌装された図示しな
いスプールバルブとを備え、スプールバルブの移動に応
じてパワーシリンダ17の一方の油圧室17b(17c)に油圧
ポンプ24からの圧油を供給してリレーロッド15に対する
駆動力をアシストするものである。なお、上記パワーシ
リンダ17内にはリレーロッド15をニュートラル位置(後
輪2L,2Rの舵角θRが0となる位置)に付勢するリター
ンスプリング17d、17dが装着されている。On the other hand, the rear wheel steering mechanism 12 is similar to the front wheel steering mechanism 3 in that the left and right knuckle arms 13L and 13R and the tie rods 14 are used.
The relay rod 15 connects the L and 14R to each other, and further includes a hydraulic power steering mechanism 16. The power steering mechanism 16 includes a power cylinder 17 fixed to the vehicle body and having the relay rod 15 as a piston rod. Inside the power cylinder 17, two hydraulic chambers are provided by a piston 17a integrally attached to the relay rod 15. It is divided into 17b and 17c, and these hydraulic chambers 17b and 17c are connected to the control valve 20 via pipes 18 and 19, respectively. Two pipes, an oil supply pipe 22 and an oil discharge pipe 23, which reach the reserve tank 21, are connected to the control valve 20, and a hydraulic pump 24 driven by an engine (not shown) is arranged in the oil supply pipe 22. It is set up. The control valve 20 is of a known spool valve type, and is a cylindrical valve casing 20a integrally attached to the relay rod 15 via a connecting member 25.
And a spool valve (not shown) fitted in the valve casing 20a, and supplies pressure oil from the hydraulic pump 24 to one hydraulic chamber 17b (17c) of the power cylinder 17 according to the movement of the spool valve. The driving force for the relay rod 15 is assisted. In the power cylinder 17, return springs 17d, 17d for urging the relay rod 15 to a neutral position (position where the steering angle θR of the rear wheels 2L, 2R is 0) are mounted.
上記前輪転舵機構3のリレーロッド6には上記ステアリ
ング機構7を構成するラック8とは別位置にラック26が
形成され、このラック26には車体前後方向に延びる回転
軸28の前端に取付けたピニオン27が噛み合わされ、この
回転軸28の後端は転舵比制御機構29を介して上記後輪転
舵機構12に連結されている。A rack 26 is formed on the relay rod 6 of the front wheel steering mechanism 3 at a position different from the rack 8 constituting the steering mechanism 7. The rack 26 is attached to the front end of a rotary shaft 28 extending in the longitudinal direction of the vehicle body. The pinion 27 is meshed, and the rear end of the rotary shaft 28 is connected to the rear wheel steering mechanism 12 via a steering ratio control mechanism 29.
上記転舵比制御機構29は、車体に対し車幅方向に摺動自
在に保持されたコントロールロッド30を有し、このコン
トロールロッド30の一端は上記コントロールバルブ20の
スプールバルブに連結されている。また、転舵比制御機
構29は、基端部がU字状ホルダ31に支持ピン32を介して
揺動自在に支承された揺動アーム33を備え、上記ホルダ
31は車体に固定されたケーシング(図示せず)に上記コ
ントロールロッド30の移動軸線と直交する回動軸線を持
つ支持軸35を介して回動自在に支持されている。上記揺
動アーム33の支持ピン32は上記両軸線の交差部に位置し
て回動軸線と直交する方向に延びており、ホルダ31を支
持軸35回りに回動させることにより、その先端の支持ピ
ン32とコントロールロッド30の移動軸線とのなす傾斜
角、つまり支持ピン32を中心とする揺動アーム33の揺動
軌跡面が移動軸線と直交する面(以下、基準面という)
に対してなす傾斜角を変化させるようになされている。The turning ratio control mechanism 29 has a control rod 30 held slidably in the vehicle width direction with respect to the vehicle body, and one end of the control rod 30 is connected to a spool valve of the control valve 20. Further, the turning ratio control mechanism 29 includes a swing arm 33 whose base end is swingably supported by a U-shaped holder 31 via a support pin 32.
Reference numeral 31 is rotatably supported by a casing (not shown) fixed to the vehicle body via a support shaft 35 having a rotation axis perpendicular to the movement axis of the control rod 30. The support pin 32 of the swing arm 33 is located at the intersection of the two axes and extends in the direction orthogonal to the rotation axis. By rotating the holder 31 about the support shaft 35, the tip of the support pin 32 is supported. A tilt angle formed by the pin 32 and the movement axis of the control rod 30, that is, a plane in which a swing locus surface of the swing arm 33 about the support pin 32 is orthogonal to the movement axis (hereinafter referred to as a reference plane).
It is designed to change the angle of inclination with respect to.
また、上記揺動アーム33の先端部にはボールジョイント
36を介してコネクティングロッド37の一端が連結され、
このコネクティングロッド37の他端部はボールジョイン
ト38を介して上記コントロールロッド30の他端部に連結
されており、揺動アーム33先端の車幅方向の変位に応じ
てコントロールロッド30を車幅方向に変位させるように
なされている。Also, a ball joint is attached to the tip of the swing arm 33.
One end of the connecting rod 37 is connected via 36,
The other end of the connecting rod 37 is connected to the other end of the control rod 30 via a ball joint 38, and the control rod 30 is moved in the vehicle width direction according to the displacement of the tip of the swing arm 33 in the vehicle width direction. It is designed to be displaced.
上記コネクティングロッド37は、そのボールジョイント
36に近い部位において回転付与アーム40にボールジョイ
ント41を介して摺動可能に支持されている。この回転付
与アーム40は、上記移動軸線上に支持軸42を介して回動
自在に支持した大径の傘歯車43と一体に設けられ、この
傘歯車43には第2図に示すように上記回転軸42の後端に
取付けた傘歯車44が噛合されており、ステアリングホイ
ール10の回動を回転付与アーム40に伝達するようになさ
れている。このため、ステアリングホイール10の回動角
に応じた量だけ回転付与アーム40およびコネクティング
ロッド37が移動軸線回りに回動し、これに伴って揺動ア
ーム33が支持ピン32を中心にして揺動された場合、この
支持ピン32の軸線がコントロールロッド30の移動軸線と
一致しているときには、揺動アーム33先端のボールジョ
イント36は上記基準面上を揺動するのみで、コントロー
ルロッド30は静止状態に保持されるが、ピン32の軸線が
移動軸線に対し傾斜して揺動アーム33の揺動軌跡面が基
準面からずれていると、このピン32を中心にした揺動ア
ーム33の揺動に伴ってボールジョイント36が車幅方向に
変位して、この変位はコネクティングロッド37を介して
コントロールロッド30に伝達され、このコントロールロ
ッド30が移動軸線に沿って移動して、コントロールバル
ブ20のスプールバルブを作動させるように構成されてい
る。すなわち、ピン32の軸線を中心とした揺動アーム33
の揺動角が同じであっても、コントロールロッド30の左
右方向の変位はピン32の傾斜角つまりホルダ31の回動角
の変化に伴って変化する。The connecting rod 37 is the ball joint.
At a portion near 36, the rotation imparting arm 40 is slidably supported via a ball joint 41. The rotation imparting arm 40 is integrally provided with a large-diameter bevel gear 43 which is rotatably supported on the moving axis via a support shaft 42. As shown in FIG. A bevel gear 44 attached to the rear end of the rotation shaft 42 is meshed with the rotation shaft 42 to transmit the rotation of the steering wheel 10 to the rotation imparting arm 40. Therefore, the rotation imparting arm 40 and the connecting rod 37 rotate about the moving axis by an amount corresponding to the rotation angle of the steering wheel 10, and the swing arm 33 swings about the support pin 32 accordingly. If the axis of the support pin 32 coincides with the movement axis of the control rod 30, the ball joint 36 at the tip of the swing arm 33 only swings on the reference plane, and the control rod 30 remains stationary. However, if the axis line of the pin 32 tilts with respect to the movement axis line and the swing locus surface of the swing arm 33 deviates from the reference plane, the swing arm 33 swings around the pin 32. Due to the movement, the ball joint 36 is displaced in the vehicle width direction, and this displacement is transmitted to the control rod 30 via the connecting rod 37, and the control rod 30 moves along the movement axis, and the control rod 30 moves. And it is configured to actuate the spool valve of the roll valve 20. That is, the swing arm 33 about the axis of the pin 32
Even if the rocking angle is the same, the displacement of the control rod 30 in the left-right direction changes as the tilt angle of the pin 32, that is, the rotation angle of the holder 31 changes.
そして、上記支持ピン32の移動軸線に対する傾斜角すな
わちホルダ31の基準面に対する傾斜角を変化させるため
に、ホルダ31の支持軸35には、ウォームホイールとして
のセクタギヤ45には回転軸46上のウォームギヤ47が噛合
されている。また、上記回転軸46には傘歯車48が取付け
られ、この傘歯車48にはステッピングモータ50の出力軸
50a上に取付けた傘歯車49が噛合されており、ステッピ
ングモータ50を作動させてセクタギヤ45を回動させるこ
とにより、ホルダ31の基準面に対する傾斜角を変更させ
て後輪2L,2Rの舵角θRを制御し、セクタギヤ45を、そ
の中心線がウォームギヤ47の回転軸46の中心線と直角に
なる中立位置から、車体上方より見て時計回り方向に回
動させた時には、転舵比を後輪2L,2Rが前輪1L,1Rと同じ
方向に向く同位相に制御するように構成されている。Then, in order to change the inclination angle of the support pin 32 with respect to the movement axis, that is, the inclination angle of the holder 31 with respect to the reference plane, the support shaft 35 of the holder 31 includes a sector gear 45 as a worm wheel, and the worm gear on the rotary shaft 46. 47 meshed. A bevel gear 48 is attached to the rotating shaft 46, and the bevel gear 48 has an output shaft of a stepping motor 50.
Bevel gear 49 mounted on 50a is meshed, and by operating stepping motor 50 to rotate sector gear 45, the inclination angle of holder 31 with respect to the reference plane is changed to change the steering angle of rear wheels 2L, 2R. When θR is controlled and the sector gear 45 is rotated in the clockwise direction when viewed from above the vehicle body from the neutral position where the center line is perpendicular to the center line of the rotation shaft 46 of the worm gear 47, the turning ratio is The wheels 2L and 2R are configured to be controlled in the same phase so as to face the same direction as the front wheels 1L and 1R.
また、上記ホルダ31を支持するケーシングには、上記回
動部材としてのセクタギヤ45の左右両側方にこのセクタ
ギヤ45の回動範囲を規制するピンからなる逆位相側およ
び同位相側のストッパ部材51,52が取付けられており、
セクタギヤ45が逆位相側に回動したときには、その中立
位置からの回動角が例えば−17.5゜となると、セクタギ
ヤ45が逆位相側ストッパ部材51に当接してそれ以上の回
動が規制され、またセクタギヤ45の同位相側への回動時
には、中立位置からの回動角が例えば20゜になると、セ
クタギヤ45が同位相側のストッパ部材52に当接して動き
が規制されるように構成されている。そして、上記セク
タギヤ45が上記逆位相側のストッパ部材51に当接したと
きのステッピングモータ50の制御位置をその初期位置と
するように構成されている。なお、39は後輪転舵機構12
におけるリレーロッド15の最大移動範囲を規制するロッ
ドストッパである。Further, in the casing supporting the holder 31, the stopper members 51 on the opposite phase side and the same phase side, which are pins on the left and right sides of the sector gear 45 serving as the rotating member, for restricting the rotating range of the sector gear 45, 52 is attached,
When the sector gear 45 rotates to the opposite phase side and the rotation angle from the neutral position becomes, for example, −17.5 °, the sector gear 45 contacts the opposite phase side stopper member 51 and further rotation is restricted, Further, when the sector gear 45 is rotated toward the same phase, when the rotation angle from the neutral position becomes, for example, 20 °, the sector gear 45 comes into contact with the stopper member 52 on the same phase side to restrict the movement. ing. The control position of the stepping motor 50 when the sector gear 45 contacts the stopper member 51 on the opposite phase side is set to the initial position. 39 is the rear wheel steering mechanism 12
Is a rod stopper that restricts the maximum movement range of the relay rod 15 in.
上記ステッピングモータ50は第3図に示すようにマイク
ロコンピュータ内臓のコントロールユニット100からの
出力によって作動制御されるように構成されている。す
なわち、このコントロールユニット100には、車速セン
サ101aの検出信号PCNに基づいて車両の走行車速Vを検
出する車速検出部101bと、この車速センサ101aおよび車
速検出部101bからなる車速検出手段により検出された実
際の走行車速Vに基づいて車両が減速状態にあるかどう
かを判別し、減速状態にある場合には後述するように前
後輪の転舵比が基本的な転舵比特性から同位相方向に変
位したヒステリシスが得られるように演算車速V′を求
めるヒステリシス設定部102と、車輪のスリップ率を測
定するスリップセンサ51a等の検出信号に基づいて路面
と車輪との摩擦係数μの大きさを検出する摩擦係数検出
部51bと、上記減速時に演算車速V′に持たせるヒステ
リシスの変位幅αを上記摩擦係数μに応じて演算する変
位幅演算部103と、上記演算速度V′に応じて前輪1L,1R
に対する後輪2L,2Rの転舵比を設定する転舵比設定部104
と、この転舵比設定部104からの出力される制御信号R
に応じてステッピングモータ50を制御する後輪舵角制御
部としてのモータ制御部105とを備えている。As shown in FIG. 3, the stepping motor 50 is so constructed that its operation is controlled by the output from the control unit 100 incorporated in the microcomputer. That is, in the control unit 100, a vehicle speed detection unit 101b that detects the traveling vehicle speed V of the vehicle based on the detection signal PCN of the vehicle speed sensor 101a, and a vehicle speed detection unit that includes the vehicle speed sensor 101a and the vehicle speed detection unit 101b. Based on the actual traveling vehicle speed V, it is determined whether or not the vehicle is in the deceleration state. When the vehicle is in the deceleration state, the steering ratios of the front and rear wheels are in the same phase direction from the basic steering ratio characteristic as described later. The friction coefficient μ between the road surface and the wheel is determined based on the detection signal from the hysteresis setting unit 102 that obtains the calculated vehicle speed V ′ so that the displaced hysteresis is obtained, and the slip sensor 51a that measures the slip ratio of the wheel. A friction coefficient detecting section 51b for detecting, a displacement width calculating section 103 for calculating a displacement width α of hysteresis given to the calculated vehicle speed V ′ at the time of deceleration according to the friction coefficient μ, and the calculating speed V ′. Front wheels 1L, 1R according to
Steering ratio setting unit 104 for setting the steering ratio of the rear wheels 2L, 2R for
And a control signal R output from the turning ratio setting unit 104
And a motor control unit 105 as a rear wheel steering angle control unit that controls the stepping motor 50 according to the above.
そして、上記コントロールユニット100はイグニッショ
ンキースイッチ(図示せず)のON操作に伴って車載バッ
テリから供給される電源をシステム電源として作動する
ものであり、その内部構成を第4図によって具体的に説
明すると、コントロールユニット100は制御部としてのC
PU106と所定の制御データを記憶するROM107とを備え、
上記CPU106は、バッテリ電圧(12V)を5Vの定電圧に保
つ定電圧回路108からの出力電圧によって作動し、CPU10
6の暴走を検出するCPU暴走検出部109、出力電圧が4.5V
以下に低下したことを検出する電圧低下検出部110およ
びイグニッションキースイッチのON操作開始時にリセッ
ト信号を出力するパワーオンリセット部111からの各出
力を受けてリセットされる。The control unit 100 operates as a system power source, which is supplied from an in-vehicle battery when an ignition key switch (not shown) is turned on, and its internal configuration will be specifically described with reference to FIG. Then, the control unit 100 becomes C as a control unit.
A PU 106 and a ROM 107 that stores predetermined control data are provided.
The CPU 106 operates by the output voltage from the constant voltage circuit 108 that keeps the battery voltage (12V) at a constant voltage of 5V,
CPU runaway detection unit 109 that detects runaway of 6, output voltage is 4.5V
It is reset by receiving each output from the voltage drop detection unit 110 that detects a decrease below and the power-on reset unit 111 that outputs a reset signal when the ON operation of the ignition key switch is started.
また、上記車速センサ101aおよびスリップセンサ51aの
出力信号はインタフェイス112を経て積分フィルタ113に
入力され、この積分フィルタ113でチャタリングが除去
された後、波形整形回路114で信号波形が整形されてCPU
106に供給される。Further, the output signals of the vehicle speed sensor 101a and the slip sensor 51a are input to an integration filter 113 via an interface 112, chattering is removed by the integration filter 113, and then a signal waveform is shaped by a waveform shaping circuit 114 so that the CPU
Supplied to 106.
さらに、コントロールユニット100は、CPU106の出力を
受けてステッピングモータ50を駆動するステッピングモ
ータドライバ115を有しているとともに、CPU106からの
カレントダウン指令信号を受けてステッピングモータ50
に対するバッテリ電源からの出力電流をモータ50の非制
御中(モータ出力軸50aの回転を停止させているとき)
に各相とも例えば100mAに制限するカレントダウン部116
を有している。Further, the control unit 100 has a stepping motor driver 115 which receives the output of the CPU 106 and drives the stepping motor 50, and receives the current down command signal from the CPU 106 and receives the stepping motor 50.
Output current from the battery power source to the motor 50 is not controlled (when the rotation of the motor output shaft 50a is stopped)
In addition, the current down section 116 that limits each phase to, for example, 100 mA
have.
次いで、上記コントロールユニット100のCPU106におい
て行われる信号処理手順について説明する。第5図は信
号処理のプログラムのメインルーチンを示す、このルー
チンによって上記転舵比設定部104としての機能が果さ
れる。イグニッションキースイッチのON操作によるスタ
ートの後、まずステップS1でシステムの初期化を行い、
つぎのステップS2で、ステッピングモータ50の現在ステ
ップ数MPを580に、その目標ステップ数CPを0にそれぞ
れ設定するとともに、モータ位置初期化制御モードの実
行を示すフラグF1をF1=1にセットする。上記目標ステ
ップ数CPは、ステッピングモータ50の制御初期位置、つ
まりセクタギヤ45が逆位相側ストッパ部材51に当接して
転舵比が逆位相側の最大転舵化になっている位置をCP=
0とし、そこからモータ50をその目標制御位置に制御す
るときにモータ50に入力されるパルス信号のステップ数
を示すものであり、また現在ステップ数MPは、モータ50
の現在の制御位置の上記制御初期位置からのステップ数
を示すものである。なお、上記フラグF1は、モータ50を
その制御位置の初期化のために制御するモータ位置初期
化制御モードのときにはF1=1にセットされるが、車速
に応じて転舵比を制御する車速感応制御モードのときに
はF1=0にリセットされる。Next, a signal processing procedure performed by the CPU 106 of the control unit 100 will be described. FIG. 5 shows a main routine of a signal processing program, and this function serves as the steering ratio setting unit 104. After starting by turning on the ignition key switch, first initialize the system in step S 1 .
In the next step S 2 , the current step number MP of the stepping motor 50 is set to 580 and the target step number CP thereof is set to 0, and the flag F 1 indicating execution of the motor position initialization control mode is set to F 1 = 1. Set to. The target step number CP is the control initial position of the stepping motor 50, that is, the position where the sector gear 45 is in contact with the anti-phase side stopper member 51 and the steering ratio is maximum anti-phase side steer CP =
0, from which the number of steps of the pulse signal input to the motor 50 when controlling the motor 50 to its target control position is shown, and the current number of steps MP is the motor 50.
It shows the number of steps of the current control position from the control initial position. The flag F 1 is set to F 1 = 1 in the motor position initialization control mode in which the motor 50 is controlled to initialize its control position, but the steering ratio is controlled according to the vehicle speed. In the vehicle speed sensitive control mode, it is reset to F 1 = 0.
この後、ステップS3に進み、上記フラグF1がF1=1か否
かの判定を行う。この判定がF1=1であるとき、つまり
モータ50の位置初期化制御モードを行うときには、ステ
ップS4に進み、上記モータ50に対する目標ステップ数CP
が現在ステップ数MPに等しいか否かを判別し、この判定
がCP≠MPのときにはそのまま上記ステップS3に戻る。ま
た、判定がCP=MPでモータ50の制御位置初期化が終了し
ているときには、ステップS5に進み、モータ50の目標ス
テップ数CPおよび現在ステップ数MPをCP=MP=0にし、
かつフラグF1をF1=0にリセットするとともに、このモ
ータ50の制御位置初期化を1度実行し終わったことを識
別するためのフラグF2をF2=1にセットした後、上記ス
テップS3に戻る。Then, the procedure proceeds to step S 3, the flag F 1 makes a determination of whether F 1 = 1. When this determination is F 1 = 1 (that is, when the position initialization control mode of the motor 50 is performed), the process proceeds to step S 4 and the target step number CP for the motor 50 is set.
Is equal to the current step number MP, and when this determination is CP ≠ MP, the process directly returns to step S 3 . Further, when the determination control position initializing the motor 50 in the CP = MP is completed, the process proceeds to step S 5, the target step number CP and the current step number MP of the motor 50 to CP = MP = 0,
Then, after resetting the flag F 1 to F 1 = 0 and setting the flag F 2 for identifying that the control position initialization of the motor 50 has been completed once to F 2 = 1, Back to S 3.
一方、上記ステップS3においてF1=1でないと判定さ
れ、モータ50を転舵比変更のために制御するときには、
ステップS6に進んで車速検出部101bにより検出された走
行車速Vが0(停車状態)にあるか否かを判定し、この
判定がYESのときには、ステップS7においてさらに上記
フラグF2がF2=0であるか否かを判定する。そして、こ
のステップS7での判定がF2≠0であるときにはそのまま
上記ステップS3に戻るが、F2=0と判定されて走行車速
Vが0の停車時においてモータ50の制御位置初期化を実
行していないことが確認された場合には、ステップS8で
フラグF1をF1=1にセットし、次のステップS9でモータ
50の現在ステップ数MPおよび目標ステップ数CPをその制
御初期位置に対応するMP=580,CP=0に設定したのち上
記ステップS3に戻る。On the other hand, when it is determined in step S 3 that F 1 = 1 is not satisfied and the motor 50 is controlled to change the steering ratio,
Proceed to Step S 6 determines whether the traveling speed V detected by the vehicle speed detection section 101b is in the 0 (stopped state), when the determination is YES, further the flag F 2 is in the step S 7 F It is determined whether or not 2 = 0. Then, it returns to the step S 3, control position initialization of the motor 50 at the time of stop of the F 2 = 0 and the determination has been traveling speed V is 0 when the determination in step S 7 is F 2 ≠ 0 the if it is not running is confirmed, the flag F 1 is set to F 1 = 1 at step S 8, the motor in the next step S 9
Back current step number MP and the target step number CP 50 in step S 3 after setting the MP = 580, CP = 0 corresponding to the control initial position.
また、上記ステップS6において、走行車速Vが0ではな
く車両が走行状態であると判定されたときにはステップ
S10に進み、後述の第2のインタラプトルーチンにおい
て上記走行車速Vに基づいて求めた演算車速V′を、予
めROM107に記憶された車速に対応する基本的な転舵比特
性を示す制御データテーブルに照合して、モータ50の目
標ステップ数CPの値f(V′)を読出した後、次のステ
ップS11で上記両フラグF1,F2を共にF1=F2=0にリセッ
トしたのち上記ステップS3に戻る。なお、上記ROM107に
記憶されている基本的な転舵比特性の制御データテーブ
ルは、第6図の実線で示すように、車速に応じて前後輪
1L,2L(1R,2R)の転舵比が変化し、車速が低い場合に
は、車両の回頭性を良好にするために、後輪2L,2Rが前
輪1L,1Rに対して逆方向にすなわち逆位相で転舵され
て、転舵比が負となる一方、車速が例えば約67km/時に
達したときには、転舵比が零になり、前輪1L,1Rの転舵
に関係なく後輪2L,2Rの舵角θRがθR=0に保たれて
車両が通常の2輪操舵状態になる。さらに車速が高い場
合には、コーナリング時の後輪2L,2Rのグリップ力を向
上させて走行安定性を高めるために、後輪2L,2Rが前輪1
L,1Rと同方向にすなわち同位相に転舵されて、転舵比が
正となるように設定されている。Further, the step when the in step S 6, the travel speed V is the vehicle not 0 is determined to be running state
Proceeds to S 10, control data table showing the basic steering ratio characteristic that the second calculation speed V 'obtained based on the running speed V in interrupt routine, corresponding to vehicle speed stored in advance in ROM107 below After reading the value f (V ′) of the target step number CP of the motor 50, the both flags F 1 and F 2 are reset to F 1 = F 2 = 0 in the next step S 11 . later returns to the step S 3. The control data table of the basic turning ratio characteristics stored in the ROM 107 is as shown in the solid line in FIG.
When the turning ratio of 1L, 2L (1R, 2R) changes and the vehicle speed is low, the rear wheels 2L, 2R move in the opposite direction to the front wheels 1L, 1R in order to improve the turning performance of the vehicle. That is, the steering ratio becomes negative while the steering ratio becomes negative, while when the vehicle speed reaches, for example, about 67 km / hour, the steering ratio becomes zero, and the rear wheels 2L regardless of the steering of the front wheels 1L, 1R. The steering angle θR of 2R is maintained at θR = 0 and the vehicle enters the normal two-wheel steering state. When the vehicle speed is higher, the rear wheels 2L, 2R are connected to the front wheels 1L and 2R in order to improve the grip of the rear wheels 2L, 2R during cornering and improve running stability.
The steering ratio is set to be positive by steering in the same direction as L and 1R, that is, in the same phase.
また、第7図はCPU106に内臓されているタイマにセット
された時間が経過したときに上記メインルーチンに対し
て割込み処理される第1インタラプトルーチンを示し、
このルーチンによって上記モータ制御部105としての機
能が果される。この第1インタラプトルーチンでは、ま
ず最初のステップS12でモータ50の目標ステップ数CPが
現在ステップ数MPと等しいかどうかを判定する。この判
定がCP=MPのとき、つまりモータ50へのパルス信号の出
力が不要でモータ50をその制御位置に保持するときに
は、ステップS13に進んでカレントダウン指令信号をカ
レントダウン部116に出力することにより、モータ50へ
の印加電圧を低下させてその発熱量を抑え、次いでステ
ップS14で次回の割込み処理を発生させる上記タイマを
セットしたのち上記メイルレーチンにおける割込み後の
ステップに復帰する。Further, FIG. 7 shows a first interrupt routine which is interrupt-processed with respect to the main routine when the time set in the timer incorporated in the CPU 106 has elapsed,
By this routine, the function as the motor control unit 105 is fulfilled. In the first interrupt routine, the target step number CP of the motor 50 at a first step S 12 determines whether the current is equal to the step number MP. When this determination is CP = MP, that is, when the output of the pulse signal to the motor 50 is unnecessary and the motor 50 is held at its control position, the process proceeds to step S 13 and the current down command signal is output to the current down unit 116. it allows suppressing the heat value by lowering the voltage applied to the motor 50, and then returns to steps after interruption of the Meirurechin after setting the timer for generating the next interrupt process in step S 14.
また、上記ステップS12での判定がCP≠MPであるときに
は、ステップS15に進んで上記カレントダウン部116に対
するカレントダウン指令信号の出力を解除したのち、ス
テップS16に進み、上記モータ50の目標ステップ数CPと
現在ステップ数MPとの大小関係を判定する。この判定が
CP>MPであるときには、ステップS17に進んでモータ50
が転舵比の同位相方向に1ステップだけ動くようにその
励磁相を切り換え、次いでステップS18で現在ステップ
数MPをMP←MP+1に更新したのち上記ステップS14に移
る。一方、上記ステップS16での判定がCP<MPであると
きには、ステップS19に進んでモータ50が転舵比の逆位
相方向に1ステップだけ動くようにその励磁相を切り換
え、ステップS20で現在ステップ数MPをMP←MP−1に更
新したのち上記ステップS14に移る。Further, when the decision in step S 12 is CP ≠ MP, after releasing the output of the current down command signal for the current down unit 116 proceeds to step S 15, the process proceeds to step S 16, the motor 50 The magnitude relationship between the target step number CP and the current step number MP is determined. This judgment
If CP> MP, the process proceeds to step S 17 and the motor 50
Switches its excitation phase so that it moves by one step in the same phase direction of the turning ratio, then updates the current number of steps MP to MP ← MP + 1 in step S 18 , and then moves to step S 14 . On the other hand, when the decision in step S 16 is CP <MP is switched the excitation phase as the motor 50 moves one step in the opposite phase direction of the steering ratio proceeds to step S 19, in step S 20 currently it proceeds to step number MP to step S 14 after updating the MP ← MP-1.
また、第8図は一定の周期で割込み処理される第2イン
タラプトルーチンを示し、このルーチンによって上記ヒ
ステリシス設定部102および変位幅演算部103としての機
能が果される。すなわち、この第2インタラプトルーチ
ンでは、まずステップS21で車速センサ101aの検出信号P
CNに基づき車速検出部101bにおいて現在の走行車速Vを
求める。次いで、ステップS22において上記走行車速V
と、前回の割込み処理で求められて記憶されている前回
の演算車速V′との大小を判定し、現在の走行車速Vが
前回の演算車速V′よりも大きいかあるいは等しいと判
定され、車両が加速状態もしくは定速状態にあることが
確認された場合には、ステップS23で上記走行車速Vの
値を演算車速V′としてそのまま出力し、演算車速V′
をV′←Vに更新した後、上記メインルーチンに復帰す
る。Further, FIG. 8 shows a second interrupt routine which is interrupted at a constant cycle, and this routine fulfills the functions of the hysteresis setting section 102 and the displacement width calculating section 103. That is, the detection signal P of this second interrupt routine, the vehicle speed sensor 101a at step S 21
Based on CN, the vehicle speed detector 101b obtains the current traveling vehicle speed V. Then, the running speed V at step S 22
And the magnitude of the previous calculated vehicle speed V ′ obtained and stored in the previous interrupt processing is determined, and it is determined that the current traveling vehicle speed V is greater than or equal to the previous calculated vehicle speed V ′. there when it is in an acceleration state or constant speed state is confirmed, the value of the running speed V operation speed V in step S 23 'as it is output as, calculating the vehicle speed V'
Is updated to V '← V, and then the main routine is returned to.
この結果、車両が加速もしくは定速走行状態にある場合
には、第6図の実線で示す基本的な転舵比特性に応じた
転舵比となるように、ステッピングモータ50が制御され
て後輪2L,2Rの舵角θRが所定値に設定される。すなわ
ち、低速旋回状態では後輪2L,2Rが前輪1L,1Rに対して逆
位相となるように転舵されて良好な回頭性が得られ、逆
に高速旋回状態では後輪2L,2Rが同位相となるように転
舵されて走行安定性が向上する。As a result, when the vehicle is accelerating or traveling at a constant speed, the stepping motor 50 is controlled so that the steering ratio becomes a steering ratio according to the basic steering ratio characteristic shown by the solid line in FIG. The steering angle θR of the wheels 2L, 2R is set to a predetermined value. That is, in the low-speed turning state, the rear wheels 2L, 2R are steered so as to be in the opposite phase to the front wheels 1L, 1R, and good turning performance is obtained.On the contrary, in the high-speed turning state, the rear wheels 2L, 2R are the same. The steering stability is improved by being steered in the phase.
また、上記ステップS22において現在の走行車速Vが前
回の演算車速V′よりも小さいと判定され、車両が減速
状態にあることが確認された場合には、ステップS24で
スリップセンサ51aの検出信号に基づき摩擦係数検出部5
1bにおいて路面と車輪との摩擦係数μを求め、ステップ
S25でこの摩擦係数μに応じたヒステリシスの変位幅α
を演算する。すなわち、このヒステリシスの変位幅αを
第9図に示すように、摩擦係数μの1次関数h(μ)と
して設定し、この1次関数h(μ)に基づいて摩擦係数
μに対応したヒステリシスの変位幅を演算する。Further, current travel speed V in step S 22 is determined to be smaller than the previous calculation speed V ', when the vehicle it was confirmed that the deceleration state, the detection of the slip sensor 51a at step S 24 Friction coefficient detector 5 based on signal
In 1b, find the friction coefficient μ between the road surface and the wheels, and
In S 25 , the hysteresis displacement range α according to this friction coefficient μ
Is calculated. That is, the displacement width α of this hysteresis is set as a linear function h (μ) of the friction coefficient μ as shown in FIG. 9, and the hysteresis corresponding to the friction coefficient μ is based on this linear function h (μ). Calculate the displacement width of.
この結果、第6図の破線で示すように、車両の減速時の
転舵比特性は、上記摩擦係数μに応じて演算されたヒス
テリシスの変位幅αだけ上記基本的な転舵比特性に比べ
て低速側に変位し、この摩擦係数μが小さい程、これに
対応する転舵比特性の変位幅が大きくなるように設定さ
れることとなる。As a result, as shown by the broken line in FIG. 6, the steering ratio characteristics during deceleration of the vehicle are compared with the basic steering ratio characteristics by the hysteresis displacement width α calculated according to the friction coefficient μ. As the friction coefficient μ decreases, the displacement range of the turning ratio characteristic corresponding to the friction coefficient μ increases.
次に、ステップS26で、現在の走行車速Vと、前回の演
算車速V′から上記ヒステリシスの変位幅αを引いた値
V′−αとの大小を判定する。この判定の結果、走行車
速Vが上記値V′−αよりも大きいかもしくは両者が等
しいことが確認された場合には、演算車速V′の更新を
行わず転舵比を前回の状態に維持する。そして、さらに
減速が進み、走行車速Vが上記値V′−αよりも小さく
なったと判定された時点で、ステップS27において演算
車速V′をV′←V+αに更新し、現在の走行車速Vよ
りも上記ヒステリシスの変位幅αに相当する分だけ高い
車速に対応する転舵比に合せて後輪2L,2Rの舵角θRを
設定する。Next, in step S 26, determines the current driving speed V, and the magnitude of the value V'-alpha minus displacement width alpha of the hysteresis from the previous calculation speed V '. As a result of this determination, when it is confirmed that the traveling vehicle speed V is higher than the value V'-α or both are equal, the calculated vehicle speed V'is not updated and the steering ratio is maintained at the previous state. To do. Then, the process proceeds further decelerated, when the travel speed V is determined to become smaller than the value V'-alpha, 'a V' operation the vehicle speed V is updated to ← V + alpha in step S 27, the current travel speed V The steering angle θR of the rear wheels 2L, 2R is set in accordance with the steering ratio corresponding to the vehicle speed higher by the amount corresponding to the hysteresis displacement width α.
この結果、車両の減速時には、第6図の矢印aで示すよ
うに、摩擦係数μに応じて求めたヒステリシスの変位幅
αに対応する区間、前輪1L,1Rに対する後輪2L,2Rの転舵
比が一定に維持された後、矢印bで示すように、上記基
本的な転舵特性を低速側に平行移動させた破線で示す減
速時の転舵比特性のうちの一つに応じて後輪2L,2Rの舵
角θRが設定される。すなわち、同一車速では、減速時
の転舵比特性が上記基本的な転舵比特性に比べて同位相
方向に変位することとなり、その変位量は上記摩擦係数
μが小さい程、大きくなる。As a result, when the vehicle decelerates, as shown by the arrow a in FIG. 6, the section corresponding to the displacement width α of the hysteresis obtained according to the friction coefficient μ, the steering of the rear wheels 2L, 2R with respect to the front wheels 1L, 1R After the ratio is maintained constant, as shown by an arrow b, the basic steering characteristic is rearranged according to one of the steering ratio characteristics at the time of deceleration indicated by the broken line which is translated to the low speed side. The steering angle θR of the wheels 2L, 2R is set. That is, at the same vehicle speed, the steering ratio characteristic during deceleration is displaced in the same phase direction as compared with the basic steering ratio characteristic, and the displacement amount increases as the friction coefficient μ decreases.
このように車両の減速時には、上記基本的な転舵比特性
に比べて同位相方向に変位した減速時の転舵比特性に応
じて前輪1L,1Rと後輪2L,2Rの転舵比が設定されているた
め、高速旋回状態から車速が低下した場合においても、
上記後輪2L,2Rが急激に逆位相方向に転舵されることが
防止される。したがって、車両が減速時に所定時間に亘
りアンダステア状態に保持されて走行安定性が向上する
こととなる。In this way, when decelerating the vehicle, the steering ratios of the front wheels 1L, 1R and the rear wheels 2L, 2R are changed according to the steering ratio characteristics during deceleration displaced in the same phase direction as compared with the basic steering ratio characteristics described above. Since it is set, even when the vehicle speed decreases from the high speed turning state,
The rear wheels 2L, 2R are prevented from being steered steeply in the opposite phase direction. Therefore, the vehicle is kept in the understeer state for a predetermined time when decelerating, and the running stability is improved.
また、摩擦係数μが小さくスリップ等が生じ易い路面状
況においては、通常の路面状況に比べてヒステリシスの
変更幅αが大きくなるように上記変位幅演算部103から
なる変位幅変更部において演算された値に変更され、長
時間に亘って車輪がアンダステア状態に保持されること
となって、より走行安定性が向上し、車両のタックイン
現象等の発生を効果的に防止することができる。しか
も、上記減速時の転舵比特性は、それぞれ基本的な転舵
比特性と平行にされるため、各特性における転舵比の変
化率は減速量に応じて一定となり、これを運転者が容易
に把握することができるという利点がある。Further, in a road surface condition where the friction coefficient μ is small and slip is likely to occur, the change width α of the hysteresis is calculated by the displacement width changing unit so that the change width α of the hysteresis is larger than that in the normal road condition. The value is changed, and the wheels are kept in the understeer state for a long time, so that the running stability is further improved, and the occurrence of a vehicle tack-in phenomenon or the like can be effectively prevented. Moreover, since the turning ratio characteristic during deceleration is made parallel to the basic turning ratio characteristic, the rate of change of the turning ratio in each characteristic becomes constant according to the amount of deceleration, and the driver changes this. There is an advantage that it can be grasped easily.
また、車輪が上記減速状態から加速状態に移行した場合
には、第6図の矢印cで示すように、転舵比が一定に維
持された後、実線で示す基本的な転舵比特性に応じて転
舵比が車速の増加に対応して同位相方向に変化すること
となる。Further, when the wheel shifts from the deceleration state to the acceleration state, as shown by an arrow c in FIG. 6, after the turning ratio is maintained constant, the basic turning ratio characteristic shown by the solid line is obtained. Accordingly, the steered ratio changes in the same phase direction as the vehicle speed increases.
なお、上記変位幅αを演算するための制御データとして
第10図に示すように摩擦係数μの二次関数g(μ)とし
て変位幅αを設定する等、摩擦係数μが小さい程、変位
幅αが大きくなるものであれば、種々の関数を使用する
ことができる。また、上記摩擦係数μを検出する手段と
しては、車高センサにより路面の凹凸を検出する手段お
よび温度センサ、ワイパー作動検出手段等により路面の
凍結、降雨状況を判別する手段を使用してもよい。It should be noted that, as the friction coefficient μ is smaller, for example, the displacement width α is set as a quadratic function g (μ) of the friction coefficient μ as the control data for calculating the displacement width α, as shown in FIG. Various functions can be used as long as α is large. Further, as the means for detecting the friction coefficient μ, a means for detecting unevenness of the road surface by a vehicle height sensor, a temperature sensor, a means for determining the freezing or raining condition of the road surface by a wiper operation detecting means or the like may be used. .
上記実施例では、正確なステアリング特性を得ることが
できるとともに、後軸の舵角を応答性良く可変制御でき
るようにするため、入力されるパルス信号のパルス数に
応じて出力軸が回転するステッピングモータを用いたオ
ープンループ制御方式の4輪操舵装置について説明した
が、DCモータ等を使用したクローズドループ方式の4輪
操舵装置においても本発明の構成を採用することができ
る。In the above embodiment, in order to obtain accurate steering characteristics and to make it possible to variably control the steering angle of the rear shaft with good response, the stepping in which the output shaft rotates according to the number of pulses of the input pulse signal Although the open-loop control type four-wheel steering device using a motor has been described, the configuration of the present invention can also be applied to a closed-loop type four-wheel steering device using a DC motor or the like.
また、上記実施例では、車両の前後輪の転舵比を車速に
応じて可変制御するように構成したが、後輪を車速およ
び前輪の舵角に応じて直接ステッピングモータ等によっ
て駆動するように構成してもよい。In the above embodiment, the steering ratio of the front and rear wheels of the vehicle is variably controlled according to the vehicle speed, but the rear wheels are directly driven by the stepping motor or the like according to the vehicle speed and the steering angle of the front wheels. You may comprise.
(発明の効果) 以上説明したように本発明は、ステアリングホイールの
操作に応じて前後輪を転舵させるとともに、この前後輪
の転舵比を車速に対応した転舵比特性で変化させるよう
に構成された車両の4輪操舵装置において、上記後輪転
舵特性に、車速の減速方向に車速の増大方向に比して特
性が前輪と同方向の同位相方向となるように所定の変位
幅を有したヒステリシスを設定するヒステリシス設定部
と、路面と車輪との摩擦係数が大きい程、上記ヒステリ
シスの変位幅を小さな値にする変位幅変更部とを設けた
ため、車両の旋回状態において減速した場合に上記摩擦
係数が小さい程、長時間に亘って転舵比が一定に維持さ
れた後、減速時の転舵比特性に応じて転舵比が変化する
こととなり、スリップが生じ易い路面状況において後輪
が逆位相方向に急激に転舵されてオーバステア状態とな
ることが防止され、減速時の車両のタックイン現象やす
くい込み現象が生じることがなく、走行安定性がより向
上する。しかも、増速時等においては上記基本的な転舵
比特性に応じて後輪の舵角が設定されるため、低速旋回
時には車両の回頭性を高めることができるとともに、高
速旋回時には車両の走行安定性を高めるという4輪操舵
車両の本来の特性を発揮できるものである。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the front and rear wheels are steered according to the operation of the steering wheel, and the steering ratio of the front and rear wheels is changed with the steering ratio characteristic corresponding to the vehicle speed. In the configured four-wheel steering system for a vehicle, the rear wheel steering characteristic is provided with a predetermined displacement width so that the characteristic is in the same phase direction as the front wheels in the decelerating direction of the vehicle speed as compared to the increasing direction of the vehicle speed. Since a hysteresis setting unit that sets the hysteresis that has been set and a displacement width changing unit that sets the displacement width of the hysteresis to a smaller value as the friction coefficient between the road surface and the wheel is larger, when decelerating in the turning state of the vehicle The smaller the coefficient of friction, the more the steering ratio is kept constant for a long time, and then the steering ratio changes according to the steering ratio characteristics during deceleration. Wheels It is possible to prevent the steered vehicle from being steered steeply in the opposite phase direction to be in the oversteer state, the tack-in phenomenon of the vehicle at the time of deceleration is apt to occur, and the sticking-in phenomenon does not occur, so that the running stability is further improved. Moreover, since the steering angle of the rear wheels is set in accordance with the above basic turning ratio characteristic when increasing the speed, the turning performance of the vehicle can be enhanced during low-speed turning, and the vehicle travels during high-speed turning. The original characteristic of a four-wheel steering vehicle that enhances stability can be exhibited.
第1図は本発明に係る車両の4輪操舵装置の実施例を示
す概略構成図、第2図は上記操舵装置の模式斜視図、第
3図はコントロールユニットの機能を示すブロック図、
第4図はコントロールユニットの具体的構成を示すブロ
ック図、第5図は上記コントロールユニット内のCPUで
処理されるメインルーチンを示すフローチャート、第6
図は車速と転舵比との特性図、第7図および第8図は上
記CPUで処理される第1および第2のインタラプトルー
チンを示すフローチャート、第9図および第10図はそれ
ぞれ変位幅と摩擦係数との関係を示す特性図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪、3……前輪転舵機構、
12……後輪転舵機構、101……車速センサ、101b……車
速検出部、102……ヒステリシス設定部、103……変位幅
演算部(変位幅変更部)、104……転舵比設定部、105…
…モータ制御部(後輪舵角制御部)。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a vehicle four-wheel steering system according to the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of the steering system, and FIG. 3 is a block diagram showing the function of a control unit.
FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of the control unit, FIG. 5 is a flowchart showing a main routine processed by the CPU in the control unit, and FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram of vehicle speed and turning ratio, FIGS. 7 and 8 are flow charts showing first and second interrupt routines processed by the CPU, and FIGS. 9 and 10 are displacement widths, respectively. It is a characteristic view which shows the relationship with a friction coefficient. 1L, 1R …… front wheel, 2L, 2R …… rear wheel, 3 …… front wheel steering mechanism,
12 ... Rear wheel steering mechanism, 101 ... Vehicle speed sensor, 101b ... Vehicle speed detection unit, 102 ... Hysteresis setting unit, 103 ... Displacement width calculation unit (displacement width changing unit), 104 ... Turning ratio setting unit , 105 ...
... Motor control unit (rear wheel steering angle control unit).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 113:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B62D 113: 00
Claims (1)
舵する後輪転舵機構とを有する車両の4輪転操舵置にお
いて、車速を検出する車速検出手段と、路面と車輪との
摩擦係数の大きさを検出する摩擦係数検出手段と、車速
変化に応じて後輪転舵角が変化するように設定された後
輪転舵特性に基づいて上記後輪転舵機構を制御する後輪
転舵角制御部と、上記後輪転舵特性に、車速の減速方向
に車速の増大方向に比して特性が前輪と同方向の同位相
方向となるように所定の変位幅を有したヒステリシスを
設定するヒステリシス設定部と、上記摩擦係数検出手段
によって検出された摩擦係数が大きい程これに応じて上
記ヒステリシスの変位幅を小さな値にする変位幅変更部
とを備えたことを特徴とする車両の4輪操舵装置。1. A four-wheel steering system for a vehicle having a front wheel steering mechanism for steering the front wheels and a rear wheel steering mechanism for steering the rear wheels, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, a road surface and wheels. Friction coefficient detecting means for detecting the magnitude of the friction coefficient of the vehicle, and the rear wheel steering mechanism for controlling the rear wheel steering mechanism based on the rear wheel steering characteristic set so that the rear wheel steering angle changes according to the change in vehicle speed. The angle control unit and the rear wheel steering characteristic are set with hysteresis having a predetermined displacement width so that the characteristic is in the same phase direction as the front wheels in the decelerating direction of the vehicle speed as compared to the increasing direction of the vehicle speed. The four wheels of a vehicle comprising a hysteresis setting unit and a displacement width changing unit that reduces the displacement width of the hysteresis in accordance with a larger friction coefficient detected by the friction coefficient detecting means. Steering device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20749786A JPH0796391B2 (en) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 4-wheel steering system for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20749786A JPH0796391B2 (en) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 4-wheel steering system for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364875A JPS6364875A (en) | 1988-03-23 |
| JPH0796391B2 true JPH0796391B2 (en) | 1995-10-18 |
Family
ID=16540693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20749786A Expired - Lifetime JPH0796391B2 (en) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 4-wheel steering system for vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796391B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4012577C1 (en) * | 1990-04-20 | 1991-04-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
| JP4813381B2 (en) * | 2007-01-10 | 2011-11-09 | 富士重工業株式会社 | Road friction coefficient estimation device |
| GB2574394B (en) * | 2018-06-01 | 2021-05-12 | Jaguar Land Rover Ltd | An apparatus and a method for controlling steering of rear wheels of a vehicle |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP20749786A patent/JPH0796391B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364875A (en) | 1988-03-23 |
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