JPH02189283A - 自動車の後輪用操舵装置 - Google Patents

自動車の後輪用操舵装置

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JPH02189283A
JPH02189283A JP1275135A JP27513589A JPH02189283A JP H02189283 A JPH02189283 A JP H02189283A JP 1275135 A JP1275135 A JP 1275135A JP 27513589 A JP27513589 A JP 27513589A JP H02189283 A JPH02189283 A JP H02189283A
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JP
Japan
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steering
steering gear
vehicle speed
rear wheel
gear
Prior art date
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Pending
Application number
JP1275135A
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English (en)
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Algis Oslapas
アルギス　オスラパス
Manfred Rumpel
マンフレッド　ラムペル
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Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
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Publication date
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    • 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
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0225—Determination of steering angle by measuring on a steering gear element, e.g. on a rack bar
    • 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
    • B62D7/1581—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 comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (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〉 本発明は自動車の後輪用操舵装置に関し特にリアステア
リングシステムの原動機を選択的に過移動させ自動車の
動作状態を保証するため全角度範囲の所定割合をリアス
テアリングギアが越えないようにする装置に関するもの
である。
〈従来の技術〉 後輪操舵装置は特に自動車の前輪の操舵に応答するもの
である。他のタイプとして操舵トルク、車速、トランス
ミッションギア等のパラメータに応答する場合もある。
米国特許箱４．６７１．５２３号は前輪の操舵トルクセ
ンサ及び前輪操舵角センサからの入力に応答して後輪を
固定するシステムを開示している。
この特許のシステムは後輪操舵装置を完全に作動不可と
するものであるから後輪操舵装置の有用性を制限してし
まう。また後輪操舵ギアの操舵能力を制限しつつステア
リングギアの範囲を制限するものではない。
米国特許箱４．５６６．７１１号及び同第４゜７０５．
１３５号は駆動軸がフロント及びリアステアリングギア
に連結されている自動車用軸駆動式後輪ステアリングシ
ステムを開示している。またこれらの特許は前後輪の操
舵比を変化させるモータ駆動装置を開示している。モー
タ駆動比変更装置が革作動した場合、運転手が前後輪の
操舵比のリセットに気がつかないで自動車の操舵性の変
化により自動車を制御できなくなる場合もあるので問題
がある。
米国特許箱４．１０５，０８６号及び同第４゜６５７．
１０２号は他の装置を示しており、後輪操舵装置を動作
させる出力が流体式制御装置から得られるものである。
米国特許箱４，１０５，０８６号はリンク動作機構を開
示しており、一方米国特許第４，６５７．１０２号は純
流体式動作機構を示している。これらの米国特許のシス
テムはいずれも流体式制御機構が誤動作した場合後輪の
一方向から他方向への予期しない操舵があり自動車を制
御できない問題がある。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明の目的は後輪操舵装置の動作範囲を選択的に制限
する装置を提供することである。
本発明の操舵装置は自動車が所定速度を越えると後輪を
操舵する能力を制限できる利点がある。
さらに本発明によるとステアリングギアの制御計が動作
不可能な場合、自動車の制御を不能としない後輪制御装
置が提供される。
本発明によると自動車の後輪用操舵装置は所定の角度範
囲内で後輪を操舵するステアリングギアを有しており、
ステアリングギアは後輪を位置決めするモータドライブ
を有している。本発明の装置はさらにステアリングギア
を動作する制御装置を備えている。制御装置は少なくと
も１つの自動車の動作パラメータを検出する装置と、そ
の検出されたパラメータに応答して、ステアリングギア
のモータドライブを過移動させステアリングギアが所定
操舵範囲の所定の割合を越えないようにする装置とを有
している。検出される動作パラメータが車速である場合
、後輪の操舵角内でモータドライブを操縦する能力が車
速により制限される。
また検出される動作パラメータがトランスミッションギ
アである場合モータドライブの動作能力がトランスミッ
ションギアにより制限される。
本発明の装置に用いられるモータドライブは自動車の後
輪に動作接続された歯車輪列を駆動する電気式モータで
あってもよい。本発明の実施例においては自動車の後輪
の操舵装置は、後輪を操舵するモータドライブ式デュア
ルレインジステアリングギアでありそれぞれ異なる最大
操舵角に応答する高低の範囲において動作する。制御装
置はステアリングギアを動作し車速を検出する手段及び
所定の車速を越えた場合低範囲に応答する最大操舵角を
モータドライブが越えないように検出された車速に応答
する装置とを有している。この車速に応答する装置はス
テアリングギアの動きを制限する機構を有している。こ
の機構はステアリングギア内に設けられた摺動部材とと
もに働く電磁移動制限ブロックを有している。
〈実施例〉 以下図面を参照して本発明を説明する。
第１図に示されるようにリアステアリングギア１０はタ
イロッド１４により一対のスピンドル１６に連結されて
いる。従ってタイロッドがステアリングギア１０により
往復駆動されるとロードホイール１２、ボールジヨイン
ト１８により画定されるキングピン軸のまわりで回転し
、その結果ロードホイール１２はステアリングギア１０
により操舵される。
第２図は本発明のシステムとともに用いられるステアリ
ングギアの内部を示している。本発明のシステムが図示
したギア装置だけでなく、流体式、機械式または電気式
作動システム及び原動機を有する他のステアリングギア
にも用いることができることは当業者にとって明らかで
ある。
第２図に示されたステアリングギアは電気式原動機を有
している。従ってモータ２０はモータピニオン２２を駆
動し、モータピニオン２２はラック２４と係合している
。ラック２４はラックピニオン２６と共通軸で取付けら
れ、ラックピニオン２６はラック２８に形成された歯と
係合している。
従ってモータ２０が回転すると、ラック２８は往復移動
する。タイロッド内端４０はラック２８の両端に取付け
られている。これらのタイロッド内端によりタイロッド
１４はステアリングギア１０に取付けられている。
本発明の後輪操舵システムの動作中、モジュール１８（
第３図）はリアステアリングギア位置センサ４２からの
入力を受け、この場合位置センサ４２は線形可変作動変
換器（Ｌ　Ｖ　Ｄ　Ｔ）を有している。変換器（ＬＶＤ
Ｔ）はラック２８とステアリングギアハウジングとの間
に接続されており、ラックの往復運動がＬＶＤＴの出力
信号の電圧レベルの変化に換算される。コントロールモ
ジュール５８はステアリングギア位置センサ４４、車速
センサ４６及びトランスミッションギアセンサ４８から
の入力を受ける。本発明のシステムには車速センサ４６
またはギアセンサ４８を用いなくてもよいことは当業者
にとって明らかである。また本発明のシステムには所定
の自動車の動作パラメータを検出することができる他の
センサを用いてもよい。
第３図に示されるようにコントロールモジュール１８は
リアステアリングギア駆動モータ２０へ制御信号を送る
。通常コントロールモジュール１８はフロントステアリ
ングギア位置及び用いられている車速またはトランスミ
ッションギアを検出し、リアステアリング信号を提供す
る。従来の多くの制御様式を用いて所定の速度または他
の自動車の動作状態において特定の前輪操舵位置に必要
な後輪の所望の操舵角位置を決定する。例えば、高速領
域及び低速領域から後輪を操舵することが知られている
。低速において後輪操舵は通常大きな操舵範囲になる。
例えば低速で直進位置から５°だけ後輪を操舵すること
が知られている。しかしながら高速において後輪を５°
操舵することは自動車の安定性を著しく損う。本発明は
初速が大きい場合例えば操舵角で１．５°の範囲に相当
して最大操舵角を越えないようにステアリングギアのモ
ータや他の原動機を制御する手段を有している。シャー
シとの関連で後輪を前進に制限する、例えば１６ｋｍ／
ｈの第１の所定値であるが後退時に後輪を制限する、例
えば８ｋｍ／ｈのより低い所定値を提供することが望ま
しい。
本発明によるリアステアリングギアの動きを発生する制
限装置の一例は、第２図に示される電磁移動制限ブロッ
ク、すなわち、ソレノイド３０を有している。各移動制
限ソレノイドはプランジャー３４に働くコイル３２を有
している。各プランジャー３４はクラウン３６を有して
いる。プランジャー３４とクラウン３６は付勢ばね３８
により停止位置に付勢されている。従ってコントロール
モジュール１８からコイル３２による信号がない場合、
各移動制限ソレノイド３０は付勢ばね３８により制限位
置に自動的に付勢されている。その結果移動制限ソレノ
イド３０とコントロールモジュール３２との間の接続が
開放されれば、移動制限ソレノイド３０は自動的に付勢
される。
前述のようにコントロールモジュール１８は車速センサ
４６からの車速情報及びトランスミッションギアセンサ
４８からの選択ギア情報を受ける。
従って車速が選択された移動方向の所定値よりも低い場
合移動制限ソレノイド３０が励起されクラウン２６をタ
イロッド内端４０の通路から除去させる。しかしながら
、車速が移動方向において所定の値を越えると電力が移
動制限ソレノイドに供給されず、その結果最大操舵角が
より小さい角度範囲に制限される。この制御様式は、そ
れぞれ異なる最大後輪操舵角に対応した大小の角度範囲
を有するデュアルレインジステアリングギアとしてリア
ステアリングギアを動作する。左右の最大操舵角５°が
低速で動作する自動車に適当であり、より高速において
左右１．５°に最大操舵角を制限するのに移動制限機構
が有効である。従って所定値を一旦越えると移動制限ソ
レノイドは除勢されクラウン２６が働きその結果ステア
リングギアモータ２０が過移動（オーバーライド）し移
動制限ソレノイドにより許容された範囲１．５°を越え
て後輪１２を操舵することができなくなる。操舵範囲を
１．５°に制限することにより運転手が後輪の操舵制御
計が故障した場合にも自動車の操縦することができる。
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく当業者
にとっては多くの変更例が可能であることはいうまでも
ない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の自動車の後輪の操舵針を示す斜視図、
第２図は本発明によるリアステアリングギアの断面図及
び第３図は本発明によるシステムの主要部分を示すブロ
ック図である。 １０・・・リアステアリングギア、 １２・・・後輪、 １４・・・タイロッド、 １６・・・スピンドル、 １８・・・ボールジヨイント、 ２０・・・モータ、 ２２・・・モータピニオン、 ２４・・・ラック、 ２６・・・ラックピニオン、 ２８・・・ラック、 ３０・・・ソレノイド、 ３２・・・コントロールモジュール、 ３４・・・プランジャー ３６・・・クラウン、 ３８・・・ばね、 ４０・・・タイロッド内端、 ４２・・・リアステアリングギア位置センサ、４４・・
・フロントステアリングギア位置センサ、４６・・・車
速センサ、 ４８・・・トランスミッションギアセンサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）自動車の後輪用操舵装置において、 前記後輪を位置決めする駆動源を有し、所定の角度範囲
    内で前記後輪を操舵するステアリングギアと、 前記ステアリングギアを動作する制御装置とを具備して
    おり、 前記制御装置が少なくとも１つの自動車の作動パラメー
    タを検出する装置と、前記検出パラメータに基づいて前
    記駆動源を過移動させ、前記ステアリングギアが前記角
    度範囲の所定割合を越えることを防止する装置とを有し
    ていることを特徴とする後輪用操舵装置。
  2. （２）自動車の後輪用操舵装置において、 前記後輪を操舵するモータ駆動式デュアルレインジステ
    アリングギアであって異なる所定の最大操舵角にそれぞ
    れ対応する高低の領域内で動作するステアリングギアと
    、 前記ステアリングギアを動作させる制御装置とを備えて
    おり、 前記制御装置が車速を検出する装置と前記検出された車
    速に応答して、所定速度を越えた場合、前記駆動源が前
    記低領域に対応する最大操舵角を越えないようにする装
    置とを有することを特徴とする後輪用操舵装置。
  3. （３）自動車の後輪用操舵装置において、 前記自動車の前輪の操舵に応答して前記後輪を操舵する
    モータ駆動式デュアルレインジステアリングギアであっ
    て、異なる所定の最大後輪操舵角にそれぞれ対応する高
    低の角度範囲内で動作するステアリングギアと、 前記ステアリングギアを動作する制御装置とを備えてお
    り、 前記制御装置が前記前輪の操舵角を検出する装置と、車
    速を検出する装置と、前記検出された車速に応答して、
    所定値を越えた場合前記低角度範囲に応答する最大操舵
    角を前記モータ源が越えないようにする制限装置とを有
    している後輪用操舵装置。
JP1275135A 1988-12-27 1989-10-24 自動車の後輪用操舵装置 Pending JPH02189283A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US290209 1988-12-27
US07/290,209 US5004063A (en) 1988-12-27 1988-12-27 Steering system for the rear wheels of a vehicle

Publications (1)

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JPH02189283A true JPH02189283A (ja) 1990-07-25

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ID=23114983

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EP (1) EP0376557B1 (ja)
JP (1) JPH02189283A (ja)
CA (1) CA1326202C (ja)
DE (1) DE68920983D1 (ja)

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