JPH0549512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両、特に四輪自動車等の前後輪操舵
装置に関する。

本出願人は既に前輪の転舵に関連せしめて後輪
を転舵し車速に応じて前輪に対する後輪の転舵比
を可変する車両の操舵装置（特願昭57−134889号
等）を提案した。この装置の概要について説明す
ると低速に於ては後輪を前輪と逆位相又は略零に
転舵せしめ、他方高速に於てはこれとは反対に後
輪を前輪と同位相に転舵せしめるもので、この転
舵比は車速に対し連続的関数となり、一定の車速
を境界としてこれより車速が高くなれば転舵比が
正、つまり同位相に、これより車速が低くなれば
転舵比が負、つまり逆位相になるよう転舵比の連
続的制御を行い（第５図Ｑ線参照）、低速及び高
速に於て操舵装置の機能を両立させている。これ
により低速では車両の最小回転半径、内輪差とも
に大幅の減少し、車庫入、狭い屈曲路での走行及
びユーターン等の於て車両の取り廻し性を飛躍的
に向上させることができるとともに、他方高速で
は車線変更等の於て操縦応答性を飛躍的に向上さ
せることができる。

ところで、斯かる装置によれば車速に対して設
定される転舵比な予め設定された単一の特性曲線
データによつて可変制御される。

しかしながら、道路状況、例えば小回りがほと
んど必要のない高速道路の於てはたとえ渋滞等で
低速走行を強いられても車線変更等で小回りする
ことなく楽な運転が行えるようにしたり、或るい
はまた、通常の道路に於て運転者の好みや運転時
の体調等の主観的要因によつて低速走行では転舵
比を逆位相に設定してユーターン等で小回りがき
くようにするとともに、中速、或るいはある程度
の高速走行では転舵比をあまり同位相側に設定せ
ず、むしろ若干の逆位相の設定してスポーテイ性
をもたせたりすることにより前後輪操舵の態様を
弾力的に且つ任意に変更できれば運転者にとつて
はきわめて便利である。

本発明は斯かる事情に鑑み、この種前後輪操舵
装置の改良を図つたもので、その目的とするとこ
ろは道路状況等の客観的要因、或るいは運転者側
の主観的要因によつて、最も適切な操舵を選択的
に行えるようにし、前後輪操舵の利点を維持しつ
つ、快適な運転ができるようにした車両の前後輪
操舵装置を提供せんとする。

本発明は以上の目的を達成するための前輪の転
舵に関連せしめて後輪を転舵し前輪に対する後輪
の転舵比を車速に従つて変化する転舵比関数の基
づいて可変制御する四輪自動車等の車両の前後輪
操舵装置に適用し、その主要構成とするところは
車速に従つて変化する転舵比関数の特性をマニユ
アルで任意に変更する変更手段、例えば車載コン
ピユータをメモリの予め設定記憶した複数の転舵
比関数の特性データから選択的に設定する切替手
段にて構成し、運転者がマニユアルで転舵比関数
の特性を変更できるようにしたことを特徴とす
る。

以下には本発明をさらに具体化した好適に実施
例を挙げ図面を参照して詳述する。

先ず、本発明を明確にするため、第１図乃至第
３図を参照し車両における前後輪操舵装置の構成
及び動作の一例についてその概要を説明する。第
１図は本発明に係る前後輪操舵装置を備えた車両
の概略基本構造を示す斜視図、第２図は第１図に
おける後輪操舵系の拡大斜視図、第３図ａ、ｂ及
びｃは作動説明用の原理図である。

ハンドル１のハンドル軸２はラツクピニオン式
のギヤボツクス３内の組込み、ラツク軸４の左右
端にはタイロツド５，５を連結し、両タイロツド
５，５の外端には前輪７、７を支承したナツクル
アーム６，６を連結して既知の如く前輪７，７を
ハンドル１の操舵方向へ転舵する。

一方、前記ギヤボツクス３から後方へピニオン
軸８を導出し、この軸８の後端には自在継手９を
介して長尺のリンケージ軸１０を連結する。リン
ケージ軸１０の後端には自在継手１１を介して入
力軸１２を連結し、この入力軸１２は車体後部の
左右中心線上に配置し、且つ軸受ブラケツト１３
にて回転自在に支承する。

さらに入力軸１２の後端には自在継手１４を介
して第２図に詳細に示す揺動軸１５を連結し、こ
の揺動軸１５の中間にはジヨイント部材１６を遊
嵌する。このジヨイント部材１６には図示の如く
車体幅方向をその長さ方向とするアーム部材１７
の中央部を固設する。このアーム部材１７の右端
はリンク部材１８及びリンクブラケツト１９を介
して車体側に連結し、又左端はリンク部材２０，
２１及びリンクブラケツト２２を介して車体側に
連結する。そして、上記リンク部材２１の枢軸２
３はリンク部材２１と一体に回動する。

尚上記ジヨイント部材１６は左右には後輪転舵
用タイロツド２５，２５の内端部をボールジヨイ
ント２６，２６を介して連結し、又両タイロツド
２５，２５の外端部は第１図に示す如く後輪２
７，２７を支持するナツクルアーム２８，２８に
連結する。

一方、前記アーム部材１７の左端外延の車体側
にはモータ３１を配設し、このモータ３１の出力
軸にはウオームギヤ３２を設け、前記セクタギヤ
２４に噛合せしめる。また、車両には車載コンピ
ユータ３３を搭載しており、このコンピユータ３
３は車速を検出する車速センサ３４及びリンク部
材２１の回動位置を検出する位置センサ３５から
の信号を受けて車速に応じた適正な制御信号をモ
ータ３１に送り、この回転を制御する。

而して第３図ａに模式的に示す如くジヨイント
部材１６のピボツト点Ｐが入力軸１２の中心Ｏに
一致している場合は、入力軸１２と揺動軸１５と
は同芯にて回動し、この時ジヨイント部材１６は
左右に揺動せず、以つて、タイロツド２５，２５
は木動で、このときは前輪７，７のみが転舵さ
れ、後輪２７，２７は従来車両と同様全く転舵さ
れない。

また、車速が設定以下の低速走行時にはコンピ
ユータ３３は車速センサからの信号を受けて判断
し、モータ３１の回転制御により、該モータ３１
の出力軸に形成されたウオームギア３２はこれに
噛合するセクタギア２４を回答せしめ、該セクタ
ギア２４と一体に回動するリンク部材２１は枢軸
２３を中心に下方へ揺動し、この結果アーム部材
１７は第３図ｂに示す如く左端部が下になるよう
に傾斜する。このアーム部材１７の傾斜によりピ
ボツト点Ｐは軸中心Ｏよりも下方へ位置し、この
時入力軸１２を例えば反対計方向へθだけ回動せ
しめれば、タイロツド２５，２５は第３図ｂに於
て破線で示す難く右動し、後輪２７，２７は前輪
７，７とは逆方向へ転舵され、この時の前・後輪
転舵比は車速に応じて連続的に変化せしめられ
る。

さらにまた、車速が初期設定値を越えて増大す
れば、コンピユータ３３はモータ３１を逆転せし
め、この結果アーム部材１７は第３図ｃ示す如く
前とは逆に傾斜し、この結果ピホツト点Ｐは軸中
心Ｏよりも上方へ位置し、入力軸１２を前記同様
反時計方向へ角度（θ）だけ回動せしめれば、タ
イロツド２５，２５は第３図ｃに於て破線で示す
如く前記とは逆に作用し、後輪２７，２７も前輪
７，７と同方向へ転舵され、この時の前・後輪転
舵比は車速に応じて連続的に変化せしめられる。
なお、以上の車速に対する転舵比関数の特性は第
５図中曲線Ｑにて示される。

次に、本発明の要部構成及びその機能につい
て、第２図、第４図及び第５図を参照して具体的
に説明する。第４図は後輪操舵の制御系の機能ブ
ロツク図、第５図は車速に対する前・後輪転舵比
関数の特性図である。

先ず、構成について説明する。第２図の如く前
記車載コンピユータ３３には複数の押釦３６，３
７，３８，３９，４０及び４１をそれぞれ横方へ
並べたマニユアル要の選択スイツチ４２を接続す
る。この選択スイツチ４２は前述した車速に対応
じて設定される転舵関数の特定マニユアルで任意
に変更するためのもので、例えば車両室内のイン
ストルメントパネル等に取付け運転者が着座して
操作できるようにする。

次に、後輪操舵の制御系の機能について説明す
る。第４図の如く前記車速センサ３４から検出し
た車速信号は所定の車速データ(u)としてコンピユ
ータ３３に入力する。この車速データ(u)は変換処
理イによつて、予め設定された対応する転舵比デ
ータ（k0）（＝ｆ(u)）に変換される。

この処理イを具体的に説明すると、先ずこの車
速データ(u)に対応する転舵比データ（k0）はコ
ンピユータ３３のメモリ内の変換用データハとし
て予め設定記憶してあり、この変換用データハは
第５図の複数の変換特性で表される。

一方、前記選択スイツチ４２によつて選択され
た選択情報は上記変換処理イに与えられ第５図に
示した複数の特性曲線、つまり予め設定した複数
の転舵比関数の特性（1k）、（2k）、（3k）、（4k）
…（NK）の中から一つの特性が選択され、この
各特性（1k）、（2k）…（NK）は選択スイツチ４
２の各押釦３６，３７…４１に対応し、変換処理
イは第５図の変換特性から選択された一の特性に
従つて実際の車速をこれに対応した転舵比データ
へ変換することになる。他方、位置センサ３５は
前記リンク部材２１の回動位置を検出するが、こ
の回動位置は実際の操舵状態における転舵比に比
例しており、この検出結果は実転舵比データ
（km）としてコンピユータ３３へ入力する。そし
て、この実転舵比データ（km）と前述した転舵
比データ（k0）から比較処理ニによつて（km）
−（k0）の相対的な差データ（△ｋ）を得る。こ
の差データ（△ｋ）は必要な転舵比に修正するた
めのデータでありコンピユータ３３から出力し出
力制御装置４３の入力する。この出力制御装置４
３の出力側は前記モータ３１に接続し前記差デー
タ（△ｋ）に対応した制御信号ｓを供給する。以
つて、モータ３１は現在の車速に対応した転舵比
になるまで回転し修正されることになる。

なお、車速に対応する転舵比関数の特性は第５
図の如く設定され特性曲節（1k）側がスポーテ
イ性をもち、（2k）、（3K）…と数字が大きくなる
ほど操舵が楽（イージー）になる。また、コンピ
ユータ３３における各処理はコンピユータ３３内
に格納された所定の制御プログラム（ソフトウエ
ア）によつて実行される。

以上の実施例に於いては車載コンピユータ３３
を利用したが、その他同機能を組合せからなる電
気的回路で構成してもよい。また、選択スイツチ
を押釦により構成したが、その他連続的ぬ可変で
きるスライド状の変更手段であつてもよい。さら
にまた、本発明は実施例に限定されず、前後軸を
油圧により操舵制御し、前輪舵角情報を油圧によ
り伝達する前後輪操舵装置、或るいは前輪舵角を
電気信号でコンピユータ３３に伝送するようにし
た前後輪操舵装置等にも同様に適用できる。

このように、本発明は前輪の転舵に関連せしめ
て後輪を転舵し前輪に対するる後輪の転舵比を車
速に従つて変化する転舵比関数に基づいて可変制
御する前後輪操舵装置において、車速に対応して
設定される転舵比関数の特性をマニユアルで任意
に変更することができるため、道路状況、例えば
高速道路走行等の客観的要因、或るいは運転車の
好み等の主観的要因によつて、走行条件に対する
最も適切な操舵を選択的に行え、以つて、前後輪
操舵の利点、つまり高速走行に於ては操縦応答性
が良好で、しかも低速走行に於ては車両の取り廻
し性が良好であるという基本的効果を維持しつ
つ、快適な運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る前後輪操舵装置を備えた
車両の概略基本構造を示す斜視図、第２図は第１
図における後輪操舵系の拡大斜視図、第３図ａ，
ｂ及びｃは作動説明用の原理図、第４図は本発明
の要部構成を示す後輪操舵の制御系の機能ブロツ
ク図、第５図は車速に対する前・後輪転舵比関数
の特性図である。 尚図面中、３３は車載コンピユータ、３４は車
速センサ、３５は位置センサ、３６，３７，３
８，３９，４０，４１は押釦、４２は選択スイツ
チ（変更手段）、イは変換処理、ハは変換用デー
タ、ニは比較処理である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪の転舵に関連せしめて後輪を転舵し前輪
   に対する後輪の転舵比を車速に従つて変化する転
   舵比関数に基づいて可変制御する車両の前後輪操
   舵装置において、前記車両の前後輪操舵装置の転
   舵比関数を車速に従つて変化する他の特性を有す
   る転舵比関数にマニユアルで変更する変更手段を
   設けたことを特徴とする車両の前後輪操舵装置。 ２ 前記変更手段は車載コンピユータのメモリに
   予め設定記憶した車速に対応した複数の転舵比関
   数の特性データから選択的に設定する切替手段に
   て構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の車両の前後輪操舵装置。