JPH02246873A

JPH02246873A - 後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH02246873A
Application number: JP6524189A
Authority: JP
Inventors: Katsukuni Kata; 加太　克邦; Bunichi Sugimoto; 杉本　文一; Manabu Yamada; 学山田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-10-02

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、左右両後輪に個別のステアリング装置を連
結し、左右両後輪の転舵角を個別に制御して、車両を最
適条件で操舵できるようにした後輪操舵装置に関する。

（従来の技術）第６図に示した従来の後輪操舵装置は、ハンドル１に固
定したハンドル軸１ａを、前輪ステアリング装置２の図
示していないラックとビニオンとの噛み合いを介して、
サイトロッド３．４に連結している。

そして、上記ハンドル１を回すと、ハンドル１とともに
ハンドル１ａが回転し、この回転力が前輪、ステアリン
グ装置２の上記ラックとビニオンとの噛み合いを介して
、サイドロッド３．４に伝達される。そしてサイドロッ
ド３．４は図面の左右いずれかの方向に移動するととも
に、このサイドロッド３．４に連結したナックルアーム
５．６を介して前輪７．８を転舵する。

また、上記前輪ステアリング装置２とは別に、後輪ステ
アリング装置９を設けているが、この後輪ステアリング
装置９は、モータｌＯと、このモータ１０に連係させた
シャフトドライバ１１と、モータｌＯに直結したエンコ
ーダ１２および電磁ブレーキ１３とを主要素としている
。そして、上記モータｌＯの図示していない出力軸をシ
ャフトドライバ１１の図示していないシャフトに連係さ
せ、このシャフトの両端にサイドロッド１４．１５をそ
れぞれ連結している。

そして、上記モータ１０が回転すると、この回転力がシ
ャフトドライバ１１を介してサイドロッド１４．１５に
伝達される。モータｌＯの回転力がサイドロッド１４．
１５に伝達されると、サイドロッド１４．１５は図面の
左右いずれかの方向に移動するとともに、このサイドロ
ッド１４．１５に連結したナックルアーム１６．１７を
介して、後輪１８．１９を共に転舵する。

このようにしたステアリング装置９は、そのモータｌＯ
および電磁ブレーキ１３を、コントローラ２０に接続す
る一方、このコントローラ２０には車速センサー２１、
前輪のサイドロッド４に設けた前輪舵角センサー２２お
よびエンコーダ１２を接続している。

しかして、・ハンドル１が回されて前輪７．８が転舵す
ると、前輪舵角センサー２２によって実前輪転舵角を検
出するとともに、車速センサー２１によって実車速を検
出し、これらの出力信号をコントローラ２０に人力する
。

そして、モータｌＯは上記入力信号に応じて回転する。

また、モータｌＯが回転するとエンコーダ１２がモータ
ｌＯの実回転量を検出し、この出力信号をコントローラ
２０にフィードバックして、後輪舵角をフィードバック
制御している。

つまり、この後輪操舵装置では、モータｌＯを連係させ
た単独の後輪ステアリング装置９に、後輪１８．１９を
共に連結し、コントローラ２０によって制御される上記
モータ１０の回転力を後輪１８．１９に伝達して、後輪
１８．１９の転舵を制御している。

したがって、左右両後輪１８．１９は同一・方向に同角
度だけ転舵してしまう。このように左右後輪が同一に転
舵するので、車速が低速のときには面後輪を逆位相、高
速のときには同位相に転舵することができるが、左右両
後輪を個別に転舵することはできない。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の後輪操舵装置は、後輪の左右両
輪を個別に転舵できないので、後輪の転舵角を走行条件
に応じた最適状態に制御することができない。

したがって、車両の走行条件に応じた最適条件で車両を
操舵できないという問題かあった。

この発明の目的は、車両の走行条件に応じた最適の操舵
ができる後輪操舵装置を提供することである。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、モータ等の
動力源の動力で後輪を転舵するステアリング装置と、車
両の走行条件を入力して上記動力源の出力を制御するコ
ントローラとを設けた後輪操舵装置において、第１．２
台形リンクユニットを設け、この第１．２台形リンクユ
ニットの一方のアームの一側に伸縮リンク部材を連結し
、他方のアームの一側を固定し、上記両アームの他側に
連結部材をかけ渡し、この連結部材に後輪を装着して第
１．２ステアリング装置を構成し、第１ステアリング装
置の伸縮リンク部材に第１動力源を連係させ、第２ステ
アリング装置の伸縮リンク部材に第２動力源を連係させ
、これら第１．２動力源の出力に応じて伸縮リンク部材
を伸縮作動させる構成にするとともに、車両の走行条件
に応じて第１．２動力源の出力を個別に制御するコント
ローラを、上記第１．２動力源に接続した構成にしてい
る。

（本発明の作用）上記のように、モータ等の動力源を連係させたステアリ
ング装置をその台形リンクユニットを介して後輪の左右
両輪に個別に連結し、上記内勤力源の出力をコントロー
ラによって個別に制御するようにしたので、左右両後輪
の転舵角を個別に制御できる。

（本発明の効果）この発明の後輪操舵装置によれば、左右両後輪を個別に
制御できる。

したがって、左右両後輪の転舵角を異にすることができ
るとともに、左右両後輪を共にトーイン側に転舵したり
、トーアウト側に転舵することができる。

また、車両のブレーキ状態、後進状態、スロットル開度
の情報をコントローラに入力して、車両の加減速や進行
方向に応じて後輪転舵角を個別に制御することもできる
。

したがって、車両の走行条件に応じた最適条件で車両を
操舵することができる。

（本発明の実施例）第１．２図に示したこの発明の第１実施例は、左右後輪
２３．２４に第１ステアリング装置Ｓｒ、第２ステアリ
ング装置ＳｆＬをそれぞれ個別に連結している。

上記第１．２ステアリング装置Ｓｒ、Ｓｌ２には第１．
２モータ２５．２６をそれぞれ設け、これら第１．２モ
ータの出力軸２５ａ、２６ａにウオームギヤでなる減速
機２７をそれぞれ連結している。また、減速機２７のギ
ヤ軸２７ａの先端にとニオン２８を装着し、このビニオ
ン２８を介して第１．２台形リンクユニットＡ、Ｈに上
記第１．２モータの回転力を伝達している。

そして、上記第１．２台形リンクユニットＡ、Ｂの構成
は同一なので、各軍１．２リンクユニットＡ、Ｂに関し
ては、第２．３図に示した第１台形リンクユニットＡを
参照しながら、同一符号をもって説明する。

第２．３図に示した第１台形リンクユニットＡは、シャ
シ−ａの一側に設けた支持部材２．９にブツシュ３０ａ
を嵌着したアーム３０を装着している。そして、このア
ーム３０はブツシュ３０ａを介して支持部材２９に回動
自在にしている。

また、シャシ−ａの他側には、上記減速機２７を内装し
たギヤボックス３１を装着し、減速機２７のギヤ軸２７
ａに装着したピニオン２８に伸縮リンク部材３２に形成
したラック３２ａを噛み合わせている。さらに、上記伸
縮リンク部材３２の他側にボールジヨイント３３を設け
、このボールジヨイント３３を介して伸縮リンク部材３
２、アーム３４とを連結している。そして、伸縮リンク
部材３２の図面第３図左右方向のストロークおよび図示
していないサスペンションのばね作用による図面表裏方
向のストロークに応じて、アーム３４が自由に回動する
ようにしている。

上記のようにしたアーム３０．３４は、それらの先端に
連結部材４２をかけ渡し、両アーム３０．３４と連結部
材４２とを揺動自在に連結するとともに、この連結部材
４２に後輪２３．２４をそれぞれ装着している。

上記のようにした両ステアリング装置Ｓｒ、Ｓｌは、第
１．２モータ２５．２６が回転すると、その回転力は減
速機２７→ピニオン２８とラック３２ａとの噛み合いを
介して伸縮リンク部材３２に伝達され、伸縮リンク部材
３２が伸縮作動する。伸縮リンク部材３２が伸縮作動す
ると、ボールジヨイント３３を介してアーム３４が図面
矢印ｙのいずれか一方に移動し、後輪２３．２４を個別
に転舵する。

上記のようにした第１．２ステアリング装置Ｓｒ、ＳＪ
Ｉは、これらの第１．２モータ２５．２６をコントロー
ラ３５に接続している。一方、このコントローラ３５に
は、前輪側のサイドロッド４に設けた前輪舵角センサー
２２、後輪２３．２４側それぞれの伸縮リンク部材３２
に設けた後輪舵角センサー３６．３７を接続するととも
に車速センサー３８、ブレーキスイッチ３９、後進ギヤ
スイッチ４０、スロットル開度センサー４１も接続して
いる。

そして、これらのセンサーで検出した出力信号およびス
イッチのオン・オフ信号をコントローラ３５に人力する
。一方、コントローラ３５はこれらの人力信号を処理し
、後輪２３．２４の後輪舵角目標値を個別に決定する。

この決定は第４図舵角決定パターン表のパターンＡ〜Ｋ
に示した各パターンに従って、次のように行なわれる。

すなわち、（イ）第４図のパターンＡ、Ｈに示したように車速か低
速のときには、左右両後輪の転舵方向を曲輪の転舵方向
に対して逆相にするとともに、その舵角を大きめにして
、かつ両後輪の舵角を等しくするようにしている。

（ロ）第４図のパターンＣ，Ｄに示したように車速か高
速のときには、上記パターンＡ、Ｂとは逆に左右後輪の
転舵方向を前輪の転舵方向に対して同相にするとともに
、その舵角を小さめにするようにしている。また、左右
両後輪の舵角は等しくなるようにしている。

なお、上記パターンＡ−Ｄは前記従来のパターンと同様
である。

（ハ）第４図のパターンＥ〜Ｈはブレーキスイッチおよ
び後進ギヤスイッチをすべてオフにしたパターンである
。したがって、その操舵モードは上記Ａ−Ｄのパターン
と同様である。ただし、このパターンでは、左右後輪舵
角は第４図に示すようにそれぞれ異なるようにしている
。

つまり、車速が低速であるパターンＥ、Ｆの場合には、
転舵によって車両が曲るときに回転半径が小さくなる内
輪側車輪の舵角を大きく、外輪側車輪の舵角を小さくす
るようにしている。

また、車速か高速であるパターンＧ、Ｈの場合には、車
両が曲るときに、車両の遠心力が作用して負荷が増す外
輪側車輪の舵角を小さめに、負荷が減る内輪側車輪の舵
角を大きめにするようにしている。

（ニ）さらに、第４図のパターンＩ、Ｊに示したように
、ハンドルを中立にして減加速するときには、左右後輪
の転舵角を等しくしながら、左右両後輪をそれぞれトー
イン側に転舵するようにしている。そして、車両の直進
性を保持するようにしている。

また、図のパターンＫに示したように、後進時にはハン
ドルの操作に関係なく左右後輪の転舵角を等しくしなが
ら、左右両後輪をそれぞれトーアウト側に転舵するよう
にしている。つまり、後進時の進行方向に向ってトーイ
ンに転舵し、車両の直進性を保持するようにしている。

上記のように第４図に示した後輪転舵角決定パターンに
よれば、従来４項目のパターンに加え、新たに６項目の
パターンが増す。そして、左右後輪の転舵角を個別にか
えたり、また転舵方向を個別にかえて、左右両輪をトー
イン側、あるいはトーアウト側に転舵することができる
。

上記のようにした後輪操舵装置は、ハンドル１を回すと
前輪７．８が転舵するとともに、前輪舵角を検出する前
輪舵角センサー２２の出力信号をコントローラ３５に人
力すること前記従来と同様である。

また、コントローラ３５は、上記萌輪舵角センサー２２
の他に車速センサー３８、スロットル開度センサー４１
の出力信号およびブレーキスイッチ３９、後進ギヤスイ
ッチ４０の開度オン・オフ信号を受ける。そして、コン
トローラ３５は、これらの人力信号に応じて左右の後輪
２３．２４それぞれの後輪転舵角目標値を決定し、この
後輪転舵角目標値の出力信号を第１．２モータ２５．２
６に個別に人力する。

また、上記のようにコントローラ３５の出力信号を受け
た第１．２モータ２５．２６は、コントローラ３５の出
力信号に応じて回転し、この回転方向と回転量に応じて
後輪２３．２４が個別に転舵する。

また、後輪２３．２４が転舵すると同時に、この実転舵
角を検出した後輪舵角センサー３６．３７の出力信号を
コントローラ３５にフィードバックし、後輪２３、２４
の転舵角をフィードバック制御するようにしている。

なお、減速機２７のウオームギヤは第１．２モータ２５
．２６側からの出力のみを伝達するように、ギヤの歯の
進み角を小さく設定している。そして、後輪２３．２４
側から外力が作用してもウオームギヤで逆転を防止し、
後輪２３．２４がふらつかないようにしている。

そして、第１．２ステアリング装置Ｓｒ、Ｓｎの動力源
であるモータを、パワーシリンダに変えた別の実施例を
示したのが、第５図の第２実施例である。

この第５図に示した第２実施例は、パワーシリンダＳと
ポンプＰとの間に、コントローラ３５の出力信号に応じ
て切り換わる油圧バルブ■を接続している。また、パワ
ーシリンダＳはそのシリンダ体４３にピストン４４を摺
動自在に内装し、このピストン４４に本発明の伸縮リン
ク部材であるロッド４４ａを設けている。そして、ピス
トン４４の両側に油室Ｒ，、Ｒ２を区画するとともに、
ロッド４４ａの先端をボールジヨイント３３を介してア
ーム３４に連結している。

上記以外の構成は前記第１実施例と同様であるので、前
記説明をそのまま引用し、説明を省略する。

しかして、油圧バレブ■がコントローラ３５の出力信号
に応じて切り換わり、ポンプＰとパワーシリンダＳの油
室Ｒ，，Ｒ２いずれか一方、例えば油室Ｒ１とが連通ず
ると、他方の油室Ｒ２とタンクＴとが連通ずる。このよ
うに、内油室Ｒ１゜Ｒ２がポンプＰ、タンクＴにそれぞ
れ連通すると、油室Ｒ２には圧油が導かれ、反対側の油
室Ｒ２内の作動油はタンクＴへ戻される。したがって、
上記パワーシリンダＳのピストン４４は圧油の供給料に
応し・て図面上方向に移動する。また、ポンプＰと他方
の油室Ｒ２とが連通ずると、ピストン４４か上記とは反
対に図面下方向に移動すること当然である。

上記のようにパワーシリンダＳのピストン４４が図面上
下方向に移動すると。このストローク量がジヨイント３
３を介して第１．２台形リンクユニットＡ、Ｂに伝達さ
れ、後輪２３．２４を個別に転舵すること、前記第１実
施例と同様である。

なお、ピストン４４の両側に一対のスプリング４５を設
け、パワーシリンダＳが無負荷のときには、上記スプリ
ング４５のばね力の作用でピストン４４を図示のノーマ
ル位置に保持するようにしている。

また、このスプリング４５は、パワーシリンダＳに圧油
が供給されなくなったとき、ピストン４４をノーマル位
置に保持し、後輪を中立に維持するツーエールセーフの
機能も持っている。

上記第１．２実施例によれば、左右両後輪を個別に制御
できる。

また、車両のブレーキ状態、後進状態、スロットル開度
の情報をコントローラに人力して、車両の加減速や進行
方向に応じて後輪転舵角を個別に制御することもできる
。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜４図はこの発明の第１実施例を示すもので、
第１図は回路図、第２図は台形リンクユニットの平面図
、第３図は台形リンクユニットの要部拡大図、第４図は
コントローラが演算する後輪転舵角決定パターン表、第
５図は第２実施例の回路図、第６図は従来の後輪操舵装
置の回路図である。Ｓ　ｒ　・・・第１ステアリング装置、Ｓ２・・・第２
ステアリング装置、Ａ・・・第１台形リンクユニット、
Ｂ・・・第２台形リンクユニット、２３．２４−・・後
輪、２５・・・第１モータ、２６・−第２モータ、３０
−・・アーム、３２・−伸縮リンク部材、３４−・・ア
ーム、３５・・・コントローラ、４２−・・連結部材、
Ｓ−・・パワーシリンダ、４４ａ・・・本発明の伸縮部
材であるロッド。

Claims

【特許請求の範囲】

モータ等の動力源の動力で後輪を転舵するステアリング
装置と、車両の走行条件を入力して上記動力源の出力を
制御するコントローラとを設けた後輪操舵装置において
、第１、２台形リンクユニットを設け、この第１、２台
形リンクユニットの一方のアームの一側に伸縮リンク部
材を連結し、他方のアームの一側を固定し、上記両アー
ムの他側に連結部材をかけ渡し、この連結部材に後輪を
装着して第１、２ステアリング装置を構成し、第１ステ
アリング装置の伸縮リンク部材に第１動力源を連係させ
、第２ステアリング装置の伸縮リンク部材に第２動力源
を連係させ、これら第１、２動力源の出力に応じて伸縮
リンク部材を伸縮作動させる構成にするとともに、車両
の走行条件に応じて第１、２動力源の出力を個別に制御
するコントローラを、上記第１、２動力源に接続してな
る後輪操舵装置。