JP2009126309A - 車両のステアリング装置 - Google Patents

車両のステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009126309A
JP2009126309A JP2007302370A JP2007302370A JP2009126309A JP 2009126309 A JP2009126309 A JP 2009126309A JP 2007302370 A JP2007302370 A JP 2007302370A JP 2007302370 A JP2007302370 A JP 2007302370A JP 2009126309 A JP2009126309 A JP 2009126309A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
link
connection point
steering
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2007302370A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4389993B2 (ja
Inventor
Hiroshi Shibuya
浩 渋谷
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor 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
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007302370A priority Critical patent/JP4389993B2/ja
Priority to US12/674,098 priority patent/US8256780B2/en
Priority to CN2008801174982A priority patent/CN101873961B/zh
Priority to PCT/IB2008/003163 priority patent/WO2009066160A1/en
Priority to DE112008003171.1T priority patent/DE112008003171B4/de
Publication of JP2009126309A publication Critical patent/JP2009126309A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4389993B2 publication Critical patent/JP4389993B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/20Links, e.g. track rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/18Multilink suspensions, e.g. elastokinematic arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/44Indexing codes relating to the wheels in the suspensions steerable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40Type of actuator
    • B60G2202/42Electric actuator

Landscapes

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

Abstract

【課題】仮想キングピン軸を可変としつつ従来よりも舵角を大きく確保することが可能な車両のステアリング装置を提供する。
【解決手段】一端部が車輪取付部3に対して一対の車輪側連結点Wf、Wrにて回転自在に連結され、他端部が一対の車体側連結点Bf、Brにて回転自在に連結される前アーム7L、7R及び後アーム8L、8Rをそれぞれ有する左右のアーム機構5L、5Rを有するステアリング装置1において、アーム機構5L、5Rの前アーム7L、7R及び後アーム8L、8Rのそれぞれは、複数のリンク10L、11L;10R、11R;12L、13L;12R、13Rを中間連結点Mf、Mrにて互いに回転自在に連結した構成とする。アーム駆動装置20により、連結点Bf、Br、Mf、Mr、Wf、Wrの回りの各リンクの角度が一義的に定まるようにアーム機構5L、5Rを互いに独立して駆動する。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両の車輪を操舵するための装置に関する。
車体と片側の車輪取付部とを伸縮可能な一対の前後アームで連結し、それらの前後アームの長さを適宜に変化させることにより、仮想キングピン軸を可変とするステアリング装置が知られている(例えば特許文献1参照)。その他に、本願発明に関連する先行技術文献として特許文献2が存在する。
特開2007−8285号公報 特開平6−266627号公報
上述した従来のステアリング装置においては、旋回時にアーム長さが不足して大きな舵角が取れないことがある。そこで、本発明は仮想キングピン軸を可変としつつ従来よりも舵角を大きく確保することが可能な車両のステアリング装置を提供することを目的とする。
本発明の車両のステアリング装置は、車体と車輪取付部との間に配置され、一端部が前記車輪取付部に対して車両の前後方向に離された一対の車輪側連結点にて回転自在に連結され、他端部が車体に対して前記前後方向に離された一対の車体側連結点にて回転自在に連結される前アーム及び後アームをそれぞれ有する左右のアーム機構と、前記左右のアーム機構を互いに独立して駆動するアーム駆動手段とを有し、前記アーム機構の前記前アーム及び後アームのそれぞれは、複数のリンクを中間連結点にて互いに回転自在に連結した構成を有し、前記アーム駆動手段は、前記車体側連結点、前記中間連結点及び前記車輪側連結点の回りの各リンクの角度が一義的に定まるように各アーム機構を駆動するものである(請求項1)。
本発明のステアリング装置によれば、各アーム機構のリンクをアーム駆動手段にて駆動して各リンクの角度を種々に変化させることにより、車輪取付部の位置及び角度を変化させて仮想キングピン軸を可変としつつ車輪に所要の舵角を与えることができる。前アーム及び後アームのそれぞれが複数のリンクを中間連結点で回転自在に連結した構成を有しているため、前アーム及び後アームのそれぞれを単一のリンクにて構成した場合と比較して、車体側連結点と車輪側連結点間の距離をより大きな範囲で調整することが可能となる。これにより、従来よりも大きな舵角を車輪に与えることができる。
本発明の一形態において、前記アーム駆動手段は、各アーム機構における前記車体側連結点、前記中間連結点及び前記車輪側連結点の総数から3を減算した個数の連結点のそれぞれに対応付けて配置されたリンク駆動装置を有し、各リンク駆動装置は、対応する連結点の回りに前記リンクを回転駆動して該リンクの角度を規定してもよい(請求項2)。本発明においては、前アーム及び後アームのそれぞれが最低でも2本のリンクを含んでいるため、各アーム機構では、一対の車体側連結点、一対の車輪側連結点及び一対の中間連結点を合計した6個の連結点を有するリンク機構として構成される。車輪側連結点間は1本のリンクとみなすことができ、かつ、車体側連結点間は車体に固定された1本のリンクとみなすことができるので、連結点の総数から3を除外した個数の連結点の回りにリンクの角度を規定すれば、残る3個の連結点の位置も一義的に定まる。これにより、アーム機構を操作して車輪の仮想キングピン軸の位置を可変としつつ車輪に所要の舵角を与えることができる。
上記の形態においては、前記リンク駆動装置が、駆動源としてのサーボモータを含むものとしてもよい(請求項3)。サーボモータにてリンクを連結点の回りに回転駆動する構成とすれば、リンク角度を容易に規定することができる。さらに、上記の形態においては、リンク駆動装置にてリンクの角度を規定すれば、他の3個の連結点の回りのリンクの角度も一義的に定まるので、それらの連結点の位置を能動的に制御する必要はない。従って、前記リンク駆動装置が対応付けられていない連結点に関しては、前記リンク駆動装置にて前記リンクの角度が規定された結果として、当該連結点の回りのリンクの角度が決定されるようにしてもよい(請求項4)。これによれば、アーム機構を操作するために必要なリンク駆動装置の個数を必要最小限とし、装置の小型化、制御の容易化を図ることができる。さらに、本発明の一形態において、前記前アーム及び前記後アームのそれぞれは、前記車体側連結点から前記中間連結点を経由して前記車輪側連結点まで複数のリンクを直列に連結した構成を有していてもよい(請求項5)。
以上に説明したように、本発明のステアリング装置によれば、前アーム及び後アームのそれぞれが複数のリンクを中間連結点で回転自在に連結した構成を有しているため、前アーム及び後アームのそれぞれを単一のリンクにて構成した場合と比較して、車体側連結点と車輪側連結点間の距離をより大きな範囲で調整することが可能となり、その結果、従来よりも大きな舵角を車輪に与えることができる。
図1は本発明の一形態に係るステアリング装置の車両直進時における状態を示している。なお、添付図面では、各構成要素を示す参照符号に添え字L、Rを付して左右を区別するが、以下の説明において特に左右を区別する必要がない場合には添え字を省略することがある。図1のステアリング装置1は、乗用車の左右の前輪2L、2Rを操向するためのものである。前輪2L、2Rはそれぞれ車輪取付部3L、3Rに取り付けられている。車輪取付部3L、3Rは、前輪2L、2Rの回転中心となるスピンドル4L、4Rを含んだアッセンブリ部品として構成される。あるいは、車輪取付部3はインホイールモータであってもよく、その場合にはインホイールモータの出力軸がスピンドル4を構成する。
ステアリング装置1は、左右の車輪取付部3にそれぞれ対応して設けられた左右のアーム機構5L、5Rを備えている。アーム機構5L、5Rは車両の前後方向中心線CLを挟んで対称的に構成されている。左側のアーム機構5Lは、車両の前後方向(図1において上下方向)に並べられた一対の前アーム7L及び後アーム8Lを有している。前アーム7Lは2本の内側リンク10L及び外側リンク11Lのそれぞれの一端を中間連結点Mfにて互いに回転自在に連結した構成を有し、後アーム8Lは2本の内側リンク12L及び外側リンク13Lのそれぞれの一端を中間連結点Mrにて互いに回転自在に連結した構成を有している。内側リンク10L、12Lの他端は、車体の一部であるアーム取付部14に対して前後方向に離された一対の車体側連結点Bf、Brにて回転自在に連結されている。外側リンク11L、13Lの他端は、車輪取付部3Lに対して前後方向に離された一対の車輪側連結点Wf、Wrにて回転自在に連結されている。つまり、前アーム7L及び後アーム8Lのそれぞれは、車体側連結点Bf、Brから中間連結点Mf、Mrを経由して車輪側連結点Wf、Wrまで複数のリンク10L、11L、又は12L、13Lを直列に連結した構成を有している。前アーム7Lと後アーム8Lとは車軸中心線AXに対して前後対称に構成されている。車軸中心線AXは、前輪2L、2Rが直進状態にあるときのスピンドル4L、4Rを結ぶ車幅方向の直線である。
同様に、右側のアーム機構5Rは、車両の前後方向に並べられた一対の前アーム7R及び後アーム8Rを有している。前アーム7Rは2本の内側リンク10R及び外側リンク11Rのそれぞれの一端を中間連結点Mfにて互いに回転自在に連結した構成を有し、後アーム8Rは2本の内側リンク12R及び外側リンク13Rのそれぞれの一端を中間連結点Mrにて互いに回転自在に連結した構成を有している。内側リンク10R、12Rの他端は、車体の一部であるアーム取付部14に対して前後方向に離された一対の車体側連結点Bf、Brにて回転自在に連結されている。外側リンク11R、13Rの他端は、車輪取付部3Rに対して前後方向に離された一対の車輪側連結点Wf、Wrにて回転自在に連結されている。つまり、前アーム7R及び後アーム8Rのそれぞれは、車体側連結点Bf、Brから中間連結点Mf、Mrを経由して車輪側連結点Wf、Wrまで複数のリンク10R、11R、又は12R、13Rを直列に連結した構成を有している。前アーム7Rと後アーム8Rとは車軸中心線AXに対して前後対称に構成されている。
以上から明らかなように、各アーム機構5は、6本のリンク要素、つまり車輪取付部33、リンク10〜13及びアーム取付部14を6個の連結点Bf、Mf、Wf、Wr、Mr、Brで相互に回転自在に連結した6節リンク機構として構成されている。ステアリング装置1には、アーム機構5L、5Rを互いに独立して駆動するアーム駆動手段として、アーム駆動装置20が設けられている。アーム駆動装置20は、リンク10、12、13を回転駆動してそれらの角度を規定するリンク駆動装置として、第1サーボモータ21、第2サーボモータ22、及び第3サーボモータ23をアーム機構5毎に備えている。第1サーボモータ21はアーム取付部14に対して内側リンク10を連結点Bfの回りに回転駆動し、第2サーボモータ22はアーム取付部14に対して内側リンク12を連結点Brの回りに回転駆動する。そして、第3サーボモータ23は、後アーム8の内側リンク12に対して外側リンク13を連結点Mrの回りに回転駆動する。これらのサーボモータ21〜23にてリンク10、12、13の角度を一義的に規定することにより、5つの連結点Bf、Br、Mf、Mr、Wrの位置が一義的に定まり、その結果、残る1つの連結点Wfの位置も一義的に定まる。つまり、各アーム機構5においては、サーボモータ21〜23にてリンク10、12、13の角度を調整することにより、前輪2の仮想キングピン軸Kp及び前後方向中心線CLに対する車輪取付部3の傾き(舵角)を一義的に定めることができる。
サーボモータ21〜23により各アーム機構5のリンク10〜13を最大限に折り畳んだ状態において、前輪2L、2Rは直進方向に向けられる。この直進状態においてアーム機構5L、5Rのアーム10〜13は左右対称であり、各アーム機構5において車輪側連結点Wf、Wrは前後方向に一直線に並んでいる。車両の前後方向中心線CLから前輪2L、2Rの中心線AL、ARまでの距離は互いに等しい。
図2は左旋回時におけるステアリング装置1の状態の一例を示している。この例において、左前輪2Lは、その後端かつ中心線AL上に設定された仮想キングピン軸KpLを中心として操舵され、右前輪2Rは、その前端かつ中心線AR上に設定された仮想キングピン軸KpRを中心として操舵されている。図1の直進状態から図2の状態へと操舵するときのサーボモータ21〜23の動作は以下の通りである。まず、左側のアーム機構5Lに関して、第1サーボモータ21Lはリンク10Lを連結点Bfの回りに反時計方向に回転させるように駆動され、第2サーボモータ22Lはリンク12Lを連結点Brの回りに時計方向に回転させるように駆動され、第3サーボモータ23Lは前アーム7Lの長さ(連結点Bf、Wf間の距離)が略最大となる程度までリンク13Lを反時計方向に回転させるように駆動される。一方、右側のアーム機構5Rに関して、第1サーボモータ21Rはリンク10Rを連結点Bfの回りに反時計方向に回転させるように駆動され、第2サーボモータ22Rはリンク12Rを連結点Brの回りに時計方向に回転させるように駆動され、第3サーボモータ23Rは後アーム8Rの長さ(連結点Br、Wr間の距離)が略最大となる程度までリンク13Rを時計方向に回転させるように駆動される。
図2は前輪2の操舵の一例であって、本形態のステアリング装置1によれば、各アーム機構5のサーボモータ21〜23を適宜に駆動することにより、仮想キングピン軸Kpを前輪2の前後端のみならず任意の位置に設定することができる。例えば、図3に示したように、旋回内輪となる左前輪2Lはその接地面の中央に仮想キングピン軸KpLを設定してその回りに前輪2Lを操舵し、その一方で旋回外輪となる右前輪2Rは図2と同様の位置に仮想キングピン軸KpRを設定してその回りに前輪2Rを操舵することも可能である。よって、本形態のステアリング装置1によれば、車両の積載状況、前後重量配分、車速、路面状況等に応じた最適な位置に仮想キングピン軸Kpを設定することができる。仮想キングピン軸Kpの設定としては、例えば、大舵角が必要な場合には図2に例示したように仮想キングピン軸Kpを設定することが考えられる。あるいは、駐車場での据え切り時のように前輪2の操舵トルクが大きくなる状況では、図3の左前輪2Lのように、前輪2の接地面のほぼ中央に仮想キングピン軸Kpを設定することにより操舵トルクを最小限に抑えることができる。
しかも、図3の例から明らかなように、本形態では左右のアーム機構5L、5Rを互いに独立して駆動することができるので、アッカーマン率を調整することもできる。アッカーマン率とは、旋回時の左右の舵角の割合である。あるいは、本形態のステアリング装置1を前後輪に適用することにより、四輪操舵機能を容易に実現することができる。
さらに、本形態のステアリング装置1においては、前輪2L、2R間のトレッドも変更することができる。すなわち、車輪側連結点Wf、Wrが互いに等しく車軸中心線AXの方向に変位するようにサーボモータ21〜23を駆動すれば、前輪2の舵角を変化させることなく、トレッドを図1中の想像線で示すように拡大し、あるいは拡大されたトレッドを再び縮小することができる。これにより、例えば、一般道路や市街地ではトレッドを小さく設定し、高速道度ではトレッドを拡大して車両の安定性を向上させるといった、走行状況に応じたトレッドの変化を実現することができる。
なお、各リンク10〜13の連結点Bf、Br、Mf、Mr、Wf、Wrにおいては、アーム7、8が車両の上下方向の軸線を中心として回転できるように連結構造を定めればよい。但し、ブッシュ、球面軸受等を介して連結することにより、車輪取付部3又はアーム取付部14に対してアーム7、8が水平方向の軸線の周りにも幾らか回転できるようにしてもよい。車輪取付部3又はアーム取付部14に対してアーム7、8を上下方向に変位可能とすることにより、車体に対する前輪2L、2Rの上下動を許容してもよい。この場合、車体とアーム7、8との間にばね及び減衰装置を設けることにより、アーム機構5をサスペンションとして機能させてもよい。但し、前輪2をステアリング装置1とは別に設けたサスペンション機構にて支持し、ステアリング装置1は前輪2の操舵駆動のみを担当するようにしてもよい。
次に、車両の不図示の操舵部材(典型的にはステアリングホイール)の操作に連係してアーム7、8を動作させるためにステアリング装置1に設けられる制御系について説明する。図4はその制御系のブロック図である。ステアリング装置1の制御系は、操舵部材の操作に連係してサーボモータ21〜23の動作を制御する操舵制御手段として、ステアリングコントローラ(以下、コントローラと略称する。)30を備えている。コントローラ30はコンピュータユニットとして構成されている。コントローラ30には、その制御対象として、上述した左右のサーボモータ21〜23が接続されている。コントローラ30には、サーボモータ21〜23の制御において参照すべき各種の状態を検出するための状態検出装置31が接続されている。状態検出装置31は、操舵部材の中立位置(直進時の位置)からの操作角度(操舵操作角)を検出する操舵角センサ32を含む。なお、ここでいう操舵操作角は、操舵部材の中立位置からの操作方向を識別可能な情報を含む。その他に、車速センサ33、ヨーレートセンサ34といった車両の運動状態を示すパラメータ(以下、車両運動パラメータと呼ぶ。)を検出する各種のセンサを状態検出装置31に含めてよい。参照されるべき車両運動パラメータとしては、車速、ヨーレートの他にも、車体スリップ角、横G等を適宜に選択してよい。さらに、車両の前後輪軸荷重を検出するセンサ、あるいは路面状態を検出するセンサが状態検出装置31に設けられてもよい。状態検出装置31は、センサのみならず、例えば車両のドライバによる入力手段を含んでもよい。
図5は、前輪2を操舵するためにコントローラ30が実行するステアリング制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンでは、まずステップS11で操舵角センサ24からの出力信号に基づいて操舵部材が操作されたか否かが判別される。操舵操作がなければ処理を保留し、操舵操作があれば次のステップS12へと処理が進められる。ステップS12では、状態検出装置31からの出力を参照して車両が置かれている状態が検出される。次のステップS13では、検出された状態に対応した仮想キングピン軸KpL、KpRの位置が決定される。例えば、状態検出装置31にて検出される状態を幾つかの類型に分類し、類型毎に最適な仮想キングピン軸Kpを予めコンピュータシミュレーション等で割り出してその対応関係をテーブルデータとして作成し、そのテーブルデータをコントローラ30のROMに記憶しておくことにより、ステップS13の処理を実現することができる。
ステップS13で仮想キングピン軸Kpの位置が決定された後は、ステップS14で操舵部材の操舵操作角が検出され、続くステップS15で、操舵操作角度に応じた前輪2L、2Rのそれぞれの舵角が決定される。続いて、ステップS16で仮想キングピン軸Kpの位置及び舵角に基づいてサーボモータ21〜23のそれぞれの駆動量が決定され、その決定された駆動量に従ってステップS17でサーボモータ21〜23が駆動される。この後、ステップS11へと処理が戻され、以下、同様手順が繰り返される。
なお、図5では操舵部材の操作に応じて仮想キングピン軸Kpの位置を制御しつつ前輪2L、2Rの舵角を制御する例を示したが、上述したようにトレッドを可変とする場合には、例えばドライバに走行モードを選択させ、その選択結果に応じた最適なトレッドが設定されるようにサーボモータ21〜23を制御すればよい。
上記の形態では、リンク10〜13をいずれも直線的に示しているが、実際のリンク10〜13はそのような単純な形状に限らない。図1のステアリング装置1をより具体的に示した一例を図6に示す。なお、図6では左側のアーム機構5Lのみを示しており、右側のアーム機構5Rは対称的に構成される。図6の例では、後アーム8Lのリンク12LがL字状に曲がった部材として形成されている。この場合、車体側連結点Brと中間連結点Mrとを結ぶ線分が図1のリンク12Lに相当する。
本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、リンク駆動装置としてのサーボモータ21〜23の位置に関しては、車輪側連結点Wf、Wr及び他の一つの連結点にサーボモータ21〜23をそれぞれ配置する等、6個の連結点のうち3つの連結点にそれぞれ対応付けられていればよい。前アーム7及び後アーム8のそれぞれは、3本以上のリンクを中間連結点にて互いに回転自在に連結した構成でもよい。リンク本数を増加させた場合でも、連結点の総数から3を減算した個数の連結点の回りにおけるリンク角度をリンク駆動装置にて規定すれば、残る3つの連結点の回りのリンクの角度が一義的に定まる。但し、残る3つの連結点の少なくとも一つにもリンク駆動装置を配置して、他の連結点のリンク駆動装置との間でリンク角度に矛盾が生じないように各リンク駆動装置の動作を制御してもよい。リンク駆動装置はサーボモータを利用する例に限らず、リンクを連結点の回りに回転駆動してその角度を規定できるものであれば各種のアクチュエータ、駆動機構を適宜に利用してよい。また、いずれか一つのサーボモータの回転運動をギア機構等の運動伝達機構によって他の連結点に伝達して当該連結点の回りのリンクの角度を変化させるようなリンク駆動装置を設けてもよい。さらに、リンクの少なくとも一本を伸縮可能な直動型アクチュエータとしてもよい。
本発明のステアリング装置を車両の上下方向に複数組設置し、各組でアーム機構を互いに独立して駆動できるようにしてもよい。この場合、各組の車輪側連結点Wf、Wrの位置を互いに独立して設定することができるので、仮想キングピン軸を3次元的に操作してキャンバー角、キャスター角及びトー角を変化させることができる。その場合、各連結点については、球面軸受、ブッシュ等を利用してリンクを連結点の回りに3次元方向に相対回転可能に連結する必要がある。
本発明の一形態に係るステアリング装置の車両直進時における状態を示す図。 仮想キングピン軸を前輪の前後端にそれぞれ設定して左旋回する様子を示す図。 旋回内輪の仮想キングピン軸を前輪中央に、旋回外輪の仮想キングピン軸を前輪前端にそれぞれ設定して左旋回する様子を示す図。 図1のステアリング装置の制御系の概略構成を示すブロック図。 図4の操舵コントローラが実行するステアリング制御ルーチンを示すフローチャート。 図1のステアリング装置を具体化した一例を示す図。
符号の説明
1 ステアリング装置
2L、2R 前輪
3L、3R 車輪取付部
4L、4R スピンドル
5L、5R アーム機構
7L、7R 前アーム
8L、8R 後アーム
10L、10R 前アームの内側リンク
11L、11R 前アームの外側リンク
12L、12R 後アームの内側リンク
13L、13R 後アームの外側リンク
14 アーム取付部
20 アーム駆動装置
21L、21R 第1サーボモータ(リンク駆動装置)
22L、22R 第2サーボモータ(リンク駆動装置)
23L、23R 第3サーボモータ(リンク駆動装置)
30 操舵コントローラ
31 状態検出装置
AL、AR 前輪の中心線
AX 車軸中心線
Bf、Br 車体側連結点
CL 前後方向中心線
KpL、KpR 仮想キングピン軸
Mf、Mr 中間連結点
Wf、Wr 車輪側連結点

Claims (5)

  1. 車体と車輪取付部との間に配置され、一端部が前記車輪取付部に対して車両の前後方向に離された一対の車輪側連結点にて回転自在に連結され、他端部が車体に対して前記前後方向に離された一対の車体側連結点にて回転自在に連結される前アーム及び後アームをそれぞれ有する左右のアーム機構と、
    前記左右のアーム機構を互いに独立して駆動するアーム駆動手段とを有し、
    前記アーム機構の前記前アーム及び後アームのそれぞれは、複数のリンクを中間連結点にて互いに回転自在に連結した構成を有し、
    前記アーム駆動手段は、前記車体側連結点、前記中間連結点及び前記車輪側連結点の回りの各リンクの角度が一義的に定まるように各アーム機構を駆動する、車両のステアリング装置。
  2. 前記アーム駆動手段は、各アーム機構における前記車体側連結点、前記中間連結点及び前記車輪側連結点の総数から3を減算した個数の連結点のそれぞれに対応付けて配置されたリンク駆動装置を有し、各リンク駆動装置は、対応する連結点の回りに前記リンクを回転駆動して該リンクの角度を規定する請求項1に記載のステアリング装置。
  3. 前記リンク駆動装置が、駆動源としてのサーボモータを含む請求項2に記載のステアリング装置。
  4. 前記リンク駆動装置が対応付けられていない連結点に関しては、前記リンク駆動装置にて前記リンクの角度が規定された結果として、当該連結点の回りのリンクの角度が決定される請求項2又は3に記載のステアリング装置。
  5. 前記前アーム及び前記後アームのそれぞれは、前記車体側連結点から前記中間連結点を経由して前記車輪側連結点まで複数のリンクを直列に連結した構成を有している請求項1〜4のいずれか一項に記載のステアリング装置。
JP2007302370A 2007-11-22 2007-11-22 車両のステアリング装置 Active JP4389993B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007302370A JP4389993B2 (ja) 2007-11-22 2007-11-22 車両のステアリング装置
US12/674,098 US8256780B2 (en) 2007-11-22 2008-11-21 Vehicle steering device
CN2008801174982A CN101873961B (zh) 2007-11-22 2008-11-21 车辆转向设备
PCT/IB2008/003163 WO2009066160A1 (en) 2007-11-22 2008-11-21 Vehicle steering device
DE112008003171.1T DE112008003171B4 (de) 2007-11-22 2008-11-21 Fahrzeuglenkvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007302370A JP4389993B2 (ja) 2007-11-22 2007-11-22 車両のステアリング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009126309A true JP2009126309A (ja) 2009-06-11
JP4389993B2 JP4389993B2 (ja) 2009-12-24

Family

ID=40474984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007302370A Active JP4389993B2 (ja) 2007-11-22 2007-11-22 車両のステアリング装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8256780B2 (ja)
JP (1) JP4389993B2 (ja)
CN (1) CN101873961B (ja)
DE (1) DE112008003171B4 (ja)
WO (1) WO2009066160A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010058682A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Equos Research Co Ltd 車両

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102066184B (zh) * 2009-06-03 2013-06-19 丰田自动车株式会社 车辆的转向装置以及该转向装置的设定装置
KR101233971B1 (ko) * 2011-03-23 2013-02-21 대호 (주) 트랙터의 조향 장치
WO2013054357A2 (en) * 2011-08-25 2013-04-18 Indian Institute Of Technology, Bombay Mechanism for omni-directional steering using mechanical logic gate synchronizers
KR101734277B1 (ko) * 2011-10-31 2017-05-25 현대자동차 주식회사 인휠 시스템을 이용한 차량 제어 방법
NL2009111C2 (nl) * 2012-07-03 2014-01-06 Stichting Hogeschool Rotterdam Wielophanging voor een sturend wiel van een voertuig.
US9387881B2 (en) 2013-11-18 2016-07-12 Terra Drive Systems, Inc. Land vehicle steering system including selective inboard and outboard wheels adjustment
CN104842729B (zh) * 2014-12-19 2017-02-22 北汽福田汽车股份有限公司 用于识别多连杆悬架的瞬时主销的方法
CN106275070B (zh) * 2015-05-27 2018-10-16 比亚迪股份有限公司 车轮转向机构及车辆
CA3085274A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 Jacques Tranchero Crane comprising a steering system
US10994777B2 (en) * 2018-07-10 2021-05-04 Ford Global Technologies, Llc Wheel steering apparatus to generate positive ackermann
GB202001243D0 (en) * 2020-01-29 2020-03-11 Mclaren Automotive Ltd Steering assistance
US11260904B2 (en) * 2020-04-08 2022-03-01 Thomas Towles Lawson, Jr. Vehicle steering linkage and axle assembly including said linkage
KR20220068549A (ko) * 2020-11-19 2022-05-26 현대자동차주식회사 독립 현가 시스템

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE436787A (ja) * 1938-10-17
US2480309A (en) * 1946-05-23 1949-08-30 Pest Control Ltd Steering gear for variable track vehicles
US2516074A (en) * 1947-08-05 1950-07-18 Baker Raulang Co Steering mechanism for vehicles
US2863518A (en) * 1957-06-25 1958-12-09 Pellizzetti Italo Motor vehicle equipped with wheels capable of steering substantially through 90 deg.from their straight drive position
US3229992A (en) * 1964-01-22 1966-01-18 Traywick Entpr Inc Adjustable linking mechanism for steerable wheels
US3587767A (en) * 1968-12-19 1971-06-28 Lockheed Aircraft Corp Steering assembly for a vehicle
DE2121262C3 (de) 1971-04-30 1979-02-08 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen Unabhängige Aufhängung der gelenkten Räder von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen
US4373743A (en) * 1980-11-21 1983-02-15 Parsons Jr Charles F Wheel suspension system for vehicles
US4546997A (en) * 1983-07-28 1985-10-15 John Shuttleworth Vehicle steering and suspension system
US4632413A (en) * 1984-02-22 1986-12-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Body banking suspension apparatus for a vehicle
US4650213A (en) * 1984-11-28 1987-03-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle body inclining apparatus of vehicle
DE3776504D1 (de) * 1986-11-26 1992-03-12 Toyota Motor Co Ltd Vierradlenkungssystem fuer radfahrzeuge.
JP2522062B2 (ja) * 1989-06-30 1996-08-07 トヨタ自動車株式会社 前後輪操舵車の後輪操舵装置
CN2097137U (zh) * 1990-11-19 1992-02-26 塞克斯顿企业有限公司 汽车驾驶方向操作系统的单弹簧安全稳定器
JPH0569712A (ja) * 1991-03-08 1993-03-23 Yorozu:Kk 独立懸架式サスペンシヨン
JP3024421B2 (ja) 1993-03-03 2000-03-21 トヨタ自動車株式会社 車輌のステアリング装置
JP3146301B2 (ja) * 1993-10-04 2001-03-12 カヤバ工業株式会社 自動車用後輪サスペンション装置
IT1281790B1 (it) * 1995-05-03 1998-03-03 Carer Snc Dell Ing Angelo Gaet Carrello elevatore a quattro ruote con stretto raggio di sterzata e stabilita' migliorata
JP3711649B2 (ja) * 1996-09-04 2005-11-02 株式会社豊田自動織機 車輌における車輪のトー角調整機構
JP3425745B2 (ja) * 1997-08-04 2003-07-14 トヨタ自動車株式会社 車両用懸架装置
US6402170B1 (en) * 2001-03-13 2002-06-11 New Holland North America, Inc. Enhanced steering mechanism for utility vehicles
JP2004168092A (ja) 2002-11-18 2004-06-17 Nissan Motor Co Ltd 車輪の操舵機構
AU2003900336A0 (en) * 2003-01-28 2003-02-13 Steerable Wheel Systems Pty Ltd Steerable single wheel unit for trailers
JP2005053471A (ja) * 2003-07-23 2005-03-03 Nissan Motor Co Ltd 車両の操舵装置
CN2681928Y (zh) * 2003-12-19 2005-03-02 衡阳奔胜叉车实业有限公司 叉车转向桥
DE102004053722B4 (de) * 2004-11-06 2020-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeug mit wenigstens einer über eine Achsschenkellenkung lenkbar ausgeführten Fahrzeugachse
DE102006020487A1 (de) 2005-05-02 2006-11-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Lenkvorrichtung, insbesondere für eine Hinterachslenkung
CN2803862Y (zh) * 2005-05-30 2006-08-09 安徽华菱汽车集团有限公司 重型汽车的双前桥转向传动机构
JP4591237B2 (ja) 2005-06-29 2010-12-01 トヨタ自動車株式会社 車両のステアリング装置
JP2007216732A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Toyota Motor Corp 車両用操舵装置
JP2008174056A (ja) * 2007-01-17 2008-07-31 Toyota Motor Corp 操舵輪用車輪懸架装置
US8235404B2 (en) * 2009-02-27 2012-08-07 Found Animals Foundation, Inc. Suspension and steering system
CN102066184B (zh) * 2009-06-03 2013-06-19 丰田自动车株式会社 车辆的转向装置以及该转向装置的设定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010058682A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Equos Research Co Ltd 車両

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009066160A1 (en) 2009-05-28
CN101873961A (zh) 2010-10-27
US8256780B2 (en) 2012-09-04
DE112008003171T5 (de) 2010-12-16
DE112008003171B4 (de) 2019-01-17
US20110089657A1 (en) 2011-04-21
JP4389993B2 (ja) 2009-12-24
CN101873961B (zh) 2012-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4389993B2 (ja) 車両のステアリング装置
JP6476235B2 (ja) 三輪自動車のための操舵および制御システム
JP5152341B2 (ja) 車両のステアリング装置及びその設定装置
CN107685767B (zh) 多轴轮毂电机驱动车辆后轮线控转向驱动装置及转向方法
JP2001322557A (ja) 車両の複数輪独立操舵装置
WO2014171389A1 (ja) ステアリング装置、そのステアリング装置を用いた車両、及び、4輪転舵機構を備えた車両
JPWO2010128585A1 (ja) 後輪トー角制御装置および後輪トー角制御装置における電動アクチュエータの基準位置較正方法
JP4591237B2 (ja) 車両のステアリング装置
JP6898428B2 (ja) 車両
CN114763179A (zh) 车辆转向系统以及控制车辆车轮的转向角的方法
JP2007161148A (ja) 連結車両における後方車両の駆動制御装置
JPH04310468A (ja) 車両の後輪操舵装置
JP5086943B2 (ja) 車両用操舵装置
KR102620426B1 (ko) 조향 장치
JP5228937B2 (ja) 挙動制御装置
WO2024048534A1 (ja) リーン車両
JP5131681B2 (ja) 車両の後輪トー角可変制御装置
JPH0222389Y2 (ja)
JP2014210484A (ja) 4輪転舵機構を備えた車両
JP2011068213A (ja) 四輪操舵装置
JP2011178227A (ja) 車両用制御装置
JP2013252761A (ja) 後輪操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090915

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090928

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4389993

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131016

Year of fee payment: 4