JPH02241880A

JPH02241880A - 後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH02241880A
Application number: JP6438489A
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: 1989-03-16
Filing date: 1989-03-16
Publication date: 1990-09-26

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−にＧ）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、／＼ンドルｌ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１纏み合いを介し
て、サイドロッド３．４に連結している。

そして、１；記ハンドルｌを回すと、ハンドルｌととも
にハンドル１ａが回転し１．この回転力が前輪ステアリ
ング装δ２の上記ラックとピ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１０と、このモータｌＯに連係させた
シャフトドライバ１１と、モータ１０に直結したエンコ
ーダ１２および？ｌｉ磁ブシブレーキ１３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、Ｌ記モータｌＯ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１０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１８．１７を
介し工、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１０
および電磁ブレーキ１３を、コントローラ２０に接続す
る一力、このコントａ−ラ２０には車速センサー２１、
ｌ）０輪のサイドロ：戸ド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ｌ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、重速センサー２１によって実巾速を検出
し、これらの出力信号をコントローラ２０に入力する。

そして、モータ１０は上記入力信号に応じて回転する。

また、モータ１０が回転するとエンコーダ１２がモータ
１０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１０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、左右角後輪１８．１９は同一方向に同一角
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前後輪を逆位相、高
速のときには同位相に転舵することができるが、左右角
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があった。

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９．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−に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、クラ
ンクシャフトの両側に形成したピン部に第１．２台形リ
ンクユニットの一側を連結し、第１．２台形リンクユニ
ット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
テアリング装置のクランクシャフトに第１動力源を連係
させ、第２ステアリング装置のクランクシャフトに第２
動力源を連係させ、これら第１．２動力源の出力に応じ
てクランクシャフトを回転させる構成にするとともに、
車両の走行に応じて第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、−上記両動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、左右角後輪
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、左右間後輪を個別に
制御できる。

したがって、左右間後輪の転舵角を異にすることができ
るとともに、左右間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ａｓｆＬをそれぞれ個別に連結している
。

上記両ステアリング装置１ｓｔ、Ｓ見には第１．２モー
タ２５．２６をそれぞれ設け、これらの第１５２モータ
２５．２Ｇの出力軸にはウオームギヤ２７をそれぞれ装
備している。そして、上記第１．２モータ２５．２６の
回転力をウオームギヤ２７を介して第１．２ｈ形リンク
ユニットＡ、Ｈに伝達するが、これら円台形リンクユニ
ッ）Ａ、Ｂの構成は同一なので、各台形リンクユニット
Ａ、Ｈに関しては、第２図に示した第１台形リンクユニ
ットＡを参照しながら、回−符号をもって説明する。

第２図に示した第１台形リンクユニットＡは。

第１モータ２５に装着したウオームギヤ２７に、クラン
クシャフト２８に装着したウオームホイール２９を噛み
合わせている。また、Ｌ記りランクシャフト２８は一対
の支持部材３０を介して、図示していないシャシ−に装
着するとともに、クランクシャフト２Ｂの左右両側に１
８０度位相を異にするピン部２８ａ、２８ｂを形成して
いる。

そして、Ｉ：記左右両ピンＢ２８ａ、２８ｂに一対のア
ーム３１．３２の一側を、それぞれ連結しているが、こ
の両アーム３１．３２の一側には、第３図の（イ）に示
したようにジヨイントａ３を一体に設けている。このジ
ヨイント３３は、インナチューブ３３ａとアウタチュー
ブ３３ｂとの間にゴム製等の弾性体３３ｃを介して構成
し、インナチューブ３３ａの内周とクランクシャフト２
８のピン部２８ａ、２８ｂとの間に、僅かなすき間を保
持している。そして、クランクシャフト２８が回転して
そのピン部２８ａ、２８ｂが回動すると、左右両アーム
３１．３２がジョイン１３３を介して往復移動するよう
にしている。

このようにした上記両アーム３１．３２の先端には連結
部材３４をかけ渡し、両アーム３１．３２と連結部材３
４とを揺動自在に連結するとともに、この連結部材３４
に後輪２３．２４をそれぞれ装着している。

上記のようにした第１、？ステアリング装鐙Ｓｒ、Ｓｌ
は、第１．２モータ２５．２６が回転すると、その回転
力はウオーム２７とウオームホイール２９との噛み合い
を介してクランクシャフト２８に伝達され、クランクシ
ャフト２８が回転する。クランクシャフト２８が回転す
ると、左右両側のピン部２８ａ、２８ｂが回動し、その
回動力向ば応じて左右両アーム３１．３２いずれか一方
、例えばアーム′：３１が矢印ａで示した押し方向に移
動し、他方のアーム３２が矢印すで示した引き方向に移
動する。

上記ように左右両アーム３１．３２が押し、引き互いに
逆方向に移動すると、これら両アーム３１．３２の両ス
トローク量に応じて連結部材３４が揺動し、後輪２３と
２４とを個別に転舵する。

上記のようにした第１，２ステアリング装置Ｓｒ、Ｓｌ
は、これらの第１．２モータ２５．２６をコントローラ
３５にｖｃ統している。−・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の左右内アー１．３１．３２い
ずれか一方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はこれらの入力信号を処理し
、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２図舵角決定バ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、Ｂに示したように車速が低
速のときには、左右両後輪の転舵方向を前輪の転舵方向
に対して逆相にするとともに、その舵角な大きめにして
、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（またように車速が
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、モの操舵モードは上記Ａ−Ｄのパターン
と同様である。ただしにのパターンでは、左右後輪舵角
は第２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、車速が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ｉｈ輪の舵角を小さめに、負荷が減る内輪側車輪の
舵角な大きめにするようにしている。

（ニ）さらに、第４図のパターンエ、Ｊに示したように
、ハンドルを中立に１７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５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とは、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に入
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、上記前輪舵角センサー２２
の他に車速センサー３８、スロントル開度センサー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、これらの入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様値を決定し、この
後輪転舵角［Ｉ標値の出力信号を第１．２モータ２５．
２６に個別に入力する。

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がイ＾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、第１．２モータ２５．２６とクランクシャフト２
８は、前記のようにウオーム２７とつす−ムホイール２
９との噛み合いを介して連結しているが。

これらギヤの爾の進み角は小さく設定し、第１．２モー
タ２５．２Ｂ側からの出力のみを後輪に伝達するように
している。

このようにして、後輪２３．２４側から外力が作用して
もウオームギヤの逆転を防止し、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４Ｂ
にロッド４３ａを設けたピストン４３を摺動自在に内装
している。そして、ピストン４３の左右に油室Ｒ１、Ｒ
２を区画するとともに、ロッド４３ａをアーム４４の一
側に回動自在に連結し、アームの他側をクランクシャフ
ト２８に装着している。

しかして、油圧バルブ■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Ｒ１、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、両油室ＲＩＲ２がポンプＰ、タンクＴにそれぞれ
連通ずると、油室Ｒ１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。したがつて、−
ｈ　記パワーシリンダＳのピストン４３は油圧の供給料
に応じて図面右方向に移動する。また、ポンプＰと他方
の油室Ｒ２とが連通ずると、ピストン４３が上記とは反
対に図面左方向に移動すること）ｈ然である。

Ｌ二足のようにパワーシリンダＳのビスｉ・ン４３が図
面左右方向に移動すると。このス］・ローフ祉だけアー
ム４４を介してクランクシャフト２８を回転する。そし
て、クランクシャフト２８が回転すると、これに連結し
た第１．２台形リンクユニッ）Ａ、Ｂを介して後輪２３
．２４を個別に転舵すること、前記ｔ５１実施例と同様
である。

なお、ピストン４３の両側に〜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、１−、記ス
プリング４５のばね力の作用でピストン４３を図示のノ
ーマル位石に保トｒするよう（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４３をノーマル位
ｔに保持し、後輪をΦヶに維持するフェールセーフの機
能も持っている。

ト記第１．２実施例によれば、左右１．Ｔ４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、重両のブレーキ状態、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
。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜４図はこの発明の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斜視図、第
３ＩＩ４（イ）は台形リンクユニットの要部拡大図、第
３図（ロ）は第３図（イ）の側面図、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（イ
）は第２実施例の回路図、第５図（ロ）は第５図（イ）
の構造線図、第６図は従来の後輪操舵装置の回路図であ
る。Ｓｒ・・・第１ステアリング装δ、８文・・・第２スデ
アリング装δ、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、２８・
・・クランクシャフト、３４・・・連結部相、３５・・
・コントローラ、Ｓ・・・パワーシリンダ。

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
、クランクシャフトの両側に形成したピン部に第１、２
台形リンクユニットの一側を連結し、第１、２台形リン
クユニット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クランクシャフトに第１動力源
を連係させ、第２ステアリング装置のクランクシャフト
に第２動力源を連係させ、これら第１、２動力源の出力
に応じてクランクシャフトを回転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。