JPH03243473A - 車両の後輪操舵制御装置における最大舵角規制機構 - Google Patents

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〉 本発明は車両の後輪操舵制御装置における最大舵角規制
機構に関し、特に、後輪操舵軸を電動モータによって軸
方向に移動させて後輪を操舵するよう構成された装置に
おける機械的な最大舵角規制機構の改善に関する。

〈従来の技術〉 近年、車両における操縦安定性を高めるため、前輪操舵
方向と同一方向（同位相）に後輪も操舵させるようにし
たり、又は、低速時の旋回性を向上させるために前輪操
舵方向とは逆方向（逆位相）に後輪を操舵させたりする
よう構成された後輪操舵制御装置が実用化されている（
実開平１−８１３７９号等参照）。

このものでは、後輪操舵の駆動を油圧で行っていたが、
油圧配管を引き回す必要があり、コスト的に難点がある
ため、電動モータにより後輪操舵の駆動を行うものが提
案された。

かかる電動式の後輪操舵システムの概要を第６図に基づ
いて説明すると、コントロールユニット１は前輪２の舵
角及び車速の信号を入力して後輪３の目標舵角を決定し
、該目標舵角と電動モータ４から入力される実際の後輪
３舵角との偏差に応じた操舵制御信号をモータ駆動回路
５に出力する。

モータ駆動回路５は、前記Ｍ御信号に応じて電動モータ
４を駆動し、ギヤ機構６を介して後輪操舵軸７を軸方向
に移動させて後輪の舵角を目標舵角に一致させる。

ところで、かかる電動式の後輪操舵システムでは、制御
系の異常などによって後輪がある角度以上に操舵される
と、操縦性を著しく損ねることがあるので、機械的な最
大舵角規制機構を設けて、制御系に異常が発生しても、
前記最大舵角規制機構で規制される最大舵角以上に後輪
が操舵されることがないようにしである。

前記最大舵角規制機構は、従来、第６図中に示すように
、後輪操舵軸７に一体に設けたストッパ部８が、一定以
上の舵角になると車体側に固定された舵角規制部材９に
当接することによって、該当綴位置以上の後輪操舵軸７
の軸方向移動を規制するものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記従来の最大舵角規制機構では、ストッパ位置が一定
であるから、後輪の最大制御舵角に合わせて前記ストッ
パ位置を決定する必要がある。従って、後輪を僅かな舵
角に制御する場合には、機械的に規制される最大舵角は
実際の舵角に比べて過大となり、機械的ストッパによっ
てフェイルセーフ時の舵角を規制しても、有効に機能さ
せることができなかった。

即ち、前述のように前輪の舵角と車速とによって後輪の
舵角が設定され、一般に前輪の舵角が小さいときには後
輪の目標舵角が小さく設定されるから、前輪の操舵角が
小さいときにはストッパで規制される後輪の最大角度を
より小さくすべきであるが、前輪の操舵角が大きく後輪
の目標舵角が大きく設定されるときに、この目標舵角に
見合った操舵を許容する必要があるから、後輪の目標舵
角が最も大きいときに合わせてストッパ位置を決定する
しかなく、実際上は後輪の目標舵角が小さいときにはス
トッパで最大舵角を規制しても、有効なフェイルセーフ
として機能させることができなかったものである。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、実際の
操舵角に応じて機械的なストッパで規制される最大舵角
を変化させることができるようにして、機械的なストッ
パによる最大舵角規制の信転性を向上させることを目的
とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、車両の後輪操舵軸を電動モータに
より軸方向に移動させることにより後輪を操舵するよう
構成された車両の後輪操舵制御装置において、後輪操舵
軸の軸方向の移動を機械的に規制して最大舵角を決定す
るストッパの位置が、前輪の操舵角に応じて変化するよ
うにして最大舵角規制機構を構成した。

〈作用〉 かかる構成によると、ストッパによって後輪操舵軸の軸
方向の移動が機械的に規制されて最大舵角が決定される
が、この最大舵角に相当するストッパの位置が、前輪の
操舵角によって変化するので、前輪の操舵角と相関のあ
る後輪の目標舵角に略応じてストッパ位置を変化させて
、後輪の目標舵角付近でストッパにより最大舵角を規制
させることができるようになる。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。尚、第６図に示す従来
例と同一要素には同一符号を付しである。

一実施例を示す第１図において、コントロールユニット
１は前輪舵角及び車速の信号を入力して後輪の目標舵角
を決定し、該目標舵角と電動モータ４から入力される実
際の後輪舵角との偏差に応じた操舵制御信号をモータ駆
動回路５に出力する。

モータ駆動回路５は、前記制御信号に応じて電動モータ
４を駆動し、ギヤ機構６を介して後輪操舵軸７を軸方向
に移動させて後輪の舵角を目標舵角に一致させて、後輪
を所望の舵角に制御する。

ここで、上記車両の後輪操舵制御装置には機械的に後輪
の最大舵角を規制する最大舵角規制機構が設けられてい
る。

即ち、車両のステアリングシャフト１０の回転に連動し
て回転するギヤ１１が設けられ、このギヤ１工の周縁部
にはリンク１２の一端がギヤ１１と平行な平面上を回転
可能に支持されている。前記リンク１２の他端は、後輪
操舵軸７に対して離接する軸方向に移動可能に支持され
たリンク１３の一端ニ回転可能に支持されており、ギヤ
１１の回転に応じてリンク１３を軸方向に移動させるよ
うにしてあり、前輪の中立位置においてリンク１３が最
も後輪操舵軸７から遠ざかった位置となるようにしてあ
り、前輪操舵に伴いステアリングシャフト１０が回転し
、これに連動してギヤ１１が回転すると、リンク１３は
後輪操舵軸７に近づく方向に移動する。

ここで、ステアリングシャフト１０を中立位置から一方
向に最大回転させても、リンク１２のギヤ１１に対する
支持点Ａが１８０°以上回転しないように設定すること
が好ましい。これは、後述するように、前輪の最大舵角
時に最もリンク１３を後輪操舵軸７に近づけるようにし
たいためである。

一方、上記のように軸方向に移動するリンク１３の他端
には、リンク１４の一端が回転可能に支持されており、
該リンク１４の他端側には、軸方向に長い長穴１５が開
口されている。また、後輪操舵軸７に設けられたラック
歯（図示省略）と噛み合い、後輪操舵軸７が前記電動モ
ータ４で駆動されて軸方向に移動すると、これに連動し
て回転するギヤ１６が設けられており、このギヤ１６の
一端面の周縁部に設けられたボス１７が前記長穴１５に
遊嵌されている。

これにより、運転者のステアリング操作によってステア
リングシャフト１０が回転し、これに伴ってリンク１３
が軸方向に移動すると、長穴１５におけるボスの位置が
変化するようになっている。前記ボス１７は、後輪が中
立位置であるときに、第２図に示すように、後輪操舵軸
７から最も遠い位置になるようにしてあり、後輪を操舵
しないときには、前輪が中立位置であるときに第２図に
示すようにボス１７は長穴１５の最も後輪操舵軸７に近
い側に位置し、逆に、前輪が操舵されたときに第３図に
示すようにボス１７は長穴１５の後輪操舵軸７からより
遠い側に位置することになる。

かかる構成によると、後輪が中立位置であるときに、ボ
ス１７と長穴１５の後輪操舵軸７側端部との間にどれだ
けの距離があって、ボス１７が長穴１５内で後輪操舵軸
７に近づく方向にどれだけ移動できるかによって、ギヤ
１６の回転が許容される角度が決定され、ギヤ１７の回
転に伴ってボス１７が長穴１５内を移動し、ボス１７が
長穴１５の後輪操舵軸７側の端縁に当接することでギヤ
１６の回転ストッパとして機能する。

従って、前輪が中立位置で、ボス１７が長穴１５の最も
後輪操舵軸７に近い側に位置するとき（第２図参照）に
は、ギヤ１６の回転が許容される角度が最も小さく、ギ
ヤ１６の回転に連動して軸方向に移動する後輪操舵軸７
の軸方向移動量（後輪の最大舵角）も最も小さく規制さ
れることになる（第４図参照）。逆に、前輪を操舵する
と、ボス１７が長大１５内で後輪操舵軸７から遠い側に
位置するようになって（第３図参照）、ギヤ１６の回転
許容角度が大きくなり、後輪操舵軸７の移動量（後輪の
最大舵角）もより大きく許容されることになる（第５図
参照）。

このように、前輪の操舵角が小さいときには、ボス１７
と長穴１５とからなるストッパによって比較的小さな後
輪操舵角のみを許容し、前輪の操舵角が大きくなるに従
ってより大きな後輪操舵角が許容されるようになる。換
言すれば、前輪の操舵角に応じてストッパの位置が変化
することになる。

一般に、前輪操舵角が大きいときほど後輪の目標舵角が
大きく設定されるから、前述のように、前輪の操舵角が
大きくなるに従って、後輪の最大舵角が大きくなるよう
にすれば、後輪の目標舵角付近にストッパで規制される
最大舵角を設定でき、制御系の異常などによって正常時
の目標舵角以上の舵角に後輪が操舵されそうになっても
、ボス１７の長穴１５内での移動規制によって後輪操舵
軸７の軸方向移動に伴って回転するギヤ１６の回転が規
制されることにより、後輪操舵軸７の軸方向移動が規制
され、通常の操舵角付近でそれ以上に操舵されることを
機械的に阻止できるものである。

また、制御系の異常によって後輪を中立位置に戻す制御
が不能になった場合であっても、ステアリング操作によ
って前輪を中立位置に戻せば、前輪の中立位置では後輪
の最大舵角がより小さく規制されるから、ステアリング
シャフト１０→リンク１２、１３．１４→ボス１７→ギ
ヤ１６を介して後輪操舵軸７を中立側に戻す駆動が行わ
れ、後輪が操舵されたままとなることがなく、制御系の
異常時における有効なフェイルセーフ機能を果たすこと
ができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、電動モータによっ
て後輪を操舵する装置において、機械的ストッパによっ
て規制される後輪の最大舵角が、前輪の操舵角に応じて
変化するので、前輪の操舵角と相関する後輪の目標舵角
に応じてストッパで規制される後輪の最大舵角を変化さ
せることができ、後輪の目標舵角付近で最大舵角を規制
して、機械的ストッパにより規制される最大角度を、常
に通常操舵角に近い値として、ストッパによる最大舵角
規制のフェイルセーフとしての効果を高めることができ
、電動モータを用いた後輪操舵制御装置の信頼性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す最大舵角規制機構を含
む後輪操舵制御装置のシステム図、第２図及び第３図は
それぞれ同上実施例におけるストッパとしてボスの前輪
操舵に対する位置変化を示す状態図、第４図及び第５図
はそれぞれ同上実施例における後輪の最大舵角規制の変
化を説明するための状態図、第６図は電動モータを用い
た後輪操舵制御装置及び該装置における最大舵角規制用
のストッパの従来例を示すシステム図である。 １・・・コントロールユニット　　４・・・電動モータ
５・・・モータ駆動回路　　６・・・ギヤ機構　　７・
・・後輪操舵軸　　１０・・・ステアリングシャフト１
１．１６・・・ギヤ　　１２．１３．１４・・・リンク
　　１５・・・長穴１７・・・ボス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両の後輪操舵軸を電動モータにより軸方向に移動させ
   ることにより後輪を操舵するよう構成された車両の後輪
   操舵制御装置において、 前記後輪操舵軸の軸方向の移動を機械的に規制して最大
   舵角を決定するストッパの位置が、前輪の操舵角に応じ
   て変化するよう構成したことを特徴とする車両の後輪操
   舵制御装置における最大舵角規制機構。