JPH0358945B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の旋回走行時のコーナリング特
性を運転者の好みに応じて調整し得る後輪補助操
舵装置に関するものである。

車両のコーナリング特性は車体荷重、前軸荷重
と後軸荷重との割合、旋回速度などの条件によつ
て変化する。例えば運転者１人が乗つている状態
で最適なコーナリング特性にある車両でも、２人
または３人が乗り、前軸荷重が増加すると、所定
の角度だけハンドルを切つても所定の湾曲路線か
ら外側へ外れる傾向、すなわちアンダステアが強
くなる一方、後軸荷重が増加すると、後輪に滑り
が生じ、アンダステアの傾向が弱くなる。

このような運転条件の変化に拘わらず、コーナ
リング特性を一定の状態に維持し得るようにした
後輪補助操舵装置は本出願人により特願昭57−
133918号（特開昭59−23775号参照）として出願
されている。しかし、この出願のものは車体荷
重、前軸荷重と後軸荷重との割合、旋回速度など
の条件に対して常にほぼ一定したコーナリング特
性が得られるようになつているので、運転者の好
みに合つた操作感覚に必ずしも適合しないという
問題がある。

コーナリングにおける運転感覚は運転者の熟練
度や車両の加減速特性によつても異なるので、運
転者の好みに合うようにコーナリング特性を調整
し得ることが望ましい。

本発明の目的は上述の課題を達成するために、
積載条件、走行速度、道路条件などにより運転者
の好みに応じたコーナリング特性を選択し得る、
後輪補助操舵装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の構成は前
軸荷重を検出する手段と、後軸荷重を検出する手
段と、前軸荷重比を求める回路と、横加速度を検
出する手段と、横加速度と車体荷重から横荷重を
求める回路と、横荷重と前軸荷重比から後輪操舵
角を得る制御マツプを備えた電子制御装置と、後
輪操舵角を補正する手動選択スイツチと、電子制
御装置の出力により駆動されて後輪操舵用アクチ
ユエータの油圧回路を制御する電磁切換制御弁と
を具備してなるものである。

本発明を実施例に基づいて説明すると、第１図
は概念的に示すように、前輪懸架機構に前軸荷重
を検出する前軸荷重センサ１が、また後輪懸架機
構に後軸荷重センサ２が、また車体中央に横加速
度センサ３がそれぞれ設けられる。そして、これ
らのセンサ１，２，３の検出信号を制御装置４へ
入力し、所定の条件に適つた出力を電磁切換制御
弁６へ加え、これによつて液圧ポンプ５からの液
圧回路で駆動される液圧アクチユエータ７を制御
し、この液圧アクチユエータ７によつて後輪８の
向きを制御するように構成される。

荷重センサ１，２はそれぞれストラツト型の独
立懸架機構の場合、例えばストラツトのばね座と
該ストラツトを車体側に回転可能に支持する軸受
との間に、公知の歪ゲージを介装するなどして構
成される。

横加速度センサ３は例えば車体側に固定した箱
の中に錘を車体の横方向に移動可能にばねをもつ
て支持し、この錘の移動量を電気的に検出するも
ので、このようなものは公知であるので群述しな
い。

後輪８を偏向するための後輪懸架機構は、第２
図に示すように構成される。すなわち、車体に対
してストラツトマウント１５をもつて支持される
シヨツクアブソーバが、シリンダ４２の内部に嵌
装したピストンから延びるストラツト１４をスト
ラツトマウント１５に結合し、シリンダ４２に固
定したばね座４３と前記ストラツトマウント１５
の下側に支持したばね座との間にばね１３を介装
して構成される。そして、シリンダ４２の下端部
にＣ字形をなすナツクル３４が結合され、このナ
ツクル３４の下端部がロアーリンク３２の先端に
球継手をもつて結合される。このロアーリンク３
２の基端部は前後方向に延びるピンをもつて車体
に支持される。

ナツクル３４から後方にナツクルアーム３５が
延出され、この端部に球継手３８をもつてトラツ
クロツド３７が連結され、左右のトラツクロツド
３７は球継手３９を介したセンタロツド３６をも
つて互いに連結され、このセンタロツド３６が液
圧アクチユエータ７によつて軸線方向に駆動され
るようになつている。

液圧アクチユエータ７はシリンダ７ａの内部に
ピストンを嵌合して両端側に液室を区画形成し、
前記ピストンに結合したロツド７ｂをシリンダ７
ａから延出し、これを前記センタロツド３６に連
結したものである。そして、シリンダ７ａが車体
側に固定され、この両端液室の一方へ選択的に圧
液が導入されるようになつている。

前記ナツクル３４の背面ないし外側面にスピル
ドルが結合され、これにブレーキデイスク４１と
ともに後輪８か支持されるようになつている。ロ
アーリンク３２の両端部には前方へ延びるトレー
リングリンク３３が連結され、この先端部は車体
側に連結され、これによつてナツクル３４の前後
方向の位置が規制されるようになつている。ま
た、左右の後輪の上下運動の均衡を保つために、
Ｕ字形に折り曲げられたスタピライザロツド４５
の中央部がラバーブツシユ４４をもつて車体側に
回動可能に支持され、この両端部がロアーリンク
３２から上方へ突出する支柱４６に連結される。

第３図に示すように、制御装置４は前軸荷重セ
ンサ１と後軸荷重センサ２との検出信号を第１の
演算回路５１へ加えて車体荷重に対する前軸荷重
（前軸荷重比）を求め、これを制御マツプ５３へ
加える一方、前記前軸荷重センサ１と後軸荷重セ
ンサ２との検出信号を加算して得られる車体荷重
に相当する信号に横加速度センサ３の検出信号を
乗じて、車体に作用する横荷重に相当する信号を
制御マツプ５３へ加えるように構成される。

この制御マツプ５３は例えばマイクルロコンピ
ユータを用い、そのROMに前軸荷重比および車
体に加わる横荷重に対応した後輪操舵角θを得る
ように記憶されるもので、このROMから手動選
択スイツチ２１の信号により補正された操舵角θ
が読み出されるようになつている。そして、制御
マツプ５３からの出力によつて電磁切換制御弁６
が駆動され、液圧アクチユエータ７が所定のスト
ロークだけ駆動され、後輪８に所定の操舵角θが
与えられる。

制御マツプ５３は次のように作成される。車両
の旋回走行時遠心力により車体に生ずる横加速度
ｇが大きいほど、第４図に線６１で示すように、
所定の旋回半径からのずれ（所定の旋回半径R_p
に対する実際の旋回半径Ｒとの比Ｒ／R_p）が大
きいが、乗員１名の場合の最適コーナリング特性
を線６１で示すと、この基準のコーナリング特性
に対して前軸荷重比が大きくなると線６１Ａで示
すように変化し、また前軸荷重比が小さくなると
線６１Ｂで示すように変化することが実験的に求
められる。このような前軸荷重比の変化に対し運
転者の好みに合つたコーナリング特性を得るため
に後輪を操舵するのであるが、後輪を操舵しない
場合の後輪のロールステア、すなわち旋回走行に
よつて車体が傾いたときのトー変化やアクスルス
テアによつて後輪が実質的に偏向される傾向が実
験的に求められる。すなわち、第４図の基準の線
６１で示す運転条件で、横加速度ｇに対する後輪
のロールステアを外力により変えることにより、
第５図に線６５や線６６で示すようなコーナリン
グ特性を得ることができる。そのためには、第６
図に示すように、前軸荷重比に対して後輪のロー
ルステアφを線６７で示すように変化させれば良
いことが解る。

そこで、第７図に示すように、ロールステアφ
をパラメータとするロール角（車体の横荷重によ
り決まる）に対応した操舵角θを得る線群６８を
作成し、前軸荷重比によつて決まるロールステア
φを補正するようにする。すなわち、線群６８の
１つを選択するようにすればよい。例えば、低速
走行で前軸荷重比によつて決まる基準のロールス
テアφに対して手動選択スイツチ２１によりアン
ダステアを弱くすれば、基準のロールステアφよ
りも勾配の緩い線が選択され、これに対応して後
輪の操舵角が小さくなる。一方、高速走行で手動
選択スイツチ２１によりアンダステアを強くすれ
ば、基準のロールステアφよりも勾配の急な線が
選択され、これに対応して操舵角が大きくなる。

次に、上述の構成になる本発明装置の作用を説
明すると、第３図において、前軸荷重センサ１お
よび後軸荷重センサ２の信号に基づいて第１の演
算回路５１から前軸荷重比に相当する信号が、ま
た前軸荷重センサ１、後軸荷重センサ２および横
加速度センサ３の信号に基づいて第２の演算回路
５２から後輪のロール角に相当する信号が制御マ
ツプ５３に与えられ、これらの信号に基づいて制
御マツプ５３に記憶されている操舵角θに相当す
る信号が電磁切換制御弁６へ与えられ、液圧源か
ら液圧アクチユエータ７へ作動液が供給され、液
圧アクチユエータ７が所定のストロークだけ駆動
され、トラツクロツド３６，３７によつてナツク
ル３４がこのナツクルアーム３５とロアーリンク
３２との球継手４０を中心として水平に回動し、
後輪８の向きが変更される。この後輪８の向きが
所定の操舵角θに達すると、ロツド７ｂの移動に
関連して電磁切換制御弁６が移動し、液圧回路が
遮断され、その位置に液圧アクチユエータ７が保
持される。

車両が旋回走行を終了するにつれて横加速度セ
ンサ３の信号が０となり、制御マツプ５３の出力
も０となるので、これに対応して電磁切換制御弁
６の位置が変化し、液圧アクチユエータ７が中立
の位置へ戻され、後輪８の傾きが直進方向に戻さ
れる。

手動選択スイツチ２１が基準の位置、すなわち
補正を加えない位置にあるときは、第８図に示す
ように、横荷重によつて決まる後輪のロール角α
に対して基準のロールステアφ₂＝一定の線に対
応する操舵角θ₂が制御マツプから読み出される
が、手動選択スイツチ２１によりアンダステアを
弱く設定すると、ロール角αに対してφ₁＝一定
の線に対応する操舵角θ₁が読み出される。逆に、
手動選択スイツチ２１によりアンダステアを強く
設定すると、ロール角αに対してφ₃＝一定の線
に対応する操舵角φ₃が読み出される。

なお、上述した実施例では、前軸荷重センサと
後軸荷重センサを懸架機構のストラツトと車体の
間に介装したが、本発明はこの構成に限定される
ものではなく、例えば第２図に示すスタピライザ
ロツドの中央部分の回動量をポテンシヨメータな
どにより検出してもよい。

また、懸架機構のシヨツクアブソーバとしてハ
イドロニユーマチツク型のものが使用される場合
は、封入液圧またはガス圧の変化、またはストラ
ツトマウントとナツクルの間隔ないし高さの変化
を電気的に検出するようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、前軸荷重を検出する手
段と、後軸荷重を検出する手段と、前軸荷重比を
求める回路と、横加速度を検出する手段と、横加
速度と車体荷重から横荷重を求める回路と、横荷
重と前軸荷重比から後輪操舵角を得る制御マツプ
を備えた電子制御装置と、後輪操舵角を補正する
手動選択スイツチと、電子制御装置の出力により
駆動されて後輪操舵用アクチユエータの油圧回路
を制御する電磁切換制御弁とを具備してなるか
ら、手動選択スイツチにより積載条件、走行速
度、道路条件などを勘案して運転者の好みに応じ
たコーナリング特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る後輪補助操舵装置の概略
構成図、第２図は同装置の斜視図、第３図は制御
装置のブロツク図、第４図、第５図、第６図およ
び第７図は第３図に示す制御マツプを説明するた
めの線図、第８図は本発明装置の作動を説明する
ための線図である。 １：前軸荷重センサ、２：後軸荷重センサ、
３：横加速度センサ、４：制御装置、５：液圧ポ
ンプ、６：電磁切換制御弁、７：液圧アクチユエ
ータ、８：後輪、１４：ストラツトロツド、２
１：手動選択スイツチ、３２：ロアーリンク、３
３：トレーリングリンク、３４：ナツクル、３
５：ナツクルアーム、３６：センタロツド、３
７：トラツクロツド、４５：スタピライザ、５
１，５２：第１、第２の演算回路、５３：制御マ
ツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前軸荷重を検出する手段と、後軸荷重を検出
   する手段と、前軸荷重比を求める回路と、横加速
   度を検出する手段と、横加速度と車体荷重から横
   荷重を求める回路と、横荷重と前軸荷重比から後
   輪操舵角を得る制御マツプを備えた電子制御装置
   と、後輪操舵角を補正する手動選択スイツチと、
   電子制御装置の出力により駆動されて後輪操舵用
   アクチユエータの油圧回路を制御する電磁切換制
   御弁とを具備してなる後輪補助操舵装置。