JPH0624951B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

車両の走行制御装置

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JPH0624951B2
JPH0624951B2 JP58226293A JP22629383A JPH0624951B2 JP H0624951 B2 JPH0624951 B2 JP H0624951B2 JP 58226293 A JP58226293 A JP 58226293A JP 22629383 A JP22629383 A JP 22629383A JP H0624951 B2 JPH0624951 B2 JP H0624951B2
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JP
Japan
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steering
vehicle
control valve
rear wheels
motor
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JP58226293A
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JPS60116567A (ja
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清二 駒村
好一 茅野
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/146Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by comprising means for steering by acting on the suspension system, e.g. on the mountings of the suspension arms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧を利用して四輪を駆動すると共に左右の
後輪を操舵して車両を適正な状態で走行させるようにす
る車両の走行制御装置に関する。
周知のように、旧来の四輪車両は、走行用エンジンから
の回転力がプロペラシャフト及びディファレンシャルギ
ヤを有する機械伝達構造を介して左右の後輪に伝達され
ることで走行するとしている。
そして、プロペラシャフトには、走行用エンジンからの
回転が変速機によって変速されて伝達されるとし、該プ
ロペラシャフトに連繋されるディファレンシャルギヤ
は、車両が直進走行するときには左右の後輪を同速で回
転し、車両が旋回するとこには前輪との間に生じる内輪
差に対応するように左右の後輪の回転速度を異ならしめ
るとしている。
しかしながら、旧来の車両における駆動原理が機械伝達
構造とされるが故に、また、変速比も4〜8の間で固定
的とされるが故に、以下のような不具合があるとされて
いる。
即ち、例えば、車両における加速性能や登板能力等の所
謂性能は、車種やその用途等に応じて定められるのが基
本で、実際にその車両が走行するあらゆる路面の状況や
あらゆる場面での車両姿勢等を考慮するものではない。
また、ディファレンシャルギヤの採用は、後輪の左右い
ずれか一方の空回りを阻止できず、従って、例えば、左
右いずれかの後輪がぬかるみから脱出できなかったり、
ブレーキが片効きする場合には左右の後輪の回転速度が
変わり、車両に横すべり現象を招来させたりする。
そこで、車両における四輪をそれぞれ駆動する四輪駆動
や後輪を前輪に同相にあるいは位相に転舵する後輪転舵
の方策が提案されるに至っている。
しかしながら、これまでに提案されているものは、単
に、四輪を駆動し後輪を転舵可能にするというだけで、
車両が旋回する場合に、左右の後輪の回転速度を異なら
しめたり、左右の後輪を異なる角度に転舵するものでは
ない。
その結果、車両が旋回する場合に、後輪側において横滑
り現象が招来されたり、ブレーキが片効きするために尻
振り現象が招来されたりして、車両における乗り心地や
操縦安定性が阻害され易い不都合があった。
本発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであっ
て、その目的とするところは、車両が直線走行する場合
は勿論のこと、特に、車両が旋回走行する場合の車両に
おける乗り心地を改善し、操縦安定性を向上するのに最
適となる車両の走行装置を提案することである。
そのため、この発明の構成を、前輪の操舵装置と、機関
によって駆動される油圧ポンプと、ベーンタイプの揺動
モータからなり上記油圧ポンプからの供給油圧によって
左右の前輪及び左右の後輪をそれぞれ駆動する駆動モー
タと、該各駆動モータへの供給油量をそれぞれ制御する
流量制御弁と、左右の後輪をそれそれ操舵する操舵モー
タと、該各操舵モータに対する油圧切換を行う操舵方向
制御弁と、高速パルス作動弁からなり操舵モータの操舵
角をそれぞれ設定する操舵角制御弁と、少なくとも車速
データ,車速の加速データ,車速の減速データおよび前
輪の舵角データに基づいて、車両旋回時における後輪の
回転速度,転舵方向および舵角を制御する信号を上記流
量制御弁,操舵方向制御弁および操舵角制御弁に入力す
るコントローラと、を備えたことを特徴とするものであ
る。
そして、好ましくは、油圧ポンプが操舵モータへの供給
油圧を保障する操舵用ポンプと、駆動モータへの供給油
圧を保障する走行用ポンプと、からなるとする。
以下、図示した実施例に基づいて、この発明を詳細に説
明する。
第1図に示すように、車両(図示せず)の四輪各部に配
設される左右の前輪1,2及び左右の後輪3,4は、油
圧モータからなる駆動モータ5,6,7,8にそれぞれ
連繋されており、該駆動モータ5乃至8の駆動で回転さ
れるとしている。
そして、駆動モータ5乃至8は、それぞれ流量制御弁
9,10,11,12を介して供給される油圧ポンプ13からの
油圧によって駆動されるとしている。
流量制御弁9乃至12、は、駆動モータ5乃至8に供給さ
れる油量を制御し、これよって、各輪1乃至4の回転数
や回転トルクを調整し得るように構成されている。
尚、油圧ポンプ13は、通常は、車両の走行用エンジンと
される機関14で回転されるもので、図示例にあっては、
機関14の回転が可逆切換クラッチ15を介して油圧ポンプ
13に伝達されるとしている。
前輪1,2は、パワーステアリング機構をの一部を内蔵
することある操舵装置16に連繋されているステアリング
ホイール17の操作で転舵される。
尚、操舵装置16は、タイロッド18及びナックルアーム19
を介して前輪1,2を転舵すること勿論である。
一方、後輪3,4は、駆動モータ7,8の近傍にそれぞ
れ設けられている操舵モータ20,21によって、前輪1,
2とは独立にしかもそれぞれが転舵されるように構成さ
れている。
尚、上記の後輪3,4側、即ち、車両におけるリア側に
設けられる左右の各モータ7,20及び8,21は、車体フ
レーム22に枢支された一対のアームプレート23,24上に
所謂縦軸回りに旋回可能に取り付けられている。
上記油圧ポンプ13とリヤ側の流量制御弁11,12とは、油
路25,26で接続されており、該油路25,26には、それぞ
れが操舵モータ20,21に接続される分岐油路27,28が接
続されている。
尚、前輪1,2側、即ち、フロント側の流量制御弁9,
10も上記油圧ポンプ13に接続されていること勿論であ
る。
上記分岐油路27,28には、操舵方向制御弁29,30及び高
速パルス作動弁からなる操舵角制御弁31,32が配設され
ている。
操舵方向制御弁29,30は、操舵モータ20,21の回転方
向、即ち、左右の後輪3,4の転舵方向を変えるべく油
圧ポンプ13から供給される圧油の流れの方向を制御す
る。
また、操舵角制御弁31,32は、後輪3,4における各操
舵方向への操舵量(操舵角)を変えるべく油圧ポンプ13
から供給される圧油の油量を制御する。
尚、操舵モータ20,21としては、例えば、シリンダ内を
二つの油室に隔成するベーンを所定角度範囲に亙って回
動自在に設け、上記二つの油室の一方に油を供給し他方
から油を排出することによって、ベーンを強制的に回動
し、このベーンに連動して左右の後輪3,4のシャフト
を立て軸回りに偏向させるベーンタイプの揺動モータか
らなるとして良い。
一方、車両には、第2図に示すように、車速を検出する
車速センサ41,前輪1,2の転舵角を検出する舵角セン
サ42,車速の加速状況を検出する加速センサ43,車速の
減速状況を検出する減速センサ44が設けられている。
車速センサ41は、タコメータに連動する電磁検知手段等
によって構成され、舵角センサ42は、ステアリングホイ
ール17の回転軸の回転角あるいはナックルアーム19等の
揺動角を検出する電磁検知手段等によって構成される。
そして、加速センサ43は、アクセルペダルやそのリンク
の変位差を検出するものによって構成され、減速センサ
44は、ブレーキペダルやそのリンクの変位差を検出する
ものによって構成される。
尚、加速センサ43及び減速センサ44は、これが加速度計
によって車両の前後方向の加速度として検出されるよう
にしても良い。
また一方、車両には、コントローラ45が設けられてお
り、該コントローラ45は、左右の後輪3,4における転
舵方向及び転舵角を該コントローラ45に予め設定されて
いる設定値たる舵角方向及び舵角量に適合するように制
御する。
即ち、該コントローラ45は、上記の各センサ41乃至44か
らの出力信号に基づいて、該コントローラ45に予め設定
されている設定値に適合することになるように、流量制
御弁9乃至12,操舵方向制御弁29,30及び操舵角制御弁
31,32に所定の信号を入力する。
そして、上記の各センサ41乃至44からの出力信号は、車
両が旋回するときに左右の後輪3,4に回転速度差を与
える因子であり、従って、これらの各因子に基づいて、
旋回する車両の左右の後輪3,4における最適な回転速
度差を与えることが可能になる。
以上のように構成されたこの実施例に係る車両の走行制
御装置にあっては、車両を直進させる場合には、駆動モ
ータ5乃至8に油圧ポンプ13からの圧油が等しく供給さ
れる。
これによって、各駆動モータ5乃至8が、即ち、車輪1
乃至4が等しい回転速度及び回転トルクで回転される。
このとき、車輪1乃至4の回転速度及び回転トルクは、
走行中の車両における車速が変化する場合を含めて、ア
クセルペダル操作による加速センサ43及びブレーキペダ
ル操作による減速センサ44からの出力信号に基づいてコ
ントローラ45が流量制御弁9乃至12に指令信号を入力す
ることによって制御される。
尚、車両が直進走行している場合には、舵角センサ42か
ら信号が零(あるいは一定の値)となっていて、車速制
御に関与しないこと勿論である。
次に、直進走行をしていた車両が旋回走行に移る場合、
例えば、第1図中で反時計方向に旋回する場合には、左
右の後輪3,4において、内輪(後輪3)よりも外輪
(後輪4)を早く回転させる必要がある。
しかし、内外輪の回転速度が同じ場合には、内輪あるい
は外輪が所謂空回りをするように路面を滑ることにな
る。
そこで、この発明では、車両が旋回するときには、コン
トローラ45が車速センサ41からの出力信号に基づいて流
量制御弁29を制御して車速に応じた回転速度に左右の後
輪3,4を制御して、所謂リヤ側における車輪の滑りを
阻止するようにする。
また、車両が旋回する場合には、後輪1,2の操舵によ
って所謂フロント側が振られるような状況になるが、こ
のとき、後輪3,4が前輪1,2と同一円周上、即ち、
前輪1,2の走行軌跡と同一の走行軌跡を取ることにな
れば、上記のフロント側の振れが避けられる。
そこで、この発明では、車両が旋回するときには、コン
トローラ45が舵角センサ42からの出力信号に基づいて操
舵角制御弁31,32を制御して前輪の転向角度に応じた転
向角度に左右の後輪3,4を転舵し、所謂フロント側の
振れを回避する。
その結果、旋回中の車両においては、左右の後輪3,4
の回転速度,転舵方向及び転舵角度が車速や前輪1,2
の転舵方向及び転舵角度に応じて制御されることにな
り、リヤ側における車輪の滑りやフロント側の振れが予
め阻止されることになる。
尚、コントローラ45には、操舵角制御弁31,32を外部か
ら独自に制御できるようにする信号の入力を許容するよ
うに構成しても良く、この場合には、左右の後輪3,4
の転舵方向及び転舵角度を任意に選定することが可能に
なり、従って、前輪1,2に対して後輪3,4を逆相に
転向して車両の旋回半径を小さくし、所謂小回りを可能
にすることができる。
上記の車両における直進走行の場合及び旋回走行の場合
のいずれにあっても、各車輪1乃至4の回転速度は、各
駆動モータ5乃至8への油量制御で実現されるので、従
来の機械伝達構造に比較して所謂変速比の制限を受けな
いこと勿論である。
第3図は、この発明の他の実施例を示すものであるが、
この実施例では、機関14に継ぎ手46を介して接続される
油圧供給源たる油圧ポンプが、駆動用ポンプ13a と操舵
用ポンプ13b とに分けられているとするものである。
少しく説明すると、駆動用ポンプ13a は、油路47を介し
て方向制御弁48に接続され、該方向制御弁48は、油路4
9,50,51と流量コントロール弁52を介して駆動モータ
5乃至8にそれぞれ接続されている。
また、操舵用ポンプ13b は、油路53を介して操舵装置16
に接続される一方で、分岐油路54とコントロールバルブ
55を介してリヤ側の操舵モータ20,21に接続されてい
る。
この実施例では、仮に一方のポンプが故障しても他方の
ポンプの機能を確保できると共に、操舵用ポンプ13b の
制御逆転制御を駆動モータ5乃至8の正逆転制御に独立
して実現できる利点がある。
また、この実施例による場合には、操舵用ポンプ13b を
機関14に近い上流側に配置することで、走行系より操舵
系の制御を優先させることが可能になり、所謂フェイル
セーフ時に少なくとも操舵機能の確保が可能になる利点
が得られる。
尚、上記コントローラ45には、左右の後輪3,4のいず
れかのみの回転速度及び回転トルクを選定できる外部回
路を接続することで、例えば、後輪3あるいは4がぬか
るみに入り込んだときに、該後輪3あるいは4に大きい
回転速度及び回転トルクを与えて、そのぬかるみからの
脱出を容易にする等が可能になる。
以上のように、この発明によれば、左右の前輪及び左右
の後輪をそれぞれ油圧駆動すると共に、前輪とは独立に
油圧を利用して後輪を左右それぞれに操舵できるように
し、しかも、該駆動及び操舵を車速,車速の加減状況及
び前輪の操舵状況に応じて制御し得るように構成したの
で、特に、車両が旋回する場合に、リヤ側における横滑
りや尻振りの現象、及びフロント側における振れの現象
が招来されなくなり、車両における乗り心地が改善され
ると共に、操縦安定性が向上されて、安定した旋回走行
が可能になる利点がある。
また、この発明によれば、各輪がそれぞれに連繋された
油圧利用の駆動モータによって回転されるとするので、
油圧制御のみで各輪の回転速度及び回転トルクを制御で
きることになり、従って、従来のプロペラシャフト及び
ディファレンシャルギヤを利用する機械伝達構造に比較
して変速比の選択が自由となる利点がある。
さらに、この発明によれば、コントローラに外部信号を
入力し得るようにすることで、例えば、後輪がぬかるみ
に入り込んだような場合にも、その脱出を容易にするこ
とができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る車両の走行制御装置
を概略的に示す回路図、第2図は制御ブロック図、第3
図はこの発明の他の実施例に係る車両の走行制御装置を
第1と同様に示す回路図である。 1,2……前輪、3,4……後輪 5,6,7,8……駆動モータ 9,10,11,12……流量制御弁 13,13a ,13b ……油圧ポンプ 14……機関、16……操舵装置 20,21……操舵モータ 29,30……操舵方向制御弁 31,32……操舵角制御弁 45……コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 113:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪の操舵装置と、機関によって駆動され
    る油圧ポンプと、ベーンタイプの揺動モータからなり上
    記油圧ポンプからの供給油圧によって左右の前輪及び左
    右の後輪をそれぞれ駆動する駆動モータと、該各駆動モ
    ータへの供給油量をそれぞれ制御する流量制御弁と、左
    右の後輪をそれそれ操舵する操舵モータと、該各操舵モ
    ータに対する油圧切換を行う操舵方向制御弁と、高速パ
    ルス作動弁からなり操舵モータの操舵角をそれぞれ設定
    する操舵角制御弁と、少なくとも車速データ,車速の加
    速データ,車速の減速データおよび前輪の舵角データに
    基づいて、車両旋回時における後輪の回転速度,転舵方
    向および舵角を制御する信号を上記流量制御弁,操舵方
    向制御弁および操舵角制御弁に入力するコントローラ
    と、を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置
  2. 【請求項2】油圧ポンプが操舵モータへの供給油圧を保
    障する操舵用ポンプと、駆動モータへの供給油圧を保障
    する走行用ポンプと、からなる特許請求の範囲第1項記
    載の車両の走行制御装置
JP58226293A 1983-11-30 1983-11-30 車両の走行制御装置 Expired - Lifetime JPH0624951B2 (ja)

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JPS60116567A JPS60116567A (ja) 1985-06-24
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JP4083067B2 (ja) * 2003-05-07 2008-04-30 株式会社クボタ 乗用型作業車

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JPS5760974A (en) * 1980-09-02 1982-04-13 Honda Motor Co Ltd Vehicle steering system
JPS57144169A (en) * 1981-02-27 1982-09-06 Toshiba Corp Steering direction control system for travelling vehicle

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