【発明の詳細な説明】
に産業上の利用分野】
本発明は自動車の後軸操舵装置に係り、とくにエアスプ
リングから成るサスペンションばねで後軸を懸架するよ
うにした自動車の後軸操舵装置に関する。
Ｋ発明の概要】
本発明は、エアスプリングによって車体に懸架されてい
る後軸の両側をそれぞれ重体に連結するトルクロッドを
２分割して送りねじぐ伸縮可能に連結するとともに、こ
の送りねじを［−夕によって駆動することによってトル
クロッドの有効長を変化させて後軸を旋回させ、これに
よって後軸の操舵を行なうようにしたものである。
Ｋ従来の技術１
車軸を車体に懸架するためのサスペンションばねとして
、従来よりリーフスプリングが用いられていた。リーフ
スプリングから成るリースベンジ三１ン装置は、構造が
簡単でしかも大きな荷重に耐え、さらに耐久性に富むと
いう特徴を右している。ところがこのようなリーフスプ
リングは、そのばね定数が大きく、固いために、撮動を
遮断する効果に欠け、乗り心地が悪化するという欠点が
あった。
このような欠点を解決するために、とくに乗り心地をｆ
ｆｉ ？Ｒする車両においては、エアサスペンション装
置が採用されている。このような装置においては、車軸
がエアスプリングによって、直接あるいはビームを介し
て間接に支持されるようになっている。
Ｋ発明が解決しようとする問題点刀
ところが従来のこのようなエアサスペンション装置にお
いて、車軸は旋回不能になっており、とく後軸について
は、その車輪の操舵を行なうことができなかった。しか
るに車両の操安性は車速によって変化する。あるいはま
た荷重の位置によって操安性が変化する。従ってこのよ
うな操安性を一定にするために、後軸を操舵可能とする
ことが好ましい。後軸を操舵することによって、最少回
転半径を減少させ、内輪差および外輪差を減少させ、あ
るいはタイＡ７の１？耗を少な（することが可能になる
ことが知られている。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、車速の変化や荷重の位置等によって操安性が変化す
るのを防止し、一定の操安性を得るようにした自動車の
後軸操舵装置を提供することを目的とするものである。
Ｋ問題点を解決するための手段］
本発明は、エアスプリングから成るサスペンションばね
で後軸を懸架するようにした車両において、前記後軸の
両側をそれぞれトルクロッドを介して車体に連結し、し
かち前記後軸の両側に連結されたトルクロッドを２分割
して送りねじで伸縮可能に連結するとともに、この送り
ねじを駆動するためのモータを設け、このモータによっ
て前記送りねじを駆動することによって前記トルクロッ
ドの有効長を変化させて前記後軸を旋回させて操舵を行
なうようにしたものである。
Ｋ作用】
従って本発明によれば、モータによって送りねじを駆動
することにより、トルクロッドの有効長が変化されて後
軸が旋回されることになる。これによって後軸が操舵さ
れるようになる。
Ｋ実ｆｋ例】
以下本発明を図示の一実施例につき説明する。
第２図および第３図は本発明の一実施例に係る後軸操舵
装置を備えるバスを示すものであって、このバスは車体
１０を備えるとともに、この車体１０は、例えば第４図
および第５図に示すようなフレーム１１からなる骨組み
によって支えられるようになっている。そしてこの車体
１０はその前端側が前軸１２によって支えられるととも
に、後側は後前軸１３と後後軸１４とによって支えられ
るようになっている。なおここでは後前軸１３が駆動軸
を構成しており、その車輪はダブルタイヤになっている
。これに対して後後軸１４は従動輪あるいは元軸を構成
するようになっており、その車輪はシングルタイヤから
構成されている。
つぎにこれらの後２軸１３．１４のサスペンションの構
造について説明する。第４図および第５図に示すように
、後２軸はエアサスペンション装置によって支持される
ようになっている。すなわち後前軸１３は左右にそれぞ
れ設けられたサポートビーム２０によってその両端が支
持されるとともに、左右のサポートビーム２０はそれぞ
れ前側のエアスプリング２１と後側のエアスプリング２
２とによってフレーム１１に懸架されるようになってい
る。これに対して後後軸１４はフレーム１１に直接取付
けられたエアスプリング２３を介して懸架されるように
なっている。
そして後前軸１３の上側には一対のトルクロッド２４が
連結されている。これらのトルクロッド２４はＶ字状に
配され、その先端側がフレーム１１に連結されている。
また後後軸１４の上側にも一対のＶ字状に配されたトル
クロッド２５が連結されており、これらのトルクロッド
２５によってフレーム１１に連結されるようになってい
る。ざらに後前軸１３はその下面に左右一対のトルクロ
ッド２６を描え、これらのトルクロッド２６によってフ
レーム１１に連結されている。同様に後後軸１４につい
ても、下側のトルクロッド２７によってフレーム１１に
連結されるようになっている。
つぎに車軸１３．１４の下側において、その左右をそれ
ぞれフレーム１１に連結しているトルクロッド２６．２
７について説明すると、第１図に示すように、トルクロ
ッド２６．２７の両端はそれぞれ連結部３３．３４から
構成されている。そして一方の連結部３３にはギャード
モータ３５が固着されるとともに、このギャードモータ
３５の出力軸が送りねじ３６から構成されている。これ
に対して他方の連結部３４にはその先端側にディスク３
７が固着されるとともに、このディスク３７に形成され
た雌ねじ孔３８に上記送りねじ３６が螺合されている。
そしてギャードモータ３５は駆動回路３９と接続されて
いる。
上記ギャードモータ３５を駆動するための駆動回路３９
は、マイクロコンピュータ４７によって制御されるよう
になっている。そしてこのマイクロコンピュータ４７０
入力側は、ステアリングハンドル４８の操舵角を検出す
る操舵角センサ４９、車速センサ５０、ヨーレイトセン
サ５１、横加速度センサ５２、およびストロークセンサ
５３とそれぞれ接続されるようになっている。
つぎに以上のような構成になるこの後軸操舵装置の操舵
の動作について説明すると、第１図に示すマイクロコン
ピュータ４７からの制御信号によって、駆動回路３つを
介してギャードモータ３５を正転あるいは逆転させるこ
とによって、送りねじ３６が正転あるいは逆転すること
になり、しからこの送りねじ３６はディスク３７の雌ね
じ孔３８に係合されている。従ってトルクロッド２６．
２７が伸縮されることになる。そして左右一対のトルク
ロッド２６の内の一方、例えば左側のトルクロッド２６
を良くするとともに、右側のトルクロッド２６を短くす
ることによって、これらのトルクロッド２６が連結され
た屯＠１３を右側に旋回させることが可能になり、これ
によって後軸１３の操舵が行なわれることになる。なお
この実施例においては、後前軸１３および後後軸１４が
それぞれ独立に操舵されるようになっている。
マイクロコンピュータ４７によるこの後２軸の操舵のた
めの制御についてより詳細に説明すると、第６図に示す
フローチャートのように、マイクロコンピュータ４７は
ステアリングハンドル４８の操舵角をセンサ４９によっ
て読込む。ついで車速センサ５０によって車速を読込み
、これらの値をもとにして後前＠１３のステア角の計算
を行なう。
さらにストロークセンサ５３によって後前軸１３のステ
ア角を読込む。そしてこの実際のステア角を計Ｗ ｔａ
と比較する。計算値の方が大きい場合には、後前軸１３
をさらに旋回させてステアさせる。
これに対して計算値の方が小さい場合には、後前軸１３
をもとの状態に戻すようにする。
このような制御をマイクロコンピュータ４７は、後後＠
１４についても行なう。すなわち後後軸１４のステア角
を計算するとともに、後後軸１４の実際のステア角の読
込みを行なう。そして計Ｑ値と実際のステア角との比較
を行ない、計ｎ （Ｆ＋の方が大きい場合には後後軸１
４をさらにステアさせ、これに対して計算値の方が小さ
い場合には後後軸１４を戻寸ようにしている。従ってこ
のような制御によって、後前軸１３および後後軸１４は
、それぞれ車速に応じた操舵角にステアされることにな
る。
さらにこの後軸操舵装置においては、車速の変化や荷重
の変化に応じて後２軸の操舵を行なうことによって、操
安性を一定に保つようにしている。
この動作は第７図に示す７０−ヂヤートに基いて行なわ
れる。マイクロコンピュータ４７はステアリングハンド
ル４８の操舵角の読込みを行ない、この操舵角に応じた
規範ヨーレイトのｔｉ算を行なう。さらにマイクロコン
ピュータ４７は、〕−レイトヒセンサ１によってヨーレ
イト、寸なわらヨーイングの角速度を読込む。そしてこ
の実際のヨーレイトを規範ヨーレイトと比較し、実際の
ヨーレイトが規範ヨーレイトの範囲外の場合には、それ
ぞれトルクロッド２６．２７をギャードモータ３５と送
りねじ３６とを用いて伸縮させ、こ枕によって後前軸１
３および後接＠１４を旋回させることによって操舵修正
を行なう。
なおヨーレイトによる操舵修正に代えて、第８図に示す
フローヂＶ−トのような横加速度の検出に基く操舵修正
を行なうことも可能である。この場合には、ステアリン
グハンドル４８の操舵角を操舵角センサ４９によって読
込むとともに、この操舵角における規範横加速度の計算
を行なう。そして横加速度センサ５２によって冑られる
実際の横加速度の読込みを行なうとともに、上記計算値
と実際の横加速度との比較を行なう。規範横加速度の範
囲外に実際の横加速度の値が存在する場合には、トルク
ロッド２６．２７を送りねじ３６によって伸縮させて後
前軸１３および後後軸１４の旋回による操舵修正を行な
う。
一一般に車両は車速によってヨーレイトあるいは横加速
度が変化する。また積荷の位置によって操安性が変化す
ることになり、さらには車両が受ける横ｎｌや路面の傾
斜等の外乱によって横方向の力を受け、これによって操
安性が変化することになる。ところがこのような操安性
の変化は、後前軸１３および後ＰＬ軸１４をそれぞれ第
１図に示す装置によって独立に操舵することによって修
正され一定の操安性を維持することが可能になる。従っ
てこのような車両はとくに中速および高速での操安性を
高めることが可能になる。さらにこのような後２軸の操
舵によって、最少回転半径を減少させることができ、内
輪差および外輪差を小さくすることが可能となり、また
とくに後前軸１３および後後軸１４のタイヤのＩ？耗を
少なくすることが可能になる。
以」口重発明を図示の一実施例にっぎｊボべたが、本発
明は上記実施例によって限定されることなく、本発明の
技術的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上
記実施例においては、トルクロッドを伸縮するための駆
ｖＪ８ｊ２としてギャードモータ３５を用いているが、
このような電動式のモータに代えて、油圧モータを用い
ることも可能である。
また上記実施例は、後２軸のエフサスペンション方式の
バスに関ザるものであるが、本発明は後１′軸のエアサ
スペンション方式の車両の後軸操舵装置にも適用可能で
ある。
、 【発明の効果】
以上のように本発明は、トルクロッドを２分割して送り
ねじで伸縮可能に連結するとともに、この送りねじを駆
動するためのモータを設け、このモータによって送りね
じを駆動することによってトルクロッドの有効長を変化
させて後軸を旋回させて操舵を行なうようにしたもので
ある。従ってこのような構成によれば、簡単な構造で後
軸を操舵することが可能になる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a rear axle steering system for an automobile, and more particularly to a rear axle steering system for an automobile in which the rear axle is suspended by a suspension spring consisting of an air spring. KSummary of the Invention] The present invention provides a torque rod that connects both sides of a rear axle suspended on a vehicle body by an air spring to a heavy body, which is divided into two parts and connected to each other so as to be extendable and retractable by a feed screw. - The effective length of the torque rod is changed by driving the rear shaft by the rear shaft, and the rear shaft is thereby steered. KPrior Art 1 Leaf springs have conventionally been used as suspension springs for suspending an axle on a vehicle body. The Riesbenge 31-inch device, which consists of leaf springs, has a simple structure, can withstand large loads, and is highly durable. However, such leaf springs have a large spring constant and are hard, so they lack the effect of blocking imaging and have the disadvantage of deteriorating ride comfort. In order to solve these drawbacks, we have especially improved the ride comfort.
Fi? Air suspension devices are employed in vehicles that perform R. In such devices, the axle is supported by an air spring either directly or indirectly via a beam. Problems to be Solved by the K Invention However, in such a conventional air suspension system, the axle cannot be rotated, and the rear axle in particular cannot be steered. However, the maneuverability of a vehicle changes depending on the vehicle speed. Alternatively, the steering stability changes depending on the position of the load. Therefore, in order to keep such steering stability constant, it is preferable to make the rear axle steerable. By steering the rear axle, the minimum turning radius is reduced, the inner ring difference and the outer ring difference are reduced, or 1 of tie A7? It is known that it is possible to reduce wear and tear. The present invention was made in view of these problems, and the steering stability changes depending on changes in vehicle speed, load position, etc. It is an object of the present invention to provide a rear axle steering device for an automobile that prevents this from occurring and provides a certain level of steering stability. In a vehicle in which a rear axle is suspended by a suspension spring consisting of a suspension spring, both sides of the rear axle are connected to the vehicle body through torque rods, and the torque rods connected to both sides of the rear axle are divided into two. In addition to being extendably connected by a feed screw, a motor is provided for driving the feed screw, and by driving the feed screw by the motor, the effective length of the torque rod is changed and the rear shaft is rotated. K action] Therefore, according to the present invention, by driving the feed screw with the motor, the effective length of the torque rod is changed and the rear shaft is turned. The rear axle is steered by the following.K Actual fk Example] The present invention will be explained below with reference to an illustrated embodiment. Figs. 2 and 3 show a rear axle steering device according to an embodiment of the present invention. This bus includes a vehicle body 10, and the vehicle body 10 is supported by a framework consisting of a frame 11 as shown in FIGS. 4 and 5, for example. The vehicle body 10 is supported at its front end by a front axle 12, and at the rear by a rear-front axle 13 and a rear-rear axle 14. Here, the rear-front axle 13 constitutes a drive shaft. The wheels are double tires.On the other hand, the rear axle 14 constitutes the driven wheel or the main shaft, and the wheels are composed of single tires.Next, these The suspension structure of the rear two axles 13 and 14 will be explained.As shown in FIGS. 4 and 5, the rear two axles are supported by an air suspension device. That is, the rear and front axles 13 are Both ends are supported by support beams 20 provided on the left and right, and the left and right support beams 20 are supported by a front air spring 21 and a rear air spring 2, respectively.
2 and is adapted to be suspended on the frame 11. On the other hand, the rear axle 14 is suspended via an air spring 23 directly attached to the frame 11. A pair of torque rods 24 are connected to the upper side of the rear-front shaft 13. These torque rods 24 are arranged in a V-shape, and their distal ends are connected to the frame 11. Further, a pair of V-shaped torque rods 25 are connected to the upper side of the rear shaft 14, and are connected to the frame 11 by these torque rods 25. Roughly speaking, the rear-front shaft 13 has a pair of left and right torque rods 26 on its lower surface, and is connected to the frame 11 by these torque rods 26. Similarly, the rear axle 14 is also connected to the frame 11 by a lower torque rod 27. Next, on the lower side of the axle 13.14, torque rods 26.2 are connected to the frame 11 on the left and right sides, respectively.
7, as shown in FIG. 1, both ends of the torque rod 26, 27 are each comprised of a connecting portion 33, 34. A geared motor 35 is fixed to one of the connecting portions 33, and the output shaft of this geared motor 35 is constituted by a feed screw 36. On the other hand, the other connecting portion 34 has a disk 3 on its tip side.
7 is fixed, and the feed screw 36 is screwed into a female screw hole 38 formed in this disk 37. The geared motor 35 is connected to a drive circuit 39. A drive circuit 39 for driving the geared motor 35
is controlled by a microcomputer 47. And this microcomputer 470
The input side is connected to a steering angle sensor 49 that detects the steering angle of the steering wheel 48, a vehicle speed sensor 50, a yaw rate sensor 51, a lateral acceleration sensor 52, and a stroke sensor 53, respectively. Next, we will explain the steering operation of this rear axle steering device with the above configuration.The geared motor 35 is rotated in the forward or reverse direction via three drive circuits in response to a control signal from the microcomputer 47 shown in FIG. This causes the feed screw 36 to rotate forward or reverse, and the feed screw 36 is then engaged with the female threaded hole 38 of the disk 37. Therefore, the torque rod 26.
27 will be expanded or contracted. Then, one of the pair of left and right torque rods 26, for example, the left torque rod 26
By improving the torque rods 26 and shortening the right torque rods 26, it becomes possible to turn the ton@13 to which these torque rods 26 are connected to the right, thereby steering the rear axle 13. become. In this embodiment, the rear-front shaft 13 and the rear-rear shaft 14 are each independently steered. The control for the two-axis steering by the microcomputer 47 will be explained in more detail.As shown in the flowchart shown in FIG. 6, the microcomputer 47 reads the steering angle of the steering wheel 48 using the sensor 49. Next, the vehicle speed is read by the vehicle speed sensor 50, and based on these values, the rear and front steering angles are calculated. Furthermore, the steering angle of the rear and front shafts 13 is read by the stroke sensor 53. Then, calculate this actual steering angle W ta
Compare with. If the calculated value is larger, the rear-front axis 13
Turn further and steer. On the other hand, if the calculated value is smaller, the rear-front axis 13
to return it to its original state. The microcomputer 47 performs such control after
14 as well. That is, the steering angle of the rear axle 14 is calculated, and the actual steer angle of the rear axle 14 is read. Then, the total Q value is compared with the actual steering angle, and the total Q value is compared with the actual steering angle.
4 is further steered, and when the calculated value is smaller, the rear axle 14 is returned to its original position. Therefore, by such control, the rear-front axle 13 and the rear-rear axle 14 are respectively steered to steering angles corresponding to the vehicle speed. Furthermore, this rear axle steering system maintains constant steering stability by steering the two rear axles in response to changes in vehicle speed and load. This operation is performed based on the 70-diameter shown in FIG. The microcomputer 47 reads the steering angle of the steering wheel 48, and calculates the standard yaw rate ti in accordance with this steering angle. Further, the microcomputer 47 reads the yaw rate, or the angular velocity of the yaw, using the rate sensor 1. Then, this actual yaw rate is compared with the standard yaw rate, and if the actual yaw rate is outside the standard yaw rate, the torque rods 26 and 27 are expanded and contracted using the guard motor 35 and the feed screw 36, and the front axle 1
Steering correction is made by turning 3 and trailing @14. Note that instead of the steering correction based on the yaw rate, it is also possible to perform the steering correction based on the detection of lateral acceleration such as the flow rate shown in FIG. In this case, the steering angle of the steering wheel 48 is read by the steering angle sensor 49, and the reference lateral acceleration at this steering angle is calculated. Then, the actual lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 52 is read, and the calculated value is compared with the actual lateral acceleration. If the actual lateral acceleration value exists outside the range of the standard lateral acceleration, the torque rods 26, 27 are expanded and contracted by the feed screw 36 to correct the steering by turning the rear-front shaft 13 and the rear-rear shaft 14. Generally, the yaw rate or lateral acceleration of a vehicle changes depending on the vehicle speed. Furthermore, the steering stability changes depending on the position of the cargo, and furthermore, the vehicle receives lateral forces due to external disturbances such as lateral nl and road surface inclination, which changes the steering stability. However, such changes in steering stability can be corrected by independently steering the rear front axle 13 and the rear PL axis 14 using the devices shown in FIG. 1, and it becomes possible to maintain a certain level of steering stability. . Therefore, such a vehicle can improve maneuverability especially at medium and high speeds. Furthermore, by steering the two rear axles in this manner, it is possible to reduce the minimum turning radius, the difference between the inner and outer wheels, and, in particular, the I? It becomes possible to reduce wear and tear. Although the present invention is described below as an embodiment illustrated in the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the above embodiment, the geared motor 35 is used as the drive motor 8j2 to extend and retract the torque rod.
It is also possible to use a hydraulic motor instead of such an electric motor. Furthermore, although the above embodiment relates to a bus with two rear axles and an F-suspension system, the present invention is also applicable to a rear-axle steering system of a vehicle with an air suspension system with a rear 1' axle. [Effects of the Invention] As described above, the present invention divides a torque rod into two parts and connects them in an expandable and retractable manner with a feed screw, and also provides a motor for driving this feed screw, and drives the feed screw by this motor. By doing so, the effective length of the torque rod is changed and the rear shaft is turned to perform steering. Therefore, with such a configuration, it becomes possible to steer the rear shaft with a simple structure.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明の一実施例に係る後軸操舵装置の１−ル
クロツドの伸縮のための構造を示すブロック図、第２図
はこの後軸操舵装置を備えるバスの平面図、第３図は同
側面図、第４図はこのバスの後２軸のサスペンション装
置を示す平面図、第５図は同側面図、第６図〜第８図は
この後軸操舵装置の動作を示すフローチャートである。
なお図面に用いた符号において、
１０・・・車体
１３・・・後前軸（駆動＠）
１４・・・１娶侵軸（従動輪、元軸）
２１．２２．２３・・・エアスプリング２６．２７・・
・トルクロッド
３３．３４・・・連結部
３５・・・ギャードモータ
３６・・・送りねじ
３７・・・ディスク
３８・・・雌ねじ孔
３９・・・駆動回路
４７・・・マイクロコンピュータ
４９・・・操舵角セン１す
５０・・・車速センサ
５１・・・ヨーレイトセンサ
５２・・・横加速度センサ
である。FIG. 1 is a block diagram showing a structure for extending and retracting the 1-leak rod of a rear axle steering device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a bus equipped with this rear axle steering device, and FIG. 4 is a plan view showing the rear two-axle suspension device of this bus, FIG. 5 is a side view of the same, and FIGS. 6 to 8 are flow charts showing the operation of this rear axle steering device be. In addition, in the symbols used in the drawings, 10...Vehicle body 13...Rear and front axle (drive@) 14...1 Insertion shaft (driven wheel, main shaft) 21.22.23...Air spring 26 .27...
・Torque rod 33, 34...Connection part 35...Gard motor 36...Feed screw 37...Disc 38...Female screw hole 39...Drive circuit 47...Microcomputer 49...Steering Angle sensor 50...Vehicle speed sensor 51...Yaw rate sensor 52...Lateral acceleration sensor.