JPS6185276A - 自動車の操向制御装置 - 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 本発明は自動車の操向制御装置に関するものである。

従来の技術 自＠東において転舵操作時操舵に対する車体の運動性能
を向上させる為に、前輪の転舵に連動して後輪を前輪と
同方向に転舵させるようにした前後輪操舵装置が従来よ
り開発され、例えば特開昭５６−１６３９６９号公報、
時開＋４５６−１６７５６２号公報等にて既に公開され
ている。

発明が解決しようとする問題点 ところが上記のような従来の前後輪操舵装置は、前輪と
後輪の連動機構が極めて複雑である上に、転舵する四輪
のアライメントに関する精度は非常に高いものが要求さ
れ、従って部品の生産ばらつきや外力による若干の変形
等によって大きくアライメントの狂いが生じることがあ
り、生産性及び市場での整備作業性等の＋ｔｆＩで大き
な問題を有している。

史に、佼輛転舵のコントロール糸に万一故障が生じ転舵
したままでロックしてしまったような場合はＡｉ１輪を
直進位−に戻しても東向は旋［］１を続は極めて危険な
状態となり、自４ｈ東の安全性の面でも問題を有してい
る。

本発明は後輪転舵を行わず＆Ｃ１転蛇時における【６答
ｆトの向上及びそれに伴なう操向安定性の向上をはかり
得る操向制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

問題点を解決するだめの手段 本゛礒明は、自動車の後車輪を車体に対しほぼｔｌＶｉ
鴫方向に横移ｄＯＪ能なるよう構成すると共に、核後四
輪のほぼ電輪方向の横移動を、前輪転舵作動或は横風等
の外力に基づく重体の向きの変化に応じて可変的に制＠
１するアクチュエータを設けたことを特徴とするもので
あろう 作用 上記において例えば一方向転舵操作により…Ｊ輪が一方
向に転舵したとき、アクチュエータが作動して後輪を前
輪の転舵方向と同じ側にほぼ取幅方向Ｋｆ３って移動さ
せ、その後輪の横移動速度ベクトルと後輪部の車速ベク
トルとの合成ベクトルにより、後輪の横移動速度と嘱速
の比をもってなすスリップ角が生じ、該スリップ角にて
後輪部にコーナリングフォースが発生して、転舵操作に
対する応答性の向上をもたらし得る。

又横風等圧より車体の向きが一方向に変化したとき、上
記と同体アクチュエータが作動して後輪を車体の回ぎの
変化方向と逆方向に横移動させ、進行方向の狂いを防Ｉ
Ｆするものである。

寮織例 以下本発明の実施クリを附図を参照して説明する。

第１図において１は後車輪軸で、該後車輪軸１は後述す
る懸架アーム２と支持ロッド（テンションロッド又はコ
ンプレッションロッド）３とストラットダンパ４とＫよ
り車体［部材に上下揺動口■能なるよう支持されている
。

＠架アーム２はその基端部を、クロスメンバ５等の車体
側部材に回動可能なるよう支持された回葡輔１６に固定
された回動アーム７　ｉＣｘｌ＋　８にて枢着されると
共に、その側方の先＋７ｉｉｉｉ都に後四輪慣１１１を
軸９により枢着した構造となっている。

１１１１部材に取付けた油圧シリンダ装置１１のピスト
ンロッド１１αの先端部が該アーム１０に枢着され、該
＋ｌＢ圧シリンダ装置ｄ１１の作動即ちピストンロッド
１１αの軸方向作動によって回転軸６が回動し懸架アー
ム２の同動支点即ち４１１８の左右方向の位置を可変的
圧制御することができるよう罠なっている。

尚支持ロッド３は、その一端を後車輪軸１に結合され他
端を核後屯輪軸１のほぼｌＩ＋後方向に位置するｔ体ｉ
ｌｔＩｌ１ｇ材にゴム等の弾性材３ａを介して首振り可
能なるよう結合さｎ、後事輪軸１０前後方向の荷重を支
持するものであり、ストラットダンパ４は下端部を後車
輪軸１に結合したシリンタ一部材と、該シリンダ部材に
摺動可ｔ４ピに嵌装され上端部を車体側部材にゴム号の
弾性材４αを介して結合したロッドと、該シリンダ部材
とロッドとの間に設けられた圧縮コイルスプリング４ｈ
との組合せよりなり、ｉｔ輪軸１の上下方向の荷車を弾
力支持するよう構成されている。

上記において、油圧シリンダ装置１１が作動していない
ニュートラルの状態では左右の懸架アーム２の同動支点
即ち軸８は電体中心線に対し左右対称位置に保持され、
ｆ＆車輪軸１の上下動に伴ない懸架アーム２は軸８を中
心として上下に回動する。

前輪は、図示は省略しているが、ステアリングホイール
の回動操作に基づきキングピンまわりに右又は左に回動
して転舵を竹う形式の従来周知の前輪操舵装置を採用し
ており、旋回時その前輪の転舵角及び転舵速度の信号は
前輪転舵センサ１２より制御装置１１１５にインプット
されるよう罠なっており、又車速センサ１３から屯速償
号が制御装置１５にインプットされるようになっている
。

そしてＡ＋Ｊ輪転Ｉｒ２＋侍、上ｄｃ前輪転舵セッサ１
２の転舵角信号及び転舵速度信号と車速センサ１３の重
速１言号に基づき制御装置１５が作動して油圧シリンダ
装［１１１に所定−の油を所定速さｒｃて送給し、ピス
トンロッド１１αが左右いずれか２万に作１してアーム
１０を介して回転軸６及び回動アームＩを回動させ、懸
架アーム２を左右いずれか２万に移動させ、これにより
後車輪ｌｌｌ１１をほぼ１幅方向に所定瞳、所定速度に
て変位させるように１よっている。

上記の前輪転舵時における＾１Ｊ後輪の作動態様を第２
，６図の２輪モデルによって以下詳細に説明する。

第２図は前輪Ａを点線ホから実線示に切り増している過
渡的状態を下す２輪モデル図である。

第２図において前輪Ａを点１罎示から夾−示に回動させ
て右転舵する場合、後輪Ｂが点線示のままであると該後
輪Ｂは車体の旋回中心点を中心とする旋回円の膝、線方
向に車両速度Ｖの速さで移動するので、該後輪Ｂ部の取
運ベクトルはＶｒとなり後輪Ｂの回転面Ｘ−ＸＫ対しβ
のスリップ角を生じ該スリップ角βにて後輪ＢＫコーナ
リングフォースが生じる。

このときこの後輪コーナリングフォースは車体のヨー角
変化に対しては鈍くする方向に働らく。

ところが本発明では第１図に示すように、転舵操作を行
うやいなや、前輪転舵センサ１２よりの信号圧よって油
圧シリンダ装置１１１が作動して復電輪軸１を転舵方向
に横移動させるよう構成しているので、第２図において
前輪Ａが点線示から実線示のように右転舵すると後輪Ｂ
は点線示から実線示のように右方向に横移動し、従って
後輪Ｂの実際上の移動ベクトルは後輪部の車速ベクトル
■ｒと上記横移動速度ベクトルνｒの合成ベクトルＶｆ
’で表わされることになり、Ｉなるスリップ角を生じ、
該スリップ角β鷺より後輪に前輪へのコーナリングフォ
ースＦｆトは逆方向のコーナリングフォースＦｒが発生
し、転舵操作に対するヨー角の応答遅れは極めて小さく
なる。

又第６図に示すように転舵している点梅示のような前輪
Ａを実線示のように切り戻す場合は、油圧シリンダ装置
１１が前記切り増す場合とは逆方向に作動し、後輪Ｂは
点劇示から実線示のようにニュートラル位置に向って横
移動し、前記切り増している状態とは逆方向にスリップ
角βを生じ、前記切り増している状態とは逆方向の後輪
コーナリングフォースＦｒが定住するので、舵の戻りが
遅れるような不都合はなくなる。

そこで、上記制御装置１５に基づく油圧シリンダ装置１
１０作動による後輪横移動を、前輪の舵角に相当する着
を比例倍して得られる横移動菫で、前輪転舵速度に相当
する粛を比例倍して得られる横移動速度で開側１すると
共に１該横移＠嘗及び横移動速度の前輪舵角及び前輪転
舵速度に対する倍率を車速センサ１３の重速信号によっ
て低車速時には小、高車速時には大となる如く制御する
よう設定しておくことＫより、操縦安定性の著しい向上
をはかり得るものである。

又本発明は上記のよ５な転舵操作だけでなく直進走行状
態においてガえは横風等の外力によって車体の向きが変
化したとしても、横加速度又はヨーレイト変化検知セン
サ１４からの信号により制御装置１５が働らいて油圧シ
リンダ装ｆｉｌｌを作動させ、後車輪を横移動させるよ
う罠なっている。

即ち、自動車においては例えば走行中横風を受けたとき
、単体重心に対し横風を受けたときの空力中心が前方に
位置しているのが一般的であるので、列えは右方向から
の横風を受けると車体前部が左側に振られて車体全体が
左に向きを変えようとする。

この場合横加速度又はヨーレイト変化検知センサ１４が
車体の横加速度又はヨーレイト変化を検知し、その横加
速度又を゛よヨーレイトの変化率が設定値より大となっ
たとき制御装置１５１Ｃ向きを変えたときは右方向に後
輪を横加速度又はヨーレイトの変化率に比例倍して得ら
れる移動速度で横移動させるよう釦なっている。このと
きの比例倍の倍率は車速センサ１３よりの暇速信号によ
り低車速では小、高車速では大となるようｍ１１＃装置
り１５にて制御される。

この後輪の横移動により車体の進行方向のずれは補正さ
れてもとの進行方向にもどる。

横加速度又はヨーレイトの変化率が設定値以下になると
後輪を緩やかに元のニュートラル位ｒＭＫ戻すよう油圧
シリンダ装置１１が制御装置１５によって作動するよう
釦なっている。

上記のような外力による進行方向のずれの補正作動は、
横風だけでなくｙｌｌえば横領料地走行時の横傾斜に基
つく進行方向のずれＫも適用される。

尚上記実施例では後輪を横移動させるアクチュエータと
して油圧シリンダ装置を用いた例を示しているが油圧シ
リンダ装置以外例えば＊＠モータその他任意のアクチュ
エータを採用できる。

又後輪懸架装置も第１図示の形式のものに限らず任意の
ｆｆＩｔ成のものに適用可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来の前後輪操舵装置が
後輪を前輪の転舵作動方向と同方向に転舵させて後輪部
にコーナリングフォースを発生させ操舵応答性の向上を
はかったに対し、後輪を前輪転舵方向にほぼ車幅方向に
向けて横移動させその横移動速度と車速の比をもってな
すスリップ角によってコーナリングフォースを発生させ
るものであるから、彼輸の横移動制御機構が従来の後輪
転舵制＃機構に比し極めて簡単であり、部品の生産ばら
つきや外力による多少の変形に対してもアライメントの
狂いが憧〈小さく、生産性及びｉｆｆ場での整備作業性
の面で非常に有利であるばかりか、後輪の横移動コント
ロール系に万一故障が生じて後輪が横移動したままでロ
ックしてしまったような場合でも、車両の直進性は一般
の前輪のみの操詑東と全く変るところがなく、棲めて安
全である。

四に本発明においては転舵操作時のみならず、横風等の
外力によりドライバの意志に反して車体の向きが賓った
ときＫも後輪が横移動して進行方向のずれを補正するよ
う構成しているので、前記転舵操作時の応答性の向上と
相俟って自動車の操縦安定性の著しい向上をはかり得る
もので、実用上多大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

県１図は本発明の一実織例を示す！ＦｉＡ斜視囚、第２
図及び第６図は本発明Ｋかかる装置の前輪転舵操作時の
後輪の作動態様例を２輪モデルにで示す図で、第２図は
ステアリングホイールを切り増している状態、第３図は
ステアリングホイルを切り戻している状態をそれぞれ示
している。 １・・・後車輪軸、２・・・懸架アーム、３・・・支持
ロッド、４・・・ストラットダンパ、５・・・クロスメ
ンバ、６・・・回転軸、７・・・回転アーム、８，９・
・・軸、１１・・・油圧シリンダ装置、１２・・・前輪
転舵センサ、１３・・・車速センサ、１４・・・横加速
度又はヨーレイト変化検知センサ、１５・・・制御装置
、Ａ・・・前輪、Ｂ・・・後輪。 以　　上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、前輪操舵装置を備えた自動車において、後輪を
   車体に対しほぼ車幅方向に沿って横移動可能なるよう構
   成すると共に、該後輪の横移動を、前輪の転舵作動或は
   横風等の外力に基づく車体の向きの変化に応じて可変的
   に制御するアクチュエータを設けたことを特徴とする自
   動車の操向制御装置。
2. （２）、後輪の横移動は、前輪の転舵角に相当する量を
   比例倍して得られる横移動量で、車体が向きを変えよう
   とする側に横移動させるようアクチュエータにより制御
   されるようになっていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の自動車の操向制御装置。
3. （３）、後輪の横移動は、前輪の転舵速度に相当する量
   を比例倍して得られる横移動速度をもって、車体が向き
   を変えようとする側に横移動させるようアクチュエータ
   により制御されるようになっていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の自動車の操向制
   御装置。
4. （４）、車輪の横移動は、横風等の外力に基づく自動車
   の横加速度又はヨーレイトの変化率が設定値以上のとき
   、該変化率に比例倍して得られる移動速度をもって車体
   の向きが変る側とは逆側に横移動させるようアクチュエ
   ータにより制御されるようになっていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の自動車の操向制御装置
   。
5. （５）、前輪転舵時における後輪の横移動量、横移動速
   度の前輪転舵角、前輪転舵速度に対する倍率及び後輪横
   移動速度の横加速度又はヨーレイト変化率に対する倍率
   は、車速が低いときは小、車速が高くなるに従って大と
   なるよう制御されるようになっていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の自
   動車の操向制御装置。