JPH01160781A - 舵角比制御機構 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は４輪操舵車両の舵角比制御機構に関するもので
ある。

［従来の技術］ 特開昭５７−１１１７３号に開示される４輪操舵車両で
は、低速走行で後輪を前輪と逆位相に操舵して、車両の
小回り性を向上するとともに、高速走行で後輪を前輪と
同位相に操舵して、操縦安定性を向上している。特開昭
５９−８１２７２号や実開昭６０−１４８１７０号公報
に開示される舵角比制御機構では、遊星歯車装置を使用
し、電気モータにより第３軸を回転して、前輪舵角と車
速とに応じて後輪の操舵方向と舵角をＩｉＩＩｗＡシて
いる。しかし、第３軸は前軸と後軸のいずれにも機械的
に結合していないので、電気モータが故障すると後輪操
舵ができなくなり、安全性の面で問題がある。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、後輪舵角比を車速に
応じて変化させ、操縦性と安定性を向上するとともに、
舵角比制御モータが故障しても後輪の舵取動作が機械的
に安全に維持される舵角比制ｔＩａ機構を提供すること
にある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は前輪のラッ
クロッドに噛み合うピニオンの入力軸と後輪のラックロ
ッドに噛み合うとニオンの出力軸とを遊星歯車Ｈ置を介
して連結し、３１呈歯車装置のキャリヤを支持する歯車
を入力軸に遊回転可能に支持し、前記歯車に入力軸と連
動回転する副軸の歯車と、舵角比制御モータの歯車とを
噛み合せたものである。

［作用］ ハンドル１を例えば右へ切ると、ラックロッド３がも方
へ移動して、前輪４が右方へ偏向される。

同時に、ラックロッド３と噛み合うピニオン５の入力軸
６．１２が回転し、ＴＩ星歯車装置４０の太陽歯車１４
に噛み合う遊星歯１１１７、これに噛み合う内歯（＃車
１５、これを支持する出力軸２２が同方向に回転され、
ラックロッド２３が左方へ移動し、後輪２４が左方（前
輪４と逆位相）へ偏向される。こうして、低速走行での
小回り性が向上される。

５！！星歯１ｉ１７のキャリア１６と一体に形成されか
つ入力軸１２に遊回転回能に支持した歯車２０に、車速
と前輪舵角に応じて電子制御装置２７により制御される
舵角比ｌ１１１１１１１モータ２６の歯車２５が噛み合
され、入力軸１２に対する出力軸２２の回転比（舵角比
）と回転方向が制御される。

舵角比１１１１１モータ２６が故障した場合は、入力軸
１２と一緒に歯車７．９を介して反対方向に回転される
比較的剛性の低い副軸１３の歯車１９が歯車２０と噛み
合って、出力軸２２が入力軸１２と周速で同方向に回転
される。

［発明の実施例］ 第１図は本発明に係る舵角比制御別欄△を備えた４輪操
舵車両の概略構成を示す平面図である。

左右の前輪４を支持する各ナックルアーム３２は、上下
方向の支軸３１により車体に支持され、かつラックロッ
ド３により互いに連動連結される。ラックロッド３の下
側の面に形成したラックに、ハンドル１の操舵軸３６の
ピニオン２が噛み合される。同様に、ラックロッド３の
ラックに噛み合うピニオン５の軸６は、自在継手１０に
より前後方向の入力軸１２と連結される。また、軸６の
歯巾７と噛み合う歯車９の軸８が車体側に支持され、こ
の軸８は自在継手１１により剛性の比較的低い前後方向
の副軸１３と連結される。

入力軸１２は軸受３８により相対回転可能に出力軸２２
と連結される。出力軸２２のピニオン２１はラックロッ
ド２３の上側の面に形成したラックと噛み合される。左
右の後輪２４を支持する各ナックルアーム３４は上下方
向の支軸３３により車体に支持され、かつラックロッド
２３により連動連結される。

舵角比制御機構ＡはＴｉ　Ｗ　ｍ　ＩＩ装Ｍ４０を備え
ている。すなわち、入力軸１２に結合した太陽歯車１４
と、出力軸２２に結合した内歯歯車１５との間に、遊星
歯車１７が噛み合される。この遊星歯車１７を支持する
キャリヤ１６と一体の歯車２０が、入力軸１２に遊転可
能に支持される。歯車２０に副軸１３に結合した歯１！
１９が噛み合される。

さらに歯車２０に舵角比制御モータ２６の歯車２５が噛
み合される。

舵角比制御モータ２６は電子制御１！１１！２７の出力
により制御される。電子ｌｌ１ＩＪｔｌＤ装置！２７に
は例えば操舵軸３６に配設した前輪舵角センサ２８の信
号と、例えば変速機の出力軸に対向して配設した車速セ
ンサ２９の信号とが加えられ、これらの信号に基づいて
、予めメモリにより設定された舵角比を得る出力信号が
、舵角比制御モータ２Ｇへ加えられる。

舵角比制御モータ２６の歯車２５が自由に回転し得る時
、入力軸１２により回転される太陽歯巾１４と、山１１
７．９．副軸１３、歯車１９を経て回転される歯車２０
と一体のキャリヤ１６とが。

同速で同方向に回転するように、各歯車の歯車比が設定
されている。

ハンドル１を例えば右へ切ると、前輪４が右方へ偏向さ
れる。同時に、ラックロッド３のラックと噛み合うピニ
オン５の回転を受ける入力軸１２と、ｍ１１７．９、副
軸１３、ｌ１１１１９（７）回＆を受ける歯車２０ａと
一体のキャリヤ１６と、遊星歯車１７を介して太陽歯車
１４の回転を受ける内歯歯車１５の出力軸２２とは、同
速で同方向に一体的に回転する。したがって、ラックロ
ッド２３が左方へ移動し、後輪２４が（前輪４と逆位相
）へ偏向され、これにより低速走行での小回り性が向上
される。この時、入力軸１２と出力軸２２が同方向に同
速で回転されるから、舵角比はピニオン５とピニオン２
１の歯車比や後輪のナックルアーム３４のレバー比で決
まり、前輪舵角に対する後輪舵角は第３図に線すで表さ
れる。

一方、前輪舵角センサ２８と車速センサ２９の信号に基
づいて、電子制御装置２７から所定の舵角比を得るため
の信号が、舵角比副部モータ２６へ加えられると、歯車
２５が駆動され、歯車２０と一体のキャリヤ１６の回転
はＯから太陽歯車１４と周速までの範囲で制御される。

例えば、舵角比制御モータ２６にブレーキをかけてキャ
リヤ１６を固定すれば、太陽歯車１４の回転と逆方向に
内歯歯車１５が回転する。この時は第３図にｔａａで示
すように後輪２４が前輪４と同位相に操舵され、高速走
行での操縦安定性が向上される。この時、副軸１３は捩
れて、歯車９と歯車１９の間の回転差を吸収する。

また、舵角比制御モータ２６により歯車２０と一体のキ
ャリヤ１６をゆっくりと時計方向へ回転すると（第２図
）、太陽歯車１４と内歯歯車１５の回転方向は同じであ
るが、内歯歯車１５は太陽歯車１４よりも減速され、舵
角比が小さくなる。

ハンドル１を中立位置から一方向へ切る途中で、舵角比
制御モータ２６の回転数を−り御すれば、第３図にｌａ
Ｃで示すように前輪舵角が小さい内は後輪２４を前輪４
と同位相に操舵し、所定値を超えると、後輪２４を前輪
４と逆位相に操舵することもできる。

第４図は上述の舵角比制御モータ２６の制御を電子制御
装置２７により行うプログラムの流れ図である。このプ
ログラムは所定的間毎に繰り返し実行される。ｐｌｌで
プログラムがスタートシ、ｐ１２で前輪舵角センサ２８
の信号と車速センサ２９の信号に基づいて、前輪舵角θ
と車速Ｖを読み込む。ｐ１３で車速Ｖが基準値■０より
も小さいか否かを判別し、車速Ｖが基準値ＶＯよりも大
きい場合はｐ１５へ進み、車速■が基準値■０よりも小
さい場合は、ｐ１４で前輪舵角θが基準値θＯよりも小
さいか否かを判別する。前輪舵角θが基準値θ０よりも
大きい場合はｐ１４へ戻り、前輪舵角θが基準値θ０よ
りも小さい場合は、ｐ１５でメモリから前輪舵角に対応
した後輪舵角指令値Ｘを求め、舵角比制御モータ２６へ
出力する。舵角比ＩＩＪＩＩモータ２６により後輪舵角
が指令値Ｘとなるように遊星歯車装置４０が駆動され、
ｐ１６で終る。

高速走行で後輪を前輪と同位相に操舵する場合は、副軸
１３の捩れを伴ってハンドル１の操作感覚は重くなるが
、これはハンドル１０撮れを抑え、操縦安定性の向上に
役立つ。

舵角比制御モータ２６が故障した場合は、舵角比制御モ
ータ２６は自由に回転し得るから、前述した副軸１３の
作用により、太ｌｌｌ歯車１４と内歯歯車１５が同速で
同方向に回転する。入力軸１２と出力軸２２が同速で同
方向に回転し、後輪が前輪と逆位相に操舵される。この
曙械的な連結により、安定した操縦が継続される。

なお、後輪に液圧式動力舵取機構を取り付けると、副軸
１３に捩れが生じても、後輪舵取ｔ１構の負荷が副軸１
３に作用しないから、前輪と後輪の舵取動作に時間的遅
れは全くなくなる。

また、上述の実施例において、副軸１３を中空軸とし、
この内部に入力軸１２を挿通支持すると数句空間が節減
される。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、前輪のラックロッドに噛み合う
ピニオンの入力軸と、後輪のラックロッドに噛み合うピ
ニオンの出力軸とを遊星歯車装置を介して連結し、Ｔｉ
里歯車装置のキャリヤを支持する歯車を入力軸に送回転
可能に支持し、前記歯車に入力軸と連動回転する歯車と
、舵角比制御モータの歯車とを噛み合せたので、後輪舵
取機構を駆動する出力軸が、前輪操舵に関連して回転さ
れる入力軸により遊星歯車８置を介して所要の舵角比で
駆動されるとともに、常時入力軸と回転連動する副軸に
より遊星歯車のキャリＳ−が出力軸と機械的に連結され
ているので、ギヤリヤの回転を制御する舵角比制御モー
タが故障しても、４輪操舵車両としての安定した機能が
維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角比制御機構を備えた４輪操舵
車両の概略構成を示す平面図。第２図は同機構の逓星ｍ
車装置の正面断面図、第３図は同舵角比制ｍ＋機構の作
動説明線図、第４図は舵角比制御モータを制御Ｉｌする
プログラムの流れ図である。 ３．２３ニラツクロツド　５．２１：ピニオン１２：入
力軸　１３：副軸　１６：キヤリヤ２０：歯車　２２：
出力軸　２６：舵角比制御モータ　２７：電子制御装置
　４０：遊星歯車装置特許出願人　いすイ自動車株式会
社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪のラックロッドに噛み合うピニオンの入力軸と後輪
   のラックロッドに噛み合うピニオンの出力軸とを遊星歯
   車装置を介して連結し、遊星歯車装置のキャリヤを支持
   する歯車を入力軸に遊回転可能に支持し、前記歯車に入
   力軸と連動回転する副軸の歯車と、舵角比制御モータの
   歯車とを噛み合せたことを特徴とする舵角比制御機構。