JPH0357778A - 四輪操舵車の後輪舵角制御装置 - Google Patents

四輪操舵車の後輪舵角制御装置

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JPH0357778A
JPH0357778A JP19447189A JP19447189A JPH0357778A JP H0357778 A JPH0357778 A JP H0357778A JP 19447189 A JP19447189 A JP 19447189A JP 19447189 A JP19447189 A JP 19447189A JP H0357778 A JPH0357778 A JP H0357778A
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JP
Japan
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steering angle
rear wheel
wheel steering
rotor
weight
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Pending
Application number
JP19447189A
Other languages
English (en)
Inventor
Taketoshi Kawabe
武俊 川邊
Osamu Shimoyama
下山 修
Yoshinori Yamamura
吉典 山村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

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、四輪操舵車の後輪舵角制御装置、特にそのフ
ェイルセーフ技術に関する。
(従来の技術) 従来、前輪の操舵時に後輪を転舵する四輪操舵車の後輪
舵角制御装置としては、例えば、特開昭62−1661
61号公報に示すようなものが知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の四輪操舵車の後輪舵角
制御装置にあっては、後輪舵角制御系のフェイルが検出
された場合、フエイル検出後、中立位置への復元用シリ
ンダーを作動させて中立位置にロックさせる構成であり
、フェイル検出後、事後的にフェイルセーフの作動を行
なうものである為、大転舵角を可能とする後輪転舵アク
チュエータを使用しての高速走行中に後輪舵角制御系に
フェイルが発生した場合、一度、最大転舵角に後輪が転
舵されてから、復元用シリンダーの作動が開始する可能
性がある。
例えば、低速旋回時に前輪とは逆相の大転舵角を可能と
するストロークの長いリャバワーシリンダーを使用して
、同相で小転舵角に制御している高速走行中に後輪舵角
制御系にフエイルが発生すると、中立位置に戻すバネ力
が作用していてもリャパワーシリンダーが最大ストロー
クに近いところまでストロークし、後輪に大転舵角が与
えられる可能性があり、大転舵角が与えられた場合には
、フェイルセーフ機能を失って車両スピン等の車両挙動
急変を招き非常に危険な自体が生じる。
これに対処するため、実開昭60−150164号公報
に示すように、高速時には電気的信号により制御される
ソレノイドによりスペーサを突出させ、後輪舵角を規制
するような技術が提案されている。しかしながら、この
ような構成にあってもコントローラからの電気的信号に
基づきスベーサの出没を制御していることから、何らか
の電気的異常がスペーサの出没制御装置に発生するおそ
れがあり、この場合フエイルセーフの機能が発揮されな
いということが懸念された。
本発明は、上記のような問題に着目してなされたもので
、前輪操舵時に後輪を補助転舵する四輪操舵車の後輪舵
角制御装置において、コスト的にもメインテナンス的に
も有利で、良好な旋回性能が得るのに必要な所定の後輪
転舵角を後輪舵角制御内容にかかわらず許容する高い自
由度を持ちながら、高速時に後輪舵角制御系にフェイル
が発生した場合、確実に安全走行を保証することを課題
とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため本発明の四輪操舵車の後輪舵角
制御装置では、後輪舵角制限機構として純メカニカル機
構を採用すると共に、車速か低車速から高車速になるほ
ど後輪の転舵可能な最大舵角を予め徐々に小舵角に制限
する機構とした。
即ち、前輪操舵時に車両条件に応じた後輪転舵角を得る
べく駆動される後輪転舵アクチュエータを有する後輪舵
角制御手段と、前記後輪転舵アクチュエータにより後輪
に舵角を与えるリヤステアリング機構と、車速に関連す
る回転数で回転する駆動軸により回転が与えられる第1
回転子と、該第1回転子に第1リンクを介して連結され
る重錘と、該重錘に第2リンクを介して連結されてリン
ク変位に伴ない軸方向に変位する第2回転子と、重錘に
作用する遠心力に対向する力を発生する弾性体と、前記
第2回転子と前記リヤステアリング機構の可動部との対
向位置に設けられる舵角制限ビン及び舵角制限溝とを有
する後輪舵角制限機構とを備えている事を特徴とする。
(作 用) 車両走行時には、後輪舵角制限機構において、車速に関
連する回転数で回転する駆動軸により第1回転子に回転
が与えられ、第1回転子に第1リンク及び第2リンクを
介して連結される重錘に遠心力が作用する。そして、重
錘に作用する遠心力と弾性体による弾性力とが釣り合っ
ていない時には、重錘が釣り合う位置まで径方向に移動
し、釣り合う位置で移動が停止する。この重錘の移動に
伴ない第1リンク及び第2リンクが変位すると共に第2
リンクに連結される第2回転子は軸方向に変位し、重錘
の停止位置と対応する位置で第2回転子が停止する。こ
の第2回転子の変位動作により、第2回転子とりャステ
アリング機構の可動部との対向位置に設けられる舵角制
限ピンと舵角制限溝との相対位置関係が決まる。
従って、この相対位置関係の設定により舵角制限ピンの
舵角制限溝に対する挿入量を自由に決められるし、この
挿入量は第1回転子の回転数変化に応じ変化することで
車速に関連する。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
第1図は後輪舵角制限機構(第2図)を備えた実施例の
四輪操舵車の後輪舵角制御装置を示す全体システム図で
ある。
後輪舵角制御装置としては、操舵角センサ1や車速セン
サ2等から前輪操舵角eや車速V等の車両情報を入力し
、低速大操舵角時には後輪3を逆相に大きく転舵し高速
小操舵角時には後輪3を同相に小さく転舵する等、車両
条件に応じた最適の後輪転舵角指令を出力する後輪舵角
コントローラ4と、該後輪舵角コントローラ4からのバ
ルブ駆動指令に応じて駆動する油圧制御バルブ5からの
制御圧に従って駆動する後輪転舵パワーシリンダ6(後
輪転舵アクチュエータ)と、該後輪転舵パワーシリンダ
6により後輪3に舵角を与えるタイロツド7及びスピン
ドルナックル8(リヤステアリング機構)とを備えてい
る。
尚、前記油圧制御バルブ5は、油圧ポンブ9からの加圧
作動油を入力圧とし、後輪転舵パワーシリンダ6の左右
室に送る制御圧を作り出す。
次に、低車速時に後輪3の最大舵角の制限を緩くして後
輪3の転舵可能な舵角範囲を予め大きく設定し、車速か
上昇するに伴ない後輪3の最大舵角の制限を徐々に厳し
くして後輪3の転舵可能な舵角範囲を予め小さくしてゆ
く車速応動の後輪舵角制限機構Aの構成を説明する。
後輪舵角制限機構Aは、車速に対応した回転数で回転す
るプロペラシャフト10の回転を利用して後輪舵角制限
作動を行なわせる純メカニカル機構であり、車速に関連
する回転数で回転するブロベラシャフト10(駆動軸)
により回転が与えられる第1回転子11と、該第1回転
子11に第1リンク12を介して連結される重錘13と
、該重錘13に第2リンク14を介して連結される第2
回転子15と、重fI!13に作用する遠心力に対向す
る力を発生するスプリング16(弾性体)と、リンク変
位に伴ない軸方向に変位する前記第2回転子15に設け
られる舵角制限ビン17と、該舵角制限ビン1Yの対向
位置であって前記後輪転舵パワーシリンダ6のロツド6
a(可動部)に設けられる舵角制限溝18とを有する。
前記プロペラシャフト10は、リャディファレンシャル
19及びリヤドライブシャフト20を介してエンジン駆
動力を後輪3へ伝達すると共に、プロペラシャフト10
に固定されたクラウンギャ21,第1ギャ22.シャフ
ト23及び第2ギャ24を介して第1回転子11を回転
駆動する。
前記第1回転子11は、円筒形状であり、ハウジング2
5にベアリング26を介して回転可能に支持されている
前記第1リンク12は、その両端が前記第1回転子11
と重錘13とにビン結合され、前記第2リンク14は、
その両端が重錘13と第2回転子15とにビン結合され
ていて、両リンク12,14によりパンタグラフリンク
機構が構成され、両リンク12.+4の結合部に重錘1
3が設けられている。
前記第2回転子15は、前記第1回転子11の円筒内面
を貫通し、シールリング27を介し、回転可能で軸方向
移動可能に設けられている。
前記スプリング16は、重錘13と第2回転子15との
間に、回転により重f!13に作用する遠心力と対抗す
る付勢力を付与するように設けられている。すなわち、
第2回転子15の周囲に設けられた環状部材41と、重
錘13にピン結合されるスプリング支持部材42とにス
プリング16が固着され、スプリング16は遠心力に対
抗して引張り力を発生するようになっている。
前記舵角制限ビン17は、第2回転子15に対しベアリ
ング28を介して連結されていて、回り止めキー29に
よりハウジング25に対し、軸方向のストロークのみを
し、回転しない様に設けられている。尚、舵角制限ピン
17の先端形状は円錐形状もしくは楔形状とされている
前記舵角制限溝18は、後輪転舵パワーシリンダ6のロ
ツド6aに固定されたブロック30に形成されていて、
その溝形状は、舵角制限ピン17と同様に円錐形状もし
くは楔形状であるが、舵角制限ピン17を最も深くまで
挿入した状態においてもロツド6aのわずかなストロー
クを許容するように、舵角制限溝18の方が大きく形成
されている。
次に作用を説明する。
(イ)停車時 車両停車時は、プロペラシャフト12は回転しない。
従って、後輪舵角制限機構Aの重錘13はスブリング1
6の付勢力のみにより規定される位置にあり、第1図及
び第2図に示すように、舵角制限ピン17は舵角制限溝
18に対し僅かに挿入される位置に配置される。
(口)車両前進走行時 車両前進走行時には、後輪舵角制限機構Aにおいて、プ
ロペラシャフト10により車速に応じて第1回転子11
に回転が与えられ、第1回転子11に第1リンク12を
介して連結される重錘13に遠心力が作用する。
そして、重錘13に作用する遠心力とスプリング16に
よる付勢力とが釣り合っていない時には、重錘13が釣
り合う位置まで径方向に移動し、釣り合う位置で移動が
停止する。
この重錘13の移動に伴ない第1リンク12及び第2リ
ンク14が変位すると共に第2リンク14に連結される
第2回転子15は軸方向に変位し、重錘13の停止位置
と対応する位置で第2回転子15が停止する。
この第2回転子15の変位動作により、第2回転子15
に設けられた舵角制限ピン17と後輪転舵パワーシリン
ダ6のロツド6aに設けられた舵角制限ビン18との相
対位置関係か決まる。
即ち、プロペラシャフト10の回転数が高速回転である
ほど、重錘13に作用する遠心力は大きくなり、重錘1
3が外径方向に相当量移動してスプリング16による付
勢力と釣り合うことで、舵角制限ビン17は第2図の位
置から車速か上昇するにつれて下方位置に配置され、舵
角制限溝18に対する挿λ量が大きくなる。
そして、この舵角制限ピン17の舵角制限溝18に対す
る挿入量が大きくなればなるほど後輪転舵パワーシリン
ダ6のロツド6a,6bはそのストローク可動範囲の制
限を受け、このストローク制限がそのまま後輪3の舵角
制限となる。
以上説明したように、実施例の後輪舵角制御装置にあっ
ては下記に列挙する特徴を有する。
■ 後輪舵角制限機構Aは後輪転舵を禁止するものでは
な〈車速に応じて最大舵角を制限する構成であり、高車
速時には予め制限する最大舵角の制限度合を厳しくする
構成とした為、後輪舵角制御系の正常時には低速から高
速までの全車速域で良好な旋回性能が得られる所定の後
輪転舵角を許容しながら、高速走行中に後輪舵角制御系
にフェイルが発生した場合には、確実に後輪が大転舵角
となるのが規制され、安全走行が保証される。
■ 後輪舵角制限機構Aによる舵角制限機能として、低
速時には最大転舵角を大きく、車速が上昇するに従って
徐々に最大転舵角を小さくする車速応動可変機能が得ら
れる構成とした為、各車速に応じて舵角制限を所望の量
に設定することが出来るという自由度を持ち、様々な制
御内容による後輪転舵制御装置への対応性を有する。
■ 後輪舵角制限機横Aは、プロペラシャフト10の回
転を利用した第1回転子11や重錘13や第2回転子1
5を有する純メカニカルな機構とした為、車速情報を車
速センサ等により得る電子制御系を含む場合や電動モー
タ等による電気的なアクチュエータを含む場合に比べ、
構成が簡単でありコスト的に有利であると共に故障や誤
作動が少なくメインテナンス的に有利である。
■ 後輪舵角制御系と、後輪舵角制限系とを完全分離の
独立系とした為、後輪舵角制御が不能となるフェイル時
においても後輪舵角制限機構Aによるフェイルセーフ機
能を発揮させることか出来る。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具
体的な構成は図示の例に限られるものではない。
例えば、後輪舵角制限機構としては、第3図に示すよう
に、スプリング16を舵角制限ピン17とハウジング2
5との間に介装しても良い。この場合にもスプリング1
6には引張り力が働くように、スプリング16がハウジ
ング25と舵角制限ピン17に固着される。
また、後輪転舵アクチュエータは、油圧シリンダではな
く、電動モータ等のアクチュエータを用いたものでも良
い。
また、実施例の後輪舵角制限機構では、プロペラシャフ
トから回転を受ける例を示したカイ、車速に関連する回
転数となるドライブシャフトやトランスミッション出力
軸等から回転を受ける例としても良く、この場合には、
プロペラシャフトが存在しない前輪駆動車やミッドシッ
プ車等にも適用できる。
また、実施例の後輪舵角制限機構では、第2回転子側に
舵角制限ビンを設け、パワーシリンダのロツド側に舵角
制限溝を設けたが、これとは逆に、第2回転子側に舵角
制限溝を設け、パワーシリンダのロツド側に舵角制限ピ
ンを設けるようにしてもよい。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明にあっては、前輪操舵
時に後輪を補助転舵する四輪操舵車の後輪舵角制御装置
において、後輪舵角制限機構として純メカニカル機構を
採用すると共に、車速が低車速から高車速になるほど後
輪の転舵可能な最大舵角を予め徐々に小舵角に制限する
機構とした為、コスト的にもメインテナンス的にも有利
で、良好な旋回性能が得るのに必要な所定の後輪転舵角
を後輪舵角制御内容にかかわらず許容する高い自由度を
持ちながら、高速時に後輪舵角制御系にフェイルが発生
した場合、確実に安全走行を保証することが出来るとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の四輪操舵車の後輪舵角制御装置を示す
全体システム図、第2図は実施例装置の後輪舵角制限機
構を示す要部拡大図、第3図は他の実施例による後輪舵
角制限機構を示す要部・拡大図である。 A・・・後輪舵角制限機構 3・・・後輪 6・・・後輪転舵パワーシリンダ (後輪転舵アクチュエータ) 6a・・・ロツド(可動部) 7・・・タイロツド 8・・・ナックルスピンドル 10・・・プロペラシャフト(駆動軸)11・・・第1
回転子 12・・・第1リンク 3・・一重錘 4・・一第2リンク 5・一・第2回転子 6・・−スプリング(弾性体) 7・・・舵角制限ピン 8・・・舵角制限溝

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)前輪操舵時に車両条件に応じた後輪転舵角を得るべ
    く駆動される後輪転舵アクチュエータを有する後輪舵角
    制御手段と、 前記後輪転舵アクチュエータにより後輪に舵角を与える
    リヤステアリング機構と、 車速に関連する回転数で回転する駆動軸により回転が与
    えられる第1回転子と、該第1回転子に第1リンクを介
    して連結される重錘と、該重錘に第2リンクを介して連
    結されてリンク変位に伴ない軸方向に変位する第2回転
    子と、重錘に作用する遠心力に対向する力を発生する弾
    性体と、前記第2回転子と前記リヤステアリング機構の
    可動部との対向位置に設けられる舵角制限ピン及び舵角
    制限溝とを有する後輪舵角制限機構と、 を備えている事を特徴とする四輪操舵車の後輪舵角制御
    装置。
JP19447189A 1989-07-27 1989-07-27 四輪操舵車の後輪舵角制御装置 Pending JPH0357778A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0495389A2 (de) * 1991-01-18 1992-07-22 Adam Opel Aktiengesellschaft Allradlenkung für ein Kraftfahrzeug
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JP2014024536A (ja) * 2012-06-20 2014-02-06 Jtekt Corp 中立位置ロック装置、およびこの装置を備える後輪転舵装置

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