JPH0411574A - 四輪操舵装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は四輪操舵装置に係り、特に運転者の意思を反
映させて後輪を前輪と逆相あるいは同相に容易に転舵制
御し得る四輪操舵装置に関する。

［従来の技術］ 車両には、車両の進行方向を任意に変更するために、舵
取り（ステアリング）装置が設けられている。この舵取
り装置は、第１０図に示す如く、ステアリングホイール
１０２と、このステアリングホイール１０２に連結した
ステアリング軸１０４と、このステアリング軸１０４を
覆うステアリングコラム１０６と、ステアリング軸１０
４の先端部位に連接したステアリング歯車機構（図示せ
ず）と、このステアリング歯車機構に連結されて前輪を
転舵させるタイロッド等のリンク機構（図示せず）とか
らなる。前記ステアリング軸１０４の先端部位において
は、第１自在継手１０８を介してステアリングアーム１
１０の一端部が連結され、このステアリングアーム１１
０の他端部には上述のステアリング歯車機構に連結する
第２自在継手１１２が設けられている。

車両の舵取り装置の構造としては、例えば特開昭６４−
６０４７２号公報に開示されている。この公報に記載の
ものは、ロアチューブの下端部に固定したベアリングの
内側に対応してロアシャフトの下端部近傍に周溝を形成
するとともに、この周溝には段付きの底部を形成し、こ
の段部をロアシャフトの下端部側から上端部側にかけて
漸次浅くなる傾斜部とし、周溝の浅い底部にはその周溝
を乗り越えない程度の円形段面を有する弾性リングを嵌
合せしめてなるベアリングのストッパーを設けることに
より、ステアリングコラムの収縮時に、ステアリングシ
ャフトがジャケットチューブから抜は出んとしても、弾
性リングがジャケットチューブのベアリングに当接して
ジャケットチューブとステアリングシャフトとが同調し
て収縮させるので、ステアリングシャフトとジャケット
チューブとの収縮不同調が生ずるのを防止するものであ
る。

また、車両においては、前輪を操舵する際に、前輪の操
舵状態に応じて後輪を目標操舵角になるように後輪を操
舵制御し、旋回時の操縦安定性を向上させる四輪操舵シ
ステム（４ＷＳ）である四輪操舵装置を採用しているも
のがある。

この四輪操舵装置は、ステアリングホイールの切れ角、
つまりステアリング軸の回動量等によって決定される前
輪の操舵状態や車速等の車両の走行状態を後輪操舵の制
御因子とし、後輪を目標操舵角に操舵制御するとともに
、車速の大小等で所定の条件によっては後輪を前輪と逆
方向（逆相）、あるいは後輪を前輪と同方向（同相）に
自動的に転舵制御させるものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、従来の四輪操舵装置においては、四輪操舵を
行わせる所定の条件になると運転者の意思とは無関係に
、後輪の目標操舵角や後輪の転舵方向（逆相あるいは同
相）が自動的に決定され、後輪が自動的に転舵制御され
てしまい、運転者の意思が反映されないという不都合が
あった。

また、このように、運転者の意思が反映されないで後輪
が転舵制御されてしまうので、第１０図に示すような舵
取り装置では四輪操舵システムと運転者とのインターフ
ェイス（関係）が不良になり、運転者が後輪の転舵状態
が不明確となり、運転者に不安感を与えるという不都合
があった。

［発明の目的コ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべく、
後輪を前輪と逆相あるいは同相に転舵指示すべく動作さ
れる操作体を有する転舵方向切換機構をステアリングホ
イール近傍に設けるとともに操作体が動作された際に後
輪を前輪を前輪と逆相あるいは同相に転舵させるべく後
輪駆動部を駆動制御する制御手段を設けることにより、
車両の旋回時に運転者の意思を反映させて後輪を前輪と
逆相あるいは同相に容易にステアリングホイール近傍で
容易に転舵制御させることができ、また、四輪操舵シス
テムと運転者とのインターフェイス（関係）を良好とし
、運転者に後輪の転舵状態を明確にさせ、運転者に安心
感を与え得る四輪操舵装置を実現するにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、後輪を前輪と逆
相あるいは同相に後輪駆動部の駆動によって転舵制御す
る四輪操舵装置において、前記後輪を前記前輪と逆相あ
るいは同相に転舵指示すべく動作される操作体を有する
転舵方向切換機構をステアリングホイール近傍に設ける
とともに前記操作体の動作状態を検出する操作体動作検
出センサを設け、前記操作体が動作された際に前記後輪
を前記前輪と逆相あるいは同相に転舵させるべく前記後
輪駆動部を駆動制御する制御手段を前記操作体動作検出
センサに連絡して設けたことを特徴とする。

［作用］ この発明の構成によれば、車両の旋回時に、運転者がス
テアリングホイール近傍に設けた転舵方向切換機構の操
作体を動作すると、制御手段は、操作体の動作状態に応
じて後輪を前輪と逆相あるいは同相に転舵させるべく後
輪駆動部を駆動制御する。これにより、車両の旋回時に
、後輪の転舵が運転者の意思を反映して容易に行われ、
四輪操舵システムと運転者とのインターフェイスを良好
とし、運転者に後輪の転舵状態を明確にさせ、運転者に
安心感を与えることができる。

［実施例コ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜９図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２は車両（四輪操舵車）、４は舵取り装
置、６はステアリングホイール、８はステアリング軸、
１０は前輪操向機構であるステアリング歯車機構、１２
・１２は前側タイロッド、１４・１４は前側ナックル、
１６・１６は前輪、１８は後輪操向機構、２０・２０は
後側タイロッド、２２・２２は後側ナックル、２４・２
４は後輪である。

前記ステアリング軸８の先端部に設けた第１自在継手２
６にステアリングアーム２８の一端部が連結されている
とともに、このステアリングアーム２８の他端部には第
２自在継手３０が連結されている。この第２自在継手３
０は、前記ステアリング歯車機構１０に連設されるもの
である。

前記ステアリングホイール６近傍には、第１．３図に示
す如く、後輪２４・２４を前輪１６・１６と逆相あるい
は同相に転舵指示すべく動作される操作体である円環レ
バー３２を有する転舵方向切換機構３４が設けられる。

この転舵方向切換機構３４は、第５．６図に示す如く、
ステアリングホイール６の中央部３６とステアリングコ
ラム３８のコラムフランジ部４０との間に、軸方向の一
側において一側端部材４２が中央部３６に接するととも
に軸方向の他側において他側端部材４４がコラムフラン
ジ部４０に接して設けられる円筒支持体４６を有してい
る。

ステアリングホイール６の中央部３６には、例えば４個
のホイール側孔４８が形成されている。

また、円筒支持体４６の一側端部材４２と他側端部材４
４とには、前記ホイール側孔４８と対応する位置に一側
端孔５０と他側端孔５２とが夫々形成されている。更に
、コラムフランジ部４０には、他側端孔５２と対応する
位置にコラム側ねじ孔５４が形成されている。

前記各ホイール側孔４８と一側端孔５０と他側端孔５２
とにはホイール側孔４８側から各取付ボルト５６を挿通
し、この各取付ボルト５６の先端側のねじを各コラム側
ねじ孔５４に螺着することにより、ステアリングホイー
ルの中央部３６とコラムフランジ部４０との間に円筒支
持体４６が堅固に保持される。

前記円筒支持体４６の軸方向の略中央部位の一部には、
円筒支持体４６の軸方向に延長する所要長さの長孔（ス
リット）５８が形成される。この長孔５８は、第７図に
示す如く、中央線Ｃに対してステアリングホイール６側
に長さＬｌだけ形成されるとともに、中央線Ｃに対して
ステアリングコラム３８側に長さＬｌだけ形成されてい
る。

また、円筒支持体４６の外周面４６Ｃには、中央線Ｃに
対して対称に前記長さＬｌ、Ｌｌよりも大なる長さＬ２
、Ｌ２の位置に第１、第２ボール溝６０−１．６０−２
が形成されている。

更に、円筒支持体４６の外周面４６Ｇには、この外周面
４６Ｃ上で軸方向移動するスライダ６２が設けられる。

このスライダ６２の内周面８２ａには、前記第１、第２
ボール溝６０−１．６０−２に対応する位置に第１、第
２収容穴６４−１．６４−２が形成されている。この第
１、第２収容穴６４−１．６４−２には、第１、第２ノ
ツチボール６６−１．６６−２と、この第１、第２ノツ
チボール６６−１．６６−２を円筒支持体４６の外周面
４６ｃ側に押圧する第１、第２押圧スプリング６８−１
．６８−２とが収容されている。

前記スライダ６２の外周面６２ｃには、中央線Ｃ上にお
いて前記円環レバー３２の基部が固設されている。この
円環レバー３２は、スライダ６２の径方向で外方に突設
されている。

また、スライダ６２の内周面６２ａには、中央線Ｃ上に
おいて長穴５８を貫通して円筒支持体４６の中心側に延
設するセンサロッド７０の基部が固設されている。

このセンサロッド７０途中には、円筒支持体４６内の空
間において円筒支持体４６の軸方向に延長する第１、第
２保持スプリング７２−１．７２−２が係着される。第
１保持スプリング７２−１は、一端側がセンサロッド７
０に固着した係化ビン７４に係着されるとともに他端側
か円筒支持体４６の一側端部材４２に係着されている。

また、第２保持スプリング７２−２は、一端側がセンサ
ロッド７０の係止ピン７４に係止されるとともに他端側
か円筒支持体４６の他側端部材４４に係着されている。

この第１、第２保持スプリング７２−Ｌ７２−２は、セ
ンサロッド７０を長孔５８の略中央部位である中央線Ｃ
上に保持させるべく付勢力を付与するものである。

前記円筒支持体４６の略軸心に位置するセンサロッド７
０の先端側には、円筒支持体４６の軸心方向でステアリ
ングコラム３８側に延長するメータ側ロッド７６が連結
ピン７７によって固設される。このメータ側ロッド７６
は、操作体動作検出センサたる転舵方向検出ポテンショ
メータ７８に連結されている。

この転舵方向検出ポテンショメータ７８は、コラムフラ
ンジ部４０の内側に固設され、センサロッド７０と一体
に軸移動するメータ側ロッド７６の移動量を円環レバー
３２の動作量として検出するものである。

このポテンショメータ７８の電路８０は、他側端部材４
４の中央部位に形成した線挿通孔８２とステアリングコ
ラム３８の軸心方向に形成した連通孔８４とを経て後述
する制御手段８６に連絡している。

従って、円環レバー３２が上下方向に移動されない通常
状態においては、第１、第２保持スプリング７２−１．
７２−２の付勢力によって、第１、第２ノツチボール６
６−１．６６−２が第１、第２ボール溝６０−１．６０
−２に嵌合して位置し、つまり、中立位置状態となり、
円環レバー３２を所定の力で強制的に移動させなければ
、円環レバー３２が動作しない構成である。

即ち、円環レバー３２をステアリングホイール６側の上
方あるいはステアリングコラム３８側の下方に移動する
際には、第１、第２保持スプリング７２−１．７２−２
の付勢力及び第１、第２ノツチボール６０−１．６０−
２の節度力により、基準位置である中心線Ｃから移動す
るためには、所定の力を必要とし、運転者が故意に円環
レバー３２を上方に引き上げあるいは下方に押し込んで
円環レバー３２を移動させた時に四輪操舵制御（４ＷＳ
）される構成である。

前記転舵方向検出ポテンショメータ７８は、制御手段８
６に連絡している。

この制御手段８６には、ステアリング軸８の回転量を前
輪１６・１６の操舵角状態として検出する回転ポテンシ
ョメータからなる前輪舵角センサ８８と、車両２の車速
を検出する車速センサ９０が連絡しているとともに、例
えば後輪操向機構１８に連結した後輪駆動部９２が連絡
している。

前記制御手段８６には、別表に示す如く、前輪１６・１
６の操舵状態であるステアリングホイール６の切れ角、
つまりステアリング軸８の回動量と、円環レバー３２の
上下方向の移動量とに応じて後輪２４・２４の目標操舵
角を決定する後輪２４−２４のステア（操舵）マツプが
設けられている。

また、制御手段８６は、円環レバー３２がステアリング
ホイール６側の上方に引き上げられた時に後輪２４・２
４を前輪１６・１６と逆方向、つまり逆相に転舵すべく
指示するとともに、円環レバー３２がステアリングコラ
ム３８側の下方に押し込まれた時に後輪２４・２４を前
輪１６拳１６と同方向、つまり同相に転舵すべく指示す
るものである。

これにより、制御手段８６は、前輪舵角センサ８８から
の信号と転舵方向検出ポテンショメータ７８からの信号
と車速センサ９０からの信号とを入力し、別表のステア
マツプによって後輪２４・２４の目標操舵角を決定する
とともに、円環レバー３２が上方に引き上げられて移動
されると、後輪２４＠２４を前輪１６・１６と逆方向、
つまり逆相に操舵させるべく後輪駆動部９２を駆動制御
するとともに、円環レバー３２が下方に押し込まれて移
動すると後輪２４・２４を前輪１６・１６と同方向、つ
まり同相に操舵させるべく後輪駆動部９２を駆動制御す
るものである。

次に、この実施例の作用を説明する。

車両の走行時において、制御手段８６には、前輪舵角セ
ンサ８８から前輪１６・１６の操舵状態としてステアリ
ング軸８の回動量の信号が入力するとともに、転舵方向
検出ポテンショメータ７８から円環レバー３２の移動量
の信号と車速センサ９０からの信号とが入力される。

そして、第８図（ａＬ　　（ｂ）、（ｃ）に示す如く、
ステアリングホイール６を左方に回転（第８図（ａ）　
参照）、つまりステアリング軸８を左側に回動し、且つ
円環レバー３２を上方に引き上げて旋回する際には（第
８図（ｂ）参照）、後輪２４・２４が前輪１６・１６と
は逆方向、つまり逆相（第８図（Ｃ）参照）に転舵制御
される。またこのとき、後輪２４・２４の目標操舵角は
、同様に、別表のステアマツプによって決定され、これ
により、タイトコーナへのアプローチ等に対しを動的と
なる。

また、第９図（ａＬ　　（ｂ）、　（Ｃ）に示す如く、
ステアリングホイール６を左方に切り（第９図（ａ）参
照）、つまりステアリング軸８を左方に回動させ、且つ
円環レバー３２を下方に押込んで車両２を旋回させる際
には（第９図（ｂ）参照）、後輪２４・２４が前輪１６
・１６と同方向、つまり同位相制御され（第９図（ｃ）
参照）、従って、左側車線へのレーンチェンジ等を容易
に果すことができる。このとき、後輪２４・２４の目標
操舵角は、上述と同様に、別表に示す如く、ステアリン
グホイール６の切れ角と円環レバー３２の下方への押し
込み量とによるマツプによって決定される。

つまり、このような四輪操舵システムにおいては、ステ
アリングホイール６の切れ角であるステアリング軸８の
回動量と円環レバー３２の移動量とを検出し、ステアリ
ングホイール６の切れ角によって前輪１６・１８の操舵
量が決定され、また、ステアリングホイール６の切れ角
と円環レバー８の移動量とによって前輪１６・１６の操
舵量に対する後輪２４・２４の操舵量のゲインを決定し
ている。

この結果、車両２の旋回の際に、運転者の意思を反映さ
せて四輪操舵制御（４ＷＳ）を適正に果し得て、つまり
運転者の舵取り操作の情報を増加して四輪操舵の操作範
囲を広げるとともに、四輪操舵システムと運転者とのイ
ンターフェース（関係）を良好とすることができ、運転
者に後輪２４・２４の転舵状態を明確にさせ、運転者に
安心感を与えることができる。従って、レース等の特殊
用途の車両において、優れた適性を発揮させることがで
きる。

また、四輪操舵制御を指示するために、ステアリングホ
イール６近傍の円環レバー３２を上下動させればよいだ
けなので、運転中に四輪操舵制御の指示を容易に果せし
め、また、その指示操作が簡便となる。

更に、通常にステアリング操作をすれば、従来通りの２
輪操舵を行わせることができ、ステアリング操作に違和
感を与えることがない。

なお、この発明は上述の実施例に限定されず、種々応用
改変が可能であることは勿論である。

例えば、制御手段８６において、後輪２４・２４の目標
ステア（操舵）角を、 後輪のステア角＝ｆ（円環レバーの移動量）×ｇ（ステ
アリングホイールの 切れ角） で算出することも可能である。

また、車速センサ９０からの車速に応じたマツプを数枚
作成すれば、車速感応となり、後輪２４・２４のステア
を調整することも可能である。これにより、高速走行で
の急激な後輪２４．２４の逆相を回避させ、安全である
。

更に、車速感応の別の形態として、マツプを作成しな゛
くても、基準のマツプに対して車速に対する関数を乗じ
て求めることも可能である。

即ち、後輪ステア角を、 後輪ステア角＝Ｑ（速度）×基準後輪ステアマツプ で算出することも可能である。

［発明の効果］ 以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、
後輪を前輪と逆相あるいは同相に転舵指示すべく動作さ
れる操作体を有する転舵方向切換機構をステアリングホ
イール近傍に設けるとともに操作体の動作状態を検出す
る操作体動作検出センサを設け、操作体が動作された際
に後輪を前輪と逆相あるいは同相に転舵させるべく後輪
駆動部を駆動制御する制御手段を操作体動作検出センサ
に連絡して設けたことにより、車両の旋回時に運転者の
意思を反映させて後輪を逆相あるいは同相に容易にステ
アリングホイール近傍で容易に転舵制御させることがで
き、また、四輪操舵システムと運転者とのインターフェ
イスを良好とし、これにより運転者に後輪の転舵状態を
明確にさせ、運転者に安心感を与えるとともに、レース
等の特殊用途の車両において優れた適正を発揮させ得る
。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図はこの発明の実施例を示し、第１図は車両（
四輪操舵車）の概略図、第２図は四輪操舵装置のブロッ
ク図、第３図は転舵方向切換機構を有する舵取り装置の
側面図、第４図はステアリングホイールの平面図、第５
図は転舵方向切換機構の側断面図、第６図は転舵方向切
換機構の正断面図、第７図は第５図における転舵方向切
換機構の一部拡大図、第８図（ａ）、　（ｂＬ　　（ｃ
）は左方への旋回で円環レバーを引き上げて後輪を逆相
に転舵制御する説明図である。第９図（ａ）、（ｂ）、
　（ｃ）は左方への旋回で円環レバーを押し込んで後輪
を同相に転舵制御する説明図である。 第１０図は従来における舵取り装置の斜視図である。 図において、２は車両、４は舵取り装置、６はステアリ
ングホイール、８はステアリング軸、１０はステアリン
グ両車機構、３２は円環レバー３４は転舵方向切換機構
、３８はステアリングコラム、４６は円筒支持体、６２
はスライダ、６６はノツチボール、７２は保持スプリン
グ、７８は転舵方向検出ポテンショメータ、８６は制御
手段、８８は前輪舵角センサ、９０は車速センサ、そし
て９２は後輪駆動部である。 図面の浄書 第１図 斤Δ　衣 伎輸ス〒了角Φマ１７゜ 円環レノく−の上下１％勧量　１ｍｍ１第２図 第 図 第 図 ω 第 図 第 図 第１０図 手続主甫正書（方式） １、事件の表示 特願平１１１２９１６号 ２、発明の名称 四輪操舵装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　静岡県浜名郡可美村高塚３００番地名称（２
０８）鈴木自動車工業 株式会社 ４、代　理　人　〒１０１　　置　　０３−２９２−４
４１１　　（代表）住　所　　東京都千代田区神田小川
町２丁目８番地西郷特許ビル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、後輪を前輪と逆相あるいは同相に後輪駆動部の駆動
   によって転舵制御する四輪操舵装置において、前記後輪
   を前記前輪と逆相あるいは同相に転舵指示すべく動作さ
   れる操作体を有する転舵方向切換機構をステアリングホ
   ィール近傍に設けるとともに前記操作体の動作状態を検
   出する操作体動作検出センサを設け、前記操作体が動作
   された際に前記後輪を前記前輪と逆相あるいは同相に転
   舵させるべく前記後輪駆動部を駆動制御する制御手段を
   前記操作体動作検出センサに連絡して設けたことを特徴
   とする四輪操舵装置。