JPS6127772A - ４輪操舵車両の操舵装置 - 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） この発明は、前・後車輪を操舵可能とした４輪操舵車両
に適用ｐｎ、その操舵性能向上のための操舵装置に関、
する。 （従来の技Ｗｆ） 従来の４輪操舵車両における操舵装置としては、例えば
、特開昭５９−６１７１号公報に示される如きものがあ
る。 これは、第６図に示すように、後車輪のタイロッドを移
動させるための油圧シリンダ６を設け、また、ステアリ
ングハンドルＩＴｔ前車輪側のクロスロッド２にリンク
させて、前車輪舵角δｆがステアリングハンドルｌの操
舵量θに対応して変化するように設定されているととも
に、前車輪舵角δｆをセンサ４で検出し、この検出出力
に基づいて後車輪舵角δｒを演算するコントローラ８を
備え、これによって、後車輪側の油圧シリンダ５を制御
（サーボバルブ６を用いるンする構成となっている。 上記前車輪舵角δｆと後車輪舵角δ１は、第７図に示さ
れる特性で制御される。ここで前車軸舵角δｆ１後車輪
舵角δ工およびステアリングハンドル操舵量θは、第９
図に示す方向（δｆ、θは反時計回り、りは時計回り）
を正とする。 上記公報に示される装置では、前車輪舵角りは、ステア
リングハンドル操舵１１（以下、［ハンドル操舵量」と
略す）θに対して一次比例的に変化する特性、後車輪舵
角δ１は、ハンドル操舵量θが所定値±θ　を越えた点
から増加（絶対値で見た場合）する特性となっている。 従って、直線道路あるいは緩いカーブを走行する際の小
さナハンドル操作（±θユ以下）の場合には、後車輪は
転舵されず、前車輪の転舵のみが行われ、大きなハンド
ル操作（±θユ以上）がなされた場合には、小さな旋回
半径を必要とする意志が有るものとみなして、後車輪を
も転舵して、前車輪の転舵のみでは得らｎない小さな旋
回半径で転向することができる。 すなわち、第８図に示すように、ハンドル操舵量θが±
θユを越えると、前車輪舵角りと後車軸舵角δアとの和
（δｆ十δｒ）が不連続的に増大し、ハンドル操舵量の
限界値（ロック点）θＬにおける舵角Ｄ２は、第８図に
示す前車輪のみの舵角Ｄ０よりも大となる。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のように、ハンドル操舵量θに対し
て、前車輪舵角δｆの変化率を一定としておき、後車輪
舵角δ１を所定のハンドル操舵社以上の領域で増角させ
ていく場合には、運転者にとってハンドル操作が複雑に
なり、操安性を損ねる虞れがある。すなわち、第８図に
示すような（車体の）舵角の変化特性を覚えていないと
、後車輪の転舵開始点（±θａ）付近では、ノ１ンドル
操舵量に対する舵角の変化率が大きくなったり１小さく
なったりして、操縦がしにくくなる。 また、単純に後車輪を前車輪と同様にハンドルの中立点
から操舵量θの増加とともに直線的に増加させる特性と
しても、この場合には、高速走行時に微量のハンドル操
舵を行っても、後車輪も転舵されるため、尻振り現象が
起こり易くなる。 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明は、前車輪舵角と後
車輪舵角とを各々ステアリングツ１ンドル操舵最に対し
て不連続関数的に変化させ、かつ、前車輪舵角と後車輪
舵角との和がステアリングハンドル操舵量に対して略−
直線的関数で変化するように、前車輪舵角および後車輪
舵角を制御する舵角制御装置を備えることを特徴とする
。 （作用ン 上記の構成により、ステアリングツ１ンドルの操舵量の
変化量に対し、車体の舵角（前車輪舵角と後車輪舵角の
和）の変化量が常に一定となり、運転者にとって、ハン
ドル操舵量に対応する車体の舵角が予想し易くなる。 （実施例） 本発明の第１実施例を第１図に示す。７２お、同図は、
前車輪舵角δｆと後車輪舵角δ１および、これらの和δ
ｆ十δ１の特性を示すものであり、これらの制御を行う
ためのリンケージおよびコントローラ等は、第６図に示
した構成と同様であるものとして詳説は省略する。 すなわち、前車輪舵角δｆは、ステアリンクハンドル１
の操舵に伴って、機械的なリンケージによって制御され
、後車輪舵角δ１は、センサ４で検出される前車輪舵角
δｆに基づいてコントローラ８において演算によ２て求
め、後車輪側に設けた油圧シリンダの油圧制御を行うこ
とによって可変制御される口 そして、本実施例においては、前車輪舵角δｆと後車輪
舵角δ１を第１図に示す特性で制御することにより、両
舵角の和（δｆ＋δｒ）が、ノ１ンドル操舵量θに対し
て、−直線的な関係で変化する特性を有するように構成
されている。 また、後車輪舵角りは、／％ンドル操蛇量θが所、定値
（±θ、）を越えた時点から増加（絶対値で見た場合、
以下同じ）する特性となっており、これは、従来例で説
明したように、高速走行時に後車輪が転舵されて尻振り
現象が生ずることを防止するとともに、ハンドル操舵量
が大きく、小回りが要求される場合に、後車輪を転舵し
て旋回半径の短縮を行わせるための特性である。 従って、上記のような不連続的な特性の後車輪舵角δ、
の変化によって、車体の舵角（δｆ＋δｒ）が不連続特
性とならないように、前車輪舵角δｆの特性か、±θ、
までは傾き（これは、前車輪のオーバーオールギヤレシ
オθ／δｆの逆数である）が大きく、±θ□以上では傾
きが小さくなるような不連続特性に設定されている。 また、ハンドル操舵量の限界（ロック点）での前車輪舵
角は、従来のものＤよと同じである。 このような前・後車輪舵角の制御によって、車体の舵角
（δｆ十δｒ）は、２輪操舵車両のように前車輪のみを
転舵させた場合よりも、変化率が大きく、同じハンドル
操舵量でも、より旋回半径が小さくなる。 またり＋δ１の変化特性は一直線状であるため、一定量
のハンドル操舵に対する車体舵角（δｆ＋δｒ）の変化
幅も一定となる。このため、運転者は、ハンドル操舵量
に対応する車体舵角の予想がつけ易い

【２輪操舵の場合
と同じ感覚で操作できる】。 なお、上記（δｆ＋δｒ）の傾き＆、±θ、は任意に設
定することができる。 上記前車輪の制御は、例えばラック・ピニオン式のステ
アリングギヤの場合、ラックの歯を上記特性に対応して
形成すればよく、後車輪の制御は、コントローラ８にお
いて、前車輪舵角δｆに基ツく演算により制御される。 次に、本発明の第２実施例を第２図に示す。同図も、前
・後車輪舵角δｆ・δ工の制御特性を示すもので、制御
装置やリンクージ等の声或は第１実施例と同様であるも
のとする。 本実施例は、ハンドル操舵量θが±０２の範囲内では、
後車軸舵角δｒ’Ｅ＝前車輪舵角δｆの逆極性方向へ変
化させるようにしたものである〇すなわち、第９図中の
破線で示すように、前車輪の転舵方向と同一の方向へ後
車輪を転舵させる（これを「同相切り」と言う）ので屍
る。 このように、同相切り機能を設けることにより、例えば
、高速走行時に、車線変更等のためハンドルを小量だけ
切った場合、後車輪は前車輪と同方向へ転舵されるため
、車体の舵角（δｆ十δｒ）の変化屋は大きいが、尻振
りを起こす虞れはない（車体が斜め方向へ略平行移動す
るためン。 そして、ハンドル操舵量θが、±０８を越える場合には
、車体の旋回が要求されているものとして、後車輪を前
車輪とは逆方向に転舵（これを「逆相切り」と言う）し
て、旋回半径を短縮させる。、 ざらに、上述のように、逆相切り、同相切りを行いｐつ
も、車体の舵角（δｆ＋δｒ）は、ハンドル操舵量θに
対して一直線的な変化特性となるように制御され、前記
第１実施例と同じ効果が得られる０なお、同相切りにお
ける後車輪の転舵蓋をさらに大きくすることもできる。 次に、第８実施例を第８図に示す。 本実施例は、上記第２実施例のような逆相切りと同相切
りを行う制御に、後車輪の転舵を行わない領域（±θ８
〜±θ、）を設けたものである。 コレハ、第２実施例の場合に、ハンドル操舵簾θが±θ
８付近で揺動すると、後車輪の同相切れと逆相切れの切
換わりが繰返されることになるため、これを解消するた
めに、一定範囲±０８〜±θ。 では・後車輪を中立位置に固定し、前車輪のみの転舵を
行う特性としたものである。 そして、本実施例においても、上述のように前・後車輪
舵角δｆ　”ｒを不連続に制御しつつも、δｆ＋δアは
、ハンドル操舵量に対し、−直線的変化特性となるよう
に制御される。 次に、第４実施例における制御特性を第４図に示す。 本実施例は、車体の舵角の変化率を全体的に大きくする
とともに、微小の逆バリアプルレシオを設けたものであ
る。 逆バリアプルレシオは、通常の車両にも多く見られる操
舵特性であり、ステアリングハンドルをロック点近くま
で切ると、舵角変化率を若干増大させて、小回りを行い
易くするためのものである。 本実施例では、全体の舵角変化率増大を図るため、前車
輪舵角δｆの変化率を大きくしである。ここて、前車輪
舵角δｆの最大値Ｄ□は、予め定まっているため、ハン
ドル操舵量θが一定量±θ　を越えた点から、後車輪を
転舵させて、前車輪の転舵不足を補うとともに、後車輪
舵角δ１を曲線的に変化させることによって、δｆ＋δ
１に逆バリア７’　／ｌ／　レー、／オ特性が付加され
ている。 なお、上記逆バリアプルレシオ特性の１曲率は小サ＜、
δｆ＋δ１は全体として略直線とみなして良い。また、
±θ　〜±θＬのδｆは、曲線的変化であっても良い。 次に、第５実施例における制御特性を第５図に示す。 本、実施例は、ハンドル操舵量の限界値（ロック点ン±
０１を拡大させたものである。 すなわち、上記各実施例に示されているロック点±θＬ
は、通常±５４０°程度であり、このロック点において
前車輪の転舵量も限界点になろう従って、通常の前車輪
に対するロック点±θＬまでは、前車輪を従来の２輪操
舵車両と同様に転舵させ、±θＬＴｔ越える領域では、
後車輪も転舵することにより、実際のロック点を±θＭ
まで拡大させることができる。 当然のことながら、±θＭｚでステアリングハンドルを
操舵すれば、車体の舵角も従来より大となり、旋回半径
を短縮できる。 さらに、後車輪舵角δ、の変化率は、前車輪舵角δｆの
変化率と同一であり、従って、δｆ＋δアは、ハンドル
操舵量θに対し、−直線的に変化する。 なお、本発明は、上記各実施例で示した特性を実録する
ための装置として、上述した機械リンクとサーボ式油圧
シリンダの組合せ以外の構成（例えば、前後車輪共に機
械リンク、あるいは共に電子制御式）であっても適用可
能であることは明らかである。 また、本発明では、前車輪舵角δｆと後車輪舵角δ工の
和がハンドル操舵量θに対して略−直線的変化特性を有
するものとしているが、これは□、「δｆ＋δ工」を「
車両の旋回半径」と置換しても同義である。また、ラン
ク・ビニオン式のステアリンンギヤを用いているもので
は、前車輪のラック軸ノ’＆位員（クロスロッドやタイ
ロッドの変位量でも良い）と後車輪のクロスロンドやタ
イロッド、あるいは油圧シリンダのスプールの変位量と
の和が、ハンドル操舵量θに対して略−直線的に変化す
るものとしても同義である。 （発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、前車輪の転舵に
加えて、必要に応じて後車輪の転舵をも行い、旋回半径
の短縮、あるいは高速走行時の尻振り防止を可能とする
とともに、ハンドル操舵量の変化量に対する車体の舵角
変化量が常に一定であるため、運転者にとって、操舵が
容易となり、２輪操舵車両と同等の感覚で操舵ができる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は各々本発明の第１実施例〜第５実施例
における舵角制御特性を示す図、第６図は４輪操舵のた
めの操舵機構及び制御装置の構成を示す模式図、 第７図および第８図は従来例における舵角制御特性図、 第９図は前・後車輪舵角およびハンドル操舵量の説明図
である。 １・・・ステアリングハンドル ２・・・クロスロンド ８・・・コントローラ ５・・・油圧シリンダ θ・・・ステアリングハンドル操舵量 δｆ・・・前車輪舵角 δ１・・・後車輪舵角 特許出願人　　日産自動車株式会社 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前車輪と後車輪とを操舵可能とした４輪操舵車両の
   操舵装置において、 前車輪舵角と後車輪舵角とを各々ステアリ ングハンドル操舵量に対して不連続関数的に変化させ、
   かつ、前車輪舵角と後車輪舵角との和がステアリングハ
   ンドル操舵量に対して略一直線的関係で変化するように
   、前車輪舵角および後車輪舵角を制御する舵角制御装置
   を備えることを特徴とする４輪操舵車両の操舵装置。