JPS62247976A - 車両の４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） 本発明は、前輪の転舵に応じて後輪をも転舵するように
した車両の４輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種の車両の４輪操舵装置として、例えば
特開昭５９−７７９６８＠公報に開示されるように、前
輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵する後輪転舵
機構とを備え、前輪の転舵角および車速に応じて後輪の
転舵角を変化させ、低速時では前輪と後輪とを逆位相に
、高速時では同位相にすることにより、車輪の横すべり
を防止して走行安定性を向上させるとともに、低速時で
の小廻り性の向上を図り得るようにしたものは知られて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来の４輪操舵装置にあける後輪転舵機構は
、前輪転蛇角に対する後輪転舵角の比が車速に応じた所
定の転舵比特性に従って可変制御されているが、この転
舵比特性を変更自在にしたいという要請かめる。すなわ
ち、熟達したドライバーにとっては、旋回性が良好でス
ポーティ感を味わうことのできる転舵比特性が望まれて
おり、また、雪路等車輪がスリップを生じ易いいわゆる
低μ路走行時には、走行安定性を確保する見地から通常
走行時に比べて旋回が抑制される転舵比特性が望ましい
。

本弁明はかかる点に恵みてなされたものであり、その目
的とするところは、後輪転舵機構における転舵比を可変
とする制御部に改良を加えて、ドライバーの意思により
好みの転舵比特性を変更し得る４輪操舵装置を提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、ハンド
ル操舵に応じて前輪を転舵する前輪転舵機構と、この前
輪の転舵に応じて後輪を転舵する後輪転舵機構とを備え
てなる車両の４輪操舵装置として、次のような構成とし
たものである。すなわち、上記後輪転舵機構は、前輪転
舵角に対する後輪転舵角の比を車速に応じた所定の転舵
比特性に従って可変とする転舵比可変手段と、前記車速
に応じた所定の転舵比特性を、該転舵比特性を構成する
要素となる車速または転舵比に、一定値を加えまたは一
定係数を掛けることにより可変とする転舵比特性可変手
段とを備えているものである。

上記１−一定値」は、正の値でも負の値でもよく、また
上記１−一定係数コは、１以上の値でもよく１以下の値
でもよく場合によっては負の値であってもよい。ざらに
、１−一定値を加えコると同時に「一定係数を掛ける」
演算処理をｉすようにしてもよい。

転舵比可変手段が従う上記Ｖ車速に応じた所定の転舵比
特性コは、申−の転舵比特性でめってもよいし、あるい
は複数の転舵比特性の中から選択手段等を用いて選択さ
れる１つの転舵比特性であってもよい。

（作　　中） 上記の構成により、本発明では、転舵比特性可変手段に
より、車速に応じた所定の転舵比特性に一定の演算処理
を施すことによって、この転舵比特性を所望の特性に変
更することかでき、この変更された新たな転舵比特性に
従って前輪転舵角に対する後輪転舵角の転舵比が転舵比
可変手段によって可変制御されることになる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る車両の４輪操舵装置
の全体構成を示し、１は左右の前輪２Ｌ。

２Ｒを転舵する前輪転舵機構であって、該前輪転舵！！
！構１は、ステアリングハンドル３と、該ステアリング
ハンドル３の回転運動を直線運動に変換するラック＆ビ
ニオン機構４と、該ラック＆ビニオン機構４の作動を前
輪２Ｌ、２Ｒに伝達してこれらを左右に転舵させる左右
のタイロッド５，５およびナックルアーム６．６とから
なる。

７は左右の後輪８Ｌ、８Ｒを転舵する後輪転舵機構であ
って、該後輪転舵機構７は、両端が左右の後輪８Ｌ、８
Ｒにタイロッド９，９およびナックルアーム１０．１０
を介して連結された車幅方向に延びる後輪操作ロッド１
１を備えている。該後輪操作ロッド１１にはうツク１２
が形成され、該ラック１２に噛合するビニオン１３がパ
ルスモータ１４により一対の傘歯車１５．１６およびピ
ニオン軸１７を介して回転されることにより、上記パル
スモータ１４の回転方向および回転量に対応して後輪８
Ｌ、８Ｒが左右に転舵されるように構成されている。

また、上記後輪操作ロッド１１には、該ロッド１１を操
作ロンドとするパワーシリンダ１８が接続されている。

該パワーシリンダ１８は、後輪操作ロッド１１に固着し
たピストン１８ａにより車幅方向に仕切られた右転用油
圧室１８ｔ）および右転用油圧室１８Ｃを有していると
ともに、該各油圧１１８ｂ　、　１８ｃはそれぞれ油圧
通路１９ａ　、　１９ｂを介して、パワーシリンダ１８
への油供給方向および油圧を制御するコントロールバル
ブ２０に：連通し、該コントロールバルブ２０には油供
給通路２１および油戻し路２２を介して油圧ポンプ２３
が接続されており、該油圧ポンプ２３はモータ２４によ
って回転駆動される。上記コントロールバルブ２０は、
ピニオン軸１７の回転方向を検出して後輪８Ｌ、８Ｒの
左方向転舵（図中反時計方向への転舵）時には油供給通
路？１を左転用油ＰＥ至ＩＢｂに連通しかつ右転用油圧
至１８Ｃを油戻し路２２に連通する一方、後輪８Ｌ、８
Ｒの右方向転舵（図中時計方向への転舵）時には上記と
は逆の連通状態とし、同時に油圧ポンプ２３からの油圧
をピニオン軸１７の回転力に応じた圧力に減圧するもの
であり、パルスモータ１４により傘歯車１５．１６、ピ
ニオン軸１７、ビニオン１３およびラック１？を介して
後輪操作Ｏラド１１が軸方向（車幅方向）に移動される
ときにはパワーシリンダ１８への圧油供給により上記後
輪操作ロッド１１の移動を助勢するようにしている。

そして、上記パルスモータ１４および油圧ポンプ２３の
駆動用モータ２４は、後輪転舵機４Ｗｊ７の制御部たる
コントローラ２５から出力される制御信号によって作動
制御される。上記コントローラ２５には、前輪転舵機構
１におけるステアリングハンドル３の操舵量等から前輪
転舵角を検出する舵角センサ２６からの舵角信号と、車
速を検出する車速センサ２７からの車速信号とかそれぞ
れ入力されているとともに、選択スイッチ２８およびバ
ッテリ電源２９が接続されている。

上記コントローラ２５は、第２図に示すように、舵角セ
ンサ２６からの舵角信号および車速センサ２７からの車
速信号を受け、特性記憶部３０に記憶された転舵比特性
から前輪転舵機構よび車速に対応する後輪の目標転蛇角
を演算する目標転舵角演算部３１と、該目標転舵角演算
部３１で演算された目標転舵角に対応するパルス信号を
出力するパルスジェネレータ３２と、該パルスジェネレ
ータ３２からのパルス信号を受けてパルスモータ１４お
よび油圧ポンプ２３の駆動用モータ２４を駆動する駆動
パルス信号に変換するドライバ３３とを備え、これらに
よって前輪転舵角に対する後輪転舵角の比（転舵比）を
所定の転舵比特性に従って可変として後輪転舵角が目標
転舵角となるようにパルスモータ１４ｆ５よび油圧ポン
プ２３の駆動用モータ２４を制御する転舵比可変手段３
４が構成されている。

また、上記コントローラ２５は、選択スイッチ２８にリ
レー接続され、該選択スイッチ２８の切換えにより特性
記憶部３０に記憶された転舵比特性のうち１つを選択す
る選択手段としての特性選択部３５を備えており、該特
性選択部３５で選択された特性記憶部３０の転舵比特性
に従って上記目標転舵角演算部３１における目標転舵角
の演算が行われるようになっている。

ここで、上記特性記憶部３０に予め記憶された、転舵比
可変手段３４の目標転舵角演算部３１における目標転舵
角の演算の基礎となる車速に応じた所定の転舵比特性は
、第３図に示すように、Ａ、ＢおよびＣの３種類の転舵
比特性がある。これらの転舵比特性は、いずれでも基本
的には、車速か低速から高速に上昇するに従って転舵比
ｋが負方向の逆位相（前後輪が逆方向に転舵される状態
）で大きな値から零に近づくように移行し、中速域にて
転舵ｋｔ、ｋが正方向の同位相（前後輪が同方向に転舵
される状態）に変わり高速域では同位相で転舵比ｋが大
きくなるように設定されている。そして、上記３種類の
転舵比特性のうち、八−転舵比特性は、通常走行時用と
して基本になるものであり、この八−転舵比特性と比較
して、Ｂ−転舵比特性は低速から高速までの全車速域に
亘って同位相側にずれた傾向にあり、またＣ−転舵比特
性は逆に逆位相側にずれた傾向にある。

第２図に示すように特性選択部３５と転舵比可変手段３
４の目標転舵角演算部３１との間には、オフセット付加
部３６が設けられている。このオフセット付７１１部３
６は、特性選択部３５に記憶された複数の転舵比特性Ａ
、ＢまたはＣに対し、一定値を加えまたは一定係数を掛
けて転舵比特性を適宜変更することのできる転舵比特性
可変手段としての機能を果すものであり、オフセット入
力スイッチ３７の操作により転舵比特性の変化量の決定
およびオフセット付加部３６の大切が行われるようにな
っている。

したがって、オフセット付加部３６により一定値が加え
られめるいは一定係数が掛けられた新たな転舵比特性に
基づいて、目標転舵角が目標転舵角演算部３１により褌
出されることとなる。

次に、上記第１実施例の作動、特に後輪転舵機構７のコ
ントローラ２５にあける転舵比制御について説明するに
、通常走行時に特性選択部３５で特性記憶部３０に記憶
された３種類の転舵比特性の中から基本となる八−転舵
比特性が選択されている場合には、この八−転舵比特性
に基づいて転舵比可変手段３４の目標転舵角演算部３１
で目標転舵角が演算されることにより、前輪転舵角に対
する後輪転舵角の転舵比が上記へ−転舵比特性に従って
可変制御され、後輪８Ｌ、８Ｒは、低速時では前輪２１
．２Ｒと逆位相に転舵され、高速時では前輪２Ｌ、２Ｒ
と同位相に転舵される。

一方、雪路等車輪（前輪２Ｌ、２Ｒおよび後輪８Ｌ、８
Ｒ）がスリップを生じ易い低μ路（＠擦抵抗係数の低い
路面）走行時に選択スイッチ２８の切換え操作により特
性選択部３５で上記へ−転舵比特性の代わりにＢ−転舵
比特性を選択した場合には、このＢ−転舵比特性に従っ
て転舵比が転舵比可変手段３５によって可変制御される
。この場合、上記Ｂ−転転化比特性、八−転舵比特性に
比べて同位相側にずれているので、後輪８Ｌ、８Ｒが上
述の通常走行時よりも前輪２Ｌ、２Ｒと同位相方向に転
舵され、車両の旋回が抑制されることになるユこの結果
、低μ通路での車輪のスリップを防止することができ、
走行安定性を向上させることができる。

また、運転技仙の熟達したドライバーにあっては選択ス
イッチ２８の切換え操作により特性選択部３５でＣ−転
舵比特性を選択した場合、このＣ−転舵比特性は、八−
転舵比特性に比べて逆位相側にずれているので、後輪８
Ｌ、８Ｒが通常走行時よりも逆位相方向に転舵され、旋
回性が良好となってスポーティ感を味わうことができる
。

ざらに、上記Ａ、ＢまたはＣの転舵比特性に対してオフ
セット入力スイッチ３７の操作によりオフセット付加部
３６を作動させると、上記Ａ、Ｂ、Ｃとは異なった転舵
比特性が得られる。例えば、特性選択部３５により八−
転舵比特性が選択されている状態にてオフセット付加部
３６を作動させると、第４図に示すような種々の転舵比
特性が得られる。

すなわち、転舵比特性Ａ１およびＡ２は、転舵比特性Ａ
を構成する要素となる車速および転舵比のうち転舵比に
対して、それぞれ一定値ａおよび−ｂを加算したときの
転舵比特性を示すものであり、これら一定値ａ１−ｂは
オフセット入力スイッチ３７からオフセット付加部３６
に入力される。同様にして転舵比特性Ａ３およびＡ４は
、転舵比特性Ａを構成する要素となる車速および転舵比
のうち転舵比に対して、それぞれ一定係数１．５および
０．５を掛けたときの転舵比特性を示すものである。

図から明らかなように、基準となる転舵比特性Ａに上記
のような四則演算を施すことにより種々の異なった転舵
比特性Ａｔ、Ａｚ、Ａ３．Ａｔを得ることができる。第
３図に示す転舵比特性Ｂ。

Ｃについても同様である。

第５図に示すように、転舵比特性可変手段たるオフセッ
ト付加部３６を、車速センサ２７と転舵比可変手段３４
の目標転舵角演算部３１との間に設けるようにすれば、
車速に応じた所定の転舵比特性を構成する要素となる車
速および転舵比のうち車速に対して演算処理を施丁こと
が可能となる。すなわち、オフセット入力スイッチ３７
の操作によりオフセット付加部３６を作動させるととも
にこのオフセット付加部３６に一定値または一定係数を
入力すれば、オフセット付加部３６により、車速センサ
２７から入力された車速に対して一定値を加えまたは一
定係数を掛ける処理がなされ、こうして得られた新たな
転舵比特性に基づいて目標転舵角が目標転舵角演算部３
１により算出されることとなる。例えば車速に対して負
の一定値を加える処理を施せば、第６図にＡ！で示すよ
うな転舵比特性を得ることができる。

また、第７図は本発明の第２実施例に係る車両の４輪操
舵装置の全体構成を示し、この４輪操舵装置における後
輪転舵機構７′は、第１実施例の４輪操舵装置における
後輪転舵機構７の如くパルスモータ１４の作動により後
輪８Ｌ、８Ｒを電気的に転舵する代わりに、前輪転舵機
構１の操舵力を利用して後輪８Ｌ、８Ｒを機械的に転舵
するようにしたものである。

すなわち、上記後輪転舵機構７′は、ギヤ等からなる転
舵比変更装置３８を備え、該転蛇比変更装＠３８には車
体前後方向に延びる伝達ロッド３９の後端が連結され、
該伝達ロッド３９の前端部には、前輪転舵機構１のラッ
ク＆ピニオン機構４のラック軸４ａに形成されたラック
４０と噛合するビニオン４１か設けられている。また、
上記転舵比変更装置３８からは摺動部材４２が延出され
、該摺動部材４２に形成されたラック４３に対しては、
後輪操作ロッド１１にラック１２およびビニオン１３を
介して連結されたビニオン軸１７の前端部に設けたビニ
オン４４が噛合している。しかして、前輪転舵機構１の
操舵力がラック＆ピニオン機構４のラック軸４ａから伝
達ロッド３９を介して転舵比変更装置３８に伝達され、
該転舵比変更装置３８においてコントローラ２５の制御
に従って転舵比が変更された後に操舵力が摺動部材４２
およびビニオン軸１７を介して後輪操作ロッド１１に伝
達されることにより、後輪８Ｌ、８Ｒが左右に転舵され
るように構成されている。尚、４輪操舵装置のその他の
構成は、第１実施例の４輪操ｒ′装置と同じであり、同
一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

そして、上記転舵比変更装置３８を制御するコントロー
ラ２５自体は、第１実施例の場合と同じであり、また、
それにより同様の作用・効果を奏することができるのは
勿論である。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における車両の４輪操舵装置によれ
ば、転舵比特性可変手段によって、車速に応じた所定の
転舵比特性を所望する転舵比特性に変更することができ
、こうして変更された新たな転舵比特性に従って前輪転
舵角に対する後輪転舵角の転舵比を可変とすることがで
きるので、ドライバー自身の運転技仙や路面状態に応じ
た４輪操舵を行うことができる。

特に本発明においては、転舵比特性の変更を、該転舵比
特性を構成する要素となる車速またｔユ転舵比に一定値
を加えまたは一定係数を掛けることによって行うように
なっているので、車速に応じた転舵比特性を記憶してお
くために必要となる記憶容量を小さくすることができる
。例えば２種類の転舵比特性を得ようとする場合、予め
２種類の転舵比特性を用意し選択手段等によりこれらの
うち１つを選択するようにしたときと比較すると、転舵
比特性は１種類しか必要としないので、これを記憶して
おくために要するメモリのバイト数は半分で済ますこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１ないし６図は
第１実施例を示し、第１図は車両の４輪操舵装置の全体
構成図、第２および５図はコントローラのブロック構成
図、第３，４および６図はコントローラの転舵比制御に
よる車速に応じた転舵比特性を示す図である。第７図は
第２実施例を示す第１図相当図である。 １・・・前輪転舵機構 ７．７′・・・後輪転舵機構 ２５・・・コントローラ　　　２８・・・選択スイッチ
３４・・・転舵比可変手段　　３５・・・特性選択部３
６・・・オフセット付加部 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドル操舵に応じて前輪を転舵する前輪転舵機構と、
   この前輪の転舵に応じて後輪を転舵する後輪転舵機構と
   を備えてなる車両の４輪操舵装置であって、前記後輪転
   舵機構は、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を車速に
   応じた所定の転舵比特性に従って可変とする転舵比可変
   手段と、前記車速に応じた所定の転舵比特性を、該転舵
   比特性を構成する要素となる車速または転舵比に、一定
   値を加え、または一定係数を掛けることにより可変とす
   る転舵比特性可変手段とを備えていることを特徴とする
   車両の４輪操舵装置。