JPS6226164A

JPS6226164A - 車両の４輪操舵装置

Info

Publication number: JPS6226164A
Application number: JP16394785A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Miyoshi; 三好　晃彦; Hirotaka Kanazawa; 金澤　啓隆; Shunsuke Kawasaki; 俊介川崎; Shigeki Furuya; 古谷　茂樹
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-04

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、後輪共に転舵させるようにした車両の
４輪操舵装置に関するものである。

（従来技術）前輪、後輪共に転舵させるようにした車両の４輪操舵装
置にあっては、ハンドル操作によって前輪を転舵する一
方、この前輪の転舵に応じて後輪も転舵するようになっ
ている。そして、近時は、特開昭５９−７７９６８号公
報に示すように、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比す
なわち転舵比を、一定不変のものとすることなく、例え
ば車速をパラメータとして所定の転舵比特性となるよう
に可変とするようにしたものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、車両の加速時、例えばコーナリング中におけ
る加速時を考えた場合、駆動輪のグリップ力（横方向に
対するグリップ力）が弱まるため、例えばＦＦ車（フロ
ントエンジンフロントドライブ車）にあってはアンダス
テア傾向が強まって、走行安定性が大きく損なわれてし
まうことになる。

したがって本発明の目的は、加速時における走行安定性
を高め得るようにした車両の４輪操舵装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、転舵比を所定の転舵比
特性に基づいて可変とするようにしたものを前提として
、車両の加速時には、通常走行時に比して、後輪の転舵
角をニュートラルステアに近づく方向に補正、すなわち
。

Ｆ　Ｆ　ｉｔにあっては前輪の転舵方向とは反対方向に
補正し、もって走行安定性を向上させるようにしである
。具体的には、ハンドル操作に応じて前輪を転舵すると共に、前輪の転
舵に応じて後輪を転舵するようにした車両の４輪操舵装
置において、後輪の転舵角を調整する後輪転舵角調整手段と、前記後輪転舵角調整手段を制御して、前輪転舵角に対す
る後輪転舵角の比が所定の転舵比特性となるようにする
転舵比制御手段と、車両の加速を検出する加速検出手段と、前記加速検出手
段からの出力を受け、加速時には通常走行時に比して、
ニュートラルステアに近づく方向に補正された特性で後
輪を転舵するように転舵比を補正する転舵比補正手段と
、を備えた構成としである。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、ＩＲは右前輪、ＩＬは左前輪、２Ｒは
右後輪、２Ｌは左後輪であり、左右の前輪ＩＲ１ＩＬは
前輪転舵機構Ａにより連係され、また左右の後輪２Ｒ５
２Ｌは後輪転舵機構Ｂにより連係されている。

前輪転舵機構Ａは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ックルアーム３Ｒ１３Ｌおよびタイロッド４Ｒ１４Ｌと
、該左右一対のタイロッド４Ｒ１４Ｌ同志を連結するり
レーロッド５とから構成されている。この前輪転舵機構
Ａにはステアリング機構Ｃが連係されており、このステ
アリング機構Ｃは、実施例ではラックアンドビニオン式
とされている。すなわち、リレーロッド５にはラック６
が形成される一方、該ラック６と噛合うピニオン７が、
シャフト８を介してハンドル９に連結されている。これ
により、ハンドル９を右に切るような操作をしたときは
、リレーロッド５が第１図左方へ変位して、ナックルア
ーム３Ｒ２３Ｌがその回動中心３Ｒ′、３Ｌ’を中心に
して上記ハンド）Ｌ／９の操作変位量つまりハンドル舵
角に応じた分だけ同図時計方向に転舵される。同様に、
ハンドル９を左に切る操作をしたときは、この操作変位
量に応じて、左右前輪ＩＲ，ＩＬが左へ転舵されること
となる。

後輪転舵機構Ｂも、前輪転舵機構Ａと同様に１それぞれ
左右一対のナックルアームｌ０Ｒ１１０Ｌおよびタイロ
ッドＬＩＲ１ＩＩＬと、該タイロッドｌｌＲ１１１Ｌ同
志を連結するりレーロッド１２と、を有し、実施例では
、後輪転舵機構Ｂが油圧式のパワー機構（倍力機構）Ｄ
を備えた構成とされている。このパワー機構りについて
説明すると、リレーロッド１２にはシリンダ装置１３が
付設されて、そのシリンダ１３ａ内を２室１３ｂ、１３
ｃに画成するピストン１３ｄが、リレーロッド１２に一
体化されている。このシリンタ１３ａ内の２室１３ｂ、
Ｌ３ｃは、配管１４あるいは１５を介してコントロール
バルブ１６に接続すれている。また、このコントロール
バルブ１６には、それぞれリザー／ヘタンク１７より伸
びる配管１８．１９が接続され、オイル供給管となる一
方の配管１８には、図示を略すエンジンにより駆動され
るオイルポンプ２０が接続されている。丘記コントロー
ルバルブ１６は、パワー機構りの入力部材となる入力軸
１６ａ、および入力軸１６ａと一体の出力部材となる出
力軸１６ｂを有し、出力軸１６ｂに取付けられたビニオ
ン？■が、リレーロッド１２に形成したラック２２に噛
合されている。

このようなパワー機構りにあっては、既知のように、上
記入力軸１６ａが所定の一方向へ回動ざれると、これに
応じてピニオン２１が同方向に回動されて、リレーロッ
ド１２を例えば第１図左方向へ変位させ、これにより、
ナックルアーム１゜Ｒ１１０ＬがそのＩＥ］動中心１０
Ｒ’、１ｏＬ′を中心にして：５１図時針時計に回動し
て、後輪２Ｒ１２Ｌが右へ転舵される。そして、この転
舵の際、入力軸１６ａの回動量に応じて、シリンダ装置
１３の室１３ｂ内にはオイルが供給され、上記リレーロ
ッド１２を駆動するのを補助する（倍力作用）。同様に
、入力軸１６ａを逆方向に回動させたときは、この回動
量に応じて、シリンダ装置１３の倍力作用を受けつつ（
オイルは室１３ｂへ供給される）、後輪２Ｒ１２Ｌが左
へ転舵されることになる。

なお、第１図中１３ｅ、１３ｆは、リレーロッド１２を
ニュートラル位置へ付勢しているリターンスプリングで
ある。

ステアリング機構Ｃと後輪転舵機構Ｂとは、前輪転舵機
構Ａおよび転舵比変更装置Ｅを介して連係されている。

この転舵比変更装置Ｅがらは、中間ロッド２３が前方へ
伸び、その前端部に取付けられたピニオン２４が、前輪
転舵機構Ａのリレーロッド５に形成したラック２５と噛
合されている。また、転舵比変更装置Ｅから伸びるロン
ド状の移動部材２６に形成されたラック２７に対して、
前記コントロールバルブ１６の入力軸１６ａに取付けた
ピニオン２８が噛合されている。

転舵比変更装置Ｅの一例を第２図により説明すると、前
記移動部材２６は、車体Ｆに対して車幅方向に摺動自在
に保持されており、その移動軸線を文１として示しであ
る。また、この転舵比変更装置Ｅは、揺動アーム２９を
有しており、この揺動アーム２９は、その基端部が、ホ
ルダ３ｏに対してピン３１により揺動自在に枢着されて
いる。

このホルダ３０は、その回動軸３０ａが、前記移動部材
２６の移動軸縁立１と直交する直交縁立２を中心として
回動自在に車体Ｆに保持されている。そして、前記ピン
３１は、この両縁立１とｘ２との交点部分に位置すると
共に、直交縁立２と直交する方向に伸びている。

前記ホルダ３０と揺動アーム２９との連結部分を第３図
に示してあり、ホルダ３０のＵ字上二又部間に前記ピン
３１が架設され、該ピン３１に対して、一対のアンギュ
ラ軸受３２を介して、揺動アーム２９の基端部が回動自
在に嵌合されている。この第３図中、３３は軸受３２（
ピン３１）に対する揺動アーム２９の抜は防止用のハブ
、３４はそのロックナツトであり、また、３５は重輪３
６と共１！０シてピン３１のホルダ３０に対する抜は防
止を行なうハブ、３７はそのロックナツトである。した
がって、揺動アーム２９は、ピン３１を中心にして揺動
自在とされるが、ホルダ３ｏを回動させることによって
、このピン３１と移動軸縁立１とのなす傾斜角すなわち
、ピン３１を中心とした揺動軌道面の移動軸縁立１と直
交する面（後述する基準面）に対する傾斜角が可変とさ
れる。

前記揺動アーム２９の先端部と移動部材２６とは、連結
部材３８により連結されている。この連結部材３８は、
途中に回動継手部を有しないで、その軸線方向の剛性が
十分に確保されたものとされ、実施例では、ロッド３９
とアーム４ｏとを有する。このロッド３９とアーム４ｏ
とは、互いにねじ結合され、ロックナツト４１を利用し
て、その連結長さが所定の長さとなるように調整保持さ
れている。このような連結部材３８は、そのロッド３９
がポールジヨイント４２を介して揺動アーム２９の先端
部に連結され、またアーム４ｏは、回動継手４３を介し
て、移動部材２６に回動自在に連結されている。この回
動継手４３部分について第４図により説明すると、移動
部材２６に対しては、一対のアンギュラ軸受４４を介し
てアーム４０が回動自在に嵌合されており、該アーム４
゜の軸受４４に対する抜は防止が、ハブ４５およびロッ
クナツト４６によってなされている。また、軸受４４の
移動部材２６に対する抜は防止が、ハブ４７およびロッ
クナツト４８によってなされていうる。なお、アーム４
０は、移動部材２６との干渉を避けるべく屈曲されてい
るが、直線状のロッド３９の軸線延長線上に、回動継手
４３（移動部材２６と第２アーム４２との連結部分）が
位首するようにされている。

前述のような連結部材３８により、揺動アーム２９の先
端部となるポールジヨイント４２と、回動継手４２との
間隔は、常に一定に保持されることになる。したがって
、上記ポールジヨイント４２が第２図左右方向に変位す
れば、この変位に応じて、移動部材２６が第２図左右方
向に変位されることとなる。

揺動アーム２９のピン３１を中心とした揺動は、ステア
リング機構Ｃの操作変位すなわちハンドル舵角に応じて
なされるものであり、このため実施例では、連結部材３
８のロッド３９に対して、回動付与アーム４９が設けら
れている。この回動付与アーム４９は、本体部材５０と
先端部材５１とを有し、本体部材５０の基端部に形成さ
れた回動軸４９ａが、移動軸縁立１上にあるように車体
Ｆに対して回動自在に保持されている。また、先端部材
５１は、本体部材５０に対して上記回動軸４９ａと直交
する方向に摺動自在に嵌合され、その先端部は、ポール
ジヨイント５２を介して、連結部材３８のロッド、３９
に連結されてＵ）る。そして、回動付与アーム４９の回
動軸４９ａに取付けた傘歯車５３に対して、前記中間ロ
ッド２３の後端部に取付けた傘歯車５４が噛合されてい
る。このような回動付与アーム４９により、揺動７−ム
２９は、ハンドル舵角に応じた量だけピン３１を中心に
して揺動されることになるが、ピン３１の軸線と移動軸
線ｉｔ　とが傾斜していると、このピン３１を中心とし
た揺動に伴なって、ポールジヨイント４２が第２図左右
方向すなわち移動軸縁立１方向に変位し、この変位は、
連結部材３８を介して移動部材２６に伝達されて、該移
動部材２６が変位されることになる。そして、このポー
ルジヨイント４２の第１図左右方向の変位は、ピン３１
を中心とした揺動アーム２９の揺動角が同じであったと
しても、ピン３１の傾斜角すなわちホルダ３０の回動角
が変化すると、変化されることになる。

前記傾斜角を変更するため、第５図にも示すように、ホ
ルタ３０の回動軸３０ａに対して、ウオームホイールと
してのセクタギア５５が取付けられると共に、該セクタ
ギア５５に噛合するウオームギア５６が、ソレノイド、
パルスモータ等からなる傾斜角変更手段としてのアクチ
ュエータ５７により回転駆動されるようになっている。

そして、このホルダ３０の回動角すなわち傾斜角は。

ポテンショメーテ等からなる転舵比検出センサ５８（第
１図参照）により検出されるようになっている。なお、
第１図中５９はバフテリである。

ここで、Ｌ述した揺動アーム２９のピン３１を中心とし
た揺動角および揺動アーム２９の傾斜角（ピン３１の傾
斜角）が、ポールジヨイント４２（移動部材２６）の移
動軸縁立１方向の変位に与える影響について、第６図、
第７図により説明する（なお、この第６図、第７図にお
いては、揺動アーム２９、連結部材３８等は模式化して
示しである）。この第６図、第７図において、いま、揺
動アーム２９のピン３１を中心とした揺動角をθ、移動
軸縁立１と直交する基準面をδ、揺動アーム２９の揺動
軌道面が上記基準面δとなす傾斜角をα、ポールジヨイ
ント４２のピン３１からの偏心距離をｒとすると、この
ポールジヨイント４２の移動軸線文！方向の変位Ｘは、
Ｘ＝ｒｔａｎα＊　　５ｉｎＯとなって、αおよび０を
パラメータとする関薮なる。したがって、傾斜角αをあ
る一定の値に固定すれば、Ｘはθの関数つまりハンドル
舵角に応じたものとなり、この傾斜角αの値を変更すれ
ば、ハンドル舵角が同じであったとしてもＸの値が変化
することになる。そして、この傾斜角αの変更がとりも
なおさず転舵比の変更となる。

前述のように傾斜角を調整して転舵比を変更する一例と
して第８図に示すような場合がある。この第８図におい
ては、車速に応じて転舵比を変更するようにしたもので
、実施例では、一点鎖線で示す転舵比特性線Ｓ１が通常
走行時のものであり、また実線で示す転舵比特性線Ｓ２
が加速時のものとされている。すなわち、車速の小さな
ときは例えば車庫入れを容易に行なえるように逆位相側
に転舵する一方、車速の大きなときはレーンチエンジを
素憎く行えるように後輪２Ｒ１２Ｌを同位相側へ転舵す
るようにしである。そして、実施例では車両がＦＦ車で
あることを前提として、加速時にあっては、通常走行時
に比して、後輪２Ｒ１２Ｌがより逆位相側となるように
その転舵比特性線Ｓ２がＳｌに対して設定されている。

前述のような転舵比特性線ＳｌあるいはＳ２に基いて後
輪２Ｒ１２Ｌの転舵角を制御するため、コントロールユ
ニット６１が設けられている。このコントロールユ冊ｙ
ｈ６１には、前述した転舵比検出センサ５８からの信号
の他、第１図に示すように、車速を検出する車速センサ
６２および車両の加速を検出する加速センサ６３からの
信号が入力されるようになっている。また、コントロー
ルユニット６１からは、前述したアクチュエータ５７に
対して出力されるようになっている。なお、車両の加速
を検出するには、例えばアクセルペダルの踏み込みにの
変化やエンジンの吸気圧変化を検出するセンサを用いる
ことにより、あるいはＧポール（重錘球）を利用したセ
ンサを用いる等により行えばよい。

上記コントロールユニット６１による制御例を第１０図
に示してあり、この第１Ｏ図において、７１は、前記通
常走行時および通常走行時のものを補正した加速時の両
方の転舵比特性線Ｓ１、Ｓ２を記憶した転舵比特性記憶
回路であり、加速センサ６３からの出力を受ける転舵比
特性選択回路７２によって、上記記憶回路７１から走行
状態（通常走行時または加速）に応じた転舵比特性Ｓ１
またはＳ２が選択される。次いで、車速センサ６２から
の出力を受ける目標転舵角演算回路７３によって、上記
選択された転舵比特性線ｓ１またはＳ２に基いて、車速
に応じた後輪２Ｒ１２Ｌの目標転舵角が演算される。こ
の後は、前記転舵比変更用のアクチュエータ５７がパル
スモータとされている関係上、パルス発生回路７４、駆
動回路７５を経て、後輪２Ｒ１２Ｌが上記目標転舵角と
なるように、アクチュエータ５７が駆動される。

なお、図示は略すが、この目標転舵角に対する後輪２Ｒ
１２Ｌの実際の転舵角の誤差が、転舵比検出センサ５８
を利用したフィードバック制御に、よって補償される。

このようにして、通常走行時には、転舵比特性線Ｓ１に
基づいて後輪２Ｒ１２Ｌが転舵される。

そして、加速時には、通常走行時よりも逆位相側へ補正
された転舵比特性線Ｓ２に基いて、後輪２Ｒ１２Ｌが転
舵されることになる。

第１１図はコントロールユニッ）６１の別の制御例を示
すもので、先ず、車速センサ６２がらの出力を受ける目
標転舵角演算回路８１が、通常走行時における転舵比特
性線ｓ１に基いて目標転舵角を演算する。次いで、加速
センサ６３がらの出力を受ける補正回路８２によって、
加速時にのみ、上記演算回路８１で演算された目標転舵
角が加速時の転舵比特性曲線ｓ２に基づくように補正さ
れた後、この補正されたあるいは補正されない目標転舵
角に対応して、パルス発生回路８３、駆動回路８４を経
て、アクチュエータ５７が駆動すナワち後輪２Ｒ１２Ｌ
が転舵される。

ここで、第９図は、転舵比特性を、車速に基づくことな
く、前輪転舵角に対して後輪転舵角を設定するようにし
たものである。この第９図における特性においても、通
常走行時の特性線ｓ１よりも加速時の特性線Ｓ２の方が
、後輪２Ｒ１２Ｌの転舵角がより逆位相側となるように
設定されている。このような第９図に示す特性となるよ
うにコントロールユニット６１で制御するには、第１０
図、第１１図で示す車速センサ６２の代りに、前輪転舵
角を検出するセンサを用いればよい。なお、この前転舵
角を検出するには、例えばハンドル舵角あるいはりレー
ロッド５の変位等を検出するようにすればよい。

第１２図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図に
示すものと同一構成要素には同一符号を用いてその説明
は省略する。

木実流側では、前輪転舵機構Ａ（ステアリング機構Ｃ）
と後輪転舵機構Ｂとを、機械的に連係させることなく電
気的に連係させるようにしたものである。すなわち、後
転２Ｒ１２Ｌの転舵角を変更するのに、前記実施例と同
様にリレーロッドｌ２に形成したランク２２に対してピ
ニオン２１を噛合させであるが、このピニオン２１を、
一対の傘歯車９１．９２を介して、パルスモータからな
るアクチュエータ５７による駆動するようにし、このア
クチュエータ５７の駆動制御を、コントロールユニット
６１で行うようにしである。そして、このコントロール
ユニット６１には、加速センサ６３からの信号の他、前
輪転舵角検出センサ６４からの信号が入力され、さらに
必要に応じて車速センサ６２（第８図に示す特性に基い
て制御する場合）からの信号が入力されるようになって
いる。また、上記ピニオン２１の駆動軸２１ａ（第１図
の入・出力軸１６ａ、１６ｂに対応）には、パワーｍＷ
Ｄ用のコントロールバルブ１６が接続されている。なお
、木実流側におけるコントロールユニット６１の制御そ
のものは、前記した実施例の場合と実質的に何等変わら
ないので、その重複した説明は省略するが、パワー機構
り用のポンプ（モータ）２０が？ｆｆｆｆ動駆動式れて
、アクチュエータ５７を駆動するときにのみ駆動される
ようになっている。

以上実施例について説明したが、加速センサ６３を利用
して加速の度合を知り得るようにした場合には、加速の
度合に応じて、転舵比の補正度合を変更するように、す
なわち、加速度の大きい程後輪の転舵角を逆位相側へ補
正する度合を大きくするようにしてもよい。また、ＦＲ
車、ＲＲ車のように後輪２Ｒ１２Ｌを駆動するようにし
た車両のあっては、後輪２Ｒ１２Ｌを前輪ＩＲ１ＩＬに
対してより同位相側へ補正するようにすればよい。

（発明の効果）未発、明は以上述べたことから明らかなように、加速時
には後輪の転舵角を補正して走行安定性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図は転舵比変更装置の具体的構成例を示す図。第３図は〜第５図は第２図の要部拡大図。第６図、第７図は第２図に示する転舵比変更装置の原理
を説゛明するための簡略説明図であり、第７図は第６図
の側面図として示しである。第８図、第９図はそれぞれ転舵比を変更する場合の一例
を示す特性線図。第１０図、第１１図はそれぞれ転舵比制御例を示す回路
図。第１２図は本発明の他の実施例を示す全体系統図。Ａ：前輪転舵機構Ｂ：後輪転舵機構Ｃニステアリング機構Ｅ：転舵比変更装置ＩＲ，ＩＬ＋前輪２Ｒ１２Ｌ：後輪５７：アクチュエータ（転舵比調整手段）６１：コント
ロールユニット６２：車速センサ６３：加速センサ６４：前輪転舵角検出センサ竺１図第８図第９図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハンドル操作に応じて前輪を転舵すると共に、前
輪の転舵に応じて後輪を転舵するようにした車両の４輪
操舵装置において、後輪の転舵角を調整する後輪転舵角調整手段と、前記後輪転舵角調整手段を制御して、前輪転舵角に対す
る後輪転舵角の比が所定の転舵比特性となるようにする
転舵比制御手段と、車両の加速を検出する加速検出手段と、前記加速検出手段からの出力を受け、加速時には通常走
行時に比して、ニュートラルステアに近づく方向に補正
された特性で後輪を転舵するように転舵比を補正する転
舵比補正手段と、を備えていることを特徴とする車両の４輪操舵装置。