JPS6357374A

JPS6357374A - 車両の４輪操舵装置

Info

Publication number: JPS6357374A
Application number: JP20108786A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Watanabe; 憲一渡辺
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-12
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPH0825475B2

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、ステアリング・ハンドルを介しその操舵操作
によって前輪が転舵されるとき、同時に後輪も転舵され
るようになす車両の４輪操舵装置に関する。

（従来の技術）ステアリング・ホイールを介してなされる操舵操作によ
って前輪が転舵されるとき、前輪の転舵に伴って後輪も
転舵されるようになし、それにより、後輪の横すべりが
低減された状態で車両の操縦が行われるようにして、車
両の運転性の向上が図られるようにする４輪操舵装置が
知られている。

このような４輪操舵装置として、例えば、特開昭５５−
９１４５７号公報にも記載されている如く、前輪の舵角
に対する後輪の舵角の比、即ち、転舵比が車速に応じて
変化せしめられるようにされた、車速怒応型の転舵比特
性を有するものが提案されている、斯かる車速感応型の
転舵比特性を有する４輪操舵装置においては、通常、車
両が比較的低速で走行するもとでは、前輪の転舵状態と
後輪の転舵状態とが逆位相関係となるものとされる転舵
比が設定され、また、車両が比較的高速で走行するもと
では、前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが同位相関係
となるものとされる転舵比が設定される。転舵比が前輪
の転舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係になるよう
にされるときには、車両はオーバーステアリング傾向に
おかれるものとされて、旋回性能が向上せしめられ、ま
た、転舵比が前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが同位
相関係になるようにされるときには、車両はアンダース
テアリング傾向におかれるものとされて、走行安定性の
向上が図られる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述の如くの車速感応型の転舵比特性を
有する４輪操舵装置においては、一般に、前輪の転舵状
態と後輪の転舵状態とにおける位相関係及び転舵比が、
路面の摩擦特性の如何等にかかわらず、車速に応じて一
義的に設定されるので、例えば、降雨時や降雪時等の路
面の摩擦係数が比較的小となる状態と、晴天時等の路面
の摩擦係数が比較的大となる状態とで、車両の走行Ｂ様
が著しく異なるものとなってしまうという問題がある。

また、車両が、その旋回走行時に、低速走行状態から高
速走行状態に移行していくと、それに伴って、前輪の転
舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係から同位相関係
に変化せしめられ、それにより車両のアンダーステアリ
ング傾向が一段と強くなって、運転者が違和感を覚える
ことになるという不都合もある。

このため、路面の摩擦係数が比較的小である場合には、
転舵比を、前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが同位相
関係とされることになる同位相側に変化させることによ
り、車両の走行安定性を向上させるようになし、また、
路面の摩擦係数が比較的大である場合には、転舵比を、
前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係とされ
ることになる逆位相側に変化させることにより、車両の
旋回性能を向上させるようになすことが考えられるが、
斯かる制御にあたっては、路面の摩擦係数が走行中の車
両に作用する力等に基づいて等価的に検出されることに
なり、そのため、車両の運転状態によっては、検出され
た路面の摩擦係数が実際の路面の摩擦係数とは比較的大
幅に相違するものとなってしまい、適正な転舵比の変化
が得られなくなるという虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、前輪が転舵せしめられると
きそれに伴って後輪も転舵せしめられるようになすとと
もに、転舵比が車速に応じて変化せしめられるものとな
し、さらに、転舵比についての路面の摩擦特性に応じた
補正制御が行われ、しかも、その補正制御が車両の運転
状態に対応して正確になされて、路面の摩擦特性に応じ
た適正な走行特性を得ることができ、かつ、旋回走行を
行う車両が低速走行状態から高速走行状態に移行してい
く場合にも、車両のアンダーステアリング傾向の増加を
抑制することができる車両の４輪操舵装置を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上述の目的を達成すべく、本発明に係る車両の４輪操舵
装置は、操舵操作に応じて前輪を転舵させる前輪操舵機
構と、前輪の転舵に応じて後輪を転舵させる後輪操舵機
構と、転舵比を車速に応じて変化させる転舵比制御手段
と、車両に作用する車幅方向の力を検出する横力検出手
段と、横力検出手段により検出された車両に作用する車
幅方向の力に応じて転舵比を補正制御する転舵比補正手
段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
補正量可変手段とを具備して成り、転舵比補正手段が、
車両に作用する車幅方向の力が所定値以上であるとき、
転舵比制御手段により制御される転舵比を、前輪の転舵
状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係とされることにな
る逆位相側に補正するものとされ、かつ、補正量可変手
段が、転舵比補正手段による転舵比の補正が行われる際
にその補正量を運転状態検出手段により検出された運転
状態に応じて自動的に変化させるものとされる。

（作　用）上述の如くに構成される本発明に係る車両の４輪操舵装
置においては、前輪操舵機構により前輪が転舵せしめら
れるとき、前輪の転舵に伴って、後輪操舵機構により後
輪の転舵せしめられ、その際、転舵比制御手段によって
転舵比が車速に応じ、て変化せしめられる。そして、横
力検出手段により、車両に作用する車幅方向の力が所定
値以上であることが検出されるときには、転舵比補正手
段により、転舵比制御手段による制御を受ける転舵比の
、前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係とさ
れることになる逆位相側への補正がなされ、しかも、そ
のとき、転舵比の補正量が補正量可変手段によって、運
転状態検出手段により検出された車両の運転状態に応じ
て変化せしめられるものとなる。

−ｉに、車両の走行時において、路面の摩擦係数が比較
的小である場合にはそれが比較的大である場合に比して
操舵がより慎重に行われるので、等価的に、路面の摩擦
係数が比較的小である場合には車両に作用する車幅方向
の力（横力）が比較的小となり、また、路面の摩擦係数
が比較的大である場合には車両に作用する横力が比較的
大となると考えられる。従って、上述の本発明に係る車
両の４輪操舵装置においては、路面の摩擦係数の相違が
横力検出手段によって等価的に検出されることになり、
転舵比制御手段により車速に応じて変化せしめられる転
舵比が路面の摩擦係数に応じて適正に補正され、さらに
、その際における転舵比の補正量が、補正量可変手段に
より、運転状態検出手段によって検出された運転状態に
応じて自動的に変化せしめられて、路面の摩擦係数によ
り的確に対応した適正な走行特性が得られることになる
。さらに、車両が旋回加速走行を行う場合には、車両に
作用する横力が所定値以上となることに基づいて、転舵
比が前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係と
されることになる逆位相側に補正制御され、車両のアン
ダーステアリング傾向が過度に強められることが抑制さ
れる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明に係る車両の４輪操舵装置の一例を概
略的に示す。第１図においては、左右の前輪２Ｌ及び２
Ｒをステアリング・ホイール３を介しての操舵に応じて
転舵させる前輪操舵機構５が設けられており、この前輪
操舵機構５は、主として、前輪２Ｌ及び２Ｒを回転自在
に支持するとともにジヨイント部４を介して図示されて
いない車体に支持された一対のナックル部材６．これら
ナックル部材６のナックルアーム６ａに夫々の一端部が
連結された一対のタイロッド８、及び、−対のタイロッ
ド８の夫々の他端部がその両端部に連結されたラック軸
９を有するランク・アンド・ピニオン方式をとるものと
されたステアリングギア機構１０から構成されている。

斯かる前輪操舵機構５においては、ステアリング・ホイ
ール３からの操舵力がステアリングギア機構ｌＯによっ
てタイロッド８に伝達されて、タイロッド８が車幅方向
に往復運動するものとされ、このタイロッド８の往復運
動によってナックル部材６がジヨイント部４の回りを回
動せしめられて、前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵が行われる。

また、左右の後輪１２Ｌ及び１２Ｒを、前輪２Ｌ及び２
Ｒの夫々の転舵に伴って転舵させる後輪操舵機構１１が
設けられており、この後輪操舵機構１１は、後輪１２Ｌ
及び１２Ｒを回転自在に支持するとともにジヨイント部
１４を介して図示されていない車体に支持された一対の
ナックル部材１６、ナックル部材１６のナックルアーム
１６ａに夫々の一端部が連結された一対のタイロッド１
８、及び、一対のタイロッド１８の夫々の他端部が両端
部に連結された後輪操舵用ロッド２０を備えている。後
輪操舵用ロッド２０にはランク２２が形成されており、
ラック２２はピニオン軸２４の一端部に固定されたピニ
オン２６に噛合せしめられている。そして、ピニオン軸
２４の他端部には傘歯車２８が固定されており、傘歯車
２８はパルスモータ３０の出力軸に固定された傘歯車３
２に噛合せしめられている。斯かる後輪操舵機構１１に
おいては、パルスモータ３０の駆動力が傘歯車３２及び
２８を介してピニオン軸２４に伝達されることにより、
パルスモータ３０の回転方向及び回転時間に応じて後輪
操舵用ロッド２０が車幅方向に沿って移動せしめられる
。

さらに、後輪操舵用ロッド２０に関連してパワーシリン
ダ３４が配されている。パワーシリンダ３４は、後輪操
舵用ロッド２０に固着されたピストン３４ａ及びピスト
ン３４ａによって仕切られる油圧室３４ｂ及び３４ｃを
有している。油圧室３４ｂ及び３４ｃは、夫々油圧通路
３６及び３７を通じてコントロールバルブ３８に連通し
ている。

コントロールバルブ３８は、油供給通路４０及び油戻し
通路４１を介して油圧ポンプ４２に連通せしめられてお
り、油圧ポンプ４２はポンプ駆動用モータ４４によって
回転駆動される。

コントロールバルブ３８は、ピニオン軸２４の回転方向
に応じて、パワーシリンダ３４の油圧室３４ｂ及び３４
ｃに対する油圧の供給を制御するものとされており、例
えば、後輪１２Ｌ及び１２Ｒが第１図において時計方向
に転舵せしめられるときには、油供給通路４０と油圧通
路３６とが連通せしめられて油圧ポンプ４２からの圧油
が油圧室３４ｂ内に供給され、かつ、油戻し通路４１と
油圧通路３７とが連通せしめられて油圧室３４ｃ内の圧
油が油圧ポンプ４２に戻される。また、後輪１２Ｌ及び
１２Ｒが第１図において反時計方向に転舵セしめられる
ときには、油供給通路４０と油圧通路３７とが連通せし
められて油圧ポンプ４２からの圧油が油圧室３４Ｃ内に
供給され、かつ、油戻し通路４１と油圧通路３６とが連
通せしめられて油圧室３４ｂ内の圧油が油圧ポンプ４２
に戻される。このようにして、パルスモータ３０の駆動
力が傘歯車３２及び２８を介してピニオン軸２４に伝達
されることにより、後輪操舵用ロッド２０が車幅方向に
移動せしめられるとき、パワーシリンダ３４の油圧室３
４ｂ及び３４Ｃに対する圧油の給排が行われ、それによ
り、後輪操舵用ロッド２０の車幅方向の移動が助勢され
て、後輪１２Ｌ及び１２Ｒが転舵せしめられることにな
る。

パルスモータ３０及びポンプ駆動用モータ４４は、夫々
、制御ユニット５０から送出される駆動信号Ｓａ及びｓ
ｂによって駆動制御される。制御ユニソ）５０には、前
輪操舵機構５に関連して前輪２Ｌ及び２Ｒの舵角を検出
する舵角センサ５２からの検出信号ＳＳ、車輪（この例
では左前輪２Ｌ）の回転数に基づいて車速を検出する車
速センサ５４からの検出信号Ｓｖ、及び、車両の旋回走
行時等において車体に作用する車幅方向の力、即ち、横
力を検出する横力センサ５６からの検出信号Ｓｇ、及び
、車輪駆動トルクを検出するトルクセンサ５７からの検
出信号Ｓｔが供給される。ここで、トルクセンサ５７は
、車輪駆動トルクを検出することによって車両の運転状
態を検出する運転状態検出手段を構成している。

一般に、車両の走行時において、路面の摩擦係数が比較
的小である場合には、アクセルペダルの踏込量が小とさ
れる運転状態がとられて車輪駆動トルクが比較的小とさ
れる機会が多く、一方、路面の摩擦係数が比較的大であ
る場合には、アクセルペダルの踏込量が大とされる運転
状態がとられて車輪駆動トルクが比較的大とされる機会
が多い。

このため、横力センサ５６により車体に作用する横力が
検出されるに加えて、トルクセンサ５７により車輪駆動
トルクが検出されることによって車両の運転状態が検出
されることにより、路面の摩擦係数の相違がより正確に
検出されることになる。

そして、制御ユニット５０はＪ例えば、第２図に示され
る如くの具体構成を有するものとされ、複数の転舵比特
性を記憶する転舵比特性記憶部５８と、横力センサ５６
からの検出信号Ｓｇ及びトルクセンサ５７からの検出信
号Ｓｔを受け、転舵比特性記憶部５８に記憶された複数
の転舵比特性のうちから、検出信号Ｓｇがあられす横力
及び検出信号Ｓｔがあられす車輪駆動トルクに応じた適
正な転舵比特性を選択し、選択された転舵比特性に応じ
た信号Ｓｋを送出する転舵比特性選択部５９と、舵角セ
ンサ５２からの検出信号Ｓｓ及び車速センサ５４からの
検出信号Ｓｖを受け、さらに、転舵比特性選択部５９か
らの転舵比特性をあられす信号Ｓｋを受けて、それらに
基づいて、前輪舵角及び車速に応じた後輪舵角を算出す
る演算を行い、算出された後輪舵角に応じた信号Ｓｒを
送出する後輪舵角演算部６０と、後輪舵角演算部６０か
らの信号Ｓｒに基づくパルス信号Ｓｐを形成するパルス
信号形成部６１と、パルス信号形成部６１から得られた
パルス信号ｓｐに基づいて、パルスモータ３０及びポン
プ駆動用モータ４４に対する駆動信号Ｓａ及びｓｂを送
出する駆動部６２とを備えるものとされる。ここで、制
御ユニット５０における後輪舵角演算部６０．パルス信
号形成部６１及び駆動部６２、及び、パルスモータ３０
等により、前輪２Ｌ及び２Ｒの舵角に対する後輪１２Ｌ
及び１２Ｒの舵角の比で得られる転舵比を制御する転舵
比制御手段が構成されており、また、転舵比特性選択部
５９は、横力センサ５６からの検出信号Ｓｇがあられす
横力が所定値以上であるとき、転舵比制御手段によって
変化せしめられる転舵比を、前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵状
態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが逆位相関係と
されることになる逆位相側に補正制御する転舵比補正手
段を形成するとともに、トルクセンサ５７からの検出信
号Ｓｔがあられす車輪駆動トルクに応じて転舵比の補正
量を変化させる補正量可変手段を形成するものとされて
いる。

転舵比特性記憶部５８に記憶されている転舵比特性は、
例えば、縦軸に転舵比Ｋがとられ、横軸に車速■がとら
れて表される第３図のグラフに示される如く、路面の摩
擦係数が比較的小である場合にとられる転舵比特性ｋＩ
、路面の摩擦係数が比較的大である場合にとられる転舵
比特性に２、及び、転舵比特性ｋｔがとられる場合より
路面の摩擦係数がさらに大である場合にとられる転舵比
特性に３に大別される。これら転舵比特性に、、に２及
びに、は、夫々、車速がＶ、、Ｖ、より大なる■２及び
ｖ２より大なる７３未満のとき転舵比Ｋが負の値をとる
もの、即ち、前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ
及び１２Ｒの転舵状態とを逆位相関係にするものとなり
、また、車速がＶｌ、■２及び７１以上のとき転舵比Ｋ
が正の値をとるもの、即ち、前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵状
態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とを同位相関係に
するものとなるようにされている。さらに、転舵比特性
に、、に、及びに、の夫々は、転舵比にの値が車速の増
大に伴って増加し、また、低車速のもとて共通の負の値
を取るとともに高車速のもとて共通の正の値をとるもの
となるようにされている。そして、転舵比特性ｋｔが、
転舵比特性ｋ。

に比して、転舵比Ｋが、前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵状態と
後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とを逆位相関係にする
ことになる逆位相側に移行しており、転舵比特性に、が
、転舵比特性に、に比して、転舵比Ｋが、さらに、前輪
２Ｌ及び２Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵
状態とを逆位相関係にすることになる逆位相側に移行し
ている関係にある。

上述の如くの構成のもとに、車両の走行時において、横
力センサ５６からの検出信号Ｓｇが制御ユニット５０の
転舵比特性選択部５９に供給され、転舵比特性選択部５
９において、検出信号Ｓｇがあられす横力が所定値以上
か否かが判別される。

即ち、転舵比特性選択部５９において、横力センサ５６
により検出される車両に作用する横力が所定値以上であ
るか否かが検出されるのである。また、トルクセンサ５
７からの検出信号Ｓｔも転舵比特性選択部５９に供給さ
れ、転舵比特性選択部５９において、検出信号Ｓｔがあ
られす車輪駆動トルクの値が判別される。

そして、転舵比特性選択部５９において検出信号Ｓｇが
あられす横力が所定値未満であることが検出され、従っ
て、路面の摩擦係数が比較的小であるとみなされる場合
には、転舵比特性選択部５９により、転舵比特性記憶部
５８に記憶された転舵比特性のうちから、例えば、第３
図に示される転舵比特性に、が選択されて、転舵比特性
に１に応じた信号Ｓｋが後輪舵角演算部６０に供給され
る。これにより、後輪舵角演算部６０においては、車速
センサ５４からの検出信号Ｓｖがあられす車速と信号Ｓ
ｋがあられす転舵比特性に１とから得られる転舵比Ｋ、
及び、舵角センサ５２からの検比信号Ｓｓがあられす前
輪舵角から、検出信号ＳＶがあられす車速に応じた後輪
舵角が算出され、得られた後輪舵角に応じた信号Ｓｒが
パルス信号形成部６１に供給される。そして、パルス信
号形成部６１において、信号Ｓｒが示す後輪舵角に対応
するパルス信号Ｓｐが形成されて駆動部６２に供給され
、駆動部６２においてパルス信号Ｓｐに基づく駆動信号
Ｓａ及びｓｂが形成されて、それらがパルスモータ３０
及びポンプ駆動用モータ４４に夫々供給される。その結
果、パルスモータ３０及びポンプ駆動用モータ４４の、
後輪舵角演算部６０において算出された後輪舵角に応じ
た駆動がなされる。

このようにして、パルスモータ３０及びポンプ駆動用モ
ータ４４が駆動制御されることにより、後輪１２Ｌ及び
１２Ｒが、転舵比特性に、に従って転舵せしめられ、車
両が車速Ｖ、未満で走行するときには、前輪２Ｌ及び２
Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが逆
位相関係におかれて、良好な旋回性能が得られ、また、
車両が車速Ｖ、以上で走行するときには、前輪２Ｌ及び
２Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが
同位相関係におかれて、安定した走行状態が得られるこ
とになる。

これに対して、転舵比特性選択部５９において、検出信
号Ｓｇがあられす横力が所定値以上であることが検出さ
れ、従って、路面の摩擦係数が比較的大であるとみなさ
れるが、トルクセンサ５７からの検出信号Ｓｔがあられ
す車輪駆動トルクが所定値未満であることが検出される
場合には、転舵比特性選択部５９により、転舵比特性記
憶部５８に記憶された転舵比特性のうちから、例えば、
第３図に示される転舵比特性ｋｔが選択されて、転舵比
特性に２に応じた信号Ｓｋが後輪舵角演算部６０に供給
される。これにより、後輪舵角演算部６０においては、
車速センサ５４からの検出信号Ｓｖがあられす車速と信
号Ｓｋがあられす転舵比特性ｋｔとから得られる転舵比
Ｋ、及び、舵角センサ５２からの検出信号Ｓｓがあられ
す前輪舵角から、検出信号Ｓｖがあられす車速に応じた
後輪舵角が算出され、得られた後輪舵角に応じた信号Ｓ
ｒがパルス信号形成部６１に供給される。そして、この
場合にも、パルス信号形成部６１から、信号Ｓｒが示す
後輪舵角に対応するパルス信号Ｓｐが駆動部６２に供給
され、駆動部６２から、パルス信号Ｓｐに基づく駆動信
号Ｓａ及びｓｂがパルスモータ３０及びポンプ駆動用モ
ータ４４に夫々供給されて、パルスモータ３０及びポン
プ駆動用モータ４４の、後輪舵角演算部６０において算
出された後輪舵角に応じた駆動がなされる。

このようにして、パルスモータ３０及びポンプ駆動用モ
ータ４４が駆動制御されることにより、後輪１２Ｌ及び
１２Ｒが、転舵比特性に！に従って転舵せしめられ、車
両が車速７２未満で走行するときには、前輪２Ｌ及び２
Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが逆
位相関係におかれて、良好な旋回性能が得られ、また、
車両が車速７２以上で走行するときには、前輪２Ｌ及び
２Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが
同位相関係におかれて、安定した走行状態が得られるこ
とになる。

この場合、転舵比特性に、は、転舵比特性ｋ。

に比して、転舵比Ｋが、前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵状態と
後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とを逆位相関係にする
ことになる逆位相側に移行したものとされていて、車速
がｖＩより大なる■２になるまで、前輪２Ｌ及び２Ｒの
転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが逆位相
関係におかれる状態が維持される。従って、路面の摩擦
係数が比較的大である場合には、車両が比較的低速で走
行する状態のみならず比較的高速で走行する状態におい
ても、良好な旋回性能が得られることになる。

また、転舵比特性選択部５９において、検出信号Ｓｇが
あられす横力が所定値以上であることが検出されるとと
もに、トルクセンサ５７からの検出信号Ｓｔがあられす
車輪駆動トルクが所定値以上であることが検出され、従
って、上述の如くの後輪１２Ｌ及び１２Ｒが転舵比特性
に２に従って転舵される場合よりも路面の摩擦係数がさ
らに大であるとみなされる場合には、転舵比特性選択部
５９により、転舵比特性記憶部５８に記憶された転舵比
特性のうちから、例えば、第３図に示される転舵比特性
に３が選択されて、転舵比特性に３に応じた信号Ｓｋが
後輪舵角演算部６０に供給される。これにより、後輪１
２Ｌ及び１２Ｒが転舵比特性に、に従って転舵される。

一方、車両が旋回走行時において低速走行状態から高速
走行状態に移行していく際には、横力センサ５６により
検出される車両に作用する横力及びトルクセンサ５７に
より検出される車輪駆動トルクが増大していく。斯かる
場合に、上述の如くにして）食出信号Ｓｇがあられす横
力及び検出信号Ｓｔがあられす車輪駆動トルクに応じた
転舵比特性の選択が転舵比特性選択部５９において行わ
れ、例えば、車速か第３図に示されるＶａとなる状態で
、横力センサ５６により検出される横力が所定値以上と
なり、そのとき、トルクセンサ５７により検出される車
輪駆動トルクが所定値以上であって、第３図に示される
転舵比特性に、から転舵比特性に３への切換えがなされ
たとすると、車速がＶａからｖｂまで増加して行く間に
、転舵比には、比較的大なる絶対値を有する負の値Ｋａ
から比較的小なる正の値ＫｂまでのΔにだけ変化する。

これに対し、仮に、検出信号Ｓｇがあられす横力に応じ
た転舵比特性の選択がなされず、車速がＶａ以上となっ
ても転舵比特性に１に従う後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵
が行われるとすると、第３図に示される如く、車速がＶ
ａからｖｂまで増加していく間に、転舵比には、比較的
小なる絶対値を有する負の値Ｋａ’から比較的大なる正
の値Ｋｂ’までのΔに°だけ変化することになる。

これらの転舵比にの変化ΔにとΔに゛とを比較すると、
Δに°に比してΔにの方が前輪２Ｌ及び２Ｒの転舵状態
と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とを逆位相関係にす
ることになる逆位相側にあり、従って、転舵比にの変化
がΔにとなる場合の方がΔに゛となる場合に比して、車
速がＶａからｖｂまで増加していく間に前輪２Ｌ及び２
Ｒの転舵状態と後輪１２Ｌ及び１２Ｒの転舵状態とが逆
位相関係におかれる状態が長くされることになる。

このため、車両が旋回走行時において低速走行状態から
高速走行状態に移行していき、それに伴って横力センサ
５６により検出される横力が増大していく際に、上述の
如くにして検出信号Ｓｇがあられす横力に応じた転舵比
特性の選択が転舵比特性選択部５９において行われるこ
とにより、車両の旋回に伴うアンダーステアリング傾向
の増大が効果的に抑制され、アンダーステアリング傾向
が過度となる状態が回避される。

第４図は、第１図に示される実施例に用いられる制御ユ
ニット５０の他の具体構成例を示す。

この第４図に示される具体構成例は、例えば、第３図に
示される転舵比特性に、のみを記憶する転舵比特性記憶
部５８”　と、舵角センサ５２からの検出信号Ｓｓ及び
車速センサ５４からの検出信号Ｓｖが供給され、それら
があられす前輪舵角及び車速と転舵比特性記憶部５８′
に記憶された転舵比特性に、とに基づいて後輪舵角を算
出する演算を行い、算出された後輪舵角に応じた信号Ｓ
ｒを送出する後輪舵角演算部６０と、横力センサ５６か
らの検出信号Ｓｇ及びトルクセンサ５７からの検出信号
Ｓｔが供給され、検出信号Ｓｇがあられす横力及び検出
信号Ｓｔがあられす車輪駆動トルクに応じて後輪舵角演
算部６０で算出された後輪舵角を補正し、必要な補正が
なされた後輪舵角に応じた信号Ｓｒ’を送出する補正部
６５と、補正部６５からの信号Ｓｒ’　に応じたパルス
信号Ｓｐを形成するパルス信号形成部６１と、パルス信
号形成部６１で得られたパルス信号Ｓｐに基づいて、パ
ルスモータ３０及びポンプ駆動用モータ４４に対する駆
動信号Ｓａ及びｓｂを送出する駆動部６２とを備えてい
る。

斯かる構成のもとに、車両の走行時において、後輪舵角
演算部６０で、車速センサ５４からの検出信号Ｓｖがあ
られす車速と転舵比特性記憶部５８°に記憶された転舵
比特性に、とから得られる転舵比Ｋ、及び、舵角センサ
５２からの検出信号Ｓｓがあられす前輪舵角から、検出
信号ＳＶがあられす車速に応じた後輪舵角が算出され、
得られた後輪舵角に応じた信号Ｓｒが補正部６５に供給
される。

また、横力センサ５６からの検出信号Ｓｇ及びトルクセ
ンサ５７からの検出信号Ｓｔが補正部６５に供給され、
補正部６５において、検出信号Ｓｇがあられす横力が所
定値以上か否かが判別され、また、検出信号Ｓｔがあら
れす車輪駆動トルクが所定値以上か否かが判別される。

そして、補正部６５において検出信号Ｓｇがあられす横
力が所定値未満であり、従って、路面の摩擦係数が比較
的小であるとみなされる場合には、補正部６５における
後輪舵角演算部６０からの信号Ｓｒがあられす後輪舵角
に対する補正は行われない。このため、補正部６５から
、後輪舵角演算部６０からの信号Ｓｒがそのまま信号Ｓ
ｒ’　とされて得られ、パルス信号形成部６１に供給さ
れる。そして、パルス信号形成部６１において、信号Ｓ
ｒ’が示す後輪舵角に対応するパルス信号Ｓｐが形成さ
れて駆動部６２に供給され、駆動部６２においてパルス
信号Ｓｐに基づく駆動信号Ｓａ及びｓｂが形成されて、
それらがパルスモータ３０及びポンプ駆動用モータ４４
に夫々供給される。その結果、パルスモータ３０及びポ
ンプ駆動用モータ４４の、後輪舵角演算部６０において
算出された後輪舵角に応じた駆動がなされる。

このようにして、パルスモータ３０及びポンプ駆動用モ
ータ４４が駆動制御されることにより、後輪１２Ｌ及び
１２Ｒが、転舵比特性に、に従って転舵せしめられ、前
述の第２図に示される具体構成例による場合と同様な車
両の走行状態が得られることになる。

これに対して、補正部６５において検出信号Ｓｇがあら
れす横力が所定値以上であることが検出され、従って、
路面の摩擦係数が比較的大であるとみなされる場合には
、補正部６５において、後輪舵角演算部６０からの信号
Ｓｒがあられす後輪舵角に対する補正が行われ、転舵比
が補正される。

このとき、転舵比の補正量は、補正部６５において検出
信号Ｓｔに基づいて検出される車輪駆動トルクの値によ
って異なるものとされる。例えば、検出信号Ｓｔがあら
れす車輪駆動トルクが所定値未満である場合には、後輪
舵角演算部６０において転舵比特性に１に代えて第３図
に示される転舵比特性に２が用いられた演算が行われる
として、そのとき算出される後輪舵角に相当するものと
される補正後輪舵角が得られる。また、検出信号Ｓｔが
あられす車輪駆動トルクが所定値以上である場合には、
後輪舵角演算部６０において転舵比特性に、に代えて転
舵比特性に、が用いられた演算が行われるとして、その
とき算出される後輪舵角に相当するものとされる補正後
輪舵角が得られる。

そして、補正部６５から、補正後輪舵角に応じた信号Ｓ
ｒ’　がパルス信号形成部６１に供給される。

そして、この場合にも、パルス信号形成部６１から、信
号Ｓｒ’　が示す補正後輪舵角に対応するパルス信号Ｓ
ｐが駆動部６２に供給され、駆動部６２から、パルス信
号Ｓｐに基づく駆動信号Ｓａ及びｓｂがパルスモータ３
０及びポンプ駆動用モータ４４に夫々供給されて、パル
スモータ３０及びポンプ駆動用モータ４４の、後輪舵角
演算部６０において算出された後輪舵角に応じた駆動が
なされる。

このようにして、パルスモータ３０及びポンプ駆動用モ
ータ４４が駆動制御されることにより、後輪１２Ｌ及び
１２Ｒが、転舵比特性に２もしくはに、に従って転舵せ
しめられ、前述の第２図に示される具体構成例による場
合と同様な車両の走行状態が得られることになる。

なお、上述の実施例においては、車両に作用する横力を
検出する手段として横力センサ５６を用いているが、斯
かる横力センサ５６の使用に代えて、例えば、縦軸に前
輪舵角θがとられ、横軸に車速Ｖがとられて表される第
５図のグラフに示される如くの、複数の横力曲線Ｇ＋　
、Ｇｚ　、Ｇ３及びＧ４等に従って、舵角センサ５２か
らの検出信号Ｓｓがあられす前輪舵角及び車速センサ５
４からの検出信号Ｓｖがあられす車速に対応する横力値
を求めることにより、車両に作用する横力を検出するよ
うにしてもよい。

第６図は、本発明に係る車両の４輪操舵装置の他の例を
示す。第６図において第１図に示される例に対応する各
部には第１図と共通の符号を付して示し、それらについ
ての重複説明は省略する。

第６図に示される例においては、前輪操舵機構５゛を構
成するステアリングギア機構１０のラック軸９にラック
７０が形成されている。そして、ラック７０には、車両
の長さ方向に伸びる伝達ロッド７２の一端部に固定され
たピニオン７４が噛合せしめられており、伝達ロッド７
２の他端部は転舵比変更機構７６に連結されている。転
舵比変更機構７６は、車幅方向に移動自在に支持された
スライド部材７８を有している。スライド部材７８には
ラック８０が形成されており、ランク８０にはピニオン
軸２４の一端部に固定されたピニオン８２が噛合せしめ
られている。ピニオン軸２４の他端部にはピニオン２６
が固定されており、このピニオン２６は後輪操舵用ロフ
ト２０に形成されたラック２２に噛合せしめられている
。

転舵比変更機構７６は、例えば、第７図に示される如く
、車両の高さ方向に伸びる中心軸線０＋を中心にして回
転自在に支持された軸８３を有しており、軸８３の一端
部には二股形状を有するホルダー８４が取り付けられて
いる。ホルダー８４には、ピン８６を介して回動アーム
８８の一端部が連結されており、ピン８６の中心は、中
心軸線０１に直交して車幅方向に沿う中心軸線０□に一
致するものとされている。従って、ピン８６を中心とす
る回動アーム８８の回動軌跡の、中心軸線０□に対する
角度は、中心軸線０．を中心とするホルダー８４の回転
に伴って変化するものとなる。

回動アーム８８の他端部は、その中間部をボールジヨイ
ント９０によって連結されたリンク部材９２を介してス
ライド部材７８に連結されている。

回動アーム８８の他端部とリンク部材９２の一端部、及
び、リンク部材９２の他端部とスライド部材７８は、夫
々、中心軸線０１及び０２上においてボールジヨイント
９４及び９５を介して連結されている。リンク部材９２
におけるボールジヨイント９０及び９４の中間部は、筒
状部材９６によって車幅方向に摺動自在に支持されてい
る。筒状部材９６は、中心軸線０２を中心にして回転自
在に支持された回転軸９８に一端部を固定された回動ア
ーム１００の他端部に固定されている。回転軸９８の一
端部には傘歯車１０２が固定されており、傘歯車１０２
は伝達ロフト７２の他端部に固定された傘歯車１０４に
噛合せしめられている。

従って、筒状部材９６は、前輪操舵機構５′の動作に伴
う伝達ロッド７２の回転により、回転軸９８を中心とし
て回動せしめられる。そして、斯かる状態において、回
動アーム８８の回動軌跡が中心軸線０２に対して傾いて
いる場合には、リンク部材９２が第７図において矢印Ｆ
で示される方向に移動せしめられ、これにより、スライ
ド部材７８が車幅方向に変位せしめられることになる。

斯かるスライド部材７８の変位量は、回動アーム８８の
ピン８６を中心とする回動軌跡と中心軸線０□との角度
、即ち、中心軸線Ｏ１を中心とするホルダー８４の回転
角度によって決定される。このため、一端部にホルダー
８４が固定された軸８３の他端部にセクタ歯車１０６が
固定されており、セクタ歯車１０６には、制御ユニ７）
５０からの駆動信号Ｓａによって駆動制御されるモータ
１０８の出力軸に固定されたピニオン１１０が噛合せし
められている。そして、この例においては、制御ユニッ
ト５０における後輪舵角演算部６０．パルス信号形成部
６１及び駆動部６２、及び、転舵比変更機構７６等によ
り、転舵比制御手段が構成されているのである。

斯かる構成とされた４輪操舵装置が搭載された車両の走
行時においては、ステアリング・ホイール３からの操舵
力が前輪操舵機構５゛及び伝達ロッド７２を介して転舵
比変更機構７６に伝達されるとき、制御ユニット５０に
おいて、舵角センサ５２、車速センサ５４．横力センサ
５６及びトルクセンサ５７からの検出信号Ｓｓ、Ｓｖ、
Ｓｇ及びＳｔに基づいて転舵比が設定される。そして、
設定された転舵比に応じた駆動信号Ｓａが制御ユニット
５０から転舵比変更機構７６に供給され、それにより、
スライド部材７８が所定量だけ変位せしめられる。斯か
るスライド部材７８の変位は、ピニオン軸２４を介して
後輪操舵用ロッド２０に伝達され、ナックル部材１６が
ジヨイント部１４の回りを回動せしめられることにより
、後輪１２Ｒ及び１２Ｌが所定の転舵比にもとに転舵せ
しめられる。

斯かる第６図に示される実施例における他の構成及び動
作は、第１図に示される実施例と同様である。

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く、本発明に係る車両の４輪
操舵装置によれば、前輪が転舵せしめられるときそれに
伴って後輪が転舵せしめられるとともに、転舵比、即ち
、前輪の舵角に対する後輪の舵角の比が車速に応じて変
化せしめられるものとされ、かつ、転舵比が、車両が走
行する路面の摩擦係数に応じて適正に補正され、さらに
、この転舵比の補正量が車両の運転状態に応じて自動的
に変化せしめられるので、路面の摩擦係数が比較的小で
あるもとでは車両の走行安定性の向上が図られ、また、
路面の摩擦係数が比較的大であるもとでは車両の旋回性
能の向上が図られることになるという如くの、路面の摩
擦係数の相違により的確に対応した適正な車両走行状態
を、確実に得ることができる。また、車両が、旋回走行
時に低速走行状態から高速走行状態に移行していく際に
おいて、車両に作用する横力が所定値以上となることに
基づいて、転舵比が前輪の転舵状態と後輪の転舵状態と
が逆位相関係とされることになる逆位相側に補正制御さ
れるので、車両の旋回走行に伴ってアンダーステアリン
グ傾向が過度に強められることを効果的に抑制できるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両の４輪抛舵装置の一例を概略
的に示す全体構成図、第２図は第１図に示される例に用
いられる制御ユニットの具体構成例を示すブロック図、
第３図は第２図に示される制御ユニットの具体構成例の
動作説明に供される転舵比特性を示す図、第４図は第１
図に示される例に用いられる制御ユニットの他の具体構
成例を示すブロック図、第５図は第１図に示される例に
おいて行われ得る横力検出の説明に供される図、第６図
は本発明に係る車両の４輪操舵装置の他の例を示す全体
構成図、第７図は第６図に示される例に用いられる転舵
比変更機構の具体構成例を示す概略構成図である。図中、２Ｌ及び２Ｒは前輪、５及び５′は前輪操舵機構
、１１は後輪操舵機構、１２Ｌ及び１２Ｒは後輪、３０
はパルスモータ、５０は制御ユニット、５６は横力セン
サ、５７はトルクセンサ、５８及び５８°は転舵比特性
記憶部、５９は転舵比特性選択部、６０は後輪舵角演算
部、６１はパルス信号形成部、６２は駆動部、６５は補
正部、７６は転舵比変更機構である。特許出願人　　　マツダ株式会社第６図

Claims

【特許請求の範囲】

車両における操舵操作に応じて前輪を転舵させる前輪操
舵機構と、上記前輪の転舵に応じて後輪を転舵させる後
輪操舵機構と、上記前輪の舵角に対する上記後輪の舵角
の比を車速に応じて変化させる転舵比制御手段と、上記
車両に作用する車幅方向の力を検出する横力検出手段と
、該横力検出手段により上記車両に作用する車幅方向の
力が所定値以上であることが検出されるとき、上記転舵
比制御手段により制御される上記前輪の舵角に対する上
記後輪の舵角の比を、上記前輪の転舵状態と上記後輪の
転舵状態とが逆位相関係とされることになる逆位相側に
補正する転舵比補正手段と、上記車両の運転状態を検出
する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段により検
出された運転状態に応じて、上記転舵比補正手段による
上記前輪の舵角に対する上記後輪の舵角の比の補正量を
自動的に変化させる補正量可変手段とを備えて構成され
た車両の４輪操舵装置。