JPH01262260A - 車両の後輪操舵装置 - 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、前輪の操舵に応じて後輪を転舵するように構
成された４輪操舵車のための後輪操舵装置に関する。

（従来技術） 従来から、ステアリングハンドルによる前輪の操舵に応
じて後輪を転舵するように構成された４輪操舵車（ｄＷ
Ｓ車）が実用に供されているが、このｄＷＳ車では、例
えば特開昭６１−９３７４号公報に開示されているよう
に、−ステアリングハンドルの舵角が大きいときには左
右後輪を前輪と逆位相に転舵するようにして小回り性を
向上させるとともに、ステアリングハンドルの舵角が小
さいときには左右後輪を前輪と同位相に転舵して走行安
定性の向上を図るようにしている。

ところで、前２輪操舵車（ＺＷＳ車）では、中高速にお
ける旋回時に、後輪に横すべり角を与えてコーナリング
・フォースを発生させるたψには、車体全体を、その分
だけ横すべりさせる必要がある。すなわちＺＷＳ車の旋
回は、瞬間的な進行方向（旋回軌跡円の接線方向）に対
して、車体が内側に向く姿勢で行なわれ、車体すべり角
はプラス側である。これに対して、４ＷＳ車では、後輪
を前輪と同位相に転舵して車体とは独立的にスリップ・
アングルを与えることにより、車体の横すべり角が小さ
く、瞬間的な進行方向と車体の向きとを一致させた旋回
が可能になる。すなわち、ｄＷＳ車では、後輪に対し積
極的に舵角（横すべり角）を与えることによって、車体
機すべり角を小さく抑えることができるのに加えて、前
輪と同位相に転舵される後輪の発生するコーナリング・
フォースが、ヨーイングを減衰させる方向に作用するか
ら、走行安定性が向上する利点がある。

前述の特開昭６１−９３７４号に開示された後輪操舵装
置では、ステアリングハンドルの舵角が′所定角度（例
えば約２４０”）以内のときには左右後輪が前輪に対し
て同位相に転舵され、ステアリングハンドルの舵角が上
記所定角度を超えた場合、左右後輪が前輪に対して逆位
相に転舵されるように構成されている。しかしながら、
このような装置を備えた車両では、高速走行における旋
回の初期に車体が向きを変えようとする瞬間、後輪にも
コーナリング・フォースが立ち上がり、ヨーイングを妨
げる方向に作用する。このため、車体は平行移動的な動
きをすることになり、車体すべり角はマイナスになる。

すなわち前輪操舵に対する応答性が低下するため、回頭
性が悪くなり、その場合ドライバーは、より大きくステ
アリングハンドルを切ることによって修正しようとする
から、前輪のスリップ・アングルが急激に増加して、タ
イヤのグリップ力が飽和領域に近づくおそれがある。

（発明の目的） そこで本発明は、高速時の走行安定性を確保しつつ、操
舵初期の回頭性を向上させた後輪操舵装置を提供する。

ことを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、ステアリングハンドルの舵角が所定角度以内
のとき、左右後輪をトーイン状態となるように転舵する
とともに、上記舵角が上記所定角度を超えた場合に、左
右後輪を前輪に対し逆位相に転舵するようにしたことを
特徴とする。したがって、舵角が所定角度以内のとき、
左右後輪のうち旋回内輪は前輪に対して逆位相に、旋回
外輪は前輪に対して同位相に転舵されることになる。

また本発明は、舵角が所定角度以内のとき、左右後輪の
うち、旋回内輪は転舵せずに、旋回外輪のみをトーイン
状態となるように、すなわち旋回外輪のみを前輪に対し
て同位相に転舵する場合も含む。

（発明の効果） 本発明のうち、舵角が所定角度以内のとき、左右後輪を
トーイン状態に転舵するようにした場合は、高速時の走
行安定性を確保しつつ、操舵初期の回頭性を向上させる
ことができる。また、舵角が所定角度以内のとき、旋回
内輪は転舵せずに旋回外輪のみをトーイン状態となるよ
うに、すなわち前輪に対し同位相に転舵するようにした
場合、さらに回頭性を向上させることができる。

（実　施　例） 以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の第１の実施例による後輪操舵装置を備
えた４輪操舵装置全体の概略的斜視図を示し、ステアリ
ングホイール１のシャフト２はラックアンドピニオン式
のギヤボックス３内に組込まれ、ラックギヤ（図示は省
略）の両端にタイロフト４．４が連結され、タイロッド
４．４には、前輪５．５をそれぞれ支承したナックルア
ーム６．６が連結され、前輪５．５はステアリングハン
ドル１の操舵方向に転舵されるようになっている。

ギヤボックス３から後方に導出されたビニオン軸７には
、ユニバーサルジヨイント８を介して連結ロッド９が連
結され、連結ロッド９の後端には、ユニバーサルジヨイ
ント１０を介して後輪操舵装置本体１１の入力軸１２が
連結されている。後輪操舵装置本体１１は、入力軸１２
の回動に応じて車幅方向へ左右に移動するように筐体１
１ａに支持された後輪操舵ロッド１３を備えており、こ
の後輪操舵ロッド１３の両端にタイロッド１４．１４が
連結され、タイロフト１４．１４には後輪１５．１５を
それぞれ支承したナックルアーム１６．１６が連結され
ている。このような構成により、ステアリングホイール
１による前輪５．５の操舵に応じて左右後輪１５．１５
を前輪５．５に対して逆位相となるＧ［で互いに同方向
に転舵しうるようになっている。

後輪操舵装置本体１１は、第２図および第３図に示すよ
うに、ユニバーサルジヨイント１０の十字ビンの中心を
通って車幅方向に延びる軸線１７のまわりで枢動可能に
車体に支持されている。１８は上記後輪操舵装置本体１
１を軸線１７のまわりで枢動させるための駆動手段であ
る油圧シリンダで、この油圧シリンダ１８の上端は、上
記後輪操舵ロッド１３の斜め上方において上記軸線１７
と平行に延びる軸線１９のまわりで枢動可能に車体に取
付けられており、この油圧シリンダ１８から斜め下方へ
突出するピストンロッド２０の下端カ後輪操舵装置本体
ｌｌに固定されている。

第４図（ａ）〜（Ｃ）および第５図（ａｌ　〜ｔｅｌは
、前輪５．５および後輪１５．１５の転舵状態と、油圧
シリンダ１８の作動状態と、後輪操舵装置本体１１の枢
動状態とを示す説明図で、電子制御装置（Ｅ　ＣＵ）２
１は、車速信号および舵角信号に応じて油路のリリーフ
バルブ２２を開閉制御するようになっており、車速か所
定速度以下であるとき、および車速か上記所定速度以上
であってもステアリングホイール１の舵角がゼロまたは
所定角度以上のときは、リリーフバルブ２２が開状態で
あることにより、オイルポンプ２３によりリザーバ２４
から汲み上げられて圧送されるオイルは、リリーフバル
ブ２２を通じてリザーバ２４に戻されるため、油圧シリ
ンダ１８には圧油が供給されず、このためピストンロッ
ド２０はスプリング２５のばね力で突出位置にある（第
４図（ｂｌ）。したがって後輪操舵装置本体１１は枢動
されないから（第４図（Ｃ））、後輪１５．１５は転舵
されない（第４図ｆａ＋）、これに対し、車速か所定速
度以上であって、かつステアリングホイール１の舵角が
所定角度以下の小舵角時には、電子制御装置２１がリリ
ーフバルブ２２を閉じ、これによりオイルポンプ２３か
ら圧油がバイブ２６を通じて油圧シリンダ１８に供給さ
れてピストンロッド２０が上方へ引込むため（第５図山
））、後輪操舵装置本体１１が上方へ枢動される（第５
図ｆｅ））、そしてこの後輪操舵装置本体１１の上方へ
の枢動に伴って、左右のタイロッド１４．１４が中心方
向へ引き寄せられるから、左右後端１５．１５はトーイ
ン状態、すなわち、旋回内輪は前輪と逆位相、旋回外輪
は前輪と逆位相となるＢ様で（第５図（ａ））互いに反
対方向へ転舵されるのである。

次に第６図および第７図は、機械的に構成された後輪操
舵装置本体１１の実施例を示し、はぼ垂直な軸３１に固
定されて回動するハート形のカム３０を備えており、上
記軸３１の上端に固定されたウオームホイル３２に、入
力軸１２に固定されたウオームギヤ３３が噛み合ってい
ることにより、入力軸１２の回動に伴って、カム３０が
回動されるようになっている。このカム３０の輪郭は、
軸３１の軸線を通る線分の長さがすべて等しいように形
成されている。そして後輪操舵ロッド１３に所定の間隔
をおいて立設された軸３４．３４に取付けられたボール
ベアリング３５．３５のアウターレースが、カムフォロ
ワとしてカム３０の外周に接してカム３０を挟んでいる
ことにより、カム３０が回動されると、後輪操舵装置本
体１１が原位置に復帰するとともに、後輪操舵ロッド１
３が左右に移動して、左右後輪１５．１５を前輪５．５
に対して逆位相に転舵するようになっているが、第６図
に示す角度θの範囲は不感帯となされ、この範囲におけ
るカム３０の輪郭は、軸３１の軸線を中心とする円周上
にある。したがって前述の油圧シリンダ１８が作動され
る小舵角時には、後輪操舵ロフト１３が移動しないよう
になっている。

第８図ｆａｔ、（ｂ）はステアリングハンドル１の舵角
θＨに対する後輪１５．１５の実舵角を示し、車速か所
定速度以下のときで舵角θ８が所定角度０１以下のとき
は第８図＋ａ＋に示すように後輪は転舵されず、舵角θ
、が所定角度θ１を超えると後輪１５．１５が前輪５．
５に対して逆位相に転舵される。

一方、車速か所定速度以上になって、かつ舵角θ８が小
さいときには、後輪１５．１５がトーイン状態、すなわ
ち旋回内輪は前輪に対して逆位相、旋回外輪は前輪に対
して同位相に転舵されるようになっている。

次に第９図は、本発明の第２の実施例による後輪操舵装
置本体１１′を偵えた４輪操舵装置を概略的に示す図で
ある。第９図の装置は、第１図との対応部分に同一符号
を付して示しであるが、前輪操舵装置と機械的に連結さ
れているものではなく、操舵系のシステム図である第１
０図に示すように、電子制御装置２１によりモータＭを
介して電気的に制御されるように構成されている。後輪
操舵装置本体Ｉｆ’はラックアントビ↓オン式のギヤボ
ックス３７を備え、そのランクギヤ３８の両端に後輪１
５．１５を操舵するためのタイロッド１４．１４が連結
されている。モータＭには、モータＭの回転を電気信号
に変換して電子制御装置２１に入力するエンコーダＥと
、電子制御装置２１からの電気信号で作動されるブレー
キ機構Ｂと、減速機構３９とが一体に取付けられており
、減速機構３９の出力軸４０に、上記ラックギヤ３８と
噛み合うピニオンギヤ４１が固定されている。

電子制御装置２１は、車速センサ４２、ステアリングハ
ンドル舵角センサ４３および前輪舵角センサ４４等から
の入力信号にもとづいて、車速か所定速度以上でステア
リングハンドルＩの舵角が所定角度より小さいときには
モータＭを停止状態とするとともにブレーキ機構Ｂを作
動して、後輪１５．１５がモータＭによっては転舵され
ないようにし、代りに油圧回路のリリーフバルブ２２を
閉じて油圧シリンダ１８を作動させ、これにより後輪１
５．１５をトーイン状態に転舵する（第５図ｆａｌ〜（
Ｃ１参照）。そしてステアリングハンドル１の舵角が所
定値以上で、かつ車速か所定値以下のとき、電子制御装
置２１は後輪操舵装置本体１１′を原位置に復帰させる
とともにモータＭを駆動して後輪１５．１５を前輪５．
５に対して逆位相に転舵する。なお、ブレーキ機構Ｂは
後輪１５．１５が一定角度に操舵されているときにも作
動されて舵角を固定するようになっている。

さらに第１１図は本発明による後輪操舵装置の第３の実
施例における操舵系のシステム図を示す。

本実施例における後輪操舵装置本体１１′は第１０図の
ものと同様にモータＭによって左右後輪１５．１５が互
いに同方向に転舵されるようになっているが、後輪操舵
装置本体１１’は枢動可能になっておらず、代りに、左
右後輪１５．１５の双方または何れか一方をトーイン状
態に転舵するためのリンク機構５５Ｌ、５５Ｒと油圧シ
リンダ４５Ｌ、４５Ｒとを備えている。そして電子制御
装置２１からの電気信号によって油圧シリンダ４５Ｌ、
４５Ｒをそれぞれ作動するための２位置切換弁４６Ｌ、
４６Ｒと、オイルポンプ４７およびリザーバ４８が設け
られている。上記油圧シリンダ４５Ｌ、４５Ｒは、その
ピストン４９が車体に係止されており、油圧が供給され
ていない場合、スプリング５０およびストッパ５１によ
って左右後輪１５．１５を非転舵位置に保持しているが
、２位置切換弁４６Ｌ、４６Ｒが作動されると、油圧シ
リンダ４５Ｌ、４５Ｒに油圧が与えられることにより、
油圧シリンダ４５Ｌ、４５Ｒがスプリング５０のばね力
に抗して移動するため、後輪１５がトーイン方向に転舵
されるように構成されている。このような構成により、
本実施例においても、車速か所定速度以上でかつステア
リングハンドル１の舵角が所定角度以内の小舵角範囲に
あるとき、２位置切換弁４６Ｌ、４６Ｒの双方に電子制
御装置２１から電気信号が入力されて油圧シリンダ４５
Ｌ、４５Ｒが作動され、左右後輪１５．１５をトーイン
状態に転舵することができるが、さらに本実施例によれ
ば、左右後輪１５．１５のうち、旋回内輪は転舵せずに
旋回外輪のみをトーイン状態に、すなわち旋回外輪のみ
を前輪５．５に対して同位相に転舵することによりさら
に回頭性の向上を図ることも可能になる。

また、車速か所定速度以下であり、かつステアリングハ
ンドル１の舵角が所定角度以上のときには、モータＭの
作動によって左右後輪１５．１５は逆位相に転舵され、
これにより小回り性の向上を図ることができる。

以上述べた本発明の諸実施例によれば、ＡＷＳ車におけ
る高速時の安定性を確保しつつ、操舵初期の回頭性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による後輪操舵装置を備
えた４輪操舵装置全体の概略的斜視図、第２図はその後
輪操舵装置の要部の平面図、第３図は同側面図、第４図
ｆａｔ〜（Ｃ１および第５図（ａｌ〜ｆｃｌは動作説明
図、第６図は後輪操舵装置本体の概略的斜視図、第７図
は同背面図、第８図（ａｌ、山）は制御特性図、第９図
は本発明の第２の実施例による後輪操舵装置を備えた４
輪操舵装置全体の概略的斜視図、第１０図はその操舵系
のシステム図、第１１図は本発明の第３の実施例の操舵
系のシステム図である。 １−ステアリングホイール ４．１４−タイロッド　　５−・−前輪９一連結ロッド １１．１１′−・・後輪操舵装置本体 １３−後輪操舵ロッド　　１５・・−後輪１８・−・油
圧シリンダ ２０−ｍ−ピストンロッド　　２１・−・電子制御装置
３０・−カム ４５Ｌ、４５Ｒ−・・油圧シリンダ ４６Ｌ、４６Ｒ・・−２位置切換弁 ５５Ｌ、５５Ｒ・−リンク機構 Ｍ−モータ　　　　Ｂ　−ブレーキ機構Ｅ・−エンコー
ダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステアリングハンドルによる前輪の操舵に応じて左
   右後輪を転舵しうる後輪操舵装置を備えた車両において
   、 上記ステアリングハンドルの舵角が所定角度以内のとき
   、上記左右後輪をトーイン状態となるように転舵すると
   ともに、上記舵角が上記所定角度を超えた場合に、上記
   左右後輪を前輪に対し逆位相に転舵するようにしたこと
   を特徴とする車両の後輪操舵装置。 ２、ステアリングハンドルによる前輪の操舵に応じて左
   右後輪を転舵しうる後輪操舵装置を備えた車両において
   、 上記ステアリングハンドルの舵角が所定角度以内のとき
   、上記左右後輪のうち旋回内輪は転舵せずに旋回外輪の
   みをトーイン状態となるように転舵するとともに、上記
   舵角が上記所定角度を超えた場合に、上記左右後輪を前
   輪に対し逆位相に転舵するようにしたことを特徴とする
   車両の後輪操舵装置。