JPH02141370A - 車両の４輪燥舵装置 - 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、ステアリング操作によって前輪とともに後輪
をも転舵制御するようにした車両の４輪操舵装置の改良
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５５−９１４５７号公報等に開示されているよう
に、後輪を前輪転舵角と車速とに応じて転舵制御し、レ
ーンチェンジ（車線変更）や緩やかな旋回が比較的多い
中、高車速時では、ステアリング操作に伴う前輪の転舵
方向に対して後輪の転舵方向を同じ方向（同位相）とす
ることにより、後輪の前輪に対するコーナリングフォー
スの位相遅れを短縮して、レーンチェンジ（車線変更）
等を容易に行うとともに、小回りや車庫入れ笠が比較的
多い低車速時においては、後輪の転舵方向を前輪の転舵
方向とは逆方向（逆位相）とすることにより、車両の最
小回転半径を小さくして、車庫入れ等を容易に行うよう
にしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、中、高車速時での
旋回途中で制動した場合には、車速が中車速域から低車
速域に入ると後輪が同位相から逆位相に転舵されるため
、最小回転半径が小さくなって車両のすくい込み（スピ
ン）が発生するので、走行性能上、これを改善すること
が望まれる。また、低速段およびリバースポジションで
の発進時には、後輪が前輪とは逆位相に転舵される関係
上、車両は車体後部がｔ体横方向に張り出しながら発進
することになる。このような時、車両を車庫内に車庫側
壁に近接させて格納しておいた場合には、車庫出し時に
車体後部が横方向に張り出して車庫側壁等に接触するこ
とがあるという欠点が考えられる。つまり、上記従来の
ようにｒｌｔに車速に応じて低車速時に逆位相とし、中
高車速時に同位相とする場合には、上述のように種々の
欠点が生じるものである。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、そのに
１的は、上述したような問題が生じることがないように
対処して、車庫入れ等を含んだ車両の走行上の操縦性と
、旋回途中での制動時などの際の車両の安定性、安全性
とを高い次元で両立することの可能な車両の４輪操舵装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明では、予め、車両の
異なった挙動を示す複数の後輪転舵特性を記憶しておき
、この複数の転舵特性をトランスミッションのチェンジ
ポジションに応じて選択することとする。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、前輪を転舵する
ステアリング装置と、後輪を転舵する後輪転舵装置と、
トランスミッションのチェンジポジションを検出するチ
ェンジポジション検出手段と、前輪転舵角に対する後輪
転舵角特性を複数種類記憶する制御手段とを設ける。そ
して、上記制御手段を、上記チェンジポジション検出手
段の出力信号を受けて、トランスミッションのチェンジ
ポジションに基いて後輪転舵角特性を選択するとともに
、この選択した後輪転舵角特性に応じて上記後輪転舵装
置を制御するように構成したものである。

（作用） 以上の＄７４成により、本発明では、トランスミッショ
ンにてチェンジポジションが変更になれば、この変更に
応じて制御手段が選択する後輪転舵角特性も変更される
。従って、制御子８段が選択する後輪転舵角特性を、チ
ェンジポジション、つまり運転者が意図する車両の挙動
に合致した後輪転舵角特性に選択できるので、車両の挙
動を運転者の意思に合致した動作に制御することができ
る。

その結果、例えば、運転者が所定のチェンジポジション
を選択しながら中、高車速で走行している際に、車両を
緩やかに旋回させ、その旋回途中で制動して低車速域に
入った場合にも、後輪の転舵角は、その選択しているチ
ェンジポジションに応じた後輪転舵特性、つまり中、高
車速状態での車両の緩やかな旋回を容品に行おうとする
運転者の意思に合致した転舵特性に沿った転舵角に制御
されるので、従来のように後輪が不用意に逆位相に転舵
されてしまって車両のスピンが発生することがａ効に防
止され、車両の安定性、安全性が高く確保される。

また、低速段やローポジションを選択して車庫出しを行
う際には、このチェンジポジションに応じて選択する後
輪転舵特性を、予め車体後部が横方向に張り出さないよ
うな転舵特性に特定すれば、この車庫出し時に車体後部
は車庫側壁等に接触することが未然に防止されて容易に
車庫出しすることができ、車両の操縦性が良好に確保さ
れる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の車両の４輪操舵装置によ
れば、コントローラに予め記憶する複数種類の後輪転舵
特性の中から、トランスミッションのチェンジポジショ
ンに応じた後輪転舵特性を選択し、この選択した後輪転
舵特性に基いて後輪を転舵制御するので、車両の通常走
行時は勿論のこと、発進時における車体後部の横方向の
張り出しや、車庫側壁等との接触事故を未然に防止した
り、旋回途中での制動時における車両の走行姿勢を良好
に保持すること等を容易に可能にでき、これら車庫出し
時などを含む車両の走行上の操縦性及び安定性、安全性
を高い次元で確保することができるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

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

２ｂを転舵するステアリング装置であって、該ステアリ
ング装置１はステアリング３と、ラック＆ビニオン機構
４と、左右のタイロッド５．５と、左右のナックルアー
ム６．６とから成る。

また、７は左右の後輪８ａ、８ｂを転舵する後輪転舵装
置であって、該後輪転舵装置７は、両端が左右の後輪８
ａ、８ｂにナックルアーム９，９およびタイロッド１０
．１０を介して連結された車体横方向に延びるロッド１
１ａを有する油圧アクチュエータ１１を備えている。該
油圧アクチュエータ１１は、ロッドｌｌＨに回行したピ
ストン１１ｂにより車体横方向に仕切られた左転用油圧
室１１ｃおよび右転用油圧室１１ｄを備え、該６油圧室
ｌｉｅ、ｌｉｄにはそれぞれリターンスプリングｌｌｅ
、ｌｌｆが縮装されている。また、後輪転舵装置７は、
電動機１２により駆動され油溜め１３内の油を吸入して
上記油圧アクチュエータ１１に供給する油圧ポンプ１４
と、該油圧ポンプ１４からの圧油供給方向を切換える切
換弁１５とを備えている。該切換弁１５は、油圧ポンプ
１４から油圧アクチュエータ１１の左転用油圧室１１ｃ
への圧油供給および右転用油圧室ｌｉｄから油溜め１３
への油戻りを許容する左転位置１５ａと、それとは逆方
向の油流れを許容する右転位置１５ｂと、圧油供給およ
び油戻りを共に阻止する阻止位置１５ｃとを有し、左転
位置１５ａにあるときには、油圧アクチュエータ１１の
左転用油圧室１１ｃへの圧油供給によりピストンｌｌｂ
を介してロッド１１ａを図中下方に移動させることによ
り、左右の後輪８ａ、８ｂを左方向（図中反時計方向）
に転舵する一方、右転位置１５ｂにあるときには右転用
油圧室ｌｉｄへの圧油供給によりロッド１１ａを上記と
は逆方向に移動させて左右の後輪８ａ、　８ｂを右方向
（図中時計方向）に転舵し、また阻止位置１５ｃに位置
付けたときには油流れを阻止してロッド１１ａの移動を
停止させることにより、左右の後輪８ａ、８ｂをその時
の転舵角に保持するようにしている。

さらに、１６は上記後輪転舵装置７を作動制御するコン
トローラであって、該コントローラ１６にはステアリン
グ３の操舵角を検出するステアリング操舵角センサ１７
と、トランスミッションの現在のチェンジポジションを
検出するチェンジポジション検出手段としてのチェンジ
ポジションセンサ１８と、上記油圧アクチュエータ１１
のロッド１１ａの左右移動量を検出する後輪転舵センサ
１９との各検出信号が入力されており、また該コントロ
ーラ１６には上記切換弁１５のスプール１５ｄを吸引移
動せしめる励磁コイル１５ｅが接続されている。さらに
、上記コントローラ１６は、内部に第２図に示すような
ステアリング操舵角θＳに対する油圧アクチュエータ１
１のロッド１１ａの移動量ＳＡの特性、換言すれば前輪
転舵角θＦに対する後輪転舵角θＲの特性が予め入力記
憶されている制御手段３１として機能する。上記後輪転
舵角特性は、同図から分るように、変速段のロー及びリ
バース、セカンド、サード、トップの複数種類（４種類
）記憶されていて、セカンドポジション以上では前輪転
舵角θ１２の増大に応じて後輪転舵角θ１？も同位相で
増大し、１１つチェンジポジションが上がるに従って前
輪転舵角θｐに対する後輪転舵角θｇの比θＲ／θ１２
が大きくなり、一方、ローポジションおよびリバースポ
ジションでは、前輪転舵角θＦが所定前輪転舵角θＦＯ
以下の際、すなわちステアリング操舵角θＳが所定ステ
アリング操舵角θＳＯ以下の際には、後輪転舵角θＲが
零となる零位相となり、ステアリング操舵角θＳが所定
ステアリング操舵角θＳＯより大きい際には、前輪転舵
角θＦの増大に応じて後輪転舵角θにも逆位相で増大す
る特性となっている。そして、上記コントローラ１６（
制御手段３１）は、上記チェンジポジションセンサ１８
の出力信号を受け、そのトランスミッションのチェンジ
ポジションに基いてこのチェンジポジションに対応する
後輪転舵角特性を、上記第２図の複数柾類の後輪転舵角
特性の中から選択するとともに、この選択した後輪転舵
角特性に応じて、上記ステアリング操舵角センサ１７で
検出する実際のステアリング操舵角に対応する油圧アク
チュエータ１１のロッドｌｌａの目標移動量（目標後輪
転舵角）を算出し、これを上記後輪転舵センサ１９から
のロッド１１ａの実際移動量と比較して、その差を縮め
る方向に上記後輪転舵装置７の油圧アクチュエータ１１
のロッド１１ａを移動させるよう、切換弁１５の励磁コ
イル１５ｅを励磁又は非励磁に制御して、切換弁１５を
適宜位置に位置付けるように構成されている。

また、上記コントローラ１６は、油圧アクチュエータ１
１のロッドｌ１ｇの実際移動量と目標移動量との差が縮
まるに従って、油圧ポンプ１４から油圧アクチュエータ
１１への油の圧力が漸次低くなるよう、電動機１２を駆
動制御するように構成されている。尚、第１図中、２０
は車載バッテリである。

次に、上記実施例の作動について説明するに、車両を車
庫から出す際、発進時はステアリング３の操舵量は一般
的に少なく、ステアリング操舵角θＳはθＳＯ以下の範
囲にある。また、トランスミッションのチェンジポジシ
ョンは一般的にローポジション又はリバースポジション
となっている。

このため、コントローラ１６は、第２図のロー及リバー
スポジションの後輪転舵角特性に基いて、油圧アクチュ
エータ１１のロッドｌｌａの目標移動量（目標後輪転舵
角）を零と算出し、これを後輪転舵センサ１９のロッド
ｌｌａの実際移動量と比較して、その差を縮めるよう切
換弁１５の励磁コイル１５ｅを励磁および非励磁して切
換弁１５を適宜位置に位置付ける。このことにより、油
圧アクチュエータ１１は油圧ポンプ１４からの圧油供給
が適宜に許容および阻止されて、そのロッド１１ａは図
示の中立位置に移動収束し、左右の後輪８ａ、８ｂは転
舵角が零に転舵制御されて車体前後方向に対して平行と
なる。その結果、車両は上記後輪転舵角θＲの零制御に
より重体後部が車体）黄方向に張り出すことなく発進す
ることになる。

よって、車両を車庫側壁に近接して格納した状態での車
庫出し時においても、車体後部は車庫側壁に接触するこ
とがなく、その接触事故を未然に防止して安全性の向上
を図ることができる。

そして、車両が車庫からほぼ出て所定道路に進入すべく
ステアリング３が大きく操舵されると、ステアリング操
舵角θＳがθＳＯより大きくなるのに伴いコントローラ
１６は上記選択した後輪転舵角特性に基いて前輪転舵角
θ１２に応じた逆位相の目標後輪転舵角（油圧アクチュ
エータ１１のロッドｌｌａの目標移動量）を算出し、こ
れをロッド１１ａの実際移動量と比較して、その差を縮
めるよう切換弁１５を作動制御する。このことにより、
油圧アクチュエータ１１のロッドｌｌａは車体？Ｍ力方
向１１標移動量だけ移動し、左右の後輪８ａ。

８ｂは前輪転舵角θＦとは逆位相の目標転舵角に転舵制
御される。その結果、最小回転半径が小さくなって、車
両は容品に小範囲内で方向転換されることになり、車庫
出しを８紡に行うことができ、車両の操縦性を良好に確
保することができる。

また、中、高車速域で旋回走行している際に車両を制動
させた場合においては、その制動時のチェンジポジショ
ンが中、高車速走行に対応するサード又はトップであっ
て、このチェンジポジションに応じた第２図の後輪転舵
角特性がステアリング操舵角θＳの全範囲で同位相の範
囲に設定されているので、車速が制動により低下し低速
域に入っても、後輪は前輪とは逆位相にならずに同位相
のままである。その結果、後輪が逆位相に転舵されるこ
とに起因して車両のすくい込み（スピン）が発生するこ
とが確実に防止されて、車両の走行上の安定性および安
全性を良好に確保することができる。

さらに、中、高速走行時での制動時において順次シフト
ダウンされた場合には、ステアリング３の操舵量は一般
的に少なくステアリング操舵角θＳはθＳＯ以下となっ
ている。このため、コントローラ１６はローポジション
にシフトダウンされた時には目標後輪転舵角を零と算出
する。このことにより、油圧アクチュエータ１１のロッ
ドｌｌａは切・換弁１５により移動量制御されて図示の
中立位置に移動収束し、左右の後輪８ａ、８ｂは転舵角
θＲが零に制御されて進行方向と平行になる。

その結果、車両はローポジションにシフトダウンされた
際に後輪が前輪に対して逆位相となって車両のすくい込
み（スピン）が生じ品くなることがなく、上記後輪転舵
角の零制御により良好な走行姿勢を保持しながら停止す
ることになる。よって、中、高速走行からの制動時にお
いて順次シフトダウンされた場合にも、車両のスピンを
生じ難くして走行上の安定性および安全性を確保するこ
とができる。

また、第３図は本発明の第２の実施例を示し、上記第１
実施例では後輪転舵装置７を油圧制御式のもので構成し
たのに代え、ステアリング装置１に連動するリンク機構
で構成したものである（尚、上記第１実施例と同一の部
分については同一の符号を付してその説明を省略する）
。

すなわち、第３図において、ラック＆ピニオン機構４の
ラック４ａにはＬ形すンク２１を介して車体前後方向に
配置した第１のＩ形すンク２２が連結されており、該ラ
ック４ａの車体横方向移動に応じてＬ形すンク２１をそ
の支点２１ａを中心として回動させることにより、Ｉ形
すンク２２を車体前後方向に移動させるようにしている
。また、該■形すンク２２の後端部には車体横方向に配
置した転舵比可変リンク２３の一端２３ａが連結されて
いる。該転舵比可変リンク２３には、該可変リンク２３
上に沿って摺動自在な可動支点２４が設けられており、
該可動支点２４の位置を支点として転舵比可変リンク２
３の一端２３ａを上記第１の■形すンク２２の動きに応
じて重体前後方向に移動させるようにしている。さらに
、該転舵比可変リンク２３の中央部２３ｂには車体前後
方向に配置した第２の！形すンク２５が連結され、該Ｉ
形すンク２５の後端部にはＬ形すンク２６を介して左右
の後輪８ａ、８ｂのタイロッド１ｏ、１０に連結した車
体横方向のロッド２７が連結されており、第２の■形す
ンク２５の車体前後方向移動によりＬ形すンク２６をそ
の支点２６ａを中心として回動させることにより、上記
ロッド２７を車体横方向に移動させて左右の後輪８ａ、
８ｂを転舵するようにしている。以上により、後輪転舵
装置７′を構成している。

そして、上記転舵比可変リンク２３の可動支点２４は、
電動機２８により回転駆動される°車体横方向の蝶棒２
９に螺合する螺合部材３０と連結されており、電動機２
８の回転駆動に伴う蝶棒２９の回転により螺合部材３０
を車体横方向に移動させることにより、可動支点２４を
転舵比可変リンク２３上に沿って車体横力向に摺動させ
、該可動支点２４を図示の如き中央部２３ｂより右方に
位置付けたときには、該可変リンク２３の中央部２３ｂ
が第１のｌ形すンク２２に連動する該可変リンク２３の
一端２３ａと同一方向に移動することにより第２のＩ形
すンク２５を第１のＩ形すンク２２と同一方向に移動さ
せて、後輪８ａ、８ｂを前輪２ａ、２ｂと同位相に転舵
する一方、可動支点２４を可変リンク２３の一端２３ａ
と中央部２３ｂとの間に位置付けたときには、中央部２
３ｂが一端２３ａと逆方向に連動することにより第２の
１形リンク２５を第１のＩ形すンク２２とは逆方向に移
動させて、後輪８ａ、８ｂを前輪２ａ。

２ｂとは逆位相に転舵し、また、１−ｉＪ動支点２４を
中央部２３ｂに一致して位置付けたときには一端２３ａ
の車体前後方向移動に拘わらず第２のＩ形すンク２５の
動きが停止することにより、前輪２ａ、２ｂの転舵とは
無関係に前輪転舵角に対する後輪転舵角を零位相とする
ようにしている。

また、コントローラ１６には、転舵比可変リンク２３上
の可動支点２４の位置を検出する後輪転舵センサ１９′
の検出信号が入力されている。そして、該コントローラ
１６は、ステアリング操舵角センサ１７とチェンジポジ
ションセンサ１８からの各検出信号に基いて第２図に示
す特性に応じた目標後輪転舵角θＲを算出し、これに応
じた転舵比可変リンク２３の目標支点位置と、上記後輪
転舵センサ１９′からの実際支点位置とを比較して、そ
の差を縮めるよう電動機２８を作動制御するようにも■
成されている。

したがって、ローポジションおよびリバースポジション
において、ステアリング操舵角θＳが０８０以上の範囲
内ではコントローラ１６は第２図の特性に基いて目標後
輪転舵角θ１？を零と算出し、可動支点２４は転舵比可
変リンク２３の中央部２３ｂに一致して位置付けられる
ので、ステアリング３の操舵に拘らず第２の１形リンク
２５は車体前後方向に移動せず、左右の後輪８ａ、８ｂ
は転舵角が零となって車体前後方向に平行となる。よっ
て、上記第１実施例と同様に車庫出し時における車体後
部の横方向張り出しや、車庫側壁との接触事故を未然に
防止することができるとともに、中、高速走行時におけ
る旋回途中での制動時にも後輪を逆位相にはせずに車両
のスピンを防止したり、中、高速走行時での制動時にお
いて順次シフトダウンされた場合の車両の走行姿勢を良
好に保持して、車両の操縦性、安定性、及び車両の走行
上の安全性を確保することができる。

尚、以上の説明では、コントローラ１６に人力記憶され
る前輪転舵角に対する後輪転舵角特性は、第２図に示す
ような特性としたが、セカンドポジション以上での特性
において、例えば前輪転舵角θＦに対する後輪転舵角θ
Ｒが同位相で且つ何れのチェンジポジションでも等しく
一定である特性としたり、上記後輪転舵角θＲが常に零
位相となる特性としたりすることができるのは勿論であ
る。

しかし、上ｕａｍ１および第２の実施例の如くチェンジ
ポジションが上がるに従って上記θＲ／θ１２が次第に
大きくなる特性とする方が、中車速域での旋回性能と高
車速域でのレーンチェンジ性能との両立を図ることがで
きる点で実用に合致し、より好ましい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例を示
す全体概略構成図、第２図はコントローラに人力記憶さ
れる前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を示す図、第３
図は第２実施例を示す全体概略構成図である。 １・・・ステアリング装置、２ａ、２ｂ・・・前輪、７
゜７′・・・後輪転舵装置、８ａ、８ｂ・・・後輪、１
１・・・油圧アクチュエータ、１２・・・電動機、１４
・・・油圧ポンプ、１５・・・切換弁、１５ｅ・・・励
磁コイル、１６・・・コントローラ、１８・・・チェン
ジポジションセンサ（チェンジポジション検出手段）、
２１．２６・・・Ｌ形すンク、２２．２５・・・Ｉ形す
ンク、２３・・転舵比可変リンク、２４・・・可動支点
、２８・・・電動機、３１・・・１制御手段。 −４：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪を転舵するステアリング装置と、後輪を転舵
   する後輪転舵装置と、トランスミッションのチェンジポ
   ジションを検出するチェンジポジション検出手段と、前
   輪転舵角に対する後輪転舵角特性を複数種類記憶する制
   御手段とを備え、該制御手段は、上記チェンジポジショ
   ン検出手段の出力信号を受け、トランスミッションのチ
   ェンジポジションに基いて後輪転舵角特性を選択すると
   ともに、この選択した後輪転舵角特性に応じて上記後輪
   転舵装置を制御するように構成されていることを特徴と
   する車両の４輪操舵装置。