JPH02151574A - 四輪操舵装置 - 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操舵する四輪操舵
装置に関する。

（従来の技術） この種の四輪操舵装置には、後輪を操舵するパワーシリ
ンダを制御装置により制御されるサーボモータで作動す
るサーボ弁により作動させ、後輪を前輪の舵角及び車速
と関連させて、低速の場合は前輪と逆相に、また高速の
場合は前輪と同相に操舵するものがある。

（発明が解決しようとする課題） 車体が横に傾斜した状態において大きく操舵することは
、走行安定性が悪くなるので好ましくない。前記の従来
技術においては、前輪舵角及び車速と関連させて制御装
置により後輪操舵を行っているので、曲線走行の際の遠
心力が大となって横傾斜が生じる場合には、車両の回転
半径が増大するように後輪舵角を修正して走行安定性が
悪くなるのを防止することも可能である。しかしながら
、積荷の状態や路面の傾斜により横傾斜が生じた場合に
は、これを検出して走行安定性が悪くなるのを防止する
ことはできない。本発明は車体の横傾斜を直接検出して
、このような横傾斜により車両の走行安定性が悪くなら
ないように後輪操舵を行うことを目的とするものである
。

（課題を解決するための手段） このために、本発明による四輪操舵装置は、添付図面に
例示する如く、後輪２６ｍ、２６ｂを操舵する後輪パワ
ーシリンダ２４と、サーボモータ４６により作動されて
前記後輪パワーシリンダ２４の両作動室に対する供給ポ
ンプ３０ｂからの作動流体の給排をＩＩＩ　１１Ｉする
サーボ弁２１と、前輪１６ａ、１６ｂの舵角及び車速に
応じて前記サーボモータ４６を作動させ前記サーボ弁２
１及び後輪パワーシリンダ２４を介して後輪を前輪と同
相または逆相に操舵する制御装置４０よりなる四輪操舵
装置において、各車輪と車体の間にそれぞれ設けた懸架
ばね装置１７ａｅ　１７ｂ、２７ａ、　２７ｂと、左右
の懸架ばね装置の縮み量を検出する少なくとも左右各１
個の変位センサ５０ａｌ　５０ｂ、　５１ａ、５１ｂを
備え、前記制御装置４０は前記左右の変位センサ５０ｇ
、５０ｂ、５１ａ、５１ｂにより検出された縮み量の差
が増大すれば前輪舵角に対する後輪舵角の比率が同相操
舵の場合は大となり逆相操舵の場合は小となるように前
記サーボモータ４６を作動させることを特徴とするもの
である。

（作用） 車体の横傾斜が僅かで左右の変位センサ５０ａ。

５０ｂ、５１ａ、５１ｂにより検出される縮み量の差が
小さい場合には、従来の四輪操舵装置と同様に低速では
後輪を前輪と逆相に、高速では同相に操舵するので、低
速時には小回り性が向上し、また高速時には過渡的な旋
回性能が向上する。ｎｔ体の横傾斜が増大して前記縮み
量の差が増大した場合には、制御装置４０は低速では前
輪と逆相になる後輪の舵角を減少させ、また高速では前
輪と同相になる後輪の舵角を増大させる。これにより、
何れの場合も車両の回転半径は増大し、車体の横傾斜が
増大したことにより旋回時の走行安定性が悪くなること
は防止される。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、車体の横傾斜が小さい場
合は四輪操舵装置の長所が発揮され、横傾斜が増大した
場合には旋回時の走行安定性が低下するのを防止するこ
とができる。また本発明は、変位センサにより車体の横
傾斜を直接検出して後輪舵角を制御しているので、積荷
の状態や路面の傾斜により車体に横傾斜が生じた場合で
も、旋回時の走行安定性の低下を防止することができる
。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本発明の説明を
する。

第１図に示す如く、自動車の画体１９と左右の前輪１６
ｍ、１６ｂ及び後輪２６ａ、２６ｂの開には、それぞれ
懸架ばね装置１７ａ、１７ｂ、２７ａ、２７ｂが設けら
れ、各懸架ばね装置１７ａ、１７ｂ、２７ａ。

２７ｂの縮み量を検出する変位センサ５０ａ、５０ｂ。

５１ａ、５１ｂが設けられている。各変位センサは例え
ば差動トランスを利用したものを使用し、地面の凹凸等
による細かい変動を除いた各懸架ばね装置５０ａ、５０
ｂ、５１　ａ、５１　ｂの準静的縮み量を検出するもの
である。

第１図に示す如く、自動車エンジンにより駆動されるタ
ンデム型供給ポンプ３０は前輪側ポンプ３０ａと後輪側
ポンプ３０ｂよりなり、各ポンプ３０ａ、３０ｂから吐
出される作動油はそれぞれ、前輪動力舵取り装置１０の
サーボ弁１１及び後輪動力舵取り装置２０のサーボ弁２
１に供給される。

前輪動力舵取り装置１０は、操舵ハンドル１５ａを設け
た操舵軸１５の回動をＭｊ＊作動ロッド１３の往復動に
変換するラックピニオンｆｉＮＩ１１２に伝達する途中
に設けた前輪サーボ弁１１と、前輪作動ロッド１３に設
けた前輪パワーシリンダ１４を主要な構成部材としてい
る。前輪サーボ弁１１は操舵軸１５から入力されるハン
ドルトルクに応じて作動して、前輪パワーシリンダ１４
の両作動室に対して前輪側ポンプ３０ａから供給される
作動油の給排を制御し、これにより増幅された操舵力が
前輪作動ロッド１３に出力され、公知のタイロラド及び
ナックルアーム等を介して前輪１６ａ、１６ｂを操舵し
、使用済の作動油はリザーバ３１に排出するようになっ
ている。操舵軸１５の途中には前輪１６ａ、１６ｂの舵
角を検出する前輪舵角センサ１８が設けられている。

後輪動力舵取り！ｌ装２０は、帰還紬２１ｂがラックピ
ニオン機構２２により後輪作動ロッド２３に連結された
後輪サーボ弁２１と、後輪作動ロッド２３に設けた後輪
パワーシリンダ２４を主要な構成部材としている。後輪
サーボ弁２１は後述するステッピングモータ４６により
回動される入力軸２１ａと萌記帰還軸２１ｂの相対回動
に応じて作動し、後輪パワーシリンダ２４の両作動室に
対して後輪側ポンプ３０ｂがら供給される作動油の給排
を制御し、これにより入力軸２１ａの回動角に応じて後
輪作動ロッド２３が移動され、公知のタイロッド及びナ
ックル７−ム等を介して後輪２６ａ、２６ｂを操舵し、
使用済の作動油はリザーバ３１に排出するようになって
いる。後輪パワーシリンダ２４には不作動時に後輪作動
ロッド２３を操舵中立位置に向けて付勢する一対の戻し
ばね２５が設けられている。

ステッピングモータ４６にパルスを分配してこれを作動
させるパルス発生器４５は電子１ｌｉＩＪ御装置４０に
より制御される。ｍｉ図に示す如く、電子制御装置４０
はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵという）４１と、読
出し専用メモリ（以下ＲＯＭという）４２と、書込み可
能メモリ（以下ＲＡＭという）４３を主要な桶成要索と
している。ＣＰＵ４１には前述した前輪舵角センサ１８
、車速を検出する車速センサ４４及び後述する横傾斜検
出器４７が１略のインターフェイスを介して接続され、
またパルス発生器４５が１略のインターフェイスを介し
て接続されている。

横傾斜検出器４７は、第１図に示す如（、第１及び第２
加算器４８ａ、４８ｂと滅＄５４９により構成されてい
る。第１加算器４８ａには右側の前後の変位センサ５０
ａ、５１ａが接続されて右側の前後の懸架ばね装置１７
ａ＋２７ａの準静的縮み量が加算され、同様に第２加算
器４８ｂにより左側の前後の懸架ばね１７ｂ、２７ｂの
準静的縮み量が加算される。減算器４９は第１及びＰＪ
２加算器４８ａ、４８ｂにより加算された左右の各縮み
量の加算値の差を演算する。この差を前輪１６ａ、１６
ｂ及び７３輪２６ａ、　２６ｂのホイールトレッドの和
で除したものが地面に対する車体の横領斜角であり、こ
の差が大となれば横領斜角は大となる。

ＲＯＭ４２には前輪舵角に対する後輪舵角の変化特性を
プログラムしたマツプが記憶されている。

この特性マツプは、第２図に図式的に示すように、車速
及び前記縮み量の加算値の差に応じた複数の制御パター
ンよりなっている。図示の例においては、低速域では後
輪舵角は前輪舵角の増大に応じて逆相で増大し、かつ、
前記差が増大すれば前輪舵角に対する後輪舵角の比率が
減少するようにプログラムされており、差がＯの場合の
特性が通常使用されている特性となっている。高速域で
は後輪舵角（よ前輪舵角の増大に応じて同相で増大し、
かつ前記差が増大すれば前輪舵角に対する後輪舵角の比
率が増大するようにプログラムされており、差がＯの場
合の特性が通常使ｍされている特性となっている。中速
域では後輪２６ａ、２６ｂは操舵されない。第２図の例
では低速域及び畠速域における制御パターンは各１組の
みを示したが、車速に応じて各複数組の制御パターンを
設けてもよい。

次に本実施例の作動につき説明する。

時々刻々前輪舵角センサ１８により検出された前輪舵角
、車速センサ４４により検出された車速及び横傾斜検出
器４７により演算された縮み量の差は、ＲＡＭ４３の所
定のレジスタに記憶される。

そして所定の単位時間毎に割込み信号が与えられる都度
、先ずＣＰＵ４１はＲＯＭ４２に記憶された複数の制御
パターンより、前記レジスタに記憶された車速及び縮み
量の差に応じた所要の制御パターンを読み出し、前輪舵
角に基づき後輪舵角をサーチする。ＣＰＵ４１はこの後
輪舵角を後輪２６ａ、２６ｂに与えるための出力パルス
数を演算し、１略のインター７２イスを介してこの出力
パルス数をパルス発生器４５に出力する。ＲＯＭ４２に
は、ＣＰＵ４１がこのような制御動作を行うための制御
プログラムが記憶されている。

パルス発生器４５はＣＰＵ４１から入力したパルス数の
パルスをステッピングモータ４６に出力し、ステッピン
グモータ４６を所定角度回動させる。これにより後輪サ
ーボ弁２１が作動し、後輪動力舵取り装置２０により後
輪２６ａ、２６ｂは、車速、左右の懸架ばね装置１７ａ
、　１７ｂ＋２７ａ、２７ｂの縮み量の差及び前輪舵角
に応じた角度だけ操舵される。

車体の横領斜が僅かで右側の懸架ばね装置１７ｍ、２７
ａと左側の懸架ばね装置１７’ｂ、２７ｂの縮み量の差
が僅かな場合は、低速域高速域ともｔＪＳ２図における
差０またはこれに近い制御パターンが選択される。これ
により従来の四輪操舵装置と同様の後輪操舵特性となり
、低速時には後輪が大きく逆相操舵されて小回り性が向
上し、高速時には後輪が小さく同相操舵されて過渡的な
旋回性能が向上する。

積荷の片寄り、路面の傾斜、高速急旋回等により路面に
対する車体の横領斜角が増大すれば、前記縮み量の差が
増大し、逆相となる低速域では差０の場合よりも後輪舵
角の比率が小となる制御パターンが第２図の各Ｉ制御パ
ターンより選択され、同相となる高速域では後輪舵角の
比率が大となる制御パターンが選択される。これにより
低速域高速域の何れの場合も、差Ｏの場合よりも車両の
旋回半径は増大するので、車体の横領斜が増大したこと
による旋回時の走行安定性の低下は防止される。

上記実施例においては、車体の横領斜角が増大すれば何
れの方向に旋回する場合でも車両の旋回半径が増大する
ようにしたが、本発明は車体の横領斜（例えば右傾斜）
と反対方向に旋回（例えば左旋回）する場合のみ旋回半
径が増大するようにして実施してもよい。また、第２図
に示す如く、横傾斜検出器４７により演算される差に応
じて複数の制御パターンを設ける代りに、前記差に応じ
た後輪舵角の最大値を設定し１この最大値が同相操舵の
場合は前記差の増大に応じて増大し、逆相制御の場合は
減少するようにして実施してもよい。

なお、上記実施例においては、ロータリータイプの後輪
サーボ弁２１の入力軸２１ａをステッピングサーボモー
タ４６により回動させるようにしたが、他の形式の後輪
サーボ弁の入力部材を他の形式のサーボ弁により作動さ
せるようにしてもよい。また、変位センサは全ての懸架
ばね装置に設ける必要はなく、左右の前輪懸架ばねＷｃ
置のみまたは左右の後輪懸架ばね装置のみに設けて、そ
の左右の縮み量の差により車体の横領斜を検出するよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による四輪操舵装置の一実施例を示し
、第１図は全体を示す概要図、第２図は前輪舵角に対す
る後輪舵角の特性を示す図である。 符号の説明 １６ａ、１６ｂ−前輪、１７ａ、１７ｂ＝−懸架ばね装
置、２１・・・サーボ弁（後輪サーボ弁）、２４・・・
後輪パワーシリンダ、２６ａ、２６ｂ−後輪、２７ａ１
２７ｂ・・・懸架ばね装置、３０ｂ・・・供給ポンプ（
後輪側ポンプ）、４０・・・制御装置（電子制御装置）
、４６・・・サーボモータ（ステッピングモータ）、５
０ａ、５Ｏｂ、５１ａ、Ｓ　ｌｂ−変位センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 後輪を操舵する後輪パワーシリンダと、サーボモータに
   より作動されて前記後輪パワーシリンダの両作動室に対
   する供給ポンプからの作動流体の給排を制御するサーボ
   弁と、前輪の舵角及び車速に応じて前記サーボモータを
   作動させ前記サーボ弁及び後輪パワーシリンダを介して
   後輪を前輪と同相または逆相に操舵する制御装置よりな
   る四輪操舵装置において、各車輪と車体の間にそれぞれ
   設けた懸架ばね装置と、左右の懸架ばね装置の縮み量を
   検出する少なくとも左右各１個の変位センサを備え、前
   記制御装置は前記左右の変位センサにより検出された縮
   み量の差が増大すれば前輪舵角に対する後輪舵角の比率
   が同相操舵の場合は大となり逆相操舵の場合は小となる
   ように前記サーボモータを作動させることを特徴とする
   四輪操舵装置。