JPH02193777A - 車両の４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、前輪の転舵に応じて後輪をも転舵するように
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） 一般に、前輪のみを転舵制御する２輪操舵車では、例え
ば高車速域でのレーンチェンジ時や旋回時に横方向加速
度の発生時期がステアリング操舵時よりも若干遅れる欠
点があるため、高車速域での前輪転舵時には後輪を前輪
と同位相として上記横方向加速度の発生時期を可及的に
早め操安性能の向上を図るとともに、低車速域での前輪
転舵時には後輪を前輪とは逆位相に転舵して旋回性能の
向上を図ることが好ましい。

そこで、従来、車両の４輪操舵装置として、例えば特開
昭５５−９１４５７号公報に開示されるように、所定速
度以上の高車速域では後輪を同位相とし、所定速度より
低い低車速域では逆位相とし、それぞれ後輪転舵角を車
速および前輪転舵角の増大に応じて漸次増大するよう制
御したものが提案されている。

（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、高車速域での前輪
転舵時には、後輪は常に車速と前輪転舵角とに応じた同
位相の角度に転舵されている関係上、旋回初期のヨーレ
ートの発生が悪くなるために口頭性が悪く、レーンチェ
ンジや旋回をスムズ且つ安定して行い得ないという欠点
があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、高車速域でのレーンチェンジ時や旋
回時でも、前輪転舵の開始初期の所定時間の間は後輪を
逆位相に転舵してヨーレートを適切に発生させるように
なし、よってスムーズでかつ安定したレーンチェンジや
旋回を行い得る車両の４輪操舵装置を提供せんとするも
のである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、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、前輪転舵角を検出する前輪転舵角センサと、該
前輪転舵角センサの前輪転舵角信号を受け、上記後輪転
舵装置を作動制御するコントローラとを備える。そして
、上記コンローラによる後輪転舵装置の作動制御として
、所定車速以上の領域下における前輪転舵時、その転舵
開始から所定の設定時間の間は後輪を前輪と逆方向の逆
位相に転舵するとともに、該設定時間のうちの前半部に
対応する第１の設定時間領域ではヨーレートの発生を促
すよう時間の経過と共に逆移送転舵量を増加させ、後半
部に対応する第２の設定時間領域ではヨーレートを減少
させ安定方向となるよう時間の経過と共に逆移送転舵二
を減少させるように制御し、かつステアリングの角速度
に応じて上記設定時間および逆位相の最大転舵量を変更
するよう構成するものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、コントローラによる後
輪操舵装置の作動制御の下に、所定車速以上の中・高車
速域におけるレーンチェンジ時や旋回時等の前輪転舵時
、その転舵開始から所定の設定時間の間は後輪が前輪と
逆方向の逆位相に転舵され、これによりヨーレートが発
生する。しかも、上記設定時間のうちの前半部に対応す
る第１の設定時間領域では時間の経過と共に後輪の逆移
送転舵量が増加し、後半部に対応する第２の設定時間領
域では時間の経過と共に後輪の逆移送転舵量が減少する
ので、ヨーレートの発生と収束とが転舵開始からの時間
経過に伴なって適切に制御されることになり、旋回がス
ムーズにかつ安定して行われる。

さらに、上記設定時間および逆位相の最大転舵量は、ス
テアリングの角速度に応じて変更され、ドライバーのフ
ィーリングに合致した旋回性ないし操縦性が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す車両の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＆ピニオン機構
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
１を備えている。該ロッド１１は、ロッド１１に形成し
たラック１２に噛合するビニオン１３の回転動により車
体横方向に移動するもので、上記ビニオン１３はピニオ
ン軸１４および一対の傘歯車１５ａ　、　　１５ｂより
なる伝動機構１５を介してビニオン駆動用パルスモータ
１６に回転動可能に連結されている。また、上記ロッド
１１には、該ロッド１１を操作ロッドとするパワーシリ
ンダ１７が接続されている。該パワーシリンダ１７は、
ロッド１１に固着したピストン１７ａにより車体横方向
に仕切られた左転用油圧室１７ｂおよび右転用油圧室１
７ｃを備えているとともに、該６油圧室１７ｂ　、　　
１７ｃはそれぞれ油圧通路１７ｄ　、　　１７ｅを介し
て、パワーシリンダ１７への油供給方向および油圧を制
御するコントロールバルブ１８に連通し、該コントロー
ルバルブ１８には油供給通路１９および油戻し路２０を
介して油圧ポンプ２１が接続されている。

上記コントロールバルブ１８は、ピニオン軸１４の回転
方向を検出して後輪８ａ、８ｂの左方向転舵（図中反時
計方向への転舵）時には油供給通路１９を左転用油圧室
１７ｂに連通すると共に右転用油圧室１７ｃを油戻し路
２０に連通ずる一方、後輪８ａ、８ｂの右方向転舵（図
中時計方向への転舵）時には上記とは逆の連通状態とし
、同時に油圧ポンプ２１からの油圧をピニオン軸１４の
回転力に応じた圧力に減圧するものであり、ピニオン１
３によるロッド１１の車体横方向移動時にはパワーシリ
ンダ１７への圧油供給により上記ロッド１１の車体横方
向移動を助勢するようにしている。

さらに、２２は車速を検出する車速センサ、２３はステ
アリング３の操舵量を検出して前輪転舵角を検出する前
輪転舵角センサ、２４は後輪転舵装置７のロッド１１の
変位量を検出して後輪転舵角を検出する後輪転舵角検出
センサであって、上記各センサ２２〜２４からの車速信
号、前輪転舵角信号および後輪転舵角信号はそれぞれコ
ントローラ２５に入力されている。

上記コントローラ２５は上記油圧ポンプ２１駆動用のモ
ータ２６およびパルスモータ１６を作動制御するもので
、その内部には第２図に示すような時間に対する後輪転
舵角特性、すなわち細線で示す前輪転舵角の漸次増大特
性に対し、太線で示す如く転舵開始から所定の設定時間
Δｔの間は前輪とは逆方向の逆位相に転舵するとともに
、該設定時間Δｔのうちの前半部に対応する第１の設定
時間領域ΔｔＡではヨーレートの発生を促すよう時間の
経過と共に逆移送転舵量を増加させ、後半部に対応する
第２の設定時間領域ΔｔＢではヨーレートを減少させ安
定方向となるよう時間の経過と共に逆移送転舵量を減少
させる正弦波曲線として設定するとともに、所定時間Δ
ｔの経過後は後輪転舵角が零となる特性が予め記憶され
ている。上記設定時間Δｔおよび逆位相の最大転舵ｆｆ
１ａは、車速に応じたヨーレートを得る必要上、またヨ
ーレートの発生を可及的に早める必要上、車速とステア
リングの角速度に応じて可変に設定されている。

すなわち、車速の増大に伴ないヨーレートの発生は一般
的に早まるため、車速の増大に伴ない変化率の小さい正
弦波曲線となり、設定時間Δｔおよび最大転舵量ａが共
に減少するように変更される。

また、ステアリング操作が急激でステアリング角速度が
大きいことはそれだけドライバーが速く回頭したいとい
う意図を有していることにほかならないため、変化率の
大きな正弦曲線となり、設定時間Δｔおよび最大転舵角
ａが共に増加するように変更される。そして、コントロ
ーラ２５は、上記車速センサ２２からの車速信号と前輪
転舵角センサ２３からの前輪転舵角信号とに基いて設定
速度以上の高車速域での前輪転舵開始時を判別検出し、
この検出時に上記第２図の後輪転舵角特性となるように
、また、上記前輪転舵角信号に基いてステアリング角速
度を演算し、そのステアリング角速度に応じて上記後輪
転舵角特性での設定時間Δｔおよび最大転舵角ａを変更
するように両モータ１６．２６を、上記後輪転舵角セン
サ２４からの後輪転舵角信号に基いてフィードバック制
御しつつ作動制御する構成になっている。

したがって、上記実施例においては、高車速域での前輪
転舵開始時、当初の設定時間Δｔの間は、コントローラ
２５によるパルスモータ１６および油圧ポンプ駆動用モ
ータ２６の第２図の後輪転舵角特性に基いた作動制御に
より、後輪８ａ、８ｂは前輪２ａ、２ｂの転舵と略同期
してその転舵方向と逆方向の逆位相に転舵し、最大転舵
角ａにまで達する。このため、旋回開始当初はヨーレー
トの発生が極めて良好となり、回頭性が向上してスムー
ズにコーナーに進入することができる。しかも、上記設
定時間Δｔの後半部に対応する第２の設定時間領域Δｔ
Ｂでは、後輪は、その逆位相転舵量が時間の経過と共に
速やかに減少して、ヨーレ−トの減少を図りつつ横方向
加速度の増加を招くよう転舵されるので、車両は安定し
た旋回状態に速やかに移行できる。

その上、上記設定時間Δｔおよび最大転舵角ａは、車速
およびステアリング角速度に応じて変更されるので、車
速に応じたヨーレートを得ることができるとともに、ヨ
ーレートの発生を可及的に早めることができる。特に、
ステアリング角速度が大きいことはそれだけドライバー
が速く回頭したいという意図を有していることにほかな
らないので、このステアリング角速度の増加に従って設
定速度Δｔおよび最大転舵角ａを大きくすることは、ド
ライバーの要求に応じてヨーレートを発生させ、ドライ
バーのフィーリングに合致した旋回性ないし操縦性を得
ることができる。

また一方、旋回開始から設定時間Δｔの経過後は前輪２
ａ、２ｂの転舵状態に拘わらず後輪８ａ。

８ｂの転舵角は常に零に保持制御されるので、従来の如
く前輪転舵状態では一定の前輪転舵角に対しても後輪転
舵角が常に車速変化に応じて変化するものに対し、後輪
転舵角の変化に伴う操縦性の変化がなく、常に一定の操
縦性を得ることができる。

第３図は本発明の第２実施例を示し、上記第１実施例で
は後輪転舵装置７の駆動源として、パルスモータ１６に
よるビニオン１３の回転動と、別途に設けた油圧ポンプ
２１によるパワーシリンダ１７の作動との組合せを用い
たのに代え、予め設けられたパワーステアリング装置の
油圧源を利用して後輪転舵装置を駆動するようにしたも
のである。

すなわち、第３図において、３０はパワーステアリング
装置３１の油圧ポンプ、３２は該油圧ポンプ３０の圧油
をステアリング装置３１と後輪転舵装置７′とに分配す
る圧油分配装置、３３は後輪転舵装置７′のパワーシリ
ンダ、３４は該パワーシリンダ３３への圧油供給方向お
よび油圧を制御するコントロールバルブである。そして
、コントローラ３５は、その内部に第２図に示す後輪転
舵角特性が予め記憶されているとともに、高車速域での
前輪転舵開始時には上記第２図の特性となるように上記
コントロールバルブ３４を作動制御するように構成され
ている。尚、上記パワーシリンダ３３には油圧非作用時
にロッド１１を中立位置に付勢するリターンスプリング
３６ａ、３６ｂが備えられている。その他の構成は上記
実施例と同様であり、同一の部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。

そして、この第２実施例においても、コントローラ３５
によるコントロールバルブ３４の第２図に示す特性に基
いた作動制御により上記第１実施例と同様の作動を行う
。また、それにより、同様の作用効果を奏することがで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明における車両の４輪操舵装
置によれば、中・高車速域での前輪転舵時には、その転
舵開始から所定の設定時間の間は後輪が前輪とは逆方向
の逆位相に転舵され、かつ該設定時間のうちの前半部で
は時間の経過と共に後輪の逆移送転舵量が増加し、後半
部では時間の経過と共に後輪の逆移送転舵量が減少する
ので、転舵開始からの時間経過に伴なうヨーレートの適
切な発生と収束とにより旋回をスムーズにかつ安定して
行うことができる。しかも、上記設定時間および逆位相
の最大転舵量は、ステアリングの角速度に応じて変更さ
れるので、ドライバーのフィーリングに合致した旋回性
ないし操縦性を得ることができる。

【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 ７．７′・・・後輪転舵装置 ２３・・・前輪転舵角センサ ２５．３５・・・コントローラ １・・・ステアリング装置 ７７′・・・後輪転舵装置 ２３・・・前輪転舵角センサ ２５．３５・・・コントローラ

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、前輪転舵角を検出する前輪転舵角
   センサと、該前輪転舵角センサの前輪転舵角信号を受け
   、所定車速以上の領域下における前輪転舵時、その転舵
   開始から所定の設定時間の間は後輪を前輪と逆方向の逆
   位相に転舵するとともに、該設定時間のうちの前半部に
   対応する第１の設定時間領域ではヨーレートの発生を促
   すよう時間の経過と共に逆移送転舵量を増加させ、後半
   部に対応する第２の設定時間領域ではヨーレートを減少
   させ安定方向となるよう時間の経過と共に逆移送転舵量
   を減少させるように制御し、かつステアリングの角速度
   に応じて上記設定時間および逆位相の最大転舵量を変更
   するよう上記後輪転舵装置を作動制御するコントローラ
   とを備えたことを特徴とする車両の４輪操舵装置。