JPH0243674B2 - - Google Patents

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59−92263号公報に開示される
ように、前輪を転舵するステアリング装置と、前
輪転舵角に対する後輪転舵角の比つまり転舵比を
可変とする転舵比可変機構と、前輪の転舵量に応
じて回転変位するロツド等よりなる前輪転舵量入
力機構と、該前輪転舵量入力機構の前輪転舵量に
対応する変位量と上記転舵比可変機構で設定され
た転舵比とに基づいて後輪を所定量転舵させる後
輪転舵機構と、上記転舵比可変機構での設定転舵
比を車速に応じて可変制御する制御手段とを備
え、後輪を前輪の転舵量および車速に応じて適宜
に、例えば低車速時には操縦性の面から前輪と逆
位相に、高車速時には走行安定性の面から前輪と
同位相に転舵するようにしたものは知られてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来のものでは、制御手段にお
いて故障が生じて転舵比可変機構に対し誤つた制
御信号が発せられるようになつた場合でも、その
信号に基づいて転舵比が設定され、後輪が異常に
転舵されるという問題がある。特に、高車速時に
後輪が誤つて前輪と逆位相に転舵された場合に
は、車両が急旋回をしていわゆるスピン現象が生
じ、非常に危険な状態に陥ることになる。

本発明はかかる点に鑑み、その目的とするとこ
ろは、上述の転舵比可変機構で転舵比が誤つて設
定された場合、その誤りを早期に検出して、後輪
の異常な転舵に対し有効に対処し得るようにする
ことにある。

（問題点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、前輪の転舵に応じて後輪を転舵するようにし
た車両の４輪操舵装置として、前輪転舵角に対す
る後輪転舵角の転舵比を可変とする転舵比可変機
構と、前輪の転舵量に応じて変位する前輪転舵量
入力機構と、該前輪転舵量入力機構の前輪転舵量
に対応する転舵比と上記転舵比可変機構で設定さ
れた転舵比とに基づいて後輪を所定量転舵させる
後輪転舵機構と、上記後輪転舵機構を車速に応じ
て低車速時に逆位相、高車速時に同位相として予
め設定された転舵比特性となるよう可変制御する
制御手段と、上記転舵比可変機構での設定転舵比
を検出するセンサと、該センサの出力を受け、上
記設定転舵比が予め車速に応じて設定された異常
領域にあるか否かを判別する異常判別手段とによ
つて構成したものである。

（作用） 上記構成により、本発明では、制御手段の故障
等に起因して転舵比可変機構での転舵比が誤つて
設定された場合、この転舵比を検出するセンサか
らの出力を受ける異常判別手段において、転舵比
が誤つて設定されていることを早期に判別し検出
するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図および第２図は本発明の一実施例として
の車両の４輪操舵装置を示し、１は左右の前輪２
を転舵するステアリング装置であつて、該ステア
リング装置１は、ステアリング３と、ラツク＆ピ
ニオン機構４と、左右の前輪タイロツド５と、左
右の前輪ナツクルアーム６とからなる。

７は左右の後輪８を転舵する後輪転舵機構であ
つて、該後輪転舵機構７は、両端が左右の後輪８
に後輪ナツクルアーム９および後輪タイロツド１
０を介して連結された車幅方向に延びるロツド１
１と、該ロツド１１を操作ロツドとする油圧アク
チユエータ１２とを備えている。上記油圧アクチ
ユエータ１２はその内部に左転用油圧室と右転用
油圧室（図示せず）とを有し、該各油圧室はそれ
ぞれ油圧通路１３ａ，１３ｂを介して、油圧アク
チユエータ１２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１４に連通し、該コント
ロールバルブ１４には、油圧ポンプ１５を介設し
た油供給通路１６および油戻し路１７を介して油
タンク１８が接続されている。また、上記コント
ロールバルブ１４には車幅方向に往復移動可能な
操作ロツド１９が接続されていて、該操作ロツド
１９が基準位置より図で右側に移動したときには
油圧ポンプ１５からの圧油がコントロールバルブ
１４を通して油圧アクチユエータ１２の左転用油
圧室に供給され、該油圧アクチユエータ１２によ
りロツド１１を右側に移動させて後輪８を左向き
に転舵させる一方、操作ロツド１９が基準位置よ
り左側に移動したときには油圧ポンプ１５からの
圧油がコントロールバルブ１４を通して油圧アク
チユエータ１２の右転用油圧室に供給され、該油
圧アクチユエータ１２によりロツド１１を左側に
移動させて後輪８を右向きに転舵させ、同時に操
作ロツド１９の移動量に応じて油圧ポンプ１５か
らの圧油がコントロールバルブ１４で減圧され、
それにより後輪８の転舵角を調整するように構成
されている。

また、２０は車体前後方向に延びる操舵入力軸
であつて、上記ステアリング装置１の操舵力（ラ
ツク＆ピニオン機構４のラツク４ａの車幅方向移
動）を回転力として受け後輪転舵機構７側へ導く
ものである。該操舵入力軸２０の後端にはベベル
ギヤ２１が設けられ、該ベベルギヤ２１の被動歯
車側軸部２１ａは上記操作ロツド１９と同一軸線
ｌ１上（車幅方向）に位置している。上記操舵入
力軸２０およびベベルギヤ２１により前輪２の転
舵量に応じて回転変位する前輪転舵量入力機構５
１が構成されている。上記被動歯車側軸部２１ａ
には伸縮自在なアーム部材２２の基端部が連結固
定され、該アーム部材２２の先端部には傾斜ロツ
ド２３が摺動自在に貫通しており、かつその貫通
方向および貫通傾き角は共にある程度変更自在に
なつている。

上記傾斜ロツド２３の一端部は、上記操作ロツ
ド１９にその軸線ｌ１と所定角度傾いた状態でか
つ回転可能に連結されている一方、他端部にはレ
バー部材２４の一端部が連結され、該レバー部材
２４の他端部は、上下方向に延びるコントロール
軸２５の下端部に支軸２６を介して回動自在に支
持されている。上記コントロール軸２５は、その
軸線ｌ２が上記ベベルギヤ２１の被動歯車側軸部
２１ａないし操作ロツド１９の軸線ｌ１と直交す
るように配置され、かつ上記支軸２６はこの両軸
線ｌ１，ｌ２の交差点に位置している。また、上
記コントロール軸２５にはウオーム＆セクターギ
ヤ２７およびベベルギヤ２８を介して駆動モータ
２９が駆動連結されている。しかして、上記駆動
モータ２９の作動によりコントロール軸２５をそ
の軸線ｌ２廻りに回動させて上記前輪転舵量入力
機構５１のベベルギヤ２１の被動歯車側軸部２１
ａないし操作ロツド１９の軸線ｌ１に対する支軸
２６の傾き角を変化させることにより、操舵入力
軸２０の回転に伴つて上記支軸２６廻りに回動す
るレバー部材２４の回動軌跡面方向を変え、該レ
バー部材２４に連結された傾斜ロツド２３により
後輪転舵機構７の操作ロツド１９を上記支軸２６
の傾き角に対応して車幅方向に移動させる転舵比
可変機構５２が構成されている。つまり、転舵比
可変機構５２は、その構成部材たるコントロール
軸２５の回動角（つまり操作ロツド１９の軸線ｌ
１に対する支軸２６の傾き角）を変えることによ
り、ステアリング装置１からの転舵力の後輪タイ
ロツド１０への伝達方向および伝達割合を可変と
なし、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比である
転舵比を可変とするようになつており、後輪転舵
機構７は、この転舵比可変機構５１で設定された
転舵比（コントロール軸２５の回転角ないし支軸
２６の傾き角）と操舵入力軸２０を介して入力さ
れる前輪２の転舵量（ベベルギヤ２１の回転量）
とに基づいて操舵ロツド１９の移動方向および移
動量が傾斜ロツド２３により設定され、操舵ロツ
ド２３の設定通りの移動つまりコントロールバル
ブ１４の切換え調整により後輪８を所定量転舵さ
せるようになつている。

さらに、３０は車速を検出する車速検出セン
サ、３１は上記転舵比可変機構５２のコントロー
ル軸２５の上端部に設けられた転舵比検出センサ
であつて、該転舵比検出センサ３１は、第３図お
よび第４図に示すように、複数のスリツト３２，
３２，…を有しコントロール軸２５上端に嵌着さ
れた円盤状のスリツト板３３と、該スリツト板３
３の下方にそのスリツト３２に対向して配置され
た発光部３４と、上記スリツト板３３の上方に該
スリツト板３３を挾んで上記発光部３４に対向し
て配置された受光部３５と、該受光部３５に接続
された演算部３６とを備えている。上記スリツト
板３３のスリツト３２，３２，…は互いにスリツ
ト板３３の円周方向にズレた位置関係にあつて、
発光部３４から発せられる光がスリツト板３３な
いしコントロール軸２５の回動角に対応して各々
異なる一組のスリツト３２，…を通して受光部３
５に到達し、この到達光に基づいて演算部３６で
コントロール軸２５の回動角つまり転舵比可変機
構５２での設定転舵比を検出するようになつてい
る。

上記車速検出センサ３０および転舵比検出セン
サ３１からの各検出信号はそれぞれコントローラ
３７に入力されており、該コントローラ３７は、
上記転舵比可変機構５２の駆動モータ２９を制御
して該転舵比可変機構５２での設定転舵比を車速
に応じて可変とする制御手段と、上記設定転舵比
が予め車速に応じて設定された異常領域にあるか
否かを判別する異常判別手段とを備えている。上
記制御手段は、その具体的回路については図示し
ていないが、第５図に示す制御モードＡをマツプ
した演算部を有していて、該制御モードＡに基づ
いて転舵比可変機構５２の駆動モータ２９に対し
出力信号を発してその設定転舵比を可変制御する
ようになつている。上記制御モードＡは、低速で
は操縦性の面から後輪８が前輪２と逆位相に転舵
されるようコントロール軸２５の回動角を負の値
とし、高速では走行安定性の面から後輪８が前輪
２と同位相に転舵されるようコントロール軸２５
の回動角を正の値とする余弦曲線に類似したもの
である。

一方、上記異常判別手段の電子回路は第６図に
示している。第６図において、３８ａ，３８ｂ，
３８ｃおよび３８ｄは各々車速検出センサ３０の
出力端子としての第１、第２、第３および第４端
子であつて、該各端子３８ａ〜３８ｄは、それぞ
れ第５図における制御モードＡがコントロール軸
２５の回動角を正値とする車速領域（約60Km／ｈ
以上の車速領域）を４分割した第１、第２、第３
および第４車速領域ｖ１〜ｖ４において、出力信
号を異常判別手段３９に対し出力するようになつ
ている。また、４０ａ，４０ｂ，４０ｃおよび４
０ｄは各々転舵比検出センサ３１の出力端子とし
ての第１、第２、第３および第４端子であつて、
該各端子４０ａ〜４０ｄは、それぞれ実際のコン
トロール軸２５の回動角が第５図における第１〜
第４車速領域ｖ１〜ｖ４での各異常領域Ｂ１〜Ｂ
４内の回動角となつているときに出力信号を異常
判別手段３９に対し出力するようになつている。
尚、第１〜第４車速領域ｖ１〜ｖ４での各異常領
域Ｂ１〜Ｂ４は、制御モードＡの各車速領域ｖ１
〜ｖ４での最低のコントロール軸回動角以下（例
えば第１車速領域ｖ１ではコントロール軸回動角
が零以下）の領域として設定されている。

そして、上記異常判別手段３９は、上記転舵比
検出センサ３１の第１および第２端子４０ａ，４
０ｂからの出力信号を各々受ける第１オア回路４
１と、上記転舵比検出センサ３１の第１〜第３端
子４０ａ〜４０ｃからの出力信号を各々受ける第
２オア回路４２と、上記転舵比検出センサ３１の
第１〜第４端子４０ａ〜４０ｄからの出力信号を
各々受ける第３オア回路４３と、上記転舵比検出
センサ３１の第１端子４０ａおよび車速検出セン
サ３０の第１端子３８ａからの出力信号を各々受
け、実際のコントロール軸２５の回動角が第５図
における第１車速領域ｖ１での異常領域Ｂ１内に
あるか否かを判別する第１アンド回路４４と、上
記第１オア回路４１および車速検出センサ３０の
第２端子３８ｂからの出力信号を各々受け、実際
のコントロール軸２５の回動角が第５図における
第２車速領域ｖ２での異常領域Ｂ２内にあるか否
かを判別する第２アンド回路４５と、上記第２オ
ア回路４２および車速検出センサ３０の第３端子
３８ｃからの出力信号を各々受け、実際のコント
ロール軸２５の回動角が第５図における第３車速
領域ｖ３での異常領域Ｂ３内にあるか否かを判別
する第３アンド回路４６と、上記第３オア回路４
３および車速検出センサ３０の第４端子３８ｄか
らの出力信号を各々受け、実際のコントロール軸
２５の回動角が第５図における第４車速領域ｖ４
での異常領域Ｂ４内にあるか否かを判別する第４
アンド回路４７と、上記第１〜第４アンド回路４
４〜４７からの出力信号を各々受ける第４オア回
路４８とからなり、実際のコントロール軸２５の
回動角が異常領域Ｂ１〜Ｂ４内にあると判別した
ときには上記第４オア回路４８からワーニング装
置４９に作動信号を出力して警報を発するととも
に、転舵比可変機構５２の駆動モータ２９に制御
信号を出力してコントロール軸２５の回動角を零
につまりステアリング装置１からの転舵力が後輪
タイロツド１０に伝達されないいわば２輪操舵の
状態にするように構成されている。

したがつて、上記実施例においては、コントロ
ーラ３７の制御手段により転舵比可変機構５２で
設定される転舵比が車速に応じて正常に可変制御
されている場合には、上記転舵比（コントロール
軸２５の回動角）は、第５図における制御モード
Ａに従つて変化することになり、低車速時には後
輪８が前輪２と逆位相に転舵され、高車速時には
後輪８が前輪２と同位相に転舵される。

一方、上記制御手段が故障して転舵比可変機構
５２での設定転舵比が異常に可変制御され、実際
のコントロール軸２５の回動角が第５図における
異常領域Ｂ１〜Ｂ４内の回動角となつた場合に
は、コントローラ３７の異常判別手段３９におい
て、転舵比検出センサ３１および車速検出センサ
３０からの出力信号を各々受け、コントローラ軸
２５の回動角が異常領域Ｂ１〜Ｂ４にあることが
判別される。すなわち、第１車速領域ｖ１での異
常領域Ｂ１にあるときには異常判別手段３９の第
１アンド回路４４が転舵比検出センサ３１の第１
端子４０ａおよび車速検出センサ３０の第１端子
３８ａからの出力信号を各々受けて判別し、第２
車速領域ｖ２での異常領域Ｂ２にあるときには異
常判別手段３９の第２アンド回路４５が第１オア
回路４１および車速検出センサ３０の第２端子３
８ｂからの出力信号を各々受けて判別し、第３車
速領域ｖ３での異常領域Ｂ３にあるときには異常
判別手段３９の第３アンド回路４６が第２オア回
路４２および車速検出センサ３０の第３端子３８
ｃからの出力信号を各々受けて判別し、さらに第
４車速領域ｖ４での異常領域Ｂ４にあるときには
異常判別手段３９の第４アンド回路４７が第３オ
ア回路４３および車速検出センサ３０の第４端子
３８ｄからの出力信号を各々受けて判別する。そ
して、この異常領域Ｂ１〜Ｂ４にあることが判別
されたときには、異常判別手段３９の第４オア回
路４８からワーニング装置４９に作動信号が出力
されて警報が発せられるとともに、転舵比可変機
構５２の駆動モータ２９に制御信号が出力されて
２輪操舵の状態に切断制御される。この結果、制
御手段の故障に起因して後輪転舵機構７が異常に
制御されるのを未然に防止でき、特に高速で後輪
８が前輪２と逆位相に転舵されて非常に危険な状
態に陥るのを確実に防止でき、安全性の向上を図
ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。例えば、上記実施例では、転舵比可変機構５
２で設定された転舵比が予め車速に応じて設定さ
れた異常領域にあるか否かを判別する異常判別手
段３９を、アンド回路４４〜４７とオア回路４１
〜43，47とからなる電子回路により構成したが、
この電子回路の代りにマイクロコンピユータを用
いて構成してもよいのは勿論である。

また、後輪８を転舵させる後輪転舵機構７とし
ては、上記実施例の如く油圧アクチユエータ１２
を用いて構成したものに限定されず、その他公知
の手段で構成されたものであつてもよい。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における車両の４輪操舵装
置によれば、制御手段の故障等に起因して転舵比
可変機構の転舵比が誤つて設定された場合には、
その設定転舵比を検出するセンサからの出力を受
ける異常判別手段において設定転舵比の誤りを早
期に判別し検出することができるので、後輪が異
常に転舵される前に有効な処置を採ることが可能
となり、安全性を確保することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
車両の４輪操舵装置の全体構成を示す模式図、第
２図は第１図における転舵比可変機構付近の具体
的構成を示す構成図、第３図は転舵比検出センサ
の縦断側面図、第４図は転舵比検出センサのスリ
ツト板の平面図、第５図は制御モードを示す図、
第６図は異常判別手段の電子回路図である。 １……ステアリング装置、２……前輪、７……
後輪転舵機構、８……後輪、１０……後輪タイロ
ツド、３１……転舵比検出センサ、３７……コン
トローラ、３９……異常判別手段、５１……前輪
転舵量入力機構、５２……転舵比可変機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪の転舵に応じて後輪を転舵するようにし
   た車両の４輪操舵装置であつて、前輪転舵角に対
   する後輪転舵角の転舵比を可変とする転舵比可変
   機構と、前輪の転舵量に応じて変位する前輪転舵
   量入力機構と、該前輪転舵量入力機構の前輪転舵
   量に対応する変位量と上記転舵比可変機構で設定
   された転舵比とに基づいて後輪を所定量転舵させ
   る後輪転舵機構と、上記転舵比可変機構を車速に
   応じて低車速時に逆位相、高車速時に同位相とし
   て予め設定された転舵比特性となるよう可変制御
   する制御手段と、上記転舵比可変機構での設定転
   舵比を検出するセンサと、該センサの出力を受
   け、上記設定転舵比が予め車速に応じて設定され
   た異常領域にあるか否かを判別する異常判別手段
   とを備えていることを特徴とする車両の４輪操舵
   装置。