JPH0319106B2

JPH0319106B2 -

Info

Publication number: JPH0319106B2
Application number: JP22327084A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Shiraishi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1991-03-14
Also published as: JPS61102383A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、通常、前輪側の２輪を駆動する２
輪駆動状態と、前輪側の２輪及び後輪側の２輪の
計４輪を駆動する４輪駆動状態のいずれかに切換
え可能な４輪駆動車であつて、かつ、後輪側のサ
スペンシヨン装置が車体に対して転舵可能に支持
され、このため、前輪側を操舵して施回走行する
時に後輪側が前輪側と逆方向に切れる、いわゆる
４輪操舵が行われる４輪駆動車において、後輪を
積極的に転舵し、かつその転舵を制御する後輪転
舵制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、常時は２輪駆動状態で走行し、必要に応
じて運転者の手動操作あるいは自動操作により４
輪駆動状態に切り換える４輪駆動車が知られてい
る（例えば、手動操作のものとして特開昭55−
4293号公報、自動操作のものとして特開昭58−
101829号公報などがある）。これらの４輪駆動車
にあつては、サスペンシヨン装置のチユーニング
は２輪駆動状態に重点を置いて設定されており、
さらに、燃費やタイヤの摩耗の観点からも２輪駆
動で走行する方が有利となつていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため、従来の４輪駆動車にあつては、必要
に応じて、時折４輪駆動状態に切り換えて走行す
ると、後輪に伝達される駆動力の比率が大きくな
るために、４輪駆動状態では車両の操縦安定特性
としてはオーバステア傾向となり、運転者が２輪
駆動状態のつもりで操縦すると、旋回時に車両が
スピンしてしまう恐れがあるという問題点があつ
た。

この発明は、このような従来の４輪駆動車にお
ける問題点に着目してなされたもので、２輪駆動
状態はもとより、４輪駆動状態においても、常に
最適な操縦安定性を確保することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明の４輪駆動車における後輪転
舵制御装置の特徴は、例えば、２輪駆動状態から
４輪駆動状態に切り換えたときのように、後輪に
伝達される駆動力の比率が大きくなつた時に、車
両のステア特性をアンダステア側に変えるよう
に、後輪を積極的に転舵するように制御する後輪
転舵制御装置を備えたものである。

〔作用〕

この発明の４輪駆動車における後輪転舵制御装
置の作用は、４輪駆動状態に切り換えられた時
に、前輪の操舵方向と同一の方向に後輪を転舵
し、車両のステア特性をアンダステア側に変える
ものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例につき、図面を参照し
て説明する。

第１図は、この発明の４輪駆動車における後輪
転舵制御装置の一実施例を示す構成図である。

同図において、まず、２輪駆動状態と４輪駆動
状態とを選択的に切り換える装置、すなわち、前
輪及び後輪に伝達される駆動力の比率を可変せし
める装置を説明する。

エンジン１の駆動力は、変速機２を経て、さら
に変速機２の両側方の出力軸３、自在継手４及び
前車軸５を介して、前輪６に伝達される。そし
て、出力軸３と同様の駆動力が、変速機２の後方
の出力軸７からも取り出され、この出力軸７のス
プラインを切られた後端が、駆動切換え機構８の
内部に挿入される。

この駆動切換え機構８には、プロペラシヤフト
９のスプラインを切られた前端が、出力軸７と同
軸かつ適度の隙間を有して挿入され、プロペラシ
ヤフト９の後端は、差動歯車装置１０及び後車軸
１１を介して、後輪１２に連結される。

駆動切換え機構８の内部において、内側にスプ
ラインを有しかつ外側に環状の溝１３ａを有する
スリーブ１３が、出力軸７とプロペラシヤフト９
にスプライン嵌合される。スリーブ１３の溝１３
ａには２又のヨーク１４が嵌合し、ヨーク１４は
シヤフト１５に固定される。そして、シヤフト１
５は、例えば運転席に取り付けられたセレクトス
イツチ１６を操作することにより、駆動回路１７
でソレノイド１８を制御して、矢印Ａ又はＢ方向
に移動される。

すなわち、セレクトスイツチ１６が、通常の２
輪駆動状態位置にあるときには、ソレノイド１８
は駆動回路１７によつて駆動されない非通電状態
となり、シヤフト１５はスプリング（図示しな
い）によつて矢印Ａ方向に付勢される。この場合
は、スリーブ１３がプロペラシヤフト９の前端の
スプラインから外れ、エンジン１の駆動力が前輪
６のみに伝達される２輪駆動状態となる。一方、
セレクトスイツチ１６が４輪駆動状態位置に選択
されたときには、ソレノイド１８は駆動回路１７
によつて駆動された通電状態となり、シヤフト１
５はソレノイド１８の吸引力によつてスプリング
の付勢力に抗して、矢印Ｂ方向に移動される。こ
の場合は、スリーブ１３が出力軸７の後端のスプ
ラインと、プロペラシヤフト９の前端のスプライ
ンの双方に嵌合し、従つて、エンジン１の駆動力
が前輪６及び後輪１２の双方に伝達される４輪駆
動状態となる。

次ぎに、後輪をコンプライアンスステアする装
置を説明する。

第１図において、後輪１２は例えばセミトレー
リングアーム１９に取り付けられ、このセミトレ
ーリングアーム１９は後輪メンバ２０に取り付け
られる。この後輪メンバ２０は、ピン２１及びラ
バーインシユレータ２２を介して車体２３に取り
付けられる。

このような後輪懸架方式では、ラバーインシユ
レータ２２の弾性変形に起因して、前輪６を例え
ば左に切ると後輪１２が右に切れ、前輪６を右に
切ると後輪１２が左に切れる、いわゆるコンプラ
イアンスステアが行われる。この時の後輪１２の
切れ角を後輪コンプライアンス角αと称する。

次ぎに、後輪転舵制御装置を説明する。

第１図において、２４はステアリングハンド
ル、２５はステアリングシヤフトであり、パワー
ステアリング用のタンク２６とポンプ２７とステ
アリングシヤフト２５に取り付けられたステアリ
ングバルブ２８とが、油圧パイプ２９，３０，３
１によつて閉ループに接続され、油圧パイプ３０
と３１の間にバイパスパイプ３２が接続され、こ
のバイパスパイプ３２の途中にそのバイパスパイ
プ３２を通過するオイル量を加減することのでき
る電磁流量調整バルブ３３が設けられる。一方、
車体側部材２３と後輪メンバ２０の左右の端部と
の間にシリンダ３４，３５を装着し、このシリン
ダ３４，３５とステアリングバルブ２８とを図示
のごとく油圧パイプにより接続する。

さらに、車速ｖに応じたパルス信号を出力する
車速センサ３６を例えば変速機２に取り付け、こ
の車速センサ３６からの検出信号と、前述のセレ
クトスイツチ１６からの信号を、コントローラ３
７に入力する。

コントローラ３７は、車速センサ３６からの検
出信号を、その周波数Ｆに対応した電圧Ｖ信号に
変換するＦ／Ｖ変換回路３８と、セレクトスイツ
チ１６により２輪駆動状態位置が選択された時に
は、出力電圧が０となり、かつ、セレクトスイツ
チ１６により４輪駆動状態が選択された時には、
Ｆ／Ｖ変換回路３８により車速ｖ信号から変換さ
れた電圧信号に基づいて、後輪１２を積極的に転
舵しようとする後輪転舵角βに応じた電圧Ｖ信号
を出力するＶ／Ｖ変換回路３９と、その電圧Ｖ信
号を駆動電流Ｉに変換するＶ／Ｉ変換回路４０と
から構成される。

この駆動電流は電磁流量調整バルブ３３に与え
られて、バイパスパイプ３２を通過するオイル量
が加減され、これによりステアリングバルブ２８
からシリンダ３４，３５に供給されるオイル量が
調整され、後輪１２が、後輪コンプライアンス角
αを打ち消す方向に、すなわち前輪６の操舵方向
と同一の方向に、転舵角βで積極的に転舵され
る。

従つて、ステアリングハンドル２４を操舵して
前輪６を切つた時に、後輪１２は、前輪６の切れ
角とは逆方向に、後輪コンプライアンス角αから
後輪転舵角βを減じた角度で切れることになる。

次ぎに、この発明の４輪駆動車における後輪転
舵制御装置の作用を説明する。

第１図において、運転者がセレクトスイツチ１
６を２輪駆動状態位置に選択している通常の場合
は、駆動回路１７によりソレノイド１８は非通電
状態となり、駆動切換え機構８のシヤフト１５が
スプリングにより矢印Ａ方向に付勢され、エンジ
ン１の駆動力は後輪１２には伝達されず、前輪６
のみに伝達される。

この２輪駆動状態は、エンジン１から前輪６に
伝達される駆動力の比率は100％、後輪１２に伝
達される駆動力の比率は０％である。

また、セレクトスイツチ１６からの２輪駆動状
態を表す信号はコントローラ３７のＶ／Ｖ変換回
路３９に入力され、車速センサ３６による車速ｖ
の値にかかわらず、後輪転舵角βに相当する電圧
値を０にする。このため、電磁流量調整バルブ３
３は全開状態となり、シリンダ３４，３５には押
圧力が作用せず、従つて、後輪メンバ２０に従つ
て後輪１２には積極的には転舵されない。

この場合に、後輪１２はコンプライアンスステ
アのみが行われるが、サスペンシヨン装置のチユ
ーニングはこの２輪駆動状態に重点を置いてなさ
れているため、特に問題はない。

運転者がセレクトスイツチ１６を４輪駆動状態
位置に選択した場合は、駆動回路１７によりソレ
ノイド１８が通電状態となり、駆動切換え機構８
のシヤフト１５がソレノイド１８の吸引力により
矢印Ｂ方向に移動され、エンジン１の駆動力は前
輪６及び後輪１２の双方に伝達される。

この場合のエンジン１から前輪６に伝達される
駆動力の比率は50％、後輪１２に伝達される駆動
力の比率は50％である。

また、セレクトスイツチ１６からの４輪駆動状
態を表す信号はコントローラ３７のＶ／Ｖ変換回
路３９に入力され、車速センサ３６からの車速ｖ
の値に応じて、第２図に示すように、後輪転舵角
βすなわち、 β＝f₁（ｖ） (1) に相当する電圧信号に変換される。

第２図に示すように(1)式によるβは、例えば、
車速ｖに対するβの比例定数が5°／100Km／ｈの
直線である。

この(1)式の後輪転舵角βに相当する電圧信号
は、Ｖ／Ｉ変換回路４０において駆動電流に変換
され、この駆動電流によつて電磁流量調整バルブ
３３が駆動され、ステアリングバルブ２８及びシ
リンダ３４，３５により、後輪メンバ２０従つて
後輪１２がステアリングハンドル２４による前輪
６の操舵方向と同一の方向、後輪転舵角βで転舵
される。従つて、後輪１２は、コンプライアンス
ステアにより、前輪６の操舵方向とは逆方向に後
輪コンプライアンス角αで切れるのに加えて、後
輪転舵制御装置により、前輪６の操舵方向と同一
の方向に後輪転舵角βで転舵され、すなわち、後
輪１２は、前輪６の操舵方向と逆方向にα−βな
る切れ角で操舵される。このため、４輪駆動状
態、すなわち後輪１２に伝達される駆動力の比率
が大きい場合は、２輪駆動状態の場合よりもアン
ダステアとなり、４輪駆動状態においても操縦性
と安定性を確保することができる。

次ぎに、この発明の第２実施例を説明する。

この第２実施例では、コントローラ３７のＶ／
Ｖ変換回路３９において、セレクトスイツチ１６
による２輪駆動状態位置又は４輪駆動状態位置の
選択に応じて、Ｆ／Ｖ変換回路３８からの車速ｖ
信号に相当する電圧信号に基づく後輪転舵角βの
決定の仕方を、第３図に示す特性に従つて行うも
のである。

すなわち、第３図に示すように、２輪駆動状態
においては、後輪１２を積極的に転舵する後輪転
舵角βを、破線で示すように、 β＝f₂（ｖ） (2) で与える。

この後輪転舵角βは、例えば、車速ｖに対する
βの比例定数が3°／100Km／ｈの直線であり、第
２図に示した(1)式によりβの値よりも小さい値を
とる。

そして、４輪駆動状態においては、後輪転舵角
βを実線で示すような値にするが、このβは第２
図に示した(1)式によるものと同じでよく、従つ
て、４輪駆動状態におけるβの値は、２輪駆動状
態における値よりも大きな値となる。

従つて、この第２実施例においても、後輪１２
に伝達される駆動力の比率が大きくなる４輪駆動
状態において、後輪１２がアンダステア側に転舵
され、２輪駆動状態及び４輪駆動状態のいずれの
場合にも、最適な操縦性と安定性が確保される。

なお、以上説明した２つの実施例において、車
速ｖの値に応じて後輪転舵角βを決定する場合
に、車速ｖが予め定められた所定値以上であると
きに、後輪１２に伝達される駆動力の比率に応じ
てβを決定するようにしてもよい。

この場合のコントローラ４１の構成の仕方は、
第４図に示すように、第１図に示すコントローラ
３７の構成に加えて、v₀設定器４２に予め設定さ
れている所定設定電圧v₀と、Ｆ／Ｖ変換回路３８
の出力電圧とを比較器４３により比較する一方、
Ｆ／Ｖ変換回路３８とＶ／Ｖ変換回路３９との間
にゲート回路４４を挿入し、このゲート回路４４
を比較器４３の出力信号により開閉するようにす
る。

そして、比較器４２における比較の結果ｖ≦v₀
である場合には、比較器４３からの例えば論理値
“０”を表す信号によつてゲート回路４４が閉じ、
Ｖ／Ｉ変換回路４０から出力される後輪転舵角β
に相当する駆動電流が０となる。一方、ｖ＞v₀で
ある場合には、比較器４３からの例えば論理値
“１”を表す信号によつてゲート４４が開き、車
速ｖの値に基づいて、第２図又は第３図に示すよ
うな後輪転舵角βに相当する電圧値Ｖ／Ｖ変換回
路３９から出力され、この電圧値がＶ／Ｉ変換回
路４０において駆動電流に変換され、後輪１２が
後輪転舵角βだけ転舵される。

以上、２輪駆動状態と４輪駆動状態との間で切
り換える形式の４輪駆動車について説明したが、
この発明は、センタデフを備えて常時４輪駆動と
し、前輪と後輪に伝達される駆動力の比率を変え
ることができるようなフルタイム４輪駆動車に対
しても適用することができる。この場合にも、後
輪に伝達される駆動力の比率が大きいときに、後
輪転舵角βをアンダステアが強まる方向に変える
ようにすればよい。

また、上述した実施例では、第１図及び第４図
に示すように、コントローラ３７及び４１を電子
回路で構成する場合を説明したが、これに代え
て、マイクロコンピユータを用いて構成してもよ
い。

また、４輪操舵の機構も、上記実施例に限るこ
となく、例えば、後輪をナツクルアームで支持
し、パワーシリンダでステアさせるような他の機
構を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の４輪駆動車に
おける後輪転舵制御装置によれば、２輪駆動状態
と４輪駆動状態との間で切換え可能な４輪駆動車
において、４輪駆動状態に切り換えた場合、ある
いは、前輪と後輪に伝達される駆動力の比率を変
えることのできるフルタイム４輪駆動車におい
て、後輪へ伝達される駆動力の比率を大きくした
場合に、車両のステア特性がアンダステアになる
方向に後輪を積極的に転舵する構成としたため、
前後輪の駆動状態にかかわらず、常に最適な操縦
性と安定性を確保することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の４輪駆動車における後輪転
舵制御装置の第１実施例を示す構成図、第２図は
その第１実施例における車速ｖと後輪転舵角βと
の関係を示す図、第３図はこの発明の第２実施例
における車速ｖと後輪転舵角βとの関係を示す第
２図と同様の図、第４図は第１図に示すコントロ
ーラの変形例の構成を示すブロツク図である。１……エンジン、２……変速機、３……出力
軸、６……前輪、７……出力軸、８……駆動切換
え機構、９……プロペラシヤフト、１２……後
輪、１３……スリーブ、１４……ヨーク、１５…
…シヤフト、１６……セレクトスイツチ、１７…
…駆動回路、１８……ソレノイド、２０……後輪
メンバ、２１……ピン、２２……ラバーインシユ
レータ、２３……車体、２７……ポンプ、２８…
…ステアリングバルブ、２９，３０，３１……油
圧パイプ、３２……バイパスパイプ、３３……電
磁流量調整バルブ、３４，３５……シリンダ、３
６……車速センサ、３７……コントローラ、３８
……Ｆ／Ｖ変換回路、３９……Ｖ／Ｖ変換回路、
４０……Ｖ／Ｉ変換回路、４１……コントロー
ラ、４２……v₀設定器、４３……比較器、４４…
…ゲート回路。

Claims

【特許請求の範囲】１前輪及び後輪に伝達される駆動力の比率を可
変せしめる装置と、前記後輪を前記前輪の操舵に
応じ、車体に対してステアさせる装置とを備えた
４輪駆動車において、前記後輪に伝達される駆動
力の比率の大きさに応じて車両のステア特性をア
ンダステアとなる方向に該後輪を積極的に転舵す
るように前記ステア装置を制御する後輪転舵制御
手段を備えたことを特徴とする４輪駆動車におけ
る後輪転舵制御装置。２後輪に伝達される駆動力の比率が大きくなる
ほど、該後輪の転舵量を前輪の操舵方向と同一の
方向に大きくする特許請求の範囲第１項記載の４
輪駆動車における後輪転舵制御装置。３車速が予め定められた所定値以上である場合
に、後輪に伝達される駆動力の比率に応じて後輪
を積極的に転舵する特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の４輪駆動車における後輪転舵制御装
置。