JPH043352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 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。

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エンジ時や旋回
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
ており、また特開昭56−167562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上記と同
様、後輪を前輪と同位相として後輪転舵角を車速
および前輪転舵角に応じて増減制御するととも
に、所定速度より低い低車速域では後輪の前輪に
対する転舵比を零に制御したものが提案されてい
る。

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、ヨーレートの発生や横方向加速度の収束が悪
く、レーンチエンジや旋回をスムーズ且つ安定し
て行い得ないという欠点があつた。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、レ
ーチエンジ時や施回時等の前輪転舵時には、後輪
転舵制御の時期を制限し、前輪転舵の開始当初の
所定時間のあいだは転舵し、所定時間経過後は転
舵せず後輪転舵角を零に保持するようにすること
により、スムーズで且つ安定したレーンチエンジ
や旋回を行い得る車両の４輪操舵装置を提供する
ことを目的とするものである。

この目的達成のため、本発明の構成は、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、前輪転舵開始時、設定時間のあいだは後
輪を転舵し、設定時間経過後は後輪転舵角を零に
保持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、上記コントローラによる後
輪転舵装置の作動制御でもつて前記転舵開始時の
設定時間のあいだは後輪を転舵し、設定時間を経
過すると後輪転舵角を零に保持制御するようにし
たものである。

これにより、例えば高車速域でのレーンチエン
ジ時や施回時に一時的に同位相に転舵した場合
は、位相遅れなく施回初期に横方向加速度が発生
するため、安定性を確保した状態で旋回状態に移
行することができ、その後後輪転舵角は零に保持
されるため、横方向加速度は速やかに収束するこ
ととなり、スムースでかつ安定したレーンチエン
ジを行い得ることとなる。

また一方、一時的に逆位相に転舵する場合は機
敏な操縦を行う場合等に好適なものと言える。す
なわち、旋回初期に一時的に逆位相とすることに
より積極的にヨーレートの発生を促すことがで
き、車両は機敏に回頭することとなり、ドライバ
ーの意思にあつた操縦感覚を付与することができ
る。その後、後輪転舵角は零となるように転舵さ
れるため、レーヨートは速やかに収束し、横方向
加速度が発生する方向となることから安定した状
態でコーナーを脱出することが可能となる。

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２
ａ，２ｂ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、左右のタイロツド５，５
と、左右のナツクルアーム６，６とから成る。

また、７は左右の後輪８ａ，８ｂを転舵する後
輪転舵装置であつて、該後輪転舵装置７は、両端
が左右の後輪８ａ，８ｂにナツクルアーム９，９
およびタイロツド１０，１０を介して連結された
車体横方向に延びるロツド１１を備えている。該
ロツド１１は、ロツド１１に形成したラツク１２
に噛合するピニオン１３の回転動により車体横方
向に移動するもので、上記ピニオン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を介してピ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、上記ロツド１１には、該ロツド１１を操作ロ
ツ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、ロツド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１７ｃ
を備えているとともに、該各油圧室１７ｂ，１７
ｃ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に連通す
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１３によるロツド１１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
上記ロツド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、２
３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のロツド１１の変位量を検出して後輪転舵
角を検出する後輪転舵検出センサであつて、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２Ａ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
示す如く設定時間Δtのあいだは前輪転舵角に対
し同位相で且つ最大転舵角ａが前輪転舵角より大
となる正弦波曲線となるとともに、設定時間Δt
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。そして、該コントローラ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２Ａ図の後輪転舵角特性
となるように両モータ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
イードバツク制御しつつ作動制御することによ
り、設定時間△ｔのあいだは後輪８ａ，８ｂを同
位相に転舵し、設定時間Δtの経過後は後輪転舵
角を零に保持するよう後輪転舵装置７を作動制御
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、高車速域
での前輪転舵開始時、当初の設定時間Δtのあい
だは、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８
ａ，８ｂは前輪２ａ，２ｂの転舵と略同期してそ
の転舵と同方向の同位相に転舵し、最大転舵角ａ
にまで達する。このため、旋回開始当初は横方向
加速度の発生が極めて良好となり、レーンチエン
ジや旋回はスムーズに且つ安定して行われること
になる。しかも、設定時間△ｔ内で後輪舵角が最
大転舵角ａに達するまでのあいだは、後輪転舵角
は前輪転舵角に対して早く且つ大きく設定される
ので、一般的に遅れて発生する横方向加速度を可
及的に早く且つ大きく発生させることができ、レ
ーンチエンジ等の安定性を顕著に高めることがで
きる。

また、旋回開始から設定時間Δtの経過後後は
前輪２ａ，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２Ｂ図は他の制御特性を示す。この制御特性
は第２Ａ図とは逆に、前輪転舵に略同期して設定
時間Δtの間後輪を逆位相に転舵し、その後後輪
を零に保持する特性を示しているものである。

この制御の場合、前輪転舵に略同期して後輪が
Δt時間逆位相となるため、積極的にヨーレート
の発生を促すことができ、車両は機敏に回頭する
こととなり、ドライバーの操舵に忠実に車両を旋
回させることができる。しかも、設定時間Δt後
は後輪転舵角は零となるため、つまり逆位相が減
少し、後輪としては同位相側の安定方向に転舵さ
れて零となるため、ヨーレートが速やかに減少し
つつ、横方向加速度が増大する。このため、車両
はスムーズに回頭性領域から安定性領域へ移行
し、レーンチエンジ時や旋回時の操縦性と安定性
とを高い次元で顕著に高めることができる。

また、この制御の場合にも、旋回開始から設定
時間Δtの経過後は前輪２ａ，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、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
きるのは勿論である。

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によるピニオン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２Ａ図または第２
Ｂ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２Ａ図または第２Ｂ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
油圧非作用時にロツド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によるコントローラバルブ３４の第２Ａ
図または第２Ｂ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。

尚、後輪8a，８ｂを同位相または逆位相に転
舵する設定時間Δtおよび最大転舵角ａは、車速
に応じたヨーレートおよび横方向加速度を得る必
要上、またヨーレートおよび横方向加速度の発生
時期を可及的に早める必要上、車速とステアリン
グ角速度とに応じて可変に設定されるようにして
もよいのは勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、車両の
４輪操舵装置において、前輪転舵開始時にはコン
トローラによる後輪転舵装置の作動制御により当
初の設定時間のあいだは後輪を同位相または逆位
相に転舵し、設定時間経過後は後輪転舵角を零に
保持するようにしたので、ヨーレートの発生と収
束および横方向加速度の収束性を良好にしてレー
ンチエンジ性能や旋回性能の向上を図ることがで
きるものである。しかも、設定時間経過後は上記
後輪転舵角の零角度保持により操縦性の変化を防
止することができ、操縦性の向上を図ることが可
能である。

【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、１３……ピニオン、１７……パワーシリ
ンダ、２３……前輪転舵角センサ、２５……コン
トローラ、３３……パワーシリンダ、３４……コ
ントロールバルブ、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、前輪転舵開始時、設定時間の
   あいだは後輪を転舵し、設定時間経過後は後輪転
   舵角を零に保持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。