JPH0479869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前輪の操舵に応じて後輪をも操舵す
るようにした車両の４輪操舵装置に関し、特に旋
回時の横加速度に応じて車両の操舵角を制御する
ようにした車両の４輪操舵装置に関する。

（従来技術） 後輪駆動車においては第４図に示すように車両
が高速で旋回すると、駆動タイヤの横すべり角が
非駆動タイヤの横すべり角よりも大きくなり、第
５図に示すようなオーバーステアリング特性が発
生する。このオーバーステアリング特性は車両に
加わる横加速度が増大すると急激に上昇し、ある
横加速度以上で車両の制御を行うことができなく
なることは一般的によく知られていることであ
る。

今日、車両の前輪の操舵に追従して後輪を操舵
するようにした４輪操舵装置が開発されつつあ
る。この４輪操舵装置を使用して高車速域におい
て後輪を前輪と同位相方向に操舵すると、例えば
高速道路における車線変更を走行安定性よく極め
てスムーズに行うことができる。また、低車速域
において後輪を前輪と逆位相方向に操舵するよう
にすると、旋回半径を小さくすることができ、こ
の４輪操舵装置は優れた操舵システムとして注目
をあびていて、公知となつている（例えば、特開
昭57−70774号公報）。

この４輪操舵装置は、車速あるいはこれに対応
する前輪転舵角（以下、所定のパラメータ）に応
じて、前輪の転舵角に対して後輪の転舵角が決め
られているので、例えば高速走行時において、前
輪と後輪とが同位相に操舵されている状態で横加
速度を受けると、駆動タイヤである後輪の横すべ
り角が前輪の横すべり角よりも極めて大きくなり
オーバーステアリング傾向を生じ従来の２輪操舵
の車両と同様に車両の制御を行うことができなく
なるという問題があつた。

（発明の目的） 本発明の目的は、後輪駆動自動車の前輪の転舵
角に応じて後輪を同位相に操舵するようにした車
両の４輪操舵装置において、高速旋回時等におい
て車両が横加速度を受けた際生じるオーバーステ
ア傾向を減少させ、操縦安定性を向上せしめると
ともにコーナーリングにおける限界特性を向上せ
しめることにある。

（発明の構成） 本発明の車両の４輪操舵装置は、前輪を転舵す
るステアリング装置、横加速度以外のパラメータ
に応じて前輪と同方向の同相方向に後輪を転舵す
る後輪転舵装置、車両に作用する横加速度を検出
する加速度センサ、およびこの加速度センサによ
り検出された横加速度が設定加速度以上と判定さ
れた際所定のパラメータで決定された後輪の同相
転舵量が増加するよう補正する補正手段が備えら
れたことを特徴とする。従つて、車両が急速旋回
を行つた際に、車両に加わる横加速度が設定加速
度以上であることが検出されると後輪の同相転舵
量を増加することによつて前輪転舵角に対する後
輪転舵角の比、即ち転舵比が増加され、これによ
つて車両に生じるオーバーステアリング特性が解
消され、操舵安定性とコーナーリングの限界特性
を高めることができるが、転舵比をより増加する
ようにして、アンダーステアリング特性を車両に
与えることにより、操舵安定性をより向上するこ
ともできる。

なお、後輪により駆動力が分配された４輪駆動
車においてもオーバーステアリング傾向が発生す
るが、このような４輪駆動車においても、本発明
が使用されかつ有効であることは言うまでもな
い。

（実施例） 以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例の概略構成図であ
る。前輪１Ｌ，１Ｒを操舵する前輪操舵系２は、
操舵されるステアリングホイール３と、このステ
アリングホイール３の操舵力を車幅方向（左右方
向）の往復運動に変換して伝達するピニオン４ａ
およびラツク４ｂと、基端がこのラツク４ｂの各
端に連結された左右のタイロツド５，５′と、一
端が各タイロツド５，５′の先端に、他端が左右
の前輪１Ｌ，１Ｒにそれぞれ連結されたナツクル
アーム６，６′とからなり、ステアリングホイー
ル３の操舵に応じて左右のタイロツド５，５′を
車幅方向に往復運動させて左右の前輪１Ｌ，１Ｒ
を左右に操舵するように構成されている。

ステアリング装置２のラツク４ｂのほぼ中央部
分にはフロントシリンダ７が設置されている。こ
のフロントシリンダ７は、車体に固定されたシリ
ンダケース７ａと、上記ラツク４ｂと一体に設け
られ、このシリンダケース７ａ内に摺動自在に嵌
合されたピストン７ｂと、このピストン７ｂによ
つて区画された左室７ｃおよび右室７ｄとを備
え、ステアリング装置２のラツク４ｂに連動して
ピストン７ｂが車幅方向（左右方向）に動くこと
によつて左室７ｃおよび右室７ｄが容積変化する
ように構成されている。

一方、８，８′は左右の後輪９Ｌ，９Ｒを回転
自在に支持するホイール支持部材であつて、これ
らホイール支持部材８，８′の前後端には、車幅
方向に延び、後輪９Ｌ，９Ｒを操舵するための前
後２本のリンク部材としてのラテラルリンク１
０，１０′，１１，１１′がそれぞれ連結されてい
る。左右の前側ラテラルリンク１０，１０′同士
はその内端間でリンク状の第１連結部材１２によ
つて連結されているとともに、左右の後輪ラテラ
ルリンク１１，１１′同士もその内端間で第２連
結部材１３によつて連結されており、前側および
後側ラテラルリンク１０，１１の車幅方向（左右
方向）の動きに伴つてホイール支持部材８を介し
て左右の後輪９Ｌ，９Ｒをそのホイールセンタを
操舵中心として操舵するように支持している。

さらに、上記第１および第２連結部材１２，１
３には、それぞれ第１連結部材１２と第２連結部
材１３とを互いに逆方向に往復運動させる第１お
よび第２の１対のリヤシリンダ１４，１５が設け
られている。これらリヤシリンダ１４，１５は、
それぞれ車体に固定されたシリンダケース１４
ａ，１５ａと、連結部材１２，１３に一体に設け
られ、これらシリンダケース１４ａ，１５ａ内に
摺動自在に嵌合されたピストン１４ｂ，１５ｂ
と、これらピストン１４ｂ，１５ｂによつて区画
された左室１４ｃ，１５ｃおよび右室１４ｄ，１
５ｄとを備えているとともに、これら左右室１４
ｃ，１４ｄ，１５ｃ，１５ｄには各々左右対称に
リターンスプリング１４ｅ，１４e′，１５ｅ，１
５e′の一端はシリンダケース１４ａ，１５ａの各
内端面に当接し、他端は連結部材１２，１３にそ
れぞれ設けられた押圧板１４ｆ，１４f′，１５
ｆ，１５f′に当接されている。これら押圧板１４
ｆ，１５ｆは連結部材１２，１３に一体に設けら
れた環状の係合片１４ｇ，１４g′，１５ｇ，１５
g′に係合可能で、かつシリンダケース１４ａ，１
５ａに一体に設けられたストツパ片１７ｈ，１４
h′，１５ｈ，１５h′に規制されるようになつてお
り、よつて連結部材１２，１３つまりピストン１
４ｂ，１５ｂをリターンスプリング１４ｅ，１４
e′，１５ｅ，１５e′によりセツト荷重でもつて中
立位置に押圧保持しながら、ピストン１４ｂ，１
５ｂの左右方向の動きに伴つて連結部材１２，１
３を左右方向に往復運動させ、前側および後側ラ
テラルリンク１０，１０′，１１，１１′を介して
左右の後輪９Ｌ，９Ｒを操舵するように構成され
ている。

フロントシリンダ７の左右室７ｃ，７ｄとに連
通されたオイル通路１７，１７′は同相逆相切替
装置１６，１６′のシリンダ１６ａ，１６a′に連
通されている。この切替装置１６，１６′のシリ
ンダ１６ａ，１６a′中には上記オイル通路１７，
１７′の開孔を横切つて移動しうるようにピスト
ン１６ｂ，１６b′が嵌合されている。これらピス
トン１６ｂ，１６b′によつてシリンダ１６ａ，１
６a′が内室１６ｃ，１６c′、外室１６ｄ，１６
d′に画離されている。内室１６ｃ，１６c′はそれ
ぞれ第１のリヤシリンダ左右室１４ｃ，１４ｄに
オイル通路１８，１８′により連通されている。
外室１６ｄ，１６d′はそれぞれ第２のリヤシリン
ダの左右室１５ｃ，１５ｄにオイル通路１９，１
９′により連結されている。切替装置１６，１
６′のピストン１６ｂ，１６b′はアクチユエータ
１６ｅ，１６e′によりオイル通路１７，１７′を
横切つて車体の幅方向に移動されるようになつて
おり、オイル通路１７，１７′がオイル通路１８，
１８′あるいは１９，１９′に連通されるようにな
つている。さらにオイル通路１７，１７′には舵
角調整装置２０，２０′が介在されている。この
舵角調整装置２０，２０′はオイル室２０ａ，２
０a′を備え、このオイル室２０ａ，２０a′の内部
に移動可能にピストン２０ｂ，２０b′が嵌合配置
されている。このピストン２０ｂ，２０b′はスプ
リング２０ｃ，２０c′により内方に付勢されてい
る。このスプリング２０ｃ，２０c′の付勢力はア
クチユエータ２０ｄ，２０d′により車速に応じて
可変制御される。なお、同相逆相切替装置１６，
１６′のアクチユエータ１６ｅ，１６e′および舵
角調整装置２０，２０′のアクチユエータ２０ｄ，
２０d′は、車速センサ２１、横加速度センサ２２
により検出された車速信号Ｖ、横加速度信号Ｇを
受けてコントローラ２３により制御される。

このように構成された車両の４輪操舵装置は次
の様にして作動する。

車両が極低速走行の際は、舵角調整装置２０，
２０′中に配されたスプリング２０ｃ，２０c′の
付勢力はアクチユエータ２０ｄ，２０d′の作動に
よりリターンスプリング１４ｅ，１４e′の付勢力
より大きく設定されている。そのためオイル室２
０ａ，２０a′内に油圧が付与されてもピストン２
０ｂ，２０b′が外方へ移動しにくくなつていて、
従つて、ステアリング装置２の操作にともなつて
フロントシリンダ７から排出されるオイルは同相
逆相切替装置１６，１６′を介してリヤシリンダ
へ送られるが、車速センサ２１により極低速走行
状態が検出されているので、同相逆相切替装置１
６，１６′のアクチユエータ１６ｅ，１６e′はコ
ントローラー２３に制御されて各ピストンを内方
へ移動していて、フロントシリンダ７の左室７ｃ
と右室７ｄとがそれぞれ第２のリヤシリンダ１５
の左室１５ｃと右室１５ｄとに連結されている。
ステアリング装置２が操作されることにより、フ
ロントシリンダ７の左室７ｃの容積が減少する
と、この分だけオイルが排出され、この排出され
た第２のリヤシリンダ１５の左室１５ｃに挿入さ
れるが、フロントシリンダによるリヤシリンダ１
５の容積変化率が増大しているのでリヤタイヤ９
Ｌ，９Ｒの転舵角のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの
操舵角に対する比が大きく逆相方向に転舵され、
旋回半径が小さくされ、小回りがよくきくように
なつている。

車速が増大するにつれて舵角調整装置２０，２
０′中に配されたスプリング２０ｃ，２０c′の付
勢力はアクチユエータ２０ｄ，２０d′がコントロ
ーラ２３によつて制御されて小さくなるため、フ
ロントシリンダによるリヤシリンダ１５の容積変
化率が減少して前輪操舵角と後輪転舵角との比が
減少変化する。中、高速走行時には車速センサの
出力により同相逆相切替装置１６，１６′の各ピ
ストン１６ｂ，１６b′はそれぞれアクチユエータ
１６ｅ，１６e′がコントローラ２３に制御される
ことにより外方へ移動され、フロントシリンダ７
の左室７ｃ、右室７ｄがそれぞれ第１のリセシリ
ンダの左室１４ｃと右室１４ｄとに連結される。
この状態で、ステアリング装置２が操作され、フ
ロントシリンダ７の左室７ｃの容積が減少する
と、この分だけオイルが排出される。このオイル
が第１のリヤシリンダ１４の左室１４ｃに流入
し、リヤタイヤ９Ｌ，９Ｒがフロントタイヤ１
Ｌ，１Ｒの操舵に対して同相方向に転舵される。
この時舵角調整装置２０，２０′中に配されたス
プリング２０ｃ，２０c′の付勢力と、第１のリヤ
シリンダ１４中に設されたスプリング１４ｅ，１
４e′の付勢力との関係を制御することにより、フ
ロントシリンダ７によるリヤシリンダ１４の容積
変化率を変えることで、前輪転舵角と後輪転舵角
との比を車速に応じて変化させる事ができる。こ
の中、高速時には車速の増加に伴いスプリング２
０ｃ，２０c′の付勢力を大きくする事により、フ
ロントシリンダ７によるリヤシリンダ１４の容積
変化率を増大させるようにしている。

加速度センサ２２により検出される車両に加わ
る横加速度が設定加速度以上であることがコント
ローラ２３により検出されると、舵角調整装置２
０，２０′の各ピストン２０ｂ，２０b′はそれぞ
れアクチユエータ２０ｄ，２０d′により内方へ移
動され、スプリング２０ｃ，２０c′の付勢力をさ
らに増大させるように作動すると、前述の説明か
ら明らかな様に、後輪の同相転舵量が増加する。
この状態で、ステアリング装置２がさらに操作さ
れ、フロントシリンダ７の左室７ｃの容積が減少
すると、この際排出されたオイルは舵角調整装置
２０に吸収されることなく第１のリヤシリンダ１
４の左室１４ｃに流入し、第１のリヤシリンダ１
４中に設置されたピストン１４ｂを図中右方へ移
動する。従つて、第６図実線で示すようにステア
リング角度を増すにつれて後輪転舵角がより大き
な転舵比でもつて増加し、第５図に破線で示すよ
うなステア特性が得られ、後輪駆動車において発
生するオーバーステアリング特性が打消され、コ
ーナーリングの際の限界特性が向上し、かつ走向
安定性よく旋回することができるようになる。

次に本発明の第２実施例を説明する。第２図は
第２実施例を説明する概略説明図である。左右の
前輪１Ｌ，１Ｒを転舵するステアリング装構２
は、第１実施例と同様にステアリングホイール３
と、このステアリングホイール３の回転運動を直
線往復運動に変換するラツク４ａとピニオン４ｂ
と、基端がこのラツク４ａの各端に連結された左
右のタイロツド５，５′と、一端が各タイロツド
５，５′の先端に、他端が左右の前輪１Ｌ，１Ｒ
にそれぞれ連結されたナツクルアーム６，６′か
らなり、ステアリング３の操舵に応じて左右のタ
イロツド５，５′を車幅方向に往復運動させて左
右の前輪１Ｌ，１Ｒを左右に操舵するように構成
されている。

一方、左右の後輪９Ｒ，９Ｌを転舵する後輪転
舵装置２８は、車体に左右方向に摺動自在に保持
された後輪操作ロツド２７と、このロツド２７の
左右両端に夫々タイロツド３０，３０′を介して
連結された左右のナツクルアーム３１，３１′と
を有し、上記操作ロツド２７の軸方向の移動によ
り、後輪９L′，９R′が転舵する。操作ロツド２７
の一部にはラツク３２が形成され、このラツク３
２に噛合するピニオン３３がパルスモータ３４に
より一対の傘歯車３５，３６及びピニオン軸３７
を介して回転されることにより、上記パルスモー
タ３４の回転方向、回転量に対応して後輪９Ｌ，
９Ｒを転舵する。

また上記後輪操作ロツド２７はパワーシリンダ
３８を貫通し、このシリンダ３８内を左右油圧室
３８ａ，３８ｂに仕切るピストン３９がこの操作
ロツド２７に固着されると共に、上記油圧室３８
ａ，３８ｂには、ピニオン軸３７の周囲に設けら
れたコントロールバルブ４０から導かれた油圧通
路４１ａ，４１ｂが夫々接続され、また上記コン
トロールバルブ４０と、モータ４２によつて駆動
されるポンプ４３との間には油圧供給通路４４及
びリターン通路４５が設けられている。ここで、
上記コントロールバルブ４０は、パルスモータ３
４の回転時にピニオン軸３７に加わる回転力に応
じて作動し、ポンプ４３から油圧供給通路４４を
経て供給される油圧を上記回転力の方向に応じて
パワーシリンダ３８のいずれか一方の油圧室３８
ａ又は３８ｂに導入し、他方の油圧室３８ｂ又は
３８ａ内の作動油をリターン通路４５を介して上
記ポンプ４３に戻すように作用する。従つて、上
記パルスモータ３４により、傘歯車３５，３６、
ピニオン軸３７、ピニオン３３及びラツク３２を
介して操作ロツド２７が軸方向に移動される時
に、パワーシリンダ３８内に導入された油圧がピ
ストン３９を介して操作ロツド２７の移動を助勢
する。

コントローラ４６には、車速センサ４７から出
力される車速信号Ａと、前輪転舵角を検出する前
輪転舵角センサ４８からの前輪転舵角信号Ｂと、
車体に加わる横加速度を検出する加速度センサ４
９からの横加速度信号Ｃとが入力される。コント
ローラ４６はこれら入力された信号値に基づいて
信号Ｄ，Ｅを出力し、これら信号Ｄ，Ｅによつて
パルスモータ３４とポンプ駆動用モータ４２がそ
れぞれ駆動される。

次にコントローラ４６の構成を第３図を用いて
説明する。車速センサ４７からの車速信号Ａと、
前輪転舵角センサ４８からの前輪転舵角信号Ｂと
は後輪転舵角演算部５１に入力される。この演算
部５１は、車速センサ４７によつて検出された車
速と、前輪転舵角センサ４８によつて検出された
前輪転舵角とから後輪転舵角が算出される。ここ
で算出される転舵角は、低速時において、前輪転
舵角の増大に従つて逆位相で増大され、高速時に
おいては、前輪転舵角の増大に従つて同位相で増
大されるようにすることができ、これによつて、
低速時における旋回半径を小さくすることがで
き、かつ高速時における車線変更をスムーズにか
つ走行安定性よく行うことができる。

このようにして後輪転舵角演算部５１が算出し
た目標後輪転舵角を担持する目標信号Ｆは、パル
スモータ３４のドライバ５２に入力される。ドラ
イバ５２はこの信号Ｆを受けて、後輪９Ｌ，９
R′を目標後輪転舵角に設定するようにパルスモ
ータ３４を回転させるパルス信号Ａを出力する。
このパルス信号Ａがパルスモータ３４に入力され
ると、パルスモータ３４が目標後輪転舵角に対応
する回度だけ回転し、傘歯車３５，３６、ピニオ
ン車３７、ピニオン３３及びラツク３２を介した
後輪操作ロツド２７を軸方向に移動させる。これ
により、目標後輪転舵角にあるように転舵され
る。この時、パワーシリンダ３８が作動し、操作
ロツド２７の移動が助勢される。

高速走行中即ち、前輪と後輪とが同相で操舵さ
れている場合に、加速度センサ４９によつて検出
される横加速度が設定加速度以上になつた場合
は、後輪転舵角演算部５１によつて算出される目
標後輪転舵角は転舵比を増大するように補正して
設定される。従つて、前輪と後輪の横すべり角が
ほぼ同一とされ、オーバーステアリング特性が解
消され、コーナーリングの際の限界特性が向上
し、かつ走行安定性よく旋回することができる。

さらに、上記各実施例において、単にオーバー
ステアリング特性を解消するのでなく、アーダー
ステアリング特性を与えることにより、より安定
した操縦性能を得ることができる。

（発明の効果） 本発明は、前輪と後輪が同相で操舵されている
際に、横加速度を受けた場合に、後輪の同相転舵
量を増加することにより前輪転舵角に対する後輪
転舵角の比を増加するようにしたので、後輪駆動
車等において発生するオーバーステアリング傾向
を解消することができるので、コーナーリング時
に極めて良好な走行安定性を得ることができると
ともに、高い限界特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の４輪操舵装置
のそれぞれ第１および第２実施例を示す概略図、
第３図は第２図におけるコントローラーの内部構
成図、第４図は、非駆動タイヤと駆動タイヤとの
横加速度に対する横すべり角の変化を示すグラ
フ、第５図は従来構造と本発明とのステア特性を
示すグラフ、第６図は本発明の前輪転舵角に対す
る後輪転舵角の関係を示す特性の一例を示すグラ
フである。 １Ｌ，１Ｒ……前輪、２……ステアリング装
置、７……フロントシリンダ、９Ｌ，９Ｒ……後
輪、１４……第１のリアシリンダ、１５……第２
のリアシリンダ、１６，１６′……同相逆相切替
装置、２０，２０′……舵角調整装置、２１，４
７……車速センサ、２２，４９……加速度セン
サ、２３，４６……コントローラ、２７……操作
ロツド、３８……パワーシリンダ、４２……モー
タ、４３……ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪を転舵するステアリング装置、横加速度
   以外の所定のパラメータに応じて前輪と同方向の
   同相方向に後輪を転舵する後輪転舵装置、車両に
   作用する横加速度を検出する加速度センサ、およ
   びこの加速度センサにより検出された横加速度が
   設定加速度以上と判定された際所定のパラメータ
   で決定された後輪の同相転舵量が増加するよう補
   正する補正手段が備えられていることを特徴とす
   る車両の４輪操舵装置。 ２ 前記後輪転舵装置が、後輪の転舵を油圧によ
   り達成する油圧機構を備え、この油圧機構が、後
   輪転舵量を増加することのできるアクチユエータ
   機構を含み、前記補正手段が、前記加速度センサ
   からの入力を受け、前記アクチユエータ機構を駆
   動制御するコントローラから成る請求項１記載の
   車両の４輪操舵装置。 ３ 前記後輪転舵装置が、ラツク及びピニオン機
   構を介して後輪の転舵を達成するパルスモータを
   備え、前記補正手段が、前記加速度センサからの
   入力を受け、前記パルスモータを駆動するドライ
   バへ目標信号を発生する後輪転舵角演算部から成
   ることを特徴とする請求項１記載の車両の４輪操
   舵装置。