JPH0544387B2 - - Google Patents

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JPH0544387B2
JPH0544387B2 JP60254497A JP25449785A JPH0544387B2 JP H0544387 B2 JPH0544387 B2 JP H0544387B2 JP 60254497 A JP60254497 A JP 60254497A JP 25449785 A JP25449785 A JP 25449785A JP H0544387 B2 JPH0544387 B2 JP H0544387B2
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steering
suspension
wheel steering
control device
wheel
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Katsumi Ishii
Yoshio Matsuoka
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サスペンシヨン特性の変更可能な
サスペンシヨン制御装置と前後輪を操舵可能な４
輪操舵車両とを備えた４輪操舵車両に関する。
〔従来の技術〕
従来の４輪操舵車両としては、例えば特開昭59
−81263号公報に記載されているようなものがあ
る。
それは、前輪を転舵するステアリング装置、後
輪を転舵する後輪転舵装置、及び前輪転舵角に対
する後輪転舵角特性を運転状態に応じて変化させ
る自動制御モードと、運転状態とは無関係にこの
特性を設定する固定モードと、運転状態とは無関
係に後輪転舵角を零位相とする２輪転舵モードと
を有し、これらのモードを選択して後輪転舵装置
を制御するコントローラからなることを特徴とし
ており、前輪転舵角検出信号、車速検出信号及び
後輪転舵角検出信号に基づいて後輪転舵用の制御
装置が後輪の転舵角を決定し、運転状態に応じた
自動的な４輪操舵や運転者の要求に応じて任意に
異なつたモードの４輪操舵や２輪操舵の選択がで
きるようにして、運転要求に応じた種々の操舵が
行えるようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の４輪操舵車両
にあつては、前輪転舵角と後輪転舵角と車速とを
検出し、これらに基づきサスペンシヨン特性とは
無関係に後輪転舵量を決定する構成となつてい
て、直進性能や旋回性能に大きな影響を与える前
後輪のサスペンシヨン特性が変わつてステアリン
グ特性がアンダーステアを強める方向に変化して
も後輪転舵量は不変であつたため、理想的な旋回
性能を得ることができないという問題点があつ
た。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、第１図の基本構成図に示
すように、車両のロール剛性の前後配分を変更可
能なサスペンシヨン制御装置と、制御信号の入力
により少なくとも後輪を操舵可能な４輪操舵装置
と、前記ロール剛性の前後配分の切り換えを検出
してその検出信号を出力する特性切換検出手段
と、この特性切換検出手段の検出信号に基づきス
テアリング特性がアンダーステア傾向を強める方
向の切り換え状態に該当するときに所定のステア
リングホイール操作量に対する後輪操舵量を前輪
操舵と逆相方向に減少補正させる前記制御信号を
出力する操舵量制御手段と、を備えて４輪操舵車
両を構成することにより、上記問題点を解決する
ことを特徴としている。
〔作 用〕
而して、この発明では、サスペンシヨン制御装
置よるロール剛性の前後配分の切り換えを特性切
換検出手段で検出し、ステアリング特性がアンダ
ーステア傾向となる切り換え状態が検出されたと
きに操舵量制御手段から４輪操舵装置に、所定の
ステアリングホイール操作量に対する後輪操舵量
を前輪操舵と逆相方向に減少補正させる制御信号
を出力することにより、ステアリング特性をオー
バーステア側の例えば弱アンダーステアに補正し
て、前後輪のロール剛性配分の変化に応じた理想
的な旋回性能が得られるようにする。
〔実施例〕
以下、この発明を図示実施例に基づいて説明す
る。
第２図乃至第５図は、この明の一実施例を示す
もので、第２図は、ステアリングホイール７によ
つて操舵される機械式前輪操舵装置と、後述する
４個のモードスイツチ３３〜３６によつて選択さ
れる操舵モードと車速Ｖと前輪操舵角θとに基づ
いて制御される液圧式後輪操舵装置の作動状態を
示す４輪操舵装置の一具体例を示すである。
まず、構成を説明すると、第２図に示す１Ｌ及
び１Ｒが左右の前輪であり、車体に対して水平方
向に揺動可能に支持されたナツクル２，２にそれ
ぞれ回転自在に支持されていて、両ナツクル２，
２間を、それぞれタイロツド３，３を介してラツ
クアンドピニオン式ステアリングギヤのラツク軸
４が連結している。ラツク軸４に設けたラツク４
ａには、ステアリングシヤフト５の下端に設けた
ピニオン６が噛合しており、ステアリングシヤフ
ト５の上端に設けたステアリングホイール７を回
転させてピニオン６を同方向へ回動させることに
より、ラツク軸４、タイロツド３，３及びナツク
ル２，２の作動を介して左右の前輪１Ｌ，１Ｒが
ステアリングホイール７と同方向へ転舵される。
さらに、上記ステアリングシヤフト５には操舵角
検出器８を関連させて設け、これで操舵角度とそ
の操舵方向とに対応た操舵角検出信号Dθを、後
述する操舵量制御手段である制御装置３０に出力
する。
また、９Ｌ，９Ｒ左右の後輪であり、車体に対
して水平方向に揺動可能に支持されたナツクル１
０，１０にそれぞれ回転自在に支持されていて、
両ナツクル１０，１０間を、それぞれタイロツド
１１，１１を介して後輪操舵用の操舵ロツド１２
が連結している。操舵ロツド１２は、両ロツド形
流体圧シリンダ１３のピストンロツドを構成して
おり、この操舵ロツド１２と一体のピストン１４
により仕切られた左右の圧力室１５Ｌ，１５Ｒ
が、それぞれ連通路１６Ｌ，１６Ｒを介して４ポ
ート３位置・電磁方式の電磁切換弁からなる制御
バルブ１７に接続されている。この制御バルブ１
７の電磁ソレノイド１７ａには制御装置３０から
出力される励磁電流が供給され、その励磁電流の
強さに応じて上記３位置が切り換えられる。
かかる制御バルブ１７は、供給回路１８と戻り
回路１９とを介して流体圧源２０に接続されてい
て、戻り回路１９内にはリザーバタンク２１を設
ている。流体圧源２０は液圧ポンプ２０ａとモー
タ２０ｂとからなり、制御装置３０の出力により
供給される駆動電流によつてモータ２０ｂが駆動
され、このモータ２０ｂにより液圧ポンプ２０ａ
が回転駆動されて作動液が吐出される。なお、２
２は、供給回路１８と戻り回路１９とを連通する
バイパス回路であり、これにオリフイス２３を設
けている。
また、３１は車速検出器であり、車速を検出し
て該車速に応じた車検出信号DVを制御装置３０
に出力する。３２は、後輪９Ｌ，９Ｒの操舵角を
検出する後輪操舵角検出器であり、後輪操舵角と
その操舵方向とに応じた後輪操舵角検出信号Dφ
を制御装置３０に出する。さらに、３３〜３６
は、操舵モードを選択するための手動の切換スイ
ツチであつて、３３は自動制御モードのスイツ
チ、３４は逆位相固定モードのスイツチ、３５は
同位相固定モードのスイツチ、３６は２輪操舵モ
ードのスイツチであり、これら４個のモードスイ
ツチ３３〜３６の何れかを選択することにより、
そのモード選択信号DMi（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ及び
ｄ）が制御装置３０に供給される。
ここで、自動制御モードとは、前輪転舵角に対
する後輪転舵角の比を車速の増加に応じて増加さ
せ、車速に応じた４輪操舵を自動的に行えるよう
にしたモードであり、高車速の場合には同位相で
転舵比を大きくして旋回時の安定性を高くすると
共に、低車速の場合には転舵比を負として後輪を
逆位相に操舵して旋回半径を短くする。また、固
定モードとは、車速に無関係に一定の転舵比（例
えば１）をもつて後輪を転舵するモードであり、
逆位相固定モードの場合には前輪の転舵方向と逆
方向に所定の割合で後輪を転舵させ、同位相固定
モードの場合には前輪の転舵方向と同方向に所定
の割合で後輪を転舵させるようにする。さらに、
２輪操舵モードとは、従来の車両と同様に前輪の
みを転舵させて後輪は転舵させないようにするモ
ードである。
なお、３３ａ〜３６ａは、前記４個のモードス
イツチ３３〜３６の表示器であり、４個のモード
スイツチ３３〜３６にそれぞれ１個づつ直列に接
続されていて、運転者につて選択された操舵モー
ドを点燈によつて表示する。さらに、３７は、バ
ツテリー等の電源である。
また、第３図は、サスペンシヨン特性を変更可
能なサスペンシヨン制御装置の一具体例を示す図
であり、この実施例では、サスペンシヨンの空気
ばね定数と車高とを変更可能にしている。
このサスペンシヨン制御装置は、４輪１Ｌ，１
Ｒ，９Ｌ，９Ｒを個別に支持する４個の車高調整
アクチユエータ４０FL，４０FR，４０RL，４
０RRを有し、各車高調整アクチユエータ４０ｉ
（ｉ＝FL，FR，RL，RR）はシヨツクアブソー
バ４１と、このシヨツクアブソーバ４１の上方に
設られ且つゴム状弾性体４２によつて画成された
空気室４３とから構成している。各シヨツクアブ
ソーバ４１のピストンロツド４４上端及びゴム状
弾性体４２の上端が車体に取り付られると共に、
該シヨツクアブソーバ４１の下端に各車輪１Ｌ，
１Ｒ，９Ｌ，９Ｒが回転自在に支持される。
上記空気室４３は、ピストンロツド４４に設け
た連通孔４５を介して車高調整用流体圧４６と、
この流体圧４６で作られた高圧のエアを蓄えるメ
インタンク４７と、各車高調整アクチユエータ４
０ｉに対応して設けられた４個のサブタンク４８
ａ〜４８ｄとに連通されていて、これらの連通路
内には、２ポート２位置・スプリングオフセツト
式の電磁切換弁からなる10個の開閉バルブ５０ａ
〜５０ｊを設けている。この10個の開閉バルブ５
０ｉ（ｉ＝ａ〜ｊ）の内容は、モータ４６ａ及び
エアコンプレツサ４６ｂを有する流体圧源４６と
エアドライヤ５１との間に設けられたバルブ５０
ａは排気バルブ、メインタンク４７の出口に設け
られたバルブ５０ｂは給気バルブ、４輪の各分岐
部分に設けられた４個のバルブ５０ｃ〜５０ｆは
給排気バルブ、空気室４３とサブタンク４８ｉと
の間に各設けられた４個のバルブ５０ｇ〜５０ｊ
はばね定数変更バルブである。
これら10個の開閉バルブ５０ｉは制御装置３０
から出力される制御信号によつて開閉駆動され、
そのうち、排気バルブ５０ａと給気バルブ５０ｂ
と４個の給排気バルブ５０ｃ〜５０ｆとを適宜に
開閉制御することにより、一方では、流体圧源４
６からのエアがメインタンク４７を介して各車高
調整アクチユエータ４０ｉの空気室４３に供給さ
れ、これにより空気室４３内の流体圧が上昇して
車高が連続して高められ、他方では、空気室４３
からエアを抜いて該空気室４３内の流体圧を低下
させることにより車高が連続して低められる。さ
らに、４個の給排気バルブ５０ｃ〜５０ｆを閉じ
た状態で４個のばね定数変更バルブ５０ｇ〜５０
ｊを開閉制御することにより、空気室のみの容積
とそれにサブタンク４８ｉを加えた容積との２段
階に容積が変化し、これにより高低２段階の空気
ばね定数が得られる。
なお、５２は、流体圧源４６のためのモータ駆
動リレーであり、メインタンク４７の供給側に設
けた圧力スイツチ５３が出力される駆動信号によ
つて駆動される。５４は、メインタンク４７から
のエアの逆を防止するための逆止め弁である。
また、前記４個の空気室４内には車高検出器５
５ａ〜５５ｄがそれぞれ設けられていて、これら
で各シヨツクアブソーバ４１の上下方向変位を計
測することにより、各車高調整アクチユエータ４
０ｉが取り付けられた部分の車高を個別に検出し
ている。これらの車高検出器５５ｉはポテンシヨ
メータで構成され、シリンダチユーブとピストン
ロツド４４との間の相対変位量を計測することで
その部分の車高を検出し、車輪のストロークに応
じた電圧でなる車高検出信号DHi（ｉ＝ａ，ｂ，
ｃ及びｄ）を制御装置３０に出力する。
前記制御装置３０は、インタフエース回路、演
算処理装置（CPU）、RAM，ROM等の記憶装置
等を具えたマイクロコンピユータ３０ａと、Ａ／
Ｄ変換器３０ｂと、出力回路３０ｃとを有し、前
記４個のモードスイツチ３３〜３６からのモード
選択信号DMiと、車速検出器３１からの車速検
出信号DVと、操舵角検出器８からの操舵角検出
信号Dθと、後輪操舵角検出器３２からの後輪操
舵角検出信号Dφと、４個の車高検出器５５ｉか
らの車高検出信号DHiとがＡ／Ｄ変換器３０ｂ及
びインタフエース回路を介して演算処理装置に供
給される。そして、演算処理装置が記憶装置に予
め記憶されたプログラムに従つて作動され、その
処理結果に基づきインタフエース回路及び出力回
路３０ｃを介して、後輪操舵用流圧源２０のモー
タ２０ｂには駆動電流を供給するための制御信号
CMを、また制御バルブ１７の電磁ソレノイド１
７ａと10個の開閉バルブ５０ｉの各電磁ソレノイ
ド５６ｉには励磁電流を供給するための制御信号
CSをそれぞれ出力する。
次に、作用について説明する。
この実施例に示すサスペンシヨン制御装置で
は、サスペンシヨンのばね定数が変化した際に、
後輪操舵量を適切な角度に制御することができ
る。
実施例 １ ばね定数が変化した場合 リヤサスペンシヨンに比べてフロントサスペン
シヨンのばね定数を高くしていくと、前輪側のロ
ール剛性配分が大きくなり、コーナリング時の荷
重移動がフロント側で大きくなるため、車両のス
テア特性はアンダステア傾向になる。
そこで、第４図に示すように、所定のステアリ
ングホイール操作量に対する後輪操舵量を小さく
する（実線Ａの特性から破線Ｂの特性へと変更す
る。）よう、制御装置３０から４輪操舵装置へ制
御信号を出力する。これにより、車両のステア特
性がアンダステア傾向に強められることを抑制す
ることができ、理想的な弱アンダステアを保持し
た状態で旋回することができる。
なお、第４図、横軸にはステアリングホイール
７の操作量θを、また縦軸には後輪操舵量Φをそ
れぞれ採つている。
第５図乃至８図には、この発明の他の実施例を
示す。
実施例 ２ 第５図乃至第７図に示す実施例は、サスペンシ
ヨンとしてのスタビライザ６０の剛性が変化した
際に、後輪操舵量を適切な角度に制御するように
したものである。このスタビライザ制御装置の構
成は実願昭60−105382号（実開昭62−13708号参
照）で詳細に説明しているため、ここではその概
略を簡単に述べるものとする。
コ字状のトーシヨンバーで構成されたスタビラ
イザ６０の左右両アーム部６０Ｌ，６０Ｒが、車
体側ブラケツトにそれぞれ摺動可能に配設された
左右のコンロツド６２Ｌ，６２Ｒに枢支されると
共に、中央部がサスペンシヨン部材６３に支持さ
れている。上記車体側ブラケツト６１と左側コン
ロツド６２Ｌとは、車体側ブラケツト６１を上下
方向に貫通するコンロツド６２Ｌの上端がねじ結
合によつて車側ブラケツト６１に固定されてい
る。
また、右側コンロツド６２Ｒでは、車体側ブラ
ケト６１にこれを上下方向に貫通する筒体６４が
固定されていて、この筒体６４の穴と、該筒体６
４の上端に設けられたロール剛性変更手段６５と
をコンロツド６２Ｒが貫通している。このロール
剛性変更手段６５は、ロツク機構６６と、このロ
ツク機構６６を作動させてロツク及びその解除を
行う駆動機構６７と、この駆動機構６７に前記制
御装置３０から出力される制御信号に応じた駆動
電流を供給する駆動回路６８とから構成されてい
て、ロール剛性変更手段６５で車体側ブラケツト
６１に対するコンロツド６２Ｒの相対移動を制御
することにより、スタビライザ６０のロール剛性
を２段階に変更可能に構成している。
而して、この実施例では、サスペンシヨンであ
るスタビライザ６０のロール剛性が変化した際
に、後輪操舵量を適切な角度に制御することがで
きる。
すなわち、前記実施例１のばね定数が変化した
場合と同様に、リヤスタビライザに比べてフロン
トスタビライザのロール剛性を高くしていくと、
コーナリング時の荷重移動がフロント側で大きく
なるため、車両のステア特性がアンダステア傾向
になる。
そこで、第４図にすように、所定のステアリン
グホイール操作量に対する後輪操舵量を小さくす
るよう制御装置３０から４輪操舵装置へ制御信号
を出力することにより、車両のステア特性がアン
ダステア傾向に強められることを抑制することが
でき、理想的なアンダステアを保持した状態で旋
回することができる。
実施例 ３ また、第８図に示す実施例は、サスペンシヨン
としてのシヨツクアブソーバ７０の減衰力が変化
した際に、後輪操舵量を適切な角度に制御するよ
うにしたものである。このシヨツクアブソーバ制
御装置の構成は特願昭60−105382号で詳細に説明
しているため、ここではその概略を簡単に述べる
ものとする。
シヨツクアブソーバ７０は、シリンダチユーブ
７１内に、ピストンロツド７２の下端に取り付け
られたピストン７３とフリーピストン７４とが摺
動自在に配設されていて、これらで３つの流体室
Ｅ，Ｆ及びＧを画成し、２つの流体室Ｅ，Ｆには
作動液が封入されていると共に、他の流体室Ｇに
は高圧ガスが封入されている。ピストン７３に
は、ピストンロツド７２に穿設した流体通路７５
を介して流体室Ｅに上端が連通する中心開口７６
と、これと流体室Ｆとに連通する流体通路７７と
が穿設されていて、中心開口７６内には、２つの
流体通路７５，７７を連通する透孔７８を設けた
スプール７９を摺動自在に配設している。
スプール７９は、常時は復帰スプリング８０に
よつて下方へ付勢れ、その下端面が当接するプラ
ンジヤ８１の下端がケース８２に当接してその移
動を規制している。この状態では、透孔７８と流
体通路７７の開口とは対向しない齟齬した位置に
あり、従つて、２つの流体通路７５，７７間は非
連通状態となり、その減衰力は大きくなる。一
方、プランジヤ８１の回りには電磁ソレノイド８
３が配設されていて、これに通電して付勢するこ
とにより、スプール７９が復帰スプリング８０に
抗して上方に変位し、その結果、２つの流体通路
７５，７７間の開口面積が透孔７８によつて大き
くなり、その減衰力が小減衰力へと切り換えられ
る。
而して、この実施例では、サスペンシヨンであ
るシヨツクアブソーバ７０の減衰力が変化した際
に、後輪操舵量を適切な角度に制御することがで
きる。
すなわち、リヤサスペンシヨンに比べてフロン
トサスペンシヨンの減衰力を高くしていくと、前
輪側のロール剛性配分が大きくなり、コーナリン
グ時にフロント側のロール剛性が大きくなり、車
両のステア特性がアンダステア傾向になる。
そこで、第４図に示すように、所定のステアリ
ングホイール操作量に対する後輪操舵量を小さく
するよう制御装置３０から４輪操舵装置へ制御信
号を出力することにより、車両のステア特性がア
ンダステア傾向に強められることを抑制すること
ができ、弱アンダステアの理想的な旋回性能を得
ることができる。
なお、上記実施例では、サスペンシヨン特性の
変更を検出する特性切換検出手段を制御装置３０
で構成したが、その特性変化を検出する手段を別
個独立に設ける構成としてもよい。また、制御装
置３０も上記構成に限定されるものではなく、比
較回路、論理回路等の電子回路で構成することが
できることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、車両
の旋回性能に大きな影響を及ぼすロール剛性の前
後配分特性が変更されて、ステアリング特性がア
ンダーステア傾向を強める切り換え状態に該当す
るときが検出された場合には、それに応じて後輪
転舵量を前輪操舵と逆相方向に減少補正するよう
に制御することができる。そのため、車両のステ
アリング特性がアンダーステア傾向を弱める方向
に変化されるから、理想的な旋回性能を得ること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の基本構成を示すブロツク
図、第２図はこの発明に係わる４輪操舵装置の一
実施例を示す概略構成図、第３図は同じくこの発
明に係わるサスペンシヨン制御装置の一実施例を
示す概略構成図、第４図はこの発明を説明するた
めのステアリングホイール操作量と後輪操舵角と
の関係を示すグラフ、第５図はこの発明に係わる
４輪操舵装置の他の例を示すスタビライザ制御装
置の概略構成図、第６図は第５図の取付状態を示
す断面図、第７図は第６図の−線断面図、第
８図はこの発明に係わる４輪操舵装置の更に他の
実施例を示すシヨツクアブソーバ制御装置の概略
構成図である。 １Ｌ，１Ｒ……前輪、８……操舵角検出器、９
Ｌ，９Ｒ……後輪、１３……流体圧シリンダ、１
７……制御バルブ、２０……操舵用流体圧源、３
０……制御装置（操舵量制御手段）、３１……車
速検出器、３２……後輪操舵角検出器、３３〜３
６……モードスイツチ、４０ｉ……車高調整アク
チユエータ、４６……車高調整用流体圧源、５０
ｉ……開閉バルブ、５５ｉ……車高検出器、６０
……スタビライザ、６５……ロール剛性変更手
段、７０……シヨツクアブソーバ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 車両のロール剛性の前後配分を変更可能なサ
    スペンシヨン制御装置と、制御信号の入力により
    少なくとも後輪を操舵可能な４輪操舵装置と、前
    記ロール剛性の前後配分の切り換えを検出してそ
    の検出信号を出力する特性切換検出手段と、この
    特性切換検出手段の検出信号に基づきステアリン
    グ特性がアンダーステア傾向を強める方向の切り
    換え状態に該当するときに所定のステアリングホ
    イール操作量に対する後輪操舵量を前輪操舵と逆
    相方向に減少補正させる前記制御信号を出力する
    操舵量制御手段と、を備えたことを特徴とする４
    輪操舵車両。 ２ 前記サスペンシヨン制御装置は、サスペンシ
    ヨンのばね定数を可変としてロール剛性の前後配
    分を変化させるものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の４輪操舵車両。 ３ 前記サスペンシヨン制御装置は、サスペンシ
    ヨンの減衰力を可変としてロール剛性の前後配分
    を変化させるものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の４輪操舵車両。 ４ 前記サスペンシヨン制御装置は、サスペンシ
    ヨンのロール剛性を可変としてロール剛性の前後
    配分を変化させるものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の４輪操舵車両。
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