JPH0585393A

JPH0585393A - 車両の後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH0585393A
Application number: JP25147391A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Omura; 博志大村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】後輪転舵装置内に設けた基準ストッパによっ
てイニシャルチェックの基準位置合わせを行うに際し
て、上記基準ストッパに過大な力が作用することを防止
できるようにした車両の後輪操舵装置を提供する。【構成】転舵比可変手段１２内に、後輪転舵角の同位
相側および逆位相側における最大値をそれぞれ規制する
２つの基準ストッパ８０,８１を設けるとともに、後輪
転舵制御の開始に先立って後輪転舵用のステッピングモ
ータ２６に対し後輪転舵範囲に対応した最大パルスの駆
動信号を出力して転舵比センサ２９のイニシャルチェッ
クを行う補正手段２８cと、上記転舵比センサ２９の出
力値に基づいて上記基準ストッパ８０,８１のいずれか
近い側に対するイニシャルチェックを先に行うように上
記補正手段２８cを制御する補正制御手段２８hとを設け
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の後輪操舵装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ハンドル操舵に応じて前
輪のみならず後輪をも転舵し得るようにした４輪操舵車
(所謂４ＷＳ車)では、従来の２ＷＳ車に用いられる前輪
操舵装置に加えて、ハンドル操作に連動して後輪を転舵
させる後輪操舵装置が搭載されている。かかる後輪操舵
装置では、例えば、高速域では前輪と同位相に低速域で
は逆位相に(所謂、車速感応型の場合)、あるいは前輪舵
角が小さい領域では前輪と同位相に大きい領域では逆位
相に(所謂、舵角応動型の場合)、それぞれ後輪が転舵さ
れるように後輪の転舵特性が設定されるのが一般的であ
る。

【０００３】ところで、停車中の車両について、エンジ
ン駆動により後輪の転舵制御を開始する場合、停車時点
での後輪転舵比が少なくとも正確には判らないため、制
御開始に先立ってイニシャルチェックを行い、後輪転舵
用のアクチュエータを予め定められた基準位置に合わせ
るとともに、転舵比センサがこの基準位置に対応したセ
ンサ値を出力するようにセットする必要がある。すなわ
ち、例えば、車速が０(零)の場合に逆位相の最大値の転
舵比となるように設定されている場合でも、上記アクチ
ュエータが、その作動遅れ等のために転舵比が逆位相最
大値となる基準位置まで作動せず、この基準位置からず
れた状態で停止することがあり、また、例えば、高速走
行中に何等かの理由によりフェイル信号が出力されて制
御が中止されたような場合には、転舵比が同位相側に設
定された状態で停止することがある。このため、後輪の
転舵制御を再開するに際して、上記のようなイニシャル
チェックを行うことなく、直ちに制御を再開するように
した場合、制御系による制御転舵比と実際の転舵比との
間にずれが生じるおそれがある。従って、正確な後輪転
舵制御を行うためには、制御開始に先立って、上記イニ
シャルチェックを行うことが必要である。

【０００４】このイニシャルチェックを容易かつ正確に
行うことができるものとして、例えば特公平２−４３６
７３号公報では、後輪転舵装置内に、後輪転舵角の同位
相側および逆位相側における最大値をそれぞれ規制する
２つの基準ストッパを設けたものが開示されている。こ
の基準ストッパは、ハンドルが一定以上操舵されても後
輪はそれ以上転舵されることのない最大転舵角を定める
ものであるが、かかる基準ストッパを設けたものにあっ
ては、後輪が同位相側あるいは逆位相側の最大転舵角ま
で転舵された際には、後輪を転舵させるためのアクチュ
エータの可動部材が上記基準ストッパに当接することに
より、アクチュエータの作動が基準位置に達したことを
知ることができ、上記イニシャルチェックを容易かつ正
確に行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記基準ストッパを設
けたものにあっては、イニシャルチェックを行うに際し
て、通常、上記アクチュエータの駆動モータに対して後
輪転舵範囲に対応した駆動信号を出力することにより、
該アクチュエータをその可動部材がいずれか一方の基準
ストッパに当接するまで駆動させて基準位置合わせが行
なわれる。また、この片側の基準位置でのチェックを終
えた後、アクチュエータを逆方向に駆動し他側の基準位
置でのチェックを行うことにより、一層精度の高いイニ
シャルチェックを行うことができる。

【０００６】しかしながら、この基準位置合わせを行う
際、例えば、車両停止時状態で転舵比が逆位相側にあ
り、この状態からアクチュエータが逆位相側の基準スト
ッパに向かって駆動させられた場合には、アクチュエー
タの駆動部材は、その作動範囲が小さいので比較的緩や
かに上記基準ストッパに当接するのであるが、例えば、
車両停止状態で転舵比が同位相側にあり、この状態から
アクチュエータが逆位相側の基準ストッパに向かって駆
動させられた場合には、上記可動部材は、その作動範囲
が大きくなるのでモータの回転に加速がついた状態で逆
位相側の基準ストッパに当接することになる。そして、
このように加速がついた状態で可動部材が当接すると基
準ストッパに過大な力加わり、これが繰り返された場合
には、基準ストッパが徐々に変形してその基準位置にず
れが生じ、イニシャルチェックの精度に悪影響を及ぼす
ことが考えられる。

【０００７】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、基準ストッパによってイニシャルチェックの基
準位置合わせを行うに際して、上記基準ストッパに過大
な力が作用することを防止できるようにした車両の後輪
操舵装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、この発明は、
後輪転舵装置内に、後輪転舵角の同位相側および逆位相
側における最大値をそれぞれ規制する２つの基準ストッ
パが設けられた車両の後輪操舵装置において、後輪転舵
制御の開始に先立って後輪転舵用アクチュエータに対し
後輪転舵範囲に対応した駆動信号を出力して転舵比セン
サのイニシャルチェックを行う補正手段と、上記転舵比
センサの出力値に基づいて上記基準ストッパのいずれか
近い側に対するイニシャルチェックを先に行うように上
記補正手段を制御する補正制御手段とを設けたものであ
る。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、システムスタートか
ら後輪転舵制御が開始されるまでのイニシャルチェック
において、上記転舵比センサの出力値に基づいて上記基
準ストッパのいずれか近い側に対するイニシャルチェッ
クを先に行うようにしたので、アクチュエータは、まず
先に、その可動部材の作動範囲が小さい側の基準ストッ
パに向かって駆動される。従って、上記可動部材の作動
範囲が大きい側の基準ストッパに向かって駆動させた場
合のように、基準ストッパに過大な力が作用することを
防止できる。この結果、基準ストッパが変形するおそれ
がなくなり、イニシャルチェックの精度の低下を有効に
防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。本発明の全体構成を示す図１において、４輪
操舵装置は、左右の前輪１Ｌ,１Ｒを操舵する前輪操舵
装置２と、左右の後輪３Ｌ,３Ｒを操舵する後輪操舵装
置４とを備えている。前輪操舵装置２は、車幅方向に延
設され両端部が左右１対のタイロッド５Ｌ,５Ｒ及びナ
ックルアーム６Ｌ,６Ｒを介して左右１対の前輪１Ｌ,１
Ｒに連結された前輪操舵軸７と、該前輪操舵軸７上に形
成されたラック部８に噛合するピニオン９が一端部に設
けられると共に他端部にステアリングホイール１０が設
けられたステアリングシャフト１１とからなり、ステア
リングホイール１０のハンドル操作により前輪操舵軸７
を車幅方向に変位させて前輪１Ｌ,１Ｒを操舵するよう
に構成されている。

【００１１】後輪操舵装置４は、所定の転舵比特性に従
って、すなわち前輪操舵角に応じて後輪を操舵すると共
に転舵比を車速に応じて変化させるように構成されてお
り、転舵比可変手段１２と、パワーステアリング手段１
３と、後輪操舵軸１４と、中立位置付勢手段１５と、変
位伝達手段４６と、油圧アシスト手段としての油圧切換
バルブ６１とを備えている(図２乃至図４参照)。上記後
輪操舵軸１４は、車幅方向に延設され両端部が左右１対
のタイロッド２１Ｌ,２１Ｒ及びナックルアーム２２Ｌ,
２２Ｒを介して左右１対の後輪３Ｌ,３Ｒに連結され、
該後輪操舵軸１４の車幅方向のストローク変位により後
輪３Ｌ,３Ｒが操舵される。上記中立位置付勢手段１５
は、圧縮状態で図示の如く配設されたセンタリングバネ
１６を備え、該センタリングバネ１６によって常時後輪
操舵軸１４を中立位置(後輪３Ｌ,３Ｒの直進位置)に付
勢している。

【００１２】上記後輪操舵軸１４の車幅方向のストロー
ク変位は、転舵比可変手段１２とパワーステアリング手
段１３とによって行われる。上記転舵比可変手段１２
は、後輪３Ｌ,３Ｒを操舵する際の上記転舵比を変化さ
せるものであり、出力軸１７を有し、前輪操舵軸７上に
形成されたラック部２３、該ラック部２３に噛合したピ
ニオン２４、及び該ピニオン２４と共に回転する伝達シ
ャフト２５を介して前輪操舵角が入力せしめられ、該入
力された前輪操舵角に応じて上記出力軸１７が車幅方向
にストローク変位せしめられる。また、上記入力された
前輪操舵角に対する出力軸１７の変位量の比(転舵比に
対応)はステッピングモータ２６の回転量に応じて変化
するように構成される。該ステッピングモータ２６の回
転量は、車速センサ２７から出力される車速信号に基づ
き制御手段２８によって適宜制御され、かつそのステッ
ピングモータ２６の実際の回転量は転舵比センサ２９に
よって検出され、その検出信号によってフィードバック
制御されるように構成されている。上記転舵比可変手段
１２における出力軸１７の変位量に応じてパワーステア
リング手段１３により後輪３Ｌ,３Ｒの操舵がなされ
る。

【００１３】後輪操舵装置４は油圧を利用して操舵力を
発生させるパワーステアリング手段１３を備えてなる
が、このパワステアリング手段１３には、さらに、油圧
ポンプからドレンさせて上記パワーステアリング手段１
３における後輪操舵力(パワーシリンダ内の油圧力)を消
失させる油圧供給手段としてのバルブ手段３０が設けら
れている。上記バルブ手段３０は、油圧ポンプ３１から
吐出される油をタンク３２に戻すため、油圧ポンプ３１
の吐出側と後述の油圧切換バルブ６１との間とタンク３
２とを直接連通させるドレン通路３３上に設けられてお
り、該ドレン通路３３の通路３３aに並列に配設された
無通電時間の電磁ノーマルオープンバルブ３４,３５と
で構成されている。３７はフィルタである。

【００１４】上記両ハルブ３４,３５は、それらを制御
するために必要な各種の情報(図示せず)が入力される上
記制御手段２８によって制御される。すなわち、通常の
後輪操舵時には、両ノーマルオープンバルブ３４,３５
に通電し、ソレノイド３４a,３５aを励磁して両バルブ
３４,３５を閉とし、油圧ポンプ３１から吐出される油
圧に基づいて後輪操舵力を発生させて該操舵力により後
輪３Ｌ,３Ｒの操舵を行わせる制御がなされる。また、
後輪操舵装置４に所定の異常が発生した場合には両ノー
マルオープンバルブ３４,３５への通電を停止し、ソレ
ノイド３４a,３５aを消磁して両バルブ３４,３５を開と
し、もって油圧ポンプ３１から吐出される油圧をドレン
通路３３を介して直接タンク３２に排出し、そうするこ
とによってパワーステアリング手段１３における後輪操
舵力を消失させ、上記センタリングバネ１６(中立位置
付勢手段１５)の付勢力により後輪操舵軸１４を中立位
置に復帰させ、２ＷＳ状態とするフェイルセーフ制御が
なされる。

【００１５】尚、両バルブ３４,３５を開とした場合、
油圧ポンプ３１から吐出される油は油圧切換バルブ６１
の部分の抵抗が大きいことによりそれらのバルブ３４．
３５を通ってタンク３２に排出される。また、イグニッ
ションスイッチをＯＦＦとしたとき、オルタネータの出
力端子の端子電圧が所定値以下に低下したときには両バ
ルブ３４,３５への通電は停止され、その結果両バルブ
３４,３５は開となる。

【００１６】転舵比可変手段１２は、図２に示すよう
に、出力軸１７のほかに、ベベルギヤ４１と、揺動軸部
材４２と、振子アーム４３と、連結ロッド４４とを備え
てなり、これら各部材はケース４５に収容されている。
転舵比可変手段１２の出力軸１７は、その軸線方向に摺
動可能にケース４５に支持され、該軸線方向にストロー
ク変位することによって、後述するように、変位伝達手
段４６を介して後輪操舵軸１４をその軸方向(車幅方向)
に変位せしめ、これにより該後輪操舵軸１４の両端部に
連係された後輪３Ｌ,３Ｒを操舵するようになってい
る。

【００１７】上記ベベルギヤ４１は、出力軸１７と同軸
の軸線回りに回転可能にケース４５に支持されており、
ベベルギヤ４１と噛合する伝達シャフト２５の後端部の
ピニオン４７が、ハンドル操舵により回転するのに伴っ
て、上記軸線回りに回転するようになっている。揺動軸
部材４２は、出力軸１７と同軸となる位置(図示の位置)
を取り得る軸線を有し、揺動ギヤ４８に固設されてい
る。この揺動ギヤ４８は、ステッピングモータ２６の駆
動により回転するウォーム４９と噛合して、揺動軸部材
４２の軸線l₁と交差する紙面に垂直な軸線回りに回動
し、これにより揺動軸部材４２をも同時に回動せしめる
ようになっている。振子アーム４３は、揺動軸部材４２
の軸線l₁回りに揺動可能に該揺動軸部材４２に連結さ
れ、該振子アーム４３の軸線l₂が、揺動軸部材４２の回
動軸線と揺動軸部材４２の軸線l₁との交点を通るよう
に、揺動軸部材４２への連結位置が定められている。

【００１８】本実施例では、上記揺動ギヤ４８の両側
に、後輪転舵角の逆位相側における最大値および同位相
側における最大値をそれぞれ規制する基準ストッパ８
０,８１が配設されている。すなわち、ステッピングモ
ータ２６が駆動されて上記揺動ギヤ４８が逆位相側ある
いは同位相側に揺動させられた場合、該揺動ギヤ４８
は、その揺動角度が所定値に達すると上記基準ストッパ
８０または８１に当接し、それ以上揺動することが規制
される。従って、この基準ストッパ８０,８１によっ
て、ハンドルが一定舵角以上に操舵されても後輪はそれ
以上転舵されることのない最大転舵角が定められること
になる。本実施例では、後で詳しく説明するように、後
輪の転舵制御開始に際しては、上記揺動ギヤ４８を基準
ストッパ８０,８１に当接させて基準位置合わせを行う
ことにより、後述する転舵比センサのイニシャルチェッ
クが行なうようにしている。尚、本実施例では、より好
ましくは、上記基準ストッパ８０,８１はともに、合成
樹脂で形成され、上記転舵比可変手段１２のケース４５
に対して立設されている。このように基準ストッパ８
０,８１を合成樹脂製とすることにより、金属どうしが
当接する場合に生じるギヤ部のバックラッシュ等のガタ
を吸収することが可能になる。

【００１９】また、連結ロッド４４は、出力軸１７の軸
線l₃と平行な軸線を有しており、上記出力軸１７、ベベ
ルギヤ４１及び振子アーム４３に連結されている。出力
軸１７への連結は、出力軸１７の端部に固設されたレバ
ー１７Ａに連結ロッド４４の一端部を螺着することによ
ってなされ、ベベルギヤ４１への連結は、ベベルギヤ４
１の軸線からの距離rの点において該ベベルギヤ４１に
形成された挿通孔４１aに連結ロッド４４の他端部を挿
通させることによってなされ、振子アーム４３への連結
は、連結ロッド４４の中間部に全方向回転可能に設けら
れたボールジョイント部材５０の挿通孔５０aに振子ア
ーム４３を挿通させることによってなされる。したがっ
て、連結ロッド４４は、出力軸１７に対しては固定され
ているが、ベベルギヤ４１に対して軸線l４の方向に摺
動可能であり、振子アーム４３に対して軸線l₂の方向に
摺動可能である。

【００２０】尚、上記振子アーム４３の軸線l₂は、揺動
軸部材４２の回動により軸線l３の直交方向に対して傾
き、この傾いた方向に振子アーム４３が摺動することと
なるが、この場合においても軸線l₂と軸線l₄との挟角変
化が吸収されるので、上記振子アーム４３から連結ロッ
ド４４へ伝達される力のうち出力軸１７の軸線l₃の直交
方向の成分は上記連結点において吸収され、該直交方向
の相対移動が可能となる。このように、転舵比可変手段
１２における振子アーム４３と連結ロッド４４との連結
が、両者を軸線l₃の直交方向に相対移動可能となるよう
にしてなされているので、振子アーム４３が回動したと
きの該振子アーム４３と連結ロッド４４と連結点の軌跡
は、軸線l₃を中心とする半径rの円筒の外周面上の円軌
跡または楕円軌跡となる。以上のように、振子アーム４
３と連結ロッド４４の連結を、出力軸１７の軸線l₃に直
交する方向に相対移動可能となるように行うことによ
り、連結ロッド４４の軸線l₄と出力軸１７の軸線l₃との
なす角度を一定にすることができ、これにより出力軸１
７の変位に左右偏差が生ずるのを防止することができ
る。

【００２１】図３は、転舵比可変手段１２と変位伝達手
段４６との間に介設された出力変位部材５１を示す。該
出力変位部材５１は、一端部が連結ロッド４４に連結さ
れる出力軸１７の他端部が、軸線l₃の方向に変位可能に
筒部材５２内に嵌合せしめられてなり、上記出力軸１７
と筒部材５２の端部が、ケース４５と一体である支持部
材４５a,４５aによって支持されている。上記筒部材５
２は変位伝達手段４６の係合端部Ａ(図４参照)と係合す
る係合部５２aを有する第１筒部分５２bと、該第１筒部
分５２bに螺合した第２筒部分５２cとロックナット５２
dとからなっている。また、筒部材５２の内部には大径
穴部５２eが形成され、該大径穴部５２e内では、出力軸
１７に対してバネ座１７a,１７bと、該両バネ座１７a,
１７b間に縮装されたバネ１７cとが設けられ、両バネ座
１７a,１７bはバネ１７cによって互いに軸線方向外側に
付勢されて、出力軸１７のリテーナ１７d及び段部１７e
に当接するとともに、筒部材５２の大径穴部５２eの軸
線方向両端の段部５２f,５２gにも当接せしめられてい
る。

【００２２】したがって、連結ロッド４４によって出力
軸１７に軸線l₃の方向の変位が伝達された場合、通常は
出力軸１７からバネ座１７a,１７b、バネ１７c及び筒部
材５２の大径穴部５２eの段部５２f,５２gを介して筒部
材５２に伝達され、この筒部材５２から係合部５２aに
係合された変位伝達手段４６の係合端部Ａに伝達され
る。しかしながら、変位伝達手段４６の係合端部Ａの動
きが規制され、それによって出力軸１７の変位時に所定
値に設定されたバネ１７cのバネ力以上の負荷が筒部材
５２に作用した場合には、該出力軸１７の変位はこのバ
ネ１７cの収縮によって吸収され、筒部材５２には伝達
されない。

【００２３】また、上記油圧切換バルブ６１は、バルブ
ハウジング６２と該ハウジング６２内に該ハウジング６
２に対して上記出力軸１７の軸線l₃と平行な軸線l₅方向
に変位可能に収容されたバルブ部材であるスプール６３
とからなる。該スプール６３は以下に詳述する変位伝達
手段４６を介して出力軸１７及び後輪操舵軸１４によっ
て変位せしめられる。このスプール６３の変位によって
パワーステアリング手段１３への油圧の供給が制御され
る。つまり、図示のバルブハウジング６２に対する中立
位置から一方向、例えば右方向に変位すると、パワース
テアリング手段１３のシリンダの一方である右油室６５
へ油圧が供給され、他方向である左方向に変位すると、
シリンダの他方である左油室６６に油圧が供給される。

【００２４】上記後輪操舵軸１４は上記出力軸１７の軸
線１３と平行な車幅方向に延び、かつその方向に変位す
ることにより、タイロッド２１Ｌ,２１Ｒ、ナックルア
ーム２２Ｌ,２２Ｒを介して左右両端に連結された後輪
３Ｒ、３Ｌを操舵するものであり、上記変位は、パワー
ステアリング手段１３のシリンダの油圧力によって行わ
れる。また、この後輪操舵軸１４にはセンタリングバネ
１６が設けられており、油圧切換バルブ６１やパワース
テアリング手段１３における油圧が消失した場合や、こ
の後輪操舵装置の機械系に破損や故障が生じ、それによ
って上記油圧系をドレン開放してパワーステアリング手
段１３のシリンダにおける油圧を消失させた場合に、こ
のセンタリングバネ１６によって、後輪操舵軸１４を中
立位置つまり後輪が操舵されず直進状態にある位置に位
置決めし、いわゆるフェイルセーフを図るように構成さ
れている。上記パワーステアリング手段１３のシリンダ
は、油圧力によって後輪操舵軸１４を車幅方向に変位さ
せるものであり、ピストン６８が直接後輪操舵軸１４に
固設され、このピストン６８の左右に左右の油室６６,
６５を形成するシール部材７０,７１が配設されてい
る。このシール部材７０,７１はパワーステアリング手
段１３のシリンダのハウジング７２に固定されかつ後輪
操舵軸１４とは摺動可能である。

【００２５】上記変位伝達手段４６は、出力部材５１の
ほかに、出力軸１７とスプール６３と後輪操舵軸１４と
に係合し、上記出力軸１７の変位によって上記スプール
６３を所定の方向に変位させる方向に作動せしめられる
とともに、該スプール６３の変位のより生じる上記後輪
操舵軸１４の変位によって、上記スプール６３を上記と
反対の方向に変位させる方向に作動せしめられるように
構成されてなるものである。具体的には、変位伝達手段
４６は、縦レバーと横レバーとからなる十字レバー４６
aを有し、縦レバーの一端部である係合端部Ａが出力変
位部材５１の筒部材５２に、他端部である係合端部Ｂが
後輪操舵軸１４に、また、横レバーの一端部である係合
端部Ｃが車体に固設された後輪操舵装置４のケースに、
他端である係合端部Ｄが上記スプール６３に係合されて
いる。上記係合端部Ａ,Ｂ,Ｄはそれぞれ出力変位部材５
１の筒部材５２、後輪操舵軸１４及びスプール６３に対
して軸線方向には移動不可能に、その他の方向には移動
可能にかつ回転可能に係合せしめられ、係合端部Ｃはボ
ールジョイント(図示せず)によって回転は可能にかつ移
動は不可能に係合されている。

【００２６】次に、図６乃至図８を参照しながら、この
操舵装置の作動原理を説明する。図６は、図４と同様に
スプール６３及び後輪操舵軸１４が共に中立位置にある
状態を示す断面図で、この状態から出力軸１７が右方向
に変位したとする。すると、十字レバー４６aの係合端
部Ａは筒部材５２と共に右方向に変位し、係合端部Ａの
変位時に後輪操舵軸１４にはタイヤ反力やセンタリング
バネ１６による反力が作用しているので、この係合端部
Ｂは軸方向に不動であり、かつ係合端部Ｃもケースに取
付けられて不動であるので、この十字レバー４６aは係
合端部Ｃ及び係合端部Ｂを結ぶ直線を中心として図７に
示すように傾き、つまり十字レバー４６aはスプール６
３を所定の方向である右方向に変位させる方向に作動せ
しめられ、係合端部Ｄによってスプール６３を右方向に
変位させる。

【００２７】上記図６に示す中立状態においてはバルブ
ハウジング６２とスプール６３とのタンク戻り油路間隙
はパワーステアリング手段１３のシリンダの左右油室６
６,６５側両方ともＬ０であったが、このようにしてス
プール６３が中立位置から右方向に変位すると、右油室
６５側の上記タンク戻り油路間隙は狭くなると共に左油
室６６側のそれは広くなり、したがって右油室６５の油
圧は増大し、左油室６６の油圧は減少し、パワーステア
リング手段１３には後輪操舵軸１４を左方向に押す油圧
力が生じる。この後輪操舵軸１４を左方向に押す油圧力
は上記スプール６３の右方向変位の増大に応じて増大す
る。そして、上記スプール６３が、図６に示す中立位置
から図７に示すバランス位置までＬ１だけ右方向に変位
せしめられると、右油室６５側のタンク戻り油路間隙は
Ｌ１＝Ｌ０−Ｌ１まで狭くなり、それによって生じるパ
ワーステアリング手段１３は上記油圧力が後輪操舵軸１
４に作用する外力(センタリングバネ力やタイヤ反力な
ど)とバランスして釣り合う。

【００２８】図７に示す状態からスプール６３がさらに
右方向に変位せしめられると、上記右油室６５側のタン
ク戻り油路間隙は上記Ｌ２よりもさらに狭くなるととも
に、上記左油室６６のそれは上記Ｌ３よりもさらに広く
なり、それによって上記パワーシリンダ手段１３生じる
油圧力は上記後輪操舵軸１４に作用する外力よりも大き
くなり、後輪操舵軸１４は該油圧力によって左方向に変
位せしめられる。そして、後輪操舵軸１４が左方向に変
位せしめられると、十字レバー４６aの係合端部Ｂはこ
の後輪操舵軸１４と共に左方向に変位せしめられ、その
とき出力変位部材５１にはハンドル操舵力や前輪のタイ
ヤ反力などが作用しているので、係合端部Ａは不動であ
り、また係合端部Ｃも不動であるので、この十字レバー
４６aは係合端部Ａ、係合端部Ｃを結ぶ直線を中心にし
て図８に示すようにバランス位置に戻ったら後輪操舵軸
１４の変位が停止する。

【００２９】この状態からさらに出力軸１７が右方向へ
変位してスプール６３が右方向へ変位すると、上記と同
様にして後輪操舵軸１４が左方向へ変位し、スプール６
３がバランス位置に戻ったところで停止し、この作動を
繰り返すことにより出力軸１７の変位量に対応した量だ
け後輪操舵軸１４が変位し、その変位量に応じて後輪３
Ｌ,３Ｒが操舵される。尚、上記バランス位置は、前述
のように、外力の大きさによって変わり、例えば後輪操
舵軸１４が上述の如く左方向に変位するとそれに応じて
センタリングバネ１６が撓み、それによってセンタリン
グバネ１６による力(外力)が大きくなるので、その分バ
ランス位置は図７に示す位置から右方向に移動する。し
かしながら、勿論このバランス位置の移動量は極めて小
さいものであり、例えば、本実施例では、後輪操舵軸１
７は最大限中立位置から左右に±１０mm程度変位せしめ
られるものであるが、その最大限変位せしめられた時点
のバランス位置は、図６に示す中立位置から約±１mm程
度しか離れていないものである。上記出力軸１７が左方
向に変位した場合には十字レバー４６a、スプール６３
及び後輪操舵軸１４の動きが上記の場合と逆になるだけ
であり、作動原理は同様でるので説明は省略する。

【００３０】上記転舵比可変手段１２による転舵比の変
更制御は種々の要因に基づいて行うことができ、またそ
の変更制御パターンも種々のものが考えられる。本実施
例では車速に基づき、低速領域においては後輪３Ｌ,３
Ｒをハンドル操舵及び前輪１Ｌ,１Ｒに対して逆位相に
転舵させて旋回性の向上を図り、高速領域では同位相に
転舵させて走行安全性の向上を図るように、図５に示す
ようなパターンで制御される。尚、この場合、ハンドル
操舵と前輪操舵とは常に同位相である。

【００３１】この制御を行うために、制御手段２８は、
図９に示すように、上記転舵比制御パターンを記憶し、
車速センサ２７から車速信号が入力され、この車速信号
と転舵比制御パターンとによって求められる転舵比を実
現すべく(図５参照)、上記ステッピングモータ２６を所
定方向に所定量回転させる後輪転舵制御手段２８aを有
する。また、上記制御手段２８は、ステッピングモータ
２６の回転によって設定されている実際の転舵比を揺動
ギヤ４８の中心軸の回転角度から転舵比センサ２９によ
って検出し、フィードバック制御するように構成されて
いる。更に、上記制御手段２８は、車速センサ２７の出
力パルスを受け、イニシャルチェック状態ではパルス間
の周期に基づいて車速を演算し、その他の状態では所定
時間内に出力されたパルス数に基づいて車速を演算する
車速演算手段２８gを有する。上記後輪転舵制御手段２
８aは、車速演算手段２８gの出力を受けイニシャルチェ
ックにおいては、車速有りの判定で２輪操舵の転舵比
(すなわち転舵比０)となる２輪操舵位置(２ＷＳ位置)
に、車速無しの判定で転舵比が逆位相の最大値となる基
準位置にステッピングモータ２６を制御するようになっ
ている。

【００３２】また、上記制御手段２８は、イニシャルチ
ェックにより上記ステッピングモータ２６を作動させる
際、上記モータ作動前に上記バルブ手段３０(油圧供給
手段)を制御して油圧アシスト手段としての油圧切換バ
ルブに油圧を供給させる油圧制御手段２８bと、イニシ
ャルチェックにおいて、ステッピングモータ２６に対し
後輪転舵範囲に対応した最大パルスの駆動信号を出力し
て該ステッピングモータ２６の基準位置を合わせるとと
もに、上記転舵比センサ２９の出力値を予め定められた
基準値にセットする第１補正手段２８cと、イニシャル
チェックにおいて、現在の転舵比センサ２９の出力値に
基づいて逆位相側および同位相側の基準ストッパ８０及
び８１のいずれか近い側に対するイニシャルチェックを
先に行うように上記第１補正手段２８cを制御する補正
制御手段２８hと、上記車速演算手段２８g及び後輪転舵
制御手段２８aの出力を受け、イニシャルチェックにお
いて車速有りの判定で２輪操舵位置にステッピングモー
タ２６を制御する際には、２輪操舵位置への移行終了後
に油圧制御手段２８bを制御してバルブ手段３０により
油圧切換バルブに油圧を供給させる第２補正手段２８d
とを有する。

【００３３】さらに、上記制御手段２８は、車速演算手
段２８g及び転舵比センサ２９の出力を受け、車速に対
する転舵比の不一致によりフェイルと判定してフェイル
セーフを行うフェイルセーフ手段２８eと、該フェイル
セーフ手段２８eに連係され、イニシャルチェックにお
いて車速有りの判定で２輪操舵位置に制御する際には、
車速に対する転舵比の不一致に基づくフェイルセーフ手
段２８eによるフェイルセーフを２輪操舵位置となるま
で禁止する禁止手段２８fとを有する。

【００３４】続いて、上記制御手段２８による制御の流
れについて、図１０のフローチャートに沿って説明す
る。イグニッションスイッチＯＮ、システムスタート、
エンストからのスタート等によりスタートすると、ま
ず、制御手段２８のＣＰＵがイニシャライズされて(ス
テップ＃１)、イニシャルチェックが始まる。なお、エ
ンストの場合に行う必要があるのは、オルタネータのＬ
端子よりステッピングモータ２６の電源電圧を取ってい
るので、エンストにより電源電圧が低下し、システムダ
ウンしているからである。

【００３５】しかして、最初に走行中であるか否かを判
定するために車速センサ２７よりの信号にて車速が０で
あるか否かの車速判定が行われる(ステップ＃２)。車速
が０であれば、車両は停止しており、そのときは、前輪
操舵角に対する後輪操舵角の比である転舵比が逆位相の
最大値(基準位置)になっている必要があるので(図５参
照)、油圧を供給するためにノーマルオープンバルブ３
４,３５のソレノイド３４a,３５aをＯＮして励磁し(ス
テップ＃３)、上記両バルブ３４,３５を閉じ、油圧アシ
スト状態としてステッピングモータ２６(例えばモータ
速度３８０pps)が転舵比が逆位相の最大値となる基準位
置となるように基準位置合わせを行う(ステップ＃４)。
このステップ＃４の基準位置合わせの詳細については後
述する。そして、上記基準位置合わせが終了すれば、ス
テップ＃５に移り、車速に応じて後輪３Ｌ,３Ｒを転舵
する通常の後輪転舵制御を行う。

【００３６】一方、上記ステップ＃２の判定で、車速が
０でなければ、例えば走行中のエンスト等を原因とする
スタートであると考えられ、車両は走行しているので、
本来制御されるべき転舵比よりも後輪３Ｌ,３Ｒがより
逆位相側に転舵される可能性をなくすために、ノーマル
オープンバルブ３４,３５のソレノイド３４a,３５aをＯ
ＦＦして消磁して(ステップ＃９)、両バルブ３４,３５
を開き、それから、転舵比と車速の不一致によりフェイ
ルセーフとなるのを禁止し(ステップ＃１０)、ステッピ
ングモータ２６を低速度(例えばモータ速度９５pps)で
回転して駆動力を重視し、２輪操舵の転舵比となる２Ｗ
Ｓ位置に位置合わせを行う(ステップ＃１１)。ここで、
フェイルセーフを禁止するのは、ステッピングモータ２
６を低速で回転することから、車速と転舵比との対応関
係がなくなり、それらが不一致となる可能性があり、そ
れを原因としてフェイルセーフ制御に移行するのを防止
するためである。

【００３７】その後、２ＷＳ位置の位置合わせが終了し
たか否かが判定され(ステップ＃１２)、２ＷＳ位置の位
置合わせが終了していなければ、ステップ＃１１に戻
り、２ＷＳ位置の位置合わせを続行する一方、２ＷＳ位
置の位置合わせが終了していれば、２ＷＳ位置となって
いるか否かを判定する(ステップ＃１３)。２ＷＳ位置で
あれば、油圧を供給しても後輪３Ｌ、３Ｒは転舵されな
いので、ノーマルオープンバルブ３４,３５のソレノイ
ド３４a,３５aをＯＮして(ステップ＃１４)、フェイル
セーフの禁止を解除し(ステップ＃１５)、通常の車速感
応の後輪転舵制御に移る(ステップ＃６)一方、２ＷＳ位
置になければ、２ＷＳ位置の位置合わせを５回行ったか
否かを判定し(ステップ＃１６)、５回行っていなけれ
ば、ステップ＃１０に戻り、２ＷＳ位置の位置合わせを
行い、５回実施していれば、２ＷＳ位置にならないと判
断してフェイルと判定し、システムデッドとする(ステ
ップ＃１７)。尚、ここで、２ＷＳ位置の位置合わせを
５回行うのは、モータ２６を低速で駆動力重視で回転し
てはいるが、駆動力不足で２ＷＳ位置になりにくい場合
があるからであり、また、５回行っても２ＷＳ位置にな
らないと、駆動力不足で２ＷＳ位置になるとはほとんど
考えられないからである。

【００３８】本実施例では、上記ステップ＃４において
基準位置合わせを行う場合、前述したように、転舵比可
変手段１２の揺動ギヤ４８を、同位相側および逆位相側
の基準ストッパ８０及び８１に当接させてステッピング
モータ２６の基準位置を合わせ、このとき転舵比センサ
２９がこの基準位置に対応したセンサ値を出力するよう
にセットするイニシャルチェックが行なわれる。しか
も、本実施例では、イニシャルチェック開始時点での転
舵比(つまりステッピングモータ２６の停止位置)から、
上記両基準ストッパ８０,８１のいずれか近い側に対す
るイニシャルチェックが先に行なわれるようになってい
る。尚、本実施例の場合、上記転舵比センサ２９は、例
えば図１２にその一例を示すように略リニヤな出力特性
を備えており、転舵比が逆位相側の最大値にある場合に
は０.５Ｖ、同位相側の最大値にある場合には３.５Ｖ、
また転舵比０(零)の２ＷＳ状態では２Ｖのセンサ値θＳ
を出力するようになっている。

【００３９】以下、上記ステップ＃４での基準位置合わ
せについて、図１１のフローチャートを参照しながら説
明する。すなわち、まず、ステップ＃４１で、転舵比セ
ンサ２９の出力を読み取ってそのセンサ出力値θＳが入
力される。そして、ステップ＃４２で、このセンサ値θ
Ｓが、２ＷＳの場合の出力値２Ｖよりも小さいか否かが
判定される。このステップ＃４２での判定結果がＹＥＳ
の場合、つまりイニシャルチェック開始時点での転舵比
が逆位相側にある場合には、ステップ＃４３で、ステッ
ピングモータ２６に対して、該モータ２６を逆位相側に
駆動する最大パルスの駆動信号が出力される。この結
果、揺動ギヤ４８は、逆位相側に揺動させられて逆位相
側の最大転舵角を規制する基準ストッパ８０に当接す
る。そして、この状態で、転舵比センサ２９の出力値θ
Ｓが正確に０.５Ｖとなるようにセットされる。この場
合、上記揺動ギヤ４８は、逆位相側に位置する状態か
ら、近い側にある逆位相側の基準ストッパ８０に当接す
る基準位置まで揺動するだけであるので、同位相側に位
置する状態から揺動させられる場合のように、加速がつ
いた状態で基準位置に達することはなく、上記基準スト
ッパ８０に対しては比較的緩やかに当接する。

【００４０】次に、ステッピングモータ２６の作動を確
認するために、ステップ＃４４で、ステッピングモータ
２６に対して該モータ２６を同位相側に駆動する最大パ
ルスの駆動信号が出力され、同位相側への作動が正常に
行なわれるか否かの確認が行なわれる。また、このと
き、転舵比センサ２９の出力値θＳが３.５Ｖであるか
否かの確認が行なわれる。そして、この確認が行なわれ
た後、再びステッピングモータ２６に対して該モータ２
６を逆位相側に駆動する最大パルスの駆動信号が出力さ
れ、初期基準位置にセットされてイニシャルチェックが
終了するようになっている。

【００４１】一方、上記ステップ＃４２での判定結果が
ＮＯの場合、つまり現在の転舵比が同位相側にある場合
には、ステップ＃４６で、ステッピングモータ２６に対
して、該モータ２６を同位相側に駆動する最大パルスの
駆動信号が出力され、揺動ギヤ４８は、同位相側に揺動
させられて同位相側の最大転舵角を規制する基準ストッ
パ８１に当接する。そして、この状態で、転舵比セン
サ２９の出力値θＳが正確に３.５Ｖとなるようにセッ
トされる。この場合にも、上記揺動ギヤ４８は、同位相
側に位置する状態から、近い側にある同位相側の基準ス
トッパ８１に当接する基準位置まで揺動するだけである
ので、該基準ストッパ８１に対しては比較的緩やかに当
接する。この後、ステッピングモータ２６の逆位相側へ
の作動を確認するために、ステップ＃４７で、ステッピ
ングモータ２６に対して該モータ２６を逆位相側に駆動
する最大パルスの駆動信号が出力され、逆位相側への作
動が正常に行なわれるか否か、また、転舵比センサ２９
の出力値θＳが０.５Ｖとなっているか否かの確認が行
なわれ、確認するとこの状態で初期基準位置にセットさ
れるようになっている。

【００４２】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、後輪転舵制御開始に先立つイニシャルチェックにお
いて、転舵比センサ２９の出力値に基づいて、上記基準
ストッパ８０,８１のいずれか近い側に対するイニシャ
ルチェックを先に行うようにしたので、ステッピングモ
ータ２６は、まず先に、上記揺動ギヤ４８の揺動角度が
小さい側の基準ストッパに向かって駆動される。従っ
て、該揺動ギヤ４８の揺動角度が大きい側の基準ストッ
パに向かって駆動させた場合のように、基準ストッパに
過大な力が作用することを防止できる。この結果、基準
ストッパが変形するおそれがなくなり、イニシャルチェ
ックの精度の低下を有効に防止することができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両の操舵系を示す全
体構成図出ある。

【図２】上記車両の後輪操舵装置の転舵比可変手段の
断面図である。

【図３】上記後輪操舵装置の出力変位部材の断面図で
ある。

【図４】上記後輪操舵装置の概略斜視図である。

【図５】上記後輪操舵装置による転舵比の制御パター
ンの一例を示すグラフである。

【図６】上記後輪操舵装置の作動を示す要部断面説明
図である。

【図７】上記後輪操舵装置の作動を示す要部断面説明
図である。

【図８】上記後輪操舵装置の作動を示す要部断面説明
図である。

【図９】上記後輪操舵装置の制御手段のブロック構成
図である。

【図１０】上記制御手段による制御を説明するフロー
チャートである。

【図１１】上記制御手段による基準位置合わせを説明
するフローチャートである。

【図１２】転舵比センサの出力特性の一例を示すグラ
フである。

【符号の説明】

４…後輪操舵装置１２…転舵比可変手段２６…ステッピングモータ２８…制御手段２８a…後輪転舵制御手段２８c…第１補正手段２８h…補正制御手段２９…転舵比センサ θＳ…転舵比センサの出力値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後輪転舵装置内に、後輪転舵角の同位相
側および逆位相側における最大値をそれぞれ規制する２
つの基準ストッパが設けられた車両の後輪操舵装置にお
いて、後輪転舵制御の開始に先立って後輪転舵用アクチュエー
タに対し後輪転舵範囲に対応した駆動信号を出力して転
舵比センサのイニシャルチェックを行う補正手段と、上
記転舵比センサの出力値に基づいて上記基準ストッパの
いずれか近い側に対するイニシャルチェックを先に行う
ように上記補正手段を制御する補正制御手段とを設けた
ことを特徴とする車両の後輪操舵装置。