JPH075084B2 - 車両の4輪操舵装置 - Google Patents

車両の4輪操舵装置

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JPH075084B2
JPH075084B2 JP60131175A JP13117585A JPH075084B2 JP H075084 B2 JPH075084 B2 JP H075084B2 JP 60131175 A JP60131175 A JP 60131175A JP 13117585 A JP13117585 A JP 13117585A JP H075084 B2 JPH075084 B2 JP H075084B2
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    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1518Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • B62D7/1536Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with hydraulic assistance

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、前輪と共に後輪をも転舵するようにした車両
の4輪操舵装置に関するものである。
(従来の技術) 従来より、この種の車両の4輪操舵装置として、例えば
特開昭59-77968号公報に開示されるように、前輪を転舵
する前輪転舵機構と、後輪を転舵する後輪転舵機構とを
備え、前輪の転舵角および車速に応じて後輪の転舵角を
変化させ、低速時では前輪と後輪とを逆位相に、高速時
では同位相にすることにより、車輪の横すべりを防止し
て走行安定性を向上させるとともに、低速時での小廻り
性の向上を図り得るようにしたものは知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、悪路走行時のように車体が上下振動をすると
きには、路面に対する車輪のグリップ力が低下するた
め、通常走行時と同様に後輪が転舵されると、高速時・
低速時の別を問わず車輪が横すべりを生じ易くなり、走
行安定性が損われるという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、車体が上下振動をするとき通常走行
時に比べて後輪を前輪と同方向の同位相方向に適量転舵
させるようにすることにより、車輪の横すべりを防止し
て走行安定性を確保せんとするものである。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、ハンド
ル操舵に応じて前輪を転舵する前輪転舵機構と、予め所
定のパラメータに応じて設定された後輪転舵特性に基づ
いて後輪を転舵する後輪転舵機構とを備えてなる車両の
4輪操舵装置を前提とする。そして、上記後輪転舵機構
は、車体の上下振動を検出する検出手段と、該検出手段
の出力信号を受け、車体の上下振動の増加に応じて上記
後輪転舵特性を前輪と同方向の同位相方向に補正する補
正手段とを備える。上記補正手段による後輪転舵特性の
補正では、後輪の前輪と同位相に転舵される同位相量が
大きい程補正後の後輪転舵特性と補正前の後輪転舵特性
との差が大きくなる領域を設ける構成とする。
(作用) 上記の構成により、本発明では、悪路走行時のように車
体が上下振動をするときには、後輪転舵機構において予
め設定された後輪転舵特性が補正手段によって車体上下
振動の増加に応じて前輪と同方向の同位相方向に補正さ
れ、この補正された転舵特性でもって後輪が通常走行時
に比べて同位相方向に転舵される。その際、後輪の前輪
と同位相に転舵される同位相量が大きい程補正後の後輪
転舵特性と補正前の後輪転舵特性との差が大きく、後輪
が同位相方向に大きく操舵される。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の第1実施例に係る車両の4輪操舵装置
の全体構成を示す。同図において、1は左右の前輪2L,2
Rを転舵する前輪転舵機構である。該前輪転舵機構1
は、ステアリングハンドル3と、該ステアリングハンド
ル3の回転運動を直線運動に変換するラック&ピニオン
機構4と、該ラック&ピニオン機構4の作動を前輪2L,2
Rに伝達してこれらを左右に転舵させる左右のタイロッ
ド5,5およびナックルアーム6,6とからなる。
7は左右の後輪8L,8Rを転舵する後輪転舵機構である。
該後輪転舵機構7は、両端が左右の後輪8L,8Rにタイロ
ッド9,9およびナックルアーム10,10を介して連結された
車幅方向に延びる後輪操作ロッド11を備えている。該後
輪操作ロッド11にはラック12が形成され、該ラック12に
噛合するピニオン13がパルスモータ14により一対の傘歯
車15,16およびピニオン軸17を介して回転されることに
より、上記パルスモータ14の回転方向および回転量に対
応して予め設定された後輪転舵特性に基づいて後輪8L,8
Rが左右に転舵されるように構成されている。
また、上記後輪操作ロッド11には、該ロッド11を操作ロ
ッドとするパワーシリンダ18が接続されている。該パワ
ーシリンダ18は、後輪操作ロッド11に固着したピストン
18aにより車幅方向に仕切られた左転用油圧室18bおよび
右転用油圧室18cを有しているとともに、該各油圧室18
b,18cはそれぞれ油圧通路19a,19bを介して、パワーシリ
ンダ18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20に連通し、該コントロールバルブ20には油供
給通路21および油戻し路22を介して油圧ポンプ23が接続
されており、該油圧ポンプ23はモータ24によって回転駆
動される。上記コントロールバルブ20は、ピニオン軸17
の回転方向を検出して後輪8L,8R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21を左転用油圧室
18bに連通しかつ右転用油圧室18cを油戻し路22に連通す
る一方、後輪8L,8R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23からの油圧をピニオン軸17の回転力に応じた圧力に
減圧するものであり、パルスモータ14により傘歯車15,1
6、ピニオン軸17、ピニオン13およびラック12を介して
後輪操作ロッド11が軸方向(車幅方向)に移動されると
きにはパワーシリンダ18への圧油供給により上記後輪操
作ロッド11の移動を助勢するようにしている。
そして、上記パルスモータ14および油圧ポンプ23の駆動
用モータ24は、後輪転舵機構7の制御部たるコントロー
ラ25から出力される制御信号によって作動制御される。
上記コントローラ25には、前輪転舵機構1におけるステ
アリングハンドル3の操舵量等から前輪転舵角を検出す
る舵角センサ26からの舵角信号と、車速を検出する車速
センサ27からの車速信号と、車体の上下振動を検出する
上下振動検出手段としての振動センサ28からの振動信号
とがそれぞれ入力されているとともに、バッテリ電源29
が接続されている。
上記コントローラ25は、第2図に示すように、舵角セン
サ26からの舵角信号および車速センサ27からの車速信号
を受け、特性記憶部30に記憶された転舵比特性から前輪
転舵角および車速に対応する後輪の目標転舵角を演算す
る目標転舵角演算部31と、該目標転舵角演算部31で演算
された目標転舵角に対応するパルス信号を出力するパル
スジェネレータ32と、該パルスジェネレータ32からのパ
ルス信号を受けてパルスモータ14および油圧ポンプ23の
駆動用モータ24を駆動する駆動パルス信号に変換するド
ライバ33とを備え、これらによって前輪転舵角に対する
後輪転舵角の比(転舵比)を所定の転舵比特性に従って
可変として後輪転舵角が目標転舵角となるようにパルス
モータ14および油圧ポンプ23の駆動用モータ24を制御す
る転舵比可変手段34が構成されている。
また、上記コントローラ25は、振動センサ28からの振動
信号を受け、車体上下振動の大きさに応じて特性記憶部
30に記憶された転舵比特性を選択し車体上下振動が設定
値以上のときに転舵比を同位相方向に補正する補正手段
としての特性選択部35を備えており、該特性選択部35で
選択された特性記憶部30の転舵比特性に従って上記目標
転舵角演算部31における後輪の目標転舵角の演算が行わ
れるようになっている。
上記特性記憶部30に予め記憶されている転舵比特性は、
第3図に示すように、通常走行時用の転舵比特性Aと、
車体上下振動時用の転舵比特性Bの2種類がある。この
両転舵比特性A,Bは、基本的には、車速が低速から高速
に上昇するに従って転舵比kが負方向の逆位相(前後輪
が逆方向に転舵される状態)で大きな値から零に近づく
ように移行し、中速域にて転舵比kが正方向の同位相
(前後輪が同方向に転舵される状態)に変わり、高速域
では同位相で転舵比kが大きくなるように設定されてい
る。そして、上記両転舵比特性A,Bのうち、車体上下振
動時用の転舵比特性Bは、通常走行時用の転舵比特性A
に比べて低速から高速までの全車速域に亘って同位相側
にずれた傾向にあり、転舵比kが負方向の逆位相の値と
なる低速域ではその転舵比kが零に近づきあるいは正方
向の同位相に変化し、転舵比kが正方向の同位相の値と
なる中速域ないし高速域ではその転舵比kがより大きな
値に設定されている。また、後輪の前輪と同位相に転舵
される同位相量が大きい程両転舵比特性A,Bの差が次第
に大きくなるように設定されている。
次に、上記第1実施例の作用・効果について説明する
に、車体の上下振動が設定値以下の通常走行時の場合に
は、後輪転舵機構7のコントローラ25においては、特性
選択部35で特性記憶部30に記憶された2種類の転舵比特
性A,Bの中から通常走行時用の転舵比特性Aが選択さ
れ、この選択された転舵比特性Aに基づいて転舵比可変
手段34の目標転舵角演算部31で目標転舵角が演算される
ことにより、前輪転舵角に対する後輪転舵角の転舵比が
上記転舵比特性Aに従って可変制御され、後輪8L,8R
は、低速時では前輪2L,2Rと逆位相に転舵され、高速時
では前輪2L,2Rと同位相に転舵される。
一方、悪路走行時のように車体が設定値以上に上下振動
をした場合には、上記特性選択部35は、振動センサ28か
らの振動信号を受けて上述の通常走行時用の転舵比特性
Aに代って車体上下振動時用の転舵比特性Bを特性記憶
部30から選択し、この選択された転舵比特性Bに従って
転舵比が転舵比可変手段34によって可変制御される。
この場合、上記車体上下振動時用の転舵比特性Bは、通
常走行時用の転舵比特性Aに比べて同位相側にずれてい
るので、後輪BL,8Rが通常走行時よりも前輪2L,2Rと同方
向の同位相方向に転舵され、車両の旋回が抑制されるこ
とになる。しかも、車速が高く後輪8L,8Rの前輪2L,2Rと
同位相に転舵される同位相量が大きい程、後輪8L,8Rが
同位相方向により大きく転舵され、車両の旋回が抑制さ
れる。この結果、路面に対するグリップ力の低下に起因
する車輪(前輪2L,2Rおよび後輪8L,8R)の横すべりを防
止することができ、走行安定性を向上させることができ
る。
第4図は上記第1実施例における後輪転舵機構7のコン
トローラ25の変形例を示したものである。このコントロ
ーラ25は、目標転舵角演算部31′とパルスジェネレータ
32′とドライバ33′とによって構成され、前輪転舵角に
対する後輪転舵角の転舵比を特性記憶部30′に記憶され
た所定の転舵比特性(第1実施例における特性記憶部30
に記憶された通常走行時用の転舵比特性Aに相当)に従
って可変制御する転舵比可変手段34′を備えているとと
もに、振動センサ28からの振動信号を受け、車体上下振
動の増加に応じて上記転舵比可変手段34′の目標転舵角
演算部31′で演算された目標転舵角に補正転舵角を加算
して転舵比を同位相方向に補正する補正手段としての補
正部36を備えてなるものである。
そして、上記変形例の場合、コントローラ25の補正部36
において車体上下振動の増加に応じて転舵比が同位相方
向に補正され、この補正された転舵比に基づいて後輪8
L,8Rが転舵されるので、上記第1実施例の如く車体上下
振動が設定値以上となったときに転舵比が通常走行時に
比べて同位相方向に補正される場合よりも車体上下振動
に対し良好に対処することができ、走行安定性の向上を
より図ることができる。
また、第5図は上記第1実施例の変形例として前輪転舵
角θの大きさに応じて後輪転舵角θを演算して転舵
比を制御する場合の転舵比特性を示したものである。こ
の舵角による転舵比制御は、前輪転舵角θが高速時で
は小さく、低速時では大きくなるという実情に基づいて
前輪転舵角θに対する後輪転舵角θの転舵比を制御
するものであり、その転舵比特性は、基本的には車速に
よる転舵比制御の場合と同様、低速時では前輪と後輪と
を逆位相に、高速時では同位相にするように設定されて
いる。
そして、上記舵角による転舵比制御の場合においても、
その転舵比特性としては、通常走行時用の転舵比特性C
と車体上下振動時用の転舵比特性Dの2種類がある。車
体上下振動時用の転舵比特性Dは、通常走行時用の転舵
比特性Cに比べて前輪転舵角θの全範囲に亘って後輪
転舵角θが正方向の同位相側にずれた傾向にあり、ま
た後輪の前輪と同位相に転舵される同位相量が大きい
程、両転舵比特性C,Dの差が次第に大きくなるように設
定されている。これにより、車体上下振動が設定値以上
になったとき、上記転舵比特性Dに従って後輪が第1実
施例の場合と同様に通常走行時よりも前輪と同方向の同
位相方向に転舵されるとともに、後輪の前輪と同位相に
転舵される同位相量が大きい程、後輪が同位相方向によ
り大きく転舵される。尚、舵角による転舵比制御の場合
には、第1実施例の如き車速を検出する車速センサ27は
不要である。
さらに、第6図は本発明の第2実施例に係る車両の4輪
操舵装置の全体構成を示し、この4輪操舵装置における
後輪転舵機構7′は、第1実施例の4輪操舵装置におけ
る後輪転舵機構7の如くパルスモータ14の作動により後
輪8L,8Rを電気的に転舵する代わりに、前輪転舵機構1
の操舵力を利用して後輪8L,8Rを機械的に転舵するよう
にしたものである。
すなわち、上記後輪転舵機構7′は、ギヤ等からなる転
舵比変更装置37を備え、該転舵比変更装置37には車体前
後方向に延びる伝達ロッド38の後端が連結され、該伝達
ロッド38の前端部には、前輪転舵機構1のラック&ピニ
オン機構4のラック軸4aに形成されたラック39と噛合す
るピニオン40が設けられている。また、上記転舵比変更
装置37からは摺動部材41が延出され、該摺動部材41に形
成されたラック42に対しては、後輪操作ロッド11にラッ
ク12およびピニオン13を介して連結されたピニオン軸17
の前端部に設けたピニオン43が噛合している。しかし
て、前輪転舵機構1の操舵力がラック&ピニオン機構4
のラック軸4aから伝達ロッド38を介して転舵比変更装置
37に伝達され、該転舵比変更装置37においてコントロー
ラ25の制御に従って転舵比が変更された後に操舵力が摺
動部材41およびピニオン軸17を介して後輪操作ロッド11
に伝達されることにより、後輪8L,8Rが左右に転舵され
るように構成されている。尚、4輪操舵装置のその他の
構成は、第1実施例の4輪操舵装置と同じであり、同一
部材には同一符号を付してその説明は省略する。
そして、上記転舵比変更装置37を制御するコントローラ
25自体は、第1実施例の場合と同じであり、また、それ
により同様の作用・効果を奏することができるのは勿論
である。
(発明の効果) 以上の如く、本発明における車両の4輪操舵装置によれ
ば、悪路走行時のように車体が上下振動をするときに
は、後輪転舵機構における予め設定された後輪転舵特性
が補正手段によって車体上下振動の増加に応じて前輪と
同方向の同位相方向に補正され、この補正された転舵特
性でもって後輪が車体上下振動のない通常走行時に比べ
て同位相方向に転舵され、しかも後輪の前輪と同位相に
転舵される同位相量が大きい程、後輪が同位相方向によ
り大きく転舵されるので、グリップ力の低下による車輪
の横すべりを防止することができ、走行安定性の向上を
図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図ないし第3
図は第1実施例を示し、第1図は車両の4輪操舵装置の
全体構成図、第2図はコントローラのブロック構成図、
第3図はコントローラの車速による転舵比制御の場合に
おける転舵比特性を示す図である。第4図および第5図
はそれぞれ第1実施例の変形例を示し、第4図は第2図
相当図、第5図はコントローラの舵角による転舵比制御
の場合における転舵比特性を示す図である。第6図は第
2実施例を示す第1図相当図である。 1……前輪転舵機構 7,7′……後輪転舵機構 25……コントローラ 28……振動センサ 34,34′……転舵比可変手段 35……特性選択部 36……補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 嘉寛 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−226368(JP,A) 特開 昭60−163768(JP,A) 特開 昭61−67671(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハンドル操舵に応じて前輪を転舵する前輪
    転舵機構と、予め所定のパラメータに応じて設定された
    後輪転舵特性に基づいて後輪を転舵する後輪転舵機構と
    を備えてなる車両の4輪操舵装置であって、 上記後輪転舵機構は、車体の上下振動を検出する検出手
    段と、該検出手段の出力信号を受け、車体の上下振動の
    増加に応じて上記後輪転舵特性を前輪と同方向の同位相
    方向に補正する補正手段とを備えており、 上記補正手段による後輪転舵特性の補正では、後輪の前
    輪と同位相に転舵される同位相量が大きい程補正後の後
    輪転舵特性と補正前の後輪転舵特性との差が大きくなる
    領域が設けられていることを特徴とする車両の4輪操舵
    装置。
JP60131175A 1985-06-17 1985-06-17 車両の4輪操舵装置 Expired - Lifetime JPH075084B2 (ja)

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US06/874,687 US4733878A (en) 1985-06-17 1986-06-16 Four-wheel steering system for vehicle
EP86108194A EP0208173B1 (en) 1985-06-17 1986-06-16 Four-wheel steering system for vehicle
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