JPH0825475B2 - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

車両の４輪操舵装置

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JPH0825475B2
JPH0825475B2 JP61201087A JP20108786A JPH0825475B2 JP H0825475 B2 JPH0825475 B2 JP H0825475B2 JP 61201087 A JP61201087 A JP 61201087A JP 20108786 A JP20108786 A JP 20108786A JP H0825475 B2 JPH0825475 B2 JP H0825475B2
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steering
wheel steering
vehicle
rear wheel
lateral force
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憲一 渡辺
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Mazda Motor Corp
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    • B62D7/1545—Steering 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 electrical 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、ステアリング・ハンドルを介しての操舵操
作によって前輪が転舵されるとき、それに伴って後輪も
転舵されるようになす車両の４輪操舵装置に関する。
（従来の技術） ステアリング・ホイールを介してなされる操舵操作に
よって前輪が転舵されるとき、前輪の転舵に伴って後輪
も転舵されるようになし、それにより、後輪の横すべり
が低減された状態で車両の操縦が行われるようにして、
車両の運転性の向上が図られるようにする４輪操舵装置
が知られている。
このような４輪操舵装置として、例えば、特開昭55−
91457号公報にも記載されている如く、前輪の舵角に対
する後輪の舵角の比、即ち、転舵比が車速に応じて変化
せしめられるようにされた、車速感応型の転舵比特性を
有するものが提案されている。斯かる車速感応型の転舵
比特性を有する４輪操舵装置においては、通常、車両が
比較的低速で走行するもとでは、前輪の転舵状態と後輪
と転舵状態とが逆位相関係となるものとされる転舵比が
設定され、また、車両が比較的高速で走行するもとで
は、前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが同位相関係と
なるものとされる転舵比が設定される。転舵比が前輪の
転舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係になるように
されるときには、車両はオーバーステアリング傾向にお
かれるものとされて、旋回性能が向上せしめられ、ま
た、転舵比が前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが同位
相関係になるようになされるときには、車両はアンダー
ステアリング傾向におかれるものとされて、走行安定性
の向上が図られる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の如く車速感応型の転舵比特性を
有する４輪操舵装置においては、一般に、前輪の転舵状
態と後輪の転舵状態とにおける位相関係及び転舵比が、
車両に作用する車幅方向の力（横力）の状態の如何等に
かかわらず、車速に応じて一義的に設定されるので、例
えば、車両に作用する横力の変化要因の一つである路面
の摩擦係数が、降雨時や降雪時等のもとにおける如くに
比較的小となる状態と、晴天時等のもとにおける如くに
比較的大となる状態とで、車両の走行態様が著しく異な
るものとなってしまうという問題がある。また、車両
が、その旋回走行時に、低速走行状態から高速走行状態
に移行していくと、それに伴って、前輪の転舵状態と後
輪の転舵状態とが逆位相関係から同位相関係に変化せし
められ、それにより車両のアンダーステアリング傾向が
一段と強くなって、運転者が違和感を覚えることになる
という不都合もある。
このため、路面の摩擦係数が比較的小である場合に
は、転舵比を、前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが同
位相関係とされることになる同位相側に変化させること
により、車両の走行安定性を向上させるようになし、ま
た、路面の摩擦係数が比較的大である場合には、転舵比
を、前輪の転舵状態と後輪の転舵状態とが逆位相関係と
されることになる逆位相側に変化させることにより、車
両の旋回性能を向上させるようになすことが考えられる
が、斯かる制御にあたっては、路面の摩擦係数が走行中
の車両に作用する力等に基づいて等価的に検出されるこ
とになり、そのため、車両の運転状態によっては、検出
された路面の摩擦係数が実際の路面の摩擦係数とは比較
的大幅に相違するものとなってしまい、適正な転舵比の
変化が得られなくなるという虞がある。
斯かる点に鑑み、本発明は、前輪が転舵せしめられる
ときそれに伴って後輪も転舵せしめられるようになすと
ともに、後輪の転舵状態が車速に応じて制御されるよう
になすとともに、後輪の転舵状態についての車両に作用
する横力に応じた制御が行われ、しかも、その後輪の転
舵状態についての車両に作用する横力に応じた制御が車
両の走行状態に対応して的確になされて、それにより、
車両をそれに作用する横力の状態に適合した適正な走行
状態におくことができる車両の４輪操舵装置を提供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る車両の４輪操
舵装置は、操舵操作に応じて前輪を転舵させる前輪操舵
機構と、前輪操舵機構による前輪の転舵に関連して後輪
を転舵させる後輪操舵機構と、後輪操舵機構による後輪
の転舵を、車速に応じ、設定された後輪転舵特性に従っ
て制御する後輪転舵制御手段と、車両に作用する横力を
検出する横力検出手段と、後輪転舵特性補正手段と、車
両における車輪駆動トルクを検出する駆動トルク検出手
段と、補正量可変手段とを具備し、後輪転舵特性補正手
段が、横力検出手段から得られる検出信号に基づいて後
輪転舵特性を補正するものとされ、また、補正量可変手
段が、駆動トルク検出手段により検出された車輪駆動ト
ルクに応じて後輪転舵特性補正手段による後輪転舵特性
についての補正量を自動的に変化させるものとされて、
構成される。
（作 用） 上述の如くに構成される本発明に係る車両の４輪操舵
装置においては、前輪操舵機構により前輪が転舵せしめ
られるとき、前輪の転舵に伴って、後輪操舵機構により
後輪の転舵せしめられ、その際、後輪転舵制御手段によ
って後輪の転舵が、車速に応じ、設定された後輪転舵特
性に従って制御されるとともに、その後輪転舵特性が、
後輪転舵特性補正手段により、横力検出手段から得られ
る検出信号に基づいて補正され、しかも、その際におけ
る後輪転舵特性についての補正量が補正量可変手段によ
って、駆動トルク検出手段により検出された車輪駆動ト
ルクに応じて変化せしめられるものとなる。
一般に、車両の走行時において、路面の摩擦係数が比
較的小である場合にはそれが比較的大である場合に比し
て操舵がより慎重に行われるので、等価的に、路面の摩
擦係数が比較的小である場合には車両に作用する横力が
比較的小となり、また、路面の摩擦係数が比較的大であ
る場合には車両に作用する横力が比較的大となると考え
られる。従って、上述の本発明に係る車両の４輪操舵装
置においては、路面の摩擦係数の相違が横力検出手段に
よって等価的に検出されることになり、後輪転舵制御手
段による後輪の転舵の制御に用いられる後輪転舵特性が
路面の摩擦係数に応じて適正に補正され、さらに、その
際における後輪転舵特性についての補正量が、補正量可
変手段により、駆動トルク検出手段によって検出された
車輪駆動トルクに応じて自動的に変化せしめられて、路
面の摩擦係数により的確に対応した適正な走行特性が得
られることになる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第１図は、本発明に係る車両の４輪操舵装置の一例を
概略的に示す。第１図においては、左右の前輪2L及び2R
をステアリング・ホイール３を介しての操舵に応じて転
舵される前輪操舵機構５が設けられており、この前輪操
舵機構５は、主として、前輪2L及び2Rを回転自在に支持
するとともにジョイント部４を介して図示されていない
車体に支持された一対のナックル部材6,これらナックル
部材６のナックルアーム6aに夫々の一端部が連結された
一対のタイロッド８、及び、一対のタイロッド８の夫々
の他端部がその両端部に連結されたラック軸９を有する
ラック・アンド・ピニオン方式をとるものとされたステ
アリングギア機構10から構成されている。斯かる前輪操
舵機構５においては、ステアリング・ホイール３からの
操舵力がステアリングギア機構10によってタイロッド８
に伝達されて、タイロッド８が車幅方向に往復運動する
ものとされ、このタイロッド８の往復運動によってナッ
クル部材６がジョイント部４の回りを回動せしめられ
て、前陸2L及び2Rの転舵が行われる。
また、左右の後輪12L及び12Rを、前輪2L及び2Rの夫々
の転舵に伴って転舵される後輪操舵機構11が設けられて
おり、この後輪操舵機構11は、後輪12L及び12Rを回転自
在に支持するとともにジョイント部14を介して図示され
ていない車体に支持された一対のナックル部材16,ナッ
クル部材16のナックルアーム16aに夫々の一端部が連結
された一対のタイロッド18、及に、一対のタイロッド18
の夫々の他端部が両端部に連結された後輪操舵用ロッド
20を備えている。後輪操舵用ロッド20にはラック22が形
成されており、ラック22はピニオン軸24の一端部に固定
されたピニオン26に噛合せしめられている。そして、ピ
ニオン軸24の他端部には傘歯車28が固定されており、傘
歯車28はパルスモータ30の出力軸に固定された傘歯車32
に噛合せしめられている。斯かる後輪操舵機構11におい
ては、パルスモータ30の駆動力が傘歯車32及び28を介し
てピニオン軸24に伝達されることにより、パルスモータ
30の回転方向及び回転時間に応じて後輪操舵用ロッド20
が車幅方向に沿って移動せしめられる。
さらに、後輪操舵用ロッド20に関連してパワーシリン
ダ34が配されている。パワーシリンダ34は、後輪操舵用
ロッド20に固着されたピストン34a及びピストン34aによ
って仕切られる油圧室34b及び34cを有している。油圧室
34b及び34cは、夫々油圧通路36及び37を通じてコントロ
ールバルブ38に連通している。コントロールバルブ38
は、油供給通路40及び油戻し通路41を介して油圧ポンプ
42に連通せしめられており、油圧ポンプ42はポンプ駆動
用モータ44によって回転駆動される。
コントロールバルブ38は、ピニオン軸24の回転方向に
応じて、パワーシリンダ34の油圧室34b及び34cに対する
油圧の供給を制御するものとされており、例えば、後輪
12L及び12Rが第１図において時計方向に転舵せしめられ
るときには、油供給通路40と油圧通路36とが連通せしめ
られて油圧ポンプ42からの圧油が油圧室34b内に供給さ
れ、かつ、油戻し通路41と油圧通路37とが連通せしめら
れて油圧室34c内の圧油が油圧ポンプ42に戻される。ま
た、後輪12L及び12Rが第１図において反時計方向に転舵
せしめられるときには、油供給通路40と油圧通路37とが
連通せしめられて油圧ポンプ42からの圧油が油圧室34c
内に供給され、かつ、油戻し通路41と油圧通路36とが連
通せしめられて油圧室34b内の圧油が油圧ポンプ42に戻
される。このようにして、パルスモータ30の駆動力が傘
歯車32及び28を介してピニオン軸24に伝達されることに
より、後輪操舵用ロッド20が車幅方向に移動せしめられ
るとき、パワーシリンダ34の油圧室34b及び34cに対する
圧油の給排が行われ、それにより、後輪操舵用ロッド20
の車幅方向の移動が助勢されて、後輪12L及び12Rが転舵
せしめられることになる。
パルスモータ30及びポンプ駆動用モータ44は、夫々、
制御ユニット50から送出される駆動信号Sa及びSbによっ
て駆動制御される。制御ユニット50には、前輪操舵機構
５に関連して前輪2L及び2Rの舵角を検出する舵角センサ
52からの検出信号Ss,車輪（この例では左前輪2L）の回
転数に基づいて車速を検出する車速センサ54からの検出
信号Sv、及び、車両の旋回走行時等において車体に作用
する車幅方向の力、即ち、横力を検出する横力センサ56
からの検出信号Sg、及び、車輪駆動トルクを検出するト
ルクセンサ57からの検出信号Stが供給される。
一般に、車両の走行時において、路面の摩擦係数が比
較的小である場合には、アクセルペダルの踏込量が小と
される運転状態がとられて車輪駆動トルクが比較的小と
される機会が多く、一方、路面の摩擦係数が比較的大で
ある場合には、アクセルペダルの踏込量が大とされる運
転状態がとられて車輪駆動トルクが比較的大とされる機
会が多い。このため、横力センサ56により車体に作用す
る横力が検出されるに加えて、トルクセンサ57により車
輪駆動トルクが検出されることによって車両の運転状態
が検出されることにより、路面の摩擦係数の相違がより
正確に検出されることになる。
そして、制御ユニット50は、例えば、第２図に示され
る如くの具体構成を有するものとされ、複数の転舵比特
性を記憶する転舵比特性記憶部58と、横力センサ56から
の検出信号Sg及びトルクセンサ57からの検出信号Stを受
け、転舵比特性記憶部58に記憶された複数の転舵比特性
のうちから、検出信号Sgがあらわす横力及び検出信号St
があらわす車輪駆動トルクに応じた適正な転舵比特性を
選択し、選択された転舵比特性に応じた信号Skを送出す
る転舵比特性選択部59と、舵角センサ52からの検出信号
Ss及び車速センサ54からの検出信号Svを受け、さらに、
転舵比特性選択部59からの転舵比特性をあらわす信号Sk
を受けてそれらに基づいて、前輪舵角及び車速に応じた
後輪舵角を算出する演算を行い、算出された後輪舵角に
応じた信号Srを送出する後輪舵角演算部60と、後輪舵角
演算部60からの信号Srに基づくパルス信号Spを形成する
パルス信号形成部61と、パルス信号形成部61から得られ
たパルス信号Spに基づいて、パルスモータ30及びポンプ
駆動用モータ44に対する駆動信号Sa及びSbを送出する駆
動部62とを備えるものとされる。ここで、制御ユニット
50における後輪舵角演算部60,パルス信号形成部61及び
駆動部62、及び、パルスモータ30等により、後輪12L及
び12Rの転舵を、車速に応じ、設定された後輪転舵特性
に従って制御する後輪転舵制御手段が構成されており、
また、転舵比特性選択部59は、横力センサ56からの検出
信号Sgがあらわす横力が所定値以上であるとき、転舵比
を前輪2L及び2Rの転舵状態と後輪12L及び12Rの転舵状態
とが逆位相関係とされることになる逆位相側に補正制御
して、後輪転舵特性を横力センサ56からの検出信号Sgに
基づいて補正する後輪転舵特性補正手段を形成するとと
もに、トルクセンサ57からの検出信号Stがあらわす車輪
駆動トルクに応じて転舵比の補正量、従って、後輪転舵
特性についての補正量を変化させる補正量可変手段を形
成するものとされている。
転舵比特性記憶部58に記憶されている転舵比特性は、
例えば、縦軸に転舵比Ｋがとられ、横軸に車速Ｖがとら
れて表される第３図のグラフに示される如く、路面の摩
擦係数が比較的小である場合にとられる転舵比特性k1,
路面の摩擦係数が比較的大である場合にとられる転舵比
特性k2、及び、転舵比特性k2がとられる場合より路面の
摩擦係数がさらに大である場合にとられる転舵比特性k3
に大別される。これら転舵比特性k1,k2及びk3は、夫
々、車速がV1,V1より大なるV2及びV2より大なるV3未満
のとき転舵比Ｋが負の値をとるもの、即ち、前輪2L及び
2Rの転舵状態と後輪12L及び12Rの転舵状態とを逆位相関
係にするものとなり、また、車速がV1,V2及びV3以上の
とき転舵比Ｋが正の値をとるもの、即ち、前輪2L及び2R
の転舵状態と後輪12L及び12Rの転舵状態とを同位相関係
にするものとなるようにされている。さらに、転舵比特
性k1,k2及びk3の夫々は、転舵比Ｋの値が車速の増大に
伴って増加し、また、低車速のもとで共通の負の値を取
るとともに高車速のもとで共通の正の値をとるものとな
るようにされている。そして、転舵比特性k2が、転舵比
特性k1に比して、転舵比Ｋが、前輪2L及び2Rの転舵状態
と後輪12L及び12Rの転舵状態とを逆位相関係にすること
になる逆位相側に移行しており、転舵比特性k3が、転舵
比特性k2に比して、転舵比Ｋが、さらに、前輪2L及び2R
の転舵状態と後輪12L及び12Rの転舵状態とを逆位相関係
にすることになる逆位相側に移行している関係にある。
上述の如くの構成のもとに、車両の走行時において、
横力センサ56からの検出信号Sgが制御ユニット50の転舵
比特性選択部59に供給され、転舵比特性選択部59におい
て、検出信号Sgがあらわす横力が所定値以上か否かが判
別される。即ち、転舵比特性選択部59において、横力セ
ンサ56により検出される車両に作用する横力が所定値以
上であるか否かが検出されるのである。また、トルクセ
ンサ57からの検出信号Stも転舵比特性選択部59に供給さ
れ、転舵比特性選択部59において、検出信号Stがあらわ
す車輪駆動トルクの値が判別される。
そして、転舵比特性選択部59において検出信号Sgがあ
らわす横力が所定値未満であることが検出され、従っ
て、路面の摩擦係数が比較的小であるとみなされる場合
には、転舵比特性選択部59により、転舵比特性記憶部58
に記憶された転舵比特性のうちから、例えば、第３図に
示される転舵比特性k1が選択されて、転舵比特性k1に応
じた信号Skが後輪舵角演算部60に供給される。これによ
り、後輪舵角演算部60においては、車速センサ54からの
検出信号Svがあらわす車速と信号Skがあらわす転舵比特
性k1とから得られる転舵比Ｋ、及び、舵角センサ52から
の検出信号Ssがあらわす前輪舵角から、検出信号Svがあ
らわす車速に応じた後輪舵角が算出され、得られた後輪
舵角に応じた信号Srがパルス信号形成部61に供給され
る。そして、パルス信号形成部61において、信号Srが示
す後輪舵角に対応するパルス信号Spが形成されて駆動部
62に供給され、駆動部62においてパルス信号Spに基づく
駆動信号Sa及びSbが形成されて、それらがパルスモータ
30及びポンプ駆動用モータ44に夫々供給される。その結
果、パルスモータ30及びポンプ駆動用モータ44の、後輪
舵角演算部60において算出された後輪舵角に応じた駆動
がなされる。
このようにして、パルスモータ30及びポンプ駆動用モ
ータ44が駆動制御されることにより、後輪12L及び12R
が、転舵比特性k1に従って転舵せしめられ、車両が車速
V1未満で走行するときには、前輪2L及び2Rの転舵状態と
後輪12L及び12Rの転舵状態とが逆位相関係におかれて、
良好な旋回性能が得られ、また、車両が車速V1以上で走
行するときには、前輪2L及び2Rの転舵状態と後輪12L及
び12Rの転舵状態とが同位相関係におかれて、安定した
走行状態が得られることになる。
これに対して、転舵比特性選択部59において、検出信
号Sgがあらわす横力が所定値以上であることが検出さ
れ、従って、路面の摩擦係数が比較的大であるとみなさ
れるが、トルクセンサ57からの検出信号Stがあらわす車
輪駆動トルクが所定値未満であることが検出される場合
には、転舵比特性選択部59により、転舵比特性記憶部58
に記憶された転舵比特性のうちから、例えば、第３図に
示される転舵比特性k2が選択されて、転舵比特性k2に応
じた信号Skが後輪舵角演算部60に供給される。これによ
り、後輪舵角演算部60においては、車速センサ54からの
検出信号Svがあらわす車速と信号Skがあらわす転舵比特
性k2とから得られる転舵比Ｋ、及び、舵角センサ52から
の検出信号Ssがあらわす前輪舵角から、検出信号Svがあ
らわす車速に応じた後輪舵角が算出され、得られた後輪
舵角に応じた信号Srがパルス信号形成部61に供給され
る。そして、この場合にも、パルス信号形成部61から、
信号Srが示す後輪舵角に対応するパルス信号Spが駆動部
62に供給され、駆動部62から、パルス信号Spに基づく駆
動信号Sa及びSbがパルスモータ30及びポンプ駆動用モー
タ44に夫々供給されて、パルスモータ30及びポンプ駆動
用モータ44の、後輪舵角演算部60において算出された後
輪舵角に応じた駆動がなされる。
このようにして、パルスモータ30及びポンプ駆動用モ
ータ44が駆動制御されることにより、後輪12L及び12R
が、転舵比特性k2に従って転舵せしめられ、車両が車速
V2未満で走行するときには、前輪2L及び2Rの転舵状態と
後輪12L及び12Rの転舵状態とが逆位相関係におかれて、
良好な旋回性能が得られ、また、車両が車速V2以上で走
行するときには、前輪2L及び2Rの転舵状態と後輪12L及
び12Rの転舵状態とが同位相関係におかれて、安定した
走行状態が得られることになる。
この場合、転舵比特性k2は、転舵比特性k1に比して、
転舵比Ｋが、前輪2L及び2Rの転舵状態と後輪12L及び12R
の転舵状態とを逆位相関係にすることになる逆位相側に
移行したものとされていて、車速がV1より大なるV2にな
るまで、前輪2L及び2Rの転舵状態と後輪12L及び12Rの転
舵状態とが逆位相関係におかれる状態が維持される。従
って、路面の摩擦係数が比較的大である場合には、車両
が比較的低速で走行する状態のみならず比較的高速で走
行する状態に、おいても、良好な旋回性能が得られるこ
とになる。
また、転舵比特性選択部59において、検出信号Sgがあ
らわす横力が所定値以上であることが検出されるととも
に、トルクセンサ57からの検出信号Stがあらわす車輪駆
動トルクが所定値以上であることが検出され、従って、
上述の如くの後輪12L及び12Rが転舵比特性k2に従って転
舵される場合よりも路面の摩擦係数がさらに大であると
みなされる場合には、転舵比特性選択部59により、転舵
比特性記憶部58に記憶された転舵比特性のうちから、例
えば、第３図に示される転舵比特性k3が選択されて、転
舵比特性k3に応じた信号Skが後輪舵角演算部60に供給さ
れる。これにより、後輪12L及び12Rが転舵比特性k3に従
って転舵される。
一方、車両が旋回走行時において低速走行状態から高
速走行状態に移行していく際には、横力センサ56により
検出される車両に作用する横力及びトルクセンサ57によ
り検出される車輪駆動トルクが増大していく。斯かる場
合に、上述の如くにして検出信号Sgがあらわす横力及び
検出信号Stがあらわす車輪駆動トルクに応じた転舵比特
性の選択が転舵比特性選択部59において行われ、例え
ば、車速が第３図に示されるVaとなる状態で、横力セン
サ56により検出される横力が所定値以上となり、そのと
き、トルクセンサ57により検出される車輪駆動トルクが
所定値以上であって、第３図に示される転舵比特性k1か
ら転舵比特性k3への切換えがなされたとすると、車速が
VaからVbまで増加して行く間に、転舵比Ｋは、比較的大
なる絶対値を有する負の値Kaから比較的小なる正の値Kb
までのΔＫだけ変化する。これに対し、仮に、検出信号
Sgがあらわす横力に応じた転舵比特性の選択がなされ
ず、車速がVa以上となっても転舵比特性k1に従う後輪12
L及び12Rの転舵が行われるとすると、第３図に示される
如く、車速がVaからVbまで増加していく間に、転舵比Ｋ
は、比較的小なる絶対値を有する負の値Ka′から比較的
大なる正の値Kb′までのΔＫ′だけ変化することにな
る。
これらの転舵比Ｋの変化ΔＫとΔＫ′とを比較する
と、ΔＫ′に比してΔＫの方が前輪2L及び2Rの転舵状態
と後輪12L及び12Rの転舵状態とを逆位相関係にすること
になる逆位相側にあり、従って、転舵比Ｋの変化がΔＫ
となる場合の方がΔＫ′となる場合に比して、車速がVa
からVbまで増加していく間に前輪2L及び2Rの転舵状態と
後輪12L及び12Rの転舵状態とが逆位相関係におかれる状
態が長くされることになる。
このため、車両が旋回走行時において低速走行状態か
ら高速走行状態に移行していき、それに伴って横力セン
サ56により検出される横力が増大していく際に、上述の
如くにして検出信号Sgがあらわす横力に応じた転舵比特
性の選択が転舵比特性選択部59において行われることに
より、車両の旋回に伴うアンダーステアリング傾向の増
大が効果的に抑制され、アンダーステアリング傾向が過
度となる状態が回避される。
第４図は、第１図に示される実施例に用いられる制御
ユニット50の他の具体構成例を示す。
この第４図に示す具体構成例は、例えば、第３図に示
される転舵比特性k1のみを記憶する転舵比特性記憶部5
8′と、舵角センサ52からの検出信号Ss及び車速センサ5
4からの検出信号Svが供給され、それらがあらわす前輪
舵角及び車速と転舵比特性記憶部58′に記憶された転舵
比特性k1とに基づいて後輪舵角を算出する演算を行い、
算出された後輪舵角に応じた信号Srを送出する後輪舵角
演算部60と、横力センサ56からの検出信号Sg及びトルク
センサ57からの検出信号Stが供給され、検出信号Sgがあ
らわす横力及び検出信号Stがあらわす車輪駆動トルクに
応じて後輪舵角演算部60で算出された後輪舵角を補正
し、必要な補正がなされた後輪舵角に応じた信号Sr′を
送出する補正部65と、補正部65からの信号Sr′に応じた
パルス信号Spを形成するパルス信号形成部61と、パルス
信号形成部61で得られたパルス信号Spに基づいて、パル
スモータ30及びポンプ駆動用モータ44に対する駆動信号
Sa及びSbを送出する駆動部62とを備えている。
斯かる構成のもとに、車両の走行時において、後輪舵
角演算部60で、車速センサ54からの検出信号Svがあらわ
す車速と転舵比特性記憶部58′に記憶された転舵比特性
k1とから得られる転舵比Ｋ、及び、舵角センサ52からの
検出信号Ssがあらわす前輪舵角から、検出信号Svがあら
わす車速に応じた後輪舵角が算出され、得られた後輪舵
角に応じた信号Srが補正部65に供給される。
また、横力センサ56からの検出信号Sg及びトルクセン
サ57からの検出信号Stが補正部65に供給され、補正部65
において、検出信号Sgがあらわす横力が所定値以上か否
かが判別され、また、検出信号Stがあらわす車輪駆動ト
ルクが所定値以上か否かが判別される。そして、補正部
65において検出信号Sgがあらわす横力が所定値未満であ
り、従って、路面の摩擦係数が比較的小であるとみなさ
れる場合には、補正部65における後輪舵角演算部60から
の信号Srがあらわす後輪舵角に対する補正は行われな
い。このため、補正部65から、後輪舵角演算部60からの
信号Srがそのまま信号Sr′とされて得られ、パルス信号
形成部61に供給される。そして、パルス信号形成部61に
おいて、信号Sr′が示す後輪舵角に対応するパルス信号
Spが形成されて駆動部62に供給され、駆動部62において
パルス信号Spに基づく駆動信号Sa及びSbが形成されて、
それらがパルスモータ30及びポンプ駆動用モータ44に夫
々供給される。その結果、パルスモータ30及びポンプ駆
動用モータ44の、後輪舵角演算部60において算出された
後輪舵角に応じた駆動がなされる。
このようにして、パルスモータ30及びポンプ駆動用モ
ータ44が駆動制御されることにより、後輪12L及び12R
が、転舵比特性k1に従って転舵せしめられ、前述の第２
図に示される具体構成例による場合と同様な車両の走行
状態が得られることになる。
これに対して、補正部65において検出信号Sgがあらわ
す横力が所定値以上であることが検出され、従って、路
面の摩擦係数が比較的大であるとみなされる場合には、
補正部65において、後輪舵角演算部60からの信号Srがあ
らわす後輪舵角に対する補正が行われ、転舵比が補正さ
れる。このとき、転舵比の補正量は、補正部65において
検出信号Stに基づいて検出される車輪駆動トルクの値に
よって異なるものとされる。例えば、検出信号Stがあら
わす車輪駆動トルクが所定値未満である場合には、後輪
舵角演算部60において転舵比特性k1に代えて第３図に示
される転舵比特性k2が用いられた演算が行われるとし
て、そのとき算出される後輪舵角に相当するものとされ
る補正後輪舵角が得られる。また、検出信号Stがあらわ
す車輪駆動トルクが所定値以上である場合には、後輪舵
角演算部60において転舵比特性k1に代えて転舵比特性k3
が用いられた演算が行われるとして、そのとき算出され
る後輪舵角に相当するものとされる補正後輪舵角が得ら
れる。そして、補正部65から、補正後輪舵角に応じた信
号Sr′がパルス信号形成部61に供給される。そして、こ
の場合にも、パルス信号形成部61から、信号Sr′が示す
補正後輪舵角に対応するパルス信号Spが駆動部62に供給
され、駆動部62から、パルス信号Spに基づく駆動信号Sa
及びSbがパルスモータ30及びポンプ駆動用モータ44に夫
々供給されて、パルスモータ30及びポンプ駆動用モータ
44の、後輪舵角演算部60において算出された後輪舵角に
応じた駆動がなされる。
このようにして、パルスモータ30及びポンプ駆動用モ
ータ44が駆動制御されることにより、後輪12L及び12R
が、転舵比特性k2もしくはk3に従って転舵せしめられ、
前述の第２図に示される具体構成例による場合と同様な
車両の走行状態が得られることになる。
なお、上述の実施例においては、車両に作用する横力
を検出する手段として横力センサ56を用いているが、斯
かる横力センサ56の使用に代えて、例えば、縦軸に前輪
舵角θがとられ、横軸に車速Ｖがとられて表される第５
図のグラフに示される如くの、複数の横力曲線G1,G2,G3
及びG4等に従って、舵角センサ52からの検出信号Ssがあ
らわす前輪舵角及び車速センサ54からの検出信号Svがあ
らわす車速に対応する横力値を求めることにより、車両
に作用する横力を検出するようにしてもよい。
第６図は、本発明に係る車両の４輪操舵装置の他の例
を示す。第６図において第１図に示される例に対応する
各部には第１図と共通の符号を付して示し、それらにつ
いての重複説明は省略する。
第６図に示される例においては、前輪操舵機構５′を
構成するステアリングギア機構10のラック軸９にラック
70が形成されている。そして、ラック70には、車両の長
さ方向に伸びる伝達ロッド72の一端部に固定されたピニ
オン74が噛合せしめられており、伝達ロッド72の他端部
は転舵比変更機構76に連結されている。転舵比変更機構
76は、車幅方向に移動自在に支持されたスライド部材78
を有している。スライド部材78にはラック80が形成され
ており、ラック80にはピニオン軸24の一端部に固定され
たピニオン82が噛合せしめられている。ピニオン軸24の
他端部にはピニオン26が固定されており、このピニオン
26は後輪操舵用ロッド20に形成されたラック22に噛合せ
しめられている。
転舵比変更機構76は、例えば、第７図に示される如
く、車両の高さ方向に伸びる中心軸線O1を中心にして回
転自在に支持された軸83を有しており、軸83の一端部に
は二股形状を有するホルダー84が取り付けられている。
ホルダー84には、ピン86を介して回動アーム88の一端部
が連結されており、ピン86の中心は、中心軸線O1に直交
して車幅方向に沿う中心軸線O2に一致するものとされて
いる。従って、ピン86を中心とする回動アーム88の回動
軌跡の、中心軸線O2に対する角度は、中心軸線O1を中心
とするホルダー84の回転に伴って変化するものとなる。
回動アーム88の他端部は、その中間部をボールジョイ
ント90によって連結されたリンク部材92を介してスライ
ド部材78に連結されている。回動アーム88の他端部とリ
ンク部材92の一端部、及び、リンク部材92の他端部とス
ライド部材78は、夫々、中心軸線O1及びO2上においてボ
ールジョイント94及び95を介して連結されている。リン
ク部材92におけるボールジョイント90及び94の中間部
は、筒状部材96によって車幅方向に摺動自在に支持され
ている。筒状部材96は、中心軸線O2を中心にして回転自
在に支持された回転軸98に一端部を固定された回動アー
ム100の他端部に固定されている。回転軸98の一端部に
は傘歯車102が固定されており、傘歯車102は伝達ロッド
72の他端部に固定された傘歯車104に噛合せしめられて
いる。
従って、筒状部材96は、前輪操舵機構５′の動作に伴
う伝達ロッド72の回転により、回転軸98を中心として回
動せしめられる。そして、斯かる状態において、回動ア
ーム88の回動軌跡が中心軸線O2に対して傾いている場合
には、リンク部材92が第７図において矢印Ｆで示される
方向に移動せしめられ、これにより、スライド部材78が
車幅方向に変位せしめられることになる。斯かるスライ
ド部材78の変位量は、回動アーム88のピン86を中心とす
る回動軌跡と中心軸線O2との角度、即ち、中心軸線O1を
中心とするホルダー84の回転角度によって決定される。
このため、一端部にホルダー84が固定された軸83の他端
部にセクタ歯車106が固定されており、セクタ歯車106に
は、制御ユニット50からの駆動信号Saによって駆動制御
されるモータ108の出力軸に固定されたピニオン110が噛
合せしめられている。そして、この例においては、制御
ユニット50における後輪舵角演算部60,パルス信号形成
部61及び駆動部62、及び、転舵比変更機構76等により、
後輪転舵制御手段が構成されているのである。
斯かる構成とされた４輪操舵装置が搭載された車両の
走行時においては、ステアリング・ホイール３からの操
舵力が前輪操舵機構５′及び伝達ロッド72を介して転舵
比変更機構76に伝達されるとき、制御ユニット50におい
て、舵角センサ52,車速センサ54,横力センサ56及びトル
クセンサ57からの検出信号Ss,Sv,Sg及びStに基づいて転
舵比が設定される。そして、設定された転舵比に応じた
駆動信号Saが制御ユニット50から転舵比変更機構76に供
給され、それにより、スライド部材78が所定量だけ変位
せしめられる。斯かるスライド部材78の変位は、ピニオ
ン軸24を介して後輪操舵用ロッド20に伝達され、ナック
ル部材16がジョイント部14の回りを回動せしめられるこ
とにより、後輪12R及び12Lが所定の転舵比にもとに転舵
せしめられる。
斯かる第６図に示される実施例における他の構成及び
動作は、第１図に示される実施例と同様である。
（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る車両の４
輪操舵装置によれば、前輪が転舵せしめられるときそれ
に伴って後輪が転舵せしめられると後輪の転舵が、車速
に応じ、設定された後輪転舵特性に従って制御されるも
のとなされ、かつ、斯かる後輪の転舵の制御に用いられ
る後輪転舵特性が、車両に作用する横力に応じて適正に
補正され、さらに、後輪転舵特性についての補正量が車
両の車輪駆動トルクに応じて自動的に変化せしめられる
ものとされるので、車両を、種々の車輪駆動トルクが得
られるもとでそれに作用する横力の状態、従って、路面
の摩擦係数の状態に適合した適正な走行状態におくこと
ができることになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る車両の４輪操舵装置の一例を概略
的に示す全体構成図、第２図は第１図に示される例に用
いられる制御ユニットの具体構成例を示すブロック図、
第３図は第２図に示される制御ユニットの具体構成例の
動作説明に供される転舵比特性を示す図、第４図は第１
図に示される例に用いられる制御ユニットの他の具体構
成例を示すブロック図、第５図は第１図に示される例に
おいて行われ得る横力検出の説明に供される図、第６図
は本発明に係る車両の４輪操舵装置の他の例を示す全体
構成図、第７図は第６図に示される例に用いられる転舵
比変更機構の具体構成例を示す概略構成図である。 図中、2L及び2Rは前輪、５及び５′は前輪操舵機構、11
は後輪操舵機構、12L及び12Rは後輪、30はパルスモー
タ、50は制御ユニット、56は横力センサ、57はトルクセ
ンサ、58及び58′は転舵比特性記憶部、59は転舵比特性
選択部、60は後輪舵角演算部、61はパルス信号形成部、
62は駆動部、65は補正部、76は転舵比変更機構である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両における操舵操作に応じて前輪を転舵
    させる前輪操舵機構と、 該前輪操舵機構による上記前輪の転舵に関連して後輪を
    転舵させる後輪操舵機構と、 該後輪操舵機構による上記後輪の転舵を、車速に応じ、
    設定された後輪転舵特性に従って制御する後輪転舵制御
    手段と、 上記車両に作用する車幅方向の力を検出する横力検出手
    段と、 該横力検出手段から得られる検出信号に基づいて上記後
    輪転舵特性を補正する後輪転舵特性補正手段と、 上記車両における車輪駆動トルクを検出する駆動トルク
    検出手段と、 該駆動トルク検出手段により検出された車輪駆動トルク
    に応じて、上記後輪転舵特性補正手段による上記後輪転
    舵特性についての補正量を自動的に変化させる補正量可
    変手段と、 を備えて構成される車両の４輪操舵装置。
JP61201087A 1986-08-27 1986-08-27 車両の４輪操舵装置 Expired - Lifetime JPH0825475B2 (ja)

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US07/089,552 US4874054A (en) 1986-08-27 1987-08-26 Control in a vehicle four wheel steering system
DE19873728678 DE3728678A1 (de) 1986-08-27 1987-08-27 Steuerung eines fahrzeug-vierradlenksystems

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