JPS5977972A - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ステアリング操作によって前輪とともに後輪
をも転舵制御するようにした４輪操舵装置の改良に関す
るものである。

従来より、この種の４輪操舵装置として、例えば特開昭
５５−９１４５７号公報等に開示されているように、後
輪を前輪転舵角と車速とに応じて転舵制御し、レーンチ
ェンジＣ車線変更）や緩やかな旋回が比較的多い中、高
車速時では、ステアリング操作に伴う前輪の転舵方向に
対して後輪の転舵方向を同じ方向（同位相）とすること
により、後輪の前輪に対するコーナリングフォースの位
相遅れを短縮して、レーンチェンジＣ車線変更）等を容
易に行うとともに、小回りや車庫入れ等が比較的多い区
車速時においては、後輪の転舵方向を前輪の転舵方向と
は逆方向（逆位相）とすることにより、車両の最小回転
半径を小さくして、車庫入れ等を容易に行うようにした
ものが知られている。

しかしながら、上記従来のものでは、中、高車速時での
旋回途中で制動した場合には、車速が中車速域から低車
速域に入ると後輪が同位相から逆位相に転舵されるため
、最小回転半径が小さくなって車両のすくい込み（スピ
ン）が発生し、走行」二危険となるという欠点があった
。

また、車速に応じた転舵制御に代えて、トランスミッシ
ョンのチェンジポジションニ応じた転舵制御を採用する
ことも考えられるが、このものにおいては、ローポジシ
ョンおよびリバースポジションでの発進時、後輪が前輪
とは逆位相に転舵される関係上、車両は車体後部が車体
横方向に張り出しながら発進することになる、このよう
な時、車両を車庫内に車庫側壁に近接させて格納した場
合には、車庫出し時に車体後部が横方向に張り出して車
庫側壁等に接触することがある。また、中。

高市速時での制動時、制動と共に順次シフ１−ダウンが
行われた場合にはローポジションへのシフトダウン時に
後輪が同位相から逆位相に転舵されて、従来と同様に車
両のすくい込み（スピン）が生じるという危険性がある
。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、車庫出しや
中、高速走行での制動は一般的にステアリング操舵角の
小さい範囲内で行われることに着目し、上記の如く車両
を前輪転舵角に応じて転舵制御し、且つ後輪の位相制御
等、前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を変えるように
した４、輪操舵装置において、チェンジポジションがロ
ーポジションおよびリバースポジションにある場合には
、ステアリング操舵角が小さい範囲内では前輪転舵角に
対する後輪転舵角を零とし、ステアリング操舵角が大き
くなると後輪の転舵方向を前輪とは逆位相とすることに
より、車庫出し時における車体後部の張り出しを解消し
て、車庫側壁等との接触事故を未然に防止するとともに
、ローポジションへのシフトダウン時の車両のすくい込
み（スピン）の発生を確実に防止することを目的とする
ものである。

この目的を達成するため、本発明では、前輪を転舵する
ステアリング装置と、後輪を転舵する後輪転舵装置と、
該後輪転舵装置を前輪転舵角に応じて作動制御し、且つ
前輪転舵角に対する後輪転舵角特性をトランスミッショ
ンのチェンジポジションに応じて変えるように制御する
コントローラトラ備工、該コントローラを、チェンジポ
ジションがローポジションおよびリバースポジションで
ステアリンク操舵角の小さいときには前輪転舵角に対す
る後輪１１云舵角が零位相となり、ステアリング操舵角
の大きいときには逆位相となるように機能するよう構成
し、該コントローラによる後輪操舵装置の作動制御によ
り、ローポジションおよびリバースポジションにおいて
は後輪転舵角をステアリング操舵角の小さい範囲内で零
に制御するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例である４輪操舵装置の全体
構成を示し、■は左右の前輪２ａ、２ｂを転舵するステ
アリング装置であって、該ステアリング装置１はステア
リング８と、ラック＆ピニオン機構４．と、左右のタイ
ロッド５．５と、左右のナックルアーム６．６とから成
る。

捷だ、７は左右の後輪８ａ　、８ｂを転舵する後輪操舵
装置侑であって、該後輪転舵装置７は、両端が左右の後
輪８ａ、８ｂにナックルアーム９，９およびタイロッド
１０．１０を介して連結された車体横方向に延びるロッ
ドｌｌａを有する油圧アクチュエータ１１を備えている
。該油圧アクチュエータ１１は、ロッドｌｌａに固着し
たピストン１１ｂによシ車体横方向に仕切られた人伝１
１］油圧室１１ｅおよび右転用油圧室１１ｄｋｌｆｔえ
、該各油圧室１１ｅ、１１ｄにはそれぞれリターンスプ
リング１１８．ｌｌｆが縮装されている。また、後輪転
舵装置７は、電動機１２により駆動され油溜め１３内の
油を吸入して上記油圧アクチュエータ１１に供給する油
圧ポンプ１４．と、該油圧ポンプ１４．からの圧油供給
方向を切換える切換弁１５とを備えている。該切換弁１
５は、油圧ポンプ１４から油圧アクチュエータ１１の左
：伝相油圧室ｌｉｅへの圧油供給および右転用油圧室１
１ｄから油溜め１３への油戻シを許容する左転位置１５
ａと、それとは逆方向の油流れを許容する右転位置１５
ｂと、圧油供給および油戻りを共に阻止する阻止位置１
５Ｃとを有し、左転位置１５　ａＫあるときには、油圧
アクチュエータ１１の左転用油圧室１１ｆ、への圧油供
給によりピストンｌｌｂを介してロッドｌｌａを図中下
方に移動させることにより、左右の後輪１３ａ、８ｂを
左方向（図中時計方向）に転舵する一方、右転位置１５
ｂにあるときには右転用油圧室１１ｄへの圧油供給によ
りロッドｌｌａを上記とは逆方向に移動させて左右の後
輪８ａ　、　８ｂを右方向（図中時計方向）に転舵し、
また阻止位置１５６に位置付けたときには油流れを阻止
してロッドｌｌａの移動を停止させることにより、左右
の後輪８ａ、８ｂをその時の転舵角に保持するようにし
ている。

さらに、１６は上記後輪操舵装置７を作動制御するコン
トローラであって、該コントローラ１６に１はステアリ
ング３の操舵角を検出するステアリング操舵角センサ１
７と、トランスミッンヨンの現在のチェンジポジション
を検出するチェンジポジションセンサ１８と、上記油圧
アクチュエータ１１のロッドｌｌａの左右移動量を検出
する後輪１匣舵センサ１９との各検出信号が入力されて
おり、また該コントローラ１６には上記切換弁１５のス
プール１５ｄを吸引移動せしめる励磁コイル１．５０が
接続されている。さらに、上記コントローラ１６の内部
には、第２図に示すようなステアリング操舵角Ｏ８に対
する油圧アクチュエータ１１のロッドｌｌａの移動量Ｓ
Ａの特性、換言すれば前輪伝舵角ＯＦに対する後輪転舵
角θＲの特性が予め入力記憶されている。該特性は同図
から判るように、セカンドポジション以上では前輪転舵
角ＯＦの増大に応じて後輪転舵角ＯＲも同位木目で増大
し、且つチェンジボジンヨンが上がるに従って前輪転舵
角ＯｐＧて対する後輪転舵角θＲの比θＲ／θＦが大き
くなり、一方、ローポジションおよびリバースポジショ
ンでは、前輪転舵角ＯＦが所定前輪転舵角Ｏｐ・０以下
の際、すなわちステアリング操舵角Ｏ８が所定ステアリ
ング操舵角θＳＯ以下の際には、後輪転舵角ＯＲが零と
舵角θＰの増大に応じて後輪転舵角θＲも逆位４ζ目で
増大する特性となっている。そして、上記ステアリング
操舵角センサ１７と、チェンジポジションセンザ１８か
らの各検出信号に応じて油圧アクチュエータ１１のロッ
ドｌｌａの目標移動量（目標後輪転舵角）を上記特性に
基いて算出し、これを上記後輪転舵センサ１９からのロ
ッドｌｌａの実際移動量と比１咬して、その差を縮める
方向に油圧アクチュエータ１１のロッドｌｌａを移動さ
せるよう、切換弁１５の励磁コイル１５ｅを励磁又は非
励磁して切換弁１５を適宜位置に位置付けるように構成
されている。

寸だ、上記コン１−ローラ１６は、油圧アクチュエータ
１１０ロツドｌｌａの実際移動量と目標移動量との差が
縮するに従って、油圧ポンプ１４から油圧アクチュエー
タ１１への油の圧力が漸次低くなるよう、電動機１２を
駆動制御するように構成されている。尚、２０は車載バ
ッテリである。

次に、上記実施例の作動について説明するに、車両を車
庫から出す際、発進時はヌテア゛リング３の操舵量は一
般的に少なく、ステアリング操舵角Ｏ８はＯｓｏ以下の
範囲内にある。また、トランスミッションのチェンジポ
ジションはローポジション又はリバースポジションとな
っている。このため、コントローラ１６は第２図の特性
に基いて油圧アクチュエータ１１０ロツドｌｌａの目標
移動量（目標後輪操舵角）を零と算出し、これを後輪転
舵センサ１９のロッドｌｌａの実際移動量と比較して、
その差を縮めるよう切換弁１５の励磁コイル１５ｅを励
磁および非励磁して切換弁１５を適宜位置に位置付ける
。このことにより、油圧アクチュエータ１１は油圧ポン
プ１４．からの圧油供給が適宜に許容および阻止されて
、そのロッドｌｌａは図示の中立位置に移動収束し、左
右の後輪８＋Ｌ。

８ｂは転舵角が零に転舵制御されて車体前後方向に対し
て平行となる。その結果、車両は上記後輪１獣舵角Ｏｎ
の零制御により車体後部が車体横方向に張シ出すことな
く発進することになる。よって、車両を車庫側壁に近接
して格納した状態での車庫出し時においても、車体後部
は車庫側壁に接触することがなく、その接触事故を未然
に防止して安全性の向上を図ることができる。

そして、車両が車庫からほぼ出て所定道路に進入すべく
ステアリング３が大きく操舵されると、ステアリング操
舵角Ｏ８がＯ２０より大きくなるのに伴いコントローラ
１６は第２図の特性に基いて前輪転舵角ＯＦに応じた逆
位相の目標後輪転舵角（油圧アクチュエータ１１のロッ
ドｌｌａの目標移動量）を算出し、これをロッドｌｌａ
の実際移動量と比較して、その差を縮めるよう切換弁１
５を作動制御する。このことによシ、油圧アクチュエー
タ１１のロッドｌｌａは車体横方向に目標移動量だけ移
動し、左右の後輪８ａ、８ｂは前輪転舵角ＯＦとは逆位
相の目標転舵角に転舵制御される。その結果、最小回１
獣半径が小さくなって、車両は容易に且つ小範囲内で方
向伝換されることになシ、車庫出しを容易に行うことが
できる。

また、中、高速走行時での制動時において順次シフトダ
ウンされた場合、ステアリング３の操舵Ｍは一般的に少
なくステアリング操舵角θ８はθＳＯ以下となっている
。このため、コントローラ１６はローポジションにシフ
トダウンされた時には目標後輪転舵角を零と算出する。

このことによシ、油圧アクチュエータ１１のロッドｌｌ
ａは切換弁１５により移動量制御されて図示の中立位置
に移動収束し、左右の後輪８ａ、８ｂは転舵角面が零に
制御されて進行方向と平行になる。その結果、車両は上
記後輪転舵角の零制御により良好な走行姿勢を保持しな
がら停止することになる。よって、中、高速走行からの
減速時において順次シフトダウンされた場合の走行上の
安全性を確実に確保することができる。

また、第３図は本発明の第２の実施例を示し、上記第１
実施例では後輪転舵装置７を油圧制御式のもので構成し
たのに代え、ステアリング装置１に連動するリンク機構
で構成したものである（尚、上記第１実施例と同一の部
分については同一の符号を付してその説明を省略する）
。

すなわち、第３図において、ラック＆ピニオン機構４の
ラック４．ａＫはＬ形すンク２１を介して車体前後方向
に配置した第１の工形リンク２２が連結されておシ、該
ラック４　ａの車体横方向移動に応じてＬ形すンク２１
をその支点２１ａを中心として回・助させることにより
、工形リンク２２を車体前後方向に移動させるようにし
ている。また、該工形リンク２２の後端部（Ｃは車体横
方向に配置した転舵比可変リンク２３の一端２３ａが連
結されている。該伝舵叱可変リンク２８には、該可変リ
ンク２３上に冶って摺動自在な可動支点２４が設けられ
ており、該可動支点２４・の位置を支点として転舵比可
変リンク２３の一端２３ａを上記第１の工形リンク２２
の動きに応じて車体前後方向に移動させるようにしてい
る。さらに、該転舵比可変リンク２３の中央部２３ｂに
は車体前後方向に配置した第２の工形リンク２５が連結
され、該工形リンク２５の後端部にはＬ形すンク２６を
介して左右の後輪８ａ、８ｂのタイロッド１０．１０に
連結した車体横方向のロッド２７が連結されており、第
２の工形リンク２５の車体前後方向移動によりＬ形すン
ク２６をその支点２６ａを中心として回動させることに
より、上記ロッド２７を車体（黄方向に移動させて左右
の後輪８ａ、８ｂを転舵するようにしている。以上によ
り、後輪転舵装置７′を構成している。

そして、上記転舵比可変リンク２８の可動支点２４、は
、電動機２８によシ回転駆動される車体廣方向の蝶棒２
９に螺合する螺合部材３０と連結されており、電動機２
８の回転駆動に伴う蝶棒２９の回転によシ螺合部材３０
を車体横方向に移動させることにより、可動支点２４・
を転舵比可変リンク２３上に沿って車体横方向に摺動さ
せ、該可動支点２４・を図示の如き中央部２３ｂより右
方に位置付けたときには、該可変リンク２３の中央部２
３ｂが第１の工形リンク２２に連動する該可変リンク２
３の一端２８ａと同一方向に移動することによシ第２の
工形リンク２５を第１の工形リンク２２と同一方向に移
動させて、後輪３ａ　、８ｂを前輪ｇａ、２ｂと同位相
に転舵する一方、可動支点２４を可変リンク２３の一端
２３ａと中央部２３ｂとの間に位置付けたときには、中
央部２３ｂが一端２３ａと逆方向に連動することにより
第２の工形リンク２５を第１の工形リンク２２とは逆方
向に移動させて、後輪８ａ、８ｂを前１論９ａ。

２１）とは逆位相に転舵し、また、可動支点２４を中火
部２３ｂに一致して位置付けたときには一端２３ａの車
体前後方向移動に拘わらず第２の工形リンク２５の動き
が停止することによシ、前輪２ａ　、　２　ｂの１獣舵
とは無関係に前輪転舵角に対する後輪転舵角零位相とす
るようにしている。

また、コントローラ１６には、転舵比可変リンク２３上
の可動支点２４の位置を検出する後輪転舵センサ１９′
の検出信号が入力されている。そして、該コントローラ
１６は、ステアリング操舵角センサ１７とチェンジポジ
ションセンサ１８からの各検出信号に応じて第２図に示
す特性に基いた目標後輪転舵角θＲを算出し、これに応
じた転舵比可変リンク２３の目標支点位置と、上記後輪
転舵センサ１９′からの実際支点位置とを比較して、そ
の差を縮めるよう″電動機２８を作動制御するように構
成されている。

したがって、ローポジションおよびリバーヌポー　ジシ
ョンにおいて、ステアリング操舵角θＳがθＳＯ以下の
範囲内ではコントローラ１６は第２図の特支点２４．は
転舵比可変リンク２３の中央部２３１１に一致して位置
付けられるので、ステアリンク８の操舵に拘わらず第２
のＩ形すンク２５は車体ｎｉＪ後方向に移動せず、左右
の後輪８ａ、８ｂは転舵角が零となって車体前後方向と
平行になる。よって、上記第１実施例と同様に車庫出し
時における車体後部の横方内張シ出しを解消して、車庫
側壁との接触事故を未然に防止することができるととも
に、中、高速走行時の制動時において順次シフトダウン
された場合の車両の走行姿勢を良好に保持して、走行上
の安全性を確実に確保することができる。

尚、以上の説明では、コントローラ■６ｖＣ入力記憶さ
れる前輪転舵角に対する後輪転舵角特性は、第２図に示
すような特性としたが、本発明ではローポジションおよ
びリバースポジションにおける特性が第２図に示す特性
であればよく、セカンドポジション以上での特性はその
他種々の特性、例えば前輪転舵角θＦに対する後輪転舵
角Ｏｎが同位相で且つ同れのチェンジポジションでモ等
しく一定である特性としたり、上記後輪転舵角θＲが常
に零位相となる特性としたりすることができるのは勿論
である。しかし、上記第１および第２の実施例の如くチ
ェンジポジションが上がるに従って上記比θＲ／θＦが
次第に大きくなる特性とする方が、中車速域での旋回性
能を高車速域でのレーンチェンジ性能との両立を図るこ
とができる点で実用に合致し、よフ好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、コントローラに
よる後輪転舵装置の作動制御によシ、後輪を前輪転舵角
とトランスミッションのチェンジポジションとに応じて
所定転舵角に転舵制御するようにした４１輪転舵装置に
おいて、チェンジポジションがローポジションおよびリ
バースポジションにある場合には前輪転舵角に対する後
輪転舵角を、７テアリング操舵角が小さいときには零位
相とし、ステアリング操舵角が大きいときには逆位Ａζ
目となるようにしたので、発進時における車体後部の横
方向張り出しを解消することができ、車庫側壁等との接
触事故を未然に防止することができるとともに、ローポ
ジションにシフトダウンされた場合の車両の走行姿勢を
良好に保持することができ、走行上の安全性を確保する
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し、第１図は第１実施例を示
す全体概略構成図、第２図はコントローラに入力記憶さ
れる前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を示す図、第３
図は第２実施例を示す全１本概略構成図である。 ■・・・ステアリング装置、９ａ、２ｂ・・・前輪、７
゜７′・・・後輪転舵装置、８ａ、８ｂ・・・後輪、１
１・・・油圧アクチュエータ、１２・・・電動機、１４
、・・・油圧ポンプ、１５・・・切換弁、１５ｅ・・・
励磁コイル、１６・・・コントローラ、１７・・・ステ
アリング操舵角センサ、１８・・・チェンジポジション
センサ、１９．１９’・・・後輪転舵センサ、２１．２
６・・・Ｌ形すンク、２２．２５・・・Ｉｉリンク、２
８・・・転舵比可変リンク、２４・・・可動支点、２８
・・・電動機、２９・・・蝶棒、３０・・・螺合部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪を転舵するステアリング装置と、後輪を転舵
   する後輪転舵装置と、該後輪転舵装置を前輪転舵角に応
   じて作動制御し、且つ前輪転舵角に対する後輪転舵角特
   性をトランスミッションのチェンジポジションに応じて
   変えるように制御するコントローラとを備え、該コンド
   ローラバ、チェンジポジションがローポジションおよび
   リバースポジションでステアリング操舵角の小さいとき
   には前輪転舵角に対する後輪転舵角が零位相となり、ス
   テアリング操舵角の大きいときには上記後輪転舵角が逆
   位相となるように構成したことを特徴とする車両の４．
   輪操舵装置・