JPS61287868A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、前輪の転舵に応じて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問題点） ところで、従来の４輪操舵装置における後輪転舵機構は
、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比が所定の転舵比特
性に従って可変制御されているが、この転舵比特性を変
更自在にしたいという要請がある。すなわち、熟達した
ドライバーにとっては、旋回性が良好でスポーティ感を
味わうことのできる転舵比特性が望まれてＪ５す、また
、雪路等車輪がスリップを生じ易いいわゆる低μ路走行
時には、走行安定性を確保Ｊ゛る見地から通常走行時に
比べて旋回が抑制される転舵比特性が望ましい。

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、後輪転舵機構における転舵比を可変
とする制御部に改良を加えて、ドライバーの意思により
好みの転舵比特性を変更し得る４輪操舵装置を提供Ｖん
とするものである。

（問題点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、この前
輪の転舵に応じ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輪操舵装置として、次のＪ：つな構成と
したものである。すなわち、上記後輪転舵機構は、前輪
転舵角に対する後輪転舵角の比を所定の転舵比特性に従
って可変とする転舵比可変手段を備えており、該転舵比
可変手段は、所定の転舵比特性として複数の転舵比特性
を有していて、この複数の転舵比特性のうち１つの転舵
比特性を選択する選択手段を備えたものである。

（作用〉 上記の構成により、本発明では、選択手段により転舵比
可変手段の複数の転舵比特性のうち１つの転舵比特性が
選択され、この選択された転舵比特性に従って前輪転舵
角に対する後輪転舵角の転舵比が転舵比可変手段によっ
て可変制御されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明づ“る。

第１図は本発明の第１実施例に係る車両の４輪操舵′Ｉ
Ａ＠の全体構成を示し、１は左右の前輪２Ｌ。

２Ｒを転舵する前輪転舵機構であって、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＆ビニオ
ン機構４と、該ラック＆ビニオン機構４の作動を前輪２
ｍ、２Ｒ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ｍ構であ
って、該後輪転舵機構７は、両端が左右の後輪８Ｌ、８
Ｒ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１
１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に噛合づるピニオン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後輪８
Ｌ、８ＲがノＥ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、該名演圧室１８ｂ、１８ｃはそれぞれ油圧通路１
９ａ。

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ｊＩするコントロールバルブ２Ｏに連通
し、該コンロト−ルバルブ２ｏ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６転駆動
される。上記コントロールバルブ２０は、ピニオン軸１
７の回転方向を検出して後輪８１．８Ｒ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に連通ずる一方、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がらの油圧をピニオン軸１
７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１５，１６、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が軸方向く車幅方向）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１
１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υ制御信号によって作動１
ｊ制御される。上記コント０−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からの中速信号とがそれ
ぞれ入力されているとともに、選択スイッチ２８および
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図に示ずように、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食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、選択スイッチ２８にリ
レー接続され、該選択スイッチ２８の切換えにより特性
記憶部３０に記憶された転舵比特性のうら１つを選択す
る選択手段としての特性選択部３５を備えており、＋ａ
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ａ＃粋部３１における目標転
舵角の演算が行われるようになっている。

ここで、上記特性記憶部３０に予め記憶された、転舵比
可変手段３４の目標転舵角演算部３１における目標転舵
角の演算の基礎となる所定の転舵比特性は、第３図に示
すように、Ａ、ＢおよびＣの３種類の転舵比特性がある
。これらの転舵比特性は、いずれでも基本的には、車速
が低速から高速に上昇するに従うて転舵比ｋｓ角方向の
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＊ｍ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３種類の転舵比特性のうち
、八−転舵比特性は、通常走行時用として基本になるも
のであり、この八−転舵比特性と比較して、Ｂ−転舵比
特性は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、またＣ−転舵比特性は逆に逆位相側
にずれた傾向にある。

次に、上記第１実施例の作動、特に後輪転舵機構７のコ
ントローラ２５における転舵比制御について説明するに
、通常走行時に特性選択部３５で特性記憶部３０に記憶
された３種類の転舵比特性の中から基本となる八−転舵
比特性が選択されている場合には、この八−転舵比特性
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へ−転舵比特性に従って
可変ｙｐｉｍ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、雪路等重輪（前輪２Ｌ、２Ｒおよび後輪８Ｌ、８
Ｒ）がスリップを生じ易い低μ路（摩擦抵抗係数の低い
路面）走行時に選択スイッチ２８の切換え操作により特
性選択部３５で上記へ−転舵比特性の代わりに８−転舵
比特性を選択した場合には、このＢ−転舵比特性に従っ
て転舵比が転舵比可変手段３５によって可変制ｔｍされ
る。この場合、上記Ｂ−転舵比特性は、八−転舵比特性
に比べて同位相側にずれているので、後輪８Ｌ、８Ｒが
上述の通常走行時よりも前輪２Ｌ、２Ｒと同位相方向に
転舵され、単画の旋回が抑制されることになる。この結
果、低μ通路での車輪のスリップ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。

また、運転技廁の熟達したドライバーにあっては選択ス
イッチ２８の切換え操作により特性選択部３５でＣ−転
舵比特性を選択した場合、このＣ−転舵比特性は、八−
転舵比特性に比べて逆位相側にずれているので、後輪８
Ｌ、８Ｒが通常走行時よりも逆位相方向に転舵され、旋
回性が良好となってスポーティ感を味わうことができる
。

第４図は上記第１実施例の変形例として前輪転舵角θＦ
の大きさに応じて後輪転舵角θＲ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θＦ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ｋ）で前輪
転舵角θＦに対する後輪転舵角θＲの転舵比をＩＩＩ　
′ｍするものであり、その転舵比特性は、基本的にＧ、
を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１．ＩＩ御の場合におい
ても、その転舵比特性としては、通常走行時用の基本と
なる八−転舵比特性と、該へ−転舵比特性に比べて前輪
転舵角θＦの全鞘囲に亘って後輪転舵角θＲの正方向の
同位相側にずれたＢ−転舵比特性と、上記へ−転舵比特
性に比べて後輪転舵角θＲの負方向の逆位相側にずれた
Ｃ−転舵比特性の３ＩＩｉ類があり、これら３種類の転
舵比特性のうち１つが第１実施例の場合と同様に特性選
択部で選択され、転舵比可変手段でこの選択された転舵
比特性に従って転舵比が可変制御される。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。

また、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、上記接輪転舵ａ構７′は、ギλア等からなる
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＆ビニオン機構４のラック軸４ａに形成されたうツ
ク３９と噛合するビニオン４０が設けられている。また
、上記転舵比変更装＠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およびビニオン１３
を介して連結されたビニオン軸１７の前端部に設けたビ
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＆ビニオン機構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１ｌ１８
１ｓ材４１およびビニオン軸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８１．８Ｒ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′ａ３７を９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、本発明におりる車両の４輪操舵装置によれ
ば、後輪転舵機構の制御部たる転舵比可変手段が複数の
転舵比特性を有し、この複数の転舵比特性のうち選択手
段により任意に選択した１つの転舵比特性に従って前輪
転舵角に対゛りる後輪転舵角の転舵比を可変とすること
ができるので、ドライバー自身の運転技廁や路面状態に
応じた４輪操舵を行うことができ、実用性に優れた効果
を有するものである。

【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図は第１＊施例
の変形例としてコントローラの舵角による転舵比制御の
場合にお番プる転舵比特性を示づ図である。第５図は？
ｊＳ２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・・・選択スイッチ、３
４・・・転舵比可賓手段、３５・・・特性選択部。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社　　、、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、この前輪の転舵に応じ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、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を
   所定の転舵比特性に従つて可変とする転舵比可変手段を
   備えており、該転舵比可変手段は、所定の転舵比特性と
   して複数の転舵比特性を有していて、この複数の転舵比
   特性のうち１つの転舵比特性を選択する選択手段を備え
   たことを特徴とする車両の４輪操舵装置。