JPS62247978A - 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。

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車速に応じた所定の転舵比
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おり、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、走行安定性を確保する見地から通常走行時に比
べて旋回か抑制される転舵比特性が望ましい。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、転舵比を走行条件に応じて変更する場合、予
め車速に応じた複数の転舵比特性を記憶手段に記憶させ
ておいて、これら記憶された複数の転舵比特性のうちか
ら走行条件に適した１つの転舵比特性を選択手段により
選択するようにすればよいのであるが、との転舵比特性
を選択するのがそのときの走行条件に対して最も適して
いるのかを￥ｑ断することは必ずしも容易ではなく、特
に未熟なドライバーにとっては困難な場合が多いと考え
られるわ一方、転舵比特性の選択を自動的に１１つよう
にすれば上記のような不都合を解消することができるが
、ドライバーの好みに応じた転舵比特性の選択を可能に
するという要望には応えることかで８ない工 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、ドライバーの好みおよび
安全性の両面から転舵比特性を選択し得る４情操！ＩＥ
装置を提供せ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、次のような構成とし
たものである。すなわち、上記後輪転舵機構は、車速に
応じた複数の転舵比特性を記憶する転舵比特性記憶手段
と、これら記憶された複数の転舵比特性のうちから１つ
の転舵比特性を選択する選択手段と、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比を
可変とする転舵比可変手段とを備えてなり、前記選択手
段は、走行条件に応じて適当な転舵比特性を自動的に選
択する自動制御モードと、任意の転舵比特性を手動的に
選択可能な固定モードとを備えているものである。

上記１−自動制御モードコは、１種類でめってもよいこ
とは勿論であるが、適当な転舵比特性を自動的に選択な
際の走行条件の判断基準を何種類か設定し、これに対応
した２種類以上の自動制御モードを設定するようにして
もよい。

（作　用） 上記の構成により、本発明では、選択手段を固定モード
にセットすれば、手動により車速に応じた複数の転舵比
特性のうちから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。一方、選択手段を自動制御モードにセットす
れば、上記複数の転舵比特性うちからそのときの走行条
件に適した転舵比特性が自動的に選択され、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蟇づいて説明する。

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
］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＆ピニオン機構４の作動を前輪２
Ｌ、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機構でめ
って、咳後輪転舵１！ｉｍ７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後
輪８Ｌ、８Ｒ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
作ロン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右転用油
圧室１８ｂおよび右転用油圧室１８Ｃを有しているとと
もに、該各油圧至１８ｂ　、　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ｔは油供給
通路２１および油戻し路２２を介して油圧ポンプ？３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を左転用油子至１８ｂに連通しかつ右転用油圧室１
８ｃを油戻し路？？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の回転力に応じた千力に減圧するものでめ
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オよびラック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Ｎ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
？３の駆動用モータ２４を制御する転舵比可変手段３４
が構成されているユ 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の切換えにより転舵
比特性記憶手段としての特性記憶部３０に記憶された転
舵比特性のうち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、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にあける目標転舵角の演算が行われるようにな
っている。

特性選択部３５は、走行条件に応じて適当な転舵比特性
を自動的に選択する自動制御モード３６と、任意の転舵
比特性を手動的に選択可能な固定モード３７とを備えて
いる。これら自動制御モード３６と固定モード３７との
切換操作は、選択スイッチ２８により行われる。この選
択スイッチ２８は、第３図に示すように、自動制御モー
ド用ボタン３８と、固定モード用ボタン３９ａ　、　３
９ｂ　、　３９ｃとを備えたブツシュボタン式スイッチ
からなるものであって、固定モード用ボタン３９ａ　、
　３９ｂ　、　３９ｃにより、３種類の異なった転舵比
特性が得られ、一方、自動制御用ボタン３８によりこれ
ら３種類の転舵比特性のうちから走行条件に適した転舵
比特性が自動的に選択される。図は、固定モード用ボタ
ン３９ａかＯＮとなっている状態を示す。

第２図に示すように、特性選択部３５にはセンサ４０か
接続されていて、選択スイッチ２８により特性選択部３
５か自動制御モード３６となっているとき、走行条件の
判定を行うためのデータとなるμ（タイヤと路面との摩
擦抵抗係数）、温度等を検出して特性選択部３５に入力
す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車速に応じた所定の転舵比特性は
、第４図に示すように、Ａ、ＢおよびＣの３種類の転舵
比特性が市る。これらは、第３図に示す固定モード用ボ
タン３９ａ　、　３９ｂ　、　３９Ｃを押したときに特
性選択部３５によって選択される転舵比特性とそれぞれ
対応するものである。これらの転舵比特性は、いずれで
も基本的には、車速か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市り、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め
り、またＣ−転舵比特性は逆に逆位相側にずれた傾向に
おる。

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にあける転舵比制御について説明するに
、通常走行時に、第３図に示すように選択スイッチ？８
において固定モード用ボタン３９ａがＯＮにされていて
、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
か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、雪路等車輪（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（＠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（固定モ
ード用ボタン３９ｂＯＮ）により特性選択部３５で上記
へ−転舵比特性の代わりにＢ−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によって可変制御される。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、車両の旋回
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、運転技仙の熟達したドライバーにあっては選択ス
イッチ？８の切換え操作（固定モード用ボタン３９ｃＯ
Ｎ＞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８１．８Ｒ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。

さらに、選択スイッチ３８の切換操作（自動制御モート
用ボタン３８ＯＮ）により特性選択部３５を自動制御モ
ード３６にすれば、センサ４ｏがらの検出信号に基づい
てそのときの走行条件に最も適した転舵比特性が上記Ａ
、Ｂ、Ｃ−転舵比特性の中から自動的に選択される。

また、第５図は本発明の第２実施例に係る車両の４情操
ｌ！′２装置の全体構成を示し、この４輪操舵装置にあ
ける後輪転舵機１７’　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、８Ｒ１−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ｉ構７′は、ギヤ等からなる転
舵比変更装置４１を備え、該転舵比変更装置４１には車
体前後方向に延びる伝達ロッド４２の侵端が連結され、
該伝達ロッド４３の前端部には、前輪転舵ｉ構１のラッ
ク＆ピニオン機構４のラック＠４ａに形成されたラック
４３と噛合するピニオン４４が設けられている。また、
上記転舵比変更装置４１からは！言動部材４５が延出さ
れ、該摺動部材４５に形成されたラック４６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４７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＆ビニオン薇構４のラック軸４ａから
伝達ロッド４？を介して転舵比変更装置４１に伝達され
、該転舵比変更装置４１においてコントローラ？５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４
５およびピニオン＠１７を介して後輪操作コント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情操＋！′２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、上記転舵比変受装＠４１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・効果を奏することかで８るのは
勿論である２ （発明の効果） 以上の如く、本発明にあける車両の４輪操舵装置によれ
ば、転舵比特性記憶手段に記憶された車速に応じた複数
の転舵比特性のうちから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する後輪転舵
角の転舵比を可変とすることができ、しかも前記選択手
段は、走行条件に応じて適当な転舵比特性を自動的に選
択する自動制御モードと任意の転舵比特性を手動的に選
択可能な固定モードとを備えているので、ドライバー自
身の運転技側や路面状態に応じた４輪操舵を行うことが
でき、実用性、安全性に優れた効果を奏するものである
。

【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４
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図は選択スイッチを示す斜視図、第４図はコントロ
ーラの転舵比制御による車速に応じた転舵比特性を示す
図であるユ第５図は第２実施例を示す第１図相当図であ
る。 ］・・・前輪転舵機構 ７．７′・・・接輪転舵機構 ２５・・・コントローラ ２８・・・選択スイッチ ３４・・・転舵比可変手段 ３５・・・特性選択部 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、前記後輪転
   舵機構は、車速に応じた複数の転舵比特性を記憶する転
   舵比特性記憶手段と、これら記憶された複数の転舵比特
   性のうちから１つの転舵比特性を選択する選択手段と、
   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
   後輪転舵角の比を可変とする転舵比可変手段とを備えて
   なり、前記選択手段は、走行条件に応じて適当な転舵比
   特性を自動的に選択する自動制御モードと、任意の転舵
   比特性を手動的に選択可能な固定モードとを備えている
   ことを特徴とする車両の４輪操舵装置。