JPS63184572A - 車両のステアリング装置 - 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、前後輪を同時に転舵する４輪操舵装置を備え
るとともに、ハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比（
減速比）を変化させ得るようにした車両のステアリング
装置に関し、特に、４輪操舵装置の異常時の対策に関す
るものである。 （従来の技術〉 一般に、車両のステアリング装置は、ステアリングハン
ドルの回転運動をラックアンドピニオン等のステアリン
グギヤ装置を介してタイロッドの横方向の変位運動に変
換し、該タイロッドの両端部に連結された左右の操舵車
輪の向きを変化させるものであるが、上記ステアリング
ハンドルの回転量（ハンドル舵角）と車輪の切れ角（車
輪舵角）とは通常、常に一定の対応関係に保持されてい
る。 しかし、例えば車両の高速走行時には上記ハンドル舵角
に対する車輪舵角の伝達比を大きくして一定ハンドル舵
角に対する小輪舵角の大ぎさを小さくすることが走行安
定性を確保する上で望ましく、一方、低速走行時には、
車両の挙動を俊敏化させて良好な運転フィーリングを得
、おるいは車庫入れを容易化する等の見地から、上記伝
達比を逆に小さくして一定ハンドル舵角に対する車輪舵
角を大ぎくすることが望ましい。 そこで、かかる要求を満たすために、本出願人は、前に
、特開昭６０−１８６３９０号公報において、車両の車
速に応じて上記のハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達
比を変化させるようにしだ車速感応型のステアリング装
置を提案している。 これは、ステアリングハンドルの操舵力をステアリング
ギヤ装置を介して車輪に伝達する操舵力伝達経路中に、
ハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を変化させる遊
星歯車門構からなる伝達比可変手段を設け、この遊星歯
車門構の変速機能によってハンドル舵角に対する車輪舵
角の伝達比を変化させるようにしたものである。これに
よれば、ハンドルからステアリングコラムへの回転伝達
比が車速の高速時はど大きくなり、その結果、一定のハ
ンドル舵角に対する車輪の転舵角が高車速時には小さく
なっていわゆるハンドルが切れ難くなる一方、低車速時
には逆に大きくなってハンドルが切れ易くなり、車速に
対応した良好なステアリング特性が得られることになる
。 他方、近年、車両の走行特性を大きく変え得るものとし
て４輪操舵装置が注目されてあり、この４輪操舵装置は
、基本的には、低車速時や大舵角時に前後輪の転舵比を
逆位相に制御し、ステアリング特性をオーバーステア特
性にして車両の回頭性を高める一方、高車速時あるいは
小舵角時には、転舵比を同位相に保ち、ステアリング特
性をアンダステア特性にして車両の走行安定性を確保す
るようにしたものである。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、このような４輪操舵装置においては、制御系
に故障等の異常が発生すると、前接輪の転舵比が変化せ
ずにおる値に固定される虞れがおる。 この異常時の安全性を確保するためのフエイルセイノシ
ステムとして、４輪操舵装置の貨常時には前後輪の転舵
比を強制的に零に保持して車両の操舵特性を２輪操舵状
態に固定するようにすることか行われる。しかし、その
場合、それまで変化していた転舵比が強制的に固定され
るため、特に、転舵比の逆位相側となる低車速域におい
て、操舵特性が４輪操舵制御システムの正常時に比べて
相対的にアンダステア特性になって、車両の回頭性が悪
化するという問題が生じ、その解決策を立てておくこと
が望まれる。 本発明は以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、上記したステアリング装置によって得
られる操舵特性に着目し、４輪操舵装置の異常により転
舵比が２輪操舵状態に固定されたときには、その操舵特
性の変化を同ステアリング装置によって補償するように
することにより、万一、４輪操舵装置の異常により転舵
比“が２輪操舵状態に固定されても、低車速時にはハン
ドルを切れ易くして車両の回頭性を確保しようとするこ
とにおる。 （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように、前後輪の転舵比を低小、速時には逆位
相側に、高車速時には同位相側にそれぞれ制御する４輪
操舵装置３を備えた車両に対し、ステアリングハンドル
の操舵力をステアリングギヤ装置を介して車輪に伝達す
る操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角に対する車輪舵角
の伝達比を変化させる伝達比可変手段１２を設ける。こ
の伝達比可変手段１２は例えば遊星歯車門構や差動歯車
機構等と、その歯車機構を作動制御するスデッピングモ
ータ等のアクチュエータとで構成される。 また、車両の走行速度■を検出する車速検出手段１０６
と、該車速検出手段１０６からの出力信号を入力して上
記伝達比可変手段１２に車速か上昇するほど伝達比を増
大させる制御信号を出力する伝達比制御手段１０”２と
を設ける。 さらに、上記４輪操舵装置３の異常時に前後輪の転舵比
を２輪操舵状態（零となる状態）に固定する転舵比固定
手段６７と、該転舵比固定手段６７の作動により前後輪
の転舵比が２輪操舵状態に固定されたときには、上記４
輪操舵装置３の転舵比制御特性が逆位相となる領域で上
記伝達比制御手段１０２の伝達比可変手段１２に対する
出力特性を高車速側に補正する伝達比補正手段１０９と
を設ける。 （イ乍用〉 上記の構成により、本発明では、車両の走行中、ステア
リングハンドルを操舵して車輪を転舵すると、伝達比制
御手段１０２により伝達比可変乎段１２が作動制御され
て、ハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比が実際のハ
ンドル舵角θＨに応じて可変制御される。一方、車両の
走行中は４輪操舵装置３が作動し、この作動により、車
両の前後輪の転舵比が所定の転舵比になるように制御さ
れる。 そして、上記４輪操舵装置３に異常が生じたとぎには、
転舵比固定手段６７により車両の前後輪の転舵比が２輪
操舵状態に固定される。その場合、伝達比補正手段１０
９により上記伝達比！ｌ制御手段１０２の伝達比可変手
段１２に対する出力特性か補正され、その伝達比可変手
段１２によるハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比特
性が上記２輪操舵状態に固定された転舵比による操舵特
性を補償するＪ、うに高車速側に変更される。このため
、４輪操舵装置３の異常により転舵比か２輪操舵状態に
固定されても、低車速時にハンドルか切れ易くなって、
車両の回頭性が向上づるように補正され、このことによ
って４輪操舵装置３の異常に良好に対処することができ
るのでおる。 （実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に塁づいて説
明する。 第２図において、１Ｌ〜２Ｒは本発明の実施例に係る４
輪操舵式の車両にあける４つの車輪でおって、これら４
つの車輪１Ｌ〜２Ｒは４輪操舵装置３によって転舵され
る。この４輪操舵装置３は、左右の前輪ＩＬ、１Ｒを連
係する前輪転舵機構４と、左右の後輪２Ｌ、２Ｒを転舵
する後輪転舵機構２５と、前後輪ＩＬ、２Ｌ　　（１Ｒ
，２Ｒ）の転舵比（後輪転舵角θＲ／前輪転舵角θＦ）
を可変制御する転舵比制御機構４２とを備えてなる。 上記前輪転舵機構４は、左右一対のナックルアーム５Ｌ
、５Ｒおよびタイロッド６Ｌ、６Ｒと、該左右のタイロ
ッド６Ｌ、６Ｒ同士を連結するりレーロツド７とからな
る。また、この前輪転舵機構４には第３図にも示すよう
にラックピニオン式のステアリングギヤ装置８、中間軸
９およびハンドル軸１０を介してステアリングハンドル
１１が連係されており、ステアリングハンドル１１の操
作に応じて左右の前輪ＩＬ、１Ｒを転舵するようになさ
れている。 上記中間軸９とハンドル軸１０との間、つまりハンドル
１１とステアリングギヤ装＠８との間の操舵力伝達経路
の途中にはハンドル舵角θＨに対する前輪１Ｌ、１Ｒの
転舵角θＦへの伝達比を変化させる伝達化可変装置１２
が設けられている。 この伝達化可変装置１２は、第４図ないし第６図に拡大
詳示するように、上記中間軸９と同一軸線上に対向配置
されかつ中間軸つと反対側の端部において互いに噛み合
う入力ギヤ１３．１４を介して上記ハンドル軸１０に駆
動連結された入力軸１５と、該入力１Ｎ１１５と中間ｉ
１’ＪＩ９との間に配設された遊星歯車機構１６とを備
えてなる。上記遊星歯車機構１６は上記入力１ｒＦ１１
１５に固着されたザンキャ１７と、上記中間軸９に固着
されたリングギヤ１８と、該両ギヤ１７．１８間に両ギ
ヤ１７，１８とそれぞれ噛み合うように等角度間隔て配
置された例えば３個のプラネタリピニオン１９，１９゜
・・・と、該各ピニオン１９をピニオンＮ２０を介して
担持しかつ上記入力軸１５上に回転自在に外ｉ■合され
たピニオンキャリア２１とからなる。また、上記ピニオ
ンキャリア２１にはセクタギヤ２２が形成され、該セク
タギヤ２２にはアクチュエータとしてのステッピングモ
ータ２３の出力＠ｂ　２３　ａに固着したピニオン２４
が噛み合わされており、ステッピングモータ２３の回転
によりピニオンキャリア２１を入力軸１５回りに回転さ
せて該キャリア２１に担持されたプラネタリピニオン１
９゜１９、・・・をサンギヤ１７とリングギヤ１８との
間で転動させ、このピニオン１９，１９．・・・の転動
によりハンドル軸１０ないしサンギヤ１７からリングギ
ヤ１８および中間’Ｆｉｌ１９に至る回転量を増減制御
することにより、ハンドル舵角θＨに対する前輪転舵角
θＦの伝達比を変化させるように構成されている。 一方、上記後輪転舵機構２５は上記前輪転舵機、（Ｒ４
と同様に、左右のナックルアーム２６Ｌ、２６Ｒおよび
タイロッド２７Ｌ、２７Ｒと、該タイロッド２７Ｌ、２
７Ｒ同士を連結するリレーロッド２８とを有し、さらに
油圧式のパワーステアリング殿惜２９を備えている。該
パワーステアリング殿ＦＡ２９は、車体に固定されかつ
上記リレーロッド２Ｂをピストンロッドとする油圧シリ
ンダよりなるパワーシリンダ３０を備え、該パワーシリ
ンダ３０内は上記リレーロッド２８に一体的に取り付け
たピストン３０ａによって２つの油圧室３Ｏｂ、３０Ｇ
に区画形成され、このシリンダ３０内の油圧室３０ｂ、
３０ｃはそれぞれ油圧配管３１．３２を介してコントロ
ールバルブ３３に接続されている。また、該コントロー
ルバルブ３３にはリザーブタンク３４に至る油供給管３
５および油排出管３６の２本の配管が接続され、上記油
供給管３５には図示しない車載エンジンにより駆動され
る油圧ポンプ３７が配設されている。上記コントロール
バルブ３３は、公知のスプールバルブ式のもので構成さ
れていて、上記リレーロッド２８に連結部材３８を介し
て一体的に取り付けられた筒状のバルブケーシング３３
ａと、該バルブケーシング３３ａ内に嵌装された図示し
ないスプールバルブとを備えてなる。そして、このコン
トロールバルブ３３のスプールバルブの移動に応じてパ
ワーシリンダ３０の一方の油圧ｆｆ３０ｂ（３０Ｃ）に
油圧ポンプ３７からの圧油を供給することにより、パワ
ーシリンダ３Ｑを作動させてリレーロッド２８に対する
駆動力をアシストし、実質的に後輪２Ｌ、２Ｒを転舵す
るように構成されている。 また、上記パワーシリンダ３０内にはピストン３０ａを
介してリレーロッド２８をニュートラル位置（後輪２Ｌ
、２Ｒの転舵角θ

【が零となる位置）に付勢するセンタ
リング渫構としての１対のリターンスプリング３０ｄ、
３０ｄが縮装されており、パワーシリンダ３０の作動時
（一方の油圧室３０ｂ　（３０Ｇ）への圧油供給時）に
リターンスプリング３０ｄ、３０ｄの付勢力に抗して後
輪２Ｌ、２Ｒを転舵するようになされている。 さらに、上記油圧配管３１．３２はそれぞれ油圧配管６
５．６６を介して転舵比固定手段としての常時閉の電磁
開閉弁６７に連通されており、４輪操舵装置３の異常時
、この電磁開閉弁６７を開くことにより、パワーシリン
ダ３０の両袖圧室３０ｂ、３０ｃ内の油圧を同圧として
リターンスプリング３０ｄ、３０ｄの付勢力によりピス
トン３０ａを中立位置に位置付け、後輪２Ｌ、２’Ｒの
転舵角θＲを常にθ代＝０として前後輪１Ｌ、２Ｌの転
舵比を２輪操舵状態に固定するように構成されている。 上記前輪転舵機＠４のリレーロッド７には上記ステアリ
ングギヤ装置８を構成するラック以外に今一つのラック
３９が形成され、該ラック３９には車体前後方向に延び
る回転＠４１の前端に取り付けたビニオン４０が噛み合
わされ、該回転＠４１の後端は上記転舵比制御機構４２
を介して上記後輪転舵機構２５に連係されている。 ここで、上記転舵比制御機構４２について第７図により
説明する。この転舵比制御機構４２は、車体に対し車幅
方向に移動軸線ｇｌ上を囲動自在に保持されたコントロ
ールロッド４３を有し、該コントロールロッド４３の一
端は上記コントロールバルブ３３のスプールバルブに連
結されている。 また、転舵比制′１８懇構４２は、基端部がＵ字状ホル
ダ４４に支持ピン４５を介して揺動自在に支承された揺
動アーム４６を備え、上記ホルダ４４は車体に固定した
ケーシング（図示せず）に上記コントロールロッド４３
の移動軸線９１と直交する回動軸線１２を持つ支持軸４
７を介して回動自在に支持されている。上記揺動アーム
４６の支持ピン４５は上記両軸線、Ｑｌ、、１！２の交
外部に位置して回動軸線、ｌ！２と直交する方向に延び
ており、ホルダ４４を支持軸４７（回動軸線Ｎ２）回り
に回動させることにより、その先端の支持ピン４５とコ
ントロールロッド４３の移動軸線ｐ１とのなす傾斜角、
つまり支持ピン４５を中心とする揺動アーム４６の揺動
軌跡面が移動軸線、！！１　と直交する面（以下、基準
面という）に対してなす傾斜角を変化ざＵるようになさ
れている。 また、上記揺動アーム４６の先端部にはボールジヨイン
ト４８を介してコネクティングロッド４９の一端部が連
結され、該コネクティングロッド４９の他端部はボール
ジヨイント５０を介して上記コントロールロッド４３の
他端部に連結されており、揺動アーム４６先端部の第７
図左右方向の変位に応じてコントロールロッド４３を左
右方向に変位させるようになされている。 上記コネクティングロッド４９は、そのボールジヨイン
ト４８に近い部位において回転付与アーム５１にボール
ジヨイント５２を介して囲動可能に支持されている。こ
の回転付与アーム５１は、上記移動軸線ｇｌ上に支持軸
５３を介して回動自在に支持した大径の傘歯車５４と一
体に設けられ、該傘歯車５４には上記回転軸４１の後端
に取り付けた傘歯車５５が噛合されており、ステアリン
グハンドル１１の回動を回転付与アーム５１に伝達する
ようになされている。このため、ステアリングハンドル
１１の回動角に応じた量だけ回転付与アーム５１および
コネクティングロッド４９が移動軸線、１！１回りに回
動し、それに伴って揺動アーム４６が支持ピン４５を中
心にして揺動された場合、ピン４５の軸線がコントロー
ルロッド４３の移動軸線Ｌ　と一致しているときには、
揺動アーム４６先端のボールジヨイント４８は上記基準
面上を揺動するのみで、コントロールロッド４３は静止
保持されるが、ピン４５の軸線が移動軸線ρｌに対し傾
斜して揺動アーム４６の揺動軌跡面が基準面からずれて
いると、このピン４５を中心にした揺動アーム４６の揺
動に伴ってボールジヨイント４８が第７図の左右方向に
変位して、この変位はコネクティングロッド４９を介し
てコントロールロッド４３に伝達され、該コントロール
ロッド４３が移動軸線、ｌ！１に沿って移動して、コン
トロールバルブ３３のスプールバルブを作動させるよう
に構成されている。すなわち、支持ピン４５の軸線を中
心とした揺動アーム４６の揺動角が同じであっても、コ
ントロールロッド４３の左右方向の変位はピン４５の傾
斜角つまりホルダ４４の回動角の変化に伴って変化する
。 そして、上記支持ピン４５の移動軸線、Ｉ！１に対する
傾斜角すなわちホルダ４４の基準面に対する傾斜角を変
化させるために、ホルダ４４の支持軸４７にはウオーム
ホイールとしてのセクタギヤ５６が取り付けられ、この
セクタギヤ５６には回転軸５７上のウオームギヤ５８が
噛合されている。 また、上記回転軸５７には傘歯車５９が取り付けられ、
この傘歯車５９にはアクチュエータとしてのステッピン
グモータ６１の出力軸６１ａ上に取り付けた傘歯車６０
が噛合されており、ステッピングモータ６１を作動させ
てセクタギヤ５６を回動させることにより、ホルダ４４
の基準面に対する傾斜角を変更して後輪２Ｌ、２Ｒの転
舵角θＲつまり前後輪１Ｌ、２Ｌ　　（１Ｒ，２Ｒ）の
転舵比を制御し、例えばセクタギヤ５６を、その中心線
がウオームギヤ５８の回転軸５７の中心線と直角になる
中立位置（このとき、上記揺動アーム３６先端部のボー
ルジヨイント４８は基準面上を回動し、後輪２Ｌ、２Ｒ
の転舵角θＲはθＲ−Ｏになる）から一方向に回動させ
たときには、前後輪１Ｌ、２Ｌの転舵比を後輪２Ｌ、２
Ｒが前輪１Ｌ。 １Ｒと逆方向に向く逆位相に制御する一方、反対に他方
向に回動させたときには、転舵比を後輪２Ｌ、２Ｒが前
輪ＩＬ、ＩＲと同じ方向に向く同位相に制御するように
構成されている。 尚、上記ホルダ４４の支持軸４７には、上記ステッピン
グモータ６１により制御された実際の転舵比を上記セク
タギヤ５６の回動角に基づいて検出するポテンショメー
タよりなる転舵比センサ１０１が設けられている。また
、上記ホルダ４４を支持するケーシングには、上記セク
タギヤ５６の左右両側方にセクタギヤ５６の回動範囲を
規制するピンよりなる逆位相側および同位相側のストッ
パ部材６２．６３が取り付けられ、セクタギヤ５６が上
記逆位相側のストッパ部材６２に当接したときのステッ
ピングモータ６１の制御位置をその初期位置とするよう
になされている。ざらに、第７図中、６４は後輪転舵機
構２５におけるリレーロッド２８の最大移動範囲を規制
するロッドストッパである。 ざらに、上記伝達化可変装置１２および４輪操舵装置３
を制御するシステムについて第８図ないし第１１図によ
り説明するに、１００は伝達化可変装置１２および４輪
操舵装置３の転舵比制御機構４２を作動制御するコンピ
ュータを内蔵するコントロールユニットであって、この
コントロールユニット１００は、上記伝達化可変装置１
２に制御信号を出力してそのステッピングモータ２３を
作動制御する伝達比制御部１０２と、４輪操舵装置３に
おける転舵比制御機構４２のステッピングモータ６１を
作動制御する転舵比制御部１０．３とからなる。上記伝
達比制御部１０２には、上記ステアリングハンドル１１
のハンドル舵角θＨを検出するエンコーダよりなるハン
ドル舵角センサ１０４と、上記ステッピングモータ２３
の回転角を検出するモータ回転角センサ１０５と、車両
の車速Ｖを検出する車速センサ１０６との各出力信号が
入力されている。そして、この伝達比制御部１０２は、
第８図に詳ホするように、上記ハンドル舵角センサ１０
４および車速センサ１０６によりそれぞれ検出されたハ
ンドル舵角θＨおよび車速Ｖを、予め第９図の実線に示
すように設定されて記・Ｒされている特性マツプに照合
比較して伝達化可変装置１２で制御すべぎ目標制御量Ｒ
（目標伝達比）を演算する制御量演算部１０７と、該制
御量演算部１０７の出力信号に基づいてステッピングモ
ータ２３に、上記演算された目標制御量Ｒに対応するモ
ータ駆動信号を発生するモータ駆動信号発生部１０８と
からなる。そして、上記特性マツプは図示の如く、一定
のハンドル舵角θＨにおいて車速Ｖが速くなるほどハン
ドル舵角θＨに対する車輪舵角θＦの伝達比Ｒが増大し
てハンドルが切れ難くなるように設定されている。 一方、上記４輪操舵装置３におけるステッピングモータ
６１は、転舵比制御部１０３からの出力によって作動制
御されるように構成され、この転舵比制御部１０３には
上記車速センサ１０６と、上記転舵比センサ１Ｃ）１と
の各検出信号が入力されている。そして、この転舵比制
御部１０３において、車速センサ１０６により検出され
た車速Ｖの信号を入ノＪし、予め設定記憶された転舵比
特性に対し上記検出された車速Ｖを照合して、該車速ｖ
に応シタ前後輪ＩＬ、２Ｌ　　（１Ｒ，２Ｒ）（７）目
標転舵比を設定するとともに、前後輪１Ｌ、２Ｌの転舵
比が上記設定された目標転舵比になるようにステッピン
グモータ６１を駆動してセクタギヤ５６を回動させ、ホ
ルダ４４の基準面に対する傾斜角を変更して、後輪２Ｌ
、２Ｒの転舵角ＯＲを変えることにより、前後輪ＩＬ、
２Ｌの転舵比を目標値に可変制御するように構成されて
いる。 尚、上記転舵比特性は、第１１図に示すように、車速■
に応じて前後輪ＩＬ、２Ｌの転舵比が変化し、車速Ｖが
低い場合には、車両の口頭性を良好にするために、後輪
２Ｌ、２Ｒが前輪ＩＬ、ｌＲに対して逆方向につまり逆
位相で転舵されて、転舵比が負となる一方、車速Ｖが所
定値に達したときには、転舵比が零になり、前輪１Ｌ、
ＩＲの転舵に関係なく後輪２Ｌ、２Ｒの転舵角θＲが０
Ｒ＝Ｏに保たれて車両が通常の２輪操舵状態になる。 ざらに高速走行の場合には、コーナリング時の接輪２Ｌ
、２＋１のグリップ力を向上させて走行安定性を高める
ために、後輪２Ｌ、２Ｒが前輪１Ｌ。 １Ｒと同方向につまり同位相に転舵されて、転舵比が正
となるように設定されている。この第１１図は所定ハン
ドル舵角時にあける車速に対する転舵比特性を示してい
る。 また、上記転舵比センサ１０１の出力信号はフィードバ
ック信号として入力されており、このフィードバック信
号により実際の転舵比が目標転舵比に一致するようにス
テッピングモータ６１を制御するようになされている。 そして、このステッピングモータ６１により制御された
実際の転舵比が目標転舵比に一致しないときには、ステ
ッピングモータ６１にいわゆる税調（空回り）の異常状
態が生じていると見做し、電磁開閉弁６７を開動作させ
てパワーシリンダ３０内のリターンスプリング３０ｄ、
３０ｄの付勢力により後輪２Ｌ、２Ｒの転舵角θＲをθ
Ｒ＝Ｏとすることにより、車両の操舵特性を強制的に２
輪操舵状態に保持してフェイルセイフモードに移行させ
るように構成されている。 ここで、上記コントロールユニット１００の伝達比制御
部１０２において、上記の如き４輪操舵装置３のステッ
ピングモータ６１の脱調等、該４輪操舵装置３の制御系
の異常によりフェイルセイフモードに移行したときに、
伝達化可変装置１２においてハンドル舵角θＨに対する
車輪舵角θＦの伝達比Ｒの補正制御のために行われる信
号処理手順について第１０図に基づいて概略的に説明す
る。 先ず、最初のステップＳ１で４輪操舵装置３に故障等の
異常状態が発生したかどうかを判定し、判定が異常なし
のＮＯのとぎには通常の制御を行う。一方、故障等の異
常の発生により判定がＹＥＳになると、ステップＳ２に
おいてその異常に伴う電磁開閉弁６７の作動により車両
の操舵特性が２輪操舵状態（前後輪１Ｌ、２Ｌの転舵比
が零の状態）にあるか否かを判定する。そして、この判
定がＮＯのときには、電磁開閉弁６７の作動不良が生じ
ていると見做して別の制御ルーチン、例えば転舵比が安
全側の同位相側になるようにステッピングモータ６１を
駆動する等のルーチンに移行する。 一方、ステップＳ２での判定がＹＥ、Ｓのとぎにはステ
ップＳ３に進み、第９図に破線にて示す如く、上記４輪
操舵装置３の転舵比制御特性が逆位相となる低車速域に
対応する速度領域で上記伝達比制御部１０２の伝達化可
変装置１２に対する出力特性を高車速側にオフセットさ
せ、ハンドル舵角θＨに対する車輪舵角θＦの伝達比Ｒ
を減少させてハンドルを切れ易くするように補正する。 よって、本実施例では、上記した制御ルーチンにおける
ステップＳ３により、上記４輪操舵装置３の制御系に異
常が発生して電磁開閉弁６７の作動により前後輪１Ｌ、
２Ｌの転舵比が２輪操舵状態に固定されたときには、４
輪操舵装置３の転舵比制御特性が逆位相となる低車速領
域で上記伝達比制御部１０２の伝達化可変装置１２に対
する出力特性を高車速側に補正するようにした伝達比補
正手段１０９が構成されている。 次に、上記実施例の作動について説明する。 車両の走行中、ステアリングハンドル１１を操舵すると
、その動きはハンドル軸１０を介して伝達化可変装置１
２における入力軸１５に伝達されて遊星歯車機構１６の
サンギヤ１７が回転する。 また、上記ハンドル１１の操舵に伴って変化するハンド
ル舵角θＨがハンドル舵角センサ１０４により検出され
るとともに、そのときの車速Ｖが車速センサ１０６によ
って検出され、これら両センサ１０４．１０６の出力信
号を受けたコントロールユニット１００の伝達比制御部
１０２から上記伝達化可変装置１２のステッピングモー
タ２３に制御信号が出力されて該モータ２３が回転制御
され、このモータ２３の回転によりピニオン２４および
セクタギヤ２２を介して遊星歯車機＠１６におけるピニ
オンキャリア２１が回転駆動される。 すなわら、上記伝遠比可変装＠１２では、サンギヤ１７
がハンドル１１の舵角θＨに比例した角度だけ回転する
と同時に、ピニオンキャリア２１が伝達比制御部１０２
により制御されるステッピングモータ２３の回転角に応
じて回転されるようになる。このため、伝達化可変装置
１２のリングギヤ１８およびそれと一体の中間軸９は上
記ハンドル舵角θＨに対しピニオンキャリア２１の回転
角を増減した角度だけ回転することになり、この中間’
Ｆｉｉ１９の回転により前輪ＩＬ、１Ｒが転舵され、こ
のことによってハンドル舵角ＯＨに対する車輪舵角θＦ
の伝達比Ｒが可変制御される。 また、こうしたハンドル舵角θＨに対する車輪舵角θＦ
の伝達比Ｒの制御と並行して４輪操舵制御が行われる。 これを説明するに、コントロールユニット１００の転舵
比制御部１０３において、上記車速センサ１０６により
検出された車速Ｖが転舵比特性と比較照合されて該車速
Ｖに応じた目標転舵比が算出され、この目標転舵比に対
応したパルス信号がステッピングモータ６１に出力され
てモータ６１が駆動される。このモータ６１の駆動によ
りセクタギヤ５６が回動して該セクタギヤ５６に連結さ
れている揺動アーム４６の揺動軌跡面が基準面に対し傾
斜変更され、この変更によりステアリングハンドル１１
の操作つまり前輪１Ｌ。 １Ｒの転舵に連動して移動軸線ρ】回りに回動するコネ
クティングロッド４９の動きに対するコントロールロッ
ド４３の移動方向および移動距離が変化し、このコント
ロールロッド４３の移動に応じて後輪２Ｌ、２Ｒが前輪
１Ｌ、１Ｒに対し上記算出された目標転舵比になるよう
、パワーステアリング殿＠２９のパワーシリンダ３０に
よって転舵される。このことにより、車両の４輪１し〜
２Ｒが低車速時には転舵比が逆位相に、高車速時には転
舵比が同位相にそれぞれなるように制御される。 そして、上記の如き４輪操舵装置３におけるステッピン
グモータ６１に対する制御中、転舵比センサ１０１によ
り実際の転舵比が検出され、この検出転舵比と上記目標
転舵比との比較に基づいてステッピングモータ６１の脱
調が検出される。このようなステッピングモータ６１の
脱調や転舵比センサ１０１の故障等が発生したときには
、電磁開閉弁６７が開動作されてパワーシリンダ３０内
のリターンスプリング３０ｄ、３０ｄの付勢力に。 より後輪２し、２Ｒの転舵角Ｏｒ−＜がｆ）Ｒ＝Ｏに保
たれ、車両の操舵特性が強制的に２輪操舵状態に保持さ
れる。 また、これと同時に、上記故障等により２輪操舵状態に
固定された転舵比による車両の操舵特性を補゛償するよ
うに上記伝達比制御部１０２から伝達化可変装置１２の
ステッピングモータ２３に出力される出り信号特性が補
正される。すなわち、前後輪１Ｌ、２Ｌの転舵比が２輪
操舵状態で固定された場合には、それまで４輪操舵制御
が正常に行われていたときに比べて、車両のステアリン
グ特性がアンダステア特性となり、低車速域では車両の
回頭性が相対的に悪化する。しかし、そのとぎ、上記転
舵比特性において転舵比が逆位相側となる低車速域で、
上記ハンドル舵角θＨに対する車輪舵角θＦの伝達比Ｒ
の特性が高車速側にオフセットされて、伝達比Ｒが減少
補正され、この伝達比Ｒの減少補正によりハンドルが切
れ易くなり、この伝達比Ｒの変化による補償によって車
両の回頭性を向上維持することができる。 （発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、車速に応じて前後輪を所
定の転舵比になるように転舵する４輪操舵装置を備える
とともに、ハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を伝
達比可変手段によって変化させるようにした車両におい
て、上記４輪操舵装置の異常により前後輪の転舵比が２
輪操舵状態に固定されたときには、低車速時に、その固
定された転舵比による操舵特性を補償するように上記ハ
ンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比特性を高車速側に
補正するようにしたことにより、万一、４輪操舵装置の
異常により転舵比が２輪操舵状態に固定されても、その
固定された転舵比に応じてハンドル舵角に対する車輪舵
角の伝達比を補正し、車両の操舵特性を４輪操舵装置の
正常時に対応させて、低車速時における車両の回頭性を
向上させることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第１１図は本発明の実施例を示すもので、
第２図は４輪操舵装置およびステアリング装置の仝体椙
成を示す平面図、第３図はステアリング装置を示す斜視
図、第４図は伝達化可変装置の構成を示す断面図、第５
図および第６図はそれぞれ第４図のｖ−ｖ線およびＶｌ
　−Ｖｌ線断面図、第７図は後輪転舵機構および転舵比
制御機構を斜視状態で示すスケルトン図、第８図はコン
トロールユニットにおける伝達比制御部の構成を示すブ
ロック図、第９図は同制御部の制御量演算部で読み込ま
れるマツプの特性図、第１０図は同制御部で伝達比の補
正制御のために行われる信号処理手順を示すフローチャ
ート図、第１１図は所定ハンドル舵角時における車速に
対する転舵比特性を示す特性図である。 １Ｌ、１Ｒ・・・前輪、２Ｌ、２Ｒ・・・後輪、３・・
・４輪操舵装置、４・・・前輪転舵機惜、８・・・ステ
アリングギヤ装置、１１・・・ステアリングハンドル、
１２・・・伝達化可変装置、１６・・・遊星歯車機構、
２３・・・ステッピングモータ、２５・・・後輪転舵機
構、４２・・・転舵比制御部構、６１・・・ステッピン
グモータ、６７・・・宵磁開閉弁、１００・・・コント
ロールユニット、１０２・・・伝達比制御部、１０３・
・・転舵比制御部、１０４・・・ハンドル舵角センナ、
１０６・・・車速センサ、１０９・・・伝達比補正手段
。 第１図 第８図 第３図 慎ム間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前後輪の転舵比を低車速時には逆位相側に、高車
   速時には同位相側にそれぞれ制御する４輪操舵装置を備
   えた車両のステアリング装置であつて、ステアリングハ
   ンドルの操舵力をステアリングギヤ装置を介して車輪に
   伝達する操舵力伝達経路中に設けられ、ハンドル舵角に
   対する車輪舵角の伝達比を変化させる伝達比可変手段と
   、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、該車速検
   出手段からの出力信号を入力して上記伝達比可変手段へ
   車速が上昇するほど伝達比を増大させる制御信号を出力
   する伝達比制御手段と、上記４輪操舵装置の異常時に前
   後輪の転舵比を２輪操舵状態に固定する転舵比固定手段
   と、該転舵比固定手段の作動により前後輪の転舵比が２
   輪操舵状態に固定されたときには、上記４輪操舵装置の
   転舵比制御特性が逆位相となる領域で上記伝達比制御手
   段の伝達比可変手段に対する出力特性を高車速側に補正
   する伝達比補正手段とを備えたことを特徴とする車両の
   ステアリング装置。