JPS638075A - 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ｉｔ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ｒ４昭５５−９１４５７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が知られ
ている。

このような４輪操舵装置における後輪転舵機構は、前輪
転舵角に対ブ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。すなわら、熟
達したドライバーにとっでは、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
に比べて旋回が抑制される転舵比特性が望ましい。

上記要請に応するための方法として、後輪転舵機構の構
成を、予め用意された複数の転舵比特性のうちから、ド
ライバーの好みにより所望する転舵比時°性を選択する
ことができるような構成とすることが考えられる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような構成の後輪転舵機構を採用す
るに当っては配慮すべき重要なポイントがある。すなわ
ち、上記複数の転舵比特性として、例えば通常走行用の
通常モードと雪路走行用の雪路モードとを備えている場
合において、これらモードの切換えを車両走行中いつで
も行うことができるものとすると、切換え操作を行った
時点における車速領域によっては両モードの転舵比の値
に大きな差異が生ずることがあるが、このような場合に
はステアリング操舵角が一定であっても後輪の舵角が急
激に変化することとなるため、モード切換えの際ドライ
バーはステアリング操舵その他の運転操作に特に注意を
払うことが必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって
、ドライバーの好みに応じて複数の転舵比特性のうちか
ら所望する転舵比特性を選択することができ、しかも車
両走行中にモード切換えを行った場合であっても後輪の
舵角が急激に変化するおそれのない車両の４輪操舵装置
を提供しようとするものである。

（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のうちから選択手段により選択
された１つの転舵比特性に従って前輪転舵角に対する後
輪転舵角の比を可変とするようにされていて、前記複数
の各転舵比特性は、他の少な（とも１つの転舵比特性と
相互にオーバーラツプする領域を有し、前記選ＩＲ手段
により選１）Ｓされた転舵比特性から伯の転舵比特性へ
の切換えは、両転舵比特性が相互にオーバーラツプする
領域を有する場合における該オーバーラツプ領域におい
てのみ可能とされていることを特徴とするものである。

上記「相互にオーバーラツプする領域」とは、少なくと
も２以上の転舵比特性の転舵比の値が略同−の圃となる
車速領域を意味するものであって、各転舵比特性が所定
車速範囲内で同一の転舵比となる領域、各転舵比特性が
交差する領域等は勿論のこと、各転舵比特性が接近づる
領域であってもよく、要するに転舵比特性のモード切換
えを行ったとぎ後輪の転舵角が急激に変化するような領
域すなわち転舵比特性相互間に所定値以上の転舵比の差
異が生ずる領域以外の領域であれば特定の領域に限定さ
れるものではない。

また上記［他の転舵比特性への切換え」は、オーバーラ
ツプ領域においてのみ可能とされているわけであ′るが
、切換えのための操作は必ずしもオーバーラツプ領域に
ｄｉいて行うことを要しない。

すなわら、例えば、切換操作は随時可能とし、該切換操
作の後に車速がオーバーラツプ領域に変化したとき該切
換操作に駐づく選択の切換えが行われるような構成とし
てもよい。

（作　　用） 上記の構成により、選択手段により選択された転舵比特
性から他の転舵比特性への切換えは、両転舵比特性が相
互にオーバーラツプする領域を有する場合における該オ
ーバーラツプ領域においてのみ行われることとなるため
、後輪に急激な舵角変化を生ぜしめることなく転舵比特
性の切換えがなされ、ドライバーは所望の転舵比特性で
運転操作を続行することとなる。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、ドライバーの好みに応じ
て複数の転舵比特性のうちから所望する転舵比特性を選
択することができ、しかも車両走行中にモード切換えを
行った場合であっても後輪の舵角が急激に変化するおそ
れがないので、モード切換時においてもドライバーは特
別の注意を払うことなく平常通りのステアリング操舵そ
の他の運転操作を行えばよく、このため安全性の向上を
も図ることができる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に１４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２］−１２Ｒ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−２１，２Ｒ
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あ
って、該後輪転舵機構７は、両端が左右の後輪８Ｌ、Ｏ
Ｒにクイロッド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に噛合するビニオン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間に対応して後輪８
Ｌ、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１
／２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９Ｊられた左
転用油圧室１８ｂおよび右転用油圧室１８ｃをイｒしＴ
いるとともに、該各油圧１１８ｂ　、　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Ｊ３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
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；１ｂ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８
Ｌ、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ｆｇとし、同時に油圧ポンプ２
３からの油圧をビニオン＠１７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により全歯１ｐ
１５，１６、ピニオン軸１７、ビニオン１３およびラッ
ク１２を介してｌ！２輪尽作ロッド１１が軸方向（ｔｒ
ｉ幅方向）に移１ＦＩＪざｔし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、上記パルスモーク１４および油圧ポンプ２３の
駆動用モータ２１Ｎよ、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ｉ＋ＩＩ　ｔａｌｌ　Ｉ
Ａ　ｇ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レンサ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およびバッテリ市源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
を演目する目標転舵角演倖部３１と、該目標転舵角演口
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
転舵角となるうにパルスモータ１４および油圧ポンプ２
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。

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Ｊ）＜スイッチ２８の切換え←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
択する選択手段どしての特性選択部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３００転舵比
特性に従って上記目標転舵角演算部３１における目標転
舵角の演専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、△、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。これら各転舵比特性Ａ。

ＢおよびＣは、車速０〜１５ＫＪＲ／　Ｓの低速領域に
おいては逆位相の所定転舵比にて互いに一致した特性と
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
基本となるものであり、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真っ
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（・ローラ２５における転舵比副部について説明する
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３
１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ｆＩＪ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（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′ｃ上記八−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１３−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竹輪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さる１゜ また、運転技（両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
−転記比特性に比べて逆位相側にずれているので、後輪
８Ｌ、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。

上記転舵比特性Δ、ＢおよびＣ４ｆ１．ｆｆ１間の転舵
比特性の選択は選択スイッチ２８の切換操作によって行
われるものであるが、この切換操作に基づく特性選択部
３５の特性選択動作は、車速が０〜１５Ｍ／Ｓの範囲内
にあるとぎすなわら各転舵比特性△。

ＢｌｂよびＣの転舵比の埴が一致している中速領域にお
いてのみ可能とされている。このようにＪることにより
、転舵比特性の切換えの際に後輪の舵角を一定に保持す
ることができ、ドライバーに不安感を全く与えることな
くモード切換えを行うことが可能となる。

第４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ａ５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Ｏ
Ｌ、ＢＲ＠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。

すなわら、上記後輪転舵機構７′は、ギヤ等からなる転
舵比変受装ｊＱ３７を備え、該転舵比変更装置３７には
ψ体前後方向に延びる伝達コント３８の後端が連結され
、該伝達コント３８の前端部には、前輪転舵機構１のラ
ック＆ピニオン機構４のラック軸４ａに形成されたラッ
ク３９と噛合するビニオン４０が設けられている。また
、上記転舵比変受装Ｖ！ｉ３７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１１の前端部に段【
ノたビニオン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＆ピニオン機構４のラック＠４
ａから伝達コント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２
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４１Ｊ３よびビニオン軸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輪操舵装買
のその他の開成は、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υ２明は省略
する。

そして、上記転舵比変更装置３１を制御するコント［１
−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・効果を秦することができるの
は勿論である。

【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７図なしい第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［１−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づ図である。第４図は第２実施
例を示す第１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
   を備えてなり、該後輪転舵機構は、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選択された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比
   を可変とするようにされている車両の４輪操舵装置であ
   って、前記複数の各転舵比特性は、他の少なくとも１つ
   の転舵比特性と相互にオーバーラップする領域を有し、
   前記選択手段により選択された転舵比特性から他の転舵
   比特性への切換えは、両転舵比特性が相互にオーバーラ
   ップする領域を有する場合における該オーバーラップ領
   域においてのみ可能とされていることを特徴とする車両
   の４輪操舵装置。