JPH0361174A - 車両の後輪操舵装置 - 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） この発明は、例えば、前輪の舵角に対して低速時に後輪
を前輪に対して逆相側に操舵して、小回り性の向上を図
った車速感応型電子制御４ＷＳのような車両の後輪操舵
装置に関する。

（従来技術） 従来、上述例の車両の後輪操舵装置としては、例えば、
特開昭６０−１−９３７７１号公報に記載の装置がある
。

すなわち、前輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵
する油圧アシスト式の後輪転舵機構と、上述の前輪転舵
機構に連係されたステアリング機構と、車速および前輪
舵角θ、に対応して転舵比（θ　／θ、）を変更する転
舵比変更装置とを備え、例えば上述の車速が２０〜５０
ｋｍ／ｈの時は後輪舵角θ１を零（２ＷＳ）に、２０　
ｋｍ　／　ｈ未満の低車速時には後輪転舵特性を前輪に
対して逆相側に、また５　０　ｋｍ　／　ｈ以上の高車
速時には後輪転舵特性を前輪に対して同相側に変更すべ
く構成した車両の四輪操舵装置である。

しかし、このような従来装置においては次の如き問題点
があった。

例えば上述の４ＷＳ車両を路肩に駐車させ、この駐車位
置からステアリングホイールを反路肩側に大きく切って
急発進させる時、上述の後輪転舵特性により後輪が逆相
側へ比較的大きい転舵角に転舵されるので、上述の急発
進時（低速時の急操舵時）において車体後部が路肩側に
大きく張り出す不都合が生じる問題点があった。

（発明の目的） この発明は、このような駐車位置からの急発進時などの
ような低速急操舵時における車体後部の張り出しを抑制
して、取り回し性の向上を図ることができる車両の後輪
操舵装置の堤供を目的とする。

（発明の構成） この発明は、前輪の舵角に対して低速時に後輪を前輪に
対して逆相側に操舵すべく構成した車両の後輪操舵装置
であって、前輪舵角センサの出力に基づいて前輪転舵速
度を演算する演算手段と、上記演算手段の演算結果に基
づいて低速急操舵時に後輪転舵角を同相側へ補正する補
正手段とを備えた車両の後輪操舵装置であることを特徴
とする。

（発明の効果） この発明によれば、低速急操舵時たとえば路肩駐車位置
からの急発進時には、上述の演算手段の演算結果に基づ
いて上述の補正手段が後輪転舵角を同相側へ補正するの
で、」二連のような駐車位置からの急発進時等における
車体後部の張り出しを抑制して、取り回し性の向上を図
ることができる効果がある。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は車両の４輪操舵装置を示し、第１図において、こ
の４ＷＳ車両は、ステアリングホイール１の操作に対応
して前輪２，２を転舵する前輪操舵装置３と、上述の前
輪２，２の転舵に対応して後輪４，４を転舵する後輪操
舵装置５と、上述の前輪操舵装置３の操舵力を補助する
パワーステアリング機構６と、車速Ｖおよび前輪２，２
の舵角θ、に対応して後輪転舵特性（第３図参照）を前
輪２，２に対して同相側から逆相側に変更する４ＷＳコ
ントロールユニツト７とを備えている。

上述の前輪操舵装置３は、車幅方向に延びるラック軸８
いわゆるリレーロッドと、このラック軸８の両端部にボ
ールジヨイント９．９を介してそれぞれ連結された左右
のタイロッド１０．１０およびナックルアーム１４，１
１と、先端部に上述のラック軸８のラック１２と噛合す
るピニオン１３が取付けられたステアリングシャフト］
４とを備え、このステアリングシャフト１４がステアリ
ングホイール１を介して回転駆動されることにより、ラ
ック軸８が左右にスライド変位して、前輪２．２をキン
グピンを中心として左右方向に転舵すべく構成している
。

一方、上述の後輪操舵装置５は、両端が後輪４゜４にナ
ックル１５，１．５、ナックルアーム１６゜１６、タイ
ロッド１７．］、７、ボールジヨイント１８．１８を介
して連結された後輪操舵ロッド１９と、この後輪操舵ロ
ッド１９を車幅方向にスライド変位させる作動部として
のモータ２０と、このモータ２０の駆動力を上述の後輪
操舵ロッド１９に伝達する減速歯車機構２１を備えてい
る。

上述の後輪操舵ロッド１９には、後輪操舵装置５の故障
発生時においてクラッチ２２がＯＦＦ状態となった際、
後輪４．４を中立位置（後輪操舵装置の２ＷＳ状態）に
付勢するフェイル・セイフ機構としての中立位置付勢手
段２３を取付けている。

この中立位置付勢手段２３は第２図に示すように、上述
の後輪操舵ロッド１９の所定部に１ｕｌＦ間固定した係
止ホルダ２４．２４と、これら両係止ホルダ２４．２４
間において上述の後輪操舵ロッド１９に遊嵌したスライ
ド可能なリテーナ２５，２５と、これら左右のリテーナ
２５．２５間に張架したセンタリングスプリング２６と
、リヤステアリングコントロールボックスに固定したス
トッパチューブ２７とを備え、後輪４，４が中立位置に
ある時には、左右のリテーナ２５．２５がそれぞれスト
ッパチューブ２７に当接した状態を保持し、後輪操舵ロ
ッド１９が左右何れか一方にスライド変位して後輪４，
４が転舵された時には、反転舵方向側のリテーナ２５が
ストッパチューブ２７から離間して、センタリングスプ
リング２６の圧縮反力により、上述の後輪操舵ロッド１
−９を中立位置にバネ（ｊ勢ずべく構成している。

」−述のモータ２０の一側には該モータ２ｏの回転角を
検出するロータリエンコーダ２８を取付ける一方、上述
のモータ２ｏの他側においてモータ回転軸２９とクラッ
チ２２との間にブレーキ３゜を配設し、後輪４，４の所
定舵角時にこのブレーキ３０を作動させると共に、モー
タ２ｏを停止させで、該モータ２０の負担を軽減すべく
構成している。

上述のクラッチ２２の出力軸３１と上述の後輪操舵ロッ
ド１９との間には複数の減速歯車およびボールねじ３２
を含む減速両軍機構２１を介設し、上述のモータ２０の
回転力を上述のボールねじ３２でスライド駆動力に変換
して後輪操舵ロッド１９を駆動すべく構成している。

上述の減速は車機構２１の近傍には同機構２１の作動量
を検出する歯車センサ３３を配設している。

ところで、上述の４ＷＳコントロールユニット７はＣＰ
Ｕ４０、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３５を備え、上述のＣＰＵ
４０はステアリングホイール１の操作量を検出するホイ
ール舵角センサ３６からのハンドル舵角信号と、前輪用
ラック軸８の作動量に応じて前輪舵角を検出する前輪舵
角センサ３７からの舵角信号と、前輪２，２の回転速度
に応じて車速を検出する第１車速センサ３８からの車速
信号と、推力軸（プロペラシャフト）の回転速度に応じ
て車速を検出する第２車速センサ３９からの車速信号と
、ロータリエンコーダ２８および歯車センサ３３からの
フィードバック信号との各人力信号に基づいてＲＯＭ３
４に格納したプログラムに従ってモータ２０、ブレーキ
３０およびクラッチ２２を駆動制御し、またＲＡＭ３５
は後輪転舵特性を前輪２，２に対して同相側へ変更する
車速データと、同特性を逆相側へ変更する車速データと
、後輪転舵角を零（２ＷＳ）とする車速データと前輪転
舵角の設定値θ、に対応するデータと、前輪転舵速度の
設定値θ９　に対応するデータなどα の必要なデータを記憶する。

ここで、上述のＣＰＵ４０は上述の舵角センサ３６．３
７からの出力に基づいて、前輪転舵速度θ、を演算する
演算手段と、この演算手段の演算結果に基づいて低速急
操舵時たとえば車速■が１０　ｋｍ　／　ｈ以下で前輪
転舵速度θ゛、が設定値θ°。より大きい時に後輪転舵
角θ１を同相側へ補正する補正手段とを兼ね、上述の補
正は次式によって行なわれる。すなわち、 θ、＝−ｆ（Ｖ）θＦ十に０１Ｆ ここに０１は後輪転舵角 ｆ　（Ｖ）は車速（Ｖ）に対して 変化する転舵比 θ、は前輪舵角 には補正定数 θ、は前輪転舵速度 Ｋ　ｅ”、は補正項を示す。

なお、上述の補正項（Ｋθ°、）を必要としない通常の
４ＷＳ制御は第３図に示す転舵比特性の通りである。

このように構成した車両の４輪操舵装置の動作を第４図
のフローチャートを参照して説、明する。

第１ステツプ４１で、イグニッションスイッチがＯＮに
なると、次の第２ステツプ４２でＣＰＵ４０はＲＡＭ３
５の所定エリアにフラグを立てる（Ｆ＝１）。

次に、第３ステツプ４３て、ＣＰＵ４０は車速センサ３
８，３８からの現行の車速■とＲＡＭ３５に予め記憶さ
せた設定値たとえば］、　Ｏｋｍ　／　ｌ〕とを比較し
てＶ＞１０ｋｍ／ｈの時には次の第４ステツプ４４に移
行する。

この第４ステツプ４４で、ＣＰＵ４０は」二連のＲＡＭ
３５の所定エリアに立てたフラグを倒す（Ｆ＝０）。

次に、第５ステツプ４５て、ＣＰＵ４０は舵角センサ３
６，３７からの信号に基づいて現行の前輪舵角θ、を検
出する。

次に、第６ステツプ４６で、ＣＰＵ４０は上述の前輪舵
角θＦに基づいて、 後輪舵角（θ　＝＝ｆ（Ｖ）θＦ）を決定し、後輪操舵
装置５を介して後輪４，４を転舵する。

このような通常の４ＷＳ制御は第３図に示す転舵比特性
の如くなる。

ところで、上述の第３ステツプ４３でＣＰＵ４０がＶ　
＜　１０　ｋｍ　／　ｈと判定した時には次の第７ステ
ツプ４７に移行する。

この第７ステツプ４７で、ＣＰＵ４ｏはＲＡＭ３５の所
定エリアにフラグが立っている（Ｆ−↓）か否かを判定
し、Ｆ＝Ｑの時には上述の第４ステツプ４４に移行する
一方、Ｆ＝１の時には次の第８ステツプ４８に移行する
。

この第８ステツプ４８で、ＣＰＵ４ｏは舵角センサ３６
，３７からの信号に基づいて現行の前輪舵角θ、を検出
すると共に、上述の前輪舵角θ。

を所定単位時間に対して微分することで前輪転舵速度θ
、を演算する。

次に、第９ステツプ４９で、ＣＰＵ４０は現行の前輪舵
角θ、の絶対値（Ｉθ、１）とＲＡＭ３５に予め記憶さ
せた設定値θ、とを比較して、θＦ　ｌ＜θＮの時は上
述の第５ステツプ４５に移行する一方、θ、〉θ、の時
は次の第１０ステツプ５０に移行する。

１ この第１０ステツプ５０て、ＣＰＵ４０は現行の前輪転
舵速度θ□とＲＡＭ３５に予め記憶させた設定値θ゛　
とを比較して、 α θ°Ｆ〈θ°。の時は上述の第５ステツプ４５に移行す
る一方、 θ、〉θ６の時つまり駐車位置からの急発進のような低
速急操舵時（大舵角移行時）には次の第１１ステツプ５
１に移行する。

この第１０テツプ５０て、ＣＰＵ４０は」二連の前輪転
舵速度θ９．に基づいて後輪転舵角θ１を同相側へ補正
する。

すなわち、上述の後輪転舵角θ１は θＲ＝−ｆ（■）θＦ十にθＦ となり、上式の０１に対応して後輪操舵装置５が後輪４
，４を転舵し、後輪転舵角は通常の４ｗＳ制御の後輪転
舵角θ、＝−ｆ（Ｖ）θ、に補正項ＫＯ２を加算した値
だけ同相側へ補正される。

このように低速急操舵時たとえば路肩駐車位置からの急
発進時には、上述の演算手段（ＣＰＵ４０制御による第
８ステツプ４８）の演算結果に基−２ づいて補正手段（ＣＰＵ４０制御による第１１ステツプ
５１）か後輪転舵角θ１を同相側へ補正するので、上述
のような駐車位置からの急発進時等における車体後部の
張り出しを抑制し、ドライバの運転感覚を補助して、取
り回し性の向上を図ることができる効果がある。

なお、このような同相側への補正処理は急発進時におい
て１回のみ行なわれ、それ以降は通常の４ＷＳ制御が実
行される。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、 この発明の演算手段は、実施例のＣＰＵ４０制御による
第８ステツプ４８に対応し、 以下同様に、 補正手段は、ＣＰＵ４０制御による第１１゜ステップ５
］に対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図は車両の４輪操舵装置を示す系統図、第２図は車
両の後輪操舵装置を示す系統図、第３図は転舵比特性の
説明図、 第４図はフローチャートである。 ２・・・前　輪 ４・・・後　輪 ５・・・後輪操舵装置 ３６．３７・・・舵角センサ ４０・・・ＣＰＵ ４８・・・第８ステツプ（演算手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪の舵角に対して低速時に後輪を前輪に対して
   逆相側に操舵すべく構成した車両の後輪操舵装置であっ
   て、 前輪舵角センサの出力に基づいて前輪転舵速度を演算す
   る演算手段と、 上記演算手段の演算結果に基づいて低速急操舵時に後輪
   転舵角を同相側へ補正する補正手段とを備えた 車両の後輪操舵装置。