JPH0443831B2 - - Google Patents

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制
御するようにした車両の４輪操舵装置に関し、特
に、車両の直進安定性及び操舵安定性を確保する
ようにしたものに関する。

（従来の技術） 従来より、この種の４輪操舵装置として、例え
ば特開昭55−91457号公報等に開示されているよ
うに、設定速度以下に低車速域では前輪の転舵方
向に対して後輪の逆方向（逆位相）に転舵するこ
とにより、車両の最小回転半径を小さくして小回
りや車庫入れ等を容易に行わせる一方、設定速度
より高い中・高速車速域では後輪を前輪と同方向
（同位相）に転舵することにより、後輪の前輪に
対するコーナリングフオースの位相遅れを短縮し
て、レーンチエンジ（車線変更）や緩やかな旋回
を安定して行わせるようにしたものが知られてい
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この従来のものでは、ステアリング
操作に伴う前輪の転舵角の変化に即応して後輪を
転舵制御するようになされている。そのため、前
輪操舵角が大きくなる車両の旋回走行時には上記
した本来の目的を十分に達成し得るが、反面、直
進走行時にはステアリング操作の遊びに相当する
前輪転舵角の変化に対しても後輪転舵装置が敏感
に反応して後輪が転舵されてしまい、その結果、
車両の直進安定性が阻害されるという問題があつ
た。

そこで、本発明はかかる諸点に鑑み、ステアリ
ング操舵角すなわち前輪操舵角が極めて小さい遊
びの範囲内では、前輪の転舵に拘らず後輪転舵角
を直進状態に保つように後輪転舵角特性に所定の
不感帯を設定することにより、直進走行時にステ
アリング操作の遊びの範囲内で前輪が転舵されて
も後輪も全く転舵されないようにし、よつて４輪
操舵式車両の直進安定性の向上及び転舵特性の安
定確保を図ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） すなわち、この発明は、前輪を転舵するステア
リング装置と、該ステアリング装置に連結され、
前輪の転舵量を機械的に取り出して伝達する伝達
手段を備え、後輪を転舵する後輪転舵装置と、少
なくとも車速の信号が入力され、後輪が前輪転舵
方向と同方向に転舵される同位相になるよう上記
後輪転舵装置を作動制御するコントローラとを備
えた車両の４輪操舵装置として、高車速領域で前
輪の転舵の小舵角域から実質同期して後輪が前輪
と同方向の同位相に転舵されるよう構成する一
方、直進状態領域に対応する前輪転舵角の極めて
小さい範囲に設定された上記ステアリング装置の
遊び量に対応する範囲内で前輪の転舵操作に伴つ
て伝達手段の変位を吸収して後輪転舵角を直進状
態に保つ不感帯設定手段が後輪転舵装置内に機械
的に設けられていることを特徴とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、車両の直進
時、ステアリング装置の遊び量に対応する、前輪
転舵角の極めて小さい範囲内で前輪が転舵されて
も、その前輪転舵に伴う伝達手段の変位は不感帯
設定手段により吸収されて後輪の転舵に全く寄与
せず、後輪転舵角が直進状態に保たれる。このた
め、４輪操舵式車両の直進安定性の向上を図るこ
とができる。また、高車速領域では、前輪の転舵
の小舵角域から実質同期して後輪が前輪と同方向
の同位相に転舵されるので、高車速時の小舵角域
において前後輪の同位相転舵による転舵の応答性
及び操舵特性の安定確保を図ることができる。

また、上記ステアリング装置の遊びの範囲の不
感帯は機械的な構成により設けられているので、
確実で信頼性の高い不感帯が得られるとともに、
前後輪転舵の機械的な伝達での部品のばらつき等
による組付性や性能の確保等の問題を容易に解決
することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の実施例に係る４輪操舵装置の
全体構成を示し、１は左右の前輪２，２を転舵す
るステアリング装置で、該ステアリング装置１は
ステアリングホイール３（ハンドル）と、ラツク
ピニオン機構４と、左右のタイロツド５，５と、
左右のナツクルアーム６，６とからなる。

一方、７は左右の後輪８，８を転舵するリンク
方式の後輪転舵装置であつて、該後輪転舵装置７
は車体に摺動自在に支持された左右方向の後輪操
舵ロツド９を備え、該後輪操舵ロツド９の両端に
はそれぞれ左右のタイロツド１０，１０を介して
左右のナツクルアーム１１，１１が連結されてお
り、後輪転舵ロツド９の軸方向の移動によつて後
輪８，８を転舵するようにしている。

上記後輪転舵装置７は前輪２，２の転舵量を機
械的に取り出して伝達する伝達機構３３を備えて
おり、この伝達機構３３により前後輪２，８の転
舵が連係して行われるようになつている。すなわ
ち、ステアリング装置１のラツクピニオン機構４
のラツク４ａには車体に支持したＬ形リンク３４
を介して車体前後方向に延びる第１のＩ形リンク
３５が連結されており、ラツク４ａの移動に応じ
てＬ形リンク３４を回動せしめてＩ形リンク３５
を車体前後方向に移動させるようにしている。該
Ｉ形リンク３５の後端部には車体左右方向に延び
るレバー比可変リンク３６の一端が連結され、該
可変リンク３６には可変リンク３６上に沿つて移
動自在な可動支点３７が設けられており、該可動
支点３７の位置を支点としてレバー比可変リンク
３６の一端を上記Ｉ形リンク３５の動きに追従移
動させるようにしている。また、該レバー比可変
リンク３６の中央部には車体前後方向に延びる第
２のＩ形リンク３８の前端部が連結され、該Ｉ形
リンク３８の後端部には車体に支持したＬ形リン
ク３９を介して上記後輪転舵ロツド９が連結され
ており、レバー比可変リンク３６の揺動に伴う第
２のＩ形リンク３８の前後方向の移動によりＬ形
リンク３９を回動させることにより、後輪操舵ロ
ツド９を移動させて左右の後輪８，８を転舵する
ようにしている。

そして、上記レバー比可変リンク３６の可動支
点３７は、モータ４０により回転駆動される車体
左右方向の螺棒４１に螺合せしめた螺合部材４２
に連結されており、モータ４０の作動に伴う螺棒
４１の回転によつて螺合部材４２を車体横方向に
移動させることにより、可動支点３７をレバー比
可変リンク３６上に沿つて移動させ、可動支点３
７を図示の如く可変リンク３６の中央部（第２の
Ｉ形リンク３８との連結部）により右側に移動さ
せたときには、該可変リンク３６の中央部がその
一端部（第１のＩ形リンク３５との連結部）と同
一方向に移動することにより、第２のＩ形リンク
３８を第１のＩ形リンク３５と同じ方向に移動さ
せて後輪８，８を前輪２，２と同位相に転舵する
一方、逆に可動支点３７を可変リンク３６の一端
部と中央部との間に移動させたときには、該中央
部が一端部と逆の方向に移動することにより、第
２のＩ形リンク３８を第１のＩ形リンク３５と逆
の方向に移動させて後輪８，８を前輪２，２と逆
位相に転舵し、また、可動支点３７を可変リンク
３６の中央部と一致させたときには、該可変リン
ク３６の一端部の動きに拘らず第２のＩ形リンク
３８の移動が停止することにより、後輪８，８を
前輪２，２の転舵とは無関係に車体前後方向に保
つてその転舵角θRを零にするように構成されて
いる。尚、４３は上記後輪転舵ロツド９と係合す
る一対の対向するスプリング４４，４４により後
輪８，８をその転舵角θRが零となる中立位置
（直進状態）に付勢復帰させるための中立位置復
帰機構である。

さらに、２６は前輪２，２の転舵角θFを検出
する前輪転舵角センサ、２７は車速を検出する車
速センサ、４５は上記レバー比可変リンク３６上
の可動支点３７の位置を検出する後輪転舵センサ
で、これら各センサ２６，２７，４５の出力信号
は、上記上記モータ４０を駆動制御する、つまり
後輪転舵装置７を制御するコントローラ２８に入
力されている。該コントローラ２８は第２図に詳
示するように、予め設定された前輪転舵角θFに
対する後輪転舵装置θRの特性を記憶する特性記
憶部２９を有している。上記特性は、例えば第３
図に示すように、低車速時には、前輪転舵角θF
の零からの増大に応じて直ちに後輪転舵角θRが
同位相（前後輪２，８の転舵方向が同方向である
状態）から逆位相（前後輪２，８の転舵方向が逆
方向である状態）へ変化し、一方、高車速時に
は、同様に、前輪転舵角θFの増大に伴つて後輪
操舵角θRも同位相で増大するが、その途中で前
輪操舵角θFに対する後輪転舵角θRの比θR／θFが
変化するうに変曲する、すなわち車速に応じて前
後輪２，８の転舵位相及び転舵比θR／θFが変化
するように設定され、車両の走行状態に応じた横
Ｇ及びヨーレイトを発生させるようにしている。

また、上記コントローラ２８は、上記両センサ
２６，２７からの出力信号を上記特性記憶部２９
からの信号と照合してその状態での目標とする後
輪転舵角θRを算出する目標転舵角演算部３０と、
目標転舵角演算部３０からの出力信号を実際の可
動支点３７の位置を示す上記後輪転舵センサ４５
からの出力信号と比較して、その差に応じた偏差
信号を出力する第１コンパレータ４６と、所定の
三角波信号を発生する三角波発生部４７と、該三
角波発生部４７からの三角波信号を上記第１コン
パレータ４６からの偏差信号を基準として大小判
別する第２コンパレータ４８と、該第２コンパレ
ータ４８からの出力信号を受けてON作動するこ
とにより上記モータ４０への通電を行うトランジ
スタ４９とを備えている。しかして、目標転舵角
演算部３０により目標後輪転舵角θRと対応する
可動支点３７の目標支点位置を算出し、該目標転
舵角演算部３０からの出力信号に基づき第２コン
パレータ４８の出力信号の通流率を変えてトラン
ジスタ４９のコレクタ電流を変化させることによ
り、モータ４０を作動させて可動支点３７を目標
位置に移動させ、可動支点３７が目標位置に一致
すると第１コンパレータ４６の偏差信号値が零に
なることにより、モータ４０を作動停止させて可
動支点３７を該目標位置に保持するように制御す
るものである。

さらに、上記第２のＩ形リンク３８はその中間
部にて前側部３８ａと後側部３８ｂとに分割さ
れ、前側部３８ａの後端にはリンク３８の長さ方
向に延びるシリンダ部材５０が固定され、該シリ
ンダ部材５０内には後側部３８ｂ前端に取り付け
た摺動部材５１が、前後側部３８ａ，３８ｂを同
心に保つように摺動自在にかつ抜出し不能に嵌合
されている。そして、上記摺動部材５１は前後輪
２，８の転舵角θF，θRが共に零のとき、すなわ
ち車両が直進走行状態にあるとき、シリンダ部材
５０の中央部に位置し、かつその前後両側のスト
ローク量はそれぞれステアリング操作に伴う遊び
量に対応するように設定されており、よつて前輪
転舵角θFの極めて小さい範囲（例えば−1°≦θF
≦1°）内では第２のＩ形ロツド３８の前側部３８
ａのみを移動させて後側部３８ｂを停止状態に保
持することにより、後輪転舵角θRを直進状態に
保つよう前輪転舵角θFに対する後輪転舵角θRの
特性に不感帯を設定するようにした不感帯設定手
段５２が構成されている。

したがつて、上記実施例においては、車両の走
行時、その時のステアリング操舵角すなわち前輪
転舵角θF及び車速がそれぞれ前輪転舵角センサ
２６及び車速センサ２７により検出されて信号と
してコントローラ２８に入力され、これらの信号
を受けたコントローラ２８は、その走行状態での
目標とする後輪転舵角θRを、特性記憶部２９に
記憶された前輪転舵角θFに対する後輪転舵角θR
の特性（第３図に示す特性）から割り出し、前輪
転舵角θFが零で車両が直進走行しているときに
は、上記目標の後輪転舵角θRは零となつて、可
動支点３７が可変リンク３６の中央部と一致する
ように後輪転舵装置７のモータ４０が駆動され
る。このことにより、可変リンク３６の一端部の
動きに拘らず第２のＩ形リンク３８の移動が停止
することになり、後輪８，８が前輪２，２の転舵
とは無関係に車体前後方向に保たれて、その転舵
角θRが零となり、よつて車両の直進走行が保た
れる。

その際、前輪転舵角θFがステアリング操作の
遊びに相当する所定角度範囲内で僅かに変動して
も、その変動は第２のＩ形リンク３８の前後側部
３８ａ，３８ｂの連結部分（不感帯設定手段５
２）で伝達遮断されて後輪８，８にまで伝わら
ず、ステアリング操作時の遊びの範囲内での前輪
転舵角θFの変動に感応して後輪転舵装置７が作
動することはなく、後輪転舵角θRは中立位置復
帰機構４３により零に保たれたままとなり、よつ
て簡単な構造でもつて車両の直進安定性を向上さ
せることができる。

また、旋回走行をすべくステアリング操作によ
り前輪転舵角θFが所定角度以上に増大したとき
には、第２のＩ形リンク３８の前後側部３８ａ，
３８ｂが剛性一体化することにより前輪転舵角
θFの変化に応じて後輪転舵角θRが変更制御され
る。よつて後輪転舵装置７に製作誤差のばらつき
等があつても、そのばらつきを不感帯設定手段５
２で吸収しながら後輪８，８を前輪２，２の転舵
に応じて正確に転舵することができ、車両の操舵
特性を安定確保することができる。

また、このような不感帯を設定しておけば、後
輪転舵装置７を構成する各種部材の製作誤差のば
らつき等により前輪操舵角θFと後輪操舵角θRと
が零同士で正確に対応せず、前輪操舵角θFが零
のとき後輪操舵角θRが零以外の角度にずれて組
み立てられていたとしても、そのずれは上記不感
帯によつて吸収され、前輪２，２の転舵に対して
後輪８，８を意図する転舵方向及び転舵角通りに
正確に転舵することができ、よつて車両の操舵特
性を安定して確保することができる。

また、上記不感帯は機械的構成で設けられてい
るので、確実でしかも信頼性の高い不感帯とする
ことができる。

尚、本発明は、上記実施例の如きリンク方式の
後輪操舵装置７を備えた４輪操舵装置に限らず、
その他各種方式の後輪操舵装置を備えた４輪操舵
装置に対しても適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、前輪操
舵用のステアリング装置を後輪操舵装置に機械的
に連結し、前輪の転舵に応じて機械的に後輪を転
舵制御するようにした車両の４輪操舵装置におい
て、高車速領域で後輪が前輪と同位相に転舵され
るとき、ステアリング装置の遊びに相当する前輪
転舵角の極めて小さい範囲内で後輪転舵角を直進
状態に保つ不感帯を設定したことにより、車両の
直進進行時にステアリング操作の遊びに伴う前輪
転舵角の変動を吸収して後輪転舵機構に伝えない
ようにすることができ、よつて４輪操舵式車両の
直進安定性の向上を図ることができる。また、後
輪転舵装置の構成部材の製作誤差のばらつき等に
より、前輪転舵角が零のときの後輪転舵角が零以
外の角度にずれて組み立てられても、そのずれを
不感帯によつて吸収して、前輪転舵に対する後輪
の転舵方向及び転舵角を正確に得ることができ、
車両の操舵特性を安定確保できる。さらに、不感
帯が機械的に設けられているので、確実でかつ信
頼性の高い不感帯を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はその全
体概略構成図、第２図は同コントローラの説明
図、第３図は同コントローラに記憶される前輪操
舵角に対する後輪転舵角特性の一例を示す説明図
である。 １……ステアリング装置、２……前輪、７……
後輪転舵装置、８……後輪、９……後輪操舵ロツ
ド、２６……前輪転舵角センサ、２７……車速セ
ンサ、２８……コントローラ、２９……特性記憶
部、３３……伝達機構、３６……レバー比可変リ
ンク、３７……可動支点、３８……第2I形リン
ク、４０……モータ、５０……シリンダ部材、５
１……摺動部材、５２……不感帯設定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪を転舵するステアリング装置と、該ステ
   アリング装置に連結され、前輪の転舵量を機械的
   に取り出して伝達する伝達手段を備え、後輪を転
   舵する後輪転舵装置と、少なくとも車速の信号が
   入力され、後輪が前輪転舵方向と同方向に転舵さ
   れる同位相になるよう上記後輪転舵装置を作動制
   御するコントローラとを備えた車両の４輪操舵装
   置であつて、高車速領域で前輪の転舵の小舵角域
   から実質同期して後輪が前輪と同方向の同位相に
   転舵されるよう構成する一方、直進状態領域に対
   応する前輪転舵角の極めて小さい範囲に設定され
   た上記ステアリング装置の遊び量に対応する範囲
   内で前輪の転舵操作に伴う伝達手段の変位を吸収
   して設輪転舵角を直進状態に保つ不感帯設定手段
   が後輪転舵装置内に機械的に設けられていること
   を特徴とする車両の４輪操舵装置。