JPS624679A - 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輪操舵装置に関し、詳しくは、低摩擦係数
路（低μ路）走行時の走行安定性の向上対策に関する。

（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重速に応じて後輪の
転舵角を変化させ、低車速時では前輪と後輪とを逆位相
に、高車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、低車
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。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、雨天時や未舗装路走行時の如き低μ路走行時
には、路面に対する車輪の横方向グリップ力が低下する
ため、略天時等の通常走行時と同様に後輪が転舵される
と、高車速時・低車速時の別を問わず車輪が横すべりを
生じ易くなり、走行安定性が損われるという問題がある
。

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、路面の摩擦係数の状況に応じて前輪
に対する後輪の転舵比を適宜変更することにより、通常
走行時は勿論のこと、低μ路走行時においても車輪の横
すべりを可及的に防止して、走行安定性を確保せんとす
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ｍ構とを備え
てなる車両の４輪操舵装置において、上記後輪転舵機構
に対し、別途、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を所
定の転舵比特性に従って可変とする転舵比可変手段と、
路面の摩擦係数を検出する検出手段と、該検出手段の出
力信号に基づいて路面の摩擦係数の状態を判断し、路面
の摩擦係数が低い時には高い時に比べて同位相側に補正
された特性で後輪を転舵するよう転舵比を補正する補正
手段とを設ける構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、路面の摩擦係数が高い
晴天時等の通常走行時には、転舵比可変手段の所定の転
舵比特性でもって後輪が転舵されて、車両の走行安定性
が良好に確保される。

また、低μ路走行時には、上記転舵比可変手段の所定の
転舵比特性が補正手段により同位相側に補正されるので
、路面に対する車輪の横方向グリップ力が増大して、走
行安定性が一確保されることになる。

（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２ｍ。

２Ｒ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＆とニオ
ン機構４と、該ラック＆ビニオン機構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あ
って、該後輪転舵機構７は、両端が左右の後輪８ｍ、８
Ｒ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量に対応して後輪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を操
作ロッ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左転用油
圧室１８ｂおよび右転用油圧室１８ｃを有しているとと
もに、該８油圧室１８ｂ、１８ｃはそれぞれ油圧通路１
９ａ。

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、
該コントロールパルプ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を左転用油圧
室１８ｂに連通しかつ右転用油圧室１８ｃを油戻し路２
２に連通する一方、後輪８１．８Ｈ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
転力に応じた圧力に減圧するものであり、パルスモータ
１４により傘歯車１５，１６、ピニオン軸１７、ビニオ
ン１３およびラック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１１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からの重速信号と、路面の摩擦
係数を検出する検出手段としての路面摩擦係数センサ２
８からの路面摩擦係数信号とがそれぞれ入力されている
とともに、バッテリ電源２９が接続されている。尚、上
記路面摩擦係数センサ２８は、絶対車速く実車速）と、
前輪２Ｌ、２Ｈの回転数に基づくメータ車速との比較に
より、路面摩擦係数を算出するものである。

上記コントローラ２５の内部には、第２図に示すように
、車速に対する前輪と後輪の転舵比特性を第３図に示す
如く２種類記憶する特性記憶部３０と、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、上記特性記憶部３０に記憶された転舵比特性から
、前輪転舵角と車速と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３
１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
角となるようにバルースモータ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。

ここに、上記特性記憶部３０に予め記憶されている転舵
比特性は、第３図に示すように、晴天時などの路面の摩
擦係数が高い状態の通常走行時用の転舵比特性Ａと、雨
天時や未舗装路などの低μ路走行時用の転舵比特性Ｂの
２種類であって、この両転舵比特性Ａ、Ｂは、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
負方向の一逆位相〈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
舵比軟が正方向の同位相（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、上記両転舵比特性
Ａ、Ｂのうち、低μ路走行時用の転舵比特性Ｂは、通常
走行時の転舵比特性Ａに比べて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あり、転舵比ｋが
負方向の逆位相の値となる低速域ではその転舵比ｋが零
に近づきあるいは正方向の同位相に変化し、転舵比ｋが
正方向の同位相の値となる中速域ないし高速域ではその
転舵比ｋがより大きな値に設定されている。

そして、上記コントローラ２５の内部には、さらに、路
面摩擦係数センサ２８からの路面摩擦係数信号を受ける
特性選択部３５が備えられている。

該特性選択部３５は、上記路ＷＩＢ擦係数センサ２８の
路面摩擦係数信号値が設定値以上のときには、上記特性
記憶部３０から通常走行時用の転舵比特性へを選択する
一方、路面摩擦係数信号値が設定値未満のときには低μ
路走行時用の転舵比特性Ｂを選択するものであって、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における目標転舵
角の演算が行われるようになっている。

よって、上記特性選択部３５により、路面摩擦係数セン
サ２８の出力信号に基づいて路面の摩擦係数の状態を判
断し、路面の１！！−係数が低い時には高い時に比べて
同位相側に補正された特性で後輪を転舵するよう、上記
転舵比を通常走行時用の転舵比特性へから低μ路走行時
用の転舵比特性Ｂに切換補正するようにした補正手段を
構成している。

次に、上記第１実施例の作用・効果について説明するに
、路面の摩擦係数が設定値以上の通常走行時の場合には
、後輪転舵機構７のコントローラ２５においては、特性
選択部３５で特性記憶部３０に記憶された２種類の転舵
比特性Ａ、Ｂの中から通常走行時用の転舵比特性へが選
択され、この選択された転舵比特性へに基づいて転舵比
可変手段３４の目標転舵角演算部３１で目標転舵角が演
算されることにより、前輪転舵角に対する後輪転舵角の
転舵比が上記通常走行時用の転舵比特性Ａに従って可変
制御され、その結果、後輪８Ｌ、８Ｒは、低車速時では
前輪２ｍ、２Ｒと逆位相に転舵され、中・高車速時では
前輪２Ｌ、２Ｒと同位相に転舵される。

一方、路面の摩擦係数が設定値未満になる雨天時や未舗
装路、雪路走行時の場合には、上記特性選択部３５は、
路面摩擦係数センサ２８からの路面摩擦係数信号を受け
て上述の通常走行時用の転舵比特性Ａに代って低μ路走
行時用の転舵比特性Ｂを特性記憶部３０から選択し、こ
の選択された低μ路走行時用の転舵比特性Ｂに従りて転
舵比が転舵比可変手段３４によって可変制御される。

この場合、上記低μ路走行時用の転舵比特性Ｂは、通常
走行時用の転舵比特性Ａに比べて同位相側にずれている
ので、後輪８Ｌ、８Ｒが通常走行時よりも前輪２Ｌ、２
Ｒと同位相方向に転舵されて車輪の横方向グリップ力が
増大し、その結果、低μ路走行時においても車輪（前輪
２Ｌ、２Ｒおよび後輪８Ｌ、８Ｒ）の横すべりが可及的
に防止されることになる。よって、走行安定性の向上を
図ることができる。

また、第４図は上記第１実施例における後輪転舵機構７
のコントローラ２５の変形例を示したものである。この
コントローラ２５は、目標転舵角Ｐｓ算部３１′とパル
スジェネレータ３２′とドライバ３３′とによって構成
され、前輪転舵角に対する後輪転舵角の転舵比を特性記
憶部３０’　に記憶された所定の転舵比特性〈第１実施
例における特性記憶部３０に記憶された通常走行時用の
転舵比特性Ａに相当）に従って可変制御する転舵比可変
手段３４′を備えているとともに、路面摩擦係数センサ
２８からの路面ｒｆＪ擦係数信号を受け、路面摩擦係数
の低下に応じて上記転舵比可変手段３４′の目標転舵角
演算部３１′で演算された目標転舵角に対して漸次正方
向の補正転舵角を加算して、転舵比を漸次同位相方向に
大きく補正する補正手段としての補正部３６を備えてな
るものである。

したがって、上記変形例の場合には、通常走行時用の転
舵比特性が路面の摩擦係数の低下に応じて同位相方向に
漸次大きく補正されるので、上記第１実施例の如く路面
摩擦係数が設定値未満となった時点で転舵比特性を通常
走行時、用から低μ路走行時用のものに切換え選択する
場合に比べて転舵比の制御精度が細かくなり、走行安定
性の向上をより一層図ることができる。

また、第５図は上記第１実施例の変形例として前輪転舵
角θＦの大きさに応じて後輪転舵角θＲを演算して転舵
比を制御する場合の転舵比特性を示したものである。こ
の舵角による転舵比制御は、前輪転舵角θＦが高車速時
では小さく、低車速時では大きくなるという実情に基づ
いて前輪転舵角θＦに対する後輪転舵角θＲの転舵比を
制御するものであり、その転舵比特性は、基本的には車
速による転舵比制御の場合と同様、低車速時では前輪と
後輪とを逆位相に、高車速時では同位相にするように設
定されている。

そして、上記舵角による転舵比制御の場合においても、
その転舵比特性としては、通常走行時用の転舵比特性Ｃ
と低μ路走行時用の転舵比特性りの２種類がある。低μ
路走行時用の転舵比特性りは、通常走行時用の転舵比特
性Ｃに比べて前輪転舵角θＦの全範囲に亘って後輪転舵
角θＲの正方向の同位相側にずれた傾向にあり、路面摩
擦係数が設定値未満の状態において、この転舵比特性り
に従って後輪が第１実施例の場合と同様に通常走行時よ
りも前輪と同位相方向に転舵される。尚、舵角による転
舵比制御の場合には、第１実施例の如き車速を検出する
車速センサ２７は不要である。

−さらに、第６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輪操舵装置にお番
ノる後輪転舵機構７′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（パルスモータ１４の作動に
より後輪８Ｌ、８Ｒを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、上記後輪転舵機構７′は、ギヤ等からなる転
舵比変受装＠３７を備え、該転舵比変更装置３７には車
体前後方向に延びる伝達ロッド３８の後端が連結され、
該伝達ロッド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、
上記転舵比変更装置３７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１７の前端部に設けたビニ
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のラック軸４ａから伝
達ロッド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１−ローラ２５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
４１およびビニオン軸１７を介して後輪操作ロッド１１
に伝達されることにより、後輪８ｍ、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、上記転舵比変更装置３７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・効果を奏することができるのは
勿論である。

尚、上記実施例では、路面摩擦係数センサ２８を、実車
速とメータ車速との比較により検出するもので構成した
が、その他、路面状況に応じて運転者により適宜切換操
作されるマニ・ユアル切換スイッチで構成してもよい。

この場合、特性記憶部３ｏには、予め、マニュアル切換
スイッチの舗装路ウェット、未舗装、雪路等の各切換位
置に応じた多種の転舵比特性が記憶される。また、雨天
走行時には、ワイパースイッチのｒｌＮＴＪ、ｒＬＯＷ
Ｊ、ｒＨＩＧＨＪの各払拭速度位置の検出により路面摩
擦係数センサ２８を構成してもよい。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における車両の４輪操舵装置によれ
ば、低μ路走行時には、転舵比可変手段の所定の転舵比
特性を補正手段によって同位相方向に補正して、車輪の
路面に対する横方向グリップ力を増大させたので、車輪
の横すべりを防止することができ、走行安定性の向上を
図ることができるものである。

【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図はコントロー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す図である。第４図および第５図
はそれぞれ第１実施例の変形例を示し、第４図は第２図
相当図、第５図はコントローラの舵角による転舵比制御
の場合における転舵比特性を示す図である。第６図は第
２実施例を示す第１図相当図である。 １・・・前輪転舵機構、７．７′・・・後輪転舵機構、
２５・・・コントローラ、２８・・・路面摩擦係数セン
サ、３０・・・特性記憶部、３４．３４’・・・転舵比
可変手段、３５・・・特性選択部、３６・・・補正部。 −シーーーーーー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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輪操舵装置であつて、上記
   後輪転舵機構は、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を
   所定の転舵比特性に従つて可変とする転舵比可変手段と
   、路面の摩擦係数を検出する検出手段と、該検出手段の
   出力信号に基づいて路面の摩擦係数の状態を判断し、路
   面の摩擦係数が低い時には高い時に比べて同位相側に補
   正された特性で後輪を転舵するよう転舵比を補正する補
   正手段とを備えたことを特徴とする車両の４輪操舵装置
   。