JPS628866A - 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
特開昭５９−７７９７１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は知られ
ている。

その場合、後輪が逆位相に転舵され車両の運動性能が機
敏となる低速時であって、前輪転舵角が小さい領域にお
いて、前輪が転舵されても後輪が転舵されない不感帯域
を設けることにより、前輪に対する後輪の転舵に遊びを
持たせて、運転者が操舵を意図していないのにかかわら
ずハンドルが左右に若干振れるごとに伴って後輪も転舵
され、車両が過敏に操舵されるのを防止し、転舵感を従
来の運転感覚に適合させるようにし、操縦安定性の向上
が図られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の如きものでは、車速に伴って車両の運
動性能にかかわる後輪転舵特性が変化しているにもかか
わらず、不感帯域の幅は、車速が変化しても常に一定で
あるので、人間の運転感覚が車速の変化による転舵感に
対し十分適合しておらず、よって、安定した操縦性を得
ることができないという問題がある。

本発明は、上記の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、前輪転舵角の小さい領域において
後輪が転舵されない不感帯域を設け、該不感帯域を車速
に応じて異なる幅となるようにすることにより、転舵感
を車速が変化しても常に人間の運転感覚に適合するよう
にし、安定した操縦性を確保するようにして走行安定性
を向上させることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、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車速に対して異なる前後輪転舵比特
性、すなわち車速が低いときには逆位相、高いときには
同位相となる前後輪転舵比特性で後輪を転舵する後輪転
舵機構とを備えた４輪操舵装置であって、上記前後輪転
舵比特性に、前輪転舵角の小さい領域において後輪が転
舵されない不感帯域を設け、かつ該不感帯域を車速に応
じて異なる幅に設定するようにし、すなわち不感帯域の
幅を車速が低速時にあっては大きく。

高速時にあっては小さくなるように変化させるように設
定した構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明に係る車両の４輪操舵装置に
よれば、前輪が転舵しても後輪が転舵しない不感帯域を
車速に応じて異なる幅、すなわち車速の増加に伴って不
感帯域の幅が小さくなるように設定したことにより、低
速走行時では不感帯域の幅が大きく、前輪転舵角が所定
の不感帯域の幅よりも大きくならないと後輪は転舵しな
い。そして、車速の増加に伴って不感帯域の幅は徐々に
小さくなるため、後輪は前輪転舵角が小さいうち、から
転舵し始めるようになり、その結果、人間の運転感覚が
車速変化による転舵感に適合することになり、安定した
操縦性を得ることになる。

（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＆ピニオ
ン機構４と、該ラック＆ピニオン機構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８Ｌ、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にはうツク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およびビ
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２ｏ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１８０を油戻し路２
２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
動副部される。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からの車速信号とがそれ
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。

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
を演算する目標転舵角演算部３１と、該目標転舵角演算
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
転舵角となるようにパルスモータ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、車速センサ２７からの
車速信号を受け、車速の大きさに応じて特性記憶部３０
に記憶された転舵比特性を選択は転舵比を同位相方向く
第４図矢印方向）に補正する補正手段としての特性選択
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。

ここで、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、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。

そして、上記転舵比特性は、第４図および第５図に示す
ように、車速に応じて変化するとともに、前輪転舵角θ
Ｆの小さい領域において後輪が転舵されない不感帯域が
設けられており、該不感帯域の幅ｈ＋、ｈｚ・・・は、
車速が高速になるに従って逆位相から同位相に亘って連
続して徐々に小さくなるように変化するように設定され
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
、後輪転舵機構７のコントローラ２５は、舵角センサ２
６からの舵角信号および車速センサ２７からの車速信号
に基づき後輪の目標転舵角θＲを演算する。すなわち、
第２図に示すように、上記特性選択部３５で、車速セン
サ２７からの車速信号により特性記憶部３０からの転舵
比特性を補正するとともに、該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２ｍ、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。

その場合、前輪転舵角θＦが小さい領域には、後輪が転
舵されない不感帯域が設けられているので、コントロー
ラ２５により演算された前輪転舵角θＦが不感帯域の幅
りよりも小さい場合には、後輪転舵角θＲは零位相に保
たれ後輪は転舵せず、前輪転舵角θＦが不感帯域の幅り
以上になったときに、第４図に示すように、車速に対応
した転舵比特性に基づき前輪転舵角θＦに対応する後輪
転舵角θＲが得られて後輪は転舵する。また、上記不感
帯域の幅りは、車速の上昇とともに徐々に小さく変化す
るように設定されているので、車速の増加に伴って後輪
が転舵しはじめる前輪転舵角θＦが小さくなっていき、
ハンドル操舵に応じて転舵する後輪の転舵が徐々に敏感
になる。このことにより、車速が変化しても転舵感は人
間の運転感覚に常に適合することになり、安定した操縦
性が得られて走行安定性が向上する。

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輪操舵装置における
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の如くパルスモータ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
舵比変更装置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に形成されたうツク
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
介して連結されたピニオン軸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＆ビニオン機構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、
該転舵比変受装Ｗ１３７においてコントローラ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４
１およびピニオン軸１７を介して接輪操作ロッド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。

（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、低速時には逆位相、高速時には同位相になる前後輪
転舵特性において、前輪転舵角が小さい領域に不感帯域
を設け、該不感帯域の幅を車速が低速時にあっては大き
く、高速時にあっては小さくなるように設定したので、
車速の変化に対応した良好な転舵感が得られ、よって、
安定した操縦性が得られて走行安定性が向上する。

【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５
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、第４図は転舵比特性におけ
る前輪転舵角と後輪転舵角との関係を示す図、第５図は
転舵比特性における車速と不感帯量との関係を示す図で
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、２６・・・舵角センサ、２７
・・・車速センサ、３４・・・転舵比可変手段、３５・
・・特性選択部。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社７７’−、：　
”’ｉ第１図 第３図 第４図 第５図 人

Claims (2)

【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車速に対して異なる前後
   輪転舵比特性で後輪を転舵する後輪転舵機構とを備えた
   車両の４輪操舵装置であつて、上記前後輪転舵比特性に
   は、前輪転舵角の小さい領域において後輪が転舵されな
   い不感帯域が設けられており、かつ該不感帯域は車速に
   応じて異なる幅に設定されていることを特徴とする車両
   の４輪操舵装置。
2. （２）前後輪転舵比特性は、車速が低いときには逆位相
   、高いときには同位相となる特性であり、不感帯域の幅
   は、車速が高速になるに従つて小さくなるように徐々に
   変化するように設定されている特許請求の範囲第（１）
   項記載の車両の４輪操舵装置。