JPS628872A - 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車速に応じて後輪の
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、晴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
。しかも、低μ路走行時は低車速時が多く、この低μ路
走行時には後輪は前輪に対して逆位相に転舵されること
、ヶ。関係上、上記車輪の横すべりの発生率は低車速時
においてかなり高くなる傾向がある。

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、路面
の摩擦係数の高い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機構とを備え
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逆
位相、同位相に亘る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
９状態を判断し、路面の摩擦係数が低い時には同位相領
域のみの特性で後輪を転舵するよう上記転舵比を補正す
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前輪に対して逆位相、同位相に
亘って転舵されて、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領域のみの転舵比特
性に補正されるので、路面に対する車輪の横方向グリッ
プ力が特に低車速域で顕著に増大して、走行安定性が確
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２１゜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ルビニオ２機構４と、
該ラックルビニオ２機構４の作動を前輪２Ｌ、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　　　　−一夕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、ビニオン
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
状態とし、同時に油圧ポンプ２３からの油圧をビニオン
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、ビニオン軸１
７、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、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（実車速）と、
前輪２Ｌ、２Ｒ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が備えられていて、
該特性記憶部３０の２４１類の転舵比特性は、上記第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２ｔ！ｆ！類で
あって、通常走行時用の転舵比特性Ａは、低車速域では
転舵比が車速の上昇に応じて逆位相から零値に向かい、
中、高車速域では逆位相から同位相に転じたのち、転舵
比が車速の上昇に応じて大きくなる特性に設定されてい
るとともに、低μ路走行時用の転舵比特性Ｂは、低、中
車速域に限定され、且つ上記通常走行時用の転舵比特性
Ａよりも同位相側にずれていて、低車速域ではほぼ零値
であり、中車速域への移行直前から転舵比が車速の上昇
に応じて漸次大きくなる特性に設定されている。

また、上記コントローラ２５の内部には、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
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
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）を上
記特性記憶部３０の逆位相、同位相に亘る通常走行時用
の転舵比特性Ａ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。

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＊＊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、上記路面摩擦係数センサ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Ａ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、路面の摩擦係数が低い時には特性記憶部３０から
通常走行時用の転舵比特性Ａに代えて低μ路走行時用の
転舵比特性Ｂを選択して、同位相領域のみの特性で後輪
を転舵するよう転舵比を補正する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ｔａ７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Ａが
選択され、この選択された転舵比特性Ａ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ｌｌ１１１１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が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
従って転舵比が転舵比可変手段３４によって可変制御さ
れる。

その際、後輪８ｍ、８Ｒは低車速域ではほとんど転舵さ
れず、中車速域で通常走行時よりも同位相側に大ぎく転
舵されるので、特に上記通常走行時に逆位相に転舵され
る低車速域において後輪８Ｌ、８Ｒの路面に対する横方
向グリップ力が顕著に増大することになる。その結果、
低μ路走行時、特にその低車速時においても車輪（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り、よって、走行安定性の向上を
図ることができる。

また、第４図は特性記憶部３０の低μ路走行時用の転舵
比特性Ｂの変形例を示し、上記実施例では低車速域で転
舵比をほぼ零値に設定したのに代え、低μ路走行時用の
転舵比特性Ｂ′を低車速域でも車速の上昇に応じて同位
相側に大きく設定したものである。この場合、後輪８Ｌ
、８Ｒが同位相側に転舵される分だけその横方向グリッ
プ力が増大して、より走行安定性の向上を図ることがで
きる。

また、第５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、目標転舵角演算部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
舵比特性へに相当）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ｒＭ擦係数センサ
２８からの路面摩擦係数信号を受け、路面摩擦係数の変
化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を補正し、路面摩擦係
数の低下に応じて同位相側の転舵比を漸次大きくする補
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、低μ路走行時にお
ける同位相領域のみの転舵比特性が、路面の摩擦係数の
低下に応じて転舵比がより同位相側に大きくなるよう逐
次変更されることになるので、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６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Ｍ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＋Ｉ類がある。低
μ路走行時用の転舵比特性りは、通常走行時用の逆位相
、同位相に亘る転舵比特性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、且つ前輪転舵角θＦが大きくなる低車
速時には後輪転舵角θＲが零値になるよう設定されてい
て、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転
舵比可変手段で転舵される。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７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８１．８Ｒ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８１．８Ｒ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３日の前端部には、前輪転舵機構１のラッ
ク＆ビニオン機構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
介して連結されたビニオン軸１７の前端部に設けたとニ
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を介して転舵比変受装＠３７に伝達され、
該転舵比変更装置ａ３７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侵に操舵力が摺動部材４
１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８Ｌ、８Ｒ，ｆ）（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
作されるマニュ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ｒＩＮＴＪ、ｒＬＯＷＪ
、ｒ）−ＩＩＧＨＪ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、本発明における一車両の４輪操舵装置によ
れば、低μ路走行時には、転舵比可変手段での逆位相、
同位相に亘る所定の転舵比特性を補正手段によって同位
相領域のみの転舵比特性に補正して、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、特に低車速域で
の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図ないし第６図
はそれぞれ第１実施例の変形例を示し、第４図は第３図
相当図、第５図は第２図相当図、第６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７図は第２実施例を示す第１図相当図で
ある。 １・・・前輪転舵ｔｉ椙、７，７′・・・後輪転舵機構
、２５・・・コシトローラ、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
。 第３図 正 第４図 正 負 第６図

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輪操舵装置であって、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
   逆位相、同位相に亘る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同位相
   領域のみの特性で後輪を転舵するよう上記転舵比を補正
   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。