JP2014201165A - 車両の補助操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補助操舵を行う際に、補助輪の磨耗の発生を低減可能とすることを目的とする。
【解決手段】無駆動の補助輪１２を複数備える。左右の補助輪１２の回転軸を、接地状態での補助輪位置に応じて上記基準駆動輪側に向くように設定し、且つ上記補助輪１２の転動方向と上記昇降時の上記旋回の方向との角度差θが、他の補助輪１２と異なる補助輪１２を有する。補助操舵制御部３０は、複数の補助輪１２のうち、上記角度差θが一番小さい補助輪１２を最初に下降させて接地させた後に、残りの車輪を接地させるように制御する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、通常の走行に使用する車輪とは別に設けられた補助輪を昇降する技術に関する。例えば、補助輪を下降させることで、車体の一部を持ち上げることが可能となる。

補助輪を利用した車両の補助操舵装置としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。
この特許文献１に記載の装置は、狭い場所で車両の縦列駐車等を行うために、車体の後部に対し通常の走行時に使用する車輪とは別の補助輪を設けている。そして、上記従来の装置では、上記補助輪を車幅方向に旋回させながら下降させることで、当該補助輪を接地させて車体の後部等を持ち上げる。その後、下降した補助輪を、車幅方向に転動するように回転駆動する。これによって、特許文献１に記載の装置は、車体をその場で回転可能とする。

特開平４−９５５５２号公報

上記特許文献１に記載の装置では、補助輪が、車両前後方向の軸線回りに回転可能となるように固定支持されている。このため、例えば前輪の右車輪側あるいは左車輪側が回転中心となって車体を転回させる場合には、補助輪の転動可能な方向と車体の転回に伴う補助輪の移動方向にずれを生じて、補助輪が磨耗するといった問題があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、補助輪の磨耗を低減可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、左右の駆動輪と上記左右の駆動輪とは別の第３の車輪とを備えると共に、上記第３の車輪に近い位置に無駆動で使用される複数の補助輪を有する。各補助輪の回転軸を、接地状態では、当該補助輪を使用した車両の旋回中心側に向くように設定する。また、複数の補助輪の中には、上記補助輪の転動方向と上記昇降時の上記旋回の方向との角度差が他の補助輪と異なる補助輪を有する。そして、上記複数の補助輪のうち、上記角度差が一番小さい補助輪を最初に下降させて接地させた後に、残りの補助輪を接地させるように制御する。

本発明の一態様によれば、複数の補助輪の接地時の回転軸を上記旋回中心側に向けることで、補助輪を利用して小回りで車両が転回するときに、補助輪の向きと補助輪の移動方向のずれにより生じる当該補助輪の磨耗を低減することが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る車両の構成を示す概略図である。 本発明に基づく実施形態に係る車両の補助操舵装置のシステム構成を説明する図である。 昇降する補助輪を説明するための車両後方からみた図である。 本発明に基づく実施形態に係る補助輪の昇降機構の例を説明する図である。 補助操舵制御部の構成を説明する図である。 補助操舵制御部の処理の一例を説明するフローチャート図である。 運転者の操作と補助操舵装置の動作を示す状態遷移図である。 本発明に基づく実施形態に係る補助操舵による車両の転回例を示す平面図である。 基準駆動輪と各補助輪との関係を示す模式的平面図である。 補助輪の下降させる順番を示す車両前後方向後方からみた図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
「第１実施形態」
（構成）
図１は、本実施形態の車両の構成を示す概要図であり、図２はそのシステム図である。
本実施形態では、図１に示すように、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び左右後輪１ＲＬ、１ＲＲを具備すると共に、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲを駆動輪とする車両を例に挙げて説明する。なお、本発明は、操向輪について特に限定は無い。

本実施形態の車両は、動力源としてのエンジン２、エンジン制御部４、差動歯車装置３、及び制動制御装置１８を備える。なお、駆動輪１ＦＬ、１ＦＲの動力源はエンジン２に限定されず、電動機であって良い。
上記エンジン２は、差動歯車装置３を介して左右の駆動輪１ＦＬ、１ＦＲの車軸に連結されている。そして、エンジン２の動力が、差動歯車装置３によって左右駆動輪１ＦＬ、１ＦＲに動力分配される構成となっている。上記エンジン制御部４は、アクセルペダル５の操作量に応じた出力指令値を演算し、演算した出力指令値に応じた動力が発生するように、エンジン２のスロットル開度等を調整する。

上記制動制御装置１８は、図１及び図２に示すように、ブレーキ制御回路６、ブレーキ制御アクチュエータ７、及び左右の駆動輪１ＦＬ、１ＦＲに個別に設けられた左右のブレーキ装置８を備える。そして、ブレーキ制御回路６が出力したブレーキ指令値に応じてブレーキ制御アクチュエータ７が作動することで、左右のブレーキ装置８によって、左右の駆動輪１ＦＬ、１ＦＲに対して個別の制動力を付与可能となっている。すなわち、ブレーキ制御回路６は、ブレーキの油路の弁を開閉するソレノイドとブレーキの油圧ポンプを備えるブレーキ制御アクチュエータ７へ指令を送り、制動力を一輪ずつ個別に制御する。ブレーキ装置８は、ディスク式ブレーキ装置等である。なお、ブレーキ装置８は、電動式のブレーキ装置であっても良い。

そして、上記制動制御装置１８は、ブレーキペダル９の操作を検出すると、そのブレーキペダル９の操作量に応じた制動力を各ブレーキ装置８に付与する。また、本実施形態の制動制御装置１８は、後述の補助操舵制御部から作動信号を入力すると、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲの一方に対して制動力を付与する。ただし、ブレーキ制御回路６は、後述の補助操舵制御部から作動信号を入力しても、ブレーキペダル９の操作による予め設定した以上のブレーキ操作量を検出すると、そのブレーキ操作量に応じた制動制御を優先的に実施する。

また車両は、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲの回転数を検出する車輪速センサ１０、シフトポジションを検出するシフトポジション検出センサ１１を備える。車輪速センサ１０は、各前輪１ＦＬ、１ＦＲの車輪速を検出する。シフトポジション検出センサ１１は、シフト位置が前進位置、中立位置、後退位置のいずれの位置となっているかを検出する。
上記車両は、補助操舵装置を備える。上記差動歯車装置３、及び制動制御装置１８は、補助操舵装置の構成の一部を兼ねる。

その補助操舵装置は、左右の補助輪１２と、その各補助輪１２を車体に対し昇降させる補助輪昇降装置１３と、リフトモータ制御回路１４と、補助操舵制御部とを備える。
また車両は、乗員が操作可能な補助操舵作動スイッチ１９を備える。
ここで、本実施形態では、補助操舵の場合には、右前輪１ＦＲに制動力を付与すると共に左前輪１ＦＬに駆動力を付与して車両を旋回させる場合を例とする。すなわち、本実施形態では右前輪１ＦＲを基準駆動輪とする。

上記左右の補助輪１２は、図１に示すように、平面視において、当該補助輪１２が接地した状態では、車両重心Ｇに対し上記左右の駆動輪１ＦＬ、１ＦＲとは反対側に配置されている。本実施形態では、左右の補助輪１２は、平面視において、その左右後輪１ＲＬ、１ＲＲにおける駆動輪１ＦＬ、１ＦＲに近い側（車両前後方向前側）の端部同士を結んだ線よりも上記駆動輪１ＦＬ、１ＦＲから離れる位置に配置されることで、左右補助輪１２を、車両重心Ｇに対し上記左右の駆動輪１ＦＬ、１ＦＲとは反対側に位置するようにしている。

また、左右補助輪１２を、図３に示すように、左右後輪１ＲＬ、１ＲＲ間の空間において、互いに車幅方向に離して配置している。本実施形態では、左側の補助輪１２ｂを左側の後輪１ＲＬに近づけて配置すると共に右側の補助輪１２ａを右側の後輪１ＲＲに近づけて配置する場合を例示している。すなわち、図１及び図３に示すように、車両前後方向からみて、つまり車幅方向位置において、左側の補助輪１２ｂが、右側の補助輪１２ａよりも、基準駆動輪である右前輪１ＦＲ側に近づけて配置されている。

更に、各補助輪１２は、接地状態において、図９に示すように、各補助輪１２の回転軸が補助操舵の際の車両旋回中心側に向くように設定されている。具体的には、各補助輪１２の回転軸が、車両前後方向に対し右前輪１ＦＲ側に向くように傾けて配置されている。ここで、後述のように、各補助輪１２は、車幅方向に旋回しながら昇降を行う。従って、昇降の際の旋回方向と補助輪１２の転動方向（回転軸と直交する方向）との角度差θは、図９に示すように、左側の補助輪１２ｂよりも右側の補助輪１２ａの方が小さい。なお、上記角度差θは、例えば４５度未満の角度とすることが好ましい。

補助輪昇降装置１３は、各補助輪１２を昇降可能に車体後部に支持させる装置である。本実施形態の補助輪昇降装置１３は、リンク２６〜２８によって、補助輪１２を車幅方向に旋回可能に車体に支持し、補助輪用リフトモータを駆動することで、車幅方向内側から、車幅方向外側に向かう方向に旋回するにつれて下方に向かうように、補助輪１２を移動させることで、補助輪１２を昇降させる構成となっている。上記補助輪昇降装置１３は、補助輪１２毎に設けられている。なお、このように旋回させながら昇降させる方が、旋回させないで昇降させる場合に比べて、昇降のための上下スペースの占有率が小さく設定可能となる。

次に、本実施形態の補助輪昇降装置１３を、図４を参照して説明する。図４は、左後輪側に設けた補助輪昇降装置１３を代表して図示している。右後輪側の補助輪昇降装置１３の構成も同じ構成となっている。但し、上述のように、昇降時の旋回方向と補助輪１２の転動方向（回転軸）との関係は異なる。
ここで、第３の車輪を構成する後輪１ＲＬ、１ＲＲは、車輪支持部材２０によって回転自在に支持されている。その車輪支持部材２０は、サスペンション装置２４を介して、車体に対し上下揺動可能に支持されている。図４には、サスペンション装置２４を構成するサスペンション部材の一例として、アッパーリンク２１及びロアリンク２２と、ショックアブソーバ２３とが図示されている。

また、補助輪１２は、図４に示すように、補助輪支持部材２５に対し、略車両前後方向に回転軸を向けた状態で、回転自在に取付けられている。その補助輪支持部材２５と上記車輪支持部材２０とが、第１のリンク２６で上下揺動可能な状態で連結されている。また、補助輪支持部材２５と車体とが第２及び第３のリンク２７，２８によって上下揺動可能な状態で連結されている。

上記第２のリンク２７はリフトモータから構成され、リフトモータ２７は、駆動軸２７ａがモータ本体に対し伸縮する。そのリフトモータ２７は、直動装置であって、モータ本体２７ｂが車体に上下揺動可能に連結すると共に、上記モータ本体２７ｂに対し伸縮する駆動軸２７ａの先端部が補助輪支持部材２５に上下揺動可能に連結している。すなわち、本実施形態では、第２のリンク２７をリフトモータから構成することで、第２のリンクの長さが変更されることで、第２のリンクの補助輪支持部材側端部の位置を変位させる。

ここで、第１のリンク２６は、車輪支持部材２０への連結点が補助輪支持部材２５への連結点よりも高く設定されている。また、第３のリンク２８の補助輪支持部材２５への連結点が、第２のリンク２７の補助輪支持部材２５への連結点よりも下方に配置されている。なお、上記第１〜第３のリンク２６〜２８は同一平面状に配置することが好ましい。
また、上述の通り、補助輪１２は転動方向と、上記昇降時における補助輪１２の旋回方向（車幅方向）との間に、上面視において、左側の補助輪１２ｂ側が角度差θが大きくなるように設定されている。
また、上記リフトモータ制御回路１４は、補助輪１２を昇降するリフトモータ２７からモータ位置、電流値を読み取り当該リフトモータ２７の位置制御を行う。

上記補助操舵制御部３０は、図５に示すように、車両制御を行うコントローラ１５の一部のプログラムとして構成される。ここで、コントローラ１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭには各種の処理を実現するプログラムが格納されている。コントローラ１５は運転者の操作スイッチ、シフト操作によるシフトポジション、および車輪速センサ１０よる車輪の回転速度を読み取る。そして、コントローラ１５は、センサ等からの信号に基づき車両状態を判定し、インターフェース回路を通じて、制動力を制御するブレーキ制御回路６、補助輪１２を昇降するリフトモータ制御回路１４などへと通信して指令可能となっている。

上記補助操舵制御部３０は、図５に示すように、補助輪リフト処理部３０Ａと、補助輪接地判定部、動力差分処理部３０Ｃとを備える。
補助輪リフト処理部３０Ａは、補助操舵作動スイッチ１９がＯＮになったことを検出すると、リフトモータ制御回路１４に下降指令を供給する。また、補助輪リフト処理部３０Ａは、補助操舵作動スイッチ１９がＯＦＦになったことを検出すると、リフトモータ制御回路１４に上昇指令を供給する。ここで、リフトモータ制御回路１４は、下降指令によってリフトモータ２７を駆動して、補助輪１２を下方に旋回するようにリンクを予め設定した回転角だけ回転駆動し、上昇指令によって、補助輪１２を上方に旋回するようにリンクが予め設定した回転角だけ旋回するようにリフトモータ２７を駆動する。このとき、補助輪下降時には、右側の補助輪１２ａを下降させて接地させた後に、左側の補助輪１２ｂを下降させる。補助輪上昇時には、左側の補助輪１２ｂを離接させた後に右側の補助輪１２ａを離接するように制御する。

すなわち、車両前後方向から見て、基準駆動輪に近い補助輪から順番に接地させる。
補助輪接地判定部３０Ｂは、補助輪リフトモータ回転角信号と電流信号の大きさから接地状態を判定する。
本実施形態の動力差分処理部３０Ｃは、補助操舵作動スイッチ１９がＯＮと判定すると、ブレーキ制御回路６を介して、右駆動輪１ＦＲのブレーキ装置８を作動して、ブレーキ操作と無関係に、当該右駆動輪１ＦＲに対して予め設定した制動力を付与する。
なお、動力差分処理部３０Ｃは、補助操舵作動スイッチ１９がＯＮと判定すると、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲの両方に制動力を付与し、上記補助輪１２の下降が完了したら、左前輪１ＦＬ側の制動力だけ解除するようにしても良い。

次に、上記補助操舵制御部３０の処理の例を、図６を参照して説明する。
この補助操舵制御部３０の処理は、予め設定したサンプリング時間毎に実施される。
補助操舵制御部３０は、まずステップＳ１０にて、補助操舵作動スイッチ１９からの信号に基づき、当該スイッチの操作があったか否かを判定する。そして、補助操舵作動スイッチ１９の操作があったと判定するとステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、車両が停止しているか否かを判定する。車両が停止していると判定した場合には、ステップＳ３０に移行する。一方、車両が停止していないと判定した場合にはステップＳ２５に移行する。

ここで、車両の停止判定は、例えば次のように実施すれば良い。すなわち、車輪速センサ１０からの信号に基づき車速を検出し、検出した車速が、車両が停止していると見なせる予め設定した設定車速（例えば５Ｋｍ／ｈ）以下か否かで判定する。
ステップＳ２５では、運転者にブレーキ操作を促す旨の報知を行う。その後、復帰する。
ステップＳ３０では、補助操舵作動スイッチ１９がＯＮに操作されたか否かを判定する。ＯＮに操作されたと判定した場合には、ステップＳ３０に移行する。補助操舵作動スイッチ１９がＯＦＦに操作されたと判定した場合にはステップＳ１００に移行する。

ステップＳ４０では、補助輪リフト処理部３０Ａが、本実施形態では、右側の補助輪１２ａの転動方向が略横向きの補助輪である右側の補助輪１２ａを、先に下降させて接地させる制御を行う。すなわち、リフトモータ２７に右側の補助輪１２ａに対する下降指令を供給する。これによって、右車体後部が持上げられる。
ステップＳ５０では、右側の補助輪一輪が接地状態となったか否かを判定する。補助輪リフトモータ回転角信号と電流信号の大きさから補助輪１２の接地状態を判定する。
補助輪１２を下降させたリフトモータ角の大きさと電流値が増加したことより設置状態と判定して接地させる制御を行う。本実施形態では、各リフトモータ２７に下降指令を供給する。これによって、車体後部が持ち上げられる。そして、後輪側の接地荷重が低減する。

右側の補助輪１２ａの接地状態になったと判定すると、ステップＳ６０へ移行する。
ステップＳ６０では、左側の補助輪１２ｂを下降させる下降指令を供給する。これによって、左側の補助輪１２ｂも接地することで、後輪が安定して持上げられ、後輪１ＲＬ、１ＲＲ輪の接地荷重がなくなる。
次に、ステップＳ７０では動力差分処理部３０Ｃが、右前輪１ＦＲに対して制動力を付与する処理を行う。なお、付与する制動力は、右前輪１ＦＲの回転をロック可能な大きさが好ましい。

次に、ステップＳ８０では、左右の両補助輪１２の下降完了及び、右前輪１ＦＲへの制動力付与が完了したことを検出すると、乗員に対して補助操舵可能の旨の情報呈示を報知する。報知は、乗員が視認可能なナビゲーション装置の表示部などに表示したり、音声によって実施したりする。
その後、処理を終了する。
一方、補助操舵作動スイッチ１９がＯＦＦに操作されてステップＳ１００に移行すると、動力差分処理部３０Ｃが、右前輪１ＦＲに対して付与していた制動力の解除処理を行う。

次に、ステップＳ１１０では、補助輪リフト処理部３０Ａが、補助輪１２を上昇させて格納する処理を行う。本実施形態では、各リフトモータ２７に上昇指令を供給する。
このとき、本実施形態では、左側の補助輪１２ｂを上昇させて離接し、その後に右側の補助輪１２ａを上昇させるように制御する。
次に、ステップＳ１２０では、上記補助輪１２の格納完了及び、右前輪１ＦＲへの制動力解除が完了したことを検出すると、乗員に対して補助操舵処理の解除した旨の情報呈示を報知する。報知は、乗員が視認可能なナビゲーション装置の表示部などに表示したり、音声によって実施する。
その後、処理を終了する。

（動作その他）
上記補助輪１２の昇降動作について図４を参照して説明する。
上記補助輪昇降装置１３は、初期状態においては、リフトモータ２７の駆動軸２７ａを車幅方向外方に向けて伸展させた状態になっている。駆動軸２７ａが伸展することで、補助輪１２は、第３のリンク２８の補助輪支持部材２５への連結点Ｐ３を揺動中心として、車幅方向内方且つ上方に向けて旋回して、当該補助輪１２は車体下部に格納された状態となっている。これによって、図４（ｂ）のように、補助輪１２は、上昇して車体下面に格納された状態となっている。

なおこのとき、第１のリンク２６の補助輪支持部材２５への連結点Ｐ１が、第３のリンク２８の補助輪支持部材２５への連結点Ｐ３よりも下方に位置している。このため、上記駆動軸２７ａの伸展に伴い、第１のリンク２６は、車輪側連結点を中心に、車幅方向内方且つ上方に向けて旋回し、その分、更に補助輪１２は上昇した状態となっている。
一方、補助操舵作動スイッチ１９が「ＯＮ」となって、補助輪１２の下降指示と判定されると、リフトモータ２７が駆動軸２７ａを縮める。駆動軸２７ａが縮むと、図４（ａ）のように、補助輪１２は、第３のリンク２８の補助輪支持部材２５への連結点Ｐ３を揺動中心として、車幅方向外方且つ下方に向かうように旋回する。これによって、補助輪１２は、車幅方向外方に向かいながら下降して接地し、当該補助輪１２は、さらに下降して車体後部を持ち上げる。

補助輪１２が接地した状態では、地面からの反力Ｆが第１のリンク２６を通じて車輪支持部材２０に対し上方に向かう力が入力される結果、後輪１ＲＬ、１ＲＲの下方へのストローク量が小さく抑えられる。このように補助輪１２で車体を持ち上げるとき、補助輪支持部材２５と車輪支持部材２０と連結する第１のリンク２６によって、後輪がリバウンド方向にストロークすることを規制するため、後輪の下方へのストロークを抑えつつ、補助輪１２で車体を持ち上げることが出来る。

特に、本実施形態では、第１のリンク２６の補助輪支持部材２５への連結点Ｐ１が、第３のリンク２８の補助輪支持部材２５への連結点Ｐ３よりも下方に位置している。このため、上記駆動軸２７ａの縮みに伴い、第１のリンク２６は、車輪側連結点を中心に、車幅方向外方且つ下方に向けて旋回し、その分、第１のリンク２６のリンク軸線が鉛直方向に近付いて、後輪のリバウンドストロークを抑制する力が大きくなる。

更に、本実施形態では、補助輪１２を下降させて車体を持ち上げる際に、まず図１０（ｂ）のように、車両前後方向から見て、右前輪側の右側の補助輪１２ａを下降指させる。これによって車体後部を持ち上げる。このとき、右側の補助輪１２ａ側では、下降時の補助輪１２の旋回方向と補助輪１２の転動方向の角度差θが小さいため、補助輪１２が接地して、当該補助輪１２への荷重が増大しても補助輪１２の転動方向と補助輪１２の下降時の旋回方向が略同方向に向いていることから、大荷重が掛かった状態での補助輪１２の横滑りが抑制され、補助輪１２で車体を持ち上げる際に当該補助輪１２の磨耗が低減する。また右側の補助輪１２ａ側では、下降の際の旋回方向と補助輪１２の転動方向が略同方向であるため、右側の補助輪１２ａを下降させるリンクにねじれなどの不要な荷重（内力）の入力が抑制される。

また、右側の補助輪１２ａを接地させて左右方向の拘束力は小さい状態としたのちに、左側の補助輪１２ｂを下降させて接地させる（図１０（ｃ）参照）。このとき、右側の補助輪１２ａに比べ、左側の補助輪１２ｂは、下降時の旋回方向と補助輪１２の転動方向が大きいため、接地後に補助輪１２の滑りが大きく発生するが、左側の補助輪１２ｂへの負荷が小さくなっているので、当該接地時の左側の補助輪１２ｂの磨耗を低減することが出来る。更に、左側の補助輪１２ｂの下降時に当該左側の補助輪１２ｂに負荷させる荷重が抑制させるので、下降時の旋回方向と補助輪１２の転動方向が大きくても、左側の補助輪１２ｂを下降させるリンクにねじれなどの不要な荷重（内力）の入力を小さくすることが出来る。なお、右側の補助輪１２ａを接地させることで、車体後部は若干左側に変位し、更に左側の補助輪１２ｂを接地させることで車体後部は若干右側に変位する。

ここで、図９のように、少なくとも補助輪１輪に対し、補助輪１２の転動方向と昇降時の旋回方向に角度差θがある場合に、左右の補助輪１２を同時に作動させた下降させた場合には互いに内力が作用することでモータにかかる負荷が過大になる。
また、左右の補助輪１２に対し単に自在キャスターを用いると、車輪の向きが不揃いなところでは路面からの抵抗が大きくアクセル全開でないと動かないおそれがあり、また、各補助輪１２の向きが揃った瞬間に急に車体が転回してしまうという別の課題が生じてしまうおそれがある。

ここで、下降した補助輪１２の上昇動作は、上記説明した格納動作となる。このとき、補助輪１２を格納する場合には、左側の補助輪１２ｂを先に格納した後に右側の補助輪１２ａを格納する。すなわち、左右の補助輪１２を上昇させる場合も、相対的に磨耗が大きくなりやすい左側の補助輪１２ｂを旋回させて上昇させる際には、右側の補助輪１２ａで車体後部の荷重を支持していることから、当該左側の補助輪１２ｂの磨耗が低減すると共に、上昇させるリンクへの荷重入力も小さくすることが出来る。その後、右側の補助輪１２ａを上昇させる。右側の補助輪１２ａは上昇時の旋回方向と補助輪１２の転動方向が略同方向であるため、荷重が負荷させている状態でも、補助輪１２の磨耗が小さく抑えられると共に、上昇させるリンクに掛かるねじれなどの荷重も小さい。

次に、図７を参照して、運転者の操作に伴う、補助操舵装置の動作状態の状態遷移について説明する。
本実施形態の補助操舵装置は、乗員が補助操舵作動スイッチ１９をＯＮに操作することで作動を開始する。
通常の走行可能状態では、図４（ｂ）のように、補助輪１２は車体側に格納されて当該補助輪１２が非接地状態となっている。この状態において、運転者は、アクセル操作を行うことで、車両を前進または後退させる。

補助操舵を実施する場合には、運転者はブレーキを作動させて車両を停車し、シフトレバーを「Ｎ」または「Ｐ」レンジへ入れる。
続いて、運転者が補助操舵作動スイッチ１９を「ＯＮ」にすると、補助操舵制御部３０が起動して、補助操舵制御部３０は、左右の補助輪１２を下降させて各補助輪１２を接地させ、更に車体を持ち上げる。この結果、後輪１ＲＬ、１ＲＲの接地荷重をゼロ若しくは小さくする。

続いて、補助操舵制御部３０は、右前輪１ＦＲに制動力を付与して当該右前輪１ＦＲをロック状態にした後に、補助操舵が可能となった旨の情報呈示を行う。
運転者は、補助操舵が可能となったことを確認すると、シフトレバーを「Ｄ」または「Ｒ」レンジへ入れることで、前方への転回か後方への転回かを選択する。
ここで、本実施形態の補助操舵装置の例では、右前輪１ＦＲに制動力を付与する構成としたので、前進（Ｄレンジ）で右転回、後退（Ｒレンジ）で左転回が可能な状態となっている。

なお、左前輪１ＦＬに制動力を付与する構成とした場合には、前進（Ｄレンジ）で左転回、後退（Ｒレンジ）で右転回が可能な状態となる。
ここでは、前進（Ｄレンジ）が選択されたとする。
この状態で、運転者がアクセルペダル５を踏んで、エンジン２の出力を駆動輪１ＦＬ、１ＦＲに伝達する際に、差動歯車装置３で、駆動力が左前輪１ＦＬ側に主として動力分配される結果、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲに駆動力差が発生する。この左右前輪１ＦＬ、１ＦＲの駆動力差によって、車体に対してヨー方向のモーメントが発生する。このとき、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲのうち、右前輪１ＦＲに制動力が付与されていることから、左前輪１ＦＬだけが駆動力で転動する。これによって、車両は、制動力が付与されている右前輪１ＦＲ側を旋回中心として右転回する。このとき、上記モーメントの力によって、補助輪１２で持ち上げられた車体後部が補助輪１２の転動に伴い左側に横移動する。このとき、各補助輪の回転軸を右前輪１ＦＲ側に向けているので、左右の補助輪は、滑りが小さい状態で転動して、車両が旋回する。このため、車両旋回時における左右の補助輪に発生する磨耗を抑えることが可能となる。

そして、このような補助操舵によって、車両は、小回りで移動することで、狭い場所での縦列駐車などが可能となる。
図８にそのときの、車両ＭＭの転回状態の例を示す。この図８に示すように、右前輪１ＦＲを中心にして車両ＭＭを転回することで、最小回転半径が小さくなる。
更に、運転者がアクセル操作を止めてブレーキ操作を行う事で、車両の転回動作が停止する。
上記車両が停止して、運転者がシフトレバーをＤレンジかＰレンジに入れた後に、補助操舵作動スイッチ１９をＯＦＦに変更したとする。すると、補助操舵制御部３０は、右前輪１ＦＲへの制動力付与を解除すると共に、補助輪１２を上昇して車体側に格納する。その後、補助操舵制御部３０は、補助操舵の解除を乗員に報知する。

この結果、車両の最小回転半径が通常状態よりも小さくなることで、図８に示すように、縦列駐車に必要なスペースは極端に小さくなる。
ここで、差動歯車装置３と制動制御装置１８は、駆動力差調整装置を構成する。左右後輪が第３の車輪を構成する。右側の補助輪１２ａが第１の補助輪を構成し、左側の補助輪１２ｂが第２の補助輪を構成する。補助操舵制御部３０は昇降制御部を構成する。

（本実施形態の効果）
（１）複数の補助輪１２の回転軸を、接地状態での補助輪位置に応じて上記基準駆動輪側に向くように設定し、且つ上記補助輪１２の転動方向と上記昇降時の上記旋回の方向との角度差θが、他の補助輪１２と異なる補助輪１２を有する。補助操舵制御部３０は、複数の補助輪１２のうち、上記角度差θが一番小さい補助輪１２を最初に下降させて接地させた後に、残りの車輪を接地させるように制御する。

なお、補助輪が３台以上ある場合には、上記角度差θが小さい順番に下降させることが好ましい。例えば、車両後方からみて、基準駆動輪に近い補助輪から順番に接地させる。
複数の補助輪１２の回転軸を、接地状態での補助輪１２位置に応じて上記基準駆動輪側に向くように設定することで、複数の補助輪１２の接地時の回転軸を上記旋回中心側に向けることが可能隣る。この結果、無駆動の補助輪１２を利用して小回りで車両が転回するときに、補助輪１２の向きと補助輪１２の移動方向のずれにより生じる磨耗を低減することが可能となる。

更に、車両を持ち上げるために複数の補助輪１２を下降させる際に、補助輪１２の転動方向と昇降時の旋回方向との角度差θが一番小さい補助輪１２を最初に下降させて接地させて車体の荷重を支持させる。角度差θが一番小さい補助輪１２は、接地して車体を持ち上げる際に、補助輪１２の滑りが小さいことから磨耗を低減できる。また、補助輪１２の転動方向と下降時の旋回方向が略同方向であるので、昇降装置に不要な荷重入力を抑制することが出来る。このようにしてから、他の補助輪１２を接地させるので、他の補助輪１２のうちに補助輪１２の転動方向と昇降時の旋回方向との角度差θが大きく、接地時に大きく滑る補助輪１２があっても、左右方向の拘束力は小さい状態の為、当該補助輪１２の磨耗を低減可能となる。またその補助輪１２に対する接地時の荷重入力も小さく出来るので、当該補助輪１２を昇降させる昇降装置に負荷させる荷重も小さく出来る。
このように、補助操舵を行う際に、補助輪１２の磨耗の発生を低減可能となる。

（２）補助操舵制御部３０は、接地させた複数の補助輪１２を上昇させる際には、上記角度差θが一番大きい補助輪１２を最初に離地させる。
なお、補助輪１２が３台以上ある場合には、上記角度差θが大きい順番に上昇させることが好ましい。例えば、車両後方からみて、基準駆動輪に遠い補助輪から順番に離接させる。
この構成によれば、他の補助輪１２で車体を持ち上げた状態で、角度差θの大きな補助輪１２を持ち上げることが可能となるので、当該補助輪１２の磨耗低減を抑えることが可能となる。

（３）各補助輪１２の上記昇降時の上記旋回を、車幅方向に設定する。上記記複数の補助輪１２のうちの第１の補助輪１２の転動方向を上記旋回の方向と同方向に設定すると共に、上記複数の補助輪１２のうちの第２の補助輪１２の転動方向を、当該第２の補助輪１２の回転軸が車両前後方向に対して上記基準駆動輪側に向くように、上記旋回の方向から予め設定した角度だけ傾けて設定され、且つ、補助輪１２を接地させた状態では、車両前後方向からみて、第１の補助輪１２の位置を第２の補助輪１２の位置よりも上記基準駆動輪側に近づけて配置する。補助操舵制御部３０は、補助輪１２を下降させる際に、第１の補助輪１２を第２の補助輪よりも先に接地させる。
この構成によれば、上記（１）の効果を確実に得ることが可能となる。
（４）補助操舵制御部３０は、補助輪１２を上昇させる際には、第２の補助輪を第１の補助輪よりも先に離地させる。
この構成によれば、上記（２）の効果を得ることが出来る。

（変形例）
（１）上記実施形態では、第１のリンク２６の車輪側端部を車輪支持部材に連結している。これに代えて、第１のリンク２６の車輪側端部を、ロアリンクなどのサスペンション部材に連結しても良い。
（２）上記実施形態では、第２のリンク２７の長さを伸縮する駆動機構を、電動モータを回転制御することで駆動軸２７ａを直動案内するリフトモータ２７とした。これに代えて、駆動機構を流体圧シリンダ装置で構成しても良い。
（３）左右後輪１ＲＬ、１ＲＲは補助輪１２で持ち上げて接地荷重が低減するので、当該左右後輪１ＲＬ、１ＲＲは、駆動輪１ＦＬ、１ＦＲであっても従動輪であっても構わない。

（４）上記説明では、左右前輪１ＦＬ、１ＦＲを駆動輪とする場合で例示した。左右後輪１ＲＬ、１ＲＲを駆動輪の場合には、上記補助輪１２を車体前部側に配置すれば良い。
（５）また上記実施形態では、右側の駆動輪を制動を付加する車輪として説明したが、制動を付加する車輪を左側の駆動輪に設定しても構わない。
また上記説明では、制動を付加する駆動輪を予め設定しているが、運転者の指示によって制動を付加する駆動輪を選択可能に構成しても良い。例えば、車両を停止したときの操向輪の転舵方向によって制動を付加する駆動輪を決定して良い。
（６）また補助輪１２が２台の場合を例示した。補助輪は３台以上あっても良い。

ＭＭ 車両
θ 角度差
１ＦＬ、１ＦＲ 左右前輪（駆動輪）
１ＲＬ、１ＲＲ 左右後輪（第３の車輪）
１２ 補助輪
１３ 補助輪昇降装置
１４ リフトモータ制御回路
１５ コントローラ
１８ 制動制御装置
１９ 補助操舵作動スイッチ
３０ 補助操舵制御部
３０Ａ 補助輪リフト処理部
３０Ｂ 補助輪接地判定部
３０Ｃ 動力差分処理部

Claims (4)

1. 左右の駆動輪と上記左右の駆動輪とは別の第３の車輪とを備える車両に設けた車両用操舵装置であって、
   平面視において上記駆動輪よりも上記第３の車輪に近い位置に配置され且つ無駆動で使用される複数の補助輪と、
   車体に対し上記各補助輪をそれぞれ予め定めた方向に旋回させながら昇降させる補助輪昇降装置と、
   上記補助輪が接地しているときに上記左右の駆動輪に駆動力差を発生可能な駆動力差調整装置と、を備え、
   上記左右の駆動輪のうち上記駆動力差調整装置によって発生させる駆動力が相対的に小さい側の駆動輪を基準駆動輪と定義した場合に、
   上記複数の補助輪の回転軸を、接地状態での補助輪位置に応じて上記基準駆動輪側に向くように設定し、且つ上記複数の補助輪には、上記補助輪の転動方向と上記昇降時の上記旋回の方向との角度差が異なる補助輪を有し、
   上記複数の補助輪のうち、上記角度差が一番小さい補助輪を最初に下降させて接地させた後に、残りの補助輪を接地させるように、上記補助輪昇降装置を制御する昇降制御部を備えることを特徴とする車両の補助操舵装置。
2. 上記昇降制御部は、接地させた複数の補助輪を上昇させる際には、上記角度差が一番大きい補助輪を最初に離地させることを特徴とする請求項１に記載した車両の補助操舵装置。
3. 上記各補助輪の上記昇降時の上記旋回を、車幅方向に設定し、
   上記記複数の補助輪のうちの第１の補助輪の転動方向を上記旋回の方向と同方向に設定すると共に、上記複数の補助輪のうちの第２の補助輪の転動方向を、当該第２の補助輪の回転軸が車両前後方向に対して上記基準駆動輪側に向くように、上記旋回の方向から予め設定した角度だけ傾けて設定され、且つ、補助輪を接地させた状態では、車両前後方向からみて、第１の補助輪の位置を第２の補助輪の位置よりも上記基準駆動輪側に近づけて配置し、
   上記昇降制御部は、補助輪を下降させる際に、第１の補助輪を第２の補助輪よりも先に接地させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両の補助操舵装置。
4. 上記昇降制御部は、補助輪を上昇させる際には、第２の補助輪を第１の補助輪よりも先に離地させることを特徴とする請求項３に記載した車両の補助操舵装置。

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