JP2522813Y2

JP2522813Y2 - 前後輪操舵車の後輪操舵制御装置

Info

Publication number: JP2522813Y2
Application number: JP2838190U
Authority: JP
Inventors: 秀三尾嵜; 瑞穂杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2005-03-20
Also published as: JPH03120272U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は前輪の操舵に連動して後輪を操舵する前後輪
操舵車に係り、特にパーキングブレーキの操作時には後
輪の操舵を禁止するようにした前後輪操舵車の後輪操舵
制御装置に関する。

［従来技術］従来、この種の装置は、例えば実開平1-101979号公報
に示されるように、前輪の操舵に連動して後輪を操舵す
る後輪操舵機構と、パーキングブレーキの操作状態及び
非操作状態を検出するブレーキ操作検出手段と、ブレー
キ操作検出手段によるパーキングブレーキの操作状態及
び非操作状態の検出に応じて制御され第１状態にて後輪
操舵機構を非作動状態に設定しかつ第２状態にて同後輪
操舵機構を作動状態に設定する切り換え手段とを備え、
パーキングブレーキの操作時に後輪操舵機構を非作動状
態に設定するとともに、同ブレーキの非操作時に同後輪
操舵機構を作動状態に設定するようにして、パーキング
ブレーキの操作時に、後輪が操舵されることによつて左
右後輪にアンバランスな制動力が付与されることを防止
するようにしている。

［考案が解決しようとする課題］上記従来の装置にあっては、ブレーキ操作検出手段に
よりパーキングブレーキの操作状態が検出されたときに
は、常に、切り換え手段は第１状態に設定されて後輪操
舵機構の作動を完全に禁止してしまう。しかし、運転者
はパーキングブレーキを完全に戻さない状態で車両を走
行させてしまうことがあり、この場合には、パーキング
ブレーキの制動力が後輪にほとんど作用しておらず、車
速がある程度大きくなっても、後輪は操舵されることが
ないので、運転者は後輪操舵機構を作動させている通常
の状態とは異なる状態で車両を運転することになり、同
者は意に反した状態で車両を運転するとともに同運転に
違和感を感じる。

本考案は上記問題に対処するためなされたもので、そ
の目的は、上記運転における違和感をなくした前後輪操
舵車の後輪操舵制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本考案の構成上の特徴
は、第１図に示すように、前輪の操舵に連動して後輪を
操舵する後輪操舵機構１（実施例の後輪操舵機構Ａに対
応）と、第１状態にて後輪操舵機構１を非作動状態に設
定しかつ第２状態にて後輪操舵機構１を作動状態に設定
する切り換え手段２（実施例の電磁切り換えバルブ27に
対応）とを備えた前後輪操舵車の後輪操舵制御装置にお
いて、パーキングブレーキの操作状態及び非操作状態を
検出するブレーキ操作検出手段３（実施例のブレーキセ
ンサ43に対応）と、車速を検出する車速検出手段４（実
施例の車速センサ42に対応）と、ブレーキ操作検出手段
３によりパーキングブレーキの操作状態が検出されかつ
車速検出手段４により検出された車速が所定車速より小
さいとき切り換え手段２を第１状態に設定し、ブレーキ
操作検出手段３によりパーキングブレーキの非操作状態
が検出され又は車速検出手段４により検出された車速が
所定車速より大きいとき切り換え手段２を第２状態に設
定する切り換え制御手段５（マイクロコンピュータ44に
より実行されるプログラムのステップ53〜60の処理に対
応）とを設けたことにある。

［作用］上記のように構成した本考案においては、パーキング
ブレーキが非操作状態にあれば、ブレーキ操作検出手段
３による前記非操作状態の検出の基に、切り換え制御手
段５が切り換え手段２を第２状態に設定するので、後輪
操舵機構１は車速とは無関係に作動状態に設定されて後
輪が前輪の操舵に連動して操舵される。一方、パーキン
グブレーキが操作状態にあれば、切り換え制御手段５
は、車速検出手段４により検出された車速が所定車速よ
り小さいことを条件に切り換え手段２を第１状態に設定
し、また同車速が所定車速より大きいことを条件に切り
換え手段２を第２状態に設定する。したがって、パーキ
ングブレーキが操作状態にあるときには、車両停止中又
は低車速時に後輪操舵機構１は非作動状態に設定されて
後輪は操舵されないが、車速が大きくなると後輪操舵機
構１は作動状態に設定されて後輪は前輪の操舵に連動し
て操舵される。

［考案の効果］上記作用説明からも理解できるとおり、本考案によれ
ば、パーキングブレーキを完全に戻していなくても、同
ブレーキによる制動力がほとんど付与されていなくて車
両が通常に近い状態で走行する場合には、後輪操舵機構
が作動状態に設定されて後輪が操舵されるので、この場
合にも、運転者は通常と同じ状態（パーキングブレーキ
が操作されていなくて後輪操舵機構が作動している状
態）で当該車両を運転することができ、同者は違和感な
く当該車両を運転できる。

［実施例］以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明すると、
第２図は本考案に係る前後輪操舵車の全体を概略的に示
している。この前後輪操舵車は左右前輪FW1,FW2を操舵
する前輪操舵機構Ａと、左右後輪RW1,RW2を左右前輪FW
1,FW2の操舵に連動して操舵する後輪操舵機構Ｂと、後
輪操舵機構Ｂを電気的に制御する電気制御回路Ｃとを備
えている。

前輪操舵機構Ａは左右タイロッド11a,11b及び左右ナ
ックルアーム12a,12bを介して左右前輪FW1,FW2を操舵可
能に連結したラックバー13を備えており、同バー13は操
舵軸14を介して操舵ハンドル15に接続されている。操舵
軸14の下部には四方弁からなる制御バルブ16が組み付け
られており、同バルブ16は、操舵軸14に作用する操舵ト
ルクに応じて、油圧ポンプ17からパワーシリンダ18への
作動油の供給及び同シリンダ18からリザーバ19への作動
油の排出を制御する。パワーシリンダ18はラックバー13
に固定したピストン18aにより区画された左右油室18b,1
8cを備えており、両油室18b,18cに対する作動油の給排
に応じてラックバー12を軸方向に駆動する。

後輪操舵機構Ｂは左右タイロッド21a,21b及び左右ナ
ックルアーム22a,22bを介して左右後輪RW1,RW2を操舵可
能に連結したリレーロッド23を備えており、同ロッド23
はパワーシリンダ24により駆動されるようになつてい
る。パワーシリンダ24は一対の段部24a,24bを境に中央
部内径を大きくかつ外側部内径を小さくした円筒状に形
成されており、両段部24a,24bの外側にて、リレーロッ
ド23に固定されて同シリンダ24の両外側部内周上を液密
的に摺動するピストン24c,24dにより区画された左右油
室24e,24fを備えている。ピストン24c,24d間のリレーロ
ッド23の外周上には、摺動可能に左右リテーナ25a,25b
が組み付けられている。左右リテーナ25a,25bが組み付
けられている。左右リテーナ25a,25bはリレーロッド23
を貫通させた中立復帰スプリング26により外側へ付勢さ
れるとともに、段部24a,24bによりパワーシリンダ24に
対する外側方向の変位が規制されている。

このパワーシリンダ24の左油室24eは導管P1,P2を介し
てパワーシリンダ18の右油室18cに接続され、パワーシ
リンダ24の右油室24fは導管P3,P4を介してパワーシリン
ダ18の左油室18bに接続されている。導管P1,P3と導管P
2,P4との各間には電磁切り換えバルブ27が介装されてい
る。電磁切り換えバルブ27は電磁コイル27aを備えてお
り、同コイル27aへの非通電時に第１状態（図示状態）
に設定されて、導管P1,P3の各後端を閉止するととも
に、導管P2,P4の各前端を連通させる。また、電磁コイ
ル27aが通電された場合には、電磁切り換えバルブ27は
第２状態に設定されて、導管P1,P3の各後端と導管P2,P4
の各前端とを連通させる。

また、当該車両はパーキングブレーキ装置を備えてお
り、左右後輪RW1,RW2には、パーキングブレーキレバー3
1の操作により、ブレーキワイヤ32a,32bを介した制動力
が付与されるようになつている。

電気制御回路Ｃはモードスイッチ41、車速センサ42及
びブレーキセンサ43を備えている。モードスイッチ41は
運転席近傍に設けられて運転者により選択的に切り換え
操作されるもので、後輪操舵モード又は後輪非操舵モー
ドを選択的に指示する。車速センサ42は例えば変速機の
出力軸の回転数を計測することにより該回転数に比例し
て変化する車速Ｖを検出して、同車速Ｖを表す検出信号
を出力する。ブレーキセンサ43はパーキングブレーキレ
バー31の近傍に設けられて、同レバー31の操作・非操作
を表す検出信号を出力する。

これらのスイッチ41及びセンサ42,43はマイクロコン
ピュータ44に接続されており、同コンピュータ44はバス
44aにそれぞれ接続されたROM44b、CPU44c、RAM44d及びI
/O44e（入出力インターフェース）からなる。ROM44bは
第３図のフローチャートに対応したプログラムを記憶し
ており、CPU44cはイグニッションスイッチ（図示しな
い）の閉成から開成まで前記プログラムを繰り返し実行
し、RAM44dは前記プログラムの実行に必要な変数を一時
的に記憶するものである。I/O44eには前記スイッチ41及
びセンサ42,43が接続されるとともに、電磁コイル27aが
接続されている。

次に、上記のように構成した実施例の動作を説明す
る。

イグニッションスイッチ（図示しない）が投入される
と、CPU44cは第３図のステップ50にてプログラムの実行
を開始して、ステップ51にて初期設定処理を実行する。
この初期設定処理においては、特に、RAM44d内に記憶さ
れ"0"により後輪操舵機構Ｂの非作動状態（電磁コイル2
7aの非通電状態）を表し、かつ"1"により同機構Ｂの作
動状態（電磁コイル27aの通電状態）を表す作動フラグF
LGが"0"に初期設定される。また、同初期設定処理によ
り、電磁コイル27aは非通電制御されて、電磁切り換え
バルブ27は第１状態（第２図の状態）に初期設定され
る。

この初期設定後、プログラムはステップ52へ進めら
れ、CPU44cはステップ52〜60からなる循環処理を繰り返
し実行する。

ステップ52においては、モードスイッチ41からの指示
信号が読み込まれて、後輪操舵モードが選択されている
か否かが判定される。この場合、後輪非操舵モードが選
択されていれば、同ステップ52にて「NO」と判定され
て、ステップ56,57にて、前記ステップ51の場合と同様
に、作動フラグFLGが"0"に設定されるとともに、電磁コ
イル27aが非通電制御される。これらのステップ56,57の
処理後、プログラムはステップ52へ戻され、モードスイ
ッチ41が切り換えられない限り、CPU44cはステップ52,5
6,57から循環処理を実行し続ける。

この状態で、操舵ハンドル15が回動されると、同回動
は操舵軸14、ラックバー13、左右タイロッド11a,11b及
び左右ナックルアーム12a,12bを介して左右前輪FW1,FW2
に伝達され、同前輪FW1,FW2は操舵ハンドル15の回動に
応じて操舵される。この場合、制御バルブ16は操舵軸14
に作用する操舵トルクに応じてパワーシリンダ18に対す
る作動油の給排を制御し、同シリンダ18がラックバー11
を軸方向へ駆動して前記左右前輪FW1,FW2の操舵を助勢
する。

一方、この場合、電磁コイル27aは非通電状態に設定
されていて電磁切り換えバルブ27が第１状態（第２図の
状態）に設定されているので、左右後輪RW1,RW2は操舵
されない。すなわち、電磁切り換えバルブ27は導管P2,P
4を介してパワーシリンダ24の左右油室24e,24fを連通さ
せており、中立復帰スプリング26が左右リテーナ25a,25
bを段部24a,24bにそれぞれ当接させているので、リレー
ロッド24は前記左右リテーナ25a,25bによりピストン24
c,24dを介して基準位置（第２図の位置）に維持され
る。これにより、左右後輪RW1,RW2も中立状態に維持さ
れる。

この状態で、モードスイッチ41が後輪操舵モード選択
状態に切り換え操作されると、前記ステップ52,56,57か
らなる循環処理を実行中のCPU44cは、ステップ52にて
「YES」と判定し、ステップ53にてブレーキセンサ43か
らの検出信号を読み込んでパーキングブレーキレバー31
が非操作中であるか否かを判定する。この場合、パーキ
ングブレーキレバー31が操作されていなければ、同ステ
ップ53における「YES」との判定の基に、ステップ59に
て作動フラグFLGが"1"に設定されるとともに、ステップ
60にて電磁コイル27aが通電制御される。これにより、
電磁切り換えバルブ27は第２状態に切り換え制御され
て、パワーシリンダ18の左油室18bは導管P3、同バルブ2
7及び導管P4を介してパワーシリンダ24の右油室24fに連
通するとともに、パワーシリンダ18の右油室18cは導管P
1、同バルブ27及び導管P2を介してパワーシリンダ24の
左油室24eに連通する。

この状態で、操舵ハンドル15が回動されると、左右前
輪FW1,FW2は前述のようにして操舵される。一方、この
場合には、ラックバー13が左方向（又は右方向）へ変位
して左右前輪FW1,FW2が右方向（又は左方向）に操舵さ
れていれば、同前輪FW1,FW2を操舵しかつ同操舵を維持
するために、パワーシリンダ18の右油室18c（又は左油
室18b）内の油圧が高くなるとともに、同シリンダ18の
左油室18b（又は右油室18c）内の油圧が低くなっている
ので、パワーシリンダ24の左油室24e（又は右油室24f）
内の油圧が高くなるとともに、同シリンダ24の右油室24
f（又は左油室24e）内の油圧が低くなる。これにより、
リレーロッド23は中立復帰スプリング26の付勢力に抗し
て右方向（又は左方向）へ押され、左右後輪RW1,RW2は
左方向（又は右方向）に操舵される。

その結果、運転者が後輪操舵モードを選択していて、
パーキングブレーキレバー31が操作されていなければ、
左右後輪RW1,RW2は左右前輪FW1,FW2に対して逆相に操舵
され、当該車両の小回り性能が良好となる。

一方、運転者が後輪操舵モードを選択していても、パ
ーキングブレーキレバー31が操作されていると、CPU44c
は前記ステップ53にて「NO」と判定して、ステップ54以
降の処理を実行する。今、前記初期設定時のように、作
動フラグFLGが"0"に設定されていれば、ステップ54にて
「NO」と判定され、ステップ58にて車速センサ42からの
検出信号が読み込まれて車速Ｖが所定の車速V₁（第４図
参照）より大きいか否かが判定される。この場合、当該
車両の発進前又は発進直後であって、検出車速Ｖが所定
車速V₁以下であれば、同ステップ58にて「NO」と判定さ
れ、前記ステップ56,57の処理により、作動フラグFLG
が"0"に設定されるとともに、電磁コイル27aが非通電制
御される。

そして、この状態が続く限り、前記ステップ52〜54,5
8,56,57からなる循環処理が実行され続けて、電磁切り
換えバルブ27が第１状態に設定され続けるので、左右後
輪RW1,RW2は操舵されることなく中立状態に保たれる。
これにより、パーキングブレーキ装置による制動力が左
右後輪RW1,RW2に付与されている場合には、同制動力が
アンバランスに各後輪RW1,RW2に付与されることがなく
なり、当該車両の走行安定性が良好となる。

一方、例外的に、パーキングブレーキを完全に戻して
ない状態で車両を発進させた場合、同ブレーキによる制
動力がほとんど付与されていなくて、車速Ｖがある程度
大きくなることがある。この場合には、検出車速Ｖが所
定車速V₁（第４図参照）より大きくなると、前記ステッ
プ52〜54,58,56,57からなる循環処理中、ステップ58に
て「YES」すなわち検出車速Ｖは所定車速V₁より大きい
と判定され、ステップ59,60にて作動フラグFLGが"1"に
設定されるとともに、電磁コイル27aが通電制御され
る。

その結果、このようにパーキングブレーキレバー31を
完全に戻していなくても、同ブレーキによる制動力がほ
とんど付与されていなくて車両が通常に近い状態で走行
する場合には、後輪操舵機構Ｂが作動して左右後輪RW1,
RW2が左右前輪FW1,FW2に連動して操舵されるので、運転
者は前記パーキングブレーキレバー31の非操作状態と同
じ感覚で当該車両を運転することができる。

一方、前述のようにして、作動フラグFLGが"1"に設定
された後には、ステップ52,53における「YES」、「NO」
との各判定後、ステップ54にて「YES」と判定されるよ
うになり、ステップ55にて検出車速Ｖが前記所定車速V₁
より小さな所定の車速V₂（第４図参照）より小さいか否
かが判定される。前記ステップ58における検出車速Ｖが
所定車速V₁より大きいとの判定直後であって、同検出車
速Ｖが所定車速V₁の近似値を表していれば、ステップ55
における「NO」すなわち検出車速Ｖが所定車速V₂より小
さくないとの判定の基に、前記ステップ59,60にて作動
フラグFLGが"1"に設定されるとともに、電磁コイル27a
が通電制御される。そして、この状態が続く限り、ステ
ップ52〜55,59,60からなる循環処理が実行され続けるの
で、前述のように、左右後輪RW1,RW2は左右前輪FW1,FW2
の操舵に連動して操舵される。

また、この状態から、当該車両の走行速度が減少し
て、検出車速Ｖが所定車速V₂より小さくなると、前記ス
テップ52〜55,59,60からなる循環処理中、ステップ55に
て「YES」と判定され、前記ステップ56,57にて作動フラ
グFLGが"0"に設定されるとともに、電磁コイル27aが非
通電制御される。そして、検出車速Ｖが再び所定車速V₁
より大きくなるまでは、前述のステップ52〜54,58,56,5
7からなる循環処理が実行され続けるようになるので、
前記初期の場合のように、左右後輪RW1,RW2は操舵され
ないで中立状態に維持される。

このように、例外的にパーキングブレーキレバー31を
完全に戻していない状態で、後輪操舵機構Ｂを作動させ
て左右後輪RW1,RW2を左右後輪FW1,FW2に連動して操舵す
るようにした場合にも、前記操舵及び非操舵の切り換え
を制御する車速（車速V₁，V₂）に差を設けるようにして
同切り換えにヒステリシス特性をもたせるようにしたの
で、車両旋回中に、車速が変動しても、左右後輪RW1,RW
2の操舵・非操舵が交互に切り換えられることはなく、
車両の走行安定性が良好に保たれる。

なお、上記実施例においては、左右後輪RW1,RW2を左
右前輪FW1,FW2の操舵に連動して同前輪FW1,FW2に対して
逆相にのみ操舵制御するようにしたが、当該車両の低速
走行時には左右後輪RW1,RW2を左右前輪FW1,FW2に対して
逆相に操舵し、かつ同車両の高速走行時には左右後輪RW
1,RW2を左右前輪FW1,FW2に対して同相に操舵するように
してもよい。この場合、電磁切り換えバルブ27を、導管
P3と導管P2とを連通させるとともに、導管P1と導管P4と
を連通させる状態を追加した３位置切り換えバルブに変
更して、左右後輪RW1,RW2を操舵する場合において検出
車速Ｖが車両の高速走行状態を表しているときには、前
記連通状態に設定するようにすればよい。

また、上記実施例においては、前輪操舵機構Ａに組み
込まれたパワーシリンダ18内の作動油圧を後輪操舵機構
Ｂに組み込まれたパワーシリンダ24に導くようにして左
右後輪RW1,RW2を操舵するようにしたが、後輪操舵機構
Ｂ内に電気的なアクチュエータを設けて、同アクチュエ
ータを車速、前輪操舵角などに応じて駆動制御して左右
後輪RW1,RW2を操舵するようにしてもよい。また、前輪
操舵機構Ａ内の機械的な変位をロッド、ケーブルなどを
用いて後輪操舵機構Ｂに導き、該導かれた変位に応じて
左右後輪RW1,RW2を操舵するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は上記実用新案登録請求の範囲に記載した本考案
の構成に対応するクレーム対応図、第２図は本考案の一
実施例を示す後輪操舵制御装置を備えた車両の全体概略
図、第３図は第２図のマイクロコンピュータにて実行さ
れるプログラムに対応したフローチャート、第４図は後
輪操舵機構の作動・非作動の切り換え状態を説明するた
めの作動説明図である。符号の説明Ａ……前輪操舵機構、Ｂ……後輪操舵機構、Ｃ……電気
制御回路、FW1,FW2……前輪、RW1,RW2……後輪、P1〜P4
……導管、13……ラックバー、15……操舵ハンドル、16
……制御バルブ、18,24……パワーシリンダ、23……リ
レーロッド、27……電磁切り換えバルブ、31……パーキ
ングブレーキレバー、32a,32b……ブレーキワイヤ、42
……車速センサ、43……ブレーキセンサ、44……マイク
ロコンピュータ。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】前輪の操舵に連動して後輪を操舵する後輪
操舵機構と、第１状態にて前記後輪操舵機構を非作動状
態に設定しかつ第２状態にて同後輪操舵機構を作動状態
に設定する切り換え手段とを備えた前後輪操舵車の後輪
操舵制御装置において、パーキングブレーキの操作状態及び非操作状態を検出す
るブレーキ操作検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記ブレーキ操作検出手段によりパーキングブレーキの
操作状態が検出されかつ前記車速検出手段により検出さ
れた車速が所定車速より小さいとき前記切り換え手段を
第１状態に設定し、前記ブレーキ操作検出手段によりパ
ーキングブレーキの非操作状態が検出され又は前記車速
検出手段により検出された車速が所定車速より大きいと
き前記切り換え手段を第２状態に設定する切り換え制御
手段とを設けたことを特徴とする前後輪操舵車の後輪操舵制御
装置。