JP2741228B2 - ４輪操蛇装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、車両の４輪操舵装置、さらに詳しくは、
前輪の操舵方向に対する後輪の操舵方向が車速によって
変換されるようになっている４輪操舵装置に関する。

従来の技術および発明の課題 車両の４輪操舵装置はに、前輪の操舵方向に対する後
輪の操舵方向が車速によって同位相（後輪の操舵方向が
前輪の操舵方向と同方向）と逆位相（後輪の操舵方向が
前輪の操舵方向と逆方向）に切換えられるものが多い。

ところが、このような４輪操舵装置においては、ステ
アリングホイール（ハンドル）を操舵した状態で、急発
進を行なったり、急加減速を行なったりすると、後輪の
同位相と逆位相の変換が急に行なわれて、車両の挙動が
急に変化し、危険な状態になることがある。

この発明の目的は、上記の問題を解決した４輪操舵装
置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による４輪操舵装置は、 前輪の操舵方向に対する後輪の操舵方向を車速によっ
て変換する制御装置を備えた４輪操舵装置において、 前輪の舵角検出手段が設けられ、上記制御装置が、車
速の変化量および前輪の舵角がそれぞれ所定値以上であ
る場合には後輪の操舵方向の変換を行なわないようにな
っていることを特徴とするものである。

作用 ステアリングホイールをある程度以上操舵した状態
で、急発進や急加減速を行なった場合、車速の変化量お
よび前輪の舵角がそれぞれ所定値以上になり、後輪の操
舵方向の変換は行なわれない。このため、車両の挙動が
急に変化して危険を招くようなことがない。

実施例 以下、図面を参照して、この発明の１実施例を説明す
る。

第１図は、この発明による４輪操舵装置を備えた車両
の概略構成を示す。

４輪操舵装置は、前輪操舵装置（10）、後輪操舵装置
（11）およびこれらを連結する連結軸（12）を備えてい
る。

前輪操舵装置（10）は、ステアリングホイール（13）
の回転がピニオン（図示略）を介してラック棒（14）に
伝えられる公知のラックピニオン式のものであり、ラッ
ク棒（14）の両端は左右両側の前輪（15）のナックルア
ーム（16）に球面継手（17）およびタイロッド（18）を
介して連結されている。そして、ステアリングホイール
（13）を回転させることにより、ラック棒（14）が左右
方向に移動し、前輪（15）の操舵が行なわれる。

連結軸（12）は、複数の軸が自在継手によって連結さ
れたものであり、前端のピニオン軸（19）のピニオン
（図示略）が前輪操舵装置（10）のラック棒（14）にか
み合っている。そして、ラック棒（14）の左右方向の移
動により、これに応じた量だけ連結軸（12）が回転し、
この回転が後輪操舵装置（11）の入力軸（20）に伝えら
れる。

後輪操舵装置（11）も公知のものであり、前輪操舵装
置（10）のラック棒（14）に相当する後輪操舵棒（21）
を備えている。操舵棒（21）の両端は後輪（22）のナッ
クルアーム（23）に球面継手（24）およびタイロッド
（25）を介して連結されており、入力軸（20）の回転が
操舵棒（21）の左右方向の移動に交換されて、後輪（2
2）の操舵が行なわれる。後輪操舵装置（11）には、車
速応答制御用の電動モータ（制御モータ）（26）とこれ
に連結された後輪舵角比制御部材（図示略）が設けられ
ている。そして、制御モータ（26）で後輪舵角比制御部
材の位置を制御することにより、入力軸（20）の回転方
向および回転量に対する操舵棒（21）の移動方向および
移動量が制御され、その結果、前輪（15）の操舵方向に
対する後輪（22）の操舵方向および後輪舵角比（後輪の
舵角／前輪の舵角）が制御されるようになっている。

車両には、たとえばステアリングホイール（13）の回
転量を検出することにより前輪（15）の舵角を検出する
前輪舵角センサ（27）と、たとえば前輪（15）の回転速
度を検出することにより車速を検出する車速センサ（2
8）が設けられている。また、後輪操舵装置（11）に
は、上記後輪舵角比制御部材の位置を検出する後輪操舵
状態センサ（29）が設けられている。第２図のブロック
図に示すように、車速センサ（28）の出力は制御装置
（30）に入力し、前輪舵角センサ（27）と後輪操舵状態
センサ（29）の出力も入力回路（31）（32）およびAD変
換器（33）を介して制御装置（30）に入力する。また、
制御回路（30）には、モータ駆動回路（34）を介して制
御モータ（26）が接続されている。

制御装置（30）はマイクロコンピュータを備えてお
り、車速センサ（28）および前輪舵角センサ（27）の車
速に基いて、制御モータ（26）で後輪舵角比制御部材の
位置を制御することにより、前輪（15）の操舵方向に対
する後輪（22）の操舵方向の同位相と逆位相の変換、お
よび後輪舵角比の制御を行なう。すなわち、通常は、車
速が所定値より小さい領域（低速域）では後輪（22）を
前輪（15）と逆位相に、車速が所定値より大きい領域
（高速域）では後輪（22）を前輪（15）と同位相にし、
車速の増大に伴って後輪舵角比を減少させる通常の車速
応答制御を行なう。そして、車速の変化量および前輪の
舵角がそれぞれ所定値以上である場合には後輪の操舵方
向の変換および後輪舵角比の変更を行なわないようにす
る。

次に、第３図のフローチャートを参照して、制御装置
（29）の動作を詳細に説明する。

エンジンキーがオンになると、まず、ステップ１にお
いて、前輪舵角センサ（27）から現在の前輪の舵角を読
み込み、ステップ２において、通常の車速応答制御の低
速域における場合と同様、逆位相で後輪舵角比が大きく
なるように制御モータ（26）で後輪舵角比制御部材の位
置を制御する。

次に、ステップ３において、車速センサ（28）から現
在の車速を読み込み、ステップ４において、車速変化量
すなわち前回の車速との差を演算する。次に、ステップ
５において、車速変化量が所定の設定値以上であるか否
かを判断し、設定値以上である場合には、次のステップ
６に進む。ステップ６においては、前輪の舵角が所定の
設定値以上であるか否かを判断し、設定値以上である場
合には、次のステップ７に進む。ステップ７において
は、制御モータ（26）を停止して、後輪舵角比制御部材
をそのままの位置に保持し、ステップ３に戻る。

ステップ５において車速変化量が設定値未満であった
場合またはステップ６において前輪の舵角が設定値未満
であった場合は、ステップ８に進み、そのときの車速お
よび前輪の舵角に基づいて、後輪舵角比制御部材の目標
位置を決定する。そして、次のステップ９において、後
輪舵角比制御部材の目標位置と現在位置との差（制御必
要量）が所定の制御最大量以下であるか否かを判断し、
これ以下である場合には、ステップ10に進んで、通常の
車速応答制御を行ない、ステップ３に戻る。ステップ９
において制御必要量が制御最大量より大きかった場合
は、後輪舵角比制御部材を現在位置から目標位置に向っ
て制御最大量だけ移動し、ステップ３に戻る。

エンジンキーをオフにすると、それまでのデータはク
リアされてしまう。このため、エンジンキーを再度オン
にしたときに、ステップ１および２の処理を行なってい
る。エンジンキーをオンしたとき、通常は、車両は停止
しているので、ステップ２において、通常の車速応答制
御の低速域における場合と同様の制御を行なっている。
ステップ１および２の処理は、エンジンキーをオンにし
たときに１回だけ行なわれ、以後は、車両の状態に応じ
て、ステップ３以下の動作が繰返される。

ステアリングホイール（13）をある程度以上操舵した
状態で急発進や急加減速を行なわない限り、通常の走行
状態では、車速変化量と前輪の舵角が両方とも設定値以
上になることはなく、ステップ３、４、５、（６、）
８、９および10の動作が繰返されて、通常の車速応答制
御が行なわれる。

ステアリングホイール（13）をある程度以上操舵した
状態で急発進や急加減速を行なった場合は、車速変化量
と前輪の舵角が両方とも設定値以上になり、ステップ
３、４、５、６および７の動作が繰返されて、後輪舵角
比制御部材がそれまでの位置に固定されたままになる。
したがって、後輪（22）の操舵方向および後輪舵角比が
一定に保持され、操舵方向の変換は行なわれない。この
ため、車両の挙動が急に変化して危険を招くようなこと
がない。

このような状態から車速変化量または前輪の舵角が設
定値未満になった場合、そのときの車速および前輪の舵
角に応じた後輪舵角比制御部材の目標位置と現在位置と
の差である制御必要量が大きくなる場合がある。このよ
うな場合に、後輪舵角比制御部材を一度に目標位置まで
制御必要量だけ移動させると、後輪の舵角が急激に変化
して、危険を招くおそれがあるので、ステップ３、４、
５、（６、）８、９および11の動作を繰返し、後輪舵角
比制御部材を一定の制御最大量ずつ移動させて、徐々に
目標値で移動させるようになっている。そして、後輪舵
角比制御部材が目標値近くまで移動して制御必要量が制
御最大量以下になると、ステップ３、４、５、（６、）
８、９および10の動作が繰返されて、通常の車速応答制
御が行なわれる。

後輪舵角装置には、電動モータで直接操舵棒を移動さ
せて後輪を操舵する形式のものもある。この場合、上記
フローチャートのステップ７において後輪舵角比制御部
材の位置を保持するかわりに、モータをそのままの位置
に停止させて、後輪の舵角を一定に保持し、これによ
り、後輪の操舵方向の変換が行なわれないようにする。
また、上記フローチャートのステップ８において後輪舵
角比制御部材の目標位置を決定するかわりに、後輪の舵
角に対するモータの目標回転位置を直接決定し、上記フ
ローチャートのステップ11において後輪舵角比制御部材
を一定の制御最大量ずつ移動させるかわりに、モータを
一定の制御最大量ずつ回転させる。

発明の効果 この発明の４輪操舵装置によれば、上述のように、ス
テアリングホイールをある程度以上操舵した状態で急発
進や急加減速を行なった場合に、後輪の操舵方向の変換
が急に行なわれて、車両の挙動が急に変化するようなこ
とがなく、安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す４輪操舵装置を備え
た車両の概略平面図、第２図は４輪操舵装置の電気的構
成を示すブロック図、第３図は４輪操舵装置の制御装置
の動作の１例を示すフローチャートである。 （15）……前輪、（22）……後輪、（27）……前輪舵角
センサ、（30）……制御装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪の操舵方向に対する後輪の操舵方向を
   車速によって変換する制御装置を備えた４輪操舵装置に
   おいて、 前輪の舵角検出手段が設けられ、上記制御装置が、車速
   の変化量および前輪の舵角がそれぞれ所定値以上である
   場合には後輪の操舵方向の変換を行なわないようになっ
   ていることを特徴とする４輪操舵装置。