JP2770073B2 - 四輪操舵装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、自動車の四輪操舵装置の制御方法に関
し、詳しくは、後進時に後輪を前輪に対し逆位相（逆方
向）に転舵させる場合の制御方法に関する。

【従来の技術および解決しようとする課題】

四輪操舵装置において、後輪の逆位相操舵は、低速旋
回時における小回り性の向上を目的として行われる。後
輪を前輪と逆方向に転舵させることで、旋回半径を小さ
くすることができ、それにより小回り性を良くすること
ができる。 しかしながら、4WS車（四輪操舵車）は、旋回時にお
ける車の軌跡が2WS車（前二輪操舵車）と異なるので、4
WS車に不慣れな人にとっては、違和感を感じることも多
く、却って運転しづらくなることさえある。操舵感覚と
実際の車の動きとが一致しないため、車の動きをよく把
握できなくなってしまうのである。 特に、前進時に比し操舵感覚がつかみ難い後進時にお
いては、その傾向が一層強くなる。たとえば、車庫入れ
などを行う場合には、ドライバの予測よりも旋回半径が
小さくなってしまうために、車の内輪側後部を車庫の側
壁にぶつけてしまったりする虞れがある。より具体的に
は、たとえば特開昭59−77972号公報に記載の四輪操舵
装置では、同公報の第２図に示されているように、トラ
ンスミッションのチェンジポジションがローポジション
とされた前進時と、リバースポジションとされた後進時
とでは、後輪が前輪に対して逆位相になるときのステア
リング操舵角が同一とされている。このような構成で
は、後進時においても前進時と同様にステアリングホイ
ールを僅かな角度だけ操作しただけで、車両が早いタイ
ミングで小回り状態となるため、車庫入れなどの後進時
にはドライバの予測よりも車両の旋回半径が小さくな
り、車の取り回しが難いものとなっていたのである。 そこで、後進時には4WSモードから2WSモードへの変更
を可能にした四輪操舵システムも従来提案されている。
車庫入れなどを2WS状態で行わせることができるように
しているのである。 しかし、このようなシステムでは、折角の機能を十分
に活かし切れないことになる。できれば、ドライバにさ
ほど違和感を感じさせることなく、後進時の場合も四輪
操舵装置を働かせ、四輪操舵のメリットを活かして車の
取り回しを容易に行わせることができればそれに越した
ことはない。 本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたも
のであり、後進時に後輪を逆位相に転舵させるにあた
り、2WS車の場合とさほど変わらない操舵感覚をもって
ステアリング操舵を行え、なおかつ車の取り回しを容易
に行わせうるように構成された四輪操舵装置の制御方法
を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的
手段を講じている。 すなわち、本願発明は、ステアリング操舵に応じて後
輪を前輪に対して逆位相に転舵させる四輪操舵装置の制
御方法であって、上記後輪は、車両の後進時においてス
テアリング操舵角が所定角度を超えたときに逆位相操舵
を開始するように設定されており、この後輪の逆位相操
舵が開始されるときのステアリング操舵角を、前進時に
おいて後輪が逆位相操舵を開始するときのステアリング
操舵角よりも大きく設定していることを特徴としてい
る。

【発明の作用および効果】

発進時の場合、前進時よりも操舵感覚をつかみ難いこ
とから、後輪の逆位相操舵を前進時の場合と同じように
行うと、ドライバが感じる違和感が大きくなる。 しかしながら、本願発明では、後進時における後輪の
逆位相操舵の開始を、前進時の場合よりもステアリング
が大きく切られる時点で行う。 言い換えると、後輪の逆位相操舵に際しては、後進時
の場合、前進時の場合と異なり、前二輪のみが転舵され
る2WS状態を経た後、後輪が逆位相に転舵され始める
か、あるいは、その2WS状態が維持される中立位置から
のステアリング操舵角が前進時の場合よりも大きく設定
される。したがって、後進時、ステアリングがさほど切
られていないときに、旋回半径がドライバの予測以上に
小さくなることはなく、ステアリングがある程度切られ
てから、後輪の逆位相操舵により旋回半径が小さくさせ
られるので、ドライバの操舵感覚と実際の車の動きとの
間にそれほど大きなズレは生じない。 また、このようにステアリング操舵角がさほど大きく
ない場合に旋回半径が小さくなり過ぎることがないの
で、車庫入れの際の車の誘導の初期において、ステアリ
ングをそれほど切っていないにもかかわらず、意図した
以上に小さい旋回半径で車が後進してしまい車庫の側壁
に車の後部がぶつかってしまうということも有効に回避
される。そして、この場合、ステアリングがある程度切
られ、車の後部がある程度車庫内に入り込んだ状態か
ら、後輪の逆位相操舵が開始され、それにより、車をス
ムーズに車庫内に収めることができる。したがって、車
庫入れなどを行う際の車の取り回しも容易になる。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ具体的に
説明する。 第２図に、四輪操舵装置の一例を示した。 四輪操舵装置は、図示するように、前輪転舵機構１と
後輪転舵機構２とを備える。 図示例の前輪転舵機構１は、一般的なラックピニオン
式のステアリングギヤであり、これは、ステアリングホ
イール３の回転に連動してラック杆４が車幅方向に動か
され、そのラック杆４の動きが前輪５に伝えられるよう
に構成されている。 後輪転舵機構２には、電動モータ６で駆動されるタイ
プのものが装備されている。後輪転舵機構２は、ハウジ
ング７内に車幅方向移動可能に支持されたラックバー８
を備える。上記ラックバー８の両端に、タイロッド９お
よびナックルアーム10を介して後輪11が連結されてお
り、また、そのラック部8aに、減速機12を介して電動モ
ータ６の回転を伝えられるピニオン13が噛合させられて
いる。電動モータ６の作動時には、ラックバー８が車幅
方向に動かされ、それに伴い後輪11が転舵される。 電動モータ６は、マイクロコンピュータや電子制御装
置などによって構成される制御装置14の制御を受ける。
この制御装置14は、電動モータ６の制御を通じて後輪11
の転舵制御を行う。 第３図に示すように、制御装置14には、実質的にプロ
グラムによって達成される転舵角決定手段17が設けられ
ている。転舵角決定手段17は、車速センサ15やステアリ
ング操舵角センサ16などから制御情報を受けて後輪11の
転舵方向および転舵量を決定し、それに基づき、モータ
制御手段18が電動モータ６の作動を制御する。 本例の場合、低速走行時においてステアリングが大き
く切られるときに、後輪11を前輪５に対し逆位相に転舵
させる。後輪11の逆位相操舵によって、旋回半径を小さ
くして小回り性を向上を図るのである。一方、中・高速
走行時においてステアリングが切られるときには、後輪
11を前輪５に対し同位相に転舵させ、これにより、旋回
時等における車の横すべりを防止して操縦安定性の向上
を図る。 なお、後輪11の逆位相操舵をステアリング操舵角が大
きくなる場合に行うのは、通常、中・高速走行時での旋
回やレーンチェンジが比較的小さなステアリング操舵角
をもって行われるのに対し、低速で旋回等を行うときは
ステアリング操舵角が大きくなることを考慮してのこと
である。また、後輪11の逆位相操舵にあたっては、第１
図に示すように、ステアリングが大きく切られるほど、
後輪11も大きく転舵させるようにしている。ステアリン
グ操舵角に応じて後輪11の転舵量も増減させることが、
車の取り回し性の向上を図る上で望ましいからである。 本願発明では、このような後輪11の逆位相操舵にあた
り、前進時の場合と後進時の場合とで、その制御方法を
変える。 すなわち、後進時に後輪11の逆位相操舵を開始する中
立位置からのステアリング操舵角を、前進時の場合より
も大きく設定する。 上記制御装置14は、変速機のシフトポジションセンサ
19からの信号に応じて、たとえば第１図に示すような制
御マップから前進時用転舵角マップＡと後進時用転舵角
マップＢの何れか一方を選択し、その転舵角マップに基
づいて後輪11の転舵制御を行う。後進時用転舵角マップ
Ｂが選択された場合、すなわち、後進時には、第１図に
示すように、後輪11の逆位相操舵の開始が前進時の場合
よりもステアリングが大きく切られる時点から行われ
る。なお、第１図に示す制御マップは、ステアリング操
舵角に応じて後輪の転舵角を制御する場合の例に過ぎ
ず、実際の転舵制御（特に、同位相操舵の場合）にあっ
ては、車速等も制御条件の一つとして加味されることが
多い。 また、本例の場合、後進時においては、ステアリング
操舵角に対する後輪11の逆位相方向の転舵量の増加率
を、前進時の場合よりも小さく設定する。これは、前進
時の場合と後進時の場合とで、後輪の逆位相操舵に際し
ての、ステアリング操舵角に対するモータ回転数の増加
率を変えることにより行える。 以上のような制御による場合、後進時における後輪の
逆位相操舵は、前進時の場合よりもステアリングが大き
く切られる時点で開始される。前進時における場合と異
なり、前輪のみが転舵される2WS状態を経た後、後輪11
が逆位相に転舵され始める。したがって、ステアリング
がそれほど大きく切られていない状態で旋回半径が小さ
くなり過ぎてしまうようなことがなく、ドライバの操舵
感覚と実際の車の動きとの間に大きなズレは生じない。
しかも、本例の場合、ステアリング操舵角に対する後輪
11の転舵量の増加率を、前進時の場合よりも小さく設定
している。すなわち、後輪11の逆位相操舵による旋回半
径の減少の程度が、前進時における場合よりも後進時に
おける場合において小さくなるようにしている。したが
って、前進時に比し操舵感覚がつかみ難い後進時におい
て、四輪操舵に対する違和感をより少なくすることがで
きる。 また、このように操舵感覚と実際の車の動きとの間の
ズレを少なくできるから、四輪操舵車に不慣れな人に対
しても、車庫入れなどを行う際の車の取り回しを容易に
行わせることができる。従来、四輪操舵車において車庫
入れを行う場合、旋回半径が小さくなるため、車を車庫
内に向けて後退させる際に車の後部を車庫の側壁にぶつ
けてしまうことがあった。しかし、本願発明の場合、後
進時、ステアリング操舵角かさほど切られていない状態
では、後輪11を逆位相に転舵させないようにしている。
したがって、ステアリングを切り始めつつ車を車庫内に
向けて後退させる際、旋回半径が小さくなり過ぎること
はないので、車の後方側部を車庫の側壁にぶつけるよう
なことも有効に回避される。また、この後、ステアリン
グがある程度切られて、車がある程度車庫内に入った状
態で、後輪が逆位相に転舵されることにより、車をスム
ーズに車庫内に収めることができる。しかも、本例の場
合、上述のように、後進時において、後輪11の逆位相操
舵の際のステアリング操舵角に対する後輪の転舵量の増
加率を前進時の場合よりも小さくし、車の動きを操舵感
覚により近づけうるようにしていることから、車庫入れ
を行う際の取り回しもより一層行い易くなる。 なお、本願発明の範囲は、上述の実施例に限定される
ものではない。 上記実施例では、後輪を同位相および逆位相にそれぞ
れ転舵させるようにしているが、逆位相操舵のみ行わせ
る四輪操舵装置にも本願発明を適用できることはいうま
でもない。 また、第１図に示した制御方法は一例にすぎず、後輪
を逆位相に転舵し始める際のステアリング操舵角などは
種々変更できることはもちろんである。 さらに、本願発明を適用するにあたり、四輪操舵装置
の構造が特に問われることはなくたとえば、第４図およ
び第５図に示すような四輪操舵装置にも本願発明を問題
なく適用できる。 図示例の四輪操舵装置は、後輪転舵機構２がカム機構
を備えて構成されたものである。後輪転舵機構２は、電
動モータ６の回転を減速機12を介して受けて車両前後方
向軸線回りに回転させられる板状のカム体21と、このカ
ム体21の左右両側に配置された一対の回転ローラ状のカ
ムフォロア22,22と、この一対のカムフォロア22,22をカ
ムフォロア支持部23aにおいて支持する車幅方向に移動
可能なスライドバー23とを備える。カム体21の外周に
は、カム面21aが形成されており、このカム面21によっ
てカムフォロア22が押されると、これに伴い、上記スラ
イドバー23が車幅方向に動かされる。そして、そのスラ
イドバー23の動きが後輪11に伝えられる。この四輪操舵
装置においても、後進時に後輪の逆位相操舵を開始する
中立位置からのステアリング操舵角を、前進時の場合よ
りも大きく設定することで、上記実施例と同様の作用・
効果を達成できる。 また、この他、油圧シリンダによって後輪を転舵させ
るように構成される四輪操舵装置などにも本願発明を適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係るステアリング操舵角と
後輪転舵角との関係を示したグラフ、第２図は実施例に
係る四輪操舵装置を概略的に示した図、第３図は実施例
に係る四輪操舵装置のシステムブロック図、第４図は四
輪操舵装置の他の例を示した図、第５図は第４図の四輪
操舵装置における後輪転舵機構のカム機構部を第４図の
Ｖ矢視方向から見た図である。 ５……前輪、11……後輪。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング操舵に応じて後輪を前輪に対
   して逆位相に転舵させる四輪操舵装置の制御方法であっ
   て、 上記後輪は、車両の後進時においてステアリング操舵角
   が所定角度を超えたときに逆位相操舵を開始するように
   設定されており、この後輪の逆位相操舵が開始されると
   きのステアリング操舵角を、前進時において後輪が逆位
   相操舵を開始するときのステアリング操舵角よりも大き
   く設定していることを特徴とする、四輪操舵装置の制御
   方法。