JP3142294B2 - 電子舵取り制御装置及び方法 - Google Patents

電子舵取り制御装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術的分野 本発明は、一般的には前輪及び後輪の両者が舵取り可
能な車両に関し、具体的には１つの舵取りモードから別
の舵取りモードへ制御可能に切り換えるための装置に関
する。
背景技術 車両が舵取り可能な前輪及び後輪を含み、また複数の
舵取りモードを含むことが多い。舵取りモードは、例え
ば、車両の前輪のみが舵取り可能であるモード、後輪の
みが舵取り可能であるモード、前輪及び後輪が逆方向に
舵取りされるモード、もしくは前輪及び後輪が同一の方
向に舵取りされるモードを含む。車両が旋回中に１つの
舵取りモードから別の舵取りモードへ切り換えらた時
に、車両の旋回率を運転手が望む旋回率から大きく外れ
ないようにすると有利である。ここで、車両の旋回率
は、車両の旋回中における車両の前後方向中心線が旋回
方向に変位する角速度を表す値である。もし、運転手が
舵取り入力を何等変化させていないにも拘わらず車両の
旋回率が急激に変化すれば、車両は不安定になるか、ま
たは意図しない方向へ舵取りされる恐れがある。
例えば1966年10月18日付けのLinsayの合衆国特許3,27
9,813号に開示されているような全ての車輪を舵取りす
るための初期の制御装置は流体圧・機械式であり、運転
手が１つの舵取りモードから次の舵取りモードへ切り換
えた時に車両の旋回率を維持する手段は設けられていな
い。従って舵取り車輪の各位置は、それぞれの舵取りモ
ードに対応する複数の旋回率に合わされる。例えば、も
し運転手がセレクタ箱を作動させて前輪舵取りモードか
ら急ハンドル（もしくはクランプ）舵取りモード（前輪
及び後輪が逆方向に舵取りされるモード）へ切り換えれ
ば、前輪はそれらが今まで向いていた方向に維持される
が、後輪は前輪の旋回角に対応する角度まで逆方向に自
動的に旋回する。従って、運転手は舵取りハンドルを運
動させていないにも拘わらず、後輪が旋回して車両の旋
回率は大きく増加する。同様に、運転手が前輪舵取りモ
ードに戻すように切り換えると、後輪は真進の位置、も
しくは中立位置へ自動的に戻される。後輪が直進方向に
なると運転手が舵取りハンドルの位置を変えていないに
も拘わらず、車両の旋回率は大きく減少する。上述した
ように、これらの車両の旋回率の変化がハンドリング問
題をもたらす恐れがある。これは比較的高速において特
に然りであるが、低速においてもこれらの変化が運転手
をひどく狼狽させかねない。
自動車に使用される代替システムが1986年11月11日付
けのKanazawaらの合衆国特許4,621,702号に開示されて
いる。この特許は上述した制御問題を防止してはいる
が、車両は舵取りハンドルの位置が変化しつつある時に
限って舵取りモードを変化させる。従って、もし舵取り
ハンドルが所与の位置に維持されていれば、車輪の舵取
り角は変化しない。これにより運転手は車両の制御を維
持することができるが、舵取りモードは舵取りハンドル
の位置の変化だけに応答して変化し得る。例えば舵取り
ハンドルを少し回しただけであれば、車両は横這い（ま
たは蟹）舵取りモード（前輪及び後輪が同一方向に舵取
りされるモード）になる。同様に、もし舵取りハンドル
を大きく回せば、車両は急ハンドルモードと横這いモー
ドの間の中間舵取りモードになる。従って、所与の量の
舵取り入力に対しては、車両設計車が予め定めた舵取り
モード以外の任意舵取りモードに車両を置くことは不可
能である。
後者の舵取り制御システムは、車輪型のローダ、トラ
クタ、もしくはトラックのような建設車両への使用には
不適当である。このような車両は、車両が使用されてい
る応用に応答して、運転手が舵取りモードを変化させる
ことができなければならない。車両は、運転手の舵取り
入力には無関係に、ある特定の舵取りモードで動作可能
でなければならない。生産性を改善するためには、車両
は、車両が動作中に舵取りモードを変化させることを可
能にするべきである。しかしながら前者の舵取り制御装
置について説明したように、これらの移行が車両を不安
定にすることなく、車両の旋回率を運転手の舵取り入力
から大きく外れないようにするべきである。
車両の速度と運転手入力とに応答して舵取りモードの
移行を制御する舵取り制御装置は、1987年４月28日付け
のYamamotoらの合衆国特許4,660,844号に開示されてい
る。
本発明は上述した諸問題の１もしくはそれ以上を解消
することを目的をする。
発明の開示 本発明の一面では、複数の舵取り車輪と、車両に運動
可能なように接続されている舵取り入力装置とを有する
車両において舵取りモードを変化させる装置が提供され
る。舵取り入力装置は、車両の所望の旋回率に対応する
複数の位置へ、及びこれらの位置の間を運動可能であ
る。車両は、現舵取りモードと、所望の舵取りモードを
選択する装置とを含んでいる。車両は、舵取り可能な車
輪の中に現舵取りモードに関連する第１の組と、舵取り
可能な車輪の中に所望の舵取りモードに関連する第２の
組とを使用して舵取り可能である。本装置では、舵取り
入力装置の位置及び車両速度に応答して発生される曲率
信号に応答して第１の組の舵取り車輪のみを舵取りする
ことから、第２の組の舵取り車輪のみを舵取りすること
へ、移行させる。本装置は、車両の走行の曲率を所望の
旋回率に一致させ続ける。
本発明の別の面では、複数の舵取り車輪と、車両に運
動可能なように接続されている舵取り入力装置とを有す
る車両において舵取りモードを変化させる方法が提供さ
れる。舵取り入力装置は、車両の所望の旋回率に対応す
る複数の位置へ、及びこれらの位置の間を運動可能であ
る。本方法は、所望の舵取りモードを選択する段階と、
舵取り入力装置が複数の位置の何れにあっても先行舵取
りモードから中間舵取りモードの１つ及び所望の舵取り
モードへ移行させる段階と、この移行の間中、車両の旋
回率を所望の旋回率に実質的に等しくさせる段階とを含
んでいる。
本発明の実施例は、複数の舵取りモードの間を制御可
能に移行させる方法及び装置を提供する。舵取りモード
間のこれらの移行は、単なる例示であって限定するもの
ではないが、前輪のみによる舵取りから前輪及び後輪の
両者により舵取りへの移行、もしくは前輪及び後輪の両
者による舵取りから後輪のみによる舵取りへの移行を含
む。これらの移行の間中、車両の旋回率は、舵取りハン
ドルもしくはレバーの位置によって決定される所望の旋
回率に一致し続ける。従って、車両が専ら１つの舵取り
モードの舵取りから専ら第２の舵取りモードの舵取りへ
完全に移行したとしても、車両の旋回率は舵取りハンド
ルもしくはレバーの位置の対応変化がない限り、大きく
変化するとはない。この配列によって、車両の運転中に
運転手もしくは自動制御システムは、舵取りモードを変
化させることができる。本発明は他の特色及び長所を含
んでいるが、これらは添付図面及び明細書を詳細に検討
することによって明白になるであろう。
図面の簡単な説明 図１は、ある車両の考え得る旋回の中心を示す図であ
る。
図２は、ある車両の旋回率及び舵取りモードによって
決定される距離及び角度の幾何学的説明図である。
図３は、本発明の一実施例に含まれるアッカーマン舵
取り装置の一部の概要図である。
図４は、舵取り制御装置の一実施例のブロック線図で
ある。
図５は、舵取りレバー利得対車両速度のグラフであ
る。
図６は、図４に示す本発明の実施例に含まれる閉ルー
プ制御回路のブロック線図である。
実施例 図１に、複数の舵取り可能な車輪12を有する車両10を
示す。好ましい実施例では、車両10は４つの車輪を含
み、それらの２つが前にあって一組の舵取り可能な前輪
14を構成し、２つが後にあって一組の舵取り可能な後輪
16を構成している。前及び後の組の車輪14、16をそれぞ
れ、舵取り技術では公知のアッカーマン舵取り装置を使
用して制御可能に舵取りすると有利である。他の舵取り
装置も本発明と組合わせて動作可能であるが、複式アッ
カーマン舵取り装置は２つの舵取りシリンダだけを使用
して４つの車輪の全ての舵取りをすることが可能であ
る。
車両10が旋回している時に、もしタイヤが滑らなけれ
ば、各舵取り可能な車輪12は車両10の湾曲した通路に正
接して運動する。図１に示すように、各車輪12の通路に
垂直な線を引く。アッカーマン舵取り装置は所与の旋回
の外側に位置する車輪が旋回の内側上の車輪より実質的
に遠く走行しなければならないという事実を補償するよ
うに設計されているから、前輪から引いたこれらの線は
平行ではない。滑りはないものとしているので、車両10
の旋回の中心はこれらの垂直線が交差する位置だけで位
置決めするとができる。前輪14だけによって舵取りを行
った場合の旋回中心は、前輪14から引いた線が交差する
図１の右下隅に示されている点である。同様に、後輪16
だけによって舵取りを行った場合の旋回中心は、図１の
右上隅に示されている点である。しかしながら、前輪14
が一方向に旋回し、後輪16が逆方向に旋回するような急
ハンドル舵取りモードで車両が舵取りされている場合に
は、前輪及び後輪14、16は異なる旋回中心を持つことか
ら、車輪は滑らなければならない。急ハンドル舵取りモ
ードでは、旋回の中心は各車輪12の滑りの量に依存し、
この滑りの量は車両10の動的な荷重、タイヤの状態、及
び土地の状態の関数である。
経験的に、急ハンドル舵取りモードにおける実際の旋
回中心の合理的な近似は図１に示すような各車輪12毎の
旋回角の代わりに、前及び後輪14、16の平均旋回角を使
用することによって見出し得ることが分かっている。図
２を参照する。各前輪14から線を引くのではなく、前輪
14を接続している車軸の中心から前輪14の平均旋回角に
対応する線を引く。同様に、後輪16を接続している車軸
の中心から後輪の旋回角の平均に対応する線を引く。こ
れらの２つの線が交差する点が求められ、この点が車両
10の旋回の中心の合理的な近似になる。
主として図２を参照する。車両10の瞬時通路は曲率ｃ
及び垂直な長さＬで記述される。曲率は車両の通路の半
径の逆数に等価である。垂直な長さＬは、車両の中心線
上に位置し且つ両車軸から等距離にある中心点から、車
両の中心線上に位置し且つ旋回の中心から引いた線が車
両の中心線と直角をなす点までの距離と定義する。平均
前輪及び平均後輪舵取り角、曲率ｃ、及び垂直長さＬの
間の関係は図面及び以下の方程式から理解できよう。
ｄ＝（1/c2−L2）1/2 但し、ｄは車両の中心線に垂直で且つ旋回の中心まで伸
びる線の長さである。
α＝tan-1｛（w/2−Ｌ）/d｝ 但し、αは平均前旋回角であり、ｗは前車軸から後車軸
までの距離である。
β＝tan-1｛（w/2＋Ｌ）/d｝ 但し、βは平均後旋回角である。
図３に左前輪のためのアッカーマン舵取りリンケージ
19を示す。左前輪のための舵取りリンケージだけを図示
して説明するが、舵取り可能な全ての車輪12のための舵
取りリンケージが類似の手法で製造され、動作すること
を理解されたい。前車軸18の一部分を点１と５との間に
示してある。前舵取りシリンダ20は、点６と３との間に
伸びるシリンダ棒22を含む。舵取りシリンダ20は、シリ
ンダ棒22が２つの端を有し且つシリンダを完全に通って
伸びるような二重棒端シリンダとすると有利である。こ
の配列では、両棒端は実質的に同一の方向に運動でき
る。従って棒端の一方が伸長すると、他方の棒端は収縮
し、その逆もまた真である。この配列では、一方の棒端
が左前輪に接続され、他方の棒端が右前輪に接続される
から、単一のシリンダ20によって両前輪14を舵取りする
ことが可能になる。図３に示すようにシリンダ棒22は、
ｘ及びｙに対応する長さを有し且つ点３、４、及び１
へ、及びこれらの点の間を伸びるリンクを介して左前輪
に接続されている。本発明を流体圧舵取りシリンダに関
して説明するが、例えば電気・機械式装置、もしくはラ
ックとピニオン舵取りシステムのような他の舵取り制御
機構も使用できることを理解されたい。
点６を舵取りシリンダ20の中心と定義する。従って、
シリンダ棒端が伸長もしくは収縮すると、点３から点６
までの長さはそれぞれ長くなるかもしくは短くなる。点
１と３とで直角三角形を形成する車軸上の点を点２と定
義する。従って点２は、点３に対応するシリンダ棒端が
伸長もしくは収縮すると前車軸18に沿って運動する。点
１から点５までの距離ｒ＋ｓは左前輪から車両の中心線
までの距離として定義されている。点１から点２までの
距離ｒは、距離（ｒ＋ｓ）−点３から点６までの距離ｖ
に等しい。前車軸18と前舵取りシリンダ20とは実質的に
平行な方向に伸びているから、点２から点３までの距離
ｕは既知の定数である。ピタゴラスの定理から、点１か
ら点３までの距離ｔは、r2とu2との和の平方根に等し
い。このリンケージは更に以下の方程式によって表され
る。
γ＝tan-1（u/r） 但し、γは長さｒとｔとによって形成される角であり、
ｕは点２から点３までの距離であり、ｒは点１から点２
までの距離である。
τ＝cos-1｛（t2＋y2＋x2）／（２＊ｔ＊ｙ）｝ 但し、τは長さｔとｙとによって形成される角であり、
ｔは点１から点３までの距離であり、ｙは点１から点４
までの距離であり、そしてｘは点３から点４までの距離
である。
旋回角＝γ＋τ−オフセット 但し、旋回角は左前輪が直進方向から旋回する角度であ
り、オフセットは左前輪が直進位置にある時のγとτと
の和である。本実施例では、左前輪の旋回角は右方向へ
の旋回に対して正であり、左方向への旋回に対しては負
である。前述したように、他の舵取り可能な車輪の旋回
角も類似の手法によって決定される。
図４は、舵取り制御装置の動作の概要を示すブロック
線図である。舵取り入力装置24は、運転手が所望する車
両の旋回率と旋回方向とを表す舵取り信号を発生するた
めに設けられている。舵取り入力装置24は、運転手の座
席（図示してない）付近の車両10に運動可能なように取
り付けられている。好ましい実施例においては、舵取り
入力装置24は、それぞれが車両の所望の旋回率に対応す
る複数の位置を通して運転手が運動させることができる
レバーを含む。しかしながら、本発明はレバーの代わり
に普通の舵取りハンドルを使用しても同じように動作す
ることを理解されたい。舵取り入力装置は、曲率信号を
発生する手段26に接続されている。曲率信号発生手段が
パルス幅変調信号を生成し、回転ポテンショメータ28を
含む舵取り入力装置24の位置によって上記信号のデュー
ティサイクルを決定するようにすることが好ましい。物
理部材の位置に応答して電気信号を変化させることがで
きる例えば線形ポテンショメータもしくは他の装置のよ
うな他の信号発生装置を、回転ポテンショメータ28の代
わりに容易に使用することができる。
好ましい実施例では、公知の型の車両速度センサ30が
車両10に接続されていて車両の速度を感知し、それに応
答して速度信号を発生する。速度信号は曲率信号発生手
段へ送られ、曲率信号発生手段は車両10の速度に応答し
て曲率信号を調整する。図５に示すように、曲率信号の
利得は車両速度に正比例する。低速においては、所与の
レバー位置に関連する旋回率は実質的に、車両10が比較
的高速で走行している場合よりも大きい。好ましい実施
例には車両速度に応答して曲率信号を調整する装置が含
まれているが、これは必ずしも必要ではない。
舵取りモード入力装置32も運転席（図示してない）付
近において車両10に接続されている。舵取りモード入力
装置32は、複数のボタン、スイッチもしくは車両に組込
まれている舵取りモードに対応する類似入力装置を含
む。多くの舵取りモード及び舵取りモードの組合わせが
考えられるが、好ましい実施例は、前輪14だけで車両を
舵取りする前舵取りモード、専ら後輪16によって車両を
舵取りする後舵取りモード、前輪及び後輪14、16を逆方
向に旋回させて車両10を舵取りする急ハンドル舵取りモ
ード、前輪及び後輪14、16を同一方向に旋回させて車両
10を舵取りする横這い舵取りモード、及び舵取りモード
セレクタ33が車両を動作させる舵取りモードを決定する
自動モードを含む。好ましい実施例は上記モードの全て
を含んでいるが、本発明は上記モードの何れかの組合わ
せを使用する車両にも、もしくは記述してない他の舵取
りモードを使用している車両にさえも等しく適用するこ
とができる。
自動舵取りモード中には、舵取りモードセレクタ33が
速度信号を受信し、それに応答して所望舵取りモードを
決定する。例えば、舵取り制御装置23は極めて低い速度
で向きを変えるために後舵取りモードを選択し、中速度
において小半径旋回を行うために急ハンドルモードを選
択し、そして比較的高速においては自動車の舵取りと同
じような舵取りを可能にするために前舵取りモードを選
択する。他の舵取りモードの１つが選択された時に、舵
取りモードセレクタ33は舵取り制御装置23をその選択さ
れたモードに維持する。
垂直長さＬの大きさは、車両10が動作中の舵取りモー
ドに依存する。前舵取りモードでは、垂直線ｄは後車軸
において車両の中心線と交差する。後舵取りモードで
は、垂直線ｄは前車軸18において車両の中心線と交差す
る。好ましい実施例においては、車両が急ハンドルモー
ドで動作中の時に、垂直線は前車軸18と後車軸36との間
で車両の中心線と交差する。急ハンドルモード中の交差
点の正確な位置は前輪14と後輪16の旋回特性によって決
定されるが、詳細に関しては後述する。垂直長さＬは、
ある基準点、好ましくは前車軸18及び後車軸36から等距
離の点から、垂直線ｄが車両の中心線と交差する点まで
の距離として定義される。
各舵取りシリンダ毎の所望のシリンダ伸長は、垂直長
さＬ及び曲率信号に応答して決定される（38）。舵取り
制御装置23は二次元ルックアップテーブルを含んでお
り、これにより舵取り制御装置23は所望のシリンダ伸長
を、従って実際的な範囲内にある垂直長さＬ及び曲率信
号の各組合わせに関連する所望旋回角を決定することが
できる。垂直長さ及び曲率信号によって限定されるアド
レスに見出されるシリンダの伸長は、上述した方程式を
使用して決定されている。このルックアップテーブル
は、分解能を改善するためにテーブル内の離散した値の
間を補間するような電子技術の分野においては公知の型
であり、従って詳細な説明は省略する。
左旋回及び右旋回に必要なシリンダの伸長は、方向が
異なるだけで大きさは異ならず対称的であることに注目
すれば、ルックアップテーブルを縮小させることができ
る。これにより、単一のルックアップテーブルを用いて
左及び右の両旋回を行うことができる。もし垂直線ｄが
他方の車軸よりもある車軸の方に近く、そのｄまでの垂
直長さＬを正であるものとすれば、及びその逆であれ
ば、その車軸に関する垂直長さＬに対して、他方の車軸
に関して符号は反対であるが大きさが等しい対応垂直長
さＬが存在することに注目することによって、ルックア
ップテーブルを更に縮小することができる。
ルックアップテーブルから入手した所望のシリンダ伸
長に応答して舵取り制御装置23は前輪及び後輪の各舵取
りシリンダ毎に、それぞれ前輪及び後輪のための所望旋
回角に対応するシリンダ伸長信号を発生する。上述した
若干のモードでは、前輪もしくは後輪の所望の旋回角を
直進位置に対応させ得ることを理解すべきである。
前輪及び後輪14、16のためのシリンダ伸長信号はそれ
ぞれの閉ループ制御回路40、42によって処理される。好
ましい実施例の閉ループ制御回路の詳細を図６に示す。
位置センサ44、46がそれぞれ前及び後舵取りシリンダに
接続され、それぞれの車輪の現旋回角に対応する位置信
号を発生する。好ましい実施例では、位置シリンダ44、
46は舵取りシリンダ内に配置されているRFセンサである
が、舵取りシリンダの伸長を決定することができるどの
ような位置センサも本発明に使用することができること
を理解されたい。位置信号とシリンダ伸長信号との差が
決定され、得られた差信号は１つの経路において微分さ
れ48、第２の経路の望ましくない信号特性を補償する
（50）。微分され、補償された信号は加算され、典型的
には非線形特性によって表される舵取り信号を形成す
る。それ故舵取り信号は、舵取りシリンダへの流体圧用
流体の流れを制御するそれぞれの電気・流体圧弁54へ送
られる前に、線形化される（52）。以上のようにして、
舵取りシリンダは、現旋回角からずれた所望の旋回角に
応答してシリンダ棒を伸長もしくは収縮させる。
産業への応用 本発明の実施例の動作は、舵取り可能な前輪14及び後
輪16と、舵取り可能な車輪を種々に組合わせて車両を舵
取りする複数の舵取りモードとを有する車両10と共に使
用することに関連して説明すると理解し易い。
例として、車両10が現在急ハンドル舵取りモードで動
作中であり、前輪14が一方向へ旋回され、また後輪16は
反対の方向に旋回されているものとする。また、運転手
が舵取りモード入力装置32を介して前輪舵取りモードを
選択するか、もしくは舵取り制御装置23が自動モードで
動作中であって車両の速度の変化に応答して車両は前輪
舵取りモードを変化させるべきであると決定したかの何
れかであるものとする。
舵取り制御装置23は車両10の所望の旋回率に対応する
曲率信号を入手し、速度信号の応答してこの信号を変更
する。舵取り制御装置23は、急ハンドル舵取りモードと
前輪舵取りモードとに関連する垂直長さＬを決定する。
急ハンドル舵取りモードに関連する垂直長さＬは、前輪
舵取りモードの垂直長さＬに実質的により近い値に増分
的に変更される。舵取り制御装置23は、前輪舵取りモー
ドに関連する垂直長さに等しくなるまで垂直長さＬを増
分的に変化させ続ける。これにより、車両を急ハンドル
舵取りモードから前輪舵取りモードへ徐々に変化させる
ことができる。
好ましい実施例では、後輪16は前輪14よも実質的に鋭
く旋回させることができる。従って舵取りモードが変化
した時に、前輪14及び後輪16が同時に所望の旋回角に到
達するように急ハンドル舵取りモードに関連する垂直長
さＬを選択すると有利である。
車両は、急ハンドル舵取りモードにある時の方が前輪
舵取りモードにある時よりも実質的に鋭く旋回すること
ができるから、曲率信号は車両が前輪舵取りモードにあ
る時には得ることができない旋回率に対応させることが
できる。従って舵取り制御装置23は、垂直長さを増加さ
せた時にシリンダ伸長信号が車両の物理限界を超える旋
回角に対応するか否かを決定する。もしシリンダ伸長信
号がこの限界を超えれば、実際のシリンダ伸長信号を決
定するために、増加させない垂直長さを使用する。この
ようにすると、もし舵取り入力装置24が前輪舵取りモー
ドにある車両の旋回能力内の旋回率に対応する位置にあ
れば、車両は前輪舵取りモードへ完全に変化する。しか
しもし舵取り入力装置24がこの範囲の外側にあれば、前
輪舵取りモードへの移行は急ハンドル舵取りモードと前
輪舵取りモードとの間のある中間モードで一時的に停止
する。運転手が舵取り入力装置24を前輪舵取り範囲によ
り近く運動させると、車両は後輪16を直進化させること
によって前輪舵取りモードへ漸増的に変化し続ける。以
上のように、もし運転手が舵取り入力装置24に現在指示
している車両の旋回率に変化がもたらされるのであれ
ば、舵取り制御装置23は車両が前輪舵取りモードへ完全
に移行することを許さない。舵取り入力装置24を一旦前
輪舵取り範囲へ戻すと車両は完全に前輪舵取りモードに
なり、運転手もしくは舵取り制御装置23がある舵取りモ
ード変化が必要であることを決定するまでこのモードに
留まる。舵取り制御装置23が舵取りモードを完全に変化
させた後の車両10の旋回率は、その舵取りモードに対応
する車両の物理的制約によって制限され、たとえ舵取り
入力装置24がより大きい旋回率に対応する位置まで運動
できるとしても、これらの限界を超えることは許されな
い。
以上に１つの舵取りモード変化だけを説明したが、他
の舵取りモード変化も類似の手法で行われる。横這い舵
取りモードへ、及び該舵取りモードから移行しつつある
場合には、舵取り制御装置23が現旋回率を維持するよう
に試みることはない。横這い舵取りモードへ移行する場
合、適切な車輪が旋回せしめられて前輪14及び後輪16の
両者は実質的に同一方向へ整列される。この移行では旋
回率は考慮されないが、走行の方向は維持される。同様
に、横這い舵取りモードから移行する場合には、走行の
方向は維持され、適切な車輪が所望の舵取りモードに対
応するように旋回せしめられる。
閉ループ制御回路40、42はシリンダ伸長信号及びシリ
ンダ位置信号を受信してそれらに応答し、シリンダ伸長
信号とシリンダ位置信号との間の差に基づいて舵取り信
号を発生する。舵取り信号は線形化された後、それぞれ
の車輪を所望の旋回角に向けて旋回させるように電気・
流体圧弁54、56に舵取りシリンダの伸長を変化せしめ
る。
本発明の一実施例においては、舵取り制御装置23は、
前輪及び後輪の両舵取りシリンダへの流体圧用流体の要
求された流れと、機関速度の関数である流体圧用流体の
使用可能な流れとを計算する。もし要求された流れが使
用可能な流れよりも大きければ、前輪及び後輪舵取りシ
リンダへの流れは使用可能な流れに等しくなるように比
例して減少される。
本発明の他の面、目的、及び長所は図面、明細書、及
び請求の範囲を検討することにより明白になるであろ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−135369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135368（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−74285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−56677（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362472（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−63472（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 - 6/06 B62D 7/14

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の舵取り可能な車輪（12）と、車両
    （10）の所望の旋回率に関係付けられた複数の位置へ、
    及びこれらの位置の間を運動可能なように該車両（10）
    に接続された舵取り入力装置（24）とを有し、先行舵取
    りモードと、所望の舵取りモードを選択する手段（33）
    と、複数の舵取り可能な車輪（12）の中の先行舵取りモ
    ードに対応する第１の組（12、14、16）と、複数の舵取
    り可能な車輪（12）の中の上記所望の舵取りモードに対
    応する第２組（12、14、16）とを備える、車両（10）の
    舵取りモードを変更するための装置（23）であって、 曲率信号、先行舵取りモード、及び所望の舵取りモード
    に応答して舵取り可能な車輪の中の上記第１の組（12、
    14、16）のみを舵取りすることから、舵取り可能な車輪
    の中の上記第２の組（12、14、16）のみを舵取りするこ
    とへ移行させ、移行の間中車両の旋回率を所望の旋回率
    に実質的に等しくさせる移行手段（38） をも具備することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】舵取り入力装置（24）の位置及び車両の速
    度に応答して曲率信号を発生する手段（26）を含み、上
    記移行手段は上記曲率信号に応答して移行を制御する請
    求項１に記載の装置（23）。
  3. 【請求項３】上記曲率信号発生手段（26）は、舵取り入
    力装置（24）の位置に応答してパルス幅変調信号を発生
    する手段（28）を含む請求項２に記載の装置（23）。
  4. 【請求項４】上記車両（10）は、上記舵取り可能な車輪
    （12）の全てが実質的に同一方向に向けられる横這い舵
    取りモードを含む請求項１に記載の装置（23）。
  5. 【請求項５】上記移行手段（38）は、上記所望の舵取り
    モード、上記先行舵取りモード、及び舵取り入力装置の
    位置に応答して上記各舵取り可能な車輪毎の所望の旋回
    角を決定し、また、 上記各舵取り可能な車輪（12）の現旋回角を決定する手
    段（44、46）と、 上記所望の旋回角及び上記現旋回角に応答して舵取り信
    号を発生する手段（40、42）と を含む請求項１に記載の装置（23）。
  6. 【請求項６】上記先行舵取りモードに対応し、且つ第１
    の所定の大きさを有する第１の垂直距離と、上記所望の
    舵取りモードに対応し、且つ第２の所定の大きさを有す
    る第２の垂直距離とを含み、上記移行手段（38）は上記
    第１及び第２の所定の大きさの間の大きさを有する第３
    の垂直距離を計算する請求項１に記載の装置（23）。
  7. 【請求項７】舵取り入力装置（24）及び車両速度に応答
    して曲率信号を発生する手段（26）と、上記曲率信号及
    び上記第３の垂直距離の大きさに応答して舵取り信号を
    発生する手段（40、42）を含む請求項６に記載の装置
    （23）。
  8. 【請求項８】上記舵取り信号発生手段（40、42）は、上
    記各舵取り可能な車輪（12）毎の所望の旋回角及び現旋
    回角を決定する請求項７に記載の装置（23）。
  9. 【請求項９】運転手入力を入手し、それに応答して入力
    信号を発生する手段（32）を含み、上記所望の舵取りモ
    ードを選択する手段（33）は運転手入力に応答する手動
    モードと、上記車両速度信号に応答する自動モードとを
    含む請求項１に記載の装置（23）。
  10. 【請求項１０】上記車両速度信号に応答して上記曲率信
    号を変更する手段（26）を含む請求項２に記載の装置
    （23）。
  11. 【請求項１１】アッカーマン舵取り装置（19）に接続さ
    れ、上記舵取り信号に応答して舵取りすることかできる
    舵取り可能な前車輪対（14）と、 アッカーマン舵取り装置（19）に接続され、上記舵取り
    信号に応答して舵取りすることかできる舵取り可能な後
    車輪対（16）と を含む請求項１に記載の装置（23）。
  12. 【請求項１２】複数の旋回率で旋回可能な車両（10）の
    複数の舵取りモードの間を移行させる方法であって、上
    記車両（10）は、複数の舵取り可能な車輪と、複数の舵
    取りモードと、それぞれが車両（10）の所望の旋回率に
    関係付けられた複数の位置へ、及びこれらの位置の間で
    運動可能な舵取り入力装置（24）と、所望の舵取りモー
    ドを選択する手段とを有し、上記方法が、 上記舵取り入力装置が複数のどの位置にあっても、先行
    舵取りモードから中間舵取りモード及び所望の舵取りモ
    ードの一方へ移行させる段階と、 移行の間中車両（10）の旋回率を所望の旋回率に実質的
    に等しくさせる段階と を具備することを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】各舵取り可能な車輪（12）の現舵取り角
    を決定する段階と、 所望の舵取りモード、先行舵取りモード、及び舵取り入
    力装置（24）の位置に応答して各舵取り可能な車輪（1
    2）毎の所望の旋回角を決定する段階と、 所望の旋回角及び現旋回角に応答して舵取り信号を発生
    する段階と を含む請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項１４】舵取り入力装置（24）の位置に応答して
    曲率信号を発生する段階と、 先行舵取りモードに対応する第１の垂直距離の大きさ
    と、上記所望の舵取りモードに対応する第２の垂直距離
    の大きさとの間の大きさを有する垂直距離を計算する段
    階と、 上記曲率信号及び上記計算された垂直距離の大きさに応
    答して舵取り信号を発生する段階と を含む請求項12に記載の方法。
  15. 【請求項１５】車両の速度を感知し、それに応答して車
    両速度信号を発生する段階と、 上記車両速度信号に応答して曲率信号を変更する段階と を含む請求項14に記載の方法。
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