JPH01119477A - 舵角比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は４輪操舵車両の舵角比制御装置に関するもので
ある。

［従来の技術〕 ４輪操舵車両では、後輪を前輪と逆位相に操舵すると、
旋回半径が小さくなり、小回り性が向上される。この場
合、従来の前輪操舵車両の場合に比べて車体後部の運動
範囲が拡がり、通路の両側に壁などの障害物があると、
方向転換時車体後部（右旋回の場合は車体の後部左隅角
）が側壁に接触する恐れがある。時開５８６１−２７７
６７　＠公報に開示される４輪操舵車両では、上述の問
題を解決するために、ハンドルを大きく切った場合に、
後輪舵角が所定走行距離ごとに段階的に目標舵角に近づ
く。

この車両では、後輪舵角に応じてヨー角（側壁に対する
車体の前後方向軸線の傾き角）も段階的に変化するので
、車両の運動が非常に不自然になり、運転者に違和感を
与える。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、舵角比が車速により
決定されるが、所定車速以下では車速に対応する舵角比
が、車体後部が側壁と接触する恐れのない範囲に抑えら
れ、したがって違和感のない舵角比ｌｌ１ｌａ装置を提
供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は車速を検出
する手段と、この信号により舵角比を決定する舵角比設
定手段と、車体のヨー角を検出する第１の手段と、車体
と側壁の間隔を検出する第２の手段と、所定車速以下で
舵角比設定手段から求めた舵角比を第１．第２の検出手
段から求めた限界舵角比以下に抑えて舵角比制御截構を
駆動する舵角比１１３ｍ手段とを有するものである。

［作用〕 車体と側壁の間隔と側壁に対する車体の傾きとが検出さ
れ、これらの条件で車体後部が側壁と接触しないような
限界舵角比が求められる。舵角比設定手段から求められ
た実際の車速に対応すう舵角比は限界舵角比と比較され
、舵角比が限界舵角比を超える時は限界舵角比に制限さ
れる。

発進と同時に、距離センサ６１ａにより間隔Ｓを、距離
センサ６２ａ、６２ｂによりヨー角θをそれぞれ検出し
、これらの信号に基づいて限界舵角比に１を求める。所
定車速以下では、舵角比設定手段から求まる車速に対応
する舵角比ｋを、限界舵角比に１以下に抑える。舵角比
には車速■に対応して連続的に制御されるので、後輪舵
角も連続して変化し、違和感のない円滑な操舵を保証す
る。

車速が低レベルの基準値ｖｈと高レベルの基準１ｉｆｉ
Ｖ＋の間にある時、舵角比は限界舵角比に１に制限され
、車速が高レベルの基準値ｖ１を超えると、通常の制御
つまり実際の車速■に対応する舵角比に基づいて後輪が
操舵される。

［発明の実施例］ 第１図に示すように、左右の各前輪２を支持するナック
ルアーム３は、支軸３ａにより重体に回動可能に支持さ
れ、かつタイロッド４により連動連結される。右側のナ
ックルアーム３の腕がドラッグリンク１０を介して前輪
舵取機構７に連結される。前輪舵取機構７はハンドル５
により操舵軸６を回転すると、出力軸７ａが回転され、
これに結合したドロップアーム８の揺動によりドラッグ
リンク１０を前後に移動する。ドロップアーム８の中間
部分に結合したビン９にロッド１２が連結され、この後
端はビン１３により舵角比制御］機構Ａの入力リンク１
４と連結される。

入力リンク１４はビン１５により制御レバー３Ｏの端部
と連結される。車体に支軸２３により回動可能に支持し
た制御レバー３０は、連結ビン２８により出力リンク２
７と連結される。出力リンク２７はビン２７ａにより前
後移動するロッド３１と連結される。ロッド３１は後輪
舵取機構３４のサーボ制御弁３２の一方の弁要素と結合
される。

後輪舵取機構３４はサーボ制御弁３２とアクチュエータ
とを一体的に構成される。？クチュ１−タはシリンダ３
３にピストン３５を嵌合してなり、ピストン３５に結合
したロッドの外端が車体に支持される。サーボ制御弁３
２の他の弁要素はシリンダ３３と一体であり、ロッド３
６を結合する。

単体に支軸３８により支持したレバー３７の一端にロッ
ド３６が連結され、他端に前後移動するロッド３９が連
結される。ロッド３９の後端は後輪４０を支持するナッ
クルアーム４１の腕と連結される。、左右のナックルア
ーム４１はタイロッド４２により運動連結される。

舵角比１ｈ制御機構Ａの制御レバー３０にビン２７ａを
中心とする円弧状の溝２９が設けられ、この溝２９に沿
って摺動可能に連結ピン２８が係合される。連結ピン２
８を摺動させるために、出力リンク２７の端部に円弧状
の部分歯車２２が一体に形成され、これに噛み合う歯車
１７が舵角比１１１５０モータ１８により駆動される。

このため、歯＊ｉ７と同軸に結合した歯車１６に舵角比
ｌｌｌ１ｌＩｌモータ１８のウオーム軸２１が噛み合さ
れる。舵角比制御モータ１８と歯車１７は一体的に枠に
支持され、この枠が車体の案内溝２０に沿ってアクチュ
エータ１９により摺動される。アクチュエータ１９はシ
リンダにピストンを嵌合してなり、このピストンがロッ
ドにより舵角比１１３１モータ１８の枠と連結され、通
常はばねの力により前方（歯１ｓ１７と部分山車２２と
の噛合いを解除する方向）へ付勢される。

制御レバー３０の支軸２３はｉ＊２９と５＋！統する溝
を有する。１ｌＪｔｌｌレバー３０に結合したレバー２
４をアクチュエータ２５により時計方向へ回動すると、
支軸２３の溝がＩＩＩｗＪレバー３ｏの溝２９から遮断
される。アクチュエータ２５はシリンダにピストンを嵌
合してなり、ピストンとレバー２４がロッドにより連結
される。通常はアクチュエータ２５のばねの力によりレ
バー２４はストッパ２６に押し付けられ、支軸２３の溝
と制御レバー３０の８１１２９とが連続する状態とされ
る。

いま、ハンドル５を右へ切ると、前輪舵取機構７のドラ
ッグリンク１０が前方へ移動し、ナックルアーム３が支
軸３ａを中心として時計方向へ回動し、前輪２が右方へ
偏向される。同時に、ロッド１２も前方へ移動し、υ１
１１１ルバー３０が支軸２３を中心として反時計方向へ
回動する。出力リンク２７によりロッド３１が前方へ引
かれ、サーボ制御弁３２の作用によりアクチュエータの
間において上側の至へ圧油が供給される。シリンダ３３
が前方へ移動し、レバー３７を経てロッド３９が後方へ
移動し、ナックルアーム４−１が支軸４１ａを中心とし
て反時計方向へ回動し、後輪４０が左方（前輪と逆位相
）へ偏向される。この時、車両の旋回半径が小さくなる
ので、低速走行での小回り性が向上される。車速に関連
して舵角比制顛モータ１８により歯車１７を回転し、゛
出力リンク２７をビン２７ａを中心として反時計方向へ
回動すると、連結ピン２８は支軸２３の左側へ移動する
。

この時、後輪は前輪と同位相（第２図参照）に偏向され
、高速走行での車線変更時の操縦安定性が向上される。

本発明によれば、狭い通路などでの方向転換時、前輪と
逆位相の後輪操舵により、車体後部が通路からはみ出し
、障害物と接触するのを防止するために、舵角比が限界
舵角比以下に制限される。限界舵角比は車体と側壁（便
官上通路外の障害物を側壁と呼ぶ）の間隔と、ヨー角（
側壁に対する車体の傾き角）とから演尊される。

例えば車体側壁の前侵中心に配設した車体から発進した
超音波の反射波により間隔Ｓを検出する距離センサ６１
ａからなる間隔検出手段６１と、例えば車体側壁の前後
端部に設けた１対の距離センサ６２ａ、６２ｂからなる
ヨー角検出手段６２とが設けられ、これらの検出手段６
１．６２の信号に基づいて車体が側壁と接触しない限界
舵角比ｋｌが求められる。

一方、例えば変速機の出力軸部に対向して配設した車速
センサ５５からなる車速検出手段の信号に基づいて舵角
比設定手段により車速に対応した目標とする舵角比ｋが
求められ、これに基づいて舵角比制御手段により舵角比
制御モータ１８が駆動される。そして、例えば部分歯ｌ
Ｉ２２に対向して配設した舵角比センサ５６からなる舵
角比検出手段により得られた実舵角比ｋｓが目標舵角比
ｋ【と一致したところで、舵角比制御モータ１８が停止
される。

なお、上述の実施例では、間隔検出手段６１として距離
センサ６１ａを特別に設けているが、前後１対の距離セ
ンサ６２ａ、６２ｂの信号値の相加平均から側壁と車体
の間隔を検出するようにしてもよい。

第３図は上述の制御をマイクロコンピュータからなる電
子制叩装Ｗ１５１により行うプログラムの流れ図である
。このプログラムはｐｌｌでスタートし、ｐ１２で初期
化し、Ｉ）１３で発進モードフラグをＯＮとする。ｐ１
４で車速センサ５５゛により車速■を読み込む。０１５
で車速■が高レベルの基準値■ｈよりも小さいか否かを
判定する。この場合、車速は前進と後進を考慮し、車速
の絶対値と基準値を比較する。車速■が高レベルの基準
値ｖｈよりも大きい場合は、ｐ１６で発進モードフラグ
をＯＦＦとし、ｐ２１へ進む。ｌｉ速■が高レベルの基
準値ｖｈよりも小さい場合は、ｐ１７で車速■が低レベ
ルの基準値■１よりも小さいか否かを判定する。

車速Ｖが低レベルの基準１１Ｖｌよりも大きい場合はｐ
２１へ進み、車速■が低レベルの基準値■１よりも小さ
い場合は、Ｄ１８で距離センサ６２ａ、６２ｂによりヨ
ー角θを読み込む。ｐ１９で距離センサ６１ａにより車
体中心と側壁との間隔Ｓを読み込む。

ｐ２０でヨー角θと間隔Ｓから限界舵角比ｋｌを求める
。ｐ２１で車速センサ５５により検出した車速■に対応
する舵角比ｋを舵角比設定手段（マイクロコンピュータ
のＲＡＭに記憶されたｔｌＩＩＩｇマツプ）から求める
。ｐ２２で発進モードフラグがＯＮか否かを判定する。

発進モードフラグがＯＦＦの場合は、ｐ２４で発進モー
ドフラグをＯＦＦとし、ｐ２５で舵角比ｋを目標舵角比
ｋｔとし、ｐ２７へ進む。

ｐ２２で発進モードフラグがＯＮの場合は、ｐ２３で車
速■に対応する舵角比ｋがヨー角θと間隔Ｓに対応する
限界舵角比に１よりも小さいか否かを判定する。舵角比
ｋが限界舵角比に１よりも大きい場合は、ｐ２４で発進
モードフラグをＯＦＦとし、ｐ２５で舵角比ｋを目標舵
角比ｋｔとし、ｐ２７へ進む。

ｐ２３で舵角比ｋが限界舵角比に１よりも小さい場合は
、ｐ２６で限界舵角比に１を目標舵角比ｋｔとし、ｐ２
７で第４図に示す割込みプログラムに基づき舵角比制御
モータ１８を駆動する。

第４図に示す割込みプログラムは、ｐ３１でスタートし
、ｐ３２で舵角比制御モータ１８の停止フラグがＯＦＦ
か否かを判定する。舵角比６１１１０モータ１８の停止
フラグがＯＦＦの場合はｐ３Ｇへ進む。

舵角比制御モータ１８の停止フラグがＯＮの場合は、ｐ
３３で舵角比が目標舵角比ｋｔになるように舵角比＄１
１１１１モータ１８を駆動する。ｐ３４で実舵角比ｋｓ
を検出し、ｐ３５で実舵角比ｋｓが目標舵角比ｋ【と等
しいか否かを判定する。実舵角比ｋｓが目標舵角比ｋｔ
と等しくない場合はｐ３３へ戻る。実舵角比ｋｓが目標
舵角比ｋｔと等しい場合は、ｐ３θで舵角比制御モータ
１８を停止し、ｐ３７で第２図に示すプログラムへ戻る
。以上のプログラムは所定時間ごとに繰り返し実行され
る。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、車速を検出する手段と、この信
号により舵角比を決定する舵角比設定手段と、車体のヨ
ー角を検出する第１の手段と、車体とｙ１４壁の間隔を
検出する第２の手段と、所定車速以下で舵角比設定手段
から求めた舵角比を第１゜第２の検出手段から求めた限
界舵角比以下に抑えて舵角比制御機構を駆動する舵角比
制御手段とを有するから、狭い通路での方向転換時、車
両の発進と同時に、車体のｍ壁との間隔および側壁との
傾き角に対応した限界舵角比が求められ、この限界舵角
比の範囲で、舵角比が重速に対応して制御される。舵角
比は車速に対応して連続的に変化し、後輪舵角も連続的
に変化し、運転者にとって違和感のない円滑な操舵が得
られる。舵角比は車体後部が側壁と接触しない範囲に制
限されるので、運転者がハンドルを大きく切っても、車
体が側壁に接触することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角比制御装置を備えた４輪操舵
車両の概略構成を示す平面図、第２図は舵角比設定手段
の特性線図、第３．４図は舵角比１１１１１１１装置を
ｂｓｍするプログラムの流れ図である。 ６：操舵軸　１７：歯車　１８：舵角比Ｉ１１制御モー
タ　１９．２５：７クチユエータ　２２：部分歯中　２
３：支軸　２７：出力リンク　２８：連結ビン　３０：
制御レバー　３４：ｔ１輪舵取機構４０：＠輪　５１：
電子制ｍ装置　５５：ＩＩ速センサ　５６：舵角比セン
サ　６１ａ、６２ａ、６２ｂ：距離センサ　６１：間隔
検出手段　６２：ヨー角検出手段 第　１　図 第４図 第　３２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速を検出する手段と、この信号により舵角比を決定す
   る舵角比設定手段と、車体のヨー角を検出する第１の手
   段と、車体と側壁の間隔を検出する第２の手段と、所定
   車速以下で舵角比設定手段から求めた舵角比を第１、第
   ２の検出手段から求めた限界舵角比以下に抑えて舵角比
   制御機構を駆動する舵角比制御手段とを有することを特
   徴とする舵角比制御装置。