JPH02227379A - 車両の後輪操舵装置 - 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〕 本光明は、ステアリングハンドルの操作に応じ、予め設
定された転舵比特性に基づいて後輪を前輪とともに転舵
する車両の後輪操舵装置に関するものである。

〔従来の技術〕

上記後輪操舵装置を備えた車両は、回顧性を向上させ、
車庫入れ等を容易に行ない得るようにするため、通常、
低車速時に後輪を前輪と逆位相方向に転舵するように構
成されている。上記車庫入れ時に車両を車庫の側壁等に
近接させた状態で駐車した場合には、１ｒｉｓ出し時に
後輪が前輪と逆位相方向に転舵されるされることによっ
て車体後部が側方に張出し、車庫の側壁等に接触するお
それがある。

そこで従来、例えば特開昭５９−８１２７．３号公報に
示されるように、車両の発進時に予め設定された所定時
間の間、後輪を中立位置に保持し、ＩＮＮ出出が終了す
るまで後輪が前輪と逆位相方向に転舵されるのを禁止す
ることにより、車体後部が車庫の側壁などの障害物に接
触するのを防止することが行なわれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の後輪操舵＠置は、ステアリングホイールが操
作されているか否かに拘らず、発進時に所定時間が経過
すると後輪の転舵制御が開始されるため、車体後部が障
害物に接触するのを防止することができない場合がある
という問題があった。

例えば、ガイドレール等の障害物が前後に連続した状態
において上記所定時間の間、車両が障害物に沿って直進
した場合には、車両の側方には障害物が依然として存在
しており、この状態で後輪が前輪と逆位相方向に転舵さ
れると、車体後部が上記障害物と接触するおそれがある
という問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、車両の発進時に後輪が前輪と逆位相方向に転舵さ
れることによる車体後部の張り出しを抑制し、車体後部
が障害物に接触するのを効果的に防止することができる
車両の後輪操舵装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ステアリングハンドルの操作に応じ、予め設
定された転舵比特性に基づいて後輪を前輪とともに転舵
する車両の後輪操舵装置において、車両の発進時に後輪
が前輪と逆位相方向に転舵されるのを抑制する発進時制
御手段と、発進時の前輪の転舵角に基づいて車体後部が
最大張出し状態となる車両の移動距離を算出する算出手
段と、この算出手段によって算出された上記移動距離を
発進時における実際の車両の走行距離と比較して実際の
走行距離が上記移動距離よりも大きくなったことが確認
された場合に、上記発進時制御手段による制御状態を解
除する解除手段とを設けたものである。

（作用） 上記構成の本発明によれば、車両の発進時に後輪が前輪
と逆位相方向に転舵されることが抑制されて車体後部の
張り出しが防止され、かつ前輪の転舵に応じて車両が旋
回しつつ前進し、車体後部が障害物に接触するおそれが
なくなった時点で、後輪の転舵抑制状態が解除され、後
輪が前輪と逆位相方向に転舵されることになる。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係る車両の後輪操舵装置の実施例を
示している。この後輪操舵装置は、左右の前輪ＩＬ、Ｉ
Ｒを操舵するステアリング機構２と、左右の後輪３Ｌ、
３Ｒを操舵する後輪転舵機構４を制御する制御ユニット
５とを備えている。

上記ステアリング機構２は、ステアリングハンドル６に
より回転駆動されるステアリングシャフト７と、このス
テアリングシャフト７の回転運動を直線運動に変換する
ラック・ビニオン機構８と、このラック・ビニオン機構
８により駆動されて前輪ＩＬ、ＩＲを左右に転舵させる
左右のタイロッド９．９およびナックルアーム１０．１
０とにより構成されている。

上記後輪転舵機構４は、両端が後輪３Ｌ、３Ｒにタイロ
ッド１１．１１およびナックルアーム１２．１２を介し
て連結された後輪操作ロッド１３と、この後輪操作ロッ
ド１３を車幅方向にスライド変位させる作動部となる駆
動モータ１４と、駆動モータ１４の駆動力を上記後輪操
作ロッド１３に伝達する減速歯車機構１５とを備えてい
る。

上記後輪操作Ｏラド１３には、後輪転舵機構４の故障発
生時等においてクラッチ３０が離脱状態となった際に、
後輪３Ｌ、３Ｒを中立位置っまり舵角ゼロの状態に復帰
させる方向に付勢する中立位置付勢手段１６が設けられ
ている。この中立位置付勢手段１６は、第２図に示すよ
うに、所定間隔を置いて後輪操作ロッド１３にセットボ
ルト等により固着されたホルダー１７．１７と、このホ
ルダー１７．１７の間に設置されたセンタリングスプリ
ング１８と、このセンタリングスプリング１８の両端部
に配設されたリテーナ１９．１９と、車体等に固定され
たストッパ２０．２０とを備え、前輪ＩＬ、ＩＲが中立
位置にある場合には左右のリテーナ１９．１９がそれぞ
れストッパ２０．２０に当接した状態に保持されるよう
に構成されている。そして、例えば後輪操作Ｏラド１３
が左右いずれか一方にスライド変位して後輪３Ｌ、３Ｒ
が転舵されると、これに応じて他方のリテーナ１９がス
トッパ２０から離間してセンタリングスプリング１８が
圧縮されるため、その反作用により後輪操作Ｏラド１３
が上記中立位置に付勢されるようになっている。

上記駆動モータ１４に制御信号を出力する制御ユニット
５には、ステアリングハンドル６の操作量に応じて前輪
転舵角を検出する第１舵角センサ２１からの舵角信号と
、前輪用ラック・ビニオン機構８の作動量に応じて前輪
転舵角を検出する第２舵角センサ２２からの舵角信号と
、前輪１Ｌ。

１Ｒの回転速度に応じて車速を検出する第１車速センサ
２３からの車速信号と、推力軸の回転速度に応じて車速
を検出する第２車速センサ２４からの車速信号とが入力
される。そして上記制御ユニット５は、予め設定された
転舵比特性に基づき、上記舵角信号および車速信号に応
じた後輪３Ｌ。

３Ｒの目標転舵角を読出し、この目標転舵角に対応した
制御信号を駆動モータ１４に出力してこれを駆動するこ
とにより、中立位置付勢手段１６の付勢力に抗して後輪
操作ロッド１３をスライド移動させて後輪３Ｌ、３Ｒを
転舵するように構成されている。

すなわち、減速歯車機構１５のボールねじ１５ａにより
駆動モ〜り１４の回転力をスライド駆動力に変換して後
輪操作ロッド１３に伝達し、この後輪操作ロッド１３を
左右にスライド移動させて後輪３Ｌ、３Ｒの転舵を行な
うようになっている。

この後輪３１．３Ｒの転舵量は、上記減速歯車機構１５
の作動量を検出する歯車センサ２７および駆動モータ１
４の回転角を検出するロータリ・エンコーダ２８から出
力される検出信号に基づいて演算され、これによって後
輪転舵機構４の作動状態がフィードバック制御されるよ
うになっている。

また、上記駆動モータ１４と減速歯車機構１５との間に
はブレーキ２９が設けられ、後輪３Ｌ、３Ｒの一定舵角
時にこのブレーキ２９を作動させるとともに駆動モータ
１４を停止させることにより、駆動モータ１４の負担を
軽減するように構成されている。

上記後輪転舵機構４を制御する制御ユニット５は、第３
図に示すように、第１．第２舵角センサ２１．２２の出
力信号を受けて前輪ＩＬ、１Ｒの転舵角を検出する前輪
舵角検出手段３１と、第１゜第２車速センサ２３．２４
の出力信号を受けて環径の車速を検出する車速検出手段
３２と、上記前輪舵角検出手段３１および車速検出手段
３２において検出された前輪１Ｌ、１Ｒの転舵角および
現在の車速と予め設定された転舵比特性とに基づいて後
輪２Ｌ、２Ｒの目標転舵角を読出し、この目標転舵角に
対応した制御信号を駆動モータ２８に出力する後輪舵角
設定手段３３とを備えている。

上記転舵比特性は、第４図に示すように、発進時もしく
は車庫入れ時等の低車速時に後輪３Ｌ。

３Ｒを前輪ＩＬ、ＩＲと逆位相方向に転舵させて車両の
回頭性を高めるようにするため、転舵比が負の値に設定
され、車速が所定値となった時点で転舵比がＯとなり、
前輪１Ｌ、１Ｒの舵角に関係なく後輪３Ｌ、３Ｒが中立
位置に保持されるようになっている。そしてａＩＩ速時
に後輪３Ｌ、３Ｒを前輪１Ｌ、１Ｒと同位相方向に転舵
させて車両の走行安定性を向上させるようにするため、
転舵比が正の値に設定されている。

また、上記制御ユニット５には、イグニッションキース
イッチによる第１回目の始動操作を検出して車両の発進
操作を検出する発進操作検出手段３４と、この発進操作
検出手段３４の出力信号に応じて車両の発進時に後輪３
Ｌ、３Ｒが前輪１Ｌ。

１Ｒと逆位相方向に転舵されるのを禁止する制御信号を
上記後輪舵角設定手段３３に出力する発進時制御手段３
５と、後輪３Ｌ、３Ｒの回転量を検出する回転量検出セ
ンサ３６および上記発進操作検出手段３４の出力信号に
応じて発進時における実際の車両の走行距離を検出する
走行距離検出手段３７と、上記前輪舵角検出手段３１に
おいて検出された前輪１Ｌ、ＩＲの転舵角に基いて発進
時に車体後部が最大張出し状態となる車両の移動距離ａ
を算出する算出手段３８と、この算出手段３８において
算出された上記移動距離ａを上記走行距離検出手段３７
において検出された実際の走行距離と比較し、この走行
距離が上記移動距離ａよりも大きくなったことが確認さ
れた場合に、上記発進時制御手段３５による制御状態を
解除する解除手段３９とが設けられている。

このように発進操作検出手段３４によって車両が発進状
態にあることが検出された場合に、発進時制御手段３５
によって後輪３Ｌ、３Ｒの転舵を禁止し、後輪３Ｌ、３
Ｒを中立位置に保持するように構成したため、車両の発
進時に後輪３Ｌ、３Ｒが前輪１Ｌ、１Ｒと逆位相方向に
転舵されることによる車体後部の張出しが防止されるこ
とになる。したがって、車両をガイドレール等の障害物
に近接させて駐車した場合においても、発進時に車体後
部が上記障害物に接触するのを防止することができる。

そして、車両の発進時に車体後部が最大張出し状態とな
る車両の移動距離ａを算出手段３８において算出し、こ
の移動距離ａと、上記走行距離検出手段３７において検
出された実際の走行距離とを解除手段３９において比較
し、この走行距離が上記移動距離ａよりも大きくなった
ことが確認された時点で、上記発進時制御手段３５によ
る後輪３１．３Ｒの制御状態を解除するようにしたため
、車体後部と障害物との接触を防止しつつ発進時に車両
の回頭性向上作用が低下するのを防止することができる
。

すなわち、第５図に示すように、ガイドレール等の障害
物Ａに沿って駐車した車両Ｂを、前輪１の転舵角をθに
設定して発進させた場合、上記車両Ｂの後輪３は旋回半
径Ｒの円弧αに沿って前進し、仮想線で示すように、車
両Ｂの後端部が駐車位置の後輪３の中心と、上記後輪３
の旋回中心Ｏとを結ぶ線β上に移動した時点で、車体後
部の張出し量が最大状態となる。したがって、上記駐車
位置から最大張出し位置までの移動距離ａを車両Ｂが走
行する間、後輪３の転舵を禁止して車体後部の張出しを
抑制することにより、車体後部と障害物Ａとの接触を防
止することができ、また上記最大張出し位置を越えて車
両Ｂが前進すると、上記接触の可能性がほとんどなくな
るため、この時点で後輪３の転舵を許容して後輪３を前
輪１と逆位相方向に転舵させることにより、発進時の回
頭性を著しく向上させることができる。

車両の発進時に車体後部の張出し量が最大状態となる車
両Ｂの上記移動距離ａは、上記円弧α上において駐車位
置と最大張出し位置との間を走行する後輪３の移動量に
等しいため、下式（１）に示すように、旋回中心Ｏから
見た後輪３の中心と車体後端部との間の角度θ″と、後
輪３の旋回半径Ｒとの積によって求めることができる。

また、上記旋回半径Ｒは、下式（２）に示すように、前
後輪間のホイールベース１と、前輪１の転舵角θ、つま
り上記旋回中心０から見たホイールベース９間の角度θ
とに応じて求めることができ、かつ上記角度θ−は下式
（３）に示すように、後輪３の中心から車体後端部まで
の距離１と、後輪３の中心から車側端部までの距離ｄと
に応じて求めることができる。

ａ　　−Ｒθ−・・・・・・（１） Ｒ−ｊ／ｌａｎθ　　　　　　　・・・・・・（２）θ
−−ｊａｎ−１［ｈ／　（Ｒ＋ｄ　）　］　・・・・・
・（３）したがって上記移動距離ａは、下式（４）に示
すように、前輪１の転舵角θの関数として表わされ、こ
の転舵角θに基づいて上記移動距離ａを算出することが
できる。すなわち式（４）において、距離ｊ、ｈ、ｄは
それぞれ車両Ｂについて固有の値であり、上記移動量１
１ａは転舵角θの変化に応じて変化するため、この転舵
角θに基づいて移動距離ａを算出することができる。な
お、第５図においては、上記各計算を容易化するため、
２輪車を想定して車両Ｂを作図している。

ａ＝　（ｊ　／　ｔａｎθ） ｔａｎ’　（ｈ／　［＜Ｑ　／　ｔａｎθ）＋ｄ］）・
・・・・・（４）上記実施例では、発進時における実際
の車両の走行距離が上記移動距離ａよりも大きくなるま
での間、発進時制御手段３５により後輪３の転舵を禁止
するようにしてるが、必ずしも後輪３を中立位置に保持
させる必要はなく、後輪３の逆位相領域における転舵量
を減少させる等により、後輪３の逆位相方向への転舵を
抑制するように構成してもよい。

また、車両の発進操作を検出する発進操作検出手段３４
において、上記実施例では、１回目のイグニッションキ
ーの操作時にのみ発進操作が行なわれたと判断するよう
に構成しているが、シフトレバ−がリバースポジション
に操作された後にローポジション等に操作された場合に
も、再度発進操作が行なわれたと判断するように構成し
てもよく、あるいは運転者の手動操作に応じて上記発進
操作を検出するように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、車両の発進時に接輪が前
輪と逆位相方向に転舵されるのを発進時制御手段により
抑制し、かつ車体模端部が最大張出し状態となる移動距
離以上に車両が走行したことが確認された場合に、上記
発進時制御手段による制御状態を解除するように構成し
たため、車両が障害物に近接した状態で駐車されている
場合に、発進時に車体後部が上記障害物に接触するのを
確実に防止することができるとともに、上記接触のおそ
れがなくなった時点で後輪の転舵が蜀始されて車両の回
頭性をもとの状態に回復させることができるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体概略図、第２図は後
輪転舵機構の要部を示す概略図、第３図は制御ユニット
の構成を示すブロック図、第４図は後輪の転舵比特性を
示す特性図、第５図は車両に発進状態を示す説明図であ
る。 １・・・前輪、３・・・後輪、３５・・・発進時制御手
段、３８・・・算出手段、３９・・・解除手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステアリングハンドルの操作に応じ、予め設定され
   た転舵比特性に基づいて後輪を前輪とともに転舵する車
   両の後輪操舵装置において、車両の発進時に後輪が前輪
   と逆位相方向に転舵されるのを抑制する発進時制御手段
   と、発進時の前輪の転舵角に基づいて車体後部が最大張
   出し状態となる車両の移動距離を算出する算出手段と、
   この算出手段によって算出された上記移動距離を発進時
   における実際の車両の走行距離と比較して実際の走行距
   離が上記移動距離よりも大きくなったことが確認された
   場合に、上記発進時制御手段による制御状態を解除する
   解除手段とを設けたことを特徴とする車両の後輪操舵装
   置。