JPH0431907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前輪の転舵に応じて後輪をも転舵す
るようにした車両の４輪操舵装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来より、この種車両の４輪操舵装置として、
例えば特開昭57−11173号公報に開示されるよう
に、後輪の転舵角を、車速や前輪の転舵角等を要
素とする運転状態に応じて変化させ、低車速域で
は前輪と後輪とを逆位相に、高車速域では同位相
にすることにより、車輪の横すべりを防止して走
行安定性を向上させるとともに、低車速域での小
廻り性の向上を図り得るようにしたものは知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、実際の車両の走行においては、このよ
うに、車速や前輪転舵角によつて自動的に定まる
特性とは異なる特性で後輪を転舵したい場合があ
る。例えば、車庫入れや縦列駐車などの場合にお
いて、上記のような４輪操舵では車速が極めて低
いため、後輪は逆位相にしか転舵されないが、場
合によつては大きく同位相に転舵したいことがあ
る。すなわち、後輪を前輪と同位相に大きく（前
輪の転舵角と等しい角度だけ）転舵すれば、車両
は斜め方向に平行移動することになり、縦列駐車
や狭い車庫の中で横方向に車両をずらせたい場合
に極めて便利である。また、狭い路地で壁等に近
接させて駐車するために幅寄せをする場合にも、
後輪が前輪と同位相に転舵されると、ハンドルを
繰返し切りかえす必要もなく極めて簡単に幅寄せ
ができ、便利である。このようなことは実際の運
転にはよくあることであり、運転状態に応じた自
動的な４輪操舵の他に、運転者の要望に応じて任
意の異なつたモードの４輪操舵を可能にすること
が望まれる。

さらに、従来の車両においては、特殊に車両を
除き、普通は前輪のみを転舵させて操舵を行つて
おり、運転者にとつては急に４輪操舵の車両を運
転するのは操舵時の後輪の軌跡がある程度異なる
とともに車両の挙動も異なるため、運転感覚がな
じめず、当初違和感を感じることもあり、また人
によつては従来の前輪のみの操舵を好むこともあ
り得る。このため、運転者の意思によつて４輪操
舵モードまたは２輪（前輪）操舵モードのいずれ
か自由に選べるならば、運転者にとつて便利であ
るとともに不慣れなモードを避けられるので、心
理的な負担を軽減でき、安全面上からも好まし
い。

そこで、本出願人は、先に、かかる要求を満た
すべく新規な車両の４輪操舵装置を提案している
（特願昭57−190051号（特開昭59−81263号）参
照）。すなわち、この提案の４輪操舵装置は、前
輪を転舵するステアリング装置と、後輪を転舵す
る後輪転舵装置と、該後輪転舵装置を制御するコ
ントローラとからなり、上記コントローラに自動
制御モード、固定モードおよび２輪操舵モードの
３種のモードを持たせ、自動制御モードでは前輪
転舵角に対する後輪転舵角を運転状態に応じて変
化させ、固定モードでは運転状態とは無関係に変
化させ、２輪操舵モードでは後輪は転舵させず前
輪のみ転舵させるようにし、これらのモードを運
転者が任意に選択できるようにしたものである。

ところが、上記提案のものでは、コントローラ
が複数（３つ）のモードを有している関係上、運
転者がいずれのモードでどのように制御されるか
を意識せずに運転する場合、運転ミスを起こす恐
れがある。例えば、上述の車庫入れや縦列駐車等
の場合の便宜を図るため固定モードとしての後輪
転舵角特性が車速に関係なく同位相側に直線的に
設定されている場合、この固定モードにおいてハ
ンドルを切りながらバツク走行をすると、２輪操
舵モードや低車速域で後輪を逆位相に転舵させる
自動制御モードの場合とは異なつて車両がハンド
ルを切つた方向と全く逆の方向にバツク走行する
ことになり、２輪操舵に馴れている運転者にとつ
ては運転ミスを起こしかねない。

本発明は、かかる点に鑑み、上記提案のものの
如く後輪転舵装置を制御するコントローラに複数
のモードを持たせるに当り、選択されたモードを
表示するように構成することにより、運転者に車
両の挙動を予め認識できるようになし、よつて運
転ミスの誘発を防止せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、前輪を転舵するステアリング装置と、後輪を
転舵する後輪転舵装置と、車速を検出する車速セ
ンサと、前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が車
速に応じて低速時逆位相に、高速時同位相になる
よう変化するように複数設定されるとともに、少
なくとも高速域において前輪転舵角に対する後輪
転舵角の特性を同位相に制御し、かつ該特性は前
輪転舵角が大きい領域における前輪転舵角に対す
る後輪転舵角の増加割合が前輪転舵角が小さい領
域におけるその増加割合よりも小さくなるように
設定される第１モード、及び車速とは無関係に上
記特性を設定する第２モードを有し、これらのモ
ードを選択して上記後輪転舵装置を制御するコン
トローラとを備え、更に、該コントローラで選択
されたモードを表示する表示装置とを備える構成
としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、コントローラ
の制御モードとして第１モードが選択されている
場合には、少なくとも高車速域において後輪は前
輪と同位相に転舵されるので、高車速のとき横方
向の加速度が敏感に応答性よく得られてレーンチ
エンジが迅速に行われる。また、その高車速域に
おいて後輪を前輪と同位相に制御するに当つて
は、前輪転舵角に対する後輪転舵角の増加割合が
前輪大舵角領域では小さくなつているので、車両
の向きを変えようとして前輪を大きく操舵したと
きには前輪が後輪に対して相対的に大きく操舵さ
れることになり、良好な回頭性が得られる。

また、第２モードが選択されている場合には、
例えば車速とは無関係に一定の転舵比でもつて後
輪を大きく同位相に転舵して車体を横方向に移動
させることができる。

その上、上記第１モード及び第２モードのう
ち、コントローラで選択されているモードが表示
装置により表示されるので、運転者に対し車両の
挙動を予め認識せしめることができる。

（発明の効果） したがつて、本発明によれば、制御モードとし
て２種の選択自在な異なるモードを有し、運転者
が必要に応じてこれらの異なるモードを適宜選択
するようにし、高速域で応答性のよいスムーズな
レーンチエンジを行うことができ、また特殊な操
縦をも行うこどができる。その上、運転者はステ
アリング操作をするとき、表示装置により選択さ
れているモードの表示により車両の挙動を視覚的
に容易に予測認識することができるので、運転が
容易となり、運転ミスの誘発を未然に防止でき、
安全性の向上を図ることもできる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る車両の４輪操舵装置の全
体構成を示し、１は左右の前輪２ａ，２ｂを転舵
するステアリング装置であつて、該ステアリング
装置１は、ステアリング３と、ラツク＆ピニオン
機構４と、左右のタイロツド５，５と、左右のナ
ツクルアーム６，６とからなる。

また、７は左右の後輪８ａ，８ｂを転舵する後
輪転舵装置であつて、該後輪転舵装置７は、両端
が左右の後輪８ａ，８ｂにナツクルアーム９，９
およびタイロツド１０，１０を介して連結された
車体横方向に延びるロツド１１を備えている。該
ロツド１１はロツド１１に形成したラツク１２に
噛合するピニオン１３の回転動により車体横方向
に移動するもので、上記ピニオン１３はピニオン
軸１４および一対の傘歯車１５ａ，１５ｂよりな
る伝動機構１５を介してピニオン駆動用ステツピ
ングモータ１６に回転動可能に連結されている。
また、上記ロツド１１には、該ロツド１１を操作
ロツドとする油圧アクチユエータ１７が接続され
ている。該油圧アクチユエータ１７は、ロツド１
１に固着したピストン１７ａにより車体横方向に
仕切られた左転用油圧室１７ｂおよび右転用油圧
室１７ｃを備えている。該各油圧室１７ｂ，１７
ｃはそれぞれ油圧通路１７ｄ，１７ｅを介して、
油圧アクチユエータ１７への油供給方向および油
圧を制御するコントロールバルブ１８に連通して
おり、該コントロールバルブ１８には油供給通路
１９および油戻し路２０を介して油圧ポンプ２１
が接続されている。上記コントロールバルフ１８
は、ピニオン軸１４の回転方向を検出して後輪８
ａ，８ｂの左右向転舵（図中反時計方向への転
舵）時には油供給通路１９を左転用油圧室１７ｂ
に連通すると共に右転用油圧室１７ｃを油戻し路
２０に連通する一方、後輪８ａ，８ｂの右方向転
舵（図中時計方向への転舵）時には上記とは逆の
連通状態とし、同時に油圧ポンプ２１からの油圧
をピニオン軸１４の回転力に応じた圧力に減圧す
るものであり、ピニオン１３によるロツド１１の
車体横方向移動時には油圧アクチユエータ１７へ
の圧油供給により上記ロツド１１の車体横方向移
動を助勢するようにしている。

さらに、２２は車速を検出する車速センサ、２
３はステアリング３の操舵量を検出して前輪転舵
角を検出する前輪転舵角検出センサ、２４は後輪
転舵装置７のステツピングモータ１６の回転量を
検出して後輪転舵角を検出する後輪転舵角検出セ
ンサであつて、上記各センサ２２〜２４からの車
速信号、前輪転舵角信号および後輪転舵角信号は
それぞれコントローラ２５に入力されている。該
コントローラ２５はステツピングモータドライバ
２６を介して上記ステツピングモータ１６を作動
制御するものであり、コントローラ２５にはバツ
テリ電源Ｂおよびイグニツシヨン電源IGが接続
されている。

また、２７は上記コントローラ２５を後述する
２つのモードのうちいずれか一方に選択設定する
ための切換スイツチ、２８はコントローラ２５の
選択されたモードを表示する表示装置であつて、
該表示装置２８および上記切換スイツチ２７はそ
れぞれ車室内の運転席側に設けられている。

そして、上記コントローラ２５および表示装置
２８の電気制御回路は第２図に具体的に示されて
いる。すなわち、コントローラ２５は、前輪転舵
角検出センサ２３からの前輪転舵角信号、車速セ
ンサ２２からの車速信号および切換スイツチ２７
からの選択モード信号を基に予め記憶されたモー
ドに従つて所望の後輪転舵角を演算する演算部２
９と、該演算部２９で演算された後輪転舵角と後
輪転舵角検出センサ２４からの信号に基づく実際
の後輪転舵角との大小を比較して偏差信号を出力
する比較回路３０と、該比較回路３０の偏差信号
に基づきステツピングモータドライバ２６に対し
補正パルス信号を出力する補正パルス発生部３１
とからなり、ステツピングモータドライバ２６へ
の補正パルス信号出力により該ステツピングモー
タドライバ２６を介してステツピングモータ１６
（つまり後輪転舵装置７）をフイードバツク制御
して後輪転舵角が所望転舵角になるように構成さ
れている。ここで、上記コントローラ２５の演算
部２９に記憶されたモードには、第３図に示すよ
うに第１モードとしての自動制御モード
（AUTO）および第２モードとしての固定モード
（CRAB）の２つがある。自動制御モード
（AUTO）においては、前輪転舵角θ_Fに対する後
輪転舵角θ_Rの比つまり転舵比θ_R／θ_Fは全体として
車速Vcが高速になるほど大きく、低速になるに
従つて小さくなり、極低速（例えば30Km／ｈ以
下）では負（逆位相）になるようになつており、
また中・高車速域では前輪転舵角θ_Fが所定値θ_F′
より大きくなると、前輪転舵角θ_Fが増加しても後
輪転舵角θ_Rは増加せず、各車速において一定とな
るようになつている。つまり、前輪転舵角に対す
る後輪転舵角特性が車速に応じて低速時逆位相
に、高速時同位相になるように複数設定されると
ともに、少なくとも高速域において前輪転舵角に
対する後輪転舵角の特性を同位相に制御し、且つ
該特性は前輪転舵角の大きい領域における前輪転
舵角に対する後輪転舵角の増加割合が、前輪転舵
角の小さい領域におけるその増加割合がよりも小
さくなるように設定されている。一方、固定モー
ド（CRAB）においては、上記自動制御モード
とは異なり、転舵比θ_R／θ_Fは車速とは無関係に同
位相側に一定となるようになつている。

加えて、上記表示装置２８は、車速センサ２２
からの車速信号および切換スイツチ２７からの選
択モード信号を基に後述の第５図に示すフローチ
ヤートに従つて後輪８ａ，８ｂが同位相または逆
位相のいずれに転舵されるかを演算判別し、逆位
相に転舵されるときに「Ｈ」レベルの信号を、同
位相に転舵されるときに「Ｌ」レベルの信号をそ
れぞれ出力する演算部３２と、該演算部３２から
の出力信号（「Ｈ」レベル信号または「Ｌ」レベ
ル信号）に基づき後輪８ａ，８ｂの逆位相転舵を
湾曲した矢印でもつて図形表示する第１表示灯３
３および同位相転舵を斜めの矢印でもつて図形表
示する第２表示灯３４のいずれか一方を点灯させ
る表示駆動部３５とからなる。上記表示駆動部３
５の具体的回路構成は、例えば第４図に示すよう
に、演算部３２の出力端子３２ａに対しインバー
タ３６を介して接続された第１トランジスタ３７
と、上記出力端子３２ａに直接接続された第２ト
ランジスタ３８とを備え、演算部３２の出力端子
３２ａから「Ｈ」レベル信号が出力されたとき
（つまり後輪８ａ，８ｂが逆位相に転舵されると
き）上記第１トランジスタ３７がON作動して第
１表示灯３３を点灯させる一方、演算部３２の出
力端子３２ａから「Ｌ」レベル信号が出力される
とき（つまり後輪８ａ，８ｂが同位相に転舵され
るとき）上記第２トランジスタ３８がON作動し
て第２表示灯３４を点灯させるようになつてい
る。

次に、第５図に示すフローチヤートに従つて表
示装置２８の演算部３２の作動について説明す
る。先ず、スタートとして第１ステツプS₁で切換
スイツチ２７からの選択モード信号に基づきコン
トローラ２５の制御モードを読み込んだのち、第
２ステツプS₂でこの制御モードが自動制御モード
であるか否かを判定する。この判定が自動制御モ
ードであるYESのときには、第３ステツプS₃で
車速センサ２２からの車速信号に基づき車速Ｖを
計算し、さらに第４ステツプS₄で該車速Ｖが設定
値ｋ以上か否かを判定する。この判定値ｋは、自
動制御モードにおいて逆位相制御から同位相制御
に変わるときの車速の値である。

そして、車速Ｖが設定値ｋより小さいNOの場
合には、第５ステツプS₅で表示駆動部３５に対し
「Ｈ」レベルの信号を出力する一方、車速Ｖが設
定値ｋ以上のYESの場合には、表示駆動部３５
に対し「Ｌ」レベルの信号を出力して演算を終了
する。

一方、上記第２ステツプS₂での判定がNOであ
るときつまり制御モードが固定モードであるとき
には、直ちに表示駆動部３５に対し「Ｌ」レベル
信号を出力して演算を終了する。

次に、上記実施例の作用効果について説明する
に、コントローラ２５が自動制御モード
（AUTO）に選択設定されている場合、少なくと
も高車速域において後輪８ａ，８ｂは前輪２ａ，
２ｂと同位相に転舵されるので、高車速のとき横
方向の加速度が敏感に応答性よく得られるように
なり、レーンチエンジを迅速に行うことができ
る。また、その高車速域において後輪８ａ，８ｂ
を前輪２ａ，２ｂと同位相に制御するに当つて
は、前輪転舵角θFに対する後輪転舵角θRの増加
割合が前輪大舵角領域（第３図でθF′以上）は小
さくなつているので、車両の向きを変えようとし
て前輪を大きく操舵したときには前輪２ａ，２ｂ
が後輪８ａ，８ｂに対して相対的に大きく操舵さ
れることになり、良好な回頭性を得ることができ
る。

また、固定モード（CRAB）が選択されてい
る場合には、車速とは無関係に一定の転舵比でも
つて後輪８ａ，８ｂが前輪２ａ，２ｂと同じ方向
の同位相に大きく転舵されるようになり、車体を
横方向に移動されることができ、車庫入れや縦列
駐車等を容易に行うことができる。

その上、コントローラ２５が自動制御モードに
選択設定されかつ車速が極低速域にある場合、表
示装置２８は、その演算部２９において車速セン
サ２２からの車速信号および切換スイツチ２７か
らの選択モード信号に基づいて後輪８ａ，８ｂが
逆位相に転舵される状態にあることを予め判別
し、それに伴つて逆位相転舵を図形表示する第１
表示灯３３を点灯させる。一方、コントローラ２
５が固定モードに選択設定されている場合あるい
は自動制御モードに選択設定されかつ車速が中・
高速域にある場合、表示装置２８は、上述と同様
に後輪８ａ，８ｂが同位相に転舵される状態にあ
ることを予め判別し、それに伴つて同位相転舵を
図形表示する第２表示灯３４を点灯させる。

このように、後輪８ａ，８ｂが逆位相または同
位相のいずれに転舵されるかは、表示装置２８の
第１または第２表示灯３３，３４の点灯によつて
運転者がステアリング３の操作前に視覚的に容易
に認識することができるので、運転操作ミスの誘
発を未然に防止でき、安全性の向上を図ることが
できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。例えば、上記実施例では、本発明を、コント
ローラ２５が自動制御モードおよび固定モードの
２つのモードを有するものに適用した場合につい
て述べたが、コントローラ２５がこの２種のモー
ド以外に車速とは無関係に後輪転舵角を零位相と
する他の第２モードとしての２輪操舵モードをも
有するものについても適用できる。この場合、コ
ントローラ２５が２輪操舵モードに選択されたこ
とを表示するために上記実施例における第１およ
び第２表示灯３３，３４の他に第３表示灯を設け
て表示するようにしてもよく、また上記第１およ
び第２表示灯３３，３４を共に点灯しないことに
よつて２輪操舵モードに選択されたことを表示す
るようにしてもよい。また、コントローラが用途
等に応じて第１モードとしての自動制御モードお
よび第２モードとしての２輪操舵モードの２つの
モードのみを有する場合等にも上記実施例と同様
に適用できるのは勿論である。

また、上記実施例では、表示装置２８において
車速センサ２２および切換スイツチ２７の各信号
により制御モードを演算判別する演算部３２を設
けたが、この機能をコントローラ２５の演算部２
９で行わせ、該演算部２９から表示駆動部３５へ
の信号をとるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
全体構成図、第２図はコントローラおよび表示装
置の電気制御回路図、第３図は前輪転舵角に対す
る後輪転舵角特性を示した図、第４図は表示装置
の表示駆動部の電気回路図、第５図は表示装置の
演算部での演算を示すフローチヤート図である。 １……ステアリング装置、２ａ，２ｂ……前
輪、７……後輪転舵装置、８ａ，８ｂ……後輪、
２５……コントローラ、２８……表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪を転舵するステアリング装置と、 後輪を転舵する後輪転舵装置と、 車速を検出する車速センサと、 前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が車速に応
   じて低速時逆位相に、高速時同位相になるよう変
   化するように複数設定されるとともに、少なくと
   も高速域において前輪転舵角に対する後輪転舵角
   の特性を同位相に制御し、かつ該特性は前輪転舵
   角が大きい領域における前輪転舵角に対する後輪
   転舵角の増加割合が前輪転舵角が小さい領域にお
   けるその増加割合よりも小さくなるように設定さ
   れる第１モード、及び車速とは無関係に上記特性
   を設定する第２モードを有し、これらのモードを
   選択して上記後輪転舵装置を制御するコントロー
   ラと、 該コントローラで選択されたモードを表示する
   表示装置とを備えたことを特徴とする車両の４輪
   操舵装置。