JPH0459190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステアリング操作によつて前輪と共
に後輪をも転舵制御するようにした車両の４輪操
舵装置の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種の車両の４輪操舵装置とし
て、例えば特開昭57−11173号公報等に開示され
ているように、前輪に対する後輪の転舵比を車速
に応じて自動制御し、設定速度以下の低車速域で
は前輪の転舵方向に対して後輪を逆方向（逆位
相）に転舵することにより、車両の最小回転半径
を小さくして小回りや車庫入れ等を容易に行う一
方、設定速度より高い中、高車速域では後輪を前
輪と同方向（同位相）に転舵することにより、後
輪の前輪に対するコーナリングフオースの位相遅
れを短縮して、レーンチエンジ（車線変更）や緩
やかな旋回を安定して行うようにしたものが知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、車両には上記の如き車庫入れ等の容
易化に加えて、例えば車両の縦列駐車をも容易に
行い得る機能が要求される。そして、この要求を
満足するためには、低車速域で後輪を前輪と同位
相に転舵して、車両の斜め方向への移動を行い易
くすることが望ましい。

しかしながら、上記従来のものでは、後輪の同
位相転舵の速度域が中、高車速域に限られている
ため、上記要求を満足するためには別途に、車両
の縦列駐車を行う場合等の低速走行用として、後
輪が前輪と同位相となるような通常とは異なる後
輪転舵特性を付加し、これを例えばマニユアルス
イツチ等の操作により選択するようにすることが
考えられる。

しかるに、この場合には、上記の通常とは異な
る後輪転舵特性が縦列駐車用であることから、こ
の転舵特性を選択して低速域で後輪を前輪と同位
相側に大きく制御し、車両を縦列駐車状態から斜
め前方に発進させた後に、この後輪転舵特性の選
択がそのまま維持されたときには、後輪の同位相
側への転舵角が比較的大きい関係上、車速が中、
高速域に入ると車両旋回時にその旋回半径が大き
くなる等、車両の通常走行に支障をきたすので、
走行上の操縦安定性および安全性の面でこれを改
善することが望まれる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、上述のように通常とは異なる後
輪転舵特性を選択して発進したのちは、車両が設
定距離だけ走行すれば、この時点でその通常とは
異なる後輪転舵特性の選択を強制的に解除するよ
うにすることにより、通常の後輪転舵特性に自動
復帰させて、通常走行を操縦性良く且つ安全に行
い得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） つまり、本発明の具体的な解決手段は、前輪を
転舵するステアリング装置と、後輪を転舵する後
輪転舵装置とを備えた車両の４輪操舵装置を前提
とする。そして、前輪転舵角に対する後輪転舵角
特性の選択の切換えを指令するマニユアルスイツ
チ等の特性切換指令手段と、前輪転舵角に対する
後輪転舵角特性が少なくとも高速走行可能に設定
された第１制御特性、及び前輪転舵角に対する後
輪転舵角特性を低速走行域に対応させて設定した
第２制御特性を記憶し、上記特性切換指令手段の
特性切換指令に応じて上記第１又は第２の制御特
性を選択し、この選択した制御特性に基いて上記
後輪転舵装置を制御するコントローラとを設け
る。さらに、上記コントローラが第２制御特性を
選択した後、車両が設定距離だけ走行したことを
検出する距離検出手段を設けると共に、上記コン
トローラに、上記距離検出手段の検出信号を受け
て第２制御特性を選択を強制的に解除する解除部
を設ける構成としている。

（作用） 以上の構成により、本発明では、例えば第２制
御特性が車両の縦列駐車を行う際の低速走行用と
して設定された後輪転舵角特性の場合に、運転者
が縦列駐車から発進するに際し、マニユアルスイ
ツチ等の特性切換指令手段により後輪転舵角特性
の選択の切換を指令し、これに応じてコントロー
ラが第２の制御特性を選択し、この選択した第２
制御特性に基づいて上記後輪転舵装置を制御する
ので、後輪は前輪に対して同位相側に転舵され
て、その車両の縦列駐車状態からの発進が容易に
行われる。

そして、その後、車両が設定距離だけ走行し、
これが距離検出手段により検出されると、この状
況での車両は縦列駐車の状態を確実に脱してい
て、通常の走行に移行しようとしている状況であ
つて、コントローラでは解除部により上記の第２
制御特性の選択が強制的に解除され、コントロー
ラは第１制御特性を選択する。このことにより、
後輪の転舵角は同位相側から零位相側に向つて変
化し、その同位相側の転舵角が小さくなるので、
その後の車両の通常走行に際し、車両旋回時では
その旋回半径は大きくならない等、車両の走行が
操縦性良く且つ安全に行われることになる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の車両の４輪操舵
装置によれば、前輪転舵角に対する後輪転舵角特
性を例えば縦列駐車状態から発進する際等の低速
走行域に対応させて設定した通常とは異なる第２
制御特性を選択して、この低速走行域での車両の
取り回しを容易にできると共に、設定距離だけ走
行してその車両の取り回しが終了した時は、後輪
転舵角特性を通常形態の第１制御特性に強制的に
復帰させるので、車両の通常走行に際しての操縦
安定性および安全性の向上を図ることができるも
のである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例である４輪操舵装
置の全体を構成示し、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、ラック＆ピニ
オン機構４と、左右のタイロッド５，５と、左右
のナツクルアーム６，６とから成る。

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１１ａを有する油圧ア
クチユエータ１１を備えている。該油圧アクチユ
エータ１１は、ロツド１１ａに固着したピストン
１１ｂにより車体横方向に仕切られた左転用油圧
室１１ｃおよび右転用油圧室１１ｄを備え、該各
油圧室１１ｃ，１１ｄにはそれぞれリターンスプ
リング１１ｅ，１１ｆが縮装されている。また、
後輪転舵装置７は、電動機１２により駆動され油
溜め１３内の油を吸入して上記油圧アクチユエー
タ１１に供給する油圧ポンプ１４と、該油圧ポン
プ１４からの圧油供給方向を切換える切換弁１５
とを備えている。該切換弁１５は、油圧ポンプ１
４から油圧アクチユエータ１１の左転用油圧室１
１ｃへの油圧供給および右転用油圧室１１ｄから
油溜め１３への油戻りを許容する左転位置１５ａ
と、それとは逆方向の油流れを許容する右転位置
１５ｂと、圧油供給および油戻りを共に阻止する
阻止位置１５ｃとを有し、左転位置１５ａにある
ときには、油圧アクチユエータ１１の左転用油圧
室１１ｃへ圧油供給によりピストン１１ｂを介し
てロツド１１ａを図中下方に移動させることによ
り、左右の後輪８ａ，８ｂを左方向（図中反時計
方向）に転舵する一方、右転位置１５ｂにあると
きには右転用油圧室１１ｄへの圧油供給によりロ
ツド１１ａを上記とは逆方向に移動させて左右の
後輪８ａ，８ｂを右方向（図中時計方向）に転舵
し、また阻止位置１５ｅに位置付けたときには油
流れを阻止してロツド１１ａの移動を停止させる
ことにより、左右の後輪８ａ，８ｂをその時の転
舵角に保持するようにしている。

さらに、１６は上記後輪転舵装置７を作動制御
するコントローラであつて、該コントローラ１６
には前輪２ａ，２ｂの転舵角を検出する前輪転舵
角センサ１７と、車速を検出する車速センサ１８
と、上記油圧アクチユエータ１１のロツド１１ａ
の左右移動量を検出する後輪転舵センサ１９との
各検出信号が入力されており、また該コントロー
ラ１６には上記切換弁１５のスプール１５ｄを吸
引移動せしめる励磁コイル１５ｅが接続されてい
る。さらに、上記コントローラ１６の内部には、
第２図に示すような前輪転舵角θFに対する油圧
アクチユエータ１１のロツド１１ａの移動量SA
の特性、換言すれば前輪転舵角θFに対する後輪
転舵角θRの特性が予め２種類のモードで入力記
憶されている。該一方の特性は図中実線で示すよ
うに車速がV₀以下の速度域では後輪が前輪とは
逆位相となり、車速がV₀より高い速度域では同
位相となるよう、低車速から高車速の全範囲で良
好に走行可能に設定された第１制御特性としての
自動制御モードであつて通常走行モードとして機
能する。また、他方の特性は図中一点鎖線で示す
ように、上記第１制御特性とは異なり、車両の縦
列駐車の際などの低速走行域に対応して特別に設
定された第２制御特性としての固定モードであつ
て、この固定モードは前輪転舵角θFの増大に応
じて後輪転舵角θRも同位相で増大する特性とな
つている。そして、後述するマニユアルスイツチ
２０の操作により固定モードが選択されたときに
は前輪転舵角センサ１７の検出信号のみに応じ、
また自動制御モードが選択されたときには前輪転
舵角センサ１７と車速センサ１８との両検出信号
に応じて、油圧アクチユエータ１１のロツド１１
ａの目標移動量（目標後輪転舵角）をその選択し
た自動制御モード又は固定モードに基いて算出
し、これを上記後輪転舵センサ１９からのロツド
１１ａの実際移動量と比較して、その差を縮める
方向に後輪転舵装置７の油圧アクチユエータ１１
のロツド１１ａを移動させるよう、切換弁１５の
励磁コイル１５ｅを励磁又は非励磁に制御して、
切換弁１５を適宜位置に位置付けるように構成さ
れている。

上記第２図における自動制御モードは、同図か
ら判るように、車速がV₀より高い速度域におけ
る特性が、上述のように前輪と同位相になると共
に、前輪転舵角θFの大きい領域における前輪転
舵角θFに対する後輪転舵角θRの増加割合が、前
輪転舵角θFの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ている。このこ
とにより、高速走行時でのレーンチエンジ（車線
変更）時には、前輪転舵角θFは運転者により小
さく調整されるものの、その前輪転舵角θFに対
する後輪転舵角θRは同位相側に比較的大きく制
御されるので、車体横方向の加速度が敏感に応答
性良く得られて、迅速なレーンチエンジが行い得
ると共に、高速走行時に車両の向きを意識的に換
えるよう運転者が前輪転舵角θFを大きく調整し
た際には、その前輪転舵角θFに対する後輪転舵
角θRが比較的小さく制御されて、前輪が後輪に
対して相対的に大きく転舵されるので、車両の回
頭性が良くなり、車両は素早く向きを変えること
ができる。

そして、第１図において、２０は、上記第２図
の前輪転舵角に対する後輪転舵角特性、つまり自
動制御モードと固定モードとの間の選択の切換え
を指令する特性切換指令手段としてのマニユアル
スイツチであつて、該マニユアルスイツチ２０
は、第３図イに示すように、ON操作されると
「Ｈ」レベルの固定モード選択指令信号を発生す
るものである。また、２１は上記コントローラ１
６が固定モードを選択した後に、車両が設定距離
だけ走行したことを検出する距離検出手段であつ
て、該検出手段２１は、発進する毎に走行距離を
新たに積算する距離センサ２２と、該距離センサ
２２からの距離信号を、基準値設定器２３で設定
した設定走行距離に相当する基準値と比較して、
発進からの走行距離が設定走行距離より長くなつ
た時に第３図ロに示すような「Ｈ」レベルの検出
信号を発生するコンパレータ２４とから成ってい
る。

そして、上記マニユアルスイツチ２０の出力信
号と検出手段２１からの出力信号とは、スイツチ
回路２５に出力されている。該スイツチ回路２５
は、マニユアルスイツチ２０の固定モード選択指
令信号を反転した信号及び距離検出手段２１から
の検出信号が入力されるオア回路２５ａと、上記
マニユアルスイツチ２０の固定モード選択指令信
号によりセツトされ、且つ上記オア回路２５ａか
らの出力信号によりリセツトされるエツジトリガ
タイプのフリツプフロツプ回路２５ｂとからな
る。該フリツプフロツプ回路２５ｂの出力信号
は、第３図ハに示すように、マニユアルスイツチ
２０のON操作時に「Ｈ」レベルとなり、その
後、距離検出手段２１で検出信号が発生し、又は
マニユアルスイツチ２０がOFF操作されるとリ
セツトされて「Ｌ」レベルとなるパルス信号とな
つている。そして、該スイツチ回路２５の出力信
号は上記コントローラ１６に出力され、該出力信
号が「Ｈ」レベルのときにはコントローラ１６は
第２図の固定モードを選択する一方、「Ｌ」レベ
ルのときには同図の自動制御モードを選択するよ
うに構成されている。よつて、上記の構成によ
り、マニユアルスイツチ２０のON操作によりコ
ントローラ１６は固定モードを選択し、その後距
離検出手段２１で検出信号が発生すると、コント
ローラ１６はこの検出信号に基いて上記固定モー
ドの選択を強制的に解除するようにした解除部２
６を構成している。

尚、上記コントローラ１６は、油圧アクチユエ
ータ１１のロツド１１ａの実際移動量が目標移動
量に近づくに従つて油圧アクチユエータ１１の作
動速度が遅くなるよう、すなわち油圧ポンプ１４
から油圧アクチユエータ１１への油の圧力上昇率
が漸次低くなるよう、電動機１２を駆動制御する
ように構成されている。また、２７は車載バツテ
リである。

次に、上記実施例の作動について説明するに、
例えば車両を縦列駐車状態から斜め前方に発進さ
せる際、先ず、マニユアルスイツチ２０がON操
作される。このため、スイツチ回路２５の出力信
号（フリツプフロツプ回路２５ｂの出力信号）は
「Ｈ」レベルとなり、コントローラ１６は第２図
の特性のうち固定モードを選択する。そして、ス
テアリング３が進行方向に操舵されると、コント
ローラ１６は固定モードに基いて実際前輪転舵角
（例えばθF0）に応じた油圧アクチユエータ１１
のロツド１１ａの目標移動量（例えばSA0）を算
出する。このため、このコントローラ１６により
切換弁１５の作動制御が行われると、油圧アクチ
ユエータ１１のロツド１１ａの左右移動量は上記
目標移動量SA0となつて、後輪８ａ，８ｂは上記
目標移動量SA0に対応した同位相の転舵角（例え
ばθR0）に転舵されることになる。その結果、車
両は前輪２ａ，２ｂと後輪８ａ，８ｂとの同一方
向転舵により斜め前方に容易に発進移動すること
になる。

そして、発進からの走行距離が設定走行距離よ
り長くなると、つまり縦列駐車の状態を確実に脱
して通常の走行に移行しようとする際には、距離
検出手段２１から検出信号が発生し、それに伴い
スイツチ回路２５の出力信号が「Ｌ」レベルとな
つて、コントローラ１６は固定モードの選択が解
除部２６により強制的に解除される。このことに
より、コントローラ１６は後輪転舵特性が自動的
に第２図の自動制御モードに切換わり、油圧アク
チユエータ１１のロツド１１ａの目標移動量は自
動制御モードに基いた移動量（例えばSA′0）と
算出される。その結果、該コントローラ１６によ
る切換弁１５の作動制御によつて、後輪８ａ，８
ｂは自動制御モードに基いた通常走行形態の同位
相の転舵角（例えばθR′0）に転舵制御されて、
固定モードに基いた同位相側の転舵角SA0よりも
小さい転舵角になる。よつて、設定走行距離より
長く走行した後は、この通常走行モードとしての
自動制御モードに基いた後輪８ａ，８ｂの転舵角
制御により、車両は旋回時にもその旋回半径は大
きくならない等、安全に且つ操縦性良く走行する
ことができることになる。

尚、発進後、走行距離が設定走行距離にまで達
しない段階でマニユアルスイツチ２０がOFF操
作された場合には第３図に破線で示すように、該
マニユアルスイツチ２０の「Ｌ」レベル信号の出
力に伴いフリツプフロツプ回路２５ｂはリセツト
され、その出力信号は直ちに「Ｌ」レベルとなる
ため、固定モードの選択もそれに応じて直ちに解
除され、後輪８ａ，８ｂは自動制御モードに基づ
いて転舵制御されることになる。

また、第４図は本発明の第２実施例を示し、上
記第１実施例では後輪転舵装置７を油圧制御式の
もので構成したのに代え、ステアリング装置１に
連動するリンク機構で構成したものである（尚、
上記第１実施例と同一の部分については同一の符
号を付してその説明を省略する）。

すなわち、第４図において、ラック＆ピニオン
機構４のラック４ａにはＬ形リンク３３を介して
車体前後方向に配置した第１の形リンク３４が
連結されており、該ラック４ａの車体横方向移動
に応じてＬ形リンク３３をその支点３３ａを中心
として回動させることにより、形リンク３４を
車体前後方向に移動させるようにしている。ま
た、該形リンク３４の後端部には車体横方向に
配置したレバー比可変リンク３５の一端３５ａが
連結されている。該レバー比可変リンク３５に
は、該可変リンク３５上に沿つて摺動自在な可動
支点３６が設けられており、該可動支点３６の位
置を支点としてレバー比可変リンク３５の一端３
５ａを上記第１の形リンク３４の動きに応じて
車体前後方向に移動させるようにしている。さら
に、該レバー比可変リンク３５の中央部３５ｂに
は車体前後方向に配置した第２の形リンク３７
が連結され、該形リンク３７の後端部にはＬ形
リンク３８を介して左右の後輪８ａ，８ｂのタイ
ロツド１０，１０に連結した車体横方向のロツド
３９が連結されており、第２の形リンク３７の
車体前後方向移動によりＬ形リンク３８をその支
点３８ａを中心として回動させることにより、上
記ロツド３９を車体横方向に移動させて左右の後
輪８ａ，８ｂを転舵するようにしている。以上に
より、後輪転舵装置７′を構成している。

そして、上記レバー比可変リンク３５の可動支
点３６は、電動機４０により回転駆動される車体
横方向の螺棒４１に螺合する螺合部材４２と連結
されており、電動機４０の回転駆動に伴う螺棒４
１の回転により螺合部材４２を車体横方向に移動
させることにより、可動支点３６レバー比可変リ
ンク３５上に沿つて車体横方向に摺動させ、該可
動支点３６を図示の如き中央部３５ｂより右方に
位置付けたときには、該可変リンク３５の中央部
３５ｂが第１の形リンク３４に連動する該可変
リンク３５の一端３５ａと同一方向に移動するこ
とにより、第２の形リンク３７を第１の形リ
ンク３４と同一方向に移動させて、後輪８ａ，８
ｂを前輪２ａ，２ｂと同位相に転舵する一方、可
動支点３６を可変リンク３５の一端３５ａと中央
部３５ｂとの間に位置付けたときには、中央部３
５ｂが一端３５ａと逆方向に連動することにより
第２の形リンク３７を第１の形リンク３４と
は逆方向に移動させて、後輪８ａ，８ｂを前輪２
ａ，２ｂと逆位相に転舵する。さらに、可動支点
３６を中央部３５ｂに一致させて位置付けたとき
には、一端３５ａの車体前後方向移動に拘わらず
第２の形リンク３７の動きが停止することによ
り、前輪２ａ，２ｂの転舵とは無関係に後輪８
ａ，８ｂの転舵角を零に、すなわち後輪８ａ，８
ｂを車体前後方向と平行な方向に転舵するように
している。

また、コントローラ１６の内部には前輪転舵角
に対する後輪転舵角特性、すなわち前輪転舵角に
対する可動支点３６の支点位置特性が予め入力記
憶されているとともに、該コントローラ１６には
レバー比可変リンク３５上の可動支点３６の位置
を検出する後輪転舵センサ１９′の検出信号が入
力されている。そして、該コントローラ１６は、
上記可動支点３６の支点位置特性に基いて算出し
た目標支点位置を、上記後輪転舵センサ１９′か
らの実際支点位置と比較して、その差を縮めるよ
う電動機４０の作動制御するように構成さえてい
る。その他の構成は上記第１実施例と同様であ
る。

したがつて、本実施例においては、固定モード
での発進後、車両が設定走行距離より長く走行す
ると、固定モードの強制解除によりコントローラ
１６は自動制御モードに基いて電動機４０を作動
制御するので、可動支点３６は自動制御モードに
基いた目標支点位置に位置制御されることにな
り、よつて上記第１実施例と同様に車両を安全に
且つ操縦性良く走行させることができる。

また、以上の説明では、コントローラ１６に入
力記憶される後輪転舵角特性は、第２図に示す如
く車速に応じて変化する自動制御モードと、後輪
転舵角θRが同位相で増大する固定モードとした
が、その他の種々の特性、例えば第５図に示すよ
うに、車速や前輪転舵角θFに拘らず常に零とな
る自動制御モードとしての２輪操舵モード（図中
実線で示す）と、前輪転舵角θFの増大に応じて
同位相又は逆位相で増大する固定モード（図中一
点鎖線および破線で示す）としてもよいのは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実
施例を示す全体概略構成図、第２図はコントロー
ラに入力記憶される前輪転舵角に対する後輪転舵
角特性を示す図、第３図イ〜ハはそれぞれマニユ
アルスイツチの出力、距離検出手段の出力および
フリツプフロツプ回路の出力を各波形を示す図、
第４図は第２実施例を示す全体概略構成図、第５
図はコントローラに入力記憶される後輪転舵各特
性の他の一例を示す図である。 １……ステアリング装置、２ａ，２ｂ……前
輪、７，７′……後輪転舵装置、８ａ，８ｂ……
後輪、１１……油圧アクチユエータ、１５……切
換弁、１６……コントローラ、２０……マニユア
ルスイツチ（特性切換指令手段）、２１……距離
検出手段、２２……距離センサ、２３……基準値
設定器、２４……コンパレータ、２６……解除
部、３５……レバー比可変リンク、３６……可動
支点、４０……電動機、４１……螺棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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を備えた車両の４輪操舵
   装置において、前輪転舵角に対する後輪転舵角特
   性の選択の切換えを指令する特性切換指令手段
   と、前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が少なく
   とも高速走行可能に設定された第１制御特性、及
   び前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を低速走行
   域に対応させて設定した第２制御特性を記憶し、
   上記特性切換指令手段の特性切換指令に応じて上
   記第１又は第２の制御特性を選択し、この選択し
   た制御特性に基いて上記後輪転舵装置を制御する
   コントローラと、該コントローラが第２制御特性
   を選択した後、車両が設定距離だけ走行したこと
   を検出する距離検出手段とを備え、上記コントロ
   ーラは、上記距離検出手段の検出信号を受けて第
   ２制御特性の選択を強制的に解除する解除部を有
   することを特徴とする車両の４輪操舵装置。