JPH0773998B2 - 自動車の４輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車の４輪操舵装置に関するものである。

従来の技術 ステアリングハンドルの転舵操作に伴なう前輪の転舵作
動と同時に後輪も転舵作動するようにした自動車におい
て、前輪の転舵角に対する後輪の転舵角の比率を車速に
応じて可変とし、低車速域では後輪を前輪とは逆方向に
転舵作動（前後輸逆相転舵）させて小廻り性の向上をは
かり、高車速域では後輪を前輪と同方向に転舵作動（前
後輪同相転舵）させると共に車速が増すに従つて前輪舵
角θに対する後輪舵角θγの比θγ／θを徐々に１
に近づけるよう増大させることにより高速走行時の転舵
操作に対する安定性の向上をはかるようにしたものが従
来より種々開発され例えば特開昭57-11173号公報として
既に公開されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のような自動車の４輪操舵装置において、前後輪舵
角比の車速に対する変化特性は、一般に第３図に示され
ているように低車速域では小廻り性の向上を主眼として
前後輪逆相転舵とし、高速域では前後輪同相転舵とする
よう予じめ設定されているのが普通であるが、通常の転
舵操作時に後輪があまり不自然に転舵されることのない
よう設定されている第３図示のような一般的な前後輪舵
角比特性による後輪舵角の制御だけでは、例えば第４図
に示すような幅方向の余裕が極めて少ない車庫への車の
出し入れ時或は前後方向にあまり余裕のない縦列駐車へ
の車の出し入れ時或は又できるだけ回転半径の小さいＵ
ターン時等、極低速での多様な車体の動きの必要性に必
ずしも対応できないと言う問題を有している。

本発明は上記のような問題に対処することを主目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、前輪舵角センサの前輪舵角信号と車速センサ
の車速信号とから、予め車速によって設定された前後輪
舵角比特性に基づき後輪を転舵させる出力を発する制御
部を有し、該制御部の出力によって後輪舵角制御を行な
う自動車の４輪操舵装置において、ドライバによる中立
位置よりの操作方向及び操作量に基づき後輪の転舵方向
及び転舵角を制御する後輪操舵信号を発する後輪操舵部
を設けると共に、車速が設定車速以下で且つ後輪操舵部
が中立位置以外に操作されたとき前記予め設定されてい
る前後輪舵角比特性に基づく後輪舵角制御をカットし前
記後輪操舵部の後輪操舵信号に基づき後輪を前輪転舵と
は関係なく単独に転舵作動させる論理回路を前記制御部
に設けたことを特徴とするものである。

作用 上記において、設定車速例えば10Km/H以下の状態で後輪
操舵部を中立位置より右切り方向又は左切り方向に操作
すると、前輪の転舵の有無或は前輪転舵角等には一切関
係なく後輪が後輪操舵部の操作方向及び操作量に基づい
て右又は左に転舵され、車速が設定車速例えば10Km/Hを
越えるか又は後輪操舵部が中立位置にあるときのいずれ
か一方又は双方の条件下では、後輪舵角は前輪舵角及び
車速から予じめ設定されている前後輪舵角比特性に基づ
く通常の後輪舵角制御系統によつて制御されるものであ
る。

実施例 以下本発明の一実施例を附図を参照して説明する。

第１図において、１はステアリングハンドル、２はステ
アリングシヤフト、３はステアリングギヤボツクスであ
り、ステアリングハンドル１を回転操作することにより
ステアリングギヤボツクス３内のギヤが回動してタイロ
ツド4,4が左又は右に移動しナツクルアーム5,5を介して
前輪6,6がキングピンまわりに回動し前輪転舵が行われ
るようになつている。

７は例えば電動モータ等よりなるアクチユエータであ
り、該アクチユエータ７の作動によつてタイロツド8,8
が左又は右に移動しナツクルアーム9,9を介して後輪10,
10がキングピンまわりに回動し後輪転舵が行われるよう
になつている。

11は制御部であり、車速に応じた車速信号を発する車速
センサ12の該車速信号ａと、ステアリングハンドル１の
転舵操作角度或はタイロツド4,4の移動量等を検出し前
輪転舵角に応じた信号を発する前輪舵角センサ13の前輪
舵角信号ｂが上記制御部11にインプツトされ、制御部11
は予じめ設定されている車速に対する前後輪舵角比の特
性に基づき上記両信号a,bから後輪10,10の転舵角を定め
その後輪舵角を得るべき出力をアクチユエータ７に発
し、該アクチユエータ７が作動して後輪を転舵作動させ
るものである。尚14は後輪10,10の転舵角を検出し後輪
舵角信号ｃを制御部11に発する後輪舵角センサであり、
該後輪舵角信号ｃによつて後輪舵角はフイードバツク制
御される。

予じめ設定されている前後輪舵角比特性は、例えば第３
図に示すように低車速域では後輪を前輪転舵方向とは逆
方向にわずかに転舵させ（即ち前後輪逆相転舵とし）、
中高車速域では後輪を前輪と同方向に転舵（即ち前後輪
同相転舵）とすると共に前輪舵角θに対する後輪舵角
θγの比θγ／θを車速の増大に伴ない徐々に１に近
づけるよう増大させる特性とするのが一般的である。

15は例えばスライドスイツチ形式をなす後輪操舵部であ
り、ある設定車速以下の状態で後輪操舵部15の操作つま
み15aを中立位置より左又は右に操作し、その操作信号
ｄが制御部11にインプツトされると、前記車速信号ａ及
び前輪舵角信号ｂにより第３図示のような前後輪舵角比
特性に基づき後輪舵角を制御する制御部11の通常の後輪
舵角制御系統がカツトされると共に後輪操舵部15の操作
つまみ15aの中立位置からの操作方向及び操作量に基づ
いて後輪10,10の転舵方向及び転舵角を制御すべき出力
信号を制御部11がアクチユエータ７に発するよう構成さ
れている。

即ち制御部11には、第２図のフローチヤートにて示され
るように、車速センサ12よりの車速信号ａによつて車速
が設定値例えば10Km/H以下であるかどうかを判断し、車
速が10Km/H以下であつて且つ後輪操舵部15の操作つまみ
15aが中立位置以外の位置にあるとき、後輪舵角を後輪
操舵部15の操作方向及び操作量に基づいて単独に転舵作
動させ、車速が10Km/Hより大であるか又は後輪操舵部15
が中立状態にあるときは従来通り後輪舵角を予じめ設定
されている前後輪舵角比特性（例えば第３図に示すよう
な特性）に基づき車速と前輪舵角とに応じて転舵作動さ
せる通常の後輪舵角制御を行うようにした論理回路が設
けられており、例えば10Km/H以下の極低速時はドライバ
が後輪操舵部15を操作することにより、前輪舵角とは関
係なく後輪を単独に且つ自由に転舵作動させることがで
きるようにしたものである。

上記において例えば第４図に示すように車幅方向にあま
り余裕のない車庫Ａから点線矢印のようにバツクしなが
ら道路Ｂに出ようとする場合、前輪6,6を転舵させると
前方車体が車庫Ａの側壁に当つてしまう。

このような場合は後輪操舵部15の操作つまみ15aをもつ
て中立位置より例えば左切り方向に移動させつつバツク
する。

すると車速は設定車速即ち例えば10Km/H以下の極低車速
であり且つ後輪操舵部15の操作つまみ15aが中立位置で
はなくなるので、後輪操舵部15からの信号ｄによつて制
御部11は前輪6,6の転舵の有無に関係なく後輪10,10を後
輪操舵部15からの信号ｄに基づき単独に転舵させるべき
出力をアクチユエータ７に発し、後輪10,10は第４図示
のように左に転舵され、前輪6,6を直進状態に保持した
ままでバツクし前輪6,6が車庫Ａから出かかつたときバ
ツクしつつ徐々に後輪操舵部15の操作つまみ15aを中立
位置にもどすことにより、容易に点線矢印の如く道路Ｂ
に出ることができる。

道路Ｂに出た後一般走行に入ると、このときは既に前述
の如く後輪操舵部15は中立位置にもどつているので、以
後は車速が10Km/H以下であるか以上であるかに関係なく
後輪10,10の転舵は車速信号ａ及び前輪舵角信号ｂによ
り例えば第３図に示すような前後輪舵角比特性に基づい
て制御される。

道路Ｂから車庫Ａに車を入れる場合も前輪6,6をステア
リングハンドル１の操作により転舵しつつ後輪操舵部15
を操作して後輪10,10を単独に転舵させることにより狭
い車庫Ａへの車庫入れが極めて容易となる。

又上記のような狭い車庫への出し入れ時だけでなく、そ
の他例えば塀や壁等に車体の一方の側面を近接させて駐
車し、ここから発進しようとする場合、或はできるだけ
小なる旋回半径でＵターンしたい場合等も、上記後輪操
舵部15の操作による後輪単独の転舵作動を用いることに
より思い通りの車体の動きを容易に得ることができる。

即ち、道路の左側の塀や壁等に車体の側面を近接させて
駐車しそこから発進しようとする場合ステアリングハン
ドルを右に切り前輪を右転舵させつつ前進するが、この
ような場合後輪転舵を第３図示のような前後輪舵角比特
性に基づき制御する従来の４輪操舵車では、低車速域で
は前後輪逆相転舵となるので、前輪の右転舵に伴ない後
輪は左側に転舵され、車体後部が左側に移動し塀や壁等
に当つてしまうと言う問題が生じる。このような場合本
発明では後輪操舵部15の操作つまみ15aを中立位置より
やや右切り方向に移動させ後輪をわずかに右転舵させた
状態でステアリングハンドルを右に切り前輪を右転舵さ
せつつ前進することにより、車体後部が左側の塀や壁等
に接触することなく道路の中央に出て行くことができ
る。

又できるだけ小なる旋回半径でＵターンしたい場合は、
後輪操舵部15の操作つまみ15aを旋回しようとする方向
とは逆方向に大きく移動させておいてステアリングハン
ドルを旋回しようとする方向に大きく切つて前進させる
ことにより、第３図示の通常制御時より後輪の逆相転舵
角がはるかに大となり、旋回半径を極小としたＵターン
が可能となる。

上記のように後輪を単独で転舵させ特殊な車体の動きを
させたい場合は当然車速は極低速であるので、ステアリ
ングハンドル操作による前輪転舵と後輪転舵部15の操作
による後輪転舵とを同時的に行つても危険性はない。

尚上記実施例では後輪操舵部15をスライドスイツチ式の
構造とした例を示しているが、これはスライドスイツチ
式以外例えば操作つまみを左又は右に回動させるロータ
リスイツチ式の構造等、任意の構造を採用し得る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、前輪舵角センサの前輪舵
角信号と車速センサの車速信号とから、予め車速によっ
て設定された前後輪舵角比特性に基づき後輪を転舵させ
る出力を発する制御部を有し、該制御部の出力によって
後輪舵角制御を行なう自動車の４輪操舵装置において、
ドライバによる中立位置よりの操作方向及び操作量に基
づき後輪の転舵方向及び転舵角を制御する後輪操舵信号
を発する後輪操舵部を設けると共に、車速が設定車速以
下で且つ後輪操舵部が中立位置以外に操作されたとき前
記予め設定されている前後輪舵角比特性に基づく後輪舵
角制御をカットし前記後輪操舵部の後輪操舵信号に基づ
き後輪を前輪転舵とは関係なく単独に転舵作動させる論
理回路を前記制御部に設けたことにより、通常走行時に
おける操縦安定性向上と言う４輪操舵装置本来の機能を
いささかも損なうことなく、車庫への出し入れ，幅寄
せ，幅寄せ駐車状態からの発進，或は狭いスペースでの
Ｕターン等車体の特殊な運動を、前輪と後輪とのそれぞ
れ独自の転舵制御にて容易に行うことができるもので、
４輪操舵装置の活用範囲を更に一層拡げ得る点実用上多
大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面説明図、第２図は
本発明における後輪転舵制御態様の一例を示すフローチ
ヤート、第３図は車速に対する前後輪舵角比の変化特性
の一例を示す図、第４図は本発明における後輪操舵部の
一使用態様例を示す平面説明図である。 １……ステアリングハンドル、６……前輪、７……アク
チユエータ、10……後輪、11……制御部、12……車速セ
ンサ、13……前輪舵角センサ、14……後輪舵角センサ、
15……後輪操舵部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪舵角センサの前輪舵角信号と車速セン
   サの車速信号とから、予め車速によって設定された前後
   輪舵角比特性に基づき後輪を転舵させる出力を発する制
   御部を有し、該制御部の出力によって後輪舵角制御を行
   なう自動車の４輪操舵装置において、ドライバによる中
   立位置よりの操作方向及び操作量に基づき後輪の転舵方
   向及び転舵角を制御する後輪操舵信号を発する後輪操舵
   部を設けると共に、車速が設定車速以下で且つ後輪操舵
   部が中立位置以外に操作されたとき前記予め設定されて
   いる前後輪舵角比特性に基づく後輪舵角制御をカットし
   前記後輪操舵部の後輪操舵信号に基づき後輪を前輪転舵
   とは関係なく単独に転舵作動させる論理回路を前記制御
   部に設けたことを特徴とする自動車の４輪操舵装置。