JPS5981268A - 車両の４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】 本発明は、ステアリング操作によって前輪とともに後輪
をも転舵制御するようにした４輪操舵装置の改良に関す
るものである。

従来よシ、この種の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、設定速度よシ高い中、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ォースの位相遅れを短縮して、レ
ーンチェンジ（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。

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
易くする必要がある。

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。

このため、上記要求を満足するためには別途に、後輪が
車速とは無関係に同位相となる固定モードを付加し、こ
れをマニュアルス冑ツチの操作によシ選択するようにす
ることが考えられる。

しかるに、この場合には、固定モードを選択して車両を
縦列駐車状態から斜め前方に発進させたのち、この固定
モードの選択がそのまま維持されたときには、車速が中
、高速域に入ると通常走行に支障をきたし、旋回半径が
大きくなる等、走行上の安全性および操縦安定性が低下
することになる０ そこで、本発明は斯かる点に鑑み、固定モードを選択し
て発進したのちは、所定時間が経過すると、固定モード
の選択を強制的に解除するように　、することにより、
通常の走行モードに自動復帰させて、通常走行を安全に
且つ操縦性良く行い得るようにすることを目的とするも
のである。

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

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
構成を示し、１は左右の前輪２ａ、２ｂを転舵するステ
アリング装置であって、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、左右のナックルアーム６．６とから成る
。

また、７は左右の後輪ｇａ、ｇｂを転舵する後輪転舵装
置であって、該後輪転舵装置７は、両端が左右の後輪ｇ
ａ、ｇｂにナックルアーム９，９およびタイロッドｒＯ
１１ｏを介して連結された車体横方向に延びるロッド１
１ａを有子る油圧アクチュエータ１１を備えている。該
油圧アクチュエータ１１は、ロッド１１ａに固着したピ
ストン１１ｂによシ車体横方向に仕切られた左転用油圧
室１゛１Ｃおよび右転用油圧室１１ｄを備え、該各部圧
室’ｆｌＧ、１１ｄにはそれぞれリターンスプリングＩ
Ｌｅ、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
ボン１１４から油圧アクチュエータ１１の左転用油圧室
１１Ｃへの圧油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１５０とを
有し、左転位置１５ａにあるときには、油圧アクチュエ
ータ１１の左板）用油圧室１１０への圧油供給によシ・
ピストンｌｌｂを介してロッドｌｌ＆を図中下方に移動
させることにより、左右の後輪ｇａ、ｇｂ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への圧油供給によシロラド
ｌｌａを上記とは逆方向に移動させて左右の後輪ｇａ、
ｇｂを右方向（図中時計方向、）に転舵し、゛また阻止
位置１５Ｃに位置付けたときには５− 油流れを阻止してロッドｌｌａの移動を停止させること
により、左右の後輪ｇａ、ｇｂ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
ントローラであって、該コントローラ１６には前、輪；
７ａ’、　２　ｂ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・
、アクチュエータ４１のロッドｌｌａ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
アクチュエータ１１のロッドｌｌＨの移動量８Ａ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Ｖ□０以下の
速旋域では逆位相となり、車速がｖ□よシ高い速度域で
は同位相となるよう、　６− 車速に応じて変化する通常走行モードとしての自動制御
モードであり、他方の特性は図中一点鎖線で示すように
車速とは無関係に前輪転舵角θＦの増大に応じて後輪転
舵角θＲも同位相で増大する固定モードとなっている。

そして、後述するマニュアルスイッチ２０の操作によシ
固定モードが選択されたときには前輪転舵センサ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
ときには前輪転舵センサ１７と車速センサ１８との雨検
出信号に応じて油圧アクチュエータ１１のロッド１１ａ
の目標移動Ｎ（目標後輪転舵角）を上記特性に基いて算
出し、これを上記後輪転舵センサ１９からのロッド１１
ａの実際移動量と比較して、その差を縮める方向に油圧
アクチュエータ１１のロッドＩｌａ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
０ そして、２０は上記コントローラ１６の固定モードを選
択するためのマニュアルスイッチであって、該マニュア
ルスイッチ２０は第３図（イ）に示すように、ＯＮ操作
されると「ＨＪレベルの固定−Ｅ−ド選択信号を発生す
るものである。また、２１は上記コントローラ１６が固
定モードに選択されたのち所定時間が経過したことを検
出するための検出手段であって、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２
３で設定した所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所定走行距離より長くなったと
きに第３図（ロ）に示すようなｒＨＪ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、上記マニュアルスイッチ２０の出力信号と検出
手段２１からの出力信号とはスイッチ回路２５に出力さ
れている。該スイッチ回路２５は、マニュアルスイッチ
２０の固定モード選択信号により、セットされ、且つ該
選択信号を反転した信号又は検出手段２１からの検出信
号をオア回路２５ａを介して受けてリセットされるエツ
ジトリガタイプの７リツプフロツプ回路２５ｂによって
なる。

該フリップフロップ回路２５ｂの出力信号は、第３図（
ハ）に示すように、マニュアルスイッチ２０のＯＮ操作
時に「■」レベルとなシ、その後、検出手段２１で検出
信号が発生するとリセットされて「Ｌ」レベルとなるパ
ルス信号となっている。そして、該スイッチ回路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「■」レベルのときにはコントローラ１６は固定モ
ードに選択される一方、「Ｌ」レベルのときには自動制
御モードに選択されるように構成されている。よって、
マニュアルスイッチ２０のＯＮ操作によシコントローラ
１６は固定モードに撰択され、その後、検出手段２１で
検出信号が発生すると、コントローラはこの検出信号に
基いて上記固定モードの選択が強制的に解除されるよう
に構成されている０ 尚、上記コントローラ１６は、油圧アクチュエータ１１
のロッドｌｌａの実際移動量が目標移動量に近づくに従
って油圧アクチュエータ１１の作　９− 動速度が遅くなるよう、すなわち油圧ポンプ１４から油
圧アクチュエータ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、２６は車載バッテリである。

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、
マニュアルスイッチ２０がＯＮ操作される。このため、
スイッチ回路２５の出力信号（フリップフロップ回路２
５ｂの出方信号）は「Ｈ」レベルとなシ、コントローラ
１６は第２図の特性のうち固定モードに選択される。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
工ｒｒｘθＦｏ）に応じた油圧アクチュエータ１１のロ
ッドｌｌａの目標移動量（例えば５Ａｏ）を算出する。

このため、該コントローラ１６による切換弁１５の作動
制御が行われると、油圧アクチュエータ１１のロッドｌ
ｌａの左右移動量は上記目標移動量ＳＡｏとなって、後
輪ｇａ、ｇｂは上記−１０−− 目標移動量ＳＡｏに対応した同位相の転舵角（例えばθ
ＲＯ）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ｇａ、ｇｂとの同一方向転舵によシ斜
め前方に容易に発進移動する。

そして、発進からの走行距離が所定走行距離よシ長くな
ると、検出手段２１からは検出信号が発生し、それに伴
いスイッチ回路２５の出力信号が「Ｌ」レベルとなって
、コントローラ１６は固定モードの選択が強制的に解除
される。このことにより、コントローラ１６は後輪転舵
角特性が自動的に自動制御モードに切換わり、油圧アク
チュエータ１１のロッドｌｌａの目標移動量は自動制御
モードに基いた移動量（例えば８に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
制御によって、後輪ｇａ、ｇｂは自動制御モードに基い
た通常走行形態の転舵角（例えばθｇｏ）に転舵制御さ
れることになる。よって、所定走行距離まで走行したの
ちは、この自動制御モードに基いた後輪ｇａ、ｇｂの転
舵角制御により一車両は安全に且つ採縦性良く走行す、
ることができる。

尚、発進後、走行距離が所定走行距離にまで達しない段
階でマニュアルスイッチ２０がＯＦＦ操作された場合に
は第３図に破線で示すように、該マニュアルスイッチ２
０の「Ｌ」レベル信号（７）出力に伴いフリップフロッ
プ回路２５ｂはリセットされ、その出力信号が直ちに［
ＬＪ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＄ａ、ｇｂ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図ないし第６図は検出手段２１の変形例を示
し、上記実施例では発進からの走行距離が所定走行距離
よシ長くなったことを検出することによシ、所定時間の
経過を検出するようにしたのに代え、第４図に示す第１
変形例では検出手段２１ａに、車速を検出する車速セン
サ２７を備え、車速が設定速度よシ高くなったことを検
出することによシ、所定時間の経過を検出するようにし
たものである。また、第５図に示す第２変形例では検出
手段２１ｂに、トランスミッションの現在のチェンジポ
ジションを検出するチェンジポジションセンサ２８を備
え、チェンジポジションがローポジションから方カント
ポジション以上にシンドアツブされたことを検出するこ
とにより検出するようにしたものである。さらに、第６
図に示す第３変形例では検出手段２１Ｃに、ステアリン
〆３の操舵角を検出するステアリング操舵角センサ２９
を備え、ステアリング３がほぼ中立に戻されたことを検
出することにより検出するようにしたも　　　゛のであ
る。

さらに、第７図は検出手段２１の第４変形例を示し、遅
延タイマを用いて所定時間の経過を検出するようにした
ものである。すなわち、検出手段２１ｄには、２入力端
子を有するアンド回路３０が備えられ、該アンド回路３
．．０の一方の入力端子にはマニュアルスイッチツチ２
０の、出力信号（第８図（イ）参照）が直接入力されて
いる。また、マニュアルスイッチ２０の出力信号稈イン
バータ３１で反転されたのち（同図（ロ）参照）、その
立下りを遅延タイマ３２でタイマ時間Ｔだけ遅延され（
同図（ハ）　１８− 参照）、この遅延信号は上記アンド回路３０の他の入力
端子に入力されておシ、該アンド回路３０の出力信号（
同図に）参照）をコントローラ１６に出゛力するように
構成されている。よって、タイマ時間Ｔの経過後はアン
ド回路３０の出力信号が「Ｌ」レベルになることによシ
コントローラ１６の固定モード、の選択を強制的に解除
することができる。

また、第９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９図において、ラック＆ピニオン機構４の
ラック４ａにはＬ形すンク３３を介して車体前後方向に
配置した第１の■形すンク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形すンク３３をそ
の支点３３ａを中心として回動させることにより、Ｉ形
すンク３４を車−１４−− 体罰後方向に移動させるようにしている。また、該■形
すンク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上に沿って
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ンぐ一比可変リンク３５の一
端３５ａを上記第１のＩ形すンク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、該し
／ｇ＋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■形すンク３７が連結され、該■形
すンク３７の後端部にはＬ形すンク３８を介して左右の
後輪＄ａ、ｇｂのタイロッド１０゜１０に連結した車体
横方向のロッド３９が連結されており、第２のＩ形すン
ク３７の車体前後方向移動によりＬ形すンク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
ッド３９を車体横方向に移動させて左右の後輪ｇａ、ｇ
ｂ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の可変支点３６は
、電動機４０により回転駆動される車体横方向の蝶棒４
１に螺合する螺合部材４２と連結されておシ、電動機４
０の回転駆動に伴う蝶棒４１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を
レバＨ比可変リンク３５上に沿っ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よシ右方
に位置付けたときには、該可変リンク３５の中央部３５
ｂが、第１の■形すンク３４に連動する該可変リンク３
５の一端３５ａと同一方向に移動することにより、第２
の■形すンク３７を第１の■形すンク３４と同一方向に
移動させて、後輪８　”　＋８ｂ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３５ｂが一端３５ａと逆方向に連動することに
ょシ第２の■形すンク３７を第１の■形すンク３４とは
逆方向に移動させて、後輪ｇａ、８ｂを前輪２ａ、２ｂ
とは逆位相に転舵し、また、可動支点３６を中央部３５
ｂ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■形すンク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８ａ、８ｂの転舵角を零に、すなわち後輪ｇａ、
ｇｂ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１
６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
を作動制御するように構成されている。

その他の構成は上記第１実施例と同様である。

したがって、本実施例においては、固定モード　１７　
− での発進後、所定時間が経過すると、固定モードの強制
解除によシコントローラ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、よって上記第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。

尚、以上の説明では、検出手段２１ａ〜２１ｄは発進後
の走行距離や車速又はチェンジポジション等を検出する
ことによシ、発進後、所定時間が経過したことを検出す
るようにしたが、その他の手段によシ所定時間の経過を
検出するようにしてもよいのは勿論である。

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、その他種々の特性２例え
ば第１０図に示すように、車速や前輪転舵角θＦとは無
関係に常に零となる２輪操舵モード（図中実線で示す）
と、車　１８− 速とは無関係に前輪転舵角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。しかし、以上
の説明の如き特性とする方が通常走行時において４輪操
舵を有効利用することができ、よシ好ましい。すなわち
、低車速域では後輪の逆位相制御によシ最小回転半径を
小さくして小回シや車庫入れ等を容易に行い得る一方、
中、高車速域では後輪の同位相制御によシ後輪の前輪に
対するコーナリングフォースの位相遅れを短縮してレー
ンチェンジ（車線変更）等を容易に行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、後輪転舵装置を
前輪転舵角に応じて制御するコントローラが、通常走行
の形態とは異なる特異な固定モードに選択されて発進し
たのち、所定時間が経過すると、検出手段の検出信号に
基いて上記コントローラの固定モードの選択を強制的に
解除するようにしたことによシ、車両の特異な走行形態
を通常走行形態に自動復帰させることができるので、車
両の操縦安定性および走行上の安全の向上を図ることが
できるものである。

【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）はそれぞれマニュアルスイッチの出力
、検出手段の出力およびフリツプフαグプ回路の出力の
各波形を示す図、第４図ないし第７図はそれぞれ検出手
段の第１〜第４変形例を示す図、第８図は第７図に示す
構成要素の各出力波形を示す図、第９図は第２実施例を
示す全体概略構成図、第１０図はコントローラに入力記
憶される後輪転舵角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
、１．７′・・・後輪転舵装置％　８ａ＃８ｂ・・・後
輪、１１・・・油圧アクチュエータ、１４・・・油圧ポ
ンプ、１５・・・切換弁、１６・・・コントローラ、２
１，２１ａγ２　　　　１ｄ・・・検出手段、２２・・
・距離センサ、２３・・・基準値設定器、２４・・・コ
ンパレータ、２７・・・車速センｔｓ２Ｂ・・・チェン
ジポジションセンサ、２９・・・ステアリング操舵角セ
ンサ、３０・・・アンド回路、３１・・・インバータ、
３２・・・遅延タイマ、３５・・・レバー比可変リンク
、３６・・・可変支点、４０・・・電動機、４１・・・
蝶棒。 　２１− 特開昭５９−８１２６８　（７） 置県Ｉ−へ頓Ｈ−へ ’；ｙｏ”ＬＬｏｔＧ−ψ

Claims (2)

【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、該後輪転舵装置を前輪転舵角に応
   じ、且つ前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が車速とは
   無関係な固定モードによって制御するコントローラと、
   該コントローラが固定モードに選択切換されたのち所定
   時間が経過したことを検出する検出手段とを備え、上記
   コントローラは、上記検出手段の検出信号に基いて固定
   モードの選択が強制的に解除されるように構成されてい
   ることを特徴とする車両の４輪操舵装置。
2. （２）コントローラは、固定モードの選択が解除される
   と前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が車速に応じて変
   化する自動制御モードに切換えられる特許請求の範囲第
   １項記載の車両の４輪操舵装置。