JPS5981269A - 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。

従来より、この種の４輪操舵装置として、例えば特開昭
５７−１１’１７８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急旋回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蔓 は低車速域で後輪を比較的大きな転舵角（後輪転舵角／
前輪転舵角）で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イッチの操
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、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、重速が中
、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。

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、車速が設定速度より高くなると、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−３− 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８ａ、８ｂを転舵する□後輪転舵
装置であって、該後輪転舵装置７は、画一が左右の後輪
ｇａ、ｇｂにナックルアーム９，９およびタイロッド１
０．１０を介して連続された車体横方向に延びるロッド
１１ａを有す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、該各部圧
室１１Ｃ，１１ｄにはそれぞれリターンスプリングｌｌ
ｅ、１１ｆが縮装されている。また、−４− 後輪転舵装置７は、電動機１２により駆動され油溜め１
３内の油を吸入して上記油圧アクチュエータ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１４から、油圧アクチュエ・−夕１
１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１５Ｃとを有し１、左転位・置１５ａにあるとき
には、油圧アクチュエータ１１の左転用油圧室１１Ｃへ
の圧油供給によりピストン１１ｂを介してロッド１１ａ
を図中下方に移動させることにより、左右の後輪ｇａ、
ｌｌｂ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
油供給によりロッド１１ａ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１５Ｇに位置付けたときには油流れ
を阻止してロッド１１ａ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、上記油圧アクチュエニ
タ１１のロッド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θ、に対する油圧アクチュエータ
１１のロッド１１ａの移動量ｓＡの特性、換言すれば前
輪転舵角θ、に対する後輪転舵角θ、の特性が予め２種
類のモードで入力記憶されて、いる３該−万℃特性は図
中実−で示すように車速が速度Ｖ。以下の速度域では逆
位相となり、車速がＶ。より高い速度域では同位相とな
るよう、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θ、の増大に応じ
て後輪転舵角θ、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
作により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の目標移動量（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１１ａ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。

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０）に示すように、ＯＮ操作さ
れるとｒＨＪレベルの固定モード選択信号を発生するも
のである。また、２１は車速を検出する車速センサ２２
からの車速信号を、基準値設定器２３の設定速度に対応
する基準値と比較して、車速が設定速度より高いときを
判定するコンパレータ２４から成る判定手段であって、
該判定手段２１は第３図（ロ）に示すように、車速が設
定速度より高いときには「Ｈ」レベルの判定信号を発生
するものである。そして、該マニュアルスイッチ２０の
出力信号と判定手段２１の出力信号はスイッチ回路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の出力信号と判定手段２１の出力信号とを
受ける第１アンド回路２５ａと、マニュアルスイッチ２
０の固定モード選択信号を受けてセットされ、且つ該選
択信号を反転した信号又は判定手段２１からの判定信号
をオア回路２５ｂを介して受けてリセットされるエツジ
トリガタイプのフリップフロップ回路２５Ｃと、上記第
１アンド回路２５ａからの第３図（ハ）に示すような出
力信号および該フリップフロップ回路２５Ｇからの第３
図に）に示すような出力信号を受ける第２アンド回路２
５ｄとから成る。該第２アンド回路２５ｄの出力信号は
第３図（ホ）に示すように、マニュアルスイッチ２０の
ＯＮ操作時（同図（イ）参照）にｒＨＪレベルとなり、
その後判定手段２１で判定信号が発生した時（同図（２
））参照）には強制的にリセットされて「Ｌ」レベルと
なり、以後、判定信号の非発生に拘わらず（同図（ロ）
の（ａ）部参照）「Ｌ」レベルを保持するパルス信号と
なっている。そして、該スイッチ回路２５の出力信号（
第２アンド回路２５ｄ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ｒＨＪレベルのときには
コントローラ１６は固定モードを選択する一方、「Ｌ」
レベルのときには自動制御モードを選択するように構成
されてオリ、よって、マニュアルスイッチ２０のＯＮ操
作によりコントローラ１６の特性を固定モードに選択切
換する一方、判定手段２１の判定信号に基いて上記コン
トローラ１６の固定モードの選択を強制的に解除するよ
うに構成されている。

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１１ａ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の作動速度が遅くなるよう
、すなわち油圧ポンプ１４からの油圧アクチュエータ１
１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、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の第２アンド回路２５ｄは
第８図（ホ）からも判るように出力信号が「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（例えばθ、。）に応じた油圧アクチ
ュエータ１１のロッド１１ａの目標移動量（例えばＳＡ
Ｏ）を算出する。そして、該コントローラ１６による切
換弁１５の作動制御により、油圧アクチュエータ１１の
ロッド１１ａの左右移動量は上記目標移動量（例えば龍
。）となって、後輪ｇａ、ｇｂは上記目標移動量ＳＡｏ
に対応した同位相の転舵角（例えばθ、。）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り斜め前方に容易に発
進移動する。

そして、その後、車速が設定速度より高くなると、判定
手段２１からは判定信号が発生し、スイッチ回路２５の
第２アンド回路２５ｄは出力信号が「Ｌ」レベルとなっ
て、コントローラ１６の固定モードの選択は強制的に解
除されることになる。

このことにより、コントローラ１６は直ちに自動制御モ
ードに切換えられ、油圧アクチュエータ１１のロッド１
１ａの目標移動量は、自動制御モードに応じた移動量（
例えば５Ａ６）と算出される。このため、左右の後輪ｇ
ａ、ｇｂは、コントローラ１６による切換弁１５の作動
制御により通常走行形態の転舵角（例えばθＲ（Ｓ　）
に転舵され°ることになる。よって設定速度より高くな
ると固定モードの選択は強制的に解除され、自動的に通
常走行形態の自動制御モードに切換えられるので、操縦
安定性および走行上の安全性を確実に確保することがで
きる。

尚、固定モードの選択後、車速が設定速度に達するまで
の間にマニュアルスイッチ２０がＯＦＦ操作された場合
には、第３図中破線で示す如く、第２アンド回路２５ｄ
の出力信号がｒＬＪレベルとなって、コントローラ１６
の固定モードの選択が直ちに解除されるので、後輪ｇａ
、ｇｂは自動制御モードに基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、１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形すンク２７を介して車体前後方向
に配置した第１のＩ形すンク２８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２７を
その支点２７ａを中心として回動させることにより、Ｉ
形すンク２Ｂを車体前後方向に移動させるようにしてい
る。また、該Ｉ形すンク２８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２９の一端２９ａが連結さ
れている。該レバー比可変リンク２９には、該可変リン
ク２９上に沿って摺動自在な可動支点３０が設けられて
おり、該可動支点３０の位置を支点としてレバー比可変
リンク２９の一端２９ａを上記第１の■形すンク２８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２９の中央部２９ｂに
は車体前後方向に配置した第２のＩ形すンク３１が連結
され、該Ｉ形すンク３１・の後端部にはＬ形すンク３２
を介して左右の後輪８ａ＋・８ｂのタイロッド１０゜１
０に連結した車体横方向のロッド３３が連結されており
、第２のＩ形すンク３１の車体前後方向移動によりＬ形
すング３２をその支点３２ａを中心として回動させるこ
とにより、上記白ツド３３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。

そしてぐ上記レバー比可変リンク２９の可動支点３０は
、電動機３４により□回転駆動される車体横方向の蝶棒
３５４と螺合する螺合部材３６と連結されており、電動
機３４の回転駆動に伴う蝶棒３５の回転により螺合部材
３６を車体横方向に移動させることにより、可動支点３
０をレバー比可変リンク２９上に沿って車体横方向に摺
動させ、該可動支点３０を図示の如き中央部２９ｂより
右方に位置□付けたときには、該可変リンク２９の中央
部２９ｂが、第１のＩ形すンク２８に連動する該可変リ
ンク２９の一端２９ａと同一方向に移動することにより
、第２のＩ形すンク３１を第１のＩ形すンク２８と同一
方向に移動させて、後輪＄ａ。

８ｂを前輪２ａ’、２ｂと同位相に転舵する一方、可動
支点３０を可変リンク２９の一端２９ａと中央部２・９
ｂとの間に位置付けたときには、中央部２９ｂが一端２
９ａと逆方向に連動することにより第２の■形すンク３
１を第１のＩ形すンク２８とは逆方向に移動させて、後
輪ｇａ、８ｂを前輪２ａ、２ｂとに逆位相に転舵し、ま
た、可動支点３０を中央部２９ｂに一致させて位置付け
たときには、一端３３ａの車体前後方向移動に拘わらず
第２のＩ形すンク３１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＄ａ、３ｂ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３０の
支点位置特性が予め入力記憶されているとともに、レバ
ー比可変リンク２９上の可動支点３０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、」１記可動支点３０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
−１５− 差を縮めるよう電動機３４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、固定モードでの発
進後、車速が上昇して設定速度より高くなると、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３４を作動制御するので、可動支点３
０は自動制御モードに基いた目標支点位置に位置付けら
れることになり、よって上記第１実施例と同様に車両の
操縦安定性および走行上の安全性を確実に確保すること
ができる。

尚、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、車速とは無関係に前輪転舵角
θ、の増大に応じて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、例えば第５図に示すように、車
速や前輪転舵角θ、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、車速とは無関係に前輪転
舵角θ、の増大に応じて同位相又は逆位相で増大’−１
６− 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、以上の説明の如き後
輪転舵特性とする方が、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、より好ましい。すなわち、低
車速域では後輪の逆位相制御により最小回転半径を小さ
くして急旋回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）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たのち、
車速が一旦設定速度より高くなると、判定手段の判定信
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り、車両の特異な走行
形態を通常走行の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性の向上を図
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）〜（ホ）はそれぞれマニュアルスイッチの出力
、判定手段の出力およびスイッチ回路の各素子の出力の
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人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、７．
７・・後輪転舵装置、ｇａ、ｇｂ・・後輪、１１油圧ア
クチユエータ、１４・・油圧ポンプ、１５・・・切換弁
、１５ｅ　　励磁コイル、１６・・・コントローラ、１
７・・前輪転舵角センサ、１８　・車速センサ、１９．
１９’・・後輪転舵センサ、２１　・判定手段、２７．
３２−Ｌ形すンク、２８．３１・・・Ｉ形すンク、２９
・・・レバー比可変リンク、２９ａ・一端、２９ｂ　　
中央部、３０　可動支点、３４・電動機、３５・・蝶棒
、３６・・・螺合部材。 −１９− 特開昭５９−８１２６９　（７） 藻才′ｇ♀貨♂ 一！！！田上へ＋ｒＩ）ｌ−ｈ ６０避螺壜＠−ご

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、該後輪転舵装置を制御するコ
   ントローラと、車速が設定速度より高いときを判定”す
   る判定手段とを備え、上記コントローラは、上記判定手
   段の判定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ことを特徴とする車両
   の４輪操舵装置。 （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。