JPS5981270A - 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
５７−１１１７８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２− は低車速域で後輪を比較的大きな転舵角比（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ｒ“ある。しかしな
がら、」１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処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、こめ固定モード゛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。

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、ステアリングがほぼ中立に戻される
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。

１　　　以下、本発明の実−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、チック＆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８．ａ’　、”　ｇ　’ｏを転
舵す、る後輪転舵装置であって、該後輪転舵装置７は、
一端が左右の後Ｍ８ａ、８’ｂにナックルアーム９ン９
およびタイロッド１０．ＩＱを介して連結された車体横
方向に延びるロッド１１ａを有す４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
に仕切られた右転用油圧室１１Ｃおよび右転用油圧室１
１ｄを備え、該各部圧室１１Ｃ，１１ｄにはすれそれリ
ターンスプリング、１１　ｅ　、　１　ｊ、ｆ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
ュエータ１１に供給する部用ポンプ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、、１油圧ポンプ１４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
戻シ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１
５ａＫあるときには、油圧アクチュエータ１１の左転用
油圧室１１Ｇ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、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−・、１．６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１Ｂと、上記油圧アクチ
ュエータ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のスブー／ｌ
／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１、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１１０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θ１、の
特性が予め２種類のモードで人力記憶されている。該一
方の特性は図中実線で示すように車速が速度■ｏ以下の
速度域では逆位相となり、車速が■ｏ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電走行モ
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１１０ロツド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１１
ａ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（イ）に示すように、ＯＮ操作
されるとｒＨＪレベルの固定子　　　　　′−ド選択信
号を発生するものである。また、２１はステアリングが
ほぼ中立に戻されたことを検出するだめのステアリング
中立時検出手段であって、該ステアリング中立時検出手
段２１は、ステアリング３の操舵角を検出するステアリ
ング操舵角センサ２２と、該操舵角センサ２２がらの操
舵角信号を、基準値設定器２３のほぼ零値の設定ステア
リング操舵角に相当する基準値と比較して、ステアリン
グ３がほぼ中立に戻されたときに同図（ロ）に示すより
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の出方信号とステ
アリング中立時検出手段２１が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、且っ該選択信号を反転した信号又はステアリ
ング中立時検出手段２１からのステアリング中立信号を
オア回路２５ａを介して受けてリセットされるエツジト
リガタイプのフリップフロップ回路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ｒＨＪレベルとなり、その後、検出手段２１でス
テアリング中立信号が発生するとリセットされてｒＬＪ
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の出力信号は一ヒ記コントローラ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、ｒＬＪ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は固定モードに選択され、その後
、検出手段２１でステアリング中立信号が発生すると、
コントローラはこの中立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。

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の出力信号）はｒＨＪレベルとなす、コントローラ
１１：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θＦＯ）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ＳＡＯ）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１１０ロツド１１ａ
の左右移動量は上記目標移動量８ＡＯとなって、後輪８
ａ、８ｂは上記目標移動量８ＡＯに対応した同位相の転
舵角（例えばθＲＯ）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、発進後、ステアリング３がほぼ中立に戻される
と、ステアリング中立時検出手段２１でステアリング中
立信号が発生して、スイッチ回路２５のフリップフロッ
プ回路２５ｂの出力がｒＬＪレベルとなる。このため、
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、後輪転舵角特性は自動制御モードに切換えられる。

この時、油圧アクチュエータ１１０ロツド１１ａの目標
移動量は、実際前輪転舵角がほぼ零であるのに伴い、固
定モードと自動制御モードとの共通点、すなわち零と算
出されており、後輪８ａ、８ｂは、コントローラ１６に
よる切換弁１５の作動制御によって転舵角が零に、すな
わち車体前後方向と平行に転舵制御されたままとなる。

よって、固定モードの強制的且つ自動的解除によシコン
トローラ１６の後輪転舵角特性は通常走行形態の自動制
御モードに切換えられるので、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。しかも
、上記固定モードの選択の強制的解除は、ステアリング
３のほぼ中立時において行われるので、後輪＄ａ、ｇｂ
は車体前後方向と平行に転舵されたままで、転舵方向が
変化することは無く、自動制御モードへの切換移行は不
連続感なくスムーズに行われる。

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３１図に破線で示すように、該マニュアルスイッチ
２０のｒＬＪレベル信号信号力出力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ｒＬ
Ｊ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ｇａ’、、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２８を車体前後方向に移動させるよ
うにしている。また、該■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２９
ａ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■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のタイ四ツ下
１０．１０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■形すンク３１の車体前後方向移動に
よりＬ形すンク３２をその支点、３２ａを中心として回
動させることにより、上記ロッド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、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３
５に螺合する螺合部材３６と連結されておシ、電動機３
４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シ、可動支点３０を
レバー比可変リン・り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２
９ｂが、第１の■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■形すンク３１を第１の■形すンク２８と同一方向
に移動させて、後輪３ａ、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２９ｂとの間に位置付けだときには、
中央部２９ｂが一端２９ａと逆方向に連動することによ
り第２の■形すンク３１を第１の■形すンク２８とは逆
方向に移動させて、後輪８ａ、８ｂを前輪２ａ、２ｂと
は逆位相に転舵し、まだ、可動支点３０を中央部２９ｂ
に一致させて位置付けだときには、一端２９ａの車体前
後方向移動に拘わらず第２の■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８ａ。

８ｂ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
３０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、上記可動支点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、ステアリグ３がほぼ中立に戻されると、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３０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
ことになシ、よって上記第１実施例と同様に車両を安全
に目、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、その他種々の特性、例え
ば第１０図に示すように、車速や前輪転舵角ＯＦとは無
関係に常に零とする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小回り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、ステアリングがほぼ中立に戻されると、ステア
リング中立時検出手段のステアリング中立信号に基いて
上記コン）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、後輪の唐突な姿勢変化なく車
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、固定モードから通常走行形態への切換
移行を不連続感なくスムーズに行いつつ、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）〜（ハ）はそれぞれマニュ７　）ｖスイッチの
出力、ステアリング中立時検出手段の出力およびスイッ
チ回路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、Ｉ２ｂ・・前輪、７゜
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、２１・・ステアリング中
立時検出手段、２２・・ステアリング操舵角センサ、２
３・・基準値設定器、２４・・コンパレータ、２９・・
レバー比可変リンク、３０・・可動支点、３４・・電動
機、３５・・蝶棒。 １９− 特開昭５９−８１２７０　（７） 世ｇ者伸（♂ 月胤トへ＋ｎＨ−も ６０トＩＣ巽：２ｍｍさ

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、ステアリンクがほぼ中立に戻されたことを検出す
   るステアリング中立時検出手段とを備え、上記コントロ
   ーラは、上記ステアリング中立時検出手段のステアリン
   グ中立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。 −１−Ａ＾へ