JPS62289471A - 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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野） 本発明は、車両の前輪の操舵時には、後輪をもその凸軸
の転舵方向と同位相側および逆位相側に転舵し得るよう
にした車両の４輪操舵装置の改良に関する。

（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５９−８１２６３号公報に開示されるように、前
輪の転舵角に対する後輪の転舵角の比を可変にする転舵
比可変手段を備え、該転舵比可変手段を車速に応じて制
御し、低車速時には前輪に対し後輪を逆位相に転舵して
、車両の小回り性の向上を図るとともに、高車速時には
、逆に後輪を同位相に転舵することにより、車輪の槙ず
べりを防止して走行安定性の向上を図るようにしたもの
が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、前輪に対する後輪の同位相側又は逆位相側へ
の転舵の比率（転舵比）は、道路状況に応じて可変にす
るのが好ましく、例えば未舗装路等の如き低μ路では、
路面に対する車輪の横方向グリップ力が低下するため、
後輪の転舵比を舗装路等の如ぎ通常走行時の場合とは置
なって、その転舵角を小さくして横方向グリップ力を高
めるのが望ましい。

しかるに、その場合、車両の走行路面の状況を検出して
後輪の転舵比を変更する構成を採用するとぎには、路面
状況の変化後に初めて後輪の転舵比が変更制御される関
係上、その制御に遅れが生じて、その間、後輪の転舵比
が路面状況に良好に対応せず、車両の走行性能を十分に
確保し得ないという憾みが生じる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、特に車
両の走行を誘導するためのナビゲーションＨＨがあるこ
とに菅目し、その目的は、上記ナビゲーション装置に予
め記憶されている道路情報に基いて後輪の転舵比を可変
調整することにより、路面状況の変化前に予め後輪の転
舵比を適宜に可変調整して、その制御遅れを解消し、よ
って前輪に対する後輪の転舵比を常に車両の走行路面の
状況に良好に対応させて、車両の走行性能の向上を図る
ことにのる。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を可
変にする転舵比可変手段３４を備えた車両の４輪操舵装
置を前提とプる。そして、車両の走行を誘導するための
道路情報を予め記憶するナビゲーション装置５０と、車
両の現在位置を検出する現在位置検出手段６５と、該現
在位置検出手段６５の出力を受け、車両の現在位置前方
に関する上記ナビゲーション装置５Ｑの道路情報に応じ
て上記転舵比可変手段３４を制御ブる制御手段９０とを
備える構成としたものである。

（作用） 以上の構１成により、本発明では、車両の走行時には、
例えば車両の現在地周りと目的地間に関する道路情報が
ナビゲーション装置５０から運転者に知らされて、車両
の目的地への走行が簡易に誘導される。

その際、目的地への走行途中においては、転舵比可変手
段３４が制御手段９０により自動制御されて、前輪に対
する後輪の転舵比が車両の現在位置前方の道路情報に応
じて変更され、例えば車両の現在位置前方の道路状況が
舗装路等の通常走行時の場合には、後輪の転舵比が予め
設定した転舵比に調整される一方、車両前方の道路状況
が未舗装路等の低μ路の場合には、後輪の転舵比が低μ
路への進入前に予め設定値よりも同位相側に変更される
ので、後輪の転舵角が小さくなって車輪の横方向グリッ
プ力が高より、車両の走行安全性が向上する。この時、
後輪の転舵制御は低μ路への進入前に予め行われるので
、その転舵比制御に遅れがなく、後輪の転舵比は常−に
車両の走行道路の状況に対応した良好なものとなって、
車両の走行性能が向上することになる。

〈実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は車両の４輪操舵装置の全体構成を示し、１は左
右の前輪２１．２Ｒを転舵する前輪転舵機構であって、
該前輪転舵機肖１は、ステアリングハンドル３と、該ス
テアリングハンドル３の回転速！ｔＪ＋直線運動に変換
するラック＆ビニオン機ｈ１４と、該ラック＆ビニ４ン
機后４の！′！Ｅ初を前輪２Ｌ、２Ｒに伝達して、これ
らを左右に転舵させる左右のタイロッド５，５およびナ
ックルアーム６゜６とからなる。

７は左右の後輪８Ｌ、８Ｒを転舵する後輪転舵機構であ
って、該後輪転舵機構７は、両端が左右の後輪８１．８
Ｈにタイロッド９，９およびナックルアーム１０，１０
を介して連結された重唱方向に延びる後輪操作ロッド１
１を備えている。該後輪操作ロッド１１にはラック１２
が形成され、該ラック１２に噛合するビニオン１３がビ
ニオン軸１４および一対の傘歯車１５．１６を介してパ
ルスモータ１７で回転駆動されることにより、後輪８Ｌ
、８Ｒが上記パルスモータ１７の回転方向およびその回
転中に対応して左右に転舵されるように構成されている
。

また、上記後輪操作ロッド１１には、該ロッド１１を操
作ロッドとするパワーシリンダ１８が接続されている。

該パワーシリンダ１８は、後部操作ロッド１１に固着し
たピストン１８ａにより車幅方向に仕切ら机た左転用油
圧￥１８ｂ６よび右転用油圧至１８ｃを有しているとと
もに、該各油圧全１８ｂ、１８Ｃはそれぞれ油圧通路１
９ａ。

１９ｂを介して、パワーシリンダ１８への油供給方向お
よび油圧を制御するコントロールバルブ２０に逆通し、
該コントロールバルブ２０には油供給通路２１および油
戻し路２２を介して油圧ポンプ２３が接続されており、
該油圧ポンプ２３はモータ２４によって回転駆動される
。また、上記コントロールバルブ２０は、ピニオン軸１
４の回転方向を検出して後輪８１．８Ｒの左方向転舵（
図中反時計方向への転舵）時には油供給通路２１を左転
用油圧至１８ｂに連通しかつ右転用油圧至１８Ｃを抽戻
し路２２に連通する一方、後輪８Ｌ。

８Ｒの右方向転舵（図中時計方向への転舵ン時には上記
とは逆の連通状態とし、同時に油圧ポンプ２３からの油
圧をピニオン！！１７の回転力に応じた圧力に減圧する
ものであり、後輪操作ロッド１１がピニオン１３により
軸方向（車幅方向）に移動されるときには、パワーシリ
ンダ１８への圧油供給により上記後輪操作ロッド１１の
移動を助勢するようにしている。以上により、前輪の操
舵時には、パルスモータ１７により債輸操作ロッド１１
を左右に移動させると共に、この動作をパワーシリンダ
１８で助成しながら後輪を転舵することにより、前輪転
舵角に対する後輪の転舵角の比（転舵比）を可変にする
ようにした転舵比可変手段３４が構成されている。

そして、上記パルスモータ１７および油圧ポンプ２３の
駆動用モータ２４は、後輪転舵撮＠７の制御部たるコン
トローラ４９から出力される１ＩｊｌＪＷ信号によって
作動制御される。該コントローラ４９には、前輪転舵ｔ
ｉｉｉにおけるステアリングハンドル３の操舵量等から
前輪転舵角を検出する舵角センサ２６からの舵角信号と
、車速を検出する車速センサ２７からの車速信号とがそ
れぞれ入力されているとともに、バッテリ電源２８が接
続されている。

また、上記コントローラ４９は、予め第８図に示す如く
車速に対する前輪と後輪の転舵比特性を記憶していると
共に、舵角センサ２６からのステアリングハンドル３の
舵角信号および車速センサ２７からの車速信号を受け、
上記第８図の転舵比特性から、前輪転舵角と車速とに対
応する後輪の目標転舵角を淡偉して、後輪の転舵角がこ
の目標値になるよう上記パルスモータ１７および油圧ポ
ンプ２３の駆動用モータ２４を駆動制御するものである
。

ここに、上記第８図の転舵比特性は、舗装路等の路面の
＠擦係数が高い状態の通常走行時用の転舵比特性へと、
未鋪装路などの低μ路走行時用の転舵比特性Ｂの２種類
があって、この両転舵比特＋！！Ａ、８は、基本的には
、車速か低速から高速に１芦づるに従って転舵比ｋが負
方向の逆位相く前後輪が逆方向に転舵される状態）で大
ぎな値から零に近づくように移行し、中速域にて転舵比
ｋが正方向の同位相（前後輪が同方向に転舵される状態
）に変わり、高速域では同位相で転舵比ｋが大きくなる
ように設定されている。そして、上記両転舵比持・法Ａ
、８のうち、低μ路走行時用の転舵比特・亡Ｂは、通７
＋’ｌ　／ｊ　？Ｔ詩用の転舵比特性Ａに比べて低速か
ら高速までの全車速域に亘って同位相側にずれた傾向に
あり、転舵比ｋが負方向の逆位相の値となる低速域では
その転舵比Ｋが零に近づきあるいは正方向の同位相に変
化し、転舵比ｋが正方向の同位相の値となる中速域ない
し高速域では、その転舵比舷がより大きな値になるよう
設定されている。

さらに、上記コントローラ４９は、第３図に示す如く車
両の走行を誘導するナビゲーション装置５０の一部とし
て構成されている。該コントローラ４９の内部には同図
に示すように、ＣＰＵ５１と、・ＲＡＭ５２と、ＲＯＭ
５３と、入出力インタフェース５４とが内蔵されている
と共に、該コントローラ４９には、運転者が目的地等を
設定するための操作スイッチ５５がエンコーダ５６を介
して信号の授受可能に接続されている。

また、上記コントローラ４９には、ＣＤ−ＲＯＭ５７が
装填されるＣＤプレーヤ５８がデコーダ５９を介して信
号の授受可能に接続され、該デコーダ５９には車全内に
音声放送でるオーディオ装置６０ｔｆｉ接続されている
。そして、上記ＣＤ−Ｒ０Ｍ５７の内部には、予め、車
両の整備要領および、道路の１ｌｉｌＪ＠速度や駐停車
禁止等の各付加情報、並びに車両の走行誘導に必要な情
報、例えば第４図に示づ如き区分地図６１や、主要な地
名、学校。

病院及び道路舗装の有無、高速道路と普通道路との区別
、若しくは整地と悪路ないし低μ路との区別が上記区分
地図６１の座標系において正確に記憶されていて、該Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ５７の車両整ｉ要領は上記デコーダ５９で選
別されてオーディオ装置６０で音声でｗｐ苗内に放送さ
れる一方、道路情報がＣＰＵ５１に入力されてＲＡＭ５
２に記憶される。

さらに、上記コントローラ４９には、車両の現在位置を
検出する現在位賃検出手段としての現在位置認識装置６
５が信号の授受可能に接続されていると共に、ブラウン
管や液晶ディスプレイ等の表示器６６が表示制御回路６
７及びビデオメモリ６８を介して接続されている。そし
て、上記ＣＰＵ５１は、現在位置認識装置６５で検出し
た車両の現在位置と、操作スイッチ５５で設定された目
的地とを含む通路情報をＲＡＭ５２から読出すと共に、
車両の走行軌跡を演舞記憶して、これらを上記表示制御
回路６７に出力して表示器６６にこれら道路情報を第４
図の如く表示する機能を有している。

上記現在位置認識装置６５は、第５図に示すように、車
速を検出する車速センサ７０と、磁気コンパスよりなる
地磁気センサ７１と、該両センサ７０．７１の検出信号
を受けて車両の進行方向及び基準値からの相対距離を検
出して車両の現在位置を把握する信号処理回路７２とか
らなる地磁気利用型の現在位置認識回路７３と、衛生利
用型の現在位置認識回路７４とを備えている。この衛生
利用型の現在位置認識回路７４は、第６図に示す全世界
側位衛星システムＡを利用したものであり、同図に示す
如く、地上アンテナ７５から電波を発信させる地上の主
制御局７６と、地上アンテナ７５からの電波を各々受信
する４機の人工衛星７７と、この各衛星７７からの電波
を受信して電波の測位誤差の程度を示す劣化係数を演算
し該劣化係数を上記地上アンテナ７５からの電波に重畳
させるモニタ局８５とを備えたシステムに対して、第５
図に示す如く上記４機の衛星７７からの各電波を受信す
るＧ　Ｐ　Ｓ受信器７８と、該Ｇ　Ｐ　Ｓ受信器７８で
受信した各電波相互間の受信タイミングに暴いて４機の
衛星７７と重両間の距離を各々把握して車両の現在位置
を絶対的に検出する信号処理回路７９とを備えると共に
、上記電波の劣化係数を判定する劣化係数判定回路８０
とを備えている。

該劣化係数判定回路８０は、上記ＧＰＳ受信器７８が受
信した電波に含む劣化係数が所定値以上の時、及び電波
の強さが所定値以下の時（例えば車両がトンネル内を走
行中の如き電波の受信不能時等）に測位誤差増大信号を
出力するものである。

さらに、第５図の現在位置認識装置６５は、地磁気利用
型と衛生利用型の各現在位置認識回路７３゜７４を選択
的に切換える切換回路８１を備えていて、該切換回路８
１は、劣化係数判定回路８０力＼らの測位誤差増大信号
の非出力時には衛生利用型の現在位置認識回路７４を選
択でる一方、測位誤差増大信号の出力時には地磁気利用
型の現在位置認識回路７３を選択して、この選択された
車両の現在位置信号を上記コントローラ４９のＣＰＵ５
１に出力するものである。

次に、上記コントローラ４９による道路状況に応じた後
輪の転舵比制御について、つまり第８図の転舵比特性Ａ
、８の選択動作を第７図のフローチャートに暴いて説明
する。スタートして、ステップＳ１で車両の現在位置前
方に関（る通路情報をＲＡＭ５２から読出した後、ステ
ップＳ２でこの道路情報に基いて車両の現在位置前方の
道路状況が舗装路力１否かを判別し、舗装路のＹＥＳの
場合には路面の摩擦係数が高い状況と判断して、ステッ
プＳ３で通常走行時用の転舵比特性Ａを選択する一方、
重両前方の道路が未舗装路のＮｏの場合には、低μ路と
判断して、ステップＳ７１で今度は低μ路用の転舵比特
性Ｂを選択することにより、通常走行時よりも後輪の転
舵比を同位相側に修正してリターンマる。

よって、上記第７図の作動フローにより、申両の現在位
置前方に関するナビゲーション装置５０の道路情報に応
じて、舗装路の通常走行時には通常の転舵比特性へを選
択して、後輪の転舵比をこの転舵比特注Ａに基いた設定
値に制御する一方、未ｍ装路の低μ路走行時には低μ路
用の転舵比特性Ｂを選択して、後輪の転舵比を上記設定
値よりも同位相側に修正して、車輪の横すべりを生じ難
くするよう上記転舵比可変手段３４を制御するようにし
た制御手段９０を構成している。

したがって、上記実施例においては、車両の目的地を操
作スイッチ５５で設定した後は、この目的地への走行過
程で、車両の現在位置周りの地図や走行軌跡等がナビゲ
ーション装置５０の表示器６６に表示されて、目的地へ
の車両走行が簡易に誘導される。

その際、車両の走行時には、転舵比可変手段３４がちり
御手段９ｏにより自動制御されて、重両前方の道路が舗
装路の場合には、後輪の転舵比が第２図の通゛帛走行時
用の転舵比特性Ａに基いた設定値に調整されるので、後
輪８Ｌ、８Ｒは低重速時では前輪２Ｌ、２Ｒと逆位相側
に転舵されて小回り性が良好になるとともに、中・高車
速時では、前輪２Ｌ、２Ｒと同位相側に転舵されて車輪
の横すべりが抑制され、走行安定性が向上することにな
る。

今、車両前方の路面が、例えば舗装路から摩擦係数の低
い未舗装路に変化した場合には、転舵比特性が通常走行
用のものから第８図の低μ路用の転舵比特性Ｂに選択変
更されて、後輪８Ｌ、８Ｒが未舗装路に至る前の段階で
、上記の通常走行時の場合よりも前輪２Ｌ、２Ｒの同位
相方向に修正転舵されるので、車輪の横方向グリップ力
が増大して、低μ路走行時においても車輪の槙すべりが
可及的に防止されて、走行安定性の向上が有効に図られ
る。

ここに、後輪の同位相方向への修正転舵は、予め車両が
未舗装路に進入する前の段階で行われるので、この後輪
の転舵比制御に遅れは生じず、未舗装路への進入時点で
は既に車輪の横方向グリップ力は増大して車両の走行安
定性は十分に確保されている。よって、常に後輪の転舵
比をその車両周囲の道路状況に対応した適切な値に自動
調整できて、車両の走行性能および安全性の向上を図る
ことができる。

以上、舗装路から未舗装路に進入する場合について説明
したが、その逆に未ｍ芸路から舗装路に進入する場合に
ついても同様であり、車両の走行１能および安全性の向
上を図ることができる。

よた、以上の説明では、ナビゲーション装置５０により
車両を目的地に誘導しながら車両走行する場合について
説明したが、その他、その表示器６６への道路情報の表
示を停止した状態でも、少なくどうＣＤ−ＲＯＭ５７を
ＣＤプレーヤ５８に装！ａブｎは、同様に後輪の転舵比
を車両周囲の道路状況に良好に対応させることができる
。さらに、後輪の転舵比制御は、上記の如き舗装路と未
舗装路とのｙ！路情報のみに限らず、その他の道路情報
に応じても同様に適宜に行い得るのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の４輪操舵装置にによれば
、車両に搭載したナビゲーション装置に予め内蔵した道
路情報を利用して、後輪の転舵比を車両前方の道路状況
に応じた値に予め自動調整したので、常に前輪に対する
後輪の転舵比を車両周囲の道路状況に適切に対応させる
ことができ、車両の走行性能および安全性の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第８図は本発明の実施例を示し、第２図は
車両の４輪操舵装置の全体構成を示す図、第３図はナビ
ゲーション装置の全体梧成図、第４図はＣＤ−ＲＡＭの
記憶内容の一例を示す図、第５図は現在位置認識装置の
内部＠成を示すブロック図、第６図は全世界測位システ
ムの概略楊成を示す図、第７図はコントローラの作動を
示すフローチャート図、第８図は車速に対する後輪の転
舵比特性を示す図である。 １・・・前輪転舵ｉ＊、７・・・後輪転舵握構、３４・
・・転舵比可変手段、４つ・・・コントローラ、５０・
・−すビグーション装置、５１・・・ＣＰｔＪ、５７・
・・ＣＤ−ＲＯＭ、６５・・・現在位置認識装置、６６
・・・表示器、７３・・・地磁気利用型現在位置認識回
路、７４・・・衛星利用型現在位置認識回路、９０・・
・制御手段。 特許出願人　マ　ツ　ダ株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　前　　１）　弘・　−、
ミピｉ −・　　−一１ 幅二二＝１ 第３図 ４９（コントローフ） 第１図 第２図 第４図 句 第８図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を可変にする
   転舵比可変手段を備えるとともに、車両の走行を誘導す
   るための道路情報を予め記憶するナビゲーション装置と
   、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、該現
   在位置検出手段の出力を受け、車両の現在位置の前方に
   関する上記ナビゲーション装置の道路情報に応じて上記
   転舵比可変手段を制御する制御手段とを備えたことを特
   徴とする車両の４輪操舵装置。