JPS596171A - 後輪操舵機構の制御装置 - 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、前後輪操舵機構付きの車両における後輪操舵
機構の制御装置に関するものである。

従来の車両操舵機構は、前輪側のみ又は後輪側のみに設
けて、前輪又は後輪の一方のみを操舵するようになって
いるのが通例であるが、最近では、特殊車両用として前
輪側の操舵に関連させて後輪を自動的に連動させて前輪
操舵方向とは逆向きに操舵されるようにして、低速走行
時における旋回性能を高めた後輪操舵機構の制御装置が
開発されている。

しかし、前記後輪操舵機構の制御装置においては、前輪
の操舵角度の大小いずれの場合においても後輪が同時に
異か向に連動操舵されるようになっているため、前輪の
操舵角度の小さい通常の走行時には、前記制御を不作動
に切換操作する必要があり、作動状態のままで走行する
と後輪の連動操舵の付加によって走行方向の変化が不必
要に大きくなり操縦安定性が損われる難点がある。

本発明は、従来の後輪操舵機構の制御装置における前記
したような難点を解消するために開発されたものであり
、前輪の旋回方向および実舵角を検出する検出器と、同
検出器の検出信号によって前輪の実舵角が設定角度以上
に達した際に制御信号を発する制御機構と、前記制御信
号によって制御されたサーボパルプあるいは切換弁等を
介し作動される後輪操舵機構の油圧シリンダと、前記油
圧シリンダの作動によって前輪の実舵角が設定角度以上
に達した時に前輪の実舵方向とは逆向きに後輪を操舵せ
しめる前記後輪操舵機構とを具備した点に特徴を有し、
その目的とする処は、前輪操舵角度の小さい通常の走行
時には後輪が連動操舵されず、低速走行時において前輪
操舵角度を大きくした場合に後輪が連動操舵され、操縦
安定性と旋回性が高められた後輪操舵機構の制御装置を
供する点にある。

本発明は、前記した構成になっており、前輪の実舵角が
設定角度以上に達した際に発する制御機構よりの制御信
号によって、後輪側のサーボバルブあるいは切換弁等を
制御し、前記サーボパルプあるいは切換弁等によって後
輪操舵機構の油圧シリンダを作動せしめ、該油圧シリン
ダによって前輪の実舵角が設定角度以上に達した時に前
輪の実舵方向とは逆向きに後輪を操舵せしめる後輪操舵
機構になっているので、前輪の実舵角が設定角度に達し
ない即ち実舵角の小さい通常走行時には、後輪が連動操
舵されない通常と同様な操縦安定性が得られ、格別な操
作を要せずに高速走行、低速走行のいずれの場合につい
ても、各走行条件に適した操縦安全性を有するとともに
、低速走行時において、前輪の実舵角を設定角度以上に
して旋回する。場合には、後輪が前輪とは逆向きに連動
操舵されて小回りが可能となり旋回性能が著しく向上さ
れる。

以下、本発明の実施例を図示について説明する。

第１図ノ、ｃいし第５図に本発明の第１実施例を示し、
図中（１）は前輪の操舵ハンドル、（２）は前輪の旋回
方向および実舵角を検出する検出器、（３）は検出器（
２）の検出信号を入力し前輪の実舵角が設定角度以上に
達した際に制御信号Ｃを発する制御機構、（４）は前記
制御信号Ｃにより制御されたサーボパルプ、（５）は、
サーボパルプ（４）によって作動され後輪を操舵する後
輪操舵機構（９）の油圧シリンダ、（６）は、油圧シリ
ンダ（５）に作動油圧を供給するオイルポンプ、（力は
、オイルポンプ（６）とサーボパルプ（４）に連設され
たオイルタンク、（８）は、油圧シリンダ（５）の変位
を検出する変位検出器である。

また、前記の制御機構（３）は、検出器（２）の検出信
号即ち前輪の旋回方向を含む実舵角信号Ａを入力して予
め設定されている関係により後輪の目標舵角信号Ｂを計
算する目標舵角設定器（３，）を有し、その目標舵角信
号Ｂに比例した制御信号Ｃが出力されるようになってお
り、該制御信号Ｃによりサーボバルブ（４）を制御し油
圧シリンダ（５）を作動して後輪が目標とする舵角Ｄ１
になるようにストロークせしめるとともに、前記油圧シ
リンダ（５）の変位を変位検出器（８）によって検出し
変位信号りを出力し、実後輪舵角設定器（３□）によっ
て、前記変位信号りからステアリングリンケージ等によ
り決る既知の関係から後輪の実舵角信号Ｄ′が算出され
、比較修正設定器（３３）によって、前記の目標舵角信
号Ｂと前記実舵角信号Ｄ′を比較するとともに、制御信
号設定器（３４）によって、目標舵角信号Ｂを後輪の実
舵角に合致させる修正された制御信号Ｃになるようにさ
れている。

さらに、前記制御装置において、制御信号Ｃによる前輪
の実舵角Ａ１に対する後輪の舵角Ｄ１０制御関係は、第
ろ図に示すように設定される。即ち、同図に示すように
前輪の実舵角Ａ１が０かも設定角度±θ１までの範囲内
では、後輪の目標舵角設定器（３、）よりの目標舵角信
号Ｂを発しない即ち制御信号Ｃが出力されずに後輪が連
動操舵されない。また、前輪の実舵角Ａ１が設定角度±
θ１に達した時に目標舵角信号Ｂを発し即ち制御信号Ｃ
が出力されるようになっており、その制御信号Ｃにより
制御されるサーボバルブ（４）が油圧シリンダ（５）を
作動せしめ、後輪の舵角Ｄ１即ちその実舵角な同図に示
すように自動的に連動操舵せしめる。

そして、前輪の実舵角Ａ１が設定角度±θ１以上に達し
た際に、後輪の舵角Ｄ１は、前輪の実舵方向とは逆向き
になり、かつサーボパルプ（４）の性能によって前輪の
実舵角±０１〜±θ２間に漸増となりその後は一定角度
αに保たれる。

また、第４図に示すように第１．２図に示したサーボパ
ルプ（４）に代えて３ポジシヨンの切換弁（１０）を設
けると、それによる後輪の舵角Ｄ１は、第５図に示すよ
うに舵角漸増の範囲が殆んどなくなり一定角度αに保た
れるようになる。

第１図ないし第５図に示した第１実施例は、前記した構
造になっているので、前輪の実舵角Ａ□が設定角度±θ
１に達しない即ち実舵角の小さい通常の操舵走行時には
、後輪が連動操舵されない通常運転と同様な操縦安定性
が得られるとともに、低速走行において前輪の実舵角を
設定角度以上にした時即ち実舵角Ａ１を大きくとって旋
回する時には、同時に後輪が前輪とは逆向きに自動的に
連動操舵され、旋回曲率半径が大幅に小さくなってその
旋回性能が著しく向上される。つまり、格別の操作を要
せずに高速走行、低速走行のいずれにおいても、各走行
条件に最適な操縦安定性と低速走行時の高旋回性能が得
られる。

また、該実施例によれば、後輪操舵機構（９）の油圧シ
リンダ（５）の変位検出による変位信号りによって目標
舵角信号Ｂを修正するため、修正後の制御信号Ｃによっ
て後輪の連動操舵をさらに正確にすることができる。

次に、第６図に本発明の第２実施例を示１．ており、こ
の第２実施例は、第１実施例の第１．２図に比べて明ら
かなように、前輪の実舵角信号へのほかに車速計（２Ｅ
）より発する車速信号Ｅを制御機構（３）の目標舵角設
定器（３□′）に入力せしめ、それから発する目標舵角
信号Ｂ’３比例して制御信号Ｃが出力されるようになっ
ていることに特徴を有し、また、その制御信号Ｃによる
後輪の舵角Ｄ１は、第７図に示すように前輪の実舵角Ａ
□が±θ１に達すると後輪の舵角Ｄ１が前輪の実舵方向
と逆向きの自動操舵になるほか、車速がＱ　−＋　Ｅ　
４に順次高くなるにつれて後輪の舵角Ｄ１が小さくなる
ようになっているとともに、車速がＥ４〜Ｅ６とさらに
高くなると後輪の舵角Ｄ１が前輪の実舵方向と同向きに
自動操舵されるようにされている。その他の構成につい
ては第１．２図に示す第１実施例のものと略同様になっ
ている。

従って、前記した第６．７図の第２実施例によれば、基
本的には第１実施例の作用効果を有するほかに、低速走
行時におけるその低速の度合に応じて後輪の舵角Ｄ１が
変わりその旋回程度が速度に対応し円滑になされる利点
を有する。また、車速か高くなった場合に前輪の実舵角
Ａ１を大きくとった場合には、前輪の実舵方向と同方向
に後輪が僅かに所定）；１だけ操舵されオーバステアを
回避し車両の安定性を向上できる利点を有する。

また、第２実施例においては、サーボバルブ（４）に代
えて３ポジシヨンの切換弁（１０）　（第４図参照）ど
し、かつ車速信号Ｅにより設定角度±θ１を高速Ｑ　−
＋　Ｅ　３になるに従って大きく±θ２．±θ３に変え
る開山１信号Ｃにすることもでき、この場合の特性は第
８図に示すようになつ゛〔、第７図に比べ後輪の舵角漸
増部分が実質的になくなり、車速増に対応し設定角度も
増えて後輪の連動操舵範囲をさらに適切に規制できる。

さらに、第９図、＠１０図に第６実施例を示しており、
この実施例は、前記第２実施例に比べ重帛計（２Ｆ）に
て検出された後輪重量信号Ｆを制御機構（３）に入力さ
せて制御信号Ｃとして出力する点に特徴ケ有するもので
あって、前輪の実舵角信号Ａ、車速信号Ｅの他に後輪重
量信号Ｆが付加された制御信号となり、後輪重量信号Ｆ
によ２車速信号Ｅをパラメータとした前輪の実舵角Ａ１
と後輪の舵角Ｄ１の関係が決められるようになっており
、その制御特性は、第１０図に示すようになっていて基
本的には第７図と略同様となり、後輪重量が大きくなっ
た場合のより高い車速では、後輪の舵角を後輪重量が軽
い時よりもやや大きめに設定し、重量増大による安定性
の悪化を回避している。

一方、車速Ｅ１〜Ｅ２の場合の前輪の実舵角Ａ１に対す
る後輪の舵角Ｄ１は、−θ、〜θ、以上の前輪の実舵角
Ａ１において、その人１の増大とともに増加し、±θｉ
Ｅ０以上では前輪の舵角Ａ１に関係なく後輪舵角を一定
値α１．にしている。即ち、後輪分担重量が変った場合
は各車速に対するθ、Ｅ、およびα　、を変えて制御す
る。

１ なお、そのほかの作用効果については第２実施例と略基
本的に略同様となる。なお、第１０図において実線と点
線は後輪分担重量が大、小の場合の特性である。

さらに、第１１図、第１２図に第４実施例を示しており
、該＠４実施例は、第６図に示した第２実施例に比べさ
らにスロットル開度信号Ｔを制御機構（３）に入力せし
めた点に特徴を有するものであって、前輪の実舵角信号
Ａ、車速信号Ｅとともに、同時にアクセルはタル又はエ
ンジンスロットルに設けたスロットル開度検出器（２Ｔ
）によって検出されたスロットル開度信号Ｔが制御要素
として制御機構（３）に入力され、スロットル開度Ｔの
急激な増減の場合に、後輪の舵角Ｄ１を直ちに修正する
制御信号Ｃに計算されるようになっている。

そして、この場合の制御は、スロットル開度の急激な増
減がない場合即ちアクセルの急激な操作のない場合は、
車速信号Ｅをパラメータとした前輪の実舵角Ａ１から後
輪目標舵角信号Ｂが出力され、前記信号Ｂに基づき制御
信号Ｃが出力され、また、前後輪とも操舵されている状
態でありかつある車速以上の時に、設定値以上のスロッ
トル開度の増△Ｔがあった場合に直ちに後輪の目標舵角
Ｂを修正するようになっている。

即ち、第１２図に示す前輪の舵角θ２、後輪舵角α２で
連速Ｅ１〜Ｅ２で旋回中に、例えばスロットル（アクセ
ル）が全開になった場合には、前輪の舵角θ２が一定の
ままでも、後輪舵角がα２→α２′へ（４７点）小さく
なるように制御を修正して、タックインが起き難くなる
ようにし、逆に同じ旋回中にアクセルが踏込まれた場合
、＋△Ｔには、後輪の舵角Ｄ１を僅かに増大α２−α２
′シ、車両がドリフトアウトするのを防止するようにで
きる。

より低速（０−Ｅｌ）では、このスロットル開度信号Ｔ
による後輪の舵角制御は不要であり、また、スロットル
開度がある値（△Ｔ）以上の増減となった時のみ、前記
制御が行われるようにされている。

即ち、具体的に説明すると、旋回中にアクセルを急に離
すことで発生する旋回半径が小さくなる方向への巻込み
（タックイン）およびアクセルを急に踏込むことにより
発生する旋回半径が大きくなる方向への変化（ドリフト
アウト）す、スロットル開度信号Ｔによる後輪の目標舵
角信号Ｂの修正にて起きないようにすることができる。

また、第６図に示す実施例の作用効果は該第４実施例に
おいても略同様に奏し得るものである。なお、実施例に
おいてもザーボパルブに代えて切換弁にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における全体の機構配置図
、第２図は第１実施例の制御機構図、第６図は第１実施
例における制御特性図、第４図は第１実施例の変形図、
第５図は第４図に示す変形例の制御特性図、第６図は第
２実施の制御機構図、第７図は第２実施例における制御
特性図、第８図は第２実施例における他の制御特性図、
第９図は第６実施例の制御機構図、第１０図は＠６実施
例における制御１特性図、第１１図は第４実施例の制御
機構図、第１２図は第４実施例における制御！特性図で
ある。 ゛２：検出器（前輪実舵角）、２Ｅ二車速検出器、２Ｆ
：後輪重−Ｍ検出器、２Ｔ：スロットル開度検出器、３
＝制御機構、４：ザーボバルブ、５：油圧シリンダ゛、
８：変位検出器、９：後輪操舵機構、１０：切換弁、Ａ
：実舵角信号（前輪）、Ｂ：目標舵角信号、Ｃ：制御信
号、Ｄ＝変位信号（後輪側） 復代理人　弁理士　岡　本　重　文 外２名 第１図 第２い 第３冴 す 第４図 第５図 第６に 帛７辺 ■ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪の旋回方向および実舵角な検出する検出器と、同検
   出器の検出信号によって前輪の実舵角が設定角度以上に
   達した際に制御信号を発する制御機構と、前記制御信号
   によって制御されたサーボパルプあるいは切換弁等を介
   し作動される後輪操舵機構の油圧シリングと、前記油圧
   シリンダの作動によって前輪の実舵角が設定角度以上に
   達した時に前輪の実舵方向とは逆向きに後輪を操舵せし
   める前記後輪操舵機構とを具備したことに特徴を有する
   後輪操舵機構の制御装置。