JPS5981273A

JPS5981273A - 車両の４輪操舵装置

Info

Publication number: JPS5981273A
Application number: JP19161182A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Kanazawa; 金沢　啓隆; Teruhiko Takatani; 高谷　輝彦; Naoto Takada; 直人高田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-10-30
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1984-05-10
Also published as: JPH0358948B2

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＠輪とともに後輪
をも転舵制御するようにした車両の４輪操舵装置に関し
、特に、前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が車速に応
じて変化するようにしたものの改良に関する。

一般に、この種の４ｉｍ＃舵装置においては、車両の小
回りや車庫入れ等を容易に行い得るよう、車両の最小回
転半径を小さくするために、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
舵制御することが行われる。しかるに、車両を車庫内に
側壁等に近接して収容した場合には、車庫出し時に車体
後部が上記後輪の逆位相転舵に伴って横方向に張り出し
、車庫側壁等に接触するという事態７！ｉ（発生するこ
とになる。

そこで、従来、例えば特開昭５６−１６７５６２号公報
等に開示されているように、設定速度（例えば４０ＫＩ
ＩＩ／ｈ又は２０脂／ｈ）以下の低車速時には前輪の転
舵に拘らず後輪の転舵角を零に制御して、後輪を車体前
後方向に位置付けることにより、車体後部の横移動を防
止して、接触事故を未然に防止するようにしたものが提
案されている。

しかしながら、車庫入れや車庫出しは、通常１０Ｋｍ／
ｈ以下の極低速で行われるものであり、しかもその際の
車速変化幅は小さいものである。このため、車速に基い
て後輪転舵角を零に制御する上記提案のものでは、後輪
の転舵角制御が適時に行なわれない傾向が強く、その結
果、本来最小回転半径を小さくすることが必要な時であ
るのに後輪転舵角が零に制御されたままであったりして
、４輪操舵装置を有効に利用し得ないという欠点がある
。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、発進時には
設定時間のあいだ後輪転舵角を常に零に制御するように
することにより、必要時には後輪を確実に逆位相に転舵
制御しつつ発進時における車庫側壁等との接触事故を未
然に防止することを目的とするものである。

この目的を達成するため、本発明の構成は、前輪を転舵
するステアリング装置と、後輪を転舵す設定時間の間は
後輪転舵角を零に制御するように構成されており、車両
の発進時、設定時間の間はコントローラにより後輪転舵
角を前輪転舵角とは無関係に強制的に零に制御するよう
にしたものである。

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】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、両端カ左右の後輪８
ａ、８ｂにナックルアーム９，９およびタイロッド１０
．１０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１１＠に固着したピ
ストンそれぞれリターンスプリング１１２．１１ｆが呻
装されている。また、後輪転舵装置７は、油溜め１２内
の油を吸入して上記油圧γクチュエータ１１に供給する
油圧ポンプ１３と、該油圧ポンプ１３を駆動する電動機
１４と、上記油圧ポンプ１３から油圧アクチュエータ１
１へ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１京はスプール１５ａと、該スプール１５
ａの左右両端に形成されたパイロット室１５ｂ、１５Ｃ
とを有し・該各パイロット室１５ｂ、１５Ｃにはそれぞ
れリターンスプリング１５ｄ、１５ｅが縮装されてスプ
ー／Ｌ’１５ａを図示の中立位置に位置付、けている。

さらに後輪転舵装置７には、油溜め１６内の油を吸入し
て上記切換弁１５の各ノくイロット室１５ｂ、１５Ｃに
圧油を供給するーくイロット油圧ポンプ１７と、該油圧
ポンプ１７から上記各ノ（イロット室１５ｂ、１５Ｃへ
の圧油供給方向を切換えるパイロット切換弁１８とが備
えられている。

該パイロット切換弁１８は右側）ぐイロット室１５Ｃへ
の圧油供給を許容する順方向位置１８ａと、左側パイロ
ット室１５ｂへの圧油供給を許容する逆方向位置１８ｂ
との２位置を有し、順方向位置１８ｍにあるときには右
側パイロット室１５Ｃへの圧油供給により切換弁１５の
スプー／ｌ／１５ａをその油圧に応じた量だけ左方に移
動させることにより、油圧アクチュエータ１１の両部圧
室１１Ｃ，１１ｄに作用する油の圧力間にスプール移動
量に応５じた差圧を発生させて右輪用油圧室１１ｄへの
油圧を大とすることにより、油圧アクチュエータ１１の
ロッド１１ａをその差圧に応じた量だけ右方に移動させ
て、後輪８ａ、８ｂを右方（時計方向）に←舵する一々
、パイロット切換弁１８が逆方向位置１８ｂにあるとき
には同様にして油圧アクチュエータ１１のロッドｊ１ａ
を左方（反時計方向）に転舵するように構成されている
。

さらに、１９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１９には＠２図にも
示すように、ステアリング３の操舵角を４１１出するス
テアリング操舵角センサ２０と、車速を検出する車速セ
ンサ２１と、上記油圧アクチュエータ１１のロッド１１
ａの左右移動量を検出する後輪転舵センサ２２との各検
出信号が入力されている。また、該コントローラ１９に
は上記パイロット油圧ポンプ１７を駆動するパイロット
電動機２３およびパイロット切換弁１８のスプール１８
Ｃを吸引移動せしめる励磁コイル１８ｄが接続されてい
る。さらに、該コントローラ１９の内部には第３図に示
すようなステアリング操舵角θＳに対する油圧アクチュ
エータ１１のロッド移動量ＳＡの特性、換言すれば前輪
転舵角θＦに対する後輪転舵角θＲの特性が予め入力記
憶された特性記憶部２４が備えられている。上記後輪転
舵角θＲの特性は同図から判るように、車速が速度ｖＯ
以下の速度域では逆位相となり、車速が速度ＶＯ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特
性となっている。そして、上記コントローラ１９の内部
には、さらに上記ステアリング操舵角センサ２０および
車速センサ２１からの雨検出信号に応じて油圧アクチュ
エータ１１の目標ロッド移動量【”目標後輪転舵角）を
上記特性記憶部２４の特性に基いて演算する目標転舵角
演算部２５と、該演算部２５からの目標ロッド移動量信
号を後輪転舵センサ２２からの実際ロッド移動量信号と
比較してその差に応じた差信号を発生する第１コンパレ
ータ２６と、第４図（イ）に示すような三角波を発生す
る三角波発生部２７と、該三角波発生部２７からの三角
波信号を上記第１コンパレータ２６からの差信号を基準
として大小判別する第２コンパレータ２８と、該第２コ
ンパレータ２８からの出力信号を受けてＯＮ作動する第
１トランジスタ２９とを備え、該第１トランジスタ２９
のＯＮ作動により上記パイロット電動機２３を駆動制御
するように構成されている。よって、目標ロッド移動量
と実際移動量との差が大きいときには、第１コンパレー
タ２６の差信号値もそれに応じて第４図（イ）中破線で
示す如く大きくなって、第２コンパレータ２日の出力信
号が同図１口１に示すように通流率の高い信号となるこ
とにより、第１トランジスタ２９のコレクタ電流を増大
せしめてパイロット電動機２３の回転数を高め、このこ
とによりパイロット油圧ポンプ１７の吐出圧を高めて切
換弁１５のスプール移動量を増大させる一方、目標ロッ
ド移動量と実際ロッド移動量との差が小さいときには、
第１コンパレータ２６の差信号値も小さくなって（同図
Ｃイ）中一点鎖線で示す）、第２コンパレータ２日の出
力信号が同図（ハ）に示すように通流率の低い信号とな
ることにより、逆にパイロット電動機２３の回転数を低
くし、パイロット油圧ポンプ１７の吐出圧を低くして切
換弁１５のスプール移動量を減少させるようにしている
。

そして、上記コントローラ１９の内部には、アクセルの
踏み込みやギヤのローポジション入り等を検出して発車
操作を検出する発車操作検出部３０と、該検出部３０か
らの出力信号を受けて作動するタイマ３１と、該タイマ
３１からの出力信号（第５図に示すように１秒間のあい
だｒＨＪレベルとなる信号）を受けてＯＮ作動する第２
トランジスタ３２と、該第２トランジスタ３２のＯＮ作
動によりＯＮ作動するリレー３３とを備え、該リレー３
３の常閉接点３３ａはパイロット電動機２３の給電回路
３４に介設されている。よって、車両の発進時には、タ
イマ３１の設定時間Ｔのあいだはパイロット電動機２３
およびパイロット油圧ポンプ１７を非作動させることに
より、切換弁１５および油圧アクチュエータ１１番中立
状態として、後輪転舵角を零に制御するように構成され
ている。

尚、図示していないが、コントローラ１９は、ステアリ
ング３が時計方向に操舵されるとパイロット切換弁１８
を順方向位置１８ａに位置付ける一方、反時計方向に操
舵されると逆方向位置１８ｂに位置付けるように構成さ
れている。尚、３５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、車両の発
進時、コントローラ１９の発車操作検出部３０では出力
信号が発生し、タイマ３１は設定時間Ｔのあいだ「ＨＪ
レベルとなる出力信号を発生する。この・ため、第２ト
ランジスタ３２が０作動し、続いてリレー３３がＯＮ作
動してその常開接点３３ｍが開き、パイロット電動機２
３の給電回路３４が開かれる。このことにより、パイロ
ット電動機２３は非作動し、パイロット油圧ポンプ１７
の吐出圧は零となって、切換弁１５はリターンスプリン
グ１５ａ、１５ｅの付勢力により中立位置に位置付けら
れる。また、それに伴い油圧アクチュエータ１１の各油
圧室１１Ｃ，１１ｄへの油圧は等圧となり、油圧アクチ
ュエータ１１はリターンスプリング１１ｅ、１１ｆの付
勢力により中立位置に位置付けられる。その結果、後輪
８ａ、８ｂは転舵角が零に制御されて車体前後方向と平
行になる。よって、車両を車庫内に側壁等に近接させて
収容した場合においても、車庫出し時には車体後部が横
方向に張り出すことはなく、車両の車庫側壁等との接触
事故を未然に防止することができる。

そして、タイマ３１の設定時間Ｔが経過すると、車両は
車庫からほぼ出ており、所定道路に進入すべく最小回転
半径が小さくなることが望まれる。

この時、コントローラ１９のリレー３３はタイマ３１の
ｒＬＪレベル出力によりＯＦＦ作動しており、その常閉
接点３３ａの閉成によりノ（イロット電動秦２３の給電
回路３４は閉じられている。このため、パイロット電動
機２３は第２コンパレータ２８からの出力１言号の通流
率に応じて回転数が増減変化し、それに伴いパイロット
油圧ポンプ１７の吐出圧も高低変化する。このことによ
り、切換弁１５のスプール移動量もそれに応じて変化し
、結局、油圧アクチュエータ１１のロッド１１ａは特性
記憶部２４の目標ロッド移動量に収束することになる。

その結果、後輪ｓａ、ｓｂは特性記憶部２４の特性（第
３図参照）に基づいた逆位相の目標転舵角に転舵制御さ
れ、車両はこの後輪８ａ、８ｂの逆位相転舵により最小
回転半径が小さくなる。

よって、発進時当初ｊｔ後後転転舵角零制御により車体
後部の車庫側壁等との接触事故を未然に防止することが
できるととも６乙その後、設定時間が経過して最小回転
半径を小さくすることが要求されると１後輪８ａ、８ｂ
が逆位相に転舵されるので、その要求を確実に満足する
ことができ、４輪操舵装置を有効に利用することができ
る。

また、第６図は本発明の＠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
で構成またものである（尚、１記第１実施例生同−の部
分吟ついては同一の符号を付してその説明を省略す企）
。　　　　　、。

すな←ち、第６図におム、）て７．ラック＆ピニオン機
構４のランク４ａにはＬ形すンク３６を介し工車体前後
方向に配置した第１のＩ形すンク３７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３
６をそ、９支点３６ａを中心として回動させることによ
り、■形すンク、３７を車体前後方向に移動させるよう
にしている。声、た、該Ｉ形すンク３７の線端部に、は
車体横方向に配置したレバー比可変シンク３８の一端３
８．ａが連結されている。該レバー比可変リンク３日に
は、該可変リンク３日上に沿って摺動自在な可動支へ３
９が設けられており、該可動支点３９の位置を支点中としてレバ比可変リンク＄８の一端ａｓａｖ上記第１の
ｌ形すンク３７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３８の
中央部３８ｂには車体前後方向に配置した第２の１形リ
ンク４０が連結され、該Ｉ形すンク４０の後端部にはＬ
形すンク４１を介して左右の後輪ａａ、ｓｂのタイロッ
ド１０゜１０に連結しな車体横方向のロッド４２が連結
されており・第２のＩ形すンク４０の車体前後方向移動
によりＬ形すンク４１をその支点４１ａを中心として回
動させることにより、上記ロッド４２李車体横方向に移
動させて左右の後輪８ａｓ、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３８の可動支点３９
は、′Ｒ動機４３により回転駆動される車体横方咋の蝶
棒４４に螺合する螺合部材４５と連結されており・電動
１ｍ！４３の回転駆動に伴う蝶棒４４の回転により螺合
部材４５を車体横方向に移動させることにより・可動支
点３９をレバー北回、変リンク３８上に沿って車体横方
向に摺動させ、該可動支点３９を図示の如き中央部３８
ｂより右方に位置付けたときには、該可変りンク３８の
中央部３８ｂが、第１のｌ形すンク３７に連動する一端
３８ａと同一方向に移動することにより、第２の■形す
ンク４０を第１のＩ形すンク３７と同一方向に移動させ
て、後輪ｓａ、ｓｂを前輪２ａ、２ｂと同位相に転舵す
る一方、可動支点３９を可変リンク３８の一端３８ａと
中央部３８ｂとの間に位置付けたときには、中央部３８
ｂが一端３８ａと逆方向に連動することにより第２の■
形すンク４０を第１のＩ形すンク３７とは逆方向に移動
させて、後輪ｓａ、ｓｂを前輪２ａ、２ｂとは逆位相に
転舵し、また、可動支点３９を中央部３８ｂに一致させ
て位置付けたときには、一端３８ａの車体前後方向移動
に拘わらず第２のＩ形すンク４０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ｓａ、
ａｂの転舵角を零に、すなわち後輪ｓａ、ｓｂ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１９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３９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１９にはレバー比可変リンク３８上
の可動支点３９の位置を検出する後輪転舵センサ２２’
の検出信号が入力されている。そして、該コントローラ
１９’には、第７図にも示すように、目標後輪転舵角が
零となるよう指令する零指令信号発生部４６が備えられ
ているとともに、リレー３３の接点３３ｂは該零指令信
号発生部４６と目標転舵角演算部２５との第１コンパレ
ータ２６への接続を選択的に行うもので、リレー３３の
ＯＦＦ作動時には目標転舵角演算部２５を選択する一方
、リレー３３のＯＮ作動時には零指令信号発生部４６を
選択するようになされている。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、発進時、設定時間Ｔのあいだはリレー３３
のＯＮ作動により零信号発生部４６が選択されて、コン
トローラ１９’は電動機４３の作動制御により可動支点
３９をレバー比可変リンク３８の中央部３８ｂに位置付
けるので、後輪転舵角は強制的に零に制御される。また
、設定時間Ｔの経過後はリレー３３のＯＦＦ作動により
目標転舵角演算部２５が選択され、可動支点３９は特性
記憶部２４の後輪転舵角特性に基いて位置制御されるの
で、後輪ｓａ、ａｂは上記特性に基いて前輪２ａ、２ｂ
とは逆位相に転舵される。

よって、上記実施例と同様に、発進時における接触事故
を未然に防止することができるとともに、必要時には後
輪ｓａ、ｓｂは確実に逆位相に転舵されて、４輪操舵装
置を有効に利用することができる。

尚、以上の説明では発進時の設定時間Ｔをタイマ３１で
計測するようにしたが、この設定時間Ｔの計測は他の手
段により行ってもよいのは勿論である。例えば、第８図
に示すように、発進後の走行距離を積算する走行距離積
算部４７を設け、この積算部４７からの実際走行距離信
号をコンパレータ４８で設定走行距離に相当する基準値
と比較することにより、設定時間Ｔの計測を行うことが
可能である。

以上説明したように、本発明によれば、車両の発進時、
設定時間のあいだは、コントローラによる後輪転舵装置
の作動制御によって後輪転舵角を強制的に零に制御する
ようにしたことにより、必要時には前輪転舵角に対する
後輪転舵角特性に基づいて後輪を適宜転舵角に転舵制御
しながら、発進時における車庫側壁等との接触事故を未
然に防止することができるので、車両の４輪操舵装置の
有効利用を図りつつ車両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】

出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図は第１図のコントローラの内
部構成を示す図、＄３図は特性記憶部に入力記憶される
前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を示す図、第４図（
イ）〜（ハ）は三角波発生部の出力波形および第２コン
パレータの出力波形を示す図、第５図はタイマの出力波
形を示す図、第６図は第２実施例を示す全体概略構成図
、第７図は第６図のコントローラの内部構成を示す図、
第８図はタイマの変形例を示す図である。１・・・ステアリング装置、２ａ、２ｂ・・・前輪、７
７／・・・後輪転舵装置、ｓａ、ｓｂ・・・後輪、１１
・・油圧アクチュエータ、１３・・・油圧ポンプ、１５
・・・切換弁、１７・・・パイロット油圧ポンプ、１８
・・・パイロット切換弁、１９．１９’・・・コントロ
ーラ・２０・・・ステアリング操舵角センサ、２１・・
・車速センサ、２２．２２’・・ｄ後輪転舵センサ、２
３・・・パイロット電動機、２４・・・特性記憶部、２
５・・・目標転舵角演算部、２６・・・第１コンパレー
タ％２７・・・三角波発生部、２８・・・第２コンパレ
ータ、２９・・・第１トランジスタ、３０・・・発車操
作検出部、３１・・・タイマー３２・・・第２トランジ
スタ、３３・・・リレ＋、３Ｂ・・・レバー比可変リン
ク、ａＳａ・・・一端、３８ｂ・・・中央部、３９・・
・可動支点、４６・・・零指令信号発生部、４７・・・
走行距離積算部、４８・・・コンパレータ特許出　願人　　東洋工業株式会社

Claims

【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、該後輪転舵装置を前輪転舵角に応
じて制御するコントローラとを備え、該コントローラは
、前輪転舵角に対する後輪転舵角特性が車速の増加に応
じて逆位相から同位相に変化するとともに、車両の発進
から、設定時間の間は後輪転舵角を零に制御するように
構成されていることを特徴とする車両の４′＠操舵装置
。