JPH02249766A

JPH02249766A - 車両の後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH02249766A
Application number: JP7286489A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kamimura; 裕樹上村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1990-10-05

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】［産業上の利用分野」この発明は、逆位相転舵機構を備えた車両の後輪操舵装
置に関する。

［従来の技術］従来より、自動車等の車両の後輪操舵装置として、前輪
の転舵方向とは逆方向に後輪を転舵させるようにした、
所謂、逆位相転舵機構を備えたものは一般に良く知られ
ている（例えば、特開昭６３−９７４６８号公報参照）
。かかる後輪操舵装置を備えた４輪操舵車（ＪＷＳ車）
では、通常、前輪の転舵角が所定値よりも大きい領域（
舵角応答型の場合）、あるいは車両の走行速度が所定値
よりも低い領域（車速応答型の場合）などにおいて、後
輪が前輪とは逆位相で転舵されるように後輪の転舵特性
が設定されており、例えば駐車場での車両の取り回し時
など、小さい旋回半径で車両を旋回させる際（つまり、
低車速で大きくハンドルを切る際）の車両の小回り性を
大幅に向上させることができる。

ところが、上記後輪逆位相転舵機構を備えた４ＷＳ車で
は、例えば第６図に示すように、旋回時に後輪１０２ｅ
、１０２ｒを前輪１０１１２，１０１ｒとは逆位相に転
舵することにより、確かに、通常の２ＷＳ車の場合（第
６図の破線参照）に比べて車両全体としての旋回半径を
、Ｒ２からＲ１へと小さくすることができるのであるが
、旋回初期には、２ＷＳ車の場合に比べて車両後部が旋
回外方へ向かって張り出す、所謂、リヤ張り出しが生じ
る。

すなわち、後輪１０２Ｑ’、１０２ｒ’の操舵方向が車
両１００の直進方向（長手軸方向）に維持される２ＷＳ
車の場合には、車両後端の外縁部分、つまりリャバンパ
１０３の外側面部＋０３＆は、第６図において破線矢印
で示すように、２ＷＳ車の場合の車両旋回中心Ｃ１を中
心として、後輪１０２ｅ″の操舵方向に略沿った移動軌
跡を描きながら旋回するので、直進走行の場合の車両外
側面よりら旋回外方へ張り出すことはないか、上記ＪＷ
Ｓ車１００の場合には、上記リャバンバ＋０３の外側面
部１０３Ｑは、第６図において実線矢印で示すように、
４ＷＳ車の場合の車両旋回中心Ｃ４を中心として、前輪
１０１ρ、１０１ｒとは逆位相に転舵された後輪１０２
１２の操舵方向に略沿った移動軌跡を描きながら旋回す
る。その結果、リャバンパ１０３の外側面部１０３１２
は、車両旋回初期において、直進走行の場合の車両外側
面よりも旋回外方へ向かって張り出すことになる。

このため、例えば、交差点で一旦停車した４ＷＳ車１０
０が、第６図における右方に曲がる際などにおいて、後
方から直進してきた他の車両１１０が上記４ＷＳｉ１０
０の左側方をすり抜けようとした場合、この後続車１１
０は、前方車両１００の旋回初期のリヤ張り出しを予測
することができないため、４ＷＳ車１００のリャバンバ
１０３の外側面部１０３Ｑなどと接触することが考えら
れる。

また、例えば、屋外路上で壁などの障害物に沿って駐車
していた上記ＡＷＳ車１００が、道路中央側に向かって
ハンドルを切りながら発進する場合などには、上記旋回
初期のリヤ張り出しによってリャバンバ１０３の外側面
部１０３１２が障害物と接触し、互いに損傷することが
考えられる。

この旋回初期のリヤ張り出しの問題に対して、例えば、
特開昭６０−１７６８６７号公報では、車両発進後の走
行距離が所定値以内である場合には、後輪転舵量が通常
時よりも小さくなるようにすることが提案されている。

まｔこ、特開昭６２１４６７７９号公報では、車速か特
に低い領域においては、車速の低下につれて後輪転舵量
が小さくなるようにすることが提案されている。

し発明が解決しようとする課題］ところが、上記従来の方法では、確かに、車両旋回発進
時におけるリヤ張り出し爪を抑制することができるもの
の、後続車の直進のおそれかない例えば駐車場内での車
両の取り回し時などにおいても、車速かごく低く、また
走行距離もごく短いために後輪転舵量が小さく制限され
ることになり、後輪逆位相転舵機構を備えたＪＷＳ車特
有の小回り性の良さを十分に発揮することができなくな
るという問題があった。

ところで、周知のように、後続車の直進による側方すり
抜けが考えられる路上での旋回時には、旋回を行う前方
車両の運転者は、必ず、ウィンカスイッチをＯＮＬ、車
体の左右後端部に設けられたウィンカランプのうち自車
が旋回する方向のウィンカランプを点滅させることによ
り、後続車に対して自軍の旋回方向を知らせるようにし
ている。

一方、駐車場内で車両を取り回す際など、後続車の直進
のおそれがない場合には、通常、上記ウィンカスイッチ
がＯＮされることはない。つまり、ウィンカの作動状態
から、後続車の進行の可能性の有無を判断することがで
きる。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたしので、ウィ
ンカスイッチの使用特性に着目することにより、後続車
両の直進のおそれがない場合には後輪逆位相転舵機構を
備えたＡＷＳ車特ａの小回り性の良さを維持することが
できる一方、後続車両の直進が考えられる場合には旋回
初期のリヤ張り出し量を抑制することができる車両の後
輪操舵装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］このため、この発明は、逆位相転舵機構を備えた車両の
後輪操舵装置において、車速が所定値よりも低く、かつ
、ウィンカが作動している場合には、通常時に比べて、
同一のハンドル回転角に対する後輪の逆位相転舵量が減
少するように設定したものである。

［発明の効果］この発明に・よれば、車速か低く、かつ、ウインカが作
動している場合には、通常時に比べて、同一ハンドル回
転角に対する後輪の逆位相転舵量が減少するようにした
ので、路上での旋回発進時（ウィンカ作動時）における
リヤ張り出し量を抑制することができ、後続車の側方す
り抜は時の接触、あるいは障害物に沿って駐車した場合
の発進時における障害物との接触等を有効に防止し、安
全性を向上させることができる。一方、後続車の直進の
おそれがない場合（ウィンカＯＦＦ時）には、通常どお
りの後輪の逆位相転舵量を確保することができ、後輪逆
位相転舵機構を備えたＡＷＳ車特有の小回り性の良さを
十分に発揮することができる。

［実施例］以下、この発明の実施例を、添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本実施例に係る自動車の操舵機構の全体構成
を概略的に表す平面図であるが、この図に示すように、
上記自動車１では、左右の前輪２Ｑ、２ｒを操舵する前
輪操舵装置ＩＯは、車体に対して回動自在に支持された
ステアリングシャフト１２と、該ステアリングシャフト
１２の後端に固定されて回動操作されるステアリングホ
イールｌｌと、車幅方向に往復移動可能に延設され、タ
イロッド５Ｌ５ｒ及びナックルアーム４Ｑ、４ｒを介し
て左右の前輪２１２．２ｒに連結された前輪転舵ロッド
１５とを備え、該前輪転舵ロッド１５には、上記ステア
リングシャフトＩ２の前端に固設されたピニオン１３と
噛合するラック１６が設けられている。

そして、ステアリングホイールＩＩを操舵（回動操作）
すると、ステアリングシャフト１２を介して上記ピニオ
ン１３が回動され、このピニオン１３の回動によって上
記ラック１６を介して前輪転舵ロッド１５が車幅方向に
移動させられ、この移動によってタイロッド５Ｌ５ｒ及
びナックルアーム４Ｑ、４ｒを介して左右の前輪２Ｑ、
２ｒが転舵させられるようになっている。

尚、具体的には図示しなかったか、上記ステアリングホ
イール１１の操舵力は、例えば油圧式パワーステアリン
グ機構によってパワーアシストされるようになっている
。

また、左右の後輪５２（！、５２ｒを操舵する後輪操舵
装置６０は、後で詳しく説明するように、サーボモータ
６２の駆動制御によって後輪を前輪とは逆位相で転舵さ
せるようにした、所謂、モータ式の逆位相転舵機構を備
えており、この後輪操舵装置６０により後輪タイロッド
５５Ｑ、５５ｒが車幅方向に移動させられ、該タイロッ
ド５５１２．５５ｒに連結されたナックルアーム５４１
２，５４ｒを介して左右の後輪５２Ｌ５２ｒが転舵され
るようになっている。

以下、上記後輪操舵装置６０について説明する。

本実施例に係る後輪操舵装置６０では、左右の後輪５２
１２，５２ｒを転舵させる後輪転舵ロッド６１に、サー
ボモータ６２の出力軸６２ａに接続された減速装置６５
が連結されており、上記サーボモータ６２の回転駆動に
よって減速装置６５を介して、後輪転舵ロッド６１が車
幅方向に移動させられ、後輪５２１２，５２ｒが転舵さ
せられるようになっている。

上記サーボモータ６２の出力軸６２ａには電磁ブレーキ
６３か設けられ、そのブレーキ動作時には、モータ出力
軸６２ａ及び後輪転舵ロッド６１をロックして後輪５２
（！、５２ｒの転舵状態を維持するようになっている。

また、上記モータ出力軸６２ａと減速装置６５との間に
は電磁クラッチ６４が介設される一方、上記後輪転舵ロ
ッド６１には、該転舵ロッド６１を中立位置に復帰させ
る位置復帰装置６６が配設されており、後輪転舵に異常
が生じた場合には、上記電磁クラッチ６４の解放動作に
よってサーボモータ６２と後輪転舵ロッド６１との連繋
が解除されるとともに、上記位置復帰装置６６によって
後輪転舵ロッド６１が中立位置に復帰させられ、後輪５
２Ｌ５２ｒを転舵角零の中立位置に復帰させるようにな
っている。

上記自動車１には、例えばマイクロコンピュータを主要
部として構成され、基本的に上記サーボモータ６２、電
磁ブレーキ６３及び電磁クラッチ６４を介して後輪５２
Ｑ、５２ｒの転舵角を制御するコントローラ７０が設け
られており、該コントローラ７０には、ステアリングシ
ャフト１２の操舵角を検出するステアリング舵角センサ
７１、前輪転舵ロッド１５の移動量によって前輪２１２
，２ｒの転舵角を検出する前輪舵角センサ７２．２個の
車速センサ７３，７４、サーボモータ６２の回転角を検
出する回転角センサ７５、後輪転舵ロッド６１の移動量
によって後輪５２Ｌ５２ｒの転舵角を検出する後輪舵角
センサ７６などの各種センサからの出力信号が人力され
るようになっている。

尚、上記コントローラ７０には、手動変速機のニュート
ラル位置及びクラッチペダルの踏込み時を検出するニュ
ートラルクラッチスイッチ８１、自動変速機のニュート
ラル位置又はパーキング位置を検出するインヒビタスイ
ッチ８２、ブレーキペダルの踏込み時を検出するブレー
キスイッチ８３、及びエンジンの運転時を検出するエン
ジンスイッチ８４などの各種スイッチが電気的に接続さ
れており、車両ｌの運転状態に関する基本的なデータが
信号入力されるようになっている。

また、本実施例では、上記コントローラ７０に、車両ｌ
が路上で旋回発進する際などに、自軍の旋回方向を後続
車に知らせるウィンカランプ（不図示）を点滅させるウ
ィンカスイッチ７８か電気的に接続されており、ウィン
カスイッチ７８の０Ｎ−ＯＦＦ状態が信号入力されるよ
うになっている。

上記コントローラ７０には、前輪転舵角に対する後輪転
舵角の比（転舵比）、及び、各車速におけるステアリン
グホイール１１の操舵滑（ハンドル回転角）に対する後
輪転舵角について、例えば第２図及び第３図において実
線のグラフに示すような所定の転舵特性が予め記憶され
ており、前輪２Ｑ、２ｒが転舵された際、後輪５２ｆ！
、５２ｒはこれらの転舵特性に従って転舵されるように
なっている。

すなわち、本実施例の場合、後輪５２１２，５２ｒの転
舵特性は予め定められた車速（例えば４０ｋｍ／ｈ）を
境にして変化し、この車速よりも高速側では、後輪５２
ｉ２，５２ｒは前輪２（１，２ｒと同位相に転舵される
一方、上記車速よりも低速側では逆位相に転舵されるよ
うに設定されている。また、転舵比は、同位相側では高
速になるほど大きくなり高速安定性の向上を図る一方、
逆位相側では低速になるほど大きくなり小回り性の向上
を図ることができるようになっている。

更に、本実施例では、逆位相領域のうち車速■が特に低
い所定の領域、例えば時速２０ｋｍ／ｈ以下の領域にお
いて、ウィンカスイッチ７８がＯＮされた場合には、通
常時に比べて、同一ハンドル回転角θｈに対する後輪転
舵角θｒが減少するように転舵特性が設定されている。

以下、上記後輪操舵装置６０による後輪転舵角θｒの制
御について、第４図のフローチャートを参照しながら説
明する。

後輪操舵装置６０の作動がスタートすると、まず、ステ
ップ＃１で、各センサ及びスイッチからの入力信号の読
み込みが行なわれる。次に、ステップ＃２でウィンカス
イッチ７８がＯＮされているか否かが判断され、ＹＥＳ
の場合には、ステップ＃３で、車速センサ７３．７４か
らの入力信号に基づいて車速■が２０ｋｓ／ｈ以下であ
るか否かが判断される。この判断結果がＹＥＳの場合に
は、より好ましくは、ステップ＃４で、ウィンカスイッ
チ７８がＯＮされてからの車両ｌの走行距離りが所定値
し８以内であるか否かが判断される。

尚、具体的には図示しなかったが、上記コントローラ７
０には、ウィンカスイッチ７８がＯＮされてからの経過
時間を測定するタイマ回路、及び、該タイマ回路による
計測値と車速センサ７３，７４から入力される車速■と
に基づいて、ウィンカスイッチ７８がＯＮされてからの
走行距ＭＬを演算する距離演算回路が設けられており、
上記ステップ＃４では、この距離演算回路による演算結
果りが、上記所定値Ｌｇ以内であるか否かが判断される
。この所定値Ｌｓは、車両ｌの旋回初期のリヤ張り出し
が生じる範囲の走行距離で、車両ｌの最小旋回半径やリ
ヤ部のオーバハング長さなどから適当に定められる。

上記ステップ＃４での判断結果がＹＥＳの場合には、ス
テップ＃５で、後輪転舵角θｒが第２図及び第３図に示
した特性よりも減少するように、後輪操舵装置６０が制
御される。

本実施例では、上記ステップ＃２．＃３及び＃４での判
断結果が全てＹＥＳの場合には、後輪転舵角θｒが零に
まで減少させられ、後輪５２＆、５２ｒは、通常の２Ｗ
Ｓ車の場合と同じく、直進方向に維持される。すなわち
、上記電磁クラッチ６４の解放動作によってサーボモー
タ６２と後輪転舵ロッド６１との連繋が解除されるとと
らに、上記位置復帰装置６６によって後輪転舵ロッド６
１が中立位置に復帰させられ、後輪５２（！、５２ｒを
転舵角零の中立位置に復帰させるようになっている。

一方、上記ステップ＃２．＃３及び＃４の少なくともい
ずれか一つにおいて、その判断結果がＮＯの場合には、
ステップ＃６で、所定の後輪転舵特性（第２図及び第３
図の実線グラフ参照）に基づいて後輪転舵角θｒが演算
される。

そして、ステップ＃７で、上記ステップ＃５又はステッ
プ＃６で得られた転舵角θ「となるように後輪５２１２
．５２ｒが制御され、このステップ＃７が終了すると再
びステップ＃１に戻り、以下、同様のサイクルが繰り返
して行なわれるようになっている。

以上、説明したように、本実施例によれば、車速Ｖが２
０ｋｉ／ｈ以下でウィンカスイッチ７８がＯＮされてお
り、かつ、ウィンカスイッチ７８がＯＮされてからの走
行距離りが所定値Ｌｓ以下である場合には、後輪５２Ｌ
５２ｒの逆位相転舵角θＦが零に維持されるようにした
ので、通常の２ＷＳ車と同じく、路上での旋回発進時に
おけるリヤ張り出しを無くすることができ、後続車の側
方すり抜は時の接触、あるいは障害物に沿って駐車した
場合の発進時における障害物との接触等を有効に防止し
、安全性を向上させることができる。

一方、後続車の直進のおそれがない場合（ウィンカスイ
ッチＯＦＦ時）には、通常通りの後輪の逆位相転舵量を
確保することができ、後輪逆位相転舵機構を備えたＪＷ
Ｓ車特有の小回り性の良さを十分に発揮することができ
るのである。

尚、本実施例において、後輪転舵角θｒが零に維持され
る車速範囲を２０に鴎／ｈ以下としたのは、逆位相転舵
機構を用いて車両を小回りさせる場合には、通常、少な
くとも上記範囲まで車速Ｖを落として旋回が行なわれ、
また、リヤ張り出しが生じるのは、車速Ｖが上記範囲を
越えない旋回発進初期だけであり、この範囲を越える車
速Ｖで走行する場合には、所定の後輪転舵特性が得られ
るようにするためである。

尚、ｉ記実施例は、電磁クラッチ６４と位置復帰装置６
６とを作動させて後輪転舵角θｒを零にまで減少さ仕る
ものであったが、この替わりに、後輪転舵特性のパター
ンを変更することにより、後輪転舵角θｒを通常時より
減少させるようにしてもよい。

すなわち、上記コントローラ７０に、車両１の後輪転舵
特性として、第２図及び第３図において実線で示す通常
走行時のパターン（第１パターン）に加えて、第２図及
び第３図において一点鎖線で示すように、上記第１パタ
ーンに比べて、車速■が２０ｋｍ／ｈ以下での後輪転舵
角θｒが低く設定されたいま一つのパターン（第２パタ
ーン）を記憶させておき、後輪転舵特性を上記第１パタ
ーンから第２パターンに切り換えることによって、後輪
転舵角θｒを減少させることができる。

この場合、第５図のフローチャートに示すように、ステ
ップ＃２．＃３及び＃４での判断結果が全てＹＥＳの場
合には、ステップ＃５で後輪転舵特性が第１パターンか
ら第２パターンに切り換えられる。次に、ステップ＃６
でこの第２パターンに基づいて後輪転舵角θｒが演算さ
れる。一方、上記ステップ＃２．＃３及び＃４での判断
結果の少なくとしいずれか一つがＮＯの場合には、ステ
ップ＃７で通常のパターン（第１パターン）に基づいて
後輪転舵角θｒが演算される。そして、ステップ＃８で
、上記ステップ＃６又はステップ＃７で得られた転舵角
θｒとなるように後輪転舵角が制御されるようになって
いる。

また、上記実施例では、いずれも、ウィンカスイッチ７
８がＯＮされてからの走行距離りが所定値Ｌｓ以下であ
ることを、後輪５２１２，５２ｒの転舵角θ「を減少さ
せるための必要条件の一つとじていたが、この条件を無
くすることにより、上記ウィンカスイッチ７８を、低速
（２０に膳／ｈ以下）領域において、運転者の意志に応
じて後輪転舵特性を切り換えるための手動スイッチとし
て用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る自動車の操舵機構の全体
構成を概略的に示す平面説明図、第２図は上記実施例に
係る後輪操舵装置の車速に対する後輪転舵比特性を示す
グラフ、第３図は上記後輪操舵装置のハンドル回転角に
対する後輪転舵特性を示すグラフ、第４図は上記後輪操
舵装置の作動を説明するためのフローチャート、第５図
は本発明の池の実施例に係る後輪操舵装置の作動を説明
するためのフローチャート、第６図は従来例に係る自動
車の旋回特性を示す平面説明図である。 ■・・・自動車、２１２，２ｒ・・・萌輸、１１・・・
ステアリングホイール、６０・・・後輪操舵装置、５２
１２．５２ｒ・・・後輪、７８・・・ウィンカスイッチ
、■・・・車速、θｈ・・・ハンドル回転角、θｒ・・
・後輪転舵角。場゛編戸第１図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）逆位相転舵機構を備えた車両の後輪操舵装置にお
いて、車速が所定値よりも低く、かつ、ウインカが作動してい
る場合には、通常時に比べて、同一のハンドル回転角に
対する後輪の逆位相転舵量が減少するように設定されて
いることを特徴とする車両の後輪操舵装置。