JPH06510497A - 電子舵取り制御装置及び方法 - 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、一般的には前輪及び後輪の両者が舵取り可能な車両に関し、具体的に は１つの舵取りモードから別の舵取りモードへ制御可能に切り換えるための装置 に関する。

背景技術 車両が舵取り可能な前輪及び後輪を含み、また複数の舵取りモードを含むことが 多い。舵取りモードは、例えば、車両の前輪のみが舵取り可能であるモード、後 輪のみが舵取り可能であるモード、前輪及び後輪が逆方向に舵取りされるモード 、もしくは前輪及び後輪が同一の方向に舵取りされるモードを含む。車両が旋回 中に１つの舵取りモードから別の舵取りモードへ切り換えらだ時に、車両の旋回 率を運転手が望む旋回率から大きく外れないようにすると有利である。もし、運 転手が舵取り入力を何等変化させていないにも拘わらず車両の旋回率が急激に変 化すれば、車両は不安定になるか、または意図しない方向へ舵取りされる恐れが ある。

例えば１９６６年ｌＯ月１８日付けのＬｉｎ５ａｙの合衆国特許３．２７９．８ １３号に開示されているような全ての車輪を舵取りするための初期の制御装置は 流体圧・機械式であり、運転手が１つの舵取りモードから次の舵取りモードへ切 り換えた時に車両の旋回率を維持する手段は設けられていない。従って舵取り車 輪の各位置は、それぞれの舵取りモードに対応する複数の旋回率に合わされる。

例えば、もし運転手がセレクタ箱を作動させて前輪舵取りモードから急ハンドル （もしくはクランプ）舵取りモード（前輪及び後輪が逆方向に舵取りされるモー ド）へ切り換えれば、前輪はそれらが今まで向いていた方向に維持されるが、後 輪は前輪の旋回角に対応する角度まで逆方向に自動的に旋回する。従って、運転 手は舵取りハンドルを運動させていないにも拘わらず、後輪が旋回して車両の旋 回率は大きく増加する。同様に、運転手が前輪舵取りモードに戻すように切り換 えると、後輪は直進の位置、もしくは中立位置へ自動的に戻される。後輪が直進 方向になると運転手か舵取りハンドルの位置を変えていないにも拘わらず、車両 の旋回率は大きく減少する。上述したように、これらの車両の旋回率の変化力仏 ンドリング問題をもたらす恐れがある。これは比較的高速において特に然りであ るが、低速においてもこれらの変化が運転手をひどく狼狽させかねない。

自動車に使用される代替システムが１９８６年１１月１１日付けのＫａｎａｚａ ｗａらの合衆国特許４．６２１．７０２号に開示されている。この特許は上述し た制御問題を防止してはいるが、車両は舵取りハンドルの位置が変化しつつある 時に限って舵取りモードを変化させる。従って、もし舵取りハンドルが所与の位 置に維持されていれば、車輪の舵取り角は変化しない。これにより運転手は車両 の制御を維持することができるが、舵取りモードは舵取りハンドルの位置の変化 だけに応答して変化し得る。例えば舵取りハンドルを少し回しただけであれば、 車両は横這い（または蟹）舵取りモード（前輪及び後輪が同一方向に舵取りされ るモード）になる。

同様に、もし舵取りハンドルを大きく回せば、車両は急／％ンドル舵取りモード になる。舵取りハンドルが中間の位置にあれば、急ハンドルモードと横這いモー ドとの間の中間舵取りモードになる。従って、所与の量の舵取り入力に対しては 、車両設計車が予め定めた舵取りモード以外の任意舵取りモードに車両を置くこ とは不可能である。

後者の舵取り制御システムは、車輪型のローダ、トラクタ、もしくはトラックの ような建設車両への使用には不適当である。このような車両は、車両が使用され ている応用に応答して、運転手が舵取りモードを変化させることができなければ ならない。車両は、運転手の舵取り入力には無関係に、ある特定の舵取りモード で動作可能でなければならない。生産性を改善するためには、車両は、車両が動 作中に舵取りモードを変化させることを可能にするべきである。しかしながら前 者の舵取り制御装置について説明したように、これらの移行が車両を不安定にす ることなく、車両の旋回率を運転手の舵取り入力から大きく外れないようにする べきである。

本発明は上述した諸問題の１もしくはそれ以上を解消することを目的とする。

発明の開示 本発明の一面では、複数の舵取り車輪と、車両に運動可能なように接続されてい る舵取り入力装置とを有する車両において舵取りモードを変化させる装置が提供 される。舵取り入力装置は、車両の所望の旋回率に対応する複数の位置へ、及び これらの位置の間を運動可能である。車両は、現舵取りモードと、所望の舵取り モードを選択する装置とを含んでいる。車両は、舵取り可能な車輪の中に現舵取 りモードに関連する第１の組と、舵取り可能な車輪の中に所望の舵取りモードに 関連する第２の組とを使用して舵取り可能である。本装置では、舵取り入力装置 が複数のどの位置にあっても、第１の組の舵取り車輪のみを舵取りすることから 、第２の組の舵取り車輪のみを舵取りすることへ、少な（とも部分的に移行させ る。本装置は、車両の走行の曲率を所望の旋回率に一致させ続ける。

本発明の別の面では、複数の舵取り車輪と、車両に運動可能なように接続されて いる舵取り入力装置とを有する車両において舵取りモードを変化させる方法が提 供される。舵取り入力装置は、車両の所望の旋回率に対応する複数の位置へ、及 びこれらの位置の間を運動可能である。本方法は、所望の舵取りモードを選択す る段階と、舵取り入力装置が複数の位置の何れにあっても先行舵取りモードから 中間舵取りモードの１つ及び所望の舵取りモードへ移行させる段階と、この移行 の間中、車両の旋回率を所望の旋回率に実質的に等しくさせる段階とを含んでい る。

本発明の実施例は、複数の舵取りモードの間を制御可能に移行させる方法及び装 置を提供する。舵取りモード間のこれらの移行は、単なる例示であって限定する ものではないが、前輪のみによる舵取りから前輪及び後輪の両者による舵取りへ の移行、もしくは前輪及び後輪の両者による舵取りから後輪のみによる舵取りへ の移行を含む。これらの移行の間中、車両の旋回率は、舵取りハンドルもしくは レバーの位置によって決定される所望の旋回率に一致し続ける。従って、車両が 専ら１つの舵取りモードの舵取りから専ら第２の舵取りモードの舵取りへ完全に 移行したとしても、車両の旋回率は舵取りハンドルもしくはレバーの位置の対応 変化がない限り、大きく変化することはない。この配列によって、車両の運転中 に運転手もしくは自動制御システムは、舵取りモードを変化させることができる 。本発明は他の特色及び長所を含んでいるが、これらは添付図面及び明細書を詳 細に検討することによって明白になるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、ある車両の考え得る旋回の中心を示す図である。

図２は、ある車両の旋回率及び舵取りモードによって決定される距離及び角度の 幾何学的説明図である。

図３は、本発明の一実施例に含まれるアッカーマン舵取り装置の一部の概要図で ある。

図４は、舵取り制御装置の一実施例のブロック線図である。

図５は、舵取りレバー利得対車両速度のグラフである。

図６は、図４に示す本発明の実施例に含まれる閉ループ制御回路のブロック線図 である。

！興聾 図Ｉに、複数の舵取り可能な車輪１２を有する車両ｌＯを示す。好ましい実施例 では、車両ｌＯは４つの車輪を含み、それらの２つが前にあって一組の舵取り可 能な前輪１４を構成し、２つが後にあって一組の舵取り可能な後輪１６を構成し ている。前及び後の組の車輪１４．１６をそれぞれ、舵取り技術では公知のアッ カーマン舵取り装置を使用して制御可能に舵取りすると有利である。他の舵取り 装置も本発明と組合わせて動作可能であるが、複式アッカーマン舵取り装置は２ つの舵取りシリンダだけを使用して４つの車輪の全ての舵取りをすること力呵能 である。

車両ＩＯが旋回している時に、もしタイヤが滑らなければ、各舵取り可能な車輪 １２は車両ＩＯの湾曲した通路に正接して運動する。図１に示すように、各車輪 １２の通路に垂直な線を引く。アッカーマン舵取り装置は所与の旋回の外側に位 置する車輪が旋回の内側上の車輪より実質的に遠く走行しなければならないとい う事実を補償するように設計されているから、前輪から引いたこれらの線は平行 ではない。滑りはないものとしているので、車両１０の旋回の中心はこれらの垂 直線が交差する位置だけで位置決めすることができる。前輪１４だけによって舵 取りを行った場合の旋回中心は、前輪１４から引いた線力咬差する図１の右下隅 に示されている点である。同様に、後輪１６だけによって舵取りを行った場合の 旋回中心は、図１の右下隅に示されている点である。しかしながら、前輪１４が 一方向に旋回し、後輪１６が逆方向に旋回するような急ハンドル舵取りモードで 車両が舵取りされている場合には、前輪及び後輪１４．１６は異なる旋回中心を 持つことから、車輪は滑らなければならない。急ハンドル舵取りモードでは、旋 回の中心は各車輪１２の滑りの量に依存し、この滑りの量は車両ｌＯの動的な荷 重、タイヤの状態、及び土地の状態の関数である。

経験的に、急ハンドル舵取りモードにおける実際の旋回中心の合理的な近似は図 １に示すような各車輪１２毎の旋回角の代わりに、前及び後輪１４．１６の平均 旋回角を使用することによって見出し得ることが分かっている。図２を参照する 。各前輪１４から線を引くのではな（、前輪１４を接続している車軸の中心から 前輪１４の平均旋回角に対応する線を引く。同様に、後輪１６を接続している車 軸の中心から後輪の旋回角の平均に対応する線を引（。これらの２つの線が交差 する点がめられ、この点が車両１０の旋回の中心の合理的な近似になる。

主として図２を参照する。車両ＩＯの瞬時通路は曲率Ｃ及び垂直な長さＬで記述 される。曲率は車両の通路の半径の逆数に等価である。垂直な長さしは、車両の 中心線上に位置し且つ両車軸から等距離にある中心点から、車両の中心線上に位 置し且つ旋回の中心から引いた線が車両の中心線と直角をなす点までの距離と定 義する。平均前輪及び平均後輪舵取り角、曲率Ｃ１及び垂直長さしの間の関係は 図面及び以下の方程式から理解できよう。

ｄ＝　（１／ｃ２−Ｌ”　）　Ｖ！ 但し、ｄは車両の中心線に垂直で且つ旋回の中心まで伸びる線の長さである。

ａ＝　ｊａｎ−’　［（ｗ／　２−Ｌ）　／　ｄｌ但し、αは平均面旋回角であ り、Ｗは前車軸から後車軸までの距離である。

β＝　ｊａｎ−１（（ｗ／　２　＋Ｌ）　／ｄｉ但し、βは平均後輪舵取である 。

図３に左前輪のためのアッカーマン舵取りリンケージ１９を示す。左前輪のため の舵取りリンケージだけを図示して説明するが、舵取り可能な全ての車輪１２の ための舵取りリンケージが類似の手法で製造され、動作することを理解されたい 。前車軸１８の一部分を点１と５との間に示しである。前舵取りシリンダ２０は 、点６と３との間に伸びるシリンダ棒２２を含む。舵取りシリンダ２０は、シリ ンダ棒２２が２つの端を有し且つシリンダを完全に通って伸びるような二重棒端 シリンダとすると有利である。この配列では、両棒端は実質的に同一の方向に運 動できる。従って棒端の一方が伸長すると、他方の棒端は収縮し、その逆もまた 真である。この配列では、一方の棒端が左前輪に接続され、他方の棒端が右前輪 に接続されるから、単一のシリンダ２０によって両前輪１４を舵取りすることが 可能になる。図３に示すようにシリンダ棒２２は、Ｘ及びｙに対応する長さを有 し且つ点３．４、及びｌへ、及びこれらの点の間を伸びるリンクを介して左前輪 に接続されている。本発明を流体圧舵取りシリンダに関して説明するが、例えば 電気・機械式装置、もしくはラックとピニオン舵取りシステムのような他の舵取 り制御機構も使用できることを理解されたい。

点６を舵取りシリンダ２０の中心と定義する。従って、シリンダ棒端が伸長もし くは収縮すると、点３から点６までの長さはそれぞれ長くなるかもしくは短くな る。点１と３とで直角三角形を形成する車軸上の点を点２と定義する。従って点 ２は、点３に対応するシリンダ棒端が伸長もしくは収縮すると前車軸１８に沿っ て運動する。点ｌから点５までの距離ｒ＋ｓは左前輪から車両の中心線までの距 離として定義されている。点ｌから点２までの距離ｒは、距離（ｒ＋ｓ）一点３ から点６までの距離Ｘに等しい。前車軸１８と前舵取りシリンダ２０とは実質的 に平行な方向に伸びているから、点２から点３までの距離Ｕは既知の定数である 。ピタゴラスの定理から、点ｌから点３までの距離ｔは、ｒ２とＵ！との和の平 方根に等しい。このリンケージは更に以下の方程式によって表される。

７＝　ｊａｎ−’　（ｕ／ｒ） 但し、γは長さｒ（！：ｔとによって形成される角であり、Ｕは点２から点３ま での距離であり、ｒは点ｌから点２までの距離である。

ｒ＝　ｃｏｓ−’　ｆ　（ｔ”　＋ｙ２＋ｘ２）／　（２＊ｔ＊ｙ）１但し、τ は長さｔとｙとによって形成される角であり、ｔは点１から点３までの距離であ り、ｙは点ｌから点４までの距離であり、そしてＸは点３から点４までの距離で ある。

旋回角＝γ＋τ−オフセット 但し、旋回角は左前輪が直進方向から旋回する角度であり、オフセットは左前輪 が直進位置にある時のγとてとの和である。本実施例では、左前輪の旋回角は右 方向への旋回に対しては正であり、左方向への旋回に対しては負である。前述し たように、他の舵取り可能な車輪の旋回角も類似の手法によって決定される。

図４は、舵取り制御装置の動作の概要を示すブロック線図である。舵取り入力装 置２４は、運転手が所望する車両の旋回率と旋回方向とを表す舵取り信号を発生 するために設けられている。舵取り入力装置２４は、運転手の座席（図示してな い）付近の車両ＩＯに運動可能なように取り付けられている。好ましい実施例に おいては、舵取り入力装置２４は、それぞれが車両の所望の旋回率に対応する複 数の位置を通して運転手が運動させることができるレバーを含む。しかしながら 、本発明はレバーの代わりに普通の舵取りハンドルを使用しても同じように動作 することを理解されたい。舵取り入力装置は、曲率信号を発生する手段２６に接 続されている。曲率信号発生手段がパルス幅変調信号を生成し、回転ポテンショ メータ２８を含む舵取り入力装置２４の位置によって上記信号のデユーティサイ クルを決定するようにすることが好ましい。物理部材の位置に応答して電気信号 を変化させることができる例えば線形ポテンショメータもしくは他の装置のよう な他の信号発生装置を、回転ポテンショメータ２８の代わりに容易に使用するこ とができる。

好ましい実施例では、公知の型の車両速度センサ３０が車両ｌＯに接続されてい て車両の速度を感知し、それに応答して速度信号を発生する。速度信号は曲率信 号発生手段へ送られ、曲率信号発生手段は車両ｌＯの速度に応答して曲率信号を 調整する。図５に示すように、曲率信号の利得は車両速度に正比例する。低速に おいては、所与のレバー位置に関連する旋回率は実質的に、車両ｌＯが比較的高 速で走行している場合よりも大きい。好ましい実施例には車両速度に応答して曲 率信号を調整する装置が含まれているが、これは必ずしも必要ではない。

舵取りモード入力装置３２も運転席（図示してない）付近において車両１０に接 続されている。舵取りモード入力装置３２は、複数のボタン、スイッチもしくは 車両に組込まれている舵取りモードに対応する類似入力装置を含む。多くの舵取 りモード及び舵取りモードの組合わせが考えられるが、好ましい実施例は、前輪 １４だけで車両を舵取りする前舵取りモード、専ら後輪１６によって車両を舵取 りする後舵取りモード、前輪及び後輪１４．１６を逆方向に旋回させて車両ＩＯ を舵取りする急ハンドル舵取りモード、前輪及び後輪１４．１６を同一方向に旋 回させて車両１０を舵取りする横這い舵取りモード、及び舵取りモードセレクタ ３３が車両を動作させる舵取りモードを決定する自動モードを含む。好ましい実 施例は上記モードの全てを含んでいるが、本発明は上記モードの何れかの組合わ せを使用する車両にも、もしくは記述してない他の舵取りモードを使用している 車両にさえも等しく適用することができる。

自動舵取りモード中には、舵取りモードセレクタ３３が速度信号を受信し、それ に応答して所望舵取りモードを決定する。例えば、舵取り制御装置２３は極めて 低い速度で向きを変えるために後舵取りモードを選択し、中速度において小半径 旋回を行うために急ハンドルモードを選択し、そして比較的高速においては自動 車の舵取りと同じような舵取りを可能にするために前舵取りモードを選択する。

他の舵取りモードの１つが選択された時に、舵取りモードセレクタ３３は舵取り 制御装置２３をその選択されたモードに維持する。

垂直長さしの大きさは、車両ＩＯが動作中の舵取りモードに依存する。前舵取り モードでは、垂直線ｄは後車軸において車両の中心線と交差する。後舵取りモー ドでは、垂直線ｄは前車軸１８において車両の中心線と交差する。好ましい実施 例においては、車両が急ハンドルモードで動作中の時に、垂直線は前車軸１８と 後車軸３６との間で車両の中心線と交差する。急ハンドルモード中の交差点の正 確な位置は前輪１４と後輪１６の旋回特性によって決定されるが、詳細に関して は後述する。垂直長さしは、ある基準点、好ましくは前車軸１８及び後車軸３６ から等距離の点から、垂直線ｄが車両の中心線と交差する点までの距離として定 義される。

各舵取りシリンダ毎の所望のシリンダ伸長は、垂直長さし及び曲率信号に応答し て決定される（３８）。舵取り制御装置２３は二次元ルックアップテーブルを含 んでおり、これにより舵取り制御装置２３は所望のシリンダ伸長を、従って実際 的な範囲内にある垂直長さし及び曲率信号の各組合わせに関連する所望旋回角を 決定することができる。垂直長さ及び曲率信号によって限定されるアドレスに見 出されるシリンダの伸長は、上述した方程式を使用して決定されている。このル ックアップテーブルは、分解能を改善するためにテーブル内の離散した値の間を 補間するような電子技術の分野においては公知の型であり、従って詳細な説明は 省略する。

左旋回及び右旋回に必要なシリンダの伸長は、方向が異なるだけで大きさは異な らず対称的であることに注目すれば、ルックアップテーブルを縮小させることが できる。これにより、単一のルックアップテーブルを用いて左及び右の両旋回を 行うことができる。もし垂直線ｄが他方の車軸よりもある車軸の方に近く、その ｄまでの垂直長さしを正であるものとすれば、及びその逆であれば、その車軸に 関する垂直長さしに対して、他方の車軸に関して符号は反対である力吠きさが等 しい対応垂直長さしが存在することに注目することによって、ルックアップテー ブルを更に縮小することができる。

ルックアップテーブルから入手した所望のシリンダ伸長に応答して舵取り制御装 置２３は前輪及び後輪の各舵取りシリンダ毎に、それぞれ前輪及び後輪のための 所望旋回角に対応するシリンダ伸長信号を発生する。上述した若干のモードでは 、前輪もしくは後輪の所望の旋回角を直進位置に対応させ得ることを理解すべき である。

前輪及び後輪１４．１６のためのシリンダ伸長信号はそれぞれの閉ループ制御回 路４０．４２によって処理される。好ましい実施例の閉ループ制御回路の詳細を 図６に示す。位置センサ４４．４６がそれぞれ前及び後舵取りシリンダに接続さ れ、それぞれの車輪の現旋回角に対応する位置信号を発生する。好ましい実施例 では、位置シリンダ４４．４６は舵取りシリンダ内に配置されているＲＦセンサ であるが、舵取りシリンダの伸長を決定することができるどのような位置センサ も本発明に使用することができることを理解されたい。位置信号とシ１ルダ伸長 信号との差が決定され、得られた差信号は１つの経路において微分され４８、第 ２の経路の望ましくない信号特性を補償する（５ｏ）。微分され、補償された信 号は加算され、典型的には非線形特性によって表される舵取り信号を形成する。

それ故舵取り信号は、舵取りシリンダへの流体圧用流体の流れを制御するそれぞ れの電気・流体圧弁５４へ送られる前に、線形化される（５２）。以上のように して、舵取りシリンダは、現旋回角からずれた所望の旋回角に応答してシリンダ 棒を伸長もしくは収縮させる。

産業への応用 本発明の実施例の動作は、舵取り可能な前輪１４及び後輪１６と、舵取り可能な 車輪を種々に組合わせて車両を舵取りする複数の舵取りモードとを有する車両ｌ Ｏと共に使用することに関連して説明すると理解し易い。

例として、車両１０が現在急ハンドル舵取りモードで動作中であり、前輪１４が 一方向へ旋回され、また後輪１６は反対の方向に旋回されているものとする。

また、運転手が舵取りモード入力装置３２を介して前輪舵取りモードを選択する か、もしくは舵取り制御装置２３が自動モードで動作中であって車両の速度の変 化に応答して車両は前輪舵取りモードを変化させるべきであると決定したがの何 れかであるものとする。

舵取り制御装置２３は車両１０の所望の旋回率に対応する曲率信号を入手し、速 度信号の応答してこの信号を変更する。舵取り制御装置２３は、急ハンドル舵取 りモードと前輪舵取りモードとに関連する垂直長さしを決定する。急ハンドル舵 取りモードに関連する垂直長さしは、前輪舵取りモードの垂直長さしに実質的に より近い値に増分的に変更される。舵取り制御装置２３は、前輪舵取りモードに 関連する垂直長さに等しくなるまで垂直長さＬを増分的に変化させ続ける。これ により、車両を急ハンドル舵取りモードから前輪舵取りモードへ徐々に変化させ ることができる。

好ましい実施例では、後輪１６は前輪１４よりも実質的に鋭く旋回させることが できる。従って舵取りモードが変化した時に、前輪１４及び後輪１６が同時に所 望の旋回角に到達するように急ハンドル舵取りモードに関連する垂直長さしを選 択すると有利である。

車両は、急ハンドル舵取りモードにある時の方が前輪舵取りモードにある時より も実質的に鋭く旋回することができるから、曲率信号は車両が前輪舵取りモート にある時には得ることができない旋回率に対応させることができる。従って舵取 り制御装置２３は、垂直長さを増加させた時にシリンダ伸長信号が車両の物理限 界を超える旋回角に対応するか否かを決定する。もしシリンダ伸長信号がこの限 界を超えれば、実際のシリンダ伸長信号を決定するために、増加させない垂直長 さを使用する。このようにすると、もし舵取り入力装置２４が前輪舵取りモード にある車両の旋回能力内の旋回率に対応する位置にあれば、車両は前輪舵取りモ ードへ完全に変化する。しかしもし舵取り入力装置２４がこの範囲の外側にあれ ば、前輪舵取りモードへの移行は急ハンドル舵取りモードと前輪舵取りモードと の間のある中間モードで一時的に停止する。運転手が舵取り入力装置２４を前輪 舵取り範囲により近く運動させると、車両は後輪１６を直進化させることによっ て前輪舵取りモードへ漸増的に変化し続ける。以上のように、もし運転手が舵取 り入力装置２４に現在指示している車両の旋回率に変化がもたらされるのであれ ば、舵取り制御装置２３は車両が前輪舵取りモードへ完全に移行することを許さ ない。舵取り入力装置２４を一旦前輪舵取り範囲へ戻すと車両は完全に前輪舵取 りモードになり、運転手もしくは舵取り制御装置２３がある舵取りモード変化が 必要であることを決定するまでこのモードに留まる。舵取り制御装置２３が舵取 りモードを完全に変化させた後の車両１ｏの旋回率は、その舵取りモードに対応 する車両の物理的制約によって制限され、たとえ舵取り入力装置２４がより大き い旋回率に対応する位置まで運動できるとしても、これらの限界を超えることは 許されない。

以上に１つの舵取りモード変化だけを説明したが、他の舵取りモード変化も類似 の手法で行われる。横這い舵取りモードへ、及び該舵取りモードから移行しつつ ある場合には、舵取り制御装置２３が現旋回率を維持するように試みることはな い。横這い舵取りモードへ移行する場合、適切な車輪が旋回せしめられて前輪１ ４及び後輪１６の両者は実質的に同一方向へ整列される。この移行では旋回率は 考慮されないが、走行の方向は維持される。同様に、横這い舵取りモードから移 行する場合には、走行の方向は維持され、適切な車輪が所望の舵取りモードに対 応するように旋回せしめられる。

閉ループ制御回路４０．４２はシリンダ伸長信号及びシリンダ位置信号を受信し てそれらに応答し、シ１ルダ伸長信号とシリンダ位置信号との間の差に基づいて 舵取り信号を発生する。舵取り信号は線形化された後、それぞれの車輪を所望の 旋回角に向けて旋回させるように電気・流体圧弁５４．５６に舵取りシリンダの 伸長を変化せしめる。

本発明の一実施例においては、舵取り制御装置２３は、前輪及び後輪の両舵取り シリンダへの流体圧用流体の要求された流れと、機関速度の関数である流体圧用 流体の使用可能な流れとを計算する。もし要求された流れが使用可能な流れより も大きければ、前輪及び後輪舵取りシリンダへの流れは使用可能な流れに等しく なるように比例して減少される。

本発明の他の面、目的、及び長所は図面、明細書、及び請求の範囲を検討するこ とにより明白になるであろう。

哨　？　の　ヘ　−ロ　−へ　Ｏぐ １ｒ＠−に 車両速度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の舵取り可能な車輪（１２）と、車両（１０）の所望の旋回率に関係付 けられた複数の位置へ、及びこれらの位置の間を運動可能なように該車両（１０ ）に接続された舵取り入力装置（２４）とを有する車両（１０）の舵取りモード を変更するための装置（２３）であって、先行舵取りモードと、 所望の舵取りモードを選択する手段（３３）と、複数の舵取り可能な車輪（１２ ）の中の先行舵取りモードに対応する第１の組（１２、１４、１６）と、 複数の舵取り可能な車輪（１２）の中の上記所望の舵取りモードに対応する第２ の組（１２、１４、１６）と、 舵取り入力装置（２４）が上記複数の位置のいずれかにあるときに、舵取り可能 な車輪の中の上記第１の組（１２、１４、１６）のみを舵取りすることから舵取 り可能な車輪の中の上記第２の組（１２、１４、１６）のみを舵取りすることへ 少なくとも部分的に移行させ、移行の間中車両の旋回率を所望の旋回率に実質的 に等しくさせる手段（３８）とを具備することを特徴とする装置。 ２．車両（１０）の速度を感知する手段（３０）と、舵取り入力装置（２４）の 位置及び車両（１０）の速度に応答して曲率信号を発生する手段（２６）とを含 む請求項１に記載の装置（２３）。 ３．上記曲率信号発生手段（２６）は、舵取り入力装置（２４）の位置に応答し てパルス幅変調信号を発生する手段（２８）を含む請求項２に記載の装置（２３ ）。 ４．上記車両（１０）は、上記舵取り可能な車輪（１２）の全てが実質的に同一 方向に向けられる横這い舵取りモードを含む請求項１に記載の装置（２３）。 ５．上記移行手段（３８）は、上記所望の舵取りモード、上記先行舵取りモード 、及び舵取り入力装置の位置に応答して上記各舵取り可能な車輪毎の所望の旋回 角を決定し、また、 上記各舵取り可能な車輪（１２）の現旋回角を決定する手段（４４、４６）と、 上記所望の旋回角及び上記現旋回角に応答して舵取り信号を発生する手段（４０ 、４２）と を含む請求項１に記載の装置（２３）。 ６．上記先行舵取りモードに対応し、且つ第１の所定の大きさを有する第１の垂 直距離と、上記所望の舵取りモードに対応し、且つ第２の所定の大きさを有する 第２の垂直距離とを含み、上記移行手段（３８）は上記第１及び第２の所定の大 きさの間の大きさを有する第３の重直距離を計算し、上記第３の垂直距離及び上 記曲率信号に応答して所望の旋回角を発生する請求項５に記載の装置（２３）。 ７．複数の舵取り可能な車輪と、舵取り入力装置（２４）とを有する車両（１０ ）の舵取りモードを変更するための装置（２３）であって、上記舵取り入力装置 （２４）は車両（１０）に接続され、且つ複数の位置の間を運動可能であり、上 記各位置は車両（１０）の所望の旋回率に関係付けら、上記装置が、先行舵取り モードと、 所望の舵取りモードを選択する手段（３３）と、上記舵取り入力装置（２４）の 位置に応答して曲率信号を発生する手段（２６）と、 上記先行舵取りモードに対応し、且つ第１の所定の大きさを有する第１の垂直距 離と、 上記所望の舵取りモードに対応し、且つ第２の所定の大きさを有する第２の垂直 距離と、 上記第１及び第２の所定の大きさの間の大きさを有する第３の垂直距離を計算す る手段（３８）と、 上記曲率信号及び上記第３の垂直距離の大きさに応答して舵取り信号を発生する 手段（４０、４２）と を具備することを特徴とする装置（２３）。 ８．運転手入力を入手し、それに応答して入力信号を発生する手段（３２）と、 車両（１０）の速度を感知し、それに応答して車両速度信号を発生する手段（３ ０）とを含み、上記所望の舵取りモードを選択する手段（３３）は、運転手入力 に応答する手動モードと、上記車両速度信号に応答する自動モードとを含む請求 項７に記載の装置（２３）。 ９．上記車両速度信号に応答して上記曲率信号を変更する手段（２６）を含む請 求項８に記載の装置（２３）。 １０．上記舵取り信号発生手段（４０、４２）は、上記各舵取り可能な車輪（１ ２）毎に所望の旋回角及び現旋回角を決定する請求項７に記載の装置（２３）。 １１．複数の舵取り可能な車輪と、車両（１０）に接続されている運動可能な舵 取り入力装置（２４）とを有する車両（１０）の舵取りモードを変更するための 装置（２３）であって、 先行舵取りモードと、 運転手入力を入手し、それに応答して入力信号を発生する手段（３２）と、車両 （１０）の速度を感知し、それに応答して車両速度信号を発生する手段（３０） と、 上記入力信号に応答する手動モードと、上記車両速度信号に応答する自動モード とを含む所望の舵取りモードを選択する手段（３３）と、複数の舵取り可能な車 輪（１２）の中の先行舵取りモードに対応する第１の組（１２、１４、１６）と 、 複数の舵取り可能な車輪（１２）の中の上記所望の舵取りモードに対応する第２ の組（１２、１４、１６）と、 舵取り入力装置の運動に応答して曲率信号を発生する手段（２６）と、舵取り可 能な車輪の中の上記第１の組（１２、１４、１６）を専ら舵取りすることから、 舵取り可能な車輪の中の上記第２の組（１２、１４、１６）を専ら舵取りするこ とへ制御可能に移行させる手段と、を具備し、 上記移行手段（３８）は、上記先行舵取りモードに対応し且つ第１の所定の大き さを有する第１の垂直距離と、上記所望の舵取りモードに対応し且つ第２の所定 の大きさを有する第２の垂直距離とを含み、上記移行手段（３８）は上記第１及 び第２の所定の大きさの間の大きさを有する第３の垂直距離を計算し、上記装置 （２３）が更に、 上記曲率信号及び上記第３の垂直距離の大きさに応答して舵取り信号を発生する 手段（４０、４２）を も具備することを特徴とする装置（２３）。 １２．上記曲率信号発生手段（２６）は、上記車両速度信号に応答して上記曲率 信号を変更する請求項１１に記載の装置（２３）。 １３．アッカーマン舵取り装置（１９）に接続され、上記舵取り信号に応答して 舵取りすることができる舵取り可能な前車輪対（１４）と、アッカーマン舵取り 装置（１９）に接続され、上記舵取り信号に応答して舵取りすることができる舵 取り可能な後車輪対（１６）とを含む請求項１１に記載の装置（２３）。 １４．複数の旋回率で旋回可能な車両（１０）の複数の舵取りモードの間を移行 させる方法であって、上記車両（１０）は、複数の舵取り可能な車輪と、複数の 舵取りモードと、それぞれが車両（１０）の所望の旋回率に関係付けられた複数 の位置へ、及びこれらの位置の間で運動可能な舵取り入力装置（２４）とを有し 、上記方法が、 所望の舵取りモードを選択する段階と、上記舵取り入力装置か複数のどの位置に あっても、先行舵取りモードから中間舵取りモード及び所望の舵取りモードの一 方へ移行させる段階と、移行の間中車両（１０）の旋回率を所望の旋回率に実質 的に等しくさせる段階と を具備することを特徴とする方法。 １５．各舵取り可能な車輪（１２）の現舵取り角を決定する段階と、所望の舵取 りモード、先行舵取りモード、及び舵取り入力装置（２４）の位置に応答して各 舵取り可能な車輪（１２）毎の所望の旋回角を決定する段階と、所望の旋回角及 び現旋回角に応答して舵取り信号を発生する段階とを含む請求項１４に記載の方 法。 １６．複数の旋回率で旋回可能な車両（１０）の複数の舵取りモードの間を移行 させる方法であって、上記車両（１０）は、複数の舵取り可能な車輪と、複数の 舵取りモードと、それぞれが車両（１０）の所望の旋回率に関係付けられた複数 の位置へ、及びこれらの位置の間で運動可能な舵取り入力装置（２４）とを有し 、上記方法が、 所望の舵取りモードを選択する段階と、舵取り入力装置（２４）の位置に応答し て曲率信号を発生する段階と、先行舵取りモードに対応する第１の垂直距離の大 きさと、上記所望の舵取りモードに対応する第２の垂直距離の大きさとの間の大 きさを有する垂直距離を計算する段階と、 上記曲率信号及び上記計算された垂直距離の大きさに応答して舵取り信号を発生 する段階と を具備することを特徴とする方法。 １７．車両の速度を感知し、それに応答して車両速度信号を発生する段階と、上 記車両速度信号に応答して曲率信号を変更する段階とを含む請求項１６に記載の 方法。