JPH01103580A - 自動車用４輪操舵装置の制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は自動車用４輪操舵装置の制御方法に関するもの
である。

従来の技術 自動車用４輪操舵装置において、従来の前輪舵角と車速
とで後輪舵角を制御する方法の代りに、前輪操舵力又は
前輪操舵補助力等の前輪舵力と車速とから後輪舵角を制
御することにより、意図的な操舵時以外の直進時であっ
ても例えば横風等の外乱によって車両挙動に変化が生じ
たとき後輪に舵角を与え安定化をはかり得るようにした
装置が既に開発され、例えば特願昭６１−３０５３１号
、特願昭６１−２７２２９４号等により特許出願中であ
る。

発明が解決しようとする間゛照点 上記のような前輪舵力と車速とから後輪舵角を制御する
ものは、操舵時以外の外乱による車両挙動の変化にも後
輪に適切な舵角が与えられ走行安定性が著しく向上する
と言う極めて有益な効果を奏し得るものであるが、舵力
検知に際し信号波形が路面の凹凸等の影響を受はノイズ
的な高周波成分を含んでいるので、これらを平滑化する
為にローパスフィルタを用いて信号波形処理を行う必要
がある。

しかし、あまりに信号波形を平滑化すると、ステアリン
グホイールを早く操舵したときの後輪転舵の応答が遅れ
すぎてしまうので、ローパスフィルタの時定数は比較的
低い値に設定され後輪転舵の応答が許容される程度の遅
れの範囲となるようにされなければならない。

ところが例えば前輪駆動或は４輪駆動車において前輪へ
の過大な駆動トルクにより前輪スリップが発生した場合
は、その前輪スリップにより駆動力、横力、アライニン
グトルクが変動し、それにより舵力に例えば第４図（イ
）に示すような変動が生じるが、このような舵力変動に
対しては前述のようにして設定されている時定数の低い
ローパスフィルタでは例えば第４図（ｏ）の実線示のよ
うに完全には平滑化され得ないので、後輪舵角が影響を
受けてふらつき、車両挙動が不安定になると言う問題が
発生する。

本発明は上記のような問題に対処することを主目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は後輪舵角を決定するパラメータの１つとして舵
力を用いる自動車用４輪操舵装置において、左右の前輪
と少くとも一方の後輪の回転速度をセンシングし、ブレ
ーキがかかっていない状態において少なくとも一方の前
輪の回転速度が最も遅い他の車輪の回転速度よりある程
度以上大であるとき前輪にスリップが発生していると判
断し、舵力信号の信号処理用ローパスフィルタの特性を
時定数を高くする方向に変更制御することを特徴とする
ものである。

作　　　用 上記により、前輪スリップを的確に検出できると共に、
該前輪スリップ検出にてローパスフィルタの時定数を高
くすることにより平滑化され、例えば第４図（イ）に示
すような舵力変動は第４図（ａ）の点線示のように平滑
な後輪舵角制御出力となって後輪舵角の不要な変動は防
止され、車両挙動の安定化をはかり得る。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第１図において、１はハンドル、２は前輪であり、該ハ
ンドルｌから前輪２に至る公知の前輪操舵系統にはハン
ドルｌの操舵トルクに応じて作動するコントロールバル
ブ３と、該コントロールバルブ３の作動により油圧ポン
プ４の吐出油圧が左右いずれか一方に導入される左右の
油室をもったパワシリンダ５とからなる公知の油圧式パ
ワステアリング装置が設けられている。

６ａ、６ｂは上記パワシリンダ５の左右の油室の油圧を
検出する左右の油圧センサであり、該油圧センサ６ａ、
６ｂが検出した左右の油圧信号は演算増幅装Ｍ７に入力
されこ−で左右の油圧差を演算し、その油圧差に応じた
信号をコントロールユニット９に入カスる。

上記において、油圧式パワステアリング装置はハンドル
ｌの操舵トルクに応じた油圧補助力を発生させるもので
あるから上記油圧差はハンドル１の操舵トルクに対応し
ており、従って演算増幅装置７からコントロールユニッ
ト９に入力される信号は前輪舵力に対応した舵力信号で
ある。

８は車速に応じた車速信号を発する車速センサであり、
該車速信号もコントロールユニット９に入力される。

コントロールユニット９は、予じめ設定されている車速
−舵力−後輪舵角特性に基づき、上記入力された舵力信
号および車速信号から後輪操舵角目標値を決定し、それ
に基づきモータ等の後輪操舵用アクチュエータ１０に出
力信号を発し、電磁クラッチ１１．例えばリンク機構等
よりなる後輪操舵機構１２を介して後輪１３を転舵させ
、後輪は後輪舵角を検出する後輪舵角センサ１４の後輪
舵角信号によるフィードバック制御により上記目標値通
りの舵角に転舵される。

１５Ｌ、１５Ｒおよび１６Ｌ、１６Ｒは左右前輪および
左右後輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速度センサ
であり、これら車輪速度センサの車輪速度信号ωＦＬ、
ωＦＲおよびωＲＬ。

ωＲＲはコントロールユニット９に入力される。

尚第１図において１０ａはモータ回転速度センサであり
、後輪操舵用アクチュエータｌＯとして図示のようにモ
ータを用いたときは、モータ回転速度を検出するモータ
回転速度センサ１０ａの信号によりモータ速度は制御さ
れる。

上記第１図に示す各センサ信号のコントロールユニット
９への入力態様およびコントロールユニット９の諸機能
等をブロック図で表わすと第２図の通りである。

即ち第２図に示すように舵力信号、車速信号、後輪舵角
信号、モータ回転速度信号等、後輪舵角制御の基礎とな
る各信号はそれぞれローパスフィルタにより信号処理さ
れ、ノイズ的なものを除去されるが、特に舵力信号の入
力回路に介装されるローパスフィルタ１７は前述したよ
うに素速いハンドル操作時、後輪操舵の応答が遅れすぎ
ることがないよう比較的低い時定数に設定されているも
のであるが、本発明は車輪速度センサ１５Ｌ、１５Ｒ，
１６Ｌ、１６Ｒから入力される前後左右の車輪速度信号
から前輪スリップの有無を検出する前輪スリップ検出部
１８をコントロールユニット９に設け、該前輪スリップ
検出部１８が前輪スリップを検出したとき上記舵力信号
の信号処理を行うローパスフィルタ１７の時定数を高く
し前輪スリップによって生じる舵力信号の変動をほぼ平
滑化し得る特性に変更する制御を行うことを特徴とする
ものである。

上記前輪スリップ検出部１８の作動態様を第３図のフロ
ーチャートを参照して説明する。

前輪スリップ検出部１８は前後輪の各車輪速度センサ１
５Ｌ、１５Ｒおよび１６Ｌ、１６Ｒの車輪速度信号のイ
ンプットに基づき各車輪の回転速度を検出するに当り、
先ずブレーキがかかった状態であるかどうかを例えばブ
レーキスイッチ等によって確かめ、ブレーキがかかって
いない状態で上記検出した各車輪の回転速度のうち最も
低い回転速度ω０をとり出す０次に前２輪の回転速度ω
ＦＬとωＦＲと上記最も低い回転速度ω０に定数Ｋ（例
えばＫ　＝　１．１程度に設定される）を掛は合せた値
ωＯ−にとを比較し、ωＦＬ≧ωｏ−Ｋ又はωＦ尺≧ω
Ｏ−にであった場合前輪スリップと見なし、ローパスフ
ィルタ１７の特性を変更させるべき信号を発し、ローパ
スフィルタ１７の時定数を高くする。

過大な駆動トルクにより前輪スリップ状態となると駆動
力、横力、アライニングトルクが変動しその為にパワシ
リンダ５内の左右の油室の油圧は急変し、例えば第４図
（イ）に示すような変動のはげしい舵力信号が発せられ
る。このような変動のはげしい舵力信号はローパスフィ
ルタ１７にて波形成形されるが、前述したようにローパ
スフィルタ１７の通常の制御時の特性では第４図（ａ）
の実線水ａのような後輪舵角制御出力が生じ、後輪舵角
が不要な変動を繰り返し車両挙動が不安定になる。

上記のような前輪スリップ検出部１８によるローパスフ
ィルタ１７の特性変更制御が行われると、ローパスフィ
ルタ１７の時定数が高くなり舵力信号はより一層平滑化
され、第４図（ｏ）の点線示すのような後輪舵角制御出
力となって後輪の不要な舵角変動は著しく少くなり、車
両挙動不安定と言う従来の問題はほぼ完全に解消される
。

上記実施例では前輪スリップ検出を前後左右の４輪の回
転速度により行う例を示しているが、前２輪と後１輪の
３輪の回転速度により前輪スリップを検出するようにし
ても良く、この場合も３輪の回転速度のうちの最も低い
速度ω０に定数Ｋを掛けた値ωＯ−にと前２輪の回転速
度とをそれぞれ比較し前２輪のうちいずれか一方又は双
方の回転速度がωＯ−に以上であった場合前輪スリップ
と判断するものである。

尚第１図実施例のように油圧式パワステアリング装置を
装備したものの場合は、図示のようにパワシリンダ５の
油圧から舵力を検出するのがもっとも簡単であるが、そ
の他電動モータの回転により操舵補助を行う電動式パワ
ステアリング装置を装備したものの場合は電動モータに
流れる電流値から求められるモータトルクにより舵力を
検出することができ、又パワステアリング装置を装備し
ないものの場合は例えばステアリングシャフトに作用す
るトルク或は又前輪のコーナリングフォース等から舵力
を検出するようにしても良い。

又第１図の実施例では４輪駆動自動車に本発明を適用し
た例を示しているが、本発明は前２輪のみが駆動輪であ
る前輪駆動自動車にも適用可能であり、更にアクチュエ
ータ１０．後輪操舵機構１２としては図示実施例に限ら
ず従来より公知の任意ものを採用できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、後輪舵角を決めるパラメ
ータの１つとして舵力を用いる後輪操舵装置を装備した
４輪駆動又は前輪駆動の自動車において、極めて簡単な
る方策により前輪スリップによって生じる後輪の不要な
舵角変動を防止し、車両挙動の安定化をはかることがで
きるもので、高速走行の安定性向上を狙いとする前後輪
操舵装置のメリットを更により一層向上させることがで
きる点、極めて効果的なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面説明図、第２図は
制御系統の一例を示すブロック図、第３図は前輪スリッ
プ検出部の作動例を示すフローチャート、第４図（イ）
は前輪スリップ発生時の舵力信号波形例、第４図（Ｉｌ
ｌ）は前輪スリップ発生時の後輪舵角制御出力波形例を
示す図である。 ｌ・・・ハンドル、２・・・前輪、５・・・パワシリン
ダ、６ａ、６ｂ・・・油圧センサ、７・・・演算増幅装
置＋８・・・車速センサ、９・・・コントロールユニッ
ト、１０・・・後輪操舵用アクチュエータ、１３・・・
後輪、１４・・・後輪舵角センサ、１５Ｌ。 １５Ｒ，１６Ｌ、１６Ｒ・・・車輪回転速度センサ、１
７・・・ローパスフィルタ、１８・・・前輪スリップ検
出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 後輪舵角を決定するパラメータの１つとして舵力を用い
   る後輪操舵装置を装備した自動車において、左右の前輪
   と少くとも一方の後輪の各回転速度を検出し、ブレーキ
   がかかっていない状態において上記各輪の回転速度のう
   ち最も小なる回転速度より左右前輪の各回転速度の少く
   とも一方がある程度以上大である場合、これを前輪スリ
   ップと判断して上記舵力を検出する舵力センサの舵力信
   号の信号処理用ローパスフィルタの特性を変更制御する
   ことを特徴とする自動車用４輪操舵装置の制御方法。