JPH02124372A - 車両の後輪操舵装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の後輪操舵装置に関するものである。

（従来技術） １ｉ訂輪と共に後輪をも転舵させるようにした４輪操舵
式の車両のなかには、特開昭６０−１９３７８０づ公報
に示すように、左右の後輪を同時にトーイン方向へ転舵
させるようにしたものがある。

すなわち、後輪を支持する左右のサスベンショアームと
車体との間にそれぞれシリンダ装置を架設して、この左
右のシリンダ装置によって、例えばコンプライアンス（
サスペンションにおける弾性ブツシュの弾性変形）の範
囲で、前輪転舵時に左右の後輪を共にトーイン方向に制
御するようにしたものが提案されている。

このように、左右の後輪を共にトーインさせるものにあ
っては、旋回時において内輪側となる後輪を１次の反対
方向への旋回時に備えてあらかじめトーインとしておく
ことができる。これにより、左右のカーブが連続して存
在するような走行路でも、旋回時外輪側となる後輪のト
ーインを応答良く得られて、車両の安定性確保の点で好
ましいものとなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、左右後輪を同時にトーインさせるのに、
上記公報記載のように、車速に感応さ七て、所定の車速
となったときに、−律に後輪の拘舵を開始するのでは、
この判別基準重速の近傍て走行しているときに、後輪の
操舵制御系に過度Ｃ負担を強いることになる。

すなわち車両の走行安定性を確保するためにトーインさ
せる場合、例えば６０　ｋ　ｍ　／　ｌ−１という訃用
走行屯速を判別基準１１ｉ速に設定すると仮定したとき
に、実車速が６０　ｋ　ｍ　／　Ｈを越えたときには、
トーイン方向への制御が開始され、６０ｋｍ／ＩＩを丁
回ったときには、トー制御が中止されることとなる。こ
のことは、制御の開始あるいは＋１正に伴って、後輪を
操舵させるアクチュエータが、その都度作動することを
意味する。このため、例えば起伏のある道路を走行して
いるとき番コは、車速が６０　ｋ　ｍ　／　Ｈを挟んで
±ａ変動するＣは通例であり、したがってアクチュエー
タの作〃頻度が多くなるという問題がある。

そこで、本発明の［１的は、後輪を操舵するアクチュエ
ータの作動頻度を低下させて、その信頼性を向ト、する
ようにした車両の後輪操舵装置を提供することにある１
゜ （問題点を解決するだめのＦ段、作用）ｌ１記技術的課
題を達成すべく、本発明にあっては、第１図に示すよう
に、 アクチュエータの作動により左右の後輪が、夫々、少な
くともトーイン方向に操舵される車両の後輪操舵装置を
＋Ｔｉ提として、 車速を検出する車速検出手段と、 小山の減速を検出する減速検出手段と。

車速に応じて所定の１１速となったときに、後輪の操舵
を開始する操舵開始制御手段と、１１１１記後輪の操舵
の開始を判別する判定基準車速な、車両の減速時には、
他の小さな判定基準車速に変更する判定基準値変更手段
と、を備える構成としである。

すなわち、制御開始の判定基準車速を実車速がド回ると
いうことは、車両が減速状態にあるという点に着目し、
この減速状態にあるときには、判定基準車速を小さな値
に変更するようにしたものである。

このような構成とすることにより、判定基準ｉｉ速の近
傍は一種の不感帯となり、車速が多少変動したとしても
、これにより制御の［１始あるいは中止が繰り返される
という°１工態の発生が防ＩＦ、されることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

第φん１において、１［（は右１Ｆ１輪、ＩＬは左前輪
、２Ｒは右後輪、２Ｌは左後輪であり、左右の前輪Ｉ　
ｎ、ＩＬは＋ｉｉｆ輪転舵機構Ａにより連係され、また
左右の後輪２Ｒ１２Ｌは後輪転舵機構Ｂにより連係され
ている。

前輪転舵機構Ａは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ックルアーム３Ｒ１３Ｌおよびタイロッド４１で、４Ｌ
と、該左右一対のタイロッド４１゜４Ｌ同志を連結する
リレーロッド５とから構成されている。この＋ｉｉｉ輸
転舵機構△にはステアリング機構０が連係されており、
このステアリング機構Ｃは、実施例ではラックアントピ
ニオン式とされて、ハンドル６を右に切るような操作を
したときは、リレーロット５が第Ｈｙ＋左方へ変位して
、１−記ハンドル６の操作変位：ｆン、つまりハンドル
舵角に応じた分だけ左右前輪ＩＲ，＋１、が右方向に転
舵される。同様に、ハンドル６を左に切る操作をしたと
きは、この操作変位：■に応じて、左右１１１１輸ｌ　
Ｒ１１Ｆ、が左方向へ転舵される。

後輪転舵機構Ｂも、前輪転舵機構△と同様に、それぞれ
左右一対のナックルアームｌ　ＯＲ４１゜Ｌおよびタイ
ロッド１１］＜、ｌ　ｌ　Ｌを有する他、該タイロッド
ｌｌＲ，ＩＩＬ同志を連結する連結機構１〕を有する。

上記連結機構りについて、第２３図を参照しつつ詳述す
る。

連結機構りは、左右の後輪２Ｒ１２Ｌ間において、Ｉｌ
ｉ体に対し左右方向に揺動自在に取付けられた・対の揺
動片２０１（，２ＯＬを有する。尚、第Ｒ１２ＯＬの揺
動中心を示す。この一対の揺動片２ＯＲ１２ＯＬは、右
揺動片２０１１が右リレロッド２１Ｒの車幅方向内端部
に連結され、この右リレーロッド２］Ｒの外端部は＋ｉ
ｉ　３Ｅ右タイロツドＩＩＲに連結されている。同様に
、左揺動片２０Ｌは左リレーロット２１Ｌの車幅方向内
端部に連結され、この左リレーロッド２１Ｌの外端部は
前記左タイロッドｌ１ｌ−に連結されている。そして、
上記一対の揺動片２ＯＲ１２ＯＬ、は、また。

左右一対の連結ロッド２２１（，２２Ｌに５夫々、連結
され、この左右一対の連結ロッド２２Ｒ１２２［、は、
その内端部がポールナツト２３に連結されている。

上記ボールナツト２３は、車体に対し軸方向に変位１丁
能に支持され、その軸心を車体１ｉ」後方向に向けて取
付けられている。ポールナツト２３の内部にはねじ棒２
４が挿入され、このねじ棒２４の外周面とポルナツト２
３の内周面との間には多数のボール２５が転勤自在に配
設されている。尚、ポールナツト２３の内周面及びねじ
棒２４の外周面にはに記ボール２５が転動するねじ溝が
形成されているが、このような構成は既知であるので図
面では簡略化して示しである。これによりねじ棒２４の
ｉＥ逆回転に応じてポールナツト２３が車体１ｉ；１後
方向に変位し、左右のリレーロッド２１Ｒと２１１、と
が仔いに車幅方向に接近あるいは離間される。いま、ポ
ルナツト２３が所定の一定方向に変位されると、右側の
リレーロット２＋１１が第３図右方に変位されて、右後
輪２１（がトーインされる。これと同様に、左側のリレ
ーロッド２１Ｌは第３図中左方へ変位されて、左後輪２
Ｌもトーインされる。

上記後輪転舵機構Ｂの駆動を行なう１段、すなわち左右
の後輪２Ｒ１２１４を転舵させる駆動手段１３について
説明する。この駆動手段Ｅはステップモータ３０から構
成され、ステップモータ３０は小体にｒ、’ｉｆ定され
て、その出力軸３０　ａは前記ねじ棒２４に連結されて
いる。したがって、ステップ干−夕３０の正逆回転に応
じて、ボルトナツト２３が重体前後方向に変位し、この
ポルナツト２３の変位により左右の後輪２Ｒ１２Ｌが同
時にトーインあるいはトーアウト方向に操舵されること
になる。

第２図、第３図中符号４０は、マイクロコンピュータに
よって構成された制御ユニ・ントで、基本的にＣＩ）Ｌ
ｌ、　ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、またステップモータ３０
の回転速度を変更する制御手段４１を内蔵している。こ
の制御ユニット４０には、センサＳ１〜Ｓ６からの信号
が入力される。

センサＳｌはｉＩｉ速を検出するものである。センサＳ
２はスロットルポジションを検出するものである。セン
サＳ２３はブレーキペダルの踏み込みを検出するもので
ある（ブレーキスイッチ）。センサＳ４はハンドル舵角
を検出するものである。センサＳ５はワイパースイッチ
であり、センサＳ６はステップモータ２０の回転変位を
検出するエンコーダである。

次に、後輪転舵の制御内容を説明する。先ず、後輪のト
ー角は、所定の基準トー角Ｔｏ（イニシャルトー角）を
中心として、運転状態に応じて、トーイン方向あるいは
トーアウト方向へ制御される。そして、この後輪操舵制
御は、ここでは、車速、ブレーキスイッチのオン（ブレ
ーキペダルの踏み込み）、ハンドル舵角並びに路面μに
応じて行なわれ、その制御目標値は、ハンドル舵角の場
合を除いて、−律に所定値が設定されて、例えば車速に
基づく制御目標値と、ブレーキングに基づく制御目標値
とが設定されたときには、これら制御目標値が合算され
て、最終的な制御目標値として設定されるようになって
いる。すなわち、１１（速に基づく制御目゛標植は、第
４図に示すように、　Ｉｌｊ両が加速状態にあるときに
は、車速９０ｋｍ／Ｉｆがトーイン方向の制御の開始判
定基牛車速とされて、車速か９０ｋｍ／Ｈを越えたとき
に１１、−率に、＋６ｍｍの制御目標値が設定される。

ここに＋６ｍｍというのは、第９図を参照して説明する
と、イニシャルトー角を、更に１図示へ−Ｂ＝６ｍｍだ
けトーイン方向へ転舵させることを意味する。尚、上記
第４図において、実線は加速時のものであり、破線は減
速時のものである。ここで、加速時には９０　ｋ　ｍ　
／　Ｈを越えたときに、トーイン方向に制御され、２０
ｋｍ／ＩＩから７０　ｋ　ｍ　／　Ｌｌではトーアウト
方向に制御される、逆に減速時には、８０　ｋ　ｍ　／
　Ｉ−１を下回ったときにトーイン制御が中止され、更
に、６０ｋｍ／■を下回ったときにはトーアウト方向に
制御される。このように、加速時と減速時とでは異なる
判別基牛車速でトー角制御するようにしであるため、例
えば９０　ｋ　ｍ　／　Ｈで走行しているときに、わず
かの加減速でトーイン制御の開始あるいは中ｌ゛が繰り
返されるのを防止することができる。また、トーアウト
方向への制御とトーイン方向への制御との間に、制御を
しない領域（２ＷＳ領域）、つまり例えば加速時にあっ
ては、７０ｋｍ／！１乃至９０　ｋ　ｍ　／　Ｈの領域
が設けられているため、トーアウト方向への制御が直ち
にトーイン方向への制御へ切り換えるもの（２ＷＳの領
域のないもの）に比べて、加速あるいは減速時における
制御用を小さくできるという利点を備えている。

すなわち、減速から加速へと運転状態が変化した場合を
想定したときに、減速により６０　ｋ　ｍ　／　ｌ−１
乃Ｊｊ、８０ｋｍ／ＩＩの領域に入ったとする。このと
きには、後輪はイニシャルトーの状態（２ＷＳ状態）と
なる。この状態から加速されて９０ｋｍ／ＩＩを越える
中速となったとすれば、後輪２Ｒ１２［、はトーイン方
向へ転舵されることとなる。つまり、後輪２Ｒ，２Ｌは
、減速から加速への移行に伴ってイニシャルトーな経て
トーインへと転舵されることとなる。一方、前述したよ
うに２ＷＳの領域のないものでは、減速によって後輪２
］（，２１、は−塩トーアウトへ転舵され、その後加速
に伴ってこのトーアウトからトーインへと転舵されるこ
ととなり、大きな制御ｉ、ｌが必要とされることとなる
。特に、本実施例では、後述するように、１１速に基づ
き制御は、ステップモータ３０をゆっくりと回転させる
ようにしであるため、後輪２１？、２　Ｌ、の転舵は、
第８図に示すように、ゆっくりと行なわれる。このため
、上記の例を考えたときには、同図中矢印で示すように
、トーイン状態から最終的なトーインへと転舵すれば足
りるため、ステップモータ３０の負担を一層軽減できる
という利点がある。

第５図はブレーキング時のトーイン方向への制御目標値
の設定を示す。この制御は車速５０ｋ　ｍ　／　ｌｌを
越えていることを条件に行なわれる。

第６図は、ハンドル舵角に基づくトーイン方向への制御
目標値の設定を示す。この場合、同一のハンドル舵角で
あっても車速か大きい程大きな値を設定するようにしで
ある。また、このハンドル舵角に基づく制御は、ハンド
ルの操作速度が大きい程ステップモータ３０の回転速度
を［ｔめるようにしである。つまり、ハンドルが速く切
られる程、後輪２＋１．２Ｌの転舵はすばやく行なわれ
るようになっている。これにより、コーナリング時の走
行安定性が高められることとなる。

第７図は路面μに基づくトーイン方向への制御目標値の
設定を示す。路面μはワイパースイッチＳ５がオンされ
たことを条件に低μ路を判別するようにしである。つま
りワイパースイッチｓ５がＯＮされたときには低μ路で
あるとして、トーイン方向への制御が行なわれ、低μ路
走行の安定性を確保するようにしである。

以にのことを前提として、第１Ｏ図以後に示すフローチ
ャートに基づいてより詳しく説明する。

尚、ステップモータ３０の回転変位はエンコータＳ６に
よってフィードバックされる。

第１Ｏ図はｌｉ速に基づく制御１］標値の設定を示すも
のである。

先ず、ステップＰｌ（以−ド、ステップ番号はＰをもっ
て示す）において車速が人力され、次の１〕２で小雨の
加減速状態が判別される。加速あるいは定常走行状態に
あると判別されたときには、Ｐコ３ないしＰ５において
領域判別され、１１１速が２０ｋｍ／Ｉｆより小さいと
きにはイニシャルトー（′１゛０）が設定されて（Ｐ６
）　、２ＷＳの状態とされる。車速か２０　ｋ　ｍ　／
　Ｈ乃至７０　ｋ　ｍ　／　Ｉ−１の領域ではイニシャ
ルトーＴ　ｏから４ｍｍ）−アウト方向へ転舵する目標
値が設定される（　Ｉ）　７　）。７゜ｋ　ｍ　／　Ｈ
乃至９０　ｋ　ｍ　／　Ｈの領域ではイニシャルトーＴ
ｏが設定されて（Ｐ８）、２ＷＳの状態とされる。９０
　ｋ　ｍ　／　Ｉ−１以上の領域ではイニシャルト−Ｔ
ｏから６ｍｍトーイン方向へ転舵する目標値が設定され
て、高速走行安定性の確保がなされる。

方曲記Ｐ２において、減速走行状態にあると判別された
ときには、ＰＩＯ以後のステップに移行される。この減
速走行の判別基準車速は８０ｋｍ／Ｉｔ、６０　ｋ　ｍ
　／　ｌ−１等のように、前記加速時のものよりも小さ
な車速に変更されて、各領域に応じた１］標値が設定さ
れる（Ｐ１３〜ＰＩ５）（第４図参照）。尚、第９図に
示すＴ１は車速に基づく制御目標値を示すものであり、
このｄｉ速に基づく制御では、ステップモータ３０の回
転は１ｓｅＣの速度で、比較的ゆっくりと回転される。

第１１図はブレーキング時の制御を示す。

先ず、１）２０においてフラグＦ＝１であるか否かが判
別される。フラグＦ＝１はブレーキングに基づくトーイ
ン制御が行なわれていることを意味する。いま、Ｉ＝’
　＝　０とすると、Ｐ２＋へ進み車速が５０ｋｍ／Ｉｔ
を越えていることを条件として、１〕２２へ進みブレー
キスイッチＳ５がオンとなったとき、つまりブレーキペ
ダルが踏み込まれたときには、車速に基づく制御目標値
Ｔ１に対しトーイン方向へ６ｍｍ加算したｌ］標値が設
定される（１）２３＞。このブレーキング時のトーイン
制御速度、つまりステップ干−夕３０の回転は５０ｍ５
　ＯＣの速度で、すばやく回転される１、これにより制
御時の走行安定性がすばやく確保されることとなる。こ
のトーイン制御はブレーキングが解除されるまで、フラ
グＦ＝１とされて（Ｐ２４）このトーイン状態が継続さ
れる（Ｐ２ＯからＰ２２）。尚、車速５０ｋｍ／Ｉｆ以
下でブレーキングが解除されたときにはフラグ１７のリ
セットが行なわれるようになっている。

このブレーキングに基づく制御はブレーキペダルが踏み
込まれていない限り行なわれず、１ｉｉｆ記屯速に基づ
く目標値Ｔ１がそのまま設定される（１）２５、ｌ）　
２６　）。尚、ブレーキング解除に伴うドアウド方向へ
の制御（Ｐ２６）は、ステップモタ３０の回転速度が１
ｓｅｃとされて、比較的ゆっくりと行なわれ、走行安定
性の確保が図られている。尚、本図においてＴ２はブレ
ーキングを加味した制御目標値を示すものである。

第１２図はハンドル舵角に基づく制御を示す。

Ｐ　３０で車速が人力され、Ｐ３１でハンドル舵角が人
力されて、これら車速、ハンドル舵角をパラメータとし
て、ハンドル舵角に基づくトーイン制御目標値Ｆ（Ｖ、
θＩＩ　）が設定され（Ｐ３２、第６図参照）、Ｐ３３
においてこのハンドル舵角を加味した制御目標値Ｔ３が
設定される。尚、ハンドル舵角に基づくトーイン制御は
前述したように、ハンドルの転舵速度に応じた速度で行
なわれるようになっており、ステップモータ３０の回転
速度はハンドルの転舵速度と一致した速度で行なわれる
ようになっている。

第１３図は路面μに基づく制御を示す。この路面μに基
づくトーイン制御は、ワイパースイッチ・Ｓ５のＯＮ、
ＯＦ　＋”に応じて、ワイパースイッチＳ５がＯＮされ
ているときには、史に１ｍｍトーインとする［］１標植
Ｔ、が設定される（Ｐ４１）。

この路面μに基づく制御は、ステップモータ３０の回転
速度がｌ　ｓ　ｃ＝　ｃとされて、比較的ゆっくりと行
なわれる。

（発明の効果） 以１１の説明から明らかなように、本発明によれば、後
輪を転舵させるアクチュエータの作動頻度を低下させる
ことができ、アクチュエータの信頼性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、 第２図は実施例に係る制御系の系統図、第３図は要部詳
細図。 第４図は車速に基づく制御目標値を示す図、第５図はブ
レーキングに基づく制御目標値を示す図、 第６図はハンドル舵角に基づく制御１］標値な示す図。 第７図は路面μに基づく制御目標値を示す図、 第８図は車速に基づく後輪転舵の状態を表す説明図、 第９図はトーイン制御目標値設定の説明図、２第１０図
乃至第１３図は制御の一例を表わすフローチャート。 ２　Ｒ１２［、 ■〕 Ｉ ：左右の後輪 ：後輪転舵機構 二連結機構 ：後輪駆動機構 二ボールナツト ：ステップモータ（アクチュエータ） ：制御ユニット ：ステップ干−夕の回転速度制御手段 二車速センサ ：スロットルポジションセンサ ：ブレーキスイッチ ：ハンドル舵角センサ ワイパースイッチ ：エンコ ダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクチュエータの作動により左右の後輪が、夫々
   、少なくともトーイン方向に操舵される車両の後輪操舵
   装置において、 車速を検出する車速検出手段と、 車両の減速を検出する減速検出手段と、 車速に応じて、所定の車速となったときに、後輪の操舵
   を開始する操舵開始制御手段と、 前記後輪の操舵開始を判別する判定基準車速を、車両の
   減速時には、他の小さな判定基準車速に変更する判定基
   準値変更手段と、 を備えていることを特徴とする車両の後輪操舵装置。