JPH02274665A - 車両の前後輪操舵装置 - 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） この発明は前輪の転舵角および車速に基き前後輪の舵角
比を決定して該舵角比により定まる目標舵角に後輪を転
舵する車両の前後輪操舵装置にかかり、詳しくは、舵角
比の決定の基礎となる車速を操舵状態に応じ補正して後
輪の舵角に操舵状態依存特性を付与し、前後輪操舵の利
点である旋回時の安定性を損うこと無く回頭性の向上を
図る前後輪操舵装置に関する。

（従来の技術） 前輪とともに後輪を転舵する車両にあっては、前後輪の
転舵位相および舵角比を車速に基き決定し、前輪に対す
る後輪の転舵方向および転舵方向を制御することが不可
欠である。このような前後輪操舵装置は、一般に、低車
速域において後輪を逆位相で車速が低いはど舵角比が大
きくなるような特性で転舵して旋回半径の小径化を図る
が、高車速域においては後輪を同位相で車速か高くなる
ほど舵角比が大きくなるような特性で転舵して安定性の
向上が図られる。

従来、この種の前後輪操舵装置は、例えば特開昭５９−
７７９６８号公報に記載されたようなものが知られてい
る。この特開昭５９−７７９８８号公報の前後輪操舵装
置は、前輪転舵角が設定値以下では前輪転舵角の増加に
応じて後輪転舵角を４１　大すセ、かつ、この設定値以
上ではその増加の割合を減少させるような変曲点を有す
る制御特性を基礎とし、この変曲点を車速の増加に応じ
て前輪の転舵角の小さい側に変化させるように後輪転舵
角を制御する。

しかしながら、上述のような従来の前後輪操舵装置にあ
っては、後輪転舵角の前輪転舵角に対する制御特性すな
わち転舵比の制御特性の特性曲線の変曲点が検出された
車速く以下、実車速と称す）に応じて変化するように制
御するにすぎず、車両の操舵状態によっては運転者は車
両の旋回挙動を鈍重あるいは初期設定の如何では逆に不
安定に感じることがあるという問題点がある。

そこで、本出願人にあっては、先に特願昭６２−１８９
７０５号明細書において、舵角比を操舵状態に応じ補正
する前後輪操舵装置を提案し、上記問題の解決を図フで
いる。この先願の前後輪操舵装置は、車速に対する舵角
比の制御特性を予め設定するとともに、操舵速度を検出
して該操舵速度に応じた補正係数を決定し、この補正係
数で上記制御特性により定まる舵角比を補正して運転者
の意志に即した俊敏な旋回挙動を得ている。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
上述の先願にかかる前後輪操舵装置にあっては、制御特
性自体を補正するため、この補正には種々のアルゴリズ
ムを駆使して車速および操舵速度の変化に対応させなけ
ればならず制御が方法的に複雑化するという欠点があり
、また、舵角比は操舵速度が異なると収束値も異なるよ
うになり、操舵速度と車速との双方が変動する場合等に
後輪の転舵角が大きく変動して操舵感の低下を招くとい
う欠点があった。

この出願の発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので
、前後輪操舵の利点である旋回安定性を損うこと無く旋
回状態に応じ俊敏な旋回挙動すなわち秀れた口頭性を簡
単な制御方法で得ることができる前後輪操舵装置を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明の車両の前後輪操舵装置は、第１図の構成図に
示すように、車速を検出する車速検知手段と、前輪転舵
角を検圧する前輪舵角検知手段と、操舵状態を検出する
操舵状態検知手段と、該操舵状態検知手段により検出さ
れた操舵状態に応じて車速補正量を決定する補正量決定
手段と、該補正量決定手段により決定された車速補正量
に基づき車速検知手段により検出された車速を補正して
補正車速を算出する車速補正手段と、車速に対する前後
輪の舵角比の制御特性を記憶して該制御特性に従い車速
補正手段により決定された補正車速を基に前後輪の舵角
比を決定する舵角比決定手段と、該舵角比決定手段によ
り決定された舵角比と前輪舵角検知手段により検出され
た前輪転舵角とから後輪目標舵角を算出する目標舵角決
定手段と、該目標舵角決定手段により算出された後輪目
標舵角に後輪を転舵する駆動手段と、を備える。

そして、第１の発明の車両の前後輪操舵装置は、補正量
決定手段が操舵状態に応じて車速補正値を決定し、車速
補正手段が検出された車速から車速補正値を減じて補正
車速を算出し、また、第２の発明の車両の前後輪操舵装
置は、補正量決定手段が操舵状態に応じて車速補正係数
を決定し、車速補正手段が検出された車速に車速補正係
数を乗じて補正車速を算出する。

（作用） この発明にかかる車両の前後輪操舵装置によれば、検出
された車速を操舵状態に応じ補正して補正車速を求め、
この補正車速を基にして予め記憶させた車速−舵角比制
御特性から舵角比を決定し、この舵角比および前輪転舵
角から後輪目標舵角を算出して該後輪目標舵角に後輪を
転舵する。

このため、車速すなわち車速を基に決定される舵角比を
操舵条件に適合した値に設定でき、安定感を損うこと無
く俊敏な旋回挙動が得られる。また、この前後輪操舵装
置は、車速を補正して補正車速を基に制御特性から対応
する舵角比が決定されるため、制御特性自体を変える必
要が無く、テーブルルックアップ等の簡単な手法のみで
制御を行うことができ、さらに、その転舵比すなわち後
輪転舵角もなめらかに変化して操舵感の低下が防止でき
る。

そして、第１の発明の前後輪操舵装置によれば、操舵状
態に応じ決定された車速補正値を検出された車速から減
算して補正するため、特に中車速域において舵角比を大
ぎく変えることができて良好な操舵性能を得られる。ま
た、第２の発明の前後輪操舵装置によれば、操舵状態に
応じ決定された補正係数を検出された車速に乗じて車速
を補正するため、特に高車速域において舵角比を大きく
変えることができ、高車速域で良好な操舵性能が得られ
る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図から第５図は第１の発明の第１実施例にかかる車
両の前後輪操舵装置を表し、第２図か操舵機構系の模式
図、第３図が制御系のブロック図、第４図がメインルー
チンのフローチャート、第５図がサブルーチンのフロー
チャートである。

第２図において、１１は操向ハンドルであり、操向ハン
ドル１１はステアリングシャフト１２を介してラックア
ンドビニオン式のステアリングギア機構１３に連結され
ている。ステアリングシャフト１２には、舵角センサ１
４、操舵速度センサ１５およびトルクセンサ４ｏが配設
されている。

例えば、舵角センサ１４はエンコーダ等から構成されて
ステアリングシャフト１２の回転角度（操舵角度）を検
圧し、操舵速度センサ１５はタコジェネレータ等から構
成されてステアリングシャフト１２の回転角速度を検出
し、トルクセンサ４０はトーションバーにより連結され
た２部材の相対変位を検出する差動トランス等から構成
されてステアリングシャフト１２の伝達トルク（操舵ト
ルク）を検出する。これらセンサ１２，１５゜４０は、
後述するコントローラ１６に結線されて該コントローラ
１６に検知信号を出力し、それぞれが操舵状態を操舵角
度（前輪転舵角）、操舵速度および操舵トルクで検出す
る操舵状態検知手段として機能する。

ステアリングギア機構１３は、周知のように、ステアリ
ングシャフト１２と一体的に回転するビニオンギア１３
ａおよびビニオンギア１３ａと噛合して車幅方向に延在
するラック１３ｂを備え、ラック１３ｂの両端がそれぞ
れ、左右の前輪１８ＦＬ、１８ＦＲのナックルアーム１
９ＦＬ。

１９ＦＲにタイロッド１７ＦＬ、１７ＦＲ等から成るス
テアリングリンケージを介して連結されている。これら
前輪１８ＦＬ、１８ＦＲにはそれぞれ車速センサ２０Ｆ
Ｌ、２０ＦＲが設けられ、これら車速センサ２０ＦＬ、
２０ＦＲがコントローラ１８にＭ線されて車速を表す信
号を出力する。

また、後述するように、後輪１８ＲＬ、１８ＲＲにもそ
れぞれ車速センサ２０ＲＬ、２０ＲＲが設けられ、これ
ら車速センサ２０ＲＬ、２０ＲＲ（以下、車速センサは
添字の無い番号で代表する）もコントローラ１６に結線
されて車速を表す信号を出力する。なお、言うまでもな
いが、前述の舵角センサ１４はステアリングギア機構１
３のラック１３ｂの移動距離あるいは前輪１８ＦＬ。

１８ＦＲの舵角を検知するセンサで代替でき、同様に、
操舵速度センサ１５はラック１３ｂの移動速度を検出す
るセンサあるいは舵角センサエ４の出力信号を微分演算
する微分回路等で代替できる。

２１はコントローラ１６に結線されて該コントローラ１
６から給電される電動機であり、電動機２１は出力軸が
傘歯車機構２２を介してラックアンドピニオン式のステ
アリングギア機構２３に連結されている。傘歯車機構２
２は、電動機２１の出力軸に固設された傘歯車２２ｂお
よびステアリングギア機構２３のビニオンギア２３ａと
一体的に回転する傘歯車２２ａを有している。ステアリ
ングギア機構２３は、前述のステアリングギア機構２３
と同様にビニオンギア２３ａおよびラック２３ｂを有し
、ビニオンギア２３ａが電動機２１に傘歯車機構２２を
介し連結され、ラック２３ｂの両端がそれぞれ左右の後
輪１８ＲＬ、１８ＲＲのナックルアーム１９ＲＬ、１９
ＲＲにタイロッド１７ＲＬ、１７ＲＲ等から成るステア
リングリンケージを介して連結されている。ステアリン
グギア機構２３のラック２３ｂには、該ラック２３ｂの
軸方向の移動距離を検出する後輪舵角センサ２４が設け
られている。後輪舵角センサ２４は、差動トランス等逼
ら構成されてコントローラ１６に結線され、ラック２３
ｂの移動距離で後輪１８ＲＬ、１８ＲＲの舵角を検出し
て該舵角を表す信号をコントローラ１６に出力する。こ
の後輪舵角センサ２４は、周知のように、コントローラ
１６から交流パルス信号が一次コイルに入力し、ラック
２３ｂとともにコアが変位して二次コイルから差動信号
を出力する。なお、この実施例では電動機２１を後輪１
８ＲＬ、１８ＲＲの転舵専用に設けているが、電動機２
１の出力を前輪１８ＦＬ、１８ＦＲとともに後輪１８Ｒ
Ｌ。

１８ＲＲへ分配し、後輪１８ＲＬ、１８ＲＲへの操舵力
の伝達系に舵角関数発生機構等を付加したものでもこの
発明が達成されることは言うまでもない。

コントローラ１Ｂは、第３図に示すように制御回路２５
および駆動回路２６を有し、制御回路２５に前述したセ
ンサ１４，１５，２０，２４゜４０とともに後述する駆
動回路２６の電流センサ２８が接続され、また、駆動回
路２６に前述の電動機２１が接続されている。

制御回路２５は、定電′圧回路３０、マイクロコンピュ
ータ回路３１および入力インターフェース回路３２，３
４，３５，３７，４１．４２等を備えている。定電圧回
路３０は、バッテリにフユーズ等を介し接続され、各回
路に一定電圧の電力を供給する。入力インターフェース
回路３２゜３４．３５，３７，４１．４２は、それぞれ
が対応する前述の各センサ１４，２０．２４．２８゜１
５．４０にｌ妾続され、また、データバスを介してマイ
クロコンピュータ回路３１に接続されている。舵角セン
サ１４に接続された入力インターフェース回路３２は舵
角センサ１４の圧力信号を処理してマイクロコンピュー
タ回路３１に前輪１８ＦＬ、１８ＦＲの操舵角度と方向
とを表す信号を出力する。同様に、操舵速度センサ１５
に接続された入力インターフェース回路４１はＡ／Ｄコ
ンバータ等を備え操舵速度センサ１５の出力信号を操舵
速度を表すデジタル信号に変換してマイクロコンピュー
タ回路３１に出力し、また、トルクセンサ４０に接続さ
れた入力インターフェース回路４２もトルクセンサ４０
の出力信号を操舵トルクの大きさと方向を表すデジタル
信号に変換してマイクロコンピュータ回路３１に出力す
る。

後輪舵角センサ２４に接続されたインターフェース回路
３５は、発振回路、整流回路およびローパスフィルタ等
から成り、後輪舵角センサ２４の一次コイルに交流パル
ス信号を出力するとともに二次コイルからの信号を整形
してマイクロコンピュータ回路３１に出力する。車速セ
ンサ２０に接続されたインターフェース回路３４は、波
形整形回路および演算回路等から成り、各車速センサ２
０の出力信号を基に車速を表す信号をマイクロコンピュ
ータ回路３１へ出力する。電流センサ２８に接続された
インターフェース回路３７は、増幅回路およびＡ／Ｄコ
ンバータ等を備え、電流センサ２８の出力信号をデジタ
ル信号に変換してマイクロコンピュータ回路３１に出力
する。

マイクロコンピュータ回路３！は、ＣＰＵ。

ＲＯＭ、ＲＡＭおよびクロック等を備え、ＲＯＭに記憶
されたプログラムに従い各インターフェース回路３２，
３４，３５，４１．４２を経て各センサから入力する信
号を処理して電動機２１へ通電する電流の方向およびデ
ユーティファクタを決定し、このデユーティファクタを
表すパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）ｇ＋　ｈ＊　　１
　、Ｊを駆動回路２６に出力する。

駆動回路２６は、昇圧回路３８、ゲートドライブ回路３
９、電流センサ２８、リレー回路４１およびスイッチ回
路４０等を備え、ゲートドライブ回路３９がバッテリに
接続され、また、スイッチ回路４０がリレー回路４１を
介しバッテリに接続されている。スイッチ回路４０は、
４つの電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｌ、Ｑ２．
Ｑ３゜Ｑ４をブッリジ状に結線して成り、これらＦＥＴ
Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４のゲートがゲートドライブ回路
３９に接続されている。ＦＥＴＱＩ、Ｑ２は、ドレイン
がバッテリに接線されてソースがＦＥＴＱ３．Ｑ４のド
レインに接続され、また、ＦＥＴＱ３．Ｑ４はソースが
電流センサ２８を介し接地（バッテリの一端子）され、
ＦＥＴＱＩ。

Ｑ３のソース・ドレイン接続部とＦＥＴＱ２゜Ｑ４のソ
ース・ドレイン接続部との間に電！ｌＩ機２１が接続さ
れている。昇圧回路３８はバッテリの電圧を昇圧してゲ
ートドライブ回路３９に出力し、ゲートドライブ回路３
９はマイクロコンピュータ回路３１から入力するＰＷＭ
信号信号対、ｉ、ｊに基づいてスイッチ回路４０の各Ｆ
ＥＴＱＩ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４のゲートに駆動信号を出力
する。電流センサ２８は電動機２１に通電された電流を
検出してこの電流の検知信号を前述のインターフェース
回路３７に出力する。なお、スイッチ回路４０は、ＦＥ
ＴＱＩのゲートにＰＷＭ信号信号対応したデユーティフ
ァクタの駆動信号が入力し、同様に、ＦＥＴＱ２のゲー
トにＰＷＭ信号り、ＦＥＴＱ３のゲートにＰＷＭ信号ｉ
％ＦＥＴＱ４のゲートにＰＷＭ信号ｊのデユーティファ
クタの駆動信号がそれぞれ入力する。

次に、この実施例の作用を第４図を参照して説明する。

この前後輪操舵装置の操舵制御装置は、マイクロコンピ
ュータ回路３１において第４図のフローチャートに示す
一連の処理を実行して電動機２１を制御する。

まず、イグニッションキーが操作されてキースイッチが
ＯＮ位置に没入されると、マイクロコンピュータ回路３
１等に電力が供給され、マイクロコンピュータ回路３１
が作動する。そして、ステップＰ１では、マイクロコン
ピュータ回路３１の初期化（イニシャライズ）が行なわ
れ、内部のレジスタ等の記憶データの消去およびアドレ
ス指定等を行う。続いて、ステップＰ２においては、他
に定義されているサブルーチンに従い初期故障診断が行
なわれ、全てが正常に機能している場合にのみ以下の処
理を行う。

ステップＰ３においては、舵角センサ１４の出力信号す
、を読み込み、ステップＰ４において舵角センサ１４の
中立補正値θＭにより中立位置からの舵角θＦ（θＦ≧
ｂ、−θＭ）を算出する。

この舵角θＦはステアリングシャフト１２の回転角が前
輪１８ＦＬ、１８ＦＲの舵角と対応するため前輪１８Ｆ
Ｌ、１８ＦＲの舵角を表す（以下、前輪舵角と記す）。

続いて、ステップＰ５では、前輪舵角θＦの正負すなわ
ち方向を判別し、前輪舵角θＦが正であればステップＰ
６でフラグＦ１をＯに設定し、また、前輪舵角θＦが負
であればステップＰフで前輪舵角θＦを正値化（絶対値
化）した後にステップＰ８でフラグＦ１を１に設定する
。

次に、ステップＰ９においては、各車速センサ２０の出
力信号から車速Ｖ（実車速Ｖ）を読み込み、続くステッ
プＰ１０において他に定義されている車速補正サブルー
チンを実行して車速Ｖを補正する。この車速補正サブル
ーチンは、第５図に示すように、ステップＱ１で操舵速
度センサ１５の出力信号から操舵速度ｂ２を読み込み、
ステップＱ２で操舵速度Ｏ１をアドレスとして第１３図
に示すデータテーブルＡから車速補正値△Ｖをマツプ検
索し、ステップＱ３でこの車速補正値ΔＶを上記ステッ
プＰ９で読み込まれた車速Ｖから減じて車速Ｖを補正す
る。同図から明らかなように、車速補正値△Ｖは、中車
速域の所定車速から漸増して高車速域では一定値となる
特性を有する。そして、次のステップｐＨにおいて、第
１１図に示すデータテーブル１から上記補正された車速
Ｖをアドレスとして舵角比ｋをマツプ検索する。この舵
角比には、第１１図に明らかなように、所定車速Ｖ、よ
り高い高車速領域で所定値に漸近（収束）する正値（同
位相を表す）を有し、所定車速Ｖ、より低い低車速領域
で所定値に収束する負値（逆位相を表す）を有する。ま
た、この舵角比には、操舵速度す、に応じ補正された車
速をアドレスとして決定されるため、操舵速度ユｒをパ
ラメータとして実車速に対し第１９図に示すような特性
を呈する。すなわち、舵角比には、実車速が同一の場合
、操舵速度す、が大きくなると（５？　ｒｒ＜　ｆＪ　
ｒ２＜　ｆＪ　ｒ３）　、それぞれ実線、破線、鎖線で
示すような特性を呈する。続いて、ステップＰ１２にお
いて、上記舵角比ｋを前輪舵角θＦに乗じて後輪１８Ｒ
Ｌ、１８ＲＲの目標舵角（後輪目標舵角）θＲＴを算出
する。なお、上述の車速補正値△Ｖは、操舵速度９ｒを
アドレスとして第２１図に示すようなデータテーブルか
ら係数６を検索し、この係数εを実車速■に乗じて（△
Ｖ＝■・ε）求めることも可能である。

次に、ステップＰ１３においては、車速Ｖが所定車速ｖ
０を超えているか否かを判断し、車速Ｖが所定車速■。

を超えていればステップＰ１４゜ＰＩ５．ＰｌＢの処理
を行い、また、車速Ｖが所定車速Ｖ。以下であればステ
ップＰ１７゜ＰｌＢ、ＰＩ３の処理を行う。ステップＰ
１４では、フラグＦ１の値を判別し、フラグＦ１が１で
あればステップＰ１５でフラグＦ３を１に設定し、また
、フラグＦ１が０であればステップＰ１６でフラグＦ３
を０に設定する。同様に、ステップＰ１７では、フラグ
Ｆ１の値を判別し、フラグＦ１が１であればステップＰ
１８でフラグＦ３に０を設定し、またフラグＦ１が０で
あればステップＰ１９でフラグＦ３を１に設定する。

続くステップＰ２０においては、後輪舵角センサ２４の
出力信号θＲ１，θＲ２を読み込み、ステップＰ２１で
他に定義されているサブルーチンに従い後輪舵角センサ
２４の故障診断を行う。このステップＰ２１では、後輪
舵角センサ２４が正常に機能していると診断された場合
にのみ以下の処理を実行する。そして、ステップＰ２２
において、後輪舵角センサ２４の出力信号θＲ１θＲ２
を減算処理して後輪舵角θＲを算出する。

続いて、ステップＰ２３において、後輪舵角θＲの正負
を判別し、後輪舵角θＲが正であればステップＰ２４で
フラグＦ２を０に設定し、また、後輪舵角θＲが負であ
ればステップＰ２５で後輪舵角θＲを正値化（絶対値化
）した後ステップＰ２６でフラグＦ２を１に設定する。

次のステップＰ２７においては、フラグＦ２とフラグＦ
３との値を判別し、フラグＦ２．Ｆ３の値が異なればス
テップＰ２８の処理を行い、また、フラグＦ２．Ｆ３が
同値であればステップＰ２９からステップＰ３４までの
処理を行う。ステップＰ２８では、後輪目標舵角θＲＴ
と後輪舵角θＲとを加算して偏差ΔθＲを算出する。ま
た、ステップＰ２９では後輪目標舵角θＲＴから後輪舵
角θＲを減じて偏差ΔθＲを算出し、この後、ステップ
Ｐ３０で偏差△θＲの正負を判別する。このステップＰ
３０では、偏差△θＲが負であると判別されると、ステ
ップＰ３１では、偏差△θＲを正値化した後にステップ
Ｐ３２゜Ｐ３３．Ｐ３４でフラグＦ３の値を置換する。

すなわち、ステップＰ３２でフラグＦ３の値を判別し、
フラグＦ３が０であればステップＰ３３でフラグＦ３を
１に置換し、また、フラグＦ３が１であればステップＰ
３４でフラグＦ３を０に置換する。

次に、ステップＰ３５において、第１２図に示すデータ
テーブル２から偏差△θＲをアドレスとして後輪操舵力
りをマツプ検索する。この後輪操舵力りは、電動機２１
に通電する電流のデユーティファクタすなわち電流値を
表し、０に近い低偏差域ではＯの不感帯を有し、（ｍ差
の増加に従い増加した一定値をとる。続いて、ステップ
Ｐ３６においては、後輪操舵力りがＯか否かを判別し、
後輪操舵力りかＯであればステップＰ３７でＰＷＭ信号
ｇ、ｈ、ｉ、ｊｌｃそれぞれ０，０，１．１を設定し、
また、後輪駆動力りが０でなければステップＰ３８でフ
ラグＦ３の値を判別する。このステップＰ３８では、フ
ラグＦ３が０であると判断されるとステップＰ３９でＰ
ＷＭ信号ｇ、ｈ。

ｉ、Ｊにそれぞれ１．Ｏ，Ｏ，Ｉ）を設定し、またフラ
グＦ３が１と判断されるとステップＰ４０でＰＷＭ信号
ｇ、ｈ、ｉ、ｊにそれぞれｏ、１゜Ｄ、Ｏを設定する。

そして、ステップＰ４１でＰＷＭ信号ｇｔ　ｈ、ｔ、ｊ
を出力する。したがって、電動機２１は、後輪１８ＲＬ
、１８ＲＲの転舵方向に応じデユーティファクタＤの電
流が通電されて後輪１８ＲＬ、１８ＲＲを目標舵角まで
転舵し、また、非通電時には巻線が短絡されて電気制動
を行い後輪舵角を目標舵角に保持す、る。この後、ステ
ップＰ４２で他に定義されたサブルーチンに従い電動機
２１およびスイッチ回路４０等の駆動系の故障診断を行
い、再度、ステップＰ２からの一連の処理を繰り返す。

上述のように、この実施例の操舵制御装置にあっては、
操舵速度りに応じて車速補正値△Ｖを定め、この車速補
正値△Ｖを検出された実車速から減算して実車速を補正
し、この補正された車速を基に舵角比ｋを決定して該舵
角比ｋを前輪舵角θＦに乗じて求められる目標舵角θＲ
Ｔに後輪１８ＲＬ、１８ＲＲを転舵する。このため、第
図からも明らかなように、舵角比にすなわち後輪１８Ｒ
Ｌ、１８ＲＲの転舵角は、操舵速度１）ｒに応じ変化し
、高車速域に同位相転舵時において操舵速度す、が大き
い場合に小さくなって安定性を損うこと無く運転者の意
志に即した俊敏な旋回性すなわち秀れた口頭性が得られ
、また、低車速域の逆位相転舵時において操舵速度Ｏｒ
が大きい場合に大きくなって旋回半径の小径化が図れ、
さらに、中車速域において位相を変えることもできて秀
れた回頭性が得られる。そして、この前後輪操舵装置は
、実車速を減算補正するため、舵角比にの値が小さく変
化率が大きい中車速領域において舵角比ｋを大きく変え
ることができ、中車速域で後輪１８ＲＬ、１８ＲＲの転
舵角に操舵速度の影響を強く及ばせて中車速域の回頭性
を大きく向上させることができる。また、この前後輪操
舵装置は、舵角比にの車速Ｖに対する特性が高車速域お
よび低車速域で操舵速度の如何にかかわらず一定値に収
束するため、車速および操舵速度が大きく変動する場合
でも後輪の転舵角がなめらかに変化して良好な操舵感を
得られる。

さらに、この前後輪操舵装置によれば、マイクロコンピ
ュータ回路のＲＯＭ等に舵角比にの車速に対する特性を
予め記憶させ、この特性を変えること無く該特性から補
正された車速を基にして舵角比を決定するため、舵角比
の決定をテーブルルックアップ等の簡単な制御手法のみ
で行なえ、制御を簡素化できる。

第６図には、第１の発明の第２実施例にかかる前後輪操
舵装置を示す。なお、この第２実施例、後述する第３実
施例および後述する第２発明の各実施例においては、操
舵機構系および制御回路の基本構成が前述の実施例と同
一であるため、前述の第４図のメインルーチンのステッ
プＰに対応する車速補正のサブルーチンのみを説明して
他の部分の説明を省略する。

この第２実施例は、トルクセンサ４０により操舵トルク
を検出し、舵角センサ１４で検出された車速を操舵トル
クに基づいて第６図のフローチャートに従い補正する。

同図に示すように、車速補正は、ステップＱ１でトルク
センサ４０の出力信号から操舵トルクＴを読み込み、ス
テップＱ２で操舵トルクＴをアドレスとして第１４図に
示すような特性のデータテーブルＢから車速補正値△■
をマツプ検索する。同図に明らかなように、この車速補
正値△Ｖは操舵トルクＴの増大にともない増大する特性
を有する。そして、ステップＱ３で実車速Ｖから車速補
正値△■を減算して実車速Ｖを補正し、続いて前述の第
１１図に示されたメインルーチンのステップｐＨで上記
補正された車速Ｖをアドレスとして舵角比ｋをアップ検
索し、以下、前述の実施例と同様にステップＰ１２以降
の処理を行う。

この第２実施例にあっても、前述の第１実施例と同様に
、操舵トルクによって表わされる操舵状態に応じ舵角比
ｋが前述の第２０図に示されるように変化して安定性を
損うこと無く秀れた回頭性が得られ、また、舵角比にの
車速に対する特性自体を変えないため後輪の転舵角をな
めらかに変化させることができ、ざらに、車速を減算補
正するため特性曲線上の舵角比の変化が大きく値が小さ
い中車速領域において舵角比を操舵トルクに応じて大き
く変えて中車速域の回顧性を向上できる。

特に、この第２実施例にあっては、操舵トルクが横方向
加速度（横Ｇ）と比例的に対応するため、横Ｇが大きく
なる中低速旋回時の回頭性をより向上できる。

第７図には、第１の発明の第３実施例にかかる前後輪操
舵装置を示す。

この第３実施例も、前述の第４図のメインルーチンを実
行するが、ステップＰ１０の車速補正のサブルーチンを
第７図のフローチャートに基いて行う。この車速補正の
サブルーチンは、同図に示すように、ステップｂ１にお
いて前輪舵角θＦをアドレスとして車速補正値△Ｖを第
１５図のデータテーブルからマツプ検索し、ステップＱ
２で実車速Ｖから車速補正値△■を減算して実車速Ｖを
補正する。そして、ステップｐＨにおいて、補正された
車速をアドレスとして舵角比ｋをマツプ検索する。

この第３実施例にあっても、前述の第１および第２実施
例と同様に、舵角比ｋが前輪舵角θＦに応じて第２０図
に示すように変化し、安定性を損うこと無く口頭性特に
・中車速域の口頭性の向上が図れ、また、後輪の転舵角
をなめらかに変化させて操舵感を向上できる。

第８図には、第２の発明の第１実施例にかかる前後輪操
舵装置を示す。

この第１実施例にあっては、前述の第１の発明の各実施
例と同様に、第４図のメインルーチンを実行して後輪の
転舵角を制御するが、ステップＰＩＯの車速補正のサブ
ルーチンは第８図のフローチャートの一連の処理を行う
。同図に示すように、車速補正は、ステップＱ１で操舵
速度センサ１５の出力信号から操舵速度す、を読み込み
、ステップＱ２で操舵速度す、をアドレスとして第図の
データテーブルに従い車速補正係数αをマツプ検索し、
ステップＱ３で実車速Ｖに補正係数αを乗じて実車速Ｖ
を補正する。以下、第４図のメインルーチンにおいて、
ステップｐＨで補正された車速Ｖをアドレスとして第１
６図のデータテーブルから舵角比ｋをマツプ検索し、続
いてステップＰ１２以降の処理を行う。上記ステップＰ
ｉｔにおいて決定される舵角比には、第２゜図に示すよ
うに、操舵速度す、をパラメータとして操舵速度ｂｘ、
　０．ｚ、　ｂＦ３．ｔａｘ　（ｂ、ｔ＜ｂ　２２＜　
ｆＪ　ｒｓ＜　１３　Ｆ４）に応じ異なる特性を呈する
。

この第２の発明の第１実施例にあっては、操舵状態を表
す操舵速度す、に応じ補正係数αを決定し、この補正係
数αを実車速に乗じて実車速を補正し、この補正された
車速を基に舵角比にすなわち後輪の転舵角を決定する。

このため、舵角比にの決定の基礎である対車速特性を変
えること無く舵角比ｋを操舵速度りによっても変えるこ
とができ、安定性を損うこと無く操舵状態に応じて高い
回頭性が得られ、また、後輪の転舵角をなめらかに変化
させて操舵感の向上も図れ、さらに、その制御の簡素化
も図れる。そして、この第２の発明の第１実施例では、
実車速に補正係数を乗じて実車速を補正するため、特に
舵角比の変化率が小さい高車速領域でも舵角比に操舵速
度の影響を強く及ばせることができ高車速時の口頭性を
向上できる。

第９図には、第２の発明の第２実施例にかかる前後輪操
舵装置を示す。

この第２実施例も、前述の各実施例と同様に、第４図の
メインルーチンを実行するが、ステップＰ１０の車速補
正を第９図のフローチャートに示すサブルーチンに従っ
て行う。この車速補正のサブルーチンは、同図のフロー
チャートに示すように、ステップＱ１でトルクセンサ４
０の出力信号から操舵トルクＴを読み込み、ステップＱ
２で操舵トルクＴをアドレスとして第１７図に示す特性
のデータテーブルＥから車速補正係数αをマツプ検索し
、ステップＱ３で実車速■に車速補正係数αを乗じて実
車速を補正する。そして、ステップｐＨにおいて、補正
された車速をアドレスとして舵角比ｋをマツプ検索し、
以下、ステップＰ１２以降の処理を行う。

この第２実施例にあっても、前述の実施例と同様に、簡
単な制御で安定性を損うこと無く口頭性特に高車速域の
口頭性の向上が図れ、また、後輪の転舵角の変化をなめ
らかにできる。そして、操舵トルクＴが横Ｇと対応する
ため、前述した第１の発明の第２実施例で述べたように
横Ｇが大きくなる低中速時の口頭性の向上に有効である
。

第１０図には、第２の発明の第３実施例にかかる前後輪
操舵装置を示す。

この第３実施例も、第４図のメインルーチンを実行する
が、そのステップＰ１０の車速補正を第１０図のフロー
チャートに示すサブルーチンに従い行う。この車速補正
のサブルーチンは、同図に°示すように、ステップＱ１
で前輪舵角θＦをアドレスとして第１８図のデータテー
ブルＦから車速補正係数αをマツプ検索し、ステップＱ
２で車速補正係数αを実車速Ｖに乗じて車速を補正する
。

そして、メインルーチンのステップｐＨにおいて、この
補正された車速Ｖをアドレスとして舵角比をマツプ検索
し、この後はステップＰ１２以下の処理を行う。

この第３実施例においても、簡単な制御で安定性を損う
こと無く回頭性の向上が図れ、また、後輪舵角をなめら
かに変化させることができて操舵感の向上が図れる。そ
して、この第３実施例でも、高車速領域の舵角比を前輪
舵角に応じて大きく変更でき、特に高車速域の口頭性を
大きく向上できる。

なお、前述した第１の発明の各実施例では車速を減算補
正するが、舵角比の対車速特性および補正値の対操舵状
態特性の初期設定の如何では加算補正を行うことも可能
であり、同様に、第２の発明では乗算のみならず除算で
車速補正を行うことも可能である。また、各発明の実施
例では、操舵状態を表す状態量として操舵速度等を採用
するが、横Ｇ等の車両の旋回挙動を表す状態量を採用す
ることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、第１および第２の発明にかかる車
両の前後輪操舵装置によれば、検出した車速を操舵状態
に応じ補正して該補正された車速に基き舵角比を決定し
、この舵角比を前輪舵角に乗じて求められる舵角に後輪
を転舵するため、後輪の転舵角に操舵状態が反映されて
安定性を損うこと無く回頭性の向上が図れ、また、複雑
なアルゴリズムを用いること無くテーブルルックアップ
等の簡単な制御手法のみで後輪の転舵角に操舵状態を反
映でき、さらに、後輪の転舵角の変化をなめらかにして
操舵感を向上できるという効果が得られる。

特に、第１の発明にかかる車両の前後輪操舵装置によれ
ば、車速を減算補正するため、対車速特性上で舵角比の
値が小さく変化率の大きい中車速領域においても舵角比
に操舵状態の影響を強く及ばせることができる。これは
、特に大型車両（トラック等）の高速での安定性を保ち
つつ、中速域での運動性を高めるのに効果的である。ま
た、第２の発明にかかる車両の前後輪操舵装置によれば
、車速を乗算補正するため、対車速特性上で舵角比の変
化率が大きい高車速領域においても舵角比に操舵状態の
影響を及ばせることができる。これは特に空力により安
定性を高めた車両（スポーツ車両等）の高車速領域にお
ける運動性を高めるのに効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図である。第２図から第５図は
第１の発明の第１実施例にかかる車両の前後輪操舵装置
を示し、第２図が機構系の模式図、第３図が制御系のブ
ロック図、第４図がメインルーチンのフローチャート、
第５図がサブルーチンのフローチャートである。第６図
は第１の発明の第２実施例のサブルーチンのフローチャ
ート、第７図が第１の発明の第３実施例のサブルーチン
のフローチャート、第８図が第２の発明の第１実施例の
サブルーチンのフローチャート、第９図が第２の発明の
第２実施例のサブルーチンのフローチャート、第１０図
が第２の発明の第３実施例のサブルーチンのフローチャ
トである。第１１図から第１８図は制御処理に用いるデ
ータテーブル、第１９図および第２０図が参考図、第２
１図が他の態様の制御処理に用いるデータテーブルであ
る。 １１・・・操向ハンドル １４・・・舵角センサ １５・・・操舵速度センサ ６・・・コントローラ ８・・・ＦＬ、ＦＲ，ＲＬ。 １・・・電動機 ４・・・後輪舵角センサ ０・・・トルクセンサ ＲＲ単車 輪許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪転舵角および車速を検出して該車速および前輪
   転舵角に基き後輪目標舵角を決定し、該後輪目標舵角に
   後輪を操向ハンドルの操舵に応じて前輪とともに転舵す
   る車両の前後輪操舵装置において、 操舵状態を検出する操舵状態検知手段と、 該操舵状態検知手段により検出された操舵状態に基き車
   速補正値を決定する補正量決定手段と、該補正量決定手
   段により決定された車速補正値を前記検出された車速か
   ら減じて補正車速を算出する車速補正手段と、 車速に対する前後輪の舵角比の制御特性を記憶し、該制
   御特性に従い前記車速補正手段により決定された補正車
   速を基に前後輪の舵角比を決定する舵角比決定手段と、 該舵角比決定手段により決定された舵角比と前記検出さ
   れた前輪転舵角とから前記後輪目標舵角を算出する目標
   舵角決定手段と、 を備えることを特徴とする車両の前後輪操舵装置。 ２、前輪転舵角および車速を検出して該車速および前輪
   転舵角に基き後輪目標舵角を決定し、該後輪目標舵角に
   後輪を操向ハンドルの操舵に応じて前輪とともに転舵す
   る車両の前後輪操舵装置において、 操舵状態を検出する操舵状態検知手段と、 該操舵状態検知手段により検出された操舵状態に基き車
   速補正係数を決定する補正量決定手段と、 該補正量決定手段により決定された車速補正係数を前記
   検出された車速から乗じて補正車速を算出する車速補正
   手段と、 車速に対する前後輪の舵角比の制御特性を記憶し、該制
   御特性に従い前記車速補正手段により決定された補正車
   速を基に前後輪の舵角比を決定する舵角比決定手段と、 該舵角比決定手段により決定された舵角比と前記検出さ
   れた前輪転舵角とから前記後輪目標舵角を算出する目標
   舵角決定手段と、 を備えることを特徴とする車両の前後輪操舵装置。 ３、前記操舵状態検知手段は操舵状態を表す状態量とし
   て操舵速度を検出することを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の車両前後輪操舵装置。 ４、前記操舵状態検知手段は操舵状態を表す状態量とし
   て操舵トルクを検出することを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の車両前後輪操舵装置。 ５、前記操舵状態検知手段は操舵状態を表す状態量とし
   て前輪転舵角を検出することを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の車両前後輪操舵装置。