JPH0392484A - 前後輪操舵制御装置 - 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、前後輪操舵制御装置に関し、特に、前・後輪
舵角をアクティブ制御する前後輪操舵制′４Ｂ装置の改
良に関する。

（従来の技術） ドライバーのステアリング操作によって直接前輪を操舵
し、これに対応して後輪操舵をアクティブ・コン上ロー
ルする４輪操舵車両（以下、４ＷＳ）の性能限界を打破
するものとして、本出願人は先に、前輪をもアクティブ
・コントロールするようにした「車両の補助操舵装置」
　（特願昭６３−１７８９５１号　昭和６３年７月２０
日出願）を提案している。

この装置は、車速やステアリングホイールの操舵状態に
基づいて、前後輪の補助操舵制御値を夫々演算し、該演
算値に従って前後輪の各補助操舵機構を作動させて前・
後輪を補助操舵するもので、例えば後輪のコーナリング
フォースを増して横加速度を大きくしつつ、前輪のコー
ナｆＪングフォースもさらに増加してヨーレイトを大き
くするといった新たなバランスを作り出すことができ、
車両の旋回性能をより一層向上することができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述の先順に係る前後輪操舵制御装置にあっ
ては、前後輪を白在に補助操舵して旋回性能のより一層
の向上を図るといった点では優れたものであるが、前後
輪の何れか一方が最大の補助舵角に到達した際の操安性
を考慮すると、次のようにするのが好ましいことが判明
した。

すなわち、前輪側および後輪側の各補助操舵機構の夫々
の最大補助舵角は、機械的スペース等の関係からそれ程
大きくとることができない。

ここで、例えば前輪の最大補助舵角が２度、後輪の最大
補助舵角が１度であった場合、後輪が前輪と同相に補助
操舵されている状態で、演算された旋回中の舵角制御値
が、前輪側で１度から２度へと変化し、同じく後輪側で
も１度から２度へと変化した場合について考えてみると
、この場合、前輪側は制御値通りの補助舵角が発生する
のに対し、後輪側の補助舵角は最大舵角の１度で頭打ち
となる。したがって、当該車両としては操舵角（ハンド
ル角）に対してゲインが急増したことになり、操舵フィ
ーリングが低下し、しかも、ゲインの急増によって人間
←→車両系が不安定化して操安性も低下するといった改
善すべき課題がある。

そこで、本発明は、前・後輪の最大補助舵角を考慮して
４輪操舵制御を行うことにより、最大舵角付近で発生す
る上記不具合を解決することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明による前後輪操舵制御装置は上記目的達戒のため
、車速や操舵ハンドルの操舵状態に応じて前・後輪の舵
角制御値を各々演算し、上記各々の舵角制御値に従って
前・後輪を補助操舵する前後輪操舵制御装置において、
後輪の実際の補助操舵角が予め定めた最大基準舵角に到
達すると、そのときの前輪の舵角制御値の値で、該前輪
の舵角制御値を制限することを特徴としている。

（作用〉 本発明では、例えば後輪の実際の補助操舵角が最大舵角
に達すると、これに応答して前輪の舵角制御値がそのと
きの自らの値で制限される。したがって、前輪の実際の
補助操舵角が上記制限値以上増大せず、最大補助舵角付
近で発生する前述の不具合を解消できる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第ｌ〜３図は本発明に係る車両の舵角制御装置の一実施
例を示す図である． まず、構或を説明する。第１図において、１はそれぞれ
前輪、２はそれぞれ後輪であり、操向ハンドル３への操
舵入力をステアリングギャ４を介して前輸１に伝達する
ことにより通常通りの主操舵を可能にするとともに、ス
テアリングギャ４のケースをアクチュエータ５によりス
トロークさせることで主操舵角に対して最大Ａ度までの
補助操舵を可能にしている．また、後輪２はアクチュエ
ータ６のストロークにより最大Ｂ度までの補助操舵を可
能にしている。本実施例ではＡ度〉Ｂ度と仮定する。前
・後輪補助操舵系は、上記アクチュエータ５、６の他に
、オイルポンプ７、分流弁１２および舵角制御弁１４、
１５を備え、オイルポンブ７は、リザーバ８内のオイル
を吸入して主回路９に吐出し、分流弁１２により主回路
９上のオイルを前輪補助操舵回路１０および後輪補助操
舵回路ｌ１に分配する。分流弁１２は、シャトルスプー
ル１２ａをバネ１２ｂ，１２ｃにより中立位置に弾支し
て構或するとともに、スブール１２ａの両端に圧力室１
２ｄ，１２ｅを画或する。これらの圧力室１２ｄ，１２
ｅは、スプール１２ａに形威した異径のオリフイス１２
ｆ，１２ｇを介して主回路９に連通させるとともに、同
じくスブール１２ａに形威した横孔１２ｈ，１２ｔおよ
び、出力ポー｝１２ｊ．１２ｋを介して補助操舵回路１
１、１０に連通させる。これらの横孔１２ｈ，１２ｉは
夫々圧力室１２ｄ，１２ｅの圧力に応動ずるスプール１
２ａのストロークに応じて出ロポー｝Ｌ２ｊ．１２ｋと
の連通度を加減して、以下の分流機能を果たすことにな
る． すなわち、回路ＩＯの要求流量Ｑｆは、前輪補助操舵ア
クチュエータ５のピストン受圧面積Ａとピストン移動速
度Ｖとの積（Ｑ，＝Ａ−■）で表わされ、例えばアクチ
ュエータ５のストロークをδ、前輪操舵周波数をｆとす
ると、（ｖ＝２π・ｆ・δ）となるから、Ｑは（Ｑ，＝
Ａ・２π・ｆ・δ）となる。また、回路１１の要求流量
Ｑｒも同様にして求まり、．ボンブ７の吐出ＩＱＯを（
Ｑｏ＝Ｑｒ十Ｑ，）とすると、所要要求流量Ｑ，、Ｑｒ
を得る分配比はオリフィス１２ｇ．１２ｆの径を（Ｑｆ
／Ｑ。）、（Ｑ，／Ｑ．）に対応して設定することで得
られる。

舵角制御弁１４、１５は、各々圧力制御弁から構威され
、これらは補助操舵回路１０，　１１および共通なドレ
ン回路１３とアクチュエータ５、６との間に介挿される
。一方の舵角制御弁１４はソレノイド１４ａ，１４ｂの
オフ時（非通電時）に図示の中立位置となって回路１０
からのオイルを全量ドレン回路１３に戻し、アクチュエ
ータ５の両室５ａ，５ｂを無圧状態に保つ。このときア
クチュエータ５は内蔵バネ５ｃ，５ｄにより中立位置に
され、ステアリングギャ４を前輪ｌが補助操舵されない
位置に保つ。

また、舵角制御弁ｌ４はソレノイド１４ａのオン時（通
電時〉室５ａを加圧し、室５ｂをドレンしてアクチュエ
ータ５を伸長動作させ、ステアリングギャ４を車幅方向
右行させることにより前輪１を左転舵方向に補助操舵す
る．さらに、舵角制御弁１４は、ソレノイド１４ｂのオ
ン時室５ｂを加圧、室５ａをドレンしてアクチュエータ
を収縮動作させ、ステアリングギャ４を車幅方向左行さ
せることにより前輪１を右転舵方向に補助操舵する。

なお、他方の舵角制御弁１５およびアクチュエータ６も
上記一方側の舵角制御弁１４およびアクチュエータ５と
同様の機能であるため、対応部分を同じサフィックスａ
　−　ｄを付して符号にて示すにとどめ、その詳細説明
を省略する。

コントローラ１６は、上記舵角制御弁１４、１５の各ソ
レノイド１４ａ．１４ｂ，１５ａ，１５ｂをオン／オフ
制御するもので、このコントローラ１６は、操向ハンド
ル３の主操舵角θを検出する舵角センサ１７からの信号
および車速Ｖを検出する車速センサ１８からの信号、並
びに、後輪側アクチュエータ６のストロークｌを検出す
るストロークセンサ１９からの信号を入力し、後述のプ
ログラムを実行して前輪補助操舵量δ，および後輪操舵
量δ１を演算し、これらの操舵量δ，．δ，に従って舵
角制御弁ｌ４、工５の各７Ｌ／ノイド１４ａ，１４ｂ、
１５ａ，１５ｂを適宜オン／オフする信号Ｓ１、Ｓ　ｙ
ｂ．．　Ｓ　ＩｌイＳ　ａｈを出力する。

次に、作用を説明する。

第２、３図はコントローラエ６で実行されるプログラム
のフローチャートで、第２図はリミット判定プログラム
、第３図は前後輪補助舵角制御値演算プログラムを示し
ている。これらのプログラムは所定の演算周期ごとに繰
り返して実行される．まず、リミット判定プログラムか
ら説明する．このプログラムを実行すると、はじめのス
テップＳ１でストロークセンサ１９からのストローク信
号ｌ（実際の後輪舵角に対応して変化する）を読み込み
、次のステップＳ２で読み込んだストローク信号ｌと予
め定めた最大補助舵角値に相当するストローク基準値１
ｍａＸとを比較する．ここで、ｌ＋ｘａｘは、後輪補助
舵角を最大値（Ｂ度）に設定したときのストローク信号
ｌの値に対応する。したがって、 １　＝　Ｉ！　ｍａｘの場合には、 後輪補助転舵角が最大値（Ｂ度）に到達したことを示し
ている。すなわち、上記ステップＳ２は、後輪の実際の
補助操舵角が最大補助舵角（この実？例ではＢ度）に到
達したか否かを判定するステンプで、判定の結果がＹＥ
Ｓであれば、ステップＳゴで到達フラグを１にセントし
、ＮｏであればステンブＳ４で到達フラグを０にリセッ
トする。

次のステップＳｓでは、上記ステップＳ２の判定結果が
ＹＥＳの場合に、現在の前輪補助舵角制御値δ，の値を
前輪側の最大補助舵角値δ，■つとして設定する。

次に、前後輪補助舵角制御値演算プログラムを説明する
。このプログラムは、まず、はじめのステップＳｌｌで
、車速Ｖや操向ハンドル３の操舵状Ｌｉ（操舵量θや操
舵スピード６〉に応じた前・後輪の各々の補助舵角制御
値δ，，δ、を演算する。

この演算は、例えば次式■■を用いた公知の方法で行う
。

δｆ　”　Ｋ　ｆ　（ｖ）・θ＋Ｔｆ（ｖ）・６・・・
・・・■δｒ　＝　Ｋ　ｒ　（ｖｌ・θ＋Ｔ■Ｖ）・ｊ
・・・・・・■但し、Ｋｆ（ｖ），　　Ｋ■．，二車速
に応じて変化する比例定数 Ｔ　ｆ　（ＩＦ）　＋　　Ｔ　ｔ　（Ｖ）　’車速に応
じて変化す？微分定数 これらの■■式は、それぞれ第１項を比例項、第２項を
微分項とする「位相反転制御演算式」で、簡単に説明す
れば、操舵過渡期（θが小さく一が大きい期間）には微
分項をきかしてシャープさを得る一方、保舵期（θが大
きくδが小さい期間）には比例項をきかして安定性を得
ることいった操舵特性を実現する演算式である。

このようにしてδｒ１　δ，を求めると、次のステップ
Ｓ＋Ｚで到達フラグを点検し、リセット状態″０”であ
ればそのままリターンし、セント状態“１”であれば、
次のステップＳｌ．で、上記ステップＳ．で求めたδ，
の値が、先のりミント判定プログラムでセットしたδ，
■、を超えているか否かを判定する。そして、δ，〉δ
，■えてあれば、次のステップＳｌ４で、上記ステップ
Ｓ．の演算結果に拘らず、δ，の値をδ，■８の値で制
限し、処理を終了する。

以上述べたように、本実施例では、後輪の実際の補助操
舵角を表わすストローク信号ｌが、この後輪の最大の補
助操舵角（Ｂ度）を表わす基準値Ｉｔ　ｍａｘに到達す
ると、そのときの前輪補助操舵角制御値δ，の値を前輪
最大補助操舵角値δｆａｓｔとして設定するとともに、
以降の制御周期で演算されたδ，の値が、上記δｆｏｘ
を越えるものであって、かつ、そのときの後輪操舵角が
最大値に到達していれば、上記演算されたδ，の値をδ
ｆｏＸで制限するようにしている。したがって、後輪が
最大舵角に到達した際の操安性低下の問題、すなわち、
前輪舵角だけが増大する際に発生するゲインの急増に伴
う操舵フィーリング低下の問題や、人間一一車両系が不
安定化して操安性が低下するといった不具合を解決でき
る。

なお、他の実施態様例としては、前輪側の補助舵角制御
値の最大値を、予めマージン分を見込んで後輪側の補助
舵角制御値の最大値よりも小さ目に設定してもよい。こ
のようにしても、後輪舵角が最大値に到達した以降の前
輪舵角の増大を回避できる他、前記実施例のストローク
センサ１９を不要にできるといったメリットもある。

（効果） 本発明によれば、前・後輪の最大補助舵角を考慮した４
輪操舵制御としたので、最大舵角付近で発生する操舵フ
ィーリング低下の問題や操安性低下の問題を解決できる
。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る前後輪操舵制御装置の一実施
例を示す図であり、第１図はその構或図、第２図はその
リξフト判定プログラムのフローチャート、第３図はそ
の前後輪補助舵角制御値演算プログラムのフローチャー
トである。 １・・・・・・前輪、 ２・・・・・・後輪、 ３・・・・・・操向ハンドル、 ４−・・・・・ステアリングギャ、 ５、６・・・・−・アクチュエー夕、 ７・・・・・・オイルボンブ、 １２・・・・・・分流弁、 １４、１５・・・・・・舵角制御弁、 １６・・・・・・コントローラ、 ｌ７・・・・・・舵角センサ、 １８・・・・・・車速センサ、 １９・・・・・・ストロークセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速や操舵ハンドルの操舵状態に応じて前・後輪の舵角
   制御値を各々演算し、上記各々の舵角制御値に従って前
   ・後輪を補助操舵する前後輪操舵制御装置において、後
   輪の実際の補助操舵角が予め定めた最大基準舵角に到達
   すると、そのときの前輪の舵角制御値の値で、該前輪の
   舵角制御値を制限することを特徴とする前後輪操舵制御
   装置。