JPH0463769A - 自動車の四輪操舵システム - 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、所定の条件下で前輪に加えて後輪を転舵さ
せる自動車の四輪操舵システムに関する。

【従来の技術】

操縦安定性の向上を目的として、従来より、四輪操舵シ
ステムが種々提案されており、これは、一般に、低速旋
回時には、後輪を前輪に対し逆位相（逆方向）に転舵さ
せ、中・高速域でのレーンチェンジや旋回の際には、後
輪を前輪に対し同位相（同方向）に転舵させるように構
成されている。 低速で旋回を行う際には、後輪を逆位相に転舵させるこ
とで、旋回半径を小さくして小回り性を向上させ、また
、中・高速旋回時には、後輪を同位相に転舵させること
で、旋回時における車両の横すへりを防止して走行安定
性を高めることかできるようにしているのである。 ところが、このような四輪操舵システムにおいても、後
輪の同位相操舵の際、単に前後輪を同じタイミングで転
舵すると、旋回初期における回頭性か悪くなる問題がお
きる。同位相操舵により後輪に発生するコーナリングフ
ォースはヨ一方向の動きを抑制する力として働くため、
旋回突入時、車両の向きを変えることかできなくなって
しまうのである。 そこで、このような問題を解決するために、後輪を同位
相に転舵させるとき、後輪の転舵を前輪の転舵に対して
遅らせるようにする制御方法も提案されている。前輪を
転舵したあと、ヨーイングかつくまで待ってから後輪の
転舵を開始するのである。これにより、ステアリングを
切り込んだとき、車を回頭させることができ、また、そ
の後の動きを後輪の同位相操舵によって安定させること
ができる。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のような後輪を転舵するに際しての
遅れ時間か、ドライバの意思とは無関係に一様に定めら
れるものであると、個々のドライバの運転技術や走りの
好みに合った操縦安定性を達成することはできない。 ドライバには、スポーティな走行を好み、ステアリング
を切り込んだとき車がきびきびと回頭するシャープな操
縦性を求める人もいれば、操縦性よりもむしろより高い
走行安定性を求める人もいる。しかし、上記遅れ時間が
一定であれば、回頭性のレベルも同じになり、また、回
顧後の後輪の同位相操舵による走行安定性の向上の程度
も同しになるので、ドライバの個々の要求に応えること
ができないのである。 本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたもの
であり、旋回に際し、回頭性と走行安定性を確保するこ
とかできるとともに、ドライバの好みに応じて、操縦性
や走行安定性のレベルを変えることのできる四輪操舵シ
ステムを提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明は、次の技術的手段
を講じている。 すなわち、本願発明は、後輪を前輪に対し同位相に転舵
させるとき、後輪の転舵を前輪の転舵開始に対して所定
の遅れ時間の後開始するようにする自動車の四輪操舵シ
ステムであって、上記遅れ時間の長さを選択しつる選択
手段を備えることを特徴とする。

【発明の作用および効果】

後輪の同位相操舵の際、その転舵開始を前輪の転舵開始
に対して遅らせる。これにより、旋回突入時にヨーイン
グを発生させて車を確実に回頭させることができる。ま
た、回頭後の動きは、ヨーインクの発生を待って行う後
輪の転舵によって安定させることができる。 本願発明の場合、このような後輪の転舵に際して設定さ
れる遅れ時間の長さを選択できる選択手段が設けられ、
ドライバは、上記遅れ時間を長くしたり、あるいは短く
したりすることかできる。 上記遅れ時間が長く設定されるとき、ヨーイングがつき
易くなることから、回頭性かより高くなる。一方、遅れ
時間を短くすれば、旋回時における車両の横すべりをよ
り迅速に防止して、回頭性よりも走行安定性を高める設
定にすることができる。 したがって、本願発明の四輪操舵システムによれば、旋
回の際、回頭性と走行安定性を確保しつつ、ドライバは
、運転技術や好みに応じて、ステアリング操舵に応じて
車がよりシャープに回頭する応答性の良い操縦性を重視
した設定にすることもでき、あるいは、操縦性よりもむ
しろ高い走行安定性を重視した設定にすることもできる
。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第２図に、本実施例に係る四輪操舵装置を示した。 図示するように、四輪操舵装置は、前輪転舵機構ｌと後
輪転舵機構２とを備え、所定の条件下で前輪３とともに
後輪４を転舵させるように構成される。 図示例の場合、前輪転舵機構ｌは、−船釣なラック・ピ
ニオン式のステアリングギヤによって構成されており、
ステアリング操舵によって車幅方向に動かされるラック
杆５の動きを受けて前輪３が転舵されるようになってい
る。 一方、後輪転舵機構２は、電動モータ６て駆動される。 この後輪転舵機構２は、ハウジング７内に車幅方向移動
可能に支持したラックパー８を備える。上記ラックパー
８の両端には、タイロッド９を介して後輪４が連結され
ているとともに、その歯部８ａには、減速機ＩＯを介し
て電動モータ６の回転を受けるピニオン１１が噛合され
ている。 電動モータ６の作動時には、上記ラックパー８かビニオ
ン１１の回転を受けて車幅方向に動かされるとともに、
その動きに応じて後輪４か所定方向に転舵される。 また、上記電動モータ６は、電子制御装置やマイクロコ
ンピュータなどによって構成される制御装ａ１２によっ
て制御される。制御装置１２は、車速センサ１３やステ
アリング操舵角センサ１４、モータ回転数センサ１５な
とからの制御情報に基づき、電動モータ６の制御を通じ
て後輪４の転舵制御を行う。本例の場合、低速で旋回を
行う際には、車両の旋回半径を小さくして小回り性を向
上させうるように、後輪４を前輪３に対して逆位相に転
舵させ、中・高速旋回時には、車両の横すべりを防止で
きるように、後輪４を前輪３に対して同位相に転舵させ
るように構成される。なお、後輪の転舵制御にあたって
は、たとえば、旋回時に発生する横Ｇ（横加速度）を、
車速およびステアリング操舵角から演算し、その横Ｇの
大きさに応して後輪の転舵方向や転舵量を決定すること
もてきる。概して、低速旋回を行うときは、横Ｇは小さ
く、また、中・高速旋回時には、横Ｇが比較的大きくな
るので、横Ｇに基づき、後輪の転舵制御を行える。 本願発明では、このような四輪操舵装置において、後輪
４を同位相に転舵させる際、後輪４の転舵を前輪３の転
舵開始に対して所定の遅れ時間の後開始するようにする
ことにより、旋回突入時における回頭性の悪化を防止す
る。 そして、上記遅れ時間の長さを選択できる選択手段か設
けられ、本例の場合、これを次のように構成している。 上記制御装置１２内に、第１図に示すような制御マツプ
をインプットしている。この制御マツプは、上記遅れ時
間か比較的長く設定される操縦性重視タイプＡと、この
操縦性重視タイプ八より上記遅れ時間が短く設定される
安定性重視タイプＢの二種類のグラフによって構成され
ている。 また、本例の場合は特に、ステアリングを切るはやさに
よっても、上記遅れ時間か変わるようにし、上記操縦性
重視タイプＡと安定性重視タイプＢのそれぞれについて
、ステアリングの操舵角速度によって上記遅れ時間の設
定が異なる複数なしいは多数のグラフを設ける。ステア
リングか素早く切られるときには、それに応した機敏な
回頭か要求される。そこで、ステアリングの操舵角速度
か高いとき、上記遅れ時間か長くなるようにする。 上記遅れ時間を長くとるほと、ヨーイングがつき易くな
り、回頭性か良くなるからである。なお、第１［ｇでは
、各タイプＡ、Ｂについて、二つのグラフしか示してい
ないが、実際は、それぞれについて、ステアリング操舵
角速度の種々の値に対応したグラフが複数ないしは多数
設けられる。また、第１図に示した遅れ時間の値は、−
例に過ぎず、その大きさは、懸架特性やタイヤのグリッ
プ特性、車両の重量分布なと種々の要因によって変わっ
てくる。 さらに、本例では、上記遅れ時間か車速に応じて変動す
るようにもしており、高速時における遅れ時間を中速時
よりも短くしている。高速になるほと、舵のききが鋭く
なりヨーイングの立ち上かりがはやくなる。したかって
、高速時においては、回頭性を確保するにあたり、遅れ
時間を中速時の場合はと設定する必要はなく、むしろ、
安定性の悪化を避けるために、遅れ時間を短くしたほう
かよい。 また、たとえば車室自適部（インストルメントパネルな
と）に、上記制御装置１２とつながれる選択スイッチ（
図示路）か設けられる。トライバは、上記選択スイッチ
を操作することによって、遅れ時間の設定につき、上記
操縦性重視タイプＡと安定性重視タイプＢのどちらかを
選択できる。 そして、後輪４の同位相操舵に際しては、操縦性重視タ
イプＡと安定性重視タイプＢのうちの選択された一方の
グラフから、走行中、車速およびステアリング操舵角速
度に対応した遅れ時間をリアルタイムで読み出し、それ
に基づき、後輪４の転舵開始を前輪３の転舵開始に遅ら
せる。なお、この場合、前輪３の転舵開始は、ステアリ
ング操舵角センサ１４からの信号に基づいて検出てき、
また、ステアリング操舵角速度は操舵角情報から演算し
て求めることができる。 以上のように構成される四輪操舵システムにおいては、
ドライバは、運転技術や好みに合わせて、ステアリング
を切り込んだとき車かきびきびと回頭するシャープな操
縦性が得られる設定にすることもでき、あるいは、旋回
時における安定性か非常に高くなる設定にすることもで
きる。上記操縦性重視タイプＡが選択された場合、上記
遅れ時間が長く設定されることから、ヨーイングかつき
易く旋回初期における回頭性がより高くなり、上記安定
性重視タイプＢが選択された場合、上記遅れ時間が短（
設定されることから、旋回時における車両の横すべりを
より迅速に抑制して、走行安定性が高められるからであ
る。 しかも、本例では、上述したように、遅れ時間を、ステ
アリングの操舵スピードや車速によっても変化させるよ
うにしており、ステアリングかはやく切られたときには
それに応じて車をきびきびと回頭させることができ、ま
た、舵のききか鋭くなる高速時には後輪４の転舵の遅れ
過ぎの発生を防止して十分な安定性を確保できる。した
かって、より一層の操縦安定性の向上か期待てきる。 ところで、本願発明の範囲は、上述の実施例に限定され
るものではない。 たとえば、選択手段を構成するにあたっては、遅れ時間
の設定データか異なるデータカートを複数用意し、車室
内に設けるカードセット装置にセットするデータカート
を変えることによって、遅れ時間の設定を変更しうるよ
うにしてもよい。 また、上記実施例では、操縦性重視タイプと安定性重視
タイプの２モードの設定であったが、たとえば、ノーマ
ルモード、ノーマルモードよりも遅れ時間が長く設定さ
れるスポーツモード、および、ノーマルモードよりも遅
れ時間が短く設定されるスタビリイティモードの３モー
ドあるいはそれ以上のモードを設定するようにしてもよ
い。 さらに、本願発明を適用するにあたり、四輪操舵装置の
タイプが特に問われることはなく、たとえば、後輪転舵
機構を油圧アクチュエータで駆動するものにも適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係る制御方法を説明するた
めのグラフ、第２図は実施例に係る四輪操舵装置の全体
構成を概略的に示した図である。 ３・・・前輪、４・・・後輪。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）後輪を前輪に対し同位相に転舵させるとき、後輪
   の転舵を前輪の転舵開始に対して所定の遅れ時間の後開
   始するようにする自動車の四輪操舵システムであって、 上記遅れ時間の長さを選択しうる選択手段 を備えることを特徴とする、自動車の四輪操舵システム
   。