JPH0796391B2

JPH0796391B2 - 車両の４輪操舵装置

Info

Publication number: JPH0796391B2
Application number: JP20749786A
Authority: JP
Inventors: 晃彦三好
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-09-03
Filing date: 1986-09-03
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPS6364875A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ステアリングホイールの操作に応じて前輪お
よび後輪を転舵させるとともに、この前後輪の転舵比を
車速に対応した転舵比特性に応じて変化させるように構
成された車両の４輪操舵装置の改良に関するものであ
る。

（従来技術）車両の４輪操舵装置は、通常低速旋回時に前後輪の転舵
比を逆位相に制御してステアリング特性をオーバステア
に設定することにより、車両の回頭性を高め、高速旋回
時に転舵比を同位相に制御してステアリング特性をアン
ダステアに設定することにより車両の走行安定性を高め
るように、予め車速に応じて設定された所定の転舵比特
性に基づいて前輪に対する後輪の舵角を変化させるよう
に構成されている。

ところで、上記４輪操舵装置を備えた車両では、旋回時
に減速すると、上記転舵比が減少する方向つまり前輪に
対して後輪が逆位相となる方向に転舵され、オーバステ
アとなって車体が急に内側を向くタックイン現象や車体
がスピンするすくい込み現象が生じることがあり、特に
車両が走行する路面と車輪の摩擦係数が小さい雪道およ
び凍結路等においてはこの傾向が顕著である。このタッ
クイン現象等の発生を防止するため、従来では例えば特
開昭60−85066号公報に示されるように、車両が略直進
状態にある場合にのみ車速に応じて前輪に対する後輪の
転舵比を変化させ、車両が旋回状態にある場合には後輪
の舵角を一定に維持するように構成し、あるいは特開昭
60−85067号公報に示されるように、車速が急激に変化
した場合には遅延回路等により所定の遅れを持たせて後
輪の舵角を変化させるように構成することが行なわれて
いる。

しかし、前者の構成では、前輪と後輪とが同位相となっ
た高速旋回状態において減速した場合、車両が低速状態
に移行しても後輪が同位相状態に保持されているため、
回頭性の向上を図ることができず、逆に前輪と後輪とが
逆位相となった低速走行状態において加速した場合、高
速状態に移行しても後輪が逆位相状態に保持されている
ため、車両の走行安定性を向上させることができず、こ
れらの状態においては４輪操舵装置本来の特性が発揮さ
れないという問題がある。

また、後者の構成では、車両を急加速した場合、後輪の
舵角が緩かに変化するために高速旋回状態となっても所
定の転舵比が得られず、走行安定性の増大効果が不十分
になるという問題がある。

しかも前者および後者のいずれの場合においても、車輪
と路面との間に生じる摩擦抵抗の大きさについて何ら考
慮されていないため、路面状況に応じた適正な制御を行
うことができなかった。

（発明の目的）本発明は、上記の技術背景のもとになされたものであ
り、低速時には前後輪の転舵比を逆位相に制御して車両
の回頭性を高めることができ、かつ高速時には上記転舵
比を同位相に制御して車両の走行安定性を高めることが
できるという４輪操舵装置の機能を保持した上で、路面
状況の如何に拘らず、旋回時に車速を急激に低下した場
合においても車体のタックイン現象やすくい込み現象の
発生を防止できる車両の４輪操舵装置を得ることを目的
としている。

（発明の構成）本発明は、前輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵
する後輪転舵機構とを有する車両の４輪操舵装置におい
て、車速を検出する車速検出手段と、路面と車輪との摩
擦係数の大きさを検出する摩擦係数検出手段と、車速変
化に応じて後輪転舵角が変化するように設定された後輪
転舵特性に基づいて上記後輪転舵機構を制御する後輪転
舵角制御部と、上記後輪転舵特性に、車速の減速方向に
車速の増大方向に比して特性が前輪と同方向の同位相方
向となるように所定の変位幅を有したヒステリシスを設
定するヒステリシス設定部と、上記摩擦係数検出手段に
よって検出された摩擦係数が大きい程これに応じて上記
ヒステリシスの変位幅を小さな値にする変位幅変更部と
を備えたものである。

上記の構成によれば、車両の減速時にはヒステリシス設
定部からの出力信号に応じて転舵比特性が同位相方向に
変位するとともに、この変位幅が変位幅変更部において
路面と車輪との摩擦係数に応じて変更されることによ
り、この摩擦係数が小さく車両のタックイン現象が生じ
易い路面状況において、後輪が前輪と同位相から逆位相
に急激に変化することが防止されることとなる。

（実施例）第１図および第２図は車両の４輪操舵装置の概略構成を
示し、前輪1L,1Rおよび後輪2L,2Rはそれぞれ前輪転舵機
構３および後輪転舵機構12に支承されている。

上記前輪転舵機構３は、左右一対のナックルアーム4L,4
Rおよびタイロッド5L,5Rと、この左右のタイロッド5L,5
Rを連結するリレーロッド６とからなっている。また、
この前輪転舵機構３にはラックピニオン式のステアリン
グ機構７を介してステアリングホイール10が連結されて
いる。すなわち、上記ステアリング機構７はリレーロッ
ド６に形成されたラック８と、上端にステアリングホイ
ール10が連結されるとともに下端に上記ラック８と噛み
合うピニオン９が取付けられたステアリングシャフト11
とを備え、ステアリングホイール10の操作に応じて左右
の前輪1L,1Rを転舵するように構成されている。

一方、上記後輪転舵機構12は上記前輪転舵機構３と同様
に、左右のナックルアーム13L,13Rおよびタイロッド14
L,14R同士を連結するリレーロッド15とを有し、さらに
油圧式のパワーステアリング機構16とを備えている。こ
のパワーステアリング機構16は、車体に固定されかつ上
記リレーロッド15をピストンロッドとするパワーシリン
ダ17を備え、このパワーシリンダ17内は上記リレーロッ
ド15に一体に取付けられたピストン17aによって２つの
油圧室17b,17cに区画され、この油圧室17b,17cはそれぞ
れ配管18,19を介してコントロールバルブ20に接続され
ている。また、このコントロールバルブ20にはリザーブ
タンク21に至る油供給管22および油排出管23の２本の配
管が接続され、上記油供給管22には図示しないエンジン
により駆動される油圧ポンプ24が配設されている。上記
コントロールバルブ20は、公知のスプールバルブ式のも
ので構成され、上記リレーロッド15に連結部材25を介し
て一体的に取付けられた筒状のバルブケーシング20a
と、このバルブケーシング20a内に嵌装された図示しな
いスプールバルブとを備え、スプールバルブの移動に応
じてパワーシリンダ17の一方の油圧室17b（17c）に油圧
ポンプ24からの圧油を供給してリレーロッド15に対する
駆動力をアシストするものである。なお、上記パワーシ
リンダ17内にはリレーロッド15をニュートラル位置（後
輪2L,2Rの舵角θＲが０となる位置）に付勢するリター
ンスプリング17d、17dが装着されている。

上記前輪転舵機構３のリレーロッド６には上記ステアリ
ング機構７を構成するラック８とは別位置にラック26が
形成され、このラック26には車体前後方向に延びる回転
軸28の前端に取付けたピニオン27が噛み合わされ、この
回転軸28の後端は転舵比制御機構29を介して上記後輪転
舵機構12に連結されている。

上記転舵比制御機構29は、車体に対し車幅方向に摺動自
在に保持されたコントロールロッド30を有し、このコン
トロールロッド30の一端は上記コントロールバルブ20の
スプールバルブに連結されている。また、転舵比制御機
構29は、基端部がＵ字状ホルダ31に支持ピン32を介して
揺動自在に支承された揺動アーム33を備え、上記ホルダ
31は車体に固定されたケーシング（図示せず）に上記コ
ントロールロッド30の移動軸線と直交する回動軸線を持
つ支持軸35を介して回動自在に支持されている。上記揺
動アーム33の支持ピン32は上記両軸線の交差部に位置し
て回動軸線と直交する方向に延びており、ホルダ31を支
持軸35回りに回動させることにより、その先端の支持ピ
ン32とコントロールロッド30の移動軸線とのなす傾斜
角、つまり支持ピン32を中心とする揺動アーム33の揺動
軌跡面が移動軸線と直交する面（以下、基準面という）
に対してなす傾斜角を変化させるようになされている。

また、上記揺動アーム33の先端部にはボールジョイント
36を介してコネクティングロッド37の一端が連結され、
このコネクティングロッド37の他端部はボールジョイン
ト38を介して上記コントロールロッド30の他端部に連結
されており、揺動アーム33先端の車幅方向の変位に応じ
てコントロールロッド30を車幅方向に変位させるように
なされている。

上記コネクティングロッド37は、そのボールジョイント
36に近い部位において回転付与アーム40にボールジョイ
ント41を介して摺動可能に支持されている。この回転付
与アーム40は、上記移動軸線上に支持軸42を介して回動
自在に支持した大径の傘歯車43と一体に設けられ、この
傘歯車43には第２図に示すように上記回転軸42の後端に
取付けた傘歯車44が噛合されており、ステアリングホイ
ール10の回動を回転付与アーム40に伝達するようになさ
れている。このため、ステアリングホイール10の回動角
に応じた量だけ回転付与アーム40およびコネクティング
ロッド37が移動軸線回りに回動し、これに伴って揺動ア
ーム33が支持ピン32を中心にして揺動された場合、この
支持ピン32の軸線がコントロールロッド30の移動軸線と
一致しているときには、揺動アーム33先端のボールジョ
イント36は上記基準面上を揺動するのみで、コントロー
ルロッド30は静止状態に保持されるが、ピン32の軸線が
移動軸線に対し傾斜して揺動アーム33の揺動軌跡面が基
準面からずれていると、このピン32を中心にした揺動ア
ーム33の揺動に伴ってボールジョイント36が車幅方向に
変位して、この変位はコネクティングロッド37を介して
コントロールロッド30に伝達され、このコントロールロ
ッド30が移動軸線に沿って移動して、コントロールバル
ブ20のスプールバルブを作動させるように構成されてい
る。すなわち、ピン32の軸線を中心とした揺動アーム33
の揺動角が同じであっても、コントロールロッド30の左
右方向の変位はピン32の傾斜角つまりホルダ31の回動角
の変化に伴って変化する。

そして、上記支持ピン32の移動軸線に対する傾斜角すな
わちホルダ31の基準面に対する傾斜角を変化させるため
に、ホルダ31の支持軸35には、ウォームホイールとして
のセクタギヤ45には回転軸46上のウォームギヤ47が噛合
されている。また、上記回転軸46には傘歯車48が取付け
られ、この傘歯車48にはステッピングモータ50の出力軸
50a上に取付けた傘歯車49が噛合されており、ステッピ
ングモータ50を作動させてセクタギヤ45を回動させるこ
とにより、ホルダ31の基準面に対する傾斜角を変更させ
て後輪2L,2Rの舵角θＲを制御し、セクタギヤ45を、そ
の中心線がウォームギヤ47の回転軸46の中心線と直角に
なる中立位置から、車体上方より見て時計回り方向に回
動させた時には、転舵比を後輪2L,2Rが前輪1L,1Rと同じ
方向に向く同位相に制御するように構成されている。

また、上記ホルダ31を支持するケーシングには、上記回
動部材としてのセクタギヤ45の左右両側方にこのセクタ
ギヤ45の回動範囲を規制するピンからなる逆位相側およ
び同位相側のストッパ部材51,52が取付けられており、
セクタギヤ45が逆位相側に回動したときには、その中立
位置からの回動角が例えば−17.5゜となると、セクタギ
ヤ45が逆位相側ストッパ部材51に当接してそれ以上の回
動が規制され、またセクタギヤ45の同位相側への回動時
には、中立位置からの回動角が例えば20゜になると、セ
クタギヤ45が同位相側のストッパ部材52に当接して動き
が規制されるように構成されている。そして、上記セク
タギヤ45が上記逆位相側のストッパ部材51に当接したと
きのステッピングモータ50の制御位置をその初期位置と
するように構成されている。なお、39は後輪転舵機構12
におけるリレーロッド15の最大移動範囲を規制するロッ
ドストッパである。

上記ステッピングモータ50は第３図に示すようにマイク
ロコンピュータ内臓のコントロールユニット100からの
出力によって作動制御されるように構成されている。す
なわち、このコントロールユニット100には、車速セン
サ101aの検出信号PCNに基づいて車両の走行車速Ｖを検
出する車速検出部101bと、この車速センサ101aおよび車
速検出部101bからなる車速検出手段により検出された実
際の走行車速Ｖに基づいて車両が減速状態にあるかどう
かを判別し、減速状態にある場合には後述するように前
後輪の転舵比が基本的な転舵比特性から同位相方向に変
位したヒステリシスが得られるように演算車速Ｖ′を求
めるヒステリシス設定部102と、車輪のスリップ率を測
定するスリップセンサ51a等の検出信号に基づいて路面
と車輪との摩擦係数μの大きさを検出する摩擦係数検出
部51bと、上記減速時に演算車速Ｖ′に持たせるヒステ
リシスの変位幅αを上記摩擦係数μに応じて演算する変
位幅演算部103と、上記演算速度Ｖ′に応じて前輪1L,1R
に対する後輪2L,2Rの転舵比を設定する転舵比設定部104
と、この転舵比設定部104からの出力される制御信号Ｒ
に応じてステッピングモータ50を制御する後輪舵角制御
部としてのモータ制御部105とを備えている。

そして、上記コントロールユニット100はイグニッショ
ンキースイッチ（図示せず）のON操作に伴って車載バッ
テリから供給される電源をシステム電源として作動する
ものであり、その内部構成を第４図によって具体的に説
明すると、コントロールユニット100は制御部としてのC
PU106と所定の制御データを記憶するROM107とを備え、
上記CPU106は、バッテリ電圧（12V）を5Vの定電圧に保
つ定電圧回路108からの出力電圧によって作動し、CPU10
6の暴走を検出するCPU暴走検出部109、出力電圧が4.5V
以下に低下したことを検出する電圧低下検出部110およ
びイグニッションキースイッチのON操作開始時にリセッ
ト信号を出力するパワーオンリセット部111からの各出
力を受けてリセットされる。

また、上記車速センサ101aおよびスリップセンサ51aの
出力信号はインタフェイス112を経て積分フィルタ113に
入力され、この積分フィルタ113でチャタリングが除去
された後、波形整形回路114で信号波形が整形されてCPU
106に供給される。

さらに、コントロールユニット100は、CPU106の出力を
受けてステッピングモータ50を駆動するステッピングモ
ータドライバ115を有しているとともに、CPU106からの
カレントダウン指令信号を受けてステッピングモータ50
に対するバッテリ電源からの出力電流をモータ50の非制
御中（モータ出力軸50aの回転を停止させているとき）
に各相とも例えば100mAに制限するカレントダウン部116
を有している。

次いで、上記コントロールユニット100のCPU106におい
て行われる信号処理手順について説明する。第５図は信
号処理のプログラムのメインルーチンを示す、このルー
チンによって上記転舵比設定部104としての機能が果さ
れる。イグニッションキースイッチのON操作によるスタ
ートの後、まずステップS₁でシステムの初期化を行い、
つぎのステップS₂で、ステッピングモータ50の現在ステ
ップ数MPを580に、その目標ステップ数CPを０にそれぞ
れ設定するとともに、モータ位置初期化制御モードの実
行を示すフラグF₁をF₁＝１にセットする。上記目標ステ
ップ数CPは、ステッピングモータ50の制御初期位置、つ
まりセクタギヤ45が逆位相側ストッパ部材51に当接して
転舵比が逆位相側の最大転舵化になっている位置をCP＝
０とし、そこからモータ50をその目標制御位置に制御す
るときにモータ50に入力されるパルス信号のステップ数
を示すものであり、また現在ステップ数MPは、モータ50
の現在の制御位置の上記制御初期位置からのステップ数
を示すものである。なお、上記フラグF₁は、モータ50を
その制御位置の初期化のために制御するモータ位置初期
化制御モードのときにはF₁＝１にセットされるが、車速
に応じて転舵比を制御する車速感応制御モードのときに
はF₁＝０にリセットされる。

この後、ステップS₃に進み、上記フラグF₁がF₁＝１か否
かの判定を行う。この判定がF₁＝１であるとき、つまり
モータ50の位置初期化制御モードを行うときには、ステ
ップS₄に進み、上記モータ50に対する目標ステップ数CP
が現在ステップ数MPに等しいか否かを判別し、この判定
がCP≠MPのときにはそのまま上記ステップS₃に戻る。ま
た、判定がCP＝MPでモータ50の制御位置初期化が終了し
ているときには、ステップS₅に進み、モータ50の目標ス
テップ数CPおよび現在ステップ数MPをCP＝MP＝０にし、
かつフラグF₁をF₁＝０にリセットするとともに、このモ
ータ50の制御位置初期化を１度実行し終わったことを識
別するためのフラグF₂をF₂＝１にセットした後、上記ス
テップS₃に戻る。

一方、上記ステップS₃においてF₁＝１でないと判定さ
れ、モータ50を転舵比変更のために制御するときには、
ステップS₆に進んで車速検出部101bにより検出された走
行車速Ｖが０（停車状態）にあるか否かを判定し、この
判定がYESのときには、ステップS₇においてさらに上記
フラグF₂がF₂＝０であるか否かを判定する。そして、こ
のステップS₇での判定がF₂≠０であるときにはそのまま
上記ステップS₃に戻るが、F₂＝０と判定されて走行車速
Ｖが０の停車時においてモータ50の制御位置初期化を実
行していないことが確認された場合には、ステップS₈で
フラグF₁をF₁＝１にセットし、次のステップS₉でモータ
50の現在ステップ数MPおよび目標ステップ数CPをその制
御初期位置に対応するMP＝580,CP＝０に設定したのち上
記ステップS₃に戻る。

また、上記ステップS₆において、走行車速Ｖが０ではな
く車両が走行状態であると判定されたときにはステップ
S₁₀に進み、後述の第２のインタラプトルーチンにおい
て上記走行車速Ｖに基づいて求めた演算車速Ｖ′を、予
めROM107に記憶された車速に対応する基本的な転舵比特
性を示す制御データテーブルに照合して、モータ50の目
標ステップ数CPの値ｆ（Ｖ′）を読出した後、次のステ
ップS₁₁で上記両フラグF₁,F₂を共にF₁＝F₂＝０にリセッ
トしたのち上記ステップS₃に戻る。なお、上記ROM107に
記憶されている基本的な転舵比特性の制御データテーブ
ルは、第６図の実線で示すように、車速に応じて前後輪
1L,2L（1R,2R）の転舵比が変化し、車速が低い場合に
は、車両の回頭性を良好にするために、後輪2L,2Rが前
輪1L,1Rに対して逆方向にすなわち逆位相で転舵され
て、転舵比が負となる一方、車速が例えば約67km/時に
達したときには、転舵比が零になり、前輪1L,1Rの転舵
に関係なく後輪2L,2Rの舵角θＲがθＲ＝０に保たれて
車両が通常の２輪操舵状態になる。さらに車速が高い場
合には、コーナリング時の後輪2L,2Rのグリップ力を向
上させて走行安定性を高めるために、後輪2L,2Rが前輪1
L,1Rと同方向にすなわち同位相に転舵されて、転舵比が
正となるように設定されている。

また、第７図はCPU106に内臓されているタイマにセット
された時間が経過したときに上記メインルーチンに対し
て割込み処理される第１インタラプトルーチンを示し、
このルーチンによって上記モータ制御部105としての機
能が果される。この第１インタラプトルーチンでは、ま
ず最初のステップS₁₂でモータ50の目標ステップ数CPが
現在ステップ数MPと等しいかどうかを判定する。この判
定がCP＝MPのとき、つまりモータ50へのパルス信号の出
力が不要でモータ50をその制御位置に保持するときに
は、ステップS₁₃に進んでカレントダウン指令信号をカ
レントダウン部116に出力することにより、モータ50へ
の印加電圧を低下させてその発熱量を抑え、次いでステ
ップS₁₄で次回の割込み処理を発生させる上記タイマを
セットしたのち上記メイルレーチンにおける割込み後の
ステップに復帰する。

また、上記ステップS₁₂での判定がCP≠MPであるときに
は、ステップS₁₅に進んで上記カレントダウン部116に対
するカレントダウン指令信号の出力を解除したのち、ス
テップS₁₆に進み、上記モータ50の目標ステップ数CPと
現在ステップ数MPとの大小関係を判定する。この判定が
CP＞MPであるときには、ステップS₁₇に進んでモータ50
が転舵比の同位相方向に１ステップだけ動くようにその
励磁相を切り換え、次いでステップS₁₈で現在ステップ
数MPをMP←MP＋１に更新したのち上記ステップS₁₄に移
る。一方、上記ステップS₁₆での判定がCP＜MPであると
きには、ステップS₁₉に進んでモータ50が転舵比の逆位
相方向に１ステップだけ動くようにその励磁相を切り換
え、ステップS₂₀で現在ステップ数MPをMP←MP−１に更
新したのち上記ステップS₁₄に移る。

また、第８図は一定の周期で割込み処理される第２イン
タラプトルーチンを示し、このルーチンによって上記ヒ
ステリシス設定部102および変位幅演算部103としての機
能が果される。すなわち、この第２インタラプトルーチ
ンでは、まずステップS₂₁で車速センサ101aの検出信号P
CNに基づき車速検出部101bにおいて現在の走行車速Ｖを
求める。次いで、ステップS₂₂において上記走行車速Ｖ
と、前回の割込み処理で求められて記憶されている前回
の演算車速Ｖ′との大小を判定し、現在の走行車速Ｖが
前回の演算車速Ｖ′よりも大きいかあるいは等しいと判
定され、車両が加速状態もしくは定速状態にあることが
確認された場合には、ステップS₂₃で上記走行車速Ｖの
値を演算車速Ｖ′としてそのまま出力し、演算車速Ｖ′
をＶ′←Ｖに更新した後、上記メインルーチンに復帰す
る。

この結果、車両が加速もしくは定速走行状態にある場合
には、第６図の実線で示す基本的な転舵比特性に応じた
転舵比となるように、ステッピングモータ50が制御され
て後輪2L,2Rの舵角θＲが所定値に設定される。すなわ
ち、低速旋回状態では後輪2L,2Rが前輪1L,1Rに対して逆
位相となるように転舵されて良好な回頭性が得られ、逆
に高速旋回状態では後輪2L,2Rが同位相となるように転
舵されて走行安定性が向上する。

また、上記ステップS₂₂において現在の走行車速Ｖが前
回の演算車速Ｖ′よりも小さいと判定され、車両が減速
状態にあることが確認された場合には、ステップS₂₄で
スリップセンサ51aの検出信号に基づき摩擦係数検出部5
1bにおいて路面と車輪との摩擦係数μを求め、ステップ
S₂₅でこの摩擦係数μに応じたヒステリシスの変位幅α
を演算する。すなわち、このヒステリシスの変位幅αを
第９図に示すように、摩擦係数μの１次関数ｈ（μ）と
して設定し、この１次関数ｈ（μ）に基づいて摩擦係数
μに対応したヒステリシスの変位幅を演算する。

この結果、第６図の破線で示すように、車両の減速時の
転舵比特性は、上記摩擦係数μに応じて演算されたヒス
テリシスの変位幅αだけ上記基本的な転舵比特性に比べ
て低速側に変位し、この摩擦係数μが小さい程、これに
対応する転舵比特性の変位幅が大きくなるように設定さ
れることとなる。

次に、ステップS₂₆で、現在の走行車速Ｖと、前回の演
算車速Ｖ′から上記ヒステリシスの変位幅αを引いた値
Ｖ′−αとの大小を判定する。この判定の結果、走行車
速Ｖが上記値Ｖ′−αよりも大きいかもしくは両者が等
しいことが確認された場合には、演算車速Ｖ′の更新を
行わず転舵比を前回の状態に維持する。そして、さらに
減速が進み、走行車速Ｖが上記値Ｖ′−αよりも小さく
なったと判定された時点で、ステップS₂₇において演算
車速Ｖ′をＶ′←Ｖ＋αに更新し、現在の走行車速Ｖよ
りも上記ヒステリシスの変位幅αに相当する分だけ高い
車速に対応する転舵比に合せて後輪2L,2Rの舵角θＲを
設定する。

この結果、車両の減速時には、第６図の矢印ａで示すよ
うに、摩擦係数μに応じて求めたヒステリシスの変位幅
αに対応する区間、前輪1L,1Rに対する後輪2L,2Rの転舵
比が一定に維持された後、矢印ｂで示すように、上記基
本的な転舵特性を低速側に平行移動させた破線で示す減
速時の転舵比特性のうちの一つに応じて後輪2L,2Rの舵
角θＲが設定される。すなわち、同一車速では、減速時
の転舵比特性が上記基本的な転舵比特性に比べて同位相
方向に変位することとなり、その変位量は上記摩擦係数
μが小さい程、大きくなる。

このように車両の減速時には、上記基本的な転舵比特性
に比べて同位相方向に変位した減速時の転舵比特性に応
じて前輪1L,1Rと後輪2L,2Rの転舵比が設定されているた
め、高速旋回状態から車速が低下した場合においても、
上記後輪2L,2Rが急激に逆位相方向に転舵されることが
防止される。したがって、車両が減速時に所定時間に亘
りアンダステア状態に保持されて走行安定性が向上する
こととなる。

また、摩擦係数μが小さくスリップ等が生じ易い路面状
況においては、通常の路面状況に比べてヒステリシスの
変更幅αが大きくなるように上記変位幅演算部103から
なる変位幅変更部において演算された値に変更され、長
時間に亘って車輪がアンダステア状態に保持されること
となって、より走行安定性が向上し、車両のタックイン
現象等の発生を効果的に防止することができる。しか
も、上記減速時の転舵比特性は、それぞれ基本的な転舵
比特性と平行にされるため、各特性における転舵比の変
化率は減速量に応じて一定となり、これを運転者が容易
に把握することができるという利点がある。

また、車輪が上記減速状態から加速状態に移行した場合
には、第６図の矢印ｃで示すように、転舵比が一定に維
持された後、実線で示す基本的な転舵比特性に応じて転
舵比が車速の増加に対応して同位相方向に変化すること
となる。

なお、上記変位幅αを演算するための制御データとして
第10図に示すように摩擦係数μの二次関数ｇ（μ）とし
て変位幅αを設定する等、摩擦係数μが小さい程、変位
幅αが大きくなるものであれば、種々の関数を使用する
ことができる。また、上記摩擦係数μを検出する手段と
しては、車高センサにより路面の凹凸を検出する手段お
よび温度センサ、ワイパー作動検出手段等により路面の
凍結、降雨状況を判別する手段を使用してもよい。

上記実施例では、正確なステアリング特性を得ることが
できるとともに、後軸の舵角を応答性良く可変制御でき
るようにするため、入力されるパルス信号のパルス数に
応じて出力軸が回転するステッピングモータを用いたオ
ープンループ制御方式の４輪操舵装置について説明した
が、DCモータ等を使用したクローズドループ方式の４輪
操舵装置においても本発明の構成を採用することができ
る。

また、上記実施例では、車両の前後輪の転舵比を車速に
応じて可変制御するように構成したが、後輪を車速およ
び前輪の舵角に応じて直接ステッピングモータ等によっ
て駆動するように構成してもよい。

（発明の効果）以上説明したように本発明は、ステアリングホイールの
操作に応じて前後輪を転舵させるとともに、この前後輪
の転舵比を車速に対応した転舵比特性で変化させるよう
に構成された車両の４輪操舵装置において、上記後輪転
舵特性に、車速の減速方向に車速の増大方向に比して特
性が前輪と同方向の同位相方向となるように所定の変位
幅を有したヒステリシスを設定するヒステリシス設定部
と、路面と車輪との摩擦係数が大きい程、上記ヒステリ
シスの変位幅を小さな値にする変位幅変更部とを設けた
ため、車両の旋回状態において減速した場合に上記摩擦
係数が小さい程、長時間に亘って転舵比が一定に維持さ
れた後、減速時の転舵比特性に応じて転舵比が変化する
こととなり、スリップが生じ易い路面状況において後輪
が逆位相方向に急激に転舵されてオーバステア状態とな
ることが防止され、減速時の車両のタックイン現象やす
くい込み現象が生じることがなく、走行安定性がより向
上する。しかも、増速時等においては上記基本的な転舵
比特性に応じて後輪の舵角が設定されるため、低速旋回
時には車両の回頭性を高めることができるとともに、高
速旋回時には車両の走行安定性を高めるという４輪操舵
車両の本来の特性を発揮できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両の４輪操舵装置の実施例を示
す概略構成図、第２図は上記操舵装置の模式斜視図、第
３図はコントロールユニットの機能を示すブロック図、
第４図はコントロールユニットの具体的構成を示すブロ
ック図、第５図は上記コントロールユニット内のCPUで
処理されるメインルーチンを示すフローチャート、第６
図は車速と転舵比との特性図、第７図および第８図は上
記CPUで処理される第１および第２のインタラプトルー
チンを示すフローチャート、第９図および第10図はそれ
ぞれ変位幅と摩擦係数との関係を示す特性図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪、３……前輪転舵機構、
12……後輪転舵機構、101……車速センサ、101b……車
速検出部、102……ヒステリシス設定部、103……変位幅
演算部（変位幅変更部）、104……転舵比設定部、105…
…モータ制御部（後輪舵角制御部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６２Ｄ 113:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転
舵する後輪転舵機構とを有する車両の４輪転操舵置にお
いて、車速を検出する車速検出手段と、路面と車輪との
摩擦係数の大きさを検出する摩擦係数検出手段と、車速
変化に応じて後輪転舵角が変化するように設定された後
輪転舵特性に基づいて上記後輪転舵機構を制御する後輪
転舵角制御部と、上記後輪転舵特性に、車速の減速方向
に車速の増大方向に比して特性が前輪と同方向の同位相
方向となるように所定の変位幅を有したヒステリシスを
設定するヒステリシス設定部と、上記摩擦係数検出手段
によって検出された摩擦係数が大きい程これに応じて上
記ヒステリシスの変位幅を小さな値にする変位幅変更部
とを備えたことを特徴とする車両の４輪操舵装置。