JPS61196874A - 車両用後輪転舵制御装置 - 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、前輪転舵機構と後輪転舵機構を備えた車両に
係り、特に後輪転舵角の前輪転舵角に対する比（以下舵
角比という）を車速に応じて制御するようにした車両用
後輪転舵制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の制御装置は、特開昭５９−８１２６３号
公報に示されるように、後輪転舵角を前輪転舵角に対し
て車速の増加に応じて逆相から同相に変化させるように
して車両の回転半径を車速の増加に従って除々に大きく
するようにしである。

かかる構成によれば、車速か低いときには狭い場所でも
車両を旋回走行させることができ、車速か高いときには
車両を安定に旋回走行させることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、上記従来の装置にあっては、第２図に示すよ
うに車両１０を中高速でＡ方向に旋回走行させていると
き運転者が前方に障害物を発見して車両１０を減速させ
ると前輪転舵角が一定に保持されていても後輪転舵角は
前輪転舵角に対し逆相方向に変化して車両１０の回転半
径は小さくなり車両１０はＢ方向に進む。また、車両１
０を低中速でＡ方向に旋回走行させているとき運転者が
旋回走行終了又は前方に障害物がないことを確認して車
両１０を増速させると前輪転舵角が一定に保持されてい
ても後輪転舵角は前輪転舵角に対し同相方向に変化して
車両１０の回転半径は大きくなり車両１０はＣ方向に進
む。このような車速変化による車両１０の進行方向の変
化は運転者の意思とは無関係に生じるので、運転者が旋
回走行中の車両１０を減速又は増速させたときには車両
１０を操縦しずらくなる傾向が増大する。

本発明は、上記問題に対処するため、車速に応じて舵角
比を変化させる車両用後輪転舵制御装置において、車両
が旋回走行している場合には舵角比を一定に保つことに
より、前輪転舵角が一定に保持されていれば後輪転舵角
を一定に保持するようにして、車両の回転半径が運転者
の意思とは無関係に変化しないようにした車両用後輪転
舵制御装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図に示すごとく、車速を検出する車速検出手段１と
、後輪転舵角を舵角比が前記検出車速に応じて変化する
ように制御する制御値を逐次更新演算する更新手段２と
、前記制御値に対応する制御信号を出力する出力手段３
と、前記制御信号に応答して後輪を前記制御値に対応す
る後輪転舵角になるように転舵する後輪転舵機構４とを
有する車両用後輪転舵制御装置において、前輪転舵角を
検出する前輪転舵角検出手段５と、前記検出前輪転舵角
の絶対値が所定値より大きいとき前記制御値を更新しな
いようにし、同検出前輪転舵角の絶対値が所定値以下の
とき前記更新手段の更新演算を許容する判別手段６とを
設けたことにある。

〔作用効果〕

上記のように構成した本発明においては、前輪転舵角検
出手段５により前輪転舵角を検出し、この前輪転舵角の
絶対値が小さい場合には更新手段２と判別手段６により
舵角比を車速に応じて逐次更新するようにし、同絶対値
が大きい場合には判別手段６により舵角比を更新しない
ようにしたので、従来のこの種の装置の性能を損なうこ
となく旋回走行中の車両の進路方向を運転者の意思とは
無関係に変更しないようにすることができる。

すなわち、直進走行して来た車両が曲った道に進入し同
道に沿って旋回走行した後再び直進走行する場合を想定
すると、運転者は道の広さ、道の曲がり角等車両の進路
状況を判断しながら、車両を減速して曲った道に進入し
た後、前輪を転舵して車両を旋回させる。この旋回開始
時の舵角比は旋回直前の車速すなわち車両の進路状況に
応じた値に決定されるので従来のこの種の装置の性能を
損なうことはない。また、旋回中の舵角比は車速とは無
関係に上記値に保持されているので、前輪転舵角が一定
に保持されていれば後輪転舵角は変化することな（車両
の回転半径も変化しない。このように旋回中の車両を減
速又は増速しても車両の回転半径は変化しないので運転
者の意に反した車両の進路変更を回避することができる
。さらに旋回を終了すると舵角比は再び車速に応じて決
定され、上記のように従来のこの種の装置の性能が発揮
される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて説明すると、第３図
は本発明の適用対象で車両の前輪転舵機構Ａと後輪転舵
機構Ｂと後輪転舵機構Ｂの電気制御装置Ｃを示している
。

前輪転舵機構Ａはピニオンアンドランク機構１１と同機
構１１のランク邪に連結された左右一対のリレーロッド
１２ａ、１２ｂとを備えている。

ピニオンアンドラック機構１１はそのピニオン部にて操
舵軸１３を介して操舵ハンドル１４に連結されており、
操舵ハンドル１４の回転運動をリレーロッド１２ａ、１
２ｂの往復運動に変換している。左右リレーロッド１２
ａ、１２ｂは左右タイロッド（図示しない）及び左右ナ
ックルアーム１５ａ、１５ｂを介して左右前輪１６ａ、
１６ｂに各々連結されて左右前輪１６ａ、１６ｂを転舵
する。

後輪転舵機構Ｂは前輪１６ａ、１６ｂの転舵に連動して
後輪１７ａ、１７ｂを転舵するための揺動レバー１８と
この揺動レバー１８の可動支点１８ａを可動するための
リニアアクチュエータ１９と左右後輪１７ａ、１７ｂを
連動させるリレーロッド２０とを備えている。揺動レバ
ー１８はナックルアーム１５ａに連結された前側連結ロ
ッド２１を枢着した固定点１８ｂと後側連結ロッド２２
を枢着した固定点１８ｃとを備え、可動支点１８ａが固
定点１８ｂと固定点１８Ｃとの間にある場合には固定点
１８Ｃを固定点１８ｂと逆方向に回転させ、可動支点１
８ａが固定点１８Ｃに対し固定点１８ｂと反対側にある
場合には固定点１８Ｃを固定点１８ｂと同方向に回転さ
せ、さらに可動支点１８ａが固定点１８ｃ上にある場合
には固定点１８Ｃを固定するようにして、可動支点１８
ａの位置により舵角比を設定するようにしている。

リニアアクチュエータ１９は可動支点１８ａに連結した
アクチュエータロッド１９ａを備え、アクチュエータロ
ッド１９ａを車体横方向に移動することにより可動支点
１８ａを同方向に移動する。

リレーロッド２０は左右後輪１７ａ、１７ｂを左右タイ
ロッド（図示しない）及び左右ナックルアーム２３ａ、
２３ｂを介して各々連結し、この左ナックルアーム２３
ａには後側連結ロッド２２が連結されて揺動レバー１８
の揺動により後輪１７ａ、１７ｂを転舵している。

電気制御装置Ｃは、変速機の出力軸の回転をピンクアン
プし車速に応じた周波数のピンクアップ信号を発生する
車速センサ２４と、操舵軸１３に取付けられ前輪１６ａ
、１６ｂの前輪転舵角を検出して同前輪転舵角に対応し
た電圧値を示すアナログ信号を発生する前輪転舵角セン
サ２５と、これらの各センサ２４．２５から付与される
信号に基づき後述のプログラムを実行することにより目
標舵角比を算出するマイクロコンピュータ２６と、リニ
アアクチュエータ１９を駆動制御する差動増幅器２７と
、リニアアクチュエータロッド１９ａの移動位置すなわ
ち可動支点１８ａの現位置を検出して揺動レバー１８に
より設定されている現舵角比に対応した電圧値を示すア
ナログ信号を発生する位置センサ２８とを備えている。

マイクロコンピュータ２６は、第４図に示すフローチャ
ートに対応するプログラムを記憶する読出し専用メモリ
　（ＲＯＭ）２６ａと、このプログラムを実行する中央
処理装置（ＣＰＵ）２６ｂと、このプログラムに必要な
変数及びフラグを一時的に記憶する書込み可能メモリ　
（ＲＡＭ）２６Ｃと、車速センサ２４に波形整形器２９
を介して接続されかつ前輪転舵角センサ２５にアナログ
ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器＞３０ｆ介して接続さ
れる入力インターフェース回路２６ｄと、差動増幅器２
７にディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）３１を
介して接続される出力インターフェース回路２６ｅと、
これらの読出し専用メモリ２６ａ、中央処理装置２６ｂ
、書込み可能メモリ２６０３人カインターフェース回路
２６ｄ及び出力インターフェース回路２６ｅを各々共通
に接続するバス２６ｆから成っている。波形整形器２９
は車速センサ２４からのピックアップ信号を矩形波信号
に変換してこの矩形波信号を車速データとしてマイクロ
コンピュータ２６に供給し、またアナログディジタル変
換器３０は前輪転舵角センサ２５からのアナログ信号を
ディジタルデータに変換してこのディジタルデータを前
輪転舵角データとしてマイクロコンピュータ２６に供給
している。さらにディジタルアナログ変換器３１はマイ
クロコンピュータ２６にて算出された目標舵角比を示す
ディジタルデータをアナログ信号に変換してこのアナロ
グ信号を舵角比制御信号として差動増幅器２７の第１入
力端２７ａに供給している。この差動増幅器２７はその
第２人力端に位置センサ２８が接続され、第１入力端と
第２入力端に付与される両電圧値が一致するまで可動支
点１８ａを移動するようにアクチュエータロッド１９ａ
を駆動する。これにより揺動レバー１８が目標舵角比を
設定するようにしている。

以上のように構成された車両用後輪転舵制御装置の動作
を第４図のフローチャートを用いて説明する。

車両を始動させるためにイグニソションスーインチを閉
成すると、マイクロコンピュータ２６はステップ１００
にてプログラムの実行を開始し、ステップ１０１にて目
標舵角比Ｋを初期値ＫＯに設定する。この初期値ＫＯは
予め読出し専用メモリ２６ａに記憶された値であり、第
５図に示された車速Ｕに対する車速舵角比Ｋｕの特性グ
ラフにおいて車速Ｕが零のときの車速舵角比Ｋｕに相当
する。上記初期設定後、マイクロコンピュータ２６はス
テップ１０２にて車速センサ２４から波形整形器２９を
介して供給される車速データに基づいて車速Ｕを算出し
、算出結果を書込み可能メモリ２６ｃに記憶する。次に
プログラムはステップ１０３に進み、ステップ１０３に
てマイクロコンピュータ２６は前輪転舵角センサ２５か
らアナログディジタル変換器３０を介して供給される前
輪転舵角δを示す前輪転舵角データを取込み、ステップ
１０４にてこの前輪転舵角δを所定の正数値を示す微小
前輪転舵角δ０と比較する。

車両が旋回走行していない場合には、前輪転舵角δの絶
対値はほぼ零に近いのでステップ１０４にてマイクロコ
ンピュータ２６はｒＹＥｓＪすなわち前輪転舵角δの絶
対値が微小前輪転舵δ０以下であると判断し、プログラ
ムはステップ１０５に進む。ステップ１０５にて、マイ
クロコンピュータ２６はステップ１０２にて書込み可能
メモリ２６ｃに記憶した車速Ｕを読出してこの車速Ｕに
対応する車速舵角比Ｋｕを第５図の特性グラフに基づい
て算出し、ステップ１０６にて目標舵角比Ｋをこの車速
舵角比Ｋｕに設定する。第５図の特性グラフは車速Ｕの
増加に応じて逆相から正相に変化する車速舵角比の値を
示すもので、車速Ｕが小さいときには後輪１７ａ、１７
ｂを前輪１６ａ。

１６ｂに対して逆相に転舵して車両の小回りを許容し、
又車速Ｕが大きくなるに従って後輪１７ａ。

１７ｂを前輪１６ａ、１６ｂに対して同相側に転舵して
車両の操向安定性を得るようにすることを意味している
。ステップ１０６の演算後プログラムはステップ１０７
に進み、ステップ１０７にてマイクロコンピュータ２６
は目標舵角比Ｋを示すディジタルデータをディジタルア
ナログ変換器３１に出力する。このディジタルデータは
ディジタルアナログ変換器３１により目標舵角比Ｋに対
応する電圧値を示すアナログ信号に変換されて差動増幅
器２７の第１入力端２７ａに供給される。この差動増幅
器２７はその第２入力端２７ｂに位置センサ２８から現
舵角比に対応する電圧値を示すアナログ信号が供給され
ているので、リニアアクチュエータ１９を制御して現舵
角比が目標舵角比と一致するまで揺動レバー１８の可動
支点１″８ａを移動する。このように揺動レバー１８が
後輪１７ａ、１７ｂを目標舵角比に設定した状態におい
て、前輪１６ａ、１６ｂが転舵されるとこの転舵力は左
ナックルアーム１５ａ、前側連結ロツド２１、揺動レバ
ー１８、後側連結ロッド２２、左ナックルアーム２３ａ
１リレーロツド２０及び右ナックルアーム２３ｂに伝達
されて後輪１７３．１７ｂは目標舵角比に転舵される。

ただし、このときの後輪転舵角は前輪転舵角δの絶対値
が微小前輪転舵角δ０以下にあるので大きな値をとるこ
とはない。上記のようなステップ１０７の演算後マイク
ロコンピュータ２６は再びステップ１０２の演算を実行
する。そして前輪転舵角δの絶対値が微小前輪転舵角δ
０以下である間、マイクロコンピュータ２６はステップ
１０２，１０３，１０４゜１０５．１０６．１０７の循
環演算を実行し続け、−循毎に車速舵角比Ｋｕ及び目標
舵角比には車速に応じて更新されて後輪転舵角はこの更
新された目標舵角比にと前輪転舵角δに応じて制御され
る。

一方、上記の循環演算中、車両が旋回走行し始めると前
輪転舵角δの絶対値は微小前輪転舵角δ０より大きくな
ってステップ１０４にてマイクロコンピュータ２６はｒ
ＮＯＪと判断し、プログラムはステップ１０７に直接進
む。これは目標舵角比Ｋを更新しないことを意味し、ス
テップ１０７にてマイクしＪコンピュータ２６は上記の
場合と同様目標舵角比Ｋを示すディジタルデータをディ
ジタルアナログ変換器３１に出力して後輪１７ａ。

１７ｂを目標舵角比に転舵する。そしてプログラムは再
びステップ１０２に戻り、前輪転舵角δの絶対値が微小
前輪転舵角δ０より大きい間、マイクロコンピュータ２
６はステップ１０２，１０３゜１０４．１０７の循環演
算を実行し続ける。この循環演算により、前輪転舵角が
変化すれば後輪転舵角も前輪転舵角に応じて変化するが
、目標舵角比には一定に保持されているので運転者の怠
に反して後輪転舵角が変更制御されることはない。また
、前輪転舵角が一定に保持されていれば後輪転舵角も一
定に保持されて旋回走行中の車両の回転半径が車速Ｕに
応じて変化することはない。

上記のような動作説明でも理解できる通り、車両が旋回
走行していない場合には目標舵角比Ｋが車速Ｕに応じて
変化し、車両が旋回走行している場合には目標舵角比Ｋ
が旋回走行直前の値に保持されるので、前後輪転舵車の
機能が損なわれることなく旋回走行中の車両の回転半径
も車速とは無関係に運転者の意思通りに決定されること
になる。

次に、本発明の他の実施例について説明すると、第６図
は第３図の変形例である後輪転舵機構Ｂと電気制御装置
Ｃの一部分を示しており、第３図の実施例と同一部分を
省略し、同一部品には同一番号を付しである。後輪転舵
機構Ｂは左右後輪１７ａ、１７ｂを連動させる左右リレ
ーロッド２０ａ。

２０ｂを直接駆動するリニアアクチュエータ３２を備え
ている。左右リレーロッド２０ａ、２０ｂは左右タイロ
フド（図示しない）及び左右ナックルアーム２３ａ、２
３ｂを介して後輪１７ａ、１７ｂに各々連結されており
、後輪１７ａ、１７ｂを連動転舵する。電気制御装置Ｃ
は右リレーロッド２０ｂの移動位置を検出して現後輪転
舵角に対応した電圧値を示すアナログ信号を発生する位
置センサ３３とリニアアクチュエータ３２を駆動制御す
る差動増幅器３４を備えている。差動増幅器３４はその
第１入力端３４ａに目標後輪転舵角に対応する電圧値を
示すアナログ信号が入力されており、このアナログ信号
とその第２入力端に位置センサ３３から供給されるアナ
ログ信号との電圧差に応じてリニアアクチュエータ３２
を制御している。なお、前輪転舵機構Ａと電気制御装置
Ｃの残りの部分は第３図の場合と同じである。

そして、この変形例の場合には差動増幅器３４の第１入
力端３４ａに供給されるアナログ信号は目標後輪転舵角
に対応するものであり、この目標後輪転舵角は第４図に
示されたフローチャートのステップ１０７にて出力され
る。すなわち、マイクロコンピュータ２６で実行される
プログラムが一部変更され、マイクロコンピュータ２６
はステップ１０３にて前輪転舵角δを書込み可能メモリ
２６ｃに記憶し、ステ・ノブ１０７にてこの前輪転舵角
δと目標転舵角比Ｋを乗算してこの乗算結果を目標後輪
転舵角としてディジタルアナログ変換器３１に出力する
。なお、この他の実施例の残りの部分の動作は前記実施
例と同じである。以上のようにこの他の実施例によれば
前記実施例に比べて揺動レバー等前輪と後輪を連結する
機構が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲に記載した発明の構成に対応す
る図、第２図は車両の旋回状態を示す図、第３図は本発
明の第１実施例を示す車両の概略図、第４図は第３図の
マイクロコンピュータの作用ヲ示すフローチャート、第
５図は車速に対する舵角比を示す特性グラフ、第６図は
本発明の第２実施例を示す概略図である。 符号の説明 １１・・・ピニオンアンドラック機構、１２ａ。 １２ｂ、２０，２０ａ、２０ｂ−・−リレーロンド、１
４・・・操舵ハンドル、１６ａ、１６ｂ・・・前輪、１
７ａ、１７ｂ・・・後輪、１８・・・揺動レバー、１９
．３２・・・リニアアクチュエータ、２１・・・前側連
結ロンド、２２・・・後側連結ロンド、２４・・・車速
センサ、２５・・・前輪転舵角センサ、２６・・・マイ
クロコンピュータ、２７．３４・・・差動増幅器、２８
゜３３・・・位置センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速を検出する車速検出手段と、後輪転舵角を該後輪転
   舵角の前輪転舵角に対する比が前記検出車速に応じて変
   化するように制御する制御値を逐次更新演算する更新手
   段と、前記制御値に対応する制御信号を出力する出力手
   段と、前記制御信号に応答して後輪を前記制御値に対応
   する後輪転舵角になるように転舵する後輪転舵機構とを
   有する車両用後輪転舵制御装置において、前輪転舵角を
   検出する前輪転舵角検出手段と、前記検出前輪転舵角の
   絶対値が所定値より大きいとき前記制御値を更新しない
   ようにし、同検出前輪転舵角の絶対値が所定値以下のと
   き前記更新手段の更新演算を許容する判別手段とを設け
   たことを特徴とする車両用後輪転舵制御装置。