JPS6364875A - 車両の４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） 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υ１ｔｌｌ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、車両が旋回状咀にある場合に
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、逆に前輪と一後輪と
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ＩＱ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ｔＩＩ１ｗシて
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、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輪操舵装置において、車速を検出する
車速検出手段と、車両が走行する路面と車輪とのｍ擦係
数の大きさを検出する摩擦係数検出手段と、減速時の転
舵比特性を加速時および定速時における基本的な転舵比
特性に比べて同位相方向に変位させることにより上記転
舵比特性にヒステリシスを持たせるビステリシス設定部
と、上記摩擦係数が大きい程上記ビステリシスの変位幅
が小さくなるように、この変位幅を摩擦係数に応じて演
算する変位幅演算部と、上記ヒステリシス設定部からの
出力信号に応じて前後輪の転舵比を求める転舵比設定部
と、この転舵比に応じて後輪の舵角を＆ＩＩＩＩＩする
後輪舵角１ｉ１１ｉ１１１部とを設けたものである。

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演算部の演算値
に基づき路面と車輪との摩擦係数の大きさに応じて変化
することにより、路面と車輪と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
、４Ｒおよびタイロッド５Ｌ、５Ｒと、この左右のタイ
ロッド５Ｌ、５Ｒを連結するりし−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ｖＡ７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はりシー０ツド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と噛み合うビニオン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、ＩＲ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１４Ｌ、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Ｏ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、このランク２６には車体前後方向に延びる
回転軸２８の前端に取付けたビニオン２７が噛み合わさ
れ、この回転軸２８の後端は転舵比制ｗＪ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１１１ｔｌ１ 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、ルロツド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１１１ｔｌ１機構２９は、基端部がＵ字状
ホルダ３１に支持ビン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３
３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、つまり支持ビン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ヨイン
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
ジヨイント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、そのボールジヨイン
ト３６に近い部位において回転付与アーム４０にボール
ジヨイント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重両１１４３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の回動角に応じた偽だけ回転付与
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先端のボールジヨイント３
６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ｔ１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ｔ
ｚｅアーム３３のｔ１動に伴ってボールジヨイント３６
が申幅方向に変位して、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
、コントロールパルプ２０のスプールパルプを作動させ
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３１０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、ウオームホイー
ルとしてのセクタギヤ４５には回転軸４６上のウオーム
ギヤ４７が噛合されている。また、上記回転軸４６には
重両１ｉ４８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ｍｌＩ
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、２
Ｒの舵角θＲをｔＩｌｌｔＩＩシ、セクタギヤ４５を、
その中心線がウオームギヤ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４
５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ｍｓ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１４ＩＯ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１０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■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ｌｉ　ｎ　ＩＩ速ｖ′を求めるビステリシス
設定ｔｓ１０２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
Ｆｊ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、１
Ｒ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＠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ＭＩＩＯ部とし
てのモータｌ１ｌｔｌＯ部１０５とを備えている。

そして、上記コント０−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′Ｆ１１ｍ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ＣＰＵ１０６と所定のｔ１１１ｉｌＩｌデ
ータを記憶するＲＯＭ１０７とを備え、上記ｃｐｕｉｏ
ｅは、バッテリ電圧（１２Ｖ）を５■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、ＣＰＬ
Ｊ　１０６の暴走を検出するｃｐｕｓ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５
１ａ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ＣＰＵ１０６に供給される。

ざらに、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１００７
ＦＬＡ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ＣＰＵ１０
６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Ｏにそれぞれ設定するとともに、モータ
位置初期化ｖ４ｍモードの実行を示すフラグＦ１をＦｌ
−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５００１１ｉｗＪ初期位置、つまりセクタ
ギヤ４５が逆位１［１側ストッパ部材５１に当接しτ転
舵比が逆位相側の最大転舵比になっている位置をｃｐ−
ｏとし、そこからモータ５０をその目ａ　ｓ＋　ｍ位置
に１ｌＩＩｌ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＄１１１１１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＠鶴位置のＩＡ
期化のためにｍｗするモータ位置初期化ｌ１ＩＩｔＩｌ
モードのときにはＦｌ−１にセットされるが、車速に応
じτ転舵比を制御する車速感応ｔＩＩＩｌｌモードのと
きにはＦｌ−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Ｆｌ−
１か否かの判定を行う。この判定がＦｌ−１であるとき
、つまりモータ５０の０ロ初期化１ＩＪｔ！ｌｌ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３３に一戻る。また、判定がＣＰ
−ＭＰでモータ５０の１ｌＩＩｌ１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−Ｍ
Ｐ−０にし、かつフラグＦ１をＦｌ−０にリセットする
とともに、このモータ５０のＩＩＩｍ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Ｆｌ−１でないと判定
され、モータ５０を転舵比変更のためにυ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■がＯ（停車状！りにあるか否かを
判定し、この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ７に
おいてざらに上記フラグ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Ｏ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Ｆｌ−
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Ｉｌｌ　
１１１１　′１ｉ）Ｊ１１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■がＯ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Ｓｖに進み、後述の一第２のインタラブドルーチンに
おいて上記走行車速Ｖに基づイテ求メタ演ｎＩｔｉ速■
′を、予ａ！＞ＲＲＯＭ１０７ｋ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ｌａｆ　（
Ｖ’　）を読出した俊、次のステップＳ１１で上記両フ
ラグＦｔ　、　Ｆ２を共にＦｌ−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ＲＯＭ１０
７に記憶されている基本的な転舵比特性のυＩｔＥ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１１．２Ｌ　（ＩＲ，２Ｒ）の転舵比が変化し
、車速が低い場合には、車両の目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６７　ｋａ＋／時に達したときには、転
舵比が零になり、前輪１し、ＩＲ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。ざ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ＣＰｔＪ１０６に内蔵されているタイマ
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インタラブドルーチン
を示し、このルーチンによって上記モータｖ１″ｌ１１
０５としての機能が果される。この第１インタラブドル
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！１１１１ｍ位置に保持するときには、ステップＳ
１３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Ｓ１
４で次回の割込み処理を発生させる上記タイマをセット
したのち上記メインル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Ｓｔ２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Ｓｍ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であるとぎには、ステッ
プＳｔｙに進んでモータ５０が転舵比の同位相方向に１
ステツ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Ｓ１８での判定がＣＰ＜ＭＰであるときには、
ステップ８１ｇに進んでモータ５０が転舵比の逆位相方
向に１ステツ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
タラブドルーチンを示し、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ｖｉ部１０３と
しての機能が果される。すなわら、この第２インタラブ
ドルーチンでは、まずステップ８２１で車速センサ１０
１ａの検出信号ＰＣＮに基づき車速検出部１０１ｂにお
いて現在の走行車速■を求める。次いで、ステップ３２
２において上記走行車速■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■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８２３で上記走行車速Ｖの値を＊ｔｉ車速■′　とし
てそのまま出力し、演算車速Ｖ′をＶ′←■に更新した
優、上記メインルーチンにＷ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ｉｌｍ
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２１．２Ｒが前輪１
Ｌ、ＩＲ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８２２において現在の走行車速Ｖが
前回の演算車速■′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８２
４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５１ａにおいて路面と車輪との摩擦係数μを求め
、ステップ８２５でこの＊ｍ係数μに応じたヒステリシ
スの変位幅αを＊ｎ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次閏
数ｈ〈μ）として設定し、この１次閏数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宵
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に応じて演宵されたビス
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８２６で、現在の走行車速■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
ｍｖ’−αとの大小を判定する。この判定の結果、走行
車速■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
を行わす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８２７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、矢印すで示すよう
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１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、ＩＲと後輪２Ｌ。

２Ｒの転舵比が設定されているため、８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真っアンダステア状
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、上記ヒステリシスの変位幅αが大きく設
定され、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
タン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１１１１１１デー
タとして第１０図に示すように摩擦係数μの二次開数Ｑ
（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＊ｔ＊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＆１１１
１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ｔＩＩＩｔＩｌ方式の４輪操舵￥Ｎ
Ｉ！について説明したが、ＤＣモータ等を使用したりＯ
−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、減速時の転
舵比特性を加速時および低速時の基本的な転舵比特性に
比べて同位相方向に変位させるビステリシス設定部を設
けるとともに、ヒステリシスの変位幅を路面と車輪との
摩擦係数に応じて演尊する変位幅演算部を設けたため、
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ｖＡ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ＣＰ
Ｕ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のインタラブ
ド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。 ＩＬ、ＩＲ−・・前輪、２Ｌ、２Ｒ−・・後輪、１０１
・・・車速センサ、１０１ｂ・・・車速検出部、１０２
・・・ビステリシス設定部、１０３−・・変位幅演算部
、１０４・・・転舵比設定部、１０５・・・モータ制御
部（侵輪舵角１１ｔ［１部）。 特許出願人　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　　弁理
士　　　長１）正向　　　　　　　弁理士　　　板谷康
夫第８図 第　　９　　図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、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輪操舵装置において、車速を検出する車速検
   出手段と、車両が走行する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、減速時の転舵比特
   性を加速時および定速時における基本的な転舵比特性に
   比べて同位相方向に変位させることにより上記転舵比特
   性にヒステリシスを持たせるヒステリシス設定部と、上
   記摩擦係数が大きい程上記ヒステリシスの変位幅が小さ
   くなるように、この変位幅を摩擦係数に応じて演算する
   変位幅演算部と、上記ヒステリシス設定部からの出力信
   号に応じて前後輪の転舵比を求める転舵比設定部と、こ
   の転舵比に応じて後輪の舵角を制御する後輪舵角制御部
   とを設けたことを特徴とする車両の４輸操舵装置。