JP2726306B2

JP2726306B2 - 車両の前後輪操舵装置

Info

Publication number: JP2726306B2
Application number: JP1095572A
Authority: JP
Inventors: 修鶴宮; 賢阿部; 真実佐藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JPH02274665A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は前輪の転舵角および車速に基き前後輪の舵
角比を決定して該舵角比により定まる目標舵角に後輪を
転舵する車両の前後輪操舵装置にかかり、詳しくは、舵
角比の決定の基礎となる車速を操舵状態に応じ補正して
後輪の舵角に操舵状態依存特性を付与し、前後輪操舵の
利点である旋回時の安定性を損うこと無く回頭性の向上
を図る前後輪操舵装置に関する。

（従来の技術）前輪とともに後輪を転舵する車両にあっては、前後輪
の転舵位相および舵角比を車速に基き決定し、前輪に対
する後輪の転舵方向および転舵方向を制御することが不
可欠である。このような前後輪操舵装置は、一般に、低
車速域において後輪を逆位相で車速が低いほど舵角比が
大きくなるような特性で転舵して旋回半径の小径化を図
るが、高車速域においては後輪を同位相で車速が高くな
るほど舵角比が大きくなるような特性で転舵して安定性
の向上が図られる。

従来、この種の前後輪操舵装置は、例えば特開昭59−
77968号公報に記載されたようなものが知られている。
この特開昭59−77968号公報の前後輪操舵装置は、前輪
転舵角が設定値以下では前輪転舵角の増加に応じて後輪
転舵角を増大させ、かつ、この設定値以上ではその増加
の割合を減少させるような変曲点を有する制御特性を基
礎とし、この変曲点を車速の増加に応じて前輪の転舵角
の小さい側に変化させるように後輪転舵角を制御する。

しかしながら、上述のような従来の前後輪操舵装置に
あっては、後輪転舵角の前輪転舵角に対する制御特性す
なわち転舵比の制御特性の特性曲線の変曲点が検出され
た車速（以下、実車速と称す）に応じて変化するように
制御するにすぎず、車両の操舵状態によっては運転者は
車両の旋回挙動を鈍重あるいは初期設定の如何では逆に
不安定に感じることがあるという問題点がある。

そこで、本出願人にあっては、先に特願昭62−189705
号明細書において、舵角比を操舵状態に応じ補正する前
後輪操舵装置を提案し、上記問題の解決を図っている。
この先願の前後輪操舵装置は、車速に対する舵角比の制
御特性を予め設定するとともに、操舵速度を検出して該
操舵速度に応じた補正係数を決定し、この補正係数で上
記制御特性により定まる舵角比を補正して運転者の意志
に即した俊敏な旋回挙動を得ている。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述の先願にかかる前後輪操舵装置に
あっては、制御特性自体を補正するため、この補正には
種々のアルゴリズムを駆使して車速および操舵速度の変
化に対応させなければならず制御が方法的に複雑化する
という欠点があり、また、舵角比は操舵速度が異なると
収束値も異なるようになり、操舵速度と車速との双方が
変動する場合等に後輪の転舵角が大きく変動して操舵感
の低下を招くという欠点があった。

この出願の発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、前後輪操舵の利点である旋回安定性を損うこと無く
旋回状態に応じ俊敏な旋回挙動すなわち秀れた回頭性を
簡単な制御方法で得ることができる前後輪操舵装置を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）この発明の車両の前後輪操舵装置は、第１図の構成図
に示すように、車速を検出する車速検知手段と、前輪転
舵角を検出する前輪舵角検知手段と、操舵状態を検出す
る操舵状態検知手段と、該操舵状態検知手段により検出
された操舵状態に応じて車速補正量を決定する補正量決
定手段と、該補正量決定手段により決定された車速補正
量に基づき車速検知手段により検出された車速を補正し
て補正車速を算出する車速補正手段と、車速に対する前
後輪の舵角比の制御特性を記憶して該制御特性に従い車
速補正手段により決定された補正車速を基に前後輪の舵
角比を決定する舵角比決定手段と、該舵角比決定手段に
より決定された舵角比と前輪舵角検知手段により検出さ
れた前輪転舵角とから後輪目標舵角を算出する目標舵角
決定手段と、該目標舵角決定手段により算出された後輪
目標舵角に後輪を転舵する駆動手段と、を備える。そし
て、第１の発明の車両の前後輪操舵装置は、補正量決定
手段が操舵状態に応じて車速補正値を決定し、車速補正
手段が検出された車速から車速補正値を減じて補正車速
を算出し、また、第２の発明の車両の前後輪操舵装置
は、補正量決定手段が操舵状態に応じて車速補正係数を
決定し、車速補正手段が検出された車速に車速補正係数
を乗じて補正車速を算出する。

（作用）この発明にかかる車両の前後輪操舵装置によれば、検
出された車速を操舵状態に応じ補正して補正車速を求
め、この補正車速を基にして予め記憶させた車速−舵角
比制御特性から舵角比を決定し、この舵角比および前輪
転舵角から後輪目標舵角を算出して該後輪目標舵角に後
輪を転舵する。このため、車速すなわち車速を基に決定
される舵角比を操舵条件に適合した値に設定でき、安定
感を損うこと無く俊敏な旋回挙動が得られる。また、こ
の前後輪操舵装置は、車速を補正して補正車速を基に制
御特性から対応する舵角比が決定されるため、制御特性
自体を変える必要が無く、テーブルルックアップ等の簡
単な手法のみで制御を行うことができ、さらに、その転
舵比すなわち後輪転舵角もなめらかに変化して操舵感の
低下が防止できる。

そして、第１の発明の前後輪操舵装置によれば、操舵
状態に応じ決定された車速補正値を検出された車速から
減算して補正するため、特に中車速域において舵角比を
大きく変えることができて良好な操舵性能を得られる。
また、第２の発明の前後輪操舵装置によれば、操舵状態
に応じ決定された補正係数を検出された車速に乗じて車
速を補正するため、特に高車速域において舵角比を大き
く変えることができ、高車速域で良好な操舵性能が得ら
れる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図から第５図は第１の発明の第１実施例にかかる
車速の前後輪操舵装置を表し、第２図が操舵機構系の模
式図、第３図が制御系のブロック図、第４図がメインル
ーチンのフローチヤート、第５図がサブルーチンのフロ
ーチャートである。

第２図において、11は操向ハンドルであり、操向ハン
ドル11はステアリングシャフト12を介してラックアンド
ピニオン式のステアリングギア機構13に連結されてい
る。ステアリングシャフト12には、舵角センサ14、操舵
速度センサ15およびトルクセンサ40が配設されている。
例えば、舵角センサ14はエンコーダ等から構成されてス
テアリングシャフト12の回転角度（操舵角度）を検出
し、操舵速度センサ15はタコジェネレータ等から構成さ
れてステアリングシャフト12の回転角速度を検出し、ト
ルクセンサ40はトーションバーにより連結された２部材
の相対変位を検出する差動トランス等から構成されてス
テアリングシャフト12の伝達トルク（操舵トルク）を検
出する。これらセンサ14,15,40は、後述するコントロー
ラ16に結線されて該コントローラ16に検知信号を出力
し、それぞれ操舵状態を操舵角度（前輪転舵角）、操舵
速度および操舵トルクで検出する操舵状態検知手段とし
て機能する。

ステアリングギア機構13は、周知のように、ステアリ
ングシャフト12と一体的に回転するピニオンギア13aお
よびピニオンギア13aと噛合して車幅方向に延在するラ
ック13bを備え、ラック13bの両端がそれぞれ、左右の前
輪18FL,18FRのナックルアーム19FL,19FRにタイロッド17
FL,17LR等から成るステアリングリンケージを介して連
結されている。これら前輪18FL,18FRにはそれぞれ車速
センサ20FL,20FRが設けられ、これら車速センサ20FL,20
FRがコントローラ16に結線されて車速を表す信号を出力
する。また、後述するように、後輪18RL,18RRにもそれ
ぞれ車速センサ20RL,20RRが設けられ、これら車速セン
サ20RL,20RR（以下、車速センサは添字の無い番号で代
表する）もコントローラ16に結線されて車速を表す信号
を出力する。なお、言うまでもないが、前述の舵角セン
サ14はステアリングギア機構13のラック13bの移動距離
あるいは前輪18FL,18FRの舵角を検知するセンサで代替
でき、同様に、操舵速度センサ15はラック13bの移動速
度を検出するセンサあるいは舵角センサ14の出力信号を
微分演算する微分回路等で代替できる。

21はコントローラ16に結線されて該コントローラ16か
ら給電される電動機であり、電動機21は出力軸が傘歯車
機構22を介してラックアンドピニオン式のステアリング
ギア機構23に連結されている。傘歯車機構22は、電動機
21の出力軸に固設された傘歯車22bおよびステアリング
ギア機構23のピニオンギア23aと一体的に回転する傘歯
車22aを有している。ステアリングギア機構23は、前述
のステアリングギア機構13と同様にピニオンギア23aお
よびラック23bを有し、ピニオンギア23aが電動機21に傘
歯車機構22を介し連結され、ラック23bの両端がそれぞ
れ左右の後輪18RL,18RRのナックルアーム19RL,19RRにタ
イロッド17RL,17RR等から成るステアリングリンケージ
を介して連結されている。ステアリングギア機構23のラ
ック23bには、該ラック23bの軸方向の移動距離を検出す
る後輪舵角センサ24が設けられている。後輪舵角センサ
24は、差動トランス等から構成されてコントローラ16に
結線され、ラック23bの移動距離で後輪18RL,18RRの舵角
を検出して該舵角を表す信号をコントローラ16に出力す
る。この後輪舵角センサ24は、周知のように、コントロ
ーラ16から交流パルス信号が一次コイルに入力し、ラッ
ク23bとともにコアが変位して二次コイルから差動信号
を出力する。なお、この実施例では電動機21を後輪18R
L,18RRの転舵専用に設けているが、電動機21の出力を前
輪18FL,18FRとともに後輪18RL,18RRへ分配し、後輪18R
L,18RRへの操舵力の伝達系に舵角関数発生機構等を付加
したものでもこの発明が達成されることは言うまでもな
い。

コントローラ16は、第３図に示すように制御回路25お
よび駆動介26を有し、制御回路25に前述したセンサ14,1
5,20,24,40とともに後述する駆動回路26の電流センサ28
が接続され、また、駆動回路26に前述の電動機21が接続
されている。

制御回路25は、定電圧回路30、マイクロコンピュータ
回路31および入力インターフェース回路32,34,35,37,4
1,42等を備えている。定電圧回路30は、バッテリにフュ
ーズ等を介し接続され、各回路に一定電圧の電力を供給
する。入力インターフェース回路32,34,37,41,42は、そ
れぞれ対応する前述の各センサ14,20,24,28,15,40に接
続され、また、データバスを介してマイクロコンピュー
タ回路31に接続されている。舵角センサ14に接続された
入力インターフェース回路32は舵角センサ14の出力信号
を処理してマイクロコンピュータ回路31に前輪18FL,18F
Rの操舵角度と方向とを表す信号を出力する。同様に、
操舵速度センサ15に接続された入力インターフェース回
路41はA/Dコンバータ等を備え操舵速度センサ15の出力
信号を操舵速度を表すデジタル信号に変換してマイクロ
コンピュータ回路31に出力し、また、トルクセンサ40に
接続された入力インターフェース回路42もトルクセンサ
40の出力信号を操舵トルクの大きさと方向を表すデジタ
ル信号に変換してマイクロコンピュータ回路31に出力す
る。

後輪舵角センサ24に接続されたインターフェース回路
35は、発振回路、整流回路およびローパスフィルタ等か
ら成り、後輪舵角センサ24の一次コイルに交流パルス信
号を出力するとともに二次コイルからの信号を整形して
マイクロコンピュータ回路31に出力する。車速センサ20
に接続されたインターフェース回路34は、波形整形回路
および演算回路等から成り、各車速センサ20の出力信号
を基に車速を表す信号をマイクロコンピュータ回路31へ
出力する。電流センサ28に接続されたインターフェース
回路37は、増幅回路およびA/Dコンバータ等を備え、電
流センサ28の出力信号をデジタル信号に変換してマイク
ロコンピュータ回路31に出力する。

マイクロコンピュータ回路31は、CPU、ROM、RAMおよ
びクロック等を備え、ROMに記憶されたプログラムに従
い各インターフェース回路32,34,35,41,42を経て各セン
サから入力する信号を処理して電動機21へ通電する電流
の方向およびデューティファクタを決定し、このデュー
ティファクタを表すパルス幅変調信号（PWM信号）g,h,
i,jを駆動回路26に出力する。

駆動回路26は、昇圧回路38、ゲートドライブ回路39、
電流センサ28、リレー回路41およびスイッチ回路40等を
備え、ゲートドライブ回路39がバッテリに接続され、ま
た、スイッチ回路40がリレー回路41を介しバッテリに接
続されている。スイッチ回路40は、４つの電界効果型ト
ランジスタ（FET）Q1,Q2,Q3,Q4をブリッジ状に結線して
成り、これらFETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートがゲートドライブ
回路39に接続されている。FETQ1,Q2は、ドレインがバッ
テリに接線されてソースがFETQ3,Q4のドレインに接続さ
れ、また、FETQ3,Q4はソースが電流センサ28を介し接地
（バッテリの一端子）され、FETQ1,Q3のソース・ドレイ
ン接続部とFETQ2,Q4のソース・ドレイン接続部との間に
電動機21が接続されている。昇圧回路38はバッテリの電
圧を昇圧してゲートドライブ回路39に出力し、ゲートド
ライブ回路39はマイクロコンピュータ回路31から入力す
るPWM信号g,h,i,jに基づいてスイッチ回路40の各PETQ1,
Q2,Q3,Q4のゲートに駆動信号を出力する。電流センサ28
は電動機21に通電された電流を検出してこの電流の検知
信号を前述のインターフェース回路37に出力する。な
お、スイッチ回路40は、FETQ1のゲートにPWM信号ｇに対
応したデューティファクタの駆動信号が入力し、同様
に、FETQ2のゲートにPWM信号ｈ、FETQ3のゲートにPWM信
号ｉ、FETQ4のゲートにPWM信号ｊのデューティファクタ
の駆動信号がそれぞれ入力する。

次に、この実施例の作用を第４図を参照して説明す
る。

この前後輪操舵装置の操舵制御装置は、マイクロコン
ピュータ回路31において第４図のフローチャートに示す
一連の処理を実行して電動機21を制御する。

まず、イグニッションキーが操作されてキースイッチ
がON位置に投入されると、マイクロコンピュータ回路31
等に電力が供給され、マイクロコンピュータ回路31が作
動する。そして、ステップP1では、マイクロコンピュー
タ回路31の初期化（イニシャライズ）が行なわれ、内部
のレジスタ等の記憶データの消去およびアドレス指定等
を行う。続いて、ステップP2においては、他に定義され
ているサブルーチンに従い初期故障診断が行なわれ、全
てが正常に機能している場合にのみ以下の処理を行う。

ステップP3においては、舵角センサ14の出力信号_Ｆ
を読み込み、ステップP4において舵角センサ14の中立補
正値θＭにより中立位置からの舵角θＦ（θＦ＝_Ｆ−
θＭ）を算出する。この舵角θＦはステアリングシャフ
ト12の回転角が前輪18FL,18FRの舵角と対応するため前
輪18FL,18FRの舵角を表す（以下、前輪舵角と記す）。
続いて、ステップP5では、前輪舵角θＦの正負すなわち
方向を判別し、前輪舵角θＦが正であればステップP6で
フラグF1を０に設定し、また、前輪舵角θＦが負であれ
ばステップSP7で前輪舵角θＦを正値化（絶対値化）し
た後にステップP8でフラグF1を１に設定する。

次に、ステップP9においては、各車速センサ20の出力
信号から車速Ｖ（実車速Ｖ）を読み込み、続くステップ
P10において他に定義されている車速補正サブルーチン
を実行して車速Ｖを補正する。この車速補正サブルーチ
ンは、第５図に示すように、ステップQ1で操舵速度セン
サ15の出力信号から操舵速度_Ｆを読み込み、ステップ
Q2で操舵速度_Ｆをアドレスとして第13図に示すデータ
テーブルＡから車速補正値△Ｖをマップ検索し、ステッ
プQ3でこの車速補正値△Ｖを上記ステップP9で読み込ま
れた車速Ｖから減じて車速Ｖを補正する。同図から明ら
かなように、車速補正値△Ｖは、中車速域の所定車速か
ら漸増して高車速域では一定値となる特性を有する。そ
して、次のステップP11において、第11図に示すデータ
テーブル１から上記補正された車速Ｖをアドレスとして
舵角比ｋをマップ検索する。この舵角比ｋは、第11図に
明らかなように、所定車速V_Oより高い高車速領域で所定
値に漸近（収束）する正値（同位相を表す）を有し、所
定車速V_Oより低い低車速領域で所定値に収束する負値
（逆位相を表す）を有する。また、この舵角比ｋは、操
舵速度_Ｆに応じ補正された車速をアドレスとして決定
されるため、操舵速度_Ｆをパラメータとして実車速に
対し第19図に示すような特性を呈する。すなわち、舵角
比ｋは、実車速が同一の場合、操舵速度_Ｆが大きくな
ると（_F1＜_F2＜_F3）、それぞれ実線，破線，鎖線
で示すような特性を呈する。続いて、ステップP12にお
いて、上記舵角比ｋを前輪舵角θＦに乗じて後輪18RL,1
8RRの目標舵角（後輪目標舵角）θRTを算出する。な
お、上述の車速補正値△Ｖは、操舵速度_Ｆをアドレス
として第21図に示すようなデータテーブルから係数εを
検索し、この係数εを実車速Ｖに乗じて（△Ｖ＝Ｖ・
ε）求めることも可能である。

次に、ステップP13においては、車速Ｖが所定車速V_O
を超えているか否かを判断し、車速Ｖが所定車速V_Oを超
えていればステップP14,P15,P16の処理を行い、また、
車速Ｖが所定車速V_O以下であればステップP17,P18,P19
の処理を行う。ステップP14では、フラグF1の値を判別
し、フラグF1が１であればステップP15でフラグF3を１
に設定し、また、フラグF1が０であればステップP16で
フラグF3を０に設定する。同様に、ステップP17では、
フラグF1の値を判別し、フラグF1が１であればステップ
P18でフラグF3に０を設定し、またフラグF1が０であれ
ばステップP19でフラグF3を１に設定する。

続くステップP20においては、後輪舵角センサ24の出
力信号θR1,θR2を読み込み、ステップP21で他に定義さ
れているサブルーチンに従い後輪舵角センサ24の故障診
断を行う。このステップP21では、後輪舵角センサ24が
正常に機能していると判断された場合にのみ以下の処理
を実行する。そして、ステップP22において、後輪舵角
センサ24の出力信号θR1,θR2を減算処理して後輪舵角
θＲを算出する。続いて、ステップP23において、後輪
舵角θＲの正負を判別し、後輪舵角θＲが正であればス
テップP24でフラグF2を０に設定し、また、後輪舵角θ
Ｒが負であればステップP25で後輪舵角θＲを正値化
（絶対値化）した後ステップP26でフラグF2を１に設定
する。

次のステップP27においては、フラグF2とフラグF3と
の値を判別し、フラグF2,F3の値が異なればステップP28
の処理を行い、また、フラグF2,F3が同値であればステ
ップP29からステップP34までの処理を行う。ステップP2
8では、後輪目標舵角θRTと後輪舵角度θＲとを加算し
て偏差△θＲを算出する。また、ステップP29では後輪
目標舵角θRTから後輪舵角θＲを減じて偏差△θＲを算
出し、この後、ステップP30で偏差△θＲの正負を判別
する。このステップP30では、偏差△θＲが負であると
判別されると、ステップP31では、偏差△θＲを正値化
した後にステップP32,P33,P34でフラグF3の値を置換す
る。すなわち、ステップP32でフラグF3の値を判別し、
フラグF3が０であればステップP33でフラグF3を１に置
換し、また、フラグF3が１であればステップP34でフラ
グF3を０に置換する。

次に、ステップP35において、第12図に示すデータテ
ーブル２から偏差△θＲをアドレスとして後輪操舵力Ｄ
をマップ検索する。この後輪操舵力Ｄは、電動機21に通
電する電流のデューティファクタすなわち電流値を表
し、０に近い低偏差域では０の不感帯を有し、偏差の増
加に伴い増加した一定値をとる。続いて、ステップP36
においては、後輪操舵力Ｄが０か否かを判断し、後輪操
舵力Ｄが０であればステップP37でPWM信号g,h,i,jにそ
れぞれ0,0,1,1を設定し、また、後輪駆動力が０でなけ
ればステップP38でフラグF3の値を判別する。このステ
ップP38では、フラグF3が０であると判断されるとステ
ップP39でPWM信号g,h,i,jにそれぞれ1,0,0,Dを設定し、
またフラグF3が１と判断されるとステップP40でPWM信号
g,h,i,jにそれぞれ0,1,D,0を設定する。そして、ステッ
プP41でPWM信号g,h,i,jを出力する。したがって、電動
機21は、後輪18RL,18RRの転舵方向に応じデューティフ
ァクタＤの電流が通電されて後輪18RL,18RRを目標舵角
まで転舵し、また、非通電時には巻線が短絡されて電気
制動を行い後輪舵角を目標舵角に保持する。この後、ス
テップP42で他に定義されたサブルーチンに従い電動機2
1およびスイッチ回路40等の駆動系の故障診断を行い、
再度、ステップP2からの一連の処理を繰り返す。

上述のように、この実施例の操舵制御装置にあって
は、操舵速度_Ｆに応じて車速補正値△Ｖを定め、この
車速補正値△Ｖを検出された実車速から減算して実車速
を補正し、この補正された車速を基に舵角比ｋを決定し
て該舵角比ｋを前輪舵角θＦに乗じて求められる目標舵
角θRTに後輪18RL,18RRを転舵する。このため、第19図
からも明らかなように、舵角比ｋすなわち後輪18RL,18R
Rの転舵角は、操舵速度_Ｆに応じ変化し、高車速域に
同位相転舵時において操舵速度_Ｆが大きい場合に小さ
くなって安定性を損うこと無く運転者の意志に即した俊
敏な旋回性すなわち秀れた回頭性が得られ、また、低車
速域の逆位相転舵時において操舵速度_Ｆが大きい場合
に大きくなって旋回半径の小径化が図れ、さらに、中車
速域において位相を変えることもできて秀れた回頭性が
得られる。そして、この前後輪操舵装置は、実車速を減
算補正するため、舵角比ｋの値が小さく変化率が大きい
中車速領域において舵角比ｋを大きく変えることがで
き、中車速域で後輪18RL,18RRの転舵角に操舵速度の影
響を強く及ぼせて中車速域の回頭性を大きく向上させる
ことができる。また、この前後輪操舵装置は、舵角比ｋ
の車速Ｖに対する特性が高車速域および低車速域で操舵
速度の如何にかかわらず一定値に収束するため、車速お
よび操舵速度が大きく変動する場合でも後輪の転舵角が
なめらかに変化して良好な操舵感を得られる。

さらに、この前後輪操舵装置によれば、マイクロコン
ピュータ回路のROM等に舵角比ｋの車速に対する特性を
予め記憶させ、この特性を変えること無く該特性から補
正された車速を基にして舵角比を決定するため、舵角比
の決定をテーブルルックアップ等の簡単な制御手法のみ
で行なえ、制御を簡素化できる。

第６図には、第１の発明の第２実施例にかかる前後輪
操舵装置を示す。なお、この第２実施例、後述する第３
実施例および後述する第２発明の各実施例においては、
操舵機構系および制御回路の基本構成が前述の実施例と
同一であるため、前述の第４図のメインルーチンのステ
ップP10に対応する車速補正のサブルーチンのみを説明
して他の部分の説明を省略する。

この第２実施例は、トルクセンサ40により操舵トルク
を検出し、舵角センサ14で検出された車速を操舵トルク
に基づいて第６図のフローチャートに従い補正する。同
図に示すように、車速補正は、ステップQ1でトルクセン
サ40の出力信号から操舵トルクＴを読み込み、ステップ
Q2で操舵トルクＴをアドレスとして第14図に示すような
特性のデータテーブルＢから車速補正値△Ｖをマップ検
索する。同図に明らかなように、この車速補正値△Ｖは
操舵トルクＴの増大にともない増大する特性を有する。
そして、ステップQ3で実車速Ｖから車速補正値△Ｖを減
算して実車速Ｖを補正し、続いて前述の第11図に示され
たメインルーチンのステップP11で上記補正された車速
Ｖをアドレスとして舵角比ｋをアップ検索し、以下、前
述の実施例と同様にステップP12以降の処理を行う。

この第２実施例にあっても、前述の第１実施例と同様
に、操舵トルクによって表わされる操舵状態に応じ舵角
比ｋが前述の第20図に示されるように変化して安定性を
損うこと無く秀れた回頭性が得られ、また、舵角比ｋの
車速に対する特性自体を変えないため後輪の転舵角をな
めらかに変化させることができ、さらに、車速を減算補
正するため特性曲線上の舵角比の変化が大きく値が小さ
い中車速領域において舵角比を操舵トルクに応じて大き
く変えて中車速域の回頭性を向上できる。特に、この第
２実施例にあっては、操舵トルクが横方向加速度（横
Ｇ）と比例的に対応するため、横Ｇが大きくなる中低速
旋回時の回頭性をより向上できる。

第７図には、第１の発明の第３実施例にかかる前後輪
操舵装置を示す。

この第３実施例も、前述の第４図のメインルーチンを
実行するが、ステップP10の車速補正のサブルーチンを
第７図のフローチャートに基いて行う。この車速補正の
サブルーチンは、同図に示すように、ステップQ1におい
て前輪舵角θＦをアドレスとして車速補正値△Ｖを第15
図のデータテーブルからマップ検索し、ステップQ2で実
車速Ｖから車速補正値△Ｖを減算して実車速Ｖを補正す
る。そして、ステップP11において、補正された車速を
アドレスとして舵角比ｋをマップ検索する。

この第３実施例にあっても、前述の第１および第２実
施例と同様に、舵角比ｋが前輪舵角θＦに応じて第20図
に示すように変化し、安定性を損うこと無く回頭性特に
中車速域の回頭性の向上が図れ、また、後輪の転舵角を
なめらかに変化させて操舵感を向上できる。

第８図には、第２の発明の第１実施例にかかる前後輪
操舵装置を示す。

この第１実施例にあっては、前述の第１の発明の各実
施例と同様に、第４図のメインルーチンを実行して後輪
の転舵角を制御するが、ステップP10の車速補正のサブ
ルーチンは第８図のフローチャートの一連の処理を行
う。同図に示すように、車速補正は、ステップQ1で操舵
速度センサ15の出力信号から操舵速度_Ｆを読み込み、
ステップQ2で操舵速度_Ｆをアドレスとして第図のデ
ータテーブルに従い車速補正係数αをマップ検索し、ス
テップQ3で実車速Ｖに補正係数αを乗じて実車速Ｖを補
正する。以下、第４図のメインルーチンにおいて、ステ
ップP11で補正された実速Ｖをアドレスとして第16図の
データテーブルから舵角比ｋをマップ検索し、続いてス
テップP12以降の処理を行う。上記ステップP11において
決定される舵角比ｋは、第20図に示すように、操舵速度
_Ｆをパラメータとして操舵速度_F1,_F2,_F3,_F4
（_F1＜_F2＜_F3＜_F4）に応じ異なる特性を呈す
る。

この第２の発明の第１実施例にあっては、操舵状態を
表す操舵速度_Ｆに応じ補正係数αを決定し、この補正
係数αを実車速に乗じて実車速を補正し、この補正され
た車速を基に舵角比ｋすなわち後輪の転舵角を決定す
る。このため、舵角比ｋの決定の基礎である対車速特性
を変えること無く舵角比ｋを操舵速度_Ｆによっても変
えることができ、安定性を損うこと無く操舵状態に応じ
て高い回頭性が得られ、また、後輪の転舵角をなめらか
に変化させて操舵感の向上も図れ、さらに、その制御の
簡素化も図れる。そして、この第２の発明の第１実施例
では、実車速に補正係数を乗じて実車速を補正するた
め、特に舵角比の変化率が小さい高車速領域でも舵角比
に操舵速度の影響を強く及ばせることができ高車速時の
回頭性を向上できる。

第９図入には、第２の発明の第２実施例にかかる前後
輪操舵装置を示す。

この第２実施例も、前述の各実施例と同様に、第４図
のメインルーチンを実行するが、ステップP10の車速補
正を第９図のフローチャートに示すサブルーチンに従っ
て行う。この車速補正のサブルーチンは、同図のフロー
チャートに示すように、ステップQ1でトルクセンサ40の
出力信号から操舵トルクＴを読み込み、ステップQ2で操
舵トルクＴをアドレスとして第17図に示す特性のデータ
テーブルＥから車速補正係数αをマップ検索し、ステッ
プQ3で実車速Ｖに車速補正係数αを乗じて実車速を補正
する。そして、ステップP11において、補正された車速
をアドレスとして舵角比ｋをマップ検索し、以下、ステ
ップP12以降の処理を行う。

この第２実施例にあっても、前述の実施例と同様に、
簡単な制御で安定性を損うこと無く回頭性特に高車速域
の回頭性の向上が図れ、また、後輪の転舵角の変化をな
めらかにできる。そして、操舵トルクＴが横Ｇと対応す
るため、前述した第１の発明の第２実施例で述べたよう
に横Ｇが大きくなる低中速時の回頭性の向上に有効であ
る。

第10図には、第２の発明の第３実施例にかかる前後輪
操舵装置を示す。

この第３実施例も、第４図のメインルーチンを実行す
るが、そのステップP10の車速補正を第10図のフローチ
ャートに示すサブルーチンに従い行う。この車速補正の
サブルーチンは、同図に示すように、ステップQ1で前輪
舵角θＦをアドレスとして第18図のデータテーブルＦか
ら車速補正係数αをマップ検索し、ステップQ2で車速補
正係数αを実車速Ｖに乗じて車速を補正する。そして、
メインルーチンのステップP11において、この補正され
た車速Ｖをアドレスとして舵角比をマップ検索し、この
後はステップP12以下の処理を行う。

この第３実施例においても、簡単な制御で安定性を損
うこと無く回頭性の向上が図れ、また、後輪舵角をなめ
らかに変化させることができて操舵感の向上が図れる。
そして、この第３実施例でも、高車速領域の舵角比を前
輪舵角に応じて大きく変更でき、特に高車速域の回頭性
を大きく向上できる。

なお、前述した第１の発明の各実施例では車速を減算
補正するが、舵角比の対車速特性および補正値の対操舵
状態特性の初期設定の如何では加算補正を行うことも可
能であり、同様に、第２の発明では乗算のみならず除算
で車速補正を行うことも可能である。また、各発明の実
施例では、操舵状態を表す状態量として操舵速度等を採
用するが、横Ｇ等の車両の旋回挙動を表す状態量を採用
することも可能である。

（発明の効果）以上説明したように、第１および第２の発明にかかる
車両の前後輪操舵装置によれば、検出した車速を操舵状
態に応じ補正して該補正された車速に基き舵角比を決定
し、この舵角比を前輪舵角に乗じて求められる舵角に後
輪を転舵するため、後輪の転舵角に操舵状態が反映され
て安定性を損うこと無く回頭性の向上が図れ、また、複
雑なアルゴリズムを用いること無くテーブルルックアッ
プ等の簡単な制御手法のみで後輪の転舵角に操舵状態を
反映でき、さらに、後輪の転舵角の変化をなめらかにし
て操舵感を向上できるという効果が得られる。

特に、第１の発明にかかる車両の前後輪操舵装置によ
れば、車速を減算補正するため、対車速特性上で舵角比
の値が小さく変化率の大きい中車速領域においても舵角
比に操舵状態の影響を強く及ばせることができる。これ
は、特に大型車両（トラック等）の高速での安定性を保
ちつつ、中速域での運動性を高めるのに効果的である。
また、第２の発明にかかる車両の前後輪操舵装置によれ
ば、車速を乗算補正するため、対車速特性上で舵角比の
変化率が大きい高車速領域においても舵角比に操舵状態
の影響を及ばせることができる。これは特に空力により
安定性を高めた車両（スポーツ車両等）の高車速領域に
おける運動性を高めるのに効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図である。第２図から第５図は
第１の発明の第１実施例にかかる車両の前後輪操舵装置
を示し、第２図が機構系の模式図、第３図が制御系のブ
ロック図、第４図がメインルーチンのフローチャート、
第５図がサブルーチンのフローチャートである。第６図
は第１の発明の第２実施例のサブルーチンのフローチャ
ート、第７図が第１の発明の第３実施例のサブルーチン
のフローチャート、第８図が第２の発明の第１実施例の
サブルーチンのフローチャート、第９図が第２の発明の
第２実施例のサブルーチンのフローチャート、第10図が
第２の発明の第３実施例のサブルーチンのフローチャー
トである。第11図から第18図は制御処理に用いるデータ
テーブル、第19図および第20図が参考図、第21図が他の
態様の制御処理に用いるデータテーブルである。 11……操向ハンドル 14……舵角センサ 15……操舵速度センサ 16……コントローラ 18……FL,FR,RL,RR車輪 21……電動機 24……後輪舵角センサ 40……トルクセンサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 119:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪転舵角および車速を検出して該車速お
よび前輪転舵角に基き後輪目標舵角を決定し、該後輪目
標舵角に後輪を操向ハンドルの操舵に応じて前輪ととも
に転舵する車両の前後輪操舵装置において、操舵状態を検出する操舵状態検知手段と、該操舵状態検知手段により検出された操舵状態に基き車
速補正値を決定する補正量決定手段と、該補正量決定手段により決定された車速補正値を前記検
出された車速から減じて補正車速を算出する車速補正手
段と、車速に対する前後輪の舵角比の制御特性を記憶し、該制
御特性に従い前記車速補正手段により決定された補正車
速を基に前後輪の舵角比を決定する舵角比決定手段と、該舵角比決定手段により決定された舵角比と前記検出さ
れた前輪転舵角とから前記後輪目標舵角を算出する目標
舵角決定手段と、を備えることを特徴とする車両の前後輪操舵装置。
【請求項２】前輪転舵角および車速を検出して該車速お
よび前輪転舵角に基き後輪目標舵角を決定し、該後輪目
標舵角に後輪を操向ハンドルの操舵に応じて前輪ととも
に転舵する車両の前後輪操舵装置において、操舵状態を検出する操舵状態検知手段と、該操舵状態検知手段により検出された操舵状態に基き車
速補正係数を決定する補正量決定手段と、該補正量決定手段により決定された車速補正係数を前記
検出された車速から乗じて補正車速を算出する車速補正
手段と、車速に対する前後輪の舵角比の制御特性を記憶し、該制
御特性に従い前記車速補正手段により決定された補正車
速を基に前後輪の舵角比を決定する舵角比決定手段と、該舵角比決定手段により決定された舵角比と前記検出
された前輪転舵角とから前記後輪目標舵角を算出する目
標舵角決定手段と、を備えることを特徴とする車両の前後輪操舵装置。
【請求項３】前記操舵状態検知手段は操舵状態を表す状
態量として操舵速度を検出することを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の車両前後輪操舵装置。
【請求項４】前記操舵状態検知手段は操舵状態を表す状
態量として操舵トルクを検出することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の車両前後輪操舵装置。
【請求項５】前記操舵状態検知手段は操舵状態を表す状
態量として前輪転舵角を検出することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の車両前後輪操舵装置。