JP3050060B2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、後輪を操舵制御する
車両の後輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の後輪操舵装置として、
車速、前輪舵角および車両の鉛直軸方向の回転角速度
（ヨーレイト）をパラメータとして目標後輪操舵量を算
出して、後輪の操舵量をその目標後輪操舵量に操舵する
ものが知られている。ヨーレイトをパラメータの一つと
して使用する場合、悪路走行時には、検出ヨーレイトが
車両振動により微小振動してしまい、後輪が常に発振転
舵され、車両の走行状態が不安定となる問題があった。

【０００３】この問題を解消するものとして、悪路走行
時には、ヨーレイトを目標後輪操舵量の算出に用いるパ
ラメータから除外する構成が提案されている（特開昭６
−１０７２０２号公報）。この構成により、連続的な微
小振動が全て後輪操舵にフィードバックすることが回避
されるため、後輪の操舵を安定的に行なうことができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の後輪操舵装置においては、ヨーレイトだけではな
く、車速および前輪舵角もパラメータとして用いている
ことから、ヨーレイトを目標後輪操舵量の算出に用いる
パラメータから除外したとしても、後輪の操舵そのもの
は中止されることなく続けられる。

【０００５】このことについて詳しく説明する。後輪操
舵の制御は、一般に次式に基づいて行なわれる。 θｒ＊ ＝ Ｋ１・θｆ ＋ Ｋ２・ω …（１） ここで、 θｒ＊：後輪の目標舵角 θｆ：前輪の舵角 ω：ヨーレイト Ｋ１，Ｋ２：車速Ｖの関数である変数 である。

【０００６】このため、従来技術のように、ヨーレイト
を目標後輪操舵量の算出に用いるパラメータから除外し
たとしても、（１）式の右辺の第２項が値０になるだけ
で、右辺の第１項、即ち、前輪舵角θｆに基づく舵角量
Ｋ１・θｆが残ってしまい、後輪の操舵が続けられるこ
とになる。即ち、悪路走行時には、前輪舵角θｆに基づ
く後輪の操舵制御が実行されることになる。

【０００７】しかしながら、こうした場合に次のような
問題を生じることがあることが、発明者の研究によって
明らかになった。即ち、悪路走行時には、路面からの逆
入力が大きいことから、後輪を操舵するアクチュエータ
に大きな力が連続的にかかる。この状態で、前述したよ
うに後輪の操舵が実行されると、アクチュエータには大
きな負荷が掛かることになり、この結果、アクチュエー
タの寿命が短くなることがあるのである。

【０００８】この発明の車両の後輪操舵装置は、こうし
た問題点に鑑みてなされたもので、車両が悪路を走行し
ている場合において、後輪操舵用のアクチュエータの寿
命を短くする要因を排除することにより、そのアクチュ
エータの寿命を長期化することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
べく、前記課題を解決するための手段として、以下に示
す構成をとった。

【００１０】即ち、この発明の請求項１記載の車両の後
輪操舵装置は、外部からの制御信号に応じて後輪を操舵
制御する後輪操舵用アクチュエータを備えた車両の後輪
操舵装置において、車両が悪路を走行していることを検
出する悪路検出手段と、該悪路検出手段で車両が悪路を
走行していることが検出されたとき、前記後輪操舵用ア
クチュエータの動作を禁止する禁止手段と、車輪のスリ
ップ状態を所定の状態に制御する車輪スリップ制御手段
と、前記車輪スリップ制御手段による制御の実行中であ
るか否かを判定するスリップ制御判定手段と、該スリッ
プ制御判定手段により実行中であると判定されたとき、
前記禁止手段による後輪操舵用アクチュエータの動作の
禁止を不実施とする禁止不実施手段とを設けたことを、
その要旨としている。

【００１１】前記構成の車両の後輪操舵装置において、
後輪の操舵角を検出する後輪操舵角検出手段と、該後輪
操舵角検出手段によって検出された後輪の操舵角が予め
定めた中立ポジションを逸脱する範囲に該当するか否か
を判定する判定手段と、該判定手段により前記操舵角が
前記範囲に該当すると判定されたときに、前記禁止手段
による後輪操舵用アクチュエータの動作の禁止に先立
ち、前記後輪の操舵量を前記中立ポジション内に徐々に
復帰させる中立ポジション復帰手段とを備えた構成とし
てもよい（請求項２記載のもの）。

【００１２】

【００１３】

【作用】請求項１記載の車両の後輪操舵装置では、後輪
操舵用アクチュエータにより、外部からの制御信号に応
じて後輪が操舵制御され、さらに、悪路検出手段で車両
が悪路を走行していることが検出されたときに、禁止手
段により、後輪操舵用アクチュエータの動作が禁止され
る。さらに、スリップ制御判定手段により、車輪スリッ
プ制御手段による制御の実行中であると判定されたとき
には、禁止不実施手段により、禁止手段による後輪操舵
用アクチュエータの動作の禁止が不実施となる。

【００１４】このため、車両が悪路を走行しているとき
には、車輪スリップ制御手段による制御が非実行中であ
ると、後輪操舵用アクチュエータは動作しないことか
ら、後輪操舵用アクチュエータに対する負荷の解消が図
られる。車輪スリップ制御手段による制御の実行中に
は、走行安定性が低下するが、この車両の後輪操舵装置
では、悪路走行中であっても車輪スリップ制御手段によ
る制御の実行中には、後輪操舵用アクチュエータの動作
の禁止が不実施とされていることから、その走行安定性
の低下を制御手段に基づく後輪の操舵制御で補償するこ
とが可能となる。

【００１５】請求項２記載の車両の後輪操舵装置では、
後輪の操舵量が予め定めた中立ポジションを逸脱する範
囲に該当すると、判定手段により判定されると、後輪操
舵用アクチュエータの動作の禁止に先立ち、中立ポジシ
ョン復帰手段は、後輪の操舵量を前記中立ポジション内
に徐々に復帰させる。その後、禁止手段は、後輪操舵用
アクチュエータの動作を禁止する。

【００１６】このため、後輪の舵角は中立ポジションに
保持された状態で、後輪操舵用アクチュエータの動作が
停止される。従って、後輪操舵用アクチュエータの動作
の停止時における安全が図られる。また、後輪舵角の中
立ポジションへの復帰が徐々に行なわれることから、そ
の復帰の際の車両挙動の急変が抑えられる。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の一実施例としての車両の後輪
操舵装置の概略構成図、図２は、その後輪操舵装置の電
気的な構成を示すブロック図である。

【００２０】図１に示すように、この実施例の車両の後
輪操舵装置は、車両の右前輪１０FRと左前輪１０FLとを
連係する前輪操舵機構２０と、右後輪１０RRと左後輪１
０RLとを連係する後輪操舵機構３０とを備える。

【００２１】前輪操舵機構２０は、各々左右一対のナッ
クルアーム２１Ｌ，２１Ｒと、タイロッド２２Ｌ，２２
Ｒと、タイロッド２２Ｌ，２２Ｒを相互に連結するリレ
ーロッド２３とから構成されている。このリレーロッド
２３には、ラック＆ピニオン式のステアリング機構２５
が連係されており、その構成要素であるピニオン２６は
シャフト２７を介してステアリングホイール２９に連結
されている。

【００２２】このステアリング機構２５により、ステア
リングホイール２９を右または左に切ったときには、リ
レーロッド２３が図１中左方向または右方向に変位し、
ナックルアーム２１Ｌ，２１Ｒがステアリングホイール
２９の舵角に応じた量だけ回動し、前輪１０FL，１０FR
が右または左へ操舵される。

【００２３】後輪操舵機構３０も、前輪操舵機構２０と
同様に、左右の一対のナックルアーム３１Ｌ，３１Ｒ
と、タイロッド３２Ｌ，３２Ｒと、タイロッド３２Ｌ，
３２Ｒを相互に連結するリレーロッド３３とから構成さ
れている。この後輪操舵機構３０のリレーロッド３３の
途中には、後輪操舵用アクチュエータ３５が設けられて
いる。この後輪操舵用アクチュエータ３５は、４輪操舵
用の電子制御ユニット（以下、４ＷＳ用ＥＣＵと呼ぶ）
４０からの電気信号を内部の電気モータ３５ａに通電す
ることで、リレーロッド３３を図１中左方向または右方
向に変位させるものである。リレーロッド３３が左右方
向に変位すると、ナックルアーム３１Ｌ，３１Ｒが回動
し、後輪１０RL，１０RRが右または左へ操舵される。こ
の後輪操舵用アクチュエータ３５の詳しい構成について
は後述する。

【００２４】この車両には、後輪の操舵状態にかかわる
各種パラメータを検出するセンサとして、ステアリング
ホイール２９の舵角θｆ（＝前輪舵角）を検出するステ
アリングセンサ５１と、振動式ジャイロから構成されヨ
ーレイトωを検出するヨーレイトセンサ５３と、車両の
速度（車速）Ｖを検出する車速センサ５５等が設けられ
ている。ここで、ステアリングセンサ５１およびヨーレ
イトセンサ５３は、それぞれ中立位置から右回りを正と
している。また、後輪操舵用アクチュエータ３５には、
リレーロッド３３のストローク量を検出することで間接
的に後輪舵角を検出する後輪舵角センサ６０が設けられ
ている。後輪舵角センサ６０にあっても中立位置から右
回りを正としている。これらのセンサは、４ＷＳ用ＥＣ
Ｕ４０に接続されている。また、４ＷＳ用ＥＣＵ４０に
は後輪操舵用アクチュエータ３５の電気モータ３５ａが
接続されており、この後輪操舵用アクチュエータ３５は
４ＷＳ用ＥＣＵ４０により制御される。

【００２５】図２に示すように、４ＷＳ用ＥＣＵ４０
は、マイクロコンピュータを中心とする論理演算回路と
して構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラ
ムに従って後輪操舵量を制御するための各種演算処理を
実行するＣＰＵ４０ａ、ＣＰＵ４０ａで各種演算処理を
実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予
め格納されたＲＯＭ４０ｂ、同じくＣＰＵ４０ａで各種
演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的に読
み書きされるＲＡＭ４０ｃ、上記各センサからの検出信
号を入力する入力インターフェース４０ｄ、ＣＰＵ４０
ａでの演算結果に応じて後輪操舵用アクチュエータ３５
の電気モータ３５ａに電気信号を出力する出力インター
フェース４０ｅ等を備えている。

【００２６】また、この４ＷＳ用ＥＣＵ４０は、２つ目
の入力インターフェース４０ｆを備えており、車両に装
備されたＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）用の
電子制御ユニット（以下、ＡＢＳ用ＥＣＵと呼ぶ）４５
からの信号を入力インターフェース４０ｆを介して入力
する。なお、ＡＢＳとは、ブレーキをかけたときに、車
輪がロックしないように制動力を制御する周知のシステ
ムであり、ここでは詳しい説明は省略する。

【００２７】ＡＢＳ用ＥＣＵ４５は、前述した４ＷＳ用
ＥＣＵと同様に、マイクロコンピュータを中心とする論
理演算回路として構成され、ＣＰＵ４５ａ，ＲＯＭ４５
ｂ，ＲＡＭ４５ｃ，入力インターフェース４５ｄおよび
出力インターフェース４５ｅ等を備えている。この入力
インターフェース４５ｄには、ＡＢＳ制御に関わる各種
パラメータを検出するセンサとして、左前輪１０FLの車
輪速ｖFLを検出する左前輪車輪速センサ５７と、右前輪
１０FRの車輪速ｖFRを検出する右前輪車輪速センサ５８
と、車両の上下方向の加速度αを検出する上下Ｇセンサ
５９等が接続されている。なお、この三者のセンサ５
７，５８，５９から入力した各信号ｖFL，ｖFR，αは、
出力インターフェース４５ｅから出力されており、前述
したように４ＷＳ用ＥＣＵに入力する。

【００２８】後輪操舵用アクチュエータ３５の詳しい構
成について、次に説明する。図３は、後輪操舵用アクチ
ュエータ３５の縦断面図である。

【００２９】図３に示すように、この後輪操舵用アクチ
ュエータ３５は、円筒状に形成されたケーシング６１を
備えている。このケーシング６１の両端部には、軸受部
材６３，６５が装着されており、両軸受部材６３，６５
を介してアクチュエータ軸６７が配置されている。

【００３０】一方、ケーシング６１の内壁には、樹脂製
の支持部材６９を介して電気モータ３５ａが装着されて
いる。電気モータ３５ａは、支持部材６９に直接固着さ
れる固定子としてのコイル７１と、回転子としての円筒
状の鉄製の回転子部材７２と、回転子部材７２の外周に
装着された円筒状の永久磁石７３とから構成される。な
お、回転子部材７２の両端にはベアリング７５，７６が
設けられており、このベアリング７５，７６により、回
転子部材７２および永久磁石７３は支持部材６９に回動
自在に支持されている。

【００３１】回転子部材７２の一端には、動力伝達部材
７９が回転子部材７２と同軸に固定されており、その動
力伝達部材７９の外周には、遊星歯車機構８１の歯車
（サンギア）８１ａが配設されている。遊星歯車機構８
１は、２組の遊星歯車を直列に連結して構成したもので
ある。第１組の遊星歯車は、サンギア８１ａと４つのプ
ラネタリギア８１ｂ，８１ｃ（２つは図示せず）とリン
グギア８１ｄとから構成されており、第２組の遊星歯車
は、サンギア８２ａと４つのプラネタリギア８２ｂ，８
２ｃ（２つは図示せず）およびリングギア８１ｄ（第１
組と共通）とから構成されている。

【００３２】第２組の遊星歯車の４つのプラネタリギア
８２ｂ，８２ｃの軸には、ナット８５が結合されてい
る。ナット８５は、ベアリング８７によってケーシング
６１の内部に回動自在に支持されているが、軸方向には
動かない。ナット８５には台形ネジ８５ａが形成してあ
り、この台形ネジ８５ａがアクチュエータ軸６７に形成
した台形ネジ６７ａと噛み合っている。従って、ナット
８５が回転すると、台形ネジ８５ａのネジ山が軸方向に
移動し、それと噛み合っている台形ネジ６７ａが移動す
るので、アクチュエータ軸６７がその軸方向に移動す
る。即ち、ナット８５と台形ネジ６７ａとによって、遊
星歯車機構８１の回転運動がアクチュエータ軸６７の直
線運動に変換される。

【００３３】従って、後輪操舵用アクチュエータ３５の
電気モータ３５ａに４ＷＳ用ＥＣＵ４０から電気信号が
通電されると、電気モータ３５ａにより遊星歯車機構８
１が回転運動し、その結果、前述したようにアクチュエ
ータ軸６７は軸方向に直線運動する。アクチュエータ軸
６７には後輪操舵機構３０のリレーロッド３３が接続さ
れていることから、リレーロッド３３は図１中左方向ま
たは右方向に変位し、この結果、後輪１０RL，１０RRが
右または左へ操舵される。なお、このときの舵角は、４
ＷＳ用ＥＣＵ４０からの電気信号の強さに応じて変化す
る。

【００３４】上述した後輪操舵用アクチュエータ３５
は、電気モータ３５ａに電気信号が通電されて、後輪が
操舵されれば、その後通電を停止しても後輪の操舵角が
保持されるようになっている。通電停止しても中立復帰
されないのである。従って、上述した後輪操舵用アクチ
ュエータ３５によって後輪舵角θｒが目標後輪舵角とさ
れていれば、電気モータ３５ａへの通電は停止される。
この状態で車両が悪路を走行すると、路面からの入力に
よって後輪舵角θｒが目標後輪舵角から外れてしまうた
め、電気モータ３５ａに通電を行い、後輪舵角θｒを目
標後輪舵角としなければならない。良路に比べて悪路で
は余分に電気モータ３５ａへの通電が必要なのであり、
この意味で上述の後輪操舵用アクチュエータ３５は、悪
路走行時に負荷が大きくなるアクチュエータなのであ
る。

【００３５】４ＷＳ用ＥＣＵ４０が実行する後輪操舵制
御について、図４のフローチャートに沿って次に説明す
る。この後輪操舵制御の処理は、電源投入後、車両が走
行を開始すると、４ＷＳ用ＥＣＵ４０により所定時間毎
に繰り返し実行される。なお、電源投入直後の初期化の
処理により、変数やフラグなどは初期値にセットされて
いるものとする。

【００３６】図４に示す後輪操舵制御ルーチンが起動さ
れると、ＣＰＵ４０ａは次の処理を実行する。ＣＰＵ４
０ａは、まず、ＡＢＳ用ＥＣＵ４５から送られてきた信
号を入力インターフェース４０ｄを介して入力し、ＲＡ
Ｍ４０ｃに記憶する処理を行なう（ステップＳ１０
０）。

【００３７】続いて、ＣＰＵ４０ａは、ステップＳ１０
０で入力したＡＢＳ用ＥＣＵ４５からの信号に基づい
て、この車両に装備したＡＢＳが動作している最中であ
るか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ１１
０）。詳しくは、これら信号から、ブレーキペダルが踏
まれて、車輪速度は低下を初めて、いずれかの車輪がロ
ックされそうになった状態が検知されたときに、ＡＢＳ
が動作している最中であると判定する。

【００３８】ステップＳ１００で入力したＡＢＳ用ＥＣ
Ｕ４５からの信号には、前述したように、左前輪１０FL
の車輪速ｖFL，右前輪１０FRの車輪速ｖFRおよび車両の
上下方向の加速度αが含まれていることから、続くステ
ップＳ１２０では、ＣＰＵ４０ａは、これら信号から車
両が悪路を走行しているか否かを判定する処理を行な
う。具体的には、左前輪１０FLの車輪速ｖFL（あるいは
右前輪１０FRの車輪速ｖFR）の時間変化率が１５ｍ／ｓ
² （約１．５Ｇ）の値を所定時間の間に所定回数以上、
上下したときに、車両が悪路を走行していると判定す
る。あるいは、車両の上下方向の加速度αが一定せず、
振動しているような場合には、車両は悪路を走行してい
ると判定してもよい。

【００３９】ステップＳ１１０でＡＢＳが動作中である
と判定されたとき、あるいは、ステップＳ１２０で車両
は悪路を走行していないと判定されたときには、ＣＰＵ
４０ａは次の処理を実行する。この処理は、いわゆるヨ
ーレイト比例制御と呼ばれるもので、次のようなもので
ある。

【００４０】ＣＰＵ４０ａは、まず、ステアリングセン
サ５１の出力信号を入力インターフェース４０ｄから入
力してこれを前輪舵角θｆとしてＲＡＭ４０ｃに記憶
し、ヨーレイトセンサ５３で検出されたヨーレイトωを
入力インターフェース４０ｄから入力してＲＡＭ４０ｃ
に記憶し、さらに、車速センサ５５で検出された車速Ｖ
を入力インターフェース４０ｄから入力してＲＡＭ４０
ｃに記憶し、後輪舵角センサ６０で検出された後輪舵角
θｒを入力インターフェース４０ｄから入力してＲＡＭ
４０ｃに記憶する処理を行なう（ステップＳ１３０）。

【００４１】次いで、ＣＰＵ４０ａは、車速Ｖに基づき
変数Ｋ１，Ｋ２を求める処理を行なう（ステップＳ１４
０）。４ＷＳ用ＥＣＵ４０のＲＯＭ４０ｂには、車速Ｖ
と変数Ｋ１との相関関係を示すマップＡと、車速Ｖと変
数Ｋ２との相関関係を示すマップＢとが予め格納されて
おり、ステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で入力
した車速ＶをマップＡに照らし合わせて変数Ｋ１を求
め、車速ＶをマップＢに照らし合わせて変数Ｋ２を求め
る。

【００４２】マップＡの一例を図５に示した。図５に示
すように、車速Ｖが所定値Ｖ１（例えば、１０［km/
h］）以下のときには、変数Ｋ１は値０をとり、車速Ｖ
が所定値Ｖ１から所定値Ｖ２（例えば、３０［km/h］）
までのときには、変数Ｋ１は急激に増大し、車速Ｖが所
定値Ｖ２より大きいときには、変数Ｋ１は徐々に大きく
なる。また、マップＢの一例を図６に示した。図６に示
すように、車速Ｖが所定値Ｖ３（例えば、１０［km/
h］）以下のときには、変数Ｋ１は値０をとり、車速Ｖ
が所定値Ｖ３より大きいときには、変数Ｋ２は徐々に大
きくなる。

【００４３】なお、前記変数Ｋ１，Ｋ２は、前述した
（１）式におけるＫ１，Ｋ２であり、後輪の目標舵角θ
ｒ＊を算出する際の前輪の舵角θｆにかかるゲインが変
数Ｋ１に、ヨーレイトωにかかるゲインが変数Ｋ２にそ
れぞれ相当する。

【００４４】続いて、ステップＳ１３０で入力した前輪
舵角θｆおよびヨーレイトωと、ステップＳ１４０で算
出した変数Ｋ１，Ｋ２とを用いて、後輪の目標舵角θｒ
＊を前述した（１）式に従って算出する（ステップＳ１
５０）。

【００４５】ステップＳ１５０で後輪の目標舵角θｒ＊
が算出されると、その後、その目標舵角θｒ＊とステッ
プＳ１３０で入力した後輪舵角θｒとの差に基づいて、
後輪舵角θｒが目標舵角θｒ＊となるように、電圧信号
が出力インターフェース４０ｅから後輪操舵用アクチュ
エータ３５の電気モータ３５ａに出力される（ステップ
Ｓ２２０）。その後、「リターン」に処理を抜けて、一
旦終了する。

【００４６】一方、ステップＳ１１０でＡＢＳが動作中
でないと判定され、ステップＳ１２０で車両は悪路を走
行していると判定されたときには、ＣＰＵ４０ａは次の
処理を実行する。ＣＰＵ４０ａは、まず、後輪舵角セン
サ６０によって検出された後輪舵角θｒを入力インター
フェース４０ｄから入力してＲＡＭ４０ｃに記憶する処
理を行う（ステップＳ１６０）。次いで、ＣＰＵ４０ａ
は後輪舵角θｒの絶対値が、０．３［ｄｅｇ］以下であ
るか否かを判別する処理を行なう（ステップＳ１７
０）。この処理は、後輪舵角θｒがほぼ中立付近にある
か否かを判別するものである。

【００４７】ステップＳ１７０で否定判定されて、後輪
舵角θｒが中立付近を外れて大きく切れていると判別さ
れた場合には、次いで、その後輪舵角θｒが値０より大
きいか否かを判別する処理を行なう（ステップＳ１８
０）。ここで、後輪舵角θｒが値０より大きいと判別さ
れた場合には、後輪が右方向に操舵されているため、後
輪舵角θｒを左方向に変位させるべく、目標舵角θｒ＊
を後輪舵角θｒから微小量△θｒを減算した値とする
（ステップＳ１９０）。一方、ステップＳ１８０で、目
標舵角θｒ＊が値０より小さいと判別された場合には、
後輪が左方向に操舵されているため、後輪舵角を右方向
に変位させるべく、目標舵角θｒ＊を後輪舵角θｒに微
小量△θｒを加算した値とする（ステップＳ２００）。

【００４８】ステップＳ１９０またはＳ２００の処理が
実行されると、その後、ステップＳ２２０に移り、上記
算出された目標舵角θｒ＊とステップＳ１６０で入力し
た後輪舵角θｒとの差に基づいて、電圧信号が電気モー
タ３５ａに出力される。

【００４９】一方、ステップＳ１７０で、肯定判定され
て、後輪舵角θｒがほぼ中立付近にあると判別された場
合には、ＣＰＵ４０ａは、後輪操舵用アクチュエータ３
５の電気モータ３５ａへの電気信号の通電を停止する処
理を行なう（ステップＳ２１０）。この結果、後輪の舵
角はほぼ中立付近に保持された状態で、後輪操舵の制御
が禁止されることになる。その後、ＣＰＵ４０ａは、
「リターン」に処理を抜けて、一旦終了する。

【００５０】こうして構成された後輪操舵制御ルーチン
がＣＰＵ４０ａにより繰り返し実行されることにより、
車両の運転状態は次のように変化する。まず、ＡＢＳが
非動作状態で、車両の走行路が悪路でない場合には、ス
テップＳ１３０からＳ１５０によるヨーレイト比例制御
が実行されることにより、後輪舵角θｒが最適に制御さ
れる。この状態から、車両が悪路に至ると、ステップＳ
１７０からＳ２００により後輪舵角θｒは中立ポジショ
ンに徐々に復帰され、その後、後輪操舵用アクチュエー
タ３５の電気モータ３５ａへの通電が停止されて後輪操
舵制御が禁止される。一方、ＡＢＳが動作状態となる
と、悪路か否かに関わらず、ステップＳ１３０からＳ１
５０によるヨーレイト比例制御が実行されることによ
り、後輪舵角θｒが最適に制御される。

【００５１】従って、この実施例の車両の後輪操舵装置
によれば、ＡＢＳが非動作状態で車両が悪路を走行して
ときには、後輪操舵用アクチュエータ３５の動作が停止
されることから、アクチュエータ３５の電気モータ３５
ａに大きな負荷がかかることもなく、また、電気モータ
３５ａの駆動時間も短縮される。このため、後輪操舵用
アクチュエータ３５そのものの寿命を長期化することが
できる。

【００５２】特に、この実施例では、後輪操舵用アクチ
ュエータ３５の動作の停止に先立って、後輪舵角θｒを
中立ポジションに復帰していることから、その停止時に
おける安全性を高めることができる。また、その後輪舵
角θｒの中立ポジションへの復帰を徐々に少しずつ行な
っていることから、その復帰の際の車両挙動の急変を抑
えることができ、車両の走行安全性を確保することがで
きる。

【００５３】また、通常ＡＢＳの動作時には走行安定性
が低下するが、この実施例では、悪路走行時にも、ヨー
レイト比例制御が実行されることから、その走行安定性
の低下を後輪舵角θｒの制御で補償することができる。
従って、走行安定性を向上させることができる。

【００５４】さらに、この実施例では、後輪操舵用アク
チュエータ３５の動力伝達部に台形ネジ８５ａを使用し
ていることから、後輪操舵用アクチュエータ３５そのも
のが路面からの逆入力による負荷を受けにくい構成とな
っている。と言うのは、台形ネジ８５ａを使用すると、
車輪が路面から逆入力を受けても、電気モータ３５ａの
回転子が回転することがないことから、路面からの逆入
力による負荷を受けにくい構成とすることができる。こ
のため、悪路走行時に大きな負荷を与えるといった後輪
操舵用アクチュエータ３５の寿命を短くする一方の理由
をハード的な構成により排除することができ、従って、
後輪操舵用アクチュエータ３５の寿命の長期化をより一
層確かなものとすることができる。

【００５５】なお、前記実施例においては、前述したよ
うな台形ネジ８５ａを備えた後輪操舵用アクチュエータ
３５を使用していたが、これに換えて、ごく一般的なボ
ールネジ機構を備えたアクチュエータを使用する構成と
してもよい。こうした場合において、後輪舵角θｒの中
立ポジションへの復帰を前記実施例のようにコンピュー
タによりソフト的に制御するのではなく、リレーロッド
３３の途中に中立保持装置を設けた構成としてもよい。
中立保持装置は、圧縮バネのバネ力によりリレーロッド
３０の位置を中立ポジションに復帰させるものである。

【００５６】このように中立復帰される後輪操舵用アク
チュエータ３５にあっては、後輪舵角を目標舵角に保持
するために、常に一定電圧値を通電しなければならな
い。後輪舵角を検出して、その検出された後輪舵角を目
標舵角とするべく、通電電圧値をフィードバックする後
輪操舵装置の場合、後輪舵角が目標舵角に保持された状
態で悪路を走行すると、路面からの入力瞬間に後輪舵角
が変化してしまうため、後輪舵角を目標舵角とするべく
通電電圧値が変化させられてしまうものとなっている。
すなわち、良路に比べて悪路では余分に通電電圧値を変
化させなければならないのであって、この意味で上述の
中立復帰される後輪操舵用アクチュエータ３５は、悪路
走行時に負荷が大きくなるアクチュエータなのである。
しかしながら、本発明によれば、これら構成によって
も、後輪操舵用アクチュエータの寿命の長期化を図るこ
とができる。

【００５７】また、前記実施例においては、車輪スリッ
プ制御手段としてＡＢＳを備えていたが、これに換えて
ＴＲＣ（トラクションコントロール）を備えた構成とし
てもよい。ＴＲＣとは、駆動力を制御することによりス
リップを抑制する周知のシステムであり、ＴＲＣを備え
たこの構成では、図４のフローチャートのステップＳ１
００，Ｓ１１０でＴＲＣの動作中を判定し、ステップＳ
１２０でＴＲＣからの出力信号に応じて悪路か否かを判
定するものとする。こうした構成によっても前記実施例
と同様な効果を奏する。

【００５８】さらに、前記実施例においては、検出され
た後輪舵角を目標舵角とするべく、目標舵角と後輪舵角
との差に基づいて後輪操舵アクチュエータ３５の電気モ
ータ３５ａへの通電が制御されるものになっていたが、
目標舵角に応じて定まる通電電圧値を電気モータ３５ａ
に通電して後輪を操舵するようにしてもよい。この場
合、従来技術にあっては、悪路走行による前輪舵角の微
小振動に起因して目標舵角が発振してしまい、後輪舵角
が不安定となって走行安定性が低下することがあるが、
本発明によればこのような問題を解決できる。さらに、
前記実施例においては、車速、前輪舵角、ヨーレイトに
基づいて後輪操舵制御するものとされていたが、車体ス
リップ角（車体前後方向に対して車体進行方向がなす
角）や、車体スリップ角速度などに基づいて後輪操舵制
御するものであってもよい。

【００５９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば、実施例のように、振動子ジャイロからなる
ヨーレイトセンサを用いるのではなく、２つ以上の横Ｇ
センサを用いてヨーレイトを計算により求める構成等、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態
様で実施し得ることは勿論である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の車両
の後輪操舵装置によれば、後輪操舵用アクチュエータの
寿命を長期化することができるとともに、車輪スリップ
制御手段による制御の実行中における走行安定性を向上
させることができる。

【００６１】請求項２記載の車両の後輪操舵装置によれ
ば、後輪の舵角を中立ポジションに復帰した後に、後輪
操舵用アクチュエータの動作を停止していることから、
その停止時における安全性を高めることができる。ま
た、後輪舵角の中立ポジションへの復帰が徐々に行なわ
れることから、その復帰の際の車両挙動の急変を抑える
ことができ、車両の乗り心地性を向上させることができ
る。

【００６２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての車両の後輪操舵装置
の概略構成図である。

【図２】図１に示された車両の後輪操舵装置の電気的な
構成を示すブロック図である。

【図３】後輪操舵用アクチュエータ３５の縦断面図であ
る。

【図４】４ＷＳ用ＥＣＵ４０により実行される後輪操舵
制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】車速Ｖに応じた変数Ｋ１の変化を示すグラフで
ある。

【図６】車速Ｖに応じた変数Ｋ２の変化を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０FL…左前輪 １０FR…右前輪 １０RL…左後輪 １０RR…右後輪 ２０…前輪操舵機構 ２１Ｌ，２１Ｒ…ナックルアーム ２２Ｌ，２２Ｒ…タイロッド ２３…リレーロッド ２５…ステアリング機構 ２６…ピニオン ２７…シャフト ２９…ステアリングホイール ３０…後輪操舵機構 ３１Ｌ，３１Ｒ…ナックルアーム ３２Ｌ，３２Ｒ…タイロッド ３３…リレーロッド ３５…後輪操舵用アクチュエータ ３５ａ…電気モータ ４０ａ…ＣＰＵ ４０ｂ…ＲＯＭ ４０ｃ…ＲＡＭ ４０ｄ…入力インターフェース ４０ｅ…出力インターフェース ４０ｆ…入力インターフェース ４５…ＡＢＳ用ＥＣＵ ４５ａ…ＣＰＵ ４５ｂ…ＲＯＭ ４５ｃ…ＲＡＭ ４５ｄ…入力インターフェース ４５ｅ…出力インターフェース ５１…ステアリングセンサ ５３…ヨーレイトセンサ ５５…車速センサ ５７…左前輪車輪速センサ ５８…右前輪車輪速センサ ５９…上下Ｇセンサ ６０…後輪舵角センサ ６１…ケーシング ６３，６５…軸受部材 ６７…アクチュエータ軸 ６７ａ…台形ネジ ６９…支持部材 ７１…コイル ７２…回転子部材 ７３…永久磁石 ７５，７６…ベアリング ７９…動力伝達部材 ８１…遊星歯車機構 ８１ａ…サンギア ８１ｂ，８１ｃ…プラネタリギア ８１ｄ…リングギア ８２ａ…サンギア ８２ｂ，８２ｃ…プラネタリギア ８５…ナット ８５ａ…台形ネジ ８７…ベアリング Ｖ…車速 ω…ヨーレイト θｆ…前輪舵角 θｒ…後輪舵角 θｒ＊…後輪目標舵角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの制御信号に応じて後輪を操舵
   制御する後輪操舵用アクチュエータを備えた車両の後輪
   操舵装置において、 車両が悪路を走行していることを検出する悪路検出手段
   と、 該悪路検出手段で車両が悪路を走行していることが検出
   されたとき、前記後輪操舵用アクチュエータの動作を禁
   止する禁止手段と、 車輪のスリップ状態を所定の状態に制御する車輪スリッ
   プ制御手段と、 前記車輪スリップ制御手段による制御の実行中であるか
   否かを判定するスリップ制御判定手段と、 該スリップ制御判定手段により実行中であると判定され
   たとき、前記禁止手段による後輪操舵用アクチュエータ
   の動作の禁止を不実施とする禁止不実施手段と を設けた
   ことを特徴とする車両の後輪操舵装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両の後輪操舵装置であ
   って、 後輪の操舵角を検出する後輪操舵角検出手段と、 該後輪操舵角検出手段によって検出された後輪の操舵角
   が予め定めた中立ポジションを逸脱する範囲に該当する
   か否かを判定する判定手段と、 該判定手段により前記操舵角が前記範囲に該当すると判
   定されたときに、前記禁止手段による後輪操舵用アクチ
   ュエータの動作の禁止に先立ち、前記後輪の操舵量を前
   記中立ポジション内に徐々に復帰させる中立ポジション
   復帰手段とを備えた車両の後輪操舵装置。