JPH0114068B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両の後輪舵角制御装置に係り、特に
後輪に舵角を生じさせる作動機構を制御して前輪
に舵角を生じさせるハンドルの操舵に応じて後輪
の舵角を自動的に制御する車両（以下、四輪操舵
車という）の後輪舵角制御装置に関する。

〔従来の技術〕

本発明の基礎となつた従来の四輪操舵車の後輪
舵角制御装置（特開昭57−44568号）を第２図を
参照して説明する。

ハンドル１の回転操舵と共にシヤフト２が回転
し、この回転はギヤボツクス３に伝達されてリン
ケージ４の直線運動に変換される。リンケージ４
の直線運動は、ナツクルアーム５を支点５ａの回
りに回転し、前輪６を転舵して前輪６に舵角δf
（ｔ）を生じさせる（ただし、ｔは時間である）。
シヤフト２に装着されたセンサ１６は、ハンドル
１の回転操舵角δh（ｔ）を検出し、センサ７はハ
ンドル１の回転操舵角δh（ｔ）に応じて車両に発
生する横加速度V〓を検出する。コンピユータ８
は、センサ７，１６からの検出信号に基づいてア
クチユエータ９を作動させ、ギヤボツクス１０を
介してリンケージ１４に直線運動を与える。リン
ケージ１４の直線運動は、ナツクルアーム１３を
支点１３ａの回りに回転し、後輪１２を転舵して
後輪１２に舵角δr（ｔ）を生じさせる。この後輪
の舵角δr（ｔ）は、コンピユータ８において横加
速度V〓に対して比例関係の δr（ｔ）＝Ｋ・V〓 …(1) と設定されるか、または前輪の舵角δf（ｔ）に比
例定数ｈを乗算したｈ・δf（ｔ）を上記(1)式の右
辺に加えて δr（ｔ）＝ｈ・δf（ｔ）＋Ｋ・Ｖ〓 …(2) と設定されて制御される。

しかしながら、かかる従来の後輪舵角制御装置
は、ハンドルの操舵の速さを考慮した構成になつ
ておらず、またハンドルの回転操舵角に比例した
信号によつて、ハンドルの回転操舵角が小さい場
合もハンドルの回転操舵角が大きい場合も前輪と
同方向に後輪が転舵され、直進走行時の車両の走
行安定性が向上しハンドルの修正等が容易になる
という利点を有する反面、旋回運動の応答性が良
くならず、旋回半径を小さくした旋回運動を可能
とする構成になつていない。

また、従来では第２図の装置の他に、前輪を転
舵する操舵装置と後輪を転舵する操舵装置とを機
械的に連結した四輪操舵車において、ハンドルの
回転操舵角が小さいときでは前輪の舵角と同方向
に後輪を転舵し、ハンドルの回転操舵角が大きい
ときでは前輪の舵角と逆方向に後輪を転舵して、
後輪の舵角を制御する装置も提案されている。

しかしながら、このような装置にあつては、ハ
ンドルの回転操舵角の大きさに応じて前輪と同方
向または逆方向に後輪を転舵するようになつてい
て、運転者がハンドルを操舵する速さを考慮して
おらず、例えば運転者が障害物回避とかレーンチ
エンジ等の急速な旋回運動を必要とする緊急操舵
時に対応する場合と、直進走行中やゆるやかな旋
回走行等の通常操舵時に対応する場合とで、異な
つた運動特性を期待してハンドルの操舵の速さを
変化させても、ハンドルの回転操舵角が一定であ
れば後輪の舵角は所定の方向に一定の大きさに制
御される構成となつている。

したがつて、上記の従来の四輪操舵車ではハン
ドルの操舵の速さに応じた運転者の期待する運動
特性を充分満足しきれない、という問題があつ
た。

そこで、本発明者等は、従来の問題点を解消す
べく、ハンドルの操舵の速さに着目して、急速な
旋回運動が要求される状況下では旋回運動の応答
性を向上し、ゆつくりとした旋回運動が要求され
る状況下では直進走行安定性を向上した車両の後
輪舵角制御装置（特願昭59−102202号）を既に提
案した。この車両の後輪舵角制御装置は、ハンド
ルの操舵の速さが速いときすなわち操舵の角周波
数が大きいときは後輪に前輪と逆方向の舵角を生
じさせ、ハンドルの操舵の速さが遅いときすなわ
ち操舵の角周波数が小さいときは後輪に前輪と同
方向の舵角を生じさせるものである。従つて、こ
の後輪舵角制御装置によれば、ハンドルの操舵の
速さが速いときは、後輪に前輪と逆方向の舵角が
生じるように制御されて、前輪と後輪に略同時に
舵角が生じてタイヤに力が発生し、これらの力が
同方向に回転するヨーイングモーメントとなつて
等価的にハンドルの回転操舵角に対する操向車輪
の舵角の比、いわゆるステアリングゲインが増加
し（この場合、操向車輪の舵角が等価的に前輪の
舵角と後輪の舵角との和になる）、車両の旋回運
動の応答性を向上させることができる。一方、ハ
ンドルの操舵の速さが遅いときは、後輪に前輪と
同方向の舵角が生じるように制御されるため、操
向車輪の舵角が等価的に前輪の舵角と後輪の舵角
との差になつてステアリングゲインが減少し、車
両の直進安定性を向上することができる。

ところで、一般的には車両は車速が高くなるに
従つてハンドルの操舵に対する車両の旋回運動の
感度が高くなり、高速走行状態ではハンドルを僅
かに操舵するだけでも車両は急激に姿勢を変化す
ることがある。このため、本発明者等は、先に提
案した四輪操舵車の後輪舵角制御装置の特徴に加
え、車速に対応した情報量に応じて後輪の舵角の
方向または大きさを制御すれば、より一層望まし
い車両の運動特性が得られるとの知見を得た。

〔発明の目的〕

本発明は、上記知見に基づくと共に上記問題点
を解消すべく、ハンドルの操舵の速さおよび車速
に対応した情報量に着目し、急速な旋回運動が要
求される状況下では旋回運動の応答性を向上し、
ゆつくりとした旋回運動が要求される状況下では
直進走行安定性を向上し、更にはハンドルの操舵
に対する旋回運動の感度が急激に上るのを防止し
て高速走行時等の操縦安定性を向上した車両の後
輪舵角制御装置を提供することを目的とする。

〔第１の発明の概要〕 上記目的を達成するために第１の発明は、後輪
に舵角を生じさせる作動機構を制御して、前輪に
舵角を生じさせるハンドルの操舵に応じて後輪の
舵角を自動的に制御する車両の後輪舵角制御装置
において、前記ハンドルの操舵量を検出して操舵
量信号を出力する操舵量検出手段と、前記操舵量
信号に基づいて前記ハンドルの操舵の速さを判断
する判断手段と、車速に関連した物理量を検出し
て物理量信号を出力する物理量検出手段と、前記
判断手段の判断結果および前記物理量信号に基づ
いて前記操舵の速さが速いときには前記物理量が
小さいとき後輪に前輪と逆方向の舵角を生じさせ
ると共に前記物理量が大きいとき前記物理量が小
さいときの旋回半径より車両の旋回半径が大きく
なる方向に後輪が向くように前記作動機構を制御
し、前記操舵の速さが遅いときには後輪に前輪と
同方向の舵角を生じさせるように前記作動機構を
制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、操舵量検出手段によりハンド
ルの回転操舵角δh（ｔ）または車両直進方向に対
応したハンドルの位置を基準としたハンドルの変
位Ｄ、すなわち前輪の舵角に相当する量が操舵量
として検出される。ハンドルの回転操舵角δh
（ｔ）を検出した場合には、回転操舵角を時間ｔ
に関して微分することによりハンドルの角周波数
ωが定められ、またハンドルの変位Ｄを検出した
場合には、変位Ｄはハンドルの角周波数ωを用い
てＸ＝ｆ（ωt）と表わされる。したがつて、検出
手段から出力される操舵量信号に基づいて判断手
段によりハンドルの操舵の速さを判断することが
できる。また、物理量検出手段により、車速、ヨ
ーレート等の車速に関連した物理量が検出され
る。そして、車速に関連した物理量が小さくかつ
ハンドルの操舵の速さすなわち角周波数が大きい
ときは、制御手段により後輪に前輪と逆方向の舵
角が生じるよう作動機構が制御されて、前輪と後
輪に略同時に舵角が生じてタイヤに力が発生し、
これらの力が同方向に回転するヨーイングモーメ
ントとなつて等価的にハンドルの回転操舵角に対
する操向車輪の舵角の比、いわゆるステアリング
ゲインが増加し（この場合、操向車輪の舵角が等
価的に前輪の舵角と後輪の舵角との和になる）、
車両の旋回運動の応答性が向上する。また、ハン
ドルの操舵の角周波数が大きいときには車速に関
連した物理量が大きくなるに従つて車両の旋回半
径が大きくなる方向に後輪の舵角が生じるように
作動機構が制御され、ハンドルの操舵の速さが速
くなつても旋回運動の感度が小さくなるように制
御される。一方、ハンドルの操舵の速さすなわち
角周波数が小さいときは、制御手段により後輪に
前輪と同方向の舵角が生じるよう作動機構が制御
され、操向車輪の舵角が等価的に前輪の舵角と後
輪の舵角との差になつてステアリングゲインが減
少し、車両の直進安定性が向上する。

〔第１の発明の効果〕 したがつて第１の発明によれば、ハンドルの操
舵の速さが速いときはステアリングゲインを増加
させて車両の急速旋回運動の応答性を向上し、ハ
ンドルの操舵の速さが遅いときにはステアリング
ゲインを減少させて車両の首ふり、ふらつき等を
防止して車両直進時の走行安定性を向上させるこ
とができ、高速走行時等には旋回運動の感度が急
激に上昇するのを防止して操縦安定性を向上する
ことができる、という効果が得られる。なお、上
記のように後輪が制御されるため、横風等の外乱
が生じた場合にも、後輪を操舵しない従来の車両
より速やかに車両の姿勢を制御することができ
る。

〔第２の発明の概要〕 また、上記目的を達成するために第２の発明
は、後輪に舵角を生じさせる作動機構を制御し
て、前輪に舵角を生じさせるハンドルの操舵に応
じて後輪の舵角を自動的に制御する車両の後輪舵
角制御装置において、前記ハンドルの操舵量を検
出して操舵量信号を出力する操舵量検出手段と；
前記操舵量信号に基づいて前記ハンドルの操舵の
速さを判断する判断手段と；車両の横方向変位に
関連する物理量を検出して物理量信号を出力する
物理量検出手段と；前記判断手段の判断結果、前
記操舵量信号および前記物理量信号に基づいて、
前記操舵の速さが速いときは前輪と逆方向になり
かつ前記操舵の速さが遅いときは前輪と同方向に
なると共に前記操舵量に比例した大きさの角度
と、前記物理量の発生方向でかつ前記物理量に比
例した大きさの角度との和の舵角が後輪に生じる
ように前記作動機構を制御する制御手段と；を設
けたことを特徴とする。すなわち、制御手段が以
下の式に従つて作動機構を制御するようにしたも
のである。

δr＝ｆ（δ〓h）＋ｆ(d) …(3) ただし、δrは後輪の舵角、ｆ（δ〓h）は操舵の速
さが速いときは前輪と逆方向になりかつ操舵の速
さが遅いときは前輪と同方向になると共に操舵量
に比例した大きさの角度、ｆ(d)は車両の横方向変
位に関する物理量の発生方向でかつこの物理量に
比例した大きさの角度である。

本発明によれば、ハンドルを操舵した場合には
車両の横方向変位に関する物理量はハンドルの操
舵方向に発生するため、ハンドルの操舵の速さが
速いときは前輪と逆方向でかつ大きさが角度ｆ(d)
に応じて小さくなる舵角が後輪に発生し、高速時
等のように車両の横方向変位に関する物理量が大
きくなると後輪の舵角が０になり、更に車両の横
方向変位に関する物理量が大きくなると後輪は前
輪と同方向に制御される。また、ハンドルの操舵
の速さが遅いときは前輪と同方向でかつ大きさが
ハンドルの操舵量と車両の横方向変位に関する物
理量との和に比例する大きさの舵角が後輪に発生
する。この車両の横方向変位に関する物理量は車
速が大きくなるに従つて大きくなるため、第１の
発明と同様に、車速に関連した物理量が大きくな
つたときには車両の旋回半径が大きくなる方向
（アンダステア側）へ後輪が向くように作動機構
が制御される。

一方、ハンドルを操舵しない場合はｆ（δ〓h）が
０になるため、後輪は車両の横方向変位に関連す
る物理量の発生方向でかつこの物理量に比例した
大きさで後輪の舵角が制御される。例えば、運転
者がハンドルを固定して車両が直進している時
に、突発的な予期せぬ横風が外乱として車両に作
用した場合を考える。運転者はハンドルを瞬時に
修正操舵できず依然としてハンドルを固定したま
まであるにもかかわらず、運転者が直進しようと
する意志とは無関係に、車両は外乱により首を振
り姿勢を変えて直進状態から逸脱して旋回運動を
開始する。その場合、車両の姿勢変化を物理量で
瞬時に検出して、車両の直進状態からのずれ、す
なわち横変化量ができる限り少なくなるようにす
ばやく後輪に舵角を発生させて、車両の横風外乱
等に対する安定性を向上しようとするものであ
る。これにより、横風外乱等を受けて車両が直進
状態からはずれた場合、運転者がとつさにハンド
ルを修正操舵することなしに、車両の姿勢変化を
検出して後輪が自動的に舵角を生じることにより
車両の横変化量をできるだけ少なくすることがで
きる。

車両の横方向変位に関連する物理量としてヨー
レートｒを検出し、車両の姿勢変化に応じてハン
ドルを操舵することなしに後輪の舵角を制御する
考え方を第３図に基づいて更に説明する。

まず、第３図のＡのように運転者がハンドル１
を操舵せず固定して車両が直進している状態を考
える。この場合の車両が進むべき進路は、一点鎖
線で示す軌跡である。

このＡの状態において車両の重心１５ａより前
方に真横から外乱が作用した状態を考える。この
場合、運転者が依然としてハンドル１を操舵せず
固定したままであるならば、車両は破線で示した
軌跡を進み第３図のＢの状態となる。このＢの
状態において、反時計方向に発生したヨーレート
ｒを検出してすばやく後輪１４をヨーレートｒの
発生方向と同じ方向（反時計方向）へ転舵しヨー
レートｒの大きさに応じて舵角δrが発生するよう
に後輪１４を制御することを考える。

後輪１４を常にヨーレートｒの発生方向と同じ
方向に転舵しヨーレートｒの大きさに応じて舵角
を制御することにより、車両は２点鎖線で示した
軌跡を進み第３図のＣの状態となる。このＣの
状態においてもやはり後輪１４をヨーレートｒの
発生方向（時計方向）と大きさに従い制御し続
け、最終的にヨーレートｒが零になるまで後輪１
４の制御を続ける。

これらの一連の後輪の制御をヨーレートが発生
すると同時に瞬時に実施し、しかも時々刻々後輪
を制御することにより車両の直進状態からの横変
位量をできるだけ少なくすることができる。

なお、車両真横からの外乱により、ヨーレート
が生じることなしに車両が横方向に変位した場合
においても横加速度を検出して制御することによ
り、車両の進行方向を予定された軌跡に戻すこ
とができる。

〔第２の発明の効果〕 したがつて第２の発明によれば、ハンドルの操
舵の速さが速いときはステアリングゲインを増加
させて車両の急速旋回運動の応答性を向上し、ハ
ンドルの操舵の速さが遅いときにはステアリング
ゲインを減少させて車両の首ふり、ふらつき等を
防止して車両直進時の走行安定性を向上させるこ
とができ、高速走行時等には旋回運動の感度が急
激に上昇するのを防止して操縦安定性を向上する
ことができると共に路面からの外乱や横風外乱等
によつて車両が横方向に変位したときこの変位を
打消すようにハンドルを操舵しなくてもこの横方
向変位を打消すように後輪が自動的に輪舵されて
安定した直進走行が可能となる、という効果が得
られる。

〔第３の発明の概要〕 そして、上記目的を達成するために第３の発明
は、後輪に舵角を生じさせる作動機構を制御し
て、前輪に舵角を生じさせるハンドルの操舵に応
じて後輪の舵角を自動的に制御する車両の後輪舵
角制御装置において、前記ハンドルの操舵量を検
出して操舵量信号を出力する操舵量検出手段と；
前記操舵量信号に基づいて前記ハンドルの操舵の
速さを判断する判断手段と；車両の横方向変位に
関連した物理量を検出して物理量信号を出力する
物理量検出手段と；後輪の舵角を検出して舵角信
号を出力する舵角検出手段と；前記判断手段の判
断結果、前記操舵量信号、前記物理量信号および
前記舵角信号に基づいて、前記操舵の速さが速い
ときは前輪と逆方向になりかつ前記操舵の速さが
遅いときは前輪と同方向になると共に前記操舵量
に比例した大きさの角度と前記物理量の発生方向
でかつ前記物理量に比例した大きさの角度との和
に対応するように目標値信号を作成し、前記舵角
信号が前記目標値信号に一致するように前記作動
機構を制御する制御手段；を設けたことを特徴と
する。

以下、第３の発明について詳細に説明する。ま
ず、操舵の速さが速いときは前輪と逆方向になり
かつ操舵の速さが遅いときは前輪と同方向になる
と共にハンドルの回転操舵角δh（ｔ）に比例した
大きさの舵角は、次の伝達関数Ｇ（ｓ）から求め
られる。

Ｇ（Ｓ）＝Kd−Ke／１＋TS・TS …(4) ただし、Kd、Keは０＜Kd＜Keの条件を満た
す大きさの定数、Ｓはａ＋jωで表わされる複素
周波数（ただし、ａは時間ｔに無関係の任意の実
数、ｊ＝√−１である）、Ｔは一次遅れ時定数で
ある。なお、伝達関数Ｇ（Ｓ）は、周知のように
出力のラプラス変換形すなわち後輪の舵角δr（ｔ）
をラプラス変換した像関数δr（Ｓ）を入力のラプ
ラス変換形例えばハンドルの回転操舵角δh（ｔ）
をラプラス変換した像関数δh（Ｓ）で割つたもの
である。

上記の伝達関数Ｇ（Ｓ）を用いる理由を以下に
説明する。まず、次の条件(a)、(b)を満たす伝達関
数を考える。

(a) ハンドルの速い操舵すなわちハンドルの角周
波数が大きい操舵に対しては、後輪の舵角は前
輪の転舵に対する遅れを極力小さくして、後輪
の舵角を前輪の舵角と逆方向に制御し、ハンド
ルの遅い操舵に対しては後輪の応答レベルを小
さくしてハンドルの操舵に対する影響を弱め
る。この条件を満たす伝達関数Ｇ（ｓ）は次の
ようになり、比例要素、一次遅れ要素および微
分要素で表現される。

Ｇ（Ｓ）＝Kd−Ke／１＋TS・TS …(5) （０＜Kd＜Ke） (b) ハンドルの遅い操舵すなわちハンドルの角周
波数が小さい操舵に対しては、後輪の舵角を前
輪の舵角と同方向に制御し、ハンドルの速い操
舵に対しては後輪の応答レベルを小さくしてハ
ンドルの操舵に対する影響を弱める。この条件
を満たす伝達関数Ｇ（Ｓ）は次のようになり、
比例要素と一次遅れ要素とで表現される。

Ｇ（Ｓ）＝Kd／１＋TS …(6) （０＜Kd） 上記(a)、(b)の条件を満たす伝達関数Ｇ（Ｓ）は、
(5)および(6)式より次のようになる。

Ｇ（Ｓ）＝Kd−Ke／１＋TS・TS＋Kd／１＋TS ＝Kd−Ke／１＋TS・TS …(7) 上記(7)式の特性を説明するために、ハンドルを
極めて遅く操舵した場合とハンドルを極めて速く
操舵した場合とを考える。ハンドルを極めて遅く
操舵した場合には、複素周波数Ｓは極めて小さい
値となり、その極限Ｓ→０では上記(7)式は次のよ
うになる。

Kd＞０であるから、入力をハンドルの回転操
舵角δh（ｔ）とすると、後輪の舵角δr（ｔ）とハン
ドルの回転操舵角δh（ｔ）とは同じ符号になり、
後輪の舵角は前輪の舵角と同方向に制御される。

一方、ハンドルを極めて速く操舵した場合に
は、複素周波数Ｓは極めて大きい値となり、その
極限Ｓ→∞では上記(7)式は次のようになる。

Ke＞KdであるからKd−Ke＜０となり、入力
をハンドルの回転操舵角δh（ｔ）とすると、後輪
の舵角δr（ｔ）とハンドルの回転操舵角δh（ｔ）と
は、反転した符号になり、後輪の舵角は前輪の舵
角と逆方向に制御される。

また、上記の場合において後輪の舵角δr（ｔ）
は、定数Kd、Kd−Keに関してハンドルの回転
操舵角δr（ｔ）に比例するから、ハンドルの回転
操舵角の大きさに比例して後輪の舵角の大きさが
制御される。

なお、上記では入力としてハンドルの回転操舵
角を用いたが、ハンドルの変位Ｄを用いても同様
に制御することができる。

また、車両の横方向変位に関連した物理量に比
例する舵角は車速ｖとヨーレートｒとの積を用い
て比例定数をKrとするとKr・Ｖ・ｒと表わされ
る。

また、以下の算術式で用いる変数（実施例で用
いる変数も含む）、すなわち、ハンドルの操舵角
δh、前輪の舵角δf、後輪の舵角δr、車速Ｖ、ヨー
レートｒおよび操舵角信号Xδh、車速信号Xv、
ヨーレート信号Xr、後輪の舵角の目標値信号
Xδr、後輪の舵角の実測値信号（舵角信号）Xδ^R
ｒ、後輪の舵角の偏差信号ΔXδrの各変数は、算
術式に記述される場合に限り、時間の関数である
各変数をラプラス変換した変数、すなわちラプラ
スの変換子Ｓの関数でδh（Ｓ）、δf（Ｓ）、δr（Ｓ
）、
Ｖ（Ｓ）、ｒ（Ｓ）、Xδh（Ｓ）、Xv（Ｓ）、Xr（Ｓ）
、
Xδr（Ｓ）、Xδ^Rｒ（Ｓ）、ΔXδr（ｓ）をそれぞれ意
味するものとし、ステアリングギヤ比をＮ（Ｎ＞
０）としたときのハンドルの操舵角δhと前輪の
舵角δfとの関係δh＝Ｎ・δfを用いると、第３の発
明の後輪の舵角δrは次の式で表わされる。

δr＝（Kd−Ke／１＋TS・Ｔ・Ｓ）・Ｎ・δf＋Kr・ ｖ・ｒ …（３−１） ここで、上記（３−１）式の右辺第１項、第２
項をそれぞれ δr₁＝（Kd−KeTS／TS＋１）・Ｎ・δf …（３−２） δr₂＝Kr・ｖ・ｒ …（３−３） とおいて各項について説明する。

まず、（３−１）式の右辺第１項に相当する
（３−２）式のδr₁について考える。ハンドルを極
めて遅く操舵した場合、ハンドル操舵周波数に対
応する複素周波数Ｓは極めて小さな値となり、そ
の極限Ｓ→０では（３−２）式は次式となる。

Kd＞０、Ｎ＞０よりKd・Ｎ＞０となることよ
り、ハンドルを極めて遅く操舵した場合は前輪の
舵角δfと同じ極性、すなわち同じ方向へ後輪の舵
角δrを制御する効果（３−２）式は有している。

一方、ハンドルを極めて速く操舵した場合、ハ
ンドルの操舵周波数に対応する複素周波数のＳは
極めて大きな値となり、その極限ｓ→∞では（３
−２）式は次式となる。

δr₁＝（Kd−Ke）・Ｎ・δf …（３−５） （Kd−Ke）＜０、Ｎ＞０より（Kd−Ke）・Ｎ
＜０となりハンドルを極めて速く操舵した場合
は、前輪の舵角δfと逆の極性、すなわち逆の方向
へ後輪の舵角δrを制御する効果を（３−２）式は
有している。

したがつて、（３−１）式の第１項は、ハンド
ルの操舵の速さと操舵角に応じて後輪の舵角の大
きさと方向を制御する効果を有する項である。

次に（３−１）式の第２項、すなわち（３−
３）式のδr₂について考える。δr₂＝Kr・Ｖ・ｒの
うち定数Krは正、車速Ｖは前進走行中は常に正
の値である。ｒはヨーレートでハンドルの操舵角
δhあるいは前輪の舵角δfに対して同一の極性（ヨ
ーレートｒはハンドルの操舵角δh対して位相の
遅れはあるものの両者の極性が反転することはな
い）を有するので、（３−３）式は、後輪の舵角
δrを前輪の舵角δfと同じ方向へ制御する効果を有
する。

したがつて（３−１）式の第２項は、前輪の舵
角δfと同じ方向へ、車速とヨーレートの積に比例
して後輪の舵角δrを制御する効果を有する項であ
る。

さて（３−１）式全体の効果について考える。
定数Krの値を適度に小さく定めることにより車
速Ｖが低いうちは（３−１）式の第１項が主とし
て後輪の舵角δrを決定する。したがつて車速Ｖが
低いうちはハンドルの操舵の速さと操舵角に応じ
て後輪の舵角δrが制御される。車速Ｖが高くなる
につれて（３−１）式の第２項の値が次第に大き
くなり（３−１）式の第１項よりも第２項により
主として後輪の舵角δrが決定される。したがつて
車速Ｖが高くなると車速のヨーレートの積に比例
して前輪と同方向へ後輪の舵角δrは制御されるよ
うになる。

上述の効果について第５図Ａ，Ｂを用いてさら
に説明する。

第５図Ａに示すようにハンドルを遅く操舵した
場合を考える。ハンドルを遅く操舵した場合、
（３−１）式の第１項は、前輪と同じ方向へ後輪
を転舵し舵角を生じさせる効果を有する。一方、
（３−１）式の第２項は、常に前輪と同じ方向へ
後輪を転舵し、かつ後輪の舵角を車速の増加とと
もに大きくする効果を有する。（３−１）式の第
１項の効果と第２項の効果を加算して（３−１）
式全体の効果を考えると第５図Ａに示すようにハ
ンドルを遅く操舵した場合は、（３−１）式は前
輪と同じ向きに後輪を転舵し、しかも車速の増加
にともない後輪の舵角を大きくするように制御す
る効果を有している。

次に、第５図Ｂに示すようにハンドルを速く操
舵した場合を考える。（３−１）式の第１項は、
前輪と逆の向きに後輪を転舵し舵角を生じる効果
を有する。一方、（３−１）式の第２項は、常に
後輪と同じ向きに後輪を転舵し、かつ車速の増加
とともに後輪の舵角を大きくする効果を有する。
そこで、（３−１）式の第１項の効果と第２項の
効果を加算して（３−１）式全体の効果を考える
と、第５図Ｂに示すようにハンドルを速く操舵し
た場合は、車速が低い領域では前輪と逆の向きに
後輪を転舵するとともに後輪の舵角が車速の増加
とともに小さくなるように制御し車速が高い領域
では前輪と同じ向きに後輪を転舵するとともに後
輪の舵角が車速の増加とともに大きくなるように
制御する効果を（３−１）式は有している。さら
に（３−１）式を用いて横風外乱等に対する車両
の安定性について説明する。前述のように運転者
がハンドルを操舵せず固定して車両が直進してい
る状態を考える。ハンドルの操舵角δh＝０より
（３−１）式の第１項に含まれる前輪の舵角δf＝
０であり、（３−１）式の第１項は零となる。ま
た、この時車両は直進状態なのでヨーレートｒ＝
０となり（３−１）式の第２項も零となり、後輪
に舵角は生じない。

次に、車両に横風外乱等が作用し、運転者がハ
ンドルを操作せず固定して車両を直進させようと
する意志に反して、車両は旋回して直進状態から
ずれを生じた場合を考える。ハンドルの操舵角
δh＝０より（３−１）式の第１項は、依然とし
て零である。

一方、（３−１）式の第２項については、車両
は旋回とともにヨーレートｒを生じるので（車速
Ｖは勿論零ではない）、（３−１）式全体では第２
項が零でないことより値を有し、後輪に舵角δrを
生じさせることになる。この場合Kr＞０よりヨ
ーレートｒと同じ極性（ヨーレートｒの値が有す
る符号と同符号）の方向に後輪に舵角δrを生じさ
せる。これにより運転者が車両を直進状態へもど
そうとしてハンドルを修正操舵しない場合でも、
車両のヨーレートｒを検出して後輪が自動的に舵
角をヨーレートｒと同じ極性の方向へ生じさせる
ことにより第３図を用いて、これまでに説明した
ように車両の直進状態からの横変位量を少なくす
ることができる。

しかも、（３−１）式の第２項は車速Ｖとヨー
レートｒの積に比例して後輪に舵角δrが生じるよ
うにしてあるので、ヨーレートを検出して自動的
に生じる後輪の舵角δrは車速が高くなるにつれて
大きくなり、高速走行時においても横風外乱等に
対する車両の安定性を保つことができる。

そして、制御手段は上記（３−１）式に基づい
て目標値信号を作成し、この目標値信号が舵角検
出手段により検出された舵角信号と一致するよう
に作動機構を制御する。

なお、上記では車両の横方向変位に関連した物
理量として車速とヨーレートとの積とを用いた例
について説明したが、車速が高いときはハンドル
の操舵や外乱等によつて大きなヨーレートや大き
な横加速度が発生するため、車両の横方向変位に
関連した物理量として、ヨーレート、横加速度、
横加速度と車速との積を用いるようにしてもよ
い。

〔第３の発明の効果〕 したがつて、第３の発明によれば、車速が低・
中速から高速域の通常使用域においてはハンドル
の遅い操舵に対しては前輪と同じ向きに後輪を転
舵して舵角を制御することにより直進時の車両の
ふらつき等を防止して直進走行安定性を向上し、
ハンドルの速い操舵に対しては前輪と逆の向きに
後輪を転舵して舵角を制御することにより急速な
旋回運動を可能にして旋回運動の応答性を向上す
ることができると共に、車速が車速から極めて車
速域においてはハンドルの遅い操舵に対しては前
輪と同じ向きに後輪を転舵するとともに後輪の舵
角が車速が低・中速から高速域の場合の後輪の舵
角より大きくなるよう制御し、ハンドルの速い操
舵に対しても前輪と同じ向きに後輪を転舵すると
ともに後輪の舵角がハンドルの遅い操舵の場合の
後輪の舵角より小さくなるよう制御することによ
り車速が高くなるにつれて車両の旋回運動の感度
が急激に上がるのを防止するとともに、ハンドル
の操舵の速さに応じた車両の運動特性を達成して
車速走行時における操縦安定性を改善する、とい
う効果が得られる。また、ハンドルを操舵せる固
定した状態において、わだちなどの路面からの外
乱とか横風外乱等により運転者が直進しようとす
る意志に反して車両が旋回運動を開始した場合に
は、車両の横方向変位に関する物理量に応じて後
輪の舵角が制御されるので車両の旋回運動にとも
ない生じる横方向変位を検出してすばやく後輪を
転舵して、わだちなどの路面からの外乱とか横風
外乱等に対する車両の横変位量を大幅に少なくす
ることができる、という効果を有する。更に、後
輪の舵角を検出して目標値と実測値が一致するよ
うに制御しているので、後輪の舵角が大きくなる
等の異常発生を防止することができる。

〔発明の態様の説明〕

次に上記第１〜第３の発明の態様について説明
する。なお、以下ではハンドルの操舵量としてハ
ンドルの操舵角を代表量として用いて説明する。
第１の発明は以下の態様を採り得る。

第１の態様は、前記制御手段が、前記判断手段
の判断結果および前記物理量信号に基づいて前記
操舵の速さが速くかつ前記物理量が所定値以下の
ときは後輪に前輪と逆方向の舵角を生じさせると
共に前記操舵の速さが遅くかつ前記物理量が所定
値以下のときは後輪に前輪と同方向の舵角を生じ
させ、前記物理量が前記所定値を越えるときには
前記操舵の速さに拘らず後輪に前輪と同方向の舵
角を生じさせるように前記作動機構を制御するよ
うにしたものである。この第１の態様において、
後輪の舵角の大きさをハンドルの操舵角δhに応
じて制御すると共に車速に関連した物理量として
前速Ｖを用いた場合を例にとつて説明する。第１
の態様では、車速Ｖが所定値Vc（極めて高い車速
に対応する）以下ではハンドルの操舵の速さω＝
δ〓hが速いときは前輪と逆方向でかつハンドルの
操舵の速さが遅いときは前輪と同方向になると共
に大きさがハンドルの操舵角に比例した舵角（以
下ではｆ（δ〓h）と記述する）を後輪に生じさせ、
車速Ｖが所定値Vcを越えるときにはハンドルの
操舵角に比例した大きさの舵角を生じさせるもの
である。これを式で表わすと以下のようになる。

Ｖ≦Vcのとき δr＝ｆ（δ〓h） …(10) Ｖ＞Vcのとき δr＝k₁δh …(11) ただし、δrは後輪の舵角、k₁は比較的小さな正
の比例定数である。

上記(10)式によれば車速Ｖが所定値Vc以下のと
きはハンドルの操舵の速さに応じた方向に後輪の
舵角が制御され、(11)式によれば車速Ｖが所定値
Vcを越えるときハンドルの操舵の速さに拘らず
後輪に前輪と同方向の舵角が生じるように制御さ
れる。

なお、上記では車速に関連する物理量として車
速を用いた例について説明したが、車速が高くな
るに従つてハンドルを操舵したときの車両の横方
向変位に関連する物理量（ヨーレート、横加速
度、ヨーレートと車速との積、横加速度と車速と
の積）ｆ(d)が大きくなるため、上記の車速に代え
て車両の横方向変位に関連する物理量ｆ(d)を用い
て制御するようにしてもよい。これを式で表わす
と次のようになる。

ｆ(d)≦ｆ(d)ｃのとき δr＝ｆ（δ〓h）…(12) ｆ(d)＞ｆ(d)ｃのとき δr＝k₁δh …（13） ただし、ｆ(d)ｃは上記所定値Vcに対応する、
車両の横方向変位に関連する物理量の所定値であ
る。

以上のように第１の態様によれば、車速に関連
する物理量が大きいとき常に後輪に前輪と同方向
の舵角が生じるため、高速域でハンドルの操舵の
速さが速いときでも車両の走行安定性を高めるこ
とができる。

第２の態様は、前記制御手段が、前記判断手段
の判断結果および前記物理量信号に基づいて前記
操舵の速さが速くかつ前記物理量が所定値以下の
ときは後輪に前輪と逆方向の舵角を生じさせると
共に前記操舵の速さが遅くかつ前記物理量が所定
値以下のときは後輪に前輪と同方向の舵角を生じ
させ、前記物理量が前記所定値を越えるときには
後輪に舵角が生じないように前記作動機構を制御
して、車速に関連した物理量が大きいときにハン
ドルを速く操舵しても前輪と逆方向の舵角が後輪
に生じないようにしたものである。

この第２の態様によれば、車速に関連した物理
量が大きいときに後輪の舵角を制御しないように
したので、車速に関連した物理量が大きいときは
少なくとも前輪のみを操向車輪とする従来車両並
の走行安定性を確保することができる。

第３の態様は、前記制御手段が、前記判断手段
の判断結果および前記物理量信号に基づいて前記
操舵の速さが速いときには後輪に前輪と逆方向の
舵角を生じさせかつ前記操舵の速さが遅いときに
は後輪に前輪と同方向の舵角を生じさせると共に
後輪に前記物理量が大きくなるに従つて小さくな
る大きさの舵角が生じるように前記作動機構を制
御するようにしたものである。第３の態様を車速
に関連した物理量として車速を例に採つて式で表
わすと次の第１式と第２式のように表わされる。
第１式は次のように表わされる。

δr＝ｆ（δ〓h）／（k₂V＋k₃） …（14） ただし、k₂はｆ（δ〓h）とＶの次元を一致させる
ための正の比例定数、k₃はＶ＝０の時右辺の分母
が０になるのを防止するための定数である。

この第１式において、車速ＶがＶ≦１−k₃／k₂の ときは、ハンドルの操舵の速さが速いとき後輪は
前輪と逆方向でハンドルの操舵角に比例した舵角
で制御され、ハンドルの操舵の速さが遅いとき後
輪は前輪と同方向でハンドルの操舵角に比例した
舵角で制御され、車速がＶ＞１−K₃／k₂になると、 １／k₂V＋k₃＜１になるため、後輪の舵角δrの大き さは前記の場合より小さくなり、車速が極めて大
きく（Ｖ→∞）なるとハンドルの操舵角は略零
（δr→０）になる。従つて、ハンドルの操舵の速
さが速いときは車両の旋回半径が大きくなるよう
に後輪の舵角の大きさが制御され、一方ハンドル
の操舵の速さが遅いときはハンドルの操舵の速さ
が速いときの旋回半径よりも車両の旋回半径が大
きくなるように後輪の舵角が制御される。このた
め、ハンドルの操舵が速いときでも旋回運動の感
度が大きくなることはない。

また、第２式は次のように表わされる。

δr＝ｆ（δ〓h）k₄・（Vmax−Ｖ） …（15） ただし、k₄は比較的小さな正の比例定数、
Vmaxは最高車速である。

この第２式によれば、第１式と同様にハンドル
の操舵の速さに応じて後輪の舵角方向が制御さ
れ、ハンドルの操舵角に応じて後輪の舵角の大き
さが制御されると共に後輪の舵角の大きさが車速
が大きくなるに従つて小さくなるように制御され
る。

なお、車速が大きくなるに従つてハンドルを操
舵したときの車両の横方向変位に関連する物理量
ｆ(d)が大きくなるため、車速に関連する物理量と
して車両の横方向変位に関連する物理量を用い、
上記第１式および第２式を次のように表わすこと
もできる。

δr＝ｆ（δ〓h）／（k₂f(d)＋k₃） …（16） δr＝ｆ（δ〓h）・k₄（ｆ(d)max−ｆ(d)） …（17） ただし、ｆ(d)maxは最高車速Vmaxに対応する
車両の横方向変位に関連する値である。

上記第３の態様によれば、車速に関連する物理
量が大きくなるに従つて後輪の舵角の大きさが連
続して小さくなるように制御されるため車速に関
連する物理量の急激な変化に対して運転者が異和
感を持つことなく操舵することができ、また車速
に関連する物理量が極めて大きいときには後輪の
舵角の大きさが０または０近傍になるため高速域
等において従来車両並に走行安定性を保つことが
できる。

そして、第４の態様は、制御手段が、前記判断
手段の判断結果および前記物理量信号に基づい
て、前記操舵の速さが遅いときは後輪に前輪と同
方向でかつ前記物理量が増加するに従つて大きく
なる舵角を生じさせ、前記操舵の速さが速くかつ
前記物理量が所定値以下のときには後輪に前輪と
逆方向でかつ前記物理量が増加するに従つて小さ
くなる舵角を生じさせ、前記操舵の速さが速くか
つ前記物理量が前記所定値を越えるときには後輪
に前輪と同方向でかつ前記物理量が増加するに従
つて大きくなる舵角を生じさせるように前記作動
機構を制御するようにしたものである。これは、
例えば制御手段が、操舵の速さが速いときは前輪
と逆方向になりかつ操舵の速さが遅いときは前輪
と同方向になると共に操舵角に比例した大きさの
舵角ｆ（δ〓r）と、車速に関連した物理量（Ｖまた
はｆ(d)）とハンドルの操舵角δhとの積に比例し
た大きさの舵角との和が後輪に生ずるよう前記作
動機構を制御することにより達成できる。これを
式で表わすと次のようになる。

車速に関連した物理量として車速Ｖを用いた場
合 δr＝ｆ（δ〓h）＋k₅・Ｖ・δh …（18） 車速に関連した物理量として車両の横方向変位
に関連した物理量ｆ(d)を用いた場合 δr＝ｆ（δ〓h）＋k₅・ｆ(d)・δh …（19） ただし、k₅は極めて小さい正の比例定数であ
る。

上記（18）式を例にとつて説明すると、第２項
k₅・Ｖ・δhは後輪の舵角を前輪と同方向へ車速
Ｖとハンドルの操舵角δhとの積に比例した大き
さで制御する項である。この第２項の比例定数k₅
を適当に小さく設定することにより、車速Ｖが小
さいときすなわち車速Ｖが低・中速から高速まで
の通常走行状態のときは、k₅・Ｖ・δhの大きさ
が非常に小さくなるため後輪の舵角δrは主として
ｆ（δ〓h）に支配される。一方、車速Ｖが極めて高
速になつたときはk₅・Ｖ・δhの影響がｆ（δ〓h）の
影響より大きくなるため後輪の舵角δhは主とし
てk₅・Ｖ・δhに支配される。従つて、上記（18）
式によれば、上記第１の態様と同様に、車速が所
定値以下のときはハンドルの操舵の速さに応じた
方向に後輪の舵角が制御され、車速が所定値を越
えるときにはハンドルの操舵の速さに拘らず後輪
に前輪と同方向の舵角が生じるように制御され
る。

また、k₅・Ｖ・δhの影響がｆ（δ〓h）の影響より
大きくならないときは、ハンドルの操舵の速さが
速いとき第１項ｆ（δ〓h）が前輪と逆向きでかつハ
ンドルの操舵角に比例した大きさで後輪の舵角を
制御しようとし、第２項k₅・Ｖ・δhが前輪と同
方向に後輪の舵角を制御しようとするため、後輪
の舵角はk₅・Ｖ・δhの大きさに比例して小さく
なる。一方、ハンドルの操舵の速さが遅いときは
後輪の舵角はk₅・Ｖ・δhの大きさに応じて大き
くなる。従つて、上記（18）式によれば、ハンド
ルの操舵の速さに拘らず、車速が大きくなるに従
つて車速が小さい場合の旋回半径より旋回半径が
大きくなるように制御される。

そして、ハンドルの操舵の速さが速い場合すな
わち前輪とと後輪とが逆方向に制御されている場
合であつてｆ（δ〓h）とk₅・Ｖ・δhと影響が等しい
とき（大きさが等しいとき）はδrが０になるた
め、第２の態様と同様に後輪に舵角が生じないよ
うに制御される。

上記のk₅・Ｖ・δhの影響がｆ（δ〓h）の影響より
大きいとき（｜k₅・Ｖ・δh｜＞｜ｆ（δ〓h）｜）と
小さいときについて第４図を参照して更に詳細に
説明する。k₅・Ｖ・δhの影響がｆ（δ〓h）の影響よ
り小さいとき、すなわち車速が低、中速から高速
までの通常の車速域においては、先に発明者等が
提案した四輪操舵車の後輪舵角制御装置と同様
に、ハンドル１の遅い操舵に対しては第４図Ａに
示すように前輪６と同方向に舵角が生じるよう後
輪１４が制御され、ハンドル１の速い操舵に対し
ては第４図Ｂに示すように前輪６と逆方向に舵角
が生じるように後輪１４が制御される。なお、後
輪の舵角の大きさは、前述したように先に発明者
等が提案した四輪操舵車の後輪舵角制御装置とは
異なる。k₅・Ｖ・δhの影響がｆ（δ〓ｈ）の影響よ
り大きいとき、すなわち車速が高速から極めて高
速域になつたとき、ハンドル１の遅い操舵に対し
ては第４図Ｃに示すように、後輪１４の舵角δrc
は前輪６と同方向にかつ通常の車速域の舵角δra
より大きく（δrc＞δra）なるように制御され、ハ
ンドルの速い操舵に対しては第４図Ｄに示すよう
に、後輪１４の舵角δrdは前輪と同方向にかつ比
較的小さな大きさ（δrc＞δrd≒０）になるように
制御される。

以上のように、上記（18）式によれば、ハンド
ルの操舵の速さが遅いときは後輪に前輪と同方向
でかつ車速Ｖが増加するに従つて大きくなる舵角
を生じさせ、ハンドルの操舵の速さが速くかつ車
速ＶがＶ＜｜ｆ（δ〓h）｜／k₅・｜δh｜のときには
後輪に前輪と逆方向でかつ車速Ｖが増加するに従
つて小さくなる舵角を生じさせ、ハンドルの操舵
の速さが速くかつ車速ＶがＶ＞｜ｆ（δ〓h）｜／
k₅・｜δh｜のときには後輪に前輪と同方向でか
つ車速Ｖが増加するに従つて大きくなる舵角を生
じさせるように作動機構を制御することができ
る。

なお、上記（19）式においても上記と同様であ
るので説明を省略する。

以上のように第４の態様によれば、車速に関連
する物理量が大きいときに後輪の舵角を前輪と同
方向に生じさせると共に、車速に関連する物理量
とハンドルの操舵角とに応じて後輪の舵角の大き
さが制御されるため、より一層車両の走行安定性
を高めることができるという利点を有する。

次に第２の発明の態様について以下に説明す
る。

第５の態様は、第２の発明の車両の横方向変位
に関連した物理量としてヨーレートｒを用いたも
のであり、これを式で表わすと次のようになる。

δr＝ｆ（δ〓h）＋k₆・ｒ …（20） ただし、k₆は小さな正の比例定数である。

ヨーレートｒは、ハンドルを操舵した場合に前
輪の舵角と同方向（前輪の舵角に対してヨーレー
トは位相遅れ特性を有しているが通常方向は反転
しない）へ生じるので、（20）式の第２項k₆・ｒ
は後輪の舵角をヨーレートｒに比例した大きさで
前輪と同方向に制御する効果を有している。

従つて、ハンドルの操舵が遅い場合には、前輪
と同方向でヨーレートが大きくなるに従つて大き
くなるように後輪の舵角が制御され、ハンドルの
操舵が速い場合には、前輪と逆方向でヨーレート
が大きくなるに従つて小さくなるように後輪の舵
角が制御され、ヨーレートが更に大きくなると後
輪の舵角は前輪と同方向になるように制御され、
第４の態様と同様に制御される。

一方、ハンドルを操舵しない場合は、ｆ（δ〓h）
が０になり、通常ヨーレートも０になるが、外乱
等によつて車両が旋回してヨーレートが発生し、
なおハンドルを操舵しない場合は、後輪はヨーレ
ートの発生方向（例えば、ヨーレートが時計方向
に発生したときは時計方向）にヨーレートに比例
した大きさで制御される。

従つて、第５の態様によれば、ハンドルを操舵
したときは車両の旋回半径が大きくなる方向（ア
ンダステア側）へ制御されると共に、ハンドルを
操舵しない場合にはわだち等の路面からの外乱や
横風外乱等による車両の姿勢変化を自動的に制御
することができる。

第６の態様は、第２の発明の車両の横方向変位
に関連した物理量として車速Ｖとヨーレートｒと
の積Ｖ・ｒを用いたものであり、これを式で表わ
すと次のようになる。

δr＝ｆ（δ〓h）＋k₇・Ｖ・ｒ …（21） ただし、k₇は小さい正の比例定数である。

上記（21）式の第２項k₇・Ｖ・ｒは、係数k₇を
適当に小さくすることにより、車速Ｖが低、中速
から高速の間は第２項の影響は小さく、後輪の舵
角δrは主として第１項ｆ（δ〓h）に支配される。一
方、車速Ｖが極めて高速域になつてヨーレートが
発生したときまたはヨーレートが非常に大きくな
つて第２項が無視できなくなつたときは、第２項
が前輪と同方向へ積Ｖ・ｒに応じた大きさで後輪
の舵角を制御しようとする。従つて、第６の態様
によれば、ハンドルを操舵したときの後輪の舵角
は、第４の態様と略同様に制御され、またハンド
ルを操舵しないときで外乱によりヨーレートが発
生したときは、第５の態様と略同様に制御され
る。

よつて、第６の態様によれば、車速が低、中速
から高速においては車両の旋回運動の応答性と走
行安定性とを高めることができ、車速が極めて高
速域となつたときまたは低、中速から高速域にお
いてもヨーレートが大きくなつたときにはアンダ
ステア側に制御され、ハンドルを操舵しない場合
の外乱による車両の姿勢変化を自動的に修正でき
る、という利点を有する。

第７の態様は、 Ｖ≦Vcのとき δr＝ｆ（δ〓h）＋k₆r …（22） Ｖ＞Vcのとき δr＝k₁δh …（23） で表わされる式で後輪の舵角δrを制御するもので
ある。

第８の態様は、 δr＝ｆ（δ°h）／k₁V＋k₃＋k₈・ｒ …（23） （ただし、k₈は比例定数である） で表わされる式で後輪の舵角δrを制御するもので
ある。

ここで、上記第７の態様が前記第６の態様と異
なる点は、第６の態様が後輪の舵角を制御する量
として車速を直接用いたのに対し、第７の態様で
は後輪の舵角を制御する判断量として車速を用い
たことである。また、第８の態様が第６の態様と
異なる点は、第６の態様がヨーレートに車速を乗
算して後輪の舵角に与える影響を強めたのに対
し、第８の態様では車速Ｖでｆ（δ〓h）を除算する
ことにより後輪の舵角に与えるヨーレートの影響
を強めたことである。

第９の態様は、第８の態様のヨーレートｒに代
えて車速Ｖとヨーレートｒとの積Ｖ・ｒを車両の
横方向変位に関係した物理量として用いたもので
あり、式で表わすと次のようになる。

δr＝ｆ（δ°h）／k₁V＋k₃＋k₉・Ｖ・ｒ …（24） ただし、k₉は比例定数である。

従つて、第９の態様は、第６〜第８の態様と略
同様の効果を有しているが、第９の態様では第１
項と第２項とに車速を用いているため、後輪の舵
角に与える車速の影響が他の態様に比較して大き
く、車速に応じて後輪の舵角と大きさをより鋭敏
に制御することができる。

第10の態様は、上記（15）式にヨーレートｒに
比例定数k₁₀を乗じた項を加算したもので、次の
式に応じて後輪の舵角δrを制御するものである。

δr＝ｆ（δ〓h）・k₄・（Vmax−Ｖ）＋k₁₀・ｒ
…（25） そして、第11の態様は、第10の態様の第２項に
代えて車速Ｖとヨーレートｒとの積に比例定数
k₁₁を乗算した項を用いたものであり、式で表わ
すと次のようになる。

δr＝ｆ（δ〓h）・k₄・（Vmax−Ｖ）＋k₁₁・Ｖ・ｒ
…（26） 第10の態様、第11の態様ともに第６の態様とほ
ぼ同等の効果を有するが、その車両の最高速度
Vmaxを用いて後輪の舵角の方向と大きさを制御
することによりその車両の最高速度に応じて後輪
の舵角を制御することができるという利点を有す
る。さらに第11の態様によれば、第10の態様に比
べて第２項にも車速を含んでいることにより、第
９の態様と同様に後輪の舵角の方向と大きさがよ
り鋭敏に車速に応じて制御することができる、い
う利点を有する。

第12の態様は、前記第６の態様において後輪の
舵角δrが予め定めた所定舵角δrcより大きくなら
ないように制限したものであり、これを式で表わ
すと次のようになる。

δr≦δrcのとき δr＝ｆ（δ〓h）＋k₇・Ｖ・ｒ
…（27） δr＞δrcのとき δr＝δrc …（27′） 従つて、第12の態様によれば、操舵系の故障等
により後輪の舵角が大きくなるのを防止して突発
的な事故を防ぎ、安全に走行することができる、
という利点を有する。

なお、上記の第５〜第12の態様においては、車
両の横方向変位に関連した物理量として、ヨーレ
ートｒまたは車速Ｖとヨーレートｒとの積Ｖ・ｒ
を用いた例について説明したが、車両の横方向変
位に関連した物理量として横方向加速度V〓または
車速Ｖと横方向加速度V〓との積Ｖ・V〓を用いるこ
ともできる。

次に第３の発明の態様について説明する。第３
の発明の態様である第13の態様は、制御手段が、
操舵量信号が所定レベル以下のとき後輪に舵角が
生じないように作動機構を制御するようにして、
制御手段に不感帯特性を持たせたものである。

この第13の態様によれば、運転者のハンドルの
操舵とは無関係に路面の凹凸等によつて前輪が転
舵されて操舵量信号が僅かに変化した場合に、こ
の変化による後輪の舵角制御が防止されると共
に、通常ハンドルの微小操舵角領域で問題となり
かつ後輪舵角制御系に不安定な現象を生じ易い原
因となる前輪操舵系の機械的な遊びや摩擦等のヒ
ステリシス要素が後輪の舵角に影響を及ぼすのを
防止することができる、という利点を有する。ま
た、必要に応じて不感帯の幅を大きく設定するこ
とにより、運転者の好みに応じて操舵角が所定の
大きさ以下では後輪の舵角を零に保ち、前輪のみ
が操向車輪として作用する従来の車両の特性を持
たせることができる、という効果が得られる。

〔発明の実施例〕

第３の発明の第１実施例を第１図を参照して説
明する。第１実施例の四輪操舵車の後輪舵角制御
装置は、ハンドル１の操舵量として操舵角を検出
する操舵角検出器と；車速を検出する車速検出
器_Aと、車両のヨーレートを検出するヨーレー
ト検出器_Bとから成る物理量検出器と；操舵
角検出器から出力される操舵角信号に基づいて
ハンドル１の操舵の速さを判断してハンドル１の
操舵の速さに応じた信号を出力する判断手段_A
と、物理量検出器の車速検出器_Aから出力さ
れる車速信号とヨーレート検出器_Bか出力され
るヨーレート信号とを乗算器で乗算した後増幅し
て信号を出力する乗算増幅回路_Bと、判断回路
_Aから出力される信号と乗算増幅回路_Bから出
力される信号とを加算して目標値信号として出力
する加算回路_Cとから成る信号処理回路と；
後輪１４の舵角を検出する後輪舵角検出器_Aと、
加算回路_Cから出力される目標値信号と後輪舵
角検出器_Aからの実測値信号とを減算した後増
幅して偏差信号として出力する差動増幅回路_B
と、差動増幅回路_Bから出力される偏差信号に
応じて力を発生したこの力を後輪１４へ伝達作用
して後輪１４に舵角を発生させる作動機構_Cと
から成る後輪操舵装置と；から構成されてい
る。

上記乗算増幅回路_Bの乗算器から出力される
信号は車速Ｖとヨーレートｒとの積Ｖ・ｒに対応
し、この積Ｖ・ｒは車速に関連すると共に車両の
横方向変位に関連した物理量であるため、上記の
車速検出器_A、ヨーレート検出器_Bおよび乗算
増幅回路_Bの乗算器は物理量検出手段として作
用する。なお、本実施例ではこの物理量検出手段
を車速の横方向変位に関連した物理量を検出する
物理量検出手段として用いたものである。また、
上記操舵角検出器は操舵量検出手段として、判
断回路_Aは判断手段として、乗算器と判断回路
_Aとを除いた信号処理回路および差動増幅回
路_Bは制御手段として、また後輪舵角検出器_A
は舵角検出手段として各々作用する。

操舵角検出器は、第６図Ａに示すように、歯
合された一対の平歯車１０２，１０３と歯車１０
３に連結された回転形ポテンシヨメータ１０１と
ポテンシヨメータ１０１に接続された直流増幅器
１０４とから成る。平歯車１０２は、シヤフト２
に固定されてハンドル１の操舵によりシヤフト２
とともに回転する（ナイロン製の）駆動歯車であ
る。一方、平歯車１０３は平歯車１０２に従い回
転する同じく（ナイロン製の）被動歯車で、該回
転を回転形ポテンシヨメータ１０１へ伝達する。
回転形ポテンシヨメータ１０１は、車両の車体１
５に固定されるとともに、その摺動端が平歯車１
０３の中心部に係止されており、シヤフト２、平
歯車１０２，１０３を経て伝達されたハンドル１
の操舵角δhを回転変位として電気信号にて検出
する。直流増幅器１０４は、回転形ポテンシヨメ
ータ１０１に所定の電圧を印加するとともに回転
形ポテンシヨメータ１０１からの電気信号を増幅
して操舵角信号として出力し、この操舵角信号を
信号処理回路の判断回路_Aへ供給する。

操舵角信号は第６図Ｂに示すように、直流増幅
器１０４により極性が定められハンドル１を右方
向へ操舵した場合は正の極性を有する電圧信号と
なりハンドル１を左方向へ操舵した場合は負の極
性を有する電圧信号となる。

物理量検出器は、車速検出器_Aとヨーレー
ト検出器_Bとから成る。車速検出器_Aは第７図
Ａに示すように、ジエネレータ２０１と車速計２
０２とから成る。ジエネレータ２０１は、トラン
スミツシヨン１９（トランスミツシヨンエクステ
ンシヨンハウジング）のスピードメータケーブル
２１の取出口に取り付けられるとともに、トラン
スミツシヨン１９内で車速に応じて回転するスピ
ードメータドリブンギヤ２０と、スピードメータ
に車速に応じた回転を伝達するスピードメータケ
ーブル２１との間に挿入され、該回転に応じて交
流電圧を発生する。車速計２０２は、ジエネレー
タ２０１の発生交流電圧が大きい場合は電圧を降
下させるとともに交流電圧を全波整流回路にて整
流し、得られたリツプル電圧をフイルタにて平滑
化して第７図Ｂに示すような正の直流電圧信号を
車速信号として出力し信号処理回路の乗算増幅
回路_Bへ供給する。ヨーレート検出器_Bは第８
図Ａに示すように、レートジヤイロ２５１と電気
系統部２５２とから成る。レートジヤイロ２５１
は車両の車体１５の重心位置に固定され鉛直軸ま
わりの車両の車体１５の回転角速度（ヨー角速
度、あるいはヨーレートｒ）を検出する。電気系
統部２５２はレートジヤイロ２５１に電圧を供給
するとともにレートジヤイロ２５１からの信号を
増幅してヨーレート信号として出力し信号処理回
路の乗算増幅回路_Bへ供給する。ヨーレート
信号は、第８図Ｂに示すようにハンドル１の右方
向への操舵にともない車両が鉛直軸まわりに右方
向へ回転する際に生じるヨーレートｒに対しては
正の電圧信号となり、ハンドル１が左方向への操
舵にともない車両が鉛直軸まわりに左方向へ回転
する際に生じるヨーレートｒに対しては負の電圧
信号となるようにレートジヤイロ２５１および電
気系統部２５２により極性が定められている。す
なわち、ヨーレート信号はハンドルの操舵および
外乱によつて車両が鉛直軸まわりに右方向へ回転
すると正の電圧信号になり、車両が鉛直軸まわり
に左方向へ回転すると負の電圧信号になる。

信号処理回路は第９図Ａに示すように、判断
回路_Aと乗算増幅回路_Bと加算回路_Cとから
成る。

判断回路_Aは移相器３１０と増幅器３２０と
から成り、前記操舵角検出器からの操舵角信号
に基づきハンドルの操舵の速さを判断するととも
にハンドルの操舵の速さに応じた信号を出力す
る。移相器３１０は、演算増幅器３１１、演算増
幅器３１１の出力端と反転入力端（負端子）との
間に接続された帰還抵抗３１３、一端が操舵角検
出器に接続されかつ他端が演算増幅器３１１の
負端子に接続された抵抗３１２、一端が操舵角検
出器に接続されかつ他端が演算増幅器３１１の
非反転入力端（正端子）に接続された抵抗３１
４、一端が演算増幅器３１１の正端子に接続され
かつ他端が接地されたコンデンサ３１５から構成
され、入力抵抗３１２と帰還抵抗３１３との抵抗
値は等しく設定されている。

移相器３１０において、入力である操舵角信号
の角周波数ωが小さく零に近い場合は、コンデン
サ３１５のリアクタンスが無限大に近くなり、演
算増幅器３１１の正端子には、抵抗３１４を介し
て信号が入力される。同様に、入力抵抗３１２に
も操舵角信号が印加されており、入力抵抗３１２
と帰還抵抗３１３との抵抗比が１であるから演算
増幅器３１１の負端子に入力された信号から利得
が−１の信号が得られる。一方、演算増幅器３１
１の正端子に入力された信号からは利得が２の信
号が得られるので、移相器３１０全体としては利
得が１の信号が得られる。従つて、操舵角信号の
角周波数が小さく零に近い場合は、移相器３１０
から入力である操舵角信号と等しい信号が出力さ
れる。

一方、入力である操舵角信号の角周波数ωが大
きく無限大に近い場合は、コンデンサ３１５は短
絡に近い状態となり、演算増幅器３１１の正端子
が接地されている場合と等価になる。このとき、
演算増幅器３１１の負端子にのみ操舵角信号が入
力されることになり、移相器３１０は反転増幅器
自体の機能のみとなる。この場合、入力抵抗３１
２と帰還抵抗３１３との抵抗比が１であるから利
得は−１となる。従つて、操舵角信号の角周波数
ωが大きく無限大に近い場合は、入力である操舵
角信号を反転した信号が移相器３１０から出力さ
れる。この出力信号は、絶対値が入力である操舵
角信号と等しく、位相が操舵角信号に対して180゜
遅れた信号となる。

上記のような作動により、移相器３１０は、操
舵角信号の角周波数が大きくなるに従つて、操舵
角信号に対して位相が0゜から最大180゜まで遅れた
信号を出力し、増幅器３２０へ供給する。

増幅器３２０は演算増幅器３２１と入力抵抗３
２２と帰還抵抗３２３とから成り、入力抵抗３２
２に供給された移相器３１０からの信号を入力抵
抗３２２と帰還抵抗３２３との抵抗値の比で定ま
る増幅率k_fにて増幅した信号を出力し、加算回路
_Cへ供給する。

したがつて、判断回路_Aの伝達特性は、第９
図Ｂに示すようにゲインが一定（K_f）で、位相
がハンドルの操舵の角周波数が高くなるにつれて
0゜から最大180゜まで遅れる特性を有する。この伝
達特性により判断回路_Aは、ハンドルの操舵角
の角周波数が遅い領域、すなわちハンドルの遅い
操舵領域では入力である操舵角信号をK_f倍した
信号を出力し、ハンドルの操舵の角周波数が高い
領域、すなわちハンドルの速い操舵領域では入力
である操舵角信号を−K_f倍した信号を出力する。
また、ハンドルの操舵の角周波数が両者の中間の
領域、すなわちハンドルの操舵の速さが中間的な
速さの領域では入力である操舵角信号をK_f倍し
て位相が0゜から180゜までの間で遅れた信号を出力
する。

乗算増幅回路_Bは、乗算器３３０と増幅器３
４０とから成り、前記物理量検出器の車速検出
器_Aからの車速信号とヨーレート検出器_Bから
のヨーレート信号を乗算した後増幅した信号を出
力する。乗算器３３０は、車速信号とヨーレート
信号との積の信号を出力し増幅器３４０へ供給す
る。増幅器３４０は、増幅器３２０と同様に、演
算増幅器３４１と入力抵抗３４２の帰還抵抗３４
３とから成り、入力抵抗３４２の一端に供給され
た車速信号とヨーレート信号との積の信号を入力
抵抗３４２と帰還抵抗３４３との抵抗値の比で決
まる増幅率Krで増幅した信号を出力して加算回
路_Cへ供給する。

加算回路_Cは演算増幅器３５１と抵抗３５２，
３５３，３５４とから成る加算器であつて抵抗３
５２の一端に供給される判断回路_Aからの出力
信号と抵抗３５４の一端に供給される乗算増幅回
路_Bからの出力信号とを加算した信号を出力し、
後輪の舵角の目標値信号として後輪操舵装置の
差動増幅回路_Bへ供給する。

以上の構成より成る信号処理回路の特性につ
いて、前述の後輪の制御・演算原理の説明で用い
た（３−１）式 δr＝（Kd−Ke／TS＋１・TS）・δh＋Kr・Ｖ・ｒ …（30） （ただし、δh＝Ｎ・δfである） と比較しながら以下に述べる。

ハンドルの操舵角δhの電気的信号である操舵
角信号をXδh、車速Ｖの電気的信号である車速信
号をX_V、ヨーレートｒの電気的信号であるヨー
レート信号をXrとし、後輪の舵角の目標値信号
をXδrとすると信号処理回路の特性は次式の形
となる。

Xδr＝−KfＳ−１／RC／Ｓ＋１／RC・Xδh＋Kr・Xv・Xr
…（31） ここでKfは増幅器３２０の増幅率、Krは増幅
器３４０の増幅率、Ｒは抵抗３１４の抵抗値、Ｃ
はコンデンサ３１５の容量である。ここで、（30）
式を変形して（31）式と対応した形にすると次式
となる。

δr＝−（Ke−Kd）Ｓ−Kd／Ｔ（Ke−Kd）／Ｓ＋１／Ｔ ・δh＋Kr・Ｖ・ｒ …（32） 上記（32）式で（Ke−Kd）＝K_f、Ｔ＝RC、
Kd／Ke−Kd＝１とすると（32）式は（31）式と等 しい形になることは明らかである。（具体的には
Kd＝K_f、Ke＝2K_f、Ｔ＝RCとする） したがつて信号処理回路の特性は（３−１）
式で示した後輪の制御演算原理をKd＝Kf、Ｔ＝
RC、Ke＝2Kfと限定して電気回路の形に実現し
たものであり、第５図Ａ，Ｂに示した特性と同じ
特性が電気的に達成される。

なお、信号処理回路から出力される後輪の舵
角の目標値信号は第１１図Ａに示すように、後輪
を右方向は転舵して舵角を発生させようとする場
合は正の極性を有し、後輪を左方向へ転舵して舵
角を発生させようとする場合は負の極性を有し、
後輪の舵角の大きさに比例した電圧を生じる。

後輪操舵装置は第１０図に示すように、後輪
舵角検出器_Aと差動増幅回路_Bと作動機構_C
とから成る。

後輪舵角検出器_Aは直線形ポテンシヨメータ
４０１と直流増幅器４０２と金具４０３とから成
る。直線形ポテンシヨメータ４０１は、車両の車
体１５に固定されるとともに摺動端が作動機構
_Ｃのリンケージ４４０とともに直線運動する金具
４０３に係止され、該摺動端が後輪１４の転舵に
応じて直線運動することにより後輪１４の舵角を
直線変位として検出し電気信号を出力する。

直流増幅器４０２は直線形ポテンシヨメータ４
０１に所定の電圧を印加するとともに、直線形ポ
テンシヨメータ４０１からの電気信号を増幅して
後輪の舵角の実測値信号として出力し、差動増幅
回路_Bへ供給する。この後輪の舵角の実測値信
号は第１１図Ｂに示すように直流増幅器４０２に
より極性が定められ後輪１４が右方向へ転舵され
舵角が生じた場合は正の極性の電圧信号となり、
後輪１４が左方向へ転舵され舵角が生じた場合は
負の極性の電圧信号となる。

差動増幅回路_Bは、差動増幅器４１０と増幅
器４２０とから成る。差動増幅器４１０は演算増
幅器４１１と抵抗４１２，４１３，４１４，４１
５とから成り、抵抗４１４の一端に供給された後
輪の舵角の目標値信号と抵抗４１２の一端に供給
された後輪の舵角の実測値信号とを減算して増幅
器４２０へ供給する。増幅器４２０は、増幅器３
２０，３４０と同様に、演算増幅器４２１と入力
抵抗４２２と帰還抵抗４２３とから成り入力抵抗
４２２の一端に供給された差動増幅器４１０から
の出力信号を入力抵抗４２２と帰還抵抗４２３と
の抵抗値の比で定まる増幅率で増幅して後輪の舵
角の偏差信号として作動機構_Cの流量制御弁４
３５へ供給する。

したがつて、差動増幅回路_Bは、信号処理回
路からの後輪の舵角の目標値信号と後輪舵角検
出器_Aからの後輪の舵角の実測値信号との差の
信号を増幅した後輪の舵角の偏差信号を入力し、
該偏差信号を零にする制御、いわゆるフイードバ
ツク制御で後輪１４を制御するために必要な装置
である。この差動増幅回路_Bのフイードバツク
制御により、後輪の舵角の目標値信号と後輪の舵
角の実測値信号とが等しくなつた時に、後輪１４
は後輪の舵角の目標値信号に応じた舵角となり後
輪の舵角の偏差信号が零となる。

なお、差動増幅回路_Bの増幅器４２０は、作
動機構_Cの流量制御弁を短時間で制御し応答さ
せるために大きな電気的パワーが必要となること
を考慮したものである。また、上記の後輪の舵角
の偏差信号は、第１１図Ｃに示すように正の極性
の電圧信号の場合は後輪１４を右方向へ転舵して
舵角を発生させようとし、負の極性の電圧信号の
場合は後輪１４を左方向へ転舵して舵角を発生さ
せようとする極性を有する。作動機構_Cは、駆
動装置４３０とドライブカツプリング４３１とポ
ンプ４３２とオイルタンク４３３とアキユムレー
タ４３４と流量制御弁４３５と油圧モータ４３６
とユニバーサルジヨイント４３７と減速機４３８
とラツクアンドピニオン４３９とリンケージ４４
０とピンジヨイント４４１とナツクルアーム４４
２と支点４４３とから成る。

ポンプ４３２は、駆動装置４３０によつてドラ
イブカツプリング４３１を介して駆動されるベー
ンポンプで構成され、予め所定の圧力の作動油を
アキユムレータ４３４に蓄圧する。

オイルタンク４３３は、ポンプ４３２の吸入側
に連通し不要の油を再循環するための油溜であ
る。アキユムレータ４３４は所定の容積より成る
金属容器で構成され、該容器内をゴムダイアフラ
ムにより２分割し、一方の部屋には所定の圧力の
窒素等のガスを封入し、他方の部屋を配管を介し
て前記ポンプ４３２の吐出口に連通させている。
このアキユムレータ４３４はポンプ４３２の能力
が差動増幅回路_Bの要求に対して不足する場合
にポンプ４３２の動作不能を補償するものであ
る。またアキユムレータ４３４を設けることによ
り、ポンプ４３２の小容量化、小型化を可能にす
ることができる。

流量制御弁４３５は、流入および吐出ポートを
配設したシリンダ内に軸方向に移動するとともに
外径が異なつた部分を有するスプールを介挿した
スプール弁から成り、該スプールの大径部と吐出
ポートとの位置関係により、絞りの開口面積を変
化させ吐出流量を制御するものである。流量制御
弁４３５は、前記差動増幅回路_Bからの後輪の
舵角の偏差信号に応じて流量を制御しアキユムレ
ータ４３４内に蓄圧された作動油を油圧モータ４
３６へ供給する。

油圧モータ４３６は車両の車体１５に固定され
るとともにその回転軸がユニバーサルジヨイント
４３７と同軸的に挿置され、流量制御弁４３５か
ら供給される作動油の圧力により回転軸を回転す
る。該回転は、ユニバーサルジヨイント４３７を
経て減速機４３８にて減速された回転運動とな
り、ラツクアンドピニオン４３９へ伝達される。
この減速機４３８は後輪１４を転舵するのに最適
な回転トルクと回転速度を補償するために用いる
もので、これにより油圧モータ４３６の機能を補
うことができる。

ラツクアンドピニオン４３９は、減速機４３８
を介して伝達される回転運動を直線運動に変換す
る運動変換機構であつて、変換された直線運動は
リンケージ４４０、ピンジヨイント４４１を経て
ナツクルアーム４４２をその支点４４３まわりに
回転させる。

ナツクルアーム４４２は後輪１４と一体で回転
し、該回転により後輪１４は転舵され舵角を生じ
る。

上述の構成より成る本第１実施例の車両の後輪
舵角制御装置の作用効果について以下に述べる。
以下では運転者がハンドルを操舵して車両を旋回
させようとする場合と、運転者がハンドルを操舵
しないで車両を直進させようとするにもかかわら
ず横風等の外乱により車両が旋回した場合に分け
て作用効果を述べる。

まず運転者がハンドルを操舵した場合について
説明する。ハンドル１の操舵にともないハンドル
１に操舵角δhが生じるとともに前輪が転舵され
車両は旋回する。その時々刻々の瞬間において操
舵角検出器は、逐時操舵角δhの情報を検出し
操舵角信号Xδhとして信号処理回路の判断回路
_Aに伝える。同時に、物理量検出器の車速検
出器_Aにて逐時車速Ｖを検出し車速信号Xvとし
て信号処理回路の乗算増幅回路_Bに伝えると
ともに、ヨーレート検出手段_Bにて車両の旋回
時に生じるヨーレートｒを逐時検出してヨーレー
ト信号Xrとして信号処理回路の乗算増幅回路
_Bに伝える。

信号処理回路の判断回路_Aの移相器３１０
は、操舵角信号Xδhを、ハンドルの操舵の角周波
数が低い時、すなわちハンドルの遅い操舵に対し
ては操舵角信号と同じ信号Xδhを出力し、ハンド
ルの操舵周波数が高い時、すなわちハンドルの速
い操舵に対しては操舵角信号を反転した信号−
Xδhを出力する。そして、増幅器３２０は移相器
３１０からの信号をXf倍する。

一方、信号処理回路の乗算増幅回路_Bにお
いては、乗算器３３０にて車速信号Xvとヨーレ
ート信号Xrを乗算するとともに増幅器３４０に
て乗算器３３０からの乗算された信号をKr倍し
て、車両の横方向変位に関連した物理量に比例す
る信号を出力する。信号処理回路の加算回路
_Ｃにおいては、加算器３５０にて判断回路_Aから
の出力信号と乗算増幅回路_Bからの出力信号と
を加算し後輪の舵角の目標値信号Xδrを出力す
る。したがつて信号処理回路は前述の（31）式
で示した特性 Xδr＝−KfＳ−１／RC／Ｓ＋１／RCXδh＋Kr・Xv・Xr の後輪の舵角の目標値信号Xδrを出力する。

後輪操舵装置の後輪舵角検出器_Aはその時
の後輪１４の舵角δrの情報を逐時検出し後輪の舵
角の実測値信号Xδ^Rｒとして制御装置_Bへ伝え
る。

差動増幅回路_Bは差動増幅器４１０にて後輪
の舵角の目標値信号Xδrと後輪の舵角の実測値信
号X^R〓_rとの差の信号を作成するとともに、増幅器
４２０にてK_A倍して、後輪の舵角の偏差信号 ΔXδr ΔXδr＝K_A（Xδr−X^R〓_r） …（33） を出力し作動機構_Cの流量制御弁４３５を制御
する。

作動機構_Cの流量制御弁４３５は後輪の舵角
の別差信号ΔXδrにしたがつて各スプール弁を開
閉してアキユムレータ４３４の油圧を油圧モータ
４３６に導入する。したがつて油圧モータ４３６
内の圧力が変化し回転軸が回転する。この回転は
ユニバーサルジヨイント４３７を経て減速機４３
８にて減速された後、ラツクアンドピニオン４３
９にて直線運動となり、リンケージ４４０、ナツ
クルアーム４４２を経て後輪１４をすばやく転舵
し後輪に舵角を発生させる。そして、後輪１４の
舵角δrに相当する電気信号である後輪の舵角の実
測値信号X^R〓_rが、後輪の舵角の目標値信号Xδrに
等しくなれば（33）式で表現される後輪の舵角の
偏差信号ΔXδrは零となるので、流量制御弁４３
５は「開」の状態から「閉」の状態に変わり、作
動油の給排はなくなる。

以上の動作が後輪において時々刻々行なわれる
ので、後輪の舵角の方向と大きさをハンドルの操
舵の速さと、車速とヨーレートとの積に応じて制
御することができる。

次に運転者がハンドルを操舵しないで車両を直
進させようとするにもかかわらず横風等の外乱に
より車両が旋回した場合について説明する。

車両が直進している状態においてはハンドル１
は操舵されずに中立位置、すなわち操舵角δh＝
０の状態にある。したがつて操舵角検出器は操
舵角信号Xδh＝０を信号処理回路の判断回路
_Ａに伝える。また車両は旋回せずに直進している
のでヨーレートｒ＝０となり、物理量検出器の
ヨーレート検出器_Bはヨーレート信号Xr＝０を
信号処理回路の乗算増幅回路_Bに伝える。ま
た、車速信号Xvは物理量検出器の車速検出器
_Aにて車速Ｖに応じて検出され乗算増幅回路_B
へ伝達される。

したがつて信号処理回路では前述の（31）式
で示した特性 Xδr＝−KfＳ−１／RC／Ｓ＋１／RC・Xδh＋Kr・Xv・Xr
…（31） のうちの操舵角信号Xδh＝０とヨーレート信号
Xr＝０のため後輪の舵角の目標値信号Xδr＝０
を出力する。前述のように後輪操舵装置は、後輪
の舵角の目標値信号Xδr＝０と後輪の舵角の実測
値信号X^R〓_rが等しくなるように後輪１４を制御す
るので、車両が直進している状態では後輪１４の
舵角δrは零である。

この状態において車両に横風等の外乱が作用し
て車両が旋回した場合を考える。依然としてハン
ドル１は操舵されず固定したままであるので操舵
角δh＝０すなわち操舵角信号Xδh＝０を操舵角検
出器は判断回路_Aへ伝える。しかしながら、
車両は旋回運動を開始しており、それにともなつ
てヨーレートｒを生じている。このため、ヨーレ
ート検出器_Bはヨーレートｒに応じて、ヨーレ
ート信号Xrを検出し、乗算増幅回路_Bへ伝え
る。

したがつて信号処理回路の（31）式で示した
特性のうち第１項は操舵角信号δh＝０より零と
なるが第２項はヨーレート信号Xrが値を有する
ことより零ではなく、信号処理回路は Xδr＝Kr・Xv・Xr …（34） なる後輪の舵角の目標値信号Xδrを出力する。後
輪操舵装置は前述のように後輪１４の舵角δrが
（34）式で示した後輪の舵角の目標値信号Xδrに
等しくなるまで後輪１４を転舵して舵角を発生さ
せる。

以上の動作が後輪においてヨーレートｒが零に
なるまで時々刻々行なわれるので、ハンドルを操
舵しないで固定した状態で横風等により車両が旋
回した場合、車両の旋回運動にともない生じるヨ
ーレートと車速の積に応じて後輪を制御すること
ができる。

本実施例装置は、ハンドルの操舵の速さととも
に車速とヨーレートを乗算して制御信号として用
いるので、ハンドルを操舵しないで車両を直進さ
せようとする場合は車速とヨーレートの積により
後輪は制御され、ヨーレートと同じ極性の方向へ
車速とヨーレートの積に応じた大きさの舵角が生
じるよう後輪が制御され、さらにハンドルを遅く
操舵してゆつくり旋回しようとする場合は前輪と
同じ向きに後輪が転舵されるとともに車速の増加
につれて後輪の舵角を大きくし、ハンドルを速く
操舵して急速に旋回しようとする場合は、車速が
低、中速から高速域では前輪と逆の向きに後輪が
転舵されるとともに車速の増加につれて後輪の舵
角を小さくし車速が高速から極めて高速域では前
輪と同じ向きに後輪が転舵されるとともに車速の
増加につれて後輪の舵角が大きくされる。

したがつて本実施例装置は、路面のわだちや横
風等の外乱による車両の横変位量を大幅に少なく
することができるとともに、車両の直進時の走行
安定性と旋回時の応答性を改善し、さらには高速
走行時の操縦安定性を高めることができるという
利点を有する。

次に第３の発明の第２実施例について第１２図
を参照して説明する。第２実施例の四輪操舵車の
後輪舵角制御装置は、第１２図に示すように上記
の第１実施例の信号処理回路の判断回路_Aに
変更を加え、不感帯回路３６０を設けた点が主な
相違点である。従つて、以下では相違点を中心に
説明し、第１実施例と同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。

操舵角検出器は、第１３図に示すように第１
実施例と同様の回転形ポテンシヨメータ１０１を
用いるが、第１実施例とは取付態様が異なる。す
なわち、回転形のポテンシヨメータ１０１の摺動
端は、円板状の直径５cm程度の小型のゴムタイヤ
１０６の中心部に係止され、ゴムタイヤ１０６と
ともに回転する。このゴムタイヤ１０６は、ハン
ドル１のホイールバツド部１ａの一端に一周して
巻きつけられて固定され、該ハンドル１とともに
回転する帯状のゴムリング１０５に接しており、
摩擦力によりすべることなくゴムリング１０５と
ともに回転する。従つて、ハンドルの操舵に応じ
てゴムリング１０５が回転され、ゴムリング１０
５の回転に応じてゴムタイヤ１０６従つてポテン
シヨメータ１０１の摺動端が回転され、ポテンシ
ヨメータによりハンドルの操舵角が検出される。

第１２図および第１４図Ａに示すように、信号
処理回路の判断回路_A内には移相器３１０と
直列に不感帯回路３６０が設けられている。この
不感帯回路３６０を設けたことに伴つて、第１実
施例の増幅器３２０に若干の変更を加えて加算増
幅器３９０とし、不感帯回路３６０の一部を構成
するようにしている。

不感帯回路３６０は、２つの半波整流器３７
０，３８０と加算増幅器３９０とから成る。

半波整流回路３７０は、演算増幅器３７１と負
の電圧源３７２と抵抗３７３，３７４，３７５と
ダイオード３７６，３７７とから成り、抵抗３７
５の一端に供給された移相器３１０からの出力信
号のうち負の極性側の信号を半波整流するととも
に電圧源３７２の設定電圧Ｅ／Kf以下では出力
を零とし、移相器３１０からの出力信号が設定電
圧Ｅ／Kfを越えた時のみ設定電圧Ｅ／Kfと移相
器３１０からの出力信号のレベルとの差に応じた
レベルを有する信号を出力する。

半波整流回路３８０は、半波整流回路３７０と
同様に、演算増幅器３８１と正の電圧源３８２と
抵抗３８３，３８４，３８５とダイオード３８
６，３８７とから成り、抵抗３８４の一端に供給
された移相器３１０からの出力信号のうち正の極
性側の信号を半波整流するとともに電圧源３８２
の設定電圧Ｅ／K_f以下では出力を零とし、移相
器３１０からの出力信号が設定電圧Ｅ／Kfを越
えた時のみ設定電圧Ｅ／Kfと移相器３１０から
の出力信号のレベルとの差に応じたレベルを有す
る信号を出力する。

加算増幅器３９０は、演算増幅器３９１と抵抗
３９２，３９３，３９４とから成り、抵抗３９３
の一端に供給された正の極性の信号と、抵抗３９
２の一端に供給された負の極性の信号とを加算し
て両極性を有する信号に戻すとともに、所定の増
幅率Kfで増幅する。

したがつて不感帯回路３６０は、第１４図Ｂに
示すように移相器３１０からの出力をKf倍増幅
するとともに、増幅した信号の電圧レベルが設定
電圧｜Ｅ｜より小さい場合は出力信号を零とする
特性を有する。

上述の構成より成る第２実施例の四輪操舵車の
後輪舵角制御装置は第１実施例装置と同様の作用
効果を有するとともに、信号処理回路に操舵角
信号に対する不感帯特性を設けたことによりハン
ドルの操舵角が予かじめ定めた角度以下の場合
は、後輪操舵装置により後輪に舵角が発生しない
ようにする作用効果を有する。したがつて第２実
施例の車両の後輪舵角制御装置は、第１実施例装
置の有する利点に加えるに、運転者の意志に反し
て路面の凹凸等により前輪が路面側から転舵され
ハンドルにわずかな操舵角を生じた場合などにお
いて、操舵角信号に対する不感帯特性を設けたこ
とによりわずかな操舵角により後輪に舵角が発生
するのを防ぐことができるという利点を有する。
また、第２実施例の四輪操舵車の後輪舵角制御装
置は、操舵角信号に対する不感帯特性を設けたこ
とにより、通常ハンドルの微小操舵角の範囲内で
問題となる操舵系の持つ遊びとか摩擦等の非線形
要素の影響が制御系統に不安定な現象となつて生
じるのを防止し後輪の舵角を安定して制御するこ
とができるという利点を有する。さらに第２実施
例装置は、不感帯の幅を運転者の好みに応じて適
宜大きく設定することにより、ハンドルの操舵角
の大きさが予め定めた大きさ以下では後輪に舵角
が発生しないようにして従来の車両（前輪のみが
操向車輪の機能を有する車両）の特性も実現する
こができるという利点を有する。

上述した実施例では、いずれも操舵角検出器
としていずれも回転形ポテンシヨメータを用いた
例について述べたが、ハンドルの回転操舵をギヤ
ボツクスで変換した後の直線運動として直線形ポ
テンシヨメータで検出することや、前輪の舵角に
応じた磁束変化を検出する電磁センサーとか光学
センサー、テレメータ等の変位センサーが使用可
能である。上記実施例の物理量検出器は、上述
した実施例に説明したものに限らず、車速および
ヨーレートを検出して電気信号に変換するもので
あれば、どんなものでも用いることができる。信
号処理回路は、上述した実施例ではいずれもア
ナログ信号を処理する回路を用いて例示したが、
これら以外でもデイジタル信号を処理する回路、
例えばマイクロ・コンピユータ等を用いても適用
可能である。また後輪操舵装置は、上述の実施
例に限らずハンドルの操舵の速さおよび車速とヨ
ーレートの積に応じて後輪を転舵して後輪の舵角
を制御するものであればどんなものも適用可能で
ある。すなわち、上述の実施例で説明した以外の
空気圧回路、油圧回路、空気アクチユエータ、油
圧アクチユエータはもちろん、電磁力、その他の
力で車体に力を作用するものでよい。

上記では第３の発明の実施例について説明した
が、後輪舵角検出器_Aおよび差動増幅回路_Bを
省略すれば第１の発明および第２の発明を実施す
ることができる。また、ヨーレート、車速および
横加速度のみを検出し、または車速と横加速度と
を検出して乗算し、上記の態様で説明した算術式
に従つて後輪の舵角方向と大きさを制御するよう
にすれば、上記で説明した各態様を実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示すブロツク図、第２図
は従来の四輪操舵車の後輪舵角制御装置を示すブ
ロツク図、第３図はハンドルを操舵しない場合の
横方向変位を修正する状態を示す説明図、第４図
はハンドルの操舵の速さと車速とに応じて制御さ
れる後輪の舵角方向を示す説明図、第５図Ａ，Ｂ
はハンドルの操舵の速さと前後輪舵角比との関係
を示す線図、第６図Ａは第１実施例の操舵角検出
器の詳細図、第６図Ｂはハンドルの操舵角に対す
る操舵角信号の変化を示す線図、第７図Ａは車速
検出器の詳細図、第７図Ｂは車速信号を示す線
図、第８図Ａはヨーレート検出器の詳細図、第８
図Ｂはヨーレート信号を示す線図、第９図Ａは信
号処理回路の回路図、第９図Ｂは判断回路の伝達
特性を示す線図、第１０図は後輪操舵装置の詳細
図、第１１図Ａ，Ｂ，Ｃは各々目標値信号、実施
値信号、偏差信号を示す線図、第１２図は第２実
施例の信号処理回路のブロツク図、第１３図Ａは
第１３図ＢのAA方向の平面図、第１３図Ｂは第
２実施例の操舵角検出器の詳細図、第１４図Ａは
第２実施例の不感帯回路の回路図、第１４図Ｂは
不感帯回路の出力電圧を示す線図である。 ……操舵角検出器、_A……車速検出器、_B
……ヨーレート検出器、_A……判断回路、_B…
…乗算増幅回路、_C……加算回路、_A……後輪
舵角検出器、_B……差動増幅回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 後輪に舵角を生じさせる作動機構を制御し
   て、前輪に舵角を生じさせるハンドルの操舵に応
   じて後輪の舵角を自動的に制御する車両の後輪舵
   角制御装置において、前記ハンドルの操舵量を検
   出して操舵量信号を出力する操舵量検出手段と、
   前記操舵量信号に基づいて前記ハンドルの操舵の
   速さを判断する判断手段と、車速に関連した物理
   量を検出して物理量信号を出力する物理量検出手
   段と、前記判断手段の判断結果および前記物理量
   信号に基づいて前記操舵の速さが速いときには前
   記物理量が小さいとき後輪に前輪と逆方向の舵角
   を生じさせて車両の旋回半径を小さくすると共に
   前記物理量が大きいとき前記物理量が小さいとき
   の旋回半径より車両の旋回半径が大きくなる方向
   に後輪が向くよう前記作動機構を制御し、前記操
   舵の速さが遅いときには後輪に前輪と同方向の舵
   角を生じさせるように前記作動機構を制御する制
   御手段と、を設けたことを特徴とする車両の後輪
   舵角制御装置。 ２ 前記制御手段は、前記判断手段の判断結果お
   よび前記物理量信号に基づいて前記操舵の速さが
   速くかつ前記物理量が所定値以下のときは後輪に
   前輪と逆方向の舵角を生じさせると共に前記操舵
   の速さが遅くかつ前記物理量が所定値以下のとき
   は後輪に前輪と同方向の舵角を生じさせ、前記物
   理量が前記所定値を越えるときには前記操舵の速
   さに拘らず後輪に前輪と同方向の舵角を生じさせ
   るように前記作動機構を制御する特許請求の範囲
   第１項記載の車両の後輪舵角制御装置。 ３ 前記制御手段は、前記判断手段の判断結果お
   よび前記物理量信号に基づいて前記操舵の速さが
   速くかつ前記物理量が所定値以下のときは後輪に
   前輪と逆方向の舵角を生じさせると共に前記操舵
   の速さが遅くかつ前記物理量が所定値以下のとき
   は後輪に前輪と同方向の舵角を生じさせ、前記物
   理量が前記所定値を越えるときには後輪に舵角が
   生じないように前記作動機構を制御する特許請求
   の範囲第１項記載の車両の後輪舵角制御装置。 ４ 前記制御手段は、前記判断手段の判断結果お
   よび前記物理量信号に基づいて前記操舵の速さが
   速いときには後輪に前輪と逆方向の舵角を生じさ
   せかつ前記操舵の速さが遅いときには後輪に前輪
   と同方向の舵角を生じさせると共に後輪に前記物
   理量が大きくなるに従つて小さくなる大きさの舵
   角が生じるように前記作動機構を制御する特許請
   求の範囲第１項記載の車両の後輪舵角制御装置。 ５ 前記制御手段は、前記判断手段の判断結果お
   よび前記物理量信号に基づいて、前記操舵の速さ
   が遅いときは後輪に前輪と同方向でかつ前記物理
   量が増加するに従つて大きくなる舵角を生じさ
   せ、前記操舵の速さが速くかつ前記物理量が所定
   値以下のときには後輪に前輪と逆方向でかつ前記
   物理量が増加するに従つて小さくなる舵角を生じ
   させ、前記操舵の速さが速くかつ前記物理量が前
   記所定値を越えるときには後輪に前輪と同方向で
   かつ前記物理量が増加するに従つて大きくなる舵
   角を生じさせるように前記作動機構を制御する特
   許請求の範囲第１項記載の車両の後輪舵角制御装
   置。 ６ 後輪に舵角を生じさせる作動機構を制御し
   て、前輪に舵角を生じさせるハンドルの操舵に応
   じて後輪の舵角を自動的に制御する車両の後輪舵
   角制御装置において、前記ハンドルの操舵量を検
   出して操舵量信号を出力する操舵量検出手段と；
   前記操舵量信号に基づいて前記ハンドルの操舵の
   速さを判断する判断手段と；車両の横方向変位に
   関連する物理量を検出して物理量信号を出力する
   物理量検出手段と；前記判断手段の判断結果、前
   記操舵量信号および前記物理量信号に基づいて、
   前記操舵の速さが速いときは前輪と逆方向になり
   かつ前記操舵の速さが遅いときは前輪と同方向に
   なると共に前記操舵量に比例した大きさの角度
   と、前記物理量の発生方向でかつ前記物理量に比
   例した大きさの角度との和の舵角が後輪に生じる
   ように前記作動機構を制御する制御手段と；を設
   けたことを特徴とする車両の後輪舵角制御装置。 ７ 前記車両の横方向変位に関する物理量は、ヨ
   ーレート、車両の横方向加速度、車速とヨーレー
   トの積および車速と車両の横方向加速度の積のい
   ずれか１つである特許請求の範囲第６項記載の車
   両の後輪舵角制御装置。 ８ 後輪に舵角を生じさせる作動機構を制御し
   て、前輪に舵角を生じさせるハンドルの操舵に応
   じて後輪の舵角を自動的に制御する車両の後輪舵
   角制御装置において、前記ハンドルの操舵量を検
   出して操舵量信号を出力する操舵量検出手段と；
   前記操舵量信号に基づいて前記ハンドルの操舵の
   速さを判断する判断手段と；車両の横方向変位に
   関連した物理量を検出して物理量信号を出力する
   物理量検出手段と；後輪の舵角を検出して舵角信
   号を出力する舵角検出手段と；前記判断手段の判
   断結果、前記操舵量信号、前記物理量信号および
   前記舵角信号に基づいて、前記操舵の速さが速い
   ときは前輪と逆方向になりかつ前記操舵の速さが
   遅いときは前輪と同方向になると共に前記操舵量
   に比例した大きさの角度と前記物理量の発生方向
   でかつ前記物理量に比例した大きさの角度との和
   に対応するように目標値信号を作成し、前記舵角
   信号が前記目標値信号に一致するように前記作動
   機構を制御する制御手段と；を設けたことを特徴
   とする車両の後輪舵角制御装置。 ９ 前記制御手段は、前記操舵量信号が所定レベ
   ル以下のとき後輪に舵角が生じないように前記作
   動機構を制御する特許請求の範囲第８項記載の車
   両の後輪舵角制御装置。