JPH02124374A - 車両の後輪操舵装置 - 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） 本発明は車両の後輪操舵装置に関するものである。

（従来技術） １）１ｆ輪と共に後輪をも転舵させるようにした４輪操
舵式の重両のなかには、特開昭６０−１９３７８０号公
報に示すように、左右の後輪を同時にトーイン方向へ転
舵させるようにしたものがある。−ケなわち、後輪を支
持する左右のサスベンジ三１アームと小体との間にそれ
ぞれシリンダ装置を架設して、この左右のシリンダ装置
によって、例えばコンプライアンス（サスペンションに
おける弾性ブ・ソシュの弾性変形）の範囲で、１１１１
輪転舵時に左右の後輪を共にトーイン方向に制御するよ
うにしたものが提案されている。

このように、左右の後輪を共にトーインさせるものにあ
っては、旋回時において内輪側となる後輪を、次の反対
方向への旋回時に備えてあらかじめトーインとしておく
ことができる。これにより、左右のカーブが連続して存
在するような走行路でも、旋回時外輪側となる後輪のト
ーインを応答良＜　？！；られて、車両の安定性確保の
点で好ましいものとなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、左右の後輪を同時にトーインあるいはこ
のトーインから復帰させるのに、同じ転舵速度としたと
きには、以下のような問題が生ずる。

すなわち、トーイン方向は車両の走行安定性を高める制
御方向であるため、すばやい転舵が要求される。逆にト
ーアウト方向への制御は車両の旋回性能を高める制御方
向であり、車両の走行性能が敏感になる制御方向である
ため、ゆっくりとした転舵が要求される。したがって、
後輪の転舵速度としてトーイン方向を基準に設定したの
では、トーアウト方向への制御のときに車両の走行安定
性を損なうおそれがある。逆にトーアウト方向を基準に
設定したのでは、トーイン方向への制御のときに車両の
走行安定性をすばやく得ることが不ｉｉｆ能となる。

そこで１本発明の目的はトーイン方向とトーアウト方向
との転舵速度の要求に応じ得るようにした車両の後輪操
舵装置を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段、作用）かかる目的を達
成すべく、本発明にあっては。

第１図に示すように、 アクチュエータの作動により左右の後輪が、夫々、少な
くともトーイン方向に操舵される車両の後輪操舵装置を
前提として、 １１１１記アクチユエータの作動速度を変更する作動速
度変更手段と、 前記後輪の制御方向がトーイン方向かトーアウト方向か
を判別する制御方向判別手段と、前記後輪の制御方向が
トーアウト方向であるときには、トーイン方向のときに
比べて、前記アクチュエータの作動速度を遅い速度に設
定する作動速度設定手段と、 を備えた構成としである。

このような構成とすることにより、トーイン方向あるい
はトーアウト方向の制御において、夫々、要求転舵速度
に応じた後輪操舵が可能になる。

（実施例） 以Ｆ、本発明の実施例を添付した図面に基づい輪、２Ｒ
は右後輪、２Ｌは左後輪であり、左右の前輪ＩＲ，ｌｌ
−は前輪転舵機構へにより連係され、また左右の後輪２
Ｒ１２Ｌは後輪転舵機構Ｂにより連係されている。

１γｉ輪転舵機構Δは、実施例では、それぞれ左右対の
ナックルアーム３［７，３Ｌおよびタイロッド４１’？
、４１−と、該左右一対のタイロッド４Ｒ１４Ｌ同志を
連結するリレーロッド５とから構成されている。この前
輪転舵機＋ｉ４　Ａにはステアリング機構Ｃが連係され
ており、このステアリング機構Ｃは、実施例ではラック
アンドビニオン式とされて、ハンドル６を右に切るよう
な操作をしたときは、リレーロッド５が第ψ拍左方へ変
位して、上記ハンドル６の操作変位…、つまりハンドル
舵角に応じた分だけ左右前輪ＩＲ５ＩＬが右方向に転舵
される。同様に、ハンドル６を左に切る操作をしたとき
は、この操作変位７）に応じて、左右ｉｉｉ輪＋１１．
ｌＬ、が左方向へ転舵される。

後輪転舵機構１３も、１）７Ｒ輪転舵機構Ａと同様に、
それぞれ左右一対のナックルアームＩＯＲ，＋０１、お
よびタイロッドｌｌＲ１１１［、を有する他、該タイロ
ッドＩＩＲ１Ｉ　Ｉ　＋−同志を連結する連結機構りを
有する。

上記連結機構りについて、第３図を参照しつつ詳述する
。

連結機構りは、左右の後輪２Ｒ１２Ｌ間において、虫体
に対し左右方向に揺動自在に取付けられＲ，２０１、の
揺動中心を示す。この一対の揺動片２ＯＲ１２０＋−は
、右揺動片２ＯＲが右リレロッド２１Ｈの車幅方向内端
部に連結され、この右リレーロッド２１Ｒの外端部は前
記右タイロッドｌ　ｌ　Ｒに連結されている。同様に、
左揺動片２０［、は左リレーロッド２１Ｌの車幅方向内
端部に連結され、この左リレーロッド２＋１、の外端部
は面記左タイロッドＩＩＬに連結されている。そして、
上記−・対の揺動片２ＯＲ１２ＯＬは、また、左右一対
の連結ロッド２２Ｒ１２２Ｌに、夫々、連結され、この
左右一対の連結ロッド２２Ｒ１２２Ｌは、その内端部が
ポールナツト２３に連結されている。

上記ポールナツト２３は、車体に対し軸方向に変位可能
に支持され、その軸心な車体前後方向に向けて取付けら
れている。ポールナツト２３の内部にはねじ棒２４が挿
入され、このねじ棒２４の外周面とポルナツト２３の内
周面との間には多数のボール２５が転勤自在に配設され
ている。尚、ポールナツト２３の内周面及びねじ棒２４
の外周面にはに記ボール２５が転動するねじ溝が形成さ
れているが、このような構成は既知であるので図面では
簡略化して示しである。これによりねじ棒２４の正逆回
転に応じてポールナツト２３が車体１１１１後方向に変
位し、左右のリレーロッド２１１（と２＋１−とが互い
に車幅方向に接近あるいは離間される。いま、ポルナツ
ト２３が所定の一定方向に変位されると、右側のリレー
ロット２＋１１が第３図中左方に変位されて、右後輪２
Ｒがトーインされる。これと同様に、左側のリレーロッ
ド２１１−は第３図中左方へ変位されて、左後輪２［−
もトーインされる。

１記後輪転舵機構Ｂの駆動を行なう手段、すなわち左右
の後輪２Ｒ，２＋−を転舵させる駆動手段［−、につい
て説明する。この駆動手段Ｅはスデップ干−夕３０から
構成され、スデップ干−夕３ｏは車体に固定されて、そ
の出力軸３０ａは面記ねじ棒２４に連結されている。し
たがって、ステップモータ３０の正逆回転に応じて、ボ
ルトナツト２３が申体面後方向に変位し、このポルナツ
ト２３の変位により左右の後輪２［く、２１．が同時に
トイレあるいはトーアウト方向に操舵されることになる
。

第２図、第３図中管号４０は、マイクロコンピュータに
よって構成された制御ユニットで、基本的にＣＰ　Ｕ　
、　ｌ’；ｌ　ＯＭ　、　ＲＡＭを備え、またスデップ
干−夕３０の回転速度を変更する制御手段４１を内蔵し
ている。この制御ユニット４０には、センサ５ｌ−３６
からの信号が入力される。

センサＳ１は車速を検出するものである。センサＳ２は
スロットルポジションを検出するものである。センサＳ
２３はブレーキペダルの踏み込みを検出するものである
（ブレーキスイッチ）。センサＳ４はハンドル舵角を検
出するものである。センサＳ５はワイパースイッチであ
り、センサＳ６はステップモータ２０の回転変位を検出
するエンコーダである。

次に、後輪転舵の制御内容を説明する。先ず、後輪のト
ー角は、所定の基準トー角Ｔｏ（イニシャルトー角）を
中心として、運転状態に応じて、トーイン方向あるいは
トーアウト方向へ制御される。そして、この後輪操舵制
御は、ここでは、車速、ブレーキスイッチのオン（ブレ
ーキペダルの踏み込み）、ハンドル舵角並ひに路面μに
応じて行なわれ、その制御目標値は、ハンドル舵角の場
合を除いて、−律に所定値が設定されて、例えば車速に
基づく制御目標値と、ブレーキングに基づく制御［１標
値とが設定されたときには、これら制御ＩＩ目標値合算
されて、最終的な制御目標値として設定されるようにな
っている。すなわち、車速に基づく制御１目票値は、第
４図に示すように、ｒｌｊ両が加速状態にあるときには
、中速９０ｋｍ／ＩＩがトーイン方向の制御の開始判定
基べ（車速とされて、車速か９０ｋｍ／Ｉｔを越えたと
きには、　−十に、＋６ｍｍの制御目標値が設定される
５、ここに＋６ｍｍというのは、第９図を参照して説明
すると、イニシャルトー角を、史に、図示Ａ−１３二６
　ｍ　ｍだけトーイン方向へ転舵させることを意味する
。尚、上記第４図において、実線は加速時のものであり
、破線は減速時のものである。ここで、加速時には９０
　ｋ　ｍ　／　Ｈを越えたときに、トーイン方向に制御
され、２０ｋｍ／Ｉｔから７０ｋｍ／Ｈではトーアウト
方向に制御される、逆に減速時には、８０　ｋ　ｍ　／
　Ｈを下回ったときにトーイン制御が中１トされ、更に
、６０ｋｍ／１１を下回ったときにはトーアウト方向に
制御される。このように、加速時と減速時とでは異なる
判別話へ１車速でトー角制御するようにしであるため、
例えば９０　ｋ　ｍ　／　Ｈで走行しているときに、わ
ずかの加減速でトーイン制御の開始あるいは中正が繰り
返されるのを防止することができる。また、トーアウト
方向への制御とトーイン方向への制御との間に、制御を
しない領域（２ＷＳ領域）、つまり例えば加速時にあっ
ては、７０ｋｍ／Ｉ＋乃至９０　ｋ　ｍ　／　ｌ−１の
領域が設けられているため、トーアウト方向への制御が
直ちにトーイン方向への制御へ切り換えるもの（２ＷＳ
の領域のないもの）に比べて、加速あるいは減速時にお
ける制御Ｍを小さくできるという利点を備えている。

すなわち、減速から加速へと運転状態が変化した場合を
想定したときに、減速により６０　ｋ　ｍ　／　Ｈ乃至
８０　ｋ　ｍ　／　Ｈの領域に入ったとする。このとき
には、後輪はイニシャルトーの状態（２ＷＳ状態）とな
る１、この状態から加速されて９０ｋｍ／１１を越える
（［（速となったとずれば、後輪２Ｒ１２１、はトーイ
ン方向へ転舵されることとなる。つまり、後輪２Ｒ１２
Ｉ−は、減速から加速への移行に伴ってイニシャルトー
を経てトーインへと転舵されることとなる。・方、　＋
ｉｉ７述したように２ＷＳの領域のないものでは、減速
によって後輪２Ｒ１２、は−度トーアウトへ転舵され、
その後加速に伴ってこのトーアウトからトーインへと転
舵されることとなり、大きな制御けが必要とされること
となる。特に、本実施例では、後述するように、車速に
基づき制御は、ステップモータ３０をゆっくりと回転さ
せるようにしであるため、後輪２Ｒ１２Ｌの転舵は、第
８図に示すように、ゆっくりと行なわれる。このため、
上記の例を考えたときには、同図中矢印で示すように、
トーイン状態から最終的なトーインへと転舵すれば足り
るため、ステップ干−夕３０の負担を一層軽減できると
いう利点がある。

第５図はブレーキング時のトーイン方向への制御目標値
の設定を示す。この制御は車速５０ｋ　ｍ　／　ＩＩを
越えていることを条件に行なわれる。

第６図は、ハンドル舵角に基づくトーイン方向への制御
目標値の設定を示す。この場合、同一・のハンドル舵角
であっても車速か大きい程大きな値を設定するようにし
である。また、このハンドル舵角に基づく制御は、ハン
ドルの操作速度が大きい程スデップ干−夕３０の回転速
度を早めるようにしである。つまり、ハンドルが速く切
られる程、後輪２Ｆ（，２Ｌの転舵はすばやく行なわれ
るようになっている。これにより、コーナリング時の走
行安定性が高められることとなる。

第７図は路面μに基づくトーイン方向への制御１」標値
の設定を示す。路面μはワイパースイッチＳ５がオンさ
れたことを条件に低μ路を判別するようにしである１、
つまりワイパースイッチＳ５がＯＮされたときには低μ
路であるとして、トーイン方向への制御が行なわれ、低
μ路走行の安定性を確保するようにしである。

以」二のことを前提として、第１０図以後に示すフロー
チャートに基づいてより詳しく説明する。

尚、ステップ干−夕３０の回転変位はエンコーダＳ６に
よってフィードバックされる。

第１０図は車速に基づく制御［１標値の設定を示すもの
である。

先ず、ステップＰＩ（以下、ステップ番号はｌ〕をもっ
て示す）において！■速か人力され、次のＰ２で１１（
両の加減速状態が判別される。加速あるいは定常走行状
態にあると判別されたときには、ｌ）：３ないしＰ５に
おいて領域判別され、車速か２０ｋ　ｍ　／　ｌ−１よ
り小さいときにはイニシャルト（’「ｏ）が設定されて
（Ｐ６）、２ＷＳの状態とされる。車速か２０　ｋ　ｍ
　／　Ｉ−１乃至７０ｋｍ／ＩＩの領域ではイニシャル
トーＴｏから４ｍｍトーアウト方向へ転舵する目標値が
設定される（　１）　７　）。

７０　ｋ　ｍ　／　Ｈ乃至９０ｋｍ／Ｉｔの領域ではイ
ニシャルトー′ｒｏが設定されて（Ｐ８）、２ＷＳの状
態とされる。９０ｋｍ／Ｉｔ以−Ｌの領域ではイニシャ
ルトーゴ０か６６ｍｍトーイン方向へ転舵する目標値が
設定されて、高速走行安定性の確保がなされる。

・方前記Ｐ２において、減速走行状態にあると判別され
たときには、Ｉ）　Ｉ　Ｏ以後のステップに移行される
。この減速走行の判別基慴車速は８０ｋｍ　／　ｌ−１
，６０ｋｍ／Ｈ等のように、前記加速時のものよりも小
さな車速に変更されて、各領域に応じた目標値が設定さ
れる（Ｐ　ｌ　３〜Ｐ１５）（第４図参照）。尚、第９
図に示すＴ＋は車速に基づく制御目標値を示すものであ
り、この車速に基づく制御では、ステップモータ３０の
回転は１ＳｅＣの速度で、比較的ゆっくりと回転される
。

第１１図はブレーキング時の制御を示す。

先ず、Ｆ〕２０においてフラグＦ＝１であるか否かが判
別される。、フラグＦ＝１はブレーキングに基づくトー
イン制御が行なわれていることを意味する。いま、Ｆ＝
Ｏとすると、Ｐ２１へ進み車速が５０　ｋ　ｍ　／　Ｉ
−Ｉを越えていることを条件として、Ｐ２２へ進みブレ
ーキスイッチＳ５がオンとなったとき、つまりブレーキ
ペダルが踏み込まれたときには、車速に基づく制御目標
値′「、に対しｍイト方向へ６ｍｍ加算した目標値が設
定される（Ｐ２３）。このブレーキング時のトーイン制
御速度、つまりステップモータ３０の回転は５０ｍ５　
ＯＣの速度で、すばやく回転される。これにより制御時
の走行安定性がすばやく確保されることとなる。このト
ーイン制御はブレーキングが解除されるまで、フラグＦ
＝１とされて（Ｐ２４）、このトーイン状態が樽続され
る（Ｐ２Ｏから［）２２）。尚、車速５０　ｋ　ｍ　／
　Ｈ以下でブレーキングが解除されたときにはフラグＦ
のリセットが行なわれるようになっている。

このブレーキングに基づく制御はブレーキペダルが踏み
込まれていない限り行なわれず、＋ｉｉＪ記小速に基づ
く目標値Ｔ＋がそのまま設定される（１）２５、＋１２
６　）　　尚、ブレーキング解除に伴うトーアウト方向
への制御（＋）　２６　）は、ステップモータ３０の回
転速度が１ｓｅｃとされて、比１咬的ゆっくりと行なわ
れ、走行安定性の確保が図られている。尚、本図におい
てＴ２はブレーキングを加味した制御目標値を示すもの
である。

第１２図はハンドル舵角に基づく制御を示す。

Ｐ２Ｏで車速が人力され、Ｐ３＋でハンドル舵角が入力
されて、これら車速、ハンドル舵角をパラメータとして
、ハンドル舵角に基づくトーイン制御目標値Ｆ（Ｖ、θ
１１）が設定され（Ｐ３２、第６図参照）、Ｐ３３にお
いてこのハンドル舵角を加味した制御目標値Ｔコが設定
される。尚、ハンドル舵角に基づくトーイン制御は前述
したように、ハンドルの転舵速度に応じた速度で行なわ
れるようになっており、ステップモータ３０の回転速度
はハンドルの転舵速度と一致した速度で行なわれるよう
になっている。

第１３図は路面μに基づく制御を示す。この路面μに基
づくトーイン制御は、ワイパースイッチＳ５のＯＮ、Ｏ
ＦＦに応じて、ワイパースイッチＳ５がＯＮされている
ときには、史に１ｍｍｍイトとする目標値Ｔ、が設定さ
れる（ｐ４１）。

この路面μに基づく制御は、ステップモータ３０の回転
速度が１ｓｅｃとされて、比較的ゆっくりと行なわれる
。

（発明の効果） 以！−の説明から明らかなように、本発明によれば、ト
ーインノ）向の制御のときにはすばやく転舵されて重両
の走行安定性のすばやい確保が可能となる。逆にトーア
ウト方向への制御のときにはゆっくりと転舵されて重両
の走行安定性を損なうことが防市される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、 第２図は実施例に係る制御系の系統図、第３図は要部詳
細図、 第４図は車速に基づく制御［１標値を示す図、第５図は
ブレーキングに基づく制御［１標値を示す図、 第６図はハンドル舵角に基づく制御［１標値を示ず図、 第７図は路面μに基づく制御目標値を示す図、 第８図は車速に基づく後輪転舵の状態を表す説明図、 第９図はトーイン制御目標値設定の説明図、第１０図乃
至第１３図は制御の一例を表わすフローチャート。 ２　Ｒ１ ２［、 ：３０ Ｉ ８：３ ：左右の後輪 ：後輪転舵機構 ：連結機構 ：後輪駆動機構 二ボールナツト ：ステップモータ（アクチュエータ） 二制御ユニット ：ステップ千−夕の回転速度制御手段 二車速センサ ：スロットルポジションセンサ ：ブレーキスイッチ ：ハンドル舵角センサ ：ワイパースイッチ ：エンコーダ 第４ 図 第５ 図 第６図 ハ〉ｒｌし脅ぢ前 第７ 図 第８図 第１１図 制動トーイン＠饗 第１２図 条與脅需トーイン＠ダ 第１３図 腎デ１１トーイン制賓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクチュエータの作動により左右の後輪が、夫々
   、少なくともトーイン方向に操舵される車両の後輪操舵
   装置において、 前記アクチュエータの作動速度を変更する作動速度変更
   手段と、 前記後輪の制御方向がトーイン方向かトーアウト方向か
   を判別する制御方向判別手段と、 前記後輪の制御方向がトーアウト方向であるときには、
   トーイン方向のときに比べて、前記アクチュエータの作
   動速度を遅い速度に設定する作動速度設定手段と、 を備えていることを特徴とする車両の後輪操舵装置。