JPH02127169A - 自動車の後輪操舵装置 - 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 本発明は自動車の後輪操舵装置に関するものである。

従来の技術 自動車において、前輪操舵力、前輪操舵角。

横加速度、ヨーレイト等の旋回に関する情報、車速、加
速度、減速度等車両の前後方向の運転に関する情報等に
より、コントロールユニットにて目標とする後輪舵角を
設定し、後輪操舵用アクチュエータを作動させて後輪を
転舵作動させる後輪操舵装置は従来より種々開発されて
いる。

こ−で、上記アクチュエータとして電動モータを用いた
とき、後輪操舵制御の応答性を向上する為に、速度フィ
ードバックを制御に組込む方法を採用したものがあり、
特開昭６３−１２５４７６号公報にて公開されている。

発明が解決しようとする課題 上記した従来のものは、前輪操舵力と車速の情報からコ
ントロールユニットが後輪操舵角目標値［を求め、後輪
舵角検出手段が検出した後輪実舵角δｒと上記δｒとの
偏差εを求めて該偏差εの大きさに応じて後輪転舵速度
目標値δを決定し、後輪転舵速度検出手段が検出した後
輪実転舵速度ωと上記５との誤差ξで後輪操舵用アクチ
ュエータ即ち電動モータを６を０とする方向に回転駆動
させるものである。

ところが上記後輪転舵角目標値δｒを設定する為の各セ
ンサ類の精度や外乱等によりδｒは実際の操舵操作（ハ
ンドル操作）に対して必ずしも滑らかなものとはならず
、更に制御系（特にアクチュエータ）の応答性能によっ
ては後輪転舵速目標値百と後輪実舵角δｒとの間の偏差
εが大きく発生することがあり、そのような場合偏差ε
に応じて後輪転舵速度目標値５がやはり太き目に設定さ
れるので後輪転舵の動きが急となり、これまた実際の操
舵操作に対して必ずしも円滑なるものとはならず、これ
によって運転者に操舵時の違和感を与える場合があると
言う課題を有している。

本発明は上記のような従来装置の課題に対処することを
主目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、前輪操舵操作に基づいてコントロールユニッ
トが後輪を転舵すべき方向と角度を設定して後輪転舵制
御を行う後輪操舵装置において、ステアリングハンドル
の操舵方向と操舵速度を検出してハンドル操舵速度の情
報を上記コントロールユニットにインプットさせるハン
ドル操舵速度検出手段を設け、該ハンドル操舵速度から
後輪転舵目標速度を設定し後輪転舵速度を該後輪転舵目
標速度にて制御すると共に、上記設定した後輪を転舵す
べき方向と後輪転舵目標速度の方向とが一致しなかった
とき後輪転舵制御を行わない制御ロジックを上記コント
ロールユニットに設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 上記により、ドライバがハンドル操作をしないときは後
輪転舵目標速度がゼロとなり、後輪操舵制御が行われな
いので前輪操舵操作を検出するセンサ類に発生するノイ
ズ的な信号によって無用な後輪操舵が行われることはな
く、ドライバがハンドル操作を行ったときのみ、ハンド
ル操作がゆっくりであれば後輪はゆっくりと転舵され、
ハンドル操作が速ければ後輪も速く転舵され、常にハン
ドル操作に応じた違和感のない滑らかな後輪操舵を実現
できる。

実施例 以下本発明の一実施例を附図を参照して説明する。

第２図は本発明を適用すべき後輪操舵システムの一例を
示すもので、前輪操舵系に公知の油圧式パワステアリン
グ装置を備えたものを示している。

即ち、ｌはステアリングハンドル（以下単にハンドルと
称す）、２はコントロールバルブ、３は前輪操舵用ギヤ
ボックス、４はタイロッド、５はナックルアーム、６は
前輪であり、ハンドル１の回転操作によりギヤボックス
３．タイロッド４．ナックルアーム５を介して前輪６が
操舵されると共に、ハンドルｌの操舵トルクに応じてコ
ントロールバルブ２が作動し、図示しないエンジンによ
り駆動される油圧ポンプ７の吐出油がコントロールバル
ブ２を通り左右の油圧配管１０ａ、１０ｂのいずれか一
方を通って油圧パワシリンダ９の左右油圧室９ａ。

９ｂのいずれか一方に供給され、操舵方向の油圧補助力
を発生させ、ハンドル操作力の軽減をはかるようになっ
ている。８はυデープタンクである。

上記左右の油圧配管１０ａ、１０ｂの途中には左右の油
圧センサｌｌａ、ｆｌｂがそれぞれ設けられ、該油圧セ
ンサｌｌａ、ｌｌｂは油圧配管１０ａ、１０ｂ内の各油
圧を検出して該検出した油圧を電気信号に変換し操舵油
圧差演算増幅装置１２に送出するようになっている。

該操舵油圧差演算増幅装置１２は、両油圧センサｌｌａ
、ｌｌｂの再出力信号の差から操舵補助力を演算し、操
舵補助力に応じた信号をコントロールユニット１３へ出
力するようになっている。

ｌ４はハンドル操舵速度センサであり、該ハンドル操舵
速度センサ１４はハンドル１の操舵方向を判別すると共
に、操舵速度に応じた信号をコントロールユニット１３
へ出力するようになっている。

又車速センサ１５は車速に応じた信号をコントロールユ
ニット１３へ出力する。

１６は後輪転舵アクチュエータである電動モータであり
、電動モータ１６の回転はウオームギヤ、つオームホイ
ール等よりなる減速機構１７を介して後輪転舵機構であ
るリンク機構１８に伝達され、該リンク機構によって後
輪１９のサスペンションアームであるラテラルリンクの
前後いずれか一方例えば後側ラテラルリンク２０の車体
側揺動支点２０ａを左右方向に変位させ、後輪転舵を行
うようになっているが、該後輪転舵機構としては上記リ
ンク機構以外に例えばラックアンドビニオン機構等従来
より公知の任意の機構を採用できる。

２１は例えば前記減速機構１７の出力軸の回転角等から
後輪１９の実舵角を検出する後輪舵角、センサ、２２は
電動モータ１６の回転速度から後輪転舵速度を検出する
後輪転舵速度センサであり、これら後輪舵角センサ２１
が検出した後輪実舵角および後輪転舵速度センサ２２が
検出した後輪転舵速度の各情報は前記コントロールユニ
ット１３にインプットされる。

上記コントロールユニッ）１３による制御を第１図のブ
ロック図を参照して説明する。

第１図において、前輪操舵力検出手段ｌＯ１は前記した
第２図の油圧センサｌｌａ、Ｉｌｂと操舵油圧差演算増
幅装置１２を組合せたものに相当するが、その他電動モ
ータで操舵補助力を発生させる電動式パワステアリング
装置を装備したものではモータに流れる電流値から求め
られるモータトルクにより前輪操舵力を検出するように
しても良く、又パワステアリング装置を装備していない
ものの場合はハンドル操作力を検出する操舵トルクセン
サを設けても良く、更に又前輪横力から前輪操舵力を検
出するようにしても良く、前輪の操舵力を検出できる任
意の手段を採用できる。

又第１図の車速検出手段１０２は第２図の車速センサ１
５に、ハンドル操舵速度検出手段１０３は第２図のハン
ドル操舵速度センサ１４に、後輪転舵アクチュエータ１
０４は第２図の電動モータ１６に、後輪舵角検出手段１
０５および後輪転舵速度検出手段１０６は第２図の後輪
舵角センサ２１および後輪転舵速度センサ２２にそれぞ
れ相当するものである。

前輪操舵力検出部１０１から検出信号Ｔが出ると該信号
Ｔと車速検出手段１０２が検出した車速信号Ｖとから後
輪転舵角目標値設定部１３１が後輪転舵角目標値δｒを
設定し、後輪転舵角偏差演算部１３２で該後輪転舵角目
標値δｒと後輪舵角検出手段１０５が検出したそのとき
の後輪実舵角δｒとからそれらの偏差εを演算にて求め
る１例えばδｒが右に１°でありそのときδｒが右に０
．３６であったとすれば偏差εは右方向に０．１°と演
算される。

上記と同時にハンドル操舵速度検出手段１０３が検出し
たハンドル操舵速度信号αが後輪転舵目標速度設定部１
３３にインプットされ、こ−で該信号αと車速検出手段
１０２が検出した車速信号Ｖにより後輪転舵目標速度５
を設定する。後輪転舵速度偏差演算部１３４で上記後輪
転舵目標速度５と後輪転舵速度検出手段１０６が検出し
たそのときの後輪転舵速度ωとの偏差ξを演算にて求め
る。

後輪転舵指示部１３５は、上記後輪転舵角の偏差εと後
輪転舵目標速度ωと後輪転舵速度の偏差ξに基づきεを
ゼロとする方向にξがゼロとなる速度で後輪転舵アクチ
ュエータ１０４を駆動させるよう指示を発して後輪転舵
を行うものであるが、該後輪転舵指示部１３５では上記
εと乙から次に述べるような制御が行われている。

即ち、後輪転舵指示部１３５は、インプットされた後輪
転舵角の偏差εの信号と後輪転舵目標速度５の信号とか
ら、εの方向と５の方向が同方向であるかどうかを判別
し、（と５の方向が一致していると上記したように後輪
実舵角δｒが後輪転舵角目標値δｒとなるように且つ後
輪転舵速度ωが後輪転舵目標速度５となるように後輪転
舵アクチュエータ１０４に制御信号を出して後輪転舵を
行うが、（と５の方向が逆であった場合は後輪転舵を行
わず、且つεとωのいずれか一方がゼロであった場合も
後輪転舵を行わない。

例えば、前記したようにハンドルを右に転舵操作して後
輪転舵角目標値δｒが右に１°に設定されそのとき後輪
実舵角δｒが右に０．９°で後輪転舵角の偏差εが右に
０．ｌｏ　と演算されたとき、ハンドルが右切りである
からαは右向きで、後輪転舵目標速度ωが右向きに２°
／ｓｅｃに設定されたとすると、（と５とは共に右向き
であるから後輪転舵指示部１３５は右に０．１°だけ２
°／ｓｅｃの速度で後輪を転舵させるよう指示信号を発
して後輪転舵制御を行う、このように（と５が同一方向
であると、ハンドル操舵速度がゆつくりであれば後輪転
舵をゆっくり行い、ハンドル操舵速度が速ければ速く後
輪転舵を行って目標とする後輪転舵角を実現する。

もし、上記のようにεが右に０．１°と演算されたとき
るが右方向でなくゼロ若しくは左方向であった場合は、
後輪転舵指示部１３５は後輪転舵制御を行わない。

尚上記後輪転舵角目標値δｒは前輪操舵力Ｔの方向と同
方向で前輪操舵力Ｔが大きい程大きく且つ車速■が大な
る程大となる車速をパラメータとした前輪操舵力Ｔの関
数にて設定されるものとし、又後輪転舵目標速度５はハ
ンドル操舵速度αの方向と同方向でαが大きい程大きく
且つ車速■が大なる程大となる車速をパラメータとした
ハンドル操舵速度αの関数にて設定されるものとする。

上記実施例では前輪操舵力と車速とから後輪転舵角目標
値δｒを設定する例を示しているが、前輪操舵角を検出
する手段を設け、前輪操舵角と車速とから後輪転舵角目
標値を設定する方式のものであっても良く、この場合は
後輪転舵角目標値δｒは前輪操舵角δｆの方向と同方向
でδｆが大なる程大であり且つ車速が大なる程大となる
車速をパラメータとした前輪操舵角δｆの関数にて設定
されるものとする。

発明の効果 以上のように本発明によれば、前輪操舵操作に基づいて
後輪を転舵すべき方向と角度を設定して後輪転舵制御を
行う後輪操舵装置において、ハンドル操舵速度を検出す
る手段を設け、該ハンドル操舵速度から後輪転舵目標速
度を設定しこの後輪転舵目標速度にて後輪転舵制御を行
うと共に、上記設定した後輪を転舵すべき方向と後輪転
舵目標速度の方向とが一致しなかったときは後輪操舵制
御を行わない制御ロジックをもった後輪転舵指示部を後
輪操舵用コントロールユニットに設けたことにより、後
輪を転舵すべき方向と角度を設定する為のファクタの検
知手段に例えば悪路でのキックパック等によって発生す
るノイズ的な信号に対する無用な後輪転舵をなくし、又
後輪が何らかの異常負荷で後輪の目標とする転舵角の追
従が困難となり目標とする後輪転舵角（前記実施例のε
に相当する）が大きくなったときもハンドル操作がなけ
れば後輪転舵目標速度がゼロとなって後輪転舵制御を行
わないので後輪転舵アクチュエータやその他の後輪操舵
機構にかかる負荷を軽くすることができ、運転者のハン
ドル操作が速ければ後輪転舵も速く、ハンドル操作がゆ
っくりであれば後輪転舵はゆっくりで、ハンドル操作を
しないときは後輪だけが勝手に転舵されることはなく、
常にハンドル操作にのみ応じた違和感のない滑らかな後
輪操舵を実現することができるもので、実用上多大の効
果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図、第２図
は本発明を適用すべき後輪操舵システムの一例を示す平
面説明図である。 １３・・・コントロールユニット、１０１・・・前輪操
舵力検出手段、１０２・・・車速検出手段、１０３・・
・ハンドル操舵速度検出手段、１０４・・・後輪操舵ア
クチュエータ、１０５・・・後輪舵角検出手段、１０６
・・・後輪転舵速度検出手段、１３１・・・後輪転舵角
目標値設定部、１３２・・・後輪転舵角偏差演算部、１
３３・・・後輪転舵目標速度設定部、１３４・・・後輪
転舵速度偏差演算部、１３５・・・後輪転舵指示部。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪操舵操作に基づいてコントロールユニットが後輪を
   転舵すべき方向と角度を設定して後輪転舵制御を行う後
   輪操舵装置において、ステアリングハンドルの操舵方向
   と操舵速度を検出してハンドル操舵速度の情報を上記コ
   ントロールユニットにインプットさせるハンドル操舵速
   度検出手段を設け、該ハンドル操舵速度から後輪転舵目
   標速度を設定し後輪転舵速度を該後輪転舵目標速度にて
   制御すると共に、上記設定した後輪を転舵すべき方向と
   後輪転舵目標速度の方向とが一致しなかったとき後輪転
   舵制御を行わない制御ロジックを上記コントロールユニ
   ットに設けたことを特徴とする自動車の後輪操舵装置。