JPH03262781A - 車両の後輪操舵と制動力の総合制御装置 - 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、操舵可能な後輪を前輪に対して所定の操舵比
特性て操舵制御すると共に、制動時には車輪のスリップ
率を目標スリップ率に制動制御する車両の後輪操舵と制
動力の総合制御装置に関する。

［従来技術及びその課題］ 近時、前輪のみならず後輪も操舵可能とした四輪操舵（
所謂４ＷＳ）の車両かあり、このような四輪操舵の車両
に於る後輪操舵制御方法として、前輪の操舵角に対する
後輪の操舵角（即ち操舵比）を車両の速度（車速）に応
して変化させる速度感応型と呼ばれるものかある。これ
は、予め定められた車速と操舵比の関係（操舵比特性）
に基いて後輪を操舵するものであり、通常、後輪を高速
時には前輪と同し側（同位相）に、低速時には前輪と逆
側（逆位相）に操舵するように設定される。これによれ
ば、高速ては直進安定性か向上すると共に姿勢変化の少
ない安定した旋回か可能となり、低速では小回りか利く
といった効果かある。

このような速度感応型の４ＷＳては、操舵比特性の設定
如何によって車両の走行特性か変る為、操舵比特性を補
正したり複数の操舵比特性マツプを切替え可能としてド
ライバーの好みや運転状態に応じた走行特性を得ること
か考えられる。

一方、近時、制動時に車輪のロックを防止するよう制動
力を制御する制動制御装置（アンチロックブレーキシス
チムニ以下、ＡＢＳと称す）を備える車両も多くなって
いる。

ＡＢＳは、全ての車輪の回転なセンサＣより検知し、こ
れら車輪の回転数に基づいて車両の速度（疑似車体速度
）と車輪のスリップ率を演算し、このスリップ率を制動
効率の良い所定値に維持するようにフレーキの液圧を制
御して車輪をロックさせないようにするものであり、具
体的には、推定車体速度から制動効率の良い目標スリッ
プ率て減速した場合の制動目標車体速度を＠算し、スリ
ップ率が予め定められた制動制御開始閾値に達すると車
輪速度（車輪の回転周速）を制動目標車体速度と一致す
べく制動制御を行なうものである９　（特開昭５６−１
３５３５８号公報等参照）これによって、制動時に於る
方向安定性の維持、操縦性の確保及び制動停止距離の短
縮を図ることかてきる。

ところて、車両の左右の車輪の接地路面の摩擦係数か異
る所謂スプリット路面ては、両車輪を夫々独立して制動
効率の良い目標スリップ率て制動制御を行なうと、両（
左右）車輪の制動力の違いから姿勢変化を生ずることと
なる為、ＡＢＳは車輪速度の差からスプリット路面上に
あることを判定し、姿勢変化を生ずることなく制動可能
なように目標スリップ率の設定を変更して制動制御する
ようになっている。

しかし乍ら、このように構成されたＡＢＳを備えていて
も、スプリット路面上に於る制動時に操舵操作を行なう
と、車輪のクリップ力か変化することから制動力のバラ
ンスか崩れて姿勢変化を生し、安定した旋回かできない
という問題かあった。

［発明の目的〕 本発明は、上記の如き事情に鑑み、スプリット路面上に
於る制動時に操舵操作しても、姿勢変化を生ずることな
く安定した旋回を行なうことできる、車両の後輪操舵と
制動力の総合制御装置の提供、を目的とする。

［発明の構成］ このため、本発明に係る車両の後輪操舵と制動力の総合
制御装置は、車速情報に基いて前輪に対して後輪を予め
定められた所定の操舵比特性で操舵制御する後輪操舵制
御手段と、車輪の回転を検知してそのスリップ率を演算
し、制動時に於てスリップ率が予め定められた制動制御
開始閾値に達すると、スリップ率が目標スリラフ率とな
るように制動装置を作動制御すると共に、左右の車輪の
接地路面か異る摩擦係数であるスプリット路面を判定し
、車両か該スプリット路面上にある時目標スリップ率を
変更して制動制御する制動Ｍｌｌ装置と、後輪操舵制御
手段による操舵比特性を制動制御装置によるスプリット
路面判定情報に基いて高摩擦係数側に操舵された場合に
は同位相側に低摩擦係数側に操舵された場合には逆位相
側に夫々補正する総合制御手段と、を備えて構成したも
のである。

これによれば、スプリット路面に於て不安定となる高摩
擦係数側への操舵時には同位相側に補正されることとな
り、大きなコーナリンクフォースか得られて安定した旋
回か可能となる。又、低摩擦係数数への操舵時には旋回
外輪は高摩擦係数側にあることから安定した旋回か可能
てあり、逆位相側に補正されることにより素早い旋回応
答性か得られる。

［発明の実施例］ 以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明す第１図は
、本発明に係る車両の後輪操舵と制動力制御の総合制御
装置を備えた車両】の概略構成図てあり、後輪２Ｒ・・
・（２ＲＲ，２ＲＬ）を操舵可能に構成すると共に、該
後輪２Ｒ・・・を前輪２Ｆ・・・（２ＦＲ，２ＦＬ）と
所定の操舵比で操舵制御する後輪操舵制御手段としての
４ＷＳコントローラ１０と、制動制御装置としてのＡＢ
Ｓ装置２０を備え、更に、この４ＷＳコントローラ１０
とＡＢＳ装置２０を統合制御する総合制御手段としての
総合制御装Ｍ３０を備えて構成されている。

車両１の操舵機構は、前輪２Ｆ・・・はギアトレインを
介したステアリンクホイール３の回転によって転舵操作
され、後輪２Ｒ・・・は４ＷＳコントローラｌＯによっ
て制御駆動されるモータ４の駆動によって転舵操作され
るようになっている。

前輪操舵機構には、操舵角センサ５か備えられており、
該操舵角センサ５により検知された前輪の操舵情報は、
４ＷＳコントローラ１０に入力される。

４ＷＳコントローラ１０には、前述の操舵角センサ５か
らの前輪操舵情報と車速センサ６からの車速情報か入力
されるようになっており、該４ＷＳコントローラ１０は
これら入力情報と後述する予め定められた操舵比特性に
基づいて後輪操舵角を決定し、モータ４を制御駆動して
後輪を操舵する。尚、この後輪操舵角は後輪操舵機構に
備えられた後輪操舵角センサ７により検知されて４ＷＳ
コントローラ１０に入力され、フィードバック制御か行
なわれるものである。

ここで、４ＷＳコントローラｌＯは、第２図に示す如く
、通常走行状態に於て適用される図中Ｂて示す基本操舵
比特性と、該基本操舵比特性Ｂを同位相側に補正した図
中Ａて示す同位相＃補正操舵比特性と、基本操舵比特性
Ｂな逆位相側に補正した図中Ｃで示す逆位相側補正操舵
比特性の、三つの操舵比特性を有している。基本操舵比
特性Ｂから補正操舵比特性Ａ又はＣへの切替は、ＡＢＳ
装置２０からの情報に基づく総合制御装置３０からの指
令によって行なわれるようになっており、詳しくは後述
する。

ＡＢＳ装Ｍ２０は、制動時に車輪２・・・かロックする
ことなく効率良く制動てきるように各々の車輪２・・・
に備えられたホイールシソンタ２Ｓに供給されるフレー
キ液圧を制御する。

ＡＢＳ装置２０には、各車輪２・・・の近傍に備えられ
た車輪速センサ２１・・・から車輪速情報か入力される
ようになっており、該ＡＢＳ装置２０は、第５図（Ｂ）
にそのフローチャートを示す如く、この車輪速情報に基
づいて各車輪の速度（車輪の回転周速）と車両の速度を
推定すると共に、各車輪のスリップ率、Ｓ及び加速度：
ＶをＨ算しくＳｌ、Ｓ１２．Ｓ１３及び５１４）、該演
算された各車輪のスリップ率：Ｓ及び加速度：Ｖを夫々
設定されている制動制御開始閾値：　Ｓ　＋　、Ｖ　Ｉ
　と比較して（Ｓ１５，５１６）、何れか一方ても制動
制御開始閾値に達していた場合には、次にスプリット路
面判定を行ない（Ｓ１７）、左右どちら側の路面の摩擦
係数か高いかに応して各車輪各々に目標スリップ率を設
定してパイトロリツクユニット２０ＨＵを制御駆動して
制動制御を行なう（Ｓ１８．Ｓ１９．Ｓ２０及び５２１
）。尚、スプリット路面でない場合には通常の制動制御
を行なうものである（５２１）。

即ち、左右の車輪２Ｆ・・・、２Ｒ・・・のスリップ率
の違いからスプリット路面であるか否かを判定し、スプ
リット路面てない場合には通常制動制御を行ない、スプ
リット路面の場合には左右どちら側か高摩擦係数路面で
あるかを判定し、それに応じて目標スリップ率を姿勢変
化を生しないように設定して制動制御を行なうものであ
る。又、このスプリット路面判定に於るスプリント路面
情報は、後述する総合制御装Ｍ３０に入力されるように
なっている。

ハイドロリックユニット２０ＨＵは、その一系統の油圧
回路を第３図に示す如く、通常フレーキ時に使用される
通常通路Ｎ、ＡＢＳ作用時に使用されるＡＢＳ通路通路
長びリターン通路Ｒか、Ｆハルツ２２．チェックハルフ
２３．マクネットハルツ２４．レザーハス５．ポンプ２
６及びアキュムレータ２７の各構成要素を用いて構成さ
れている。尚、第３図は前述の如く一系統の油圧回路の
みを示しており、以下、本図に基いて説明するか、同様
な油圧回路か夫々の車輪に対して構成されているもので
ある。

通常通路Ｎは、Ｆハルツ２２とマクネットバルブ２４を
直列に介してマスクシリンダ２８とホイールシリンダ２
Ｓを連結している。

ＡＢＳ通路通路間Ｆバルブ２２とマグネットバルブ２４
の間の通常通路Ｎから分岐し、アキュムレータ２７．ポ
ンプ２６及びレザーハ２５を介してマクネットバルブ２
４に接続されている。

リターン通路Ｒは、チエツクバルブ２３を介してマスク
シリンダ２Ｍとホイールシリンダ２Ｓを連結しているも
のてあり、ブレーキ解除時にホイールシリンダ２Ｈから
マスクシリンダ２Ｍへブレーキ液を戻す為の通路である
。

通常通路Ｎに介設されているＦバルブ２２は、マスクシ
リンダ２Ｍからのブレーキ液圧をマグネットハルツ２４
側に導くと共に逆方向の導通は不可とする所謂チエツク
バルブ的な機能を持っているものであるか、所定圧力以
下では逆方向の導通も可能となっているものである。

マクネットバルブ２４は、制御部２０ＣＵがらの指令（
制御電流）により３箇所あるボートを切替え、マスクシ
リンダ２Ｍからホイールシリンダ２Ｓへのブレーキ液圧
を通常通路ＮとＡＢＳ通路通路間て切替え、又は、その
両者を遮断するよう作用するものである。

そして、上記の如く構成されたハイドロリックユニット
２０ＨＵは、下記の如く作用する。

通常ブレーキ時には、マグネットハルツ２４を通常通路
Ｎ側とする。これによって、ブレーキペダルＢＰの操作
によってマスクシリンダ２Ｍて生したブレーキ液圧はホ
イールシリンダ２Ｓにそのまま到達して制動作用を行う
。ブレーキ解除時には、ブレーキ液はリターン通路Ｒを
介してマスクシリンダ２８に戻る。

制動制御時には、マクネットバルブ２４を切替えること
によって、ホイールシリンダ２Ｓに供給されるブレーキ
液圧を、減圧、保持、及び増圧の三状態に変化させるこ
とかできる。

即ち、通常通路Ｎか連通する通常状Ｊｖｉ（図示状態）
から通常通路Ｎを遮断してＡＢＳ通路通路間通させるこ
とによってホイールシリンダ２Ｓの液圧はレザーバ２５
へ逃げて減圧か行なわれ、通常通路Ｎ及びＡＢＳ通路通
路間者を遮断することてホイールシリンダ２Ｓの液圧を
一定に保持てきる。又、アキュムレータ２５内に充分ブ
レーキ液圧が蓄えられていれば、通常通路Ｎ側に切替え
ると、アキュムレータ２５内に蓄えられたブレーキ液圧
がホイールシリンダ２Ｓに加わって増圧となるものであ
る。尚、このアキュムレータ２５へは、減圧時にモータ
２８によってポンプ２６を駆動してレザーハス５内のブ
レーキ液を蓄えるものである。

次に、上記ＡＢＳ装置２０による制動制御を、第４図に
基いて説明する。

ここて、このＡＢＳ装置２０による制動制御ては、前述
の如く車輪のスリップ率、Ｓと加速度・Ｖについて各々
独立して制動制御開始閾値　Ｓ。

つ１か設定されており、何れか一方てもこの制動制御開
始閾値に達すると制動制御を行なうようになっている。

図中−点鎖線か疑似車体速度から制動制御開始閾値のス
リップ率　Ｓ□て減速した場合の車体速度（制動制御開
始車体速度）を示し車輪速度かこの車体速度より低くな
るとスリップ率：Ｓが制動制御開始閾値（スリップ率＋
Ｓ、ンを越えたこととなる。又、図中破線か車輪の加速
度の制動制御開始閾値　Ｖ＋（＝ｂｏ）を示す。

車両制動のためにブレーキペダルＢＰを踏み込むと、ホ
イールシリンダ２Ｓに加わるブレーキ液圧が増大して制
動作用か行なわれ、車輪速度か低下して車輪速度と車体
速度の差か開＜　（ａ−ｂ間）。

車輪２の減速度（マイナスの加速度〉か制動制御開始閾
値ニーｂｏを越える（下回るンと（Ａ点）、マグネット
バルブ２４を保持位置に切替てブレーキ液圧を保持する
（ｂ−ｃ間）、。

車輪速度と車体速度の差か増大し、車輪速度か制動制御
開始車体速度を下回る（所定スリップ率Ｓを下回る）と
（Ｂ点）、車輪２かロックする傾向にあると判断し、マ
グネットバルブ２４を減圧位置に切替てホイールシリン
タ２Ｓの圧力を減圧する。これにより、制動作用か緩和
される（ｃ−ｄ間）。

このブレーキ液圧減圧による制動作用の緩和によって車
輪２の加速度か制動制御開始閾値ニーｂ。まで復帰する
と（０点）、再度マグネットバルブ２４を保持位置に切
替てそのブレーキ液圧を保持す る（ｄ−ｅ間）。

保持状態を維持している間に車輪速度か回復・上昇して
車輪２の加速度か設定値：＋ｂ２０を越えるとＣＤ点）
、車輪速度か十分復帰したと判断し、マグネットバルブ
２４を増圧位置、に切替てブレーキ液圧を増圧する（ｅ
−ｆ間）。

ブレーキ液圧の増圧により車輪２の加速度が設定価、＋
ｂ２０まて下ると（Ｅ点）、マグネットバルブ２４を保
持位置に切替でブレーキ液圧を保持する（ｆ−ｇ間）。

車輪２の加速度か設定値・＋ｂｌｏを下回ると、制動制
御開始閾値ニーｂＯを越えるまで、増圧、保持を繰り返
す（ｇ−ｈ間） 車輪２の加速度が制動制御開始閾値ニーす。を越えると
（Ｆ点）、再び前述のサイクルを繰り返すものである。

上記制御により、車輪２は、路面との間に最も大きな制
動力か得られる状態て回転することとなる。

４ＷＳコントローラ１０とＡＢＳ装置２０を統合制御す
る総合制御装置３０には、車両ｌかスプリット路面上に
いる際には前述の如＜ＡＢＳ装置２０からスプリット路
面情報か入力されるようになっている。

スプリット路面情報には、左右どちら側の摩擦係数か高
いか（ｐＨｉ）識別可能な二つの信号（ＬＨ及びＲＨ）
かあり、第５図示の如く車両進行方向に向かって右側の
路面の摩擦係数か高い場合かＲＨ，左側の路面の摩擦係
数か高い場合かＬＨとなっている。

総合制御装置３０は、入力されるスプリット路面情報Ｌ
Ｈ，ＲＨに基づいて、４ＷＳコントローラｉｏに操舵比
特性を基本操舵比特性Ｂから補正操舵比特性Ａ又はＣへ
切替るよう指令する。

つまり、スプリット路面てあってＡＢＳ装置２０によっ
て制動制御か行なわれるような状況にある時、４ＷＳコ
ントローラ１０の操舵比特性を基本操舵比特性Ｂから補
正操舵比特性Ａ又はＣへ切替るものである。

この総合制御装置３０による操舵比特性切替制御フロー
チャートを第６図（Ａ）に示す。

即ち、ＡＢＳ装置２０からスプリット路面情報か入力さ
れたか否かを判定しくＳり、大入力れている場合には左
右どちら側の摩擦係数か高いかを判別しく８２）、夫々
に応して４ＷＳコントローラ１０に操舵比補正指令を出
力する（Ｓ３゜Ｓ４）ものである。

４ＷＳコントローラ１０は、第６図（Ｃ）のフローチャ
ートに示す如く、車速センサ６からの車速情報及び操舵
角センサ５からの操舵角情報を読み込み（この場合の入
力操舵情報は操舵速度。

θＨても可）、総合制御装置３０から操舵比補正指令か
有るか否かを判定しく５３２）、有る場合にはそのスプ
リット状態（どちら側の摩擦係数か高いか又は低いか）
と操舵方向に応して（Ｓ２３、Ｓ３５，５３６）補正操
舵比特性Ｂ又はＣを選択する。ここて、摩擦係数か高い
側に操舵された場合には補正操舵比特性Ａを選択しく３
３８）、逆に摩擦係数か低い側に操舵された場合には補
正操舵比特性Ｃを選択して（Ｓ３７，５３９）夫々選択
された補正操舵比特性に基いて後輪操舵制御を行うもの
である。例えば、右側の路面の摩擦係数か高いスプリッ
ト路面上に於て、摩擦係数か高い側である右側に操舵さ
れた場合には、補正操舵比特性Ａか選択され、該補正操
舵比特性Ａに基いて後輪操舵制御を行うものである。

つまり、摩擦係数か高い側に操舵された際には基本操舵
比特性Ｂから同位相側に補正された操舵比特性（補正操
舵比特性Ａ）か適用され、逆に摩擦係数か低い側に操舵
された際には基本操舵比特性Ｂから逆位相側に補正され
た操舵比特性（補正操舵比特性Ｃ）か適用されるもので
ある。

その結果、スプリット路面に於て不安定となる高摩擦係
数側への操舵時には同位相側に補正されることとなって
大きなコーナリンクフォースか得られて安定した旋回か
可能となると共に、低摩擦係数数への操舵時には旋回外
輪は高摩擦係数側にあることから安定した旋回か可能て
あり、逆位相側に補正されることにより素早い旋回応答
性か得られるものである。

［発明の効果］ 上記の如き、本発明に係る車両の後輪操舵と制動力の総
合制御装置によれば、スプリット路面上に於て、旋回外
輪か低摩擦係数路面上にあることから極めて不安定とな
る高摩擦係数側への操舵時には同位相側に補正されるこ
ととなって大きなコーナリングフォースか得られて安定
した旋回か可能となると共に、低摩擦係数側への操舵時
には逆位相側に補正されることにより素早い旋回応答性
か得られ、安定した旋回を行なうことかてきるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両の後輪操舵と制動力の総合制
御装置を備えた車両の概略構成図、第２図は４ＷＳの操
舵比特性を示す図、第３図はＡＢＳ装置の油圧口ｖ８図
、第４図はＡＢＳ装置による制動制御を示すタイムチャ
ート、第５図はスプリット路面の説明図、第６図（Ａ）
は総合制御装置による制御フローチャート、（Ｂ）はＡ
ＢＳ装置の制御フローチャート、（Ｃ）は４ＷＳコント
ローラによる４ＷＳ制御フローチヤートである。 ｌ・・・車両 ２ＦＬ、２ＦＲ・・・前輪 ２ＲＬ、２ＲＲ・・・後輪 ｌＯ・・・４ＷＳコントローラ （後輪操舵制御手段） ２０・・・ＡＢＳ装Ｍ（制動側ｇｌ装Ｍ）３０・・・総
合制御装置（総合制御手段〉第　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 後輪を操舵可能な車両であって、 車速情報に基いて前輪に対して後輪を予め定められた所
   定の操舵比特性で操舵制御する後輪操舵制御手段と、 車輪の回転を検知してそのスリップ率を演算し、制動時
   に於て前記スリップ率が予め定められた制動制御開始閾
   値に達すると、スリップ率が目標スリップ率となるよう
   に制動装置を作動制御すると共に、左右の車輪の接地路
   面が異る摩擦係数であるスプリット路面を判定し、車両
   が該スプリット路面上にある時目標スリップ率を変更し
   て制動制御する制動制御装置と、 前記後輪操舵制御手段による操舵比特性を、前記制動制
   御装置によるスプリット路面判定情報に基いて、高摩擦
   係数側に操舵された場合には同位相側に、低摩擦係数側
   に操舵された場合には逆位相側に夫々補正する総合制御
   手段と、 を備えて構成したこと、を特徴とする車両の後輪操舵と
   制動力の総合制御装置。