JPH0349981Y2

JPH0349981Y2 -

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Publication number: JPH0349981Y2
Application number: JP19010885U
Authority: JP
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1991-10-24
Also published as: JPS6297078U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、車両の前後輪を転舵するようにした
４輪操舵装置に関し、特に、後輪の舵角を制御す
るアクチユエータとしてステツピングモータ（パ
ルスモータ）を用いたものに関する。

（従来の技術）近年、この種の車両の４輪操舵装置は、車両の
走行特性を大きく変え得るものとして注目されて
おり、基本的には、低車速時に前後輪の転舵比を
逆位相に制御し、ステアリング特性をオーバース
テア特性にして車両の回頭性を高める一方、高車
速時には、転舵比を同位相に保ち、ステアリング
特性をアンダステア特性にして車両の走行安定性
を確保するようにしたものである。

そして、この４輪操舵装置の一例として、本出
願人は、先に、斜板と呼ぶ揺動アームの傾斜角を
変えることにより、前後輪の転舵比を可変制御す
るようにしたものを提案している（特願昭59−
48054号明細書および図面参照）。

すなわち、この提案のものは、車両の後輪を転
舵する後輪転舵機構に連結され所定の移動軸線方
向に移動可能な移動部材と、該移動部材の移動軸
線上に位置する揺動中心をもつて揺動する揺動ア
ームと、該揺動アームと上記移動部材とを連結す
る連結部材と、車両の前輪を転舵する前輪転舵機
構に連係され、上記連結部材を移動部材の移動軸
線回りに回転させる回転付与アームとを備えてな
り、上記移動部材の移動軸線に対する揺動アーム
の揺動中心線の傾斜角をアクチユエータによつて
変えることにより、前後輪の転舵比を変えるよう
にしたものである。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、上記提案例のように前後輪の転舵比
を変えるものに限らず、前輪舵角に応じて後輪舵
角を直接アクチユエータで制御するようにしたも
のをも含む４輪操舵装置においては、正確なステ
アリング特性を得るべく後輪舵角を応答性良く可
変制御するのが好ましい。その点では、例えば後
輪舵角を制御するアクチユエータとしてDCモー
タ等を用い、その実際の制御位置をセンサで検出
してフイードバツクさせるいわゆるクローズドル
ープ制御方式よりもフイードバツク信号の不要な
オープンループ制御方式の方が好適である。この
オープンループ制御方式の例として、入力される
パルス信号のパルス数（ステツプ数）に応じた回
転角だけロータつまり出力軸が回転するステツピ
ングモータを採用する考え方がある。

しかし、このステツピングモータは、予め制御
初期位置（ロータの初期位置）を位置決め設定し
ておかないと、制御位置が特定されず、制御を正
確に行い得ない欠点がある。

このステツピングモータの制御初期位置をフオ
トトランジスタ等の光センサにより直接検出して
位置決めするようにしてもよいが、高価な光セン
サ等を別途に要してコストアツプを招く嫌いがあ
る。

そこで、このコストアツプ化を避けるべき対策
として、車両の後輪を転舵した際にそれと連係し
て回動する回動部材を設けるとともに、該回動部
材をギヤ要素を介してステツピングモータで駆動
する構成とし、上記回動部材をその回動範囲を規
制するストツパ部材に当接させてその当接位置で
もつてステツピングモータの制御初期位置を位置
決めするようにすることが考えられる。

しかし、この場合、上記回動部材がストツパ部
材に当接すると、その後はステツピングモータが
脱調状態（空回り状態）となりながらモータへの
入力信号が続くことになり、このため、モータの
回転力を回動部材に伝えるギヤ要素を通常の金属
製のものとすると、その歯打音が発生することに
なる。

（考案の目的）本考案は上記の基本的な考え方をさらに押し進
めてなされたものであり、その目的とするところ
は、上記の如くステツピングモータにより車両の
後輪舵角を制御するオープンループ制御方式にお
いて、モータと後輪転舵機構との間に介在される
所定の回動部材の動作を利用してモータの制御初
期位置を位置決めするようにすることとし、光セ
ンサ等の高価な位置決め用センサを要することな
く、既存の部材を用いて安価に、車輪転舵制御を
応答性の高いオープン制御方式で行い得るように
するとともに、さらには、上記モータの回転力を
回動部材に伝えるギヤ要素の構成材質を特定する
ことにより、ギヤ要素にモータの脱調による歯打
音が発生することを抑制することにある。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本考案で講じた解
決手段は、第１図に示すように、ステアリングホ
イール１０の操作に応じて前後輪１_L，１_R，２_L，
２_Rを転舵するようにした車両の４輪操舵装置と
して、車両の前輪１_L，１_Rを転舵する前輪転舵機
構３と、後輪２_L，２_Rを転舵する後輪転舵機構１
２とを設けるとともに、上記後輪転舵機構１２に
連係された回動部材４５を介して後輪舵角θ_Rを制
御するアクチユエータとしてのステツピングモー
タ５０を設ける。尚、上記回動部材４５は後輪転
舵の際にそれと連係して回動するものであり、例
えば上記従来例の場合、移動部材の移動軸線と揺
動アーム部材の揺動中心線との傾斜角を変えるた
めに回動する部材が該当する。

さらに、上記回動部材４５に当接してその回動
範囲を規制するストツパ部材５１を設けるととも
に、車両運転中の所定時期、上記ステツピングモ
ータ５０の作動によつて回動部材４５を回動させ
て該回動部材４５が上記ストツパ部材５１に当接
したときのステツピングモータ５０の制御位置を
制御初期位置として位置決め設定するモータ位置
決め手段１１３と、該位置決め手段１１３によつ
て位置決めされた制御初期位置を基準としてステ
ツピングモータ５０を作動制御するモータ制御手
段１１４とを設ける。そして、上記ステツピング
モータ５０の回転力をギヤ機構５３によつて回動
部材４５に伝える該ギヤ機構５３の各ギヤ要素を
プラスチツク等の剛性軟質材料にて構成すること
とする。

（作用）以上の構成により、本考案では、車両運転中の
所定時期、モータ位置決め手段１１３によりステ
ツピングモータ５０が作動制御されて回動部材４
５がストツパ部材５１に当接する回動端位置まで
回動し、この回動部材４５がストツパ部材５１に
当接したときのモータ５０の制御位置がその初期
位置として位置決めされ、この位置決め後、モー
タ５０はモータ制御手段１１４によつて上記制御
初期位置を基準として作動制御される。

したがつて、ステツピングモータ５０を用いて
前後輪１_L，１_R，２_L，２_Rを応答性の高いオープ
ンループ制御方式でもつて転舵制御でき、しか
も、そのモータ５０の制御初期位置への位置決め
を、高価な光センサ等の位置決め用センサを別設
することなく、モータにより駆動される回動部材
４５やその回動範囲を決めるストツパ部材５１等
の既存の部材を利用した簡単で安価な構造で行う
ことができることになる。

また、上記回動部材４５がストツパ部材５１に
当接してからモータ５０の制御初期位置の位置決
めが終了するまでの間、上記モータ５０は信号を
受けて脱調状態となつているが、モータ５０と回
動部材４５との間のギヤ機構５３の各ギヤ要素は
プラスチツク製の剛性軟質材料にて構成されてい
ることから、金属製のものと比べて歯打音の発生
が大幅に低減されることとなる。

（実施例）以下、本考案の実施例を第２図以下の図面に基
づいて説明する。

第２図および第３図において、１_L，１_R，２_L，
２_Rは車両の４つの車輪であつて、左右の前輪１
_Ｌ，１_Rは前輪転舵機構３により、また左右の後輪
２_L，２_Rは後輪転舵機構１２によりそれぞれ連係
されている。

上記前輪転舵機構３は、左右一対のナツクルア
ーム４_L，４_Rおよびタイロツド５_L，５_Rと、該左
右のタイロツド５_L，５_R同士を連結するリレーロ
ツド６とからなる。また、この前輪転舵機構３に
はラツクピニオン式のステアリング機構７を介し
てステアリングホイール１０が連係されている。
すなわち、上記リレーロツド６にはラツク８が形
成されている一方、上端にステアリングホイール
１０を連結せしめたステアリングシヤフト１１の
下端には上記ラツク８と噛み合うピニオン９が取
り付けられており、ステアリングホイール１０の
操作に応じて左右の前輪１_L，１_Rを転舵するよう
になされている。

一方、上記後輪転舵機構１２は上記前輪転舵機
構３と同様に、左右のナツクルアーム１３_L，１
３_Rおよびタイロツド１４_L，１４_Rと、該タイロ
ツド１４_L，１４_R同士を連結するリレーロツド１
５とを有し、さらに油圧式のパワーステアリング
機構１６を備えている。該パワーステアリング機
構１６は、車体に固定されかつ上記リレーロツド
１５をピストンロツドとするパワーシリンダ１７
を備え、該パワーシリンダ７内は上記リレーロツ
ド１５に一体的に取り付けたピストン１７ａによ
つて２つの油圧室１７ｂ，１７ｃに区画形成さ
れ、このシリンダ１７内の油圧室１７ｂ，１７ｃ
はそれぞれ配管１８，１９を介してコントロール
バルブ２０に接続されている。また、該コントロ
ールバルブ２０にはリザーブタンク２１に至る油
供給管２２および油排出管２３の２本の配管が接
続され、上記油供給管２２には図示しない車載エ
ンジンにより駆動される油圧ポンプ２４が配設さ
れている。上記コントロールバルブ２０は、公知
のスプールバルブ式のもので構成されていて、上
記リレーロツド１５に連結部材２５を介して一体
的に取り付けられた筒状のバルブケーシング２０
ａと、該バルブケーシング２０ａ内に嵌装された
図示しないスプールバルブとを備えてなり、スプ
ールバルブの移動に応じてパワーシリンダ１７の
一方の油圧室１７ｂ，１７ｃに油圧ポンプ２４か
らの圧油を供給してリレーロツド１５に対する駆
動力をアシストするものである。尚、上記パワー
シリンダ１７内にはリレーロツド１５をニユート
ラル位置（後輪２_L，２_Rの舵角θ_Rが零となる位
置）に付勢するリターンスプリング１７ｄ，１７
ｄが縮装されている。

上記前輪転舵機構３のリレーロツド６には上記
ステアリング機構７を構成するラツク８以外に今
一つのラツク２６が形成され、該ラツク２６には
車体前後方向に延びる回転軸２８の前端に取り付
けたピニオン２７が噛み合わされ、該回転軸２８
の後端は転舵比制御機構２９を介して上記後輪転
舵機構１２に連係されている。

上記転舵比制御機構２９は、第４図にも詳示す
るように、車体に対し車幅方向に移動軸線l₁上を
摺動自在に保持されたコントロールロツド３０を
有し、該コントロールロツド３０の一端は上記コ
ントロールバルブ２０のスプールバルブに連結さ
れている。また、転舵比制御機構２９は、基端部
がＵ字状ホルダ３１に支持ピン３２を介して揺動
自在に支承された揺動アーム３３を備え、上記ホ
ルダ３１は車体に固定したケーシング３４に上記
コントロールロツド３０の移動軸線l₁と直交する
回動軸線l₂を持つ支持軸３５を介して回動自在に
支持されている。上記揺動アーム３３の支持ピン
３２は上記両軸線l₁，l₂の交差部に位置して回動
軸線l₂と直交する方向に延びており、ホルダ３１
を支持軸３５（回動軸線l₂）回りに回動させるこ
とにより、その先端の支持ピン３２とコントロー
ルロツド３０の移動軸線l₁とのなす傾斜角、つま
り、支持ピン３２を中心とする揺動アーム３３の
揺動軌跡面が移動軸線l₁と直交する面（以下、基
準面という）に対してなす傾斜角を変化させるよ
うになされている。

また、上記揺動アーム３３の先端部にはボール
ジヨイント３６を介してコネクテイングロツド３
７の一端部が連結され、該コネクテイングロツド
３７の他端部はボールジヨイント３８を介して上
記コントロールロツド３０の他端部に連結されて
おり、揺動アーム３３先端の第４図左右方向の変
位に応じてコントロールロツド３０を左右方向に
変位させるようになされている。

上記コネクテイングロツド３７は、そのボール
ジヨイント３６に近い部位において回転付与アー
ム４０にボールジヨイント４１を介して摺動可能
に支持されている。この回転付与アーム４０は、
上記移動軸線l₁上に支持軸４２を介して回動自在
に支持した大径の傘歯車４３と一体に設けられ、
該傘歯車４３には第３図に示すように上記回転軸
２８の後端に取り付けた傘歯車４４が噛合されて
おり、ステアリングホイール１０の回動を回転付
与アーム４０に伝達するようになされている。こ
のため、ステアリングホイール１０の回動角に応
じた量だけ回転付与アーム４０およびコネクテイ
ングロツド３７が移動軸線l₁回りに回動し、それ
に伴つて揺動アーム３３が支持ピン３２を中心に
して揺動された場合、ピン３２の軸線がコントロ
ールロツド３０の移動軸線l₁と一致しているとき
には、揺動アーム３３先端のボールジヨイント３
６は上記基準面上を揺動するのみで、コントロー
ルロツド３０は静止保持されるが、ピン３２の軸
線が移動軸線l₁に対し傾斜して揺動アーム３３の
揺動軌跡面が基準面からずれていると、このピン
３２を中心にした揺動アーム３３の揺動に伴つて
ボールジヨイント３６が第４図の左右方向に変位
して、この変位はコネクテイングロツド３７を介
してコントロールロツド３０に伝達され、該コン
トロールロツド３０が移動軸線l₁に沿つて移動し
て、コントロールバルブ２０のスプールバルブを
作動させるように構成されている。すなわち、ピ
ン３２の軸線を中心とした揺動アーム３３の揺動
角が同じであつても、コントロールロツド３０の
左右方向の変位はピン３２の傾斜角つまりホルダ
３１の回動角の変化に伴つて変化する。

そして、上記支持ピン３２の移動軸線l₁に対す
る傾斜角すなわちホルダ３１の基準面に対する傾
斜角を変化させるために、ホルダ３１の支持軸３
５には、第５図に示すように、本考案でいう回動
部材を構成するウオームホイールとしてのセクタ
ギヤ４５が取り付けられ、このセクタギヤ４５に
は回転軸４６上のウオームギヤ４７が噛合されて
いる。また、上記回転軸４６には傘歯車４８が取
り付けられ、この傘歯車４８にはステツピングモ
ータ５０の出力軸５０ａ上に取り付けた傘歯車４
９が噛合されており、これらウオームギヤ４７お
よび傘歯車４８，４９でもつてステツピングモー
タ５０の回転力を上記セクタギヤ４５に伝えるギ
ヤ機構５３を構成している。そして、上記ステツ
ピングモータ５０を作動させてセクタギヤ４５を
回動させることにより、ホルダ３１の基準面に対
する傾斜角を変更して後輪２_L，２_Rの舵角θ_Rを制
御し、セクタギヤ４５を、その中心線がウオーム
ギヤ４７の回転軸４６の中心線と直角になる中立
位置（このとき、上記揺動アーム３３先端のボー
ルジヨイント３６は基準面上を回動し、後輪２_L，
２_Rの舵角θ_Rはθ_R＝０になる）から第５図時計回
り方向に回動させたときには、前後輪１_L，２_L，
１_R，２_R間の転舵比（後輪転舵角θ_R／前輪転舵角
θ_F）を後輪２_L，２_Rが前輪１_L，１_Rと逆方向に向
く逆位相に制御する一方、反対に反時計回り方向
に回動させたときには、転舵比を後輪２_L，２_Rが
前輪１_L，１_Rと同じ方向に向く同位相に制御する
ように構成されている。

さらに、本考案の特徴として、上記ギヤ機構５
３を構成するウオームギヤ４７、傘歯車４８，４
９、および上記セクタギヤ４５は共に剛性軟質材
料としての例えばエンジニアリングプラスチツク
にて形成されている。

また、上記ホルダ３１を支持するケーシング３
４には、上記回動部材としてのセクタギヤ４５の
左右両側方に該セクタギヤ４５の回動範囲を規制
するピンよりなる逆位相側および同位相側のスト
ツパ部材５１，５２が取り付けられており、第５
図の下側部に示すように、セクタギヤ４５が逆位
相側に回動したときには、その中立位置からの回
動角が例えば−17.5°となると、セクタギヤ４５
が逆位相側ストツパ部材５１に当接してそれ以上
の回動が規制される一方、セクタギヤ４５の同位
相側への回動時には、中立位置からの回動角が例
えば20°になると、セクタギヤ４５が同位相側の
ストツパ部材５２に当接して動きが規制されるよ
うになされている。そして、上記セクタギヤ４５
が上記逆位相側のストツパ部材５１に当接したと
きのステツピングモータ５０の制御位置をその初
期位置とするように構成されている。尚、上記両
ストツパ部材５１，５２は上記セクタギヤ４５等
と同様にエンジニアリングプラスチツクにて形成
されている。また、第３図中、３９は後輪転舵機
構１２におけるリレーロツド１５の最大移動範囲
を規制するロツドストツパである。

上記ステツピングモータ５０は第６図に示すよ
うにマイクロコンピユータ内蔵のコントロールユ
ニツト１００からの出力によつて作動制御される
ように構成され、このコントロールユニツト１０
０には車両の走行速度SPDを検出する車速セン
サ１０１からの検出信号が入力されている。

そして、上記コントロールユニツト１００はイ
グニツシヨンキースイツチ（図示せず）のON操
作に伴つて車載バツテリから供給される電源をシ
ステム電源として作動するものであり、その内部
構成を第７図によつて説明すると、コントロール
ユニツト１００は制御部としてのCPU１０２と
所定の制御データを記憶するROM１０３とを備
え、上記CPU１０２は、バツテリ電圧（12V）を
5Vの定電圧に保つ定電圧回路１０４からの出力
電圧V_CCによつて作動し、CPU１０２の暴走を検
出するCPU暴走検出部１０５、出力電圧V_CCが
4.5V以下に低下したことを検出する出力電圧検
出部１０６およびイグニツシヨンキースイツチの
ON操作開始時にリセツト信号を出力するパワー
オンリセツト部１０７からの各出力を受けてリセ
ツトされる。

また、上記車速センサ１０１の出力信号はイン
タフエイス１０８を経て積分フイルタ１０９に入
力され、該フイルタ１０９でチヤタリングを除去
された後、波形整形回路１１０で信号波形を整形
されてCPU１０２に供給される。

さらに、コントロールユニツト１００は、
CPU１０２の出力を受けてステツピングモータ
５０を駆動するステツピングモータドライバ１１
１を有しているとともに、CPU１０２からのカ
レントダウン指令信号を受けてステツピングモー
タ５０に対するバツテリ電源からの出力電流をモ
ータ５０の非制御中（モータ出力軸５０ａの回転
を停止させているとき）に各相とも例えば
100mAに制限するカレントダウン部１１２を有
している。

ここで、さらに、上記コントロールユニツト１
００のCPU１０２において行われる信号処理手
順について第８図および第９図によつて説明す
る。第８図は信号処理のプログラムのメインルー
チンを示し、イグニツシヨンキースイツチのON
操作によるスタートの後、先ず、ステツプS₁でシ
ステムの初期化を行い、次のステツプS₂で、ステ
ツピングモータ５０の現在ステツプ数MPをMP
＝０に、その目標ステツプ数CPをCP＝−580に
それぞれ設定するとともに、モータ位置初期化制
御モードの実行を示すフラグF₁をF₁＝１にセツ
トする。上記目標ステツプ数CPは、ステツピン
グモータ５０の制御初期位置、つまりセクタギヤ
４５が逆位相側ストツパ部材５１に当接して転舵
比が逆位相側の最大転舵比になつている位置を
CP＝０とし、そこからモータ５０をその目標制
御位置に制御するときにモータ５０に入力される
パルス信号のステツプ数を示すものであり、また
現在ステツプ数MPは、モータ５０の現在の制御
位置の上記制御初期位置からのステツプ数を示す
ものである。尚、上記フラグF₁は、モータ５０
をその制御位置の初期化のために制御するモータ
位置初期化制御モードのときにはF₁＝１にセツ
トされるが、車速SPDに応じて転舵比を制御す
る車速感応制御モードのときにはF₁＝０にリセ
ツトされる。

この後、ステツプS₃に進み、上記フラグF₁が
F₁＝１か否かの判定を行う。この判定がF₁＝１
のYESであるとき、つまりモータ５０の位置初
期化制御モードを行うときには、ステツプS₄に進
み、上記モータ５０に対する目標ステツプ数CP
が現在ステツプ数MPに等しいか否かを判定し、
この判定がCP≠MPのNOのときにはそのまま上
記ステツプS₃に戻る。また、判定がCP＝MPの
YESでモータ５０の制御位置初期化が終了して
いるときには、ステツプS₅に進み、モータ５０の
目標ステツプ数CPおよび現在ステツプ数MPを
CP＝MP＝０にし、かつフラグF₁をF₁＝０にリ
セツトするとともに、このモータ５０の制御位置
初期化を１度実行し終つたことを識別するための
フラグF₂をF₂＝１にセツトした後、上記ステツ
プS₃に戻る。

一方、上記ステツプS₃での判定がF₁＝０のNO
でモータ５０を転舵比変更のために制御するとき
には、ステツプS₆に進んで車速センサ１０１によ
り検出された車速SPDがSPD＝０（停車状態）に
あるか否かを判定し、この判定がYESのときに
は、ステツプS₇においてさらに上記フラグF₂が
F₂＝０かであるか否かを判定する。そして、こ
のステツプS₇での判定がF₂＝１のNOであるとき
にはそのまま上記ステツプS₃に戻るが、判定が
F₂＝０のYESでモータ５０の制御位置初期化を
車速SPD＝０の停車時に実行していないときに
は、ステツプS₈でフラグF₁をF₁＝１にセツトし、
次のステツプS₉でモータ５０の目標ステツプ数
CPをその制御初期位置に対応するCP＝−580に
設定したのち上記ステツプS₃に戻る。

また、上記ステツプS₆での判定がSPD≠０の
NOであるときにはステツプS₁₀に進み、検出さ
れた車速SPDを予め車速に応じて設定されて
ROM１０３に記憶されている制御データテーブ
ルに照合して、モータ５０の目標ステツプ数CP
を実際の車速SPDに対応する目標ステツプ数CP
＝ｆ（SPD）にセツトし、次のステツプS₁₁で上記
両フラグF₁，F₂を共にF₁＝F₂＝０にリセツトし
たのち上記ステツプS₃に戻る。尚、上記ROM１
０３に記憶されている制御データテーブルは、第
１０図に示すように車速SPDに応じて前後輪１_L，
２_L，１_R，２_Rの転舵比が変化し、車速SPDが低
い場合には、車両の回頭性を良好にするために、
後輪２_L，２_Rが前輪１_L，１_Rに対して逆方向にす
なわち逆位相で転舵されて、転舵比が負となる一
方、車速SPDが例えば約67Km／時に達したとき
には、転舵比が零になり、前輪１_L，１_Rの転舵に
関係なく後輪２_L，２_Rの舵角θ_Rがθ_R＝０に保たれ
て車両が通常の２輪操舵状態になる。さらに高速
走行の場合には、コーナリング時の後輪２_L，２_R
のグリツプ力を向上させて走行安定性を高めるた
めに、後輪２_L，２_Rが前輪１_L，１_Rと同方向にす
なわち同位相に転舵されて、転舵比が正となるよ
うに設定されている。

また、第９図はCPU１０２に内蔵されている
タイマにセツトされた時間が経過したときに上記
メインルーチンに対して割込み処理されるインタ
ラプトルーチンを示し、このインタラプトルーチ
ンでは、先ず、最初のステツプS₂₀でモータ５０
の目標ステツプ数CPが現在ステツプ数MPと等
しいことを判定する。この判定がCP＝MPの
YESのとき、つまりモータ５０へのパルス信号
の出力が不要でモータ５０をその制御位置に保持
するときには、ステツプS₂₁に進んでカレントダ
ウン指令信号をカレントダウン部１１２に出力す
ることにより、モータ５０への印加電圧を低下さ
せてその発熱量を抑え、次いでステツプS₂₈で次
回の割込み処理を発生させる上記タイマをセツト
したのち上記メインルーチンにおける割込み後の
ステツプに復帰する。

また、上記ステツプS₂₀での判定がCP≠MPの
NOであるときには、ステツプS₂₂に進んで上記
カレントダウン部１１２に対するカレントダウン
指令信号の出力を解除したのち、ステツプS₂₃に
進み、上記モータ５０の目標ステツプ数CPと現
在ステツプ数MPとの大小関係を判定する。この
判定がCP＞MPのYESであるときには、ステツ
プS₂₄に進んでモータ５０が転舵比の同位相方向
に１ステツプだけ動くようにその励磁相を切り換
え、次いでステツプS₂₅で現在ステツプ数MPを
MP←MP＋１に更新したのち上記ステツプS₂₈に
移る。一方、上記ステツプS₂₃での判定がCP＜
MPのNOであるときには、ステツプS₂₆に進んで
モータ５０が転舵比の逆位相方向に１ステツプだ
け動くようにその励磁相を切り換え、ステツプ
S₂₇で現在ステツプ数MPをMP←MP−１に更新
したのち上記ステツプS₂₈に移る。

よつて、上記メインルーチンにおけるステツプ
S₂〜S₄，S₇〜S₉およびインタラプトルーチンにお
けるステツプS₂₀，S₂₃，S₂₆，S₂₇により、車両の
イグニツシヨンキースイツチのON操作時または
車速SPD＝０の車両停止時、モータ５０により
セクタギヤ４５を逆位相方向（第５図時計回り方
向）に回動させてその逆位相側ストツパ部材５１
との当接によりモータ５０の制御初期位置を位置
決めするようにしたモータ位置決め手段１１３が
構成されている。

また、メインルーチンにおけるステツプS₅〜
S₁₀およびインタラプトルーチンにおけるステツ
プS₂₀〜S₂₈により、上記モータ位置決め手段１１
３で位置決めされた制御初期位置を基準としてモ
ータ５０を所定の制御特性で作動制御するように
したモータ制御手段１１４が構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

先ず、使用停止状態にある車両を運転すべく、
そのイグニツシヨンキースイツチをON操作する
と、それに伴つてコントロールユニツト１００か
らステツピングモータ５０にその制御位置を初期
化するための580ステツプのパルス信号が出力さ
れてモータ５０が作動し、このモータ５０の作動
により該モータ５０にウオームギヤ４７および傘
歯車４８，４９のギヤ機構５３を介して連結され
ているセクタギヤ４５が逆位相方向（第５図で時
計回り方向）にモータ５０に対するパルス信号の
最大ステツプ数（580ステツプ）に相当する37.5°
以下の回動角をもつて回動する。そして、セクタ
ギヤ４５が逆位相側ストツパ部材５１に当接する
と、その後はモータ５０が脱調状態（空回り状
態）となつてモータ５０へのパルス信号の出力が
継続され、580ステツプのパルス信号が全てモー
タ５０に出力されると、上記セクタギヤ４５がス
トツパ部材５１に当接した状態でのモータ５０の
制御位置がその初期位置として位置決めされる。

このようなモータ５０の位置決め後、車両が走
行状態に移行すると、そのときの車速SPDが車
速センサ１０１により検出されて該車速センサ１
０１からコントロールユニツト１００に検出信号
が出力され、このコントロールユニツト１００に
おけるCPU１０２により車速SPDに応じた転舵
比が算出され、その転舵比に対応したパルス信号
がモータ５０に出力されてモータ５０が作動す
る。このモータ５０の作動によりセクタギヤ４５
が回動して該セクタギヤ４５に連結されている揺
動アーム３３の揺動軌跡面が基準面に対し傾斜変
更され、この変更によりステアリングホイール１
０の操作つまり前輪１_L，１_Rの転舵に連動して移
動軸線l₁回りに回動するコネクテイングロツド３
７の動きに対するコントロールロツド３０の移動
方向および移動距離が変化し、このコントロール
ロツド３０の移動に応じて後輪２_L，２_Rが前輪１
_Ｌ，１_Rに対し上記算出された所定の転舵比になる
よう、パワーステアリング機構１６のパワーシリ
ンダ１７によつてアシストされながら転舵され
る。このことにより、車両の４輪１_L，１_R，２_L，
２_Rが低車速時には転舵比が逆位相に、高車速時
には転舵比が同位相にそれぞれなるように制御さ
れる。

また、こうした車両の運転中、車両が走行停止
して車速SPDがSPD＝０になると、その都度、
上記と同様にしてモータ５０の制御初期位置への
位置決めが行われる。

したがつて、、この実施例の場合、車両の前後
輪１_L，２_L，１_R，２_Rの転舵比をステツピングモ
ータ５０を用いたオープンループ制御方式で制御
するため、車速変化時に転舵比を素速く変更制御
することができ、制御への応答性を高めることが
できる。

また、イグニツシヨンキースイツチのON操作
時および停車の都度、上記の如くセクタギヤ４５
が逆位相側ストツパ部材５１に当接されてモータ
５０の制御初期位置が位置決めされるので、モー
タ５０の位置決めのために光センサ等の専用のセ
ンサを別設する必要がなく、セクタギヤ４５の回
動範囲を規制するストツパ部材５１，５２の一方
をそのまま利用でき、よつて装置のコストアツプ
化を回避することができる。

その際、セクタギヤ４５を逆位相側ストツパ部
材５１に当接させてモータ５０を位置決めするの
で、その位置決めを転舵比が逆位相側に制御され
る低車速域で車速SPD＝０のときに行うことを
考慮すると、位置決め頻度が多くなり、モータ５
０の制御位置を常に正確に保つことができる。

また、ステツピングモータ５０の回転力を後輪
転舵機構１２に伝える傘歯車４８，４９、ウオー
ムギヤ４７およびセクタギヤ４５がエンジニアリ
ングプラスチツクにて形成されていることから、
イグニツシヨンキースイツチのON操作時および
停車時、セクタギヤ４５がストツパ部材５１に当
接した後にステツピングモータ５０が脱調状態に
なつても、上記両傘歯車４８，４９間およびウオ
ームギヤ４７、セクタギヤ４５間での歯打音発生
を大幅に低減することができる。

さらに、ストツパ部材５１，５２もエンジニア
リングプラスチツクにて形成されているので、前
後輪１_L，２_L，１_R，２_R間の転舵比を逆位相また
は同位相に制御した際、セクタギヤ４５がストツ
パ部材５１，５２に当接することにより発生する
打音を低減することができる。

尚、上記実施例では、車両の前後輪１_L，１_R，
２_L，２_Rの転舵比を車速SPDに応じて可変制御す
るようにした４輪操舵装置に適用した場合を例示
したが、本考案は後輪を車速および前輪舵角に応
じて直接ステツピングモータによつて駆動するよ
うにした４輪操舵装置にも適用することができ
る。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、ステア
リングホイールの操作により前後の車輪を転舵す
るようにした車両の４輪操舵装置において、後輪
の舵角をステツピングモータの作動によつて回動
部材を介して制御することとし、かつ上記回動部
材をその回動範囲を規制するストツパ部材に当接
せしめてモータの制御初期位置を位置決めするよ
うにしたことにより、モータ位置決め用のセンサ
を別途に設けることなく安価で簡単な構成でもつ
て、ステツピングモータを用いた応答性の高い４
輪操舵のオープンループ制御を行うことができ
る。

また、ステツピングモータの回転力を回動部材
に伝えるギヤ機構の各ギヤ要素をプラスチツク等
の剛性軟質材料にて構成したので、ステツピング
モータの制御初期位置を位置決めする際、モータ
の脱調による各ギヤ要素への歯打音発生を大幅に
低減でき、よつて車両運転時の異音の発生を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す図である。第２図
ないし第１０図は本考案の実施例を示し、第２図
は４輪操舵装置の概略構成を示す平面図、第３図
は同模式斜視図、第４図は転舵比制御機構の縦断
面図、第５図はストツパ部材により規制されるセ
クタギヤ回動範囲を示す説明図である。第６図は
コントロールユニツトに対する各機器の接続状態
を示す説明図、第７図はコントロールユニツトの
内部構成を示すブロツク図、第８図はコントロー
ルユニツトにおけるCPUで処理されるメインル
ーチンを示すフローチヤート図、第９図は同イン
タラプトルーチンを示すフローチヤート図、第１
０図はROMに記憶されている制御データテーブ
ルを示す特性図である。１_L，１_R……前輪、２_L，２_R……後輪、３……
前輪転舵機構、７……ステアリング機構、１０…
…ステアリングホイール、１２……後輪転舵機
構、１６……パワーステアリング機構、１７……
パワーシリンダ、２０……コントロールバルブ、
２９……転舵比制御機構、３０……コントロール
ロツド、３３……揺動アーム、３７……コネクテ
イングロツド、４０……回転付与アーム、４５…
…セクタギヤ、４７……ウオームギヤ、４８，４
９……傘歯車、５０……ステツピングモータ、５
１……ストツパ部材、５３……ギヤ機構、１００
……コントロールユニツト、１０１……車速セン
サ、１０２……CPU、１０３……ROM、１１３
……モータ位置決め手段、１１４……モータ制御
手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ステアリングホイールの操作に応じて前後輪を
転舵するようにした車両の４輪操舵装置であつ
て、前輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵
する後輪転舵機構と、該後輪転舵機構に連係され
た回動部材を介して後輪舵角を制御するステツピ
ングモータと、このステツピングモータの回転力
を上記回動部材に伝えるギヤ機構と、上記回動部
材に当接してその回動範囲を規制するストツパ部
材と、車両運転中の所定時期、上記ステツピング
モータにより回動部材を回動させて上記ストツパ
部材との当接によりステツピングモータの制御初
期位置を位置決めするモータ位置決め手段と、上
記ステツピングモータを上記制御初期位置を基準
として作動制御するモータ制御手段とを備えてな
り、かつ上記ギヤ機構の各ギヤ要素はプラスチツ
ク等の剛性軟質材料にて構成されていることを特
徴とする車両の４輪操舵装置。