JPH0390481A - 後輪操舵制御装置 - 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、車両等に用いられる後輪操舵制御装置に関し
、詳しくは、旋回走行中に急激なアクセルワークを行っ
た際に発生することのあるタックイン現象（旋回半径が
小さくなる方向への巻込み）や、ドリフトアウト現象（
旋回半径が大きくなる方向への変化）を解消するように
した後輪操舵制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 前輪の操舵に関連して後輪も操舵するようにしたいわゆ
る４輪操舵技術の公知例としては、例えば特開昭５５−
９１４５８号公報に記載のものがある。これは、前輪舵
角が所定舵角に達するまでは後輪を同相操舵する一方、
前輪舵角が所定舵角を越えると後輪を逆相操舵するもの
で、ハンドルを比較的に大きく回すような例えば車庫入
れ等の場合には、後輪が逆相操舵されるので、小回り性
が高められ、また、ハンドルをわずかに回すような高速
旋回時等の場合には、後輪が同相操舵されるので、後輪
のコーナリングフォースを積極的に発生させて操安性を
高めることができる。

ところで、このような公知技術を採用した車両にあって
は、前後輪が操舵されている状態でアクセルペダルを急
激に操作すると車両の安定性が乱れ易い不具合が指摘さ
れている。すなわち、前輪駆動車の場合で、旋回時にア
クセルペダルを急激にオフにすると旋回半径が小さくな
る方向に巻込まれるタックイン現象や、アクセルペダル
を急激に踏み込むと旋回半径が大きくなる方向に変化す
るドリフトアウト現象が発生することがあった。

そこで、このような不具合を解消するものとして、特公
昭６４−６０６８号公報に記載の「４輪操舵車両」が知
られている。これは、アクセルペダルの踏み込み状態か
らエンジン負荷を検出し、エンジンの負荷状態に応じて
後輪舵角を修正することにより、タックイン現象やドリ
フトアウト現象を解消しようとするものである。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかしながら、このような従来の「４輪操舵車両」にあ
っては、負荷状態検出手段、すなわち、具体的な開示例
によれば、アクセルペダルまたはエンジンスロットルに
付設のスロットル開度検出器（いわゆるスロットルセン
サ）によって、エンジンの負荷状態を検出し、この負荷
状態に応じて後輪操舵を修正する構成であったため、例
えば、後輪操舵中に変速操作を行った場合、修正が適切
でなくなることがあった。

すなわち、アクセルペダルを急激に操作するとエンジン
の負荷状態が変化し、したがって、エンジンの駆動トル
ク（以下、エンジントルク）が急激に変化して上述した
タックインやドリフトアウトといった不本意な車体姿勢
変化を招くのであるが、旋回走行中の車体姿勢を変化さ
せる要因はこのエンジントルクそのものではなく、正確
には、駆動輪トルクの大きさである。そして、この駆動
輪トルクは前記のエンジントルクに、変速機のギヤ比に
相当するいわゆるトルク比（自動変速機の場合はこれに
トルクコンバータのトルク比が加わる）を乗じた大きさ
であり、変速機の変速状態によって駆動輪トルクの大き
さは変化するのである。

したがって、従来例は、例えば、エンジン負荷が大きい
にも拘らず、高ギヤ位置選択等で駆動輪トルクが小さく
なっているような場合に、後輪舵角の修正が必要以上に
行われてしまい、操安性が低下するといった問題点があ
った。

そこで、本発明は、駆動輪トルクに応じて後輪舵角を修
正し、旋回時の操安性を向上することを目的としている
。

（課題を解決するための手段） 本発明による後輪操舵制御装置は上記目的達成のため、
前輪の操舵状態に関連して後輪操舵角の目標舵角値を演
算する後輪操舵制御装置において、エンジンからの駆動
力を受ける前輪または後輪の駆動輪トルクを検出するト
ルク検出手段と、該トルク検出手段の検出トルクを用い
て前記目標舵角値を補正する補正手段と、を備えている
。

（作用） 本発明では、駆動輪トルクを検出し、この駆動輪トルク
に基づいて後輪の操舵量修正が行われる。

したがって、変速状態が変化した場合でも適切な後輪舵
角を与えることができ、旋回走行時の操安性を向上でき
る。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本発明に係る後輪操舵制御装置の第１実施
例を示す図であり、前輪駆動車（ＦＦ車）への適用例で
ある。

まず、構成を説明する。

第１図において、１は前輪操舵機構であり、前輪操舵機
構１は、操舵ハンドル２、ラックアンドピニオン機構３
、リレーロッド４ａ、４ｂ、ナックルアーム５ａ、５ｂ
を備え、ラックアンドピニオン機構３は操舵ハンドル２
の回動運動を往復運転に変換し、リレーロッド４ａ、４
ｂを車幅方向に変移して左右前輪５ａ、５ｂを操舵する
。また、７ａ、７ｂは各々前輪６ａ、６ｂに連結するド
ライブシャフトで、ドライブシャフト？ａ、７ｂは差動
機構８を介して変速機構９の出力軸９ａに連結し、変速
機構９の入力軸（図示路）はエンジン１０の出力軸（図
示路）に連結する。

一方、１１は後輪操舵機構であり、後輪操舵機構１１は
油圧シリンダ１２と、この油圧シリンダ１２によって車
幅方向に変移させられる一対のロッド１３ａ。

１３ｂと、ロッド１３ａ、１３ｂと後輪１５ａ、１５ｂ
との間を連結するナックルアーム１４ａ、１４ｂと、を
備え、後輪舵角信号δｒに応じた油圧力を油圧シリンダ
１２で発生し、この油圧力によってロッド１３ａ１３ｂ
を変移して後輪１５ａ、１５ｂを操舵する。

２０はトルク検出手段および補正手段としての機能を有
するコントローラであり、コントローラ２゜はマイクロ
コンピュータ等を含んで構成され、各種センサ、 すなわち、左前輪の車輪速Ｖ１を検出する左前輪側回転
センサ２１、右前輪の車輪速ｖ２を検出する右前輪側回
転センサ２２、左後輪の車輪速■３を検出する左後輪側
回転センサ２３、右後輪の車輪速度Ｖ４を検出する右後
輪側回転センサ２４、操舵ハンドルの操舵角θを検出す
る舵角センサ２５、エンジン負荷Ｔｅの大きさを例えば
スロットル開度とエンジン回転数の関係からあるいは吸
入空気量とエンジン回転数の関係から求めるエンジン負
荷検出センサ２６、変速機の入・出力軸トルク比αを、
手動変速機の場合であれば、ギヤ比（ファイナルギヤ比
を含む）からまた自動変速機の場合であればギヤ比（フ
ァイナルギヤ比を含む）とトルクコンバータのトルク比
とから求めるトルク比検出センサ２７、車体に作用する
横方向加速度Ｙｇを検出する加速度センサ２８、などか
らの各種センシング信号を人力し、後述のプログラムを
実行して後輪の操舵量を演算するとともに、駆動輪トル
クを演算し、このトルクに応じて後輪操舵量を補正演算
し、その演算結果を操舵角信号δｒとして出力する。

次に、作用を説明する。

第２図はコントローラ２０で実行されるプログラムの要
部のフローチャートである。このフローチャートにおい
て、まず、舵角センサ２５からのハンドル操舵角θ、エ
ンジン負荷検出センサ２６からのエンジン負荷Ｔｅおよ
びトルク比検出センサ２７からのトルク比αを読み込み
（ステップＳ　ｌ−Ｓ　３）、次に、次式のに従って駆
動輪トルクＴｔを演算する（ステップＳ４）。

Ｔｔ＝ＴｅＸα・・・・・・■ 次いで、駆動輪トルクＴｔに対する補正量ΔＫを以下の
ようにして演算する（ステップＳＳ）。

予め、駆動輪トルクＴｔの大きさに対応して補正すべき
後輪操舵量の補正値ΔＫをプロットした補正テーブル（
ステップＳ、の枠内に図示する）を設定し、ステップＳ
４で求めたＴｔによってこのテーブルをルックアップし
て、必要な補正量ΔＫを得る。補正テーブルとしては、
例えば前輪駆動車の場合であれば、次のように設定する
。小さな駆動輪トルクの領域では補正量Δにも小さく、
中程度の領域ではΔにも中程度に、そして大きなトルク
領域では大きな補正量ΔＫを得るようにする。

次に、後輪の操舵量δｒを演算する（ステップＳ６）の
であるが、この演算には次式〇を用いる。

次式■は比例項（Ｋ・θ）と微分項（Ｔ−σ）とからな
り、 δｒ＝Ｋ・θ−Ｔ−１・・・・・・■ 但し、Ｋ：に’−ΔＫ Ｋ′二車速に応じて変化する後輪操舵 の基準特性 θ：ハンドル操舵角 θ：ハンドル操舵角速度 δｒは、そのときのハンドル操舵角θに係数Ｋを乗じた
値からハンドル操舵角速度δに応じた値ＣＴ−１＞を減
算して得られる。ここで、上式■を用いた後輪操舵につ
いて、第３図のタイ旦ングチャートを用いて説明する。

第３図において、縦軸は操舵角、横軸は時間を表わして
いる。今、前輪の操舵角が破線で示すような状態で変化
したとすると、後輪舵角は一時的に逆位相が与えられ、
その後同位相側に制御されるといった態様となる。

なお、逆位相側の舵角成分と同位相側の舵角成分は車速
によって変化する。上式〇はいわゆる「位相反転制御」
を行う後輪操舵システムに用いられる演算式で、比例項
によって、車速およびハンドル操舵角に応じて同位相の
後輪舵角を発生し、中高速域では、アンダーステア特性
を強めて旋回時やレーンチェンジ時の操安性を向上させ
るとともに、収れん性を向上させ、また、低速域では、
弱アンダーステア特性により、旋回性能を向上させる効
果を得る。一方、微分項によって、次の効果を得る。す
なわち、主として中低速時に、ハンドル角速度、つまり
ドライバーがハンドルを操作スる“速さ”に応じて瞬間
的なあるいは一時的な逆位相の後輪舵角を発生すること
により、車両の回転運動の立ち上がりを早め、速い操舵
時の操舵応答性を向上する。なお、ゆっくりとした操舵
時には、逆位相の後輪舵角を発生せず、車体はゆっくり
とした応答となる。上式■中の係数には、（Ｋ’−ΔＫ
）で与えられ、そして、Ｋ′の値がそのときのΔＫによ
って補正される。例えば、駆動輪トルクＴｔが大きけれ
ば大きなΔＫが与えられるので、Ｋは減少側に補正され
、Ｋ・θの値が小さくなり、その結果、後輪舵角δｒを
減少方向（第３図のイから口）に修正して、後輪のコー
ナリングフォースを減少方向にコントロールでき、アク
セルペダルの急激な踏み込みに伴うドリフトアウトを回
避できる。あるいは駆動輪トルクＴｔが小さい場合には
、Δにも小さくなるので、δｒに対する上記減少補正量
が少なくなり、したがって、後輪に同位相側の大きな舵
角を与えて、タックインを回避することができる。

このように、本実施例によれば、駆動輪トルク（Ｔｔ）
に応じて上式■の比例項（Ｋ・θ）を補正するようにし
たので、車速やハンドルの操舵状態に加えて旋回走行中
の駆動輪トルク変化に応じても後輪舵角を制御すること
ができ、旋回時のタックイン現象やドリフトアウト現象
を効果的に回避することができる。なお、本実施例では
駆動輪トルクＴｔを演算によって求めているが、例えば
、駆動輪にトルクビックアンプを取付け、このトルクビ
ックアンプによって、直接に駆動輪トルクＴｔを検出し
てもよい。

第４図は本発明に係る後輪操舵制御装置の第２実施例を
示すそのプログラムのフローチャートである。なお、第
１実施例と同一の処理ステップには同一のステップ番号
を付与し、そ説明を省略する。この実施例では、前後４
車輪の各車輪速Ｖ１〜Ｖ４を読み込み（ステップＳｓ’
）　、これらの車輪速Ｖ、−Ｖ、から次式■に従って駆
動輪スリップ比Ｓを演算しくステップＳ、２）、 但し、Ｖｌ　：左前輪の車輪速 ｖ２　：右前輪の車輪速 ｖ３　：左後輪の車輪速 Ｖ４　：右後輪の車輪速 駆動輪トルクＴｔおよび駆動輪スリップ比Ｓに対する補
正量ΔＫを演算する（ステップＳ、３）といった処理を
行う。補正量Δにの演算はスリップ比Ｓの大小に応じて
予め設定したいくつかの補正カーブのなかからそときの
Ｓの大きさに従ってＩつの補正カーブを選択し、選択さ
れた補正カーブとそのときの駆動輪トルクＴｔの大きさ
とから補正量ΔＫを決定する。そして、この決定した補
正量ΔＫを用いて、上式■の比例項（Ｋ・θ）を補正す
る。

この実施例によれば、駆動輪トルクＴｔに加えて、駆動
輪スリップ比Ｓの大きさに応しても、後輪舵角δｒを制
御するようにしたので、次のような効果を得ることがで
きる。すなわち、旋回中の車体ロールが大きいと内輪荷
重が減少し、内輪側駆動輪にスリップが発生して前輪の
コーナリングフォースが低下しアンダーステア傾向が強
まるが、この内輪側駆動輪のスリップを駆動輪スリップ
比Ｓとして検出し、このスリップ比Ｓを用いて後輪舵角
を補正するようにすれば、上記アンダーステア傾向を回
避することができ、操安性を一層向上できる。

第５図は本発明に係る後輪操舵制御装置の第３実施例を
示すそのプログラムのフローチャートチあり、車体に作
用する横加速度を検出して第２実施例と同様な効果を得
るようにしたものである。

すなわち、旋回中の車体ロールの大きさは、車体に作用
する横加速度Ｙｇの大きさに対応し、Ｙｇが大きい程ロ
ールも大きい。したがって、横加速度センサからのＹｇ
を読み込み（ステップ５５４）、Ｙｇの大小に応じて予
め設定したいくつかの補正カーブのなかからそのときの
Ｙｇの大きさに従って１つの補正カーブを選択し、選択
された補正カーブとそのときの駆動輪トルクＴｔの大き
さとから補正量ΔＫを決定し、この決定した補正量ΔＫ
を用いて上式■の比例項（Ｋ・θ）を補正するようにし
ても、旋回内輪側駆動輪のスリップによるアンダーステ
ア傾向を回避でき、操安性を向上できる。あるいは、同
じ駆動輪トルクが加わっても、荷重が小さい場合は、駆
動輪のスリップ量が増加してアンダーステアとなるので
、例えば、サスペンションストロークセンサやサスペン
ションロードセンサによって駆動輪の荷重量を検出し、
この荷重量に応じて補正量ΔＫを決定するようにしても
よい。

なお、上記各実施例においては、前輪駆動車（ＦＦ車）
を例にして説明したが、本発明は、後輪駆動車（ＦＲ車
）に適用することもできる。但し、ＦＲ車にあっては、
旋回中にアクセルペダルを急激に踏み込むとスピン現象
が発生し、また、アクセルペダルを急激にオフにすると
アンダーステアが強まるといった前記ＦＦ車とは逆の挙
動となるので、ＦＲ車の場合には、駆動輪トルクＴｔが
増大方向に変化した際に後輪舵角を同相方向に増大させ
、また、駆動輪トルクＴｔが減少方向に変化した際には
後輪舵角の同相方向の転舵量を減少させるような補正特
性を与えるようにする。つまり、前記ＦＲ車と逆の補正
特性を与えれば良い。

（効果） 本発明によれば、駆動輪トルクを検出し、この駆動輪ト
ルクに応じて後輪舵角を修正するようにしたので、例え
ば旋回時のアクセルワーク変化に伴うタックイン現象（
又はスピン現象）やドリフトアウト現象（又はアンダー
ステア化）を有効に回避でき、操安性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

、第１〜３図は本発明に係る後輪操舵制御装置の第１実
施例を示す図であり、第１図はその構成図、第２図はそ
のプログラムのフローチャート、第３図はその制御方法
を示すタイミングチャート、第４図は本発明に係る後輪
操舵制御装置の第２実施例を示すそのプログラムのフロ
ーチャート、第５図は本発明に係る後輪操舵制御装置の
第３実施例を示すそのプログラムのフローチャートであ
る。 ２０・・・・・・コントローラ （トルク検出手段、 補正 手段） 特 許 出 願 人 日産自動車株式会社 代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪の操舵状態に関連して後輪操舵角の目標舵角値を演
   算する後輪操舵制御装置において、エンジンからの駆動
   力を受ける前輪または後輪の駆動輪トルクを検出するト
   ルク検出手段と、該トルク検出手段の検出トルクを用い
   て前記目標舵角値を補正する補正手段と、を備えたこと
   を特徴とする後輪操舵制御装置。