JPH05213226A

JPH05213226A - 後輪操舵制御装置

Info

Publication number: JPH05213226A
Application number: JP4227792A
Authority: JP
Inventors: Kouichirou Kurata; 効市朗倉田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、車速センサの検出する車速と前輪
操舵角センサの検出する前輪操舵角とにより後輪を目標
操舵角に操舵すべく制御する際に運転者の操舵意思を反
映させ、従来に比し制御部の固定的な判断による誤った
後輪の目標操舵角の決定を防止するとともに、後輪の位
相を任意に変化させること目的としている。【構成】このため、車両の車速を検出する車速センサ
を設け、車両の前輪操舵角を検出する前輪操舵角センサ
を設け、運転者の操舵意思を数値として検出する補助入
力変位センサを設け、車速センサの検出する車速と前輪
操舵角センサの検出する前輪操舵角とにより後輪を目標
操舵角に操舵すべく制御する際に補助入力変位センサか
らの検出信号により後輪の位相を変化させるべく制御す
る制御部を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は後輪操舵制御装置に係
り、特にステアリングホイールの操作状態に応じて後輪
の目標操舵角を補正し得て車両の挙動を安定させ得る後
輪操舵制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、車両の走行性能を向上させるべ
く、前輪のみならず後輪をも操舵する車両が提案されて
いる。このように、車両の前輪の操舵状態に応じて後輪
を操舵すべく制御する後輪操舵制御装置には、例えば、
車速センサや前輪操舵角センサ等により車速や前輪操舵
角を検出して制御部に入力し、この制御部よって後輪操
舵手段の駆動部を駆動し、前輪の操舵状態に応じて後輪
を操舵すべく制御するものがある。

【０００３】前記後輪操舵制御装置は、例えば、低速に
よる車庫入れや狭い屈曲路等の走行の際に、前輪と逆位
相に後輪を操舵すべく制御することにより、車両の取り
回し性を向上させることができるものである。一方、後
輪操舵制御装置は、高速による車線変更等の走行の際
に、前輪と同位相に後輪を操舵すべく制御することによ
り、車両の操縦安定性を向上させることができるもので
ある。

【０００４】このように、車両の前輪の操舵状態に応じ
て後輪を操舵すべく制御するものとしては、特開平３−
９０４８１号公報に開示されるものがある。この公報に
開示される後輪操舵制御装置は、駆動車輪のトルクを検
出するトルク検出手段と、このトルク検出手段の検出す
るトルクを用いて前記後輪の目標操舵角を補正する補正
手段とを備え、旋回走行時のアクセル操作の変化に応じ
て後輪の目標操舵角を補正することにより、旋回走行時
のオーバステアによるタックイン現象やアンダーステア
によるドリフトアウト現象の発生を防止したものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の後輪
操舵制御装置においては、車速や前輪操舵角により後輪
を操舵すべく制御するものがある。例えば、図９に示す
如く、速度が上昇すると前輪操舵角に応じて後輪を前輪
に対して逆位相から同位相に変化させていた。

【０００６】つまり、従来の後輪操舵制御装置は、制御
部の固定的な判断により制御を行っており、本来の後輪
操舵制御装置の機能を制限している。例えば、４０〓／
ｍの走行時において運転者が車線変更や左・右折を同位
相、逆位相で行いたい場合に、運転者の操舵意思を反映
させることができないという不都合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、車両の前輪の操舵状態に応
じて後輪を操舵すべく制御する後輪操舵制御装置におい
て、前記車両の車速を検出する車速センサを設け、前記
車両の前輪操舵角を検出する前輪操舵角センサを設け、
運転者の操舵意思を数値として検出する補助入力変位セ
ンサを設け、前記車速センサの検出する車速と前記前輪
操舵角センサの検出する前輪操舵角とにより前記後輪を
目標操舵角に操舵すべく制御する際に前記補助入力変位
センサからの検出信号により前記後輪の位相を変化させ
るべく制御する制御部を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明の構成によれば、制御部によって、車
速センサの検出する車速と前輪操舵角センサの検出する
前輪操舵角とにより後輪を目標操舵角に操舵すべく制御
する際に、制御部が補助入力変位センサからの検出信号
により後輪の位相を変化させ、運転者の操舵意思を反映
させている。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１０】図１〜図８は、この発明の実施例を示すも
のである。図２において、２は車両、４はステアリング
ホイール、６はステアリング軸、８は前輪操舵手段、１
０は前輪、１２は後輪操舵手段、１４は後輪である。前
記車両２は、前輪１０・１０の操舵状態を基に後輪１４
・１４を操舵する。

【００１１】前記前輪操舵手段８は、前輪１０・１０操
舵用のステアリングホイール４により回動されるステア
リング軸６の先端側を前輪操舵ギヤ機構１６に連絡され
ている。前輪操舵ギヤ機構１６の前輪ラックバー１８
は、両端側を夫々前輪タイロッド２０・２０及び前輪ナ
ックルアーム２２・２２を介して前輪１０・１０に連絡
されている。

【００１２】前記後輪操舵手段１２は、後輪１４・１４
操舵用の駆動力を発生するアクチュエータたる電動機２
４を設け、この電動機２４の駆動力を操舵力に変換して
後輪１４・１４に伝達する後輪操舵ギヤ機構２６に連絡
されている。後輪操舵ギヤ機構２６の後輪ラックバー２
８は、両端側を夫々後輪タイロッド３０・３０及び後輪
ナックルアーム３２・３２を介して後輪１４・１４に連
絡されている。前記後輪操舵手段１２の電動機２４は、
後述する制御部３４に接続されている。

【００１３】前記車両２の車速を検出する車速センサた
る車輪回転センサ４４を設け、車両２の前輪操舵角を検
出する前輪操舵角センサたる前輪ステア回転角センサ４
６を設け、運転者の操舵意思を数値として検出する補助
入力変位センサ５４を設け、車輪回転角センサ４４の検
出する車速と前記前輪ステア回転角センサ４６の検出す
る前輪操舵角とにより前記後輪１４を目標操舵角に操舵
すべく制御する際に前記補助入力変位センサ５４からの
検出信号により前記後輪１４の位相を変化させるべく制
御する制御部３４を設ける。

【００１４】前記制御部３４は、図３に示す如く、Ａ／
Ｄ変換部３６と、演算処理部３８と、駆動部４０と、か
らなる。演算処理部３８は、記憶部４２を有している。

【００１５】前記制御部３４には、車両２の車速を検出
すべくスピードメータ（図示せず）に設けられた車輪回
転角センサ４４と、ステアリングホイール４の操作によ
る例えば前輪操舵ギヤ機構１６の作動量を前輪１０・１
０の操舵角として検出すべく前輪操舵ギヤ機構１６に設
けられた前輪ステア回転角センサ４６と、が接続されて
いる。

【００１６】また、この制御部３４には、電動機２４の
駆動による例えば後輪操舵ギヤ機構２６の作動量を後輪
１４・１４の操舵角として検出すべく後輪操舵ギヤ機構
２６に設けられた後輪操舵角センサ４８が接続されてい
る。

【００１７】そして、この実施例においては、運転者の
操舵意思により後輪１４・１４の位相の変化、つまり後
輪１４・１４の目標操舵角φｒｅｆを補正すべく補助量
を入力する補助量入力手段５０を制御部３４に接続して
いる。

【００１８】補助量入力手段５０は、例えば、図５〜図
７に示す如く、可動機構５２と補助入力変位センサ５４
とから構成される。

【００１９】図５における補助量入力手段５０は、可動
機構５２として、前輪操舵手段８のステアリング軸６に
摺動環体５２Ａを軸方向移動可能に嵌装して設けるとと
もに、この摺動環体５２Ａに円環状レバー５２Ｂを取付
けて設けている。補助入力変位センサ５４は、補助量入
力レバー５０Ｂの基準位置に対する軸方向の移動量を補
助量αとして検出し、制御部３４に入力する。

【００２０】図６における補助量入力手段５０は、可動
機構５２として、前輪操舵手段８のステアリング軸６に
摺動筒体５２Ｃを軸方向移動可能に嵌装して設けるとと
もに、この摺動筒体５０Ｃにステアリングホイール４を
取付けて設けている。補助入力変位センサ５４は、ステ
アリングホイール４の基準位置に対する軸方向の移動量
を補助量αとして検出し、制御部３４に入力する。

【００２１】図７における補助量入力手段５０は、可動
機構５２として、前輪操舵手段８のステアリング軸６に
揺動継手５２Ｄを介して揺動軸５２Ｅの一端を連結して
設けるとともに、この揺動軸５２Ｅの他端にステアリン
グホイール４を取付けて設けている。補助入力変位セン
サ５４は、ステアリングホイール４の基準位置に対する
上下方向あるいは作用方向の移動量を補助量αとして検
出し、制御部３４に入力する。

【００２２】前記制御部３４は、これらセンサ４４〜４
８・５４、特に車輪回転角センサ４４の検出する車速Ｖ
と前輪ステア回転角センサ４６の検出する前輪操舵角θ
と補助入力変位センサ５４の検出する補助量αとによ
り、後輪１４・１４を目標操舵角φに操舵すべく制御す
る。

【００２３】なお、後輪操舵角センサ４８は、後輪１４
・１４を目標操舵角φｒｅｆへ操舵する際に、実際の操
舵角を検出して電動機２４をサーボするものである。

【００２４】詳述すれば、制御部３４は、車輪回転角セ
ンサ４４の検出する車速Ｖと前輪ステア回転角センサ４
６の検出する前輪操舵角θと補助入力変位センサ５４の
検出する補助量αとにより、車両２の後輪１４・１４を
目標操舵角φｒｅｆに操舵すべく、式 φｒｅｆ＝Ｑ｛ｆ（θ）×ｇ（α）×Ｈ（ｖ）｝。によって制御する。

【００２５】上述した式において、ｆ（θ）は、図４
（ａ）によって決定され、ｇ（α）であるｆ（α）は、
図４（ｂ）によって決定され、Ｈ（ｖ）であるｆ（ｖ）
は、図４（ｃ）によって決定され、ｆ（θ）、ｇ
（α）、Ｈ（ｖ）によって目標操舵角φｒｅｆが決定さ
れている（図４ｄ参照）。

【００２６】また、目標操舵角φｒｅｆは、図４（ｃ）
に示す如く、車速Ｖに対して小さく設定されている。な
お、位相の決定は、車速Ｖではなく、前記の如く補助量
αの＋（プラス）・−（マイナス）により決定される。

【００２７】次に図１に沿って作用を説明する。

【００２８】図１において、前記制御部３４内の制御プ
ログラムがスタート（１００）すると、車輪回転角セン
サ４４により車速Ｖを検出（１０２）し、前輪ステア回
転角センサ４６により前輪操舵角θを検出（１０６）
し、補助入力変位センサ５４により補助量αを検出（１
０４）する。

【００２９】前記（１０２）（１０４）（１０６）によ
り得られた車速Ｖと前輪操舵角θと補助量φとから目標
操舵角φｒｅｆを決定する際に、後輪１４・１４の目標
操舵角φをφ＝Ｑ｛ｆ（θ）×ｇ（α）×Ｈ（ｖ）｝に
より算出して決定（１０８）する。

【００３０】このとき、目標操舵角φｒｅｆと実際の操
舵角φとが等しいか否か、つまりφｒｅｆ＝φであるか
否かの判断（１１０）を行い、この判断（１１０）がＹ
ＥＳの場合は、タイムクロック（ＴＩＭＥＣＬＯＣＫ）
（１１２）により所定時間を経過するとスタート（１０
０）にリターンする。

【００３１】また、前記判断（１１０）がＮＯの場合に
は、目標操舵角φｒｅｆが実際の操舵角φを越えている
か否か（φｒｅｆ＞φ）の判断（１１４）を行う。この
判断（１１４）がＮＯの場合には、アクチュエータであ
る電動機２４の作動量を減少させ（１１６）、判断（１
１０）にリターンしている。この判断（１１４）がＹＥ
Ｓの場合には、前記電動機２４の作動量を増加させ（１
１８）、判断（１１０）にリターンしている。

【００３２】このように、車輪回転角センサ４４の検出
する車速Ｖと前輪ステア回転角センサ４６の検出する前
輪操舵角θと補助入力変位センサ５４の検出する補助量
αとにより後輪１４・１４を目標操舵角φｒｅｆに操舵
すべく制御する際に、前輪舵角センサ４６の検出する前
輪操舵角θと補助入力変位センサ５４の検出する補助量
αとにより後輪１４・１４の目標操舵角φｒｅｆを補正
すべく制御する。

【００３３】これにより、運転者のステアリングホイー
ル４の操作状態に応じて操舵意思を位相に反映させ、後
輪１４・１４を同位相あるいは逆位相に変化させること
ができるとともに、後輪１４・１４の目標操舵角φｒｅ
ｆを迅速に補正でき、後輪１４・１４の操舵に運転者の
操舵意思を反映させることができる。

【００３４】また、後輪１４・１４の操舵に運転者の操
舵意思を反映させることによって例えば狭い道でのＵタ
ーンを大なる逆位相で行い、縦列駐車を同位相で行い、
また、市街地走行でも車線変更を同位相で行い、コーナ
を逆位相で行う等を前記運転者が任意に決定することが
でき、運転者の操舵意思を反映させて後輪１４・１４を
操舵し得て、車両２をより運転者の操舵意思に沿わせて
挙動させることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、車両の車速を検出する車速センサを設け、車両の前
輪操舵角を検出する前輪操舵角センサを設け、運転者の
操舵意思を数値として検出する補助入力変位センサを設
け、車速センサの検出する車速と前輪操舵角センサの検
出する前輪操舵角とにより後輪を目標操舵角に操舵すべ
く制御する際に補助入力変位センサからの検出信号によ
り後輪の位相を変化させるべく制御する制御部を設けた
ので、車速センサの検出する車速と前輪操舵角センサの
検出する前輪操舵角とにより後輪を目標操舵角に操舵す
べく制御する際に運転者の操舵意思を反映でき、従来に
比し制御部の固定的な判断による誤った後輪の目標操舵
角の決定を防止することができるとともに、後輪の位相
を任意に変化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す後輪操舵制御のフロー
チャートである。

【図２】後輪操舵制御装置を備えた車両の概略平面図で
ある。

【図３】後輪操舵制御装置の回路構成図である。

【図４】（ａ）前輪操舵角θとｆ（θ）との関係を表わ
す図である。（ｂ）補助量αとｇ（α）との関係を表わす図である。（ｃ）車速ＶとＨ（ｖ）との関係を表わす図である。（ｄ）目標操舵角φｒｅｆを表わす図である。

【図５】（ａ）補助入力手段の側面図である。（ｂ）補助入力手段に対するステアリングホイールの正
面図である。

【図６】（ａ）別の補助入力手段の側面図である。（ｂ）別の補助入力手段に対するステアリングホイール
の正面図である。

【図７】（ａ）さらに別の補助入力手段の側面図であ
る。（ｂ）さらに別の補助入力手段に対するステアリングホ
イールの正面図である。

【図８】車両の前輪操舵角に対する後輪操舵角の関係を
示す図である。

【図９】この発明の従来の技術を示す車速による後輪の
目標操舵角の位相の関係を示す図である。

【符号の説明】

２車両４ステアリングホイール８前輪操舵手段１２後輪操舵手段１６前輪操舵ギヤ機構２４電動機２６後輪操舵ギヤ機構３４制御部４４車輪回転角センサ４６前輪ステア回転角センサ４８後輪操舵角センサ５０補助量入力手段５２可動機構５４補助入力変位センサ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年４月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図５】

【図６】

【図１】

【図７】

【図８】

【図９】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の前輪の操舵状態に応じて後輪を操
舵すべく制御する後輪操舵制御装置において、前記車両
の車速を検出する車速センサを設け、前記車両の前輪操
舵角を検出する前輪操舵角センサを設け、運転者の操舵
意思を数値として検出する補助入力変位センサを設け、
前記車速センサの検出する車速と前記前輪操舵角センサ
の検出する前輪操舵角とにより前記後輪を目標操舵角に
操舵すべく制御する際に前記補助入力変位センサからの
検出信号により前記後輪の位相を変化させるべく制御す
る制御部を設けたことを特徴とする後輪操舵制御装置。