JPH05213231A

JPH05213231A - 車両の後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH05213231A
Application number: JP4017095A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Omura; 博志大村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】後輪舵角の検出精度が最も高く要求される中
立位置近傍で最良の検出精度が得られ、その結果、安定
な後輪操舵性能の得られる後輪操舵装置を提案する。【構成】後輪の転舵角に応じた位置信号を検出する検
出手段（２８）と、後輪を駆動して転舵するためのアク
チュエータ（３８）を備えた転舵手段であって、上記検
出手段を基準位置合せした状態で後輪が中立位置に位置
決めされるように前記アクチュエータが設定された後輪
転舵手段（１８）と、目標転舵角を演算し、この目標転
舵角と前記中立位置との差に対応した出力を前記アクチ
ュエータに出力して後輪を目標転舵角に転舵する制御手
段（２２）とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、後輪の転舵量を制御す
る車両の後輪操舵装置に関する。特に、後輪の転舵量を
検出するセンサ手段の精度の改良に関する。ここで、転
舵比θ_S は、後輪の舵角θ_R に対する前輪の舵角θ_F の
比（＝θ_R／θ_F ）で定義される。

【０００２】

【従来の技術】後輪操舵装置においては、一般に、後輪
の転舵量をモニタすることにより、後輪の転舵量を確認
若しくはフイードバツク制御するようになっている。実
際に後輪を転舵するのはモータや油圧等の大きなパワー
を出力するアクチュエータであるので、これらのアクチ
ュエータの中立位置（この中立位置は２ＷＳ状態に一致
する）と転舵量をモニタするセンサ手段の基準位置とは
一致していることが望ましい。

【０００３】上記センサはアクチュエータの移動に応じ
て位置変化する部材の位置を電圧信号に変換する所謂
「ポテンショメータ」のタイプのものが普通である。そ
して、このようなタイプのセンサをアクチュエータに適
合化させるためには、従来では、センサをいずれかの方
向に最大に振った状態（後輪が正方向または逆方向に最
大に振れるであろう状態）において、その状態にアクチ
ュエータを合致させるようにするのが通常である。この
ようにすると、例えば正方向に最大に転舵された状態か
らのセンサの変位量が観測された転舵量ということにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】一方、近年、車体
の旋回時の挙動を安定させるために、所謂、「ヨーレー
トフイードバツク制御」による後輪転舵装置が提案され
ている。これは、例えば、特開閉２−２４９７６５号の
ように、車両のヨーレートを検出可能にし、前輪転舵の
開始直後は後輪を前輪と逆位相側に転舵し、その後はヨ
ーレートの発生に応じて同位相側に転舵することによ
り、回頭性及び方向安定性の両立を図るものである。

【０００５】図１に、このヨーレート型の操舵装置の回
頭時の転舵比θ_S の変化特性を示す。同図に示すよう
に、逆相側に転舵比が振れる量は僅かであるものの、逆
相から同相に転舵比が振れるのが連続して行なわれるた
めに、その連続動作は車体の挙動に大きな影響を与える
ために、転舵比の正確な検出が不可欠である。特に、図
で斜線を付した２ＷＳ（後輪が中立位置）を中心とした
領域において転舵比を精度良く求めることが要求され
る。

【０００６】しかしながら、前述したように、従来で
は、例えば同図に示すように、センサの基準位置は転舵
比を逆相側の最小値に振った状態に設定されているため
に、上記斜線領域はこの基準位置からの変位量となるた
めに、その変位量の誤差は相対的に大きなものとならざ
るを得なかった。この誤差は、同相側に振れれば振れる
ほど大きなものとなる。そこで、本発明は、後輪舵角の
検出精度が最も高く要求される中立位置近傍で最良の検
出精度が得られ、その結果、安定な後輪操舵性能の得ら
れる後輪操舵装置を提案することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記課題を達成するための本発明は、後輪の転
舵角に応じた位置信号を検出する検出手段と、後輪を駆
動して転舵するためのアクチュエータを備えた転舵手段
であって、上記検出手段を基準位置合せした状態で後輪
が中立位置に位置決めされるように前記アクチュエータ
が設定された後輪転舵手段と、目標転舵角を演算し、こ
の目標転舵角と前記中立位置との差に対応した出力を前
記アクチュエータに出力して後輪を目標転舵角に転舵す
る制御手段とを具備したことを特徴とする。目標転舵角
と中立位置との差に対応した出力に基づいて後輪が転舵
されるので、最も検出精度を要求される２ＷＳ領域を中
心とした領域での転舵角検出精度の工場が図られる。

【０００８】

【実施例】以下添付図面を参照しながら本発明の後輪操
舵装置を、車両の所謂「四輪操舵装置」に適用した実施
例について詳述する。この実施例の四輪操舵装置は、：転舵比の位相がハンドルを切った当初に、一旦逆相
に振られ、その後同相に戻るという、所謂「位相反転」
型の後輪転舵装置を有する。この位相反転型の後輪転舵
装置では、前輪の舵角量が機械的な伝達部材（後述の図
２の伝達シャフト５２）により後輪転舵装置に伝達され
る。一方、転舵比は、車速Ｖ、センサで検出された舵角
量θ_F 等に基づいて目標転舵比ＴＧθ_S を演算して、こ
の転舵比ＴＧθ_S をステップモータ５６に出力する。ス
テップモータは所定の揺動部材４４を移動する。後輪転
舵装置は、後輪を間接的に転舵させる変位伝達機構３６
が、機械的に伝達された前輪舵角量と上記揺動部材の移
動位置とで機械的に決定される位置に移動させられる。
これにより後輪が転舵される。変位伝達機構３６は油圧
アシストされている。一方、揺動部材の移動位置は転舵
比センサ２８によりモニタされ、転舵比信号θ_S として
出力される。：センサ２８はポテンショメータ型の転舵比センサを
用いる。転舵比センサ２８の中立位置は後輪が２ＷＳ位
置にあるときと一致するように、ステップモータ５６，
前記揺動部材４４，変位伝達機構３６，後輪等とが工場
で調整されている。：走行中では、 −１：実際の使用中は、エンジンのスタート時点で、
ステップモータ位置とセンサ２８の位置との整合性がチ
ェックされる。ある許容範囲内で両者が合致していれ
ば、後輪転舵装置は動作可能とみなされる。 −２：許容範囲内にあると判断されたならば、そのス
タート時点で観測されたモータ５６の回転位置θ_S0を走
行中の目標転舵比を決定するための基準位置とする。即
ち、車速、前輪舵角θ_F ，ヨーレートψで決定された目
標転舵比ＴＧθ_Sと前記基準値θ_S0との差が転舵比量と
してステップモータ５６に出力される。θ _S0は後輪が２
ＷＳ位置にあるときのステップモータの基準位置であ
り、この位置は転舵比センサ２８の基準位置と許容範囲
内で合致している。そのために、転舵比制御のための転
舵比θ_S の測定が基準位置を中心にして、正方向または
負方向に何度ずれたかで計測されるので、測定精度が向
上する。以下添付図面を参照しながら、〜で概略説
明した本実施例の四輪操舵装置について更に詳細に説明
する。

【０００９】〈四輪操舵装置の機械的構成〉図２は、実
施例の四輪操舵システムの構成を示す。図示のように、
後輪操舵装置１０は、前輪１２を転舵する前輪転舵機構
１４に伝達シャフト５２を介して機械的に連結され、こ
の前輪転舵機構１４による前輪転舵と連動して、後輪１
６を前輪転舵機構１４から入力される前輪舵角θ_F に応
じた所定の後輪の目標舵角ＴＧθ_R となるよう転舵する
後輪転舵機構１８と、この後輪転舵機構１８内に設けら
れ、前輪舵角θ_F に対する後輪舵角θ_R の比として表さ
れる転舵比θ_S の設定および変更を行う転舵比可変機構
２０と、この転舵比可変機構２０を制御する制御ユニッ
ト２２とを備えてなる。制御ユニット２２には、車速セ
ンサ２４から車速Ｖ、前輪舵角センサ２６（ステアリン
グシャフトに設けられている。）から前輪舵角θ_F 、転
舵比センサ２８から転舵比θ_S 、ヨーレートセンサ２５
からのヨーレートψの各信号が入力されるようになって
いる。

【００１０】後述するように、本転舵システムにおいて
は後輪を転舵するのは油圧の力による。その油圧の供給
源は図２のポンプ２９である。ポンプ２９は、オイルタ
ンク１９に滞留したオイルを配管９０を介して油圧リリ
ース回路３１に送る。リリース回路３１はフェール発生
時に後輪が強制的に中立位置にもたらされるように転舵
装置１８内の油圧を抜くための回路である。また、９１
は転舵機構１８からのリターン配管である。

【００１１】上記制御ユニット２２による転舵比可変機
構２０の制御は、中車速若しくは高車速領域において、
前輪１２が舵角零から転舵されたとき、この前輪転舵の
開始直後は転舵比θ_S を負に、その後は該転舵比θ_S を
正にするように行われる岩ゆる位相反転制御が行なわれ
る。図３は後輪転舵機構１８を示す斜視図であり、図４
に、後輪転舵機構１８内の転舵比可変機構２０を図３の
Ｖ−Ｖ方向で詳細に示す。

【００１２】図３に示すように、後輪転舵機構１８は、
転舵比可変機構２０と、油圧切換バルブ３２と、後輪操
舵ロッド３４と、変位伝達機構３６と、油圧パワーシリ
ンダ３８とを備えている。転舵比可変機構２０は、出力
ロッド４０と、ベベルギヤ４２と、揺動軸部材４４と、
振子アーム４６と、連結ロッド４８とを備えてなり、こ
れら各部材は図４に示すようにケース５０に収容されて
いる。

【００１３】出力ロッド４０は、その軸線Ｌ₃ 方向に摺
動可能にケース５０に支持され、該軸Ｌ₃ 方向にストロ
ーク変位することによって、変位伝達機構３６を介して
後輪操舵ロッド３４をその軸方向（車幅方向）に変位せ
しめ、これにより、該後輪操舵ロッド３４の両端部に連
結された後輪を転舵するようになっている。ベベルギヤ
４２は、出力ロッド４０の軸線Ｌ₃ と同軸の軸線Ｌ₁ の
まわりに回転可能にケース５０に支持されている。そし
て、該ベベルギヤ４２と噛合する伝達シャフト５２の後
端部のピニオン５２ａが、ハンドル３０の操舵により回
転するのに伴って軸線Ｌ₁ まわりに回転するようになっ
ている。即ち、前輪舵角θ_Fは、前輪転舵機構１４から
伝達シャフト５２を介して後輪転舵機構１８に入力され
ることとなる。

【００１４】揺動軸部材４４は、出力ロッド４０の軸線
Ｌ₃ と同軸となる位置（図示の位置）を取り得る軸線Ｌ
₂ を有し、揺動ギヤ５４に固設されている。この揺動ギ
ヤ５４は、制御ユニット２２によって制御されるサーボ
モータ５６の駆動により回転するウォーム５８と噛合し
て、軸線Ｌ₂ と交差する紙面に垂直な軸線まわりに回動
し、これにより揺動軸部材４４をも同時に回動せしめる
ようになっている。即ち、後に詳細な説明から明らかに
なるように、サーボモータ５６はその回転角度位置によ
り転舵比を可変的に設定できる。振子アーム４６は、揺
動軸部材４４の軸線Ｌ₂ まわりに揺動可能に該揺動軸部
材４４に連結されていて、該振子アーム４６の軸線Ｌ₄
が、揺動軸部材４４の回動軸線と揺動軸部材４４の軸線
Ｌ₂ との交点を通るよう、揺動軸部材４４への連結位置
が定められている。

【００１５】連結ロッド４８は、出力ロッド４０の軸線
Ｌ₃ と平衡な軸線Ｌ₅ を有しており、上記出力ロッド４
０、ベベルギヤ４２および振子アーム４６に連結されて
いる。出力ロッド４０への連結は、出力ロッド４０の端
部に固設されたレバー４０ａに連結ロッド４８の一端部
を螺着することによってなされ、ベベルギヤ４２への連
結は、ベベルギヤ４２の軸線Ｌ₁ から距離γの点におい
て該ベベルギヤ４２に形成された挿通孔４２ａに連結ロ
ッド４８の他端部を挿通させることによってなされ、振
子アーム４６への連結は、連結ロッド４８の端部に全方
向回転可能に設けらたボールジョイント部材６０の挿通
孔６０ａに振子アーム４６を挿通させることによってな
されている。従って、連結ロッド４８は、出力ロッド４
０に対しては固定されているが、ベベルギヤ４２に対し
ては軸線Ｌ₅ 方向（即ち軸線Ｌ₃方向）に摺動可能であ
り、振子アーム４６に対しては軸線Ｌ₄ 方向（図示の状
態では軸線Ｌ₃ に直交する方向）に摺動可能である。な
お、振子アーム４６の軸線Ｌ₄ は、揺動軸部材４４の回
動により軸線Ｌ₃ の直交方向に対して傾き、この傾いた
方向に振子アーム４６が摺動することとなるが、この場
合においても軸線Ｌ ₃ の直交方向の摺動成分を含み、か
つ、ボールジョイント部材６０の回転作用により軸線Ｌ
₄ と軸線Ｌ₅ との挾角変化が吸収されるので、振子アー
ム４６から連結ロッド４８へ伝達される力のうち軸線Ｌ
₃ の直交方向の成分は上記連結点において吸収され、該
方向の相対移動が可能となる。

【００１６】このように、転舵比可変機構２０における
振子アーム４６と連結ロッド４８との連結が、両者を軸
線Ｌ₃ の直交方向に相対移動となるようにしてなされて
いるので、振子アーム４６が回動したときの該振子アー
ム４６と連結ロッド４８との連結点の軌跡は、軸線Ｌ₃
を中心とする半径γの円筒の外周面上の円軌跡または楕
円軌跡となる。

【００１７】図５は、揺動軸部材８の軸線Ｌ₂ を出力ロ
ッド４０の軸線Ｌ₃ に対してθ傾けたとき（即ち、振子
アーム４６の軸線Ｌ₄ を軸線Ｌ₃ の直交方向に対してθ
傾けたとき）の出力ロッド４０の変位のようすをすめす
図である。同図から明らかなように、振子アーム４６が
左右いずれの方向に揺動したとしても、その揺動量が等
しければ振子アーム４６と連結ロッド４８との連結点の
変位は、軸線Ｌ₃ 方向にそれぞれＳであり、出力ロッド
４０と連結ロッド４８は固定連結されているから出力ロ
ッド４の変位も軸線Ｌ₃ 方向にそれぞれＳとなる。

【００１８】上述のように、図５に示す出力ロッド４０
の左右変位量は、振子アーム４６の揺動量が等しければ
それぞれＳで互いに等しくなるが、この変位量Ｓ自体
は、ハンドル操舵量が同じであり、これに伴うベベルギ
ヤ４２の回転量が同じであっても、θの大きさによって
変化する。従って、上記転舵比θ_S は、サーボモータ５
６の作動制御による揺動軸４６の傾きθの大きさの設定
および変更により、設定および変更することができる。
さらに、揺動軸部材４４は上記の如く反時計回りに傾か
せるのみならず時計回りにも傾かせることができ、この
時にはベベルギヤ４２の回転に対する出力ロッド４０の
移動方向が上記の場合と逆になる。これにより、ハンド
ルの操舵もしくは前輪に対し後輪を同位相にも逆位相に
も転舵させることができる。上記転舵比可変機構２０に
より設定および変更された転舵比θ_S は、図３に示すよ
うに、揺動軸部材４４に取り付けられた転舵比センサ２
８により、揺動軸部材４４の傾きθに基づいて検出され
るようになっている。

【００１９】次に、後輪転舵機構１８における転舵比可
変機構２０以外の部分について説明する。まず、上記油
圧切換バルブ３２は、バルブハウジング６２と該ハウジ
ング６２内に該ハウジング６２に対して上記出力ロッド
４０の軸線Ｌ₃ と平行な軸線Ｌ₆方向に変位可能に収容
されたスプール６４とからなっている。スプール５２は
変位伝達機構３６を介して出力ロッド４０および後輪操
舵ロッド３４によって変位せしめられる。このスプール
６４の変位によって油圧パワーシリンダ３８への油圧の
供給が制御される、つまり図示のバルブハウジング６２
に対する中立位置から右方向に変位すると油圧パワーシ
リンダ３８の右油室６６へ油圧が供給され、左方向に変
位すると油圧パワーシリンダ３８の左油室６８へ油室が
供給される。

【００２０】上記後輪操舵ロッド３４は上記室ロッド４
０の軸線Ｌ₃ と平行な車幅方向に伸び、かつその方向に
変位して図示しないタイロッド、ナックルアームを介し
て左右両端に連結された後輪を転舵するものであり、上
記変位は油圧パワーシリンダ３８の油圧力によって行な
われる。また、この後輪操舵ロッド３４にはセンタリン
グバネ７０が設けられている。油圧切換バルブ３２や油
圧パワーシリンダ３８の油圧系に破損や故障が生じて油
圧パワーシリンダ３８における油圧が消失した場合やこ
の後輪操舵装置１０の機械系に破損や故障が生じ、それ
によって上記油圧系をドレンに開放して油圧パワーシリ
ンダ３８における油圧を消失させた場合に、このセンタ
リングバネ７０によって後輪操舵ロッド３４を中立位置
に、つまり後輪が転舵されず直進状態にある位置に位置
決めし、いわゆるフェイルセーフを図るように構成され
ている。

【００２１】上記油圧パワーシリンダ３８は油圧縮力に
よって後輪操舵ロッド３４を車幅方向に変位させるもの
であり、ピストン７２が直接後輪操舵ロッド３４に固設
され、このピストン７２の左右には左右の油室６８，６
６を形成するシール部材７４，７６が配設されている。
このシール部材７４，７６は油圧パワーシリンダ３８の
ハウジング７８に固定されかつ後輪操舵ロッド３４とは
摺動可能である。

【００２２】上記変位伝達機構３６は、出力ロッド３４
とスプール６４と後輪操舵ロッド３４とに係合し、上記
出力ロッド４０の変位によって上記スプール６４を所定
方向に変位させる方向に作動せしめられるとともに、該
スプール６４の変位により生じる上記後輪操舵ロッド３
４の変位によって上記スプール６４を上記と反対の方向
に変位させる方向に作動せしめられるように構成されて
いる。

【００２３】すなわち、この変位伝達機構３６は、縦レ
バーと横レバーからなる十字レバーで構成されており、
縦レバーの一端Ａが出力ロッド４０に、他端Ｂが後輪操
舵ロッド３４に、横レバーの一端が斜体に固設された後
輪操舵装置１０のケースに、他端Ｄが上記スプール６４
に係合されている。上記係合端Ａ，Ｂ，Ｄはそれぞれ出
力ロッド４０、後輪操舵ロッド３４およびスプール６４
に対して軸線方向には移動不可能に、その他の方向には
移動可能にかつ回転可能に係合せしめられ、係合端Ｃは
ボールジョイントによって回転は可能にかつ移動は不可
能に係合されている。

【００２４】上記出力ロッド４０が軸線Ｌ₃ 方向にスト
ローク変位することによって、変位伝達機構３６を介し
て後輪操舵ロッド３４をその軸方向に変位せしめ、これ
により、該後輪操舵ロッド３４の両端部に連結された図
示しない後輪を転舵するようになっているが、その転舵
量伝達の作動原理は、本発明と直接関係がなく、またこ
れについては、特開平１−２７３７７２号公報に詳述さ
れているので、その詳細な説明は省略する。

【００２５】〈油圧回路〉後輪転舵機構１８のための油
圧回路について図２，図６によって説明する。前述した
ように、本転舵システムにおいては後輪を転舵するのは
油圧の力による。そして、油圧切換バルブ３２や油圧パ
ワーシリンダ３８の油圧系に破損や故障が生じて油圧パ
ワーシリンダ３８における油圧が消失した場合やこの後
輪操舵装置１０の機械系や電気系に破損や故障が生じ、
それに応じて上記油圧系をドレンに開放して油圧パワー
シリンダ３８における油圧を消失させた場合に、後輪操
舵ロッド３４を中立位置に位置決めするのがセンタリン
グバネ７０である。図２において、ポンプ２９と転舵機
構１８の間に介在する油圧リリース回路３１は、バネ７
０を作動させるために転舵装置１８内の油圧を抜くため
の回路である。

【００２６】リリース回路３１の詳細な構成を図６に示
す。この回路３１は、高圧通路としての配管９０と低圧
通路としての配管９１とを接続する第１，第２の２つの
リリース通路８１と８２とを有する。両リリース通路８
１と８２とは互いに並列とされて、第１リリース通路８
１がポンプ２９に近い側に位置してポンプ側のリリース
通路を構成し、第２リリース通路８２がコントロールバ
ルブ１６に近い側に位置してパワーシリンダ側のリリー
ス通路を構成する。

【００２７】上記第１リリース通路８１と第２リリース
通路８２には、電磁開閉弁８３と電磁切換弁８５が夫々
接続されている。第２リリース通路８２には絞り８４が
接続される。第２リリース通路８２と配管９０との間に
設けられた開閉弁８５は３ポート２ポジションの切換弁
である。開閉弁８３は制御ユニット２２からの信号ＲＬ
₁ により開閉制御される。即ち、ＲＬ₁ ＝１：閉ＲＬ₁ ＝０：開である。切換弁８５は制御ユニット２２からの信号ＲＬ
₂ により制御される。即ち、ＲＬ₂ ＝０のときは、配管
９０を、ポンプ２９（第１リリース通路８１）側と油圧
切換バルブ３２（第２リリース通路８２）側とで分断す
ると共に、バルブ３２側の配管９０を第２リリース通路
８２と連通させる。一方、ＲＬ₂ ＝１のときは、配管９
０を、ポンプ２９（第１リリース通路８１）側と油圧切
換バルブ３２（第２リリース通路８２）側とで連通させ
るとともに、第２リリース通路８２を分断する。ＲＬ₁
＝０，ＲＬ₂ ＝０の状態での等価回路を図７に、ＲＬ₁
＝１，ＲＬ₂ ＝１の状態での等価回路を図８に示す。
尚、図９の制御ユニットの回路図及び図１２の制御手順
のフローチヤートから明らかになるが、上記信号（ＲＬ
₁ ，ＲＬ₂）は制御ユニットが認識したフェール状態を
表わす信号ＦＡＩＬ信号から生成される。

【００２８】〈センサの較正〉図９は転舵比センサ２８
の動作を説明する。このセンサはポテンショメータ型の
センサで、図５との対応から解るようにモータ５６によ
り回転せしめられた軸線Ｌ₄ の回転量を電圧値Ｖ_S に変
換する。図９で、紙面上方が２ＷＳ位置に対応する。即
ち、この実施例では、工場において、軸線Ｌ₄ が２ＷＳ
位置にくるようにステップモータ５６が回転した状態で
は、出力Ｖ_S ＝０となるように設定されている。勿論、
２ＷＳ位置では、後輪が中立位置に来るようにパワーシ
リンダ３８も調整されている。

【００２９】〈走行スタート時の制御手順〉次に、図１
０〜図１５に従って、制御ユニット２２の制御手順につ
いて説明する。図１０は制御ユニット２２のメインルー
チンである。図１１は、図１０の初期化ステップＳ１０
０の詳細な手順を示す。そして、ステップＳ１００の初
期化手順は図示されるように６つのステップを含む。こ
れらのステップのうちの５つのステップの詳細な手順が
図１２〜図１５に示される。図１０のステップＳ１００
は、図２のシステム全体、特に制御ユニット２２の各種
データを初期化するためのステップである。このステッ
プＳ１００で、ステップモータ５６の中立位置とセンサ
２８との位置関係が確認された上で、センサ２８の出力
とのオフセット量（θ_S ₀ ）が演算される。

【００３０】一旦、オフセット量θ_S ₀ が演算される
と、実際の走行過程では、ステップＳ３００〜ステップ
Ｓ６００の制御手順が実行される。即ち、ステップＳ３
００で、車速Ｖ，前輪舵角θ_F ，ヨーレートψが各セン
サから測定される。ステップＳ４００では、先ず、目標
転舵比ＴＧθ_S が決定される。ＴＧθ_S ＝ｆ₁(V)＋ｆ₂(V)・｜△θ_F ｜＋Ｃ・Ｖ・ψ ここで、ｆ₁(V)，ｆ₂(V)は図１６，図１７に示されたよ
うな特性を有するＶの関数である。また、Ｃは定数であ
り、△θ_F は前輪舵角の変化である。ステップＳ５００
では、最終の目標転舵比ＦＴＧθ_S を演算する。ＦＴＧθ_S ＝θ_S ₀ −ＴＧθ_S ステップＳ６００では、モータ５６に目標転舵角ＴＧθ
_R （＝θ_F・ＦＴＧθ_S)を出力する。

【００３１】以上が、初期化後の走行中において、初期
化過程で得られたオフセット量θ_S ₀ が転舵比制御にど
のように使われるかを示したものである。即ち、転舵比
センサの出力のθ_S ₀ は２ＷＳの中立位置に対応するも
のであり、ステップＳ５００で、最終目標転舵比ＦＴＧ
θ_S はこの中立位置からの変位量として規定されている
から、精度が最も高く要求される中立位置付近での転舵
比が精度良く測定され、ひいては、精度の高い転舵比制
御が可能となる。このために、位相反転が行なわれる過
程で、逆相から同相への切り替えが目標の高い精度で行
なわれるために、車体の挙動が安定する。

【００３２】次に、図１１〜図１５を参照して、初期化
手順１００の詳細な説明を行なう。図１１のステップＳ
１０２はシステムの初期化ステップであり、ここでは、
各種ワークデータを初期化するとともに、油圧シリンダ
３８への油圧を抜く。ステップＳ１１０の「２ＷＳセッ
ト」はその詳細が図１２に示される。即ち、図１２のス
テップＳ１１２において、転舵比センサからの出力θ_S
を読み取る。ステップＳ１１４ではそのθ_S を基準位置
のオフセット量として一時的に記憶する。ステップＳ１
１６では、転舵比センサ２８が基準位置近傍にあるかを
チェックする。センサ２８が基準位置近傍にあること
は、θ_S が、 ε₁ ＜θ_S ＜ε₂ であることを確認されればよい。この範囲内になければ
ステップＳ１２０→ステップＳ１２４に進んで、モータ
５６を基準位置に近づく方向に回転する。モータ５６が
２ＷＳ位置にないこと、即ち、センサ２８が基準位置に
ないことは、それまでの運転でモータ５６が２ＷＳ位置
にない状態でドライバがエンジンを停止したかもしれな
いからである。そこで、ステップＳ１１２→ステップＳ
１１４→ステップＳ１１６→ステップＳ１２０→ステッ
プＳ１２４のループで、モータ５６を２ＷＳ位置にまで
回転する。ここで留意しなくてはならないのは、ステッ
プＳ１０２で油圧が切られているために、後輪が実際に
転舵されることはない。

【００３３】このようにして、転舵比センサ出力が目標
範囲内ε₁ ＜θ_S ＜ε₂ に収まればプログラムはリター
ンする。この時点では、ε₁ ＜θ_S ₀ ＜ε₂ に収まって
いる筈のオフセット量θ_S ₀ はステップＳ１１４で記憶
されている。もし規定回数内に上記範囲内に転舵比θ_S
が収まらなければ、フェールフラグＦＳ２ＷＳを“１”
にセットする。

【００３４】次に、図１１のステップＳ１５０の「車速
読み込み」を実行する。この「車速読み込み」は図１３
に詳細に示されている。この「車速読み込み」手順は、
エンジンスタート時では、２つの後輪の車速Ｖ₁ ，Ｖ₂
が一致している筈であるから、これをチェックして、一
致（ステップＳ１５４）していなければ車速エラー（フ
ラグＦＳＶ）として記憶（ステップＳ１６０）するため
である。

【００３５】次に図１１のステップＳ１８０のψセンサ
のオフセット量を計測するための「ψセンサ初期制御セ
ット」手順を実行する。この手順は図１４に詳細に示さ
れている。先ず、ステップＳ１８２でヨーレートセンサ
が正常に作動するのに十分な時間が経過したかを確認す
る。ステップＳ１８４，ステップＳ１８６で車両が停止
状態にあることを確認する。即ち、ステップＳ１５６
（図１３）で計測された車速Ｖが“０”であるか、ブレ
ーキが踏まれているか、前輪舵角θ_F が規定値以内にあ
るかをチェックする。ステップＳ１８８でヨーレートセ
ンサ２５の出力を読み取り、ステップＳ１９０でこれが
規定範囲内にあるかをチェックする。範囲外にあればス
テップＳ２０２でエラーフラグＦＳＹをセットする。

【００３６】範囲内にあればステップＳ１９２でヨー角
度ψを演算する。ステップＳ１９４で、ヨー位置がセン
タに着ているかをチェックする。始動時は車体は動いて
いない筈なので、ヨーは“０”の筈である。ψが“０”
でないならば、ステップＳ２０４に進む。ここでは、車
体が正の状態から動の状態に変化したのかを調べる。ス
テップＳ２０４の判断がＹＥＳならば、ヨーセンサエラ
ーとしてフラグＦＹＺをセットする。一方、ψ≠０であ
るのにステップＳ２０４でＮＯと判断されたならばステ
ップＳ２０８で、ψセンサ２５の初期化は終了できなか
た旨を記憶する（フラグＹＡＷＳＥＴＯ＝０）。 ψ＝０の状態がステップＳ１９６で所定時間連続して起
こっていることが確認されたならば、ステップＳ１９８
で、そのときのセンサ２５の値をオフセットとして読み
込み、フラグＹＡＷＳＥＴをセットする。

【００３７】次に、ステップＳ２２０（図１１）の「制
御モードセット」手順（図１５）を実行する。これは、
これまでの一連の制御で発見された種々の状態（これら
はエラーフラグに記憶されている）に基づいて、四輪操
舵装置の制御モードを決定するものである。本実施例で
は、モード＝０ → ２ＷＳ制御モード＝１ → 車速感応制御モード＝３ → 車速感応のヨーレートフイードバツク
制御の３通りが用意されている。フラグＦＳＶ（車速エラ
ー）が発生すると、モード０の２ＷＳ制御（ステップＳ
２３４）が行なわれ、舵角センサがフェールしている
か、または、ヨーレートセンサの初期化が終了していな
ければ、モード１の車速感応制御（ステップＳ２３２）
が行なわれ、舵角センサがフェールしていなくて且つヨ
ーレートセンサの初期化が終了していればモード３の車
速感応のヨーレートフイードバツク制御（ステップＳ２
３０）が行なわれる。

【００３８】次に図１１のステップＳ２５０で、図６の
２つのソレノイド８３，８５がオンされてパワーシリン
ダ３８に油圧が供給される。本実施例では、このように
２ＷＳ位置において油圧がオンされるので、所謂「油圧
ハンマリング音」の発生が防止される。〈変形〉本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
が可能である。例えば、上記実施例は、転舵比を検出す
るセンサの基準位置を２ＷＳ位置に合せたものとなって
いた。しかし、本発明は、後輪舵角を直接例えばモータ
や油圧回路により駆動する操舵装置であって、後輪の舵
角を検出するためのセンサの基準位置合せにも適用でき
る。また、本発明は、伝達シャフト５２を有さないタイ
プのシステムにも適用できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
目標転舵角と中立位置との差に対応した出力に基づいて
後輪が転舵されるので、最も検出精度を要求される２Ｗ
Ｓ領域を中心とした領域での転舵角検出精度の向上が図
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の問題点を説明する図。

【図２】本発明の好適な実施例である四輪操舵システム
の全体構成を説明する図。

【図３】図２に示した実施例の後輪転舵装置の主要部分
の構成を説明する図。

【図４】図２に示した実施例の転舵比可変機構の主要部
分の構成を説明する図。

【図５】図４の転舵比可変機構の動作原理を説明する
図。

【図６】油圧リリース回路の構成を説明する図。

【図７】

【図８】図６の油圧リリース回路の動作を説明する図。

【図９】転舵比センサの検出原理と基準位置との関係を
説明する図。

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】本実施例の制御手順を示すフローチヤート。

【図１６】

【図１７】転舵比を決定するための係数ｆ₁ ，ｆ₂ の特
性を示すグラフ図。

【符号の説明】

１８後輪転舵機構、２０転舵比可変機構、２２制御ユニット、３１油圧リリース回路、５６ステップモータ、８３開閉バルブ、８５切換バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後輪の転舵角に応じた位置信号を検出す
る検出手段と、後輪を駆動して転舵するためのアクチュエータを備えた
転舵手段であって、上記検出手段を基準位置合せした状
態で後輪が中立位置に位置決めされるように前記アクチ
ュエータが設定された後輪転舵手段と、目標転舵角を演算し、この目標転舵角と前記中立位置と
の差に対応した出力を前記アクチュエータに出力して後
輪を目標転舵角に転舵する制御手段とを具備したことを
特徴とする車両の後輪操舵装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両の後輪操舵装置に
おいて、前記検出手段は転舵比検出センサである。
【請求項３】請求項１に記載の車両の後輪操舵装置に
おいて、前記アクチュエータは、前記検出手段の作動位
置に応じ位置に変位する部材とこの部材の駆動を油圧力
により補助する油圧アシスト回路を含む。
【請求項４】請求項２に記載の車両の後輪操舵装置に
おいて、前記制御手段は車体のヨーレートに基づいて前
記転舵比を可変制御する。