JPH069986B2

JPH069986B2 - 車両の４輪操舵装置

Info

Publication number: JPH069986B2
Application number: JP31236286A
Authority: JP
Inventors: 健村井; 誠宇口; 一郎槇; 雅弘高田; 洋明韮沢; 浩小川
Original assignee: Matsuda KK; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Matsuda KK; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPS63170169A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、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、前後輪の転舵特性を制御するアクチ
ュエータの脱調検出時の対策に関する。

（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、低車速時や大舵角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、高車速時或いは小舵角時に
は、転舵比を同位相に保ち、ステアリング特性をアンダ
ステア特性にした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、特開昭６０−
１９３７７０号公報において、前後輪の転舵比を可変制
御するためのアクチュエータをステッピングモータ（パ
ルスモータ）で構成したものが提案されている。

具体的には、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って揺動
する斜板と呼ぶ揺動アームと、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設け、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
斜角をステッピングモータによっ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。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上記提案例のように前後輪の転舵比を変える
ためにステッピングモータを採用すると、モータの回転
力を伝えるギヤ機構のスティック等により過大な負荷が
かかったときに、そのステッピングモータが脱調状態
（空回り状態）となり、目標の転舵比を正確に得ること
ができなくなる虞れがあり、車両の走行安定性の点で改
良するのが好ましい。

このため、ステッピングモータによって制御される実際
の転舵比を検出するポテンショメータ等からなる転舵比
検出手段を設け、この検出された実際の転舵比とステッ
ピングモータに対する目標転舵比とを比較して、その差
が、転舵比検出手段の検出精度のばらつき等により設定
される所定レベルの検出幅を越えたときに、ステッピン
グモータの脱調が生じている状態と見做し、その脱調時
には転舵比を強制的に安定側に補正するようにする対策
が考えられる。

しかし、その場合、上記脱調検出幅を適正に設定するこ
とが難しい。例えば脱調検出幅が狭いときには脱調が過
敏に検出されてしまい、脱調が生じていても実際には十
分な走行安定性が確保できて問題が生じない場合であっ
ても不必要に脱調状態であると判断されることとなり、
無駄が生じる。また、逆に、この脱調検出幅を過度に大
きくすると、本来は脱調を検出してその対処をすべき状
態であってもそれを検出できないこととなり、安全性に
疑問が残る。

また、イグニッションキースイッチのＯＮ操作により制
御を開始する関係からステッピングモータの制御初期位
置を、車両の停止状態つまり車速が零で転舵特性が逆位
相域にあるときに設定するようにすると、転舵比が逆位
相から同位相に制御されるのに伴い転舵比検出手段を構
成するポテンショメータ等の回動角が増加することにな
るが、この回動に伴う摺動抵抗は大きく、特に劣化時に
は顕著になり、転舵比検出手段の出力信号特性の直線性
（リニアリティ）が損われるという特性がある。したが
って、このような転舵比検出手段の特性を考慮した場
合、車両の走行安定性が確保できる同位相側では、転舵
比検出手段の検出精度を確保するために検出幅を可及的
に広くするのが望ましい。

尚、以上の問題は、ステッピングモータ以外に例えばＤ
Ｃモータ（直流モータ）等のアクチュエータを用いる場
合であっても同様に生じる。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、上記の如く前後輪の目標転舵特性
と実際の検出転舵特性との差を脱調検出幅と比較してア
クチュエータの脱調状態を判断するという考え方におい
て、上記脱調検出幅を転舵特性に応じて可変とすること
により、車両の走行時に脱調が生じても安全性が確保で
きる安定側では不必要にアクチュエータの脱調を検出し
ないようにして、転舵特性検出手段の検出精度の向上を
図る一方、、少しでも脱調状態になると不安定な領域で
はその脱調を迅速に検出し得るようにし、よってアクチ
ュエータの脱調検出の適正化を図ることにある。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明で講じた解決手段
は、第１図に示すように、ステアリングホイールの操作
に応じて前後輪を同時に転舵するようにした車両の４輪
操舵装置として、車両の所定の運転状態、例えば車速や
前輪の転舵角等に応じて予め設定された転舵特性に基づ
いて前後輪の目標転舵特性を設定する転舵特性設定手段
１０３と、該転舵特性設定手段１０３の出力を受け、前
後輪の転舵特性を上記目標転舵特性になるよう制御する
ステッピングモータ等のアクチュエータ５１とを設け
る。

さらに、上記アクチュエータ５１により制御された実際
の転舵特性を検出する転舵特性検出手段１０１と、上記
転舵特性設定手段１０３により設定された目標転舵特性
と転舵特性検出手段１０１により検出された検出転舵特
性との差を脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′と比較してアクチュ
エータ５１の脱調状態を検出する脱調検出手段１０４
と、該脱調検出手段１０４の出力を受け、アクチュエー
タ５１の脱調時には車両の操舵特性を所定の特性に補正
する補正手段１０５とを設ける。

そして、上記脱調検出手段１０４において、上記転舵特
性における車両の運転状態に対して車両の走行特性に関
し不安定側領域（例えば逆位相側領域）の脱調検出幅Δ
Ｈ，ΔＨ′と安定側領域（同位相側領域）の脱調検出幅
ΔＨ，ΔＨ′とが異なり、安定側領域の脱調検出幅Δ
Ｈ，ΔＨ′が不安定側領域の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′よ
りも大きくなるように設定したものである。

（作用）以上の構成により、本発明では、車両の走行時、アクチ
ュエータ５１の作動により車両の前後輪の転舵特性が、
転舵特性設定手段１０３において予め設定された転舵特
性に基づいて決定された目標転舵特性になるように制御
される。そして、このアクチュエータ５１により制御さ
れた実際の転舵特性が転舵特性検出手段１０１により検
出されるとともに、脱調検出手段１０４において該転舵
特性検出手段１０１により検出された検出転舵特性と上
記目標転舵特性との差が脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′と比較
され、差が脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′よりも大きいときに
アクチュエータ５１の脱調状態と判断されて、補正手段
１０５により例えば強制的に２輪操舵状態とする等の適
切な処理が行われる。

その際、上記脱調検出手段１０４において、上記車両の
運転状態（車速や前輪転舵角等）に応じて設定された転
舵特性に対して車両の走行特性に関し不安定側領域の脱
調検出幅ΔＨ，ΔＨ′と安定側領域の検出幅ΔＨ，Δ
Ｈ′とが異なっており、アクチュエータ５１がある程度
脱調していても車両の走行安定性が確保し得る安定側領
域の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′が拡げらているので、アク
チュエータ５１に僅かな脱調が生じていても、その都度
それを検出することはなく、不必要な脱調状態の検出が
回避される。しかも、こうして安定側領域の脱調検出幅
ΔＨ，ΔＨ′を広くすると、逆位相側領域から同位相側
領域への転舵特性の変化に伴って転舵特性検出手段１０
３の出力信号の直線性がある程度悪化しても、その影響
をさほど受けることなくアクチュエータ５１の脱調を精
度良く検出できることとなる。

一方、アクチュエータ５１の脱調状態により車両の走行
安定性が大きな悪影響を受ける不安定側領域では、脱調
検出幅ΔＨ，ΔＨ′を狭く設定したので、その脱調を即
座に敏感に検出でき、車両の走行安定性を確保できるの
である。

（実施例）以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図において、１_Ｌ〜２_Ｒは車両の４つの車輪であっ
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、左右一対のナックルアーム
４_Ｌ，４_Ｒ及びタイロッド５_Ｌ，５_Ｒと、該左右のタイ
ロッド５_Ｌ，５_Ｒ同士を連結するリレーロッド６とから
なる。また、この前輪転舵機構３にはラックピニオン式
のステアリング機構７を介してステアリングホイール１
０が連係されている。すなわち、上記リレーロッド６に
はラック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ャフト１１
の下端には上記ラック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、左右のナックルアーム１３_Ｌ，１３_Ｒ及びタイロ
ッド１４_Ｌ，１４_Ｒと、該タイロッド１４_Ｌ，１４_Ｒ同
士を連結するリレーロッド１５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、車体の固定されかつ上記リレ
ーロッド１５をピストンロッドとするパワーシリンダ１
７を備え、該パワーシリンダ１７内は上記リレーロッド
１５に一体的に取り付けたピストン１７ａによって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はそれぞれ油圧配管１
８，１９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及び油排出管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、上記リレーロッド１
５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２０ａと、該バルブケーシング２０
ａ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１
７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ッド１５に対する駆動力を
アシストするものである。

また、上記パワーシリンダ１７内にはピストン１７ａを
介してリレーロッド１５をニュートラル位置（後輪
２_Ｌ，２_Ｒの転舵角θ_Ｒが零となる位置）に付勢する１
対のリターンスプリング１７ｄ，１７ｄが縮装されてい
る。また、上記油圧配管１８，１９はそれぞれ油圧配管
２６，２７を介して常時閉の電磁開閉弁２８に連通され
ており、この電磁開閉弁２８を開いたときには、パワー
シリンダ１７の両油圧室１７ｂ，１７ｃ内の油圧を同圧
としてリターンスプリング１７ｄ，１７ｄの付勢力によ
りピストン１７ａを中立位置に位置付け、後輪２_Ｌ，２
_Ｒの転舵角θ_Ｒが常にθ_Ｒ＝０として車両の操舵特性を
２輪操舵状態とするようになされている。

上記前輪転舵機構３のリレーロッド６には上記ステアリ
ング機構７を構成するラック８以外に今一つのラック２
９が形成され、該ラック２９には車体前後方向に延びる
回転軸３１の前端に取り付けたピニオン３０が噛み合わ
され、該回転軸３１の後端は転舵比制御機構３２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３２は、第３図に詳示するように、
車体に対し車幅方向に移動軸線ｌ_１上を摺動自在に保持
されたコントロールロッド３３を有し、該コントロール
ロッド３３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３
２は、基端部がＵ字状ホルダ３４に支持ピン３５を介し
て揺動自在に支承された揺動アーム３６を備え、上記ホ
ルダ３４は車体に固定したケーシング（図示せず）に上
記コントロールロッド３３の移動軸線ｌ_１と直交する回
動軸線ｌ_２を持つ支持軸３７を介して回動自在に支持さ
れている。上記揺動アーム３６の支持ピン３５は上記両
軸線ｌ_１，ｌ_２の交差部に位置して回動軸線ｌ_２と直交
する方向に延びており、ホルダ３４を支持軸３７（回動
軸線ｌ_２）回りに回動させることにより、その先端の支
持ピン３５とコントロールロッド３３の移動軸線ｌ_１と
のなす傾斜角、つまり支持ピン３５を中心とする揺動ア
ーム３６の揺動軌跡面が移動軸線ｌ_１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３６の先端部にはボールジョイン
ト３８を介してコネクティングロッド３９の一端部が連
結され、該コネクティングロッド３９の他端部はボール
ジョイント４０を介して上記コントロールロッド３３の
他端部に連結されており、揺動アーム３６先端部の第３
図左右方向の変位に応じてコントロールロッド３３を左
右方向に変位させるようになされている。

上記コネクティングロッド３９は、そのボールジョイン
ト３８に近い部位において回転付与アーム４１にボール
ジョイント４２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４１は、上記移動軸線ｌ_１上に支持軸
４３を介して回動自在に支持した大径の傘歯車４４と一
体に設けられ、該傘歯車４４には上記回転軸３１の後端
に取り付けた傘歯車４５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４１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４１及びコ
ネクティングロッド３９が移動軸線ｌ_１回りに回動し、
それに伴って揺動アーム３６が支持ピン３５を中心にし
て揺動された場合、ピン３５の軸線がコントロールロッ
ド３３の移動軸線ｌ_１と一致しているときには、揺動ア
ーム３６先端のボールジョイント３８は上記基準面上を
揺動するのみで、コントロールロッド３３は静止保持さ
れるが、ピン３５の軸線が移動軸線ｌ_１に対し傾斜して
揺動アーム３６の揺動軌跡面が基準面からずれている
と、このピン３５を中心にした揺動アーム３６の揺動に
伴ってボールジョイント３８が第３図の左右方向に変位
して、この変位はコネクティングロッド３９を介してコ
ントロールロッド３３に伝達され、該コントロールロッ
ド３３が移動軸線ｌ_１に沿って移動して、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、支持ピン３５の軸線を中心とした
揺動アーム３６の揺動角が同じであっても、コントロー
ルロッド３３の左右方向の変位はピン３５の傾斜角つま
りホルダ３４の回動角の変化に伴って変化する。

そして、上記支持ピン３５の移動軸線ｌ_１に対する傾斜
角すなわちホルダ３４の基準面に対する傾斜角を変化さ
せるために、ホルダ３４の支持軸３７にはウォームホイ
ールとしてのセクタギヤ４６が取り付けられ、このセク
タギヤ４６には回転軸４７上のウォームギヤ４８が噛合
されている。また、上記回転軸４７には傘歯車４９が取
り付けられ、この傘歯車４９にはアクチュエータとして
のステッピングモータ５１の出力軸５１ａ上に取り付け
た傘歯車５０が噛合されており、ステッピングモータ５
１を作動させてセクタギヤ４６を回動させることによ
り、ホルダ３４の基準面に対する傾斜角を変更して後輪
２_Ｌ，２_Ｒの転舵角θ_Ｒつまり前後輪１_Ｌ，２
_Ｌ（１_Ｒ，２_Ｒ）の転舵比（後輪転舵角θ_Ｒ／前輪転舵
角θ_Ｆ）を制御し、例えばセクタギヤ４６を、その中心
線がウォームギヤ４８の回転軸４７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３６先端部のボ
ールジョイント３８は基準面上を回動し、後輪２_Ｌ，２
_Ｒの転舵角θ_Ｒはθ_Ｒ＝０になる）から一方向に回動さ
せたときには、前後輪１_Ｌ，２_Ｌの転舵比を後輪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、反対に他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、上記ホルダ３４の支持軸３７には、上記ステッ
ピングモータ５１により制御された実際の転舵比Ｒを上
記セクタギヤ４６の回動角に基づいて検出する転舵特性
検出手段としてのポテンショメータよりなる転舵比セン
サ１０１が設けられている。尚、上記ホルダ３４を支持
するケーシングには、上記セクタギヤ４６の左右両側方
にセクタギヤ４６の回動範囲を規制するピンよりなる逆
位相側及び同位相側のストッパ部材５２，５３が取り付
けられ、セクタギヤ４６が上記逆位相側のストッパ部材
５２に当接したときのステッピングモータ５１の制御位
置をその初期位置とするようになされている。また、第
３図中、５４は後輪転舵機構１２におけるリレーロッド
１５の最大移動範囲を規制するロッドストッパである。

上記ステッピングモータ５１及び電磁開閉弁２８は、マ
イクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット１
００からの出力によっ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ット１００には車両の運転状
態としての走行速度Ｖ（車速）を検出する車速センサ１
０２及び上記転舵比センサ１０１からの各検出信号が入
力されている。

ここで、上記コントロールユニット１００のマイクロコ
ンピュータにおいてステッピングモータ５１及び電磁開
閉弁２８の作動制御のために行われる信号処理手順につ
いて第６図に基づいて概略的に説明する。

先ず、スタート後の最初のステップＳ_１で車速センサ１
０２により検出された車速Ｖの信号を入力し、次のステ
ップＳ_２において車速Ｖに応じて予め設定記憶された転
舵比特性に基づいて実際の車速Ｖに応じた前後輪１_Ｌ，
２_Ｌ（１_Ｒ，２_Ｒ）の目標転舵比Ｒ_Ｔを設定する。すな
わち、上記転舵比特性は、第４図及び第５図に示すよう
に、車速Ｖに応じて前後輪１_Ｌ，２_Ｌの転舵比が変化
し、車速Ｖ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
向につまり逆位相で転舵されて、転舵比が負となる一
方、車速Ｖが所定値に達したときには、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のグリッ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
方向につまり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。そして、この転舵比特性に対し車
速センサ１０２で検出された車速Ｖを照合して、該車速
Ｖに対応する目標転舵比Ｒ_Ｔを決定するのである。尚、
第４図は車速変化時におけるハンドル舵角（ステアリン
グホイール１０の回動角）に対する後輪舵角の特性を、
第５図は所定ハンドル舵角時における車速に対する転舵
比特性をそれぞれ示している。

この後、ステップＳ_３において、前後輪１_Ｌ，２_Ｌの転
舵比が上記設定された目標転舵比Ｒ_Ｔになるようにステ
ッピングモータ５１を駆動する。すなわち、このステッ
ピングモータ５１の駆動によりセクタギヤ４６を回動さ
せてホルダ３４の基準面に対する傾斜角を変更し、後輪
２_Ｌ，２_Ｒの転舵角θ_Ｒを変えることにより、前後輪１
_Ｌ，２_Ｌの転舵比を目標値Ｒ_Ｔに可変制御するものであ
る。さらに、ステップＳ_４で転舵比センサ１０１により
検出された前後輪の実際の転舵比Ｒの信号を入力し、次
のステップＳ_５においてこの検出転舵比Ｒと上記目標転
舵比Ｒ_Ｔとの差Ａ＝Ｒ−Ｒ_Ｔを演算した後、ステップＳ
_６でその差Ａの正負を判定する。

ここで、差ＡがＡ＜０のＮＯであると判定されると、検
出転舵比Ｒが目標転舵比Ｒ_Ｔよりも逆位相側にあり、第
５図に示す特性図における転舵比特性ラインＬよりも下
側にあると見做し、ステップＳ_７に進んで今度は上記検
出転舵比Ｒと目標転舵比Ｒ_Ｔとの差Ａが逆位相側脱調検
出幅ΔＨ以下かどうかを判定する。この逆位相側脱調検
出幅ΔＨは、前後輪の実際の転舵比Ｒが目標転舵比Ｒ_Ｔ
よりも逆位相側にあるときにおいて、ステッピングモー
タ５１が脱調状態にあるか否かを検出する際の基準でそ
の余裕度を示すものであり、車速Ｖを変数する関数ΔＨ
＝ｆ（Ｖ）で、車速Ｖが高くなるほど大きくなるように
変化する。そして、判定がＡ≦ΔＨのＹＥＳであるとき
には、ステッピングモータ５１は脱調していないと見做
し、ステップＳ_８に進んで４輪操舵に関する通常の制御
を続行する。また、判定がＮＯとされたときには、ステ
ッピングモータ５１は脱調状態にあると見做し、ステッ
プＳ_９において電磁開閉弁２８を開動作させてパワーシ
リンダ１７内のリターンスプリング１７ｄ，１７ｄの付
勢力により後輪２_Ｌ，２_Ｒの転舵角θ_Ｒをθ_Ｒ＝０とす
ることにより、フェイルセイフモードとして車両の操舵
特性を強制的に２輪操舵制御特性に保持する。

一方、上記ステップＳ_６において検出転舵比Ｒと上記目
標転舵比Ｒ_Ｔとの差ＡがＡ≧０のＹＥＳと判定されたと
きには、検出転舵比Ｒが目標転舵比Ｒ_Ｔよりも同位相側
にあり、第５図における転舵比特性ラインＬよりも上側
にあると見做し、ステップＳ₁₀に進んでその差Ａが同位
相側脱調検出幅ΔＨ′以下かどうかを判定する。この同
位相側脱調検出幅ΔＨ′は、上記逆位相側脱調検出幅Δ
Ｈと同様に、実際の転舵比Ｒが目標転舵比Ｒ_Ｔよりも同
位相側にあるときにおいて、ステッピングモータ５１が
脱調状態にあるか否かを検出する際の基準となってその
余裕度を示すものであり、車速Ｖを変数とする関数Δ
Ｈ′＝ｆ′（Ｖ）で、車速Ｖが高くなるほど大きくなる
ように変化する。そして、判定がＡ≦ΔＨ′のＹＥＳの
ときには、ステッピングモータ５１は脱調していないと
見做し、ステップＳ₁₁に進んで４輪操舵に関する通常の
制御を続行する一方、判定がＮＯとされたときには、ス
テッピングモータ５１は脱調状態にあると見做してステ
ップＳ₁₂に進み、上記ステップＳ_９と同様に電磁開閉弁
２８の作動により車両の操舵特性を強制的に２輪操舵制
御特性に保持する。

よって、本実施例では、上記した制御ルーチンにおける
ステップＳ_１，Ｓ_２により、車速Ｖに応じて予め設定さ
れた転舵比特性に基づいて前後輪１_Ｌ，２_Ｌの目標転舵
比Ｒ_Ｔを設定するようにした転舵特性設定手段１０３が
構成されている。

また、同ステップＳ_５〜Ｓ_７，Ｓ₁₀により、上記転舵特
性設定手段１０３により設定された目標転舵比Ｒ_Ｔと転
舵比センサ１０１により検出された実際の転舵比Ｒとの
差Ａ＝Ｒ−Ｒ_Ｔを脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′と大小比較す
ることにより、ステッピングモータ５１の脱調状態を検
出するようにした脱調検出手段１０４が構成されてい
る。

さらに、ステップＳ_９，Ｓ₁₂により、上記脱調検出手段
１０４の出力を受け、ステッピングモータ５１の脱調時
には電磁開閉弁２８を作動させて車両の操舵特性を２輪
操舵特性に補正するようにした補正手段１０５が構成さ
れている。

そして、本発明の特徴として、上記脱調検出手段１０４
においては、第５図に示すように、目標転舵比Ｒ_Ｔを設
定するための転舵比特性における車速Ｖに対して車両の
走行特性が不安定側となる逆位相側領域（第５図下側領
域）の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′と安定側となる同位相側
領域（同図上側領域）の同位相側脱調検出幅ΔＨ，Δ
Ｈ′とが異なり、逆位相領域の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′
が狭い幅に、同位相領域の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′が上
記逆位相領域の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′よりも広い幅に
それぞれ設定されている。尚、第５図では、逆位相側脱
調検出幅ΔＨにより設定される逆位相側の脱調検出ライ
ンを破線により、同位相側脱調検出幅ΔＨ′により設定
される同位相側の脱調検出ラインを一点鎖線によりそれ
ぞれ示す。

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
ニッションキースイッチをＯＮ操作すると、それに伴っ
てステッピングモータ５１の作動によりセクタギヤ４６
が逆位相側ストッパ５２に当接するまで回動し、このセ
クタギヤ４６のストッパ５２との当接によりステッピン
グモータ５１の制御初期位置が位置決めされる。この
後、車両が走行状態に移行すると、そのときの車速Ｖが
車速センサ１０２により検出されて該車速センサ１０２
からコントロールユニット１００に検出信号が出力さ
れ、このコントロールユニット１００の転舵特性設定手
段１０３において転舵比特性との比較照合により車速Ｖ
に応じた目標転舵比Ｒ_Ｔが算出され、この目標転舵比Ｒ
_Ｔに対応したパルス信号がステッピングモータ５１に出
力されてモータ５１が駆動される。このモータ５１の駆
動によりセクタギヤ４６が回動して該セクタギヤ４６に
連結されている揺動アーム３６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１０の操作つまり前輪１_Ｌ，１_Ｒの転舵に連動して移
動軸線ｌ_１回りに回動するコネクティングロッド３９の
動きに対するコントロールロッド３３の移動方向及び移
動距離が変化し、このコントロールロッド３３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
された目標転舵比Ｒ_Ｔ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によってアシストされな
がら転舵される。このことにより、車両の４輪１_Ｌ〜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、こうしたステッピングモータ５１に対する制御
中、転舵比センサ１０１により上記セクタギヤ４６の回
動角に基づいて実際の転舵比Ｒが検出され、コントロー
ルユニット１００における脱調検出手段１０４により該
検出転舵比Ｒと上記目標転舵比Ｒ_Ｔとの差Ａ＝Ｒ−Ｒ_Ｔ
が算出されるとともに、その差Ａと脱調検出幅ΔＨ，Δ
Ｈ′との大小が判別され、差Ａが脱調検出幅ΔＨ，Δ
Ｈ′の範囲内にあるときには、ステッピングモータ５１
は脱調していないと判定され、そのまま上記した制御が
続行されて車両の操舵特性が４輪操舵特性に制御され
る。

しかし、上記検出転舵比Ｒと上記目標転舵比Ｒ_Ｔとの差
Ａが脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′よりも大きいときには、ス
テッピングモータ５１は脱調状態にあり、車両の走行安
定性を確保する目的で、補正手段１０５により電磁開閉
弁２８が開動作されてパワーシリンダ１７内のリターン
スプリング１７ｄ，１７ｄの付勢力により後輪２_Ｌ，２
_Ｒの転舵角θ_Ｒがθ_Ｒ＝０に保たれ、車両の転舵特性が
強制的に２輪操舵制御に保持される。

その場合、上記脱調検出手段１０４において、前後輪１
_Ｌ，２_Ｌの実際の転舵比Ｒと目標転舵比Ｒ_Ｔとの差Ａに
対して大小が比較される脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′は車速
Ｖに応じて増減変化し、車速が低く転舵比が逆位相領域
（第５図の下側領域）にあるときの逆位相側脱調検出幅
ΔＨ，ΔＨ′の方が同位相領域（同上側領域）にあると
きの同位相側脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′よりも狭く設定さ
れており、前後輪１_Ｌ，２_Ｌの転舵比が同位相側にある
ときのステッピングモータ５１の脱調検出幅ΔＨ，Δ
Ｈ′は広くなっている。すなわち、この同位相側は、ス
テッピングモータ５１がある程度脱調していても車両の
走行安定性が確保される領域であり、この領域での脱調
検出幅ΔＨ′が広く設定されているため、ステッピング
モータ５１が不必要に脱調状態であると検出されること
はない。

また、こうして安定側領域の脱調検出幅ΔＨ，ΔＨ′が
広いので、ポテンショメータで構成される転舵比センサ
１０３の特性上、その出力信号の直線性が逆位相側領域
から同位相側領域への転舵比の変化に伴ってある程度悪
化しても、その影響を大きく受けることはなく、アクチ
ュエータ５１の脱調を精度良く検出することができる。

これに対し、ステッピングモータ５１が脱調すると走行
安定上、不安定となり易い逆位相領域での脱調検出幅Δ
Ｈ，ΔＨ′は狭いので、ステッピングモータ５１に少し
でも脱調状態が生じたときには、そのことを即座に敏感
に検出して車両の操舵特性を強制的に２輪操舵状態に保
持することができ、車両の走行安定性を向上することが
できる。よって、ステッピングモータ５１の脱調状態を
車両の走行状態に応じて適正に設定することができる。

尚、上記実施例では、第５図に示すように逆位相側の脱
調検出ラインを転舵比特性ラインＬよりも逆位相側脱調
検出幅ΔＨだけ逆位相側に位置するように設定したが、
転舵比の同位相領域では車両の走行安定性が充分に確保
できる点に基づき、第７図に示すように、転舵比特性の
逆位相領域にある逆位相側の脱調検出ラインを転舵比が
零となるライン上に設定してもよい。

また、上記実施例では、車両の前後輪１_Ｌ，２_Ｌの転舵
比を車速Ｖ（運転状態）に応じて可変制御するようにし
た４輪総舵装置に適用した場合を例示したが、本発明は
後輪を前輪の転舵角に応じ直接ステッピングモータによ
っ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。

さらに、上記実施例は、前後輪１_Ｌ，２_Ｌの転舵比を制
御するアクチュエータとしてステッピングモータ５１を
用いたが、本発明はＤＣモータ等の他のアクチュエータ
によって転舵比を制御するようにした４輪操舵装置に対
しても適用することが可能である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ステアリングホ
イールの操作により前後輪を転舵するようにした車両の
４輪操舵装置において、前後輪の転舵特性を車両の運転
状態に応じて予め設定された転舵特性に基きステッピン
グモータ等のアクチュエータの作動によって制御するこ
ととし、かつその実際の転舵特性を検出して、この検出
転舵特性と目標転舵特性との差を脱調検出幅と比較して
アクチュエータの脱調状態を検出するとともに、上記転
舵特性において車両の走行特性が不安定側となる領域に
おける上記脱調検出幅と、安定側領域の脱調検出幅とを
安定側領域の脱調検出幅が不安定側領域よりも大きくな
るように異ならせたことにより、アクチュエータが僅か
に脱調しても車両の走行安定性が悪影響を受けない安定
側領域では、脱調検出幅を広くして不必要な脱調の検出
を回避できるとともに、転舵特性検出手段の特性を補償
してその検出精度を確保することができる一方、アクチ
ュエータの僅かな脱調により車両の走行安定性が阻害さ
れる不安定側領域では、脱調検出幅を狭くしてアクチュ
エータの脱調を敏感に検出し走行安定性を確保でき、よ
ってアクチュエータの脱調状態を車両の運転状態に対応
して適正に検出することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図である。第２図ないし第
６図は本発明の実施例を示し、第２図は４輪操舵装置の
全体構成を概略的に示す平面図、第３図は後輪転舵機構
及び転舵比制御機構を斜視状態で示すスケルトン図、第
４図は車速変化時におけるハンドル舵角に対する後輪舵
角の特性を例示する特性図、第５図は所定ハンドル舵角
時における車速に対する転舵比特性を示す特性図、第６
図はコントロールユニットにおいて処理されるステッピ
ングモータ及び電磁開閉弁に対する制御手順を示すフロ
ーチャート図である。第７図は逆位相側の脱調検出ライ
ンの変形例を示す第５図相当図である。１_Ｌ，１_Ｒ……前輪、２_Ｌ，２_Ｒ……後輪、３……前輪
転舵機構、１２……後輪転舵機構、２８……電磁開閉
弁、３２……転舵比制御機構、５１……ステッピングモ
ータ、１００……コントロールユニット、１０１……転
舵比センサ、１０２……車速センサ、１０３……転舵特
性設定手段、１０４……脱調検出手段、１０５……補正
手段、Ｖ……車速、Ｒ……検出転舵比、Ｒ_Ｔ……目標転
舵比、ΔＨ，ΔＨ′……脱調検出幅。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者槇一郎神奈川県横浜市港北区綱島東４丁目３番１号松下通信工業株式会社内 (72)発明者高田雅弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者韮沢洋明神奈川県横浜市港北区綱島東４丁目３番１号松下通信工業株式会社内 (72)発明者小川浩神奈川県横浜市港北区綱島東４丁目３番１号松下通信工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪と共に後輪をも転舵するようにした車
両の４輪操舵装置であって、車両の所定の運転状態に応じて予め設定された転舵特性
に基づいて前後輪の目標転舵特性を設定する転舵特性設
定手段と、該転舵特性設定手段の出力を受け、前後輪の転舵特性を
上記目標転舵特性になるよう制御するアクチュエータ
と、該アクチュエータにより制御された実際の転舵特性を検
出する転舵特性検出手段と、上記転舵特性設定手段により設定された目標転舵特性と
転舵特性検出手段により検出された検出転舵特性との差
を脱調検出幅と比較してアクチュエータの脱調状態を検
出する脱調検出手段と、該脱調検出手段の出力を受け、アクチュエータの脱調時
には車両の操舵特性を所定の特性に補正する補正手段と
を備えてなり、上記脱調検出手段の脱調検出幅は、上記転舵特性におけ
る車両の運転状態に対して車両の走行特性に関し安定側
領域の脱調検出幅が不安定側領域よりも大きくなるよう
に設定されていることを特徴とする車両の４輪操舵装
置。