JPS62139759A

JPS62139759A - 車両の４輪操舵装置

Info

Publication number: JPS62139759A
Application number: JP28268385A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Miyoshi; 三好　晃彦
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1987-06-23

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ュエー
タとしてステッピングモータ（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ちのである。

そして、この４輪操舵装置の一例として、木出願人は、
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
心をもっ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ュエ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
ュエータで制御するようにしだものをも、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１ｑ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ｔ２１１　！ｊるアクチュ
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ィードバックさせるいわゆるクロ
ーズトループ制御方式よりもフィードバック信号の不要
なＡ−プンループ制御方式の方が好適である。このオー
ブ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（ステップ数）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ッピングモータを採用する考
え方がある。

しかし、このステッピングモータは、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１！７ない欠
点がある。

そこで、このステッピングモータの制御初期位置を位置
決めする方法として、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ｖＪ
部材をギヤ要素を介してステッ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
ッパ部材に当接させてその当接位置でもってステッピン
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ッパ部材に当接
すると、その後はステッ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ノＪ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
ギヤ要素に歯打音が発生することになる。

（発明の目的）本発明は一ヒ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
くステッピングモータにより車両の後輪舵角を制御する
オーブ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、かつ上記回動部材の特定の回動位置を検出してその
回動位置、の通過後は上記モータに対するパルス信号を
減少補正するようにすることにより、モータの制御初期
位置を位置決めするに際しての脱調期間を可及的に短く
設定して、モータの税調に起因するギヤ要素の歯打音回
数を大幅に減少しつつ、車輪転舵制御を応答性の高いオ
ーブン制御方式で行い得るようにすることにある。

（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１０の操
作に応じて前後輪ＩＬ、１Ｒ，２Ｌ、２Ｒ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ＩＬ、
１Ｒを転舵する前輪転舵機構３と、後輪２Ｌ、２Ｒを転
舵する後輪転舵機構１２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θＲを制御するアクチュエータとしてのステッピング
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
制するストッパ部材５１を設けるとともに、車両運転中
の所定時期、上記ステッピングモータ５０の作動によっ
て回動部材４５を回動させて該回動部材４５が上記スト
ッパ部材５１に当接したときのステッピングモータ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によっ
て位置決めされた制御初期位置を基準としてステッピン
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。また、上記回動部材４５がストッパ部材５１近
傍の所定位置にあることを検８イする位置検出手段５３
と、上記モータ位置決め手段１１３による位置決め時に
上記位置検出手段５３の検出信号に基づいて上記ステッ
ピングモータ５０に対するパルス信号の目標ステップ数
を減少補正する目標ステップ数補正手段１１５とを設け
る。

（作用）以上の構成にＪ、す、本発明では、車両運転中の所定時
期、モータ位置決め手段１１３によりステッピングモー
タ５０が作動制御されて回動部材４５がス［〜ツバ部材
５１に当接する回動端位置まで回動し、この回動部材４
５がストッパ部材５１に当接したときのモータ５０の制
御位Ｕ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によって上記
制御初期位置を基準として作動制御される。

そして、上記位置決めの場合、Ｆ配回動部材４５がスト
ッパ部材５１近傍の回動位置にあるのを検出する位置検
出手段５３が設けられていることから、上記回動部材４
５はストッパ部材５１に当接する直曲にその位置が検出
され、この検出信号に基づいて目標ステップ数補正手段
１１５によりモータ５０に対するパルス信号の目標ステ
ップ数が当初のステップ数に対し減少補正せしめられる
。

したがって、上記回動部材４５がストッパ部材５１に当
接した後に生じるモータ５０の脱調期間が可及的に短く
なり、これによりギヤ要素の歯打音回数が大幅に減少さ
れることになる。

（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図および第３図にＪ３いて、ＩＬ、’ＩＲ，２Ｌ＋
　２　ｒ＜は車両の４つの車輪であって、左右の前輪１
Ｌ、ＩＲは前輪転舵機構３により、また左右の後輪２Ｌ
＋２Ｒ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４Ｌ
、、４Ｔ？おＪ：びタイロッド５Ｌ、５Ｒと、該左右の
タイロッド５Ｌ１５Ｒ同士を連結するリレー［１ツド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１０が連係されている。すなわら、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（〕られており、スステアリングホイール０の操
作に応じて左右の前輪１Ｌ、ＩＲ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は上記竹輪転舵機構３と同
様に、左右のナックルアーム１３Ｌ、１３Ｒおよびタイ
ロッド１４Ｌ、１４Ｒと、該タイロッド１４Ｌ、１４Ｒ
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ｆｉｌｅ１６は、車体に固定されかつ上
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１７を備え、該パワーシリンダ７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２Ｑａと、該バルブケーシング２Ｏ
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。尚、上記パワーシリンダ１７
内にはリレーロッド１５をニュートラル位置く後輪２Ｌ
、２Ｒの舵角θＲが零となる位置）に付勢するリターン
スプリング１７ｄ。

１７ｄが縮装されている。

上記前輪転舵機構３のリレー【１ツド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
２６が形成され、該ラック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２１Ｉ槻構２
９を介して上記後輪転舵機格１２に連係されている。

上記転舵比′４１す陣機構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＠線９１　Ｆを摺動
自在に保持されたコントロールロッド３０を有し、該コ
ントロールロッド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に支持ビン
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ッド３０の移動軸線ρ１と直交する
回動輪線ｐ２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９＋、Ｑｚの交差部に位置して回動軸線９２と直
交する方向に延びてＪ３す、ホルダ３１を支持軸３５（
回動軸線９２）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０ツド３０の移動軸線Ｑ
１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９！と直交する而
（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を介してコネクティングロッド３７の一端部が連
結され、該コネクティングロッド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ッド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ッド３０を左右
方向に変位させるようになされている。

上記コネクティングロッド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
ジョイン１−４１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９＋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重両１！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　Ｊ３よびコネクティングロッド３
７が移動軸線９１回りに回動し、それに伴って揺動アー
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ッド３０の移動軸線交１
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３６は上記基準面上を揺動するのみで、コン
トロールロッド３０は静止保持されるが、ビン３２の軸
線が移動軸線父１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、このビン３２を中心
にした揺動アーム３３の揺動に伴っ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
ティングロッド３７を介してコントロールロッド３ｏに
伝達され、該コントロールロッド３ｏが移動軸線９．１
　に沿って移動して、コントロールバルブ２ｏのスプー
ルバルブを作動させるように構成されている。すなわら
、ピン３２の軸線を中心とした揺動アーム３３の揺動角
が同じであっても、コントロールロッド３０の左右方向
の変位はビン３２の傾斜角つまりホルダ３１の回動角の
変化に伴って変化する。

そして、上記支持ビン３２の移動＠　Ｉ！ｉ１９＋に対
する傾斜角ずなわちホルダ３１のヰ準面に対する傾斜角
を変化さ往るために、ホルダ３１の支持軸３５には、第
５図に示すように、本発明でいう回動部材を構成するウ
オームホイールとしてのレクタギーフ４５が取り付けら
れ、このセクタギヤ４５には回転軸４６上のウォームギ
へ７４７が噛合されている。また、上記回転輪４６には
傘歯車４８が取り付けられ、この傘歯車４８にはステッ
ピングし−９５０の出力軸５０ａ上に取り付けた傘歯車
７Ｉ９が噛合されており、ステッピングモータ５０を作
動させてセクタ４！　ｔ７４５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、２Ｒの舵角θＲ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
になる中立位置くこのとき、上記揺動アーム３３先端の
ボールジヨイント３Ｇは基準面上を回動し、後輪２Ｌ、
２Ｒの舵角θＲはθＩ？−０になる）ｈ目ら第５図時計
回り方向に回動さＶたときには、前後輪１Ｌ、２Ｌ　（
１Ｒ。

２Ｒ）間の転舵比（後輪転舵角θＲ／前輪転舵角ＯＦ＞
を後輪２Ｌ、２Ｒが面幅１Ｌ、ＩＲ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２Ｌ。

２Ｒが竹輪１Ｌ、ＩＲ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。

また、上記ホルダ３１を支持するケーシング３４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Ａ７４５の回動範囲を規制するビンよりなる逆
位相側および同位相側のストッパ部材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が逆位相側ストッパ部材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が同位相側のストッパ部材５２
に当接して動きが規制されるにうになされている。そし
て、上記セクタギヤ４５が上記逆位相側のストッパ部材
５１に当接したときのステッピングモータ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。

さらに、上記ホルダ３１の支持軸３５には、第２図およ
び第３図に示すように、上記セクタギヤ４５が逆位相側
ストッパ部材５１近傍の所定位ｎ（第５図の下側部に示
す如く逆位相側ストッパ部材５１の位置から同位相側ス
トッパ部材５２側に例えば回動角３°の位置）に回動し
たことを検出して検出部＠（ＯＮ信号）を出力する位置
検出手段としてのリミットスイッチ５３が設（）られて
いる。尚、第３図中、３９は後輪転舵機構１２における
リレーロッド１５の最大径ｆＪｌ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５０は第（３図に示すようにマ
イクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット１００
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１゜Ｏには車両の走行速度ＳＰ
Ｄを検出する車速センサ１０１および上記リミットスイ
ッチ５３からの各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ット１００はイグニッシ
ョンキースイッチ（図示せず）のＯＮ操作に伴って車載
バッ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図によって説明す
ると、コントロールユニット１００は制御部としてのＣ
ＰＵ１０２と所定の制御データを記憶するＲＯ１ｖ１１
０３とを備え、上記ＣＰ　Ｕ　１０２　Ｌｔ、バッテリ
電圧（１２Ｖ）を５■の定電圧に保つ定電圧回路１０４
からの出力電圧ＶＣＣによって作動し、ＣＰＵ１０２の
ｎ走を検出するｃｐｕｉ走検出部１・０５、出力電圧■
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およびイグニッションキースイッチのＯＮ
操作問始時にリセット信号を出力するパワーオンリヒラ
１一部１０７からの各出力を受【ノてリセットされる。

また、上記車速はンサ１０１の出力信号はインタフェイ
ス１０８を経て積分フィルタ１０９に入力され、該フィ
ルタ１０９でチャ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ＣＰＵ　１０２に供給
される。また、上記リミットスイッチ５３からの検出信
号（ＯＮ信号）はチャタリング除去のためのインタフェ
イス１１６を介してＣＰＵ１０２に入力される。

さらに、コント・ロールユニット１００は、ＣＰＵ１０
２の出力を受けてステッピングモータ５０を駆動するス
テッピングモータドライバ１１１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
ステッピングモータ５０に対ジ゛るバラブリ電源からの
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ぎ）に各相とも例えば１００
１１１Ａ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ット１００のＣ
ＰＵ１０２において行われる（ｉ号処理手順について第
８図および第９図によって説明する。

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
、イグニッションキースイッチのＯＮ操作によるスター
１−の後、先ず、ステップＳ１でシステムの初期化を行
い、次のステップＳ２で、ステッピングモータ５０の現
在ステップ数ＭＰをＭ　Ｐ＝Ｏに、その目標ステップ数
ＣＰをＣＰ＝−５８０にそれぞれ設定でるとともに、モ
ータ位置初期化制御モードの実行を示すフラグＦ１をＦ
ｌ−１にセラｌ−する。上記目標ステップ数ＣＰは、ス
テッピングモータ５０の制御初期位置、つまりセクタギ
Ａ７４５が逆位相側ストッパ部材５１に当接して転舵比
が逆位相側の最大転舵比になっている位置をＣＰ＝Ｏ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ｇのステップ数
を示すものであり、また現在ステップ数ＭＰは、モータ
５ｏの現在の制御位置の上記ルリ御初期位置からのステ
ッ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Ｆ＋＝１にセットされ
るが、車速Ｓ　Ｐ　Ｄ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Ｆ＋　＝Ｏに９廿ツトされる。

この後、ステップ＄３に進み、上記フラグＦ＋がＦｌ−
１か否かの判定を行う。この判定がＦ＋＝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
行うとぎには、ステップＳ４に進み、上記モータ５ｏに
対する目標ステップ数ＣＰが現在ステップ数ＭＰに等し
いか否かを判定する。この判定が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、
ステップＳ５に進み、モータ５０の目標ステップ数ＣＰ
および現在ステップ数ＭＰをＣＰ＝ＭＰ＝Ｏにし、かつ
フラグ「１をＦ＋　＝Ｏにりけッ卜するとともに、この
［−夕５０の制御位置初期化を１度実行し終ったことを
識別するためのフラグ［２をＦ２−１にセットした後、
上記ステップＳ３に戻る。

また、ステップＳ４における判定がＣＰ？ＭＰのＮＯの
とぎにはステップＳ１２に進み、リミットスイッチ５３
の０Ｎｆｆ１号の出力の有無を判定する。

判定がＮＯｌつまりセクタギｆｆ４５が逆位相側ストッ
パ部材５１近傍の所定位置に回動していないときにはそ
のまま上記ステップＳ３に戻る一方、セクタギヤ４５の
ストッパ部材５１近傍の所定位置への回動によるリミッ
ト５Ｗ＝ＯＮのＹＥＳのときには、ステップＳ　１３に
進み、上記モータ５０に対する目標ステップ＠ＣＰが既
にＣＰ−−４７（リミットスイッチ５３がＯＮ作動して
からセクタギ曳７４５が逆位相側ス１〜ツバ部４４５１
に当接するまでの［−タ５０に対するパルス信号のステ
ップ数の約２倍に相当する）に補正設定されているか否
かを判定する。この判定がＣＰ≠−４７のＮＯのとぎに
はステップＳ　１４に進み、モータ５０の現在ステップ
数ＭＰｅＭＰ＝・０に、かつ目標ステップ数ＣＰをＣＰ
＝−４７に再設定した後、上記ステップＳ３に戻るが、
上記判定がＣＰ＝−４７のＹＥＳのときにはそのまま上
記ステップＳ３に戻る。

一方、−り記ステップＳ３での判定がＦ１＝０のＮｏで
七−夕５０を転舵比変更のために制御するときには、ス
テップＳ６に進んで車速廿ンサ１０１により検出された
車速ＳＰＤがＳＰり＝Ｏ（停止１工状態）にあるか否か
を判定し、この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ７
においてさらに上記フラグ１：２がＦ２　＝Ｏかである
か否かを判定する。

そして、このステップ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ップＳ３に戻るが、判定
がＦ２　＝ＯのＹＥＳでモータ５０の制御位訝初期化を
車速５ｐｏ＝ｏの停車時に実行しでいないときには、ス
テップＳ８でフラグ「１をＦ＋”１にセットし、次のス
テップＳ！１でモータ５０の目標ステップ数ＣＰをその
制御初期位置に対応づるＣＰ−−５８０に設定したのｔ
う上記ステップＳ３に戻る。

また、上記ステップ＄６での判定がＳＰＤ≠０のＮＯで
あるとぎにはステップＳ　ｒｅ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５
０の目標ステップ数ＣＰを実際の車速Ｓ　Ｐ　Ｄに対応
する目標ステップ数ＣＰ＝ｆ　　（ＳＰＤ）にセットシ
、次のステップＳ　。

で上記両フラグＦ＋　、Ｆ２を共に「ｌ　＝Ｆ２　＝０
にリレットシたのら上記ステップＳ３に戻る。尚、上記
ＲＯＭ１０３に記憶されている制御データデープルは、
第１０図に示すように車速Ｓ　Ｐ　Ｄに応じて前後輪Ｉ
Ｌ、２Ｌ　（ＩＲ，２Ｒ）の転舵比が変化し、車速ＳＰ
Ｄが低い場合には、車両の回頭性を良好にするために、
後輪２Ｌ、２Ｒが前輪１ＬＩＩＲに対して逆方向に寸な
わら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６７　ｋｍ／時に達したときには、転
舵比が零になり、前輪ＩＬ、ＩＲの転舵に関係なく後輪
２Ｌ１２Ｒの舵角θＲがθＲ＝Ｏ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２Ｌ、２Ｒ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２Ｌ、２Ｒが前輪Ｉ
Ｌ、ｌＲと同方向にづ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
レットされた時間が経過したとぎ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ブドルーチンを示し
、このインタラブドルーチンでは、先ず、最初のステッ
プＳ　２０でモータ５０の目標ステップ数ＣＰが現在ス
テップ数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をイの制御位置に保持する
ときには、ステップＳ２＋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ぞの発熱はを抑え
、次いでステップ８２Ｂで次回の割込み処理を発生させ
る上記タイマをセットしたのち上記メインルーチンに４
３ける割込み後のステップに復帰する。

また、上記ステップＳ　２０での判定がＣＰ≠ＭＰのＮ
ｏであるときには、ステップＳ２２に進んで」二定カレ
ントダウン部１１２に対するカレントダウン指令信号の
出力を解除したのら、ステップ８２３に進み、上記モー
タ５０の目標ステップ数ＣＰと現在ステップ数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、ステップＳ　２４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（プ動くようにその
励磁相を切り換え、次いでステップＳ’２５で現在ステ
ップ′Ｉ！１ＭＰをＭＰ４−ＭＰ＋１に更新したのち上
記ステップＳ２８に移る。一方、−り記ステップＳ　２
３での判定がＣＰ　＜　Ｍ　ＰのＮＯであるとぎには、
ステップ８２６に進んで七−夕５０が転舵比の逆位相方
向に１ステツプだけ動くように励磁相を９ノリ換え、ス
テラ７　Ｓ　２了Ｔ：現在スＴ　ツ７　ｖｌＭ　Ｐ　’
Ｆｉ：　Ｍ　Ｐ　４−Ｍ　Ｐ　　１　ニ更新したのち上
記ステップ８２Ｂに移る。

よって、上記メインルーチンにお（〕るステップＳ２〜
Ｓ４．Ｓｙ〜Ｓ９およびインクラブ１−ルーチンにおけ
るステップＳ２０　、　Ｓ２３　＋　Ｓ２６　、８２７
により、車両のイグニッションキースイッチのＯＮ操作
時Ｊ：たは車速５ＰＤ＝Ｏの車両停止時、モータ５０に
よりセクタギ〜フ４５を逆位相方向く第５図時計回り方
向）に回Ｏノさせてその逆位相側ストツバ部材５１との
当接により１−夕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、上記メインルーチンに、１１′３けるステップＳ
１４により上記モータ位置決め手段１１３による位置決
め時にリミットスイッチ５３のＯＮ信号の出力信号に基
づいてモータ５０に対づるパルス信号の目標ステップ数
を減少補正する目標ステップ数補正手段１１５が構成さ
れている。

さらに、メインルーチンにおけるステップＳｓ。

Ｓ　１０およびインクラブ１〜ルーチンにおけるステッ
プＳに〜８２８により、上記モータ位置決め手段１１３
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
ニッションキースイッチをＯＮ操作すると、それに伴い
、先ず、コントロールユニット１００からステッピング
モータ５０にその制御位置を初期化するだめの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に連結されて
いるセクタギ＼１４５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ップ
ａ　（５８０ステツプ）に相当する３７．５゜以下の回
動角をもって回動する。そして、セクタギへ７４５が逆
位相側ストッパ部材５１に近接すると、リミットスイッ
チ５３がＯＮ作動してモータ５ｏに対するパルス信号が
当初の５８０ステツプから４７スデツプに変換設定され
る。その後、上記セクタギヤ４５が逆位相側ストッパ部
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）となってモータ５０へのパルス信号の出力
が壁続され、４７ステツプのパルス信号が全てモータ５
０に出力されると、上記セクタギヤ４５がストッパ部材
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１０１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におけるｃｐｕｉ０２により車速ＳＰ
Ｄに応じた転舵比が口出され、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Ａ７４５に＆結されている揺動アーム３
３の揺動軌跡面が！！準而面対し傾斜変更され、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Ｉ
Ｌ、１Ｒの転舵に連動して移動軸線９１回りに回動する
コネクティングロッド３７の動きに対するコントロール
ロッド３０の移動方向おＪ：び移動距離が変化し、この
コントロールロッド３０の移動に応じて後輪２Ｌ１２Ｒ
が前輪１Ｌ、ＩＲに対し上記ｎ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
グ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、ｒ１工両の４輪１Ｌ、１Ｒ，２Ｌ、２Ｒ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５ＰＤ＝Ｏになると、その都ｅ、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
。

したがって、この実施例の場合、車両の前後輪ＩＬ、２
Ｌ　（ＩＲ，２Ｒ）の転舵比をステッピングモータ５０
を用いたオーブンループ制御方式で制御するため、重速
変化時に転舵比を素速く変更制御することができ、制御
／＼の応答性を高めることができる。

また、イグニッションキースイッチの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
ッパ部材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。

その際、エータ５０に対するパルス信号の目標ステップ
数ＣＰＳｔ？クタギＡ７４５の逆位相側ストッパ部材５
１への当接直前に当初の５８０ステンプから４７ステツ
プに変換設定されることから、セクタｌ’４５の逆位相
側ストッパ部材５１への当接後に生じるモータ５０のｌ
ｌＩ２調明間を可及的に短くすることができ、よって傘
歯車４８．４９等の歯打８回数の大幅な減少化を図って
異＆の発生を防止することができる。

尚、上記実施例では、車両の前後輪ＩＬ、１Ｒ。

２Ｌ、２Ｒ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、
本発明は後輪を車速および前輪舵角に応じて直接ステッ
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。

（発明の効果〉以上説明したように、本発明ににれば、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、後輪の舵角をステッピング
モータの作動によって回動部材を介して制御Ｎｊ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
ッパ部材に当接せしめてモータの制御初期位置を位置決
めするとともに、その位置決めに際し、回動部材がスト
ッパ部材に近接したとき上記モータに対するパルス信乃
の目標ステップ故を減少補正せしめるようにしたので、
回動部材のストッパ部材への当接後のモータの脱調期間
を可及的に短くでき、よってギヤ要素の歯打８回数の大
幅な減少化を図って異＆の発生を防止しつつ、ステッピ
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示１図である。第２図ないし第
１０図は本発明の実施例を示し、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図はストッパ部材
により規制されるセクタギヤ回＃Ｊ範囲およびリミット
スイッチの作動タイミングを示す説明図である。第６図
はコントロールユニッ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ットの内部構成を
示すブロック図、第８図はコン１〜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
ャート図、第９図は同インタラブドルーチンを示すフロ
ーチャー１・図、第１０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。ＩＬ、１Ｒ・・・前輪、２Ｌ、２Ｒ・・・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ｔｉ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・・・コントロールロッド、３３
・・・揺動アーム、３７・・・コネクテイング［１ツド
、４０・・・回転付与アーム、４５・・・セクタギヤ、
５０・・・ステッピングモータ、５１・・・ストッパ部
材、５３・・・リミットスイッチ、１００・・・コント
ロールユニット、１０１・・・中速センサ、１０２・・
・ＣＰＵ、１０３・・・ＲＯＭ、１１３・・・モータ位
置決め手段、１１４・・・モータ制御手段、１１５・・
・目標ステップ敢補正手段。第１日第２図 ■ 第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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輪操舵装置であって、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ッピングモータと、上記回動部材に
当接してその回動範囲を規制するストッパ部材と、車両
運転中の所定時期、上記ステッピングモータにより回動
部材を回動させて上記ストッパ部材との当接によりステ
ッ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、上記回動部材がストッパ部材近傍の所定
位置にあることを検出する位置検出手段と、上記モータ
位置決め手段による位置決め時に上記位置検出手段の検
出信号に基づいて上記ステッピングモータに対するパル
ス信号の目標ステップ数を減少補正する目標ステップ数
補正手段と、上記ステッ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
なることを特徴とする車両の４輪操舵装置。