JP2501622B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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- JP2501622B2 JP2501622B2 JP17546388A JP17546388A JP2501622B2 JP 2501622 B2 JP2501622 B2 JP 2501622B2 JP 17546388 A JP17546388 A JP 17546388A JP 17546388 A JP17546388 A JP 17546388A JP 2501622 B2 JP2501622 B2 JP 2501622B2
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- steering
- rigidity
- wheel
- vehicle
- front wheels
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の操舵装置に関し、特に、４輪操舵シ
ステムを搭載した車両の操舵装置に関する。
ステムを搭載した車両の操舵装置に関する。
（従来の技術） 車両に旋回挙動を起こさせるためのメカニズムは以下
のように説明される。
のように説明される。
すなわち、 （Ｉ）ハンドルを操作すると、 （II）ハンドルの動きがステアリング機構を介してタイ
ヤに伝えられ、 （III）タイヤの向きが変化してタイヤにスリップアン
グルSAGLがつく、 （IV）これにより、タイヤに次式で示すコーナリング
フォースCFが発生し、 CF＝Cp×SAGL …… 但し、Cp:コーナリングパワー （Ｖ）車両のＺ軸（重心を通る垂直軸）回りにヨーイン
グトルクが与えられ、 （VI）その結果、車両はＺ軸回りに旋回運動を始める。
ヤに伝えられ、 （III）タイヤの向きが変化してタイヤにスリップアン
グルSAGLがつく、 （IV）これにより、タイヤに次式で示すコーナリング
フォースCFが発生し、 CF＝Cp×SAGL …… 但し、Cp:コーナリングパワー （Ｖ）車両のＺ軸（重心を通る垂直軸）回りにヨーイン
グトルクが与えられ、 （VI）その結果、車両はＺ軸回りに旋回運動を始める。
ところで、（Ｉ）〜（II）の間に時間的な遅れがある
とすると、すなわち、ステアリング機構の剛性が低い
と、ハンドルの動きはマイルドにタイヤに伝えられ、旋
回特性はアンダーステア傾向を強める。このことは、旋
回安定性を高めるので好ましい反面、過度なマイルドさ
は高速直進性を悪化させることにもなる。一方、ステア
リング剛性を高めると、高速直進性が高められる反面、
旋回特性がニュートラル傾向（場合によってはオーバー
ステア）を強め、シャープな旋回応答性を得られるもの
の、一般的な運転者には運転しづらいものとなる。
とすると、すなわち、ステアリング機構の剛性が低い
と、ハンドルの動きはマイルドにタイヤに伝えられ、旋
回特性はアンダーステア傾向を強める。このことは、旋
回安定性を高めるので好ましい反面、過度なマイルドさ
は高速直進性を悪化させることにもなる。一方、ステア
リング剛性を高めると、高速直進性が高められる反面、
旋回特性がニュートラル傾向（場合によってはオーバー
ステア）を強め、シャープな旋回応答性を得られるもの
の、一般的な運転者には運転しづらいものとなる。
以上の旋回メカニズムは、前輪側についてのみ着目し
て述べたが実際の旋回メカニズムは後輪側も深く関わっ
ている。前、後輪を含めた車両の旋回安定性は、次式
で示すスタビリティファクタKsによって表わされ、この
Ksが小さいと、場合によってはスピンに至る恐れがあ
る。
て述べたが実際の旋回メカニズムは後輪側も深く関わっ
ている。前、後輪を含めた車両の旋回安定性は、次式
で示すスタビリティファクタKsによって表わされ、この
Ksが小さいと、場合によってはスピンに至る恐れがあ
る。
但し、Ｍ：車両質量 ｌ：ホイールベース ａ：重心−前輪接地点距離 ｂ：重心−後輪接地点距離 CPF：前輪等価コーナリングパワー CPR：後輪等価コーナリングパワー また、上式のCPFおよびCPRは、各々次式、に従
って表わされる。
って表わされる。
但し、DF：横力による前輪のコンプライアンスステア DR：横力による後輪のコンプライアンスステア CPF′：前輪のタイヤ単体のコーナリングパワー CPR′：後輪のタイヤ単体のコーナリングパワー tc：前輪のキャスタトレール tp：前輪のニューマティックトレール KST：ステアリング剛性 例えば、前輪のみを操舵する通常の２輪操舵システム
（以下2WS）では、ハンドルの操作によってタイヤにス
リップアングルSAGLがつけられると、このSAGLとCPFと
の積である前輪のコーナリングフォースが大きくなって
旋回に入ることになるが、このような旋回操作は主とし
てCPF側を操作するので、このCPFをむやみに大きくする
ことはKsが低下することになるので、安定性の面で好ま
しくない。さらに、操縦性（操縦のしやすさ）の指標は
次式で示される操安キャパシティCsで表わされるが、
主としてCPF側を大きくする2WSでは、操縦性の向上にも
限界がある。
（以下2WS）では、ハンドルの操作によってタイヤにス
リップアングルSAGLがつけられると、このSAGLとCPFと
の積である前輪のコーナリングフォースが大きくなって
旋回に入ることになるが、このような旋回操作は主とし
てCPF側を操作するので、このCPFをむやみに大きくする
ことはKsが低下することになるので、安定性の面で好ま
しくない。さらに、操縦性（操縦のしやすさ）の指標は
次式で示される操安キャパシティCsで表わされるが、
主としてCPF側を大きくする2WSでは、操縦性の向上にも
限界がある。
そこで、ハンドルの操作に応じて後輪にも高速走行
時、前輪舵角と同位相の舵角を与えることにより、CPR
（後輪の等価コーナリングパワー）を通常の2WSよりも
見かけ上大きくするようにした４輪操舵システム（以
下、4WS）が実用化されている。
時、前輪舵角と同位相の舵角を与えることにより、CPR
（後輪の等価コーナリングパワー）を通常の2WSよりも
見かけ上大きくするようにした４輪操舵システム（以
下、4WS）が実用化されている。
従来のこの種の4WSとしては、例えば、特開昭61-2209
74号公報に記載されたものがあり、このシステムでは車
両特性から導いた旋回時の前輪舵角と後輪舵角との比に
基づいて、後輪側の舵角制御値を演算し、この制御値に
従って舵角アクチュエータを駆動して後輪を操舵してい
る。ところでこの種の4WSによりCsを増大させて操舵性
を向上させると共に車両の安定性が適度な値となる様Ks
を設定するには、CPFの値は通常の2WSよりも大きめに設
定するのが望ましい。
74号公報に記載されたものがあり、このシステムでは車
両特性から導いた旋回時の前輪舵角と後輪舵角との比に
基づいて、後輪側の舵角制御値を演算し、この制御値に
従って舵角アクチュエータを駆動して後輪を操舵してい
る。ところでこの種の4WSによりCsを増大させて操舵性
を向上させると共に車両の安定性が適度な値となる様Ks
を設定するには、CPFの値は通常の2WSよりも大きめに設
定するのが望ましい。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の4WSにあっては、旋
回時、前後輪の双方の等価コーナリングパワー（CPF、C
PR）に応じたコーナリングフォース（CFF、CFR）によっ
て車両にヨーイングトルクを与え、その結果、旋回挙動
を起こさせる構成となっていたため、例えば、前輪の操
舵角入力信号が失陥してゼロとなった場合などでは、車
両は一時的に2WSとして動作するが、この場合、充分なC
PRが得られないので、CPR（後輪側等価コーナリングパ
ワー）に対するCPF（前輪側の等価コーナリングパワ
ー）の比率が4WS走行時に比べて相対的に増大し、その
結果、Ksが低下して安定性が失われる。具体的には、前
述した様にCPFを通常の2WS車両に比べて大きな値に設定
する為、車両の旋回特性がニュートラルステア若しくは
オーバーステア側へと変化するといった不具合を招く。
回時、前後輪の双方の等価コーナリングパワー（CPF、C
PR）に応じたコーナリングフォース（CFF、CFR）によっ
て車両にヨーイングトルクを与え、その結果、旋回挙動
を起こさせる構成となっていたため、例えば、前輪の操
舵角入力信号が失陥してゼロとなった場合などでは、車
両は一時的に2WSとして動作するが、この場合、充分なC
PRが得られないので、CPR（後輪側等価コーナリングパ
ワー）に対するCPF（前輪側の等価コーナリングパワ
ー）の比率が4WS走行時に比べて相対的に増大し、その
結果、Ksが低下して安定性が失われる。具体的には、前
述した様にCPFを通常の2WS車両に比べて大きな値に設定
する為、車両の旋回特性がニュートラルステア若しくは
オーバーステア側へと変化するといった不具合を招く。
反面、一時的に4WSから2WSになった場合の上記不具合
を想定してCPFを通常の2WS車両並の小さな値に設定した
ならば、結局、4WSで動作している際のKs（安定性）お
よびCs（操縦性）を充分なものとすることができないと
いった問題点があった。
を想定してCPFを通常の2WS車両並の小さな値に設定した
ならば、結局、4WSで動作している際のKs（安定性）お
よびCs（操縦性）を充分なものとすることができないと
いった問題点があった。
（発明の目的） そこで、本発明は、4WSで動作中はステアリング剛性
を高めるとともに、4WSから2WSへと移行すると、ステア
リング剛性を低下させることにより、4WSに必要なCPFと
2WSに必要なCPFとを各々に適したものに設定し、もって
2WS動作時の安定性の向上と、4WS動作時の安定性および
操縦性向上との両立を図ることを目的としている。
を高めるとともに、4WSから2WSへと移行すると、ステア
リング剛性を低下させることにより、4WSに必要なCPFと
2WSに必要なCPFとを各々に適したものに設定し、もって
2WS動作時の安定性の向上と、4WS動作時の安定性および
操縦性向上との両立を図ることを目的としている。
（課題を解決するための手段） 本考案による車両の操舵装置は上記目的達成のため、
少なくとも前輪の操舵物理量に応じて後輪にも舵角を与
える後輪操舵手段ａと、所定の制御信号が入力されると
前輪のステアリング系ｂの剛性を軟側に変化させる剛性
可変手段ｃと、を備えるとともに、前記後輪操舵手段ａ
の機能停止を検出する検出手段ｄと、該検出手段ｄによ
り機能停止が検出されるとステアリング系ｂの剛性を軟
側に変化させるべく所定の制御信号を出力する信号出力
手段ｅと、を備えている。
少なくとも前輪の操舵物理量に応じて後輪にも舵角を与
える後輪操舵手段ａと、所定の制御信号が入力されると
前輪のステアリング系ｂの剛性を軟側に変化させる剛性
可変手段ｃと、を備えるとともに、前記後輪操舵手段ａ
の機能停止を検出する検出手段ｄと、該検出手段ｄによ
り機能停止が検出されるとステアリング系ｂの剛性を軟
側に変化させるべく所定の制御信号を出力する信号出力
手段ｅと、を備えている。
（作用） 本発明によれば、後輪操縦手段の機能が停止されて2W
Sに移行すると、前輪のステアリング系の剛性が軟側に
変えられる（すなわち、剛性が低下する）。
Sに移行すると、前輪のステアリング系の剛性が軟側に
変えられる（すなわち、剛性が低下する）。
したがって、前式中のKSTの値が小さくなってCPFが
低下し、2WS動作時のKsが大きくなる（前式参照）。
その結果、車両の旋回特性がアンダーステア側に維持さ
れ、2WS動作時の安定性の向上が図られる。
低下し、2WS動作時のKsが大きくなる（前式参照）。
その結果、車両の旋回特性がアンダーステア側に維持さ
れ、2WS動作時の安定性の向上が図られる。
また、後輪操舵手段の機能が停止していない場合（4W
S動作時）には、ステアリング剛性は高められた状態に
あり、この場合には4WSに必要な充分なCPEが得られてK
s、Csの値が大きくなり、安定性および操縦性の向上が
図られる。
S動作時）には、ステアリング剛性は高められた状態に
あり、この場合には4WSに必要な充分なCPEが得られてK
s、Csの値が大きくなり、安定性および操縦性の向上が
図られる。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２〜４図は本発明に係る車両の操舵装置の一実施例
を示す図であり、ハンドル舵角感応型の２輪操舵システ
ムを搭載した車両に適用した例である。
を示す図であり、ハンドル舵角感応型の２輪操舵システ
ムを搭載した車両に適用した例である。
まず、構成を説明する。第２図において、1L、1Rは各
々左右前輪、2L、2Rは各々左右後輪であり、左右前輪
1L、1Rはステアリングギア機構（ステアリング系）３を
介して、ステアリングホイール４からの操舵入力を受け
て転舵される。ステアリングホイール４の操舵角度θ
（操舵物理量）は、舵角センサ５によって検出される。
左右後輪2L、2Rはトランスバースリンク6L、6Rおよびア
ッパーリンク7L、7Rを含むリヤサスペンション装置８に
よりリヤサスペンションメンバ９に懸架されるととも
に、後輪のナックルアーム10L、10R間に連結するサイド
ロッド11L、11Rおよびアクチュエータ12によって転舵可
能になっている。アクチュエータ12は、例えばスプリン
グセンタ式複動液圧シリンダが用いられ、その２室1
2L、12Rは各々管路13L、13Rによって電磁比例圧力弁14
に接続されている。電磁比例圧力弁14には、さらに、油
圧ポンプ15およびリザーバタンク16を含む液圧源からの
液圧管路17、18が各々接続されている。上記電磁比例圧
力弁14は、例えばスプリングセンタ式電磁制御型の３位
置弁とし、両ソレノイド14L、14Rの非励磁時には管路13
L、13Rを無圧状態にし、ソレノイド14Lの励磁時には通
電電流量に比例した油圧を管路13Lに供給し、ソレノイ
ド14Rの励磁時には通電電流量に比例した油圧を管路13R
に供給する。両ソレノイド14L、14Rの励磁／非励磁およ
び通電電流量は、コントローラCTにより電子制御され
る。
々左右前輪、2L、2Rは各々左右後輪であり、左右前輪
1L、1Rはステアリングギア機構（ステアリング系）３を
介して、ステアリングホイール４からの操舵入力を受け
て転舵される。ステアリングホイール４の操舵角度θ
（操舵物理量）は、舵角センサ５によって検出される。
左右後輪2L、2Rはトランスバースリンク6L、6Rおよびア
ッパーリンク7L、7Rを含むリヤサスペンション装置８に
よりリヤサスペンションメンバ９に懸架されるととも
に、後輪のナックルアーム10L、10R間に連結するサイド
ロッド11L、11Rおよびアクチュエータ12によって転舵可
能になっている。アクチュエータ12は、例えばスプリン
グセンタ式複動液圧シリンダが用いられ、その２室1
2L、12Rは各々管路13L、13Rによって電磁比例圧力弁14
に接続されている。電磁比例圧力弁14には、さらに、油
圧ポンプ15およびリザーバタンク16を含む液圧源からの
液圧管路17、18が各々接続されている。上記電磁比例圧
力弁14は、例えばスプリングセンタ式電磁制御型の３位
置弁とし、両ソレノイド14L、14Rの非励磁時には管路13
L、13Rを無圧状態にし、ソレノイド14Lの励磁時には通
電電流量に比例した油圧を管路13Lに供給し、ソレノイ
ド14Rの励磁時には通電電流量に比例した油圧を管路13R
に供給する。両ソレノイド14L、14Rの励磁／非励磁およ
び通電電流量は、コントローラCTにより電子制御され
る。
コントローラCTは、例えばマクロコンピュータによっ
て構成され、このコントローラCTには前述の舵角センサ
５からの操舵角度θおよび車速Ｖを検出する車速センサ
29からの信号が加えられている。コントローラCTはこれ
らの信号θ、Ｖに従って後輪操舵制御値を演算するため
のプログラム処理を実行する。このような処理として
は、例えば次のようなものがある。すなわち、予め設定
された車両特性から導いた前輪側の操舵角δｆと後輪側
の操舵角δｒとの舵角比（δr/δｆ）マップを参照し
て、現在のθおよびＶに対応した最適な後輪操舵制御値
Ｘを求め、さらに、アクチュエータ12の応答遅れを補償
する伝達関数1/G（Ｓ）を加味して実際の操作量Ｘ′を
求めて、これを電磁比例圧力弁14に加える。なお、上述
の舵角比（δr/δｆ）マップは、低速域では前後輪が逆
相操舵されるように、また、中・高速域では同相操舵さ
れるようになっている。このような処理の結果、低速域
では、そのときのθ、Ｖの大きさに応じた後輪の舵角操
作量が逆相方向で出力され、また、中・高速域では、そ
のときのθ、Ｖの大きさに応じた後輪の舵角操作量が同
相方向で出力される。すなわち、コントローラCTはアク
チュエータ12および電磁比例圧力弁14とともに、後輪操
舵手段としての機能を有している。
て構成され、このコントローラCTには前述の舵角センサ
５からの操舵角度θおよび車速Ｖを検出する車速センサ
29からの信号が加えられている。コントローラCTはこれ
らの信号θ、Ｖに従って後輪操舵制御値を演算するため
のプログラム処理を実行する。このような処理として
は、例えば次のようなものがある。すなわち、予め設定
された車両特性から導いた前輪側の操舵角δｆと後輪側
の操舵角δｒとの舵角比（δr/δｆ）マップを参照し
て、現在のθおよびＶに対応した最適な後輪操舵制御値
Ｘを求め、さらに、アクチュエータ12の応答遅れを補償
する伝達関数1/G（Ｓ）を加味して実際の操作量Ｘ′を
求めて、これを電磁比例圧力弁14に加える。なお、上述
の舵角比（δr/δｆ）マップは、低速域では前後輪が逆
相操舵されるように、また、中・高速域では同相操舵さ
れるようになっている。このような処理の結果、低速域
では、そのときのθ、Ｖの大きさに応じた後輪の舵角操
作量が逆相方向で出力され、また、中・高速域では、そ
のときのθ、Ｖの大きさに応じた後輪の舵角操作量が同
相方向で出力される。すなわち、コントローラCTはアク
チュエータ12および電磁比例圧力弁14とともに、後輪操
舵手段としての機能を有している。
コントローラCTは、上記処理を行うとともに、以下に
述べるフェールモード判定処理も行う。すなわち、コン
トローラCTには上述のθ、Ｖの他に、フットブレーキの
踏込み時にフットブレーキ踏込信号FBKを発生するフッ
トブレーキスイッチ30からの信号と、パーキングブレー
キの操作時にパーキングブレーキ操作信号PBKを発生す
るパーキングブレーキスイッチ31からの信号と、変速装
置のギヤ位置がニュートラル位置にあるときにギヤニュ
ートラル信号GNを発生するギヤ位置スイッチ32からの信
号とが入力されており、コントローラCTはこれらの各信
号、FBK、PBK、GNおよびＶに従って、後述するフェイル
モード処理プログラムを実行し、後輪操舵の機能が停止
したことを示すフェイルモードＩ、一部機能が停止した
ことを示すフェイルモードII、機能の停止はないことを
示すノーマルモード等の判定を行い、そして、フェイル
モードＩが判定されたときには、剛性操作信号Scをソレ
ノイドアクチュエータ33に出力する。ソレノイドアクチ
ュエータ33はこのScに従って動作し、ステアリングギヤ
機構３のギヤハウジング3aを車体側に弾性支持するラッ
クマウントインシュレータ3bの剛性を軟側に操作する。
したがって、コントローラCTは検出手段および信号出力
手段としての機能を有し、また、ソレノイドアクチュエ
ータ33およびラックマウントインシュレータ3bは剛性可
変手段としての機能を有している。
述べるフェールモード判定処理も行う。すなわち、コン
トローラCTには上述のθ、Ｖの他に、フットブレーキの
踏込み時にフットブレーキ踏込信号FBKを発生するフッ
トブレーキスイッチ30からの信号と、パーキングブレー
キの操作時にパーキングブレーキ操作信号PBKを発生す
るパーキングブレーキスイッチ31からの信号と、変速装
置のギヤ位置がニュートラル位置にあるときにギヤニュ
ートラル信号GNを発生するギヤ位置スイッチ32からの信
号とが入力されており、コントローラCTはこれらの各信
号、FBK、PBK、GNおよびＶに従って、後述するフェイル
モード処理プログラムを実行し、後輪操舵の機能が停止
したことを示すフェイルモードＩ、一部機能が停止した
ことを示すフェイルモードII、機能の停止はないことを
示すノーマルモード等の判定を行い、そして、フェイル
モードＩが判定されたときには、剛性操作信号Scをソレ
ノイドアクチュエータ33に出力する。ソレノイドアクチ
ュエータ33はこのScに従って動作し、ステアリングギヤ
機構３のギヤハウジング3aを車体側に弾性支持するラッ
クマウントインシュレータ3bの剛性を軟側に操作する。
したがって、コントローラCTは検出手段および信号出力
手段としての機能を有し、また、ソレノイドアクチュエ
ータ33およびラックマウントインシュレータ3bは剛性可
変手段としての機能を有している。
第３図はソレノイドアクチュエータ33、ギヤハウジン
グ3aおよびラックマウントインシュレータ3bを含む要部
の構成図である。第３図において、34は車体、35は車体
34に取付けられた剛性ブラケットであり、ラックマウン
トインシュレータ3bは、剛性ブラケット35とギヤハウジ
ング3aとの間を弾性的に結合するとともに、流体（例え
ば、作動油）が封入された流体室Ａを有している。流体
室Ａはソレノイドアクチュエータ33の作動に伴ってその
室内圧が低められるように操作される。すなわち、ソレ
ノイドアクチュエータ33の作動時、ラックマウントイン
シュレータ3bの剛性が軟側へと変化させられる。なお、
第３図中3cはラック軸である。
グ3aおよびラックマウントインシュレータ3bを含む要部
の構成図である。第３図において、34は車体、35は車体
34に取付けられた剛性ブラケットであり、ラックマウン
トインシュレータ3bは、剛性ブラケット35とギヤハウジ
ング3aとの間を弾性的に結合するとともに、流体（例え
ば、作動油）が封入された流体室Ａを有している。流体
室Ａはソレノイドアクチュエータ33の作動に伴ってその
室内圧が低められるように操作される。すなわち、ソレ
ノイドアクチュエータ33の作動時、ラックマウントイン
シュレータ3bの剛性が軟側へと変化させられる。なお、
第３図中3cはラック軸である。
次に、作用を説明する。
第４図はコントローラCTにおいて実行されるフェイル
モード判定処理プログラムのフローチャートである。な
お、本プログラムは所定の時間に一度割込み等によって
実行される。まず、P1でθの異常を判別する。この判別
方法としては、例えば、走行中（Ｖの有無で判断）であ
るにも拘らず、θの変化が所定時間以上みられなかった
り、あるいは通常のハンドル操作では起こり得ないθの
変化傾向がみられたりしたときに異常有と判定すればよ
い。θに異常がある場合はもはや正常な後輪操舵を行う
ことはできないので、P2に進んでフェイルモードＩ、と
判定し、車両を2WSとして動作させる。次いで、P3でソ
レノイドアクチュエータ33に剛性操作信号Scを出力し
て、前輪操舵系の剛性（KST）を低下させる制御を行
う。これにより、前輪の等価コーナリングパワーCPFが
低下し（前式参照）、Ksが大きくなって2WS動作中の
安定性の向上が図られる。
モード判定処理プログラムのフローチャートである。な
お、本プログラムは所定の時間に一度割込み等によって
実行される。まず、P1でθの異常を判別する。この判別
方法としては、例えば、走行中（Ｖの有無で判断）であ
るにも拘らず、θの変化が所定時間以上みられなかった
り、あるいは通常のハンドル操作では起こり得ないθの
変化傾向がみられたりしたときに異常有と判定すればよ
い。θに異常がある場合はもはや正常な後輪操舵を行う
ことはできないので、P2に進んでフェイルモードＩ、と
判定し、車両を2WSとして動作させる。次いで、P3でソ
レノイドアクチュエータ33に剛性操作信号Scを出力し
て、前輪操舵系の剛性（KST）を低下させる制御を行
う。これにより、前輪の等価コーナリングパワーCPFが
低下し（前式参照）、Ksが大きくなって2WS動作中の
安定性の向上が図られる。
一方、θが正常の場合、P4でＶの異常を判別する。こ
の判別の方法としては、例えば、Ｖの変化幅がその車両
の加減速能力以上となったり、あるいは停車中にも拘ら
ず、Ｖがゼロでないときに異常と判別すればよい。な
お、停車中の判断はFBK，PBK、GNに従って行えばよい。
すなわち、自動変速機付車両の場合、停車中ではクリー
プ現象に備えてフットブレーキが踏込まれているか、若
しくはパーキングブレーキが操作されているはずであ
り、あるいは、両ブレーキが操作されていない場合には
ギヤ位置がニュートラル位置にあるはずである。したが
って、これらのブレーキやニュートラル位置から停車中
を判断できる。また、手動変速機付車両の場合には、ク
ラッチペダルの踏込みを判断材料として加えてもよい。
の判別の方法としては、例えば、Ｖの変化幅がその車両
の加減速能力以上となったり、あるいは停車中にも拘ら
ず、Ｖがゼロでないときに異常と判別すればよい。な
お、停車中の判断はFBK，PBK、GNに従って行えばよい。
すなわち、自動変速機付車両の場合、停車中ではクリー
プ現象に備えてフットブレーキが踏込まれているか、若
しくはパーキングブレーキが操作されているはずであ
り、あるいは、両ブレーキが操作されていない場合には
ギヤ位置がニュートラル位置にあるはずである。したが
って、これらのブレーキやニュートラル位置から停車中
を判断できる。また、手動変速機付車両の場合には、ク
ラッチペダルの踏込みを判断材料として加えてもよい。
Ｖの異常が判別された場合には、θは正常であるか
ら、P5でθに応じて前後輪の舵角比が最大、かつ同相と
なるように後輪の舵角量を決定する（フェイルモードI
I）。これにより、低速時の回頭性は低下するものの、
中・高速時の旋回特性が安全側へと指向するように制御
される。そして、P6で、剛性操作信号Scの出力を停止
し、前輪操舵系の剛性を高める制御を行う。その結果、
4WS動作中のCPFが大きくなり、CPRと相まってKsおよびS
cが増大側へと変化し、安定性および操縦性の向上が図
られる。なお、P4でＶの異常が判別されなかったとき
は、P7に進み、正常なθおよびＶに基づいて通常の4WS
制御を実行する。そして、この場合の前輪操舵系の剛性
は高目に設定される。
ら、P5でθに応じて前後輪の舵角比が最大、かつ同相と
なるように後輪の舵角量を決定する（フェイルモードI
I）。これにより、低速時の回頭性は低下するものの、
中・高速時の旋回特性が安全側へと指向するように制御
される。そして、P6で、剛性操作信号Scの出力を停止
し、前輪操舵系の剛性を高める制御を行う。その結果、
4WS動作中のCPFが大きくなり、CPRと相まってKsおよびS
cが増大側へと変化し、安定性および操縦性の向上が図
られる。なお、P4でＶの異常が判別されなかったとき
は、P7に進み、正常なθおよびＶに基づいて通常の4WS
制御を実行する。そして、この場合の前輪操舵系の剛性
は高目に設定される。
このように本実施例では、θの異常により4WSの機能
が失われて2WSとして動作する場合、ラックマウントイ
ンシュレータ3b内の流体室Ａの室内圧を低めて前輪操舵
系の剛性を低くしている。したがって、2WS動作時のCPF
を小さくすることができ、Ksを大きくして安定性を向上
させることができる。
が失われて2WSとして動作する場合、ラックマウントイ
ンシュレータ3b内の流体室Ａの室内圧を低めて前輪操舵
系の剛性を低くしている。したがって、2WS動作時のCPF
を小さくすることができ、Ksを大きくして安定性を向上
させることができる。
また、4WS動作中では、ラックマウントインシュレー
タ3b内の流体室Ａの室内圧は高められており、前輪操舵
系の剛性を高くしてCPFを大きくしている。このため、4
WS動作中のCPRと相まってKsおよびCsを大きくすること
ができ、安定性および操縦性を向上させることができ
る。
タ3b内の流体室Ａの室内圧は高められており、前輪操舵
系の剛性を高くしてCPFを大きくしている。このため、4
WS動作中のCPRと相まってKsおよびCsを大きくすること
ができ、安定性および操縦性を向上させることができ
る。
すなわち、4WSと2WSの各々に適したCPFを得ることが
でき、4WSで操作している際のKs（安定性）およびC
s（操縦性）を充分なものとすることができる。
でき、4WSで操作している際のKs（安定性）およびC
s（操縦性）を充分なものとすることができる。
なお、上記実施例では、ラックマウントインシュレー
タ3bの流体室Ａに封入する流体を、例えば作動油として
いるが、この流体としてER流体を用いてもよい。すなわ
ち、ER流体は印加電界の大きさに応じてその粘性が流体
からほぼ固体まで変化し得るものであるから、ER流体の
粘性をほぼ固体としている間は、ステアリングの剛性を
高めることができる一方、粘性を流体とすることによ
り、ステアリング剛性を低くすることができる。但し、
ER流体を用いた場合にはソレノイドアクチュエータ33に
代えて電界発生器を必要とすることは勿論である。
タ3bの流体室Ａに封入する流体を、例えば作動油として
いるが、この流体としてER流体を用いてもよい。すなわ
ち、ER流体は印加電界の大きさに応じてその粘性が流体
からほぼ固体まで変化し得るものであるから、ER流体の
粘性をほぼ固体としている間は、ステアリングの剛性を
高めることができる一方、粘性を流体とすることによ
り、ステアリング剛性を低くすることができる。但し、
ER流体を用いた場合にはソレノイドアクチュエータ33に
代えて電界発生器を必要とすることは勿論である。
また、上記実施例では、ギヤハウジング3aを車体34に
支持するラックマウントインシュレータ3bの剛性を変え
る例を示したが、これに限るものではない。要は、2WS
動作時に、前輪操舵系の剛性が低くなればよく、例え
ば、実開昭60-175773号等で公知な様にステアリングシ
ャフトを２分割して、この分割部を弾性体（若しくは若
干の捩り変形が可能なトーションバーのような部材）に
より連結するとともに、２分割されたステアリングシャ
フトの間にクラッチ（例えばドグクラッチ）を介装さ
せ、4WS動作時にはクラッチを接とし、2WS動作時にはク
ラッチを断としてもよい。このようにしても、2WS時の
ステアリング系の剛性を低くすることができる。
支持するラックマウントインシュレータ3bの剛性を変え
る例を示したが、これに限るものではない。要は、2WS
動作時に、前輪操舵系の剛性が低くなればよく、例え
ば、実開昭60-175773号等で公知な様にステアリングシ
ャフトを２分割して、この分割部を弾性体（若しくは若
干の捩り変形が可能なトーションバーのような部材）に
より連結するとともに、２分割されたステアリングシャ
フトの間にクラッチ（例えばドグクラッチ）を介装さ
せ、4WS動作時にはクラッチを接とし、2WS動作時にはク
ラッチを断としてもよい。このようにしても、2WS時の
ステアリング系の剛性を低くすることができる。
更にまた、上記実施例では、前輪の操舵物理量として
具体的には操舵角θを用いた例を示したが、これに操舵
角速度を加味した値Ｋθ−ｔ（Ｋ、ｔは定数）とし
ても良く、また操舵トルクＴ等を用いても良い。
具体的には操舵角θを用いた例を示したが、これに操舵
角速度を加味した値Ｋθ−ｔ（Ｋ、ｔは定数）とし
ても良く、また操舵トルクＴ等を用いても良い。
（発明の効果） 本発明によれば、4WS動作中は前輪のステアリング剛
性を高くしておき、4WSから2WSへと移行すると、前輪の
ステアリング剛性を低くすることができる。したがっ
て、4WSと2WSの各々に必要なCPFを、4WS、2WSの双方に
充分なものとすることができ、その結果、2WS動作時の
安定性の向上と4WS動作時の安定性および操縦性の向上
との両立を図ることができる。
性を高くしておき、4WSから2WSへと移行すると、前輪の
ステアリング剛性を低くすることができる。したがっ
て、4WSと2WSの各々に必要なCPFを、4WS、2WSの双方に
充分なものとすることができ、その結果、2WS動作時の
安定性の向上と4WS動作時の安定性および操縦性の向上
との両立を図ることができる。
第１図は本発明の概念図、第２〜４図は本発明に係る車
両の操舵装置の一実施例を示す図であり、第２図はその
全体の構成図、第３図はその要部の構成図、第４図はそ
のフェイルモード判定処理プログラムのフローチャート
である。 ３……ステアリングギヤ機構（ステアリング系）、3b…
…ラックマウントインシュレータ（剛性可変手段）、12
……アクチュエータ（後輪操舵手段）、14……電磁比例
圧力弁（後輪操舵手段）、33……ソレノイドアクチュエ
ータ（剛性可変手段）、CT……コントローラ（後輪操舵
手段、検出手段、信号出力手段）。
両の操舵装置の一実施例を示す図であり、第２図はその
全体の構成図、第３図はその要部の構成図、第４図はそ
のフェイルモード判定処理プログラムのフローチャート
である。 ３……ステアリングギヤ機構（ステアリング系）、3b…
…ラックマウントインシュレータ（剛性可変手段）、12
……アクチュエータ（後輪操舵手段）、14……電磁比例
圧力弁（後輪操舵手段）、33……ソレノイドアクチュエ
ータ（剛性可変手段）、CT……コントローラ（後輪操舵
手段、検出手段、信号出力手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも前輪の操舵物理量に応じて後輪
にも舵角を与える後輪操舵手段（ａ）と、所定の制御信
号が入力されると前輪のステアリング系（ｂ）の剛性を
軟側に変化させる剛性可変手段（ｃ）と、を備えるとと
もに、 前記後輪操舵手段（ａ）の機能停止を検出する検出手段
（ｄ）と、該検出手段（ａ）により機能停止が検出され
るとステアリング系（ｂ）の剛性を軟側に変化させるべ
く所定の制御信号を出力する信号出力手段（ｅ）と、を
備えたことを特徴とする車両の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17546388A JP2501622B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17546388A JP2501622B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 車両の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224270A JPH0224270A (ja) | 1990-01-26 |
| JP2501622B2 true JP2501622B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=15996504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17546388A Expired - Lifetime JP2501622B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501622B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4419932B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2010-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両転舵制御装置 |
| JP4982999B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2012-07-25 | 日産自動車株式会社 | 操舵装置 |
| JP5003944B2 (ja) | 2007-04-02 | 2012-08-22 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| JP5029197B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2012-09-19 | 日産自動車株式会社 | 車両のヨーモーメント制御装置及びヨーモーメント制御方法 |
| JP6048253B2 (ja) * | 2013-03-21 | 2016-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP17546388A patent/JP2501622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224270A (ja) | 1990-01-26 |
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