JPH03231071A - 四輪操舵制御装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は四輪操舵制御装置に係り、特に後輪を同相に
転舵させた車両旋回の際にアクセル開度が大なる側に変
化した場合にアクセル開速度を考慮して後輪を一瞬同相
以外に転舵制御させること（ご、より、ＦＦ車において
もアクセルセンサせることができるとともに、アクセル
ターン後の車両の走行状態を安定させて安全性を向上し
得る四輪操舵制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動車等の車両においては、旋回の際に前輪を操舵する
と、前輪の操舵状態に応じて後輪の実操舵角を目標操舵
角になるように後輪を操舵制御し、旋回時の操縦安定性
を向上させる四輪操舵制御袋ｆｆ（４ＷＳ）を採用して
いるものがある。

また、四輪操舵制御装置においては、車速状態に応じて
後輪を前輪と逆相あるいは同相に位相制御を行っている
ものがある。この位相制御は、第１１図に示す如く、車
速Ｖが基準値８未満において、後輪を前輪の転舵方向と
は逆方向に指向させて逆相にするとともに、車速Ｖが基
準値Ｂ以上においては、後輪を前輪の転舵方向とは同方
向に指向させて同相にする転舵制御である。また、この
第１１図において、後輪の目標操舵角θＲは、車速Ｖに
よって決定される制御定数にと前輪の操舵角Ｏｆとの乗
算、つまり、 θＲ＝に一θｆ で演算される。

このように位相制御を行う四輪操舵制御装置においては
、車両の旋回（コーナリング）中で、車速か基準値未満
の低側でアクセルペダルを踏込んでアクセル開度を大な
る側に変化させた時は後輪が逆相で回頭性が良いが、車
速が基準値以上の高側でないと後輪が同相にならないの
で、旋回後の車両の安定性に問題がある。特に、ホイー
ルベースの小さな軽自動車等の車両にあっては、車両の
走行が不安定になって危険である。また、車速が基準値
以上における車両の高速走行での旋回中においては、後
輪が前輪と同方向に指向した同相となっている同相域で
あり、アンダステアが太き（なるので、旋回が困難にな
るという問題を招いた。

このような問題点を解決するために、特開昭６３−１９
２６６０号公報がある。この公報に記載のものは、車両
の旋回時において、ステアリングホイールの角速度に応
じて後輪を一瞬逆相に転舵制御して回頭性を良クシ、そ
の後に後輪を元の同相に戻し、車両の安定性を向上させ
ている。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、ＦＲ車（フロントエンジン−リヤドライブ車
）、ミツドシップ車およびＲＲ車（リヤエンジン・リヤ
ドライブ車）においては、低速走行時に、ステアリング
ホイールをゆっくり切りながらアクセルペダルを踏込ん
で車両を旋回させるアクセルターンの走行方法ができる
。

シカし、ＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ
車）においては、ＦＦ車、ミツドシップ車およびＲＲ車
のようにアクセルターンを行うとすると、アンダステア
が強くなって、結局、アクセルターンを行うことができ
ない。

また、上述の公報に記載のものでは、同様に、アクセル
ターンがしに＜＜、たとえアクセルターンを行ってもア
クセルターン後に車両の走行状態が不安定になるという
不都合を招いた。

詳述すれば、ＦＲ車、ミツドシップ車およびＲＲ車は、
旋回の際、つまり旋回時あるいは旋回中にアクセルペダ
ルを踏込むとオーバステアになり、旋回性が良くなり、
アクセルターン等の走行を楽しむことができる。

しかし、ＦＦ車は、旋回の際にアクセルペダルを踏込む
と、アンダステアになり、ＦＲ車、ミツドシップ車およ
びＲＲ車のようにアクセルターン等の走行を楽しむこと
ができない。

即ち、ＦＦ車においては、低速旋回時では、アクセルタ
ーンを行った後もオーバステアが残るために車両が不安
定になるとともに、高速旋回時では、アンダステアが強
いためにアクセルターンを行うことができない。

また、上述の公報に記載のものにおいては、車両の旋回
開始時に、回頭性が良いために、アクセルターンをし易
いが、その後にアクセルペダルを踏込んでもアンダステ
アが強くなるので、旋回しにくくなり、旋回中において
アクセルターンを楽しむことができない不都合がある（
第１０図の破線で示す）。

［発明の目的コ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべく、
後輪を前輪と同方向の同相に転舵制御した車両旋回の際
にアクセル開度が大なる側に変化した場合にアクセル開
速度に応じて後輪を一瞬同相以外の転舵制御をさせる制
御手段を設けることにより、ＦＦ車においてもアクセル
ターンを行わせ得るとともに、アクセルターン後の車両
の走行状態を安定させて安全性を向上し得る四輪操舵制
御装置を実現するにある。

［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この発明は、車速状態に応じ
て後輪を前輪と逆相あるいは同相に転舵制御する四輪操
舵制御装置において、アクセル開度状態を検出するアク
セルセンサを設け、前記後輪を前記前輪と同相に転舵さ
せた車両旋回の際において前記アクセル開度が大なる側
に変化した場合にアクセル開速度を演算してこのアクセ
ル開速度に応じて前記後輪を同相以外に転舵制御させる
とともに前記アクセル開速度が零になった場合には前記
後輪を同相に転舵制御させる制御手段を設けたごとを特
徴とする。

［作用］ この発明の構成によれば、制御手段は、後輪が前輪と同
方向の同相に転舵制御された車両旋回の際に、アクセル
ペダルが踏込まれてアクセル開度が大なる側に変化した
場合に、アクセル開速度を演算してこのアクセル開速度
に応じて後輪を同相以外に転舵制御させるとともに、ア
クセル開速度が零になった場合には、後輪を同相に転舵
制御する。これにより、ＦＦ車においても、アクセルタ
ーンを行わせることができるとともに、アクセルターン
後の車両の走行状態を安定させることができる。

［実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜１０図は、この発明の実施例を示すものである。

第１〜４図において、２は車両（四輪操舵車：　４ＷＳ
車）、４はステアリングホイール、６はステアリング軸
、８は前輪操舵手段たる前輪操舵機構、１０・１０は前
輪、１２は後輪操舵手段たる後輪操舵機構、１４・１４
は後輪、１６はアクセルペダルである。

前記前輪操舵機構８は、ステアリング軸６の先端側に固
設された前側ピニオン１８を前側ラックパー２０に設け
た前側ラック２２に噛合させて設け、この前側ラックパ
ー２０の両端側を夫々前側タイロッド２４・２４及び前
側ナックルアーム２６・２６を介して前輪１０・１０に
連結して設けて構成されている。

前記後輪操舵機構１２は、後側ピニオン２８を後側ラッ
クパー３０に設けた後側ラック３２に噛合させて設け、
この後側ラックパー３０の両端側を夫々後側タイロッド
３４・３４及び後側ナックルアーム３６・３６を介して
後輪１４・１４に連結して設けて構成されている。

また、この後輪操舵機構１２は、電動機（モータ）３８
により駆動される。この電動機３８は、駆動力伝達機構
４０により後輪操舵機構１２に連絡して設けている。駆
動力伝達機構４０は、電動機３８側に設けられた駆動用
ピニオン４２と、この駆動用ピニオン４２に噛合させる
べく前記後側ピニオン３８側に設けられた被動用ハイポ
イドギヤ４４とから構成される。

前記電動機３８は、例えば、パルス駆動される構成のも
のであり、制御手段４６に連絡している。

この制御手段４６には、ステアリングホイール６の回動
操作によるステアリング軸６の回動量を前輪１０・１０
の操舵角として検出すべく前輪操舵機構１２に設けられ
た前輪用操舵角センサ４８と、電動機３８の駆動による
後側ピニオン２８の回動量を後輪１４・１４の操舵角と
して検出すべく後輪操舵機構１２に設けられた後輪用操
舵角センサ５０と、車両２の車速状態を検出すべくスピ
ードメータ５２に設けられた車速センサ５４と、アクセ
ルペダル１６の踏込み動作によるアクセル開度状態を検
出するアクセルセンサ５６とが連絡している。

即ち、前記制御手段４６は、第２図に示す如く、前輪用
操舵角センサ４８、後輪用操舵角センサ５０およびアク
セルセンサ５６に連絡するＡ／Ｄコンバータ５８と、こ
のＡ／Ｄコンバータ５８及び車速センサ５４に連絡する
制御回路部６０と、この制御回路部６０に連絡するとと
もに電動機３８を駆動するモータドライバ６２とにより
構成され、各センサ４８．５０１５４．５６からの信号
を入力して後輪１４＠１４の目標操舵角θＲを演算する
とともに、後輪１４・１４が同相に転舵された車両２の
旋回の際に、つまり旋回時あるいは旋回中にアクセルペ
ダル１６を踏込んでアクセルセンサ５６からのアクセル
開度θＡの信号が大なる側に変化した場合に、このアク
セル開度θＡ状態からアクセル開速度を演算し、このア
クセル開速度に応じて後輪１４・１４を同相以外に転舵
、つまり逆相あるいは舵角比を零として２輪操舵（２Ｗ
Ｓ）に転舵制御するとともに、アクセル開速度が零にな
った場合には、後輪１４・１４を同相に転舵制御させる
ものである。

次に、この実施例の作用を、第５図のフローチャートに
基づいて説明する。

後輪１４・１４を前輪１０−１０と同方向の同相に転舵
制御した車両２の旋回（コーナリング）の際において、
制御手段４６のプログラムがスタート（ステップ１０１
）すると、車速センサ５４からの信号によって車速Ｖを
読込み（ステップ１０２）、そして、制御定数に、　　
Ｔを計算する（ステ・・Ｉブ１０３）。

制御定数には、車速Ｖに応じて変化するもので、第８図
に示す如く、車速Ｖが基準値Ｖ＄未満において零に維持
されるとともに、車速Ｖがが基準値Ｖｓ以上においては
（＋）側に漸次大きく変化する。

また、制御定数Ｔは、同様に、車速Ｖに応じて変化する
もので、第９図に示す如く、正速か小なる場合に（＋）
側に大てあり、車速Ｖが大きくなるに連ねて零に漸次接
近する。

この制御定数に、　　Ｔを計算し、た後は、前輪用操舵
角センサ４８から前輪１０Φ１０の操舵角ｏｆを入力し
くステップ１０４　）　、次いで、アクセルタンザ５８
からアクセル開度θＡを読込む（ステップ１０５）。

そして、後輪１４＠１４の目標操舵角θＲを、θＲ＝に
※θｆ−Ｔ−８・θＡ ここで、Ｓ：　ラプラス演算子 Ｔ・Ｓ・θＡ：　アクセル開速度 で計算する（ステップ１０６）。

このアクセル開速度は、車両２の旋回の際にアクセル開
度θＡが変化した場合に演算されるものである。

即ち１通常、後輪１４−１４の目標操舵角０Ｒがθ）ｉ
：＝ｌ（ａθｆで計算さねでいたが、この実施例におい
ては、後輪Ｌ４＊　１４の目標操舵角θＲを計算する際
に、アクセル聞良ＯＡの大なる側・′・の変化からアク
セル開速度を演算し、このアクセル開速度を考慮して目
漂操舵弁θＲを決定する。。

このとき、例えば、第６ｔ４に示す如く、７クセルペダ
ル１６を踏込んで旋回した時には、アクセル開度０人の
変化している時間Ｔｏから時間Ｔ　Ｉまでの間Ｒ１にお
いて時間Ｔ’　ｏがら時間Ｔ２　ｔでの間Ｐまたけアク
セル開ｊＭＷに応じて後輪１４命１４が逆相に操舵され
る（第６図の斜線で示す）、この時間Ｔ２以降において
は、後輪１４・１４が２ＷＳから同相に転舵制御される
。つ才り、アクセル開速度が完全に零となり、この時間
ＴＩ以降においては、車速Ｖが大きくなるに連れて、後
輪１４←１４が同相で漸次大きく転舵制御される。

また、第７図に示す如く、車両２の旋回中ｉ：’、アク
セルペダル１６を踏み込んだ際には、アクセルペダルｊ
６を踏込んだ時間Ｔ３からアクセノ！、３２θ人が変化
している時間Ｔ３１’での間Ｒ２に１′５いて゛、時間
Ｔ３から後輪１４　＝　ｉ　４が同Ｗ以外に転舵制御さ
れ、そして、時間］゛５から時間ＴＲまでの間Ｐ２だけ
後輪ｉ　４　＠　ｉ　−４が逆相に操舵制御される（第
７図の斜線で示プ）、やし、で１．アクセル開速度が零
になる時間Ｔ６から（マ、後輪１４０１４が再び同相に
転舵制御される。

次いで、後輪１４・１４を前記目標操舵角θＲになるよ
うに電動機３８を駆動制御する（ステップ１０７）。

そして、ステップ１０８においては後輪１４・１４の大
操舵角θ阿が目標操舵角θＲになったか否かを判断し１
、後輪１４−１４の実操舵直θＭが目標操舵角θＲに達
していなくステップ１０８においてＮＯの場合には、ス
テップ１０８におけ２判断を維持させる。

一方、後輪Ｊ４・１４の実操舵角θＭが目標操舵角θＲ
になった場合には、電動機３８を停止；（ステップ１０
９）、そして＋１ターンさせる（ステップ１１．０）Ｑ この結Ｗ、、後輪１４−１４−２前輪１０番１０と同方
向の同相に転舵制御Ｉ、７、旋回の際にアクセル開度０
人が大なる側に変（ｉ−した場合に、アクセル開速度に
応じて後輪１４−１４を一瞬同相１？Ｊ、外（ｒ）二輪
操舵（２ＷＳ）あるい６、コ・、ｊＸ相に転舵制御さセ
るので、ＦＦ車において、第３．０図の実線で示す如＜
、ＦＲ車、ミツドシップ車及びＲＲ車のようにアクセル
ターンを行わせることができ、楽しい走行を実行させる
とともに、アクセルターン後の車両２を安定させ、安全
性を向上させることができる。

〔発明の効果］ 以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、
アクセル開度状態を検出するアクセルセンサを設け、後
輪を前輪と同相に転舵させた車両旋回の際においてアク
セル開度が大なる側に変化した場合にアクセル開速度を
演算してアクセル開速度に応じて後輪を同相以外に転舵
制御させるとともにアクセル開速度が零になった場合に
は後輪を同相に転舵制御させる制御手段を設けたことに
より、ＦＦ車においてもアクセルターンを行わせ得ると
ともに、アクセルターン後の車両の走行状態を安定させ
て安全性を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜１０図はこの発明の実施例を示し、第１図は車両
（四輪操舵車）の概略図、第２図は四輪操舵制御装置の
システムブロック図、第３図は車両の動力伝達系の説明
図、第４図は後輪操舵機構の斜視図、第５図は作用を説
明するフローチャート、第６図はアクセルペダルを踏込
んで旋回した時のタイムチャート、第７図は旋回中にア
クセルペダルを踏込んだ時のタイムチャート、第８図は
制御定数Ｋを決定する線図、第９図は制御定数Ｔを決定
する線図、第１０図は車両旋回の際の走行状態を説明す
る図である。 第１１図は車速による位相制御状態及び通常時において
後輪の目標操舵角を算出する際に前輪の操舵角に乗算す
る制御定数Ｋを決定する線図である。 図において、 輪操舵機構、 機構、　１４・ ３８は電動機、 舵角センサ、 車速センサ、 ２は車両（四輪操舵車）、８は前 １０・１０は前輪、１２は後輪操舵 １４は後輪、１６はアクセルペダル、 ４６は制御手段、４８は前輪用操 ５０は後輪用操舵角センサ、５４は そして５６はアクセルセンサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車速状態に応じて後輪を前輪と逆相あるいは同相に
   転舵制御する四輪操舵制御装置において、アクセル開度
   状態を検出するアクセルセンサを設け、前記後輪を前記
   前輪と同相に転舵させた車両旋回の際において前記アク
   セル開度が大なる側に変化した場合にアクセル開速度を
   演算してこのアクセル開速度に応じて前記後輪を同相以
   外に転舵制御させるとともに前記アクセル開速度が零に
   なった場合には前記後輪を同相に転舵制御させる制御手
   段を設けたことを特徴とする四輪操舵制御装置。