JP3354677B2

JP3354677B2 - 車両の後輪操舵装置

Info

Publication number: JP3354677B2
Application number: JP34006293A
Authority: JP
Inventors: 龍也秋田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1993-12-06
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: JPH07156820A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の後輪操舵装置に
関し、特に車速、前輪舵角、前輪舵角速度、ヨーレイト
等に基いて設定された後輪転舵制御用目標値を、走行状
態に応じて設定した上限値と下限値とで修正するように
したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】前輪舵角に関連付けて後輪を操舵する後
輪操舵装置としては、前輪の舵角に対応付けて後輪を操
舵する舵角感応型のもの、前輪の舵角と車速とに対応付
けて後輪を操舵する車速感応型のものが実用化されてい
るが、その外に、特開平４−１０８０７８号公報に記載
のように、走行状態検出手段で検出した車速、前輪舵
角、前輪舵角速度、ヨーレイトとを夫々、所定のマップ
に適用して、信号演算値を求め、その信号演算値を加減
算して目標転舵比を設定することで、走行時の回頭性や
方向安定性を向上させるようにしたものも提案されてい
る。前記特開平４−１０８０７８号公報に記載の後輪操
舵装置では、前記目標転舵比の許容範囲として、車速を
パラメータとする転舵比許容範囲を予め設定し、この転
舵比許容範囲に入るように目標転舵比を修正するように
構成してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記転舵比許
容範囲を車速をパラメータとして設定するのみでは、不
十分であり、前輪舵角速度、前輪舵角、ヨーレイト等を
も転舵比許容範囲に反映させることが望ましい。即ち、
舵角速度に関して、中高速走行状態において前記許容範
囲の同相側上限値が大きいときには、大舵角速度で緊急
回避走行する際のアンダステア傾向を十分に抑制できな
い場合がある。また、低速走行状態において前記許容範
囲の逆相側下限値が大きいときには、低速で逆相転舵す
るときの回頭性を確保しにくくなる場合もある。

【０００４】舵角に関して、舵角が零ないし小さい走行
状態において前記許容範囲が広すぎると、直進安定性や
操縦安定性を十分に高めることが難しいし、また、中高
速走行状態において、緊急回避等の為に大舵角に操舵す
る際、前記許容範囲の同相側上限値が大きいときには、
アンダステア傾向を十分に抑制できないことが起こり得
る。また、低速走行状態において逆相転舵する際に、前
記許容範囲の逆相側下限値が大き過ぎると、十分な回頭
性を確保できない場合もある。

【０００５】ヨーレイトに関して、ヨーレイトが零ない
し小さい走行状態において前記許容範囲が広すぎると、
直進走行の安定性や操縦安定性を十分に高めることが難
しいし、中高速走行時にヨーレイトが大きいとき、前記
許容範囲の同相側上限値が大き過ぎると、アンダステア
傾向を十分に抑制できない場合もある。本発明の目的
は、直進安定性や操縦安定性を高め、低速時の回頭性を
確保し、中高速走行の急速操舵時や大舵角時におけるア
ンダステア傾向を抑制できる車両の後輪操舵装置を提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１〜３の車両の後
輪操舵装置は、車両の走行状態検出手段で検出した少な
くとも車速と前輪舵角の各々の検出信号を所定のマップ
に夫々適用して得られる信号演算値を加減算して後輪転
舵制御用目標値を決定する目標値決定手段と、前記走行
状態検出手段で検出された前輪舵角とヨーレイト及び前
輪舵角から得られる前輪舵角速度のうちの少なくとも１
つに基いて、前記後輪転舵制御用目標値の許容範囲を設
定する許容範囲設定手段と、前記後輪転舵制御用目標値
を、前記許容範囲内とするように修正する目標値修正手
段とを備えたものである。

【０００７】ここで、前記許容範囲設定手段は、前記許
容範囲を、前輪舵角の舵角速度が増大する程狭く設定す
るようにした構成（請求項１）、前記許容範囲設定手段
は、前記許容範囲を、前輪舵角が小さいときには標準値
より狭く、前輪舵角が中位のときには標準値に、前輪舵
角が大きいときには標準値より狭く設定するようにした
構成（請求項２）、前記許容範囲設定手段は、前記許容
範囲を、ヨーレイトが小さいときには標準値より狭く、
ヨーレイトが中位のときには標準値に、ヨーレイトが大
きいときには標準値より狭く設定するようにした構成
（請求項３）、等の種々の態様に構成することができ
る。

【０００８】請求項４の車両の後輪操舵装置は、車両の
走行状態検出手段で検出した少なくとも車速と前輪舵角
の各々の検出信号を所定のマップに夫々適用して得られ
る信号演算値を加減算して後輪転舵制御用目標値を決定
する目標値決定手段と、前記走行状態検出手段で検出さ
れた前輪舵角とヨーレイト及び前輪舵角から得られる前
輪舵角速度のうちの少なくとも１つに基いて、前記後輪
転舵制御用目標値の上限値と下限値とを設定する限界値
設定手段と、前記後輪転舵制御用目標値を、前記下限値
以上で且つ上限値以下とするように修正する目標値修正
手段とを備えたものである。

【０００９】ここで、前記限界値設定手段は、前記上限
値と下限値を、前輪舵角の舵角速度が増大する程小さく
設定するようにした構成（請求項４に従属の請求項
５）、前記限界値設定手段は、前記上限値を、前輪舵角
が小さいときには標準値より小さく、前輪舵角が中位の
ときには標準値に、前輪舵角が大きいときには標準値よ
り小さく設定するようにした構成（請求項４に従属の請
求項６）、前記限界値設定手段は、前記下限値を、前輪
舵角が小さいときには標準値より大きく、前輪舵角が中
位のときには標準値に、前輪舵角が大きいときには標準
値より小さく設定するようにした構成（請求項４に従属
の請求項７）、

【００１０】前記限界値設定手段は、前記上限値を、ヨ
ーレイトが小さいときには標準値より小さく、ヨーレイ
トが中位のときには標準値に、ヨーレイトが大きいとき
には標準値より小さく設定するようにした構成（請求項
４に従属の請求項８）、前記限界値設定手段は、前記下
限値を、ヨーレイトが小さいときには標準値より大き
く、ヨーレイトが中位のときには標準値に、ヨーレイト
が大きいときには標準値より小さく設定するようにした
構成（請求項４に従属の請求項９）、等の種々の態様に
構成することができる。

【００１１】

【発明の作用及び効果】請求項１〜３の車両の後輪操舵
装置においては、目標値決定手段は、少なくとも車速と
前輪舵角の各々の検出信号を所定のマップに夫々適用し
て得られる信号演算値を加減算して後輪転舵制御用目標
値を決定し、許容範囲設定手段は、走行状態検出手段で
検出された前輪舵角とヨーレイト及び前輪舵角から得ら
れる前輪舵角速度のうちの少なくとも１つに基いて、後
輪転舵制御用目標値の許容範囲を設定し、目標値修正手
段は、後輪転舵制御用目標値を、許容範囲内とするよう
に修正する。従って、前記後輪転舵制御用目標値が加減
算により予期しない異常値に決定された場合にも、これ
を異常値として前輪舵角と前輪舵角速度とヨーレイトの
うちの少なくとも１つに基いて設定された許容範囲内の
値に制限できる。

【００１２】請求項１の装置においては、許容範囲設定
手段は、許容範囲を前輪舵角の舵角速度が増大する程狭
く設定するため、大舵角速度で緊急回避の為に操舵する
際の同相側上限値を抑制して、アンダステア傾向を抑制
できる。請求項２の装置においては、許容範囲設定手段
は、許容範囲を、前輪舵角が小さいときには標準値より
狭く、前輪舵角が中位のときには標準値に、前輪舵角が
大きいときには標準値より狭く設定する。従って、前輪
舵角が小さいときの許容範囲を標準値より狭く設定する
ことで、直進安定性や操縦安定性を確保でき、また、前
輪舵角が大きいときの許容範囲を標準値より狭く設定す
ることで、同相側上限値を小さく抑制して、緊急回避の
為に操舵するような場合におけるアンダステア傾向を抑
制できる。

【００１３】請求項３の装置においては、許容範囲設定
手段は、許容範囲を、ヨーレイトが小さいときには標準
値より狭く、ヨーレイトが中位のときには標準値に、ヨ
ーレイトが大きいときには標準値より狭く設定する。従
って、ヨーレイトが小さいときの許容範囲を標準値より
狭く設定することで、直進安定性を確保し、横風等によ
る操縦安定性の低下を防止でき、また、急速な操舵によ
りヨーレイトが大きいときの許容範囲を標準値より狭く
設定することで、同相側上限値を抑制して、アンダステ
ア傾向を抑制できる。

【００１４】請求項４の車両の後輪操舵装置において
は、目標値決定手段は、少なくとも車速と前輪舵角の各
々の検出信号を所定のマップに夫々適用して得られる信
号演算値を加減算して後輪転舵制御用目標値を決定し、
限界値設定手段は、走行状態検出手段で検出された前輪
舵角とヨーレイト及び前輪舵角から得られる前輪舵角速
度のうちの少なくとも１つに基いて、後輪転舵制御用目
標値の上限値と下限値とを設定し、目標値修正手段は、
後輪転舵制御用目標値を、前記下限値以上で且つ上限値
以下とするように修正する。従って、請求項１〜３と同
様に、前記後輪転舵制御用目標値が加減算により予期し
ない異常値に決定された場合にも、これを異常値とし
て、前輪舵角と前輪舵角速度とヨーレイトのうちの少な
くとも１つに基いて設定された下限値と上限値間の値に
制限することができる。

【００１５】請求項５の装置においては、限界値設定手
段は、上限値と下限値を、前輪舵角の舵角速度が増大す
る程小さく設定するため、中高速走行状態において大舵
角速度で操舵するときの同相側への後輪転舵を抑制し
て、アンダステア傾向を抑制でき、また、低速走行時に
急速に逆相転舵する際の回頭性を高めることもできる。
請求項６の装置においては、限界値設定手段は、上限値
を、前輪舵角が小さいときには標準値より小さく、前輪
舵角が中位のときには標準値に、前輪舵角が大きいとき
には標準値より小さく設定する。このように、前輪舵角
が小さいときの上限値を標準値より小さく設定すること
で、直進安定性や操縦安定性を確保し、また、前輪舵角
が大きいときの上限値を標準値より小さく設定すること
で、中高速走行時に大舵角に操舵するときの同相側への
後輪転舵を抑制して、アンダステア傾向を抑制できる。

【００１６】請求項７の装置においては、限界値設定手
段は、下限値を、前輪舵角が小さいときには標準値より
大きく、前輪舵角が中位のときには標準値に、前輪舵角
が大きいときには標準値より小さく設定する。このよう
に、前輪舵角が小さいときの下限値を標準値より大きく
設定することで、直進安定性や操縦安定性を確保でき、
また、前輪舵角が大きいときの下限値を標準値より小さ
く設定することで、低速時に逆相転舵する際の回頭性を
高めることができる。

【００１７】請求項８の装置においては、限界値設定手
段は、上限値を、ヨーレイトが小さいときには標準値よ
り小さく、ヨーレイトが中位のときには標準値に、ヨー
レイトが大きいときには標準値より小さく設定する。こ
のように、ヨーレイトが小さいときの上限値を標準値よ
り小さく設定することで、直進安定性や操縦安定性を確
保でき、また、ヨーレイトが大きいときの下限値を標準
値より小さく設定することで、中高速走行時に急速に操
舵するときの同相側への後輪転舵を抑制して、アンダス
テア傾向を抑制できる。

【００１８】請求項９の装置においては、限界値設定手
段は、下限値を、ヨーレイトが小さいときには標準値よ
り大きく、ヨーレイトが中位のときには標準値に、ヨー
レイトが大きいときには標準値より小さく設定する。こ
のように、ヨーレイトが小さいときの下限値を標準値よ
り大きく設定することで、直進安定性や操縦安定性を確
保でき、また、ヨーレイトが大きいときの下限値を標準
値より小さく設定することで、低速時に逆相転舵する際
の回頭性を高めることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ説明する。図１に示すように、この自動車には、
左右の前輪１，２と、左右の後輪３，４と、操舵ハンド
ル５に機械的に連結された前輪転舵機構６と、この前輪
転舵機構６に伝達シャフト７を介して連動連結され、前
輪転舵機構６から入力される前輪転舵角θｆ（以下、前
輪舵角という）に応じた所定の目標後輪転舵角θrtg と
なるように後輪３，４を転舵する後輪転舵機構８と、こ
の後輪転舵機構８内に設けられ、前輪舵角θｆに対する
後輪舵角θｒの比として表される転舵比θｓの設定及び
変更を行う転舵比可変機構９と、この転舵比可変機構９
を制御するコントロールユニット１０とが設けられてい
る。尚、後輪転舵機構８の構成は、特開平４−１０８０
７９号公報により公知であるので、その詳細な説明は省
略する。

【００２０】前記コントロールユニット１０には、車速
センサ１５から車速Ｖ、ヨーレイトセンサ１６からヨー
レイトψｖ、転舵比センサ１７から転舵比θｓ、前輪舵
角センサ１８から前輪舵角θｆ等が供給されている。前
輪コントロールユニット１０には、車速Ｖと前輪舵角θ
ｆとヨーレイトψｖとを用いて、目標転舵比θｓｔｇ
（後輪転舵制御用目標値）を決定して転舵比可変機構９
を制御する後輪転舵制御の制御プログラムとその制御に
必要なマップ類等が予め入力格納してある。

【００２１】次に、後輪転舵制御について、図２〜図７
を参照しつつ説明する。前記コントロールユニット１０
には、図５に示す後輪転舵制御の基本ルーチンを含む後
輪転舵制御の制御プログラムと、この後輪転舵制御に付
随する種々のマップとが格納してあり、前記コントロー
ルユニット１０は、車速Ｖ、ヨーレイトψｖ、前輪舵角
θｆ、前輪舵角θｆから得られる前輪舵角変化率θd2の
各々の検出信号から得られる信号演算値を加減算して転
舵比可変機構９に対する目標転舵比θstg （後輪転舵制
御用目標値）を決定する一方、目標転舵比θstg が、自
動車の車速Ｖに応じて予め設定された目標転舵比θstg
の基本許容範囲（図３や図４のマップＭ１５の斜線領
域）内の値となるように修正して修正目標転舵比θstg1
を決定する。

【００２２】更に、前記コントロールユニット１０は、
前輪の舵角速度に応じた第１許容範囲と、舵角速度に応
じた第２許容範囲と、ヨーレイトψｖに応じた第３許容
範囲を設定し、前記修正目標転舵比θstg1を、第１〜第
３許容範囲内の値となるように修正して、最終目標転舵
比θstg2を決定し、検出転舵比θｓが修正目標転舵比θ
stg2となるように制御する制御信号を転舵比可変機構９
に出力する。

【００２３】次に、後輪転舵制御について、フローチャ
ートとマップを参照しつつ説明するが、フローチャート
中、符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・）は各ステップを示
す。図２に示すように、自動車の走行開始とともに制御
が開始されると、最初にセンサ類から各種信号（車速
Ｖ、舵角θｆ、ヨーレイトψｖ、転舵比θｓ等）が読み
込まれ（Ｓ１）、次に、Ｓ２において車速Ｖ、舵角θ
ｆ、ヨーレイトψｖを図３に示す基本ルーチンに適用し
て、目標転舵比θstg と、修正目標転舵比θstg1を演算
する。

【００２４】ここで、Ｓ２の具体的内容について、図３
に基いて詳細に説明する。前記目標転舵比θstg は、次
式により演算される。 θstg ＝−Ｇ１・ｆ１（Ｖ）・θｓｈ＋Ｇ２・Ｋ２（θ２）・Ｊ２（｜θd2｜）・ｆ２（Ｖ）・θｓψ −Ｇ３・Ｋ３（θ２）・ｆ３（Ｖ）・θsd ＋Ｇ４・ｆ４（Ｖ）

【００２５】上式中、右辺第１項は舵角補正項であり、
第２項はヨーレイト補正項であり、第３項は舵角変化補
正項であり、第４項は車速Ｖに応じた後輪転舵制御を行
う際のベースとなる車速感応項である。前式のように、
目標転舵比θstg を設定することにより、車速感応型後
輪転舵制御をベースとして、直進走行状態から前輪を転
舵したとき、その転舵初期には後輪を前輪とは向きが反
対になる逆位相へ転舵して回頭性を高めるとともに、そ
の後、ヨーレイト発生に伴い後輪を前輪と向きが同じに
なる同位相側へ転舵して方向安定性を高める位相反転制
御を行うことができるようになっている。

【００２６】前式中、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、夫々
定数であり、その他の各変数は、図５に示すように、車
速Ｖ、ヨーレイトψｖ、前輪舵角θｆに基いて、以下に
説明するようにして演算される。右辺の各項に示す変数
ｆ１（Ｖ），ｆ２（Ｖ），ｆ３（Ｖ），ｆ４（Ｖ）は、
車速感応ゲインであって、車速Ｖから、マップＭ１０，
Ｍ５，Ｍ１３，Ｍ１により、夫々演算される。前記マッ
プＭ１０，Ｍ１３は、変数ｆ１（Ｖ），ｆ３（Ｖ）を、
夫々低車速領域と高車速領域では０、中車速領域では正
の一定値とする特性である。前記マップＭ５は、変数ｆ
２（Ｖ）を、夫々低車速領域では０、中高車速領域では
正の一定値とする特性である。前記マップＭ１は、変数
ｆ４（Ｖ）を、低車速領域では負の大きな値、中車速領
域では車速の増大に応じて負から正の値に変化し高車速
領域では正の大きな値とする特性である。

【００２７】右辺第１項の変数θshは、舵角補正値であ
って、前輪舵角θｆをマップＭ８によりオフセットを付
加してθ１とした後、マップＭ１１によりこのθ１にヒ
ステリシスを付加してθ２とし、その絶対値｜θ２｜か
ら、マップＭ９により演算される。尚、マップＭ８のオ
フセットは、不感帯の為のものであり、また、マップＭ
１１のヒステリシスは、ハンチングを防止する為のもの
である。前輪マップＭ９は、変数θshを、小舵角領域で
は０、中舵角領域では舵角に比例した値、大舵角領域で
は正の一定の値、更に大きい舵角領域では、異常が発生
したとして０とする特性である。

【００２８】次に、右辺第２項の変数θｓψは、ヨーレ
イト補正値であって、ヨーレイトψｖをマップＭ２によ
りオフセットを付加してψ１とした後、マップＭ３によ
りこのψ１にヒステリシスを付加したψ２から、マップ
Ｍ４により演算される。前輪マップＭ４は、変数θｓψ
を、小ヨーレイト領域ではψ２に比例した値、中ヨーレ
イト領域では正の一定値、大ヨーレイト領域では異状が
発生したとして０にする特性である。

【００２９】右辺第２項の変数Ｋ２（θ２）は、舵角感
応ゲインであって、マップＭ１１で得られたθ２からマ
ップＭ６により演算される。このマップＭ６は、変数Ｋ
２（θ２）を、小前輪舵角領域ではθ２に略比例した
値、前輪舵角の増大に応じて増加率が減少する特性であ
る。右辺第２項の変数Ｊ２（｜θd2｜）は、舵角変化率
感応ゲインであって、マップＭ１１で得られたθ２の微
分値の絶対値｜θd2｜から、マップＭ７により演算され
る。このマップＭ７は、変数Ｊ２（｜θd2｜）を、｜θ
d2｜が小さい小前輪舵角変化率領域では小さい値、中前
輪舵角変化率領域では大きい値、大前輪舵角変化率領域
では小前輪舵角変化率領域よりも更に小さい値とする特
性である。

【００３０】右辺第３項の変数θsdは、舵角変化率補正
値であって、マップＭ１１で得られたθ２の微分値θd2
からマップＭ１２により演算される。このマップＭ１２
は、変数θsdを、小前輪舵角変化率領域ではθd2に比例
した値、中前輪舵角変化率領域では正の一定値、大前輪
舵角変化率領域では異常であるとして０とする特性であ
る。右辺第３項の変数Ｋ３（θ２）は、舵角感応ゲイン
であって、マップＭ１１でえられたθ２からマップＭ１
４により演算される。このマップＭ１４は、変数Ｋ３
（θ２）を、小前輪舵角領域ではθ２に略比例した値、
前輪舵角の増大に応じて増加率が減少する特性である。

【００３１】前記目標転舵比θstg は、前記の式の右辺
の各項毎に、前記定数と変数を乗算して得られる信号演
算値を加減算することにより決定されるが、この加減算
値が異常値をとると、目標転舵比θstg も異常値となる
ので、マップＭ１５により目標転舵比θstg が、車速Ｖ
に応じて設定された基本許容範囲（マップＭ１５の斜線
の領域）内の値となるように修正され、その修正により
目標転舵比θstg が修正目標転舵比θstg1とされる。
尚、この修正の際、目標転舵比θstg が、基本許容範囲
の上限値Ｕを超えたときには、その車速Ｖのときの上限
値Ｕに修正され、基本許容範囲の下限値Ｌ未満のときに
は、その車速Ｖのときの下限値Ｌに修正される。そし
て、図４に示すように、マップＭ１５において、図中の
実線は、マップＭ１に示す変数ｆ４（Ｖ）であり、αを
所定値として、上限値Ｕ＝ｆ４（Ｖ）＋α、下限値Ｌ＝
ｆ４（Ｖ）−α、に設定されている。

【００３２】次に、図２のＳ３において、マップＭ１
５、Ｍ１６、Ｍ１７，Ｍ１８より、変数ｆ４（Ｖ）、転
舵比第１許容幅αsm1 、転舵比第２許容幅αsm2 、転舵
比第３許容幅αsm3 、が夫々演算される（図５〜図７参
照）。この場合、転舵比第１許容幅αsm1 は、目標転舵
比θstg の第１許容範囲における前記αと同様に許容範
囲の幅の１／２に相当する値、転舵比第２許容幅αsm2
は、目標転舵比θstg の第２許容範囲における前記αと
同様に許容範囲の幅の１／２に相当する値、転舵比第３
許容幅αsm3 は、目標転舵比θstg の第３許容範囲にお
ける前記αと同様に許容範囲の幅の１／２に相当する値
である。

【００３３】前記Ｓ３の演算において、検出車速Ｖを、
図４のマップＭ１５に適用して変数ｆ４（Ｖ）が演算さ
れ、検出舵角θｆの時間微分値である舵角速度θｆｖの
絶対値を、図５のマップＭ１６に適用して転舵比第１許
容幅αsm1 が演算され、また、検出舵角θｆの絶対値
を、図６のマップＭ１７に適用して転舵比第２許容幅α
sm2 が演算され、また、検出ヨーレイトψｖの絶対値
を、図７のマップＭ１８に適用して転舵比第３許容幅α
sm3 が演算される。

【００３４】ここで、マップＭ１６〜マップＭ１８の特
性について説明する。図５のマップＭ１６に関して、舵
角速度θｆｖが大きくなるほど転舵比第１許容幅αsm1
が小さくなり、また、車速Ｖが大きくなるほど転舵比第
１許容幅αsm1 が小さくなるように設定してある。即
ち、ドライバーが急速に操舵していて舵角速度θｆｖが
大きい場合には、緊急回避の要求が高いことに鑑み、舵
角速度θｆｖが大きくなるほど転舵比第１許容幅αsm1
を小さくし、転舵比の同相側上限値を小さくしてアンダ
ーステア傾向を抑制する。また、低車速時には、元々後
輪の転舵方向が前輪の転舵方向と逆になる逆相に転舵さ
れるが、逆相転舵の回頭性を高める為に、車速が低下す
るほど転舵比第１許容幅αsm1 が大きくなるように設定
してある。

【００３５】図６のマップＭ１７に関して、舵角θｆが
中位の領域では、転舵比第２許容幅αsm2 が標準値に設
定され、舵角θｆが小さい領域では、転舵比第２許容幅
αsm2 が標準値よりも小さく且つ舵角θｆの増大に応じ
た増大するように設定し、また、舵角θｆが大きい領域
では、転舵比第２許容幅αsm2 が標準値よりも小さく且
つ舵角θｆの増大に応じた減少するように設定し、ま
た、車速Ｖの増大に応じて、転舵比第２許容幅αsm2 が
小さくなるように設定してある。即ち、直進走行時や舵
角θｆが小さい走行状態では、直進安定性と走行の安全
性を確保する為に、前記のように設定し、また、大舵角
走行時における転舵比の同相側上限値を小さくしてアン
ダーステア傾向を抑制する為に、また、低速走行時の逆
相転舵の回頭性を高める為に、前記のように設定してあ
る。

【００３６】図７のマップＭ１８に関して、ヨーレイト
ψｖが中位の領域では、転舵比第３許容幅αsm3 が標準
値となり、ヨーレイトψｖが小さい領域では、転舵比第
３許容幅αsm3 が標準値よりも小さな一定値となり、ま
た、ヨーレイトψｖが大きい領域では、転舵比第３許容
幅αsm3 が標準値よりも小さな一定値となるように設定
し、また、車速Ｖの増大に応じて転舵比第３許容幅αsm
3 が小さくなるように設定してある。

【００３７】即ち、直進走行時等のヨーレイトψｖが小
さいときには、直進安定性を確保し、横風等で走行の安
全性が低下しないように、前記のように設定し、また、
急速旋回等によりヨーレイトψｖが大きい場合における
転舵比の同相側上限値の増大によるアンダーステア傾向
を抑制する為に、前記のように設定してある。また、ヨ
ーレイトψｖが小さいときには、検出信号に含まれるノ
イズの影響によりハンチングも発生しやいので、そのハ
ンチングを防止する為に転舵比第３許容幅αsm3 を小さ
な一定値に設定してある。

【００３８】以上のようにして、Ｓ３において、変数ｆ
４（Ｖ）、第１〜第３許容幅αsm1，αsm2 ，αsm3 が
演算されると、次に、Ｓ４において、修正目標転舵比θ
stg1が、第１〜第３許容範囲内の値となるように上限値
規制と下限値規制を実行して、最終目標値転舵比θstg2
が演算される。即ち、第１許容範囲は、ｆ４（Ｖ）−α
sm1 〜ｆ４（Ｖ）＋αsm1 、第２許容範囲は、ｆ４
（Ｖ）−αsm2 〜ｆ４（Ｖ）＋αsm2 、第３許容範囲
は、ｆ４（Ｖ）−αsm3 〜ｆ４（Ｖ）＋αsm3 、の範囲
であり、Ｓ４に図示の不等式により、修正目標転舵比θ
stg1が、第１〜第３許容範囲内か否か判定し、これら許
容範囲内に入るように修正目標転舵比θstg1を修正して
最終目標転舵比θstg2が演算される。

【００３９】この場合、修正目標転舵比θstg1が、各許
容範囲の下限値未満のときには下限値に修正され、また
上限値超のときには上限値に修正される。次に、Ｓ５に
おいて、前記最終目標転舵比θstg2と、検出された転舵
比θｓとに基づく制御信号、つまり、転舵比を最終目標
転舵比θstg2にする為の制御信号が、転舵比可変機構９
に出力され、その後リターンする。

【００４０】次に、以上説明した後輪操舵装置の作用に
ついて説明する。前記目標転舵比θstg を、車速Ｖをパ
ラメータとする基本許容範囲の上限値Ｕと下限値Ｌとで
以て修正することで、目標転舵比θstg の異常値を排除
できるうえ、車速Ｖと舵角速度θｆｖと舵角θｆとヨー
レイトψｖとを夫々反映させた第１〜第３許容範囲でも
って修正目標転舵比θstg1を修正することにより、前述
の如く、直進安定性を高めたり、小さな舵角θｆや舵角
速度θｆｖやヨーレイトψｖで走行する時の操縦安定性
を高めたりすることができ、また、中高速走行時に大き
な舵角速度θｆｖや舵角θｆやヨーレイトψｖで操舵す
る際のアンダステア傾向を抑制して、緊急回避操舵等に
おける操縦性を高めたり、低速時の逆相転舵における回
頭性を高めたりすることができる。

【００４１】次に、前記実施例の一部を変更した別実施
例について、図８〜図１４を参照しつつ説明する。本実
施例では、前記実施例のように、車速Ｖと舵角速度θｆ
ｖと舵角θｆとヨーレイトψｖ等の自動車の走行状態を
反映させて許容範囲の幅を設定するのではなく、車速Ｖ
と舵角速度θｆｖと舵角θｆとヨーレイトψｖとを夫々
反映させて許容範囲の上限値と下限値とを個別に設定す
るようにしたものである。図８のフローチャートに基い
て説明すると、自動車の走行開始とともに制御が開始さ
れると、前記Ｓ１と同様のＳ１０と、前記Ｓ２と同様の
Ｓ１１とが実行され、次に、Ｓ１２において、図９〜図
１４のマップＭ１９〜マップＭ２４に、舵角速度θｆ
ｖ、舵角θｆ、ヨーレイトψｖを適用して、転舵比上限
値θsu1 と転舵比下限値θss1 、転舵比上限値θsu2 と
転舵比下限値θss2 、転舵比上限値θsu3 と転舵比下限
値θss3 とが演算される。

【００４２】図９のマップＭ１９に関して、このマップ
は、舵角速度θｆｖをパラメータとして転舵比上限値θ
su1 を設定したものであり、舵角速度θｆｖが大きくな
るほど、転舵比上限値θsu1 が小さくなり、また、車速
Ｖが大きくなるほど、転舵比上限値θsu1 が小さくなる
ように設定してある。即ち、ドライバーが急速に操舵し
ていて舵角速度θｆｖが大きい場合には、緊急回避の要
求が高いことに鑑み、舵角速度θｆｖが大きくなるほど
転舵比上限値θsu1 を小さくして、同相転舵時のアンダ
ーステア傾向を抑制する。また、低車速時には、元々後
輪の転舵方向が前輪の転舵方向と逆になる逆相に転舵さ
れていて、アンダーステア傾向を抑制する必要がないの
で、車速が低下するほど転舵比上限値θsu1 が大きくな
るように設定してある。

【００４３】図１０のマップＭ２０に関して、このマッ
プは、舵角速度θｆｖをパラメータとして転舵比下限値
θss1 を設定したものであり、舵角速度θｆｖが大きく
なるほど、転舵比上限値θss1 が小さくなり、また、車
速Ｖが小さくなるほど、転舵比下限値θss1 が小さくな
るように設定してある。即ち、車速Ｖが低いときの逆相
側転舵比において、舵角速度θｆｖが大きくなるほど、
転舵比下限値θss1 を小さくすることで、逆相で急速に
転舵する時の回頭性を高め、また、車速Ｖが高いときの
同相側転舵比において、舵角速度θｆｖが大きくなるほ
ど、転舵比上限値θsu1 を小さくすることで、アンダス
テア傾向を抑制することができる。

【００４４】図１１のマップＭ２１に関して、このマッ
プは、舵角θｆをパラメータとして、転舵比上限値θsu
2 を設定したもので、舵角θｆが中位の領域では、転舵
比上限値θsu2 が標準値に設定され、また、舵角θｆが
中位の領域から小さくなるほど、転舵比上限値θsu2 が
標準値よりも小さくなり、また、舵角θｆが中位の領域
から大きくなるほど、転舵比上限値θsu2 が標準値より
も小さくなるように設定し、また、車速Ｖが大きくなる
ほど、転舵比上限値θsu2 が小さくなるように設定して
ある。この特性により、直進安定性や小舵角走行時の操
縦安定性を確保でき、また、大きな舵角で同相転舵走行
する際のアンダステア傾向を抑制できる。

【００４５】図１２のマップＭ２２に関して、このマッ
プは、舵角θｆをパラメータとして、転舵比下限値θss
2 を設定したものであり、舵角θｆが中位の領域では、
転舵比下限値θss2 が標準値となり、舵角θｆが中位の
領域から小さくなるほど転舵比下限値θss2 が大きくな
り、また、舵角θｆが中位の領域から大きくなるほど転
舵比下限値θss2 が小さくなるように設定し、また、車
速Ｖが小さくなるほど転舵比下限値θss2 が小さくなる
ように設定してある。この特性により、直進安定性や小
舵角走行時の操縦安定性を確保でき、また、低速走行時
の逆相転舵における回頭性を確保でき、また、大きな舵
角で同相転舵走行する際のアンダステア傾向を抑制でき
る。

【００４６】図１３のマップＭ２３に関して、このマッ
プは、ヨーレイトψｖをパラメータとして、転舵比上限
値θsu3 を設定したものであり、ヨーレイトψｖが中位
の領域では、転舵比上限値θsu3 が標準値となり、ま
た、ヨーレイトψｖが小さい領域では、転舵比上限値θ
su3 が標準値よりも小さな値となり、また、ヨーレイト
ψｖが大きい領域では、転舵比上限値θsu3 が標準値よ
りも小さな値となるように設定し、また、車速Ｖが大き
くなるほど転舵比上限値θsu3 が小さくなるように設定
してある。この特性により、直進安定性や横風等に対す
る操縦安定性を確保でき、また、大きなヨーレイトψｖ
で同相転舵走行する際のアンダステア傾向を抑制でき
る。

【００４７】図１４のマップＭ２４に関して、このマッ
プは、ヨーレイトψｖをパラメータとして、転舵比下限
値θss3 を設定したものであり、ヨーレイトψｖが中位
の領域では、転舵比下限値θss3 が標準値となり、ま
た、ヨーレイトψｖが小さい領域では、ヨーレイトψｖ
が小さくなるほど転舵比下限値θss3 が大きくなり、ま
た、ヨーレイトψｖが大きい領域では、ヨーレイトψｖ
が大きくなるほど転舵比下限値θss3 が小さくなるよう
に設定し、また、車速Ｖが小さくなるほど転舵比下限値
θss3 が小さくなるように設定してある。この特性によ
り、直進安定性や小舵角走行時の操縦安定性を確保で
き、また、低速時の逆相転舵における回頭性を確保で
き、また、大きな舵角で同相転舵走行する際のアンダス
テア傾向を抑制できる。

【００４８】次に、図８のＳ１３において、Ｓ１１で求
めた修正目標転舵比θstg1が、θss1 ≦θstg1≦θsu1
、且つ、θss2 ≦θstg1≦θsu2 、且つ、θss3 ≦θs
tg1≦θsu3 となるように、修正目標転舵比θstg1に対
して上限規制及び下限規制を施して最終目標転舵比θst
g2に修正する。次に、Ｓ１４において、前記最終目標転
舵比θstg2と、検出された転舵比θｓとに基づく制御信
号、つまり、転舵比を最終目標転舵比θstg2にする為の
制御信号が、転舵比可変機構９に出力され、そのリター
ンする。

【００４９】以上説明した車両の後輪操舵装置において
は、基本的に前記実施例と同様の作用・効果が得られる
が、特に、舵角速度θｆｖと、舵角θｆと、ヨーレイト
ψｖとに基いて夫々設定した転舵比上限値θsu1 ，θsu
2 ，θsu3 および転舵比下限値θss1 ，θss2 ，θss3
で以て、上限規制と下限規制とを行うので、これら転舵
比上限値θsu1 ，θsu2 ，θsu3 の特性と、転舵比下限
値θss1 ，θss2 ，θss3 の特性とを所望の特性に設定
できるから、後輪操舵制御の自由度が増し、実用性と汎
用性に優れる。

【００５０】尚、前記マップＭ１６〜マップＭ１８の特
性およびマップＭ１９〜マップＭ２４は、一例を示すも
のに過ぎず、これらのマップは、図示の特性以外の種々
の所望の特性に夫々設定できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る自動車の後輪操舵装置の全体構成
図である。

【図２】図１の装置の後輪転舵制御のルーチンのフロー
チャートである。

【図３】図１の装置の後輪転舵制御の基本ルーチンを示
す制御ブロック図である。

【図４】後輪転舵制御のマップＭ１５を拡大した線図で
ある。

【図５】後輪転舵制御のマップＭ１６の線図である。

【図６】後輪転舵制御のマップＭ１７の線図である。

【図７】後輪転舵制御のマップＭ１８の線図である。

【図８】別実施例に係る後輪転舵制御のルーチンのフロ
ーチャートである。

【図９】図８の後輪転舵制御のマップＭ１９の線図であ
る。

【図１０】図８の後輪転舵制御のマップＭ２０の線図で
ある。

【図１１】図８の後輪転舵制御のマップＭ２１の線図で
ある。

【図１２】図８の後輪転舵制御のマップＭ２２の線図で
ある。

【図１３】図８の後輪転舵制御のマップＭ２３の線図で
ある。

【図１４】図８の後輪転舵制御のマップＭ２４の線図で
ある。

【符号の説明】

８後輪操舵装置９転舵比可変機構１０コントロールユニット１５車速センサ１６ヨーレイトセンサ１７転舵比センサ１８前輪舵角センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行状態検出手段で検出した少な
くとも車速と前輪舵角の各々の検出信号を所定のマップ
に夫々適用して得られる信号演算値を加減算して後輪転
舵制御用目標値を決定する目標値決定手段と、前記走行状態検出手段で検出された前輪舵角とヨーレイ
ト及び前輪舵角から得られる前輪舵角速度のうちの少な
くとも１つに基いて、前記後輪転舵制御用目標値の許容
範囲を設定する許容範囲設定手段と、前記後輪転舵制御用目標値を、前記許容範囲内とするよ
うに修正する目標値修正手段とを備え、前記許容範囲設定手段は、前記許容範囲を、前輪舵角の
舵角速度が増大する程狭く設定するように構成されたこ
とを特徴とする車両の後輪操舵装置。
【請求項２】車両の走行状態検出手段で検出した少な
くとも車速と前輪舵角の各々の検出信号を所定のマップ
に夫々適用して得られる信号演算値を加減算して後輪転
舵制御用目標値を決定する目標値決定手段と、前記走行状態検出手段で検出された前輪舵角とヨーレイ
ト及び前輪舵角から得られる前輪舵角速度のうちの少な
くとも１つに基いて、前記後輪転舵制御用目標値の許容
範囲を設定する許容範囲設定手段と、前記後輪転舵制御用目標値を、前記許容範囲内とするよ
うに修正する目標値修正手段とを備え、前記許容範囲設定手段は、前記許容範囲を、前輪舵角が
小さいときには標準値より狭く、前輪舵角が中位のとき
には標準値に、前輪舵角が大きいときには標準値より狭
く設定するように構成されたことを特徴とする車両の後
輪操舵装置。
【請求項３】車両の走行状態検出手段で検出した少な
くとも車速と前輪舵角の各々の検出信号を所定のマップ
に夫々適用して得られる信号演算値を加減算して後輪転
舵制御用目標値を決定する目標値決定手段と、前記走行状態検出手段で検出された前輪舵角とヨーレイ
ト及び前輪舵角から得られる前輪舵角速度のうちの少な
くとも１つに基いて、前記後輪転舵制御用目標値の許容
範囲を設定する許容範囲設定手段と、前記後輪転舵制御用目標値を、前記許容範囲内とするよ
うに修正する目標値修正手段とを備え、前記許容範囲設定手段は、前記許容範囲を、ヨーレイト
が小さいときには標準値より狭く、ヨーレイトが中位の
ときには標準値に、ヨーレイトが大きいときには標準値
より狭く設定するように構成されたことを特徴とする車
両の後輪操舵装置。
【請求項４】車両の走行状態検出手段で検出した少な
くとも車速と前輪舵角の各々の検出信号を所定のマップ
に夫々適用して得られる信号演算値を加減算して後輪転
舵制御用目標値を決定する目標値決定手段と、前記走行状態検出手段で検出された前輪舵角とヨーレイ
ト及び前輪舵角から得られる前輪舵角速度のうちの少な
くとも１つに基いて、前記後輪転舵制御用目標値の上限
値と下限値とを設定する限界値設定手段と、前記後輪転舵制御用目標値を、前記下限値以上で且つ上
限値以下とするように修正する目標値修正手段と、を備えたことを特徴とする車両の後輪操舵装置。
【請求項５】前記限界値設定手段は、前記上限値と下
限値を、前輪舵角の舵角速度が増大する程小さく設定す
るように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の
車両の後輪操舵装置。
【請求項６】前記限界値設定手段は、前記上限値を、
前輪舵角が小さいときには標準値より小さく、前輪舵角
が中位のときには標準値に、前輪舵角が大きいときには
標準値より小さく設定するように構成されたことを特徴
とする請求項４に記載の車両の後輪操舵装置。
【請求項７】前記限界値設定手段は、前記下限値を、
前輪舵角が小さいときには標準値より大きく、前輪舵角
が中位のときには標準値に、前輪舵角が大きいときには
標準値より小さく設定するように構成されたことを特徴
とする請求項４に記載の車両の後輪操舵装置。
【請求項８】前記限界値設定手段は、前記上限値を、
ヨーレイトが小さいときには標準値より小さく、ヨーレ
イトが中位のときには標準値に、ヨーレイトが大きいと
きには標準値より小さく設定するように構成されたこと
を特徴とする請求項４に記載の車両の後輪操舵装置。
【請求項９】前記限界値設定手段は、前記下限値を、
ヨーレイトが小さいときには標準値より大きく、ヨーレ
イトが中位のときには標準値に、ヨーレイトが大きいと
きには標準値より小さく設定するように構成されたこと
を特徴とする請求項４に記載の車両の後輪操舵装置。