JPS632773A

JPS632773A - 後輪操舵方法

Info

Publication number: JPS632773A
Application number: JP14581886A
Authority: JP
Inventors: Mizuho Sugiyama; 杉山　瑞穂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1988-01-07

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】発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、車速と前輪舵角とに応じて車両の後輪舵角を
制御する後輪操舵方法に関する。

［従来の技術］従来、車両旋回時に前輪を操舵すると共に後輪も操舵す
るという、いわゆる４輪操舵方法が提案されている（例
えば特開昭５２−６１０２４号公報）。

上記４輪操舵方法は、例えば特開昭５５−９１４５７号
公報に示す如く、低速走行時には前後輪が逆位相となる
よう、また高速走行時には前後輪が同位相となるように
後輪舵角を制御している。

従って、低速走行時には、旋回半径を小さくすることが
でき、回顧性が向上する。また高速走行時には、尻を撮
り出すような傾向がなくなり車体の向きを望むコースに
合わせることができる。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来例の低速走行時には以下に示す
問題点が生じ、未だ十分なものではなかった。

というのは、運転者は、低速走行時の旋回初期に旋回に
伴う車両横方向の加速感（突っばり感）を受けて始めて
車両の旋回を認識できるのであるが、上記のように前後
輪を逆位相とすると運転者は上記突っばり感を受けるこ
とがない。この為に運転者は、腰砕は感を抱き、運転感
覚のズレから操縦安定性を損ねることがあった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、腰砕は感
をなくし操縦安定性を向上した後輪操舵方法を提供する
ことを目的としている。

発明の構成［問題点を解決するための手段］かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解決するた
めの手段として次の手順をとった。即ち、本発明は、第
１図に例示するように、車速と前輪舵角とに応じて車両の後輪舵角を制御する後
輪操舵方法において、上記車速が所定値以下の低速である場合に（Ｐｌ）、上
記車両の後輪を車速と前輪舵角とに応じてトーアウトに
制御する（Ｐ２）ことを特徴とする後輪操舵方法を要旨
とする。

［作用］車速が所定値以下の低速で旋回しようとする場合、車両
の後輪がトーアウトとなる。この為に、車両旋回初期（
左右輪の荷重移動が起こる前）は、後左輪のスリップ角
により生じるコーナリングフォースと後左輪のスリップ
角により生じるコーナリングフォースとが互いに逆向き
で打ら潤し合い、従来の２輪操舵車と同様に旋回に伴う
車両横方向の加速感を受ける。従って、運転者は腰砕は
感を受けることがない。

また、車両旋回時中期から後期（左右輪の荷重移動が起
こり始めてから終了するまで〉は、旋回外輪（後輪）に
荷重がかかり該旋回外輪のスリップ角によるコーナリン
グフォースが支配的になり、この結果、前後輪を逆位相
とする従来の４輪操舵車と同様な回頭性を得ることがで
きる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第２図は本発明の第１実施例としての後輪操舵方法を採
用した車両の概略構成図である。

同図に示すように、ステアリングホイール１０はステア
リングコラムシャフト１２と連動し、該ステアリングコ
ラムシレフト１２の回転角を前輪操舵角センサ１４が検
出する。即ち、該前輪操舵角センサ１４は図示しない前
輪の舵角θｆを検出している訳である。そして図示しな
いインストルメントパネルには車速Ｖを検出する車速セ
ンサ１６が設けられている。

また、後左輪１８Ｌには車輪支持部材２０Ｌが固設され
ている。車輪支持部材２ＯＬの軸心部には第１アーム２
２Ｌの一端が連結され、軸心部から離れた所には第２ア
ーム２４Ｌの一端が連結されている。第２アーム２４Ｌ
の他端は後左輪舵角駆動装置２６Ｌに連結されており、
第２アーム２４Ｌが第２図左右方向へ移動されて後左輪
１８Ｌが旋回可能となっている。この後左輪舵角駆動装
置２６Ｌには後左輪の舵角Ａｒｌを検出する後左輪舵角
センサ２８Ｌが設けられている。

なお、後右輪１８Ｒ側についても後左輪１８１−側と同
様の構成になっており、同一部分には同一番号を付し、
更にＬの代わりにＲを付加している。

次に、第３図（Ａ＞、（Ｂ）に従って後左輪舵角駆動装
置２６Ｌの構成を詳述する。

第３図（Ａ）は後左輪舵角駆動装置２６Ｌの一部破断正
面図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ＞のＡ−Ａ線断面図、
である。

同図に示すように、モータ３０の回転軸３２にはウオー
ム３４が外嵌され、ピン３６によりウオーム３４が回転
軸３２に固定されている。回転軸３２の先端部は、ハウ
ジング３８に固設されたラジアルベアリング４０に軸支
されている。ハ【クジング３８はブラケット４２を介し
てボルト４４により車体４６へ固定されている。ウオー
ム３４はウオームホイル４８と噛合している。ウオーム
ホイル４８には偏心カム５０、ピロボール内筒５１、偏
心カム５４が重合され、これらがシャフト５６により貫
通されてナツト５８により締付けられている。シャフト
５６はウオームホイル４８、偏心カム５０、偏心カム５
４の中心Ｃから外れている。

ピロボール内筒５１にはピロボール外筒５２が外嵌され
ており、ピロボール外筒５２の周面には第２アーム２４
Ｌが溶着されている。偏心カム５４はアンギュラコンタ
クトベアリング６２より軸支され、偏心カム５０はアン
ギュラコンタクトベアリング６２により軸支されている
。ハウジング３８の一端開口にはベアリングジ−ストナ
ツト６４が螺着され、他端の開口にはキャップ６６が冠
着されている。キャップ６６の周面に対応してハウジン
グ３８の内周面には０リング６８が設けられている。

従って、モータ３０をオンし、ウオーム３４を回転する
と、ウオームホイル４８、偏心カム５０、ピロボール内
筒５１、偏心カム５４が中心軸Ｃの回りを回転する。こ
れにより第２アーム２４Ｌが矢印Ｘ方向へ移動する。ま
た、第２アーム２４１−はピロボール内筒５１を中心と
して先端部が上下方向にも動き、ロールステアが可変と
なっている。

この移動量は、ウオームホイル４８の端面に対応してハ
ウジング３８に固設された後左輪舵角センサ２８Ｌによ
り検出される。例えば、後左輪舵角センサ２８Ｌは投受
光器であり、ウオームホイル４８の端面には一定間隔を
置いて反射部が設けられた反射紙が貼着されている。伯
の例としては、ウオームホイル４８の端面に磁石が一定
間隔を置いて埋め込まれており、後右輪舵角センサ２８
Ｌによりインピーダンスの変化を検出してウオームホイ
ル４８の回転角を検出し、第２アーム２４Ｌの矢印Ｘ方
向への移動量を検出するようになっている。

なお、後右輪舵角駆動装置２６Ｒは、上記後左輪舵角駆
動装置２６Ｌと同一構成になっている。

再び第２図に戻り、上記後左輪１８Ｌ及び後右輪１８Ｒ
の舵角を制御する電子制御装置７０が設けられている。

電子制御装置７０は、周知のＣＰＬＪ７２．ＲＯＭ７４
．ＲＡＭ７６、入力ポードア８、及び出力ポート８０等
に構成され、コモンバス８２により上記各部がつながれ
ている。電子制御装置７０は、既述した前輪操舵角セン
サ１４゜車速センサ１６．後左輪舵角センサ２８Ｌ、及
び後右輪舵角センサ２８Ｒの検出信号を入力ポードア８
に取り込み、後左輪舵角駆動装置２６Ｌ及び後右輪舵角
駆動装置２６Ｒに出力ポート８０から制御信号を出力す
る。

次に、上記電子制御装置７０にて実行される後輪操舵ル
ーチンを第４図のフローチャートに基づいて説明する。

処理が開始されると、ステップ１００より実行される。

ステップ１００では、前輪操舵角センサ１４の検出した
前輪舵角θｆと車速センサ１６の検出した車速■とを読
込む。続くステップ１１０では、上記車速Ｖが予め定め
られた所定速度ＶＯ以下であるか否かを判定する。ステ
ップ１１０で「ＹＥＳ」、即ち車速Ｖが所定速度ｖＯ以
下の低速である場合には、処理はステップ１２０に移る
。

ステップ１２０では、ステップ１００で読み込んだ前輪
舵角θｆの絶対値と予め定めた関数ｆ　（ｖ）との積か
らトー量を算出する。ここでいうトー量Ｔは、後左右輪
１８Ｌ、１８Ｒの路面の中心線間の寸法の後部ａからそ
の前部すを差し引いたもので、トーアウト状態で負の値
をとる。関数ｆ　（ｖ）は、例えば、第５図に示す如く
関係を有し、車速ＶがＶＯ以下の時は負の値で車速■が
小さい程より小さくなる。即ち、この時のトー吊−「は
、後左右輪１８Ｌ、１８Ｒがトーアウト状態で、車速Ｖ
が小さい程あるいは前輪舵角θｒが大きいほどより大き
なトーアウト量となるよう設定されている。

なおトー吊丁の大きさく絶対値）は最大０．１・Ｌ（こ
こにＬは後輪の直径）を越えないよう上限設定がなされ
ている。

続くステップ１３０では上記算出したトーｆｆ１Ｔをと
りうる後右輪舵角θｒ「、後右輪舵角θｒ１を次式にて
算出する。

θｒｒ＝ｊａｎ−１（Ｔ／２Ｌ） θｒｌ＝−ｔａｎ−鵞（Ｔ／２Ｌ）ここにしは後輪の直径である。

一方、ステップ１１０で「ＮＯ」と判定された場合、処
理はステップ１４０に移り、前輪舵角θｆと予め定めた
関数ｑ（ｖ）との積から後左右輪舵角θ「１．θ「「を
算出する。関数Ｑ　（Ｖ）は、第６図に示す如く関係を
有し、車速Ｖが７０以上の時は正の値となる。即ら、後
左右輪舵角θｒｒ、θ「１は前輪舵角θｆと同方向に向
くよう設定されている。

ステップ１３０もしくはステップ１４０の実行債、処理
はステップ１５０に移る。ステップ１５０では、後左輪
舵角センサ２８Ｌの検出した後左輪舵角Ａｒ＋と後右輪
舵角センサ２８Ｒの検出した後右輪舵角Ａｒｒとを読込
む。続くステップ１６０では、上記算出した後左右輪舵
角θｒｒ、θｒ１から上記読込んだ後左右輪舵角Ａ　ｒ
ｒ、ハｒ１をそれぞれ減算し制御値Ｘ、Ｙとする。続く
ステップ１７０では、上記算出した制御値Ｘを後左輪舵
角駆動装置２６Ｒに出力し、後右輪１８Ｒを上記算出し
た後右輪舵角θｒｒとする。続くステップ１８０では、
ステップ１６０で算出した制御値Ｙを後左輪舵角駆動装
置２６Ｌに出力し、後左輪１８Ｌを上記算出した後左輪
舵角θｒ１とする。ステップ１８０の終了後、処理は「
リターン」へ扱け、本ルーチンは一旦終了する。

上記の如く構成した後輪操舵ルーチンにおいては、ステ
ップ１１０でｒＹＥｓＪと判断されるような低速旋回時
には、ステップ１２０，１３０で後左右輪１８Ｒ，１８
Ｌがトーアウト状態になるような後左右輪舵角θｒｒ、
θｒ１が算出され、ステップ１５０からステップ１８０
で実際に後左右輪１８Ｒ，１８Ｌの舵角がθｒｒ、θｒ
１となるよう後左右輪舵角駆動装置２８Ｒ，２８Ｌを駆
動している。即ち低速旋回時には、第７同左に示す如く
後左右輪１８Ｒ，１８Ｌをトーアウト状態にしている。

一方、ステップ１１０でｒＮＯＪと判断されるような高
速旋回時には、ステップ１４０で後左右輪１８Ｒ，１８
Ｌが前輪と同位相になるような１ｉ左右輪舵角θｒｒ、
θｒ１が算出され、ステップ１５０からステップ１８０
で後左右輪１８Ｒ，’１８Ｌの舵角が上記θｒｒ、θｒ
１となるよう後左右輪舵角駆動装置２８Ｒ，２８Ｌを駆
動している。即ち、高速旋回時には、第７同右に示す如
く後左右輪１８Ｒ，１８Ｌを前輪と同位相の状態にして
いる。

以上、本発明の第１実施例の構成を詳述してきたが、本
実施例は低速旋回時に後左右輪１８Ｌ。

１８Ｒがトーアウト状態となるようなされている。

この為に、車両旋回初期（左右輪の荷重移動が起こる前
）は、後左輪１８　Ｌのスリップ角により生じるコーナ
リングフォースと後右輪１８Ｒのスリップ角により生じ
るコーナリングフォースとが互いに逆向きで打ち消し合
い、従来の２輪操舵車と同様に旋回に伴う加速感を受け
る。従って、運転者は膜枠は感を受けることがなく、操
縦安定性が優れている。

また、車両旋回時中期から１変期（左右輪の荷重移動が
起こり始めてから終了するまで）は、後輪の旋回外輪（
１８Ｒもしくは１８Ｌ）に荷重がかかり該旋回外輪（１
８Ｒもしくは１８Ｌ）のスリップ角によるコーナリング
フォースが支配的になり、この結果、前後輪を逆位相と
する従来の４輪操舵車と同様な回頭性を得ることができ
る。なお、本実施例においては、車速Ｖが低速になる程
、前輪舵角θ［が大きくなるほど、トーアウト状態のト
ー量（トーアウト量）を大きくするようなされているた
め、既述した操縦安定性及び回頭性の効果をより運転状
況にあった高いものにしている。

また、車両の旋回による上記左右輪の荷重移動は、車両
のロールよりも早く始まるので、本実施例は、ロールス
テアによる操舵よりも有効である。

更に、本実施例においては、高速旋回時に前後輪が同位
相となるようなされている為に、高速走行の車線変更時
等において尻を撮り出すような傾向がなくなり、操縦安
定性に優れている。

次に本発明の第２実施例を説明する。本実施例の第１実
施例と異なる点は、電子制御装置７ｏにて実行される後
輪操舵ルーチンにあり、ハード構成は全く同一のもので
ある。

以下、後輪操舵ルーチンを第８図のフローチャートに基
づいて説明する。

本ルーチンのステップ２００，２３０，２５０゜２６０
．２７０．２８０は、それぞれ第１実施例の第４図のス
テップ１００，１３０，１５０，１６０．１７０，１８
０と同じ処理であり、説明は省略する。ステップ２００
の実行後、処理はステップ２２０に移る。ステップ２２
０では、ステップ２００で読込んだ前輪舵角θｆの絶対
値と予め定めた関数ｈ　（ｖ）との積からトー量Ｔを算
出する。関数ｈ（ｖ）は、第９図に示す如く関係を有し
、車速ＶがｖＯ以下の時は負の値、ＶＯより大きい時は
正の値をとる。即ち、トー量Ｔは、車速ＶがｖＯ以下の
時には後輪がトーアウト状態に、ＶＯより大きい時には
トーイン状態になるよう設定されている。なおトー量下
の大きさく絶対値）は最大０．１・Ｌを越えないよう上
限設定がなされている。そして、第１実施例と同様に、
続くステップ２３０以降で、実際に後左右輪１８Ｒ，１
８Ｌが上記のようなト−ｉＴをとり得るよう、後左右輪
舵角駆動装置２８Ｒ，２，８Ｌを駆動している。

即ち、本実施例は、第１０図に示すように、低速旋回時
には後左右輪１８Ｌ、１８Ｒがトーアウト状態に、高速
旋回時には後左右輪１８１，１８Ｒがトーイン状態にな
るようなされている。この為に、低速で旋回しようとす
る場合には、第１実施例の効果と同様な操縦安定性を得
ることができる。また、高速で、旋回しようとする場合
には、従来の４輪操舵車が有する高速旋回初期の回頭性
の悪さを解消することができる。というのは、車両の１
変輪がトーインとなっている為に、車両旋回初期（左右
輪の’Ｈ重移動が起こる前）には、後左輪のスリップ角
により生じるコーナリングフォースと後右輪のスリップ
角により生じるコーナリングフォースとが互いに逆向き
で打ら消し合い、従来の２輪操舵車と同様な回頭性を得
ることができ、車両旋回中期から後期（左右輪の荷重移
動が起こり始めてから終了するまで）は、後輪の旋回外
輪に荷重がかかり旋回外輪のスリップ角によるコーナリ
ングフォースが支配的になり、この結果、前後輪を同位
相とする従来の４輪操舵車と同様な操縦安定性を得るこ
とができる。

次に本発明の第３実施例を説明する。本実施例の第１実
施例と異なる点は、電子制御装置７０にて実行される後
輪操舵ルーチンのステップ１４０（第４図）の処理にあ
り、他のステップ及びハード構成は全く同一のものでお
る。

以下、本実施例の後輪操舵ルーチンを第１１図のフロー
チャートに基づいて説明する。本ルーチンのステップ３
００，３１０，３２０，３３０゜３５０．３６０，３７
０．３８０は、それぞれ第１実施例の第４図のステップ
１００，１１０，１２０．１３０，１５０，１６０，１
７０．１８０と同じ処理であり、説明は省略する。ステ
ップ３１０で所定速度■Ｏより大きい高速であると判定
されると処理はステップ３４０に移る。ステップ３４０
では、後左輪舵角θｒ１と後右輪舵角θｒｒとを値Ｏに
セットし′、ステップ１５０に処理は移る。

即ち、本実施例は、第１２図に示すように、低速旋回時
には後左右輪１８Ｌ、１８Ｒが１〜−アウト状態に、高
速旋回時には後左右輪１８１，１８Ｒがトー量変化がな
い状態になるようなされている。この為に、低速で旋回
しようとする場合には、第１実施例の効果と同様な操縦
安定性を１ｑることができ、また、高速で旋回しようと
する場合には、従来の２輪操舵車と同様な操縦性能を持
つ。

以上、本発明の実施例を詳述してきたが、本発明は、上
記実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で様々なる態様となり１ｑる。

発明の効果以上、詳述したように本発明の後輪操舵方法は、車速と
前輪舵角とに応じて車両の後輪舵角を制御する後輪操舵
方法において、上記車速が所定値以下の低速である場合
に、上記車両の後輪を車速と前輪舵角とに応じてトーア
ウトに制御するようなされている。この為に、従来の４
輪操舵車と同様に、低速走行時の旋回半径を小さくする
ことができ、回頭性を向上させつつも、更に、従来の４
輪操舵車で運転者が受ける旋回初期の膜枠は感を解消し
操縦安定性を向上している。なお上記の操舵性はロール
ステアによるものよりはるかに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の手順を示すフローチャート、第２図
ないし第７図は本発明の第１実施例を示し、第２図はそ
の車両の概略構成図、第３図（Ａ）は後左輪舵角駆動装
置の一部破断正面図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ＞のＡ
−Ａ線断面図、第４図は電子制御装置にて実行される後
輪操舵ルーチンを示すフローチャート、第５図は関数ｆ
（）を示すグラフ、第６図はｒｇ：Ｉ数Ω（Ｖ）を示す
グラフ、第７図は後輪の操舵内容を説明する概略模式図
、第８図ないし第１０図は本発明の第２実施例を示し、
第８図は電子制御装着にて実行される後輪操舵ルーチン
を示すフローヂャ−１〜、第９図は関数ｈ　（ｖ）を示
すグラフ、第１０図は後輪の操舵内容を説明するＮａ１
８模式図、第１１図及び第１２図は本発明の第３実施例を示し、第
１１図は電子制御ｉｌ′ＩＩ装置にて実行される後輪操
舵ルーチンを示すフローチャート、第１２図は後輪の操
舵内容を説明する概略模式図、である。１４・・・前輪操舵角センサ１６・・・車速センサ１８Ｌ・・・後左輪１８Ｒ・・・後石輪２６Ｌ・・・後左輪舵角駆動装置２６Ｒ・・・後右輪舵角駆動装置２８Ｌ・・・後左輪舵角センサ２８Ｒ・・・後右輪舵角センサ７０・・・電子制御装置

Claims

【特許請求の範囲】１　車速と前輪舵角とに応じて車両の後輪舵角を制御す
る後輪操舵方法において、上記車速が所定値以下の低速である場合に、上記車両の
後輪を車速と前輪舵角とに応じてトーアウトに制御する
ことを特徴とする後輪操舵方法。２　上記トーアウトの制御が、車速が小さい程および／
もしくは前輪舵角が大きい程トーアウト量を大きくする
ものである特許請求の範囲第１項記載の後輪操舵方法。