JP2549708B2 - ４輪操舵車両の後輪操舵装置 - Google Patents
４輪操舵車両の後輪操舵装置Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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- B62D7/1572—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with electro-hydraulic control means
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の後輪を操舵する後輪操舵装置に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術） 後輪操舵技術としては従来特開昭60−229873号公報に
記載の如く、前輪操舵時操舵角θ及び操舵角速度に夫
々比例定数Ｋ及び微分定数τ（正の値）を乗じて求まる
舵角δｒ＝Ｋ・θ−τ・だけ後輪を操舵する技術が知
られている。
記載の如く、前輪操舵時操舵角θ及び操舵角速度に夫
々比例定数Ｋ及び微分定数τ（正の値）を乗じて求まる
舵角δｒ＝Ｋ・θ−τ・だけ後輪を操舵する技術が知
られている。
この場合、比例定数Ｋ及び微分定数τは夫々車両毎に
又車速に応じて異なり、例えば、車両の質量Ｍが160kgS
2/m、ヨー慣性モーメントＩが252kgmS2、ホイールベー
スｌが2.48mの車両をＶ＝120Km/hで走行させる場合、K,
τは夫々0.38,−0.49であり、Ｍ＝125kgS2/m、Ｉ＝227k
gS2、ｌ＝2.48mの車両を同じＶ＝120km/hで走行させる
場合、K,τは夫々0.33、−0.056である。
又車速に応じて異なり、例えば、車両の質量Ｍが160kgS
2/m、ヨー慣性モーメントＩが252kgmS2、ホイールベー
スｌが2.48mの車両をＶ＝120Km/hで走行させる場合、K,
τは夫々0.38,−0.49であり、Ｍ＝125kgS2/m、Ｉ＝227k
gS2、ｌ＝2.48mの車両を同じＶ＝120km/hで走行させる
場合、K,τは夫々0.33、−0.056である。
このように定めた比例定数及び微分定数から前記の式
により求まる舵角δｒだけ後輪を操舵する場合、この後
輪舵角δｒは上記操舵条件の場合、一旦所定時間だけ逆
相となり、その後同相に転じる（位相反転制動）よう経
時変化する。
により求まる舵角δｒだけ後輪を操舵する場合、この後
輪舵角δｒは上記操舵条件の場合、一旦所定時間だけ逆
相となり、その後同相に転じる（位相反転制動）よう経
時変化する。
（発明が解決しようとする課題） 一般に車両走行特性としては、低車速時には回頭性、
高車速時には安定性が要求される。この回頭性を決定す
るものとしては前述した後輪舵角δｒ（δｒ＝Ｋ・θ−
τ・）の内の逆相要素τ・があり、この逆相要素は
微分定数τを固定して考えると操舵角速度を大きくす
るほど大きくなるもので、操舵角速度を固定して考え
ると微分定数τが大きくなるほど逆相要素が大きくなっ
て回頭性は向上する。
高車速時には安定性が要求される。この回頭性を決定す
るものとしては前述した後輪舵角δｒ（δｒ＝Ｋ・θ−
τ・）の内の逆相要素τ・があり、この逆相要素は
微分定数τを固定して考えると操舵角速度を大きくす
るほど大きくなるもので、操舵角速度を固定して考え
ると微分定数τが大きくなるほど逆相要素が大きくなっ
て回頭性は向上する。
ところで上述した従来の後輪操舵装置において、低Ｇ
旋回時や直進時の回頭性を向上させようとして後輪の逆
相操舵量を増加させるため微分定数τを大きくすると、
求心方向と逆向きの車両の横加速度（横Ｇ）が大きくな
って、運転者が異和感を感じてしまう。このため逆相操
舵量、したがって微分定数τを増やすには限度があっ
た。
旋回時や直進時の回頭性を向上させようとして後輪の逆
相操舵量を増加させるため微分定数τを大きくすると、
求心方向と逆向きの車両の横加速度（横Ｇ）が大きくな
って、運転者が異和感を感じてしまう。このため逆相操
舵量、したがって微分定数τを増やすには限度があっ
た。
一方、高Ｇ旋回時には、操舵条件（操舵角θ、操舵角
速度）が同一ならば低Ｇ旋回時より逆相操舵量を大き
くしないと、同程度の回頭性を得ることができない。す
なわち第４図のタイヤのコーナリングフォース特性図を
用いて説明すると、低Ｇ旋回時または直進時（図示Ａ′
の領域）には横すべり角がまだ小さく、横すべり角に対
するコーナリングフォースの増加率（接線ａ）も大き
い。中Ｇ旋回時（図示Ｂ′の領域）には横すべり角は増
加するが、増加率（接線ｂ）は低Ｇ旋回時より低下す
る。さらに高Ｇ旋回時（図示Ｃ′の領域）には横すべり
角は最大値に到達した後減少し、増加率（接線ｃ）は一
層低下する。換言すれば前輪舵角θを同じ角度だけ切っ
たとき高Ｇになるほど単位舵角当りのコーナリングフォ
ースの割合、つまりコーナリングパワー（cp）が減少す
る。
速度）が同一ならば低Ｇ旋回時より逆相操舵量を大き
くしないと、同程度の回頭性を得ることができない。す
なわち第４図のタイヤのコーナリングフォース特性図を
用いて説明すると、低Ｇ旋回時または直進時（図示Ａ′
の領域）には横すべり角がまだ小さく、横すべり角に対
するコーナリングフォースの増加率（接線ａ）も大き
い。中Ｇ旋回時（図示Ｂ′の領域）には横すべり角は増
加するが、増加率（接線ｂ）は低Ｇ旋回時より低下す
る。さらに高Ｇ旋回時（図示Ｃ′の領域）には横すべり
角は最大値に到達した後減少し、増加率（接線ｃ）は一
層低下する。換言すれば前輪舵角θを同じ角度だけ切っ
たとき高Ｇになるほど単位舵角当りのコーナリングフォ
ースの割合、つまりコーナリングパワー（cp）が減少す
る。
ところで回頭性はコーナリングパワー、したがってコ
ーナリングフォースの絶対値に依存するから、同じコー
ナリングフォースの絶対値を得るためには高Ｇになるほ
ど後輪舵角δｒを大きくする（切増しする）必要があ
り、そのためには微分定数を高Ｇになるほど大きくして
逆相要素τ・を増加させてコーナリングフォースの不
足分を補わねばらならい。ところが従来例では微分定数
τを固定値にしたため、低Ｇ旋回時の回頭性向上の要求
と高Ｇ旋回時の回頭性向上の要求とを同時に満足させる
ことができないという問題があった。
ーナリングフォースの絶対値に依存するから、同じコー
ナリングフォースの絶対値を得るためには高Ｇになるほ
ど後輪舵角δｒを大きくする（切増しする）必要があ
り、そのためには微分定数を高Ｇになるほど大きくして
逆相要素τ・を増加させてコーナリングフォースの不
足分を補わねばらならい。ところが従来例では微分定数
τを固定値にしたため、低Ｇ旋回時の回頭性向上の要求
と高Ｇ旋回時の回頭性向上の要求とを同時に満足させる
ことができないという問題があった。
（課題を解決するための手段） 本発明は前記微分定数を旋回条件に応じて可変にし
て、後輪の逆相操舵量を前輪の操舵角または車両の横加
速度の増加に応じて増加させることにより上述した問題
を解決しようとするもので、前輪操舵時、操舵角速度に
微分定数を乗じて求まる逆相要素を含む舵角に応じて後
輪を操舵する後輪操舵装置において、 該微分定数を、少なくとも所定の前輪の操作角または
所定の車両の横加速度以上の際、前輪の操舵角または車
両の横加速度の増加に応じて前記逆相要素を増加させる
方向に増加させるように構成したことを特徴とする。
て、後輪の逆相操舵量を前輪の操舵角または車両の横加
速度の増加に応じて増加させることにより上述した問題
を解決しようとするもので、前輪操舵時、操舵角速度に
微分定数を乗じて求まる逆相要素を含む舵角に応じて後
輪を操舵する後輪操舵装置において、 該微分定数を、少なくとも所定の前輪の操作角または
所定の車両の横加速度以上の際、前輪の操舵角または車
両の横加速度の増加に応じて前記逆相要素を増加させる
方向に増加させるように構成したことを特徴とする。
（作 用） 車両の旋回走行時前輪操舵に応じて後輪も所定の後輪
舵角で操舵される。この後輪舵角の逆相要素は、前輪の
操舵角度速度を一定とすると、微分定数により決定され
る。
舵角で操舵される。この後輪舵角の逆相要素は、前輪の
操舵角度速度を一定とすると、微分定数により決定され
る。
ここで前輪の操舵角または車両の横加速度が所定値未
満のときは前記微分定数の設定値を一定値とし、所定値
以上のときは前記微分定数の設定値を、前記操舵角また
は横加速度の増加に応じて前記逆相要素を増加させる方
向に増加させる。
満のときは前記微分定数の設定値を一定値とし、所定値
以上のときは前記微分定数の設定値を、前記操舵角また
は横加速度の増加に応じて前記逆相要素を増加させる方
向に増加させる。
このようにして前記微分定数を旋回条件に応じて可変
にすることにより、低Ｇ旋回時から高Ｇ旋回時までの全
域に亘って回頭性を向上させることができる。
にすることにより、低Ｇ旋回時から高Ｇ旋回時までの全
域に亘って回頭性を向上させることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明後輪操舵装置を搭載した４輪操舵車両
の全体構成を示し、図中1L,1Rは夫々左右前輪、2L,2Rは
左右後輪、３はステアリングホイールである。前輪1L,1
Rは夫々ステアリングホイール３によりステアリングギ
ヤ４を介して転舵可能とし、後輪2L,2Rは夫々後輪転舵
アクチュエータ５により転舵可能とする。
の全体構成を示し、図中1L,1Rは夫々左右前輪、2L,2Rは
左右後輪、３はステアリングホイールである。前輪1L,1
Rは夫々ステアリングホイール３によりステアリングギ
ヤ４を介して転舵可能とし、後輪2L,2Rは夫々後輪転舵
アクチュエータ５により転舵可能とする。
アクチュエータ５はスプリングセンタ式油圧アクチュ
エータとし、室5Rに油圧を供給する時圧力に比例した舵
角だけ後輪2L,2Rを夫々右に転舵し、室5Lに油圧を供給
する時圧力に比例した舵角だけ後輪2L,2Rを夫々左に転
舵するものとする。
エータとし、室5Rに油圧を供給する時圧力に比例した舵
角だけ後輪2L,2Rを夫々右に転舵し、室5Lに油圧を供給
する時圧力に比例した舵角だけ後輪2L,2Rを夫々左に転
舵するものとする。
アクチュエータ室5L,5Rへの油圧を制御する電磁比例
式後輪転舵制御弁６を設け、この弁６は可変絞り6a,6b,
6c,6dをブリッジ接続して具え、このブリッジ回路にポ
ンプ７、リザーバ８及びアクチュエータ室5L,5Rからの
油路9,10を夫々接続する。弁６は更にソレノイド6L,6R
を具え、これらのソレノイドはOFF時夫々可変絞り6a,6b
及び6c,6dを全開させて両アクチュエータ室5L,5Rを無圧
状態にし、ソレノイド6L又は6Rの電流値IL又はIRによる
ON時可変絞り6c,6d又は6a,6bを電流値に応じた開度に絞
ってアクチュエータ室5L又は5Rに電流値IL又はIRに応じ
た油圧を供給するものとする。その油圧は前記したよう
にその値に応じた角度だけ後輪を対応方向へ転舵する。
式後輪転舵制御弁６を設け、この弁６は可変絞り6a,6b,
6c,6dをブリッジ接続して具え、このブリッジ回路にポ
ンプ７、リザーバ８及びアクチュエータ室5L,5Rからの
油路9,10を夫々接続する。弁６は更にソレノイド6L,6R
を具え、これらのソレノイドはOFF時夫々可変絞り6a,6b
及び6c,6dを全開させて両アクチュエータ室5L,5Rを無圧
状態にし、ソレノイド6L又は6Rの電流値IL又はIRによる
ON時可変絞り6c,6d又は6a,6bを電流値に応じた開度に絞
ってアクチュエータ室5L又は5Rに電流値IL又はIRに応じ
た油圧を供給するものとする。その油圧は前記したよう
にその値に応じた角度だけ後輪を対応方向へ転舵する。
ソレノイド6L,6Rの駆動電流IL,IRをコントローラ11に
より制御し、このコントローラにはステアリングホイー
ル操舵角θを検出する操舵角センサ12からの信号、車速
Ｖを検出する車速センサ13からの信号及び車両の横加速
度Ｇを検出する横Ｇセンサ14からの信号を夫々入力す
る。コントローラ11はこれら入力情報を基に第２図の如
くに機能して後輪操舵を行うものとする。なお横Ｇセン
サ14およびその信号入力は省略することもでき、その場
合前輪操舵角θで代用する。
より制御し、このコントローラにはステアリングホイー
ル操舵角θを検出する操舵角センサ12からの信号、車速
Ｖを検出する車速センサ13からの信号及び車両の横加速
度Ｇを検出する横Ｇセンサ14からの信号を夫々入力す
る。コントローラ11はこれら入力情報を基に第２図の如
くに機能して後輪操舵を行うものとする。なお横Ｇセン
サ14およびその信号入力は省略することもでき、その場
合前輪操舵角θで代用する。
すなわち、まずステップ101で操舵角θ、車速Ｖ及び
横加速度Ｇ（横Ｇ≒旋回Ｇとする）を読込み、ステップ
102で操舵周波数に対するヨーレイトゲイン特性がフラ
ットになるような比例定数Ｋを前記車速Ｖに基づきテー
ブルルックアップするととも、微分定数τを車速Ｖ及び
横加速度Ｇに基づきテーブルルックアップする。
横加速度Ｇ（横Ｇ≒旋回Ｇとする）を読込み、ステップ
102で操舵周波数に対するヨーレイトゲイン特性がフラ
ットになるような比例定数Ｋを前記車速Ｖに基づきテー
ブルルックアップするととも、微分定数τを車速Ｖ及び
横加速度Ｇに基づきテーブルルックアップする。
この微分定数τは、所定車速毎に用意された複数のマ
ップ（そのパターンの一例を第３図に示す）の内の選択
されたマップにおいて、横すべり角の小さい領域
（Ａ′）、中位の領域（Ｂ′）、大きい領域（Ｃ′）と
対応する旋回Ｇの小、中、大の領域毎に異なる値とす
る。すなわち、横すべり角が小さい低Ｇ（Ｇ≦G1、ただ
しG1:所定値）旋回時（または直進時）Ａには微分定数
τをτ＝τ１（τ１は車速が低いほど大きな値になる一
定値）として低Ｇ旋回時の回頭性が好適となるように
し、横すべり角が中位の中Ｇ（G1＜Ｇ≦G2）旋回時Ｂに
は微分定数τをτ＝τ１＋Δτ１（ただし０≦Δτ１≦
τ２−τ１）として前輪の操舵角または車両の横加速度
Ｇの増加に応じて増加する補正値を加え、さらに横すべ
り角が大きい高Ｇ（G2＜Ｇ≦G3）旋回時Ｃには微分定数
τをτ＝τ２＋Δτ２（ただし０≦Δτ２≦τ３−
τ２）として同様に補正を加えて中、高Ｇ旋回時の回頭
性が好適になるようにする。なおG3＜Ｇの場合には図示
のようにτ＝τ３とすれば十分である。ここで本例では
G1,G2,G3をG1＝0.5（Ｇ）,G2＝0.7（Ｇ）,G3＝0.9
（Ｇ）とし、夫々前輪舵角60度、90度、120度に対応さ
せてある。
ップ（そのパターンの一例を第３図に示す）の内の選択
されたマップにおいて、横すべり角の小さい領域
（Ａ′）、中位の領域（Ｂ′）、大きい領域（Ｃ′）と
対応する旋回Ｇの小、中、大の領域毎に異なる値とす
る。すなわち、横すべり角が小さい低Ｇ（Ｇ≦G1、ただ
しG1:所定値）旋回時（または直進時）Ａには微分定数
τをτ＝τ１（τ１は車速が低いほど大きな値になる一
定値）として低Ｇ旋回時の回頭性が好適となるように
し、横すべり角が中位の中Ｇ（G1＜Ｇ≦G2）旋回時Ｂに
は微分定数τをτ＝τ１＋Δτ１（ただし０≦Δτ１≦
τ２−τ１）として前輪の操舵角または車両の横加速度
Ｇの増加に応じて増加する補正値を加え、さらに横すべ
り角が大きい高Ｇ（G2＜Ｇ≦G3）旋回時Ｃには微分定数
τをτ＝τ２＋Δτ２（ただし０≦Δτ２≦τ３−
τ２）として同様に補正を加えて中、高Ｇ旋回時の回頭
性が好適になるようにする。なおG3＜Ｇの場合には図示
のようにτ＝τ３とすれば十分である。ここで本例では
G1,G2,G3をG1＝0.5（Ｇ）,G2＝0.7（Ｇ）,G3＝0.9
（Ｇ）とし、夫々前輪舵角60度、90度、120度に対応さ
せてある。
なお本例では中Ｇ旋回時及び高Ｇ旋回時の微分定数の
増加率を同一にしてあり実用上これで十分であるが、コ
ーナリングパワーに応じて高Ｇ旋回時ほど増加率を大き
く設定すればさらに効果が大きくなる。
増加率を同一にしてあり実用上これで十分であるが、コ
ーナリングパワーに応じて高Ｇ旋回時ほど増加率を大き
く設定すればさらに効果が大きくなる。
次のステップ103で上記比例定数Ｋ及び微分定数τ
と、操舵角θ及び操舵角速度とから後輪舵角δｒをδ
ｒ＝Ｋ・θ−τ・の演算により求め、ステップ104,10
5でこの後輪舵角を得るためのソレノイド駆動電流IR,IL
をテーブルルックアップし、ステップ106,107で制御弁
６のソレノイド6R,6Lに夫々駆動電流IR,ILを出力して後
輪をδｒだけ操舵する。このようにして微分定数を旋回
条件に応じて可変にして、中、高Ｇ旋回時の後輪舵角の
逆相要素を操舵角または横加速度の増加に応じて増加さ
せることにより、低Ｇから高Ｇまでの全ての領域（A,B,
C）において回頭性を好適にすることができる。
と、操舵角θ及び操舵角速度とから後輪舵角δｒをδ
ｒ＝Ｋ・θ−τ・の演算により求め、ステップ104,10
5でこの後輪舵角を得るためのソレノイド駆動電流IR,IL
をテーブルルックアップし、ステップ106,107で制御弁
６のソレノイド6R,6Lに夫々駆動電流IR,ILを出力して後
輪をδｒだけ操舵する。このようにして微分定数を旋回
条件に応じて可変にして、中、高Ｇ旋回時の後輪舵角の
逆相要素を操舵角または横加速度の増加に応じて増加さ
せることにより、低Ｇから高Ｇまでの全ての領域（A,B,
C）において回頭性を好適にすることができる。
（発明の効果） かくして本発明４輪操舵車両の後輪操舵装置は上述の
如く、微分定数を旋回条件に応じて可変にして、所定の
前輪の操舵角または所定の車両の横加速度以上の際、前
輪の操舵角または車両の横加速度の増加に応じて逆相操
舵量を増加させたから、低Ｇ旋回時から高Ｇ旋回時まで
の全域に亘って回頭性を向上させることができる。
如く、微分定数を旋回条件に応じて可変にして、所定の
前輪の操舵角または所定の車両の横加速度以上の際、前
輪の操舵角または車両の横加速度の増加に応じて逆相操
舵量を増加させたから、低Ｇ旋回時から高Ｇ旋回時まで
の全域に亘って回頭性を向上させることができる。
第１図は本発明後輪操舵装置を搭載した４輪操舵車両の
全体構成を例示する線図、 第２図は同例のコントローラによる後輪舵角制御機能を
示すフローチャート、 第３図は同例の微分定数のマップの一例を示す線図、 第４図とタイヤのコーナリングフォース特性を示す特性
図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ ５……後輪転舵アクチュエータ ６……電磁比例式後輪転舵制御弁 11……コントローラ、12……操舵角センサ 13……車速センサ、14……横Ｇセンサ
全体構成を例示する線図、 第２図は同例のコントローラによる後輪舵角制御機能を
示すフローチャート、 第３図は同例の微分定数のマップの一例を示す線図、 第４図とタイヤのコーナリングフォース特性を示す特性
図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ ５……後輪転舵アクチュエータ ６……電磁比例式後輪転舵制御弁 11……コントローラ、12……操舵角センサ 13……車速センサ、14……横Ｇセンサ
Claims (1)
- 【請求項１】前輪操舵時、操舵角速度に微分定数を乗じ
て求まる逆相要素を含む舵角に応じて後輪を操舵する後
輪操舵装置において、 該微分定数を、少なくとも所定の前輪の操舵角または所
定の車両の横加速度以上の際、前輪の操舵角または車両
の横加速度の増加に応じて前記逆相要素を増加させる方
向に増加させるように構成したことを特徴とする４輪操
舵車両の後輪操舵装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165934A JP2549708B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ４輪操舵車両の後輪操舵装置 |
| EP89112299A EP0350019B1 (en) | 1988-07-05 | 1989-07-05 | Rear wheel steering control system for vehicle |
| US07/375,630 US5018070A (en) | 1988-07-05 | 1989-07-05 | Rear wheel steering control system for vehicle |
| DE68916483T DE68916483T2 (de) | 1988-07-05 | 1989-07-05 | Steuerung einer Hinterradlenkung für ein Fahrzeug. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165934A JP2549708B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ４輪操舵車両の後輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218171A JPH0218171A (ja) | 1990-01-22 |
| JP2549708B2 true JP2549708B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=15821793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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