JP2787361B2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents
車両の後輪操舵装置Info
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- JP2787361B2 JP2787361B2 JP4864990A JP4864990A JP2787361B2 JP 2787361 B2 JP2787361 B2 JP 2787361B2 JP 4864990 A JP4864990 A JP 4864990A JP 4864990 A JP4864990 A JP 4864990A JP 2787361 B2 JP2787361 B2 JP 2787361B2
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- rear wheel
- vehicle
- wheel steering
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- 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、車両のヨー運動を検出し、該運動を抑制す
るように後輪を転舵する後輪操舵装置に関するものであ
る。
るように後輪を転舵する後輪操舵装置に関するものであ
る。
（従来の技術） 車両の後輪操舵装置として、従来、例えば時開昭57−
44568号公報に開示されているように、横風等の外乱に
よる車両走行への影響を補正するために、車両の横Ｇま
たはヨーレートに応じて後輪を転舵するものが知られて
いる。
44568号公報に開示されているように、横風等の外乱に
よる車両走行への影響を補正するために、車両の横Ｇま
たはヨーレートに応じて後輪を転舵するものが知られて
いる。
すなわち、この後輪操舵装置は、後輪を転舵する後輪
転舵機構と、車両のヨー運動を検出するヨー運動検出手
段と、このヨー運動検出手段から出力される検出信号に
応じた目標後輪転舵量で後輪転舵機構を制御する制御手
段とを備えてなり、車両のヨー運動を抑制するように後
輪を転舵する構成となっている。
転舵機構と、車両のヨー運動を検出するヨー運動検出手
段と、このヨー運動検出手段から出力される検出信号に
応じた目標後輪転舵量で後輪転舵機構を制御する制御手
段とを備えてなり、車両のヨー運動を抑制するように後
輪を転舵する構成となっている。
このような後輪操舵装置においては、後輪転舵機構の
作動状態を車両に作用する振動の周波数に応じて変化さ
せるため、上記制御手段から出力される制御信号をロー
パスフィルタを介して後輪転舵機構に入力し、上記制御
信号の高周波領域におけるゲインを低下させることが考
えられる。すなわち、上記ローパスフィルタにおいて、
予め設定された時定数Ｔと、周波数の増大に応じて値が
大きくなるラプラス演算子ｓとによって表わされる値
｛1/（１＋Ts）｝を、上記制御信号の値に乗算すること
により、第８図に示すように、上記制御信号のレベルが
周波数の増大に応じて低下するように構成することが考
えられる。このように構成すれば、車両に作用する振動
の周波数が小さい場合には、上記目標後輪転舵量に対応
したレベルの制御信号を出力して後輪転舵機構を適正に
作動させ、車両の走行安定性を十分に確保することがで
き、一方、上記振動の周波数が大きい場合には、上記制
御信号のレベルを低減して後輪転舵機構の作動を抑制
し、高周波領域の振動に追従して後輪転舵機構が頻繁に
作動するのを防止することができ、これにより、動力が
無駄に消費されるのを防止することができる。
作動状態を車両に作用する振動の周波数に応じて変化さ
せるため、上記制御手段から出力される制御信号をロー
パスフィルタを介して後輪転舵機構に入力し、上記制御
信号の高周波領域におけるゲインを低下させることが考
えられる。すなわち、上記ローパスフィルタにおいて、
予め設定された時定数Ｔと、周波数の増大に応じて値が
大きくなるラプラス演算子ｓとによって表わされる値
｛1/（１＋Ts）｝を、上記制御信号の値に乗算すること
により、第８図に示すように、上記制御信号のレベルが
周波数の増大に応じて低下するように構成することが考
えられる。このように構成すれば、車両に作用する振動
の周波数が小さい場合には、上記目標後輪転舵量に対応
したレベルの制御信号を出力して後輪転舵機構を適正に
作動させ、車両の走行安定性を十分に確保することがで
き、一方、上記振動の周波数が大きい場合には、上記制
御信号のレベルを低減して後輪転舵機構の作動を抑制
し、高周波領域の振動に追従して後輪転舵機構が頻繁に
作動するのを防止することができ、これにより、動力が
無駄に消費されるのを防止することができる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このように構成した場合には、制御手
段から出力された制御信号をローパスフィルタを介して
後輪転舵機構に出力して後輪転舵量をフィードバック制
御することとなるため、制御動作の応答遅れにより、特
定の高周波領域で発振現象が生じ、車体に作用する振動
が大きくなる場合がある。例えば、車両に大きな振幅の
振動が作用している状態において、上記発振現象が生じ
ると、車体の振動がより大きくなって車両の走行安定性
が却って悪化するという問題がある。
段から出力された制御信号をローパスフィルタを介して
後輪転舵機構に出力して後輪転舵量をフィードバック制
御することとなるため、制御動作の応答遅れにより、特
定の高周波領域で発振現象が生じ、車体に作用する振動
が大きくなる場合がある。例えば、車両に大きな振幅の
振動が作用している状態において、上記発振現象が生じ
ると、車体の振動がより大きくなって車両の走行安定性
が却って悪化するという問題がある。
本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであっ
て、動力を浪費することなく、かつ、発振現象を効果的
に抑制した上で、車両の走行安定性を向上させることの
できる車両の後輪操舵装置を提供することを目的とする
ものである。
て、動力を浪費することなく、かつ、発振現象を効果的
に抑制した上で、車両の走行安定性を向上させることの
できる車両の後輪操舵装置を提供することを目的とする
ものである。
（課題を解決するための手段） 本発明に係る車両の後輪操舵装置は、ローパスフィル
タの時定数が、目標後輪転舵量が大きくなるほど大きな
値となるように設定することにより、上記目的達成を図
るようにしたものである。
タの時定数が、目標後輪転舵量が大きくなるほど大きな
値となるように設定することにより、上記目的達成を図
るようにしたものである。
すなわち、車両のヨー運動を検出し、該運動を抑制す
るように後輪を転舵する後輪転舵装置であって、 後輪を転舵する後輪転舵機構と、 車両のヨー運動を検出するヨー運動検出手段と、 このヨー運動検出手段から出力される検出信号に応じ
た目標後輪転舵量で前記後輪転舵機構を制御する制御手
段と、 この制御手段から出力される制御信号の高周波領域に
おけるゲインを低下させるローパスフィルタとを備えて
なり、 前記ローパスフィルタの時定数が、前記目標後輪転舵
量が大きくなるほど大きな値となるように設定されてい
ることを特徴とするものである。
るように後輪を転舵する後輪転舵装置であって、 後輪を転舵する後輪転舵機構と、 車両のヨー運動を検出するヨー運動検出手段と、 このヨー運動検出手段から出力される検出信号に応じ
た目標後輪転舵量で前記後輪転舵機構を制御する制御手
段と、 この制御手段から出力される制御信号の高周波領域に
おけるゲインを低下させるローパスフィルタとを備えて
なり、 前記ローパスフィルタの時定数が、前記目標後輪転舵
量が大きくなるほど大きな値となるように設定されてい
ることを特徴とするものである。
（発明の作用および効果） 上記構成に示すように、ヨー運動検出手段から出力さ
れる検出信号に応じた目標後輪転舵量で後輪転舵機構を
制御するようになっているので、ヨー運動の抑制による
車両の走行安定性の向上を図ることができる。
れる検出信号に応じた目標後輪転舵量で後輪転舵機構を
制御するようになっているので、ヨー運動の抑制による
車両の走行安定性の向上を図ることができる。
また、ローパスフィルタにより、上記制御を行う制御
手段から出力される制御信号の高周波領域におけるゲイ
ンを低下させるようになっているので、高周波領域の振
動に追従して後輪転舵機構が頻繁に作動するのを防止す
ることができ、これにより、動力が無駄に消費されるの
を防止することができる。
手段から出力される制御信号の高周波領域におけるゲイ
ンを低下させるようになっているので、高周波領域の振
動に追従して後輪転舵機構が頻繁に作動するのを防止す
ることができ、これにより、動力が無駄に消費されるの
を防止することができる。
さらに、ローパスフィルタの時定数が、目標後輪転舵
量が大きくなるほど大きな値となるように設定されてい
るので、車両に大きな振幅の振動が作用して上記目標後
輪転舵量が大きくなる場合には、ローパスフィルタの時
定数が大きくなり、これによって制御信号の高周波領域
におけるゲインが顕著に低下せしめられるため、制御遅
れに起因した発振現象が生じるのを効果的に抑制するこ
とができる。また、車両に作用する振動の振幅が小さい
場合には、制御信号の高周波領域におけるゲインが上記
振幅の大きい場合に比べて高い値に設定されるため、後
輪転舵機構を迅速に作動させることができる。
量が大きくなるほど大きな値となるように設定されてい
るので、車両に大きな振幅の振動が作用して上記目標後
輪転舵量が大きくなる場合には、ローパスフィルタの時
定数が大きくなり、これによって制御信号の高周波領域
におけるゲインが顕著に低下せしめられるため、制御遅
れに起因した発振現象が生じるのを効果的に抑制するこ
とができる。また、車両に作用する振動の振幅が小さい
場合には、制御信号の高周波領域におけるゲインが上記
振幅の大きい場合に比べて高い値に設定されるため、後
輪転舵機構を迅速に作動させることができる。
（実 施 例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について
詳述する。
詳述する。
第１図は、本発明に係る車両の後輪操舵装置の一実施
例を示す全体構成図である。
例を示す全体構成図である。
第１図において、1L,1Rはそれぞれ左右の前輪、2L,2R
は左右の後輪であり、左右の前輪1L,1Rは前輪転舵機構
Ａにより連係され、また左右の後輪2L,2Rは後輪転舵機
構Ｂにより連係されている。
は左右の後輪であり、左右の前輪1L,1Rは前輪転舵機構
Ａにより連係され、また左右の後輪2L,2Rは後輪転舵機
構Ｂにより連係されている。
前輪転舵機構Ａは、それぞれ、左右１対のナックルア
ーム3L,3Rおよびタイロッド4L,4Rと、これらタイロッド
4L,4R同士を連結するリレーロッド５とから構成されて
いる。この前輪転舵機構Ａにはステアリング機構Ｃが連
係されており、ステアリング機構Ｃは、ラックアンドピ
ニオン式とされ、その構成要素であるピニオン６は、シ
ャフト７を介してハンドル８に連結されている。
ーム3L,3Rおよびタイロッド4L,4Rと、これらタイロッド
4L,4R同士を連結するリレーロッド５とから構成されて
いる。この前輪転舵機構Ａにはステアリング機構Ｃが連
係されており、ステアリング機構Ｃは、ラックアンドピ
ニオン式とされ、その構成要素であるピニオン６は、シ
ャフト７を介してハンドル８に連結されている。
これにより、ハンドル８を右に切るように操作をした
ときには、リレーロッド５が第１図の左方向に変位し、
ナックルアーム3L,3Rがハンドル８の操作変位置すなわ
ちハンドル舵角に応じたた分だけ同図の時計方向に転舵
される。同様に、ハンドル８を左に切る操作をしたとき
には、この操作変位量に応じて、左右の前輪1L,1Rが左
へ転舵されることとなる。
ときには、リレーロッド５が第１図の左方向に変位し、
ナックルアーム3L,3Rがハンドル８の操作変位置すなわ
ちハンドル舵角に応じたた分だけ同図の時計方向に転舵
される。同様に、ハンドル８を左に切る操作をしたとき
には、この操作変位量に応じて、左右の前輪1L,1Rが左
へ転舵されることとなる。
後輪転舵機構Ｂも、前輪転舵機構Ａと同様に、左右１
対のナックルアーム10L,10Rおよびタイロッド11L,11R
と、これらタイロッド11L,11R同士を連結するリレーロ
ッド12とを有し、このリレーロッド12には中立保持手段
13が付設されている。
対のナックルアーム10L,10Rおよびタイロッド11L,11R
と、これらタイロッド11L,11R同士を連結するリレーロ
ッド12とを有し、このリレーロッド12には中立保持手段
13が付設されている。
中立保持手段13は、第２図に詳細を示すように、車体
14に固定されたケーシングを有し、ケーシング15内には
１対のばね受け16a,16bが遊嵌されて、これらばね受け1
6a,16の間に圧縮ばね17が配設されている。上記リレー
ロッド12はケーシング15を貫通して延び、このリレーロ
ッド12には１対のフランジ部12a,12bが間隔をおいて形
成され、該フランジ部12a,12bにより上記ばね受け16a,1
6bを受け止めする構成とされ、リレーロッド12は圧縮ば
ね17によって常時中立方向に付勢されている。圧縮ばね
17はコーナリング時のサイドフォースに打ち勝つだけの
ばね力を備えるものとされている。
14に固定されたケーシングを有し、ケーシング15内には
１対のばね受け16a,16bが遊嵌されて、これらばね受け1
6a,16の間に圧縮ばね17が配設されている。上記リレー
ロッド12はケーシング15を貫通して延び、このリレーロ
ッド12には１対のフランジ部12a,12bが間隔をおいて形
成され、該フランジ部12a,12bにより上記ばね受け16a,1
6bを受け止めする構成とされ、リレーロッド12は圧縮ば
ね17によって常時中立方向に付勢されている。圧縮ばね
17はコーナリング時のサイドフォースに打ち勝つだけの
ばね力を備えるものとされている。
上記後輪転舵機構Ｂは、後輪2L,2Rを転舵させる駆動
源としてのサーボモータ20に連係されている。リレーロ
ッド12とサーボモータ20との連係機構中には、クラッチ
22が介在されている。これによってクラッチ22によって
適宜サーボモータ20と後輪転舵機構Ｂとの連係を機械的
に切断しうる構成とされている。
源としてのサーボモータ20に連係されている。リレーロ
ッド12とサーボモータ20との連係機構中には、クラッチ
22が介在されている。これによってクラッチ22によって
適宜サーボモータ20と後輪転舵機構Ｂとの連係を機械的
に切断しうる構成とされている。
以上の構成により、クラッチ22が接続状態にあるとき
には、サーボモータ20の正回転あるいは逆回転により、
リレーロッド12が第１図中左方あるいは右方へ変位し
て、ナックルアーム10L,10Rがその回転中心を中心にし
て上記サーボモータ20の回転量に応じた分だけ同図時計
方向あるいは反時計方向に転舵されることとなる。
には、サーボモータ20の正回転あるいは逆回転により、
リレーロッド12が第１図中左方あるいは右方へ変位し
て、ナックルアーム10L,10Rがその回転中心を中心にし
て上記サーボモータ20の回転量に応じた分だけ同図時計
方向あるいは反時計方向に転舵されることとなる。
他方、上記クラッチ22の接続が解除された状態にある
ときには、上記中立保持手段13によって後輪2L,2Rは強
制的に中立位置に復帰され、この中立位置で保持される
こととなる。つまり、クラッチ22が断たれたときには、
前輪1L,1Rのみが転舵される、いわゆる2WSの車両という
ことになる。
ときには、上記中立保持手段13によって後輪2L,2Rは強
制的に中立位置に復帰され、この中立位置で保持される
こととなる。つまり、クラッチ22が断たれたときには、
前輪1L,1Rのみが転舵される、いわゆる2WSの車両という
ことになる。
本実施例の後輪操舵位置の制御は、次式に基づいて行
われるようになっている。
われるようになっている。
TGθＲ＝−K1・θＦ＋K2・Ｖ・ TGθR:後輪の目標舵角 θF:前輪の舵角 V:車速 ：ヨーレート なお、係数K1,K2は車速に基づいて変化する係数で、
車両の特性（例えば、ホイールベース，車両の重量，重
心バランス等）によって定まるが、具体的な一例を示す
と、K1は、例えば第３図に示すように、低速側の実用性
のために10Km/h付近までは略0.35であるが、10Km/hを越
えると車速Ｖの増加と共に徐々に大きくして40Km/h付近
で略１とし、これによりスリップ角βをβ≒０として操
縦性を確保するようになっている。そして、80Km/hを越
えると、高速側での直線安定性を確保するために、車速
の増加と共に徐々にK1を減少させ、前輪舵角の変化に対
する反応を鈍くしている。また、後退走行時には、小回
りが要求される5Km/h以下では略0.35程度であるが、5Km
/hを越えると、安定性を確保するために、車速の増加と
共に、K1を減少させる。
車両の特性（例えば、ホイールベース，車両の重量，重
心バランス等）によって定まるが、具体的な一例を示す
と、K1は、例えば第３図に示すように、低速側の実用性
のために10Km/h付近までは略0.35であるが、10Km/hを越
えると車速Ｖの増加と共に徐々に大きくして40Km/h付近
で略１とし、これによりスリップ角βをβ≒０として操
縦性を確保するようになっている。そして、80Km/hを越
えると、高速側での直線安定性を確保するために、車速
の増加と共に徐々にK1を減少させ、前輪舵角の変化に対
する反応を鈍くしている。また、後退走行時には、小回
りが要求される5Km/h以下では略0.35程度であるが、5Km
/hを越えると、安定性を確保するために、車速の増加と
共に、K1を減少させる。
一方、K2は、第４図に示すように、10Km/hを越えると
徐々に大きくなり、30Km/h付近で0.005まで増加するよ
うに変更される。
徐々に大きくなり、30Km/h付近で0.005まで増加するよ
うに変更される。
上記制御について詳述すれば、第１図に示すように、
コントロールユニットＵに、ハンドル舵角センサ30,車
速センサ31,サーボモータ20の回転位置を検出するエン
コーダ32,ヨー運動検出手段たるフロント横Ｇセンサ33
およびリヤ横Ｇセンサ34からの信号が入力され、コント
ロールユニットＵでは、上記係数K1,K2を車速に応じて
変化させつつ、ハンドル舵角θＦ（前輪の舵角）、車速
Ｖおよびヨーレートに基づいて上記の式により目標後
輪舵角TGθＲを演算し、さらに、このTGθＲから目標後
輪転舵量TGΔθＲ（TGθＲに対する後輪実舵角の偏差）
を演算し、このTGΔθＲに対応する制御信号を、ローパ
スフィルタ（これについては後述する）を介してサーボ
モータ20に出力するようになっている。
コントロールユニットＵに、ハンドル舵角センサ30,車
速センサ31,サーボモータ20の回転位置を検出するエン
コーダ32,ヨー運動検出手段たるフロント横Ｇセンサ33
およびリヤ横Ｇセンサ34からの信号が入力され、コント
ロールユニットＵでは、上記係数K1,K2を車速に応じて
変化させつつ、ハンドル舵角θＦ（前輪の舵角）、車速
Ｖおよびヨーレートに基づいて上記の式により目標後
輪舵角TGθＲを演算し、さらに、このTGθＲから目標後
輪転舵量TGΔθＲ（TGθＲに対する後輪実舵角の偏差）
を演算し、このTGΔθＲに対応する制御信号を、ローパ
スフィルタ（これについては後述する）を介してサーボ
モータ20に出力するようになっている。
上記両横Ｇセンサ33,34は、それぞれ車体の中心軸線
上に重心を挾んで前後に配設されて横Ｇの大きさを検出
し、ヨーレートの検出に用いるもので、両横Ｇセンサ
33,34の出力により次式で現在のヨーレートｎが算出
される。
上に重心を挾んで前後に配設されて横Ｇの大きさを検出
し、ヨーレートの検出に用いるもので、両横Ｇセンサ
33,34の出力により次式で現在のヨーレートｎが算出
される。
ｎ＝n-1＋（GF−GR）t/l n-1:前回のヨーレート GF:フロント横Ｇセンサ33の出力 GR:リヤ横Ｇセンサ34の出力 t:測定間隔 l:両横Ｇセンサの間隔 なお、横Ｇセンサの代わりに、ヨーレートを直接検
出するヨーレートセンサを付加するようにすることもで
きる。
出するヨーレートセンサを付加するようにすることもで
きる。
本実施例の後輪操舵装置は、フェイルセーフのため
に、その制御系が二重構造とされている。
に、その制御系が二重構造とされている。
つまり、第５図に示すように、ハンドル舵角センサ30
に対して前輪舵角センサ35が付加され、車速センサ31に
対し車速センサ36が付加され、エンコーダ32に対してク
ラッチ22よりもリレーロッド12側の部材の機械的変位を
検出する後輪舵角センサ37が付加されて、これらセンサ
30,31,32,35,36,37において、対応するセンサの両者が
同一の値を検出したときにのみ後輪転舵を行うようにさ
れている。すなわち、上記センサ30〜32,35〜37におい
て、例えば車速センサ31で検出した車速と別の車速セン
サ36で検出した車速とが異なるときには、故障発生とい
うことでフェイルモード時の制御によって後輪2L,2Rを
中立位置に保持するようになっている。
に対して前輪舵角センサ35が付加され、車速センサ31に
対し車速センサ36が付加され、エンコーダ32に対してク
ラッチ22よりもリレーロッド12側の部材の機械的変位を
検出する後輪舵角センサ37が付加されて、これらセンサ
30,31,32,35,36,37において、対応するセンサの両者が
同一の値を検出したときにのみ後輪転舵を行うようにさ
れている。すなわち、上記センサ30〜32,35〜37におい
て、例えば車速センサ31で検出した車速と別の車速セン
サ36で検出した車速とが異なるときには、故障発生とい
うことでフェイルモード時の制御によって後輪2L,2Rを
中立位置に保持するようになっている。
また、各種制御のために、コントロールユニットＵに
は、車高センサ39,雨滴センサ40,ブレーキスイッチ41,
リバーススイッチ42およびアクセルスイッチ43からの信
号が入力され、また、図示していないが、オルタネータ
のＬ端子からは発電の有無を表わす信号が入力されるよ
うになっている。
は、車高センサ39,雨滴センサ40,ブレーキスイッチ41,
リバーススイッチ42およびアクセルスイッチ43からの信
号が入力され、また、図示していないが、オルタネータ
のＬ端子からは発電の有無を表わす信号が入力されるよ
うになっている。
上記車高センサ39は車高を検出するもので、それによ
り積載重量を間接的に検出するものである。雨滴センサ
40は雨滴を検出するもので、それにより路面の摩擦係数
μを間接的に検出するものである。ブレーキスイッチ41
はブレーキペダルを踏み込んだときにオン信号を出力す
るもので、リバーススイッチ42はシフトレバーがリバー
ス位置になったときにオン信号を出力するものであり、
アクセルスイッチ43はアクセル変化率が所定値以上にな
ったときにオン信号を出力するものである。
り積載重量を間接的に検出するものである。雨滴センサ
40は雨滴を検出するもので、それにより路面の摩擦係数
μを間接的に検出するものである。ブレーキスイッチ41
はブレーキペダルを踏み込んだときにオン信号を出力す
るもので、リバーススイッチ42はシフトレバーがリバー
ス位置になったときにオン信号を出力するものであり、
アクセルスイッチ43はアクセル変化率が所定値以上にな
ったときにオン信号を出力するものである。
制御は、相互に連係された制御手段たるメインコント
ローラ50Aおよびサブコントローラ50Bの２つによってな
され、各コントローラ50A,50Bには各種センサ30,37,39,
40およびオルタネータのＬ端子からの信号がアナログバ
ッファ51およびA/Dコンバータ52を介してそれぞれに入
力され、またセンサ31,35,36およびスイッチ41,42,43か
らの信号がデジタルバッファ53を介してそれぞれに入力
され、また、両横Ｇセンサ33,34からの信号が別のアナ
ログバッファ54およびA/Dコンバータ55を介してメイン
コントローラ50Aに入力されるようになっている。
ローラ50Aおよびサブコントローラ50Bの２つによってな
され、各コントローラ50A,50Bには各種センサ30,37,39,
40およびオルタネータのＬ端子からの信号がアナログバ
ッファ51およびA/Dコンバータ52を介してそれぞれに入
力され、またセンサ31,35,36およびスイッチ41,42,43か
らの信号がデジタルバッファ53を介してそれぞれに入力
され、また、両横Ｇセンサ33,34からの信号が別のアナ
ログバッファ54およびA/Dコンバータ55を介してメイン
コントローラ50Aに入力されるようになっている。
メインコントローラ50Aから出力された制御信号は、
ローパスフィルタ101,サーボアンプ61およびサーボドラ
イバ62を介してサーボモータ20に出力され、後輪実舵角
を目標後輪舵角とする。サーボモータ20の回転量はエン
コーダ32によって検出され、エンコーダ32からの信号が
サーボアンプ61を介してメインコントローラ50Aに入力
され、サーボモータ20をフィードバック制御するように
なっている。
ローパスフィルタ101,サーボアンプ61およびサーボドラ
イバ62を介してサーボモータ20に出力され、後輪実舵角
を目標後輪舵角とする。サーボモータ20の回転量はエン
コーダ32によって検出され、エンコーダ32からの信号が
サーボアンプ61を介してメインコントローラ50Aに入力
され、サーボモータ20をフィードバック制御するように
なっている。
また、両コントローラ50A,50Bからの信号がアンド回
路71,72に於いて比較されこれらが一致したときのみ、
クラッチ73,74を連結して後輪の操舵が可能となるよう
にしてている。また、オア回路75においても比較され、
両信号が不一致のときには、ウォーニングランプ76が点
灯するようになっている。
路71,72に於いて比較されこれらが一致したときのみ、
クラッチ73,74を連結して後輪の操舵が可能となるよう
にしてている。また、オア回路75においても比較され、
両信号が不一致のときには、ウォーニングランプ76が点
灯するようになっている。
なお、この後輪転舵制御は、オルタネータのＬ端子か
らの信号がハイ（Hi）となったことを条件に開始される
ようになっている。また、同図中、77は5Vレギュレータ
を有すると共に異常時のメインコントローラ50Aのリセ
ットを行う電圧制御回路、78はバッテリ、79はイグニッ
ションスイッチ、80はヒューズである。
らの信号がハイ（Hi）となったことを条件に開始される
ようになっている。また、同図中、77は5Vレギュレータ
を有すると共に異常時のメインコントローラ50Aのリセ
ットを行う電圧制御回路、78はバッテリ、79はイグニッ
ションスイッチ、80はヒューズである。
上記コントロールユニットＵに設けられた上記ローパ
スフィルタ101は、目標後輪転舵量TGΔθＲに対応して
メインコントローラ50Aから出力される制御信号レベルT
GΔθＲに、時定数K3・TGΔθＲとラプラス演算子ｓと
によって表わされる値｛1/（１＋K3・TGΔθＲ・ｓ）｝
を乗算することにより、最終的にコントロールユニット
Ｕから後輪転舵機構Ｂに出力される制御信号レベルTGΔ
θＲ′（＝｛1/（１＋K3・TGΔθＲ・ｓ）｝TGΔθＲ）
を、車両に作用する振動の周波数および振幅に応じて変
化させるようになっている。すなわち、上記ラプラス演
算子ｓは振動の周波数が大きくなるほどその値が大きく
なるものであり、このため、上記値｛1/（１＋K3・TGΔ
θＲ・ｓ）｝の分母は周波数の増大に応じて増大し、こ
れにより、ローパスフィルタ101の入出力信号のゲイン
は周波数の増大に応じて次第に低下するようになってい
る。また、上記ローパスフィルタ101の時定数K3・TGΔ
θＲは、予め設定されたゲイン係数K3に、車両に作用す
る振動の振幅が大きいほどその値が増大する上記目標後
輪転舵量TGΔθＲを乗算することによって構成されてい
るため、車両に大きな振動が作用した場合には、上記時
定数K3・TGΔθＲおよび上記値｛1/（１＋K3・TGΔθＲ
・ｓ）｝の分母も大きくなり、ローパスフィルタ101の
入出力信号のゲインも小さくなるようになっている。
スフィルタ101は、目標後輪転舵量TGΔθＲに対応して
メインコントローラ50Aから出力される制御信号レベルT
GΔθＲに、時定数K3・TGΔθＲとラプラス演算子ｓと
によって表わされる値｛1/（１＋K3・TGΔθＲ・ｓ）｝
を乗算することにより、最終的にコントロールユニット
Ｕから後輪転舵機構Ｂに出力される制御信号レベルTGΔ
θＲ′（＝｛1/（１＋K3・TGΔθＲ・ｓ）｝TGΔθＲ）
を、車両に作用する振動の周波数および振幅に応じて変
化させるようになっている。すなわち、上記ラプラス演
算子ｓは振動の周波数が大きくなるほどその値が大きく
なるものであり、このため、上記値｛1/（１＋K3・TGΔ
θＲ・ｓ）｝の分母は周波数の増大に応じて増大し、こ
れにより、ローパスフィルタ101の入出力信号のゲイン
は周波数の増大に応じて次第に低下するようになってい
る。また、上記ローパスフィルタ101の時定数K3・TGΔ
θＲは、予め設定されたゲイン係数K3に、車両に作用す
る振動の振幅が大きいほどその値が増大する上記目標後
輪転舵量TGΔθＲを乗算することによって構成されてい
るため、車両に大きな振動が作用した場合には、上記時
定数K3・TGΔθＲおよび上記値｛1/（１＋K3・TGΔθＲ
・ｓ）｝の分母も大きくなり、ローパスフィルタ101の
入出力信号のゲインも小さくなるようになっている。
上記構成において車両に作用する振動の振幅が大きい
場合、ローパスフィルタ101に入力される制御信号レベ
ルTGΔθＲも大きいため、上記ローパスフィルタ101か
ら最終的に出力される制御信号レベルTGΔθ′Ｒは、第
６図に示すように、低周波領域において大きな値とな
る。そして周波数の増大にともなって上記ラプラス演算
子ｓの値が増大すると、ローパスフィルタ101のゲイン
を示す値｛1/（１＋K3・TGΔθＲ・ｓ）｝における分母
の項TGΔθＲおよびｓの両方が大きくなり、ローパスフ
ィルタ101のゲインが急激に減少するため、周波数の増
大に応じて上記制御信号レベルTGΔθＲ′も急勾配で低
下することとなる。
場合、ローパスフィルタ101に入力される制御信号レベ
ルTGΔθＲも大きいため、上記ローパスフィルタ101か
ら最終的に出力される制御信号レベルTGΔθ′Ｒは、第
６図に示すように、低周波領域において大きな値とな
る。そして周波数の増大にともなって上記ラプラス演算
子ｓの値が増大すると、ローパスフィルタ101のゲイン
を示す値｛1/（１＋K3・TGΔθＲ・ｓ）｝における分母
の項TGΔθＲおよびｓの両方が大きくなり、ローパスフ
ィルタ101のゲインが急激に減少するため、周波数の増
大に応じて上記制御信号レベルTGΔθＲ′も急勾配で低
下することとなる。
これに対して振動の振幅が小さい場合には、上記制御
信号レベルTGΔθＲも小さいため、第７図に示すよう
に、低周波領域における制御信号レベルTGΔθＲ′は小
さい値となる。そして振動の周波数が増大しても上記ロ
ーパスフィルタ101のゲインがそれ程急激に減少しない
ため、周波数の増大に応じた制御信号レベルTGΔθＲ′
の低下率は上記振幅が大きい場合に比べて小さくなる。
信号レベルTGΔθＲも小さいため、第７図に示すよう
に、低周波領域における制御信号レベルTGΔθＲ′は小
さい値となる。そして振動の周波数が増大しても上記ロ
ーパスフィルタ101のゲインがそれ程急激に減少しない
ため、周波数の増大に応じた制御信号レベルTGΔθＲ′
の低下率は上記振幅が大きい場合に比べて小さくなる。
以上詳述したように、本実施例によれば、前輪舵角お
よび車両のヨー運動に応じた目標後輪転舵量TGΔθＲで
後輪転舵機構Ｂを制御するようになっているので、ヨー
運動の抑制による車両の走行安定性の向上と、まだヨー
運動が起きていない初回初期における車両の回頭性の向
上とを図ることができる。
よび車両のヨー運動に応じた目標後輪転舵量TGΔθＲで
後輪転舵機構Ｂを制御するようになっているので、ヨー
運動の抑制による車両の走行安定性の向上と、まだヨー
運動が起きていない初回初期における車両の回頭性の向
上とを図ることができる。
また、ローパスフィルタ101により、上記制御を行う
メインコントローラ50Aから出力される制御信号の高周
波領域におけるゲインを低下させるようになっているの
で、高周波領域の振動に追従して後輪転舵機構Ｂが頻繁
に作動するのを防止することができ、これにより、動力
が無駄に消費されるのを防止することができる。
メインコントローラ50Aから出力される制御信号の高周
波領域におけるゲインを低下させるようになっているの
で、高周波領域の振動に追従して後輪転舵機構Ｂが頻繁
に作動するのを防止することができ、これにより、動力
が無駄に消費されるのを防止することができる。
さらに、ローパスフィルタ101の時定数が、目標後輪
転舵量TGΔθＲが大きくなるほど大きな値となるように
設定されているので、車両に大きな振動の振幅が作用し
て上記目標後輪転舵量TGΔθＲが大きくなる場合には、
ローパスフィルタ101の時定数が大きくなり、これによ
って制御信号の高周波領域におけるゲインが顕著に低下
せしめられるため、制御遅れに起因した発振現象が生じ
るのを効果的に抑制することができる。また、車両に作
用する振動の振幅が小さい場合には、制御信号の高周波
領域におけるゲインが上記振幅の大きい場合に比べて高
い値に設定されるため、後輪転舵機構Ｂを迅速に作動さ
せることができる。
転舵量TGΔθＲが大きくなるほど大きな値となるように
設定されているので、車両に大きな振動の振幅が作用し
て上記目標後輪転舵量TGΔθＲが大きくなる場合には、
ローパスフィルタ101の時定数が大きくなり、これによ
って制御信号の高周波領域におけるゲインが顕著に低下
せしめられるため、制御遅れに起因した発振現象が生じ
るのを効果的に抑制することができる。また、車両に作
用する振動の振幅が小さい場合には、制御信号の高周波
領域におけるゲインが上記振幅の大きい場合に比べて高
い値に設定されるため、後輪転舵機構Ｂを迅速に作動さ
せることができる。
第１図は、本発明に係る車両の後輪操舵装置の一実施例
を示す全体構成図、 第２図は、中立保持手段の拡大断面図、 第３図および第４図は、K1およびK2の車速との関係を示
すグラフ、 第５図は、制御系のブロック図、 第６図は、車両に作用する振動の振幅が大きい場合にお
ける制御信号のレベルと振動の周波数との関係を示すグ
ラフ、 第７図は、車両に作用する振動の振幅が小さい場合にお
ける制御信号のレベルと振動の周波数との関係を示すグ
ラフ、 第８図は、従来装置における制御信号のレベルと振動の
周波数との関係を示すグラフである。 Ｂ……後輪転舵機構 Ｕ……コントロールユニット 33……フロント横Ｇセンサ（ヨー運動検出手段） 34……リヤ横Ｇセンサ（ヨー運動検出手段） 50A……メインコントローラ（制御手段） 101……ローパスフィルタ
を示す全体構成図、 第２図は、中立保持手段の拡大断面図、 第３図および第４図は、K1およびK2の車速との関係を示
すグラフ、 第５図は、制御系のブロック図、 第６図は、車両に作用する振動の振幅が大きい場合にお
ける制御信号のレベルと振動の周波数との関係を示すグ
ラフ、 第７図は、車両に作用する振動の振幅が小さい場合にお
ける制御信号のレベルと振動の周波数との関係を示すグ
ラフ、 第８図は、従来装置における制御信号のレベルと振動の
周波数との関係を示すグラフである。 Ｂ……後輪転舵機構 Ｕ……コントロールユニット 33……フロント横Ｇセンサ（ヨー運動検出手段） 34……リヤ横Ｇセンサ（ヨー運動検出手段） 50A……メインコントローラ（制御手段） 101……ローパスフィルタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−44568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−67666（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−20476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−207772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−57466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−161265（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−190767（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14
Claims (1)
- 【請求項１】車両のヨー運動を検出し、該運動を抑制す
るように後輪を転舵する後輪操舵装置であって、 後輪を転舵する後輪転舵機構と、 車両のヨー運動を検出するヨー運動検出手段と、 このヨー運動検出手段から出力される検出信号に応じた
目標後輪転舵量で前記後輪転舵機構を制御する制御手段
と、 この制御手段から出力される制御信号の高周波領域にお
けるゲインを低下させるローパスフィルタとを備えてな
り、 前記ローパスフィルタの時定数が、前記目標後輪転舵量
が大きくなるほど大きな値となるように設定されている
ことを特徴とする車両の後輪操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4864990A JP2787361B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 車両の後輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4864990A JP2787361B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 車両の後輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248966A JPH03248966A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2787361B2 true JP2787361B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=12809209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4864990A Expired - Lifetime JP2787361B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 車両の後輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787361B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4864990A patent/JP2787361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03248966A (ja) | 1991-11-06 |
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