JP3013586B2 - 四輪操舵車の後輪操舵装置 - Google Patents

四輪操舵車の後輪操舵装置

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JP3013586B2
JP3013586B2 JP6514092A JP6514092A JP3013586B2 JP 3013586 B2 JP3013586 B2 JP 3013586B2 JP 6514092 A JP6514092 A JP 6514092A JP 6514092 A JP6514092 A JP 6514092A JP 3013586 B2 JP3013586 B2 JP 3013586B2
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前輪の操舵に連動して
後輪を操舵する四輪操舵車の後輪操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特開平1
−301471号公報に示されているように、前輪舵角
および車速を検出するとともに同検出した前輪舵角およ
び車速に応じて目標後輪舵角を決定して、後輪を同決定
目標後輪舵角に操舵制御する。また、この装置において
は、トラクション装置が作動して駆動輪への付与トルク
を減少制御しているときには、前記目標後輪舵角を前輪
の操舵に対して同相方向側すなわち走行安定側に補正し
て、トラクション装置が作動するような低摩擦係数路に
おける車両の走行安定性を確保するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
ては、トラクション装置が作動していない場合、すなわ
ち車両が高摩擦係数路を走行している場合には、目標後
輪舵角は操縦性重視側に設定されるので、車両の回頭性
は向上する。しかし、車両が高摩擦係数路を走行してい
るとき、常に目標後輪舵角を操縦性重視側に設定する
と、車両の回頭性向上に伴って、車体のロール速度およ
びロール角が大きくなり、車両の操縦性が良好でなくな
るとともに、ひいては車両の乗り心地も好ましくなくな
る。本発明は上記問題に対処するためになされたもの
で、その目的は、車両に必要な回頭性を損なうことな
く、常に車両の操縦性および乗り心地を良好に保つ四輪
操舵車の後輪操舵装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、作動状態にて駆動輪への
付与トルクを減少させるトラクション制御装置と、サス
ペンション特性をハード状態またはソフト状態に切り換
え制御するサスペンション制御装置とを備えた四輪操舵
車に適用され、前輪舵角を検出する前輪舵角センサと、
車速を検出する車速センサと、前記検出された前輪舵角
および車速に基づいて目標後輪舵角を決定する目標後輪
舵角決定手段と、前記決定された目標後輪舵角に後輪を
操舵する後輪操舵機構とを備えた四輪操舵車の後輪操舵
装置において、トラクション制御装置が非作動状態にあ
りかつサスペンション制御装置がサスペンション特性を
ハード状態に制御していることを条件に前記決定される
目標後輪舵角を前輪の操舵に対して逆相側に補正する補
正手段を設けたことにある。
【0005】
【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、トラクション制御装置が非作動状態にあり、か
つサスペンション制御装置がサスペンション特性をハー
ド状態に制御しているとき、補正手段が目標後輪舵角を
前輪の操舵に対して逆相側に補正する。一方、トラクシ
ョン制御装置が作動状態にあるとき、またはサスペンシ
ョン制御装置がサスペンション特性をソフト状態に制御
しているときには、補正手段は目標後輪舵角を逆相側に
補正しない。したがって、車両が高摩擦係数路を走行
し、かつ車両のサスペンション特性がハード状態に設定
されているときにのみ、後輪は操縦性重視側に操舵され
るので、車両の回頭性を良好にしても、車体のロール速
度およびロール角が大きくなることがない。その結果、
本発明によれば、車体のロール速度およびロール角は常
に適正に保たれ、常に車両の操縦性および乗り心地が良
好に保たれる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図1は左右前輪FW1,FW2を操舵する前輪
操舵機構10と、左右後輪RW1,RW2を操舵する後
輪操舵機構20と、これらの後輪操舵機構20を電気的
に制御する電気制御装置30とを備えた車両の全体を概
略的に示している。
【0007】前輪操舵機構10は回動操作により左右前
輪FW1,FW2を操舵する操舵ハンドル11を備え、
同ハンドル11は操舵軸12の上端に固定されている。
操舵軸12の下端部はステアリングギヤボックス13内
にてラックバー14に噛合している。ラックバー14は
ステアリングギヤボックス13内に軸方向に変位可能に
支持されるとともに、両端にてタイロッド15a,15
bおよびナックルアーム16a,16bを介して左右前
輪FW1,FW2を操舵可能に連結している。
【0008】後輪操舵機構20は電動モータ21により
駆動される油圧アクチュエータ22を備え、同アクチュ
エータ22は軸方向に変位可能に設けたリレーロッド2
3を軸方向に駆動する。リレーロッド23の両端にはタ
イロッド24a,24bおよびナックルアーム25a,
25bを介して左右後輪RW1,RW2が接続されてい
て、左右後輪RW1,RW2はリレーロッド23の軸方
向の変位に応じて操舵される。
【0009】電気制御装置30は前輪舵角センサ31、
後輪舵角センサ32、ヨーレートセンサ33および車速
センサ34を備えている。前輪舵角センサ31は操舵軸
12の回転角を測定することにより左右前輪FW1,F
W2の舵角θf を検出して、同舵角θf を表す検出信号
を出力する。後輪舵角センサ32は電動モータ21の回
転軸の回転角を測定することにより左右後輪RW1,R
W2の舵角θr を検出して、同舵角θr を表す検出信号
を出力する。ヨーレートセンサ33は車体の重心垂直軸
回りの回転角速度を測定することによりヨーレートγを
検出して、同ヨーレートγを表す検出信号を出力する。
なお、これらの前輪舵角θf 、後輪舵角θrおよびヨー
レートγは左回転方向を正で表し、右回転方向を負で表
している。車速センサ34は変速機の出力軸(図示しな
い)の回転速度を測定することにより車速Vを検出し
て、同車速Vを表す検出信号を出力する。
【0010】これらのセンサ31〜34はマイクロコン
ピュータ35に接続されている。マイクロコンピュータ
35はCPU、ROM、RAM、I/Oなどからなり、
同ROM内に記憶した図2のフローチャートに対応した
プログラムを実行する。また、前記ROM内にはテーブ
ルが設けられており、同テーブルには車速Vにより決定
される係数K1,K2(図3(A)(B)の実線)と、前輪操
舵速度dθf/dtの絶対値|dθf/dt|により決定される補
正係数K10(図3(C))と、車速Vにより決定される補
正係数K20(図3(D))とが記憶されている。マイクロ
コンピュータ35には駆動回路36が接続されていて、
駆動回路36はマイクロコンピュータ35からの制御信
号に応じて電動モータ21を回転駆動する。
【0011】また、マイクロコンピュータ35にはトラ
クション制御装置40およびサスペンション制御装置5
0とが接続されている。トラクション制御装置40は駆
動輪がスリップしたとき作動し、同作動状態にて駆動輪
に対する付与トルクを減少させて駆動輪のスリップを回
避するものである。サスペンション制御装置50は、車
体を支持するサスペンション機構のサスペンション特性
をソフト状態またはハード状態に切り換え制御するもの
である。これらのトラクション制御装置40およびサス
ペンション制御装置50は公知のものであるので、詳し
い説明を省略する。
【0012】次に、上記のように構成した実施例の動作
を図2に示すフローチャートに沿って説明する。イグニ
ッションスイッチ(図示しない)が投入されると、マイ
クロコンピュータ35は図2のステップ100にてプロ
グラムの実行を開始し、ステップ101〜111からな
る循環処理を繰り返し実行して、左右後輪RW1,RW
2の操舵を制御する。ステップ101にて、前輪舵角セ
ンサ31、後輪舵角センサ32、ヨーレートセンサ33
および車速センサ34から前輪舵角θf、後輪舵角θr、
ヨーレートγおよび車速Vをそれぞれ表す検出信号を入
力し、ステップ102にて車速Vに基づいてテーブル
(図3(A)(B))を参照することにより係数K1,K2
決定する。
【0013】次に、ステップ103にてトラクション制
御装置40からの信号を入力してトラクション制御装置
40が作動中であるか否かを判定し、ステップ104に
てサスペンション制御装置50からの信号を入力してサ
スペンション制御装置50がサスペンション特性をハー
ド状態に設定しているか否かを判定する。トラクション
制御装置40が非作動状態にあり、かつサスペンション
制御装置50がサスペンション特性をハード状態に設定
していれば、ステップ103にて「NO」と判定すると
ともにステップ104にて「YES」と判定してプログ
ラムをステップ105〜107に進める。ステップ10
5においては前輪舵角θf を微分することにより前輪操
舵速度dθf/dtを計算し、ステップ105においては同
速度dθf/dt の絶対値|dθf/dt|に基づいてテーブル
(図3(C))を参照することにより補正係数K10を決定
し、ステップ107においては係数K1 から補正係数K
10を減算することにより係数K1 を補正する。また、ト
ラクション制御装置40が作動中であれば、ステップ1
03にて「YES」と判定してプログラムをステップ1
08,109に進める。ステップ108においては車速
Vに基づいてテーブル(図3(D))を参照することより
補正係数K20を決定し、ステップ109においては係数
2に補正係数K20を加算することにより係数K2を補正
する。
【0014】前記ステップ103〜109の処理後、ス
テップ110にて下記数1の演算の実行により目標後輪
舵角θr*を計算する。
【0015】
【数1】θr*=K1・θf+K2・γ 次に、ステップ111にて目標後輪舵角θr*と検出後輪
舵角θr との偏差θr*−θr を表す制御信号を駆動回路
36へ出力する。駆動回路36はこの制御信号に基づい
て電動モータ21を駆動制御し、左右後輪RW1,RW
2の舵角に換算して前記偏差θr*−θr に対応した回転
角だけ電動モータ21を回転させる。この電動モータ2
1の回転により、油圧アクチュエータ22はリレーロッ
ド23を前記電動モータ21の回転量に対応して左右に
変位させ、左右後輪RW1,RW2は前記変位量に対応
して左右に操舵されるので、同後輪RW1,RW2は目
標後輪舵角θr*に操舵される。
【0016】このように左右後輪RW1,RW2が目標
後輪舵角θr*に操舵される結果、係数K1 は車速Vが小
さいとき負の値であるとともに車速Vが大きくなると正
になるので、上記数1の第1項K1・θf により、同後輪
RW1,RW2は低車速時に左右前輪FW1,FW2に
対して逆相に操舵されかつ高車速時に同前輪FW1,F
W2に対して同相に操舵される。したがって、低車速時
に車両の操縦性が良好になり、高車速時には車両の走行
安定性が良好になる。また、係数K2 は車速Vが大きい
とき正の値になるので、上記数1の第2項K2・γによ
り、左右後輪RW1,RW2は高車速時にヨーレートγ
を打ち消す方向に操舵される。したがって、高車速時に
おけるヨーレートγの収束が速くなって、車両の走行安
定性が良好になる。
【0017】また、前記係数K1 は、トラクション制御
装置40が非作動であり、かつサスペンション制御装置
50がサスペンション特性をハード状態に設定している
場合には、補正係数K10だけ小さな値に補正される(図
3(A)の破線参照)。これにより、目標後輪操舵角θr*
は左右前輪FW1,FW2に対して逆相側に補正され、
車両の操縦性が良好となる。この場合、補正係数K
10は、前輪操舵速度dθf/dt の絶対値|dθf/dt| が増
加するにしたがって増加する。したがって、車両が高摩
擦係数路をサスペンション特性をハード状態に設定して
走行している場合に、車両の操縦性、特に車両の回頭性
が良好になる。そして、この場合、サスペンション特性
がハード状態に設定されているので、車両の回頭性を向
上させても、車両のロール速度およびロール角が小さく
抑えられ、車両の操縦性および乗り心地は良好に保たれ
る。また、トラクション制御装置103が作動している
場合には、係数K2 は補正係数K20だけ大きな値に設定
される(図3(B)の破線参照)。これにより、目標後輪
操舵角θr*はヨーレートγをより大きく抑える側に補正
されるので、車両が低路面摩擦係数路を走行して場合に
は、より走行安定性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る車両の全体概略図で
ある。
【図2】 図1のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムのフローチャートである。
【図3】 (A)(B)は係数K1,K2の変化特性グラフで
あり、(C)(D)は補正係数K10,K20の変化特性グラフ
である。
【符号の説明】 FW1,FW2…前輪、RW1,RW2…後輪、10…
前輪操舵機構、11…操舵ハンドル、20…後輪操舵機
構、21…電動モータ、22…油圧アクチュエータ、3
0…電気制御装置、31…前輪舵角センサ、32…後輪
舵角センサ、33…ヨーレートセンサ、34…車速セン
サ、35…マイクロコンピュータ、40…トラクション
制御装置、50…サスペンション制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B62D 131:00 137:00 (56)参考文献 特開 昭62−8870(JP,A) 特開 平3−281483(JP,A) 特開 平1−301471(JP,A) 特開 昭62−199569(JP,A) 特開 平1−215673(JP,A) 特開 昭62−1674(JP,A) 特開 平1−95969(JP,A) 特開 平1−301471(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 B62D 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作動状態にて駆動輪への付与トルクを減
    少させるトラクション制御装置と、サスペンション特性
    をハード状態またはソフト状態に切り換え制御するサス
    ペンション制御装置とを備えた四輪操舵車に適用され、
    前輪舵角を検出する前輪舵角センサと、車速を検出する
    車速センサと、前記検出された前輪舵角および車速に基
    づいて目標後輪舵角を決定する目標後輪舵角決定手段
    と、前記決定された目標後輪舵角に後輪を操舵する後輪
    操舵機構とを備えた四輪操舵車の後輪操舵装置におい
    て、トラクション制御装置が非作動状態にありかつサス
    ペンション制御装置がサスペンション特性をハード状態
    に制御していることを条件に前記決定される目標後輪舵
    角を前輪の操舵に対して逆相側に補正する補正手段を設
    けたことを特徴とする四輪操舵車の後輪操舵装置。
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