JPH01314672A - 舵角比制御装置 - Google Patents

舵角比制御装置

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JPH01314672A
JPH01314672A JP14893888A JP14893888A JPH01314672A JP H01314672 A JPH01314672 A JP H01314672A JP 14893888 A JP14893888 A JP 14893888A JP 14893888 A JP14893888 A JP 14893888A JP H01314672 A JPH01314672 A JP H01314672A
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering 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
    • B62D7/15Steering 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
    • B62D7/159Steering 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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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は4輪操舵車両の舵角圧制@装置に関するもので
ある。
[従来の技術] 4輪操舵車両では、前輪と後輪の操舵方向を逆相とする
と、車庫入れ性、クランク走行性が向上される一方、従
来の2輪操舵車両と比べて車体後角隅部か外側方へはみ
出し、道路側方の建物や側壁などと接触する恐れがある
この問題を解決するために、特開昭61−27767号
公報に開示される4輪操舵車両では、面幅舵角が大きい
場合に、後輪舵角をある一定の走行距離ごとに段階的に
目標の舵角に近づけるようにしている。しかし、後輪舵
角か段階的に変化すると、ヨー角(側壁に対する車両の
傾き)も段階的に変化するので、車両の動きが不自然と
なり、運転者に不快感を与える。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は上述の問題に鑑み、車両が側壁と接触し
ない範囲で後輪舵角が連続的に制御される舵角比制御装
置を提供することにある。
r問題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の構成は車速を検出
する手段と、後輪舵角を検出する手段と、車体と側壁と
の距離を検出する手段と、側壁に対する車体のヨー角を
検出する手段と、前記各検出手段の信号に基づき車体が
側壁に接触しない旋回半径を求める手段と、前記旋回半
径に対応する最小舵角比を設定する手段と、所定値以下
の車速で最小舵角比設定手段の信号に基ついて駆動され
る舵角比制御モータとを具備したものである1゜「作用
] 本発明によれば、車両の発進時左右の側壁に対する車両
の初期ヨー角ψと、側壁と車両の距11!Sとを検出し
、これらのデータに基づいて前輪が最大舵角にあっても
車体後端部が側壁に接触しないような最小舵角比を左右
の後輪について算出し、何れか大きい方の最小舵角比に
予め設定する。
イグニッションスイッチをON、発進モードフラグをO
Nとした後、車速Vを読み込み、11・=vL2かつI
VI≦VLIの場合は、初期ヨー角φL、ψR1距離3
m、SRを検出し、k−イ (Φ。
S)から算出された左側と右側の最l」\舵角比k L
L 。
kLRの内入ぎい方(絶対値が小さい方)をに、に代入
する。
次に、通常の走行で決定される舵角比kを算出し、k 
< k 1の場合は、目標舵角比kjにkしを代入し、
k≧kLの場合は、klにl〈を代入する。
発進後の車速VがV > V L2またはに≧に、とな
った時、発進モードフラグをOF Fどじ、以後通常の
舵角比制御を行う。
[発明の実施例] 第1図に示すように、左右の各前輪2を支持するナック
ルアーム3は、支軸3aにより車体に回動可能に支持さ
れ、かつタイロッド4により連動連結される。右側のナ
ックルアーム3の腕がドラッグリンク10を介l−て前
輪舵取機構7に連結される。前輪舵取FM構7はハンド
ル5により操舵軸6を回転すると、出力軸7aが回転さ
れ、これに結合したドロップアーム8が揺動じ、ドラッ
グリンク10が前後に移動する。ドロップアーム8の中
間部分に結合したビン9にロッド12が連結され、この
後端はビン13により舵角比制御機構Aの入力リンク1
4と連結される。
入力リンク14はビン15により制御レバー30の端部
と連結される。車体に支軸23により回動可能に支持し
た制御レバー30は、連結ビン28により出力リンク2
tと連結δれる。出力リンク27はビン27aにより前
後移動づる[コツト31と連結される。ロット31は後
1輪舵取機構34のサーボ制御弁32の一方の弁要素と
結合される。
後輪舵取機構34はリーボ1lil制御弁32とアクチ
ュエータとを一体的に禍成される。アクチ’1.T −
夕はシリンダ33にビス1〜ン35を嵌合してなり、ピ
ストン35に結合したロットの外端が車体に支持される
。サーボ制御弁32の他の弁要素1jシリンタ33と一
体であり、ロット36を結合する。
車両に支軸38により支持したレバー37の一端にロッ
ド36が連結され、他端に前後移動するロッド39が連
結される。ロット39の後端は後輪40を支持するナッ
クルアーム41の腕と連結される。左右のプックルアー
ム41はタイロッド42により連a連結される。
舵角比制御機構Aの制御レバー30にビン27aを中心
とする円弧状の溝29が設けられ、この満29にγ0つ
て摺動可能に連結ビン28が係合される。連結ビン28
を摺動させるために、出カリ−5〜 ンク27の端部に円弧状の部分歯車22が一体に形成さ
れ、これに噛み合う歯車17が舵角比制(社)モータ1
8により駆動される。このため、歯車17と同軸に結合
した歯車16に舵角比制御モータ18のつA−ム軸21
が噛み合される。舵角比制御モータ18と歯車17は一
体的に枠に支持され、この枠が車両の案内溝20に沿っ
てアクチュエータ19により摺動される。アクチュエー
タ19はシリンダにピストンを嵌合してなり、このピス
トンがロッドにより舵角比制御モータ18の枠と連結さ
れ、通常はばねの力により前方(歯車17と部分歯車2
2との噛合いを解除する方向)へ付勢される。
制御レバー30の支軸23は溝29と連続する溝を有す
る。支軸23に結合したレバー24をアクチュエータ2
5により時計方向へ回動すると、支軸23の溝が制御レ
バー30の溝29がら遮断される。アクチュエータ25
はシリンダにピストンを嵌合してなり、ビス1〜ンとレ
バー24がロッドにより連結される。通常はアクチュエ
ータ25のばねの力によりレバー24がス1〜ツバ26
に押し付りられ、支軸23の溝と制御レバー30の溝2
9とが連続する状態とされる。
いま、ハンドル5を右へ切ると、前輪舵取機構7のドラ
ッグリンク10が前方へ移動し、ナックルアーム3が支
軸3aを中心として時計方向へ回動し、前輪2が右方へ
偏向される。同時に、ロット12も前方へ移動し、制御
レバー30が支軸23を中心として反時計方向へ回動す
る。出力リンク27によりロッド31が前方へ引かれ、
サーボ制胛弁32の作用によりアクチュエータの前側の
空へ圧油が供給される。シリンダ33が前方へ移動し、
レバー37を経てロッド39が後方へ移動し、ナックル
アーム41か支軸41 aを中心として反時計方向へ回
動し、後輪40が左方(前輪と逆位相。この時舵角比は
第4図のように負値を採る)へ偏向される。したがって
、車両の旋回半径が小さくなり、低速走行での小回り性
が向上される。
舵角比制御モータ18により車速に関連して歯巾17を
回転し、出力リンク27をピン27aを中心として反時
計方向へ回動すると、連結ピン28は支軸23の左側へ
移動する。この時、後輪40は前輪2と同位相(第4図
参照)に偏向され、高速走行での車線変更時の操縦安定
性が向上される。
本発明によれば、車両の発進助や狭い道路などての方向
転換時、前輪と逆位相の後輪操舵により、車両の後角隅
部が道路からはみ出し、左右の側壁と接触するのを防止
するために、舵角比が最小舵角比に制限される。この場
合、車両の左切りと布切りについての最小舵角比を求め
、何れか大きい方の値を最小舵角比とする。最小舵角比
は側壁に対する車両の距離と]−角とから算出され、車
両の旋回半径が旋回中心と側壁との距離よりも小さな値
とされる。旋回半径は車両の後角隅部と旋回中心との距
離である。旋回中心は前輪舵角θfと後輪舵角θ1・と
ヨー角ψから求まる。
前輪舵角をθf、舵角比をkとすると、後輪舵角θrは
次式で表される。
θr=k・Of いま、車両の右旋回について考える。第2図において後
輪の支軸41a(支軸4.1aは後輪40の中心にある
ものとする)の中心を原点Oとし、前輪2の支軸3a(
支軸3aは前輪2の中心にあるものとする)の座標をP
、前輪2の進行方向と垂直で点Pを通る直線Aと、後輪
40の進行方向と垂直で点Oを通る直線Bとの交点をQ
とする。
また、側壁80に対する車両のヨー角をψ、ホイルベー
ス(点Pと点0の間隔)をWとする。
直線Aの傾きをa=tan  (θf+ψ)直線Bの傾
きをb=tan  (θr十ψ)とすると、直線Aの方
程式は Y=aX→−C(1) ここで、前輪2の支軸3aの座標P(X、V)はX=−
Wsinψ          (2)y−WCO3ψ
           (3)(2)、(3)式を(1
)式に代入すると1、’、W cosψ−a −(−W
 sinψ)+Cc=W(cosψ+a sinψ) 一つ− 、’、Y= a X−I W (cosψ+a  si
nψ)(4)直線Bの方程式は Y=bX              (5)よって、
車両の旋回中心Qの座標(xo、 yo)は(4)、(
5)式から、 Y=aX+W(cosΦ−Ha sinψ)−a −a 第2,3図に示すように、車両の左側後角隅部Rの座標
は e:点Oと後角隅部Rとの距離 α:車両の前後軸線Gに対する、点O と後角隅部Rとを結ぶ線Tのなす角 とすると、 x=esin(ψ十72)        (8)y=
acos(ψ+α)       (9)したがって、
車両の旋回半径は0点とR点の距離咬&であり、(6)
、(−/)式と(8)、<9)式から、 (QR>2−「xo−e 5in(ψ=α)12+  
[VO−e  cos (ψ+α)l 2   ’、1
0)である。
車両の旋(ロ)中心Qと車イホ側壁との距離はXO−ρ
あるから、車両の後角隅部が側壁80に接触しない条件
は、 QR<xo+s          (11)S:支軸
41aと側壁80との距離 車両の左旋回の場合も同様にし7て求めることができる
。、以上のことがら舵角比に=f(Φ、W)の関係が成
立する。
第1図に示すように、例ンtt’車両の後輪1..’:
 M接して配設した超音波の反射波により距離Sを検出
する距離セン→j゛62 aと、例えば車両の前後輪に
隣接して配設した1対の距離セン”162a、62bか
らなるヨー角検出手段62とが設はられ、両者の信号に
基づいて車両の旋回半径庁&と側壁80どの距離Sが求
められ、側壁80と接触しない最小舵角比に、が求めら
れる。この場合、前輪舵角を最大とした時の旋回半径を
求める。
一方、通電の走行では、舵角比は車速に応じて制御され
る(第4図参照)3、例えば変速機の出力軸部に対向し
て配設した車速センサ55の信号に基づいて舵角比設定
手段に91、り車速に対応して目標とする舵角比灯か求
められ、舵角比制御モータ18が駆動される。そして、
例えば部分歯中22に対向して配設した舵角比センサ5
6により得られた実舵角比ksが目標舵角比圓と一致し
たところで、舵角比制御モータ18が停止される。
第6図は上述の制御をフィクロコニ1ンビユータからな
る電子制御装置51により行うプl−1グラムの流れ図
である。このプログラムはpllでスター]へし、p1
2で初期化し、p13で発進モー1−フラグをONとす
る。p14て車速セン→ノー55により車速Vを読み込
む。p15で車)*Vが側壁との接触注意を要するよう
な値VL2 (5−10km/b )よりも小ざいか否
かを判定する。車速が値VL2よりも大きい場合は、p
16て発進モートフラグをOFFとし、p24へ進む。
p15’−e車速Vが値VL2よりも小σい揚台は、「
)17で車速Vが低いレベルの値VLI (′i km
7’b以−トの一定値)よりD小ざい力\否かを判定す
る。車速Vが値vLlよりも大きい場合はp21t\進
み、車速が値\/し1よりも小さい場合は、p18て距
離センサ62a、62bの信号から求めた6淫のヨー角
ψ[t、(ρLを読み込む。
p19で距離ゼノ4j62bにより車両の後側部と右左
の側壁との距離SR,SLを読み込む。p20Cヨー角
ψと距離Sから旋回半径を求め、旋回半径が旋回中心と
側壁との距離を超えないような最小舵角比kLR,ku
 (ハンドルの右切りと左切りに対応するもの)を求め
る。、p21で右切り時の最小舵角比kLRが左切り時
の最小舵角比kLLよりも大きいか否かを判定する。右
切り時の最小舵角比kLRが左切り時の最小舵角比kL
Lよりも小さい場合は、り22で最小舵角比kLをkL
Lとし、p24/\進む。p21で右切り時の最小舵角
比kLRが左切り時の最小舵角比kLLよりも大ぎい場
合は、1)23で最小舵角比kLをkLRとする。
p24で車速Vに対応する舵角比kを舵角比設定手段(
マイクロコンピュータのRAMに記憶された制御マツプ
)から求める。p25で発進モードフラグがONか否か
を判定する。発進モードフラグがOFFの場合は、p2
6で発進モードフラグをOFFとし、p27で舵角比k
を目標舵角比ktとし、p30へ進む。
p25て発進モートフラグがONの場合は、p28で舵
角比kが旋回半径と旋回中心と側壁の距離とに対応する
最小舵角比にしよりも小さいか否かを判定する。舵角比
kが最小舵角比kLよりも大ぎい場合はp213へ進む
。p28で舵角比kが最小舵角比kLよりも小ざい場合
は、p29で最小舵角比kLを目標舵角比ktとし、p
30で第7図に示す割込みプログラムに基づき舵角比制
御モータ18を駆動する。
第7図に示す割込みプログラムは、p41でスタートシ
、p42で舵角比が目標舵角比ktになるように舵角比
制御モータ18を駆動する。p43で実舵角化ksを検
出し、p44で実舵角比ksが目標舵角比ktと等しい
か否かを判定する。実舵角比ksが目標舵角比ktと等
しくない場合はp42へ戻る。
実舵角比ksが目標舵角比ktと等しい場合は、p45
で舵角比制御モータ18を停止し、p46で第6図に示
づプログラムへ戻る。以上のプログラムは所定時間ごと
に繰り返し実行される、。
[発明の効果] 本発明は上述のように、車速を検出する手段と、後輪舵
角を検出する手段と、車体と側壁との距離を検出する手
段と、側壁に対する車体のヨー角を検出する手段と、前
記各検出手段の信号に基づき車体が側壁に接触しない旋
回半径を求める手段と、前記旋回半径に対応する最小舵
角比を設定する手段と、所定値以下の車速で最小舵角比
設定手段の信号に基づいて駆動される舵角比制御モータ
とを具備するから、狭い道路で方向転換する場合に、車
両の発進と同時に、車両の側壁との距離、側壁に苅する
ヨー角、後輪舵角などから、車両の旋回中心、旋回中心
と側壁の距離、旋回半径(車両の後角隅部と旋回中心と
の距m>が求められ、旋回半径が旋回中心と側壁の距離
よりも小さくなるように最小舵角比が決められる。した
がって、車両の発進と同時に舵角比か上述の旋回半径を
保つように連続的に制御されるので、後輪舵角も連続的
に変化し、運転者にとって違和感のない円滑な操舵が得
られる。
後輪舵角が側壁と接触しない範囲に制限されるので、運
転者が従来の前輪操舵車両と同様の感覚でハンドルを最
大限に切っても、車両の側壁との接触事故が回避される
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る舵角比制御装置を備えた4輪操舵
車両の概略構成を示す平面図、第2,3図は前・後輪舵
角と旋回半径との関係を表す説明図、第4図は舵角比設
定手段の特性線図、第5図は舵角比制御装置の構成を表
すブロック図、第6゜7図は舵角圧制m装置を制御する
プログラムの流れ図である。 7:前輪舵取機m 18:舵角比制御モータ 22:部
分歯車 23゛支軸 27゛出力リンク28:連結ビン
 30:制御レバー 3/I゛後輪舵取機構 40°後
輸 51:電子制御装置 55゛車速センザ 56:舵
角比センサ 59:前輪舵角センサ 60:後輪舵角セ
ンサ 62a。 62b:距離センサ 62:ヨー角検出手段特許出願人
  いすマ自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車速を検出する手段と、後輪舵角を検出する手段と、車
    体と側壁との距離を検出する手段と、側壁に対する車体
    のヨー角を検出する手段と、前記各検出手段の信号に基
    づき車体が側壁に接触しない旋回半径を求める手段と、
    前記旋回半径に対応する最小舵角比を設定する手段と、
    所定値以下の車速で最小舵角比設定手段の信号に基づい
    て駆動される舵角比制御モータとを具備することを特徴
    とする舵角比制御装置。
JP63148938A 1988-06-16 1988-06-16 舵角比制御装置 Expired - Lifetime JPH0774007B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP63148938A JPH0774007B2 (ja) 1988-06-16 1988-06-16 舵角比制御装置

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JPH0774007B2 JPH0774007B2 (ja) 1995-08-09

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Cited By (2)

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