JPH02293274A - 後輪操舵装置 - Google Patents

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） 本発明は車両の後輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術） 後輪操舵装置は前輪操舵時車両の低速小廻り性能や高速
旋回安定性を向上させるために後輪も操舵するものであ
る。この種装置としては従来より種々のものが提案され
てきたが、本願出願人も先に特願昭６２−３３０２８３
号により、前輪舵角δｆに対し後輪舵角δ２を次の伝達
関数 が満足されるよう与えて、後輪非操舵車両において第６
図中８１で示す如く変化していた車両の重心点横すべり
角を同図中８２で示す如く０に保つ後輪操舵装置を提案
済である。

そしてこの場合、比例定数Ｋ，微分定数τ及び時定数Ｔ
はそれぞれ次式 （発明が解決しようとする課題） しかしこの後輪操舵装置においては、前輪舵角を一定に
保つ（Ｓ−０の）定常時も、車両の重心点横すべり角を
０に保つこととなり、又この定常時のヨーレートゲイン
（後輪舵角）、つまり定常ヨーレートゲインψ。を決め
る比例定数Ｋが（２）式の如く車速■と車両諸元とで決
定される。従って、車速毎の定常ヨーレートゲインが車
両諸元で決まる一定値であり、車両諸元次第では第７図
により後片輪等価コーナリングバワーｃｐｒが７６９２
．２ｋｇ／ｒａｄ、前片輪等価コーナリングパヮーＣｐ
ｆがｃｐｔ＋　の車両について例示すると、定常ヨーレ
ートゲインが後輪非操舵車両（ｂ１）に対し３．２ｄＢ
も低下してｂ２となる。この場合、好適なステア特性に
対応した定常ヨーレートゲインψ。，に対し定常ヨーレ
ートゲインが大きく不足して当該車両は強いアンダース
テア｛頃向となる。

車両の重心点横すべり角をＯに保つ制御はそのままに上
記問題を解決するためには第７図において、前輪タイヤ
の変更により前片輪等価コーナリングパワーをΔＣ０た
け増大させることが考えられる。しかし、特性ｂ２は特
性ｂｌに対し傾斜がゆるく、ΔＣｐｆｌは相当な大きさ
となり、前輪タイヤの変更により達成される前片輪等価
コーナリングバワーの最大増大量Δｃｐｔｚより道かに
大きく、前輪タイヤの変更では上述の問題を解消し得な
い。

本発明は、定常ヨーレートゲインが比例定数Ｋに依存す
ることから、先ずこの比例定数を好適な定常ヨーレート
ゲインが得られるような値に修正する。しかしてこの修
正は、前輪舵角速度が発生している間後輪舵角を重心点
横すべり角Ｏ用の前記理論式から外れた値にしてしまい
、操舵周波数の高い領域で操舵周波数一後輪舵角ゲイン
特性の勾配が重心点横すべり角０制御時の勾配と異った
り、位相遅れが異なって、乗員に違和感を与える。

そこで本発明は微分定数も修正して、操舵周波数一後輪
舵角ゲイン特性を重心点横すべり角Ｏ制御時のそれに相
似させることにより、上記の違和感なしに定常ヨーレー
トゲインを好適値にして狙い通りのステア特性が得られ
るようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明は第１図に概念を示す如く、 前輪操舵時、前輪舵角δｆに対し後輪舵角δ、を次の伝
達関数 が満足されるよう与えて、車両の重心点横すべり角を０
に保つ後輪操舵装置において、 前記比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲインが好適値とな
るよう修正する比例定数修正手段と、比例定数の修正後
における操舵周波数一後輸舵角ゲイン特性が前記伝達関
数による操舵周波数後輪舵角ゲイン特性と相似になるよ
う前記微分定数を修正する微分定数修正手段とを設けて
構成したものである。

（作　用） 後輪操舵装置は前輪操舵時、前輪舵角δｆに対し後輪舵
角δ、を伝達関数 が満足されるよう与えて、後輪を操舵するが、この際比
例定数修正手段は比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲイン
が好適値となるよう修正し、微分定数修正手段は微分定
数τを、比例定数の修正にともなう操舵周波数一後輪舵
角ゲイン特性が上記伝達関数による操舵周波数一後輸舵
角ゲイン特性と相似になるよう修正する。

よって、比例定数Ｋの修正により定常ヨーレートゲイン
が好適なものとなり、車両諸元にかかわらず定常円旋回
中のステア特性を狙い通りのものとすることができる。

そしてこの修正にともなう操舵周波数一後輪舵角ゲイン
特性の勾配変化を微分定数の修正により補正することが
でき、比例定数の修正によっても前輪舵角変更中におけ
る過渡期に車両の連動性能が違和感をもったものになる
のを防止することができる。

（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。

第２図は本発明後輪操舵装置のシステムを示し、図中Ｉ
Ｌ，　ＩＲは夫々左右前輪、２Ｌ，　２Ｒは夫々左右後
輪である。前輪ＩＬ，　ＩＲを夫々ステアリングホイー
ル３によりステアリングギャ４を介して転舵可能とし、
トランスバースリンク５Ｌ．　５Ｒ及びアッパアーム６
Ｌ，　６Ｒを含むリャサスペンション装置により車体の
リャサスペンションメンバ７に懸架された後輪２Ｌ，　
２Ｒも転舵可能とするため、後輪のナックルアーム８Ｌ
，　８Ｒ間をアクチュエータ９及びその両端におけるサ
イドロッドＩＯＬ．　ＩＯＲにより相互に連結する。

アクチュエータ９はスプリングセンタ式復動液圧シリン
ダとし、その２室を夫々管路１１Ｌ，　ＩＩＲにより電
磁比例式圧力制御弁１２に接続する。この制御弁１２に
は更にポンプ１３及びリザーバタンクｌ４を含む液圧源
の液圧管路１５及びドレン管路１６を夫々接続する。制
御弁ｌ２はスプリングセンタ式３位置弁とし、両ソレノ
イド１２Ｌ，　１２ＲのＯＦＦ時管路１１Ｌ，１１Ｒを
無圧状態にし、ソレノイド１２ＬのＯＮ時通電１ｉＬに
比例した圧力を管路ＩＬＬに供給し、ソレノイド１２Ｒ
ＯＯＮ時通電量ｉ，Ｈに比例した圧力を管路１１Ｒに供
給するものとする。管路１１Ｌからの圧力はその値に応
じた舵角だけ後輪をアクチュエータ９により左転舵し、
管路１１Ｒからの圧力はその値に応じた舵角だけ後輪を
アクチュエータ９により右転舵する。

ソレノイド１２Ｌ．　１２ＲのＯＮ，　ＯＦＦ及び通電
量はコントローラｌ７により電子制御し、このコントロ
ーラ１７は第３図に示す如くデジタル演算回路１７ａと
、デジタル入力検出回路１７ｂと、記憶回路１７ｃと、
Ｄ／Ａ変換器１７ｄと、駆動回路１７ｅとで構成する。

コントローラー７には、ステアリングホイール３の操舵
角θを検出する操舵角センサー８からの信号及び車速■
を検出する車速センサー９からの信号を夫々、デジタル
入力検出回路１７ｂを経て入力する。

コントローラー７のデジタル演算回路１７ａはこれら入
力情報及び記憶回路１７ｃの格納情報から第４図の制御
プログラムを実行して後輪を操舵する。

第４図中ステップ３１では、操舵角θ及び車速■を読込
み、次のステップ３２で前輪舵角δｆをステアリングホ
イール操舵角θ及びステアリングギャ比Ｎから θ δｆ＝ Ｎ の演算により求める。そしてステップ３３．　３４で夫
々、車速■から前記（２），　（３）式により求めた比
例定数Ｋ及び微分定数τを演算又はルックアップする。

比例定数Ｋは正の値で、前記（１）式に照らして明らか
な如く前輪舵角δｆに応じた同相後輪舵角量を決定し、
微分定数τは負の値で、前記（１）式に照らして明らか
な如く前輪舵角速度δｆに応じた逆相後輪舵角量を決定
する。

ステップ３５では、定常ヨーレートゲインに関与する比
例定数Ｋを、定常円旋回中の要求ステア特性に対応した
定常ヨーレートゲイン（第７図につき前述した車両にお
いてはψ。，）が得られるようΔＫだけ低下させて、第
７図中ｂ２で示す定常ヨーレートゲイン特性をｂ３まで
上昇させる。この場合、操舵周波数（操舵速度）ｆに対
する後輪舵角ゲイン及び位相遅れが夫々第５図に０３で
示す特性となり、重心点横すべり角Ｏ制御による後輪舵
角ゲイン特性及び位相角特性Ｃ２に対し、操舵周波数当
りのゲイン変化割合を異にすると共に位相遅れを大きく
される。よって操舵周波数の高い高速操舵中、車両挙動
が重心点横すべり角Ｏ　ｆｆｊＪ御の場合と異なり、乗
員に違和惑を与える。そこでステップ３６では、これら
後輪舵角ゲイン及び位相角特性に関与する微分定数τを
も、該特性が０２に相似するＣ４となるようΔτだけ小
さくする。ここで微分定数τは負の値であるから、正の
修正量Δτを加算することにより微分定数τをその絶対
値が小さくなるよう修正する。

ステップ３７ではステップ３５．　３６で修正したＫτ
を基に前記（１）式と同様な Ｋ＋τ　・　Ｓ δｆ＝δｆ １＋Ｔ−Ｓ の演算により後輪舵角δ、を演算する。次にステップ３
８で、この演算舵角δ１に応じた電流ｉＬ又はｉ．を第
２図の弁１２へ出力して後輪を演算通りに操舵する。

ところで、比例定数Ｋを上述のように修正したことで定
常ヨーレートゲインが狙い通りのものとなり、定常円旋
回中におけるステア特性を車両諸元に関係なく好適なも
のにすることができる。又かかる比例定数Ｋの修正にも
かかわらず、微分定数τを合せて前述のように修正する
ことで操舵周波数に対する後輪舵角ゲイン特性が重心点
横すべり角０制御を行う時の特性と相似することから、
操舵周波数に対する後輪舵角ゲインの変化が重心点横す
ベリ角０制御のそれと同じであり、乗員に違和感を与え
ることがない。

かかる作用効果を第６図に示す重心点横すべり角の時系
列変化につき付言する。この横すべり角は、比例定数Ｋ
のみを低下させた場合８３で示す如く過渡期において急
増し、その後一旦低下後に漸増するが、微分定数τも同
時に低下させることでａ４により示す如《、重心点横す
べり角を終始徐々に増加させることとなって乗員の違和
感をなくすことができる。

（発明の効果） かくして本発明後輪操舵装置は上述の如く、比例定数Ｋ
を定常ヨーレートゲインが車両諸元にかかわらず好適値
となるよう修正する構成としたから、定常円旋回中のス
テア特性を狙い通りのものにすることができる。又同時
に微分定数τをも修正して、比例定数の修正にともなう
操舵周波数一後輪舵角ゲイン特性の勾配変化を補正する
構成としたから、比例定数の修正にもかかわらず、前輪
操舵過渡期における車両の挙動変化が違和怒をもったも
のになるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明後輪操舵装置を示す概念図、第２図は本
発明装置の一実施例を示す４輪操舵車両の操舵システム
図、 第３図は同システムにおけるコントローラのブロック線
図、 第４図は同コントローラの制御プログラムを示すフロー
チャート、 第５図は操舵周波数に対する後輪舵角ゲイン及び位相角
の特性図、 第６図は重心点横すべり角の変化具合を示すタイムチャ
ート、 第７図は定常ヨーレートゲイン特性図である。 ＩＬ，　ＩＲ・・・前輪　　　　　２Ｌ，　２Ｒ・・・
後輪３・・・ステアリングホイール ４・・・ステアリングギャ ５Ｌ，　５Ｒ・・・トランスバースリンク６Ｌ．　６Ｒ
・・・アッパアーム ７・・・リャサスペンションメンバ ９・・・アクチュエータ １２・・・電磁比例式圧力制御弁 １７・・・コントローラ　　　ｌ８・・・操舵角センサ
１９・・・車速センサ 特 許 出 願 人 日 産 自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪操舵時、前輪舵角δ＿ｆに対し後輪舵角δ＿ｒ
   を次の伝達関数 δ＿ｒ＝δ＿ｆ・（Ｋ＋τ・Ｓ）／（１＋Ｔ・Ｓ）Ｋ：
   比例定数 τ：微分定数 Ｔ：後輪操舵系の時定数 Ｓ：ラプラス演算子 が満足されるよう与えて、車両の重心点横すべり角を０
   に保つ後輪操舵装置において、 前記比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲインが好適値とな
   るよう修正する比例定数修正手段と、比例定数の修正後
   における操舵周波数−後輪舵角ゲイン特性が前記伝達関
   数による操舵周波数−後輪舵角ゲイン特性と相似になる
   よう前記微分定数を修正する微分定数修正手段とを具備
   してなることを特徴とする後輪操舵装置。