JPH03266778A - 自動車の後輪操舵制御方法 - 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） この発明は、ハンドル操作に伴い自動車の前輪操舵角が
変化されるとき、この前輪操舵角とともに、後輪操舵角
を制御するようにした自動車の後輪操舵制御方法に関す
る。

（従来の技術） この種の後輪操舵制御方法は、所謂、４ＷＳ制御として
知られており、この４ＷＳ制御では、前輪操舵角に対し
て、後輪操舵角をも制御することで、低速領域では車体
の旋回性を向上でき、また、高速領域では操縦安定性を
向上することが可能となる。

例えば、比較的高速領域では、後輪操舵角は、前輪操舵
角に対して同位相でもって制御されることになるが、こ
の場合、車体の前後輪にコーナリング力が発生するため
、車体は先ず横移動してから、その操向方向を変更する
ことになる。このような車体の運動は、運転者にとって
不自然なものであり、自動車の旋回時には、上述した横
移動と適度なヨーイングとが同時に車体に発生するのが
好ましい。

このため、後輪操舵制御に於いては、車体に適度なヨー
イングを発生させるため、前輪操舵に対し、後輪の操舵
に最適な遅れを存して、後輪を同位相に制御し、しかも
、後輪の同位相制御を実施する前に、前輪操舵に対し、
後輪を一瞬逆位相に制御するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した一瞬逆位相制御を含む後輪の操舵制
御方法では、所定の車速以上の高速側領域になると、後
輪操舵制御を実施する機械及び電気的なシステム自体の
作動上の応答遅れが前述した後輪の同位相制御の最適遅
れ時間よりも小さくなってしまうことになる。このよう
な場合、後輪操舵の一瞬逆位相制御自体が好ましいもの
でないことは勿論のこと、車体に作用するヨーイングも
また過剰となって、車体の操縦安定性に悪影響を及ぼす
ことになる。

この発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、低速側領域から高速側領域ま
でに亙り、車体の旋回性及び操縦安定性を良好に確保す
ることができる自動車の後輪操舵制御方法を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） この発明は、ハンドル操作による前輪操舵に対し、後輪
操舵角を一瞬逆位相側で制御してから、同位相側で制御
するようにした自動車の後輪操舵制御方法に於いて、後
輪操舵角に於ける一瞬逆位相側の制御を、自動車が所定
の車速以上の高速側領域に達するまでの低速側領域で車
速に応じて実施するようにし、高速側領域では、前輪操
舵角に対し後輪操舵角を同位相側のみで制御することを
特徴とするものである。

（作用） 上述した後輪操舵制御方法によれば、低速側領域では、
前輪操舵角に対する後輪操舵角の一瞬逆位相制御が実施
されるが、しかしながら、所定の車速以上の高速側領域
では、上記−瞬逆位相制御が実施されることはなく、後
輪操舵角は、前輪操舵角に対し、同位相で制御されるこ
とになる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、自動車に於ける前後輪の操舵システムを概略
的に示しており、図中１は前輪であり、また、２は後輪
である。前輪１は、パワーステアリングシリンダ３に夫
々接続されている。また、パワーステアリングシリンダ
３は、公知のように、自動車のハンドル４が操作される
と同時に作動されて、このハンドル４の操作力を補助す
るように働く。つまり、パワーステアリングシリンダ３
は、前輪操舵制御弁５を介して、液圧ポンプ６に接続さ
れている。前輪操舵制御弁５は、ハンドル４の操作によ
って切り換え作動されることで、液圧ポンプ６からパワ
ーステアリングシリンダ３に供給される圧液の流れ方向
を制御し、これにより、ハンドル４の操作方向に対応し
た方向に、パワーステアリングシリンダ３を駆動する。

また、後輪２もまた、パワーシリンダ７に連結されてお
り、このパワーシリンダ７は、後輪操舵制御弁８を介し
て、液圧ポンプ６に接続されている。後輪操舵制御弁８
は、電磁作動型の方向切り換え弁から構成されており、
この後輪操舵制御弁８は、コントローラ９に電気的に接
続されている。

コントローラ９には、前輪操舵角、例えば、ハンドル４
に於けるハンドル角を検出するハンドル角センサｌＯか
らのセンサ信号が供給されるとともに、後輪操舵角を検
出する後輪操舵角センサ１１からのセンサ信号をまた供
給されるようになっている。従って、コントローラ９は
、ハンドル角センサ１０及び後輪操舵角センサ１１から
のセンサ信号、また、その内部に予め設定されている制
御手順に基づき、後輪操舵制御弁８を切り換え制御し、
そして、パワーシリンダ７を介し、後輪２を駆動して、
その後輪操舵角を可変する。

尚、第１図中、１２は、圧液タンクを示しており、また
、１３は、後輪操舵制御弁８が中立位置にあるとき、後
輪２を直進状態に復帰させるため、つまり、パワーシリ
ンダ７を中立位置に復帰させるための復帰ばね機構を示
している。

次に、第２図を参照すれば、前述したコントローラ９に
よって実施される後輪操舵制御の一例であるブロック線
図が示されている。このブロック線図から、その制御自
体は明らかであるから、ここでは、その説明を省略し、
第２図中、参照符号の用語についてのみ示す。

θＨ：ハンドル角 Ｎ　ニステアリングギア比 δｆ　二前輪操舵角 δ「　：後輪操舵角 Ｋｌ　：前後輪同相制御係数 に２：前輪進相制御係数 に３　：後輪−瞬逆位相制御係数 Ｓ　：操舵角速度 即ち、前輪操舵角は、 δｆ＝θＨ（１＋に２・Ｓ）／Ｎ　　　・・・（１）で
示されるように、ハンドル角θＨに対して進相制御され
ることになり、一方、後輪操舵角は、δｒ＝θＨ（Ｋｌ
　−に３−　Ｓ）　／Ｎ　　・（２）で表されるように
、位相反転制御、つまり、前輪操舵角δｆに対して、−
瞬逆位相側に移行した後、同位相側で制御されることに
なる。このことは、第３図及び第４図に示した概念的な
グラフに於いて、斜線を施した領域で示されている。尚
、第３図及び第４図に於いて、横軸は時間であり、縦軸
は前輪操舵角又は後輪操舵角を示している。

そして、この発明の後輪操舵制御方法では、前述した後
輪−瞬逆位相制御係数に３は、第５図のグラフに於いて
実線で示されているように、車速Ｖに対して変化する特
性を有している。例えば、後輪−瞬逆位相係数に３は、
車速ＶがｖＯからＶｌまでの間で急速に増加し、この後
、ｖ２の時点までは一定に保持され、そして、Ｖ２以後
に関しては、車速Ｖの増加に伴い、漸次減少する特性を
有している。従って、車速Ｖがｖ４以上に達すると、後
輪−瞬逆位相制御係数に３は、正の値から負の値に変化
することになる。尚、第５図中、１点鎖線で示した特性
は、前述した後輪操舵システム上での作動遅れやタイヤ
特性の遅れ等を０とした場合での後輪−瞬逆位相制御係
数に３の理論特性を示している。また、図示されてはい
ないが、前述した前後輪進相制御係数に２は、後輪−瞬
逆位相制御係数に３と同様な特性を有しており、更に、
前輪同相制御係数に１もまた、車速Ｖの上昇に応じて、
減少するような特性を有している。

従って、上述したように、後輪−瞬逆位相制御係数に３
は、車速Ｖ４までの低速側領域入では正の値をとるが、
これに対し、車速７４以上の高速側領域Ｂでは負の値と
ることになる。それ故、車速Ｖが高速側領域Ｂにある場
合には、前記（２）式から明らかなように、後輪操舵角
δｒは、富に正の値をとることになる。即ち、車速Ｖが
Ｖ４以上では、前述した後輪操舵角δ「の−瞬逆位狙制
御は中止され、この場合、後輪操舵角δｒは、前輪操舵
角θｆに対して同位相側で制御されることになる。この
ことは、第４図に対応する第６！ｌから明らかである。

そして、この実施例の場合、車速Ｖ４１！、第７図から
求められる。この第７図のグラフは、車速を横軸とし、
そして、縦軸には、車体に最適なヨーイングを発生させ
るための、前輪操舵に対する同相側後輪操舵の最適遅れ
時間を表したしのである。また、第７図中、横軸と平行
なうインＬは、前述した後輪操舵システム全体の作動上
の応答遅れ時間を表している。第７図から明らかなよう
に、同相側後輪操舵の最適遅れ時間が後輪操舵システム
の応答遅れ時間、即ち、ラインＬよりも小さくなる領域
では、前輪操舵角δｆに対し、後輪操舵角δｒが一瞬逆
位相側に制御されてから、同相側に戻されて制御される
と、車体に過剰なヨーイングが作用してしまうことにな
り、自動車の操縦安定性が損なわれることになる。

しかしながら、この発明の場合には、第７図に示した特
性とラインＬとが交差する点を前述した車速■４に設定
してあり、従って、車速Ｖがｖ４以上の高速側領域Ｂで
は、前述したように、後輪−瞬逆位相制御係数に３が負
の値となり、後輪操舵角δｒは、第６図に示したように
、前輪操舵角θｆに対して同位相側のみで制御されるこ
とになる。それ故、車速Ｖが高速側領域Ｂにある場合に
は、後輪操舵制御 はなく、直ちに同位相側で制御されることになる。

この結果、このような後輪操舵制御によれば、高速走行
時での自動車の車線変更、所謂、走行レーンのチェンジ
が迅速に実施でき、例えば、危険回避を確実に行うこと
が可能となる。

一方、車速ＶがＶ４以下の低速側領域Ａにある場合には
、後輪−瞬逆位相制御係数に３は、正の値であるから、
前輪操舵角θｆに対して、後輪操舵角θ「は、−瞬逆位
相側に制御された後、同位相側に戻されて制御されるこ
とになり、この場合には、前述したように車体に適度な
ヨーイングを作用させて、車体の旋回性、つまり、旋回
コースのトレース性を向上できることは勿論である。

また、実施例の場合、高速側領域Ｂに於いて、前輪操舵
角速度に対する後輪操舵角速度は、第８図中実線で示さ
れるように、前輪操舵角速度が小さいときには緩やかに
上昇し、そして、前輪操舵角速度が大きいときには、急
速に上昇するような特性を有している。後輪操舵角速度
が第８図の特性を従って制御されれば、高速側領域Ｂに
於いて、第８図中実線Ｃで示すように前輪操舵角速度が
小さい場合には、後輪操舵角が緩やかに同位相に変化さ
れるから、車体に作用するヨーイングを効果的に発生さ
せて、自動車の旋回性を更に改善でき、これに対し、前
輪操舵角速度が大きい場合には、後輪操舵角が素早く同
位相に変化されることて、走行レーンのチェンジを更に
迅速に実施できることになる。尚、第８図中、破線の特
性は、前輪操舵角速度に対して後輪操舵角速度を制御し
ない場合を表しており、また、１点鎖線の特性は、従来
の前輪操舵角速度に対する後輪操舵角速度を表している
。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の後輪操舵制御方法によ
れば、自動車が所定の車速以上の高速側領域では、前輪
操舵に対する後輪操舵の一瞬逆位相制御を反転させるこ
とで、後輪操舵を同位相側のみで制御するようにしたか
ら、高速側領域での後輪操舵に於いて、車体に作用する
過剰なヨーイングを阻止して、その操縦安定性を十分に
確保でき、また、低速側領域では、後輪操舵の一瞬逆位
相制御により、自動車の旋回性を向上できる等の優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の一実施例を示し、第１図は、後輪操
舵システムを示す概略構成図、第２図は、後輪操舵制御
に関するブロック線図、第３図は、前輪進相制御を概念
的に示すグラフ、第４図は、後輪位相反転制御を概念的
に示すグラフ、第５図は、後輪−瞬逆位相制御係数の特
性を示すグラフ、第６図は、後輪同位相制御を概念的に
示すグラフ、第７図は、車速に対する同位相側後輪操舵
の最適遅れ時間を示すグラフ、第８図は、前輪操舵角速
度に対する後輪操舵角速度を示すグラフである。 ｌ・・・前輪、２・・・後輪、３・・・パワーステアリ
ングシリンダ、４・・・ハンドル、５・・・前輪操舵制
御弁、８・・・後輪操舵制御弁、９・・・コントローラ
、ｌＯ・・・ハンドル角センサ。 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハンドル操作による前輪操舵に対し、後輪操舵角を一瞬
   逆位相側で制御してから、同位相側で制御するようにし
   た自動車の後輪操舵制御方法に於いて、 後輪操舵角に於ける一瞬逆位相側の制御は、自動車が所
   定の車速以上の高速側領域に達するまでの低速側領域で
   車速に応じて実施され、高速側領域では、前輪操舵角に
   対し後輪操舵角を同位相側のみで制御することを特徴と
   する自動車の後輪操舵制御方法。