JPH0374283A - 前輪駆動車の後輪操舵装置 - 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、前輪操舵時車両の小廻り性能や旋回安
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か提案されてきた
が、例えば特開昭６３−２８７６７６号公報に記載の如
く次式が満足されるような後輪舵角δ、を与える技術が
ある。

但し　δｆ　＝前輪舵角 Ｔ　：後輪操舵系の１次遅れ時定数 Ｋ　＝比例定数 τ　：１微分分定数 τ′　＝２次微分定数 Ｓ　ニラプラス演算子 かかる後輪舵角制御において、比例定数には定常旋回安
定性の向上に寄与する後輪の同相（前輪と同方向の転舵
）成分（比例成分）を決定し、微分定数τ、τ′は夫々
過渡旋回応答性の向上に寄与する後輪の逆相（前輪と逆
方向の転舵）成分（微分成分）を決定する。

（発明が解決しようとする課題） ところで後輪操舵制御定数に、τ、τ′は夫々、例えば
第１２図に示す前後輪舵角比δｒ／δ、が得られるよう
な車速Ｖのみの関数として設定するものであり、前輪舵
角に対しては固定であったため、以下の問題を生ずる。

すなわち、車両の前輪舵角が大きいということは、それ
だけ車両の回頭性を要求していることであり、それにも
かかわらずこの前輸入操舵状態で上記の後輪操舵がその
まま実施されるのでは、前記比例成分が後輪の同相転舵
分で車両の回頭性を抑制することとなり、運転者の要求
に逆行して操舵しずらくする。

特に前輪駆動車の場合、加速しながらの旋回中、駆動さ
れる前輪のタイヤ接地円か加速にともなう前輪荷重の減
少で小さくなり、また前輪に駆動力がかかっていること
から旋回にともなう前輪タイヤのサイドフォースが相対
的に小さくなるため、アンダーステア傾向となることが
知られている。

しかして前記後輪操舵は、基本的に比例成分により同相
成分を大きくして後輪を同相転舵することであり、この
後輪同相転舵は前輪駆動車の加速旋回中における上記ア
ンダーステア傾向を更に助長することとなる。従って、
前輸入操舵状態で前輪駆動車を加速旋回させる時著しい
アンダーステアにより、この車両をはなはた操舵しにく
くする。

本発明は、前輪操舵状態では運転者か車両の回頭性を要
求していることから、この前輸入操舵状態では当該要求
に合うよう後輪舵角を補正するようにすることで、上記
の問題を解消することを目的としている。

（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
操舵に応じ後輪を比例成分と微分成分の和に対応じた角
度だけ操舵するようにした車両の後輪操舵装置において
、 前輪操舵量が設定値以上となったのを検出する前輪大操
舵量検出手段と、 この前輪大操舵量状態で前記比例成分を車両の回頭性が
向上する方向へ補正する比例成分補正手段、及び前輪大
操舵量状態で前記微分成分を車両の回顧性が向上する方
向へ補正する微分成分補正手段の少なくとも一方とを具
備してなるものである。

（作　用） 後輪操舵装置は車両の前輪操舵時、この操舵に応じ後輪
を比例成分と微分成分の和に対応じた角度だけ転舵し、
比例成分で定常旋回安定性を、又微分成分で過渡旋回応
答性を夫々向上させる。

ところでこの後輪操舵に当り前輪操舵量が設定値以上に
なると、これを検出する前輪大操舵量検出手段からの信
号に応答し、比例成分補正手段が上記の比例成分を車両
の回頭性が向上する方向へ補正するか、または微分成分
補正手段が上記の微分成分を回頭性増大方向へ補正する
かにより、或いはこれら双方により、前輸入操舵状態で
は後輪操舵が運転者の要求に反して車両の回頭性を大き
く低下させることのないようにする。よって前輸入操舵
状態で運転者は車両の回頭性をイメージ通りに確保する
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は夫々駆動輪でもある左右前輪、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ヤ４を介し
て転舵可能とし、トランスバースリンク５Ｌ。

５Ｒ及ヒアッパアーム６Ｌ、　６Ｒを含むリヤサスペン
ション装置により車体のリヤ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１４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１２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
量ｉＬに比例した圧力を管路１１Ｌに供給し、ソレノイ
ド１２ＲのＯＮ時通電量ＩＲに比例した圧力を管路１１
Ｒ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、　＋２ＲのＯＮ、　ＯＦＦ及び通電
量はコントローラ１７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＋７ｅとで構成する。

コントローラ１７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１８からの信号及び車速Ｖ
を検出する車速センサ１９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１７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Ｖを読込
み、次のステップ３２で前輪舵角δ、をステアリングホ
イール操舵角θ及びステアリングギヤ比Ｎから θ δ。

の演算により求める。そしてステップ３３では車速Ｖか
ら例えば第１２図に例示した比例定数Ｋ及び微分定数τ
、τ′を演算又はルックアップする。比例定数には後輪
舵角の比例成分を決定し、本例てはこれを常時正とする
。従って前記（１）式に照らして明らかな如く前輪舵角
δ、に応じた比例成分は同相後輪舵角量となる。又微分
定数τ、τ′は後輪舵角の微分成分を決定し、本例では
これを負の値とする。従って前記（１）式に照らして明
らかな如く前輪舵角δ、の変化速度及び変化加速度に応
じた微分成分は逆相後輪舵角量なる。又ステップ３４で
は、操舵角θから第５図に対応じたテーブルデータを基
に重み付は係数ｆｌをルックアップする。

この重み付は係数ｆｌは次のステップ３５における式か
ら明らかなように、比例定数Ｋに応じた比例成分を修正
するもので、第５図中θ。て示す設定値以上の操舵角域
で、つまり前輸入操舵状態において操舵角θが大きくな
るにつれ１から漸減させ、θ≧０１の領域でｆｌを負と
するようにする。

ちなみに第５図の重み付は係数ｆｌはθ≧θ。の前輪大
操舵域て操舵角θの関数 として表わされる。

ステップ３５ては、前記（１１式に重み付は係数ｆｌを
付加した 比例成分δ、＝δ、・Ｋに重み付は係数ｆｌを乗し、こ
の係数ｆｌを第５図の如くに定めるから、操舵角θを設
定値θ。以上となす前輸入操舵状態で、第６図中実線に
より示す通り操舵角θを大きくするほど後輪舵角の比例
成分δ４．が同相舵角量を破線で示す従来のものより小
さくされ、θ〉θ、では遂に比例成分δ７、が逆相舵角
量に転する。ちなみに、第６図の実線で示す比例成分δ
１．はθ δｒ　ｋ　＝　ｆ　Ｉ・　　　・Ｋ の式を演算することにより後輪舵角δ、を求める。

次にステップ３６で、この演算舵角δ、に応じた電流ｉ
、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により決まる後輪舵角ので表わさ
れる。

よってθ〉δ０の前輸入操舵状態では、前輪舵角に対す
る比例成分δ７．の同相舵角量か前輪舵角の増大につれ
小さくなり、比例成分δ７．が更なる前輪舵角の増大時
遅に逆相に転することから、車両の回頭性を要求して前
輪操舵量を大きくするに０ つれ、前記（２）式により与えられる後輪舵角δ、か同
相舵角を小さくされ、遂には逆相舵角にされることとな
る。このため前輸入操舵状態で後輪操舵が車両の回頭性
を要求に反して犠牲にし、これにより車両が操縦しずら
くなるのを防止することができる。

しかして、この問題を生じないθくθ。では、Ｌ＝１で
あるから、後輪舵角δ、は比例成分を修正されることな
く、前記（１）式によると同じ値にされ、所定通りに旋
回安定性の向上を達成することかてきる。

なお、比例成分δ、ｋを前記の目的で修正するに当り、
第６図の如き放物線形状に修正する場合、設計自由度が
低く、車両諸元や車両の性格付けによっては、狙い通り
の作用効果を達成し得ないことが考えれる。従って、重
み付は係数ｆｌは第５図に示す如き直線特性にする代り
に曲線にしてもよく、この場合曲線の与え方次第で後輪
舵角の比例成分δ７．は第７図中実線（イ）、１点鎖線
（ロ）、２点鎖線（ハ）て示すように修正の仕方を要求
に合せて自白に選択することかできる。

又、比例定数Ｋか第８図に示すように負となる領域を持
つ場合は、重み付は係数ｆｌか操舵角θの増大につれ車
両の回頭性を向上させる方向へ比例成分δ１．を補正す
る必要があることから、重み付は係数ｆｌを第９図に示
すようにＫ＞０の時は第５図と同しような特性から決定
するも、Ｋ＜０の時はこれと線対称な特性から決定する
必要かあることは言うまでもない。

なお上述の例ては、重み付は係数ｒ、により比例成分δ
、ｋを補正して、前輸入操舵状態で後輪操舵が車両を操
縦しずらくするのを防止する構成としたが、この代りに
、又はこれと同時に微分定数ττ′で決まる逆相成分を
増大させることでも同様の目的を達成することができる
。

これらの事実に基づき第１０図は第４図中のステップ３
４．３５をステップ６４．６５に置換したちのてあり、
又第１１図は第４図中のステップ３４．３５をステップ
７４．７５に置換したものである。

第１０図の例では、ステップ６４において操舵角θ　１
− ２ から第５図に対応するテーブルデータを基に重み付は係
数ｆ２．　ｆ２をルックアップする。これら係数ｆ２＋
　ｆａは夫々θ〉θ。域で操舵角θの増大につれ１より
漸増するものとする。次のステップ６５では、前記（１
１式に重み付は係数ｆ２＋　ｆｉを付加したの式を演算
することにより後輪舵角δ、を求める。

この場合、微分定数で、τ′により決まる後輪舵角の微
分（逆相）成分がθ〉θ。域で操舵角θの増大につれ大
きくされることとなる。よって、車両をθ〉θ。で旋回
走行させる時、この大操舵に見合うよう車両の回顧性を
向上させることができ、前述した例と同様の目的を達成
することができる。

第１１図の例は、重み付は係数ｆｌ＋　ｆ２＋　ｆ３を
全て用いるものて、ステップ７４（、こおいて操舵角θ
から第５図に対応するテーブルデータを基に重み付は係
数り、　ｆ２．　ｆ３をルックアップし、ステップ７５
ての演算により後輪舵角δ、を求める。この場合、θ〉
θ０域で後輪舵角の比例成分が車両の回頭性を向上する
よう補正されると共に、微分成分も車両の回顧性を向上
するよう補正されることから、車両の回頭性を要求する
θ〉θ。の前輸入操舵状態で、この回頭性が後輪操舵に
より低下されるのを一層確実になくすことができる。

（発明の効果） かくして本発明の後輪操舵装置は上述の如く、前輸入操
舵状態（θ〉θ。）で後輪操舵の比例成分や、微分成分
を車両の回頭性が向上するよう補正する構成としたから
、当該前輪操舵状態て車両の回頭性か後輪操舵により要
求に反して低下させるのを防止することができ、後輪操
舵で車両か前輸入操舵時操縦しずらくなるのを回避し得
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１３ ４ 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図は後輪操舵の比例成分及び微分成分に関する重み
付は係数の変化特性図、 第６図は同側における後輪舵角の比例成分補正具合を示
す特性図、 第７図は比例成分補正具合の他の３例を示す特性図、 第８図及び第９図は夫々特殊な後輪舵角制御定数と、こ
れを用いた場合の重み付は係数とを示す変化特性図、 第１０図及び第１１図は夫々本発明の他の例を示す第４
図と同様なフローチャート、 第１２図は一般的な後輪操舵制御定数の変化特性図であ
る。 ＩＬ、　ＩＲ・・・前輪 ２Ｌ、　２Ｒ・・・後輪 ３・・・ステアリングホイール ４・・・ステアリングギヤ ５Ｌ、　５Ｒ・・・トランスバースリンク６Ｌ、　６Ｒ
・・・アッパアーム ７・・・リヤサスペンションメンバ ９・・・アクチュエータ ■２・・・電磁比例式圧力制御弁 １７・・・コントローラ １８・・・操舵角センサ １９・・・車速センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪操舵に応じ後輪を比例成分と微分成分の和に対
   応した角度だけ操舵するようにした車両の後輪操舵装置
   において、 前輪操舵量が設定値以上となったのを検出する前輪大操
   舵量検出手段と、 この前輪大操舵量状態で前記比例成分を車両の回頭性が
   向上する方向へ補正する比例成分補正手段、及び前輪大
   操舵量状態で前記微分成分を車両の回頭性が向上する方
   向へ補正する微分成分補正手段の少なくとも一方とを具
   備してなることを特徴とする車両の後輪操舵装置。