JPH042572A - 四輪操舵装置 - 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、自動車等の車両において、ハンドル舵角、車
速、車両のヨーレートに応じ後輪を操舵する四輪操舵装
置に関するものである。

従来の技術 従来、四輪操舵装置は、例えば、特開平０１−２２６７
５公報に示されているように、所定の車速値を境にして
、車両が所定の車速値より低速にて走行している時、前
輪と後輪の舵角比を後輪操舵角が前輪操舵角に対し逆相
になる値に設定し、又、車両が所定の車速値より高速に
て走行している時、操舵比を後輪操舵角が前輪操舵角に
対して同相になる値に設定するものが実用化されている
。

四輪操舵車の主な利点は、前輪タイヤと後輪タイヤのコ
ーナリングフォーヌをほぼ同時に発生させるーことがで
きるため、ハンドル操作後の車両の横移動が前輪操舵の
みの車両より速いことである。

すなわち、低速では前輪と後輪を逆相に、高速では同相
に、適切な舵角比で操舵すると早めに回転運動が始まる
ので、操舵に対する横加速度応答の遅れが減少する。実
用上の効果として、低速では小回り性の向上、高速では
緊急回避性の向上等が実現できる。

さらに後輪の操舵角を決定する方法として、ヨレート（
車体重心回りの回転角速度）の検出手段を備え、前記車
速と前記前輪舵角と前記ヨーレートに応じて後輪舵角を
決定し、横風や悪路等の外乱要因により、車両の進路や
向きに狂いが生じても、これを後輪操舵により補正する
ものが提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の如く構成された従来の四輪操舵装
置では、ヨーレートセンサーの検出の時間遅れやヨーレ
ートセンサーの雑音低減のためのローパスフィルターに
よる位相遅れ、後輪操舵角の応答の遅れ、後輪が操舵さ
れてから車体にヨーレートが発生するまでの時間遅れな
どの原因でヨーレートセンサー信号のフィートノ（ツク
のためぺある走行条件では後輪操舵角の動作が不安定と
なり、操縦安定性が損なわれるという問題点かぁ−〕だ
。

課題を解決するだめの手段 上記の問題点を解決するために、本発明ではコントロー
ラ内に、ヨーレートセンサーの信号の任意の周波数帯域
の位相を進める位相補償器を備え、前記ヨーレートセン
サーの信号を前記位相補償器を介して位相を進め、その
出力信号と前記ノ・ンドル舵角及び車速に応じて前記後
輪舵角指令信号を出力する。

作　　用 本発明において、位相補償器を用いてヨーレートセンサ
ー信号の任意の周波数帯域の位相を進めることによシ、
後輪操舵角の制御帯域において、ヨーレートをフィード
バックする後輪操舵系のフィードバックループを安定化
し、ヨーレートフィードバックの目的である横風や悪路
等の外乱要因によシ生じた車両の進路や向きの狂いを後
輪操舵により補正することを安定して行うことができる
。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

第１図に本発明の一実施例における四輪操舵装置のブロ
ック図を示す。左右の前輪１は前輪操舵装置２を用いて
ノ・ンドル４の操縦に従って操舵される。一方、左右の
後輪１１は後輪操舵制御装置１ｏを用いて後輪舵角指令
信号６−　ａに従って操舵される。コントローラ９内に
は後輪舵角、指令を決定する後輪舵角指令決定装置６と
位相補償Ｈ７を備え、位相補償器７はヨーレートセンサ
ー８の出力を入力として、任意の周波数帯域のヨーレー
トセンサー出力の位相を進ませる。後輪舵角指令決定装
置６はノ・ンドル舵角センサー３の出力と車速センサー
６の出力と位相補償器７の出力を入力とし、以上の３人
力に応じて、後輪舵角指令信号６−　ａを出力する。位
相補償器７の周波数特性を第２図Ａ、Ｂに示す。

ヨーレートフィードバックは次のようなループを構成す
る。ヨーレートセンサー８が車体のヨーレートを検出し
、位相補償器子でｆＯからｆｌまでの周波数帯域を第２
図のように位相を進ませる。

位相補償器の出力は後輪舵角決定装置１０に入力され、
後輪舵角指令信号を出力し、その信号に従って後輪１１
が操舵される。後輪１１が操舵されることにより車体の
ヨーレートが変化する。このヨウなフィードバックルー
ズにおいて、ヨーレートセンサー８の検出の時間遅れや
ヨーレートセン’Ｆｊ−Ｂ（Ｄ雑音低減のためのローパ
スフィルターによる位相遅れ、後輪操舵角の応答の遅れ
、後輪が操舵されてから車体にヨーレートが発生するま
での時間遅れなど、位相がおくれる原因が数多く存在す
る。

ヨーレートフィードバックの制御帯域のゲイン交点（開
ループゲインが１となる周波数）が第２図においてｆｏ
からｆｌの間に入るように位相補償器７の特性を決定す
ることによりヨーレートフィードバックの前記の原因に
よるゲイン交点での位相遅れを回復させ、ヨーレート９
フイードバツクループを安定化させて、横風や悪路等の
外乱要因により生じた車両の進路や向きの狂いを後輪操
舵により補正することを安定に行う。

第３図に本発明の他の実施例のブロック図を示す。本実
施例では、車速やノ・ンドル角の大きさに応じて、後輪
舵角からヨーレートまでの伝達関数のゲインが変動する
ことを考慮し、位相補償帯域可変装置１２から位相補償
する帯域制御信号１２−ａを出力して、位相補償器７の
位相を進める周波数帯域（周波数ｆＯからｆｌ）の間に
ヨーレートセンサー８のフィードバックルーズのゲイン
交点が存在するように位相補償器７の位相を進める周波
数帯域を変化させ、位相余裕を確保し、後輪舵角からヨ
ーレートマでの伝達関係のゲインが変動しても、ヨーレ
ートセンサーのフィードバックループを安定化させるよ
うにしたものである。

なお、上記各実施例ではコントローラ内に後輪舵角指令
決定装置と位相補償器を用いて説明したが、これらの機
能をたとえば、マイクロコンピュータとそのソフトウェ
アで実現することもできる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば車両のヨーレートをフィ
ードバックして後輪を操舵し、横風や悪路等の外乱要因
により生じた車両の進路や向きの狂いを後輪操舵により
補正する際、ヨーレートセンサーの検出の時間遅れやヨ
ーレートセンサーの雑音低減のためのローパスフィルタ
ーによる位相遅れ、後輪操舵角の応答の遅れ、後輪が操
舵されてから車体にヨーレートが発生するまでの時間遅
れなど、位相がおくれる原因のため後輪操舵角の動作が
不安定となり、操縦安定性が損なわれるという問題点が
解消され、後輪操舵角の動作が安定となり横風や悪路等
の外乱要因により生じた車両の進路や向きの狂いを安定
に補正することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における四輪操舵装置のブロ
ック図、第２図は位相補償器７の周波数特性図、第３図
は本発明の他の実施例のブロック図である。 １−・・・・・前輪、２・・・・・・前輪操舵装置、３
・−・・・・ノ・ンドル舵角センサー、４・・・・・・
ノ・ンドル、６・・・・・・車速センサー、６・・・・
・・後輪舵角指令決定装置、７・・・・・・位相補償器
、８・・・・・・ヨーレートセンサー、９・・・・・・
コントローラ、１ｏ・・・・・・後輪操舵制御装置、１
１・・・・・・後輪、１２・・・・・・位相補償帯域可
変装置。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名Ｗ＆
１　　図 第 ゲイン（Ｉｔβ） 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンドル舵角に従って前輪を操舵する前輪操舵装
   置と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサー
   と、後輪前記ヨーレートセンサーの信号と前記ハンドル
   舵角と車速に応じて後輪舵角指令信号を出力するコント
   ローラと、前記後輪舵角指令信号に基づき、後輪を操舵
   する後輪操舵装置とを具備する車両の四輪操舵装置にお
   いて、前記コントローラ内に、前記ヨーレートセンサー
   の信号の任意の周波数帯域の位相を進める位相補償器を
   備え、前記ヨーレートセンサーの信号を前記位相補償器
   を介して位相を進め、その出力信号と前記ハンドル舵角
   及び車速に応じて前記後輪舵角指令信号を出力すること
   を特徴とする四輪操舵装置。
2. （２）位相補償器の位相を進める周波数帯域を車両の速
   度、ハンドル角度のいずれかまたは両方に応じて変化さ
   せることを特徴とする請求項１記載の四輪操舵装置。