JPH05229449A - 前後輪操舵車両の後輪操舵装置 - Google Patents

前後輪操舵車両の後輪操舵装置

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JPH05229449A
JPH05229449A JP3531092A JP3531092A JPH05229449A JP H05229449 A JPH05229449 A JP H05229449A JP 3531092 A JP3531092 A JP 3531092A JP 3531092 A JP3531092 A JP 3531092A JP H05229449 A JPH05229449 A JP H05229449A
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JP
Japan
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vehicle
rear wheel
wheel steering
steering
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP3531092A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Ichikawa
敏朗 市川
Hideaki Nakamura
英昭 中村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Atsugi Unisia Corp
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Publication date
Application filed by Atsugi Unisia Corp filed Critical Atsugi Unisia Corp
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Publication of JPH05229449A publication Critical patent/JPH05229449A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な部品を必要とすることなく逆位相転舵
による接触を防止するに際し、コスト低減を可能とす
る。 【構成】 前輪舵角センサ31と車速センサ32とから
の検出値に基づき低速時に逆位相転舵制御が行われるの
が、車両の停止位置から所定距離走行する迄は逆位相転
舵制御が停止され、リヤ張出しが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前輪の操舵角に対し所
定の舵角比をもって後輪をも操舵する前後輪操舵車両の
後輪操舵装置、特に逆位相操舵制御をも行うようにした
前後輪操舵車両の後輪操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、かかる前後輪操舵車両の後輪操舵
装置としては特開平2−254061号公報に記載され
たものが知られている。
【0003】このものは、低車速時における小回り性を
向上させるための逆位相転舵機構を備えた4輪操舵車
(以下4WS車と称す)において、その旋回初期におけ
る車両後部の旋回外方への張出し、いわゆるリヤ張出し
による接触を防止するようにしたものである。具体的に
は、車体後部の外側面に車体と障害物との接触を感知す
るタッチセンサを設け、該タッチセンサが車体と障害物
との接触を感知した際には、後輪を操舵中立位置に復帰
させるか、または、後輪を前輪と同位相に転舵するよう
に設定している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来装置にあっては、タッチセンサでもって車体と障害
物との接触を感知させてはじめて、後輪を中立位置方向
に転舵するようにしているので、車体に傷が付かないよ
うにするためには応答性の極めてよいアクチュエータが
要求されること、およびタッチセンサを個別に必要とす
ることから部品点数を多く必要としコストが上昇すると
いう問題があった。
【0005】本発明の目的は、かかる従来の問題を解消
し、逆位相転舵による接触を防止するに際し、特別な部
品を必要とすることなくコスト低減が可能な前後輪操舵
車両の後輪操舵装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は逆位相転舵制御手段を備えた前後輪操舵車
両の後輪操舵装置において、車両の停止位置から所定距
離走行する迄は前記逆位相転舵制御手段による逆位相転
舵を停止する逆位相転舵停止手段を設けたことを特徴と
する。
【0007】
【作用】本発明によれば、車両の停止位置から所定距離
走行する迄は逆位相転舵停止手段により逆位相転舵が停
止される。従って、例えば駐車場等から車両を出すよう
な際にその発車直後は、通常の前輪操舵(2WS)車と
同じ挙動をするので、リヤ張出しによる接触を防止する
ことができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつ
つ説明する。
【0009】図1は、本実施例に係る前後輪操舵車両に
おける操舵機構の全体構成を概略的に表す平面図である
が、この図に示すように、左右の前輪FL,FRを操舵
する前輪操舵装置10は、車体に対して回動自在に支持
されたステアリングシャフト12と、該ステアリングシ
ャフト12の後端に固定されて回動操作されるステアリ
ングホイール11と、車幅方向に往復移動可能に延在さ
れ、タイロッド16L,16Rおよびナックルアーム1
7L,17Rを介して左右の前輪FL,FRに連結され
た前輪転舵ロッド15とを備え、該前輪転舵ロッド15
には、上記ステアリングシャフト12の前端に固設され
たピニオン13と噛合するラック14が設けられてい
る。
【0010】また、左右の後輪RL,RRを操舵する後
輪操舵装置20は、後で詳しく説明するように、サーボ
モータによって後輪を転舵させるようにしたモータの後
輪転舵機構22を備えており、この後輪転舵機構22の
作動ロッド22Aが幅方向に移動され、タイロッド23
L,23Rに連結されたナックルアーム24L,24R
を介して左右の後輪RL,RRが転舵されるようになっ
ている。
【0011】本実施例に係る後輪転舵機構22は、第1
および第2のサーボモータ25Aおよび25Bを備え、
第1サーボモータ25Aの回転駆動によって減速装置を
介して、作動ロッド22Aが車軸方向に移動され、後輪
RL,RRが転舵されるようになっていると共に、第2
サーボモータ25Bの回転駆動によって、その転舵量を
制限できるようになっている。すなわち、車速に応じて
後輪のRL,RRの最大舵角を制限する機構が付加され
ている。(この詳しい機構については、例えば特開平3
−1788820号を参照。)上記車両には、例えばマ
イクロコンピュータを主要部として構成され、基本的に
上記第1および第2のサーボモータ25Aおよび25B
に駆動信号を送り後輪RL,RRの転舵角を制御するコ
ントローラ30が設けられており、該コントローラ30
には、ステアリングシャフト12の操舵角を検出する前
輪舵角センサ31、車速センサ32、作動ロッド22A
の移動量によって後輪RL,RRの転舵角を検出する後
輪舵角センサ33および後輪最大舵角制限機構の規制量
の検出センサ34などの各種センサからの出力信号が入
力されるようになっている。
【0012】なお、上記コントローラ30には、手動変
速機あるいは自動変速機のニュートラル位置またはパー
キング位置を検出するインヒビタスイッチおよびエンジ
ンの運転時を検出するエンジンスイッチなどの各種スイ
ッチが電気的に接続されており、車両の運転状態に関す
る基本的なデータが信号入力されるようになっている。
【0013】次に、本実施例の制御手順を説明する前
に、旋回発進時における車両、特にその後側方の挙動に
つき述べ、4WS車において旋回発進時のリヤ張出し量
を2WS車と同等とするのに要するファクターにつき説
明する。
【0014】まず、図2および図3においてAは前輪軸
と車両中心線との交点、Bは後輪軸と車両中心線との交
点、Lをホイールベース長とする。
【0015】そして、δf は前輪舵角、δr は後輪舵
角、Kr は車幅/2およびLr は後輪軸から車両の後端
までの距離をそれぞれ表す。
【0016】はじめに、図2に示すように車両中心線が
直線Gに平行である状態から、後輪舵角が0で、前輪舵
角=δf で旋回を開始したとすると、車両後部Cの張出
しが最大となる位置は、図2に示した位置であり、開始
時からこの位置までの旋回角度はφで表される。
【0017】図より∠AOB=δf であるから
【0018】
【数1】 φ=tan-1(Lr /((L/tanδf )+Kr )) …(1) となる。
【0019】この旋回角度φに相当する前輪軸中心の走
行距離は、φ・L/sinδf となる。従って、車両が
動きだしてから前輪軸中心線走行距離でφ・L/sin
δf移動した後、車両後部Cが線分G上を移動するよう
に後輪を前輪に対し逆位相に転舵していけば、車両後部
張出し量は2WS車と同等と言うことになる。
【0020】さらに、図3により説明する。いま、車両
が前記の図2に示す旋回角度φの状態からθ旋回した状
態を図3に示す。すると直線Gと車両中心線とは(θ+
φ)の角度をもって位置することになるから、点O′か
ら車両中心線に対して垂直な線O′Pをひくと、∠P
O′C=θ+φとなる。また、∠AO′Pは前輪舵角δ
f に等しいことから∠AO′P=δf である。また、∠
O′CE=θ+φであるから、線分BFは
【0021】
【数2】 BF=Lr −Kr ・tan(θ+φ) …(2) となる。
【0022】線分ABはホイールベース長Lであるか
ら、線分AFは
【0023】
【数3】 AF=L+BF=L+Lr −Kr ・tan(θ+φ) …(3) 従って、線分O′Pは
【0024】
【数4】 O′P=AF/{tanδf +tan(θ+φ)} ={L+Lr −Kr ・tan(θ+φ)} /{tanδf +tan(θ+φ)} …(4) また、PB=PF−BFであるから、
【0025】
【数5】 PB=O′P・tan(θ+φ)−{Lr −Kr ・tan(θ+φ)} …(5) となる。
【0026】従って、
【0027】
【数6】
【0028】ここで、
【0029】
【外1】
【0030】とし、P点での速度をVP とすると、
【0031】
【外2】
【0032】であるから前輪軸中心の速度をVf とする
と、
【0033】
【数7】
【0034】となる。
【0035】上の式(6)および(7)によって後輪の
転舵角δr を求め、前述の走行距離φ・L/sinδf
=Lk を発進位置から走行した後の後輪舵角として制御
する。具体的には、上式で車速Vf と前輪舵角δf 、後
輪舵角δr から
【0036】
【外3】
【0037】を求めるか、車両にジャイロ等を取り付
け、その検出値を積分して車体の回転角を求めることに
よって上記制御を行うようにしてもよい。
【0038】また、式(6)および(7)より、δr
θの関係式を導くと式(8)のようになり車両のヨーレ
イトに比例して後輪を操舵すれば良いことが解る。
【0039】
【数8】
【0040】また、車速の上昇にともない車両に発生す
る遠心力により、その遠心力に打ち勝つべくタイヤがコ
ーナリングフォースを発生するためにそれぞれのタイヤ
に舵角に対して滑り角が発生する。従って、前輪では車
輪の向いている方向に対して車輪が進む方向は滑り角分
だけ絶対値で小さくなり、後輪においては滑り角分だけ
前輪と逆位相方向に大きくなる。よって車速と前輪舵角
および後輪舵角とにより前記滑り角を推定しその分を前
輪舵角、および後輪舵角に加減算することによって補正
するのが好ましい。
【0041】次に、本実施例における制御手順の一例を
図4に示すフローチャートに基づき説明する。
【0042】イグニッションスイッチがオンされると、
ステップS1においてイニシャライズが行われる。そし
て、ステップS2において車速センサ32からの検出値
としての車速Vf が読み込まれ、ステップS3において
車両が停止状態にあるか否かが判定される。停止状態の
場合にはステップS6に進み、停止状態フラグをセット
して後述するステップS7に進む。
【0043】上記、ステップS3において停止状態でな
い、すなわち走行中であるときには、ステップS4にお
いて、車速Vf に対応した後輪最大舵角値を求める。こ
れは車速Vf に対応した値として予めテーブルに記憶さ
れており、車速が高くなるにつれその最大値は小さくな
るように設定されている。そして、ステップS5におい
て車速Vf に対応した前後輪舵角比kが求められる。こ
の舵角比kもテーブルに記憶されており、例えば図5に
示すように、基準車速VS を境として高速側が同位相、
低速側が逆位相となるように設定されている。
【0044】上述のステップS5およびS6の次はステ
ップS7に進み前輪舵角センサ31から前輪舵角δf
読み込む。さらに、ステップS8に進み車速Vf が基準
車速VS より大きいか否かが判断される。そして、車速
f が大きい場合には後述のステップS11に進む。車
速Vf が小さい場合にはステップS9に進み、設定走行
距離LS 以上発進後に走行したか否かが判断される。こ
の設定走行距離LS は前述の走行距離Lk の1.3〜2
倍程度に定めるのが好ましい。設定走行距離LS を越え
ているときは、最早リヤ張出しによる接触の危惧は存在
しないので、ステップS10に進み停止状態フラグをク
リアした後ステップS11において、後輪舵角δr を上
述の前輪舵角δf と前後舵角比kとによりδr =k・δ
f として設定する。
【0045】一方、ステップS9において設定走行距離
S 走行していなければ、ステップS12に進み、前述
の走行距離Lk 以上走行したか否かが判断される。走行
距離Lk に至らない場合にはステップS13に進み、後
輪舵角δr =0として、実質的に逆位相転舵制御を停止
する。かくて、2WS車を越えるリヤ張出しが防止され
る。また、ステップS12において走行距離Lk 以上走
行していると判断された場合には、ステップS14に進
み、前述した式(8)による演算により後輪舵角δr
求められる。但し、この場合にδr ≦k・δf である。
【0046】上述のステップS11,S13およびS1
4のいずれかの後はステップS15において、後輪最大
舵角値を設定する前述の第2サーボモータ25Bへ出力
され、ステップS16において後輪舵角を発生させる第
1サーボモータ25Aへ後輪舵角δr が出力される。
【0047】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、車両の停止位置から所定距離走行する迄は前
記逆位相転舵制御手段による逆位相転舵を停止する逆位
相転舵停止手段を設けたので、通常の応答性のアクチュ
エータを用いることができると共に特別なセンサを必要
とせず、コストを上昇することなく逆位相転舵による接
触を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体構成を概略的に示す平
面図である。
【図2】旋回発進時における車両の挙動を説明する説明
図である。
【図3】旋回発進時における車両の挙動を説明する説明
図である。
【図4】本発明実施例におけるコントローラの制御手順
の一例を示すフローチャートである。
【図5】車速に対する前後輪舵角比kの一例を示す特性
図である。
【符号の説明】
10 前輪操舵装置 20 後輪操舵装置 22 後輪転舵機構 25A 第1サーボモータ 25B 第2サーボモータ 30 コントローラ 31 前輪舵角センサ 32 車速センサ 33 後輪舵角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 137:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 逆位相転舵制御手段を備えた前後輪操舵
    車両の後輪操舵装置において、車両の停止位置から所定
    距離走行する迄は前記逆位相転舵制御手段による逆位相
    転舵を停止する逆位相転舵停止手段を設けたことを特徴
    とする前後輪操舵車両の後輪操舵装置。
JP3531092A 1992-02-21 1992-02-21 前後輪操舵車両の後輪操舵装置 Pending JPH05229449A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754966A (en) * 1995-08-10 1998-05-19 Unisia Jecs Corporation Method and apparatus for steering rear wheel for four wheel steering vehicle
WO2000029274A1 (de) * 1998-11-12 2000-05-25 Daimlerchrysler Ag Fahrzeug mit hinterradzusatzlenkung
JP2017199071A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 日野自動車株式会社 車体侵入防止装置

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