JPH06107202A - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

車両の後輪操舵装置

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Publication number
JPH06107202A
JPH06107202A JP4255194A JP25519492A JPH06107202A JP H06107202 A JPH06107202 A JP H06107202A JP 4255194 A JP4255194 A JP 4255194A JP 25519492 A JP25519492 A JP 25519492A JP H06107202 A JPH06107202 A JP H06107202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel steering
vehicle
rear wheel
sensor
yaw rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4255194A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshifumi Ikeda
利文 池田
Kensuke Hayabuchi
賢介 早渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP4255194A priority Critical patent/JPH06107202A/ja
Publication of JPH06107202A publication Critical patent/JPH06107202A/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)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヨーレイトをパラメータの一つとして後輪操
舵の制御を行う後輪操舵装置において、車両が悪路を走
行するときに生じる車両の微小振動による後輪操舵の不
安定化を防止する。 【構成】 悪路検出手段を設け、車両が悪路を走行して
いると判定された場合には、ヨーレイトを後輪操舵のパ
ラメータから除去し、前輪舵角のみにより後輪操舵を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の四輪操舵装置として、車
速、前輪舵角、ヨーレイトをパラメータとして後輪を操
舵するものが知られている。ヨーレイトをパラメータの
一つとして使用する場合、車両の振動が単発的であれ
ば、それに十分に応答した後輪操舵制御が可能である。
しかし、車両が悪路を走行するような場合には、車両に
微小な振動が連続的に生じ、ヨーレイトセンサがこの連
続的な微小振動を全て検知し、それを後輪操舵にフィー
ドバックするため、目標後輪舵角も振動してしまい、こ
のため、後輪が常に発振転舵され、車両の走行状態が安
定しないという問題が生じ得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するためになされたものであり、車両が悪路を
走行している場合でも、後輪の転舵を安定的に行う車両
の後輪操舵装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る車両の後輪操舵装置は、車両が悪路を
走行している場合には、ヨーレイトによる後輪操舵の制
御を停止する。具体的には、本発明に係る車両の後輪操
舵装置は、ヨーレイトをパラメータとして後輪を転舵制
御する車両の後輪操舵装置において、悪路を走行してい
ることを検出する悪路検出手段と、該悪路検出手段から
の信号を受けて、ヨーレイトによる制御を停止する制御
手段とを備えることを特徴とする。
【0005】好ましい実施態様においては、ABS(ア
ンチ・ブレーキ・ロックシステム)が悪路検出手段とし
て用いられる。好ましい実施態様においては、制御手段
は、ヨーレイトによる制御を停止した後は、車速により
後輪転舵を行う。好ましい実施態様においては、制御手
段は、車速が所定範囲のときに、ヨーレイトによる制御
を停止する。
【0006】
【作用】悪路検出手段が車両が悪路を走行中であると検
出した場合には、制御手段はヨーレイトによる制御を停
止する。これによって、連続的な微小振動が全て後輪転
舵にフィードバックすることが回避されるため、後輪の
転舵を安定的に行うことができる。
【0007】ABSは一般に車輪速センサを有してお
り、この車輪速センサからの信号値が一定しない場合に
は、車両は悪路を走行していると推定できる。このた
め、ABSを悪路検出手段として用いれば、新たな悪路
検出手段を設けることなく、車両が悪路を走行している
ことを検知できる。また、ヨーレイトによる制御を停止
した後には、車速を用いて後輪転舵を行うことにより、
後輪転舵を引き続き行うことができ、車両の安定走行を
維持させることができる。
【0008】ヨーレイトによる制御の停止は車速が所定
範囲内であるときに行うようにすることができる。例え
ば、車速が所定車速V1 以下の場合、例えば、極めて低
速であるような場合には、ヨーレイト制御を継続しても
連続的な微小振動による影響は小さいのでヨーレイト制
御の停止をあえて行う必要はない。さらに、車速が所定
車速V2 以上の場合、例えば、極めて高速である場合に
は、ヨーレイト制御によるメリットが大きくなるので、
この場合もヨーレイト制御の停止をあえて行う必要がな
い。このため、車速VがV1 ≦V≦V2 であるような場
合、すなわち、車両が通常走行する車速の範囲内におい
てのみ、ヨーレイト制御の停止を行うことにより、後輪
操舵を効果的に安定させることができる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して以下に述
べる。図1に示すように、車両の後輪操舵装置は左右の
前輪1L、1Rと左右の後輪2L、2Rを有する。左右
の前輪1L、1Rは前輪転舵機構Aにより連係されてお
り、左右の後輪2L、2Rは後輪転舵機構Bにより連係
されている。
【0010】前輪転舵機構Aは、各々左右一対のナック
ルアーム3L、3Rと、タイロッド4L、4Rと、タイ
ロッド4L、4Rを相互に連結するリレーロッド5とか
ら構成されている。この前輪転舵機構Aにはラック&ピ
ニオン式のステアリング機構Cが連係されており、その
構成要素であるピニオン6はシャフト7を介してハンド
ル8に連結されている。
【0011】このステアリング機構Cにより、ハンドル
8を右または左に切ったときには、リレーロッド5が図
1の左方向または右方向に変位し、ナックルアーム3
L、3Rがハンドルの舵角に応じた量だけ回動し、前輪
1L、1Rが右または左へ転舵される。後輪転舵機構B
も、前輪操舵機構Aと同様に、左右一対のナックルアー
ム10L、10Rと、タイロッド11L、11Rと、タ
イロッド11L、11Rを相互に連結するリレーロッド
12とを有し、リレーロッド12には中立保持装置13
が付設されている。
【0012】図2に示すように、中立保持装置13は、
車体14に固定されたケーシング15を有しており、ケ
ーシング15内には一対のバネ受け16a、16bが遊
嵌され、バネ受け16a、16bの間に圧縮バネ17が
配設されている。リレーロッド12はケーシング15を
貫通して延びている。リレーロッド12には一対のフラ
ンジ部12a、12bが所定間隔を置いて形成されてお
り、圧縮バネ17のバネ力によってバネ受け16a、1
6bはフランジ部12a、12bに対して押さえ付けら
れている。圧縮バネ17のバネ力はコーナリング時のサ
イドフォースよりも大きくなるように設定されている。
【0013】後輪転舵機構Bは、後輪2L、2Rを転舵
させる駆動源としてのサーボモータ20に連係されてい
る。リレーロッド12とサーボモータ20は、クラッチ
22を有する適当な連係機構により連結されており、ク
ラッチ22によってサーボモータ20と後輪転舵機構B
との間の連係を断続することができるように構成されて
いる。
【0014】クラッチ22が接続状態にある場合には、
サーボモータ20の正転または逆転により、リレーロッ
ド12が図1において左方または右方へ変位し、サーボ
モータ20の回転量に応じて後輪2L、2Rが転舵され
る。他方、クラッチ22が接続されていない状態にある
場合には、後輪2L、2Rは中立保持装置13によって
強制的に中立位置に戻され、この中立位置に保持され
る。すなわち、クラッチ22が非接続状態である場合に
は、前輪1L、1Rのみが転舵される。
【0015】後輪操舵の制御は次式に基づいて行われ
る。 ΘR=K1 ・ΘF+K2 ・V・Ψ (1) ここで、 ΘR:後輪の目標舵角 ΘF:前輪の舵角 V :車速 Ψ :ヨーレイト K1,2 :車速Vの関数である変数 である。
【0016】K1 は、例えば、図3に示すように、 0 ≦V≦10 ではK1 =0.3 10≦V≦30 ではK1 =0.3+0.7(V−1
0)/20 30≦V ではK1 =1 のように定められる。
【0017】一方、K2 は、例えば、図4に示すよう
に、 0 ≦V≦10 ではK2 =0 10≦V≦30 ではK2 =0.005(V−10)/
20 30≦V ではK2 =0005 のように定められる。
【0018】本実施例に係る後輪操舵装置は本装置の制
御手段としてコントロールユニットUを有している。図
5に示すように、コントロールユニットUは、式(1)
に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段101と、車速
Vを検出する車速検出手段102と、車速検出手段10
2からの車速信号に基づいて変数K1,2 を図3及び図
4のように変更させる変更手段103とを有している。
【0019】図1に示すように、コントロールユニット
Uには、ハンドル舵角センサ30、車速センサ31、サ
ーボモータ20の回転位置を検出するエンコーダ32、
フロント横Gセンサ33及びリヤ横Gセンサ34からの
信号が入力される。コントロールユニットUは、車速セ
ンサ31からの車速信号に基づいて変数K1,2 を変化
させ、ハンドル舵角ΘF、車速V及びヨーレイトΨに基
づいて目標後輪舵角ΘRを(1)式から演算し、必要と
する後輪操舵量に対応する制御信号をサーボモータ20
に出力する。サーボモータ20の作動が適正か否かはエ
ンコーダ32によって監視される。このようなフィード
バック制御の下で後輪2L、2Rの転舵が行われる。
【0020】後輪操舵の制御は、フェイルセーフのため
に、二重構成の制御系の下に行われる。すなわち、図6
に示すように、ハンドル舵角センサ30に対しては前輪
舵角センサ35が、車速センサ31に対しては車速セン
サ36が、エンコーダ32に対してはクラッチ22より
もリレーロッド12側の部材の機械的変位を検出する後
輪舵角センサ37がそれぞれ付加されており、対応する
双方のセンサが同一の値を検出したときにのみ後輪操舵
を行うようにされている。例えば、車速センサ31で検
出した車速と車速センサ36で検出した車速とが異なる
場合には、故障発生と判断してフェイルモード時の制御
に従って後輪2L、2Rが中立位置に保持されるように
なっている。
【0021】図1に示すように、横Gセンサ33、34
はそれぞれ車体の中心軸線上に重心をはさんで前後に配
設されている。横Gセンサ33、34が検出した横Gの
値を用いて、次式に従って、現在のヨーレイトΨn が算
出される。 Ψn =Ψn-1 +(GF −GR )t/L (2) ここで、 Ψn-1 :前回のヨーレイト GF :フロント横Gセンサ33の出力 GR :リヤ横Gセンサ34の出力 t :測定間隔 L :両横Gセンサの間隔 である。
【0022】なお、二つの横Gセンサに代えて、ヨーレ
イトΨを直接に検出するヨーレイトセンサを設けてもよ
い。コントロールユニットUには、各種制御のために、
車高センサ39、雨滴センサ40、ブレーキスイッチ4
1、リバーススイッチ42およびアクセルスイッチ43
からの信号が入力され、さらに、オルタネータ(図示せ
ず)のL端子からは発電の有無を表す信号が入力され
る。
【0023】車高センサ39は車高を検出し、その値か
ら積載重量が間接的に算出される。雨滴センサ40は雨
滴の有無を検出し、その結果から路面の摩擦係数μが間
接的に算出される。ブレーキスイッチ41はブレーキペ
ダルを踏み込んだときにオン信号を出力するもので、リ
バーススイッチ42はシフトレバーがリバース位置にな
ったときにオン信号を出力するものであり、アクセルス
イッチ43はアクセル変化率が所定値以上になったとき
にオン信号を出力するものである。
【0024】さらに、図1に示すように、コントロール
ユニットUにはABS(アンチ・ブレーキ・ロックシス
テム)44からの信号が入力される。このABS44か
らの信号には、車輪速センサが出力した左右の車輪速度
を表す信号または上下Gセンサが出力した上下Gの値を
表す信号が含まれている。制御は、相互に連係されたメ
インコントローラ50A及びサブコントローラ50Bに
よってなされる。メインコントローラ50Aにはセンサ
30、37、39、40及びオルタネータ(図示せず)
のL端子からの信号がアナログバッファ51及びA/D
コンバータ52を介して入力され、サブコントローラ5
0Bにはセンサ31、35、36及びスイッチ41、4
2、43からの信号並びにABS44からの信号がデジ
タルバッファ53を介して入力される。横Gセンサ3
3、34からの信号はアナログバッファ54及びA/D
コンバータ55を介してメインコントローラ50Aに入
力される。
【0025】メインコントローラ50Aにおいて生成さ
れた信号は、サーボアンプ61及びサーボドライバ62
を介してサーボモータ20に出力され、目標後輪舵角と
される。サーボモータ20の回転量はエンコーダ32に
よって検出され、エンコーダ32からの信号がサーボア
ンプ61を介してメインコントローラ50Aに入力さ
れ、サーボモータ20をフィードバック制御するように
なっている。
【0026】また、両コントローラ50A、50Bから
の信号がアンド回路71、72において比較され、一致
したときのみ、クラッチ73、74を連結して後輪の操
舵が可能になるようにしている。また、オア回路75に
おいても比較され、両信号が不一致の時には、ウォーニ
ングランプ76が点灯する。なお、この後輪操舵の制御
は、オルタネータのL端子からの信号がHiになったこ
とを条件として開始されるようになっている。
【0027】なお、コントロールユニットUは、5Vレ
ギュレータを有するとともに異常時のメインコントロー
ラ50Aのリセットを行う電圧制御回路77を有してお
り、電圧制御回路77は、イグニッションスイッチ7
9、ヒューズ80を介して、バッテリ78と接続してい
る。図7には、車両が悪路を走行する場合の後輪操舵の
制御のフローチャートが示されている。
【0028】まず、コントロールユニットUにはABS
44からの信号が入力される。この信号には左右の車輪
速センサの信号が含まれている。車両に上下Gセンサが
設けられている場合には、その上下Gセンサからの信号
も含まれる。次いで、車輪速センサまたは上下Gセンサ
からの信号に基づいて、車両が悪路を走行しているか否
かを判定する。例えば、左右の車輪速度の差が一定時間
内に所定値を越えたような場合、あるいは、上下Gセン
サからの信号値が一定せず、振動しているような場合に
は、車両は悪路を走行していると判定する。
【0029】この判定結果がNOである場合、すなわ
ち、車両が悪路を走行していない場合には、コントロー
ルユニットUの転舵制御手段101は前述の(1)式に
基づいて後輪舵角を制御する。 ΘR=K1 ・ΘF+K2 ・V・Ψ (1) 判定結果がYESである場合、すなわち、車両が悪路を
走行していると判定された場合には、さらに、車速セン
サ31からの信号値に基づいて、車速Vが V1 ≦V≦V2 の条件を満足するか否かを判定する。
【0030】この判定結果がNOである場合、すなわ
ち、V<V1 またはV2 <Vである場合には、コントロ
ールユニットUの転舵制御手段101は(1)式に基づ
く後輪操舵制御を継続する。判定結果がYESである場
合には、コントロールユニットUの転舵制御手段101
は、次式(2)に基づいて、後輪操舵の制御を行う。
【0031】 ΘR=K1 ・ΘF (2) すなわち、ヨーレイトΨに基づく制御である(1)式の
第2項を削除し、前輪舵角ΘFのみに基づく後輪操舵の
制御を行う。
【0032】
【発明の効果】本発明により、車両が悪路を走行する場
合には、ヨーレイトが後輪操舵のパラメータから削除さ
れる。このため、車両が悪路を走行しているときに車両
に生じる連続的な微小振動をヨーレイトセンサ(または
これに代わるもの)が検出することがなくなり、目標後
輪舵角が振動することを防止でき、ひいては、車両の走
行状態を安定させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両の後輪操舵装置の概略図である。
【図2】中立保持装置の断面図である。
【図3】車速Vに対する変数K1 の変化を示すグラフで
ある。
【図4】車速Vに対する変数K2 の変化を示すグラフで
ある。
【図5】コントロールユニットのブロック図である。
【図6】コントロールユニットによる制御のブロック図
である。
【図7】悪路走行時の後輪操舵の制御を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
A 前輪操舵機構 B 後輪操舵機構 30 ハンドル舵角センサ 31 車速センサ 33 横Gセンサ 34 横Gセンサ 35 前輪舵角センサ 36 車速センサ 41 ブレーキスイッチ 42 リバーススイッチ 43 アクセルスイッチ 44 ABS
───────────────────────────────────────────────────── 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 113:00 137:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヨーレイトをパラメータとして後輪を転
    舵制御する車両の後輪操舵装置において、 悪路を走行していることを検出する悪路検出手段と、 前記悪路検出手段からの信号を受けて、ヨーレイトによ
    る制御を停止する制御手段とを備えることを特徴とする
    車両の後輪操舵装置。
  2. 【請求項2】 前記悪路検出手段はABSであることを
    特徴とする請求項1に記載の車両の後輪操舵装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、ヨーレイトによる制御
    を停止した後は、車速により後輪を操舵することを特徴
    とする請求項1または2に記載の車両の後輪操舵装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、車速が所定範囲のとき
    に、ヨーレイトによる制御を停止するものであることを
    特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の車両の後輪
    操舵装置。
JP4255194A 1992-09-25 1992-09-25 車両の後輪操舵装置 Pending JPH06107202A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002019601A (ja) * 2000-07-07 2002-01-23 Hino Motors Ltd 悪路判定装置
JP2009154574A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Honda Motor Co Ltd 車両の後輪トー角制御装置および後輪トー角制御方法
US10532768B2 (en) 2016-06-30 2020-01-14 Hyundai Motor Company Method for controlling position of vehicle

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