JPH0719951Y2 - 後輪操舵装置 - Google Patents
後輪操舵装置Info
- Publication number
- JPH0719951Y2 JPH0719951Y2 JP1985116640U JP11664085U JPH0719951Y2 JP H0719951 Y2 JPH0719951 Y2 JP H0719951Y2 JP 1985116640 U JP1985116640 U JP 1985116640U JP 11664085 U JP11664085 U JP 11664085U JP H0719951 Y2 JPH0719951 Y2 JP H0719951Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- vehicle
- rear wheel
- wheel
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は前輪の操舵角に応じて後輪の操舵角を操舵する
ようにしている後輪操舵装置において、車両の重心スリ
ップ角をゼロになるように制御して後輪操舵時の過渡特
性を向上させるようにした後輪操舵装置に関する。
ようにしている後輪操舵装置において、車両の重心スリ
ップ角をゼロになるように制御して後輪操舵時の過渡特
性を向上させるようにした後輪操舵装置に関する。
［考案の技術的背景とその問題点］ 前輪の操舵方向と逆方向に後輪を操舵することにより、
例えば走行時の進路変更あるいは障害物の回避を適確、
迅速に行なうようにしている後輪操舵装置が考えられて
いる。ところで、車両が進行方向を変えるというのは所
定のヨー角度だけ速度ベクトルの方向を変える（公転す
る）ということである。そのためには、ヨーイングモー
メントが発生するという必要がある。このように、ヨー
イングモーメントを発生させるためには前後輪のスリッ
プ角を発生させなければならないが、後輪のスリップ角
をコントロールするために余分な車両のヨーイング運動
（自転）が必要であった。このようなヨーイングは車両
軌跡に対する重心スリップ角となる。このような重心ス
リップ角を生じさせるような余分な運動により、走行時
の進路変更や障害物の回避が適確、迅速に行われないと
いう欠点があった。
例えば走行時の進路変更あるいは障害物の回避を適確、
迅速に行なうようにしている後輪操舵装置が考えられて
いる。ところで、車両が進行方向を変えるというのは所
定のヨー角度だけ速度ベクトルの方向を変える（公転す
る）ということである。そのためには、ヨーイングモー
メントが発生するという必要がある。このように、ヨー
イングモーメントを発生させるためには前後輪のスリッ
プ角を発生させなければならないが、後輪のスリップ角
をコントロールするために余分な車両のヨーイング運動
（自転）が必要であった。このようなヨーイングは車両
軌跡に対する重心スリップ角となる。このような重心ス
リップ角を生じさせるような余分な運動により、走行時
の進路変更や障害物の回避が適確、迅速に行われないと
いう欠点があった。
このような問題に着目した従来例として、特開昭57-111
73号公報に示されるように、前輪の操舵角に対する後輪
の操舵角の比率ｋを、 とすることにより車両の重心スリップ角をゼロに制御で
きることが知られている。
73号公報に示されるように、前輪の操舵角に対する後輪
の操舵角の比率ｋを、 とすることにより車両の重心スリップ角をゼロに制御で
きることが知られている。
［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記公知例に記載された理論式は車両が
定常旋回を行っていることを前提にして導出されたもの
であり、定常旋回時の重心スリップ角をゼロにすること
はできても、旋回過渡時の重心スリップ角まではゼロに
することができず、旋回過渡時の車両操舵性までは改善
できない問題があった。
定常旋回を行っていることを前提にして導出されたもの
であり、定常旋回時の重心スリップ角をゼロにすること
はできても、旋回過渡時の重心スリップ角まではゼロに
することができず、旋回過渡時の車両操舵性までは改善
できない問題があった。
すなわち、上記従来例にあっては上記理論式の前提とな
る運動方程式 ｍ（＋Ｖγ）＝Yf＋Yr Izγ ＝aYf−bYr を変形するに当たり、定常旋回時は＝0,＝０である
として、上記運動方程式を以下の通り変形しており、 mVγ＝Yf＋Yr aYf ＝−bYr この変形した式を基に上記の比率ｋを導出しているが、
上記の変形の過程で車両のヨーイング慣性モーメントIz
は消去されている。
る運動方程式 ｍ（＋Ｖγ）＝Yf＋Yr Izγ ＝aYf−bYr を変形するに当たり、定常旋回時は＝0,＝０である
として、上記運動方程式を以下の通り変形しており、 mVγ＝Yf＋Yr aYf ＝−bYr この変形した式を基に上記の比率ｋを導出しているが、
上記の変形の過程で車両のヨーイング慣性モーメントIz
は消去されている。
このように、上記従来例では定常旋回時を前提としたこ
とにより結果的に車両のヨーイング慣性モーメントIzを
無視したものとなっており、後輪操舵の制御に当たって
車両のヨーイング慣性モーメントが考慮されないことか
ら、車線変更時や緊急回避時等のように車両のヨーイン
グ挙動の変化が速い場合には上記重心スリップ角をゼロ
にする制御を追従させることはできない問題があった。
とにより結果的に車両のヨーイング慣性モーメントIzを
無視したものとなっており、後輪操舵の制御に当たって
車両のヨーイング慣性モーメントが考慮されないことか
ら、車線変更時や緊急回避時等のように車両のヨーイン
グ挙動の変化が速い場合には上記重心スリップ角をゼロ
にする制御を追従させることはできない問題があった。
このため、本考案の目的は、定常旋回時だけでなく旋回
過渡時をも含めて恒常的に重心スリップ角をゼロとし、
特に旋回過渡時の車両操縦性を改善できる後輪操舵装置
を提供することにある。
過渡時をも含めて恒常的に重心スリップ角をゼロとし、
特に旋回過渡時の車両操縦性を改善できる後輪操舵装置
を提供することにある。
［考案の構成］ 本考案は上記目的を達成するために創案されたものであ
り、前輪の操舵角に応じて後輪を操舵する後輪操舵装置
において、前輪の操舵角δｆを検出する前輪操舵角検出
手段と、車速Ｕを検出する車速検出手段と、後輪を操舵
する後輪操舵手段と、上記前輪操舵角検出手段と上記車
速検出手段の検出出力に基づき後輪蛇角δｒが、 Ｓはラプラス演算子、ａは車両の重心と前輪車軸との距
離、 ｂは車両の重心と後輪車軸との距離、Ｍは車重、 Cfは前輪の等価コーナリングパワー、 Crは後輪の等価コーナリングパワー、 Ｉは車両のヨーイング慣性モーメント、ｌはホイールベ
ース） となるよう上記後輪操舵手段の作動を制御する制御手段
とを具備したことを特徴とする後輪操舵装置である。
り、前輪の操舵角に応じて後輪を操舵する後輪操舵装置
において、前輪の操舵角δｆを検出する前輪操舵角検出
手段と、車速Ｕを検出する車速検出手段と、後輪を操舵
する後輪操舵手段と、上記前輪操舵角検出手段と上記車
速検出手段の検出出力に基づき後輪蛇角δｒが、 Ｓはラプラス演算子、ａは車両の重心と前輪車軸との距
離、 ｂは車両の重心と後輪車軸との距離、Ｍは車重、 Cfは前輪の等価コーナリングパワー、 Crは後輪の等価コーナリングパワー、 Ｉは車両のヨーイング慣性モーメント、ｌはホイールベ
ース） となるよう上記後輪操舵手段の作動を制御する制御手段
とを具備したことを特徴とする後輪操舵装置である。
［作用］ 本考案によれば、τｆ及びτｒが時定数として作用する
し、これらτｆ及びτｒは車両のヨーイング慣性モーメ
ントＩを考慮して設定されるものとなっているので、定
常旋回時のみならず旋回過渡時をも含めて恒常転的に重
心スリップ角をゼロに制御できる。
し、これらτｆ及びτｒは車両のヨーイング慣性モーメ
ントＩを考慮して設定されるものとなっているので、定
常旋回時のみならず旋回過渡時をも含めて恒常転的に重
心スリップ角をゼロに制御できる。
［考案の実施例］ 以下図面を参照して本考案の一実施例について説明す
る。まず、第２図に示すように車両の走行を２次元的運
動を考えた場合における各物理量を下記するように定義
する。
る。まず、第２図に示すように車両の走行を２次元的運
動を考えた場合における各物理量を下記するように定義
する。
つまり、：ヨー角速度，βG:重心スリップ角，δf;前
輪実舵角，δr:後輪実舵角,Cf:前輪１輪当りの等価コー
ナリングパワー,Cr:後輪１輪当りの等価コーナリングパ
ワー,S:ラプラス演算子,a:重心と前輪車軸間の距離,b:
重心の後輪車軸間の距離,U:車速,M:車両の全重量,I:車
両ヨーイング慣性モーメント,l:ホイールベースであ
る。
輪実舵角，δr:後輪実舵角,Cf:前輪１輪当りの等価コー
ナリングパワー,Cr:後輪１輪当りの等価コーナリングパ
ワー,S:ラプラス演算子,a:重心と前輪車軸間の距離,b:
重心の後輪車軸間の距離,U:車速,M:車両の全重量,I:車
両ヨーイング慣性モーメント,l:ホイールベースであ
る。
このように物理量を定義した場合に車両の運動方程式は
第１式のようになる。つまり、 この（１）式を変形して ここで とおけば、βＧ＝０が恒等時に成立つ。つまり、（２）
式に示すようにδｒを制御することにより、後輪操舵時
の重心スリップ角βＧをゼロとすることができる。
第１式のようになる。つまり、 この（１）式を変形して ここで とおけば、βＧ＝０が恒等時に成立つ。つまり、（２）
式に示すようにδｒを制御することにより、後輪操舵時
の重心スリップ角βＧをゼロとすることができる。
次に、本考案に係わる後輪操舵装置の全体的な構成図を
第１図に示しておく。第１図において、１はアクスルビ
ームであり、このアクスルビーム１はトレーリングロッ
ド2,2によって支持され、これらトレーリングロッド2,2
の前端部は車体３に回動自在に取り付けられている。ま
た、このアクスルビーム１の両端にはナックル5,5がキ
ングピン4,4によって回動自在に取付けられ、これらナ
ックル5,5にはアーム7,7が突設され、これらアーム7,7
の先端部はコントロールロッド8,8を介して油圧シリン
ダ９のピストンロッドに連結されている。そして、この
油圧シリンダ９によってナックル5,5が回動され、後輪
6,6の操舵をなすように構成されている。
第１図に示しておく。第１図において、１はアクスルビ
ームであり、このアクスルビーム１はトレーリングロッ
ド2,2によって支持され、これらトレーリングロッド2,2
の前端部は車体３に回動自在に取り付けられている。ま
た、このアクスルビーム１の両端にはナックル5,5がキ
ングピン4,4によって回動自在に取付けられ、これらナ
ックル5,5にはアーム7,7が突設され、これらアーム7,7
の先端部はコントロールロッド8,8を介して油圧シリン
ダ９のピストンロッドに連結されている。そして、この
油圧シリンダ９によってナックル5,5が回動され、後輪
6,6の操舵をなすように構成されている。
また、10,10は前輪、11はステアリング機構、12はステ
アリングホイールである。そして、上記ステアリングホ
イール12の操舵角度はハンドル角センサ13によって検出
され、このハンドル角センサ13からのハンドル角信号θ
はコントローラ15に送られるように構成されている。ま
た、14は車速センサであり、車両の速度Ｕを検出し、そ
の信号はコントローラ15に送られるように構成されてい
る。そして、このコントローラ15ではこれらの信号にも
とづいて後輪6,6の操舵を制御し、その操舵制御信号を
制御弁機構16に送るように構成されている。この制御弁
機構16はこの操舵制御信号にもとづいて油圧ポンプ機構
17からの油圧を切換え制御して前記した油圧シリンダ９
に供給し、後輪6,6の操舵をなすように構成されてい
る。
アリングホイールである。そして、上記ステアリングホ
イール12の操舵角度はハンドル角センサ13によって検出
され、このハンドル角センサ13からのハンドル角信号θ
はコントローラ15に送られるように構成されている。ま
た、14は車速センサであり、車両の速度Ｕを検出し、そ
の信号はコントローラ15に送られるように構成されてい
る。そして、このコントローラ15ではこれらの信号にも
とづいて後輪6,6の操舵を制御し、その操舵制御信号を
制御弁機構16に送るように構成されている。この制御弁
機構16はこの操舵制御信号にもとづいて油圧ポンプ機構
17からの油圧を切換え制御して前記した油圧シリンダ９
に供給し、後輪6,6の操舵をなすように構成されてい
る。
次に、上記のように構成された本考案の動作について第
１図及び第３図に基づいて説明する。まず、ステアリン
グホイール12を回転させていくとハンドル角センサ13に
より検出されるステアリングホイール12の操舵角度、つ
まりハンドル角Θが検出される。そして、このハンドル
角Θはコントローラ15において1/ρ（ここで、ρはギア
比である。）されて前輪の実舵角δｆが求められる。そ
して、この前輪の実舵角δｆに が掛算されてδｒが算出される。ここで、この演算が行
われる際に車速センサ14で検出される車速Ｕが参照され
る。このようにして操舵すべき後輪の舵角δｒが求めら
れたわけであるが、この制御はコントローラ15が制御弁
機構16のバルブを開閉制御し、油圧シリンダ９に送込む
油圧を制御することにより行われる。
１図及び第３図に基づいて説明する。まず、ステアリン
グホイール12を回転させていくとハンドル角センサ13に
より検出されるステアリングホイール12の操舵角度、つ
まりハンドル角Θが検出される。そして、このハンドル
角Θはコントローラ15において1/ρ（ここで、ρはギア
比である。）されて前輪の実舵角δｆが求められる。そ
して、この前輪の実舵角δｆに が掛算されてδｒが算出される。ここで、この演算が行
われる際に車速センサ14で検出される車速Ｕが参照され
る。このようにして操舵すべき後輪の舵角δｒが求めら
れたわけであるが、この制御はコントローラ15が制御弁
機構16のバルブを開閉制御し、油圧シリンダ９に送込む
油圧を制御することにより行われる。
［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、定常旋回時だけで
なく旋回過渡時をも含めて恒常的に重心スリップ角０を
達成することができるため、ハンドル操舵時の横加速度
及びヨーの応答性が大幅に向上し、車線変更、緊急回避
等の車両の操縦性を向上させることができる後輪操舵装
置を提供することができる。
なく旋回過渡時をも含めて恒常的に重心スリップ角０を
達成することができるため、ハンドル操舵時の横加速度
及びヨーの応答性が大幅に向上し、車線変更、緊急回避
等の車両の操縦性を向上させることができる後輪操舵装
置を提供することができる。
第１図は本考案の一実施例に係わる後輪操舵装置の全体
的な構成図、第２図は車両の運動方程式に関する物理量
を示す図、第３図は本考案に係わるシステム構成図であ
る。 ３……車体、９……油圧シリンダ、13……ハンドル角セ
ンサ、15……コントローラ、16……制御弁機構。
的な構成図、第２図は車両の運動方程式に関する物理量
を示す図、第３図は本考案に係わるシステム構成図であ
る。 ３……車体、９……油圧シリンダ、13……ハンドル角セ
ンサ、15……コントローラ、16……制御弁機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊藤 洋治 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (56)参考文献 特開 昭57−11173（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】前輪の操舵角に応じて後輪を操舵する後輪
操舵装置において、 前輪の操舵角δｆを検出する前輪操舵角検出手段と、 車速Ｕを検出する車速検出手段と、 後輪を操舵する後輪操舵手段と、 上記前輪操舵角検出手段と上記車速検出手段の検出出力
に基づき後輪蛇角δｒが、 Ｓはラプラス演算子、ａは車両の重心と前輪車軸との距
離、 ｂは車両の重心と後輪車軸との距離、Ｍは車重、 Cfは前輪の等価コーナリングパワー、 Crは後輪の等価コーナリングパワー、 Ｉは車両のヨーイング慣性モーメント、ｌはホイールベ
ース） となるよう上記後輪操舵手段の作動を制御する制御手段
とを具備したことを特徴とする後輪操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985116640U JPH0719951Y2 (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 後輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985116640U JPH0719951Y2 (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 後輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223773U JPS6223773U (ja) | 1987-02-13 |
| JPH0719951Y2 true JPH0719951Y2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=31001421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985116640U Expired - Lifetime JPH0719951Y2 (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | 後輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719951Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2557961B2 (ja) * | 1988-10-08 | 1996-11-27 | 日産自動車株式会社 | 後輪舵角制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5787759A (en) * | 1980-11-18 | 1982-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | Method of steering vehicle |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP1985116640U patent/JPH0719951Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6223773U (ja) | 1987-02-13 |
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