JPH0752818A - 四輪操舵車の後輪操舵制御装置 - Google Patents

四輪操舵車の後輪操舵制御装置

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JPH0752818A
JPH0752818A JP20781593A JP20781593A JPH0752818A JP H0752818 A JPH0752818 A JP H0752818A JP 20781593 A JP20781593 A JP 20781593A JP 20781593 A JP20781593 A JP 20781593A JP H0752818 A JPH0752818 A JP H0752818A
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JP
Japan
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rear wheel
steering
vehicle
toe
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP20781593A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Ogiso
聡 小木曽
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回時における車両の制動安定性及び制動時
における車両のステアリング特性を向上させる。 【構成】 マイクロコンピュータは、後輪の各サスペン
ション機構の上下方向の変位量S1,S2、車両の前後加
速度Gx及び横加速度Gyを入力し(ステップ102)、
車体のロール(車輪のバウンド及びリバウンド)及び制
動による後輪のトーイン量の変化分δ1,δ2を変位量S
1,S2及び前後加速度Gx に基づいて計算する(ステッ
プ104〜114)。次に、前記変化分δ1,δ2、横加
速度Gy 及び最大横加速度を表す正の定数αを用いて、
旋回内外輪の影響度を考慮した後輪のトーイン量の変化
に対する補償舵角δr*=(δ1+δ2)/2+Gy・(δ1−δ
2)/2・α を計算するとともに(ステップ116)、後
輪を補償舵角δr*に操舵して(ステップ118)、制動
時のロールステアの影響を打ち消す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、後輪操舵機構を電気的
に制御して後輪を操舵する四輪操舵車の後輪操舵制御装
置に係り、特に車体のロール及び車両の制動に伴うステ
アリング特性の変化を補償するように後輪を操舵制御す
る四輪操舵車の後輪操舵制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば特
開昭60−163768号公報に示されているように、
左右後輪用の各サスペンション機構の上下方向の各変位
量をそれぞれ検出し、これらの各変位量に応じて後輪を
操舵制御することにより、車体のロールに伴うステアリ
ング特性の変化を打ち消すようにしたものはある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、左右後輪用の各サスペンション機構の上
下方向の各変位量しか考慮していないので、制動時にお
ける前後コンプライアンスを伴うロールステアを良好に
打ち消すことができない。本発明は上記問題に対処する
ためになされたもので、制動時の車体のロールに関係し
たステアリング特性の変化を補償するようにした四輪操
舵車の後輪操舵制御装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、電気的に制御されて後輪
を操舵可能な後輪操舵機構を備えた四輪操舵車におい
て、左右後輪用の各サスペンション機構の上下方向の各
変位量をそれぞれ検出する一対のストロークセンサと、
車両の前後加速度を検出する加速度センサと、ストロー
クセンサにより検出された各変位量及び加速度センサに
より検出された前後加速度に基づいて車体のロール及び
車両の前後加速度に依存する左右後輪のトーイン量の変
化分を補償する補償舵角を演算する演算手段と、前記補
償舵角に対応した電気制御信号を後輪操舵機構に出力し
て左右後輪を前記補償舵角だけ操舵制御する操舵制御手
段とを備えたことにある。
【0005】
【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、演算手段が、ストロークセンサにより検出され
た左右後輪用の各サスペンション機構の上下方向の各変
位量と、加速度センサにより検出された車両の前後加速
度とに基づいて、車体のロール及び車両の前後加速度に
依存する左右後輪のトーイン量の変化分を補償する補償
舵角を演算し、操舵制御手段がこの補償舵角に対応した
電気制御信号を後輪操舵機構に出力して左右後輪を補償
舵角だけ操舵制御する。したがって、車体のロール及び
車両の前後加速度に依存する左右後輪のトーイン量の変
化分が補償されて、制動時における車体のロールに伴う
ステアリング特性の変化が良好に打ち消されて、旋回時
における車両の制動安定性及び制動時における車両のス
テアリング特性が良好になる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図1は同実施例に係る四輪操舵車の全体を概略
的に示している。この四輪操舵車は、左右前輪FW1,
FW2を操舵する前輪操舵機構10と、左右後輪RW
1,RW2を操舵する後輪操舵機構20と、後輪操舵機
構20を電気的に制御する電気制御装置30とを備えて
いる。
【0007】前輪操舵機構10は回動操作により左右前
輪FW1,FW2を操舵する操舵ハンドル11を備え、
同ハンドル11は操舵軸12の上端に固定されている。
操舵軸12の下端部はステアリングギヤボックス13内
にてラックバー14に噛合している。ラックバー14は
ステアリングギヤボックス13内にて軸方向に変位可能
に支持されるとともに、両端にてタイロッド15a,1
5b及びナックルアーム16a,16bを介して左右前
輪FW1,FW2を操舵可能に連結している。
【0008】後輪操舵機構20は後輪を操舵するために
電気的に制御されるアクチュエータとしての電動モータ
21を備えている。電動モータ21の回転軸はステアリ
ングギヤボックス22内にて減速機構を介して軸方向に
変位可能に支持されたリレーロッド23に接続されてお
り、同ロッド23は同モータ21の回転に応じて軸方向
に変位する。リレーロッド23の両端は、図1,2に示
すように、左右後輪RW1,RW2に固定されたハブキ
ャリア24a,24bにタイロッド25a,25bを介
して接続されていて、同ロッド23の軸方向の変位によ
り左右後輪RW1,RW2が操舵されるようになってい
る。ハブキャリア24a,24bはアッパアーム26
a,26b及びロアアーム27a,27bにより変位可
能に車体に支持されている。ただし、ハブキャリア24
a、アッパアーム26a及びロアアーム27aは図示し
てない。
【0009】電気制御装置30はストロークセンサ3
1,32、前後加速度センサ33、横加速度センサ3
4、後輪舵角センサ35及びマイクロコンピュータ36
を備えている。ストロークセンサ31,32は左右後輪
RW1,RW2のバウンド及びリバウンドにそれぞれ対
応した各後輪RW1,RW2用のサスペンション機構の
上下方向の各変位量S1,S2(車体側部位が基準位置に
あるとき「0」となり、車体側部位が基準位置から下方
又は上方へ移動したときそれぞれ正又は負となる)をそ
れぞれ検出して、同変位量S1,S2を表す検出信号をそ
れぞれ出力する。前後加速度センサ33は車両の前後加
速度Gx (車両の加速時に正となり、車両の減速時に負
となる)を検出して、同加速度Gx を表す検出信号を出
力する。横加速度センサ34は車両の横加速度Gy (左
方向を正とし、右方向を負とする)を検出して、同加速
度Gy を表す検出信号を出力する。後輪舵角センサ35
は後輪舵角δr (左方向を正とし、右方向を負とする)
を検出して、同舵角δr を表す検出信号を出力する。マ
イクロコンピュータ36はCPU、ROM、RAM、I
/O、タイマなどからなり、ROM内に記憶された図3
のフローチャートに対応したプログラムの実行により、
各センサ31〜35から各検出信号を入力して、駆動回
路37に左右後輪RW1,RW2の操舵を制御するため
の制御信号を出力する。駆動回路37はこの制御信号に
基づいて電動モータ21を駆動して左右後輪RW1,R
W2を操舵する。
【0010】また、マイクロコンピュータ36のROM
内には、サスペンション機構の変位量S1,S2及び制動
力(負の前後加速度Gx)に応じて変化する左右後輪R
W1,RW2のトーイン量(図4参照)がマップの形で
記憶されている。このトーンイン量の変化について、右
後輪RW2を例にして説明する。右後輪RW2に制動力
Fが付与されると、図5(A)の右後輪RW2の側面視に
て示すように、ハブキャリア24bがθだけ回転してタ
イロッド25bのハブキャリア24bへの取り付け点O
1 は位置O1'まで変位する。一方、右後輪RW2に制動
力が付与されないで、サスペンション機構の車体側部位
が下方に距離Lだけ変位したとすると(右後輪RW2が
距離Lだけバウンドしたとすると)、図5(B)の右後輪
RW2の背面視にて示すように、取り付け点O1は位置
O2まで変位する。また、この場合、前述のように右後
輪RW2に制動力が付与されていれば、取り付け点O1
は位置O2'まで変位する。このことは、ハブキャリア2
4bの車軸に対する後方部位を距離eだけ内側に引っ張
ることを意味し、すなわち右後輪RW2のトーイン量を
減少させる(右後輪RW2をトーアウト側へ操舵する)
ことを意味する。そして、このトーイン量の減少分は、
サスペンション機構の車体側部位の下方への変位量が大
きくなるにしたがって(車輪のバウンド量が大きくなる
にしたがって)、大きくなるとともに、車輪に対する制
動力が大きくなるにしたがって大きくなる。また、逆
に、サスペンション機構の車体側部位が上方に変位する
と(右後輪RW2がリバウンドしたとすると)、右後輪
RW1のトーイン量が増加するとともに、この増加分は
右後輪RW2に対する制動力が大きくなるにしたがって
大きくなる。図4は、このようなサスペンション機構の
変位と制動力に依存したトーイン量の変化特性を示して
いる。
【0011】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。イグニッションスイッチ(図示しない)の
オン操作により、マイクロコンピュータ36は図3のス
テップ100〜120からなる処理を所定時間毎に繰り
返し実行する。ステップ100によるプログラムの開始
後、ステップ102にて、各センサ31〜35からサス
ペンション機構の変位量S1,S2、前後加速度Gx 、横
加速度Gy 及び後輪舵角δr を表す各検出信号を入力す
る。
【0012】次に、ステップ104にてROM内のマッ
プを参照して変位量S1 に対応したトーイン量を右側基
準トーイン量Aとして決定し、ステップ106にて同じ
くROM内のマップを参照して変位量S1 及び前後加速
度Gx に対応したトーイン量を右側変化トーイン量Bと
して決定する。この右側変化トーイン量Bの決定におい
ては、前後加速度Gx が負の場合(右後輪RW2に制動
力が付与されている場合)のみ、その絶対値の大きさに
応じて変化トーイン量Bは基準トーイン量Aとは異なる
値に決定される。一方、それ以外の場合には、変化トー
イン量Bは基準トーイン量Aと同じ値に決定される。前
記ステップ104,106の処理後、ステップ108,
110にて、前記と同様にして、変位量S2 及び前後加
速度Gxに基づいて左側基準トーイン量C及び左側変化
トーイン量Dが決定される。次に、ステップ112,1
14にて、下記数1,2の演算の実行により、右側及び
左側トーイン量の各変化分δ1,δ2を計算する。
【0013】
【数1】δ1=A−B
【0014】
【数2】δ2=D−C ここで、注意すべき点は、右側トーイン量の変化分δ1
の計算においては基準トーイン量Aから変化トーイン量
Bを減算し、左側トーイン量の変化分δ2 の計算におい
ては変化トーイン量Dから基準トーイン量Cを減算した
ことである。すなわち、車両が左旋回中に制動された場
合には、右後輪RW2用のサスペンションの車体側部位
が下方へ変位(右後輪RW2がバウンド)するととも
に、左後輪RW1用のサスペンションの車体側部位が上
方へ変位(右後輪RW2がリバウンド)するので、前記
計算した両変化分δ1,δ2は共に正になっていることで
ある。逆に、車両が右旋回中に制動された場合には、前
記計算した両変化分δ1,δ2は共に負になっていること
である。
【0015】前記ステップ112,114の処理後、ス
テップ116にて下記数3の演算の実行により補償舵角
δr*を計算する。
【0016】
【数3】 δr*=(δ1+δ2)/2+Gy・(δ1−δ2)/2・α ただし、前記数3中のαは車両の最大の横加速度を表す
正の定数である。前記数3の物理的な意味について説明
しておく。車両の左旋回の程度が急になるにしたがって
横加速度Gy は「0」から正の大きな値である最大横加
速度αまで変化し、また車両の右旋回の程度が急になる
にしたがって横加速度Gy は「0」から負の大きな値で
ある最大横加速度−αまで変化する。したがって、車両
の左旋回及び右旋回の程度が急でなくて左右後輪RW
1,RW2の路面に対する摩擦力が共に大きい場合に
は、補償舵角δr*は、(δ1+δ2)/2に近い値すなわち
左右後輪RW1,RW2の両トーイン量の変化分δ1,
δ2にほぼ等分に依存した値となる。一方、車両の左旋
回の程度が急であって旋回外輪である右後輪RW2の路
面に対する摩擦力が旋回内輪である左後輪RW1の路面
に対する摩擦力に比べて大きくなると、補償舵角δr*は
右後輪RW2のトーイン量の変化分δ1 のみに依存した
値に近づく。また、車両の右旋回の程度が急であって旋
回外輪である左後輪RW1の路面に対する摩擦力が旋回
内輪である右後輪RW2の路面に対する摩擦力に比べて
大きくなると、補償舵角δr*は左後輪RW1のトーイン
量の変化分δ2のみに依存した値に近づく。これによ
り、補償舵角δr*には、車両の旋回中の内外輪のトーイ
ン量の変化が車両のステアリング特性に与える影響が考
慮される。
【0017】前記ステップ116の処理後、マイクロコ
ンピュータ36は、ステップ118にて前記計算した補
償舵角δr*と前記検出した後輪舵角δrとの偏差δr*−
δrを表す制御信号を駆動回路37に出力する。駆動回
路37は前記制御信号に対応した駆動電流を電動モータ
21に供給して同モータ21の回転を制御し、電動モー
タ21を前記偏差δr*−δr に対応した角度だけ回転さ
せる。電動モータ21の回転はリレーロッド23に伝達
されて、同ロッド23は前記回転に応じて軸方向に変位
する。このリレーロッド23の軸方向の変位はタイロッ
ド25a,25bを介してハブキャリア24a,24b
に伝達されて、左右後輪RW1,RW2が補償舵角δr*
だけ操舵される。
【0018】このような左右後輪RW1,RW2の操舵
制御により、車両が左旋回中に制動された場合には、左
右後輪RW1,RW2のトーイン量の両変化分δ1,δ2
は前述のように共に正であるので、同後輪RW1,RW
2は左方向に補償舵角δr*分だけ補正操舵される。これ
により、左旋回中の車両が制動された場合に、右後輪R
W2のトーイン量が減少しかつ左後輪RW1のトーイン
量が増加したことによる左右後輪RW1,RW2の右傾
向のロールステアが補正される。一方、車両が右旋回中
に制動された場合には、左右後輪RW1,RW2のトー
イン量の両変化分δ1,δ2は前述のように共に負である
ので、同後輪RW1,RW2は右方向に補償舵角δr*分
だけ補正操舵される。これにより、右旋回中の車両が制
動された場合に、左後輪RW1のトーイン量が減少しか
つ右後輪RW2のトーイン量が増加したことによる左右
後輪RW1,RW2の左傾向のロールステアが補正され
る。したがって、車両の旋回時における制動安定性が良
好になるとともに、車両の制動時におけるステアリング
特性が良好になる。
【0019】なお、上記実施例においては、サスペンシ
ョン機構の上下方向の変位量及び車両の制動に起因した
左右後輪RW1,RW2のトーイン量の変化分δ1,δ2
のみについて考慮したが、前記左右後輪RW1,RW2
と同様な左右前輪FW1,FW2に関するトーイン量の
変化分をも考慮して左右後輪RW1,RW2を補正操舵
するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す車両の全体概略図で
ある。
【図2】 図1の右後輪のサスペンション機構を概略的
に示す斜視図である。
【図3】 図1のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムに対応したフローチャートである。
【図4】 サスペンション機構の上下方向の変位量及び
車両の制動に対する後輪のトーイン量の変化特性を示す
グラフである。
【図5】 (A)は制動力の付与された状態を示す後輪部
分の側面図であり、(B)は制動力が付与されるとともに
サスペンション装置が上下動した状態を示す後輪部分の
背面図である。
【符号の説明】
FW1,FW2…前輪、RW1,RW2…後輪、10…
前輪操舵機構、20…後輪操舵機構、21…電動モー
タ、23…リレーロッド、24a,24b…ハブキャリ
ア、25a,25b…タイロッド、30…電気制御装
置、31,32…ストロークセンサ、33…前後加速度
センサ、34…横加速度センサ、35…後輪舵角セン
サ、36…マイクロコンピュータ、37…駆動回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的に制御されて後輪を操舵可能な後
    輪操舵機構を備えた四輪操舵車において、 左右後輪用の各サスペンション機構の上下方向の各変位
    量をそれぞれ検出する一対のストロークセンサと、 車両の前後加速度を検出する加速度センサと、 前記ストロークセンサにより検出された各変位量及び前
    記加速度センサにより検出された前後加速度に基づいて
    車体のロール及び車両の前後加速度に依存する左右後輪
    のトーイン量の変化分を補償する補償舵角を演算する演
    算手段と、 前記補償舵角に対応した電気制御信号を前記後輪操舵機
    構に出力して左右後輪を前記補償舵角だけ操舵制御する
    操舵制御手段とを備えたことを特徴とする四輪操舵車の
    後輪操舵制御装置。
JP20781593A 1993-08-23 1993-08-23 四輪操舵車の後輪操舵制御装置 Pending JPH0752818A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007331626A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Toyota Motor Corp 車両の操舵装置
WO2009069242A1 (ja) * 2007-11-26 2009-06-04 Honda Motor Co., Ltd. 後輪操舵車両

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