JPS59143772A - 進路角制御自動車 - Google Patents

進路角制御自動車

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Publication number
JPS59143772A
JPS59143772A JP1726883A JP1726883A JPS59143772A JP S59143772 A JPS59143772 A JP S59143772A JP 1726883 A JP1726883 A JP 1726883A JP 1726883 A JP1726883 A JP 1726883A JP S59143772 A JPS59143772 A JP S59143772A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
angle
signal
wheel
driver
Prior art date
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Pending
Application number
JP1726883A
Other languages
English (en)
Inventor
Norimichi Kasegawa
加瀬川 憲道
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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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP1726883A priority Critical patent/JPS59143772A/ja
Publication of JPS59143772A publication Critical patent/JPS59143772A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車の舵取装置について、運転者が操作す
るステアリ8ングホイールと操舵される車輪とを機械的
に連結せず、電気的制御回路から出力される信号でアク
チュエータを制御し、このアクチュエータによって車輪
を操舵するようにした進路角制御自動車に関するもので
ある。
〔従来技術〕
従来の自動車の舵取装置は、ステアリングホイールを運
転者が操作する事によシ、それと機械的に連結された前
車輪がステアリングホイールの回転角で決定される角度
だけ操舵される構造になっており、それによって自動車
がどのような旋回半径の旋回をするか、まだ旋回コース
に対してとのよ、うな車体の方向を持ちながら旋回する
かはその自動車のタイヤ特性、ホイールペース長、重心
位置などによって決められる。したがって、車両運動の
自由度が少ないこと、またその時の自動車の搭載状態、
走行速度、旋回半径などで運動の特性が変化してしまう
ので、運転者は経験による勘や車両の微妙な運動を察知
してステアリングホイールを修正操舵する必要があり、
未熟練者や違う車両へ乗り換えだばかりの運転者は、意
のままの旋回コースや、進路角をとることがM16 L
いなどの欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的はかかる欠点を解消すべく、ステアリング
ホイールを、運転者の意志である旋回の曲率及び車体の
進路角を決める前後車軸位置での車体槽すべり角を電気
信号に変える装置とし、車両前後車輪を・臂ワーアクチ
ュエータを持った制御装置により制御しながら操舵する
ことにより、その指令信号通勺の前後車位置横すべり角
を達成し、より運転者の意志に近い車両運動を可能なら
しめることを狙った進路角制御自動車を提供するもので
ある。
〔発明の構成〕
このような目的を達成するだめに、本発明は、自動車の
ある注目点での自動車の車体前後方向と該注目点の速度
の方向とのなす対地様すべり角の大きさを、運転者の操
作によって信号に変える信号発生装置と、所望の対地様
すべり角を自動車が発生するに必要な前車輪、後車輪の
ステア角を計算し出力する計算処理装置と、実際の自動
車の前記注目点での対地様すべり角を検出する横すベシ
角検出装置と、前記信号発生装置の出力を入力信号とし
、前記機すペシ角検出装置出力信号をフィードバック信
号として各車輪を操舵させる制御装置とから成る構造と
したものである。
以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する
〔発明の実施例〕
第1図は四輪操舵による場合の本発明実施例の原理図で
ある。第1図において、符号1.2はステアリングホイ
ールであって、左右に分割されており、該各ステアリン
グホイールの回転軸となるステアリングシャフト3.4
は、第2図に示すごとく、ステアリングホイール1.2
に近い部分を除いて四角形の断面を有しておシ、かつそ
の−面を互いに密着させているので一体に回転するよう
構成されている。また、該ステアリングシャフト3.4
にゆるいはめ合いで嵌合し、かつ第1図に示ス軸受10
により支持されるシャフトガイド部5は、前記ステアリ
ングシャフト3.4と一体に回転はするが、前記ステア
リングシャフト3.4が軸方向に摺動することを許す構
造となっている。
そして、該シャフトガイド部5には磁気的に角度を刻ん
だフランジ部6が形成してあり、ピックアップ7により
非接触に回転角度が検出できるようになっている。また
、該シャフトガイド部5には空隙5aが設けられている
と共に、該空隙5a内には、前記ステアリングシャフト
3.4に磁気的に刻まれた、軸方向の位置を示す目盛を
検出するピックアラf8.9が埋め込まれており、前記
ステアリングシャフト3.4に相対している。そして、
該ビックアラf8.9によって検出された信号は、該シ
ャフトガイド部5の円周上に埋め込まれたスリップリン
グ(図示せず)とそれに接触するブラシ28.29によ
って取り出されるようになっている。かくして、運転者
が前記ステアリングホイール1.2を回転させ、かつ軸
方向に位置をずらした場合に取シ出される回転角度信号
30及び軸方向位置信号31.32の差は、それぞれ車
両前後中心線上の前軸位置での対地様すべり角(運転者
が希望する自動車のある注目点での自動車の車体前後方
向と該注目点の速度の方向とのなす角を称する。)、後
軸位置での対地様すベシ角に対応する指令信号として車
速センサ35によって検出される車速に応じて制御回路
11で処理され、該対地機ナベp角を実際に達成するた
めの前車輪、後車輪ステア角信号33.34が、該制御
回路11より前車輪用サーボ弁12及び後車輪用サーボ
弁13に出方される。
自動車の前車輪2o及び後車輪21はそれぞれステアリ
ングリンケージ1B、19に連結してお9、該ステアリ
ングリンク“−ソ18.19の近傍には油圧シリンダ1
4.15が配置されていて、それらのピストンロッド1
4a、15aはそれぞれ連結ロッド16.17を介して
、前記ステアリングリンケージ18.19を駆動するよ
う構成されている。而して、前記油圧サーボ弁12.1
3によって前記油圧シリンダ14.15が駆#/+−g
れると、前記ステアリングリンケージ18.19を介し
て前車輪20、後車輪21の偏角が、前記制御回路11
によって計算され、出力されたステア内分だけ操舵され
ることになる、尚、第1図で符号22は油圧ポンプ、2
3はこれを駆動する自動車のエンジン、24はリリーフ
弁、25はアキュームレータである。
かくして、自動車の前車輪20、後車輪21が操舵させ
られることによって生じる実際の前軸及び後軸位置での
対地様すベシ角は、車体の前軸及び後軸位置に取υ伺け
られた対地様すべり角センサ26.27によって検出さ
れ、それらの測定信号は前記制御回路11においてフィ
ードバック信号として指令信号である前記回転角度信号
3o及び軸方向位置信号31.32の差で表わされる前
軸、後軸位置での対地様すベシ角指令信号と比較され、
前記前車輪、後車輪ステア角信号33.34が修正され
る。今、とれらの信号の流れをブロック図で示すと第3
図のようになる。第3図で符号40は運転者の希望する
前軸、後軸位置での対地様すべり角指令値θf1、θr
i、41はステアリングシャフトの回転角と軸方向の相
対位置を検出することによって、前記対地様すべり角指
令値θfよ、θ0、を電気信号に変換する信号発生装置
、42は前軸、後軸位置対地様すべり角指令電気信号θ
fi、θri、43は該指令電気信号θ′f1、θ′0
、によって表わされる対地様すべり角を達成するに必要
な前車輪、後車輪ステア角を計算する計算処理装置、4
4は該計算処理装置43からの出力信号であって前車輪
、後車輪ステア角を指示する制御ア、クチュエータ入力
信号βfc、βrc、45は制御用のサーボ増幅器、サ
ー?弁、油圧シリンダなどを含む制御装置、46は油圧
制御により実際に作動された前車輪、後車輪ステア角β
f1βr147は車両の運動系、48は車両運動によっ
て実際に得られた前軸、後軸位置での対地様すべり角、
49は横すべり角検出装置50によって測定された前軸
、後軸位置対地様すべ9角の計測信号θ’fo、θ’r
である。
次に、前軸、後軸位置での対地様すべり角θfよ、θr
1を達成するための車両の前車輪、後車輪ステア角βf
、βrを計算する方法を説明する。第4図は車両の旋回
中の速度ベクトルvf、vrとタイヤの発生する横力の
ベクトルFf、Frを2輪車モデルで表わしたものであ
る。前軸、後軸位置A、 B点での瞬間の旋回半径Rf
、RrはA、B点での横すべり角θf、θ1と車両のホ
イールペースlにより 、  Rf=  71  CO
3θT’/ sin  (θf+ θr )、  Rr
 = 1cosθf/sln (θf十〇r)と表わさ
れる。また、A、B点での速度の大きさは車両前後方向
の速度の大きさをVとするとVf= y /cosθf
Xvr=■/(,03Or である。
またA、B点での横加速度はV12,7” Rf、 V
lj / Rrとなり、予め与えられているタイヤコー
ナリング・臂ワーの値CfCrより前車輪、後車輪タイ
ヤスリップ角δf1 δ、はδf=デf/Rf、Cf、
δr=v)/ Rr’ Crとなる。従って、必要な前
車輪、後車輪ステア角βf1β、は右切りをすべて正符
号として、 βf=δf十〇f=’5in(θf+θr〆(gCfC
O3θ1・ωS2θf+θ。
β、−δ、−θr =V ’stn (θf+θr )
 /II Crcosθf−cos2θ1−01となる
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る進路角制御自動車によ
れば、自動車の操舵に関して、運転者の意志に忠実でよ
り自由度の高い走行が可能となる。
また、横加速度の違いによる旋回特性の変化は自動的に
補償制御されるので、運転者は変化を気にせずに操舵す
ることができる。更に、操舵に熟練すれば急激なレーン
チェンジなどの事故回避性能が向上するという種々の効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は四輪操舵による場合の本発明実施例原理図、第
2図はステアリングシャフトガイド部の断面図、第3図
はシステムの信号の流れを示すブロック図、第4図は四
輪操舵の場合の車両の旋回中の速度ベクトル及び横力の
ベクトル、旋回中心を二輪車モデルで示す説明図である
。 20・・・前車輪、    21・・・後車輪、41・
・・信号発生装置、43・・・計算処理装置、45・・
・制御装置、 50・・・横すべり角検出装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 自動車のある注目点での自動車の車体前後方向と該注目
    点の速度の方向とのなす対地横すべり角の大きさを、運
    転者の操作によって信号に変える信号発生装置と、所望
    の対地横すベシ角を自動車が発生するに必要な前車輪、
    後車輪のステア角を計算し出力する計算処理装置と、実
    際の自動車の前記注目点での対地横すべり角を検出する
    横すべυ角検出装置と、前記信号発生装置の出力を入力
    信号とし、前記横すべり角検出装置出力信号をフィード
    バック信号として各車輪を操舵させる制御装置とで構成
    されて成ることを特徴とする進路角制御自動車。
JP1726883A 1983-02-04 1983-02-04 進路角制御自動車 Pending JPS59143772A (ja)

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JP1726883A JPS59143772A (ja) 1983-02-04 1983-02-04 進路角制御自動車

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JP1726883A JPS59143772A (ja) 1983-02-04 1983-02-04 進路角制御自動車

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JPS59143772A true JPS59143772A (ja) 1984-08-17

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ID=11939217

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JP1726883A Pending JPS59143772A (ja) 1983-02-04 1983-02-04 進路角制御自動車

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JP (1) JPS59143772A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60124572A (ja) * 1983-12-09 1985-07-03 Nippon Denso Co Ltd 車輌の操舵装置
JPS6127763A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Nissan Motor Co Ltd 車両の運動目標値設定装置
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