JPS60193773A - 車両の前後輪操舵装置 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は四輪自動車等の車両の前後輪操舵装置に関する
。

（従来技術） 本出願人は既に前輪の転舵のみならず後輪をも転舵し、
特に車両が一定の車速以上、つまり高速走行時に於て後
輪を前輪と同位相方向へ転舵し。

車両の操縦応答性を飛躍的に向上させ得るようにした車
両の操舵装置（特開昭５６−５２７０号。

特願昭５７−１３４８８８号等）を種々提案している。

ところで、このような車両の操舵装置に於ては高速走行
時に運転者がステアリングハンドルを操舵した場合、前
輪及び後輪が同時に同方向へ転舵される。この為前後輪
のタイヤに同時に横すベリ角、つまり同時に横力が発生
するためハンドルを操舵した直後である旋回初期には車
体のヨ一方向の回転運動に加え、車体の横方向の並進運
動を伴うことになる。

この並進運動は当該回転運動がそれ程大きくならない旋
回初期にはかなり顕著となって現れる。

しかし、当該回転運動がある程度大きくなる旋回後半で
は車体に働く遠心力が大きくなり、これが前後輪のタイ
ヤに生ずる前記横力と釣合うため旋回走行が定常状態に
近くなると並進運動は小さくなる。つまり、第３図の如
きカーブ（Ｌ）を旋回走行する場合、車両（Ｃ）は旋回
初期では斜め前方（ハンドル操舵方向）へ向う並進運動
が大きく生じ、この後に回転運動を伴う旋回を始めるこ
とになり走行連動のモードが円滑に行われなくなる。

この走行軌跡を点線　（ｘｉ）で示す、なお実線（Ｘ２
）は正規（前輪操舵のみの場合）の走行軌跡を示す、こ
のことは換言すると前後輪が同位相方向に転舵されてい
る旋回状態では車両の位置制御についての応答性は良い
が姿勢（向き）制御に対しての減衰（収まり）は良好に
行われないことを意味する。

一方、これを改善するには、例えば前車軸に対する後車
軸のロール剛性を高めたり、或いはホイールベースを短
くする等の公知の技術によって旋回初期から回転運動を
大きくすれば良いが、これでは当該回転運動が旋回後半
まで続くことになり旋回後半では車体の尻振りが太きく
なる不具合を生ずる。

（発明の目的） 本発明の目的は車両の旋回性能を向上すべくこの種車両
の前後輪転舵装置の改良を図ったもので、車両の旋回初
期には回転運動を大きくし、他方旋回後半には回転運動
を小さく、つまり回転連動を適度に減衰させることによ
り旋回走行時の運動モードが円滑に行われるようにした
車両の前後輪操舵装置を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は斯かる目的を達成すべく特に後輪を一定の車速
以上で前輪の転舵角に略比例し且つ前輪と同位相方向へ
転舵せしめる後輪操舵系を備える車両の前後輪操舵装置
に適用し、その主要構成とするところは、車両のヨー角
加速度又はヨー角速度を検出するヨ一方向運動検出手段
と、この検出手段からの検出結果によってヨー角加速度
又はヨー角速度に略比例した所定の後輪転舵補正情報を
得る演算手段と、この後輪転舵補正情報を前記後輪操舵
系の後輪転舵制御情報に加える加算手段とを具備し、前
記回転運動を車両に発生するヨー角加速度又はヨー角速
度として検出し、この大きさに対応して旋回後半に回転
運動を減衰させるようにしたことを特徴とする。

（実施例） 以下には本発明をさらに具体化した好適な実施例を挙げ
図面を参照して詳述する。

図面に於て、第１図は本発明に係る前後輪操舵装置を装
備した車両の基本構造を示す模式的平面図である。先ず
、本発明を明確にするため同図にノ１（づき車両の前後
輪操舵装置の全体的概略構成について説明する。

図中符合（１）はステアリングハンドルで、このハンド
ル（１）のステアリング軸（２）は前輪側ギヤボックス
（３）に内装した例えばラック及ピニオン方式によるス
テアリングギヤ機構に接続し、ハンドル（１）の操舵回
動をタイロッド（４）の車体幅方向への運動に変換する
。このタイロッド（４）の両端部は前輪（５）、（５）
を支持するナックルアーム（ｆｉ）、（６）に連結し、
以ってハンドル（１）の操舵は前輪（５）、（５）を転
舵せしめる。

他方、（７）は後輪側ギヤボックスであり、このギヤボ
クス（７）に内装した例えばラック及ピニオン方式によ
るリヤギヤ機構には増幅回路、駆動モータ等からなる後
輪操舵サーボアクチェータ（８）を伝達軸（８ａ）を介
して接続する。ギヤボックス（７）にはこれに貫通し、
伝達軸（８ａ）の回転によって車幅方向へ移動するタイ
ロッド（９）が設けられ、このタイロッド（９）の両端
にはナックルアーム（１０）、（１０）を回動自在に連
結する。ナックルアーム（１０）、（ｉｏ）は後輪（１
１）、（１１）を支持し、以って、前記前輪側の転舵と
同様に伝・一連軸（８ａ）の回転によって後輪（１１）
、（１１）を所要の方向へ転舵せしめる。

一方、車両には車載コンピュータ（１２）を搭載し、こ
のコンピュータ（１２）を前記アクチェータ（８）へ接
続することにより、コンピュータ（１２）　（７）出力
でアクチェータ（８）を制御する。コンピュータ（１２
）の入力データとしては各種センサから得る車両の走行
状態を示すデータが用いられ、例えば前輪（５）の転舵
角を検出する前輪転舵角センサ（１４）、車速を検出す
る車速センサ（１５）から夫々得る前輪転舵角データ及
び車速データをコンピュータ（１２）へ入力し、これら
各データによって演算処理した後輪転舵１ｉ制御情報を
得、これにより例えば後輪を高速走行時には前輪に対し
同位相方向へ、又低速走行時には逆位相方向へ夫々前輪
転舵角に略比例して転舵せしめる。

次に、第１図及びｗＳ２図を参照し本発明の要部の構成
及び機能について具体的に説明する。なお、第２図は本
発明の要部である後輪操舵のための情報処理系の機能ブ
ロック図である。

先ず、要部の構成及び各部の機能を述べる。本発明に於
て、コンピュータ（１２）には前記した前輪転舵角セン
サ（１４）、車速センサ（１５）をはじめ車両のヨ一方
向の回転加速度を検出するヨー角加速度センサ（１６）
を接続する。前輪転舵角センサ（１４）から得る転舵角
データを（δｆ）、センサ（１５）からの車速データを
（ｕ）とすれば各データはコンピュータ　（１２）に入
力し、転舵角データ（δｒ）は第１演習処理（イ）によ
って、この転舵角データ　（δｆ）に略比例した前記後
輪転舵制御情報（δ１）を得る。つまり、メモリ（ロ）
内の記憶データによって比例定数（ｋｌ）が与えられ、
第１演算処理（イ）は δ１　＝ｋ　１　・　δｆ　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　■となる。なお、第１演算処理（
イ）には必要により車速データ（Ｕ）が与えられ、この
車速データ（ｕ）に対応して複数の比例定数（ｋｌ）か
ら大きさが選択される。

一方、車速データ（ｕ）及び転舵角データ　（δｆ）は
ヨー角加速度（ト）の算出のための演算処理（ホ）され
る。つまり、ヨー角加速度（１）は（Ｕ）及び　（δｆ
）の関数としてめられるからメモリ（ロ）内のデータに
よって算出される。このヨー角加速度データ（ｉ）は第
２演算処理（ハ）によって、このヨー角加速度に略比例
した後輪転舵補正情報（δ２）を得る。つまり、メモリ
（ロ）内の記憶データによって比例定数（ｋ２）が与え
られ、第２演算処理は δ２＝に２・ン　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・　■となる。なお、比例定数（ｋ２）は
予め固定された大きさでもよいし、又必要により走行条
件等によって選択できるようにしてもよい。また、ヨー
角加速度（１）はコンピュータによる演算処理によって
めたが、直接ヨー角加速度を検出するジャイロセンサ、
又はガスレイトセンサ等を用いてもよい。さらにまた、
第２演算処理（ハ）には車速データ（ｕ）が付与され、
一定車速以上に於てのみ、前記補正情報（δ２）が生成
されるようにする。

そして、各情報（δｌ）及び（δ２）は加算処理（ニ）
され最終転舵情報（δ）を得る。つまり、δ＝δ１＋δ
２　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　■
となり、この最終転舵情報（δ）はコンピュータ（１２
）から出力し、前記したアクチェータ（８）へ供給され
る。

次に、斯かる電気的後輪操舵系の全体的機能を述べると
、＋３式の如く最終転舵情報（δ）は（δ２）、つまり
ヨー角加速度データ（ｒ）が大きくなる程当該情報（δ
）は大きくなる。このことは旋回後半でヨー角加速度が
大きくなると、より後輪は前輪に対し同位相方向側へ大
きく転舵されることを意味し、旋回初期に於て車両の回
転運動が大きくなるように後輪転舵が制御されていても
、旋回後半では回転運動がヨー角加速度に対応して減衰
されることになる。なお、この減衰の大きさ−は前記比
例定数（ｋ２）の大きさの設定により最適な旋回運動モ
ードが得られるようにする。また、実施例ではヨー角加
速度を算出することによって補正情報を得たがヨー角加
速度の代わりにヨー角速度を算出することによって同様
に処理し当該補止情報を１１１てもよい。

以上、コンピュータ（１２）における各処理は予めメモ
リに記憶された制御プログランム（ソフトウェア）に従
って実行される。また１図面においてコンピュータ（１
２）を機能させる人出力インタフェース等の付属装置類
は省略しである。なお、コンピュータ（１２）の代わり
に同機１指を有する電気的回路でもよいし、或いは機械
的な構成、例えば−前輪側と後輪側をリンク部材で接続
したり、油圧シリンター）を利用し同様の１能を千１加
することによって構成してもよい。

また、コンピュータ（１２）において設定される比例定
数（ｋｌ）、（ｋ２）は所定の変数に対応した関数とし
ても適用することができる。

（発明の効果） このように、本発明に係る車両の前後輪操舵装置は後輪
を少なくとも一定の車速以上で前輪の転舵角に略比例し
１つ前輪と同位相方向へ転舵せしめる後輪操舵系を備え
るものにおいて、後輪の転舵をヨー角加速度又はヨー角
速度によって制御することにより、車両の旋回初期には
回転運動を大きくし、他方旋回後半には回転運動を適度
に減衰させることができるため、旋回走行時の運動モー
ドが円滑に行われ、高速走行時の操縦応答性等の旋回性
能を飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

ｆｆ１１図は本発明に係る前後輪操舵装置を装備した車
両の基本構造を示す校式的平面図、第２図は本発明の要
部である後輪操舵のための情報処理系の機能ブロック【
Δ、第３図は従来技術における不具合の説明図である。 尚図面中、（１２）は車載コンピュータ、（１４）は前
輪転舵角センサ、（１５）は車速センサ、（イ）は第１
演算処理、（ロ）はメモリ、（ハ）は第２演算処理、（
ニ）は加算処理、（ホ）は演算処理、（δｌ）は後輪転
舵制御情報、　（δ２）は後輪転舵補正情報、　（δ）
は最終転舵情報である。 特許出願人　本田技研工業株式会社 代理人　ブｆ理士　下　１）　容一部 間　弁理士　大　橋　邦　産 量　弁理士　小　山　有

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 後輪を少なくとも一定の車速以上で前輪の転舵角に略比
   例し且つ前輪と同位相方向へ転舵せしめる後輪操舵系を
   備える車両の前後輪操舵装置において、次の手段を具備
   することを特徴とする車両の前後輪操舵装置。 （イ）車両のヨー角加速度又はヨー角速度を検出するヨ
   一方向運動検出手段、 （ロ）前記検出手段からの検出データによってヨー角加
   速度又はヨー角速度に略比例した所定の後輪転舵・補正
   情報を得る演算手段、 （ハ）一定車速以上のとき前記後輪転舵補正情報を前記
   後輪操舵系における後輪転舵ｆｌｉｌｌｌ情報に加える
   加算手段。