JPS6133746B2 - - Google Patents

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JPS6133746B2
JPS6133746B2 JP55084519A JP8451980A JPS6133746B2 JP S6133746 B2 JPS6133746 B2 JP S6133746B2 JP 55084519 A JP55084519 A JP 55084519A JP 8451980 A JP8451980 A JP 8451980A JP S6133746 B2 JPS6133746 B2 JP S6133746B2
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Japan
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vehicle
steering angle
wheels
steered
wheel steering
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JP55084519A
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Hideo Ito
Keiichiro Yabuta
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering 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
    • B62D7/15—Steering 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
    • B62D7/159—Steering 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D7/1581—Steering 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 comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles

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  • Mathematical Physics (AREA)
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二組の操舵可能な車輪を具える車両に
おいて、少なくとも一組の車輪を他の組の車輪の
操舵角に対して可変とする操舵方法に関するもの
である。
従来の４輪操舵車両の操舵方法としては、例え
ば、特開昭52―61024号公報に記載されたような
ものが知られている。この公報に記載の方法は、
前車輪と後車輪の操舵角の比を車両走行速度の関
数として変化させ、車輪が横すべりしない場合の
低速走行時、すなわち極微速走行時には旋回半径
を小さくするよう４輪操舵し、高速走行時には前
輪操舵を行なわせるよう車両走行速度により制御
するものである。
しかしながら、このような従来の車両の操舵方
法にあつては、旋回する際に、車両の重心点のま
わりに回転運動と横すべり方向の横すべり運動と
が生じ、これらの運動は車速により変わるが、特
に、横すべり運動によつて、 (1) 操縦者が意図した旋回方向の接線上に車両の
進行方向が向かないので、操舵中の操縦者が進
行方向を正確に予測し難い。
(2) 操縦者が体感する車両の横加速度が回転運動
と一致しないので操舵感が不自然である。
という操縦安定性の向上の上で不都合な問題点が
あつた。
この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、車両の車速、車軸に加わる荷
重および常時操舵する側の車輪の舵角等によつて
定まる車両の横すべり角を小さくする両車輪組間
の舵角比率を保つて常時操舵しない車輪を操舵
し、操縦安定性を向上させることにより上記問題
点を解決することを目的としている。
以下、本発明を図面につき説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図は第
１図を模式的に示すブロツク線図であつて、図
中、１はステアリングホイル、２はステテリング
コラム、３はギヤボツクス、４はピツトマンアー
ム、５はコネクテイングロツド、６はサイドロツ
ド、８はタイヤ、９はサスペンシヨンのストラツ
ト、１０はエンジン、１１はトランスミツシヨ
ン、１２はドライブシヤフト、１３はトランスミ
ツシヨン１１に取付けられた車速検出器、１４は
ステアリングギヤボツクス３に取付けられた前輪
操舵角検出器、１５はストラツト９の車体側結合
点に取付けられた荷重検出器を示す。
車速検出器１３、前輪操舵角検出器１４および
荷重検出器１５は指令回路１６に電気的に接続さ
れ、この指令回路１６をサーボアンプ１７に電気
的に接続してサーボバルブ１８を電気的に駆動す
るよう接続されている。サーボバルブ１８はエン
ジン１０により駆動される油圧ポンプ１９に接続
されてオイルタンク２０より圧送される油量を制
御する。
後輪のステアリングリンケージ２１にはアクチ
ユエータ２２が結合され、このアクチユエータ２
２はサーボアンプ１７の出力に応じサーボバルブ
１８により制御され、アクチユエータ２２の変位
によつて後輪の操舵角を変えるよう構成されてい
る。２３はアクチユエータ２１の変位を検出し操
舵角をフイードバツク制御するためのポテンシヨ
メータで、サーボアンプ１７に接続されている。
次に、第３図につき旋回中の車両の横すべりに
つき説明する。説明を理解し易くするために、車
両のロールを無視し、左右輪の荷重が等しい場合
とし、２輪車の２自由度モデルで表わすと、回転
方向のヨー運動と旋回回転半径方向の横すべり運
動とが存在する。
車両の質量をｍとし、第３図において、はホ
イールベース、ａは前輪と重心との間の距離、ｂ
は後輪と重心との間の距離、Cfは前輪タイヤの
コーナリングパワー、Crは後輪タイヤのコーナ
リングパワー、δｆは前輪舵角、ｋは前後輪舵角
比（後輪舵角／前輪舵角）、αfは前輪タイヤのス
リツプ角、αrは後輪タイヤのスリツプ角、Ｖは
速度、γはヨーレイト、ｙは重心横変位、βは重
心横すべり角、Ｙfは前輪のコーナリングフオー
ス、Ｙrは後輪のコーナリングフオースを示し、
第８図のモデルの運動方程式は、後輪を前輪に対
しｋ倍の比率で操舵するものとすると、 ただし、Ｖf＝−Ｃfαf＝−Ｃf（ｙ／Ｖ＋ａγ／Ｖ−δ
f） Ｙr＝−Ｃrαr＝−Ｃr（ｙ／Ｖ−ｂγ／Ｖ＋ｋ
δf ） で表わされる。
ここで、車両が定常的に旋回しているものとす
れば、γ〓＝０，ｙ¨＝０であるから、 mVγ＝Ｙf＋Ｙr aYf＝bYr 上式から、横すべり角βを解くと、β＝ｙ〓／Ｖの
関係から で表わすことができる。
本発明の目的は、横すべり角βを０にすること
にあるので、前輪舵角δfの如何にかかわらず横
すべり角βを０にするには （ｂ−ａｋ）／Ｖ２−ｍ（ａ／Ｃｒ＋ｂ／Ｃｆｋ）
＝０ を成立させる前輪舵角に対する後輪舵角の比率ｋ
を求めればよい。この比率ｋは となる。すなわち、後輪を２式で決まる比率で操
舵すれば、横すべり角は０とすることができる。
後輪舵角δrは δr＝ｋδf 〔３〕 で表わされ、すなわち、コーナリングパワーＣ
f，Ｃrを一定値で不変とすれば車速Ｖ、前輪舵角
δf、車重ｍおよび前後輪と重心間の各距離ａ，
ｂが把握できれば前輪舵角に対する後輪舵角の比
率ｋおよび後輪舵角δrが求まる。
これを実際の車両の諸元をベースにして求める
と、車重を一定とすれば車速に対して第４図に示
すような前輪舵角に対する比率ｋをもつて後輪を
操舵すれば横すべり角を０とすることができる。
したがつて、第１図および第２図に示す実施例
では、車速検出器１３により車速Ｖを、前輪操舵
角検出器１４により前輪操舵角δfを、さらに、
荷重検出器１５により前後輪の車重をそれぞれ検
出し、前後輪の各車重ｍf，ｍrを知ることにより ａ＝×ｍｒ／ｍ，ｂ＝×ｍｆ／ｍ の関係から前後輪と重心との間の距離ａ，ｂが求
められ、これにより得られた値を指令回路１６に
おいて〔２〕式により、または、予め設定されて
いる値により前輪操舵角δfに対する比率ｋが求
められる。この比率ｋを前後操舵角検出器１４に
より検出された値に掛け、後輪舵角δrが決定さ
れ、この値がサーボアンプ１７に送られる。
サーボアンプ１７はサーボバルブ１８を駆動
し、フイードバツク系とともに油圧アクチユエー
タ２２の位置制御系を構成する。なお、サーボバ
ルブ１８はオイルタンク２０より油圧ポンプ１９
によつて圧送された油の流量を制御するための弁
である。油圧アクチユエータ２２は後車輪のステ
アリングリンケージ２１を介してタイヤ８を操舵
し、車両の横すべり角を減少させる。
本発明によれば、〔２〕式において、 ｂ＝Ａ，ａ／Ｃｒ＝Ｂ，ａ＝Ｃ，ｂ／Ｃｆ＝Ｄ の定数として、 ｋ＝Ａ−Ｂ・ｍＶ２／Ｃ＋Ｄ・ｍＶ２ 〔2′〕 と表すことができる。
この場合、図示の実施例のように、各車輪の荷
重を荷重検出器１５によつて検出することは必ず
しも必要でなく、実際の積載量のみを検出する検
出器を用いて既知の空車重に加算した量を車重ｍ
として用いてもよい。この場合も、定数Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの設定は特に計算しなくても実験によつて
求めることができる。
上述したように、本発明によれば、車両の車
速、車軸に加わる荷重および常時操舵する側の車
軸の舵角をパラメータとして操縦者が常時操舵し
ない側の車軸を車両の横すべり角が小さくなるよ
うに舵角制御することによつて、車両の進行方向
が所望の旋回を意図した方向の接線上に向くこと
により操縦者が進行方向を正確に予測することが
でき、車両の横加速度が回転運動と一致し、自然
な感覚で操縦することができるという効果が得ら
れる。
また、本発明によれば、第４図から明らかなよ
うに、上述したように横すべり角を小さくすると
共に低速では前後輪が互に逆に切れるため（ｋの
値が正であるため）小廻りを効かすことができる
という効果が併せて得られる。
さらにまた、本発明によればヨーレイトの周波
数応答特性のうち位相遅れが小さいという効果を
も併せて得られることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施するに用いられる装置の
配置を示す斜視図、第２図は第１図に示す装置の
説明用ブロツク線図、第３図は本発明によつて得
られる特性を説明する説明図、第４図は本発明に
よる操舵角制御方法の後輪の舵角の前輪に対する
割合を定性的に示すグラフである。 １……ステアリングホイル、２……ステアリン
グコラム、３……ステアリングギヤボツクス、４
……ドロツプアーム、５……コネクテイングロツ
ド、６……サイドロツド、７……ナツクルアー
ム、８……タイヤ、９……サスペンシヨン、１０
……エンジン、１１……トランスミツシヨン、１
２……アクスルシヤフト、１３……車速検出器、
１４……前輪操舵角検出器、１５……荷重検出
器、１６……指令回路、１７……サーボアンプ、
１８……サーボバルブ、１９……油圧ポンプ、２
０……オイルタンク、２１……後輪ステアリング
リンケージ、２２……アクチユエータ、２８……
ポテンシヨンメータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 左右輪を相互に連動して操舵可能の車輪組を
    ２組備え、一方の車輪組を運転者が操舵し、他方
    の車輪組を前記一方の車輪組に追従して操舵する
    ようにした車両において、前記他方の車輪組の操
    舵角を一方の車輪組の操舵角のｋ倍とし、このｋ
    の値を ｋ＝Ａ−Ｂ・ｍＶ２／Ｃ＋Ｄ・ｍＶ２ （ただし、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは定数、ｍは車両重
    量、Ｖは車両の走行速度） としたことを特徴とする２組の車輪が操舵可能
    な車両の操舵角制御方法。
JP8451980A 1980-06-24 1980-06-24 Method of controlling steering angle for vehicle capable of steering two sets of wheels Granted JPS5711173A (en)

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US06/273,971 US4418780A (en) 1980-06-24 1981-06-15 Method of steering a wheeled vehicle having at least two pairs of steerable road wheels
DE19813124821 DE3124821A1 (de) 1980-06-24 1981-06-24 "verfahren zum lenken eines radfahrzeugs"

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