KR950012269B1

KR950012269B1 - 차량의 후륜조타장치

Info

Publication number: KR950012269B1
Application number: KR1019910014715A
Authority: KR
Inventors: 히로타카 카나자와; 타케시 에다히로; 히로끼 요시오까; 노부히로 토토끼; 히로유끼 노우다; 타카시 나까시마; 히로시 오오무라; 타케시 무라이; 류야 아끼타
Original assignee: 마쯔다 가부시기가이샤; 후루다 노리마사
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1991-08-24
Publication date: 1995-10-16
Also published as: DE69127034D1; EP0472214B1; US5341294A; KR920004226A; EP0472214A3; EP0472214A2

Abstract

내용 없음.

Description

차량의 후륜조타장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 후륜조타장치를 도시한 개략도.

제2a 및 제2b도는 위상반전제어의 전형적 일례의 예시도.

제3a 및 제3b도는 제1실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제3c도는 제3b도와 동일하나 그 변형을 도시한 변형도.

제4도는 후륜전타비 가변기구 및 후륜전타기구를 도시한 개략사시도.

제5도는 제4도의 V-V선 단면도.

제6a 및 제6b도는 제2실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제7a 및 제7b도는 제3실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제8a 및 제8b도는 제4실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제9a 및 제9b도는 제5실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제9c 및 제9b도와 동일하나 그 변형을 도시한 변형도.

제10a 및 제10b도는 제8실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제10c도는 제10b도와 동일하나 그 변형을 도시한 변형도.

제11a 내지 제11c도는 제6실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제12a 내지 제12c도는 제7실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제13a 내지 제13d도는 제8실시예에서 사용된 계수의 특성도.

제14a 내지 제14c도는 제9실시예에서 사용된 계수의 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 전륜 14 : 전륜전타기구

16 : 후륜 20 : 후륜전타비가변기구

22 : 제어장치 24 : 차속센서

26 : 요우레이트센서 28 : 후륜전타비센서

30 : 조종핸들 52 : 전달축

본 발명은 차량의 후륜조타장치에 관한 것이다.

후륜이 전륜전타각에 대응하는 각도로 전타되는 후륜조타장치가 알려져 있다. 통상적으로, 후륜전타각은 차속 등에 따라 결정되는 소정의 후륜전타비 (후륜전타각의 전륜전타각에 대한 비)를 기초로해서 비례제어에 의해 제어된다.

일반적으로, 후륜은 차량의 주행안정성을 확보하기 위해서 중내지 고차속영역에서 전륜과 같은 방향으로 전타된다(동위상, 후륜전타비가 정). 그러나 후륜전타각이 비례제어에 의해 제어되고 따라서 후륜이 동위상에서 조종핸들조타개시와 함께 동시에 전타되기 때문에 만족할만한 회두성을 얻을 수 없다고하는 점에서 그러한 제어는 불리하다.

회두성은 차체의 요우레이트를 검출하고 검출된 요우레이트를 기초로해서 후륜전타각을 제어함으로써 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 일본국 특허공개공보 소화 57(1982)-44568호에 기재된 바와 같이, 후륜이 다음 식을 기초로해서 전타될 때, 후륜이 중립위치(여기서 전타각은 0)로부터 전륜전타개시직후의 한순간 역위상(전륜의 전타방향에 반대되는 방향으로, 이것은 부의 후륜전타비에 의하여 표시된다)으로 전타되고 그 후 요우레이트의 발생을 따라 동위상으로 전타되며, 그에 의하여 회두성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있다. 그러한 제어는 일반적으로 "위상반전제어"라고 불리운다.

TGθ_R=-C₁·θ_F+C₂·V·Ψ'

여기서 TGθ_R은 목표후륜전타각, θ_F는 전륜전타각, V는 차속, Ψ'는 요우레이트, 및 C₁과 C₂는 각각 정의상수를 표시한다.

그러나, 종래의 위상반전제어를, 후륜전타기구가 전륜전타기구로부터 기계적으로 분리되고 전륜전타각을 표시하는 신호가 입력되는 제어수단에 의하여 제어되는 4륜조타장치내에서, 행해지고 동시에, 상기 식은 전륜전타각도 θ_F(C₂·V·Ψ')에 의존하지 않는 항을 포함하고 있기 때문에, 때때로 전륜전타각 θ_F가 0이 되더라도 후륜전타각 θ_R은 0이 될 수 없다.

예를 들면, 측면풍이 차체에 작용하고 차량이 직진하는 동안 요우레이트 Ψ가 발생할 때 또는 요우레이트 센서가 고장났을 때, 전륜전타각 θ_F가 0이 되더라도 후륜전타각 θ_R은 0이 될 수 없다. 후륜이 전륜의 전타와는 독립적으로 전타된다면, 운전자는 당황할 것이다. 또한 종래의 위상반전제어에 있어서는, 제어장치가 고장나면 드리프트(drift)가 발생할 수 있다.

상기의 관찰과 기술에 비추어, 본 발명의 제1의 목적은 위상반전제어를, 운전자를 당혹시키거나 차량의 운전안전성을 저하시킴이 없이, 행할 수 있는 후륜조타시스템을 공급하는 것이다.

본 발명에 의하면, 후륜전타기구는, 전륜전타기구 및 후륜전타기구에 기계적으로 연결되어 있으며 전륜전타기구로부터 후륜전타기구에 입력되는 기계적 변위를 전달하여 후륜전타비가변기구에 입력되는 기계적 변위량에 대한 후륜전타각의 비가 소정의 후륜전타비가 되도록 후륜전타기구를 구동하는 후륜전타비가변기구를 경유해서, 전륜전타기구에 연결되어 있다. 후륜전타비가변기구는, 전륜이 중차속영역에서 중립위치로부터 전타될 때, 후륜전타비를 전륜의 전타개시 직후의 한순간 부(負)로 되게하며 그 후 그것을 정(正)으로 되게하는 방식으로, 제어된다.

그러한 제어는, 예를 들면, 다음식으로 정의되는 목표후륜전타비 (TGθ_S)를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어함으로써 실행할 수 있다.

여기서, Ψ는 요우레이트를 표시하고, C1 및 C2는 각각 정의 계수를 표시한다.

식(1)로 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S대신에, 다음식으로 각각 정의되는 것을 사용할 수 있다.

여기서 θ'F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하고 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수이다(f₁(V)>0, 및 f₂(V)<0).

여기서 θ_F는 전륜전타각을 표시하고, θ'F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며 그리고 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수이다(f₁(V)>0 및 f₂(V)<0).

여기서 θ_F는 전륜전타각, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 차속 V의 함수이다(f₁(V)>0, f₂(V)>0 및 f₃(V)<0).

여기서 θ'는 요우레이트, θ_F는 전륜전타각을 표시하고 C₁및 C₂는 각각 정의 정수를 표시한다.

여기서 θ'는 요우레이트, θ'F는 전륜전타각에 있어서의 변화율, C₁과 C₂는 각각 정의 정수를 표시한다.

여기서 θ'는 요우레이트, θ_F는 전륜전타각, C₁, C₂및 C₃는 각각 정의 정수를 표시한다.

여기서 θ'는 요우레이트, θ'_F는 전륜전탁각에 있어서의 변화율, C₁, C₂및 C₃는 각각 정의 정수를 표시한다.

여기서, Ψ'는 요우레이트, θ_F는 전륜전타각, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율, C₁, C₂, C₃및 C₄는 각각 정의 정수를 표시한다.

이 실시예의 후륜조타장치에 있어서는, 후륜전타기구가 전륜전타기구 및 후륜전타기구가 기계적으로 연결되어 있는 후륜전타비가변기구를 경유해서 전륜전타기구에 연결되어 있고 위상반전제어가 후륜전타비가변기구의 제어에 의해 행해지기 때문에, 전륜이 중립위치에 있을 때, 후륜을 전타각이 0이되는 중립위치에 확실히 고정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 위상반전제어를 운전자를 당혹시키거나 차량의 운전안정성을 저하시킴이 없어 행할 수 있다.

즉, 전륜전타각이 0에 있을 때, 전륜전타각은 확실히 0에 고정되고, 따라서, 후륜은 차량을 조타하려는 운전자의 의도가 없이는 결코 전타되지 않는다. 또한, 제어장치에 비정상상태가 발생할지라도, 후륜은 전륜으로부터 결코 독립적으로 전타되지는 않으며, 따라서, 운전안전성 및 안전을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 차량이 직전주행하고 있는 동안 후륜전타비가변기구는 소정의 후륜전타비를 얻을 수 있는 위치를 머무르게 할 수 있기 때문에, 위상반전제어에 대한 응답성을 종래의 장치에 비해 향상시킬 수 있다. 따라서, 응답성에 있어서 시간지연에 기인한 제어장치의 발진의 위험이 방지되고 제어장치를 단순화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 후륜전타각은 직접제어되지 않고 후륜전타비를 경유해서 제어된다. 즉, 목표후륜전타각 TGθ_R은 다음식으로 주어진다.

전륜전타각 θ_F전륜전타비가변기구에 기계적으로 입력되며 방향성분을 갖는다. 따라서, 목표후륜전타비 TGθ_R를 정 또는 부 어느쪽으로해야 할지를 결정할 필요가 없다. 예를 들면, 제어장치를 더한층 단순화시킬 수 있는 절대값을 결정할 수 있는 한, 요우레이트 Ψ', 전륜전타각 θ_F또는 전륜전타각 θ'_F에 있어서의 변화율을 결정할 필요가 없다.

제1도에서, 본 발명의 제1실시예에 의한 전륜전타장치는, 조종핸들(30)의 조타에 따라 전륜(12)를 전타(轉舵)하는 전륜전타기구(14)와, 전륜전타기구(14) 및 후륜전타기구(18)에 기계적으로 연결된 전륜전타비가변기구(20)을 경유하여 전륜전타기구(14)에 연결된 후륜전타기구(18)로 구성된다. 전륜전타비가변기구(20)는 전달축(52)를 경유하여 전륜전타기구(14)에 연결되어 있으며, 전달축(52)의 각 변위를 후륜전타기구(18)에 전달하여 전달축(52)의 각 변위량에 대한 후륜전타각의 비가 소정의 비θ_S가 되도록 후륜전타기구를 구동한다. 전달축(52)의 각 변위는 전륜전타각(θ_F)를 표시하고 후륜조타기구가 구동되는 양은 후륜전타각(θ_R)를 표시한다. 후륜전타비가변기구(20)는, 후륜조타기구(18)의 구동양의 전달축(52)의 각 변위량에 대한 비, 즉, 후륜전타비(θ_S)가 변할 수 있고 제어장치(22)는 후륜전타비가변기구(20)로 하여금 차량의 주행조건에 따라 후륜전타비(θ_S)를 변화시킬 수 있도록, 배열되어 있다. 차속 V를 표시하는 신호 요우레이트(yawrate) Ψ' 및 후륜전타비 θ_S는 차속센서(24), 요우레이트센서(26) 및 후륜전타비센서(28)로부터 제어장치(22)에 입력된다.

전륜(12)가 증차속영역의 중립위치에서 전타될 때, 제어장치(22)는 후륜전타비가변기구(20)로 하여금 전륜전타의 개시직후의 한순간은 후륜전타비 θ_S를 부(負)로 그 후는 그 전타비 θ_S를 정(正)으로 되게한다. 예를 들면, 조종핸들(30)이 조타되고 전륜전타각(θ_F)이 제2a도에 도시한 바와 같이 0에서 소정각 θ_F1로 단계적으로 변화할때, 후륜전타비 θ_S는 제2b도에 도시한 바와 같이 일단부로 변하게 한후 소정치 θ_R1으로 변화시킨다.

이러한 목적으로, 본 상세한 실시예에서는, 제어장치(22)가 후륜전타비가변기구(20)를 다음식에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 제어한다.

여기서 Ψ는 요우레이트를 표시하고, f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수인 계수를 표시한다(f₁(V)>0, 및 f₂(V)<0). 목표후륜전타각 TGθ_R은 다음식으로 주어진다.

TGθ_S=θ_F·TGθ_S

전륜전타각 θ_F는 상술한 바와 같이 후륜전타비가변기구(20)에 기계적으로 입력된다.

계수 f₁(V) 및 f₂(V)의 특성이 제3a 및 3b도에 도시한 바와 같이 증차속영역(40~80km/h)에 있어서, 목표후륜전타비 TGθ_S는 계수 f(₂(V)의 값에 따라 유일하게 결정되고 전륜전타개시 직후의 한순간은 아직 요우레이트 Ψ'가 발생되지 않아 부(負)로 되며, 그 후 요우레이트 Ψ'가 발생되고 증가함에 따라 목표후륜전타비 TGθ_S는 증가하여 정(正)이 된다.

계수 f₁(V) 및 f₂(V)의 특성을 40km/h 이하의 저차속영역 및 80km/h 이상의 고차속영역에 대해서 제3a 및 3b도에도 도시한 것은 저 및 고차속영역에서도 위상반전제어를 행하려고 하는 것이 아니라 공식(1)을 써서 각 차속영역에서 요구되는 후차륜전타비 θ_S의 제어를 행하는 것이 그 목적이다. 즉, 저차속영역에서는, 후륜전타비 θ_S는 회두성(回頭性)(heading performance)를 향상시키기 위해서 부(負)로되며 고차속영역에서는, 후륜전타비 θ_S는 방향안정성을 향상시키기 위해서 정(正)으로 된다. 고차속영역에서는, 후륜전타비 θ_S는 전륜전타개시직후는 0으로 되고 그 후 정(正)으로 된다. 이러한 목적으로, 계수 f₂(V)는 제3b도에 도시한 바와 같이 고차속영역에는 0으로 설정된다. 고차속영역에 있어서 주행안정성이 특히 요망될 때에는, 계수 f₂(V)는 제3c도에 도시한 바와 같이 고차속영역에서 정(正)이 되게 할 수 있다.

제4도에 도시한 바와 같이, 후륜전타기구(18)는 유압전환밸브(32), 후륜조타로드(34), 변위전달수단(36) 및 유압파우어실린더(38)로 구성된다.

제5도에 도시된 바와 같이, 후륜전타비가변기구(20)는 출력로드(40), 베벨기어(42), 요동축부재(44), 진자아암(46) 및 케이싱(50)에 수용되어 있는 연결로드(48)로 구성된다.

출력로드(40)는 케이싱(50)에 의해 지지되며 그 종축 ι₃의 방향으로 미끄러져 움직일 수 있다. 출력로드(40)이 축 ι₃방향으로 변위할 때, 그 변위는 변위전달수단(36)을 경유하여 후륜조타로드(34)에 전달되어 후륜조타로드(34)를 그 종축방향(차폭방향)으로 변위시킴으로써, 후륜조타로드(34)의 양단부에 연결된 후륜을 전타(轉舵)한다.

베벨기어(42)는 케이싱(50)에 의해 지지되며 축 ι₃와 동축의 축 ι₁주위로 회전할 수 있다. 전달축(52)의 후단부에 고정되어 있는 피니언(52a)는 베벨기어(42)와 맞물려 있으며 조종핸들이 조타되어 전달축(52)가 회전할 때 베벨기어(42)는 축 ι₁주위를 회전한다.

요동축부재(44)는 축 ι₁및 ι₃에 수직한 수직회전축 주위를 회전하도록 지지되어 있다. 진자아암(46)은 요동축부재(44)에 연결되어 수평방향으로 뻗은 요동축부재(44)의 종축ι₂의 주위를 회전할 수 있도록 되어있으며 출력로드축(40) 축 ι₃에 일치하도록 되어있다. 진자아암(46)은 요동축부재(44)의 수직회전축을 포함하여 출력로드(40)의 축 ι₃에 수직한 평면내에 뻗어있다. 기어(54)는 요동축부재(44)에 고정되어 있고 서어보모우터(56)에 의해 구동되는 워엄(58)과 맞물려 있다. 서어보모우터(56)이 회전할 때, 요동축부재(44)는 수직회전축주위를 회전한다.

연결로드(48)은 출력로드(40)의 축 ι₃에 평행한 종축 ι₅를 가지고 있다. 연결로드(48)의 일단은, 출력로드(40)에 관하여 출력로드(40)의 축 ι₃주위를 회전할 수 있도록 출력로드(40)의 일단에 연결되어 있는 레버(40a)에 굳게 연결되어 있다. 연결로드(48)의 타단은, 진자아암(46)을 연결로드(48)의 타단에 설치되어 임의의 방향으로 회전할 수 있는 보올조인트(60)에 형성된 구멍(60a)에 미끄러져 움직일 수 있게 삽입함으로써, 진자아암(46)의 자유단에 연결되어 있다. 연결로드(48)은 베벨기어(40)에 형성되어 있는 구멍(42a)을 통하여 뻗어 있으며 베벨기어(42)에 대하여 축 ι₅의 종축방향으로 이동가능하다.

전륜이 전타되고 전달축(52)이 회전할 때, 베벨기어(42)는 출력로드(40)의 축 ι₃와 동축인 축 ι₁주위를 회전하여 연결로드(48)은 축(ι₃)주위를 회전한다. 연결로드(48)가 축 ι₃의 방향으로 이동가능하고 연결로드(48)단이, 축 ι₂주위로 회전할 수 있으나 축 ι₃방향으로 이동할 수 없는, 진자아암(46)의 자유단에 연결되어 있기 때문에 연결로드(48)가 축 ι₃주위를 회전할 때, 연결로드(48)단은 진자아암(46)의 자유단에 의하여 안내된다.

제5도에 도시한 바와 같이, 요동축부재(44)의 축 ι₂가 출력축(40)의 축 ι₃와 일치할 때, 진자아암(46)의 자유단 따라서 연결로드(48)단은 베벨기어(42)가 회전하고 있는 평면과 평행한 평면내에서 회전하고 있다. 따라서, 그러한 경우에, 전달축(52)이 회전하고 따라서 후륜이 전륜전타각의 값에 관계없이 전타되지 않을 때, 즉, 후륜전타비가 0일 때 출력로드(40)은 축 ι₃의 방향으로 변위하지 않는다.

한편, 요동축부재(44)의 축 ι₃가 출력축(40)의 축 ι₃에 대하여 각 θ를 이룰 때, 진자아암(46)의 자유단과 연결로드(48)단은 베벨기어(42)가 회전하고 있는 평면에 대하여 기울어져 있는 평면내에서 회전하며, 진자아암(46)의 자유단과 연결로드(48)단이 회전하고 있는 동안 축 ι₃의 방향으로 이동하며, 그에 의하여 출력로드(40)은 축 ι₃의 방향으로 변위된다. 전달축(52)의 주어진 회전에 대한 출력로드(40)의 변위량은 각 θ에 따라 변하며 주어진 방향에서의 전달축(52)의 회전에 대한 출력로드(40)이 변위의 방향은 각 θ방향에 의존한다.

따라서, 서어보모우터(56)에 의해 각 θ를 변화시킴으로써 후륜전타비 θ_S를 변화시킬 수 있다. 요동축부재가 회전하고 있는 방향을 한층 더 변화시킴으로써, 전달축(52)의 회전에 따른 출력축(40)의 변위의 방향을 주어진 방향으로 변화시킬 수 있으며 그에 의하여, 후륜은 동위상 또는 역위상 어느쪽으로든지 전타시킬 수 있다.

후륜전타비가변기구(20)에 의하여 설정된 후륜전타비 θ_S는 요동축부재(44)의 경사각 θ를 통하여 요동축(44)에 설치된 후륜전타비센서(28)에 의하여 검출된다.

유압전환밸브(32)는 밸브하우징(62) 및 밸브하우징에 수용되고 출력로드(40)의 축 ι₃에 평행한 그의 종축 ι₆의 방향으로 미끄러져 움직일 수 있는 수푸올(64)로 변위전달수단(36)을 경유하여 출력로드(40) 및 후륜전타로드(34)에 의해 변위된다. 유입파우어실린더(38)에 대한 유압의 공급은 스푸울(64)의 변위에 의해 제어된다.

즉, 유압파우어실린더(38)은 하우징(78)을 가지며 하우징(78)에 고정되어 있는 한쌍의 밀봉부재(74) 및 (76)은 로드(34)의 종축방향으로 서로 떨어져 있는 후륜전타로드(34)에 미끄러질 수 있게 맞추어져 있다. 피스톤(72)는 밀봉부재(74) 및 (76)사이에 있는 후륜전타로드(34)에 고정되어 있으므로써, 좌우유실(68) 및 (66)이 피스톤(72)의 양단에 형성되어 있다. 스푸울(64)이 제4도에 도시한 중립위치로부터 오른쪽으로 변위할 때, 후륜전타로드(34)를 왼쪽으로 변위시키기 위하여 우유실(右油室)(66)에 유압이 공급된다. 한편, 스푸울(64)이 제4도에 도시한 중립위치로부터 왼쪽으로 변위할 때, 후륜전타로드(34)를 오른쪽으로 변위시키기 위하여 좌유실(68)에 유압이 공급된다.

후륜전타로드(34)는 출력로드(40)의 축 ι₃에 평행하게 차체의 횡방향으로 뻗어 있다. 후륜전타로드(34)가 차체의 횡방향으로 변위할 때, 도시하지 않은 타이로드 및 너클아암을 경유해서 로드(34)의 양단에 연결되어 있는 후륜이 전타된다. 후륜전타로드(34)는 그 로드(34)를 후륜이 직진위치에 있는 중립위치에 가게하는 센터링스프링(70)을 구비하고 있다. 밸브(34)와 같은 파우어실린더(38)의 유압계가 고장이 나고 파우어실린더(38)의 유압이 소실됐을 때 또는 후륜전타기구(18)의 기계계가 고장이나고 파우어실린더(38)의 유압계로부터 유압이 드레인 되었을 때, 센터링스프링(70)은 로드(34)를 중립위치로 되돌아가게하고 그것을 거기에 고정시킨다.

변위전달수단(36)은 출력로드(40), 스푸울(64) 및 후륜전륜로드(34)에 걸어맞춰지고, 출력로드(40)의 변위에 따라 소정의 방향으로 수푸울(64)을 변위시키고 상기 소정의 방향으로의 스푸울(64)의 변위에 의해서 생기는 후륜전타로드(34)의 변위에 따라 반대방향으로 그것을 변위시킨다.

즉, 변위전달수단(36)은 수직레버 및 수평레버를 구비한 십자레버의 형태로 되어 있다. 수직레버의 일단 A는 출력로드(40)과 걸어맞춰지고 그의 타단 B는 후륜전타로드(34)에 걸어맞춰지고 있다. 수평레버의 일단 C는 차체에 고정되어 있는 후륜전타기구(18)의 케이싱과 걸어맞춰지고, 수평레버의 타단 D는 스푸울(64)과 걸어맞춰지고 있다. A, B 및 D단은 출력로드(40), 후륜전타로드(34) 및 스푸울(64)에 대하여 각각의 종축의 방향으로 각각 움직일 수 없게 되어있지만 다른 방향으로는 움직일 수 있으며 회전할 수 있게되어 있다. C단은 케이싱에 대하여 회전할 수는 있지만 이동할 수는 없게 후륜전타기구(18)의 케이싱에 연결되어 있다.

출력로드(40)가 축 ι₃의 방향으로 변위할 때, 변위전달수단(36)을 경유해서, 후륜전타비가변기구(20)에 기계적으로 입력되는 전류전타각 θ_F와 제어장치(22)의 제어하에서 후륜전타비가변기구(20)의 의해서 설정된 후륜전타비 θ_S와의 적(積)과 같은 각도로 후륜을 전타시키는 양만큼 후륜전타로드(34)는 그 종방향으로 변위한다. 전륜전타각 θ_F를 후륜전타로드(34)에 전달하는 원리는 본 발명과 직접관계가 없으며 일본국 특허공개 공보 제1(1989)-273772에 상세히 기술되어 있기 때문에 요기서는 더 상세히 설명하지는 않는다.

본 발명의 제2실시예를 제7a 및 제7b도와 관련해서 아래에 설명한다.

제2실시예에 대한 후륜조타시스템은 요우레이트센서(26)대신에 전륜전타각 센서가 제어장치(22)에 연결되어 있다는 점을 제외하고는 기계적으로 대체로 제1실시예와 같다.

이 실시예에서는, 다음식에 의해서 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로 해서 제어장치(22)는 후륜전타비가변기구(20)을 제어한다.

여기서 θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하고 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수이다(f₁(V)>0 및 f₂(V)<0).

이 실시예에서는, 제7a 및 제7b도에 도시한 바와 같이 계수 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V와 관련되어 있다. 계수 f₁(V) 및 f₂(V)의 특성이 제7a 및 제7b도에 도시한 바와 같을 때, 목표후륜전타비 TGθ_S는 기본적으로 계수 f₁(V)에 의해서 결정되지만, 계수 f₂(V)의 값이 0이 아니기 때문에 목표후륜전타비 TGθ_S는 전륜전타각의 변화율 θ'_F, 즉, 증차속영역(40~80km/n)에 있어서의 조종핸들조타속도를 고려하여 결정된다. 즉, 증차속영역에 있어서, 목표후륜전타비 TGθ_S는 계수 f₁(V)(>0) 및 계수 f₂(V)의 합에 따라 결정된다. 따라서 목표후륜전타비 TGθ_S는 한순간 부(負)로 되며 그 후 조종핸들을 중립위치로부터 빨리 전타할 때 증가하여 정(正)으로 된다.

이 실시예는 고가의 요우레이트센서가 불필요하다는 점에서 제1실시예보다 유리하다.

또한, 이 실시예에서는, 정상 선회주행동안 조종핸들을 더욱 조타할 때 후륜전타비는 한순간 감소되며, 그에 의하여 그런 경우에 있어서의 회두성 또한 향상된다.

본 발명의 제3실시예를 제8a 및 제8b도와 관련해서 아래에 설명한다.

이 실시예에서는, 다음식으로 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 제어장치(22)가 후륜전타비가변기구(20)을 제어한다.

여기서 θ_F는 후륜전타각을 표시하고, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며 그리고 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수이다(f₁(V)>0, 및 f₂(V)<0).

이 실시예에서는, 제8a 및 제8b에 도시한 바와 같이 계수 f₁(V) 및 f₂(V)는 각각 차속 V에 관련되어 있다.

식(3)에 의하면, 계수 f₁(V)가 곱해진 ｜eθ_F｜에 의하여, 식(2)(제2실시예)에 의한 것보다 위상반전제어를 저가로 행할 수 있으며 제어의 발진의 위험을 억제할 수가 있다.

즉, 식(2)에서는 차의 방향안정성을 확보하기 위해서 계수 f₁(V)가 증차속 영역에서 0보다 크게 설정된다. 따라서, 목표후륜전타비 TGθ_S는 차량의 직진주행동안 정(正)으로 유지되며, 따라서, 조종핸들이 조타되고 목표후륜전타비 TGθ_S가 부(負)로 변하는 순간 후륜전타비 θ_S가 정(正)에서 부(負)가 되도록 후륜전타비가변기구(20)가 재빨리 구동되어야만 한다. 이러한 목적을 위해서, 시스템의 응답성을 높일 필요가 있으며, 이것에 의해 비용이 증가되며 제어의 발진현상이 일어나기 쉽게 된다.

한편, f₁(V) ｜eθ_F｜가 f₁(V) 대신에 사용되었을 때, 목표후륜전타비 TGθ_S는 차의 직진주행동안 0을 유지하며, 따라서, 시스템의 응답성을 그리 빨리할 필요가 없음으로써, 위상반전제어를 저가에서 행할 수 있으며 제어의 발진의 위험도 억제할 수 있게 된다.

본 발명의 제4실시예를 제9a 내지 제9c도와 관련해서 아래에 설명한다.

이 실시예에서는, 다음식에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 제어장치(22)가 후륜전타비가변기구(20)를 제어한다.

여기서, θ_F는 전륜전타각을 표시하고, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며 그리고 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 차속 V의 함수이다(f₁(V)>0, f₂(V)<0 및 f₃(V)<0).

이 실시예에서는, 제9a 내지 제9c에 도시한 바와 같이 계수 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 각각 차속 V와 관련되어 있다.

식(4)에 의하면, 우변에 제1항 f₁(V)가 존재항으로 해서, 제3실시예에서 얻는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있음과 더불어 직전주행동안의 주행안전성을 향상시킬 수가 있다.

즉, 제3실시예에서는 목표후륜전타비 TGθ_S는 차의 직진주행동안 0을 유지하지만, 이 실시예에서는 직진주행동안의 주행안정성은 차량의 직진주행동안 목표후륜전타비 TGθ_S를 0으로 유지함으로써 향상된다. 제2실시예에서도 또한 목표후륜전타비 TGθ_S는 차의 직진주행동안 0을 유지하지만, 이 실시예에서는 방향안정성을 제2항 f₂(V) ｜θ_F｜+f₃(V)｜θ'_F｜에 의하여 확보할 수 있기 때문에 제1항 f₁(V)는 직진주행동안 주행안정성을 향상시킬 수 있는한 적을 수 있다.

본 발명의 제5실시예를 제10a 내지 제10c도와 관련하여 아래에 설명한다.

제5실시예에 의한 후륜조타시스템은 전륜전타각센서가 제어장치(22)에 더 연결되어 있다는 것을 제외하고는 제1실시예와 기계적으로 대체로 같다.

이 실시예에서는, 다음식에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 제어장치(22)는 후륜전타비가변기구(20)을 제어한다.

여기서 Ψ'는 요우레이트를 표시하고, θ_F는 후륜전타각을 표시하며 그리고 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수인 계수를 표시한다.

제10a 및 제10b도에 도시한 바와 같이 계수 f₁(V) 및 f₂(V)는 각각 차속 V와 관련되어 있다.

계수 f₁(V) 및 f₂(V)의 특성이, 증차속영역(40~80km/n)에서, 제10a 및 제10b도와 같을 때, 목표후륜전타비 TGθ_S는 f₂(V) ｜θ_F｜(<0) 항의 값에 따라 유일하게 결정되며, 요우레이트가 아직 발생하지 않았을 때, 전륜전타개시직후의 한순간은 부(負)로 되며, 그 후 요우레이트가 Ψ'가 발생되고 증가함에 따라 목표후륜전타비 TGθ_S는 증가하여 정(正)이 된다.

이 실시예는 제2항이 다음과 같이 단순히 f₂(V)로 되어 제1실시예보다 유리하다.

즉, 제2항이 단순히 f₂(V)로될 때, 목표후륜전타비 TGθ_S는 차의 직진주행동안 부(負)를 유지하며, 전륜전타각도 θ_F가 조종핸들의 미세한 조타에 따라 작은 각도영역에서 자주 변할 때 차는 매우 민감하게 움직일 수 있다. 그러나, 제2항이 f₂(θ_F)일 때, 후륜전타각 θ_F가 작은한 제2항의 값은 매우 작으며 목표후륜전타비 TGθ_S는 실질적으로 0가 됨으로써 직진주행동안의 주행안정성을 확보할 수 있다. 한편, 전륜전타각 θ_F가 증가함에 따라, 제2항의 값은 증가한다. 따라서, 운전자가 차를 전타시키려고할 때(즉, 전륜전타각 θ_F는 커진다), 만족할 만한 회두성이 확보된다.

계수 f₁(V) 및 f₂(V)의 특성을 또한 저차속영역 및 고차속영역에 대하여 제10a 및 제10b도에 표시한 것은 또한 저 및 고차속영역에서 위상반전제어를 행하는데 목적이 있는 것이 아니라 공식(5)를 써서 각 차속영역에서 필요한 후륜전타비 θ_S의 제어를 행하는데 있다. 즉, 저차속영역에서는, 후륜전타비 θ_S는 회두성을 향상시키기 위해서 부(負)로 되며, 고차속영역에서는, 후륜전타비 θ_S는 방향안정성을 향상시키기 위해서 정(正)으로 된다. 고차속영역에서는, 후륜전타비 θ_S는 후륜전타 개시직후 한순간은 0로되며 그 후 정(正)으로 된다. 이러한 목적을 위해서, 제3b도에 도시한 바와 같이 계수 f₂(V)는 고차속영역에서 0으로 설정된다. 고차속영역에서의 주행안정성이 특히 요망될 때, 제10c도에 도시한 바와 같이 계수 f₂(V)가 고차속영역에서 정(正)이 될 수 있다.

본 발명의 제6실시예를 제11a 및 제11b도와 관련해서 아래에 설명한다.

여기서 Ψ'는 요우레이트를 표시하고, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며 그리고 f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수인 계수를 표시한다.

식(6)에 의하면, 우변 제2항의 ｜θ'_F｜의 존재에 의하여, 전륜전타직후의 후륜전타의 응답성은 향상되어 운전감은 운전자의 의지를 접근시킬 수 있다. 즉 전륜전타각에 있어서의 변화율 θ'_F는 운전자의 의지를 표시하며, 따라서, 전륜전타각에 있어서의 변화율 θ'_F를 고려하여 운전감을 운전자의 의지에 접근시킬 수 있다는 것을 생각할 수 있다.

또한, 이 실시예에서는, 안정선회주행시 조종핸들이 한층더 전타되는 순간 후륜전타비는 감소되며, 그에 의하여 그러한 경우에 있어서의 회두성 또한 향상된다.

본 발명의 제7실시예를 제12a 내지 제12c도와 관련해서 아래에 설명한다.

여기서 Ψ'는 요우레이트를 표시하고, θ_F는 전륜전타각을 표시하며 그리고 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 차속 V의 함수인 계수를 표시한다.

이 실시예에서는, 제12a 내지 제12b도에 도시한 바와 같이 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 각각 차속 V와 관련되어 있다.

식(7)에 의하면, 우변 제2항의 f₂(V)의 존재에 의하여 목표후륜전타비 TGθ_S는 차의 주행동안 정(正)을 유지할 수 있으며 따라서 제6실시예에서 얻어진 효과와 더불어 직진주행동안의 주행안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제8실시예를 제13a 내지 제13b도와 관련해서 아래에 설명한다.

여기서 Ψ'는 요우레이트를 표시하고, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며 그리고 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 차속 V의 함수인 계수를 표시한다.

이 실시예에서는, 제13a 내지 제13c도에 도시한 바와 같이 계수 f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 각각 차속 V과 관련되어 있다.

식(8)에 의하며, 우변 제2항의 f₂(V)의 존재에 의하여 목표후륜전타비 TGθ_S는 차의 주행동안 정(正)을 유지할 수 있으며 따라서 제6실시예에서 얻어진 효과와 더불어 직진주행동안의 주행안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제9실시예를 제14a 내지 제14d도와 관련해서 아래에 설명한다.

여기서 Ψ'는 요우레이트를 표시하고, θ_F는 전륜전타각을 표시하며 그리고 f₁(V), f₂(V), f₃(V) 및 f₄(V)는 차속 V의 함수인 계수를 표시한다.

이 실시예에서는, 제14a 내지 제14c도에 도시한 바와 같이 계수 f₁(V), f₂(V), f₃(V) 및 f₄(V)는 각각 차속 V과 관련되어 있다.

식(9)에 의하면, 제5 내지 제8실시예에서 채택된 모든 제어항들의 존재에 의하여 제5 및 제8실시예와 관련하여 설명한 모든 효과를 얻을 수 있다. 즉, 직진주행동안의 회두성, 제어에 대한 응답성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims

조종핸들의 조타에 따라 차량의 전륜을 전타하는 전륜전타기구와, 후륜전타비가변기구를 경유해서 전륜전타기구에 연결되며 차량의 후륜을 전타하는 후륜전타와, 전륜전타기구 및 후륜전타기구에 기계적으로 연결되어 있으며 전륜전타기구로부터 후륜전타기구에 입력되는 기계적 변위를 전달하여 후륜전타비가변기구에 입력되는 기계적 변위량에 대한 전륜전타각의 비가 소정의 후륜전타비가 되도록 후륜전타기구를 구동하는 후륜전타비가변기구와, 전륜이 증차속영역에서 중립위치로부터 전타될 때, 후륜전타비를 전륜의 전타개시 직후의 한순간 부(負)로 되게하며 그 후 그것을 정(正)으로 되게하는 방식으로 후륜전타비가변기구를 제어하는 제어수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 Ψ가 요우레이트를 표시하고, C₁및 C₂는 각각 정의계수를 표시하는 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제2항에 있어서, 계수 C₁, 및 C₂는 차속의 함수인 것을 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 θ'_F가 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하고, f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수(f₁(V)>0, 및 f₂(V)<0)인 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 θ_F가 전륜전타각을 표시하며, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하고, f₁(V) 및 f₂(V)는 차속 V의 함수(f₁(V)>0, 및 f₂(V)<0)인 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 θ_F가 전륜전타각을 표시하며, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하고, f₁(V), f₂(V) 및 f₃(V)는 차속 V의 함수(f₁(V)<0, f₂(V)<0 및 f₃(V)<0)인 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 Ψ'가 요우레이트를 표시하고, θ_F는 전륜전타각을 표시하며, C₁, 및 C₂는 각각 정의 계수를 표시하는 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제7항에 있어서, 계수 C₁및 C₂는 차 속의 함수인 것을 특징으로 하는 후륜조차장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 Ψ'가 요우레이트를 표시하고, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하며, C₁및 C₂는 각각 정의 계수를 표시하는 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제9항에 있어서, 계수 C₁및 C₂는 차 속의 함수인 것을 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 Ψ'가 요우레이트를 표시하고, θ_F는 전륜전타각을 표시하며, C₁, C₂및 C₃는 각각 정의 계수를 표시하는 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제11항에 있어서, 계수 C₁, C₂, 및 C₃는 차 속의 함수인 것을 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 Ψ'가 요우레이트를 표시하고, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율을 표시하고, C₁, C₂및 C₃는 각각 정의 계수를 표시하는 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜전타장치.
제13항에 있어서, C₁, C₂및 C₃는 차 속의 함수인 것을 특징으로 하는 후륜조타장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 Ψ'가 요우레이트, θ_F는 전륜전타각, θ'_F는 전륜전타각에 있어서의 변화율 및 C₁, C₂, C₃및 C₄는 각각 정의 계수를 표시하는 식

에 의해 정의되는 목표후륜전타비 TGθ_S를 기초로해서 후륜전타비가변기구를 제어하는 특징으로 하는 후륜조타장치.
제15항에 있어서, 계수 C₁, C₂, C₃및 C₄는 차 속의 함수인 것을 특징으로 하는 후륜조타장치.