JPH0536275B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0536275B2 JPH0536275B2 JP59049891A JP4989184A JPH0536275B2 JP H0536275 B2 JPH0536275 B2 JP H0536275B2 JP 59049891 A JP59049891 A JP 59049891A JP 4989184 A JP4989184 A JP 4989184A JP H0536275 B2 JPH0536275 B2 JP H0536275B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- angular acceleration
- steering
- yaw angular
- yaw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
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後輪転舵装置に
関する。
関する。
（従来技術）
本出願人は既に車両に於て前輪の転舵のみなら
ず例えば車速や前輪転舵角の条件によつて後輪を
転舵し、車両の取り廻し性や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（特願
昭57−134888号、（特開昭59−26363号参照）、特
開昭56−5270号等）を種々提案している。
ず例えば車速や前輪転舵角の条件によつて後輪を
転舵し、車両の取り廻し性や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（特願
昭57−134888号、（特開昭59−26363号参照）、特
開昭56−5270号等）を種々提案している。
ところで、一般に車両の操舵がし易いか否かは
車両の重量にも大きく影響される。つまり、走行
中の車両の慣性によつて例えば小型車は操舵し易
いが、大型車ほど慣性が大きくなり制御がしにく
くコース追従性は悪くなる。通常ハンドルを操舵
した際、車両の慣性によつてどれくらい車両の向
きを変えにくくなるかは車両のヨー慣性モーメン
トＩに依存し、この値が大きいほど車両のコース
追従性が悪くなる。
車両の重量にも大きく影響される。つまり、走行
中の車両の慣性によつて例えば小型車は操舵し易
いが、大型車ほど慣性が大きくなり制御がしにく
くコース追従性は悪くなる。通常ハンドルを操舵
した際、車両の慣性によつてどれくらい車両の向
きを変えにくくなるかは車両のヨー慣性モーメン
トＩに依存し、この値が大きいほど車両のコース
追従性が悪くなる。
（発明の目的）
本発明の目的は斯かる点に鑑み、車両の旋回時
に後輪を転舵制御することにより上述したヨー慣
性モーメント(I)Ｉを見掛け上減少せしめ、操舵に
よるコース追従性を向上し、大型車でも小型車な
みに操舵をし易くすることができる車両の後輪転
舵装置を提供することにある。
に後輪を転舵制御することにより上述したヨー慣
性モーメント(I)Ｉを見掛け上減少せしめ、操舵に
よるコース追従性を向上し、大型車でも小型車な
みに操舵をし易くすることができる車両の後輪転
舵装置を提供することにある。
（発明の構成）
本発明は車両の後輪転舵装置に係り、その主要
構成とするところは、車両のヨー角加速度を検出
するヨー角加速度検出手段と、このヨー角加速度
検出手段で検出したヨー角加速度に略比例して後
輪を転舵し、ヨー慣性モーメントを見掛け上減少
せしめる制御情報を出力する演算処理手段と、こ
の制御情報によつて後輪を転舵せしめるアクチユ
エータとを備えて、ハンドル操作初期に前輪に対
して後輪を逆方向へ転舵せしめることを特徴とす
る。
構成とするところは、車両のヨー角加速度を検出
するヨー角加速度検出手段と、このヨー角加速度
検出手段で検出したヨー角加速度に略比例して後
輪を転舵し、ヨー慣性モーメントを見掛け上減少
せしめる制御情報を出力する演算処理手段と、こ
の制御情報によつて後輪を転舵せしめるアクチユ
エータとを備えて、ハンドル操作初期に前輪に対
して後輪を逆方向へ転舵せしめることを特徴とす
る。
（実施例）
以下には本発明を更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。
を挙げ図面を参照して詳述する。
先ず最初に、本発明を明確にするため本発明の
原理について説明する。第３図は車両の操舵及び
運動状態を示すタイミングチヤート図である。
原理について説明する。第３図は車両の操舵及び
運動状態を示すタイミングチヤート図である。
今、直進走行中の車両において、ハンドルを操
舵し、第３図ａのように前輪舵角δfだけ転舵した
場合を想定する。この場合、車両は慣性等によつ
て当該前輪舵角δfに対し所要の遅れで、しかも減
衰振動を伴うヨーイング運動を行い同図ｂのよう
なヨー角速度ｒを生ずる。このヨー角速度ｒを微
分すれば同図ｃのようなヨー角加速度r〓を得る。
舵し、第３図ａのように前輪舵角δfだけ転舵した
場合を想定する。この場合、車両は慣性等によつ
て当該前輪舵角δfに対し所要の遅れで、しかも減
衰振動を伴うヨーイング運動を行い同図ｂのよう
なヨー角速度ｒを生ずる。このヨー角速度ｒを微
分すれば同図ｃのようなヨー角加速度r〓を得る。
ところで、車両において後輪を任意の操舵角に
転舵できるものとし、この後輪転舵角をδrとする
と次の関係式が成立する。
転舵できるものとし、この後輪転舵角をδrとする
と次の関係式が成立する。
Ｉ・dr／dt＝−Cf・a2＋Cr・b2／Ｖ・ｒ＋（Cr・ｂ−Cf
・ａ）β＋Cf・ａ・δf−Cr・ｂ・δr…… ただし Ｉ：車両のヨー慣性モーメント Ｖ：車速 Cf：前輪タイヤのコーナリングパワー Cr：後輪タイヤのコーナリングパワー ａ：車両重心と前車軸間の距離 ｂ：車両重心と後車軸間の距離 β：車体の横すべり角 ここで、後輪転舵角δrが δr＝−Ａ・dr／dt …… ただしＡ：定数 の関数に従つて転舵制御される場合を仮定する。
この場合式は、 （Ｉ−Ａ・Cr・ｂ）dr／dt＝−Cf・a2＋Cr・b2／Ｖｒ＋
（Cr・ｂ−Cf・ａ）β＋Cf・ａ・δf…… となる。
・ａ）β＋Cf・ａ・δf−Cr・ｂ・δr…… ただし Ｉ：車両のヨー慣性モーメント Ｖ：車速 Cf：前輪タイヤのコーナリングパワー Cr：後輪タイヤのコーナリングパワー ａ：車両重心と前車軸間の距離 ｂ：車両重心と後車軸間の距離 β：車体の横すべり角 ここで、後輪転舵角δrが δr＝−Ａ・dr／dt …… ただしＡ：定数 の関数に従つて転舵制御される場合を仮定する。
この場合式は、 （Ｉ−Ａ・Cr・ｂ）dr／dt＝−Cf・a2＋Cr・b2／Ｖｒ＋
（Cr・ｂ−Cf・ａ）β＋Cf・ａ・δf…… となる。
式において、見掛け上のヨー慣性モーメント
を(i)にすれば ｉ＝Ｉ−Ａ・Cr・ｂ …… となり、実際に生ずべきヨー慣性モーメント(I)は
見掛け上(i)となり（Ａ・Cr・ｂ）の大きさだけ
減少する。
を(i)にすれば ｉ＝Ｉ−Ａ・Cr・ｂ …… となり、実際に生ずべきヨー慣性モーメント(I)は
見掛け上(i)となり（Ａ・Cr・ｂ）の大きさだけ
減少する。
今、式において、
Ｉ−Ａ・Cr・ｂ＝０
つまり、
Ａ＝Ｉ／Cr・ｂ ……
の大きさに前記定数(A)を設定すれば見掛け上のヨ
ー慣性モーメント(i)はほとんど零にすることがで
きる。
ー慣性モーメント(i)はほとんど零にすることがで
きる。
以上の原理により式に従い定数(A)を適宜設定
するとともに、ヨー角加速度（r〓＝dr／dt）に比例し て後輪を転舵すれば冒頭に述べた如き車両のコー
ス追従性を悪化させるヨー慣性モーメントを見掛
け上有効に減少せしめることができる。第３図ｄ
はこのようにして設定される後輪転舵角δrの大き
さを示している。
するとともに、ヨー角加速度（r〓＝dr／dt）に比例し て後輪を転舵すれば冒頭に述べた如き車両のコー
ス追従性を悪化させるヨー慣性モーメントを見掛
け上有効に減少せしめることができる。第３図ｄ
はこのようにして設定される後輪転舵角δrの大き
さを示している。
次に、第１図及び第２図を参照し、本発明の構
成について具体的に説明する。第１図は本発明に
係る後輪転舵装置を装備した車両の基本構造を示
す模式的平面図、第２図は本発明の要部である電
気系ブロツク回路図である。
成について具体的に説明する。第１図は本発明に
係る後輪転舵装置を装備した車両の基本構造を示
す模式的平面図、第２図は本発明の要部である電
気系ブロツク回路図である。
先ず、第１図に基づき車両の全体的概略構成を
述べる。図中符合１で示した車両において、２は
ステアリングハンドルで、このハンドル２のステ
アリング軸３は前輪側ギヤボツクス４に接続し、
ハンドル２の操舵回動によつて前輪５，５を転舵
せしめる。
述べる。図中符合１で示した車両において、２は
ステアリングハンドルで、このハンドル２のステ
アリング軸３は前輪側ギヤボツクス４に接続し、
ハンドル２の操舵回動によつて前輪５，５を転舵
せしめる。
他方、６は後輪側ギヤボツクスであり、このギ
ヤボツクス６には車幅方向に貫通するタイロツド
７と、これと直交する方向の伝達軸８の後端を例
えばラツク＆ピニオン方式によつて接続し、内装
する。タイロツド７の両端にはナツクルアーム
９，９を回動自在に結合し、このナツクルアーム
９，９は後輪１０，１０を支持する。以つて伝達
軸８の正逆回転はタイロツド７を車軸方向へ移動
せしめ、後輪１０，１０を左右方向へ転舵する。
ヤボツクス６には車幅方向に貫通するタイロツド
７と、これと直交する方向の伝達軸８の後端を例
えばラツク＆ピニオン方式によつて接続し、内装
する。タイロツド７の両端にはナツクルアーム
９，９を回動自在に結合し、このナツクルアーム
９，９は後輪１０，１０を支持する。以つて伝達
軸８の正逆回転はタイロツド７を車軸方向へ移動
せしめ、後輪１０，１０を左右方向へ転舵する。
また、伝達軸８の前端は後輪操舵アクチエータ
１１に接続する。このアクチエータ１１はサーボ
モータ、減速ギヤ機構等からサーボ系を構成す
る。このアクチエータ１１、つまり内蔵するサー
ボモータははこれを駆動する制御ユニツト１２を
接続し、さらに、制御ユニツト１２には車両のヨ
ーイング運動におけるヨー角加速度を検出する例
えばジヤイロセンサ又はガスレイトセンサ等を利
用したヨー角加速度センサ１３を接続する。なお
一例としてガスレイトセンサとはノズルから噴出
する気体を加熱した２本のワイヤに向つて流すと
入力軸のまわりに入つた角加速度によつて気体が
偏り、この偏り量は角加速度（コリオリの加速
度）と比例するためにこれによる温度変化を温度
センサとしての機能をもつ２本のワイヤが検出し
てヨー角加速度を得るものである。
１１に接続する。このアクチエータ１１はサーボ
モータ、減速ギヤ機構等からサーボ系を構成す
る。このアクチエータ１１、つまり内蔵するサー
ボモータははこれを駆動する制御ユニツト１２を
接続し、さらに、制御ユニツト１２には車両のヨ
ーイング運動におけるヨー角加速度を検出する例
えばジヤイロセンサ又はガスレイトセンサ等を利
用したヨー角加速度センサ１３を接続する。なお
一例としてガスレイトセンサとはノズルから噴出
する気体を加熱した２本のワイヤに向つて流すと
入力軸のまわりに入つた角加速度によつて気体が
偏り、この偏り量は角加速度（コリオリの加速
度）と比例するためにこれによる温度変化を温度
センサとしての機能をもつ２本のワイヤが検出し
てヨー角加速度を得るものである。
次に、第２図を参照し、要部の構成及び機能に
ついて具体的に述べる。
ついて具体的に述べる。
制御ユニツト１２は所定の増幅率をもつ増幅器
１５にて構成できる。この制御ユニツト１２に接
続したヨー角加速度センサ１３からは車両のヨー
方向におけるヨー角加速度データr〓oを得る。ヨー
角加速度データr〓oは予め設定された増幅率を有す
る増幅器１５によつて増幅処理され制御ユニツト
１２から制御情報Ｓとして出力する。この増幅率
は前述した式における定数(A)を与えるものであ
る。これにより制御情報Ｓの大きさはヨー角加速
度データr〓oに対応、つまり、ヨー角加速度に略比
例する。
１５にて構成できる。この制御ユニツト１２に接
続したヨー角加速度センサ１３からは車両のヨー
方向におけるヨー角加速度データr〓oを得る。ヨー
角加速度データr〓oは予め設定された増幅率を有す
る増幅器１５によつて増幅処理され制御ユニツト
１２から制御情報Ｓとして出力する。この増幅率
は前述した式における定数(A)を与えるものであ
る。これにより制御情報Ｓの大きさはヨー角加速
度データr〓oに対応、つまり、ヨー角加速度に略比
例する。
そして、この制御情報Ｓは前記後輪操舵アクチ
エータ１１に内蔵するサーボモータに供給され、
この制御情報Ｓの大きさに対応してサーボモータ
を正逆回転せしめ後輪１０，１０を転舵する。
エータ１１に内蔵するサーボモータに供給され、
この制御情報Ｓの大きさに対応してサーボモータ
を正逆回転せしめ後輪１０，１０を転舵する。
以つて、アクチエータ１１内における減速ギヤ
機構を組合せ選択等することにより後輪１０，１
０の転舵方向を設定すれば、上述した要部の構成
及び機能によつて前記式、つまり後輪転舵角δr
を［δr＝Ａdr／dt］に可変制御せしめることができ る。
機構を組合せ選択等することにより後輪１０，１
０の転舵方向を設定すれば、上述した要部の構成
及び機能によつて前記式、つまり後輪転舵角δr
を［δr＝Ａdr／dt］に可変制御せしめることができ る。
なお、制御情報Ｓはヨー角加速度データr〓oにの
み略比例する関数として求めたが、例えば式の
如くヨー慣性モーメントの大きさに影響する車速
を車速センサで検出し、ヨー角加速度とともに車
速にも対応した制御信号、つまり前記定数Ａを車
速の関数にする等して構成してもよい。また、ヨ
ー角加速度はセンサで直接検出したが、その他車
速と前輪転舵角をセンサで検出しコンピユータで
これらを演算することによつてヨー角加速度を求
めてもよい。さらにまた、制御ユニツト１２は電
気的回路によるハードウエアで構成したが、車載
コンピユータを利用してソフトウエアで実行する
ようにしてもよい。
み略比例する関数として求めたが、例えば式の
如くヨー慣性モーメントの大きさに影響する車速
を車速センサで検出し、ヨー角加速度とともに車
速にも対応した制御信号、つまり前記定数Ａを車
速の関数にする等して構成してもよい。また、ヨ
ー角加速度はセンサで直接検出したが、その他車
速と前輪転舵角をセンサで検出しコンピユータで
これらを演算することによつてヨー角加速度を求
めてもよい。さらにまた、制御ユニツト１２は電
気的回路によるハードウエアで構成したが、車載
コンピユータを利用してソフトウエアで実行する
ようにしてもよい。
（発明の効果）
このように、本発明に係る車両の後輪転舵装置
は車両のヨー角加速度を検出し、このヨー角加速
度に対応（略比例）して後輪を転舵制御するよう
にしたため、車両のヨー慣性モーメント(I)Ｉを見
掛け上減少せしめることができ、この結果操舵に
よるコース追従性は飛躍的に向上し、例えば大型
車でも小型車なみに操出をし易くすることができ
る。
は車両のヨー角加速度を検出し、このヨー角加速
度に対応（略比例）して後輪を転舵制御するよう
にしたため、車両のヨー慣性モーメント(I)Ｉを見
掛け上減少せしめることができ、この結果操舵に
よるコース追従性は飛躍的に向上し、例えば大型
車でも小型車なみに操出をし易くすることができ
る。
第１図は本発明に係る後輪転舵装置を装備した
車両の基本構造を示す模式的平面図、第２図は本
発明の要部である電気系のブロツク回路図、第３
図は車両の操舵及び運動状態を示すタイミングチ
ヤート図である。 尚図面中、１１は後輪操舵アクチエータ、１２
は制御ユニツト、１３はヨー角加速度センサ、１
５は増幅器、r〓oはヨー角加速度データ、Ｓは制御
情報である。
車両の基本構造を示す模式的平面図、第２図は本
発明の要部である電気系のブロツク回路図、第３
図は車両の操舵及び運動状態を示すタイミングチ
ヤート図である。 尚図面中、１１は後輪操舵アクチエータ、１２
は制御ユニツト、１３はヨー角加速度センサ、１
５は増幅器、r〓oはヨー角加速度データ、Ｓは制御
情報である。
Claims (1)
- １ 車両のヨー角加速度を検出するヨー角加速度
検出手段と、このヨー角加速度検出手段で検出し
たヨー角加速度に略比例して後輪を転舵し、ヨー
慣性モーメントを見掛け上減少せしめる制御情報
を出力する演算処理手段と、前記制御情報によつ
て後輪を転舵せしめるアクチユエータとを備え
て、ハンドル操作初期に前輪に対して後輪を逆方
向へ転舵することを特徴とする車両の後輪転舵装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4989184A JPS60193775A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 車両の後輪転舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4989184A JPS60193775A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 車両の後輪転舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60193775A JPS60193775A (ja) | 1985-10-02 |
| JPH0536275B2 true JPH0536275B2 (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=12843651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4989184A Granted JPS60193775A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 車両の後輪転舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60193775A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006048835A1 (de) * | 2006-10-16 | 2008-04-17 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg | Verfahren zur Regelung der Gierrate eines Kraftfahrzeugs |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744568A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-13 | Honda Motor Co Ltd | Steering apparatus for car |
| JPS60161256A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の補助操舵方法 |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP4989184A patent/JPS60193775A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60193775A (ja) | 1985-10-02 |
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