JPH0674052B2 - 車両の操舵方法 - Google Patents
車両の操舵方法Info
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- JPH0674052B2 JPH0674052B2 JP59015343A JP1534384A JPH0674052B2 JP H0674052 B2 JPH0674052 B2 JP H0674052B2 JP 59015343 A JP59015343 A JP 59015343A JP 1534384 A JP1534384 A JP 1534384A JP H0674052 B2 JPH0674052 B2 JP H0674052B2
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- vehicle
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- 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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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/30—Spring/Damper and/or actuator Units
- B60G2202/32—The spring being in series with the damper and/or actuator
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- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/10—Constructional features of arms
- B60G2206/11—Constructional features of arms the arm being a radius or track or torque or steering rod or stabiliser end link
- B60G2206/111—Constructional features of arms the arm being a radius or track or torque or steering rod or stabiliser end link of adjustable length
- B60G2206/1116—Actively adjustable during driving
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Mathematical Physics (AREA)
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の操舵方法、特に車両の運動性能及び操舵
安定性を向上させるため、運転車からの操舵入力に応じ
前輪及び後輪の双方を操舵する車両の操舵方法に関する
ものである。
安定性を向上させるため、運転車からの操舵入力に応じ
前輪及び後輪の双方を操舵する車両の操舵方法に関する
ものである。
（従来の技術） 車両の運動性能及び操舵安定性は車両に加わるヨーレイ
トや横加速度が操舵入力に対しいかなるものであるかに
よって論ぜられる。ここでヨーレイトとは、車両の上方
から見てその重心周りに生ずる回転角速度（ヨー角速
度）のことであり、横加速度とは、車両の重心に車幅方
向に加わる加速度を意味する。
トや横加速度が操舵入力に対しいかなるものであるかに
よって論ぜられる。ここでヨーレイトとは、車両の上方
から見てその重心周りに生ずる回転角速度（ヨー角速
度）のことであり、横加速度とは、車両の重心に車幅方
向に加わる加速度を意味する。
そして車両は、操舵入力に対応した大きさの旋回を生ず
るのが理想であり、上記の大きさは操舵入力（ステアリ
ングホイール回転角θ）に対するヨーレイト又は横加
速度αの比（車両のゲイン）で論ぜられる。
るのが理想であり、上記の大きさは操舵入力（ステアリ
ングホイール回転角θ）に対するヨーレイト又は横加
速度αの比（車両のゲイン）で論ぜられる。
前輪のみを操舵する通常の車両において、車両のゲイン
は操舵周波数に対し第17図にａで示す如きものとなる。
しかし、車両のゲインが或る操舵周波数以上で上昇し、
共振周波数H1でピークとなり、その後大きく低下するた
め、操舵入力に対する車両の挙動がここで変化し、運動
性能及び操縦安定性の悪化を避けられない。理想として
は車両のゲインが周波数０に近い時の値（定常ゲイン）
を全周周波数に亘り保つようにすべきであり、そのため
共振周波数H1をできるだけ高周波数側にずらせてフラッ
トな特性領域を幅広くし、理想に近付ける対策が講じら
れた。
は操舵周波数に対し第17図にａで示す如きものとなる。
しかし、車両のゲインが或る操舵周波数以上で上昇し、
共振周波数H1でピークとなり、その後大きく低下するた
め、操舵入力に対する車両の挙動がここで変化し、運動
性能及び操縦安定性の悪化を避けられない。理想として
は車両のゲインが周波数０に近い時の値（定常ゲイン）
を全周周波数に亘り保つようにすべきであり、そのため
共振周波数H1をできるだけ高周波数側にずらせてフラッ
トな特性領域を幅広くし、理想に近付ける対策が講じら
れた。
その一対策としては第15図に示すようなものが知られて
いる。この技術は、操舵入力θをステアリングギヤ１を
経て車両２の前輪３に伝えることにより前輪を操舵する
時、操舵センサ４により検出した操舵入力θを微分回路
５により微分して得られるに基づき、増幅器６及びア
クチュエータ７を介して前輪３を切増し方向に補助操舵
するようにしたもので、所謂フィードフォワード制御型
前輪補助操舵装置である。
いる。この技術は、操舵入力θをステアリングギヤ１を
経て車両２の前輪３に伝えることにより前輪を操舵する
時、操舵センサ４により検出した操舵入力θを微分回路
５により微分して得られるに基づき、増幅器６及びア
クチュエータ７を介して前輪３を切増し方向に補助操舵
するようにしたもので、所謂フィードフォワード制御型
前輪補助操舵装置である。
この場合、車両のゲインは第17図にｂで示す如くにな
り、共振周波数H2まで上昇することで目的を達成でき
る。
り、共振周波数H2まで上昇することで目的を達成でき
る。
別の対策としては第16図に示す所謂ネガティブフィード
バック制御型前輪補助操舵装置が知られている。この技
術は、車両２に加わるヨーレイト又は横加速度αを挙
動センサ８により検出し、検出値にフィードバック定数
設定器９で設定した定数を乗算して得られる量を基に、
増幅器６及びアクチュエータ７を介し前輪３を切戻し方
向に補助操舵するようにしたものである。
バック制御型前輪補助操舵装置が知られている。この技
術は、車両２に加わるヨーレイト又は横加速度αを挙
動センサ８により検出し、検出値にフィードバック定数
設定器９で設定した定数を乗算して得られる量を基に、
増幅器６及びアクチュエータ７を介し前輪３を切戻し方
向に補助操舵するようにしたものである。
この場合、車両のゲインは第17図にｃで示す如くにな
り、ゲイン（操舵入力に対する車両挙動変化の応答性）
の低下はあるものの共振周波数がH3まで更に上昇するこ
とから目的を達し得る。
り、ゲイン（操舵入力に対する車両挙動変化の応答性）
の低下はあるものの共振周波数がH3まで更に上昇するこ
とから目的を達し得る。
（発明が解決しようとする課題） ところで車両のゲインはヨーレイト及び横加速度ともに
操舵周波数の如何にかかわらず、操舵周波数が０の時の
定常ゲインを全周波数域に亘って保つ所謂フラットな周
波数特性が最も良い。
操舵周波数の如何にかかわらず、操舵周波数が０の時の
定常ゲインを全周波数域に亘って保つ所謂フラットな周
波数特性が最も良い。
しかして、従来のように前輪の主操舵時前輪又は後輪の
みを補助操舵するという方式では、補助舵角をフィード
フォワード制御するにしても、又フィードバック制御す
るにしても、ヨーレイト又は横加速度の片方だけなら車
両ゲインの周波数特性を理論上フラットな特性にできる
が、ヨーレイト及び横加速度の双方について車両ゲイン
の周波数特性を共にフラットな特性に近付けることはい
かなる補助舵角を与えようとも不可能である。
みを補助操舵するという方式では、補助舵角をフィード
フォワード制御するにしても、又フィードバック制御す
るにしても、ヨーレイト又は横加速度の片方だけなら車
両ゲインの周波数特性を理論上フラットな特性にできる
が、ヨーレイト及び横加速度の双方について車両ゲイン
の周波数特性を共にフラットな特性に近付けることはい
かなる補助舵角を与えようとも不可能である。
本発明はこれを可能にする車両の前後輪操舵方法を提供
することを目的とする。
することを目的とする。
（課題を解決するための手段） この目的のため本発明は運転者からの操舵入力に応じ前
輪及び後輪の双方を操舵するに際し、 前記操舵入力に対する前輪舵角の伝達関数を操舵周波数
が高くなるほどゲインが増大するか、又は位相が進む
か、或いはこれら双方の特性を持つ関数としてこの関数
に基づき前輪舵角を与え、 前記操舵入力に対する後輪舵角の伝達関数を操舵周波数
が高くなるほどゲインが増大するか、又は見かけ上の位
相が遅れるか、或いはこれら双方の特性を持つ関数とし
てこの関数に基づき後輪舵角を与えるものである。
輪及び後輪の双方を操舵するに際し、 前記操舵入力に対する前輪舵角の伝達関数を操舵周波数
が高くなるほどゲインが増大するか、又は位相が進む
か、或いはこれら双方の特性を持つ関数としてこの関数
に基づき前輪舵角を与え、 前記操舵入力に対する後輪舵角の伝達関数を操舵周波数
が高くなるほどゲインが増大するか、又は見かけ上の位
相が遅れるか、或いはこれら双方の特性を持つ関数とし
てこの関数に基づき後輪舵角を与えるものである。
（作用） 前輪及び後輪は夫々運転者からの操舵入力に応じ操舵す
るが、この際前輪舵角及び後輪舵角は夫々以下の伝達関
数に基づいて与えられる。
るが、この際前輪舵角及び後輪舵角は夫々以下の伝達関
数に基づいて与えられる。
即ち、操舵入力に対する前輪舵角の伝達関数は操舵周波
数が高くなるほどゲインが増大するか、又は位相が進む
か、或いはこれら双方の特性を持つ関数とする。又、操
舵入力に対する後輪舵角の伝達関数は、操舵周波数が高
くなるほどゲインが増大するか、又は見かけ上の位相が
遅れるか、或いはこれら双方の特性を持つ関数とする。
数が高くなるほどゲインが増大するか、又は位相が進む
か、或いはこれら双方の特性を持つ関数とする。又、操
舵入力に対する後輪舵角の伝達関数は、操舵周波数が高
くなるほどゲインが増大するか、又は見かけ上の位相が
遅れるか、或いはこれら双方の特性を持つ関数とする。
これらの伝達関数に基づき操舵入力に応じた前後輪舵角
を与える本発明方法によれば、操舵入力に対するヨーレ
イトゲイン及び横加速度ゲインの周波数特性を共に、特
に問題となる高車速時において顕著に理想のフラットな
特性に近付けることができる。
を与える本発明方法によれば、操舵入力に対するヨーレ
イトゲイン及び横加速度ゲインの周波数特性を共に、特
に問題となる高車速時において顕著に理想のフラットな
特性に近付けることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明方法の実施に用いる４輪操舵システムの
一実施例で、図中第12図及び第13図におけると同様の部
分を同一符号にて示す。
一実施例で、図中第12図及び第13図におけると同様の部
分を同一符号にて示す。
本例では、操舵センサ４で検出した操舵入力θから、フ
ィードバック係数設定器９で設定した係数K2と挙動セン
サ８で検出したヨーレイト 又は横加速度αとの乗算値を減算して（ネガティブフィ
ードバックして）得られる減算値（差値） （又はθ−K2α）に基づき、前輪用制御回路59及び後輪
用制御回路60で目標前後輪舵角を求め、これらの舵角が
得られるよう車両２の前後輪3,29を夫々増幅器12,31及
びアクチュエータ13,14を介し個別に操舵するものであ
る。
ィードバック係数設定器９で設定した係数K2と挙動セン
サ８で検出したヨーレイト 又は横加速度αとの乗算値を減算して（ネガティブフィ
ードバックして）得られる減算値（差値） （又はθ−K2α）に基づき、前輪用制御回路59及び後輪
用制御回路60で目標前後輪舵角を求め、これらの舵角が
得られるよう車両２の前後輪3,29を夫々増幅器12,31及
びアクチュエータ13,14を介し個別に操舵するものであ
る。
ここで、回路59,60による目標前後輪舵角の演算につき
説明する。本発明は、ヨーレイト及び横加速度の周波数
特性を共にフラットにすることが狙いであることから、
今ヨーレイト及び横加速度について車両挙動を考察す
る。
説明する。本発明は、ヨーレイト及び横加速度の周波数
特性を共にフラットにすることが狙いであることから、
今ヨーレイト及び横加速度について車両挙動を考察す
る。
４輪操舵車両においては前輪舵角δ１によるヨーレイト 及び横加速度α１にともなう挙動と、後輪舵角δ２によ
るヨーレイト 及び横加速度α２にともなう挙動とを合計したものが車
両の運動となり、従って車両の全体的なヨーレイト及
び横加速度αは夫々次式で表される。
るヨーレイト 及び横加速度α２にともなう挙動とを合計したものが車
両の運動となり、従って車両の全体的なヨーレイト及
び横加速度αは夫々次式で表される。
又、前輪舵角δ１とこれによって生ずるヨーレイト 及び横加速度α１との間の伝達関数を夫々H1（Ｓ），G1
（Ｓ）とし、後輪舵角δ２とこれによって生ずるヨーレ
イト 及び横加速度α２との間の伝達関数を夫々H2（Ｓ），G2
（Ｓ）とすると、 従って、（１），（２）式のヨーレイト 及び横加速度αは夫々、（３）〜（６）式の代入により で表される。
（Ｓ）とし、後輪舵角δ２とこれによって生ずるヨーレ
イト 及び横加速度α２との間の伝達関数を夫々H2（Ｓ），G2
（Ｓ）とすると、 従って、（１），（２）式のヨーレイト 及び横加速度αは夫々、（３）〜（６）式の代入により で表される。
次に、操舵入力θと前後輪舵角δ１，δ２との間の伝達
関数を夫々X1（Ｓ），X2（Ｓ）とすると、前後輪舵角δ
１，δ２は夫々操舵入力θの関数として次式の如くにな
る。
関数を夫々X1（Ｓ），X2（Ｓ）とすると、前後輪舵角δ
１，δ２は夫々操舵入力θの関数として次式の如くにな
る。
δ１＝θ・X1（Ｓ） ……（９） δ２＝θ・X2（Ｓ） ……（10） これら（９），（10）式で表される前後輪舵角δ１，δ
２を前記（７），（８）式に代入すると、ヨーレイト 及び横加速度αは夫々次式で表される。
２を前記（７），（８）式に代入すると、ヨーレイト 及び横加速度αは夫々次式で表される。
ところで車両の運動性能上の理想は、操舵入力θに対し
遅れや進み及びゲインの大小をいかなる操舵周波数のも
とでも生じないように車両が運動することであり、この
要求にマッチしたヨーレイト及び横加速度αが生ずる
ように（つまり、操舵周波数が０の時の定常ヨーレイト
ゲイン 及び定常横加速度ゲインα０を全操舵周波数域に亘り保
つように前後輪舵角δ１，δ２を与えれば理想通りの運
動性能が得られる。この条件を式に表せば、 となり、ゲイン定常値 が目標値である。
遅れや進み及びゲインの大小をいかなる操舵周波数のも
とでも生じないように車両が運動することであり、この
要求にマッチしたヨーレイト及び横加速度αが生ずる
ように（つまり、操舵周波数が０の時の定常ヨーレイト
ゲイン 及び定常横加速度ゲインα０を全操舵周波数域に亘り保
つように前後輪舵角δ１，δ２を与えれば理想通りの運
動性能が得られる。この条件を式に表せば、 となり、ゲイン定常値 が目標値である。
なお、これら定常値 は夫々２輪モデルにより車両諸元に基づく次式で表され
ることが知られている。
ることが知られている。
但し、a:重心−前軸間距離 b:重心−後軸間距離 L:ホイールベース（Ｌ＝ａ＋ｂ） C1：前輪コーナリングパワー C2：後輪コーナリングパワー M:車両質量 V:車速 これら目標値を得るための伝達関数X1（Ｓ），X2（Ｓ）
を求めるため、先ず（11），（12）式をθで除して（1
3），（14）式に対応する式を導くと、 となり、これら式から伝達関数X1（Ｓ），X2（Ｓ）はは
夫々次式により求めることができる。
を求めるため、先ず（11），（12）式をθで除して（1
3），（14）式に対応する式を導くと、 となり、これら式から伝達関数X1（Ｓ），X2（Ｓ）はは
夫々次式により求めることができる。
しかして、これらの式における伝達関数H1（Ｓ），H
2（Ｓ），G1（Ｓ），G2（Ｓ）自体は既に、例えば共立
出版（株）発行、安部正人著「車両の運動と制御」に記
載の如く、車両の運動性能解析理論上確立された関数で
あり、次式により容易に算出することができる。
2（Ｓ），G1（Ｓ），G2（Ｓ）自体は既に、例えば共立
出版（株）発行、安部正人著「車両の運動と制御」に記
載の如く、車両の運動性能解析理論上確立された関数で
あり、次式により容易に算出することができる。
但し、 I:ヨー慣性モーメント S:微分演算子 従って、前記目標値 を達成するための操舵入力−前輪舵角伝達関数X
1（Ｓ）、及び操舵入力−後輪舵角伝達関数X2（Ｓ）は
上記（17），（18）式から演算することができ、次式で
表される。
1（Ｓ）、及び操舵入力−後輪舵角伝達関数X2（Ｓ）は
上記（17），（18）式から演算することができ、次式で
表される。
X1（Ｓ）＝（１＋Ｋ）＋C2・Ｔ・Ｓ ……（19） X2（Ｓ）＝Ｋ−C1・Ｔ・Ｓ ……（20） 但し、 ところで、上記各伝達関数中の（Ｓ）は、これら伝達関
数が操舵周波数の関数であるから、（Ｊω）と置き換え
ることができ（但しＪは虚数、ωは操舵角速度）、従っ
て上記（19），（20）式で求まるX1（Ｓ），X2（Ｓ）の
ゲイン及び位相のずれは周波数特性として示すと例えば
第14図（ａ），（ｂ）の如くになる。
数が操舵周波数の関数であるから、（Ｊω）と置き換え
ることができ（但しＪは虚数、ωは操舵角速度）、従っ
て上記（19），（20）式で求まるX1（Ｓ），X2（Ｓ）の
ゲイン及び位相のずれは周波数特性として示すと例えば
第14図（ａ），（ｂ）の如くになる。
つまり、ヨーレイト及び横加速度の双方を理想の周波数
特性にするための操舵入力に対する前輪舵角及び後輪舵
角の伝達関数X1（Ｓ），X2（Ｓ）のうち、前輪舵角用の
伝達関数X1（Ｓ）は操舵周波数が高くなるほどゲインが
増大すると共に位相が進み、更に高車速になるほどゲイ
ンが低下すると共に位相の進みが小さくなる関数であ
り、他方後輪舵角用の伝達関数X2（Ｓ）は高車速では操
舵周波数が高くなるほどゲインが増大すると共に見かけ
上の位相が遅れ、低車速での操舵周波数が高くなるほど
ゲインがマイナス方向に増大すると共に位相が進む関数
である。
特性にするための操舵入力に対する前輪舵角及び後輪舵
角の伝達関数X1（Ｓ），X2（Ｓ）のうち、前輪舵角用の
伝達関数X1（Ｓ）は操舵周波数が高くなるほどゲインが
増大すると共に位相が進み、更に高車速になるほどゲイ
ンが低下すると共に位相の進みが小さくなる関数であ
り、他方後輪舵角用の伝達関数X2（Ｓ）は高車速では操
舵周波数が高くなるほどゲインが増大すると共に見かけ
上の位相が遅れ、低車速での操舵周波数が高くなるほど
ゲインがマイナス方向に増大すると共に位相が進む関数
である。
以上の理論解析から明らかなように、目標値 （夫々定常値）を得るための伝達関数X1（Ｓ），X
2（Ｓ）を前記（19），（20）式から求め、これら伝達
関数を基に前記（９），（10）式から前後輪舵角δ１，
δ２を求めて、これら舵角だけ前後輪を夫々別個に操舵
すれば、４輪操舵により車両の理想的な運動性能及び操
舵安定性を得られることが判る。
2（Ｓ）を前記（19），（20）式から求め、これら伝達
関数を基に前記（９），（10）式から前後輪舵角δ１，
δ２を求めて、これら舵角だけ前後輪を夫々別個に操舵
すれば、４輪操舵により車両の理想的な運動性能及び操
舵安定性を得られることが判る。
本例はこのような前後輪同時操舵を行ない得るように、
車両の目標とする運動性能及び操縦安定性能上要求され
る理想に近い伝達特性をもって前後輪を夫々個別に操舵
し得るようにすることを狙ったものである。
車両の目標とする運動性能及び操縦安定性能上要求され
る理想に近い伝達特性をもって前後輪を夫々個別に操舵
し得るようにすることを狙ったものである。
第１図において、制御回路59,60は夫々 及び車速センサ61で検出した車速Ｖを入力され、 に基づく操舵周波数と車速Ｖとから以下の如くに前後輪
舵角δ１，δ２を演算する。即ち、制御回路59は前記
（19）式を計算して前記目標値 に対応する伝達関数X1（Ｓ）を求め、その後このX
1（Ｓ）と入力 との積を計算して前輪舵角δ１を求める。又制御回路60
は前記（20）式の計算により前記目標値 に対応する伝達関数X2（Ｓ）を求め、その後このX
2（Ｓ）と入力 との積を計算して後輪舵角δ２を求める。
舵角δ１，δ２を演算する。即ち、制御回路59は前記
（19）式を計算して前記目標値 に対応する伝達関数X1（Ｓ）を求め、その後このX
1（Ｓ）と入力 との積を計算して前輪舵角δ１を求める。又制御回路60
は前記（20）式の計算により前記目標値 に対応する伝達関数X2（Ｓ）を求め、その後このX
2（Ｓ）と入力 との積を計算して後輪舵角δ２を求める。
制御回路59,60は夫々上述のようにして求めた前後輪舵
角δ１，δ２に関する信号を増幅器12,31により増幅し
てアクチュエータ13,14に供給する。アクチュエータ13,
14は入力信号に応じ前輪３及び後輪29を夫々所定の方向
へ上記の所定舵角δ１，δ２だけ個別に転舵する。かく
て、車両２は前記（13′），（14′）式で示す目標値 が得られるよう４輪操舵され、運動性能及び操縦安定性
を飛躍的に向上させて、理想的な４輪操舵が可能とな
る。
角δ１，δ２に関する信号を増幅器12,31により増幅し
てアクチュエータ13,14に供給する。アクチュエータ13,
14は入力信号に応じ前輪３及び後輪29を夫々所定の方向
へ上記の所定舵角δ１，δ２だけ個別に転舵する。かく
て、車両２は前記（13′），（14′）式で示す目標値 が得られるよう４輪操舵され、運動性能及び操縦安定性
を飛躍的に向上させて、理想的な４輪操舵が可能とな
る。
ここで前後輪夫々の制御特性を詳述するに、X1（Ｓ），
X2（Ｓ）が夫々第14図（ａ）及び同図（ｂ）につき前述
した如きものであるから、X1（Ｓ）で決まる前輪３の制
御特性は第２図（ａ）に示すように前輪３が操舵入力に
対し切増し傾向となるも、操舵周波数の低下につれ又高
車速になるにつれ切増量を低下されると共に、前輪３が
操舵入力に対し進み傾向となるも操舵周波数の低下につ
れ又高車速になるにつれ進み量を低下される。又、X
2（Ｓ）で決まる後輪29の制御特性は第２図（ｂ）に示
すように、後輪20が低車速で切増し傾向（前輪３と逆の
方向へ転舵される傾向）となり、高車速で切戻し傾向
（前輪３と同方向へ転舵される傾向）になると共に、後
輪29が操舵入力に対し低車速で進み傾向、高車速で遅れ
傾向となる。
X2（Ｓ）が夫々第14図（ａ）及び同図（ｂ）につき前述
した如きものであるから、X1（Ｓ）で決まる前輪３の制
御特性は第２図（ａ）に示すように前輪３が操舵入力に
対し切増し傾向となるも、操舵周波数の低下につれ又高
車速になるにつれ切増量を低下されると共に、前輪３が
操舵入力に対し進み傾向となるも操舵周波数の低下につ
れ又高車速になるにつれ進み量を低下される。又、X
2（Ｓ）で決まる後輪29の制御特性は第２図（ｂ）に示
すように、後輪20が低車速で切増し傾向（前輪３と逆の
方向へ転舵される傾向）となり、高車速で切戻し傾向
（前輪３と同方向へ転舵される傾向）になると共に、後
輪29が操舵入力に対し低車速で進み傾向、高車速で遅れ
傾向となる。
なお、前輪３の切増量及び後輪29の切増し及び切戻し量
が車速によってどのように変化するかを、第２図（ａ）
及び同図（ｂ）に夫々G1，G2で示す操舵周波数０近くの
時の定常ゲインにつき線図で表すと、第２図（ｃ）及び
同図（ｄ）に実線で示す如くになる。なお、第２図
（ｃ）中点線は車速による前輪の切増し量変化制御を行
わない時の特性を、又第２図（ｄ）中点線は後輪を切戻
し傾向のみの制御にとどめ、切増し制御を行わない時の
特性を夫々参考までに示した。
が車速によってどのように変化するかを、第２図（ａ）
及び同図（ｂ）に夫々G1，G2で示す操舵周波数０近くの
時の定常ゲインにつき線図で表すと、第２図（ｃ）及び
同図（ｄ）に実線で示す如くになる。なお、第２図
（ｃ）中点線は車速による前輪の切増し量変化制御を行
わない時の特性を、又第２図（ｄ）中点線は後輪を切戻
し傾向のみの制御にとどめ、切増し制御を行わない時の
特性を夫々参考までに示した。
ところで、係数設定器９で定める係数K2が一定である
と、これらによって決まる車両のフィードバックゲイン
が車速条件とか、横風の強さ、天候状態、路面状態等の
走行条件とか、車両の加減速度、車体重量、前後軸重配
分等の車両状態とか、運転者の好みに応じたものでない
場合がある。
と、これらによって決まる車両のフィードバックゲイン
が車速条件とか、横風の強さ、天候状態、路面状態等の
走行条件とか、車両の加減速度、車体重量、前後軸重配
分等の車両状態とか、運転者の好みに応じたものでない
場合がある。
この場合、係数K2を変更して車両のゲイン上記の各種条
件に適合したものに変化させるゲイン変更手段15を設け
るのが良い。ゲイン変更手段15が車速条件に応じて係数
K2を変更するものである場合、高車速になるにつれ車両
のゲインを下げて操舵入力に対する車両挙動を小さくす
るのが、高速走行時における操縦安定性の点で好ましい
ことから、ゲイン変更手段15は車速の上昇につれ係数K2
を大きくするものとする。手段15が走行条件に応じて係
数K2を変更するものである場合、横風が強くなるにつ
れ、又晴天や曇天の時より雨天の時の方が、更に路面が
凹凸の激しい悪路になるにつれ車両のゲインを下げて操
作入力に対する車両の挙動を小さくするのが、これら走
行条件での走行時における運転者の操縦のし易さを加味
した操縦安定性の点で好ましいことから、ゲイン変更手
段15はこのように走行条件が悪くなるにつれ係数K2を大
きくするものとする。手段15が車両状態に応じて係数K2
を変更するものである場合、車両の加減速度が大きくな
るにつれ加速時は車両のパワースライドが大きくなり、
減速時はタックインが大きくなるため、これらを少なく
する関係上車両の加減速度が大きくなるにつれ車両のゲ
インを下げるのが良いことから、又車体重量が増すにつ
れタイヤの横グリップ力が相対的に不足気味になって操
縦不安定になるため、この横グリップ力不足を補償する
関係上車体重量の増大につれ車両のゲインを下げるのが
良いことから、更に前後軸重配分が後車軸に片寄るにつ
れ旋回走行による遠心力で車体後部が外側に滑り易くな
るため、これを補償する関係上後車軸重量の増大につれ
車両のゲインを下げるのが良いことから、ゲイン変更手
段15はこのような車両状態が進むにつれ係数K2を大きく
するものとする。又、手段15が運転者の好みに応じて係
数K2を変更するものである場合、ゲイン変更手段15は運
転者の手動操作による指示に対応した車両のゲインが得
られるよう係数K2を変更するものとする。
件に適合したものに変化させるゲイン変更手段15を設け
るのが良い。ゲイン変更手段15が車速条件に応じて係数
K2を変更するものである場合、高車速になるにつれ車両
のゲインを下げて操舵入力に対する車両挙動を小さくす
るのが、高速走行時における操縦安定性の点で好ましい
ことから、ゲイン変更手段15は車速の上昇につれ係数K2
を大きくするものとする。手段15が走行条件に応じて係
数K2を変更するものである場合、横風が強くなるにつ
れ、又晴天や曇天の時より雨天の時の方が、更に路面が
凹凸の激しい悪路になるにつれ車両のゲインを下げて操
作入力に対する車両の挙動を小さくするのが、これら走
行条件での走行時における運転者の操縦のし易さを加味
した操縦安定性の点で好ましいことから、ゲイン変更手
段15はこのように走行条件が悪くなるにつれ係数K2を大
きくするものとする。手段15が車両状態に応じて係数K2
を変更するものである場合、車両の加減速度が大きくな
るにつれ加速時は車両のパワースライドが大きくなり、
減速時はタックインが大きくなるため、これらを少なく
する関係上車両の加減速度が大きくなるにつれ車両のゲ
インを下げるのが良いことから、又車体重量が増すにつ
れタイヤの横グリップ力が相対的に不足気味になって操
縦不安定になるため、この横グリップ力不足を補償する
関係上車体重量の増大につれ車両のゲインを下げるのが
良いことから、更に前後軸重配分が後車軸に片寄るにつ
れ旋回走行による遠心力で車体後部が外側に滑り易くな
るため、これを補償する関係上後車軸重量の増大につれ
車両のゲインを下げるのが良いことから、ゲイン変更手
段15はこのような車両状態が進むにつれ係数K2を大きく
するものとする。又、手段15が運転者の好みに応じて係
数K2を変更するものである場合、ゲイン変更手段15は運
転者の手動操作による指示に対応した車両のゲインが得
られるよう係数K2を変更するものとする。
第３図は第１図の例を具体化したもので、前輪３を夫々
ステアリングリンケージ17により車体に転舵可能に支持
し、これらリンケージ17間をアクチュエータ13により連
結する。アクチュエータ13を油圧式複動型アクチュエー
タとしてサーボ弁18によりストローク制御する。
ステアリングリンケージ17により車体に転舵可能に支持
し、これらリンケージ17間をアクチュエータ13により連
結する。アクチュエータ13を油圧式複動型アクチュエー
タとしてサーボ弁18によりストローク制御する。
サーボ弁18に対する油圧の給排を以下の構成により行
う。即ち、19はエンジン、20はトランスミッションで、
エンジン19により駆動されるオイルポンプ21はリザーバ
22よりオイルを吸入して吐出し、これをアンロード弁23
により所定圧にしてアキュムレータ24に蓄圧する。アキ
ュムレータ24内の蓄圧油は供給路25によりサーボ弁18に
供給され、不要な蓄圧油がアンロード弁23からの洩れ油
と共に戻り路26を経てリザーバ22に戻される。
う。即ち、19はエンジン、20はトランスミッションで、
エンジン19により駆動されるオイルポンプ21はリザーバ
22よりオイルを吸入して吐出し、これをアンロード弁23
により所定圧にしてアキュムレータ24に蓄圧する。アキ
ュムレータ24内の蓄圧油は供給路25によりサーボ弁18に
供給され、不要な蓄圧油がアンロード弁23からの洩れ油
と共に戻り路26を経てリザーバ22に戻される。
サーボ弁18は、第１図における前輪用制御回路59からの
電気信号により増幅器12を介して制御され、アクチュエ
ータ13を作動させる。なお前輪用制御回路59にはトラン
スミッション20の出力回転数（車速Ｖ）を検出する車速
センサ61からの信号を入力する他、ステアリングホイー
ル27の回転角（操舵入力）θを検出する操舵センサ４か
らの信号と、ヨーレイト又は横加速度αを検出する挙
動センサ８からの信号及び係数設定器９からの信号の積
との差値 を入力する。前輪用制御回路59はこれら入力情報を基に
前述した如く前輪舵角δ１を演算し、この演算値を増幅
器12を介しサーボ弁18に供給する。
電気信号により増幅器12を介して制御され、アクチュエ
ータ13を作動させる。なお前輪用制御回路59にはトラン
スミッション20の出力回転数（車速Ｖ）を検出する車速
センサ61からの信号を入力する他、ステアリングホイー
ル27の回転角（操舵入力）θを検出する操舵センサ４か
らの信号と、ヨーレイト又は横加速度αを検出する挙
動センサ８からの信号及び係数設定器９からの信号の積
との差値 を入力する。前輪用制御回路59はこれら入力情報を基に
前述した如く前輪舵角δ１を演算し、この演算値を増幅
器12を介しサーボ弁18に供給する。
かくてサーボ弁18は、制御回路59からの前輪舵角
（δ１）信号に応じて供給路25からの蓄圧油をアクチュ
エータ13の一方の室に供給すると共に、他方の室を戻り
路26によりリザーバ22に通じさせ、アクチュエータ13を
ストロークさせて前輪３を転舵することができる。この
転舵量を舵角センサ28により検出し、その検出値が制御
回路59からの信号δ１になった時サーボ弁18の制御を中
止する。この時サーボ弁18はアクチュエータ13の双方の
室を供給路25及び戻り路26から遮断し、前輪３を制御回
路59で演算した舵角δ１にすることができる。
（δ１）信号に応じて供給路25からの蓄圧油をアクチュ
エータ13の一方の室に供給すると共に、他方の室を戻り
路26によりリザーバ22に通じさせ、アクチュエータ13を
ストロークさせて前輪３を転舵することができる。この
転舵量を舵角センサ28により検出し、その検出値が制御
回路59からの信号δ１になった時サーボ弁18の制御を中
止する。この時サーボ弁18はアクチュエータ13の双方の
室を供給路25及び戻り路26から遮断し、前輪３を制御回
路59で演算した舵角δ１にすることができる。
次に後輪操舵系を説明するに、後輪29は夫々ステアリン
グリンケージ57を介して転舵自在に支持し、両ステアリ
ングリンケージ57をアクチュエータ14により相互に連結
して後輪29を操舵可能にする。
グリンケージ57を介して転舵自在に支持し、両ステアリ
ングリンケージ57をアクチュエータ14により相互に連結
して後輪29を操舵可能にする。
アクチュエータ14はサーボ弁58によりストローク制御
し、このサーボ弁に対する油圧の給排を前輪操舵系につ
き前述したと同様の油圧回路21〜26により行う。
し、このサーボ弁に対する油圧の給排を前輪操舵系につ
き前述したと同様の油圧回路21〜26により行う。
サーボ弁58は上記前輪操舵用のサーボ弁18に同様なもの
として、これを後輪用制御回路60により増幅器31を介し
て制御することにより、サーボ弁58はアクチュエータ14
の一方の室に供給路25からの油圧を供給すると共に他方
の室を戻り路26を経てリザーバ22に通じさせる。これに
よりアクチュエータ14はステアリングリンケージ57を介
して後輪29を操舵することができる。そして、かかる後
輪操舵の方向及び量は制御回路60からの信号により決定
され、この制御回路はV,θを入力され、これらに基づき
前述した如くに演算した後輪舵角δ２を増幅器31を介し
サーボ弁58に供給する。サーボ弁58は舵角センサ54によ
り検出する後輪舵角が目標舵角δ２になる時アクチュエ
ータ14を供給路25及び戻り路26から遮断し、目標後輪舵
角を得ることができる。
として、これを後輪用制御回路60により増幅器31を介し
て制御することにより、サーボ弁58はアクチュエータ14
の一方の室に供給路25からの油圧を供給すると共に他方
の室を戻り路26を経てリザーバ22に通じさせる。これに
よりアクチュエータ14はステアリングリンケージ57を介
して後輪29を操舵することができる。そして、かかる後
輪操舵の方向及び量は制御回路60からの信号により決定
され、この制御回路はV,θを入力され、これらに基づき
前述した如くに演算した後輪舵角δ２を増幅器31を介し
サーボ弁58に供給する。サーボ弁58は舵角センサ54によ
り検出する後輪舵角が目標舵角δ２になる時アクチュエ
ータ14を供給路25及び戻り路26から遮断し、目標後輪舵
角を得ることができる。
第４図は本発明方法の実施に用いる４輪操舵装置の他の
例を示し、本例ではフィードフォワード制御系を第１図
におけると同様に構成するも、ネガティブフィードバッ
ク系を以下の如くに異ならせる。即ち、挙動センサ８を
ヨーレイトセンサとし、これにより車両２に加わるヨー
レイト を検出してその結果を係数設定器62（ここではその設定
係数をK1′とする）に入力する。係数設定器62は係数
K1′（例えばK1′＝1.0とする）と、車両の実挙動を表
すヨーレイト との乗算値 を演算器63に入力する。
例を示し、本例ではフィードフォワード制御系を第１図
におけると同様に構成するも、ネガティブフィードバッ
ク系を以下の如くに異ならせる。即ち、挙動センサ８を
ヨーレイトセンサとし、これにより車両２に加わるヨー
レイト を検出してその結果を係数設定器62（ここではその設定
係数をK1′とする）に入力する。係数設定器62は係数
K1′（例えばK1′＝1.0とする）と、車両の実挙動を表
すヨーレイト との乗算値 を演算器63に入力する。
演算器63はその他に、操舵センサ４で検出した操舵入力
θ、係数設定器64により設定した係数K2′（例えば0.7
とする）、定数設定器65により設定した定数（スタビリ
ティファクタ）Ｋ及び車速センサ61で検出した車速Ｖを
夫々入力され、 の演算を行うと共に、この演算結果をネガティブフィー
ドバック入力とする。
θ、係数設定器64により設定した係数K2′（例えば0.7
とする）、定数設定器65により設定した定数（スタビリ
ティファクタ）Ｋ及び車速センサ61で検出した車速Ｖを
夫々入力され、 の演算を行うと共に、この演算結果をネガティブフィー
ドバック入力とする。
ところで、θ・V/（１＋KV2）は車速Ｖと操舵入力θと
で決まる車両の当然生ずるべき目標挙動を表し、ヨーレ
イト が車両の実挙動を表すことから、演算器63は実挙動と目
標挙動との差に応じたネガティブフィードバックを制御
回路59,60の前段にかけることになる。なお、K1′と
K2′とで（K1′−K2′の大きさで）フィードバックゲイ
ンが決り、K1′を上記例示の通り1.0とし、K1′−K2′
が目的とするフィードバックゲイン（通常0.3）となる
ようK2を上記例示の通り0.7とすることで、以下に説明
する利点が得られる。
で決まる車両の当然生ずるべき目標挙動を表し、ヨーレ
イト が車両の実挙動を表すことから、演算器63は実挙動と目
標挙動との差に応じたネガティブフィードバックを制御
回路59,60の前段にかけることになる。なお、K1′と
K2′とで（K1′−K2′の大きさで）フィードバックゲイ
ンが決り、K1′を上記例示の通り1.0とし、K1′−K2′
が目的とするフィードバックゲイン（通常0.3）となる
ようK2を上記例示の通り0.7とすることで、以下に説明
する利点が得られる。
即ち、非操舵時は操舵入力θが０であるから、演算器63
で行うK2′・θ・V/（１＋KV2）の演算結果も０にな
る。ここで、車両２に外乱が作用せず、ヨーレイト が発生しなければ も０であるから演算器63はネガティブフィードバック入
力を０にする。従って、制御回路59,60が前後輪3,29を
無駄に操舵する危険を防止し得る。
で行うK2′・θ・V/（１＋KV2）の演算結果も０にな
る。ここで、車両２に外乱が作用せず、ヨーレイト が発生しなければ も０であるから演算器63はネガティブフィードバック入
力を０にする。従って、制御回路59,60が前後輪3,29を
無駄に操舵する危険を防止し得る。
ところでこの非操舵時、外乱により車両２にヨーレイト
が加わると、K2′・θ・V/（１＋KV2）は以前として
０であるものの、 が０にならない。そして、K1′が上述したように１であ
るから となり、外乱により車両に加わったヨーレイト が100％ネガティブフィードバックされる。従って、制
御回路59,60は前後輪3,29をヨーレイトが完全に打消さ
れるよう操舵し、外乱による挙動変化を生じないように
することができる。
が加わると、K2′・θ・V/（１＋KV2）は以前として
０であるものの、 が０にならない。そして、K1′が上述したように１であ
るから となり、外乱により車両に加わったヨーレイト が100％ネガティブフィードバックされる。従って、制
御回路59,60は前後輪3,29をヨーレイトが完全に打消さ
れるよう操舵し、外乱による挙動変化を生じないように
することができる。
一方、操舵時は演算器63が、 で表される車両２の実挙動に係数K1′を乗じた値と、θ
・V/（１−KV2）で表される車両２の目標挙動に係数
K2′を乗じた値との差値に対応する信号をネガティブフ
ィードバックする。しかして、この時フィードバックゲ
インがK1′−K2′の大きさで決り、これが前述した通り
通常の0.3となるよう係数K1′，K2′を定めているた
め、所定量のネガティブフィードバックがかかり、制御
回路59,60は前述した目的通りの前後輪操舵を行うこと
ができる。
・V/（１−KV2）で表される車両２の目標挙動に係数
K2′を乗じた値との差値に対応する信号をネガティブフ
ィードバックする。しかして、この時フィードバックゲ
インがK1′−K2′の大きさで決り、これが前述した通り
通常の0.3となるよう係数K1′，K2′を定めているた
め、所定量のネガティブフィードバックがかかり、制御
回路59,60は前述した目的通りの前後輪操舵を行うこと
ができる。
なお、本例の具体化に当たっては、第３図におけると同
様の前後輪操舵系を用い、同図中の係数設定器９を第４
図の係数設定器62及び演算器63に置き換えることで目的
を達し得る。
様の前後輪操舵系を用い、同図中の係数設定器９を第４
図の係数設定器62及び演算器63に置き換えることで目的
を達し得る。
第５図は本発明方法の実施に用いる４輪操舵装置の別の
例を示し、本例では後輪29に係わる制御系を第４図につ
き前述したと同様に構成するも、前輪３に係わる制御系
を以下の如くに構成する。即ち、前輪３はステアリング
ギヤ１により操舵すると共に、制御回路59、増幅器12及
びアクチュエータ13を介し補助操舵するようにする。但
し、本例では、ステアリングギヤ１を介して操舵された
前輪３を制御系59,12,13により更に補助操舵して前記の
前輪目標舵角δ１を得るため、前輪用制御回路59に対す
る入力を第１図のものと異ならせ、操舵入力θそのもの
とし、制御回路59は前記（19）式により求めた伝達係数
X1（Ｓ）からステアリングギヤ１を含む系における伝達
関数X1（Ｓ）′を減算して得られる値X1′〔つまりX1′
＝X1（Ｓ）−X1（Ｓ）′〕を基に前記（９）式に対応す
る式δ１′＝θ・X1′（但しδ１′は前輪補助舵角）を
計算して前輪補助舵角δ１′を求め、これに基づき増幅
器12及びアクチュエータ13を介し前輪３の上記補助操作
を行うものとする。又、前輪制御系に対する演算器63か
らのフィードバック入力は、本例でも演算器63の出力に
対する前輪操舵角δ１の特性を第１図におけると同様の
ものとする関係上、フィードバック用前輪制御回路66に
より所定値に修正して制御回路59の後段に供給するもの
とする。
例を示し、本例では後輪29に係わる制御系を第４図につ
き前述したと同様に構成するも、前輪３に係わる制御系
を以下の如くに構成する。即ち、前輪３はステアリング
ギヤ１により操舵すると共に、制御回路59、増幅器12及
びアクチュエータ13を介し補助操舵するようにする。但
し、本例では、ステアリングギヤ１を介して操舵された
前輪３を制御系59,12,13により更に補助操舵して前記の
前輪目標舵角δ１を得るため、前輪用制御回路59に対す
る入力を第１図のものと異ならせ、操舵入力θそのもの
とし、制御回路59は前記（19）式により求めた伝達係数
X1（Ｓ）からステアリングギヤ１を含む系における伝達
関数X1（Ｓ）′を減算して得られる値X1′〔つまりX1′
＝X1（Ｓ）−X1（Ｓ）′〕を基に前記（９）式に対応す
る式δ１′＝θ・X1′（但しδ１′は前輪補助舵角）を
計算して前輪補助舵角δ１′を求め、これに基づき増幅
器12及びアクチュエータ13を介し前輪３の上記補助操作
を行うものとする。又、前輪制御系に対する演算器63か
らのフィードバック入力は、本例でも演算器63の出力に
対する前輪操舵角δ１の特性を第１図におけると同様の
ものとする関係上、フィードバック用前輪制御回路66に
より所定値に修正して制御回路59の後段に供給するもの
とする。
本例の具体化に当たっては第６図の構成を用い得る。こ
の前後輪操舵装置において、先ず前輪操舵系を説明する
に左右前輪３のステアリングリンケージ17間にラック34
を連結し、このラックにステアリングホイール27で回転
されるピニオン35を噛合させ、ラック34及びピニオン35
をギヤハウジング36内に収納してステアリングギヤ１を
構成する。かくて、ステアリングホイール27からの操舵
入力θはピニオン35を回転し、ラック34を長手方向に移
動させて前輪３を主操舵する。加えて前輪３を補助操舵
するためにギヤハウジング36をゴムブッシュ37により車
体38に支持すると共に、油圧シリンダ式としたアクチュ
エータ13により長手方向へ変位可能とする。
の前後輪操舵装置において、先ず前輪操舵系を説明する
に左右前輪３のステアリングリンケージ17間にラック34
を連結し、このラックにステアリングホイール27で回転
されるピニオン35を噛合させ、ラック34及びピニオン35
をギヤハウジング36内に収納してステアリングギヤ１を
構成する。かくて、ステアリングホイール27からの操舵
入力θはピニオン35を回転し、ラック34を長手方向に移
動させて前輪３を主操舵する。加えて前輪３を補助操舵
するためにギヤハウジング36をゴムブッシュ37により車
体38に支持すると共に、油圧シリンダ式としたアクチュ
エータ13により長手方向へ変位可能とする。
アクチュエータ13は第７図に明示するように、ピストン
13aにより区画されてポートA,Bを持つ室と、ピストンロ
ッド13bとを有し、ピストンロッド13bをギヤハウジング
36に連結すると共に、シリンダを取付けロッド13cによ
り車体38に連結する。アクチュエータ13は第６図に示す
電磁スプールバルブ39により制御し、このバルブはソレ
ノイド39a,39bを有し、これらソレノイドの滅勢時図示
の中立位置にされるスプリングセンタ式スプール39cを
具える。バルブ39はオイルポンプ21及びリザーバ22を接
続して具え、ポートＡ′,B′を第７図のポートA,Bに接
続する。
13aにより区画されてポートA,Bを持つ室と、ピストンロ
ッド13bとを有し、ピストンロッド13bをギヤハウジング
36に連結すると共に、シリンダを取付けロッド13cによ
り車体38に連結する。アクチュエータ13は第６図に示す
電磁スプールバルブ39により制御し、このバルブはソレ
ノイド39a,39bを有し、これらソレノイドの滅勢時図示
の中立位置にされるスプリングセンタ式スプール39cを
具える。バルブ39はオイルポンプ21及びリザーバ22を接
続して具え、ポートＡ′,B′を第７図のポートA,Bに接
続する。
ソレノイド39a,39bは夫々第５図につき前述したように
前輪用制御回路59からの演算結果とフィードバック用前
輪制御回路66からの演算結果との差値に応じ増幅器12を
介して選択的に駆動される。バルブ39がソレノイド39a
の付勢によりスプール39cを図中左行にされると、ポー
トＢ′から油圧を供給してピストンロッド13bを第７図
中矢印Ｃ方向へ変位させる。この時、ハウジング36はゴ
ムブッシュ37の変形を介し第６図中左方に変位され、前
輪３を右方向へ補助操舵する。バルブ39がソレノイド39
bの付勢によりスプール39cを図中右行されると、ポート
Ａ′から油圧を供給して前輪３は逆に左方向へ補助操舵
される。そして、これら補助操舵の方向及び舵角は回路
59,66による演算結果の差値により制御され、補助舵角
が目標値になる時、補助舵角を検出する舵角センサ28か
らの信号に基づき、バルブ39が目標補助舵角を保持する
よう機能される。
前輪用制御回路59からの演算結果とフィードバック用前
輪制御回路66からの演算結果との差値に応じ増幅器12を
介して選択的に駆動される。バルブ39がソレノイド39a
の付勢によりスプール39cを図中左行にされると、ポー
トＢ′から油圧を供給してピストンロッド13bを第７図
中矢印Ｃ方向へ変位させる。この時、ハウジング36はゴ
ムブッシュ37の変形を介し第６図中左方に変位され、前
輪３を右方向へ補助操舵する。バルブ39がソレノイド39
bの付勢によりスプール39cを図中右行されると、ポート
Ａ′から油圧を供給して前輪３は逆に左方向へ補助操舵
される。そして、これら補助操舵の方向及び舵角は回路
59,66による演算結果の差値により制御され、補助舵角
が目標値になる時、補助舵角を検出する舵角センサ28か
らの信号に基づき、バルブ39が目標補助舵角を保持する
よう機能される。
次に後輪操舵系を説明するに、後輪29を車輪支持部材40
により回転自在に支持し、この部材をラジアスロッド41
により車体38の前後方向に支持すると共に、一対の平行
なラテラルロッド42,43により車体38の横方向に支持
し、部材40の上方に車体38迄延在するストラット44を設
ける。ストラット44は第８図に明示するようにサスペン
ションスプリング45を有する。
により回転自在に支持し、この部材をラジアスロッド41
により車体38の前後方向に支持すると共に、一対の平行
なラテラルロッド42,43により車体38の横方向に支持
し、部材40の上方に車体38迄延在するストラット44を設
ける。ストラット44は第８図に明示するようにサスペン
ションスプリング45を有する。
そして、後輪29のトー角変化（後輪操舵）を行なえるよ
うに、一方のラテラルロッド42の中間部に油圧シリンダ
型としたアクチュエータ14を介挿する。アクチュエータ
14は左後輪のものについて示すと第９図に明示するよう
に、ピストン14aにより区画されてポートA,Bを持つ室
と、ピストンロッド14bとを有し、ピストンロッド14bを
円板46を介しラテラルロッド42の外側分割部分42aに同
軸一体にすると共に、シリンダをラテラルロッド42の内
側分割部分42bに一体結合する。円板46の両側に環状ゴ
ムブッシュ、47,48を配置し、これらをアクチュエータ1
4のシリンダに一体の筒体49内へ軸方向に変位しないよ
う収納する。
うに、一方のラテラルロッド42の中間部に油圧シリンダ
型としたアクチュエータ14を介挿する。アクチュエータ
14は左後輪のものについて示すと第９図に明示するよう
に、ピストン14aにより区画されてポートA,Bを持つ室
と、ピストンロッド14bとを有し、ピストンロッド14bを
円板46を介しラテラルロッド42の外側分割部分42aに同
軸一体にすると共に、シリンダをラテラルロッド42の内
側分割部分42bに一体結合する。円板46の両側に環状ゴ
ムブッシュ、47,48を配置し、これらをアクチュエータ1
4のシリンダに一体の筒体49内へ軸方向に変位しないよ
う収納する。
ラテラルロッド外側部分42aはラテラルロッド43の外端
と同様、部材40に植設したピン50にゴムブッシュ51を介
して連結し、ラテラルロッド内側部分42bもラテラルロ
ッド43の内端と同様車体38に植設したピン52にゴムブッ
シュ53を介して連結する。
と同様、部材40に植設したピン50にゴムブッシュ51を介
して連結し、ラテラルロッド内側部分42bもラテラルロ
ッド43の内端と同様車体38に植設したピン52にゴムブッ
シュ53を介して連結する。
両アクチュエータ14のポートA,Bは夫々前述したと同様
な電磁スプールバルブ39のポートＡ′,B′にクロス配管
により接続し、該バルブのソレノイド39a,39bを夫々第
４図及び第５図につき前述した後輪用制御回路60からの
演算結果（目標後輪舵角）により増幅器31を介して選択
的に駆動する。バルブ39がソレノイド39bの付勢により
スプール39cを図中右行されると、ポートＡ′から油圧
を出力して、左後輪用アクチュエータのＢポート及び右
後輪用アクチュエータのＡポートに供給する。この時左
後輪用アクチュエータはゴムブッシュ48を圧縮しつつピ
ストンロッド14bを第９図中矢印方向に変位されて収縮
し、左後輪を第６図中２点鎖線で示す方向へ操舵し、右
後輪用アクチュエータは逆に伸長し、右後輪を左後輪と
同方向へ操舵する。バルブ39がソレノイド39aの付勢に
よりスプール39cを図中左行されると、ポートＢ′から
左後輪用アクチュエータのＡポート及び右後輪用アクチ
ュエータのＢポートに夫々油圧を供給する。この時右後
輪用アクチュエータは収縮し、右後輪を第６図中２点鎖
線で示す方向へ操舵し、左後輪用アクチュエータは伸長
して左後輪を右後輪と同方向に操舵する。そして、これ
ら後輪操舵の方向及び舵角は制御回路60により制御さ
れ、後輪舵角が目標値になる時、アクチュエータ14のス
トローク（実後輪舵角）を検出する舵角センサ54からの
信号に基づきバルブ39が目標後輪舵角を保持するよう機
能される。
な電磁スプールバルブ39のポートＡ′,B′にクロス配管
により接続し、該バルブのソレノイド39a,39bを夫々第
４図及び第５図につき前述した後輪用制御回路60からの
演算結果（目標後輪舵角）により増幅器31を介して選択
的に駆動する。バルブ39がソレノイド39bの付勢により
スプール39cを図中右行されると、ポートＡ′から油圧
を出力して、左後輪用アクチュエータのＢポート及び右
後輪用アクチュエータのＡポートに供給する。この時左
後輪用アクチュエータはゴムブッシュ48を圧縮しつつピ
ストンロッド14bを第９図中矢印方向に変位されて収縮
し、左後輪を第６図中２点鎖線で示す方向へ操舵し、右
後輪用アクチュエータは逆に伸長し、右後輪を左後輪と
同方向へ操舵する。バルブ39がソレノイド39aの付勢に
よりスプール39cを図中左行されると、ポートＢ′から
左後輪用アクチュエータのＡポート及び右後輪用アクチ
ュエータのＢポートに夫々油圧を供給する。この時右後
輪用アクチュエータは収縮し、右後輪を第６図中２点鎖
線で示す方向へ操舵し、左後輪用アクチュエータは伸長
して左後輪を右後輪と同方向に操舵する。そして、これ
ら後輪操舵の方向及び舵角は制御回路60により制御さ
れ、後輪舵角が目標値になる時、アクチュエータ14のス
トローク（実後輪舵角）を検出する舵角センサ54からの
信号に基づきバルブ39が目標後輪舵角を保持するよう機
能される。
なお、前輪操舵系は第10図に示す構成により前輪を補助
操舵するようにしてもよい。本例では左右前輪３のステ
アリングリンケージ17間をタイロッド55により連結する
と共に、タイロッド55をリンク56により車体38にリンク
結合する。
操舵するようにしてもよい。本例では左右前輪３のステ
アリングリンケージ17間をタイロッド55により連結する
と共に、タイロッド55をリンク56により車体38にリンク
結合する。
そして、ステアリングギヤ１をボールリサーキュレーテ
ィング型とし、そのピットマンアーム1aをアクチュエー
タ13を介してタイロッド55に連結する。
ィング型とし、そのピットマンアーム1aをアクチュエー
タ13を介してタイロッド55に連結する。
アクチュエータ13はハイドロリックサーボアクチュエー
タとし、これを前記増幅器12からの信号に応じ伸縮動作
させることにより前輪３を、ステアリングホイール27に
よる操舵に付加して補助操舵し得るようにする。この補
助操舵が行われない間、前輪３はステアリングホイール
27からの操舵入力θによってのみステアリングギヤ１、
アクチュエータ13、タイロッド55及びステアリングリン
ケージ17を介して転舵される。
タとし、これを前記増幅器12からの信号に応じ伸縮動作
させることにより前輪３を、ステアリングホイール27に
よる操舵に付加して補助操舵し得るようにする。この補
助操舵が行われない間、前輪３はステアリングホイール
27からの操舵入力θによってのみステアリングギヤ１、
アクチュエータ13、タイロッド55及びステアリングリン
ケージ17を介して転舵される。
第11図は本発明方法の実施に用いる４輪操舵装置の更に
他の例を示し、このシステムによっても前記した前後輪
舵角制御が可能である。
他の例を示し、このシステムによっても前記した前後輪
舵角制御が可能である。
前輪３は第16図につき前述したと同様、ステアリングギ
ヤ１により主操舵する他、挙動センサ８、フィードバッ
ク係数設定器９、増幅器12及びアクチュエータ13による
ネガティブフィードバック系により補助操舵するように
し、又後輪29は以下のフィードフォワード制御により操
舵するようになす。即ち、このフィードフォワード系は
操舵入力θを検出する操舵センサ４と、後輪操舵制御回
路30と、増幅器31と、アクチュエータ14とで構成する。
制御回路30は微分回路32及びフィードフォワード係数設
定器33を具え、操舵センサ４の検出値θを微分回路32に
より微分して得られる値に設定器33のフィードフォワ
ード係数K1を乗じて求まる乗算値と検出値θとを加算し
て後輪舵角とし、これに応じて増幅器31及びアクチュエ
ータ14を介し後輪29を転舵する。
ヤ１により主操舵する他、挙動センサ８、フィードバッ
ク係数設定器９、増幅器12及びアクチュエータ13による
ネガティブフィードバック系により補助操舵するように
し、又後輪29は以下のフィードフォワード制御により操
舵するようになす。即ち、このフィードフォワード系は
操舵入力θを検出する操舵センサ４と、後輪操舵制御回
路30と、増幅器31と、アクチュエータ14とで構成する。
制御回路30は微分回路32及びフィードフォワード係数設
定器33を具え、操舵センサ４の検出値θを微分回路32に
より微分して得られる値に設定器33のフィードフォワ
ード係数K1を乗じて求まる乗算値と検出値θとを加算し
て後輪舵角とし、これに応じて増幅器31及びアクチュエ
ータ14を介し後輪29を転舵する。
第12図は第11図に示す例の具体的な前後輪操舵装置で、
この装置は前後輪操舵機構を第６図につき前述したもの
と同じに構成し、前輪補助舵角演算系及び後輪舵角演算
系を第11図のものに置き換えたものである。
この装置は前後輪操舵機構を第６図につき前述したもの
と同じに構成し、前輪補助舵角演算系及び後輪舵角演算
系を第11図のものに置き換えたものである。
なお、後輪操舵機構は第12図のものに代え第13図のもの
に置き換えてもよい。この機構は第３図の後輪操舵機構
と同じもので、後輪舵角演算系を第11図に対応させたも
のである。
に置き換えてもよい。この機構は第３図の後輪操舵機構
と同じもので、後輪舵角演算系を第11図に対応させたも
のである。
（発明の効果） かくして本発明は操舵入力に応じ前輪及び後輪の双方を
操舵し、 前輪舵角の伝達関数を高操舵周波数ほどゲインが増大す
るか、又は位相が進むか、或いはこれら双方の特性を持
つ関数とし、 後輪舵角の伝達関数を高操舵周波数ほどゲインが増大す
るか、又は見かけ上の位相が遅れるか、或いはこれら双
方の特性を持つ関数としたから、 ヨーレイトゲイン及び横加速度ゲインの周波数特性を共
に、特に問題となる高車速時において顕著に理想のフラ
ット特性に近付けることができる。
操舵し、 前輪舵角の伝達関数を高操舵周波数ほどゲインが増大す
るか、又は位相が進むか、或いはこれら双方の特性を持
つ関数とし、 後輪舵角の伝達関数を高操舵周波数ほどゲインが増大す
るか、又は見かけ上の位相が遅れるか、或いはこれら双
方の特性を持つ関数としたから、 ヨーレイトゲイン及び横加速度ゲインの周波数特性を共
に、特に問題となる高車速時において顕著に理想のフラ
ット特性に近付けることができる。
第１図は本発明方法の実施に用いる前後輪操舵システム
の一例を示す概略説明図、 第２図（ａ），（ｂ）は夫々同例における前後輪舵角制
御特性図、同図（ｃ），（ｄ）は夫々同例における前後
輪定常ゲインの変化特性図、 第３図は同例の具体的構造を示す概略平面図、 第４図及び第５図は夫々４輪操舵システムの更に他の２
例を示す概略説明図、 第６図は第５図に示すシステムの具体例を示す概略平面
図、 第７図は同構造の前輪操舵系に係わる詳細断面図、 第８図は第６図のIIX−IIX線上より矢の方向に見た後輪
操舵系の立面図、 第９図は同後輪操舵系の詳細断面図、 第10図は前輪操舵系の他の例を示す概略平面図、 第11図は本発明方法の実施に用いる４輪操舵システムの
他の例を示す概略説明図、 第12図は同システムの具体的構造を示す概略平面図、 第13図は後輪操舵系の他の例を示す概略平面図、 第14図（ａ），（ｂ）は夫々車両の理想的な前後輪伝達
関数を示す線図、 第15図及び第16図は夫々従来の車両用操舵装置の代表的
な２例を示す概略説明図、 第17図は車輪を第15図及び第16図の装置により補助操舵
する場合と、車輪を補助操舵しない場合における車両の
ゲインを示す線図である。 １……ステアリングギヤ、２……車両 ３……前輪、４……操舵センサ ８……挙動センサ ９……フィードバック係数設定器 12……増幅器、13……アクチュエータ 14……アクチュエータ、15……ゲイン変更手段 17……ステアリングリンケージ 18……サーボ弁、19……エンジン 20……トランスミッション 21……オイルポンプ、22……リザーバ 23……アンロード弁、24……アキュムレータ 25……供給路、26……戻り路 27……ステアリングホイール 28……前輪舵角センサ、29……後輪 30……後輪操舵制御回路、31……増幅器 32……微分回路 33……フィードフォワード係数設定器 37……ゴムブッシュ、38……車体 39……電磁スプールバルブ 40……車輪支持部材、41……ラジアスロッド 42,43……ラテラルロッド 44……ストラット 45……サスペンションスプリング 46……円板 47,48,51,53……ゴムブッシュ 49……筒体、54……後輪舵角センサ 55……タイロッド、56……リンク 57……ステアリングリンケージ 58……サーボ弁、59……前輪用制御回路 60……後輪用制御回路、61……車速センサ 62,64……係数設定器、63……演算器 65……スタビリティファクタ設定器 66……フィードバック用前輪制御回路
の一例を示す概略説明図、 第２図（ａ），（ｂ）は夫々同例における前後輪舵角制
御特性図、同図（ｃ），（ｄ）は夫々同例における前後
輪定常ゲインの変化特性図、 第３図は同例の具体的構造を示す概略平面図、 第４図及び第５図は夫々４輪操舵システムの更に他の２
例を示す概略説明図、 第６図は第５図に示すシステムの具体例を示す概略平面
図、 第７図は同構造の前輪操舵系に係わる詳細断面図、 第８図は第６図のIIX−IIX線上より矢の方向に見た後輪
操舵系の立面図、 第９図は同後輪操舵系の詳細断面図、 第10図は前輪操舵系の他の例を示す概略平面図、 第11図は本発明方法の実施に用いる４輪操舵システムの
他の例を示す概略説明図、 第12図は同システムの具体的構造を示す概略平面図、 第13図は後輪操舵系の他の例を示す概略平面図、 第14図（ａ），（ｂ）は夫々車両の理想的な前後輪伝達
関数を示す線図、 第15図及び第16図は夫々従来の車両用操舵装置の代表的
な２例を示す概略説明図、 第17図は車輪を第15図及び第16図の装置により補助操舵
する場合と、車輪を補助操舵しない場合における車両の
ゲインを示す線図である。 １……ステアリングギヤ、２……車両 ３……前輪、４……操舵センサ ８……挙動センサ ９……フィードバック係数設定器 12……増幅器、13……アクチュエータ 14……アクチュエータ、15……ゲイン変更手段 17……ステアリングリンケージ 18……サーボ弁、19……エンジン 20……トランスミッション 21……オイルポンプ、22……リザーバ 23……アンロード弁、24……アキュムレータ 25……供給路、26……戻り路 27……ステアリングホイール 28……前輪舵角センサ、29……後輪 30……後輪操舵制御回路、31……増幅器 32……微分回路 33……フィードフォワード係数設定器 37……ゴムブッシュ、38……車体 39……電磁スプールバルブ 40……車輪支持部材、41……ラジアスロッド 42,43……ラテラルロッド 44……ストラット 45……サスペンションスプリング 46……円板 47,48,51,53……ゴムブッシュ 49……筒体、54……後輪舵角センサ 55……タイロッド、56……リンク 57……ステアリングリンケージ 58……サーボ弁、59……前輪用制御回路 60……後輪用制御回路、61……車速センサ 62,64……係数設定器、63……演算器 65……スタビリティファクタ設定器 66……フィードバック用前輪制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 健治 神奈川県横須賀市夏島町１番地 日産自動 車株式会社追浜工場内 (72)発明者 坪田 康正 神奈川県横須賀市夏島町１番地 日産自動 車株式会社追浜工場内 (72)発明者 入江 南海雄 神奈川県横須賀市夏島町１番地 日産自動 車株式会社追浜工場内 (72)発明者 黒木 純輔 神奈川県横須賀市夏島町１番地 日産自動 車株式会社追浜工場内 (56)参考文献 特開 昭51−5724（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−64927（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−20726（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (3)
- 【請求項１】運転者からの操舵入力に応じ前輪及び後輪
の双方を操舵するに際し、 前記操舵入力に対する前輪舵角の伝達関数を操舵周波数
が高くなるほどゲインが増大するか、又は位相が進む
か、或いはこれら双方の特性を持つ関数としてこの関数
に基づき前輪舵角を与え、 前記操舵入力に対する後輪舵角の伝達関数を操舵周波数
が高くなるほどゲインが増大するか、又は見かけ上の位
相が遅れるか、或いはこれら双方の特性を持つ関数とし
てこの関数に基づき後輪舵角を与えることを特徴とする
車両の操舵方法。 - 【請求項２】前輪舵角の伝達関数を低車速ほどゲインが
大きくなり、位相の進みが大きくなる関数とした特許請
求の範囲第１項記載の車両の操舵方法。 - 【請求項３】後輪舵角の伝達関数を低車速ほどゲインが
小さくなり、位相が進み方向にずれる関数とした特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の車両の操舵方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015343A JPH0674052B2 (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 車両の操舵方法 |
| US06/695,478 US4666013A (en) | 1984-01-31 | 1985-01-28 | Steering control system for wheeled vehicle |
| DE8585101022T DE3565965D1 (en) | 1984-01-31 | 1985-01-31 | Steering control system for wheeled vehicle |
| EP85101022A EP0150857B1 (en) | 1984-01-31 | 1985-01-31 | Steering control system for wheeled vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015343A JPH0674052B2 (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 車両の操舵方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161266A JPS60161266A (ja) | 1985-08-22 |
| JPH0674052B2 true JPH0674052B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=11886143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015343A Expired - Fee Related JPH0674052B2 (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 車両の操舵方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4666013A (ja) |
| EP (1) | EP0150857B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0674052B2 (ja) |
| DE (1) | DE3565965D1 (ja) |
Families Citing this family (81)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4767588A (en) * | 1985-04-13 | 1988-08-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
| JPH075088B2 (ja) * | 1985-11-27 | 1995-01-25 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵系制御装置 |
| JPH0811544B2 (ja) * | 1985-12-04 | 1996-02-07 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵系制御装置 |
| JPS62155173A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用舵角制御装置 |
| US5144558A (en) * | 1986-06-13 | 1992-09-01 | Nissan Motor Company, Limited | Actively controlled automotive suspension system with adjustable rolling-stability and/or pitching-stability |
| US4836319A (en) * | 1986-07-22 | 1989-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Steering control apparatus for motor vehicles |
| DE3861868D1 (de) * | 1987-02-03 | 1991-04-11 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Steuervorrichtung fuer das lenken der raeder eines fahrzeugs. |
| JP2562626B2 (ja) * | 1987-11-10 | 1996-12-11 | 株式会社豊田中央研究所 | 車両の操舵制御装置 |
| FR2613999B1 (fr) * | 1987-04-17 | 1989-07-21 | Peugeot | Dispositif directeur a effet variable agissant sur l'essieu arriere d'un vehicule |
| JPS63287674A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の舵角制御装置 |
| JPH0825470B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1996-03-13 | 日産自動車株式会社 | 後輪舵角制御方法 |
| JPS63197710U (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-20 | ||
| DE3729238A1 (de) * | 1987-09-02 | 1989-03-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Hinterradaufhaengung |
| US4970646A (en) * | 1987-11-12 | 1990-11-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle having secondarily steered front and rear wheels |
| JP2531704B2 (ja) * | 1987-11-12 | 1996-09-04 | 日産自動車株式会社 | 車両の操舵方法 |
| JP2538951B2 (ja) * | 1987-11-12 | 1996-10-02 | 日産自動車株式会社 | 車両の操舵方法 |
| US4951199A (en) * | 1987-11-16 | 1990-08-21 | Whitehead John C | Steering stabilizing method and apparatus for suppressing the weave mode |
| JP2505238B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1996-06-05 | 日産自動車株式会社 | ４輪操舵制御装置 |
| US4947326A (en) * | 1987-11-30 | 1990-08-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rear wheel steer angle control system for vehicle |
| JP2578142B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1997-02-05 | 日産自動車株式会社 | 車両の補助操舵装置 |
| US4776418A (en) * | 1987-12-28 | 1988-10-11 | Winckler Peter S | Four wheel steering having closed hydraulic system with pressure control assembly |
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