JPH0774005B2 - 舵角比制御装置 - Google Patents
舵角比制御装置Info
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- JPH0774005B2 JPH0774005B2 JP63141961A JP14196188A JPH0774005B2 JP H0774005 B2 JPH0774005 B2 JP H0774005B2 JP 63141961 A JP63141961 A JP 63141961A JP 14196188 A JP14196188 A JP 14196188A JP H0774005 B2 JPH0774005 B2 JP H0774005B2
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- JP
- Japan
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- steering angle
- vehicle
- rear wheel
- wheel steering
- angle ratio
- 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.)
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Classifications
-
- 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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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両が例えば車庫などの側壁に対し傾けられた
駐車状態から発進する場合に、車両の側面が側壁に接触
することなく円滑に左折または右折できるようにした、
４輪操舵車両の舵角比制御装置に関するものである。
駐車状態から発進する場合に、車両の側面が側壁に接触
することなく円滑に左折または右折できるようにした、
４輪操舵車両の舵角比制御装置に関するものである。
［従来の技術］ ４輪操舵車両では、後輪を前輪と逆位相に操舵すると、
旋回半径が小さくなり、小回り性が向上される。しか
し、従来の前輪操舵車両に比べて車両の後角隅部の運動
範囲が拡がり、進路側方の側壁などの障害物（以下これ
を側壁という）があると、方向転換時車両の後角隅部が
側壁に接触する恐れがある。
旋回半径が小さくなり、小回り性が向上される。しか
し、従来の前輪操舵車両に比べて車両の後角隅部の運動
範囲が拡がり、進路側方の側壁などの障害物（以下これ
を側壁という）があると、方向転換時車両の後角隅部が
側壁に接触する恐れがある。
上述の問題を解決するために、特開昭61-27767号公報に
開示される４輪操舵車両では、ハンドルを大きく切つた
場合に、後輪舵角が所定走行距離ごとに段階的に目標舵
角に近づく。しかし、上述の４輪操舵車両では、後輪舵
角に応じてヨー角（側壁に対する車両の前後軸線の傾き
角）も段階的に変化するので、車両の運動が非常に不自
然になり、運転者に違和感を与える。
開示される４輪操舵車両では、ハンドルを大きく切つた
場合に、後輪舵角が所定走行距離ごとに段階的に目標舵
角に近づく。しかし、上述の４輪操舵車両では、後輪舵
角に応じてヨー角（側壁に対する車両の前後軸線の傾き
角）も段階的に変化するので、車両の運動が非常に不自
然になり、運転者に違和感を与える。
特開昭62-120275号公報などに開示される後輪操舵制御
装置では、第８図に示すように、車両の発進時、予め前
輪舵角θＦと後輪舵角θＲから車両44の旋回中心Ｑを求
め、旋回中心Ｑと車両44の後角隅部Ｒとの距離即ち旋回
半径Roを求め、車両の旋回に伴う後角隅部Ｒの張出量s1
を求め、張出量s1が車両44の側面と側壁80との隙間soよ
りも大きくならないように舵角比を制御している。
装置では、第８図に示すように、車両の発進時、予め前
輪舵角θＦと後輪舵角θＲから車両44の旋回中心Ｑを求
め、旋回中心Ｑと車両44の後角隅部Ｒとの距離即ち旋回
半径Roを求め、車両の旋回に伴う後角隅部Ｒの張出量s1
を求め、張出量s1が車両44の側面と側壁80との隙間soよ
りも大きくならないように舵角比を制御している。
ところが、上述の後輪操舵制御装置では、車両44が側壁
80と平行に駐車されている場合は問題ないが、車両44が
側壁80に対し傾けて駐車されている場合は、車両44の側
面に対する隙間soを検出する距離センサの前後の取付位
置より次のような問題が生じる。すなわち、車両44が鎖
線で示す側壁80aに対し傾けて駐車されている場合は、
図示の前輪舵角θＦと後輪舵角θＲで車庫出しないし左
旋回しても、車両44の後角隅部Ｒが側壁80aに接触する
ことはないが、後角隅部Ｒに距離センサを設けた場合
は、張出量s1が隙間soよりも大きくなり、後輪操舵制御
装置は旋回不能と判断する。そこで、距離センサを車両
44の前後ほぼ中心のＢ点に設ければ、張出量s1は隙間so
よりも小さいので、後輪操舵制御装置は旋回可能と判断
する。しかし、車両44が鎖線で示す側壁80bに対し傾け
て駐車され、車両44の後角隅部Ｒが側壁80bに接触する
場合でも、後輪操舵制御装置は旋回可能と判断する。
80と平行に駐車されている場合は問題ないが、車両44が
側壁80に対し傾けて駐車されている場合は、車両44の側
面に対する隙間soを検出する距離センサの前後の取付位
置より次のような問題が生じる。すなわち、車両44が鎖
線で示す側壁80aに対し傾けて駐車されている場合は、
図示の前輪舵角θＦと後輪舵角θＲで車庫出しないし左
旋回しても、車両44の後角隅部Ｒが側壁80aに接触する
ことはないが、後角隅部Ｒに距離センサを設けた場合
は、張出量s1が隙間soよりも大きくなり、後輪操舵制御
装置は旋回不能と判断する。そこで、距離センサを車両
44の前後ほぼ中心のＢ点に設ければ、張出量s1は隙間so
よりも小さいので、後輪操舵制御装置は旋回可能と判断
する。しかし、車両44が鎖線で示す側壁80bに対し傾け
て駐車され、車両44の後角隅部Ｒが側壁80bに接触する
場合でも、後輪操舵制御装置は旋回可能と判断する。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、車両の駐車姿勢に関
係なく、車両の発進旋回時、車速が所定値以下では、舵
角比が車両の前後輪支持部と側壁の距離に関連して車両
の側面が左右何れの側壁にも接触しないような値に制御
される。舵角比制御装置を提供することにある。
係なく、車両の発進旋回時、車速が所定値以下では、舵
角比が車両の前後輪支持部と側壁の距離に関連して車両
の側面が左右何れの側壁にも接触しないような値に制御
される。舵角比制御装置を提供することにある。
［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は車速が所定
値以下で後輪を前輪と逆位相に操舵しかつ前輪舵角に対
する後輪舵角の割合を制御する舵角比制御機構を備えた
４輪操舵車両において、車両の前後輪支持部に左右の側
壁との距離を検出する前後２対の距離センサと前後輪舵
角センサとを配設し、前後２対の距離センサにより検出
した車両の前後輪支持部と左右の側壁の各距離から左右
の側壁に対する車両の前後方向軸線の傾角を求め、前後
輪舵角センサにより検出した前輪舵角と後輪舵角から車
両の旋回中心を求め、車両の旋回中心から車両の後角隅
部の旋回半径を求め、旋回半径と車両の後輪支持部と左
右の側壁の各距離から車両の旋回中心と左右の側壁の距
離を求め、ハンドルの右切り時と左切り時の前輪舵角が
最大での旋回半径が旋回中心と左右の側壁の距離よりも
大きくならないような最大後輪舵角をそれぞれ求め、何
れか小さい方の最大後輪舵角を超えないように舵角比を
制御するものである。
値以下で後輪を前輪と逆位相に操舵しかつ前輪舵角に対
する後輪舵角の割合を制御する舵角比制御機構を備えた
４輪操舵車両において、車両の前後輪支持部に左右の側
壁との距離を検出する前後２対の距離センサと前後輪舵
角センサとを配設し、前後２対の距離センサにより検出
した車両の前後輪支持部と左右の側壁の各距離から左右
の側壁に対する車両の前後方向軸線の傾角を求め、前後
輪舵角センサにより検出した前輪舵角と後輪舵角から車
両の旋回中心を求め、車両の旋回中心から車両の後角隅
部の旋回半径を求め、旋回半径と車両の後輪支持部と左
右の側壁の各距離から車両の旋回中心と左右の側壁の距
離を求め、ハンドルの右切り時と左切り時の前輪舵角が
最大での旋回半径が旋回中心と左右の側壁の距離よりも
大きくならないような最大後輪舵角をそれぞれ求め、何
れか小さい方の最大後輪舵角を超えないように舵角比を
制御するものである。
［作用］ 本発明では、車両の発進時、前後輪舵角と、左右の側壁
と車両の前後輪支持部の各距離を検出し、車両の前後輪
支持部の各距離から左右の側壁に対する車両の各ヨー角
（左右の側壁に対する車両の前後方向軸線の傾角）を求
め、ヨー角と距離から前輪舵角が最大で車両が側壁に接
触しないような右切り時と左切り時の最大後輪舵角をそ
れぞれ求め、何れか小さい方の最大後輪舵角、すなわち
車両の後角隅部のはみ出し量が少ない方の最大後輪舵角
を超えないように舵角比を制御する。これにより、車両
の後角隅部が側壁に接触することなく、運転者の操舵に
伴つて舵角比が連続的に変化し、円滑な旋回走行が実現
する。
と車両の前後輪支持部の各距離を検出し、車両の前後輪
支持部の各距離から左右の側壁に対する車両の各ヨー角
（左右の側壁に対する車両の前後方向軸線の傾角）を求
め、ヨー角と距離から前輪舵角が最大で車両が側壁に接
触しないような右切り時と左切り時の最大後輪舵角をそ
れぞれ求め、何れか小さい方の最大後輪舵角、すなわち
車両の後角隅部のはみ出し量が少ない方の最大後輪舵角
を超えないように舵角比を制御する。これにより、車両
の後角隅部が側壁に接触することなく、運転者の操舵に
伴つて舵角比が連続的に変化し、円滑な旋回走行が実現
する。
実際には演算の都合から、右切り時の前輪舵角を＋、後
輪舵角を−とし、左切り時の前輪舵角を−、後輪舵角を
−とすると、左切り時は最大後輪舵角（正値）になる。
左切り時と右切り時の最小後輪舵角θRLmin,θRRminを
式θRmin＝ｆ（ψ,s）から求める。右切り時の最小後輪
舵角θRLminの符号を逆にし、左切り時の最小後輪舵角
θRLminと右切り時の最小後輪舵角θRRminの符号を正
（＋）に統一し、何れか小さい方を最小後輪舵角θRmin
とする。現在の前輪舵角θＦの絶対値と最小後輪舵角θ
Rminから舵角比kLを決める。一方、通常の走行時の車速
に対応する舵角比ｋを求める。舵角比kLと車速に対応す
る舵角比ｋとを比較し、車速に対応する舵角比ｋが舵角
比kLよりも大きい場合は、舵角比kLを目標舵角比ktと
し、車速に対応する舵角比ｋが舵角比kLよりも小さい場
合は、車速に対応する舵角比ｋを目標舵角比ktとする。
輪舵角を−とし、左切り時の前輪舵角を−、後輪舵角を
−とすると、左切り時は最大後輪舵角（正値）になる。
左切り時と右切り時の最小後輪舵角θRLmin,θRRminを
式θRmin＝ｆ（ψ,s）から求める。右切り時の最小後輪
舵角θRLminの符号を逆にし、左切り時の最小後輪舵角
θRLminと右切り時の最小後輪舵角θRRminの符号を正
（＋）に統一し、何れか小さい方を最小後輪舵角θRmin
とする。現在の前輪舵角θＦの絶対値と最小後輪舵角θ
Rminから舵角比kLを決める。一方、通常の走行時の車速
に対応する舵角比ｋを求める。舵角比kLと車速に対応す
る舵角比ｋとを比較し、車速に対応する舵角比ｋが舵角
比kLよりも大きい場合は、舵角比kLを目標舵角比ktと
し、車速に対応する舵角比ｋが舵角比kLよりも小さい場
合は、車速に対応する舵角比ｋを目標舵角比ktとする。
発進後は車速Ｖが所定値V2よりも大きいか、車速に対応
する舵角比ｋが舵角比kLよりも大きくなつた時は、車速
に対応する舵角比ｋを目標舵角比ktとする。
する舵角比ｋが舵角比kLよりも大きくなつた時は、車速
に対応する舵角比ｋを目標舵角比ktとする。
［発明の実施例］ 第１図に示すように、左右の各前輪２を支持するナツク
ルアーム３は、支軸3aにより車両に回動可能に支持さ
れ、かつタイロツド４により連動連結される。右側のナ
ツクルアーム３の腕がドラツグリンク10を介して前輪舵
取機構７に連結される。前輪舵取機構７はハンドル５に
より操舵軸６を回転すると、出力軸7aが回転され、出力
軸7aに結合したドロツプアーム８が揺動し、ドラツグリ
ンク10が前後に移動する。ドロツプアーム８の中間部分
に結合したピン９にロツド12が連結され、ロツド12の後
端はピン13により舵角比制御機構Ａの入力リンク14に連
結される。
ルアーム３は、支軸3aにより車両に回動可能に支持さ
れ、かつタイロツド４により連動連結される。右側のナ
ツクルアーム３の腕がドラツグリンク10を介して前輪舵
取機構７に連結される。前輪舵取機構７はハンドル５に
より操舵軸６を回転すると、出力軸7aが回転され、出力
軸7aに結合したドロツプアーム８が揺動し、ドラツグリ
ンク10が前後に移動する。ドロツプアーム８の中間部分
に結合したピン９にロツド12が連結され、ロツド12の後
端はピン13により舵角比制御機構Ａの入力リンク14に連
結される。
入力リンク14はピン15により制御レバー30の端部と連結
される。車両に支軸23により回動可能に支持した制御レ
バー30は、連結ピン28により出力リンク27と連結され
る。出力リンク27はピン27aにより前後移動するロツド3
1と連結される。ロツド31は後輪舵取機構34のサーボ制
御弁32の一方の弁要素と結合される。
される。車両に支軸23により回動可能に支持した制御レ
バー30は、連結ピン28により出力リンク27と連結され
る。出力リンク27はピン27aにより前後移動するロツド3
1と連結される。ロツド31は後輪舵取機構34のサーボ制
御弁32の一方の弁要素と結合される。
後輪舵取機構34はサーボ制御弁32とアクチユエータとを
一体的に構成される。アクチユエータはシリンダ33にピ
ストン35を嵌合してなり、ピストン35に結合したロツド
の外端が車両に支持される。サーボ制御弁32の他の弁要
素はシリンダ33と一体であり、ロツド36を結合する。
一体的に構成される。アクチユエータはシリンダ33にピ
ストン35を嵌合してなり、ピストン35に結合したロツド
の外端が車両に支持される。サーボ制御弁32の他の弁要
素はシリンダ33と一体であり、ロツド36を結合する。
車両に支軸38により支持したレバー37の一端にロツド36
が連結され、他端に前後移動するロツド39が連結され
る。ロツド39の後端は後輪40を支持するナツクルアーム
41の腕と連結される。左右のナツクルアーム41はタイロ
ツド42により連動連結される。
が連結され、他端に前後移動するロツド39が連結され
る。ロツド39の後端は後輪40を支持するナツクルアーム
41の腕と連結される。左右のナツクルアーム41はタイロ
ツド42により連動連結される。
舵角比制御機構Ａの制御レバー30にピン27aを中心とす
る円弧状の溝29が設けられ、連結ピン28が溝29に摺動可
能に係合される。連結ピン28を摺動させるために、出力
リンク27の端部に円弧状の部分歯車22が一体に形成さ
れ、部分歯車22に噛み合う歯車17が、舵角比制御モータ
18により駆動される。このため、歯車17と同軸に結合し
た歯車16に、舵角比制御モータ18のウオーム軸21が噛み
合される。舵角比制御モータ18と歯車17は一体的に枠に
支持され、該枠が車両の案内溝20に沿つてアクチユエー
タ19により摺動される。アクチユエータ19はシリンダに
ピストンを嵌合してなり、該ピストンがロツドにより舵
角比制御モータ18の枠と連結され、通常はばねの力によ
り前方（歯車17と部分歯車22との噛合いを解除する方
向）へ付勢される。
る円弧状の溝29が設けられ、連結ピン28が溝29に摺動可
能に係合される。連結ピン28を摺動させるために、出力
リンク27の端部に円弧状の部分歯車22が一体に形成さ
れ、部分歯車22に噛み合う歯車17が、舵角比制御モータ
18により駆動される。このため、歯車17と同軸に結合し
た歯車16に、舵角比制御モータ18のウオーム軸21が噛み
合される。舵角比制御モータ18と歯車17は一体的に枠に
支持され、該枠が車両の案内溝20に沿つてアクチユエー
タ19により摺動される。アクチユエータ19はシリンダに
ピストンを嵌合してなり、該ピストンがロツドにより舵
角比制御モータ18の枠と連結され、通常はばねの力によ
り前方（歯車17と部分歯車22との噛合いを解除する方
向）へ付勢される。
制御レバー30の支軸23は溝29と連続する溝を有する。支
軸23に結合したレバー24をアクチユエータ25によりスト
ツパ26aに当る位置へ回動すると、支軸23の溝が制御レ
バー30の溝29から遮断される。アクチユエータ25はシリ
ンダにピストンを嵌合してなり、ピストンとレバー24が
ロツドにより連結される。通常はアクチユエータ25のば
ねの力によりレバー24がストツパ26に押し付けられ、支
軸23の溝と制御レバー30の溝29とが連続する状態にされ
る。
軸23に結合したレバー24をアクチユエータ25によりスト
ツパ26aに当る位置へ回動すると、支軸23の溝が制御レ
バー30の溝29から遮断される。アクチユエータ25はシリ
ンダにピストンを嵌合してなり、ピストンとレバー24が
ロツドにより連結される。通常はアクチユエータ25のば
ねの力によりレバー24がストツパ26に押し付けられ、支
軸23の溝と制御レバー30の溝29とが連続する状態にされ
る。
いま、ハンドル５を右へ切ると、前輪舵取機構７のドラ
ツグリンク10が前方へ移動し、ナツクルアーム３が支軸
3aを中心として時計方向へ回動し、前輪２が右方へ偏向
される。同時に、ロツド12も前方へ移動し、制御レバー
30が支軸23を中心として反時計方向へ回動する。出力リ
ンク27によりロツド31が前方へ引かれ、サーボ制御弁32
の作用によりアクチユエータの前側の室へ圧油が供給さ
れる。シリンダ33が前方へ移動し、レバー37を経てロツ
ド39が後方へ移動し、ナツクルアーム41が支軸41aを中
心として反時計方向へ回動し、後輪40が左方（前輪と逆
位相）へ偏向される。したがつて、車両の旋回半径が小
さくなり、低速走行での小回り性が向上される。
ツグリンク10が前方へ移動し、ナツクルアーム３が支軸
3aを中心として時計方向へ回動し、前輪２が右方へ偏向
される。同時に、ロツド12も前方へ移動し、制御レバー
30が支軸23を中心として反時計方向へ回動する。出力リ
ンク27によりロツド31が前方へ引かれ、サーボ制御弁32
の作用によりアクチユエータの前側の室へ圧油が供給さ
れる。シリンダ33が前方へ移動し、レバー37を経てロツ
ド39が後方へ移動し、ナツクルアーム41が支軸41aを中
心として反時計方向へ回動し、後輪40が左方（前輪と逆
位相）へ偏向される。したがつて、車両の旋回半径が小
さくなり、低速走行での小回り性が向上される。
舵角比制御モータ18により車速に関連して歯車17を回転
し、出力リンク27をピン27aを中心として反時計方向へ
回動すると、連結ピン28は支軸23の左側へ移動する。こ
の時、後輪40は前輪２と同位相（第３図参照）に偏向さ
れ、高速走行での車線変更時の操舵安定性が向上され
る。
し、出力リンク27をピン27aを中心として反時計方向へ
回動すると、連結ピン28は支軸23の左側へ移動する。こ
の時、後輪40は前輪２と同位相（第３図参照）に偏向さ
れ、高速走行での車線変更時の操舵安定性が向上され
る。
本発明によれば、車両の発進時や狭い道路などでの方向
転換時、前輪２と逆位相の後輪操舵により、車両の後角
隅部Ｒが道路からはみ出し、側壁80と接触するのを防止
するために、舵角比ｋが最小舵角比kL（負値）に制限さ
れる。つまり、車両の前後輪舵角θF,θＲから旋回半径
Roを求める一方、前後輪支持部と側壁の距離sF,sRから
初期ヨー角ψL,ψＲ（左右の各側壁80に対する車両の前
後軸線の傾角）を求めたうえ、側壁80と車両の旋回中心
Ｑの距離を求め、車両の旋回半径Roが旋回中心Ｑと側壁
80の距離よりも大きくならないような値に、限界舵角比
kLを制御する。この場合、車両の左切りと右切りについ
ての限界舵各比kLL,kLRを求め、何れか大きい方の値を
限界舵各比とする。旋回中心は前輪舵角θＦと後輪舵角
θＲとヨー角ψから求まる。旋回半径Roは車両の後角隅
部Ｒと旋回中心Ｑとの距離である。
転換時、前輪２と逆位相の後輪操舵により、車両の後角
隅部Ｒが道路からはみ出し、側壁80と接触するのを防止
するために、舵角比ｋが最小舵角比kL（負値）に制限さ
れる。つまり、車両の前後輪舵角θF,θＲから旋回半径
Roを求める一方、前後輪支持部と側壁の距離sF,sRから
初期ヨー角ψL,ψＲ（左右の各側壁80に対する車両の前
後軸線の傾角）を求めたうえ、側壁80と車両の旋回中心
Ｑの距離を求め、車両の旋回半径Roが旋回中心Ｑと側壁
80の距離よりも大きくならないような値に、限界舵角比
kLを制御する。この場合、車両の左切りと右切りについ
ての限界舵各比kLL,kLRを求め、何れか大きい方の値を
限界舵各比とする。旋回中心は前輪舵角θＦと後輪舵角
θＲとヨー角ψから求まる。旋回半径Roは車両の後角隅
部Ｒと旋回中心Ｑとの距離である。
前輪舵角をθＦ、舵角比をｋとすると、後輪舵角θＲは θＲ＝ｋ・θＦ いま、車両の右旋回について考える。第２図において後
輪40の中心Ｏ（後輪40の支軸41aが後輪40の中心にある
ものとする）を原点とし、前輪２の進行方向と垂直で前
輪２の中心Ｐ（前輪２の支軸3aが前輪２の中心にあるも
のとする）を通る直線Ｈと、後輪40の進行方向と垂直で
中心Ｏを通る直線Ｊとの交点が、車両の旋回中心Ｑとみ
てよい。
輪40の中心Ｏ（後輪40の支軸41aが後輪40の中心にある
ものとする）を原点とし、前輪２の進行方向と垂直で前
輪２の中心Ｐ（前輪２の支軸3aが前輪２の中心にあるも
のとする）を通る直線Ｈと、後輪40の進行方向と垂直で
中心Ｏを通る直線Ｊとの交点が、車両の旋回中心Ｑとみ
てよい。
側壁80に対する車両のヨー角をψ（ここでは左側壁に対
するヨー角）、ホイルベース（前輪２の中心Ｐと後輪40
の中心Ｏの間隔）をＷとすると、車両のヨー角ψは、 Wsinψ＝sR−sF sinψ＝（sR−sF）/Wから求まり、 直線Ｈの傾きａと、直線Ｊの傾きｂは、 ａ＝tan（θＦ＋ψ） ｂ＝tan（θＲ＋ψ）から求まる。
するヨー角）、ホイルベース（前輪２の中心Ｐと後輪40
の中心Ｏの間隔）をＷとすると、車両のヨー角ψは、 Wsinψ＝sR−sF sinψ＝（sR−sF）/Wから求まり、 直線Ｈの傾きａと、直線Ｊの傾きｂは、 ａ＝tan（θＦ＋ψ） ｂ＝tan（θＲ＋ψ）から求まる。
直線Ｈの方程式は Ｙ＝aX＋ｃ …（１） ここで、前輪２の中心Ｐの座標Ｐ（x,y）は ｘ＝−Wsinψ …（２） ｙ＝Wcosψ …（３） （２），（３）式を（１）式に代入すると、 Wcosψ＝ａ（−Wsinψ）＋ｃ ｃ＝Ｗ（cosψ＋a sinψ） ∴Ｙ＝aX＋Ｗ（cosψ＋a sinψ） …（４） 直線Ｊの方程式は Ｙ＝bX …（５） 車両の旋回中心Ｑの座標Ｑ（xo,yo）は（４），（５）
式から、 ｙ＝ax＋Ｗ（cosψ＋a sinψ） ｙ＝bx 第2,3図に示すように、車両の左側後角隅部Ｒの座標は
Ｒ（x,y）は ｘ＝e sin（ψ＋α） …（８） ｙ＝e cos（ψ＋α） …（９） 但し、e :後輪40の中心Ｏと後角隅部Ｒとの距離 α：車両の前後軸線Ｇに対する、後輪40の中心Ｏ
と後角隅部Ｒとを結ぶ線Ｔのなす角 車両の旋回半径Roは、旋回中心Ｑと後角隅部Ｒの距離QR
であり、（６），（７）式と（８），（９）式から、次
の式で表される。
式から、 ｙ＝ax＋Ｗ（cosψ＋a sinψ） ｙ＝bx 第2,3図に示すように、車両の左側後角隅部Ｒの座標は
Ｒ（x,y）は ｘ＝e sin（ψ＋α） …（８） ｙ＝e cos（ψ＋α） …（９） 但し、e :後輪40の中心Ｏと後角隅部Ｒとの距離 α：車両の前後軸線Ｇに対する、後輪40の中心Ｏ
と後角隅部Ｒとを結ぶ線Ｔのなす角 車両の旋回半径Roは、旋回中心Ｑと後角隅部Ｒの距離QR
であり、（６），（７）式と（８），（９）式から、次
の式で表される。
Ro2＝［xo−e sin（ψ＋α）］2＋［yo−e cos（ψ＋
α）］2 車両の後角隅部Ｒが側壁80に接触しない条件は、 Ro＜xo＋ｓ 但し、xo:側壁80に垂直な方向についての後輪40の中心
Ｏと旋回中心Ｑの距離 s :後輪40の中心Ｏと側壁80の距離 車両の左旋回の場合も同様にして求めることができる。
α）］2 車両の後角隅部Ｒが側壁80に接触しない条件は、 Ro＜xo＋ｓ 但し、xo:側壁80に垂直な方向についての後輪40の中心
Ｏと旋回中心Ｑの距離 s :後輪40の中心Ｏと側壁80の距離 車両の左旋回の場合も同様にして求めることができる。
以上のことから発進時の舵角比kLは式ｋ＝ｆ（ψ,s）か
ら求まる。ここでθFmax,α,eは車両固有の値であるか
ら、前後輪舵角θF,θＦと、側壁と車両の前後輪支持部
の距離ｓを検出すれば、最小後輪舵角θRminが求まり、
舵角比kLが求まる。これにより、前輪舵角θＦを最大に
して発進しても、車両の後角隅部が左右の側壁に接触す
ることはない。また、走行中に側壁に寄り過ぎて右折ま
たは左折しようとする場合にも、接触事故を防止でき
る。
ら求まる。ここでθFmax,α,eは車両固有の値であるか
ら、前後輪舵角θF,θＦと、側壁と車両の前後輪支持部
の距離ｓを検出すれば、最小後輪舵角θRminが求まり、
舵角比kLが求まる。これにより、前輪舵角θＦを最大に
して発進しても、車両の後角隅部が左右の側壁に接触す
ることはない。また、走行中に側壁に寄り過ぎて右折ま
たは左折しようとする場合にも、接触事故を防止でき
る。
図５に示すように、本発明では車両の前後輪支持部に隣
接して配設した例えば超音波の反射波により距離を検出
する前後２対の距離センサ62a,62bと前後輪舵角センサ5
9,60の信号に基づき、電子制御装置51により車両の後角
隅部が左右の側壁80に接触しないような最小後輪舵角θ
RLmin,θRRminを求め、何れか絶対値が小さい方の最小
後輪舵角θRminを超えないように舵角比kLを制御する。
接して配設した例えば超音波の反射波により距離を検出
する前後２対の距離センサ62a,62bと前後輪舵角センサ5
9,60の信号に基づき、電子制御装置51により車両の後角
隅部が左右の側壁80に接触しないような最小後輪舵角θ
RLmin,θRRminを求め、何れか絶対値が小さい方の最小
後輪舵角θRminを超えないように舵角比kLを制御する。
一方、通常の走行では、舵角比ｋは車速Ｖに応じて制御
する（第４図参照）。例えば変速機の出力軸部に対向し
て配設した車速センサ55の信号に基づき、電子制御装置
51の舵角比設定手段により車速に対応する舵角比ｋを求
め、舵角比ｋを目標舵角比ktとして舵角比制御手段によ
り舵角比制御モータ18を駆動する。そして、部分歯車22
に対向して配設した舵角比センサ56により検出した実舵
角比ksが目標舵角比ktと一致したところで、舵角比制御
モータ18を停止する。
する（第４図参照）。例えば変速機の出力軸部に対向し
て配設した車速センサ55の信号に基づき、電子制御装置
51の舵角比設定手段により車速に対応する舵角比ｋを求
め、舵角比ｋを目標舵角比ktとして舵角比制御手段によ
り舵角比制御モータ18を駆動する。そして、部分歯車22
に対向して配設した舵角比センサ56により検出した実舵
角比ksが目標舵角比ktと一致したところで、舵角比制御
モータ18を停止する。
第６図は上述の制御をマイクロコンピュータからなる電
子制御装置51により行うプログラムの流れ図である。こ
のプログラムはp11で開始し、p12で初期化し、p13で目
標舵角比ktをとりあえず所定値k minとする。p14で発進
モードフラグをONとする。p15で車速センサ55により車
速Ｖを読み込む。p16で前後輪舵角センサ59,60により前
後輪舵角θF,θＲを読み込む。p17で車速Ｖの絶対値が
左右の側壁との接触注意を要するような値V2（例えば5k
m/h）りも小さいか否かを判別する。車速Ｖが値V2より
も大きい場合は、p18で発進モードフラグをOFFとし、p2
5へ進む。
子制御装置51により行うプログラムの流れ図である。こ
のプログラムはp11で開始し、p12で初期化し、p13で目
標舵角比ktをとりあえず所定値k minとする。p14で発進
モードフラグをONとする。p15で車速センサ55により車
速Ｖを読み込む。p16で前後輪舵角センサ59,60により前
後輪舵角θF,θＲを読み込む。p17で車速Ｖの絶対値が
左右の側壁との接触注意を要するような値V2（例えば5k
m/h）りも小さいか否かを判別する。車速Ｖが値V2より
も大きい場合は、p18で発進モードフラグをOFFとし、p2
5へ進む。
p17で車速Ｖの絶対値がV2よりも小さい場合は、p19で車
速Ｖが低いレベルの値V1（例えば2km/h）よりも小さい
か否かを判定する。車速Ｖが値V1よりも大きい場合はp2
3へ進み、車速Ｖが値V1よりも小さい場合は、p20で距離
センサ62bにより車両の前後輪支持部と左右の側壁の距
離sF,sRを読み込む。p21で距離sF,sRから左右のヨー角
ψR,ψＬを求める。
速Ｖが低いレベルの値V1（例えば2km/h）よりも小さい
か否かを判定する。車速Ｖが値V1よりも大きい場合はp2
3へ進み、車速Ｖが値V1よりも小さい場合は、p20で距離
センサ62bにより車両の前後輪支持部と左右の側壁の距
離sF,sRを読み込む。p21で距離sF,sRから左右のヨー角
ψR,ψＬを求める。
p22でヨー角ψR,ψＬと、車両の前後輪支持部と左右の
側壁の距離sF,sRから各旋回方向の最小後輪舵各θRLmi
n,θRRminを求める。p23で右旋回時の最小後輪舵角θRR
minの符号を逆にする。p24で左旋回時の最小後輪舵角θ
RLminが右旋回時の最小後輪舵角θRRminよりも大きいか
否かを判別する。最小後輪舵角θRLminの絶対値が最小
後輪舵角θRRminの絶対値よりも大きい場合は、p25で最
小後輪舵角θRRminを後輪舵角θRminとして、p27へ進
む。
側壁の距離sF,sRから各旋回方向の最小後輪舵各θRLmi
n,θRRminを求める。p23で右旋回時の最小後輪舵角θRR
minの符号を逆にする。p24で左旋回時の最小後輪舵角θ
RLminが右旋回時の最小後輪舵角θRRminよりも大きいか
否かを判別する。最小後輪舵角θRLminの絶対値が最小
後輪舵角θRRminの絶対値よりも大きい場合は、p25で最
小後輪舵角θRRminを後輪舵角θRminとして、p27へ進
む。
p24で最小後輪舵角θRLminの絶対値が最小後輪舵角θRR
minの絶対値よりも小さい場合は、p26で最小後輪舵角θ
RLminを後輪舵角θRminとする。p27で前輪舵角θＦが０
か否か、すなわち直進状態か否かを判別する。前輪舵角
θＦが０の場合はp35へ進み、前輪舵角θＦが０でない
場合は、p28で舵角比kL（後輪舵角θRminを前輪舵角θ
Ｆの絶対値で割つたもの）を求める。
minの絶対値よりも小さい場合は、p26で最小後輪舵角θ
RLminを後輪舵角θRminとする。p27で前輪舵角θＦが０
か否か、すなわち直進状態か否かを判別する。前輪舵角
θＦが０の場合はp35へ進み、前輪舵角θＦが０でない
場合は、p28で舵角比kL（後輪舵角θRminを前輪舵角θ
Ｆの絶対値で割つたもの）を求める。
p29で車速Ｖに対応する舵角比ｋを舵角比設定手段（マ
イクロコンピユータのRAMに記憶された制御マツプ）か
ら求める。p30で発進モードフラグがONか否かを判別す
る。発進モードフラグがONでない場合は、p31で発進モ
ードフラグをOFFとし、p32で車速Ｖに対応する舵角比ｋ
を目標舵角比ktとし、p35へ進む。
イクロコンピユータのRAMに記憶された制御マツプ）か
ら求める。p30で発進モードフラグがONか否かを判別す
る。発進モードフラグがONでない場合は、p31で発進モ
ードフラグをOFFとし、p32で車速Ｖに対応する舵角比ｋ
を目標舵角比ktとし、p35へ進む。
p30で発進モードフラグがONの場合は、p33で車速Ｖに対
応する舵角比ｋが舵角比kLよりも小さいか否かを判別す
る。p33で舵角比ｋが舵角比kLよりも大きい場合はp31へ
進む。p33で車速に対応する舵角比ｋが舵角比kLよりも
小さい場合は、p34で舵角比kLを目標舵角比ktとし、p35
で第７図に示す割込みプログラムに基づき舵角比制御モ
ータ18を駆動する。
応する舵角比ｋが舵角比kLよりも小さいか否かを判別す
る。p33で舵角比ｋが舵角比kLよりも大きい場合はp31へ
進む。p33で車速に対応する舵角比ｋが舵角比kLよりも
小さい場合は、p34で舵角比kLを目標舵角比ktとし、p35
で第７図に示す割込みプログラムに基づき舵角比制御モ
ータ18を駆動する。
第７図に示す割込みプログラムはp41で開始し、p42で舵
角比が目標舵角比ktになるように舵角比制御モータ18を
駆動する。p43で実舵角比ksを検出し、p44で実舵角比ks
が目標舵角比ktと等しいか否かを判定する。実舵角比ks
が目標舵角比ktと等しくない場合はp42へ戻る。実舵角
比ksが目標舵角比ktと等しい場合は、p45で舵角比制御
モータ18を停止し、p46で第６図に示すプログラムへ戻
る。以上のプログラムは所定時間ごとに繰り返し実行す
る。
角比が目標舵角比ktになるように舵角比制御モータ18を
駆動する。p43で実舵角比ksを検出し、p44で実舵角比ks
が目標舵角比ktと等しいか否かを判定する。実舵角比ks
が目標舵角比ktと等しくない場合はp42へ戻る。実舵角
比ksが目標舵角比ktと等しい場合は、p45で舵角比制御
モータ18を停止し、p46で第６図に示すプログラムへ戻
る。以上のプログラムは所定時間ごとに繰り返し実行す
る。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、車速が所定値以下で後輪を前輪
と逆位相に操舵しかつ前輪舵角に対する後輪舵角の割合
を制御する舵角比制御機構を備えた４輪操舵車両におい
て、車両の前後輪支持部に左右の側壁との距離を検出す
る前後２対の距離センサと前後輪舵角センサとを配設
し、前後２対の距離センサにより検出した車両の前後輪
支持部と左右の側壁の各距離から左右の側壁に対する車
両の前後方向軸線の傾角を求め、前後輪舵角センサによ
り検出した前輪舵角と後輪舵角から車両の旋回中心を求
め、車両の旋回中心から車両の後角隅部の旋回半径を求
め、旋回半径と車両の後輪支持部と左右の側壁の各距離
から車両の旋回中心と左右の側壁の距離を求め、ハンド
ルの右切り時と左切り時の前輪舵角が最大での旋回半径
が旋回中心と左右の側壁の距離よりも大きくならないよ
うな最大後輪舵角をそれぞれ求め、何れか小さい方の最
大後輪舵角を超えないように舵角比を制御するものであ
るから、次の効果を奏する。
と逆位相に操舵しかつ前輪舵角に対する後輪舵角の割合
を制御する舵角比制御機構を備えた４輪操舵車両におい
て、車両の前後輪支持部に左右の側壁との距離を検出す
る前後２対の距離センサと前後輪舵角センサとを配設
し、前後２対の距離センサにより検出した車両の前後輪
支持部と左右の側壁の各距離から左右の側壁に対する車
両の前後方向軸線の傾角を求め、前後輪舵角センサによ
り検出した前輪舵角と後輪舵角から車両の旋回中心を求
め、車両の旋回中心から車両の後角隅部の旋回半径を求
め、旋回半径と車両の後輪支持部と左右の側壁の各距離
から車両の旋回中心と左右の側壁の距離を求め、ハンド
ルの右切り時と左切り時の前輪舵角が最大での旋回半径
が旋回中心と左右の側壁の距離よりも大きくならないよ
うな最大後輪舵角をそれぞれ求め、何れか小さい方の最
大後輪舵角を超えないように舵角比を制御するものであ
るから、次の効果を奏する。
車庫出しや狭い道路で方向転換する場合に、車両の発進
と同時に、前後輪支持部と左右の側壁の距離と前後輪舵
角とから、左右の側壁に対するヨー角と、車両の左右の
後角隅部の旋回半径と、車両の旋回中心と左右の側壁の
距離が求め、前輪舵角が最大での旋回半径が旋回中心と
左右の側壁の距離よりも小さくなるような各旋回方向に
ついての最大後輪舵角をそれぞれ求め、何れか小さい方
の最大後輪舵各（車両の後角隅部のはみ出し量が小さい
方の最大後輪舵角）を超えないように舵角比を制御する
ので、車両が側壁に対し傾斜した駐車状態から発進した
時、車両の側面が左右何れの側壁にも接触することはな
く、特にクランク走行の場合は左切りと右切りの操舵に
違和感がない。
と同時に、前後輪支持部と左右の側壁の距離と前後輪舵
角とから、左右の側壁に対するヨー角と、車両の左右の
後角隅部の旋回半径と、車両の旋回中心と左右の側壁の
距離が求め、前輪舵角が最大での旋回半径が旋回中心と
左右の側壁の距離よりも小さくなるような各旋回方向に
ついての最大後輪舵角をそれぞれ求め、何れか小さい方
の最大後輪舵各（車両の後角隅部のはみ出し量が小さい
方の最大後輪舵角）を超えないように舵角比を制御する
ので、車両が側壁に対し傾斜した駐車状態から発進した
時、車両の側面が左右何れの側壁にも接触することはな
く、特にクランク走行の場合は左切りと右切りの操舵に
違和感がない。
舵角比が連続的に制御されるので後輪舵角も連続的に変
化し、運転者にとつて違和感がなく、後輪舵角は所定値
以下に制限されるので、運転者が従来の前輪操舵車両と
同様の感覚でハンドルを最大に切つても、車両の側面が
側壁に接触するのを回避できる。
化し、運転者にとつて違和感がなく、後輪舵角は所定値
以下に制限されるので、運転者が従来の前輪操舵車両と
同様の感覚でハンドルを最大に切つても、車両の側面が
側壁に接触するのを回避できる。
第１図は本発明に係る舵角比制御装置を備えた４輪操舵
車両の概略構成を示す平面図、第2,3図は前後輪舵角と
旋回半径との関係を説明する平面図、第４図は舵角比設
定手段の特性線図、第５図は舵角比制御装置を表すブロ
ツク図、第6,7図は舵角比制御装置を制御するプログラ
ムの流れ図、第８図は従来の舵角比制御装置の作用を説
明する平面図である。 A:舵角比制御機構、R:後角隅部、2:前輪、6:操舵軸、1
7:歯車、18:舵角比制御モータ、19,25:アクチユエー
タ、22:部分歯車、23:支軸、27:出力リンク、28:連結ピ
ン、30:制御レバー、34:後輪舵取機構、40:後輪、51:電
子制御装置、55:車速センサ、56:舵角比センサ、59:前
輪舵角センサ、60:後輪舵角センサ、62:ヨー角検出手
段、62a,62b:距離センサ、80:側壁
車両の概略構成を示す平面図、第2,3図は前後輪舵角と
旋回半径との関係を説明する平面図、第４図は舵角比設
定手段の特性線図、第５図は舵角比制御装置を表すブロ
ツク図、第6,7図は舵角比制御装置を制御するプログラ
ムの流れ図、第８図は従来の舵角比制御装置の作用を説
明する平面図である。 A:舵角比制御機構、R:後角隅部、2:前輪、6:操舵軸、1
7:歯車、18:舵角比制御モータ、19,25:アクチユエー
タ、22:部分歯車、23:支軸、27:出力リンク、28:連結ピ
ン、30:制御レバー、34:後輪舵取機構、40:後輪、51:電
子制御装置、55:車速センサ、56:舵角比センサ、59:前
輪舵角センサ、60:後輪舵角センサ、62:ヨー角検出手
段、62a,62b:距離センサ、80:側壁
Claims (1)
- 【請求項１】車速が所定値以下で後輪を前輪と逆位相に
操舵しかつ前輪舵角に対する後輪舵角の割合を制御する
舵角比制御機構を備えた４輪操舵車両において、車両の
前後輪支持部に左右の側壁との距離を検出する前後２対
の距離センサと前後輪舵角センサとを配設し、前後２対
の距離センサにより検出した車両の前後輪支持部と左右
の側壁の各距離から左右の側壁に対する車両の前後方向
軸線の傾角を求め、前後輪舵角センサにより検出した前
輪舵角と後輪舵角から車両の旋回中心を求め、車両の旋
回中心から車両の後角隅部の旋回半径を求め、旋回半径
と車両の後輪支持部と左右の側壁の各距離から車両の旋
回中心と左右の側壁の距離を求め、ハンドルの右切り時
と左切り時の前輪舵角が最大での旋回半径が旋回中心と
左右の側壁の距離よりも大きくならないような最大後輪
舵角をそれぞれ求め、何れか小さい方の最大後輪舵角を
超えないように舵角比を制御することを特徴とする舵角
比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141961A JPH0774005B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 舵角比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141961A JPH0774005B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 舵角比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311958A JPH01311958A (ja) | 1989-12-15 |
| JPH0774005B2 true JPH0774005B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=15304151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141961A Expired - Lifetime JPH0774005B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 舵角比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774005B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH069979B2 (ja) * | 1984-08-30 | 1994-02-09 | 日産自動車株式会社 | ４輪操舵車の操舵制御装置 |
| JPH06104458B2 (ja) * | 1985-11-20 | 1994-12-21 | 日本電装株式会社 | 車両用後輪操舵制御装置 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63141961A patent/JPH0774005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01311958A (ja) | 1989-12-15 |
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