JPS62160964A - 四輪操舵装置 - Google Patents

四輪操舵装置

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Publication number
JPS62160964A
JPS62160964A JP306586A JP306586A JPS62160964A JP S62160964 A JPS62160964 A JP S62160964A JP 306586 A JP306586 A JP 306586A JP 306586 A JP306586 A JP 306586A JP S62160964 A JPS62160964 A JP S62160964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
steering angle
wheel steering
motor
rear wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP306586A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihide Unosaki
鵜崎 良英
Osamu Tada
修 多田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication of JPS62160964A publication Critical patent/JPS62160964A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering 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
    • B62D7/15Steering 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
    • B62D7/159Steering 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)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、四輪操舵装置に関し、詳しくは、後輪転舵
機構をDCモータを使って駆動するように構成された四
輪操舵装置において、コーナリングフォースに対抗して
後輪を所定の転舵角で確実に保持できるように構成した
ものに関する。
【従来の技術】
種々の状況に応じた最適な操向性を達成するために、前
輪のみならず、後輪をも転舵させるように構成された四
輪操舵車両はすでに知られている。 このような四輪操舵車両において、あらゆる車速でのド
ライバビリティを最適化するためには、遠心力をほとん
ど考慮する必要のない低速時と、遠心力を考慮する必要
のある高速時とで、前輪の舵角に対する後輪の舵角の比
をあられす転舵比kを本願の第5図に示すように変化さ
せることが好ましいことが知られている。ここで転舵比
kが正の領域は前輪と逆方向に後輪が転舵される、いわ
ゆる逆位相であることを示し、転舵比kが負の領域は前
輪と同方向に後輪が転舵される、いわゆる同位相である
ことを示す。これによると、低速時には後輪が逆位相に
転舵されるので、車体旋回中心が前方に移行して車体中
心を通る車幅方向線上に近づき、したがって車体のすべ
り角がOに近づくとともに旋回半径が前輪のみ転舵させ
る場合に比べて小さくなる。そして高速時には、遠心力
の影響により前輪と路面との間にすべりが生じ、旋回中
心が前方に移行する傾向が生じるが、この傾向を後輪を
前輪と同方向に転舵することにより相殺し、すべり角を
抑制することができる。 この場合、現在車速と対応する転舵比kを第5図に示す
ようなデータテーブルから読み出して転舵比kを決定し
、かつこの転舵比にとステアリングセンサ(前輪舵角セ
ンサ)から読み取られる前輪舵角δfとから、目標後輪
舵角δrが決定され、これに基づいて後輪転舵装置が制
御されることになる。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、定速定舵角旋回時などにおいては、後輪を目
標の舵角において保持しておく必要があるが、DCモー
タで後輪転舵装置を駆動する場合、後輪が一旦目標舵角
に達しても、いわゆるコーナリングフォースを受けてそ
の目標舵角がらずれ動いてしまう恐れがある。 このコーナリングフォースは、第2図に示す二輪等価モ
デルに示すように、後輪における転舵中心より後方を、
旋回中心側に押すように作用する。 したがって、このコーナリングフォースは、低速逆位相
時には、後輪をより大きく転舵させるように作用し、同
位相時には、後輪舵角を0に近づけるように作用する。 このようなコーナリングフォースによる後輪舵角の変動
を許すと、最適な後輪舵角が得られなくなり、四輪操舵
の利点が減殺される。 この発明は、上記のような事情のもとで考え出されたも
ので、DCモータで後輪転舵装置を駆動するように構成
された四輪操舵装置において、定速定舵角旋回時にコー
ナリングフォースの影吉を受けることな(後輪を所定の
舵角に保持できるようにすることをその課題とする。
【問題を解決するための手段] 上記の問題を解決するため、この発明では、次の技術的手段を講じている。 すなわち、ステアリング操作によって作動される前輪転舵機構と、前輪舵角センサと、車速センサと、前輪舵角センサおよび車速センサからの信号が少くとも入力される制御装置と、上記制御装置によって制御されるDCモータで駆動される後輪転舵装置とを備える四輪操舵装置において、上記制御装置に、後輪転舵時におけるDCモータの電流値により転舵抵抗を推定する転舵抵抗推定手段と、上記前輪舵角センサおよび車速センサからの情報により、車両が定速定舵角旋回状態にあることを検出する定常旋回検知手段と、この定常旋回検知手段からの信号を受けて上記推定された転舵抵抗とコーナリングフォースに対抗して後輪を所定の転舵位置に保持しうるようにDCモータに電流を流すモータ回転位置保持手段とを形成している。 【作用】
上記定常旋回検知手段は、車速センサがら読み込んだ情
報と、前回読み込まれてストアされている情報とを比較
し、がっ前輪舵角センサがら読み込んだ情報を前回読み
込まれてストアされている情報とを比較し、これらが一
致しているがどうかを判断するようにすることにより、
簡単に形成できる。 上記のようにして車両が定速定舵角旋回状態にあること
が検知されると、上記モータ回転位置保持手段は、DC
モータに、コーナリングフォースと対抗して後輪を所定
の舵角に保持しうる方向に所定の電流を流す。具体的に
は、コーナリングフォースは、旋回しようとしている方
向と逆の方向に後輪を転舵させるように作用するので、
これとは逆に、後輪を、目標の転舵位置から、さらに車
体が旋回使用としている方向に転舵させるように上記D
Cモータに電流を流す。たとえば、右旋回しているとき
には、コーナリングフォースは、後輪を左方向に曲げよ
うとするが、これを右方向にもどすようにDCモータに
電流を流すのである。 このDCモータに流すべき電流値は、コーナリングフォ
ースによって後輪に作用するトルクに、路面の状態によ
って変わる転舵抵抗を加味したトルクと同等のトルクで
後輪を対抗方向に転舵させるように決定される。コーナ
リングフォースは、後輪の舵角が大きくなるにしたがっ
て大きくなり、かつ車速か太き(なるほど大きくなるの
で、上記電流値は、車速情報および目標後輪舵角によっ
て変化させられる。
【効果] 以上の結果、四輪操舵車両が定速定舵角旋回をしている
場合において、後輪舵角がコーナリングフォースの影響
を受けて所定の目標舵角から変位させられ、四輪操舵制
御による利点が減殺されることが回避される。また、本
発明ではとくに、後輪転舵時におけるDCモータの電流
値から、路面の状態によって変わる転舵抵抗を推測し、
この転舵抵抗を加味して定速定舵角旋回時に後輪を保持
するためにDCモータ12に流すべき電流値を決めてい
るので、路面の状態にかかわりなく、確実に後輪を所定
の定位置に保持できる。 なお、本発明に実施においては、DCモータを制御すべ
き制御装置の制御手順を変更するだけでよく、たとえば
、後輪転舵装置に機械的な保持機構を付加することに比
べ、コスト的に非常に有利となる。 【実施例の説明】 以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。 第1図は、本発明の四輪操舵装置の全体構成図である。 ここで前輪転舵機構1は、公知のものが使用される。す
なわち、ランク・ピニオン弐転舵機構の場合、ステアリ
ングホイール2とともに軸転するステアリングシャフト
3の回転は、ギヤボックス4でラック杆5の往復動に変
換され、さらにこのラック杆5の動きは、両端のタイロ
ッド6.6を介してナックルアーム7.7の軸8.8を
中心とした回動に変換され、このナックルアーム7.7
の回動により前輪9,9は上記軸8,8を中心として転
舵されるようになっている。 一方、後輪転舵装置10は、制御装置11でフィードバ
ック制御されるDCモータ12と、このDCモータ12
の回転出力が入力される公知のパワーステアリング装置
14とによって構成される。 この制御装置11には、制御のための入力として、前輪
舵角センサ15、車速センサ16からの信号、DCモー
タ12の回転軸の回転位置を検出するための回転ポテン
ショメータなどからなる回転位置検出器17からのA/
D変換信号、および、DCモータ12の電流検出器13
からのA/D変換信号が入力されるようになっている。 そしてこの制御値W11から、DCモータ12の電源お
よび駆動回路12aに制御線が延びている。 上記パワーステアリング装置14は、たとえば、公知の
ランク・ピニオン式にパワーステアリング装置を使用す
ることができる。すなわち、ギヤボックス20の入力部
に付設されたコントロールバルブ部21は、ポンプ22
からの圧油を入力軸23の回転方向に応してギヤボック
ス20内に形成される複動パワーシリンダ部24に送り
、このパワーシリンダ部24がラック杆25の動きを支
援する。ラック杆25の動きは、その両端に連結された
タイロッド26.26によってナックルアーム27.2
7に伝達されてこのナックルアーム27.27を軸28
.28を中心として回転させ、これにより後輪29.2
9は軸28.28を中心として所定方向に転舵される。 制御装置11を含む以上の構成において、実質的にプロ
グラムにより実現されうる次の各手段が形成される。 すなわち、その第一は、車速センサ16からの車速情?
li&こ応じた転舵比kを決定する転舵比決定手段30
、その第二は、上記転舵比決定手段30によって決定さ
れた転舵比にと、前輪舵角センサ15からの前輪舵角情
報δfとにより、目標後輪舵角δrを決定する後輪舵角
決定手段31、その第三は、上記目標後輪舵角δrに応
してDCモータI2を回転ずべき方向および量を決定し
、これがモータ回転位置検出器17からのフィードハッ
ク信号と一致するようにDCモータ駆動回路12aを制
御する後輪転舵制御手段32、その第四は、後輪転舵時
に上記DCモータ12の電流検出器13からの信号によ
り転舵抵抗を推測する手段33、その第五は、上記前輪
舵角センサ15および車速センサ16からの情報により
、車両が定速定舵角旋回状態にあることを検出する定席
旋回検知手段34、その第六は、この定常旋回検知手段
34からの信号を受けて上記DCモータにコーナリング
フォースに対抗しうる電流を流すようにDCモータ駆動
回路を制御するモーフ回転位置保持手段35である。第
4図には、これらの各手段の関係が示されている。 次に、以上の構成の四輪操舵装置の動作を、第8図に示
すフローチャー1・に沿って説明する。 まず、車速センサ16からの車速情報■、前輪舵角セン
サ15からの前輪舵角情報δfが読み取られ(SIOI
、3103)、第5図に示すような車速Vと転舵比にと
の関係が格納されたデータテーブルから、その車速■に
応じた転舵比kが読み出される(S 102)。そして
こうして読み出された転舵比にと上記前端舵角情報δf
とから、後輪の目標転舵角δrが演算される(SI04
)。 上記車速情報■が前回読み出され、かつストアされた車
速情報V1と同一でない場合(S 105でNO)、お
よび目標舵角δrが前回の演算での目標舵角δ「1と同
一でない場合(3106でN。 )には、DCモータ12の電流値iが読み取られ(S]
09)、これの0回の平均値iavがストアされる(S
110〜5115)。また今回の読取り車速情報Vおよ
び目標舵角δrをストアしておいて(S116. 51
17)、通常の後輪転舵制御が行われる。すなわち、今
回の目標舵角δrとなるように、DCモータ12をフィ
ードバック制御する(S118)。 一方、今回の車速情報■が前回の車速情報V1と等しく
(S]05でYES)、かつ今回の目標舵角δrが前回
の目標舵角δr1と等しい場合(S106でYES)に
は、定速定舵角旋回状態であるので、次のよにしてコー
ナリングフォースおよび転舵抵抗に対抗して後輪がその
転舵位置に保持される。 すなわち、車速情報■、目標舵角δrおよび上記DCモ
ータ12の平均電流値iavから、DCモータ12に流
すべき電流値■が決定され(5107,3108)、こ
の電流をDCモータ12に流すべく、駆動回路12aに
制御指令が発せられる。さらに具体的には、車速Vによ
って決る係数CVを第7図のようなデータテーブルから
読み出し、目標舵角δr、および、上記iavの大きさ
によって決る基準電流値1bを第6図のようなデータテ
ーブルから読み出し、基準電流値Tbに上記係数CVを
乗することにより、上記電流値■が決定される。転舵抵
抗が大きいほど上記iavが大きくなるから、このia
vが実質的に転舵抵抗の大きさを表わしていることにな
る。なお、電流を流すべき方向は、上記前輪舵角δfか
ら自ずと定まる。すなわち、右方向に旋回している場合
には、後輪29を右方向に転舵させるように上記電流I
がDCモータに流され、逆に、左方向に旋回している場
合には、後輪29を左方向に転舵させるように上記電流
IがDCモータに流される。これにより、後輪は、コー
ナリングフォースに対抗して、所定の舵角に保持される
ことになる。 もちろん、この発明の範囲は上述した実施例に限定され
ることはない。たとえば、後輪転舵装置として、実施例
では、DCモータの回転力をパワーステアリング装置に
入力するように構成しているが、パワーステアリング装
置を採用するかどうかは選択事項である。 また、実施例では、転舵抵抗の大きさを推定するために
後輪転舵時に読み取られるDCモータの電流値の平均を
用いているが、定常定舵角走行に移行する直前の電流値
を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の四輪操舵装置の全体構成図、第2図は
後輪に作用するコーナリングフォースの説明図、第3図
はシステムブロック図、第4図は制御ブロック図、第5
図は車速と転舵比との関係の一例を示すグラフ、第6図
は後輪舵角δrおよびDCモータの電流値iavと、D
Cモータに流すべき基準電流値1bとの関係の一例を示
すグラフ、第7図は上記基準電流値Ibに乗ずべき係数
CVと車速■との関係の一例を示すグラフ、第8図は制
御の流れの一例を示すフローチャートである。 1・・・前輪転舵機構、2・・・ステアリング、10・
・・後輪転舵装置、11・・・制御装置、12・・・D
Cモータ、15・・・前輪舵角センサと、16・・・車
速センサ、33・・・定常旋回検知手段、34・・・モ
ータ回転位置保持手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ステアリング操作によって作動される前輪転舵機
    構と、前輪舵角センサと、車速センサと、前輪舵角セン
    サおよび車速センサからの信号が少くとも入力される制
    御装置と、上記制御装置によって制御されるDCモータ
    で駆動される後輪転舵装置とを備える四輪操舵装置にお
    いて、 上記制御装置に、後輪転舵時におけるDC モータの電流値により転舵抵抗を推定する転舵抵抗推定
    手段と、上記前輪舵角センサおよび車速センサからの情
    報により、車両が定速定舵角旋回状態にあることを検出
    する定常旋回検知手段と、この定常旋回検知手段からの
    信号を受けて上記推定された転舵抵抗とコーナリングフ
    ォースに対抗して後輪を所定の転舵位置に保持しうるよ
    うにDCモータに電流を流すモータ回転位置保持手段と
    を形成したことを特徴とする、四輪操舵装置。
JP306586A 1986-01-09 1986-01-09 四輪操舵装置 Pending JPS62160964A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3825885A1 (de) * 1987-07-29 1989-02-16 Honda Motor Co Ltd Verfahren und vorrichtung zum steuern des lenkvorgangs eines kraftfahrzeugs mit lenkbaren vorder- und hinterraedern
JPH01153383A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Suzuki Motor Co Ltd 自動車の四輪操舵装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59143769A (ja) * 1983-02-04 1984-08-17 Mazda Motor Corp 車両の4輪操舵装置
JPS61146682A (ja) * 1984-12-20 1986-07-04 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車の前後輪操舵装置

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