JP2515880B2 - 後輪操舵装置 - Google Patents
後輪操舵装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の後輪操舵装置に関するものである。
（従来の技術） 後輪操舵装置は前輪操舵時車両の低速小廻り性能や高
速旋回安定性を向上させるために後輪も操舵するもので
ある。この種装置としては従来より種々のものが提案さ
れてきたが、本願出願人も先に特願昭62−330283号によ
り、前輪舵角δｆに対し後輪舵角δｒを次の伝達関数 が満足されるよう与えて、後輪非操舵車両において第６
図中a1で示す如く変化していた車両の重心点横すべり角
を同図中a2で示す如く０に保つ後輪操舵装置を提案済で
ある。
速旋回安定性を向上させるために後輪も操舵するもので
ある。この種装置としては従来より種々のものが提案さ
れてきたが、本願出願人も先に特願昭62−330283号によ
り、前輪舵角δｆに対し後輪舵角δｒを次の伝達関数 が満足されるよう与えて、後輪非操舵車両において第６
図中a1で示す如く変化していた車両の重心点横すべり角
を同図中a2で示す如く０に保つ後輪操舵装置を提案済で
ある。
そしてこの場合、比例定数Ｋ、微分定数τ及び時定数
Ｔはそれぞれ次式 （発明が解決しようとする課題） しかしこの後輪操舵装置においては、前輪舵角を一定
に保つ（Ｓ＝０の）定常時も、車両の重心点横すべり角
を０に保つこととなり、又この定常時のヨーレートゲイ
ン（後輪舵角）、つまり定常ヨーレートゲイン を決める比例定数Ｋが（２）式の如く車速Ｖと車両諸元
とで決定される。従って、車速毎の定常ヨーレートゲイ
ンが車両諸元で決まる一定値であり、車両諸元次第では
第７図により後片輪等価コーナリングパワーCprが7692.
2kg/rad、前片輪等価コーナリングパワーCpfがCpf1の車
両について例示すると、定常ヨーレートゲインが後輪非
操舵車両（b1）に対し3.2dBも低下してb2となる。この
場合、好適なステア特性に対応した定常ヨーレートゲイ
ン に対し定常ヨーレートゲインが大きく不足して当該車両
は強いアンダーステア傾向となる。
Ｔはそれぞれ次式 （発明が解決しようとする課題） しかしこの後輪操舵装置においては、前輪舵角を一定
に保つ（Ｓ＝０の）定常時も、車両の重心点横すべり角
を０に保つこととなり、又この定常時のヨーレートゲイ
ン（後輪舵角）、つまり定常ヨーレートゲイン を決める比例定数Ｋが（２）式の如く車速Ｖと車両諸元
とで決定される。従って、車速毎の定常ヨーレートゲイ
ンが車両諸元で決まる一定値であり、車両諸元次第では
第７図により後片輪等価コーナリングパワーCprが7692.
2kg/rad、前片輪等価コーナリングパワーCpfがCpf1の車
両について例示すると、定常ヨーレートゲインが後輪非
操舵車両（b1）に対し3.2dBも低下してb2となる。この
場合、好適なステア特性に対応した定常ヨーレートゲイ
ン に対し定常ヨーレートゲインが大きく不足して当該車両
は強いアンダーステア傾向となる。
車両の重心点横すべり角を０に保つ制御はそのままに
上記問題を解決するためには第７図において、前輪タイ
ヤの変更により前片輪等価コーナリングパワーをΔCpf
だけ増大させることが考えられる。しかし、特性b2は特
性b1に対し傾斜がゆるく、ΔCpf1は相当な大きさとな
り、前輪タイヤの変更により達成される前片輪等価コー
ナリングパワーの最大増大量ΔCpf2より遥かに大きく、
前輪タイヤの変更では上述の問題を解消し得ない。
上記問題を解決するためには第７図において、前輪タイ
ヤの変更により前片輪等価コーナリングパワーをΔCpf
だけ増大させることが考えられる。しかし、特性b2は特
性b1に対し傾斜がゆるく、ΔCpf1は相当な大きさとな
り、前輪タイヤの変更により達成される前片輪等価コー
ナリングパワーの最大増大量ΔCpf2より遥かに大きく、
前輪タイヤの変更では上述の問題を解消し得ない。
本発明は、定常ヨーレートゲインが比例定数Ｋに依存
することから、先ずこの比例定数を好適な定常ヨーレー
トゲインが得られるような値に修正する。しかしてこの
修正は、前輪舵角速度が発生している間後輪舵角を重心
点横すべり角０用の前記理論式から外れた値にしてしま
い、操舵周波数の高い領域で操舵周波数−後輪舵角ゲイ
ン特性の勾配が重心点横すべり角０制御時の勾配と異っ
たり、位相遅れが異なって、乗員に違和感を与える。
することから、先ずこの比例定数を好適な定常ヨーレー
トゲインが得られるような値に修正する。しかしてこの
修正は、前輪舵角速度が発生している間後輪舵角を重心
点横すべり角０用の前記理論式から外れた値にしてしま
い、操舵周波数の高い領域で操舵周波数−後輪舵角ゲイ
ン特性の勾配が重心点横すべり角０制御時の勾配と異っ
たり、位相遅れが異なって、乗員に違和感を与える。
そこで本発明は微分定数も修正して、操舵周波数−後
輪舵角ゲイン特性を重心点横すべり角０制御時のそれに
相似させることにより、上記の違和感なしに定常ヨーレ
ートゲインを好適値にして狙い通りのステア特性が得ら
れるようにすることを目的とする。
輪舵角ゲイン特性を重心点横すべり角０制御時のそれに
相似させることにより、上記の違和感なしに定常ヨーレ
ートゲインを好適値にして狙い通りのステア特性が得ら
れるように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第１図に概念を示す如く、 前輪操舵時、前輪舵角δｆに対し後輪舵角δｒを次の
伝達関数 が満足されるよう与えて、車両の重心点横すべり角を０
に保つ後輪操舵装置において、 前記比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲインが好適値と
なるよう修正する比例定数修正手段と、 比例定数の修正後における操舵周波数−後輪舵角ゲイ
ン特性が前記伝達関数による操舵周波数−後輪舵角ゲイ
ン特性と相似になるよう前記微分定数を修正する微分定
数修正手段とを設けて構成したものである。
伝達関数 が満足されるよう与えて、車両の重心点横すべり角を０
に保つ後輪操舵装置において、 前記比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲインが好適値と
なるよう修正する比例定数修正手段と、 比例定数の修正後における操舵周波数−後輪舵角ゲイ
ン特性が前記伝達関数による操舵周波数−後輪舵角ゲイ
ン特性と相似になるよう前記微分定数を修正する微分定
数修正手段とを設けて構成したものである。
（作 用） 後輪操舵装置は前輪操舵時、前輪舵角δｆに対し後輪
舵角δｒを伝達関数 が満足されるよう与えて、後輪を操舵するが、この際比
例定数修正手段は比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲイン
が好適値となるよう修正し、微分定数修正手段は微分定
数τを、比例定数の修正にともなう操舵周波数−後輪舵
角ゲイン特性が上記伝達関数による操舵周波数−後輪舵
角ゲイン特性と相似になるよう修正する。
舵角δｒを伝達関数 が満足されるよう与えて、後輪を操舵するが、この際比
例定数修正手段は比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲイン
が好適値となるよう修正し、微分定数修正手段は微分定
数τを、比例定数の修正にともなう操舵周波数−後輪舵
角ゲイン特性が上記伝達関数による操舵周波数−後輪舵
角ゲイン特性と相似になるよう修正する。
よって、比例定数Ｋの修正により定常ヨーレートゲイ
ンが好適なものとなり、車両諸元にかかわらず定常円旋
回中のステア特性を狙い通りのものとすることができ
る。そしてこの修正にともなう操舵周波数−後輪舵角ゲ
イン特性の勾配変化を微分定数の修正により補正するこ
とができ、比例定数の修正によっても前輪舵角変更中に
おける過渡期に車両の運動性能が違和感をもったものに
なるのを防止することができる。
ンが好適なものとなり、車両諸元にかかわらず定常円旋
回中のステア特性を狙い通りのものとすることができ
る。そしてこの修正にともなう操舵周波数−後輪舵角ゲ
イン特性の勾配変化を微分定数の修正により補正するこ
とができ、比例定数の修正によっても前輪舵角変更中に
おける過渡期に車両の運動性能が違和感をもったものに
なるのを防止することができる。
（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。
る。
第２図は本発明後輪操舵装置のシステムを示し、図中
1L,1Rは夫々左右前輪、2L,2Rは夫々左右後輪である。前
輪1L,1Rを夫々ステアリングホイール３によりステアリ
ングギヤ４を介して転舵可能とし、トランスバースリン
ク5L,5R及びアッパアーム6L,6Rを含むリヤサスペンショ
ン装置により車体のリヤサスペンションメンバ７に懸架
された後輪2L,2Rも転舵可能とするため、後輪のナック
ルアーム8L,8R間をアクチュエータ９及びその両端にお
けるサイドロッド10L,10Rにより相互に連結する。
1L,1Rは夫々左右前輪、2L,2Rは夫々左右後輪である。前
輪1L,1Rを夫々ステアリングホイール３によりステアリ
ングギヤ４を介して転舵可能とし、トランスバースリン
ク5L,5R及びアッパアーム6L,6Rを含むリヤサスペンショ
ン装置により車体のリヤサスペンションメンバ７に懸架
された後輪2L,2Rも転舵可能とするため、後輪のナック
ルアーム8L,8R間をアクチュエータ９及びその両端にお
けるサイドロッド10L,10Rにより相互に連結する。
アクチュエータ９はスプリングセンタ式復動液圧シリ
ンダとし、その２室を夫々管路11L,11Rにより電磁比例
式圧力制御弁12に接続する。この制御弁12には更にポン
プ13及びリザーバタンク14を含む液圧源の液圧管路15及
びドレン管路16を夫々接続する。制御弁12はスプリング
センタ式３位置弁とし、両ソレノイド12L,12RのOFF時管
路11L,11Rを無圧状態にし、ソレノイド12LのON時通電量
iLに比例した圧力を管路11Lに供給し、ソレノイド12Rの
ON時通電量iRに比例した圧力を管路11Rに供給するもの
とする。管路11Lからの圧力はその値に応じた舵角だけ
後輪をアクチュエータ９により左転舵し、管路11Rから
の圧力はその値に応じた舵角だけ後輪をアクチュエータ
９により右転舵する。
ンダとし、その２室を夫々管路11L,11Rにより電磁比例
式圧力制御弁12に接続する。この制御弁12には更にポン
プ13及びリザーバタンク14を含む液圧源の液圧管路15及
びドレン管路16を夫々接続する。制御弁12はスプリング
センタ式３位置弁とし、両ソレノイド12L,12RのOFF時管
路11L,11Rを無圧状態にし、ソレノイド12LのON時通電量
iLに比例した圧力を管路11Lに供給し、ソレノイド12Rの
ON時通電量iRに比例した圧力を管路11Rに供給するもの
とする。管路11Lからの圧力はその値に応じた舵角だけ
後輪をアクチュエータ９により左転舵し、管路11Rから
の圧力はその値に応じた舵角だけ後輪をアクチュエータ
９により右転舵する。
ソレノイド12L,12RのON,OFF及び通電量はコントロー
ラ17により電子制御し、このコントローラ17は第３図に
示す如くデジタル演算回路17aと、デジタル入力検出回
路17bと、記憶回路17cと、D/A変換器17dと、駆動回路17
eとで構成する。コントローラ17には、ステアリングホ
イール３の操舵角θを検出する操舵角センサ18からの信
号及び車速Ｖを検出する車速センサ19からの信号を夫
々、デジタル入力検出回路17bを経て入力する。コント
ローラ17のデジタル演算回路17aはこれら入力情報及び
記憶回路17cの格納情報から第４図の制御プログラムを
実行して後輪を操舵する。
ラ17により電子制御し、このコントローラ17は第３図に
示す如くデジタル演算回路17aと、デジタル入力検出回
路17bと、記憶回路17cと、D/A変換器17dと、駆動回路17
eとで構成する。コントローラ17には、ステアリングホ
イール３の操舵角θを検出する操舵角センサ18からの信
号及び車速Ｖを検出する車速センサ19からの信号を夫
々、デジタル入力検出回路17bを経て入力する。コント
ローラ17のデジタル演算回路17aはこれら入力情報及び
記憶回路17cの格納情報から第４図の制御プログラムを
実行して後輪を操舵する。
第４図中ステップ31では、操舵角θ及び車速Ｖを読込
み、次のステップ32で前輪舵角δｆをステアリングホイ
ール操舵角θ及びステアリングギヤ比Ｎから の演算により求める。そしてステップ33,34で夫々、車
速Ｖから前記（２），（３）式により求めた比例定数Ｋ
及び微分定数τを演算又はルックアップする。比例定数
Ｋは正の値で、前記（１）式に照らして明らかな如く前
輪舵角δｆに応じた同相後輪舵角量を決定し、微分定数
τは負の値で、前記（１）式に照らして明らかな如く前
輪舵角速度δｆに応じた逆相後輪舵角量を決定する。
み、次のステップ32で前輪舵角δｆをステアリングホイ
ール操舵角θ及びステアリングギヤ比Ｎから の演算により求める。そしてステップ33,34で夫々、車
速Ｖから前記（２），（３）式により求めた比例定数Ｋ
及び微分定数τを演算又はルックアップする。比例定数
Ｋは正の値で、前記（１）式に照らして明らかな如く前
輪舵角δｆに応じた同相後輪舵角量を決定し、微分定数
τは負の値で、前記（１）式に照らして明らかな如く前
輪舵角速度δｆに応じた逆相後輪舵角量を決定する。
ステップ35では、定常ヨーレートゲインに関与する比
例定数Ｋを、定常円旋回中の要求ステア特性に対応した
定常ヨーレートゲイン（第７図につき前述した車両にお
いては が得られるようΔＫだけ低下させて、第７図中b2で示す
定常ヨーレートゲイン特性をb3まで上昇させる。この場
合、操舵周波数（操舵速度）ｆに対する後輪舵角ゲイン
及び位相遅れが夫々第５図にC3で示す特性となり、重心
点横すべり角Ｏ制御による後輪舵角ゲイン特性及び位相
角特性C2に対し、操舵周波数当りのゲイン変化割合を異
にすると共に位相遅れを大きくされる。よって操舵周波
数の高い高速操舵中、車両挙動が重心点横すべり角Ｏ制
御の場合と異なり、乗員に違和感を与える。そこでステ
ップ36では、これら後輪舵角ゲイン及び位相角特性に関
与する微分定数τをも、該特性がC2に相似するC4となる
ようΔτだけ小さくする。ここで微分定数τは負の値で
あるから、正の修正量Δτを加算することにより微分定
数τをその絶対値が小さくなるよう修正する。
例定数Ｋを、定常円旋回中の要求ステア特性に対応した
定常ヨーレートゲイン（第７図につき前述した車両にお
いては が得られるようΔＫだけ低下させて、第７図中b2で示す
定常ヨーレートゲイン特性をb3まで上昇させる。この場
合、操舵周波数（操舵速度）ｆに対する後輪舵角ゲイン
及び位相遅れが夫々第５図にC3で示す特性となり、重心
点横すべり角Ｏ制御による後輪舵角ゲイン特性及び位相
角特性C2に対し、操舵周波数当りのゲイン変化割合を異
にすると共に位相遅れを大きくされる。よって操舵周波
数の高い高速操舵中、車両挙動が重心点横すべり角Ｏ制
御の場合と異なり、乗員に違和感を与える。そこでステ
ップ36では、これら後輪舵角ゲイン及び位相角特性に関
与する微分定数τをも、該特性がC2に相似するC4となる
ようΔτだけ小さくする。ここで微分定数τは負の値で
あるから、正の修正量Δτを加算することにより微分定
数τをその絶対値が小さくなるよう修正する。
ステップ37ではステップ35,36で修正したK,τを基に
前記（１）と同様な の演算により後輪舵角δｒを演算する。次にステップ38
で、この演算舵角δｒに応じた電流iL又はiRを第２図の
弁12へ出力して後輪を演算通りに操舵する。
前記（１）と同様な の演算により後輪舵角δｒを演算する。次にステップ38
で、この演算舵角δｒに応じた電流iL又はiRを第２図の
弁12へ出力して後輪を演算通りに操舵する。
ところで、比例定数Ｋを上述のように修正したことで
定常ヨーレートゲインが狙い通りのものとなり、定常円
旋回中におけるステア特性を車両諸元に関係なく好適な
ものにすることができる。又かかる比例定数Ｋの修正に
もかかわらず、微分定数τを合せて前述のように修正す
ることで操舵周波数に対する後輪舵角ゲイン特性が重心
点横すべり角Ｏ制御を行う時の特性と相似することか
ら、操舵周波数に対する後輪舵角ゲインの変化が重心点
横すべり角Ｏ制御のそれと同じであり、乗員に違和感を
与えることがない。
定常ヨーレートゲインが狙い通りのものとなり、定常円
旋回中におけるステア特性を車両諸元に関係なく好適な
ものにすることができる。又かかる比例定数Ｋの修正に
もかかわらず、微分定数τを合せて前述のように修正す
ることで操舵周波数に対する後輪舵角ゲイン特性が重心
点横すべり角Ｏ制御を行う時の特性と相似することか
ら、操舵周波数に対する後輪舵角ゲインの変化が重心点
横すべり角Ｏ制御のそれと同じであり、乗員に違和感を
与えることがない。
かかる作用効果を第６図に示す重心点横すべり角の時
系列変化につき付言する。この横すべり角は、比例定数
Ｋのみを低下させた場合a3で示す如く過渡期において急
増し、その後一旦低下後に漸増するが、微分定数τも同
時に低下させることでa4により示す如く、重心点横すべ
り角を終始徐々に増加させることとなって乗員の違和感
をなくすことができる。
系列変化につき付言する。この横すべり角は、比例定数
Ｋのみを低下させた場合a3で示す如く過渡期において急
増し、その後一旦低下後に漸増するが、微分定数τも同
時に低下させることでa4により示す如く、重心点横すべ
り角を終始徐々に増加させることとなって乗員の違和感
をなくすことができる。
（発明の効果） かくして本発明後輪操舵装置は上述の如く、比例定数
Ｋを定常ヨーレートゲインが車両諸元にかかわらず好適
値となるよう修正する構成としたから、定常円旋回中の
ステア特性を狙い通りのものにすることができる。又同
時に微分定数τをも修正して、比例定数の修正にともな
う操舵周波数−後輪舵角ゲイン特性の勾配変化を補正す
る構成としたから、比例定数の修正にもかかわらず、前
輪操舵過渡期における車両の挙動変化が違和感をもった
ものになるのを防止することができる。
Ｋを定常ヨーレートゲインが車両諸元にかかわらず好適
値となるよう修正する構成としたから、定常円旋回中の
ステア特性を狙い通りのものにすることができる。又同
時に微分定数τをも修正して、比例定数の修正にともな
う操舵周波数−後輪舵角ゲイン特性の勾配変化を補正す
る構成としたから、比例定数の修正にもかかわらず、前
輪操舵過渡期における車両の挙動変化が違和感をもった
ものになるのを防止することができる。
第１図は本発明後輪操舵装置を示す概念図、 第２図は本発明装置の一実施例を示す４輪操舵車両の操
舵システム図、 第３図は同システムにおけるコントローラのブロック線
図、 第４図は同コントローラの制御プログラムを示すフロー
チャート、 第５図は操舵周波数に対する後輪舵角ゲイン及び位相角
の特性図、 第６図は重心点横すべり角の変化具合を示すタイムチャ
ート、 第７図は定常ヨーレートゲイン特性図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ 5L,5R……トランスバースリンク 6L,6R……アッパアーム ７……リヤサスペンションメンバ ９……アクチュエータ 12……電磁比例式圧力制御弁 17……コントローラ、18……操舵角センサ 19……車速センサ
舵システム図、 第３図は同システムにおけるコントローラのブロック線
図、 第４図は同コントローラの制御プログラムを示すフロー
チャート、 第５図は操舵周波数に対する後輪舵角ゲイン及び位相角
の特性図、 第６図は重心点横すべり角の変化具合を示すタイムチャ
ート、 第７図は定常ヨーレートゲイン特性図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ 5L,5R……トランスバースリンク 6L,6R……アッパアーム ７……リヤサスペンションメンバ ９……アクチュエータ 12……電磁比例式圧力制御弁 17……コントローラ、18……操舵角センサ 19……車速センサ
Claims (1)
- 【請求項１】前輪操舵時、前輪舵角δｆに対し後輪舵角
δｒを次の伝達関数 が満足されるよう与えて、車両の重心点横すべり角を０
に保つ後輪操舵装置において、 前記比例定数Ｋを、定常ヨーレートゲインが好適値とな
るよう修正する比例定数修正手段と、 比例定数の修正後における操舵周波数−後輪舵角ゲイン
特性が前記伝達関数による操舵周波数−後輪舵角ゲイン
特性と相似になるよう前記微分定数を修正する微分定数
修正手段とを具備してなることを特徴とする後輪操舵装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11405289A JP2515880B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 後輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11405289A JP2515880B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 後輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293274A JPH02293274A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2515880B2 true JP2515880B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=14627832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11405289A Expired - Fee Related JP2515880B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 後輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515880B2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP11405289A patent/JP2515880B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02293274A (ja) | 1990-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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