JPH0999853A - 車両の前後輪操舵装置 - Google Patents
車両の前後輪操舵装置Info
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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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Abstract
両の対応遅れを解消し、通常タイヤを装着した場合と同
様なの車両の操縦安定性を得ることが可能な車両の前後
輪操舵装置を提供する。 【構成】 スタッドレスタイヤを装着しているか否かを
認識してそれに応じた後輪舵比を決定し、後輪を転舵す
ることにより、特に操舵周波数1Hz付近までのヨーレ
ートゲインを一定化し、また横加速度の位相遅れを改善
することができることから操縦安定性が改善される。
Description
車速に応じた転舵比をもって後輪を転舵する前後輪操舵
装置に関し、特に、スタッドレスタイヤを装着し得る車
両に適した前後輪操舵装置に関するものである。
タイヤが普及している。スタッドレスタイヤを装着する
場合、チェーンを標準タイヤに装着する場合と異なり、
その着脱が厄介であることも相俟って雪道のみならずそ
のままドライ路面を運転することが多い。
タイヤに対してその材質やトレッドパターンなどが違う
ことから、これを装着したときのドライバーの操作に対
する車両の挙動の遅れが大きくなり例えばドライ路面で
の操縦安定性が低下すると云う問題がある。特に車速が
高くなるに従いドライバーの運転操作の負担は大きくな
る傾向にある。図9(a)〜図9(d)に通常の2輪操
舵車に於ける操縦特性のグラフを示す。これらのグラフ
により、標準タイヤ装着時とスタッドレスタイヤ装着時
の操縦安定性を比較すると、スタッドレスタイヤ装着時
はノーマルタイヤ装着時に比べてヨーレートゲインの落
ち込み及び横加速度の位相遅れが周波数1Hz付近で大
きくなっていることがわかる。
す)を用いての操縦安定性の改善に関するものは数多く
見られ、一般的な制御方法として以下の2種類に大別さ
れる。その1つはフィードフォワード式の4WSであ
り、ハンドル角、ハンドル角速度、車速等の情報により
予め設定された後輪操舵パターンにより後輪を転舵する
ものである。また、もう1つはフィードバック式の4W
Sであり、車両の運転状態量(横加速度、ヨーレート
等)を後輪舵角の決定に用いる4WSである。
が標準タイヤを装着していることを前提としており、上
記したスタッドレスタイヤを装着することにより、標準
タイヤ装着時よりもヨーレートゲインの落ち込み及び横
加速度の位相遅れが大きくなり、即ち操縦安定性の低下
を改善することができなかった。
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、スタッドレスタイヤを車両に装着した際の車
両の対応遅れを解消し、通常タイヤを装着した場合と同
様なの車両の操縦安定性を得ることが可能な車両の前後
輪操舵装置を提供することにある。
よれば、前輪の転舵角に対して車速に応じた転舵比をも
って後輪を転舵する前後輪操舵装置に於て、当該車両に
標準タイヤ及びスタッドレスタイヤのうちのいずれが装
着されているかを判断するタイヤ判断手段を備え、前記
判断手段の信号に応じて前記後輪の転舵比を、標準タイ
ヤ装着時に設定される標準転舵比モードと、スタッドレ
スタイヤ装着時に設定されるスタッドレスタイヤ対応転
舵比モードとに切換切り替え可能となっており、前記ス
タッドレスタイヤ対応転舵比モードは、前記標準タイヤ
装着時の標準転舵比モードに於ける操縦安定性に一致す
るように設定されていることを特徴とする車両の前後輪
操舵装置を提供することにより達成される。
タッドレスタイヤとを装着しているのかを判別し、それ
に応じて4WSの前輪転舵に対する後輪転舵比を変更す
ることで、いずれのタイヤを装着していても常に均一な
操縦性が得られる。
いて詳しく説明する。
に於けるフィードフォワード式4WSの概略構成を示す
ブロック図である。ハンドル角が入力されると、ギヤ2
を介して車両1にはハンドル角に1/nのギア比をかけ
た前輪舵角が与えられるようになっている。また、ハン
ドル角、ハンドル角速度、車速及びスタッドレスタイヤ
を装着しているか等の情報により目標後輪舵角計算ブロ
ック3にて後記する手順により目標後輪舵角が計算さ
れ、アクチュエータ4を介して車両1に後輪舵角が与え
られるようになっている。
を図2及び図3に示す。まず、図2のタイヤ判別ルーチ
ンにて上記各入力値に基づき公知の路面μ判別ロジック
(例えば特願平7−240810号明細書参照)により
推定ヨーレートを計算するためのパラメータ同定値a^
を求め(ステップ1)、それに基づきこの同定値a^が
所定範囲(S1及びS2はそれぞれ所定値)内にあるか否
かが判定され(ステップ2)、所定範囲内にあればスタ
ッドレスタイヤを装着していると判定し(ステップ
3)、所定範囲を外れていれば標準タイヤを装着してい
ると判定し(ステップ4)、このルーチンを終了する。
このタイヤ判別ルーチンは少なくとも車両1が停止する
まで再度行う必要はない。ここで、上記路面μ判定ロジ
ックで求められる同定値a^はスタッドレスタイヤを装
着すると標準タイヤを装着した場合に比べ低くなること
が知られている。従って、この同定値a^の値からタイ
ヤの種類を特定することができる。
によりスタッドレスタイヤを装着しているか否かに応じ
て、スタッドレスタイヤを装着していなければその時点
での通常の目標後輪舵角を上記各入力値から求め、また
スタッドレスタイヤを装着していればその時点でのスタ
ッドレスタイヤを装着していることを考慮した目標後輪
舵角を上記各入力値から求め(ステップ11、12、1
3)、アクチュエータ4にこれを出力する。図4に通常
の目標後輪舵角及びスタッドレスタイヤを装着している
ことを考慮した目標後輪舵角と車速との関係を示す。こ
れによれば目標後輪舵角は通常の目標後輪舵角に比べ中
高速域で同位相方向に大きく操舵する設定となってい
る。また、図5(a)〜図5(d)にスタッドレスタイ
ヤを装着していることを考慮した制御を行った4WS車
の操縦特性を示す。
に於けるヨーレートフィードバック式4WSの概略構成
を示すブロック図である。ハンドル角が入力されると、
ギヤ2を介して車両1にはハンドル角に1/nのギア比
をかけた前輪舵角が与えられるようになっている。ま
た、ハンドル角、ハンドル角速度、車速及びスタッドレ
スタイヤを装着しているか等の情報によりフィードフォ
ワード目標後輪舵角計算ブロック13にて装着している
タイヤに応じたフィードフォワード目標後輪舵角が計算
される。一方、車両1からのヨーレートγと、規範ヨー
レート計算ブロック14からの規範ヨーレートとの差、
即ちヨーレート偏差がフィードバックコントローラ15
に入力され、これを基にフィードバック目標後輪舵角が
求められる。これらフィードフォワード目標後輪舵角と
フィードバック目標後輪舵角とを加算処理した目標後輪
舵角がアクチュエータ16を介して車両1に与えられる
ようになっている。尚、フィードフォワード目標後輪舵
角計算ブロック13の処理フローは第1の実施例の図2
と同様であるのでその説明を省略する。また、フィード
フォワード目標後輪舵角計算ブロック13以外の部分は
公知のヨーレートフィードバック式4WSと同様である
のでその説明も省略する。
に於けるヨーレートフィードバック式4WSの概略構成
を示すブロック図である。ハンドル角が入力されると、
ギヤ2を介して車両1にはハンドル角に1/nのギア比
をかけた前輪舵角が与えられるようになっている。ま
た、ハンドル角、ハンドル角速度、車速及びスタッドレ
スタイヤを装着しているか等の情報によりフィードフォ
ワード目標後輪舵角計算ブロック23にてフィードフォ
ワード目標後輪舵角が計算される。一方、車両1からの
ヨーレートγと、規範ヨーレート計算ブロック24から
の規範ヨーレートとの差、即ちヨーレート偏差がフィー
ドバックコントローラ25に入力され、これを基にフィ
ードバック目標後輪舵角が求められる。これらフィード
フォワード目標後輪舵角とフィードバック目標後輪舵角
とを加算処理した目標後輪舵角がアクチュエータ26を
介して車両1に与えられるようになっている。ここで、
本実施例では、図8に示すように、規範ヨーレート計算
ブロック24にて、スタッドレスタイヤを装着していれ
ば、予め設定されたゲインa(a<1)を規範ヨーレー
トに乗じて規範ヨーレートの値を小さくする。これによ
りフィードバック目標後輪舵角が同相側に大きくなるた
め、後輪実舵角も同相側に大きくなり、車両の操縦安定
性が改善される。尚、本実施例では規範ヨーレート計算
ブロック24以外の部分は公知のヨーレートフィードバ
ック式4WSと同様であるのでその説明も省略する。
を装着しているか否かを路面μから自動的に判別した
が、例えばスイッチなどにより手動で認識させても良い
ことは云うまでもない。
発明による車両の前後輪操舵装置によれば、スタッドレ
スタイヤを装着しているか否かを認識してそれに応じた
後輪舵比を決定し、後輪を転舵することにより、特に操
舵周波数1Hz付近までのヨーレートゲインを一定化
し、また横加速度の位相遅れを改善することができるこ
とから、操縦安定性が改善される。
ードフォワード式4WSの概略構成を示すブロック図。
ー。
装着していることを考慮した目標後輪舵角と車速との関
係を示すグラフ。
していることを考慮した制御を行った4WS車の操縦特
性を示すグラフ。
レートフィードバック式4WSの概略構成を示すブロッ
ク図。
レートフィードバック式4WSの概略構成を示すブロッ
ク図。
ー。
していることを考慮していない従来の2WS車の操縦特
性を示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項1】 前輪の転舵角に対して車速に応じた転
舵比をもって後輪を転舵する前後輪操舵装置に於て、 当該車両に標準タイヤ及びスタッドレスタイヤのうちの
いずれが装着されているかを判断するタイヤ判断手段を
備え、 前記判断手段の信号に応じて前記後輪の転舵比を、標準
タイヤ装着時に設定される標準転舵比モードと、スタッ
ドレスタイヤ装着時に設定されるスタッドレスタイヤ対
応転舵比モードとに切換切り替え可能となっており、 前記スタッドレスタイヤ対応転舵比モードは、前記標準
タイヤ装着時の標準転舵比モードに於ける操縦安定性に
一致するように設定されていることを特徴とする車両の
前後輪操舵装置。 - 【請求項2】 路面とタイヤとの摩擦状態を推定する
手段を更に有し、 前記タイヤ判断手段が、前記摩擦状態推定手段による路
面とタイヤとの摩擦状態推定値が所定範囲となっている
ときにスタッドレスタイヤが装着されていると判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の前後輪操舵装
置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 1995-10-04 JP JP28467095A patent/JP3574518B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1996-09-27 US US08/720,083 patent/US5890082A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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JP3574518B2 (ja) | 2004-10-06 |
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