JPS626869A - 車両用後輪転舵制御装置 - Google Patents

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、前輪と後輪の操舵が可能な車両（所謂「４
輪操舵車」である）に利用され得るもので、特に操舵時
に車体後部の張出しを防止し、前・後輪の内輪差を大幅
に減少させるようにした車両用後輪転舵制御装置に関す
る０ （従来の技術） 従来、前・後輪の操舵を可能とした車両の操舵装置とし
て、例えば、特開昭５８−９７５６６　号公報に示され
る技術が提案されているＯこの公報に示されて−る装置
は、ステアリングハンｙルの操舵角が所定値より大きい
場合、すなわち、右左折時の小さな旋回半径を要する場
合に、後輪を前輪の転舵方向とは逆方向に転舵させ（こ
れを「逆相切り」と言う）、旋回半径をより小さくしよ
うとするものである０ （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来装置にあっては、例えば第８図
に示すように、車両８０を駐車スペースから矢印ム方向
へ出す場合、発進しながら前輪１９．２０を大きく操舵
したとＴると、後輪２１゜２２も大きく逆相切りが行わ
れ、このため、車体後部は、矢印Ｂの如く、大きく旋回
して、車体側方に張出す（以下、「張出し」と称す）こ
とになる０このとき、車体８０側方に壁４０や隣接車両
等の障害物が近接していると、これに車体後部が、衝突
する虞れがあるＯ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、第１図に示す
手段を備えるＯ 移動軌跡記録手段１０４は、車体前部のある定点ムが、
車両の走行に伴って移動するときの、該定点ムの移動軌
跡を記録する０ 後輪舵角制御手段１０５は、車体後部のある定点Ｂが、
車両の走行に伴って、前記定点ムの移動軌跡を追従する
ように後輪１０ｇの舵角を制御するＯ （作用） 上記構成により、車両の操舵時における車体後部の挙動
は、車体前部の移動軌跡に追従することになり、後輪の
逆相切りによる車体後部の張出しが抑えられる０まだ、
これにより、前輪１０１と後輪１０Ｂの内輪差を大幅に
減少させることも可能になる０ （実施例） 本発明の一実施例の構成をＳ＋Ｉａ図に示すＯ前輪１ｇ
　、ｇｏは、従来の機械リンク式、あるいはパワーステ
アリング装薯等のステアリング機＄１＆１ｇによって転
舵がなされ、その実舵角（前輪実舵角）は、ステアリン
グハンドル１４の操舵角に比例する０ 後輪ｇｌ、ＢＳは、油圧アクチュエータフによって転舵
される０この油圧アクチュエータ７は、左右の油圧室の
圧力差によってピストン７ａが移動し、ピストンロンド
アｂの両端に連結された後輪のナックルアーム２８．２
４の操作を行うＯ油圧アクチュエータフを駆動させる油
圧は、オイルポンプ８から吐出される作動油を、アンａ
　−ディングパルプ５、アキュムレータ８、油路９、お
よびサーボ弁６を介して与えられ、ドレン１０を通じて
オイルタンク会へ戻される０上記オイルポンプ８は、ベ
ルト２によって与えられるエンジンｌの回転出力により
駆動される０ コントローラ１１は、後輪ｇｌ、ｇａの実舵角を制御す
る装曹であり、この後輪実舵角の制御は、サーボ弁６の
制御による油圧アクチュエータフの・変位量を制御する
ことによって行われる０サーボアンプ１８は、コント四
−ラ１１から出力される後輪舵角目標値信号に基づいて
サーボ弁６を駆動させる０ また、コントローラ１１には、車速センサ１８、ハンド
ル操舵角センサ１６、および変位センサ１７、およびギ
ヤセンサ２５の各出力信号が入力されている。

車速センサ１８は、トランスミッションに設けられて、
出力ギヤの回転数に比例するパルス数の信号Ｐを出力す
る０ ハンドル操舵角センサ１６は、エンコーダやポテンショ
メータで構成され、ステアリングハンドル１４の操舵角
に比例する信号θ、を発生する０この出力は、前輪実舵
角に対応している０変位センサ１７は、ピストンロンｙ
７ｂの変位量に比例する信号θ２を発生するポテンショ
メータやエンコーダで構成される０この出力は、後輪実
舵角に対応するものとなる０ ギヤセンサ２５は、トランスミッションのギヤ位置が前
進位置にあることを検出するものである０・第８図およ
び第４図は、前記コントローラｊｌにおいて実行される
制御内容を示すフローチャートであり、以下これらのフ
ローチャートに従って、後輪舵角の制御動作を説明する
０ 第８図に示す処理は、前記車速センサ１８から出力され
るパルス信号Ｐが、コントローラ１１に入力される毎に
実行されるものである０すなわち、車両が一定距離ΔＸ
を走行する毎に、上記パールス信号Ｐが発生することか
ら、一定距離ΔＸ走行する毎に、同処理が行われること
になる０ステツプ５１の処理では、前記ハンドル操舵角
センサ１６からコントローラ１１に入力される信号θ、
に基づいて、前輪実舵角δＦを求める演算が行われ、求
められた前輪実舵角δＦは１一時記憶されるＯ ステップ５２の処理ではｎ＋１個のメモリに記憶されて
いる進行方向データＩ（０）〜／（ｎ）のうち、最初の
データ７（０）に基づいて、後輪舵角目標値δＲを演算
する処理が行われる。　。

ここで、第５図に示すように、車両８０のＸ軸と、車両
８０の先端面との交点をＡ１後端面との交点をＢとする
と、２定点ムとＢの間隔は、車体長ｌになる０ そして、上記Ａ−Ｂ間の距離ｌを車両が走行する間に車
速センサ８から出力されるパルス信号Ｐの数をｎとする
と、 ｎ＝１　　　　　　　　　・・・（１）ΔＸ の関係が成立つＯ すなわち、上記進行方向データ７（０）〜ｒ（ｎ）には
、定点ムがΔＸ走行する毎の定点Ａの進行方向のデータ
が格納され、全部で距１Ｉｌｌｌ走行するまでのｎ＋１
個のデータが格納できるようになっている。

従って、Ｉ（ｏ）は、定点ムが距Ｎ１手前にあったとき
の定点ムの進行方向のデータが格納されることになり、
ｒ＜ｏ）〜／（ｎ）は、結果として、定点Ａが距離ｌを
移動する間の移動軌跡を示すものになる。

また、７（０）〜７（ｎ）は、第４図に示すイニシャラ
イズ処理により、イブニラシロンスイッチがＯＮにされ
たときに、全てのデータが「０」にリセットされる（ス
テップ６ｇ）ｏこのとき、後述するヨー角ψのデータも
「Ｏ」にリセットされる（ステップ６１）。

上記ステップ６２で、進行方向データｒ（０）から後輪
舵角目標値δ、を求める理由は、第６図に示すように、
車両の後端部の定点Ｂは、定点ムに対して距離ｊだけ後
方に位置することから、この定点Ｂの進行方向がＩＣ０
）に等しくなるように後輪舵角を制御すれば、定点Ｂは
、定点ムの移動軌跡を追従することになるためである０
この後輪舵角目標値δＲの演算は、次式（２）によって
行われる０ ここで、ＬＦ％ＬＲは、ｓ５図に示すように、前軸と重
心間あるいは後軸と重心間の距離であり、ｂは定点Ｂと
重心間の距離である・また、定点ムと重心間の距離をａ
としであるＯＬは、ホイール、ベースである。

上記式（２）は、次のようにして導かれる０車両の動特
性は、低速走行時においては、車両の旋回運動に殆んど
影響を与えず、車両の挙動は幾何学的に表わすことがで
きる０ 従って、前輪の実舵角δＦと後輪の実舵角δＲが与えら
れたときの車両重心点のヨーレートψは、車速をＶとし
て、 ψ〜ｒ（δＦ−δＲ）　　　　　　　−（８）と表わせ
る０ また１重心点横すべり角β（これは、車体に固定された
座ｌ１ｌＩ系におけるものである）は、である０ 従って、幾何学的に定点Ｂの横すべり角βＢ（これも車
体に固定された座標系におけるものである）は、 となる０ ここで、定点Ｂの進むべき方向Ｉ（０）とヨー角ψが与
えられれば、 βＢ　＝　１　（０）−や　　　　　　　　　・・・（
６）であるから、式（６）と（６）を連立させてδＲを
求めると−となり、前記式（２）が求められる０ 次に、ステップ５８の処理では、前輪実舵角δＦと、ス
テップ５２で求めた後輪舵角目標値δＲから、新たにヨ
ー角ψを求める演算が行われるＯこの四−角ψは、次式
（７）に従って求められる０ここで翫ψｏｌｄは、前回
の処理で求められたり一角ψの値である０ 上記式（７）は、次のようにして導かれる。前記式（８
）からヨー角ψを求めると、 となり、式（γ）が導かれるＯ 次のステップ５４では、上記ステップ５２で用いた最初
の進行方向データｒ（０）を消失し、新たに、次の定点
ムの進行方行データＩ（ｎ）を格納するために、データ
シフト処理を行うＯそして、次のステップ５５では、ｙ
（ｎ）に格納すべき、新たな定点ムの進行方向データを
求めてｙｃｎ＞に格納するＯ この新たな進行方向ｙ（ｎ）は、次の式（ｌＯ）に従っ
て求められる０ この式（１０）は、次のようにして導かれたものである
０ 定点Ａの横すべり角β□は、 βム；βＷψ °艶る。ここで、βＡは単体に固定された座標系におけ
る横すべり角であるので、地上に固定された座標系に換
算すると、 １　（ｎ）　＝βム＋ψ となり、前記式（ｌＯ）が得られるＯ そして、ステップ５６の処理により、前記ステプ５２で
求めた後輪舵角目標値δＲを出力するＯこれによう１油
圧アクチユエータテが駆動制御されて、後輪２１　、２
２．の舵角が、後輪舵角目標値δＲに一致するように後
輪の転舵がなされる０以上の処理を、車両が一定距離Δ
Ｘ走行する毎に繰返し行うことで、定点Ｂは、定点ムの
移動軌跡を追従することになる口 この定点人の移動軌跡を定点Ｂが追従する動作を具体例
を示して説明するＯ 今、Ｓａ図のａＯａの位置に車両が停車していたとし、
この位置８０ａにおいて、イグニッションスイッチがＯ
Ｎにされて、第７図に示すように一定角度だけ前輪の操
舵角が与えられた状態で車両が旋回連動を行ったとする
０ 上記イグニッションスイッチのＯＮに伴って、１（０）
〜７（ｎ）が全て「０」にリセットされることから、定
点Ｂが距離ｌを移動するまでは、定点Ｂの進行方向は直
線になるＯ従って、車両が走行を開始した後、定点Ｂは
、車両が停車していたときの定点人の位置へ向かって直
線的に移動するＯ そして、定点Ｂが、車両が停車していたときの定点五の
位置に至った後は、定点Ａの移動軌跡を定点Ｂが追従す
ることになる０この間の後輪の実舵角δＲの変化は、ｔ
ａＷ図に示す如くであるＯこのように、本実施例装置を
搭載した車両では、車両の前端中心点Ａの移動軌跡を車
両の後端中心点Ｂが追従することで、車両が旋回運動を
する際の車体後部の張出しが抑えられる０ また、従来車両では、必ず内輪差が生ずるものであった
のが、本実施例装首搭載車は、殆んど内輪差が生じない
０尚、本実施例は車速にかかわらず、常に上述した制御
を行うようにしたが、車速信号に基づき、張り出しや内
輪差が特に問題となる低速小回り時のみ本制御を行なう
ようにしても良い心まだ、車速に応じて後輪舵角の制御
ゲインを可変とし、低速小回り時に本制御の効果が充分
発揮されるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、車体罰、部のあ
る定点Ａが、車両の走行に伴って移動するときの移動軌
跡を記録して、車体後部のある定点Ｂが、この定点Ａの
移動軌跡を追従するようにしたことにより、車両の操舵
時における車体後部の張出しを抑えることができ、車体
側方に、壁や與接単両等の障害物が近接しているときで
も、これに車体後部が衝突することがない〇 また、前輪と後輪の内輪差を大幅に減少させることがで
きるため、操舵時の後方部の安全を確認するのにも有利
である０殊に、トラックのような大型車に本発明を適用
すれば、操縦性、安全性の点で有効である０

【図面の簡単な説明】

ｓ１図は本発明の構成図１ ＃２図は本発明の一実施例の構成を示す図、第８図およ
び第４図は第２図中のコントローラで実行される処理を
示すフローチャート、第５図は車両上に設定された定点
ムとＢの位置および関係を示す模式図、 第６図は第２図に示した実施例装置を搭載した庫両が旋
回運動をする際の２定点Ａ、Ｂの移動状態を示す図、 第７図は同旋回運動時における前輪実舵角と後輪実舵角
の変化を示す図、 第８図は従来の車両の旋回運動を示す模式図である０ １Ｏ１・・・前輪　　　　　　１０ｊ！　・・・後輪１
０ＪＩ　、、、　＃　＠実舵角検出手段１０４−・・移
動軌跡記録手段 １０５−・・後輪舵角制御手段 １１−・コントローラ　　　１δ・・・車速センサ１６
・・・ハンＦル操舵角センサ（前輪実舵角検出手段）１
７・・・油圧アクチュエータ １９．２０・・・前輪　　　　　ｇｌ、２ｇ・・・後輪
ム、Ｂ・・・定点 ７（０）〜Ｉ（ｎ）・・・進行方向データδＲ・・・後
輪舵角目標値 第１図 第２図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪と後輪の操舵が可能な車両の後輪の転舵制御を
   行う装置において、 前輪の実舵角を検出する前輪実舵角検出手段と、車体前
   部のある定点Ａが、車両の走行に伴つて移動するときの
   、該定点Ａの移動軌跡を記録する移動軌跡記録手段と、 車体後部のある定点Ｂが、車両の走行に伴つて、前記定
   点Ａの走行軌跡を追従するように後輪の舵角を制御する
   後輪舵角制御手段とを具備することを特徴とする車両用
   後輪転舵制御装置。