JPH0773999B2 - 前後輪操舵車の後輪制御装置 - Google Patents
前後輪操舵車の後輪制御装置Info
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- JPH0773999B2 JPH0773999B2 JP61012783A JP1278386A JPH0773999B2 JP H0773999 B2 JPH0773999 B2 JP H0773999B2 JP 61012783 A JP61012783 A JP 61012783A JP 1278386 A JP1278386 A JP 1278386A JP H0773999 B2 JPH0773999 B2 JP H0773999B2
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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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Description
本発明は、前後輪操舵車の後輪制御装置の改良に関す
る。
る。
従来、前後輪操舵車の後輪制御装置として、例えば、特
開昭57-60974号公報に開示されるように、車両旋回時の
加減速を検出し、これに応じて後輪を操舵するようにし
て、旋回時に車両を加減速させても旋回半径の変化を防
止することができるようにしたものが提案されている。 又、他の前後輪操舵車の後輪制御装置として、例えば、
特開昭57-11173号公報に開示されるように、車両の横滑
り角が小さくなるように、後輪操舵角を前輪操舵角の定
数ｋ倍として後輪を操舵制御するようにしたものが提案
されてる。 又、乗物の操舵装置として、特公昭52-11485号公報に開
示されるように、操舵者の与える操舵角と車両の車体ヨ
ーレイトとを比較し、この比較結果を基にして前輪操舵
角を修正するようにしたものが提案されている。
開昭57-60974号公報に開示されるように、車両旋回時の
加減速を検出し、これに応じて後輪を操舵するようにし
て、旋回時に車両を加減速させても旋回半径の変化を防
止することができるようにしたものが提案されている。 又、他の前後輪操舵車の後輪制御装置として、例えば、
特開昭57-11173号公報に開示されるように、車両の横滑
り角が小さくなるように、後輪操舵角を前輪操舵角の定
数ｋ倍として後輪を操舵制御するようにしたものが提案
されてる。 又、乗物の操舵装置として、特公昭52-11485号公報に開
示されるように、操舵者の与える操舵角と車両の車体ヨ
ーレイトとを比較し、この比較結果を基にして前輪操舵
角を修正するようにしたものが提案されている。
しかしながら、上記従来の装置においては、車両の左右
車輪の駆動力あるいは制動力の差により生じる車体重心
鉛直軸回りのモーメントを考慮していない。 この車体重心鉛直軸回りのモーメントとは、いわゆるヨ
ーイングモーメント（単位:m・Kg等）と称するものであ
る。該車体重心鉛直軸回りのモーメント等、車体に作用
する諸作用力については、例えば、「新編 自動車工学
便覧＜第２編＞」（昭和57年11月26日初版発行 編集・
発行者 社団法人自動車技術会）の1-37頁等に説明され
ている（該車体重心鉛直軸回りのモーメントは、ｚ軸回
りのモーメントMzとして示されている）。 従来、このような車体重心鉛直軸回りのモーメントを考
慮していないため、次のような問題点を有する。 まず、第１に、従来駆動力を増加させるためにデフアレ
ンシヤルギヤにリミテツドスリツプデフアレンシヤル
（以下LSDと称する）が用いられることがあるが、この
ようなLSDが用いられる車両にあつては、差動トルクの
発生により、旋回し難くなるという問題点を有する。 即ち、第７図に示す如く、LSD7を備えたFF（フロントエ
ンジンフロントドライブ）車８が、旋回中心Ｏを中心と
して旋回する場合、旋回時の内外輪差により第８図に示
すような差動トルクTdが発生し、これにより、左右前輪
9A、9Bの駆動力F1、F3がF1＝Tq/2＋Td、F3＝Tq/2−Tdの
ように変化し、旋回時の外側車輪の駆動力F3に比べ内側
車輪の駆動力F1が増加し、車両旋回方向とは反対方向の
車体重心鉛直軸回りのモーメントが発生して、旋回しに
くくなるという、いわゆるアンダステアやトルクステア
の傾向を示すようになるという問題点を有する。 なお、前記第８図は、エンジン出力トルクとしてのデフ
アレンシヤルギヤのリングギヤトルクTqと差動トルクTd
との関係を示す線図であり、図中実線Ｐは通常のデフア
レンシヤルギヤ、破線ＱはLSDのものを示す。又、第７
図中符号7Aはエンジンを示す。上述したようなアンダス
テアやトルクステアの傾向は、LSDに限らず、通常のデ
フアレンシヤルギヤにおいても、大きいトルクで加減速
旋回する場合には、FF車、FR（フロントエンジンリヤド
ライブ）車にかかわらず発生する場合がある。 第２に、制動時の左右車輪の制動力の不均衡や、左右車
輪の接地路面の摩擦係数μが異なる場合には、左右の車
輪の制動力あるいは駆動力に差が生じ、この差によつて
車両に車体重心鉛直軸回りのモーメントが発生し、車体
を偏向させたりスピンさせたりするという問題点を有す
る。
車輪の駆動力あるいは制動力の差により生じる車体重心
鉛直軸回りのモーメントを考慮していない。 この車体重心鉛直軸回りのモーメントとは、いわゆるヨ
ーイングモーメント（単位:m・Kg等）と称するものであ
る。該車体重心鉛直軸回りのモーメント等、車体に作用
する諸作用力については、例えば、「新編 自動車工学
便覧＜第２編＞」（昭和57年11月26日初版発行 編集・
発行者 社団法人自動車技術会）の1-37頁等に説明され
ている（該車体重心鉛直軸回りのモーメントは、ｚ軸回
りのモーメントMzとして示されている）。 従来、このような車体重心鉛直軸回りのモーメントを考
慮していないため、次のような問題点を有する。 まず、第１に、従来駆動力を増加させるためにデフアレ
ンシヤルギヤにリミテツドスリツプデフアレンシヤル
（以下LSDと称する）が用いられることがあるが、この
ようなLSDが用いられる車両にあつては、差動トルクの
発生により、旋回し難くなるという問題点を有する。 即ち、第７図に示す如く、LSD7を備えたFF（フロントエ
ンジンフロントドライブ）車８が、旋回中心Ｏを中心と
して旋回する場合、旋回時の内外輪差により第８図に示
すような差動トルクTdが発生し、これにより、左右前輪
9A、9Bの駆動力F1、F3がF1＝Tq/2＋Td、F3＝Tq/2−Tdの
ように変化し、旋回時の外側車輪の駆動力F3に比べ内側
車輪の駆動力F1が増加し、車両旋回方向とは反対方向の
車体重心鉛直軸回りのモーメントが発生して、旋回しに
くくなるという、いわゆるアンダステアやトルクステア
の傾向を示すようになるという問題点を有する。 なお、前記第８図は、エンジン出力トルクとしてのデフ
アレンシヤルギヤのリングギヤトルクTqと差動トルクTd
との関係を示す線図であり、図中実線Ｐは通常のデフア
レンシヤルギヤ、破線ＱはLSDのものを示す。又、第７
図中符号7Aはエンジンを示す。上述したようなアンダス
テアやトルクステアの傾向は、LSDに限らず、通常のデ
フアレンシヤルギヤにおいても、大きいトルクで加減速
旋回する場合には、FF車、FR（フロントエンジンリヤド
ライブ）車にかかわらず発生する場合がある。 第２に、制動時の左右車輪の制動力の不均衡や、左右車
輪の接地路面の摩擦係数μが異なる場合には、左右の車
輪の制動力あるいは駆動力に差が生じ、この差によつて
車両に車体重心鉛直軸回りのモーメントが発生し、車体
を偏向させたりスピンさせたりするという問題点を有す
る。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、車両の左右車輪の駆動力あるいは制動力の差によ
り生じる走行中の車体偏向や車両巻込み現象を防止する
ことのできる前後輪操舵車の後輪制御装置を提供するこ
とを目的とする。
ので、車両の左右車輪の駆動力あるいは制動力の差によ
り生じる走行中の車体偏向や車両巻込み現象を防止する
ことのできる前後輪操舵車の後輪制御装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、前後輪操舵車の後輪制御装置において、第１
図にその要旨を示す如く、右車輪の駆動・制動力を検出
する右車輪・駆動・制動力検出手段と、左車輪の駆動・
制動力を検出する左車輪・駆動・制動力検出手段と、前
輪操舵角を検出する前輪操舵角検出手段と、前記検出右
車輪・駆動・制動力と前記検出左車輪・駆動・制動力と
の差、及び検出前輪操舵角に基づき、車両の左右車輪の
駆動力あるいは制動力の差により生じる車体重心鉛直軸
回りのモーメントを算出する車体回りモーメント算出手
段３と、車速を検出する車速検出手段４と、前記算出車
体回りモーメントと検出車速とに応じて前記検出車体回
りモーメントを解消するように後輪操舵角を算出する後
輪操舵角算出手段５と、前記算出後輪操舵角に基づき後
輪を操舵する後輪操舵機構６とを備えることにより、前
記目的を達成したものである。
図にその要旨を示す如く、右車輪の駆動・制動力を検出
する右車輪・駆動・制動力検出手段と、左車輪の駆動・
制動力を検出する左車輪・駆動・制動力検出手段と、前
輪操舵角を検出する前輪操舵角検出手段と、前記検出右
車輪・駆動・制動力と前記検出左車輪・駆動・制動力と
の差、及び検出前輪操舵角に基づき、車両の左右車輪の
駆動力あるいは制動力の差により生じる車体重心鉛直軸
回りのモーメントを算出する車体回りモーメント算出手
段３と、車速を検出する車速検出手段４と、前記算出車
体回りモーメントと検出車速とに応じて前記検出車体回
りモーメントを解消するように後輪操舵角を算出する後
輪操舵角算出手段５と、前記算出後輪操舵角に基づき後
輪を操舵する後輪操舵機構６とを備えることにより、前
記目的を達成したものである。
本発明においては、まず、右車輪の駆動・制動力を検出
する。又、同時に、左車輪の駆動・制動力を検出する。
更に、前記検出右車輪・駆動・制動力と前記検出左車輪
・駆動・制動力との差、及び前輪操舵角から、車体重心
鉛直軸回りのモーメントを算出する。即ち、車両の左右
車輪の駆動力あるいは制動力の差により生じる、車体重
心鉛直軸回りのモーメントを算出すると共に、車速を検
出し、前記算出車体回りモーメントと検出車速とに応じ
て前記算出車体回りモーメントを打ち消すような後輪操
舵角を算出し、この算出後輪操舵角に基づき後輪を操舵
するようにしている。従つて、左右車輪の駆動力や制動
力の差によつて発生する車両偏向やスピンを防止して、
運転者の操舵操作に忠実に従う車両操縦性を得ることが
できるようになる。即ち、制動時の偏向（片効き）や駆
動時の偏向（トルクステア）を防止することができる。
する。又、同時に、左車輪の駆動・制動力を検出する。
更に、前記検出右車輪・駆動・制動力と前記検出左車輪
・駆動・制動力との差、及び前輪操舵角から、車体重心
鉛直軸回りのモーメントを算出する。即ち、車両の左右
車輪の駆動力あるいは制動力の差により生じる、車体重
心鉛直軸回りのモーメントを算出すると共に、車速を検
出し、前記算出車体回りモーメントと検出車速とに応じ
て前記算出車体回りモーメントを打ち消すような後輪操
舵角を算出し、この算出後輪操舵角に基づき後輪を操舵
するようにしている。従つて、左右車輪の駆動力や制動
力の差によつて発生する車両偏向やスピンを防止して、
運転者の操舵操作に忠実に従う車両操縦性を得ることが
できるようになる。即ち、制動時の偏向（片効き）や駆
動時の偏向（トルクステア）を防止することができる。
以下図面を参照して、本発明が採用された前後輪操舵車
の後輪制御装置の実施例を詳細に説明する。 第２図は、本発明の適用対象である車両の前輪操舵機構
Ａと、後輪操舵機構Ｂと、この後輪操舵機構Ｂの電気制
御装置Ｃを示している。 前輪操舵機構Ａは、ピニオンアンドラツク機構11と、こ
の機構11のラツク部に連結された左右一対のリレーロツ
ド12a、12bとを備えている。前記ピニオンアンドラツク
機構11はそのピニオン部にて操舵軸13を介して操舵ハン
ドル14に連結されており、操舵ハンドル14の回転運動を
リレーロツド12a、12bの往復運動に変換している。前記
左右リレーロツド12a、12bは図示しない左右タイロツド
及び左右ナツクルアーム15a、15bを介して左右前輪16
a、16bに各々連結されており、この左右リレーロツド12
a、12bにより左右前輪16a、16bは操舵される。 後輪操舵装置Ｂは、エンジンによつて駆動される油圧ポ
ンプ20と、この油圧ポンプ20の吐出油がサーボ弁21を介
して付与されて両後輪22a、22bを操舵する油圧シリンダ
23とを備えている。 前記油圧ポンプ20は、その流入口にて導管P1を介してリ
ザーバ24に接続され、その吐出口にて導管P2を介してサ
ーボ弁21に接続されている。 前記サーボ弁21は、その中立位置にて油圧シリンダ23の
右室23bに接続した導管P3を閉止し、且つ油圧シリンダ2
3の左室23aに接続した導管P4を閉止する。又、サーボ弁
21は、第２図において下方に変位された第１位置に切換
えられたとき、導管P2を導管P3に接続し、且つ導管P4を
導管P5を介して前記リザーバ24に接続する。又、第２図
において上方に変位された第２位置に切換えられたとき
には、導管P2を導管P4に接続し、且つ導管P3を導管P5を
介してリザーバ24に接続する。なお、このサーボ弁21の
切換え作動は、このサーボ弁21に設けられたトルクモー
タ21aの作動によりもたらされ、又トルクモータ21aの作
動は、前記電気制御装置Ｃから付与される制御信号によ
りもたらされる。 前記油圧シリンダ23は、内部に収容したピストン25に左
右一対のピストンロツド26a、26bを連結して構成され
る。前記左方のピストンロツド26aはタイロツド27a、ナ
ツクルアーム28aを介して後輪22aに連結されている。
又、右方のピストンロツド26bは、タイロツド27b、ナツ
クルアーム28bを介して後輪22bに連結されている。 前記電気制御装置Ｃは、右前輪に設けられた車速検出用
歯車16cの回転をピツクアツプし、車速に応じた周波数
のピツクアツプ信号を発生する車速センサ30と、車両の
各車輪16a、16b、22a、22bに取付けられるトルクセンサ
31a、31b、32a、32bと、前記操舵軸13に取付けられ前輪
16a、16bの前輪操舵角を検出して該前輪操舵角に対応し
た電圧値を示すアナログ信号を発生する前輪舵角センサ
34と、目標後輪操舵角に対する実操舵角を測定して、目
標操舵角への操舵角フイードバツク制御を行うための後
輪舵角センサ36と、これらの各センサ30、31a、31b、32
a、32b、34、36から付与される信号に基づき後述のプロ
グラムを実行することにより後輪の目標操舵角制御信号
を出力するマイクロコンピユータ38と、このマイクロコ
ンピユータ38の制御信号と、前記後輪舵角センサ36から
の実操舵角信号との差信号を出力する比較器40と、この
比較器40からの出力信号を増幅して前記サーボ弁21を駆
動するサーボアンプ41とを備えている。 前記マイクロコンピユータ38は、前記第１図における車
体回りモーメント算出手段３、車速検出手段４、後輪操
舵角算出手段５を構成するものであり、第３図に示すフ
ローチヤートに対応するプログラム及び後述する後輪操
舵係数Ｃ（ｖ）（第５図参照）を算出するためのパラメ
ータを記憶する読出し専用メモリ（ROM）38aと、このプ
ログラムを実行する中央処理装置（CPU）38bと、このプ
ログラムに必要な変数及びフラグを一時的に記憶する書
込み可能メモリ（RAM）38cと、前記車速センサ32に図示
しない波形成形器を介して接続されると共に、トルクセ
ンサ31a〜ｂ、32a〜ｂ、前輪舵角センサ34、後輪舵角セ
ンサ36に図示しないアナログデジタル変換器（A/D変換
器）等を介して接続され、且つ前記比較器40に図示しな
いデジタルアナログ変換器（D/A変換器）を介して接続
される入出口インターフエース回路（I/O）38dと、これ
らのROM38a、CPU38b、RAM38c、I/O38dを各々共通に接続
するバス38eから構成される。 以上のように構成された車両用後輪操舵制御装置の動作
を第３図のフローチヤートを用いて説明する。 車両を始動させるために、図示しないイグニツシヨンス
イツチを閉成すると、CPU38bは、ステツプ100において
プログラムの実行を開始し、ステツプ102において、左
前輪16aのトルクセンサ31aにより左前輪駆動・制動トル
クF1を読込む。次に、ステツプ104に進み、右前輪16bの
トルクセンサ31bにより右前輪駆動・制動トルクF3を読
込む。次に、ステツプ106に進み、左後輪トルクセンサ3
2aにより左後輪22aの駆動・制動トルクF2を読込む。次
に、ステツプ108に進み、右後輪22bのトルクセンサ32b
により右後輪駆動・制動トルクF4を読込む。 次にステツプ110に進み、前出ステツプ102、104で検出
した左前輪駆動・制動トルクF1と右前輪駆動・制動トル
クF3との差の絶対値が所定値ΔFfより大きいか否かを判
定する。このステツプ110において否と判定される場
合、即ち左前輪駆動・制動トルクF1と右前輪駆動・制動
トルクF3との差の絶対値が所定値ΔFf以下と判断される
場合にはステツプ112に進む。 このステツプ112において、前記左後輪駆動・制動トル
クF2と右後輪・駆動制動トルクF4との差の絶対値が所定
値ΔFrより大きいか否かを判定する。このステツプ112
において正と判定される場合、即ち、左右の後輪の駆動
・制動トルクの差の絶対値が所定値ΔFrより大きいと判
断される場合には、ステツプ114に進む。ステツプ114に
おいては、前輪舵角センサ34から前輪操舵角θｆを読込
む。 次に、ステツプ116に進み、前出各ステツプで求めた駆
動・制動トルクF1〜F4、前輪操舵角θｆに基づいて、次
式の関係から車体重心鉛直軸回りのモーメントMg（以
降、単に、車体回りモーメントMgと称する）を算出す
る。 Mg＝（F1−F3）（rcosθｆ−lfsinθｆ）＋（F2−F4）
ｒ …（１） 上記（１）式は、第４図に示す如く、各車輪の駆動・制
動トルクF1〜F4を車両前後方向分力と車両幅方向分力と
にわけ、これら分力に各車輪から車体重心までの距離
ｒ、lf乗じた後加算して車体回りモーメントMgを求める
ものである。 次に、ステツプ118に進み、前出ステツプ116で求めた車
体回りモーメントMgの絶対値が所定値ΔＭより大きいか
否かを判定する。このステツプ118において正と判定さ
れる場合、即ち車体回りモーメントMgが所定値ΔＭより
大きいと判定される場合には、この車体回りモーメント
Mgを打ち消すように後輪を操舵する必要があると判断し
てステツプ120に進む。 ステツプ120においては、車速センサ30により車速Ｖが
読込まれる。次に、ステツプ122に進み、第５図に示さ
れるような車速Ｖと後輪操蛇係数Ｃ（ｖ）とのマツプデ
ータから後輪操蛇係数Ｃ（ｖ）を算出する。この後輪操
蛇係数Ｃ（ｖ）は車速Ｖの上昇に伴いその値が漸減する
ように設定される。 次に、ステツプ124に進み、前出ステツプ116で求めた車
体回りモーメントMgと前出ステツプ122で求めた後輪操
蛇係数Ｃ（ｖ）とを乗じて、後輪操蛇角θｒ（＝Mg・Ｃ
（ｖ））を算出する。 次にステツプ126に進み、前出ステツプ124で求めた後輪
操蛇角θｒに基づいて、後輪を操蛇制御し、次に、前出
ステツプ102に戻り、以下このルーチンを繰返して後輪
を操蛇制御する。 又、前出ステツプ110において、正と判定される場合、
即ち、左右前輪の駆動・制動トルクの差の絶対値｜F1−
F3｜が所定値△Ffよりも大きいと判断されるときには、
前出ステツプ114に進む。 又、前出ステツプ112、118において、否と判定される場
合、即ち、左右後輪の駆動・制動トルクの差の絶対値｜
F2−F4｜、車体回りモーメントMgの絶対値|Mg|が、所定
値△Fr、△Ｍ以下と判定される場合には、車体重心鉛直
軸回りモーメントを打ち消すような後輪操蛇をする必要
がないと判断して、前出ステツプ102に戻る。 上記の動作説明からも理解できる通り、本実施例によれ
ば、トルクセンサ31a、31b、32a、32bから各車輪の駆動
・制動トルクF1〜F4を検出して、これら検出値及び前輪
操舵角θｆに基づいて車体回りモーメントMgを算出し
て、この車体回りモーメントMgに基づいてこの車体回り
モーメントMgを打ち消すように後輪を操舵する必要があ
るかどうかを判定して、後輪操舵をする必要がある場合
には、前記車体回りモーメントMgに後輪操舵係数Ｃ
（ｖ）を乗じて、後輪操舵角θｒを決定し、この後輪操
舵角θｒに基づいて後輪を操舵するようにしている。従
つて、左右車輪の駆動力や制動力の差によつて発生する
車体回りモーメントMgを打ち消すことができ、走行中の
車両偏向やスピンを防止することができる。 特に、本実施例においては、後輪操舵角θｒを決定する
に際し、車速Ｖの上昇に伴ないその値が漸減する後輪操
舵係数Ｃ（ｖ）を用いることによつて、車両偏向修正を
車速に応じて的確に行うことができる。 なお、前記実施例において、ステツプ110及びステツプ1
12にて、左右車輪の駆動・制動トルクの差の絶対値を求
め、この差の絶対値に基づいて予め後輪操舵が必要か否
かを判定するようにして制御の簡素化を図つているが、
本発明はこれに限定されることなく、例えば、前出ステ
ツプ110、112は省略して、直接各車輪の駆動・制動トル
クF1〜F4から車体回りモーメントMgを算出し、この車体
回りモーメントMgのみから後輪操舵が必要か否かを判定
するようにしたものとしてもよい。 又、前記実施例において、各車輪の駆動・制動トルクの
検出はトルクセンサにより行うようにされたが、本発明
はこれに限定されることなく、他の手段により各車輪の
駆動・制動力を検出するようにしてもよい。例えば、前
記トルクセンサに換えて、各車輪のサスペンシヨン前後
力を検出する前後力センサにより車輪の駆動・制動力を
検出するようにしたものでもよい。 又、上記実施例においては、車輪側に取付けられるトル
クセンサを用いて駆動力のみならず制動力をも検出し
て、これら駆動力、制動力に基づいて車両偏向、スピン
を防止するようにしたものであるが、本発明はこれに限
定されることなく、駆動時のみの車両偏向現象を改善す
るために本発明を適用するようしたものであつてもよ
い。この場合には、ドライブシヤフト等のデフアレンシ
ヤルギヤと車輪との間にトルクセンサを取付け、これに
より駆動力を検出することができる。 又、車輪側に取付けられるトルクセンサに換えて、エン
ジンの発生トルクを例えばリングギヤトルクTqを検出す
ることにより求め、このリングギヤトルクTqから前出第
８図に示されるデフアレンシヤルギヤの特性図に基づい
て差動トルクTdを算出し、この差動トルクTdから左右車
輪の駆動力の差を求め、この駆動力差に基づいて後輪を
操舵制御するようにしてもよい。 又、左右車輪の接地路面の摩擦係数の相違により生じる
車両偏向やスピン等の現象を防止するために、本発明を
適用する場合には、前記トルクセンサに替えて、路面の
摩擦係数Ｍを検出するμセンサを設け、このμセンサに
より検出される摩擦係数μと接地荷重Ｗとの積により、
駆動力Ｆ（＝Ｗμ）を求めて、この駆動力Ｆに基づき車
体回りモーメントMgを算出して、後輪を操舵制御するも
のとしてもよい。又、μセンサを用いる代わりに、車体
の対地速度ｖと車輪の回転速度ωと接地荷重Ｗから、ス
リツプ率Ｓを求め（Ｓ＝（ｒω−v/rω）、このスリツ
プ率Ｓに基づいて第６図に示されるスリツプ率Ｓと路面
摩擦係数μとの関係から路面摩擦係数μを求め、この摩
擦係数μに接地荷重Ｗを乗じて駆動力Ｆを求め、この駆
動力Ｆから車体回りモーメントMgを算出して、後輪を操
舵制御するようにしてもよい。
の後輪制御装置の実施例を詳細に説明する。 第２図は、本発明の適用対象である車両の前輪操舵機構
Ａと、後輪操舵機構Ｂと、この後輪操舵機構Ｂの電気制
御装置Ｃを示している。 前輪操舵機構Ａは、ピニオンアンドラツク機構11と、こ
の機構11のラツク部に連結された左右一対のリレーロツ
ド12a、12bとを備えている。前記ピニオンアンドラツク
機構11はそのピニオン部にて操舵軸13を介して操舵ハン
ドル14に連結されており、操舵ハンドル14の回転運動を
リレーロツド12a、12bの往復運動に変換している。前記
左右リレーロツド12a、12bは図示しない左右タイロツド
及び左右ナツクルアーム15a、15bを介して左右前輪16
a、16bに各々連結されており、この左右リレーロツド12
a、12bにより左右前輪16a、16bは操舵される。 後輪操舵装置Ｂは、エンジンによつて駆動される油圧ポ
ンプ20と、この油圧ポンプ20の吐出油がサーボ弁21を介
して付与されて両後輪22a、22bを操舵する油圧シリンダ
23とを備えている。 前記油圧ポンプ20は、その流入口にて導管P1を介してリ
ザーバ24に接続され、その吐出口にて導管P2を介してサ
ーボ弁21に接続されている。 前記サーボ弁21は、その中立位置にて油圧シリンダ23の
右室23bに接続した導管P3を閉止し、且つ油圧シリンダ2
3の左室23aに接続した導管P4を閉止する。又、サーボ弁
21は、第２図において下方に変位された第１位置に切換
えられたとき、導管P2を導管P3に接続し、且つ導管P4を
導管P5を介して前記リザーバ24に接続する。又、第２図
において上方に変位された第２位置に切換えられたとき
には、導管P2を導管P4に接続し、且つ導管P3を導管P5を
介してリザーバ24に接続する。なお、このサーボ弁21の
切換え作動は、このサーボ弁21に設けられたトルクモー
タ21aの作動によりもたらされ、又トルクモータ21aの作
動は、前記電気制御装置Ｃから付与される制御信号によ
りもたらされる。 前記油圧シリンダ23は、内部に収容したピストン25に左
右一対のピストンロツド26a、26bを連結して構成され
る。前記左方のピストンロツド26aはタイロツド27a、ナ
ツクルアーム28aを介して後輪22aに連結されている。
又、右方のピストンロツド26bは、タイロツド27b、ナツ
クルアーム28bを介して後輪22bに連結されている。 前記電気制御装置Ｃは、右前輪に設けられた車速検出用
歯車16cの回転をピツクアツプし、車速に応じた周波数
のピツクアツプ信号を発生する車速センサ30と、車両の
各車輪16a、16b、22a、22bに取付けられるトルクセンサ
31a、31b、32a、32bと、前記操舵軸13に取付けられ前輪
16a、16bの前輪操舵角を検出して該前輪操舵角に対応し
た電圧値を示すアナログ信号を発生する前輪舵角センサ
34と、目標後輪操舵角に対する実操舵角を測定して、目
標操舵角への操舵角フイードバツク制御を行うための後
輪舵角センサ36と、これらの各センサ30、31a、31b、32
a、32b、34、36から付与される信号に基づき後述のプロ
グラムを実行することにより後輪の目標操舵角制御信号
を出力するマイクロコンピユータ38と、このマイクロコ
ンピユータ38の制御信号と、前記後輪舵角センサ36から
の実操舵角信号との差信号を出力する比較器40と、この
比較器40からの出力信号を増幅して前記サーボ弁21を駆
動するサーボアンプ41とを備えている。 前記マイクロコンピユータ38は、前記第１図における車
体回りモーメント算出手段３、車速検出手段４、後輪操
舵角算出手段５を構成するものであり、第３図に示すフ
ローチヤートに対応するプログラム及び後述する後輪操
舵係数Ｃ（ｖ）（第５図参照）を算出するためのパラメ
ータを記憶する読出し専用メモリ（ROM）38aと、このプ
ログラムを実行する中央処理装置（CPU）38bと、このプ
ログラムに必要な変数及びフラグを一時的に記憶する書
込み可能メモリ（RAM）38cと、前記車速センサ32に図示
しない波形成形器を介して接続されると共に、トルクセ
ンサ31a〜ｂ、32a〜ｂ、前輪舵角センサ34、後輪舵角セ
ンサ36に図示しないアナログデジタル変換器（A/D変換
器）等を介して接続され、且つ前記比較器40に図示しな
いデジタルアナログ変換器（D/A変換器）を介して接続
される入出口インターフエース回路（I/O）38dと、これ
らのROM38a、CPU38b、RAM38c、I/O38dを各々共通に接続
するバス38eから構成される。 以上のように構成された車両用後輪操舵制御装置の動作
を第３図のフローチヤートを用いて説明する。 車両を始動させるために、図示しないイグニツシヨンス
イツチを閉成すると、CPU38bは、ステツプ100において
プログラムの実行を開始し、ステツプ102において、左
前輪16aのトルクセンサ31aにより左前輪駆動・制動トル
クF1を読込む。次に、ステツプ104に進み、右前輪16bの
トルクセンサ31bにより右前輪駆動・制動トルクF3を読
込む。次に、ステツプ106に進み、左後輪トルクセンサ3
2aにより左後輪22aの駆動・制動トルクF2を読込む。次
に、ステツプ108に進み、右後輪22bのトルクセンサ32b
により右後輪駆動・制動トルクF4を読込む。 次にステツプ110に進み、前出ステツプ102、104で検出
した左前輪駆動・制動トルクF1と右前輪駆動・制動トル
クF3との差の絶対値が所定値ΔFfより大きいか否かを判
定する。このステツプ110において否と判定される場
合、即ち左前輪駆動・制動トルクF1と右前輪駆動・制動
トルクF3との差の絶対値が所定値ΔFf以下と判断される
場合にはステツプ112に進む。 このステツプ112において、前記左後輪駆動・制動トル
クF2と右後輪・駆動制動トルクF4との差の絶対値が所定
値ΔFrより大きいか否かを判定する。このステツプ112
において正と判定される場合、即ち、左右の後輪の駆動
・制動トルクの差の絶対値が所定値ΔFrより大きいと判
断される場合には、ステツプ114に進む。ステツプ114に
おいては、前輪舵角センサ34から前輪操舵角θｆを読込
む。 次に、ステツプ116に進み、前出各ステツプで求めた駆
動・制動トルクF1〜F4、前輪操舵角θｆに基づいて、次
式の関係から車体重心鉛直軸回りのモーメントMg（以
降、単に、車体回りモーメントMgと称する）を算出す
る。 Mg＝（F1−F3）（rcosθｆ−lfsinθｆ）＋（F2−F4）
ｒ …（１） 上記（１）式は、第４図に示す如く、各車輪の駆動・制
動トルクF1〜F4を車両前後方向分力と車両幅方向分力と
にわけ、これら分力に各車輪から車体重心までの距離
ｒ、lf乗じた後加算して車体回りモーメントMgを求める
ものである。 次に、ステツプ118に進み、前出ステツプ116で求めた車
体回りモーメントMgの絶対値が所定値ΔＭより大きいか
否かを判定する。このステツプ118において正と判定さ
れる場合、即ち車体回りモーメントMgが所定値ΔＭより
大きいと判定される場合には、この車体回りモーメント
Mgを打ち消すように後輪を操舵する必要があると判断し
てステツプ120に進む。 ステツプ120においては、車速センサ30により車速Ｖが
読込まれる。次に、ステツプ122に進み、第５図に示さ
れるような車速Ｖと後輪操蛇係数Ｃ（ｖ）とのマツプデ
ータから後輪操蛇係数Ｃ（ｖ）を算出する。この後輪操
蛇係数Ｃ（ｖ）は車速Ｖの上昇に伴いその値が漸減する
ように設定される。 次に、ステツプ124に進み、前出ステツプ116で求めた車
体回りモーメントMgと前出ステツプ122で求めた後輪操
蛇係数Ｃ（ｖ）とを乗じて、後輪操蛇角θｒ（＝Mg・Ｃ
（ｖ））を算出する。 次にステツプ126に進み、前出ステツプ124で求めた後輪
操蛇角θｒに基づいて、後輪を操蛇制御し、次に、前出
ステツプ102に戻り、以下このルーチンを繰返して後輪
を操蛇制御する。 又、前出ステツプ110において、正と判定される場合、
即ち、左右前輪の駆動・制動トルクの差の絶対値｜F1−
F3｜が所定値△Ffよりも大きいと判断されるときには、
前出ステツプ114に進む。 又、前出ステツプ112、118において、否と判定される場
合、即ち、左右後輪の駆動・制動トルクの差の絶対値｜
F2−F4｜、車体回りモーメントMgの絶対値|Mg|が、所定
値△Fr、△Ｍ以下と判定される場合には、車体重心鉛直
軸回りモーメントを打ち消すような後輪操蛇をする必要
がないと判断して、前出ステツプ102に戻る。 上記の動作説明からも理解できる通り、本実施例によれ
ば、トルクセンサ31a、31b、32a、32bから各車輪の駆動
・制動トルクF1〜F4を検出して、これら検出値及び前輪
操舵角θｆに基づいて車体回りモーメントMgを算出し
て、この車体回りモーメントMgに基づいてこの車体回り
モーメントMgを打ち消すように後輪を操舵する必要があ
るかどうかを判定して、後輪操舵をする必要がある場合
には、前記車体回りモーメントMgに後輪操舵係数Ｃ
（ｖ）を乗じて、後輪操舵角θｒを決定し、この後輪操
舵角θｒに基づいて後輪を操舵するようにしている。従
つて、左右車輪の駆動力や制動力の差によつて発生する
車体回りモーメントMgを打ち消すことができ、走行中の
車両偏向やスピンを防止することができる。 特に、本実施例においては、後輪操舵角θｒを決定する
に際し、車速Ｖの上昇に伴ないその値が漸減する後輪操
舵係数Ｃ（ｖ）を用いることによつて、車両偏向修正を
車速に応じて的確に行うことができる。 なお、前記実施例において、ステツプ110及びステツプ1
12にて、左右車輪の駆動・制動トルクの差の絶対値を求
め、この差の絶対値に基づいて予め後輪操舵が必要か否
かを判定するようにして制御の簡素化を図つているが、
本発明はこれに限定されることなく、例えば、前出ステ
ツプ110、112は省略して、直接各車輪の駆動・制動トル
クF1〜F4から車体回りモーメントMgを算出し、この車体
回りモーメントMgのみから後輪操舵が必要か否かを判定
するようにしたものとしてもよい。 又、前記実施例において、各車輪の駆動・制動トルクの
検出はトルクセンサにより行うようにされたが、本発明
はこれに限定されることなく、他の手段により各車輪の
駆動・制動力を検出するようにしてもよい。例えば、前
記トルクセンサに換えて、各車輪のサスペンシヨン前後
力を検出する前後力センサにより車輪の駆動・制動力を
検出するようにしたものでもよい。 又、上記実施例においては、車輪側に取付けられるトル
クセンサを用いて駆動力のみならず制動力をも検出し
て、これら駆動力、制動力に基づいて車両偏向、スピン
を防止するようにしたものであるが、本発明はこれに限
定されることなく、駆動時のみの車両偏向現象を改善す
るために本発明を適用するようしたものであつてもよ
い。この場合には、ドライブシヤフト等のデフアレンシ
ヤルギヤと車輪との間にトルクセンサを取付け、これに
より駆動力を検出することができる。 又、車輪側に取付けられるトルクセンサに換えて、エン
ジンの発生トルクを例えばリングギヤトルクTqを検出す
ることにより求め、このリングギヤトルクTqから前出第
８図に示されるデフアレンシヤルギヤの特性図に基づい
て差動トルクTdを算出し、この差動トルクTdから左右車
輪の駆動力の差を求め、この駆動力差に基づいて後輪を
操舵制御するようにしてもよい。 又、左右車輪の接地路面の摩擦係数の相違により生じる
車両偏向やスピン等の現象を防止するために、本発明を
適用する場合には、前記トルクセンサに替えて、路面の
摩擦係数Ｍを検出するμセンサを設け、このμセンサに
より検出される摩擦係数μと接地荷重Ｗとの積により、
駆動力Ｆ（＝Ｗμ）を求めて、この駆動力Ｆに基づき車
体回りモーメントMgを算出して、後輪を操舵制御するも
のとしてもよい。又、μセンサを用いる代わりに、車体
の対地速度ｖと車輪の回転速度ωと接地荷重Ｗから、ス
リツプ率Ｓを求め（Ｓ＝（ｒω−v/rω）、このスリツ
プ率Ｓに基づいて第６図に示されるスリツプ率Ｓと路面
摩擦係数μとの関係から路面摩擦係数μを求め、この摩
擦係数μに接地荷重Ｗを乗じて駆動力Ｆを求め、この駆
動力Ｆから車体回りモーメントMgを算出して、後輪を操
舵制御するようにしてもよい。
【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、左右車輪の駆動・
制動力の差により生じる車体重心鉛直軸回りモーメント
を後輪操舵により打ち消し、車両偏向やスピン等の発生
を防止して、車両操縦安定性を向上することができると
いう優れた効果を有する。
制動力の差により生じる車体重心鉛直軸回りモーメント
を後輪操舵により打ち消し、車両偏向やスピン等の発生
を防止して、車両操縦安定性を向上することができると
いう優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る前後輪操舵車の後輪制御装置の
要旨構成を示すブロツク線図、第２図は、本発明に係る
前後輪操舵車の後輪制御装置の実施例おける前輪操舵機
構、後輪操舵機構及び電気制御装置を示す、一部ブロツ
ク線図及び管路図を含む平面図、第３図は、同実施例に
おけるマイクロコンピユータの作用を示す流れ図、第４
図は、車体回りモーメントを算出するための各種パラメ
ータを示す平面図、第５図は、同実施例における車速と
後輪操舵係数との関係を示す線図、第６図は、他の実施
例におけるスリツプ率と路面摩擦係数との関係を示す線
図、第７図は、従来のFF車による旋回走行時の駆動力を
示す平面図、第８図は、同じく作動トルクとリングギヤ
トルクとの関係からデフアレンシヤルギヤの特性を示す
線図である。 Ａ…前輪操舵機構、Ｂ…後輪操舵機構、Ｃ…電気制御装
置、11…ピニオンアンドラツク機構、16a、16b…前輪、
21…サーボ弁、22a、22b…後輪、23…油圧シリンダ、30
…車速センサ、31a、31b、32a、32b…トルクセンサ、34
…前輪舵角センサ、36…後輪蛇角センサ、38…マイクロ
コンピユータ、40…比較器、41……サーボアンプ。
要旨構成を示すブロツク線図、第２図は、本発明に係る
前後輪操舵車の後輪制御装置の実施例おける前輪操舵機
構、後輪操舵機構及び電気制御装置を示す、一部ブロツ
ク線図及び管路図を含む平面図、第３図は、同実施例に
おけるマイクロコンピユータの作用を示す流れ図、第４
図は、車体回りモーメントを算出するための各種パラメ
ータを示す平面図、第５図は、同実施例における車速と
後輪操舵係数との関係を示す線図、第６図は、他の実施
例におけるスリツプ率と路面摩擦係数との関係を示す線
図、第７図は、従来のFF車による旋回走行時の駆動力を
示す平面図、第８図は、同じく作動トルクとリングギヤ
トルクとの関係からデフアレンシヤルギヤの特性を示す
線図である。 Ａ…前輪操舵機構、Ｂ…後輪操舵機構、Ｃ…電気制御装
置、11…ピニオンアンドラツク機構、16a、16b…前輪、
21…サーボ弁、22a、22b…後輪、23…油圧シリンダ、30
…車速センサ、31a、31b、32a、32b…トルクセンサ、34
…前輪舵角センサ、36…後輪蛇角センサ、38…マイクロ
コンピユータ、40…比較器、41……サーボアンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】右車輪の駆動・制動力を検出する右車輪・
駆動・制動力検出手段と、 左車輪の駆動・制動力を検出する左車輪・駆動・制動力
検出手段と、 前輪操舵角を検出する前輪操舵角検出手段と、 前記検出右車輪・駆動・制動力と前記検出左車輪・駆動
・制動力との差、及び検出前輪操舵角に基づき、車両の
左右車輪の駆動力あるいは制動力の差により生じる車体
重心鉛直軸回りのモーメントを算出する車体回りモーメ
ント算出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記算出車体回りモーメントと検出車速とに応じて前記
検出車体回りモーメントを解消するように後輪操舵角を
算出する後輪操舵角算出手段と、 前記算出後輪操舵角に基づき後輪を操舵する後輪操舵機
構と、を備えたことを特徴とする前後輪操舵車の後輪制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61012783A JPH0773999B2 (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | 前後輪操舵車の後輪制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61012783A JPH0773999B2 (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | 前後輪操舵車の後輪制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62173372A JPS62173372A (ja) | 1987-07-30 |
| JPH0773999B2 true JPH0773999B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=11814995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61012783A Expired - Fee Related JPH0773999B2 (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | 前後輪操舵車の後輪制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773999B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3826982C2 (de) * | 1987-08-10 | 2000-11-30 | Denso Corp | Hilfslenksystem verbunden mit einem Antiblockiersteuerungssystem zur Verwendung in Kraftfahrzeugen |
| JP2596030B2 (ja) * | 1987-12-26 | 1997-04-02 | 日本電装株式会社 | 車両の補助操舵装置 |
| JP2725184B2 (ja) * | 1988-06-10 | 1998-03-09 | スズキ株式会社 | 電動パワーステアリングのアンチスピン制御システム |
| JPH0390481A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Nissan Motor Co Ltd | 後輪操舵制御装置 |
| JP3626654B2 (ja) * | 2000-02-23 | 2005-03-09 | 光洋精工株式会社 | 車両の姿勢制御装置 |
| JP2006044465A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | 路面摩擦係数検出装置 |
| JP2006096230A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両運動制御装置および車両運動制御方法 |
| JP4715185B2 (ja) * | 2004-12-14 | 2011-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 前後輪舵角比補正手段を備えた自動車 |
| JP5082402B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2012-11-28 | 株式会社アドヴィックス | 車両用操舵制御装置 |
| JP4923978B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2012-04-25 | 株式会社アドヴィックス | 車両用操舵角制御装置 |
| JP5082403B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2012-11-28 | 株式会社アドヴィックス | 車両用操舵角制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135370A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-18 | Honda Motor Co Ltd | 車両の前後輪操舵装置 |
-
1986
- 1986-01-23 JP JP61012783A patent/JPH0773999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62173372A (ja) | 1987-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |