JP2988170B2 - Four-wheel steering system - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、前輪操舵時に後輪を位
相反転制御する四輪操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-wheel steering system for controlling the inversion of the phase of a rear wheel during steering of a front wheel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、前輪操舵時に後輪を位相反転制御
する四輪操舵装置としては、例えば、『ＭｏｔｏｒＦａ
ｎ』（１９８７．９）の２８頁及び２９頁に記載のもの
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a four-wheel steering device for controlling the phase inversion of a rear wheel during front-wheel steering, for example, "MotorFa" is known.
n "(1987. 7), pages 28 and 29.
【０００３】上記従来出典には、ステアリング舵角及び
車速を用いた下記の式により後輪舵角目標値δｒを算出
し、この目標値が得られるように後輪舵角を制御する位
相反転制御システムが示されている。[0003] In the conventional source, a rear wheel steering angle target value δr is calculated by the following equation using a steering angle and a vehicle speed, and a phase inversion control for controlling the rear wheel steering angle so that the target value is obtained. The system is shown.
【０００４】 δｒ＝（Ｋθ＋τθ’＋τ’θ”）／（１＋Ｔ0・ｓ） Ｋ，τ，τ’；車速Ｖに関する比例定数 θ；ステアリング舵角 θ’；ステアリング速度 θ”；ステアリング加速度 Ｔ0 ；１次遅れ時定数 ｓ；ラプラス演算子 この式で、ステアリング舵角項Ｋθ，ステアリング速度
項τθ’，ステアリング加速度項τ’θ”及びこれらの
総和（Ｋθ＋τθ’＋τ’θ”）のステップ操舵特性
は、図９に示すようになる。Δr = (Kθ + τθ ′ + τ′θ ″) / (1 + T 0 s) K, τ, τ ′; proportional constant relating to vehicle speed V; steering angle θ ′; steering speed θ ″; steering acceleration T 0 ; First-order lag time constant s; Laplace operator In this equation, the step steering characteristics of the steering angle term Kθ, the steering speed term τθ ′, the steering acceleration term τ′θ ″, and the sum (Kθ + τθ ′ + τ′θ) of these are , As shown in FIG.
【０００５】この位相反転制御とは、１次遅れ制御の考
え方を進め、後輪を一瞬逆相制御することで、コーナリ
ングフォースの発生をヨーの発生方向に積極的に加え、
ヨーレートの立ち上がりをさらに向上させる。そして、
充分なヨーイングが得られた後、後輪を同相側に反転
し、ヨーレートの増加を抑え、車体を安定させる制御で
ある。[0005] This phase inversion control is based on the concept of first-order lag control. By performing reverse phase control of the rear wheels for a moment, the generation of cornering force is positively added to the yaw generation direction.
The yaw rate rise is further improved. And
After sufficient yawing is obtained, the rear wheels are turned to the same phase to suppress the increase in the yaw rate and stabilize the vehicle body.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の四輪操舵装置にあっては、ステアリング舵角に対し
て後輪に同相舵角を与える同相項（Ｋθ）と、ステアリ
ング舵角に対して後輪に逆相舵角を与える逆相項（τ
θ’＋τ’θ”）とに１つの１次遅れ時定数Ｔ0 を与え
る制御となっているため、応答性と安定性の妥協的な両
立は可能であるが、安定性に比べ応答性の評価が相対的
に低くなり、応答性と安定性とを高レベルで両立させる
ことができないという問題があった。However, in the above-mentioned conventional four-wheel steering system, the in-phase term (Kθ) for giving the same steering angle to the rear wheels with respect to the steering angle and the steering angle with respect to the steering angle. The reverse phase term (τ
θ ′ + τ′θ ″) and a single first-order lag time constant T 0 , it is possible to compromise both responsiveness and stability, but it is more responsive than stability. The evaluation was relatively low, and there was a problem that responsiveness and stability could not be made compatible at a high level.
【０００７】つまり、図９の（ロ）は、１次遅れ時定数
Ｔ0 をゼロに設定した場合のステップ応答であり、旋回
初期に回頭性を与える逆相は充分であるが同時に同相も
大き過ぎてしまい過ダンピング（過安定）となる。That is, (b) of FIG. 9 shows a step response when the first-order lag time constant T 0 is set to zero. It will be over-damped (over-stable).
【０００８】そこで、応答性を高めるために大きな１次
遅れ時定数Ｔ0 を与えると、図１０に示すように、同相
の立ち上がりが遅くなるが同時に逆相も減ってしまいや
はり応答性が鈍ってしまう。特に、ドライバーによる操
舵速度が速い時、充分な後輪逆相量が得られなく、ドラ
イバーの旋回意思が充分に反映されない。Therefore, when a large first-order lag time constant T 0 is given in order to enhance the response, as shown in FIG. 10, the rise of the in-phase is delayed, but at the same time, the reverse phase is also reduced, and the response is also reduced. I will. In particular, when the driver's steering speed is high, a sufficient amount of reverse phase of the rear wheels cannot be obtained, and the driver's intention to turn is not sufficiently reflected.
【０００９】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、前輪操舵時に後輪を位
相反転制御する四輪操舵装置において、旋回時に操舵速
度にかかわらず応答性と安定性とを高レベルで両立させ
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a four-wheel steering system for controlling the phase inversion of a rear wheel at the time of front wheel steering. And stability at a high level.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の四輪操舵装置では、後輪舵角目標値算出式にお
いて同相項と逆相項の１次遅れ時定数をそれぞれに独立
に与え、同相項の１次遅れ時定数を逆相項の１次遅れ時
定数より大きく設定した。In order to solve the above-mentioned problems, in the four-wheel steering system of the present invention, the first-order lag time constants of the in-phase term and the negative-phase term in the rear wheel steering angle target value calculation formula are independently set. The first-order lag time constant of the in-phase term was set to be larger than the first-order lag time constant of the negative-phase term.
【００１１】即ち、図１のクレーム対応図に示すよう
に、後輪舵角を外部からの指令により制御する後輪舵角
アクチュエータａと、ステアリング舵角を検出するステ
アリング舵角検出手段ｂと、車速を検出する車速検出手
段ｃと、前記検出手段ｂ，ｃからのステアリング舵角及
び車速を用いると共に、第１の１次遅れ時定数を第２の
１次遅れ時定数より大きく設定した下記の式により後輪
舵角目標値を算出し、この目標値が得られる制御指令を
前記後輪舵角アクチュエータａに出力する後輪舵角制御
手段ｄとを備えている。That is, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, a rear wheel steering angle actuator a for controlling a rear wheel steering angle by an external command, a steering wheel angle detecting means b for detecting a steering wheel angle, A vehicle speed detecting means c for detecting a vehicle speed, a steering angle and a vehicle speed from the detecting means b and c are used, and the first primary delay time constant is set to be larger than the second primary delay time constant. Rear wheel steering angle control means d for calculating a rear wheel steering angle target value by the equation and outputting a control command for obtaining the target value to the rear wheel steering angle actuator a.
【００１２】ここで、後輪舵角目標値の算出式は、 δｒ＝Ｋθ／（１＋Ｔ1・ｓ）＋（τθ’＋τ’θ”）／
（１＋Ｔ2・ｓ） …(1) δｒ；後輪舵角目標値 Ｋ，τ，τ’；車速Ｖに関する比例定数 θ；ステアリング舵角 θ’；ステアリング速度 θ”；ステアリング加速度 Ｔ1 ；第１の１次遅れ時定数 Ｔ2 ；第２の１次遅れ時定数 ｓ；ラプラス演算子 である。Here, the formula for calculating the rear wheel steering angle target value is as follows: δr = Kθ / (1 + T 1 · s) + (τθ ′ + τ′θ) /
(1 + T 2 · s) (1) δr; rear wheel steering angle target value K, τ, τ '; proportional constant related to vehicle speed V; steering steering angle θ'; steering speed θ "; steering acceleration T 1 ; The first-order lag time constant T 2 ; the second-order lag time constant s;
【００１３】[0013]
【作用】旋回時には、後輪舵角制御手段ｄにおいて、ス
テアリング舵角を検出するステアリング舵角検出手段ｂ
及び車速を検出する車速検出手段ｃからのステアリング
舵角θ及び車速Ｖを用いると共に、第１の１次遅れ時定
数Ｔ1 を第２の１次遅れ時定数Ｔ2 より大きく設定した
上記(1) 式により後輪舵角目標値δｒが算出され、この
目標値δｒが得られる制御指令が後輪舵角アクチュエー
タａに出力されることで後輪舵角が制御される。During turning, a steering angle detection means for detecting a steering angle is provided by a rear wheel angle control means.
(1) The steering angle θ and the vehicle speed V from the vehicle speed detecting means c for detecting the vehicle speed are used, and the first primary delay time constant T 1 is set to be larger than the second primary delay time constant T 2. The rear wheel steering angle target value δr is calculated by the equation (1), and a control command for obtaining the target value δr is output to the rear wheel steering angle actuator a to control the rear wheel steering angle.
【００１４】したがって、第２の１次遅れ時定数Ｔ2 を
小さくすることで、後輪逆相を充分に効かしながらコー
ナリングフォースの発生がヨーの発生方向に積極的に加
えられ、第１の１次遅れ時定数Ｔ1 を大きくすること
で、後輪同相の立ち上がりを遅くしながらゆっくりとヨ
ーレートの増加が抑えられることになる。Therefore, by reducing the second first-order lag time constant T 2 , the generation of cornering force is positively added in the yaw generation direction while the rear-wheel reverse phase is sufficiently effective. by increasing the first-order lag time constant T 1, so that the slow increase of the yaw rate while slowing the rise of the rear wheel-phase is suppressed.
【００１５】この結果、従来の位相反転制御において、
安定性に比べて相対的な評価として低かった応答性を高
めることができ、特に、操舵速度が速い場合に充分な後
輪逆相量によりドライバの意思に沿った高い回頭応答性
を得ることができる。As a result, in the conventional phase inversion control,
Responsiveness that was low as a relative evaluation compared to stability can be improved, and especially when the steering speed is fast, a high turning response according to the driver's intention can be obtained by a sufficient amount of reverse phase of the rear wheel. it can.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】まず、構成を説明する。First, the configuration will be described.
【００１８】図２は本発明実施例の四輪操舵装置が適用
された車両を示す全体システム図、図３は実施例の四輪
操舵装置の電動式後輪ステアリング機構を示す図、図４
は実施例装置の４ＷＳコントローラを中心とする電子制
御系システム図である。FIG. 2 is an overall system diagram showing a vehicle to which the four-wheel steering device according to the embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram showing an electric rear wheel steering mechanism of the four-wheel steering device according to the embodiment.
FIG. 2 is an electronic control system diagram centered on a 4WS controller of the embodiment device.
【００１９】図２において、１，２は前輪、３，４は後
輪、５は機械式前輪ステアリング機構、６は電動式後輪
ステアリング機構（後輪舵角アクチュエータａに相当）
である。In FIG. 2, 1 and 2 are front wheels, 3 and 4 are rear wheels, 5 is a mechanical front wheel steering mechanism, and 6 is an electric rear wheel steering mechanism (corresponding to a rear wheel steering angle actuator a).
It is.
【００２０】前記機械式前輪ステアリング機構５は、ド
ライバによって操舵されるステアリングホイール７から
ステアリングシャフト８を介して入力される操舵力を図
外のパワーステアリングにより増大し、増大した操舵力
をラックシャフト９からサイドロッド１０，１１及びナ
ックルアーム１２，１３を介して伝達し、前輪１，２に
舵角を与える機構としている。The mechanical front wheel steering mechanism 5 increases a steering force input from a steering wheel 7 steered by a driver via a steering shaft 8 by a power steering (not shown), and increases the increased steering force to a rack shaft 9. Through the side rods 10 and 11 and the knuckle arms 12 and 13 to provide a steering angle to the front wheels 1 and 2.
【００２１】前記電動式後輪ステアリング機構６は、４
ＷＳコントローラ１４からのモータ出力によって制御さ
れるハイキャスモータ１５の回転力をウォーム１６及び
ウォームホイール１７により減速し、ウォームホイール
１７の回転運動をピニオンシャフト１８のギア部とラッ
クシャフト１９のギア部との噛合によりラックシャフト
１９の直線運動に変換し、ラックシャフト１９からサイ
ドロッド２０，２１及びナックルアーム２２，２３を介
して伝達し、後輪３，４に舵角を与える機構としてい
る。The electric rear wheel steering mechanism 6 includes four
The rotational force of the high cas motor 15 controlled by the motor output from the WS controller 14 is reduced by the worm 16 and the worm wheel 17, and the rotational movement of the worm wheel 17 is controlled by the gear portion of the pinion shaft 18 and the gear portion of the rack shaft 19. The mechanism converts the linear motion of the rack shaft 19 into a linear motion by meshing, transmits the linear motion from the rack shaft 19 via the side rods 20, 21 and the knuckle arms 22, 23, and provides a steering angle to the rear wheels 3, 4.
【００２２】前記４ＷＳコントローラ１４は、図４に示
すように、電源回路１４ａ、センサ電源回路１４ｂ、入
力インターフェース１４ｃ、ＣＰＵ１、ＣＰＵ２、監視
回路１４ｄ、Ｄ／Ａ変換１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４
ｈ，１４ｉ、ＣＰＵ出力監視回路１４ｊ、リレー出力ド
ライバ１４ｋ、モータ出力ドライバ１４ｍ、パワステソ
レノイド出力ドライバ１４ｎを有する。As shown in FIG. 4, the 4WS controller 14 includes a power supply circuit 14a, a sensor power supply circuit 14b, an input interface 14c, a CPU 1, a CPU 2, a monitoring circuit 14d, D / A converters 14e, 14f, 14g, 14
h, 14i, a CPU output monitoring circuit 14j, a relay output driver 14k, a motor output driver 14m, and a power steering solenoid output driver 14n.
【００２３】前記電源回路１４ａには、バッテリ２４か
ら直接のバッテリ電源と、イグニッションスイッチ２５
からのイグニッション電源が入力される。The power supply circuit 14a has a battery power supply directly from the battery 24 and an ignition switch 25.
The ignition power from is input.
【００２４】前記入力インターフェース１４ｃには、ポ
テンショメータによるリア舵角メインセンサ２６及びリ
ア舵角サブセンサ２７からのセンサ信号と、ステアリン
グセンサ２８（ステアリング舵角検出手段ｂに相当）か
らのセンサ信号と、車速センサ２９（車速検出手段ｃに
相当）からのセンサ信号と、ストップランプスイッチ３
０，ブレーキスイッチ３１及びインヒビットスイッチ３
２からのスイッチ信号が入力される。ここで、リア舵角
メインセンサ２６は前記ピニオンシャフト１８の回転量
を検出するセンサであり、前記リア舵角サブセンサ２７
は前記ラックシャフト１９のストローク量を検出するセ
ンサである。The input interface 14c includes a sensor signal from a rear steering angle main sensor 26 and a rear steering angle subsensor 27 by a potentiometer, a sensor signal from a steering sensor 28 (corresponding to a steering angle detection means b), and a vehicle speed. The sensor signal from the sensor 29 (corresponding to the vehicle speed detecting means c) and the stop lamp switch 3
0, brake switch 31 and inhibit switch 3
2 is input. Here, the rear steering angle main sensor 26 is a sensor that detects the rotation amount of the pinion shaft 18, and the rear steering angle sub sensor 27
Is a sensor for detecting the stroke amount of the rack shaft 19.
【００２５】前記リレー出力ドライバ１４ｋは、監視回
路１４ｄからの監視出力とワーニングバルブ３３からの
ワーニングバルブ出力を入力し、ハイキャスリレー３４
に対しハイキャスリレー出力を送出する。The relay output driver 14k receives the monitoring output from the monitoring circuit 14d and the warning valve output from the warning valve 33, and
Sends a high cas relay output to
【００２６】前記モータ出力ドライバ１４ｍは、ハイキ
ャスリレー３４を介したモータ電源により駆動され、Ｃ
ＰＵ１からＤ／Ａ変換１４ｇ，１４ｈを介した後輪舵角
指令を入力し、ハイキャスモータ１５に対しモータ出力
を送出する。The motor output driver 14m is driven by a motor power supply via a high cas relay 34,
A rear wheel steering angle command is input from PU1 via D / A converters 14g and 14h, and a motor output is sent to the high cas motor 15.
【００２７】前記パワステソレノイド出力ドライバ１４
ｎは、ＣＰＵ１からＤ／Ａ変換１４ｉを介したパワステ
指令を入力し、パワステソレノイド３５に対しパワステ
ソレノイド出力を送出する。The power steering solenoid output driver 14
n inputs a power steering command from the CPU 1 via the D / A converter 14i, and sends a power steering solenoid output to the power steering solenoid 35.
【００２８】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【００２９】［後輪舵角制御作動］図５は４ＷＳコント
ローラ１４により所定の制御周期で行なわれる後輪舵角
制御作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステ
ップについて説明する（後輪舵角制御手段ｄに相当）。[Rear Wheel Steering Angle Control Operation] FIG. 5 is a flowchart showing a flow of the rear wheel steering angle control operation performed by the 4WS controller 14 in a predetermined control cycle. Each step will be described below (rear wheel steering angle). (Corresponds to the control means d).
【００３０】ステップ５０では、車速Ｖ，ステアリング
舵角θ，後輪舵角センサ値δrSENが読み込まれる。In step 50, the vehicle speed V, the steering angle θ, and the rear wheel angle sensor value δrSEN are read.
【００３１】ステップ５１では、車速Ｖにより比例定数
Ｋ，τ，τ’が決定される。In step 51, proportional constants K, τ and τ ′ are determined based on the vehicle speed V.
【００３２】ステップ５２では、ステアリング舵角θの
微分演算処理によりステアリング速度θ’が求められ、
さらに、ステアリング速度θ’の微分演算処理によりス
テアリング加速度θ”が求められる。In step 52, the steering speed θ 'is obtained by the differential operation of the steering angle θ.
Further, a steering acceleration θ ″ is obtained by a differential operation process of the steering speed θ ′.
【００３３】ステップ５３では、比例定数Ｋとステアリ
ング舵角θにより同相項Ｋθが演算される。In step 53, an in-phase term Kθ is calculated from the proportional constant K and the steering angle θ.
【００３４】ステップ５４では、比例定数τ，τ’とス
テアリング速度θ’とステアリング加速度θ”により逆
相項（τθ’＋τ’θ”）が演算される。In step 54, the inverse phase term (τθ ′ + τ′θ ″) is calculated from the proportional constants τ, τ ′, the steering speed θ ′, and the steering acceleration θ ″.
【００３５】ステップ５５では、上記同相項Ｋθと逆相
項（τθ’＋τ’θ”）と第１の１次遅れ時定数Ｔ1 と
第２の１次遅れ時定数Ｔ2 を用いた下記の式により後輪
舵角目標値δｒが演算される。ここで、１次遅れ時定数
Ｔ1,Ｔ2 は、適用される車両の要求性能に応じた最適な
応答性と安定性とを得るように、Ｔ1 ＞Ｔ2 の関係で予
め設定されている。In step 55, the following in-phase term using the in-phase term Kθ, the anti-phase term (τθ ′ + τ′θ ″), the first primary delay time constant T 1 and the second primary delay time constant T 2 The rear wheel steering angle target value δr is calculated by the following equation, where the first-order lag time constants T 1 and T 2 are set so as to obtain optimal responsiveness and stability according to the required performance of the vehicle to be applied. Are set in advance in a relationship of T 1 > T 2 .
【００３６】δｒ＝Ｋθ／（１＋Ｔ1・ｓ）＋（τθ’＋
τ’θ”）／（１＋Ｔ2・ｓ） ステップ５６では、後輪舵角偏差δεが後輪舵角目標値
δｒと後輪舵角センサ値δrSENとの差により演算され
る。Δr = Kθ / (1 + T 1 · s) + (τθ ′ +
τ′θ ″) / (1 + T 2 s) In step 56, the rear wheel steering angle deviation δε is calculated from the difference between the rear wheel steering angle target value δr and the rear wheel steering angle sensor value δrSEN.
【００３７】ステップ５７では、後輪舵角偏差δεを用
いた下記の式によりモータ電流ＩＭが演算される。In step 57, the motor current IM is calculated by the following equation using the rear wheel steering angle deviation δε.
【００３８】ＩＭ＝Ｌ・δε−ｍ・ｄ（θＭ）＋Ｋｐ Ｌ；比例定数 ｍ；ダンピング定数 ｄ（θＭ）；モータ回転角速度 Ｋｐ；フリクション補正定数 ステップ５８では、上記モータ電流ＩＭを得る指令が出
力される。IM = L.delta..epsilon.-m.d (.theta.M) + Kp L; proportionality constant m; damping constant d (.theta.M); motor rotation angular velocity Kp; friction correction constant In step 58, a command for obtaining the motor current IM is output. Is done.
【００３９】［旋回時］旋回時には、図５に示す上記後
輪舵角制御差動にしたがってステアリング舵角θ及び車
速Ｖに応じて後輪舵角が制御される。At the time of turning, at the time of turning, the rear wheel steering angle is controlled according to the steering angle θ and the vehicle speed V according to the rear wheel steering angle control differential shown in FIG.
【００４０】つまり、第１の１次遅れ時定数Ｔ1 をＴ1
＝０とした時のステップ操舵時には、図６の右側実線特
性に示すように、立ち上がりの速い同相項Ｋθが与えら
れ、第１の１次遅れ時定数Ｔ1 をＴ1 ＞０とした時のス
テップ操舵時には、図６の右側点線特性に示すように、
立ち上がりの遅い同相項Ｋθ／（１＋Ｔ1・ｓ）が与えら
れる。That is, the first first-order lag time constant T 1 is set to T 1
At the time of step steering when = 0, as shown by the solid line characteristic on the right side of FIG. 6, an in-phase term Kθ having a fast rise is given, and when the first first-order lag time constant T 1 is T 1 > 0. At the time of step steering, as shown by the dotted line on the right side of FIG.
An in-phase term Kθ / (1 + T 1 · s) having a slow rise is given.
【００４１】また、第２の１次遅れ時定数Ｔ2 をＴ2 ＝
０とした時のステップ操舵時には、図７の右側実線特性
に示すように、立ち上がりの速い逆相項（τθ’＋τ’
θ”）が与えられ、第２の１次遅れ時定数Ｔ2 をＴ2 ＞
０とした時のステップ操舵時には、図７の右側点線特性
に示すように、立ち上がりの遅い逆相項（τθ’＋τ’
θ”）／（１＋Ｔ2・ｓ）が与えられる。Further, the second first-order lag time constant T 2 is defined as T 2 =
At the time of step steering when it is set to 0, as shown by the solid line characteristic on the right side of FIG.
θ ″), and the second first-order lag time constant T 2 is set to T 2 >
At the time of step steering when it is set to 0, as shown by the dotted line characteristic on the right side of FIG.
θ ″) / (1 + T 2 · s).
【００４２】この同相項と逆相項に対し、例えば、Ｔ1
＞０，Ｔ2 ＝０という１次遅れ時定数を与えた場合に
は、図８の実線特性に示すように、従来の点線特性に比
較して、逆相を減らすことなく、同相の立ち上がりを遅
くする後輪舵角特性が得られることになる。For the in-phase and anti-phase terms, for example, T 1
When the first-order lag time constant of> 0, T 2 = 0 is given, as shown by the solid line characteristic in FIG. Thus, rear wheel steering angle characteristics that are slowed down can be obtained.
【００４３】したがって、旋回初期時には、後輪３，４
の逆相が充分に効くことでコーナリングフォースの発生
がヨーの発生方向に積極的に加えられ、ヨーレートの立
ち上がりが確保される。そして、充分なヨーイングが得
られた後、後輪３，４を同相側にゆっくりと反転するこ
とで、ヨーレートの増加が抑えられ、車体挙動の安定性
が確保される。Therefore, at the beginning of turning, the rear wheels 3, 4
When the reverse phase is sufficiently effective, the generation of the cornering force is positively added in the yaw generation direction, and the rise of the yaw rate is secured. Then, after sufficient yawing is obtained, the rear wheels 3 and 4 are slowly inverted to the same phase side, thereby suppressing an increase in the yaw rate and ensuring the stability of the vehicle body behavior.
【００４４】この結果、ただ１つだけ１次遅れ時定数を
設定していた従来の位相反転制御において、安定性に比
べて相対的な評価として低かった応答性が高められるこ
とになり、安定性と応答性の評価レベルをほぼ等しくす
ることができるし、さらに、１次遅れ時定数Ｔ1,Ｔ2 の
設定次第では、応答性の評価レベルを安定性より高くす
ることもできる。As a result, in the conventional phase inversion control in which only one first-order lag time constant is set, the responsiveness, which is relatively low as compared with the stability, is improved, and the stability is improved. And the responsiveness evaluation level can be substantially equalized. Further, depending on the setting of the first-order lag time constants T 1 and T 2 , the responsiveness evaluation level can be made higher than the stability.
【００４５】また、遅い操舵速度の時には、逆相項（τ
θ’＋τ’θ”）が小さくなることで、図８の１点鎖線
特性に示すように、後輪３，４の逆相量が小さく抑えら
れ、遅い操舵速度によるステアリング操作に合致する旋
回応答を示すし、また、速い操舵速度の時には、逆相項
（τθ’＋τ’θ”）が大きくなることで、図８の２点
鎖線特性に示すように、後輪３，４の逆相量が大きくで
て、速い操舵速度によるステアリング操作に合致する高
い旋回応答を示す。なお、いずれの場合も同相量は逆相
量に応じたものとなり、充分な安定性が確保される。When the steering speed is low, the inverse phase term (τ
θ ′ + τ′θ ″), the amount of reverse phase of the rear wheels 3 and 4 is reduced as shown by the one-dot chain line in FIG. 8, and the turning response that matches the steering operation at a low steering speed is achieved. In addition, at a high steering speed, the reverse phase term (τθ ′ + τ′θ ″) increases, and as shown by the two-dot chain line characteristic in FIG. Is large and exhibits a high turning response that matches the steering operation at a high steering speed. In any case, the in-phase amount depends on the reverse-phase amount, and sufficient stability is ensured.
【００４６】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.
【００４７】前輪１，２の操舵時に後輪３，４を位相反
転制御する四輪操舵装置において、後輪舵角目標値算出
式において同相項と逆相項の１次遅れ時定数Ｔ1,Ｔ2 を
それぞれに独立に与え、同相項の１次遅れ時定数Ｔ1 を
逆相項の１次遅れ時定数Ｔ2より大きく設定したため、
旋回時に操舵速度にかかわらず応答性と安定性とを高レ
ベルで両立させることができる。In a four-wheel steering apparatus that controls the phase inversion of the rear wheels 3 and 4 when the front wheels 1 and 2 are steered, the first-order lag time constant T 1 , T 2 is given independently to each other, and the first-order lag time constant T 1 of the in-phase term is set to be larger than the first-order lag time constant T 2 of the negative-phase term.
At the time of turning, responsiveness and stability can be achieved at a high level regardless of the steering speed.
【００４８】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment, and even if there are changes and additions without departing from the gist of the invention, the invention is included in the invention. It is.
【００４９】例えば、実施例では、後輪舵角アクチュエ
ータとして電動式アクチュエータの例を示したが、油圧
アクチュエータであっても良い。For example, in the embodiment, the example of the electric actuator is shown as the rear wheel steering angle actuator, but a hydraulic actuator may be used.
【００５０】実施例では、１次遅れ時定数Ｔ1,Ｔ2 を車
種等に応じて予め設定しておく例を示したが、ドライバ
によるステアリング操作を監視し、学習制御手法などを
用いて１次遅れ時定数Ｔ1,Ｔ2 を、Ｔ1 ＞Ｔ2 の関係を
保ちながら最適化するような例としても良い。In this embodiment, the first-order lag time constants T 1 and T 2 are set in advance according to the type of vehicle. The next delay time constants T 1 and T 2 may be optimized while maintaining the relationship of T 1 > T 2 .
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、前輪操舵時に後輪を位相反転制御する四輪操舵装置
において、後輪舵角目標値算出式において同相項と逆相
項の１次遅れ時定数をそれぞれに独立に与え、同相項の
１次遅れ時定数を逆相項の１次遅れ時定数より大きく設
定したため、旋回時に操舵速度にかかわらず応答性と安
定性とを高レベルで両立させることができるという効果
が得られる。As described above, according to the present invention, in a four-wheel steering system for controlling the inversion of the phase of the rear wheel at the time of steering the front wheel, the in-phase term and the anti-phase term in the rear wheel steering angle target value calculation formula are calculated. The first-order lag time constants are given independently of each other, and the first-order lag time constant of the in-phase term is set to be larger than the first-order lag time constant of the opposite-phase term, so that responsiveness and stability can be improved regardless of the steering speed during turning. The effect of being able to achieve both at the level is obtained.
【図１】本発明の四輪操舵装置を示すクレーム対応図で
ある。FIG. 1 is a view corresponding to a claim showing a four-wheel steering device of the present invention.
【図２】本発明実施例の四輪操舵装置が適用された車両
を示す全体システム図である。FIG. 2 is an overall system diagram showing a vehicle to which the four-wheel steering device according to the embodiment of the present invention is applied.
【図３】実施例の四輪操舵装置の電動式後輪ステアリン
グ機構を示す図である。FIG. 3 is a view showing an electric rear wheel steering mechanism of the four-wheel steering device according to the embodiment.
【図４】実施例装置の４ＷＳコントローラを中心とする
電子制御系システム図である。FIG. 4 is an electronic control system diagram centered on a 4WS controller of the apparatus of the embodiment.
【図５】実施例装置の４ＷＳコントローラで行なわれる
後輪舵角制御作動の流れを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a rear wheel steering angle control operation performed by a 4WS controller of the embodiment device.
【図６】実施例装置でのステップ操舵時における後輪舵
角目標値の同相項を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing an in-phase term of a rear wheel steering angle target value during step steering in the example device.
【図７】実施例装置でのステップ操舵時における後輪舵
角目標値の逆相項を示す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram illustrating a reverse phase term of a rear wheel steering angle target value during step steering in the example device.
【図８】実施例装置でのステップ操舵時における後輪舵
角目標値特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram of a rear wheel steering angle target value at the time of step steering in the embodiment device.
【図９】従来装置でのステップ操舵時におけるステアリ
ング舵角，速度，加速度の各項の特性図及び後輪舵角目
標値特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram of a steering angle, a speed, and an acceleration during step steering in a conventional device, and a characteristic diagram of a rear wheel steering angle target value.
【図１０】従来装置で１次遅れ時定数を大きくした時の
ステップ操舵時における後輪舵角目標値特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of a rear wheel steering angle target value at the time of step steering when the first-order lag time constant is increased in the conventional device.
ａ 後輪舵角アクチュエータ ｂ ステアリング舵角検出手段 ｃ 車速検出手段 ｄ 後輪舵角制御手段 a rear wheel steering angle actuator b steering angle detection means c vehicle speed detection means d rear wheel angle control means
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 117:00 137:00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B62D 117: 00 137: 00
Claims (1)
る後輪舵角アクチュエータと、 ステアリング舵角を検出するステアリング舵角検出手段
と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記検出手段からのステアリング舵角及び車速を用いる
と共に、第１の１次遅れ時定数を第２の１次遅れ時定数
より大きく設定した下記の式により後輪舵角目標値を算
出し、この目標値が得られる制御指令を前記後輪舵角ア
クチュエータに出力する後輪舵角制御手段と、 δｒ＝Ｋθ／（１＋Ｔ1・ｓ）＋（τθ’＋τ’θ”）／
（１＋Ｔ2・ｓ） δｒ；後輪舵角目標値 Ｋ，τ，τ’；車速Ｖに関する比例定数 θ；ステアリング舵角 θ’；ステアリング速度 θ”；ステアリング加速度 Ｔ1 ；第１の１次遅れ時定数 Ｔ2 ；第２の１次遅れ時定数 ｓ；ラプラス演算子 を備えていることを特徴とする四輪操舵装置。1. A rear wheel steering angle actuator for controlling a rear wheel steering angle according to an external command, a steering steering angle detecting means for detecting a steering steering angle, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and The rear wheel steering angle target value is calculated by the following equation in which the first primary delay time constant is set to be larger than the second primary delay time constant while using the steering angle and the vehicle speed of Rear wheel steering angle control means for outputting a control command to the rear wheel steering angle actuator, δr = Kθ / (1 + T 1 · s) + (τθ ′ + τ′θ)) /
(1 + T 2 · s) δr; rear wheel steering angle target value K, τ, τ '; proportionality constant related to vehicle speed V; steering steering angle θ'; steering speed θ "; steering acceleration T 1 ; first-order delay A four-wheel steering system comprising: a time constant T 2 ; a second first-order lag time constant s; a Laplace operator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP844493A JP2988170B2 (en) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Four-wheel steering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP844493A JP2988170B2 (en) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Four-wheel steering system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219298A JPH06219298A (en) | 1994-08-09 |
| JP2988170B2 true JP2988170B2 (en) | 1999-12-06 |
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ID=11693301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP844493A Expired - Fee Related JP2988170B2 (en) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Four-wheel steering system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2988170B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6485010B2 (en) * | 2014-11-25 | 2019-03-20 | 日産自動車株式会社 | Rear wheel steering control device |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP844493A patent/JP2988170B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06219298A (en) | 1994-08-09 |
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