JP3212183B2 - 後輪操舵装置の制御方法 - Google Patents
後輪操舵装置の制御方法Info
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- JP3212183B2 JP3212183B2 JP12923393A JP12923393A JP3212183B2 JP 3212183 B2 JP3212183 B2 JP 3212183B2 JP 12923393 A JP12923393 A JP 12923393A JP 12923393 A JP12923393 A JP 12923393A JP 3212183 B2 JP3212183 B2 JP 3212183B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の4輪
操舵システム(4WS)において、後輪を電子的に操舵
する後輪操舵装置の制御方法に関し、詳しくは、ABS
制御等との協調制御に関する。
操舵システム(4WS)において、後輪を電子的に操舵
する後輪操舵装置の制御方法に関し、詳しくは、ABS
制御等との協調制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、後輪操舵制御は車速感応式であ
って、低速域では後輪を逆相操舵して小回り性能を向上
し、中高速域では後輪を同相操舵し、且つ車速に応じて
転舵比を可変制御して車両の安定性を図ることが基本に
なっている。ところで車両は路面状態、左右後輪の駆動
力やグリップ力の違い、横風等の外乱により、車体の垂
直軸回りのヨーイング運動(自転運動)を生じる。そし
てこれら外乱によりドライバの技量とは無関係に車両の
挙動が変化して、安定性を損なうことが知られている。
って、低速域では後輪を逆相操舵して小回り性能を向上
し、中高速域では後輪を同相操舵し、且つ車速に応じて
転舵比を可変制御して車両の安定性を図ることが基本に
なっている。ところで車両は路面状態、左右後輪の駆動
力やグリップ力の違い、横風等の外乱により、車体の垂
直軸回りのヨーイング運動(自転運動)を生じる。そし
てこれら外乱によりドライバの技量とは無関係に車両の
挙動が変化して、安定性を損なうことが知られている。
【0003】ところで近年、車両のヨーイング運動のヨ
ーレート(回転角速度)を高い精度で直接検出するヨー
レートセンサが開発されてきている。このヨーレートセ
ンサによると、前輪操舵の場合のみならず、路面状態、
横風等の外乱に対する車両の挙動の変化も迅速に検出す
ることができる。このためヨーレートを積極的に用い、
種々の外乱に対しても車両の安定性を図るように後輪操
舵する制御方法が提案されている。
ーレート(回転角速度)を高い精度で直接検出するヨー
レートセンサが開発されてきている。このヨーレートセ
ンサによると、前輪操舵の場合のみならず、路面状態、
横風等の外乱に対する車両の挙動の変化も迅速に検出す
ることができる。このためヨーレートを積極的に用い、
種々の外乱に対しても車両の安定性を図るように後輪操
舵する制御方法が提案されている。
【0004】ここでヨーレートセンサのヨーレートを用
いた後輪操舵制御では、ハンドル角の比例ゲインを操縦
性を加味して逆相方向に設定し、ヨーレートの比例ゲイ
ンを安定性を加味して同相方向に設定し、これら両者に
より目標後輪舵角を演算し、逆相舵角比例制御とヨーレ
ートフィードバック制御で後輪操舵することが考えられ
る。ところで近年、車両にはABS制御やトルク配分制
御の装置が装備され、低μ路での制動や加速等の場合に
車輪のロックやスリップを防止するように制御されるも
のがある。そこで例えばABS制御されている場合に
は、その信号により滑り易い路面状態を判断することが
でき、このとき逆相舵角比例制御の状態に保持されてい
ると、逆相操舵によりかえって車両の挙動が不安定にな
ることがある。このためABS等の制御が行われる場合
は、後輪操舵制御を安定側に保つように協調させること
が望まれる。
いた後輪操舵制御では、ハンドル角の比例ゲインを操縦
性を加味して逆相方向に設定し、ヨーレートの比例ゲイ
ンを安定性を加味して同相方向に設定し、これら両者に
より目標後輪舵角を演算し、逆相舵角比例制御とヨーレ
ートフィードバック制御で後輪操舵することが考えられ
る。ところで近年、車両にはABS制御やトルク配分制
御の装置が装備され、低μ路での制動や加速等の場合に
車輪のロックやスリップを防止するように制御されるも
のがある。そこで例えばABS制御されている場合に
は、その信号により滑り易い路面状態を判断することが
でき、このとき逆相舵角比例制御の状態に保持されてい
ると、逆相操舵によりかえって車両の挙動が不安定にな
ることがある。このためABS等の制御が行われる場合
は、後輪操舵制御を安定側に保つように協調させること
が望まれる。
【0005】従来、上記ABS制御時の後輪操舵制御に
関して、例えば特開平2−262471号公報の先行技
術がある。この先行技術において、アンチスキッドブレ
ーキ作動時には第1舵角係数をそれより大きい値に設定
されている第2舵角係数に切換え、第1ヨーレート係数
をそれより大きい値に設定されている第2ヨーレート係
数に切換え、これら第2舵角係数と第2ヨーレート係数
を用いて目標後輪操舵角を算出して操舵制御することが
示されている。
関して、例えば特開平2−262471号公報の先行技
術がある。この先行技術において、アンチスキッドブレ
ーキ作動時には第1舵角係数をそれより大きい値に設定
されている第2舵角係数に切換え、第1ヨーレート係数
をそれより大きい値に設定されている第2ヨーレート係
数に切換え、これら第2舵角係数と第2ヨーレート係数
を用いて目標後輪操舵角を算出して操舵制御することが
示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、アンチスキッドブレーキ作動時に
舵角係数とヨーレート係数をいずれも特性の異なるもの
に切換える制御方法である。このため特に車速が小さい
場合は、切換え時の係数の変化が大きくて車両の挙動が
大きく変化する等の問題がある。
術のものにあっては、アンチスキッドブレーキ作動時に
舵角係数とヨーレート係数をいずれも特性の異なるもの
に切換える制御方法である。このため特に車速が小さい
場合は、切換え時の係数の変化が大きくて車両の挙動が
大きく変化する等の問題がある。
【0007】本発明は、このような点に鑑み、逆相舵角
比例制御とヨーレートフィードバック制御による後輪操
舵制御において、ABS等の制御の際には常に車両の挙
動の小さい状態で車両を安定側に保つように協調するこ
とを目的とする。
比例制御とヨーレートフィードバック制御による後輪操
舵制御において、ABS等の制御の際には常に車両の挙
動の小さい状態で車両を安定側に保つように協調するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、ヨーレートとヨーレート係数により設定され
る同相方向成分と、ハンドル角とハンドル角係数により
設定される逆相方向成分とに基づいて目標後輪舵角を演
算し、この目標後輪舵角に基づいて後輪を自動的に操舵
する後輪操舵装置において、路面状態に応じた車両制御
の制御信号が入力したか否かを判定し、制御信号が入力
した場合はハンドル角係数を時間経過により徐々に減少
する比例ゲインに切換えることを特徴とする。
本発明は、ヨーレートとヨーレート係数により設定され
る同相方向成分と、ハンドル角とハンドル角係数により
設定される逆相方向成分とに基づいて目標後輪舵角を演
算し、この目標後輪舵角に基づいて後輪を自動的に操舵
する後輪操舵装置において、路面状態に応じた車両制御
の制御信号が入力したか否かを判定し、制御信号が入力
した場合はハンドル角係数を時間経過により徐々に減少
する比例ゲインに切換えることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記制御方法による本発明では、車両走行時に
ヨーレート、ヨーレート係数、ハンドル角、ハンドル角
係数により目標後輪舵角が演算され、この目標後輪舵角
に基づき後輪操舵装置が作動する。このため車速、ハン
ドル角、または横風等の外乱により車両の挙動が変化す
る場合のヨーレートにより、後輪が所望の舵角等を得る
ように自動的に同相または逆相に操舵され、低速時の旋
回性、高速時と外乱に対する安定性が良くなる。一方、
例えばABS制御されその制御信号が入力すると、ハン
ドル角係数として時間の関数で徐々に減少する比例ゲイ
ンに切換えることで、いかなる走行条件でも円滑にヨー
レートフィードバック制御の強い方向に移行する。この
ため低速域で逆相操舵することが無くなって、滑り易い
路面状態であっても車両の挙動の急変が確実に防止され
る。
ヨーレート、ヨーレート係数、ハンドル角、ハンドル角
係数により目標後輪舵角が演算され、この目標後輪舵角
に基づき後輪操舵装置が作動する。このため車速、ハン
ドル角、または横風等の外乱により車両の挙動が変化す
る場合のヨーレートにより、後輪が所望の舵角等を得る
ように自動的に同相または逆相に操舵され、低速時の旋
回性、高速時と外乱に対する安定性が良くなる。一方、
例えばABS制御されその制御信号が入力すると、ハン
ドル角係数として時間の関数で徐々に減少する比例ゲイ
ンに切換えることで、いかなる走行条件でも円滑にヨー
レートフィードバック制御の強い方向に移行する。この
ため低速域で逆相操舵することが無くなって、滑り易い
路面状態であっても車両の挙動の急変が確実に防止され
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2において、車両の駆動系と4輪操舵系の概略
について説明する。先ず、車両1においてエンジン2が
クラッチ3、変速機4に連結され、変速機4の出力側が
フロントデフ5、車軸6等を介して前輪7に伝動構成さ
れる。また変速機4の出力側は、プロペラ軸8、リヤデ
フ9、車軸10等を介して後輪11にも伝動構成され、
4輪駆動走行する。また4輪操舵系として、前輪操舵装
置20と後輪操舵装置30を有する。
する。図2において、車両の駆動系と4輪操舵系の概略
について説明する。先ず、車両1においてエンジン2が
クラッチ3、変速機4に連結され、変速機4の出力側が
フロントデフ5、車軸6等を介して前輪7に伝動構成さ
れる。また変速機4の出力側は、プロペラ軸8、リヤデ
フ9、車軸10等を介して後輪11にも伝動構成され、
4輪駆動走行する。また4輪操舵系として、前輪操舵装
置20と後輪操舵装置30を有する。
【0011】前輪操舵装置20は、ハンドル21を有す
るステアリングシャフト22が、油圧式の制御バルブ2
3とパワーシリンダ24、ロッド25、ナックルアーム
26を介して前輪7に連結され、ハンドル操作により前
輪7を手動操舵するように構成される。後輪操舵装置3
0は、電動モータ31を有し、このモータ31が減速用
のウォームギヤ32を介して偏芯軸33に連結され、こ
の偏芯軸33からリンク34、レバー35、ナックルア
ーム36等を介して後輪11に連結され、モータ駆動に
より後輪11を自動操舵するように構成される。また異
常時にモータ電源を切った場合には、ウォームギヤ32
の非可逆性により後輪11を路面外力に対して所定の舵
角状態に保持する。
るステアリングシャフト22が、油圧式の制御バルブ2
3とパワーシリンダ24、ロッド25、ナックルアーム
26を介して前輪7に連結され、ハンドル操作により前
輪7を手動操舵するように構成される。後輪操舵装置3
0は、電動モータ31を有し、このモータ31が減速用
のウォームギヤ32を介して偏芯軸33に連結され、こ
の偏芯軸33からリンク34、レバー35、ナックルア
ーム36等を介して後輪11に連結され、モータ駆動に
より後輪11を自動操舵するように構成される。また異
常時にモータ電源を切った場合には、ウォームギヤ32
の非可逆性により後輪11を路面外力に対して所定の舵
角状態に保持する。
【0012】制御系として、ハンドル角θを検出するハ
ンドル角センサ40、ハンドル角速度dθを検出するハ
ンドル角速度センサ41、後輪舵角Erを検出する後輪
舵角センサ42、後輪舵角速度ωrを検出する後輪舵角
速度センサ43を有する。また車両の回頭状態に応じた
回転角速度のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ
44を有する。更に、制御用車速Vを演算するため前左
車輪速Nfrを検出する前左車輪速センサ45、後右車
輪速Nrlを検出する後右車輪速センサ46を有し、こ
れらセンサ信号が制御ユニット50に入力して電気的に
処理され、後輪の操舵方向、舵角、舵角速度に応じたモ
ータ信号をモータ31に出力する。
ンドル角センサ40、ハンドル角速度dθを検出するハ
ンドル角速度センサ41、後輪舵角Erを検出する後輪
舵角センサ42、後輪舵角速度ωrを検出する後輪舵角
速度センサ43を有する。また車両の回頭状態に応じた
回転角速度のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ
44を有する。更に、制御用車速Vを演算するため前左
車輪速Nfrを検出する前左車輪速センサ45、後右車
輪速Nrlを検出する後右車輪速センサ46を有し、こ
れらセンサ信号が制御ユニット50に入力して電気的に
処理され、後輪の操舵方向、舵角、舵角速度に応じたモ
ータ信号をモータ31に出力する。
【0013】制御ユニット50は、前左車輪速Nfrと
後右車輪速Nrlが入力する車速算出部51を有し、制
御用の車速Vを、V=(Nfr+Nrl)/2により算
出する。車速Vはハンドル角係数設定部52に入力し
て、ハンドル角係数Kθを車速Vの関数で設定し、同時
にヨーレート係数設定部53に入力して、ヨーレート係
数Kγを同様に車速Vの関数で設定する。ハンドル角係
数Kθは、図3(a)の舵角ゲインマップのように車速
全域で逆相であり、低中速域において車速Vが低いほど
値の絶対値が減少変化する特性である。ヨーレート係数
Kγは、同図のヨーレートゲインマップのように車速全
域で同相であり、車速Vの上昇に応じて緩やかに増大変
化する特性である。そこでこのマップを参照して両係数
Kθ、Kγを設定する。
後右車輪速Nrlが入力する車速算出部51を有し、制
御用の車速Vを、V=(Nfr+Nrl)/2により算
出する。車速Vはハンドル角係数設定部52に入力し
て、ハンドル角係数Kθを車速Vの関数で設定し、同時
にヨーレート係数設定部53に入力して、ヨーレート係
数Kγを同様に車速Vの関数で設定する。ハンドル角係
数Kθは、図3(a)の舵角ゲインマップのように車速
全域で逆相であり、低中速域において車速Vが低いほど
値の絶対値が減少変化する特性である。ヨーレート係数
Kγは、同図のヨーレートゲインマップのように車速全
域で同相であり、車速Vの上昇に応じて緩やかに増大変
化する特性である。そこでこのマップを参照して両係数
Kθ、Kγを設定する。
【0014】ハンドル角θとハンドル角係数Kθは乗算
部54に入力して両者の乗算値Kθ・θを算出し、ヨー
レートγとヨーレート係数Kγも乗算部55に入力して
両者の乗算値Kγ・γを算出する。これら2つの乗算値
Kθ・θ、Kγ・γは目標後輪舵角演算部56に入力
し、目標後輪舵角ETを、 ET=Kγ・γ+Kθ・θ により算出する。従って、Kγ・γの項は車両を安定側
に保つ安定要素であり、Kθ・θの項は旋回を促進する
旋回要素である。
部54に入力して両者の乗算値Kθ・θを算出し、ヨー
レートγとヨーレート係数Kγも乗算部55に入力して
両者の乗算値Kγ・γを算出する。これら2つの乗算値
Kθ・θ、Kγ・γは目標後輪舵角演算部56に入力
し、目標後輪舵角ETを、 ET=Kγ・γ+Kθ・θ により算出する。従って、Kγ・γの項は車両を安定側
に保つ安定要素であり、Kθ・θの項は旋回を促進する
旋回要素である。
【0015】ここでヨーレートγは車速全域で旋回や外
乱による車両回頭状態に応じて発生し、この係数Kγが
車速Vの増大関数の特性であるため、車速Vが大きいほ
どKγ・γの値が大きくなる。ハンドル角θは一般に中
高速域では非常に小さく、このため係数Kθが逆相方向
に小さい特性でもKθ・θの値は零付近になる。そこで
中高速域でヨーレートγを検出すると、Kγ・γの値に
より目標後輪舵角ETは同相方向になって、安定性重視
で制御される。ハンドル角θの大きい低速域では逆相方
向のKθ・θの値により旋回性重視で制御され、このと
きヨーレートγの同相方向のKγ・γの値で安定側に補
正される。
乱による車両回頭状態に応じて発生し、この係数Kγが
車速Vの増大関数の特性であるため、車速Vが大きいほ
どKγ・γの値が大きくなる。ハンドル角θは一般に中
高速域では非常に小さく、このため係数Kθが逆相方向
に小さい特性でもKθ・θの値は零付近になる。そこで
中高速域でヨーレートγを検出すると、Kγ・γの値に
より目標後輪舵角ETは同相方向になって、安定性重視
で制御される。ハンドル角θの大きい低速域では逆相方
向のKθ・θの値により旋回性重視で制御され、このと
きヨーレートγの同相方向のKγ・γの値で安定側に補
正される。
【0016】目標後輪舵角ETと後輪舵角Erは偏差算
出部57に入力して偏差EDを、ED=ET−Erによ
り算出する。この偏差EDは目標後輪転舵速度設定部5
8に入力し、図3(b)のマップにより偏差EDに応じ
た目標後輪転舵速度ωoを設定する。更に、目標後輪転
舵速度ωoと後輪舵角速度ωrは速度差算出部59に入
力して速度差ωdを、ωd=ωo−ωrにより算出す
る。そして速度差ωdは制御量設定部60に入力して、
速度差ωdに応じた比例成分の制御量Kpを設定し、駆
動部61により制御量Kpに応じた正転または逆転のモ
ータ電流Iをモータ31に供給するように構成される。
出部57に入力して偏差EDを、ED=ET−Erによ
り算出する。この偏差EDは目標後輪転舵速度設定部5
8に入力し、図3(b)のマップにより偏差EDに応じ
た目標後輪転舵速度ωoを設定する。更に、目標後輪転
舵速度ωoと後輪舵角速度ωrは速度差算出部59に入
力して速度差ωdを、ωd=ωo−ωrにより算出す
る。そして速度差ωdは制御量設定部60に入力して、
速度差ωdに応じた比例成分の制御量Kpを設定し、駆
動部61により制御量Kpに応じた正転または逆転のモ
ータ電流Iをモータ31に供給するように構成される。
【0017】上記制御系において、ABS制御等が行わ
れる場合の協調制御について説明する。先ず、ハンドル
角係数KθとABS制御の信号が入力する臨時比例ゲイ
ン算出部62を有し、ABS制御信号が入力すると、臨
時比例ゲインKθ’に切換えて乗算部54に出力する。
臨時比例ゲインKθ’はABS制御信号の入力直前のハ
ンドル角係数Kθnと減少定数Gを乗算して算出する。
減少定数Gは時間の関数で徐々に減少する、例えば一時
遅れの定数であり、時定数T、ラプラス演算子sによ
り、G=Ts/(1+Ts)により設定される。そこで
臨時比例ゲインKθ’を、 Kθ’=G・Kθn、G=Ts/(1+Ts) により算出して出力するように構成される。
れる場合の協調制御について説明する。先ず、ハンドル
角係数KθとABS制御の信号が入力する臨時比例ゲイ
ン算出部62を有し、ABS制御信号が入力すると、臨
時比例ゲインKθ’に切換えて乗算部54に出力する。
臨時比例ゲインKθ’はABS制御信号の入力直前のハ
ンドル角係数Kθnと減少定数Gを乗算して算出する。
減少定数Gは時間の関数で徐々に減少する、例えば一時
遅れの定数であり、時定数T、ラプラス演算子sによ
り、G=Ts/(1+Ts)により設定される。そこで
臨時比例ゲインKθ’を、 Kθ’=G・Kθn、G=Ts/(1+Ts) により算出して出力するように構成される。
【0018】次に、この実施例の作用を説明する。先
ず、エンジン2を運転し、変速機4の変速動力が駆動系
により前輪7と後輪11に伝達することで、車両1が4
輪駆動で走行する。このときドライバがハンドル21を
操作すると、前輪操舵装置20により前輪7が転舵して
手動操舵される。また図6のフローチャートが所定時間
毎に実行して、走行、ハンドル操作、車両の回頭等の状
態により後輪操舵制御される。
ず、エンジン2を運転し、変速機4の変速動力が駆動系
により前輪7と後輪11に伝達することで、車両1が4
輪駆動で走行する。このときドライバがハンドル21を
操作すると、前輪操舵装置20により前輪7が転舵して
手動操舵される。また図6のフローチャートが所定時間
毎に実行して、走行、ハンドル操作、車両の回頭等の状
態により後輪操舵制御される。
【0019】即ち、ステップS1でハンドル角θ、ヨー
レートγ、後輪舵角Er、後輪舵角速度ωrを読込み、
ステップS2で車速Vを算出する。そしてステップS3
でABS制御信号が入力したか否かを判定し、入力しな
い場合はステップS4に進みフラグをクリアする。その
後ステップS5に進み車速Vに応じてハンドル角係数K
θとヨーレート係数Kγを設定し、ステップS6で目標
後輪舵角ETをハンドル角θとその係数Kθ、ヨーレー
トγとその係数Kγにより演算する。その後ステップS
7で目標後輪舵角ETと後輪舵角Erとの偏差EDを算
出し、ステップS8で目標後輪転舵速度ωoを設定し、
ステップS9で目標後輪転舵速度ωoと後輪舵角速度ω
rとの速度差ωdを算出し、ステップS10で速度差ω
dに応じた制御量Kpを定め、ステップS11で制御量
Kpのモータ電流Iを出力してモータ31を駆動する。
レートγ、後輪舵角Er、後輪舵角速度ωrを読込み、
ステップS2で車速Vを算出する。そしてステップS3
でABS制御信号が入力したか否かを判定し、入力しな
い場合はステップS4に進みフラグをクリアする。その
後ステップS5に進み車速Vに応じてハンドル角係数K
θとヨーレート係数Kγを設定し、ステップS6で目標
後輪舵角ETをハンドル角θとその係数Kθ、ヨーレー
トγとその係数Kγにより演算する。その後ステップS
7で目標後輪舵角ETと後輪舵角Erとの偏差EDを算
出し、ステップS8で目標後輪転舵速度ωoを設定し、
ステップS9で目標後輪転舵速度ωoと後輪舵角速度ω
rとの速度差ωdを算出し、ステップS10で速度差ω
dに応じた制御量Kpを定め、ステップS11で制御量
Kpのモータ電流Iを出力してモータ31を駆動する。
【0020】このため後輪操舵装置30では、モータ3
1によりウォームギヤ32、偏芯軸33が回転し、リン
ク34、レバー35が左右に揺動して後輪11が自動的
に操舵される。この場合に後輪11は同相または逆相
で、所望の舵角や舵角速度を得るように、逆相舵角比例
制御とヨーレートフィードバック制御される。
1によりウォームギヤ32、偏芯軸33が回転し、リン
ク34、レバー35が左右に揺動して後輪11が自動的
に操舵される。この場合に後輪11は同相または逆相
で、所望の舵角や舵角速度を得るように、逆相舵角比例
制御とヨーレートフィードバック制御される。
【0021】従って、発進等の低速時にハンドル21を
大きく切ると、目標後輪舵角ETがKθ・θの値により
負になり、後輪11が逆相操舵して小回り旋回される。
このとき急旋回したり、路面μにより車両が回頭してヨ
ーレートγが大きくなると、Kγ・γの値により後輪1
1の逆相操舵が減少補正され、車両の挙動が安定化され
る。中高速時の旋回では目標後輪舵角ETが主としてK
γ・γの値により正になって後輪11が同相操舵され、
このため旋回時の車両の安定性が良くなる。この場合の
ハンドル角θ、ヨーレートγ、両係数Kθ、Kγ、目標
後輪舵角ETの関係を示すと、図5のようになる。また
横風等の外乱で車両が左右に急激に回頭すると、ヨーレ
ートγが大きく増減変化してこの車両1の挙動変化が迅
速に検出される。そしてKγ・γの値により後輪11は
車両1が回頭するにもかかわず同相状態を保持するよう
に操舵される。このため車両1は横風により流されない
ように安定して対向した姿勢になり、且つスムースに元
の進路に戻る。
大きく切ると、目標後輪舵角ETがKθ・θの値により
負になり、後輪11が逆相操舵して小回り旋回される。
このとき急旋回したり、路面μにより車両が回頭してヨ
ーレートγが大きくなると、Kγ・γの値により後輪1
1の逆相操舵が減少補正され、車両の挙動が安定化され
る。中高速時の旋回では目標後輪舵角ETが主としてK
γ・γの値により正になって後輪11が同相操舵され、
このため旋回時の車両の安定性が良くなる。この場合の
ハンドル角θ、ヨーレートγ、両係数Kθ、Kγ、目標
後輪舵角ETの関係を示すと、図5のようになる。また
横風等の外乱で車両が左右に急激に回頭すると、ヨーレ
ートγが大きく増減変化してこの車両1の挙動変化が迅
速に検出される。そしてKγ・γの値により後輪11は
車両1が回頭するにもかかわず同相状態を保持するよう
に操舵される。このため車両1は横風により流されない
ように安定して対向した姿勢になり、且つスムースに元
の進路に戻る。
【0022】一方、雪道等の低μ路での走行時にブレー
キ操作した場合に、車速Vが図6の一点鎖線のように急
激に低下すると、ABS制御して車速Vが緩やかに低下
するように補正され、これにより車輪ロックが防止され
る。このときその制御信号が入力することで、ステップ
S3からステップS12に進んでフラグをチェックし、
最初はステップS13に進んでABS制御直前のハンド
ル角係数Kθnを読出し、ステップS14でこのハンド
ル角係数Kθnと減少定数Gにより臨時比例ゲインK
θ’を算出する。その後ステップS15で臨時比例ゲイ
ンKθ’を零付近の設定値aと比較して、設定値aより
大きい場合はステップS5に進み、ハンドル角係数の代
りに臨時比例ゲインKθ’に切換える。そこでABS制
御開始後は逆相側の臨時比例ゲインKθ’が、図6のよ
うに車速Vやその変化に関係無く、常に時間の経過に伴
い一時遅れで滑らかに減少した特性になる。
キ操作した場合に、車速Vが図6の一点鎖線のように急
激に低下すると、ABS制御して車速Vが緩やかに低下
するように補正され、これにより車輪ロックが防止され
る。このときその制御信号が入力することで、ステップ
S3からステップS12に進んでフラグをチェックし、
最初はステップS13に進んでABS制御直前のハンド
ル角係数Kθnを読出し、ステップS14でこのハンド
ル角係数Kθnと減少定数Gにより臨時比例ゲインK
θ’を算出する。その後ステップS15で臨時比例ゲイ
ンKθ’を零付近の設定値aと比較して、設定値aより
大きい場合はステップS5に進み、ハンドル角係数の代
りに臨時比例ゲインKθ’に切換える。そこでABS制
御開始後は逆相側の臨時比例ゲインKθ’が、図6のよ
うに車速Vやその変化に関係無く、常に時間の経過に伴
い一時遅れで滑らかに減少した特性になる。
【0023】従って、ABS制御による車速低下時に、
同相側のヨーレート係数Kγは、図3(a)の特性によ
り図6のように車速Vの低下に応じて徐々に小さくなる
が、逆相側の臨時比例ゲインKθ’は、時間の関数でヨ
ーレート係数Kγより大きく減少する。そしてハンドル
角θと臨時比例ゲインKθ’の乗算値Kθ’・θ、ヨー
レートγとその係数Kγの乗算値Kγ・γより目標後輪
舵角ETを演算して後輪操舵制御される。このためこの
滑り易い路面状態でドライバが仮にハンドルを切って
も、Kθ’・θの値は非常に小さくなって影響しなくな
り、主としてKγ・γの値のみにより、後輪11が車両
を挙動変化の小さい状態で安定側に保つように操舵さ
れ、ヨーレートフィードバック制御が強められる。そこ
で滑り易い路面での制動時にABS制御される場合は、
更に後輪操舵制御により車両1の挙動が安定化した状態
を保つように協調され、制動時の車両挙動の急変が未然
に防止される。
同相側のヨーレート係数Kγは、図3(a)の特性によ
り図6のように車速Vの低下に応じて徐々に小さくなる
が、逆相側の臨時比例ゲインKθ’は、時間の関数でヨ
ーレート係数Kγより大きく減少する。そしてハンドル
角θと臨時比例ゲインKθ’の乗算値Kθ’・θ、ヨー
レートγとその係数Kγの乗算値Kγ・γより目標後輪
舵角ETを演算して後輪操舵制御される。このためこの
滑り易い路面状態でドライバが仮にハンドルを切って
も、Kθ’・θの値は非常に小さくなって影響しなくな
り、主としてKγ・γの値のみにより、後輪11が車両
を挙動変化の小さい状態で安定側に保つように操舵さ
れ、ヨーレートフィードバック制御が強められる。そこ
で滑り易い路面での制動時にABS制御される場合は、
更に後輪操舵制御により車両1の挙動が安定化した状態
を保つように協調され、制動時の車両挙動の急変が未然
に防止される。
【0024】そしてステップS15で臨時比例ゲインK
θ’が零になったことを判定すると、ステップS16に
進んでフラグをセットして上述の制御を終了する。また
ABS制御が解除すると、ステップS3からステップS
4以降に進んで、元の後輪操舵制御に復帰する。
θ’が零になったことを判定すると、ステップS16に
進んでフラグをセットして上述の制御を終了する。また
ABS制御が解除すると、ステップS3からステップS
4以降に進んで、元の後輪操舵制御に復帰する。
【0025】以上、本発明の実施例について説明した
が、滑り易い路面で前後輪のトルク配分を制御してスリ
ップ防止する場合にも同様に適応できる。またヨーレー
トセンサの故障時に一時的に採用することもでき、この
場合は故障直後の車両の挙動の急変を有効に防止するこ
とができる。更に、臨時比例ゲインは時間のみならず車
速の関数で減少しても良い。
が、滑り易い路面で前後輪のトルク配分を制御してスリ
ップ防止する場合にも同様に適応できる。またヨーレー
トセンサの故障時に一時的に採用することもでき、この
場合は故障直後の車両の挙動の急変を有効に防止するこ
とができる。更に、臨時比例ゲインは時間のみならず車
速の関数で減少しても良い。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバック制御によ
り後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置において、AB
S等の制御を行う場合はハンドル角の逆相側の比例ゲイ
ンを徐々に減少するように制御するので、ヨーレートフ
ィードバック制御が強められて、滑り易い路面での車両
挙動を有効に安定した状態に保つことができる。ABS
等の制御が開始すると、そのときのハンドル角係数を時
間の関数で減少させる臨時比例ゲインに切換えるので、
いかなる走行条件でも逆相側の比例ゲインを確実に減少
することができる。また切換え時の比例ゲインが常に滑
らかに変化するので、車両の挙動が変化することがな
い。
逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバック制御によ
り後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置において、AB
S等の制御を行う場合はハンドル角の逆相側の比例ゲイ
ンを徐々に減少するように制御するので、ヨーレートフ
ィードバック制御が強められて、滑り易い路面での車両
挙動を有効に安定した状態に保つことができる。ABS
等の制御が開始すると、そのときのハンドル角係数を時
間の関数で減少させる臨時比例ゲインに切換えるので、
いかなる走行条件でも逆相側の比例ゲインを確実に減少
することができる。また切換え時の比例ゲインが常に滑
らかに変化するので、車両の挙動が変化することがな
い。
【図1】本発明に係る後輪操舵装置の制御方法に適した
制御系を示すブロック図である。
制御系を示すブロック図である。
【図2】車両の駆動系と4輪操舵系の概略を示す構成図
である。
である。
【図3】ハンドル角係数、ヨーレート係数、目標後輪転
舵速度のマップを示す図である。
舵速度のマップを示す図である。
【図4】通常とABS制御時の後輪操舵制御を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図5】左右旋回時の後輪操舵の状態を示す図である。
【図6】ABS制御の場合の車速、比例ゲインの状態を
示す図である。
示す図である。
30 後輪操舵装置 31 電動モータ 40 ハンドル角センサ 44 ヨーレートセンサ 50 制御ユニット 52 ハンドル角係数設定部 53 ヨーレート係数設定部 56 目標後輪舵角演算部 62 臨時比例ゲイン算出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B62D 117:00 B62D 117:00 137:00 137:00 (56)参考文献 特開 平5−8746(JP,A) 特開 平4−303070(JP,A) 特開 平3−271073(JP,A) 特開 平4−310471(JP,A) 特開 平2−189276(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 - 6/06 B62D 7/14
Claims (2)
- 【請求項1】 ヨーレートとヨーレート係数により設定
される同相方向成分と、ハンドル角とハンドル角係数に
より設定される逆相方向成分とに基づいて目標後輪舵角
を演算し、この目標後輪舵角に基づいて後輪を自動的に
操舵する後輪操舵装置において、路面状態に応じた車両
制御の制御信号が入力したか否かを判定し、制御信号が
入力した場合はハンドル角係数を時間経過により徐々に
減少する比例ゲインに切換えることを特徴とする後輪操
舵装置の制御方法。 - 【請求項2】 比例ゲインは、制御信号入力時の値から
一時遅れで徐々に減少させることを特徴とする請求項1
記載の後輪操舵装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12923393A JP3212183B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12923393A JP3212183B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06340266A JPH06340266A (ja) | 1994-12-13 |
JP3212183B2 true JP3212183B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=15004469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12923393A Expired - Fee Related JP3212183B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3212183B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12923393A patent/JP3212183B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06340266A (ja) | 1994-12-13 |
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