JPH0285077A - 四輪操舵車の後輪制御方法 - Google Patents
四輪操舵車の後輪制御方法Info
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- JPH0285077A JPH0285077A JP63237794A JP23779488A JPH0285077A JP H0285077 A JPH0285077 A JP H0285077A JP 63237794 A JP63237794 A JP 63237794A JP 23779488 A JP23779488 A JP 23779488A JP H0285077 A JPH0285077 A JP H0285077A
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- wheel
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- 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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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
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。
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]
本発明は、四輪操舵車(以下JWS車と呼ぶ)の操舵応
答特性を改善するための後輪転舵角の制御方法に関する
ものである。
答特性を改善するための後輪転舵角の制御方法に関する
ものである。
具体的には、高い横加速度(横G)で旋回中の操舵応答
特性を改善する目的で、横加速度に応じて前後輪の転舵
比を可変とする制御を行うものである。
特性を改善する目的で、横加速度に応じて前後輪の転舵
比を可変とする制御を行うものである。
[従来の技術及び課題]
前輪のみ操舵する車両(以下2WS車と呼ぶ)の操舵応
答特性について、まず考察する。
答特性について、まず考察する。
ZWS車では、直進時と旋回時でハンドル操舵に対する
ヨ一応答特性が同じではなく、旋回時に、しかも横加速
度が高いほどヨーレイトゲインは低下することが多い、
これは主として、前輪タイヤのコーナリングパワーが横
すべり角の増大に伴って、低下するという非線形な特性
によるためである。
ヨ一応答特性が同じではなく、旋回時に、しかも横加速
度が高いほどヨーレイトゲインは低下することが多い、
これは主として、前輪タイヤのコーナリングパワーが横
すべり角の増大に伴って、低下するという非線形な特性
によるためである。
このように、ZWS車の旋回時のヨ一応答は、前輪タイ
ヤの横すべり角に対する横力発生の特性に支配される。
ヤの横すべり角に対する横力発生の特性に支配される。
車両の重量、ヨー慣性モーメント、ホイールベース、ト
レッド、タイヤ等の諸元は同じままで、旋回時のヨ一応
答特性を変えるには、前後サスペンションのロール剛性
配分やアライメント変化を調整する方法が一般的にとら
れる。しかし、この方法は、旋回時の車体の応答を受動
的に利用して、前後輪タイヤの横力発生特性を旋回状態
に応じて変えるという原理を応用しているので、ヨ一応
答を変えられる巾はそれほど大きくなく、かつ、車速や
横加速度等の各種の運動状態に応じてきめ細かく設計者
の希望する特性となるようにヨ一応答を設定する自由度
もない。
レッド、タイヤ等の諸元は同じままで、旋回時のヨ一応
答特性を変えるには、前後サスペンションのロール剛性
配分やアライメント変化を調整する方法が一般的にとら
れる。しかし、この方法は、旋回時の車体の応答を受動
的に利用して、前後輪タイヤの横力発生特性を旋回状態
に応じて変えるという原理を応用しているので、ヨ一応
答を変えられる巾はそれほど大きくなく、かつ、車速や
横加速度等の各種の運動状態に応じてきめ細かく設計者
の希望する特性となるようにヨ一応答を設定する自由度
もない。
また、かなり高い横加速度の旋回状態では、前輪タイヤ
のコーナリングパワーはほとんど零に近くなり、ヨーレ
イトゲインも零に近くなるか、このときには、車体をヨ
一方向に回転させるために前輪が発生する横力がほぼ頭
打ち(飽和)になっているので、サスペンション細部の
調整を行っても、ヨ一応答はほとんど変化しない。
のコーナリングパワーはほとんど零に近くなり、ヨーレ
イトゲインも零に近くなるか、このときには、車体をヨ
一方向に回転させるために前輪が発生する横力がほぼ頭
打ち(飽和)になっているので、サスペンション細部の
調整を行っても、ヨ一応答はほとんど変化しない。
そして、JWS車において、後輪の前輪に対する転舵比
を横加速度に応じて制御することが公知であり、前後輪
の同位相転舵での旋回状態において、高い横加速度では
転舵比を低い値に切換える方法もある(例えば特開昭6
0−166561号公報等参照)、シかし、このように
、ある一定値の横加速度で転舵比を低い値に切換える方
法では、高い横加速度までスムースなヨ一応答を得るこ
とはできない。
を横加速度に応じて制御することが公知であり、前後輪
の同位相転舵での旋回状態において、高い横加速度では
転舵比を低い値に切換える方法もある(例えば特開昭6
0−166561号公報等参照)、シかし、このように
、ある一定値の横加速度で転舵比を低い値に切換える方
法では、高い横加速度までスムースなヨ一応答を得るこ
とはできない。
本発明は、以上の点を改善するために、前輪に加えて積
極的に後輪転舵角の制御を行うものである。
極的に後輪転舵角の制御を行うものである。
即ち、旋回中の横加速度の大きさに応じて、後輪の前輪
に対する転舵比を可変として、直進から高い横加速度の
旋回にいたる各種の旋回状態で、ヨ一応答の設定の自由
度を大巾に上げることを狙いとしている。
に対する転舵比を可変として、直進から高い横加速度の
旋回にいたる各種の旋回状態で、ヨ一応答の設定の自由
度を大巾に上げることを狙いとしている。
[課題を解決するための手段]
以上の課題を達成すべく本発明は、操舵操作により転舵
される前輪と、前輪の転舵に応じて転舵される後輪と、
横加速度検出手段を備え、後輪の前輪に対する転舵比を
横加速度に応じて可変制御するJWS車において、 転舵比g(■0)を f +(St o) −g (ダo) x t z(■
0)≧O(但し、f、(シ0)= C(o/ m (、
f *(ダo)=cr。
される前輪と、前輪の転舵に応じて転舵される後輪と、
横加速度検出手段を備え、後輪の前輪に対する転舵比を
横加速度に応じて可変制御するJWS車において、 転舵比g(■0)を f +(St o) −g (ダo) x t z(■
0)≧O(但し、f、(シ0)= C(o/ m (、
f *(ダo)=cr。
7m1.ダ。は横加速度、Cro+ Croは定常円旋
回状態での前後輪の等価コーナリングパワー、mf、m
r、は前後車軸上の等画質量)の範囲に設定したことを
特徴とする。
回状態での前後輪の等価コーナリングパワー、mf、m
r、は前後車軸上の等画質量)の範囲に設定したことを
特徴とする。
[発明の原理]
定常用旋回中にさらに微小な操舵を加えたときの車両の
ヨ一応答について、力学的な考察を行う。
ヨ一応答について、力学的な考察を行う。
ヨ一応答は一般的に、前後輪横力F1.Ftを用いて。
で示す、ヨーモーメントによって支配される。
但し、I2二車両のヨー慣性モーメント、r:ヨーレイ
ト、a:重心から前車軸までの距離、b:重心から後車
軸までの距離。
ト、a:重心から前車軸までの距離、b:重心から後車
軸までの距離。
今、車両は第1図に示す二輪車モデルとし、定常用旋回
中にあり、そのときのハンドル角δsw。
中にあり、そのときのハンドル角δsw。
に微小操舵Δδgwを瞬間的に加えたときの応答を考え
る。定常円旋回状態での前後輪横力なFlo。
る。定常円旋回状態での前後輪横力なFlo。
F2o、前後輪転舵角をδfor δ、0とし、微小操
舵に対応した前後輪横力及び前後輪転舵角の増量分をそ
れぞれΔFluΔF2、Δδ4.Δδ、とするとヨーモ
ーメントの釣合条件F1゜a=F2゜bより 今、旋回状態の定常横加速度を9゜とすると。
舵に対応した前後輪横力及び前後輪転舵角の増量分をそ
れぞれΔFluΔF2、Δδ4.Δδ、とするとヨーモ
ーメントの釣合条件F1゜a=F2゜bより 今、旋回状態の定常横加速度を9゜とすると。
F Ho/ m (= F 2o/ nl r=ダ。(
3)の関係がある。但し、m(+ mrは前後車軸トの
等画質量を表す。
3)の関係がある。但し、m(+ mrは前後車軸トの
等画質量を表す。
今1前後輪タイヤのコーナリングフォースF。
F2をそれぞれmf、mrで除した値の変化をタイヤ横
すべり角に対して描くと、アンダーステア特性の車両で
は第2図のようになる。このとき (3)式の定常状態
での前後輪タイヤ横すべり角は、点pc 、p、て示さ
れる。
すべり角に対して描くと、アンダーステア特性の車両で
は第2図のようになる。このとき (3)式の定常状態
での前後輪タイヤ横すべり角は、点pc 、p、て示さ
れる。
m 、 = m b / l 、 m 、 = m a
/ lの関係から (2)式は と表せられる。
/ lの関係から (2)式は と表せられる。
微小操舵によって増す前後輪タイヤ横すべり角は、操舵
直後では前後輪の微小転舵角Δδf。
直後では前後輪の微小転舵角Δδf。
Δδ、に一致゛する。従って前後輪の横力の微小増加は
、 ΔF、=c、。−Δδf、ΔF 2 ′tC、o *Δ
δ、−= (4) 但 し、、Cr0=(θ F 1 、/ θ α s
) 、 C,0=(θF、/θα2)は定
常円旋回状態での等価コーナリングパワーを表す(左右
輪の和)。
、 ΔF、=c、。−Δδf、ΔF 2 ′tC、o *Δ
δ、−= (4) 但 し、、Cr0=(θ F 1 、/ θ α s
) 、 C,0=(θF、/θα2)は定
常円旋回状態での等価コーナリングパワーを表す(左右
輪の和)。
(4)を(2)に代入し、
の関係を用いると、
・−(6)
但し、θδ1/θδ、は微小転舵時の前後舵角比を示す
。
。
(6)の式を(2)′の表現で置き換えると、操舵直後
のヨーモーメント(以下残存ヨーモーメントと呼ぶ)は
、 ・・・ (6)′ 操舵直後の微小時間Δを内にヨーレイトの増加する量を
Δrとすると、 だから、 ・ Δ δ。
のヨーモーメント(以下残存ヨーモーメントと呼ぶ)は
、 ・・・ (6)′ 操舵直後の微小時間Δを内にヨーレイトの増加する量を
Δrとすると、 だから、 ・ Δ δ。
・・・ (8)
従って、操舵直後の過渡的ヨーレイトゲインは、はぼ次
のようにみなせる。
のようにみなせる。
・−(9)
(Ii) ’式の残存ヨーモーメントと (9)式の過
渡lJgコーレイ1へゲインは本質的には同じものであ
り、旋回中の操舵に対するヨ一応答はこれらの式をめや
すに評価できる。
渡lJgコーレイ1へゲインは本質的には同じものであ
り、旋回中の操舵に対するヨ一応答はこれらの式をめや
すに評価できる。
実際に、車両のヨ一応答特性を設定する場合には、直進
時のヨーレイトゲインは、ハンドル角に対する前輪転舵
角のギヤ比nによって自由に設定てきるので、絶対値よ
りも、横加速度が増加するに一つれ、ヨ一応答特性がど
のような割合で変化するかが問題となる。
時のヨーレイトゲインは、ハンドル角に対する前輪転舵
角のギヤ比nによって自由に設定てきるので、絶対値よ
りも、横加速度が増加するに一つれ、ヨ一応答特性がど
のような割合で変化するかが問題となる。
それ故、 (6)’式、(9)式に共通となっている
、微分すれば得られ、第3図のように90の関数になる
。
、微分すれば得られ、第3図のように90の関数になる
。
これらの関数を
と置くと、(lO)は
(i)ZWS車の場合
ZWS車の場合には、後輪転舵角は常に零であるので、
に注目し、横加速度の増加により、どの程度の割合で変
化するかを考察する。
化するかを考察する。
(lO)式のCto/ m t * Cro/ m r
は第2図のF+ /me + F! /mrをタイヤ横
すべり角で従って。
は第2図のF+ /me + F! /mrをタイヤ横
すべり角で従って。
となって、J(ν0)の変化は前輪タイヤのコーナリン
グパワーの変化に一致する。
グパワーの変化に一致する。
即ち、Jは定常横加速度ダ。が増すにつれ。
徐々に減少し、第4図のようにダ。がa、を越えるとJ
は零となるため、ドライバーがハンドル操作を行っても
車両のヨー運動の制御は行えなくなる。
は零となるため、ドライバーがハンドル操作を行っても
車両のヨー運動の制御は行えなくなる。
以上のように2WS車では、横加速度の増加に伴うヨ一
応答の変化は、前輪タイヤの横力特性に主に支配される
。
応答の変化は、前輪タイヤの横力特性に主に支配される
。
(ii)後輪を前輪と一定の比率にて比例転舵する4W
S車の場合 後輪を前輪と同位相に一定の比率で転舵すると、操舵に
対する横加速度応答の遅れが減少し、中高速走行でドラ
イバーにとって操舵が易しくなることは、既に知られて
いる。
S車の場合 後輪を前輪と同位相に一定の比率で転舵すると、操舵に
対する横加速度応答の遅れが減少し、中高速走行でドラ
イバーにとって操舵が易しくなることは、既に知られて
いる。
このような、後輪転舵角の制御を行ったときには、
=fl(ダo) −k x f 2(ダo)
(17)となり、Jは第5図のf、(■0)とk x
f 2(S’ O)の差となり、第6図に示すようにな
る。
(17)となり、Jは第5図のf、(■0)とk x
f 2(S’ O)の差となり、第6図に示すようにな
る。
即ち、Jは定常横加速度ダ。がある値akを超えると、
負になり、ヨ一応答の方向が逆転する。
負になり、ヨ一応答の方向が逆転する。
このように、後輪を前輪と同位相に一定の比率で転舵す
る制御を行っただけでは、横加速度の増加に伴い、ヨ一
応答がスムースでない変化を起こす領域ができる。
る制御を行っただけでは、横加速度の増加に伴い、ヨ一
応答がスムースでない変化を起こす領域ができる。
(ii)本発明の効果:後輪の前輪に対する転舵比を横
加速度の大きさに応じて可変に制御するJWS車の場合 とすると。
加速度の大きさに応じて可変に制御するJWS車の場合 とすると。
であるから、
例えば、第7図のようにg(■0)を設定したとすると
、第8図に示すように、横加速度の増加に対して、J(
SF。)の減少する比率を少なくでき、高い横加速度ま
でスムースなヨー応答が得られる。
、第8図に示すように、横加速度の増加に対して、J(
SF。)の減少する比率を少なくでき、高い横加速度ま
でスムースなヨー応答が得られる。
(i)〜(iii)でそれぞれ得られたJ(■0)のダ
。の増加に対する変化の割合を比較するため、ダ。−〇
のときのJ(0)でそれぞれ割って無次元化したものを
描くと、第9図に示すようになる。
。の増加に対する変化の割合を比較するため、ダ。−〇
のときのJ(0)でそれぞれ割って無次元化したものを
描くと、第9図に示すようになる。
また1本発明では、希望とするJ(■0)の目標値J。
(■0)が与えられたとき、その目標を達成するための
前後転舵比g(ν。)の設定方法もきわめて簡単に行え
る。
前後転舵比g(ν。)の設定方法もきわめて簡単に行え
る。
(19)式から
f、(ダo)−g(ダo)x t i(ダO)= J
o(y o)・−(20) この式をg(■0)について解くと、 この(21)式のg(■0)によって、目標ヨ一応答J
O(■0)が達成できる。
o(y o)・−(20) この式をg(■0)について解くと、 この(21)式のg(■0)によって、目標ヨ一応答J
O(■0)が達成できる。
(21)式を用いるには、trc■0)、f!(ν。)
をある程度正確に知る必要がある。しかし、実走中タイ
ヤのコーナリングパワーC1゜、CrOは路面状況によ
って変化したり、車両のサスペンション構成によって、
タイヤ単体の特性とは違うものになることも多い。
をある程度正確に知る必要がある。しかし、実走中タイ
ヤのコーナリングパワーC1゜、CrOは路面状況によ
って変化したり、車両のサスペンション構成によって、
タイヤ単体の特性とは違うものになることも多い。
それ故、(21)式をだいたいのめやすとして、g(9
o)の設定をまず行い、それから実走テストによってヨ
一応答を確認して、g(■0)の詳細な調整を行うこと
が実際的と言える。
o)の設定をまず行い、それから実走テストによってヨ
一応答を確認して、g(■0)の詳細な調整を行うこと
が実際的と言える。
また、実走中に操舵に対するヨ一応答を常時実測し、こ
れと、望ましいヨ一応答の規範モデルに対する応答をコ
ンピュータの数値計算によって出したものと比較し、そ
の誤差に応じて、g(■0)を調整するという「モデル
規範型適応制御」を行えば、制御の効果はさらに大きく
なる。
れと、望ましいヨ一応答の規範モデルに対する応答をコ
ンピュータの数値計算によって出したものと比較し、そ
の誤差に応じて、g(■0)を調整するという「モデル
規範型適応制御」を行えば、制御の効果はさらに大きく
なる。
次に第10図に示した定常円旋回中の四輪車における挙
動について解説する。ここで説明の簡単化のため、重心
から前後車軸までの距離が等しい四輪車を基にしている
。
動について解説する。ここで説明の簡単化のため、重心
から前後車軸までの距離が等しい四輪車を基にしている
。
■ZWS車の場合には、(15)式のJ(ν。)=f+
(4io)及び第4図のヨ一応答特性から、定常横加速
度S’oかaf未満(ダ6 =a1 、 ai<a()
では、第11図(a)のように前輪横力F、が発生する
ものの、ダ0がa、以上(ν。
(4io)及び第4図のヨ一応答特性から、定常横加速
度S’oかaf未満(ダ6 =a1 、 ai<a()
では、第11図(a)のように前輪横力F、が発生する
ものの、ダ0がa、以上(ν。
≧at)になると、第11図(b)のようにF。
=0となり、車両にヨーレイト変化が出なくなる。
■転舵比に一定の4WS車の場合は、(17)式のJ(
νo)= f 、(4i0)−k X f 2(■0)
及び第6図のヨ一応答特性から、前後輪の同位相転舵状
態において、ダ0かak未満(νo =a1 、 a(
<al )で、第12図(a)のように後輪横力F2も
発生し、F t > F 2 > 0となっているが、
ダ。がak以上(ダ0≧Bk、ak<at〈a7)にな
ると、ヨ一応答が零または負の領域となる。
νo)= f 、(4i0)−k X f 2(■0)
及び第6図のヨ一応答特性から、前後輪の同位相転舵状
態において、ダ0かak未満(νo =a1 、 a(
<al )で、第12図(a)のように後輪横力F2も
発生し、F t > F 2 > 0となっているが、
ダ。がak以上(ダ0≧Bk、ak<at〈a7)にな
ると、ヨ一応答が零または負の領域となる。
即ち、横加速度の増加に伴い、ヨ一応答がスムースな変
化をしない領域ができる。
化をしない領域ができる。
つまりν。=a1.で、第12図(b)のようにF I
= F 2となり、ヨーレイト変化が出なくなること、
またν。=a(で、第12図(C)のようにF2のみ発
生してF1=0となり、意図する旋回方向と逆方向にヨ
ーレイト変化が出てしまうこと、ざらにダ。がa、以上
(ダ。≧a1)になると、第12図(d)のようにF、
=F 2 = Oとなり、ヨーレイト変化が出なくなる
ことによる。
= F 2となり、ヨーレイト変化が出なくなること、
またν。=a(で、第12図(C)のようにF2のみ発
生してF1=0となり、意図する旋回方向と逆方向にヨ
ーレイト変化が出てしまうこと、ざらにダ。がa、以上
(ダ。≧a1)になると、第12図(d)のようにF、
=F 2 = Oとなり、ヨーレイト変化が出なくなる
ことによる。
■本発明の後輪制御方法によるJWS車の場合には、(
19)式のJ(ν。)=f+(■0)−g(ダ0)×f
2(ν。)及び第9図のヨ一応答特性から、f+(9o
)−g(9o)xf*(シ0)≧oであり、前後輪の同
位相転舵状態において、ダ。がa、。
19)式のJ(ν。)=f+(■0)−g(ダ0)×f
2(ν。)及び第9図のヨ一応答特性から、f+(9o
)−g(9o)xf*(シ0)≧oであり、前後輪の同
位相転舵状態において、ダ。がa、。
に達する(ダO”ai + ai <a、 )まで。
第13図(a)のようにF I> F 2 > 0とな
っており、意図する旋回方向にヨーレイト変化を発生さ
せることができる。このようにダ。が高い横加速度a、
、を超えて(ダ。≧a、、)から始めて第13図(b)
のようにF t ” F 2工0となる。
っており、意図する旋回方向にヨーレイト変化を発生さ
せることができる。このようにダ。が高い横加速度a、
、を超えて(ダ。≧a、、)から始めて第13図(b)
のようにF t ” F 2工0となる。
従って従来の4WS車と比較して高い横加速度までスム
ースなヨ一応答を得ることかてきるものである。
ースなヨ一応答を得ることかてきるものである。
[実施例]
以下に第14図以降に示した実施例につき説明する。
4WSシステムの一例としての概略構成を示す第14図
において、lはステアリングハンドル、3はフロントス
テアリングギヤ機構、9は前輪、11は電動機(アクチ
ュエータ)、13はリヤステアリングギヤ機構、19は
後輪、24,25.26,27.28は各種センサー、
29は後輪制御装置(コントローラ)である、ステアリ
ングシャフト2のピニオン4とラック5によるフロント
ステアリングギヤ機構3が設けられ、ラックシャフト6
の両端にタイロッド7.7を介して前輪用ナックルアー
ム8,8が連結されている。また電動allからピニオ
ンシャフト12のピニオン14とラック15にょるリヤ
ステアリングギヤ機構13が設けられ、ラックシャフト
16の両端にタイロッド17.17を介して後輪用ナッ
クルアーム18,18が連結されている。電動機11と
と二オンシャフト12との間に傘歯車機構21が設けら
れ、22.23は傘歯車である。そして前輪舵角センサ
ー24.後輪舵角センサー25、車速センサー26、横
加速度センサ−27、ヨーレイトセンサー28が設けら
れている。
において、lはステアリングハンドル、3はフロントス
テアリングギヤ機構、9は前輪、11は電動機(アクチ
ュエータ)、13はリヤステアリングギヤ機構、19は
後輪、24,25.26,27.28は各種センサー、
29は後輪制御装置(コントローラ)である、ステアリ
ングシャフト2のピニオン4とラック5によるフロント
ステアリングギヤ機構3が設けられ、ラックシャフト6
の両端にタイロッド7.7を介して前輪用ナックルアー
ム8,8が連結されている。また電動allからピニオ
ンシャフト12のピニオン14とラック15にょるリヤ
ステアリングギヤ機構13が設けられ、ラックシャフト
16の両端にタイロッド17.17を介して後輪用ナッ
クルアーム18,18が連結されている。電動機11と
と二オンシャフト12との間に傘歯車機構21が設けら
れ、22.23は傘歯車である。そして前輪舵角センサ
ー24.後輪舵角センサー25、車速センサー26、横
加速度センサ−27、ヨーレイトセンサー28が設けら
れている。
各種センサー24,25,26,27.28の検出信号
がコントローラ29に送られ、このコントローラ29に
よってアクチュエータである電動機11を駆動し、前輪
9,9の転舵に対応して以下の如く後輪19.19の転
舵を行う。
がコントローラ29に送られ、このコントローラ29に
よってアクチュエータである電動機11を駆動し、前輪
9,9の転舵に対応して以下の如く後輪19.19の転
舵を行う。
尚、第14図では完全電子制御タイプの4WSシステム
を例示したが1本発明の後輪制御は機械式(ギヤ比可変
機構付き等)子電子ハイブリッドタイプの4WSシステ
ムについても成立するものである。
を例示したが1本発明の後輪制御は機械式(ギヤ比可変
機構付き等)子電子ハイブリッドタイプの4WSシステ
ムについても成立するものである。
そして後輪制御の信号処理の流れを第15図に示した。
本発明は前述の(19)式のJ(■0)= f +(ν
。)−g(■0)X f 2(S’。)に基づき後輪制
御を行うものであり、前記第9図から、f、(ダo)g
(■0)×fz(■0)≧0となっている。
。)−g(■0)X f 2(S’。)に基づき後輪制
御を行うものであり、前記第9図から、f、(ダo)g
(■0)×fz(■0)≧0となっている。
まず第1案の制御は第16図から第19図に示すように
して行う。
して行う。
即ち、第16図において、ステップ(Pl)にて横加速
度ダ。、ハンドル角(前輪舵角)θrを読込み、次のス
テップ(P2)で横加速度ν。をアドレスとして転舵比
kを第17図のデータテーブルlからマツプ検索する。
度ダ。、ハンドル角(前輪舵角)θrを読込み、次のス
テップ(P2)で横加速度ν。をアドレスとして転舵比
kを第17図のデータテーブルlからマツプ検索する。
そして次のステップ(P3)にて転舵比にと前輪舵角θ
2に基づき後輪目標舵角θ8oを決定して、次のステッ
プ(P4)で後輪転舵を指令する。
2に基づき後輪目標舵角θ8oを決定して、次のステッ
プ(P4)で後輪転舵を指令する。
さらに第18図に示す後輪転舵ルーチンにおいては、ス
テップ(p++)で後輪実舵角θ7を読込み、次のステ
ップ(p+z)にて目標舵角θROから実舵角θ7を減
じて偏差Δθ7を算出する。そして次のステップ(Pl
3)にて偏差Δθ8をアドレスとして第19図のデータ
テーブル2からデユーティ−Dをマツプ検索して、次の
ステップ(Pl4)で偏差ΔORとデユーティ−Dに基
づきアクチュエータ11を駆動する。
テップ(p++)で後輪実舵角θ7を読込み、次のステ
ップ(p+z)にて目標舵角θROから実舵角θ7を減
じて偏差Δθ7を算出する。そして次のステップ(Pl
3)にて偏差Δθ8をアドレスとして第19図のデータ
テーブル2からデユーティ−Dをマツプ検索して、次の
ステップ(Pl4)で偏差ΔORとデユーティ−Dに基
づきアクチュエータ11を駆動する。
このような後輪制御によって例えば前後輪の同位相転舵
状態において、前記第13図のように横加速度ダ。が前
記第9図のa、に達するまで、意図する旋回方向にヨー
レイト変化を発生させることができ、従来の4WS車と
比較して高い横加速度までスムースなヨ一応答を得るこ
とができる。
状態において、前記第13図のように横加速度ダ。が前
記第9図のa、に達するまで、意図する旋回方向にヨー
レイト変化を発生させることができ、従来の4WS車と
比較して高い横加速度までスムースなヨ一応答を得るこ
とができる。
尚、横加速度の検出としては、実施例のようにセンサー
27により直接検出するものの他、車速と舵角により演
算にてダ0を求めるようにしても良い。
27により直接検出するものの他、車速と舵角により演
算にてダ0を求めるようにしても良い。
また第2案の制御は第20図及び第21図に示すように
して行うものである。
して行うものである。
即ち、第20図において、ステップ(P21)にて横加
速度ダ。、ハンドル角(前輪舵角)θ、及び車速Vを読
込み、次のステップ(h2)で車速■をアドレスとして
転舵比に′を第21図のデータテーブル3からマツプ検
索する。そして次のステップ(P23)において、車速
Vが前後輪の逆位相領域(低速域)または同位相領域(
中高速域)のいずれにあるかを判別する。つまり逆位相
領域と同位相領域との境界車速Vl(第21図参照)以
下の車速Vでは(低速、逆位相領域)、ステップ(P2
4)にて転舵比に′と後輪実舵角OIlから目標舵角θ
ROを決定する一方、境界車速V、を超える車速Vでは
(中高速、同位相領域)、次のステップ(pzs)にて
横加速度ダ。をアドレスとして転舵比kを前記第17図
のデータテーブル1からマツプ検索する。
速度ダ。、ハンドル角(前輪舵角)θ、及び車速Vを読
込み、次のステップ(h2)で車速■をアドレスとして
転舵比に′を第21図のデータテーブル3からマツプ検
索する。そして次のステップ(P23)において、車速
Vが前後輪の逆位相領域(低速域)または同位相領域(
中高速域)のいずれにあるかを判別する。つまり逆位相
領域と同位相領域との境界車速Vl(第21図参照)以
下の車速Vでは(低速、逆位相領域)、ステップ(P2
4)にて転舵比に′と後輪実舵角OIlから目標舵角θ
ROを決定する一方、境界車速V、を超える車速Vでは
(中高速、同位相領域)、次のステップ(pzs)にて
横加速度ダ。をアドレスとして転舵比kを前記第17図
のデータテーブル1からマツプ検索する。
そして次のステップ(Pis)において、転舵比にと前
記転舵比に′とを比較判別する。つまりkかに′以上で
は、前記ステップ(P24)の処理を行う一方、kかに
′未満の場合には、次のステップCP!?)にて転舵比
にと後輪実舵角θ8から目標舵角θ鰐0を決定する。こ
のようにしてステップ(P2.)またはステップ(P2
ッ)で決定された目標舵角θ□。に基づき次のステップ
(P2a)で後輪転舵を指令する。
記転舵比に′とを比較判別する。つまりkかに′以上で
は、前記ステップ(P24)の処理を行う一方、kかに
′未満の場合には、次のステップCP!?)にて転舵比
にと後輪実舵角θ8から目標舵角θ鰐0を決定する。こ
のようにしてステップ(P2.)またはステップ(P2
ッ)で決定された目標舵角θ□。に基づき次のステップ
(P2a)で後輪転舵を指令する。
即ち、高速時における車速に応じた高い操縦応答性と良
好なヨ一応答性及び、低速時における小廻り性の向上が
得られる。
好なヨ一応答性及び、低速時における小廻り性の向上が
得られる。
このような舵角、横加速度及び車速に対応したきめ細か
い転舵比可変の後輪制御によれば、前記第13図の同位
相転舵状態において特にヨ一応答の向上のために必要と
なる、横加速度ダ。が前記第9図のa、に達するまで、
意図する旋回方向にヨーレイト変化を発生させることが
でき、同位相転舵領域での高い横加速度までスムースな
ヨー応答を得ることができる。
い転舵比可変の後輪制御によれば、前記第13図の同位
相転舵状態において特にヨ一応答の向上のために必要と
なる、横加速度ダ。が前記第9図のa、に達するまで、
意図する旋回方向にヨーレイト変化を発生させることが
でき、同位相転舵領域での高い横加速度までスムースな
ヨー応答を得ることができる。
尚、以上のフローチャートでは省略したが、第15図の
ブロック図に示したようにコントローラ29において、
検出されたヨーレイトrからヨ一応答を解析し、補正し
て前記(21)式に基づきg(■0)を計算し、さらに
後輪転舵角を計算してアクチュエータ11を駆動を行う
ものである。
ブロック図に示したようにコントローラ29において、
検出されたヨーレイトrからヨ一応答を解析し、補正し
て前記(21)式に基づきg(■0)を計算し、さらに
後輪転舵角を計算してアクチュエータ11を駆動を行う
ものである。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、後輪の前輪に対する転舵
比を横加速度に応じて可変制御する4WS車において、
f、(■0)−g(■0)x f z(■0)≧0に従
って後輪制御を行うため、従来よりも高い横加速度まで
スムースなヨ一応答を得ることができ、直進から高い横
加速度の旋回にいたる各種の旋回状態で、ヨ一応答の設
定の自由度を大巾に上げることができる。
比を横加速度に応じて可変制御する4WS車において、
f、(■0)−g(■0)x f z(■0)≧0に従
って後輪制御を行うため、従来よりも高い横加速度まで
スムースなヨ一応答を得ることができ、直進から高い横
加速度の旋回にいたる各種の旋回状態で、ヨ一応答の設
定の自由度を大巾に上げることができる。
第1図から第13図までは本発明の詳細な説明するため
のもので、第1図は操舵応答の二輪車モデルの平面図、
第2図は定常円旋回中の前後輪の単位質量当たりのコー
ナリングフォースの特性図、第3図は同コーナリングパ
ワーの特性図、第4図はZWS車の場合のヨ一応答の特
性図、第5図は転舵比一定の4WS車の場合の横加速度
関数の特性図、第6図は同ヨ一応答の特性図、第7図は
本発明の4WS車の場合の転舵比関数の特性図、第8図
は同ヨ一応答の特性図、第9図はZWS車及び転舵比一
定JWS車と本発明JWS車とのヨ一応答を比較した特
性図、第1O図は定常円旋回中の四輪車の平面図、第1
1図(a)及び(b)はZWS車の挙動を説明する各平
面図。 第12図(a) 、 (b) 、 (c)及び(d)は
転舵比一定4WS車の挙動を説明する各平面図、第13
図(a)及び(b)は本発明AWS車の挙動を説明する
各平面図、第14図から第21図までは本発明の原理を
適用した実施例を説明するためのもので、第14図は4
WS装置の一例としての概略構成図、第15図は後輪制
御のブロック図、第16図は第1案を説明する後輪転舵
のフローチャート。 第17図はデータテーブル1のマツプ、第18図は後輪
転舵ルーチンのフローチャート、第19図はデータテー
ブル2のマツプ、第20図はさらに第2案を説明する後
輪転舵のフローチャート、第21図はデータテーブル3
のマツプである。 尚1図面中、lはステアリングハンドル、3はフロント
ステアリングギヤ機構、9は前輪、11はアクチュエー
タ、13はリヤステアリングギヤ機構、19は後輪、2
4.25は舵角センサー26は車速センサー、27は横
加速度センサ−28はヨーレイトセンサー、29はコン
トローラである。 特許比
のもので、第1図は操舵応答の二輪車モデルの平面図、
第2図は定常円旋回中の前後輪の単位質量当たりのコー
ナリングフォースの特性図、第3図は同コーナリングパ
ワーの特性図、第4図はZWS車の場合のヨ一応答の特
性図、第5図は転舵比一定の4WS車の場合の横加速度
関数の特性図、第6図は同ヨ一応答の特性図、第7図は
本発明の4WS車の場合の転舵比関数の特性図、第8図
は同ヨ一応答の特性図、第9図はZWS車及び転舵比一
定JWS車と本発明JWS車とのヨ一応答を比較した特
性図、第1O図は定常円旋回中の四輪車の平面図、第1
1図(a)及び(b)はZWS車の挙動を説明する各平
面図。 第12図(a) 、 (b) 、 (c)及び(d)は
転舵比一定4WS車の挙動を説明する各平面図、第13
図(a)及び(b)は本発明AWS車の挙動を説明する
各平面図、第14図から第21図までは本発明の原理を
適用した実施例を説明するためのもので、第14図は4
WS装置の一例としての概略構成図、第15図は後輪制
御のブロック図、第16図は第1案を説明する後輪転舵
のフローチャート。 第17図はデータテーブル1のマツプ、第18図は後輪
転舵ルーチンのフローチャート、第19図はデータテー
ブル2のマツプ、第20図はさらに第2案を説明する後
輪転舵のフローチャート、第21図はデータテーブル3
のマツプである。 尚1図面中、lはステアリングハンドル、3はフロント
ステアリングギヤ機構、9は前輪、11はアクチュエー
タ、13はリヤステアリングギヤ機構、19は後輪、2
4.25は舵角センサー26は車速センサー、27は横
加速度センサ−28はヨーレイトセンサー、29はコン
トローラである。 特許比
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 操舵操作により転舵される前輪と、前輪の転舵に応じて
転舵される後輪と、横加速度検出手段を備え、後輪の前
輪に対する転舵比を横加速度に応じて可変制御する四輪
操舵車において、 転舵比g(■_0)を f_1(■_0)−g(■_0)×f_2(■_0)≧
0(但し、f_1(■_0)=C_f_0/m_f、f
_2(■_0)=C_r_0/m_r、■_0は横加速
度、C_f_0、C_r_0は定常円旋回状態での前後
輪の等価コーナリングパワー、m_f、m_rは前後車
軸上の等価質量)の範囲に設定したことを特徴とする四
輪操舵車の後輪制御方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63237794A JP2641743B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 四輪操舵車の後輪制御方法 |
GB8921352A GB2223997B (en) | 1988-09-22 | 1989-09-21 | Method of controlling rear wheels of four-wheel steering motor vehicle |
US07/410,281 US5019982A (en) | 1988-09-22 | 1989-09-21 | Method of controlling rear wheels of a four-wheel steering motor vehicles |
FR898912495A FR2636586B1 (ja) | 1988-09-22 | 1989-09-22 | |
DE3931701A DE3931701A1 (de) | 1988-09-22 | 1989-09-22 | Verfahren zum steuern der hinterraeder eines vierradlenkbaren kraftfahrzeugs |
GB9206052A GB2252538B (en) | 1988-09-22 | 1992-03-19 | Method of controlling rear wheels of four-wheel steering motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63237794A JP2641743B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 四輪操舵車の後輪制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0285077A true JPH0285077A (ja) | 1990-03-26 |
JP2641743B2 JP2641743B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17020525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63237794A Expired - Fee Related JP2641743B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 四輪操舵車の後輪制御方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5019982A (ja) |
JP (1) | JP2641743B2 (ja) |
DE (1) | DE3931701A1 (ja) |
FR (1) | FR2636586B1 (ja) |
GB (2) | GB2223997B (ja) |
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