JPH072130A - 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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- JPH072130A JPH072130A JP14905093A JP14905093A JPH072130A JP H072130 A JPH072130 A JP H072130A JP 14905093 A JP14905093 A JP 14905093A JP 14905093 A JP14905093 A JP 14905093A JP H072130 A JPH072130 A JP H072130A
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- Japan
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- coefficient
- vehicle
- yaw rate
- rear wheel
- wheel steering
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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、旋回制動時の車両
のスピン等を確実に防止するように補正する。 【構成】 ヨーレート、車速の関数で同相方向に設定さ
れるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆相方
向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角を演
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。そして制動時の負の前後加速度に応じて設定され
る加速度係数と、負の前後加速度の微分値の設定値以下
に設定されるジャーク係数とを有し、特に旋回急制動の
初期にこれら加速度係数とジャーク係数によりヨーレー
ト係数を増大補正して、後輪のコーナリングフォースを
強化し、その後はヨーレート係数と加速度係数により後
輪を滑らかに切り戻し操舵する。
ク制御による後輪操舵制御において、旋回制動時の車両
のスピン等を確実に防止するように補正する。 【構成】 ヨーレート、車速の関数で同相方向に設定さ
れるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆相方
向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角を演
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。そして制動時の負の前後加速度に応じて設定され
る加速度係数と、負の前後加速度の微分値の設定値以下
に設定されるジャーク係数とを有し、特に旋回急制動の
初期にこれら加速度係数とジャーク係数によりヨーレー
ト係数を増大補正して、後輪のコーナリングフォースを
強化し、その後はヨーレート係数と加速度係数により後
輪を滑らかに切り戻し操舵する。
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、旋回制
動時の巻込みやスピンの防止対策に関する。
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、旋回制
動時の巻込みやスピンの防止対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】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４輪操舵システムにヨーレートセン
サのヨーレートを積極的に用い、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提案
されている。
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４輪操舵システムにヨーレートセン
サのヨーレートを積極的に用い、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提案
されている。
【０００３】従来、上記後輪操舵制御に関しては、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、舵角係数を逆相方向に、ヨーレー
ト係数を同相方向にそれぞれ車速の関数で設定し、前輪
操舵角と舵角係数の乗算値、及びヨーレート係数とヨー
レートの乗算値を加算して目標後輪操舵角を算出する。
そして目標後輪操舵角と後輪操舵角の偏差の制御信号を
出力して、逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバッ
ク制御で後輪操舵制御することが示されている。
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、舵角係数を逆相方向に、ヨーレー
ト係数を同相方向にそれぞれ車速の関数で設定し、前輪
操舵角と舵角係数の乗算値、及びヨーレート係数とヨー
レートの乗算値を加算して目標後輪操舵角を算出する。
そして目標後輪操舵角と後輪操舵角の偏差の制御信号を
出力して、逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバッ
ク制御で後輪操舵制御することが示されている。
【０００４】
【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、逆相舵角と同相ヨーレートによる
制御だけであるから、以下のような不具合を生じる。即
ち、中高速旋回時には、後輪がヨーレートとヨーレート
係数とにより同相操舵して、車両の安定性が確保され
る。この状態でドライバがブレーキ操作して制動する
と、車速の低下に応じてヨーレート係数が減少し、後輪
は図６の一点鎖線のように速やかに中立方向に切り戻し
操舵される。この場合に緩制動では車両の回頭慣性力が
小さく、後輪のコーナリングフォースが切り戻し操舵し
ても比較的大きいことで車両が安定保持される。しかし
急制動時には車両の回頭慣性力が増大し、後輪では制動
力の増大や切り戻し操舵によりコーナリングフォースが
大幅に小さくなり、これらの関係により車両にオーバモ
ーメントがかかって巻込みやスピンを生じることがあ
る。
術のものにあっては、逆相舵角と同相ヨーレートによる
制御だけであるから、以下のような不具合を生じる。即
ち、中高速旋回時には、後輪がヨーレートとヨーレート
係数とにより同相操舵して、車両の安定性が確保され
る。この状態でドライバがブレーキ操作して制動する
と、車速の低下に応じてヨーレート係数が減少し、後輪
は図６の一点鎖線のように速やかに中立方向に切り戻し
操舵される。この場合に緩制動では車両の回頭慣性力が
小さく、後輪のコーナリングフォースが切り戻し操舵し
ても比較的大きいことで車両が安定保持される。しかし
急制動時には車両の回頭慣性力が増大し、後輪では制動
力の増大や切り戻し操舵によりコーナリングフォースが
大幅に小さくなり、これらの関係により車両にオーバモ
ーメントがかかって巻込みやスピンを生じることがあ
る。
【０００５】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、旋回制動時の車両のスピン等を確実に
防止するように補正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、旋回制動時の車両のスピン等を確実に
防止するように補正することを目的とする。
【０００６】
【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、車速の関数で同相方向に設定さ
れるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆相方
向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角を演
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、制動時の負の前後加速度に
応じて設定される加速度係数と、負の前後加速度の微分
値の設定値以下に設定されるジャーク係数とを有し、制
動時にこれら加速度係数とジャーク係数によりヨーレー
ト係数を増大補正することを特徴とする。
本発明は、ヨーレート、車速の関数で同相方向に設定さ
れるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆相方
向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角を演
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、制動時の負の前後加速度に
応じて設定される加速度係数と、負の前後加速度の微分
値の設定値以下に設定されるジャーク係数とを有し、制
動時にこれら加速度係数とジャーク係数によりヨーレー
ト係数を増大補正することを特徴とする。
【０００７】
【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
に基づきモータ等のアクチュエータが作動する。そして
車速、ハンドル角、横風等の外乱で回頭する場合のヨー
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、特に中高速旋
回時に急制動すると、前後加速度とその微分値が負の方
向に変化し、制動初期に加速度係数とジャーク係数とに
よりヨーレート係数が増大補正され、後輪が同相方向に
一瞬大きく操舵されてコーナリングフォースを強化す
る。そこで車両はこのコーナリングフォースにより巻込
やスピンすることが防止され、旋回急制動時の車両安定
性が向上する。
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
に基づきモータ等のアクチュエータが作動する。そして
車速、ハンドル角、横風等の外乱で回頭する場合のヨー
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、特に中高速旋
回時に急制動すると、前後加速度とその微分値が負の方
向に変化し、制動初期に加速度係数とジャーク係数とに
よりヨーレート係数が増大補正され、後輪が同相方向に
一瞬大きく操舵されてコーナリングフォースを強化す
る。そこで車両はこのコーナリングフォースにより巻込
やスピンすることが防止され、旋回急制動時の車両安定
性が向上する。
【０００８】
【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。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】制御ユニット５０は、前左車輪速Ｎｆｌと
後右車輪速Ｎｒｒが入力する車速算出部５１を有し、制
御用の車速Ｖを、Ｖ＝（Ｎｆｌ＋Ｎｒｒ）／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Ｎｒｒが入力する車速算出部５１を有し、制
御用の車速Ｖを、Ｖ＝（Ｎｆｌ＋Ｎｒｒ）／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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】上記制御系において、旋回制動時の車両ス
ピン等の防止対策について説明する。先ず、制動は前後
加速度の負の方向の変化で判断でき、オーバモーメント
を生じる制動初期は前後加速度の負の方向の微分値の変
化により判断でき、不感帯を設けることで急制動を判断
できる。また旋回制動時の車両スピン等の回頭性はヨー
レート係数に依存するので、前後加速度とその微分値に
よりヨーレート係数を増大補正すれば良い。
ピン等の防止対策について説明する。先ず、制動は前後
加速度の負の方向の変化で判断でき、オーバモーメント
を生じる制動初期は前後加速度の負の方向の微分値の変
化により判断でき、不感帯を設けることで急制動を判断
できる。また旋回制動時の車両スピン等の回頭性はヨー
レート係数に依存するので、前後加速度とその微分値に
よりヨーレート係数を増大補正すれば良い。
【００１６】そこで前後加速度ａを検出する前後Ｇセン
サ４７を有する。そして前後加速度ａは加速度係数設定
部６２に入力して負の前後加速度−ａに応じた加速度係
数Ｋａ（Ｋａ≦１）を設定し、且つジャーク係数設定部
６３に入力して負の前後加速度の微分値−ｊに応じたジ
ャーク係数Ｋｊ（Ｋｊ≦１）を設定する。加速度係数Ｋ
ａは図３（ｃ）のように、負の前後加速度−ａが小さい
ほど順次増大した特性である。ジャーク係数Ｋｊは同図
（ｄ）のように、負の前後加速度の微分値−ｊが設定値
−ｊｓ以下で小さいほど順次増大した特性である。
サ４７を有する。そして前後加速度ａは加速度係数設定
部６２に入力して負の前後加速度−ａに応じた加速度係
数Ｋａ（Ｋａ≦１）を設定し、且つジャーク係数設定部
６３に入力して負の前後加速度の微分値−ｊに応じたジ
ャーク係数Ｋｊ（Ｋｊ≦１）を設定する。加速度係数Ｋ
ａは図３（ｃ）のように、負の前後加速度−ａが小さい
ほど順次増大した特性である。ジャーク係数Ｋｊは同図
（ｄ）のように、負の前後加速度の微分値−ｊが設定値
−ｊｓ以下で小さいほど順次増大した特性である。
【００１７】これら加速度係数Ｋａとジャーク係数Ｋｊ
は目標後輪舵角演算部５６に入力し、ヨーレート係数Ｋ
γを増大補正する。即ち、これら係数Ｋａ，Ｋｊを加え
た全体の目標後輪舵角ＥＴを、 ＥＴ＝Ｋγ・γ（１＋Ｋａ・Ｋｊ）＋Ｋθ・θ により算出するように構成される。
は目標後輪舵角演算部５６に入力し、ヨーレート係数Ｋ
γを増大補正する。即ち、これら係数Ｋａ，Ｋｊを加え
た全体の目標後輪舵角ＥＴを、 ＥＴ＝Ｋγ・γ（１＋Ｋａ・Ｋｊ）＋Ｋθ・θ により算出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４のフローチャートが所定時間
毎に実行して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４のフローチャートが所定時間
毎に実行して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、前後加速
度ａを読込み、ステップＳ２で車速Ｖを算出する。その
後ステップＳ３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Ｓ４で負の
前後加速度−ａに応じて加速度係数Ｋａを設定し、負の
前後加速度の微分値−ｊに応じてジャーク係数Ｋｊを設
定する。そしてステップＳ５でハンドル角θ、その係数
Ｋθ、ヨーレートγ、その係数Ｋγ、加速度係数Ｋａ、
ジャーク係数Ｋｊを用いて上述の式により目標後輪舵角
ＥＴを演算する。従って、定常及び加速の走行条件で
は、Ｋａ＝０，Ｋｊ＝０となって、ヨーレート係数Ｋγ
に対する補正は行われない。
レートγ、後輪舵角Ｅｒ、後輪舵角速度ωｒ、前後加速
度ａを読込み、ステップＳ２で車速Ｖを算出する。その
後ステップＳ３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Ｓ４で負の
前後加速度−ａに応じて加速度係数Ｋａを設定し、負の
前後加速度の微分値−ｊに応じてジャーク係数Ｋｊを設
定する。そしてステップＳ５でハンドル角θ、その係数
Ｋθ、ヨーレートγ、その係数Ｋγ、加速度係数Ｋａ、
ジャーク係数Ｋｊを用いて上述の式により目標後輪舵角
ＥＴを演算する。従って、定常及び加速の走行条件で
は、Ｋａ＝０，Ｋｊ＝０となって、ヨーレート係数Ｋγ
に対する補正は行われない。
【００２０】またステップＳ６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Ｓ７で偏差
ＥＤに応じた目標後輪転舵速度ωｏを設定し、ステップ
Ｓ８で目標後輪転舵速度ωｏと後輪舵角速度ωｒとの速
度差ωｄを算出する。その後ステップＳ９で速度差ωｄ
に応じた制御量Ｋｐを定め、ステップＳ１０で制御量Ｋ
ｐのモータ電流Ｉを出力してモータ３１を駆動する。
輪舵角Ｅｒとの偏差ＥＤを算出し、ステップＳ７で偏差
ＥＤに応じた目標後輪転舵速度ωｏを設定し、ステップ
Ｓ８で目標後輪転舵速度ωｏと後輪舵角速度ωｒとの速
度差ωｄを算出する。その後ステップＳ９で速度差ωｄ
に応じた制御量Ｋｐを定め、ステップＳ１０で制御量Ｋ
ｐのモータ電流Ｉを出力してモータ３１を駆動する。
【００２１】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。
【００２２】そこで定常及び加速の走行条件で、低速時
にハンドル２１を大きく切ると、目標後輪舵角ＥＴがＫ
θ・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１１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Ｋγ・γの値により正になって、後輪１
１が同相操舵される。そこで後輪１１のコーナリングフ
ォースＦｃｒが増大し、遠心力Ｆｇに対して前後輪７，
１１のコーナリングフォースＦｃｆ，Ｆｃｒが余裕を持
って釣合うようになる。このため車両は所定の旋回円を
安定した姿勢で走行することができて、旋回安定性が良
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。
にハンドル２１を大きく切ると、目標後輪舵角ＥＴがＫ
θ・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１１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Ｋγ・γの値により正になって、後輪１
１が同相操舵される。そこで後輪１１のコーナリングフ
ォースＦｃｒが増大し、遠心力Ｆｇに対して前後輪７，
１１のコーナリングフォースＦｃｆ，Ｆｃｒが余裕を持
って釣合うようになる。このため車両は所定の旋回円を
安定した姿勢で走行することができて、旋回安定性が良
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。
【００２３】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。
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。
【００２４】一方、中高速旋回時に後輪１１が同相操舵
して、車両１を安定側に保つように制御される状態にお
いて、ブレーキ操作により制動すると、制動状態に応じ
た負の前後加速度−ａとその微分値−ｊを生じる。そこ
で緩制動の場合は、図３（ｃ）のマップでＫａ＞０であ
るが、微分値−ｊが設定値−ｊｓより大きいことで
（ｄ）のマップによりＫｊ＝０になり、上述と同様にＫ
γに対する補正は行われない。このため車速Ｖの低下に
応じてヨーレート係数Ｋγが減少するのに対応して、後
輪１１が中立方向に速やかに切り戻し操舵され、遠心力
Ｆｇの低下に応じて後輪１１のコーナリングフォースＦ
ｃｒも減少したものになる。
して、車両１を安定側に保つように制御される状態にお
いて、ブレーキ操作により制動すると、制動状態に応じ
た負の前後加速度−ａとその微分値−ｊを生じる。そこ
で緩制動の場合は、図３（ｃ）のマップでＫａ＞０であ
るが、微分値−ｊが設定値−ｊｓより大きいことで
（ｄ）のマップによりＫｊ＝０になり、上述と同様にＫ
γに対する補正は行われない。このため車速Ｖの低下に
応じてヨーレート係数Ｋγが減少するのに対応して、後
輪１１が中立方向に速やかに切り戻し操舵され、遠心力
Ｆｇの低下に応じて後輪１１のコーナリングフォースＦ
ｃｒも減少したものになる。
【００２５】また上述の旋回時に急制動すると、図６の
ように負の前後加速度−ａは停車する迄の間一定の小さ
い値になり、その微分値−ｊは同図のように制動初期に
急激に減少変化する。このため制動初期にＫａ・Ｋｊが
正の大きい値になって、ヨーレート係数Ｋγが増大補正
される。このため後輪１１は車速Ｖの低下にかかわらず
一瞬図６のように更に同相方向に大きく操舵され、後輪
１１のコーナリングフォースＦｃｒが強化される。そこ
で旋回急制動の際の慣性力により車両１に大きい回頭モ
ーメントが作用しても、後輪１１の外への振り出しがそ
の強化されたコーナリングフォースＦｃｒにより抑制さ
れ、こうして車両１の巻込やスピンの挙動の急変が防止
される。
ように負の前後加速度−ａは停車する迄の間一定の小さ
い値になり、その微分値−ｊは同図のように制動初期に
急激に減少変化する。このため制動初期にＫａ・Ｋｊが
正の大きい値になって、ヨーレート係数Ｋγが増大補正
される。このため後輪１１は車速Ｖの低下にかかわらず
一瞬図６のように更に同相方向に大きく操舵され、後輪
１１のコーナリングフォースＦｃｒが強化される。そこ
で旋回急制動の際の慣性力により車両１に大きい回頭モ
ーメントが作用しても、後輪１１の外への振り出しがそ
の強化されたコーナリングフォースＦｃｒにより抑制さ
れ、こうして車両１の巻込やスピンの挙動の急変が防止
される。
【００２６】そして制動直後にＫｊ＝０になると、それ
以降は加速度係数Ｋａと車速Ｖの関数のヨーレート係数
Ｋγにより目標後輪舵角ＥＴが徐々に減少する。このた
め後輪１１は、車両の挙動変化の少ない状態で図６のよ
うに滑らかに中立方向に切り戻し操舵される。
以降は加速度係数Ｋａと車速Ｖの関数のヨーレート係数
Ｋγにより目標後輪舵角ＥＴが徐々に減少する。このた
め後輪１１は、車両の挙動変化の少ない状態で図６のよ
うに滑らかに中立方向に切り戻し操舵される。
【００２７】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。
が、これのみに限定されない。
【００２８】
【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、急制
動の初期に負の前後加速度とその微分値の係数によりヨ
ーレート係数を増大補正するので、旋回急制動時には後
輪のコーナリングフォースが強化されて車両の巻込やス
ピン等を有効に防止することができて、旋回急制動時の
車両安定性が向上する。制動初期後は後輪を滑らかに中
立方向に切り戻し操舵するので、車両挙動変化が少な
い。負の前後加速度とその微分値により、制動初期とそ
の後の制御を円滑に行うことができる。加速度係数とジ
ャーク係数はリニアな特性であるから、制動状態に応じ
て車両のスピン等を適切に防止できる。
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、急制
動の初期に負の前後加速度とその微分値の係数によりヨ
ーレート係数を増大補正するので、旋回急制動時には後
輪のコーナリングフォースが強化されて車両の巻込やス
ピン等を有効に防止することができて、旋回急制動時の
車両安定性が向上する。制動初期後は後輪を滑らかに中
立方向に切り戻し操舵するので、車両挙動変化が少な
い。負の前後加速度とその微分値により、制動初期とそ
の後の制御を円滑に行うことができる。加速度係数とジ
ャーク係数はリニアな特性であるから、制動状態に応じ
て車両のスピン等を適切に防止できる。
【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、加速度係数、ジャーク係数のマップを示す図で
ある。
舵速度、加速度係数、ジャーク係数のマップを示す図で
ある。
【図４】後輪操舵制御を示すフローチャートである。
【図５】左右旋回時の後輪操舵の状態を示す図である。
【図６】急制動時の後輪操舵等の状態を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
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 ４７ 前後Ｇ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 加速度係数設定部 ６３ ジャーク係数設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00 117:00 137:00
Claims (2)
- 【請求項１】 ヨーレート、車速の関数で同相方向に設
定されるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆
相方向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角
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、制動時の負の前後加速
度に応じて設定される加速度係数と、負の前後加速度の
微分値の設定値以下に設定されるジャーク係数とを有
し、制動時にこれら加速度係数とジャーク係数によりヨ
ーレート係数を増大補正することを特徴とする後輪操舵
装置の制御方法。 - 【請求項２】 加速度係数とジャーク係数は、いずれも
負の前後加速度またはその微分値が小さいほど大きい特
性に設定され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 |
|---|---|---|---|
| JP14905093A JPH072130A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905093A JPH072130A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH072130A true JPH072130A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15466561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14905093A Pending JPH072130A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072130A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290650A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Ltd | 車両の運動制御装置 |
| US8744689B2 (en) | 2007-07-26 | 2014-06-03 | Hitachi, Ltd. | Drive controlling apparatus for a vehicle |
| JP6254323B1 (ja) * | 2017-07-05 | 2017-12-27 | 株式会社ショーワ | 懸架装置及び記録媒体 |
| JP2020045083A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ | 後輪操舵システムの制御方法 |
| CN114954632A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制方法、车辆控制***以及车辆 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP14905093A patent/JPH072130A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290650A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Ltd | 車両の運動制御装置 |
| JP4724593B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2011-07-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の運動制御装置 |
| US8744689B2 (en) | 2007-07-26 | 2014-06-03 | Hitachi, Ltd. | Drive controlling apparatus for a vehicle |
| US9145165B2 (en) | 2007-07-26 | 2015-09-29 | Hitachi, Ltd. | Drive controlling apparatus for a vehicle |
| JP6254323B1 (ja) * | 2017-07-05 | 2017-12-27 | 株式会社ショーワ | 懸架装置及び記録媒体 |
| WO2019008777A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 株式会社ショーワ | 懸架装置及び記録媒体 |
| JP2019014341A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 株式会社ショーワ | 懸架装置及び記録媒体 |
| US11613151B2 (en) | 2017-07-05 | 2023-03-28 | Hitachi Astemo, Ltd. | Suspension apparatus and recording medium |
| JP2020045083A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ | 後輪操舵システムの制御方法 |
| CN114954632A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制方法、车辆控制***以及车辆 |
| CN114954632B (zh) * | 2021-02-24 | 2024-05-24 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制方法、车辆控制***以及车辆 |
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