JP2505240B2 - 4輪操舵制御装置 - Google Patents

4輪操舵制御装置

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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は車両の運転性能および操縦安定性を向上させ
るため、運転者からの操舵入力に応じて前輪を操舵する
と同時に前後輪を補助操舵する4輪操舵制御装置に関す
るものである。
(従来の技術) この種の従来技術としては、例えば昭和62年6月5日
に社団法人自動車技術会が開催した「4WS(4輪操舵)
車:アクテイブ制御技術の最前線」シンポジウムの前刷
集第34〜41頁に記載されている「マツダ車速感応型4輪
操舵」に開示されているものがある。
このような従来の4輪操舵制御装置においては、車速
を一定とすると、δr/δf=一定となっていたため、定
常旋回での安定性は向上するが、緊急回避的なハンドル
操作およびスラローム走行等の動的なハンドル操作を行
なった場合に、車両の応答性に関しては、向上代が少な
いという問題があった。
そこで本願出願人は先に特願昭62−299892号公報によ
り、上記の問題を解決するため、車速およびハンドル操
舵角を検出して、前輪舵角δo(S)に対して後輪補助
舵角δr(S)を次式 に基づいて制御するようにしてハンドル操舵に対する車
両の応答性、安定性を向上させる4輪操舵技術を提案済
みである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら上述した操舵技術においては上記の問題
は解決したが、後輪のみの補助操舵によって車速に応じ
て横すべり角零位置と車両重心位置との距離を変化させ
て、低速時には機敏性を向上させ高速時には操舵安定性
を向上させるように制御したので、定常ヨーレイトゲイ
ンが一義的に定まってしまい、所期の車両のヨーレイト
周波数応答特性を得るためには操縦性、安定性等の車両
運動性能特性の設計自由度が小さくなってしまうという
問題点があった。
(課題を解決するための手段) 本発明は車両性能の設計自由度を向上させて上述した
問題を解決した4輪操舵制御装置を提供するものであ
り、あらかじめ設定したヨーレイト周波数応答特性 (S)/θ(S)および所定位置において車体横すべり
角が零になる特性を得るために、車速Vおよびハンドル
操舵角θを検出して前輪実舵角δo(S)に対して前後
輪の補助舵角δf(S),δr(S)を次式 に基づいて制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る。
(作用) 上述のように本発明によれば、あらかじめヨーレイト
周波数応答特性 (S)/θ(S)および車体横すべり角零位置を設定し
ておき、δf(S)/δo(S)およびδr(S)/δ
o(S)の前述した伝達関数に基づく補助舵角で前後輪
の補助操舵を行うようにしたため、所定位置で車体横す
べり角が零になると同時に所期のヨーレイト周波数応答
特性が得られ、したがって操縦性、安定性等の車両運動
性能特性の設計自由度を飛躍的に向上させることができ
る。
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
第1図は本発明の第1実施例の説明用平面図であり、
図中19は前輪、20は後輪、32はステアリングホイール、
Gは車両の重心である。また図および下記の式における
各符号は次の通りである。
M :車両重量 I :ヨー慣性モーメント l :ホイールベース a :車両の重心と前輪中心間の距離 b :車両の重心と後輪中心間の距離 l3:車両の重心Gと車体の横すべり角を零とする位置P
間の距離(後輪方向をプラスとする) F1 :前輪横力(2輪分) F2 :後輪横力(2輪分) C1 :前輪のコーナリングパワー(2輪分) C2 :後輪のコーナリングパワー(2輪分) V :車速 :横移動速度 :ヨーレイト S :ラプラス演算子 θ :ハンドル操舵角 第1図に示す一線型2自由度の車両の運動モデルにお
いて、前輪および後輪の補助舵角をδf,δr、前輪実舵
角をδoとして運動方程式をラプラス変換した形で表す
いま重心点Gから車体後方寄に距離l3離間した車体横
すべり角零位置Pにおける横移動速度y3で表される。
ここで位置Pで車体横すべり角が零になるには横すべ
り角β3は β33/V …(6) で表されるので3=0とすればよい。したがって
(5)式は となる。
(7)式を(1)〜(4)に代入すると (8)〜(11)式を行列の形でまとめると ここで式の右辺および左辺〔 〕内をA,Bとし、|A|を
Aの行列式、をAの余因子行列とすると、(12)式は となる。ここで |A|=−bc1c2−ac1c2=−lc1c2 …(14) であるから(14),(15)式を(13)式に代入すると となる。
(16)式において δf(S)=H(S)・δ
o(S),δr(S)=G(S)・δo(S) とおくと、伝達関数H(S),G(S)は となる。このとき(17),(18)式は一般式 とも表わすことができる(ただしKf,Kr,Tf,Trは車両
諸元および車速により決定される定数)。
したがってあらかじめ目標とする距離l3,ヨーレイト
特性 (S)/θ(S)を設定した後に(17),(18)式の伝
達関数に基づいて前後輪補助舵角δf,δrを求め、これ
ら補助舵角だけ前後輪を個別に補助操舵すれば、位置P
における車体の横すべり角β3が零になり、所期のヨー
レイト周波数応答特性 (S)/θ(S)、したがって4輪操舵による車両の理
想的な運動性能および操縦安定性を得ることができる。
第2図は本発明を実施する4輪操舵車両の制御装置の
一例を示すものであり、本例は前後輪同時操舵を行ない
得るように、車両の目標とする運動性能及び操縦安定性
能上要求される理想に近い伝達特性をもって前後輪を夫
々個別に操舵し得るようにすることを狙ったものであ
る。図中10および11は前輪用制御回路および後輪用制御
回路であり、操舵センサ12で検出した操舵入力θおよび
車速センサ13で検出した車速Vに基づいて前述した伝達
関数δ(S)/δ(S),δ(S)/δ(S)
を演算し、目標前後輪舵角δf,δrを求めるものであ
る。これら前後輪制御回路10,11は夫々舵角δf,δr
関する信号を増幅器14,15に供給し、そこで増幅された
信号はアクチュエータ16,17に供給される。アクチュエ
ータ16,17はこれら信号に応じて車体18に装着された前
輪19および後輪20を夫々所定の方向へ上記の所定舵角δ
f,δrだけ個別に転舵する。
第3図は第2図の例を具体化したもので、まず前輪操
舵系について説明すると、前輪19L,19Rを夫々ステアリ
ングリンケージ21L,21Rにより車体に転舵可能に支持
し、これらリンケージ21L,21R間をアクチュエータ16に
より連結する。アクチュエータ16を油圧式複動型アクチ
ュエータとしてサーボ弁22によりストローク制御する。
サーボ弁22に対する油圧の給排を以下の構成により行
なう。即ち、23はエンジン、24はトランスミッション
で、エンジン23により駆動されるオイルポンプ25はリザ
ーバ26よりオイルを吸入して吐出し、これをアンロード
弁27により所定圧にしてアキュムレータ28に蓄圧する。
アキュムレータ28内の蓄圧油は供給路29によりサーボ弁
22に供給され、不要な蓄圧油がアンロード弁27からの洩
れ油と共に戻り路30を経てリザーバ26に戻される。
サーボ弁22は、制御回路10からの電気信号により増幅
器14を介して制御され、アクチュエータ16を作動させ
る。制御回路10はトランスミッション24の出力回転数
(車速V)を検出する車速センサ13からの信号Vおよび
ステアリングホイール32の回転角(操舵入力)θを検出
する操舵センサ12からの信号を受けて、第2図につき前
述した作用を行なう。
かくて、サーボ弁22は制御回路10からの信号に応じて
供給路29からの蓄圧油をアクチュエータ16の一方の室に
供給すると共に、他方の室を戻り路30によりリザーバ26
に通じさせ、アクチュエータ16をストロークさせて前輪
19L,19Rを転舵することができる。この転舵量を舵角セ
ンサ33により検出し、その検出値が制御回路10からの信
号になった時サーボ弁22の制御を中止する。この時サー
ボ弁22はアクチュエータ16の双方の室を供給路29及び戻
り路30から遮断し、前輪19L,19Rを制御回路10で演算し
た舵角にすることができる。
次に後輪操舵系について説明すると、後輪20L,20Rを
夫々ステアリングリンケージ40L,40Rを介して回転自在
に支持し、両ステアリングリンケージ40L,40Rをアクチ
ュエータ17により相互に連結して後輪20L,20Rを補助操
舵可能にする。
アクチュエータ17はサーボ弁41によりストローク制御
し、このサーボ弁に対する油圧の給排を前述したと同様
の油圧回路25〜30により行なう。
サーボ弁41はサーボ弁22と同様なものとし、これを制
御回路11により増幅器15を介して制御することにより、
サーボ弁41はアクチュエータ17の一方の室に供給路29か
らの油圧を供給すると共に他方の室を戻り路30を経てリ
ザーバ26に通じさせる。これによりアクチュエータ17は
ステアリングリンケージ40L,40Rを介して後輪20L,20Rを
操舵することができる。そして、かかる後輪操舵の方向
及び量は制御回路11からの信号により決定され、舵角セ
ンサ42により検出する後輪舵角が目標舵角になる時サー
ボ弁41はアクチュエータ17を供給路29及び戻り路30から
遮断し、目標後輪舵角を得ることができる。
本発明は上述した例にのみ限定されるものではなく、
幾多の変更を加え得ること勿論である。例えば本例では
所定の車体の横すべり角零位置Pで所期のヨーレイト周
波数応答特性が得られるように前後輪を補助操舵した
が、横すべり角零位置Pを車速Vまたは操舵角θのいず
れか一方または双方に応じて変化させるように構成すれ
ば、いかなる走行条件においても低速時の機敏性と高速
時の操舵応答安定性を同時に満足させることができる。
(発明の効果) かくして本発明の4輪操舵制御装置は、上述したよう
に所定の車体の横すべり角零位置で所期のヨーレイト周
波数応答特性が得られるように操舵角に基いて演算した
伝達関数により前後輪を補助操舵するから、操縦性、安
定性等の車両運動性能特性の設計自由度を飛躍的に向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例のシステムを説明するため
の平面図、 第2図は本発明を実施する4輪操舵輌の制御装置の一例
を示す線図、 第3図は第2図の例を具体化した4輪操舵車両の構成を
示す線図である。 10……前輪用制御回路、11……後輪用制御回路 12……操舵センサ、13……車速センサ 14,15……増幅器、16,17……アクチュエータ 18……車体、19L,19R……前輪 20L,20R……後輪 21L,21R,40L,40R……ステアリングリンケージ 22,41……サーボ弁、23……エンジン 24……トランスミッション 25……オイルポンプ、26……リザーバ 27……アンロード弁、28……アキュームレータ 29……供給路、30……戻り路 32……ステアリングホイール 33,42……舵角センサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】あらかじめ設定したヨーレイト周波数応答
    特性 (S)/θ(S)および所定位置において車体横すべり
    角が零になる特性を得るために、車速Vおよびハンドル
    操舵角θを検出して前輪実舵角δo(S)に対して前後
    輪の補助舵角δf(S),δr(S)を次式 に基づいて制御する制御手段を設けたことを特徴とする
    4輪操舵制御装置。 ただし、S:ラプラス演算子 Kf,Kr,Tf,Tr:車両諸元および車速により決定される
    定数
JP63039716A 1988-02-24 1988-02-24 4輪操舵制御装置 Expired - Lifetime JP2505240B2 (ja)

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03163601A (ja) * 1989-11-21 1991-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両用適応制御装置
JP2661342B2 (ja) * 1990-07-27 1997-10-08 トヨタ自動車株式会社 四輪操舵車の後輪操舵制御装置
JPH04133860A (ja) * 1990-09-25 1992-05-07 Honda Motor Co Ltd 車輌用操舵装置の制御方法
DE4031304A1 (de) * 1990-10-04 1992-04-09 Bosch Gmbh Robert Modellgestuetzte schaetzung des schwimmwinkels
JP2827507B2 (ja) * 1990-11-28 1998-11-25 日産自動車株式会社 車両用四輪操舵装置
DE4123053C2 (de) * 1991-07-12 2000-05-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bestimmung wenigstens einer Bewegungsgröße eines Fahrzeugs
US5402341A (en) * 1992-04-06 1995-03-28 Ford Motor Company Method and apparatus for four wheel steering control utilizing tire characteristics
JP2864962B2 (ja) * 1993-08-10 1999-03-08 三菱自動車工業株式会社 後輪操舵装置
DE69506741T2 (de) * 1994-01-14 1999-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vorrichtung zum Steuern eines Lenkwinkels
JP2001334949A (ja) * 2000-05-26 2001-12-04 Aisin Seiki Co Ltd 後輪操舵制御装置
JP4639985B2 (ja) * 2005-06-22 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵制御装置
JP5261962B2 (ja) * 2007-04-06 2013-08-14 日産自動車株式会社 旋回挙動制御装置、自動車、及び旋回挙動制御方法
US11724739B2 (en) * 2021-07-22 2023-08-15 GM Global Technology Operations LLC Vehicle actuation commands to affect transient handling
KR20230109926A (ko) * 2022-01-14 2023-07-21 현대모비스 주식회사 4륜 독립 조향 장치 및 그 제어 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0674052B2 (ja) * 1984-01-31 1994-09-21 日産自動車株式会社 車両の操舵方法
JPS60161265A (ja) * 1984-01-31 1985-08-22 Nissan Motor Co Ltd 車両の操舵方法
JPS6127763A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Nissan Motor Co Ltd 車両の運動目標値設定装置
US4679809A (en) * 1984-09-10 1987-07-14 Nissan Motor Co., Ltd. Steering control system for wheeled vehicle
JPS6167666A (ja) * 1984-09-10 1986-04-07 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
US4706771A (en) * 1985-01-31 1987-11-17 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle steering control system using desired vehicle model
KR920007039B1 (ko) * 1985-02-02 1992-08-24 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 전동 파워스티어링장치
JPH06104455B2 (ja) * 1985-03-15 1994-12-21 日産自動車株式会社 車両運動状態推定装置
US4767588A (en) * 1985-04-13 1988-08-30 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain
US4706979A (en) * 1985-07-12 1987-11-17 Nissan Motor Co., Ltd. Steering control system for wheeled vehicle
US4750131A (en) * 1985-09-11 1988-06-07 Rca Licensing Corporation Method of detecting faulty parts in a progressive die press
JPS62137276A (ja) * 1985-12-09 1987-06-20 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵系制御装置
JPH0629039B2 (ja) * 1986-01-10 1994-04-20 日産自動車株式会社 車両運動状態量推定装置
JPH0725320B2 (ja) * 1986-10-13 1995-03-22 日産自動車株式会社 車両用実舵角制御装置
US4770265A (en) * 1987-04-09 1988-09-13 Allen Dillis V Four wheel steering for non-articulated vehicles
US4947326A (en) * 1987-11-30 1990-08-07 Nissan Motor Co., Ltd. Rear wheel steer angle control system for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01215672A (ja) 1989-08-29
DE3905811A1 (de) 1989-09-07
US4998201A (en) 1991-03-05
DE3905811C2 (de) 1993-10-07

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