JP2549709B2 - ４輪操舵車両の後輪操舵装置 - Google Patents
４輪操舵車両の後輪操舵装置Info
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- JP2549709B2 JP2549709B2 JP63165935A JP16593588A JP2549709B2 JP 2549709 B2 JP2549709 B2 JP 2549709B2 JP 63165935 A JP63165935 A JP 63165935A JP 16593588 A JP16593588 A JP 16593588A JP 2549709 B2 JP2549709 B2 JP 2549709B2
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- wheel steering
- rear wheel
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の後輪を操舵する後輪操舵装置に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術） 後輪操舵技術としては従来特開昭60−229873号公報に
記載の如く、前輪操舵時操舵角θ及び操舵角速度に夫
々比例定数Ｋ及び微分定数τ（k,τは正の値）を乗じて
求まる舵角δｒ＝Ｋ・θ−τ・だけ後輪を操舵して、
操舵周波数に対するヨーレイトゲイン特性がフラットに
なるよう、つまり操舵速度に関係なく操舵角θに比例し
て位相遅れなしにヨーレイトが発生するようになす技術
が知られている。
記載の如く、前輪操舵時操舵角θ及び操舵角速度に夫
々比例定数Ｋ及び微分定数τ（k,τは正の値）を乗じて
求まる舵角δｒ＝Ｋ・θ−τ・だけ後輪を操舵して、
操舵周波数に対するヨーレイトゲイン特性がフラットに
なるよう、つまり操舵速度に関係なく操舵角θに比例し
て位相遅れなしにヨーレイトが発生するようになす技術
が知られている。
この場合、比例定数ｋ及び微分定数τは夫々車両毎に
又社速に応じて異なり、例えば車両の質量Ｍが160kgS2/
m、ヨー慣性モーメントＩが252kgS2、ホイールベースｌ
が2.48mの車両をＶ＝120km/hで走行させる場合、K,τは
夫々0.38,−0.049であり、Ｍ＝125kgS2/m、Ｉ＝227kg
S2、ｌ＝2.48mの車両を同じＶ＝120km/hで走行させる場
合、K,τは夫々0.33、−0.056である。
又社速に応じて異なり、例えば車両の質量Ｍが160kgS2/
m、ヨー慣性モーメントＩが252kgS2、ホイールベースｌ
が2.48mの車両をＶ＝120km/hで走行させる場合、K,τは
夫々0.38,−0.049であり、Ｍ＝125kgS2/m、Ｉ＝227kg
S2、ｌ＝2.48mの車両を同じＶ＝120km/hで走行させる場
合、K,τは夫々0.33、−0.056である。
このように定めた比例定数及び微分定数から前記の式
により求まる舵角δｒだけ後輪を操舵する場合、この後
輪舵角δｒにより上記操舵条件の場合、操舵周波数に対
するヨーレイトゲイン／θの変化を所望のフラットな
ものとすることができる。
により求まる舵角δｒだけ後輪を操舵する場合、この後
輪舵角δｒにより上記操舵条件の場合、操舵周波数に対
するヨーレイトゲイン／θの変化を所望のフラットな
ものとすることができる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながらこの後輪操舵技術においては上記効果を
得られる反面、ヨーレイトの操舵周波数応答特性が高周
波域では２輪操舵（2WS）車両より位相遅れが減少して
向上するものの、低周波域では2WS車両より位相遅れが
大きくなってしまうという問題があった。すなわち上述
のようにして求めた最適値の比例定数Ｋ及び微分定数τ
を用いた位相反転制御を行う従来の後輪技術によるヨー
レイトの操舵周波数応答特性は第４図（ｂ）の実線に示
すようになり、点線で示す2WSの場合の操舵周波数応答
特性と比較すると約１（Hz）以下においては2WSより劣
るものとなってしまう（なお、比例制御δｒ＝Ｋ・θの
場合を一点鎖線で示す）。この理由は後輪舵角δｒ（δ
ｒ＝Ｋ・θ−τ・）の同相要素Ｋ・θが増えるとヨー
レイト位相遅れが2WSより大きくなり、逆相要素τ・
が増えるとヨーレイト位相遅れが2WSより小さくなるか
ら、操舵周波数の低周波域、すなわちステアリングをゆ
っくりと操作した場合（小）には同相要素Ｋ・θが変
わらなくても逆相要素τ・が減少して相対的に同相傾
向が強まり、位相が2WSより遅れるからである。
得られる反面、ヨーレイトの操舵周波数応答特性が高周
波域では２輪操舵（2WS）車両より位相遅れが減少して
向上するものの、低周波域では2WS車両より位相遅れが
大きくなってしまうという問題があった。すなわち上述
のようにして求めた最適値の比例定数Ｋ及び微分定数τ
を用いた位相反転制御を行う従来の後輪技術によるヨー
レイトの操舵周波数応答特性は第４図（ｂ）の実線に示
すようになり、点線で示す2WSの場合の操舵周波数応答
特性と比較すると約１（Hz）以下においては2WSより劣
るものとなってしまう（なお、比例制御δｒ＝Ｋ・θの
場合を一点鎖線で示す）。この理由は後輪舵角δｒ（δ
ｒ＝Ｋ・θ−τ・）の同相要素Ｋ・θが増えるとヨー
レイト位相遅れが2WSより大きくなり、逆相要素τ・
が増えるとヨーレイト位相遅れが2WSより小さくなるか
ら、操舵周波数の低周波域、すなわちステアリングをゆ
っくりと操作した場合（小）には同相要素Ｋ・θが変
わらなくても逆相要素τ・が減少して相対的に同相傾
向が強まり、位相が2WSより遅れるからである。
（課題を解決するための手段） 本発明は微分定数を操舵条件に応じて可変にすること
により上述した問題を解決しようとするもので、前輪操
舵時、操舵角に比例定数を乗じて求まる同相要素および
操舵角速度に微分定数を乗じて求まる逆相要素を含む舵
角に応じて後輪を操舵する後輪操舵装置において、 操舵角速度が所定値以下のときの微分定数を、操舵角
速度が前記所定値を超えるときに設定した微分定数に対
し、操舵角速度の減少に応じて増加させるように構成し
たことを特徴とする。
により上述した問題を解決しようとするもので、前輪操
舵時、操舵角に比例定数を乗じて求まる同相要素および
操舵角速度に微分定数を乗じて求まる逆相要素を含む舵
角に応じて後輪を操舵する後輪操舵装置において、 操舵角速度が所定値以下のときの微分定数を、操舵角
速度が前記所定値を超えるときに設定した微分定数に対
し、操舵角速度の減少に応じて増加させるように構成し
たことを特徴とする。
（作 用） 車両の旋回走行時前輪操舵に応じて後輪も所定の後輪
舵角で操舵される。この後輪舵角の逆相要素は前輪の操
舵角速度及び微分定数により決定される。
舵角で操舵される。この後輪舵角の逆相要素は前輪の操
舵角速度及び微分定数により決定される。
ここで操舵周波数と操舵角速度とはほぼ比例するもの
と考え、操舵角速度が所定値を超える操舵周波数の高周
波域では前記微分定数に対して補正を行わず、設定値
（最適値）のままとする。なおこの設定値は固定値と
し、前記文献に記載のように、操舵周波数に対するヨー
レイトゲイン（／θ）の変化をフラットにするととも
に高周波域におけるヨーレイト位相遅れを改善するもの
とする。
と考え、操舵角速度が所定値を超える操舵周波数の高周
波域では前記微分定数に対して補正を行わず、設定値
（最適値）のままとする。なおこの設定値は固定値と
し、前記文献に記載のように、操舵周波数に対するヨー
レイトゲイン（／θ）の変化をフラットにするととも
に高周波域におけるヨーレイト位相遅れを改善するもの
とする。
一方操舵角速度が所定値以下になる操舵周波数の低周
波域では、前記微分定数を上述した高周波域の設定値に
対し操舵角速度の減少に応じて増加させた設定値とする
から、操舵周波数の低周波域におけるヨーレイト位相遅
れを従来の装置より大幅に改善することができる。
波域では、前記微分定数を上述した高周波域の設定値に
対し操舵角速度の減少に応じて増加させた設定値とする
から、操舵周波数の低周波域におけるヨーレイト位相遅
れを従来の装置より大幅に改善することができる。
このようにして微分定数を操舵条件に応じて可変にす
ることにより、高周波域のヨーレイトの操舵周波数特性
を悪化させることなく低周波域のヨーレイトの位相遅れ
を改善することができるから、操舵周波数の全域に亘っ
てヨーレイトの操舵周波数応答特性を好適にすることが
できる。
ることにより、高周波域のヨーレイトの操舵周波数特性
を悪化させることなく低周波域のヨーレイトの位相遅れ
を改善することができるから、操舵周波数の全域に亘っ
てヨーレイトの操舵周波数応答特性を好適にすることが
できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明後輪操舵装置を搭載した４輪操舵車両
の全体構成を示し、図中1L,1Rは夫々左右前輪、2L,2Rは
左右後輪、３はステアリングホイールである。前輪1L,1
Rは夫々ステアリングホイール３によりステアリングギ
ヤ４を介して転舵可能とし、後輪2L,2Rは夫々後輪転舵
アクチュエータ５により転舵可能とする。
の全体構成を示し、図中1L,1Rは夫々左右前輪、2L,2Rは
左右後輪、３はステアリングホイールである。前輪1L,1
Rは夫々ステアリングホイール３によりステアリングギ
ヤ４を介して転舵可能とし、後輪2L,2Rは夫々後輪転舵
アクチュエータ５により転舵可能とする。
アクチュエータ５はスプリングセンタ式油圧アクチュ
エータとし、室5Rに油圧を供給する時圧力に比例した舵
角だけ後輪2L,2Rを夫々右に転舵し、室5Lに油圧を供給
する時圧力に比例した舵角だけ後輪2L,2Rを夫々左に転
舵するものとする。
エータとし、室5Rに油圧を供給する時圧力に比例した舵
角だけ後輪2L,2Rを夫々右に転舵し、室5Lに油圧を供給
する時圧力に比例した舵角だけ後輪2L,2Rを夫々左に転
舵するものとする。
アクチュエータ室5L,5Rへの油圧を制御する電磁比例
式後輪転舵制御弁６を設け、この弁６は可変絞り6a,6b,
6c,6dをブリッジ接続して具え、このブリッジ回路にポ
ンプ７、リザーバ８及びアクチュエータ室5L,5Rからの
油路9,10を夫々接続する。弁６は更にソレノイド6L,6R
を具え、これらのソレノイドはOFF時夫々可変絞り6a,6b
及び6c,6dを全開させて両アクチュエータ室5L,5Rを無圧
状態にし、ソレノイド6L又は6Rの電流値IL又はIRによる
ON時可変絞り6c,6d又は6a,6bを電流値に応じた開度に絞
ってアクチュエータ室5L又は5Rに電流値IL又はIRに応じ
た油圧を供給するものとする。その油圧は前記したよう
にその値に応じた角度だけ後輪を対応方向へ転舵する。
式後輪転舵制御弁６を設け、この弁６は可変絞り6a,6b,
6c,6dをブリッジ接続して具え、このブリッジ回路にポ
ンプ７、リザーバ８及びアクチュエータ室5L,5Rからの
油路9,10を夫々接続する。弁６は更にソレノイド6L,6R
を具え、これらのソレノイドはOFF時夫々可変絞り6a,6b
及び6c,6dを全開させて両アクチュエータ室5L,5Rを無圧
状態にし、ソレノイド6L又は6Rの電流値IL又はIRによる
ON時可変絞り6c,6d又は6a,6bを電流値に応じた開度に絞
ってアクチュエータ室5L又は5Rに電流値IL又はIRに応じ
た油圧を供給するものとする。その油圧は前記したよう
にその値に応じた角度だけ後輪を対応方向へ転舵する。
ソレノイド6L,6Rの駆動電流IL,IRをコントローラ11に
より制御し、このコントローラにはステアリングホイー
ル操舵角θを検出する操舵角センサ12からの信号及び車
速Ｖを検出する車速センサ13からの信号を夫々入力す
る。コントローラ11はこれら入力情報を基に第２図の如
くに機能して後輪操舵を行うものとする。
より制御し、このコントローラにはステアリングホイー
ル操舵角θを検出する操舵角センサ12からの信号及び車
速Ｖを検出する車速センサ13からの信号を夫々入力す
る。コントローラ11はこれら入力情報を基に第２図の如
くに機能して後輪操舵を行うものとする。
すなわちステップ101で操舵角θ及び車速Ｖを読込
み、ステップ102で前記操舵角θより操舵角速度をコ
ントローラ11の内部演算により求め、ステップ103で前
記車速Ｖ及び操舵角速度に基づき比例定数Ｋ及び微分
定数τをテーブルルックアップする。なお内部演算方法
は、今回のサイクルの操舵角θとＫ回前のサイクルの操
舵角θＫとの差を時間Δｔ×Ｋで除して操舵角速度を
求める（＝θ−θK/Δｔ×ｋ）ものとする。
み、ステップ102で前記操舵角θより操舵角速度をコ
ントローラ11の内部演算により求め、ステップ103で前
記車速Ｖ及び操舵角速度に基づき比例定数Ｋ及び微分
定数τをテーブルルックアップする。なお内部演算方法
は、今回のサイクルの操舵角θとＫ回前のサイクルの操
舵角θＫとの差を時間Δｔ×Ｋで除して操舵角速度を
求める（＝θ−θK/Δｔ×ｋ）ものとする。
これら定数K,τは操舵周波数に対するヨーレイトゲイ
ン特性をフラットにするものとし、さらに微分定数τは
ヨーレイトの位相遅れ特性を操舵周波数の高周波域で2W
Sより改善するのは勿論、低周波域でも2WS並に改善する
ものとする。
ン特性をフラットにするものとし、さらに微分定数τは
ヨーレイトの位相遅れ特性を操舵周波数の高周波域で2W
Sより改善するのは勿論、低周波域でも2WS並に改善する
ものとする。
この微分定数τを、所定車速毎に用意された複数のマ
ップ（そのパターンの一例を第３図に示す）の内の選択
されたマップにおいて、操舵角速度が所定値（本例で
は40deg/secであり、この値は前述した約1Hzに対応す
る）を超えるときτ＝τ０（最適値）とし、操舵角速度
が前記所定値以下のときτ＝τ０＋Δτとしてその操
舵角速度に応じた補正を加える。この補正値Δτ（０
＜Δτ≦τ１−τ０）は操舵角速度が小さいほど大き
な値となり＝０のとき（τ１−τ０）となるもので、
車速が低くなるほど補正値の最大値は小さくなる。
ップ（そのパターンの一例を第３図に示す）の内の選択
されたマップにおいて、操舵角速度が所定値（本例で
は40deg/secであり、この値は前述した約1Hzに対応す
る）を超えるときτ＝τ０（最適値）とし、操舵角速度
が前記所定値以下のときτ＝τ０＋Δτとしてその操
舵角速度に応じた補正を加える。この補正値Δτ（０
＜Δτ≦τ１−τ０）は操舵角速度が小さいほど大き
な値となり＝０のとき（τ１−τ０）となるもので、
車速が低くなるほど補正値の最大値は小さくなる。
次のステップ104で上記比例定数Ｋ及び微分定数τ
と、操舵角θ及び操舵角速度とから後輪舵角δｒをδ
ｒ＝Ｋ・θ−τ・の演算により求め、ステップ105,10
6でこの後輪舵角を得るためのソレノイド駆動電流IR,IL
をテーブルルックアップし、ステップ107,108で制御弁
６のソレノイド6R,6Lに夫々駆動電流IR,ILを出力して後
輪をδｒだけ操舵する。
と、操舵角θ及び操舵角速度とから後輪舵角δｒをδ
ｒ＝Ｋ・θ−τ・の演算により求め、ステップ105,10
6でこの後輪舵角を得るためのソレノイド駆動電流IR,IL
をテーブルルックアップし、ステップ107,108で制御弁
６のソレノイド6R,6Lに夫々駆動電流IR,ILを出力して後
輪をδｒだけ操舵する。
上述した制御によるヨーレイト位相遅れ及びヨーレイ
トゲインの特性は、第４図（ａ）の実線で示すようにな
るから（比較のため従来例の4WS車両の特性を点線で示
す）、操舵周波数の低周波域（約1Hz以下）における位
相遅れを前述した従来の位相反転制御（4WS）より小さ
く、ほぼ2WS並に改善して、操舵周波数の全域に亘って
ヨーレイトの周波数応答特性を好適にすることができ
る。
トゲインの特性は、第４図（ａ）の実線で示すようにな
るから（比較のため従来例の4WS車両の特性を点線で示
す）、操舵周波数の低周波域（約1Hz以下）における位
相遅れを前述した従来の位相反転制御（4WS）より小さ
く、ほぼ2WS並に改善して、操舵周波数の全域に亘って
ヨーレイトの周波数応答特性を好適にすることができ
る。
（発明の効果） かくして本発明４輪操舵車両の後輪操舵装置は上述の
如く、微分定数を操舵条件に応じて可変にして、操舵角
速度が所定値以下のときの微分定数を、操舵角速度が前
記所定値を超えるときに設定した微分定数に対し、操舵
角速度の減少に応じて増加させて逆相操舵量を増加させ
たから、高周波域のヨーレイトの操舵周波数特性を悪化
させることなく低周波域のヨーレイトの位相遅れを改善
するので、操舵周波数の全域に亘ってヨーレイトの操舵
周波数応答特性を好適にすることができる。
如く、微分定数を操舵条件に応じて可変にして、操舵角
速度が所定値以下のときの微分定数を、操舵角速度が前
記所定値を超えるときに設定した微分定数に対し、操舵
角速度の減少に応じて増加させて逆相操舵量を増加させ
たから、高周波域のヨーレイトの操舵周波数特性を悪化
させることなく低周波域のヨーレイトの位相遅れを改善
するので、操舵周波数の全域に亘ってヨーレイトの操舵
周波数応答特性を好適にすることができる。
第１図は本発明後輪操舵装置を搭載した４輪操舵車両の
全体構成を例示する線図、 第２図は同例のコントローラによる後輪舵角制御機能を
示すフローチャート、 第３図は同例の微分定数のマップの一例を示す線図、 第４図（ａ），（ｂ）は同例及び従来例のヨーレイトの
操舵周波数応答特性を示す特性図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ ５……後輪転舵アクチュエータ ６……電磁比例式後輪転舵制御弁 11……コントローラ、12……操舵角センサ 13……車速センサ
全体構成を例示する線図、 第２図は同例のコントローラによる後輪舵角制御機能を
示すフローチャート、 第３図は同例の微分定数のマップの一例を示す線図、 第４図（ａ），（ｂ）は同例及び従来例のヨーレイトの
操舵周波数応答特性を示す特性図である。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ ５……後輪転舵アクチュエータ ６……電磁比例式後輪転舵制御弁 11……コントローラ、12……操舵角センサ 13……車速センサ
Claims (1)
- 【請求項１】前輪操舵時、操舵角に比例定数を乗じて求
まる同相要素および操舵角速度に微分定数を乗じて求ま
る逆相要素を含む舵角に応じて後輪を操舵する後輪操舵
装置において、 操舵角速度が所定値以下のときの微分定数を、操舵角速
度が前記所定値を超えるときに設定した微分定数に対
し、操舵角速度の減少に応じて増加させるように構成し
たことを特徴とする４輪操舵車両の後輪操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165935A JP2549709B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ４輪操舵車両の後輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165935A JP2549709B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ４輪操舵車両の後輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218172A JPH0218172A (ja) | 1990-01-22 |
| JP2549709B2 true JP2549709B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=15821811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63165935A Expired - Lifetime JP2549709B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ４輪操舵車両の後輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2549709B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07112826B2 (ja) * | 1984-04-27 | 1995-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 四輪操舵車の後輪操舵制御方法 |
| JPS6218367A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Mazda Motor Corp | 車両の４輪操舵装置 |
-
1988
- 1988-07-05 JP JP63165935A patent/JP2549709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0218172A (ja) | 1990-01-22 |
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