JP2770505B2 - 車両の後輪舵角制御装置 - Google Patents
車両の後輪舵角制御装置Info
- Publication number
- JP2770505B2 JP2770505B2 JP1313984A JP31398489A JP2770505B2 JP 2770505 B2 JP2770505 B2 JP 2770505B2 JP 1313984 A JP1313984 A JP 1313984A JP 31398489 A JP31398489 A JP 31398489A JP 2770505 B2 JP2770505 B2 JP 2770505B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yaw rate
- rear wheel
- wheel steering
- vehicle
- steering angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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舵角制御装置に係り、特に前輪に
舵角を生じさせるハンドル操舵に応じて後輪を補助操舵
するものに関する。
舵角を生じさせるハンドル操舵に応じて後輪を補助操舵
するものに関する。
従来、車両の走行中における運動性能、操縦性および
安定性を向上させるための後輪舵角制御装置が種々提案
されている。例えば、特開昭60−124572号公報では、車
重の変化、路面摩擦係数の変化等、走行条件に変化があ
る場合にも対応できるようにするものとして、ハンドル
角あるいは前輪操舵角と車速とから操舵によって当然生
ずるべき車両に加わる目標ヨーレイトを算出し、この目
標ヨーレイトと車両の実挙動により生じる実ヨーレイト
とが常に一致するように後輪を操舵するいわゆるヨーレ
イトフィードバック制御によるものが提案されている。
このものにおいては、目標ヨーレイトに対して実ヨーレ
イトが小のときは実ヨーレイトを大きくするよう前輪の
操舵方向とは逆方向に後輪を操舵（逆相操舵）し、逆に
目標ヨーレイトに対して実ヨーレイトが大のときは実ヨ
ーレイトを小さくするよう前輪の操舵方向と同じ方向に
後輪を操舵（同相操舵）することによって目標とするヨ
ーレイトを得るものである。なお、ヨーレイトとは操縦
によって発生する車軸上方から見た車両重心点まわりの
回転角速度（ヨー角速度）のことである。
安定性を向上させるための後輪舵角制御装置が種々提案
されている。例えば、特開昭60−124572号公報では、車
重の変化、路面摩擦係数の変化等、走行条件に変化があ
る場合にも対応できるようにするものとして、ハンドル
角あるいは前輪操舵角と車速とから操舵によって当然生
ずるべき車両に加わる目標ヨーレイトを算出し、この目
標ヨーレイトと車両の実挙動により生じる実ヨーレイト
とが常に一致するように後輪を操舵するいわゆるヨーレ
イトフィードバック制御によるものが提案されている。
このものにおいては、目標ヨーレイトに対して実ヨーレ
イトが小のときは実ヨーレイトを大きくするよう前輪の
操舵方向とは逆方向に後輪を操舵（逆相操舵）し、逆に
目標ヨーレイトに対して実ヨーレイトが大のときは実ヨ
ーレイトを小さくするよう前輪の操舵方向と同じ方向に
後輪を操舵（同相操舵）することによって目標とするヨ
ーレイトを得るものである。なお、ヨーレイトとは操縦
によって発生する車軸上方から見た車両重心点まわりの
回転角速度（ヨー角速度）のことである。
ところで、上述のものは、ハンドル角を入力として車
両の目標ヨーレイトを算出する際に、ハンドル角に対応
して定常的に車両に発生するヨーレイトを目標ヨーレイ
トとしている。そのため、例えばレーンチェンジ初期等
に運転者がハンドルをステップ状に操舵するような場
合、すなわち急速な旋回運動を要する操舵の過渡状態に
おいては、ヨーレイトフィードバック制御におけるヨー
レイト位相遅れが大となることから車両に発生するヨー
レイトの応答性が悪くなってしまう。操舵後定常状態と
なればヨー角すなわち横すべり角は零となるものの、操
舵初期の過渡状態においては零とすることができず、運
転者の操舵フィーリングに合わなくなってしまうのであ
る。
両の目標ヨーレイトを算出する際に、ハンドル角に対応
して定常的に車両に発生するヨーレイトを目標ヨーレイ
トとしている。そのため、例えばレーンチェンジ初期等
に運転者がハンドルをステップ状に操舵するような場
合、すなわち急速な旋回運動を要する操舵の過渡状態に
おいては、ヨーレイトフィードバック制御におけるヨー
レイト位相遅れが大となることから車両に発生するヨー
レイトの応答性が悪くなってしまう。操舵後定常状態と
なればヨー角すなわち横すべり角は零となるものの、操
舵初期の過渡状態においては零とすることができず、運
転者の操舵フィーリングに合わなくなってしまうのであ
る。
なお、この過渡状態でのヨーレイトのフィードバック
応答性を向上させるためにヨーレイトフィードバック制
御のフィードバックゲインを大きくとることも考えられ
るが、その場合定常状態でのヨーレイトの安定性が損わ
れてしまうという問題があり、適当でない。
応答性を向上させるためにヨーレイトフィードバック制
御のフィードバックゲインを大きくとることも考えられ
るが、その場合定常状態でのヨーレイトの安定性が損わ
れてしまうという問題があり、適当でない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ハン
ドル操舵における過渡時の応答性と定常時の安定性を両
立して、より優れた車両の操縦安定性を得ることのでき
る車両の後輪舵角制御装置を提供することを目的とす
る。
ドル操舵における過渡時の応答性と定常時の安定性を両
立して、より優れた車両の操縦安定性を得ることのでき
る車両の後輪舵角制御装置を提供することを目的とす
る。
本発明は上記目的を達成するために、第１図の基本構
成に示す如く、 電気的指令値をうけて車両の後輪舵角を調整する後輪操
舵機構と、 少なくとも車速を検出する車速センサと、前輪操舵時
の前輪操舵角を検出する前輪操舵角センサと、車両に発
生するヨーレイト（ヨー角速度）を検出するヨーレイト
センサとから成り、車両の走行状態を検出する走行状態
検出手段と、 該走行状態検出手段にて検出された走行状態に応じ
て、前記前輪操舵時の車両挙動の定常状態における目標
ヨーレイトを算出する目標ヨーレイト演算手段と、 該目標ヨーレイトと前記ヨーレイトセンサから検出さ
れた実ヨーレイトとの誤差を小さくするよう後輪の操舵
角指令位置を算出する後輪操舵角演算手段と、 該後輪操舵角指令位置に後輪を操舵位置決めするよう
前記後輪操舵機構に電気的指令値を発生する後輪位置決
め制御手段と を備えた車両の後輪舵角制御装置において、 前記目標ヨーレイト演算手段で算出された目標ヨーレ
イトに進みの伝達特性を持たせる過渡特性補正手段を備
えるという技術的手段を採用する。
成に示す如く、 電気的指令値をうけて車両の後輪舵角を調整する後輪操
舵機構と、 少なくとも車速を検出する車速センサと、前輪操舵時
の前輪操舵角を検出する前輪操舵角センサと、車両に発
生するヨーレイト（ヨー角速度）を検出するヨーレイト
センサとから成り、車両の走行状態を検出する走行状態
検出手段と、 該走行状態検出手段にて検出された走行状態に応じ
て、前記前輪操舵時の車両挙動の定常状態における目標
ヨーレイトを算出する目標ヨーレイト演算手段と、 該目標ヨーレイトと前記ヨーレイトセンサから検出さ
れた実ヨーレイトとの誤差を小さくするよう後輪の操舵
角指令位置を算出する後輪操舵角演算手段と、 該後輪操舵角指令位置に後輪を操舵位置決めするよう
前記後輪操舵機構に電気的指令値を発生する後輪位置決
め制御手段と を備えた車両の後輪舵角制御装置において、 前記目標ヨーレイト演算手段で算出された目標ヨーレ
イトに進みの伝達特性を持たせる過渡特性補正手段を備
えるという技術的手段を採用する。
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図において、後輪操舵機構３内に取付けられた直
流サーボモータ５は電気的制御装置６の電気的指令値信
号を受けて正逆方向に回転し、減速ギア４を通して油圧
パワーアシスト付きラック・アンド・ピニオン機構３つ
まり操舵機構の入力軸（図示しないトーションバー）に
連結されている。トーションバーの他端にはピニオンギ
ア3bが装着されており、パワーピストン3aの一端に形成
されたラック3cと噛み合っている。すなわち、モータ５
によりトーションバーの一端がまわされ、トーションバ
ーがねじれ、油圧バルブ4aの絞り面積が変化し、トーシ
ョンバーのねじれを修正する方向に油圧を供給してパワ
ーピストン3aを動かす機構となっている。パワーピスト
ン3aの両端は、各々タイロッド3dを介してナックルアー
ム3eに連結されている。後輪８はナックルアーム3eによ
って左右方向へ揺動自在に支持されている。
流サーボモータ５は電気的制御装置６の電気的指令値信
号を受けて正逆方向に回転し、減速ギア４を通して油圧
パワーアシスト付きラック・アンド・ピニオン機構３つ
まり操舵機構の入力軸（図示しないトーションバー）に
連結されている。トーションバーの他端にはピニオンギ
ア3bが装着されており、パワーピストン3aの一端に形成
されたラック3cと噛み合っている。すなわち、モータ５
によりトーションバーの一端がまわされ、トーションバ
ーがねじれ、油圧バルブ4aの絞り面積が変化し、トーシ
ョンバーのねじれを修正する方向に油圧を供給してパワ
ーピストン3aを動かす機構となっている。パワーピスト
ン3aの両端は、各々タイロッド3dを介してナックルアー
ム3eに連結されている。後輪８はナックルアーム3eによ
って左右方向へ揺動自在に支持されている。
したがって、図中の矢印方向にパワーピストン3aが動
くことで、後輪８は左右に操舵される。トーションバー
のねじれがなくなると油圧バルブ4aの絞り面積は０とな
り、パワーピストンを動かす油圧は０となってパワーピ
ストンは停止する。ここで後輪操舵角センサ２は、パワ
ーピストン3aの位置を検出し信号を出力する。電気的制
御装置６は、この信号に基づいて、パワーピストン3aの
位置と後輪実舵角との関係から、後輪実舵角を求めると
ともに、後輪実舵角のその変化率より操舵角速度も求め
る。サーボモータ５を含む操舵機構３と制御装置６とに
よって、後輪操舵角指令位置に後輪実舵角が一致するよ
う後輪を位置決め制御する位置決めサーボ系を構成して
いる。尚、7aは油圧バルブ4aを介してパワーピストン3a
に油圧を供給する油圧ポンプ、7bはオイルタンクを示
す。
くことで、後輪８は左右に操舵される。トーションバー
のねじれがなくなると油圧バルブ4aの絞り面積は０とな
り、パワーピストンを動かす油圧は０となってパワーピ
ストンは停止する。ここで後輪操舵角センサ２は、パワ
ーピストン3aの位置を検出し信号を出力する。電気的制
御装置６は、この信号に基づいて、パワーピストン3aの
位置と後輪実舵角との関係から、後輪実舵角を求めると
ともに、後輪実舵角のその変化率より操舵角速度も求め
る。サーボモータ５を含む操舵機構３と制御装置６とに
よって、後輪操舵角指令位置に後輪実舵角が一致するよ
う後輪を位置決め制御する位置決めサーボ系を構成して
いる。尚、7aは油圧バルブ4aを介してパワーピストン3a
に油圧を供給する油圧ポンプ、7bはオイルタンクを示
す。
1a〜1cは車両の運転、走行状態を検出する状態検出手
段となるセンサであって、検出信号を電気的制御装置６
に出力する。1bはステアリングホイール10の回転を検出
して、前輪９の操舵角θｓに応じた前輪操舵角信号を出
力する前輪操舵角センサ、1aは車軸又は車輪の回転速度
を検出し車速Ｖに応じた車速信号を出力する車速セン
サ、1cはジャイロ等で構成されて車両の重心を中心とし
た車両の回転角速度（ヨーレイトWa）に応じたヨーレイ
ト信号を出力するヨーレイトセンサである。
段となるセンサであって、検出信号を電気的制御装置６
に出力する。1bはステアリングホイール10の回転を検出
して、前輪９の操舵角θｓに応じた前輪操舵角信号を出
力する前輪操舵角センサ、1aは車軸又は車輪の回転速度
を検出し車速Ｖに応じた車速信号を出力する車速セン
サ、1cはジャイロ等で構成されて車両の重心を中心とし
た車両の回転角速度（ヨーレイトWa）に応じたヨーレイ
ト信号を出力するヨーレイトセンサである。
制御装置６を第３図のブロック図に基づいて説明す
る。制御装置６は、車速センサ1aからの車速信号を波形
成形してマイクロコンピュータ60に取り込むための波形
成形回路61と、後輪操舵角センサ２、前輪操舵角センサ
1b、ヨーレイトセンサ1cからの各信号を取り込むための
アナログバッファ63と、アナログデジタル変換を行うA/
Dコンバータ64と、マイクロコンピュータ60からの電流
指令値信号Ifに応じた電流Ｉを直流サーボモータ５に供
給する駆動回路180から構成される。
る。制御装置６は、車速センサ1aからの車速信号を波形
成形してマイクロコンピュータ60に取り込むための波形
成形回路61と、後輪操舵角センサ２、前輪操舵角センサ
1b、ヨーレイトセンサ1cからの各信号を取り込むための
アナログバッファ63と、アナログデジタル変換を行うA/
Dコンバータ64と、マイクロコンピュータ60からの電流
指令値信号Ifに応じた電流Ｉを直流サーボモータ５に供
給する駆動回路180から構成される。
次に制御装置６とマイクロコンピュータ60の処理手順
を第４図に示すフローチャートに従って説明する。処理
は、第４図（ａ）のメイン処理、同図（ｂ）の定時割込
処理、同図（ｃ）の車速パルス処理によって行われる。
を第４図に示すフローチャートに従って説明する。処理
は、第４図（ａ）のメイン処理、同図（ｂ）の定時割込
処理、同図（ｃ）の車速パルス処理によって行われる。
まず、マイクロコンピュータ60起動時にステップ601
にて初期化された後、ステップ602にて所定の各種処理
を繰返し行うメイン処理が実行される（第４図（ａ）参
照）。
にて初期化された後、ステップ602にて所定の各種処理
を繰返し行うメイン処理が実行される（第４図（ａ）参
照）。
そして、一定時間毎（例えば5ms毎）に第４図（ｂ）
に示す定時割込処理の割込みが行われ、ステップ603か
らステップ607に示す処理が実行される。
に示す定時割込処理の割込みが行われ、ステップ603か
らステップ607に示す処理が実行される。
ステップ603では、第４図（ｃ）に示す車速パルス割
込処理で記憶された車速パルス幅において、車速センサ
1aからの車速信号に基づいて車速Ｖを算出する。なお、
第４図（ｃ）に示す車速パルス割込処理は、ステップ60
8にて前回のパルス割込が発生した時刻と今回の割込発
生時刻とから車速パルス幅を算出して記憶しておくもの
である。
込処理で記憶された車速パルス幅において、車速センサ
1aからの車速信号に基づいて車速Ｖを算出する。なお、
第４図（ｃ）に示す車速パルス割込処理は、ステップ60
8にて前回のパルス割込が発生した時刻と今回の割込発
生時刻とから車速パルス幅を算出して記憶しておくもの
である。
次にステップ604にて前輪操舵各センサ1b、ヨーレイ
トセンサ1c、後輪操舵角センサ２からA/Dコンバータ64
を介して各種A/D変換データを取り込み、前輪操舵角す
なわちハンドル角θｓ、実ヨーレイトWa、後輪実舵角θ
ｒを算出する。
トセンサ1c、後輪操舵角センサ２からA/Dコンバータ64
を介して各種A/D変換データを取り込み、前輪操舵角す
なわちハンドル角θｓ、実ヨーレイトWa、後輪実舵角θ
ｒを算出する。
ステップ605では、後述するようにして、ステップ604
にて算出した各種データより後輪操舵角指令位置θｃを
算出する。
にて算出した各種データより後輪操舵角指令位置θｃを
算出する。
次のステップ606では、ステップ605にて算出された後
輪操舵角指令位置θｃとステップ604にて算出された後
輪実舵角θｒとに基づいて、その両者の差を無くすべく
一般に公知の後輪位置決めサーボ演算を行い、この演算
結果により次のステップ607では電流指令値信号Ifを算
出し、直流サーボモータ５を駆動すべく駆動回路180に
出力する。
輪操舵角指令位置θｃとステップ604にて算出された後
輪実舵角θｒとに基づいて、その両者の差を無くすべく
一般に公知の後輪位置決めサーボ演算を行い、この演算
結果により次のステップ607では電流指令値信号Ifを算
出し、直流サーボモータ５を駆動すべく駆動回路180に
出力する。
次に第５図に示すフローチャートに従って、後輪操舵
角指令位置θｃの算出（第４図（ｂ）のステップ605）
を詳細に説明する。
角指令位置θｃの算出（第４図（ｂ）のステップ605）
を詳細に説明する。
まず、ステップ651では、第４図（ｂ）のステップ60
3、604にて算出された車速Ｖ、ハンドル角θｓから、次
の（１）式に基づいて定常時目標ヨーレイトWsを算出す
る。
3、604にて算出された車速Ｖ、ハンドル角θｓから、次
の（１）式に基づいて定常時目標ヨーレイトWsを算出す
る。
ここで、Khは車両のアンダーステアあるいはオーバー
ステア特性を表わすステビィリティファクタで、通常一
定値として予め設定される値である。また、このスタビ
ィリティファクタKhは、第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すように、車速Ｖ、ハンドル角θｓをパラメータと
した関数値として決定することもできる。ｌは車両のホ
イールベース、Ｎはステアリングギア比で、各々車両諸
元より決定されている。
ステア特性を表わすステビィリティファクタで、通常一
定値として予め設定される値である。また、このスタビ
ィリティファクタKhは、第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すように、車速Ｖ、ハンドル角θｓをパラメータと
した関数値として決定することもできる。ｌは車両のホ
イールベース、Ｎはステアリングギア比で、各々車両諸
元より決定されている。
次のステップ652では、ステップ651で算出した定常時
目標ヨーレイトを入力として、（２）式に示す伝達関数
Ｈ（ｓ）で定める過渡特性を持たせ、最終的な目標ヨー
レイトWiを算出する。
目標ヨーレイトを入力として、（２）式に示す伝達関数
Ｈ（ｓ）で定める過渡特性を持たせ、最終的な目標ヨー
レイトWiを算出する。
ここで、K1は過渡時のゲインを表わし、K1＞１に値が
設定されている。また、Ｔは時定数、ｓはラプラス演算
子である。なお、（２）式は連続系の伝達特性で示され
ているが、本例ではゼロ次ホールダによる厳密な離散化
を行って実現している。
設定されている。また、Ｔは時定数、ｓはラプラス演算
子である。なお、（２）式は連続系の伝達特性で示され
ているが、本例ではゼロ次ホールダによる厳密な離散化
を行って実現している。
以下、このステップ652での演算処理、すなわち
（３）式に示す処理方法について説明する。
（３）式に示す処理方法について説明する。
Wi（ｓ）＝Ｈ（ｓ）・Ws（ｓ） …（３） まず、（３）式をサンプリングインターバルｈ（第４
図（ｂ）に示す定時割込処理の周期）で離散化する。以
下、伝達関数Ｈ（ｓ）の入力をｕ（ｓ）、出力をｙ
（ｓ）として説明する。（３）式を状態方程式表現に変
換する。
図（ｂ）に示す定時割込処理の周期）で離散化する。以
下、伝達関数Ｈ（ｓ）の入力をｕ（ｓ）、出力をｙ
（ｓ）として説明する。（３）式を状態方程式表現に変
換する。
であるから、 ここで、ｈ、Ｔは既知の定数であるから は定数として扱うことができる。従って、 を適宜にスケーリングして、（５）式を演算することに
より伝達特性Ｈ（ｓ）の出力ｙ（ｓ）を算出することが
できる。すなわち、ｕ＝Ws、ｙ＝Wiとし、（５）式を演
算することで、定常時目標ヨーレイトWsから最終的な目
標ヨーレイトWiを算出できる。
より伝達特性Ｈ（ｓ）の出力ｙ（ｓ）を算出することが
できる。すなわち、ｕ＝Ws、ｙ＝Wiとし、（５）式を演
算することで、定常時目標ヨーレイトWsから最終的な目
標ヨーレイトWiを算出できる。
次のステップ653では、第４図（ｂ）のステップ604で
算出した車両に実際に発生している実ヨーレイトWaとス
テップ652で算出した目標ヨーレイトWiとの誤差ΔＷを
式（６）に従って算出する。
算出した車両に実際に発生している実ヨーレイトWaとス
テップ652で算出した目標ヨーレイトWiとの誤差ΔＷを
式（６）に従って算出する。
ΔＷ＝Wa−Wi …（６） ステップ654では、ステップ653で算出した誤差ΔＷと
ステップ603で算出した車速Ｖより、（７）式に従って
後輪操舵角指令値θｃを算出する。
ステップ603で算出した車速Ｖより、（７）式に従って
後輪操舵角指令値θｃを算出する。
θｃ＝Ｆ（ΔW,V） …（７） ここで、Ｆ（ΔW,V）はヨーレイト誤差ΔＷと車速Ｖ
とパラメータとする関数であり、第７図（ａ）に示すよ
うに２次元のマップを検索して算出する様にしている。
一般に車速が中速域の場合式（１）に示すヨーレイトゲ
イン、すなわち前輪舵角に対するヨーレイトの比は高く
なるため、第７図（ａ）に示すように、後輪操舵角指令
値θｃは、車速Ｖに対して低速域では大きく、中速域で
は小さくし、高速域ではゆるやかに大きくなる様に設定
されている。また、ヨーレイト誤差ΔＷに対しては、比
例的に後輪操舵角指令値θｃを設定している。なお、ヨ
ーレイト誤差ΔＷが極めて小さい領域（ΔＷ≦ΔW0）で
はθｃ＝０とする。また、後輪操舵角指令値θｃは、第
７図（ｂ）に示すように、単にヨーレイト誤差ΔＷから
算出するようにしてもよい。
とパラメータとする関数であり、第７図（ａ）に示すよ
うに２次元のマップを検索して算出する様にしている。
一般に車速が中速域の場合式（１）に示すヨーレイトゲ
イン、すなわち前輪舵角に対するヨーレイトの比は高く
なるため、第７図（ａ）に示すように、後輪操舵角指令
値θｃは、車速Ｖに対して低速域では大きく、中速域で
は小さくし、高速域ではゆるやかに大きくなる様に設定
されている。また、ヨーレイト誤差ΔＷに対しては、比
例的に後輪操舵角指令値θｃを設定している。なお、ヨ
ーレイト誤差ΔＷが極めて小さい領域（ΔＷ≦ΔW0）で
はθｃ＝０とする。また、後輪操舵角指令値θｃは、第
７図（ｂ）に示すように、単にヨーレイト誤差ΔＷから
算出するようにしてもよい。
第８図に上記実施例の制御ブロック図を示す。前輪操
舵角すなわちハンドル角θｓと車速Ｖとからヨーレイト
ゲインを考慮して決定された定常状態での目標ヨーレイ
トすなわち定常時目標ヨーレイトWsを式（１）により算
出し、この定常時目標ヨーレイトWsを入力として（２）
式に示す一次の伝達関数Ｈ（ｓ）を通した信号を最終的
な目標ヨーレイトWiとして、実際に車両に発生している
実ヨーレイトWaとの誤差信号ΔＷから後輪舵角θｃを算
出する。ここで、この一次の伝達特性Ｈ（ｓ）が車両の
旋回過渡時の特性補正を決定している。
舵角すなわちハンドル角θｓと車速Ｖとからヨーレイト
ゲインを考慮して決定された定常状態での目標ヨーレイ
トすなわち定常時目標ヨーレイトWsを式（１）により算
出し、この定常時目標ヨーレイトWsを入力として（２）
式に示す一次の伝達関数Ｈ（ｓ）を通した信号を最終的
な目標ヨーレイトWiとして、実際に車両に発生している
実ヨーレイトWaとの誤差信号ΔＷから後輪舵角θｃを算
出する。ここで、この一次の伝達特性Ｈ（ｓ）が車両の
旋回過渡時の特性補正を決定している。
次に、ハンドル角がステップ的に変化した場合を例に
とって、上記実施例の作用を第９図（ａ）〜（ｅ）を用
いて説明する。なお、第９図はハンドル角をステップ的
に操舵した場合の定常時目標ヨーレイトWs、最終的な目
標ヨーレイトWi、後輪実舵角θｒ、車両に発生する実ヨ
ーレイトWsの特性を同一時間軸に並記したものである。
とって、上記実施例の作用を第９図（ａ）〜（ｅ）を用
いて説明する。なお、第９図はハンドル角をステップ的
に操舵した場合の定常時目標ヨーレイトWs、最終的な目
標ヨーレイトWi、後輪実舵角θｒ、車両に発生する実ヨ
ーレイトWsの特性を同一時間軸に並記したものである。
ハンドル角が第９図（ａ）に示すようにステップ的に
変化した場合、前述の式（１）により、定常時目標ヨー
レイトWsは第９図（ｂ）に示す如くハンドル角θｓに比
例したものとなる（ただし車速Ｖは一定とする）。
変化した場合、前述の式（１）により、定常時目標ヨー
レイトWsは第９図（ｂ）に示す如くハンドル角θｓに比
例したものとなる（ただし車速Ｖは一定とする）。
ハンドル角に比例してステップ的に変化した定常時目
標ヨーレイトWsは、過渡時の特性補正を決定する式
（２）に示す一次の伝達関数Ｈ（ｓ）を通すことによ
り、第９図（ｃ）に示す如く、過渡時に一次進み的な変
化をし、時定数Ｔで定常時目標ヨーレイトWsに近づき、
やがて車両が定常状態に落ちつくと定常時目標ヨーレイ
トと一致するものとなる。
標ヨーレイトWsは、過渡時の特性補正を決定する式
（２）に示す一次の伝達関数Ｈ（ｓ）を通すことによ
り、第９図（ｃ）に示す如く、過渡時に一次進み的な変
化をし、時定数Ｔで定常時目標ヨーレイトWsに近づき、
やがて車両が定常状態に落ちつくと定常時目標ヨーレイ
トと一致するものとなる。
この様に変化させたものを最終的な目標ヨーレイトWi
として、ヨーレイトフィードバック制御を行うと、ハン
ドル角操舵過度時においてフィードバックゲインを大き
くとったことと等価となり、第９図（ｄ）に示す如く、
車両後輪は操舵過渡時にハンドル角と逆相方向に操舵さ
れ、過渡時の車両横すべり角を零とすることができる。
また、車両が定常状態に落ちつく頃には、車両後輪はハ
ンドル角と同相に操舵され、ここでも車両の横すべり角
を零とすることができる。
として、ヨーレイトフィードバック制御を行うと、ハン
ドル角操舵過度時においてフィードバックゲインを大き
くとったことと等価となり、第９図（ｄ）に示す如く、
車両後輪は操舵過渡時にハンドル角と逆相方向に操舵さ
れ、過渡時の車両横すべり角を零とすることができる。
また、車両が定常状態に落ちつく頃には、車両後輪はハ
ンドル角と同相に操舵され、ここでも車両の横すべり角
を零とすることができる。
第10図（ａ）〜（ｄ）にステップ的に操舵させたハン
ドル角、そのハンドル角に応じた後輪実舵角θｒ、車両
に発生する実ヨーレイトWa、車両の横すべり角（ヨー
角）の特性を、同一時間軸上に並記する。なお、第10図
において曲線Ａは上記実施例の特性線、曲線Ｂは過渡時
の特性補正を行わない従来のものの特性線である。第10
図（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記実施例のものは従
来のものに比べて、ハンドル角操舵過渡時のヨーレイト
の応答性が向上し、車両の横すべり角は過渡時、定常時
に拘らず零とすることができている。
ドル角、そのハンドル角に応じた後輪実舵角θｒ、車両
に発生する実ヨーレイトWa、車両の横すべり角（ヨー
角）の特性を、同一時間軸上に並記する。なお、第10図
において曲線Ａは上記実施例の特性線、曲線Ｂは過渡時
の特性補正を行わない従来のものの特性線である。第10
図（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記実施例のものは従
来のものに比べて、ハンドル角操舵過渡時のヨーレイト
の応答性が向上し、車両の横すべり角は過渡時、定常時
に拘らず零とすることができている。
従って、第８図のブロック図に示すように、過渡特性
を補正する伝達関数Ｈ（ｓ）を通すことにより、車両操
舵の定常状態のみならず、過渡状態においても車両の横
すべり角を零とすることができ、車両に発生するヨーレ
イトの周波数特性が高周波領域で改善されて応答性がよ
くなり、車両の操縦性・安定性をより向上させることが
できる。
を補正する伝達関数Ｈ（ｓ）を通すことにより、車両操
舵の定常状態のみならず、過渡状態においても車両の横
すべり角を零とすることができ、車両に発生するヨーレ
イトの周波数特性が高周波領域で改善されて応答性がよ
くなり、車両の操縦性・安定性をより向上させることが
できる。
なお、上記実施例、第５図のステップ652の演算処理
における式（２）において、伝達特性Ｈ（ｓ）の過渡ゲ
インK1（＞１）および時定数Ｔは予め設定された一定値
としていたが、第11図（ａ）、（ｂ）に示すように車速
Ｖにより補正するようにしてもよい。その場合、さらに
車速に応じた制御が可能となり、より運転者の操舵フィ
ーリングに合うものとすることができる。
における式（２）において、伝達特性Ｈ（ｓ）の過渡ゲ
インK1（＞１）および時定数Ｔは予め設定された一定値
としていたが、第11図（ａ）、（ｂ）に示すように車速
Ｖにより補正するようにしてもよい。その場合、さらに
車速に応じた制御が可能となり、より運転者の操舵フィ
ーリングに合うものとすることができる。
さらに、他の実施例として第12図の制御ブロック図に
示す様な構成としてもよい。このものはハンドル角（あ
るいはハンドル角および車速）に応じて予め設定された
前後輪操舵比を掛け、その結果を式（８）に示す一次遅
れの伝達特性Ｇ（ｓ）を通して、上記一実施例で説明し
た後輪操舵角指令値θｃに加うる様にしたものである。
示す様な構成としてもよい。このものはハンドル角（あ
るいはハンドル角および車速）に応じて予め設定された
前後輪操舵比を掛け、その結果を式（８）に示す一次遅
れの伝達特性Ｇ（ｓ）を通して、上記一実施例で説明し
た後輪操舵角指令値θｃに加うる様にしたものである。
この一次遅れの伝達特性Ｇ（ｓ）の実現は、上述のス
テップ652での演算と同様に、ゼロ次ホールダによる厳
密な離散化を行うことで達成できる。
テップ652での演算と同様に、ゼロ次ホールダによる厳
密な離散化を行うことで達成できる。
なお、この一次遅れの伝達特性Ｇ（ｓ）の時定数Ｔ
は、上述の一実施例と同様に車速Ｖに応じて補正するよ
うにしてもよく、また、目標ヨーレイト算出時の伝達特
性Ｈ（ｓ）の時定数と同一であってもよい。
は、上述の一実施例と同様に車速Ｖに応じて補正するよ
うにしてもよく、また、目標ヨーレイト算出時の伝達特
性Ｈ（ｓ）の時定数と同一であってもよい。
この第12図に示すものは、車両の横すべり角をさらに
小さくするとともに、車両走行条件に変動の少ない定常
走行時において、車両旋回時の車両横すべり角を小さく
すると共に、高速走行時の前輪操舵角に対してヨーレイ
トが増大することを抑制することができ、さらに車両の
操縦性と安定性を両立させることができる。
小さくするとともに、車両走行条件に変動の少ない定常
走行時において、車両旋回時の車両横すべり角を小さく
すると共に、高速走行時の前輪操舵角に対してヨーレイ
トが増大することを抑制することができ、さらに車両の
操縦性と安定性を両立させることができる。
以上、詳述したよう本発明によれば、ハンドル操舵に
おける過渡時の応答性と定常時の安定性を両立して、よ
り優れた車両の操縦安定性を得ることのできるという優
れた効果がある。
おける過渡時の応答性と定常時の安定性を両立して、よ
り優れた車両の操縦安定性を得ることのできるという優
れた効果がある。
第１図は本発明の基本構成図、第２図は本発明の一実施
例を示す模式構成図、第３図は電気的制御装置６を示す
電気回路構成図、第４図（ａ）〜（ｃ）および第５図は
マイクロコンピュータ60の処理手順を示すフローチャー
ト、第６図（ａ）〜（ｃ）はスタビィリティファクタKh
の設定方法を説明する特性図、第７図（ａ），（ｂ）は
後輪操舵角指令値θｃの決定方法を説明する特性図、第
８図は本発明一実施例における制御ブロック図、第９図
（ａ）〜（ｅ）はハンドル角の変化に対応した定常時目
標ヨーレイトWs,目標ヨーレイトWi,後輪実舵角θr,車両
実ヨーレイトWaの変化特性図、第10図（ａ）〜（ｄ）は
ハンドル角の変化に対応した後輪舵角，車両ヨーレイ
ト，車両横すべり角の変化特性図、第11図（ａ），
（ｂ）は各々過渡ゲインK1,時定数Ｔの車速Ｖによる補
正を示す特性図、第12図は本発明の他の実施例における
制御ブロック図である。 1a……車速センサ,1b……前輪操舵角センサ， 1c……ヨーレイトセンサ,2……後輪操舵角センサ， ３……後輪操舵機構,4……減速ギア,4……直流サーボモ
ータ,6……電気的制御回路,8……後輪,9……前輪,10…
…ステアリングホイール,60……マイクロコンピュー
タ。
例を示す模式構成図、第３図は電気的制御装置６を示す
電気回路構成図、第４図（ａ）〜（ｃ）および第５図は
マイクロコンピュータ60の処理手順を示すフローチャー
ト、第６図（ａ）〜（ｃ）はスタビィリティファクタKh
の設定方法を説明する特性図、第７図（ａ），（ｂ）は
後輪操舵角指令値θｃの決定方法を説明する特性図、第
８図は本発明一実施例における制御ブロック図、第９図
（ａ）〜（ｅ）はハンドル角の変化に対応した定常時目
標ヨーレイトWs,目標ヨーレイトWi,後輪実舵角θr,車両
実ヨーレイトWaの変化特性図、第10図（ａ）〜（ｄ）は
ハンドル角の変化に対応した後輪舵角，車両ヨーレイ
ト，車両横すべり角の変化特性図、第11図（ａ），
（ｂ）は各々過渡ゲインK1,時定数Ｔの車速Ｖによる補
正を示す特性図、第12図は本発明の他の実施例における
制御ブロック図である。 1a……車速センサ,1b……前輪操舵角センサ， 1c……ヨーレイトセンサ,2……後輪操舵角センサ， ３……後輪操舵機構,4……減速ギア,4……直流サーボモ
ータ,6……電気的制御回路,8……後輪,9……前輪,10…
…ステアリングホイール,60……マイクロコンピュー
タ。
フロントページの続き (72)発明者 村川 隆二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−10970（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−211165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−161256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−124572（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−153378（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14
Claims (3)
- 【請求項１】電気的指令値をうけて車両の後輪舵角を調
整する後輪操舵機構と、 少なくとも車速を検出する車速センサと、前輪操舵時の
前輪操舵角を検出する前輪操舵角センサと、車両に発生
するヨーレイト（ヨー角速度）を検出するヨーレイトセ
ンサとから成り、車両の走行状態を検出する走行状態検
出手段と、 該走行状態検出手段にて検出された走行状態に応じて、
前記前輪操舵時の車両挙動の定常状態における目標ヨー
レイトを算出する目標ヨーレイト演算手段と、 該目標ヨーレイトと前記ヨーレイトセンサから検出され
た実ヨーレイトとの誤差を小さくするよう後輪の操舵角
指令位置を算出する後輪操舵角演算手段と、 該後輪操舵角指令位置に後輪を操舵位置決めするよう前
記後輪操舵機構に電気指令値を発生する後輪位置決め制
御手段と を備えた車両の後輪舵角制御装置において、 前記目標ヨーレイト演算手段で算出された目標ヨーレイ
トに進みの伝達特性を持たせる過度特性補正手段を備え
たことを特徴とする車両の後輪舵角制御装置。 - 【請求項２】前記過渡特性補正手段は、前記伝達特性
を、 であらわされる一次進みの伝達特性性として設定したこ
とを特徴とする請求項１記載の車両の後輪舵角制御装
置。 - 【請求項３】前記過渡特性補正手段は、前記走行状態検
出手段にて検出された走行状態に応じて、前記伝達関数
を補正するようにしたことを特徴とする請求項１または
２に記載の車両の後輪舵角制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313984A JP2770505B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 車両の後輪舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313984A JP2770505B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 車両の後輪舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03176279A JPH03176279A (ja) | 1991-07-31 |
| JP2770505B2 true JP2770505B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18047830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1313984A Expired - Lifetime JP2770505B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 車両の後輪舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770505B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569942B2 (ja) * | 1990-10-19 | 1997-01-08 | 三菱自動車工業株式会社 | 後輪操舵装置 |
| KR101687148B1 (ko) * | 2016-05-30 | 2016-12-15 | 주식회사 지티에스 | 수평유지장치가 구비된 빨래 건조대 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2545876B2 (ja) * | 1987-09-10 | 1996-10-23 | 日本電装株式会社 | 車両の補助操蛇装置 |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP1313984A patent/JP2770505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03176279A (ja) | 1991-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3103052B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP3179271B2 (ja) | 前後輪操舵装置の制御方法 | |
| EP1577194A1 (en) | Steering apparatus for vehicle and method for controlling the same | |
| JPH05131946A (ja) | 車両の後輪操舵制御装置 | |
| JPH06344935A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JPH11198844A (ja) | 操舵力制御装置 | |
| JP2005343315A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP3714269B2 (ja) | 自動操舵装置 | |
| JPH0692252A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2770505B2 (ja) | 車両の後輪舵角制御装置 | |
| JP2000033879A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP3182972B2 (ja) | 車両の後輪操舵制御装置 | |
| JP3003228B2 (ja) | 車両の舵角制御装置 | |
| JP5617499B2 (ja) | 車両用舵角制御装置 | |
| JPH0692253A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2518245B2 (ja) | 車両用後輪操舵装置 | |
| KR20200062409A (ko) | 차량 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법 | |
| JP2876817B2 (ja) | 車両の後輪舵角制御装置 | |
| JPS6341281A (ja) | 車両用実舵角制御装置 | |
| JP2722838B2 (ja) | 車両用舵角制御装置 | |
| JPH072130A (ja) | 後輪操舵装置の制御方法 | |
| JP2722855B2 (ja) | 後輪操舵装置 | |
| JP2982596B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JP3079748B2 (ja) | 後輪操舵制御装置 | |
| JP2947040B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 |