JPH0325079A - 車両用後輪舵角制御装置 - Google Patents
車両用後輪舵角制御装置Info
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- JPH0325079A JPH0325079A JP16115889A JP16115889A JPH0325079A JP H0325079 A JPH0325079 A JP H0325079A JP 16115889 A JP16115889 A JP 16115889A JP 16115889 A JP16115889 A JP 16115889A JP H0325079 A JPH0325079 A JP H0325079A
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- Japan
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- steering angle
- wheel steering
- rear wheel
- vehicle
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Landscapes
- 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、車両用後輪舵角制御装置、特に、車両後端の
張り出し量を増大させることなく低車速域における小回
り性を向上させる後輪舵角制御技術に関する。
張り出し量を増大させることなく低車速域における小回
り性を向上させる後輪舵角制御技術に関する。
(従来の技術)
乗用車においては、一般にホイールベースを拡大するこ
とにより、■高速域での操安性・乗心地が向上する、■
居住スペースが拡大する等のメリットか得られることが
知られている。
とにより、■高速域での操安性・乗心地が向上する、■
居住スペースが拡大する等のメリットか得られることが
知られている。
一方、ロングホイールベース化に伴ない、小回り性が悪
化し、市街地等で通常1回で曲れる曲がり角で数回の切
り返しが必要となったり、内輪差が大きくなるので縁石
等にこすり易くなったり、Uターンに必要な道幅が増加
する等の問題がある。
化し、市街地等で通常1回で曲れる曲がり角で数回の切
り返しが必要となったり、内輪差が大きくなるので縁石
等にこすり易くなったり、Uターンに必要な道幅が増加
する等の問題がある。
この様な理由から、特に日本の道路事情下では大幅なロ
ングホイールベース化は困難で、国産乗用車を例にとる
と、排気量IJ2の車でホイールベース約2.3mであ
るのに対し、排気量3℃の車でも約2.7mであり、排
気量,車重,全長の割にホイールベースの長さは大きく
変わらないのが現状である。
ングホイールベース化は困難で、国産乗用車を例にとる
と、排気量IJ2の車でホイールベース約2.3mであ
るのに対し、排気量3℃の車でも約2.7mであり、排
気量,車重,全長の割にホイールベースの長さは大きく
変わらないのが現状である。
また、四輪操舵車においては、前輪に対し後輪の舵角を
逆方向に操舵することにより小回り性を向上させ、旋回
半径及び内輪差を縮小出来ることは古くから知られてお
り、既に、このような逆相操舵を持つ四輪操舵車が市販
されている。
逆方向に操舵することにより小回り性を向上させ、旋回
半径及び内輪差を縮小出来ることは古くから知られてお
り、既に、このような逆相操舵を持つ四輪操舵車が市販
されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような従来の逆相操舵を持つ四輪操
舵車にあっても、後輪の舵角を最大5゜程度に抑え、車
体後端の幅が最大車幅より小さめな造形とする等によっ
て後端の張り出し量をドアミラーの出っ張り量以内に抑
えるような構成としているに過ぎず、小回り性向上のた
め単純に後輪逆相操舵の舵角を大きくしてしまうと後端
の張り出しエか増加するという問題は本質的に改善され
ていない。
舵車にあっても、後輪の舵角を最大5゜程度に抑え、車
体後端の幅が最大車幅より小さめな造形とする等によっ
て後端の張り出し量をドアミラーの出っ張り量以内に抑
えるような構成としているに過ぎず、小回り性向上のた
め単純に後輪逆相操舵の舵角を大きくしてしまうと後端
の張り出しエか増加するという問題は本質的に改善され
ていない。
この為、車体に造形上の制約が課せられる他、四輪操舵
による大幅な小回り性の向上に支えられる超ロングホイ
ールへース化を達成出来ない。
による大幅な小回り性の向上に支えられる超ロングホイ
ールへース化を達成出来ない。
そこで、本出願人は、特願昭63−225825号にお
いて、極低速域から低速域( O km/h〜40km
/h程度)まで車両前端点の通過した軌跡を記憶し、後
端点がその軌跡の内側に入るように必要に応じて後輪逆
相操舵量を制限し、十分な小回り性を持った超ロングホ
イールベース車の実現が出来る車両用後輪舵角制御装置
を提案した。
いて、極低速域から低速域( O km/h〜40km
/h程度)まで車両前端点の通過した軌跡を記憶し、後
端点がその軌跡の内側に入るように必要に応じて後輪逆
相操舵量を制限し、十分な小回り性を持った超ロングホ
イールベース車の実現が出来る車両用後輪舵角制御装置
を提案した。
しかし、この先行装置においてO km/h〜40km
/hの全車速域で同様に車両後端点の張り出しを制限し
た場合には、O km/h〜40km/hまではヨーレ
ートの発生が抑えられ、40km/hを超えた途端に後
輪逆相操舵量の制限解除されてヨーレートか大きく発生
するというように、車速によって旋回性能が異なること
で運転者に操舵違和感を与える。
/hの全車速域で同様に車両後端点の張り出しを制限し
た場合には、O km/h〜40km/hまではヨーレ
ートの発生が抑えられ、40km/hを超えた途端に後
輪逆相操舵量の制限解除されてヨーレートか大きく発生
するというように、車速によって旋回性能が異なること
で運転者に操舵違和感を与える。
また、例えば、車速30km/hでステップ操舵を行な
った場合、旋回初期から中期にかけては線形的なヨーレ
ートの立ち上がり特性を示すが、旋回後期には後輪逆相
操舵量の制限によりヨーレートの上昇が急に鈍化し、ヨ
ーレート特性が線形的ではなくなることで運転者に操舵
違和感を与える。
った場合、旋回初期から中期にかけては線形的なヨーレ
ートの立ち上がり特性を示すが、旋回後期には後輪逆相
操舵量の制限によりヨーレートの上昇が急に鈍化し、ヨ
ーレート特性が線形的ではなくなることで運転者に操舵
違和感を与える。
本発明は、上述のような問題に看目してなされたもので
、前輪操舵時に後輪の舵角制御を行なう車両用後輪舵角
制御装置において、運転者に操舵違和感を与えることな
く、十分な小回り性を持った超ロングホイールベース車
の実現が出来る装置の開発を課題とする。
、前輪操舵時に後輪の舵角制御を行なう車両用後輪舵角
制御装置において、運転者に操舵違和感を与えることな
く、十分な小回り性を持った超ロングホイールベース車
の実現が出来る装置の開発を課題とする。
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決するために本発明の車両用後輪舵角制御
装置では、旋回半径縮小のための後輪逆相操舵を基本と
しながら、車両前端点の通過した軌跡を記憶し、後端点
かその軌跡の内側に入るように必要に応じて後輪逆相操
舵量を制限すると共に、その制限を車速の上昇に従って
徐々に緩める手段とした。
装置では、旋回半径縮小のための後輪逆相操舵を基本と
しながら、車両前端点の通過した軌跡を記憶し、後端点
かその軌跡の内側に入るように必要に応じて後輪逆相操
舵量を制限すると共に、その制限を車速の上昇に従って
徐々に緩める手段とした。
即ち、第1図のクレーム対応図に示すように、ステアリ
ングホイールのハンドル角もしくは前輪実舵角を検出す
る前輸舵角検出手段aと、車速を検出する車速検出手段
bと、前輪舵角信号及び車速信号を入力して後輪舵角目
標値を設定する後輪舵角目標値設定部Cと、後輪実舵角
が後輪舵角目標値に一致するように後輪舵角可変機構を
制御する後輪舵角制御部dとを備えた車両用後輪舵角制
御装置において、前記後輪舵角目標値設定部Cには、前
輸舵角信号に所定の舵角比を乗じて後輪舵角を演算する
主後輪舵角演算部eと、車両の重I6点Gの対地座標及
び車両前端点Aの対地座標を計算する対地座標計算部f
と、計算により得られた車両前端点Aの対地座標を所定
距離もしくは所定時間走行毎に記憶する車両前端点軌跡
記憶部9と、車両前端点軌跡に対する車両後端点Bの旋
回外側方向の量である張り出し量を、その張り出し度合
が車速の上昇に従って徐々に大きくなるような演算によ
り求める張り出し量演算部hと、記憶されている前端点
軌跡と前記張り出し量と前輪舵角信号とにより車両後端
点Bが車両前端点軌跡近傍の所定の場所を通るような後
輪舵角制限量を計算する後輪舵角制限量演算部iと、前
記主後輪舵角演算部eで演算された後輪舵角と前記後輪
舵角制限量演算部iで演算された後輪舵角制限量に基づ
き後輪舵角目標値を決定する後輪舵角目標値決定部jと
、を備えていることを特徴とする。
ングホイールのハンドル角もしくは前輪実舵角を検出す
る前輸舵角検出手段aと、車速を検出する車速検出手段
bと、前輪舵角信号及び車速信号を入力して後輪舵角目
標値を設定する後輪舵角目標値設定部Cと、後輪実舵角
が後輪舵角目標値に一致するように後輪舵角可変機構を
制御する後輪舵角制御部dとを備えた車両用後輪舵角制
御装置において、前記後輪舵角目標値設定部Cには、前
輸舵角信号に所定の舵角比を乗じて後輪舵角を演算する
主後輪舵角演算部eと、車両の重I6点Gの対地座標及
び車両前端点Aの対地座標を計算する対地座標計算部f
と、計算により得られた車両前端点Aの対地座標を所定
距離もしくは所定時間走行毎に記憶する車両前端点軌跡
記憶部9と、車両前端点軌跡に対する車両後端点Bの旋
回外側方向の量である張り出し量を、その張り出し度合
が車速の上昇に従って徐々に大きくなるような演算によ
り求める張り出し量演算部hと、記憶されている前端点
軌跡と前記張り出し量と前輪舵角信号とにより車両後端
点Bが車両前端点軌跡近傍の所定の場所を通るような後
輪舵角制限量を計算する後輪舵角制限量演算部iと、前
記主後輪舵角演算部eで演算された後輪舵角と前記後輪
舵角制限量演算部iで演算された後輪舵角制限量に基づ
き後輪舵角目標値を決定する後輪舵角目標値決定部jと
、を備えていることを特徴とする。
(作 用)
旋回時には、後輪舵角目標値設定部Cにおいて、ステア
リングホイールのハンドル角もしくは前輪実舵角を検出
する前輸舵角検出手段aからの前輪舵角信号及び車速を
検出する車速検出手段bからの車速信号を入力して後輪
舵角目標値が設定され、後輪舵角制御部dにおいて、後
輪実舵角が後輪舵角目標値に一致するように後輪舵角可
変機構が制御される。
リングホイールのハンドル角もしくは前輪実舵角を検出
する前輸舵角検出手段aからの前輪舵角信号及び車速を
検出する車速検出手段bからの車速信号を入力して後輪
舵角目標値が設定され、後輪舵角制御部dにおいて、後
輪実舵角が後輪舵角目標値に一致するように後輪舵角可
変機構が制御される。
ここで、後輪舵角目標値設定部Cでの演算処理を述べる
と、主後輪舵角演算部eで前輪舵角信号に所定の舵角比
を乗じて後輪舵角が演算される。
と、主後輪舵角演算部eで前輪舵角信号に所定の舵角比
を乗じて後輪舵角が演算される。
一方、対地座標計算部fで車両重心点Gの対地座標及び
車両前端点Aの対地座標が計算され、車両前端点軌跡記
憶部9で所定距離もしくは所定時間走行毎に車両前端点
Aの対地座標が記憶される。
車両前端点Aの対地座標が計算され、車両前端点軌跡記
憶部9で所定距離もしくは所定時間走行毎に車両前端点
Aの対地座標が記憶される。
また、張り出し量演算部hでは、車両前端点軌跡に対す
る車両後端点Bの旋回外側方向の量である張り出し量が
,その張り出し度合を車速の上昇に従って徐々に大きく
するような演算により求められる。
る車両後端点Bの旋回外側方向の量である張り出し量が
,その張り出し度合を車速の上昇に従って徐々に大きく
するような演算により求められる。
そして,後輪舵角制限量演算部iでは、記憶されている
前端点軌跡と前記張り出し量と前輪舵角信号とにより車
両後端点日が車両前端点軌跡近傍の所定の場所を通るよ
うな後輪舵角制限量が計算される。
前端点軌跡と前記張り出し量と前輪舵角信号とにより車
両後端点日が車両前端点軌跡近傍の所定の場所を通るよ
うな後輪舵角制限量が計算される。
次いで、後輪舵角目標値決定部jにおいて、主後輪舵角
演算部eで演算された後輪舵角と、後輪舵角制限量演算
部iで演算された後輪舵角制限量に,基づき後輪舵角目
標値が決定される。
演算部eで演算された後輪舵角と、後輪舵角制限量演算
部iで演算された後輪舵角制限量に,基づき後輪舵角目
標値が決定される。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、横成を説明する。
第2図は実施例の車両用後輪舵角制御装置の全体ブロッ
ク横成図である。
ク横成図である。
車両用後輪舵角制御装置は、前輪のハンドル操舵角θを
検出する操舵角センサ1と、所定距離△X走行毎にパル
スを出力することで車速Vを検出する車輪速センサ2と
、後輪舵角目標値6Rを設定する後輪舵角目標値設定部
3と、油圧アクチュエー夕等による後輪舵角可変機構を
含む後輪舵角制御部4と、実後輪舵角ろ.が与えられる
四輪操舵車5により構成され、電気的に制御可能な四輪
操舵システムとしては一般的なものである。
検出する操舵角センサ1と、所定距離△X走行毎にパル
スを出力することで車速Vを検出する車輪速センサ2と
、後輪舵角目標値6Rを設定する後輪舵角目標値設定部
3と、油圧アクチュエー夕等による後輪舵角可変機構を
含む後輪舵角制御部4と、実後輪舵角ろ.が与えられる
四輪操舵車5により構成され、電気的に制御可能な四輪
操舵システムとしては一般的なものである。
第3図は後輪舵角目標値設定部3を示すブロック図であ
り、この後輪舵角目標値設定部3には、ハンドル操舵角
eに所定の舵角比を乗じて後輪舵角ろ..を演算する主
後輪舵角演算部31と、車両の重心点Gの対地座標(x
a. YG )及び車両前端点Aの対地座標(XA,
’ta )を計算する対地座標計算部32と、計算によ
り得られた車両前端点Aの対地座標(XA.YA )を
所定距離ΔXもしくは所定時間Δt走行毎に記憶する車
両前端点軌跡記憶部33と、車両前端点Aの軌跡に対す
る車両後端点Bの旋回外側方向の量である張り出しfi
YLIMを、極低車速側では厳しく制限し、その制限度
合を車速Vの上昇に従って徐々に緩くする演算により求
め?張り出し量演算部34と、記憶されている前端点軌
跡Aと前記張り出しffiYl−+uとハンドル操舵角
eとにより車両後端点Bが車両前端点軌跡近傍の所定の
場所を通るような後輪舵角制限量6■1.8を計算する
後輪舵角制限量演算部35と、前記主後輪舵角演算部3
1で演算された後輪舵角δ.と前記後輪舵角制限量演算
部35で演算された後輪舵角制限量6。..9に基づき
後輪舵角目標値ろ。を決定する後輪舵角目標値決定部3
6とを備えている。
り、この後輪舵角目標値設定部3には、ハンドル操舵角
eに所定の舵角比を乗じて後輪舵角ろ..を演算する主
後輪舵角演算部31と、車両の重心点Gの対地座標(x
a. YG )及び車両前端点Aの対地座標(XA,
’ta )を計算する対地座標計算部32と、計算によ
り得られた車両前端点Aの対地座標(XA.YA )を
所定距離ΔXもしくは所定時間Δt走行毎に記憶する車
両前端点軌跡記憶部33と、車両前端点Aの軌跡に対す
る車両後端点Bの旋回外側方向の量である張り出しfi
YLIMを、極低車速側では厳しく制限し、その制限度
合を車速Vの上昇に従って徐々に緩くする演算により求
め?張り出し量演算部34と、記憶されている前端点軌
跡Aと前記張り出しffiYl−+uとハンドル操舵角
eとにより車両後端点Bが車両前端点軌跡近傍の所定の
場所を通るような後輪舵角制限量6■1.8を計算する
後輪舵角制限量演算部35と、前記主後輪舵角演算部3
1で演算された後輪舵角δ.と前記後輪舵角制限量演算
部35で演算された後輪舵角制限量6。..9に基づき
後輪舵角目標値ろ。を決定する後輪舵角目標値決定部3
6とを備えている。
次に、作用を説明する。
まず、後輪舵角制御系に必要となる基本式を示す。
尚、低車速域の旋回を考える場合、車両の動特性は無視
してもさしつかえないので、定常旋回状態、を考える。
してもさしつかえないので、定常旋回状態、を考える。
また、説明を簡単にするため、車両は第4図に示すよう
にな2輪モデルを考え、前端点(A点)及び後端点(B
点)は各々車両全面及び後面の中央とする。
にな2輪モデルを考え、前端点(A点)及び後端点(B
点)は各々車両全面及び後面の中央とする。
操舵角e及び後輪舵角δ8か与えられた場合のヨーレー
トφ及び重心点横速度vyは、良く知られた線形近似2
自由度モデルに基づく定常状態を考えると、次式で与え
られる。
トφ及び重心点横速度vyは、良く知られた線形近似2
自由度モデルに基づく定常状態を考えると、次式で与え
られる。
・・・(2)
ここで、■は車速、八〇は車両のスタビリティファクタ
、Mは車両質量、し、は前輪一重心間距離、L8は後輪
一重心間距離、Lはホイールベース(L二LF + L
R) . eK,は前輸等価コーナリングパワ、KRは
後輪コーナリングバワーである。
、Mは車両質量、し、は前輪一重心間距離、L8は後輪
一重心間距離、Lはホイールベース(L二LF + L
R) . eK,は前輸等価コーナリングパワ、KRは
後輪コーナリングバワーである。
第5図に説明図として定常旋回時の後端点軌跡を示す。
後端点Bのすべり角B8と半径R8は次式で表される。
B o = tan−’ ((Vy − 1)Φ)/V
xl =− (3)また、旋回中心の車体
固定座標(x0.yo)は、重心点座標を(0. 0)
とした場合、次式のように求められる。
xl =− (3)また、旋回中心の車体
固定座標(x0.yo)は、重心点座標を(0. 0)
とした場合、次式のように求められる。
・・・(5)
ここで、前輪に対し後輪を逆相に操舵する場合のみを考
えると、第5図中に図示した後端点Bの最大張り出し点
は必ず後車軸の×座標(−L..)より前方へくる。そ
こで、制御系の設計時には常に後車軸×座標における後
端点日の張り出し量に着目すれば良いことかわかる。
えると、第5図中に図示した後端点Bの最大張り出し点
は必ず後車軸の×座標(−L..)より前方へくる。そ
こで、制御系の設計時には常に後車軸×座標における後
端点日の張り出し量に着目すれば良いことかわかる。
将来、後端点Bが後車軸X座標を通過する点を(− L
Rl y Rw)とすると、第5図中に示した直角二
角形を用いて次の関係式を得る。
Rl y Rw)とすると、第5図中に示した直角二
角形を用いて次の関係式を得る。
R a − (XO+L}l) 2+ (Vo−Y
nw)’ ・= (7)
第6図には、本発明の制御対象となるロングホイールへ
ース車の例を示し、第Y図には制御目標となるモデル車
の例を示す。
nw)’ ・= (7)
第6図には、本発明の制御対象となるロングホイールへ
ース車の例を示し、第Y図には制御目標となるモデル車
の例を示す。
尚、モデル車は全長4. 5m,ホイールベース2.5
mの排気量1.8βクラスの一般的小型車を想定してお
り、ロングホイールベース車はモデル車をベースにホイ
ールベースを3.3mに大幅に拡大し、合わせて前後の
オーバハングを詰めることにより全長は4.8mにとど
めている。
mの排気量1.8βクラスの一般的小型車を想定してお
り、ロングホイールベース車はモデル車をベースにホイ
ールベースを3.3mに大幅に拡大し、合わせて前後の
オーバハングを詰めることにより全長は4.8mにとど
めている。
次に、第3図に基づき後輪舵角目標値設定部3の各演算
処理を詳しく説明する。
処理を詳しく説明する。
主後輪舵角演算部31では、車速Vと操舵角Oにより制
御対象車両をモデル車と同一の半径で旋回するための後
輪舵角δ8,が求められる。
御対象車両をモデル車と同一の半径で旋回するための後
輪舵角δ8,が求められる。
尚、制御対象車両は、ホイールベースL,スタビリティ
ファクタA。で、モデル車は、ホイールベースLM.ス
タビリティファクタA,とする。
ファクタA。で、モデル車は、ホイールベースLM.ス
タビリティファクタA,とする。
また、本実施例は制御車両とモデル車のステアリングギ
ャ比(N)が等しい場合について示してある。
ャ比(N)が等しい場合について示してある。
操舵角Oと後輪舵角δR (制御車のみ)が与えられた
場合の制御車両とモデル車の旋回半径を各々R,R,と
する。
場合の制御車両とモデル車の旋回半径を各々R,R,と
する。
R = (++AV’) L/ (0/N−6.)
−(8)R M= (1 +AI.lV’)
Lu/ (e /〜) ・(9)R=
R ,を得るための後輪舵角6 nlは、前記(8),
(9)式より次の様に求められる。
−(8)R M= (1 +AI.lV’)
Lu/ (e /〜) ・(9)R=
R ,を得るための後輪舵角6 nlは、前記(8),
(9)式より次の様に求められる。
?、Au:sAoの場合、O,68■間の舵角比は車速
Vの関数となるか、第6図及び第7図に示したように、
L =3.3m. L , =2.5mの場合で、低
車速域(例えば、40km/h以下)ではK (V)は
必す負(逆相)となる。
Vの関数となるか、第6図及び第7図に示したように、
L =3.3m. L , =2.5mの場合で、低
車速域(例えば、40km/h以下)ではK (V)は
必す負(逆相)となる。
対地座標計算部32では、まず、簡易的には線形近似を
用いた前記(+). (2)式に基づきヨーレートΦ及
び横速度Vyが推定される。
用いた前記(+). (2)式に基づきヨーレートΦ及
び横速度Vyが推定される。
そして、ヨーレートφを積分する下記の式でヨー角ψが
求められる。
求められる。
ψ=J+jzdt
これらの式により重心点対地座標(x(i.yc)は次
式に基づき求められる。
式に基づき求められる。
Xc” f (Vxcosψ−Vysinψ)dt
−(II)Yc= I (Vxsinψ+V
ycosψ)dt −(12)また
、前端点対地座標(xA,YA)は(Xa, Ya)に
基づき次のように求められる。
−(II)Yc= I (Vxsinψ+V
ycosψ)dt −(12)また
、前端点対地座標(xA,YA)は(Xa, Ya)に
基づき次のように求められる。
×A=a−cosψ+Xa
− (+3)YA: a −sinψ十y,
”’
(+4)前端点軌跡記憶部33では、前記(+3).
(+4)式で得られる前端点対地座標データ(XA.Y
A)が所定距離△X走行毎に記憶され、順次データがシ
フトされる。
− (+3)YA: a −sinψ十y,
”’
(+4)前端点軌跡記憶部33では、前記(+3).
(+4)式で得られる前端点対地座標データ(XA.Y
A)が所定距離△X走行毎に記憶され、順次データがシ
フトされる。
張り出し量演算部34では、車速Vに応じて張り出し量
YLllJが下記の式で求められる。
YLllJが下記の式で求められる。
但し、KLIMは張り出し量補正項である。
後輪舵角制限量演算部35では、まず、車両前端点軌跡
記憶部33に記憶された車両前端点Aの対地座標データ
群(Xi,Yi)の座標変換を行ない車体固定座標(x
i,yi)か求められる。
記憶部33に記憶された車両前端点Aの対地座標データ
群(Xi,Yi)の座標変換を行ない車体固定座標(x
i,yi)か求められる。
xi= (Xi−Xa)cosψ+(Yi−Y.)si
nψ− (16)yi= (Yi−Yo)cosψ一(
Xi−Xa)sinψ −(+7)次に、車体固
定座標(xi,yi)に基づき後車軸X座標における後
端点yの座標許容値YRWが下記の手法で求められる。
nψ− (16)yi= (Yi−Yo)cosψ一(
Xi−Xa)sinψ −(+7)次に、車体固
定座標(xi,yi)に基づき後車軸X座標における後
端点yの座標許容値YRWが下記の手法で求められる。
前端点軌跡データ群のうち、x,≦(−Lnl < X
n− 1なる2点の座標データ(xn,yn),(xn
− .,yn− +)より線形補間を行ない次式により
Y RWを求められる(第8図参照)。
n− 1なる2点の座標データ(xn,yn),(xn
− .,yn− +)より線形補間を行ない次式により
Y RWを求められる(第8図参照)。
次に、後端点yの座標許容制限値Y l’lTVLが、
前記張り出しffiYl.IIJと後端点yの座標許容
値Y。Wとによって下記の式で演算される。
前記張り出しffiYl.IIJと後端点yの座標許容
値Y。Wとによって下記の式で演算される。
Y IIWL = Y HW * YL + l.l?
して、操舵角O,車速V,YRwLより後輪舵角制限量
δ■。.8が求められる。
して、操舵角O,車速V,YRwLより後輪舵角制限量
δ■。.8が求められる。
mt = 2 (b−Ln) LF 4b2−L82n
2 = − (2 (b−LR)Lq+Ll1’−b2
1 =(b−LR)2 ・−(20)?、操舵角Oと前
端点軌跡データに基づき計算される後端点y座標許容値
YRwの符号が等しい場合にはYRw=Oと置き換えて
上記(20)式の計算を行なう(第11図のフローチャ
ートに示す)。
2 = − (2 (b−LR)Lq+Ll1’−b2
1 =(b−LR)2 ・−(20)?、操舵角Oと前
端点軌跡データに基づき計算される後端点y座標許容値
YRwの符号が等しい場合にはYRw=Oと置き換えて
上記(20)式の計算を行なう(第11図のフローチャ
ートに示す)。
後輪舵角決定部36では、主後輪舵角演算部31で演算
される後輪舵角6R+と、後輪舵角制限量計算部35で
求められた後輪舵角制限量δ■,..に基づいて後輪舵
角目標値6lIが決定される。
される後輪舵角6R+と、後輪舵角制限量計算部35で
求められた後輪舵角制限量δ■,..に基づいて後輪舵
角目標値6lIが決定される。
まず,操舵角0と後輪舵角制限N 6 Rmasの符号
が同一の場合(前記したように68,と0は逆符号であ
るので、68.とるRM■8が逆符号の場合)には、本
発明の制御系は低車速域逆相操舵を基本として設計され
ているので68=0 とする。
が同一の場合(前記したように68,と0は逆符号であ
るので、68.とるRM■8が逆符号の場合)には、本
発明の制御系は低車速域逆相操舵を基本として設計され
ているので68=0 とする。
操舵角Oと後輪舵角制限量ろ.−ヮの符号が逆の場合(
δ8,とるRmaxが同符号の場合)には、δR1と6
■。、、の絶対値を比較し、絶対値が小なる方をもって
後輪舵角目標値ろ.とする。
δ8,とるRmaxが同符号の場合)には、δR1と6
■。、、の絶対値を比較し、絶対値が小なる方をもって
後輪舵角目標値ろ.とする。
第9図,第10図,第11図には上記説明に対応したフ
ローチャートを示す。
ローチャートを示す。
尚、車速Vは△×走行毎に検出される車輪速バルスより
計算で求めることが出来るし、また、光学式車速計等の
ように直接対地車速検出可能な車速計を加えて検出する
ことも出来る。
計算で求めることが出来るし、また、光学式車速計等の
ように直接対地車速検出可能な車速計を加えて検出する
ことも出来る。
また、本実施例では、前輪に対し後輪を逆相に操舵する
かもしくはゼロに限定した場合であるので、後述するよ
うに、据切り発進等では、2WS並のわずかな後端点の
張り出しが生じるが、同相操舵も許容し、eと6...
。が同符号の場合、6R=0とせず5R=68、.8と
することにより、更に、張り出し量を減じることも可能
である。
かもしくはゼロに限定した場合であるので、後述するよ
うに、据切り発進等では、2WS並のわずかな後端点の
張り出しが生じるが、同相操舵も許容し、eと6...
。が同符号の場合、6R=0とせず5R=68、.8と
することにより、更に、張り出し量を減じることも可能
である。
本発明を適応した場合の据切り 180゜旋回(Uター
ン)のシュミレーション結果(第12図及び第13図)
を、通常の逆鞘操舵のみの場合での結果(第14図及び
第15図)と比較して示す。
ン)のシュミレーション結果(第12図及び第13図)
を、通常の逆鞘操舵のみの場合での結果(第14図及び
第15図)と比較して示す。
本シュミレーションにおいては、制御対象車両(L=3
.3m),モデル車( L M = 2. 5m)は、
第6図及び第7図に示したものであり、両車両のスタビ
リティファクタは、各々A o =I. 123 X
10−3( s’/m’), A , =1.401
XIO−’(s’/m’)で、ステアリングギャ比Nは
共に17としている。
.3m),モデル車( L M = 2. 5m)は、
第6図及び第7図に示したものであり、両車両のスタビ
リティファクタは、各々A o =I. 123 X
10−3( s’/m’), A , =1.401
XIO−’(s’/m’)で、ステアリングギャ比Nは
共に17としている。
また、操舵角Oはフル転舵を想定しtEl=540°車
速VはV = 1 (km/h)の一定としてある。
速VはV = 1 (km/h)の一定としてある。
尚、逆相操舵のみによる場合とは、主後輪舵角演算部1
0で計算されるろR1に従い後輪舵角を制御した場合で
ある。
0で計算されるろR1に従い後輪舵角を制御した場合で
ある。
また、第16図には、モデル車を前輪操舵のみ(ろ8=
0)で旋回させた場合を示し、第17図には、制御対象
車両について前輪操舵のみで旋回させた場合を示す。
0)で旋回させた場合を示し、第17図には、制御対象
車両について前輪操舵のみで旋回させた場合を示す。
次に、下記の表には、第13図〜第1Y図に対応した1
80゜旋回時の後端張り出し量とUターンに必要な道幅
を整理して示す。
80゜旋回時の後端張り出し量とUターンに必要な道幅
を整理して示す。
上記の表の結果、超ロングホイールベースの制御対象車
両の2WSでは、モデル車と比較してUターンに必要な
道幅が大幅に増加する。
両の2WSでは、モデル車と比較してUターンに必要な
道幅が大幅に増加する。
従来式(逆相比例制御方式)の場合、Uターンに必要な
道幅はモデル車とほぼ同一となるが、後端の張り出し量
が大幅に増加し、街中においては、塀やガードレール等
に後端を接触させる恐れがある。
道幅はモデル車とほぼ同一となるが、後端の張り出し量
が大幅に増加し、街中においては、塀やガードレール等
に後端を接触させる恐れがある。
これに対し、本発明を適応した場合、道幅はモデル車及
び逆相比例制御時と同一で、且つ、後端の張り出し量は
、2WSと同等に抑えられる。
び逆相比例制御時と同一で、且つ、後端の張り出し量は
、2WSと同等に抑えられる。
尚、モデル車(2WS)に比べ、制御対象車両の2WS
時及び本発明適応時に後端の張り出し量が減少している
のは、ホイールベースの延長とリャのオーバハングをモ
デル車1mに対し制御対象車0.7mに縮小した影響で
ある。
時及び本発明適応時に後端の張り出し量が減少している
のは、ホイールベースの延長とリャのオーバハングをモ
デル車1mに対し制御対象車0.7mに縮小した影響で
ある。
次に、第18図には30km/hでのステップ操舵時に
おけるヨーレート特性を示す。
おけるヨーレート特性を示す。
このヨーレート特性において、車両後端の張り出し量を
一義的に厳しく制限するようにした制御の場合のヨーレ
ート特性(点線特性)は、旋回後期においてヨーレート
の発生が張り出し量制限により抑えられ、非線形的な特
性を示すが、・車速Vの上昇に応じて張り出しfJ Y
L I1を許容するようにした実施例のヨーレート特
性(実線特性)は、綿形的にヨーレートが発生していて
運転者の操舵違和感を与えないことを示している。
一義的に厳しく制限するようにした制御の場合のヨーレ
ート特性(点線特性)は、旋回後期においてヨーレート
の発生が張り出し量制限により抑えられ、非線形的な特
性を示すが、・車速Vの上昇に応じて張り出しfJ Y
L I1を許容するようにした実施例のヨーレート特
性(実線特性)は、綿形的にヨーレートが発生していて
運転者の操舵違和感を与えないことを示している。
また、車速Vが上昇するに従って車両後端点の張り出し
量の制限を徐々に緩やかにする様にしている為、例えば
、O km/h〜40km/hまでの旋回時には一義的
な張り出し量制限でヨーレートの発生が抑えられ、40
km/hを超えた途端に後輪逆相操舵量の制限解除され
てヨーレートが大きく発生するというように、車速によ
って旋回性能が異なることがなく、旋回車速による操舵
違和感を運転者に与えることもない。
量の制限を徐々に緩やかにする様にしている為、例えば
、O km/h〜40km/hまでの旋回時には一義的
な張り出し量制限でヨーレートの発生が抑えられ、40
km/hを超えた途端に後輪逆相操舵量の制限解除され
てヨーレートが大きく発生するというように、車速によ
って旋回性能が異なることがなく、旋回車速による操舵
違和感を運転者に与えることもない。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成14この実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があって
も本発明に含まれる。
な構成14この実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があって
も本発明に含まれる。
(発明の効果)
以上説明してきたように、本発明の車両用後輪舵角制御
装置にあっては、旋回半径縮小のための後輪逆相操舵を
基本としながら、車両前端点の通過した軌跡を記憶し、
後端点がその軌跡の内側に入るように必要に応じて後輪
逆鞘操舵量を制限すると共に、その制限を車速の上昇に
従って徐々に緩める手段とした為、前輪操舵時に後輪の
舵角制御を行なう車両用後輪舵角制御装置において、運
転者に操舵違和感を与えることなく、十分な小回り性を
持った超ロングホイールベース車の実現が出来るという
効果が得られる。
装置にあっては、旋回半径縮小のための後輪逆相操舵を
基本としながら、車両前端点の通過した軌跡を記憶し、
後端点がその軌跡の内側に入るように必要に応じて後輪
逆鞘操舵量を制限すると共に、その制限を車速の上昇に
従って徐々に緩める手段とした為、前輪操舵時に後輪の
舵角制御を行なう車両用後輪舵角制御装置において、運
転者に操舵違和感を与えることなく、十分な小回り性を
持った超ロングホイールベース車の実現が出来るという
効果が得られる。
第1図は本発明の車両用後輪舵角制御装置を示すクレー
ム対応図、第2図は実施例の車両用後輪舵角制御装置を
示すブロック図、第3図は実施例装置の後輪舵角目標値
設定部を示す演算フロック図、第4図は2輪モデル図、
第5図は定常旋回時の後端点軌跡を示す図、第6図は制
御対象となるロングホイールベース車を示す図、第7図
は制御目標となるモデル車の例を示す図、第8図は前端
点の対地座標を示す図、第9図,第10図,第11図は
実施例装置の後輪舵角目標値設定部での制御処理作動の
流れを示すフローチャート図、第12図は実施例装置を
搭載した車両での後輪舵角特性図、第13図は実施例装
置を搭載した車両での旋回軌跡特性図、第14図は従来
の逆相比例制御による装置を梧截した車両での後輪舵角
特性図、第15図は従来の逆相比例制御による装置を搭
載した車両での旋回軌゜跡特性図、第16図はモデル車
で前輪のみを操舵した場合の旋回軌跡特性図、第17図
は制御対象車両で前輪のみを操舵した場合の旋回軌跡特
性図、第18図は低速でのステップ操舵時におけるヨー
レート特性図である。 a・・・前輸舵角検出手段 b・・・車速検出手段 C・・・後輪舵角目標値設定部 d・・・後輪舵角制御部 e・・・主後輪舵角演算部 f・・一列地座標計算部 9・・・車両前端点軌跡記憶部 h・・・張り出し量演算部 1・・・後輪舵角制限量演算部 J・・・後輪舵角目標値決定部 A・・・前端点 B・・・後端点 G・・・重心点
ム対応図、第2図は実施例の車両用後輪舵角制御装置を
示すブロック図、第3図は実施例装置の後輪舵角目標値
設定部を示す演算フロック図、第4図は2輪モデル図、
第5図は定常旋回時の後端点軌跡を示す図、第6図は制
御対象となるロングホイールベース車を示す図、第7図
は制御目標となるモデル車の例を示す図、第8図は前端
点の対地座標を示す図、第9図,第10図,第11図は
実施例装置の後輪舵角目標値設定部での制御処理作動の
流れを示すフローチャート図、第12図は実施例装置を
搭載した車両での後輪舵角特性図、第13図は実施例装
置を搭載した車両での旋回軌跡特性図、第14図は従来
の逆相比例制御による装置を梧截した車両での後輪舵角
特性図、第15図は従来の逆相比例制御による装置を搭
載した車両での旋回軌゜跡特性図、第16図はモデル車
で前輪のみを操舵した場合の旋回軌跡特性図、第17図
は制御対象車両で前輪のみを操舵した場合の旋回軌跡特
性図、第18図は低速でのステップ操舵時におけるヨー
レート特性図である。 a・・・前輸舵角検出手段 b・・・車速検出手段 C・・・後輪舵角目標値設定部 d・・・後輪舵角制御部 e・・・主後輪舵角演算部 f・・一列地座標計算部 9・・・車両前端点軌跡記憶部 h・・・張り出し量演算部 1・・・後輪舵角制限量演算部 J・・・後輪舵角目標値決定部 A・・・前端点 B・・・後端点 G・・・重心点
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ステアリングホィールのハンドル角もしくは前輪実
舵角を検出する前輪舵角検出手段と、車速を検出する車
速検出手段と、 前輪舵角信号及び車速信号を入力して後輪舵角目標値を
設定する後輪舵角目標値設定部と、後輪実舵角が後輪舵
角目標値に一致するように後輪舵角可変機構を制御する
後輪舵角制御部とを備えた車両用後輪舵角制御装置にお
いて、 前記後輪舵角目標値設定部には、 前輪舵角信号に所定の舵角比を乗じて後輪舵角を演算す
る主後輪舵角演算部と、 車両の重心点の対地座標及び車両前端点の対地座標を計
算する対地座標計算部と、 計算により得られた車両前端点の対地座標を所定距離も
しくは所定時間走行毎に記憶する車両前端点軌跡記憶部
と、 車両前端点軌跡に対する車両後端点の旋回外側方向の量
である張り出し量を、その張り出し度合が車速の上昇に
従って徐々に大きくなるような演算により求める張り出
し量演算部と、 記憶されている前端点軌跡と前記張り出し量と前輪舵角
信号とにより車両後端点が車両前端点軌跡近傍の所定の
場所を通るような後輪舵角制限量を計算する後輪舵角制
限量演算部と、 前記主後輪舵角演算部で演算された後輪舵角と前記後輪
舵角制限量演算部で演算された後輪舵角制限量に基づき
後輪舵角目標値を決定する後輪舵角目標値決定部と、 を備えていることを特徴とする車両用後輪舵角制御装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1161158A JP2552363B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 車両用後輪舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1161158A JP2552363B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 車両用後輪舵角制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0325079A true JPH0325079A (ja) | 1991-02-01 |
JP2552363B2 JP2552363B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15729698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1161158A Expired - Lifetime JP2552363B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 車両用後輪舵角制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2552363B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63149265A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用後輪実舵角制御装置 |
JPS63312270A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-20 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車の後輪操舵制御方法 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP1161158A patent/JP2552363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63149265A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用後輪実舵角制御装置 |
JPS63312270A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-20 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車の後輪操舵制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2552363B2 (ja) | 1996-11-13 |
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