JPH04306169A - 四輪操舵車の後輪操舵角制御装置 - Google Patents
四輪操舵車の後輪操舵角制御装置Info
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- JPH04306169A JPH04306169A JP3069708A JP6970891A JPH04306169A JP H04306169 A JPH04306169 A JP H04306169A JP 3069708 A JP3069708 A JP 3069708A JP 6970891 A JP6970891 A JP 6970891A JP H04306169 A JPH04306169 A JP H04306169A
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- steering
- steering angle
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの車両にお
いて、ハンドル舵角、車速、車両のヨーレートに応じて
後輪を操舵する四輪操舵車の後輪操舵角制御装置に関す
る。
いて、ハンドル舵角、車速、車両のヨーレートに応じて
後輪を操舵する四輪操舵車の後輪操舵角制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の四輪操舵制御装置は、た
とえば、特開平０１−２２６７５号公報に示されている
ように、所定の車速値を境にして、車両が所定の車速値
より低速にて走行しているとき、前輪と後輪の舵角比を
後輪操舵角が前輪操舵角に対し逆相になる値を設定し、
また車両が所定の車速値より高速にて走行しているとき
、操舵比を後輪操舵角が前輪操舵角に対して同相になる
値に設定するものが実用化されている。
とえば、特開平０１−２２６７５号公報に示されている
ように、所定の車速値を境にして、車両が所定の車速値
より低速にて走行しているとき、前輪と後輪の舵角比を
後輪操舵角が前輪操舵角に対し逆相になる値を設定し、
また車両が所定の車速値より高速にて走行しているとき
、操舵比を後輪操舵角が前輪操舵角に対して同相になる
値に設定するものが実用化されている。
【０００３】四輪操舵車の主な利点は、前輪タイヤと後
輪タイヤのコーナリングフォースをほぼ同時に発生させ
ることができるため、ハンドル操作後の車両の横移動が
前輪操舵のみの車両より早いことである。すなわち、低
速では前輪と後輪を逆相に、高速では同相に、適切な舵
角比で操舵すると早めに回転運動が始まるので、操舵に
対する横加速度応答の遅れが減少する。このため実用上
の効果として、低速では小回り性の向上、高速では緊急
回避性の向上などが実現できる。
輪タイヤのコーナリングフォースをほぼ同時に発生させ
ることができるため、ハンドル操作後の車両の横移動が
前輪操舵のみの車両より早いことである。すなわち、低
速では前輪と後輪を逆相に、高速では同相に、適切な舵
角比で操舵すると早めに回転運動が始まるので、操舵に
対する横加速度応答の遅れが減少する。このため実用上
の効果として、低速では小回り性の向上、高速では緊急
回避性の向上などが実現できる。
【０００４】さらに後輪の操舵角を決定する方法として
、ヨーレート（車体重心回りの回転角速度）の検出手段
を備え、車速と前輪舵角とヨーレートに応じて後輪舵角
を決定し、横風や悪路などの外乱要因により、車両の通
路や向きに狂いが生じても、これを後輪操舵により補正
するものが提案されている。
、ヨーレート（車体重心回りの回転角速度）の検出手段
を備え、車速と前輪舵角とヨーレートに応じて後輪舵角
を決定し、横風や悪路などの外乱要因により、車両の通
路や向きに狂いが生じても、これを後輪操舵により補正
するものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の四輪操舵制御装置では、ハンド
ル角、ヨーレート、車速によって決定される後輪の目標
舵角に対する応答速度、すなわち後輪に設けた電動機の
応答速度が常に一定であり、その応答速度は高応答性が
必要とされる高速域での応答速度に設定されている。そ
のために、据え置き時などの後輪応答速度が必要でない
運転領域においても高応答性が保たれ、電流消費量の増
大につながるという問題があった。
ように構成された従来の四輪操舵制御装置では、ハンド
ル角、ヨーレート、車速によって決定される後輪の目標
舵角に対する応答速度、すなわち後輪に設けた電動機の
応答速度が常に一定であり、その応答速度は高応答性が
必要とされる高速域での応答速度に設定されている。そ
のために、据え置き時などの後輪応答速度が必要でない
運転領域においても高応答性が保たれ、電流消費量の増
大につながるという問題があった。
【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、後輪
電動機の目標舵角に対する応答速度を可変できるように
して、電動機の電流消費量を低減することを目的として
いる。
電動機の目標舵角に対する応答速度を可変できるように
して、電動機の電流消費量を低減することを目的として
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の課題解決手段は、電動機に位置検出
器と、制御装置内に位置検出器から前記電動機の現在位
置を求める第１のインターフェース回路と、ハンドル角
センサ、ヨーレートセンサ、車速センサの各センサの入
力値から後輪の目標舵角などを演算する演算器と、この
演算器から電動機ドライバーに電流指令値を与える第２
のインターフェース回路を設け、前記演算器内で前記電
動機の目標位置と現在位置の偏差値を演算し、この偏差
値を比例演算した値と積分演算した値の加算値に車速の
大きさに比例した値を乗算した値から前記電動機の現在
位置を微分演算した値を減算して、前記第２のインター
フェース回路を介して電動機ドライバーに電流指令値と
して出力するように構成したものである。
に、本発明の第１の課題解決手段は、電動機に位置検出
器と、制御装置内に位置検出器から前記電動機の現在位
置を求める第１のインターフェース回路と、ハンドル角
センサ、ヨーレートセンサ、車速センサの各センサの入
力値から後輪の目標舵角などを演算する演算器と、この
演算器から電動機ドライバーに電流指令値を与える第２
のインターフェース回路を設け、前記演算器内で前記電
動機の目標位置と現在位置の偏差値を演算し、この偏差
値を比例演算した値と積分演算した値の加算値に車速の
大きさに比例した値を乗算した値から前記電動機の現在
位置を微分演算した値を減算して、前記第２のインター
フェース回路を介して電動機ドライバーに電流指令値と
して出力するように構成したものである。
【０００８】第２の課題解決手段は、前記演算器内で電
動機の目標位置と現在位置の偏差値を演算し、この偏差
値を比例演算した値と積分演算した値の加算値に、同相
時と逆相時に異なった比例定数を乗算した値から前記電
動機の現在位置を微分演算した値を減算して、第２のイ
ンターフェース回路を介して電動機ドライバーに電流指
令値として出力するように構成したものである。
動機の目標位置と現在位置の偏差値を演算し、この偏差
値を比例演算した値と積分演算した値の加算値に、同相
時と逆相時に異なった比例定数を乗算した値から前記電
動機の現在位置を微分演算した値を減算して、第２のイ
ンターフェース回路を介して電動機ドライバーに電流指
令値として出力するように構成したものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成により、第１の解決手段
では、車速が上昇するにつれて電動機、すなわち後輪の
応答性を上げることにより、後輪の応答速度を必要とし
ない低速時に電流消費量を低減できる。
では、車速が上昇するにつれて電動機、すなわち後輪の
応答性を上げることにより、後輪の応答速度を必要とし
ない低速時に電流消費量を低減できる。
【００１０】また、第２の解決手段では、ハンドル角、
ヨーレートセンサに対する電動機の応答性を異なるもの
とし、ハンドル角に対しては逆相に後輪を操舵する速度
を下げることにより、電流消費量を低減させるとともに
車体に円滑にヨーレートを発生させることができる。さ
らにヨートレートに対する後輪の同相操舵に対する高応
答性を保つことにより、ヨートレートをフィードバック
する後輪操舵系のフィードバックループを安定化できる
。その結果、ヨーレートフィードバックの目的である横
風や悪路などの外乱要因により生じた車両の進路や向き
の狂いを後輪操舵により補正することができる。
ヨーレートセンサに対する電動機の応答性を異なるもの
とし、ハンドル角に対しては逆相に後輪を操舵する速度
を下げることにより、電流消費量を低減させるとともに
車体に円滑にヨーレートを発生させることができる。さ
らにヨートレートに対する後輪の同相操舵に対する高応
答性を保つことにより、ヨートレートをフィードバック
する後輪操舵系のフィードバックループを安定化できる
。その結果、ヨーレートフィードバックの目的である横
風や悪路などの外乱要因により生じた車両の進路や向き
の狂いを後輪操舵により補正することができる。
【００１１】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１は本発明の第１の実施例の四輪操
舵車の後輪操舵角制御装置のブロック構成図である。図
に示すように、左右の後輪１４は電動機ドライバー１２
、電動機１３を用いて直接操舵される。制御装置９内に
は電動機１３に取り付けた位置検出器１１の値をデジタ
ル量に変換して電動機１３の現在位置を求める第１のイ
ンターフェース回路６と、ハンドル舵角を検出するハン
ドル角センサ１、ヨーレートセンサ３の検出信号をデジ
タル値に変換するインターフェース回路４，５と、電動
機ドライバー１２に電流指令値を与える第２のインター
フェース回路８と、後輪目標舵角の演算、電動機ドライ
バー１２への電流指令値１０の演算、車速センサ２の周
期計測などを行う演算器７を設けている。
ついて説明する。図１は本発明の第１の実施例の四輪操
舵車の後輪操舵角制御装置のブロック構成図である。図
に示すように、左右の後輪１４は電動機ドライバー１２
、電動機１３を用いて直接操舵される。制御装置９内に
は電動機１３に取り付けた位置検出器１１の値をデジタ
ル量に変換して電動機１３の現在位置を求める第１のイ
ンターフェース回路６と、ハンドル舵角を検出するハン
ドル角センサ１、ヨーレートセンサ３の検出信号をデジ
タル値に変換するインターフェース回路４，５と、電動
機ドライバー１２に電流指令値を与える第２のインター
フェース回路８と、後輪目標舵角の演算、電動機ドライ
バー１２への電流指令値１０の演算、車速センサ２の周
期計測などを行う演算器７を設けている。
【００１２】次に演算器７内のアルゴリズムについて説
明する。サンプリング周期毎にハンドル角、ヨーレート
、車速によって決定される後輪１４の位置、すなわち後
輪１４に設けた電動機１３の目標舵角と電動機１３の現
在位置の偏差値を演算する。この偏差値はサンプリング
周期毎に積算される。
明する。サンプリング周期毎にハンドル角、ヨーレート
、車速によって決定される後輪１４の位置、すなわち後
輪１４に設けた電動機１３の目標舵角と電動機１３の現
在位置の偏差値を演算する。この偏差値はサンプリング
周期毎に積算される。
【００１３】まず第１に偏差値Ｋｐを乗算した値と積算
値に係数Ｋｉを乗算した値を加算する。次にこの加算値
に車速の関数ｆ（Ｖ）を乗算した値から電動機１３の現
在位置と一周期前の現在位置を減算することによって求
められた電動機１３の速度にＫｄを乗算した値を減算し
、第２のインターフェース回路８を介して電動機ドライ
バー１２へ電流指令値１０として出力する。このｆ（Ｖ
）は車速に比例する定数を用いている。すなわち、同一
の偏差値でも車速が増すと、電動機ドライバー１２への
電流指令値１０が増し電動機１３の制御性を高める。
値に係数Ｋｉを乗算した値を加算する。次にこの加算値
に車速の関数ｆ（Ｖ）を乗算した値から電動機１３の現
在位置と一周期前の現在位置を減算することによって求
められた電動機１３の速度にＫｄを乗算した値を減算し
、第２のインターフェース回路８を介して電動機ドライ
バー１２へ電流指令値１０として出力する。このｆ（Ｖ
）は車速に比例する定数を用いている。すなわち、同一
の偏差値でも車速が増すと、電動機ドライバー１２への
電流指令値１０が増し電動機１３の制御性を高める。
【００１４】図２は本発明の第２の実施例の四輪操舵車
の後輪操舵角制御装置のブロック図である。基本構成は
第１の実施例と同じであるが、演算器７内のｆ（Ｖ）回
路にＫ１（同相時）・Ｋ２（逆相時）回路を設けている
。
の後輪操舵角制御装置のブロック図である。基本構成は
第１の実施例と同じであるが、演算器７内のｆ（Ｖ）回
路にＫ１（同相時）・Ｋ２（逆相時）回路を設けている
。
【００１５】この演算器７内のアルゴリズムについて説
明する。サンプリング周期毎にハンドル角、ヨーレート
、車速によって決定される後輪１４の位置、すなわち後
輪１４に設けた電動機１３の目標舵角と電動機１３の現
在位置の偏差値を演算する。この偏差値はサンプリング
周期毎に積算される。
明する。サンプリング周期毎にハンドル角、ヨーレート
、車速によって決定される後輪１４の位置、すなわち後
輪１４に設けた電動機１３の目標舵角と電動機１３の現
在位置の偏差値を演算する。この偏差値はサンプリング
周期毎に積算される。
【００１６】まず偏差値にＫｐを乗算した値と積算値に
係数Ｋｉを乗算した値を加算する。次にこの加算値に前
輪（図示せず）と後輪１４を同相に操舵する場合はＫ１
を、逆相に操舵する場合はＫ２を乗算した値から電動機
１３の現在位置と一周期前の現在位置を減算することに
よって求められた電動機１３の速度にＫｄを乗算した値
を減算して、第２のインターフェース回路８を介して電
動機ドライバー１２へ電流指令値１０として出力する。
係数Ｋｉを乗算した値を加算する。次にこの加算値に前
輪（図示せず）と後輪１４を同相に操舵する場合はＫ１
を、逆相に操舵する場合はＫ２を乗算した値から電動機
１３の現在位置と一周期前の現在位置を減算することに
よって求められた電動機１３の速度にＫｄを乗算した値
を減算して、第２のインターフェース回路８を介して電
動機ドライバー１２へ電流指令値１０として出力する。
【００１７】このときＫ１はＫ２より大きい値に設定す
る。すなわち、ハンドル角の大きさに比例して、後輪１
４を前輪と逆相に、ヨーレートの大きさに比例し後輪１
４を前輪と同相に電動機１３を用いて操舵する四輪操舵
車の後輪操舵角制御装置において、ハンドル角成分によ
って後輪１４を前輪と逆相に操舵する場合は電動機１３
の応答を遅くする。また、ヨーレート成分によって後輪
１４を前輪と同相に操舵する場合には後輪１４の応答性
を向上させる。
る。すなわち、ハンドル角の大きさに比例して、後輪１
４を前輪と逆相に、ヨーレートの大きさに比例し後輪１
４を前輪と同相に電動機１３を用いて操舵する四輪操舵
車の後輪操舵角制御装置において、ハンドル角成分によ
って後輪１４を前輪と逆相に操舵する場合は電動機１３
の応答を遅くする。また、ヨーレート成分によって後輪
１４を前輪と同相に操舵する場合には後輪１４の応答性
を向上させる。
【００１８】なお、上記実施例は比例積分制御を用いて
いるが、他の制御方式でも車速によって電動機１３の応
答性を変えたり、同相後輪操舵と逆相後輪操舵の応答性
を変えるという本発明の基本的な考え方は生かされるも
のである。
いるが、他の制御方式でも車速によって電動機１３の応
答性を変えたり、同相後輪操舵と逆相後輪操舵の応答性
を変えるという本発明の基本的な考え方は生かされるも
のである。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、速い後輪応答を必要としない低速域では電動機
ドライバーに与える電流指令値を小さくすることによっ
て電動機の応答速度を低下させ電流消費量を低減させる
という効果を持つ。また、ハンドル角成分によって後輪
を前輪と逆相に操舵する場合とヨーレート成分によって
後輪を前輪と同相に操舵する場合には、後輪の応答性を
変化させることによって、ヨーレートをフィードバック
する後輪操舵系のフィードバックループを安定化し、ヨ
ーレートフィードバックの目的である横風や悪路などの
外乱要因により生じた車両の進路や向きの狂いを安定し
て後輪操舵により補正することができる。
よれば、速い後輪応答を必要としない低速域では電動機
ドライバーに与える電流指令値を小さくすることによっ
て電動機の応答速度を低下させ電流消費量を低減させる
という効果を持つ。また、ハンドル角成分によって後輪
を前輪と逆相に操舵する場合とヨーレート成分によって
後輪を前輪と同相に操舵する場合には、後輪の応答性を
変化させることによって、ヨーレートをフィードバック
する後輪操舵系のフィードバックループを安定化し、ヨ
ーレートフィードバックの目的である横風や悪路などの
外乱要因により生じた車両の進路や向きの狂いを安定し
て後輪操舵により補正することができる。
【図１】発明の第１の実施例の四輪操舵車の後輪操舵角
制御装置のブロック構成図
制御装置のブロック構成図
【図２】同第２の実施例の四輪操舵車の後輪操舵角制御
装置のブロック構成図
装置のブロック構成図
１ ハンドル角センサ
２ 車速センサ
３ ヨーレートセンサ
６ 第１のインターフェース
７ 演算器
８ 第２のインターフェース回路９ 制御
装置 １０ 電流指令値 １１ 位置検出器 １２ 電動機ドライバー １３ 電動機 １４ 後輪
装置 １０ 電流指令値 １１ 位置検出器 １２ 電動機ドライバー １３ 電動機 １４ 後輪
Claims (2)
- 【請求項１】 車両の速度を検出する車速センサと、
ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、ハンドルの
回転角度を検出するハンドル角センサと、前記車速、ヨ
ーレート、ハンドルの各センサの信号に応じて後輪舵角
指令信号を出力する制御装置と、前記後輪舵角指令信号
に基づき、後輪を操舵する電動機とを備え、前記電動機
に位置検出器と、前記制御装置内に前記位置検出器から
前記電動機の現在位置を求める第１のインターフェース
回路と、前記各センサの入力値から前記後輪の目標舵角
などを演算する演算器と、前記演算器から電動機ドライ
バーに電流指令を与える第２のインターフェース回路を
設け、前記演算器内で前記電動機の目標位置と現在位置
の偏差値を演算し、前記偏差値を比例演算した値と積分
演算した値の加算値に車速の大きさに比例した値を乗算
した値から前記電動機の現在位置を微分演算した値を減
算して、前記第２のインターフェース回路を介して前記
電動機ドライバーに電流指令値として出力することを特
徴とする四輪操舵車の後輪操舵角制御装置。 - 【請求項２】 演算器内では電動機の目標位置と現在
位置の偏差値を演算し、前記偏差値を比例演算した値と
積分演算した値の加算値に同相時と逆相時に異なった比
例定数を乗算した値から前記電動機の現在位置を微分演
算した値を減算して、第２のインターフェース回路を介
して電動機トライバーに電流指令値として出力すること
を特徴とする請求項１記載の四輪操舵車の後輪操舵角制
御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3069708A JPH04306169A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 四輪操舵車の後輪操舵角制御装置 |
| EP91113375A EP0470630B1 (en) | 1990-08-10 | 1991-08-09 | Controlling apparatus of steering angle of rear wheels of four-wheel steering vehicle |
| DE69116951T DE69116951T2 (de) | 1990-08-10 | 1991-08-09 | Lenkwinkel-Steuergerät für die Hinterräder eines durch vier Räder gelenkten Fahrzeuges |
| US07/743,225 US5274555A (en) | 1990-08-10 | 1991-08-09 | Controlling apparatus of steering angle of rear wheels of four-wheel steering vehicle |
| KR1019910013806A KR960007419B1 (ko) | 1990-08-10 | 1991-08-10 | 4륜 조타차의 후륜조타각 제어장치 |
| US08/392,626 US5502639A (en) | 1990-08-10 | 1995-02-22 | Controlling apparatus of steering angle of rear wheels of four-wheel steering vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3069708A JPH04306169A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 四輪操舵車の後輪操舵角制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306169A true JPH04306169A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13410606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3069708A Pending JPH04306169A (ja) | 1990-08-10 | 1991-04-02 | 四輪操舵車の後輪操舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04306169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08207812A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-08-13 | Trw Inc | 車両のヨーレート制御のための電気アシスト・ステアリング・システムの非線形減衰方法及び装置 |
-
1991
- 1991-04-02 JP JP3069708A patent/JPH04306169A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08207812A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-08-13 | Trw Inc | 車両のヨーレート制御のための電気アシスト・ステアリング・システムの非線形減衰方法及び装置 |
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