JPH06270828A - 四輪操舵装置 - Google Patents

四輪操舵装置

Info

Publication number
JPH06270828A
JPH06270828A JP5824993A JP5824993A JPH06270828A JP H06270828 A JPH06270828 A JP H06270828A JP 5824993 A JP5824993 A JP 5824993A JP 5824993 A JP5824993 A JP 5824993A JP H06270828 A JPH06270828 A JP H06270828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yaw rate
steering
target yaw
steering angle
time constant
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.)
Granted
Application number
JP5824993A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3152265B2 (ja
Inventor
Toshiro Hirai
敏郎 平井
Takaaki Eguchi
孝彰 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5824993A priority Critical patent/JP3152265B2/ja
Publication of JPH06270828A publication Critical patent/JPH06270828A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3152265B2 publication Critical patent/JP3152265B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前輪操舵時にヨーレイトフィードバック制御
により補助舵角を与える四輪操舵装置において、舵の切
り増し時の素早い回頭性と舵の切り戻し時の穏やかな収
束との両立を図ること。 【構成】 ステアリング舵角の変化方向が切り増し方向
の時には低い値の遅れ時定数に設定し、切り戻し方向の
時には高い値の遅れ時定数に設定する遅れ時定数設定手
段gを設けると共に、目標ヨーレイト定常値と設定され
た遅れ時定数により目標ヨーレイトを算出する目標ヨー
レイト算出手段hを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前輪操舵時にヨーレイ
トフィードバック制御により補助舵角を与える四輪操舵
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前輪操舵時にヨーレイトフィード
バック制御により後輪に補助舵角を与える四輪操舵装置
としては、例えば、特開昭63−192667号公報に
記載の装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の四輪操舵装置にあっては、目標ヨーレイトを得るた
めの遅れ時定数としてただ1つの遅れ時定数を設定して
いるのみであるため、図6のヨーレイト特性に示すよう
に、舵の切り増し時の素早い回頭性を得るべく遅れ時定
数を小さな値に設定した場合には、舵の切り戻し時に車
両応答が敏感になり過ぎ、実ヨーレイトの収束性が低下
する。
【0004】そこで、舵の切り戻し時の穏やかな収束を
得るべく遅れ時定数を大きな値に設定した場合には、舵
の切り増し時に回頭性に劣る。
【0005】つまり、舵を切り増すコーナ入口時と舵を
切り戻すコーナ出口時とのそれぞれについて、望ましい
ヨーレイト特性とすることができないという問題があっ
た。
【0006】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、その目的とするところは、前輪操舵時に
ヨーレイトフィードバック制御により補助舵角を与える
四輪操舵装置において、舵の切り増し時の素早い回頭性
と舵の切り戻し時の穏やかな収束との両立を図ることに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の四輪操舵装置では、ステアリング舵角の変化方
向が切り増し方向の時には低い値の遅れ時定数に設定
し、切り戻し方向の時には高い値の遅れ時定数に設定す
る遅れ時定数設定手段を設けると共に、目標ヨーレイト
定常値と設定された遅れ時定数により目標ヨーレイトを
算出する目標ヨーレイト算出手段を設けた。
【0008】即ち、図1のクレーム対応図に示すよう
に、外部からの指令により少なくとも前後輪の一方に補
助舵角を与えることができる補助舵角アクチュエータa
と、車速を検出する車速検出手段bと、ステアリング舵
角を検出するステアリング舵角検出手段cと、ヨーレイ
トを検出するヨーレイト検出手段dと、車速及びステア
リング舵角に応じた目標ヨーレイト定常値を算出する目
標ヨーレイト定常値算出手段eと、ステアリング舵角の
変化方向が切り増し方向か切り戻し方向かを判断するス
テアリング舵角変化方向判断手段fと、ステアリング舵
角の変化方向が切り増し方向の時には低い値の遅れ時定
数に設定し、切り戻し方向の時には高い値の遅れ時定数
に設定する遅れ時定数設定手段gと、前記目標ヨーレイ
ト定常値と設定された遅れ時定数により目標ヨーレイト
を算出する目標ヨーレイト算出手段hと、前記目標ヨー
レイトに前記ヨーレイト検出手段dからの実ヨーレイト
が一致するように補助舵角量を制御する指令を前記補助
舵角アクチュエータaに出力するヨーレイトフィードバ
ック制御手段iと、を備えている。
【0009】
【作用】前輪操舵時には、目標ヨーレイト定常値算出手
段eにおいて、車速検出手段bからの車速及びステアリ
ング舵角検出手段cからのステアリング舵角に応じた目
標ヨーレイト定常値が算出され、ステアリング舵角変化
方向判断手段fにおいて、ステアリング舵角の変化方向
が切り増し方向か切り戻し方向かが判断され、遅れ時定
数設定手段gにおいて、ステアリング舵角の変化方向が
切り増し方向の時には低い値の遅れ時定数に設定され、
切り戻し方向の時には高い値の遅れ時定数に設定され、
目標ヨーレイト算出手段fにおいて、前記目標ヨーレイ
ト定常値と設定された遅れ時定数により目標ヨーレイト
が算出される。
【0010】そして、ヨーレイトフィードバック制御手
段iにおいて、算出された目標ヨーレイトにヨーレイト
検出手段dからの実ヨーレイトが一致するように補助舵
角量を制御する指令が補助舵角アクチュエータaに出力
され、少なくとも前後輪の一方に補助舵角が与えられ
る。
【0011】したがって、例えば、ステップ操舵を行な
う旋回時、ステアリング舵角の切り増し操作を行なうコ
ーナ入口側では、遅れ時定数設定手段gで設定された低
い値の遅れ時定数に基づき、ステアリング舵角の変化に
対して応答の良い目標ヨーレイトが算出されることにな
り、車両のヨーレイトが応答良く立ち上がり素早い回頭
性が得られる。
【0012】また、ステアリング舵角の切り戻し操作を
行なうコーナ出口側では、遅れ時定数設定手段gで設定
された高い値の遅れ時定数に基づき、ステアリング舵角
の変化に対して十分な応答遅れを持って目標ヨーレイト
が算出されることになり、車両のヨーレイトが穏やかに
収束する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0014】構成を説明する。
【0015】図2は本発明実施例の四輪操舵装置が適用
された車両を示す全体システム図である。
【0016】図2において、前輪1,2の操舵は、ステ
アリングハンドル3と機械リンク式ステアリング機構4
によって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
5,6、ナックルアーム7,8等で構成される。
【0017】そして、後輪9,10の転舵は、電動式ス
テアリング装置11(補助舵角アクチュエータaに相
当)によって行なわれる。この後輪9,10間は、ラッ
クシャフト12、サイドロッド13,14、ナックルア
ーム15,16により連結され、ラック12が内挿され
たラックチューブ17には、減速機構18とモータ19
とフェイルセーフソレノイド20が設けられ、このモー
タ19とフェイルセーフソレノイド20は、車速センサ
21(車速検出手段bに相当),前輪舵角センサ22
(ステアリング舵角検出手段cに相当),リア舵角サブ
センサ23,リア舵角メインセンサ24,ヨーレイトセ
ンサ25(ヨーレイト検出手段dに相当)等からの信号
を入力するコントローラ26により駆動制御される。
【0018】図3は電動式ステアリング装置11の具体
的な構成を示す断面図である。
【0019】図3において、ラック12が内挿されたラ
ックチューブ17はブラケットを介して車体に固定され
ている。そして、ラック12の両端部には、ボールジョ
イント30,31を介してサイドロッド13,14が連
結されている。減速機構18は、モータ19のモータ軸
に連結されたモータピニオン32と、該モータピニオン
32に噛合するリングギア33と、該リングギア33に
固定されると共にラックギア12aに噛み合うラックピ
ニオン35とによって構成されている。従って、モータ
19のモータ軸が回転すると、モータピニオン32→リ
ングギア33→ラックピニオン35へと回転が伝達さ
れ、回転するラックピニオン35とラックギア12aと
の噛み合いによりラックシャフト12が軸方向へ移動し
て後輪9,10の転舵が行なわれる。この後輪9,10
の転舵量は、ラックシャフト12の移動量、即ち、モー
タ軸の回転量に比例する。
【0020】前記ラックピニオン35には、その回転量
により後輪舵角を検出するポテンショメータ構造のリア
舵角メインセンサ24が設けられている。
【0021】前記フェイルセーフソレノイド20には、
ロックピン20aが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト12に形成さ
れたロック溝12bにロックピン20aを嵌入させるこ
とでラックシャフト12を、後輪9,10が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。
【0022】作用を説明する。
【0023】[後輪舵角制御作動]図4はコントローラ
26で行なわれる後輪舵角制御作動の流れを示すフロー
チャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【0024】ステップ40では、車速Vとステアリング
舵角θとヨーレイトセンサ値ψ'Sとリア舵角メインセン
サ値δrSとが読み込まれる。
【0025】ステップ41では、車速Vとステアリング
舵角θにより、各車速毎に単位ステアリング舵角あたり
のヨーレイト値としての目標ヨーレイト定常値ψ'MO が
算出される(目標ヨーレイト定常値算出手段eに相
当)。
【0026】ステップ42では、ステアリング舵角θと
ステアリング舵角微分値θ’とを掛け合わせた値が0以
上であるかどうかが判断される(ステアリング舵角変化
方向判断手段fに相当)。
【0027】つまり、θ・θ’≧0であることで、ステ
アリング舵角変化方向が切り増し方向であると判断さ
れ、θ・θ’<0であることで、ステアリング舵角変化
方向が切り戻し方向であると判断される。
【0028】ステップ43では、θ・θ’≧0であり、
ステアリング舵角変化方向が切り増し方向であると判断
された時には、1次遅れ時定数TOが、回頭性を得る低い
値によるTOp (<TOm )に設定される(遅れ時定数設定
手段gに相当)。
【0029】ステップ44では、θ・θ’<0であり、
ステアリング舵角変化方向が切り戻し方向であると判断
された時には、1次遅れ時定数TOが、収束性を得る高い
値によるTOm (>TOp )に設定される(遅れ時定数設定
手段gに相当)。
【0030】ステップ45では、目標ヨーレイト定常値
ψ'MO とステップ43あるいはステップ44で設定され
た1次遅れ時定数TOにより下記の式で目標ヨーレイト
ψ'Mが算出される(目標ヨーレイト算出手段hに相
当)。
【0031】ψ'M=ψ'MO /(1+TO・S) S;
ラプラス演算子 ステップ46では、目標ヨーレイトψ'Mとヨーレイト検
出値ψ'Sとの偏差εが算出される。
【0032】ステップ47では、車速Vに応じて偏差ε
の比例項KP 及び微分項KD がマップに基づいて設定さ
れる。
【0033】ステップ48では、前記偏差εと比例項K
P と微分項KD に基づいて下記の式によりフィードバッ
ク後輪舵角δrF/Bが算出される。
【0034】δrF/B=(KP +KD・S)・ε ステップ49では、ステップ48でのフィードバック後
輪舵角δrF/Bがモータ回転目標値THi に変換される。
【0035】ステップ50では、リア舵角メインセンサ
値δrSがモータ回転実際値THNOに変換される。
【0036】ステップ51では、モータ制御電流IM が
モータ回転目標値THi とモータ回転実際値THNOにより算
出される。
【0037】ステップ52では、出力指令に応じてPW
Mのデューティ比が制御され、モータ制御電流IM が出
力される。
【0038】なお、ステップ46〜ステップ52は、ヨ
ーレイトフィードバック制御手段iに相当する。
【0039】[旋回時]例えば、ステップ操舵を行なう
旋回時、ステアリング舵角の切り増し操作を行なうコー
ナ入口側では、図4のフローチャートにおいて、ステッ
プ42→ステップ43へと進む流れとなり、ステップ4
3では、1次遅れ時定数TOが低い値のTOp に設定され
る。
【0040】そして、ステップ45では、低い値の1次
遅れ時定数TOに基づき、ステアリング舵角の変化に対し
て応答の良い目標ヨーレイトψ'Mが算出されることにな
り、この目標ヨーレイトψ'Mに実ヨーレイトが一致する
ように後輪舵角が制御されることで、図5に示すよう
に、コーナ入口側では、車両の実ヨーレイトが目標ヨー
レイトψ'Mに沿って応答良く立ち上がり素早い回頭性が
得られる。
【0041】また、ステアリング舵角の切り戻し操作を
行なうコーナ出口側では、図4のフローチャートにおい
て、ステップ42→ステップ44へと進む流れとなり、
ステップ44では、1次遅れ時定数TOが高い値のTOm に
設定される。
【0042】そして、ステップ45では、高い値の1次
遅れ時定数TOに基づき、ステアリング舵角の変化に対し
て十分な応答遅れを持って目標ヨーレイトψ'Mが算出さ
れることになり、この目標ヨーレイトψ'Mに実ヨーレイ
トが一致するように後輪舵角が制御されることで、図5
に示すように、コーナ出口側では、車両の実ヨーレイト
が穏やかに収束する。
【0043】効果を説明する。
【0044】前輪1,2の操舵時にヨーレイトフィード
バック制御により後輪9,10に補助舵角を与える四輪
操舵装置において、ステアリング舵角の変化方向が切り
増し方向の時には低い値の1次遅れ時定数TOに設定し、
切り戻し方向の時には高い値の1次遅れ時定数TOに設定
すると共に、目標ヨーレイト定常値ψ'MO と設定された
1次遅れ時定数TOにより目標ヨーレイトψ'Mを算出し、
ヨーレイト検出値ψ'Sがこの目標ヨーレイトψ'Mに一致
するようにヨーレイトフィードバック制御を行なう装置
としたため、舵の切り増し時の素早い回頭性と舵の切り
戻し時の穏やかな収束との両立を図ることができる。
【0045】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は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。
【0046】例えば、実施例では、電動アクチュエータ
を用いた四輪操舵装置の例を示したが、油圧アクチュエ
ータによる四輪操舵装置にも適用することができる。
【0047】実施例では、後輪のみを補助操舵する例を
示したが、前後輪共に補助操舵する装置にも適用するこ
とができる。
【0048】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、前輪操舵時にヨーレイトフィードバック制御により
補助舵角を与える四輪操舵装置において、ステアリング
舵角の変化方向が切り増し方向の時には低い値の遅れ時
定数に設定し、切り戻し方向の時には高い値の遅れ時定
数に設定する遅れ時定数設定手段を設けると共に、目標
ヨーレイト定常値と設定された遅れ時定数により目標ヨ
ーレイトを算出する目標ヨーレイト算出手段を設けたた
め、舵の切り増し時の素早い回頭性と舵の切り戻し時の
穏やかな収束との両立を図ることができるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の四輪操舵装置を示すクレーム対応図で
ある。
【図2】実施例の四輪操舵装置が適用された車両を示す
全体システム図である。
【図3】実施例装置の電動式ステアリング装置の断面図
である。
【図4】実施例装置のコントローラで行なわれる後輪舵
角制御作動の流れを示すフローチャートである。
【図5】実施例装置でのステップ操舵を行なっての旋回
時におけるステアリング舵角特性図及び目標ヨーレイ
ト,実ヨーレイト特性図である。
【図6】従来装置でのステップ操舵を行なっての旋回時
におけるステアリング舵角特性図及び目標ヨーレイト,
実ヨーレイト特性図である。
【符号の説明】 a 補助舵角アクチュエータ b 車速検出手段 c ステアリング舵角検出手段 d ヨーレイト検出手段 e 目標ヨーレイト定常値算出手段 f ステアリング舵角変化方向判断手段 g 遅れ時定数設定手段 h 目標ヨーレイト算出手段 i ヨーレイトフィードバック制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部からの指令により少なくとも前後輪
    の一方に補助舵角を与えることができる補助舵角アクチ
    ュエータと、 車速を検出する車速検出手段と、 ステアリング舵角を検出するステアリング舵角検出手段
    と、 ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、 車速及びステアリング舵角に応じた目標ヨーレイト定常
    値を算出する目標ヨーレイト定常値算出手段と、 ステアリング舵角の変化方向が切り増し方向か切り戻し
    方向かを判断するステアリング舵角変化方向判断手段
    と、 ステアリング舵角の変化方向が切り増し方向の時には低
    い値の遅れ時定数に設定し、切り戻し方向の時には高い
    値の遅れ時定数に設定する遅れ時定数設定手段と、 前記目標ヨーレイト定常値と設定された遅れ時定数によ
    り目標ヨーレイトを算出する目標ヨーレイト算出手段
    と、 前記目標ヨーレイトに前記ヨーレイト検出手段からの実
    ヨーレイトが一致するように補助舵角量を制御する指令
    を前記補助舵角アクチュエータに出力するヨーレイトフ
    ィードバック制御手段と、 を備えていることを特徴とする四輪操舵装置。
JP5824993A 1993-03-18 1993-03-18 四輪操舵装置 Expired - Fee Related JP3152265B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5824993A JP3152265B2 (ja) 1993-03-18 1993-03-18 四輪操舵装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5824993A JP3152265B2 (ja) 1993-03-18 1993-03-18 四輪操舵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06270828A true JPH06270828A (ja) 1994-09-27
JP3152265B2 JP3152265B2 (ja) 2001-04-03

Family

ID=13078860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5824993A Expired - Fee Related JP3152265B2 (ja) 1993-03-18 1993-03-18 四輪操舵装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3152265B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0747280A2 (en) * 1995-06-09 1996-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for stabilizing vehicle attitude in terminal portion of countersteering state by reducing vehicle yaw moment produced by yaw moment control mechanism
JP2007038696A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Toyota Motor Corp 操舵支援装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0747280A2 (en) * 1995-06-09 1996-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for stabilizing vehicle attitude in terminal portion of countersteering state by reducing vehicle yaw moment produced by yaw moment control mechanism
EP0747280A3 (en) * 1995-06-09 1998-06-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for stabilizing vehicle attitude in terminal portion of countersteering state by reducing vehicle yaw moment produced by yaw moment control mechanism
US5799745A (en) * 1995-06-09 1998-09-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for stabilizing vehicle attitude in terminal portion of countersteering state by reducing vehicle yaw moment produced by yaw moment control mechanism
JP2007038696A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Toyota Motor Corp 操舵支援装置
JP4591262B2 (ja) * 2005-07-29 2010-12-01 トヨタ自動車株式会社 操舵支援装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3152265B2 (ja) 2001-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7383111B2 (en) Steering apparatus
JP2020006831A (ja) 操舵制御装置
JPS6085067A (ja) 前後輪の操舵装置
JPH037671A (ja) 後輪ステアリング装置の作動方法
JP3152265B2 (ja) 四輪操舵装置
JP3563909B2 (ja) 操舵制御装置
JP2927136B2 (ja) 四輪操舵装置
JPH0872735A (ja) 車両用補助舵角制御装置
JP2940343B2 (ja) 四輪操舵装置
JPH04349068A (ja) 四輪操舵車両のモータ制御装置
JP2964728B2 (ja) 四輪操舵装置
JPH06273443A (ja) 検出ヨーレイト補正装置
JP2913851B2 (ja) 四輪操舵車両のモータ制御装置
JP2913850B2 (ja) 四輪操舵車両のモータ制御装置
JP2982596B2 (ja) 車両用補助舵角制御装置
JPH05139325A (ja) 車両の後輪操舵装置
JP2943450B2 (ja) 後輪操舵装置のための電気制御装置
JP2940372B2 (ja) 車両用補助舵角制御装置
JP3038930B2 (ja) 四輪操舵車両のモータ制御装置
JP2940370B2 (ja) 車両用補助舵角制御装置
JP3057825B2 (ja) 四輪操舵装置
JP3057826B2 (ja) 四輪操舵装置
JPH0692255A (ja) 四輪操舵制御装置
JP3039179B2 (ja) 四輪操舵装置
JPH0885470A (ja) 車両用補助舵角制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080126

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees