JPH0891238A - 後輪操舵装置の制御方法 - Google Patents
後輪操舵装置の制御方法Info
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- JPH0891238A JPH0891238A JP23342694A JP23342694A JPH0891238A JP H0891238 A JPH0891238 A JP H0891238A JP 23342694 A JP23342694 A JP 23342694A JP 23342694 A JP23342694 A JP 23342694A JP H0891238 A JPH0891238 A JP H0891238A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極低速時に任意にマニュアル後輪操舵制御し
て、車庫入れや縦列駐車等を容易化する。 【構成】 ヨーレート、車速の関数で同相方向に設定さ
れるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆相方
向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角を演
算し、この目標後輪舵角に基づいて後輪を自動的に操舵
する。そして極低速時にモード切換スイッチの操作によ
り低速モードを判断すると、右切りスイッチまたは左切
りスイッチの操作により目標後輪舵角にかかわらずモー
タ駆動して、後輪を任意にマニュアル操舵制御する。
て、車庫入れや縦列駐車等を容易化する。 【構成】 ヨーレート、車速の関数で同相方向に設定さ
れるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関数で逆相方
向に設定されるハンドル角係数により目標後輪舵角を演
算し、この目標後輪舵角に基づいて後輪を自動的に操舵
する。そして極低速時にモード切換スイッチの操作によ
り低速モードを判断すると、右切りスイッチまたは左切
りスイッチの操作により目標後輪舵角にかかわらずモー
タ駆動して、後輪を任意にマニュアル操舵制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の４輪
操舵システム（４ＷＳ）において、後輪を電子的に操舵
する後輪操舵装置の制御方法に関し、詳しくは、極低速
時のドライバのマニュアル操作による後輪操舵制御に関
する。
操舵システム（４ＷＳ）において、後輪を電子的に操舵
する後輪操舵装置の制御方法に関し、詳しくは、極低速
時のドライバのマニュアル操作による後輪操舵制御に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、後輪操舵制御は車速感応式であ
って、低速域では後輪を逆相操舵して小回り性能を向上
し、中高速域では後輪を同相操舵し、且つ車速に応じて
転舵比を可変制御して車両の安定性を図ることが基本に
なっている。また近年、車両のヨーイング運動のヨーレ
ート（回転角速度）を高い精度で直接検出するヨーレー
トセンサが開発されてきている。このヨーレートセンサ
によると、前輪操舵の場合のみならず、路面状態、横風
等の外乱に対する車両の挙動の変化も迅速に検出するこ
とができる。そこで車速に応じた逆相方向と同相方向の
係数に更にハンドル角やヨーレートを加味して、逆相舵
角比例制御とヨーレートフィードバック制御で後輪操舵
制御する傾向にある。
って、低速域では後輪を逆相操舵して小回り性能を向上
し、中高速域では後輪を同相操舵し、且つ車速に応じて
転舵比を可変制御して車両の安定性を図ることが基本に
なっている。また近年、車両のヨーイング運動のヨーレ
ート（回転角速度）を高い精度で直接検出するヨーレー
トセンサが開発されてきている。このヨーレートセンサ
によると、前輪操舵の場合のみならず、路面状態、横風
等の外乱に対する車両の挙動の変化も迅速に検出するこ
とができる。そこで車速に応じた逆相方向と同相方向の
係数に更にハンドル角やヨーレートを加味して、逆相舵
角比例制御とヨーレートフィードバック制御で後輪操舵
制御する傾向にある。
【０００３】従って、極低速でハンドルを切る場合は後
輪が逆相に操舵制御されて小回り性が向上し、きついカ
ーブを回る場合やＵターンする場合に都合が良い。しか
し車両の幅方向に余裕の無い車庫の出し入れや、狭い道
路での縦列駐車等の場合には、必ずしも後輪の逆相操舵
が好ましいとは言えない。
輪が逆相に操舵制御されて小回り性が向上し、きついカ
ーブを回る場合やＵターンする場合に都合が良い。しか
し車両の幅方向に余裕の無い車庫の出し入れや、狭い道
路での縦列駐車等の場合には、必ずしも後輪の逆相操舵
が好ましいとは言えない。
【０００４】即ち、極低速時の旋回中心は、図６に示す
ように前輪７と後輪１１にそれぞれ直角な線の交点に設
定される。このため前輪７に対して後輪１１が逆相操舵
する場合は、旋回中心Ｐ１が車両の内側に近付いて設定
され、小回り性は向上するが、旋回時に車両後端角部Ａ
がその軌跡Ｓ１のように側方に大きく飛び出す。また後
輪１１が操舵しない２輪操舵と同じ場合は、旋回中心Ｐ
２が後輪１１上に設定され、旋回半径は大きくなるが、
車両後端角部Ａの飛び出しは軌跡Ｓ２のように減る。後
輪１１が同相操舵する場合は、旋回中心Ｐ３が更に後方
に設定され、車両後端角部Ａは軌跡Ｓ３のように側方に
飛び出さなくなる。
ように前輪７と後輪１１にそれぞれ直角な線の交点に設
定される。このため前輪７に対して後輪１１が逆相操舵
する場合は、旋回中心Ｐ１が車両の内側に近付いて設定
され、小回り性は向上するが、旋回時に車両後端角部Ａ
がその軌跡Ｓ１のように側方に大きく飛び出す。また後
輪１１が操舵しない２輪操舵と同じ場合は、旋回中心Ｐ
２が後輪１１上に設定され、旋回半径は大きくなるが、
車両後端角部Ａの飛び出しは軌跡Ｓ２のように減る。後
輪１１が同相操舵する場合は、旋回中心Ｐ３が更に後方
に設定され、車両後端角部Ａは軌跡Ｓ３のように側方に
飛び出さなくなる。
【０００５】このため車庫入れ等の場合に後輪が逆相操
舵すると、車両の前後端の角部が側方に飛び出して車庫
の壁等に接触し易くなり、かえってハンドル操作するこ
とが難しくなる。そこで車庫入れ等の旋回時には、逆相
舵角比例制御の通常モードの代りに他のモードを定め、
ドライバの判断により車両の小回り性と旋回姿勢を任意
に調整可能にマニュアル後輪操舵することが望まれる。
舵すると、車両の前後端の角部が側方に飛び出して車庫
の壁等に接触し易くなり、かえってハンドル操作するこ
とが難しくなる。そこで車庫入れ等の旋回時には、逆相
舵角比例制御の通常モードの代りに他のモードを定め、
ドライバの判断により車両の小回り性と旋回姿勢を任意
に調整可能にマニュアル後輪操舵することが望まれる。
【０００６】従来、上記後輪操舵制御において特殊モー
ドを設定するものに関しては、例えば特開昭６１−２４
１２７６号公報の先行技術がある。この先行技術におい
て、滑り易い低μ路の場合は、後輪逆相転舵域を零また
は極めて小とした特殊モードに切換えて後輪操舵制御
し、車両が急激に方向変換する際のスピン等の危険を回
避することが示されている。
ドを設定するものに関しては、例えば特開昭６１−２４
１２７６号公報の先行技術がある。この先行技術におい
て、滑り易い低μ路の場合は、後輪逆相転舵域を零また
は極めて小とした特殊モードに切換えて後輪操舵制御
し、車両が急激に方向変換する際のスピン等の危険を回
避することが示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、特殊モードの場合に後輪の逆相操
舵を大幅に制限する方法であるから、車庫入れ等の場合
は小回り性が犠牲になって好ましく無い。
術のものにあっては、特殊モードの場合に後輪の逆相操
舵を大幅に制限する方法であるから、車庫入れ等の場合
は小回り性が犠牲になって好ましく無い。
【０００８】本発明は、このような点に鑑み、極低速時
に任意にマニュアル後輪操舵制御して、車庫入れや縦列
駐車等を容易化することを目的とする。
に任意にマニュアル後輪操舵制御して、車庫入れや縦列
駐車等を容易化することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、少なくともヨーレート、車速の関数で同相方
向に設定されるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関
数で逆相方向に設定されるハンドル角係数により目標後
輪舵角を演算し、この目標後輪舵角に基づいてモータ駆
動して後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置において、
前輪舵角に応じて後輪を転舵する通常モードを、後輪転
舵を運転者のマニュアル操作により行うマニュアルモー
ドに切換えるモード切換スイッチと、このモード切換ス
イッチをマニュアルモードに切換えた時に後輪を右方向
に転舵する右切りスイッチ及び後輪を左方向に転舵する
左切りスイッチとを設け、低車速時にモード切換スイッ
チの操作により低速モードと判断すると、右切りスイッ
チまたは左切りスイッチの操作により目標後輪舵角にか
かわらずモータ駆動して、後輪を任意にマニュアル操舵
することを特徴とする。
本発明は、少なくともヨーレート、車速の関数で同相方
向に設定されるヨーレート係数、ハンドル角、車速の関
数で逆相方向に設定されるハンドル角係数により目標後
輪舵角を演算し、この目標後輪舵角に基づいてモータ駆
動して後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置において、
前輪舵角に応じて後輪を転舵する通常モードを、後輪転
舵を運転者のマニュアル操作により行うマニュアルモー
ドに切換えるモード切換スイッチと、このモード切換ス
イッチをマニュアルモードに切換えた時に後輪を右方向
に転舵する右切りスイッチ及び後輪を左方向に転舵する
左切りスイッチとを設け、低車速時にモード切換スイッ
チの操作により低速モードと判断すると、右切りスイッ
チまたは左切りスイッチの操作により目標後輪舵角にか
かわらずモータ駆動して、後輪を任意にマニュアル操舵
することを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記制御方法による本発明では、車両走行時に
ヨーレート、ヨーレート係数、ハンドル角、ハンドル角
係数により目標後輪舵角が演算され、この目標後輪舵角
に基づき後輪操舵装置が作動する。このため車速、ハン
ドル角、または横風等の外乱により車両の挙動が変化す
る場合のヨーレートにより、後輪が所望の舵角等を得る
ように自動的に同相または逆相に操舵され、低速時の旋
回性、高速時と外乱に対する安定性が良くなる。一方、
極低速時で車両を車庫に出し入れする場合に、モード切
換スイッチを操作すると低速モードに切換わり、このと
き例えば右切り走行する際に、ドライバの判断で左切り
スイッチを操作すると後輪が左に任意に逆相操舵して、
車両が急旋回する。また右切りスイッチを操作すると後
輪が右に同相操舵して、旋回姿勢が直線化し、これらの
マニュアル操舵により車両は狭路から横幅の狭い車庫に
安全且つ容易に出し入れすることが可能になる。
ヨーレート、ヨーレート係数、ハンドル角、ハンドル角
係数により目標後輪舵角が演算され、この目標後輪舵角
に基づき後輪操舵装置が作動する。このため車速、ハン
ドル角、または横風等の外乱により車両の挙動が変化す
る場合のヨーレートにより、後輪が所望の舵角等を得る
ように自動的に同相または逆相に操舵され、低速時の旋
回性、高速時と外乱に対する安定性が良くなる。一方、
極低速時で車両を車庫に出し入れする場合に、モード切
換スイッチを操作すると低速モードに切換わり、このと
き例えば右切り走行する際に、ドライバの判断で左切り
スイッチを操作すると後輪が左に任意に逆相操舵して、
車両が急旋回する。また右切りスイッチを操作すると後
輪が右に同相操舵して、旋回姿勢が直線化し、これらの
マニュアル操舵により車両は狭路から横幅の狭い車庫に
安全且つ容易に出し入れすることが可能になる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、車両の駆動系と４輪操舵系の概略
について説明する。先ず、車両１においてエンジン２が
クラッチ３、変速機４に連結され、変速機４の出力側が
フロントデフ５、車軸６等を介して前輪７に伝動構成さ
れる。また変速機４の出力側は、プロペラ軸８、リヤデ
フ９、車軸１０等を介して後輪１１にも伝動構成され、
４輪駆動走行する。また４輪操舵系として、前輪操舵装
置２０と後輪操舵装置３０を有する。
する。図２において、車両の駆動系と４輪操舵系の概略
について説明する。先ず、車両１においてエンジン２が
クラッチ３、変速機４に連結され、変速機４の出力側が
フロントデフ５、車軸６等を介して前輪７に伝動構成さ
れる。また変速機４の出力側は、プロペラ軸８、リヤデ
フ９、車軸１０等を介して後輪１１にも伝動構成され、
４輪駆動走行する。また４輪操舵系として、前輪操舵装
置２０と後輪操舵装置３０を有する。
【００１２】前輪操舵装置２０は、ハンドル２１を有す
るステアリングシャフト２２が、油圧式の制御バルブ２
３とパワーシリンダ２４、ロッド２５、ナックルアーム
２６を介して前輪７に連結され、ハンドル操作により前
輪７を手動操舵するように構成される。後輪操舵装置３
０は、電動モータ３１を有し、このモータ３１が減速用
のウォームギヤ３２を介して偏芯軸３３に連結され、こ
の偏芯軸３３からリンク３４、レバー３５、ナックルア
ーム３６等を介して後輪１１に連結され、モータ駆動に
より後輪１１を自動操舵するように構成される。また異
常時にモータ電源を切った場合には、ウォームギヤ３２
の非可逆性により後輪１１を路面外力に対して所定の舵
角状態に保持する。
るステアリングシャフト２２が、油圧式の制御バルブ２
３とパワーシリンダ２４、ロッド２５、ナックルアーム
２６を介して前輪７に連結され、ハンドル操作により前
輪７を手動操舵するように構成される。後輪操舵装置３
０は、電動モータ３１を有し、このモータ３１が減速用
のウォームギヤ３２を介して偏芯軸３３に連結され、こ
の偏芯軸３３からリンク３４、レバー３５、ナックルア
ーム３６等を介して後輪１１に連結され、モータ駆動に
より後輪１１を自動操舵するように構成される。また異
常時にモータ電源を切った場合には、ウォームギヤ３２
の非可逆性により後輪１１を路面外力に対して所定の舵
角状態に保持する。
【００１３】制御系として、ハンドル角θを検出するハ
ンドル角センサ４０、ハンドル角速度ｄθを検出するハ
ンドル角速度センサ４１、後輪舵角ＥＲを検出する後輪
舵角センサ４２、後輪舵角速度ωｒを検出する後輪舵角
速度センサ４３を有する。また車両の回頭状態に応じた
回転角速度のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ
４４、制御用車速Ｖを演算するため前左車輪速Ｎｆｒを
検出する前左車輪速センサ４５と後右車輪速Ｎｒｌを検
出する後右車輪速センサ４６を有する。
ンドル角センサ４０、ハンドル角速度ｄθを検出するハ
ンドル角速度センサ４１、後輪舵角ＥＲを検出する後輪
舵角センサ４２、後輪舵角速度ωｒを検出する後輪舵角
速度センサ４３を有する。また車両の回頭状態に応じた
回転角速度のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ
４４、制御用車速Ｖを演算するため前左車輪速Ｎｆｒを
検出する前左車輪速センサ４５と後右車輪速Ｎｒｌを検
出する後右車輪速センサ４６を有する。
【００１４】更に、前輪転舵角に応じて後輪を転舵する
通常モードを、運転者の手動操作により行うマニュアル
モードに切換るモード切換スイッチ４７、このモード切
換スイッチ４７の切換えで後輪を右方向に転舵する右切
りスイッチ４８及び左方向に転舵する左切りスイッチ４
９を有する。これらセンサ及びスイッチ信号は制御ユニ
ット５０に入力して電気的に処理され、後輪の操舵方
向、舵角、舵角速度に応じたモータ信号をモータ３１に
出力する。
通常モードを、運転者の手動操作により行うマニュアル
モードに切換るモード切換スイッチ４７、このモード切
換スイッチ４７の切換えで後輪を右方向に転舵する右切
りスイッチ４８及び左方向に転舵する左切りスイッチ４
９を有する。これらセンサ及びスイッチ信号は制御ユニ
ット５０に入力して電気的に処理され、後輪の操舵方
向、舵角、舵角速度に応じたモータ信号をモータ３１に
出力する。
【００１５】制御ユニット５０は、前左車輪速Ｎｆｒと
後右車輪速Ｎｒｌが入力する車速算出部５１を有し、制
御用の車速Ｖを、Ｖ＝（Ｎｆｒ＋Ｎｒｌ）／２により算
出する。車速Ｖはハンドル角係数設定部５２に入力し
て、ハンドル角係数Ｋθを車速Ｖの関数で設定し、同時
にヨーレート係数設定部５３に入力して、ヨーレート係
数Ｋγを同様に車速Ｖの関数で設定する。ハンドル角係
数Ｋθは、図３（ａ）の舵角ゲインマップのように車速
全域で逆相であり、低中速域において車速Ｖが低いほど
値の絶対値が減少変化する特性である。ヨーレート係数
Ｋγは、同図のヨーレートゲインマップのように車速全
域で同相であり、車速Ｖの上昇に応じて緩やかに増大変
化する特性である。そこでこのマップを参照して両係数
Ｋθ、Ｋγを設定する。
後右車輪速Ｎｒｌが入力する車速算出部５１を有し、制
御用の車速Ｖを、Ｖ＝（Ｎｆｒ＋Ｎｒｌ）／２により算
出する。車速Ｖはハンドル角係数設定部５２に入力し
て、ハンドル角係数Ｋθを車速Ｖの関数で設定し、同時
にヨーレート係数設定部５３に入力して、ヨーレート係
数Ｋγを同様に車速Ｖの関数で設定する。ハンドル角係
数Ｋθは、図３（ａ）の舵角ゲインマップのように車速
全域で逆相であり、低中速域において車速Ｖが低いほど
値の絶対値が減少変化する特性である。ヨーレート係数
Ｋγは、同図のヨーレートゲインマップのように車速全
域で同相であり、車速Ｖの上昇に応じて緩やかに増大変
化する特性である。そこでこのマップを参照して両係数
Ｋθ、Ｋγを設定する。
【００１６】ハンドル角θとハンドル角係数Ｋθは乗算
部５４に入力して両者の乗算値Ｋθ・θを算出し、ヨー
レートγとヨーレート係数Ｋγも乗算部５５に入力して
両者の乗算値Ｋγ・γを算出する。これら２つの乗算値
Ｋθ・θ、Ｋγ・γは目標後輪舵角演算部５６に入力
し、目標後輪舵角ＥＴを、
部５４に入力して両者の乗算値Ｋθ・θを算出し、ヨー
レートγとヨーレート係数Ｋγも乗算部５５に入力して
両者の乗算値Ｋγ・γを算出する。これら２つの乗算値
Ｋθ・θ、Ｋγ・γは目標後輪舵角演算部５６に入力
し、目標後輪舵角ＥＴを、
【数１】 により算出する。Ｋγ・γの項は車両を安定側に保つ安
定要素であり、Ｋθ・θの項は旋回を促進する旋回要素
である。
定要素であり、Ｋθ・θの項は旋回を促進する旋回要素
である。
【００１７】ここで、ヨーレートγは車速全域で旋回や
外乱による車両回頭状態に応じて発生し、この係数Ｋγ
が車速Ｖの増大関数の特性であるため、車速Ｖが大きい
ほどＫγ・γの値が大きくなる。ハンドル角θは一般に
中高速域では非常に小さく、このため係数Ｋθが逆相方
向に小さい特性でもＫθ・θの値は零付近になる。そこ
で中高速域でヨーレートγを検出すると、Ｋγ・γの値
により目標後輪舵角ＥＴは同相方向になって、安定性重
視で制御される。ハンドル角θの大きい低速域では逆相
方向のＫθ・θの値により旋回性重視で制御され、この
ときヨーレートγの同相方向のＫγ・γの値で安定側に
補正される。
外乱による車両回頭状態に応じて発生し、この係数Ｋγ
が車速Ｖの増大関数の特性であるため、車速Ｖが大きい
ほどＫγ・γの値が大きくなる。ハンドル角θは一般に
中高速域では非常に小さく、このため係数Ｋθが逆相方
向に小さい特性でもＫθ・θの値は零付近になる。そこ
で中高速域でヨーレートγを検出すると、Ｋγ・γの値
により目標後輪舵角ＥＴは同相方向になって、安定性重
視で制御される。ハンドル角θの大きい低速域では逆相
方向のＫθ・θの値により旋回性重視で制御され、この
ときヨーレートγの同相方向のＫγ・γの値で安定側に
補正される。
【００１８】目標後輪舵角ＥＴと後輪舵角Ｅｒは偏差算
出部５７に入力して偏差ＥＤを、ＥＤ＝ＥＴ−Ｅｒによ
り算出する。この偏差ＥＤは転舵速度変換部５８に入力
し、図３（ｂ）のマップにより偏差ＥＤに応じた転舵速
度ωｏに変換する。
出部５７に入力して偏差ＥＤを、ＥＤ＝ＥＴ−Ｅｒによ
り算出する。この偏差ＥＤは転舵速度変換部５８に入力
し、図３（ｂ）のマップにより偏差ＥＤに応じた転舵速
度ωｏに変換する。
【００１９】続いて、ハンドル角とヨーレートの速度成
分について説明すると、ハンドル角速度ｄθとハンドル
角係数Ｋθは乗算部６０に入力して両者の乗算値Ｋθ・
ｄθを算出する。ヨーレートγは微分部６１に入力して
ヨーレートγを時間微分することでヨーレート微分値ｄ
γを算出し、このヨーレート微分値ｄγとヨーレート係
数Ｋγが乗算部６２に入力して両者の乗算値Ｋγ・ｄγ
を算出する。これら２つの乗算値Ｋθ・ｄθ、Ｋγ・ｄ
γは目標後輪舵角速度演算部６３に入力し、目標後輪舵
角速度ｄＥＴを、
分について説明すると、ハンドル角速度ｄθとハンドル
角係数Ｋθは乗算部６０に入力して両者の乗算値Ｋθ・
ｄθを算出する。ヨーレートγは微分部６１に入力して
ヨーレートγを時間微分することでヨーレート微分値ｄ
γを算出し、このヨーレート微分値ｄγとヨーレート係
数Ｋγが乗算部６２に入力して両者の乗算値Ｋγ・ｄγ
を算出する。これら２つの乗算値Ｋθ・ｄθ、Ｋγ・ｄ
γは目標後輪舵角速度演算部６３に入力し、目標後輪舵
角速度ｄＥＴを、
【数２】 により算出する。この目標後輪舵角速度ｄＥＴは付加転
舵速度設定部６４に入力し、図３（ｃ）のマップにより
目標後輪舵角速度ｄＥＴに応じた付加転舵速度ω１を設
定する。そして転舵速度ωｏと付加転舵速度ω１は目標
転舵速度算出部６５に入力して、目標転舵速度ωＴを、
舵速度設定部６４に入力し、図３（ｃ）のマップにより
目標後輪舵角速度ｄＥＴに応じた付加転舵速度ω１を設
定する。そして転舵速度ωｏと付加転舵速度ω１は目標
転舵速度算出部６５に入力して、目標転舵速度ωＴを、
【数３】 により算出する。こうして付加転舵速度ω１を加味する
ことで、ハンドル操作や車両挙動変化の状態に対して応
答良く制御することが可能となる。
ことで、ハンドル操作や車両挙動変化の状態に対して応
答良く制御することが可能となる。
【００２０】目標転舵速度ωＴと実際値としての後輪舵
角速度ωｒは制御量設定部６６に入力し、先ず両者の偏
差ωｄを求め、次いで偏差ωｄに応じた比例分と積分分
の制御量Ｋｃを定める。そして駆動回路６７により制御
量Ｋｃに応じた正転または逆転のモータ電流Ｉをモータ
３１に供給するように構成される。
角速度ωｒは制御量設定部６６に入力し、先ず両者の偏
差ωｄを求め、次いで偏差ωｄに応じた比例分と積分分
の制御量Ｋｃを定める。そして駆動回路６７により制御
量Ｋｃに応じた正転または逆転のモータ電流Ｉをモータ
３１に供給するように構成される。
【００２１】上記通常モード制御系において、更に極低
速時のマニュアル後輪操舵制御系について説明する。先
ず、車速Ｖとモード切換スイッチ４７、右切りスイッチ
４８及び左切りスイッチ４９の信号が入力する低速モー
ド制御部７０を有し、例えば１０ｋｍ／ｈの設定車速以
下の極低速時にモード切換スイッチ４７をＯＮすると、
低速モードを判断する。そして右切りまたは左切りスイ
ッチ４８，４９をＯＮすると、後輪舵角ＥＲをチェック
してその操作時間によりハンドル操作やヨーレート等と
は無関係に、モータ３１を左右の転舵方向へ回して任意
に後輪マニュアル操舵する。またモード切換スイッチ４
７をＯＦＦすると、直ちに通常モードに復帰する。一
方、設定車速以上になると、通常モードの目標後輪舵角
に徐々に復帰して車両挙動の急変による不安定化を防ぐ
ように構成される。
速時のマニュアル後輪操舵制御系について説明する。先
ず、車速Ｖとモード切換スイッチ４７、右切りスイッチ
４８及び左切りスイッチ４９の信号が入力する低速モー
ド制御部７０を有し、例えば１０ｋｍ／ｈの設定車速以
下の極低速時にモード切換スイッチ４７をＯＮすると、
低速モードを判断する。そして右切りまたは左切りスイ
ッチ４８，４９をＯＮすると、後輪舵角ＥＲをチェック
してその操作時間によりハンドル操作やヨーレート等と
は無関係に、モータ３１を左右の転舵方向へ回して任意
に後輪マニュアル操舵する。またモード切換スイッチ４
７をＯＦＦすると、直ちに通常モードに復帰する。一
方、設定車速以上になると、通常モードの目標後輪舵角
に徐々に復帰して車両挙動の急変による不安定化を防ぐ
ように構成される。
【００２２】次に、この実施例の作用を説明する。先
ず、エンジン２を運転し、変速機４の変速動力が駆動系
により前輪７と後輪１１に伝達することで、車両１が４
輪駆動で走行する。このときドライバがハンドル２１を
操作すると、前輪操舵装置２０により前輪７が転舵して
手動操舵される。
ず、エンジン２を運転し、変速機４の変速動力が駆動系
により前輪７と後輪１１に伝達することで、車両１が４
輪駆動で走行する。このときドライバがハンドル２１を
操作すると、前輪操舵装置２０により前輪７が転舵して
手動操舵される。
【００２３】またハンドル操作による車両走行時に、ハ
ンドル角θ、ハンドル角速度ｄθ、ヨーレートγ、後輪
舵角ＥＲ、後輪舵角速度ωｒが検出され、車速Ｖとヨー
レート微分値ｄγが算出される。制御ユニット５０で
は、車速Ｖに応じてハンドル角係数Ｋθとヨーレート係
数Ｋγが設定され、これら係数Ｋθ，Ｋγと、ハンドル
角θ、ヨーレートγ及びそれらの速度ｄθ，ｄγにより
目標とする後輪舵角ＥＴと後輪舵角速度ｄＥＴが算出さ
れ、これに基づく転舵速度ωｏと付加転舵速度ω１によ
り目標転舵速度ωＴが算出される。そして目標転舵速度
ωＴと後輪舵角速度ωｒにより制御量Ｋｃを定め、この
制御量Ｋｃに応じたモード電流Ｉが出力してモータ３１
が駆動される。このため後輪操舵装置３０では、モータ
３１によりウォームギヤ３２、偏芯軸３３が回転し、リ
ンク３４、レバー３５が左右に揺動する。そして後輪１
１が、同相または逆相で所望の舵角や舵角速度を得るよ
うに、逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバック制
御して自動的に操舵される。
ンドル角θ、ハンドル角速度ｄθ、ヨーレートγ、後輪
舵角ＥＲ、後輪舵角速度ωｒが検出され、車速Ｖとヨー
レート微分値ｄγが算出される。制御ユニット５０で
は、車速Ｖに応じてハンドル角係数Ｋθとヨーレート係
数Ｋγが設定され、これら係数Ｋθ，Ｋγと、ハンドル
角θ、ヨーレートγ及びそれらの速度ｄθ，ｄγにより
目標とする後輪舵角ＥＴと後輪舵角速度ｄＥＴが算出さ
れ、これに基づく転舵速度ωｏと付加転舵速度ω１によ
り目標転舵速度ωＴが算出される。そして目標転舵速度
ωＴと後輪舵角速度ωｒにより制御量Ｋｃを定め、この
制御量Ｋｃに応じたモード電流Ｉが出力してモータ３１
が駆動される。このため後輪操舵装置３０では、モータ
３１によりウォームギヤ３２、偏芯軸３３が回転し、リ
ンク３４、レバー３５が左右に揺動する。そして後輪１
１が、同相または逆相で所望の舵角や舵角速度を得るよ
うに、逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバック制
御して自動的に操舵される。
【００２４】従って、発進等の低速時にハンドル２１を
大きく切ると、目標後輪舵角ＥＴがＫθ・θの値により
負になり、後輪１１が逆相操舵して小回り旋回される。
このとき急旋回したり、路面μにより車両が回頭してヨ
ーレートγが大きくなると、Ｋγ・γの値により後輪１
１の逆相操舵が減少補正され、車両の挙動が安定化され
る。中高速時の旋回では目標後輪舵角ＥＴが主としてＫ
γ・γの値により正になって後輪１１が同相操舵され、
このため旋回時の車両の安定性が良くなる。また横風等
の外乱で車両が左右に急激に回頭すると、ヨーレートγ
が大きく増減変化してこの車両１の挙動変化が迅速に検
出される。そしてＫγ・γの値により後輪１１は車両１
が回頭するにもかかわらず同相状態を保持するように操
舵され、このため車両１は横風により流されないように
安定した姿勢になり、且つスムースに元の進路に戻る。
大きく切ると、目標後輪舵角ＥＴがＫθ・θの値により
負になり、後輪１１が逆相操舵して小回り旋回される。
このとき急旋回したり、路面μにより車両が回頭してヨ
ーレートγが大きくなると、Ｋγ・γの値により後輪１
１の逆相操舵が減少補正され、車両の挙動が安定化され
る。中高速時の旋回では目標後輪舵角ＥＴが主としてＫ
γ・γの値により正になって後輪１１が同相操舵され、
このため旋回時の車両の安定性が良くなる。また横風等
の外乱で車両が左右に急激に回頭すると、ヨーレートγ
が大きく増減変化してこの車両１の挙動変化が迅速に検
出される。そしてＫγ・γの値により後輪１１は車両１
が回頭するにもかかわらず同相状態を保持するように操
舵され、このため車両１は横風により流されないように
安定した姿勢になり、且つスムースに元の進路に戻る。
【００２５】次いで、極低速で車庫入れする場合の制御
を、図４のフローチャートを用いて説明する。先ず、ス
テップＳ１で車速Ｖ、通常モードの目標後輪舵角ＥＴＯ
を読込み、ステップＳ２で車速Ｖをチェックして、１０
ｋｍ／ｈ以下の極低速の場合はステップＳ３へ進む。そ
してモード切換スイッチ４７の操作をチェックして、ス
イッチＯＮの場合はステップＳ４へ進んで低速モードを
判断する。そこで先ず右切りスイッチ４８の操作をチェ
ックし、スイッチＯＮの場合はステップＳ５へ進み、ス
イッチＯＦＦの場合はステップＳ８へ進んで左切りスイ
ッチ４９の操作をチェックする。
を、図４のフローチャートを用いて説明する。先ず、ス
テップＳ１で車速Ｖ、通常モードの目標後輪舵角ＥＴＯ
を読込み、ステップＳ２で車速Ｖをチェックして、１０
ｋｍ／ｈ以下の極低速の場合はステップＳ３へ進む。そ
してモード切換スイッチ４７の操作をチェックして、ス
イッチＯＮの場合はステップＳ４へ進んで低速モードを
判断する。そこで先ず右切りスイッチ４８の操作をチェ
ックし、スイッチＯＮの場合はステップＳ５へ進み、ス
イッチＯＦＦの場合はステップＳ８へ進んで左切りスイ
ッチ４９の操作をチェックする。
【００２６】ここで例えば図５のように、車庫７１の直
前の狭路７２で略直角に位置する車両１を、右切り前進
走行して車庫入れする場合は、左切りスイッチ４９をＯ
Ｎする。するとステップＳ８からステップＳ９へ進んで
後輪舵角ＥＲを最大値の−２ｄｅｇと比較し、最大値以
下の場合はステップＳ１０で目標後輪転舵速度ωＴを設
定し、ステップＳ１１でモータ３１を一定速度で左転舵
方向へ回す。そしてスイッチ４９から指を離すと、ステ
ップＳ８からステップＳ１２へ進みモータストップして
所定の後輪舵角ＥＲだけ左にマニュアル操舵される。ま
た後輪舵角ＥＲが最大値になった場合も、ステップＳ９
からステップＳ１２へ進んでモータストップし、ステッ
プＳ１３でこの場合の後輪舵角ＥＲを低速モード解除時
のパラメータＥＲ１とする。このため右切り走行する際
に後輪１１は逆相操舵され、車両１は狭路７２において
旋回半径の小さい状態で有効に急旋回し、車庫７１と略
同じ向きになって前方がその内部に入る。
前の狭路７２で略直角に位置する車両１を、右切り前進
走行して車庫入れする場合は、左切りスイッチ４９をＯ
Ｎする。するとステップＳ８からステップＳ９へ進んで
後輪舵角ＥＲを最大値の−２ｄｅｇと比較し、最大値以
下の場合はステップＳ１０で目標後輪転舵速度ωＴを設
定し、ステップＳ１１でモータ３１を一定速度で左転舵
方向へ回す。そしてスイッチ４９から指を離すと、ステ
ップＳ８からステップＳ１２へ進みモータストップして
所定の後輪舵角ＥＲだけ左にマニュアル操舵される。ま
た後輪舵角ＥＲが最大値になった場合も、ステップＳ９
からステップＳ１２へ進んでモータストップし、ステッ
プＳ１３でこの場合の後輪舵角ＥＲを低速モード解除時
のパラメータＥＲ１とする。このため右切り走行する際
に後輪１１は逆相操舵され、車両１は狭路７２において
旋回半径の小さい状態で有効に急旋回し、車庫７１と略
同じ向きになって前方がその内部に入る。
【００２７】こうして車両１の前方が車庫７１の内部に
入った後は、右切りスイッチ４８をＯＮする。するとス
テップＳ４からステップＳ５へ進んで最大値の２ｄｅｇ
と比較し、最大値以下ではステップＳ６へ進み同様に目
標後輪転舵速度ωＴを設定し、ステップＳ７でモータ３
１を一定速度で右転舵方向へ回す。そしてスイッチ４８
から指を離すと、ステップＳ４からステップＳ８を介し
ステップＳ１２へ進んでモータストップし、所定の後輪
舵角ＥＲだけ右にマニュアル操舵され、ステップＳ１３
でこの場合の後輪舵角ＥＲを低速モード解除時のパラメ
ータＥＲ１とする。このため今度は後輪１１が同相操舵
され、車両１は旋回半径が非常に大きくなって旋回姿勢
が直線化し、後端角部が狭い車庫７１の側壁に接触する
ことが防止される。こうして車両１を狭路７２から横幅
の狭い車庫７１に入れる場合に、ハンドルの切り返しや
車両１の車庫壁への接触を回避して安全且つ容易に車庫
入れされる。
入った後は、右切りスイッチ４８をＯＮする。するとス
テップＳ４からステップＳ５へ進んで最大値の２ｄｅｇ
と比較し、最大値以下ではステップＳ６へ進み同様に目
標後輪転舵速度ωＴを設定し、ステップＳ７でモータ３
１を一定速度で右転舵方向へ回す。そしてスイッチ４８
から指を離すと、ステップＳ４からステップＳ８を介し
ステップＳ１２へ進んでモータストップし、所定の後輪
舵角ＥＲだけ右にマニュアル操舵され、ステップＳ１３
でこの場合の後輪舵角ＥＲを低速モード解除時のパラメ
ータＥＲ１とする。このため今度は後輪１１が同相操舵
され、車両１は旋回半径が非常に大きくなって旋回姿勢
が直線化し、後端角部が狭い車庫７１の側壁に接触する
ことが防止される。こうして車両１を狭路７２から横幅
の狭い車庫７１に入れる場合に、ハンドルの切り返しや
車両１の車庫壁への接触を回避して安全且つ容易に車庫
入れされる。
【００２８】また車両１を車庫７１から出す場合は、上
述と逆にスイッチ操作しながら走行すれば良い。そして
車両１を出した後にモード切換スイッチ４７をＯＦＦす
ると、ステップＳ３からステップＳ１４へ進み通常モー
ドの目標後輪舵角ＥＴＯを目標後輪舵角ＥＴにして直ち
に低速モードから通常モードに復帰し、ステップＳ１５
へ進んで通常制御する。このためハンドル２１を切り戻
すと、後輪１１も元に戻る。
述と逆にスイッチ操作しながら走行すれば良い。そして
車両１を出した後にモード切換スイッチ４７をＯＦＦす
ると、ステップＳ３からステップＳ１４へ進み通常モー
ドの目標後輪舵角ＥＴＯを目標後輪舵角ＥＴにして直ち
に低速モードから通常モードに復帰し、ステップＳ１５
へ進んで通常制御する。このためハンドル２１を切り戻
すと、後輪１１も元に戻る。
【００２９】また車両１を車庫７１から出した際に車速
Ｖが、１０ｋｍ／ｈ以上に上昇すると、ステップＳ２か
らステップＳ１６へ進んで時間の経過状態をチェック
し、例えば０．１秒以内の場合はステップＳ１８へ進
み、目標後輪舵角ＥＴを通常モードの目標後輪舵角ＥＴ
Ｏに低速モード解除時のパラメータＥＲ１を加算して設
定し、ステップＳ１５で通常制御する。そして０．１秒
を経過すると、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進
み低速モード解除時のパラメータＥＲ１を所定の割合で
減少する。こうしてこの場合も通常モードに復帰する
が、車両走行中に通常モードの目標後輪舵角ＥＴに徐々
に復帰することで、車両挙動の急変が防止される。
Ｖが、１０ｋｍ／ｈ以上に上昇すると、ステップＳ２か
らステップＳ１６へ進んで時間の経過状態をチェック
し、例えば０．１秒以内の場合はステップＳ１８へ進
み、目標後輪舵角ＥＴを通常モードの目標後輪舵角ＥＴ
Ｏに低速モード解除時のパラメータＥＲ１を加算して設
定し、ステップＳ１５で通常制御する。そして０．１秒
を経過すると、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進
み低速モード解除時のパラメータＥＲ１を所定の割合で
減少する。こうしてこの場合も通常モードに復帰する
が、車両走行中に通常モードの目標後輪舵角ＥＴに徐々
に復帰することで、車両挙動の急変が防止される。
【００３０】尚、左切りやバックで車庫入れする場合、
縦列駐車等の場合にも、スイッチ操作して同様にマニュ
アル後輪操舵制御することができる。
縦列駐車等の場合にも、スイッチ操作して同様にマニュ
アル後輪操舵制御することができる。
【００３１】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。
が、これのみに限定されない。
【００３２】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバック制御によ
り後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置において、極低
速時にモード切換スイッチの操作により低速モードを判
断すると、右切りスイッチまたは左切りスイッチの操作
により目標後輪舵角にかかわらずモータ駆動して、後輪
を任意にマニュアル操舵するので、車両の小回り性と旋
回姿勢を調整することができ、このため狭路から狭い車
庫の出し入れや縦列駐車を安全且つ容易に行うことがで
きる。モード切換スイッチ、右切りスイッチ及び左切り
スイッチを追加するだけであるから、構造も簡素化す
る。
逆相舵角比例制御とヨーレートフィードバック制御によ
り後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置において、極低
速時にモード切換スイッチの操作により低速モードを判
断すると、右切りスイッチまたは左切りスイッチの操作
により目標後輪舵角にかかわらずモータ駆動して、後輪
を任意にマニュアル操舵するので、車両の小回り性と旋
回姿勢を調整することができ、このため狭路から狭い車
庫の出し入れや縦列駐車を安全且つ容易に行うことがで
きる。モード切換スイッチ、右切りスイッチ及び左切り
スイッチを追加するだけであるから、構造も簡素化す
る。
【００３３】また後輪操舵の小回り性の機能を低速モー
ドでのマニュアル操作で担うようにすれば、ハンドル角
やその角速度のセンサが不要になる。このためシステム
の大幅なコストダウンを図ることができる。
ドでのマニュアル操作で担うようにすれば、ハンドル角
やその角速度のセンサが不要になる。このためシステム
の大幅なコストダウンを図ることができる。
【図１】本発明に係る後輪操舵装置の制御方法に適した
制御系を示すブロック図である。
制御系を示すブロック図である。
【図２】車両の駆動系と４輪操舵系の概略を示す構成図
である。
である。
【図３】ハンドル角係数とヨーレート係数を設定するマ
ップ、転舵速度に変換するマップ、付加転舵速度を設定
するマップを示す図である。
ップ、転舵速度に変換するマップ、付加転舵速度を設定
するマップを示す図である。
【図４】低速モードのマニュアル後輪操舵制御を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】車庫入れ状態を示す図である。
【図６】極低速時の後輪操舵に対する旋回中心を示す説
明図である。
明図である。
３０ 後輪操舵装置 ３１ 電動モータ ４０ ハンドル角センサ ４４ ヨーレートセンサ ５０ 制御ユニット ５２ ハンドル角係数設定部 ５３ ヨーレート係数設定部 ５６ 目標後輪舵角演算部 ７０ 低速モード制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくともヨーレート、車速の関数で同
相方向に設定されるヨーレート係数、ハンドル角、車速
の関数で逆相方向に設定されるハンドル角係数により目
標後輪舵角を演算し、この目標後輪舵角に基づいてモー
タ駆動して後輪を自動的に操舵する後輪操舵装置におい
て、 前輪舵角に応じて後輪を転舵する通常モードを、後輪転
舵を運転者のマニュアル操作により行うマニュアルモー
ドに切換えるモード切換スイッチと、このモード切換ス
イッチをマニュアルモードに切換えた時に後輪を右方向
に転舵する右切りスイッチ及び後輪を左方向に転舵する
左切りスイッチとを設け、 低車速時にモード切換スイッチの操作により低速モード
と判断すると、右切りスイッチまたは左切りスイッチの
操作により目標後輪舵角にかかわらずモータ駆動して、
後輪を任意にマニュアル操舵することを特徴とする後輪
操舵装置の制御方法。 - 【請求項２】 低速モードでは、モード切換スイッチの
操作により直ちに通常モードに復帰し、車速が上昇する
と通常モードの目標後輪舵角に徐々に戻しつつ通常モー
ドに復帰することを特徴とする請求項１記載の後輪操舵
装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23342694A JP3564612B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23342694A JP3564612B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0891238A true JPH0891238A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3564612B2 JP3564612B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=16954871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23342694A Expired - Fee Related JP3564612B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 後輪操舵装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3564612B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6549835B2 (en) | 2000-09-28 | 2003-04-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Apparatus for and method of steering vehicle |
| JP2005324744A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用自動操舵装置 |
| WO2009104455A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 駐車支援装置 |
| JP2020117180A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 操舵制御装置、および、操舵制御方法 |
| CN114954632A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制方法、车辆控制系统以及车辆 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP23342694A patent/JP3564612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6549835B2 (en) | 2000-09-28 | 2003-04-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Apparatus for and method of steering vehicle |
| JP2005324744A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用自動操舵装置 |
| WO2009104455A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 駐車支援装置 |
| EP2243687A4 (en) * | 2008-02-18 | 2014-04-02 | Toyota Motor Co Ltd | PARK ASSIST DEVICE |
| US9174674B2 (en) | 2008-02-18 | 2015-11-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Parking assisting apparatus |
| JP2020117180A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 操舵制御装置、および、操舵制御方法 |
| WO2020158021A1 (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 操舵制御装置、および、操舵制御方法 |
| CN113260553A (zh) * | 2019-01-28 | 2021-08-13 | 日立安斯泰莫株式会社 | 转向控制装置和转向控制方法 |
| US11975775B2 (en) | 2019-01-28 | 2024-05-07 | Hitachi Astemo, Ltd. | Steering control device and steering control method |
| CN114954632A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制方法、车辆控制系统以及车辆 |
| CN114954632B (zh) * | 2021-02-24 | 2024-05-24 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制方法、车辆控制系统以及车辆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3564612B2 (ja) | 2004-09-15 |
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