JPH02189277A - Rear-wheel steering system for vehicle - Google Patents
Rear-wheel steering system for vehicleInfo
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- JPH02189277A JPH02189277A JP948589A JP948589A JPH02189277A JP H02189277 A JPH02189277 A JP H02189277A JP 948589 A JP948589 A JP 948589A JP 948589 A JP948589 A JP 948589A JP H02189277 A JPH02189277 A JP H02189277A
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Abstract
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操舵装置に関するものである。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a rear wheel steering device for a vehicle.
(従来の技術)
従来、車両の4輪操舵装置として、車速と舵角に応じて
後輪を操舵するものが知られている。低速時には、舵角
に応じて逆相に、高速時には舵角に応じて同相に制御さ
れる。(Prior Art) Conventionally, as a four-wheel steering device for a vehicle, one that steers the rear wheels according to the vehicle speed and steering angle is known. At low speeds, they are controlled in opposite phases depending on the steering angle, and at high speeds, they are controlled in the same phase depending on the steering angle.
ところが、このような制御の場合、旋回初期において、
ゆっくりとハンドルを操舵しながらコーナーをまわるよ
うな場合は、前輪と後輪の舵角量が異なるので、必要な
ヨーレートが発生して問題を生じないが、急激にハンド
ルを切るようにした場合には、高速で後輪は同相にある
ので、車両は斜めに進み、ヨーレートは抑制され、車両
の向きと進行方向とのなすスリップ角度βが0とならず
、向きを変えたいと言う要求が満たされない。However, with this type of control, at the beginning of a turn,
When turning the steering wheel slowly while turning a corner, the amount of steering angle between the front and rear wheels is different, so the necessary yaw rate will occur and no problem will occur, but if you turn the steering wheel suddenly At high speed, the rear wheels are in the same phase, so the vehicle moves diagonally, the yaw rate is suppressed, and the slip angle β between the vehicle's direction and the direction of travel is not 0, and the request to change direction is satisfied. Not done.
すなわち、初期操舵のときには、まず、向きを変え、そ
の後に同相となって安定することが望ましく、それによ
って常にスリップ角β−0が達成される。That is, at the time of initial steering, it is desirable to first change the direction and then become in phase and stabilize, so that the slip angle β-0 is always achieved.
そこで、上記要求を満たすように、
TGθR−−I(P−θp+KI?−V−必TGθR:
後輪の目標舵角
θF:前輪の舵角
V:車速
φ:ヨーレート
KPSKR:車両の特性によって定
まる定数
に基づいて、後輪を操舵することが提案されている。な
お、係数I(P、I(1?は次の式により決定される。Therefore, in order to satisfy the above requirements, TGθR−−I(P−θp+KI?−V−necessaryTGθR:
Target steering angle θF of the rear wheels: Steering angle V of the front wheels: Vehicle speed φ: Yaw rate KPSKR: It has been proposed to steer the rear wheels based on a constant determined by the characteristics of the vehicle. Note that the coefficients I(P, I(1?) are determined by the following equation.
I(P =C+ /C:
KR=WV/g (C21: −CI 1+ )
/V’;W/ C2g
CI 、 C2:コーナリングパワーW:重量
11 :車両の重心と前輪車軸
との距離
12 :車両の重心と後輪車軸
との距離
すなわち、低速時にはVが小さく第2項の影響が小さく
、逆相となるが、高速になると、車速V。I (P = C+ /C: KR = WV/g (C21: -CI 1+ )
/V'; W/ C2g CI, C2: Cornering power W: Weight 11: Distance between the center of gravity of the vehicle and the front wheel axle 12: Distance between the center of gravity of the vehicle and the rear wheel axle, that is, at low speeds, V is small and the second term The effect is small and the phase is reversed, but at high speeds, the vehicle speed V.
ヨーレートが共に大きくなり、第2項の影響が大きくな
って同相となる。しかしながら、旋回初期では、ヨーレ
ートが未だ小さいので、第2項の影響がそれほど大きく
なく、逆相である。Both yaw rates increase, the influence of the second term increases, and they become in phase. However, at the beginning of the turn, the yaw rate is still small, so the influence of the second term is not so large, and the phase is opposite.
ところで、例えば特開昭57−44568号公報に記載
されるように、横風などの外乱による影響を補正するた
めに、ヨーレートセンサの出力に応じて後輪を操舵する
ものは知られている。By the way, as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-44568, a vehicle is known in which the rear wheels are steered in accordance with the output of a yaw rate sensor in order to correct the influence of external disturbances such as crosswinds.
(発明が解決しようとする課題)
ところが、そのようなものでは、実際に車両の後輪操舵
装置に適用した場合に、ヨーレートを検出するヨーレー
トセンサ、車速を検出する車速センサなどが故障した場
合に問題となる。例えばヨーレートセンサ、車速センサ
が故障のとき、出力が0となると、第2項がOとなり、
高速時に逆相となり、不安定状態となる。(Problem to be Solved by the Invention) However, when such a device is actually applied to a rear wheel steering device of a vehicle, there is a possibility that the yaw rate sensor that detects the yaw rate, the vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, etc. break down. It becomes a problem. For example, if the yaw rate sensor or vehicle speed sensor is malfunctioning and the output becomes 0, the second term becomes O,
At high speeds, the phase becomes reversed, resulting in an unstable state.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、ヨーレート
センサ、車速センサなどの故障時においても、安全性の
確保が図れる車両の後輪操舵装置を提供することを目的
とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rear wheel steering device for a vehicle that can ensure safety even when a yaw rate sensor, a vehicle speed sensor, etc. are out of order.
(課題を、解決するための手段)
請求項(1)の発明は、上記目的を達成するために、数
式
%式%
TGθR;後輪の目標舵角
θF:前輪の舵角
■:車速
必:ヨーレート
I(F 5I(R:車両の特性によって定まる係数
に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段を有するものに
おいて、上記転舵手段に連係されTGθRの演算値に基
づいて後輪を転舵する以前に、車速に基づいて定められ
る許容値の範囲内にTGθRが存在するか否かを判定し
、存在する場合のみ転舵制御手段にて後輪をTGθRに
基づいて転舵する判定手段を有することを特徴とする特
許8値の範囲とは、スリップ角β−〇を達成するために
、後輪が動かなければならない一定の範囲をいう。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the invention of claim (1) uses the formula % formula % TGθR; target steering angle of rear wheels θF: steering angle of front wheels; Yaw rate I (F 5I (R: Yaw rate I) In a vehicle having a steering control means for steering the rear wheels based on a coefficient determined by the characteristics of the vehicle, the control means is linked to the steering means and rotates the rear wheels based on the calculated value of TGθR. Before steering, determining means determines whether TGθR exists within a range of allowable values determined based on the vehicle speed, and only when it exists, the steering control means steers the rear wheels based on TGθR. The patent 8 value range, which is characterized by having , refers to a certain range in which the rear wheels must move in order to achieve the slip angle β-0.
請求項(′2Jの発明は、数式
%式%
TGθR:後輪の目標舵角
θF;前輪の舵角
V二車速
必:ヨーレート
KPSKI?1、IR2:車両の特性によって定まる係
数(KI?2>0)
に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段を有することを
特徴とする。Claim ('2J invention is based on the formula % formula % TGθR: target steering angle θF of rear wheels; steering angle V of front wheels; vehicle speed required: yaw rate KPSKI?1, IR2: coefficient determined by vehicle characteristics (KI?2> 0) It is characterized by having a steering control means for steering the rear wheels based on the following.
すなわち、kR2・−を設けることで、■−0のときで
も同相成分が生じるようにしたものである。That is, by providing kR2.-, an in-phase component is generated even when -0.
請求項(3)の発明は、数式
%式%
TGθR:後輪の目標舵角
θF=前輪の舵角
V二車速
φ:ヨーレート
に、F 5KR1,IR3:車両の特性によって定まる
係数(I<R3>0)
に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段を有することを
特徴とする。The invention of claim (3) is based on the mathematical formula % TGθR: target steering angle of rear wheels θF=steering angle of front wheels V; vehicle speed φ: yaw rate; >0) It is characterized by having a steering control means for steering the rear wheels based on the following.
すなわち、第3項を加えることにより、ハンドルが切ら
れている状態で安定性が問題となることから、その場合
に同相成分を増加させるようにしたものである。That is, by adding the third term, stability becomes a problem when the steering wheel is turned, so the in-phase component is increased in that case.
(作用)
請求項(1)の発明によれば、TGθRの演算値に基づ
いて後輪を転舵する以前に、車速に基づいて定められる
許容値の範囲内にTGθRが存在するか否かを判定し、
存在する場合のみ後輪をTGθR1;基づいて後輪が転
舵される。(Operation) According to the invention of claim (1), before steering the rear wheels based on the calculated value of TGθR, it is determined whether TGθR is within the range of an allowable value determined based on the vehicle speed. judge,
Only when the rear wheels are present, the rear wheels are steered based on TGθR1;
請求項(′2Jの発明によれば、IR2・φによりV−
Oでも同相成分がゼロとならず、数式■による場合に比
して安定方向となる。According to the invention of claim ('2J), V-
Even with O, the in-phase component does not become zero, and the direction is more stable than in the case using formula (2).
請求項(3)の発明によれば、IR2・必・θFにより
、ヨーレートが小さくても前輪の舵角が大きいときには
、安定方向となる。According to the invention of claim (3), even if the yaw rate is small, when the steering angle of the front wheels is large, the vehicle is in a stable direction due to IR2・necessary・θF.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
車両の後輪操舵装置の全体構成を示す第1図において、
IL、IRはそれぞれ左右の前輪、2L。In FIG. 1 showing the overall configuration of a rear wheel steering device of a vehicle,
IL and IR are the left and right front wheels, respectively, and 2L.
2Rは左右の後輪であり、左右の前輪IL、 IRは
前輪転舵機構Aにより連係され、また左右の後輪2L、
2Rは後輪転舵機構Bにより連係されている。2R is the left and right rear wheels, the left and right front wheels IL and IR are linked by the front wheel steering mechanism A, and the left and right rear wheels 2L,
2R is linked by rear wheel steering mechanism B.
前輪転舵機構Aは、それぞれ、左右の一対のナックルア
ーム3L、3Rおよびタイロッド4L。The front wheel steering mechanism A includes a pair of left and right knuckle arms 3L, 3R and a tie rod 4L, respectively.
4Rと、該左右の一対のタイロッド4L、4R同士を連
結するリレーロッド5とから構成されている。この前輪
転舵機+:+S Aにはステアリング機構Cが連係され
ており、ステアリング機構Cは、ラックアンドビニオン
式とされ、その構成要素であるピニオン6は、シャフト
7を介してハンドル8に連結されている。4R, and a relay rod 5 that connects the pair of left and right tie rods 4L and 4R. A steering mechanism C is linked to this front wheel steering device +:+SA, and the steering mechanism C is of a rack-and-binion type, and its component pinion 6 is connected to a handle 8 via a shaft 7. has been done.
これにより、ハンドル8を右に切るように岸作をしたと
きには、リレーロッド5が第1図の左方向に変位ル、ナ
ックルアーム3L、3Rがハンドル8の操作変位量すな
わちハンドル舵角に応じた分だけ同図の時計方向に転舵
される。同様に、ハンドル8を左に切る操作をしたとき
には、この操作変位量に応じて、左右の前輪IL、IR
が左へ転舵されることとなる。As a result, when the handlebar 8 is turned to the right for shore harvesting, the relay rod 5 is displaced to the left in FIG. The steering wheel is steered clockwise in the same figure by the amount of time. Similarly, when the steering wheel 8 is turned to the left, the left and right front wheels IL and IR are
will be steered to the left.
後輪転舵機構Aも、前輪転舵機構Bと同様に、左右の一
対のナックルアームIOL、IORおよびタイロッドI
LL、IIRと、該左右の一対のタイロッドIIL、I
IR同士を連結するリレーロッド12とを有し、このリ
レーロッド12には中立保持手段13が付設されている
。Similarly to the front wheel steering mechanism B, the rear wheel steering mechanism A also has a pair of left and right knuckle arms IOL, IOR, and a tie rod I.
LL, IIR, and the pair of left and right tie rods IIL, I
It has a relay rod 12 that connects the IRs, and a neutral holding means 13 is attached to this relay rod 12.
中立保持手段13は、第2図に詳細を示すように、車体
14に固定されたケーシングを有し、ケーシング15内
には一対のばね受け16a、16bが遊嵌されて、これ
らばね受け16a、16bの間に圧縮ばね17が配設さ
れている。上記リレロッド12はケーシング15を貫通
して延び、このリレーロッド12には一対のフランジ部
12a、12bが間隔をおいて形成され、該フランジ部
12a、12bにより上記ばね受け16a、16bを受
は止めする構成とされ、リレーロッド12は圧縮ばね1
7によって常時中立方向に付勢されている。圧縮ばね1
7はコーナリング時のサイドフォースに打ち勝つだけの
ばね力を備えるものとされている。As shown in detail in FIG. 2, the neutral holding means 13 has a casing fixed to the vehicle body 14, and a pair of spring receivers 16a, 16b are loosely fitted into the casing 15. A compression spring 17 is arranged between the springs 16b and 16b. The relay rod 12 extends through the casing 15, and a pair of flanges 12a and 12b are formed on the relay rod 12 at an interval, and the flange portions 12a and 12b hold the spring receivers 16a and 16b. The relay rod 12 is connected to the compression spring 1.
7, it is always biased in the neutral direction. compression spring 1
7 is said to have enough spring force to overcome side forces during cornering.
上記後輪転舵機構Bは、後輪2L、2Rを転舵させる駆
動源としてのサーボモータ20に連係されている。リレ
ーロッド12とサーボモータ20との連係機構中には、
クラッチ22が介在されている。これによってクラッチ
22によって適宜サーボモータ20と後輪転舵機構Bと
の連係を機械的に切断し得る構成とされている。The rear wheel steering mechanism B is linked to a servo motor 20 as a drive source for steering the rear wheels 2L and 2R. In the linkage mechanism between the relay rod 12 and the servo motor 20,
A clutch 22 is interposed. This allows the clutch 22 to mechanically disconnect the servo motor 20 and the rear wheel steering mechanism B as appropriate.
以上の構成により、クラッチ22が接続状態にあるとき
には、サーボモータ20の正転あるいいは逆転により、
リレーロッド12が第1図中左方あるいは右方へ変位し
て、ナックルアーム10L。With the above configuration, when the clutch 22 is in the connected state, the servo motor 20 rotates in the forward or reverse direction.
The relay rod 12 is displaced to the left or right in FIG. 1, and the knuckle arm 10L.
10Rがその回動中心を中心にして上記サーボモータ2
0の回転量に応じた分だけ同図時計方向あるいは反時計
方向に転舵されることとなる。 他方、上記、クラッチ
22が接続された状態にあるときには、上記中立保持手
段13によって後輪2L。10R rotates the servo motor 2 around its rotation center.
The steering wheel is steered clockwise or counterclockwise in the figure by an amount corresponding to the amount of rotation at zero. On the other hand, when the clutch 22 is in the connected state, the neutral holding means 13 controls the rear wheel 2L.
2Rは強制的に中立位置に復帰され、この中立位置で保
持されることとなる。つまり、クラッチ22が断たれた
ときには、前輪IL、IRのみが転舵される、いわゆる
2WSの車両ということになる。2R is forcibly returned to the neutral position and held at this neutral position. In other words, when the clutch 22 is disengaged, only the front wheels IL and IR are steered, resulting in a so-called 2WS vehicle.
後輪操舵の制御は、次式に基づいて行われる。Rear wheel steering control is performed based on the following equation.
数式
%式%
TGθR二後輸の目標舵角
θF=前輪の舵角
V二車速
必:ヨーレート
なお、係数I(P、I(Rは車両の特性によって定まる
定数であるが、車速に基づいて変更される変数としても
よい。Formula % Formula % TG θR Target steering angle θF = Front wheel steering angle V 2 Vehicle speed Required: Yaw rate Note that the coefficients I (P, I (R are constants determined by the characteristics of the vehicle, but change based on the vehicle speed) It may also be a variable.
上記制御をなすために、コン小ロールユニットUは、上
記数式に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段101を
有し、さらに、上記転舵制御手段101に連係されTG
oRの演算値に基づいて後輪を転舵する以前に、車速に
ついての関数f1(V)、fz (V)[f+ (V
)>fz (V)]から得られる許容値の範囲Sl内
(第3図参照)にTGoRが存在するか否かを判定し、
存在する場合のみ転舵制御手段101にて後輪をTGo
Rに基づいて転舵する判定手段1.02を有する(第6
図参照)。上記許容値の範囲S1は、車速が高くなるに
連れて同相方向にシフトするようになっている。In order to perform the above control, the control small roll unit U has a steering control means 101 that steers the rear wheels based on the above mathematical formula, and further has a TG steering control means 101 linked to the above steering control means 101.
Before steering the rear wheels based on the calculated value of oR, the functions f1 (V), fz (V) [f+ (V
) > fz (V)] to determine whether or not TGoR exists within the tolerance range Sl (see Figure 3);
Only when the rear wheels are present, the steering control means 101 causes the rear wheels to TGo.
It has determination means 1.02 for steering based on R (sixth
(see figure). The range S1 of the above-mentioned allowable value is adapted to shift in the in-phase direction as the vehicle speed increases.
また、車速に基づいて定められる許容値の範囲は、車速
Vのみを考慮するのではなく、車速Vと、転舵比θS−
θR/θFを考慮して定めてもよい。In addition, the range of allowable values determined based on vehicle speed does not take into account only vehicle speed V, but also vehicle speed V and steering ratio θS-
It may be determined by considering θR/θF.
すなわち、第4図において、関数g+(V)、g2
(V)[g+ (V)>gz (V)]によって定
められる範囲S2としてもよい。That is, in FIG. 4, the functions g+(V), g2
(V) The range S2 may be defined by [g+ (V)>gz (V)].
具体的には、第1図に示すように、ハンドル舵角センサ
30、車速センサ31、サーボモータ20の回転位置を
検出するエンコーダ32、フロント構Gセンザ33及び
リヤ構Gセンサ34からの信号が入−力され、コントロ
ールユニットUではハンドル舵角θF (前輪の舵角)
と車速■とに基づいて、ヨーレートφを考慮して、上記
数式■により目標後輪舵角TGθRを演算し、必要とす
る後輪操舵量に対応する制御信号がサーボモータ20に
出力される。しかして、サーボモータ20の作動が適正
になされているか否かをエンコーダ32によって常時監
視しつつ、つまりフィードバック制御の下で後輪2L、
2Rの転舵がなされるようになっている。Specifically, as shown in FIG. 1, signals from a steering wheel angle sensor 30, a vehicle speed sensor 31, an encoder 32 that detects the rotational position of the servo motor 20, a front structure G sensor 33, and a rear structure G sensor 34 are transmitted. The steering wheel angle θF (front wheel steering angle) is input to the control unit U.
Based on and vehicle speed ■, the target rear wheel steering angle TGθR is calculated using the above formula (■) in consideration of the yaw rate φ, and a control signal corresponding to the required rear wheel steering amount is output to the servo motor 20. The encoder 32 constantly monitors whether or not the servo motor 20 is operating properly, that is, under feedback control, the rear wheels 2L,
2R steering is performed.
上記制御は、フェイルセーフのために、その制御系が二
相構成とされている。The control system described above has a two-phase configuration for fail-safe purposes.
つまり、第5図に示すように、ハンドル舵角センサ30
に対して前輪舵角センサ35が付加され、車速センサ3
1に対し車速センサ36が付加され、エンコーダ32に
対してクラッチ22よりもリレーロッド12側の部材の
機械的変位を検出する後輪舵角センサ37が付加されで
、これらセンサ30.31,32.35,36.37に
おいて、対応するセンサの両者が同一の値を検出したと
きにのみ後輪操舵を行うようにされている。すなわち、
上記センサ30〜32.35〜37において、例えば車
速センサ31で検出した車速と別の車速センサ36で検
出した車速とが異なるときには、故障発生ということで
フェイルモード時の制御によって後輪2L、2Rを中立
位置に保持するようになってる。In other words, as shown in FIG.
A front wheel steering angle sensor 35 is added to the vehicle speed sensor 3.
A vehicle speed sensor 36 is added to the encoder 32, and a rear wheel steering angle sensor 37 is added to the encoder 32 to detect the mechanical displacement of a member closer to the relay rod 12 than the clutch 22. In .35, 36.37, rear wheel steering is performed only when both corresponding sensors detect the same value. That is,
In the sensors 30 to 32, 35 to 37, for example, when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 31 and the vehicle speed detected by another vehicle speed sensor 36 are different, it is assumed that a failure has occurred, and the rear wheels 2L, 2R are controlled in the fail mode. is designed to hold it in a neutral position.
上記両横Gセンサ33.34は、それぞれ車体の中心軸
線上に重心を挾んで前後に配設されて横Gの大きさを検
出し、ヨーレートφの検出に用いるもので、両横Gセン
サ33,34の出力により次式で現在のヨーレート(j
/nが算出される。The above-mentioned both lateral G sensors 33 and 34 are respectively disposed on the center axis of the vehicle body in front and behind the center of gravity to detect the magnitude of lateral G and are used to detect the yaw rate φ. , 34, the current yaw rate (j
/n is calculated.
in−φn−+ 十(GF−GR) t/Ωφn−1=
前回のヨーレート
GF:フロント横Gセンサ33の出力
GR:リャ横Gセンサ34の出力
t:測定間隔
g:両横Gセンサの前後方向の間隔
なお、横Gセンサの代わりに、ヨーレートψを直接検出
するヨーレートセンサを付加するようにすること、もで
きる。in-φn-+ 10 (GF-GR) t/Ωφn-1=
Previous yaw rate GF: Output GR of the front lateral G sensor 33: Output t of the rear lateral G sensor 34: Measurement interval g: Interval in the longitudinal direction of both lateral G sensors Note that the yaw rate ψ is directly detected instead of the lateral G sensor. It is also possible to add a yaw rate sensor.
また、各種制御のために、コントロールユニットUには
、車高センサ39、雨滴センサ40、ブレーキスイッチ
41、リバーススイッチ42およびアクセルスイッチ4
3からの信号が入力され、また、図示していないが、オ
ルタネータのL端子からは発電の有無を表す信号が入力
される。In addition, for various controls, the control unit U includes a vehicle height sensor 39, a raindrop sensor 40, a brake switch 41, a reverse switch 42, and an accelerator switch 4.
Although not shown, a signal representing the presence or absence of power generation is input from the L terminal of the alternator.
上記車高センサ39は車高を検出するもので、それによ
り積載重量を間接的に検出するものである。雨滴センサ
40は雨滴を検出するもので、それにより路面の摩擦係
数μを間接的に検出するものである。ブレーキスイッチ
41はブレーキペダルを踏み込んだときにオン信号を出
力するもので、リバーススイッチ42はシフトレバ−が
リバース位置になったときにオン信号を出力するもので
あり、アクセルスイッチ43はアクセル開度の変化率が
所定値以上になったときにオン信号を出力するものであ
る。The vehicle height sensor 39 detects the vehicle height, and thereby indirectly detects the loaded weight. The raindrop sensor 40 detects raindrops, thereby indirectly detecting the friction coefficient μ of the road surface. The brake switch 41 outputs an on signal when the brake pedal is depressed, the reverse switch 42 outputs an on signal when the shift lever is in the reverse position, and the accelerator switch 43 outputs an on signal when the shift lever is in the reverse position. It outputs an on signal when the rate of change exceeds a predetermined value.
制御は、相互に連係されたメインコン、トローラ50A
およびサブコントローラ50Bの2つによってなされ、
各コントローラ5OA、50Bには各種センサ30.3
7,39.40およびオルタネータのし端子からの信号
がアナログバッファ51およびA/Dコンバータ52を
介してそれぞれに入力され、またセンサ31.35.3
6およびスイッチ41,42.43からの信号がデジタ
ルバッファ53を介してそれぞれに入力され、また、両
tfjGセンサ33.34からの信号が別のアナログバ
ッファ54およびA/Dコンバータ55を介してメイン
コントローラ50Aに入力される。Control is carried out by the main controller and troller 50A, which are interconnected.
and sub-controller 50B,
Each controller 5OA, 50B has various sensors 30.3
7, 39, 40 and the alternator's terminal are inputted to the sensors 31, 35, 3 through the analog buffer 51 and the A/D converter 52, respectively.
6 and switches 41, 42, 43 are input to each via a digital buffer 53, and signals from both TFJG sensors 33, 34 are input to the main via another analog buffer 54 and A/D converter 55. It is input to the controller 50A.
他方、メインコントローラ50Aにおいて生成された信
号は、サーボアンプ61およびサーボドライバ62を介
してを介してサーボモータ20に出力され、目標後輪舵
角とする。サーボモータ20の回転量はエンコーダ32
によって検出され、エンコーダ32からの信号がサーボ
アンプ61を介してメインコントローラ50Aに入力さ
れ、サーボモータ20をフィードバック制御するように
なっている。On the other hand, the signal generated in the main controller 50A is output to the servo motor 20 via the servo amplifier 61 and the servo driver 62, and is set as the target rear wheel steering angle. The rotation amount of the servo motor 20 is determined by the encoder 32.
A signal from the encoder 32 is input to the main controller 50A via the servo amplifier 61, and the servo motor 20 is feedback-controlled.
また、両コントローラ50A、50Bからの信号がアン
9ド回路71.72に於いて比較され一致したときのみ
、クラッチ73.74を連結して後輪の操舵が可能とな
るようにしている。また、オア回路75においても比較
され、両信号が不一致のときには、ウオーニングランプ
76が点灯するようになっている。Furthermore, signals from both controllers 50A and 50B are compared in an AND circuit 71, 72, and only when they match, clutches 73, 74 are connected to enable steering of the rear wheels. Further, the OR circuit 75 also compares the signals, and when the two signals do not match, a warning lamp 76 is turned on.
なお、この後輪操舵の制御は、オルタネータのr=b2
子からの信号がハイ(Hi)となったことを条件に開始
されるようになっている。Note that this rear wheel steering control is performed using alternator r=b2.
It is started on the condition that the signal from the child becomes high (Hi).
なお、また、同図中、77は5vレギユレータを有する
と共に異常時のメインコントローラ50Aのリセットを
行う電圧制御回路、78はバッチリ、79はイグニッシ
ョンスイッチ、80はヒユーズである
したがって、上記の構成によれば9、転舵制御手段10
1によって演算された後輪の目標転舵角TGθRが、第
3図や第4図に示す許容値の範囲内にあれば、判定手段
102にて異常がないものと判定されて、転舵制御手段
101により上記目標転舵角TGeRに基づいて後輪が
転舵される。In addition, in the figure, 77 is a voltage control circuit that has a 5V regulator and resets the main controller 50A in the event of an abnormality, 78 is a battery, 79 is an ignition switch, and 80 is a fuse. Therefore, with the above configuration, 9, steering control means 10
If the target steering angle TGθR of the rear wheels calculated in step 1 is within the range of allowable values shown in FIGS. 3 and 4, the determination means 102 determines that there is no abnormality, and the steering control is performed. The means 101 steers the rear wheels based on the target steering angle TGeR.
一方、許容値の範囲内になければ、直ちにフェイルセー
フへ移行し、2輪操舵が行われる。したがって、ヨーレ
ート検出手段や車速検出手段が故障している場合に、上
記数式の第2項がゼロとなり、逆相となる制御が禁止さ
れ、安全性が確保される。On the other hand, if the value is not within the allowable range, the system immediately shifts to fail-safe mode and performs two-wheel steering. Therefore, if the yaw rate detecting means or the vehicle speed detecting means is out of order, the second term in the above formula becomes zero, prohibiting anti-phase control, and ensuring safety.
上記実施例では、直ちにフェイルセーフを行うようにし
ているが、そのほか、n回(例えば5回)の判定が許容
値の範囲内から外れた場合にフェイルセーフに移行する
ようにしてもよい。その場合、n回の判定を行うまでの
間は、4輪操舵を停止して正常になるまで2輪操舵を行
うか、上記許容値の範囲内で演算値(後輪の目標転舵角
TGθR)に最も近い値を用いるようにしてもよい。In the embodiment described above, fail-safe is performed immediately, but alternatively, fail-safe may be performed when n times (for example, 5 times) of determinations are outside the range of allowable values. In that case, until the nth determination is made, either stop the 4-wheel steering and continue the 2-wheel steering until it becomes normal, or use the calculated value (target turning angle TGθR of the rear wheels) within the range of the above tolerance. ) may be used.
また、上記実施例の場合、前輪舵角1θF1が例えば1
5度以下の微小舵角時には、第4図に示す許容値の範囲
S2を用いると、θSが大きくなり過ぎて正確な制御が
できないので、第3図に示す範囲S1を用いる必要があ
る。また、前輪舵角θFの符号反転役所定時間(例えば
100m5)の間は、す7ボモータ20による後輪の転
舵制御の遅れがあるので、上記判定を行わないようにす
るのが望ましい。Further, in the case of the above embodiment, the front wheel steering angle 1θF1 is, for example, 1
At the time of a small steering angle of 5 degrees or less, if the allowable value range S2 shown in FIG. 4 is used, θS becomes too large and accurate control cannot be performed, so it is necessary to use the range S1 shown in FIG. 3. Further, during a predetermined period of time (for example, 100 m5) when the sign of the front wheel steering angle θF is reversed, there is a delay in the steering control of the rear wheels by the 7-wheel motor 20, so it is preferable not to perform the above determination.
上記実施例では、転舵制御手段の演算結果が許容値の範
囲内にあるか否かを判定しているが、転舵制御手段自体
に、安定方向になるような制御を行わせるようにしても
よい。その場合には、次の数式〇に基づいて、後輪が転
舵制御されることとなる。In the above embodiment, it is determined whether or not the calculation result of the steering control means is within the allowable value range. Good too. In that case, the rear wheels will be controlled based on the following formula 〇.
数式
%式%
TGeR:後輪の目標舵角
θF:前輪の舵角
■二車速
必:ヨーレート
KP 、 I(R1,KP2 :車両の特性によって定
まる係数(I(R2>0)
この数式■による制御によれば、車速V−0となった場
合にも、KP2・必により同相成分が正となるようにし
、前述した数式の場合に比して常にKP2・ψだけ同相
成分が大きくなるように、安定方向となる。Formula % Formula % TGeR: Rear wheel target steering angle θF: Front wheel steering angle ■Second vehicle speed required: Yaw rate KP, I (R1, KP2: Coefficient determined by vehicle characteristics (I (R2>0)) Control using this formula ■ According to The direction is stable.
また、次の数式■によって、後輪の転舵制御を行っても
よい。Further, the steering control of the rear wheels may be performed using the following formula (2).
数式
%式%
TGθR:後輪の目標舵角
θF:前輪の舵角
■二車速
φ:ヨーレート
KP、KJ?I、KP3:車両の特性によって定まる係
数(KP3>O)
この数式■による制御によれば、Kl?3・φ・θFに
より、車速V−0となった場合に同相成分が正となるよ
うにしているだけでなく、ヨーレートが小さくても前輪
の舵角が大きいときには、安定方向となる。Formula % Formula % TGθR: Rear wheel target steering angle θF: Front wheel steering angle ■2nd vehicle speed φ: Yaw rate KP, KJ? I, KP3: Coefficient determined by vehicle characteristics (KP3>O) According to the control using this formula (■), Kl? 3.phi..theta.F not only makes the in-phase component positive when the vehicle speed is V-0, but also provides a stable direction when the steering angle of the front wheels is large even if the yaw rate is small.
(発明の効果)
請求項(1)の発明は、転舵制御手段による目標転舵角
TGθRの演算値に基づいて後輪を転舵する以前に、車
速に基づいて定められる許容値の範囲内にTGθRが存
在するか否かを判定し、存在する場合のみ後輪をTGθ
Rに基づいて後輪が転舵されるので、ヨーレート検出手
段や車速検出手段が故障している場合においても安全性
が確保される。(Effect of the Invention) The invention of claim (1) provides that, before the rear wheels are steered based on the calculated value of the target steering angle TGθR by the steering control means, the steering angle is within the range of the allowable value determined based on the vehicle speed. determines whether TGθR exists in the
Since the rear wheels are steered based on R, safety is ensured even if the yaw rate detection means and vehicle speed detection means are out of order.
請求項(21の発明は、I(R2・φにより同相成分が
大きくなる傾向としたので、常に安定方向となるように
制御され、車速検出手段等が故障している場合において
も安全性が確保される。In the invention of claim 21, since the in-phase component tends to increase due to I(R2·φ, the control is always performed in a stable direction, and safety is ensured even when the vehicle speed detection means etc. are malfunctioning. be done.
請求項(3)の発明によれば、Kl?2・φ・θFによ
り、ヨーレートが小さくても、特に安定性が問題となる
前輪の舵角が大きいときには同相成分が増加して安定方
向となり、車速検出手段等が故障している場合において
も安全性が確保される。According to the invention of claim (3), Kl? Due to 2, φ, and θF, even if the yaw rate is small, the in-phase component increases and becomes stable when the steering angle of the front wheels is large, which poses a problem for stability, and safety is maintained even when the vehicle speed detection means etc. are malfunctioning. gender is ensured.
図面は本発明の実施例を示し、第1図は車両の後輪操舵
装置、第2図は中立保持手段の拡大断面図、第3図およ
び第4図は許容値の範囲を示す説明図、第5図は制御系
のブロック図、第6図はコントロールユニットのブロッ
ク図である。
U・・・・・・コントロールユニット
30・・・・・・ハンドル舵角センサ
31.36・・・・・・車速センサ
33.34・・・・・・横Gセンサ
35・・・・・・前輪舵角センサ
101・・・・・・転舵角制御手段
102・・・・・・判定手段
U・・・
・コントロールユニット
102・・・・・・判定手段
「
第6図The drawings show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 shows a rear wheel steering system of a vehicle, FIG. 2 shows an enlarged sectional view of a neutral holding means, and FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams showing a range of permissible values. FIG. 5 is a block diagram of the control system, and FIG. 6 is a block diagram of the control unit. U...Control unit 30...Handle steering angle sensor 31.36...Vehicle speed sensor 33.34...Lateral G sensor 35... Front wheel steering angle sensor 101 ... Steering angle control means 102 ... Judgment means U ... Control unit 102 ... Judgment means " Fig. 6
Claims (3)
おいて、上記転舵制御手段に連係されTGθRの演算値
に基づいて後輪を転舵する以前に、車速に基づいて定め
られる許容値の範囲内にTGθRが存在するか否かを判
定し、存在する場合のみ転舵制御手段にて後輪をTGθ
Rに基づいて転舵する判定手段を有することを特徴とす
る車両の後輪操舵装置。(1) Formula TGθR = -KF・θF+KR・V・■ TGθR: Rear wheel target steering angle θF: Front wheel steering angle V: Vehicle speed ■: Yaw rate KF, KR: Rear wheel rotation based on coefficients determined by vehicle characteristics. In a vehicle having a steering control means for steering, before steering the rear wheels based on the calculated value of TGθR in conjunction with the steering control means, the TGθR is within a range of an allowable value determined based on the vehicle speed. It is determined whether or not the vehicle is present, and only if it is present, the steering control means is used to set the rear wheels to TGθ.
A rear wheel steering device for a vehicle, characterized in that it has a determining means for steering based on R.
(KR2> 0) に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段を有することを
特徴とする車両の後輪操舵装置。(2) Formula TGθR = -KF・θF + (KR1・V+KR2)・■ TGθR: Rear wheel target steering angle θF: Front wheel steering angle V: Vehicle speed ■: Yaw rate KF, KR1, KR2: Coefficient determined by vehicle characteristics (KR2>0) A rear wheel steering device for a vehicle, comprising a steering control means for steering a rear wheel based on (KR2>0).
(KR3> 0) に基づいて後輪を転舵する転舵制御手段を有することを
特徴とする車両の後輪操舵装置。(3) Formula TGθR=-KF・θF+KR1・V・■ +KR3・■・θF TGθR: Rear wheel target steering angle θF: Front wheel steering angle V: Vehicle speed ■: Yaw rate KF, KR1, KR3: Determined by vehicle characteristics A rear wheel steering device for a vehicle, comprising a steering control means for steering rear wheels based on a coefficient (KR3>0).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1009485A JP2728478B2 (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Vehicle rear wheel steering system |
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JPH02189277A true JPH02189277A (en) | 1990-07-25 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62160967A (en) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | Failsafe device for four wheel steering vehicle |
JPS6341283A (en) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | Actual steering angle control device for vehicle |
JPS63207772A (en) * | 1987-02-25 | 1988-08-29 | Toyota Motor Corp | Rear wheel steering control device for front and rear wheel steering vehicle |
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1989
- 1989-01-18 JP JP1009485A patent/JP2728478B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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JPS62160967A (en) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | Failsafe device for four wheel steering vehicle |
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JPS63207772A (en) * | 1987-02-25 | 1988-08-29 | Toyota Motor Corp | Rear wheel steering control device for front and rear wheel steering vehicle |
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