JP2552329B2 - Rear wheel steering angle control device for vehicles - Google Patents
Rear wheel steering angle control device for vehiclesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクチュエータ系のダイナミクスが無視で
きない場合のモデル追従制御による車両用後輪舵角制御
装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rear wheel steering angle control device for a vehicle by model following control when the dynamics of an actuator system cannot be ignored.
（従来の技術） 従来、車両用後輪舵角制御法としては、例えば「計測
自動制御学会論文集 Vol.23,No.8」（昭和62年８月発
行）の第48ページ〜第54ページに記載されている方法が
知られている。(Prior Art) Conventionally, as a rear wheel steering angle control method for a vehicle, for example, pages 48 to 54 of “Measurement and Automatic Control Society Papers Vol.23, No.8” (published in August 1987). The method described in [1] is known.
上記従来出典には、車両をヨーと横の２自由度平面運
動に関する動特性をモデル化した車両モデルが、所望の
ヨーレート応答モデル（規範モデル）に一致するように
後輪に舵角を与えるヨーレート適合制御法が示されてい
る。In the above-mentioned conventional source, a yaw rate that gives a steering angle to the rear wheels so that a vehicle model that models dynamic characteristics related to yaw and lateral two-degree-of-freedom plane motion matches a desired yaw rate response model (reference model). An adaptive control method is shown.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなヨーレート適合制御法にお
いて、後輪転舵アクチュエータとしてモータ等のイナー
シャ（慣性）が大きく、その動特性（ダイナミック）が
無視出来ないようなものを用いた場合で、モータ出力ト
ルクTMと後輪実舵角δＲとの間に比例関係がある（TM∝
δＲ）と仮定してオープンループで制御した場合、後輪
実舵角値及びヨーレイト値がアクチュエータの固有振動
数付近の周波数域で共振を起し、後輪実舵角及び車両挙
動にふらつきを生じ、所望の応答を得ることが出来ない
という課題を残していた。(Problems to be solved by the invention) However, in such a yaw rate adaptive control method, a rear wheel steering actuator having a large inertia (inertia) such as a motor and whose dynamic characteristic (dynamic) cannot be ignored is used. In this case, there is a proportional relationship between the motor output torque T M and the rear wheel actual steering angle δ R (T M ∝
δ R ), the rear wheel actual steering angle value and the yaw rate value resonate in a frequency range near the natural frequency of the actuator, and the rear wheel actual steering angle value and the vehicle behavior fluctuate. However, the problem remains that the desired response cannot be obtained.
例えば、規範モデルとして、 但し、yr;規範モデル出力 θ；入力（前輪操舵角） s;ラプラス演算子 なる一次遅れのモデルを与えた場合、ステップ操舵時に
おける応答特性は（180km/h）、第５図の特性に示すよ
うに、後輪実舵角特性及びヨーレイト特性にふらつきを
生じ、所望の応答を得ることが出来ないという課題を残
していた。For example, as a normative model, However, y r ; Reference model output θ; Input (front wheel steering angle) s; When a first-order lag model such as the Laplace operator is given, the response characteristic during step steering is (180 km / h), As shown, there is a problem that the actual steering angle characteristics of the rear wheels and the yaw rate characteristics are fluctuated, and a desired response cannot be obtained.
（課題を解決するための手段） 本発明は、上述のような課題を解決すること、即ち、
アクチュエータ系の動特性を考慮した後輪実舵角制御系
を構成することで、後輪アクチュエータとして、そのダ
イナミクスが無視できないものを用いた場合でも、操舵
時に後輪実舵角及び車両挙動のふらつきが防止され、所
望の応答が得られる車両用後輪舵角制御装置を提供する
ことを目的としてなされた。(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above problems, that is,
By configuring a rear wheel actual steering angle control system that takes into account the dynamic characteristics of the actuator system, even if a rear wheel actuator whose dynamics cannot be ignored is used, fluctuations in the rear wheel actual steering angle and vehicle behavior occur during steering. The object of the present invention is to provide a rear wheel steering angle control device for a vehicle in which the above-mentioned problem is prevented and a desired response is obtained.
この目的達成のために本発明の車両用後輪舵角制御装
置では、操舵角検出手段と、車速検出手段と、後輪実舵
角制御を行なう舵角制御部と、前記両検出手段からの信
号を入力して前記舵角制御部への入力値を計算する舵角
制御部入力値計算部とを備え、前記舵角制御部入力値計
算部は、前輪操舵角と車速に基づき車両運動目標値を設
定する規範モデルと、車両のヨーと横の平面運動に関す
る動特性をモデル化した車両モデルと、前輪ステアリン
グ系の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデル
と、前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエ
ータモデルとを有し、前記車両モデルと前輪ステアリン
グ系モデルとアクチュエータモデルを用いて求めた実際
の車両運動値が前記規範モデルの出力である車両運動目
標値に一致するように舵角制御部への入力値を求める計
算部である事を特徴とする手段とした。In order to achieve this object, in the vehicle rear wheel steering angle control device of the present invention, the steering angle detection means, the vehicle speed detection means, the steering angle control section for performing the rear wheel actual steering angle control, and the both detection means. A steering angle control unit input value calculation unit for calculating a input value to the steering angle control unit by inputting a signal, wherein the steering angle control unit input value calculation unit is a vehicle motion target based on a front wheel steering angle and a vehicle speed. A reference model that sets values, a vehicle model that models the dynamic characteristics of the yaw and lateral plane motion of the vehicle, a front wheel steering system model that models the dynamic characteristics of the front wheel steering system, and the dynamics of the steering angle control unit. An actuator model that models the characteristics, so that the actual vehicle motion value obtained using the vehicle model, the front wheel steering system model, and the actuator model matches the vehicle motion target value that is the output of the reference model. And a means, characterized in that a calculating unit for obtaining an input value to the steering angle control unit.
（作 用） 操舵時には、舵角制御部入力値計算部において、操舵
角検出手段からの前輪操舵角と車速検出手段からの車速
に基づき車両運動目標値を設定する規範モデルが求めら
れる。(Operation) During steering, the steering angle control unit input value calculation unit requires a reference model for setting a vehicle motion target value based on the front wheel steering angle from the steering angle detection unit and the vehicle speed from the vehicle speed detection unit.
一方、操舵時には、車両のヨーと横の平面運動に関す
る動特性をモデル化した車両モデルと、前輪ステアリン
グ系の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデル
と、前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエ
ータモデルを用い、舵角制御部入力値計算部において実
際の車両運動値が求められる。On the other hand, at the time of steering, a vehicle model that models the dynamic characteristics of the yaw and lateral plane motion of the vehicle, a front wheel steering system model that models the dynamic characteristics of the front wheel steering system, and a dynamic characteristic of the steering angle control unit are modeled. The actual vehicle motion value is obtained by the steering angle control unit input value calculation unit using the converted actuator model.
そして、舵角制御部入力値計算部において、前輪ステ
アリング系モデル及びアクチュエータモデルを含む前記
各モデルから求められた実際の車両運動値が前記規範モ
デルの出力である車両運動目標値に一致するように舵角
制御部への入力値が求められ、この入力値に基づいて舵
角制御部で後輪実舵角制御が行なわれる。Then, in the steering angle control unit input value calculation unit, the actual vehicle motion value obtained from each model including the front wheel steering system model and the actuator model is made to match the vehicle motion target value which is the output of the reference model. An input value to the steering angle control unit is obtained, and the rear wheel actual steering angle control is performed by the steering angle control unit based on this input value.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
まず、構成を説明する。 First, the configuration will be described.
実施例の車両用後輪舵角制御装置は、第１図に示すよ
うに、前輪操舵角θを検出する操舵角センサ１と、車速
Ｖを検出する車速センサ２と、後輪実舵角δＲの制御を
行なうモータ駆動方式の舵角制御部３と、前記両センサ
からの信号θ,Vを入力して前記舵角制御部３へのモータ
トルクTM（入力値）を計算する舵角制御部入力値計算部
４と、前記舵角制御部３からのモータ回転角θＭを後輪
実舵角δＲに変換するギヤ５とを備えている。As shown in FIG. 1, the vehicle rear wheel steering angle control device of the embodiment includes a steering angle sensor 1 for detecting a front wheel steering angle θ, a vehicle speed sensor 2 for detecting a vehicle speed V, and a rear wheel actual steering angle δ. A steering angle control unit 3 of a motor drive system for controlling R , and a steering angle for calculating a motor torque T M (input value) to the steering angle control unit 3 by inputting signals θ, V from both the sensors. The control unit input value calculation unit 4 and the gear 5 for converting the motor rotation angle θ M from the steering angle control unit 3 into the rear wheel actual steering angle δ R are provided.
尚、実施例の車両用後輪舵角制御装置が搭載された車
両６は、前輪操舵角θと操舵時に後輪実舵角δＲの影響
を受けて所定のヨーレートを発生する。The vehicle 6 equipped with the vehicle rear wheel steering angle control device of the embodiment generates a predetermined yaw rate under the influence of the front wheel steering angle θ and the rear wheel actual steering angle δ R during steering.
また、実際装置における舵角制御部入力値計算部４
は、必要とするモータトルクTMに相当する電流目標値ｉ
＊を設定し、第２図に示すように、電流制御を行なうこ
とでモータ31にトルクを発生させるが、一般に電流フィ
ードバック系の遅れは無視出来る程小さく（ｉ＊＝ｉと
考えられる）、また、TM∝ｉの関係が動的にも成立する
ことから、ｉ＊とTMとは等価の扱いが出来るので、以下
の説明で、舵角制御部入力値計算部４はモータトルクTM
を出力するものとして述べる。Further, the steering angle control unit input value calculation unit 4 in the actual device
Is the current target value i corresponding to the required motor torque T M
The torque is generated in the motor 31 by setting * and controlling the current as shown in FIG. 2, but the delay of the current feedback system is generally small enough to be ignored (it is considered that i * = i), and , T M ∝ i is also dynamically established, so that i * and T M can be treated equivalently. Therefore, in the following description, the steering angle control unit input value calculation unit 4 determines the motor torque T M
Will be output.
前記舵角制御部入力値計算部４は、前輪操舵角θと車
速Ｖに基づき車両運動目標値であるヨーレートに関する
規範モデル出力yrを設定する規範モデル41と、車両のヨ
ーと横の平面運動に関する動特性をモデル化した車両モ
デル42と、前輪ステアリング系の動特性をモデル化した
前輪ステアリング系モデル43と、前記舵角制御部３の動
特性をモデル化したアクチュエータモデル44とを有し、
前記車両モデル42と前輪ステアリング系モデル43とアク
チュエータモデル44を用いてヨーレートを求め、この
ヨーレートが前記規範モデル出力yrに一致するように
舵角制御部３へのモータトルクTMを求める計算部45を備
えている。The steering angle control unit input value calculation unit 4 includes a reference model 41 that sets a reference model output y r related to a yaw rate that is a vehicle motion target value based on the front wheel steering angle θ and the vehicle speed V, and yaw and lateral plane motion of the vehicle. A vehicle model 42 that models the dynamic characteristics of the front wheel steering system, a front wheel steering system model 43 that models the dynamic characteristics of the front wheel steering system, and an actuator model 44 that models the dynamic characteristics of the steering angle control unit 3.
A calculation unit that obtains a yaw rate using the vehicle model 42, the front wheel steering system model 43, and the actuator model 44, and obtains a motor torque T M to the steering angle control unit 3 so that the yaw rate matches the reference model output y r. It has 45.
以下、具体的な舵角制御部入力値計算部４の内容につ
いて説明する。The specific contents of the steering angle control unit input value calculation unit 4 will be described below.
本発明の目的は、アクチュエータ系の動特性（主に、
モータの慣性）の影響で後輪の実舵角及び車両挙動がふ
らつくのを防止することであるので、制御系を構成する
際に、アクチュエータ系の動特性を考慮したものとすれ
ばこの問題は解決出来る。An object of the present invention is to provide a dynamic characteristic (mainly,
This is to prevent the actual steering angle of the rear wheels and the vehicle behavior from fluctuating due to the influence of the motor inertia), so if the dynamic characteristics of the actuator system are taken into account when configuring the control system, this problem can be solved. Can be solved.
一方、油圧サーボ等により構成される高応答型のアク
チュエータを備えている車両の場合には、前輪ステアリ
ング系の動特性を無視して前輪については等価コーナリ
ングパワーの概念を用いて制御系を設計しても十分な応
答性能が得られることが解っている。On the other hand, in the case of a vehicle equipped with a highly responsive actuator composed of hydraulic servos etc., the control system is designed using the concept of equivalent cornering power for the front wheels, ignoring the dynamic characteristics of the front wheel steering system. However, it has been found that sufficient response performance can be obtained.
そこで、まず、車両のヨー，横の運動に加えてアクチ
ュエータ系のダイナミクスのみを考慮した制御系を考え
る。Therefore, first, let us consider a control system that considers only the dynamics of the actuator system in addition to the yaw and lateral motions of the vehicle.
＊アクチュエータ系の動特性を考慮した制御系 ［動特性モデルシステム］ 後輪アクチュエータ系，ヨー，横の３自由度の運動方
程式（１）式と、その状態方程式（２）式と、ヨーレー
トを出力とした出力方程式（３）式を以下に示す。* Control system that considers the dynamic characteristics of the actuator system [Dynamic characteristics model system] Rear wheel actuator system, yaw, lateral three-degree-of-freedom equation (1), its state equation (2), and yaw rate are output. The output equation (3) is expressed as follows.
IKR Ｒ＝−DKR Ｒ−KSRδＲ−２ξRCR＋NRPTM （１−
１） IZ＝2LFCF−2LRCR （１−２） Ｍ（Ｙ＋Ｖ）＝2CF＋2CR （１−３） ここで、 ａ′11＝−２（LF 2 eKF＋LR 2KR）／（IZ・Ｖ）， ａ′12＝−２（LFeKF−LRKR）／（IZ・Ｖ）， ａ′21＝−２（LFeKF−LRKR）／（Ｍ・Ｖ）−V, ａ′22＝−２（eKF＋KR）／（Ｍ・Ｖ） a14＝−2LRKR/IZ,a24＝2KR/M a31＝−２ξRKRLR/（IKR・Ｖ）,a32＝２ξRKR/（IKR・
Ｖ） a33＝−DKR/IKR,a34＝−（KSR＋２ξRKR）/IKR b11＝2LFeKF/（IZ・Ｎ）,b21＝2eKF/（Ｍ・Ｎ） b32＝NRP/IKR 尚、（１−１）式はアクチュエータ系のダイナミクス
をホイール端に換算して記述したものである。従って、
IKRはホイールの慣性とモータの慣性をホイール端に換
算した値の和による後輪ステアリング系慣性であり、D
KRはホイール回りの粘性とモータの粘性をホイール端に
換算した値の和による後輪ステアリング系粘性であり、
KSRは後輪実舵角を零に固定する為のバネ力をホイール
回りの回転運動に換算した固定負荷である。 I KR R = -D KR R -K SR δ R -2ξ R C R + N R PT M (1-
1) I Z = 2L F C F −2L R C R (1-2) M ( Y + V) = 2C F + 2C R (1-3) Here, a ′ 11 = −2 (L F 2 e K F + L R 2 K R ) / (I Z · V), a ′ 12 = −2 (L Fe K F −L R K R ) / (I Z · V), a ′ 21 = −2 (L Fe K F −L R K R ) / (M · V) −V, a ′ 22 = −2 ( e K F + K R ) / (M · V) a 14 = -2L R K R / IZ, a 24 = 2K R / M a 31 = -2ξ R K R L R / (I KR・ V), a 32 = 2ξ R K R / (I KR・
V) a 33 = -D KR / I KR , a 34 =-(K SR + 2ξ R K R ) / I KR b 11 = 2L Fe K F / (I Z・ N), b 21 = 2 e K F / (M ・ N) b 32 = N R P / I KR The equation (1-1) is described by converting the dynamics of the actuator system into the wheel end. Therefore,
I KR is the inertia of the rear wheel steering system based on the sum of the values of the wheel inertia and the motor inertia converted to the wheel end.
KR is the rear wheel steering system viscosity that is the sum of the values around the wheel and the motor viscosity converted to the wheel end.
K SR is a fixed load that converts the spring force for fixing the actual rear wheel steering angle to zero into rotational movement around the wheel.
また、NRはモータとホイール間のオーバオールギヤ
比、ρはモータの効率である。N R is the overall gear ratio between the motor and the wheel, and ρ is the motor efficiency.
［規範モデル］ 本システムは、入力値であるモータトルクTMと出力値
であるヨーレイトの１入力１出力のシステムであり、
（ｓ）/TM（ｓ）の分母，分子の次数差は３である。[Reference model] This system is a one-input one-output system of motor torque T M which is an input value and yaw rate which is an output value,
The denominator of (s) / T M (s) and the numerator order difference are three.
一般に、モデル適合が純微分を含むことなく達成出来
る条件として、（モデルの分子分母の次数差）≧（プラ
ントの分子分母の次数差）があるので、規範モデルは次
のように設定する。In general, since the condition that model fitting can be achieved without including pure differentiation is (difference in the numerator and denominator of the model) ≧ (difference in the numerator and denominator of the plant), the reference model is set as follows.
［舵角制御部入力値計算部］ 制御目的である＝yrを満足する舵角制御部入力値計
算部４の入出力関係を、前記（２），（３），（４）式
により求めると、 となるが、各要素の次数は、 Cr（sI−Ar）-1Br…０次/3次 CP（sI−AP）-1BPF…３次/4次 CP（sI−AP）-1BP…１次/4次 であり、（５）式の分子第２項の前輪操舵角θから機械
的に入力される既知の外乱の項の次数差が１である為、
舵角制御部入力値計算部４は、分子の次数が分母の次数
より２次高くなるという問題が発生する。 [Steering angle control unit input value calculation unit] The input / output relationship of the steering angle control unit input value calculation unit 4 that satisfies the control objective = y r is obtained by the equations (2), (3), and (4). When, However, the order of each element is C r (sI−A r ) −1 B r … 0th / third order C P (sI−A P ) −1 B PF … 3rd order / 4th order C P (sI -A P ) -1 B P ... 1st order / 4th order, and the order difference of the known disturbance term mechanically input from the front wheel steering angle θ of the numerator second term in equation (5) is 1. Therefore,
The steering angle control unit input value calculation unit 4 has a problem that the numerator order is second-order higher than the denominator order.
そこで、以下にシステムを車両（ヨー，横），アクチ
ュエータ系に加え、前輪ステアリング系の動特性を含め
て記述する。Therefore, the system will be described below including the dynamic characteristics of the front wheel steering system in addition to the vehicle (yaw, lateral) and actuator systems.
＊アクチュエータ系及び前輪ステアリング系の動特性を
考慮した制御系 ［動特性モデルシステム］ 前輪ステアリング系，後輪アクチュエータ系，ヨー，
横の４自由度の運動方程式（６）式と、その状態方程式
（７）式と、ヨーレートを出力とした出力方程式（８）
式を以下に示す。* Control system considering dynamic characteristics of actuator system and front wheel steering system [Dynamic characteristic model system] Front wheel steering system, Rear wheel actuator system, Yaw,
Horizontal four-degree-of-freedom equation of motion (6), its state equation (7), and output equation with yaw rate as output (8)
The formula is shown below.
IK Ｒ＝−DK Ｆ−KS（θ/N−δＦ）−２ξCF IKR Ｒ＝−ＤＫδ Ｒ−KSRδＲ−２ξRCR＋NRPTM IZ＝2LFCF−2LRCR （６） ここで、 a11＝−２（LF 2KF＋LR 2KR）／（IZ・Ｖ）， a12＝−２（LFKF−LRKR）／（IZ・Ｖ）， a21＝−２（LFKF−LRKR）／（Ｍ・Ｖ）−V, a22＝−２（KF＋KR）／（Ｍ・Ｖ） a16＝2LFKF/IZ a26＝2KF/M a51＝２ξLFKF/（IK・Ｖ）,a52＝２ξKF/（IK・Ｖ）， a55＝−DK/IK,a56＝−（KS＋２ξKF）/IK, a52＝KS/（IK・Ｎ）， ［規範モデル］ 上記の様に、システムを記述した場合にも、（ｓ）
/TM（ｓ）の分母，分子の次数差は３であるので、規範
モデルは前記（４）式で与える。 I K R = -D K F -K S (θ / N-δ F) -2ξC F I KR R = -D Kδ R -K SR δ R -2ξ R C R + N R PT M I Z = 2L F C F −2L R C R (6) Here, a 11 = -2 (L F 2 K F + L R 2 K R ) / (I Z · V), a 12 = −2 (L F K F −L R K R ) / (I Z · V) ), A 21 = -2 (L F K F -L R K R ) / (MV) -V, a 22 = -2 (K F + K R ) / (MV) a 16 = 2L F K F / I Z a 26 = 2K F / M a 51 = 2ξL F K F / (I K · V), a 52 = 2ξ K F / (I K · V), a 55 = −D K / I K , a 56 =-(K S + 2ξK F ) / I K , a 52 = K S / (I K · N), [normative model] Even when the system is described as above, (s)
Since the denominator of / T M (s) and the order difference of the numerator are 3, the reference model is given by the equation (4).
［舵角制御部入力値計算部］ 制御目的である＝yrを満足する舵角制御部入力値計
算部４の入出力関係は、前記（７），（８），（４）式
により求めると、 となる。[Steering angle control unit input value calculation unit] The input / output relationship of the steering angle control unit input value calculation unit 4 that satisfies the control objective = y r is obtained by the equations (7), (8), and (4). When, Becomes
この時、Ｗ（ｓ）は安定でかつ分子分母の次数が等し
い（６次）ので、制御プログラムとして構成可能であ
る。At this time, since W (s) is stable and the numerator and denominator have the same order (6th order), it can be configured as a control program.
次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.
第３図に実際の制御プログラムとして構成した場合の
舵角制御部入力値計算処理作動の流れのフローチャート
図を示す。FIG. 3 shows a flowchart of the flow of the steering angle control unit input value calculation processing operation when configured as an actual control program.
尚、この処理作動は、所定の制御起動周期Δｔ秒毎に
繰り返し行なわれる。It should be noted that this processing operation is repeated every predetermined control activation period Δt seconds.
ステップ100では、車速Ｖと前輪操舵角θとが入力さ
れる。In step 100, the vehicle speed V and the front wheel steering angle θ are input.
ステップ101では、規範モデル41により前輪操舵角θ
と車速Ｖに基づき規範モデル出力yrが設定されると共
に、車両モデル42と前輪ステアリング系モデル43とアク
チュエータモデル44を用いてヨーレートが求められ
る。そして、ヨーレートが前記規範モデル出力yrに一
致するように操角制御部３へのモータトルクTMを求める
処理が行なわれる。In step 101, the front wheel steering angle θ is determined by the reference model 41.
The reference model output y r is set based on the vehicle speed V and the yaw rate is calculated using the vehicle model 42, the front wheel steering system model 43, and the actuator model 44. Then, the processing for obtaining the motor torque T M to the angle control unit 3 is performed so that the yaw rate matches the reference model output y r .
ステップ102では、前記ステップ101で求めたモータト
ルクTMが出力される。In step 102, the motor torque T M obtained in step 101 is output.
以上説明してきたように、実施例の車両用後輪舵角制
御装置にあっては、以下に述べるような効果が得られ
る。As described above, in the vehicle rear wheel steering angle control device of the embodiment, the following effects can be obtained.
舵角制御部３の動特性をモデル化したアクチュエー
タモデル44を含んだ各モデルに基づいてヨーレートが
設定され、このヨーレートが前記規範モデル出力yrに
一致するように後輪実舵角δＲが制御される、即ち、ア
クチュエータ系の動特性を考慮して後輪実舵角制御系を
構成した為、後輪アクチュエータとして、そのダイナミ
クスが無視できないモータを用いているにもかかわら
ず、操舵時に後輪実舵角δＲ及び車両挙動のふらつきが
防止され、所望の応答を得ることが出来る。The yaw rate is set based on each model including the actuator model 44 that models the dynamic characteristics of the steering angle control unit 3, and the rear wheel actual steering angle δ R is set so that this yaw rate matches the reference model output y r. It is controlled, that is, the rear wheel actual steering angle control system is configured in consideration of the dynamic characteristics of the actuator system.Therefore, although the rear wheel actuator uses a motor whose dynamics cannot be ignored, the Fluctuations in the actual wheel steering angle δ R and vehicle behavior are prevented, and a desired response can be obtained.
尚、第４図（ａ）〜第４図（ｄ）に実施例装置でのス
テップ状の操舵入力に対する後輪実舵角δR,ヨーレイト
の応答実験結果特性（180km/h）を示すが、共にスム
ーズに応答しており、第５図で見られたふらつきが防止
されていることが解る。4 (a) to 4 (d) show the response test result characteristics (180 km / h) of the rear wheel actual steering angle δ R and the yaw rate with respect to the stepwise steering input in the embodiment apparatus. Both responded smoothly, and it can be seen that the fluctuations seen in FIG. 5 are prevented.
前輪ステアリング系の動特性をモデル化した前輪ス
テアリング系モデル43を含んで動特性モデルシステムが
構成されている為、制御目的である＝yrを満足する舵
角制御部入力値計算部４の入出力関係は、前記（８）式
に示す様に、分子分母の次数が等しくなり、制御プログ
ラムとして構成可能なことで、舵角制御部入力値計算部
４を演算処理が迅速なコンピュータ処理により行なうこ
とが出来る。Since the dynamic characteristic model system is configured to include the front wheel steering system model 43 that models the dynamic characteristics of the front wheel steering system, the input of the steering angle control unit input value calculation unit 4 that satisfies the control objective = y r As for the output relationship, as shown in the equation (8), the numerator and denominator have the same degree and can be configured as a control program. Therefore, the rudder angle control unit input value calculation unit 4 is performed by a computer process whose calculation process is quick. You can
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成は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制御の追加や変更等が
あっても本発明に含まれる。The embodiment has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention is applicable even if there is addition or change of control without departing from the gist of the present invention. include.
（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、アクチュエータ系の動特性を考慮し
た後輪実舵角制御系を構成することで、後輪アクチュエ
ータとして、そのダイナミクスが無視できないモータ等
を用いた場合でも、操舵時に後輪実舵角及び車両挙動の
ふらつきが防止され、所望の応答が得られるという効果
が得られる。(Effects of the Invention) As described above, in the vehicle rear wheel steering angle control device of the present invention, the rear wheel actual steering angle control system is configured in consideration of the dynamic characteristics of the actuator system. Even when a motor or the like whose dynamics cannot be ignored is used as the wheel actuator, fluctuations in the actual rear wheel steering angle and the vehicle behavior during steering can be prevented, and a desired response can be obtained.
また、前輪ステアリング系の動特性をモデル化した前
輪ステアリング系モデルを含んだ３つの動特性モデルで
システムが構成されている為、舵角制御部入力値計算部
の入出力関係を示す伝達関数の分子分母の次数を制御プ
ログラムとして構成可能にすることが容易となり、これ
によって舵角制御部入力値計算部を演算処理が迅速なコ
ンピュータ処理により行なうことが出来るという効果が
得られる。In addition, since the system is composed of three dynamic characteristic models including the front wheel steering system model that models the dynamic characteristics of the front wheel steering system, the transfer function of the transfer function indicating the input / output relationship of the steering angle control unit input value calculation unit is It becomes easy to configure the order of the numerator and denominator as a control program, which brings about an effect that the rudder angle control unit input value calculation unit can be performed by a computer process whose calculation process is quick.
第１図は本発明実施例の車両用後輪舵角制御装置を示す
ブロック図、第２図は実施例装置のモータを用いた舵角
制御部を示す図、第３図は実施例装置での舵角制御部入
力値計算処理作動の流れを示すフローチャート図であ
る。 第４図（ａ），第４図（ｂ），第４図（ｃ），第４図
（ｄ）は実施例の車両用後輪舵角制御装置を適応した車
両でのステップ操舵時における操舵角，モータトルク，
後輪実舵角，ヨーレートの各特性図である。第５図
（ａ），第５図（ｂ），第５図（ｃ），第５図（ｄ）は
モータアクチュエータを用い、かつ、従来のヨーレート
のモデル適合制御を適応した車両でのステップ操舵時に
おける操舵角，モータトルク，後輪実舵角，ヨーレート
の角特性図である。 １……操舵角センサ（操舵角検出手段） ２……車速センサ（車速検出手段） ３……舵角制御部 ４……舵角制御部入力値計算部 41……規範モデル 42……車両モデル 43……前輪ステアリング系モデル 44……アクチュエータモデル 45……計算部FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle rear wheel steering angle control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a steering angle control unit using a motor of the embodiment device, and FIG. 3 is an embodiment device. It is a flowchart figure which shows the flow of a steering angle control part input value calculation processing operation | movement. 4 (a), 4 (b), 4 (c), and 4 (d) are steering during step steering in a vehicle to which the vehicle rear wheel steering angle control device of the embodiment is applied. Angle, motor torque,
FIG. 7 is a characteristic diagram of rear wheel actual steering angle and yaw rate. FIG. 5 (a), FIG. 5 (b), FIG. 5 (c), and FIG. 5 (d) show step steering in a vehicle using a motor actuator and adapted to conventional yaw rate model matching control. FIG. 7 is an angular characteristic diagram of steering angle, motor torque, actual rear wheel steering angle, and yaw rate at time. 1 ... Steering angle sensor (steering angle detecting means) 2 ... Vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means) 3 ... Steering angle control unit 4 ... Steering angle control unit input value calculation unit 41 ... Reference model 42 ... Vehicle model 43 …… Front wheel steering system model 44 …… Actuator model 45 …… Calculator
Claims (3)
実舵角制御を行なう舵角制御部と、前記両検出手段から
の信号を入力して前記舵角制御部への入力値を計算する
舵角制御部入力値計算部とを備え、 前記舵角制御部入力値計算部は、前輪舵角と車速に基づ
き車両運動目標値を設定する規範モデルと、車両のヨー
と横の平面運動に関する動特性をモデル化した車両モデ
ルと、前輪ステアリング系の動特性をモデル化した前輪
ステアリング系モデルと、前記舵角制御部の動特性をモ
デル化したアクチュエータモデルとを有し、前記車両モ
デルと前輪ステアリング系モデルとアクチュエータモデ
ルを用いて求めた実際の車両運動値が前記規範モデルの
出力である車両運動目標値に一致するように舵角制御部
への入力値を求める計算部である事を特徴とする車両用
後輪舵角制御装置。1. A steering angle detection means, a vehicle speed detection means, a steering angle control section for performing rear wheel actual steering angle control, and signals input from both the detection means to input values to the steering angle control section. And a steering angle control unit input value calculation unit, wherein the steering angle control unit input value calculation unit is a reference model for setting a vehicle motion target value based on a front wheel steering angle and a vehicle speed, and a yaw and a lateral of the vehicle. A vehicle model that models dynamic characteristics related to plane motion; a front wheel steering system model that models dynamic characteristics of a front wheel steering system; and an actuator model that models dynamic characteristics of the steering angle control unit. This is a calculation unit that calculates an input value to the steering angle control unit so that the actual vehicle motion value obtained using the model, the front wheel steering system model, and the actuator model matches the vehicle motion target value that is the output of the reference model. Things A characteristic vehicle rear wheel steering angle control device.
ている請求項１記載の車両用後輪舵角制御装置。2. The vehicle rear wheel steering angle control device according to claim 1, wherein the vehicle motion value is represented by a yaw rate.
系モデルを２次，アクチュエータモデルを２次で記述し
た場合、規範モデルの入出力伝達特性の分子と分母との
次数差は少なくとも３次以上である請求項１または請求
項２記載の車両用後輪舵角制御装置。3. When the vehicle model is quadratic, the front wheel steering system model is quadratic, and the actuator model is quadratic, the order difference between the numerator and denominator of the input / output transfer characteristic of the reference model is at least a third order or more. The rear wheel steering angle control device for a vehicle according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107310A JP2552329B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Rear wheel steering angle control device for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107310A JP2552329B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Rear wheel steering angle control device for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01275274A JPH01275274A (en) | 1989-11-02 |
| JP2552329B2 true JP2552329B2 (en) | 1996-11-13 |
Family
ID=14455842
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63107310A Expired - Fee Related JP2552329B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Rear wheel steering angle control device for vehicles |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2552329B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018107612A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-02 | Thyssenkrupp Ag | Motor vehicle with rear-wheel steering and torque vectoring on the rear wheel axle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155173A (en) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | Steering angle control device for vehicle |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63107310A patent/JP2552329B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01275274A (en) | 1989-11-02 |
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