JPH07172335A - Actual steering angle controller for vehicle - Google Patents
Actual steering angle controller for vehicleInfo
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- JPH07172335A JPH07172335A JP32452793A JP32452793A JPH07172335A JP H07172335 A JPH07172335 A JP H07172335A JP 32452793 A JP32452793 A JP 32452793A JP 32452793 A JP32452793 A JP 32452793A JP H07172335 A JPH07172335 A JP H07172335A
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- steering angle
- vehicle
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- state quantity
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自車に生じている運動
状態量をフィードバック（Ｆ／Ｂ）する四輪操舵車両に
おいて、アクチュエータの伝達特性をＦ／Ｂ制御部に考
慮するようにした車両用実舵角制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention allows a transmission characteristic of an actuator to be considered in an F / B control section in a four-wheel steering vehicle which feeds back (F / B) a motion state amount occurring in a vehicle. The present invention relates to an actual steering angle control device for a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、車両用実舵角制御装置としては、
例えば、特開昭６１−１６６７７３号公報、特開昭６２
−１４９５６１号公報に記載のものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle actual steering angle control device,
For example, JP-A-61-166773 and JP-A-62-62673
The one described in Japanese Patent No. 149561 is known.
【０００３】上記両公報には、舵角目標値補正手段又は
舵角目標値修正手段により、車輪転舵アクチュエータの
動的遅れを補償するように舵角目標値を補正して、車輪
転舵アクチュエータによって転舵される車輪の実舵角が
舵角目標値に遅れることなく一致するようにしたものが
示されている。In both of the above publications, the steering angle target value is corrected by the steering angle target value correction means or the steering angle target value correction means so as to compensate the dynamic delay of the wheel steering actuator, and the wheel steering actuator is corrected. It is shown that the actual steering angle of the wheel steered by is matched with the steering angle target value without delay.
【０００４】即ち、これら両公報記載のものは、車輪転
舵アクチュエータに動的遅れがある場合、アクチュエー
タ入力信号にこの遅れを補償する信号が含まれるように
して、設計者が所望するアクチュエータの伝達特性を得
るようにしたものである。That is, in both of these publications, when the wheel steering actuator has a dynamic delay, the actuator input signal includes a signal for compensating for this delay so that the actuator transmission desired by the designer is transmitted. It is intended to obtain characteristics.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術にあっては、アクチュエータの遅れ補償後の伝
達特性を１に設定することはアクチュエータの能力やエ
ネルギー的な観点等からいって不可能であって、一般的
にアクチュエータの伝達特性は、四輪操舵制御系を構成
する上で影響が少ないように設定されている。However, in the above-mentioned prior art, it is impossible to set the transfer characteristic of the actuator after delay compensation to 1 from the viewpoint of the capacity and energy of the actuator. Therefore, generally, the transmission characteristics of the actuator are set so as to have little influence on the configuration of the four-wheel steering control system.
【０００６】一方、車両運動状態量をＦ／Ｂするような
制御系（例えば、特開昭６２−２４７９７９号公報参
照）においては、運動状態量の目標値にアクチュエータ
の伝達特性が考慮されていない。このため、自車に外乱
（横風、路面μ変化、路面入力等）を受けていないのに
関わらず、高周波の操舵が入力されると、アクチュエー
タの動的遅れを補償した後とはいえ、運動状態量の目標
値と実際の車両運動状態量に誤差が生じ、この誤差に応
じた舵角量が舵角指令値に含まれることになる。On the other hand, in a control system that F / Bs the vehicle motion state quantity (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-247979), the transfer characteristic of the actuator is not taken into consideration in the target value of the motion state quantity. . For this reason, even if the vehicle is not subjected to disturbance (cross wind, road surface μ change, road surface input, etc.), if high-frequency steering is input, the movement of the actuator will be compensated even after compensating for the dynamic delay of the actuator. An error occurs between the target value of the state quantity and the actual vehicle motion state quantity, and the steering angle amount corresponding to this error is included in the steering angle command value.
【０００７】これにより、車両の運動状態は設計者が所
望するものと異なるため、舵角指令値が大きくなり、油
圧アクチュエータでは流量不足、電動アクチュエータで
は入力電流や最大回転数の不足により車両の運動特性が
変化して操舵フィーリングが悪化するといった問題があ
った。As a result, the motion state of the vehicle is different from that desired by the designer, so that the steering angle command value becomes large, the flow rate of the hydraulic actuator is insufficient, and the input current and the maximum rotational speed of the electric actuator are insufficient. There was a problem that the characteristics changed and the steering feeling deteriorated.
【０００８】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、車両運動状態
量のフィードバック制御系を持つ車両用実舵角制御装置
において、目標運動状態量推定部でアクチュエータ伝達
特性を考慮することで、高周波の操舵入力時に車両の運
動特性の変化による操舵フィーリングの悪化を防止する
ことにある。The present invention has been made by paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide an actual steering angle control device for a vehicle having a feedback control system of a vehicle motion state quantity, in which a target motion state is set. By considering the actuator transfer characteristic in the quantity estimating unit, it is possible to prevent the deterioration of the steering feeling due to the change of the motion characteristic of the vehicle at the time of steering input of high frequency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の車両用実舵角制御装置では、図１のクレーム対
応図に示すように、ステアリングホイールのハンドル角
もしくは前輪舵角を検出する前輪舵角検出手段ａと、車
両走行中の速度を検出する車速検出手段ｂと、後輪舵角
を検出する後輪舵角検出手段ｃと、自車に生じる運動状
態量を検出する運動状態量検出手段ｄと、前記前輪舵角
検出手段ａより検出された操舵角信号と、前記車速検出
手段ｂより検出された車速信号に基づき、舵角操作量を
決定する舵角操作量決定手段ｅと、前記操舵角信号と、
前記車速信号と、前記後輪舵角検出手段ｃより検出され
た後輪舵角信号に基づき、前記運動状態量検出手段ｄよ
り検出された運動状態量検出値と同種の運動状態量の推
定値を演算する推定自車運動状態量演算手段ｆと、前記
運動状態量検出値と前記運動状態量推定値の差に対応し
て、前記舵角操作量決定手段ｅより決定された舵角操作
量に対する補助操作量を決定する補助操作量決定手段ｇ
と、前記舵角操作量に前記補助操作量を加え合わせ、前
記舵角操作量を修正する舵角操作量修正手段ｈと、該舵
角操作量修正手段ｈより修正された後の修正舵角操作量
により、制御対象車輪の実舵角を制御する車輪実舵角調
整手段ｉと、を備えていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the vehicle actual steering angle control device of the present invention detects the steering wheel steering wheel angle or the front wheel steering angle as shown in the claim correspondence diagram of FIG. Front wheel steering angle detection means a, vehicle speed detection means b for detecting the speed while the vehicle is running, rear wheel steering angle detection means c for detecting the rear wheel steering angle, and motion state for detecting the amount of motion state occurring in the host vehicle. The steering angle operation amount determining means e for determining the steering angle operation amount based on the amount detecting means d, the steering angle signal detected by the front wheel steering angle detecting means a, and the vehicle speed signal detected by the vehicle speed detecting means b. And the steering angle signal,
Based on the vehicle speed signal and the rear wheel steering angle signal detected by the rear wheel steering angle detection means c, the estimated value of the same motion state quantity as the motion state quantity detection value detected by the motion state quantity detection means d. Estimated own vehicle motion state amount calculation means f, and the steering angle operation amount determined by the steering angle operation amount determination means e corresponding to the difference between the detected motion state amount value and the estimated motion state amount value. Auxiliary operation amount determining means g for determining an auxiliary operation amount for
And a steering angle operation amount correcting means h for correcting the steering angle operation amount by adding the auxiliary operation amount to the steering angle operation amount, and a corrected steering angle corrected by the steering angle operation amount correcting means h Wheel actual steering angle adjusting means i for controlling the actual steering angle of the controlled wheel according to the operation amount.
【００１０】[0010]
【作用】旋回走行時等では、舵角操作量決定手段ｅにお
いて、前輪舵角検出手段ａより検出された操舵角信号
と、車速検出手段ｂより検出された車速信号に基づき、
フィードフォワード分の舵角操作量が決定される。When the vehicle is turning, the steering angle operation amount determining means e determines the steering angle signal detected by the front wheel steering angle detecting means a and the vehicle speed signal detected by the vehicle speed detecting means b.
The steering angle operation amount for the feedforward is determined.
【００１１】一方、推定自車運動状態量演算手段ｆにお
いて、操舵角信号と、車速信号と、後輪舵角検出手段ｃ
より検出された後輪舵角信号に基づき、運動状態量検出
手段ｄより検出された運動状態量検出値と同種の運動状
態量の推定値が演算される。そして、補助操作量決定手
段ｇにおいて、運動状態量検出手段ｄからの運動状態量
検出値と運動状態量推定値の差に対応して、舵角操作量
決定手段ｅより決定された舵角操作量に対するフィード
バック分の補助操作量が決定される。On the other hand, in the estimated vehicle motion state quantity calculation means f, the steering angle signal, the vehicle speed signal, and the rear wheel steering angle detection means c
Based on the rear wheel steering angle signal detected by the above, an estimated value of the same motion state quantity as the motion state quantity detection value detected by the motion state quantity detecting means d is calculated. Then, in the auxiliary operation amount determining means g, the steering angle operation determined by the steering angle operation amount determining means e in correspondence with the difference between the motion state amount detection value from the motion state amount detecting means d and the motion state amount estimated value. The amount of feedback auxiliary operation with respect to the amount is determined.
【００１２】そして、舵角操作量修正手段ｆにおいて、
フィードフォワード分の舵角操作量にフィードバック分
の補助操作量を加え合わせ、舵角操作量が修正される。Then, in the steering angle operation amount correcting means f,
The steering angle operation amount is corrected by adding the feed-forward steering amount operation amount and the feedback amount auxiliary operation amount.
【００１３】これにより、制御対象車輪の実舵角は、外
乱に対応するフィードバック分の補助操作量によりフィ
ードフォワード分の舵角操作量が修正された後の修正舵
角操作量を得るように車輪実舵角調整手段ｉを駆動する
ことで制御される。As a result, the actual steering angle of the wheel to be controlled is such that the corrected steering angle operation amount after the steering angle operation amount for the feedforward is corrected by the auxiliary operation amount for the feedback corresponding to the disturbance is obtained. It is controlled by driving the actual steering angle adjusting means i.
【００１４】この実舵角制御において、推定自車運動状
態量演算手段ｆでの運動状態量推定値の演算において、
車輪実舵角調整手段ｉを経過することで得られる後輪舵
角信号が用いられているため、車輪実舵角調整手段ｉの
アクチュエータ伝達特性がフィードバック制御中に考慮
されることとなり、横風，路面μ変化，路面入力等の外
乱の影響以外の要因で舵角操作量は修正されることな
く、高周波の操舵が入力されても車両の運動特性が変化
により操舵フィーリングが悪化することはない。In the actual steering angle control, in the calculation of the motion state quantity estimated value by the estimated vehicle motion state quantity calculation means f,
Since the rear wheel steering angle signal obtained by passing through the actual wheel steering angle adjusting means i is used, the actuator transmission characteristic of the actual wheel steering angle adjusting means i is taken into consideration during the feedback control. The steering angle operation amount is not modified by factors other than the influence of disturbance such as road surface μ change and road surface input, and the steering feel does not deteriorate due to changes in the vehicle motion characteristics even when high frequency steering is input. .
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】（第１実施例）まず、構成を説明する。(First Embodiment) First, the structure will be described.
【００１７】図２は本発明実施例の全体構成を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing the overall construction of the embodiment of the present invention.
【００１８】前輪１，２は、従来の機械リンク式ステア
リング装置により、ステアリングハンドル３により操舵
されている。また、後輪４，５は車輪実舵角調整装置で
ある車輪操舵用アクチュエータ６（車輪実舵角調整手段
ｉに相当）により操舵される構成になっている。The front wheels 1 and 2 are steered by a steering handle 3 by a conventional mechanical link type steering device. Further, the rear wheels 4, 5 are configured to be steered by a wheel steering actuator 6 (corresponding to the wheel actual steering angle adjusting means i) which is a wheel actual steering angle adjusting device.
【００１９】７は、マイクロコンピュータあるいは他の
電気回路を用いて構成されているコントローラであっ
て、このコントローラ７には、操舵入力として、操舵角
センサ８（前輪舵角検出手段ａに相当）で検出されるス
テアリングハンドル３の操舵角信号θ、車速センサ９
（車速検出手段ｂに相当）で検出される車速信号Ｖ、後
輪舵角センサ１０（後輪舵角検出手段ｃに相当）で検出
される後輪舵角信号δRS、ヨー角速度センサ１１（運動
状態量検出手段ｄに相当）で検出されるヨー角速度信号
ｄψs （以下、ｄは１階微分を表し、ｄ2 は２階微分を
表すものとする）が入力されている。そして、コントロ
ーラ７は、上記各入力に基づいて所定の演算処理を実行
して、後輪４，５の舵角目標値δR #（以下、＃は目標値
を表すものとする）を車輪操舵アクチュエータ６に出力
する。Reference numeral 7 is a controller constituted by using a microcomputer or another electric circuit, and a steering angle sensor 8 (corresponding to the front wheel steering angle detecting means a) is used as a steering input in the controller 7. The detected steering angle signal θ of the steering wheel 3 and the vehicle speed sensor 9
Vehicle speed signal V detected by (corresponding to vehicle speed detecting means b), rear wheel steering angle signal δ RS detected by rear wheel steering angle sensor 10 (corresponding to rear wheel steering angle detecting means c), yaw angular velocity sensor 11 ( The yaw angular velocity signal dψ s (corresponding to the motion state amount detecting means d) (hereinafter, d represents the first differential and d 2 represents the second differential) is input. Then, the controller 7 executes a predetermined calculation process based on each of the above inputs to set the steering angle target value δ R # of the rear wheels 4 and 5 (hereinafter, # represents the target value) to the wheel steering. Output to the actuator 6.
【００２０】前記コントローラ７は、図３に示すよう
に、運動状態量目標値演算手段２１，舵角操作量目標値
決定手段２２（舵角操作量決定手段ｅに相当），補助舵
角決定部２３，目標値修正手段２４（舵角操作量修正手
段ｈに相当）を備えている。As shown in FIG. 3, the controller 7 includes a motion state amount target value calculation means 21, a steering angle operation amount target value determination means 22 (corresponding to the steering angle operation amount determination means e), and an auxiliary steering angle determination section. 23, a target value correction means 24 (corresponding to the steering angle operation amount correction means h).
【００２１】前記補助舵角決定部２３は、図４に示すよ
うに、推定自車運動状態量演算部３１（推定自車運動状
態量演算手段ｆに相当）と比較部３２と制御演算部３３
とを有して構成されており、比較部３２と制御演算部３
３は補助操作量決定手段ｇに相当する。As shown in FIG. 4, the auxiliary rudder angle determining unit 23 includes an estimated vehicle motion state quantity calculation unit 31 (corresponding to an estimated vehicle motion state quantity calculation unit f), a comparison unit 32, and a control calculation unit 33.
Comprising a comparator 32 and a control calculator 3
Reference numeral 3 corresponds to the auxiliary operation amount determining means g.
【００２２】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【００２３】［後輪舵角制御作動］図５はコントローラ
７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、以下、各ステップについて説明する。[Rear Wheel Steering Angle Control Operation] FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the rear wheel steering angle control operation performed by the controller 7. Each step will be described below.
【００２４】ステップ１０１では、一定時間経過したか
否かを判断され、「ＹＥＳ」ではステップ１０２に進
み、「ＮＯ」ではスタートに戻る。In step 101, it is judged whether or not a fixed time has elapsed. If "YES", the process proceeds to step 102, and if "NO", the process returns to the start.
【００２５】ステップ１０２では、前輪舵角センサ８よ
り検出される操舵角信号θ、車速センサ９より検出され
る車速信号Ｖ、後輪舵角センサ１０より検出される後輪
舵角信号δRS、ヨー角速度センサ１１より検出されるヨ
ー角速度信号ｄψS がコントローラ７に入力される。In step 102, the steering angle signal θ detected by the front wheel steering angle sensor 8, the vehicle speed signal V detected by the vehicle speed sensor 9, the rear wheel steering angle signal δ RS detected by the rear wheel steering angle sensor 10, The yaw angular velocity signal dψ S detected by the yaw angular velocity sensor 11 is input to the controller 7.
【００２６】ステップ１０３では、操舵角信号θ及び車
速信号Ｖより車両目標運動状態量が算出される。In step 103, the target vehicle motion state quantity is calculated from the steering angle signal θ and the vehicle speed signal V.
【００２７】この処理が実行される運動状態量目標値演
算手段２１は、予め設定された目標とする動特性を数学
モデル化したものであり、例えば、本実施例ではヨー角
速度の応答性についての規範モデルになっている。この
規範モデルは、操舵角信号θと車速信号Ｖを入力して、
自車で実現しようとするヨー角速度目標値ｄψ# 及びヨ
ー角加速度目標値ｄ2 ψ# として出力する。尚、規範モ
デルは、例えば、特開昭６１−６７６７０号公報に記載
されている目標車両モデルの算出方法がある。The motion state quantity target value calculating means 21 for executing this process is a mathematical model of a preset target dynamic characteristic. For example, in this embodiment, the response of the yaw angular velocity is determined. It is a normative model. This reference model inputs the steering angle signal θ and the vehicle speed signal V,
And outputs as the yaw rate target value d [phi] # and the yaw angular acceleration target value d 2 [psi # to be realized in the vehicle. As the reference model, for example, there is a target vehicle model calculation method described in JP-A-61-67670.
【００２８】ステップ１０４では、運動状態量目標値に
基づいて後輪舵角目標値δR1 # が算出される。In step 104, the rear wheel steering angle target value δ R1 # is calculated based on the motion state amount target value.
【００２９】この処理が実行される舵角操作量目標値決
定手段２２は、自車の動特性を数学モデル化した自車モ
デルを備えており、この自車モデルに運動状態量演算手
段２１より演算されたヨー角速度目標値ｄψ# 及びヨー
角加速度目標値ｄ2 ψ# と操舵角信号θと車速信号Ｖを
入力して、ヨー角速度目標値ｄψ# 及びヨー角加速度ｄ
2 ψ# を自車で実現するために必要な後輪舵角を決定す
る。この決定された後輪舵角は、後輪舵角目標値（舵角
操作量）δR1 # として目標値修正手段２４に出力され
る。以上のステップ１０３及びステップ１０４は舵角操
作量決定手段ｅに相当し、フィードフォワード分の後輪
舵角目標値δR1 # を算出する。The steering angle operation amount target value determining means 22 for executing this processing is provided with a vehicle model in which the dynamic characteristics of the vehicle are mathematically modeled. enter the computed yaw rate target value d [phi] # and the yaw angular acceleration target value d 2 [psi # a steering angle signal θ and the vehicle speed signal V, yaw rate target value d [phi] # and the yaw angular acceleration d
2 Determine the rear wheel steering angle required to realize ψ # in your vehicle. The determined rear wheel steering angle is output to the target value correcting means 24 as a rear wheel steering angle target value (steering angle operation amount) δ R1 # . The above steps 103 and 104 correspond to the steering angle operation amount determining means e, and calculates the rear wheel steering angle target value δ R1 # for the feedforward.
【００３０】ステップ１０５では、操舵角信号θ，車速
信号Ｖ及び後輪舵角信号δRSより推定自車ヨー角速度ｄ
ψ$ （以下、＄は推定値を表すものとする）が算出され
る。この処理が実行される推定自車運動状態量演算部３
１では、推定自車ヨー角速度ｄψ$ が以下の式によって
計算される。In step 105, the estimated yaw angular velocity d of the own vehicle is calculated from the steering angle signal θ, the vehicle speed signal V and the rear wheel steering angle signal δ RS.
ψ $ (hereinafter, $ represents an estimated value) is calculated. Estimated vehicle motion state quantity calculation unit 3 for executing this processing
In 1, the estimated own vehicle yaw angular velocity dψ $ is calculated by the following formula.
【００３１】[0031]
【式１】 [Formula 1]
【００３２】ただし、 ａ11＝−２（ＬF ２ｅＫF ＋ＬR ２ＫR ）／ＩZ Ｖ ａ12＝−２（ＬF ｅＫF −ＬR ＫR ）／ＩZ Ｖ ａ21＝−２（ＬF ｅＫF −ＬR ＫR ）／ＩZ Ｖ ａ22＝−２（ｅＫF ＋ＫR ）／ＭＶ ｂ11＝２ＬF ｅＫF ／ＩZ ｂ12＝−２ＬR ＫF ／ＩZ ｂ21＝２ｅＫF ／Ｍ ｂ22＝２ＫR ／Ｍである。However, a 11 = -2 (L F 2eK F + L R 2K R ) / I Z V a 12 = -2 (L F eK F -L R K R ) / I Z V a 21 = -2 ( L F eK F -L R K R ) / I Z V a 22 = -2 (eK F + K R ) / MV b 11 = 2L F eK F / I Z b 12 = -2L R K F / I Z b 21 = 2eK F / M b 22 = 2K R / M.
【００３３】なお、、 ＬF ；前車軸から重心点までの距離 ＬR ；後車軸から重心点までの距離 ＩZ ；ヨー慣性モーメント ｅＫF ；前輪等価コーナリングパワー ＫR ；後輪コーナリングパワー Ｍ；車両質量 Ｎ；ステアリング比である。Where L F is the distance from the front axle to the center of gravity L R is the distance from the rear axle is the center of gravity I Z is the yaw moment of inertia eK F, the front wheel equivalent cornering power K R is the rear wheel cornering power M Vehicle mass N; steering ratio.
【００３４】そして、推定自車ヨー角速度ｄψ$ の演算
には後輪舵角信号δRSを用いているので、車両操舵用ア
クチュエータ６の伝達特性が考慮されることになる。Since the rear wheel steering angle signal δ RS is used to calculate the estimated vehicle yaw angular velocity dφ $ , the transfer characteristic of the vehicle steering actuator 6 is taken into consideration.
【００３５】ステップ１０６では、ヨー角速度センサ１
１より検出されるヨー角速度信号ｄψS と推定ヨー角速
度ｄψ$ より補助後輪舵角（補助操作量）δR2 # が算出
される。In step 106, the yaw angular velocity sensor 1
From the yaw angular velocity signal dφ S detected from 1 and the estimated yaw angular velocity dφ $ , the auxiliary rear wheel steering angle (auxiliary operation amount) δ R2 # is calculated.
【００３６】この処理が実行される補助舵角決定部２３
の比較部３２において、ヨー角速度信号ｄψS と推定ヨ
ー角速度ｄψ$ との差ｅ（＝ｄψS −ｄψ$ ）が求めら
れ、所定の伝達特性Ｈ（ｓ）を有する制御演算部３３に
おいて、この差ｅに対応した補助後輪舵角δR2 # が決定
される。この制御演算部３３は、例えば、比例制御、積
分制御、比例＋積分制御等のいずれかで構成されてい
る。Auxiliary steering angle determination unit 23 for executing this processing
Of the yaw angular velocity signal dφ S and the estimated yaw angular velocity dφ $ is calculated by the comparison unit 32 of the above, and the control calculation unit 33 having a predetermined transfer characteristic H (s) calculates the difference e (= dφ S −dφ $ ). The auxiliary rear wheel steering angle δ R2 # corresponding to the difference e is determined. The control calculation unit 33 is configured by, for example, one of proportional control, integral control, proportional + integral control, and the like.
【００３７】以上のステップ１０５及びステップ１０６
は、フィードバック分の補助後輪舵角δR2 # を算出す
る。Steps 105 and 106 described above
Calculates the auxiliary rear wheel steering angle δ R2 # for the feedback.
【００３８】ステップ１０７では、後輪舵角目標値δR1
# に補助後輪舵角δR2 # を加算して後輪舵角目標値δR1
# の修正が行なわれる。In step 107, the rear wheel steering angle target value δ R1
# The auxiliary rear-wheel steering angle [delta] R2 rear wheel # adds the steering angle target value [delta] R1
# Is corrected.
【００３９】ステップ１０８では、修正後の後輪舵角目
標値δR #（＝δR1 # ＋δR2 # ）が得られる指令が車輪実
舵角調整装置６に出力される。これらステップ１０７及
び１０８は、舵角操作量修正手段ｈに相当し、目標値修
正手段２４において実行される。In step 108, a command for obtaining the corrected rear wheel steering angle target value δ R # (= δ R1 # + δ R2 # ) is output to the wheel actual steering angle adjusting device 6. These steps 107 and 108 correspond to the steering angle operation amount correction means h, and are executed by the target value correction means 24.
【００４０】［外乱等がない通常走行時］ステップ１０
３及びステップ１０４のフィードフォワード制御が安定
している状態では、ヨー角速度目標値ｄψ# とヨー角加
速度目標値ｄ2 ψ# が精度良く、遅延なく自車で実現で
きるため、ｅ≒０、すなわち、ｄψ# ≒ｄψs であり、
補助舵角δR2 # ≒０になる。これは、後輪４，５の実舵
角を舵角操作量目標値決定手段２２で決定した後輪舵角
目標値δR1 # のみで制御するフィードフォワード制御だ
げで行っていることに等しい。[In normal driving without disturbance, etc.] Step 10
3 and the state in which the feedforward control in step 104 is stable, the yaw angular velocity target value dψ # and the yaw angular acceleration target value d 2 ψ # can be realized with high accuracy and without delay, so e≈0, that is, , is a dψ # ≒ dψ s,
The auxiliary steering angle δ R2 # ≈ 0. This is equivalent to performing the feedforward control in which the actual steering angles of the rear wheels 4 and 5 are controlled only by the rear wheel steering angle target value δ R1 # determined by the steering angle operation amount target value determining means 22. .
【００４１】［外乱等が作用する走行時］ステップ１０
３及びステップ１０４のフィードフォワード制御は不安
定になるため、ステップ１０５及びステップ１０６のフ
ィードバック制御が行われ、ヨーー角速度信号ｄψS と
推定ヨー角速度ｄψ$ との差ｅがｅ＞０となり、この差
ｅの大きさに応じた補助後輪舵角δR2 # が形成される。[Driving when disturbance or the like acts] Step 10
Since the feedforward control of 3 and step 104 becomes unstable, the feedback control of step 105 and step 106 is performed, and the difference e between the yaw angular velocity signal dψ S and the estimated yaw angular velocity dψ $ becomes e> 0. An auxiliary rear wheel steering angle δ R2 # is formed according to the size of e.
【００４２】その際、推定ヨー角速度ｄψ# の演算には
後輪舵角信号δRSが用いられているため、車輪操舵用ア
クチュエータ６の伝達特性が考慮されることになる。At this time, since the rear wheel steering angle signal δ RS is used in the calculation of the estimated yaw angular velocity dψ # , the transfer characteristic of the wheel steering actuator 6 is taken into consideration.
【００４３】これにより、実際の車両運動状態量である
ヨー角速度ｄψS と車両運動状態量の目標値である推定
ヨー角速度ｄψ# との誤差を非常に小さくすることがで
き、制御精度が向上する。As a result, the error between the yaw angular velocity dφ S which is the actual vehicle motion state quantity and the estimated yaw angular velocity dφ # which is the target value of the vehicle motion state quantity can be made very small, and the control accuracy is improved. .
【００４４】［シミュレーション比較］図６及び図７は
本実施例と従来の方法との周波数応答試験シミュレーシ
ョン比較結果を示すものである。[Simulation Comparison] FIGS. 6 and 7 show the results of frequency response test simulation comparison between the present embodiment and the conventional method.
【００４５】この比較では、フィードフォワード制御の
みによるものと、本発明のフィードフォワード制御＋フ
ィードバック制御（アクチュエータ伝達特性を考慮）
と、従来のフィードフォワード制御＋フィードバック制
御（アクチュエータ伝達特性を考慮していない）とを用
いた。In this comparison, the feedforward control alone and the feedforward control + feedback control according to the present invention (actuator transfer characteristics are taken into consideration)
And the conventional feedforward control + feedback control (actuator transfer characteristics are not taken into consideration) are used.
【００４６】その結果、従来の方法は制御目標（外乱が
ない時のフィードフォワード制御）に比べ、高周波でゲ
インと位相が急激に変化しており、ドライバーに違和感
を与えると考えられるが、本発明の方法では低周波から
高周波まで制御目標と非常に良く一致しており、ゲイン
や位相の急激な変化のない狙い通りの所望の制御系が構
成されていることがわかる。As a result, the conventional method has a sharp change in the gain and the phase at high frequencies as compared with the control target (feed-forward control when there is no disturbance), which is considered to give the driver a feeling of strangeness. In the method (1), the control target agrees very well from the low frequency to the high frequency, and it can be seen that the desired control system is constructed as intended without any sudden changes in gain or phase.
【００４７】なお、シミュレーションに用いた諸元値は
以下の様である。The parameter values used in the simulation are as follows.
【００４８】車両諸元 車両質量；Ｍ＝１４７０ｋｇ ヨー慣性モーメント；Ｉｚ＝２１５６ｋｇｍ2 前輪等価コーナリングパワー；ｅＫF ＝４６６１６Ｎ／
ｒａｄ 後輪コーナリングパワー；ＫR ＝８１３４０Ｎ／ｒａｄ ホイールベース；Ｌ＝２．６１５ｍ 前車軸から重心点までの距離；ＬF ＝１．１３８５ｍ 後車軸から重心点までの距離；ＬR ＝１．４７６５ｍ ステアリングギヤ比；Ｎ＝１５．３ 制御目標車の諸元（モデル） スタビリティファクタ；ＡM ＝１．５＊１０-3 ホイールベース；ＬM ＝２．６１５ｍ ステアリングギヤ比；Ｎ＝１２．５ 後輪操舵用アクチュエータの諸元 慣性モーメント；Ｊmot ＝６．０＊１０-5ｋｇｍ2 粘性摩擦係数；Ｄmot ＝１．０＊１０-4Ｎｍｓ／ｒａｄ ばね定数；Ｋmot ＝３．０＊１０-2Ｎｍ／ｒａｄ 電機子抵抗；Ｒmot ＝０．３Ω 電機子インダクタンス；Ｌmot ＝０．３ｍＨ トルク定数；ＫTmot＝２．９Ｎｍ／Ａ このように本実施例の車両用実舵角制御装置では、実際
の車両運動状態量であるヨー角速度信号ｄψS と車両運
動状態の目標値である推定ヨー角速度ｄψ$ との差ｅに
対応して、舵角操作量目標値演算手段２２より決定され
た後輪舵角目標値δR1 # に対する補助後輪舵角δR2 # を
決定する比較部３２及び制御演算部３３を設けることと
し、しかも、推定自車運動状態量演算部３１における推
定ヨー角速度ｄψ$ の演算において、後輪舵角センサ１
０より検出された後輪舵角信号δRSが用いられている
為、車両操舵用アクチュエータ６の伝達特性が考慮され
ることとなって、外乱の影響以外は後輪舵角目標値δR1
# は補正されることなく、高周波の操舵が入力されて
も、車両の運動が大きく目標値からずれることはなくな
り、車両の運動特性が変化により操舵フィーリングが悪
化することはない。Vehicle specifications Vehicle mass; M = 1470 kg Yaw moment of inertia; Iz = 2156 kgm 2 Front wheel equivalent cornering power; eK F = 46616 N /
rad Rear wheel cornering power; K R = 81340N / rad Wheelbase; L = 2.615m Distance from front axle to center of gravity; L F = 1.1385m Distance from rear axle to center of gravity; L R = 1.4765m Steering gear ratio; N = 15.3 Specifications of control target vehicle (model) Stability factor; A M = 1.5 * 10 −3 Wheel base; L M = 2.615 m Steering gear ratio; N = 12.5 Specifications of rear-wheel steering actuator Inertia moment; J mot = 6.0 * 10 -5 kgm 2 Viscous friction coefficient; D mot = 1.0 * 10 -4 Nms / rad Spring constant; K mot = 3.0 * 10 -2 Nm / rad armature resistance; R mot = 0.3Ω armature inductance; L mot = 0.3 mH torque constant; K Tmot = 2.9Nm / a Thus the actual steering angle control for a vehicle according to the present embodiment The location, corresponding to the difference e between the estimated yaw rate d [phi] $ is the actual yaw rate signal d [phi] S and the target value of the vehicle motion state is a vehicle motion state quantity, determined from the steering angle operation amount target value calculating means 22 The comparison unit 32 and the control calculation unit 33 that determine the auxiliary rear wheel steering angle δ R2 # with respect to the calculated rear wheel steering angle target value δ R1 # are provided, and the estimated yaw motion state amount calculation unit 31 estimates the yaw. In the calculation of the angular velocity dψ $ , the rear wheel steering angle sensor 1
Since the rear wheel steering angle signal δ RS detected from 0 is used, the transfer characteristic of the vehicle steering actuator 6 is taken into consideration, and the rear wheel steering angle target value δ R1 is set except for the influence of disturbance.
The # is not corrected, and even if a high frequency steering is input, the motion of the vehicle does not largely deviate from the target value, and the steering feeling does not deteriorate due to the change in the motion characteristics of the vehicle.
【００４９】（第２実施例）本実施例は、図８に示すよ
うに、１時進み制御（位相反転制御）に車両運動状態量
Ｆ／Ｂを施した系に本発明を適用した例である。(Second Embodiment) As shown in FIG. 8, the present embodiment is an example in which the present invention is applied to a system in which the vehicle motion state quantity F / B is applied to the one-time advance control (phase inversion control). is there.
【００５０】まず、構成を説明する。First, the structure will be described.
【００５１】舵角操作量決定手段４１では、操舵角信号
θ，角速度ｄθ，角加速度ｄ2 θ及び車速信号Ｖより後
輪舵角目標値（舵角操作量）δR1 # が決定され、この後
輪舵角目標値δR1 # は加算器４６（舵角操作量修正手段
ｈに相当）に出力される。尚、τ’，τ，ｋは車速関数
で与えられる定数である。The steering angle operation amount determining means 41 determines the rear wheel steering angle target value (steering angle operation amount) δ R1 # from the steering angle signal θ, the angular velocity dθ, the angular acceleration d 2 θ and the vehicle speed signal V. The rear wheel steering angle target value δ R1 # is output to the adder 46 (corresponding to the steering angle operation amount correcting means h). Note that τ ′, τ, k are constants given by the vehicle speed function.
【００５２】推定自車運動状態量演算部４２（推定自車
運動状態量演算手段ｆに相当）では操舵角信号θ、車速
信号Ｖ及び後輪舵角信号δR より推定運動状態量ｘ$ が
演算され、車両運動状態量検出手段４３（運動状態量検
出手段ｄに相当）では運動状態量ｘが検出される。The estimated vehicle motion state quantity calculation unit 42 (corresponding to the estimated vehicle motion state quantity calculation means f) calculates the estimated motion state quantity x $ from the steering angle signal θ, the vehicle speed signal V and the rear wheel steering angle signal δ R. The vehicle motion state quantity detecting means 43 (corresponding to the motion state quantity detecting means d) is calculated and the motion state quantity x is detected.
【００５３】比較器４４（補助操作量決定手段ｇに相
当）では推定運動状態量ｘ$ と運動状態量ｘの差ｅが算
出され、制御演算部４５（補助操作量決定手段ｇに相
当）では、この差ｅに応じた補助後輪舵角δR2 # が決定
される。この補助後輪舵角δR2 # は、加算器４６におい
て後輪舵角目標値δR1 # に加えられ、この修正された後
輪舵角目標値δR #が操舵用アクチュエータ系４７（車輪
実舵角調整手段ｉに相当）に入力され、この操舵用アク
チュエータ系４７によって車両４８、具体的には後輪に
後輪舵角δR が与えられる。The comparator 44 (corresponding to the auxiliary operation amount determining means g) calculates the difference e between the estimated motion state quantity x $ and the motion state amount x, and the control calculation section 45 (corresponding to the auxiliary operation amount determining means g). , The auxiliary rear wheel steering angle δ R2 # is determined according to this difference e. The auxiliary rear-wheel steering angle [delta] R2 # is an adder applied to rear wheel steering angle target value [delta] R1 # In 46, the modified rear wheel steering angle target value [delta] R # is steering actuator system 47 (wheel actual This is input to the steering angle adjusting means i), and the steering actuator system 47 gives the vehicle 48, specifically, the rear wheel steering angle δ R to the rear wheels.
【００５４】以上のように構成された本実施例の車両用
実舵角制御装置にあっては、作用及び効果については、
前記第１実施例のものと変わるところはない。The operation and effect of the vehicle actual steering angle control device of the present embodiment having the above-described configuration are as follows.
There is no difference from that of the first embodiment.
【００５５】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。Although the embodiments have been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiments, and modifications and additions within the scope of the present invention are included in the present invention. Be done.
【００５６】例えば、実施例では、車両の運動状態量の
目標値にヨー角速度を適用した例を示したが、横加速度
の目標値、横方向速度の目標値、あるいは複数種類の運
動状態量の目標値（例えば、ヨー角速度の目標値と横方
向速度の目標値の２種類等）であっても良い。For example, in the embodiment, the example in which the yaw angular velocity is applied to the target value of the motion state quantity of the vehicle is shown. However, the target value of the lateral acceleration, the target value of the lateral direction speed, or a plurality of kinds of motion state quantities It may be a target value (for example, two types such as a yaw angular velocity target value and a lateral velocity target value).
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、車両運動状態量のフィードバック制御系を持つ車両
用実舵角制御装置において、操舵角信号と、車速信号
と、後輪舵角検出手段より検出された後輪舵角信号に基
づき、運動状態量検出手段より検出された運動状態量検
出値と同種の運動状態量の推定値を演算する推定自車運
動状態量演算手段と、運動状態量検出値と運動状態量推
定値の差に対応して、舵角操作量決定手段より決定され
た舵角操作量に対する補助操作量を決定する補助操作量
決定手段とを備えた装置としたため、目標運動状態量推
定部でアクチュエータ伝達特性が考慮されることにな
り、高周波の操舵入力時に車両の運動特性の変化による
操舵フィーリングの悪化を防止することができるという
効果が得られる。As described above, according to the present invention, in the vehicle actual steering angle control device having the feedback control system of the vehicle motion state quantity, the steering angle signal, the vehicle speed signal, and the rear wheel steering angle are provided. Based on the rear wheel steering angle signal detected by the detection means, an estimated own vehicle movement state amount calculation means for calculating an estimated value of the movement state amount of the same kind as the movement state amount detection value detected by the movement state amount detection means, An apparatus provided with an auxiliary operation amount determination means for determining an auxiliary operation amount for the steering angle operation amount determined by the steering angle operation amount determination means, corresponding to the difference between the detected motion state amount value and the estimated exercise state amount value, and Therefore, the actuator transfer characteristic is taken into consideration in the target motion state quantity estimating unit, and it is possible to obtain an effect that it is possible to prevent deterioration of the steering feeling due to a change in the motion characteristic of the vehicle at the time of steering input at a high frequency.
【図１】本発明の車両用実舵角制御装置のクレーム対応
図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to a claim of a vehicle actual steering angle control device of the present invention.
【図２】本発明第１実施例の車両用実舵角制御装置が適
用された四輪操舵車両を示す全体システム図である。FIG. 2 is an overall system diagram showing a four-wheel steering vehicle to which the vehicle actual steering angle control device according to the first embodiment of the present invention is applied.
【図３】本発明第１実施例装置のコントローラのブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram of a controller of the first embodiment device of the present invention.
【図４】本発明第１実施例装置のコントローラの補助舵
角決定部詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of an auxiliary steering angle determination unit of the controller of the first embodiment device of the present invention.
【図５】本発明第１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。FIG. 5 is a flowchart showing a flow of rear wheel steering angle control operation performed by the controller of the first embodiment device of the present invention.
【図６】本発明第１実施例制御と従来制御とのヨーレー
トゲインに対する周波数応答試験シミュレーション比較
結果図である。FIG. 6 is a comparison result diagram of a frequency response test simulation with respect to a yaw rate gain between the first embodiment control of the present invention and the conventional control.
【図７】本発明第１実施例制御と従来制御との位相に対
する周波数応答試験シミュレーション比較結果図であ
る。FIG. 7 is a comparison diagram of frequency response test simulations for the phases of the control of the first embodiment of the present invention and the conventional control.
【図８】本発明第２実施例装置のコントローラのブロッ
ク図である。FIG. 8 is a block diagram of a controller of the second embodiment device of the present invention.
【符号の説明】 ａ 前輪舵角検出手段 ｂ 車速検出手段 ｃ 後輪舵角検出手段 ｄ 運動状態量検出手段 ｅ 舵角操作量決定手段 ｆ 推定自車運動状態量演算手段 ｇ 補助操作量決定手段 ｈ 舵角操作量修正手段 ｉ 車輪実舵角調整手段[Description of symbols] a front wheel steering angle detection means b vehicle speed detection means c rear wheel steering angle detection means d motion state amount detection means e steering angle operation amount determination means f estimated own vehicle movement state amount calculation means g auxiliary operation amount determination means h Steering angle operation amount correcting means i Wheel actual steering angle adjusting means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B62D 137: 00
Claims (1)
くは前輪舵角を検出する前輪舵角検出手段と、 車両走行中の速度を検出する車速検出手段と、 後輪舵角を検出する後輪舵角検出手段と、 自車に生じる運動状態量を検出する運動状態量検出手段
と、 前記前輪舵角検出手段より検出された操舵角信号と、前
記車速検出手段より検出された車速信号に基づき、舵角
操作量を決定する舵角操作量決定手段と、 前記操舵角信号と、前記車速信号と、前記後輪舵角検出
手段より検出された後輪舵角信号に基づき、前記運動状
態量検出手段より検出された運動状態量検出値と同種の
運動状態量の推定値を演算する推定自車運動状態量演算
手段と、 前記運動状態量検出値と前記運動状態量推定値の差に対
応して、前記舵角操作量決定手段より決定された舵角操
作量に対する補助操作量を決定する補助操作量決定手段
と、 前記舵角操作量に前記補助操作量を加え合わせ、前記舵
角操作量を修正する舵角操作量修正手段と、 該舵角操作量修正手段より修正された後の修正舵角操作
量により、制御対象車輪の実舵角を制御する車輪実舵角
調整手段と、 を備えていることを特徴とする車両用実舵角制御制御装
置。1. A front wheel steering angle detecting means for detecting a steering wheel steering wheel angle or a front wheel steering angle, a vehicle speed detecting means for detecting a speed while the vehicle is traveling, and a rear wheel steering angle detecting means for detecting a rear wheel steering angle. A motion state amount detecting means for detecting a motion state amount occurring in the vehicle, a steering angle signal detected by the front wheel steering angle detecting means, and a vehicle speed signal detected by the vehicle speed detecting means. Steering angle operation amount determining means for determining the amount, the steering angle signal, the vehicle speed signal, and the rear wheel steering angle signal detected by the rear wheel steering angle detecting means, detected by the motion state amount detecting means Estimated own-vehicle motion state quantity calculation means for calculating an estimated value of the same kind of motion state quantity as the detected motion state quantity, and corresponding to the difference between the motion state quantity detected value and the motion state quantity estimated value, Determined by the steering angle operation amount determining means An auxiliary operation amount determining means for determining an auxiliary operation amount with respect to the steering angle operation amount, and a steering angle operation amount correcting means for adding the auxiliary operation amount to the steering angle operation amount to correct the steering angle operation amount, A vehicle actual rudder comprising: wheel actual steering angle adjusting means for controlling the actual steering angle of the control target wheel by the corrected steering angle operation amount after being corrected by the steering angle operation amount correcting means. Angle control controller.
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|---|---|---|---|
| JP32452793A JP2982594B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Actual steering angle control device for vehicle |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07172335A true JPH07172335A (en) | 1995-07-11 |
| JP2982594B2 JP2982594B2 (en) | 1999-11-22 |
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