JPH092315A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents
車両の操舵制御装置Info
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- JPH092315A JPH092315A JP14752195A JP14752195A JPH092315A JP H092315 A JPH092315 A JP H092315A JP 14752195 A JP14752195 A JP 14752195A JP 14752195 A JP14752195 A JP 14752195A JP H092315 A JPH092315 A JP H092315A
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- steering angle
- duty
- value
- steering
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 目標舵角値と実舵角値の舵角偏差が小さい時
でも適切な初期応答性を確保すると共に、止める側の制
御性も向上させる。 【構成】 目標舵角設定手段(2)により操舵輪の目標
舵角値を設定して、測定手段(61,62)によって操
舵輪の実舵角値を測定し、舵角偏差演算手段(24)で
実舵角と目標舵角値との舵角偏差を演算を行い、デュー
ティ設定手段(31)で設定したデューティに応じ舵角
制御手段(12)を駆動し操舵角制御を行う。舵角偏差
が所定値以下の時には所定値を超える時に比べ、デュー
ティの増加割合を大に設定し、舵角偏差微分値が零以下
では舵角偏差微分手段による出力が零より大きい場合よ
りも小さな値にする特性を持たせる。
でも適切な初期応答性を確保すると共に、止める側の制
御性も向上させる。 【構成】 目標舵角設定手段(2)により操舵輪の目標
舵角値を設定して、測定手段(61,62)によって操
舵輪の実舵角値を測定し、舵角偏差演算手段(24)で
実舵角と目標舵角値との舵角偏差を演算を行い、デュー
ティ設定手段(31)で設定したデューティに応じ舵角
制御手段(12)を駆動し操舵角制御を行う。舵角偏差
が所定値以下の時には所定値を超える時に比べ、デュー
ティの増加割合を大に設定し、舵角偏差微分値が零以下
では舵角偏差微分手段による出力が零より大きい場合よ
りも小さな値にする特性を持たせる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の操舵制御装置に
関し、特に、四輪車の前輪の舵角補正を行う前輪操舵装
置や、後輪の舵角調整を行う後輪操舵装置に好適な操舵
制御装置に係わる。
関し、特に、四輪車の前輪の舵角補正を行う前輪操舵装
置や、後輪の舵角調整を行う後輪操舵装置に好適な操舵
制御装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来より、四輪車の前輪の舵角補正を行
う前輪操舵装置や、後輪の舵角調整を行う後輪操舵装置
が知られている。例えば、特開平2−200573号公
報には、主操舵車輪の操舵角に応じて従操舵車輪を目標
舵角に操舵制御する際に従操舵車輪の実操舵角と車速と
により電動モータへのパルス電流のデューティ比を変化
させ従操舵車輪を操舵制御させる四輪操舵制御装置が開
示されている。これにより高車速域においては従操舵車
輪を目標操舵角まで確実に操舵させると共に、低車速域
においては従操舵車輪に振動が発生するのを未然に防止
し、従操舵車輪を安定して操舵制御させるものである。
具体的には、同公報の第6図に示すように後輪の目標舵
角と実舵角の偏差が大となるに従ってデューティ比が増
大すると共に、この関係を車速によって変化させるよう
に構成されている。
う前輪操舵装置や、後輪の舵角調整を行う後輪操舵装置
が知られている。例えば、特開平2−200573号公
報には、主操舵車輪の操舵角に応じて従操舵車輪を目標
舵角に操舵制御する際に従操舵車輪の実操舵角と車速と
により電動モータへのパルス電流のデューティ比を変化
させ従操舵車輪を操舵制御させる四輪操舵制御装置が開
示されている。これにより高車速域においては従操舵車
輪を目標操舵角まで確実に操舵させると共に、低車速域
においては従操舵車輪に振動が発生するのを未然に防止
し、従操舵車輪を安定して操舵制御させるものである。
具体的には、同公報の第6図に示すように後輪の目標舵
角と実舵角の偏差が大となるに従ってデューティ比が増
大すると共に、この関係を車速によって変化させるよう
に構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の四輪
操舵制御装置においては、目標舵角と実舵角の偏差が小
さいときにはデューティ比が小さいので、電動モータ等
のアクチュエータを駆動する電流が小さくなる。このた
め、静摩擦力が大きいアクチュエータでは起動が困難と
なるが、一旦起動が行われると、起動後にデューティが
大きくなりすぎ、停止させることが難しくなるといった
問題点があり、電動モータの動きが階段状になってい
た。
操舵制御装置においては、目標舵角と実舵角の偏差が小
さいときにはデューティ比が小さいので、電動モータ等
のアクチュエータを駆動する電流が小さくなる。このた
め、静摩擦力が大きいアクチュエータでは起動が困難と
なるが、一旦起動が行われると、起動後にデューティが
大きくなりすぎ、停止させることが難しくなるといった
問題点があり、電動モータの動きが階段状になってい
た。
【0004】そこで本発明は、車両の操舵制御装置にお
いて、目標舵角と実舵角の偏差が小さいときでも適切な
初期応答性を確保すると共に、一旦起動が行われた場合
でも所期値で電動モータが止められる装置を提供し、電
動モータの制御性を向上させることを目的とする。
いて、目標舵角と実舵角の偏差が小さいときでも適切な
初期応答性を確保すると共に、一旦起動が行われた場合
でも所期値で電動モータが止められる装置を提供し、電
動モータの制御性を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項1においては、制御対象の操舵輪の
目標舵角値を設定する目標舵角設定手段(21)と、前
記操舵輪の実舵角値を測定する測定手段(61,62)
と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵角値の舵角
偏差を演算する舵角偏差演算手段(30)と、前記舵角
偏差演算手段による出力に応じてデューティを設定する
デューティ設定手段(32)と、該デューティ設定手段
の出力に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角制御手
段とを備えた車両の操舵制御装置において、前記舵角偏
差演算手段による出力を微分する舵角偏差微分手段(3
1)を備え、前記デューティ設定手段は、前記舵角偏差
微分手段による出力が零より大きい場合には、前記舵角
偏差が所定値以下のときには該所定値を越えるときに比
べ、前記舵角偏差に対する前記デューティの増加割合を
大に設定し、前記舵角偏差微分手段による出力が零以下
のときには、前記デューティ設定手段による出力を前記
舵角偏差微分手段による出力が零より大きい場合よりも
小さな値にする特性を設けたことを特徴とする。
め、本発明の請求項1においては、制御対象の操舵輪の
目標舵角値を設定する目標舵角設定手段(21)と、前
記操舵輪の実舵角値を測定する測定手段(61,62)
と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵角値の舵角
偏差を演算する舵角偏差演算手段(30)と、前記舵角
偏差演算手段による出力に応じてデューティを設定する
デューティ設定手段(32)と、該デューティ設定手段
の出力に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角制御手
段とを備えた車両の操舵制御装置において、前記舵角偏
差演算手段による出力を微分する舵角偏差微分手段(3
1)を備え、前記デューティ設定手段は、前記舵角偏差
微分手段による出力が零より大きい場合には、前記舵角
偏差が所定値以下のときには該所定値を越えるときに比
べ、前記舵角偏差に対する前記デューティの増加割合を
大に設定し、前記舵角偏差微分手段による出力が零以下
のときには、前記デューティ設定手段による出力を前記
舵角偏差微分手段による出力が零より大きい場合よりも
小さな値にする特性を設けたことを特徴とする。
【0006】また、請求項2においては、制御対象の操
舵輪の目標舵角値を設定する目標舵角設定手段(21)
と、前記操舵輪の実舵角値を測定する測定手段(61,
62)と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵角値
の舵角偏差を演算する舵角偏差演算手段(30)と、前
記舵角偏差演算手段による出力に応じてデューティを設
定するデューティ設定手段(32)と、該デューティ設
定手段の出力に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角
制御手段とを備えた車両の操舵制御装置において、前記
デューティ設定手段による出力を微分するデューティ微
分手段(31a)を備え、前記デューティ設定手段は、
前記デューティ微分手段による出力が零より大きい場合
には、前記舵角偏差が所定値以下のときには該所定値を
越えるときに比べ、前記舵角偏差に対する前記デューテ
ィの増加割合を大に設定し、前記デューティ微分手段に
よる出力が零以下のときには、前記デューティ設定手段
による出力を前記デューティ微分手段による出力が零よ
り大きい場合よりも小さな値にする特性を設けたことを
特徴とする。
舵輪の目標舵角値を設定する目標舵角設定手段(21)
と、前記操舵輪の実舵角値を測定する測定手段(61,
62)と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵角値
の舵角偏差を演算する舵角偏差演算手段(30)と、前
記舵角偏差演算手段による出力に応じてデューティを設
定するデューティ設定手段(32)と、該デューティ設
定手段の出力に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角
制御手段とを備えた車両の操舵制御装置において、前記
デューティ設定手段による出力を微分するデューティ微
分手段(31a)を備え、前記デューティ設定手段は、
前記デューティ微分手段による出力が零より大きい場合
には、前記舵角偏差が所定値以下のときには該所定値を
越えるときに比べ、前記舵角偏差に対する前記デューテ
ィの増加割合を大に設定し、前記デューティ微分手段に
よる出力が零以下のときには、前記デューティ設定手段
による出力を前記デューティ微分手段による出力が零よ
り大きい場合よりも小さな値にする特性を設けたことを
特徴とする。
【0007】更に請求項3においては、制御対象の操舵
輪の目標舵角値を設定する目標舵角設定手段(21)
と、前記操舵輪の実舵角値を測定する測定手段(61,
62)と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵角値
の舵角偏差を演算する舵角偏差演算手段(30)と、前
記舵角偏差演算手段による出力に応じてデューティを設
定するデューティ設定手段(32)と、該デューティ設
定手段の出力に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角
制御手段とを備えた車両の操舵制御装置において、前記
舵角制御手段による制御開始のみ前記デューティ設定手
段による出力に、所定のデューティを加算して出力する
ことを特徴とする。
輪の目標舵角値を設定する目標舵角設定手段(21)
と、前記操舵輪の実舵角値を測定する測定手段(61,
62)と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵角値
の舵角偏差を演算する舵角偏差演算手段(30)と、前
記舵角偏差演算手段による出力に応じてデューティを設
定するデューティ設定手段(32)と、該デューティ設
定手段の出力に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角
制御手段とを備えた車両の操舵制御装置において、前記
舵角制御手段による制御開始のみ前記デューティ設定手
段による出力に、所定のデューティを加算して出力する
ことを特徴とする。
【0008】
【作用】上記の構成の車両の操舵制御装置においては、
目標舵角設定手段により制御対象の操舵輪の目標舵角値
が設定されると共に、測定手段によって前記操舵輪の実
舵角値が測定される。舵角偏差演算手段において実舵角
値と目標舵角値との舵角偏差が演算され、この偏差によ
りデューティ設定手段においてデューティが設定され、
このデューティに応じて舵角制御手段が駆動され、操舵
角の制御が行われる。デューティ設定手段において、舵
角偏差が所定値以下のときには所定値を超えるときに比
べ、舵角偏差に対するデューティの増加割合が大に設定
されるので、舵角偏差が小さいときにも舵角制御手段は
大きなデューティで制御される。従って静摩擦力が大の
アクチュエータを用いた場合であっても、初期の駆動力
を確保することができる。一方、舵角偏差微分手段によ
る出力値が零以下の場合には、デューティが最初急激に
減少し、その後は徐々に減少していく。このデューティ
の減少により電動モータに流れる電流の減少が起こり、
電動モータは回転数を落とし、停止方向に移行して停止
し易い状態となる。
目標舵角設定手段により制御対象の操舵輪の目標舵角値
が設定されると共に、測定手段によって前記操舵輪の実
舵角値が測定される。舵角偏差演算手段において実舵角
値と目標舵角値との舵角偏差が演算され、この偏差によ
りデューティ設定手段においてデューティが設定され、
このデューティに応じて舵角制御手段が駆動され、操舵
角の制御が行われる。デューティ設定手段において、舵
角偏差が所定値以下のときには所定値を超えるときに比
べ、舵角偏差に対するデューティの増加割合が大に設定
されるので、舵角偏差が小さいときにも舵角制御手段は
大きなデューティで制御される。従って静摩擦力が大の
アクチュエータを用いた場合であっても、初期の駆動力
を確保することができる。一方、舵角偏差微分手段によ
る出力値が零以下の場合には、デューティが最初急激に
減少し、その後は徐々に減少していく。このデューティ
の減少により電動モータに流れる電流の減少が起こり、
電動モータは回転数を落とし、停止方向に移行して停止
し易い状態となる。
【0009】請求項2に示されるように、デューティ微
分手段による出力値が零以下の場合には、デューティが
最初急激に減少し、その後は徐々に減少していく。デュ
ーティの減少により電動モータに流れる電流の減少が起
こり、電動モータは回転数を落とし、停止方向に移行し
て停止し易い状態となる。
分手段による出力値が零以下の場合には、デューティが
最初急激に減少し、その後は徐々に減少していく。デュ
ーティの減少により電動モータに流れる電流の減少が起
こり、電動モータは回転数を落とし、停止方向に移行し
て停止し易い状態となる。
【0010】また請求項3に示されるように、舵角制御
開始時のみ舵角偏差演算手段の出力に対応する値に、所
定値のデューティを加算して出力することにより、初期
の応答性が向上され、電動モータは動き易くなり制御性
が向上する。
開始時のみ舵角偏差演算手段の出力に対応する値に、所
定値のデューティを加算して出力することにより、初期
の応答性が向上され、電動モータは動き易くなり制御性
が向上する。
【0011】
【実施例】本実施例は車両の前輪の操舵に応じ後輪を操
舵する後輪操舵制御装置に関するものであり、図2は操
舵制御装置を搭載した車両の全体構成を示すものであ
り、前輪13,14は前輪操舵機構10によりステアリ
ングホイール19の回動操作に応じて操舵される。前輪
操舵機構10には、前輪13,14の舵角量を検出する
ポテンショメータである前輪舵角センサ17が設けられ
ており、その出力が電子制御ユニット20に入力され
る。
舵する後輪操舵制御装置に関するものであり、図2は操
舵制御装置を搭載した車両の全体構成を示すものであ
り、前輪13,14は前輪操舵機構10によりステアリ
ングホイール19の回動操作に応じて操舵される。前輪
操舵機構10には、前輪13,14の舵角量を検出する
ポテンショメータである前輪舵角センサ17が設けられ
ており、その出力が電子制御ユニット20に入力され
る。
【0012】また、車両の速度を検出する車速センサ9
が設けられており、その出力が電子制御ユニット20に
入力される。車速センサ9は、一対のセンサにより二系
統で車速検出することとし、その平均値もしくは最大値
を車速として出力するように構成してもよく、このよう
に構成することによりセンサ異常を容易に検出すること
ができる。
が設けられており、その出力が電子制御ユニット20に
入力される。車速センサ9は、一対のセンサにより二系
統で車速検出することとし、その平均値もしくは最大値
を車速として出力するように構成してもよく、このよう
に構成することによりセンサ異常を容易に検出すること
ができる。
【0013】後輪15,16には後輪舵角機構18が接
続されており、電動モータ12の回転に応じて操舵され
る。本実施例では電動モータ12は三相のブラシレスモ
ータで、その軸方向端部には、回転角度を検出する相対
舵角センサ61が設けられている。相対舵角センサ61
としては、電動モータ12の磁極の変化に応じて磁極信
号を出力する磁極センサが設けられ、出力信号は相対舵
角を表す。また、後輪15,16の舵角量を検出するポ
テンショメータの絶対舵角センサ62が設けられ、相対
舵角センサ61と絶対舵角センサ62により後輪舵角セ
ンサ60が構成され、これにより後輪15,16の実舵
角が検出される。
続されており、電動モータ12の回転に応じて操舵され
る。本実施例では電動モータ12は三相のブラシレスモ
ータで、その軸方向端部には、回転角度を検出する相対
舵角センサ61が設けられている。相対舵角センサ61
としては、電動モータ12の磁極の変化に応じて磁極信
号を出力する磁極センサが設けられ、出力信号は相対舵
角を表す。また、後輪15,16の舵角量を検出するポ
テンショメータの絶対舵角センサ62が設けられ、相対
舵角センサ61と絶対舵角センサ62により後輪舵角セ
ンサ60が構成され、これにより後輪15,16の実舵
角が検出される。
【0014】後輪操舵機構18は図3に示されるよう
に、ハウジング51にカバー52が固定されており、こ
のカバー52と一体的に電動モータ12のモータハウジ
ング53及び相対舵角センサ61が設けられている。図
4で明らかなように、ラック軸55が車両の進行方向に
対して直角に設けられ、ラック軸55の両端部はボール
ジョイント58を介し後輪のナックルアームに接続され
ている。ハウジング51の図4の右端にはチューブ59
が嵌着されており、異なる長さのラック軸55を設ける
場合にもチューブ57を交換することにより、ハウジン
グ51を変更することなく対応できる。ラック軸55に
はラック56が形成されており、このラック56は、車
両の前後方向に延びるピニオン57と噛み合うように構
成されている。
に、ハウジング51にカバー52が固定されており、こ
のカバー52と一体的に電動モータ12のモータハウジ
ング53及び相対舵角センサ61が設けられている。図
4で明らかなように、ラック軸55が車両の進行方向に
対して直角に設けられ、ラック軸55の両端部はボール
ジョイント58を介し後輪のナックルアームに接続され
ている。ハウジング51の図4の右端にはチューブ59
が嵌着されており、異なる長さのラック軸55を設ける
場合にもチューブ57を交換することにより、ハウジン
グ51を変更することなく対応できる。ラック軸55に
はラック56が形成されており、このラック56は、車
両の前後方向に延びるピニオン57と噛み合うように構
成されている。
【0015】図4に示すように、電動モータ12のモー
タ軸12sの先端にピニオン12pが設けられており、
ピニオン12pにギヤ12gが噛合し、ハイポイドギヤ
が構成されている。このハイポイドギヤはモータ軸12
sの回転をギヤ12gの回転として伝えるが、ラック軸
55側からギヤ12gに回転力が加えられたときには、
電動モータ12のモータ軸12sが回転しないように逆
効率零になるように構成されている。尚、このような構
成になる後輪操舵機構18においては静摩擦力は小さい
が、設計あるいは組付によってはおおきな静摩擦力が生
じることもあり得る。
タ軸12sの先端にピニオン12pが設けられており、
ピニオン12pにギヤ12gが噛合し、ハイポイドギヤ
が構成されている。このハイポイドギヤはモータ軸12
sの回転をギヤ12gの回転として伝えるが、ラック軸
55側からギヤ12gに回転力が加えられたときには、
電動モータ12のモータ軸12sが回転しないように逆
効率零になるように構成されている。尚、このような構
成になる後輪操舵機構18においては静摩擦力は小さい
が、設計あるいは組付によってはおおきな静摩擦力が生
じることもあり得る。
【0016】電動モータ12は電子制御ユニット20か
らの信号により制御される。この電子制御ユニット20
には、車速センサ9、前輪舵角センサ17、相対舵角セ
ンサ61及び絶対舵角センサ62からなる後輪舵角セン
サ60等の出力が入力され、これらの出力に応じ、電動
モータ12の回転量が設定される。
らの信号により制御される。この電子制御ユニット20
には、車速センサ9、前輪舵角センサ17、相対舵角セ
ンサ61及び絶対舵角センサ62からなる後輪舵角セン
サ60等の出力が入力され、これらの出力に応じ、電動
モータ12の回転量が設定される。
【0017】図5は電子制御ユニット20の構成を示す
ものであり、電子制御ユニット20にはバッテリ41が
接続される。このバッテリ41は電源端子IP1を介し
モータドライバ44に接続されると共に、イグニション
スイッチ42、電源端子IP2を介しモータドライバ4
4及び定電圧Vccを出力する定電圧レギュレータ43
に接続される。
ものであり、電子制御ユニット20にはバッテリ41が
接続される。このバッテリ41は電源端子IP1を介し
モータドライバ44に接続されると共に、イグニション
スイッチ42、電源端子IP2を介しモータドライバ4
4及び定電圧Vccを出力する定電圧レギュレータ43
に接続される。
【0018】電子制御ユニット20は、制御手段である
マイクロプロセッサ45を有する。
マイクロプロセッサ45を有する。
【0019】前述の車速センサ9、前輪舵角センサ1
7、後輪舵角センサ60の信号がインターフェース46
を介しマイクロプロセッサ45に入力される。電動モー
タ12の各相の端子は電子制御ユニット20のモータド
ライバ44に接続され、このモータドライバは電源端子
IP1,IP2から電源が供給されている。そしてマイ
クロプロセッサ45からモータドライバ44に制御信号
が出力される。
7、後輪舵角センサ60の信号がインターフェース46
を介しマイクロプロセッサ45に入力される。電動モー
タ12の各相の端子は電子制御ユニット20のモータド
ライバ44に接続され、このモータドライバは電源端子
IP1,IP2から電源が供給されている。そしてマイ
クロプロセッサ45からモータドライバ44に制御信号
が出力される。
【0020】マイクロプロセッサ45においては、図1
に示す制御ブロック図に従って目標舵角が設定されると
共に、電動モータ12のサーボ制御が行われる。目標値
設定部21においては、前輪13,14の操舵角と車両
の速度に応じて後輪15,16の目標舵角値θaが設定
される。具体的には、目標値設定部21において前輪舵
角センサ17の出力に応じて設定される係数と車速セン
サ9の出力に応じて設定される係数との積に基づいて目
標舵角値θaが設定される。
に示す制御ブロック図に従って目標舵角が設定されると
共に、電動モータ12のサーボ制御が行われる。目標値
設定部21においては、前輪13,14の操舵角と車両
の速度に応じて後輪15,16の目標舵角値θaが設定
される。具体的には、目標値設定部21において前輪舵
角センサ17の出力に応じて設定される係数と車速セン
サ9の出力に応じて設定される係数との積に基づいて目
標舵角値θaが設定される。
【0021】例えば車両を停止するときには、後輪1
5,16が前輪13,14の操舵角に比例して前輪1
3,14とは反対方向に操舵されるように目標舵角値θ
aが設定され、これにより車両の旋回半径が小さくな
る。車両が高速で走行時には目標舵角値θaが前輪1
3,14の操舵角に比例するように設定され、後輪1
5,16が前輪13,14と同じ方向に操舵されるため
に車両旋回時の操縦安定性が確保される。
5,16が前輪13,14の操舵角に比例して前輪1
3,14とは反対方向に操舵されるように目標舵角値θ
aが設定され、これにより車両の旋回半径が小さくな
る。車両が高速で走行時には目標舵角値θaが前輪1
3,14の操舵角に比例するように設定され、後輪1
5,16が前輪13,14と同じ方向に操舵されるため
に車両旋回時の操縦安定性が確保される。
【0022】上記のように設定された目標舵角値θa
は、微分部22にて微分され、微分ゲイン設定部23に
おいて、微分値Dθaからの所定の特性に従って微分ゲ
インGθaが求められる。即ち、微分値Dθaの絶対値
が所定値(0.12deg)以下の場合には微分ゲイン
Gθaは零に設定され、微分値Dθaの絶対値が所定値
(0.48deg)以上の場合には微分ゲインGθaは
所定値(4)に設定される。従って、図8に示すよう
に、微分値Dθaの絶対値が0.12乃至0.47de
gの範囲にあるときには微分ゲインGθaは0乃至4の
値となる。
は、微分部22にて微分され、微分ゲイン設定部23に
おいて、微分値Dθaからの所定の特性に従って微分ゲ
インGθaが求められる。即ち、微分値Dθaの絶対値
が所定値(0.12deg)以下の場合には微分ゲイン
Gθaは零に設定され、微分値Dθaの絶対値が所定値
(0.48deg)以上の場合には微分ゲインGθaは
所定値(4)に設定される。従って、図8に示すよう
に、微分値Dθaの絶対値が0.12乃至0.47de
gの範囲にあるときには微分ゲインGθaは0乃至4の
値となる。
【0023】一方、相対舵角センサ61により電動モー
タ12の回転角θmが検出され、舵角変換部34を介し
て実舵角値θrとして出力され、減算部24に供給され
る。
タ12の回転角θmが検出され、舵角変換部34を介し
て実舵角値θrとして出力され、減算部24に供給され
る。
【0024】相対舵角センサ61の出力は相対的な舵角
値であり、実舵角値を表すものではないが、舵角変換部
34にて絶対舵角センサ62の出力に基づき補正される
ので、舵角変換部34からは実舵角値θrが出力され
る。減算部24においては、目標舵角値θaから実舵角
値θrが減算され、舵角偏差Δθaが求められる。この
舵角偏差Δθaは舵角偏差不感帯付与部25を介して以
下のように処理される。
値であり、実舵角値を表すものではないが、舵角変換部
34にて絶対舵角センサ62の出力に基づき補正される
ので、舵角変換部34からは実舵角値θrが出力され
る。減算部24においては、目標舵角値θaから実舵角
値θrが減算され、舵角偏差Δθaが求められる。この
舵角偏差Δθaは舵角偏差不感帯付与部25を介して以
下のように処理される。
【0025】舵角偏差不感帯付与部25は、図6に示す
ように、舵角偏差Δθaの絶対値が所定値α以下の場合
に出力の舵角偏差値θdを零として処理するものであ
り、これにより舵角偏差Δθaの値が小さいときには制
御が停止するように構成されている。このようにして求
められた舵角偏差θdは、微分部26及び比例部28に
送られる。比例部28では舵角偏差値θdに所定の比例
ゲインが乗算され、比例項Psが得られる。また、微分
部26では舵角偏差値θdが微分され、舵角偏差微分値
Dθdが得られる。
ように、舵角偏差Δθaの絶対値が所定値α以下の場合
に出力の舵角偏差値θdを零として処理するものであ
り、これにより舵角偏差Δθaの値が小さいときには制
御が停止するように構成されている。このようにして求
められた舵角偏差θdは、微分部26及び比例部28に
送られる。比例部28では舵角偏差値θdに所定の比例
ゲインが乗算され、比例項Psが得られる。また、微分
部26では舵角偏差値θdが微分され、舵角偏差微分値
Dθdが得られる。
【0026】舵角値θcは舵角偏差リミッタ30により
舵角制限がかけられる。舵角偏差リミッタ30は、図9
に示すように舵角値θcに比例して制御量Ocが設定さ
れると共に、制御量Ocが所定の上限値(1.5de
g)以上または所定の下限値(−1.5deg)以下に
ならないように設定される。この制御量Ocは舵角偏差
微分手段である舵角偏差の微分部31で微分され舵角偏
差微分値DOcが得られ、この舵角偏差微分値DOcと
制御量Ocにより偏差−デューティ変換部32にてデュ
ーティDyに変換され、パルス幅変調(PWM)部33
に供給される。このパルス幅変調部33においてはデュ
ーティDyに応じたパルス信号Pwが形成されモータド
ライバ44に出力される。
舵角制限がかけられる。舵角偏差リミッタ30は、図9
に示すように舵角値θcに比例して制御量Ocが設定さ
れると共に、制御量Ocが所定の上限値(1.5de
g)以上または所定の下限値(−1.5deg)以下に
ならないように設定される。この制御量Ocは舵角偏差
微分手段である舵角偏差の微分部31で微分され舵角偏
差微分値DOcが得られ、この舵角偏差微分値DOcと
制御量Ocにより偏差−デューティ変換部32にてデュ
ーティDyに変換され、パルス幅変調(PWM)部33
に供給される。このパルス幅変調部33においてはデュ
ーティDyに応じたパルス信号Pwが形成されモータド
ライバ44に出力される。
【0027】上記偏差−デューティ変換部32におい
て、例えば図9に実線で示す偏差−デューティ特性に基
づいてデューティDyが設定される。舵角偏差に対応し
た制御量Ocに応じ、舵角偏差Ocが所定値Kc以下で
は、所定値Kcを超える場合に比べ、デューティDyの
増加割合が大となるように設定されている。所定値Kc
はアクチュエータが駆動を開始するときに生じる静摩擦
力を相殺する値に設定されることにより、舵角偏差が小
さい状態で電動モータ12が静摩擦力に対して起動され
る場合においても所定の駆動電流が得られ、所期の駆動
力を確保することができる。このようにして、電動モー
タ12を含むアクチュエータは適切な初期応答性が得ら
れる。更には、舵角偏差を微分した値DOcが零の時に
急激にデューティが減少し、その後は徐々にデューティ
が減少していく特性を設けることにより、電動モータに
流れる電流が急激に減少し、電動モータ12の停止方向
へと状態が移行するために、電動モータ12は止まり易
くなる。
て、例えば図9に実線で示す偏差−デューティ特性に基
づいてデューティDyが設定される。舵角偏差に対応し
た制御量Ocに応じ、舵角偏差Ocが所定値Kc以下で
は、所定値Kcを超える場合に比べ、デューティDyの
増加割合が大となるように設定されている。所定値Kc
はアクチュエータが駆動を開始するときに生じる静摩擦
力を相殺する値に設定されることにより、舵角偏差が小
さい状態で電動モータ12が静摩擦力に対して起動され
る場合においても所定の駆動電流が得られ、所期の駆動
力を確保することができる。このようにして、電動モー
タ12を含むアクチュエータは適切な初期応答性が得ら
れる。更には、舵角偏差を微分した値DOcが零の時に
急激にデューティが減少し、その後は徐々にデューティ
が減少していく特性を設けることにより、電動モータに
流れる電流が急激に減少し、電動モータ12の停止方向
へと状態が移行するために、電動モータ12は止まり易
くなる。
【0028】また図10の第2の実施例に示されるよう
に、偏差−デューティ変換部32において、偏差−デュ
ーティ特性に基づいてデューティDyが設定される。舵
角偏差に対応した制御量Ocに応じ、舵角偏差Ocが所
定値Kc以下では、所定値Kcを超える場合に比べ、デ
ューティDyの増加割合が大となるように設定されてい
る。所定値Kcはアクチュエータが駆動を開始するとき
に生じる静摩擦力を相殺する値に設定されることによ
り、舵角偏差が小さい状態で電動モータ12が静摩擦力
に対して起動される場合においても所定の駆動電流が得
られ、所期の駆動力を確保することができる。このよう
にして、電動モータ12を含むアクチュエータは適切な
初期応答性が得られる。更には、デューティDyを微分
した値DDyが零の時に急激にデューティが減少し、そ
の後は徐々にデューティが減少していく特性を設けるこ
とにより、電動モータに流れる電流が急激に減少し、電
動モータ12の停止方向へと状態が移行するために、電
動モータ12は止まり易くなる。
に、偏差−デューティ変換部32において、偏差−デュ
ーティ特性に基づいてデューティDyが設定される。舵
角偏差に対応した制御量Ocに応じ、舵角偏差Ocが所
定値Kc以下では、所定値Kcを超える場合に比べ、デ
ューティDyの増加割合が大となるように設定されてい
る。所定値Kcはアクチュエータが駆動を開始するとき
に生じる静摩擦力を相殺する値に設定されることによ
り、舵角偏差が小さい状態で電動モータ12が静摩擦力
に対して起動される場合においても所定の駆動電流が得
られ、所期の駆動力を確保することができる。このよう
にして、電動モータ12を含むアクチュエータは適切な
初期応答性が得られる。更には、デューティDyを微分
した値DDyが零の時に急激にデューティが減少し、そ
の後は徐々にデューティが減少していく特性を設けるこ
とにより、電動モータに流れる電流が急激に減少し、電
動モータ12の停止方向へと状態が移行するために、電
動モータ12は止まり易くなる。
【0029】更には、図11の第3の実施例に示される
ように、舵角変換部34の出力θrが零でないとき、つ
まり電動モータ12が起動時であるは否かを検出部34
aにより検出し、選択部32aにおいてデューティに一
定のデューティαを加算するか否かを選択する。このよ
うに検出部34aで電動モータ12が動き始めた時に選
択部32aが切り換わり電動モータ起動時のみ一定のデ
ューティαを加算してデューティを出力することによ
り、初期制御性を向上させてもよいし、偏差−デューテ
ィ特性として図9に二点鎖線で示すように設定してもよ
い。同特性によれば、僅かでも舵角偏差が生じたときに
は、直ちに所定のデューティ値Kdとされ、その後は従
来例と同じ傾きで増加する。
ように、舵角変換部34の出力θrが零でないとき、つ
まり電動モータ12が起動時であるは否かを検出部34
aにより検出し、選択部32aにおいてデューティに一
定のデューティαを加算するか否かを選択する。このよ
うに検出部34aで電動モータ12が動き始めた時に選
択部32aが切り換わり電動モータ起動時のみ一定のデ
ューティαを加算してデューティを出力することによ
り、初期制御性を向上させてもよいし、偏差−デューテ
ィ特性として図9に二点鎖線で示すように設定してもよ
い。同特性によれば、僅かでも舵角偏差が生じたときに
は、直ちに所定のデューティ値Kdとされ、その後は従
来例と同じ傾きで増加する。
【0030】このようにして、モータドライバ44によ
り、供給されるパルス信号Pwに応じて電動モータ12
がサーボ制御されて駆動される。尚、上記PD制御に積
分項を追加してもよく、また電動モータ12の回転角θ
mは電源電圧の変動によっても変化するため、バッテリ
電圧を測定し、その電圧に応じてパルス信号Pwを補正
するようにしてもよい。
り、供給されるパルス信号Pwに応じて電動モータ12
がサーボ制御されて駆動される。尚、上記PD制御に積
分項を追加してもよく、また電動モータ12の回転角θ
mは電源電圧の変動によっても変化するため、バッテリ
電圧を測定し、その電圧に応じてパルス信号Pwを補正
するようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】本発明においては、舵角制御手段によっ
て制御対象の操舵輪に対する操舵角の制御が行われ、舵
角制御量は実舵角値と目標舵角値との舵角偏差が演算さ
れ、デューティ設定手段において、舵角偏差が所定値以
下のときには所定値を超えるときに比べ舵角偏差に対す
るデューティの割合が大に設定されるように構成されて
いるため、舵角偏差が小さいときにも舵角制御手段を大
きなデューティで制御し所期の駆動力を確保することが
でき、従って静摩擦力が大きい場合にも適切な所期応答
性が得られると共に、一旦電動モータが駆動され始めて
も止まり易くなるために制御性の向上が図れる。
て制御対象の操舵輪に対する操舵角の制御が行われ、舵
角制御量は実舵角値と目標舵角値との舵角偏差が演算さ
れ、デューティ設定手段において、舵角偏差が所定値以
下のときには所定値を超えるときに比べ舵角偏差に対す
るデューティの割合が大に設定されるように構成されて
いるため、舵角偏差が小さいときにも舵角制御手段を大
きなデューティで制御し所期の駆動力を確保することが
でき、従って静摩擦力が大きい場合にも適切な所期応答
性が得られると共に、一旦電動モータが駆動され始めて
も止まり易くなるために制御性の向上が図れる。
【図1】 本発明の一実施例における電動モータのサー
ボ制御に係わる制御ブロック図である。
ボ制御に係わる制御ブロック図である。
【図2】 本発明の一実施例における車両の操舵制御装
置の全体構成図である。
置の全体構成図である。
【図3】 本発明の一実施例における後輪操舵機構の正
面図である。
面図である。
【図4】 本発明の一実施例における後輪操舵機構の部
分断面図である。
分断面図である。
【図5】 本発明の一実施例における電子制御ユニット
の回路構成図である。
の回路構成図である。
【図6】 本発明の一実施例における舵角偏差不感帯付
与部の入出力特性を示すグラフである。
与部の入出力特性を示すグラフである。
【図7】 本発明の一実施例における舵角偏差リミッタ
の入出力特性を示すグラフである。
の入出力特性を示すグラフである。
【図8】 本発明の一実施例における微分ゲイン設定部
の入出力特性を示すグラフである。
の入出力特性を示すグラフである。
【図9】 本発明の一実施例における偏差−デューティ
変換部の入出力特性を示すグラフである。
変換部の入出力特性を示すグラフである。
【図10】 本発明の第2の実施例における電動モータ
のサーボ制御に係わる制御ブロック図である。
のサーボ制御に係わる制御ブロック図である。
【図11】 本発明の第3の実施例における電動モータ
のサーボ制御に係わる制御ブロック図である。
のサーボ制御に係わる制御ブロック図である。
9 車速センサ 12 電動モータ 17 前輪舵角セ
ンサ 20 電子制御ユニット 22 微分部 23 微分ゲイン設定部 24 減算部 25 舵角偏差不感帯付与部 26 微分部 27 乗算部 28 比例部 29 加算部 30 舵角偏差リ
ミッタ 31 微分部 32 偏差−デュ
ーティ変換部 33 パルス幅変調部(PWM) 34 舵角変換部 43 定電圧レギュレータ 44 モータドラ
イバ 45 マイクロプロセッサ 46 インターフ
ェース 60 後輪舵角センサ 61 相対舵角セ
ンサ 62 絶対舵角センサ
ンサ 20 電子制御ユニット 22 微分部 23 微分ゲイン設定部 24 減算部 25 舵角偏差不感帯付与部 26 微分部 27 乗算部 28 比例部 29 加算部 30 舵角偏差リ
ミッタ 31 微分部 32 偏差−デュ
ーティ変換部 33 パルス幅変調部(PWM) 34 舵角変換部 43 定電圧レギュレータ 44 モータドラ
イバ 45 マイクロプロセッサ 46 インターフ
ェース 60 後輪舵角センサ 61 相対舵角セ
ンサ 62 絶対舵角センサ
Claims (3)
- 【請求項1】 制御対象の操舵輪の目標舵角値を設定す
る目標舵角設定手段と、前記操舵輪の実舵角値を測定す
る測定手段と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵
角値の舵角偏差を演算する舵角偏差演算手段と、前記舵
角偏差演算手段による出力に応じてデューティを設定す
るデューティ設定手段と、該デューティ設定手段の出力
に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角制御手段とを
備えた車両の操舵制御装置において、前記舵角偏差演算
手段による出力を微分する舵角偏差微分手段を備え、前
記デューティ設定手段は、前記舵角偏差微分手段による
出力が零より大きい場合、前記舵角偏差が所定値以下の
ときには該所定値を越えるときに比べ、前記舵角偏差に
対する前記デューティの増加割合を大に設定し、前記舵
角偏差微分手段による出力が零以下の場合には、前記デ
ューティを前記舵角偏差微分手段による出力が零よりも
大きい場合よりも小さな値にすることを特徴とする車両
の操舵制御装置。 - 【請求項2】 制御対象の操舵輪の目標舵角値を設定す
る目標舵角設定手段と、前記操舵輪の実舵角値を測定す
る測定手段と、該測定手段による実舵角値と前記目標舵
角値の舵角偏差を演算する舵角偏差演算手段と、前記舵
角偏差演算手段による出力に応じてデューティを設定す
るデューティ設定手段と、該デューティ設定手段の出力
に応じて前記操舵輪の舵角制御を行う舵角制御手段とを
備えた車両の操舵制御装置において、前記デューティ設
定手段による出力を微分するデューティ微分手段を備
え、前記デューティ設定手段は、前記デューティ微分手
段による出力が零より大きい場合、前記舵角偏差が所定
値以下のときには該所定値を越えるときに比べ、前記舵
角偏差に対する前記デューティの増加割合を大に設定
し、前記デューティ微分手段による出力が零以下の場合
には、前記デューティを前記デューティ微分手段による
出力が零よりも大きい場合よりも小さな値にすることを
特徴とする車両の操舵制御装置。 - 【請求項3】 制御対象の操舵輪の目標舵角値を設定す
る目標舵角設定手段と、前記操舵輪の実舵角値を測定す
る測定手段と、前記実舵角値と前記目標舵角値の舵角偏
差を演算する舵角偏差演算手段と、前記舵角偏差演算手
段による出力に応じてデューティを設定するデューティ
設定手段と、該デューティ設定手段の出力に応じて前記
操舵輪の舵角制御を行う舵角制御手段とを備えた車両の
操舵制御装置において、前記デューティ設定手段は前記
舵角制御手段による制御開始時のみ前記舵角偏差演算手
段の出力に対応する値に、所定値のデューティを加算し
て出力することを特徴とする車両の操舵制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14752195A JPH092315A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 車両の操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14752195A JPH092315A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 車両の操舵制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH092315A true JPH092315A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15432210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14752195A Pending JPH092315A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 車両の操舵制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH092315A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1216438A1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-06-26 | Delphi Technologies, Inc. | End-of-travel impact management system |
CN114070160A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-18 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 梭车的角度控制方法及其装置 |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP14752195A patent/JPH092315A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1216438A1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-06-26 | Delphi Technologies, Inc. | End-of-travel impact management system |
EP1216438A4 (en) * | 1999-09-17 | 2003-03-26 | Delphi Tech Inc | SYSTEM FOR MANAGING THE FINAL POINT |
CN114070160A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-18 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 梭车的角度控制方法及其装置 |
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