JPS6127763A - 車両の運動目標値設定装置 - Google Patents
車両の運動目標値設定装置Info
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- JPS6127763A JPS6127763A JP14701884A JP14701884A JPS6127763A JP S6127763 A JPS6127763 A JP S6127763A JP 14701884 A JP14701884 A JP 14701884A JP 14701884 A JP14701884 A JP 14701884A JP S6127763 A JPS6127763 A JP S6127763A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、車両が走行中操舵によってどのような運動を
行なうかを予測するための車両の運動目標値設定装置に
関するものである。
行なうかを予測するための車両の運動目標値設定装置に
関するものである。
（従来技術）
この運動目標値は、例えば車両の旋回走行安定性を向上
させるために行なう前後輪の補助操舵に有用であるが、
かかる補助操舵を行なう装置として本願人は特願昭５８
−２１０１２’８７号における・如きものを提案済であ
る。
させるために行なう前後輪の補助操舵に有用であるが、
かかる補助操舵を行なう装置として本願人は特願昭５８
−２１０１２’８７号における・如きものを提案済であ
る。
この補助操舵装置は、操舵量と、車速と、車両横加速度
またはミーレイトとから求まるスタビリテイファクター
実測値が、予め設定したスタビリテイファクター目標値
となるよう前輪または後輪を補助操舵するものである◇ しかしかかる補助操舵装置では、車両の運動目標値をス
タビリテイファクター目標値（固定値）七して与えるた
め、定常円旋回中や緩慢な操舵中におけるスタビリテイ
ツーアフター偏差の補正を行なう場合は効果的であって
も、急操舵中は車両のダイナミクスが考慮されていない
ため以下の如く過渡期において制御が不正確になる。
またはミーレイトとから求まるスタビリテイファクター
実測値が、予め設定したスタビリテイファクター目標値
となるよう前輪または後輪を補助操舵するものである◇ しかしかかる補助操舵装置では、車両の運動目標値をス
タビリテイファクター目標値（固定値）七して与えるた
め、定常円旋回中や緩慢な操舵中におけるスタビリテイ
ツーアフター偏差の補正を行なう場合は効果的であって
も、急操舵中は車両のダイナミクスが考慮されていない
ため以下の如く過渡期において制御が不正確になる。
つまり、急操舵時はこれにより実舵角が与えられてから
、車両に実際にヨーレイトや横加速度が発生するまでに
相当な時間遅れを生ずる。従って、制御の初期において
ヨーレイトまたは横加速度は０に近く、これを分母とし
て求めるスタビリテイファクター実測値は極端に大きく
なり、スタビリテイファクター目標値との偏差も極端に
太きくな・る。これがため当該偏差に基づき補助操舵を
行なう上記の装置では、急操舵時制御のハンチングを生
じ、車両の挙動が振動的となり、不安定となる。
、車両に実際にヨーレイトや横加速度が発生するまでに
相当な時間遅れを生ずる。従って、制御の初期において
ヨーレイトまたは横加速度は０に近く、これを分母とし
て求めるスタビリテイファクター実測値は極端に大きく
なり、スタビリテイファクター目標値との偏差も極端に
太きくな・る。これがため当該偏差に基づき補助操舵を
行なう上記の装置では、急操舵時制御のハンチングを生
じ、車両の挙動が振動的となり、不安定となる。
この問題解決のために、制御ゲインを極〈小さな値にす
ることが考えられるが、この場合定常円旋回中や緩慢な
操舵中における制御の応答性が悪くなって、補助操舵の
効果を十分達し得なくなる。
ることが考えられるが、この場合定常円旋回中や緩慢な
操舵中における制御の応答性が悪くなって、補助操舵の
効果を十分達し得なくなる。
上述の観点から、補助操舵に当って車両の運動目標値は
スタビリテイファクター目標値として与えるのではなく
、車両のダイナミックスを考慮した目標値として与える
のが好ましい。
スタビリテイファクター目標値として与えるのではなく
、車両のダイナミックスを考慮した目標値として与える
のが好ましい。
（発明の目的）
本発明は、車両が走行中操舵によってどのような運動を
行なうか運動方程式によって予測できるとの事実認識に
基づき、この予測結果を車両の運動目標値として、これ
が車両のダイナミックスを考慮したものとなるようにし
、例えば補助操舵に当り上述の要求をかなえ得るように
することを目的とする。
行なうか運動方程式によって予測できるとの事実認識に
基づき、この予測結果を車両の運動目標値として、これ
が車両のダイナミックスを考慮したものとなるようにし
、例えば補助操舵に当り上述の要求をかなえ得るように
することを目的とする。
ところで、車両の好適な運動目標値は当然操舵・速度に
応じ変える方が好ましく、本発明はこの要求をもかなえ
得る車両の運動目標値設定装置を合せ提供することを目
的とする。
応じ変える方が好ましく、本発明はこの要求をもかなえ
得る車両の運動目標値設定装置を合せ提供することを目
的とする。
（発明の構成）
前者の目的のため本発明の第１発明は、車両の操舵量に
対応する電気信号を発する操舵量検出手段と、車速に対
応する電気信号を発する車速検出手段とを具え、これら
検出手段からの電気信号に基づき、車両の運動方程式で
表わされる運動目標値を、増幅部、加減算部、割算部、
積分部による前記運動方程式の演算により求める演算手
段を設けてなることを特徴とする。
対応する電気信号を発する操舵量検出手段と、車速に対
応する電気信号を発する車速検出手段とを具え、これら
検出手段からの電気信号に基づき、車両の運動方程式で
表わされる運動目標値を、増幅部、加減算部、割算部、
積分部による前記運動方程式の演算により求める演算手
段を設けてなることを特徴とする。
また、後者の目的のため本発明の第２発明は、車両の操
舵量に対応する電気信号を発する操舵量検出手段と、車
速に対応する電気信号を発する車速検出手段とを具え、
これら検出手段からの電気信号に基づき、車両の運動方
程式で表わされる運動目標値を、増幅部、加減算部、割
算部、積分部による前記運動方程式の演算により求める
演算手段と、操舵量の時間変化率を検出する操舵速度検
出・手段と、これからの出力に応じて前記演算部の特性
を変更する演算特性変更手段とを設けてなることを特徴
とする。
舵量に対応する電気信号を発する操舵量検出手段と、車
速に対応する電気信号を発する車速検出手段とを具え、
これら検出手段からの電気信号に基づき、車両の運動方
程式で表わされる運動目標値を、増幅部、加減算部、割
算部、積分部による前記運動方程式の演算により求める
演算手段と、操舵量の時間変化率を検出する操舵速度検
出・手段と、これからの出力に応じて前記演算部の特性
を変更する演算特性変更手段とを設けてなることを特徴
とする。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第１図乃至第５図は本発明装置の一実施例で、ｌは舵角
センサ、２は車速センサ、８は演算部を夫々示す。舵角
センサ１は周知のもので、操舵角に比例した周波数のパ
ルス信号ｓ８を出力し、車速センサ２も周知のもので、
車速に比例した周波数のパルス信号Ｓｖを出力するもの
とする。舵角センサｌからのパルス信号ｓｓは周波数−
電圧変換器で構成した舵角検出部会に入力し、この舵角
検出部会は舵角に比例した電圧信号（操舵方向に応じて
極性の異なる舵角信号）θ６を演算部８に供給する。車
速センサ２からのパルス信号ｓｖは周波数−電圧変換器
で構成した車速検出部５に入力し、この車速検出部５は
車速に比例した電圧信号（車速信号）■を演算部８に供
給する。
センサ、２は車速センサ、８は演算部を夫々示す。舵角
センサ１は周知のもので、操舵角に比例した周波数のパ
ルス信号ｓ８を出力し、車速センサ２も周知のもので、
車速に比例した周波数のパルス信号Ｓｖを出力するもの
とする。舵角センサｌからのパルス信号ｓｓは周波数−
電圧変換器で構成した舵角検出部会に入力し、この舵角
検出部会は舵角に比例した電圧信号（操舵方向に応じて
極性の異なる舵角信号）θ６を演算部８に供給する。車
速センサ２からのパルス信号ｓｖは周波数−電圧変換器
で構成した車速検出部５に入力し、この車速検出部５は
車速に比例した電圧信号（車速信号）■を演算部８に供
給する。
演算部３は舵角θ８および車速■から後述の運動方程式
に基づき車の運動目標値シ（この例ではヨーレイト目標
値であるが横加速度目標値でもよい）を演算するための
もので、非反転増幅器１０１〜１１１と、割算器２０１
，２０２と、加減算器３０１〜３０４と、積分器４０１
〜４０４とを図示の如くに相関させて構成する。
に基づき車の運動目標値シ（この例ではヨーレイト目標
値であるが横加速度目標値でもよい）を演算するための
もので、非反転増幅器１０１〜１１１と、割算器２０１
，２０２と、加減算器３０１〜３０４と、積分器４０１
〜４０４とを図示の如くに相関させて構成する。
各非反転増幅器１０１〜１１１は第２図（ａ）または同
図（ｂ）に示すような入出力端子１２０゜１２１を持つ
周知のものとし、各割算器２０１゜２０２は第８図に示
すような分子入力端子２１２、出力端子２１８および分
母（車速Ｖ）入力端子２１４を有する周知のものとし、
各加減算器８０１〜８０４は第４図に示すような加算入
力端子８１２、減算入力端子８．１８および出力端子８
１４を持った周知のものとし、各積分器４０１〜４０４
は第５図に示すような入出力端子４１２，４１８を持っ
た周知のものとする。
図（ｂ）に示すような入出力端子１２０゜１２１を持つ
周知のものとし、各割算器２０１゜２０２は第８図に示
すような分子入力端子２１２、出力端子２１８および分
母（車速Ｖ）入力端子２１４を有する周知のものとし、
各加減算器８０１〜８０４は第４図に示すような加算入
力端子８１２、減算入力端子８．１８および出力端子８
１４を持った周知のものとし、各積分器４０１〜４０４
は第５図に示すような入出力端子４１２，４１８を持っ
た周知のものとする。
ところで、車両の運動は近似的に次の運動方程式で表わ
されることが知られている。
されることが知られている。
・操舵系の運動方程式
但し：工に：キングビン回り慣性モーメントＤｋ：キン
グピン回り粘性係数 Ｋｓニステアリング剛性 θ８：操舵角 δ ：実舵角 Ｎ ニオ−バー・オール・ギア比 ξ ニドレールにューマチック・トレール＋キャスタ・
トレール） ψ ：ヨー自レート β ：重心点横すべり角 Ｋｆ：フロント命コーナリング・パワーＫｒ：リア・コ
ーナ、リング。パワー ｌｆ：前軸−重心点間距離 ！ｒ：後軸−重心点間距離 ｍ ：車両重量 工ｚ：ヨー慣性 Ｖ ：車速 そして、上記（１）ｌ（２）、（８）式は夫々次の（１
）’ ｅ （２）’ ＋ （８）’式の如くに整理され
る。
グピン回り粘性係数 Ｋｓニステアリング剛性 θ８：操舵角 δ ：実舵角 Ｎ ニオ−バー・オール・ギア比 ξ ニドレールにューマチック・トレール＋キャスタ・
トレール） ψ ：ヨー自レート β ：重心点横すべり角 Ｋｆ：フロント命コーナリング・パワーＫｒ：リア・コ
ーナ、リング。パワー ｌｆ：前軸−重心点間距離 ！ｒ：後軸−重心点間距離 ｍ ：車両重量 工ｚ：ヨー慣性 Ｖ ：車速 そして、上記（１）ｌ（２）、（８）式は夫々次の（１
）’ ｅ （２）’ ＋ （８）’式の如くに整理され
る。
−−−（２）Ｉ
−一−（１）’
も定数）とし、第１図中の非反転増幅器１０１〜１０５
は夫々これら八〇〜Ａ、に相当するゲインに設定する。
は夫々これら八〇〜Ａ、に相当するゲインに設定する。
また、非反転増幅器１０’ ６〜１０８のＱ （Ｋｆ＋
Ｋｒ、） ゲインは夫々、上記（２）１式中で□二Ａ６゜！！Ａ
＝ ｈ７ｔ ”””’−””＝ Ａ８（イｆｈ モ定数
）ｍ ｍとし、これ
らに対応するよう設定し、非反転増幅これらに対応する
よう設定する。
Ｋｒ、） ゲインは夫々、上記（２）１式中で□二Ａ６゜！！Ａ
＝ ｈ７ｔ ”””’−””＝ Ａ８（イｆｈ モ定数
）ｍ ｍとし、これ
らに対応するよう設定し、非反転増幅これらに対応する
よう設定する。
上記実施例の作用を次に説明するに、増幅器１０１は積
分器４０１で後述の如くに求めた実舵速度３に定数五〇
を乗じた値Ａ１ｂを加減算器８０１に入力し、増幅器１
０２は積分器４０９で後述の如くに求めた実舵角δに定
数Ａ、を乗じた値Ａ、δを加減算器ａｏｉに入力し、増
幅器１０８は操舵角θ８に定数Ａ８を乗じた値Ａ８θ８
を加減算器８０１に入力し、増幅器１０４は積分器４０
８で後述の如くに求めた重心点横すべり角βに定数Ａ、
を乗じ・た値Ａ、ｌ／を加減算器８０１に入力し、増幅
器１０５は割算器２０１で後述の如く求めた車速Ｖに対
するヨーレイト↓の比、つまり■ψに定数Ａ５を乗じた
値Ａ５・Ｖψを加減算器ａｏｉに入力する。かくて加減
算器３０１は前記（１）７式を演算することとなり、実
舵角加速度δを求めることができる。この実舵角加速度
δは積分器４０１により実舵角速度δにされ、その後積
分器４０２により実舵角δにされる。
分器４０１で後述の如くに求めた実舵速度３に定数五〇
を乗じた値Ａ１ｂを加減算器８０１に入力し、増幅器１
０２は積分器４０９で後述の如くに求めた実舵角δに定
数Ａ、を乗じた値Ａ、δを加減算器ａｏｉに入力し、増
幅器１０８は操舵角θ８に定数Ａ８を乗じた値Ａ８θ８
を加減算器８０１に入力し、増幅器１０４は積分器４０
８で後述の如くに求めた重心点横すべり角βに定数Ａ、
を乗じ・た値Ａ、ｌ／を加減算器８０１に入力し、増幅
器１０５は割算器２０１で後述の如く求めた車速Ｖに対
するヨーレイト↓の比、つまり■ψに定数Ａ５を乗じた
値Ａ５・Ｖψを加減算器ａｏｉに入力する。かくて加減
算器３０１は前記（１）７式を演算することとなり、実
舵角加速度δを求めることができる。この実舵角加速度
δは積分器４０１により実舵角速度δにされ、その後積
分器４０２により実舵角δにされる。
増幅器１０６は積分器４０８からの重心点横すべり角β
に定数Ａ６を乗じた値Ａ６βを加減算器３０２に入力し
、増幅器１０７は積分器４０２からの実舵角δに定数Ａ
、を乗じた値Ａ、δを加減算器８０２に入力し、増幅器
１０８は割算器２０１からのＶψに定数Ａ８を乗じた値
Ａ８・■ψを加減算器ＢＯＢに入力する。かくて加減算
器８０２は前記（２）′式中布辺の括弧で結んだ内部（
その演算値をＢとする）を演算し、その結果Ｂを出力す
る。割算器算器８０３に入力し、この減算器には別に積
分器４０４で後述の如く求めたヨーレイトψを入力する
。かくして減゛算器８０８は旦−金を演算し、前記（２
）／式の演算を終了したことになり、重心点横すべり角
速度りを出力する。この角速度りは次の積分器４０８に
より重心点横すべり角βにされる。
に定数Ａ６を乗じた値Ａ６βを加減算器３０２に入力し
、増幅器１０７は積分器４０２からの実舵角δに定数Ａ
、を乗じた値Ａ、δを加減算器８０２に入力し、増幅器
１０８は割算器２０１からのＶψに定数Ａ８を乗じた値
Ａ８・■ψを加減算器ＢＯＢに入力する。かくて加減算
器８０２は前記（２）′式中布辺の括弧で結んだ内部（
その演算値をＢとする）を演算し、その結果Ｂを出力す
る。割算器算器８０３に入力し、この減算器には別に積
分器４０４で後述の如く求めたヨーレイトψを入力する
。かくして減゛算器８０８は旦−金を演算し、前記（２
）／式の演算を終了したことになり、重心点横すべり角
速度りを出力する。この角速度りは次の積分器４０８に
より重心点横すべり角βにされる。
増幅器１０９は重心点横すべり角βに定数Ａ。
を乗じた値Ａ、βを加減算器８０４に入力し、増幅器１
１０は実施角δに定数Ａ を乗じた値Ａ１０δを加減算
器８０４に入力し、増幅器１１１は割算器２０１からの
一ψに定数Ａ１１を乗じた値Ａ１１Ｖψを加減算器８０
４に入力する。かくて加減算器８０４は前記（８）１式
を演算することとなり、ヨー角加速度φを求めることが
できる。このヨー角加速度ψを積分器４０４によりヨー
レイト会とし、このヨーレイトを一方で減算器８０８に
供□給し、他方で車両の運動目標値（ヨーレイト目標値
）会として設定する。
１０は実施角δに定数Ａ を乗じた値Ａ１０δを加減算
器８０４に入力し、増幅器１１１は割算器２０１からの
一ψに定数Ａ１１を乗じた値Ａ１１Ｖψを加減算器８０
４に入力する。かくて加減算器８０４は前記（８）１式
を演算することとなり、ヨー角加速度φを求めることが
できる。このヨー角加速度ψを積分器４０４によりヨー
レイト会とし、このヨーレイトを一方で減算器８０８に
供□給し、他方で車両の運動目標値（ヨーレイト目標値
）会として設定する。
なお、ヨーレイト会はその後割算器２０１により車速Ｖ
で除算して、÷シとなし、これを前記の演算のために供
する。
で除算して、÷シとなし、これを前記の演算のために供
する。
上述の如くに求めた目標値会を車両の前輪補助操舵に用
いるようにした本発明装置゛の応用例を第６図に示す。
いるようにした本発明装置゛の応用例を第６図に示す。
この図中１０が第１図に示す本発明装置で、１１は車体
、１２は操舵系、１８はヨーレイト偏差演算部、１４は
ゲイン設定器、１５は補助操舵部を夫々示す。ステアリ
ングホイールより入力された操舵角θ８は操舵糸１２を
介しそのギヤ比に応じ実舵角δにされ、車体１１の操舵
輪（前輪）に伝わる。一方、運動目標値設定装置１０は
前述したように操舵角θ８および車速Ｖに基づき前述の
運動方程式を演算して、ヨーレイト目標信金を求め、こ
れをヨーレイト偏差演算部１３に供給する。
、１２は操舵系、１８はヨーレイト偏差演算部、１４は
ゲイン設定器、１５は補助操舵部を夫々示す。ステアリ
ングホイールより入力された操舵角θ８は操舵糸１２を
介しそのギヤ比に応じ実舵角δにされ、車体１１の操舵
輪（前輪）に伝わる。一方、運動目標値設定装置１０は
前述したように操舵角θ８および車速Ｖに基づき前述の
運動方程式を演算して、ヨーレイト目標信金を求め、こ
れをヨーレイト偏差演算部１３に供給する。
演算部１８は車体１１に設けた図示せざるヨーレイトセ
ンサからのヨーレイト実測信金をも入力されており、こ
れとヨーレイト目標値ψとの偏差を演算する。補助操舵
部１５はこの偏差にゲイン設定器１４で設定した定数Ｏ
を乗じた値に基づき、前輪の実舵角δを補正し、上記の
偏差が零となるように、つまりヨーレイト実測信金が目
標値会となるように前輪を補助操舵して、車両の旋回走
行安定性を向上させることができる。
ンサからのヨーレイト実測信金をも入力されており、こ
れとヨーレイト目標値ψとの偏差を演算する。補助操舵
部１５はこの偏差にゲイン設定器１４で設定した定数Ｏ
を乗じた値に基づき、前輪の実舵角δを補正し、上記の
偏差が零となるように、つまりヨーレイト実測信金が目
標値会となるように前輪を補助操舵して、車両の旋回走
行安定性を向上させることができる。
ところで、この制御に用いる目標信金は前述した通り、
車両の運動方程式により予測される挙動に対応したもの
であるから、車両のグイナミクスを考慮したものとなり
、定常円旋回中や緩慢な操舵中においてはもとよ、す、
急操舵時の過渡期においても常に好適なステア特性が得
られ、いかなる走行状態のもとでも狙い通りの旋回走行
安定性を確保することができる。
車両の運動方程式により予測される挙動に対応したもの
であるから、車両のグイナミクスを考慮したものとなり
、定常円旋回中や緩慢な操舵中においてはもとよ、す、
急操舵時の過渡期においても常に好適なステア特性が得
られ、いかなる走行状態のもとでも狙い通りの旋回走行
安定性を確保することができる。
なお、上述の例では車両の運動目標値をヨーレイト目標
信金として設定するようにしたが、横加速度目標値等そ
の他の目標値として設定することも可能であることは言
うまでもない。また、いずれの目標値として設定するに
しても、本発明装置２は上記補助操舵に用途を限られる
もので−なく、制動力前後配分制御や、４輪駆動車の駆
動力前後配分制御にも用いることができる。この場合、
車両の加減速時における荷重移動や、スリップによるコ
ーナリングフォースの低下で変化する傾向にあるステア
特性を安定に保つことができる。
信金として設定するようにしたが、横加速度目標値等そ
の他の目標値として設定することも可能であることは言
うまでもない。また、いずれの目標値として設定するに
しても、本発明装置２は上記補助操舵に用途を限られる
もので−なく、制動力前後配分制御や、４輪駆動車の駆
動力前後配分制御にも用いることができる。この場合、
車両の加減速時における荷重移動や、スリップによるコ
ーナリングフォースの低下で変化する傾向にあるステア
特性を安定に保つことができる。
更に上述の例では本発明装置をアナログ回路で構成した
が、マイクロコンピュータ等のデジタル回路で構成して
もよいこと勿論である。
が、マイクロコンピュータ等のデジタル回路で構成して
もよいこと勿論である。
第７図は本発明の他の例を示す。第１図における積分器
４０１〜４０４（具体例は第５図参照）は作動中ドリフ
ト（誤差）を生じ、これが蓄積されることから、長時間
の作動中運動目標演算値会が無視し得ない程の誤差をも
ったものになる懸念がある。第７図の例はこの懸念をな
すようにした例で、具体的には各積分器４０１〜４０４
の帰還コンデンサ４１４に電子スイッチ４１５を並列接
続し、これら電子スイッチ４１５をＯＮにするための直
進判定部４１６を設ける。
４０１〜４０４（具体例は第５図参照）は作動中ドリフ
ト（誤差）を生じ、これが蓄積されることから、長時間
の作動中運動目標演算値会が無視し得ない程の誤差をも
ったものになる懸念がある。第７図の例はこの懸念をな
すようにした例で、具体的には各積分器４０１〜４０４
の帰還コンデンサ４１４に電子スイッチ４１５を並列接
続し、これら電子スイッチ４１５をＯＮにするための直
進判定部４１６を設ける。
直進判定部４１６は例えばタイマ内蔵のマイク２″゛キ
コンピユータで構成し、舵角比例の周波数をもったパル
ス信号Ｓ を基に操舵角０６が所定時間（例えば２秒）
以上設定値（例えば±１００）以下であるか否かによっ
て直進走行か否かを判別するものとする。直進走行でな
ければ直進判定部４１６は各電子スイッチ４１５をＯＦ
Ｆに保って積分器４０１〜４０４を夫々、従って演算部
８を前述した例と同様に作動させて、運動目標信金を演
算する。そしてこの演算が不要な直進走行時に直進判定
部４１６は各電子スイッチ４１５をＯＮにし、積分器４
０１〜４０４を夫々リセットすることにより、これら積
分器のドリフトをキャンセルする。これにより運動目標
値ψの演算誤差を常にほとんど無視し得る範囲内の小さ
なものとすることができる。
コンピユータで構成し、舵角比例の周波数をもったパル
ス信号Ｓ を基に操舵角０６が所定時間（例えば２秒）
以上設定値（例えば±１００）以下であるか否かによっ
て直進走行か否かを判別するものとする。直進走行でな
ければ直進判定部４１６は各電子スイッチ４１５をＯＦ
Ｆに保って積分器４０１〜４０４を夫々、従って演算部
８を前述した例と同様に作動させて、運動目標信金を演
算する。そしてこの演算が不要な直進走行時に直進判定
部４１６は各電子スイッチ４１５をＯＮにし、積分器４
０１〜４０４を夫々リセットすることにより、これら積
分器のドリフトをキャンセルする。これにより運動目標
値ψの演算誤差を常にほとんど無視し得る範囲内の小さ
なものとすることができる。
第８図は本発明の更に他の例を示し、本例では直進時や
緩慢な操舵中は車両の補助操舵による挙動が緩やかにな
るようにして安定感を重視し、急操舵時は車両の補助操
舵による挙動が速やかになるようにして応答性を重視す
るのが良いとの観点２から、例えば、このような要求に
こたえ得るよう操舵速度に応じて演算部８の特性を変更
可能にしたものである。
緩慢な操舵中は車両の補助操舵による挙動が緩やかにな
るようにして安定感を重視し、急操舵時は車両の補助操
舵による挙動が速やかになるようにして応答性を重視す
るのが良いとの観点２から、例えば、このような要求に
こたえ得るよう操舵速度に応じて演算部８の特性を変更
可能にしたものである。
ちなみに、車両の挙動は前記（８）式中のヨー慣性工２
が大きい時応答性が悪くなり、ヨー慣性工、が小さくな
るにつれ、応答性が良くなる傾向にあり、本例はヨー慣
性工２を実際上車両毎に異なる固足値であるが、これを
演算上操舵速度に応じ変化させることにより上述の目的
を達するよう構成する。
が大きい時応答性が悪くなり、ヨー慣性工、が小さくな
るにつれ、応答性が良くなる傾向にあり、本例はヨー慣
性工２を実際上車両毎に異なる固足値であるが、これを
演算上操舵速度に応じ変化させることにより上述の目的
を達するよう構成する。
これがため前記（８）／式を書換えると、次式の如くに
なる。
なる。
−−−−（８）’
も常数）とし、これらのうち定数Ａ１１１〜Ａ１４に対
応するゲインに設定した非反転増幅器１１２ 〜１１４
を第１図における非反転増幅器１０９〜１１１に置換え
、また上記Ａ１５に対応するゲインを変更可能な可変ゲ
イン非反転増幅器１１５を加減算器８０４および積分器
４０４間に追加して演算部８を構成する。
応するゲインに設定した非反転増幅器１１２ 〜１１４
を第１図における非反転増幅器１０９〜１１１に置換え
、また上記Ａ１５に対応するゲインを変更可能な可変ゲ
イン非反転増幅器１１５を加減算器８０４および積分器
４０４間に追加して演算部８を構成する。
そして操舵速度を検出するための微分回路２゜を付加し
、この微分回路２０は操舵角θ６を微分してその絶対値
１輸１を操舵速度として比較器２１の負側入力端子に供
給するものとする。比軸器２１の正側入力端子には操舵
速度設定値シ、を入力し、かくて比較器２１は操舵速度
１輸１が設定値ｂＲ以下の時増幅器１１５にゲイン変更
信号ＳＧを供給することができる。
、この微分回路２０は操舵角θ６を微分してその絶対値
１輸１を操舵速度として比較器２１の負側入力端子に供
給するものとする。比軸器２１の正側入力端子には操舵
速度設定値シ、を入力し、かくて比較器２１は操舵速度
１輸１が設定値ｂＲ以下の時増幅器１１５にゲイン変更
信号ＳＧを供給することができる。
なお、増幅器１１５はゲインを変更可能とするために例
えば第９図の如く第２図（ｂ）の回路に抵抗Ｒ８および
電子スイッチ１２２を追加して構成し、電子スイッチ１
２２を上記のゲイン変更信号ＳＧによってＯＮにされる
ものとする。がくて増幅器１１５は抵抗値Ｒｓ” Ｒｆ
とすると、電子スイッチ１２２がＯＮかＯＦＦかにより
、後述する入出力り、φ間に次式が成立するよ゛う機能
して、ゲインを変更され得る。
えば第９図の如く第２図（ｂ）の回路に抵抗Ｒ８および
電子スイッチ１２２を追加して構成し、電子スイッチ１
２２を上記のゲイン変更信号ＳＧによってＯＮにされる
ものとする。がくて増幅器１１５は抵抗値Ｒｓ” Ｒｆ
とすると、電子スイッチ１２２がＯＮかＯＦＦかにより
、後述する入出力り、φ間に次式が成立するよ゛う機能
して、ゲインを変更され得る。
電子スイッチ１２２がＯＮの時
電子スイッチ１２２がＯＦＦの時
上記実施例の作用を次に説明するに、増幅器１１２はＡ
１２βを加減算器８０４に入力し、増幅器１１８はＡ１
８δを加減算器葵０４に入力し、増幅器１１４はＡ１４
”Ｉ／ψを加減算器８０４に入力する。そして加減算
器８０４はこれら入力を加減算して前記（８）１式中括
弧で結んだ内部の演算値（これをＤで示す）を増幅器１
１５に供給する。
１２βを加減算器８０４に入力し、増幅器１１８はＡ１
８δを加減算器葵０４に入力し、増幅器１１４はＡ１４
”Ｉ／ψを加減算器８０４に入力する。そして加減算
器８０４はこれら入力を加減算して前記（８）１式中括
弧で結んだ内部の演算値（これをＤで示す）を増幅器１
１５に供給する。
出力し、このψは以後前述した例と同様に処理される。
ところで、操舵速度＋ 蝙＋ ＜微分回路２０の出力）
が設定値幅より遅い時、増幅器１１５は電子スイッチ１
２２のＯＮによりゲインＡ１５を上述した処から明らか
なように小さくされることから、ヨー慣性工２の大きい
車両に対応したヨー角加速度φを出力し、結果としてヨ
ーレイト目標信金も当該車両に対応した小さなものとな
る。逆に操舵速度１シ。Ｉが設定値みＲより速い場合、
増幅器１１５は電子スイッチ１２２のＯＦＦによりゲイ
ンＡ を上述した処から明らかなように太きくされるこ
とから、ヨー慣性工２の小さな車両に対応したヨー角加
速度ψを出力し、結果としてヨーレイト目標信金も当該
車両に対応した大きなものとなる。
が設定値幅より遅い時、増幅器１１５は電子スイッチ１
２２のＯＮによりゲインＡ１５を上述した処から明らか
なように小さくされることから、ヨー慣性工２の大きい
車両に対応したヨー角加速度φを出力し、結果としてヨ
ーレイト目標信金も当該車両に対応した小さなものとな
る。逆に操舵速度１シ。Ｉが設定値みＲより速い場合、
増幅器１１５は電子スイッチ１２２のＯＦＦによりゲイ
ンＡ を上述した処から明らかなように太きくされるこ
とから、ヨー慣性工２の小さな車両に対応したヨー角加
速度ψを出力し、結果としてヨーレイト目標信金も当該
車両に対応した大きなものとなる。
かくて本例装置を補助操舵に用いる場合、操舵速度が遅
い時はヨーレイト目標値かを小さくして安定感を重視し
た制御を行ない、操舵速度が速い場合はヨーレイト目標
値ψを大きくして応答性を重視した制御を行なうことが
できるといったような相反する要件を同時に満足させる
ことができる。
い時はヨーレイト目標値かを小さくして安定感を重視し
た制御を行ない、操舵速度が速い場合はヨーレイト目標
値ψを大きくして応答性を重視した制御を行なうことが
できるといったような相反する要件を同時に満足させる
ことができる。
なお本例では、増幅器１１５のゲインを２段階に切換え
るようにしたが、より多段に切換えるようにしたり、操
舵速度Ｉ ’ｓ ｌの関数として連続的に変化させるよ
うにし、これにより一層きめ細かに演算部８の特性′を
変更するようにもなし得るｂまた、演算部８の特性を変
更させるに当っては増幅器１１５に限らず、他の部分を
可変にしてもよい。
るようにしたが、より多段に切換えるようにしたり、操
舵速度Ｉ ’ｓ ｌの関数として連続的に変化させるよ
うにし、これにより一層きめ細かに演算部８の特性′を
変更するようにもなし得るｂまた、演算部８の特性を変
更させるに当っては増幅器１１５に限らず、他の部分を
可変にしてもよい。
（発明の効果〕
かくして第１発明に示す本発明装置は上述の如く、車両
の運動方程式からその運動を予測し、予測結果を車両の
運動目標値として設定する構成としたから、この目標値
が車両のダイナミックスを考慮したものとすることがで
きる。従って、この目標値を用いて車両の補助操舵や、
制動力前後配分制御や、駆動力前後配分制御を行なう時
、これらを急操舵時の過渡期においても好適に６なわせ
ることができ、常に最適なステア特性を維持することが
可能となる。
の運動方程式からその運動を予測し、予測結果を車両の
運動目標値として設定する構成としたから、この目標値
が車両のダイナミックスを考慮したものとすることがで
きる。従って、この目標値を用いて車両の補助操舵や、
制動力前後配分制御や、駆動力前後配分制御を行なう時
、これらを急操舵時の過渡期においても好適に６なわせ
ることができ、常に最適なステア特性を維持することが
可能となる。
また第２発明に示す本発明装置は上述の如く、車両の運
動方程式を演算するに当り、その演算特性を操舵速度に
応じ変更するよう構成したから、操舵速度毎に車両の運
動目標値を最適なものとなし得て、これを用いて上記各
種制御を行なう場合、これら制御をいかなる操舵速度の
もとでも好適なものにすることができ、操舵速度に係わ
らず常に最適なステア特性を維持することができる。
動方程式を演算するに当り、その演算特性を操舵速度に
応じ変更するよう構成したから、操舵速度毎に車両の運
動目標値を最適なものとなし得て、これを用いて上記各
種制御を行なう場合、これら制御をいかなる操舵速度の
もとでも好適なものにすることができ、操舵速度に係わ
らず常に最適なステア特性を維持することができる。
第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック線図、
第ｇｌｉＵ（ａ）、（ｂ）は夫々同装置の非反転増幅器
を例示する回路図、 第８図は同装置の割算器を例示する回路図、第４図は同
装置の加減算器を例示する回路図、第５図は同装置の積
分器を例示する回路図、第６図は本発明装置の応用例を
示す車両の前輪補助操舵システム図、 第７図および第８図は夫々本発明装置の他の２例を示す
ブロック線図、 第９図は第８図の装置における可変ゲイン非反転増幅器
を例示する回路図である。 １・・・舵角センサ ２・・・車速ゼンサ８・・
・演算部（演算手段） ４・・・舵角検出部（操舵量検出手段）５・・・車速検
出部（車速検出手段） １０・・・本発明装置 １１・・・車体１２・・・
操舵糸 １３・・・ミーレイト偏差演算部１
４・・・ゲイン設定器 １５・・・補助操舵部２０・
・・微分回路（操舵速度検出手段）２１・・・比較器 １０１−１１４・・・非反転増幅器（増幅部）１１５・
・・可変ゲイン非反転増幅器（演算特性変更手段） １２２・・・ゲイン変更用電子スイッチ２０１＋ ２０
２・・・割算器（割算部）８０１〜８０４・・・加減算
器（加減算部）４０１〜４０４・・・積分器（積分部）
４１６・・・直進判定部 ４１５・・・リセット用電子スイッチ。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 秀同 弁理士
杉 村 興 作第２図 第３図 第４図 第５図
を例示する回路図、 第８図は同装置の割算器を例示する回路図、第４図は同
装置の加減算器を例示する回路図、第５図は同装置の積
分器を例示する回路図、第６図は本発明装置の応用例を
示す車両の前輪補助操舵システム図、 第７図および第８図は夫々本発明装置の他の２例を示す
ブロック線図、 第９図は第８図の装置における可変ゲイン非反転増幅器
を例示する回路図である。 １・・・舵角センサ ２・・・車速ゼンサ８・・
・演算部（演算手段） ４・・・舵角検出部（操舵量検出手段）５・・・車速検
出部（車速検出手段） １０・・・本発明装置 １１・・・車体１２・・・
操舵糸 １３・・・ミーレイト偏差演算部１
４・・・ゲイン設定器 １５・・・補助操舵部２０・
・・微分回路（操舵速度検出手段）２１・・・比較器 １０１−１１４・・・非反転増幅器（増幅部）１１５・
・・可変ゲイン非反転増幅器（演算特性変更手段） １２２・・・ゲイン変更用電子スイッチ２０１＋ ２０
２・・・割算器（割算部）８０１〜８０４・・・加減算
器（加減算部）４０１〜４０４・・・積分器（積分部）
４１６・・・直進判定部 ４１５・・・リセット用電子スイッチ。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 秀同 弁理士
杉 村 興 作第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、車両の操舵量に対応する電気信号を発する操舵量検
出手段と、車速に対応する電気信号を発する車速検出手
段とを具え、これら検出手段からの電気信号に基づき、
車両の運動方程式で表わされる運動目標値を、増幅部、
加減算部、割算部、積分部による前記運動方程式の演算
により求める演算手段を設けてなることを特徴とする車
両の運動目標値設定装置。 ２、前記積分部は、操舵量が所定時間以上設定値以下で
ある場合リセットされるものである特許請求の範囲第１
項記載の車両の運動目標値設定装置。 ３、車両の操舵量に対応する電気信号を発する操舵量検
出手段と、車速に対応する電気信号を発する車速検出手
段とを具え、これら検出手段からの電気信号に基づき、
車両の運動方程式で表わされる運動目標値を、増幅部、
加減算部、割算部、積分部による前記運動方程式の演算
により求める演算手段と、操舵量の時間変化率を検出す
る操舵速度検出手段と、これからの出力に応じて前記演
算部の特性を変更する演算特性変更手段とを設けてなる
ことを特徴とする車両の運動目標値設定装置。 ４、前記積分部は、操舵量が所定時間以上設定値以下で
ある場合リセットされるものである特許請求の範囲第８
項記載の車両の運動目標値設定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701884A JPS6127763A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 車両の運動目標値設定装置 |
| US06/755,352 US4773012A (en) | 1984-07-17 | 1985-07-16 | System for determining reference cornering behavior of wheeled vehicle |
| DE19853525543 DE3525543A1 (de) | 1984-07-17 | 1985-07-17 | Lenkhilfeeinrichtung fuer kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701884A JPS6127763A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 車両の運動目標値設定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127763A true JPS6127763A (ja) | 1986-02-07 |
| JPH0555347B2 JPH0555347B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=15420680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14701884A Granted JPS6127763A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 車両の運動目標値設定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4773012A (ja) |
| JP (1) | JPS6127763A (ja) |
| DE (1) | DE3525543A1 (ja) |
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| WO2018038108A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| WO2018038110A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
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