JPS62149562A - Steering angle control device for vehicle - Google Patents
Steering angle control device for vehicleInfo
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- JPS62149562A JPS62149562A JP29075985A JP29075985A JPS62149562A JP S62149562 A JPS62149562 A JP S62149562A JP 29075985 A JP29075985 A JP 29075985A JP 29075985 A JP29075985 A JP 29075985A JP S62149562 A JPS62149562 A JP S62149562A
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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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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、予め設定された運動性n目に従って自車の
重輪舵角を制御するようにした車両用舵角゛制御装置に
係り、特に、車輪の転舵を行うアクチュエータの応答遅
れを補償するようにした車両用舵角制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a steering angle control device for a vehicle that controls a heavy wheel steering angle of a vehicle according to a preset maneuverability nth. In particular, the present invention relates to a vehicle steering angle control device that compensates for response delays of actuators that steer wheels.
(従来の技術)
従来、車輪を、ステアリングハンドルとの機械リンクを
用いず、電気的制御回路によって駆動制御されるアクチ
ュエータを用いて転舵することで、車両の運動性能をコ
ントロールすることを可能とした装置が提案されている
(例えば、特開昭59−143772号に示されるもの
がある)。(Prior Art) Conventionally, it has been possible to control the dynamic performance of a vehicle by steering the wheels using actuators that are driven and controlled by an electrical control circuit, without using a mechanical link with a steering wheel. A device has been proposed (for example, there is one shown in Japanese Patent Laid-Open No. 143772/1983).
この従来装置は、ステアリングハンドルの操舵角に対応
する前・後輪の舵角の目標値を、予め設定された制御則
に従って決定し、油圧シリンダを用いたサーボ式アクチ
ュエータによって、前輪と後輪を上記舵角目標値に転舵
するものである。This conventional device determines the target value of the steering angle of the front and rear wheels corresponding to the steering angle of the steering wheel according to a preset control law, and uses a servo actuator using a hydraulic cylinder to control the front and rear wheels. The steering angle is steered to the above-mentioned target steering angle value.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記のようなアクチュエータは、一般に
、積分動作を行う一次連れ系であるため、制御応答の連
れが生じ、高速走行時における操縦性を低下させる要因
となる。(Problems to be Solved by the Invention) However, since the actuator described above is generally a linearly coupled system that performs integral action, the control response is delayed, which is a factor that reduces maneuverability during high-speed driving. Become.
このため、上記アクチュエータの制御系に微分□補償を
施すことによって、上記の遅れを解消することが考えら
れる。Therefore, it is possible to eliminate the above delay by applying differential □ compensation to the control system of the actuator.
ところが、上記舵角目標値の決定をマイクロコンピュー
タ等のディジタル回路を用いて行った場合、上記微分補
償を施す対象となる信号がディジタル信号であるため、
この信号を微視的に見ると、階段状をなしていることか
ら、この信号を通常の微分回路を用いて微分すると、離
散的な微分値信号となってしまい、制御が不正確なもの
になる。However, when determining the target steering angle value using a digital circuit such as a microcomputer, the signal to which the differential compensation is applied is a digital signal.
If you look at this signal microscopically, it has a step-like shape, so if you differentiate this signal using a normal differentiator circuit, you will end up with a discrete differential value signal, making the control inaccurate. Become.
すなわち、ディジタル回路を用いた制御系においては、
微分回路を用いて微分補償を行うことは困難である。In other words, in a control system using digital circuits,
It is difficult to perform differential compensation using a differential circuit.
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解決するために、本発明は、第1図に示す
手段を備える。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes means shown in FIG.
舵角目標値決定手段108は、操舵角検出手段100で
検出されるステアリングハンドルの操舵角θSと車速検
出手段102で検出される単連Vに対応する前輪または
後輪の少なくとも一方の制・御対象車輪の舵角の目標値
δを、予め設定された目標とする運動性能に従って決定
する。The steering angle target value determining means 108 controls/controls at least one of the front wheels or the rear wheels corresponding to the steering angle θS of the steering wheel detected by the steering angle detecting means 100 and the single series V detected by the vehicle speed detecting means 102. A target value δ of the steering angle of the target wheel is determined according to a preset target motion performance.
舵角速度目標値決定手段104は、操舵角速度検出手段
101で検出されるステアリングハンドルの操舵角速度
θSと前記車速■とに対応する前τ
記制御対象車輪の舵角速度の目標値δを、前記目標とす
る運動性能に従って決定する。The steering angular velocity target value determining means 104 determines the target value δ of the steering angular velocity of the wheel to be controlled corresponding to the steering angular velocity θS of the steering wheel detected by the steering angular velocity detecting means 101 and the vehicle speed . Determine according to exercise performance.
舵角偏差算出手段107は、実舵角検出手段105で検
出される前記制御対象車輪の実舵角δと前記舵角目標値
δの偏差工Aを求める。The steering angle deviation calculation means 107 calculates a deviation A between the actual steering angle δ of the control target wheel detected by the actual steering angle detection means 105 and the steering angle target value δ.
舵角速度偏差算出手段108は、実舵角速度検出手段1
06で検出される前記制御対象車輪の実舵角速度δと前
記舵角速度目標値δの偏差よりを求める。The steering angular speed deviation calculating means 108 is the actual steering angular speed detecting means 1.
The deviation between the actual steering angular velocity δ of the control target wheel detected in step 06 and the target steering angular velocity value δ is determined.
車輪転舵手段1θ9は、前記偏差IA、 IBを共に零
もしくは最小にするように、前記制御対象車輪を転舵す
る。The wheel steering means 1θ9 steers the wheels to be controlled so that both the deviations IA and IB become zero or minimum.
(作用)
上記舵角偏差算出手段107で求められた偏差IA?零
もしくは最小となるように制御対象車輪・を転舵するこ
とで、目標とする運動性能を自車で実現するように車輪
舵角の制御がなされる。(Operation) Is the deviation IA calculated by the steering angle deviation calculation means 107? By steering the wheels to be controlled so that the steering angle becomes zero or the minimum, the wheel steering angle is controlled so that the target driving performance is achieved by the own vehicle.
また、上記舵角速度偏差算出手段108で求められた偏
差工8を零もしくは最小とするように制御対象車輪を転
舵することで、車輪転舵手段109における応答遅れを
捕虜するように車輪の転舵速度を制御することができる
ので、微分回路を用いずに微分補償が行えることになる
。Furthermore, by steering the wheels to be controlled so as to make the deviation 8 calculated by the steering angular velocity deviation calculating means 108 zero or minimum, the wheels can be turned so as to capture the response delay in the wheel steering means 109. Since the rudder speed can be controlled, differential compensation can be performed without using a differential circuit.
(実施例) 本発明の一実施例の構成を第2図に示す。(Example) FIG. 2 shows the configuration of an embodiment of the present invention.
本実施例は、直両の後輪48,49の舵角を制御して、
目標とする運動性能を実現しようとするものである。前
輪(図示略)は、従来亀岡と同様に、ステアリングハン
ドル(図示略)との機械リンクによって転舵がなされる
。In this embodiment, the steering angles of both rear wheels 48 and 49 are controlled,
The aim is to achieve the target exercise performance. The front wheels (not shown) are steered by a mechanical link with a steering wheel (not shown), similar to the conventional Kameoka.
後輪48.490転舵は、油圧シリンダ40によって行
われる。この油圧シリンダ40は、左右2つの油圧室4
1.42を備えており、これらの油圧室41.42へは
、油路54,55を介して作動油圧が供給される。Rear wheel 48.490 steering is performed by a hydraulic cylinder 40. This hydraulic cylinder 40 has two hydraulic chambers 4 on the left and right.
1.42, and working hydraulic pressure is supplied to these hydraulic chambers 41.42 via oil passages 54, 55.
・ 両前圧室41.42の油圧差は、制御バルブ50に
よって制御され、この油圧差に対応してピストンロッド
45が変位する。このピストンロッド45の変位は、ナ
ックルアーム46.47に伝達されて後輪48.49を
転舵する。なお、52はオイルポンプ、53はリザーバ
である。また、48.44はリターンスプリングである
。- The oil pressure difference between the two front pressure chambers 41, 42 is controlled by the control valve 50, and the piston rod 45 is displaced in response to this oil pressure difference. This displacement of the piston rod 45 is transmitted to the knuckle arms 46.47 to steer the rear wheels 48.49. Note that 52 is an oil pump and 53 is a reservoir. Further, 48.44 is a return spring.
そして、制御パルプ50を制御回路80で制御すること
で、油圧シリンダ40の制御が行われる。The hydraulic cylinder 40 is controlled by controlling the control pulp 50 with the control circuit 80.
制御回路80は、マイクロコンピュータあるいは他のデ
ィジタル回路で構成されたディジタル制御回路である。The control circuit 80 is a digital control circuit composed of a microcomputer or other digital circuit.
図中では、この制御回路30の構成を判り易くするため
に、ブロック線図で示しである。In the figure, the configuration of the control circuit 30 is shown in a block diagram for easy understanding.
この制御回路80へ入力されるデータは、車速センサ2
0で検出される車速■と、ハンドル操舵角センサ21で
検出されるステアリングハンドルの操舵角θ8と、ハン
ド化操舵角速度センサz2で検出されるステアリングハ
ンドルの操舵角速度θSと、ストロークセンナ2Bで検
出される後輪°実舵角δR1および変位速度センサ24
で検出される後輪実舵角速度δRである。また、制御回
路80からは、電流コントローラ38に対して、電流口
+*イ直1が出力される。The data input to this control circuit 80 is the vehicle speed sensor 2
0, the steering angle θ8 of the steering wheel detected by the steering wheel angle sensor 21, the steering angular velocity θS of the steering wheel detected by the handheld steering angular velocity sensor z2, and the steering angle θS detected by the stroke sensor 2B. actual steering angle δR1 and displacement speed sensor 24
This is the rear wheel actual steering angular velocity δR detected at . Further, the control circuit 80 outputs current port +*i direct 1 to the current controller 38.
上記ハンドル操舵角速度センサ22は、例えば、ステア
リングハンドルにレートジャイロを取付けて、ステアリ
ングハンドルの回転速度に相当する信号を得るようにす
る。The steering wheel steering angular velocity sensor 22 is configured, for example, by attaching a rate gyro to the steering wheel to obtain a signal corresponding to the rotational speed of the steering wheel.
上記ストロークセンサ28は、実際には、ピストンロッ
ド45の変位量を検出するものであるが、このピストン
ロッド45の変位量は後輪48゜49の実舵角との相関
があるので、このストロークセンサ2Bの検出信号は後
・論実舵角の検出信号とみなすことができる。同様に、
変位速度センサ24の検出信号は、後輪実舵角速度の検
出信号とみなすことができる。The stroke sensor 28 actually detects the amount of displacement of the piston rod 45, but since the amount of displacement of the piston rod 45 has a correlation with the actual steering angle of the rear wheels 48 degrees 49, this stroke The detection signal of the sensor 2B can be regarded as a detection signal of the rear/actual steering angle. Similarly,
The detection signal of the displacement speed sensor 24 can be regarded as a detection signal of the rear wheel actual steering angular velocity.
制御回路80は、操舵角θSと車速Vに対応する後輪舵
角目標値δ□を、予め設定された目標とする運動性能に
従って決定する舵角目標値決定部81と、操舵角速度θ
Sと車速Vに対応する後輪・舵角速度目標直δRを、上
記目標とする運動性能に従って決定する舵角速度目標値
決定部82とを備えている。The control circuit 80 includes a steering angle target value determination unit 81 that determines a rear wheel steering angle target value δ□ corresponding to the steering angle θS and the vehicle speed V according to a preset target motion performance, and a steering angle target value determination unit 81 that determines a rear wheel steering angle target value δ□ corresponding to the steering angle θS and the vehicle speed V.
The vehicle includes a steering angular speed target value determining section 82 that determines a rear wheel/steering angular speed target value δR corresponding to S and vehicle speed V in accordance with the above-mentioned target motion performance.
上記舵角目標値決定部81の操舵角θSと後輪舵角目標
値δRの間の入出力伝達特性と、上記舵角速度目標値決
定部82の操舵角速度θSと後輪舵角速度目標値δRの
間の入出力伝達特性は、同一の伝達特性G(8)である
。The input/output transfer characteristic between the steering angle θS and the rear wheel steering angle target value δR of the steering angle target value determining unit 81 and the steering angular speed θS and the rear wheel steering angle speed target value δR of the steering angle speed target value determining unit 82. The input/output transfer characteristics between them are the same transfer characteristic G(8).
上記舵角目標値決定部81と舵角速度目標値決定部82
は、それぞれ、予め設定された目標とする運動性能を備
える車両をシミュレートするための数学モデル(以下「
目標車両モデル」と言う)と、自車の運動をシミュレー
トするための数学モデル(以下「自■モデル」と言う)
を備えている。The steering angle target value determining section 81 and the steering angle speed target value determining section 82
are each a mathematical model (hereinafter referred to as "
A mathematical model for simulating the motion of the own vehicle (hereinafter referred to as the "target vehicle model")
It is equipped with
口車モデルは、自軍の車両諸元を用いて構成されたもの
である。The pilot car model is constructed using the vehicle specifications of the own army.
上記舵角目標値決定部31は、上記目標車両モデルを用
いて、上記操舵角θSと車速Vが与えられたとぎに車両
モデルが呈するヨーレートとヨー角加速度を求め、これ
らをヨーレート目標値会。The steering angle target value determination unit 31 uses the target vehicle model to determine the yaw rate and yaw angular acceleration exhibited by the vehicle model when the steering angle θS and vehicle speed V are given, and determines these as a yaw rate target value set.
自軍モデルに与えて、自車のヨーレートとヨー角加速度
を会、かに等しくするために必要な後輪の舵角(後輪舵
角目標値δRである)を決定する。The rear wheel steering angle (rear wheel steering angle target value δR) required to make the yaw rate and yaw angular acceleration of the own vehicle equal to or equal to each other is determined by applying it to the own army model.
上記ヨーレート目標値会とヨー角加速度目標値嬰は、具
体的には、以下に示すような演−州により求められる。Specifically, the above-mentioned yaw rate target value and yaw angular acceleration target value are determined by the equation shown below.
ul(v、、+÷□V ) =2 CFl + 2 C
R1・++ fl)工、□≠1””’FICFニー2L
RICR□ ・・・(2)βR1” −(vyl
”R1会、) /V −(4+CF+ =
KFt・βFよ ・“°(5)
CR工” KR工・βRエ ・・
・(6)ψ =ψ、
・・・(7)ψ=ψl
・・・(8)・ここで、
工2□:目標直両モデルのヨー慣性
M1:目標車両モデルの電体質量
LF□:目標重両モデルの前軸と重心間の距離LR□:
目標東両モデルの後軸と改心間の距離KF工:目標車両
モデルの前輪のコーナリングツくワー
KR工:目標重両モデルの後輪のコーナリングツ(ワー
会、:目標重両モデルのヨーレート
嬰、二目傾車両モデルのヨー角加速度
Vy、 :目標車両モデルの横方向速度Ω7、二目標亀
岡モデルの横方向加速度βFl ”目標車両モデルの前
輪の横すべり角βR□:目標屯両モ車両の後輪の横すべ
り角OFよ:目標車両モデルの前輪のコーナリングフォ
ース
CR□=目標車両モデルの後輪のコーナリングフォース
そして、上記後輪舵角目標値δRは、以下に示すような
演算により求められる。ul(v,,+÷□V) = 2 CFl + 2C
R1・++ fl) engineering, □≠1””’FICF knee 2L
RICR□ ... (2) βR1" - (vyl
"R1 meeting,) /V - (4+CF+ =
KFt・βF ・“°(5)
CR work” KR work/βR work...
・(6) ψ = ψ,
...(7) ψ=ψl
...(8)・Here, Engineering 2□: Yaw inertia of the target direct-vehicle model M1: Electric mass of the target vehicle model LF□: Distance between the front axle and the center of gravity of the target heavy-duty model LR□:
Distance between the rear axle and center of the target East model KF: Cornering torque of the front wheels of the target vehicle model , yaw angular acceleration Vy of the two-eye leaning vehicle model: lateral velocity Ω7 of the target vehicle model, lateral acceleration βFl of the two-target Kameoka model Side slip angle βR of the front wheels of the target vehicle model: behind the target leaning vehicle Wheel sideslip angle OF: Cornering force CR of the front wheels of the target vehicle model = Cornering force of the rear wheels of the target vehicle model.The rear wheel steering angle target value δR is obtained by the calculation shown below.
工に2δF2 = N2KS2 (θS ’2δF2
)−DK22F□−2ξ2C72・・・(9)N2(V
、 +911V) = 2CF2+2CR2−(10)
βF2 ”δF2− (V、 + LF2÷)/V
−(11)OF2 = KF2βF2
・・・(12)GRz ” (LF
gCFg−一ψIZ2 )/ LR2・” (13)β
R2=OR2/KR2・・・(14)δR=βR,+
(vy2 LR2’/ ) / V ”・
(15)ここで、
工z2:自車モデルのヨー慣性
N2:自車モデルの車体重量
L2:自11tEモデルのホイールベースLF2 ”自
軍モデルの前軸と改心間の距離LR2”自軍モデルの後
軸と重心間の距離工に2:向直モデルのキングピン回り
慣性に82:自車モデルのステアリング剛性DK2:自
軍モデルのステアリング系粘性係数ξ2:自車モデルの
トレ゛−ル
N2:自軍モデルのステアリングギヤ比δF2”自車モ
デルの前輪舵角
Vy2:自軍モデルの横方向速度
V :自車モデルの横方向加速度
β、2:自軍モデルの前輪の横すべり角βR2”自軍モ
デルの後輪の横すべり角CF2 ”自軍モデルの@輪の
コーナリングフォースC:口直モデルの後輪のコーナリ
ングフォースKF2:自車モデルの前輪のコーナリング
パワーKR2:自軍モデルの後輪のコーナリングパワー
である。2δF2 = N2KS2 (θS '2δF2
)-DK22F□-2ξ2C72...(9)N2(V
, +911V) = 2CF2+2CR2-(10)
βF2 ”δF2- (V, + LF2÷)/V
−(11)OF2 = KF2βF2
...(12)GRz” (LF
gCFg−1ψIZ2)/LR2・” (13) β
R2=OR2/KR2...(14) δR=βR,+
(vy2 LR2'/ )/V"・
(15) Here, engineering z2: Yaw inertia of own vehicle model N2: Vehicle weight of own vehicle model L2: Wheelbase of own 11tE model LF2 ``Distance between front axle of own model and change of center LR2'' Rear axle of own force model and the distance between the center of gravity 2: Inertia around the king pin of the vertical model 82: Steering stiffness of own vehicle model DK2: Steering system viscosity coefficient ξ2 of own army model: Trail of own vehicle model N2: Steering of own army model Gear ratio δF2" Front wheel steering angle of own vehicle model Vy2: Lateral speed V of own army model: Lateral acceleration β of own vehicle model, 2: Side slip angle of front wheels of own army model βR2" Side slip angle of rear wheels of own army model CF2 ``Cornering force C of the @wheels of the own army model: Cornering force of the rear wheels of the Naoki model KF2: Cornering power of the front wheels of the own vehicle model KR2: Cornering power of the rear wheels of the own army model.
また、上記舵角速度目標値決定都82は、目標車両モデ
ルおよび自軍モデルを用いて、上記操舵角速度θSと重
速Vから上記後輪舵角目標値δRの一階微分値に相当す
る後輪舵角速度目標値δRを決定する。この後輪舵角速
度目標値δRは、前記後輪舵角目標値δRを求める演算
式(1)〜(15)の中の運動変数を各々の一階微分値
に置換えた演算によって決定される。すなわち、以下の
ような演算によってδRを決定する。Further, the steering angular speed target value determination capital 82 uses the target vehicle model and the own army model to calculate the rear wheel steering angle corresponding to the first differential value of the rear wheel steering angle target value δR from the steering angular speed θS and heavy speed V. Determine the angular velocity target value δR. This rear wheel steering angular velocity target value δR is determined by a calculation in which the motion variables in equations (1) to (15) for calculating the rear wheel steering angle target value δR are replaced with respective first-order differential values. That is, δR is determined by the following calculation.
M(V +9)V)=26F、 + 2OR□−(1
6)1 yl 1
工、□ψ□” 2 LFI 6yニー2”R1”R1・
・・(17)6Fl ” KFl・βFl
−(20)6R工=KR工・β□□
・・・(21)ψ=ψ□
°−(22)ψ=ψ、−°°(2B)
工に2’F2 ” N2KS2 ’S−’2δF2)−
DK22F□−2ξ2 ”F2 °−(24)M
(V +9)V) = 26F2+2(’3.
−・−(25) y2
7F2 = 噛(v、、 + LF29’ )/V
−(16)aF2 = KF2βF2
− (27)aRz = (”F2”F2−一
ψIz2)/LR2・・・(28)衾R2= ”R2/
KR2°−(29)(各fWiの上に付したドツトの数
が微分の階数を示す)
上記式(16)〜(28)は、目$車両モデルを用いて
行う演算であり、式(24)〜(80)は、自車モデル
を用いて行う演算である。M(V +9)V)=26F, +2OR□-(1
6) 1 yl 1 engineering, □ψ□” 2 LFI 6y knee 2”R1”R1・
...(17)6Fl ”KFl・βFl
-(20) 6R work = KR work / β□□
...(21) ψ=ψ□
°−(22)ψ=ψ, −°°(2B) 2′F2 ” N2KS2 'S−'2δF2)−
DK22F□−2ξ2 ”F2 °−(24)M
(V +9)V) = 26F2+2('3.
-・-(25) y2 7F2 = bite (v,, + LF29')/V
−(16)aF2 = KF2βF2
- (27) aRz = ("F2"F2-1ψIz2)/LR2... (28) Back R2 = "R2/
KR2° - (29) (The number of dots placed above each fWi indicates the order of differentiation) The above equations (16) to (28) are calculations performed using the eye $ vehicle model, and the equation (24 ) to (80) are calculations performed using the own vehicle model.
そして、制御回路80では、減算部83で後輪舵角目標
値δRと後輪実舵角の検出値δ、の偏差工Aを求め、ま
た、減算部84で後輪舵角速度目標値める。In the control circuit 80, a subtraction unit 83 calculates the deviation A between the rear wheel steering angle target value δR and the detected value δ of the rear wheel actual steering angle, and a subtraction unit 84 calculates the rear wheel steering angular speed target value. .
さらに、制御回路80では、上記偏差工Aと偏差工8に
ゲインに、とKDを与えた後に加え合せて°電流目標値
1を形成する。Furthermore, in the control circuit 80, after giving gains and KD to the above-mentioned deviation A and deviation 8, they are added to form a current target value 1.
電流コントローラ88は、制御回路80から与えられる
電流目標値1に対応して、制御パルプ50のソレノイド
51へ与える励磁電流1を発生する。The current controller 88 generates an exciting current 1 to be applied to the solenoid 51 of the control pulp 50 in response to the current target value 1 applied from the control circuit 80 .
差工3が零となるまで後輪48.49の転舵が行われる
。The rear wheels 48.49 are steered until the differential 3 becomes zero.
このような制御により、油圧シリンダ40によって前記
後輪舵角目標値δRに後輪48.49を転舵する際の応
答遅れを、上記後輪舵角速度目標τ
値δRを介入させることで補償することができる。Through such control, the response delay when the hydraulic cylinder 40 steers the rear wheels 48,49 to the rear wheel steering angle target value δR is compensated for by intervening the rear wheel steering angle speed target τ value δR. be able to.
この点について具体的に説明する。This point will be specifically explained.
先ず、微分補償を行わない場合を仮定してみると、この
ときの後輪舵角目標値δRに対する後輪実舵角δRの伝
達量ril(油圧シリンダ40のサーボ系を考えた場合
のもの)は、
(但し、aは定数、Sはラプラス演算子である)°とな
り、前述したように一次遅れ形である。このときのサー
ボ系をブロック線図で示すと第8図のように表わされる
。First, assuming a case where differential compensation is not performed, the transmission amount ril of the rear wheel actual steering angle δR with respect to the rear wheel steering angle target value δR at this time (when considering the servo system of the hydraulic cylinder 40) is (where a is a constant and S is a Laplace operator)°, which is a first-order lag form as described above. The servo system at this time is shown in a block diagram as shown in FIG.
これに対し、本実施例のサーボ系を等価なブロック線図
で表わすと、第4図に示すようKなる。On the other hand, if the servo system of this embodiment is represented by an equivalent block diagram, it becomes K as shown in FIG.
このサーボ系の後輪舵角目標値δRに対する後輪実舵角
δRの伝達関数は、
となり、前記(81)式に比較すると、連応性の改善が
なされていることが判る。すなわち、(al)式で表わ
されるサーボ系の微分補償を行った場合と同一の特性に
なる。The transfer function of the rear wheel actual steering angle δR to the rear wheel steering angle target value δR of this servo system is as follows, and when compared with the above equation (81), it can be seen that the coordination has been improved. In other words, the characteristics are the same as those obtained when the differential compensation of the servo system expressed by equation (al) is performed.
なお、KDa > 1ととることがでされば、a U
(S )ユδR(8)になり、極めて高い応答性が得ら
れる。In addition, if it is possible to take KDa > 1, a U
(S) δR(8), and extremely high responsiveness can be obtained.
次に、第5図に本発明の他の実施例の構成を示す。なお
、同図中において、前記第2図に示した実施例と同一構
成部分にはロー符号を付して、それらの説明は省略する
。Next, FIG. 5 shows the configuration of another embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those in the embodiment shown in FIG.
本実施例は、制御回路80にフィードバックする後輪実
舵角速度δRを、前記実施例のような替位速度センサ2
4を用いて検出する代りに、ストロークセンサ28で検
出された後輪実舵角δRを微分回路60を用いて微分す
ることで、間接的に検出するようにしたものである。In this embodiment, the rear wheel actual steering angular velocity δR fed back to the control circuit 80 is transmitted to the rear wheel actual steering angular velocity δR by the displacement speed sensor 2 as in the embodiment described above.
4, the rear wheel actual steering angle δR detected by the stroke sensor 28 is differentiated using a differentiation circuit 60, so that the actual steering angle δR of the rear wheel is indirectly detected.
ストロークセンサ28の出力信号はアナログ信号である
ため、微分回路60を用いて微分出力を得ることができ
る。Since the output signal of the stroke sensor 28 is an analog signal, a differential output can be obtained using the differential circuit 60.
このように、微分回路60を用いて構成すれば、・変位
速度センナ24が不要となり、構造を簡略化できるし、
コストの低減も図れる。In this way, by using the differentiating circuit 60, the displacement speed sensor 24 becomes unnecessary, and the structure can be simplified.
Cost reduction can also be achieved.
なお、上記微分回路60には、第6m1lに示すような
伝達特性G=3の真正の微分回路61の他(但し、τは
時定数)の−次のバイパスフィルタ62や、同図(C)
に示すような伝達特性のバンドパスフィルタ63を用い
ることも可能である。The differentiating circuit 60 includes, in addition to a true differentiating circuit 61 with a transfer characteristic G=3 as shown in No. 6ml (where τ is a time constant), a -order bypass filter 62, and a bypass filter 62 of the same figure (C).
It is also possible to use a bandpass filter 63 having a transfer characteristic as shown in FIG.
・ 上記微分回路61、バイパスフィルタ62、バンド
パスフィルタ6Bの周波数特性を第7図に示す。同図中
の(刀が微分回路61の特性、fBlがバイパスフィル
タ62の特性、(C)がバンドパスフィルタ68の特性
である。- The frequency characteristics of the differential circuit 61, bypass filter 62, and bandpass filter 6B are shown in FIG. In the same figure, (sword) is the characteristic of the differentiating circuit 61, fBl is the characteristic of the bypass filter 62, and (C) is the characteristic of the bandpass filter 68.
通常、車輪の実舵角速度の周波数領域は、第6図中のA
、で示す領域であるため、上記バイパスフィルタ62と
バフドパスフイルタロ8のカットオフ周波数を前記の周
波数領域A、より高く設定しておけば、高周波ノイズに
強い微分回路を提供できる。Normally, the frequency range of the actual steering angular velocity of the wheels is A in Fig. 6.
, therefore, if the cutoff frequencies of the bypass filter 62 and the buffed pass filter 8 are set higher than the frequency range A, a differential circuit that is resistant to high frequency noise can be provided.
なお、上記実施例では、目標とする運動性能を自車で冥
現するために、後輪舵角を制御する例を示したが、本発
明は、この他に、前輪舵角を制御したり、前輪と後輪の
両者の舵角を制御することで目幅とする運動性能を自車
で実現するようにすることもできる。In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the rear wheel steering angle is controlled in order to realize the target driving performance in the own vehicle, but the present invention also provides an example in which the front wheel steering angle is controlled. By controlling the steering angles of both the front wheels and the rear wheels, it is also possible to achieve the driving performance of the vehicle based on the width of the eyes.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明は、予め設定された
目標とする運動性能を、車輪の舵角を制゛御することで
自車の運動性能として実現することができる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention can realize the preset target driving performance as the driving performance of the own vehicle by controlling the steering angle of the wheels. .
また、i輪を転舵するアクチュエータの動作遅れを微分
補償する手段として、車輪の舵角速度を上記アクチュエ
ータのサーボ系においてフィードバック制御する手段を
設けたことばより、微分回路を用いずに微分補償が行え
ることになる。In addition, as a means for differentially compensating for the delay in the operation of the actuator that steers the i-wheel, a means for feedback controlling the steering angular velocity of the wheel in the servo system of the actuator is provided, so that differential compensation can be performed without using a differential circuit. It turns out.
これにより、上記重輪舵角制御をディジタル演算回路を
用いて行う場合のように、微分回路では微分補償が困難
なとぎでも、適正な微分補償が行える。As a result, even when differential compensation is difficult to perform using a differential circuit, as in the case where the above-mentioned heavy wheel steering angle control is performed using a digital calculation circuit, appropriate differential compensation can be performed.
第1図は不発明の構成図、
第2図は本発明の一実施例の構成図、
第8図は微分補償を行わないサーボ系のブロック線図、
第4図は第2図に示した実施例におけるサーボ系のブロ
ック線図、
第5図は本発明の他の実施例の構成図、第6図(A1−
(C1は第5図中の微分回路の具体例を・示す回路図、
第7図は第6図に示した各回路の周波数特性図である。
100・・・操舵角検出手段
101・・・操舵角速度検出手段
102・・・車速検出手段
10B・・・舵角目標値決定手段
104・・・舵角速度目標値決定手段
105・・・実舵角検出手段
106・・・実舵角速度検出手段
107・・・舵角偏差算出手段
108・・・舵角速度偏差算出手段
109・・・車幅転舵手段
20・・・車速センサ
21・・・ハンドル操舵角センサ
22・・・ハンドル操舵角速度センサ
23・・・ストロークセンサ
24・・・変位速度センサ 30・・・制御回路31
・・・後輪舵角目標値決定部
32・・・後輪舵角速度目標値決定部
40・・・油圧シリンダ 45・・・ピストンロッ
ド48 、49・・・後輪 50・・・制御パ
ルプ60・・・微分回路
θ8・・・操舵角 θS・・・操舵角速度V
・・・車速 1・・・電流目標値iR”’
後輪舵角目標値
6B ”’後輪舵角速度目標値
δ□・・・後輪実舵角
δ。・・・後輪実舵角速度
特許出願人 日産自動車株式会社
第1図
第3図
第6図
第7図Fig. 1 is a block diagram of the non-inventive system, Fig. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 8 is a block diagram of a servo system that does not perform differential compensation, and Fig. 4 is shown in Fig. 2. A block diagram of the servo system in this embodiment, FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 6 (A1-
(C1 is a circuit diagram showing a specific example of the differential circuit in FIG. 5, and FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of each circuit shown in FIG. 6. 100... Steering angle detection means 101... Steering angular speed detection means 102... Vehicle speed detection means 10B... Steering angle target value determination means 104... Steering angular speed target value determination means 105... Actual steering angle detection means 106... Actual steering angular speed detection means 107 ... Rudder angle deviation calculation means 108 ... Rudder angular speed deviation calculation means 109 ... Vehicle width steering means 20 ... Vehicle speed sensor 21 ... Handle steering angle sensor 22 ... Handle steering angular speed sensor 23. ... Stroke sensor 24 ... Displacement speed sensor 30 ... Control circuit 31
... Rear wheel steering angle target value determination section 32 ... Rear wheel steering angle speed target value determination section 40 ... Hydraulic cylinder 45 ... Piston rod 48 , 49 ... Rear wheel 50 ... Control pulp 60 ...Differential circuit θ8...Steering angle θS...Steering angular speed V
...Vehicle speed 1...Current target value iR"'
Rear wheel steering angle target value 6B "' Rear wheel steering angle speed target value δ□... Rear wheel actual steering angle δ.... Rear wheel actual steering angle speed Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Figure 1 Figure 3 Figure 6 Figure 7
Claims (1)
出手段と、 前記ステアリングハンドルの操舵角速度を検出する操舵
角速度検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 予め設定された目標とする運動性能に従って、前記ステ
アリングハンドルの操舵角および車速に対応する前輪ま
たは後輪の少なくとも一方の制御対象車輪の舵角の目標
値を決定する舵角目標値決定手段と、 前記目標とする運動性能に従って、前記ステアリングハ
ンドルの操舵角速度および車速に対応する前記制御対象
車輪の舵角速度の目標値を決定する舵角速度目標値決定
手段と、 前記制御対象車輪の実舵角を検出する実舵角検出手段と
、 前記制御対象車輪の実舵角速度を検出する実舵角速度検
出手段と、 前記舵角目標値と実舵角の検出値の偏差を求める舵角偏
差算出手段と、 前記舵角速度目標値と実舵角速度の検出値の偏差を求め
る舵角速度偏差算出手段と、 前記舵角偏差算出手段で求められた偏差と前記舵角速度
偏差算出手段で求められた偏差を、共に零もしくは最小
にするように前記制御対象車輪を転舵する車輪転舵手段
とを具備することを特徴とする車両用舵角制御装置。 2、前記舵角目標値決定手段の操舵角入力と舵角目標値
出力間の入出力伝達特性と、前記舵角速度目標値決定手
段の操舵角速度入力と舵角速度目標値出力間の入出力伝
達特性が同一であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の車両用舵角制御装置。[Scope of Claims] 1. Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering handle; Steering angular velocity detection means for detecting the steering angular velocity of the steering handle; Vehicle speed detection means for detecting vehicle speed; Steering angle target value determining means for determining a target value of a steering angle of at least one of a front wheel or a rear wheel to be controlled, which corresponds to a steering angle of the steering wheel and a vehicle speed, in accordance with a target driving performance; Steering angular speed target value determining means for determining a target value of the steering angular speed of the controlled object wheel corresponding to the steering angular speed of the steering wheel and the vehicle speed according to motion performance; and an actual steering angle for detecting the actual steering angle of the controlled object wheel. detection means; actual steering angular speed detection means for detecting the actual steering angular speed of the controlled object wheel; steering angle deviation calculation means for calculating the deviation between the steering angle target value and the detected value of the actual steering angle; and the steering angular speed target value. and a steering angular speed deviation calculation means for calculating a deviation between the detected value of the actual steering angular speed, and a steering angle speed deviation calculation means for making both the deviation calculated by the steering angle deviation calculation means and the deviation calculated by the steering angular speed deviation calculation means zero or minimum. A steering angle control device for a vehicle, comprising: a wheel steering means for steering the control target wheel. 2. An input/output transfer characteristic between the steering angle input and the steering angle target value output of the steering angle target value determining means, and an input/output transfer characteristic between the steering angular velocity input and the steering angular velocity target value output of the steering angular velocity target value determining means. The vehicle steering angle control device according to claim 1, wherein the steering angle control device is the same.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29075985A JPS62149562A (en) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | Steering angle control device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29075985A JPS62149562A (en) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | Steering angle control device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62149562A true JPS62149562A (en) | 1987-07-03 |
Family
ID=17760163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29075985A Pending JPS62149562A (en) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | Steering angle control device for vehicle |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS62149562A (en) |
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- 1985-12-25 JP JP29075985A patent/JPS62149562A/en active Pending
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