JPH01275274A - 車両用後輪舵角制御装置 - Google Patents
車両用後輪舵角制御装置Info
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- JPH01275274A JPH01275274A JP10731088A JP10731088A JPH01275274A JP H01275274 A JPH01275274 A JP H01275274A JP 10731088 A JP10731088 A JP 10731088A JP 10731088 A JP10731088 A JP 10731088A JP H01275274 A JPH01275274 A JP H01275274A
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- 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
(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】
（産業上の利用分野）
本発明は、アクチュエータ系のダイナミクスが無視でき
ない場合のモデル追従制御による車両用後輪舵角制御装
置に関する。
ない場合のモデル追従制御による車両用後輪舵角制御装
置に関する。
（従来の技術）
従来、車両用接輪舵角制御法としては、例えば「計測自
動制御学会論文集 Ｖｏｌ、２３．Ｎｏ、８Ｊ （昭
和６２年８月発行）の第４８ページ〜第５４ページに記
載されている方法が知られている。
動制御学会論文集 Ｖｏｌ、２３．Ｎｏ、８Ｊ （昭
和６２年８月発行）の第４８ページ〜第５４ページに記
載されている方法が知られている。
上記従来出典には、車両をヨーと横の２自由度平面運動
に関する動特性をモデル化した車両モデルが、所望のヨ
ーレート応答モデル（規範モデル）に一致するように後
輪に舵角を与えるヨーレート適合制御法が示されている
。
に関する動特性をモデル化した車両モデルが、所望のヨ
ーレート応答モデル（規範モデル）に一致するように後
輪に舵角を与えるヨーレート適合制御法が示されている
。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このようなヨーレート適合制御法におい
て、後輪転舵アクチュエータとしてモータ等のイナーシ
ャ（慣性）が大きく、その動特性（ダイナミクス）が無
視出来ないようなものを用いた場合で、モータ出力トル
クＴいと後輪実舵角ろ、どの間に比例関係がある（７．
ｃｃろＲ）と仮定してオープンループで制御した場合、
後輪実舵角値及びヨーレイト値がアクチュエータの固有
振動数付近の周波数域で共振を起し、後輪実舵角及び車
両挙動にふらつきを生じ、所望の応答を得ることが出来
ないという課題を残していた。
て、後輪転舵アクチュエータとしてモータ等のイナーシ
ャ（慣性）が大きく、その動特性（ダイナミクス）が無
視出来ないようなものを用いた場合で、モータ出力トル
クＴいと後輪実舵角ろ、どの間に比例関係がある（７．
ｃｃろＲ）と仮定してオープンループで制御した場合、
後輪実舵角値及びヨーレイト値がアクチュエータの固有
振動数付近の周波数域で共振を起し、後輪実舵角及び車
両挙動にふらつきを生じ、所望の応答を得ることが出来
ないという課題を残していた。
例えば、規範モデルとして、
但し、ｙｌ、規範モデル出力
０、入力（前輪操舵角）
Ｓ、ラプラス演算子
なる−次遅れのモデルを与えた場合、ステップ操舵時に
おける応答特性は（１８０ｋｍ／ｈ）、第５図の特性に
示すように、後輪実舵角特性及びヨーレイト特性にふら
つきを生じ、所望の応答を得ることが出来ないという課
題を残していた。
おける応答特性は（１８０ｋｍ／ｈ）、第５図の特性に
示すように、後輪実舵角特性及びヨーレイト特性にふら
つきを生じ、所望の応答を得ることが出来ないという課
題を残していた。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上述のような課題を解決すること、即ち、ア
クチュエ−タ系の動特性を考慮した後輪実舵角制御系を
構成することで、後輪アクチュエータとして、そのダイ
ナミクスが無視できないものを用いた場合でも、操舵時
に後輪実舵角及び車両挙動のふらつきが防止され、所望
の応答が得られる車両用後輪舵角制御装置を提供するこ
とを目的としてなされた。
クチュエ−タ系の動特性を考慮した後輪実舵角制御系を
構成することで、後輪アクチュエータとして、そのダイ
ナミクスが無視できないものを用いた場合でも、操舵時
に後輪実舵角及び車両挙動のふらつきが防止され、所望
の応答が得られる車両用後輪舵角制御装置を提供するこ
とを目的としてなされた。
この目的達成のために本発明の車両用後輪舵角制御装置
では、操舵角検出手段と、車速検出手段と、後輪実舵角
制御を行なう舵角制御部と、前記両検出手段からの信号
を入力して前記舵角制御部への入力値を計算する舵角制
御部入力値計算部とを備え、前記舵角制御部入力値計算
部は、前輪操舵角と車速に基づき車両運動目標値を設定
する規範モデルと、車両のヨーと横の平面・運動に関す
る動特性をモデル化した車両モデルと、前輪ステアリン
グ系の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデル
と、前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエ
ータモデルとを有し、前記車両モデルと前輪ステアリン
グ系モデルとアクチュエータモデルを用いて求めた実際
の車両運動が前記規範モデルの出力である車両運動目標
値に一致するように舵角制御部への入力値を求める計算
部である事を特徴とする手段とした。
では、操舵角検出手段と、車速検出手段と、後輪実舵角
制御を行なう舵角制御部と、前記両検出手段からの信号
を入力して前記舵角制御部への入力値を計算する舵角制
御部入力値計算部とを備え、前記舵角制御部入力値計算
部は、前輪操舵角と車速に基づき車両運動目標値を設定
する規範モデルと、車両のヨーと横の平面・運動に関す
る動特性をモデル化した車両モデルと、前輪ステアリン
グ系の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデル
と、前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエ
ータモデルとを有し、前記車両モデルと前輪ステアリン
グ系モデルとアクチュエータモデルを用いて求めた実際
の車両運動が前記規範モデルの出力である車両運動目標
値に一致するように舵角制御部への入力値を求める計算
部である事を特徴とする手段とした。
（作 用）
操舵時には、舵角制御部入力値計算部において、操舵角
検出手段からの前輪操舵角と車速検出手段からの車速に
基づき車両運動目標値を設定する規範モデルが求められ
る。
検出手段からの前輪操舵角と車速検出手段からの車速に
基づき車両運動目標値を設定する規範モデルが求められ
る。
一方、操舵時には、車両のヨーと横の平面運動に関する
動特性をモデル化した車両モデルと１、前輪ステアリン
グ系の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデル
と、前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエ
ータモデルを用い、舵角制御部入力値計算部において実
際の車両運動が求められる。
動特性をモデル化した車両モデルと１、前輪ステアリン
グ系の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデル
と、前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエ
ータモデルを用い、舵角制御部入力値計算部において実
際の車両運動が求められる。
そして、舵角制御部入力値計算部において、前輪ステア
リング系モデル及びアクチュエータモデルを含む前記各
モデルから求められた実際の車両運動が前記規範モデル
の出力である車両運動目標値に一致するように舵角制御
部への入力値が求められ、この入力値に基づいて舵角制
御部で後輪実舵角制御が行なわれる。 □ （実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
リング系モデル及びアクチュエータモデルを含む前記各
モデルから求められた実際の車両運動が前記規範モデル
の出力である車両運動目標値に一致するように舵角制御
部への入力値が求められ、この入力値に基づいて舵角制
御部で後輪実舵角制御が行なわれる。 □ （実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例の車両用後輪舵角制御装置は、第１図に示すよう
に、前輪操舵角θを検出する操舵角センサ１と、車速Ｖ
を検出する車速センサ２と、後輪実舵角６Ｒの制御を行
なうモータ駆動方式の舵角制御部３と、前記両センサか
らの信号θ、■を入力して前記舵角制御部３へのモータ
トルクＴ、Ａ（入力値）を計算する舵角制御部入力値計
算部４と、前記舵角制御部３からのモータ回転角Ｏｖを
後輪実舵角ろ、に変換するキャ５とを備えている。
に、前輪操舵角θを検出する操舵角センサ１と、車速Ｖ
を検出する車速センサ２と、後輪実舵角６Ｒの制御を行
なうモータ駆動方式の舵角制御部３と、前記両センサか
らの信号θ、■を入力して前記舵角制御部３へのモータ
トルクＴ、Ａ（入力値）を計算する舵角制御部入力値計
算部４と、前記舵角制御部３からのモータ回転角Ｏｖを
後輪実舵角ろ、に変換するキャ５とを備えている。
尚、実施例の車両用後輪舵角制御装置が搭載された車両
６は、前輪操舵角０と操舵時に後輪実舵角ろ。の影響を
受けて所定のヨーレートフルを発生する。
６は、前輪操舵角０と操舵時に後輪実舵角ろ。の影響を
受けて所定のヨーレートフルを発生する。
また、実際装置における舵角制御部入力値計算部４は、
必要とするモータトルクＴ１．Ｉに相当する電流目標値
ｌ＊を設定し、第２図に示すように、電流制御を行なう
ことてモータ３１にトルクを発生させるか、一般に電流
フィートバンク系の遅れは無視出来る程小さ（（ｉ＊＝
ｉと考えられる）、また、■、 ＱＣｉの関係が動的に
も成立することから、ｌ＊とＴ ｕとは等価の扱いが出
来るので、以下の説明で、舵角制御部入力値計算部４は
モータトルクＴ ＩＪを出力するものとして述べる。
必要とするモータトルクＴ１．Ｉに相当する電流目標値
ｌ＊を設定し、第２図に示すように、電流制御を行なう
ことてモータ３１にトルクを発生させるか、一般に電流
フィートバンク系の遅れは無視出来る程小さ（（ｉ＊＝
ｉと考えられる）、また、■、 ＱＣｉの関係が動的に
も成立することから、ｌ＊とＴ ｕとは等価の扱いが出
来るので、以下の説明で、舵角制御部入力値計算部４は
モータトルクＴ ＩＪを出力するものとして述べる。
前記舵角制御部入力値計算部４は、前輪操舵角θと車速
Ｖに基づき車両運動目標値であるヨーレートに関する規
範モデル出力ｙ、を設定する規範モデル４１と、車両の
ヨーと横の平面運動に関する動特性をモデル化した車両
モデル４２と、前輪ステアリング系の動特性をモデル化
した前輪ステアリング系モデル４３と、前記舵角制御部
３の動特性をモデル化したアクチュエータモデル４４と
を有し、前記車両モデル４２と前輪ステアリング系モデ
ル４３とアクチュエータモデル４４を用いてヨーレート
ＩｉＪを求め、このヨーレートφが前記規範モデル出力
ｙ；に一致するように舵角制御部３へのモータトルクＴ
ＩＪを求める計算部４５を備えている。
Ｖに基づき車両運動目標値であるヨーレートに関する規
範モデル出力ｙ、を設定する規範モデル４１と、車両の
ヨーと横の平面運動に関する動特性をモデル化した車両
モデル４２と、前輪ステアリング系の動特性をモデル化
した前輪ステアリング系モデル４３と、前記舵角制御部
３の動特性をモデル化したアクチュエータモデル４４と
を有し、前記車両モデル４２と前輪ステアリング系モデ
ル４３とアクチュエータモデル４４を用いてヨーレート
ＩｉＪを求め、このヨーレートφが前記規範モデル出力
ｙ；に一致するように舵角制御部３へのモータトルクＴ
ＩＪを求める計算部４５を備えている。
以下、具体的な舵角制御部入ノっ値計算部４の内容につ
いて説明する。
いて説明する。
本発明の目的は、アクチュエータ系の動特性（主に、モ
ータの′ｍ性）の影響で後輪の実舵角及び車両挙動かふ
らつくのを防止することであるので、制御系を構成する
際に、アクチュエータ系の動特性を考慮したものとすれ
ばこの問題は解決出来る。
ータの′ｍ性）の影響で後輪の実舵角及び車両挙動かふ
らつくのを防止することであるので、制御系を構成する
際に、アクチュエータ系の動特性を考慮したものとすれ
ばこの問題は解決出来る。
一方、油圧サーボ等により構成される高応答型のアクチ
ュエータを備えている車両の場合には、前輪ステアリン
グ系の動特性を無視して前輪については等価コーナリン
グパワーの概念を用いて制御系を設計しても十分な応答
性能が得られることが解っている。
ュエータを備えている車両の場合には、前輪ステアリン
グ系の動特性を無視して前輪については等価コーナリン
グパワーの概念を用いて制御系を設計しても十分な応答
性能が得られることが解っている。
そこで、まず、車両のヨー、横の運動に加えてアクチュ
エータ系のダイナミクスのみを考岸した制御系を考える
。
エータ系のダイナミクスのみを考岸した制御系を考える
。
＊アクチュエータ系の動特性を 慮した畦叫署［動特性
モデルシステム］ 後輪アクチュエータ系、ヨー、横の３自由度の運動方程
式（１）式と、その状態方程式（２）式と、ヨーレート
を出力とした出力方程式（３）式を以下に示す。
モデルシステム］ 後輪アクチュエータ系、ヨー、横の３自由度の運動方程
式（１）式と、その状態方程式（２）式と、ヨーレート
を出力とした出力方程式（３）式を以下に示す。
Ｉ ｙ＊’６’ ｎ ＝ ｒ）ｋ、ｌろＲＫＳＲδ１＋
２１ ＲＣＲ＋ＮＲＰＴＶ （］−１）ｒ ７ｉ；
＝２＋−ｒｃｒ−２ｉ−＋＋ｃ＋＋ （
１−２）Ｍ （ｖＹ＋ｖ＋２．）＝２Ｃ，＋２Ｃ，（１
−３）Ｃ，＝、、ＫＦ（ｅ／Ｎ−（Ｖ、＋ｔ、、＋２１
）／ＶＩＣ，＝に、ｌｉδＲ（Ｖ Ｙ ｔ、 ＲＩ）
／ＶｌＡ’Ｐ Ｘ’ｐ Ｂ’Ｐ
ｎ咎Ｑ ＝［１０００］Ｘ、 （３＋ｃ’
ｐ ここで、 Ｂ’、、ニー２ （ＬＦ’ｃＫ ｒ＋ＬＸＫ＊）／ （
Ｉ ｚ ’Ｖ）。
２１ ＲＣＲ＋ＮＲＰＴＶ （］−１）ｒ ７ｉ；
＝２＋−ｒｃｒ−２ｉ−＋＋ｃ＋＋ （
１−２）Ｍ （ｖＹ＋ｖ＋２．）＝２Ｃ，＋２Ｃ，（１
−３）Ｃ，＝、、ＫＦ（ｅ／Ｎ−（Ｖ、＋ｔ、、＋２１
）／ＶＩＣ，＝に、ｌｉδＲ（Ｖ Ｙ ｔ、 ＲＩ）
／ＶｌＡ’Ｐ Ｘ’ｐ Ｂ’Ｐ
ｎ咎Ｑ ＝［１０００］Ｘ、 （３＋ｃ’
ｐ ここで、 Ｂ’、、ニー２ （ＬＦ’ｃＫ ｒ＋ＬＸＫ＊）／ （
Ｉ ｚ ’Ｖ）。
ａ’、２＝ ２ （Ｌ−Ｋ Ｆ Ｌ ＲＫ ｌｌ）
／ （Ｉ −・Ｖ） 。
／ （Ｉ −・Ｖ） 。
Ｂ’、、： ２ （ＬＰ６に、−ＬＲＫＲ）／ ＣＭ
−Ｖ）−Ｖ。
−Ｖ）−Ｖ。
ａ’ｚ２＝−２４−Ｋｒ＋に＊） ／ （Ｍ・Ｖ）ａ＋
＜＝ ２ Ｌ ＲＫ Ｒ／ Ｉ Ｚ、
ａｘ４＝２ Ｋ ＋＋／Ｍ ’ａｓ＋＝ ２
１ＲＫＲＬＲ／ （Ｉｘ＋＋・Ｖ）、 ａａ２＝２ξ
ＲＫ＋＋／（ＴＫ＋＋・Ｖ）ａｓ、＝ ＤＫＲ／ＩＸ
Ｒ，ａ３＜： （Ｋｓ＋＋＋２ξＲＫＲ）／Ｉ−ｂ、
＝２Ｌｒ、Ｋｒ／ （Ｉ ｚ ’Ｎ）、 ｂｚ
＋”２ｅＫＦ／ （Ｍ’Ｎ）ｂ ３２＝ Ｎ ＊ Ｐ
／ Ｔ ＫＲ尚、（１−１）式はアクチュエータ系のダ
イナミクスをホイール端に換算して記述したものである
。
＜＝ ２ Ｌ ＲＫ Ｒ／ Ｉ Ｚ、
ａｘ４＝２ Ｋ ＋＋／Ｍ ’ａｓ＋＝ ２
１ＲＫＲＬＲ／ （Ｉｘ＋＋・Ｖ）、 ａａ２＝２ξ
ＲＫ＋＋／（ＴＫ＋＋・Ｖ）ａｓ、＝ ＤＫＲ／ＩＸ
Ｒ，ａ３＜： （Ｋｓ＋＋＋２ξＲＫＲ）／Ｉ−ｂ、
＝２Ｌｒ、Ｋｒ／ （Ｉ ｚ ’Ｎ）、 ｂｚ
＋”２ｅＫＦ／ （Ｍ’Ｎ）ｂ ３２＝ Ｎ ＊ Ｐ
／ Ｔ ＫＲ尚、（１−１）式はアクチュエータ系のダ
イナミクスをホイール端に換算して記述したものである
。
従って、Ｉ ＫＲはホイールの慣性とモータの′ｍ性を
ホイール端に換算した値の和による後輪ステアリング系
慣性であり、ＤＫＲはホイール回りの粘性とモータの粘
性をホイール端に換算した値の和による後輪ステアリン
グ系粘性であり、にＳＲは後輪実舵角を零に固定する為
のバネ力をホイール回りの回転運動に換算した固定負荷
である。
ホイール端に換算した値の和による後輪ステアリング系
慣性であり、ＤＫＲはホイール回りの粘性とモータの粘
性をホイール端に換算した値の和による後輪ステアリン
グ系粘性であり、にＳＲは後輪実舵角を零に固定する為
のバネ力をホイール回りの回転運動に換算した固定負荷
である。
また、ＮＲはモータとホイール間のオーバオールギヤ比
、ρはモータの効率である。
、ρはモータの効率である。
［規範モデル］
本システムは、入力値であるモータトルク下。
と出力値であるヨーレイトφの１人力１出力のシステム
であり、φ（ｓ）／Ｔ、（ｓ）の分母１分子の次数差は
３である。
であり、φ（ｓ）／Ｔ、（ｓ）の分母１分子の次数差は
３である。
一般に、モデル適合が純微分を含むことなく達成出来る
条件として、（モデルの分子分母の次数差）≧（プラン
トの分子分母の次数差）があるので、規範モデルは次の
ように設定する。
条件として、（モデルの分子分母の次数差）≧（プラン
トの分子分母の次数差）があるので、規範モデルは次の
ように設定する。
Ｃｒ
［舵角制御部入力値計算部］
制御目的である１ｉＪ＝ｙ、を満足する舵角制御部入力
値計算部４の入出力関係を、前記（２）、 （３）。
値計算部４の入出力関係を、前記（２）、 （３）。
（４）式により求めると、
となるが、各要素の次数は、
ｃｐ （ｓ ｒ−ＡＰ）−＋１３．、、．１次／４次で
あり、（５）式の分子第２項の前輪操舵角θから機械的
に入力される既知の外乱の項の次数差が１である為、舵
角制御部入力値計算部４は、分子の次数が分母の次数よ
り２次高くなるという問題か発生する。
あり、（５）式の分子第２項の前輪操舵角θから機械的
に入力される既知の外乱の項の次数差が１である為、舵
角制御部入力値計算部４は、分子の次数が分母の次数よ
り２次高くなるという問題か発生する。
そこで、以下にシステムを車両（ヨー、横）。
アクチュエータ系に加え、前輪ステアリング系の動特性
を含めて記述する。
を含めて記述する。
［動特性モデルシステム］
前輪ステアリング系、後輪アクチュエータ系。
ヨー、横の４自由度の運動方程式（６）式と、その状態
方程式（７）式と、ヨーレートを出力とした出力方程式
（８）式を以下に示す。
方程式（７）式と、ヨーレートを出力とした出力方程式
（８）式を以下に示す。
ＩＶδ−＝ ＤＫ５Ｆ Ｋ−（θ／Ｎ−δ、）−２ξ
Ｃ。
Ｃ。
Ｉｘ＋＋＋５’＋＋＝ Ｄｙ６５ ＋＋ Ｋｓｐδｐ
−２１＋＋Ｃｐ＋Ｎ＋＋ＰＴｖ１７が＝２Ｌ、Ｃ，−２
ＬＬＩＣ，（６）＋ｘ （ΩＹ＋Ｖω） ＝ ２ （ｒ
＋ ２ ＣＲ２Ｃｒ＝ＫＦ（δｒ （Ｖ ｙ 十Ｌ
ｒω）／Ｖ）Ｃ，＝ＫＲ（δ−（ＶＹ Ｉ−ｒ岳）／
Ｖ）Ａ、 Ｘｐ ＢＰ
ＢＰＦ岳＝［１００００ｏ：ｌｘｐ
（８）Ｐ ここで、 ａ＋＋＝ ２ （ＬＦ”Ｋ Ｆ ＋Ｌ＋＋’Ｋ Ｒ
） ／ （Ｉ ｚ ・Ｖ） 。
−２１＋＋Ｃｐ＋Ｎ＋＋ＰＴｖ１７が＝２Ｌ、Ｃ，−２
ＬＬＩＣ，（６）＋ｘ （ΩＹ＋Ｖω） ＝ ２ （ｒ
＋ ２ ＣＲ２Ｃｒ＝ＫＦ（δｒ （Ｖ ｙ 十Ｌ
ｒω）／Ｖ）Ｃ，＝ＫＲ（δ−（ＶＹ Ｉ−ｒ岳）／
Ｖ）Ａ、 Ｘｐ ＢＰ
ＢＰＦ岳＝［１００００ｏ：ｌｘｐ
（８）Ｐ ここで、 ａ＋＋＝ ２ （ＬＦ”Ｋ Ｆ ＋Ｌ＋＋’Ｋ Ｒ
） ／ （Ｉ ｚ ・Ｖ） 。
ａ１２＝ ２ （ＬＦＫＦ ＬＲＫ、ｌ）／ （Ｉ
ｚ・Ｖ）。
ｚ・Ｖ）。
ａ２．＝ ２ （ＬＦＫＦ ＬＲＫＲ）／ （Ｍ・
Ｖ） Ｖ。
Ｖ） Ｖ。
ａ２□＝ ２ （Ｋ Ｆ ＋Ｋ ＋＋ ） ／ （Ｍ
・Ｖ）ａ、６＝２ＬＦＫｒ／Ｉ ｚ ａ２ａ＝２Ｋｐ／Ｍ ａｇ＋＝２ξＩ−ＦＫＦ／ （Ｉ ｘ ・ｖ）、
ａｓｘ＝２ｔＫｖ／ （Ｉ Ｋ ・ｖ）。
・Ｖ）ａ、６＝２ＬＦＫｒ／Ｉ ｚ ａ２ａ＝２Ｋｐ／Ｍ ａｇ＋＝２ξＩ−ＦＫＦ／ （Ｉ ｘ ・ｖ）、
ａｓｘ＝２ｔＫｖ／ （Ｉ Ｋ ・ｖ）。
ａｓｓ＝ Ｄｘ／Ｉ ｘ、
ａ、、＝ （ＫＳ＋２ξＫＦ）／ｌＫ。
ａ、、＝ （ＫＳ＋２ξＫＦ）／ｌＫ。
ａｓ２＝Ｋ ｓ／ （Ｉ ｘ ・Ｎ） 。
［規範モデル１
上記の様に、システムを記述した場合にも、φ（ｓ）
／ Ｔ 、 （ｓ）の分母９分子の次数差は３であるの
で、規範モデルは前記（４）式で与える。
／ Ｔ 、 （ｓ）の分母９分子の次数差は３であるの
で、規範モデルは前記（４）式で与える。
［舵角制御部入力値計算部］
制御目的であるφ−ｙ、を満足する舵角制御部入力値計
算部４の入出力関係は、前記（７）、（８）。
算部４の入出力関係は、前記（７）、（８）。
（４）式により求めると、
台Ｗｉｓｌ・θｆｔ＋ （９）となる。
この時、Ｗ（ｓ）は安定でかつ分子分母の次数が等しい
（６次）ので、制御プログラムとして構成可能である。
（６次）ので、制御プログラムとして構成可能である。
次に、作用を説明する。
第３図に実際の制御プログラムとして構成した場合の舵
角制御部入力値計算処理作動の流れのフローチャート図
を示す。
角制御部入力値計算処理作動の流れのフローチャート図
を示す。
尚、この処理作動は、所定の制御起動周期△を秒毎に繰
り返し行なわれる。
り返し行なわれる。
ステップ１００では、車速Ｖと前輪操舵角０とが入力さ
れる。
れる。
ステップ１０１では、規範モデル４１により前輪操舵角
０と車速Ｖに基づき規範モデル出力ｙ、が設定されると
共に、車両モデル４２と前輪ステアリング系モデル４３
とアクチュエータモデル４４を用いてヨーレートψが求
められる。そして、ヨーレートφが前記規範モデル出力
ｙ、に一致するように舵角制御部３へのモータトルクＴ
、Ｊを求める処理が行なわれる。
０と車速Ｖに基づき規範モデル出力ｙ、が設定されると
共に、車両モデル４２と前輪ステアリング系モデル４３
とアクチュエータモデル４４を用いてヨーレートψが求
められる。そして、ヨーレートφが前記規範モデル出力
ｙ、に一致するように舵角制御部３へのモータトルクＴ
、Ｊを求める処理が行なわれる。
ステップ１０２では、前記ステップ１０１で求めたモー
タトルクＴｕが出力される。
タトルクＴｕが出力される。
以上説明してきたように、実施例の車両用後輪舵角制御
装置にあっては、以下に述べるような効果が得られる。
装置にあっては、以下に述べるような効果が得られる。
■ 舵角制御部３の動特性をモデル化したアクチュエー
タモデル４４を含んだ各モデルに基づいてヨーレートφ
が設定され、このヨーレートＩｐが前記規範モデル出力
ｙ、に一致するように後輪実舵角６１１が制御される、
即ち、アクチュエータ系の動特性を考慮して後輪実舵角
制御系を構成した為、後輪アクチュエータとして、その
ダイナミクスが無視てきないモータを用いているにもか
かわらず、操舵時に後輪実舵角ろ、及び車両挙動のふら
つきが防止され、所望の応答を得ることが出来る。
タモデル４４を含んだ各モデルに基づいてヨーレートφ
が設定され、このヨーレートＩｐが前記規範モデル出力
ｙ、に一致するように後輪実舵角６１１が制御される、
即ち、アクチュエータ系の動特性を考慮して後輪実舵角
制御系を構成した為、後輪アクチュエータとして、その
ダイナミクスが無視てきないモータを用いているにもか
かわらず、操舵時に後輪実舵角ろ、及び車両挙動のふら
つきが防止され、所望の応答を得ることが出来る。
尚、第４図（ａ）〜第４図（ｄ）に実施例装置でのステ
ップ状の操舵入力に対する後輪実舵角δ８．ヨーレイト
ψの応答実験結果特性（１８０ｋｍ／ｈ）を示すが、共
にスムーズに応答しており、第５図で見られたふらつき
が防止されていることが解る。
ップ状の操舵入力に対する後輪実舵角δ８．ヨーレイト
ψの応答実験結果特性（１８０ｋｍ／ｈ）を示すが、共
にスムーズに応答しており、第５図で見られたふらつき
が防止されていることが解る。
■ 前輪ステアリング系の動特性をモデル化した前輪ス
テアリング系モデル４３を含んで動特性モデルシステム
が構成されている為、制御目的であるψ＝ｙ、を満足す
る舵角制御部入力値計算部４の入出力関係は、前記（８
）式に示す様に、分子分母の次数が等しくなり、制御プ
ログラムとして構成可能なことで、舵角制御部入力値計
算部４を演算処理を迅速なコンピュータ処理により行な
うことが出来る。
テアリング系モデル４３を含んで動特性モデルシステム
が構成されている為、制御目的であるψ＝ｙ、を満足す
る舵角制御部入力値計算部４の入出力関係は、前記（８
）式に示す様に、分子分母の次数が等しくなり、制御プ
ログラムとして構成可能なことで、舵角制御部入力値計
算部４を演算処理を迅速なコンピュータ処理により行な
うことが出来る。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における制御の追加や変更等があ
っても本発明に含まれる。
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における制御の追加や変更等があ
っても本発明に含まれる。
（発明の効果）
以上説明してきたように、本発明の車両用後輪舵角制御
装置にあっては、アクチュエータ系の動特性を考慮した
後輪実舵角制御系を構成することで、後輪アクチュエー
タとして、そのダイナミクスが無視できないモータ等を
用いた場合でも、操舵時に後輪実舵角及び車両挙動のふ
らつきが防止され、所望の応答が得られるという効果が
得られる。
装置にあっては、アクチュエータ系の動特性を考慮した
後輪実舵角制御系を構成することで、後輪アクチュエー
タとして、そのダイナミクスが無視できないモータ等を
用いた場合でも、操舵時に後輪実舵角及び車両挙動のふ
らつきが防止され、所望の応答が得られるという効果が
得られる。
また、前輪ステアリング系の動特性をモデル化した前輪
ステアリング系モデルを含んだ３つの動特性モデルでシ
ステムが構成されている為、舵角制御部入力値計算部の
入出力関係を示す伝達関数の分子分母の次数を制御プロ
グラムとして構成可能にすることか８拐となり、これに
よって舵角制御部入力値計算部を演算処理を迅速なコン
ピュータ処理により行なうことが出来るという効果が得
られる。
ステアリング系モデルを含んだ３つの動特性モデルでシ
ステムが構成されている為、舵角制御部入力値計算部の
入出力関係を示す伝達関数の分子分母の次数を制御プロ
グラムとして構成可能にすることか８拐となり、これに
よって舵角制御部入力値計算部を演算処理を迅速なコン
ピュータ処理により行なうことが出来るという効果が得
られる。
第１図は本発明実施例の車両用後輪舵角制御装置を示す
ブロック図、第２図は実施例装置のモータを用いた舵角
制御部を示す図、第３図は実施例装置での舵角制御部入
力値計算処理作動の流れを示すフローチャート図である
。 第４図（ａ）、第４図（ｂ）、第４図（Ｃ）、第４図（
ｄ）は実施例の車両用後輪舵角制御装置を適応した車両
でのステップ操舵時における操舵角、モータトルク、後
輪実舵角、ヨーレートの各特性図である。 第５図（ａ）、第５図（ｂ）、第５図（Ｃ）、第５図（
ｄ）はモータアクチュエータを用い、かつ、従来のヨー
レートのモデル適合制御を適応した車両でのステップ操
舵時における操舵角、モータトルク、後輪実舵角、ヨー
レートの拘持性図である。 １・・・操舵角センサ（操舵角検出手段）２・・・車速
センサ（車速検出手段） ３・・・舵角制御部 ４・・・舵角制御部入力値計算部 ４１・・・規範モデル ４２・・・車両モデル ４３・・・前輪ステアリング系モデル ４４・・・アクチュエータモデル ４５・・・計算部
ブロック図、第２図は実施例装置のモータを用いた舵角
制御部を示す図、第３図は実施例装置での舵角制御部入
力値計算処理作動の流れを示すフローチャート図である
。 第４図（ａ）、第４図（ｂ）、第４図（Ｃ）、第４図（
ｄ）は実施例の車両用後輪舵角制御装置を適応した車両
でのステップ操舵時における操舵角、モータトルク、後
輪実舵角、ヨーレートの各特性図である。 第５図（ａ）、第５図（ｂ）、第５図（Ｃ）、第５図（
ｄ）はモータアクチュエータを用い、かつ、従来のヨー
レートのモデル適合制御を適応した車両でのステップ操
舵時における操舵角、モータトルク、後輪実舵角、ヨー
レートの拘持性図である。 １・・・操舵角センサ（操舵角検出手段）２・・・車速
センサ（車速検出手段） ３・・・舵角制御部 ４・・・舵角制御部入力値計算部 ４１・・・規範モデル ４２・・・車両モデル ４３・・・前輪ステアリング系モデル ４４・・・アクチュエータモデル ４５・・・計算部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）操舵角検出手段と、車速検出手段と、後輪実舵角制
御を行なう舵角制御部と、前記両検出手段からの信号を
入力して前記舵角制御部への入力値を計算する舵角制御
部入力値計算部とを備え、前記舵角制御部入力値計算部
は、前輪操舵角と車速に基づき車両運動目標値を設定す
る規範モデルと、車両のヨーと横の平面運動に関する動
特性をモデル化した車両モデルと、前輪ステアリング系
の動特性をモデル化した前輪ステアリング系モデルと、
前記舵角制御部の動特性をモデル化したアクチュエータ
モデルとを有し、前記車両モデルと前輪ステアリング系
モデルとアクチュエータモデルを用いて求めた実際の車
両運動が前記規範モデルの出力である車両運動目標値に
一致するように舵角制御部への入力値を求める計算部で
ある事を特徴とする車両用後輪舵角制御装置。 ２）前記車両運動がヨーレートであらわされている請求
項１記載の車両用後輪舵角制御装置。 ３）前記車両モデルを２次、前輪ステアリング系モデル
を２次、アクチュエータモデルを２次で記述した場合、
規範モデルの入出力伝達特性の分子と分母との次数差は
少なくとも３次以上である請求項１または請求項２記載
の車両用後輪舵角制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107310A JP2552329B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 車両用後輪舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107310A JP2552329B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 車両用後輪舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01275274A true JPH01275274A (ja) | 1989-11-02 |
| JP2552329B2 JP2552329B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=14455842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63107310A Expired - Fee Related JP2552329B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 車両用後輪舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552329B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019185462A1 (de) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Thyssenkrupp Presta Ag | Kraftfahrzeug mit hinterradlenkung und torque-vectoring auf der hinterradachse |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155173A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用舵角制御装置 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63107310A patent/JP2552329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155173A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用舵角制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019185462A1 (de) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Thyssenkrupp Presta Ag | Kraftfahrzeug mit hinterradlenkung und torque-vectoring auf der hinterradachse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2552329B2 (ja) | 1996-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |