JPH0224271A - Device for controlling steering of vehicle - Google Patents
Device for controlling steering of vehicleInfo
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- JPH0224271A JPH0224271A JP17405888A JP17405888A JPH0224271A JP H0224271 A JPH0224271 A JP H0224271A JP 17405888 A JP17405888 A JP 17405888A JP 17405888 A JP17405888 A JP 17405888A JP H0224271 A JPH0224271 A JP H0224271A
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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、前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵
する車両の操舵制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a steering control device for a vehicle that performs auxiliary steering of at least one of a front wheel and a rear wheel.
従来の補助操舵可能車両の操舵制御装置としては、例え
ば、特開昭61−287867号公報に記載された、車
両の操舵制御装置が存在する。As a conventional steering control device for a vehicle capable of auxiliary steering, there is, for example, a vehicle steering control device described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-287867.
この従来の操舵制御装置は、前輪転舵機構と後輪転舵機
構とを備え、この後輪転舵機構は、前輪転舵角に対する
後輪転舵角の比を所定の転舵比特性に従って可変とする
転舵比可変手段と、車体の上下振動を検出する検出手段
と、該検出手段の出力信号を受け、車体の上下振動の増
加に応じて前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を同位相
方向に補正する補正手段を備えているものである。This conventional steering control device includes a front wheel steering mechanism and a rear wheel steering mechanism, and the rear wheel steering mechanism varies the ratio of the rear wheel steering angle to the front wheel steering angle according to a predetermined steering ratio characteristic. a steering ratio variable means, a detection means for detecting vertical vibration of the vehicle body, and receiving an output signal from the detection means, adjusting the ratio of the rear wheel steering angle to the front wheel steering angle in the same phase according to an increase in the vertical vibration of the vehicle body. It is equipped with a correction means for correcting in the direction.
この従来の操舵制御装置によれば、不整路(悪路または
凹凸路)走行時、後輪は、良路走行時よりも、前輪と同
位相方向に転舵され、車両の旋回が制限されることにな
る結果、路面に対するグリップ力の低下に起因する車両
の横すべりを防止し、走行安定性を向上している。According to this conventional steering control device, when driving on an uneven road (bad road or bumpy road), the rear wheels are steered in the same phase direction as the front wheels, and the turning of the vehicle is restricted, compared to when driving on a good road. As a result, it prevents the vehicle from skidding due to a decrease in grip on the road surface, improving driving stability.
しかしながら、このような従来の操舵制御装置にあって
は、同位相方向への後輪操舵の制御ゲインが増加するも
のであったため、不整路走行時、路面外乱によりステア
リングが操舵(キックバック)されると、運転者がステ
アリングを操舵したと誤認され、運転者の積極的な操舵
操作がないにもかかわらず大きな舵角で後輪が補助操舵
されることになり、車両の走行安定性を害するという未
解決の問題があった。However, in such conventional steering control devices, the control gain for rear wheel steering in the same phase direction increases, so when driving on an uneven road, the steering is steered (kickback) due to road surface disturbance. If this happens, it will be mistakenly assumed that the driver has turned the steering wheel, and the rear wheels will be assisted with a large steering angle even though the driver is not actively steering the vehicle, impairing the vehicle's driving stability. There was an unresolved problem.
本発明はこのような課題を解決するために、不整路走行
時でも走行安定性を向上することができる車両の操舵制
御装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve these problems, it is an object of the present invention to provide a steering control device for a vehicle that can improve running stability even when running on an uneven road.
上記課題を解決するために、本発明は、第1図に示すよ
うに、前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補
助操舵機構と、該補助操舵機構の補助操舵量を、操舵角
、操舵角速度、操舵トルク等の操舵入力値に応じた補助
操舵量指令値に基づいて制御する操舵制御手段とを備え
た車両の操舵制御装置において、路面の不整状態を検出
する路面状態検出手段と、該路面状態検出手段の検出値
に基づいて、前記操舵制御手段の補助操舵量指令値を補
正する補助操舵量補正手段と、を備えたことを特徴とす
るものである。In order to solve the above problems, as shown in FIG. A vehicle steering control device comprising a steering control means for controlling based on an auxiliary steering amount command value corresponding to a steering input value such as angular velocity or steering torque, comprising: a road surface condition detection means for detecting an irregular state of a road surface; The present invention is characterized by comprising an auxiliary steering amount correction means for correcting an auxiliary steering amount command value of the steering control means based on a detection value of the road surface condition detection means.
この発明によれば、路面状態検出手段におい′て、走行
している路面が不整であると検出されたときには、補助
操舵量補正手段は補助操舵量指令値を、良路走行時に比
べて小さい値に選定することにより、補助操舵量を小さ
くすることができる。その結果、不整路走行時に、前輪
のキックハックに基づく操舵角が発生した場合でも、前
輪および後輪の少なくとも一方が大きく転舵されること
がないため、車両の不整路走行時における走行安定性を
向上することができる。According to this invention, when the road surface condition detection means detects that the road surface on which the vehicle is traveling is uneven, the auxiliary steering amount correction means sets the auxiliary steering amount command value to a value smaller than that when the vehicle is traveling on a good road. By selecting this, the amount of auxiliary steering can be reduced. As a result, even if a front wheel kick-hack steering angle occurs when driving on an uneven road, at least one of the front wheels and rear wheels will not be significantly steered, which improves the running stability of the vehicle when driving on an uneven road. can be improved.
以下、この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 based on the drawings.
第2図はこの発明の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
図中、IL、IRは前輪、2L、2Rは後輪である。前
輪IL、IRは、図示しないナックルにタイロッド3L
、3Rの一端が接続され、タイロッド3L、3Rの他端
がラックアンドピニオン式ステアリング装置4のラック
軸4aに接続され、ラックアンドビニオン式ステアリン
グ装W4のステアリングシャフト5がステアリングホイ
ール6に接続され、ステアリングホイール6を操舵する
ことにより、その操舵方向と同一方向に前輪IL。In the figure, IL and IR are front wheels, and 2L and 2R are rear wheels. The front wheels IL and IR have tie rods 3L at the knuckles (not shown).
, 3R are connected, the other ends of the tie rods 3L and 3R are connected to the rack shaft 4a of the rack and pinion type steering device 4, and the steering shaft 5 of the rack and pinion type steering device W4 is connected to the steering wheel 6, By steering the steering wheel 6, the front wheels IL are moved in the same direction as the steering direction.
IRが操舵される。そして、図示しないマウントインシ
ュレータによって車体に対して左右動可能に弾性支持さ
れたラックハウジング4bには、操舵補助力を発生する
前輪補助操舵用シリンダ7のピストンロッド7aが連結
されている。IR is steered. A piston rod 7a of a front wheel auxiliary steering cylinder 7 that generates a steering auxiliary force is connected to a rack housing 4b that is elastically supported by a mount insulator (not shown) so as to be movable laterally relative to the vehicle body.
一方、後輪2L、2Rは、図示しないナックルにタイロ
ッド8L、8Rを介して後輪補助操舵用シリンダ9のピ
ストンロッド9aが接続されている。On the other hand, the rear wheels 2L and 2R have a piston rod 9a of a rear wheel auxiliary steering cylinder 9 connected to knuckles (not shown) via tie rods 8L and 8R.
そして、後輪2L、2Rは、エンジン10の駆動力が変
速all、プロペラシャツ)12、ディファレンシャル
装置13及びディファレンシャル装置13の出力側に連
結された車軸14L、14Rを介して伝達される。The driving force of the engine 10 is transmitted to the rear wheels 2L, 2R via axle shafts 14L, 14R connected to the variable speed gear, propeller shirt 12, differential device 13, and the output side of the differential device 13.
また、前輪補助操舵用シリンダ7及び後輪補助操舵用シ
リンダ9は、夫々ピストン7b及び9bによって画成さ
れる圧力室Tl、1r及び91゜9rがクローズドセン
タ型のサーボ弁2o及び21に接続されている。サーボ
弁2o及び21は、その入力ボートが互いに接続されて
アンロード弁22を介してエンジン10によって回転駆
動される油圧ポンプ23の吐出側に接続され、ドレンポ
ートが互いに接続されてリザーバタンク24に接続され
ている。なお、425はライン圧を蓄圧するアキュムレ
ータである。Further, in the front wheel auxiliary steering cylinder 7 and the rear wheel auxiliary steering cylinder 9, pressure chambers Tl, 1r and 91°9r defined by pistons 7b and 9b are connected to closed center type servo valves 2o and 21, respectively. ing. The servo valves 2o and 21 have their input ports connected to each other and are connected to the discharge side of a hydraulic pump 23 which is rotationally driven by the engine 10 via an unload valve 22, and have drain ports connected to each other to supply a reservoir tank 24. It is connected. Note that 425 is an accumulator that accumulates line pressure.
サーボ弁20及び21はマイクロコンピュータを含んで
構成されるコントローラ31からの制御信号によって駆
動制御される9
コントローラ31には、ステアリングホイール6の操舵
角を検出する操舵角検出器32、変速機11に取付けら
れて車両の車速を検出する車速検出器33、前輪補助操
舵用シリンダ7のピストン7bの移動量を検出すること
により、前輪補助操舵量としての前輪舵角を検出する前
輪舵角検出器34、後輪補助操舵用シリンダ9のピスト
ン9bの移動量を検出することにより、後輪補助操舵量
としての後輪舵角を検出する後輪舵角検出器35、路面
までの距離を検出して走行路面の不整度を算出するため
の車高検出器60からの検出信号が入力され、これらの
検出信号に基づき所定の演算処理を実行して各サーボ弁
20及び21に対する制御信号を形成する。The servo valves 20 and 21 are driven and controlled by control signals from a controller 31 including a microcomputer. A vehicle speed detector 33 is attached to detect the vehicle speed of the vehicle, and a front wheel steering angle detector 34 detects a front wheel steering angle as a front wheel auxiliary steering amount by detecting the amount of movement of the piston 7b of the front wheel auxiliary steering cylinder 7. , a rear wheel steering angle detector 35 that detects a rear wheel steering angle as a rear wheel auxiliary steering amount by detecting the amount of movement of the piston 9b of the rear wheel auxiliary steering cylinder 9; Detection signals from the vehicle height detector 60 for calculating the degree of irregularity of the running road surface are input, and predetermined arithmetic processing is executed based on these detection signals to form control signals for each servo valve 20 and 21.
すなわち、車速検出器33の車速検出値Vに基づいて下
記+11式に従って比例定数に、、に、を求め、且つ下
記(2)式及び(3)式に従って進み要素としての微分
係数τ2.τ、を求めると共に、走行路面の不整度を検
出して、これをもとに予め記憶装置に記憶された第3図
に示す走行路面不整度と補正係数αとの関係に対応した
記憶テーブルを参照して補正係数αを決定し、この補正
係数αと各比例定数Kt、に、及び微分係数τ1.τ、
とを乗算して補正比例定数K fen K re及び
補正微分係数τ、、τ、Cを算出し、これらに基づいて
下記(4)式及び(5)式に従って前輪舵角δt (s
)と操舵角θ(3)との伝達関数HtCs>及び後輪舵
角δ、 (s)と操舵角θ(s)との伝達関数H,(s
)を算出し、これら伝達関数Hr(s)及びH,(s)
と操舵角θ(s)とから下記(6)式及び(7)式に従
って前輪舵角δf(s)及び後輪舵角δ、 (s)を算
出して、前輪補助操舵量指令値としての前輪舵角指令値
δ、及び後輪補助操舵量指令値としての後輪舵角指令値
δ、を算出し、これら前輪舵角指令値δ、及び後輪舵角
指令値δ、と前輪舵角検出値δf4及び後輪舵角検出値
δr4との差値が零となるように各サーボ弁20及び2
1に制御信号を出力する。That is, based on the vehicle speed detection value V of the vehicle speed detector 33, a proportionality constant is determined according to the following formula +11, and a differential coefficient τ2. At the same time, the degree of irregularity of the traveling road surface is detected, and based on this, a storage table corresponding to the relationship between the degree of irregularity of the traveling road surface and the correction coefficient α shown in FIG. 3, which is stored in advance in the storage device, is created. A correction coefficient α is determined by referring to the correction coefficient α, each proportionality constant Kt, and a differential coefficient τ1. τ,
The corrected proportional constant K fen K re and the corrected differential coefficients τ, , τ, C are calculated by multiplying by
) and the steering angle θ(3), and the transfer function H, (s) between the rear wheel steering angle δ, (s) and the steering angle θ(s).
), and calculate these transfer functions Hr(s) and H,(s)
The front wheel steering angle δf(s) and the rear wheel steering angle δ, (s) are calculated from the following equations (6) and (7) from the steering angle θ(s) and are used as the front wheel auxiliary steering amount command value. A front wheel steering angle command value δ and a rear wheel steering angle command value δ as a rear wheel auxiliary steering amount command value are calculated, and these front wheel steering angle command value δ, rear wheel steering angle command value δ, and front wheel steering angle are calculated. Each servo valve 20 and 2 is adjusted so that the difference value between the detected value δf4 and the rear wheel steering angle detected value δr4 becomes zero.
A control signal is output to 1.
・・・・・・・・・(11
C,IV
・・・・・・・・・(2)
C,IV
・・・・・・・・・(3)
H,(s)=に、c+r、cS ・・”
・・”’(4)H,(s)=に、c−τr CS
”’ ”’ ”’ (5)Hr(s)−δr(s
)/θ(s)・・・・・・・・・(6)H,(s) =
δ、(s)/θ(s ) −・・旧・・(7
)ここで、C7は前輪コーナリングパワー、c、、は後
輪コーナリングパワー、lはホイールベース、aは前輪
及び重心点間距離、bは後輪及び重心点間距離、Mは車
両M量、■は車両ヨー慣性モーメント、■は車速、Sは
ラプラス演算子である。・・・・・・・・・(11 C, IV ・・・・・・・・・(2) C, IV ・・・・・・・・・(3) H, (s)=, c+r , cS...”
...”'(4) H, (s)=, c-τr CS
”'”'”' (5) Hr(s)−δr(s
)/θ(s)・・・・・・(6)H,(s)=
δ, (s)/θ(s) −...Old...(7
) Here, C7 is the front wheel cornering power, c, is the rear wheel cornering power, l is the wheel base, a is the distance between the front wheels and the center of gravity, b is the distance between the rear wheels and the center of gravity, M is the vehicle M amount, is the vehicle yaw moment of inertia, ■ is the vehicle speed, and S is the Laplace operator.
上記本実施例において、走行路面不整度は、車高基準値
からの車高の変動分とし、車高検出器60を用いて、求
めることができる。In the present embodiment described above, the degree of irregularity of the running road surface can be determined by using the vehicle height detector 60 as the amount of variation in vehicle height from the vehicle height reference value.
この車高検出器60は、車体の前方端部の下面に取り付
けられた超音波距離測定装置で構成され、その超音波受
波器から所定時間毎に発射される超音波が路面で反射さ
れた反射波を超音波受波器で受波し、超音波発射時点か
ら超音波受波時点までの時間を計測し、これに音速を乗
じてこれを2することによって、車体と路面との間の距
離を測定し、その測定値をデジタル車高検出信号Hとし
て出力する。This vehicle height detector 60 is composed of an ultrasonic distance measuring device attached to the lower surface of the front end of the vehicle body, and ultrasonic waves emitted from the ultrasonic receiver at predetermined intervals are reflected on the road surface. The reflected waves are received by an ultrasonic receiver, the time from the time of ultrasonic emission to the time of ultrasonic wave reception is measured, and by multiplying this by the speed of sound and multiplying this by 2, the distance between the vehicle body and the road surface can be calculated. The distance is measured and the measured value is output as a digital vehicle height detection signal H.
前記車速検出器33は、エンジンに連結された変速機内
に接続されて変速機出力に応じて回転する速度計用フレ
キシブルワイヤの回転を検出する光学的、磁気的等の手
段によって構成され、車速に応じたパルス信号でなる車
速検出信号を出力する。The vehicle speed detector 33 is constituted by optical, magnetic, or other means for detecting the rotation of a speedometer flexible wire that is connected to the transmission connected to the engine and rotates in accordance with the transmission output. A vehicle speed detection signal consisting of a corresponding pulse signal is output.
前記操舵角検出器32は、例えば、ステアリングシャフ
トlに装着されたスリット付円板とそのスリットに対向
する2組の検出子を有するフォトカプラとからなる回転
検出器で構成され、ステアリングシャフトの回転方向お
よび回転数に応じたパルス信号でなる操舵角検出信号を
出力する。The steering angle detector 32 is, for example, a rotation detector consisting of a disc with a slit attached to the steering shaft l and a photocoupler having two sets of detectors facing the slit, and detects the rotation of the steering shaft. It outputs a steering angle detection signal consisting of a pulse signal depending on the direction and rotation speed.
次に、上記実施例の動作をコントローラ31の処理手続
きを示す第4図のフローヂャートを伴って説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained with reference to the flowchart of FIG. 4 showing the processing procedure of the controller 31.
コントローラ31は、所定時間毎例えば20m5ec毎
に実行される第4図の割込み処理プロゲラl、を実行す
る。The controller 31 executes the interrupt processing program l shown in FIG. 4, which is executed every predetermined time, for example, every 20 m5ec.
イグニッションスイッチがONされると、コントローラ
に電源が投入され、同図のプログラムが起動される。When the ignition switch is turned on, the controller is powered on and the program shown in the figure is started.
ステップ■では、車高検出器60からの車高検出値Hを
読込む。In step (2), the vehicle height detection value H from the vehicle height detector 60 is read.
次いでステップ■に移行し、車両が走行中(■≠0)か
、停車中(V=0)かが判定される。この判定は、車速
検出器33からパルス信号が出力されているかによって
行なわれる。車両が停止中(V=O)と判定された場合
は、ステップ■に移行する。Next, the process moves to step (2), where it is determined whether the vehicle is running (■≠0) or stopped (V=0). This determination is made depending on whether a pulse signal is output from the vehicle speed detector 33. If it is determined that the vehicle is stopped (V=O), the process moves to step (2).
ステップ■では、ステップ■で読込まれて記憶された、
停車中の車高検出値Hを、走行路面の不整度検出の際の
基準値となる車高基準値■として、記憶装置RAMの所
定領域に更新記憶する。In step ■, the information read and stored in step ■,
The vehicle height detection value H while the vehicle is stopped is updated and stored in a predetermined area of the storage device RAM as a vehicle height reference value (■) which is a reference value when detecting the degree of irregularity of the running road surface.
なお、停止中の車高値を車高基準値Hとするのは、発進
前に人の乗り込み、および荷物の積み込みが完了してお
り、これを車高基準値■として採用しても良いからであ
る。The reason why the vehicle height while the vehicle is stopped is set as the vehicle height reference value H is because passengers have boarded the vehicle and cargo has been loaded before the vehicle starts, and this may be adopted as the vehicle height reference value ■. be.
上記ステップ■において、車両が走行中(■≠O)と判
定された場合は、ステップ■に移行する。If it is determined in step (2) that the vehicle is running (■≠O), the process moves to step (2).
ステップ■では、操舵角検出器32からの操舵角検出値
θ及び車速検出器33からの車速検出値■を読込み、次
いでステップ■に移行して、車速検出値■に基づいて前
記(11〜(3)式の演算を行って比例定数Kf、に、
及び微分係数τ1.τ、を算出する。In step (2), the steering angle detection value θ from the steering angle detector 32 and the vehicle speed detection value (2) from the vehicle speed detector 33 are read, and then the process proceeds to step (2), where the above (11 to (11) 3) Calculate the equation to obtain the proportionality constant Kf,
and differential coefficient τ1. Calculate τ.
次いで、ステップ■に移行し、ステップ■で読込まれた
車高値Hとステップ■で記憶された車高基準値Hとの差
の絶対値(ΔH)を演算する。Next, the process moves to step (2), and the absolute value (ΔH) of the difference between the vehicle height value H read in step (2) and the vehicle height reference value H stored in step (2) is calculated.
次いで、ステップ■に移行し、ΔHの移動平均値H3を
演算し、これを路面不整度H5として記憶する。この移
動平均値H3は、路面不整度に対応し、走行路面の不整
度(凹凸程度および凹凸の連続程度)が大きくなるにつ
れてH3の値が大きくなる。Next, the process moves to step (2), where a moving average value H3 of ΔH is calculated, and this is stored as the road surface irregularity degree H5. This moving average value H3 corresponds to the degree of road surface irregularity, and the value of H3 increases as the degree of irregularity (degree of unevenness and degree of continuity of unevenness) of the traveling road surface increases.
そして、ステップ■に移行して、路面不整度H8に基づ
き第3図に対応する記憶テーブルを参照して補正係数α
を選定し、次いでステップ■に移行して補正係数αと比
例定数に、、に、及び微分係数τ1.τ、とを夫々乗算
して補正比例定数に1.。Then, the process moves to step (2), and the correction coefficient α is determined based on the road surface irregularity level H8 with reference to the memory table corresponding to FIG. 3.
, and then proceed to step (3) to select the correction coefficient α, the proportionality constant, , and the differential coefficient τ1. τ, and the correction proportionality constant is multiplied by 1. .
Krc及び補正微分係数τfe+ τreを算出する
。Krc and corrected differential coefficient τfe+τre are calculated.
次いで、ステップ0に移行して、補正比例定数K fc
+ KrC及び補正微分係数τfen τ1.に基
づいて前記(4)式及び(5)式の演算を行って前輪側
伝達関数Hf(s)及び後輪側伝達関数H,(s)を算
出する。Next, proceeding to step 0, the correction proportionality constant K fc
+ KrC and correction differential coefficient τfen τ1. Based on the equations (4) and (5), the front wheel transfer function Hf(s) and the rear wheel transfer function H,(s) are calculated.
次いで、ステップ0に移行して、操舵角検出値θと前輪
側伝達関数Hr(s)及び後輪側伝達間数Hr(s)と
に基づいて前記(6)式及び(7)式の演算を行って前
輪舵角δ、(S)及び後輪舵角δバS)を算出し、これ
をラプラス逆変換して前輪舵角指令値δ、及び後輪舵角
指令値δ、を算出し、次いでステップ@に移行して、前
輪舵角検出器34及び後輪舵角検出器35からの前輪舵
角検出値δf4及び後輪舵角検出値δ14を読込み、両
者の差値Δδ。Next, the process moves to step 0, and the above equations (6) and (7) are calculated based on the detected steering angle value θ, the front wheel side transfer function Hr(s), and the rear wheel side transfer ratio Hr(s). to calculate the front wheel steering angle δ, (S) and the rear wheel steering angle δ(S), and perform inverse Laplace transform to calculate the front wheel steering angle command value δ and the rear wheel steering angle command value δ. Then, the process moves to step @, and reads the detected front wheel steering angle value δf4 and the detected rear wheel steering angle value δ14 from the front wheel steering angle detector 34 and the rear wheel steering angle detector 35, and calculates the difference value Δδ between the two.
冨δ、−δf4及びΔδ、;δ1−δ1.を算出して、
差値Δδ、及びΔδrが零のときにはサーボ弁20及び
21に対する制御信号C3r−、C3tb及びC8r、
、C8,、bを論理値II O”に、差値Δδ、〉O2
Δδ、〉Oのときには制御信号cs、、、csr、を論
理値II I IIに、制御信号C3rb、C3,bを
論理値“′O゛に、差値Δδ、<O5Δδ、く0のとき
には、制御信号cs、、、cs、、を論理値+i 0
++に、制御信号C3tb、C3,bを論理値“l“に
夫々設定して、サーボ弁20及び21を制御することに
よって、前輪補助操舵用シリンダ7及び後輪補助操舵用
シリンダ9をフィードバック制御する。δ1-δ1. Calculate,
When the difference values Δδ and Δδr are zero, the control signals C3r-, C3tb and C8r for the servo valves 20 and 21,
, C8,, b to logical value II O'', difference value Δδ, 〉O2
When Δδ,〉O, the control signals cs, , csr, are set to the logical value II II II, the control signals C3rb, C3,b are set to the logical value “′O゛,” and when the difference value Δδ,<O5Δδ, is 0, Control signals cs, , cs, , are set to logical value +i 0
++, the control signals C3tb, C3, b are respectively set to the logical value "l" and the servo valves 20 and 21 are controlled to feedback-control the front wheel auxiliary steering cylinder 7 and the rear wheel auxiliary steering cylinder 9. do.
本実施例において、ステップ■、■〜@の処理が操舵制
御手段に対応し、ステップ■、■、■■の処理が路面伏
態検出手段に対応し、ステップ■、■の処理が補助操舵
量補正手段に対応している。In this embodiment, the processes in steps ■, ■ to @ correspond to the steering control means, the processes in steps ■, ■, ■■ correspond to the road surface condition detection means, and the processes in steps ■ and ■ correspond to the auxiliary steering amount. Compatible with correction means.
今、車両のイグニッションスイッチをONすると、車両
が停止状態にあることから第4図のステップ■を経てス
テップ■に移行し、ステップ■で検出、記憶された停車
中の車高検出値が車高基準値■として、更新記憶される
。次に、車両が走行を開始すると、ステップ■において
、■≠0となリ、ステップ■に移行することなく、ステ
ップ■に移行し、走行開始直前の車高検出値Hが以後の
走行中にわたって車高基準値Hとなる。Now, when you turn on the ignition switch of the vehicle, since the vehicle is stopped, the process moves to step ■ through step ■ in Figure 4, and the detected vehicle height while the vehicle is stopped, which was detected and stored in step ■, is the vehicle height. It is updated and stored as the reference value ■. Next, when the vehicle starts running, in step ■, ■≠0, so the process moves to step ■ without proceeding to step ■, and the detected vehicle height value H immediately before the start of driving remains constant during the subsequent driving. The vehicle height standard value is H.
したがって、全車両が良路を走行しているとすると、路
面不整度が小さいことから補正係数は大きな値となり、
これに応じて補正係数αと比例定数に、、に、及び微分
定数τ1.τ、とを乗算した補正比例定数K tc、
Krc及び補正微分係数τ10.τ、Cも大きな値と
なり、最終的に算出される前輪舵角指令値δ、は第5図
(a)で実線図示のように、鎖線図示の実際の操舵角θ
に対して立ち上がりが急峻となると共に、転舵角も大き
くなり、後輪舵角指令値δ、についても第5図(b)で
実線図示の如く逆相骨が大きくなって車両全体としての
応答性を向上させることができる。Therefore, assuming that all vehicles are traveling on good roads, the correction coefficient will be a large value because the degree of road surface irregularity is small.
Accordingly, the correction coefficient α, the proportionality constant, , and the differential constant τ1. The correction proportionality constant K tc, which is multiplied by τ,
Krc and correction differential coefficient τ10. τ and C also become large values, and the finally calculated front wheel steering angle command value δ, as shown by the solid line in FIG. 5(a), is different from the actual steering angle θ shown by the chain line.
As the rise becomes steeper, the steering angle also increases, and the rear wheel steering angle command value δ also has a larger negative phase bone as shown by the solid line in Figure 5(b), resulting in the overall response of the vehicle. can improve sex.
一方、不整路面を走行する状態となると、ステップ■で
検出される車高検出値Hの車高基準値Hに対する変動が
大きくなり、その結果、ステップ■において、ΔHが大
きくなる。そのためにステップ■において、ΔHの移動
平均値、すなわち路面不整度H1が大きくなり、ステッ
プ■での補正係数αの値が第3図に示すように小さい値
となり、これに応じて補正比例定数K 、c、 K、
c及び補正微分係数τ、。、τ1cも小さな値となるの
で、実際の前輪転舵角は、第5図(a)で破線図示のよ
うに、実際の操舵角θに近づき、後輪転舵角も第5図(
blで破線図示のように逆相骨及び正相分が少なくなり
、路面の不整変分だけ全体として車両の補助操舵量が低
下され、その結果、車両の応答性が低下する。On the other hand, when the vehicle is traveling on an uneven road surface, the variation of the vehicle height detection value H detected in step (2) with respect to the vehicle height reference value H becomes large, and as a result, ΔH becomes large in step (2). Therefore, in step ■, the moving average value of ΔH, that is, the degree of road surface irregularity H1 increases, and the value of the correction coefficient α in step ■ becomes a small value as shown in FIG. 3, and accordingly, the correction proportionality constant K ,c,K,
c and the corrected differential coefficient τ,. , τ1c are also small values, so the actual front wheel steering angle approaches the actual steering angle θ, as shown by the broken line in FIG.
At bl, as shown by the broken line, the negative phase bone and the positive phase component decrease, and the overall auxiliary steering amount of the vehicle is reduced by the irregularity variation of the road surface, resulting in a decrease in the responsiveness of the vehicle.
したがって、不整路走行時に車両が路面の凹凸に乗り上
げて前輪のキックバックに基づく操舵角θが発生した場
合でも、前輪および後輪が大きく転舵されることがない
ため、車両の不整路走行時における走行安定性を向上す
ることができる。Therefore, even if the vehicle runs over an uneven road surface and a steering angle θ based on kickback of the front wheels occurs when driving on an uneven road, the front and rear wheels will not be steered significantly. The driving stability can be improved.
なお、上記実施例においては、前輪側及び後輪側の比例
定数に、、に、と微分係数τ1.τ、とを路面の不整状
態に応じて同時に変化させる場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、比例定数及び微分係数
の何れか一方を路面不整状態に応じて変更するようにし
てもよい。具体的には、過渡的な車両の挙動に大きな影
響を及ぼす微分係数のみを変更してもよい。さらに、前
輪側及び後輪側の双方に補助操舵機構を設ける場合に限
らず、前輪側及び後輪側の何れか一方に補助操舵機構を
設けるようにしてもよい。さらに、補助操舵における制
御要素としては、本実施例の如く比例要素と微分要素を
持つものの他に、任意のものであっても良く、比例要素
のみ、微分要素のみ、または遅れを持つ積分要素を持た
せても良い。In the above embodiment, the proportionality constants for the front wheels and the rear wheels are , , and the differential coefficient τ1. We have explained the case where τ and τ are changed simultaneously according to the irregularity of the road surface.
The invention is not limited to this, and either the proportionality constant or the differential coefficient may be changed depending on the road surface irregularity. Specifically, only the differential coefficient that has a large effect on the transient behavior of the vehicle may be changed. Furthermore, the auxiliary steering mechanism is not limited to the case where the auxiliary steering mechanism is provided on both the front wheel side and the rear wheel side, but the auxiliary steering mechanism may be provided on either the front wheel side or the rear wheel side. Furthermore, as the control element for the auxiliary steering, in addition to the one having a proportional element and a differential element as in this embodiment, any other control element may be used, such as only a proportional element, only a differential element, or an integral element with a delay. You can have it.
また、上記実施例においては、前輪補助操舵用シリンダ
7及び後輪補助操舵用シリンダ9をクローズドセンタ型
のサーボ弁20及び21を使用してこれらをフィードバ
ック制御する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、クローズドセンタ型サーボ弁20及び
21に代えてオープンセンタ型サーボ弁を適用し、これ
に応じて各シリンダ7及び9のピストンロンドア a、
9aを中立位置に復帰させる復帰スプリングを介挿して
制御するようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiment, a case has been described in which the front wheel auxiliary steering cylinder 7 and the rear wheel auxiliary steering cylinder 9 are feedback-controlled using the closed center type servo valves 20 and 21, but the present invention is not limited to this. Instead, open center type servo valves are applied in place of the closed center type servo valves 20 and 21, and the piston ron door of each cylinder 7 and 9 is accordingly changed.
Control may be performed by inserting a return spring that returns 9a to the neutral position.
さらに、上記実施例においては、後輪側補助操舵用シリ
ンダ9によって後輪2L、2Rを操舵する場合について
説明したが、これに限らず後輪2L、2Rを固定部との
間に夫々2本のラテラルロッドで支持し、その一方のラ
テラルロッドの中間部に夫々トー角変化を行えるように
油圧シリンダを介挿し、これら油圧シリンダをコントロ
ーラ21で制御するようにしても上記実施例と同様の作
用効果を得ることができる。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the rear wheels 2L and 2R are steered by the rear wheel side auxiliary steering cylinder 9, but the present invention is not limited to this. The same effect as in the above embodiment can be obtained even if the hydraulic cylinders are supported by lateral rods, and hydraulic cylinders are inserted in the middle of one of the lateral rods so as to change the toe angle, and these hydraulic cylinders are controlled by the controller 21. effect can be obtained.
上記本実施例では、路面の不整度に応じて前後輪の補助
操舵量を連続的に減少させる場合について説明したが、
これに限定されず、例えば、路面の不整度レベルを1又
は2以上のパターンに設定して、各パターンにおける不
整度に対応して、前後輪補助操舵量を段階的に減少させ
ることもできる。In the above embodiment, a case has been described in which the amount of auxiliary steering of the front and rear wheels is continuously decreased according to the degree of irregularity of the road surface.
However, the present invention is not limited to this, and for example, the level of road surface irregularity may be set to one or more patterns, and the front and rear wheel auxiliary steering amounts may be reduced in stages in accordance with the degree of irregularity in each pattern.
また、上記実施例では、不整度検出器として、車高検出
器である超音波検出器を用いたが、必ずしもこれに限定
されず、例えば、サスペンション装置に組み付けられた
圧電素子を用い、この圧電素子からの出力信号を全波整
流し、これを平滑化することにより、路面不整度を検出
することも出来る。その他ポテンショメータを用いるこ
ともできる。Further, in the above embodiment, an ultrasonic detector which is a vehicle height detector is used as the irregularity detector, but it is not necessarily limited to this. For example, a piezoelectric element assembled to a suspension device may be used. The degree of road surface irregularity can also be detected by full-wave rectifying the output signal from the element and smoothing it. Other potentiometers can also be used.
さらに、上記本実施例では、操舵入力値として操舵角(
θ)を用いたが、ドライバーのステアリングホイール操
作の反力として発生し、車両旋回時の横加速度に対応し
た操舵トルクを操舵入力値とし、これに基づいて、前後
輪補助操舵量を制御する場合でも良く、その他、操舵角
速度を操舵指令値として用いることもできる。Furthermore, in this embodiment, the steering angle (
θ), but when the steering torque generated as a reaction force of the driver's steering wheel operation and corresponding to the lateral acceleration when the vehicle turns is used as the steering input value, and the front and rear wheel auxiliary steering amounts are controlled based on this. Alternatively, the steering angular velocity may be used as the steering command value.
またさらに、上記本実施例では、路面不整度演算(ステ
ップ■、■)において、車高基準値Hを停車中から発進
直前の車高検出値Hとしたが、これに限定されず例えば
、車高検出値Hの移動平均値を車高基準値■としても良
い。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, in the road surface irregularity degree calculation (steps ■, ■), the vehicle height reference value H is set to the vehicle height detection value H from when the vehicle is stopped to just before starting. The moving average value of the high detection value H may be used as the vehicle height reference value ■.
〔発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、走行路面の不
整度を路面状態検出手段により検出し、この検出結果に
基づいて補助操舵量指令値を補正しているために、不整
路走行時に、前輪にキックバックによる操舵角が発注し
た場合でも、前輪および後輪の少なくとも一方の補助操
舵量を、良路走行時に比べて小さくすることができる結
果、前輪および後輪の少なくとも一方が大きく転舵され
る°ことがなく、車両の不整路走行時における走行安定
性を向上することができるという効果を有する。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the degree of irregularity of the traveling road surface is detected by the road surface condition detection means, and the auxiliary steering amount command value is corrected based on the detection result. Even if a kickback steering angle is ordered for the front wheels when driving on an uneven road, the amount of auxiliary steering for at least one of the front and rear wheels can be made smaller than when driving on a good road. This has the effect that one side is not significantly steered, and the running stability of the vehicle when running on an uneven road can be improved.
第1図はこの発明のクレーム対応図、第2図はこの発明
の一実施例を示す概略構成図、第3図は路面不整度と補
正係数(α)との関係を示す特性線図、第4図は第2図
の実施例におけるコントローラの処理手続を示すフロー
チャート、第5図(al及び(b)は夫々時間に対する
前輪操舵角及び後輪操舵角の関係を示す特性線図である
。
図中、IR,IRは前輪、2L、2Rは後輪、4はラッ
クアンドビニオン式ステアリング装置、6はステアリン
グホイール、7は前輪補助操舵用シリンダ、9は後輪補
助操舵用シリンダ、IOはエンジン、11は変速機、2
0及び21はサーボ弁、23は油圧ポンプ、31はコン
トローラ、32は操舵角検出器、33は車速検出器、3
4は前輪舵角検出器、35は後輪舵角検出器、36L。
36R,37L、37Rは前輪回転数検出器、60は車
高検出器である。
特許出願人 日産自動車株式会社
代理人 弁理士 森 哲 也Fig. 1 is a diagram corresponding to the claims of the present invention, Fig. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the invention, Fig. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the degree of road surface irregularity and the correction coefficient (α), FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the controller in the embodiment of FIG. 2, and FIGS. 5A and 5B are characteristic diagrams showing the relationship between the front wheel steering angle and the rear wheel steering angle with respect to time, respectively. Inside, IR, IR are front wheels, 2L, 2R are rear wheels, 4 is a rack-and-binion steering device, 6 is a steering wheel, 7 is a cylinder for front wheel auxiliary steering, 9 is a cylinder for rear wheel auxiliary steering, IO is an engine, 11 is a transmission, 2
0 and 21 are servo valves, 23 is a hydraulic pump, 31 is a controller, 32 is a steering angle detector, 33 is a vehicle speed detector, 3
4 is a front wheel steering angle detector, 35 is a rear wheel steering angle detector, and 36L. 36R, 37L, and 37R are front wheel rotation speed detectors, and 60 is a vehicle height detector. Patent applicant: Nissan Motor Co., Ltd. Patent attorney: Tetsuya Mori
Claims (1)
助操舵機構と、該補助操舵機構の補助操舵量を、操舵角
、操舵角速度、操舵トルク等の操舵入力値に応じた補助
操舵量指令値に基づいて制御する操舵制御手段とを備え
た車両の操舵制御装置において、 路面の不整状態を検出する路面状態検出手段と、該路面
状態検出手段の検出値に基づいて、前記操舵制御手段の
補助操舵量指令値を補正する補助操舵量補正手段と、 を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。(1) An auxiliary steering mechanism that auxiliarily steers at least one of the front wheels and rear wheels, and an auxiliary steering amount command value that sets the auxiliary steering amount of the auxiliary steering mechanism according to steering input values such as steering angle, steering angular velocity, and steering torque. A steering control device for a vehicle, comprising: a road surface condition detection means for detecting an irregular state of the road surface; A vehicle steering control device comprising: auxiliary steering amount correction means for correcting a steering amount command value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17405888A JPH0224271A (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Device for controlling steering of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17405888A JPH0224271A (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Device for controlling steering of vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224271A true JPH0224271A (en) | 1990-01-26 |
Family
ID=15971883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17405888A Pending JPH0224271A (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Device for controlling steering of vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0224271A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6885926B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Automatic steering control system and method |
| JP2010036800A (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | Power steering device |
| JP2011063114A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Honda Motor Co Ltd | Rear wheel steering device |
| CN110723206A (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-24 | 郑州宇通客车股份有限公司 | Adaptive adjustment steering method and system for road surface roughness |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP17405888A patent/JPH0224271A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6885926B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Automatic steering control system and method |
| JP2010036800A (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | Power steering device |
| JP2011063114A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Honda Motor Co Ltd | Rear wheel steering device |
| CN110723206A (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-24 | 郑州宇通客车股份有限公司 | Adaptive adjustment steering method and system for road surface roughness |
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