JPH0325078A - Vehicular steering angle control device - Google Patents
Vehicular steering angle control deviceInfo
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- JPH0325078A JPH0325078A JP16115789A JP16115789A JPH0325078A JP H0325078 A JPH0325078 A JP H0325078A JP 16115789 A JP16115789 A JP 16115789A JP 16115789 A JP16115789 A JP 16115789A JP H0325078 A JPH0325078 A JP H0325078A
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- steering
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、操舵時に最適な車両動特性を得るべく前輪ま
たは後輪の少なくとも一方を補助転舵する車両舵角制御
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a vehicle steering angle control device that performs auxiliary steering of at least one of front wheels or rear wheels in order to obtain optimal vehicle dynamic characteristics during steering.
(従来の技術)
従来、車両用後輪舵角制御,去としては、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か知られている。(Prior art) Conventionally, rear wheel steering angle control for vehicles has been described, for example, in ``Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 23, No. 8J.
The method described on pages 48 to 54 of (Published August 1986) is known.
上記従来出典には、被制御量を、ヨーレートとした場合
、横加速度とした場合、ヨーレートと横加速度の線形結
合で定義されるD*とじた場合の3通りについての後輪
舵角制御法が示されているが、以下、ヨーレートの制御
系を例にとり説明する。In the above conventional source, there are three rear wheel steering angle control methods: when the controlled variable is yaw rate, when it is lateral acceleration, and when it is D* defined as a linear combination of yaw rate and lateral acceleration. However, the yaw rate control system will be explained below as an example.
第10図はアクチュエータの制御系として一般に良く知
られた積分型サーボ系を用いた場合のブロック図であり
、モータをアクチュエータとして持つシステムによく用
いられる。FIG. 10 is a block diagram when a generally well-known integral type servo system is used as an actuator control system, and is often used in systems having a motor as an actuator.
この後輪舵角計算部では、従来出典に示されるように、
所望のヨーレート応答特性を持つ規範モデルの出力に実
際の車両の応答が一致するように後輸舵角目標値δ8を
出力する。そして、アクチュ工一夕制御部では、後輪実
舵角6Rと状態変数である
×2=[δ8.δIl]を用いて後輪実舵角ろ8を後輪
舵角目標値6Rに近づけるようにアクチュエータを駆動
するようになっている。In this rear wheel steering angle calculation section, as shown in the conventional source,
The rear steering angle target value δ8 is output so that the actual vehicle response matches the output of the reference model having the desired yaw rate response characteristic. Then, in the actuator control unit, the rear wheel actual steering angle 6R and the state variable x2=[δ8. [delta]Il] is used to drive the actuator so that the actual rear wheel steering angle 8 approaches the rear wheel steering angle target value 6R.
尚、第10図において、積分ゲインKj及び比例ゲイン
Kpは最適制御理論に従って設定されるのが一般的であ
る。Incidentally, in FIG. 10, the integral gain Kj and the proportional gain Kp are generally set according to the optimal control theory.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような後輸舵角制御法にあっては、
後輪実舵角6Rと状態変数XPをフィードバック情報と
して取り込み、検出値である後輪実舵角δ8を後輸舵角
目標値δ8に一致させるフィードバック制御のみにより
アクチュエータ制御を行なうようになっていた為、積分
ゲインK1及び比例ゲインKpを実用的な範囲では最も
良い性能が得られるように設定しても、ステップ操舵時
には、第11図に示すように、後輪舵角理想値(点線特
性)に対する後輪実舵角(実線特性)の応答が遅れ、第
12図に示すように、実際の車両のヨーレートΦは、車
両の運動目標値の操舵角に対する伝達特性(以下、規範
モデルという)で設定される目標値からずれ、オーバシ
ュートにより振動的なふらつきが出るという課題を残し
ていた。(Problem to be solved by the invention) However, in such a trailing steering angle control method,
The actuator control is performed only by feedback control that takes in the rear wheel actual steering angle 6R and the state variable XP as feedback information and makes the detected value of the rear wheel actual steering angle δ8 match the rear wheel steering angle target value δ8. Therefore, even if the integral gain K1 and proportional gain Kp are set to obtain the best performance within a practical range, during step steering, the ideal rear wheel steering angle value (dotted line characteristic) As shown in Fig. 12, the response of the rear wheel actual steering angle (solid line characteristic) to The problem remained that vibration-like fluctuations occurred due to deviation from the set target value and overshoot.
特に、油圧サーボ等により構成される高応答型のアクチ
ュエータの場合には、十分な応答性能が得られるが、モ
ータアクチュエータのようにイナーシャ(慣性)が大き
く、その動特性が無視出来ないようなものを用いた場合
には、前述の振動的なふらつきが大きく出る。In particular, in the case of high-response type actuators such as hydraulic servos, sufficient response performance can be obtained, but in the case of motor actuators, which have large inertia and whose dynamic characteristics cannot be ignored. If this is used, the vibrational fluctuation mentioned above will be significant.
そこで、本出願人は、特願昭63−107311号の出
願で、フィードバック制御に、アクチュエータによる制
御量の変化を予想してこれを打ち消すフィードフォワー
ド補償を加えて後輪実舵角制御系を構成することで、後
輪駆動アクチュエータの応答性能にかかわらず、操舵時
に後輪実舵角及び車両挙動のふらつきを防止する装置を
提案した。Therefore, in the application of Japanese Patent Application No. 107311/1982, the present applicant constructed a rear wheel actual steering angle control system by adding feedforward compensation to the feedback control to predict and cancel the change in the control amount by the actuator. By doing so, we have proposed a device that prevents fluctuations in the actual rear wheel steering angle and vehicle behavior during steering, regardless of the response performance of the rear wheel drive actuator.
しかし、この先行出願内容は、制御系が連続系の最適レ
ギュレー夕による構成となっている為、目標値に後輸舵
角を追従させるには規範モデルを分母3次以上で分子O
次の形としなければならず、規範モデルの形を自由に決
めることができない。However, in this earlier application, the control system is configured with a continuous optimum regulator, so in order to make the rear steering angle follow the target value, the reference model is
The form of the normative model cannot be freely determined because it must take the following form.
この結果、アクチュエータのダイナミックスが十分に考
慮されない場合が出る。また、規範モデルの次数が高い
ので演算が複雑になり、演算容量の高いマイクロコンピ
ュータが必要となる。As a result, the dynamics of the actuator may not be fully taken into account. Furthermore, since the order of the reference model is high, calculations are complicated and a microcomputer with high calculation capacity is required.
本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、操舵時に前,後輪の少なくとも一方を補助転舵する車
両舵角制御装置において、制御のための演算を簡略化し
、アクチュエータの応答性能にかかわらず所望の応答を
得るきめ細かな制御ができる装置を提供することを課題
とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a vehicle steering angle control device for auxiliary steering of at least one of the front and rear wheels during steering. An object of the present invention is to provide a device that can perform fine control to obtain a desired response regardless of response performance.
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決するため本発明の車両舵角制御装置では
、制御系をディジタル制御系とし、このディジタル制御
系で微分;^算を近似的に行なうことで、アクチュエー
タの動特性と規範モデルと車両動特性とを用いたトータ
ル的な制御をする手段とした。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, in the vehicle steering angle control device of the present invention, the control system is a digital control system, and by approximately performing differentiation; This is a means of total control using the dynamic characteristics of the actuator, the reference model, and the vehicle dynamic characteristics.
即ち、第1図のクレーム対応図に示すように、運転者操
舵による操舵角を検出する操舵角検出千段aと、車速を
検出する車速検出手段bと、補助転舵が行なわれる車輪
の実転舵角を検出する実転舵角検出千段Cと、前輪また
は後輪の少なくとも一方を補助転舵するアクチュエータ
dと、操舵角信号と車速信号を入力し、定数か車速の関
数である第1フィルタeと、実転舵角信号と車速信号を
入力し、定数が車速の関数である第2フィルタfと、第
1フィルタ出力信号と第2フィルタ出力信号の減算を行
ない前記アクチュエータdへの制御信号を算出する減算
器9とからなるディジタル系の補助転舵制御信号演算手
段hと、を備えている事を特徴とする。That is, as shown in the diagram corresponding to the claims in FIG. An actual steering angle detection step C detects the steering angle, an actuator d performs auxiliary steering of at least one of the front wheels or the rear wheels, and a steering angle signal and a vehicle speed signal are inputted to the actual steering angle detection stage C, which is a constant or a function of the vehicle speed. 1 filter e, the actual steering angle signal and the vehicle speed signal are inputted, and the second filter f whose constant is a function of the vehicle speed performs subtraction of the first filter output signal and the second filter output signal to send the signal to the actuator d. The present invention is characterized in that it includes a digital auxiliary steering control signal calculation means h consisting of a subtractor 9 for calculating a control signal.
(作 用)
操舵時には、ディジタル系の補助転舵制御信号演算手段
hにおいて、操舵角信号と車速信号を入力し、定数が車
速の関数である第1フィルタ出力信号が第1フィルタe
から出力され、実転舵角信号と車速信号を入力し、定数
が車速の関数である第2フィルタ出力信号が第2フィル
タfから出力され、減算器9による第1フィルタ出力信
号と第2フィルタ出力信号の減算により補助転舵制御信
号の演算が行なわれる。(Function) During steering, a steering angle signal and a vehicle speed signal are input to the digital auxiliary steering control signal calculating means h, and the first filter output signal whose constant is a function of the vehicle speed is sent to the first filter e.
A second filter output signal whose constant is a function of the vehicle speed is output from the second filter f, which inputs the actual steering angle signal and the vehicle speed signal, and outputs the second filter output signal from the second filter f, which inputs the actual steering angle signal and the vehicle speed signal. The auxiliary steering control signal is calculated by subtracting the output signal.
そして、この補助転舵制御信号に基づき所望の補助転舵
角を得る指令がアクチュエータdへ出力される。Based on this auxiliary steering control signal, a command to obtain a desired auxiliary steering angle is output to actuator d.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
まず、構成を説明する。First, the configuration will be explained.
第2図は第1実施例の車両舵角制御装置を示すブロック
図であり、前輪のハンドル操舵時に後輪をモータアクチ
ュエータで補助転舵するシステムである。FIG. 2 is a block diagram showing the vehicle steering angle control device of the first embodiment, which is a system for auxiliary steering of the rear wheels using a motor actuator when steering the front wheels.
この第1実施例の車両舵角制御装置は、前輪操舵角O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、実後輪転舵角に相当するモータ回転角Φを検出
するモータ回転角センサ8と、後輪を補助転舵するモー
タアクチュエータ6と、該モータアクチュエータ6の駆
動を後輪の転舵駆動に変換する後輪転舵機構7と、操舵
角信号(0)と車速信号(V)を入力し、定数が車速V
の関数である第1信号を出力する第1信号演算部3(第
1フィルタ)と、モータ回転角信号(Φ)と車速信号(
V)を入力し、定数が車速Vの関数である第2信号を出
力する第2信号演算部4(第2フィルタ)と、第1信号
と第2信号の減算を行ない前記モータアクチュエータ6
へのモータトルク指令値T..(電流指令値I)を算出
する減算器9とからなるディジタルコントローラ10(
補助転舵制御信号演算手段)と、ディジタルコントロー
ラ10からの電流指令値Iを電流Iに変換するモータド
ライバー5とを備えている。The vehicle steering angle control device of the first embodiment includes a steering angle sensor 1 for detecting a front wheel steering angle O, a vehicle speed sensor 2 for detecting a vehicle speed V, and a motor rotation angle Φ corresponding to an actual rear wheel steering angle. a motor rotation angle sensor 8 for steering the rear wheels, a motor actuator 6 for auxiliary steering of the rear wheels, a rear wheel steering mechanism 7 for converting the drive of the motor actuator 6 into a steering drive for the rear wheels, and a steering angle signal (0). Input the vehicle speed signal (V), and the constant is the vehicle speed V
A first signal calculation unit 3 (first filter) outputs a first signal that is a function of the motor rotation angle signal (Φ) and a vehicle speed signal (
V) and outputs a second signal whose constant is a function of the vehicle speed V;
Motor torque command value T. .. A digital controller 10 (
(auxiliary steering control signal calculation means) and a motor driver 5 that converts a current command value I from a digital controller 10 into a current I.
前記後輪転舵機構7は、第3図に示すように、モータア
クチュエータ6により駆動されるウオームギャ71と、
該ウォームギャ71に噛み合うウオームホイール72と
、該ウォームホイール72の回転軸位置に設けられたビ
ニオンギャ73と、該ピニオンギャ73に噛みあうラッ
クギャ74と、該ラックギャ74が形成されたタイロツ
ド75と、該タイロツド75を中立舵角位置に保持する
センタリングバネ76とを有し、後輪は前記タイロツド
75のストロークに応じて転舵される。As shown in FIG. 3, the rear wheel steering mechanism 7 includes a worm gear 71 driven by a motor actuator 6;
A worm wheel 72 that meshes with the worm gear 71, a pinion gear 73 provided at the rotating shaft position of the worm wheel 72, a rack gear 74 that meshes with the pinion gear 73, a tie rod 75 on which the rack gear 74 is formed, and the tie rod 75. The rear wheels are steered according to the stroke of the tie rod 75.
次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.
第4図は第1実施例装置を連続値制御系であらわした制
御ブロック図である。FIG. 4 is a control block diagram showing the device of the first embodiment as a continuous value control system.
まず、制御対象となるモータドライバー5,アクチュエ
ータモータ6,後輪転舵機構7の連続時間系でのモデリ
ングは次の様に行なうことができる。First, modeling of the motor driver 5, actuator motor 6, and rear wheel steering mechanism 7 to be controlled in a continuous time system can be performed as follows.
モータドライバー5は電流指令値エアクチュエータモー
タ6に電流工を流すが実用範囲で伝達特性は、
■
二=1 ・・・(1)
■
とみなすことができる。The motor driver 5 sends a current to the current command value air actuator motor 6, and in a practical range, the transfer characteristic can be considered as: (1) 2=1 (1) (1).
次にモータ6と転舵機横7は転舵機構を第3図のような
構成とすると、運動方程式は近似的に、0:モータ軸換
算アクチュエータ粘性(D≧0)K:モータ軸換算アク
チュエータ剛性(K≧O)T,,:モータトルク(T.
=Ky”I,Kt:l’ルク定婁0Td:路面からの外
乱
Φ:モータ回転角
NR:ギャ比
のように表わすことができる。今、外乱T,を無視する
と、モータトルクに対するモータ回転角Φの伝達関数G
(S)は次のようになる。Next, if the motor 6 and the steering gear side 7 are configured as shown in Fig. 3, the equation of motion is approximately as follows: 0: actuator viscosity converted to motor shaft (D≧0) K: actuator converted to motor shaft Rigidity (K≧O)T, ,: Motor torque (T.
=Ky"I, Kt: l' Luk constant 0Td: Disturbance from the road surface Φ: Motor rotation angle NR: Gear ratio. Now, if we ignore the disturbance T, the motor rotation angle with respect to the motor torque Transfer function G of Φ
(S) becomes as follows.
達特性は次のように与える。(Φ=6、・NR)操舵角
eに対する車両のヨーレートψの運動の伝達特性(規範
モデル)を、
但し、T:時定数
G(V):車速Vにより変わるゲイン
とすると、車両のヨーレート伝達特性は、A , (V
)ψ=8,(V)・e十82(V)・δ8 ・・・
但し、A+(V)”S2+A++(V)・S+A+2(
V)B+(V)”8++・S+8+2(V)B2 (V
) =82+ −s+822 (V)?し、
eKF:前輪等価コーナーリングパワーKR:後輪コー
ナーリングバヮー
L,, L■:前、後軸一重心間距離
IJ二車両質量
I2二車両ヨー慣性
NO=ステアリングギャ比
L:ホイールベース長
(5)
であるから、(5)式において、ヨーレートψが(4)
式に一致するには、
(6)式より操舵角Oに対する後輪舵角δ8の目標伝達
特性(δR/e)’を求めると、
但し、
次に、第4図の制御系において、操舵角に対する実際の
後輪舵角の伝達特性ができるだけ(7)式の伝達特性に
近付くようにf.,f,,β1β2.β3の値を決める
。The attainment characteristics are given as follows. (Φ=6,・NR) The transfer characteristic (normative model) of the motion of the vehicle's yaw rate ψ with respect to the steering angle e is, where T: time constant G (V): gain that changes depending on the vehicle speed V, then the vehicle's yaw rate transmission The characteristics are A, (V
)ψ=8, (V)・e182(V)・δ8...
However, A+(V)"S2+A++(V)・S+A+2(
V)B+(V)”8++・S+8+2(V)B2 (V
) =82+ -s+822 (V)? eKF: Front wheel equivalent cornering power KR: Rear wheel cornering power L, L■: Distance between front and rear axle center of gravity IJ Two vehicle mass I2 Two vehicle yaw inertia NO = Steering gear ratio L: Wheel base length (5 ), so in equation (5), the yaw rate ψ is (4)
To match the formula, find the target transfer characteristic (δR/e)' of the rear wheel steering angle δ8 with respect to the steering angle O from the formula (6). However, next, in the control system of Fig. 4, the steering angle f. so that the transfer characteristic of the actual rear wheel steering angle is as close as possible to the transfer characteristic of equation (7). ,f,,β1β2. Determine the value of β3.
第4図でXから6Flまでの伝達関数GxδR(S)は
(8)式の分母と(7)式の分母を同一にするには、.
’. f,=A、,・J−D
・・・(9)fo=Ar2・J K
−(10)ところが(8
)式の分母は(7)式の分母と比べてJ倍大きいので、
そのぶんをβ、,,βr2rBr3に乗ずることで、(
7)式と第4図の制御系のモデルマッチが達成される。In Fig. 4, the transfer function GxδR(S) from X to 6Fl is calculated by making the denominator of equation (8) and equation (7) the same.
'. f,=A,,・J−D
...(9)fo=Ar2・JK
−(10) However, (8
) is J times larger than the denominator of equation (7), so
By multiplying that amount by β, , βr2rBr3, (
Model matching between equation 7) and the control system shown in FIG. 4 is achieved.
.゜.β,=Jx ll, ,
・・・(11)β2”JX B,2− (+2)
a3=Jxill,3 ・・
・(13)以上で連続値制御系のゲインは求められたが
、実際のディジタルコントローラを構成する際のゲイン
は例えば次のように求めることができる。..゜. β,=Jx ll, ,
...(11) β2"JX B,2- (+2) a3=Jxill,3...
- (13) Although the gain of the continuous value control system has been found above, the gain when configuring an actual digital controller can be found, for example, as follows.
第5図に示すようにサンブラ手前の信号のラプラス変換
をX. (S)とすると、それがサブリング周期Tでサ
ンプルされると、
となる。As shown in FIG. 5, the Laplace transform of the signal before the sampler is converted to X. (S), and when it is sampled at the sub-ring period T, the following is obtained.
よって、
GT (S) =f,+f ,8とすれば、? (
x+’ (Z)J ■:eTS従って、○次ホールドの
出力X3(S)は、・・・(14)
−・・(20)
0SをS=0の近傍でマクローリン展開すると、1
.゜.Δ =−(1−e
丁
TS)
一方、サンプリング周!4#Tが十分短い時S;Oの近
傍では、
従って、
(20)式は
の近似が十分よく成り立つ。Therefore, if GT (S) =f, +f, 8, then? (
x+' (Z)J ■: eTS Therefore, the output X3(S) of the ○th hold is... (14) -... (20) When 0S is expanded by Maclaurin in the vicinity of S=0, 1.゜. Δ = - (1-e Ding TS) On the other hand, sampling period! When 4#T is sufficiently short, in the vicinity of S;O, the approximation of equation (20) holds well.
従って、(15)式のX3(S)は、
と近似され、
結局、サンプル(!!制御装置の近似伝達関数として.
’.f.”=f.−A,,・J−K
Gll (s) =a3+82s十〇 52も同様に、
・・・(24)
(J(S):Il3+β2S+β,S2β3=a3ゝ
1
β2=02’− Tel3”
2
1
β1:β,本−T−1lz本+ 72・β3I6
.゜.β3●=β3”J・=0,3
1l
β,車:11,+T(β2+− Tlh)−12・β
,26
1
エβl+Tβ2+−β,72
3
1
=Jβ,++TJfl,2+ [l37’3
従って、
Gf” (A)=fo#+f,’−4
?ill (Δ)=83本+82’・Δ十81事・Δ2
+−Z
Δ=■ より
T
〜車 〜車 〜率 車
$ 1−ZOf(Z)=f,+f1Z−
’=f. +fl− ,〜寧 ネ 1
.’.f0=f.+−fI車
T
〜車 1
f =−一・f,ネ・2
T
〜傘 〜率 〜事
Gtl (Z) =Bv+82−z
〜車 ネ ネ 傘’+4+・Z−
’=L”j2Δ+むΔ2・・・(39)
・・・(27)
・・・(28)
・・・(29)
・・・(30)
・・・(32)
・・・(33)
・・・(34)
・・・(35)
・・・(36)
・・・(37)
・・・(38)
?用いた離散値制御系の制御ブロック図は第6図のよう
になる。Therefore, X3(S) in equation (15) is approximated as follows, and in the end, the sample (!!) is the approximate transfer function of the control device.
'. f. ”=f.-A,,・J-K Gll (s) =a3+82s〇 52 similarly, ...(24) (J(S):Il3+β2S+β,S2β3=a3ゝ1 β2=02'- Tel3 ” 2 1 β1: β, book - T - 1lz book + 72・β3I6 .゜.β3●=β3”J・=0,3 1l β, car: 11, +T(β2+− Tlh)−12・β
,26 1 Eβl+Tβ2+-β,72 3 1 =Jβ,++TJfl,2+ [l37'3 Therefore, Gf"(A)=fo#+f,'-4 ?ill (Δ)=83 lines+82'・Δ181 Thing/Δ2
+-Z Δ=■ From T ~car ~car ~rate car
$ 1-ZOf(Z)=f, +f1Z-
'=f. +fl-,~Ningne 1. '. f0=f. +-fI car T ~car 1 f =-1・f,ne・2 T ~umbrella ~rate ~thing Gtl (Z) =Bv+82−z ~car ne ne umbrella'+4+・Z−
'=L"j2Δ+muΔ2...(39)...(27)...(28)...(29)...(30)...(32)...(33) ...(34) ...(35) ...(36) ...(37) ...(38) ?The control block diagram of the discrete value control system used is as shown in FIG.
以上説明してきたように、第1実施例の車両舵角制御装
置では、操舵時に後輪を補助転舵するにあたって、制御
系をディジタル制御系とし、このディジタル制御系で微
分演算を近似的に行なうことで、アクチュエータである
モータ6の動特性と規範モデルと車両動特性とを用いた
トータル的な制御をする装置とした為、制御のための演
算を簡略化し、慣性を無視できないモータ6をアクチュ
工一夕としているにもかかわらず所望の応答により後輪
実舵角6■を得ることができる。As explained above, in the vehicle steering angle control device of the first embodiment, the control system is a digital control system, and the differential calculation is approximately performed by this digital control system when the rear wheels are assisted during steering. As a result, we have created a device that performs total control using the dynamic characteristics of the motor 6, which is the actuator, a reference model, and the vehicle dynamic characteristics.The calculation for control is simplified, and the motor 6, whose inertia cannot be ignored, can be used as an actuator. Even though it takes a lot of effort, the actual rear wheel steering angle of 6cm can be obtained by the desired response.
ちなみに、第γ図に前輪操舵角eに対する後輪実舵角ろ
8と後輪舵角目標値δ8*のシミュレーション結果を示
すが、非常に近似した結果が得られた。Incidentally, Fig. γ shows the simulation results of the rear wheel actual steering angle 8 and the rear wheel steering angle target value δ8* with respect to the front wheel steering angle e, and very similar results were obtained.
第8図に第2実施例の車両用舵角制御装置の離散値制御
系の制御ブロック図を示す。FIG. 8 shows a control block diagram of the discrete value control system of the vehicle steering angle control device of the second embodiment.
この第2実施例は、第1実施例装置にロバスト補償器を
付加し、外乱やアクチュエータのパラメータ変動に対し
後輪実舵角6Rへの影響が小さくなるようにしたもので
ある。In this second embodiment, a robust compensator is added to the device of the first embodiment, so that the influence on the actual rear wheel steering angle 6R due to external disturbances and actuator parameter fluctuations is reduced.
第8図で、H (Z)はローバスフィルタ、Gm(Z)
はアクチュエータモデルである。In Figure 8, H (Z) is a low-pass filter, Gm (Z)
is the actuator model.
但し、Gm(Z)はGP(S) =1/(JS2+OS
+K)を0次ホールダで離散化したものである。However, Gm(Z) is GP(S) = 1/(JS2+OS
+K) is discretized using a zero-order holder.
第9図に外乱を与えたときのシミュレーション結果を示
すが、ロバスト補償にまり外乱に対する後輪実舵角δ。Fig. 9 shows the simulation results when a disturbance is applied, and the actual rear wheel steering angle δ with respect to the disturbance is determined by robust compensation.
への影響が小さく抑えられていることがわかる。It can be seen that the impact on is kept small.
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。Although the embodiment has been described above based on the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment. include.
(発明の効果)
以上説明してきたように、本発明の車両舵角制御装置に
あっては、制御系をディジタル制御系とし、このディジ
タル制御系で微分演算を近似的に行なうことで、アクチ
ュエータの動特性と規範モデルと車両動特性とを用いた
トータル的な制御をする手段とした為、操舵時に前,後
輪の少なくとも一方を補助転舵する車両舵角制御装置に
おいて、制御のための演算を簡略化し、アクチュエータ
の応答性能にかかわらず所望の応答を得るきめ細かな制
御ができるという効果が得られる。(Effects of the Invention) As explained above, in the vehicle steering angle control device of the present invention, the control system is a digital control system, and by approximately performing differential calculation in this digital control system, the control system of the actuator is controlled. Since this is a means of total control using dynamic characteristics, a reference model, and vehicle dynamic characteristics, calculations for control are performed in a vehicle steering angle control system that assists in steering at least one of the front and rear wheels during steering. This has the effect of simplifying the process and enabling fine-grained control to obtain a desired response regardless of the response performance of the actuator.
第1図は本発明の車両舵角制御装置を示すクレーム対応
図、第2図は本発明第1実施例の車両舵角制御装置を示
すシステムブロック図、第3図は実施例装置での後輪転
舵機構の具体例を示す図、第4図は第1実施例装置の連
続値制御系における制御ブロック図、第5図は離散値制
御系でのサンプリングブロック図、第6図は第1実施例
装置の離散値制御系における制御フロック図、第7図は
第1実施例装置でのシミュレーション結果特性図、第8
図は第2実施例装置での離散値制御系における制御ブロ
ック図、第9図は第2実施例装置でのシミュレーション
結果特性図、第10図は従来の車両舵角制御装置を示す
フロック図、第11図及び第12図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後輪実舵角
及びヨーレートの各特性図である。
a・・・操舵角検出手段
b・・・車速検出手段
C・・・実転舵角検出手段
d・・・アクチュエータ
e・・・第1フィルタ
f・・・第2フィルタ
9・・・減算器
h・・・補助転舵制御信号演算手段FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a vehicle steering angle control device according to the present invention, FIG. 2 is a system block diagram showing a vehicle steering angle control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. A diagram showing a specific example of the wheel steering mechanism, FIG. 4 is a control block diagram of the continuous value control system of the first embodiment device, FIG. 5 is a sampling block diagram of the discrete value control system, and FIG. 6 is the control block diagram of the first embodiment device. Fig. 7 is a control flow diagram of the discrete value control system of the example device; Fig. 7 is a simulation result characteristic diagram of the first example device;
The figure is a control block diagram of a discrete value control system in the second embodiment device, FIG. 9 is a simulation result characteristic diagram in the second embodiment device, and FIG. 10 is a block diagram showing a conventional vehicle steering angle control device. FIGS. 11 and 12 are characteristic diagrams of rear wheel actual steering angle and yaw rate during step steering in a vehicle that uses a motor actuator and applies conventional model-adapted control of yaw rate. a...Steering angle detection means b...Vehicle speed detection means C...Actual steering angle detection means d...Actuator e...First filter f...Second filter 9...Subtractor h...Auxiliary steering control signal calculation means
Claims (1)
と、 車速を検出する車速検出手段と、 補助転舵が行なわれる車輪の実転舵角を検出する実転舵
角検出手段と、 前輪または後輪の少なくとも一方を補助転舵するアクチ
ュエータと、 操舵角信号と車速信号を入力し、定数が車速の関数であ
る第1フィルタと、実転舵角信号と車速信号を入力し、
定数が車速の関数である第2フィルタと、第1フィルタ
出力信号と第2フィルタ出力信号の減算を行ない前記ア
クチュエータへの制御信号を算出する減算器とからなる
ディジタル系の補助転舵制御信号演算手段と、 を備えている事を特徴とする車両舵角制御装置。 2)アクチュエータの伝達特性を(B_P)/(A_P
)とし、設定される実転舵角δの操舵角θに対する伝達
特性を(B_C)/(A_C)とした場合、第1フィル
タの伝達特性F_1と第2フィルタの伝達特性F_2と
が下記の関係 F_1=(B_C)/(B_P)F_2=(A_C−A
_P)/(B_P)を満たす事を特徴とする請求項1記
載の車両舵角制御装置。 3)前記伝達特性(B_C)/(A_C)が、車両諸元
もしくは車両動特性と車速とから設定される事を特徴と
する請求項2記載の車両舵角制御装置。 4)前記伝達特性(B_C)/(A_C)が、車速と操
舵角に基づき設計者により任意に設定される事を特徴と
する請求項2記載の車両舵角制御装置。[Scope of Claims] 1) Steering angle detection means for detecting a steering angle by driver steering, vehicle speed detection means for detecting vehicle speed, and actual steering for detecting the actual turning angle of a wheel on which auxiliary steering is performed. An actuator for auxiliary steering of at least one of the front wheels or the rear wheels; A first filter to which the steering angle signal and the vehicle speed signal are input and whose constant is a function of the vehicle speed; and the actual steering angle signal and the vehicle speed signal. Enter
A digital auxiliary steering control signal calculation comprising a second filter whose constant is a function of vehicle speed, and a subtracter that calculates a control signal to the actuator by subtracting the first filter output signal and the second filter output signal. A vehicle steering angle control device comprising: means; 2) The transfer characteristic of the actuator is (B_P)/(A_P
) and the transfer characteristic of the set actual steering angle δ to the steering angle θ is (B_C)/(A_C), then the transfer characteristic F_1 of the first filter and the transfer characteristic F_2 of the second filter have the following relationship. F_1=(B_C)/(B_P)F_2=(A_C-A
2. The vehicle steering angle control device according to claim 1, wherein the vehicle steering angle control device satisfies the expression _P)/(B_P). 3) The vehicle steering angle control device according to claim 2, wherein the transfer characteristic (B_C)/(A_C) is set from vehicle specifications or vehicle dynamic characteristics and vehicle speed. 4) The vehicle steering angle control device according to claim 2, wherein the transfer characteristic (B_C)/(A_C) is arbitrarily set by a designer based on vehicle speed and steering angle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16115789A JPH0325078A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Vehicular steering angle control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16115789A JPH0325078A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Vehicular steering angle control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325078A true JPH0325078A (en) | 1991-02-01 |
Family
ID=15729679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16115789A Pending JPH0325078A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Vehicular steering angle control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325078A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389867A (en) * | 1992-01-09 | 1995-02-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for actuator applicable to servo system having low resolution sensor and speed-reduction gear mechanism |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16115789A patent/JPH0325078A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389867A (en) * | 1992-01-09 | 1995-02-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for actuator applicable to servo system having low resolution sensor and speed-reduction gear mechanism |
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