JPH0518754B2 - - Google Patents
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- JPH0518754B2 JPH0518754B2 JP60293026A JP29302685A JPH0518754B2 JP H0518754 B2 JPH0518754 B2 JP H0518754B2 JP 60293026 A JP60293026 A JP 60293026A JP 29302685 A JP29302685 A JP 29302685A JP H0518754 B2 JPH0518754 B2 JP H0518754B2
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- JP
- Japan
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- steering angle
- wheel
- target value
- wheel steering
- actuator
- Prior art date
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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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
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能に従つて
自車の車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
ユ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。
自車の車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
ユ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。
（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つて駆動制
御されるアクチユ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。
リンクを用いず、電気的制御回路によつて駆動制
御されるアクチユ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。
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つて決定し、油圧シリンダを
用いたサーボ式アクチユエータによつて、前輪と
後輪を上記舵角目標値に転舵するものである。
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つて決定し、油圧シリンダを
用いたサーボ式アクチユエータによつて、前輪と
後輪を上記舵角目標値に転舵するものである。
（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ユエータ
は、一般に、積分動作を行う一次遅れ系であるた
め、制御応答の遅れが生じ、高速走行時における
操縦性を低下させる要因となる。
は、一般に、積分動作を行う一次遅れ系であるた
め、制御応答の遅れが生じ、高速走行時における
操縦性を低下させる要因となる。
このため、上記アクチユエータの制御系に微分
補償を施すことによつて、上記の遅れを解消する
ことが考えられる。
補償を施すことによつて、上記の遅れを解消する
ことが考えられる。
ところが、上記舵角目標値の決定をマイクロコ
ンピユータ等のデイジタル回路を用いて行つた場
合、上記微分補償を施す対象となる信号がデイジ
タル信号であるため、この信号を微視的に見る
と、段階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
値信号となつてしまい、制御が不正確なものにな
る。すなわち、デイ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。
ンピユータ等のデイジタル回路を用いて行つた場
合、上記微分補償を施す対象となる信号がデイジ
タル信号であるため、この信号を微視的に見る
と、段階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
値信号となつてしまい、制御が不正確なものにな
る。すなわち、デイ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。
（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。
図に示す手段を備える。
舵角目標値決定手段１０２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１０１で検出される車速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を決定する 規範モデル演算手段１０３は、前記制御対象車
輪を転舵するアクチユエータとして理想的動特性
を備える車輪転舵アクチユエータの規範モデルを
微分方程式を用いて設定し、前記舵角の目標値
を前記規範モデルに与えたときに、該規範モデル
によつて、前記制御対象車輪が転舵されたと仮定
したときの車輪舵角δ*および車輪舵角速度δ・*を
求める。
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１０１で検出される車速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を決定する 規範モデル演算手段１０３は、前記制御対象車
輪を転舵するアクチユエータとして理想的動特性
を備える車輪転舵アクチユエータの規範モデルを
微分方程式を用いて設定し、前記舵角の目標値
を前記規範モデルに与えたときに、該規範モデル
によつて、前記制御対象車輪が転舵されたと仮定
したときの車輪舵角δ*および車輪舵角速度δ・*を
求める。
舵角目標値修正手段１０４は、前記制御対象車
輪を転舵する車輪転舵アクチユエータ１０７の動
特性をシミユレートする数字モデルを備え、該数
字モデルを用いて、前記規範モデル演算手段１０
３で求められた車輪舵角の演算値δ*および車輪舵
角速度の演算値δ・*に基づき、前記車輪転舵アク
チユエータ１０７の動的遅れの補償成分を含む車
輪舵角の目標値δ＃ を求める。
輪を転舵する車輪転舵アクチユエータ１０７の動
特性をシミユレートする数字モデルを備え、該数
字モデルを用いて、前記規範モデル演算手段１０
３で求められた車輪舵角の演算値δ*および車輪舵
角速度の演算値δ・*に基づき、前記車輪転舵アク
チユエータ１０７の動的遅れの補償成分を含む車
輪舵角の目標値δ＃ を求める。
アクチユエータ制御手段１０６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
角の検出値δと前記舵角目標値修正手段１０４で
求められた車輪舵角の目標値δ＃ の偏差が、零も
しくは最小となるように、車輪転舵アクチユエー
タ１０７へ指令値Ｓを与える。
手段１０５で検出される前記制御対象車輪の実舵
角の検出値δと前記舵角目標値修正手段１０４で
求められた車輪舵角の目標値δ＃ の偏差が、零も
しくは最小となるように、車輪転舵アクチユエー
タ１０７へ指令値Ｓを与える。
（作用）
上記舵角目標値決定手段１０２で決定される舵
角目標値は、目標とする運動性能を自車で実現
するために必要な制御対象車輪の転舵角である。
角目標値は、目標とする運動性能を自車で実現
するために必要な制御対象車輪の転舵角である。
従つて、上記舵角目標値に等しくなるように
制御対象車輪を転舵すれば、目標とする運動性能
を自車で実現できる。
制御対象車輪を転舵すれば、目標とする運動性能
を自車で実現できる。
ここで、前述したように、車輪転舵アクチユエ
ータ１０７は、動作遅れがあるため、制御に微分
補償が必要である。
ータ１０７は、動作遅れがあるため、制御に微分
補償が必要である。
そこで、本発明は、規範モデル演算手段１０３
を設け、舵角目標値を理想的動特性を備える車
輪転舵アクチユエータを用いて実現したと仮定し
たときの制御対象車輪の車輪舵角δ*と車輪舵角速
度δ・*を求め、さらに、舵角目標値修正手段１０
４によつて、前記車輪舵角の演算値δ*および車輪
舵角速度の演算値δ・*を用いて、実際の車輪転舵
アクチユエータ１０７の数字モデルに従つて車輪
舵角の目標値の修正を行う。
を設け、舵角目標値を理想的動特性を備える車
輪転舵アクチユエータを用いて実現したと仮定し
たときの制御対象車輪の車輪舵角δ*と車輪舵角速
度δ・*を求め、さらに、舵角目標値修正手段１０
４によつて、前記車輪舵角の演算値δ*および車輪
舵角速度の演算値δ・*を用いて、実際の車輪転舵
アクチユエータ１０７の数字モデルに従つて車輪
舵角の目標値の修正を行う。
この舵角目値修正手段１０４で修正がなされた
車輪舵角の目標値δ＃ は、前記車輪転舵アクチユ
エータ１０７の動的遅れの補償成分を含む値であ
り、アクチユエータ制御手段１０６によつて、制
御対象車輪の実舵角δと前記車輪舵角の目標値δ
＃ が一致するように車輪転舵アクチユエータ１０
７の制御が行われる。
車輪舵角の目標値δ＃ は、前記車輪転舵アクチユ
エータ１０７の動的遅れの補償成分を含む値であ
り、アクチユエータ制御手段１０６によつて、制
御対象車輪の実舵角δと前記車輪舵角の目標値δ
＃ が一致するように車輪転舵アクチユエータ１０
７の制御が行われる。
これによつて、本発明は、通常の微分回路を用
いないで、車輪転舵アクチユエータ１０７の制御
系の微分補償を行うことができる。
いないで、車輪転舵アクチユエータ１０７の制御
系の微分補償を行うことができる。
（実施例）
本発明の一実施例の構成を第２図に示す。
本実施例は、車輪の後輪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、従来車両と同様
に、ステアリングハンドル（図示略）との機械リ
ンクによつて転舵がなされる。
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、従来車両と同様
に、ステアリングハンドル（図示略）との機械リ
ンクによつて転舵がなされる。
後輪４８，４９の転舵は、油圧シリンダ４０に
よつて行われる。この油圧シリンダ４０は、左右
２つの油圧室４１，４２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。
よつて行われる。この油圧シリンダ４０は、左右
２つの油圧室４１，４２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。
両油圧室４１，４２の油圧差は、制御バルブ５
０によつて制御され、この油圧差に対応してピス
トンロツド４５が変位する。このピストンロツド
４５の変位は、ナツクルアーム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、４
３，４４はリターンスプリングである。
０によつて制御され、この油圧差に対応してピス
トンロツド４５が変位する。このピストンロツド
４５の変位は、ナツクルアーム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、４
３，４４はリターンスプリングである。
そして、制御バルブ５０を制御回路３０で制御
することで、油圧シリンダ４０の制御が行われ
る。
することで、油圧シリンダ４０の制御が行われ
る。
制御回路３０は、マイクロコンピユータあるい
は他のデイジタル回路で構成されたデイジタル制
御回路である。図中では、この制御回路３０の構
成を判り易くするために、ブロツク線図で示して
ある。
は他のデイジタル回路で構成されたデイジタル制
御回路である。図中では、この制御回路３０の構
成を判り易くするために、ブロツク線図で示して
ある。
この制御回路３０へ入力されるデータは、車速
センサ２２で検出される車速Ｖ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θSと、ストロースセンサ２３で検出され
る後輪実舵角δRである。
センサ２２で検出される車速Ｖ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θSと、ストロースセンサ２３で検出され
る後輪実舵角δRである。
また、制御回路３０からは、電流コントローラ
３８に対して、電流目標値が出力される。
３８に対して、電流目標値が出力される。
上記ストロークセンサ２３は、実際には、ピス
トンロツド４５の変位量を検出するものである
が、このピストンロツド４５の変位量は後輪４
８，４９の実舵角との相関があるので、このスト
ロークセンサ２３の検出信号は後輪実舵角の検出
信号とみなすことができる。
トンロツド４５の変位量を検出するものである
が、このピストンロツド４５の変位量は後輪４
８，４９の実舵角との相関があるので、このスト
ロークセンサ２３の検出信号は後輪実舵角の検出
信号とみなすことができる。
制御回路３０は、操舵角θSと車速Ｖに対応する
後輪舵角目標値Rを、予め設定された目標とす
る運動性能に従つて決定する舵角目標値決定部３
１と、この舵角目標値決定部で決定された後輪舵
角目標値Rに基づいて、理想的動特性を有する
車輪転舵アクチユエータの規範モデルに従つて、
後輪舵角指令値δ*および後輪舵角速度指令値δ・*
を求める規範アクチユエータモデル演算部３２
と、前記油圧シリンダ４０のサーボ系の数字モデ
ル（以下「自アクチユエータモデル」と言う）に
従つて、前記後輪舵角指令値δ*および後輪舵角速
度指令値δ・*から、前記油圧シリンダ４０のサー
ボ系の微分補償成分を含む後輪舵角目標値（以下
「修正後輪舵角目標値」と言う）を形成する舵角
目標値修正部３３を備えている。
後輪舵角目標値Rを、予め設定された目標とす
る運動性能に従つて決定する舵角目標値決定部３
１と、この舵角目標値決定部で決定された後輪舵
角目標値Rに基づいて、理想的動特性を有する
車輪転舵アクチユエータの規範モデルに従つて、
後輪舵角指令値δ*および後輪舵角速度指令値δ・*
を求める規範アクチユエータモデル演算部３２
と、前記油圧シリンダ４０のサーボ系の数字モデ
ル（以下「自アクチユエータモデル」と言う）に
従つて、前記後輪舵角指令値δ*および後輪舵角速
度指令値δ・*から、前記油圧シリンダ４０のサー
ボ系の微分補償成分を含む後輪舵角目標値（以下
「修正後輪舵角目標値」と言う）を形成する舵角
目標値修正部３３を備えている。
上記舵角目標値決定部３１は、予め設定された
目標とする車輪運動特性を備える車両をシミユレ
ートするための数字モデル（以下「目標車両モデ
ル」と言う）と、自車の運動をシミユレートする
ための数字モデル（以下「自車モデル」と言う）
を備えている。自車モデルは、自車の車両緒元を
用いて構成されたものである。
目標とする車輪運動特性を備える車両をシミユレ
ートするための数字モデル（以下「目標車両モデ
ル」と言う）と、自車の運動をシミユレートする
ための数字モデル（以下「自車モデル」と言う）
を備えている。自車モデルは、自車の車両緒元を
用いて構成されたものである。
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
たとき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・、ヨ
ー角加速度目標値‥とした後、これら・、‥を自
車モデルに与えて、自車のヨーレートとヨー角加
速度を・、‥に等しくするために必要な後輪の舵
角（後輪舵角目標値Rである）を決定する。
デルを用いて、上記操舵角θSと車速Ｖが与えられ
たとき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・、ヨ
ー角加速度目標値‥とした後、これら・、‥を自
車モデルに与えて、自車のヨーレートとヨー角加
速度を・、‥に等しくするために必要な後輪の舵
角（後輪舵角目標値Rである）を決定する。
上記ヨーレート目標値・とヨー角加速度目標値
‥は、具体的には、以下に示すような演算により
求められる。
‥は、具体的には、以下に示すような演算により
求められる。
M1（Ｖ・y1＋・1V）＝2CF1＋2CR1 ……(1)
IZ1‥＝2LF1CF1−2LR1CR1 ……(2)
βF1＝θS／N1−（Vy1＋LF1・1）／Ｖ ……(3)
βR1＝−（Vy1＋LR1・1）／Ｖ ……(4)
CF1＝KF1・βF1 ……(5)
CR1＝KR1・βR1 ……(6)
‥＝‥1 ……(7)
・＝・1 ……(8)
ここで、
Iz1：目標車両モデルのヨー慣性
M1：目標車両モデルの車体質量
LF1：目標車両モデルの前軸と重心間の距離
LR1：目標車両モデルの後軸と重心間の距離
KF1：目標車両モデルの前輪のコーナリングパワ
ー KR1：目標車両モデルの後輪のコーナリングパワ
ー ・1：目標車両モデルのヨーレート ‥1：目標車両モデルのヨー角加速度 Vy1：目標車両モデルの横方向加速度 Ｖ・y1：目標車両モデルの横方向加速度 βF1：目標車両モデルの前輪の横すべり角 βR1：目標車両モデルの後輪の横すべり角 CF1：目標車両モデルの前輪のコーナリングフオ
ース CR1：目標車両モデルの後輪のコーナリングフオ
ース そして、上記後輪舵角目標値Rは、以下に示
すような演算により求められる。
ー KR1：目標車両モデルの後輪のコーナリングパワ
ー ・1：目標車両モデルのヨーレート ‥1：目標車両モデルのヨー角加速度 Vy1：目標車両モデルの横方向加速度 Ｖ・y1：目標車両モデルの横方向加速度 βF1：目標車両モデルの前輪の横すべり角 βR1：目標車両モデルの後輪の横すべり角 CF1：目標車両モデルの前輪のコーナリングフオ
ース CR1：目標車両モデルの後輪のコーナリングフオ
ース そして、上記後輪舵角目標値Rは、以下に示
すような演算により求められる。
IK2‥F2＝N2KS2（θS−N2δF2
−DK2δ・F2−2ξ2CF2 ……(9)
M2（Ｖ・y2＋・Ｖ）＝2CF2＋2CR2 ……(10)
βF2＝δF2−（Vy2＋LF2・）／Ｖ ……(11)
CF2＝KF2βF2 ……(12)
CR2＝（LF2CF2−１／２‥IZ2）／LR2 ……(13)
βR2＝CR2／KR2 ……(14)R
＝βR2＋（Vy2−LRa・）／Ｖ ……(15)
ここで、
IZ2：自車モデルのヨー慣性
M2：自車モデルの車体重量
L2：自車モデルのホイールベース
LF2：自車モデルの前軸と重心間の距離
LR2：自車モデルの後軸と重心間の距離
IK2：自車モデルのキングピン回りステアリング
慣性 KS2：自車モデルのステアリング剛性 DK2：自車モデルのステアリング系粘性係数 ξ2：自車モデルのトレール N2：自車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：自車モデルの横方向速度 Ｖ・y2：自車モデルの横方向加速度 βF2：自車モデルの前輪の横すべり角 βR2：自車モデルの後輪の横すべり角 CF2：自車モデルの前輪のコーナリングフオース CR2：自車モデルの後輪のコーナリングフオース KF2：自車モデルの前輪のコーナリングパワー KR2：自車モデルの後輪のコーナリングパワー である。
慣性 KS2：自車モデルのステアリング剛性 DK2：自車モデルのステアリング系粘性係数 ξ2：自車モデルのトレール N2：自車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：自車モデルの横方向速度 Ｖ・y2：自車モデルの横方向加速度 βF2：自車モデルの前輪の横すべり角 βR2：自車モデルの後輪の横すべり角 CF2：自車モデルの前輪のコーナリングフオース CR2：自車モデルの後輪のコーナリングフオース KF2：自車モデルの前輪のコーナリングパワー KR2：自車モデルの後輪のコーナリングパワー である。
規範アクチユエータモデル演算部３２は、前述
したように、理想的動特性を有する車輪転舵アク
チユエータの規範モデル（すなわち、本実施例で
は、油圧シリンダ４０のサーボ系に理想的動特性
を持たせたモデルを規範モデルとする）を備えて
おり、上記後輪舵角目標値Rが与えられたとき
に、この規範アクチユエータモデルによつて後輪
４８，４９を転舵したと仮定したときの後輪の舵
角および後輪の舵角速度を求める。以下区別のた
め、ここで求められた後輪舵角の演算値および後
輪舵角速度の演算値を、各々後輪舵角指令値δR *
および後輪舵角速度指令値δ・R *とする。
したように、理想的動特性を有する車輪転舵アク
チユエータの規範モデル（すなわち、本実施例で
は、油圧シリンダ４０のサーボ系に理想的動特性
を持たせたモデルを規範モデルとする）を備えて
おり、上記後輪舵角目標値Rが与えられたとき
に、この規範アクチユエータモデルによつて後輪
４８，４９を転舵したと仮定したときの後輪の舵
角および後輪の舵角速度を求める。以下区別のた
め、ここで求められた後輪舵角の演算値および後
輪舵角速度の演算値を、各々後輪舵角指令値δR *
および後輪舵角速度指令値δ・R *とする。
この規範アクチユエータモデル演算部３２で
は、具体的には、次に示す演算を行つて上記後輪
舵角指令値δR *および後輪舵角速度指令値δ・R *を
求める。
は、具体的には、次に示す演算を行つて上記後輪
舵角指令値δR *および後輪舵角速度指令値δ・R *を
求める。
δR *＝∫δ・R *dt ……(16)
δ・R *＝１／τM（RδR *）……(17)
ここで、τMは、規範アクチユエータモデルの時
定数であり、この時定数τMは、実際のアクチユエ
ータ（すなわち、上記油圧シリンダ４０のサーボ
系）の時定数よりも十分に小さく設定されてい
る。
定数であり、この時定数τMは、実際のアクチユエ
ータ（すなわち、上記油圧シリンダ４０のサーボ
系）の時定数よりも十分に小さく設定されてい
る。
舵角目標値修正部３３は、上記自アクチユエー
タモデルに従つて、上記車輪舵角指令値δR *およ
び後輪舵角速度指令値δ・R *から、下記の演算によ
り、修正後輪舵角目標値δR＃ を算出する。
タモデルに従つて、上記車輪舵角指令値δR *およ
び後輪舵角速度指令値δ・R *から、下記の演算によ
り、修正後輪舵角目標値δR＃ を算出する。
δR＃
＝１／Ａ（δR *＋τδ・R *） ……(18)
ここで、τは、自アクチユエータモデルの時定
数、すなわち、前記油圧シリンダ４０のサーボ系
の時定数であり、Ａは同サーボ系のゲインであ
る。
数、すなわち、前記油圧シリンダ４０のサーボ系
の時定数であり、Ａは同サーボ系のゲインであ
る。
さらに、制御回路３０は、上記微分補償成分を
含む修正後輪舵角目標値δR＃ と後輪実舵角δRの偏
差｜δR＃ −δR｜を電流目標値として電流コント
ローラ３８へ与える。
含む修正後輪舵角目標値δR＃ と後輪実舵角δRの偏
差｜δR＃ −δR｜を電流目標値として電流コント
ローラ３８へ与える。
電流コントローラ３８は、制御回路３０から与
えられる電流目標値に対応して、制御バルブ５
０のソレノイド５１へ与える励磁電流ｉを発生す
る。
えられる電流目標値に対応して、制御バルブ５
０のソレノイド５１へ与える励磁電流ｉを発生す
る。
このような制御によつて、実際に油圧シリンダ
４０によつて転舵される後輪４８の実舵角δRと実
舵角速度δ・Rは、上記規範アクチユエータモデル
が保有する理想的動特性に従つて変化し、上記舵
角目標値Rを実現することになる。しかも、後
輪舵角速度指令値δ・R *をサーボ系に導入したこと
によつて、このサーボ系の微分補償が行われるこ
とになる。この点について具体的に説明する。
４０によつて転舵される後輪４８の実舵角δRと実
舵角速度δ・Rは、上記規範アクチユエータモデル
が保有する理想的動特性に従つて変化し、上記舵
角目標値Rを実現することになる。しかも、後
輪舵角速度指令値δ・R *をサーボ系に導入したこと
によつて、このサーボ系の微分補償が行われるこ
とになる。この点について具体的に説明する。
すなわち、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指令値δR *と後輪実
舵角δRの間の伝達特性（油圧シリンダ４０のサー
ボ系を考えた場合のもの）は、 δR／δR *＝Ａ／τs＋１ ……(19) となり、一次遅れ系となつている。ここで、Ｓは
ラプラス演算子である。
みると、このときの後輪舵角指令値δR *と後輪実
舵角δRの間の伝達特性（油圧シリンダ４０のサー
ボ系を考えた場合のもの）は、 δR／δR *＝Ａ／τs＋１ ……(19) となり、一次遅れ系となつている。ここで、Ｓは
ラプラス演算子である。
これに対して、本実施例では、油圧シリンダ４
０のサーボ系の伝達特性はＡ／（τs＋１）で変わ
らないが、入力として、上述した微分補償成分を
含む修正後輪舵角目標値δR＃ を用いるので、 δR＝Ａ／τs＋１δR＃ ……(20) ここで、前記(18)式を(20)式に代入すると、 δR＝Ａ／τs＋１・１／Ａ（δR *＋τδ・R *） ＝Ａ／τs＋１・１＋τs／Ａ・δR * ＝δR * ……（21） となつて、油圧シリンダのサーボ系の応答性は、
上記規範アクチユエータモデルの応答性に等しく
なる。
０のサーボ系の伝達特性はＡ／（τs＋１）で変わ
らないが、入力として、上述した微分補償成分を
含む修正後輪舵角目標値δR＃ を用いるので、 δR＝Ａ／τs＋１δR＃ ……(20) ここで、前記(18)式を(20)式に代入すると、 δR＝Ａ／τs＋１・１／Ａ（δR *＋τδ・R *） ＝Ａ／τs＋１・１＋τs／Ａ・δR * ＝δR * ……（21） となつて、油圧シリンダのサーボ系の応答性は、
上記規範アクチユエータモデルの応答性に等しく
なる。
そして、規範アクチユエータモデルの時定数τM
を、後輪舵角目標値Rの周波数に対して十分に
小さく設定すれば、 RδR * とみなすことができるので、（21）式から、 δRδR の関係が得られる。すなわち、実際のアクチユエ
ータ（油圧シリンダ４０のサーボ系）は、動作遅
れがなくなり、極めて高い応答性を持つて、後輪
舵角目標値Rに後輪４８，４９を転舵可能にな
る。
を、後輪舵角目標値Rの周波数に対して十分に
小さく設定すれば、 RδR * とみなすことができるので、（21）式から、 δRδR の関係が得られる。すなわち、実際のアクチユエ
ータ（油圧シリンダ４０のサーボ系）は、動作遅
れがなくなり、極めて高い応答性を持つて、後輪
舵角目標値Rに後輪４８，４９を転舵可能にな
る。
なお、上記実施例では、目標とする運動性能を
自車で実現するために、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
で目標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。但し、前輪と後輪の両者の舵角
を制御するときには、前記制御回路３０におい
て、前輪と後輪の舵角目標値を求めるとともに、
前輪の転舵アクチユエータの規範モデルおよび自
アクチユエータモデルと、後輪の転舵アクチユエ
ータの規範モデルおよび自アクチユエータモデル
を用いて前後輪のサーボ系を別々に微分補償する
必要がある。
自車で実現するために、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
で目標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。但し、前輪と後輪の両者の舵角
を制御するときには、前記制御回路３０におい
て、前輪と後輪の舵角目標値を求めるとともに、
前輪の転舵アクチユエータの規範モデルおよび自
アクチユエータモデルと、後輪の転舵アクチユエ
ータの規範モデルおよび自アクチユエータモデル
を用いて前後輪のサーボ系を別々に微分補償する
必要がある。
（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転性能として実現すること
ができる。
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転性能として実現すること
ができる。
また、車輪を転舵するアクチユエータの動作遅
れを補償する手段として、理想的動特性を備える
車輪転舵アクチユエータを数字モデルとして設定
し、この数字モデルを用いて、実際の車輪転舵ア
クチユエータへ与える車輪舵角および車輪舵角速
度の演算値を求め、さらに、実際の車輪転舵アク
チユエータの数字モデルを用いて、前記演算値か
ら実際の車輪転舵アクチユエータの微分補償成分
を含む車輪舵角の目標値を求めるようにしたこと
で、実際の車輪転舵アクチユエータは、上記理想
的動特性に等しい動特性を備えることになる。
れを補償する手段として、理想的動特性を備える
車輪転舵アクチユエータを数字モデルとして設定
し、この数字モデルを用いて、実際の車輪転舵ア
クチユエータへ与える車輪舵角および車輪舵角速
度の演算値を求め、さらに、実際の車輪転舵アク
チユエータの数字モデルを用いて、前記演算値か
ら実際の車輪転舵アクチユエータの微分補償成分
を含む車輪舵角の目標値を求めるようにしたこと
で、実際の車輪転舵アクチユエータは、上記理想
的動特性に等しい動特性を備えることになる。
さらに、この実際の車輪転舵アクチユエータの
サーボ系に、上記車輪舵角速度を介入させたこと
で、微分回路を用いずに微分補償が行えることに
なる。
サーボ系に、上記車輪舵角速度を介入させたこと
で、微分回路を用いずに微分補償が行えることに
なる。
これにより、上記車輪舵角制御をデイジタル演
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きでも、適正な微分補償が行
える。
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きでも、適正な微分補償が行
える。
また、上記微分補償に必要な車輪舵角速度の指
令値を、前記理想的動特性を備える数字モデルを
用いて求めるようにしたことで、例えば、上記車
輪舵角速度の指令値を求めるためにステアリング
ハンドルの操舵角速度を専用のセンサを用いて検
出し、この操舵角速度を利用するような必要がな
く、操舵情報を検出するセンサの数が少なくて済
む。同様に、微分補償成分を含む車輪舵角の目標
値を用いているので、車輪転舵アクチユエータの
実舵角検出手段も操舵角速度を検出する必要はな
く、操舵角を検出できるセンサのみで済む。
令値を、前記理想的動特性を備える数字モデルを
用いて求めるようにしたことで、例えば、上記車
輪舵角速度の指令値を求めるためにステアリング
ハンドルの操舵角速度を専用のセンサを用いて検
出し、この操舵角速度を利用するような必要がな
く、操舵情報を検出するセンサの数が少なくて済
む。同様に、微分補償成分を含む車輪舵角の目標
値を用いているので、車輪転舵アクチユエータの
実舵角検出手段も操舵角速度を検出する必要はな
く、操舵角を検出できるセンサのみで済む。
第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一
実施例の構成図である。 １００……操舵角検出手段、１０１……車速検
出手段、１０２……舵角目標値決定手段、１０３
……規範モデル演算部、１０４……舵角目標値修
正手段、１０５……実舵角検出手段、１０６……
アクチユエータ制御手段、１０７……車輪転舵ア
クチユエータ、２１……ハンドル操舵角センサ、
２２……車速センサ、２３……ストロークセン
サ、３０……制御回路、３１……舵角目標値決定
部、３２……規範アクチユエータモデル演算部、
３８……舵角目標値修正部、４０……油圧シリン
ダ、４５……ピストンロツド、４８，４９……後
輪、５０……制御バルブ、６０……微分回路、θS
……操舵角、Ｖ……車速、……電流目標値、
Ｒ……後輪舵角目標値、δR *……後輪舵角指令値、
δ・R *……後輪舵角速度指令値、δR＃ ……修正後輪
舵角目標値、δR……後輪実舵角。
実施例の構成図である。 １００……操舵角検出手段、１０１……車速検
出手段、１０２……舵角目標値決定手段、１０３
……規範モデル演算部、１０４……舵角目標値修
正手段、１０５……実舵角検出手段、１０６……
アクチユエータ制御手段、１０７……車輪転舵ア
クチユエータ、２１……ハンドル操舵角センサ、
２２……車速センサ、２３……ストロークセン
サ、３０……制御回路、３１……舵角目標値決定
部、３２……規範アクチユエータモデル演算部、
３８……舵角目標値修正部、４０……油圧シリン
ダ、４５……ピストンロツド、４８，４９……後
輪、５０……制御バルブ、６０……微分回路、θS
……操舵角、Ｖ……車速、……電流目標値、
Ｒ……後輪舵角目標値、δR *……後輪舵角指令値、
δ・R *……後輪舵角速度指令値、δR＃ ……修正後輪
舵角目標値、δR……後輪実舵角。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ステアリングハンドルの操舵角を検出する操
舵角検出手段と、 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車両運動性能に従つ
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、 与えられる指令値に従つて、前記制御対象車輪
を転舵する車輪転舵アクチユエータと、 理想的動特性を備える前記車輪転舵アクチユエ
ータの規範モデルを微分方程式を用いて設定し、
前記舵角の目標値を前記規範モデルに与えたとき
に、該規範モデルによつて、前記制御対象車輪が
転舵されたと仮定したときの車輪舵角および車輪
舵角速度を求める規範モデル演算手段と、 前記車輪転舵アクチユエータの動特性をシミユ
レートする数学モデルを備え、該数学モデルを用
いて、前記規範モデル演算手段で求められた車輪
舵角の演算値および車輪舵角速度の演算値に基づ
き、前記車輪転舵アクチユエータの動的遅れの補
償成分を含む車輪舵角の目標値を求める舵角目標
値修正手段と、 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、 前記実舵角の検出値と前記舵角目標値修正手段
で修正がなされた後の舵角目標値の偏差が、零も
しくは最小となるように、前記車輪転舵アクチユ
エータへ指令値を与えるアクチユエータ制御手段
とを具備することを特徴とする車両用舵角制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302685A JPS62155173A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 車両用舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302685A JPS62155173A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 車両用舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62155173A JPS62155173A (ja) | 1987-07-10 |
| JPH0518754B2 true JPH0518754B2 (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17789523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29302685A Granted JPS62155173A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 車両用舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62155173A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2552329B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1996-11-13 | 日産自動車株式会社 | 車両用後輪舵角制御装置 |
| JPH02311902A (ja) * | 1989-05-29 | 1990-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル制御装置 |
| US8494718B2 (en) * | 2007-06-04 | 2013-07-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steering device for adjusting a wheel steering angle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0674052B2 (ja) * | 1984-01-31 | 1994-09-21 | 日産自動車株式会社 | 車両の操舵方法 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29302685A patent/JPS62155173A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62155173A (ja) | 1987-07-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |