JPH069985B2 - Vehicle steering system controller - Google Patents

Vehicle steering system controller

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JPH069985B2
JPH069985B2 JP1774886A JP1774886A JPH069985B2 JP H069985 B2 JPH069985 B2 JP H069985B2 JP 1774886 A JP1774886 A JP 1774886A JP 1774886 A JP1774886 A JP 1774886A JP H069985 B2 JPH069985 B2 JP H069985B2
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Japan
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vehicle
cornering force
steering
front wheel
rear wheel
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健 伊藤
武俊 川辺
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering 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
    • B62D7/15Steering 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
    • B62D7/159Steering 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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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、車両の運動性能を、操舵系の状態量を制御
することで、予め設定された目標とする運動性能となる
ように制御する車両用操舵系制御装置に係り、特に、制
御に必要な操舵入力情報として、前輪コーナリングフオ
ースの検出値を用いるようにした車両用操舵系制御装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention controls the motion performance of a vehicle so as to achieve a preset target motion performance by controlling the state quantity of a steering system. The present invention relates to a vehicle steering system control device, and more particularly, to a vehicle steering system control device that uses a detected value of a front wheel cornering force as steering input information necessary for control.

(従来の技術) 従来の、機械リンク式ステアリング装置を搭載した車両
は、ステアリングハンドルの操舵角の対応して前輪を転
舵する構成となつており、操舵に伴う運動性能は、その
車両の車両諸元により一律に決定され、運動性能は、車
種毎に固有のものとなつている。
(Prior Art) A conventional vehicle equipped with a mechanical link type steering device is configured to steer the front wheels in accordance with the steering angle of a steering wheel. It is uniformly determined by the specifications, and the exercise performance is unique to each vehicle type.

これに対し、本願出願人は、先に、特願昭59−147018
号、(特開昭61-27763号参照)、特願昭59−188153号、
(特開昭61-67665号参照)、特願昭59−188158号(特開
昭61-67670号参照)等において、目標とする運動性能を
備える目標車両を想定し、該目標車両に関する車両諸元
と運動方程式に基づいて、ステアリングハンドル操舵角
と車速の対応する運動変数の目標値、すなわち目標車両
が呈する運動性能を表す運動変数値を求め、この運動変
数目標値を自車(当該装置を搭載した車両)で実現する
ように、自車の車輪(前輪または後輪の少なくとも一
方)の舵角を制御する装置を提案している。
On the other hand, the applicant of the present invention previously filed Japanese Patent Application No. 59-147018.
(See Japanese Patent Laid-Open No. 61-27763), Japanese Patent Application No. 59-188153,
(See Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-67665), Japanese Patent Application No. 59-188158 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-67670), and the like, assume a target vehicle having target motion performance, and Based on the element and the equation of motion, the target value of the motion variable corresponding to the steering wheel steering angle and the vehicle speed, that is, the motion variable value representing the motion performance exhibited by the target vehicle, is obtained, and this motion variable target value is determined by the own vehicle (the device A device for controlling the steering angle of the wheels of the vehicle (at least one of the front wheels and the rear wheels) has been proposed so as to be realized by the mounted vehicle.

すなわち、この装置を用いれば、自在に運動性能を制御
することができるのである。
That is, by using this device, the exercise performance can be freely controlled.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、本願発明者は、上記装置について、さらに研
究を重ねるうちに、次のような改良点を見出した。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the inventor of the present application has found the following improvements while further researching the above device.

すなわち、一般に、車両の操舵時の運動を考えると、先
ず、運転者がステアリングハンドルの操舵を行い、これ
により、前輪が転舵されて前輪にコーナリングフオース
が発生し、これに伴つて車両のヨーおよび横方向の運動
が生じるという過程を経ている。
That is, in general, considering the movement during steering of the vehicle, first, the driver steers the steering wheel, whereby the front wheels are steered and cornering force is generated in the front wheels. The process of yaw and lateral movement occurs.

従つて、上記装置のように、ステアリングハンドルの操
舵角を検知して、ヨーや横方向の運動を知る構成では、
一旦、ステアリングハンドルの操舵角の検出値から前輪
コーナリングフォースの大きさを求め、この前輪コーナ
リングフォースに基づいてヨーや横方向の運動状態量を
求めなければならないので、演算量や演算時間が多くな
ることが考えられる。
Therefore, as in the above-described device, in the configuration in which the steering angle of the steering handle is detected and the yaw or lateral movement is known,
The amount of front wheel cornering force must be calculated from the detected steering angle of the steering wheel, and the amount of yaw and lateral motion must be calculated based on this front wheel cornering force. It is possible.

(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために、本発明は、第1図に示す
手段を備える。
(Means for Solving Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes means shown in FIG.

運動変数目標値決定手段102は、予め設定された目標
とする運動性能を備える目標車両モデルに基づいて、前
記コーナリングフォース検出手段100で検出される前
輪に働くコーナリングフオースCFおよび車速検出手段
101で検出される車速Vに対応する運動変数の目標値
を求める。
The motion variable target value determination means 102 is based on a target vehicle model having a preset target motion performance, and the cornering force CF acting on the front wheels detected by the cornering force detection means 100 and the vehicle speed detection means 101. The target value of the motion variable corresponding to the vehicle speed V detected at is obtained.

制御量発生手段103は、前記前輪コーナリングフオー
スCFと前記車速Vおよび自車の車両諸元により、運動
変数目標値を実現するために必要な後輪操舵系の状態
量の制御量Sを発生する。
The control amount generation means 103 determines the control amount S of the state amount of the rear wheel steering system required to realize the motion variable target value based on the front wheel cornering force CF , the vehicle speed V and the vehicle specifications of the own vehicle. Occur.

操舵系状態量可変手段104は、前記制御量Sに対応し
て、自車の後輪操舵系の状態量を変化させる。
The steering system state quantity varying means 104 changes the state quantity of the rear wheel steering system of the own vehicle in accordance with the control quantity S.

(作用) 本発明は、前輪コーナリングフオースを検出し、この前
輪コーナリングフオースの検出値CFを用いて運動変数
目標値および制御量Sを求めるようにしたことで、ス
テアリングハンドルの操舵角を検出して、この操舵角の
検出値を用いて運動変数目標値や制御量Sを求める場
合に比して、演算量や演算時間が少なくて済み、制御応
答性も向上する。
(Operation) According to the present invention, the front wheel cornering force is detected and the motion variable target value and the control amount S are obtained by using the detected value C F of the front wheel cornering force. As compared with a case where the target value of the motion variable and the control amount S are detected by using the detected value of the steering angle, the amount of calculation and the calculation time are reduced, and the control response is improved.

また、ステアリングハンドルの操舵角から前輪コーナリ
ングフオースを推定して求める場合に比して、前輪コー
ナリングフオースを検出する方が、車両モデルのモデリ
ング誤差を少なくできる。
Further, compared to a case where the front wheel cornering force is estimated and obtained from the steering angle of the steering wheel, the vehicle model modeling error can be reduced by detecting the front wheel cornering force.

(実施例) 本発明の第1実施例の構成を第2図に示す。(Embodiment) The configuration of the first embodiment of the present invention is shown in FIG.

演算処理装置1Aは、マイクロコンピユータあるいは他
の電気回路によつて構成されており、操舵トルクセンサ
(公知のトルクセンサをステアリングシヤフトに取付け
たもの)2で検出されるステアリングハンドル8に働く
操舵トルクの検出値TCと、車速検出手段としての車速
センサ3で検出される本実施例装置搭載車(以下「自
車」と言う)の車速Vを入力し、所定の演算を行つて、
後輪舵角指令値Rを出力する。
The arithmetic processing unit 1A is configured by a microcomputer or other electric circuit, and detects the steering torque acting on the steering wheel 8 detected by the steering torque sensor (a known torque sensor attached to the steering shaft) 2. The detected value T C and the vehicle speed V of the vehicle equipped with the apparatus of this embodiment (hereinafter referred to as “own vehicle”) detected by the vehicle speed sensor 3 as the vehicle speed detecting means are input, and predetermined calculation is performed.
The rear wheel steering angle command value R is output.

前輪9,10は、従来車両と同様の機械リンク式ステア
リング装置6によつて、ステアリングハンドル8の操舵
角に対応した舵角に転舵される。
The front wheels 9 and 10 are steered to a steering angle corresponding to the steering angle of the steering handle 8 by a mechanical link type steering device 6 similar to that of a conventional vehicle.

後輪11,12は、油圧式ステアリング装置7によつて
転舵される構成となつており、油圧式ステアリング装置
7は、後輪転舵装置5により制御される。この後輪転舵
装置5は、演算処理装置1Aから入力される後輪舵角指
令値Rに対応して油圧式ステアリング装置7へ与える
油圧を変化させて、油圧式ステアリング装置7の制御を
行う(詳細は、特願昭和59−188153号に記載されている
ものと略同様である)。
The rear wheels 11 and 12 are configured to be steered by a hydraulic steering device 7, and the hydraulic steering device 7 is controlled by the rear wheel steering device 5. The rear wheel steering device 5 controls the hydraulic steering device 7 by changing the hydraulic pressure applied to the hydraulic steering device 7 in accordance with the rear wheel steering angle command value R input from the arithmetic processing device 1A ( The details are substantially the same as those described in Japanese Patent Application No. 59-188153).

第3図は、前記演算処理装置1Aをマイクロコンピユー
タを用いて構成した場合に、この演算処理装置1Aで実
行される処理を示すフローチヤートである。同図に示す
処理は、所定時間毎に繰返し実行されるもので、イグニ
ツシヨンスイツチがONされたときに、イニシヤライズが
行われる。
FIG. 3 is a flow chart showing processing executed by the arithmetic processing unit 1A when the arithmetic processing unit 1A is configured by using a microcomputer. The process shown in the figure is repeatedly executed at predetermined time intervals, and the initialization is performed when the ignition switch is turned on.

ステツプ21の処理では、操舵トルクセンサ2で検出さ
れる操舵トルクの検出値TCと、車速センサ3で検出さ
れる車速の検出値Vの両データの読込みが行われる。
In the processing of step 21, both the steering torque detection value T C detected by the steering torque sensor 2 and the vehicle speed detection value V detected by the vehicle speed sensor 3 are read.

ステップ22は前輪コーナリングフオース検出手段に相当
し、このステップでは、上記読込みがなされた操舵トル
クTCに簡単な演算を施して、前輪コーナリングフオー
スCFを求める。この演算は、次の式で表わされる。
Step 22 corresponds to a front wheel cornering force detecting means. In this step, the steering torque T C read in is read out to obtain a front wheel cornering force C F. This calculation is expressed by the following equation.

ここで、 N:自車のステアリングギヤ比 ξ:自車のトレール であり、これらの値は、予めメモリ内に記憶されている
の値を予め求めておいて、これを係数としておけば良
い)。
Here, N is the steering gear ratio of the own vehicle, ξ is the trail of the own vehicle, and these values are stored in advance in the memory ( The value of should be obtained in advance and this should be used as a coefficient).

上記(1)式は、単純な乗算であるため、求められる前輪
コーナリングフオースCFの値は、実際に前輪に働くコ
ーナリングフオースの値に殆んど一致することになる。
すなわち、間接的ではあるが、上記演算によつて前輪コ
ーナリングフオースCFを検出することと同等の作用が
得られる。以下、この前輪コーナリングフオースCF
「前輪コーナリングフオース検出値CF」と言う。
Since the above formula (1) is a simple multiplication, the obtained value of the front wheel cornering force C F almost coincides with the value of the cornering force actually acting on the front wheel.
That is, although it is indirect, an operation equivalent to detecting the front wheel cornering force CF by the above calculation can be obtained. Hereinafter, this front wheel cornering force CF will be referred to as "front wheel cornering force detection value CF ".

ステップ23は運動変数目標値決定手段に相当し、該ステ
ップの処理では、予め設定された目標とする運動性能を
備える目標車両モデルに基づいて、上記前輪コーナリン
グフオース検出値CFと車速Vに対応する運動変数の目
標値、すなわち、本実施例では、ヨー角加速度の目標値 とヨーレートの目標値 を求める。
Step 23 corresponds to the motion variable target value determining means, and in the processing of this step, the front wheel cornering force detection value C F and the vehicle speed V are calculated based on a target vehicle model having a preset target motion performance. The target value of the corresponding motion variable, that is, the target value of the yaw angular acceleration in this embodiment. And yaw rate target Ask for.

上記目標車両モデルは、車両諸元と運動方程式によつて
設定された数学モデルであり、上記前輪コーナリングフ
オース検出値CFと車速Vを与えることにより、これら
FとVに対応する目標車両モデルの運動状態量が求ま
り、このときのヨー角加速度とヨーレートを上記ヨー角
加速度目標値 とヨーレート目標値 とする。
The target vehicle model is a mathematical model set by the vehicle specifications and the equation of motion, and by giving the front wheel cornering force detection value C F and the vehicle speed V, the target vehicle model corresponding to these C F and V is obtained. The motion state quantity of the model is obtained, and the yaw angular acceleration and yaw rate at this time are calculated as the above yaw angular acceleration target value. And yaw rate target value And

これらのヨー角加速度目標値 とヨーレート目標値 は、具体的には以下の演算によつて求められる。These yaw angular acceleration target values And yaw rate target value Is specifically calculated by the following calculation.

ここで、 :目標車両モデルのモーレート :目標車両モデルのヨー角加速度 CR1:目標車両モデルの後輪コーナリングフオース KR1:目標車両モデルの後輪コーナリングパワー Vy1:目標車両モデルの横方向速度y1 :目標車両モデルの横方向並進加速度 LR1:目標車両モデルの後輪と重心間の距離 M:目標車両モデルの車体重量 IZ1:目標車両モデルのヨー慣性 である。 here, : Target vehicle model morate : Yaw angular acceleration of the target vehicle model C R1 : Rear wheel cornering force of the target vehicle model K R1 : Rear wheel cornering power of the target vehicle model V y1 : Lateral speed of the target vehicle model y1 : Lateral translation of the target vehicle model acceleration L R1: distance between the wheels and the center of gravity after the target vehicle model M 1: body weight of the target vehicle model I Z1: a yaw inertia of the target vehicle model.

次に、制御量発生手段に相当するステップ24では、上記
ステツプ23で求められたヨー角加速度目標値 とヨーレート目標値 を自車で実現するために必要な後輪舵角を求め、この求
めた値を後輪舵角指令値Rとする演算が行われる。
Next, at step 24 corresponding to the control amount generating means, the yaw angular acceleration target value obtained at step 23 is obtained. And yaw rate target value Is calculated for the rear wheel steering angle command value R.

この後輪舵角指令値Rの演算は、自車の本来の運動特
性を、自車の車両諸元や運動方程式で数学モデル化した
車両モデル(以下「自車モデル」と言う)に、上記前輪
コーナリングフオース検出値CF、車速V、そして、上
記ヨー角加速度目標値 とヨーレート目標値 を代入することによつて行われる。
The calculation of the rear wheel steering angle command value R is performed by adding the above-mentioned to the vehicle model (hereinafter referred to as “own vehicle model”) in which the original motion characteristics of the own vehicle are mathematically modeled by the vehicle specifications of the own vehicle and the equation of motion. Front wheel cornering force detection value C F , vehicle speed V, and the yaw angular acceleration target value And yaw rate target value By substituting.

この演算は、具体的には以下の演算によつて行われる。This calculation is specifically performed by the following calculation.

ここで、 Vy2:自車モデルの横方向速度y2 :自車モデルの横方向並進加速度 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 CR2:自車モデルの後軸コーナリングフオース IZ2:自車モデルのヨー慣性 M:自車モデルの車体重量 KR2:自車モデルの後輪コーナリングパワーである。 Where V y2 : lateral velocity of the vehicle model y2 : lateral translational acceleration of the vehicle model L F2 : distance between the front axis of the vehicle model and the center of gravity LR2 : between the rear axis of the vehicle model and the center of gravity Distance C R2 : Rear axle cornering force of the own vehicle model I Z2 : Yaw inertia of the own vehicle model M 2 : Body weight of the own vehicle model K R2 : Rear wheel cornering power of the own vehicle model

このようにして求められた、後輪舵角指令値Rは、ス
テツプ25により、上記後輪転舵装置5へ出力する。
The rear wheel steering angle command value R thus obtained is output to the rear wheel steering device 5 in step 25.

後輪転舵装置5は、油圧式ステアリング装置7とで操舵
系状態量可変手段を構成し、後輪11,12の実舵角
を、後輪舵角指令値Rにするために必要な作動油圧を
油圧式ステアリング装置7へ供給する。
The rear wheel steering device 5 constitutes a steering system state quantity varying means together with the hydraulic steering device 7, and an operating oil pressure necessary for setting the actual steering angles of the rear wheels 11 and 12 to the rear wheel steering angle command value R. Is supplied to the hydraulic steering device 7.

これにより、後輪11,12の実舵角は、後輪舵角指令
Rに等しくなり、このときの自車の実際のヨー角加
速度およびヨーレートは、ヨー角加速度目標値 およびヨーレート目標値 に等しくなる。すなわち、目標とする運動性能を自車で
実現することができる。
As a result, the actual steering angle of the rear wheels 11, 12 becomes equal to the rear wheel steering angle command value R , and the actual yaw angular acceleration and yaw rate of the host vehicle at this time are the yaw angular acceleration target value. And yaw rate target value Is equal to That is, the target exercise performance can be realized in the own vehicle.

次に、第4図に本発明の第2実施例の構成を示す。な
お、同図中において、前記第2図に示した第1実施例と
同一構成部分には同一符号を付して説明は省略する。
Next, FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

前記第1実施例との相違点は、第1実施例では、操舵系
の状態量の制御量として後輪舵角指令値Rを出力する
構成であるのに対し、本実施例では、操舵系の状態量の
制御量として後輪コーナリングフオース指令値Rを出
力する構成としたことである。
The difference from the first embodiment is that in the first embodiment, the rear wheel steering angle command value R is output as the control amount of the state quantity of the steering system, whereas in the present embodiment, the steering system is The rear wheel cornering force command value R is output as the control amount of the state quantity of.

本実施例は、第2図に示した構成に加えて、2つの横加
速度センサ13,14が設けられている。これら2つの
横加速度センサ13,14は、第5図に示すように、前
輪9,10の車軸の中央位置と後輪11,12の車軸の
中央位置に取付けられており、例えば、公知の加速度セ
ンサを、その感知方向を車体60の横軸方向へ向けて取
付けることで実現できる。
In this embodiment, two lateral acceleration sensors 13 and 14 are provided in addition to the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 5, these two lateral acceleration sensors 13 and 14 are attached to the center positions of the front wheels 9 and 10 and the rear wheels 11 and 12, respectively. This can be realized by mounting the sensor so that its sensing direction is oriented in the horizontal axis direction of the vehicle body 60.

また、後輪転舵装置15は、演算処理装置1Bから与え
られる後輪コーナリングフオース指令値Rに従つて、
油圧式ステアリング装置7への供給圧を調整するもの
で、これら後輪転舵装置15及び油圧式ステアリング装置
7により操舵系状態量可変手段を構成する。なお、装置
7への供給圧の調整は、サーボ制御によつて行われてい
る。
Further, the rear wheel steering device 15 follows the rear wheel cornering force command value R given from the arithmetic processing unit 1B,
The pressure supplied to the hydraulic steering device 7 is adjusted, and the rear wheel steering device 15 and the hydraulic steering device 7 constitute a steering system state quantity varying means. The adjustment of the supply pressure to the device 7 is performed by servo control.

すなわち、後輪転舵装置15は、演算処理装置1Bから
与えられる後輪コーナリングフオース指令値Rと後輪
コーナリングフオース検出回路16から与えられる実際に
後輪11,12に働くコーナリングフオースの検出値
(以下「後輪コーナリングフオース検出値」という)C
Rとを入力して、RとCRの偏差が零となるように油圧
式ステアリング装置7への供給圧を調整する。
That is, the rear wheel steering device 15 detects the rear wheel cornering force command value R given from the arithmetic processing unit 1B and the cornering force actually acting on the rear wheels 11, 12 given from the rear wheel cornering force detection circuit 16. Value (hereinafter referred to as "rear wheel cornering force detection value") C
Input R and adjust the supply pressure to the hydraulic steering device 7 so that the deviation between R and C R becomes zero.

第6図は、上記演算処理装置1Bで実行されるフローチ
ヤートであり、この処理は、所定時間毎に繰返し実行さ
れ、イグニツシヨンスイツチのON時にイニシヤライズが
行われる。
FIG. 6 is a flow chart executed by the arithmetic processing unit 1B. This processing is repeatedly executed at predetermined time intervals, and initialization is performed when the ignition switch is turned on.

なお、同フローチヤート中において、前記第3図に示し
たフローチヤート中のステツプと同一の処理を実行する
ステツプには同一符号を付して説明は省略する。
In the flow chart, steps that perform the same processing as the steps in the flow chart shown in FIG. 3 are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted.

ステップ31は運動変数目標値決定手段に相当し、このス
テップでは、前記第1実施例におけるステツプ23と同
様に、目標車両モデルを用いて、上記前輪コーナリング
フオース検出値CFと車速Vに対応する運動変数の目標
値を求める。本実施例では、運動変数の目標値として、
ヨー角加速度の目標値 を求める。具体的な演算は、前記式(2)〜(7)と同一の演
算である。
Step 31 corresponds to the motion variable target value determining means. In this step, the target vehicle model is used to correspond to the front wheel cornering force detection value C F and the vehicle speed V, as in step 23 in the first embodiment. Find the target value of the exercise variable. In this example, as the target value of the motion variable,
Target value of yaw angular acceleration Ask for. The specific calculation is the same as the formulas (2) to (7).

次に、制御量発生手段に相当するステップ32では、自車
モデルに上記ヨー角加速度目標値 を代入して、このヨー角加速度目標値 を自車で実現するのに必要な後輪のコーナリングフオー
スを求めて、これを後輪コーナリングフオース指令値
Rとする処理が行われる。このRの演算は以下の式で表
わされる。
Next, in step 32 corresponding to the control amount generating means, the yaw angular acceleration target value is added to the own vehicle model. By substituting To obtain the cornering force of the rear wheels required to realize the
R processing is performed. This calculation of R is expressed by the following equation.

ここでも、前輪コーナリングフオース検出値CFが用い
られており、しかも第1実施例のように後輪舵化指令値
を求めなくてよいため、自車モデルにおける演算は極め
て簡単なものになつている。
In this case as well, the front wheel cornering force detection value C F is used, and since the rear wheel steering command value does not have to be obtained as in the first embodiment, the calculation in the own vehicle model becomes extremely simple. ing.

そして、ステツプ33で、上記算出された後輪コーナリ
ングフオース指令値Rが後輪転舵装置15へ出力され
る。
Then, in step 33, the calculated rear wheel cornering force command value R is output to the rear wheel steering device 15.

他方、後輪コーナリングフオース検出回路16では、上
記2つの横加速度センサ13,14で検出される前輪横
加速度αFと後輪横加速度αRとから後輪コーナリングフ
オース検出値CRを求めて後輪転舵装置15へ出力する
動作が行われる。
On the other hand, the rear wheel cornering force detection circuit 16 obtains the rear wheel cornering force detection value C R from the front wheel lateral acceleration α F and the rear wheel lateral acceleration α R detected by the two lateral acceleration sensors 13 and 14. The operation of outputting to the rear wheel steering device 15 is performed.

この後輪コーナリングフオース検出回路16で行われる
演算は以下の式で表わされる。
The calculation performed by the rear wheel cornering force detection circuit 16 is represented by the following equation.

R={(MlFR−IZ)αF+(MlF 2+IZ)αR
/ 2(lF+lR …(14) ここで、 M:自車の車体重量 IZ:自車のヨー慣性 であり、lF,lRは、第5図に示すように、横加速度セ
ンサ13と車体60の重心61との距離および横加速度
センサ14と重心61との距離である。
C R = {(Ml F 1 R −I Z ) α F + (Ml F 2 + I Z ) α R }
/ 2 (l F + l R ) 2 (14) Here, M: vehicle body weight of own vehicle I Z : yaw inertia of own vehicle, and l F and l R are lateral as shown in FIG. The distance between the acceleration sensor 13 and the center of gravity 61 of the vehicle body 60 and the distance between the lateral acceleration sensor 14 and the center of gravity 61.

実際には、上記式(14)は、(AαF+BαR)の形で表わ
される(A,Bは定数)ので、2つの乗算器と加算器あ
るいは差動増幅器等を用いて、リアルタイムで殆んど誤
差を生じずに演算ができる。従つて、後輪コーナリング
フオース検出値CRは、実際の後輪コーナリングフオー
スに等しい値になる。
Actually, the above equation (14) is expressed in the form of (Aα F + Bα R ) (A and B are constants), and therefore, it is possible to use the two multipliers and the adder, the differential amplifier, or the like to realize almost all in real time. It can be calculated without error. Accordance connexion, rear wheel cornering off Orth detection value C R will equal the actual rear wheel cornering off Orth value.

なお、この後輪コーナリングフオース検出回路16の代
わりに、演算処理装置1B内で上記式(14)の演算を行つ
て後輪コーナリングフオース検出値CRを求めるように
しても良い。
Instead of the rear wheel cornering force detection circuit 16, the arithmetic processing unit 1B may perform the calculation of the above equation (14) to obtain the rear wheel cornering force detection value C R.

また、上記各実施例では、前輪コーナリングフオースを
検出する手段として、操舵トルクTCをトルクセンサで
検出し、この検出された操舵トルクTCから間接的に前
輪コーナリングフオースを検出する例を示したが、勿
論、前輪コーナリングフオースを直接に検出するセンサ
を前輪コーナリングフオース検出手段として用いること
もできるし、他の間接的検出手段を用いても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, as a means for detecting the front wheel cornering force, the steering torque T C is detected by the torque sensor, and the front wheel cornering force is indirectly detected from the detected steering torque T C. Although shown, of course, a sensor for directly detecting the front wheel cornering force can be used as the front wheel cornering force detecting means, or other indirect detecting means may be used.

さらに、上記各実施例では、制御対象としての操舵系の
状態量として、後輪舵角を制御する例を示したが、この
他に、前輪舵角と後輪舵角の両者を制御するもの(特願
昭59−188153号で提案済)、ステアリングギヤ比を制御
するもの(特願昭60−73839号で提案済)等の自車モデ
ルを用いて操舵系の制御を行う装置に、同様にして適用
することができる。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the example in which the rear wheel steering angle is controlled as the state quantity of the steering system as the control target is shown, but in addition to this, both the front wheel steering angle and the rear wheel steering angle are controlled. (Suggested in Japanese Patent Application No. 59-188153), those that control the steering gear ratio (Suggested in Japanese Patent Application No. 60-73839), and similar devices that control the steering system using the own vehicle model. Can be applied.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は、前輪コーナリン
グフオースを検出し、この検出された前輪コーナリング
フオースを用いて運動変数の目標値および後輪操舵系状
態量の制御量を求めるようにしたことで、ステアリング
ハンドルの操舵角を検出して、この操舵角の検出値を用
いて運動変数の目標値や上記制御量を求める場合に比し
て、演算量や演算時間が少なくて済み、制御応答性も高
い。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the present invention detects the front wheel cornering force and controls the target value of the motion variable and the rear wheel steering system state quantity by using the detected front wheel cornering force. Since the steering angle of the steering wheel is detected and the target value of the motion variable and the control amount are calculated using the detected steering angle, the calculation amount and the calculation time are calculated. Is low and the control response is high.

また、ステアリングハンドルの操舵角から前輪コーナリ
ングフオースを推定して求める場合に比して、前輪コー
ナリングフオースを検出する方が、上述のように、車両
モデルにおける演算量が少なくなるため、車両モデルの
モデリング誤差が減少する。
Further, as compared with the case where the front wheel cornering force is estimated and obtained from the steering angle of the steering wheel, the amount of calculation in the vehicle model is smaller when the front wheel cornering force is detected. The modeling error of is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の構成図、 第2図は本発明の第1実施例の構成図、 第3図は第2図中の演算処理装置において実行される処
理を示すフローチヤート、 第4図は本発明の第2実施例の構成図、 第5図は第4図中の横加速度センサの取付位置を示す
図、 第6図は第4図中の演算処理装置で実行される処理を示
すフローチヤートである。 100……前輪コーナリングフオース検出手段 101……車速検出手段 102……運動変数目標値決定手段 103……制御量発生手段 104……操舵系状態量可変手段 1A,1B……演算処理装置 2……操舵トルクセンサ、3……車速センサ 5,15……後輪転舵装置 7……油圧式ステアリング装置 8……ステアリングハンドル 9,10……前輪、11,12……後輪 13,14……横加速度センサ TC……操舵トルク、V……車速R ……後輪舵角指令値R ……後輪コーナリングフオース指令値 CF……前輪コーナリングフオース検出値 ……ヨーレート目標値 ……ヨー角加速度目標値 CR……後輪コーナリングフオース検出値
FIG. 1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flow chart showing processing executed in the arithmetic processing unit in FIG. 2, and FIG. Is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a mounting position of the lateral acceleration sensor in FIG. 4, and FIG. 6 is a process executed by the arithmetic processing unit in FIG. It is a flow chart. 100 …… Front wheel cornering force detecting means 101 …… Vehicle speed detecting means 102 …… Motion variable target value determining means 103 …… Control amount generating means 104 …… Steering system state quantity varying means 1A, 1B …… Computational processing device 2 ... … Steering torque sensor, 3 …… Vehicle speed sensor 5,15 …… Rear wheel steering device 7 …… Hydraulic steering device 8 …… Steering handle 9,10 …… Front wheel, 11,12 …… Rear wheel 13,14 …… Lateral acceleration sensor T C …… Steering torque, V …… Vehicle speed R …… Rear wheel steering angle command value R …… Rear wheel cornering force command value C F …… Front wheel cornering force detection value ...... Yaw rate target value ...... yaw angle acceleration target value C R ...... rear wheel cornering off Orth detection value

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】前輪に働くコーナリングフォースを直接あ
るいは間接に検出する前輪コーナリングフォース検出手
段と、 車速を検出する車速検出手段と、 予め設定された目標とする運動性能を備える目標車両モ
デルに基づいて、前記前輪コーナリングフォースの検出
値および車速の検出値に対応する運動変数の目標値を決
定する運動変数目標値決定手段と、 前記前輪コーナリングフォースの検出値と前記車速の検
出値および自車の車両諸元を用いて、前記運動変数目標
値を実現するために必要な後輪操舵系の状態量の制御量
を発生する制御量発生手段と、 前記制御量に対応して、自車の後輪操舵系の状態量を変
化させる操舵系状態量可変手段とを具備することを特徴
とする車両用操舵系制御装置。
1. A front wheel cornering force detecting means for directly or indirectly detecting a cornering force acting on a front wheel, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a target vehicle model having a preset target motion performance. A motion variable target value determining means for determining a target value of a motion variable corresponding to the detected value of the front wheel cornering force and the detected value of the vehicle speed, and the detected value of the front wheel cornering force and the detected value of the vehicle speed and the own vehicle A control amount generating means for generating a control amount of a state amount of a rear wheel steering system necessary for realizing the motion variable target value by using specifications, and a rear wheel of the own vehicle corresponding to the control amount. A steering system control device for a vehicle, comprising: steering system state quantity varying means for changing a state quantity of the steering system.
【請求項2】前記前輪コーナリングフォース検出手段
は、ステアリングハンドルに働く操舵トルクを検出し
て、該操舵トルクの検出値に基づいて、前輪コーナリン
グフォースを間接的に求めることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の車両用操舵系制御装置。
2. The front wheel cornering force detecting means detects a steering torque acting on a steering wheel and indirectly obtains a front wheel cornering force based on a detected value of the steering torque. The vehicle steering system control device according to claim 1.
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