JP2722855B2 - Rear wheel steering device - Google Patents
Rear wheel steering deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車両の後輪操舵装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle rear wheel steering system.
【0002】[0002]
【従来の技術】後輪操舵装置はステアリングホイールに
よる前輪操舵時、後輪をも操舵するもので、その狙いと
する処は車両の運動性能を向上させるにある。そして、
後輪舵角の与え方としては従来、特開昭60−1612
55号公報に記載の如く、ヨーレートをフィードバック
し、これに基づいて後輪舵角を決定し、これに追従する
よう後輪を操舵するようなものとしたものがある。この
公報においては特に、かかる後輪操舵方式のもとではフ
ィードバック式後輪操舵系の応答遅れが高操舵周波数域
で信号の減衰を生じさせ、結果として狙い通りの車両運
動性能が得られないという問題を解決するために、フィ
ードバックするヨーレートの1階微分値を追加して演算
後輪舵角の補正を行う。2. Description of the Related Art A rear wheel steering device also steers a rear wheel when a front wheel is steered by a steering wheel. The aim is to improve the kinetic performance of a vehicle. And
Conventionally, the method of giving the rear wheel steering angle is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-1612.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 55-55, there is an apparatus in which a yaw rate is fed back, a rear wheel steering angle is determined based on the feedback, and the rear wheels are steered to follow the steering angle. In this publication, particularly, under such a rear wheel steering system, a response delay of a feedback type rear wheel steering system causes signal attenuation in a high steering frequency range, and as a result, a desired vehicle motion performance cannot be obtained. In order to solve the problem, the post-computation wheel steering angle is corrected by adding the first derivative of the yaw rate to be fed back.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしかかる従来の後
輪操舵装置は、ヨーレート発生の位相遅れを考慮に入れ
て目標とすべき後輪舵角を決定するが、後輪操舵機構の
実際の動作特性(応答遅れ)を考慮していないため、以
下の問題を生ずる。However, such a conventional rear wheel steering apparatus determines a target rear wheel steering angle in consideration of a phase delay of the yaw rate generation. Since the characteristics (response delay) are not taken into account, the following problems occur.
【0004】即ち、図4は120 km/hでの走行中ステアリ
ングホイールを±30度だけ操舵した時の操舵周波数に対
するヨーレートゲイン(ステアリングホイール操舵角に
対するヨーレートの発生ゲイン)及びヨーレートの位相
遅れの関係を示し、図中α1,β1 は後輪を操舵しない前
2輪操舵車のヨーレートゲイン特性及び位相遅れ特性、
α2 ,β2 は上記従来装置により後輪を操舵する4輪操
舵車のヨーレートゲイン特性及び位相遅れ特性である。
α2,β2 で示すように上記従来装置では、ヨーレート1
階微分値に応じた後輪舵角の補正によりヨーレートゲイ
ンの共振点が高操舵周波数域となり、又位相遅れも相当
に少なくし得る。しかして実際上、後輪操舵機構は摩擦
等により応答遅れを持ち、演算通りの後輪舵角を与える
ことが困難で、図6に示す実験結果γ1 ,ε1 から明ら
かな如く、応答遅れのない特性γ2 ,ε2 に対し低操舵
周波数域からゲインの低下や位相遅れを生じている。又
後輪操舵機構の応答遅れは一次遅れではなく、2次以上
の高次の遅れを有している場合もある。いずれにして
も、かかる後輪操舵機構の動作動特性を全く考慮せず、
ヨーレート1階微分値に応じた後輪舵角の補正を行うだ
けの前記従来の装置では、狙い通りの車両の運動性能を
達成し得ない。That is, FIG. 4 shows the relationship between the yaw rate gain (gain of the yaw rate with respect to the steering wheel steering angle) and the phase delay of the yaw rate when the steering wheel is steered by ± 30 degrees while traveling at 120 km / h. Where α 1 and β 1 are yaw rate gain characteristics and phase delay characteristics of a front two-wheel steered vehicle that does not steer the rear wheels,
α 2 and β 2 are a yaw rate gain characteristic and a phase delay characteristic of a four-wheel steering vehicle that steers rear wheels by the above-described conventional device.
As shown by α 2 and β 2 , in the conventional device, the yaw rate 1
By correcting the rear wheel steering angle according to the differential value, the resonance point of the yaw rate gain becomes a high steering frequency range, and the phase delay can be considerably reduced. Actually, however, the rear wheel steering mechanism has a response delay due to friction or the like, and it is difficult to provide the rear wheel steering angle as calculated. As is apparent from the experimental results γ 1 and ε 1 shown in FIG. With respect to the characteristics γ 2 and ε 2 having no characteristics, a decrease in gain and a phase lag occur from a low steering frequency range. Further, the response delay of the rear wheel steering mechanism may not be a first-order delay but a second-order or higher-order delay. In any case, without considering the operation dynamic characteristics of such a rear wheel steering mechanism at all,
With the above-described conventional device that only corrects the rear wheel steering angle in accordance with the first-order differential value of the yaw rate, it is not possible to achieve the intended kinetic performance of the vehicle.
【0005】この問題解決に当たってはフィードバック
ゲインを小さくしたり、後輪操舵機構の応答性を上げる
ことが考えられる。しかし、前者の対策では本来の目的
である車両運動の耐外乱性の向上が不十分になり、又後
者の対策では後輪操舵機構の主要部であるアクチュエー
タが極めて高価になると共に大型化し、確保できる設置
スペースからしてほとんど実現不能である。In order to solve this problem, it is conceivable to reduce the feedback gain or increase the responsiveness of the rear wheel steering mechanism. However, the former countermeasure is not sufficient to improve the disturbance resistance of the vehicle motion, which is the original purpose, and the latter countermeasure requires the actuator, which is the main part of the rear wheel steering mechanism, to be extremely expensive, large, and large. Almost impossible due to the space available.
【0006】本発明は後輪舵角の演算に当り予め、後輪
操舵機構の応答特性を考慮して目標とすべき後輪舵角を
求めることにより、上記の対策に頼ることなく狙い通り
の車両の運動特性を達成し得るようにすることを目的と
する。In the present invention, the rear wheel steering angle is calculated in advance by determining the target rear wheel steering angle in consideration of the response characteristics of the rear wheel steering mechanism, without relying on the above measures. It is an object of the present invention to achieve the kinetic characteristics of a vehicle.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的のため本発明
は、後輪舵角演算手段が演算した後輪舵角演算値δrmを
指令されてこれに応動する後輪操舵機構により後輪を、
後輪舵角実際値δr が、前輪舵角δf に基づくフィード
フォワード項と、ヨーレート(d/dt)φに基づくフィ
ードバック項との和値に一致して δr = F(S) δf + B(S) (d/dt)φ F(S):フィードフォワードの伝達関数 B(S):フィードバックの伝達関数 となるよう操舵することを狙いとする後輪操舵装置にお
いて、 前記後輪舵角演算手段は後輪舵角演算値δrmを、前記後
輪操舵機構の応答特性に係る伝達関数 G(S) =δr /δ
rmの加味により δrm={ F(S) / G(S) }δf +{ B(S) / G(S) }(d/dt)φ 又は δrm= F(S) δf +{ B(S) / G(S) }(d/dt)φ なる式で求め、この式で求めた後輪舵角演算値δrmを前
記後輪操舵機構に指令するよう構成したものである。SUMMARY OF THE INVENTION For this purpose, the present invention provides a rear wheel steering mechanism which receives a rear wheel steering angle calculation value δ rm calculated by a rear wheel steering angle calculation means and responds thereto. ,
The rear wheel steering angle actual value [delta] r is, the feedforward term based on the front wheel steering angle [delta] f, yaw rate (d / dt) coincides with the sum value of the feedback term based on φ δ r = F (S) δ f + B (S) (d / dt) φ F (S): a feedforward transfer function B (S): a feedback transfer function angular computation means the rear wheel steering angle calculated value [delta] rm, the transfer function G according to the response characteristic of the rear wheel steering mechanism (S) = δ r / δ
By adding the rm δ rm = {F (S ) / G (S)} δ f + {B (S) / G (S)} (d / dt) φ or δ rm = F (S) δ f + { B (S) / G (S )} (d / dt) calculated by φ becomes equation is a wheel steering angle calculated value [delta] rm after finding in this equation that configured to command the rear wheel steering mechanism.
【0008】[0008]
【作用】後輪舵角演算手段は、後輪操舵機構の応答特性
を表す伝達関数をも用いてδrm={ F(S) / G(S) }δ
f +{ B(S) / G(S) }(d/dt)φ又はδrm= F(S) δ
f +{ B(S) / G(S) }(d/dt)φにより後輪舵角演算
値δrmを求め、これを後輪操舵機構に指令する。この指
令を受けて当該機構は後輪を操舵するが、後輪操舵機構
の応答遅れにより実際の後輪舵角δr はδr = F(S) δ
f + B(S) (d/dt)φで表わされる狙い通りのものとな
り、後輪操舵機構の応答遅れに係わらず狙い通りの車両
運動性能を達成することができる。The rear wheel steering angle calculating means also uses a transfer function representing a response characteristic of the rear wheel steering mechanism to obtain δ rm = {F (S) / G (S)} δ.
f + {B (S) / G (S)} (d / dt) φ or δrm = F (S) δ
The rear wheel steering angle calculation value δrm is obtained from f + {B (S) / G (S)} (d / dt) φ, and this is commanded to the rear wheel steering mechanism. The mechanism is to steer the rear wheels by receiving this command, the actual rear wheel steering angle [delta] r by the response delay of the rear-wheel steering mechanism is δ r = F (S) δ
f + B (S) (d / dt) φ As intended, it is possible to achieve the intended vehicle dynamics regardless of the response delay of the rear wheel steering mechanism.
【0009】しかもこの作用効果は、フィードバックゲ
インを小さくしたり、後輪操舵機構の応答遅れを小さく
することなしに奏し得られるため、これら対策による弊
害、つまり車両運動の耐外乱性の向上が不十分になった
り、後輪操舵アクチュエータが高価及び大型になる弊害
を併うこともない。Further, since this effect can be obtained without reducing the feedback gain or reducing the response delay of the rear wheel steering mechanism, the adverse effect of these measures, that is, the improvement of the disturbance resistance of the vehicle motion is not achieved. There is no adverse effect that the rear wheel steering actuator becomes sufficient or expensive and large.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1は本発明後輪操舵装置のシステム例を示
し、1L, 1Rが夫々同装置により操舵すべき左右後輪であ
る。これら後輪の操舵はラックアンドピニオン式ステア
リングギヤ2によりこれを行うこととし、該ギヤのピニ
オンをハイポイドギヤ3を介してモータ4に駆動結合す
る。モータ4の駆動制御はコントローラ5で行い、この
コントローラにはステアリングホイール操舵角θを検出
するセンサ6からの信号、車速Vを検出するセンサ7か
らの信号、ヨーレート(d /dt)φを検出するセンサ8
からの信号、及びステアリングギヤ2の中立位置からの
ピニオン回転角(後輪舵角δr ) を検出する後輪舵角セ
ンサ9からの信号を入力する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system example of a rear wheel steering device of the present invention, wherein 1L and 1R are left and right rear wheels to be steered by the device, respectively. The steering of these rear wheels is performed by a rack and pinion type steering gear 2, and the pinion of the gear is drive-coupled to a motor 4 via a hypoid gear 3. The drive of the motor 4 is controlled by a controller 5, which detects a signal from a sensor 6 for detecting a steering wheel steering angle θ, a signal from a sensor 7 for detecting a vehicle speed V, and a yaw rate (d / dt) φ. Sensor 8
And a signal from a rear wheel steering angle sensor 9 for detecting a pinion rotation angle (rear wheel steering angle δ r ) from a neutral position of the steering gear 2.
【0011】コントローラ5はこれら入力情報に基づき
後述の演算により後輪舵角演算値δrmを求め、駆動回路
10はこの演算値に対応した電流iをモータ4に供給す
る。モータ4は供給電流iにより駆動されてハイポイド
ギヤ3及びステアリングギヤ2を介し後輪1L, 1Rを転舵
するが、後輪舵角演算値δrmに対する実際の後輪舵角δ
r は多くの場合図6にγ1 ,ε1 で示すようにほぼ1次
遅れを持って発生し、同図にγ3 ,ε3 で示す1次遅れ
δr (S) /δrm(S) = KO / (1+τO S)に近似する。
ちなみに多くの場合、τO は 0.05 sec程度、 KO は0.7
程度である。The controller 5 calculates a rear wheel steering angle calculation value δ rm by a calculation described later based on the input information,
10 supplies a current i corresponding to the calculated value to the motor 4. The motor 4 is driven by the supply current i to steer the rear wheels 1L and 1R via the hypoid gear 3 and the steering gear 2, but the actual rear wheel steering angle δ with respect to the rear wheel steering angle calculation value δ rm
r is gamma 1 in many cases 6, occur with a substantially first-order lag as indicated by epsilon 1, gamma 3 in the figure, first-order lag indicated by ε 3 δ r (S) / δ rm (S ) = K O / (1 + τ O S).
By the way, in most cases, τ O is about 0.05 sec and K O is 0.7
It is about.
【0012】かかる後輪操舵機構の応答遅れを予め考慮
して、本例では後輪舵角演算値δrmを以下の如くに求め
ることとする。但し、基本的に後輪舵角は前輪舵角に応
じたフィードフォワード項とヨーレートに応じたフィー
ドバック項との和により与える方式を踏襲し、又フィー
ドフォワード項はそれだけでも充分に操安性の向上が見
込める過去のノウハウをそのまま利用する。この場合、
図4にα3 ,β3 で示すように特性の改善が見られる
が、そのままでは尚、後輪操舵機構の前記応答遅れに起
因して、狙い通りの車両運動特性を達成し得ない。In consideration of such a response delay of the rear wheel steering mechanism, in this embodiment, the rear wheel steering angle calculation value δ rm is obtained as follows. However, basically, the rear wheel steering angle follows the method given by the sum of the feed forward term according to the front wheel steering angle and the feedback term according to the yaw rate, and the feed forward term alone is sufficient to improve steering stability. Utilize past know-how that can be expected. in this case,
Although the characteristics are improved as shown by α 3 and β 3 in FIG. 4, the intended vehicle motion characteristics cannot be achieved as it is due to the response delay of the rear wheel steering mechanism.
【0013】そこで本例においては、上記の応答遅れを
予め考慮して後輪舵角演算値δrmを求めるが、その基本
的な考え方を次に説明する。先ず、車両の運動を2輪モ
デルで近似すると、 M{(d2/dt2)y +V (d/dt) φ}=F1+F2 ----(1) I(d2/dt2)φ=aF1 + bF2 ----(2) 但し、 F1 =C1{δf −[ (d /dt)y +a (d/dt)φ]/V } ----(3) F2 =C2{δr −[ (d /dt)y −b (d/dt)φ]/V } ----(4) M :車重 I :車両のヨー慣性モーメント V :車速 C1:前輪コーナリングパワー(2輪分) C2:後輪コーナリングパワー(2輪分) δf :前輪舵角 δr :後輪舵角 a:前軸−重心間距離 b:後輪−重心間距離 (d /dt)y :車体横速度 (d /dt)φ:ヨーレート で表わされることが知られている。Therefore, in this embodiment, the rear wheel steering angle calculation value δrm is obtained in consideration of the above-mentioned response delay in advance, and the basic concept will be described below. First, when the motion of a vehicle is approximated by a two-wheel model, M {(d 2 / dt 2 ) y + V (d / dt) φ} = F 1 + F 2 ---- (1) I (d 2 / dt 2 ) φ = aF 1 + bF 2 ---- (2) where F 1 = C 1 {δ f -[(d / dt) y + a (d / dt) φ] / V} ---- (3 ) F 2 = C 2 {δ r -[(d / dt) y-b (d / dt) φ] / V} ---- (4) M: Vehicle weight I: Yaw inertia moment of vehicle V: Vehicle speed C 1: front wheel cornering power (two-wheel min) C 2: rear wheel cornering power (two-wheel min) [delta] f: front wheel steering angle [delta] r: rear wheel steering angle a: the front axle - the distance between the centers of gravity b: rear wheel - the center of gravity It is known that the distance (d / dt) y: the vehicle lateral speed (d / dt) φ: the yaw rate.
【0014】ここで(3), (4)式を(1), (2)式に代入し、
更にヨーレート(d/dt)φが常に1次遅れの形となる
よう(例えば高速走行中のレーンチェンジ等で安定して
運転し易くなるよう)にすることを目的に (d/dt)φ={ HO /(1+τS )}δf ----(5) 但し、 HO :定常ヨーレートゲイン τ:車速及び車両諸元に応じた時定数 とおいて、後輪舵角δr につき解くと、(5) 式の狙いを
達成するための後輪舵角δr は δr ={(T1´S +T2´S2) /(1+τA ´S +τB ´S2) }δf = F(S)δf ---- (6) (但し、 T1 ´,T2´,τA ´,τB ´は車速及び車両
諸元に応じた定数)となる。Here, equations (3) and (4) are substituted into equations (1) and (2),
Furthermore, in order to make the yaw rate (d / dt) φ always in the form of a first-order delay (for example, to make it easier to drive stably due to a lane change during high-speed driving, etc.), (d / dt) φ = {H O / (1 + τS)} δ f ---- (5) where H O : steady-state yaw rate gain τ: time constant according to vehicle speed and vehicle specifications, and solving for rear wheel steering angle δ r , (5) the wheel steering angle [delta] r after to achieve aim of δ r = {(T 1'S + T 2'S 2) / (1 + τ a'S + τ B'S 2)} δ f = F (S) δ f ---- (6) (where T 1 ′, T 2 ′, τ A ′, τ B ′ are constants according to the vehicle speed and the vehicle specifications).
【0015】しかし実際の車両は上記2輪モデルでは近
似しきれず、(1) 〜(4) 式からずれることが多い。そこ
で目標ヨーレート(d /dt)φO を(5) 式に対応させて (d/dt)φO ={ HO /(1+τS )}δf ----(5´) と定め、実際のヨーレート(d /dt)φとの偏差に応じ
た制御(フィードバック定数をGとする)を加味して δr = F(S) δf + G (d/dt)φO −(d/dt)φ} ----(7) で後輪舵角δr を与えることとする。この場合、実際の
車両を2輪モデルで近似しきれなくとも、(5) 式の前記
狙いを達成することができる。However, an actual vehicle cannot be approximated by the two-wheel model, and often deviates from the equations (1) to (4). Therefore, the target yaw rate (d / dt) φ O is set as (d / dt) φ O = {H O / (1 + τS)} δ f ---- (5 ′) in correspondence with the equation (5), Taking into account the control according to the deviation from the yaw rate (d / dt) φ (the feedback constant is defined as G), δ r = F (S) δ f + G (d / dt) φ O − (d / dt) and providing a rear wheel steering angle [delta] r in φ} ---- (7). In this case, even if the actual vehicle cannot be fully approximated by the two-wheel model, the aim of Expression (5) can be achieved.
【0016】ところで現実には図6につき前述した通
り、後輪操舵機構(特にアクチュエータ)の応答性には
限界があり、(7) 式による指令値通りの後輪舵角を与え
ることが不可能であるため、結果として実際には(5) 式
の前記狙いを達成し得ない。In reality, as described above with reference to FIG. 6, there is a limit to the response of the rear wheel steering mechanism (particularly, the actuator), and it is impossible to provide the rear wheel steering angle according to the command value by the equation (7). Therefore, as a result, the above-mentioned aim of Expression (5) cannot be actually achieved.
【0017】本例では、図6にγ3 ,ε3 で示すように
後輪操舵機構の応答特性が時定数τO =0.05 secの一次
遅れ G(S) 、つまり G(S) = KO /(1+τO S) ----(8) で近似される場合につき、これを予め考慮して後輪舵角
演算値δrmを求め、後輪操舵機構に指令することにより
後輪舵角実際値δr が(7) 式で求まるようなものとし、
結果として(5) 式の前記狙いを達成し得るようにする。In this embodiment, as shown by γ 3 and ε 3 in FIG. 6, the response characteristic of the rear wheel steering mechanism has a time constant τ O = 0.05 sec primary delay G (S), that is, G (S) = K O / (1 + τ O S) ---- per case approximated by (8), determine the rear wheel steering angle calculated value [delta] rm considering this advance, the rear wheel steering angle by commanding the rear wheel steering mechanism Assuming that the actual value δr is obtained by equation (7),
As a result, the aim of the equation (5) can be achieved.
【0018】当該考慮に当たっては、(7) 式の左辺δr
をδrmに置換し、右辺に(8) 式の逆数1/ G(S) =(1
+τO S)/ KO を掛けて後輪舵角指令値δrmの演算式と
するが、これは次のように表される。 δrm= F(S)(1 +τO S)δf +( G/ KO ) { (d /dt)φO (1+τO S) −(d/dt)φ(1+τO S)} ≒{ (K+T1S+T2S)/ (1+τA S)}δf +(G/K0) {[(1+ τO S)/ (1+τS)]H O δf −[(d/dt)φ+ τO (d2/dt2 )φ]} ここでτO ≒τと考えると、上式は δrm={(K+T1S+T2S)/(1+ τA S)}δf +(G/K O ) { H Oδf -(d/dt)φ −τO (d2/dt2 )φ} ----(9) となる。In the consideration, the left side δ r of the equation (7)
Is replaced by δrm, and the reciprocal 1 / G (S) = (1
+ Τ O S) / K O is multiplied to obtain an arithmetic expression for the rear wheel steering angle command value δ rm , which is expressed as follows. δ rm = F (S) ( 1 + τ O S) δ f + (G / K O) {(d / dt) φ O (1 + τ O S) - (d / dt) φ (1 + τ O S)} ≒ { (K + T 1 S + T 2 S) / (1 + τ A S)} δ f + (G / K 0 ) {[(1 + τ O S) / (1 + τS)] H O δ f − [(D / dt) φ + τ O (d 2 / dt 2 ) φ]} Here, considering τ O考 え る τ, the above equation becomes δ rm = {(K + T 1 S + T 2 S) / ( 1+ τ a S)} δ f + (G / K O) {H O δ f - become (d / dt) φ -τ O (d 2 / dt 2) φ} ---- (9).
【0019】図1においてコントローラ5は上記(9) 式
により後輪舵角演算値δrmを求め、これに対応した電流
iを駆動回路10を経てモータ4に供給し、後輪 1L , 1R
を転舵する。この関係を模式的に示すと図2の如くにな
り、車両は前後輪舵角δf ,δr で狙い通りのヨーレー
ト(d/dt)φを生ずる。しかして、後輪転舵機構、特
にモータ4(アクチュエータ)には摩擦等により応答遅
れがあり、(9) 式が前述した通りこれを予め考慮して定
めたことから、実際の後輪舵角は(7) 式で求まる値δr
となって(5) 式の前記狙いを達成し得ると共に、図4に
α4 ,β4 で示すシミュレーション結果から明らかなよ
うにヨーレートの共振及び位相遅れの抑制を実現するこ
とができる。In FIG. 1, the controller 5 obtains a rear wheel steering angle calculation value δ rm by the above equation (9), supplies a current i corresponding thereto to the motor 4 via the drive circuit 10, and outputs the rear wheels 1L, 1R
To steer. This relationship is schematically shown in FIG. 2, and the vehicle produces a desired yaw rate (d / dt) φ at the front and rear wheel steering angles δ f and δ r . However, the rear wheel steering mechanism, particularly the motor 4 (actuator), has a response delay due to friction and the like. Since the equation (9) is determined in consideration of this as described above, the actual rear wheel steering angle is (7) a value determined by the equation [delta] r
As a result, the aim of the equation (5) can be achieved, and the resonance of the yaw rate and the suppression of the phase delay can be realized as is clear from the simulation results indicated by α 4 and β 4 in FIG.
【0020】しかもこの目的は、フィードバックゲイン
Gを小さくしたり、後輪操舵機構(モータ4)を高応答
のものにする必要なしに達成されるため、車両運動の耐
外乱性が犠牲になったり、モータ4が高価で大型になる
こともない。Further, since this object is achieved without reducing the feedback gain G or making the rear wheel steering mechanism (motor 4) of high response, the disturbance resistance of the vehicle motion is sacrificed. Also, the motor 4 is not expensive and large.
【0021】図3は図1のコントローラ5が後輪舵角指
令値δrmを演算して出力する制御プログラムを示し、こ
のプログラムはΔT時間(例えば0.005 sec)毎に実行す
る。ステップ30でステアリングホイール操舵角θ、車速
V、及びヨーレート(d/dt)φを読み込み、ステッ
プ31でθ及びステアリングギヤ比Nから前輪舵角δf =
θ/Nを演算し、ステップ32, 33で前輪舵角速度(d/
dt)δf 、前輪舵角加速度(d2 /dt2 )δf 及びヨー
角加速度(d2 /dt2 )φを演算する。次のステップ34
〜36では(9) 式右辺第1項、即ちフィードフォワード項
δrFF を求め、次でステップ37において車速Vに応じ図
示の如くに高くなるフィードバックゲインGをテーブル
ルックアップする。次のステップ38では(9) 式右辺第2
項、即ちフィードバックδrFB 項を求め、ステップ39で
後輪舵角演算値δrmを求め、これをステップ40で出力す
る。[0021] Figure 3 shows a control program the controller 5 in FIG. 1 calculates and outputs a rear wheel steering angle command value [delta] rm, the program is executed every ΔT time (e.g. 0.005 sec). In step 30, the steering wheel steering angle θ, the vehicle speed V, and the yaw rate (d / dt) φ are read, and in step 31, the front wheel steering angle δ f =
θ / N is calculated, and in steps 32 and 33, the front wheel steering angular velocity (d /
dt) δ f , front wheel steering angular acceleration (d 2 / dt 2 ) δ f and yaw angular acceleration (d 2 / dt 2 ) φ are calculated. Next Step 34
In steps (36) to (36), the first term on the right side of equation (9), that is, the feedforward term δrFF, is obtained. Then, in step 37, the feedback gain G, which becomes higher as shown in FIG. In the next step 38, the second right side of equation (9)
Section, i.e. determine the feedback [delta] rFB section obtains a rear wheel steering angle calculated value [delta] rm at step 39, and outputs in step 40.
【0022】なお、フィードバックゲインGは図3のス
テップ37で設定したものとする代わりに、図5のステッ
プ41で設定したものにしてもよい。即ち本例では、フィ
ードバックゲインGを車速Vに代えステアリングホイー
ル操舵角θに応じ変化させ、このθが大きくなるにつれ
ゲインGは減少するものとする。この場合、θ=0に近
い直進走行中の耐外乱性が向上する。θを大きくした旋
回走行時は、充分にチューニングされたフィードフォワ
ード項により後輪舵角を制御することとする。The feedback gain G may be set at step 41 in FIG. 5 instead of being set at step 37 in FIG. That is, in the present example, the feedback gain G is changed according to the steering wheel steering angle θ instead of the vehicle speed V, and the gain G decreases as the θ increases. In this case, disturbance resistance during straight running near θ = 0 is improved. When turning while increasing θ, the rear wheel steering angle is controlled by a sufficiently tuned feedforward term.
【0023】[0023]
【発明の効果】かくして本発明後輪操舵装置は上述の如
く、目標とすべき後輪舵角の演算に当り予め後輪操舵機
構の応答特性を考慮して当該演算を行い、これにより求
めた後輪舵角演算値を後輪操舵機構に指令するため、後
輪舵角演算値の指令を受ける後輪操舵機構の応答遅れに
よっても、後輪舵角演算値が狙い通りのものからずれる
ことがなく、目標とする車両運動性能を確実に達成する
ことができる。そしてこの作用効果は、フィードバック
ゲインを小さくしたり、後輪操舵機構を高応答化するこ
となしに奏し得られるため、耐外乱性の向上が不十分に
なったり、後輪操舵アクチュエータが高価及び大型にな
る弊害を生ずることもない。As described above, the rear wheel steering apparatus of the present invention calculates the target rear wheel steering angle in consideration of the response characteristics of the rear wheel steering mechanism in advance when calculating the target rear wheel steering angle. Since the rear wheel steering angle calculation value is instructed to the rear wheel steering mechanism, the rear wheel steering angle calculation value may deviate from the intended value even due to a response delay of the rear wheel steering mechanism receiving the command of the rear wheel steering angle calculation value. Therefore, the target vehicle motion performance can be reliably achieved. Since this effect can be achieved without reducing the feedback gain or increasing the response of the rear wheel steering mechanism, the disturbance resistance is not sufficiently improved, and the rear wheel steering actuator is expensive and large. There is no adverse effect.
【図1】本発明後輪操舵装置の一例を示すハードウェア
構成図である。FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an example of a rear wheel steering device of the present invention.
【図2】同例における後輪操舵制御の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of rear wheel steering control in the same example.
【図3】同例におけるコントローラの後輪舵角演算制御
プログラムを示すフローチヤートである。FIG. 3 is a flowchart showing a rear wheel steering angle calculation control program of the controller in the example.
【図4】同例の動作特性を従来において生じていた動作
特性と比較して示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing an operation characteristic of the example in comparison with an operation characteristic that has conventionally occurred.
【図5】本発明の他の例を示す図3と同様なフローチヤ
ートである。FIG. 5 is a flowchart similar to FIG. 3 showing another example of the present invention.
【図6】後輪操舵機構の応答遅れ特性を示す線図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a response delay characteristic of a rear wheel steering mechanism.
1L 左後輪 1R 右後輪 2 ステアリングギヤ 3 ハイポイドギヤ 4 モータ 5 コントローラ 6 操舵角センサ 7 車速センサ 8 ヨーレートセンサ 9 後輪舵角センサ 10 駆動回路 1L Left rear wheel 1R Right rear wheel 2 Steering gear 3 Hypoid gear 4 Motor 5 Controller 6 Steering angle sensor 7 Vehicle speed sensor 8 Yaw rate sensor 9 Rear wheel steering angle sensor 10 Drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 137:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location B62D 137: 00
Claims (1)
算値δrmを指令されてこれに応動する後輪操舵機構によ
り後輪を、後輪舵角実際値δr が、前輪舵角δf に基づ
くフィードフォワード項と、ヨーレート(d/dt)φに
基づくフィードバック項との和値に一致して δr = F(S) δf + B(S) (d/dt)φ F(S):フィードフォワードの伝達関数 B(S):フィードバックの伝達関数 となるよう操舵することを狙いとする後輪操舵装置にお
いて、 前記後輪舵角演算手段は後輪舵角演算値δrmを、前記後
輪操舵機構の応答特性に係る伝達関数 G(S) =δr /δ
rmの加味により δrm={ F(S) / G(S) }δf +{ B(S) / G(S) }(d/dt)φ 又は δrm= F(S) δf +{ B(S) / G(S) }(d/dt)φ なる式で求め、この式で求めた後輪舵角演算値δrmを前
記後輪操舵機構に指令するよう構成したことを特徴とす
る後輪操舵装置。The rear wheel by wheel steering mechanism after 1. A rear-wheel steering angle calculating means responsive to being commanded wheel steering angle calculated value [delta] rm After calculating, the rear wheel steering angle actual value [delta] r is, the front wheel a feed-forward term based on the steering angle [delta] f, yaw rate (d / dt) coincides with the sum value of the feedback term based on φ δ r = F (S) δ f + B (S) (d / dt) φ F (S): a feedforward transfer function B (S): a feedback transfer function In a rear-wheel steering apparatus aiming at steering, the rear-wheel steering angle calculating means includes a rear-wheel steering angle calculation value δ. rm the transfer function G according to the response characteristic of the rear wheel steering mechanism (S) = δ r / δ
By adding the rm δ rm = {F (S ) / G (S)} δ f + {B (S) / G (S)} (d / dt) φ or δ rm = F (S) δ f + { B (S) / G (S)} (d / dt) φ The rear wheel steering angle calculation value δ rm obtained by this equation is commanded to the rear wheel steering mechanism. Rear wheel steering device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11910291A JP2722855B2 (en) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | Rear wheel steering device |
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- 1991-04-24 JP JP11910291A patent/JP2722855B2/en not_active Expired - Fee Related
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