JP2913850B2 - Motor control device for four-wheel steering vehicle - Google Patents

Motor control device for four-wheel steering vehicle

Info

Publication number
JP2913850B2
JP2913850B2 JP3008037A JP803791A JP2913850B2 JP 2913850 B2 JP2913850 B2 JP 2913850B2 JP 3008037 A JP3008037 A JP 3008037A JP 803791 A JP803791 A JP 803791A JP 2913850 B2 JP2913850 B2 JP 2913850B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
value
steering
wheel
steering angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3008037A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04349069A (en
Inventor
孝彰 江口
敏郎 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP3008037A priority Critical patent/JP2913850B2/en
Publication of JPH04349069A publication Critical patent/JPH04349069A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2913850B2 publication Critical patent/JP2913850B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、後輪または前後輪に電
動モータをアクチュエータとするモータステアリング機
構を有し、ハンドル操作時に後輪または前後輪の転舵す
る舵角を電動モータにより制御する四輪操舵車両のモー
タ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a motor steering mechanism using an electric motor as an actuator at the rear wheels or front and rear wheels, and controls the steering angle of the rear wheels or front and rear wheels when the steering wheel is operated by the electric motor. The present invention relates to a motor control device for a four-wheel steering vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電動モータをアクチュエータとす
るステアリング機構を後輪に有する四輪操舵車両として
は、例えば、特開昭61−46766号公報に記載のも
のが知られているし、電動モータをアクチュエータとす
るステアリング機構を前後輪に有する四輪操舵車両とし
ては、例えば、特開昭61−89171号公報に記載の
ものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a four-wheel steering vehicle having a steering mechanism using an electric motor as an actuator at a rear wheel, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-46766 is known. As a four-wheel steering vehicle having a steering mechanism having front and rear wheels as actuators, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-89171 is known.

【0003】前者の従来出典には、ハンドル操作時にハ
ンドル操作量に応じて前後輪の舵角目標値を決め、この
舵角目標値を得るべく電動モータにより前後輪の舵角を
制御する内容が示され、後者の従来出典には、ハンドル
操作による前輪操舵時に前輪操舵角に応じて後輪舵角目
標値を決め、この後輪舵角目標値を得るべく電動モータ
により前後輪の舵角を制御する内容が示されている。
[0003] In the former conventional source, a steering angle target value of the front and rear wheels is determined according to a steering wheel operation amount at the time of steering operation, and the steering angle of the front and rear wheels is controlled by an electric motor in order to obtain the steering angle target value. In the latter conventional source, the rear wheel steering angle target value is determined according to the front wheel steering angle when steering the front wheel by operating the steering wheel, and the steering angle of the front and rear wheels is adjusted by an electric motor to obtain the rear wheel steering angle target value. The contents to be controlled are shown.

【0004】以上のような電動モータをアクチュエータ
とするモータステアリング機構では、下記に示すモータ
制御式によりモータ制御が行なわれる。 IM =L・θε−m・ d(θM)+Kp IM :モータ電流 L:比例定数 θε:目標値と追従値との偏差 m:ダンピング定数 d(θM):モータ回転角速度 Kp:フリクション補正定数
In a motor steering mechanism using an electric motor as an actuator as described above, motor control is performed by the following motor control formula. IM = LLθε−md ・ (θM) + Kp IM: Motor current L: Proportional constant θε: Deviation between target value and follow-up value m: Damping constant d (θM): Motor rotation angular velocity Kp: Friction correction constant

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな四輪操舵車両のモータ制御装置にあっては、上記モ
ータ制御式においてダンピング定数mを固定値により与
えるようにしている為、ステップ応答特性及び周波数応
答特性をみた場合、路面負荷の大小により、その特性が
大きく影響を受ける。
However, in such a motor control device for a four-wheel steering vehicle, the damping constant m is given by a fixed value in the above-mentioned motor control formula, so that the step response characteristic and the When looking at the frequency response characteristics, the characteristics are greatly affected by the magnitude of the road surface load.

【0006】即ち、路面負荷が中程度を基準としてダン
ピング定数mを設定した場合のステップ応答特性をみる
と、図14に示すように、舵角目標値をステップ状で与
えた場合、路面負荷が大きいほど応答性が低くなり、固
定値によるダンピング定数mではその値が大き過ぎて応
答が鈍くなる。また、路面負荷が小さいほど応答性が高
くなり、固定値によるダンピング定数mではその値が小
さ過ぎてオーバシュートが出てしまう。
[0006] In other words, looking at the step response characteristics when the damping constant m is set based on a medium road load, as shown in FIG. 14, when the steering angle target value is given in steps, as shown in FIG. The larger the value is, the lower the response is, and the damping constant m with a fixed value is too large and the response becomes dull. In addition, the smaller the road surface load, the higher the responsiveness, and the damping constant m with a fixed value is too small to cause overshoot.

【0007】また、周波数応答特性をみると、図15に
示すように、特に路面負荷が小さい時に舵角変化速度の
速い高周波数域で、ゲイン特性には共振によるピークが
あらわれ、位相特性には急激な位相低下があらわれる。
As shown in FIG. 15, the frequency response characteristic shows a peak due to resonance in the gain characteristic and a phase characteristic in the high frequency region where the steering angle change speed is high especially when the road surface load is small. Sudden phase drop appears.

【0008】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、後輪または前後輪に電動モータをアクチ
ュエータとするモータステアリング機構を有する四輪操
舵車両のモータ制御装置において、旋回時に路面負荷の
変化影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図
ることを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems. In a motor control device of a four-wheel steering vehicle having a motor steering mechanism using an electric motor as an actuator on rear wheels or front and rear wheels, the present invention relates to It is an object to maintain optimal responsiveness and convergence without being affected by a change in road surface load.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の四輪操舵車両のモータ制御装置では、路面負荷
相当値を検出し、路面負荷相当値が大きいほどダンピン
グ定数を小さな値に設定してモータ電流を制御する手段
とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, a motor control device for a four-wheel steering vehicle according to the present invention detects a road load equivalent value and sets a damping constant to a smaller value as the road load equivalent value increases. In this way, the motor current is controlled.

【0010】即ち、図1のクレーム対応図に示すよう
に、後輪または前後輪に電動モータaをアクチュエータ
とするモータステアリング機構bを有し、ハンドル操作
時に後輪または前後輪を転舵する舵角を電動モータによ
下記のモータ制御式 IM =L・θε−m d(θM)+Kp IM :モータ電流 L:比例定数 θε:目標値と追従値との偏差 m:ダンピング定数 d(θM):モータ回転角速度 Kp:フリクション補正定数 を用いて 制御する四輪操舵車両において、 前記電動モータaにより転舵される車輪の路面負荷相当
値を検出する路面負荷相当値検出手段cと、 前記路面負荷が大きいほどダンピング定数を小さな値
に設定するダンピング定数設定手段dと、 前記電動モータaにより転舵される車輪の舵角追従値変
化速度(=モータ回転角速度d(θM))を検出する舵角追
従値変化速度演算手段eと、 前記ダンピング定数と舵角追従値変化速度d(θM)
用い、上記モータ制御式に基づいてモータ電流IM を演
算するモータ電流演算手段fと、 前記モータ電流演算手段fにより得られたモータ電流を
前記電動モータaに印加するモータ駆動手段gとを備え
ていることを特徴とする。
That is, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, a motor steering mechanism b having an electric motor a as an actuator is provided on a rear wheel or front and rear wheels, and a steering wheel for steering the rear wheel or front and rear wheels when operating a steering wheel. The angle is controlled by an electric motor by the following motor control formula IM = LLθθ−m d (θM) + Kp IM: Motor current L: Proportional constant θε: Deviation between target value and follow-up value m: Damping constant d (θM): Motor rotational angular velocity Kp: in a four-wheel steering vehicle controlled using a friction correction constant , a road load equivalent value detecting means c for detecting a road load equivalent value of a wheel steered by the electric motor a; A damping constant setting means d for setting the damping constant m to a smaller value as the value is larger; a steering angle following value changing speed of a wheel steered by the electric motor a (= motor rotation angular speed d (θM)) And the steering angle tracking value change rate calculating means e for detecting, and said damping constant m and the steering angle tracking value change rate d (.theta.M)
A motor current calculating means f for calculating a motor current IM based on the motor control equation; and a motor driving means g for applying the motor current obtained by the motor current calculating means f to the electric motor a. It is characterized by being.

【0011】[0011]

【作用】大きな路面負荷での旋回走行時には、ダンピン
グ定数設定手段dにおいて、路面負荷相当値検出手段c
により検出された路面負荷が大きいほどダンピング定数
が小さな値に設定され、このダンピング定数と舵角
追従値変化速度d(θM)とを用い、モータ制御式に基づい
て電動モータaが制御されることになる。従って、大き
な路面負荷での旋回走行時には、路面負荷によりモータ
ステアリング機構bの減衰力が大きくなるのに対し、モ
タ制御式で与える減衰力を小さくすることで両者によ
るトータル減衰力は最適なものとなり、ステップ応答及
び周波数応答においても応答性及び収束性に高い特性を
示す。
When the vehicle is turning with a large road load, the damping constant setting means d sets the road load equivalent value detecting means c.
Damping constant increases as the road surface load detected by
m is set to a small value, and the electric motor a is controlled based on the motor control formula using the damping constant m and the steering angle following value change speed d (θM) . Therefore, a large during cornering at road load, while the damping force of the motor steering mechanism b is increased by the road load, total by both by reducing the damping force applied by the motor <br/> over motor control formula The damping force becomes optimal, and shows high response and convergence characteristics even in the step response and the frequency response.

【0012】小さな路面負荷での旋回走行時には、ダン
ピング定数設定手段dにおいて、路面負荷相当値検出手
段cにより検出された路面負荷が小さいことでダンピン
グ定数が大きな値に設定され、このダンピング定数
と舵角追従値変化速度d(θM)とを用い、モータ制御式
基づいて電動モータaが制御されることになる。従っ
て、小さな路面負荷での旋回走行時には、路面負荷によ
りモータステアリング機構bの減衰力が小さくなるのに
対し、モータ制御式で与える減衰力を大きくすることで
両者によるトータル減衰力は最適なものとなり、ステッ
プ応答及び周波数応答においても応答性及び収束性に高
い特性を示す。
[0012] when turning with a small road load, the damping constant setting means d, damping constant m by road load detected by the road load equivalent value detecting means c is small is set to a large value, the damping constant m
The electric motor a is controlled on the basis of the motor control formula using the steering angle follow-up value change speed d (θM) . Therefore, small during a turn running of the road surface load, while the damping force of the motor steering mechanism b is reduced by the road surface load, total damping force by both by increasing the damping force applied by the motor control equation optimal And high characteristics in response and convergence in step response and frequency response.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】構成を説明する。The configuration will be described.

【0015】図2は本発明第1実施例の装置が適用され
た四輪操舵車両のモータ制御装置を示す全体システム図
である。
FIG. 2 is an overall system diagram showing a motor control device of a four-wheel steering vehicle to which the device according to the first embodiment of the present invention is applied.

【0016】第1実施例の四輪操舵車両のモータ制御装
置は、図2に示すように、前輪1,2の操舵は、ステア
リングハンドル3と機械リンク式ステアリング機構4に
よって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
5,6、ナックルアーム7,8等で構成される。
In the motor control device for a four-wheel steering vehicle according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, steering of the front wheels 1 and 2 is performed by a steering handle 3 and a mechanical link type steering mechanism 4. This includes, for example, a steering gear, a pitman arm, a relay rod, side rods 5, 6, knuckle arms 7, 8, and the like.

【0017】そして、後輪9,10の転舵は、電動式ス
テアリング装置11(モータステアリング機構に相当)
によって行なわれる。この後輪9,10間は、ラックシ
ャフト12、サイドロッド13,14、ナックルアーム
15,16により連結され、ラック12が内挿されたラ
ックチューブ17には、減速機構18とモータ19(電
動モータに相当)とフェイルセーフソレノイド20が設
けられ、このモータ19とフェイルセーフソレノイド2
0は、車速センサ21,前輪舵角センサ22,ストロー
クセンサ23,エンコーダ24,ロードセル25(路面
負荷相当値検出手段に相当)等からの信号を入力するコ
ントローラ26により駆動制御される。
The steering of the rear wheels 9, 10 is performed by an electric steering device 11 (corresponding to a motor steering mechanism).
Done by The rear wheels 9 and 10 are connected by a rack shaft 12, side rods 13 and 14, and knuckle arms 15 and 16, and a rack tube 17 in which the rack 12 is inserted has a reduction mechanism 18 and a motor 19 (electric motor). ) And a fail-safe solenoid 20. The motor 19 and the fail-safe solenoid 2
0 is driven and controlled by a controller 26 which inputs signals from a vehicle speed sensor 21, a front wheel steering angle sensor 22, a stroke sensor 23, an encoder 24, a load cell 25 (corresponding to road surface load equivalent value detecting means), and the like.

【0018】図3は電動式ステアリング装置11の具体
的構成を示す断面図で、ラック12が内挿されたラック
チューブ17はブラケットを介して車体に固定されてい
る。そして、ラック12の両端部には、ボールジョイン
ト30,31を介してサイドロッド13,14が連結さ
れている。減速機構18は、モータ19のモータ軸に連
結されたモータピニオン32と、該モータピニオン32
に噛合するリングギア33と、該リングギア33に固定
されると共にラックギア12aに噛み合うラックピニオ
ン35とによって構成されている。従って、モータ19
が回転すると、モータピニオン32→リングギア33→
ラックピニオン35へと回転が伝達され、回転するラッ
クピニオン35とラックギア12aとの噛み合いにより
ラックシャフト12が軸方向へ移動して後輪9,10の
転舵が行なわれる。この後輪9,10の転舵量は、ラッ
クシャフト12の移動量、即ち、モータ19の回転量に
比例する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the electric steering apparatus 11, in which a rack tube 17 in which the rack 12 is inserted is fixed to the vehicle body via a bracket. Side rods 13 and 14 are connected to both ends of the rack 12 via ball joints 30 and 31. The reduction mechanism 18 includes a motor pinion 32 connected to a motor shaft of the motor 19, and a motor pinion 32.
And a rack pinion 35 fixed to the ring gear 33 and meshing with the rack gear 12a. Therefore, the motor 19
Rotates, the motor pinion 32 → the ring gear 33 →
The rotation is transmitted to the rack pinion 35, and the rack shaft 12 is moved in the axial direction by the meshing between the rotating rack pinion 35 and the rack gear 12a to steer the rear wheels 9, 10. The amount of steering of the rear wheels 9, 10 is proportional to the amount of movement of the rack shaft 12, that is, the amount of rotation of the motor 19.

【0019】前記ラックピニオン35には、その回転角
度を検出するエンコーダ24のセンサー軸24aがカプ
ラ36を介して連結されている。
A sensor shaft 24a of the encoder 24 for detecting the rotation angle is connected to the rack pinion 35 via a coupler 36.

【0020】前記フェイルセーフソレノイド20には、
ロックピン20aが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト12に形成さ
れたロック溝12bにロックピン20aを嵌入させるこ
とでラックシャフト12を、後輪9,10が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。
The fail-safe solenoid 20 includes:
The lock pin 20a is provided so as to be able to advance and retreat, and when the electronic control system or the like fails, the lock shaft 20a is fitted into a lock groove 12b formed in the rack shaft 12 so that the rack shaft 12 and the rear wheels 9, 10 can be moved. It is fixed at a position to maintain the neutral steering angle position.

【0021】作用を説明する。The operation will be described.

【0022】まず、電動モータをアクチュエータとする
モータステアリング機構では、下記に示すモータ制御式
によりモータ制御が行なわれる。 IM =L・θε−m・ d(θM)+Kp …(1) IM :モータ電流 L:比例定数 θε:目標値と追従値との偏差 m:ダンピング定数 d(θM):モータ回転角速度 Kp:フリクション補正定数 即ち、モータステアリング機構において路面負荷が後輪
舵角に比例して増加する場合、図4に示すように、路面
負荷を模擬したバネ負荷を付加したモデルに置き換える
ことができる。このモータステアリング機構モデルにお
いてモータトルクに対するモータ電流値IM の静特性
は、図5のように比例特性を示す。ここで、モータトル
クは、路面負荷が後輪舵角に比例して増加する関係から
目標値と追従値との偏差に置き換えることができるの
で、図6の特性に示すようになり、静特性を考えた場合
には、次式を得ることができる。
First, in a motor steering mechanism using an electric motor as an actuator, motor control is performed by the following motor control formula. IM = L ・ θε−md ・ (θM) + Kp (1) IM: motor current L: proportional constant θε: deviation between target value and follow-up value m: damping constant d (θM): motor rotation angular velocity Kp: friction Correction constant In other words, when the road load increases in proportion to the rear wheel steering angle in the motor steering mechanism, a model to which a spring load simulating the road surface load can be replaced as shown in FIG. In this motor steering mechanism model, the static characteristic of the motor current value IM with respect to the motor torque shows a proportional characteristic as shown in FIG. Here, since the motor torque can be replaced with the deviation between the target value and the following value from the relationship that the road load increases in proportion to the rear wheel steering angle, the motor torque becomes as shown in the characteristic of FIG. If so, the following equation can be obtained.

【0023】 IM =L・θε+Kp …(2) 加えて、モータへの駆動指令に対する後輪舵角の応答を
決める動特性は、油圧ステアリング機構等に比べて応答
性の良いモータステアリング機構では減衰性を考えれば
良い。そこで、減衰項である{−m・ d(θM)}を上記
(2) 式に加えることで、(1) 式に示すモータ制御式を得
ることができる。尚、減衰力は舵角追従値変化速度に比
例する関係にあり、この舵角追従値変化速度としては、
上記のようにモータ回転角速度を用いても、また、スト
ローク速度を用いても良い。
IM = L · θε + Kp (2) In addition, the dynamic characteristic that determines the response of the rear wheel steering angle to the drive command to the motor has a damping property in a motor steering mechanism having a better response than a hydraulic steering mechanism or the like. Should be considered. Therefore, the attenuation term {-m · d (θM)} is
By adding to the equation (2), the motor control equation shown in the equation (1) can be obtained. Note that the damping force is in a relationship proportional to the change speed of the steering angle following value.
As described above, the motor rotation angular velocity may be used, or the stroke velocity may be used.

【0024】図7はコントローラ26で行なわれるモー
タ制御作動の流れを示すフローチャートであり、以下、
各ステップについて説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the motor control operation performed by the controller 26.
Each step will be described.

【0025】ステップ70では、各センサ21〜25か
ら入力信号が読み込まれる。
In step 70, input signals are read from the sensors 21 to 25.

【0026】ステップ71では、車速センサ21からの
車速Vと前輪舵角センサ22からの前輪舵角θF に基づ
いて後輪舵角目標値θR*が演算される(舵角目標値演算
手段に相当)。尚、後輪舵角目標値θR*は、例えば、特
開平1−202579号公報等に記載されているような
手法により最適な旋回性能を得るべく求められる。
In step 71, a rear wheel steering angle target value θR * is calculated based on the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 21 and the front wheel steering angle θF from the front wheel steering angle sensor 22 (corresponding to a steering angle target value calculating means). ). Note that the rear wheel steering angle target value θR * is determined by, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2202579 or the like in order to obtain optimum turning performance.

【0027】ステップ72では、エンコーダ24により
検出されたモータ回転角度θM により後輪舵角追従値θ
R が演算される。
In step 72, the rear wheel steering angle follow-up value θ is calculated based on the motor rotation angle θM detected by the encoder 24.
R is calculated.

【0028】ステップ73では、後輪舵角目標値θR*か
ら後輪舵角追従値θR を差し引いた絶対値により偏差θ
εが演算される。
In step 73, the deviation θ is determined by the absolute value obtained by subtracting the rear wheel steering angle follow-up value θR from the rear wheel steering angle target value θR *.
ε is calculated.

【0029】ステップ74では、今回の処理時にエンコ
ーダ24により検出されたモータ回転角度θM と、数回
前の処理時に検出された記憶モータ回転角度θMMに基づ
いてモータ回転角速度d(θM)が演算される(舵角追従値
変化速度演算手段に相当)。
In step 74, the motor rotation angular velocity d (θM) is calculated based on the motor rotation angle θM detected by the encoder 24 in the current processing and the stored motor rotation angle θMM detected in the processing several times before. (Corresponding to a steering angle following value changing speed calculating means).

【0030】ステップ75では、ロードセル25により
検出された路面負荷Fによりダンピング定数mが設定さ
れる(ダンピング定数設定手段に相当)。尚、路面負荷
Fに対するダンピング定数mは、図8に示すように、路
面負荷Fが大きいほど小さな値に設定される。
In step 75, a damping constant m is set based on the road load F detected by the load cell 25 (corresponding to a damping constant setting means). The damping constant m for the road surface load F is set to a smaller value as the road surface load F is larger, as shown in FIG.

【0031】ステップ76では、モータ電流IM が上記
の式(1) により演算される(モータ電流演算手段に相
当)。尚、比例定数L及びフリクション補正定数Kpは
予め設定された固定値により与えられる。
In step 76, the motor current IM is calculated by the above equation (1) (corresponding to motor current calculation means). Note that the proportionality constant L and the friction correction constant Kp are given by fixed values set in advance.

【0032】ステップ77では、ステップ76で求めら
れたモータ電流IM がモータ19に出力される(モータ
駆動手段に相当)。
In step 77, the motor current IM obtained in step 76 is output to the motor 19 (corresponding to motor driving means).

【0033】次に、第1実施例装置を搭載した四輪操舵
車両での負荷の異なる路面での旋回作用を説明する。
Next, a turning operation of a four-wheel steering vehicle equipped with the first embodiment on a road surface having a different load will be described.

【0034】(イ)大きな路面負荷での旋回走行時 大きな路面負荷での旋回走行時には、ステップ75にお
いて、ロードセル25により検出された路面負荷Fが大
きいほどダンピング定数mが小さな値に設定され、この
ダンピング定数mとモータ回転角速度d(θM)を掛け合わ
せた減衰項を有するモータ電流制御式(1) に基づいてモ
ータ19が制御されることになる。
(A) Turning with a large road load When turning with a large road load, in step 75, the larger the road load F detected by the load cell 25, the smaller the damping constant m is set. The motor 19 is controlled based on the motor current control equation (1) having a damping term obtained by multiplying the damping constant m by the motor rotation angular velocity d (θM).

【0035】従って、路面負荷の大きな旋回走行時に
は、路面負荷により電動式ステアリング装置11の減衰
力が大きくなるのに対し、モータ電流制御式(1) で与え
る減衰力を小さくすることで両者によるトータル減衰力
は最適なものとなり、図9に示すように、ステップ応答
特性において応答が速く収束の良い特性を示すし、図1
0に示すように、周波数応答特性のゲイン特性及び位相
特性において最適な一次遅れ特性を示す。
Therefore, when the vehicle is turning with a large road load, the damping force of the electric steering device 11 increases due to the road load. On the other hand, by reducing the damping force given by the motor current control equation (1), the total The damping force becomes optimum, and as shown in FIG. 9, the response is fast and the convergence is good in the step response characteristics.
As shown by 0, an optimal first-order lag characteristic is shown in the gain characteristic and the phase characteristic of the frequency response characteristic.

【0036】(ロ)小さな路面負荷での旋回走行時 小さな路面負荷での旋回走行時には、ステップ75にお
いて、ロードセル25により検出された路面負荷Fが小
さいダンピング定数mが大きな値に設定され、このダン
ピング定数mとモータ回転角速度d(θM)を掛け合わせた
減衰項を有するモータ電流制御式(1) に基づいてモータ
19が制御されることになる。
(B) When turning with a small road load When turning with a small road load, in step 75, the road load F detected by the load cell 25 is set to a small value and the damping constant m is set to a large value. The motor 19 is controlled based on the motor current control equation (1) having a damping term obtained by multiplying the constant m by the motor rotational angular velocity d (θM).

【0037】従って、路面負荷の小さな旋回走行時に
は、路面負荷により電動式ステアリング装置11の減衰
力が小さくなるのに対し、モータ電流制御式(1) で与え
る減衰力を大きくすることで両者によるトータル減衰力
は最適なものとなり、図9に示すように、ステップ応答
特性においてオーバシュートが無く収束の良い特性を示
すし、図10に示すように、周波数応答特性のゲイン特
性及び位相特性において最適な一次遅れ特性を示す。
Therefore, when the vehicle is turning with a small road load, the damping force of the electric steering device 11 is reduced by the road load. On the other hand, by increasing the damping force given by the motor current control equation (1), the total The damping force is optimal, and as shown in FIG. 9, the step response characteristic shows good convergence without overshoot. As shown in FIG. 10, the frequency response characteristic has the optimal gain characteristic and phase characteristic. Shows first-order lag characteristics.

【0038】効果を説明する。The effect will be described.

【0039】(1)後輪9,10側に電動式ステアリン
グ装置11を有する四輪操舵車両のモータ制御装置にお
いて、路面負荷Fを検出し、路面負荷Fが大きいほどモ
ータ電流制御式(1) でのダンピング定数mを小さな値に
設定してモータ電流を制御する装置とした為、旋回時に
路面負荷の変化影響を受けずに最適な応答性及び収束性
の維持を図ることができる。
(1) In a motor control device of a four-wheel steering vehicle having an electric steering device 11 on the rear wheels 9 and 10 side, a road surface load F is detected, and as the road surface load F increases, the motor current control formula (1) Since the apparatus controls the motor current by setting the damping constant m to a small value in, the optimum responsiveness and convergence can be maintained without being affected by changes in the road surface load during turning.

【0040】(2)路面負荷をロードセル25により直
接検出する装置とした為、路面負荷が変化した場合、直
ちにその変化状況が検出されることになり、応答良く最
適なダンピング定数mを設定することができる。
(2) Since the road load is directly detected by the load cell 25, when the road load changes, the change condition is immediately detected, and the optimum damping constant m is set with good response. Can be.

【0041】次に、第2実施例装置について説明する。Next, a second embodiment will be described.

【0042】この第2実施例装置は、第1実施例装置が
路面負荷相当値検出手段として路面負荷を直接測定する
ロードセル25を用いた例を示したのに対し、路面負荷
とは比例的な関係を持つ偏差θε(後輪舵角目標値θR*
から後輪舵角追従値θR を差し引いた絶対値)を路面負
荷相当値とした例である。尚、構成については、図2及
び図3に示す第1実施例装置と同様であるので説明を省
略する。
The apparatus of the second embodiment uses the load cell 25 for directly measuring the road load as the road load equivalent value detecting means, whereas the apparatus of the first embodiment is proportional to the road load. Deviation θε (rear wheel steering angle target value θR *
(Absolute value obtained by subtracting the rear wheel steering angle follow-up value θR from the above) is regarded as a road load equivalent value. Since the configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the description is omitted.

【0043】作用を説明する。The operation will be described.

【0044】図11は第2実施例装置のコントローラ2
6で行なわれるモータ制御作動の流れを示すフローチャ
ートであり、ステップ73が第2実施例装置での路面負
荷相当値検出手段に相当する。ステップ78では、図1
2に示すように、ステップ73で求められた偏差θεが
大きいほどダンピング定数mが小さな値に設定される
(ダンピング定数設定手段に相当)。尚、ステップ70
〜ステップ77については、第1実施例装置の場合と同
様であるので説明を省略する。
FIG. 11 shows the controller 2 of the second embodiment.
6 is a flowchart showing a flow of a motor control operation performed in Step 6, in which Step 73 corresponds to road surface load equivalent value detecting means in the device of the second embodiment. In step 78, FIG.
As shown in FIG. 2, the larger the deviation θε obtained in step 73 is, the smaller the damping constant m is set (corresponding to a damping constant setting means). Step 70
Steps 77 to 77 are the same as those in the first embodiment, so that the description will be omitted.

【0045】従って、例えば、ステップ応答特性で考え
た場合、図13に示すように、後輪舵角目標値θR*と後
輪舵角追従値θR との偏差θεが大きく応答性の必要な
A領域では、ダンピング定数mを小さく設定することで
速応性を得る。また、後輪舵角目標値θR*と後輪舵角追
従値θR との偏差θεが小さく収束性の必要な領域で
は、後輪舵角追従値θR がオーバシュートすることなく
後輪舵角目標値θR*に収束させるためにダンピング定数
mを小さく設定する。
Accordingly, for example, when considering the step response characteristics, as shown in FIG. 13, the deviation θε between the rear wheel steering angle target value θR * and the rear wheel steering angle follow-up value θR is large, and A In the region, quick response is obtained by setting the damping constant m small. In a region where the deviation θε between the rear wheel steering angle target value θR * and the rear wheel steering angle following value θR is small and convergence is required, the rear wheel steering angle following value θR does not overshoot and the rear wheel steering angle target value θR does not overshoot. In order to converge to the value θR *, the damping constant m is set small.

【0046】以上説明してきたように、この第2実施例
装置では、偏差θεを路面負荷相当値とする装置とした
為、路面負荷を検出するロードセル25等を取付けるこ
とのないコスト的に有利な装置により、路面負荷の変化
影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図るこ
とができる。
As described above, in the apparatus of the second embodiment, since the deviation .theta..epsilon. Is a value equivalent to a road load, the load cell 25 and the like for detecting the road load are not mounted. The device can maintain optimal responsiveness and convergence without being affected by changes in road surface load.

【0047】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は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変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment, and even if there are changes and additions without departing from the gist of the invention, the invention is included in the invention. It is.

【0048】例えば、実施例では、後輪のみにモータス
テアリング機構を採用した適用例を示したが、前後輪に
モータステアリング機構を採用したものであっても良
い。
For example, in the embodiment, the application example in which the motor steering mechanism is adopted only for the rear wheel is shown, but the motor steering mechanism may be adopted for the front and rear wheels.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、後輪または前後輪に電動モータをアクチュエータと
するモータステアリング機構を有し、モータ制御式によ
りモータ電流を制御する四輪操舵車両のモータ制御装置
において、路面負荷相当値を検出し、路面負荷相当値が
大きいほどダンピング定数を小さな値に設定してモータ
電流を制御する手段とした為、旋回時に路面負荷の変化
影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図るこ
とが出来るという効果が得られる。
In the present invention, as has been described above, according to the present invention, have a motor steering mechanism for an actuator of the electric motor to the rear wheel or the front and rear wheels, the motor-controlled
In the motor control device of the four-wheel steering vehicle that controls the motor current , the road load equivalent value is detected, and as the road load equivalent value increases, the damping constant is set to a smaller value to control the motor current. An effect is obtained that optimal responsiveness and convergence can be maintained without being affected by changes in road surface load during turning.

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

【図1】本発明の四輪操舵車両のモータ制御装置を示す
クレーム対応図である。
FIG. 1 is a diagram corresponding to claims showing a motor control device for a four-wheel steering vehicle according to the present invention.

【図2】第1実施例のモータ制御装置が適用された四輪
操舵車両を示す全体システム図である。
FIG. 2 is an overall system diagram showing a four-wheel steering vehicle to which the motor control device of the first embodiment is applied.

【図3】第1実施例装置の電動式ステアリング装置の具
体的構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the electric steering device of the first embodiment.

【図4】電動式ステアリング装置の台上モデル図であ
る。
FIG. 4 is a table model diagram of the electric steering device.

【図5】電動式ステアリング装置でのモータトルクに対
するモータ電流値特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of a motor current value with respect to a motor torque in the electric steering apparatus.

【図6】電動式ステアリング装置での目標値と追従値と
の偏差に対するモータ電流値特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram of a motor current value with respect to a deviation between a target value and a following value in the electric steering apparatus.

【図7】第1実施例装置のコントローラで行なわれるモ
ータ制御作動の流れを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of a motor control operation performed by a controller of the first embodiment device.

【図8】第1実施例装置での路面負荷に対するダンピン
グ定数設定特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram for setting a damping constant with respect to a road surface load in the first embodiment.

【図9】第1実施例装置でのステップ応答特性図であ
る。
FIG. 9 is a step response characteristic diagram in the device of the first embodiment.

【図10】第1実施例装置での周波数応答特性図であ
る。
FIG. 10 is a frequency response characteristic diagram in the first embodiment device.

【図11】第1実施例装置のコントローラで行なわれる
モータ制御作動の流れを示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a flow of a motor control operation performed by the controller of the first embodiment apparatus.

【図12】第2実施例装置での偏差に対するダンピング
定数設定特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram for setting a damping constant with respect to a deviation in the device of the second embodiment.

【図13】第2実施例装置での偏差に対するダンピング
定数設定の考え方を示すステップ応答特性図である。
FIG. 13 is a step response characteristic diagram showing a concept of setting a damping constant with respect to a deviation in the device of the second embodiment.

【図14】ダンピング定数を固定値とし、ステップ状の
目標値を与えた時の路面負荷大の時の追従値応答特性及
び路面負荷小の時の追従値応答特性図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a follow-up value response characteristic when the road load is large and a follow-up value response characteristic when the road load is small when a step-like target value is given with a fixed damping constant.

【図15】ダンピング定数を固定値とした時の負荷の大
小による周波数応答特性図である。
FIG. 15 is a frequency response characteristic diagram depending on the magnitude of a load when a damping constant is set to a fixed value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 電動モータ b モータステアリング機構 c 路面負荷相当値検出手段 d ダンピング定数設定手段 e 舵角追従値変化速度演算手段 f モータ電流演算手段 g モータ駆動手段 a electric motor b motor steering mechanism c road surface load equivalent value detecting means d damping constant setting means e steering angle following value changing speed calculating means f motor current calculating means g motor driving means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B62D 121:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/04 B62D 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification code FI B62D 121: 00 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B62D 5/04 B62D 6/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 後輪または前後輪に電動モータをアクチ
ュエータとするモータステアリング機構を有し、ハンド
ル操作時に後輪または前後輪を転舵する舵角を電動モー
タにより下記のモータ制御式 IM =L・θε−m d(θM)+Kp IM :モータ電流 L:比例定数 θε:目標値と追従値との偏差 m:ダンピング定数 d(θM):モータ回転角速度 Kp:フリクション補正定数 を用いて 制御する四輪操舵車両において、 前記電動モータにより転舵される車輪の路面負荷相当値
を検出する路面負荷相当値検出手段と、 前記路面負荷が大きいほどダンピング定数を小さな値
に設定するダンピング定数設定手段と、 前記電動モータにより転舵される車輪の舵角追従値変化
速度(=モータ回転角速度d(θM))を検出する舵角追従
値変化速度演算手段と、 前記ダンピング定数と舵角追従値変化速度d(θM)
用い、上記モータ制御式に基づいてモータ電流IM を演
算するモータ電流演算手段と、 前記モータ電流演算手段により得られたモータ電流を前
記電動モータに印加するモータ駆動手段と、 を備えていることを特徴とする四輪操舵車両のモータ制
御装置。
1. A motor steering mechanism having an electric motor as an actuator at a rear wheel or a front and rear wheel, and a steering angle for steering the rear wheel or the front and rear wheels at the time of operating a steering wheel is controlled by an electric motor by the following motor control type IM = L. · θε-m · d (θM ) + Kp IM: motor current L: proportional constant Shitaipushiron: deviation between the target value and the following value m: damping constant d (.theta.M): motor rotational angular velocity Kp: controlled using a friction correction constant In a four-wheel steering vehicle, a road load equivalent value detecting unit that detects a road load equivalent value of a wheel steered by the electric motor, and a damping constant setting unit that sets a damping constant m to a smaller value as the road load increases. When the the steering angle tracking value change rate calculating means for detecting a steering angle tracking value changing speed of the wheel that is steered by an electric motor (= motor rotation angular speed d (.theta.M)), the Damping Grayed constant m and the steering angle tracking value change rate d and (.theta.M)
A motor current calculating means for calculating a motor current IM based on the motor control formula , and a motor driving means for applying the motor current obtained by the motor current calculating means to the electric motor. A motor control device for a four-wheel steering vehicle.
JP3008037A 1991-01-28 1991-01-28 Motor control device for four-wheel steering vehicle Expired - Fee Related JP2913850B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3008037A JP2913850B2 (en) 1991-01-28 1991-01-28 Motor control device for four-wheel steering vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3008037A JP2913850B2 (en) 1991-01-28 1991-01-28 Motor control device for four-wheel steering vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04349069A JPH04349069A (en) 1992-12-03
JP2913850B2 true JP2913850B2 (en) 1999-06-28

Family

ID=11682143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3008037A Expired - Fee Related JP2913850B2 (en) 1991-01-28 1991-01-28 Motor control device for four-wheel steering vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2913850B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5853423B2 (en) * 2010-06-02 2016-02-09 日産自動車株式会社 Steering support apparatus and steering support method for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04349069A (en) 1992-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6598699B2 (en) Electric power steering system for vehicle
US5481457A (en) Vehicle steering system
JP2940371B2 (en) Auxiliary steering angle control device for vehicles
JP2913850B2 (en) Motor control device for four-wheel steering vehicle
JP3132299B2 (en) Auxiliary steering angle control device for vehicles
JPH04349068A (en) Motor control device of four-wheel steering car
JP3905142B2 (en) Trackless vehicle running characteristics stabilization system, power steering system, and hydraulic steering device
JP2913851B2 (en) Motor control device for four-wheel steering vehicle
JP2964728B2 (en) Four-wheel steering system
KR0184435B1 (en) Method of controlling the angle of a rear wheel of 4-wheel steering system
JP3038930B2 (en) Motor control device for four-wheel steering vehicle
JP2900615B2 (en) Friction measuring device and load measuring device for motor steering unit
JP2940343B2 (en) Four-wheel steering system
JP3152265B2 (en) Four-wheel steering system
JP2940370B2 (en) Auxiliary steering angle control device for vehicles
JP2982596B2 (en) Auxiliary steering angle control device for vehicles
JP2947040B2 (en) Auxiliary steering angle control device for vehicles
JPH072130A (en) Method for controlling rear wheel steering device
JP2927136B2 (en) Four-wheel steering system
JP3013640B2 (en) Electric motor driven four-wheel steering system
JPH0885470A (en) Auxiliary steering angle control device for vehicle
JP2943450B2 (en) Electric control for rear wheel steering
JPS62199569A (en) Rear wheel steering gear for automobile
JP2940372B2 (en) Auxiliary steering angle control device for vehicles
JPH04349073A (en) Motor control device of four-wheel steering vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees