JPH034428B2 - - Google Patents
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- JPH034428B2 JPH034428B2 JP59188153A JP18815384A JPH034428B2 JP H034428 B2 JPH034428 B2 JP H034428B2 JP 59188153 A JP59188153 A JP 59188153A JP 18815384 A JP18815384 A JP 18815384A JP H034428 B2 JPH034428 B2 JP H034428B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、前・後輪の操舵が可能な4輪操舵
車両の操舵装置に利用され得るもので、特に、操
舵時の車両の運動性能を自由に制御できる車両用
操舵制御装置に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention can be applied to a steering device for a four-wheel steering vehicle capable of steering front and rear wheels. The present invention relates to a vehicle steering control device that can freely control the vehicle.
(従来の技術)
従来の、機械リンク式ステアリング装置を塔載
した車両は、ステアリングハンドルの操舵量に対
応して前輪を転舵する構成となつており、操舵に
伴う運動変数は、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 amount of steering of the steering wheel, and the motion variables associated with steering are determined by the amount of motion of the vehicle. Dynamic performance is determined uniformly based on vehicle specifications, and is unique to each vehicle type.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記のように従来の車両にあつ
ては、運動性能を変更するには、車両諸元を変え
る必要があり、例えば、セダン車でスポーツ車の
ような運動性能を持たせることは困難であつた。
これは、スポーツ車の車両諸元はスポーツ車の車
体構造やタイヤ特性によつて決定されるため、結
局セダン車とは言えない車体構造になつてしまう
ためである。(Problem to be solved by the invention) However, as mentioned above, in the case of conventional vehicles, in order to change the driving performance, it is necessary to change the vehicle specifications. It was difficult to provide good exercise performance.
This is because the vehicle specifications of a sports car are determined by the sports car's body structure and tire characteristics, resulting in a body structure that cannot be called a sedan car.
また競技用車両(ラリー車)の場合、加速性能
と操舵応答性との両者が優れていることが要求さ
れるが、通常、加速性能を向上させるには、エン
ジン排気量を大きくするため、車体重量が増大
し、このため、操舵応答性が低下してしまう。そ
こで、車体寸法を小さくして、ヨー慣性を低減さ
せることによつて操舵応答性を向上させようとす
ると、大型エンジンを塔載できなくなつて、加速
性能を高めることができない。 In addition, in the case of competition vehicles (rally cars), both acceleration performance and steering response are required to be excellent, but in order to improve acceleration performance, it is usually necessary to increase the engine displacement by increasing the vehicle body. The weight increases, resulting in a decrease in steering responsiveness. Therefore, if an attempt is made to improve the steering response by reducing the vehicle body size and reducing the yaw inertia, it becomes impossible to mount a large engine, and acceleration performance cannot be improved.
このように、車両諸元によつて、車両の運動性
能が一律に決まつてしまうような従来の車両で
は、種々の不都合を有している。 As described above, conventional vehicles in which the driving performance of the vehicle is uniformly determined by the vehicle specifications have various disadvantages.
(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
に概念を示す如く、ステアリングハンドルの操舵
量θsを検出するハンドル操舵量検出手段100
と、
車速Vを検出する車速検出手段101と、
ステアリングハンドル操舵入力および車速に対
応して任意に選定した目標動特性と、前後輪の舵
角入力および車速に対応した自車の動特性を用い
て構成され、前記目標動特性を実現するための前
輪舵角目標値fおよび後輪舵角目標値rを夫々
前記検出されるハンドル操舵量θsおよび車速Vに
対応して求める演算部200と、
前記求められた前輪舵角目標値fに前輪を転
舵する前輪転舵手段104と、
前記求められた後輪舵角目標値rに後輪を転
舵する後輪転舵手段と105とを設けて構成した
ものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention, as conceptually shown in FIG .
, a vehicle speed detection means 101 that detects the vehicle speed V, a target dynamic characteristic arbitrarily selected corresponding to the steering wheel steering input and the vehicle speed, and a dynamic characteristic of the own vehicle corresponding to the steering angle input of the front and rear wheels and the vehicle speed. a calculation unit 200 which calculates a front wheel steering angle target value f and a rear wheel steering angle target value r for realizing the target dynamic characteristics in accordance with the detected steering wheel steering amount θ s and vehicle speed V, respectively; , front wheel steering means 104 for steering the front wheels to the determined front wheel steering angle target value f ; and rear wheel steering means 105 for steering the rear wheels to the determined rear wheel steering angle target value r . It has been set up and configured.
(作用)
演算部200は、ステアリングハンドル操舵入
力(操舵量、操舵速度、操舵加速度等)及び車速
に対応して任意に選定した目標動特性と、前輪及
び後輪の舵角入力(前後輪舵角量、前後輪舵角速
度、前後輪舵角加速度等)及び車速に対応した自
車の動特性とを用い、上記目標動特性を実現する
ための前輪舵角目標値f及び後輪舵角目標値r
を夫々、手段100,101で検出したハンドル
操舵量θs及び車速Vに対応して求める。前輪転舵
手段104及び後輪転舵手段105は夫々このよ
うにして求めた前後輪舵角目標値fのrとなる
よう対応する前輪及び後輪を転舵する。(Operation) The calculation unit 200 calculates target dynamic characteristics arbitrarily selected corresponding to steering wheel steering inputs (steering amount, steering speed, steering acceleration, etc.) and vehicle speed, and steering angle inputs for front and rear wheels (front and rear wheel steering inputs). A front wheel steering angle target value f and a rear wheel steering angle target are used to achieve the above target dynamic characteristics by using the dynamic characteristics of the own vehicle corresponding to the vehicle speed, etc.) and the vehicle speed. value r
are determined corresponding to the steering wheel steering amount θ s and the vehicle speed V detected by means 100 and 101, respectively. The front wheel steering means 104 and the rear wheel steering means 105 respectively steer the corresponding front wheels and rear wheels so that the front wheel steering angle target value f obtained in this manner becomes r .
従つて、例えば、自車の車体構造等がセダン車
タイプであつても、これに上記目標動特性の選定
次第でスポーツ車と同様の運動性能を持たせるこ
とも可能となる。又制御入力が前輪舵角制御及び
後輪舵角制御の双方であることによつて、複数の
制御出力(ヨーレート及び横加速度)もこれらを
容易に目標動特性にマツチさせることができる。 Therefore, for example, even if the body structure of the own vehicle is of the sedan type, it is possible to give the vehicle the same dynamic performance as a sports vehicle depending on the selection of the target dynamic characteristics. Furthermore, since the control inputs are both front wheel steering angle control and rear wheel steering angle control, a plurality of control outputs (yaw rate and lateral acceleration) can be easily matched to the target dynamic characteristics.
(実施例) 本発明の一実施例の構成を第2図に示す。(Example) The configuration of one embodiment of the present invention is shown in FIG.
マイクロコンピユータ1は、車速センサ3で検
出される車速Vと、ハンドル操舵量センサ2で検
出されるステアリングハンドル8の操舵量θsを入
力して、運動変数目標値の演算および前輪舵角目
標値fと後輪舵角目標値rの演算を行う。 The microcomputer 1 inputs the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 3 and the steering amount θ s of the steering wheel 8 detected by the steering wheel steering amount sensor 2, and calculates the motion variable target value and the front wheel steering angle target value. Calculates f and rear wheel steering angle target value r .
前輪転舵装置4は、マイクロコンピユータ1か
ら与えられる前輪舵角目標値fのデータに基づ
いて前輪9,10の転舵制御を行う装置であり、
同様に、後輪転舵装置5は、マイクロコンピユー
タ1から与えられる後輪舵角目標値rのデータ
に基づいて後輪11,12の転舵制御を行う装置
である。 The front wheel steering device 4 is a device that performs steering control of the front wheels 9 and 10 based on data of the front wheel steering angle target value f given from the microcomputer 1.
Similarly, the rear wheel steering device 5 is a device that performs steering control of the rear wheels 11 and 12 based on data of the rear wheel steering angle target value r given from the microcomputer 1.
前輪9,10および後輪11,12を実際に転
舵するのは、油圧式ステアリング装置6および7
である。 The hydraulic steering devices 6 and 7 actually steer the front wheels 9, 10 and the rear wheels 11, 12.
It is.
上記前輪転舵装置4と後輪転舵装置5、および
油圧式ステアリング装置6,7は、例えば第3図
に示すような構成になつている。 The front wheel steering device 4, the rear wheel steering device 5, and the hydraulic steering devices 6, 7 are configured as shown in FIG. 3, for example.
油圧式ステアリング装置6,7は、2つのピス
トン32,33を備え、両端がタイロツド(図示
略)に連結されたシヤフト31を、左右の油圧室
34,35の作動油圧に差を設けることによつて
軸方向へ移動させることにより車輪の転舵を行
う。 The hydraulic steering devices 6 and 7 are equipped with two pistons 32 and 33, and drive a shaft 31 whose both ends are connected to tie rods (not shown) by providing a difference in the working oil pressure between left and right hydraulic chambers 34 and 35. The wheels are steered by moving them in the axial direction.
また、中央の室37内には、バネ36で左右逆
方向に付勢された反撥プレート38,39が、シ
ヤフト31に遊嵌されており、これは、左右の油
圧室34,35の作動油圧が抜かれたときに、シ
ヤフト31を元の中立位置に復帰させるためのも
のである。 In addition, in the center chamber 37, repulsion plates 38 and 39 biased in left and right opposite directions by a spring 36 are loosely fitted to the shaft 31, and this is caused by the hydraulic pressure of the left and right hydraulic chambers 34 and 35. This is for returning the shaft 31 to its original neutral position when the shaft 31 is pulled out.
前・後輪転舵装置4,5は、ソレノイドドライ
バ21と、コントロールバルブ22と、オイルポ
ンプ26と、オイルタンク27から構成されてい
る。 The front and rear wheel steering devices 4 and 5 are composed of a solenoid driver 21, a control valve 22, an oil pump 26, and an oil tank 27.
コントロールバルブ22は、油圧式ステアリン
グ装置6,7の左右の油圧室34,35に通ずる
油路28,29を備え、これらの油路28,29
に流入する作動油量を調整するスプールバルブ2
5を具備している。このスプールバルブ25は、
左右端が電磁ソレノイド23,24に遊嵌してお
り、電磁ソレノイド23,24の磁力の大小によ
り、軸方向へ移動し、上記左右の油圧室34,3
5に与える作動油量を調整する。 The control valve 22 includes oil passages 28 and 29 that communicate with the left and right hydraulic chambers 34 and 35 of the hydraulic steering devices 6 and 7.
Spool valve 2 that adjusts the amount of hydraulic oil flowing into the
It is equipped with 5. This spool valve 25 is
The left and right ends are loosely fitted into the electromagnetic solenoids 23 and 24, and move in the axial direction depending on the magnitude of the magnetic force of the electromagnetic solenoids 23 and 24, and the left and right hydraulic chambers 34 and 3
Adjust the amount of hydraulic oil given to 5.
ソレノイドドライバ21は、マイクロコンピユ
ータ1から与えられる前・後輪舵角目標値f、
δrに比例した電流信号を左右何れかの電磁ソレ
ノイド23,24に供給する。この場合、車輪の
転舵方向によつて、電流を与える電磁ソレノイド
を左右で切換えて制御する。 The solenoid driver 21 receives front and rear wheel steering angle target values f given from the microcomputer 1,
A current signal proportional to δ r is supplied to either the left or right electromagnetic solenoids 23 and 24 . In this case, control is performed by switching the electromagnetic solenoid that applies current between the left and right sides depending on the steering direction of the wheels.
第4図は、マイクロコンピユータ1で実行され
る処理を示すフローチヤートである。以下、この
フローチヤートの説明とともに、本実施例の動作
を説明する。 FIG. 4 is a flowchart showing the processing executed by the microcomputer 1. The operation of this embodiment will be explained below along with the explanation of this flowchart.
第4図に示す処理は、所定時間Δt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されて、電源の供給がなされた時にイニシヤ
ライズが行われる。 The process shown in Fig. 4 is repeatedly executed every predetermined time Δt, and when the ignition switch is
Initialization is performed when it is turned on and power is supplied.
ステツプ41の処理では、ハンドル操舵量センサ
2と車速センサ3からマイクロコンピユータ1へ
入力されるハンドル操舵量θsのデータと車速Vの
データの読込みが行われる。 In the process of step 41, the data of the steering wheel steering amount θ s and the data of the vehicle speed V which are input from the steering wheel steering amount sensor 2 and the vehicle speed sensor 3 to the microcomputer 1 are read.
ステツプ42の処理では、予めメモリ内に記憶さ
れている目標車両諸元の読出しが行われる。この
目標車両諸元は、本実施例装置が塔載されている
車両(自車)とは異なる車両(これを「目標車
両」とする)の車両諸元が用いられる。例えば、
自車がセダン車の場合に、スポーツ車の車両諸元
を目標車両諸元として用いる。即ち、スポーツ車
が目標車両である。 In the process of step 42, the target vehicle specifications stored in advance in the memory are read out. As the target vehicle specifications, vehicle specifications of a vehicle (hereinafter referred to as a "target vehicle") different from the vehicle (own vehicle) in which the device of this embodiment is installed are used. for example,
When the own vehicle is a sedan car, the vehicle specifications of the sports car are used as the target vehicle specifications. That is, the sports car is the target vehicle.
本実施例では、目標車両諸元として、以下の
車、両諸元を用いている。 In this embodiment, the following vehicle and both specifications are used as target vehicle specifications.
IZ1:目標車両のヨー慣性
M1:目標車両の車体重量
L1:目標車両のホイールベース
LF1:目標車両の前軸と重心間の距離
LR1:目標車両の後軸と重心間の距離
IK1:目標車両のキングピン回り慣性
KS1:目標車両のステアリング剛性
DK1:目標車両のステアリング系粘性係数
ξ1:目標車両のトレール
N1:目標車両のステアリングギヤ比
KF1:目標車両の前輪のコーナリングパワー
KR1:目標車両の後輪のコーナリングパワー
そして、次のステツプ43の処理では、上記目標
車両諸元を用いて、目標運動変数(本実施例で
は、ヨー角加速度と横G(横加速度))を求める演
算が行われる。この演算は、以下の式に従つて行
われる。I Z1 : Yaw inertia of the target vehicle M 1 : Vehicle weight of the target vehicle L 1 : Wheelbase of the target vehicle L F1 : Distance between the front axle and center of gravity of the target vehicle L R1 : Distance between the rear axle and center of gravity of the target vehicle I K1 : Target vehicle's inertia around the king pin K S1 : Target vehicle's steering stiffness D K1 : Target vehicle's steering system viscosity coefficient ξ 1 : Target vehicle's trail N 1 : Target vehicle's steering gear ratio K F1 : Target vehicle's front wheels Cornering power K R1 : Cornering power of the rear wheels of the target vehicle Then, in the next step 43, the target motion variables (in this example, yaw angular acceleration and lateral G (lateral A computation is performed to obtain the acceleration)). This calculation is performed according to the following formula.
IK1δ¨f1=N1KS1(θs−N1δf1)
−DK1δ〓f1−2ξ1CF1 ……(1)
M1(y¨1+¨1V)=2CF1+2CR1 ……(2)
IZ1¨=2LF1CF1−2LR1CR1 ……(3)
βF1=δf1−(y〓1+LF1¨1)/V ……(4)
βR1=−(y〓1−LR1〓)/V ……(5)
CF1=KF1βF1 ……(6)
CR1=KR1βR1 ……(7)
¨=¨1 ……(8)G
=y¨1+〓1V ……(9)
ここで、
δf1:目標車両の前輪舵角(目標車両は2輪操舵
車であるものとする)
〓1:目標車両のヨーレイト
¨1:目標車両のヨー角加速度
y〓1:目標車両の横方向速度
y¨1:目標車両の横方向並進加速度
βF1:目標車両の前輪の横すべり角
βF1:目標車両の後輪の横すべり角
CF1:目標車両の前輪のコーナリングフオース
CR1:目標車両の後輪のコーナリングフオース
¨:ヨー角加速度目標値G
:横G目標値
である。I K1 δ¨ f1 =N 1 K S1 (θ s −N 1 δ f1 ) −D K1 δ〓 f1 −2ξ 1 C F1 ...(1) M 1 (y¨ 1 +¨ 1 V) = 2C F1 +2C R1 ……(2) I Z1 ¨=2L F1 C F1 −2L R1 C R1 ……(3) β F1 = δ f1 −(y〓 1 +L F1 ¨ 1 )/V ……(4) β R1 =− (y〓 1 −L R1 〓)/V ……(5) C F1 =K F1 β F1 ……(6) C R1 =K R1 β R1 ……(7) ¨=¨ 1 ……(8) G =y¨ 1 +〓 1 V...(9) Here, δ f1 : Front wheel steering angle of the target vehicle (assuming that the target vehicle is a two-wheel steering vehicle) 〓 1 : Yaw rate of the target vehicle ¨ 1 : Target Yaw angular acceleration of the vehicle y〓 1 : Lateral speed of the target vehicle y¨ 1 : Lateral translational acceleration of the target vehicle β F1 : Side slip angle of the front wheels of the target vehicle β F1 : Side slip angle of the rear wheels of the target vehicle C F1 : Cornering force of the front wheels of the target vehicle C R1 : Cornering force of the rear wheels of the target vehicle ¨: Yaw angular acceleration target value G : Lateral G target value.
上記式(1)〜(3)は目標車両における運動方程式
(目標動特性)であり、これらの式を解くには、
Δt毎に4回の積分演算が必要であり、この積分
演算は、例えば、
A(t+Δt)=A(t)+Δt・A〓(t)
で表わされる矩形積分法や、その他、ルンゲクツ
タ法等、要求される積分精度に応じて適切な積分
法を用いる。 Equations (1) to (3) above are the equations of motion (target dynamic characteristics) for the target vehicle, and to solve these equations,
Four integral operations are required for each Δt, and this integral operation can be performed using, for example, the rectangular integral method expressed as A(t+Δt)=A(t)+Δt・A〓(t), other methods such as the Rungekutta method, etc. Use an appropriate integration method depending on the required integration accuracy.
このようにして、求められたヨー角加速度目標
値¨と横G目標値Gは、ハンドル操舵量θsと車速
Vに対応する目標車両におけるヨー角加速度と横
Gであり、これらの自車とは異なる車両の運動変
数を自車で実現させようとするのが本実施例のね
らいである。 In this way, the obtained yaw angular acceleration target value ¨ and lateral G target value G are the yaw angular acceleration and lateral G of the target vehicle corresponding to the steering wheel steering amount θ s and the vehicle speed V. The aim of this embodiment is to make the own vehicle realize the motion variables of different vehicles.
次に、ステツプ44の処理では、予めメモリに記
憶されている自車の車両諸元の読出しが行われ
る。本実施例では、自車車両諸元として、以下に
示すものが用いられる。 Next, in the process of step 44, the vehicle specifications of the own vehicle stored in the memory in advance are read out. In this embodiment, the following vehicle specifications are used.
IZ2:自車のヨー慣性
M2:自車の車体重量
L2:自車のホイールベース
LF2:自車の前軸と重心間の距離
LR2:自車の後軸と重心間の距離
KF2:自車の前輪のコーナリングパワー
KR2:自車の後輪のコーナリングパワー
そして、次のステツプ45の処理では、上記自車
の車両諸元及び自車の動特性と、前記ステツプ43
で求められたヨー角加速度目標値¨および横G目
標値Gとから、自車の前・後輪の舵角目標値
f、rを求める演算が行われる。この演算は以下
の式に従つて行われる。I Z2 : Yaw inertia of own vehicle M2 : Vehicle weight L2: Wheelbase of own vehicle L F2 : Distance between front axle and center of gravity of own vehicle L R2 : Distance between rear axle and center of gravity of own vehicle K F2 : Cornering power of the front wheels of the own vehicle K R2 : Cornering power of the rear wheels of the own vehicle Then, in the process of the next step 45, the vehicle specifications and dynamic characteristics of the own vehicle described above, and the
From the yaw angular acceleration target value ¨ and the lateral G target value G found in
An operation is performed to obtain f and r . This calculation is performed according to the following formula.
CF2=1/2L2(M2LR2 G+IZ2¨ ……(10) CR2=1/2L2(M2LF2 G−IZ2¨ ……(11) βF2=CF2/KF2 ……(12) βR2=CR2/KR2 ……(13) f=βF2+(y〓2+LF2〓2)/V ……(14) r=βR2+(y〓2+LR2〓2)/V ……(15) 但し、y〓2=y〓1、〓2=〓1である。 C F2 = 1/2L 2 (M 2 L R2 G +I Z2 ¨ ...(10) C R2 = 1/2L 2 (M 2 L F2 G −I Z2 ¨ ...(11) β F2 = C F2 /K F2 ……(12) β R2 =C R2 /K R2 ……(13) f =β F2 +(y〓 2 +L F2 〓 2 )/V ……(14) r =β R2 +(y〓 2 +L R2 〓 2 )/V ... (15) However, y 〓 2 = y 〓 1 and 〓 2 = 〓 1 .
ここで、 CF2:自車の前輪のコーナリングフオース CR2:自車の後輪のコーナリングフオース βF2:自車の前輪の横すべり角 βR2:自車の後輪の横すべり角 〓2:自車のヨーレイト y〓2:自車の横方向速度 である。 Here, C F2 : Cornering force of the front wheels of the own vehicle C R2 : Cornering force of the rear wheels of the own vehicle β F2 : Side slip angle of the front wheels of the own vehicle β R2 : Side slip angle of the rear wheels of the own vehicle〓 2 : Own vehicle's yaw rate y〓 2 : This is the own vehicle's lateral speed.
このような演算によつて求められた前・後輪舵
角目標値f、fは、次のステツプ46の処理によ
つて、各々、前輪転舵装置4あるいは後輪転舵装
置5に入力される。 The front and rear wheel steering angle target values f and f obtained by such calculations are input to the front wheel steering device 4 or the rear wheel steering device 5, respectively, through the process of the next step 46. .
前輪転舵装置4と後輪転舵装置5は、与えられ
た舵角目標値fあるいはrに前輪9,10ある
いは後輪11,12を転舵するために必要な作動
油圧を油圧式ステアリング装置6,7へ供給し、
これにより、前輪9,10および後輪11,12
の転舵が行われる。 The front wheel steering device 4 and the rear wheel steering device 5 supply hydraulic pressure necessary for steering the front wheels 9, 10 or the rear wheels 11, 12 to a given steering angle target value f or r to a hydraulic steering device 6. ,7,
As a result, the front wheels 9, 10 and the rear wheels 11, 12
The steering is carried out.
以上の動作により、自車のヨー角加速度、およ
び自車の横Gは、目標車両におけるそれらと同じ
値となり、結果として、自車は、目標車両と同等
の運転性能を持つことになる。すなわち、例えば
自車がセダン車であつて、目標車両がスポーツ車
である場合には、自車の車体構造等はそのまま
で、運動性能はスポーツ車の性能とすることがで
きるのである。 Through the above operations, the yaw angular acceleration of the own vehicle and the lateral G of the own vehicle become the same values as those of the target vehicle, and as a result, the own vehicle has the same driving performance as the target vehicle. That is, for example, if the own vehicle is a sedan car and the target vehicle is a sports car, the driving performance can be made to be that of a sports car while the body structure of the own car remains the same.
さらに、実際には、どの程度の運動性能の変化
が得られるかを、具体的に示す。 Furthermore, it specifically shows how much change in exercise performance can actually be obtained.
今、本実施例装置を塔載した車両(自車)を排
気量2000c.c.で、ヨー慣性IZ2=240Kgf・m・s2の
車両とし、目標車両として、同じ排気量で、ヨー
慣性IZ1=120Kgf・m・S2の車両を設定する。そ
の他の車両諸元は自車と目標車両とで同じである
ものとする。 Now, assume that the vehicle (self-vehicle) equipped with this embodiment device has a displacement of 2000 c.c. and a yaw inertia I Z2 = 240 Kgf・m・s 2 , and as a target vehicle, a vehicle with the same displacement and a yaw inertia of Set a vehicle with I Z1 = 120Kgf・m・S 2 . It is assumed that other vehicle specifications are the same between the host vehicle and the target vehicle.
第5図は、上記の設定で、車速V=50Km/hの
ときに、120゜のハンドル操舵を0.1S間でステツプ
的に行つた場合のヨーレイト変化を示す図であ
り、第6図は同様の状態における横Gの変化を示
す図である。 Figure 5 is a diagram showing the change in yaw rate when the steering wheel is steered at 120 degrees in steps of 0.1 seconds when the vehicle speed is V = 50 km/h with the above settings, and Figure 6 is similar. It is a figure which shows the change of the lateral G in the state.
また、第7図および第8図は、上記設定で車速
V=100Km/hのときに、±30゜のハンドル操舵を
正弦波状に与え、この操舵周波数を0.1〜2Hzま
で変化させた場合のヨーレイトゲイン/操舵量と
横Gゲイン/操舵量の変化(これらを「周波数応
答」と称す)および、その位相を示す図である。 In addition, Figures 7 and 8 show the yaw rate when the vehicle speed V = 100 km/h with the above settings, the steering wheel is steered by ±30 degrees in a sine wave pattern, and the steering frequency is varied from 0.1 to 2 Hz. FIG. 4 is a diagram showing changes in gain/steering amount and lateral G gain/steering amount (these are referred to as "frequency response") and their phases.
なお、上記第5図〜第8図中の実線で示す特性
が上記実施例装置を塔載した場合を示し、破線で
示す特性は、従来の機械リンク式ステアリング装
置を塔載した場合の特性を示している。 In addition, the characteristics shown by the solid lines in FIGS. 5 to 8 above show the characteristics when the above embodiment device is mounted on the tower, and the characteristics shown by the broken line show the characteristics when the conventional mechanical link type steering device is mounted on the tower. It shows.
第5図、第6図に示されるように、本実施例装
置を塔載した場合には、従来に比して、操舵応答
性が大幅に向上する。例えば、ヨーレイトの発生
は、定常状態の90%に達するまでに、従来約
0.27sかかつていたものが約0.17sに短縮される。 As shown in FIGS. 5 and 6, when the device of this embodiment is mounted on a tower, the steering response is significantly improved compared to the conventional one. For example, by the time the yaw rate reaches 90% of steady state, it has traditionally been around
What used to be 0.27s is now about 0.17s.
また、第7図、第8図に示されるように、本実
施例装置を塔載した場合には、周波数応答性能
も、従来に比して向上する。特に周波数が高い場
合における周波数応答性能の向上効果が大であ
る。これとともに、位相遅れも減少させることが
できる。 Furthermore, as shown in FIGS. 7 and 8, when the device of this embodiment is mounted on a tower, the frequency response performance is also improved compared to the conventional one. The effect of improving frequency response performance is particularly large when the frequency is high. At the same time, phase delay can also be reduced.
なお、上記実施例では、目標車両として、具体
的な車両(例えば、スポーツ車)を設定し、その
目標車両の車両諸元を用いた制御を行う例を示し
たが、例えば、具体的な車両を目標車両とせず
に、理想とする運動性能あるいは、要求される運
動性能を有する仮空の車両を目標車両としても良
く、これにより、例えば、ラリー車において、大
型エンジンを塔載し、かつ操舵応答性を高めるこ
とも可能となる。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which a specific vehicle (for example, a sports car) is set as the target vehicle and control is performed using the vehicle specifications of the target vehicle. Instead of setting the target vehicle as the target vehicle, a virtual vehicle with ideal or required maneuverability may be used as the target vehicle.For example, in a rally car, a large engine is installed and the steering It is also possible to improve responsiveness.
また、目標車両として、ミツドシツプ車を設定
することも可能であり、ミツドシツプ型ではない
車両であつても、ミツドシツプ車と同等の運動性
能を持たせることができる。 Furthermore, it is also possible to set a midship vehicle as the target vehicle, and even a non-midship type vehicle can be given the same driving performance as a midship vehicle.
さらに、目標車両の車両諸元を複数記憶させて
おき、運転者の好みにより自由に目標車両を選択
する構成とすることもできる。 Furthermore, it is also possible to store a plurality of vehicle specifications of the target vehicle and to freely select the target vehicle according to the driver's preference.
また、上記実施例では、運動変数目標値とし
て、ヨー角加速度と横Gを求める例を示したが、
これら以外の運動変数、例えば、コーナリングフ
オースや横すべり角等を目標値として求めるもの
でも良く、さらに、2つの目標値でなく、1つで
あつてもよいし、3つ以上であつても良い。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the yaw angular acceleration and lateral G were obtained as the motion variable target values.
Motion variables other than these, such as cornering force and sideslip angle, may be determined as target values, and instead of two target values, one target value may be used, or three or more target values may be used. .
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明は、従来の
車両では、運動性能がその車両の車両諸元によつ
て決まる固有のものであつたのに対し、その車両
諸元で決まる運動性能とは異なる運動性能を、車
体構造等に変更を与えることなく、自由に変える
ことができる。又制御入力が前輪舵角制御及び後
輪舵角制御の双方であることによつて、複数の制
御出力(ヨーレート及び横加速度)も容易に目標
動特性に一致させることができる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention has the advantage that, while in conventional vehicles, the dynamic performance is determined by the vehicle specifications of the vehicle, The dynamic performance that is different from the determined dynamic performance can be freely changed without changing the vehicle body structure or the like. Furthermore, since the control inputs are both front wheel steering angle control and rear wheel steering angle control, a plurality of control outputs (yaw rate and lateral acceleration) can also be easily made to match the target dynamic characteristics.
これによつて、例えば、通常車両にミツドシツ
プ車と同等の運動性能を持たせたり、あるいは、
大型エンジンを塔載しつつも操舵応答性の高いラ
リー車を提供することも可能になる。 As a result, for example, a regular vehicle can be given the same driving performance as a midship vehicle, or
It will also be possible to provide a rally car with a large engine and high steering response.
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明の一実施例の構成図、第3図は第2図
中の前輪転舵装置と後輪転舵装置および油圧式ス
テアリング装置の構成図、第4図は第2図中のマ
イクロコンピユータによつて実行される処理を示
すフローチヤート、第5図〜第8図は本発明の装
置を塔載した車両の操舵応答性を具体的に示す特
性図である。
100……ハンドル操舵量検出手段、101…
…車速検出手段、102……運動変数目標値演算
手段、103……舵角目標値演算手段、104…
…前輪転舵手段、105……後輪転舵手段、20
0……演算部、1……マイクロコンピユータ、2
……ハンドル操舵量センサ、3……車速センサ、
4……前輪転舵装置、5……後輪転舵装置、6,
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。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
The figure is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of the front wheel steering device, rear wheel steering device, and hydraulic steering device in FIG. 2, and FIG. 4 is a block diagram of the microcomputer in FIG. 2. 5 to 8 are characteristic diagrams specifically showing the steering responsiveness of a vehicle equipped with the device of the present invention. 100...Steering wheel steering amount detection means, 101...
...Vehicle speed detection means, 102...Motion variable target value calculation means, 103...Steering angle target value calculation means, 104...
...Front wheel steering means, 105...Rear wheel steering means, 20
0... Arithmetic unit, 1... Microcomputer, 2
...Handle steering amount sensor, 3...Vehicle speed sensor,
4...Front wheel steering device, 5...Rear wheel steering device, 6,
7... Hydraulic steering device, 8... Steering handle, 9, 10... Front wheels, 11, 12...
…Rear wheel.
Claims (1)
ンドル操舵量検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 ステアリングハンドル操舵入力および車速に対
応して任意に選定した目標動特性と、前後輪の舵
角入力および車速に対応した自車の動特性を用い
て構成され、前記目標動特性を実現するための前
輪舵角および後輪舵角の目標値を前記検出される
ハンドル操舵量および車速に対応して求める演算
部と、 前記求められた前輪舵角目標値に前輪を転舵す
る前輪転舵手段と、 前記求められた後輪舵角目標値に後輪を転舵す
る後輪転舵手段とを備えることを特徴とする車両
用操舵制御装置。 2 前記演算部は、自車の車両諸元とは異なる車
両諸元を用いた車両の運動方程式により、前記検
出されるステアリングハンドル操舵量および車速
に対応する車両の運動変数の目標値を求める運動
変数目標値演算手段と、 前記求められた運動変数目標値および、自車の
車両諸元により、前記求められた運動変数目標値
を実現するための前輪舵角および後輪舵角の目標
値を求める舵角目標値演算手段とから構成したも
のである特許請求の範囲第1項記載の車両用操舵
制御装置。[Scope of Claims] 1. Steering wheel steering amount detection means for detecting the steering amount of the steering wheel; vehicle speed detection means for detecting vehicle speed; target dynamic characteristics arbitrarily selected in accordance with the steering wheel steering input and the vehicle speed; The detected steering wheel steering amount is configured using the dynamic characteristics of the own vehicle corresponding to the steering angle input of the front and rear wheels and the vehicle speed, and determines the target values of the front wheel steering angle and the rear wheel steering angle to realize the target dynamic characteristics. and a calculation unit that calculates the value corresponding to the vehicle speed; a front wheel steering means that steers the front wheels to the determined front wheel steering angle target value; and a rear wheel steering unit that steers the rear wheels to the determined rear wheel steering angle target value. What is claimed is: 1. A vehicle steering control device comprising wheel steering means. 2. The calculation unit calculates a target value of a vehicle motion variable corresponding to the detected steering wheel steering amount and vehicle speed using a vehicle motion equation using vehicle specifications different from vehicle specifications of the own vehicle. a variable target value calculation means, and a target value of a front wheel steering angle and a rear wheel steering angle for realizing the determined motion variable target value, based on the determined motion variable target value and the vehicle specifications of the host vehicle. 2. The vehicle steering control device according to claim 1, further comprising a steering angle target value calculation means for calculating the steering angle target value.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18815384A JPS6167665A (en) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | Car steering controller |
US06/773,650 US4679809A (en) | 1984-09-10 | 1985-09-09 | Steering control system for wheeled vehicle |
DE19853532247 DE3532247A1 (en) | 1984-09-10 | 1985-09-10 | STEERING CONTROL SYSTEM FOR WHEELED VEHICLES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18815384A JPS6167665A (en) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | Car steering controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6167665A JPS6167665A (en) | 1986-04-07 |
JPH034428B2 true JPH034428B2 (en) | 1991-01-23 |
Family
ID=16218675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18815384A Granted JPS6167665A (en) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | Car steering controller |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6167665A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004237931A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle motion control device |
JP2004237927A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle motion control device |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62178984U (en) * | 1986-05-07 | 1987-11-13 | ||
JPH04126670A (en) * | 1990-09-18 | 1992-04-27 | Nissan Motor Co Ltd | Behavior controller of vehicle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60135368A (en) * | 1983-12-23 | 1985-07-18 | Honda Motor Co Ltd | All-wheel-steering gear for vehicle |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP18815384A patent/JPS6167665A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004237927A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle motion control device |
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JPS6167665A (en) | 1986-04-07 |
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