JPH0725317B2 - Actual steering angle control device for vehicle - Google Patents

Actual steering angle control device for vehicle

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JPH0725317B2
JPH0725317B2 JP8421886A JP8421886A JPH0725317B2 JP H0725317 B2 JPH0725317 B2 JP H0725317B2 JP 8421886 A JP8421886 A JP 8421886A JP 8421886 A JP8421886 A JP 8421886A JP H0725317 B2 JPH0725317 B2 JP H0725317B2
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JP
Japan
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vehicle
steering angle
steering
rear wheel
value
Prior art date
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JP8421886A
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Japanese (ja)
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JPS62241773A (en
Inventor
健 伊藤
武俊 川辺
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、車輪の実舵角を調整することで、車両の運
動特性を制御する車両用実舵角制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle actual steering angle control device that controls the motion characteristics of a vehicle by adjusting the actual steering angle of a wheel.

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

これに対し、本願出願人は、先に、特願昭59−188153号
(特開昭61−67665号公報)において、目標とする運動
性能を備える目標車両モデル(規範モデル)を想定し、
該目標車両モデルに関する車両諸元と運動方程式に基づ
いて、ステアリングハンドル操舵量と車速に対応する運
動状態量の目標値、すなわち目標車両モデルが呈する運
動状態量を求め、この運動状態量目標値を自車(当該装
置を搭載した車両)で実現するように、自車の車輪(前
輪および後輪)の舵角を制御する装置を提案している。
On the other hand, the applicant of the present application has previously assumed a target vehicle model (reference model) having a target motion performance in Japanese Patent Application No. 59-188153 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-67665),
The target value of the motion state quantity corresponding to the steering wheel steering amount and the vehicle speed, that is, the motion state quantity exhibited by the target vehicle model is obtained based on the vehicle specifications and the motion equation related to the target vehicle model, and this motion state quantity target value is calculated. A device for controlling the steering angles of the wheels (front wheels and rear wheels) of the own vehicle is proposed so that the own vehicle (vehicle equipped with the device) can realize it.

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

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

すなわち、上記装置によつて後輪を制御する場合、前輪
はステアリングハンドルの操舵によつて転舵されるた
め、急激なステアリングハンドルの操舵が行われると、
前輪操舵に直接関連して操舵初期に発生する自車運動状
態量の変動が、上記運動状態量目標値を実現するための
後輪舵角制御に影響を与える。
That is, when the rear wheels are controlled by the above device, the front wheels are steered by the steering of the steering wheel, so that when the steering wheel is steered abruptly,
Fluctuations in the vehicle motion state quantity that occur in the initial stage of steering in direct relation to the front wheel steering affect the rear wheel steering angle control for realizing the above-mentioned motion state quantity target value.

例えば、自車の横加速度の応答特性を目標とする応答特
性に一致させようとすると、上記装置の場合、上記目標
とする応答特性を備える目標車両モデルから横加速度の
目標値を求め、この横加速度の目標値を自車で実現する
ように後輪の舵角を調整することになる。
For example, when trying to match the response characteristic of the lateral acceleration of the own vehicle with the target response characteristic, in the case of the above device, the target value of the lateral acceleration is obtained from the target vehicle model having the target response characteristic, and The steering angle of the rear wheels will be adjusted so that the target value of acceleration is realized in the own vehicle.

この場合、ステアリングハンドルの操舵角がステツプ状
に変化すると、上記前輪操舵に直接関連して操舵初期に
発生する自車運動状態量の変動により、第7図に示すよ
うに、操舵初期において上記横加速度の目標値と自車
の横加速度αとが一致しなくなる現象が生じることがあ
る。
In this case, when the steering angle of the steering wheel changes in a step-like manner, as shown in FIG. 7, due to the fluctuation of the vehicle motion state quantity occurring at the initial stage of steering, which is directly related to the front wheel steering, as shown in FIG. A phenomenon may occur in which the target value of acceleration does not match the lateral acceleration α of the vehicle.

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

運動状態量目標値決定手段102は、目標とする動特性を
数学モデル化した規範モデルに、操舵角検出手段100で
検出されたステアリングハンドルの操舵角θsおよび車
速検出手段101で検出された車速Vを与えて、自車で実
現しようとするヨーイング運動および横運動に関した運
動状態量の少なくとも一方の目標値を求める。
The motion state quantity target value determination means 102 uses the reference model obtained by mathematically modeling the target dynamic characteristics, and the steering angle θs of the steering wheel detected by the steering angle detection means 100 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed detection means 101. Then, the target value of at least one of the motion state quantities related to the yawing motion and the lateral motion to be realized by the own vehicle is obtained.

後輪舵角指令値決定手段103は、運動状態量検出手段104
で検出された、上記少なくとも一方の運動状態量と同種
の自車の運動状態量Bをフィードバックしつつ、自車の
運動状態量を前記運動状態量目標値に追従させるため
の後輪舵角の指令値δを決定する。
The rear wheel rudder angle command value determining means 103 includes a motion state quantity detecting means 104.
While feeding back the motion state quantity B of the own vehicle of the same type as the at least one motion state quantity detected in step 1, the rear wheel steering angle of the rear wheel for making the motion state quantity of the own vehicle follow the motion state quantity target value. Determine the command value δ.

後輪舵角指令値補償手段105は、操舵角の検出値θsに
基づき、前輪操舵に直接関連して操舵初期に発生する自
車運動状態量の変動を後輪操舵で打消すのに必要な後輪
舵角補償値を求め、この補償値だけ前記後輪舵角の指令
値を修正して後輪舵角修正指令値となす。
The rear wheel steering angle command value compensating means 105 is necessary for canceling the fluctuation of the vehicle motion state quantity generated at the initial stage of steering, which is directly related to the front wheel steering, on the basis of the detected steering angle value θs. A rear wheel steering angle compensation value is obtained, and the command value of the rear wheel steering angle is corrected by this compensation value to form a rear wheel steering angle correction command value.

後輪舵角調整手段106は、前記補償後の後輪舵角修正指
令値に従って後輪の実舵角を可変調整する。
The rear wheel rudder angle adjusting means 106 variably adjusts the actual rudder angle of the rear wheels according to the corrected rear wheel rudder angle correction command value.

(作 用) 基本的には、運動状態量目標値決定手段102で決定され
た、運動状態量目標値を自車の運動状態量として実現
する後輪舵角の指令値を求め、これに沿って後輪の実舵
角を可変調整する。
(Operation) Basically, the command value of the rear wheel rudder angle, which is determined by the motion state quantity target value determination means 102 and which realizes the motion state quantity target value as the motion state quantity of the vehicle, is obtained and Adjust the actual steering angle of the rear wheels.

ところで、本発明においては、上記後輪舵角指令値補償
手段105が、前輪操舵に直接関連して操舵初期に発生す
る自車運動状態量の変動を打消すように後輪舵角の指令
値を補償することで、前述したような操舵初期の制御誤
差の発生を防止し、操舵初期の制御応答性能の向上を図
ることができる。
By the way, in the present invention, the rear wheel steering angle command value compensating means 105, the rear wheel steering angle command value so as to cancel the fluctuation of the vehicle motion state quantity that occurs at the initial stage of steering directly related to the front wheel steering. By compensating for the above, it is possible to prevent the occurrence of the control error at the initial stage of steering as described above and improve the control response performance at the initial stage of steering.

(実施例) 本発明の一実施例の構成を第2図に示す。(Embodiment) FIG. 2 shows the configuration of an embodiment of the present invention.

演算処理装置1は、マイクロコンピユータあるいは他の
電気回路を用いて構成されており、ハンドル操舵角セン
サ13で検出されるステアリングハンドル8の操舵角θ
と、車速センサ3で検出される車速Vと、横加速度セン
サ13で検出される自車に生じる横加速度αと、横方向速
度センサ14で検出される自車に生じる横方向速度Vyと、
ヨーレートセンサ15で検出される自車に生じるヨーレー
が入力されている。
The arithmetic processing unit 1 is configured by using a microcomputer or other electric circuit, and the steering angle θ S of the steering wheel 8 detected by the steering wheel steering angle sensor 13 is detected.
A vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 3, a lateral acceleration α of the own vehicle detected by the lateral acceleration sensor 13, and a lateral speed Vy of the own vehicle detected by the lateral speed sensor 14,
Yaw rate generated in the vehicle detected by the yaw rate sensor 15 Has been entered.

そして、演算処理装置1は、上記各入力に基づいて、所
定の演算処理を行つて、後輪11,12の舵角の操作量の指
令値(以下「後輪舵角指令値」と言う)を出力す
る。
Then, the arithmetic processing device 1 performs a predetermined arithmetic processing based on the above-mentioned inputs to give a command value of the operation amount of the steering angle of the rear wheels 11 and 12 (hereinafter referred to as "rear wheel steering angle command value"). Output R.

後輪11,12は、油圧式ステアリング装置7によつて転舵
される構成になつている。この油圧式ステアリング装置
7は、後輪転舵装置5によつて制御される。
The rear wheels 11 and 12 are configured to be steered by the hydraulic steering device 7. The hydraulic steering device 7 is controlled by the rear wheel steering device 5.

後輪転舵装置5は、演算処理装置1から入力される後輪
舵角指令値に対応して油圧式ステアリング装置7へ
与える油圧を変化させ、後輪11,12の実舵角が後輪舵角
指令値に一致するように作動する(詳細は、前記特
願昭59−188153号に係る特開昭61−67665号公報に記載
されている)。
The rear wheel steering device 5 changes the hydraulic pressure applied to the hydraulic steering device 7 in accordance with the rear wheel steering angle command value R input from the arithmetic processing device 1 so that the actual steering angles of the rear wheels 11 and 12 are the rear wheels. It operates so as to match the steering angle command value R (details are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-67665 related to Japanese Patent Application No. 59-188153).

前輪9,10は、従来の機械リンク式ステアリング装置6に
より、ステアリングハンドル8により操舵される。
The front wheels 9 and 10 are steered by a steering handle 8 by a conventional mechanical link type steering device 6.

第3図は、演算処理装置1の構成を示すブロツク線図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the arithmetic processing unit 1.

演算処理装置1は、予め設定された目標とする動特性を
数学モデル化した規範モデル21と、この規範モデル21で
決定された横加速度目標値を自車で実現するために必
要な後輪舵角の操作量を決定する舵角演算部22とから概
略構成されている。
The arithmetic processing unit 1 includes a reference model 21 that mathematically models a preset target dynamic characteristic, and a rear wheel rudder required to realize a lateral acceleration target value determined by the reference model 21 in a vehicle. The steering angle calculation unit 22 determines the operation amount of the angle.

規範モデル21は、操舵角入力θに対する横加速度目標
値の応答が、 になるように構成されている。但し、K(V)は、車速
Vによつて決まるゲイン、τは時定数、Sはラプラス演
算子である。
In the reference model 21, the response of the lateral acceleration target value to the steering angle input θ S is Is configured to be. However, K (V) is a gain determined by the vehicle speed V, τ is a time constant, and S is a Laplace operator.

上記K(V)とτの値は、規範モデル21を設計する際
に、自車の動特性として実現しようとする目標の動特性
に従つて設定される。そして、K(V)は、予め各車速
における値をデータテーブルの形でメモリに記憶させて
おき、車速Vが入力されたときに、この車速Vに対応す
る値をデータテーブルから求めて来るようにする。
The values of K (V) and τ are set according to the target dynamic characteristics to be realized as the dynamic characteristics of the own vehicle when the reference model 21 is designed. As K (V), the value at each vehicle speed is stored in the memory in the form of a data table in advance, and when the vehicle speed V is input, the value corresponding to this vehicle speed V is obtained from the data table. To

舵角演算部22は、モデルフオロイング制御における前置
補償器の働きを行うもので、入力となる横加速度目標値
に、自車に実際に生じる横加速度が追従するように、
操作量である後輪舵角の調整を行う。
The steering angle calculation unit 22 performs the function of the front compensator in the model following control, so that the lateral acceleration that actually occurs in the own vehicle follows the lateral acceleration target value that is an input,
The rear wheel steering angle, which is an operation amount, is adjusted.

そして、この舵角演算部22は、最適レギユレータ理論に
基づいて決定される最適制御ゲインK11(V),K
12(V),K2(V),K3(V)を用いて、出力フイードバ
ツク、状態フイードバツク、および、規範モデルの状態
変数のフイードフオワード補償を行う。また、ゲインK4
を用いて、前輪操舵に伴う運動状態量の変動を打消すた
めの操舵角入力θのフイードフオワード補償を行う。
Then, the steering angle calculation unit 22 determines the optimum control gain K 11 (V), K determined based on the optimum regulator theory.
12 (V), K 2 (V), and K 3 (V) are used to perform the feedforward compensation of the output feedback, the state feedback, and the state variables of the reference model. Also, the gain K 4
Is used to compensate the feed-forward compensation of the steering angle input θ S for canceling the fluctuation of the motion state amount due to the front wheel steering.

すなわち、本実施例におけるモデルフオロイング制御に
おいては、制御量が横加速度であり、横加速度目標値
を自車の横加速度として出力する制御に相当する。
That is, in the model following control according to the present embodiment, the control amount is the lateral acceleration and corresponds to the control of outputting the lateral acceleration target value as the lateral acceleration of the host vehicle.

従つて、横加速度センサ13で検出される自車の横加速度
の検出値αが、舵角演算部22へ入力されることで、出力
フイードバツクループを形成している。舵角演算部22で
は、フイードバツクされた横加速度の検出値αと横加速
度目標値との差を求めて、これを積分した後、ゲイン
K2(V)で増幅することにより、横加速度目標値と横
加速度の検出値αが一致するような後輪舵角の操作量δ
を決める。
Therefore, the detected value α of the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration sensor 13 is input to the steering angle calculation unit 22 to form an output feedback loop. The rudder angle calculation unit 22 obtains the difference between the detected lateral acceleration value α and the lateral acceleration target value, integrates the difference, and then calculates the gain.
By amplifying with K 2 (V), the operation amount δ of the rear wheel steering angle such that the lateral acceleration target value and the lateral acceleration detection value α match.
Decide on 2 .

また、外乱や環境変化による影響を排除するために、自
車の挙動を知るのに必要な自車の状態変数をフイードバ
ツクすることが要求され、このため、舵角演算部22に
は、状態変数として、ヨーレートセンサ15で検出される
自車のヨーレート と横方向速度センサ14で検出される自車の横方向速度Vy
をフイードバツクしている。舵角演算部22では、フイー
ドバツクされたヨーレートの検出値 と横方向速度の検出値Vyを、それぞれのゲインK
11(V)とK12(V)で増幅して、制御の安定化のため
の後輪舵角の操作量の補償値δ11とδ12を決定する。
Further, in order to eliminate the influence of disturbance and environmental changes, it is required to feed back the state variables of the own vehicle, which are necessary to know the behavior of the own vehicle. As the yaw rate of the vehicle detected by the yaw rate sensor 15. And the lateral speed Vy of the vehicle detected by the lateral speed sensor 14
Is feedback. In the steering angle calculation unit 22, the detected value of the yaw rate fed back And lateral velocity detection value Vy, gain K
It is amplified by 11 (V) and K 12 (V), and the compensation values δ 11 and δ 12 of the operation amount of the rear wheel steering angle for stabilizing the control are determined.

さらに、本実施例では、規範モデルの状態変数のフイー
ドフオワード補償のために、規範モデル21から出力され
る横加速度目標値をゲインK3(V)で増幅し、後輪舵
角の操作量の補償値δを決定する。このフイードフオ
ワード補償は、前記出力フイードバツク制御が、自車の
定常運動時の動特性を規範モデルの動特性に追従させる
ものであるのに対して、過渡運動時の動特性を規範モデ
ルの動特性に追従させるためのものである。
Further, in this embodiment, the lateral acceleration target value output from the reference model 21 is amplified by the gain K 3 (V) to compensate the feedforward of the state variable of the reference model, and the steering angle of the rear wheel is manipulated. The quantity compensation value δ 3 is determined. In this feedforward compensation, the output feedback control controls the dynamic characteristics of the vehicle during steady motion to follow the dynamic characteristics of the reference model. This is to follow the dynamic characteristics.

上記各ゲインK11(V),K12(V),K2(V),K3(V)
は、前述したように、最適レギユレータ理論に基づいて
決められる最適制御ゲインであり、かつ、これらは、車
速Vに依存するものである。従つて、本実施例では、各
ゲインを車速Vの関数として、予め各車速毎の値をデー
タテーブルの形でメモリ内に記憶しておき、車速Vが入
力されたときに、各データテーブルのルツクアツプによ
り各ゲインを決定する。
Each gain K 11 (V), K 12 (V), K 2 (V), K 3 (V)
Are the optimum control gains that are determined based on the optimum reguulator theory, and these are dependent on the vehicle speed V. Therefore, in the present embodiment, each gain is stored as a function of the vehicle speed V in advance in the memory in the form of a data table for each vehicle speed, and when the vehicle speed V is input, the data table Each gain is determined by a backup.

そして、舵角演算部22は、前輪操舵に伴う自車の運動状
態量の変動を打消すための操舵角入力θのフイードフ
オワード補償として、操舵角入力θをゲインK4で増幅
することで、後輪舵角の操作量の補償値δを決定す
る。上記ゲインK4は、次の式で表わされる。
The steering angle calculating unit 22, a feedforward compensation of the steering angle input theta S for canceling the variation of the vehicle motion state quantity associated with the front-wheel steering, amplifying the steering angle input theta S by a gain K 4 By doing so, the compensation value δ 4 of the operation amount of the rear wheel steering angle is determined. The gain K 4 is represented by the following equation.

但し、eKFは自車の前輪等価コーナリングパワー、KR
自車の後輪コーナリングパワー、Nは自車のステアリン
グギア比である。
Where eK F is the front wheel equivalent cornering power of the vehicle, K R is the rear wheel cornering power of the vehicle, and N is the steering gear ratio of the vehicle.

このゲインK4は、次のようにして導き出されたものであ
る。
This gain K 4 is derived as follows.

自車の動特性は、次に示す状態方程式および出力方程式
で表わされる。
The dynamic characteristics of the host vehicle are expressed by the following state equation and output equation.

である。また、 M:車体重量 IZ:ヨー慣性 LF:前軸と重心間の距離 LR:後軸と重心間の距離 である。 Is. M: vehicle weight I Z : yaw inertia L F : distance between front axis and center of gravity L R : distance between rear axis and center of gravity

上記出力方程式(4)は、状態フイードバツクによつて
現われる成分(第1項)と、操舵角入力θによる横加
速度直達成分(第2項)と、後輪舵角δによる横加速
度直達成分(第3項)に分けられる。
The above output equation (4) is a component that appears due to the state feedback (first term), a lateral acceleration direct achievement amount by the steering angle input θ S (second term), and a lateral acceleration direct achievement amount by the rear wheel steering angle δ R. (Section 3)

そして、上記第2項および第3項は、前後輪の操舵角の
変化による影響を直接に受けることになる。これらの横
加速度直達成分が存在することで、前述したような操舵
初期の自車の運動状態量の変動が生じる。
Then, the second and third terms are directly affected by the change in the steering angle of the front and rear wheels. Due to the presence of these lateral acceleration direct achievements, the variation of the motion state quantity of the own vehicle at the initial stage of steering occurs as described above.

従つて、後輪舵角の調整によつて上記前輪の操舵角変化
による影響を除去するためには、上記操舵角入力θ
よる直達成分b21θを後輪舵角による直達成分b22δ
で打消すようにすれば良い。すなわち、 b21θ+b22δ=0 …(5) となるようにすれば良いことになり、この式(5)をδ
とθの関係に書き直せば、 となり、上記ゲインK4が導き出される。
Therefore, in order to eliminate the influence of the change in the steering angle of the front wheels by adjusting the rear wheel steering angle, the direct achievement amount b 21 θ S due to the steering angle input θ S is changed to the direct achievement amount b 22 due to the rear wheel steering angle. δ R
You can cancel it with. That is, it suffices if b 21 θ S + b 22 δ R = 0 (5) is satisfied.
If we rewrite the relationship between R and θ S , And the above gain K 4 is derived.

このようにして得られたゲインK4を用いて、操舵角入力
θから後輪舵角の操作量の補償値δを決定し、後輪
舵角の操作量δに加える。
Using the gain K 4 obtained in this way, a compensation value δ 4 of the operation amount of the rear wheel steering angle is determined from the steering angle input θ S and added to the operation amount δ 2 of the rear wheel steering angle.

従つて、舵角演算部22から出力される後輪舵角指令値
は、 =δ11+δ12+δ+δ+δ になる。
Therefore, the rear wheel steering angle command value output from the steering angle calculation unit 22
R becomes R = δ 11 + δ 12 + δ 2 + δ 3 + δ 4 .

このようにして決定された後輪舵角指令値は、後輪
転舵装置5へ与えられ、後輪11,12の実舵角が後輪舵角
指令値に一致するように後輪の転舵が行われる。
The rear wheel steering angle command value R determined in this way is given to the rear wheel steering device 5 so that the actual steering angles of the rear wheels 11 and 12 coincide with the rear wheel steering angle command value R. Steering is performed.

以上の制御により、自車の横加速度は、横加速度目標値
に一致することになり、規範モデルが保有する動特性
を自車で実現できることになる。
By the above control, the lateral acceleration of the own vehicle matches the lateral acceleration target value, and the own vehicle can realize the dynamic characteristics of the reference model.

また、本実施例は、上述のように、出力フイードバツ
ク、状態フイードバツク、規範モデルの状態変数のフイ
ードフオワード補償を行うことで、外乱や環境変化に影
響されることなく横加速度目標値を実現できる。
Further, in the present embodiment, as described above, the lateral acceleration target value is realized without being affected by the disturbance or the environmental change by performing the feedback compensation of the output feedback, the state feedback, and the state variable of the reference model. it can.

さらに、本実施例は、ゲインK4を用いて前輪操舵に伴う
運動状態量の変動を打ち消すような後輪舵角の操作量の
補償値δを求めて、これにより後輪舵角の操作量δ
の補償を行うようにしたことによつて、第4図に示すよ
うに、操舵初期においても、自車の横加速度αは、横加
速度目標値に追従して変化するようになる。
Further, in the present embodiment, the gain K 4 is used to obtain the compensation value δ 4 of the operation amount of the rear wheel steering angle that cancels the fluctuation of the motion state amount due to the front wheel steering, and thereby the operation of the rear wheel steering angle is calculated. Amount δ 2
Thus, as shown in FIG. 4, the lateral acceleration α of the host vehicle changes in accordance with the lateral acceleration target value even at the initial stage of steering, as described above.

第5図は、演算処理装置1をマイクロコンピユータを用
いて構成した場合に、この演算処理装置1で実行される
処理を示すフローチヤートである。
FIG. 5 is a flow chart showing processing executed by the arithmetic processing device 1 when the arithmetic processing device 1 is configured by using a microcomputer.

ステツプ33は、第3図中の規範モデル21に相当するもの
であり、 =∫dt …(6) なる演算により、横加速度目標値を決定する。ゲイン
K(V)は、ステツプ32において、予めメモリ内に格納
されているデータテーブルから求める。また、時定数τ
は予め設計段階で定められるものである。
The step 33 corresponds to the reference model 21 in FIG. 3, and is ∫dt (6) Then, the lateral acceleration target value is determined. The gain K (V) is obtained in step 32 from a data table stored in advance in the memory. Also, the time constant τ
Is predetermined at the design stage.

ステツプ34は、第3図中の舵角演算部22に相当するもの
であり、 e=α− …(8) E=∫edt …(9) なる演算によつて、後輪舵角指令値を決定する。ゲ
インK11(V),K12(V),K2(V),K3(V)は、ステ
ツプ32で、予めメモリ内に格納されているデータテーブ
ルから求める。また、ゲインK4は、前記式(2)によつ
て得られた値がメモリに記憶してあり、これを用いる。
Step 34 corresponds to the steering angle calculation unit 22 in FIG. 3, and e = α− (8) E = ∫edt (9) The rear wheel steering angle command value R is determined by the following calculation. The gains K 11 (V), K 12 (V), K 2 (V) and K 3 (V) are obtained in step 32 from the data table stored in advance in the memory. As the gain K 4 , the value obtained by the above equation (2) is stored in the memory, and this value is used.

ステツプ34で求められた後輪舵角指令値は、ステツ
プ35で後輪転舵装置5へ出力される。
The rear wheel steering angle command value R obtained in step 34 is output to the rear wheel steering device 5 in step 35.

なお、上記実施例では、自車の横加速度を、規範モデル
21から得られる横加速度目標値に追従させる装置を例
として示したが、本発明は、これに限定されることはな
く、他の運動状態量についても同様に制御を行うことが
できる。
In the above embodiment, the lateral acceleration of the own vehicle is calculated as the reference model.
Although the device for tracking the lateral acceleration target value obtained from 21 is shown as an example, the present invention is not limited to this, and other motion state quantities can be similarly controlled.

例えば、第6図に示すように、規範モデル41で、ヨーレ
ートの目標値 を、予め設定された目目標とする動特性に従つて決定
し、舵角演算部42において、出力フイードバツク、状態
フイードバツク、規範モデル21の状態変数のフイードフ
オワード補償、および前輪操舵による自車運動状態量の
変動を打消すための操舵角入力θのフイードフオワー
ド補償を行つて、上記ヨーレート目標値 に自車のヨーレートが追従するような後輪舵角指令値
を決定する装置が考えられる。
For example, as shown in FIG. 6, with the reference model 41, the target value of the yaw rate is set. Is determined according to the preset target dynamic characteristics, and the steering angle calculation unit 42 outputs the output feedback, the state feedback, the feedback compensation of the state variable of the reference model 21, and the own vehicle by the front wheel steering. The yaw rate target value is set by performing feedback compensation of the steering angle input θ S for canceling the fluctuation of the motion state quantity. Rear wheel steering angle command value such that the yaw rate of the vehicle follows
A device for determining R is conceivable.

この場合、出力フイードバツクに用いる自車ヨーレート
の検出値 は、状態フイードバツクに用いる自車の状態変数として
も利用できるので、ヨーレートセンサ15を共有すること
が可能である。
In this case, the detected value of the vehicle yaw rate used for the output feedback Can also be used as a state variable of the own vehicle used for the state feedback, so that the yaw rate sensor 15 can be shared.

そして、この例の場合には、上記操舵角入力θのフイ
ードフオワード補償によつて、操舵初期における自車の
ヨーレート とヨーレート目標値 との誤差を減少させることができる。
Then, in the case of this example, the yaw rate of the vehicle at the initial steering stage is obtained by the feedback compensation of the steering angle input θ S. And yaw rate target value The error between and can be reduced.

(発明の効果) 本発明は、規範モデルが具備する動特性に自車の動特性
が追従するように、自車の後輪舵角の調整を行うこと
で、自車の動特性を制御できる。
(Effect of the Invention) According to the present invention, the dynamic characteristics of the own vehicle can be controlled by adjusting the rear wheel steering angle of the own vehicle so that the dynamic characteristics of the own vehicle follow the dynamic characteristics of the reference model. .

そして、本発明は、前輪操舵に直接関連して発生する自
車運動状態量の変動を打消すために必要な後輪舵角操作
量の指令値の補償値を求めて、前記後輪舵角操作量の指
令値を補償することで、前述したような操舵初期の制御
誤差の発生を防止し、操舵初期の制御応答性能の向上を
図ることができる。
Then, the present invention obtains a compensation value of the command value of the rear wheel steering angle operation amount necessary for canceling the fluctuation of the vehicle motion state quantity that occurs directly related to the front wheel steering, and calculates the rear wheel steering angle. By compensating the command value of the operation amount, it is possible to prevent the occurrence of the control error at the initial stage of steering as described above and improve the control response performance at the initial stage of steering.

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

第1図は本発明の構成図、 第2図は本発明の一実施例の構成図、 第3図は第2図中の演算処理装置の構成を示すブロツク
線図、 第4図は同実施例装置の搭載車における操舵初期の横加
速度と横加速度目標値の変化を示す特性図、 第5図は第2図中の演算処理装置において実行される処
理を示すフローチヤート、 第6図は本発明の他の実施例における演算処理装置の構
成を示すブロツク線図、 第7図は先願に係る装置を搭載した車両における操舵初
期の横加速度と横加速度目標値の変化を示す特性図であ
る。 100……操舵角検出手段、101……車速検出手段 102……出力目標値決定手段 103……舵角操作量指令値決定手段 104……運動状態量検出手段 105……補償手段、106……実舵角調整手段 1……演算処理装置 2……ハンドル操舵角センサ 3……車速センサ、5……後輪転舵装置 7……油圧式ステアリング装置 9,10……前輪、11,12……後輪 13……横加速度センサ、14……横方向速度センサ 15……ヨーレートセンサ 21,41……規範モデル、22,42……舵角演算部 θ……操舵角、V……車速 α……横加速度検出値、Vy……横方向速度検出値 ……横加速度目標値 ……後輪舵角指令値 δ……後輪舵角の操作量指令値の補償値 K4……ゲイン
1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the arithmetic processing unit in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a characteristic chart showing changes in lateral acceleration and lateral acceleration target value at the initial steering in a vehicle equipped with an example device, FIG. 5 is a flow chart showing processing executed by the arithmetic processing device in FIG. 2, and FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an arithmetic processing unit in another embodiment of the invention, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in lateral acceleration and lateral acceleration target value at the initial steering stage in a vehicle equipped with the device according to the prior application. . 100 ...... Steering angle detection means 101 ...... Vehicle speed detection means 102 ...... Output target value determination means 103 ...... Steering angle operation amount command value determination means 104 ...... Motion state amount detection means 105 ...... Compensation means 106 ...... Actual steering angle adjusting means 1 ... Calculation processing device 2 ... Steering wheel steering angle sensor 3 ... Vehicle speed sensor 5 ... Rear wheel steering device 7 ... Hydraulic steering device 9,10 ... Front wheel, 11, 12 ... Rear wheel 13 …… Lateral acceleration sensor, 14 …… Lateral speed sensor 15 …… Yaw rate sensor 21,41 …… Reference model, 22,42 …… Steering angle calculation unit θ S …… Steering angle, V …… Vehicle speed α …… Lateral acceleration detection value, Vy …… Lateral velocity detection value …… Lateral acceleration target value R …… Rear wheel steering angle command value δ 4 …… Compensation value of rear wheel steering angle operation amount command value K 4 …… Gain

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】前輪操舵を行うステアリングハンドルの操
舵角を検出する操舵角検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 目標とする動特性を数学モデル化した規範モデルに、前
記操舵角および車速の検出値を与えて、自車で実現しよ
うとするヨーイング運動および横運動に関した運動状態
量の少なくとも一方の目標値を求める運動状態量目標値
決定手段と、 該少なくとも一方の運動状態量と同種の自車の運動状態
量を検出する運動状態量検出手段と、 前記検出された自車の運動状態量をフィードバックしつ
つ、自車の運動状態量を前記運動状態量目標値に追従さ
せるための後輪舵角の指令値を決定する後輪舵角指令値
決定手段と、 前記操舵角の検出値に基づき、前輪操舵に直接関連して
操舵初期に発生する自車運動状態量の変動を後輪操舵で
打ち消すのに必要な後輪舵角補償値を求め、この補償値
だけ前記後輪舵角の指令値を修正する後輪舵角指令値補
償手段と、 前記修正後の後輪舵角指令値に従って後輪の実舵角を可
変調整する後輪舵角調整手段とを 具備することを特徴とする車両用実舵角制御装置。
1. A steering angle detecting means for detecting a steering angle of a steering wheel for steering front wheels, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a reference model in which a target dynamic characteristic is mathematically modeled. A motion state quantity target value determination means for obtaining a target value of at least one of the motion state quantities related to the yawing motion and the lateral motion to be realized by the vehicle by giving the detected value of the vehicle speed, and the at least one motion state quantity. In order to make the motion state amount of the own vehicle follow the motion state amount target value while feeding back the motion state amount of the same vehicle that detects the motion state amount of the same vehicle, and the detected motion state amount of the own vehicle. Rear wheel steering angle command value determination means for determining the command value of the rear wheel steering angle, and based on the detected value of the steering angle, the fluctuation of the vehicle motion state quantity that occurs at the initial stage of steering in direct relation to the front wheel steering. rear A rear wheel rudder angle command value compensating means for obtaining a rear wheel rudder angle compensation value necessary for canceling by steering, and correcting the command value of the rear wheel rudder angle by this compensation value, and the corrected rear wheel rudder angle command An actual steering angle control device for a vehicle, comprising: rear wheel steering angle adjusting means for variably adjusting the actual steering angle of the rear wheels according to a value.
【請求項2】前記後輪舵角指令値補償手段は、自車の前
輪等価コーナリングパワーをeKF、後輪のコーナリング
パワーをKR、ステアリングギア比をNとした場合に、前
記操舵角の検出値に、 K=−eKF/KRN なるゲインKを掛けた値を前記後輪舵角補償値とするも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の車両用実舵角制御装置。
2. The rear wheel steering angle command value compensating means adjusts the steering angle of the steering wheel when the front wheel equivalent cornering power of the vehicle is eK F , the rear wheel cornering power is K R , and the steering gear ratio is N. the detected value, for the vehicle according to claims first preceding claims, characterized in that a value obtained by multiplying the K = -eK F / K R N becomes the gain K is intended to be the rear-wheel steering angle compensation value Actual steering angle control device.
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