JPS61175177A - Steering angle control device for vehicle - Google Patents

Steering angle control device for vehicle

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JPS61175177A
JPS61175177A JP1392585A JP1392585A JPS61175177A JP S61175177 A JPS61175177 A JP S61175177A JP 1392585 A JP1392585 A JP 1392585A JP 1392585 A JP1392585 A JP 1392585A JP S61175177 A JPS61175177 A JP S61175177A
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vehicle
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steering
steering angle
target
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JP1392585A
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Takeshi Ito
健 伊藤
Taketoshi Kawabe
川辺 武俊
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

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Abstract

PURPOSE:To widen the width of maneuverability control by dividing a yawing motion and a lateral motion, setting their target values separately, and performing the steering angle control of wheels so as to realize the target values. CONSTITUTION:Front and rear wheel steering devices 4, 5 are constituted with a solenoid driver 21, a control valve 22, and an oil pump 26. The control value 22 is provided with oil paths 28, 29 communicated to the right and left hydraulic chambers 34, 35 of hydraulic steering devices 6, 7 and has a spool valve 25 adjusting the operating oil flowing into these oil paths 28, 29. The solenoid driver 21 feeds an electric current signal proportional to the front and rear steering angle target values deltaF, deltaR provided by a microcomputer 1 to one of the right and left solenoids 23, 24, thereby the spool valve 25 is switched, and steering devices 6, 7 are operated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、操舵時の車両の運動性能を自在に制御でき
るようにした車両用舵角制御装置に関し、特に、運動特
性に関与する運動変数のうちヨーイング運動と横方向運
動を適正制御するようにした車両用舵角制御装置に関す
る。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a steering angle control device for a vehicle that can freely control the dynamic performance of a vehicle during steering, and in particular, to a steering angle control device for a vehicle that can freely control the dynamic performance of a vehicle during steering, and in particular, to The present invention relates to a steering angle control device for a vehicle that appropriately controls yawing motion and lateral motion.

(従来の技り 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
舵する構成となっており、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tI:Wされ、運動性能は
、車種毎に固有のものとなっている。
(Conventional Technique) Vehicles equipped with conventional mechanical link steering devices are configured to steer the front wheels in response to the amount of steering from the steering wheel, and the dynamic performance associated with steering is dependent on the vehicle's The tI:W is uniformly determined depending on the specifications, and the dynamic performance is unique to each vehicle type.

これに対し、本願出願人は、先に、特願昭59を備える
目標車両モデルを想定し、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変数の目標値、すなわち目
標車両モデルが呈する運動性能を表す運動変数値を求め
、この運動変数目標値を自車(当該装置を搭載した車両
)で実現するように、自車の車輪(前輪および後輪)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 first assumed a target vehicle model provided in Japanese Patent Application No. 1983, and based on the vehicle specifications and equation of motion regarding the target vehicle model, the applicant proposed a motion corresponding to the steering wheel turning amount and vehicle speed. The target value of the variable, that is, the kinematic variable value representing the kinematic performance exhibited by the target vehicle model, is determined, and the wheels of the own vehicle (front wheels and We are proposing a device that controls the steering angle of the rear wheels.

すなわち、この装置を用いれば、例えば自車がセダン車
タイプの車両であっても、目標車両モデルをスポーツ車
タイプの車両に設定すれば、車体構造等がセダン車タイ
プでありながら、スポーツ車の運動性能を保有させるこ
と等、自在に運動性能を制御することができるのである
In other words, if you use this device, for example, even if your vehicle is a sedan type vehicle, if you set the target vehicle model to a sports car type vehicle, it will be possible to create a sports car model even though the body structure etc. are of the sedan type. It is possible to freely control exercise performance, such as maintaining exercise performance.

(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 discovered the following improvement point while conducting further research on the above device.

すなわち、上記先願に係る装置は、目標車両モデルを一
つしか設定しなかったため、この目標車車モデルに関す
る演算により求まる運動変数の目標値は、相関性を有す
るものとなる。例えば、運動変数目標値としてヨーレー
トと横方向加速度の目標値を求める場合、ヨーレートの
みを制御しようとしても、この冒−レート変化に伴って
横方向加速度も変化する。
That is, since the apparatus according to the above-mentioned prior application sets only one target vehicle model, the target values of the motion variables found by calculations regarding this target vehicle model have a correlation. For example, when determining target values for yaw rate and lateral acceleration as motion variable target values, even if it is attempted to control only the yaw rate, the lateral acceleration will also change as the yaw rate changes.

このため、運動性能制御の幅が狭小となり、より自由な
制御を行えないことになる。
For this reason, the range of motion performance control becomes narrow, and more flexible control cannot be performed.

(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 the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes means shown in FIG.

ヨーイング運動目標値演算手段102は、予め設定され
た所望の運動性能を備える第1の目標車両モデルに関す
る演算により、ハンドル操舵角検出手段100で検出さ
れるステアリングハンドル操舵角θ8と、車速検出手段
101で検出される車速Vに対応するヨーイング運動の
目標値アを求めるO 横方向運動目標値演算手段108は、予め設定された所
望の運動性能を備える第2の目標車両モデルに関する演
算により、上記ステアリングハンドル操舵角θ8と車速
Vに対応する横方向の目標値Yを求める。
The yawing movement target value calculation means 102 calculates the steering wheel steering angle θ8 detected by the steering wheel angle detection means 100 and the vehicle speed detection means 101 by calculation regarding a first target vehicle model having a preset desired movement performance. The lateral motion target value calculation means 108 calculates the target value A of the yawing motion corresponding to the vehicle speed V detected at A target value Y in the lateral direction corresponding to the steering wheel steering angle θ8 and the vehicle speed V is determined.

舵角目標値演算手段104は、上記目−イング運動目標
値アと横方向運動目標値Y1および自車の車両諸元とか
ら、前輪あるいは後輪の少なくとも一方の車輪舵角の目
標値■を求める。
The steering angle target value calculating means 104 calculates a target value (■) of the wheel steering angle of at least one of the front wheels or the rear wheels from the above-mentioned eyeing movement target value A, the lateral movement target value Y1, and the vehicle specifications of the host vehicle. demand.

そして、車輪転舵手段105は、上記車輪舵角目標値7
に、前輪および後輪の各対応する車輪を転舵する。
Then, the wheel steering means 105 controls the wheel steering angle target value 7.
Then, the corresponding front and rear wheels are steered.

(作 用) ヨーイング運動目標値演算手段102と横方向運動目標
値演算手段108により、異なる目標車両モデルに基づ
いて、別個にヨーイング運動目標値7と横方向運動目標
値Yとが求められ、これらの運動変数目標値7とYを自
車で実現すべく車輪の舵角目標値1が求められ、この舵
角目標値■に車輪が転舵される。
(Function) The yawing motion target value calculation means 102 and the lateral motion target value calculation means 108 separately determine the yawing motion target value 7 and the lateral motion target value Y based on different target vehicle models. A steering angle target value 1 of the wheels is determined in order to realize the motion variable target values 7 and Y in the own vehicle, and the wheels are steered to this steering angle target value ■.

従って、自車は、ヨーイング運動に関しては、第1の目
標車両モデルと同じ運動性能となり、増方向運動に関し
ては、第2の目標車両そデルと同じ運動性能を呈するこ
ととなる。しかも、ヨーイング運動目標値7と横方向運
動目標値Yは、相関性を有しないた゛め、別個に独立し
て自在に制御することができることとなり、制御の幅、
制御の自由度が向上する。
Therefore, the host vehicle exhibits the same dynamic performance as the first target vehicle model with respect to yawing motion, and the same dynamic performance as the second target vehicle model with respect to increasing direction motion. Moreover, since the yawing movement target value 7 and the lateral movement target value Y have no correlation, they can be freely controlled separately and independently.
Increased freedom of control.

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

マイクロコンピュータ1は、車速センサaで検出される
車速Vと、ハンドル操舵角センサ2で検出されるステア
リングハンドル8の操舵角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T7と後輪舵角目標値
TRの演算を行う。
The microcomputer 1 inputs the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor a and the steering angle θS of the steering wheel 8 detected by the steering wheel angle sensor 2, and calculates the motion variable target value and calculates the front wheel steering angle target value T7. Then, a rear wheel steering angle target value TR is calculated.

前輪転舵装置4は、マイクロコンピュータlから与えら
れる前輪舵角目標値TF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、マイクロコンピュータ1から与えられる後輪舵
角目標値TR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 controls the front wheels 9, 9, and 9 based on the data of the front wheel steering angle target value TF given from the microcomputer 1.
Similarly, the rear wheel steering device 5 performs steering control of the rear wheels 11 and 12 based on the data of the rear wheel steering angle target value TR given from the microcomputer 1. It is a device.

前輪9,10および後輪11 t 12を実際に転舵す
るのは、油圧式ステアリング装置116および7である
It is the hydraulic steering devices 116 and 7 that actually steer the front wheels 9, 10 and the rear wheels 11t12.

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.フは、例えば第3図に示すような構
成になっている。
The front wheel steering device 4, the rear wheel steering device 5, and the hydraulic steering device 6. For example, the structure is as shown in FIG.

油圧式ステアリング装置6.フは、2つのピストン82
.88を備え、両端がタイロッド(図示路)に連結され
たシャフト81を、左右の油圧室34.85の作動油圧
に差を設けることによって軸方向へ移動させることによ
り車輪の転舵を行う。
Hydraulic steering device6. There are two pistons 82
.. The wheels are steered by moving a shaft 81 having a shaft 88 connected at both ends to tie rods (shown in the figure) in the axial direction by creating a difference between the working oil pressures of the left and right hydraulic chambers 34,85.

また、中央の室87内には、バネ86で左右逆方向に付
勢された反撥プレー)88.89が、シャフト81に遊
嵌されており、これは、左右の油圧室84.35の作動
油圧が抜かれたときに、シャフト81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 87, repulsion plays (88, 89) biased in opposite left and right directions by a spring 86 are loosely fitted onto the shaft 81, which actuate the left and right hydraulic chambers 84,35. This is for returning the shaft 81 to its original neutral position when the oil pressure is removed.

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2り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 2.

フントロールバルブ22は、油圧式ステアリング装置6
.フの左右の油圧室34.85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25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28.24
に遊嵌しており、電磁ソレノイド28.24の磁力の大
小により、軸方向へ移動し、上記左右の油圧室84 、
35に与える作動油量を調整する。
The hunt roll valve 22 is connected to the hydraulic steering device 6
.. Oil passages 28 and 29 leading to the left and right hydraulic chambers 34 and 85 of the
A spool valve 25 is provided to adjust the amount of hydraulic oil flowing into these oil passages 28 and 29. This spool valve 25 has electromagnetic solenoids 28 and 24 at the left and right ends.
It is loosely fitted into the left and right hydraulic chambers 84, and moves in the axial direction depending on the magnitude of the magnetic force of the electromagnetic solenoids 28 and 24.
Adjust the amount of hydraulic oil given to 35.

ソレノイドドライバ21は、マイクロコンピュータ1か
ら与えられる前・後輪舵角目標値11FF ”Hに比例
した電流信号を左右何れかの電磁ソレノイド28.24
に供給する。この場合、車輪の転舵方向によって、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 sends a current signal proportional to the front/rear wheel steering angle target value 11FF"H given from the microcomputer 1 to either the left or right electromagnetic solenoid 28.24.
supply to. In this case, control is performed by switching the electromagnetic solenoid that applies current to the left or right depending on the steering direction of the wheels.

第4図は、マイクロコンピュータ1で実行すれる処理を
示すフローチャートである。以下、このフローチャート
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Δを毎に繰返し実行され
るもので、イグニッションスイッチがONされて、電源
の供給がなされた時にイニシャライズが行われる。
The process shown in FIG. 4 is repeatedly executed every predetermined time period Δ, and initialization is performed when the ignition switch is turned on and power is supplied.

ステップ41の処理では、ハンドル操舵角センサ2と車
速センサ8からマイクロコンピュータ1へ入力されるハ
ンドル操舵角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 angle θS and the data of the vehicle speed V, which are input to the microcomputer 1 from the steering wheel steering angle sensor 2 and the vehicle speed sensor 8, are read.

次に、ステップ42の処理では、予めメモリ内に記憶さ
れている第1の目標車両モデルに関する車両諸元(以下
、「第1目標車両諸元」と言う)の読出しが行われる。
Next, in the process of step 42, vehicle specifications regarding the first target vehicle model (hereinafter referred to as "first target vehicle specifications") stored in advance in the memory are read out.

この第1目標車両諸元は、ヨーイング運動について目標
とする特性を備える車両を想定し、この想定された車両
の車両諸元をメモリ内に記憶したものである。
The first target vehicle specifications are obtained by assuming a vehicle having target characteristics regarding yawing motion, and storing the vehicle specifications of this assumed vehicle in a memory.

本実施例では、上記第1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 specifications are used as the first target vehicle specifications.

工 :第1目標車両のヨー慣性 I Mo:第i目標車両の車体賃貸 L7□:第1目標車両の前軸と重心間の距離LR1”第
1目標車両の後軸と重心間の距離N□:第1目標車両の
ステアリングギヤ比に!PI ’第1目標車両の前輪の
コーナリングパワーKR1’第1゛目標車両の後輪のコ
ーナリングパワーそして、次のステップ48の処理では
、上記第1目標車両諸元を用いて、ヨーイング運動の目
標値(本実施例では、ヨーレート会とヨー角加速度iの
目標値余、:)を求める演算を行う。この演算は、以下
の式に従って行われる。
E: Yaw inertia I of the first target vehicle Mo: Body rental of the i-th target vehicle L7□: Distance between the front axle and center of gravity of the first target vehicle LR1" Distance between the rear axle and center of gravity of the first target vehicle N□ : to the steering gear ratio of the first target vehicle! Using the specifications, a calculation is performed to obtain a target value for the yawing movement (in this embodiment, the target value of the yaw rate and the yaw angular acceleration i:).This calculation is performed according to the following formula.

Ml (Vyl ” P I V ) ” 20yl 
+ 20RI   ”・・”” (’)工、□P□==
 2 L、10.ニー2”RI CR1・・・・・・・
・・・・・(2)’IFI =KFl 4L−(vyl
 ” LIFI P、)/V −−−−−−−−−(s
)’R1=”” KRl (vyl −LRl 5’、
)/V   −−−−−−−−−−−−(4)P = 
PI              ”曲−−−−−−(
5)戸=余、             ・・・・・・
・・・(6)ここで、 ? :第1目標車両のヨーレート P0=第1目標車両のヨー角加速度 ■、□:@1目標車両のy軸方向速度 ■9、:第1目標車両のy軸方向横すべり加速度Cアユ
:第1目標車両の前輪コーナリングフォースCRよ:第
1目標車両の後輪コーナリングフォースである。
Ml (Vyl “PIV)” 20yl
+ 20RI ”・・”” (') 工, □P□==
2 L, 10. Knee 2” RI CR1・・・・・・
...(2)'IFI =KFl 4L-(vyl
” LIFI P,)/V
)'R1="" KRl (vyl -LRl 5',
)/V −−−−−−−−−−−(4) P =
PI ” song---------(
5) To = Yu, ・・・・・・
...(6) Here, ? : Yaw rate P0 of the first target vehicle = Yaw angular acceleration of the first target vehicle ■, □: @1 Speed of the target vehicle in the y-axis direction ■9, : Side slip acceleration in the y-axis direction of the first target vehicle C Ayu: First target Front wheel cornering force CR of the vehicle: This is the rear wheel cornering force of the first target vehicle.

上記(1) 、 (2)式は、第1目標車両における運
動方程式であり、これらの式を解くには、Δを毎に2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−五(1)で表わされ
る矩形積分法や、その他、ルンゲクッタ法等、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) and (2) above are equations of motion for the first target vehicle, and to solve these equations, two integral operations are required for each Δ. An appropriate integration method is used depending on the required integration precision, such as the rectangular integration method expressed by A(t+Δt)=A(t)+Δt−5(1), or the Runge-Kutta method.

そして、上記演算中には、横方向運動に関する運動方程
式も演算されるが、この第1目標車両はヨーイング運動
についての目標車両であるため、演算により求まる横方
向運動の変数(vy□、ty□)は、後述する舵角目標
値T7の演算には用いられない。
During the above calculation, an equation of motion regarding lateral motion is also calculated, but since this first target vehicle is a target vehicle regarding yawing motion, the variables of lateral motion (vy□, ty□ ) is not used in the calculation of the steering angle target value T7, which will be described later.

次に、ステップ44の処理では、同様に予めメモリ内に
記憶されている第2の目標車両モデルに関する車両諸元
(以下、「第2目標車両諸元」と言う)の読出しが行わ
れる。この第2目標車両諸元は、横方向運動について目
標とする特性を備える車両を想定し・この想定された車
両の車両諸元をメモリ内に記憶したものである。
Next, in the process of step 44, vehicle specifications regarding the second target vehicle model (hereinafter referred to as "second target vehicle specifications"), which are also stored in advance in the memory, are read out. The second target vehicle specifications are based on the assumption that a vehicle has target characteristics regarding lateral motion, and the vehicle specifications of this assumed vehicle are stored in the memory.

本実施例では、上記第2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 specifications are used as the second target vehicle specifications.

工2□:第2目標車両のヨー慣性 M2:第2目標車両の車体質量 LIFI!! ’第2目標車両の前軸と重心間の距離L
II ’第2目標車両の後軸と重心間の距離N、:第2
目標車両のステアリングギヤ比KIF! ’第2目標車
両の前輪のコーナリングパワーKRil! ’第2目標
車両の後輪のコーナリングパワーそして、次のステップ
45の処理では、上記第2目標車両諸元を用いて、横方
向運動の目標値(本実施例では、横加速度αの目標値万
)を求める演算を行う。この演算は、以下の式に従って
行われる。
Work 2□: Yaw inertia M2 of the second target vehicle: Body mass LIFI of the second target vehicle! ! 'Distance L between the front axle and center of gravity of the second target vehicle
II 'Distance N between the rear axle and the center of gravity of the second target vehicle: Second
Target vehicle steering gear ratio KIF! 'The cornering power of the front wheels of the second target vehicle KRil! 'The cornering power of the rear wheels of the second target vehicle.Then, in the process of the next step 45, the target value of the lateral movement (in this example, the target value of the lateral acceleration α) is calculated using the second target vehicle specifications. 10,000). This calculation is performed according to the following formula.

M2< ?、 + ?、v ) = 20.、 + 2
0R,・・・・・・・・・・・・(7)工Zg ’2 
:2LIHC?2°−2LR2CR1°−−−−−−−
−−−− (8)CR1= −KRz (Vys −L
ua ’/’* )/ V   ”・”・・・α呻a 
= Vys + p 2 V          ””
曲(11)ここで、 余 :第2目標車両のヨーレート P2:第2目標車両のヨー角加速度 V :第2目標車両のy軸方向速度 ち2:第2目標車両のy軸方′向横すべり加速度C72
:第2目標車両の前輪コーナリングフォースCR2”第
2目標車両の後輪コーナリングフォースである。
M2<? , +? , v ) = 20. , +2
0R,・・・・・・・・・・・・(7) Engineering Zg '2
:2LIHC? 2°-2LR2CR1°----
---- (8) CR1= -KRz (Vys -L
ua '/'*)/V "・"...α groan a
= Vys + p 2 V ””
Song (11) where: Extra: Yaw rate of the second target vehicle P2: Yaw angular acceleration of the second target vehicle V: Speed of the second target vehicle in the y-axis direction Chi2: Side slip of the second target vehicle in the y-axis direction Acceleration C72
: Front wheel cornering force of the second target vehicle CR2'' is the rear wheel cornering force of the second target vehicle.

上記(7) t (8)式は、第2目標車両における運
動方程式であり、前記第1目標車両における運動方程式
(1) 、 (2)と同様の積分演算が施される。
Equations (7) and (8) above are equations of motion for the second target vehicle, and are subjected to the same integral calculation as the equations of motion (1) and (2) for the first target vehicle.

そして、上記演算中には、ヨーイング運動に関する運動
方程式も演算されるが、この第2目標車両は、横方向運
動についての目標車両であるため、演算により求まる目
−イング運動の変数(P1*Pg)は、後述する舵角目
標値δアの演算には用いられない。
During the above calculation, the equation of motion regarding the yawing motion is also calculated, but since this second target vehicle is a target vehicle regarding the lateral movement, the variable (P1*Pg ) is not used in the calculation of the steering angle target value δa, which will be described later.

このようにして、本実施例は、互いに独立した運動性能
を有する第1目標車両と第2目標車両からヨーレート目
標値−とヨー角加速度目標値11そして、横方向加速度
目標値iを求めることにより、ヨーイング運動の目標値
(−1V)と横方向運動の目標値(7i)とは互いに相
関関係を有しない独立したものとなる。
In this way, the present embodiment calculates the yaw rate target value -, the yaw angular acceleration target value 11, and the lateral acceleration target value i from the first target vehicle and the second target vehicle, which have mutually independent motion performance. , the target value for the yawing motion (-1V) and the target value for the lateral motion (7i) are independent and have no correlation with each other.

次に、ステップ46.47.48の処理は、上記のよう
にして、別々の目標車両から求めた運動変数の目標値P
、Pとαを自車(本実施例搭載車両)の前、後輪舵角を
制御することで、自車の運動特性として実現する制御を
行う。
Next, the processing in steps 46, 47, and 48 includes the target values P of the motion variables obtained from the separate target vehicles as described above.
, P and α are controlled as the motion characteristics of the own vehicle by controlling the front and rear wheel steering angles of the own vehicle (vehicle equipped with this embodiment).

すなわち、ステップ46の処理において、予めメモリ内
に記憶されている自車の車両諸元を読出し、ステップ4
7の処理により、自車車両諸元と上記運動変数目標値P
、Pyαとから、前、後輪の舵角目標値J、 、 JR
を求め、これをステップ48の処理で前輪転舵装@4お
よび後輪転舵装置5へ出力するのである。
That is, in the process of step 46, the vehicle specifications of the own vehicle stored in the memory in advance are read out, and the process is performed in step 4.
Through the process in step 7, the vehicle specifications of the own vehicle and the above motion variable target value P are determined.
, Pyα, the front and rear wheel steering angle target values J, , JR
is determined and outputted to the front wheel steering device @4 and the rear wheel steering device 5 in the process of step 48.

上記ステップ46で読出される自車車両諸元は、以下に
示すものである。
The vehicle specifications of the own vehicle read out in step 46 are shown below.

工2.:自車のヨー慣性 M、:自車の車体質量 Lア、:自車の前軸と重心間の距離 LR8’自車の後軸と重心間の距離 り、:自車のホイールペース KIP8:自車の前輪のコーナリングフォースKR8’
自車の後輪のコーナリングフォースそして、ステップ4
&7で実行される演算は以下の如くである。
Engineering 2. : Own vehicle's yaw inertia M, : Own vehicle's body mass LA, : Distance between own vehicle's front axle and center of gravity LR8' Distance between own vehicle's rear axle and center of gravity, : Own vehicle's wheel pace KIP8: Cornering force of the front wheels of own vehicle KR8'
Cornering force of the rear wheels of your vehicle and step 4
The operation executed in &7 is as follows.

+y8=α−PV          曲・・・曲・(
ロ)Vya =了vy8a t           
 −−−−−−−−−−−−03)CI’8=    
(’8LR8α十工、−)   ・・・・・・・・・・
・・(樽2L。
+y8=α−PV Song...Song/(
b) Vya = completedvy8a t
−−−−−−−−−−−03) CI'8=
('8LR8α Juku, -) ・・・・・・・・・・・・
(2L barrel.

CR8= 21.  (’8LFISα−I2. W 
>   −−−−−−−−−−−−(15)17g =
CIF5/KF8           ・・・・・・
・・・・・・06)βR8= ORa/KR8・・・・
・・・・・・・・α′I)す=βIFg”(vya−L
731’)/V   ・・−・・・・・JR)TR−β
Re + (Vy、 −LR,? ) /v   ・−
−−−−−−−−−−(19)ここで、 ■、3:自車のy軸方向速度 ※y8:自車のy軸方内構すべり加速度’IF8 ’自
車の前輪コーナリングパワーCRB ’自車の後輪コー
ナリングパワーβ?3:自車の前輪の横すべり角 βRa ’自車の後輪の横すべり角 である。
CR8=21. ('8LFISα-I2.W
> −−−−−−−−−−−(15) 17g =
CIF5/KF8 ・・・・・・
...06) βR8= ORa/KR8...
・・・・・・α′I)su=βIFg”(vya−L
731')/V...JR)TR-β
Re + (Vy, -LR,?) /v ・-
-----------(19) Where, ■, 3: Speed of the own vehicle in the y-axis direction *y8: Internal sliding acceleration of the own vehicle in the y-axis direction 'IF8' Front wheel cornering power of the own vehicle CRB 'My car's rear wheel cornering power β? 3: Side slip angle of the front wheels of the own vehicle βRa 'This is the sideslip angle of the rear wheels of the own vehicle.

上記の演算では、舵角目標値δ7.δ、を導くのに必要
な横方向運動の変数vy、はαと−から求められる。こ
のVyaは、一部の特殊層を除き、一般には、前記vy
よとvy、とは異なる値を持つものである。
In the above calculation, the steering angle target value δ7. The lateral motion variable vy, necessary to derive δ, is found from α and −. This Vya is generally the above-mentioned vy, except for some special layers.
yo and vy have different values.

そして、上記式(ホ)、(ロ)で求められた前輪舵角目
標値δ と後輪舵角目標値δ、が、ステップ48のア 処理により出力され、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δアあるいはδ、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。
Then, the front wheel steering angle target value δ and the rear wheel steering angle target value δ obtained by the above equations (E) and (B) are outputted by the process A of step 48, and the front wheel steering device 4 and the rear wheel steering Device 5
is the front wheel 9, given the given steering angle target value δa or δ.
10 or the rear wheels 11, 12 is supplied to the hydraulic steering devices 6, 7, thereby steering the front wheels 9, 10 and the rear wheels 11, 12.

以上の制御動作により、自車のヨーイング運動は、第1
目標車両におけるヨーイング運動特性に等しくなり、か
つ自車の横方向運動は、第2目標車両における横方向運
動特性に等しくなる。
Through the above control operations, the yawing motion of the own vehicle is controlled by the first
The yaw motion characteristic at the target vehicle is equal to the yaw motion characteristic, and the lateral motion of the host vehicle is equal to the lateral motion characteristic at the second target vehicle.

また、このようにして制御される自車のヨーイング運動
と横方向運動は、互いに関連しない独立した特性となり
、各々互いに制限されることなく自由に制御することが
できる。
Further, the yawing motion and lateral motion of the own vehicle controlled in this manner have independent characteristics that are not related to each other, and can be freely controlled without being restricted by each other.

従って、例えば、第5図に示すような急操舵を行った場
合、ミーレートの変化は、第6図中の特性aに示すよう
に、全く舵角制御を行わない従来車両におけるミーレー
ト変化特性(同図中の特性すで示す)に比べて応答性が
良好である。
Therefore, for example, when a sudden steering is performed as shown in FIG. The response is better than the characteristics shown in the figure (already shown).

ここで、先願例の目標車両を1つのみしか設定せずに舵
角制御を行う装置を段載した車両においては、菅−レー
ト変化は、本実施例装置搭載車と同じく特性aのような
良い応答性が得られるが、横方向加速度について見てみ
ると、第7図に示すように、先願側装置搭載車における
横方向加速度の変化特性は、図中の特性dで示すように
、従来車両における特性(図中の特性eで示す)に比べ
れば、非振動的ではあるが、本実施例装置搭載車の特性
(図中の特性Cで示す)に比べると、やや発生が緩慢で
ある。
Here, in a vehicle in which only one target vehicle is set in the prior application and a device for controlling the steering angle is installed, the tube rate change will be as shown in characteristic a as in the vehicle equipped with the device of this embodiment. However, looking at the lateral acceleration, as shown in Figure 7, the change characteristics of the lateral acceleration in the vehicle equipped with the device of the prior application are as shown by characteristic d in the figure. , compared to the characteristics of the conventional vehicle (indicated by characteristic e in the figure), it is non-vibratory, but compared to the characteristic of the vehicle equipped with the device of this embodiment (indicated by characteristic C in the figure), the occurrence is somewhat slow. It is.

これは、先願側装置は、ヨーレートを重視した制御を行
えば、ヨーレートと相関性を有する横加速度が影響を受
けて変化するためである。
This is because if the device of the prior application performs control with emphasis on the yaw rate, the lateral acceleration, which has a correlation with the yaw rate, will be affected and change.

これに対し、本実施例装置は、ミーレートを重視した制
御と、横加速度を重視した制御とを、互いに独立して行
うことができるため、第6図に示すようなヨーレートの
応答性と、第7図に示すような横加速度の急峻な発生と
の両者を実現させることができる。
On the other hand, the device of this embodiment can perform control that emphasizes the me-rate and control that emphasizes lateral acceleration independently of each other, so the yaw rate responsiveness and the Both the steep generation of lateral acceleration as shown in FIG. 7 can be realized.

さらには、横方向運動に関する特性を備える第2の目標
車両の選択により、第8図に示す特性fのように、横す
べり角を零とすることも可能である。このような制御は
、従来車両(図中の特性りで示す)においては勿論のこ
と、ヨーレートの応答性を重視した先願側装置搭載車(
図中特性gで示す)においても実現不可能な制御である
Furthermore, by selecting a second target vehicle having characteristics related to lateral motion, it is also possible to make the sideslip angle zero, as shown in characteristic f shown in FIG. This kind of control is applicable not only to conventional vehicles (as shown by the characteristics in the figure), but also to vehicles equipped with the device of the prior application that emphasizes yaw rate responsiveness (
This control is also impossible for the characteristic g shown in the figure).

なお、上記実施例では、前輪9,10および後輪11,
12の両者を油圧式ステアリング装置6゜7を用いて転
舵を行う構造の四輪操舵車に本発明を適用した例を示し
たが、この他に、前輪9,1゜を、従来の機械リンク式
ステアリング装置を用いて転舵する車両にも適用するこ
とは可能である。
In addition, in the above embodiment, the front wheels 9, 10 and the rear wheels 11,
An example in which the present invention is applied to a four-wheel steering vehicle in which both front wheels 9 and 12 are steered using a hydraulic steering device 6°7 has been shown. It is also possible to apply the present invention to vehicles that are steered using a link type steering device.

この場合、第9図に示すように、後輪11.12は、上
記実施例と同様に、油圧式ステアリング装fi7を用い
て転舵を行うようにし、前輪9,10は、機械リンク式
ステアリング装置14により、ステアリングハンドル8
の操舵に運動して転舵がなされるとともに、補助転舵装
置18を設けて、運動特性制御を行うための前輪舵角目
標値aFに前輪舵角が一致するように補正する構造とす
ることが考えられる。
In this case, as shown in FIG. 9, the rear wheels 11 and 12 are steered using the hydraulic steering system fi7, similar to the above embodiment, and the front wheels 9 and 10 are steered using a mechanical link steering system. The device 14 allows the steering handle 8
In addition, an auxiliary steering device 18 is provided to correct the front wheel steering angle so that it matches the front wheel steering angle target value aF for controlling the motion characteristics. is possible.

このときの前輪舵角の補正量Δδアは、上記実施例にお
いて、第4図中のステップ47で実行される演算のうち
、式(16)と式(至))の演算な次のような演算式に
)とQl)に変更すれば良い。
The correction amount Δδa of the front wheel steering angle at this time is determined by the following calculation such as the calculation of equation (16) and equation (to) among the calculations executed in step 47 in FIG. 4 in the above embodiment. ) and Ql) in the arithmetic expression.

βアミ =OF8 / e xア、        ・
・・・・・・・・・・・■ここで、 eKIP、 :自車のフロント等価コーナリングパワー
N8:自車のステアリングギヤ比 であり、8KF8は、ステアリング1剛性をKs1トレ
ールをξとした場合、 で表わされる。
βami=OF8/exa, ・
・・・・・・・・・・・・■Here, eKIP, : Own vehicle's front equivalent cornering power N8: Own vehicle's steering gear ratio, 8KF8 is when steering 1 stiffness is Ks1 trail is ξ , is expressed as .

このようにすれば、上記実施例と同様の動作を行うこと
に等しくなり、同じ効果が得られる。
If this is done, it will be equivalent to performing the same operation as in the above embodiment, and the same effect will be obtained.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は、目標とする運動
性をヨーイング運動と横方向運動に分け、各々に関する
目標車両モデルを別個に設定し、これら2つの目標車両
モデルに関する演算によって求めたヨーイング運動の目
標値と横方向運動の目標値を自車で実現するように、自
車の車輪の舵角制御を行うようにしたことによって、ミ
ーイング運動特性と横方向運動特性の両者を独立して適
正制御することが可能となる。
(Effects of the Invention) As described above in detail, the present invention divides the target maneuverability into yawing motion and lateral motion, separately sets target vehicle models for each, and sets the target vehicle model for each separately. By controlling the steering angle of the vehicle's wheels so that the vehicle achieves the target values for yawing motion and lateral motion determined by calculation, the meowing motion characteristics and lateral motion characteristics can be improved. It becomes possible to properly control both independently.

従って、運動性能制御の幅が広範となり、かつて自由に
設定できるため、横すべり角を常に零とする制御も行う
ことができる。
Therefore, the range of motion performance control is widened and can be set freely, making it possible to control the sideslip angle to always be zero.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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8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
マイクロコンビエータによって実行される処理を示すフ
ローチャート、第5図〜第8図は第2図に示す実施例装
置搭載車における運動特性を従来車両および先願側装置
搭載車両と比較して示す特性図、 第9図は本発明の他の実施例の構成図である。 100・・・ハンドル操舵角検出手段 101・・・車速検出手段 102・・・ヨーイング運動目標値演算手段108・・
・横方向運動目標値演算手段104・・・舵角目標値演
算手段 105・・・車輪転舵手段 1・・・マイクロコンピュータ 2・・・ハンドル操舵量センサ 8・・・車速センサ 4・・・前輪転舵装置 6・・・後輪転舵装置 6、フ・・・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・・・後輪余
・・・ヨーレート目標値 V・・・ヨー角加速度目標値 d・・・横加速度目標値 δア・・・前輪舵角目標値 δ8・・・後輪舵角目標値 特許出願人   日産自動車株式会社 第1図 んU 第3図 第4図 第5図 L( 第6図
Fig. 1 is a block diagram of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and Fig. 8 is a block diagram of the front wheel steering device, rear wheel steering device, and hydraulic steering device in Fig. 2. , FIG. 4 is a flowchart showing the processing executed by the micro combinator in FIG. 2, and FIGS. 5 to 8 show the dynamic characteristics of the vehicle equipped with the embodiment shown in FIG. A characteristic diagram shown in comparison with a vehicle equipped with the device. FIG. 9 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention. 100...Handle steering angle detection means 101...Vehicle speed detection means 102...Yawing motion target value calculation means 108...
- Lateral motion target value calculating means 104... Steering angle target value calculating means 105... Wheel steering means 1... Microcomputer 2... Handle steering amount sensor 8... Vehicle speed sensor 4... Front wheel steering device 6... Rear wheel steering device 6, F... Hydraulic steering device 8... Steering handle 9.10... Front wheels 11, 12... Rear wheel remainder... Yaw rate target value V... Yaw angle acceleration target value d... Lateral acceleration target value δ A... Front wheel steering angle target value δ8... Rear wheel steering angle target value Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Figure 3 Figure 4 Figure 5 L ( Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ステアリングハンドルの操舵角を検出するハンドル
操舵角検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 予め設定された所望の運動性能を備える第1の目標車両
モデルに関する演算により、前記ステアリングハンドル
の操舵角と車速に対応するヨーイング運動の目標値を求
めるヨーイング運動目標値演算手段と、 予め設定された所望の運動性能を備える第2の目標車両
モデルに関する演算により、前記ステアリングハンドル
の操舵角と車速に対応する横方向運動の目標値を求める
横方向運動目標値演算手段と、 前記求められたヨーイング運動目標値と横方向運動目標
値および自車の車両諸元とから、前輪および後輪の舵角
の各目標値を求める舵角目標値演算手段と、 前記求められた各車輪舵角目標値に、前輪および後輪の
各対応する車輪を転舵する車輪転舵手段とを具備するこ
とを特徴とする車両用舵角制御装置。
[Scope of Claims] 1. A steering wheel angle detection means for detecting a steering angle of a steering wheel; a vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed; and a calculation regarding a first target vehicle model having a preset desired motion performance. yawing movement target value calculation means for calculating a target value of yawing movement corresponding to the steering angle of the steering wheel and the vehicle speed; a lateral motion target value calculation means for calculating a lateral motion target value corresponding to the steering angle of the steering wheel and the vehicle speed; and from the determined yawing motion target value, the lateral motion target value, and the vehicle specifications of the host vehicle; steering angle target value calculating means for calculating each target value of the steering angle of the front wheels and the rear wheels; and wheel steering means for steering each corresponding wheel of the front wheels and the rear wheels to the determined respective wheel steering angle target values. A steering angle control device for a vehicle, comprising:
JP1392585A 1984-09-10 1985-01-28 Steering angle control device for vehicle Granted JPS61175177A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1392585A JPS61175177A (en) 1985-01-28 1985-01-28 Steering angle control device for vehicle
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)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917205A (en) * 1987-03-23 1990-04-17 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Four-wheel steering system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917205A (en) * 1987-03-23 1990-04-17 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Four-wheel steering system

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