JPS61226368A - Steering angle control device for vehicle - Google Patents

Steering angle control device for vehicle

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JPS61226368A
JPS61226368A JP6661285A JP6661285A JPS61226368A JP S61226368 A JPS61226368 A JP S61226368A JP 6661285 A JP6661285 A JP 6661285A JP 6661285 A JP6661285 A JP 6661285A JP S61226368 A JPS61226368 A JP S61226368A
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vehicle
target value
steering
steering angle
road surface
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Takeshi Ito
健 伊藤
Taketoshi Kawabe
川辺 武俊
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Nissan Motor Co Ltd
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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
    • B62D7/1581Steering 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 comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

PURPOSE:To accurately realize the maneuverability of a target car without being affected by road condition changes and to obtain invariably stable maneuverability by compensating car maneuverability changes fluctuating in response to road condition changes. CONSTITUTION:A microcomputer 1 is fed with the car speed V detected by a car speed sensor 3 and the steering quantity thetaS of a steering handle 8 detected by a handle steering quantity sensor 2 and calculates the maneuver variable target value, front wheel steering angle target value deltaF, and rear wheel steering angle target value deltaR. The microcomputer 1 is fed with the road condition detection signal DL from a road condition detector 13, and it compensatingly calculates the front wheel steering angle target value deltaF and rear wheel steering angle target value deltaR in response to the road condition status based on this road condition detection signal DL.

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係るもので、特に、
路面の状態変化に伴って変動する車両運動特性変化を補
償して制御精度の向上を図った車両用舵角制御装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a steering angle control device for a vehicle that can freely control the motion performance of a vehicle during steering.
The present invention relates to a vehicle steering angle control device that improves control accuracy by compensating for changes in vehicle dynamic characteristics that vary with changes in road surface conditions.

(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決定され、運動性能は、車
種毎に固有のものとなっている。
(Prior art) 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 depends on the vehicle's vehicle performance. The driving performance is uniformly determined based on specifications, and is unique to each vehicle type.

こnに対し、本願出願人は、先に、特願昭59−147
018号、特願昭59−188158号、特願昭59−
188158号等において、目標とする運動性能を備え
る目標車両を想定し、該目標車両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(前輪または後輪の少なくとも一方)の
舵角を制御する装置を提案している。
In response to this, the applicant of the present application previously filed a patent application in 1983-147.
No. 018, Japanese Patent Application No. 188158, Japanese Patent Application No. 1881, Japanese Patent Application No. 1881-
No. 188158, etc., assuming a target vehicle with a target dynamic performance, based on the vehicle specifications and equation of motion regarding the target vehicle, target values of motion variables corresponding to the steering wheel steering amount and vehicle speed, that is, the target vehicle The steering angle of the vehicle's wheels (at least one of the front wheels or rear wheels) is determined so that the vehicle (vehicle equipped with the device) achieves the motion variable target value that represents the motion performance exhibited by the vehicle. We are proposing a device to control this.

すなわち、この装置を用いnば、例えば自車がセダン車
タイプの車両であっても、目標車両をスポーツ車タイプ
の車両に設定すn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, by using this device, for example, even if the own vehicle is a sedan type vehicle, if the target vehicle is set to a sports car type vehicle, it is possible to set the target vehicle to a sports car type vehicle even though the vehicle body structure etc. is a sedan type vehicle. 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、本願発明者は、上記装置について、さらに研
究を重ねるうちに、次のような改良点を見出した。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the inventor of the present application discovered the following improvement point while conducting further research on the above-mentioned device.

すなわち、上記の装置において、運動変数目標値や、車
輪の舵角を制御するための舵角目標値を演算するのには
、ステアリングハンドルの操舵量と車速を基本変数とし
て入力し、これらの基本変数に基づいて行うのであるが
、車両の運動特性は路面状態(路面の凹凸等)によって
変化するため、目標とする運動性能の実現精度が変動す
ることになるという不都合を有している。
That is, in the above device, in order to calculate the motion variable target value and the steering angle target value for controlling the steering angle of the wheels, the steering amount of the steering wheel and the vehicle speed are input as basic variables, and these basic variables are input. Although this is done based on variables, the driving characteristics of the vehicle change depending on the road surface conditions (road surface irregularities, etc.), which has the disadvantage that the accuracy of achieving the target driving performance varies.

(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 the means shown in FIG.

運動変数目標値演算手段102は、予め設定さnた目標
とする運動性能を備える目標車両に関する運動方程式に
基づいて、ハンドル操舵量検出手段100で検出される
ステアリングハンドル操舵量θ8と車速検出手段101
で検出ざnる車速Vに対応する運動変数の目標値Mを求
める。
The motion variable target value calculating means 102 calculates the steering wheel steering amount θ8 detected by the steering wheel steering amount detecting means 100 and the vehicle speed detecting means 101 based on a motion equation regarding a target vehicle having a preset target motion performance.
The target value M of the motion variable corresponding to the detected vehicle speed V is determined.

車輪舵角目標値演算手段103は、前記運動変数目標値
Mおよび自車の車両諸元とから、前記運動変数目標値M
を実現するための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δを求める。
The wheel steering angle target value calculation means 103 calculates the motion variable target value M from the motion variable target value M and the vehicle specifications of the host vehicle.
A target value δ of the wheel steering angle of at least one of the front wheels or the rear wheels to achieve this is determined.

車輪転舵手段104は、前記車輪舵角目標値δに、前輪
あるいは後輪のうち対応する車輪を転舵する。
The wheel steering means 104 steers the corresponding front wheel or rear wheel to the wheel steering angle target value δ.

そして、車両諸元補正手段106は、路面状態検出手段
105によって検出される路面状態に応じて、前記舵角
目標値演算手段108で用いられる自車車両諸元の補正
を行う。
Then, the vehicle specification correction means 106 corrects the own vehicle specifications used by the steering angle target value calculation means 108 according to the road surface condition detected by the road surface condition detection means 105.

(作用) 上記運動変数目標値演算手段102によって求められた
運動変数目標値Mが車輪舵角目標値演算手段1oaおよ
び車輪転舵手段104によって実現されることにより、
車両は目標車両の運動特性を有するように制御される。
(Operation) The motion variable target value M obtained by the motion variable target value calculation means 102 is realized by the wheel steering angle target value calculation means 1oa and the wheel steering means 104.
The vehicle is controlled to have the motion characteristics of the target vehicle.

また、このとき、車両諸元補正手段106により、路面
状態に対応して自車車両諸元が補正されるため、路面状
態変化が生じても、上記目標車両の運動特性の実現精度
は変動しない。
Further, at this time, the vehicle specifications of the own vehicle are corrected by the vehicle specification correction means 106 in accordance with the road surface condition, so that even if a change in the road surface condition occurs, the accuracy of realizing the motion characteristics of the target vehicle does not change. .

(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θ6を入力して、運動変数目
標値の演算および前輪舵角前輪転舵装置4は、マイクロ
コンピュータ1から与えられる前輪舵角目標値δF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δR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 microcomputer 1 inputs the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 3 and the steering amount θ6 of the steering wheel 8 detected by the steering wheel steering amount sensor 2, and calculates the motion variable target value and calculates the front wheel steering angle and front wheel turning. The device 4 is a device that performs steering control of the front wheels 9 and 10 based on the data of the front wheel steering angle target value δF given from the microcomputer 1; This device performs steering control of the rear wheels 11 and 12 based on data of the rear wheel steering angle target value δR.

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。
It is the hydraulic steering devices 6 and 7 that actually steer the front wheels 9.10 and the rear wheels 11.12.

上記前項転舵装置4と後輪転舵装置5、および油圧式ス
テアリング装[6,7は、例えば第3図に示すような構
成になっている。
The above-mentioned steering device 4, rear wheel steering device 5, and hydraulic steering device [6, 7] have a configuration 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82
.33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84.35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。
The hydraulic steering devices 6 and 7 have two pistons 82
.. 33, and whose both ends are connected to tie rods (shown in the figure), is moved in the axial direction by creating a difference between the working oil pressures of the left and right hydraulic chambers 84, 35, thereby steering the wheels.

また、中央の室37内には、バネ86で左右逆方向に付
勢さnた反発プレー)88.39が、シャフト81に遊
嵌されており、こnは、左右の油圧室84.a5の作動
油圧が抜かn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, within the central chamber 37, repulsion plays 88, 39 which are biased in left and right opposite directions by a spring 86 are loosely fitted onto the shaft 81, and these are connected to the left and right hydraulic chambers 84. This is for returning the shaft 81 to its original neutral position when the hydraulic pressure of a5 is removed.

前・後輪転舵装置4,5は、ツレ/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/rear wheel steering devices 4 and 5 are composed of a torsion/idle 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ia4,35に通ずる油路28,29
を備え、こn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゜3
5に与える作動油量を調整する。
The control valve 22 is connected to the hydraulic steering device 6
, 7 oil passages 28, 29 leading to left and right oil pressure ia4, 35
It is equipped with a spool valve 25 that adjusts 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°3 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 5.

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δ7゜δ、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 supplies a current signal proportional to the front/rear wheel steering angle target value δ7°δ given from the microcomputer 1 to either the left or right electromagnetic solenoid 28.24. 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.

ソシテ、マイクロコンビエータlには、路面状態検出器
13からの路面状態検出信号DI、が入力されており、
マイクロコンビエータ1においては、この路面状態検出
信号DLに基づいて、前記前輪舵路面状況に対応する補
正演算を行う。
The road surface condition detection signal DI from the road surface condition detector 13 is input to the micro combinator L.
The micro combiator 1 performs a correction calculation corresponding to the front wheel steering road surface condition based on the road surface condition detection signal DL.

上記路面状態検出器18は、路面の凹凸の状況を主に検
出するもので、振動センサ、または、光、超音波、マイ
クロ波等を路面へ向けて発し、その反射状態から路面状
態を判断するような探査式センサ等を用いる。
The road surface condition detector 18 mainly detects the unevenness of the road surface, and uses a vibration sensor or emits light, ultrasonic waves, microwaves, etc. toward the road surface, and determines the road surface condition from the reflected state. Exploration type sensors, etc., are used.

本実施例では、前者の振動センサを用いている。In this embodiment, the former vibration sensor is used.

こnは、ショックアブソーバあるいは、サスペンション
ストラットの取付部分に圧電素子を介在させて、車輪か
ら伝わる振動を電気的に検出するものである(特願昭5
9−819f1号に詳述されている)。
This device uses a piezoelectric element in the attachment part of the shock absorber or suspension strut to electrically detect the vibrations transmitted from the wheel.
9-819f1).

回路構成は第4図に示す如くである。圧電素子131か
らの出力信号S工は2系統に分離されてバイパスフィル
タ182とローパースフィルタ134へ入力される。
The circuit configuration is as shown in FIG. The output signal S from the piezoelectric element 131 is separated into two systems and input to a bypass filter 182 and a low pass filter 134.

車体の振動は、バネ下振動とバネ上振動とに分類さn1
バネ下振動は、10H2前後、バネ上振動は1〜3 H
2程度である。上記圧電素子181の出力信号S0には
、バネ下撮動とバネ上振動の合成撮動成分が現われるた
め、これを上記ノ1イパスフィルタ182とローパスフ
ィルタ184で分離スル。
Vehicle body vibrations are classified into unsprung vibrations and sprung vibrations.
Unsprung vibration is around 10H2, sprung vibration is 1-3H
It is about 2. In the output signal S0 of the piezoelectric element 181, a composite imaging component of unsprung imaging and sprung mass vibration appears, so this is separated by the above-mentioned high-pass filter 182 and low-pass filter 184.

従って、バイパスフィルタ132の通過周波数は3〜5
 Hz以上、ローパスフィルタ184の通過周波数は3
〜5 Hz以下に設定ざnている。
Therefore, the pass frequency of the bypass filter 132 is 3 to 5.
Hz or higher, the passing frequency of the low-pass filter 184 is 3
It is set to below ~5 Hz.

そして、バイパスフィルタ182の出力信号S。Then, the output signal S of the bypass filter 182.

およびローパスフィルタ184の出力信号S8ハ、各々
整流・平滑回路123あるいは186により、全波整流
および平滑化されて、出力信号S、あるしνGtS、の
信号レベルに対応する電圧1号S、あるいはS6に変換
される。但し、ローパスフィルタ184の出力信号S、
には直流成分も含まれるため、こnを戸波するためにバ
イパスフィルタ(通過周波数0、I Hz以上〕185
がローパスフィルタ11114の後段に介在されている
The output signal S8c of the low-pass filter 184 is full-wave rectified and smoothed by the rectifier/smoothing circuit 123 or 186, respectively, and the voltage No. 1 S or S6 corresponding to the signal level of the output signal S or νGtS, is converted to However, the output signal S of the low-pass filter 184,
Since this also includes a DC component, a bypass filter (passage frequency 0, I Hz or higher) 185
is interposed after the low-pass filter 11114.

上記2つの整流・平滑回路183.116の出力信号S
、 、 S6は、バネ下振動の振動の大小あるいはバネ
上振動の大小に対応することから、これらの信号8B 
、S6を各々異なる基準レベルを持つコンパレータ18
フ〜140に入力し、レベル判別を行う。信号S6は、
基準レベル(基準電圧であル) VR工のフンパレータ
187と基準レベルvR1(F)コンパレータ138に
入力され、信号S6は、基準レベルV のコンパレータ
139 トts準しヘ、/lz 7R4のコンパレータ
140に入力される。ここで1vRi −VHB テア
リ、tP ツVRI > vRg # vas > V
H2に設定されている。
Output signal S of the above two rectifier/smoothing circuits 183 and 116
, , S6 corresponds to the magnitude of the unsprung vibration or the magnitude of the sprung mass vibration, so these signals 8B
, S6 are connected to comparators 18 each having a different reference level.
The level is determined by inputting the information to F-140. The signal S6 is
The reference level (reference voltage) is input to the VR engineer's comparator 187 and the reference level vR1(F) comparator 138, and the signal S6 is input to the reference level V comparator 139 and then to the /lz7R4 comparator 140. is input. Here, 1vRi -VHB, tP tsuVRI > vRg # vas > V
It is set to H2.

各コンパレータ187〜140は、基準レヘルよりも大
きなレベルの信号が入力されたときに高レベル(以下、
「Hレベル」とする)の信号を出力し、そn以外では低
レベル(以下、l’−Lレベル」とする)の信号を出力
する。そして、2つのコンパレータ1197,188の
出力A□r 4の組合せにより、バネ下振動の大きさを
「大、中、小」の8段階に弁別できる。
Each of the comparators 187 to 140 has a high level (hereinafter referred to as
In other cases, a low level signal (hereinafter referred to as 1'-L level) is output. By combining the outputs A□r4 of the two comparators 1197 and 188, the magnitude of the unsprung vibration can be discriminated into eight levels: "large, medium, and small."

すなわち、バネ下振動が小さいときには、信号S、のレ
ベルは小さく、出力Aよ、A、共にLレベルとなり、バ
ネ下振動が大きいときには、逆に出力A1 r AB共
にHレベルとなる。よって、出力A□がLレベルで出力
A、がHレベルのときは、バネ下振動が中程度であると
判別できる。同様にして、コンパレータ1199,14
0の出力B工、B、の組合せからバネ上振動の大きさを
3段階に弁別できる。
That is, when the unsprung vibration is small, the level of the signal S is low and the outputs A and A are both at the L level, and when the unsprung vibration is large, the outputs A1, AB, and A are both at the H level. Therefore, when the output A□ is at the L level and the output A is at the H level, it can be determined that the unsprung vibration is moderate. Similarly, comparators 1199, 14
The magnitude of the sprung mass vibration can be distinguished into three levels from the combination of output B and B of 0.

第5図は、マイクロコンピュータ1で実行すn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. 5 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5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nる。
The process shown in FIG. 5 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201の処理では、前記路面状態検出器18か
ら出力される路面状態検出信号DLを読込む。これは、
前述したように、4つの出力信号A□。
In the process of step 201, the road surface condition detection signal DL output from the road surface condition detector 18 is read. this is,
As mentioned above, the four output signals A□.

ム3.B工l B2の4ビツトデータとして入力される
Mu3. Input as 4-bit data of B-1 B2.

そして、次のステップ202では、読込んだ路面状態検
出信号DLに基づいて、路面状態を6通りに弁別し、弁
別結果に対応して、後述するステップ205で用いる自
車車両諸元のうちの前輪コーナリングパワーKF、と後
輪コーナリングパワーKR2の補正を行う。
Then, in the next step 202, the road surface condition is discriminated into six types based on the read road surface condition detection signal DL, and according to the discrimination result, one of the own vehicle specifications used in step 205, which will be described later, is determined. The front wheel cornering power KF and rear wheel cornering power KR2 are corrected.

すなわち、先ず、上記路面状態検出信号DLに含まれる
4つの出力信号A□、 A、 、 B工+Bsのレベル
の組合せから、前述したようにバネ下振動の「大」、「
中」、「小」およびバネ上振動の「大」、「中」、「小
」を判別する。
That is, first, from the combination of the levels of the four output signals A□, A, , B+Bs included in the road surface condition detection signal DL, it is determined whether the unsprung vibration is "large" or "large" as described above.
``Medium'', ``Small'' and ``Large'', ``Medium'', ``Small'' of the sprung mass vibration.

そして、バネ下振動とバネ上振動の大きざの組合せは、
第1表に示すように6通りある。これらの6通りの組合
せは、各々異なる路面状態で得らnるもので、例えば、
第1表中に示す路面状態のときに、各組合せが発生する
The combination of the magnitudes of the unsprung vibration and sprung mass vibration is
There are six types as shown in Table 1. These six combinations are obtained under different road surface conditions, for example:
Each combination occurs under the road surface conditions shown in Table 1.

ここで、「良路」とは、アスファルト舗装路のような表
面に凹凸のない滑らかな路面であり、「ざらざら路面」
とは比較的凹凸は少ないがロードノイズ等が通常の舗装
路よりも大きな路面、「栗石/マンホール路」とは、栗
のような形状の石がコンクリートに埋め込まれた道やマ
ンホールが連続するような道である。また、「−過性口
〜とは、水たまりの跡のように比較的大きな凹凸の上を
車輪が通過した場合を言う。
Here, a "good road" refers to a smooth road surface with no irregularities, such as an asphalt pavement, and a "rough road surface"
``Kuriishi/manhole road'' refers to a road surface with relatively few irregularities but with more road noise than normal paved roads, and ``Kuriishi/manhole road'' refers to a road with chestnut-shaped stones embedded in concrete or a series of manholes. It is a good path. In addition, ``-hysteresis'' refers to a situation where the wheels pass over relatively large irregularities such as the remains of puddles.

なお、第1表中のrOJがバネ下振動およびバネ上振動
の「大」、「中」、「小」の判別結果を示している。
Note that rOJ in Table 1 indicates the determination results of "large", "medium", and "small" unsprung vibration and sprung mass vibration.

そして、路面状態が上記6通りの路面状態の何れである
かによって、自車の前輪のコーナリングパワーKFよと
自車の後輪のコーナリングパワーKRSの値を決定する
。これは、例えば第1表に示すように、良路走行時にお
けるKFtl + KH2を基準とした場合(すなわち
、100%とする)に、他の路面状態におけるKH2、
KH2の割合を予め設定しておくことにより、各路面状
態に対応して適切なKF! l KRfAを決定する。
Then, depending on which of the above six road surface conditions the road surface condition is, the values of the cornering power KF of the front wheels of the own vehicle and the cornering power KRS of the rear wheels of the own vehicle are determined. For example, as shown in Table 1, when KFtl + KH2 when driving on a good road is used as a reference (i.e., 100%), KH2 under other road conditions,
By setting the KH2 ratio in advance, the appropriate KF can be set according to each road surface condition! l Determine KRfA.

次に、ステップ203の処理では、ハンドル操舵量セン
サ2と車速センサ3からマイクロコンビエータ1へ入力
されるハンドル操舵量θ8のデータと車速Vのデータの
読込みが行われる。
Next, in the process of step 203, the data of the steering wheel steering amount θ8 and the data of the vehicle speed V input from the steering wheel steering amount sensor 2 and the vehicle speed sensor 3 to the micro combinator 1 are read.

そして、次のステップ204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を用いて運動変数の目標
値(本実施例では、ヨー角加速度の目標値φと求心Gの
目標値YGとしている)を決定する演算が行われる。
In the next step 204, the target vehicle specifications stored in the memory are used to set the target values of the motion variables (in this embodiment, the target value φ of the yaw angular acceleration and the target value YG of the centripetal G). An operation is performed to determine the

上記目標車両諸元は、自車(本実施例装置搭載車)で実
現しようとする所望の運動性能を備える目標車両を想定
しく例えば、自車がセダン車である場合に、スポーツ車
を目標車両とする等)、この目標車両の運動特性を決定
する車両諸元を目標車両諸元として設定する。
The above target vehicle specifications are based on the assumption that the target vehicle has the desired driving performance that the own vehicle (vehicle equipped with the device of this embodiment) is intended to achieve.For example, if the own vehicle is a sedan, a sports car is etc.), and the vehicle specifications that determine the motion characteristics of this target vehicle are set as the target vehicle specifications.

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 specifications are used as target vehicle specifications.

Iz工:目標車両のヨー慣性 Mエ =目標車両の車体重量 L□ :目標車両のホイールベース LFよ;目標車両の前軸と重心間の距離LR工:目標車
両の後軸と重心間の距離1g□:目標車両のキングピン
回シ慣性Ks□:目標車両のステアリング剛性 DK□:目標車両のステアリング系粘性係数ξ :目標
車両のトレール Nエ :目標車両のステアリングギヤ比Ky工:目標車
両の前輪のコーナリングパワーKR□:目標車両の後輪
のコーナリングパワーそして、ヨー角加速度目標値釜お
よび求心G目標値YGの演算は、以下の式に従って行わ
れる。
Iz work: Yaw inertia M of the target vehicle = Vehicle weight L of the target vehicle: Wheelbase LF of the target vehicle; Distance between the front axle and center of gravity of the target vehicle LR work: Distance between the rear axle and center of gravity of the target vehicle 1g□: King pin rotation inertia of the target vehicle Ks□: Steering rigidity of the target vehicle DK□: Steering system viscosity coefficient ξ of the target vehicle: Trail N of the target vehicle: Steering gear ratio of the target vehicle Ky: Front wheels of the target vehicle Cornering power KR□: Cornering power of the rear wheels of the target vehicle, and calculations of the yaw angular acceleration target value pot and the centripetal G target value YG are performed according to the following formula.

工に1’IF1 ”” NIKSl (θS −Nxa
Fl)−DKx’Fx−2ξ10Fエ  ・・・・・・
・・・・・・(υMl(y、+9’、V)−207,+
20H1−−・−”  (2)工Zlψz −2LFI
CFl−2LR10R1・・・・”””・・(8)βF
よ−δFニー(t工+L1r19’1)/V   ・・
・・・・・・・・・・ (4)βRエニー−’tニーL
Rtφ、)/V    ・・・・・・・・・・・・ (
5)OFl = KFlβF0         ・・
・・・・・・・・・・ (6)CR□−KR□βR工1
        ・・・・・・・・・・・・ (7)ψ
−ψl           ・・・・・・・・・・・
・ (8)y、 −yよ+ψ、■        ・・
・・・・・・・・−(9)ここで、 δFよ: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) φ、:目標車両のミーレイト φ :目標車両のミー角加速度 9□ :目標車両の横方向速度 y0=目標車両の横方向加速度 βFl ’目標車両の前輪の横すべり角βR工:目標車
両の後輪の横すべり角 CFよ:目標車両の前輪のコーナリングフォースCRよ
:目標車両の後輪のコーナリングフォースφ :ヨー角
加速度目標値 マ :求心G目標値 である。
1'IF1 ”” NIKSl (θS −Nxa
Fl)-DKx'Fx-2ξ10F ・・・・・・
......(υMl(y,+9',V)-207,+
20H1--・-" (2) Engineering Zlψz -2LFI
CFl-2LR10R1..."""...(8) βF
Yo-δF knee (t-work+L1r19'1)/V...
・・・・・・・・・・・・ (4) βR any-'t knee L
Rtφ, )/V ・・・・・・・・・・・・ (
5) OFl = KFlβF0...
・・・・・・・・・・・・ (6) CR□-KR□βR engineering 1
・・・・・・・・・・・・ (7)ψ
−ψl ・・・・・・・・・・・・
・ (8) y, −yyo+ψ, ■ ・・
・・・・・・・・・−(9) Here, δF: Front wheel steering angle of the target vehicle (assuming that the target vehicle is a two-wheel steered vehicle) φ,: Meal rate of the target vehicle φ: Front wheel steering angle of the target vehicle Me angular acceleration 9 □: Lateral speed of target vehicle y0 = Lateral acceleration of target vehicle βFl ' Sideslip angle of front wheels of target vehicle βR: Sideslip angle of rear wheels of target vehicle CF: Cornering force of front wheels of target vehicle CR: Cornering force of the rear wheels of the target vehicle φ: Yaw angular acceleration target value M: Centripetal G target value.

上記式(1)〜(3)は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4回の積分演算
が必要であり、この積分演算は、例えば、1(t+Δt
 ) −A(t)+Δt@1(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 equations of motion for the target vehicle, and in order to solve these equations, four integral operations are required for each Δ.
) -A(t)+Δt@1(t) An appropriate integration method is used depending on the required integration precision, such as the rectangular integration method or the Rungekutta method.

このようにして、求めらnたヨー角加速度目標ニ 値ψと求心G目標値YGは、ハンドル操舵量θ8と車速
Vに対応する目標車両におけるヨー角加速度と求心Gで
あり、これらの運動変数目標値ゲとYGを自車で実現さ
せることで自車は目標車両の運動性能を保有することに
なる。
The yaw angular acceleration target value ψ and centripetal G target value YG obtained in this way are the yaw angular acceleration and centripetal G of the target vehicle corresponding to the steering wheel steering amount θ8 and the vehicle speed V, and these motion variables By realizing the target values GE and YG in the own vehicle, the own vehicle will possess the driving performance of the target vehicle.

次にステップ205の処理では、上記ヨー角加速度目標
値φと求心G目標値YGを自車で実現するために必要な
前輪舵角および後輪舵角の目標値りδRを求める演算を
行う。
Next, in the process of step 205, calculations are performed to obtain target values δR of the front wheel steering angle and rear wheel steering angle necessary for realizing the above-mentioned yaw angular acceleration target value φ and centripetal G target value YG in the own vehicle.

この演算は、自車の車両諸元を用いた自車の運動特性を
表わす演算に上記ヨー角加速度目標値φと求心G目標値
YGを代入することによって行われるO ここで用いられる自車車両諸元は、前記ステップ202
で求めらnた補正後の前輪コーナリングパワーKF、と
後輪コーナリングパワーKR8の他に、予め定数として
メモリ内に記憶されているものが用いられる。KFi 
+ KRi以外の自車車両諸元は以下のものである。
This calculation is performed by substituting the above-mentioned yaw angular acceleration target value φ and centripetal G target value YG into a calculation representing the motion characteristics of the own vehicle using the vehicle specifications of the own vehicle.O The own vehicle used here The specifications are determined in step 202 above.
In addition to the corrected front wheel cornering power KF and the rear wheel cornering power KR8 determined by n, constants stored in advance in the memory are used. KFi
+ Vehicle specifications other than KRi are as follows.

”Zz ’自車のヨー慣性 M、:自車の車体重量 り、:自車のホイールベース LFa ”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 そして、前輪舵角目標値5と後輪舵角目標値“歿は、以
下の演算により求められる。
``Zz'' Yaw inertia M of own vehicle: Weight of own vehicle: Wheelbase LFa of own vehicle ``Distance between front axle and center of gravity of own vehicle LR2: Distance between rear axle and center of gravity of own vehicle; The front wheel steering angle target value 5 and the rear wheel steering angle target value 5 are obtained by the following calculations.

βF2 ”” Cys/Kya        叩・・
・・曲(12)βR1I−an、/xR,・・・・・・
曲・・(13)δ1−βl ” (Vg ” LFzt
Ps )/ V  −= (14)外−βR1” (V
g−”Rgφ、)/V  −・−・−−−−−−(15
)但し、;、−?工、φ、−φ□である。
βF2 ”” Cys/Kya hit...
... Song (12) βR1I-an, /xR, ...
Song...(13) δ1-βl ” (Vg ” LFzt
Ps )/V −= (14) Outside − βR1” (V
g-”Rgφ, )/V −・−・−−−−−−(15
) However, ;, -? φ, −φ□.

ここで、 CFg’自車の前輪のコーナリングフォース’R2”自
車の後輪のコーナリングフォースβ、2:自車の前輪の
横すべり角 ム、:自車の後輪の横すべり角 少2 :自車のヨーレイト 9、:自車の横方向速度 である。
Here, CFg' Cornering force of the front wheels of the own vehicle 'R2' Cornering force of the rear wheels of the own vehicle β, 2: Side slip angle of the front wheels of the own vehicle, : Side slip angle of the rear wheels of the own vehicle 2: Own vehicle Yaw rate 9: is the lateral speed of the own vehicle.

このような演算によって求められた前・後輪舵角目標値
δ7.aRは、次のステップ46の処理によって、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/rear wheel steering angle target value δ7 obtained by such calculation. aR is 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δFあるいはδ、に前輪9,1oあるいは後輪11
 、1’2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 adjust the front wheels 9, 1o or the rear wheels 11 to a given steering angle target value δF or δ.
, 1'2 is supplied to the hydraulic steering devices 6, 7, thereby steering the front wheels 9, 1'2.
10 and the rear wheels 11, 12 are steered.

このように、本実施例装置は、前記目標車両の運動性能
を、自車の車輪舵角を制御することによって実現しよう
とするものである。
In this manner, the device of this embodiment attempts to realize the motion performance of the target vehicle by controlling the wheel steering angle of the own vehicle.

そして、本実施例装置は、路面状態の変化に対応して、
自車車両諸元のうちのコーナリングパワー KFg 7
 KRgを補正し、この補正値を用いた演算によって車
輪舵角を制御することにより、恰も路面状態の変化に対
応して、特性(コーナリングパワー)の異なるタイヤを
装着しているかのような制御が行える。すなわち、悪路
走行時には、振動によってタイヤの接地荷重は大きく変
動するが、前述のように路面状態に対応して自車の車輪
のコーナリングパワーを良路走行時よりも小さく設定す
ることで、コーナリングパワーの小さいタイヤを装着し
ているものとみなした車輪舵角制御が行われる。
The device of this embodiment responds to changes in road surface conditions by
Cornering power in vehicle specifications KFg 7
By correcting KRg and controlling the wheel steering angle through calculations using this correction value, it is possible to perform control in response to changes in road surface conditions as if tires with different characteristics (cornering power) were installed. I can do it. In other words, when driving on a rough road, the ground load of the tires fluctuates greatly due to vibration, but as mentioned above, by setting the cornering power of the vehicle's wheels to be lower than when driving on a good road, depending on the road surface condition, cornering Wheel steering angle control is performed assuming that tires with low power are installed.

これにより、悪路走行時でも良路走行時と略同等の運動
特性を有することになり、運転者は、路面状態変化を気
にすることなく良路走行時と同じハンドル操作が行える
As a result, even when driving on a rough road, the vehicle has substantially the same motion characteristics as when driving on a good road, and the driver can perform the same steering operations as when driving on a good road without worrying about changes in road surface conditions.

なお、上記実施例では、前輪と後輪の両者を制御する例
を示したが、本発明は、前輪が従来の機械リンク式のス
テアリング装置によって転舵され、後輪のみが電子制御
される車両にも適用できる。
Although the above embodiment shows an example in which both the front wheels and the rear wheels are controlled, the present invention is applicable to a vehicle in which the front wheels are steered by a conventional mechanical link type steering device and only the rear wheels are electronically controlled. It can also be applied to

この場合、前輪コーナリングパワーの変化を考慮した演
算によって後輪コーナリングパワーを決定するようにす
れば良い。
In this case, the rear wheel cornering power may be determined by calculation that takes into account changes in the front wheel cornering power.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように本発明は、所望の運動性能を
備える目標車両を想定し、この目標車両の運動特性を実
現するように自車の車輪舵角を制御することによって、
自車の運動性能を自在に制御することが可能になる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention assumes a target vehicle with desired motion performance, and controls the wheel steering angle of the own vehicle so as to realize the motion characteristics of the target vehicle. ,
It becomes possible to freely control the driving performance of the own vehicle.

また、路面状態変化に伴って運動特性が変化しないよう
に舵角制御のための演算に用いる自車車両諸元を路面状
態に対応して補正することにより、上記目標車両の運動
特性の実現精度が路面状態変化に左右されることがなく
、常に安定した運動特性が得られる。
In addition, by correcting the own vehicle specifications used in calculations for steering angle control in accordance with the road surface conditions so that the motion characteristics do not change due to changes in road surface conditions, the accuracy of achieving the target vehicle motion characteristics is improved. is not affected by changes in road surface conditions and always provides stable driving characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation 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育成図、第4図は第2図中の
路面状態検出器の具体的回路例を示すブロック図、 第5図は第2図中のマイクロコンピュータによって実行
さnる処理を示すフローチャートである。 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・・・車輪舵角目標値演算手段 104・・・車輪転舵手段   105・・・路面状、
粗検出手段106・・・車両諸元補正手段 1・・・マイクロコンピュータ  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18・・・路面状態検出器 第3図 第4図 第5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. 3 is a diagram showing the development of the front wheel steering device, rear wheel steering device, and hydraulic steering device in Fig. 2. , FIG. 4 is a block diagram showing a specific circuit example of the road surface condition detector shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a flowchart showing the processing executed by the microcomputer shown in FIG. 2. 100...Handle steering amount detection means 101...Vehicle speed detection means 102...Motion variable target value calculation means 103...Wheel steering angle target value calculation means 104...Wheel steering means 105...Road surface condition,
Rough detection means 106...Vehicle specification correction means 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 wheel 11.12...Rear wheel 18...Road surface condition detector Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ステアリングハンドルの操舵量を検出するハンドル
操舵量検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 予め設定された目標とする運動性能を備える目標車両に
関する運動方程式に基づいて、前記ステアリングハンド
ルの操舵量と車速に対応する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とから、前記求められた運動
変数目標値を実現するための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車輪舵角目標値演
算手段と、 前記求められた車輪舵角目標値に、前輪あるいは後輪の
うち対応する車輪を転舵する車輪転舵手段と、 路面の状態を検出する路面状態検出手段と、該路面状態
検出手段によって検出される路面状態に応じて前記自車
の車両諸元を補正する車両諸元補正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。
[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; and based on an equation of motion regarding a target vehicle having a preset target motion performance. a motion variable target value calculating means for calculating a target value of a motion variable corresponding to the steering amount of the steering wheel and the vehicle speed; wheel steering angle target value calculating means for calculating a target value of a wheel steering angle of at least one of the front wheels or the rear wheels to realize the motion variable target value; Wheel steering means for steering corresponding wheels, road surface condition detection means for detecting road surface conditions, and correcting the vehicle specifications of the own vehicle according to the road surface condition detected by the road surface condition detection means. 1. A steering angle control device for a vehicle, comprising: vehicle specification correction means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61287867A (en) * 1985-06-17 1986-12-18 Mazda Motor Corp Four wheel steering device in vehicle
JPWO2021111616A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10

Cited By (3)

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JPWO2021111616A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10
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