JPS61238571A - Control device for vehicle steering system - Google Patents
Control device for vehicle steering systemInfo
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- JPS61238571A JPS61238571A JP7853285A JP7853285A JPS61238571A JP S61238571 A JPS61238571 A JP S61238571A JP 7853285 A JP7853285 A JP 7853285A JP 7853285 A JP7853285 A JP 7853285A JP S61238571 A JPS61238571 A JP S61238571A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、車両の操舵特性を自在に制御できるように
した車両用操舵系制御装置に係り、特に車速変化に無関
係に定常機すべり角を常に零近傍とし、かつ、過渡運動
時においても横すべり角加速度が常に零近傍となるよう
にした車両用操舵系1)制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a vehicle steering system control device that can freely control the steering characteristics of a vehicle, and in particular, the invention relates to a vehicle steering system control device that can freely control the steering characteristics of a vehicle, and in particular, the steady-state engine slip angle can be controlled independently of changes in vehicle speed. The present invention relates to a vehicle steering system (1) control device in which the sideslip angular acceleration is always near zero even during transient motion.
(従来の技術)
従来の2輪操舵車(前輪のみをステアリングツ・′ンド
ル操作によシ操舵する通常車両を言う〕は、前輪のみを
操舵するため、その操安性の改善には2.。(Prior Art) Conventional two-wheel steering vehicles (refers to ordinary vehicles in which only the front wheels are steered by steering wheel operation) only the front wheels are steered, so there are two ways to improve its steering stability. .
限界があった。There was a limit.
そこで、この操安性の改善策として、後輪の転舵をも可
能とした4輪操舵車において、後輪の舵角を制御し、よ
り理想的な操安性を得ることを可能とする技術が先に提
案されている。これは、昭和59年に社団法人自動車技
術会から発行された「学術講演会前刷集842058
Jの307頁〜310頁に記載されている。Therefore, as a measure to improve steering stability, in a four-wheel steering vehicle that also allows rear wheel steering, the steering angle of the rear wheels can be controlled to achieve more ideal steering stability. The technology has been proposed first. This is "Academic lecture preprint collection 842058" published by the Society of Automotive Engineers of Japan in 1982.
J, pages 307-310.
上記技術の内容は、車両の横刀口速度の位相遅れをなく
すために、定常槽すベシ角βをβ−0とす1・・るよう
に後輪舵角を制御しようとするものである。The content of the above technology is to control the rear wheel steering angle so that the steady-state angle β is β-0 in order to eliminate the phase delay in the side-to-side speed of the vehicle.
(発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記の技術に2いては、定常槽すべり角
β=Oとするために、後輪舵角のみを制御する構成とし
たことにより、高速域(例えは、・100kJn/h以
上)でβ=0を実現しようとすると、後輪舵角が大きく
なって、この結果、ヨーレートゲインが急速ζこ低下し
てしまう。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above technique 2, in order to set the steady tank slip angle β=O, by using a configuration in which only the rear wheel steering angle is controlled, it is difficult to solve the problem in the high speed range (for example, If β=0 is attempted to be achieved at a speed of 100 kJn/h or more), the rear wheel steering angle becomes large, and as a result, the yaw rate gain rapidly decreases by ζ.
このため、車線変更等の操舵時に、必要以上に大きく操
舵を行わなければならなくなシ、操縦性、。For this reason, when steering to change lanes, etc., it becomes necessary to perform more steering than necessary, resulting in poor maneuverability.
が良くない。is not good.
また、上記技術は、定常旋回運動時における制御を目的
としているため、車両の旋回動作が開始してから定常旋
回運動に至るまでの過渡運動時には適正制御が行われず
、ステアリングハンドルの)操舵直後の車体挙動が不安
定になることを免れないO
(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。In addition, since the above technology is aimed at control during steady turning motion, proper control is not performed during transient motion from the start of the vehicle turning motion to the steady turning motion, and the O (Means for solving the problem) In order to solve the above problem, the present invention includes means shown in FIG. 1.
定常操舵ゲイン目標値設定手段101は、予め設定され
た目標とする操舵特性に従って、車速検出手段100で
検出される車速Vに対応する定常操舵ゲインの目標値G
e求める。The steady steering gain target value setting means 101 sets a steady steering gain target value G corresponding to the vehicle speed V detected by the vehicle speed detecting means 100 according to a preset target steering characteristic.
Ask for e.
ステアリングギア比目標値演算手段】02は、前ロ記定
常操舵ゲイン目標値n及び車速Vに対応するとともに、
自車の重心点の定常槽すベシ角βを車速変化に拘らず常
に零近傍にするためのステアリングギア比の目標値N’
を自車の車両諸元を用いた演算によシ求める。
、!1゜ステアリングギア比可変
手段】08は、自車の実゛際のステアリングギア比を前
記演算により求めたステアリングギア比目標値Nに設定
する。Steering gear ratio target value calculation means 02 corresponds to the steady steering gain target value n and vehicle speed V mentioned above,
Target value N' of the steering gear ratio to keep the steady angle β of the center of gravity of the own vehicle always close to zero regardless of changes in vehicle speed.
is calculated using the vehicle specifications of the own vehicle.
,! 1. Steering gear ratio variable means 08 sets the actual steering gear ratio of the host vehicle to the steering gear ratio target value N obtained by the above calculation.
後輪舵角目標値演算手段105は、前記ステアリングギ
ア比目標値Nと、前記ステアリングギア比目標値演算手
段102で用いられる自車の車両諸元に基づいて、前記
車速Vとハンドル操舵角検出手段104で検出されるス
テアリングハンドルの操舵角θSに対応するとともに、
自車の重心点の横すべり角加速度λを常に零近傍とする
ような後l・・輪舵角の目標値δR11−求める。The rear wheel steering angle target value calculation means 105 detects the vehicle speed V and the steering wheel steering angle based on the steering gear ratio target value N and the vehicle specifications of the own vehicle used by the steering gear ratio target value calculation means 102. It corresponds to the steering angle θS of the steering wheel detected by the means 104, and
A target value δR11 of the rear wheel steering angle is determined so that the sideslip angular acceleration λ at the center of gravity of the own vehicle is always near zero.
後輪転舵手段106は、自車の後輪舵角が、前記後輪舵
角目標値δRとなるように後輪の転舵を行う。The rear wheel steering means 106 steers the rear wheels so that the rear wheel steering angle of the own vehicle becomes the rear wheel steering angle target value δR.
(作用)
定常操舵ゲイン目標値設定手段]01と、ステアリング
ギア比目標値演算手段102およびステアリングギア比
可変手段103によって、予め設定された目標操舵特性
と重心点の横すべり角βζ0を自車で実現するように自
車のステアリングギ−・1゜ア比の制御を行う。これは
、主に定常旋回運動時1tこおける自車の操舵特性制御
に関与する。(Function) By the steady steering gain target value setting means] 01, the steering gear ratio target value calculation means 102, and the steering gear ratio variable means 103, a preset target steering characteristic and a sideslip angle βζ0 at the center of gravity are realized in the own vehicle. Control your vehicle's steering gear and 1° ratio so that This is mainly involved in controlling the steering characteristics of the own vehicle during 1 t during steady turning motion.
また、後輪舵角目標値演算手段】05と後輪転舵手段1
06とによって、上記目標操舵特性と重心点の横すべり
角加速度;9牛Oを自車で実現する″ように自車の後輪
舵角を制御する。この制御によp1定常旋回運動時のみ
でなく、過渡運動時の操舵特性をも適正制御することが
できる。Furthermore, rear wheel steering angle target value calculation means] 05 and rear wheel steering means 1
06, the rear wheel steering angle of the vehicle is controlled so that the target steering characteristic and the sideslip angular acceleration of the center of gravity; Therefore, it is possible to properly control the steering characteristics even during transient motion.
そして、目標とする操舵特性および定常槽すべ9角β#
Ot−自車で実現するために、後輪舵角の1・・制御と
ステアリングギア比の制御の両制御を行うことで、前述
した後輪舵角の制御のみを行う装置のように、高速域で
後輪舵角が必要以上に大きくなることがなく、従って、
ヨーレートゲインの低演算処理装置1は、マイクロコン
ピュータあるいは他の電気回路によって構成されておシ
、ノ・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と、車速センサ8で検出さ 2
.。Then, the target steering characteristics and the steady tank angle β#
In order to realize this in one's own vehicle, by performing both control of the rear wheel steering angle and control of the steering gear ratio, high speed The rear wheel steering angle does not become larger than necessary in the range, and therefore,
The low yaw rate gain arithmetic processing device 1 is configured by a microcomputer or other electric circuit and calculates the steering angle θS of the steering wheel 8 detected by the steering angle sensor 2 and the vehicle speed sensor 8. 2
.. .
れる本実施例装置搭載車(以下「自車」と言う戸の車速
■とを入力し、所定の演算ヲ行って、ステアリングギア
比目標値百と、後輪舵角目標値篩を出力する。The vehicle speed of the vehicle equipped with the device of this embodiment (hereinafter referred to as "own vehicle") is input, a predetermined calculation is performed, and a steering gear ratio target value 100 and a rear wheel steering angle target value are output.
パワーステアリングコントローラ4は、前輪9゜]0の
転舵全行うパワーステアリング装置5の作動油圧を制御
することで、ステアリングギア比Nを可変設定するもの
で、演算処理装置]がら供給されるステアリングギア比
目標値mの大小に対応して、上記作動油圧を大小変化さ
せる。すなわちJ・・ステアリングハンドル8の操舵角
θSが同一でも、上記ステアリングギア比目標値Nが大
きい程、前輪9,10の実舵角δ1が大となるように制
御される。なお、パワーステアリング装置の油圧制御を
行う技術の一例としては、実開昭59−246651号
に示される装置がある。The power steering controller 4 variably sets the steering gear ratio N by controlling the working oil pressure of the power steering device 5 which performs full steering of the front wheels by 9 degrees.The power steering controller 4 variably sets the steering gear ratio N. The above-mentioned working oil pressure is changed in magnitude in accordance with the magnitude of the ratio target value m. In other words, even if the steering angle θS of the steering wheel 8 is the same, the larger the steering gear ratio target value N is, the larger the actual steering angle δ1 of the front wheels 9, 10 is controlled to be. An example of a technique for hydraulically controlling a power steering device is a device disclosed in Japanese Utility Model Application No. 59-246651.
後輪11.12は、油圧式ステアリング装置7によって
転舵される構成となっており、油圧式ステアリング装置
7は、後輪転舵装置6にょ多制御される。この後輪転舵
装#6は、演算処理装置Jから入力される後輪舵角目標
値篩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δRが前記後輪舵
角目標値δRになるように油圧式ステアリング装置7の
制御を行う(詳細は、特願昭59−188158号5を
こ記載されている)。The rear wheels 11 and 12 are configured to be steered by a hydraulic steering device 7, and the hydraulic steering device 7 is controlled by the rear wheel steering device 6. This rear wheel steering device #6 changes the hydraulic pressure applied to the hydraulic steering device 7 in accordance with the rear wheel steering angle target value sieve inputted from the arithmetic processing device J, and the actual steering angle δR of the rear wheels 11.12. The hydraulic steering device 7 is controlled so that the rear wheel steering angle becomes the rear wheel steering angle target value δR (details are described in Japanese Patent Application No. 59-188158).
第8図は、前記演算処理装置1をマイクロコンピュータ
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ャートであシ、所定時間毎に繰
返し実行される。FIG. 8 is a flowchart showing the processing executed by the arithmetic processing device 1 when the arithmetic processing device 1 is configured using a microcomputer, and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
ステップ21では、前記車速センサ2で検出される車速
■が読込まれ、次のステップ22の処理によって、前記
読込んだ車速Vに対応する定常操舵ゲイン(本実施例で
は、定常ヨーレートゲインを用いる)の目標値nが求め
られる。In step 21, the vehicle speed ■ detected by the vehicle speed sensor 2 is read, and in the next step 22, a steady steering gain (in this embodiment, a steady yaw rate gain is used) corresponding to the read vehicle speed V is read. The target value n is determined.
このGは、以下の式(11によって求められる。This G is determined by the following equation (11).
■
ここで、Ao、 No、 Loは、目標とする操舵時2
.。■ Here, Ao, No, Lo are the target steering time 2
.. .
性を備える車両を想定した場合において、この想1足し
た車両が備えるスタビリテイファクタA。と、ステアリ
ングギア比N。、およびホイールベースLoである。こ
れらA。、 No、 Loは、予めメモリ内tこ記憶さ
れておジ、上記演算を行うさきに読出−・される。In the case of assuming a vehicle with stability, this value is added to the stability factor A of the vehicle. and steering gear ratio N. , and wheelbase Lo. These A. , No, and Lo are stored in the memory in advance and read out before performing the above calculation.
なお、上記定常ヨーレートゲイン目標値百が式(1)で
表わされる理由を次(こ述べる。The reason why the steady yaw rate gain target value 100 is expressed by equation (1) will be described below.
一般に、定常ヨーレート会。。nstは、ステアリング
ハンドルの操舵角θ8に比例して変化し、 1・・■
の関係がある。ここで、A□はスタビリテイファクタ、
Noはステアリングギア比、L□はホイールr。In general, steady yaw rate association. . nst changes in proportion to the steering angle θ8 of the steering wheel, and has the following relationship: 1..■. Here, A□ is the stability factor,
No. is the steering gear ratio, L□ is the wheel r.
ベースである。It is the base.
従って、右辺の08を変数とした場合の係数が定常ヨー
レートゲインであり、前記(1)式が求められる。Therefore, the coefficient when 08 on the right side is used as a variable is the steady yaw rate gain, and the above equation (1) can be obtained.
次に、ステップ28の処理では、上記定常ヨー、、。Next, in the process of step 28, the above-mentioned steady yaw, .
レートゲインGを自車(本実施例搭載車)で実現′する
ための自車(こおけるステアリングギア比の目標値Nを
求める演算が行われる。この演算は次の式(8)によっ
て求められる。A calculation is performed to find the target value N of the steering gear ratio in the own vehicle (the vehicle equipped with this example) in order to realize the rate gain G in the own vehicle (the vehicle equipped with this embodiment).This calculation is obtained by the following equation (8). .
この式(8)は、以下のようにして導かれた式である。This equation (8) is an equation derived as follows.
後輪の操舵が可能な車両の運動を横方向とヨード・イン
クの2自由度で近似た、定常状態の運動方程式は、
LFOF = LROR・・・(5)
OR= KR(aRI 4− LR9’/ V )
=・(71ここで、
!11
0F:自車の前輪コーナリングフォース 1OR:
自車の後輪コーナリングフォースM :自車の車体質量
α :自車の横加速度
β :自車の(重心点の)横すべり角
φ :自車のヨーレート
δR:自車の後輪舵角
eKF:自車のフロント等価コーナリングパワーKR;
自車のリアコーナリングパワー
L]8・:自車の前軸と重心間の距離
LR:自車の後軸と重心間の距離
N ;自車のステアリングギア比
本実施例では、目標とする操舵特性を上記A。。The steady-state equation of motion that approximates the motion of a vehicle that can steer the rear wheels using two degrees of freedom, lateral and iodine, is: LFOF = LROR... (5) OR = KR (aRI 4 - LR9' /V)
=・(71 Here, !11 0F: Own vehicle's front wheel cornering force 1OR:
Rear wheel cornering force M of own vehicle: Body mass α of own vehicle: Lateral acceleration β of own vehicle: Side slip angle of own vehicle (at center of gravity) φ: Yaw rate of own vehicle δR: Rear wheel steering angle of own vehicle eKF: Own vehicle's front equivalent cornering power KR;
Rear cornering power of own vehicle L] 8.: Distance between front axle and center of gravity of own vehicle LR: Distance N between rear axle of own vehicle and center of gravity; Steering gear ratio of own vehicle In this example, target steering The characteristics are A above. .
No1Loで決定しているとともに、定常横すべり角β
を車速変化に拘らず常にβ−0とすること全1目標とし
ていることから、定常横すべり角目標値β−0が上記式
(3)の中に含まれている。It is determined by No1Lo, and the steady sideslip angle β
The steady sideslip angle target value β-0 is included in the above equation (3) because the target is to always keep β-0 regardless of changes in vehicle speed.
すなわち、上記式(61、(71のβにβ(−〇)を代
入することにより、式(61、(7)は次のように書き
直される。That is, by substituting β(-0) for β in the above equations (61, (71), equations (61, (7)) are rewritten as follows.
0R−KR(δR+LR会/V ) ・・
(9)従って、式(4)に式(5)を代入すると、但し
、Lは自車のホイールペースであり、L=Ly 十LR
である。0R-KR (δR+LR meeting/V)...
(9) Therefore, by substituting equation (5) into equation (4), where L is the wheel pace of the own vehicle, L = Ly + LR
It is.
また、式(lO)に式(8)を代入すると、この式(1
1)を整理すると、
すれば前記式(8)が得られる。Also, by substituting equation (8) into equation (lO), this equation (1
Rearranging 1), the above equation (8) can be obtained.
このようtこ、ステアリングギア比目標値mは、□定常
ヨーレートゲイン目標値nを自車で実現するだめのステ
アリングギア比であるとともに、定常横すべり角目標値
7をも自車で実現するためのものでもある。In this way, the steering gear ratio target value m is the steering gear ratio that allows the vehicle to achieve the steady yaw rate gain target value n, and also the steering gear ratio that allows the vehicle to achieve the steady sideslip angle target value 7. There are also things.
次に、ステップ25の処理では、上記目標操舵特性、す
なわち、定常ヨーレートゲイン目標値iを自車で実現す
るための後輪舵角の目標値歿を求める演算が行われる。Next, in the process of step 25, a calculation is performed to obtain a target value of the rear wheel steering angle for realizing the target steering characteristic, that is, the steady yaw rate gain target value i in the host vehicle.
これは、前記ステップ23で用いたものと同一の自車車
両諸元に、上記1C・定常ヨーレートゲイン目標値Gを
考慮して求められたステアリングギア比目標値N’に取
入れることによシ行われ、ステップ21で読込まれた車
速Vとステップ24で読込まれたハンドル操舵角θ8に
対応する値が求められる。さらに、重心点の横1−・す
べり角加速度λが常に零となるような後輪舵角目標値δ
Rでもあるように演算内容が設定されている。This can be done by incorporating the same vehicle specifications as those used in step 23 above into the steering gear ratio target value N' obtained by taking into account the above 1C/steady yaw rate gain target value G. The value corresponding to the vehicle speed V read in step 21 and the steering wheel steering angle θ8 read in step 24 is determined. Furthermore, the rear wheel steering angle target value δ is such that the lateral 1-slip angular acceleration λ of the center of gravity is always zero.
The calculation contents are set so that it is also R.
このδ□の演算は、以下の式に従って行われるOIz
’f’ = 2LFOF−2LROR・・・(13)
、、。This calculation of δ□ is performed according to the following formula.
'f' = 2LFOF-2LROR...(13)
,,.
OF = eKFβF・・(15)
α=V−÷ (β−〇) ・・(]
6)OR= Mα/2 0F ・
・・(]7)βR=OR/KR・・・(18)
篩=βR−LRφ/V ・・・(]9)
ここで、≠°は自車のヨー角力日速度であり、工zは自
車のヨー慣性である。その他の自車車両諸元は、横加速
度αを除き、前記ステアリングギア比目標値Nの演算に
用いた値と同じである。OF = eKFβF...(15) α=V-÷ (β-〇)...(]
6) OR= Mα/2 0F ・
...(]7) βR=OR/KR...(18) Sieve=βR-LRφ/V ...(]9)
Here, ≠° is the yaw angle force daily speed of the own vehicle, and z is the yaw inertia of the own vehicle. Other vehicle specifications of the own vehicle are the same as those used in calculating the steering gear ratio target value N, except for the lateral acceleration α.
横加速度αが異なるのは、後輪舵角目標値δR”を、重
心点の横すべり角加速度βを常に零とするような値にす
るためである。これは、上記式(]6)の設定に基づい
ている。すなわち、
通常、横加速度αは、
α−■・φ+vy
=v(小+β) ・・・(20)で表わ
されるので、重心点の横すべり角加速問升を常に零とす
るために、fi=o、:おけば、上記式(16)が得ら
れる。この式(16)で求められる横加速]1はこれを
、「横加速度目標値」とする)は、式(]7)〜(19
)に影響し、結果として、δRは横加速度πを実現する
値、すなわち、表−0を実現する値になる。The reason why the lateral acceleration α is different is to set the rear wheel steering angle target value δR'' to a value that always makes the lateral slip angular acceleration β at the center of gravity zero.This is due to the setting of the above equation (]6) In other words, the lateral acceleration α is usually expressed as α−■·φ+vy = v (small + β) (20), so in order to always set the lateral slip angle acceleration of the center of gravity to zero, If we set fi=o, :, the above formula (16) is obtained.The lateral acceleration obtained by this formula (16) ]1 is the "lateral acceleration target value") is obtained by the formula (]7 )~(19
), and as a result, δR becomes a value that realizes the lateral acceleration π, that is, a value that realizes Table-0.
次のステップ26の処理では、ステップ23で求められ
たステアリングギア比目標値Nと、ステップ25で求め
られた後輪舵角目標値外を、Cワーステアリングコント
ローラ4または、後輪転舵装置6へ出力する処理が行わ
れる。In the next step 26, the steering gear ratio target value N obtained in step 23 and the rear wheel steering angle target value outside obtained in step 25 are sent to the C-wheel steering controller 4 or the rear wheel steering device 6. Output processing is performed.
これ船こより、パワーステアリングコントローラ4は、
パワーステアリング装置5の作動油圧を上記ステアリン
グギア比目標値Nに対応L T: f9!l l1iI
Ij、、実際のステアリングギア比Nがステアリングギ
ア比目標値百に一致するように制御する。From this ship, the power steering controller 4 is
The working oil pressure of the power steering device 5 corresponds to the above-mentioned steering gear ratio target value N. L T: f9! l l1iI
Ij, the actual steering gear ratio N is controlled to match the steering gear ratio target value 100.
また、後輪転舵装置6は、油圧式ステアリング1装置7
へ供給する作動油圧を、上記後輪舵角目標値篩に対応し
て制御し、後輪の実舵角δRが後輪舵角目標値篩に一致
するように制御する。Further, the rear wheel steering device 6 includes a hydraulic steering 1 device 7.
The hydraulic pressure supplied to the rear wheel steering angle is controlled in accordance with the rear wheel steering angle target value sieve so that the actual rear wheel steering angle δR coincides with the rear wheel steering angle target value sieve.
このように、本実施例は、ステアリングギア比・の制御
と後輪舵角の制御により、予め設定された目標操舵特性
および重心点の横すべり角β−〇を自車で実現すること
が可能になる。また、ステアリングギア比のみの制御で
は十分tこ制御が行えない過渡運動時においては、後輪
舵角制御によシ目1・・標操舵特性の実現を行うととも
に、重心点の横すべり角加速度、?−o1も実現するこ
とができる。In this way, in this embodiment, by controlling the steering gear ratio and the rear wheel steering angle, it is possible to achieve the preset target steering characteristics and sideslip angle β-〇 at the center of gravity in the own vehicle. Become. In addition, during transient motions in which sufficient torque control cannot be achieved by controlling only the steering gear ratio, the rear wheel steering angle control is used to achieve the desired steering characteristics, and also to control the sideslip angular acceleration at the center of gravity. ? -o1 can also be realized.
そして、横すべり角加速度7j=oであることから、当
然に横すべり角βもβ=0となシ、結果として、定常旋
回運動時と過渡運動時の内時において、常l。Since the sideslip angular acceleration 7j=o, the sideslip angle β is naturally also β=0, and as a result, the angle is always l during steady turning motion and during transient motion.
に重心専横すべり角β=0が実現される。A center-of-gravity exclusive lateral slip angle β=0 is realized.
次に、本実施例の効果全具体的に説明するために、第4
図のような、ステアリングハンドル操作がなされたとき
の実際の重心専横すべり角βとヨーレートかおよび横加
速度αの変化をそれぞれ第5゜図、第6図および第7図
に示す。Next, in order to specifically explain all the effects of this example, the fourth
Changes in the actual center-of-gravity lateral slip angle β, yaw rate, and lateral acceleration α when the steering wheel is operated as shown in the figure are shown in FIGS. 5, 6, and 7, respectively.
第5図の実線Aで示す特性が、本実施例搭載車の重心専
横すべり角βの変化を示す特性であり、同図中の破線B
で示す特性は、仮にステアリングギア比の制御のみを行
う車両が存在する場合における当該車両の重心専横すべ
り角の変化である。The characteristic indicated by the solid line A in FIG. 5 is the characteristic indicating the change in the center-of-gravity lateral slip angle β of the vehicle equipped with this embodiment, and the broken line B in the figure
The characteristic shown by is a change in the center-of-gravity exclusive lateral slip angle of a vehicle that only controls the steering gear ratio.
同図から判るように、ステアリングギア比の制御のみを
行う車両では、β=Oを殆んど実現できないのに対し、
本実施例装置搭載車は、常番こβ−〇を実現できる。As can be seen from the figure, in a vehicle that only controls the steering gear ratio, it is almost impossible to realize β=O.
The vehicle equipped with the device of this embodiment can always realize this β-〇.
また、ヨーレート会の変化や横加速度αの変化について
も、第6図中の実線Oおよび第7図中の実線Eで示す如
く、過渡運動時と定常旋回運動時の内時において常に安
定している(すなわち、このような常に安定した操舵特
性が目標操舵特性と1して設定されており、この目標操
舵特性を忠実に自車で実現しているのである)。これに
対し、上記ステアリングギア比のみを制御する車両では
、第6図中の破線りおよび第7図中の破線Fで示すよう
に、ヨーレート小オ横加速度αは共に不安定。Furthermore, changes in the yaw rate and changes in the lateral acceleration α are always stable during transient motion and during steady turning motion, as shown by solid line O in Figure 6 and solid line E in Figure 7. (In other words, this always stable steering characteristic is set as the target steering characteristic, and this target steering characteristic is faithfully realized by the own vehicle). On the other hand, in a vehicle in which only the steering gear ratio is controlled, both the yaw rate and the lateral acceleration α are unstable, as shown by the broken line in FIG. 6 and the broken line F in FIG.
である。It is.
なお、上記実施例では、演算に用いる車両諸元が固定(
例えば、出荷時における各車両諸元の値に設定される)
となっている例を示したが、これは、例えばフロント等
価コーナリングパワーeKF・は、ステアリングギア比
変化に伴って変化させたり、あるいは、前、後輪コーナ
リングパワーKF 。Note that in the above embodiment, the vehicle specifications used for calculation are fixed (
For example, it is set to the value of each vehicle specification at the time of shipment)
For example, the front equivalent cornering power eKF may be changed as the steering gear ratio changes, or the front and rear wheel cornering powers KF may be changed.
KR金、路面状態変化やタイヤの消耗度に対応して変化
させたりすれば、より一層、目標操舵特性の実現精度が
向上する。If the KR value is changed in response to changes in road surface conditions and degree of tire wear, the accuracy of achieving the target steering characteristics will be further improved.
マタ、ステアリングギア比目標値Nは、ソノ都度前記の
ような演算から求める方式の他、予め複数の車速Vの値
に対して求めておいたデータをデータテーブルとして装
備させ、テーブル・ルックアップ処理によって11−求
めるようにすれば演算1゜速度を迅速化させることがで
きる。定常ヨーレートゲイジ目標値百についても同様の
ことが言える。In addition to calculating the steering gear ratio target value N from the calculations described above, the steering gear ratio target value N can be obtained by table lookup processing by equipping a data table with data obtained in advance for multiple vehicle speed V values. By calculating 11- by 11-, the calculation speed can be increased by 1°. The same thing can be said about the steady yaw rate gauge target value 100.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明は、目標とする操舵
特性を自車で実現するために、ステアリ1.。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention provides a steering wheel 1. .
ングギア比の制御と後輪舵角の制御の両制御を行・うこ
とで、定常旋回運動時と過渡運動時の内時において、車
速変化に拘らず、忠実に目標操舵特性を自車で実現する
ことができる。従って、目標操舵特性を自由tこ設定す
ることで、車両の操舵特性・を自在に制御できる。By controlling both the steering gear ratio and the rear wheel steering angle, the vehicle can faithfully achieve the target steering characteristics during steady turning motion and during transient motion, regardless of changes in vehicle speed. can do. Therefore, by freely setting the target steering characteristics, the steering characteristics of the vehicle can be freely controlled.
また、ステアリングギア比制御と後輪舵角制御によシ、
重心専横すべり角βを車速変化に拘らず常に零近傍にす
ることかり能であシ、過渡運動時には、後輪舵角制御に
より、重心専横すべり角加1・・速度)を車速に拘らず
常に零近傍にすることができる。これにより、極めて理
想的な操舵特性を実現できる。In addition, steering gear ratio control and rear wheel steering angle control
It is impossible to keep the center-of-gravity exclusive sideslip angle β always close to zero regardless of changes in vehicle speed.During transient motion, rear wheel steering angle control keeps the center-of-gravity exclusive sideslip angle (acceleration 1...speed) constant regardless of vehicle speed. It can be close to zero. This makes it possible to achieve extremely ideal steering characteristics.
また、このような理想的な操舵特性を実現するのに、後
輪舵角制御のみでなく、ステアリングツ1゜ア比制御を
も行うことで、高速域で目標さする操舵特性(例えば、
定常横すべり角β=0とする特性)を実現するために、
後輪転舵量が大きくなシ過ぎて、ヨーレートの低下を招
くような事態の発生を防止でき、操安性の向上を図るこ
とができる。1゜Furthermore, in order to achieve such ideal steering characteristics, not only rear wheel steering angle control but also steering gear ratio control is performed to achieve the desired steering characteristics at high speeds (for example,
In order to realize the characteristic that the steady sideslip angle β = 0),
It is possible to prevent the occurrence of a situation in which the rear wheel steering amount is too large and cause a decrease in the yaw rate, and it is possible to improve steering stability. 1゜
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図は同実施例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ャート、
第4図は旋回動作時のステアリングハンドル操舵角変化
の一例を示す図、
第5図は第4図に示す、ステアリングハンドル操舵角変
化がなされたときの前記実施例装置搭載車における重心
専横すべ多角の変化を示す特性図、1・・第6図は同じ
くヨーレートの変化を示す特性図、第7図は同じく横加
速度の変化を示す特性図である。
100・・・車速検出手段
101・・定常操舵ゲイン目標値設定手段102・・・
ステアリングギア比目標値演算手段108・・・ステア
リングギア比可変手段104・・・ハンドル操舵角検出
手段
105・・・後輪舵角目標値演算手段
106・・・後輪転舵手段
]・・・演算処理装置
2・・ハンドル操舵角センサ
3・・・車速センサ
4・・・パワーステアリングコントローラ(ステアリン
グギア比可変手段)
5・・・パワーステアリング装置
6・・・後輪転舵装置
、7・・油圧式ステアリング装置
8・・ステアリングハンドル
9、】0・・・前輪 11 、12・・・後輪θ
S・・・ハンドル操舵角
■・・・車速
N・・・ステアリングギア比目標値
δ、・・・後輪舵角目標値
G・・定常ヨーレートゲイン目標値(定常操舵ゲイi。
ン目標イ直)
β・・・重心専横すべυ角
β・・・重心専横すべり角加速度
第1図
第2図
75由臥ズテアリ〉グー製置
第3図
第4図
第5図
第6図
第7図Fig. 1 is a block diagram of the present invention; Fig. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention; Fig. 8 is a flowchart showing processing executed in the arithmetic processing unit in the embodiment; Fig. 4 is a turning FIG. 5 is a diagram showing an example of a change in steering angle of the steering wheel during operation, and FIG. 5 is a characteristic showing a change in the transverse polygon of the center of gravity in a vehicle equipped with the device of the embodiment when the steering angle of the steering wheel is changed as shown in FIG. 4. 1...FIG. 6 is a characteristic diagram similarly showing changes in yaw rate, and FIG. 7 is a characteristic diagram similarly showing changes in lateral acceleration. 100...Vehicle speed detection means 101...Steady steering gain target value setting means 102...
Steering gear ratio target value calculation means 108...Steering gear ratio variable means 104...Handle steering angle detection means 105...Rear wheel steering angle target value calculation means 106...Rear wheel steering means]...Calculation Processing device 2... Handle steering angle sensor 3... Vehicle speed sensor 4... Power steering controller (steering gear ratio variable means) 5... Power steering device 6... Rear wheel steering device, 7... Hydraulic type Steering device 8...Steering handle 9, ]0...Front wheel 11, 12...Rear wheel θ
S...Handle steering angle ■...Vehicle speed N...Steering gear ratio target value δ,...Rear wheel steering angle target value G...Steady yaw rate gain target value (steady steering gain i. ) β...center-of-gravity exclusive lateral slip υ angle β...center-of-gravity exclusive lateral slip angle acceleration Fig. 1 Fig. 2
Claims (1)
操舵角検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 予め設定された目標とする操舵特性に従つて前記車速に
対応する定常操舵ゲインの目標値を設定する定常操舵ゲ
イン目標値設定手段と、 前記定常操舵ゲイン目標値及び車速に対応するとともに
、自車の重心点の定常横すべり角を車速変化に拘らず常
に零近傍にするためのステアリングギア比の目標値を自
車の車両諸元を用いた演算により求めるステアリングギ
ア比目標値演算手段と、 自車の実際のステアリングギア比を前記演算により求め
られたステアリングギア比目標値に設定するステアリン
グギア比可変手段と、 前記ステアリングギア比目標値と前記ステアリングギア
比目標値演算手段で用いられる自車の車両諸元に基づい
て、前記車速Vとステアリングハンドルの操舵角に対応
するとともに、自車の重心点の横すべり角加速度を常に
零近傍とするような後輪舵角の目標値を求める後輪舵角
目標値演算手段と、 前記求められた後輪舵角目標値に、後輪を転舵する後輪
転舵手段とを具備することを特徴とする車両用操舵系制
御装置。[Scope of Claims] 1. Steering wheel steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel; vehicle speed detection means for detecting vehicle speed; Steady steering gain target value setting means for setting a target value of a steering gain; and a means for setting a steady steering gain target value corresponding to the steady steering gain target value and vehicle speed, and making a steady sideslip angle at the center of gravity of the own vehicle always near zero regardless of changes in vehicle speed. a steering gear ratio target value calculating means for calculating a target value of the steering gear ratio for the vehicle by calculation using the vehicle specifications of the own vehicle; a steering gear ratio variable means that sets the steering gear ratio to a value corresponding to the vehicle speed V and the steering angle of the steering wheel based on the steering gear ratio target value and the vehicle specifications of the own vehicle used by the steering gear ratio target value calculation means. Also, a rear wheel steering angle target value calculating means for calculating a target value of the rear wheel steering angle such that the sideslip angular acceleration of the center of gravity of the own vehicle is always near zero; 1. A vehicle steering system control device comprising: rear wheel steering means for steering rear wheels.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7853285A JPS61238571A (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Control device for vehicle steering system |
US06/850,665 US4767588A (en) | 1985-04-13 | 1986-04-11 | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
EP86105030A EP0198450B1 (en) | 1985-04-13 | 1986-04-11 | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
DE8686105030T DE3661472D1 (en) | 1985-04-13 | 1986-04-11 | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7853285A JPS61238571A (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Control device for vehicle steering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61238571A true JPS61238571A (en) | 1986-10-23 |
JPH0321386B2 JPH0321386B2 (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=13664519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7853285A Granted JPS61238571A (en) | 1985-04-13 | 1985-04-15 | Control device for vehicle steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61238571A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008285066A (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | Yaw moment control device for vehicle using jerk information |
JP2010260544A (en) * | 2010-06-21 | 2010-11-18 | Hitachi Ltd | Motion control method of vehicle using jerk information |
-
1985
- 1985-04-15 JP JP7853285A patent/JPS61238571A/en active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008285066A (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | Yaw moment control device for vehicle using jerk information |
JP4568302B2 (en) * | 2007-05-18 | 2010-10-27 | 株式会社日立製作所 | Vehicle longitudinal acceleration control apparatus using jerk information |
JP2010260544A (en) * | 2010-06-21 | 2010-11-18 | Hitachi Ltd | Motion control method of vehicle using jerk information |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0321386B2 (en) | 1991-03-22 |
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