JPS62155173A - 車両用舵角制御装置 - Google Patents
車両用舵角制御装置Info
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- JPS62155173A JPS62155173A JP29302685A JP29302685A JPS62155173A JP S62155173 A JPS62155173 A JP S62155173A JP 29302685 A JP29302685 A JP 29302685A JP 29302685 A JP29302685 A JP 29302685A JP S62155173 A JPS62155173 A JP S62155173A
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- wheel
- wheel steering
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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
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、予め設定された運動性能に従って自軍の車
輪舵角を制御するようにしたぽ両用舵角制御装置に係り
、特に、車輪の転舵を行うアクチュエータの応答遅れを
補償するようにした車両用舵角制御装置に関する。
輪舵角を制御するようにしたぽ両用舵角制御装置に係り
、特に、車輪の転舵を行うアクチュエータの応答遅れを
補償するようにした車両用舵角制御装置に関する。
（従来の技術）
従来、車輪を、ステアリングハンドルとの機械リンクを
用いず、電気的制御回路圧よって駆動制御されるアクチ
ュエータを用いて転舵することで、直両の運−性能をコ
ントロールすることを可能とした装置が提案されている
（例えば、特開昭５９−１４３７７２号に示されるもの
がある。
用いず、電気的制御回路圧よって駆動制御されるアクチ
ュエータを用いて転舵することで、直両の運−性能をコ
ントロールすることを可能とした装置が提案されている
（例えば、特開昭５９−１４３７７２号に示されるもの
がある。
この従来装置は、ステアリングハンドルの操舵角に対応
する前・後輪の舵角の目標値を、予め設定された制御則
に従って決定し、油圧シリンダを用いたサーボ式アクチ
ェエータによって、前輪と後′輪を上記舵角目標値に転
舵するものである。
する前・後輪の舵角の目標値を、予め設定された制御則
に従って決定し、油圧シリンダを用いたサーボ式アクチ
ェエータによって、前輪と後′輪を上記舵角目標値に転
舵するものである。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記のようなアクチュエータは。
一般に、積分動作を行う一次遅れ系であるため、制御応
答の遅れが生じ、高速走行時における操縦性を低下させ
る要因となる。
答の遅れが生じ、高速走行時における操縦性を低下させ
る要因となる。
このため、上記アクチェエータの制御系に微分補償を施
すことによって、上記の遅れを解消することが考えられ
る。
すことによって、上記の遅れを解消することが考えられ
る。
ところが、上記舵角目標値の決定をマイクロコンピュー
タ等のディジタル回路を用いて行った場合、上記微分補
償を施す対象となる信号がディジタル信号であるため、
この信号を微視的に見ると、階段状をなしていることか
ら、この信号を通常の微分回路を用いて微分すると、離
散的な微分値信号となってしまい、制御が不正確なもの
になる。
タ等のディジタル回路を用いて行った場合、上記微分補
償を施す対象となる信号がディジタル信号であるため、
この信号を微視的に見ると、階段状をなしていることか
ら、この信号を通常の微分回路を用いて微分すると、離
散的な微分値信号となってしまい、制御が不正確なもの
になる。
すなわち、ディジタル回路を用いた制御系においては、
微分回路を用いて微分補償を行うことは困難である。
微分回路を用いて微分補償を行うことは困難である。
（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。
手段を備える。
舵角目標値決定手段１０２は、操舵角検出手段１００で
検出されるステアリング／・ンドルの操舵角θＳと車速
検出手段１０１で検出される車速Ｖに対応する前輪また
は後輪の少なくとも一方の制御対象車輪の舵角の目標値
δを決定する規範モデル演算手段１０Ｂは、前記制御対
象車輪を転舵するアクチュエータとして理想的動特性を
備える車輪転舵アクチュエータの規範モデルを微分方程
式を用いて設定し、前記舵角の目標値δを前記規範モデ
ルに与えたとぎに、該規範モデルによって、前記制御対
象車輪が転舵されたと仮定したときの車輪舵角δ“およ
び車輪舵角速度トを求める。
検出されるステアリング／・ンドルの操舵角θＳと車速
検出手段１０１で検出される車速Ｖに対応する前輪また
は後輪の少なくとも一方の制御対象車輪の舵角の目標値
δを決定する規範モデル演算手段１０Ｂは、前記制御対
象車輪を転舵するアクチュエータとして理想的動特性を
備える車輪転舵アクチュエータの規範モデルを微分方程
式を用いて設定し、前記舵角の目標値δを前記規範モデ
ルに与えたとぎに、該規範モデルによって、前記制御対
象車輪が転舵されたと仮定したときの車輪舵角δ“およ
び車輪舵角速度トを求める。
舵角目標値決定手段１０４は、前記制御対象車輪を転舵
する車輪転舵アクチュエータ１０？の動特性をシミュレ
ートする数学モデルを備え、該数学モデルを用いて、前
記規範モデル演算手段１０８で求められた車輪舵角の演
算値δ“および車輪舵角速度の演算値トに基づき、前記
重輪転舵アクチュエータ１０？の動的遅れの補償成分を
含む車輪舵角の目標値δ′を求める。
する車輪転舵アクチュエータ１０？の動特性をシミュレ
ートする数学モデルを備え、該数学モデルを用いて、前
記規範モデル演算手段１０８で求められた車輪舵角の演
算値δ“および車輪舵角速度の演算値トに基づき、前記
重輪転舵アクチュエータ１０？の動的遅れの補償成分を
含む車輪舵角の目標値δ′を求める。
アクチュエータ制御手段１０６は、実舵角検出手段１０
５で検出される前記制御対象車輪の実舵角の検出値δと
前記舵角目標値修正手段１０４で求められた車輪舵角の
目標値δ′の偏差が、零もしくは最小となるように、車
輪転舵アクチュエータ１０７へ指令値Ｓを与える。
５で検出される前記制御対象車輪の実舵角の検出値δと
前記舵角目標値修正手段１０４で求められた車輪舵角の
目標値δ′の偏差が、零もしくは最小となるように、車
輪転舵アクチュエータ１０７へ指令値Ｓを与える。
（作用）
上記舵角目標値決定手段１０２で決定される舵角目標値
δは、目標とする運動性能を自車で実現するために必要
な制御対象車輪の転舵角である。
δは、目標とする運動性能を自車で実現するために必要
な制御対象車輪の転舵角である。
従って、上記舵角目標値δに等しくなるように制御対象
車輪を転舵すれば、目標とする運動性能を自車で実現で
きる。
車輪を転舵すれば、目標とする運動性能を自車で実現で
きる。
ここで、前述したように、車輪転舵アクチュエータ１０
７は、動作遅れがあるため、制御に微分補償が必要であ
る。
７は、動作遅れがあるため、制御に微分補償が必要であ
る。
そこで、本発明は、規範モデル演算手段１０８を設け、
舵角目標値δを理想的動特性を備える直軸転舵アクチュ
エータを用いて実現したと仮定したときの制御対象車輪
の車輪舵角δ１と車輪舵角速度ｐを求め、さらに、舵角
目標値修正手段１０４によって、前記車輪舵角の演算値
δ“および直軸舵角速度の演算値３＊を用いて、実際の
車輪転舵アクチュエータ１０７の数学モデルに従って車
輪舵角の目標値の１し正を行う。
舵角目標値δを理想的動特性を備える直軸転舵アクチュ
エータを用いて実現したと仮定したときの制御対象車輪
の車輪舵角δ１と車輪舵角速度ｐを求め、さらに、舵角
目標値修正手段１０４によって、前記車輪舵角の演算値
δ“および直軸舵角速度の演算値３＊を用いて、実際の
車輪転舵アクチュエータ１０７の数学モデルに従って車
輪舵角の目標値の１し正を行う。
この舵角目標値修正手段１０４で修正がなされた車輪舵
角の目標値δ′は、前記庫輪転舵アクチュエータ１０７
の動的遅れの補償成分を含む値であり、アクチュエータ
制御手段１０６によって、制御対象直轄の実舵角δと前
記車輪舵角の目標値δ′が一致するように直軸転舵アク
チュエータ１０７の制御が行われる。
角の目標値δ′は、前記庫輪転舵アクチュエータ１０７
の動的遅れの補償成分を含む値であり、アクチュエータ
制御手段１０６によって、制御対象直轄の実舵角δと前
記車輪舵角の目標値δ′が一致するように直軸転舵アク
チュエータ１０７の制御が行われる。
これによって、本発明は、通常の微分回路を用いないで
、電輪転舵アクチュエータ１０７０制御系の微分補償を
行うことができる。
、電輪転舵アクチュエータ１０７０制御系の微分補償を
行うことができる。
（実施例）
本発明の一実施例の構成を第２図に示す。
本実施例は、車両の後輪４８．４９の舵角を制御して、
目標とする運動性能を実現しようとするものである。前
輪（図示略）は、従来車両と同様に、ステアリングハン
ドル（図示略）との機械リンクによって転舵がなされる
。
目標とする運動性能を実現しようとするものである。前
輪（図示略）は、従来車両と同様に、ステアリングハン
ドル（図示略）との機械リンクによって転舵がなされる
。
後輪４８．４９の転舵は、油圧シリンダ４０によって行
われる。この油圧シリンダ４０は、左右２つの油圧室４
１．４２を備えており、これらの油圧室４１．４２へは
、油路５４，５５を介して作動油圧が供給される。
われる。この油圧シリンダ４０は、左右２つの油圧室４
１．４２を備えており、これらの油圧室４１．４２へは
、油路５４，５５を介して作動油圧が供給される。
肉池圧室４１．４２の油圧差は、制御バルブ５０によっ
て制御され、この油圧差に対応してピストンミツド４５
が変位する。このピストンミツド４５の変位は、ナック
ルアーム４６．４７に伝達されて後輪４８．４９を転舵
する。なお、５２はオイルポンプ、５３はリザーバであ
る。また、４３．４４はリターンスプリングである。
て制御され、この油圧差に対応してピストンミツド４５
が変位する。このピストンミツド４５の変位は、ナック
ルアーム４６．４７に伝達されて後輪４８．４９を転舵
する。なお、５２はオイルポンプ、５３はリザーバであ
る。また、４３．４４はリターンスプリングである。
そして、制御バルブ５０を制御回路３０で制御すること
で、油圧シリンダ４０の制御が行われる。
で、油圧シリンダ４０の制御が行われる。
制御回路３０は、マイクロコンピュータあるいは他のデ
ィジタル回路で構成されたディジタル制御回路である。
ィジタル回路で構成されたディジタル制御回路である。
図中では、この制御回路８０の構成を判り易（するため
に、ブロック線図で示しである。
に、ブロック線図で示しである。
この制御回路８０へ人力されるデータは、止速センサ２
０で検出される車速Ｖと、ハンドル操舵角センサ２１で
検出されるステアリングハンドルの操舵角θＳと、ハン
ドル操舵角速度センサｚ２で検出されるステアリングハ
ンドルの操舵角速度θ８と、ストロークセンサｚＢで検
出される後輪実舵角δＲである。
０で検出される車速Ｖと、ハンドル操舵角センサ２１で
検出されるステアリングハンドルの操舵角θＳと、ハン
ドル操舵角速度センサｚ２で検出されるステアリングハ
ンドルの操舵角速度θ８と、ストロークセンサｚＢで検
出される後輪実舵角δＲである。
また、制御回路８０からは、電流コントローラ８８に対
して、電流目標値１が出力される。
して、電流目標値１が出力される。
上記ハンドル操舵角速度センサｚ２は、例えば、ステア
リングハンドルにレートジャイロを取付けて、ステアリ
ングハンドルの回転速度に相中する信号を得るようにす
る。
リングハンドルにレートジャイロを取付けて、ステアリ
ングハンドルの回転速度に相中する信号を得るようにす
る。
上記ストロークセンサ２８は、実際には、ピストンミツ
ド４５の変位量を検出するものであるが、このピストン
ミツド４５の変位ｔは後輪４８ 、４９の実舵角との相
関があるので、このストロークセンサ２８の検出信号は
後輪実舵角の検出信号とみなすことができる。
ド４５の変位量を検出するものであるが、このピストン
ミツド４５の変位ｔは後輪４８ 、４９の実舵角との相
関があるので、このストロークセンサ２８の検出信号は
後輪実舵角の検出信号とみなすことができる。
制御回路８０は、操舵角θＳと車速Ｖに対応する後輪舵
角目標値δＲを、予め設定された目標とする運動性能に
従って決定する舵角目標値決定部８１と、この舵角目標
値決定部で決定された後輪舵角目標値δＲに基づいて、
理想的動特性を有する重輪転舵アクチュエータの規範モ
デルに従って、後輪舵角指令値δ３および後輪舵角速度
指令値νを求める規範アクチュエータモデル演算部３２
と、前記油圧シリンダ４０のサーボ系の数学モデル（以
下「自アクチュエータモデル」と言う）に従って、前記
後輪舵角指令値δ“および後輪舵角速度指令値νから、
前記油圧シリンダ４０のサーボ系の微分補償成分を含む
後輪舵角目標値（以下「修正後輪舵角目標値」と言う）
を形成する舵角目標値修正ｓ８３を備えている。
角目標値δＲを、予め設定された目標とする運動性能に
従って決定する舵角目標値決定部８１と、この舵角目標
値決定部で決定された後輪舵角目標値δＲに基づいて、
理想的動特性を有する重輪転舵アクチュエータの規範モ
デルに従って、後輪舵角指令値δ３および後輪舵角速度
指令値νを求める規範アクチュエータモデル演算部３２
と、前記油圧シリンダ４０のサーボ系の数学モデル（以
下「自アクチュエータモデル」と言う）に従って、前記
後輪舵角指令値δ“および後輪舵角速度指令値νから、
前記油圧シリンダ４０のサーボ系の微分補償成分を含む
後輪舵角目標値（以下「修正後輪舵角目標値」と言う）
を形成する舵角目標値修正ｓ８３を備えている。
上記舵角目標値決定部３１は、予め設定された目標とす
る車両運動特性を備える車両をシミュレートするための
数学モデル（以下「目標直両モデル」と言う）と、１庫
の運動をシミュレートするための数学モデル（以下「自
車モデル」と言う）を備えている。自軍モデルは、自車
の車両諸元を用いて構成されたものである。
る車両運動特性を備える車両をシミュレートするための
数学モデル（以下「目標直両モデル」と言う）と、１庫
の運動をシミュレートするための数学モデル（以下「自
車モデル」と言う）を備えている。自軍モデルは、自車
の車両諸元を用いて構成されたものである。
上記舵角目標値決定部８１は、上記目標車両モデルを用
いて、上記操舵角θＳと車速Ｖが与えられたとぎに車両
モデルが呈するヨーレートとヨー角加凍摩を中め、これ
らをヨーレートＨ屯値さ、ヨー角加速度目標値嬰とした
後、これら会、φを自軍モデルに与えて、自車のヨーレ
ートとヨー角加速度を小、≠に等しくするために必要な
後輪の舵角（後輪舵角目標値δＲである）を決定する。
いて、上記操舵角θＳと車速Ｖが与えられたとぎに車両
モデルが呈するヨーレートとヨー角加凍摩を中め、これ
らをヨーレートＨ屯値さ、ヨー角加速度目標値嬰とした
後、これら会、φを自軍モデルに与えて、自車のヨーレ
ートとヨー角加速度を小、≠に等しくするために必要な
後輪の舵角（後輪舵角目標値δＲである）を決定する。
上記ヨーレート目標値会とヨー角加速度目標値ψは、具
体的には、以下に示すような演算により求められる。
体的には、以下に示すような演算により求められる。
Ｍ、 （Ｖｙ□＋ｉ、Ｖ） ＝ ２０Ｆ、 ＋２ ＯＲ
□−・（ｉ）工２□ψ□＝ ２ ＬＦ１０Ｆ□−２ＬＲ
ＩＯＲ□ ・・・（２）βＲ１＝（Ｖｙｒ Ｌ
Ｒ１９’ｌ）／Ｖ ・・・（４）ＣＦ１＝Ｋ
Ｆ□・β２□ ・・・ （５）
ＯＲ□＝ＫＲよ・β８、 ・・
・（６）ψ＝ψｌ ・・・
（７）ψ２ψ１ ・・・（
８）ここで、 工、□二目標直両モデルのヨー慣性 Ｍ０：目標車両そデルの車体質量 ＬＦ□：目標車両モデルの前軸と重心間の距離ＬＲ□：
目Ｆ３′ｔＬ両モデルの後軸と重心間の距離ＫＦｌ ’
目標車両モデルの前輪のコーナリングパワー ＫＲ□：目標車両モデルの後輪のコーナリングパワー 会、二目標服両モデルのヨーレート −□二目標車両モデルのヨー角加速度 ■ｙ□：目標車両モデルの横方向速度 ※ア、二目標車両モデルの横方向加速度β、□二目標車
両モデルの前輪の横すべり角βＲ□：目標車両モデルの
後輪の横すべり角Ｏｙ□：目標車両モデルの前輪のコー
ナリングフォース ＣＲ□二目標庫両直両ルの後輪のコーナリングフォース そして、上記後輪舵角目標値δＲは、以下に示すような
演算により求められる。
□−・（ｉ）工２□ψ□＝ ２ ＬＦ１０Ｆ□−２ＬＲ
ＩＯＲ□ ・・・（２）βＲ１＝（Ｖｙｒ Ｌ
Ｒ１９’ｌ）／Ｖ ・・・（４）ＣＦ１＝Ｋ
Ｆ□・β２□ ・・・ （５）
ＯＲ□＝ＫＲよ・β８、 ・・
・（６）ψ＝ψｌ ・・・
（７）ψ２ψ１ ・・・（
８）ここで、 工、□二目標直両モデルのヨー慣性 Ｍ０：目標車両そデルの車体質量 ＬＦ□：目標車両モデルの前軸と重心間の距離ＬＲ□：
目Ｆ３′ｔＬ両モデルの後軸と重心間の距離ＫＦｌ ’
目標車両モデルの前輪のコーナリングパワー ＫＲ□：目標車両モデルの後輪のコーナリングパワー 会、二目標服両モデルのヨーレート −□二目標車両モデルのヨー角加速度 ■ｙ□：目標車両モデルの横方向速度 ※ア、二目標車両モデルの横方向加速度β、□二目標車
両モデルの前輪の横すべり角βＲ□：目標車両モデルの
後輪の横すべり角Ｏｙ□：目標車両モデルの前輪のコー
ナリングフォース ＣＲ□二目標庫両直両ルの後輪のコーナリングフォース そして、上記後輪舵角目標値δＲは、以下に示すような
演算により求められる。
■に２δＦ２ ” ’２ＫＳ２ （θ５−ＮｌδＦ２）
−ＤＫ２”Ｆ２’−”２ＣＦ２ ”’ ”
’Ｍ２（Ｖ、＋９５Ｖ） ＝ ２ＣｊＦ、＋２ＯＲ，−
（１０）βＦ２ ＝δＦ ２ （ｖｙ ２ ＋ＬＦ
２９’ ）／Ｖ ・・・（１１）ＣＦ２＝ＫＦ
２βＦ２ ・・・（１２）ＣＲ
２＝ （”Ｆ２ＣＦ２−一ψＩｚ２）／ＬＲ，・（１ｇ
）’Ｒ２＝ ＣＲ２／ＫＲ２・・・（１４）ここで、 工２ｇ ’自軍モデルのヨー慣性 Ｍ２：自車モデルの車体直置 Ｌ２：自車モデルのホイールベース ＬＦ２ ’自車モデルの前軸と重心間の距離ＬＲｇ ’
自軍モデルの後軸と重心間の距離工に２ ’自車モデル
のキングピン回り慣性Ｋｓ２：自重モデルのステアリン
グ両１１性ＤＫ！！ ’自車モデルのステアリング系粘
性係数ξ２：自車モデルのトレール Ｎ、：自車モデルのステアリングギヤ比δＦＳＩ ’自
軍モデルの前輪舵角 Ｖ ：自軍モデルの横方向速度 ｚ す：自車モデルの横方向加速度 βＦｇ ’自車モデルの前輪の横すべり角βＲｚ ’自
車モデルの後輪の横すべり角’ＦＢ ’自車モデルの前
輪のコーナリングフォースＯＲ２’ 自車モデルの後輪
のコーナリングフォースＫＦ２ ’自車モデルの前輪の
コーナリングパワーＫＲｓ ’自車モデルの後輪のコー
ナリンクパワーである。
−ＤＫ２”Ｆ２’−”２ＣＦ２ ”’ ”
’Ｍ２（Ｖ、＋９５Ｖ） ＝ ２ＣｊＦ、＋２ＯＲ，−
（１０）βＦ２ ＝δＦ ２ （ｖｙ ２ ＋ＬＦ
２９’ ）／Ｖ ・・・（１１）ＣＦ２＝ＫＦ
２βＦ２ ・・・（１２）ＣＲ
２＝ （”Ｆ２ＣＦ２−一ψＩｚ２）／ＬＲ，・（１ｇ
）’Ｒ２＝ ＣＲ２／ＫＲ２・・・（１４）ここで、 工２ｇ ’自軍モデルのヨー慣性 Ｍ２：自車モデルの車体直置 Ｌ２：自車モデルのホイールベース ＬＦ２ ’自車モデルの前軸と重心間の距離ＬＲｇ ’
自軍モデルの後軸と重心間の距離工に２ ’自車モデル
のキングピン回り慣性Ｋｓ２：自重モデルのステアリン
グ両１１性ＤＫ！！ ’自車モデルのステアリング系粘
性係数ξ２：自車モデルのトレール Ｎ、：自車モデルのステアリングギヤ比δＦＳＩ ’自
軍モデルの前輪舵角 Ｖ ：自軍モデルの横方向速度 ｚ す：自車モデルの横方向加速度 βＦｇ ’自車モデルの前輪の横すべり角βＲｚ ’自
車モデルの後輪の横すべり角’ＦＢ ’自車モデルの前
輪のコーナリングフォースＯＲ２’ 自車モデルの後輪
のコーナリングフォースＫＦ２ ’自車モデルの前輪の
コーナリングパワーＫＲｓ ’自車モデルの後輪のコー
ナリンクパワーである。
規範アクチュエータモデル演算ｓ８２は、前述したよう
に、理想的動特性を有する車輪転舵アクチュエータの規
範モデル（すなわち、本実施例では、油圧シリンダ４０
のサーボ系に理念的動特性の規範アクチュエータモデル
によって後輪４８゜４９を転舵したと仮定したときの後
輪の舵角および後輪の舵角速度を求める。以下区別のた
め、ここで求められた後―舵角の演算値および後輪舵角
速度の演算値を、各々後輪舵角指令値δｌおよび後輪舵
角速度指令値；ＪＲ″とする。
に、理想的動特性を有する車輪転舵アクチュエータの規
範モデル（すなわち、本実施例では、油圧シリンダ４０
のサーボ系に理念的動特性の規範アクチュエータモデル
によって後輪４８゜４９を転舵したと仮定したときの後
輪の舵角および後輪の舵角速度を求める。以下区別のた
め、ここで求められた後―舵角の演算値および後輪舵角
速度の演算値を、各々後輪舵角指令値δｌおよび後輪舵
角速度指令値；ＪＲ″とする。
この規範アクチュエータモデル演算部８２では、具体的
には、次に示す演算を行って上記後輪舵角指令値δ“お
よび後輪舵角速度指令値ａＲ“を求める。
には、次に示す演算を行って上記後輪舵角指令値δ“お
よび後輪舵角速度指令値ａＲ“を求める。
イづ鍮。 ・・・（１６）ここで、τＭ
は、規範アクチュエータモデルの時定数であり、この時
定数τつは、実際のアクチュエータ（すなわち、上記油
圧シリンダ４０のサーボ系）の時定数よりも十分に小さ
く設定されている。
は、規範アクチュエータモデルの時定数であり、この時
定数τつは、実際のアクチュエータ（すなわち、上記油
圧シリンダ４０のサーボ系）の時定数よりも十分に小さ
く設定されている。
舵角目標値修正部８８は、上記自アクチュエータモデル
に従って、上記直翰舵角指令値δＲ“および後輪舵角速
度指令値ＪＲ“から、下記の演算により、修正後輪舵角
目標値δＩを算出する。
に従って、上記直翰舵角指令値δＲ“および後輪舵角速
度指令値ＪＲ“から、下記の演算により、修正後輪舵角
目標値δＩを算出する。
δ１＝１（δ“十τふ“）
ＲＲＲ・・・（１Ｂ）
ここで、τは、自アクチュエータモデルの時定数、すな
わち、前記油圧シリンダ４０のサーボ系の時定数であり
、Ａは１司サーボ系のゲインである。
わち、前記油圧シリンダ４０のサーボ系の時定数であり
、Ａは１司サーボ系のゲインである。
さらに、制御回路８０は、上記微分補償成分を含む修正
後輪舵角目標値δ□′と後輪実舵角軸の偏差１δＩ−δ
Ｒ１を電流目標値１として電流コントローラ８８へ与え
る。
後輪舵角目標値δ□′と後輪実舵角軸の偏差１δＩ−δ
Ｒ１を電流目標値１として電流コントローラ８８へ与え
る。
電流コントローラ８８は、制御回路３０から与えられる
電流目標値Ｔに対応して、制御バルブ５０のンレノイド
５１へ与える励磁電流１を発生する。
電流目標値Ｔに対応して、制御バルブ５０のンレノイド
５１へ与える励磁電流１を発生する。
このような制御によって、実際に油圧シリンダ４０によ
って転舵される後輪４８の実舵角δ、と実舵角速度１５
Ｒは、上記規範アクチュエータモデルが保有する理想的
動特性に従って変化し、上記舵角目標値δＲを実現する
ことになる。しかも、後輪舵角速度指令値９をサーボ系
に導入したことによって、このサーボ系の微分補償が行
われることになる。この点について具体的に説明する。
って転舵される後輪４８の実舵角δ、と実舵角速度１５
Ｒは、上記規範アクチュエータモデルが保有する理想的
動特性に従って変化し、上記舵角目標値δＲを実現する
ことになる。しかも、後輪舵角速度指令値９をサーボ系
に導入したことによって、このサーボ系の微分補償が行
われることになる。この点について具体的に説明する。
すなわち、微分補償を行わない場合を仮定してみると、
このとぎの後輪舵角指令値δｒと後輪実舵角δＲの間の
伝達特性（油圧シリンダ４ｏのサーボ系を考えた場合の
もの）は、 となり、−次遅れ系となっている。ここで、Ｓはラプラ
ス演算子である。
このとぎの後輪舵角指令値δｒと後輪実舵角δＲの間の
伝達特性（油圧シリンダ４ｏのサーボ系を考えた場合の
もの）は、 となり、−次遅れ系となっている。ここで、Ｓはラプラ
ス演算子である。
これに対して、本実施例では、油圧シリンダ４０のサー
ボ系の伝達特性はＡ／（τｓ＋１）で変わらないが、入
力として、上述した微分補償成分を含む修正餉舵角目標
値δ□′を用いるので、ここで、前記（１８）式を（２
０）式に代入すると、＝δＲ亭
・・・（２１）となって、油圧シリンダのサーボ系
の応答性は、上記規範アクチュエータモデルの応答性に
等しくなる。
ボ系の伝達特性はＡ／（τｓ＋１）で変わらないが、入
力として、上述した微分補償成分を含む修正餉舵角目標
値δ□′を用いるので、ここで、前記（１８）式を（２
０）式に代入すると、＝δＲ亭
・・・（２１）となって、油圧シリンダのサーボ系
の応答性は、上記規範アクチュエータモデルの応答性に
等しくなる。
そして、規範アクチュエータモデルの時定数τＭを、後
輪舵角目標値δＲの周１２！！数に対して十分に小さく
設定すれば、 ｄＲ″：′″δＲ′ とみなすことができるので、（２１）式から、δＲ：＝
１３ Ｒ の関係が得られる。すなわち、実際のアクチュエータ（
油圧シリンダ４０のサーボ系）は、動作遅れがなくなり
、極めて高い応答性を持って、後輪舵角目標値δＲＫ後
輪４８．４９を転舵可能になる。
輪舵角目標値δＲの周１２！！数に対して十分に小さく
設定すれば、 ｄＲ″：′″δＲ′ とみなすことができるので、（２１）式から、δＲ：＝
１３ Ｒ の関係が得られる。すなわち、実際のアクチュエータ（
油圧シリンダ４０のサーボ系）は、動作遅れがなくなり
、極めて高い応答性を持って、後輪舵角目標値δＲＫ後
輪４８．４９を転舵可能になる。
なお、上記実施例では、目標とする運動性能を自車で実
現するためＫ、後輪舵角を制御する例を示したが、本発
明は、この他に、前輪舵角を制御したり、前輪と後輪の
両者の舵角を制御することで目標とする運動性能を自軍
で実現するようにすることもできる。但し、前輪と後輪
の両者の舵角を制御するとぎには、前記制御回路８０に
おいて、前輪と後輪の舵角目標値を求めるとともに、前
輪の転舵アクチュエータの規範モデルおよび自アクチュ
エータモデルと、後輪の転舵アクチュエータの規範モデ
ルおよび自アクチュエータモデルを用いて前後輪のサー
ボ系を別々に微分補償する必要がある。
現するためＫ、後輪舵角を制御する例を示したが、本発
明は、この他に、前輪舵角を制御したり、前輪と後輪の
両者の舵角を制御することで目標とする運動性能を自軍
で実現するようにすることもできる。但し、前輪と後輪
の両者の舵角を制御するとぎには、前記制御回路８０に
おいて、前輪と後輪の舵角目標値を求めるとともに、前
輪の転舵アクチュエータの規範モデルおよび自アクチュ
エータモデルと、後輪の転舵アクチュエータの規範モデ
ルおよび自アクチュエータモデルを用いて前後輪のサー
ボ系を別々に微分補償する必要がある。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明は、予め設定さ１ｔ
た目標とする運動性能を、車輪の舵角を制御することで
自軍の運動性能として実現することができる。
た目標とする運動性能を、車輪の舵角を制御することで
自軍の運動性能として実現することができる。
また、車輪を転舵するアクチュエータの動作遅れを補償
する手段として、理想的動特性を備える車輪転舵アクチ
ュエータを数学モデルとして設定し、この数学モデルを
用いて、実際の車輪転舵アクチュエータへ与える車輪舵
角および車輪舵角速度の演算値を求め、さらに、実際の
車輪転舵アクチュエータの数学モデルを用いて、前記演
算値から実際の車輪転舵アクチュエータの微分補償成分
を含むａ輪舵角の目標値を求めるようにしたことで、実
際の車輪転舵アクチュエータは、上記理想的動特性に等
しい動特性を備えることになる。
する手段として、理想的動特性を備える車輪転舵アクチ
ュエータを数学モデルとして設定し、この数学モデルを
用いて、実際の車輪転舵アクチュエータへ与える車輪舵
角および車輪舵角速度の演算値を求め、さらに、実際の
車輪転舵アクチュエータの数学モデルを用いて、前記演
算値から実際の車輪転舵アクチュエータの微分補償成分
を含むａ輪舵角の目標値を求めるようにしたことで、実
際の車輪転舵アクチュエータは、上記理想的動特性に等
しい動特性を備えることになる。
さらに、この実際の車輪転舵アクチュエータのサーボ系
に、上記車輪舵角速度を介入させたことで、微分回路を
用いずに微分補償が行えることになる。
に、上記車輪舵角速度を介入させたことで、微分回路を
用いずに微分補償が行えることになる。
これてより、上記車輪舵角制御をディジタル演算回路を
用いて行う場合のように、微分回路では微分補１が困難
なとぎでも、適正な微分補償が行える。
用いて行う場合のように、微分回路では微分補１が困難
なとぎでも、適正な微分補償が行える。
また、上記微分補償に必要な車輪舵角速度の指令値を、
前記理想的動特性を備える数学モデルを用いて求めるよ
うにしたことで、例えば、上記車輪舵角速度の指令値を
求めるためにステアリングハンドルの操舵角速度を専用
のセンサを用いて検出し、この操舵角速度を利用するよ
うな必要がなく、操舵情報を検出するセンサの数が少な
くて済む。同様に、微分補償成分を含む車輪舵角の目標
値を用いているので、車輪転舵アクチュエータの実舵角
検出手段も操舵角速度を検出する必要はなく、操舵角を
検出できるセンサのみで済む。
前記理想的動特性を備える数学モデルを用いて求めるよ
うにしたことで、例えば、上記車輪舵角速度の指令値を
求めるためにステアリングハンドルの操舵角速度を専用
のセンサを用いて検出し、この操舵角速度を利用するよ
うな必要がなく、操舵情報を検出するセンサの数が少な
くて済む。同様に、微分補償成分を含む車輪舵角の目標
値を用いているので、車輪転舵アクチュエータの実舵角
検出手段も操舵角速度を検出する必要はなく、操舵角を
検出できるセンサのみで済む。
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である。
１００・・・操舵角検出手段
１０１・・・区速検出手段
１０２・・・舵角目・票値決定手段
１０３・・・規範モデル演Ｘ部
１０４・・・舵角目標値修正手段
１０５・・・実舵角検出手段
１０６・・・アクチュエータ制御手段
１０７・・・車輪転舵アクチュエータ
２１・・・ハンドル操舵角センサ
２２・・・車速センサ ２８・・・ストロークセ
ンナ８０・・・制御回路 ３１・・・舵角目標
値決定部８２・・・規範アクチュエータモデル演算部８
８・・・舵角目標値修正部 ４０・・・油圧シリンダ ４５・・・ピストンロン
ド４８ 、４９・・・後輪 ５０・・・制御パ
ルプ６０・・・微分回路 θ８・・・操舵角 Ｖ・・・■速ｉ・・・電
流目標値 δ ・・・後輪舵角目標値 δＲ４・・・後輪舵角指
令値；ＪＲ“・・・後輪舵角速度指令値 δＲ′・・・修正後輪舵角目標値 外・・・後輪実舵角 第１図 第２図
ンナ８０・・・制御回路 ３１・・・舵角目標
値決定部８２・・・規範アクチュエータモデル演算部８
８・・・舵角目標値修正部 ４０・・・油圧シリンダ ４５・・・ピストンロン
ド４８ 、４９・・・後輪 ５０・・・制御パ
ルプ６０・・・微分回路 θ８・・・操舵角 Ｖ・・・■速ｉ・・・電
流目標値 δ ・・・後輪舵角目標値 δＲ４・・・後輪舵角指
令値；ＪＲ“・・・後輪舵角速度指令値 δＲ′・・・修正後輪舵角目標値 外・・・後輪実舵角 第１図 第２図
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車両運動性能に従って、前記
ステアリングハンドルの操舵角および車速に対応する前
輪または後輪の少なくとも一方の制御対象車輪の舵角の
目標値を決定する舵角目標値決定手段と、 与えられる指令値に従って、前記制御対象車輪を転舵す
る車輪転舵アクチュエータと、 理想的動特性を備える前記車輪転舵アクチュエータの規
範モデルを微分方程式を用いて設定し、前記舵角の目標
値を前記規範モデルに与えたときに、該規範モデルによ
って、前記制御対象車輪が転舵されたと仮定したときの
車輪舵角および車輪舵角速度を求める規範モデル演算手
段と、 前記車輪転舵アクチュエータの動特性をシミュレートす
る数学モデルを備え、該数学モデルを用いて、前記規範
モデル演算手段で求められた車輪舵角の演算値および車
輪舵角速度の演算値に基づき、前記車輪転舵アクチュエ
ータの動的遅れの補償成分を含む車輪舵角の目標値を求
める舵角目標値修正手段と、 前記制御対象車輪の実舵角を検出する実舵角検出手段と
、 前記実舵角の検出値と前記舵角目標値修正手段で修正が
なされた後の舵角目標値の偏差が、零もしくは最小とな
るように、前記車輪転舵アクチュエータへ指令値を与え
るアクチュエータ制御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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302685A JPS62155173A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 車両用舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302685A JPS62155173A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 車両用舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62155173A true JPS62155173A (ja) | 1987-07-10 |
| JPH0518754B2 JPH0518754B2 (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17789523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29302685A Granted JPS62155173A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 車両用舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62155173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275274A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用後輪舵角制御装置 |
| JPH02311902A (ja) * | 1989-05-29 | 1990-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル制御装置 |
| US20100241314A1 (en) * | 2007-06-04 | 2010-09-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steering device for adjusting a wheel steering angle |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60161266A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の操舵方法 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29302685A patent/JPS62155173A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60161266A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の操舵方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275274A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用後輪舵角制御装置 |
| JPH02311902A (ja) * | 1989-05-29 | 1990-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル制御装置 |
| US20100241314A1 (en) * | 2007-06-04 | 2010-09-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steering device for adjusting a wheel steering angle |
| US8494718B2 (en) * | 2007-06-04 | 2013-07-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steering device for adjusting a wheel steering angle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518754B2 (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |