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JP4102234B2 - Steering control device and program thereof - Google Patents

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Publication number
JP4102234B2
JP4102234B2 JP2003096433A JP2003096433A JP4102234B2 JP 4102234 B2 JP4102234 B2 JP 4102234B2 JP 2003096433 A JP2003096433 A JP 2003096433A JP 2003096433 A JP2003096433 A JP 2003096433A JP 4102234 B2 JP4102234 B2 JP 4102234B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle
target
control device
steering
steering control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003096433A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004299604A (en
Inventor
誠 星野
泰斗 尾道
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Precision Products Co Ltd filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority to JP2003096433A priority Critical patent/JP4102234B2/en
Publication of JP2004299604A publication Critical patent/JP2004299604A/en
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Publication of JP4102234B2 publication Critical patent/JP4102234B2/en
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリング制御装置及びそのプログラムに関し、さらに詳しくは、操舵輪を操向するステアリング制御装置及びそのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
航空機の前脚の操向は操縦席のラダーペダルを介して油圧式アクチュエータにより行われる。操向時、パイロットのラダーペダルの踏み込み量により前脚の操向すべき角度である目標角が算定される。一方、油圧式アクチュエータのストローク量はSPS(Steering Position Sensor)信号として検知され、検知されたSPS信号に基づいて前脚の実際の角度(以下、実操向角と称する)が算定される。実操向角と目標角とに差がある場合、活性化されたバルブ信号を受け、バルブが開く。その結果、油圧式アクチュエータが稼働し、前脚を回動する。実操向角が目標角とほぼ同じになるまでバルブは開かれた状態を保ち、油圧式アクチュエータは動作する。
【0003】
図4に航空機の操向時における目標角と実操向角との関係を示す。パイロットがラダーペダルを単位時間当たり一定量踏み込むとき、目標角TAも単位時間当たり一定量上昇する(時刻t0〜t12)。ここで、目標角TAはマージン±NXを設けている。実操向角RAは目標角下限値TA−NXよりも大きく、目標角上限値TA+NXよりも小さければ目標角TAと同じとみなされる。
【0004】
時刻t10では、実操向角RAが目標角下限値TA−NXよりも小さくなり、ステアリング制御が開始される。その結果、時刻t11にて油圧式アクチュエータが稼働し、実操向角RAは増加し始める。なお、時刻t10〜t11間は油圧の応答遅れのために生じる時間である。ここで、時刻t12でパイロットがラダーペダルの踏み込みをやめると、以降の目標角TAは一定となる。このとき、時刻t13で実操向角RAは目標角下限値TA−NXよりも大きくなる。よって、バルブ信号は非活性となり、アクチュエータの動作が停止する。その結果、時刻t14で前脚の動きは停止する。
【0005】
しかしながら、時刻t11〜t14における操向動作で前脚のタイヤにはねじれが発生している。その結果、アクチュエータの力を受けなくなった時刻t14で、前脚のタイヤのねじれを元に戻そうとする力が働き、前脚は元の方向に戻される(以下、この現象をタイヤ戻りと称する)。このタイヤ戻りにより、実操向角は角度Dだけ低下する。その結果、時刻t15で実操向角RAは目標下限値TA−NXよりも小さくなり、再びステアリング制御が開始される。そのため、前脚はアクチュエータから力を受け、再び回動する。
【0006】
以上の動作を繰り返すため、パイロットがラダーペダルの踏み込み量を一定にし、目標角TAが一定となった場合でも、前脚は断続的に回動し、ハンチングが発生する。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−133189号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ハンチングを防止できるステアリング制御装置及びそのプログラムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によるステアリング制御装置は、操舵輪の実際の角度である実操向角を操舵輪の操向すべき角度である目標角に近づけるように操舵輪の操向を制御するステアリング制御装置であって、制御手段と、目標角変化判断手段と、マージン設定手段とを含む。制御手段は実操向角が目標角のマージン内か否かを判断し、マージン外の場合に操舵輪を駆動し、マージン内の場合に操舵輪の駆動を停止するように操舵輪の操向を制御する。目標角変化判断手段は、目標角が変化しているか否かを判断する。マージン設定手段は、目標角が変化していない場合、実操向角が目標角の所定範囲内か否かを判断し、所定範囲内の場合にマージンを所定量広げる。
【0010】
本発明によるステアリング制御装置は、実操向角が目標角の所定範囲内か否かを判断する。判断の結果、実操向角が所定範囲内である場合、マージンは所定量広げられる。実操向角が目標角のマージン内であれば、もはや操舵輪を操向する必要がないと判断され、操向動作は終了する。しかしながら、操舵輪のタイヤは操向動作によりねじれを生じているため、操向動作終了後にタイヤ戻りが発生し、実操向角が戻ってしまう。そして再び、実操向角をマージン内へ収めるべくステアリング制御が開始され、その結果操舵輪はハンチングする。本発明ではマージンを所定量広げるため、タイヤ戻りを起こした実操向角がマージン外へ出ることはない。その結果、操舵輪はハンチングを起こさない。
また、目標角が変化している場合に、マージンを広げてしまうと、操舵輪が操向されている途中でマージンを広げることになり、実操向角が目標角に近づくことを阻害する。よって、目標角が変化していないでかつ実操向角が所定範囲内の場合マージンを広げることで、目標角の変化中に実操向角が目標角からかけ離れてしまうのを防止できる。
【0011】
好ましくは、所定範囲はマージンよりも小さい。
【0012】
所定範囲をマージンと同じにしてもよいが、この場合は操向動作の結果、実操向角が目標角のマージン内に入ってすぐにマージンを広げることになり、タイヤ戻り量によっては実操向角が目標角からかけ離れてしまう場合がある。よって、所定範囲をマージンよりも小さくし、実操向角が目標角のマージン内に入っても、実操向角が目標角にある程度近づくまでは目標角のマージンを広げないことで、タイヤ戻りが生じても実操向角と目標角とが大きく異なったまま放置されることを防ぐ。
【0015】
好ましくは、ステアリング制御装置はさらに、検知手段を備える。検知手段は所定期間内に複数の目標角を検知する。目標角変化判断手段は、平均値算出手段と比較手段とを含む。平均値算出手段は検知手段により検知された複数の目標角に基づいて所定期間内における目標角の平均値を算出する。比較手段は平均値算出手段により算出された一の所定期間における平均値を当該他の所定期間における平均値と比較し、それらの差が所定値よりも小さい場合に目標角が変化していないと判断する。
【0016】
この場合、ステアリング制御装置は一の所定期間内における目標角の平均値を算出する。たとえば、動作開始(0ms)から50msまでの期間内に目標角を複数回検知し、目標角の平均値を算出する。一方、ステアリング制御装置は他の所定期間においても同様に目標角の平均値を算出する。たとえば、動作開始後10ms経過後から60msまでの期間内における目標角の平均値を算出する。その後、ステアリング制御装置は一の所定期間内の目標角の平均値と他の所定期間内の目標角の平均値とを比較する。比較の結果、一の所定期間と他の所定期間の平均値の差が所定値よりも小さい場合、ステアリング制御装置は目標角が変化していないと判断する。目標角の検知結果はノイズを含む場合もある。そのため、目標角判断手段が目標角の検知結果を直接の判断材料とすると、目標角が変化していないときでも、目標角が変化していると誤認する場合がある。本発明では、検知した複数の目標角の平均値を利用して判断するため、目標角判断手段が誤って判断するのを防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。
【0018】
[ステアリング制御システムの全体構成]
図1を参照して、ステアリング制御システム10は、ラダーペダル1と、ラダー検知装置2と、ステアリング制御装置3と、バルブ4と、油圧源6と、アクチュエータ8と、ストローク量検知装置9とを備える。
【0019】
ラダー検知装置2はラダーペダル1の踏み込み量を検知し、その検知結果をステアリング制御装置3へ送信する。アクチュエータ8内にはロッド81を隔てて油が供給される領域82と領域83とが形成される。アクチュエータ8はロッド81を駆動して図示しない前脚を回動させる。
【0020】
油は油圧源6及び2つのバルブ(右バルブ41,左バルブ42)によりアクチュエータ8に供給される。油圧源6から右バルブ41、左バルブ42までは油圧配管71が配置される。右バルブ41からアクチュエータ8内の領域82までは、油圧配管72が配置される。左バルブ42からアクチュエータ8内の領域83までは、油圧配管73が配置される。
【0021】
ステアリング制御装置3から出力されるバルブ信号φRV(Right Valve)により右バルブ41が開かれたとき、油が油圧源6から領域82内に流入する。このとき、ロッド81は図面上の−X方向に移動し、その結果アクチュエータ8は前脚を右方向へ回動させる。一方、バルブ信号φLV(Left Valve)により左バルブ42が開かれたとき、油が油圧源6から領域83内に流入する。このとき、ロッド81は図面上のX方向に移動し、その結果アクチュエータ8は前脚を左方向に回動させる。ストローク量検知装置9はロッド81の移動量をストローク量として検知して、その検知結果をステアリング制御装置3に送信する。
【0022】
ステアリング制御装置3はコンピュータからなり、CPU(Central Processing Unit)31と、記憶装置32とを含む。ステアリング制御装置3はラダー検知装置2及びストローク量検知装置9の検知結果に基づいて、右バルブ41及び左バルブ42にそれぞれバルブ信号φRV及びφLVを出力し、各バルブを制御する。なお、ステアリング制御装置3内の記憶装置32にステアリング制御プログラムをインストールすることで、ステアリング制御システム10はステアリング制御処理を実行できる。
【0023】
[ステアリング制御動作]
図2を参照して、初めに、ステアリング制御装置3は目標角TAを算出する(S1)。具体的には、ラダーペダル1が踏み込まれたとき、ラダー検知装置2によりラダーペダル1の踏み込み量が検知され、ステアリング制御装置3はその検知結果を受信する。ステアリング制御装置3は受信した検知結果に基づいて目標角TAを算出する。ラダーペダル1の踏み込み量と目標角TAとの関係の情報は予め記憶装置32に記憶されている。
【0024】
次に、ステアリング制御装置3は実操向角RAの算出を行う(S2)。具体的には、ストローク量検知装置9がアクチュエータ8内のロッド81のストローク量を検知し、検知結果をステアリング制御装置3に送信する。ステアリング制御装置3は検知結果に基づいて、実操向角RAを算出する。なお、ストローク量と実操向角RAとの関係の情報は予め記憶装置32に記憶されている。
【0025】
ここで、ステアリング制御装置3は以下の式(1)により目標誤差EA(Error Angle)を算出する(S3)。
目標誤差EA=目標角TA−実操向角RA (1)
目標誤差EAは後述するステップS6で用いられる。
【0026】
続いて、ステアリング制御装置3は目標角TAが変化しているか否かを判断する(S4,S5)。具体的にはステアリング制御装置3は一の所定期間内に検知された複数の目標角の平均値を算出し、算出された平均値を他の所定期間内の目標角の平均値と比較する。たとえば、ステアリング制御装置3が10msごとに目標角TAを取得する場合であって、ステップS1での目標角TAの取得が11回目であったとき、ステアリング制御装置3は所定期間を100msとして、1回目から10回目の目標角TAの平均値(第1平均値)と2回目から11回目の目標角の平均値(第2平均値)とをそれぞれ算出する(S4)。次にステアリング制御装置3は第1平均値を第2平均値と比較し、目標角TAに変化がないか判断する(S5)。具体的には、ステアリング制御装置3は第1平均値と第2平均値との差の絶対値が所定値よりも小さいか否か判断する。所定値よりも小さい場合、ステアリング制御システム10は目標角TAが変化していないと判断し、所定値よりも大きい場合は目標角TAが変化していると判断する。ステップS1においてラダーペダル1の踏み込み量の検知結果にノイズが含まれる場合がある。ステップS4及びS5の方法を用いれば、ノイズが含まれた検知結果に基づいて目標角TAが変化しているとステアリング制御装置3が誤って判断するのを防止できる。
【0027】
図3中の時刻t1で、ステアリング制御装置3は目標角TAが変化していると判断する(S5)。このとき、ステアリング制御装置3はマージンを通常通り(マージン=±NX)とした後(S7)、前脚の操向を制御する(S9,S10)。具体的には、ステアリング制御装置3は時刻t1において実操向角RAが目標角TAのマージン内であるか否かを判断する(S9)。すなわち、ステアリング制御装置3は実操向角RAが目標角TAの目標上限値TA+NXよりも小さくかつ目標下限値TA−NXよりも大きいか判断する。時刻t1では、実操向角RAが目標下限値TA−NXよりも小さいため、ステアリング制御装置3は実操向角RAが目標角TAのマージン外であると判断する。このとき、ステアリング制御装置3はバルブ信号φVLを活性化する(S10)。左バルブ42が活性化されたバルブ信号φVLを受けて開き、油がアクチュエータ83内に流入する。油の流入によりアクチュエータ8のロッド81は移動する。その結果、前脚はアクチュエータ8の駆動に基づいて左方向に回動する。以上の動作により、ステアリング制御システム10は実操向角RAが目標角TAの下限値TA−NXよりも大きくなるまで前脚を駆動する。
【0028】
次に、図3中の時刻t2後に、ステアリング制御装置3は目標角TAが変化していないと判断する(S5)。このとき、ステアリング制御装置3は実操向角RAが目標角TAの所定範囲B内か否かを判断する。具体的には、目標誤差EAが所定範囲Bよりも小さいか否かを判断する(S6)。時刻t2では、目標誤差EAが所定範囲Bよりも大きいため、ステアリング制御装置3は、マージンを通常通り(マージン=±NX)とする(S7)。その後、ステアリング制御装置3は実操向角RAが目標下限値TA−NXよりも大きくなるまで前脚を駆動する(S9,S10)。
【0029】
時刻t3において実操向角RAは目標下限値TA−NX内となるため、ステアリング制御装置3は実操向角RAが目標角TAのマージン内と判断する(S9)。このとき、ステアリング制御装置3は前脚の駆動を停止する。具体的には、ステアリング制御装置3はバルブ信号φVLを非活性にする(S11)。その結果、アクチュエータ8への油圧の供給が停止される。しかしながら、アクチュエータ8内には油圧が残存しているため、時刻t3以降残存した油圧が低下する時刻t5まで前脚は駆動し続ける。
【0030】
残存した油圧により前脚が駆動している時刻t4で、ステアリング制御装置3は目標誤差EAが所定範囲Bよりも小さいと判断する(S6)。このとき、ステアリング制御装置3はマージンをNXからLXへと広げる(S8)。
【0031】
時刻t3以降、実操向角RAは目標下限値TA−NX内であるため、ステアリング制御装置3は前脚の駆動を停止している。よって、アクチュエータ8内に残存した油圧が低下する時刻t5以降、前脚はアクチュエータ8から力を受けない。しかしながら、前脚は時刻t1から操向されていたため、前脚のタイヤはねじれを発生している。その結果、時刻t5以降タイヤ戻りが発生し、実操向角RAが目標下限値TA−NXよりも小さくなってしまう可能性がある。本実施の形態では、ステアリング制御装置3はマージンをNXからLXに広げているため、実操向角RAがマージン外となることはない。よって、時刻t5以降に前脚が駆動されることはない。以上の結果、タイヤ戻りに基づくハンチングを防止できる。
【0032】
なお、所定範囲B=NXの場合、タイヤの戻り量Dにより実操向角RAは目標下限値TA−NX−Dの位置まで戻ることとなり、実操向角RAが目標角TAからかけ離れてしまう可能性がある。よって、所定範囲Bを目標下限値TA−NXから目標値TAの範囲内で設定することで、タイヤ戻りが生じた後の実操向角RAが目標角TAからかけ離れないようにできる。なお、所定範囲BはマージンLXからタイヤ戻り量Dを差し引いた値よりも小さくすることが好ましい。
【0033】
S4における目標角TAの平均値の算出は、たとえば50ms等の所定期間ごとに行ってもよい。また、本実施の形態では、実操向角RAが目標下限値TA−NXよりも小さい場合についてのステアリング制御システムの動作を説明しているが、実操向角RAが目標上限値TA+NXよりも大きい場合のステアリング制御システムの動作方法(すなわち、右バルブ41の制御方法)も同様である。また、本実施の形態では航空機の前脚におけるステアリング制御装置について説明したが、タイヤ戻りが発生する他の操舵輪に本発明のステアリング制御装置を適用しても同様の効果が得られる。
【0034】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるステアリング制御システムの全体構成を示す図である。
【図2】図1中の制御装置の動作を示すフロー図である。
【図3】図2に示した動作中における目標角及び実操向角の変化を示すタイミング図である。
【図4】従来のステアリング制御による目標角及び実操向角の変化を示すタイミング図である。
【符号の説明】
1 ラダーペダル
2 ラダー検知装置
3 制御装置
4 バルブ
8 アクチュエータ
9 ストローク量検知装置
10 ステアリング制御システム
81 ロッド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering control device and a program thereof, and more particularly to a steering control device that steers a steered wheel and a program thereof.
[0002]
[Prior art]
Steering of the front legs of the aircraft is performed by a hydraulic actuator via a ladder pedal in the cockpit. At the time of steering, a target angle, which is an angle at which the front leg should be steered, is calculated based on the amount of pilot pedal depression. On the other hand, the stroke amount of the hydraulic actuator is detected as an SPS (Steering Position Sensor) signal, and the actual angle of the front leg (hereinafter referred to as the actual steering angle) is calculated based on the detected SPS signal. When there is a difference between the actual steering angle and the target angle, the activated valve signal is received and the valve is opened. As a result, the hydraulic actuator operates to rotate the front leg. The valve is kept open until the actual steering angle becomes substantially the same as the target angle, and the hydraulic actuator operates.
[0003]
FIG. 4 shows the relationship between the target angle and the actual steering angle when the aircraft is steered. When the pilot depresses the ladder pedal by a certain amount per unit time, the target angle TA also increases by a certain amount per unit time (time t0 to t12). Here, the target angle TA has a margin ± NX. If the actual steering angle RA is larger than the target angle lower limit value TA−NX and smaller than the target angle upper limit value TA + NX, it is regarded as the same as the target angle TA.
[0004]
At time t10, the actual steering angle RA becomes smaller than the target angle lower limit TA-NX, and steering control is started. As a result, the hydraulic actuator operates at time t11, and the actual steering angle RA begins to increase. Note that the period between times t10 and t11 is a time generated due to a delay in response of the hydraulic pressure. Here, when the pilot stops stepping on the ladder pedal at time t12, the subsequent target angle TA becomes constant. At this time, the actual steering angle RA becomes larger than the target angle lower limit TA-NX at time t13. Therefore, the valve signal becomes inactive and the operation of the actuator stops. As a result, the movement of the front leg stops at time t14.
[0005]
However, the front leg tires are twisted during the steering operation at times t11 to t14. As a result, at time t14 when the force of the actuator is no longer received, a force is exerted to restore the twist of the front leg tire, and the front leg is returned to the original direction (hereinafter, this phenomenon is referred to as tire return). By this tire return, the actual steering angle decreases by an angle D. As a result, the actual steering angle RA becomes smaller than the target lower limit value TA-NX at time t15, and the steering control is started again. Therefore, the front leg receives a force from the actuator and rotates again.
[0006]
Since the above operation is repeated, even when the pilot makes the amount of depression of the ladder pedal constant and the target angle TA becomes constant, the front leg rotates intermittently and hunting occurs.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-133189
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the steering control apparatus which can prevent hunting, and its program.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A steering control device according to the present invention is a steering control device that controls steering of a steered wheel so that an actual steering angle that is an actual angle of the steered wheel approaches a target angle that is an angle that the steered wheel should steer. Control means, target angle change determination means, and margin setting means. The control means determines whether the actual steering angle is within the margin of the target angle, and drives the steering wheel when it is outside the margin, and steers the steering wheel so as to stop driving the steering wheel when it is within the margin. To control. The target angle change determining means determines whether or not the target angle has changed. The margin setting means determines whether or not the actual steering angle is within a predetermined range of the target angle when the target angle is not changed, and widens the margin by a predetermined amount when within the predetermined range.
[0010]
The steering control device according to the present invention determines whether or not the actual steering angle is within a predetermined range of the target angle. As a result of the determination, if the actual steering angle is within a predetermined range, the margin is increased by a predetermined amount. If the actual steering angle is within the margin of the target angle, it is determined that it is no longer necessary to steer the steered wheel, and the steering operation ends. However, since the steering wheel tire is twisted by the steering operation, the tire returns after the steering operation ends, and the actual steering angle returns. Again, steering control is started so that the actual steering angle falls within the margin, and as a result, the steered wheels are hunted. In the present invention, since the margin is increased by a predetermined amount, the actual steering angle causing the tire return does not go out of the margin. As a result, the steering wheel does not cause hunting.
If the margin is widened when the target angle is changing, the margin is widened while the steered wheels are being steered, and the actual steering angle is prevented from approaching the target angle. Therefore, when the target angle has not changed and the actual steering angle is within the predetermined range, it is possible to prevent the actual steering angle from moving away from the target angle during the change of the target angle.
[0011]
Preferably, the predetermined range is smaller than the margin.
[0012]
The predetermined range may be the same as the margin, but in this case, as a result of the steering operation, the margin is increased as soon as the actual steering angle falls within the margin of the target angle. The azimuth may be far from the target angle. Therefore, if the predetermined range is made smaller than the margin and the actual steering angle falls within the target angle margin, the tire return will not occur until the actual steering angle approaches the target angle to some extent. This prevents the actual steering angle and the target angle from being left greatly different.
[0015]
Preferably, the steering control device further includes detection means. The detecting means detects a plurality of target angles within a predetermined period. The target angle change determining means includes an average value calculating means and a comparing means. The average value calculating means calculates the average value of the target angles within a predetermined period based on the plurality of target angles detected by the detecting means. The comparison means compares the average value in one predetermined period calculated by the average value calculation means with the average value in the other predetermined period, and if the difference between them is smaller than the predetermined value, the target angle has not changed. to decide.
[0016]
In this case, the steering control device calculates an average value of the target angles within one predetermined period. For example, the target angle is detected a plurality of times within the period from the operation start (0 ms) to 50 ms, and the average value of the target angles is calculated. On the other hand, the steering control device calculates the average value of the target angles in the same manner during other predetermined periods. For example, the average value of the target angles in a period from 10 ms after the start of operation to 60 ms is calculated. Thereafter, the steering control device compares the average value of the target angles within one predetermined period with the average value of the target angles within another predetermined period. As a result of the comparison, when the difference between the average values of one predetermined period and another predetermined period is smaller than the predetermined value, the steering control device determines that the target angle has not changed. The detection result of the target angle may include noise. Therefore, if the target angle determination means uses the detection result of the target angle as a direct determination material, even when the target angle has not changed, it may be mistaken for the target angle to change. In the present invention, since the determination is made using the average value of the detected plurality of target angles, it is possible to prevent the target angle determination means from making an erroneous determination.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is incorporated.
[0018]
[Overall configuration of steering control system]
Referring to FIG. 1, a steering control system 10 includes a ladder pedal 1, a ladder detection device 2, a steering control device 3, a valve 4, a hydraulic source 6, an actuator 8, and a stroke amount detection device 9. Prepare.
[0019]
The ladder detection device 2 detects the depression amount of the ladder pedal 1 and transmits the detection result to the steering control device 3. A region 82 and a region 83 to which oil is supplied through the rod 81 are formed in the actuator 8. The actuator 8 drives the rod 81 to rotate a front leg (not shown).
[0020]
Oil is supplied to the actuator 8 by a hydraulic pressure source 6 and two valves (the right valve 41 and the left valve 42). A hydraulic pipe 71 is disposed from the hydraulic source 6 to the right valve 41 and the left valve 42. A hydraulic pipe 72 is disposed from the right valve 41 to the region 82 in the actuator 8. A hydraulic pipe 73 is arranged from the left valve 42 to the region 83 in the actuator 8.
[0021]
When the right valve 41 is opened by the valve signal φRV (Right Valve) output from the steering control device 3, oil flows from the hydraulic source 6 into the region 82. At this time, the rod 81 moves in the −X direction on the drawing, and as a result, the actuator 8 rotates the front leg in the right direction. On the other hand, when the left valve 42 is opened by the valve signal φLV (Left Valve), oil flows from the hydraulic pressure source 6 into the region 83. At this time, the rod 81 moves in the X direction on the drawing, and as a result, the actuator 8 rotates the front leg in the left direction. The stroke amount detection device 9 detects the movement amount of the rod 81 as a stroke amount, and transmits the detection result to the steering control device 3.
[0022]
The steering control device 3 includes a computer and includes a CPU (Central Processing Unit) 31 and a storage device 32. The steering control device 3 outputs valve signals φRV and φLV to the right valve 41 and the left valve 42 based on the detection results of the ladder detection device 2 and the stroke amount detection device 9, respectively, and controls each valve. The steering control system 10 can execute a steering control process by installing a steering control program in the storage device 32 in the steering control device 3.
[0023]
[Steering control operation]
Referring to FIG. 2, first, the steering control device 3 calculates a target angle TA (S1). Specifically, when the ladder pedal 1 is depressed, the ladder detection device 2 detects the depression amount of the ladder pedal 1, and the steering control device 3 receives the detection result. The steering control device 3 calculates the target angle TA based on the received detection result. Information on the relationship between the depression amount of the ladder pedal 1 and the target angle TA is stored in the storage device 32 in advance.
[0024]
Next, the steering control device 3 calculates the actual steering angle RA (S2). Specifically, the stroke amount detection device 9 detects the stroke amount of the rod 81 in the actuator 8 and transmits the detection result to the steering control device 3. The steering control device 3 calculates the actual steering angle RA based on the detection result. Information on the relationship between the stroke amount and the actual steering angle RA is stored in the storage device 32 in advance.
[0025]
Here, the steering control device 3 calculates a target error EA (Error Angle) by the following equation (1) (S3).
Target error EA = target angle TA−actual steering angle RA (1)
The target error EA is used in step S6 described later.
[0026]
Subsequently, the steering control device 3 determines whether or not the target angle TA has changed (S4, S5). Specifically, the steering control device 3 calculates an average value of a plurality of target angles detected within one predetermined period, and compares the calculated average value with an average value of target angles within another predetermined period. For example, when the steering control device 3 acquires the target angle TA every 10 ms and the acquisition of the target angle TA in step S1 is the 11th time, the steering control device 3 sets the predetermined period as 100 ms, An average value (first average value) of the target angles TA from the 10th time to the 10th time and an average value (second average value) of the target angles from the 2nd time to the 11th time are calculated (S4). Next, the steering control device 3 compares the first average value with the second average value, and determines whether or not the target angle TA has changed (S5). Specifically, the steering control device 3 determines whether or not the absolute value of the difference between the first average value and the second average value is smaller than a predetermined value. When it is smaller than the predetermined value, the steering control system 10 determines that the target angle TA has not changed, and when it is larger than the predetermined value, it determines that the target angle TA has changed. In step S1, the detection result of the depression amount of the ladder pedal 1 may include noise. If the methods of steps S4 and S5 are used, it is possible to prevent the steering control device 3 from erroneously determining that the target angle TA has changed based on the detection result including noise.
[0027]
At time t1 in FIG. 3, the steering control device 3 determines that the target angle TA has changed (S5). At this time, the steering control device 3 controls the front leg steering (S9, S10) after setting the margin as usual (margin = ± NX) (S7). Specifically, the steering control device 3 determines whether or not the actual steering angle RA is within the margin of the target angle TA at time t1 (S9). That is, the steering control device 3 determines whether the actual steering angle RA is smaller than the target upper limit value TA + NX of the target angle TA and larger than the target lower limit value TA-NX. At time t1, since the actual steering angle RA is smaller than the target lower limit value TA-NX, the steering control device 3 determines that the actual steering angle RA is outside the margin of the target angle TA. At this time, the steering control device 3 activates the valve signal φVL (S10). The left valve 42 opens upon receiving the activated valve signal φVL, and oil flows into the actuator 83. The rod 81 of the actuator 8 moves due to the inflow of oil. As a result, the front leg rotates to the left based on the drive of the actuator 8. With the above operation, the steering control system 10 drives the front legs until the actual steering angle RA becomes larger than the lower limit value TA-NX of the target angle TA.
[0028]
Next, after time t2 in FIG. 3, the steering control device 3 determines that the target angle TA has not changed (S5). At this time, the steering control device 3 determines whether or not the actual steering angle RA is within a predetermined range B of the target angle TA. Specifically, it is determined whether or not the target error EA is smaller than the predetermined range B (S6). Since the target error EA is larger than the predetermined range B at time t2, the steering control device 3 sets the margin as usual (margin = ± NX) (S7). Thereafter, the steering control device 3 drives the front legs until the actual steering angle RA becomes larger than the target lower limit value TA-NX (S9, S10).
[0029]
Since the actual steering angle RA is within the target lower limit TA-NX at time t3, the steering control device 3 determines that the actual steering angle RA is within the margin of the target angle TA (S9). At this time, the steering control device 3 stops driving the front legs. Specifically, the steering control device 3 deactivates the valve signal φVL (S11). As a result, the supply of hydraulic pressure to the actuator 8 is stopped. However, since the hydraulic pressure remains in the actuator 8, the front legs continue to be driven until time t5 when the remaining hydraulic pressure decreases after time t3.
[0030]
At time t4 when the front leg is driven by the remaining hydraulic pressure, the steering control device 3 determines that the target error EA is smaller than the predetermined range B (S6). At this time, the steering control device 3 increases the margin from NX to LX (S8).
[0031]
After time t3, the actual steering angle RA is within the target lower limit TA-NX, and therefore the steering control device 3 stops driving the front legs. Therefore, the front leg receives no force from the actuator 8 after time t5 when the hydraulic pressure remaining in the actuator 8 decreases. However, since the front legs have been steered from time t1, the front leg tires are twisted. As a result, tire return may occur after time t5, and the actual steering angle RA may become smaller than the target lower limit TA-NX. In the present embodiment, since the steering control device 3 increases the margin from NX to LX, the actual steering angle RA does not fall outside the margin. Therefore, the front leg is not driven after time t5. As a result, hunting based on tire return can be prevented.
[0032]
When the predetermined range B = NX, the actual steering angle RA returns to the position of the target lower limit value TA-NX-D due to the tire return amount D, and the actual steering angle RA is far from the target angle TA. there is a possibility. Therefore, by setting the predetermined range B within the range from the target lower limit value TA-NX to the target value TA, the actual steering angle RA after the tire return has occurred can be prevented from being far from the target angle TA. The predetermined range B is preferably smaller than a value obtained by subtracting the tire return amount D from the margin LX.
[0033]
The average value of the target angle TA in S4 may be calculated every predetermined period such as 50 ms, for example. Further, in the present embodiment, the operation of the steering control system in the case where the actual steering angle RA is smaller than the target lower limit value TA-NX is described, but the actual steering angle RA is smaller than the target upper limit value TA + NX. The operation method of the steering control system when it is large (that is, the control method of the right valve 41) is the same. In the present embodiment, the steering control device for the front legs of the aircraft has been described. However, the same effect can be obtained by applying the steering control device of the present invention to other steered wheels where tire return occurs.
[0034]
While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a steering control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control device in FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart showing changes in target angle and actual steering angle during the operation shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a timing chart showing changes in a target angle and an actual steering angle by conventional steering control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ladder pedal 2 Ladder detection apparatus 3 Control apparatus 4 Valve 8 Actuator 9 Stroke amount detection apparatus 10 Steering control system 81 Rod

Claims (4)

操舵輪の実際の角度である実操向角を前記操舵輪の操向すべき角度である目標角に近づけるように前記操舵輪の操向を制御するステアリング制御装置であって、
前記実操向角が前記目標角のマージン内か否かを判断し、前記マージン外の場合に前記操舵輪を駆動し、前記マージン内の場合に前記操舵輪の駆動を停止するように前記操舵輪の操向を制御する制御手段と、
前記目標角が変化しているか否かを判断する目標角変化判断手段と、
前記目標角が変化していない場合、前記実操向角が前記目標角の所定範囲内か否かを判断し、前記所定範囲内の場合に前記マージンを所定量広げるマージン設定手段とを備えることを特徴とするステアリング制御装置。
A steering control device that controls steering of the steered wheel so that an actual steered angle that is an actual angle of the steered wheel approaches a target angle that is an angle that the steered wheel should steer;
It is determined whether or not the actual steering angle is within the margin of the target angle, and the steering wheel is driven when it is outside the margin, and the steering wheel is stopped when it is within the margin. Control means for controlling the steering of the wheel;
Target angle change judging means for judging whether or not the target angle has changed;
When the target angle has not changed, it is determined whether or not the actual steering angle is within a predetermined range of the target angle, and when the target angle is within the predetermined range, a margin setting means for expanding the margin by a predetermined amount is provided. A steering control device.
請求項1に記載のステアリング制御装置であって、
前記所定範囲は前記マージンよりも小さいことを特徴とするステアリング制御装置。
The steering control device according to claim 1,
The steering control device according to claim 1, wherein the predetermined range is smaller than the margin.
請求項1又は請求項2に記載のステアリング制御装置であってさらに、
所定期間内に複数の目標角を検知する検知手段を備え、
前記目標角変化判断手段は、
前記検知手段により検知された複数の目標角に基づいて前記所定期間内における目標角の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段により算出された一の所定期間における平均値を当該他の所定期間における平均値と比較し、それらの差が所定値よりも小さい場合に前記目標角が変化していないと判断する比較手段とを含むことを特徴とするステアリング制御装置。
The steering control device according to claim 1 or 2 , further comprising:
Provided with detecting means for detecting a plurality of target angles within a predetermined period,
The target angle change determining means includes
An average value calculating means for calculating an average value of the target angles within the predetermined period based on a plurality of target angles detected by the detecting means;
The average value in one predetermined period calculated by the average value calculating means is compared with the average value in the other predetermined period, and when the difference is smaller than the predetermined value, it is determined that the target angle has not changed. A steering control device.
請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのステアリング制御プログラム。The steering control program for functioning a computer as each means of any one of Claims 1-3 .
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