JP2006069496A - Front-rear wheel steering control device - Google Patents
Front-rear wheel steering control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006069496A JP2006069496A JP2004258881A JP2004258881A JP2006069496A JP 2006069496 A JP2006069496 A JP 2006069496A JP 2004258881 A JP2004258881 A JP 2004258881A JP 2004258881 A JP2004258881 A JP 2004258881A JP 2006069496 A JP2006069496 A JP 2006069496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- rear wheel
- wheel steering
- steering angle
- yaw rate
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
本発明は、前輪への操舵入力時等に前輪及び後輪に補助舵角を与える前後輪操舵制御装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of front and rear wheel steering control devices that provide auxiliary steering angles to front wheels and rear wheels at the time of steering input to front wheels.
従来の前後輪操舵制御装置では、ステアリング操舵角に基づくフィードフォワード項と、検出されたヨーレートに基づくフィードバック項との加算値により、前輪操舵アクチュエータおよび後輪操舵アクチュエータを駆動し、車両のヨーレートと横速度を制御している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、目標ヨーレートに基づき、所定の制御則に従って前輪舵角と後輪舵角をフィードバック制御する構成であるため、前輪または後輪操舵アクチュエータの一方に目標舵角値に対する追従遅れが生じた場合、目標とする車両のヨーレート特性を実現できないという問題があった。 However, in the above prior art, since the front wheel steering angle and the rear wheel steering angle are feedback controlled based on the target yaw rate according to a predetermined control law, the target steering angle value is applied to one of the front wheels or the rear wheel steering actuator. When a follow-up delay occurs, the target vehicle yaw rate characteristic cannot be realized.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、前輪または後輪操舵アクチュエータの一方に追従遅れが生じた場合でも、その遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化を抑制でき、発生ヨーレートを目標ヨーレートに近づけることができる前後輪操舵制御装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and the object of the present invention is to change the vehicle yaw rate characteristic caused by the delay even when a tracking delay occurs in one of the front wheel or rear wheel steering actuators. An object of the present invention is to provide a front and rear wheel steering control device that can suppress the generated yaw rate to be close to the target yaw rate.
上記目的を達成するため、本発明では、
前輪操舵機構と後輪操舵機構にそれぞれ設けた操舵アクチュエータを用いて、車両のヨーレートと横速度を制御する前後輪操舵制御装置において、
前記操舵アクチュエータの追従遅れを検出する追従遅れ検出手段と、
前輪および後輪のそれぞれの実舵角と目標舵角との舵角偏差を検出する舵角偏差検出手段と、
一方の操舵アクチュエータの前記追従遅れが検出されたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、前記追従遅れが検出された側の前記舵角偏差に応じて補正する目標舵角補正手段と、
を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the present invention,
In the front and rear wheel steering control device for controlling the yaw rate and the lateral speed of the vehicle using the steering actuators provided for the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism,
Follow-up delay detecting means for detecting the follow-up delay of the steering actuator;
Rudder angle deviation detecting means for detecting a rudder angle deviation between the actual rudder angle and the target rudder angle of each of the front and rear wheels;
When the tracking delay of one steering actuator is detected, the target steering angle of the other steering actuator is set to the steering angle deviation on the side where the tracking delay is detected so that a change in the yaw rate characteristic of the vehicle is suppressed. A target rudder angle correcting means for correcting in response,
Is provided.
本発明にあっては、一方の操舵アクチュエータに追従遅れが生じたとき、追従遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化が抑制されるように、目標舵角と実舵角との舵角偏差に応じて他方の操舵アクチュエータの目標舵角を補正するため、発生ヨーレートを目標とする車両のヨーレート特性に近づけることができる。 In the present invention, when a follow-up delay occurs in one of the steering actuators, the change in the vehicle yaw rate characteristic due to the follow-up delay is suppressed in accordance with the rudder angle deviation between the target rudder angle and the actual rudder angle. Since the target steering angle of the other steering actuator is corrected, the generated yaw rate can be brought close to the target yaw rate characteristic of the vehicle.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the first embodiment.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の前後輪操舵制御装置の全体システム図である。
ステアリングホイール10と前輪11,11を操舵させる前輪操舵機構12とを連結するコラムシャフト13に、操舵角センサ1と前輪操舵アクチュエータ6が設けられている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram of the front and rear wheel steering control device according to the first embodiment.
A steering angle sensor 1 and a front
前輪操舵アクチュエータ6は、例えば、モータと減速器等により構成され、コラムシャフト13に、減速器を介してモータの出力軸が連結されている。この前輪操舵アクチュエータ6は、前輪操舵コントローラ4からの舵角指令値により、コラムシャフト13を介して入力される回転を可変ギア比により減速して前輪操舵機構12のステアリングギアへ出力するもので、これにより、前輪11,11の舵角に対するステアリングホイール10の操舵角の比であるステアリングギア比を可変に制御する。
For example, the front
後輪操舵アクチュエータ7は、前輪操舵アクチュエータ6と同様に、モータと減速器等により構成され、後輪14,14を操舵させる後輪操舵機構15のラック軸に、減速器を介してモータの出力軸が連結されている。この後輪操舵アクチュエータ7は、後輪操舵コントローラ5からの舵角指令値により、後輪14,14の舵角を可変に制御する。
Similar to the front
前輪操舵コントローラ4は、操舵制御コントローラ3により生成された目標前輪操舵角と、前輪実舵角センサ16で検出された実際の前輪操舵角値との偏差を無くすような舵角指令値を算出し、算出した舵角指令値を前輪操舵アクチュエータ6に出力する。
The front wheel steering controller 4 calculates a steering angle command value that eliminates the deviation between the target front wheel steering angle generated by the steering control controller 3 and the actual front wheel steering angle value detected by the front wheel actual
後輪操舵コントローラ5は、操舵制御コントローラ3により生成された目標後輪舵角と、後輪実舵角センサ17で検出された実際の後輪舵角値との偏差を無くすような舵角指令値を算出し、算出した舵角指令値を後輪操舵アクチュエータ7に出力する。
The rear
操舵角センサ1は、パルスエンコーダ等を用いて、ステアリングホイール10の操舵角を検出する。車速センサ2は、各車輪速の平均値等から車体速を検出する。
The steering angle sensor 1 detects the steering angle of the
操舵制御コントローラ3は、操舵角センサ1により検出された操舵角と、車速センサ2により検出された車体速とに応じて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角とを生成し、目標前輪操舵角を前輪操舵コントローラ4へ出力し、目標後輪舵角を後輪操舵コントローラ5へ出力する。
The steering control controller 3 generates a target front wheel steering angle and a target rear wheel steering angle according to the steering angle detected by the steering angle sensor 1 and the vehicle body speed detected by the
図2は、操舵制御コントローラ3の制御ブロック図であり、操舵制御コントローラ3は、目標値生成部31と、目標出力生成部32と、目標出力補正部33と、を備えている。
FIG. 2 is a control block diagram of the steering control controller 3, and the steering control controller 3 includes a target
目標値生成部31は、図3に示すように、車両モデル演算部311と、目標値演算部312と、目標値補正部313とを備えている。
As shown in FIG. 3, the target
車両モデル演算部311は、操舵角と車体速とに基づき、2輪モデルを用いて車両パラメータを演算する。演算された車両パラメータは、目標値演算部312へ出力される。
The vehicle
目標値演算部312は、操舵角と車体速と車両パラメータとに基づいて、車両の目標ヨーレートと目標横速度を決定する。決定された目標ヨーレートと目標横速度は、目標出力生成部32へ出力される。
The target
目標出力生成部32は、図4に示すように、ヨーレート・横速度制御の目標前後輪舵角演算部321と、ヨーレート制御の目標後輪舵角演算部322とを備えている。
As shown in FIG. 4, the target
ヨーレート・横速度制御の目標前後輪舵角演算部321は、目標ヨーレートと目標横速度とに基づいて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角を決定し、前輪操舵コントローラ4へ出力する。
The target front and rear wheel steering
ヨーレート制御の目標前後輪舵角演算部322は、目標ヨーレートと前輪操舵角値、後輪舵角値からヨーレート制御目標前輪操舵角とヨーレート制御目標後輪舵角を決定し、後輪操舵コントローラ5へ出力する。
The yaw rate control target front and rear wheel steering
目標出力補正部33は、図5に示すように、アクチュエータ遅れ検出部(追従遅れ検出手段)331と、補正値演算部(補正値算出手段)332と、出力舵角補正部(目標舵角補正手段)333とを備え、通常制御時目標前輪操舵角、通常制御時目標後輪舵角、ヨーレート制御目標前輪操舵角、ヨーレート制御目標後輪舵角、前輪操舵角値および後輪舵角値に基づいて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角を決定する。
As shown in FIG. 5, the target
アクチュエータ遅れ検出部331は、目標前輪操舵角、目標後輪舵角、前輪操舵角値および後輪舵角値に基づいて、前輪遅れフラグと後輪遅れフラグを決定し、出力舵角補正部333へ出力する。
The actuator
補正値演算部332は、目標前輪操舵角、目標後輪舵角、前輪操舵角値、後輪舵角値、ヨーレート制御目標前輪操舵角およびヨーレート制御目標後輪舵角に基づいて、前輪補正値と後輪補正値を決定し、出力舵角補正部333へ出力する。
The correction
出力舵角補正部333は、通常制御時目標前輪操舵角、通常制御時目標後輪舵角、前輪補正値、後輪補正値、前輪遅れフラグおよび後輪遅れフラグに基づいて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角を決定し、目標前輪操舵角を前輪操舵コントローラ4へ出力し、目標後輪舵角を後輪操舵コントローラ5へ出力する。
The output steering
次に、作用を説明する。
[車両モデル演算]
車両モデル演算部311は、以下に示す車両モデルを用いて車両パラメータを演算する。
Next, the operation will be described.
[Vehicle model calculation]
The vehicle
一般に、2輪モデルを仮定すると、車両のヨーレートと横速度は、下記の式(1)で表せる。
状態方程式より前輪操舵に対するヨーレート、横速度の伝達関数を求めると、下記の式(3),(4)となる。
ヨーレート伝達関数は、式(3)より下記の式(5)と表される。
同様に、横速度伝達関数は、式(4)より下記の式(7)と表される。
以上から、車両パラメータ
[目標値演算]
目標値演算部312では、車体速V、車両パラメータと後述する目標値パラメータから目標ヨーレートψ'*と目標横速度Vy *を求める。
[Target value calculation]
The target
目標ヨーレートψ'*は、式(5)から下記の式(9)により表される。
目標横速度Vy *は、式(7)から下記の式(10)により表される。
ここで、目標ヨーレートψ'*のパラメータは、下記の式(11)で表される。
また、目標横速度Vy *のパラメータは、下記の式(12)で表される。
[目標舵角演算]
ヨーレート・横速度制御目標前後輪舵角演算部321では、目標ヨーレートψ'*と目標横速度Vy *から、目標前輪操舵角θ*と目標後輪舵角δ*を算出する。
The yaw rate / lateral speed control target front / rear wheel steering
よって、目標前輪操舵角θ*は、下記の式(15)となる。
目標後輪舵角δ*は、下記の式(16)となる。
[ヨーレート制御目標値演算]
ヨーレート制御目標前後輪舵角演算部322では、目標ヨーレートψ'*、前輪実操舵角値θ、および後輪実舵角値δから、ヨーレート制御目標前輪操舵角θψ' *とヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *を算出する。
[Yaw rate control target value calculation]
The yaw rate control target front and rear wheel steering
前輪操舵のみでのヨーレート制御の場合、そのときの後輪実舵角δを用いて、ヨーレート制御目標前輪操舵角θψ' *は、下記の式(17)となる。
θψ' *={ψ"*−(a11ψ'*+a12Vy+bf1δ)}/br1 …(17)
In the case of yaw rate control using only front wheel steering, the yaw rate control target front wheel steering angle θ ψ ′ * is expressed by the following equation (17) using the actual rear wheel steering angle δ at that time.
θ ψ '* = {ψ " * - (a 11 ψ' * + a 12 V y + b f1 δ)} / b r1 ... (17)
同様に、後輪操舵のみでのヨーレート制御の場合、そのときの前輪実操舵角θを用いて、ヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *は、下記の式(18)となる。
δψ' *={ψ"*−(a11ψ'*+a12Vy+bf1θ)}/br1 …(18)
Similarly, in the case of yaw rate control only by rear wheel steering, the yaw rate control target rear wheel steering angle δ ψ ′ * is expressed by the following equation (18) using the actual front wheel steering angle θ at that time.
δψ ′ * = {ψ ” * − (a 11 ψ ′ * + a 12 V y + b f1 θ)} / b r1 (18)
ここで、各アクチュエータに追従遅れが発生しておらず、
θ*=θ であれば δ*=δ
すなわち、前輪に遅れが生じなければ、ヨーレート・横速度制御とヨーレート制御の目標後輪舵角は一致し、
δ*=δ であれば θ*=θ
すなわち、後輪に遅れが生じなければ、ヨーレート・横速度制御とヨーレート制御の目標前輪操舵角は一致する。
Here, there is no tracking delay in each actuator,
If θ * = θ then δ * = δ
That is, if there is no delay in the front wheels, the target rear wheel rudder angle of the yaw rate / lateral speed control and the yaw rate control match,
If δ * = δ, θ * = θ
That is, if there is no delay in the rear wheels, the target front wheel steering angles of the yaw rate / lateral speed control and the yaw rate control are the same.
[アクチュエータ遅れ検出処理]
アクチュエータ遅れ検出部331では、目標前輪操舵角θr *、補正後の目標後輪舵角δr *、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪遅れ判断フラグFθと後輪遅れ判断フラグFδを決定する。
[Actuator delay detection processing]
In the actuator
前輪遅れ判断の偏差しきい値を、Vθ(≧0)、時間しきい値をTθ、後輪遅れ判断の偏差しきい値をVδ(≧0)、時間しきい値をTδとすると、
θ≦(θr *−Vθ) または (θr *+Vθ)≦θである時間がTθ以上続き、かつFδ=0のとき Fθ=1
それ以外のとき Fθ=0
とする。
Deviation threshold for front wheel delay judgment is V θ (≧ 0), time threshold is T θ , deviation threshold for rear wheel delay judgment is V δ (≧ 0), and time threshold is T δ Then
When θ ≦ (θ r * −V θ ) or (θ r * + V θ ) ≦ θ continues for T θ or more and F δ = 0, F θ = 1
Otherwise, F θ = 0
And
また、δ≦(δr *−Vθ) または (δr *+Vθ)≦δである時間がTδ以上続き、かつFθ=0のとき Fδ=1、
それ以外のとき Fδ=0
とする。遅れ判断フラグは、どちらか一方のみが1となる。
Also, when δ ≦ (δ r * −V θ ) or (δ r * + V θ ) ≦ δ continues for T δ or more and F θ = 0, F δ = 1,
Otherwise, F δ = 0
And Only one of the delay determination flags is 1.
[補正値演算]
補正値演算部332では、目標前輪操舵角θr *、目標後輪舵角δr *、ヨーレート制御目標前輪操舵角θψ' *、ヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪出力補正値Gθと後輪出力補正値Gδを決定する。
[Correction value calculation]
In the correction
前輪操舵アクチュエータ6に遅れが生じた場合(Fθ=1)の、目標後輪舵角を補正する補正値を導出する。通常制御(ヨーレート・横速度制御)の目標後輪舵角δ*と、ヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *の間で、前輪11,11の遅れ舵角偏差に応じて目標値を設定する。
When a delay occurs in the front wheel steering actuator 6 (F θ = 1), a correction value for correcting the target rear wheel steering angle is derived. A target value is set between the target rear wheel steering angle δ * of normal control (yaw rate / lateral speed control) and the yaw rate control target rear wheel steering angle δ ψ ′ * according to the delay steering angle deviation of the
前輪操舵角の目標値θr *と実前輪操舵角θの差分(舵角偏差に相当)と、後輪操舵の通常制御時目標値δ*およびヨーレート制御時の目標後輪舵角δψ' *から、下記の式(19)のように設定する。
Gδ=(δ*−δψ' *)(θr *−θ)/{MAX(|θr *|,|θ|,|θr *−θ|)} …(19)
ただし、θr *=θ=0の場合は、Gδ=0とする。
また、Gδは、|θr *|または|θ|が大きく、舵角偏差(θr *−θ)が小さいほど、小さく設定されるので、大きい舵角で、ヨーレートが大きいときには、車両挙動を乱さないように補正値を抑制している。
The difference between the target value θ r * of the front wheel steering angle and the actual front wheel steering angle θ (corresponding to the steering angle deviation), the target value δ * during normal control of the rear wheel steering, and the target rear wheel steering angle δ ψ ′ during yaw rate control From * , it sets like the following formula (19).
G δ = (δ * -δ ψ '*) (θ r * -θ) / {MAX (| θ r * |, | θ |, | θ r * -θ |)} ... (19)
However, if θ r * = θ = 0, G δ = 0.
In addition, G δ is set to be smaller as | θ r * | or | θ | is larger and the steering angle deviation (θ r * −θ) is smaller. Therefore, when the yaw rate is large and the steering angle is large, vehicle behavior The correction value is suppressed so as not to disturb.
同様に、後輪操舵に遅れが生じた場合に、目標前輪操舵角を補正する補正値を、下記の式(20)から導出する。
Gθ=(θ*−θψ' *)(δr *−δ)/{MAX(|δr *|,|δ|,|δr *−δ|)} …(20)
ただし、δr *=δ=0の場合は、Gθ=0とする。
また、Gδは、|δr *|または|δ|が大きく、舵角偏差(δr *−δ)が小さいほど、小さく設定されるので、大きい舵角で、ヨーレートが大きいときには、車両挙動を乱さないように補正値を抑制している。
Similarly, when a delay occurs in the rear wheel steering, a correction value for correcting the target front wheel steering angle is derived from the following equation (20).
G θ = (θ * -θ ψ '*) (δ r * -δ) / {MAX (| δ r * |, | δ |, | δ r * -δ |)} ... (20)
However, when δ r * = δ = 0, G θ = 0.
Further, G δ is set to be smaller as | δ r * | or | δ | is larger and the steering angle deviation (δ r * −δ) is smaller. Therefore, when the yaw rate is large and the steering angle is large, vehicle behavior The correction value is suppressed so as not to disturb.
[目標出力補正処理]
出力舵角補正部333では、通常制御時目標前輪操舵角θ*、通常制御時目標後輪舵角δ*、前輪遅れ判断フラグFθ、後輪遅れ判断フラグFδ、前輪出力補正値Gθおよび後輪出力補正値Gδに基づいて、目標前輪操舵角θr *と目標後輪舵角δr *を決定する。
[Target output correction processing]
In the output rudder
(1) 前輪遅れ判断フラグFθが1の場合
前輪操舵アクチュエータ6が目標値に対して遅れた場合、例えば制御による切り増し操舵を行っていれば所望のヨーレート特性に対し小さな値しか出ないことになる。
(1) When the front wheel delay determination flag Fθ is 1 When the front
その場合、目標後輪舵角を補正することで、前輪操舵アクチュエータ6の遅れによる特性変化を改善し、車両のヨーレート特性を目標値に近づける。
In that case, the characteristic change due to the delay of the front
式(20)で求めた補正値を用い、目標後輪舵角δr *を、
δr *=δ*−Gδ …(21)
とする。前輪目標操舵角θ*は変更しない。前輪遅れ判断フラグFθ=0の場合は、δr *=δ*である。
Using the correction value obtained by Equation (20), the target rear wheel steering angle δ r *
δ r * = δ * −G δ (21)
And The front wheel target steering angle θ * is not changed. If the front wheel delay determination flag F θ = 0, is δ r * = δ *.
(2) 後輪遅れフラグFδが1の場合
同様に、後輪操舵アクチュエータ7が目標値に対して遅れた場合、目標前輪操舵角θr *を、式(19)で求めた補正値を用い、
θr *=θ*−Gθ …(22)
とする。後輪目標舵角δ*は変更しない。後輪遅れ判断フラグFδ=0の場合は、θr *=θ*である。
(2) When the rear wheel delay flag F δ is 1 Similarly, when the rear
θ r * = θ * −G θ (22)
And The rear wheel target rudder angle δ * is not changed. When the rear wheel delay determination flag F δ = 0, θ r * = θ * .
[前後輪操舵制御処理]
図6は、操舵制御コントローラ3で実行される前後輪操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Front and rear wheel steering control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of front and rear wheel steering control processing executed by the steering controller 3, and each step will be described below.
ステップS1では、目標値生成部31において、操舵角θ、車体速Vから、目標ヨーレートψ'*、目標横速度Vy'を演算し、ステップS2へ移行する。
In step S1, the
ステップS2では、ヨーレート・横速度制御目標前後輪舵角演算部321において、ステップS1で演算された目標ヨーレートψ'*と目標横速度Vy'から、通常制御時目標前輪操舵角θ*と目標後輪舵角δ*を演算するとともに、操舵制御コントローラ3において、通常制御時目標前輪操舵角θ*と通常制御時目標後輪舵角δ*とから目標前輪操舵角と目標後輪舵角を演算し、前輪操舵コントローラ4から前輪操舵アクチュエータ6に前輪舵角指令値が出力され、後輪操舵コントローラ5から後輪操舵アクチュエータ7に後輪舵角指令値が出力され、ステップS3へ移行する。
In step S2, the target front wheel steering angle θ * during normal control and the target are calculated from the target yaw rate ψ ′ * and the target lateral velocity V y ′ calculated in step S1 in the yaw rate / lateral speed control target front and rear wheel steering
ステップS3では、アクチュエータ遅れ検出部331において、目標前輪操舵角θr *、目標後輪舵角δr *、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪遅れ判断フラグFθと後輪遅れ判断フラグFδを決定し、ステップS4へ移行する。
In step S3, the
ステップS4では、ヨーレート制御目標前後輪舵角演算部322において、目標ヨーレートψ'*、前輪実操舵角値θ、および後輪実舵角値δから、ヨーレート制御目標前輪操舵角θψ' *とヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *を算出し、ステップS5へ移行する。
In step S4, the yaw rate control target front and rear wheel
ステップS5では、補正値演算部332において、目標前輪操舵角θr *、目標後輪舵角δr *、ヨーレート制御目標前輪舵角θψ' *、ヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪出力補正値Gθと後輪出力補正値Gδを決定し、ステップS6へ移行する。
In step S5, in the correction
ステップS6では、出力舵角補正部333において、通常制御時目標前輪操舵角θ*、通常制御時目標後輪舵角δ*、前輪遅れ判断フラグFθ、後輪遅れ判断フラグFδ、前輪出力補正値Gθおよび後輪出力補正値Gδに基づいて、目標前輪操舵角θr *と目標後輪舵角δr *を決定し、ステップS7へ移行する。
In step S6, the output rudder
ステップS7では、前輪操舵コントローラ4と後輪操舵コントローラ5において、ステップS6で決定した目標前輪操舵角θr *と目標後輪舵角δr *に基づいて、前輪操舵アクチュエータ6と後輪操舵アクチュエータ7を駆動制御し、リターンへ移行する。
In step S7, the front wheel steering controller 4 and the rear
[前後輪操舵制御作動]
前輪操舵アクチュエータ6に追従遅れが生じている場合には、図6に示したフローチャートにおいて、ステップS5で求めた後輪出力補正値Gδにより、ステップS6では、目標後輪舵角δr *は、通常制御時目標後輪舵角δ*から後輪出力補正値Gδを減じた値とされる。なお、目標前輪操舵角θr *は、通常制御時目標前輪舵角θ*が維持される。
[Front and rear wheel steering control operation]
When a follow-up delay has occurred in the front
後輪操舵アクチュエータ7に追従遅れが生じている場合には、図6に示したフローチャートにおいて、ステップS5で求めた前輪出力補正値Gθにより、ステップS6では、目標前輪操舵角θr *は、通常制御時目標前輪操舵角θ*から前輪出力補正値Gδを減じた値とされる。なお、目標後輪舵角δr *は、通常制御時目標後輪舵角δ*が維持される。
When a follow-up delay occurs in the rear
[従来技術の課題]
特開平5−105102号公報に記載の技術では、検出されたステアリング操舵角に基づくフィードフォワード項と検出されたヨーレートに基づくフィードバック項との加算値により、前後輪に補助舵角を与えている。
[Prior art issues]
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-105102, the auxiliary steering angle is given to the front and rear wheels by the addition value of the feed forward term based on the detected steering angle and the feedback term based on the detected yaw rate.
ところが、この従来技術では、目標ヨーレートに基づいて、ある制御則に従って前輪補助舵角および後輪補助舵角をフィードフォワードおよびフィードバック制御する構成であるため、前後輪操舵アクチュエータにおいて、どちらかの操舵アクチュエータに目標舵角に対する実舵角の追従遅れが生じた場合、目標とする車両のヨーレート特性を達成できないという問題があった。 However, in this prior art, the front wheel auxiliary rudder angle and the rear wheel auxiliary rudder angle are feedforward and feedback controlled in accordance with a certain control law based on the target yaw rate. In the case where a follow-up delay of the actual rudder angle with respect to the target rudder angle occurs, there is a problem that the target yaw rate characteristic of the vehicle cannot be achieved.
また、車両のヨーレートをフィードバック制御する構成であるため、アクチュエータの応答性不足や、必要推力不足により所望の目標舵角に追従できなかった場合に、ヨーレートフィードバックを行うことでさらに舵角指令値を増加させたとしても、目標値に追従できず、目標ヨーレート特性を満足できないという問題があった。 Further, since the vehicle yaw rate is feedback-controlled, if the desired target rudder angle cannot be followed due to insufficient response of the actuator or insufficient thrust, the steering angle command value can be further set by performing yaw rate feedback. Even if it is increased, there is a problem that the target value cannot be followed and the target yaw rate characteristic cannot be satisfied.
[目標舵角補正作用]
これに対し、実施例1の前後輪操舵制御装置では、一方の操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合でも、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、追従遅れに起因する車両のヨーレート特性変化を抑制する方向に変更することで、追従遅れによるヨーレート特性の増大または減少を改善することができる。
[Target rudder angle correction action]
In contrast, in the front and rear wheel steering control device according to the first embodiment, even when a tracking delay occurs in one steering actuator, the target steering angle of the other steering actuator is suppressed, and a change in the yaw rate characteristic of the vehicle due to the tracking delay is suppressed. By changing to the direction in which the yaw rate is changed, the increase or decrease in the yaw rate characteristic due to the tracking delay can be improved.
また、遅れが発生した操舵アクチュエータの目標舵角と実舵角との偏差に応じてもう一方の操舵アクチュエータの目標舵角を補正するため、制御出力が滑らかに変化し、ドライバに違和感を与えることがない。 In addition, because the target steering angle of the other steering actuator is corrected according to the deviation between the target steering angle and the actual steering angle of the steering actuator where the delay occurred, the control output changes smoothly and the driver feels uncomfortable. There is no.
図7は、通常の前後輪操舵制御において、中車速で前輪切り増し操舵、後輪同相操舵している場合の車両挙動を示す図であり、前輪の切り増しによるヨーレート増加に対し、後輪を前輪と同相側に転舵させ、横加速度を増加させることにより、車体スリップ角を減少させている(図8(b))。このとき、前輪舵角の内訳は、ドライバの操舵角分に対し、ヨーレート増加分と後輪アンダー分(後輪同相制御によるアンダーステアを打ち消す分)とが、前輪操舵アクチュエータにより加算されたものとなる(図8(a))。 FIG. 7 is a diagram showing the vehicle behavior when normal front and rear wheel steering control is performed by steering the front wheel at the middle vehicle speed and steering the rear wheel in the same phase. The yaw rate is increased by increasing the front wheel. The vehicle body slip angle is decreased by turning to the same phase as the front wheels and increasing the lateral acceleration (FIG. 8 (b)). At this time, the breakdown of the front wheel steering angle is the sum of the yaw rate increase and the rear wheel under (the amount by which the understeer by the rear wheel in-phase control is canceled) added to the driver's steering angle by the front wheel steering actuator. (FIG. 8 (a)).
ここで、前輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合には、操舵角が増えてもヨーレートが増えないアンダーステア状態となる。一方、後輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合には、ヨーレートは増えているのに横加速度が増えないオーバーステア状態となる。 Here, when a follow-up delay occurs in the front wheel steering actuator, an understeer state in which the yaw rate does not increase even when the steering angle increases is obtained. On the other hand, when a follow-up delay occurs in the rear wheel steering actuator, an oversteer state in which the lateral acceleration does not increase although the yaw rate is increased is obtained.
実施例1では、前輪操舵アクチュエータ6に追従遅れが生じたとき(図9)、前輪舵角偏差(目標前輪操舵角θr *と前輪操舵角値θとの偏差)が偏差しきい値Vθ以上である時間が時間しきい値Tθ以上継続したとき(図10)、前輪操舵アクチュエータ6に追従遅れが生じていると判断する。
In the first embodiment, when a follow-up delay occurs in the front wheel steering actuator 6 (FIG. 9), the front wheel steering angle deviation (deviation between the target front wheel steering angle θ r * and the front wheel steering angle value θ) is the deviation threshold value V θ. When the above time continues for the time threshold value Tθ or more (FIG. 10), it is determined that a follow-up delay has occurred in the front
そして、前輪操舵アクチュエータ6に追従遅れが生じていると判断した場合には、通常制御時目標後輪舵角δ*が目標ヨーレートψ'*のみから求めた目標ヨーレート制御目標後輪舵角δψ' *に近づくように、前輪舵角偏差に応じて通常制御時目標後輪舵角δ*を補正し、目標後輪舵角δr *を減少させる(図11)。
When it is determined that a follow-up delay occurs in the front
これにより、前輪操舵アクチュエータ6の追従遅れに起因する車両のヨーレート特性変化が抑制されるため、図12に示すように、追従遅れ対策を実施しない従来技術の場合と比較して、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができ、ドライバの意図した走行軌跡に対するトレース性が高められる。
Thereby, since the change in the yaw rate characteristic of the vehicle due to the follow-up delay of the front
また、後輪操舵アクチュエータ7に追従遅れが生じた場合には、目標前輪操舵角θr *を減少させることにより、過大なヨーレートの発生が抑制され、発生ヨーレートを目標ヨーレートに近づけることができる。
Further, when a follow-up delay occurs in the rear
また、低車速で、前輪切り増し操舵、後輪逆操舵している場合では、前輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合には、操舵角が増えてもヨーレートが増えないアンダーステア状態となり、後輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合にも、アンダーステア状態となる。 In addition, when the front wheel steering actuator is steered at a low vehicle speed and the rear wheel is reversely steered, if the tracking delay occurs in the front wheel steering actuator, the yaw rate does not increase even if the steering angle increases, and the rear wheel Even when a follow-up delay occurs in the steering actuator, an understeer state occurs.
このとき、実施例1では、前輪操舵アクチュエータ6に追従遅れが生じたとき、目標後輪舵角δr *を増加させ、後輪操舵アクチュエータ7に追従遅れが生じたとき、目標前輪操舵角θr *を増加させるようにして、発生ヨーレートを目標ヨーレートに近づけることができる。
At this time, in the first embodiment, when the tracking delay occurs in the front
次に、効果を説明する。
実施例1の前後輪操舵制御装置では、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the front and rear wheel steering control device of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 前輪操舵機構12と後輪操舵機構17にそれぞれ設けた操舵アクチュエータ6,7を用いて、車両のヨーレートと横速度を制御する前後輪操舵制御装置において、操舵アクチュエータ6,7の追従遅れを検出するアクチュエータ遅れ検出部331と、一方の操舵アクチュエータの追従遅れが検出されたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、操舵アクチュエータの実舵角と目標舵角との舵角偏差に応じて補正する出力舵角補正部333とを設けたため、追従遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化を抑制でき、発生ヨーレートを目標とする車両のヨーレート特性に近づけることができる。
(1) In the front and rear wheel steering control device for controlling the yaw rate and the lateral speed of the vehicle using the
(2) 出力舵角補正部333は、目標ヨーレートおよび目標横速度を制御する通常制御時目標舵角を、目標ヨーレートのみを制御するヨーレート制御時目標舵角の方向へ補正する(式(21),(22)参照)ため、運転者の意図した走行軌跡に自車を容易に近づけることができる。仮に、目標横速度に基づいて目標舵角を設定した場合、発生ヨーレートは小さくなり、自車を運転者の意図した走行軌跡に近づけることが困難となる。
(2) The output rudder
(3) 出力舵角補正部333は、後輪14,14が前輪11,11と同相側に転舵されているとき、舵角偏差に応じて目標舵角を減少させる方向に補正するため、目標舵角を減少させることで、運転者の意図した走行軌跡に自車を容易に近づけることができる。
(3) When the
(4) 出力舵角補正部333は、後輪14,14が前輪11,11と同相側に転舵されているとき、前輪実操舵角θが目標前輪操舵角θ*に追従できない場合には、目標後輪舵角δ*を減少させる方向に補正するため、スリップ角の減少が抑制され、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができる。
(4) When the
(5) 出力舵角補正部333は、後輪14,14が前輪11,11と同相側に転舵されている場合には、後輪実舵角δが目標後輪舵角δ*に追従できないとき、目標前輪操舵角θ*を減少させる方向に補正するため、過大なヨーレートの発生が抑制され、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができる。
(5) When the
(6) 出力舵角補正部333は、後輪14,14が前輪11,11と逆相側に転舵されているとき、舵角偏差に応じて目標舵角を増加させる方向に補正するため、目標舵角を増加させることで、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができる。
(6) The output rudder
(他の実施例)
以上、本発明を実施する最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではない。例えば、本発明は、ステアリングホイールと前輪操舵機構とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置を用いた車両にも適用できる。
(Other examples)
Although the best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment, the specific configuration of the present invention is not limited to the first embodiment. For example, the present invention can be applied to a vehicle using a so-called steer-by-wire type steering device in which a steering wheel and a front wheel steering mechanism are mechanically separated.
1 操舵角センサ
2 車速センサ
3 操舵制御コントローラ
31 目標値生成部
311 車両モデル演算部
312 目標値演算部
32 目標出力生成部
321 ヨーレート・横速度制御目標前後輪舵角演算部
322 ヨーレート制御目標前後輪舵角演算部
33 目標出力補正部
331 アクチュエータ遅れ検出部
332 補正値演算部
333 出力舵角補正部
4 前輪操舵コントローラ
5 後輪操舵コントローラ
6 前輪操舵アクチュエータ
7 後輪操舵アクチュエータ
10 ステアリングホイール
11,11 前輪
12 前輪操舵機構
13 コラムシャフト
14,14 後輪
15 後輪操舵機構
16 前輪実舵角センサ
17 後輪実舵角センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記操舵アクチュエータの追従遅れを検出する追従遅れ検出手段と、
前輪および後輪のそれぞれの実舵角と目標舵角との舵角偏差を検出する舵角偏差検出手段と、
一方の操舵アクチュエータの前記追従遅れが検出されたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、前記追従遅れが検出された側の前記舵角偏差に応じて補正する目標舵角補正手段と、
を設けたことを特徴とする前後輪操舵制御装置。 In the front and rear wheel steering control device for controlling the yaw rate and the lateral speed of the vehicle using the steering actuators provided for the front wheel steering mechanism and the rear wheel steering mechanism,
Follow-up delay detecting means for detecting the follow-up delay of the steering actuator;
Rudder angle deviation detecting means for detecting a rudder angle deviation between the actual rudder angle and the target rudder angle of each of the front and rear wheels;
When the tracking delay of one steering actuator is detected, the target steering angle of the other steering actuator is set to the steering angle deviation on the side where the tracking delay is detected so that a change in the yaw rate characteristic of the vehicle is suppressed. A target rudder angle correcting means for correcting in response,
A front and rear wheel steering control device characterized by comprising:
前記目標舵角補正手段は、目標ヨーレートおよび目標横速度を制御する通常制御時目標舵角を、目標ヨーレートのみを制御するヨーレート制御時目標舵角の方向へ補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。 In the front and rear wheel steering control device according to claim 1,
The target rudder angle correcting means corrects the target rudder angle during normal control for controlling the target yaw rate and the target lateral velocity in the direction of the target rudder angle during yaw rate control for controlling only the target yaw rate. Control device.
前記目標舵角補正手段は、後輪が前輪と同相側に転舵されているとき、前記舵角偏差に応じて目標舵角を減少させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。 In the front and rear wheel steering control device according to claim 1 or 2,
The target rudder angle correction means corrects the target rudder angle in a direction to decrease the target rudder angle according to the rudder angle deviation when the rear wheel is steered to the same phase as the front wheel. .
前記目標舵角補正手段は、前輪実舵角が目標前輪舵角に追従できないとき、目標後輪舵角を減少させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。 The front and rear wheel steering control device according to claim 3,
The front and rear wheel steering control device, wherein the target rudder angle correction means corrects the target rear wheel rudder angle in a direction to decrease when the actual front wheel rudder angle cannot follow the target front wheel rudder angle.
前記目標舵角補正手段は、後輪実舵角が目標後輪舵角に追従できないとき、目標前輪舵角を減少させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。 The front and rear wheel steering control device according to claim 3,
The front and rear wheel steering control device, wherein the target rudder angle correcting means corrects the target front wheel rudder angle in a direction to decrease when the actual rear wheel rudder angle cannot follow the target rear wheel rudder angle.
前記目標舵角補正手段は、後輪が前輪と逆相側に転舵されているとき、前記舵角偏差に応じて目標舵角を増加させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。 In the front and rear wheel steering control device according to claim 1 or 2,
The target rudder angle correction means corrects the front and rear wheel steering control in a direction to increase the target rudder angle according to the rudder angle deviation when the rear wheel is steered to the opposite phase side to the front wheel. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004258881A JP4539244B2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Front and rear wheel steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004258881A JP4539244B2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Front and rear wheel steering control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006069496A true JP2006069496A (en) | 2006-03-16 |
JP4539244B2 JP4539244B2 (en) | 2010-09-08 |
Family
ID=36150539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004258881A Expired - Fee Related JP4539244B2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Front and rear wheel steering control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4539244B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008110710A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Advics:Kk | Four-wheel steering controller of vehicle |
JP2008110707A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Advics:Kk | Four-wheel steering controller of vehicle |
WO2011024259A1 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | トヨタ自動車株式会社 | Steering control device |
JP2014000915A (en) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Jtekt Corp | Vehicular steering device |
JP2017074838A (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | Vehicle steering device and vehicle steering method |
US20190118858A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-04-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adaptive wheel base rear steering control |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210170A (en) * | 1986-03-11 | 1987-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle actual angle control device |
JPH01202580A (en) * | 1988-02-08 | 1989-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | Steering angle control device |
-
2004
- 2004-09-06 JP JP2004258881A patent/JP4539244B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210170A (en) * | 1986-03-11 | 1987-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle actual angle control device |
JPH01202580A (en) * | 1988-02-08 | 1989-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | Steering angle control device |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008110710A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Advics:Kk | Four-wheel steering controller of vehicle |
JP2008110707A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Advics:Kk | Four-wheel steering controller of vehicle |
WO2011024259A1 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | トヨタ自動車株式会社 | Steering control device |
JP5146540B2 (en) * | 2009-08-25 | 2013-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | Steering control device |
US8594888B2 (en) | 2009-08-25 | 2013-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering control apparatus |
JP2014000915A (en) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Jtekt Corp | Vehicular steering device |
JP2017074838A (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | Vehicle steering device and vehicle steering method |
US20190118858A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-04-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adaptive wheel base rear steering control |
WO2019083806A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adaptive wheel base rear steering control |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4539244B2 (en) | 2010-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4556775B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2006264392A (en) | Controlling method of reaction device | |
JP4835189B2 (en) | Turning behavior control device, automobile, and turning behavior control method | |
JP5525357B2 (en) | Servo control device | |
JP2018047827A (en) | Steering control apparatus | |
JP3729494B2 (en) | Vehicle lane keeping support device | |
JP4613668B2 (en) | Vehicle behavior control apparatus and vehicle behavior control method | |
JP4956782B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP4539244B2 (en) | Front and rear wheel steering control device | |
JP2010052525A (en) | Vehicular electric power steering device | |
JP5347499B2 (en) | Vehicle control apparatus and vehicle control method | |
JP2010158963A (en) | Device and method for controlling vehicle | |
JP5321107B2 (en) | Turning behavior control device and turning behavior control method | |
JP4687233B2 (en) | Vehicle steering control device and vehicle steering control method | |
JP4687234B2 (en) | Vehicle steering control device and vehicle steering control method | |
JP2006069497A (en) | Steering device | |
JP4608942B2 (en) | Vehicle driving force distribution and steering force cooperative control device | |
JP2006123611A (en) | Steering device for vehicle | |
JP2004142617A (en) | Steering angle control device for vehicle | |
JP4792709B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP5446444B2 (en) | Vehicle steering control device and vehicle with steering control device | |
JP4123958B2 (en) | Steering angle control device for vehicle | |
JP2006069498A (en) | Steering control system for front and rear wheels | |
JP4432601B2 (en) | Steering device | |
JP4379140B2 (en) | Vehicle steering system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100601 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4539244 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |