JP2006347286A - Steering device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用操舵装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of vehicle steering devices.
従来の車両用操舵装置では、タイヤ切れ角やステアリングアクチュエータ負荷を操舵反力にフィードバックすることで、前輪の転舵状態に応じた操舵反力を模擬している(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、アンダーステアやオーバーステアを修正する自動挙動修正制御によって運転者のハンドル操作とは別に前輪が転舵されたとき、転舵状態量(タイヤ切れ角やステアリングアクチュエータ負荷)の変化に伴い操舵反力が変動するため、ハンドル取られが発生するという問題があった。 However, in the above prior art, when the front wheels are steered separately from the driver's steering operation by automatic behavior modification control that corrects understeer and oversteer, the amount of steered state (tire turning angle and steering actuator load) ), The steering reaction force fluctuates, causing a problem that the steering wheel is taken off.
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、自動挙動修正制御時における操舵反力の変動を抑制できる車両用操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can suppress fluctuations in steering reaction force during automatic behavior correction control.
上述の目的を達成するため、本発明では、
運転者が操舵するハンドルと独立に操向輪を転舵可能な操舵制御手段と、
運転者の制駆動操作と独立に車輪に制駆動力を付与可能な制駆動力制御手段と、
アンダーステアまたはオーバーステア時に、前記操舵制御手段と前記制駆動力制御手段の少なくとも一方でアンダーステアまたはオーバーステアを低減するように車両挙動を修正する自動挙動修正制御手段と、
前記ハンドルに少なくとも前記操向輪の転舵状態量に応じた操舵反力を付与する操舵反力制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記自動挙動修正制御手段による自動挙動修正制御が実行されているとき、前記転舵状態量に応じた操舵反力を小さくするとともに、車両挙動状態量と操舵状態量の少なくとも一方に応じた操舵反力を大きくすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
Steering control means capable of steering the steered wheels independently of the steering wheel steered by the driver;
Braking / driving force control means capable of imparting braking / driving force to the wheels independently of the driver's braking / driving operation;
Automatic behavior correction control means for correcting vehicle behavior so as to reduce understeer or oversteer at least one of the steering control means and the braking / driving force control means at the time of understeer or oversteer;
Steering reaction force control means for applying a steering reaction force corresponding to at least the steering state amount of the steering wheel to the steering wheel;
In a vehicle steering apparatus comprising:
The steering reaction force control means reduces the steering reaction force in accordance with the steered state quantity and the vehicle behavior state quantity and the steering state quantity when the automatic behavior modification control by the automatic behavior modification control means is being executed. The steering reaction force according to at least one of the above is increased.
本発明にあっては、自動挙動修正制御が実行されているとき、転舵状態量に応じた操舵反力を小さくするため、自動挙動修正制御時における操舵反力の変動を抑制できる。 In the present invention, when the automatic behavior correction control is being executed, the steering reaction force corresponding to the steered state amount is reduced, so that fluctuations in the steering reaction force during the automatic behavior correction control can be suppressed.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on Examples 1 and 2.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の車両用操舵装置の構成図であり、実施例1の車両用操舵装置は、ハンドル1の回転に応じて駆動される転舵アクチュエータ2,2の動作を、舵取り機構3のステアリングギア4,4によって前輪(操向輪)5,5の転舵運動に変換することによって、ハンドル1と舵取り機構3とを機械的に連結することなく、操舵を達成している。ステアリングギア4,4のピニオン軸6,6には、転舵トルクを検出するトルクセンサー7,7と、前輪5,5の転舵角を検出する転舵角センサー8とが設けられている。なお、実施例1の車両用操舵装置は、転舵アクチュエータ2、ステアリングギア4、ピニオン軸6、トルクセンサー7、転舵角センサー8を左右にそれぞれ設け、前輪5,5を左右独立に転舵可能な構成であるが、以下では、簡単のため1つとみなして説明する。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to a first embodiment. The vehicle steering apparatus according to the first embodiment is configured to control the operation of the
ハンドル1は、車体に対して回転可能に支持された回転シャフト9に連結されている。この回転シャフト9には、ハンドル1に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ10が付設されている。また、回転シャフト9には、ハンドル1の操作入力値を検出するために、回転シャフト9の回転角に対応する操舵角θを検出する操舵角センサー11が設けられている。また、回転シャフト9には、ハンドル1に加えられた操舵トルクTを検出するトルクセンサー12が設けられている。
The
各センサーの出力信号は、ステアリングコントローラ(操舵制御手段)13に接続されている。ステアリングコントローラ13は、駆動回路を介して転舵アクチュエータ2と反力アクチュエータ10とを制御する。ステアリングコントローラ13には、さらに、車両の横加速度Gyを検出する横加速度センサー14と、車両のヨーレートyを検出するヨーレートセンサー15と、車速を検出する車速センサー16とが接続されている。
The output signal of each sensor is connected to a steering controller (steering control means) 13. The
一方、ステアリングコントローラ13は、車両の制動を制御するためのブレーキコントローラ(制駆動力制御手段)17と、通信回路18を介して通信を行い、データを授受する。そして、横加車速センサー14、ヨーレートセンサー15および車速センサー16で検出された横加速度Gy、ヨーレートyおよび車速をあらわすデータは、ステアリングコントローラ13内で利用されるとともに、通信回路18を介してブレーキコントローラ17にも伝送される。
On the other hand, the
回転シャフト9とピニオン軸6との間には、ケーブル式コラム19とクラッチ20とからなるバックアップ手段が介装されており、転舵アクチュエータ2や反力アクチュエータ10が故障した場合には、クラッチ20を締結してハンドル1と舵取り機構3とを機械的に連結する。
A backup means comprising a
ブレーキペダルの踏力に応じた制動圧は、マスターシリンダによって発生され、この制動圧は、図外の制動圧制御ユニットによって増幅されるとともに、前輪および後輪の各ブレーキ装置に分配され、各ブレーキ装置が各車輪に制動力を作用させる。 The braking pressure corresponding to the depressing force of the brake pedal is generated by the master cylinder. This braking pressure is amplified by a braking pressure control unit (not shown) and distributed to the brake devices for the front and rear wheels. Applies a braking force to each wheel.
そして、制動圧制御ユニットが、ブレーキコントローラ17によって制御されることにより、各車輪の制動圧は各々個別に制御される。ブレーキコントローラ17には、各車輪の制動力を個別に検出する制動力センサーと、各車輪の各回転速度を個別に検出する車輪速センサーとが接続されている(不図示)。
The braking pressure control unit is controlled by the
ブレーキコントローラ17は、車輪速センサーによって検出される各車輪の回転速度と制動力センサーによるフィードバック値とに応じて、制動圧を増幅するとともに分配することができるよう、制動圧制御ユニットを制御する。これにより、各車輪の制動力を個別に制御することが可能となっている。なお、制動圧制御ユニットは、ブレーキペダルの操作がなされていない場合でも、内蔵のギアポンプにより制動圧を発生可能である。
The
ステアリングコントローラ13およびブレーキコントローラ17は、それぞれ、車両挙動の安定化のための自動挙動修正制御を行う。すなわち、ステアリングコントローラ13は、転舵アクチュエータ2を制御することによって、車両挙動の安定化を図る。具体的には、ハンドル1の操舵角θhに基づいて、前輪5,5の転舵角δと目標ヨーレートyIが演算され、ヨーレートセンサー15によって検出される車両のヨーレートyがしきい値(±Δyth)を外れると、実ヨーレートyRを目標ヨーレートyIに収束させるべく、前輪5,5を修正転舵制御する。
The
これに対して、ブレーキコントローラ17は、車両の旋回内輪または旋回外輪における制動圧の大小を制御することによって、車両のヨーレートyを目標ヨーレートyIに収束させ、車両の姿勢制御を実現する。車両がアンダーステア状態である場合は、旋回内輪の制動力を旋回外輪の制動力よりも大きくし、車両がオーバーステア状態である場合には、旋回外輪の制動力を旋回内輪の制動力よりも大きくするように、左右の車輪の制動力を個別に制御する。
On the other hand, the
ブレーキペダルの操作を、図示しないブレーキペダルスイッチによる判別や、発生した制動力を制動力センサーが判別することで、制動指令が入力されると、ブレーキコントローラ17は、通信回路18を介してステアリングコントローラ13からの情報を得ることにより、ステアリングコントローラ13による自動挙動修正制御が作動中であるか否かを判断する。
When the brake command is input by determining the operation of the brake pedal by a brake pedal switch (not shown) or by determining the generated braking force by the braking force sensor, the
図2は、実施例1のステアリングコントローラ13の制御ブロック図である。ステアリングコントローラ13は、基本転舵演算部13aと、転舵制御部13bと、旋回状態判定部13cと、自動挙動修正量演算部13dと、基本反力演算部13eと、反力制御部13fと、自動挙動修正時反力演算部13gと、を有している。
FIG. 2 is a control block diagram of the
基本転舵演算部13aは、車速信号、ヨーレート信号、横加速度信号、操舵角信号、操舵トルク信号、転舵角信号および転舵トルク信号に基づいて、車両の目標ヨーレートyIを生成し、この目標ヨーレートyIを得る前輪5,5の転舵角指令値δIを演算する。転舵制御部13bは、演算された転舵角指令値δIに基づいて、転舵アクチュエータ2を駆動制御する。
The basic
旋回状態判定部13cは、各センサー信号に基づいて、旋回状態を判定する。自動挙動修正量演算部13dは、旋回状態と目標ヨーレートyIと実ヨーレートyRとの差分Δyに応じた自動修正転舵量と、ブレーキコントローラ17による自動修正制動量とに応じて、自動挙動修正量を演算し、転舵角指令値δIを修正する。
The turning
基本反力演算部13eは、各センサー信号に基づいて、ハンドル1に付加する目標操舵反力を生成し、この目標操舵反力を得る反力アクチュエータ10の反力指令値Thを演算する。反力制御部13fは、演算された反力指令値Thに基づいて、反力アクチュエータ10を駆動制御する。自動挙動修正時反力演算部13gは、自動挙動修正量(自動修正制動量+自動修正転舵量)に応じて、自動挙動修正制御時の反力指令値Thを演算する。
The basic reaction
次に、作用を説明する。
[自動修正転舵制御処理]
図3は、実施例1のステアリングコントローラ13で実行される自動修正転舵制御処理の流れを示すフローチャート(自動挙動修正制御手段に相当)で、以下、各ステップについて説明する。
Next, the operation will be described.
[Automatic correction steering control processing]
FIG. 3 is a flowchart (corresponding to automatic behavior correction control means) showing the flow of the automatic correction turning control process executed by the
ステップS1では、各センサー信号を読み込み、ステップS2へ移行する。 In step S1, each sensor signal is read, and the process proceeds to step S2.
ステップS2では、ステップS1で読み込んだ各センサー信号に基づいて、目標ヨーレートyIを算出し、ステップS3へ移行する。 In step S2, a target yaw rate yI is calculated based on each sensor signal read in step S1, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、実ヨーレートyRがゼロ以下であり、かつ、目標ヨーレートの絶対値|yI|と実ヨーレートの絶対値|yR|との偏差Δyが負のしきい値−Δyth以下である場合には、ステップS4へ移行し、それ以外の場合には、ステップS5へ移行する。 In step S3, when the actual yaw rate yR is less than or equal to zero and the deviation Δy between the absolute value of the target yaw rate | yI | and the absolute value of the actual yaw rate | yR | is less than the negative threshold value −Δyth The process proceeds to step S4, and otherwise, the process proceeds to step S5.
ステップS4では、アンダーステアを修正する自動挙動修正制御を実施し、リターンへ移行する。 In step S4, automatic behavior correction control for correcting understeer is performed, and the process proceeds to return.
ステップS5では、実ヨーレートyRがゼロ以上であり、かつ、目標ヨーレートの絶対値|yI|と実ヨーレートの絶対値|yR|との偏差Δyが正のしきい値Δyth以上である場合には、ステップS4へ移行し、それ以外の場合には、ステップS6へ移行する。 In step S5, if the actual yaw rate yR is greater than or equal to zero and the deviation Δy between the absolute value of the target yaw rate | yI | and the absolute value of the actual yaw rate | yR | is greater than or equal to the positive threshold value Δyth, The process proceeds to step S4. Otherwise, the process proceeds to step S6.
ステップS6では、実ヨーレートyRがゼロ以上であり、かつ、目標ヨーレートの絶対値|yI|と実ヨーレートの絶対値|yR|との偏差Δyが負のしきい値−Δyth以下である場合には、ステップS7へ移行し、それ以外の場合にはステップS8へ移行する。 In step S6, if the actual yaw rate yR is greater than or equal to zero and the deviation Δy between the absolute value of the target yaw rate | yI | and the absolute value of the actual yaw rate | yR | is less than the negative threshold value −Δyth The process proceeds to step S7, and otherwise, the process proceeds to step S8.
ステップS7では、オーバーステアを修正する自動挙動修正制御を実施し、リターンへ移行する。 In step S7, automatic behavior correction control for correcting oversteer is performed, and the process proceeds to return.
ステップS8では、実ヨーレートyRがゼロ以下であり、かつ、目標ヨーレートの絶対値|yI|と実ヨーレートの絶対値|yR|との偏差Δyが正のしきい値Δyth以上である場合には、ステップS7へ移行し、それ以外の場合には、ステップS9へ移行する。 In step S8, when the actual yaw rate yR is equal to or less than zero and the deviation Δy between the absolute value of the target yaw rate | yI | and the absolute value of the actual yaw rate | yR | is greater than or equal to the positive threshold value Δyth, The process proceeds to step S7, and otherwise, the process proceeds to step S9.
ステップS9では、通常の転舵制御を実施し、リターンへ移行する。
[自動修正制動制御処理]
図4は、実施例1のブレーキコントローラ17で実行されるアンダーステア状態での自動修正制動制御処理の流れを示すフローチャート(自動挙動修正制御手段に相当)で、以下、各ステップについて説明する。
In step S9, normal steering control is performed, and the process proceeds to return.
[Automatic braking control process]
FIG. 4 is a flowchart (corresponding to automatic behavior correction control means) showing the flow of the automatic correction braking control process in the understeer state executed by the
ステップS11では、各センサー信号を読み込み、ステップS12へ移行する。 In step S11, each sensor signal is read, and the process proceeds to step S12.
ステップS12では、ステップS11で読み込んだ各センサー信号に基づいて、アンダーステア修正を行うか否かを判定する。YESの場合にはステップS13へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。 In step S12, it is determined whether to perform understeer correction based on each sensor signal read in step S11. If YES, the process proceeds to step S13, and if NO, the process proceeds to return.
ステップS13では、偏差Δyに応じた自動修正制動量に基づき、旋回内輪の制動圧を増加させるとともに、旋回外輪の制動圧を減少させ、リターンへ移行する。 In step S13, the braking pressure of the inner turning wheel is increased and the braking pressure of the outer turning wheel is decreased based on the automatically corrected braking amount corresponding to the deviation Δy, and the process proceeds to return.
図5は、実施例1のブレーキコントローラ17で実行されるオーバーステア状態での自動修正制動制御処理の流れを示すフローチャート(自動挙動修正制御手段に相当)で、以下、各ステップについて説明する。
FIG. 5 is a flowchart (corresponding to automatic behavior correction control means) showing the flow of the automatic correction braking control process in the oversteer state executed by the
ステップS21では、各センサー信号を読み込み、ステップS22へ移行する。 In step S21, each sensor signal is read, and the process proceeds to step S22.
ステップS22では、ステップS21で読み込んだ各センサー信号に基づいて、オーバーステア修正を行うか印加を判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。 In step S22, based on each sensor signal read in step S21, it is determined whether oversteer correction is performed or application. If YES, the process proceeds to step S23, and if NO, the process proceeds to return.
ステップS23では、偏差Δyに応じた自動修正制動量に基づき、旋回外輪の制動圧の増加と旋回内輪の制動圧の減少に加え、自動修正転舵量を増加させ、リターンへ移行する。 In step S23, based on the automatically corrected braking amount corresponding to the deviation Δy, in addition to increasing the braking pressure of the outer turning wheel and decreasing the braking pressure of the inner turning wheel, the automatic correction turning amount is increased, and the process proceeds to return.
[自動挙動修正制御時の反力指令値演算制御処理]
図6は、自動挙動修正制御(自動修正転舵制御または自動修正制動制御)時に自動挙動修正時反力演算部13gで実行される反力指令値演算制御処理の流れを示すフローチャート(操舵反力制御手段に相当)で、以下、各ステップについて説明する。
[Reaction force command value calculation control processing during automatic behavior correction control]
FIG. 6 is a flowchart (steering reaction force) showing the flow of reaction force command value calculation control processing executed by the automatic behavior correction reaction force calculation unit 13g during automatic behavior correction control (automatic correction turning control or automatic correction braking control). In the following, each step will be described.
ステップS31では、各センサー信号を読み込み、ステップS32へ移行する。 In step S31, each sensor signal is read, and the process proceeds to step S32.
ステップS32では、ステップS31で読み込んだ各センサー信号に基づいて、基本反力指令値を算出するための係数a〜hを算出するとともに、算出した係数a〜hに基づいて、基本反力指令値を演算し、ステップS33へ移行する。なお、基本反力指令値の演算方法および係数a〜hの算出方法は後述する。 In step S32, coefficients a to h for calculating the basic reaction force command value are calculated based on the sensor signals read in step S31, and the basic reaction force command value is calculated based on the calculated coefficients a to h. Is calculated and the process proceeds to step S33. The calculation method of the basic reaction force command value and the calculation methods of the coefficients a to h will be described later.
ステップS33では、自動挙動修正量演算部13dから自動挙動修正演算結果を読み込み、ステップS34へ移行する。
In step S33, the automatic behavior correction calculation result is read from the automatic behavior correction
ステップS34では、ステップS34で読み込んだ自動挙動修正演算結果に基づいて、反力指令値Thを求めるための係数A,B,Cを算出し、ステップS35へ移行する。なお、係数A,B,Cの算出方法は後述する。 In step S34, coefficients A, B, and C for calculating the reaction force command value Th are calculated based on the automatic behavior correction calculation result read in step S34, and the process proceeds to step S35. A method for calculating the coefficients A, B, and C will be described later.
ステップS35では、ステップS34で算出した係数A,B,Cに基づいて、反力指令値Thを演算し、リターンへ移行する。なお、反力指令値Thの演算方法は後述する。 In step S35, the reaction force command value Th is calculated based on the coefficients A, B, and C calculated in step S34, and the process proceeds to return. A method for calculating the reaction force command value Th will be described later.
[自動挙動修正制御ロジック]
例えば、車両の進行方向の右側が乾いたアスファルトの路面のような高μ路面であり、車両の進行方向の左側の路面が、氷面のような低μ路面であるμスプリット路面などでは、車両の右側車輪が高μ路面上にあり、左側車輪が低μ路面上にある状態で、ブレーキペダルを踏み込んだとき、駆動力左右差によって、車両にはヨーモーメントが生じる。このヨーモーメントを打ち消すべく、ステアリングコントローラ13およびブレーキコントローラ17がそれぞれ自動挙動修正制御動作を行う。
[Automatic behavior correction control logic]
For example, the right side of the vehicle traveling direction is a high μ road surface such as a dry asphalt road surface, and the left road surface of the vehicle traveling direction is a low μ road surface such as an ice surface. When the brake pedal is depressed with the right wheel on the high μ road surface and the left wheel on the low μ road surface, a yaw moment is generated in the vehicle due to the difference between the left and right driving forces. In order to cancel this yaw moment, the steering
ステアリングコントローラ13による自動挙動修正制御(自動修正転舵)が行われていない状態で、最大制動圧を車輪に与えると、μスプリット路面上では、車両は容易に強オーバーステアとなってしまう。従来、ステアリングコントローラ13が自動挙動修正制御を行わない場合には、ブレーキコントローラ17が自動挙動修正制御(自動修正制動)を行いつつ、車両の制動を行うようにしている。したがって、車両の挙動が不安定になることがないので、車両が制御不能な状態に陥ることはないが、ブレーキコントローラ17は、車両挙動の安定化を図りながら制動を行うための制御指令を、制動圧制御ユニットに与えるため、この場合には、最大制動力が発生されるとは限らず、制動距離が伸びる場合がある。
If the maximum braking pressure is applied to the wheels in a state where the automatic behavior correction control (automatic correction turning) is not performed by the steering
よって、上記自動修正制動に加え、ステアリングコントローラ13による自動挙動修正制御(自動修正転舵)を行うことで、ブレーキコントローラ17は車輪がロック兆候を示すまで増圧の指令信号を入力しても車両が制御不能な状態に陥ることがない。これにより、舵取り機構3の制御による自動挙動修正制御(自動修正転舵)が行われつつ、最大制動力となる制御が実施可能となる。したがって、μスプリット路面上で制動操作を行った場合であっても、車両は強オーバーステアとならず、短い距離で車両を停止させることができ、車両の安全性が向上される。
Therefore, by performing automatic behavior correction control (automatic correction turning) by the steering
[ステア状態の判定ロジック]
ステア状態の判断は、車速Vと操舵角θhとから算出した目標ヨーレートyIと、ヨーレートセンサー15により実測された実ヨーレートyRとを比較して行うことができる。実施例1では、左回りのヨーレートyを負、右回りのヨーレートyを正としている。
[Steering state judgment logic]
The determination of the steering state can be made by comparing the target yaw rate yI calculated from the vehicle speed V and the steering angle θh with the actual yaw rate yR measured by the
ステアリングコントローラ13の旋回状態判定部13cでは、実ヨーレートyRの大きさ|yR|と目標ヨーレートyIの大きさ|yI|との偏差Δy(=|yI|−|yR|)を、旋回状態を示すパラメータとして算出し、この偏差Δyが車線維持が困難となるような所定値以上の正の値(正のしきい値Δythよりも大きい値)であればアンダーステア状態であると判定し、車線維持が困難となるような所定値以下の負の値(負のしきい値−Δythよりも小さい値)であればオーバーステア状態であると判定する。
In the turning
もちろん、いずれでもなければニュートラルステア状態であると判定することができる。目標ヨーレートyIは、車速Vと操舵角θhとに基づいて、公知の手法によって演算から求めることができる。 Of course, if it is neither, it can be determined that the vehicle is in the neutral steer state. The target yaw rate yI can be obtained from calculation by a known method based on the vehicle speed V and the steering angle θh.
また、アンダーステア、オーバーステアの強さは、目標ヨーレートyIと実ヨーレートyRとの差分Δyに対応するため、自動挙動修正制御では、オーバーステア状態の場合に、この差に応じた自動修正転舵量を付加することになる。 Further, since the strength of understeer and oversteer corresponds to the difference Δy between the target yaw rate yI and the actual yaw rate yR, in the automatic behavior correction control, in the case of an oversteer state, the automatic correction turning amount corresponding to this difference Will be added.
上述したように、オーバーステア状態と判別した場合には、ブレーキコントローラ17は旋回外輪の制動力を旋回内輪の制動力よりも大きくするように、左右の車輪の制動力を個別に制御する。かつ、ステアリングコントローラ13は、図7のマップに従って自動修正転舵制御を行う。図7のマップは、偏差Δyが負のしきい値Δythと正のしきい値Δythとの間にある場合には、自動修正転舵量をゼロとし、それを超える場合には、偏差の大きさに従って自動修正転舵量を大きくするように設定されている。
As described above, when it is determined that the vehicle is in the oversteer state, the
路面とタイヤとの摩擦には限界があるため、車両が摩擦限界に達し、過度のアンダーステア状態となった場合には、運転者が意図する走行旋回半径を維持するためには、車両のヨー運動、つまり車両走行面上における車両姿勢を制御するだけではなく、車両を減速することが必要となる。 Because the friction between the road surface and the tires is limited, if the vehicle reaches the friction limit and becomes excessively understeered, the vehicle's yaw motion must be maintained in order to maintain the intended turning radius. That is, it is necessary not only to control the vehicle posture on the vehicle running surface but also to decelerate the vehicle.
アンダーステア状態と判別した場合には、ブレーキコントローラ17は旋回内輪の制動力を偏差Δyに応じて旋回外輪の制動力よりも大きくする。このとき、ステアリングコントローラ13は、自動修正転舵を行わない。
When it is determined that the vehicle is in the understeer state, the
[自動挙動修正制御時の反力指令値生成ロジック]
自動挙動修正制御時における反力指令値Thは、以下の演算により算出される。
反力指令値Th=A×操舵状態フィードバック分+B×転舵状態フィードバック分
+C×車両挙動フィードバック分
ここで、A,B,Cは係数である。
[Reaction force command value generation logic during automatic behavior correction control]
The reaction force command value Th during automatic behavior correction control is calculated by the following calculation.
Reaction force command value Th = A × steering state feedback + B × steering state feedback
+ C × vehicle behavior feedback amount Here, A, B, and C are coefficients.
操舵状態フィードバック分(操舵状態量に応じた操舵反力)は、以下により算出される。
操舵状態フィードバック分=a×操舵角+b×操舵角速度+c×操舵角加速度
+d×操舵トルク
転舵状態フィードバック分(転舵状態量に応じた操舵反力)は、以下により算出される。
転舵状態フィードバック分=e×転舵角+f×転舵角速度+g×転舵角加速度
+h×転舵トルク
車両挙動フィードバック分(車両挙動状態量に応じた操舵反力)は、以下により算出される。
車両挙動フィードバック分=ヨーレート or 横加速度Gy
The amount of steering state feedback (steering reaction force according to the amount of steering state) is calculated as follows.
Steering state feedback = a × steering angle + b × steering angular velocity + c × steering angular acceleration
+ D × steering torque The amount of steering state feedback (steering reaction force according to the amount of steering state) is calculated as follows.
Steering state feedback = e × steering angle + f × steering angular velocity + g × steering angular acceleration
+ H × steering torque The amount of vehicle behavior feedback (steering reaction force corresponding to the amount of vehicle behavior state) is calculated as follows.
Vehicle behavior feedback = yaw rate or lateral acceleration Gy
ここで、係数a〜hは、図8に示すように、車速Vと各検出値に応じたマップから算出する。a〜hは、検出値が大きいほど、かつ低速ほど大きな値となるように設定されている。 Here, as shown in FIG. 8, the coefficients a to h are calculated from a map corresponding to the vehicle speed V and each detected value. a to h are set to be larger as the detection value is larger and as the speed is lower.
係数B,Cは、図9,10のマップに従って決定する。
図9,10に示すように、(自動修正転舵量+自動修正制動量)が大きいほど、係数Bは減少し、係数Cは増加するように設定されている。すなわち、日常的な強ヨーレート挙動が発生しない運転では、自動修正転舵が行われないため、このような場合には、転舵に対し遅れを伴って発生する車両挙動フィードバック分は小さくし、転舵状態フィードバック分を大きくすることで、車両挙動事前感知性が向上するため、運転者はフィードフォワード的なハンドル操作を行いやすくなり、運転性が向上する。
The coefficients B and C are determined according to the maps of FIGS.
As shown in FIGS. 9 and 10, the coefficient B is set to decrease and the coefficient C is set to increase as (automatic correction turning amount + automatic correction braking amount) increases. In other words, since automatic correction steering is not performed in daily driving where strong yaw rate behavior does not occur, in this case, the vehicle behavior feedback generated with a delay with respect to steering is reduced, and By increasing the rudder state feedback, the vehicle behavior pre-detection is improved, so that the driver can easily perform a feed-forward steering operation, and the drivability is improved.
一方、雪路など強オーバーステア挙動が発生しやすく、自動修正転舵が行われる場合は、転舵により変化する転舵状態フィードバック分を小さくし、車両挙動フィードバック分を大きくする。これにより自動修正転舵による操舵トルク変化を低減でき、従って運転者がハンドル1を取られる感覚を低減できる。また、車両挙動フィードバック分を大きくすることで、運転者は操舵トルクTを通して現在の車両挙動状態を感知できる。
On the other hand, when a strong oversteer behavior such as a snowy road is likely to occur and automatic correction turning is performed, the amount of turning state feedback changed by turning is reduced and the amount of vehicle behavior feedback is increased. As a result, a change in the steering torque due to the automatic correction turning can be reduced, and therefore, the feeling that the driver can take the
また、係数B,Cは、自動挙動修正量に応じて、その大きさを変化させるようにしている。例えば、自動修正転舵時は転舵状態フィードバックを中止し、車両挙動フィードバックに切り替えるような方法では、その切り替え時に操舵トルクTの急変が発生して違和感となるが、これに対し自動修正転舵時の操舵トルク変化を滑らかにすることができる。
なお、実施例1では、係数Aを、ばね性、ダンピング性を付加する程度の定数、例えば0.2とする。
The coefficients B and C are changed in size according to the automatic behavior correction amount. For example, in the method of canceling the steering state feedback at the time of automatic correction turning and switching to the vehicle behavior feedback, a sudden change of the steering torque T occurs at the time of the switching, which makes it strange. The steering torque change at the time can be made smooth.
In the first embodiment, the coefficient A is a constant that adds springiness and damping properties, for example, 0.2.
また、係数Bは、自動挙動修正量が非常に大きい場合でも、ゼロにならない0.1以上の一定ゲインとなるように設定した。このようにすることで、自動修正転舵中において、運転者が修正操舵を行う場合、運転者は転舵状態を感知可能であるため、フィードフォワード的なハンドル修正操舵が可能であり、的確な修正操舵を行いやすくなる。 The coefficient B is set so as to be a constant gain of 0.1 or more which does not become zero even when the automatic behavior correction amount is very large. By doing so, when the driver performs the correction steering during the automatic correction steering, the driver can sense the steering state, and thus feed-forward steering wheel correction steering can be performed. It becomes easier to perform corrective steering.
図11に、定常旋回中に自動修正制動制御と自動修正転舵制御を行った場合の、操舵角θh、ヨーレートyおよび横加速度Gyの時間変化を示す。そして、図12(b)は、自動修正転舵時に転舵状態フィードバックから横加速度フィードバックに切り替える制御例を示す。図12(b)に示すように、自動修正転舵制御時、転舵状態フィードバックから横加速度フィードバックに切り替える制御では、切り替え時に操舵トルクTの急変が発生し、運転者に違和感を与えてしまう。 FIG. 11 shows temporal changes in the steering angle θh, the yaw rate y, and the lateral acceleration Gy when automatic correction braking control and automatic correction turning control are performed during steady turning. FIG. 12B shows a control example in which the steering state feedback is switched to the lateral acceleration feedback at the time of automatic correction turning. As shown in FIG. 12 (b), in the control for switching from the steering state feedback to the lateral acceleration feedback during the automatic correction steering control, a sudden change of the steering torque T occurs at the time of switching, and the driver feels uncomfortable.
これに対し、実施例1では、自動挙動修正量に応じて、係数B,Cを変化させ、反力指令値Thに対する転舵状態フィードバック分と車両挙動フィードバック分の重み変更を行うことにより、操舵トルク変化を滑らかにすることができる(図12(c))。実施例1では、従来の制御無しの場合(図12(a))と比較して、操舵反力の変動幅を、24%程度低減している。 On the other hand, in the first embodiment, the coefficients B and C are changed according to the automatic behavior correction amount, and the weight is changed for the turning state feedback and the vehicle behavior feedback with respect to the reaction force command value Th. The torque change can be smoothed (FIG. 12 (c)). In the first embodiment, the fluctuation range of the steering reaction force is reduced by about 24% as compared with the case without the conventional control (FIG. 12A).
なお、図13は、横加速度Gyに代えてヨーレートyを用いた例であり、この場合も、自動修正転舵時の操舵トルク変化を滑らかにすることができる(図13(c))。また、従来の制御無しの場合(図13(a))と比較して、操舵反力の変動幅を、30%程度低減している。 FIG. 13 shows an example in which the yaw rate y is used in place of the lateral acceleration Gy, and in this case as well, the steering torque change during the automatic correction turning can be smoothed (FIG. 13 (c)). In addition, the fluctuation range of the steering reaction force is reduced by about 30% compared to the case without the conventional control (FIG. 13A).
実施例1では、前輪横滑り角(転舵角)βfが小さいほど、タイヤコーナリングパワーが高く単位修正転舵量あたりの転舵状態フィードバック分の操舵トルク変化が大きいため、自動修正転舵を加えているとき、前輪横滑り角βfの絶対値が小さいほど、操舵トルクTの路面フィードバック低減量を大きくし、車両挙動フィードバック分の増加量を小さくするようにした。 In Example 1, the smaller the front wheel side slip angle (steering angle) βf is, the higher the tire cornering power is, and the larger the steering torque change for the steering state feedback per unit correction turning amount is. When the vehicle is running, the road surface feedback reduction amount of the steering torque T is increased and the increase amount of the vehicle behavior feedback is reduced as the absolute value of the front wheel side slip angle βf is smaller.
車両の前後速度Vbおよび横速度Vyを計測することで、車体の横滑り角βを、
β=tan-1(Vy/Vb)
により算出することができる。これより前輪横滑り角βfは、ヨーレートy、前後速度Vb、転舵角δ、前軸〜後軸lfとすると、
βf≒β+lf×y/Vb−δ
により求められる。
By measuring the longitudinal speed Vb and lateral speed Vy of the vehicle, the side slip angle β of the vehicle body is
β = tan -1 (Vy / Vb)
Can be calculated. From this, the front wheel side slip angle βf is assumed to be yaw rate y, front-rear speed Vb, turning angle δ, front axis to rear axis lf.
βf ≒ β + lf × y / Vb−δ
Is required.
[従来技術]
特開2002−2474号公報に記載の車両用操舵装置では、反力指令値の算出に、転舵アクチュエータ荷重センサー、車輪滑り角センサー、操舵角センサー、ヨーレートセンサー、横加速度Gyセンサー、車速センサーを用い、操舵反力トルクを生成している。
[Conventional technology]
In the vehicle steering apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-2474, a reaction force command value is calculated by using a steering actuator load sensor, a wheel slip angle sensor, a steering angle sensor, a yaw rate sensor, a lateral acceleration Gy sensor, and a vehicle speed sensor. Used to generate steering reaction torque.
ここで、スプリットμ路上における良好な制動動作を実現するために、ステアリングコントローラによる車両挙動安定化の制御を行う場合、運転者のハンドル操作とは別にステアリングコントローラが転舵操作を行う。このため、上記従来技術では、転舵アクチュエータ荷重センサー値が変化し、ハンドル操舵トルクが変動してハンドル取られが発生するという問題があった(図15(a))。また、転舵位置を検出できないため、可変ギア制御などを行った場合には、操舵系の減衰が不適切となり、ハンドル復元性(収斂性)が悪化するという問題があった。 Here, in order to realize a good braking operation on the split μ road, when the vehicle behavior stabilization control is performed by the steering controller, the steering controller performs the steering operation separately from the driver's steering operation. For this reason, the conventional technique has a problem that the steering actuator load sensor value changes, the steering torque is changed, and the steering wheel is removed (FIG. 15 (a)). In addition, since the steered position cannot be detected, there is a problem that when the variable gear control or the like is performed, the steering system is not properly attenuated and the steering wheel restoring property (convergence) is deteriorated.
例えば、円旋回中(図14(a))にカウンターステア(図14(b))を当てると同時に、車両を減速させることで、横加速度Gyが減少し(図14(c))、車両挙動の安定化を図ることができる。ところが、カウンターステア開始時におけるセルフアライニングトルクの急増(図14(d))が操舵反力にフィードバックされるため、ハンドル取られが生じてしまう。 For example, when the counter steer (FIG. 14 (b)) is applied during a circular turn (FIG. 14 (b)) and the vehicle is decelerated, the lateral acceleration Gy decreases (FIG. 14 (c)), and the vehicle behavior Can be stabilized. However, since the sudden increase of the self-aligning torque at the start of the counter steering (FIG. 14 (d)) is fed back to the steering reaction force, the steering wheel is removed.
[自動挙動修正制御時の反力指令値修正作用]
これに対し、実施例1の車両用操舵装置では、ステアリングコントローラ13が自動修正転舵を行うときは、操舵トルクTへの路面フィードバック量を低減し、その他のフィードバック量を増加させる。これにより、車線維持が困難となるアンダーステア、オーバーステアなどを修正するような自動修正転舵を行うような制御を行ったときのハンドル取られを低減できる(図15(c))。
[Reaction force command value correction action during automatic behavior correction control]
On the other hand, in the vehicle steering apparatus of the first embodiment, when the
また、実施例1では、自動挙動修正量の大きさに応じて操舵トルクTへの路面フィードバック低減量を大きくし、車両挙動のフィードバック増加量を大きくする。これにより、自動挙動修正量の大きさに応じて自動修正転舵開始時の操舵トルク変動が低減され、違和感が低減する。例えば、自動修正転舵時は転舵状態フィードバックを中止し、車両挙動フィードバック(横加速度フィードバック)に切り替えるような方法では、その切り替え時に操舵トルクTの急変が発生して違和感となる(図15(b))。 In the first embodiment, the road surface feedback reduction amount to the steering torque T is increased in accordance with the magnitude of the automatic behavior correction amount, and the vehicle behavior feedback increase amount is increased. Thereby, the fluctuation | variation of the steering torque at the time of the start of automatic correction turning according to the magnitude | size of automatic behavior correction amount is reduced, and discomfort is reduced. For example, in the method of canceling the steering state feedback at the time of automatic correction turning and switching to the vehicle behavior feedback (lateral acceleration feedback), a sudden change in the steering torque T occurs at the time of the switching, resulting in an uncomfortable feeling (FIG. 15 ( b)).
よって、自動挙動修正量の大きさに応じて操舵トルクTへの路面フィードバック低減量を大きくし、車両挙動フィードバック増加量を大きくすることで、操舵トルク変化の急変が低減され滑らかになる。 Therefore, by increasing the road surface feedback reduction amount to the steering torque T according to the magnitude of the automatic behavior correction amount and increasing the vehicle behavior feedback increase amount, a sudden change in the steering torque change is reduced and smoothed.
また、実施例1では、自動修正転舵を加えているとき、前輪横滑り角βfが小さいほど、操舵トルクTの路面フィードバック低減量を大きくし、車両挙動フィードバック増加量を大きくする。これにより、前輪横滑り角βfが小さいほど、タイヤコーナリングパワーが高く、単位修正転舵量あたりの転舵状態フィードバック分ハンドル変化を大きくできる。 Further, in the first embodiment, when automatic correction turning is applied, the road surface feedback reduction amount of the steering torque T is increased and the vehicle behavior feedback increase amount is increased as the front wheel side slip angle βf is smaller. As a result, the smaller the front wheel side slip angle βf is, the higher the tire cornering power is, and the steering wheel feedback can be increased by the turning state feedback per unit correction turning amount.
実施例1では、転舵角δと転舵角速度の検出値を用いて操舵トルクTを生成する。これにより、可変ギアなど操舵角θhと転舵角δの関係を可変するような場合においても、適切な操舵系減衰特性を設定でき、適度なハンドル復元性が得られる。 In the first embodiment, the steering torque T is generated using the detected values of the turning angle δ and the turning angular velocity. As a result, even when the relationship between the steering angle θh and the turning angle δ is variable, such as a variable gear, an appropriate steering system damping characteristic can be set and an appropriate steering wheel restoring property can be obtained.
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用操舵装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 運転者が操舵するハンドル1と独立に操向輪を転舵可能なステアリングコントローラ13と、運転者の制駆動操作と独立に車輪に制駆動力を付与可能なブレーキコントローラ17と、アンダーステアまたはオーバーステア時に、ステアリングコントローラ13とブレーキコントローラ17の少なくとも一方でアンダーステアまたはオーバーステアを低減するように車両挙動を修正する自動挙動修正制御手段(図3,4,5)と、ハンドル1に少なくとも前輪5,5の転舵状態量に応じた操舵反力を付与する操舵反力制御手段(図6)と、を備えた車両用操舵装置において、操舵反力制御手段は、自動挙動修正制御が実行されているとき、転舵状態量に応じた操舵反力を小さくするとともに、車両挙動状態量に応じた操舵反力を大きくする。よって、自動挙動修正制御時における操舵反力の変動を抑制できる。
(1) A
(2) 操舵反力制御手段は、自動挙動修正制御の車両挙動修正量が大きいほど、転舵状態量に応じた操舵反力をより小さくするとともに、車両挙動状態量と操舵状態量の少なくとも一方に応じた操舵反力をより大きくする。よって、自動挙動修正制御時の操舵トルク変化を滑らかにでき、運転者に与える違和感を抑制できる。 (2) The steering reaction force control means reduces the steering reaction force according to the turning state amount as the vehicle behavior correction amount of the automatic behavior correction control is larger, and at least one of the vehicle behavior state amount and the steering state amount. The steering reaction force corresponding to is increased. Therefore, the steering torque change during the automatic behavior correction control can be made smooth, and the uncomfortable feeling given to the driver can be suppressed.
(3) 操舵反力制御手段は、前輪横滑り角βfが小さいほど、転舵状態量に応じた操舵反力をより小さくするとともに、車両挙動状態量に応じた操舵反力をより大きくする。よって、前輪横滑り角βfに応じて変動する操舵トルクTの路面フィードバック分を効果的に抑制できる。 (3) The steering reaction force control means decreases the steering reaction force according to the steered state amount and increases the steering reaction force according to the vehicle behavior state amount as the front wheel side slip angle βf decreases. Therefore, the road surface feedback portion of the steering torque T that varies according to the front wheel side slip angle βf can be effectively suppressed.
実施例2では、反力指令値Thを決める車両挙動フィードバック分を可変する例である。すなわち、反力指令値Thの車両挙動フィードバック分が、横加速度Gyによる反力分とヨーレートyによる反力分との和により算出されるようにした。これにより、低速ではヨーレートゲイン反力分が多く、横加速度ゲイン反力分が少なくなるため、ヨーレートyに応じた反力を発生でき、高速では、逆に横加速度Gyに応じた操舵反力を発生でき、操舵反力に占めるヨーレートyと横加速度Gyの割合が、車速Vによって自動的に変化する。 In the second embodiment, the vehicle behavior feedback for determining the reaction force command value Th is varied. That is, the vehicle behavior feedback for the reaction force command value Th is calculated by the sum of the reaction force due to the lateral acceleration Gy and the reaction force due to the yaw rate y. As a result, the yaw rate gain reaction force is large and the lateral acceleration gain reaction force is small at low speeds, so that a reaction force corresponding to the yaw rate y can be generated. On the other hand, a steering reaction force corresponding to the lateral acceleration Gy is reversed at high speeds. The ratio between the yaw rate y and the lateral acceleration Gy in the steering reaction force can be automatically changed according to the vehicle speed V.
次に、作用を説明する。
[反力指令値の車両挙動フィードバック分算出方法]
実施例2では、反力指令値Thの車両挙動フィードバック分を、以下のように設定する。
車両挙動フィードバック=i×ヨーレートy+j×横加速度Gy
Next, the operation will be described.
[Method for calculating vehicle behavior feedback for reaction force command value]
In the second embodiment, the vehicle behavior feedback for the reaction force command value Th is set as follows.
Vehicle behavior feedback = i x yaw rate y + j x lateral acceleration Gy
係数iは、図16のマップを用いて算出する。図16に示すように、係数iは、ヨーレートyが大きいほど大きくなるように設定されている。さらに、オーバーステア低減制御量(オーバーステア時の自動挙動修正量)が大、または車速Vが高いほど小さくなるように設定されている。 The coefficient i is calculated using the map of FIG. As shown in FIG. 16, the coefficient i is set to increase as the yaw rate y increases. Furthermore, it is set so that the oversteer reduction control amount (the amount of automatic behavior correction during oversteer) is large or the vehicle speed V is high.
係数jは、図17のマップを用いて算出する。図17に示すように、係数jは、横加速度Gyが大きいほど大きくなるように設定されている。さらに、オーバーステア低減制御量(オーバーステア時の自動挙動修正量)が大、または車速Vが高いほど大きくなるように設定されている。 The coefficient j is calculated using the map of FIG. As shown in FIG. 17, the coefficient j is set so as to increase as the lateral acceleration Gy increases. Furthermore, it is set so that the oversteer reduction control amount (the amount of automatic behavior correction during oversteering) is larger or the vehicle speed V is higher.
[車速に応じた車両挙動フィードバック分可変作用]
ヨーレートyは、低速走行においては大きな値を発生するが、高速走行では小さな値となる。一方、横加速度Gyは、高速走行では大きな値を発生するが、低速走行では小さな値となる。
[Vehicle behavior feedback variable action according to vehicle speed]
The yaw rate y generates a large value during low speed traveling, but a small value during high speed traveling. On the other hand, the lateral acceleration Gy generates a large value during high-speed traveling, but a small value during low-speed traveling.
図18は、40km/hで走行している場合の操舵角θに対する(a)ヨーレートyおよび(b)横加速度Gyである。図19は、120km/hで走行している場合の操舵角θに対する(a)ヨーレートyおよび(b)横加速度Gyである。図18,19に示すように、40km/hで走行している場合と、120km/hで走行している場合とを比較すると、日常的に使用する横加速度Gyを発生するために必要な操舵角範囲(40km/hで150度、120km/hで40度)におけるヨーレートyの発生範囲は、低速の方が大きい。 FIG. 18 shows (a) the yaw rate y and (b) the lateral acceleration Gy with respect to the steering angle θ when traveling at 40 km / h. FIG. 19 shows (a) yaw rate y and (b) lateral acceleration Gy with respect to the steering angle θ when traveling at 120 km / h. As shown in FIGS. 18 and 19, when the vehicle is traveling at 40 km / h and the vehicle is traveling at 120 km / h, the steering necessary for generating the lateral acceleration Gy used on a daily basis is shown. The generation range of yaw rate y in the angular range (150 degrees at 40 km / h, 40 degrees at 120 km / h) is larger at low speed.
実施例2では、車両挙動フィードバック量のヨーレートy、横加速度Gyそれぞれの割合を車速Vが高いほど、ヨーレート分を低減し、横加速度分を増加させる。すなわち、高い車速域でのヨーレート検出値の分解能が低下するため、高い車速Vでゲインを大きくする必要があるが、ノイズ成分も大きくなるため、操舵トルクTが振動的になる。よって、高速域では分解能の高い横加速度Gyの検出値を用いることで、ノイズ成分を低減でき、操舵トルクTの振動を抑制できる。 In the second embodiment, as the vehicle speed V increases, the yaw rate y and the lateral acceleration Gy of the vehicle behavior feedback amount are reduced, and the lateral acceleration is increased. That is, since the resolution of the yaw rate detection value in the high vehicle speed range is reduced, it is necessary to increase the gain at a high vehicle speed V, but the noise component also increases, so that the steering torque T becomes oscillatory. Therefore, the noise component can be reduced and the vibration of the steering torque T can be suppressed by using the detected value of the lateral acceleration Gy with high resolution in the high speed range.
[自動挙動修正制御方向に応じた車両挙動フィードバック分可変作用]
実施例2では、車両挙動フィードバック量のヨーレートy、横加速度Gyそれぞれの割合をステアリングコントローラ13およびブレーキコントローラ17がオーバーステア低減方向に制御を作用させている場合はヨーレート分を低減し、横加速度分を増加させる。アンダーステア低減方向に制御を作用させている場合は、ヨーレート分を増加し、横加速度分を低減させる。
[Vehicle behavior feedback variable action according to automatic behavior correction control direction]
In the second embodiment, when the
オーバーステア時のヨーレートyは増加方向であり、横加速度Gyは車体スリップ角がタイヤコーナリングフォースMAX(最大値)をとる角度を超えており、暫減方向である。この状態でステアリングコントローラ13およびブレーキコントローラ17がオーバーステア低減に制御を作用させると、ヨーレートyは減少し、オーバーステア減少により車体スリップ角がタイヤコーナリングフォースMAXをとる角度に近くなるため、横加速度Gyは増加する。このような場合はヨーレートゲイン反力分が多いと、オーバーステア低減に従って操舵反力が減少することとなり好ましくない。
The yaw rate y at the time of oversteer is in an increasing direction, and the lateral acceleration Gy is in a decreasing direction because the vehicle body slip angle exceeds the angle at which the tire cornering force MAX (maximum value) is taken. In this state, when the
これに対し、実施例2では、ヨーレートゲイン反力分を少なく横加速度ゲイン反力分を多くすることで、オーバーステア低減、横加速度増加につれて操舵反力が大きくなり、タイヤグリップの復帰を感じることができるようになる。 On the other hand, in the second embodiment, the yaw rate gain reaction force is reduced and the lateral acceleration gain reaction force is increased, so that the steering reaction force increases as the oversteer reduction and the lateral acceleration increase, and the tire grip is felt to be restored. Will be able to.
次に、効果を説明する。
実施例2の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(3)に加え、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the second embodiment, the effects listed below are obtained in addition to the effects (1) to (3) of the first embodiment.
(4) 操舵反力制御手段は、自動挙動修正制御がオーバーステアを修正しているとき、車両挙動状態量に応じた操舵反力のうち、横加速度Gyに応じた操舵反力分をヨーレートyに応じた操舵反力分よりも大きくする。よって、オーバーステア低減時におけるタイヤのグリップ感を操舵反力に付与できる。 (4) When the automatic behavior correction control corrects the oversteer, the steering reaction force control means calculates the steering reaction force corresponding to the lateral acceleration Gy out of the steering reaction force corresponding to the vehicle behavior state quantity. To be larger than the steering reaction force corresponding to. Therefore, the grip feeling of the tire at the time of oversteer reduction can be provided to the steering reaction force.
(5) 操舵反力制御手段は、自動挙動修正制御がアンダーステアを修正しているとき、車両挙動状態量に応じた操舵反力のうち、ヨーレートyに応じた操舵反力分を横加速度Gyに応じた操舵反力分よりも大きくする。よって、アンダーステア低減時におけるタイヤのグリップ感を操舵反力に付与できる。 (5) When the automatic behavior correction control corrects the understeer, the steering reaction force control means converts the steering reaction force corresponding to the yaw rate y out of the steering reaction force corresponding to the vehicle behavior state quantity into the lateral acceleration Gy. It is made larger than the corresponding steering reaction force. Therefore, the grip feeling of the tire at the time of understeer reduction can be imparted to the steering reaction force.
(6) 操舵反力制御手段は、車速Vが高いほど、車両挙動状態量に応じた操舵反力のうち、ヨーレートyに応じた操舵反力分をより小さくするとともに、横加速度Gyに応じた操舵反力分をより大きくする。よって、高速域で分解能の高い横加速度センサー14の検出値を用いることで、ノイズ成分を低減でき、操舵反力の振動を抑制できる。
(6) The steering reaction force control means reduces the steering reaction force corresponding to the yaw rate y out of the steering reaction force corresponding to the vehicle behavior state quantity as the vehicle speed V is higher, and responds to the lateral acceleration Gy. Increase the steering reaction force. Therefore, by using the detection value of the
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1,2に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the first and second embodiments, and departs from the gist of the invention. Even if there is a design change or the like within a range not to be included, it is included in the present invention.
実施例では、車両に制動力左右差を与えることで車両に補助ヨーモーメントを付与し、実ヨーレートを目標ヨーレートに近づける例を示したが、車両に駆動力左右差を与えることで、アンダーステア、オーバーステアを修正する構成としてもよい。 In the embodiment, an example is shown in which an auxiliary yaw moment is applied to the vehicle by applying a braking force left / right difference to the vehicle, and the actual yaw rate is brought close to the target yaw rate. It may be configured to correct the steer.
実施例では、反力指令値の操舵状態フィードバック分の係数Aを一定値(0.2)としたが、操舵状態量に応じて可変としてもよい。
転舵トルクを検出するトルクセンサーに変えて、舵取り機構のラック軸に入力されるラック軸力を検出する軸力センサーを設けてもよい。
In the embodiment, the coefficient A for the steering state feedback of the reaction force command value is set to a constant value (0.2), but may be variable according to the steering state amount.
Instead of the torque sensor that detects the steering torque, an axial force sensor that detects the rack axial force input to the rack shaft of the steering mechanism may be provided.
実施例では、ハンドルと前輪とが機械的に切り離されたステア・バイ・ワイヤシステムに本発明を適用した例を示したが、本発明は、ハンドルと前輪とが機械的に連結された操舵装置で、ハンドル操作とは独立に転舵可能な操舵機構(例えば、可変ギア比機構)を持つ操舵装置にも適用できる。 In the embodiment, the example in which the present invention is applied to the steer-by-wire system in which the handle and the front wheel are mechanically separated has been described. However, the present invention is a steering device in which the handle and the front wheel are mechanically coupled. Thus, the present invention can also be applied to a steering apparatus having a steering mechanism (for example, a variable gear ratio mechanism) that can be steered independently of the steering operation.
1 ハンドル
2 転舵アクチュエータ
3 舵取り機構
4 ステアリングギア
5 前輪
6 ピニオン軸
7 トルクセンサー
8 転舵角センサー
9 回転シャフト
10 反力アクチュエータ
11 操舵角センサー
12 トルクセンサー
13 ステアリングコントローラ
13a 基本転舵演算部
13b 転舵制御部
13c 旋回状態判定部
13d 自動挙動修正量演算部
13e 基本反力演算部
13f 反力制御部
13g 自動挙動修正時反力演算部
14 横加速度センサー
15 ヨーレートセンサー
16 車速センサー
17 ブレーキコントローラ
18 通信回路
19 ケーブル式コラム
20 クラッチ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
運転者の制駆動操作と独立に車輪に制駆動力を付与可能な制駆動力制御手段と、
アンダーステアまたはオーバーステア時に、前記操舵制御手段と前記制駆動力制御手段の少なくとも一方でアンダーステアまたはオーバーステアを低減するように車両挙動を修正する自動挙動修正制御手段と、
前記ハンドルに少なくとも前記操向輪の転舵状態量に応じた操舵反力を付与する操舵反力制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵反力制御手段は、前記自動挙動修正制御手段による自動挙動修正制御が実行されているとき、前記転舵状態量に応じた操舵反力を小さくするとともに、車両挙動状態量と操舵状態量の少なくとも一方に応じた操舵反力を大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。 Steering control means capable of steering the steered wheels independently of the steering wheel steered by the driver;
Braking / driving force control means capable of imparting braking / driving force to the wheels independently of the driver's braking / driving operation;
Automatic behavior correction control means for correcting vehicle behavior so as to reduce understeer or oversteer at least one of the steering control means and the braking / driving force control means at the time of understeer or oversteer;
Steering reaction force control means for applying a steering reaction force corresponding to at least the steering state amount of the steering wheel to the steering wheel;
In a vehicle steering apparatus comprising:
The steering reaction force control means reduces the steering reaction force in accordance with the steered state quantity and the vehicle behavior state quantity and the steering state quantity when the automatic behavior modification control by the automatic behavior modification control means is being executed. A steering apparatus for a vehicle, wherein a steering reaction force corresponding to at least one of the two is increased.
前記操舵反力制御手段は、前記自動挙動修正制御の車両挙動修正量が大きいほど、前記転舵状態量に応じた操舵反力をより小さくするとともに、前記車両挙動状態量と前記操舵状態量の少なくとも一方に応じた操舵反力をより大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1,
The steering reaction force control means reduces the steering reaction force in accordance with the steered state amount as the vehicle behavior correction amount of the automatic behavior correction control is larger, and sets the vehicle behavior state amount and the steering state amount. A steering apparatus for a vehicle, wherein a steering reaction force corresponding to at least one is further increased.
前記操舵反力制御手段は、前記自動挙動修正制御がオーバーステアを修正しているとき、前記車両挙動状態量に応じた操舵反力のうち、横加速度に応じた操舵反力分をヨーレートに応じた操舵反力分よりも大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2,
When the automatic behavior correction control corrects oversteer, the steering reaction force control means determines a steering reaction force corresponding to a lateral acceleration out of a steering reaction force corresponding to the vehicle behavior state quantity according to a yaw rate. A steering apparatus for a vehicle, wherein the steering reaction force is larger than the steering reaction force.
前記操舵反力制御手段は、前記自動挙動修正制御がアンダーステアを修正しているとき、前記車両挙動状態量に応じた操舵反力のうち、ヨーレートに応じた操舵反力分を横加速度に応じた操舵反力分よりも大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 3,
When the automatic behavior correction control corrects the understeer, the steering reaction force control means determines the steering reaction force corresponding to the yaw rate out of the steering reaction force corresponding to the vehicle behavior state quantity according to the lateral acceleration. A steering apparatus for a vehicle, characterized by being larger than a steering reaction force component.
前記操舵反力制御手段は、前記操向輪の横滑り角が小さいほど、前記転舵状態量に応じた操舵反力をより小さくするとともに、前記車両挙動状態量と前記操舵状態量の少なくとも一方に応じた操舵反力をより大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The steering reaction force control means reduces the steering reaction force according to the steered state amount as the side slip angle of the steered wheel is smaller, and at least one of the vehicle behavior state amount and the steering state amount. A vehicle steering apparatus characterized by further increasing the corresponding steering reaction force.
前記操舵反力制御手段は、車速が高いほど、前記車両挙動状態量に応じた操舵反力のうち、ヨーレートに応じた操舵反力分をより小さくするとともに、横加速度に応じた操舵反力分をより大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The steering reaction force control means reduces the steering reaction force corresponding to the yaw rate out of the steering reaction force corresponding to the vehicle behavior state quantity as the vehicle speed is higher, and the steering reaction force component corresponding to the lateral acceleration. A steering apparatus for a vehicle, characterized in that the vehicle is made larger.
車両に補助ヨーモーメントが付与されているとき、前記転舵状態量に応じた操舵反力分を小さくするとともに、車両挙動状態量と操舵状態量の少なくとも一方に応じた操舵反力分を大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。
In a vehicle steering apparatus that performs a yaw moment control that gives an auxiliary yaw moment to a vehicle and a steering reaction force control that gives a steering reaction force according to a steering state amount of a steered wheel to a steering wheel,
When an auxiliary yaw moment is applied to the vehicle, the steering reaction force component corresponding to the steered state amount is reduced and the steering reaction force component corresponding to at least one of the vehicle behavior state amount and the steering state amount is increased. A vehicle steering apparatus characterized by the above.
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Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008254610A (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Jtekt Corp | Vehicle controller |
JP2009051308A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | Vehicle control device |
JP2009154619A (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | Steering control device of vehicle |
JP2010058571A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Honda Motor Co Ltd | Control device for electric power steering |
JP2010120462A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering device |
JP2010155563A (en) * | 2008-12-27 | 2010-07-15 | Nissan Motor Co Ltd | Turning behavior control device and method |
JP2010173510A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device and steering control method |
JP2010184658A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Mazda Motor Corp | Motion control device for vehicle |
JP2012035708A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device |
JP2013112119A (en) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Denso Corp | Electric power steering control device |
JP2014008886A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Advics Co Ltd | Vehicle stability control device |
JP2017089465A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | マツダ株式会社 | Vehicle behavior control device |
JP2018047719A (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle control device, vehicle control method and electric power steering device |
JP2019064568A (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Steer-by-wire system |
WO2019107522A1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-06 | 株式会社アドヴィックス | Braking control device for vehicle |
JP2021510131A (en) * | 2018-01-04 | 2021-04-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | Methods and devices for operating steering systems for automobiles, steering systems |
JP2021160398A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular steering system |
US11383711B2 (en) | 2018-08-28 | 2022-07-12 | Denso Corporation | Turning control device |
CN115056850A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-16 | 上海集度汽车有限公司 | Auxiliary control method, system, vehicle and medium based on steer-by-wire |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0867267A (en) * | 1994-06-24 | 1996-03-12 | Toyota Motor Corp | Steering reaction force control device |
JP2001030931A (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering gear |
JP2001334950A (en) * | 2000-05-29 | 2001-12-04 | Koyo Seiko Co Ltd | Steering device for vehicle and attitude control device for vehicle |
JP2002145099A (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device |
JP2003252229A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Steering control device for vehicle |
JP2006264392A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Honda Motor Co Ltd | Controlling method of reaction device |
-
2005
- 2005-06-14 JP JP2005174080A patent/JP4556775B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0867267A (en) * | 1994-06-24 | 1996-03-12 | Toyota Motor Corp | Steering reaction force control device |
JP2001030931A (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering gear |
JP2001334950A (en) * | 2000-05-29 | 2001-12-04 | Koyo Seiko Co Ltd | Steering device for vehicle and attitude control device for vehicle |
JP2002145099A (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device |
JP2003252229A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Steering control device for vehicle |
JP2006264392A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Honda Motor Co Ltd | Controlling method of reaction device |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008254610A (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Jtekt Corp | Vehicle controller |
JP2009051308A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | Vehicle control device |
JP2009154619A (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | Steering control device of vehicle |
JP2010058571A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Honda Motor Co Ltd | Control device for electric power steering |
JP2010120462A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering device |
JP2010155563A (en) * | 2008-12-27 | 2010-07-15 | Nissan Motor Co Ltd | Turning behavior control device and method |
JP2010173510A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device and steering control method |
JP2010184658A (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Mazda Motor Corp | Motion control device for vehicle |
JP2012035708A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device |
JP2013112119A (en) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Denso Corp | Electric power steering control device |
JP2014008886A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Advics Co Ltd | Vehicle stability control device |
JP2017089465A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | マツダ株式会社 | Vehicle behavior control device |
JP2018047719A (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle control device, vehicle control method and electric power steering device |
CN109689475A (en) * | 2016-09-20 | 2019-04-26 | 日立汽车系统株式会社 | Controller of vehicle, control method for vehicle and electric power steering device |
CN109689475B (en) * | 2016-09-20 | 2021-09-24 | 日立安斯泰莫株式会社 | Vehicle control device, vehicle control method, and electric power steering device |
JP2019064568A (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Steer-by-wire system |
WO2019107522A1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-06 | 株式会社アドヴィックス | Braking control device for vehicle |
JP2019098794A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社アドヴィックス | Braking control device of vehicle |
JP7047346B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-04-05 | 株式会社アドヴィックス | Vehicle braking control device |
JP2021510131A (en) * | 2018-01-04 | 2021-04-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | Methods and devices for operating steering systems for automobiles, steering systems |
US11407446B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-08-09 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating a steering system for a motor vehicle, steering system |
JP7026803B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-02-28 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Methods and equipment for operating steering systems for automobiles, steering systems |
US11383711B2 (en) | 2018-08-28 | 2022-07-12 | Denso Corporation | Turning control device |
JP2021160398A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular steering system |
JP7342763B2 (en) | 2020-03-30 | 2023-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle steering system |
CN115056850A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-16 | 上海集度汽车有限公司 | Auxiliary control method, system, vehicle and medium based on steer-by-wire |
CN115056850B (en) * | 2022-06-29 | 2024-04-09 | 上海集度汽车有限公司 | Auxiliary control method, system, vehicle and medium based on steer-by-wire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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