JP2007168698A - Steering device - Google Patents

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JP2005371776A
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Hiromitsu Kageyama
裕充 景山
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve contact avoiding capability to a front obstacle by making the utmost use of lateral force generated on a wheel. <P>SOLUTION: A wheel slip angle where the lateral force which is generated on the wheel gets maximum is stored as a target slip angle. When a front obstacle detecting sensor provided on a vehicle front part determines that a vehicle may contact with the front obstacle, a steering angle is calculated so as to make the wheel slip angle get to a target slip angle, thereby controlling steering. In case that lateral acceleration is generated to change load share of right and left wheels, the wheel slip angle where the lateral force gets maximum is changed. Therefore, steering is controlled by using the target slip angle according to a grounding load, thereby making the utmost use of the lateral force. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両走行中において車両が前方障害物と接触する可能性がある場合に、車輪を転舵して接触を回避する転舵装置に関する。   The present invention relates to a steering device that steers wheels and avoids contact when a vehicle may contact a front obstacle while the vehicle is traveling.

従来から、この種の転舵装置として、例えば、特許文献1には、車両軌跡に基づいて車両が前方の障害物と衝突する危険性を判断する衝突危険性判断手段を備え、衝突の危険性があると判断したときに転舵制御により衝突を回避しようとした4輪転舵装置が知られている。この転舵装置においては、衝突の危険性があると判断したときに、車両の回避軌跡を算出し、その回避軌跡に従って前後輪転舵比を算出する。そして、前輪転舵角と後輪転舵角との比が算出した前後輪転舵比となるように後輪を転舵するようにしている。
また、例えば、特許文献2には、前方障害物との衝突回避を行うために、目標ヨーレートを算出し、実際のヨーレートが目標ヨーレートとなるように前輪あるいは後輪の転舵角を制御する技術も知られている。
特開平5−238403号 特開2001−247023号
Conventionally, as this type of steering device, for example, Patent Document 1 includes a collision risk determination unit that determines the risk of a vehicle colliding with an obstacle ahead based on the vehicle trajectory, and the risk of collision. There is known a four-wheel steering device that tries to avoid a collision by steering control when it is determined that there is. In this turning apparatus, when it is determined that there is a risk of collision, the avoidance locus of the vehicle is calculated, and the front and rear wheel turning ratio is calculated according to the avoidance locus. Then, the rear wheels are steered so that the ratio between the front wheel turning angle and the rear wheel turning angle becomes the calculated front and rear wheel turning ratio.
Further, for example, in Patent Document 2, in order to avoid collision with a front obstacle, a target yaw rate is calculated, and a steering angle of a front wheel or a rear wheel is controlled so that an actual yaw rate becomes a target yaw rate. Is also known.
JP-A-5-238403 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-247023

しかしながら、これらの転舵装置においては、障害物との衝突回避を行うにあたり車輪に発生する横力を充分に使いきっていなく衝突回避能力が劣る。
つまり、従来装置においては、横方向への衝突回避を旋回により行っており、ヨーレートを発生させることで後輪横力を得ているため、後輪横力の発生が遅れてしまい、最終的には車両の横加速度の発生が遅れる。
このように、従来装置においては、車輪に発生する横力を最大限に利用して衝突回避を行うようには考えられていない。
However, in these steering devices, the lateral force generated on the wheels is not fully used for avoiding the collision with the obstacle, and the collision avoidance ability is inferior.
In other words, in the conventional apparatus, the collision avoidance in the lateral direction is performed by turning, and the rear wheel lateral force is obtained by generating the yaw rate. Will delay the lateral acceleration of the vehicle.
As described above, in the conventional apparatus, it is not considered to avoid the collision by making the maximum use of the lateral force generated on the wheel.

本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、車輪に発生する横力を有効利用して前方障害物への接触回避能力を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to improve the ability to avoid contact with a front obstacle by effectively using a lateral force generated on a wheel.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、前後輪の転舵角をそれぞれ調整する転舵アクチュエータと、車両走行中において車両が前方障害物と接触する可能性を判断する接触可能性判断手段と、車輪に発生する横力が最大となる転舵角を算出する転舵角算出手段と、車両が上記前方障害物と接触する可能性があると判断された場合、上記前後輪の転舵角が上記転舵角算出手段により算出した転舵角になるように、上記転舵アクチュエータを制御する転舵角制御手段とを備えたことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a steering actuator that adjusts the steering angles of the front and rear wheels, and a contact possibility determination that determines the possibility that the vehicle will contact a front obstacle while the vehicle is traveling Means, a turning angle calculating means for calculating a turning angle at which the lateral force generated on the wheel is maximized, and if it is determined that the vehicle may come into contact with the front obstacle, There is provided a turning angle control means for controlling the turning actuator so that the turning angle becomes the turning angle calculated by the turning angle calculation means.

上記のように構成した本発明においては、接触可能性判断手段により走行中において車両が前方障害物と接触する可能性があると判断されると、転舵角制御手段は、転舵角算出手段により算出された車輪に発生する横力(コーナリングフォース)が最大となる転舵角になるように転舵アクチュエータを制御して前後輪の転舵角をそれぞれ調整する。つまり、車輪に発生する横力が最大となる転舵角を目標転舵角として、前後輪の転舵アクチュエータを制御する。従って、前後輪に発生する横力を最大限に利用して素早く大きな車両横加速度を発生させる。この結果、前方障害物との接触回避能力が向上する。   In the present invention configured as described above, when it is determined by the contact possibility determination means that the vehicle is likely to come into contact with a front obstacle during traveling, the turning angle control means includes the turning angle calculation means. The turning actuators are controlled to adjust the turning angles of the front and rear wheels so that the turning angle at which the lateral force (cornering force) generated on the wheels calculated by the above is maximized. That is, the steering actuators for the front and rear wheels are controlled using the turning angle at which the lateral force generated on the wheels is maximized as the target turning angle. Therefore, a large vehicle lateral acceleration is quickly generated by making maximum use of the lateral force generated on the front and rear wheels. As a result, the ability to avoid contact with the front obstacle is improved.

また、本発明の他の特徴は、上記転舵角算出手段は、上記車輪に発生する横力が最大となる車輪のスリップ角を求め、そのスリップ角に基づいて転舵角を算出することにある。   Another feature of the present invention is that the turning angle calculation means calculates a wheel slip angle at which the lateral force generated on the wheel is maximum, and calculates the turning angle based on the slip angle. is there.

車輪に発生する横力(コーナリングフォース)は、車輪のスリップ角によって変化する。そこで、横力と車輪スリップ角との関係から、横力が最大となる車輪スリップ角を求め、その車輪スリップ角が得られるように転舵角を算出することで、簡単に車輪に最大の横力を発生させることができる。
尚、横力が最大となる車輪スリップ角を求めるにあたっては、例えば、車輪スリップ角と車輪横力との関係から横力が最大となる車輪スリップ角を目標車輪スリップ角として予め記憶手段に記憶しておき、この記憶した目標スリップ角を読み出すようにすればよい。
The lateral force (cornering force) generated on the wheel varies depending on the slip angle of the wheel. Therefore, the wheel slip angle at which the lateral force is maximized is obtained from the relationship between the lateral force and the wheel slip angle, and the turning angle is calculated so that the wheel slip angle can be obtained. Can generate power.
In determining the wheel slip angle at which the lateral force is maximized, for example, the wheel slip angle at which the lateral force is maximized from the relationship between the wheel slip angle and the wheel lateral force is stored in advance in the storage means as the target wheel slip angle. The stored target slip angle may be read out.

また、本発明の他の特徴は、左右輪の接地荷重分担の変動を検出する荷重分担変動検出手段を備えるとともに、上記転舵アクチュエータは、前後左右輪の転舵角を独立して調整可能に設けられ、上記転舵角算出手段は、上記接地荷重分担の変動に応じた転舵角を左右輪別に算出することにある。   In addition, another feature of the present invention is provided with load sharing fluctuation detecting means for detecting fluctuations in the ground load sharing of the left and right wheels, and the turning actuator can independently adjust the turning angles of the front, rear, left and right wheels. The turning angle calculation means is provided to calculate a turning angle corresponding to the change in the ground load sharing for each of the left and right wheels.

車両横加速度が発生すると、左右輪の接地荷重分担が変化して最大横力を発生する車輪スリップ角が左右輪において異なってくる。そこで、転舵角算出手段は、この接地荷重分担の変動を考慮して前後左右輪の転舵角(車輪の最大横力を発生する転舵角)をそれぞれ算出することで、さらに有効に横力を得ることができ、接触回避能力が一層向上する。
この場合、例えば、転舵角算出手段は、ヨーレートセンサや横加速度センサの検出信号に基づいて接地荷重分担の変動を検出し、その接地荷重分担の変動を加味して目標車輪スリップ角を求めるようにしてもよい。
When vehicle lateral acceleration occurs, the ground load sharing between the left and right wheels changes, and the wheel slip angle that generates the maximum lateral force differs between the left and right wheels. Therefore, the turning angle calculation means calculates the turning angle of the front and rear left and right wheels (the turning angle that generates the maximum lateral force of the wheel) in consideration of the variation of the ground load sharing, thereby further effectively increasing the lateral angle. Force can be obtained, and contact avoidance ability is further improved.
In this case, for example, the turning angle calculation means detects the change in the ground load sharing based on the detection signal of the yaw rate sensor or the lateral acceleration sensor, and calculates the target wheel slip angle in consideration of the change in the ground load share. It may be.

以下、本発明の一実施形態に係る転舵装置について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る4輪独立転舵車両における転舵装置を概略的に示している。   Hereinafter, a steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a turning device in a four-wheel independent turning vehicle according to the embodiment.

この車両は、左右前輪Wfl,Wfr及び左右後輪Wrl,Wrrをそれぞれ独立して転舵するための転舵機構10A,10B,10C,10Dを備えている。   This vehicle includes steering mechanisms 10A, 10B, 10C, and 10D for independently steering left and right front wheels Wfl and Wfr and left and right rear wheels Wrl and Wrr.

転舵機構10A,10B,10C,10Dは、左右前輪Wfl,Wfr及び左右後輪Wrl,Wrrにそれぞれ組み付けられるとともに一体的に垂直軸回りに回動して、各輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrr(以下、これらを総称する場合には単に車輪Wと呼ぶ)をそれぞれ転舵するナックル11a,11b,11c,11dを備えている。各ナックル11a、11b、11c、11dは、サスペンション12a,12b,12c,12dにより支持される。本実施形態では、ダブルウイッシュボーン式サスペンションを用いるが、ストラット式サスペンションなど他の方式のものであっても採用できる。   The steered mechanisms 10A, 10B, 10C, 10D are assembled to the left and right front wheels Wfl, Wfr and the left and right rear wheels Wrl, Wrr, respectively, and integrally rotate about the vertical axis, and each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. (Hereinafter, when these are generically referred to, they are simply referred to as wheels W.) knuckle 11a, 11b, 11c, and 11d are provided. Each knuckle 11a, 11b, 11c, 11d is supported by suspensions 12a, 12b, 12c, 12d. In this embodiment, a double wishbone type suspension is used, but other types such as a strut type suspension can also be adopted.

このサスペンション12a,12b,12c,12dは、車体BDの左右両側で上下方向に揺動可能に軸支され車幅外方向に延びる上下一対のサスペンションアーム12a1,12b1,12c1,12d1を備える。
この上下一対のサスペンションアーム12a1,12b1,12c1,12d1は、それぞれその先端部に設けたボールジョイント13a,13b,13c,13dを介してナックル11a,11b,11c,11dを連結し、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを鉛直軸回りに回転可能に支持する。
尚、サスペンションアーム12a1,12b1,12c1,12d1の下段アームと車体BDとの間には、図示しないが、路面から受ける衝撃を吸収し乗心地を高めるバネ装置と、バネ装置の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとを備える。
The suspensions 12a, 12b, 12c, and 12d include a pair of upper and lower suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1 that are pivotally supported on the left and right sides of the vehicle body BD so as to be swingable in the vertical direction and extend outward in the vehicle width direction.
The pair of upper and lower suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1 connect knuckles 11a, 11b, 11c, and 11d via ball joints 13a, 13b, 13c, and 13d provided at the front ends of the suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1, respectively. Wfr, Wrl, Wrr are supported so as to be rotatable around the vertical axis.
Although not shown, between the lower arm of the suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1 and the vehicle body BD, a spring device that absorbs an impact received from the road surface and enhances riding comfort, and a vertical vibration of the spring device. A shock absorber for generating a damping force.

左右前輪Wfl,Wfrのナックル11a,11bは後方に延設され、各ナックル11a,11bの各後端部には、ピン14a,14bが垂直方向を軸線方向にしてそれぞれ立設固定されている。左右後輪Wrl,Wrrのナックル11c,11dは前方に延設され、各ナックル11a,11bの各前端部には、ピン14c,14dが垂直方向を軸線方向にしてそれぞれ立設固定されている。   The knuckles 11a and 11b of the left and right front wheels Wfl and Wfr are extended rearward, and pins 14a and 14b are vertically fixed to the rear ends of the knuckles 11a and 11b, respectively, with the vertical direction as the axial direction. The knuckles 11c and 11d of the left and right rear wheels Wrl and Wrr are extended forward, and pins 14c and 14d are vertically fixed to the front end portions of the knuckles 11a and 11b with the vertical direction being the axial direction.

各ピン14a,14b,14c,14dは、転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dにより駆動アーム16a,16b,16c,16dを介して車両幅方向に駆動されるようになっている。転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dは、電動モータ及び同モータの回転を直線運動に変換してピン15a1,15b1,15c1,15d1を車両幅方向に駆動する変換機構をハウジング15a2,15b2,15c2,15d2内にそれぞれ収容している。ピン15a1,15b1,15c1,15d1は、ハウジング15a2,15b2,15c2,15d2に車幅方向に沿って設けたガイド孔15a3,15b3,15c3,15d3から突出していて、同ガイド孔15a3,15b3,15c3,15d3に沿って車幅方向に変位する。駆動アーム16a,16b,16c,16dは、各内側端にてピン15a1,15b1,15c1,15d1の軸線回りに回動可能に組み付けられているとともに、各外側端にてピン14a,14b,14c,14dの軸線回りに回動可能に組み付けられていて、ピン15a1,15b1,15c1,15d1の車幅方向の変位により、水平面上を揺動しながらピン14a,14b,14c,14d及びナックル11a,11b,11c,11dを介して各輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrをそれぞれ転舵する。   Each pin 14a, 14b, 14c, 14d is driven in the vehicle width direction by the steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d via the drive arms 16a, 16b, 16c, 16d. The steering actuators 15a, 15b, 15c, and 15d are housings 15a2, 15b2, and 15c2 that convert the electric motor and the rotation of the motor into linear motion to drive the pins 15a1, 15b1, 15c1, and 15d1 in the vehicle width direction. , 15d2 respectively. The pins 15a1, 15b1, 15c1, 15d1 protrude from guide holes 15a3, 15b3, 15c3, 15d3 provided in the housing 15a2, 15b2, 15c2, 15d2 along the vehicle width direction, and the guide holes 15a3, 15b3, 15c3 It is displaced in the vehicle width direction along 15d3. The drive arms 16a, 16b, 16c, and 16d are assembled so as to be rotatable around the axes of the pins 15a1, 15b1, 15c1, and 15d1 at the respective inner ends, and the pins 14a, 14b, 14c, and the like at the respective outer ends. It is assembled so as to be rotatable around the axis of 14d, and the pins 15a1, 14b, 14c, 14d and the knuckles 11a, 11b are swung on the horizontal plane by the displacement of the pins 15a1, 15b1, 15c1, 15d1 in the vehicle width direction. , 11c, 11d to steer each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr.

また、この転舵装置は、車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを転舵するために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル31を備える。この操舵ハンドル31は、操舵軸32の上端に固定されており、操舵軸32の下端は、電動モータおよび減速機構からなる反力アクチュエータ33が接続される。反力アクチュエータ33は、運転者による操舵ハンドル31の回動操作に対して反力を付与するものである。   In addition, the steering apparatus includes a steering handle 31 that is turned by a driver to steer the wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr. The steering handle 31 is fixed to the upper end of the steering shaft 32, and a reaction force actuator 33 including an electric motor and a speed reduction mechanism is connected to the lower end of the steering shaft 32. The reaction force actuator 33 applies a reaction force to the turning operation of the steering handle 31 by the driver.

さらに、この車両は、転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dおよび反力アクチュエータ33を制御するための転舵制御装置40を備えている。転舵制御装置40は、主要部をマイクロコンピュータにより構成するもので、操舵角センサ41、車輪舵角センサ42a,42b,42c,42d、操舵トルクセンサ43、車速センサ44、ヨーレートセンサ45、横加速度センサ46、前方障害物検知センサ47を接続する。また、転舵制御装置40は、各転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dを駆動するための駆動回路50a,50b,50c,50d、および操舵ハンドル31に操舵反力を付与する反力アクチュエータ33を駆動する駆動回路51を接続する。   The vehicle further includes a steering control device 40 for controlling the steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d and the reaction force actuator 33. The steering control device 40 is configured by a microcomputer as a main part, and includes a steering angle sensor 41, wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, 42d, a steering torque sensor 43, a vehicle speed sensor 44, a yaw rate sensor 45, a lateral acceleration. The sensor 46 and the front obstacle detection sensor 47 are connected. Further, the steering control device 40 includes drive circuits 50a, 50b, 50c, and 50d for driving the respective steering actuators 15a, 15b, 15c, and 15d, and a reaction force actuator 33 that applies a steering reaction force to the steering handle 31. A drive circuit 51 for driving is connected.

操舵角センサ41は、操舵ハンドル31に接続された操舵軸32に組み付けられて、操舵ハンドル31の中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ43も、操舵軸32に組み付けられて操舵ハンドル31に付与されたトルクを検出して操舵トルクTとして出力する。
車輪舵角センサ42a,42b,42c,42d(以下、これらを総称するときは単に車輪舵角センサ42と呼ぶ)は、転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15d(以下、これらを総称するときは単に転舵アクチュエータ15と呼ぶ)に組み込まれて、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの中立位置からの実転舵角δf1,δf2,δr1,δr2(以下、これらを総称するときは単に実転舵角δと呼ぶ)を検出する。
The steering angle sensor 41 is assembled to the steering shaft 32 connected to the steering handle 31, detects the rotation angle from the neutral position of the steering handle 31, and outputs it as the steering angle θ. The steering torque sensor 43 also detects torque applied to the steering handle 31 by being assembled to the steering shaft 32 and outputs the detected torque as steering torque T.
The wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, 42d (hereinafter simply referred to as the wheel steering angle sensor 42) are referred to as the steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d (hereinafter collectively referred to as the wheel steering angle sensors 42). The actual turning angles δf1, δf2, δr1, δr2 from the neutral position of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr (hereinafter referred to simply as actual rotation) (Referred to as steering angle δ).

尚、操舵角θおよび実転舵角δは、中立位置を「0」として、左方向の回転角を正の値で表すとともに右方向の回転角を負の値で表す。また、操舵トルクTは、左方向に付与されるトルクを正の値で表すとともに右方向に付与されるトルクを負の値で表す。
車速センサ44は、車速Vを検出して出力する。ヨーレートセンサ45は、車両のヨーレートγを検出して出力する。横加速度センサ46は、車両の横加速度Gyを検出して出力する。
前方障害物検知センサ47としては、ミリ波レーダが用いられる。この前方障害物検知センサ47は、車両前部のバンパー等に設けられ、電波を水平方向にスキャンしながら車両の前方へと照射し、前方障害物表面で反射された電波を受信して障害物の有無、方位、距離、相対速度等を検出する。尚、前方障害物センサは、上記ミリ波レーダに限るものではなく、CCDカメラ等により画像を捉えるものであってもよい。
Note that the steering angle θ and the actual turning angle δ represent a neutral position as “0”, a left rotation angle as a positive value, and a right rotation angle as a negative value. The steering torque T represents a torque applied in the left direction as a positive value and a torque applied in the right direction as a negative value.
The vehicle speed sensor 44 detects and outputs the vehicle speed V. The yaw rate sensor 45 detects and outputs the yaw rate γ of the vehicle. The lateral acceleration sensor 46 detects and outputs the lateral acceleration Gy of the vehicle.
As the front obstacle detection sensor 47, a millimeter wave radar is used. The front obstacle detection sensor 47 is provided in a bumper or the like in front of the vehicle, irradiates the front of the vehicle while scanning radio waves in the horizontal direction, receives radio waves reflected on the front obstacle surface, and receives obstacles. Presence / absence, direction, distance, relative speed, etc. are detected. Note that the front obstacle sensor is not limited to the millimeter wave radar, and may capture an image with a CCD camera or the like.

転舵制御装置40は、操舵角θ、車速Vに応じた各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの目標転舵角を予め目標転舵角テーブルとして記憶しておき、走行中、この目標転舵角テーブルを参照して各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの目標転舵角を算出する。そして、車輪舵角センサ42a,42b,42c,42dにて検出した実転舵角δf1,δf2,δr1,δr2との偏差に応じて転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dをフィードバック制御することにより、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを目標転舵角に設定する。   The turning control device 40 stores in advance a target turning angle table of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr corresponding to the steering angle θ and the vehicle speed V as a target turning angle table, and this target turning during traveling. The target turning angle of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is calculated with reference to the angle table. The steering actuators 15a, 15b, 15c, and 15d are feedback-controlled according to deviations from the actual steering angles δf1, δf2, δr1, and δr2 detected by the wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, and 42d. Each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is set as a target turning angle.

次に、本発明の特徴となる接触回避転舵制御について説明する。
図2は、転舵制御装置が実行する接触回避転舵制御ルーチンを表すもので、転舵制御装置40の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶される。
この接触回避転舵制御ルーチンは、イグニッションオン操作により起動し所定の短い周期で繰り返し実行される。
Next, the contact avoidance turning control that is a feature of the present invention will be described.
FIG. 2 shows a contact avoidance turning control routine executed by the turning control device, and is stored as a control program in a storage element (not shown) of the turning control device 40.
This contact avoidance steering control routine is activated by an ignition-on operation and is repeatedly executed at a predetermined short cycle.

本制御ルーチンが起動すると、まず、この制御に必要なパラメータを読み込む(S11)。本実施形態においては、車速センサ44から検出される車速V、操舵角センサ41から検出される操舵角θ、車輪舵角センサ42a,42b,42c,42dから検出される実転舵角δf1,δf2,δr1,δr2、ヨーレートセンサ45から検出されるヨーレートγ、横加速度センサ46から検出される横加速度Gy、および、前方障害物検知センサ47から出力される出力信号を読み込む。
続いて、自車両が前方の障害物に対して横方向への緊急回避転舵制御が必要か否かを判断する(S12)。つまり、車両が前方障害物と接触する可能性があるか否かを判断する。
例えば、前方障害物検知センサ47の出力信号から自車両と前方障害物との相対距離Lおよび相対速度Vsを演算する。そして、相対距離Lと相対速度Vsと車速センサ44により検出される車速Vとに基づいて、前方障害物との接触の可能性を判断する。
When this control routine is started, first, parameters necessary for this control are read (S11). In the present embodiment, the vehicle speed V detected from the vehicle speed sensor 44, the steering angle θ detected from the steering angle sensor 41, and the actual turning angles δf1, δf2 detected from the wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, 42d. , Δr1, δr2, the yaw rate γ detected from the yaw rate sensor 45, the lateral acceleration Gy detected from the lateral acceleration sensor 46, and the output signal output from the forward obstacle detection sensor 47 are read.
Subsequently, it is determined whether or not the vehicle is required to perform emergency avoidance steering control in the lateral direction with respect to the obstacle ahead (S12). That is, it is determined whether or not there is a possibility that the vehicle is in contact with a front obstacle.
For example, the relative distance L and the relative speed Vs between the host vehicle and the front obstacle are calculated from the output signal of the front obstacle detection sensor 47. Then, based on the relative distance L, the relative speed Vs, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 44, the possibility of contact with the front obstacle is determined.

一般に、自車両と前方障害物との相対距離Lが大きくなるほど自車両が前方障害物に接触する可能性は低くなる。また、自車両と前方障害物とが略同一の速度で走行している場合、つまり、相対速度Vsが小さい場合には、自車両が前方障害物に接触する可能性は低く、相対速度Vsが大きくなるにつれて、相対速度Vs分だけ自車両の制動停止距離Lsが長くなり、自車両が前方障害物に接触する可能性は高くなる。
このため、前方障害物との接触の可能性の度合いは、相対速度Vsに応じた車両の制動停止距離をLsとすると、Ls/Lの値にて表すことができる。
また、自車速Vが大きいほど、単位時間当たりに走行する距離が長くなり、ドライバーの不注意によりブレーキ操作やハンドル操作が遅れると、その遅れ分の距離だけ車両の停止距離が長くなり自車両が前方障害物に接触する可能性が高くなる。
In general, as the relative distance L between the host vehicle and the front obstacle increases, the possibility that the host vehicle contacts the front obstacle decreases. When the host vehicle and the front obstacle are traveling at substantially the same speed, that is, when the relative speed Vs is small, the possibility that the host vehicle is in contact with the front obstacle is low, and the relative speed Vs is As the speed increases, the braking stop distance Ls of the host vehicle increases by the relative speed Vs, and the possibility that the host vehicle contacts the front obstacle increases.
Therefore, the degree of possibility of contact with the front obstacle can be expressed by a value of Ls / L, where Ls is the braking stop distance of the vehicle according to the relative speed Vs.
In addition, as the vehicle speed V increases, the distance traveled per unit time increases, and if the brake operation or steering wheel operation is delayed due to the driver's carelessness, the stop distance of the vehicle is increased by the distance corresponding to the delay, and the vehicle is The possibility of coming into contact with a front obstacle increases.

そこで、前方障害物との接触の可能性の度合いXを次のように決める。
X=f(V,Vs)・Ls/L
ここで、f(V,Vs)は、自車速Vおよび相対速度Vsに応じた重み付け係数であり、相対速度Vsが大きくなるほど、また、自車速Vが大きくなるほど大きな値となるように設定されている。
従って、各センサ出力に基づいてこの度合いXを算出し、算出した度合いXと予め設定した基準値X0とを比較して、度合いXが基準値X0より大きいときに車両が前方障害物と接触する可能性ありと判断する。
Therefore, the degree X of possibility of contact with the front obstacle is determined as follows.
X = f (V, Vs) · Ls / L
Here, f (V, Vs) is a weighting coefficient according to the own vehicle speed V and the relative speed Vs, and is set so as to increase as the relative speed Vs increases and as the own vehicle speed V increases. Yes.
Therefore, the degree X is calculated based on each sensor output, and the calculated degree X is compared with a preset reference value X0. When the degree X is larger than the reference value X0, the vehicle comes into contact with a front obstacle. Judge that there is a possibility.

図2の制御ルーチンの説明に戻り、ステップS12の判断が「NO」、つまり、車両が前方障害物と接触する可能性がなく、自車両が前方の障害物に対して横方向への緊急回避転舵制御が必要でないと判断した場合には、そのまま本制御ルーチンを一旦抜ける。
本制御ルーチンは、所定の周期で繰り返し実行される。そして、上述した処理が繰り返され、ステップS12の判断が「YES」、つまり、車両が前方障害物と接触する可能性があり、自車両が前方の障害物に対して横方向への緊急回避転舵制御が必要であると判断した場合には、その処理をステップS13に進める。
Returning to the description of the control routine of FIG. 2, the determination in step S12 is “NO”, that is, there is no possibility that the vehicle will come into contact with the front obstacle, and the vehicle avoids the emergency avoidance in the lateral direction with respect to the front obstacle. If it is determined that steering control is not necessary, the control routine is temporarily exited.
This control routine is repeatedly executed at a predetermined cycle. Then, the above-described processing is repeated, and the determination in step S12 is “YES”, that is, there is a possibility that the vehicle may come into contact with the front obstacle. If it is determined that rudder control is necessary, the process proceeds to step S13.

ステップS13では、車両進行方向を確認する。ここでは、ヨーレートセンサ45からのヨーレートγ、横加速度センサ46からの横加速度Gy、車速センサ44からの車速Vに基づいて、車両が前方障害物に対して左右どちら方向に進んでいるのか判断する。
続いて、ステップS14に進み、その進行方向における各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの横力(コーナリングフォース)が最大となる転舵角をそれぞれ算出する。
ここで、車輪Wの横力が最大となる転舵角δの算出について詳述する。
In step S13, the vehicle traveling direction is confirmed. Here, based on the yaw rate γ from the yaw rate sensor 45, the lateral acceleration Gy from the lateral acceleration sensor 46, and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 44, it is determined whether the vehicle is moving in the left or right direction with respect to the front obstacle. .
Subsequently, the process proceeds to step S14, and the turning angle at which the lateral force (cornering force) of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr in the traveling direction is maximized is calculated.
Here, calculation of the turning angle δ at which the lateral force of the wheel W is maximized will be described in detail.

図3に示すように、車輪Wの横力CFは、車輪のスリップ角α(車輪の進行方向に対する車輪の向きの角度)に応じて変化する。この場合、車輪横力CFは、車輪スリップ角αが小さいときは、スリップ角αが大きくなるにしたがって増大するが、所定のスリップ角α0を境にして減少するという特性を有する。そこで、本実施形態においては、最大の車輪横力CFmaxが得られる車輪スリップ角α0を目標車輪スリップ角α*として転舵制御装置40内の記憶素子に記憶しておき、障害物接触回避時には、実際の車輪スリップ角αが目標車輪スリップ角α*になるように転舵角を制御する。   As shown in FIG. 3, the lateral force CF of the wheel W changes according to the wheel slip angle α (the angle of the wheel direction with respect to the traveling direction of the wheel). In this case, the wheel lateral force CF has a characteristic that when the wheel slip angle α is small, it increases as the slip angle α increases, but decreases with a predetermined slip angle α0 as a boundary. Therefore, in the present embodiment, the wheel slip angle α0 at which the maximum wheel lateral force CFmax is obtained is stored as a target wheel slip angle α * in the storage element in the steering control device 40, and at the time of obstacle contact avoidance, The turning angle is controlled so that the actual wheel slip angle α becomes the target wheel slip angle α *.

また、車輪横力CFと車輪スリップ角αとの関係は、車輪Wの接地荷重によっても変化する。従って、接触回避時に車両に横加速度Gyが発生した場合には、荷重移動により左右輪Wの接地荷重分担が変動し車輪横力CFが変化する。
図4は、荷重移動により接地荷重バランスが左輪Wfr,Wrr側に偏っている状態を表し、(a)は、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに最大横力が発生するように転舵したときの車輪最大横力CFflmax,CFfrmax,CFrlmax,CFrrmaxと車輪スリップ角αfl0,αfr0,αrl0,αrr0を表し、(b−1),(b−2),(b−3),(b−4)は、この荷重バランスにおける各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの車輪横力CFfl,CFfr,CFrl,CFrrの大きさと車輪スリップ角αfl,αfr,αrl,αrrとの関係を表したものである。
Further, the relationship between the wheel lateral force CF and the wheel slip angle α also changes depending on the ground load of the wheel W. Therefore, when a lateral acceleration Gy is generated in the vehicle at the time of avoiding contact, the load sharing on the left and right wheels W varies due to the load movement, and the wheel lateral force CF changes.
FIG. 4 shows a state in which the ground load balance is biased toward the left wheel Wfr, Wrr due to load movement, and FIG. 4A is steered so that the maximum lateral force is generated in each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. Represents the wheel maximum lateral force CFflmax, CFfrmax, CFrlmax, CFrrmax and wheel slip angles αfl0, αfr0, αrl0, αrr0, and (b-1), (b-2), (b-3), (b-4) Represents the relationship between the wheel lateral forces CFfl, CFfr, CFrl, CFrr of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr and the wheel slip angles αfl, αfr, αrl, αrr in this load balance.

この場合、車輪Wの接地荷重が変化すると車輪横力CFが最大となるスリップ角α0も微妙に変化する。
そこで、4輪独立転舵機構を備える本実施形態においては、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに接地荷重の変動に応じて、車輪横力CFfl,DFfr,CFrl,CFrrが最大となる車輪スリップ角αfl0,αfr0,αrl0,αrr0を目標車輪スリップ角αfl*,αfr*,αrl*,αrr*として設定する。
接地荷重は、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとに接地荷重センサを設けて接地荷重を検出してもよいが、本実施形態においては、ヨーレートセンサ45の検出信号γで左右の接地荷重分担を推測する。
そして、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrごとにヨーレートγに応じた目標スリップ角αfl*,αfr*,αrl*,αrr*を予め参照テーブ等に記憶しておき、検出したヨーレートγから参照テーブルを参照して目標スリップ角αfl*,αfr*,αrl*,αrr*を決定するようにする。
In this case, when the ground contact load of the wheel W changes, the slip angle α0 at which the wheel lateral force CF becomes maximum also changes slightly.
Therefore, in the present embodiment including the four-wheel independent steering mechanism, the wheel having the maximum wheel lateral force CFfl, DFfr, CFrl, CFrr according to the variation of the ground load for each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. Slip angles αfl0, αfr0, αrl0, αrr0 are set as target wheel slip angles αfl *, αfr *, αrl *, αrr *.
The ground load may be detected by providing a ground load sensor for each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. However, in this embodiment, the left and right ground load is shared by the detection signal γ of the yaw rate sensor 45. Guess.
Then, for each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr, target slip angles αfl *, αfr *, αrl *, αrr * corresponding to the yaw rate γ are stored in advance in a reference table or the like, and a reference table is obtained from the detected yaw rate γ. The target slip angles αfl *, αfr *, αrl *, αrr * are determined with reference to FIG.

この接触回避転舵制御ルーチンにおいては、最終的には4輪の目標転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*を算出して制御するが、その算出にあたっては次のように行う。
まず、車体のスリップ角βを以下の式により求める。
β=∫(Gy/V−γ)dt
Gy:横加速度、V:車速、γ:ヨーレート
次に、実際の車輪スリップ角αfl,αfr,αrl,αrrを以下の式により求める。
αfl=β+af・γ/V−δfl
αfr=β+af・γ/V−δfr
αrl=β−ar・γ/V−δrl
αrr=β−ar・γ/V−δrr
af:車両重心点と前輪車軸間の距離、ar:車両重心点と後輪車軸間の距離
δfl:左前輪の実転舵角、δfr:右前輪の実転舵角、
δrl:左後輪の実転舵角、δrr:右後輪の実転舵角
In this contact avoidance turning control routine, the target turning angles δfl *, δfr *, δrl *, and δrr * of the four wheels are finally calculated and controlled. The calculation is performed as follows.
First, the slip angle β of the vehicle body is obtained by the following formula.
β = ∫ (Gy / V−γ) dt
Gy: lateral acceleration, V: vehicle speed, γ: yaw rate Next, the actual wheel slip angles αfl, αfr, αrl, αrr are obtained by the following equations.
αfl = β + af · γ / V−δfl
αfr = β + af · γ / V−δfr
αrl = β-ar · γ / V-δrl
αrr = β-ar · γ / V-δrr
af: distance between the center of gravity of the vehicle and the front axle, ar: distance between the center of gravity of the vehicle and the rear axle, δfl: actual steering angle of the left front wheel, δfr: actual steering angle of the right front wheel,
δrl: Actual turning angle of left rear wheel, δrr: Actual turning angle of right rear wheel

次に、実車輪スリップ角αfl,αfr,αrl,αrrと目標車輪スリップ角αfl*,αfr*,αrl*,αrr*との偏差Δαfl,Δαfr,Δαrl,Δαrrを以下の式により求める。
Δαfl=αfl*−αfl
Δαfr=αfr*−αfr
Δαrl=αrl*−αrl
Δαrr=αrr*−αrr
最後に、実転舵角δfl,δfr,δrl,δrrに車輪スリップ角の偏差Δαfl,Δαfr,Δαrl,Δαrrを加算することで目標転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*を算出する。
δfl*=δfl+Δαfl
δfr*=δfr+Δαfr
δrl*=δrl+Δαrl
δrr*=δrr+Δαrr
Next, deviations Δαfl, Δαfr, Δαrl, Δαrr between the actual wheel slip angles αfl, αfr, αrl, αrr and the target wheel slip angles αfl *, αfr *, αrl *, αrr * are obtained by the following equations.
Δαfl = αfl * −αfl
Δαfr = αfr * −αfr
Δαrl = αrl * −αrl
Δαrr = αrr * -αrr
Finally, the target turning angles δfl *, δfr *, δrl *, δrr * are calculated by adding the wheel slip angle deviations Δαfl, Δαfr, Δαrl, Δαrr to the actual turning angles δfl, δfr, δrl, δrr. .
δfl * = δfl + Δαfl
δfr * = δfr + Δαfr
δrl * = δrl + Δαrl
δrr * = δrr + Δαrr

こうして目標転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*が算出されると、次のステップS15にて転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dを駆動制御して、車輪の転舵角を目標転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*にする。
この結果、車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrは、横力が最大となる方向に転舵され、素早く横加速度が得られて前方障害物から横方向に移動する。
続いて、ステップS16にて、前方障害物からの回避が完了したか否かを判断し、回避完了するまでステップS11からの処理を繰り返す。
この場合、車両が横方向に移動するにつれて車輪スリップ角αfl,αfr,αrl,αrrが減少するが、この処理を繰り返すことにより、4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrは、常に最大横力が得られる転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*に時々刻々と調整される。
When the target turning angles δfl *, δfr *, δrl *, δrr * are calculated in this way, the steering actuators 15a, 15b, 15c, and 15d are driven and controlled in the next step S15, and the wheel turning angles are set. Set the target turning angle δfl *, δfr *, δrl *, δrr *.
As a result, the wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr are steered in the direction in which the lateral force is maximized, and the lateral acceleration is quickly obtained to move from the front obstacle in the lateral direction.
Subsequently, in step S16, it is determined whether or not avoidance from the front obstacle is completed, and the processing from step S11 is repeated until the avoidance is completed.
In this case, the wheel slip angles αfl, αfr, αrl, αrr decrease as the vehicle moves in the lateral direction. By repeating this process, the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr always obtain the maximum lateral force. The turning angle δfl *, δfr *, δrl *, δrr * is adjusted every moment.

以上説明した本実施形態の接触回避転舵制御ルーチンによれば、前方障害物との接触の可能性があると判断している期間は、4輪独立してその横力が最大となる転舵角に制御するため、4輪Wに発生する横力CFを最大限に利用して素早く大きな車両横加速度を発生させることができる。この結果、従来装置のように車両の横加速度の発生が遅れることが無く、前方障害物との接触回避能力が向上する。
しかも、横力が最大となる車輪スリップ角を求め、その車輪スリップ角が得られるように転舵角を算出して転舵制御を行うことで、簡単に車輪に最大の横力を発生させることができる。
更に、車両横加速度の発生により左右の接地荷重のバランスが変化しても、その接地荷重の変化分を考慮して目標スリップ角を算出しているため、いっそう接触回避能力が高いものとなる。また、接地荷重のバランス変化をヨーレート検出値γで推定しているため、接地荷重センサといった特別なセンサを新たに設ける必要がなく、コスト増を招かない。
According to the contact avoidance turning control routine of the present embodiment described above, during the period in which it is determined that there is a possibility of contact with the front obstacle, the four wheels independently make the lateral force maximum. Because the angle is controlled, a large vehicle lateral acceleration can be quickly generated by making maximum use of the lateral force CF generated on the four wheels W. As a result, the occurrence of lateral acceleration of the vehicle is not delayed unlike the conventional apparatus, and the ability to avoid contact with the front obstacle is improved.
In addition, it is possible to easily generate the maximum lateral force on the wheel by obtaining the wheel slip angle that maximizes the lateral force, calculating the turning angle so that the wheel slip angle can be obtained, and performing the turning control. Can do.
Furthermore, even if the balance between the left and right ground loads changes due to the occurrence of vehicle lateral acceleration, the target slip angle is calculated in consideration of the variation in the ground loads, so that the contact avoidance capability is further enhanced. In addition, since the change in the balance of the ground load is estimated by the detected yaw rate value γ, it is not necessary to newly provide a special sensor such as a ground load sensor, and the cost is not increased.

以上、本実施形態の転舵装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、接触回避転舵制御を4輪独立転舵装置に適用しているが、左右の前輪および左右の後輪を連結して前後輪独立して転舵する方式の転舵装置に適用することができる。その一例として、第2実施形態の転舵装置について以下説明する。
As mentioned above, although the steering apparatus of this embodiment was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the objective of this invention.
For example, in the present embodiment, contact avoidance steering control is applied to a four-wheel independent steering device, but the steering of a type in which left and right front wheels and left and right rear wheels are connected to independently steer front and rear wheels. It can be applied to the device. As an example, a steering apparatus according to the second embodiment will be described below.

図5は、第2実施形態として転舵装置の概略構成を表す。この転舵装置においては、先に説明した実施形態(第1実施形態と呼ぶ)における転舵アクチュエータ15に代えて、以下の構成を設けたものである。従って、以下の説明においては、先の第1実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
この転舵装置においては、前輪転舵用の転舵機構20Aと後輪転舵用の転舵機構20Bとを備える。
前輪転舵用の転舵機構20Aは、左右の駆動アーム16a,16bの車両中央側端を、ピン21a,21bによりラックバー22Aの両端に揺動可能に連結し、電動モータと減速機構とからなる転舵アクチュエータ23Aの出力を、その出力軸24Aに設けたピニオンギア25Aを介してラックバー22Aに伝達するように構成される。この場合、転舵アクチュエータ23Aの回転力は、ラックバー22Aの軸線方向の力に変換され、ナックル14a,14bを介して前輪Wfl,Wfrを左右に転舵する。この転舵アクチュエータ23Aは、転舵制御装置40からの制御信号により駆動回路27Aにより駆動制御される。また、出力軸24Aには、その回転角を検出して実転舵角δとして出力する車輪舵角センサ26Aが設けられる。
FIG. 5 shows a schematic configuration of the steering apparatus as the second embodiment. In this steering device, the following configuration is provided in place of the steering actuator 15 in the above-described embodiment (referred to as the first embodiment). Accordingly, in the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
This steering apparatus includes a steering mechanism 20A for front wheel steering and a steering mechanism 20B for rear wheel steering.
The steering mechanism 20A for front wheel steering is configured such that the vehicle center side ends of the left and right drive arms 16a and 16b are swingably connected to both ends of the rack bar 22A by pins 21a and 21b. The output of the turning actuator 23A is configured to be transmitted to the rack bar 22A via a pinion gear 25A provided on the output shaft 24A. In this case, the rotational force of the steering actuator 23A is converted into a force in the axial direction of the rack bar 22A, and the front wheels Wfl and Wfr are steered left and right via the knuckles 14a and 14b. The steering actuator 23A is driven and controlled by the drive circuit 27A by a control signal from the steering control device 40. The output shaft 24A is provided with a wheel steering angle sensor 26A that detects the rotation angle and outputs it as the actual turning angle δ.

同様に、後輪転舵用の転舵機構20Bは、左右の駆動アーム16c,16dの車両中央側端を、ピン21c,21dによりラックバー22Bの両端に揺動可能に連結し、電動モータと減速機構とからなる転舵アクチュエータ23Bの出力を、その出力軸24Bに設けたピニオンギア25Bを介してラックバー22Bに伝達するように構成される。この場合、転舵アクチュエータ23Bの回転力は、ラックバー22Bの軸線方向の力に変換され、ナックル14c,14dを介して後輪Wrl,Wrrを左右に転舵する。この転舵アクチュエータ23Bは、転舵制御装置40からの制御信号により駆動回路27Bにより駆動制御される。また、出力軸24Bには、その回転角を検出して実転舵角δとして出力する車輪舵角センサ26Bが設けられる。   Similarly, the rear wheel steering mechanism 20B is configured such that the vehicle center side ends of the left and right drive arms 16c and 16d are swingably connected to both ends of the rack bar 22B by pins 21c and 21d, and is decelerated with an electric motor. The output of the steering actuator 23B comprising the mechanism is configured to be transmitted to the rack bar 22B via a pinion gear 25B provided on the output shaft 24B. In this case, the rotational force of the steering actuator 23B is converted into a force in the axial direction of the rack bar 22B, and the rear wheels Wrl and Wrr are steered left and right via the knuckles 14c and 14d. The steering actuator 23B is driven and controlled by the drive circuit 27B by a control signal from the steering control device 40. Further, the output shaft 24B is provided with a wheel steering angle sensor 26B that detects the rotation angle and outputs it as the actual turning angle δ.

そして、この第2実施形態の転舵装置においても、上述した接触回避転舵制御と同様に最大横力が発生するスリップ角を前輪側と後輪側とで記憶しておき、接触回避転舵時においては、このスリップ角が得られるように転舵角を制御する。
例えば、図6に示すように、前輪側と後輪側とでは、車輪スリップ角αに対する車輪横力CFの特性が異なる。そこで、2輪モデルを考えて、前輪側と後輪側とで別々に、最大の車輪横力CFfmax,CFrmaxが得られる車輪スリップ角αf0,αr0を、目標車輪スリップ角αf*,αr*として記憶しておき、上述した接触回避転舵制御において使用する。
つまり、第1実施形態の接触回避転舵制御ルーチンのステップS14における転舵角の算出を4輪別に行わずに前輪・後輪別に行う。この場合、第1実施形態と同様に、車体スリップ角β、前後輪の実車輪スリップ角αf,αr、前後輪の目標車輪スリップ角αf*,αr*から前後輪の目標転舵角δf*,δr*を算出して転舵するようにする。
In the steering device of the second embodiment, the slip angle at which the maximum lateral force is generated is stored on the front wheel side and the rear wheel side as in the contact avoidance steering control described above, and the contact avoidance steering is performed. At times, the turning angle is controlled so that this slip angle is obtained.
For example, as shown in FIG. 6, the characteristics of the wheel lateral force CF with respect to the wheel slip angle α are different between the front wheel side and the rear wheel side. Therefore, considering the two-wheel model, the wheel slip angles αf0 and αr0 at which the maximum wheel lateral forces CFfmax and CFrmax are obtained are stored as target wheel slip angles αf * and αr * separately for the front wheel side and the rear wheel side. It is used in the contact avoidance turning control described above.
That is, the calculation of the turning angle in step S14 of the contact avoidance turning control routine of the first embodiment is performed for each of the front wheels and the rear wheels without being performed for each of the four wheels. In this case, as in the first embodiment, the vehicle body slip angle β, the front and rear wheel actual wheel slip angles αf and αr, the front and rear wheel target wheel slip angles αf * and αr *, and the front and rear wheel target turning angles δf *, δr * is calculated and steered.

この第2実施形態においては、左右の荷重移動に対する目標スリップ角の調整は行わないものの、第1実施形態と同様に、車輪横力CFを最大限に利用して素早く大きな車両横加速度を発生させることができ、前方障害物との接触回避能力を向上させることができる。   In the second embodiment, although the target slip angle is not adjusted for the left and right load movement, as in the first embodiment, the wheel lateral force CF is utilized to the maximum to quickly generate a large vehicle lateral acceleration. And the ability to avoid contact with a front obstacle can be improved.

本発明の実施形態に係る転舵装置の全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of a steering device concerning an embodiment of the present invention. 接触回避転舵制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a contact avoidance steering control routine. 車輪スリップ角と車輪横力との関係を表す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between a wheel slip angle and a wheel lateral force. 車輪スリップ角と車輪横力発生状況とを表す説明図である。It is explanatory drawing showing a wheel slip angle and a wheel lateral force generation condition. 第2実施形態に係る転舵装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the steering apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 前後輪における車輪スリップ角と横力との関係を表す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the wheel slip angle and lateral force in the front and rear wheels.

符号の説明Explanation of symbols

10A,10B,10C,10D,20A,20B…転舵機構、11a,11b,11c,11d…ナックル、12a,12b,12c,12d…サスペンション、15a,15b,15c,15d,23A,23B…転舵アクチュエータ、40…転舵制御装置、41…ハンドル操舵角センサ、42a,42b,42c,42d,26A,26B…車輪舵角センサ、44…車速センサ、45…ヨーレートセンサ、46…横加速度センサ、47…前方障害物検知センサ、Wfl,Wfr,Wrl,Wrr…車輪。
10A, 10B, 10C, 10D, 20A, 20B ... Steering mechanism, 11a, 11b, 11c, 11d ... Knuckles, 12a, 12b, 12c, 12d ... Suspension, 15a, 15b, 15c, 15d, 23A, 23B ... Steering Actuator, 40 ... Steering control device, 41 ... Steering wheel steering angle sensor, 42a, 42b, 42c, 42d, 26A, 26B ... Wheel steering angle sensor, 44 ... Vehicle speed sensor, 45 ... Yaw rate sensor, 46 ... Lateral acceleration sensor, 47 ... Front obstacle detection sensor, Wfl, Wfr, Wrl, Wrr ... Wheel.

Claims (3)

前後輪の転舵角をそれぞれ調整する転舵アクチュエータと、
車両走行中において車両が前方障害物と接触する可能性を判断する接触可能性判断手段と、
車輪に発生する横力が最大となる転舵角を算出する転舵角算出手段と、
車両が上記前方障害物と接触する可能性があると判断された場合、上記前後輪の転舵角が上記転舵角算出手段により算出した転舵角になるように、上記転舵アクチュエータを制御する転舵角制御手段と
を備えたことを特徴とする転舵装置。
A steering actuator that adjusts the steering angles of the front and rear wheels,
Contact possibility determination means for determining the possibility of the vehicle contacting a front obstacle while the vehicle is running;
A turning angle calculation means for calculating a turning angle at which the lateral force generated on the wheel is maximum;
When it is determined that the vehicle may come into contact with the front obstacle, the turning actuator is controlled so that the turning angle of the front and rear wheels becomes the turning angle calculated by the turning angle calculation means. And a turning angle control means.
上記転舵角算出手段は、上記車輪に発生する横力が最大となる車輪のスリップ角を求め、そのスリップ角に基づいて転舵角を算出することを特徴とする請求項1記載の転舵装置。   The steered angle calculating means according to claim 1, wherein the steered angle calculating means obtains a slip angle of a wheel that produces a maximum lateral force on the wheel, and calculates the steered angle based on the slip angle. apparatus. 左右輪の接地荷重分担の変動を検出する荷重分担変動検出手段を備えるとともに、
上記転舵アクチュエータは、前後左右輪の転舵角を独立して調整可能に設けられ、
上記転舵角算出手段は、上記接地荷重分担の変動に応じた転舵角を左右輪別に算出することを特徴とする請求項2記載の転舵装置。
While equipped with load sharing fluctuation detection means for detecting fluctuations in the ground load sharing of the left and right wheels,
The steering actuator is provided so that the turning angles of the front, rear, left and right wheels can be adjusted independently,
The steered device according to claim 2, wherein the steered angle calculating means calculates a steered angle according to a change in the ground load sharing for each of the left and right wheels.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009280102A (en) * 2008-05-22 2009-12-03 Toyota Motor Corp Steering controlling device for vehicle with four-wheeled steering mechanism
JP2014084081A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Toyota Motor Corp Steering angle control device
KR101755502B1 (en) * 2015-11-27 2017-07-19 현대자동차 주식회사 System and method for emergency avoidance rotation of vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009280102A (en) * 2008-05-22 2009-12-03 Toyota Motor Corp Steering controlling device for vehicle with four-wheeled steering mechanism
JP2014084081A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Toyota Motor Corp Steering angle control device
KR101755502B1 (en) * 2015-11-27 2017-07-19 현대자동차 주식회사 System and method for emergency avoidance rotation of vehicle

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