JP2007230527A - Steering device, automobile and steering control method - Google Patents

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Hiroki Shiozawa
裕樹 塩澤
Masaaki Nawano
昌明 縄野
Masatsugu Yokote
正継 横手
Masahiro Kubota
正博 久保田
Nami Horiguchi
奈美 堀口
Hiroshi Mori
宏 毛利
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device, an automobile and a steering control method to control and intervene in steering power generated in steered wheels due to braking actions different between the right and left steered wheels while observing vehicle behavior such as a yaw rate and lateral acceleration and to promptly stabilize the vehicle behavior. <P>SOLUTION: When rapid braking is applied during straight traveling ("Yes" in determination in Step S1), steering power generated in the steered wheels is estimated (Step S2), and assist torque in a normal EPS control process is corrected in accordance with the steering power (Step S3). Correction of assist torque is performed in accordance with the scrub radius. In the case of negative scrub, assist torque in the same direction as that of the steering power is generated, and in the case of positive scrub, assist torque in the direction reverse to that of the steering power is generated. In addition, in the case of negative scrub, assist torque is set smaller than that in the case of positive scrub. In the case of negative scrub, assist torque is reduced as the steering power increases, and in the case of positive scrub, assist torque is enhanced as the steering power increases. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステアリング装置、これを備えた自動車、及びステアリング制御方法に関するものである。   The present invention relates to a steering apparatus, an automobile equipped with the steering apparatus, and a steering control method.

特許文献1では、操舵角に応じた規範ヨーレートと実際に発生したヨーレートとの偏差に基づいてアンダーステア状態であるかオーバーステア状態であるかを推定し、この推定結果に応じて電動パワーステアリングの補助操舵トルクを制御することにより、車両挙動の安定化を図っている。
特許第3034430号公報
In Patent Document 1, it is estimated whether an understeer state or an oversteer state is based on a deviation between a reference yaw rate corresponding to a steering angle and an actually generated yaw rate, and electric power steering assistance is performed according to the estimation result. The vehicle behavior is stabilized by controlling the steering torque.
Japanese Patent No. 3034430

しかしながら、上記特許文献1に記載された従来例を含め、ヨーレートや横加速度などの車両挙動を観測しながら、その安定化を図る場合、実際に不安定な傾向を検知してからの制御介入となるので、後手に回った復帰動作となってしまう。
本発明の課題は、いち早く車両挙動の安定化を図ることである。
However, including the conventional example described in the above-mentioned Patent Document 1, when observing vehicle behavior such as yaw rate and lateral acceleration while stabilizing the vehicle, control intervention after actually detecting an unstable tendency As a result, the return operation turns to the back.
An object of the present invention is to quickly stabilize vehicle behavior.

上記の課題を解決するために、本発明に係るステアリング装置は、操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪に発生する転舵力を推定し、この転舵力に応じてステアリング機構に補助操舵力を付与することを特徴とする。
すなわち、操舵輪の制動作用が左右で異なることで操舵輪にスクラブ半径に応じた転舵力が発生したら、操舵輪の制動作用が大きい側への車両の片流れが発生すると判断して、転舵力に応じて片流れ防止方向の補助操舵力をステアリング機構に付与することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a steering device according to the present invention estimates a steering force generated in a steering wheel due to a difference in braking action between the steering wheel and the steering mechanism according to the steering force. An auxiliary steering force is applied to the motor.
That is, if the steering wheel generates a steering force according to the scrub radius due to the left and right braking action of the steering wheel being different, it is determined that a single flow of the vehicle to the side where the braking action of the steering wheel is larger will occur. An auxiliary steering force in a single flow prevention direction is applied to the steering mechanism according to the force.

本発明に係るステアリング装置によれば、操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪に発生する転舵力を推定し、この転舵力に応じてステアリング機構に補助操舵力を付与することで、車両挙動が不安定な傾向に至る前に制御介入し、いち早く車両挙動の安定化を図ることができる。すなわち、左右輪の路面摩擦係数が異なる路面で急ブレーキをかけるようなシーンであっても、操舵輪にスクラブ半径に応じた転舵力が発生したら、操舵輪の制動作用が大きい側への車両の片流れが発生すると判断して、その時点から転舵力に応じて片流れ防止方向の補助操舵力をステアリング機構に付与することで、車両の片流れ傾向を直ちに是正することができる。したがって、片流れを切っ掛けにして突発的に車両挙動が乱れるような事態を防止することができる。   According to the steering device according to the present invention, the steering force generated in the steered wheel is estimated because the braking action of the steered wheel is different between right and left, and the auxiliary steering force is applied to the steering mechanism according to the steered force. Thus, control intervention can be performed before the vehicle behavior tends to become unstable, and the vehicle behavior can be quickly stabilized. In other words, even in a scene where sudden braking is applied on the road surface where the left and right wheels have different road surface friction coefficients, if a steering force corresponding to the scrub radius is generated on the steered wheels, the vehicle toward the side where the braking action of the steered wheels is greater From this moment, it is determined that a single flow of the vehicle is generated, and an auxiliary steering force in a single flow prevention direction is applied to the steering mechanism in accordance with the steering force, whereby the single flow tendency of the vehicle can be corrected immediately. Accordingly, it is possible to prevent a situation in which the vehicle behavior is suddenly disturbed due to a single flow.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
《一実施形態》
《構成》
図1は、車両の概略構成図である。図1に示すように、自動車1の前輪2FL・2FRは、タイロッド3、ラック&ピニオン4、ステアリングシャフト5を順に介してステアリングホイール6に連結されており、ステアリングホイール6の回転運動が、ラック&ピニオン4によってタイロッド3の左右の直線運動に変換されることにより、前輪2FL・2FRがキングピン軸を中心に転舵される。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
<< One Embodiment >>
"Constitution"
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle. As shown in FIG. 1, the front wheels 2FL and 2FR of the automobile 1 are connected to a steering wheel 6 through a tie rod 3, a rack and pinion 4 and a steering shaft 5 in this order. By converting the tie rod 3 into a left and right linear motion by the pinion 4, the front wheels 2FL and 2FR are steered around the kingpin axis.

電動パワーステアリングとして、ステアリングシャフト5には、例えばウォームギヤ等の減速機7を介して電動モータ8が接続されており、この電動モータ8をコントローラ9で駆動制御することで、運転者のステアリング操作に対して最適なアシストトルクを発生する。
コントローラ9には、トルクセンサ11で検出したトルクと、エンコーダ12で検出したステアリング操作状態(操舵角、角速度、角加速度など)と、ブレーキセンサ13で検出したブレーキ操作状態と、車速センサ14で検出した車速と、ヨーレートセンサ15で検出したヨーレートと、が入力される。
As an electric power steering, an electric motor 8 is connected to the steering shaft 5 via a speed reducer 7 such as a worm gear, for example. The optimal assist torque is generated.
The controller 9 includes a torque detected by the torque sensor 11, a steering operation state (steering angle, angular velocity, angular acceleration, etc.) detected by the encoder 12, a brake operation state detected by the brake sensor 13, and a vehicle speed sensor 14. And the yaw rate detected by the yaw rate sensor 15 are input.

通常、コントローラ9は、低速走行では路面反力つまりステアリングホイール6を操作するときの抵抗が大きいので、このときはアシストトルクを強くし、高速走行ではふらつきを防ぐためにアシストトルクを弱める。なお、この種の車速感応型のパワーステアリング制御処理(以下、EPS制御処理と称す)は公知の技術であるため、その詳細な説明は省略する。   Usually, the controller 9 has a large road reaction force, that is, a resistance when operating the steering wheel 6 at low speeds, so that the assist torque is increased at this time, and the assist torque is decreased at high speeds to prevent wobbling. Since this type of vehicle speed-sensitive power steering control process (hereinafter referred to as EPS control process) is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

次に、上記のEPS制御処理のサブルーチンとして実行される制御処理を、図2のフローチャートに従って説明する。
先ずステップS1では、直進走行中の急制動であるか否かを判定する。ここで、直進走行であるか否かは車速や操舵角やヨーレートに基づいて判定し、急制動であるか否かは制動力やその増加速度に基づいて判定する。そして、停止中や旋回走行中である、又は緩制動や非制動であると判定したときには、所定のメインプログラムに復帰する。一方、直進走行中の急制動であると判定したときには、ステップS2に移行する。
Next, control processing executed as a subroutine of the EPS control processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S1, it is determined whether or not the vehicle is suddenly braking straight ahead. Here, whether or not the vehicle is traveling straight is determined based on the vehicle speed, the steering angle, and the yaw rate, and whether or not the vehicle is suddenly braked is determined based on the braking force and the increasing speed thereof. Then, when it is determined that the vehicle is stopped, is turning, or is moderately braked or not braked, the routine returns to a predetermined main program. On the other hand, when it is determined that the braking is straight running, the process proceeds to step S2.

ステップS2では、制動時の前輪2FL・2FRに、スクラブ半径(キングピンオフセット)に応じて発生する転舵力を推定する。
ここで、スクラブ半径に応じた転舵力について説明する。スクラブ半径が0でないとすると、図3に示すように、制動力に応じて、スクラブ半径を腕の長さとするキングピン軸周りのモーメントMSが発生する。すなわち、ネガティブスクラブであればトーイン方向のモーメントMSが発生し、ポジティブスクラブであればトーアウト方向のモーメントMSが発生する。このモーメントMSは、左右輪で同一であれば互いに打ち消し合うが、左右輪で異なるときに、その差分が車輪を操向する力、つまり転舵力となる。具体的には、ネガティブスクラブであれば制動作用が小さい側への転舵力となり、ポジティブスクラブであれば制動作用が大きい側への転舵力となる。
In step S2, the steering force generated according to the scrub radius (kingpin offset) is estimated for the front wheels 2FL and 2FR during braking.
Here, the turning force according to the scrub radius will be described. If the scrub radius is not 0, as shown in FIG. 3, a moment M S around the kingpin axis with the scrub radius as the arm length is generated according to the braking force. That is, a moment M S in the toe-in direction is generated in the case of negative scrub, and a moment M S in the toe-out direction is generated in the case of positive scrub. If the moments M S are the same for the left and right wheels, they cancel each other, but when they differ for the left and right wheels, the difference becomes the force for steering the wheels, that is, the turning force. Specifically, if it is a negative scrub, it will be a turning force to the side where the braking action is small, and if it is a positive scrub, it will be a turning force to the side where the braking action is large.

なお、こうした現象は、例えば片輪だけ凍結路上にある等、左右輪の路面摩擦係数が異なることで、左右の制動作用が異なるような場合に起こるが、制動力は振動的であって常に左右の制動力が一致していることは少ないので、左右輪の路面摩擦係数が等しくても、僅かな転舵力は発生していると考えられる。一般的な市販車であれば、左右輪の路面摩擦係数が異なるスプリット路面を直進走行しているときにブレーキを作動させても、トー角やキャンバ角が転舵力に及ぼす影響は無いに等しく無視することができる。   Such a phenomenon occurs when the left and right wheels have different road friction coefficients, for example when only one wheel is on a frozen road, but the left and right braking action is different. Therefore, even if the road surface friction coefficients of the left and right wheels are equal, a slight turning force is considered to be generated. If it is a general commercial vehicle, even if the brake is operated while driving straight on a split road surface with different road surface friction coefficients, the toe angle and camber angle have no effect on the steering force. Can be ignored.

ステップS2の説明に戻り、ここでは、予め設定された操舵系のモデルに従って、操舵トルク、操舵角、角速度、角加速度、電動モータ8への出力指令などに基づいて転舵力を推定する。すなわち、電動モータ8の出力(アシストトルク)に対して、どの程度のトルクがステアリング系統に作用し、どの程度の舵角変化が生じているかを観測することで、制動作用の左右のアンバランスとスクラブ半径とに基づいて発生している転舵力を推定する。勿論、ラック軸力などを計測して算出してもよい。   Returning to the description of step S2, here, the steered force is estimated based on the steering torque, the steering angle, the angular velocity, the angular acceleration, the output command to the electric motor 8, and the like according to a preset model of the steering system. That is, by observing how much torque acts on the steering system and how much steering angle change occurs with respect to the output (assist torque) of the electric motor 8, The generated steering force is estimated based on the scrub radius. Of course, the rack axial force or the like may be measured and calculated.

続くステップS3では、通常のEPS制御処理で制御されるアシストトルクを補正して所定のメインプログラムに復帰する。
ここで、アシストトルクの補正について説明する。左右の制動作用が異なると、前述した転舵力だけではなく、制動力の片効きによって車体重心周りのヨーモーメントMBも発生する。このヨーモーメントMBによって、車両は制動作用が大きい側へと進行し、片流れが起こる。そこで、車両が直進状態を維持するのに必要な、つまりヨーモーメントMBを相殺するのに必要なアシストトルクを発生させるために、通常のEPS制御処理で制御されるアシストトルクに対して補正を行うわけである。
In the subsequent step S3, the assist torque controlled by the normal EPS control process is corrected, and the process returns to a predetermined main program.
Here, the correction of the assist torque will be described. When the braking action of the left and right are different not only turning force described above, also generates yaw moment M B around the vehicle center of gravity by effectiveness pieces of the braking force. Due to this yaw moment M B , the vehicle advances to the side where the braking action is large, and a single flow occurs. Therefore, the vehicle is required to maintain the straight traveling state, i.e. in order to generate the assist torque required to offset the yaw moment M B, the correction for the assist torque that is controlled in a conventional EPS control process That is why.

但し、前述したように、左右の制動作用が異なると、スクラブ半径に応じた転舵力も発生するので、この転舵力の分を考慮に入れてアシストトルクを補正しなければならない。すなわち、ネガティブスクラブであればヨーモーメントMBと逆方向の転舵力が発生するので、この転舵力と同方向のアシストトルクを発生させ、ポジティブスクラブであればヨーモーメントMBと同方向の転舵力が発生するので、この転舵力と逆方向のアシストトルクを発生させる。 However, as described above, if the left and right braking actions are different, a turning force corresponding to the scrub radius is also generated. Therefore, the assist torque must be corrected in consideration of this turning force. That is, since the steering force of the yaw moment M B and the opposite direction will occur if negative scrub generates an assist torque of the steering force in the same direction, the yaw moment M B in the same direction if positive Scrub Since a turning force is generated, an assist torque in a direction opposite to the turning force is generated.

さらに、ネガティブスクラブの場合は、ヨーモーメントMBに起因した片流れが既に転舵力の分だけ抑制されているが、ポジティブスクラブの場合は、ヨーモーメントMBに起因した片流れが転舵力の分だけ助長されている。したがって、ネガティブスクラブである場合には、ポジティブスクラブである場合よりも、アシストトルクを小さくする。また、ネガティブスクラブの場合は、転舵力が大きいほどアシストトルクを小さくし、ポジティブスクラブの場合は、転舵力が大きいほどアシストトルクを大きくする。 Furthermore, in the case of negative scrub, but shed due to the yaw moment M B is already suppressed by the amount of steering force, in the case of positive scrub minute turning force unbalance flow due to the yaw moment M B Only being encouraged. Therefore, in the case of negative scrub, the assist torque is made smaller than in the case of positive scrub. In the case of negative scrub, the assist torque is decreased as the turning force is increased. In the case of positive scrub, the assist torque is increased as the steering force is increased.

そこで、上記の各条件を満たすように、スクラブ半径に従ってアシストトルクの補正を行う。具体的には、上記ステップS2で算出した転舵力に、スクラブ半径に応じた所定のゲインを乗じて、アシストトルクの補正量を算出し、この補正量の加算によってアシストトルクを補正する。例えば、スクラブ半径がネガティブ方向に20mm程度の車両であれば、ゲインを3程度に設定する。   Therefore, the assist torque is corrected according to the scrub radius so as to satisfy the above conditions. Specifically, the correction amount of the assist torque is calculated by multiplying the steering force calculated in step S2 by a predetermined gain corresponding to the scrub radius, and the assist torque is corrected by adding the correction amount. For example, if the vehicle has a scrub radius of about 20 mm in the negative direction, the gain is set to about 3.

厳密には、左右の制動作用差に基づいて、車体重心周りに発生するヨーモーメントMBと前輪2FL・2FRに発生している転舵力とを算出し、ヨーモーメントMBから転舵力を差し引いた値が、目標とすべきアシストトルクになる。しかしながら、左右の制動作用差に基づいてヨーモーメントMBも転舵力も決まるので、このヨーモーメントMBと転舵力との相関関係を利用することで、単に転舵力に所定ゲインを乗じてアシストトルクの補正量を算出するという手法を取っている。
なお、転舵力に過敏に反応して予期せぬ振動が発生することを防ぐために、転舵力の0近傍の所定範囲には不感帯を設ける、つまり転舵力が0を含む所定範囲内にあるときにはアシストトルクの補正は中止する。
Strictly speaking, on the basis of the braking action difference between the left and right, and calculates the steering force occurring in the yaw moment M B and the front wheel 2FL · 2FR generated around the vehicle center of gravity, the turning force from the yaw moment M B The subtracted value is the target assist torque. However, since the yaw moment M B on the basis of the braking action difference between the right and left is also determined even turning force, by utilizing the correlation between the steering force yaw moment M B, simply by multiplying the predetermined gain to the steering force A method of calculating the correction amount of the assist torque is taken.
In order to prevent the occurrence of unexpected vibration due to the sensitive reaction to the turning force, a dead zone is provided in a predetermined range in the vicinity of 0 of the turning force, that is, the turning force is within a predetermined range including zero. In some cases, the assist torque correction is stopped.

《作用》
次に、一実施形態の作用について説明する。
今、車両が直進走行しているとして、左右輪の路面摩擦係数μが異なるスプリット路面で急ブレーキをかけたとする。例えば、図4に示すように、左側の摩擦係数が約0.1の路面(以下、低μ路と称す)で、右側の摩擦係数が約0.8の路面(以下、高μ路と称す)である。
このとき、制動力の片効きによって車体重心周りのヨーモーメントMBが発生し、車両は制動作用が大きい側、ここでは高μ路側への片流れが発生する。その後、図4(a)に示すように、操舵輪の左右輪が共に高μ路に出ると、左輪のグリップが一気に回復することになるので、これを切っ掛けにして車両がスピンする等、車両挙動が乱れる可能性があり、これを回避するには運転者に高いテクニックが要求される。
<Action>
Next, the operation of the embodiment will be described.
Now, assuming that the vehicle is traveling straight ahead, it is assumed that sudden braking is applied on a split road surface with different road surface friction coefficients μ of the left and right wheels. For example, as shown in FIG. 4, a road surface with a friction coefficient on the left side of about 0.1 (hereinafter referred to as a low μ road) and a road surface with a friction coefficient on the right side of about 0.8 (hereinafter referred to as a high μ road). ).
In this case, the yaw moment M B around the vehicle center of gravity caused by effectiveness pieces of the braking force, the vehicle braking effect is larger side, where the shed is produced to high μ road. Thereafter, as shown in FIG. 4 (a), when both the left and right wheels of the steered wheels come out on a high μ road, the left wheel grip is recovered at a stretch. There is a possibility that the behavior may be disturbed, and in order to avoid this, a high technique is required for the driver.

また、ヨーレートや横加速度などの車両挙動を観測し、その不安定な傾向を検知してからアシストトルクを制御しても、後手に回った復帰動作となってしまい、車両挙動の安定化が遅れてしまう。
そこで、本実施形態では、操舵輪に発生する転舵力を推定し(ステップS2)、この転舵力に応じて通常のEPS制御処理のアシストトルクを補正する(ステップS3)。
Even if the vehicle behavior such as the yaw rate and lateral acceleration is observed and the assist torque is controlled after detecting the unstable tendency, the return operation is turned to the rear and the stabilization of the vehicle behavior is delayed. End up.
Therefore, in the present embodiment, the steering force generated on the steered wheels is estimated (step S2), and the assist torque of the normal EPS control process is corrected according to this steering force (step S3).

この操舵輪に発生する転舵力は、不安定な車両挙動を誘発する車体重心周りのヨーモーメントMBと相関があるので、この転舵力に着目することで、車両挙動が不安定な傾向に至る前に制御介入し、いち早く車両挙動の安定化を図ることができる。
すなわち、図4(b)に示すように、操舵輪にスクラブ半径に応じた転舵力が発生したら、高μ路側への片流れが発生すると判断して、その時点から転舵力に応じて片流れ防止方向(低μ路側へ)のアシストトルクを発生させることで、車両の片流れ傾向を直ちに是正することができる。
This turning force generated on the steering wheel is correlated with yaw moment M B around the vehicle center of gravity to induce an unstable vehicle behavior, by paying attention to this turning force, the vehicle behavior is unstable trend It is possible to stabilize the vehicle behavior as soon as possible by intervening control before the vehicle arrives.
That is, as shown in FIG. 4B, when a steering force corresponding to the scrub radius is generated on the steered wheel, it is determined that a single flow toward the high μ road side is generated, and the single flow is generated according to the steering force from that point. By generating the assist torque in the prevention direction (to the low μ road side), the one-way tendency of the vehicle can be corrected immediately.

また、直進走行中に急ブレーキをかけたときだけ(ステップS1の判定が“Yes”)、アシストトルクの補正を実行するので、転舵力の発生が左右輪の路面摩擦係数が異なることに起因したものであって、旋回走行やステアリング操作に起因したものと区別して処理することができる。
そして、アシストトルクの補正は構造的に定まるスクラブ半径に従って行う。
Further, only when the brake is suddenly applied during straight traveling (the determination in step S1 is “Yes”), the assist torque is corrected, and therefore the generation of the steering force is caused by the difference in the road surface friction coefficient between the left and right wheels. Therefore, it can be processed separately from those caused by turning and steering operations.
The assist torque is corrected according to the scrub radius determined structurally.

すなわち、ネガティブスクラブであれば転舵力と同方向のアシストトルクを発生させ、ポジティブスクラブであれば転舵力と逆方向のアシストトルクを発生させる。また、ネガティブスクラブである場合には、ポジティブスクラブである場合よりも、アシストトルクを小さくする。また、ネガティブスクラブの場合は、転舵力が大きいほどアシストトルクを小さくし、ポジティブスクラブの場合は、転舵力が大きいほどアシストトルクを大きくする。   That is, if it is a negative scrub, an assist torque in the same direction as the steering force is generated, and if it is a positive scrub, an assist torque in the direction opposite to the steering force is generated. Further, in the case of negative scrub, the assist torque is made smaller than in the case of positive scrub. In the case of negative scrub, the assist torque is decreased as the turning force is increased. In the case of positive scrub, the assist torque is increased as the steering force is increased.

要は、車体重心周りに発生するヨーモーメントMBと前輪2FL・2FRに発生している転舵力との合力に対して、直進状態を維持して均衡させるようなアシストトルクをステアリング機構に付与するわけである。
もし、転舵力が0を含む所定範囲内にあるときにはアシストトルクの補正を中止し、転舵力に過敏に反応するようなアシストトルクのオーバーシュートを防ぐ。
In short, given to the resultant force of the steering force occurring in the yaw moment M B and the front wheel 2FL · 2FR generated around the vehicle center of gravity, the assist torque as to balance while maintaining the straight traveling state to a steering mechanism That is why.
If the turning force is within a predetermined range including 0, the assist torque correction is stopped, and an overshoot of the assist torque that reacts sensitively to the turning force is prevented.

《応用例》
なお、アシストトルクを補正する際に、転舵力の増加速度を加味して、この増加速度が速いほどアシストトルクを大きくしてもよい。これによれば、応答性が高まり、より早く車両挙動の安定化を図ることができる。勿論、こうした進み要素を取り入れる場合には、フィルタを設ける等のノイズ対策が必要である。
《Application example》
Note that, when the assist torque is corrected, the assist torque may be increased as the increase speed is increased in consideration of the increase speed of the turning force. According to this, the responsiveness is enhanced, and the vehicle behavior can be stabilized more quickly. Of course, in order to incorporate such a leading element, it is necessary to take noise countermeasures such as providing a filter.

《効果》
以上より、ステップS2の処理が「推定手段」に対応し、ステップS3の処理が「補助手段」に対応している。また、アシストトルクが「補助操舵力」に対応している。
(1)操舵輪の制動作用が左右で異なることでこの操舵輪に発生する転舵力を推定する推定手段と、この推定手段で推定した転舵力に応じてステアリング機構に補助操舵力を付与する補助手段とを備える。
これにより、車両挙動が不安定な傾向に至る前に制御介入し、いち早く車両挙動の安定化を図ることができる。
"effect"
From the above, the process of step S2 corresponds to “estimating means”, and the process of step S3 corresponds to “auxiliary means”. Further, the assist torque corresponds to “auxiliary steering force”.
(1) Estimating means for estimating the steering force generated on the steered wheel by the braking action of the steered wheel being different between right and left, and applying an auxiliary steering force to the steering mechanism according to the steered force estimated by the estimating means Assisting means.
Thereby, control intervention can be performed before the vehicle behavior tends to be unstable, and the vehicle behavior can be quickly stabilized.

(2)推定手段は、車両が直進走行しているときに操舵輪の制動作用が左右で異なることでこの操舵輪に発生する転舵力を推定する。
これにより、転舵力の発生が左右輪の路面摩擦係数が異なることに起因したものであって、旋回走行やステアリング操作に起因したものではないと判断することができるので、単純なロジックで上記の効果を得ることができる。
(2) The estimating means estimates the steering force generated on the steered wheels when the braking action of the steered wheels is different between right and left when the vehicle is traveling straight ahead.
As a result, it can be determined that the generation of the steering force is due to the difference in the road surface friction coefficient between the left and right wheels, and not due to turning or steering operation. The effect of can be obtained.

(3)補助手段は、操舵輪のスクラブ半径に従って、転舵力に応じた補助操舵力をステアリング機構に付与する。
これにより、スクラブ半径は構造的に定まっており、実質的には転舵力に応じて目標とすべき補助操舵力を求めればよいので、簡単な制御処理でありながら上記の効果を得ることができる。
(4)補助手段は、操舵輪のスクラブ半径がネガティブであれば、転舵力と同方向の補助操舵力をステアリング機構に付与し、操舵輪のスクラブ半径がポジティブであれば、転舵力と逆方向の補助操舵力をステアリング機構に付与する。
これにより、適切な補助操舵力を発生させることができる。
(3) The auxiliary means applies an auxiliary steering force corresponding to the steering force to the steering mechanism according to the scrub radius of the steering wheel.
As a result, the scrub radius is structurally determined, and it is only necessary to obtain the auxiliary steering force that should be a target in accordance with the steering force. Therefore, the above effect can be obtained while being a simple control process. it can.
(4) If the scrub radius of the steered wheels is negative, the assist means applies an assist steering force in the same direction as the steering force to the steering mechanism, and if the scrub radius of the steered wheels is positive, An auxiliary steering force in the reverse direction is applied to the steering mechanism.
Thereby, an appropriate auxiliary steering force can be generated.

(5)補助手段は、操舵輪のスクラブ半径がネガティブである場合は、このスクラブ半径がポジティブである場合よりも、補助操舵力を小さくする。
これにより、適切な補助操舵力を発生させることができる。
(6)補助手段は、操舵輪のスクラブ半径がネガティブであれば、転舵力が大きいほど補助操舵力を小さくし、操舵輪のスクラブ半径がポジティブであれば、転舵力が大きいほど補助操舵力を大きくする。
これにより、適切な補助操舵力を発生させることができる。
(5) When the scrub radius of the steered wheel is negative, the auxiliary means makes the auxiliary steering force smaller than when the scrub radius is positive.
Thereby, an appropriate auxiliary steering force can be generated.
(6) When the scrub radius of the steered wheels is negative, the assist means reduces the assist steering force as the turning force increases, and when the steered wheel scrub radius is positive, the assist means steers as the steered force increases. Increase power.
Thereby, an appropriate auxiliary steering force can be generated.

(7)補助手段は、転舵力の増加速度が速いほど補助操舵力を大きくする。
これにより、応答性が高まり、より早く車両挙動の安定化を図ることができる。
(8)補助手段は、転舵力が0を含む所定範囲内にあるときには、補助操舵力を制限する。
これにより、転舵力に過敏に反応するような補助操舵力のオーバーシュートによって、予期せぬ振動が発生するといった事態を回避することができる。
(7) The auxiliary means increases the auxiliary steering force as the increase speed of the turning force increases.
As a result, the responsiveness is enhanced and the vehicle behavior can be stabilized more quickly.
(8) The assisting means limits the assisting steering force when the steering force is within a predetermined range including zero.
As a result, it is possible to avoid a situation in which an unexpected vibration occurs due to an overshoot of the auxiliary steering force that reacts sensitively to the turning force.

本発明の概略構成である。1 is a schematic configuration of the present invention. 制御処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the control processing. キングピン軸周りのモーメントMSを説明した図である。It is a diagram for explaining a moment M S around the kingpin axis. 本発明の作用効果を示した図である。It is the figure which showed the effect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 自動車
2FL・2FR 前輪(操舵輪)
3 タイロッド
4 ラック&ピニオン
5 ステアリングシャフト
6 ステアリングホイール
7 減速機
8 電動モータ
9 コントローラ
11 トルクセンサ
12 エンコーダ
13 ブレーキセンサ
14 車速センサ
15 ヨーレートセンサ
1 Automobile 2FL ・ 2FR Front wheel (steering wheel)
3 Tie Rod 4 Rack & Pinion 5 Steering Shaft 6 Steering Wheel 7 Reducer 8 Electric Motor 9 Controller 11 Torque Sensor 12 Encoder 13 Brake Sensor 14 Vehicle Speed Sensor 15 Yaw Rate Sensor

Claims (11)

操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪に発生する転舵力を推定する推定手段と、該推定手段で推定した転舵力に応じてステアリング機構に補助操舵力を付与する補助手段と、を備えたことを特徴とするステアリング装置。   Estimating means for estimating the steering force generated on the steered wheel due to the braking action of the steered wheel differing between right and left, and auxiliary means for applying auxiliary steering force to the steering mechanism according to the steered force estimated by the estimating means And a steering device. 前記推定手段は、車両が直進走行しているときに前記操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪に発生する転舵力を推定することを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。   2. The steering according to claim 1, wherein when the vehicle is traveling straight ahead, the estimation unit estimates a steering force generated on the steered wheels due to a difference in braking action between the steered wheels on the left and right. apparatus. 前記補助手段は、前記操舵輪のスクラブ半径に従って、前記転舵力に応じた前記補助操舵力を前記ステアリング機構に付与することを特徴とする請求項1又は2に記載のステアリング装置。   The steering device according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary means applies the auxiliary steering force according to the turning force to the steering mechanism according to a scrub radius of the steering wheel. 前記補助手段は、前記操舵輪のスクラブ半径がネガティブであれば、前記転舵力と同方向の前記補助操舵力を前記ステアリング機構に付与し、前記操舵輪のスクラブ半径がポジティブであれば、前記転舵力と逆方向の前記補助操舵力を前記ステアリング機構に付与することを特徴とする請求項3に記載のステアリング装置。   If the scrub radius of the steering wheel is negative, the auxiliary means applies the auxiliary steering force in the same direction as the steering force to the steering mechanism, and if the scrub radius of the steering wheel is positive, The steering apparatus according to claim 3, wherein the auxiliary steering force in a direction opposite to a steering force is applied to the steering mechanism. 前記補助手段は、前記操舵輪のスクラブ半径がネガティブである場合は、当該スクラブ半径がポジティブである場合よりも、前記補助操舵力を小さくすることを特徴とする請求項3又は4に記載のステアリング装置。   The steering according to claim 3 or 4, wherein when the scrub radius of the steering wheel is negative, the auxiliary means makes the auxiliary steering force smaller than when the scrub radius is positive. apparatus. 前記補助手段は、前記操舵輪のスクラブ半径がネガティブであれば、前記転舵力が大きいほど前記補助操舵力を小さくし、前記操舵輪のスクラブ半径がポジティブであれば、前記転舵力が大きいほど前記補助操舵力を大きくすることを特徴とする請求項3〜5の何れか一項に記載のステアリング装置。   When the scrub radius of the steering wheel is negative, the auxiliary means reduces the auxiliary steering force as the steering force increases, and when the scrub radius of the steering wheel is positive, the steering force increases. The steering device according to any one of claims 3 to 5, wherein the auxiliary steering force is increased. 前記補助手段は、前記転舵力の増加速度が速いほど前記補助操舵力を大きくすることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のステアリング装置。   The steering device according to any one of claims 1 to 6, wherein the auxiliary means increases the auxiliary steering force as the increase speed of the steering force increases. 前記補助手段は、前記転舵力が0を含む所定範囲内にあるときには、前記補助操舵力を制限することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のステアリング装置。   The steering device according to any one of claims 1 to 7, wherein the auxiliary means limits the auxiliary steering force when the steering force is within a predetermined range including zero. 操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪にスクラブ半径に応じた転舵力が発生したら、前記操舵輪の制動作用が大きい側への車両の片流れが発生すると判断して、前記転舵力に応じて片流れ防止方向の補助操舵力をステアリング機構に付与することを特徴とするステアリング装置。   If a steering force corresponding to the scrub radius is generated on the steered wheel due to the left and right braking action of the steering wheel being different, it is determined that a single flow of the vehicle to the side on which the braking action of the steered wheel is larger will occur, and A steering device, wherein an auxiliary steering force in a one-flow prevention direction is applied to a steering mechanism in accordance with a steering force. ステアリング装置を備えた自動車において、
前記ステアリング装置は、
操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪にスクラブ半径に応じた転舵力が発生したら、前記操舵輪の制動作用が大きい側への車両の片流れが発生すると判断して、前記転舵力に応じて片流れ防止方向の補助操舵力をステアリング機構に付与することを特徴とする自動車。
In a car equipped with a steering device,
The steering device is
If a steering force corresponding to the scrub radius is generated on the steered wheel due to the left and right braking action of the steering wheel being different, it is determined that a single flow of the vehicle to the side on which the braking action of the steered wheel is larger will occur, and An automobile characterized in that an auxiliary steering force in a single flow prevention direction is applied to a steering mechanism in accordance with a steering force.
操舵輪の制動作用が左右で異なることで当該操舵輪にスクラブ半径に応じた転舵力が発生したら、前記操舵輪の制動作用が大きい側への車両の片流れが発生すると判断して、前記転舵力に応じて片流れ防止方向の補助操舵力をステアリング機構に付与することを特徴とするステアリング制御方法。   If a steering force corresponding to the scrub radius is generated on the steered wheel due to the left and right braking action of the steering wheel being different, it is determined that a single flow of the vehicle to the side on which the braking action of the steered wheel is larger will occur, and A steering control method, wherein an auxiliary steering force in a single flow prevention direction is applied to a steering mechanism in accordance with a steering force.
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