JP2010188916A - Vehicle motion controller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle motion controller properly controlling an actual yaw rate even if a self-steering state occurs. <P>SOLUTION: The vehicle motion controller includes a direct yaw control device controlling the actual yaw rate to be generated in a vehicle with a predetermined normative yaw rate as a target value, and sets the target value such that the actual yaw rate is suppressed instead of the normative yaw rate. The actual yaw rate generated by the self-steering state is uniformly suppressed and reduced, to properly control the actual yaw rate without giving discomfort to a driver. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に発生する実ヨーレートを制御するダイレクトヨーコントロールデバイスを有する車両運動制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle motion control apparatus having a direct yaw control device that controls an actual yaw rate generated in a vehicle.

従来、ダイレクトヨーコントロールデバイスとして、左右の駆動輪に配分する駆動力の比を制御可能な左右駆動力配分装置と、後輪のトー角を制御可能な後輪トー角制御装置を備えた車両運動制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a direct yaw control device, a vehicle motion equipped with a left / right driving force distribution device capable of controlling the ratio of the driving force distributed to the left and right driving wheels and a rear wheel toe angle control device capable of controlling the rear wheel toe angle. A control device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−239115号公報JP 2008-239115 A

車両には、ステアリング装置が設けられ、運転者は所望の方向に操舵輪を転舵させることができるが、キックバック等により、運転者の意思に反して舵角が変化するセルフステア状態が生じる場合がある。舵角の変化は車両に実ヨー(レート)を発生させるので、ダイレクトヨーコントロールデバイスでは、舵角の変化に基づいて実ヨーレートを制御しているが、セルフステア状態での舵角の変化は、ダイレクトヨーコントロールデバイスにとって想定外の挙動を示す場合が有り、このような場合、実ヨーレートを適正に制御できない場合、つまり、運転者に違和感を与える場合が生じうると考えられた。フェールセーフの考え方に従えば、セルフステア状態の発生を許容し、セルフステア状態が発生しても、実ヨーレートが適正に制御できることが望ましい。   The vehicle is provided with a steering device, and the driver can steer the steered wheels in a desired direction. However, a kickback or the like causes a self-steer state in which the steering angle changes against the driver's intention. There is a case. Since the change in rudder angle causes the vehicle to generate actual yaw (rate), the direct yaw control device controls the actual yaw rate based on the change in rudder angle, but the change in rudder angle in the self-steer state is In some cases, the direct yaw control device may exhibit unexpected behavior. In such a case, it is considered that the actual yaw rate cannot be appropriately controlled, that is, the driver may feel uncomfortable. According to the fail-safe concept, it is desirable to allow the self-steer state to occur and to control the actual yaw rate appropriately even if the self-steer state occurs.

そこで、本発明は、セルフステア状態が発生しても、実ヨーレートを適正に制御できる車両運動制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle motion control device that can appropriately control an actual yaw rate even when a self-steer state occurs.

本発明は、予め取り決められた規範ヨーレートを目標値として車両に発生する実ヨーレートを制御するダイレクトヨーコントロールデバイスを有し、ステアリング装置にセルフステアが発生すると、前記規範ヨーレートに替えて、前記実ヨーレートを抑制するように前記目標値を設定する車両運動制御装置であることを特徴としている。セルフステア状態を原因として発生する実ヨーレートを、一律に抑制して低減させるので、運転者に違和感を与えることのない適正な制御を実ヨーレートに行うことができる。   The present invention includes a direct yaw control device that controls an actual yaw rate generated in a vehicle using a predetermined standard yaw rate as a target value. When self-steering occurs in a steering apparatus, the actual yaw rate is replaced with the standard yaw rate. It is a vehicle motion control device that sets the target value so as to suppress the above. Since the actual yaw rate generated due to the self-steer state is uniformly suppressed and reduced, it is possible to perform appropriate control on the actual yaw rate without causing the driver to feel uncomfortable.

また、本発明では、前記ダイレクトヨーコントロールデバイスは、左右の駆動輪に配分する駆動力の比を制御可能な左右駆動力配分装置と、後輪のトー角を制御可能な後輪トー角制御装置の少なくともどちらか一方を有していることが好ましく、ダイレクトヨーコントロールデバイスを車両に容易に搭載することができる。   In the present invention, the direct yaw control device includes a left / right driving force distribution device capable of controlling a ratio of driving forces distributed to the left and right driving wheels, and a rear wheel toe angle control device capable of controlling a rear wheel toe angle. It is preferable to have at least one of the above, and the direct yaw control device can be easily mounted on the vehicle.

本発明によれば、セルフステア状態が発生しても、実ヨーレートを適正に制御できる車両運動制御装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if a self-steer state generate | occur | produces, the vehicle motion control apparatus which can control an actual yaw rate appropriately can be provided.

本発明の実施形態に係る車両運動制御装置を備えた車両の構成図である。It is a lineblock diagram of vehicles provided with a vehicle motion control device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る車両運動制御装置が有する制御部の構成図である。It is a block diagram of the control part which the vehicle motion control apparatus which concerns on embodiment of this invention has. DYCデバイスの(車両運動)制御方法のフローチャートである。It is a flowchart of the (vehicle motion) control method of a DYC device. セルフステア状態の発生中における車両の状態を表すグラフであり、(a)は舵角の時間変化を示し、(b)はフェール信号およびEPS OFF信号の時間変化を示し、(c)はRTCヨーレートの時間変化を示し、(d)は車両ヨーレートの時間変化を示している。It is a graph showing the state of the vehicle during the occurrence of the self-steering state, (a) shows the time change of the steering angle, (b) shows the time change of the fail signal and the EPS OFF signal, (c) shows the RTC yaw rate. (D) shows the time change of the vehicle yaw rate.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1に、本発明の実施形態に係る車両運動制御装置1を備えた車両2の構成図を示す。車両2の前方部には、左右一対の前輪3が配置され、後方部には、左右一対の後輪4が配置されている。左右一対の前輪3と左右一対の後輪4は、転舵輪になっている。   In FIG. 1, the block diagram of the vehicle 2 provided with the vehicle motion control apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is shown. A pair of left and right front wheels 3 are arranged in the front part of the vehicle 2, and a pair of left and right rear wheels 4 are arranged in the rear part. The pair of left and right front wheels 3 and the pair of left and right rear wheels 4 are steered wheels.

左右一対の前輪3は、EPS(電動パワーステアリング装置)8によって転舵可能になっている。EPS8は、運転者がハンドル19を操舵することによって生じる操舵トルクを前輪3に伝達させ前輪3を転舵させるとともに、運転者がハンドル19を操舵することによって生じる操舵トルクに応じて前輪3の転舵を補助する補助トルクを発生させる。なお、路面状況によっては、たとえば、路上に段差等があると、キックバック等が生じ、前輪3が、運転者の意思に反して、転舵する場合がある。EPS8は、このような運転者の意思に反した転舵に対しては、補助トルクを発生させないようにするとともに、EPS OFF信号として「1」値を発生させ、制御部5へ送信している。   The pair of left and right front wheels 3 can be steered by an EPS (electric power steering device) 8. The EPS 8 transmits the steering torque generated when the driver steers the handle 19 to the front wheels 3 to steer the front wheels 3, and rotates the front wheels 3 according to the steering torque generated when the driver steers the handle 19. An auxiliary torque that assists the rudder is generated. Depending on the road surface condition, for example, if there is a step or the like on the road, kickback or the like may occur, and the front wheel 3 may be steered against the driver's intention. The EPS 8 is configured not to generate an auxiliary torque for such a turning contrary to the driver's intention, and to generate a “1” value as an EPS OFF signal and transmit it to the control unit 5. .

また、左右一対の前輪3は、DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7から伝達される駆動力で回転し、車両2を走行させることができる。DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7は、左側の前輪3に伝達させる駆動力と、右側の前輪3に伝達させる駆動力との配分比を変更することができ、左右の前輪3の駆動力に差を持たせることにより、車両2に実ヨー(レート)を発生させることができる。また、左側の前輪3の駆動力を右側の前輪3の駆動力より大きくするか、小さくするかで、発生させる実ヨーレートの車両2に対する方向を自在に変えることができる。これより、車両2に既に実ヨーレートが発生していれば、DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7によって逆方向の実ヨーレートを発生させることによって、既に発生していた実ヨーレートを実質的に抑制し低減することができる。   Further, the pair of left and right front wheels 3 can be rotated by the driving force transmitted from the DYC device (left / right driving force distribution device) 7 to drive the vehicle 2. The DYC device (left / right driving force distribution device) 7 can change the distribution ratio between the driving force transmitted to the left front wheel 3 and the driving force transmitted to the right front wheel 3. By giving the difference to the actual yaw (rate) in the vehicle 2 can be generated. Further, the direction of the actual yaw rate to be generated with respect to the vehicle 2 can be freely changed by making the driving force of the left front wheel 3 larger or smaller than the driving force of the right front wheel 3. Accordingly, if the actual yaw rate has already occurred in the vehicle 2, the actual yaw rate that has already occurred is substantially suppressed by causing the DYC device (left / right driving force distribution device) 7 to generate the actual yaw rate in the reverse direction. Can be reduced.

DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7は、配分比等のデバイス作動状況を、DYCデバイス制御部6へ送信する。DYCデバイス制御部6は、DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7から受信したデバイス作動状況と、制御部5から受信したデバイス制御量とに基づいて、DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7の配分比等を制御している。   The DYC device (left / right driving force distribution device) 7 transmits a device operation status such as a distribution ratio to the DYC device control unit 6. The DYC device control unit 6 determines whether the DYC device (left / right driving force distribution device) 7 is based on the device operation status received from the DYC device (left / right driving force distribution device) 7 and the device control amount received from the control unit 5. The distribution ratio is controlled.

左右一対の後輪4は、DYCデバイス(後輪トー角制御装置)10によって転舵(トー角制御)可能になっている。左右の後輪4を右方向に転舵させたり、左方向に転舵させたりすることにより、車両2に実ヨー(レート)を発生させることができる。そして、右方向に転舵させるか、左方向に転舵させるかで、発生させる実ヨーレートの車両2に対する方向を自在に変えることができる。これより、車両2に既に実ヨーレートが発生していれば、DYCデバイス(後輪トー角制御装置)10によって逆方向の実ヨーレートを発生させることによって、既に発生していた実ヨーレートを実質的に抑制し低減することができる。また、左右一対の後輪4をトーインに転舵させても、車両2の直進性が増し、実質的に既に発生していた実ヨーレートを抑制し低減することができる。   The pair of left and right rear wheels 4 can be steered (toe angle control) by a DYC device (rear wheel toe angle control device) 10. By turning the left and right rear wheels 4 in the right direction or in the left direction, the vehicle 2 can generate an actual yaw (rate). And the direction with respect to the vehicle 2 of the real yaw rate to generate | occur | produce can be freely changed by making it steer rightward or to steer leftward. Thus, if the actual yaw rate has already occurred in the vehicle 2, the actual yaw rate that has already occurred can be substantially reduced by generating the actual yaw rate in the reverse direction by the DYC device (rear wheel toe angle control device) 10. It can be suppressed and reduced. Further, even if the pair of left and right rear wheels 4 are steered to the toe-in, the straight traveling performance of the vehicle 2 is increased, and the actual yaw rate that has already occurred can be suppressed and reduced.

DYCデバイス(後輪トー角制御装置)10は、左右一対の後輪4の転舵角等のデバイス作動状況を、DYCデバイス制御部9へ送信する。DYCデバイス制御部9は、DYCデバイス(後輪トー角制御装置)10から受信したデバイス作動状況と、制御部5から受信したデバイス制御量とに基づいて、DYCデバイス(後輪トー角制御装置)10の左右一対の後輪4の転舵角等を制御している。   The DYC device (rear wheel toe angle control device) 10 transmits the device operating status such as the turning angle of the pair of left and right rear wheels 4 to the DYC device control unit 9. The DYC device control unit 9 is configured based on the device operation status received from the DYC device (rear wheel toe angle control device) 10 and the device control amount received from the control unit 5. The turning angle of the left and right rear wheels 4 is controlled.

車両運動制御装置1は、前記制御部5と、前記DYCデバイス制御部6と、前記DYCデバイス(左右駆動力配分装置)7と、前記EPS8と、前記DYCデバイス制御部9と、前記DYCデバイス(後輪トー角制御装置)10とを有している。制御部5の詳細は後記するが、制御部5には、
車速センサ11で計測された車速(信号)と、ヨーレートセンサ12で計測された実ヨーレート(信号)と、横Gセンサ13で計測された横G(信号)と、舵角センサ14で計測された舵角(信号)と、ハンドルトルクセンサ15で計測された操舵(ハンドル)トルク(信号)と、IG(イグニションスイッチ)16から出力されるオン信号とオフ信号とが送信されている。また、カメラ17Rは、車両2の右側前方に配置され、車両2の前方から右側側方にかけての外界を撮影し、生成した画像データを制御部5へ送信している。同様に、カメラ17Lは、車両2の左側前方に配置され、車両2の前方から左側側方にかけての外界を撮影し、生成した画像データを制御部5へ送信している。
The vehicle motion control device 1 includes the control unit 5, the DYC device control unit 6, the DYC device (left / right driving force distribution device) 7, the EPS 8, the DYC device control unit 9, and the DYC device ( Rear wheel toe angle control device) 10. Details of the control unit 5 will be described later.
The vehicle speed (signal) measured by the vehicle speed sensor 11, the actual yaw rate (signal) measured by the yaw rate sensor 12, the lateral G (signal) measured by the lateral G sensor 13, and the steering angle sensor 14 A steering angle (signal), a steering (handle) torque (signal) measured by the handle torque sensor 15, and an ON signal and an OFF signal output from an IG (ignition switch) 16 are transmitted. The camera 17 </ b> R is disposed in front of the right side of the vehicle 2, captures the outside world from the front of the vehicle 2 to the right side, and transmits the generated image data to the control unit 5. Similarly, the camera 17 </ b> L is disposed in front of the left side of the vehicle 2, captures the outside world from the front of the vehicle 2 to the left side, and transmits the generated image data to the control unit 5.

図2に、車両運動制御装置1が有する制御部5の構成図を示す。積算部21では、横G(Gy)と車速(V)の逆数(1/V)を積算する。積算部22では、実ヨーレート(γ)と、路面の摩擦係数μの変動やタイヤの摩擦係数μの飽和等の発生していない通常運転領域での実ヨーレートから横Gへの伝達関数モデルGγを積算する。減算部23で、積算部21での積算値(Gy/V)から、積算部22での積算値(Gγ・γ)を引いて、制御入力Uerr(=Gy/V−Gγ・γ)を算出する。なお、制御入力Uerrは、通常運転領域であれば、定常的にゼロに収束する(0=Gy/V−Gγ・γ)ので、このことから、伝達関数モデルGγを事前に決定しておくことができる。そして、路面の摩擦係数μの変動等が発生すると、制御入力Uerrはゼロに収束せず、車両2にはオーバーステア又はアンダーステア(US/OS)が発生することになる。制御入力Uerrは車体すべり角(β)の角速度(dβ/dt)を表し、その正負によりオーバーステアとアンダーステア(US/OS)の区別と、その大きさによりオーバーステアとアンダーステア(US/OS)の大きさを推定できる。オーバーステアとアンダーステア(US/OS)は、DYCデバイス7、10で、実ヨー(レート)を発生させることにより抑制することができる。このため、オーバーステアとアンダーステア(US/OS)を表す制御入力Uerrを、積算部24でゲインgsを掛け合わせた上で、和算部26を経由させた前記デバイス制御量として、DYCデバイス制御部6、9へ送信している。   In FIG. 2, the block diagram of the control part 5 which the vehicle motion control apparatus 1 has is shown. The accumulating unit 21 accumulates the reciprocal (1 / V) of the lateral G (Gy) and the vehicle speed (V). The accumulating unit 22 calculates the actual yaw rate (γ) and the transfer function model Gγ from the actual yaw rate to the lateral G in the normal operation region in which the fluctuation of the friction coefficient μ of the road surface and the saturation of the friction coefficient μ of the tire do not occur. Accumulate. The subtracting unit 23 calculates the control input Uerr (= Gy / V−Gγ · γ) by subtracting the integrated value (Gγ · γ) in the integrating unit 22 from the integrated value (Gy / V) in the integrating unit 21. To do. Since the control input Uerr constantly converges to zero (0 = Gy / V−Gγ · γ) in the normal operation region, the transfer function model Gγ is determined in advance from this. Can do. When a change in the friction coefficient μ of the road surface occurs, the control input Uerr does not converge to zero, and oversteer or understeer (US / OS) occurs in the vehicle 2. The control input Uerr represents the angular velocity (dβ / dt) of the vehicle slip angle (β), and distinguishes between oversteer and understeer (US / OS) according to its positive / negative, and oversteer and understeer (US / OS) depending on its magnitude. The size can be estimated. Oversteer and understeer (US / OS) can be suppressed by generating actual yaw (rate) in the DYC devices 7 and 10. For this reason, the control input Uerr representing oversteer and understeer (US / OS) is multiplied by the gain gs by the accumulating unit 24 and then the device control amount via the summing unit 26, so that the DYC device control unit 6 and 9 are transmitted.

規範車両モデル化部27は、二輪モデルなどを用いて、計測された車速と舵角に基づいて、規範ヨーレートを算出している。切換スイッチ28は、「0」値の場合に、規範ヨーレート側に接続され、この規範ヨーレートを目標ヨーレート(目標値)として出力する。減算部32は、目標ヨーレート(目標値)から、計測された実ヨーレートを引いて、ヨーレート偏差Δγを算出する。ヨーレート偏差Δγがゼロになれば、目標ヨーレート(目標値)である規範ヨーレートに、実ヨーレートが一致し、車両2においては快適な走行が可能になる。そして、DYCデバイス7、10によれば、実ヨー(レート)を増減させて、ヨーレート偏差Δγをゼロにすることができる。このため、ゼロに制御すべきヨーレート偏差Δγを、積算部25でゲインgΔを掛け合わせた上で、和算部26を経由させた前記デバイス制御量として、DYCデバイス制御部6、9へ送信している。   The reference vehicle modeling unit 27 calculates a reference yaw rate based on the measured vehicle speed and rudder angle using a two-wheel model or the like. When the value is “0”, the changeover switch 28 is connected to the reference yaw rate side and outputs the reference yaw rate as a target yaw rate (target value). The subtraction unit 32 calculates the yaw rate deviation Δγ by subtracting the measured actual yaw rate from the target yaw rate (target value). If the yaw rate deviation Δγ becomes zero, the actual yaw rate matches the standard yaw rate that is the target yaw rate (target value), and the vehicle 2 can travel comfortably. According to the DYC devices 7 and 10, the actual yaw (rate) can be increased or decreased to make the yaw rate deviation Δγ zero. Therefore, the yaw rate deviation Δγ to be controlled to zero is multiplied by the gain gΔ by the accumulating unit 25 and then transmitted to the DYC device control units 6 and 9 as the device control amount via the summation unit 26. ing.

ヨーレート抑制部29は、計測された実ヨーレートに基づいて、その実ヨーレートより絶対値が小さいヨーレートをゼロ収束ヨーレートとして設定する。切換スイッチ28は、「1」値の場合に、ゼロ収束ヨーレート側に接続され、このゼロ収束ヨーレートを目標ヨーレート(目標値)として出力する。減算部32は、目標ヨーレート(目標値)から、計測された実ヨーレートを引いて、ヨーレート偏差Δγを算出する。ヨーレート偏差Δγがゼロになれば、目標ヨーレート(目標値)であるゼロ収束ヨーレートに、実ヨーレートが一致し、実ヨーレートはゼロに近づくことになる。そして、DYCデバイス7、10によれば、ゼロに近づけた実ヨーレートを実現することができる。ヨーレート抑制部29は、再度、この実ヨーレートより絶対値が小さいヨーレートをゼロ収束ヨーレートとして設定する。そして、よりゼロに近づけた実ヨーレートを実現することができる。そして、最終的には、実ヨーレートをゼロに収束させ抑制させることができる。   The yaw rate suppression unit 29 sets a yaw rate having an absolute value smaller than the actual yaw rate as the zero convergence yaw rate based on the measured actual yaw rate. When the value is “1”, the changeover switch 28 is connected to the zero convergence yaw rate side and outputs the zero convergence yaw rate as a target yaw rate (target value). The subtraction unit 32 calculates the yaw rate deviation Δγ by subtracting the measured actual yaw rate from the target yaw rate (target value). When the yaw rate deviation Δγ becomes zero, the actual yaw rate matches the zero convergence yaw rate that is the target yaw rate (target value), and the actual yaw rate approaches zero. According to the DYC devices 7 and 10, an actual yaw rate close to zero can be realized. The yaw rate suppression unit 29 again sets a yaw rate having an absolute value smaller than the actual yaw rate as the zero convergence yaw rate. An actual yaw rate that is closer to zero can be realized. Finally, the actual yaw rate can be converged to zero and suppressed.

セルフステア判定部30は、計測された舵角とハンドルトルクとに基づいて、ステアリング装置であるEPS8にセルフステア状態が発生したか否か判定する。運転者はハンドル19を握り、操舵しようとする意思の方向にハンドルトルクを作用させている。セルフステア状態でない場合には、ハンドルトルクを作用させている方向と同じ方向に舵角も切れ、舵角速度の方向は一致する。しかし、セルフステアの状態の場合には、意思に反してハンドルトルクを作用させている方向とは反対の方向に舵角が切れ、舵角速度の方向も反対方向になる。セルフステア判定部30では、舵角速度等の方向の相違に基づいて、EPS8にセルフステア状態が発生したか否か判定する。そして、セルフステア判定部30で、セルフステア状態が発生したと判定した場合には、フェール信号として「1」値を発生させ、OR演算部31に送信する。OR演算部31では、フェール信号とEPS OFF信号のOR演算を行う。OR演算部31は、フェール信号とEPS OFF信号の少なくともどちらか一方が「1」値である場合に、「1」値(セルフステア状態に相当)を出力し、フェール信号とEPS OFF信号のどちらも「0」値である場合に、「0」値(セルフステア状態に相当しない)を出力する。切換スイッチ28は、「0」値(セルフステア状態に相当しない)が入力されると、規範ヨーレート側に接続し、「1」値(セルフステア状態に相当)が入力されると、ゼロ収束ヨーレート側に接続する。   The self-steer determination unit 30 determines whether or not a self-steer state has occurred in the EPS 8, which is a steering device, based on the measured steering angle and steering wheel torque. The driver holds the handle 19 and applies handle torque in the direction of the intention to steer. When not in the self-steering state, the rudder angle also cuts in the same direction as the direction in which the handle torque is applied, and the rudder angular speed directions coincide. However, in the case of the self-steering state, the rudder angle is cut in a direction opposite to the direction in which the handle torque is applied against the intention, and the rudder angular velocity direction is also in the opposite direction. The self-steer determination unit 30 determines whether or not a self-steer state has occurred in the EPS 8 based on the difference in direction such as the steering angular velocity. When the self-steer determination unit 30 determines that a self-steer state has occurred, a “1” value is generated as a fail signal and transmitted to the OR operation unit 31. The OR operation unit 31 performs an OR operation on the fail signal and the EPS OFF signal. The OR operation unit 31 outputs a “1” value (corresponding to a self-steer state) when at least one of the fail signal and the EPS OFF signal is a “1” value. When “0” is also the value “0” (not corresponding to the self-steer state) is output. The changeover switch 28 is connected to the reference yaw rate side when a “0” value (not corresponding to the self-steer state) is input, and when a “1” value (corresponding to the self-steer state) is input, the zero convergence yaw rate is set. Connect to the side.

デバイス制御量変更部18は、和算部26から出力されるデバイス制御量を、変更する。デバイス制御量変更部18は、カメラ選択部18aと、障害物検知判定部18bとを有している。カメラ選択部18aは、舵角や実ヨーレートに基づいて、車両2が右方向と左方向のどちら側に進行しようとしているかを判定し、判定された側のカメラ17L、17Rに選択信号を送信して、カメラ17L、17Rのどちらか一方を選択する。障害物検知判定部18bは、選択されたカメラ17L、17Rから、右側障害物信号又は左側障害物信号として、外界を撮影した画像データを受信し、画像認識等の手法により、並走する車両等のような障害物が検知されているか否か判定する。障害物が検知されているとの判定の場合は、障害物に車両2が接近しないように、後輪をトーインにするべく、デバイス制御量を一律に変更する。   The device control amount changing unit 18 changes the device control amount output from the summation unit 26. The device control amount change unit 18 includes a camera selection unit 18a and an obstacle detection determination unit 18b. Based on the steering angle and the actual yaw rate, the camera selection unit 18a determines whether the vehicle 2 is going to travel in the right direction or the left direction, and transmits a selection signal to the determined cameras 17L and 17R. Then, one of the cameras 17L and 17R is selected. The obstacle detection / determination unit 18b receives image data obtained by photographing the outside world as the right obstacle signal or the left obstacle signal from the selected cameras 17L and 17R, and uses a technique such as image recognition to run parallel vehicles, etc. It is determined whether or not an obstacle such as is detected. If it is determined that an obstacle is detected, the device control amount is uniformly changed so that the rear wheel is toe-in so that the vehicle 2 does not approach the obstacle.

図3に、DYCデバイス7、10の(車両運動)制御方法のフローチャートを示す。(車両運動)制御方法は、IG(イグニションスイッチ)16のオンに伴ってスタートする。   FIG. 3 shows a flowchart of a (vehicle motion) control method of the DYC devices 7 and 10. The (vehicle motion) control method starts when the IG (ignition switch) 16 is turned on.

ステップS1で、制御部5は、IG16がオフになったか否か判定する。IG16がオフになっているとの判定の場合(ステップS1、Yes)は、(車両運動)制御方法をストップし、IG16がオフになっていないとの判定の場合(ステップS1、No)は、ステップS2へ進む。   In step S1, the control unit 5 determines whether or not the IG 16 is turned off. In the case of determination that IG16 is turned off (step S1, Yes), the (vehicle motion) control method is stopped, and in the case of determination that IG16 is not turned off (step S1, No), Proceed to step S2.

ステップS2で、セルフステア判定部30は、セルフステア状態が発生したか否か判定する。セルフステア状態が発生していると判定された場合(ステップS2、Yes)は、ステップS4へ進み、セルフステア状態が発生していないと判定された場合(ステップS2、No)は、ステップS3へ進む。図4(a)に示すように、EPS8にセルフステア状態が発生した場合、計測される舵角は、運転手の意思にはよらず、増加することになる。   In step S2, the self-steer determination unit 30 determines whether or not a self-steer state has occurred. When it is determined that the self-steer state has occurred (step S2, Yes), the process proceeds to step S4. When it is determined that the self-steer state has not occurred (step S2, No), the process proceeds to step S3. move on. As shown in FIG. 4A, when the self-steering state occurs in the EPS 8, the measured steering angle increases regardless of the driver's intention.

ステップS3で、規範車両モデル化部27で算出された規範ヨーレートを、目標ヨーレート(目標値)として用い、ヨーレート偏差Δγを算出し、ステップS7へ進む。   In step S3, the reference yaw rate calculated by the reference vehicle modeling unit 27 is used as a target yaw rate (target value), a yaw rate deviation Δγ is calculated, and the process proceeds to step S7.

ステップS4で、セルフステア判定部30は、セルフステア状態が発生しているとの判定を受けて、図4(b)に示すように、フェール信号をオンし、「1」値にする。セルフステア状態は、EPS OFF信号がオンし、「1」値になることによっても検出することができ、フェール信号の代用にすることができる。   In step S4, the self-steer determination unit 30 receives the determination that the self-steer state has occurred, and turns on the fail signal to set the value to “1” as shown in FIG. 4B. The self-steering state can also be detected when the EPS OFF signal is turned on and becomes “1” value, and can be used in place of the fail signal.

ステップS5で、切換スイッチ28は、フェール信号とEPS OFF信号の少なくともどちらか一方がオンし、「1」値になっている場合は、接続を、規範ヨーレート側から、ゼロ収束ヨーレート側へ切り換える。   In step S5, the changeover switch 28 switches the connection from the reference yaw rate side to the zero convergence yaw rate side when at least one of the fail signal and the EPS OFF signal is on and has a "1" value.

ステップS6で、ヨーレート抑制部29で設定されたゼロ収束ヨーレートを、目標ヨーレート(目標値)として用い、ヨーレート偏差Δγを算出する。   In step S6, the yaw rate deviation Δγ is calculated using the zero convergence yaw rate set by the yaw rate suppression unit 29 as the target yaw rate (target value).

ステップS7で、制御部5は、デバイス制御量を算出する。このために、ステップS7aで、積算部25は、ヨーレート偏差Δγに基づいた第1項(Δγ・gΔ)を、ヨーレート偏差補正分として算出する。ステップS7bで、積算部24は、車体すべり角(β)の角速度(dβ/dt)を表す制御入力Uerrに基づいた第2項(Uerr・gs)を、US/OS制御補正分として算出する。ステップS7cで、和算部26は、第1項(Δγ・gΔ)と第2項(Uerr・gs)の和を、デバイス制御量として算出する。ステップS7では、セルフステア状態が、発生している発生していないにかかわらず、デバイス制御量を算出する。ただ、算出されたデバイス制御量は、セルフステア状態が、発生している場合と、発生していない場合とでは、使用するヨーレート偏差Δγが異なるので、異なってくる。また、算出後のデバイス制御量の扱いも、セルフステア状態が、発生している場合と、発生していない場合とでは、異なってくる。セルフステア状態が発生していない場合は、算出されたデバイス制御量に基づいて、DYCデバイス制御部6、9、さらには、DYCデバイス7、10を制御しつつ、ステップS1へ戻り、繰り返しデバイス制御量を算出する。一方、セルフステア状態が発生している場合は、ステップS8へ進む。   In step S7, the control unit 5 calculates a device control amount. For this purpose, in step S7a, the integrating unit 25 calculates the first term (Δγ · gΔ) based on the yaw rate deviation Δγ as a yaw rate deviation correction amount. In step S7b, the integrating unit 24 calculates the second term (Uerr · gs) based on the control input Uerr indicating the angular velocity (dβ / dt) of the vehicle slip angle (β) as the US / OS control correction amount. In step S <b> 7 c, the summation unit 26 calculates the sum of the first term (Δγ · gΔ) and the second term (Uerr · gs) as the device control amount. In step S7, the device control amount is calculated regardless of whether the self-steering state has occurred. However, the calculated device control amount differs depending on whether the self-steer state has occurred or not, since the yaw rate deviation Δγ to be used is different. Also, the handling of the device control amount after the calculation differs depending on whether the self-steer state has occurred or not. If the self-steer state has not occurred, the DYC device control units 6 and 9 and further the DYC devices 7 and 10 are controlled based on the calculated device control amount, and the process returns to step S1 to repeatedly control the device. Calculate the amount. On the other hand, if the self-steering state has occurred, the process proceeds to step S8.

ステップS8で、デバイス制御量変更部18のカメラ選択部18aは、計測されている実ヨーレートの方向にあるカメラ17L、17Rに選択信号を送信して、カメラ17L、17Rのどちらか一方を選択する。   In step S8, the camera selection unit 18a of the device control amount changing unit 18 transmits a selection signal to the cameras 17L and 17R in the direction of the actual yaw rate being measured, and selects one of the cameras 17L and 17R. .

ステップS9で、デバイス制御量変更部18の障害物検知判定部18bは、選択されたカメラ17L、17Rから、外界を撮影した画像データを受信し、並走する車両等のような障害物が検知されているか否か判定する。障害物が検知されているとの判定の場合(ステップS9、Yes)は、ステップS11へ進み、障害物に車両2が接近しないように、後輪をトーインにするべく、デバイス制御量を一律に変更する。障害物が検知されていないとの判定の場合(ステップS9、No)は、ステップS10へ進み、デバイス制御量を変更しないことで、例えば、そのデバイス制御量に基づいて、DYCデバイス制御部9とDYCデバイス(後輪トー角制御装置)10が、後輪4の舵角を前輪3の舵角と同相に制御する。この制御に伴い、図4(c)に示すように、舵角(図4(a)参照)の増加に伴って増加していた後輪トー角制御分のRTCヨーレートが、減少に転じていることがわかる。そして、車両2全体の車両ヨーレートも、図4(d)に示すように、舵角(図4(a)参照)の増加に伴って増加していたが、フェール信号の発生を受けて、減少に転じていることがわかる。なお、カメラ17L、17Rは、障害物を検知するために用いているので、障害物を検知できれば、カメラ17L、17Rに限られず、例えば、超音波センサ等を用いることができる。   In step S9, the obstacle detection determining unit 18b of the device control amount changing unit 18 receives image data obtained by photographing the outside world from the selected cameras 17L and 17R, and detects an obstacle such as a vehicle running in parallel. It is determined whether it has been done. If it is determined that an obstacle has been detected (step S9, Yes), the process proceeds to step S11, and the device control amount is uniformly set to make the rear wheels toe-in so that the vehicle 2 does not approach the obstacle. change. If it is determined that no obstacle has been detected (No in step S9), the process proceeds to step S10, and the device control amount is not changed. For example, based on the device control amount, the DYC device control unit 9 A DYC device (rear wheel toe angle control device) 10 controls the steering angle of the rear wheel 4 in phase with the steering angle of the front wheel 3. As a result of this control, as shown in FIG. 4C, the RTC yaw rate for the rear wheel toe angle control that has been increased with the increase in the steering angle (see FIG. 4A) has started to decrease. I understand that. The vehicle yaw rate of the vehicle 2 as a whole also increases as the rudder angle (see FIG. 4A) increases as shown in FIG. 4D. However, the vehicle yaw rate decreases as the fail signal is generated. It turns out that it has turned to. Since the cameras 17L and 17R are used to detect an obstacle, the cameras 17L and 17R are not limited to the cameras 17L and 17R as long as an obstacle can be detected. For example, an ultrasonic sensor or the like can be used.

ステップS12で、制御部5は、計測された実ヨーレートが、ゼロに収束したか否か判定する。具体的には、実ヨーレートの絶対値が所定の閾値以下の領域に達したか否か判定する。実ヨーレートがゼロに収束しているとの判定の場合(ステップS12、Yes)は、ステップS1へ戻り、次のセルフステア状態の発生に備えることになる。実ヨーレートがゼロに収束していないとの判定の場合(ステップS12、No)は、ステップS6へ戻り、よりゼロに近いゼロ収束ヨーレートを用いて再度ヨーレート偏差Δγを算出することを繰り返す。このことで、図4(d)に示すように、車両ヨーレート(実ヨーレート)をゼロに収束させ抑制させることができる。そして、RTCヨーレートは、図4(c)に示すように、車両ヨーレート(実ヨーレート)がゼロに収束するまで、減少し続けることで、車両ヨーレート(実ヨーレート)をゼロに収束させることを可能にしている。   In step S12, the control unit 5 determines whether or not the measured actual yaw rate has converged to zero. Specifically, it is determined whether or not the absolute value of the actual yaw rate has reached an area that is equal to or smaller than a predetermined threshold value. If it is determined that the actual yaw rate has converged to zero (step S12, Yes), the process returns to step S1 to prepare for the occurrence of the next self-steer state. If it is determined that the actual yaw rate has not converged to zero (step S12, No), the process returns to step S6, and the yaw rate deviation Δγ is calculated again using the zero convergence yaw rate closer to zero. As a result, the vehicle yaw rate (actual yaw rate) can be converged to zero and suppressed as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 4C, the RTC yaw rate continues to decrease until the vehicle yaw rate (actual yaw rate) converges to zero, thereby allowing the vehicle yaw rate (actual yaw rate) to converge to zero. ing.

1 車両運動制御装置
2 車両
3 前輪(駆動輪)
4 後輪
5 制御部
6 DYCデバイス制御部
7 DYCデバイス(左右駆動力配分装置)
8 EPS(電動パワーステアリング装置)
9 DYCデバイス制御部
10 DYCデバイス(後輪トー角制御装置)
11 車速センサ
12 ヨーレートセンサ
13 横Gセンサ
14 舵角センサ
15 ハンドルトルクセンサ
16 IG(イグニションスイッチ)
17L、17R カメラ
18 デバイス制御量変更部
18a カメラ選択部
18b 障害物検知判定部
19 ハンドル
21、22、24、25 積算部
23 減算部
26 和算部
27 規範車両モデル化部(二輪モデルなど)
28 切換スイッチ
29 ヨーレート抑制部
30 セルフステア判定部
31 OR演算部
32 減算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle motion control apparatus 2 Vehicle 3 Front wheel (drive wheel)
4 Rear wheel 5 Control unit 6 DYC device control unit 7 DYC device (left and right driving force distribution device)
8 EPS (electric power steering device)
9 DYC device control unit 10 DYC device (rear wheel toe angle control device)
11 vehicle speed sensor 12 yaw rate sensor 13 lateral G sensor 14 rudder angle sensor 15 handle torque sensor 16 IG (ignition switch)
17L, 17R Camera 18 Device control amount change unit 18a Camera selection unit 18b Obstacle detection determination unit 19 Handle 21, 22, 24, 25 Accumulation unit 23 Subtraction unit 26 Summation unit 27 Reference vehicle modeling unit (two-wheel model etc.)
28 selector switch 29 yaw rate suppression unit 30 self-steer determination unit 31 OR operation unit 32 subtraction unit

Claims (2)

予め取り決められた規範ヨーレートを目標値として車両に発生する実ヨーレートを制御するダイレクトヨーコントロールデバイスを有し、
ステアリング装置にセルフステアが発生すると、前記規範ヨーレートに替えて、前記実ヨーレートを抑制するように前記目標値を設定することを特徴とする車両運動制御装置。
Having a direct yaw control device that controls the actual yaw rate generated in the vehicle with a predetermined standard yaw rate as a target value,
The vehicle motion control device according to claim 1, wherein when the self-steer occurs in the steering device, the target value is set to suppress the actual yaw rate instead of the reference yaw rate.
前記ダイレクトヨーコントロールデバイスは、
左右の駆動輪に配分する駆動力の比を制御可能な左右駆動力配分装置と、
後輪のトー角を制御可能な後輪トー角制御装置の少なくともどちらか一方を有することを特徴とする請求項1に記載の車両運動制御装置。
The direct yaw control device is
A left and right driving force distribution device capable of controlling the ratio of the driving force distributed to the left and right driving wheels;
The vehicle motion control device according to claim 1, further comprising at least one of a rear wheel toe angle control device capable of controlling a toe angle of the rear wheel.
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