JP2010214987A - Vehicular steering device - Google Patents

Vehicular steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2010214987A
JP2010214987A JP2009060593A JP2009060593A JP2010214987A JP 2010214987 A JP2010214987 A JP 2010214987A JP 2009060593 A JP2009060593 A JP 2009060593A JP 2009060593 A JP2009060593 A JP 2009060593A JP 2010214987 A JP2010214987 A JP 2010214987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lateral acceleration
vehicle
steering
target
vehicle speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009060593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ruriko Koizumi
瑠理子 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2009060593A priority Critical patent/JP2010214987A/en
Publication of JP2010214987A publication Critical patent/JP2010214987A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering device capable of performing the turning control of wheels by adequately contributing the lateral acceleration generated according to the behavior change caused by the disturbance to be applied in the transverse direction of a vehicle. <P>SOLUTION: A target lateral acceleration computation unit 101 calculates the target lateral acceleration G<SP>*</SP>by multiplying a filter X(s) set based on the θ<SB>MA</SB>-G characteristic for achieving the target θ<SB>MA</SB>-γ characteristic by the steering angle θ<SB>MA</SB>. A feedforward computation unit 102 computes the feedforward control value δ<SB>ff</SB>based on the target lateral acceleration G<SP>*</SP>. A lateral acceleration deviation computation unit 103 calculates the deviation ΔG between the target lateral acceleration G<SP>*</SP>and the actual lateral acceleration G, and a PI control unit 104 computes the feedback control value Δδ<SB>fb</SB>according to the deviation ΔG. A target turning angle computation unit 105 calculates the target turning angle δ<SP>*</SP>by adding the control value δ<SB>ff</SB>to the control value Δδ<SB>fb</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の挙動変化、特に、横方向に加わる外乱による挙動変化に対応して車輪を転舵制御し、安定走行を可能とする車両の操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus that enables stable running by steering control of wheels in response to a change in behavior of a vehicle, in particular, a behavior change due to a disturbance applied in a lateral direction.

従来から、例えば、特許文献1に示すように、車両用操舵装置は知られている。この従来の車両用操舵装置においては、車両の横加速度およびヨーレートとこれら各物理量の加重比とを用いて操作部材の回転操作角に対応する目標挙動指標値を演算するとともに、車両に発生して検出された横加速度およびヨーレートとこれら検出値の加重比とを用いて舵角変化による車両の挙動変化に対応する挙動指標値を演算するようになっている。そして、従来の車両用操舵装置においては、目標挙動指標値に対応するフィードフォワード項としての目標舵角と、目標挙動指標値と挙動指標値との偏差に対応するフィードバック項としての舵角修正値との和を最終的な目標舵角とし、転舵用アクチュエータをフィードバック制御するようになっている。   Conventionally, for example, as shown in Patent Document 1, a vehicle steering apparatus is known. In this conventional vehicle steering apparatus, the target behavior index value corresponding to the rotation operation angle of the operation member is calculated using the lateral acceleration and yaw rate of the vehicle and the weight ratio of these physical quantities, and generated in the vehicle. Using the detected lateral acceleration and yaw rate and the weight ratio of these detected values, a behavior index value corresponding to a change in the behavior of the vehicle due to a change in the steering angle is calculated. In the conventional vehicle steering apparatus, the target steering angle as a feedforward term corresponding to the target behavior index value, and the steering angle correction value as a feedback term corresponding to the deviation between the target behavior index value and the behavior index value Is the final target rudder angle, and the steering actuator is feedback controlled.

ここで、上記従来の車両用操舵装置においては、舵角変化に対する車両挙動の過渡応答特性に関して、応答初期では横加速度が支配的であり、その後はヨーレートが支配的であるため、横加速度の加重比を適当に小さく設定するようにしている。そして、このように横加速度に対する加重比を小さく設定してフィードバック制御による補償を行うことにより、舵角変化に対する横加速度とヨーレートの過渡応答において、低車速での速応性を確保しつつ高車速での安定性を確保するようになっている。   Here, in the above-described conventional vehicle steering apparatus, regarding the transient response characteristics of the vehicle behavior with respect to the change in the steering angle, the lateral acceleration is dominant at the initial response, and the yaw rate is dominant thereafter, so the lateral acceleration is weighted. The ratio is set appropriately small. In this way, by setting the weighting ratio to the lateral acceleration to be small and performing compensation by feedback control, in the transient response of the lateral acceleration and yaw rate to the steering angle change, the speed response at a low vehicle speed is ensured at a high vehicle speed. To ensure the stability.

特開2001−191937号公報JP 2001-191937 A

ところで、車両の挙動変化として、例えば、横風外乱による挙動変化に対応して車輪を転舵制御する場合には、一般的に、車両に発生した横加速度を用いたフィードバック制御によって車両の挙動を安定化させることが有効であるといわれている。これに対して、上述したように、従来の車両用操舵装置においては、横加速度の加重比を小さくして、言い換えれば、ヨーレートの加重比を大きくすることによって車両の挙動を安定化させる。   By the way, as a vehicle behavior change, for example, when steering control of a wheel is performed in response to a behavior change due to a lateral wind disturbance, the vehicle behavior is generally stabilized by feedback control using a lateral acceleration generated in the vehicle. It is said to be effective. In contrast, as described above, in the conventional vehicle steering apparatus, the behavior of the vehicle is stabilized by reducing the weighting ratio of the lateral acceleration, in other words, increasing the weighting ratio of the yaw rate.

このため、例えば、横風外乱が存在しない状態では所望の安定した挙動を発生させることができるものの、横風外乱が存在する状態では横加速度の寄与が小さく上記フィードバック制御の効果が低減してしまう可能性がある。その結果、車両の挙動を安定化させることができない場合がある。したがって、車両に発生するヨーレートを用いて車両の挙動を安定化させるとともに、横風外乱が存在する状態では車両に発生する横加速度を適切に寄与させて車両の挙動を安定化させることが必要である。しかしながら、単に横加速度の寄与を大きくしてフィードバック制御を行うと、車両の応答が過敏となりすぎる可能性がある。   For this reason, for example, the desired stable behavior can be generated in a state where there is no side wind disturbance, but the contribution of the lateral acceleration may be small in the state where the side wind disturbance exists, and the effect of the feedback control may be reduced. There is. As a result, the behavior of the vehicle may not be stabilized. Therefore, it is necessary to stabilize the behavior of the vehicle by using the yaw rate generated in the vehicle, and to appropriately contribute the lateral acceleration generated in the vehicle in a state where a lateral wind disturbance exists. . However, if feedback control is performed by simply increasing the contribution of the lateral acceleration, the vehicle response may become too sensitive.

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両の横方向に加わる外乱による挙動変化に伴って発生する横加速度を適切に寄与させて車輪を転舵制御する車両の操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made to cope with the above-described problem, and an object of the present invention is to control the steering of a wheel by appropriately contributing to the lateral acceleration generated along with the behavior change caused by the disturbance applied in the lateral direction of the vehicle. The object is to provide a vehicle steering system.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両を操舵するために操作される操舵ハンドルと、車輪を転舵する転舵アクチュエータと、車両の車速を検出する車速検出手段と、車体の車幅方向に発生する実際の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記操舵ハンドルの操作に応じて前記車体の車幅方向に発生すべき目標横加速度を演算する目標横加速度演算手段と、前記目標横加速度演算手段により演算した目標横加速度に応じて指令値を設定する指令値設定手段と、前記指令値設定手段により設定した指令値と、前記検出した実際の横加速度と前記演算した目標横加速度との偏差とに基づいて前記転舵アクチュエータを駆動して前記車輪を転舵する転舵制御手段とを備えた車両の操舵装置において、前記目標横加速度演算手段は、前記操舵ハンドルの操作とこの操作に応じて前記車体の重心点回りに発生するヨーレートとの関係を表していて予め設定された目標伝達特性を実現する目標横加速度を演算することにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a steering handle operated to steer a vehicle, a steering actuator that steers wheels, a vehicle speed detection means that detects the vehicle speed of the vehicle, Lateral acceleration detection means for detecting actual lateral acceleration generated in the vehicle width direction; target lateral acceleration calculation means for calculating target lateral acceleration to be generated in the vehicle width direction of the vehicle body in response to an operation of the steering handle; Command value setting means for setting a command value according to the target lateral acceleration calculated by the target lateral acceleration calculation means, a command value set by the command value setting means, the detected actual lateral acceleration, and the calculated target In a vehicle steering apparatus comprising a steering control unit that drives the steering actuator to steer the wheel based on a deviation from a lateral acceleration, the target lateral acceleration calculation unit includes a front In computing the target lateral acceleration to achieve the operation target transmission characteristic is previously set represents the relationship between the yaw rate generated in the center of gravity around the body in response to the operation of the steering wheel.

この場合、前記目標横加速度演算手段は、前記予め設定された目標伝達特性を表していて前記操舵ハンドルの操作に応じて発生するヨーレートの伝達関数に対して、前記車輪の転舵に応じて発生する横加速度の伝達関数を前記車輪の転舵に応じて発生するヨーレートの伝達関数で除算したものを乗算するとともに、前記車速検出手段によって検出された車速に応じて変化する車速ゲインを乗算して設定されるフィルタを用い、前記操舵ハンドルの操作に応じた目標横加速度を演算するとよい。   In this case, the target lateral acceleration calculating means is generated according to the steering of the wheel with respect to the transfer function of the yaw rate that represents the preset target transfer characteristic and is generated according to the operation of the steering handle. Multiplying the transfer function of the lateral acceleration divided by the transfer function of the yaw rate generated according to the wheel steering, and multiplying by the vehicle speed gain that changes according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means A target lateral acceleration according to the operation of the steering wheel may be calculated using a set filter.

また、この場合、前記予め設定された目標伝達特性は、車両の所定の車速における前記操舵ハンドルの操作とこの操作に応じて前記車体の重心点回りに発生するヨーレートとの関係を表す伝達特性であるとよい。   Further, in this case, the preset target transfer characteristic is a transfer characteristic representing a relationship between an operation of the steering handle at a predetermined vehicle speed of the vehicle and a yaw rate generated around the center of gravity of the vehicle body according to the operation. There should be.

この場合、前記目標横加速度演算手段は、前記所定の車速以上であるときに、前記予め設定された目標伝達特性を実現する目標横加速度を演算するとよい。   In this case, the target lateral acceleration calculating means may calculate a target lateral acceleration that realizes the preset target transfer characteristic when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed.

これらによれば、目標横加速度演算手段は、操舵ハンドルの操作とこの操作に応じて車体の重心点回りに発生するヨーレートとの関係を表していて予め設定された目標伝達特性を実現する目標横加速度を演算することができる。この場合、予め設定される目標伝達特性は、例えば、車両の車速に応じて変化する伝達特性のうち、任意の車速おける伝達特性を用いて決定されるとよい。そして、指令値設定手段は、この目標横加速度に応じて指令値(例えば、車輪の目標転舵角)を計算することができる。また、転舵制御手段は、この指令値に基づいて転舵アクチュエータを駆動して車輪を転舵させるときに、目標横加速度に対して実際の横加速度をフィードバックして実際の横加速度が目標横加速度と一致するように転舵アクチュエータを駆動して車輪を自動的に転舵することができる。   According to these, the target lateral acceleration calculating means represents the relationship between the operation of the steering wheel and the yaw rate generated around the center of gravity of the vehicle body in accordance with this operation, and realizes a target lateral characteristic set in advance. Acceleration can be calculated. In this case, the preset target transfer characteristic may be determined using, for example, a transfer characteristic at an arbitrary vehicle speed among transfer characteristics that change according to the vehicle speed of the vehicle. Then, the command value setting means can calculate a command value (for example, a target turning angle of the wheel) according to the target lateral acceleration. Further, the steering control means feeds back the actual lateral acceleration to the target lateral acceleration to drive the actual lateral acceleration when the steering actuator is driven based on the command value to steer the wheel. The wheel can be automatically steered by driving the steer actuator so as to coincide with the acceleration.

したがって、フィードバック制御によって車輪を転舵させる場合、車両挙動の過渡応答特性(周波数特性)において支配的なヨーレートの目標伝達特性を実現するように演算される目標横加速度を用いることができる。これにより、フィードバック制御において周波数特性を考慮した横加速度を適切に寄与させることができ、外乱が存在する状態での車両の挙動を良好に安定化させるとともに、運転者は良好な操舵フィーリングを知覚することができる。   Therefore, when the wheels are steered by feedback control, the target lateral acceleration calculated so as to realize the target transmission characteristic of the yaw rate that is dominant in the transient response characteristic (frequency characteristic) of the vehicle behavior can be used. As a result, the lateral acceleration considering the frequency characteristics can be appropriately contributed in the feedback control, the vehicle behavior in the presence of disturbance is well stabilized, and the driver perceives a good steering feeling. can do.

本発明の実施形態に係る車両の操舵装置の全体システム構成図である。1 is an overall system configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 転舵用ECUによって実行される転舵制御処理を表すブロック図である。It is a block diagram showing the steering control process performed by ECU for steering. 伝達関数Fδg(s)/Gγ(V)*Vのボード線図である。FIG. 5 is a Bode diagram of a transfer function F δg (s) / G γ (V) * V. 伝達関数Fδγ(s)/Gγ(V)のボード線図である。FIG. 6 is a Bode diagram of a transfer function F δγ (s) / G γ (V). フィルタX(s)=1のときにおける伝達関数γ(s)/θMA(s)のボード線図である。It is a Bode diagram of transfer function γ (s) / θ MA (s) when filter X (s) = 1. 伝達関数γ(s)/θMA(s)のステップ応答線図である。It is a step response diagram of transfer function γ (s) / θ MA (s). 目標とするθMA−γ特性を表すステップ応答線図である。It is a step response diagram showing a target θ MA -γ characteristic. 図7の目標とするθMA−γ特性を設定したときのθMA−G特性を表すステップ応答線図である。FIG. 8 is a step response diagram showing a θ MA -G characteristic when the target θ MA -γ characteristic of FIG. 7 is set.

以下、本発明の実施形態に係る車両の操舵装置について図面を用いて説明する。図1は、実施形態に係る車両の操舵装置のシステム構成を概略的に示している。   Hereinafter, a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a system configuration of a vehicle steering apparatus according to an embodiment.

この車両の操舵装置は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置10と、転舵輪としての左右前輪FW1,FW2を運転者の操舵操作に応じて転舵する転舵装置20とを機械的に分離して備えたステアリングバイワイヤ方式を採用している。操舵操作装置10は、運転者によって回動操作される操作部としての操舵ハンドル11を備えている。操舵ハンドル11は操舵入力軸12の上端に固定され、操舵入力軸12の下端には減速機構を内蔵した反力発生用の操舵反力用電動モータ13が組み付けられている。   This vehicle steering device mechanically includes a steering operation device 10 that is steered by a driver, and a steering device 20 that steers left and right front wheels FW1 and FW2 as steered wheels according to the steering operation of the driver. A separate steering-by-wire system is used. The steering operation device 10 includes a steering handle 11 as an operation unit that is rotated by a driver. The steering handle 11 is fixed to the upper end of the steering input shaft 12, and a steering reaction force electric motor 13 for generating a reaction force incorporating a speed reduction mechanism is assembled to the lower end of the steering input shaft 12.

転舵装置20は、車両の左右方向に延びて配置された転舵軸21を備えている。この転舵軸21の両端部には、タイロッド22a,22bおよびナックルアーム23a,23bを介して、左右前輪FW1,FW2が転舵可能に接続されている。左右前輪FW1,FW2は、転舵軸21の軸線方向の変位により左右に転舵される。転舵軸21の外周上には、図示しないハウジングに組み付けられた転舵用電動モータ24が設けられている。転舵用電動モータ24の回転は、ねじ送り機構26により減速されるとともに転舵軸21の軸線方向の変位に変換される。この転舵用電動モータ24が本発明の転舵アクチュエータに相当する。   The steered device 20 includes a steered shaft 21 that extends in the left-right direction of the vehicle. The left and right front wheels FW1, FW2 are connected to both ends of the steered shaft 21 via tie rods 22a, 22b and knuckle arms 23a, 23b so as to be steerable. The left and right front wheels FW1 and FW2 are steered left and right by the displacement of the steered shaft 21 in the axial direction. On the outer periphery of the turning shaft 21, a turning electric motor 24 assembled in a housing (not shown) is provided. The rotation of the steered electric motor 24 is decelerated by the screw feed mechanism 26 and is converted into an axial displacement of the steered shaft 21. This steering electric motor 24 corresponds to the steering actuator of the present invention.

次に、操舵反力用電動モータ13、転舵用電動モータ24の回転駆動を制御する電気制御装置30について説明する。電気制御装置30は、操舵角センサ31、転舵角センサ32、車速センサ33および横加速度センサ34を備えている。操舵角センサ31は、操舵ハンドル11の操舵角を検出する操舵角検出手段であって、操舵入力軸12に組み付けられて、操舵ハンドル11の基準点からの回転角を検出して操舵角θMAを表す信号を出力する。 Next, the electric control device 30 that controls the rotational drive of the steering reaction force electric motor 13 and the steering electric motor 24 will be described. The electric control device 30 includes a steering angle sensor 31, a turning angle sensor 32, a vehicle speed sensor 33, and a lateral acceleration sensor 34. The steering angle sensor 31 is a steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering handle 11 and is assembled to the steering input shaft 12 to detect the rotation angle from the reference point of the steering handle 11 to detect the steering angle θ MA. A signal representing is output.

転舵角センサ32は、転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段であって、転舵軸21の基準点からの軸線方向の変位量を検出して左右前輪FW1,FW2の転舵角δを表す信号を出力する。ここで、転舵用電動モータ24のロータの回転角度は、転舵軸21の軸線方向の移動量、すなわち、転舵角δの変化量に対応した値を取る。したがって、本実施形態における転舵角センサ32は、転舵用電動モータ24のロータの基準位置に対する回転角度を検出する相対角センサ(例えば、レゾルバセンサ)と、基準位置を与えるための絶対角センサ(例えば、エンコーダ)とを備え、この両センサにより得られた転舵用電動モータ24の回転角度から転舵角δを検出する。車速センサ33は、本発明の車速検出手段に相当するもので、車両の走行速度である車速Vを表す車速信号を出力する。横加速度センサ34は、本発明の横加速度検出手段に相当するもので、車体に固定され車幅方向に働く横加速度Gを表す信号を出力する。   The steered angle sensor 32 is a steered angle detecting means for detecting the steered angle of the steered wheels. The steered angle sensor 32 detects the amount of axial displacement from the reference point of the steered shaft 21, and turns the left and right front wheels FW1, FW2. A signal representing the steering angle δ is output. Here, the rotation angle of the rotor of the electric motor 24 for turning is a value corresponding to the amount of movement of the turning shaft 21 in the axial direction, that is, the amount of change in the turning angle δ. Therefore, the turning angle sensor 32 in the present embodiment includes a relative angle sensor (for example, a resolver sensor) that detects a rotation angle with respect to the reference position of the rotor of the electric motor 24 for turning, and an absolute angle sensor for giving the reference position. (For example, an encoder), and the turning angle δ is detected from the rotation angle of the turning electric motor 24 obtained by both sensors. The vehicle speed sensor 33 corresponds to the vehicle speed detection means of the present invention, and outputs a vehicle speed signal representing the vehicle speed V that is the traveling speed of the vehicle. The lateral acceleration sensor 34 corresponds to the lateral acceleration detecting means of the present invention, and outputs a signal representing the lateral acceleration G that is fixed to the vehicle body and works in the vehicle width direction.

なお、上述した操舵角θMA、実転舵角δおよび横加速度Gは、その方向を識別できるものであり、例えば、基準点に対して左方向に向いている、あるいは、左方向に作用している場合には正の値で表され、右方向に向いている、あるいは、右方向に作用している場合には負の値で表される。また、本明細書においては、方向を区別せずに検出値の大小関係について論じる場合には、その絶対値の大きさについて論じることとする。 Note that the steering angle θ MA , the actual turning angle δ, and the lateral acceleration G described above can identify their directions. For example, the steering angle θ MA is directed leftward with respect to the reference point, or acts leftward. It is represented by a positive value, and when it is directed rightward or acting rightward, it is represented by a negative value. In the present specification, when the magnitude relationship between detected values is discussed without distinguishing the direction, the magnitude of the absolute value is discussed.

また、電気制御装置30は、互いに接続された操舵反力用電子制御ユニット(以下、単に、操舵反力用ECUという)35と、転舵用電子制御ユニット(以下、単に、転舵用ECUという)36とを備えている。操舵反力用ECU35および転舵用ECU36は、それぞれ、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、操舵反力用ECU35の入力側には操舵角センサ31および車速センサ33が接続され、転舵用ECU36の入力側には操舵角センサ31、転舵角センサ32、車速センサ33および横加速度センサ34が接続されている。   The electric control device 30 includes a steering reaction force electronic control unit (hereinafter simply referred to as a steering reaction force ECU) 35 and a steering electronic control unit (hereinafter simply referred to as a steering ECU). 36). Each of the steering reaction force ECU 35 and the steering ECU 36 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like as main components. A steering angle sensor 31 and a vehicle speed are provided on the input side of the steering reaction force ECU 35. A sensor 33 is connected, and a steering angle sensor 31, a turning angle sensor 32, a vehicle speed sensor 33, and a lateral acceleration sensor 34 are connected to the input side of the steering ECU 36.

また、操舵反力用ECU35の出力側には操舵反力用電動モータ13を駆動制御するための駆動回路37が接続されており、転舵用ECU36の出力側には転舵用電動モータ24を駆動制御するための駆動回路38が接続されている。駆動回路37,38内には、電動モータ13,24に流れる駆動電流をそれぞれ検出するための電流検出器37a,38aが設けられている。電流検出器37a,38aによって検出された駆動電流は、電動モータ13,24を駆動制御するために、操舵反力用ECU35と転舵用ECU36に対してそれぞれフィードバックされている。   A drive circuit 37 for driving and controlling the steering reaction force electric motor 13 is connected to the output side of the steering reaction force ECU 35, and the steering electric motor 24 is connected to the output side of the steering ECU 36. A drive circuit 38 for driving control is connected. In the drive circuits 37 and 38, current detectors 37a and 38a are provided for detecting drive currents flowing through the electric motors 13 and 24, respectively. The drive currents detected by the current detectors 37a and 38a are fed back to the steering reaction force ECU 35 and the steering ECU 36 in order to drive and control the electric motors 13 and 24, respectively.

次に、上記のように構成した操舵装置の動作について、操舵反力用ECU35による反力制御から説明する。   Next, the operation of the steering apparatus configured as described above will be described from reaction force control by the steering reaction force ECU 35.

操舵反力用ECU35は、操舵角センサ31により検出された操舵角θMAに基づいて、目標操舵反力トルクT*を計算し、この目標操舵反力トルクT*に応じた制御信号(例えば、PWM制御信号)を駆動回路37に出力することで、目標操舵反力トルクT*に応じた駆動電流を操舵反力用電動モータ13に流す。これにより、目標操舵反力トルクT*に等しい操舵反力が操舵入力軸12を介して操舵ハンドル11に付与される。したがって、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に対して適切な反力トルクが付与され、運転者は、この操舵反力を知覚しながら操舵ハンドル11を快適に回動操作できる。このような操舵反力トルクの制御は、操舵反力用ECU35が図示しないROMなどに記憶した制御プログラムを実行することにより行われる。 The steering reaction force ECU 35 calculates a target steering reaction force torque T * based on the steering angle θ MA detected by the steering angle sensor 31, and a control signal (for example, for example, a target steering reaction force torque T *) . By outputting a PWM control signal to the drive circuit 37, a drive current corresponding to the target steering reaction torque T * is caused to flow to the steering reaction force electric motor 13. Thereby, a steering reaction force equal to the target steering reaction force torque T * is applied to the steering handle 11 via the steering input shaft 12. Therefore, an appropriate reaction torque is applied to the turning operation of the steering handle 11 by the driver, and the driver can comfortably rotate the steering handle 11 while perceiving the steering reaction force. Such control of the steering reaction force torque is performed by the steering reaction force ECU 35 executing a control program stored in a ROM (not shown) or the like.

なお、目標操舵反力トルクT*の計算にあたっては、例えば、操舵角θMA(または車両に発生する横加速度)に比例するバネ反力トルク成分と、操舵角θMAを時間で微分した操舵角速度の大きさに比例する摩擦反力トルク成分と、操舵角速度の大きさに比例する粘性反力トルク成分とをそれぞれ計算し、各トルク成分を合算することにより求めることができる。また、目標操舵反力トルクT*の大きさに関しては、車速センサ33によって検出された車速Vに応じて変更されるとよく、例えば、検出車速Vが小さいときには目標操舵反力トルクT*が小さくなるように計算され、検出車速Vが大きいときには目標操舵反力トルクT*が大きくなるように計算されるとよい。これにより、低速走行においては運転者が軽快に操舵ハンドル11を操舵操作することができ、中高速走行においては運転者がしっかりとした反力トルクを知覚しながら操舵ハンドル11を操舵操作することができて、良好な操舵操作性を確保することができる。 In calculating the target steering reaction torque T * , for example, the spring reaction force torque component proportional to the steering angle θ MA (or the lateral acceleration generated in the vehicle) and the steering angular velocity obtained by differentiating the steering angle θ MA with respect to time. The friction reaction force torque component proportional to the magnitude of the torque and the viscous reaction force torque component proportional to the magnitude of the steering angular velocity are respectively calculated, and the torque components can be obtained by adding them up. The magnitude of the target steering reaction torque T * may be changed according to the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 33. For example, when the detected vehicle speed V is low, the target steering reaction torque T * is small. When the detected vehicle speed V is high, the target steering reaction torque T * may be calculated to be large. Thus, the driver can easily steer the steering handle 11 during low-speed traveling, and the driver can steer the steering handle 11 while perceiving a firm reaction force torque during medium-high speed traveling. And good steering operability can be ensured.

次に、転舵用ECU36により実施される転舵角制御について説明する。この転舵角制御は、本発明の特徴部分に係るものであるため、転舵用ECU36内にてコンピュータプログラム処理により実現される機能を表す図2の機能ブロック図を用いて詳細に説明する。   Next, turning angle control performed by the turning ECU 36 will be described. Since this turning angle control is related to the characteristic part of the present invention, it will be described in detail with reference to the functional block diagram of FIG. 2 showing functions realized by computer program processing in the steering ECU 36.

転舵用ECU36は、目標横加速度演算部101を備えている。目標横加速度演算部101は、操舵角センサ31により検出された操舵角θMAと車速センサ33により検出された車速Vとを入力し、目標横加速度G*を計算する。以下、この計算を具体的に説明する。 The steering ECU 36 includes a target lateral acceleration calculation unit 101. The target lateral acceleration calculation unit 101 inputs the steering angle θ MA detected by the steering angle sensor 31 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 33, and calculates the target lateral acceleration G * . Hereinafter, this calculation will be specifically described.

一般的に、車両における横加速度Gとヨーレートγとの関係は、下記式1によって表すことができる。

Figure 2010214987
ここで、前記式1中のFδγ(s)は下記式2で表されるように転舵角δを入力としヨーレートγを出力とする伝達関数であり、Fδg(s)は下記式3で表されるように転舵角δを入力とし横加速度Gを出力とする伝達関数である。
Figure 2010214987
Figure 2010214987
In general, the relationship between the lateral acceleration G and the yaw rate γ in the vehicle can be expressed by the following formula 1.
Figure 2010214987
Here, the F [Delta] [gamma] (s) of formula 1 is a transfer function that outputs an input yaw rate γ of the steering angle δ, as represented by the following formula 2, F δg (s) is the following formula 3 As shown, the steering angle δ is an input and the lateral acceleration G is an output.
Figure 2010214987
Figure 2010214987

ただし、前記式2,3中のGγ(V)は車速Vごとに設定される転舵角δ−ヨーレートγの定常ゲインを表し、ωn(V)は車速Vごとに設定される車両の応答の固有振動数(共振周波数)を表し、ζは車両の応答の減衰比を表す。また、前記式2,3中のsはラプラス演算子を表す。また、前記式2中のTrは下記式4で表され、前記式3中のTy1,Ty2はそれぞれ下記式5,6で表される。

Figure 2010214987
Figure 2010214987
Figure 2010214987
なお、前記式4中のmは車両の質量を表し、Lfは車両重心点と前車軸間の距離を表す。また、前記式5中のLrは車両重心点と後車軸間の距離を表す。また、前記式6中のIzは車両のヨーイング慣性モーメントを表す。さらに、前記式4,6中のKrは車両後輪のコーナリングパワーを表し、Lは車両のホイールベースを表す。 However, G γ (V) in Equations 2 and 3 represents the steady gain of the steering angle δ−yaw rate γ set for each vehicle speed V, and ω n (V) represents the vehicle speed set for each vehicle speed V. It represents the natural frequency (resonance frequency) of the response, and ζ represents the damping ratio of the response of the vehicle. Further, s in the above formulas 2 and 3 represents a Laplace operator. In addition, Tr in the formula 2 is represented by the following formula 4, and T y1 and T y2 in the formula 3 are represented by the following formulas 5 and 6, respectively.
Figure 2010214987
Figure 2010214987
Figure 2010214987
In Equation 4, m represents the mass of the vehicle, and L f represents the distance between the vehicle center of gravity and the front axle. Further, L r in formula 5 represents the distance between the vehicle center of gravity and the rear axle. Further, I z in the equation 6 represents the yawing moment of inertia of the vehicle. Further, K r in the formula 4, 6 represents a cornering power of the vehicle rear wheel, L is a wheelbase of the vehicle of the vehicle.

ここで、本実施形態においては、目標とする操舵角θMA−ヨーレートγの特性(以下、単にθMA−γ特性という)を設定し、この目標とするθMA−γ特性を実現する操舵角θMA−横加速度Gの特性(以下、単にθMA−G特性という)に基づいて目標横加速度G*を計算する。この場合、目標とするθMA−γ特性を表す伝達関数をFMAγ(s)とするとともに目標ヨーレートをγ*として、前記式1に基づけば、下記式7が成立する。

Figure 2010214987
そして、前記式7を成立させるためのθMA−G特性は、前記式7を変形した下記式8によって表すことができる。
Figure 2010214987
Here, in the present embodiment, a target steering angle θ MA −yaw rate γ characteristic (hereinafter simply referred to as θ MA −γ characteristic) is set, and a steering angle for realizing the target θ MA −γ characteristic is set. theta MA - characteristics of the lateral acceleration G (hereinafter, simply referred to as theta MA -G characteristics) to calculate the target lateral acceleration G * based on. In this case, if the transfer function representing the target θ MA -γ characteristic is F MAγ (s) and the target yaw rate is γ * , based on the above equation 1, the following equation 7 is established.
Figure 2010214987
The θ MA -G characteristic for establishing the formula 7 can be expressed by the following formula 8 obtained by modifying the formula 7.
Figure 2010214987

したがって、車速Vによる定常ゲインの変化を考慮すれば、フィルタX(s)は、下記式9によって表すことができる。

Figure 2010214987
Therefore, considering the change in the steady gain due to the vehicle speed V, the filter X (s) can be expressed by the following Equation 9.
Figure 2010214987

そして、目標加速度演算部101は、前記式9により表される、目標とするθMA−γ特性を実現するθMA−G特性に基づいて設定されるフィルタX(s)を用いて、目標横加速度G*を計算する。すなわち、目標加速度演算部101は、操舵角センサ31から入力した操舵角θMAとフィルタX(s)とを乗算することによって目標横加速度G*を計算する。なお、この目標横加速度演算部101は、本発明の目標横加速度演算手段に相当する。 Then, the target acceleration calculation unit 101 uses the filter X (s) that is set based on the θ MA -G characteristic that realizes the target θ MA -γ characteristic, which is expressed by the above equation 9, and uses the target X Calculate the acceleration G * . That is, the target acceleration calculation unit 101 calculates the target lateral acceleration G * by multiplying the steering angle θ MA input from the steering angle sensor 31 by the filter X (s). The target lateral acceleration calculation unit 101 corresponds to target lateral acceleration calculation means of the present invention.

また、転舵用ECU36は、目標転舵角δ*を計算するために、フィードフォワード演算部102、横加速度偏差演算部103、PI制御部104および目標転舵角演算部105を備えている。目標横加速度演算部101によって計算された目標横加速度G*は、フィードフォワード演算部102と横加速度偏差演算部103とに入力される。フィードフォワード演算部102は、目標横加速度G*を入力し、下記式10を用いて転舵角のフィードフォワード制御値δffを計算する。

Figure 2010214987
Further, the steering ECU 36 includes a feed-forward calculation unit 102, a lateral acceleration deviation calculation unit 103, a PI control unit 104, and a target turning angle calculation unit 105 in order to calculate the target turning angle δ * . The target lateral acceleration G * calculated by the target lateral acceleration calculation unit 101 is input to the feedforward calculation unit 102 and the lateral acceleration deviation calculation unit 103. The feedforward calculation unit 102 inputs the target lateral acceleration G * and calculates the feedforward control value δ ff of the turning angle using the following formula 10.
Figure 2010214987

一方、横加速度偏差演算部103は、横加速度センサ34によって検出された実横加速度Gをフィードバックして入力し、目標横加速度G*と実横加速度Gとの偏差ΔG(=G*−G)を計算する。すなわち、横加速度偏差演算部103は、例えば、横風等の外乱の影響によって変化する実横加速度Gとの偏差ΔGを計算する。そして、計算された偏差ΔGは、PI制御部104に入力される。PI制御部104は、下記式11に示すように、入力した偏差ΔGに比例した比例項と偏差ΔGを積分した積分項とを加算して、転舵角のフィードバック制御値Δδfbを計算する。

Figure 2010214987
On the other hand, the lateral acceleration deviation calculating unit 103 feeds back and inputs the actual lateral acceleration G detected by the lateral acceleration sensor 34, and a deviation ΔG (= G * −G) between the target lateral acceleration G * and the actual lateral acceleration G. Calculate That is, the lateral acceleration deviation calculation unit 103 calculates a deviation ΔG from the actual lateral acceleration G that changes due to the influence of a disturbance such as a cross wind. The calculated deviation ΔG is input to the PI control unit 104. The PI control unit 104 calculates a turning angle feedback control value Δδ fb by adding a proportional term proportional to the input deviation ΔG and an integral term obtained by integrating the deviation ΔG, as shown in Equation 11 below.
Figure 2010214987

フィードフォワード制御値δffおよびフィードバック制御値Δδfbは、目標転舵角演算部105に入力される。目標転舵角演算部105は、フィードフォワード制御値δffとフィードバック制御値Δδfbとを加算して目標転舵角δ*(=δff+Δδfb)を計算する。 The feedforward control value δ ff and the feedback control value Δδ fb are input to the target turning angle calculation unit 105. The target turning angle calculation unit 105 adds the feedforward control value δ ff and the feedback control value Δδ fb to calculate the target turning angle δ * (= δ ff + Δδ fb ).

また、転舵用ECU36は、更に、転舵角偏差演算部106、目標電流演算部107、電流偏差演算部108、PI制御部109、PWM電圧発生部110を備えている。目標転舵角演算部105にて計算された目標転舵角δ*は、転舵角偏差演算部106に入力される。転舵角偏差演算部106は、転舵角センサ32から転舵角δ(以下、実転舵角δと呼ぶ)を入力し、目標転舵角δ*と実転舵角δとの偏差Δδ(=δ*−δ)を計算する。計算された偏差Δδは、目標電流演算部107に入力される。 The steering ECU 36 further includes a turning angle deviation calculation unit 106, a target current calculation unit 107, a current deviation calculation unit 108, a PI control unit 109, and a PWM voltage generation unit 110. The target turning angle δ * calculated by the target turning angle calculation unit 105 is input to the turning angle deviation calculation unit 106. The turning angle deviation calculation unit 106 inputs a turning angle δ (hereinafter referred to as an actual turning angle δ) from the turning angle sensor 32, and a deviation Δδ between the target turning angle δ * and the actual turning angle δ. (= Δ * −δ) is calculated. The calculated deviation Δδ is input to the target current calculation unit 107.

目標電流演算部107は、目標転舵角δ*と実転舵角δとの偏差Δδを入力して、それに比例した目標電流i*を計算する。この目標電流i*は、電動モータ24に通電する目標電流値である。目標電流i*は、電流偏差演算部108に入力される。電流偏差演算部108は、目標電流演算部107により算出された目標電流i*と、電流検出器38aにより検出した電動モータ24に流れる実際の電流iとを入力し、両者の偏差Δi(=i*−i)を算出する。電流偏差演算部108にて算出された偏差Δiは、PI制御部109に入力される。 The target current calculation unit 107 inputs a deviation Δδ between the target turning angle δ * and the actual turning angle δ, and calculates a target current i * proportional to the deviation Δδ. This target current i * is a target current value for energizing the electric motor 24. The target current i * is input to the current deviation calculation unit 108. The current deviation calculation unit 108 inputs the target current i * calculated by the target current calculation unit 107 and the actual current i flowing through the electric motor 24 detected by the current detector 38a, and the deviation Δi (= i) between the two. * -I) is calculated. The deviation Δi calculated by the current deviation calculation unit 108 is input to the PI control unit 109.

PI制御部109は、入力した偏差Δiに比例した比例項と偏差Δiを積分した積分項とを加算して、電動モータ24を駆動するための目標電圧v*を計算する。つまり、偏差Δiがゼロになるように目標電圧v*を計算する。PI制御部109により計算された目標電圧v*は、PWM電圧発生部110に入力される。PWM電圧発生部110は、目標電圧v*に対応したPWM制御電圧信号を駆動回路38に出力する。駆動回路38は、スイッチング素子から構成され、例えば、インバータ回路やHブリッジ回路である。駆動回路38は、PWM制御電圧信号に対応したデューティ比でスイッチング素子をオンオフして、目標電圧v*を電動モータ24に印加する。これにより左右前輪FW1,FW2は、電動モータ24の駆動力により転舵される。 The PI control unit 109 calculates a target voltage v * for driving the electric motor 24 by adding a proportional term proportional to the inputted deviation Δi and an integral term obtained by integrating the deviation Δi. That is, the target voltage v * is calculated so that the deviation Δi becomes zero. The target voltage v * calculated by the PI control unit 109 is input to the PWM voltage generation unit 110. The PWM voltage generator 110 outputs a PWM control voltage signal corresponding to the target voltage v * to the drive circuit 38. The drive circuit 38 includes a switching element, and is, for example, an inverter circuit or an H bridge circuit. The drive circuit 38 turns on and off the switching element with a duty ratio corresponding to the PWM control voltage signal, and applies the target voltage v * to the electric motor 24. Accordingly, the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered by the driving force of the electric motor 24.

次に、上記のように転舵制御された場合の効果について説明する。今、前記式3の両辺をGγ(V)*Vで除算し、Fδg(s)/Gγ(V)*Vのボード線図を表すと図3に示すような周波数特性となる。すなわち、図3(a)から明らかなように周波数および車速Vの増加に伴ってゲインが変化し、図3(b)から明らかなようにある周波数において位相遅れが増大する周波数特性を有する。一方、前記式2の両辺をGγ(V)で除算し、Fδγ(s)/Gγ(V)のボード線図を表すと図4に示すような周波数特性となる。すなわち、図4(a)から明らかなようにある周波数において車速Vの増加に伴ってゲインが変化し、図4(b)から明らかなように周波数の増大に伴って位相遅れが増大する周波数特性を有する。 Next, the effect when steering control is performed as described above will be described. Now, when both sides of the equation 3 are divided by G γ (V) * V and a Bode diagram of F δg (s) / G γ (V) * V is expressed, the frequency characteristics are as shown in FIG. That is, as apparent from FIG. 3 (a), the gain changes as the frequency and the vehicle speed V increase, and as shown in FIG. 3 (b), there is a frequency characteristic in which the phase delay increases at a certain frequency. On the other hand, when both sides of the equation 2 are divided by G γ (V) and a Bode diagram of F δγ (s) / G γ (V) is represented, the frequency characteristics shown in FIG. 4 are obtained. That is, as is clear from FIG. 4 (a), the gain characteristic changes as the vehicle speed V increases at a certain frequency, and the phase delay increases as the frequency increases as apparent from FIG. 4 (b). Have

また、このような周波数特性を有する伝達関数Fδγ(s)および伝達関数Fδg(s)を用いるとともに横加速度Gをフィードバック入力して転舵角制御する図2の機能ブロック図において、例えば、フィルタX(s)=1とした場合すなわち本発明の特徴事項であるフィルタX(s)を適用しない通常の車両の場合には、操舵角θMAを入力とし横加速度Gを出力とする伝達関数G(s)/θMA(s)が一定となる。このとき、操舵角θMAを入力としヨーレートγを出力とする伝達関数γ(s)/θMA(s)はγ(s)/G(s)となり、車速Vが大きいときに非常に振動的になる。すなわち、フィルタX(s)=1のときにおける伝達関数γ(s)/θMA(s)のボード線図は図5に示すように表され、車速Vの増大に伴ってある周波数におけるゲインが増大し、また、ある周波数における位相進みが大きくなる。そして、この場合における伝達関数γ(s)/θMA(s)のステップ応答を示すと、図6に示すように、車速Vの増大に伴って振幅が大きくなり振動的になることが理解できる。 In addition, in the functional block diagram of FIG. 2 in which the transfer function F δγ (s) and the transfer function F δg (s) having such frequency characteristics are used and the lateral acceleration G is fed back to control the turning angle, When the filter X (s) = 1, that is, in the case of a normal vehicle to which the filter X (s), which is a feature of the present invention is not applied, a transfer function having the steering angle θ MA as an input and the lateral acceleration G as an output. G (s) / θ MA (s) is constant. At this time, the transfer function γ (s) / θ MA (s) with the steering angle θ MA as an input and the yaw rate γ as an output is γ (s) / G (s), which is very vibrational when the vehicle speed V is high. become. That is, the Bode diagram of the transfer function γ (s) / θ MA (s) when the filter X (s) = 1 is expressed as shown in FIG. 5, and the gain at a certain frequency as the vehicle speed V increases. The phase advance at a certain frequency increases. Then, when the step response of the transfer function γ (s) / θ MA (s) in this case is shown, it can be understood that as the vehicle speed V increases, the amplitude increases and becomes oscillating as shown in FIG. .

これに対して、前記式9により決定されるフィルタX(s)を採用した場合には、目標とするθMA−γ特性を実現するθMA−G特性に基づいて目標横加速度G*が計算される。すなわち、前記式9中のFMAγ(s)を任意に設定することにより、目標とするθMA−γ特性を実現する目標横加速度G*が計算される。このため、例えば、全車速域においてθMA−γ特性を一定にする場合には、図7に示すθMA−γ特性(ステップ応答)のように、ある車速Vaにおける伝達関数Fδγ(s)|V=Vaを目標とするθMA−γ特性としてFMAγ(s)に設定する。そして、このように設定されたFMAγ(s)を有するフィルタX(s)を用いて目標横加速度G*を計算することにより、θMA−G特性は目標とするθMA−γ特性を実現するものとなり、例えば、θMA−G特性(ステップ応答)は、図8に示すように、車速Vよって振幅の大きさが異なるものの、時間の経過に従って緩やかに収束する傾向を有するものとなる。 On the other hand, when the filter X (s) determined by the equation 9 is adopted, the target lateral acceleration G * is calculated based on the θ MA -G characteristic that realizes the target θ MA -γ characteristic. Is done. That is, the target lateral acceleration G * that realizes the target θ MA −γ characteristic is calculated by arbitrarily setting F MAγ (s) in the equation (9). For this reason, for example, when the θ MA −γ characteristic is made constant in the entire vehicle speed range, the transfer function F δγ (s) at a certain vehicle speed Va as shown in the θ MA −γ characteristic (step response) shown in FIG. | Set F MAγ (s) as the θ MA −γ characteristic with V = Va as the target. Then, by calculating the target lateral acceleration G * using the filter X (s) having F MAγ (s) set in this way, the θ MA -G characteristic realizes the target θ MA -γ characteristic. For example, as shown in FIG. 8, the θ MA -G characteristic (step response) has a tendency to gradually converge with the passage of time, although the magnitude of the amplitude varies depending on the vehicle speed V.

したがって、本実施形態によれば、目標とするθMA−γ特性を実現するθMA−G特性に基づいて目標横加速度G*が計算され、この目標横加速度G*を用いて転舵角をフィードバック制御することができる。これにより、横加速度Gを用いた転舵角のフィードバック制御においては、目標とするθMA−γ特性を実現するθMA−G特性すなわち周波数特性を考慮した目標横加速度G*を用いることができるため、車両の過敏な応答を抑制して良好な操舵フィーリングを確保することができるとともに、本来の外乱安定化制御を安定して実現することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the target lateral acceleration G * is calculated based on the θ MA −G characteristic that realizes the target θ MA −γ characteristic, and the turning angle is calculated using the target lateral acceleration G *. Feedback control can be performed. Thereby, in the feedback control of the turning angle using the lateral acceleration G, it is possible to use the target lateral acceleration G * in consideration of the θ MA -G characteristic, that is, the frequency characteristic, which realizes the target θ MA -γ characteristic. Therefore, it is possible to suppress the sensitive response of the vehicle to ensure a good steering feeling and to stably realize the original disturbance stabilization control.

本発明の実施にあたっては、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。   The implementation of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、ある車速Vaにおける伝達関数Fδγ(s)|V=Vaを目標とするθMA−γ特性としてFMAγ(s)に設定するように実施した。そして、このように設定したFMAγ(s)を有するフィルタX(s)を用いて目標横加速度G*を計算するように実施した。これにより、特に、車速Vが大きな高速時において伝達関数γ(s)/θMA(s)の振動(共振)を抑制できるようにした。 For example, in the above embodiment, the transfer function F δγ (s) | V = Va at a certain vehicle speed Va is set to F MAγ (s) as the target θ MA -γ characteristic. The target lateral acceleration G * was calculated using the filter X (s) having F MAγ (s) set in this way. As a result, the vibration (resonance) of the transfer function γ (s) / θ MA (s) can be suppressed particularly when the vehicle speed V is high.

このように、FMAγ(s)を有するフィルタX(s)を用いて目標横加速度G*を計算することは、高速時における特性を良好に変更するものであるため、車速Vの小さな低速時にはフィルタX(s)を別の定義としてもよい。この場合、図3に示したように、Fδg(s)/Gγ(V)*Vの周波数特性は、ある車速Vbを境として、低周波におけるゲインの大きさと高周波におけるゲインの大きさとが入れ替わることが理解できる。この特性の変化に基づき、例えば、車速Vが車速Vb未満であるときにはフィルタX(s)を車速Vbにおける横加速度に関する伝達関数Fδg(s)|V=Vbを用いてX(s)= Fδg(s)|V=Vbとし、車速Vが車速Vb以上であるときには車速Vbにおけるヨーレートに関する伝達関数Fδγ(s)|V=Vbを用いてFMAγ(s)= Fδg(s)|V=Vbとして前記式9に従ってフィルタX(s)を決定するように実施することも可能である。これにより、車速Vb未満の低速時においては横加速度Gの変化を抑制することができ、車速Vb以上の中高速時においては特に高周波域におけるθMA−G特性の大きなゲインによる車両挙動変化の敏感さを抑制することができるとともにヨーレートγの変化を抑制することができる。また、車速Vbを境としてフィルタX(s)を変更することにより、変更に伴って運転者が知覚する違和感を抑制することができる。 As described above, calculating the target lateral acceleration G * using the filter X (s) having F MAγ (s) favorably changes the characteristics at high speeds. The filter X (s) may be another definition. In this case, as shown in FIG. 3, the frequency characteristic of F δg (s) / G γ (V) * V is such that the gain magnitude at a low frequency and the gain magnitude at a high frequency at a certain vehicle speed Vb. I can understand that they are replaced. Based on the change in this characteristic, for example, when the vehicle speed V is less than the vehicle speed Vb, the filter X (s) is converted to X (s) = F using the transfer function F δg (s) | V = Vb for the lateral acceleration at the vehicle speed Vb. δg (s) | V = and Vb, the transfer function F [Delta] [gamma] (s) related to a yaw rate of the vehicle speed Vb when the vehicle speed V is equal to or greater than the vehicle speed Vb | F MAγ (s) = F δg (s) with V = Vb | It is also possible to carry out such that V = Vb and the filter X (s) is determined according to the above equation 9. As a result, it is possible to suppress changes in the lateral acceleration G at low speeds below the vehicle speed Vb, and at medium and high speeds above the vehicle speed Vb, particularly sensitive to changes in vehicle behavior due to a large gain of the θ MA −G characteristic in the high frequency range. It is possible to suppress the change in yaw rate γ as well as to suppress the fluctuation. Further, by changing the filter X (s) with the vehicle speed Vb as a boundary, it is possible to suppress the uncomfortable feeling perceived by the driver along with the change.

さらに、本実施形態においては、ステアリングバイワイヤ方式の操舵装置を採用して実施した。しかしながら、ステアリングギヤ比を自在に調整可能なギヤ比可変操舵装置に適用することもできる。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。   Furthermore, in the present embodiment, a steering-by-wire type steering device is employed. However, the present invention can also be applied to a gear ratio variable steering device that can freely adjust the steering gear ratio. Even in this case, the same effect as in the above embodiment can be expected.

10…操舵操作装置、11…操舵ハンドル、20…転舵装置、24…転舵用電動モータ、30…電気制御装置、31…操舵角センサ、32…転舵角センサ、33…車速センサ、34…横加速度センサ、35…操舵反力用ECU、36…転舵用ECU、101…目標横加速度演算部、102…フィードフォワード演算部、103…横加速度偏差演算部、104…PI制御部、105…目標転舵角演算部、106…転舵角偏差演算部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering operation device, 11 ... Steering handle, 20 ... Steering device, 24 ... Electric motor for steering, 30 ... Electric control device, 31 ... Steering angle sensor, 32 ... Steering angle sensor, 33 ... Vehicle speed sensor, 34 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Lateral acceleration sensor, 35 ... Steering reaction force ECU, 36 ... Steering ECU, 101 ... Target lateral acceleration calculating part, 102 ... Feed forward calculating part, 103 ... Lateral acceleration deviation calculating part, 104 ... PI control part, 105 ... Target turning angle calculation unit, 106 ... Steering angle deviation calculation unit

Claims (4)

車両を操舵するために操作される操舵ハンドルと、車輪を転舵する転舵アクチュエータと、車両の車速を検出する車速検出手段と、車体の車幅方向に発生する実際の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記操舵ハンドルの操作に応じて前記車体の車幅方向に発生すべき目標横加速度を演算する目標横加速度演算手段と、前記目標横加速度演算手段により演算した目標横加速度に応じて指令値を設定する指令値設定手段と、前記指令値設定手段により設定した指令値と、前記検出した実際の横加速度と前記演算した目標横加速度との偏差とに基づいて前記転舵アクチュエータを駆動して前記車輪を転舵する転舵制御手段とを備えた車両の操舵装置において、
前記目標横加速度演算手段は、前記操舵ハンドルの操作とこの操作に応じて前記車体の重心点回りに発生するヨーレートとの関係を表していて予め設定された目標伝達特性を実現する目標横加速度を演算することを特徴とする車両の操舵装置。
A steering handle that is operated to steer the vehicle, a steering actuator that steers the wheels, vehicle speed detection means that detects the vehicle speed of the vehicle, and a lateral that detects the actual lateral acceleration generated in the vehicle width direction of the vehicle body. In accordance with the target lateral acceleration calculated by the target lateral acceleration calculating means, the target lateral acceleration calculating means for calculating the target lateral acceleration to be generated in the vehicle width direction of the vehicle body according to the operation of the steering handle, Command value setting means for setting the command value, the command value set by the command value setting means, and the deviation between the detected actual lateral acceleration and the calculated target lateral acceleration. In a steering apparatus for a vehicle provided with steering control means for driving and steering the wheels,
The target lateral acceleration calculating means represents a relationship between an operation of the steering handle and a yaw rate generated around the center of gravity of the vehicle body in accordance with the operation, and calculates a target lateral acceleration that realizes a preset target transfer characteristic. A vehicle steering apparatus characterized by calculating.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記目標横加速度演算手段は、
前記予め設定された目標伝達特性を表していて前記操舵ハンドルの操作に応じて発生するヨーレートの伝達関数に対して、前記車輪の転舵に応じて発生する横加速度の伝達関数を前記車輪の転舵に応じて発生するヨーレートの伝達関数で除算したものを乗算するとともに、前記車速検出手段によって検出された車速に応じて変化する車速ゲインを乗算して設定されるフィルタを用い、前記操舵ハンドルの操作に応じた目標横加速度を演算することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The target lateral acceleration calculating means includes
The transfer function of the lateral acceleration generated in response to the steering of the wheel is expressed as the transfer function of the wheel in response to the yaw rate transfer function generated in response to the operation of the steering handle. A filter that is set by multiplying a transfer function of a yaw rate generated according to the rudder and multiplying by a vehicle speed gain that changes according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is used. A vehicle steering apparatus characterized by calculating a target lateral acceleration according to an operation.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記予め設定された目標伝達特性は、
車両の所定の車速における前記操舵ハンドルの操作とこの操作に応じて前記車体の重心点回りに発生するヨーレートとの関係を表す伝達特性であることを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The preset target transfer characteristic is:
A vehicle steering apparatus characterized by a transmission characteristic representing a relationship between an operation of the steering handle at a predetermined vehicle speed and a yaw rate generated around a center of gravity of the vehicle body in response to the operation.
請求項3に記載した車両の操舵装置において、
前記目標横加速度演算手段は、
前記所定の車速以上であるときに、前記予め設定された目標伝達特性を実現する目標横加速度を演算することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 3,
The target lateral acceleration calculating means includes
A vehicle steering apparatus that calculates a target lateral acceleration that realizes the preset target transmission characteristic when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed.
JP2009060593A 2009-03-13 2009-03-13 Vehicular steering device Pending JP2010214987A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009060593A JP2010214987A (en) 2009-03-13 2009-03-13 Vehicular steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009060593A JP2010214987A (en) 2009-03-13 2009-03-13 Vehicular steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010214987A true JP2010214987A (en) 2010-09-30

Family

ID=42974302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009060593A Pending JP2010214987A (en) 2009-03-13 2009-03-13 Vehicular steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010214987A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013075614A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Ntn Corp Control device for steer-by-wire type steering mechanism
CN113002620A (en) * 2021-03-12 2021-06-22 重庆长安汽车股份有限公司 Method and system for correcting angle deviation of automatic driving steering wheel and vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013075614A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Ntn Corp Control device for steer-by-wire type steering mechanism
CN113002620A (en) * 2021-03-12 2021-06-22 重庆长安汽车股份有限公司 Method and system for correcting angle deviation of automatic driving steering wheel and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7236037B2 (en) vehicle steering system
JP5126357B2 (en) Vehicle steering device
CN111315639B (en) Steering control device
CN105246764B (en) Electric power-assisted steering apparatus
JP6160860B2 (en) Electric power steering device
JP5123143B2 (en) Electric power steering device for vehicle
JP7129003B2 (en) motor controller
JP7133393B2 (en) steering controller
JP2021154895A (en) Steering control device
JP7376407B2 (en) Steering control device
JP2010030391A (en) Steering apparatus of vehicle
JP5428415B2 (en) Vehicle steering device
JP5267799B2 (en) Vehicle steering control device
JP2010214987A (en) Vehicular steering device
JP7259495B2 (en) steering controller
JP4604631B2 (en) Vehicle steering control device
JP2015058753A (en) Steering control device
JP5105184B2 (en) Vehicle steering system
JP5979079B2 (en) Electric power steering device
JP2023116317A (en) Steering control device for vehicle
JP2015186942A (en) Electric power steering device and program