JP2010215068A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前後輪転舵可能な車両に搭載される車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device mounted on a vehicle that can steer front and rear wheels.
従来から、例えば、下記特許文献1に示した車両用サスペンションの制御方法および装置は知られている。この従来の制御方法および装置は、車両が旋回する場合、車速と舵角とを検出して横加速度の推定値を演算するとともに車体に発生することが予測される推定ロール角を演算し、目標ロール角と推定ロール角との偏差に基づいて各車輪におけるサスペンションの減衰特性またはバネ特性をそれぞれ変更して制御するようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a vehicle suspension control method and apparatus disclosed in Patent Document 1 below are known. This conventional control method and apparatus detects a vehicle speed and a steering angle, calculates an estimated value of lateral acceleration when the vehicle turns, calculates an estimated roll angle predicted to occur in the vehicle body, Based on the deviation between the roll angle and the estimated roll angle, the suspension damping characteristic or spring characteristic of each wheel is changed and controlled.
また、従来から、例えば、下記特許文献2に示した車両の制御装置も知られている。この従来の制御装置は、車両が旋回する場合、車速と舵角とを検出して車体に作用する遠心力によって発生する横加速度の推定値と、車体のロール角またはロール量の推定値と、路面の摩擦係数の推定値とを演算し、これら演算した各推定値に基づいてロールモーメントを演算するようになっている。そして、この従来の制御装置においては、演算したロールモーメントを打ち消すアンチロールモーメントを車体に作用させるために、各車輪に付与される駆動トルクまたは制動トルクを制御するようになっている。 Further, conventionally, for example, a vehicle control apparatus disclosed in Patent Document 2 is also known. When the vehicle turns, this conventional control device detects the vehicle speed and the rudder angle and estimates the lateral acceleration generated by the centrifugal force acting on the vehicle body, the vehicle body roll angle or the roll amount estimate value, The estimated value of the friction coefficient of the road surface is calculated, and the roll moment is calculated based on these calculated estimated values. And in this conventional control apparatus, in order to make the anti-roll moment which cancels the calculated roll moment act on a vehicle body, the drive torque or the braking torque given to each wheel is controlled.
一方、従来から、例えば、下記特許文献3に示した前後輪操舵車両の後輪操舵方法および装置は知られている。この従来の方法および装置は、車速と前輪の操舵角とを検出し、これら検出値に応じて目標後輪舵角を求め、この目標後輪舵角に収束するように実後輪舵角を制御するようになっている。 On the other hand, conventionally, for example, a rear wheel steering method and apparatus for a front and rear wheel steering vehicle shown in Patent Document 3 below are known. This conventional method and apparatus detects the vehicle speed and the steering angle of the front wheels, obtains the target rear wheel steering angle according to these detection values, and sets the actual rear wheel steering angle so as to converge to the target rear wheel steering angle. It comes to control.
ところで、前輪に加えて後輪も転舵させることができる車両において、後輪の転舵可能範囲は、一般的に、転舵した後輪と上下方向に変位するバネ上部材とが干渉しない範囲として設定される。このため、例えば、旋回状態にある車両の挙動を安定させたり、取り回し性を向上させるために後輪を転舵させる場合、バネ上部材との干渉が生じないときであっても、後輪の転舵可能範囲が制限されるため、後輪を転舵させることによる効果が最大限発揮できない場合がある。 By the way, in a vehicle that can steer a rear wheel in addition to a front wheel, the steerable range of the rear wheel is generally a range in which the steered rear wheel and the sprung member displaced in the vertical direction do not interfere with each other. Set as For this reason, for example, when the rear wheel is steered in order to stabilize the behavior of the vehicle in a turning state or to improve the maneuverability, even if there is no interference with the sprung member, Since the steerable range is limited, the effect of turning the rear wheels may not be maximized.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両のバネ上部材との干渉の有無を考慮して後輪を転舵させる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that steers rear wheels in consideration of the presence or absence of interference with a sprung member of the vehicle. is there.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、前後輪転舵可能な車両に搭載される車両の制御装置であって、車両の前輪の転舵に関連して車両の後輪の目標転舵量を演算し、この目標転舵量に基づいて前記後輪の転舵を制御する後輪転舵制御手段と、旋回に伴って車両のバネ上部材に発生するロール挙動の大きさを表すロール量を演算し、この演算したロール量に対して、前記後輪転舵制御手段が前記後輪を前記目標転舵量まで転舵させたときに、転舵後の後輪と前記バネ上部材とが干渉するか否かを判定する干渉判定手段と、前記干渉判定手段によって前記転舵後の後輪が前記バネ上部材と干渉すると判定されたとき、この干渉を回避するために、少なくとも、旋回外側に位置する車両のサスペンション装置の作動を制御して前記ロール挙動を抑制するロール挙動抑制制御手段とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a vehicle control device mounted on a vehicle capable of front-rear wheel steering, and the target steering of the rear wheels of the vehicle in relation to the steering of the front wheels of the vehicle A rear wheel steering control means for calculating the amount and controlling the steering of the rear wheel based on the target steering amount, and a roll amount representing the magnitude of the roll behavior generated in the sprung member of the vehicle with turning When the rear wheel turning control means steers the rear wheel to the target turning amount with respect to the calculated roll amount, the rear wheel after turning and the sprung member are An interference determining means for determining whether or not to interfere, and when the interference determining means determines that the rear wheel after the steering interferes with the sprung member, at least on the outside of the turn in order to avoid this interference The roll lift is controlled by controlling the operation of the suspension device of the vehicle located at In that a rolling behavior suppression control means for suppressing a.
この場合、ロール挙動制御手段は、サスペンション装置を形成するサスペンションスプリングのバネ定数、ショックアブソーバの減衰力およびアクティブスタビライザ装置のねじり剛性のうちの少なくとも一つを変更(増加または減少)して、ロール挙動を抑制するようにするとよい。 In this case, the roll behavior control means changes (increases or decreases) at least one of the spring constant of the suspension spring forming the suspension device, the damping force of the shock absorber, and the torsional rigidity of the active stabilizer device to thereby roll behavior. It is better to suppress this.
これによれば、転舵される後輪とバネ上部材(具体的には、車体)とが互いに干渉することを防止することができるため、必要に応じて、後輪を大きな目標後輪転舵角まで転舵させることができる。したがって、常に後輪を十分に転舵させることができるため、後輪を転舵させることによる効果として、例えば、車両の旋回性能を大幅に向上させることができる。 According to this, since it is possible to prevent the rear wheel to be steered and the sprung member (specifically, the vehicle body) from interfering with each other, the rear wheel can be turned into a large target rear wheel if necessary. Can be steered to the corner. Therefore, since the rear wheels can always be sufficiently steered, as an effect of turning the rear wheels, for example, the turning performance of the vehicle can be greatly improved.
以下、本発明の実施形態に係る車両の制御装置について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る車両の制御装置が適用された車両を概略的に示している。この車両は、左右前輪FW1,FW2および後輪RW1,RW2とバネ上部材HA(車体)とをそれぞれ連結するサスペンション装置10FR,10FL,10RR,10RLを備えている。なお、サスペンション装置10FR,10FL,10RR,10RLは、その構成が同一であるため、以下の説明においては単にサスペンション装置10ともいう。 Hereinafter, a vehicle control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a vehicle to which a vehicle control device according to this embodiment is applied. This vehicle includes suspension devices 10FR, 10FL, 10RR, and 10RL that connect the left and right front wheels FW1 and FW2 and the rear wheels RW1 and RW2 and the sprung member HA (vehicle body). Note that the suspension devices 10FR, 10FL, 10RR, and 10RL have the same configuration, and therefore are simply referred to as the suspension device 10 in the following description.
サスペンション装置10は、図1に示すように、サスペンションスプリング11とショックアブソーバ12とを備えている。サスペンションスプリング11およびショックアブソーバ12の一端(上端)はバネ上部材HAに接続され、ショックアブソーバ12の他端(下端)はバネ下部材LAに接続されている。なお、タイヤを含む車輪に連結されたナックルや、一端がナックルに連結されたロアアームなどがバネ下部材LAに相当する。また、バネ上部材HAは、サスペンションスプリング11およびショックアブソーバ12に支持される部材であり、車体もバネ上部材HAに含まれる。
As shown in FIG. 1, the suspension apparatus 10 includes a
サスペンションスプリング11は、路面から車輪およびバネ下部材LAを介してバネ上部材HAに伝達される振動を吸収するものである。ここで、本実施形態においては、サスペンションスプリング11として、バネ定数が変更可能なエアスプリングを採用して実施する。この場合、後述する電気制御装置40の制御により、アクチュエータ11a(より具体的には、バルブおよびポンプ)を作動させてエアチャンバ内の圧力を適宜変更することにより、各サスペンションスプリング11のバネ定数が適宜変更することができる。ショックアブソーバ12は、サスペンションスプリング11と並行に配列されており、前記振動を減衰するものである。そして、ショックアブソーバ12は、その減衰力(より詳しくは、減衰係数)が段階的に変更されるようになっている。
The
また、車両は、サスペンション装置10の一部を形成して車両に発生するロール挙動を抑制するアクティブスタビライザ装置20を備えている。アクティブスタビライザ装置20は、左右前輪FW1,FW2間に設けられる前輪側アクティブスタビライザ21と左右後輪RW1,RW2間に設けられる後輪側アクティブスタビライザ22とを備えている。前輪側アクティブスタビライザ21および後輪側アクティブスタビライザ22は、それぞれ、車両の横方向に沿って延在する一対のトーションバ部21a,21bおよびトーションバ部22a,22bと、これらトーションバ部21a,21bおよびトーションバ部22a,22bに連続する一対のアーム部21c,21dおよびアーム部22c,22dとを有している。ここで、トーションバ部21a,21bおよびトーションバ部22a,22bはその軸線周りに回転自在にバネ上部材HA(車体)に対して支持され、アーム部21c,21dおよびアーム部22c,22dは先端部が車両前方に屈曲して各サスペンション装置10のロアアームに連結されている。
The vehicle also includes an
また、前輪側アクティブスタビライザ21における一対のトーションバ部21a,21b間および後輪側アクティブスタビライザ22における一対のトーションバ部22a,22b間には、それぞれ、電動アクチュエータ21eおよび電動アクチュエータ22eが設けられている。電動アクチュエータ21e,22eは、後述する電気制御装置40によって駆動制御されて、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2がそれぞれ位置する部位でのバネ上部材HA(車体)に付与するアンチロールモーメントを増減する。したがって、例えば、車両が旋回するときに作用するロールモーメントに対して、電動アクチュエータ21e,22eがトーションバ部21a,21b,22a,22bのねじり剛性(ねじりトルク)を適宜変更することにより、このロールモーメントを打ち消すアンチロールモーメントを発生させることができる。
An
また、車両は、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2を転舵させる操舵装置30を備えている。操舵装置30は、車両を旋回させるために運転者によって回動操作される操舵ハンドル31を備えている。操舵ハンドル31は、操舵軸32の上端に固定されており、操舵軸32の下端は、左右前輪FW1,FW2を転舵するための転舵ギアユニット33に接続されている。
The vehicle also includes a steering device 30 that steers the left and right front wheels FW1, FW2 and the left and right rear wheels RW1, RW2. The steering device 30 includes a
また、操舵装置30は、左右前輪FW1,FW2の転舵に関連して左右後輪RW1,RW2を転舵させるための後輪転舵ユニット34を備えている。後輪転舵ユニット34は、左右後輪RW1,RW2を転舵させる回転駆動力を発生する電動モータ34aおよび後輪転舵機構34bを備えている。電動モータ34aは、後述する電気制御装置40によって、その作動が制御される。後輪転舵機構34bは、周知のギア機構を有していて、電動モータ34aの回転を減速するとともにこの減速された回転運動を軸線方向運動に変換するものである。そして、後輪転舵機構34は、例えば、トーコントロールアームを介して左右後輪RW1,RW2に接続されている。
Further, the steering device 30 includes a rear
この構成により、運転者による操舵ハンドル31の回動操作に応じて、すなわち、左右前輪FW1,FW2の転舵に合わせて電動モータ34aが回転駆動し、後輪転舵機構34bによって減速された回転が軸線方向運動に変換される。そして、この軸線方向運動がトーコントロールアームに伝達されて、左右後輪RW1,RW2が左右に転舵されるようになっている。
With this configuration, the
次に、電気制御装置40を説明する。電気制御装置40は、図1および図2に示すように、サスペンション装置10のアクチュエータ11aおよびアクティブスタビライザ装置20の電動アクチュエータ21e,22eの作動を制御するサスペンション電子制御ユニット41(以下、単に、サスペンションECU41という)と、操舵装置30の電動モータ34aの作動を制御するステアリング電子制御ユニット42(以下、単に、ステアリングECU42という)とを備えている。ここで、サスペンションECU41とステアリングECU42とは、互いに通信回線Aを介して接続されている。
Next, the
サスペンションECU41は、CPU、ROM、RAMなどを主要構成部品とするマイクロコンピュータである。そして、サスペンションECU41は、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、アクチュエータ11aの作動を制御してサスペンションスプリング11のバネ定数を変更制御し、また、電動アクチュエータ21e,22eの作動を制御して前輪側アクティブスタビライザ21および後輪側アクティブスタビライザ22のねじり剛性を変更してアンチロールモーメントの大きさを変更するものである。
The
ステアリングECU42も、CPU、ROM、RAMなどを主要構成部品とするマイクロコンピュータである。そして、ステアリングECU42は、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、電動モータ34aの作動を制御して左右後輪RW1,RW2を転舵させるものである。
The steering
このため、電気制御装置40は、操舵角センサ43、後輪舵角センサ44および車速センサ45を備えている。操舵角センサ43は、操舵ハンドル31の回動操作量すなわち操舵軸32の回転量を検出して操舵角θとして出力する。なお、操舵角センサ43は、車両が左方向に旋回するときの回転角をそれぞれ正の値として出力し、右方向に旋回するときの回転角をそれぞれ負の値として出力し、車両が直進状態を維持するときの回転角をそれぞれ「0」として出力する。後輪舵角センサ44は、後輪転舵機構34に組み付けられていて、例えば、同機構34を構成するラックバーの車体に対する相対的な軸線方向変位を検出し、この検出した相対的な軸線方向変位に基づき左右後輪RW1,RW2の実転舵量を後輪転舵角δrとして出力する。なお、後輪舵角センサ45は、車体に対して左右後輪RW1,RW2が左方向に転舵するときの転舵量を正の値として出力し、右方向に転舵するときの転舵量を負の値として出力し、車両が直進状態を維持するときの転舵量を「0」として出力する。車速センサ45は、車両の車速Vを検出して出力する。
Therefore, the
そして、これら各センサ43〜45は、インターフェース46を介して、サスペンションECU41およびステアリングECU42の入力側に接続されている。一方、サスペンションECU41の出力側には、アクチュエータ11aを作動制御するための駆動回路47が接続されるとともに、電動アクチュエータ21e,22eをそれぞれ作動制御するための駆動回路48a,48bが接続されている。また、ステアリングECU42の出力側には、電動モータ34aを作動制御するための駆動回路49が接続されている。
The
次に、上記のように構成した電気制御装置40の作動を詳細に説明する。
Next, the operation of the
運転者によって図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、電気制御装置40すなわちサスペンションECU41およびステアリングECU42は、互いに協調して、図3に示す後輪転舵制御プログラムを実行する。すなわち、ステアリングECU42は、ステップS10にて後輪転舵制御プログラムの実行を開始し、ステップS11にて、操舵角センサ43から操舵ハンドル31の操舵角θを入力するとともに車速センサ45から車速Vを入力する。そして、ステアリングECU42は、ステップS12に進む。
When an ignition switch (not shown) is turned on by the driver, the
ステップS12においては、ステアリングECU42は、左右前輪FW1,FW2の転舵に関連して転舵させる左右後輪RW1,RW2の目標後輪転舵角δrhを演算する。以下、この演算を具体的に説明する。
In step S12, the steering
左右前輪FW1,FW2と左右後輪RW1,RW2とがそれぞれ転舵可能な車両においては、4輪の車両を等価的な前後2輪の車両とすれば、すなわち、2輪車モデルとすれば、下記式1,2によって示される運動方程式が成立する。
ここで、前輪の転舵角δfは下記式3によって示すことができる。
そして、前記式3を用いて前記式1,2を変形すると、車両の運動方程式は下記式4のように示すことができる。ただし、式4中のsはラプラス演算子を表す。
言い換えれば、ある車速Vにおいて、運転者が操舵ハンドル11を回動操作して車両の挙動を安定させて旋回させる場合を想定すると、車両の運動として発生するヨーレートγおよび横すべり角βが旋回中において一定となる状態が好ましい。このため、このような車両の運動を実現させるためには前記式4の左辺は定数となる。一方、前記式4の右辺における操舵角θは、運転者の操舵ハンドル31の回動操作によって決定されるものである。このため、運転者が操舵ハンドル31を回動操作して車両の挙動を安定させて旋回させるためには、前記式4が成立するように左右後輪RW1,RW2の転舵角δrを決定すればよい。
In other words, at a certain vehicle speed V, assuming that the driver turns the
したがって、ステアリングECU42は、車両の運動として発生するヨーレートγが一定および横すべり角βが、例えば、「0」となるように、前記式4を成立させる左右後輪RW1,RW2の目標転舵角δrhを演算する。そして、ステアリングECU42は、目標転舵角δrhを演算すると、ステップS13に進む。
Therefore, the steering
ステップS13においては、ステアリングECU42は、サスペンションECU41に対して、旋回によりバネ上部材HA(車体)に発生することが予測される推定ロール角φを演算し、この推定ロール角φを供給するように要求する。サスペンションECU41は、通信回線Aを介して受信した要求に従い、バネ上部材HA(車体)に発生する推定ロール角φを演算する。なお、この推定ロール角φの演算に関しては、周知の方向を採用することができるため、その詳細な説明を省略し、以下に簡単に示す。
In step S13, the steering
旋回に伴って発生するバネ上部材HA(車体)の(推定)ロール角φは、一般的に下記式5により演算することができる。
なお、バネ上部材(車体)がロールすれば、荷重移動が生じ、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2とも、左右輪の一方は荷重が増し、他方は荷重が減少する。この荷重移動量を前後それぞれΔWf、ΔWrとすると、ロールセンター回りのモーメントの釣り合いから下記式6,7が成立する。
そして、サスペンションECU41は、車体に発生する推定ロール角φを演算すると、同演算した推定ロール角φを表す信号をステアリングECU42に対して供給する。ステアリングECU42は、供給された信号を受信し、車体に発生する推定ロール角φを取得する。そして、ステアリングECU42は、推定ロール角φを取得すると、ステップS14に進む。
When the
ステップS14においては、ステアリングECU42は、例えば、図示しないROM内に予め記憶されいて、図4に示す目標後輪転舵角δrhと推定ロール角φとの間の関係を表すマップを読み込む。そして、続くステップS15にて、ステアリングECU42は、前記読み込んだマップを参照して、転舵される左右後輪RW1,RW2とロール挙動するバネ上部材HA(車体)との間で干渉が生じないか否かを判定する。すなわち、ステアリングECU42は、前記読み込んだマップ上にて、前記ステップS12にて演算した左右後輪RW1,RW2の目標後輪転舵角δrh(絶対値)と前記ステップS13にてサスペンションECU41から取得した推定ロール角φとの交点が、転舵される左右後輪RW1,RW2とバネ上部材HA(車体)との間で干渉が生じないとして設定された閾値以下となる領域内に存在するか否かを判定する。
In step S14, the steering
そして、交点が閾値以下となる領域内に存在すれば、転舵される左右後輪RW1,RW2とバネ上部材HA(車体)との間で干渉が生じないため、ステアリングECU42は「Yes」と判定して後述するステップS18に進む。この場合には、転舵される左右後輪RW1,RW2とバネ上部材HA(車体)との間で干渉が生じないため、後述するように、バネ上部材(車体)のロール挙動を抑制することなく、ステップS18にて左右後輪RW1,RW2を目標後輪転舵角δrhまで転舵させる。一方、図5に示すように、交点が閾値以下となる領域内に存在しなければ、転舵される左右後輪RW1,RW2とバネ上部材HA(車体)との間で干渉が生じるため、ステアリングECU42は「No」と判定してステップS16に進む。
If the intersection is within the threshold value or less, no interference occurs between the left and right rear wheels RW1 and RW2 to be steered and the sprung member HA (vehicle body). Determination is made and the process proceeds to step S18 described later. In this case, since there is no interference between the left and right rear wheels RW1 and RW2 to be steered and the sprung member HA (vehicle body), the roll behavior of the sprung member (vehicle body) is suppressed as described later. Instead, the left and right rear wheels RW1, RW2 are steered to the target rear wheel turning angle δ rh in step S18. On the other hand, as shown in FIG. 5, if the intersection does not exist within the threshold value or less, interference occurs between the left and right rear wheels RW1, RW2 to be steered and the sprung member HA (vehicle body). The steering
ステップS16においては、ステアリングECU42は、左右後輪RW1,RW2を目標後輪転舵角δrhまで転舵させても、左右後輪RW1,RW2とバネ上部材HA(車体)との間で干渉が生じない目標ロール角φhを決定する。すなわち、ステアリングECU42は、図5に示すように、目標後輪転舵角δrhにおいて、前記閾値以下となる目標ロール角φhを決定する。そして、ステアリングECU42は、目標ロール角φhを決定すると、ステップS17に進む。
In step S16, even if the
ステップS17においては、ステアリングECU42は、サスペンションECU41に対して、通信回線Aを介して、前記ステップS16にて決定した目標ロール角φhを表す信号を供給するとともにバネ上部材HA(車体)の推定ロール角φを目標ロール角φhまで変化させるように要求する。この要求に応じて、サスペンションECU41は、バネ上部材HA(車体)に発生する推定ロール角φを目標ロール角φhまで変化させるために、左右前輪FW1,FW2側のロール剛性Kφfと左右後輪RW1,RW2側のロール剛性Kφrを増加させる。
In step S17, the steering ECU42, to the
すなわち、サスペンションECU41は、前記式6,7に対して、供給された信号によって表される目標ロール角φhを代入して、左右前輪FW1,FW2側のロール剛性Kφf’と左右後輪RW1,RW2側のロール剛性Kφr’を演算する。そして、サスペンションECU41は、演算した左右前輪FW1,FW2側のロール剛性Kφf’を実現するために、サスペンション装置10FR,10FLにおけるサスペンションスプリング11のバネ定数を変更するための制御定数を設定するとともに、アクティブスタビライザ装置20の前輪側アクティブスタビライザ21のねじり剛性を変更するための制御定数を設定する。また、サスペンションECU41は、演算した左右後輪RW1,RW2側のロール剛性Kφr’を実現するために、サスペンション装置10RR,10RLにおけるサスペンションスプリング11のバネ定数を変更するための制御定数を設定するとともに、アクティブスタビライザ装置20の後輪側アクティブスタビライザ22のねじり剛性を変更するための制御定数を設定する。
That is, the
次に、サスペンションECU41は、設定した各制御定数に基づき、アクチュエータ11a、電動アクチュエータ21eおよび電動アクチュエータ22eの作動を制御する。すなわち、サスペンションECU41は、駆動回路47を介してアクチュエータ11aを作動させて、旋回外側に位置するサスペンション装置10FL,10RL(またはサスペンション装置10FR,10RR)のサスペンションスプリング11のバネ定数を増加させ、アンチロールモーメントを増加させる。また、サスペンションECU41は、駆動回路48a,48bを介して電動アクチュエータ21eおよび電動アクチュエータ22eを作動させて、旋回外側に位置するトーションバ部21a,22a(またはトーションバ部21b,22b)のねじり剛性を増加させてアンチロールモーメントを増加させる。これにより、バネ上部材(車体)のロール挙動を目標ロール角φhまでに抑制することができる。したがって、転舵される左右後輪RW1,RW2とバネ上部材(車体)との干渉が防止することができる。そして、サスペンションECU41は、アクチュエータ11a、電動アクチュエータ21eおよび電動アクチュエータ22eの作動制御を完了すると、通信回線Aを介して、ステアリングECU42にロール挙動の抑制制御が完了したことを表す完了信号を出力する。
Next, the
ステアリングECU42においては、サスペンションECU41から完了信号を取得すると、ステップS18に進む。ステップS18においては、ステアリングECU42は、左右後輪RW1,RW2を目標後輪転舵角δrhまで転舵させる。
When the
すなわち、ステアリングECU42は、後輪舵角センサ44によって検出される後輪転舵角δrが目標転舵角δrhとなるまで、オーバーシュートさせることなく駆動回路49を制御して、電動モータ34aを回転駆動させる。これにより、後輪転舵機構34bは、電動モータ34aの回転を減速して軸線方向運動に変換し、この軸線方向運動がトーコントロールアームに伝達される。したがって、このトーコントロールアームに接続された左右後輪RW1,RW2は、目標転舵角δrhまで転舵される。
That is, the steering
このように、左右後輪RW1,RW2を転舵させると、ステアリングECU41は、ステップS19に進み、後輪転舵制御プログラムの実行を一旦終了する。そして、ステアリングECU42は、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ステップS10にて、後輪転舵制御プログラムの実行を開始する。
As described above, when the left and right rear wheels RW1 and RW2 are steered, the steering
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、左右後輪RW1,RW2とバネ上部材(車体)とが互いに干渉することを防止することができるため、左右後輪RW1,RW2を大きな目標後輪転舵角δrhまで転舵させることができる。したがって、常に左右後輪RW1,RW2を十分に転舵させることができて、車両の旋回性能を大幅に向上させることができる。 As can be understood from the above description, according to the above embodiment, the left and right rear wheels RW1, RW2 and the sprung member (vehicle body) can be prevented from interfering with each other. Can be steered to a large target rear wheel turning angle δ rh . Therefore, the left and right rear wheels RW1, RW2 can always be sufficiently steered, and the turning performance of the vehicle can be greatly improved.
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。 In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above 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、後輪転舵制御プログラムのステップS17にて、サスペンションECU41はバネ上部材(車体)が目標ロール角φhとなるようにロール剛性Kφf’およびKφr’を演算し、ロール挙動を抑制するように実施した。この場合、転舵される左右後輪RW1,RW2とバネ上部材(車体)との干渉を防止するために、ロール角とシャシ・ジオメトリにより幾何学的に決定されるサスペンション装置10のサスペンションストロークを制御して旋回外側の車高の低下を抑制するように実施することも可能である。この場合には、旋回外側に位置するショックアブソーバ12の減衰力を高めるようにするとよい。そして、この場合であっても、左右後輪RW1,RW2とバネ上部材(車体)との干渉を効果的に防止することができて左右後輪RW1,RW2を目標後輪転舵角δrhまで転舵させることができる。したがって、常に左右後輪RW1,RW2を十分に転舵させることができて、車両の旋回性能を大幅に向上させることができる。
For example, in the above embodiment, in step S17 of the rear wheel steering control program, the
また、上記実施形態においては、サスペンションスプリング11のバネ定数を変更するとともにアクティブスタビライザ21,22のねじり剛性を変更するように実施した。この場合、サスペンションスプリング11のバネ定数またはアクティブスタビライザ21,22のねじり剛性を変更するように実施することも可能である。
Further, in the above embodiment, the spring constant of the
FW1,FW2…前輪、RW1,RW2…後輪、10FL,10FR,10RL,10RR…サスペンション装置、11…サスペンションスプリング、11a…アクチュエータ、12…ショックアブソーバ、20…アクティブスタビライザ装置、21…前輪側アクティブスタビライザ、21a,21b…トーションバ部、21e…電動アクチュエータ、22…後輪側アクティブスタビライザ、22a,22b…トーションバ部、22e…電動アクチュエータ、30…操舵装置、31…操舵ハンドル、32…操舵軸、33…転舵ギアユニット、34…後輪転舵ユニット、34a…電動モータ、34b…後輪転舵機構、40…電気制御装置、41…サスペンションECU、42…ステアリングECU、43…操舵角センサ、44…後輪舵角センサ、45…車速センサ、HA…バネ上部材、LA…バネ下部材
FW1, FW2 ... front wheel, RW1, RW2 ... rear wheel, 10FL, 10FR, 10RL, 10RR ... suspension device, 11 ... suspension spring, 11a ... actuator, 12 ... shock absorber, 20 ... active stabilizer device, 21 ... front wheel side
Claims (1)
車両の前輪の転舵に関連して車両の後輪の目標転舵量を演算し、この目標転舵量に基づいて前記後輪の転舵を制御する後輪転舵制御手段と、
旋回に伴って車両のバネ上部材に発生するロール挙動の大きさを表すロール量を演算し、この演算したロール量に対して、前記後輪転舵制御手段が前記後輪を前記目標転舵量まで転舵させたときに、転舵後の後輪と前記バネ上部材とが干渉するか否かを判定する干渉判定手段と、
前記干渉判定手段によって前記転舵後の後輪が前記バネ上部材と干渉すると判定されたとき、この干渉を回避するために、少なくとも、旋回外側に位置する車両のサスペンション装置の作動を制御して前記ロール挙動を抑制するロール挙動抑制制御手段とを備えた車両の制御装置。 A vehicle control device mounted on a vehicle capable of front and rear wheel steering,
A rear wheel steering control means for calculating a target turning amount of the rear wheel of the vehicle in relation to the turning of the front wheel of the vehicle, and for controlling the turning of the rear wheel based on the target turning amount;
A roll amount representing the magnitude of the roll behavior generated in the sprung member of the vehicle as the vehicle turns is calculated, and the rear wheel steering control means applies the rear wheel to the target turning amount with respect to the calculated roll amount. Interference judging means for judging whether or not the rear wheel after the steering and the sprung member interfere when turning to
When it is determined by the interference determining means that the rear wheel after the steering interferes with the sprung member, at least the operation of the suspension device of the vehicle located outside the turn is controlled in order to avoid this interference. A vehicle control device comprising roll behavior suppression control means for suppressing the roll behavior.
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JP2009063038A JP2010215068A (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Control device for vehicle |
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US10427671B2 (en) | 2016-10-20 | 2019-10-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle stability control device |
US10538137B2 (en) | 2016-12-27 | 2020-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle travel control device |
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