JP2011063114A - Rear wheel steering device - Google Patents

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Takashi Furuichi
崇 古市
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress encouragement of an advancing direction of a vehicle body in an uncontrollable steering wheel direction, even when uncontrollable steering wheel is generated during low speed traveling by a four-wheel steering automobile. <P>SOLUTION: This rear wheel steering device includes a steering angular velocity calculating part 22a, a steering state deciding part 22b for deciding a steering state from a steering angle and steering angular velocity, a rear wheel turning control part 22c for determining controls of rear wheel turning from the steering angle and vehicle speed, and a reverse phase gain adjusting part 22d for adjusting gain of reverse phase controls of the rear wheels by a steering state decision signal and a rear wheel turning signal. When the steering state becomes an uncontrollable steering wheel state, reverse phase gain is reduced. The increase of behaviors of the vehicle by the uncontrollable steering wheel due to steering increases of the rear wheels can be suppressed, and thereby driving can be continued without generating unnatural feeling, even if the uncontrollable steering wheel is generated in a front wheel steering traveling state during the low speed traveling. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、前輪操舵に応じて後輪を操舵可能にした後輪操舵装置に関する。   The present invention relates to a rear wheel steering device that enables steering of rear wheels in accordance with front wheel steering.

四輪自動車において、車両の旋回性能および走行安定性の向上などを図る目的で、左右の後輪の舵角を変化させる後輪操舵制御装置を備えたものがある。この種の後輪操舵制御装置では、低速走行時には前輪操舵方向とは逆方向に後輪を操舵し、高車速時には前輪操舵方向にと同方向に後輪を操舵させ、低速走行時における旋回性能を向上させる一方で、高車速時における走行安定性を向上させたものがある(例えば、特許文献1)。   Some four-wheeled vehicles include a rear-wheel steering control device that changes the steering angle of the left and right rear wheels for the purpose of improving the turning performance and running stability of the vehicle. This type of rear-wheel steering control device steers the rear wheels in the opposite direction to the front-wheel steering direction at low speeds, and steers the rear wheels in the same direction as the front-wheel steering direction at high vehicle speeds. There is one that improves running stability at high vehicle speeds (for example, Patent Document 1).

特開昭62−113649号公報JP-A-62-113649

一方、自動車の走行状態では、例えば道幅方向に段差がある道路や轍のある道路での走行中に、前輪が段差を斜めに横切ったり轍に入ったりした時に前輪を転舵させる外力が作用するというハンドル取られが生じる場合がある。上記したような四輪操舵車両では、低速走行時には前輪操舵方向と後輪操舵方向とが逆方向になるため、上記したようなハンドル取られが生じた場合には、ハンドル(ステアリングホイール)が取られた方向に車体がより一層回頭してしまうという問題があった。   On the other hand, in the driving state of an automobile, for example, when driving on a road with a step in the width direction or a road with a fence, an external force that steers the front wheel acts when the front wheel crosses the step diagonally or enters a fence. The handle may be removed. In a four-wheel steering vehicle such as that described above, the front wheel steering direction and the rear wheel steering direction are opposite when traveling at low speeds. Therefore, when the steering wheel is removed as described above, the steering wheel (steering wheel) is removed. There was a problem that the car body would turn further in the specified direction.

このような課題を解決して、四輪操舵自動車で低速走行時にハンドル取られが生じた場合でも、車体の進行方向がハンドルが取られた方向へ助長されるのを抑制するために、本発明に於いては、前輪(4L,4R)の操舵角を検出する前輪操舵角検出手段(26)と、車速を検出する車速検出手段(24)と、後輪(6L,6R)を転舵するアクチュエータ(21L,21R)と、少なくとも前記後輪(6L,6R)を前記アクチュエータ(21L,21R)により前記前輪(4L,4R)の操舵方向とは逆方向に操舵する制御を行う後輪操舵制御手段(22)とを有する後輪操舵装置であって、前記前輪(4L,4R)からステアリングシャフト(12)に入力される外力を検出する外力検出手段(27)が設けられ、前記外力検出手段(27)により前記外力が検出されかつ前記操舵角の変化が所定の閾値以上になった場合には、前記後輪(6L,6R)の前記逆方向への操舵を抑制するものとした。   In order to solve such a problem and suppress the driving direction of the vehicle body from being promoted in the direction in which the steering wheel is taken even when the steering wheel is taken at low speed in a four-wheel steering vehicle, the present invention In this case, the front wheel steering angle detecting means (26) for detecting the steering angle of the front wheels (4L, 4R), the vehicle speed detecting means (24) for detecting the vehicle speed, and the rear wheels (6L, 6R) are steered. Rear wheel steering control for controlling the actuator (21L, 21R) and at least the rear wheel (6L, 6R) to be steered in the direction opposite to the steering direction of the front wheel (4L, 4R) by the actuator (21L, 21R). A rear wheel steering device having a means (22), wherein an external force detection means (27) for detecting an external force input from the front wheels (4L, 4R) to the steering shaft (12) is provided, and the external force detection means ( Change of the external force is detected and the steering angle by 7) if it becomes more than a predetermined threshold value, it was assumed to inhibit the steering to the opposite direction of the rear wheel (6L, 6R).

これによれば、低速走行時に前輪操舵方向に対して後輪を逆方向に操舵制御して走行している場合に、前輪が段差や轍を通ることによるハンドル取られが生じて、前輪の転舵角が操舵方向に増大しても、後輪の逆方向への操舵が抑制されるため、ハンドル取られによる車両の挙動が後輪の操舵増大により増大されてしまうことを抑制し得る。   According to this, when the vehicle is traveling with the rear wheel steered in the reverse direction with respect to the front wheel steering direction during low-speed traveling, the steering wheel is removed due to the front wheel passing through a step or a saddle, causing the front wheel to rotate. Even if the rudder angle increases in the steering direction, the steering of the rear wheels in the reverse direction is suppressed, so that the behavior of the vehicle due to the steering wheel being taken can be suppressed from increasing due to the increase in steering of the rear wheels.

特に、前記後輪(6L,6R)の前記逆方向への操舵の抑制が、前記後輪(6L,6R)の逆方向操舵制御におけるゲインを低いものに切り換えることであると良い。   In particular, the suppression of the steering of the rear wheels (6L, 6R) in the reverse direction may be to switch the gain in the reverse steering control of the rear wheels (6L, 6R) to a low gain.

このように本発明によれば、ハンドル取られによる車両の挙動が後輪の操舵増大により増大されてしまうことを抑制し得るため、低速走行時の前輪操舵走行状態でハンドル取られが生じても何等違和感が生じること無く運転し続けることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the behavior of the vehicle due to the steering wheel being increased due to an increase in steering of the rear wheel. You can continue driving without any discomfort.

本発明が適用された後輪操舵装置を適用した自動車の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the motor vehicle which applied the rear-wheel steering apparatus with which this invention was applied. 本発明に基づく要部制御ブロック図である。It is a principal part control block diagram based on this invention. 制御要領を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control point. 後輪転舵制御を説明する模式的波形図である。It is a typical wave form diagram explaining rear-wheel steering control.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明が適用された後輪操舵装置20を適用した自動車1の概略構成図である。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤや電動アクチュエータ等については、それぞれ数字の符号に左右を示す添字LまたはRを付して、例えば、後輪6L(左)、後輪6R(右)と記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪6と記す。また、前後,左右,上下については車体1を基準とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automobile 1 to which a rear wheel steering device 20 to which the present invention is applied is applied. In the description, for the wheels and members arranged for them, that is, tires, electric actuators, etc., subscripts L or R indicating left and right are attached to the numerals, respectively, for example, rear wheel 6L (left), For example, the rear wheel 6R (right) is referred to as the rear wheel 6 when collectively referred to. The vehicle body 1 is used as a reference for front and rear, left and right, and top and bottom.

自動車1は、タイヤ3L,3Rが装着され、左右のフロントサスペンション7L,7Rによって車体2に懸架された前輪4L・4Rと、タイヤ5L,5Rが装着され、左右のリヤサスペンション8L,8Rによってそれぞれ車体2に懸架された後輪6L,6Rとを備えている。前輪4L,4Rが、それぞれナックル7aL,7aRによって回転自在に支持されているとに、後輪6L,6Rも、それぞれナックル8aL,8aRによって回転自在に支持されている。   The vehicle 1 is equipped with tires 3L and 3R, front wheels 4L and 4R suspended from the vehicle body 2 by left and right front suspensions 7L and 7R, and tires 5L and 5R. 2 and rear wheels 6L and 6R suspended from the vehicle. While the front wheels 4L and 4R are rotatably supported by the knuckles 7aL and 7aR, respectively, the rear wheels 6L and 6R are also rotatably supported by the knuckles 8aL and 8aR, respectively.

自動車1は、ステアリングホイール11の操舵によって左右の前輪4L,4Rを直接転舵する前輪操舵装置10を備えている。この前輪操舵装置10は、ステアリングホイール11にステアリングシャフト12を介して一体的に回転可能に連結されたピニオン13と、ピニオン13に噛合して車幅方向に往復動可能に設けられたラック軸14とを有するラック・アンド・ピニオン機構を備え、ラック軸14の両端が左右の各タイロッド15を介して各ナックル7aに連結されており、ステアリングホイール11の回転操作によって左右の前輪4が左右に転舵されるようになっている。   The automobile 1 includes a front wheel steering device 10 that directly steers the left and right front wheels 4 </ b> L and 4 </ b> R by steering the steering wheel 11. The front wheel steering device 10 includes a pinion 13 that is integrally connected to a steering wheel 11 via a steering shaft 12 and a rack shaft 14 that is meshed with the pinion 13 and can reciprocate in the vehicle width direction. A rack and pinion mechanism having both ends of the rack shaft 14 is connected to the knuckles 7a via the left and right tie rods 15, and the left and right front wheels 4 are rotated to the left and right by rotating the steering wheel 11. It is to be steered.

前輪操舵装置10には、手動操舵力を軽減するためのアシスト力を与える電動パワーステアリング(EPS)装置16が装備されている。電動パワーステアリング装置16は、ステアリング操作に対するアシスト力を発生する電動機17と、電動機17が発生したアシスト力をステアリングシャフト12に伝達する動力伝達機構18と、電動機17の駆動制御を行うEPS制御ユニット19とを主要構成要素として備えている。   The front wheel steering device 10 is equipped with an electric power steering (EPS) device 16 that provides an assist force for reducing the manual steering force. The electric power steering device 16 includes an electric motor 17 that generates an assist force for steering operation, a power transmission mechanism 18 that transmits the assist force generated by the electric motor 17 to the steering shaft 12, and an EPS control unit 19 that controls the drive of the electric motor 17. And as a main component.

ステアリングシャフト12には、前輪5の操舵角(操舵方向を含む)を算出すべく、ステアリングホイール11の操舵角を検出する前輪操舵角検出手段としての操舵角センサ26が設けられ、ピニオン13の近傍には、ピニオン13(ステアリングシャフト12)に作用する操舵トルクを検出する外力検出手段としての操舵トルクセンサ27が設けられている。また、車速を検出する車速検出手段としての車速センサ24が適所に設けられている。   The steering shaft 12 is provided with a steering angle sensor 26 as front wheel steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel 11 in order to calculate the steering angle (including the steering direction) of the front wheel 5, and in the vicinity of the pinion 13. Is provided with a steering torque sensor 27 as an external force detecting means for detecting a steering torque acting on the pinion 13 (steering shaft 12). Further, a vehicle speed sensor 24 as a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed is provided at an appropriate place.

これらからの検出信号はEPS制御ユニット19に入力してステアリングアシスト制御に供される。具体的には、操舵トルクセンサ27による操舵トルク、及び車速センサ24による車速に基づいて電動機17のベース電流が算出される。EPS制御ユニット19は、マイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、算出した電流値に基づき、電動機17を駆動制御する。   The detection signals from these are input to the EPS control unit 19 and used for steering assist control. Specifically, the base current of the electric motor 17 is calculated based on the steering torque by the steering torque sensor 27 and the vehicle speed by the vehicle speed sensor 24. The EPS control unit 19 includes a microcomputer, ROM, RAM, peripheral circuit, input / output interface, various drivers, and the like, and drives and controls the electric motor 17 based on the calculated current value.

また、自動車1は後輪操舵装置20を備えている。後輪操舵装置20は、基端が車体2に連結され、先端がナックル8aの後部に連結された左右の後輪転舵アクチュエータ21L,21Rと、左右の後輪転舵アクチュエータ21L,21Rを駆動制御する後輪操舵制御手段としての後輪操舵制御ユニット22と、各後輪転舵アクチュエータ21L,21Rにそれぞれ設置されて各後輪転舵アクチュエータ21L,21Rのストローク量を検出する左右のストロークセンサ23L,23Rとを備えている。各ストロークセンサ23L,23Rの検出信号に基づいて左右後輪5L,5Rの各転舵角を求めるすることができる。   In addition, the automobile 1 includes a rear wheel steering device 20. The rear wheel steering device 20 drives and controls the left and right rear wheel steering actuators 21L and 21R whose base end is connected to the vehicle body 2 and whose front end is connected to the rear part of the knuckle 8a, and left and right rear wheel steering actuators 21L and 21R. A rear wheel steering control unit 22 as a rear wheel steering control means, and left and right stroke sensors 23L, 23R installed in the rear wheel steering actuators 21L, 21R, respectively, for detecting the stroke amounts of the rear wheel steering actuators 21L, 21R; It has. Based on the detection signals of the stroke sensors 23L and 23R, the turning angles of the left and right rear wheels 5L and 5R can be obtained.

このようにして構成された後輪操舵装置20では、左右の後輪転舵アクチュエータ21L,21Rを伸縮駆動することにより、左右後輪6L,6Rの各転舵角を個別に変化させることができる。なお、後輪操舵制御では、ストロークセンサ23L,23Rの検出信号が後輪転舵制御ユニット22に入力することで、後輪転舵制御ユニット22による後輪転舵アクチュエータ21L,21Rのフィードバック制御が行われる。   In the rear wheel steering device 20 configured as described above, the steering angles of the left and right rear wheels 6L and 6R can be individually changed by driving the left and right rear wheel steering actuators 21L and 21R to extend and contract. In the rear wheel steering control, the detection signals of the stroke sensors 23L and 23R are input to the rear wheel steering control unit 22, so that the rear wheel steering control unit 22 performs feedback control of the rear wheel steering actuators 21L and 21R.

自動車1には更に、各種システムを統括制御するECU(Electronic Control Unit)28と、車両のヨーレイト(車両挙動)を検出するヨーレイトセンサ25と、その他図示しない各種センサが設けられている。ECU28は、通信回線(CAN)を介して各センサ23〜27や、EPS制御ユニット19、後輪操舵制御ユニット22等と接続されており、各センサ23〜27の検出信号はECU28に入力して車両の各種制御に供される。   The automobile 1 is further provided with an ECU (Electronic Control Unit) 28 for overall control of various systems, a yaw rate sensor 25 for detecting the yaw rate (vehicle behavior) of the vehicle, and other various sensors (not shown). The ECU 28 is connected to the sensors 23 to 27, the EPS control unit 19, the rear wheel steering control unit 22 and the like via a communication line (CAN), and detection signals of the sensors 23 to 27 are input to the ECU 28. It is used for various control of vehicles.

ECU28は、これら入力した各種信号に基づいて後輪操舵角を算出し、各後輪転舵アクチュエータ21L,21Rのストローク量を決定した上で後輪操舵制御ユニット22に対して駆動制御信号を出力して後輪6の操舵制御を行う。   The ECU 28 calculates the rear wheel steering angle based on these various signals input, determines the stroke amount of each of the rear wheel steering actuators 21L and 21R, and then outputs a drive control signal to the rear wheel steering control unit 22. Then, the steering control of the rear wheel 6 is performed.

後輪操舵制御ユニット22は、マイクロコンピュータや周辺回路、各種ドライバ等から構成されており、ECU28から出力された駆動制御信号に基づいて後輪転舵アクチュエータ21を駆動制御する。これにより、各後輪転舵アクチュエータ21L,21Rが、ECU28によって決定されたストローク量へと伸縮動し、左右の後輪6L,6Rを所望の転舵角に変化させる。   The rear wheel steering control unit 22 includes a microcomputer, peripheral circuits, various drivers, and the like, and drives and controls the rear wheel steering actuator 21 based on a drive control signal output from the ECU 28. As a result, the rear wheel turning actuators 21L and 21R expand and contract to the stroke amount determined by the ECU 28, and change the left and right rear wheels 6L and 6R to a desired turning angle.

このように構成された自動車1によれば、左右の後輪転舵アクチュエータ21L,21Rの一方を伸ばして他方を縮めれば、両後輪6L,6Rを左右に転舵することができる他、左右の後輪転舵アクチュエータ21L,21Rを同時に対称的に変位させることにより、両後輪6L,6Rのトーイン/トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することも可能である。例えば、自動車1は、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、高速旋回走行時に後輪6を前輪転舵方向と同方向(同相)に、低速旋回走行時に後輪6を前輪操舵方向と逆方向(逆相)に操舵することにより操縦性を高めることができる。また、加速時に後輪6をトーアウトに、制動時に後輪6をトーインに変化させるようにトー角制御することにより加減速時の安定性を向上することができる。   According to the vehicle 1 configured as described above, if one of the left and right rear wheel steering actuators 21L and 21R is extended and the other is contracted, both the rear wheels 6L and 6R can be steered left and right. By simultaneously and symmetrically displacing the rear wheel steering actuators 21L and 21R, the toe-in / to-out of the rear wheels 6L and 6R can be freely controlled under appropriate conditions. For example, the automobile 1 has the rear wheel 6 in the same direction (in-phase) as the front wheel turning direction during high-speed turning traveling and the rear wheel 6 in the front-wheel steering direction during low-speed turning traveling based on the vehicle motion state grasped by various sensors. It is possible to improve maneuverability by steering in the opposite direction (reverse phase). Further, stability during acceleration / deceleration can be improved by controlling the toe angle so that the rear wheel 6 is changed to toe-out during acceleration and the rear wheel 6 is changed to toe-in during braking.

次に、後輪操舵制御ユニット22の要部回路ブロックを示す図2と、制御フローを示す図3とを参照して、本発明に基づく制御要領について以下に説明する。   Next, a control procedure based on the present invention will be described below with reference to FIG. 2 showing a principal circuit block of the rear wheel steering control unit 22 and FIG. 3 showing a control flow.

図2に示されるように、後輪操舵制御ユニット22には、操舵角センサ26からの操舵角検出信号が入力する操舵角速度算出部22aと、操舵トルクセンサ27からの操舵角検出信号が入力すると共に操舵角速度算出部22aからの操舵角速度信号が入力する操舵状態判定部22bと、上記操舵角検出信号と車速センサ24からの車速信号とが入力する後輪転舵制御部22cと、操舵状態判定部22bからの判定信号が入力すると共に後輪転舵制御部22cからの後輪転舵信号が入力する逆相ゲイン調整部22dとが設けられている。   As shown in FIG. 2, the steering angle detection signal from the steering torque sensor 27 and the steering angular velocity calculation unit 22 a to which the steering angle detection signal from the steering angle sensor 26 is input are input to the rear wheel steering control unit 22. A steering state determination unit 22b that receives a steering angular velocity signal from the steering angular velocity calculation unit 22a, a rear wheel steering control unit 22c that receives the steering angle detection signal and a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 24, and a steering state determination unit. There is provided a reverse phase gain adjusting unit 22d to which a determination signal from 22b is inputted and a rear wheel turning signal from the rear wheel turning control unit 22c is inputted.

操舵角速度算出部22aでは、操舵角検出信号の時間変化から前輪操舵角速度を算出する。なお、例えば右操舵方向を+とし、左操舵方向を−とすることにより、前輪操舵角の左右方向を区別した信号として処理することができる。   The steering angular velocity calculation unit 22a calculates the front wheel steering angular velocity from the time change of the steering angle detection signal. For example, when the right steering direction is set to + and the left steering direction is set to-, the left and right directions of the front wheel steering angle can be processed as signals.

操舵状態判定部22bでは、操舵トルクと前輪操舵角速度とから操舵状態の判定を行う。通常操舵の場合には操舵方向と操舵トルク(アシストトルク)の付加方向とは同じである。それに対して、ハンドル取られが生じた場合には、通常の電動操舵装置におけるダンピング制御により、操舵方向に対して逆方向にダンピング量を増大させるようになる。その場合の操舵トルクの付加方向は逆相となる。したがって、操舵方向と操舵トルクとの発生方向である符号(+−)の積算結果が−となることにより、ステアリングシャフト12への外力の入力(ハンドル取られ)状態であると判定することができる。   The steering state determination unit 22b determines the steering state from the steering torque and the front wheel steering angular velocity. In the case of normal steering, the steering direction and the direction in which the steering torque (assist torque) is applied are the same. On the other hand, when the steering wheel is removed, the damping amount is increased in the direction opposite to the steering direction by the damping control in the normal electric steering apparatus. In this case, the steering torque is applied in the opposite direction. Therefore, when the result of integration of the sign (+ −), which is the direction in which the steering direction and the steering torque are generated, becomes −, it can be determined that the external force is input to the steering shaft 12 (the handle is removed). .

後輪転舵制御部22cでは、前輪操舵角と車速とに応じて、前輪操舵角に対する後輪5の操舵方向及び後輪操舵角を求める。この場合も例えば右操舵方向を+とし、左操舵方向を−とすることにより、後輪操舵角の左右方向を区別した信号として処理することができる。   In the rear wheel steering control unit 22c, the steering direction and the rear wheel steering angle of the rear wheel 5 with respect to the front wheel steering angle are obtained according to the front wheel steering angle and the vehicle speed. Also in this case, for example, when the right steering direction is set to + and the left steering direction is set to −, the signals can be processed as signals that distinguish the left and right directions of the rear wheel steering angle.

逆相ゲイン調整部22dでは、操舵状態判定部22bからの操舵状態判定信号と後輪転舵角とに応じて、前輪4の操舵方向に対して後輪6を逆方向に操舵させる制御におけるゲインとして用いる逆相ゲインを調整する。逆相ゲインは、通常走行状態における前輪操舵方向に対して後輪操舵方向を逆方向(逆相)に操舵制御する場合に用いるゲインであり、例えば1とする。そして、操舵状態判定により上記した外部入力によるハンドル取られ判定信号が入力された場合には逆相ゲイン調整部22dで逆相ゲインを1より小さくする(例えば0.5)。なお、ハンドル取られ判定信号に操舵角速度の大きさも含めて、その操舵角速度が大きい程、逆相ゲインが小さくなるように可変に設定することもできる。   In the reverse phase gain adjustment unit 22d, as a gain in the control of steering the rear wheel 6 in the reverse direction with respect to the steering direction of the front wheel 4 according to the steering state determination signal from the steering state determination unit 22b and the rear wheel turning angle. Adjust the negative phase gain to be used. The reverse phase gain is a gain that is used when the rear wheel steering direction is reversely controlled (reverse phase) with respect to the front wheel steering direction in the normal traveling state. Then, when a steering wheel determination by an external input and a determination signal is input by the determination of the steering state, the negative phase gain adjustment unit 22d makes the negative phase gain smaller than 1 (for example, 0.5). In addition, the magnitude of the steering angular velocity is included in the steering wheel take determination signal, and it can be variably set so that the reverse phase gain decreases as the steering angular velocity increases.

後輪操舵制御部22cで決定された後輪操舵角信号は逆相ゲイン調整部22dでゲインを設定されて後輪転舵アクチュエータ21に出力され、後輪転舵アクチュエータ21はその後輪操舵角信号に応じて動作して、後輪5L,5Rは制御に応じた操舵角まで転舵される。なお、ストロークセンサ23による各転舵角検出値を用いて公知のフィードバック制御による制御が行われるようになっている。   The rear wheel steering angle signal determined by the rear wheel steering control unit 22c is set to a gain by the reverse phase gain adjusting unit 22d and output to the rear wheel steering actuator 21, and the rear wheel steering actuator 21 responds to the rear wheel steering angle signal. The rear wheels 5L and 5R are steered to a steering angle corresponding to the control. In addition, control by well-known feedback control is performed using each turning angle detection value by the stroke sensor 23. FIG.

このようにして構成された後輪操舵装置における本発明に基づく制御要領について図3のフロー図を併せて参照して説明する。なお、プログラムは後輪操舵制御ユニット22内で行われるものであって良い。   The control point based on this invention in the rear-wheel steering apparatus comprised in this way is demonstrated with reference to the flowchart of FIG. The program may be executed in the rear wheel steering control unit 22.

図3のステップST1では前輪操舵角の検出を行い、次のステップST2では操舵トルクを求める。操舵トルクは、上記操舵トルクセンサ27による検出値によるものであって良い。操舵トルクセンサ27を用いない場合には、例えば電動機17の電流を検出し、その電流値から操舵トルクを推定しても良い。この場合には、電動パワーステアリング装置16の操舵制御として、主として操舵アシスト力を決定すると共にダンピング効果を付加する場合に、そのダンピング制御により外力入力時に操舵トルクが発生した際の電流を用いることができる。   In step ST1 of FIG. 3, the front wheel steering angle is detected, and in the next step ST2, the steering torque is obtained. The steering torque may be a value detected by the steering torque sensor 27. When the steering torque sensor 27 is not used, for example, the current of the electric motor 17 may be detected, and the steering torque may be estimated from the current value. In this case, as the steering control of the electric power steering device 16, when the steering assist force is mainly determined and the damping effect is added, the current when the steering torque is generated when the external force is input by the damping control is used. it can.

次のステップST3では、前輪操舵角θfの操舵方向と前輪操舵トルクTfの発生方向との関係を判別する。それぞれ上記したように右操舵方向を+、左操舵方向を−とすることにより、正負符号の積算結果で判別できる。すなわち、同符号となる(積算結果が+)場合には操舵方向に操舵トルク(アシストトルク)が発生している場合であり、その場合とは通常操舵状態である。それに対して、異符号となる(積算結果が−)場合には操舵方向とは逆の操舵トルクが発生した場合であり、外力の入力により逆方向の操舵トルクが発生したことになる。これは、上記したようにダンピング制御により、ステアリングホイール11(ステアリングシャフト12)のハンドル取られ方向に対して逆向きのダンピング効果を発生させるためである。したがって、このような状態を上記したように符号の積算結果で判別することができる。   In the next step ST3, the relationship between the steering direction of the front wheel steering angle θf and the generation direction of the front wheel steering torque Tf is determined. As described above, when the right steering direction is set to + and the left steering direction is set to-, the determination can be made based on the result of integration of positive and negative signs. That is, when the same sign (accumulation result is +), the steering torque (assist torque) is generated in the steering direction, which is the normal steering state. On the other hand, when the sign is different (accumulation result is-), the steering torque opposite to the steering direction is generated, and the steering torque in the reverse direction is generated by the input of the external force. This is because, as described above, by the damping control, a damping effect opposite to the steering direction of the steering wheel 11 (steering shaft 12) is generated. Therefore, such a state can be discriminated by the code integration result as described above.

ステップST3で積算結果が同符号であると判定された場合にはステップST7でゲインをリセット(例えば1であった場合には1に戻す)して本制御を終了し(通常の操舵制御を行う)、異符号であると判定された場合にはステップST4に進む。   If it is determined in step ST3 that the integration result has the same sign, the gain is reset (for example, returned to 1 if it is 1) in step ST7, and this control is terminated (normal steering control is performed). ), If it is determined that the sign is different, the process proceeds to step ST4.

ステップST4では、後輪操舵制御が逆相制御中であるか否かを判別する。逆相制御中とは、本発明の制御対象である低速走行時の小回り性向上のために前輪操舵方向に対して後輪操舵方向を逆方向にして後輪5を転舵する制御を行っていることである。逆相制御中では無い(同相制御中)と判定された場合には本制御の対象外であるため、ステップST7でゲインをリセットして本制御を終了する。ステップST4で逆相制御中であると判定された場合にはステップST5に進む。   In step ST4, it is determined whether or not the rear wheel steering control is in reverse phase control. The reverse phase control means that the rear wheel 5 is steered with the rear wheel steering direction opposite to the front wheel steering direction in order to improve the turning ability at the time of low speed traveling, which is the object of control of the present invention. It is that you are. When it is determined that the reverse phase control is not being performed (in-phase control is being performed), the control is outside the target of the main control, so the gain is reset in step ST7 and the main control is terminated. If it is determined in step ST4 that the reverse phase control is being performed, the process proceeds to step ST5.

ステップST5では、逆相ゲイン調整部22dでのゲインの補正量を決定する。この補正量は上記したように一律に0.5とする場合にはゲインの係数に0.5を代入し、前輪操舵速度の大きさに反比例するような値とする場合には係数を例えば前輪操舵速度と係数との関係を設定したマップから求めた係数とする。なお、このステップST5でのゲイン補正量の決定では、ステップST1で検出された操舵角θfが所定の閾値θd以上である場合(θf≧θd)に補正量を決定するものとする。この閾値θdとしては、例えばハンドルの遊び程度の変化では本制御を行わないようにする値であって良い。   In step ST5, the gain correction amount in the negative phase gain adjustment unit 22d is determined. As described above, when the correction amount is uniformly set to 0.5, 0.5 is substituted for the gain coefficient, and when the correction amount is set to a value inversely proportional to the magnitude of the front wheel steering speed, the coefficient is set to, for example, the front wheel. The coefficient is obtained from a map in which the relationship between the steering speed and the coefficient is set. In the determination of the gain correction amount in step ST5, the correction amount is determined when the steering angle θf detected in step ST1 is greater than or equal to a predetermined threshold θd (θf ≧ θd). The threshold value θd may be a value that prevents the main control from being performed, for example, when the degree of play of the handle is changed.

そして、ステップST6では、ステップST5で決定した係数を用いたゲインを設定する調整を行い、本ルーチンを終了する。別ルーチンにおいて、変更された逆相制御用ゲインを用いてダンピング制御を行う。   In step ST6, adjustment is performed to set a gain using the coefficient determined in step ST5, and this routine is terminated. In another routine, damping control is performed using the changed anti-phase control gain.

これにより、低速走行時に前輪操舵方向に対して逆方向に後輪を操舵する制御を行っている時にハンドル取られが生じた場合、そのハンドル取られによる前輪操舵角の変化に応じた通常の後輪操舵制御を行おうとすると、後輪5の操舵角は図4の二点鎖線で示されるように逆相側に大きく変化するようになってしまう。それに対して、本発明の上記した制御によれば、後輪逆相ゲインを小さくする調整を行うことから、図4の実線で示されるように逆相側への変化量が抑制される。その結果、ハンドル取られが増長されてしまうことが無いため、違和感の無い操舵走行を続行することができる。   As a result, when the steering wheel is removed while the rear wheel is steered in the opposite direction to the front wheel steering direction during low-speed traveling, the normal rear according to the change in the front wheel steering angle due to the steering wheel is taken. If the wheel steering control is to be performed, the steering angle of the rear wheel 5 is greatly changed to the opposite phase side as indicated by a two-dot chain line in FIG. On the other hand, according to the control of the present invention described above, since the rear wheel reverse phase gain is adjusted to be small, the amount of change to the reverse phase side is suppressed as shown by the solid line in FIG. As a result, the steering wheel is not increased, so that it is possible to continue the steering operation without a sense of incongruity.

なお、上記後輪操舵の抑制制御では逆相ゲイン小さくすることにより行うとしたが、例えば後輪転舵角を保持するようにしても良い。   In the above-described rear wheel steering suppression control, the reverse phase gain is reduced. However, for example, the rear wheel turning angle may be maintained.

4L,4R 前輪
6L,6R 後輪
12 ステアリングシャフト
21L,21R 後輪転舵アクチュエータ(アクチュエータ)
24 車速センサ(車速検出手段)
22 後輪転舵制御ユニット(後輪操舵制御手段)
26 操舵角センサ(前輪操舵角検出手段)
27 操舵トルクセンサ(外力検出手段)
4L, 4R Front wheel 6L, 6R Rear wheel 12 Steering shaft 21L, 21R Rear wheel steering actuator (actuator)
24 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
22 Rear wheel steering control unit (rear wheel steering control means)
26 Steering angle sensor (front wheel steering angle detecting means)
27 Steering torque sensor (external force detection means)

Claims (2)

前輪の操舵角を検出する前輪操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、後輪を転舵するアクチュエータと、少なくとも前記後輪を前記アクチュエータにより前記前輪の操舵方向とは逆方向に操舵する制御を行う後輪操舵制御手段とを有する後輪操舵装置であって、
前記前輪からステアリングシャフトに入力される外力を検出する外力検出手段が設けられ、
前記後輪操舵制御手段は、前記外力検出手段により前記外力が検出されかつ前記操舵角の変化が所定の閾値以上になった場合には、前記後輪の前記逆方向への操舵を抑制することを特徴とする後輪操舵装置。
Front wheel steering angle detection means for detecting the steering angle of the front wheel, vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, an actuator for turning the rear wheel, and at least the rear wheel in a direction opposite to the steering direction of the front wheel by the actuator A rear wheel steering device having a rear wheel steering control means for performing steering control,
An external force detection means for detecting an external force input from the front wheel to the steering shaft is provided;
The rear wheel steering control means suppresses the steering of the rear wheel in the reverse direction when the external force is detected by the external force detection means and the change in the steering angle exceeds a predetermined threshold value. A rear wheel steering device characterized by the above.
前記後輪の前記逆方向への操舵の抑制が、前記後輪の逆方向操舵制御におけるゲインを低いものに切り換えることであることを特徴とする請求項1に記載の後輪操舵装置。   2. The rear wheel steering device according to claim 1, wherein the suppression of the steering of the rear wheel in the reverse direction is to switch the gain in the reverse steering control of the rear wheel to a low gain.
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