JP2012035708A - Steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device.
この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報では、スプリットμ路における制動時に車両の生じるヨーモーメントを打ち消すように転舵輪(操向輪)の転舵を行う、所謂カウンタステア制御について記載されている。
As this type of technology, the technology described in
上記従来技術では、カウンタステア制御が行われるとき、転舵輪の転舵方向とは逆方向に操舵反力が増大することとなる。ドライバがカウンタステア操作(カウンタステアを行なうステアリングホイールの操舵操作)を行おうとしたとき、カウンタステア制御による操舵反力の増大方向はドライバのカウンタステア操作を妨げる方向となり、ドライバのカウンタステア操作時の負荷が大きくなるおそれがある問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ドライバのカウンタステア操作時の負荷を低減することができる操舵制御装置を提供することである。
In the above prior art, when counter steer control is performed, the steering reaction force increases in the direction opposite to the steered wheel steered direction. When the driver tries to perform a counter-steer operation (steering operation of the steering wheel that performs counter-steering), the direction in which the steering reaction force increases due to the counter-steer control is a direction that hinders the driver's counter-steer operation. There was a problem that could increase the load.
The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a steering control device capable of reducing a load during a counter steering operation of a driver.
上記課題を解決するために、本発明においては、左右車輪が接地している路面の摩擦係数が異なる左右異摩擦係数路面上での制動時に、車両に発生するヨーモーメントを低減するように転舵輪を転舵する転舵制御を行ない、当該転舵制御によって増加する操舵反力を低減するようにした。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, the steered wheels are configured so as to reduce the yaw moment generated in the vehicle during braking on the left and right different friction coefficient road surfaces having different friction coefficients on the road surface on which the left and right wheels are grounded. Steering control to steer is performed, and the steering reaction force that is increased by the steering control is reduced.
よって、運転者が行なうカウンタステア操作と逆方向の操舵反力を小さくすることができ、ドライバによるカウンタステアが適切なタイミングで実施できるようになる。 Therefore, the steering reaction force in the direction opposite to the counter steer operation performed by the driver can be reduced, and the counter steer by the driver can be performed at an appropriate timing.
[実施例1]
〔全体構成〕
実施例1の操舵制御装置1の構成を説明する。
図1は、実施例1の操舵制御装置1の全体構成図である。この車両1は、前輪2FL,2FRと後輪3RL,3RRのうち、前輪2FL,2FRが転舵可能な転舵輪となっている。実施例1の操舵制御装置1は、ステアリングホイール4と前輪2とが機械的に切り離された、いわゆる、ステアバイワイヤシステムである。また前輪2にエンジン等の駆動源が繋がれ、前輪2が駆動輪、後輪3が従動輪となっている。
[Example 1]
〔overall structure〕
A configuration of the
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the
(操舵側機構)
実施例1の操舵制御装置1は操舵側の機構として、運転者が操舵を行うステアリングホイール4(操舵手段)と、ステアリングホイール4に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータ6とを有している。
(Steering mechanism)
The
(転舵側機構)
実施例1の操舵制御装置1は転舵側の機構として、前輪2を転舵駆動する転舵アクチュエータ8と、転舵アクチュエータ8に接続されたピニオンギヤ9と、ピニオンギヤ9と噛み合うラックギヤ10と、ラックギヤ10の軸方向の力をナックルアーム17を介して前輪2に転舵力として伝達するタイロッド16とを有している。
(Steering mechanism)
The
(制御機構)
実施例1の操舵制御装置1は、操舵反力アクチュエータ6、転舵アクチュエータ8を制御する操舵コントローラ13と、各車輪のホイルシリンダ液圧を制御する液圧コントローラ14と、運転者によって操舵されるステアリングホイール4の操舵角を検出する操舵角センサ5と、転舵アクチュエータ8の回転角を検出する転舵アクチュエータ回転角センサ15と、左後輪3RLの車輪速を検出する左車輪速センサ12Lと、右後輪3RRの車輪速を検出する右車輪速センサ12Rと、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ11と、運転者によるブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキスイッチ7と、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ18を有している。
(Control mechanism)
The
ブレーキスイッチ7は運転者によるブレーキペダルの操作状態をが検出し、検出した操作状態に応じたブレーキスイッチフラグを出力する。具体的には、ブレーキスイッチ7は運転者によってブレーキペダルが踏み込まれているにはブレーキスイッチフラグを「1」として出力し、ブレーキが踏み込まれていないときには「0」として出力する。
操舵コントローラ13は、操舵角と、転舵アクチュエータ8の回転角と、左右車輪速と、ヨーレイトと、ブレーキスイッチフラグと、マスタシリンダ圧を入力する。液圧コントローラ14は、液圧ユニットのバルブの開弁時間やポンプを制御し、アンチロックブレーキシステム(ABS)やビークルダイナミクスコントロール(VDC)を作動させている。操舵コントローラ13はこの液圧コントローラ14から、ABSが作動したことを示すABS作動フラグと、バルブ開弁時間を入力する。液圧コントローラ14はABS作動フラグを、ABSが作動しているときには「1」として出力し、ABSが作動していないときには「0」として出力する。
The brake switch 7 detects the operation state of the brake pedal by the driver, and outputs a brake switch flag corresponding to the detected operation state. Specifically, the brake switch 7 outputs a brake switch flag as “1” when the brake pedal is depressed by the driver, and outputs “0” when the brake is not depressed.
The
前輪2の転舵角は、転舵アクチュエータ8の回転角(ピニオンギヤ9の回転角)と、ラックギヤ10とピニオンギヤ9とのギヤ比とによって一意に決定される。すなわち、転舵アクチュエータ8の回転角から前輪2の転舵角を求めることができる。また、各車輪のホイルシリンダ圧は、マスタシリンダ圧とバルブの開弁時間から求めることができる。また左右車輪速から車速を求めることができる。
The turning angle of the front wheel 2 is uniquely determined by the rotation angle of the turning actuator 8 (the rotation angle of the pinion gear 9) and the gear ratio between the
〔制御ブロック図〕
図2は、操舵コントローラ13の制御ブロック図である。操舵コントローラ13は、自動カウンタステア演算部19と、スプリットμ検出部20と、前輪転舵角演算部21と、操舵反力演算部22を有している。
自動カウンタステア演算部19では、車速とホイルシリンダ圧を入力し、付加前輪舵角と補正操舵反力とを演算する。
[Control block diagram]
FIG. 2 is a control block diagram of the
The automatic
スプリットμ検出部20では、ブレーキスイッチフラグ、ABS作動フラグとホイルシリンダ圧を入力し、スプリットμ路(左右異摩擦係数路面)における制動が行われていることを検出する。すなわち、ABS作動時には各車輪のホイルシリンダ圧はそれぞれ個別に車輪がロックしないように制御されるため、スプリットμ路におけるABS作動時には車両左右輪のホイルシリンダ圧に偏差が発生する。従って、ABS作動フラグが「1」であって且つ、ブレーキスイッチフラグが「1」である場合の各車輪のホイルシリンダ圧に基づいて、左右輪のホイルシリンダ圧に所定値以上の偏差が発生している場合はスプリットμ路における制動がおこなわれていることを検出する。
The split μ
ここでVDCによる制動作動時にも左右輪のホイルシリンダ圧に偏差が発生するが、VDCによって発生する左右輪のホイルシリンダ圧の偏差に基づいてスプリットμ路における制動がおこなわれていることが検出されることを防止するために、ブレーキスイッチフラグのみではなく、ABS作動フラグも用いてスプリットμ路における制動がおこなわれていることを検出している。なお、VDC機能が搭載されていない場合には、ABS作動フラグを入力しないようにしても良い。スプリットμ路における制動が行われている場合にはスプリットμフラグを「1」として出力し、スプリットμ路における制動が行われていない場合にはスプリットμフラグを「0」として出力する。 Here, deviation occurs in the wheel cylinder pressure of the left and right wheels even during braking operation by VDC, but it is detected that braking on the split μ road is performed based on the deviation of the wheel cylinder pressure of the left and right wheels caused by VDC. In order to prevent this, not only the brake switch flag but also the ABS operation flag is used to detect that braking on the split μ road is being performed. If the VDC function is not installed, the ABS operation flag may not be input. When braking on the split μ road is performed, the split μ flag is output as “1”, and when braking on the split μ road is not performed, the split μ flag is output as “0”.
前輪転舵角演算部21では、操舵角、車速、付加前輪舵角とスプリットμフラグを入力して、前輪転舵角指令値を演算する。操舵反力演算部22は、前輪転舵角指令値、補正操舵反力、スプリットμフラグ、操舵角、車速、ヨーレイトと前輪転舵角を入力して、操舵反力指令値を演算する。
以下、各演算部についての詳細を説明する。
The front wheel turning
Hereinafter, details of each calculation unit will be described.
(自動カウンタステア演算部)
図2に示すように、自動カウンタステア演算部19では、車速とホイルシリンダ圧を入力し、付加前輪舵角と補正操舵反力とを演算して出力する。
左右の車輪が接地している路面摩擦係数が大きく異なる所謂スプリットμ路において、ブレーキが作動したときに高μの路面側に旋回しようとするヨーモーメントが発生する。付加前輪舵角とは、このヨーモーメントを低減するために、旋回方向と反対側に前輪2を転舵させる転舵角のことを示す。付加前輪舵角を転舵アクチュエータ8によって前輪2に与えることで、ドライバがカウンタステアを行ったときのようにヨーモーメントによる車両の旋回を抑制し、車両挙動を安定させることができる。
(Automatic counter steer calculation unit)
As shown in FIG. 2, the automatic
On a so-called split μ road where the left and right wheels are in contact with ground, the so-called split μ road, a yaw moment is generated that tends to turn to the high μ road surface when the brake is operated. The additional front wheel rudder angle indicates a steered angle that steers the front wheel 2 to the opposite side to the turning direction in order to reduce the yaw moment. By giving the additional front wheel steering angle to the front wheels 2 by the
ステアバイワイヤシステムでは、操舵反力アクチュエータ6によってステアリングホイール4に操舵反力を付与している。操舵反力は、ステアリングホイールと前輪2とが機械的に接続された車両の場合に、路面反力によって発生する前輪2が直進状態に戻ろうとするセルフアライニングトルクにより、ステアリングホイールに発生する反力を模擬した反力であり、転舵角と車速から演算して付与される。
In the steer-by-wire system, a steering reaction force is applied to the steering wheel 4 by the steering
図5はステアリングホイールと前輪2とが機械的に接続された車両におけるステアリング機構の力学モデルである。この力学モデルは、タイヤ横力、前輪からラック軸までのラック慣性およびラック粘性、ピニオンギヤからステアリングホイールまでのピニオン剛性およびピニオン粘性から構築されている。操舵反力(後述するベース操舵反力に相当する)は上記力学モデルに従って演算して付与される。具体的には、転舵角と車速から図5におけるタイヤ横力(前輪2に入力する横力)を算出し、算出したタイヤ横力と上記力学モデルに従って操舵反力が演算される。 FIG. 5 is a dynamic model of a steering mechanism in a vehicle in which the steering wheel and the front wheel 2 are mechanically connected. This dynamic model is constructed from tire lateral force, rack inertia and rack viscosity from the front wheel to the rack shaft, pinion rigidity and pinion viscosity from the pinion gear to the steering wheel. A steering reaction force (corresponding to a base steering reaction force described later) is calculated and applied according to the dynamic model. Specifically, the tire lateral force in FIG. 5 (lateral force input to the front wheels 2) in FIG. 5 is calculated from the turning angle and the vehicle speed, and the steering reaction force is calculated according to the calculated tire lateral force and the dynamic model.
なお、図5におけるタイヤ横力は、前輪2のハブ部等に横力を検出する横力センサを設けることにより検出することもできる。なお、タイヤ横力は転舵角が大きくなるほど、車速が大きくなるほど大きくなるため、操舵反力も転舵角が大きくなるほど、車速が大きくなるほど大きくなる。
一方、補正操舵反力とは、前輪2の付加前輪転舵角により増加した操舵反力を打ち消す値として求められる。
図3は、自動カウンタステア演算部19の制御ブロック図である。自動カウンタステア演算部19は、制動力ヨーモーメント演算部23と、付加前輪転舵角演算部24と、補正操舵反力演算部25を有している。
The tire lateral force in FIG. 5 can also be detected by providing a lateral force sensor for detecting the lateral force at the hub portion of the front wheel 2 or the like. Since the tire lateral force increases as the turning angle increases and the vehicle speed increases, the steering reaction force increases as the turning angle increases and the vehicle speed increases.
On the other hand, the corrected steering reaction force is obtained as a value that cancels the steering reaction force increased by the added front wheel turning angle of the front wheels 2.
FIG. 3 is a control block diagram of the automatic counter
<制動力ヨーモーメント演算部>
制動力ヨーモーメント演算部23では、ホイルシリンダ圧から制動時のヨーモーメントを演算する。まず次の式(1)を用いて、左右前輪2、左右後輪3のホイルシリンダ圧の差を求める。
なお、式(1)において、
を示す。
<Braking force yaw moment calculator>
The braking force
In equation (1),
Indicates.
左右前輪2、左右後輪3のホイルシリンダ圧の差と、ホイルシリンダ圧をヨーモーメントに変換する係数を用いて、車両重心周りのモーメントを求める。
なお、式(2)において、
を示す。また変換係数は下記の式(3)によって求められる。
なお、式(3)において、
を示す。
The moment around the center of gravity of the vehicle is obtained using the difference in wheel cylinder pressure between the left and right front wheels 2 and the left and right rear wheels 3 and the coefficient for converting the wheel cylinder pressure into the yaw moment.
In formula (2),
Indicates. The conversion coefficient is obtained by the following equation (3).
In equation (3),
Indicates.
<付加前輪転舵角演算部>
付加前輪転舵角演算部24では、制動力ヨーモーメント演算部23で演算されたヨーモーメントと車速とから付加前輪転舵角を演算する。この付加前輪転舵角演算部24で算出される付加前輪舵角は、制動力ヨーモーメント演算部23で演算されたヨーモーメントを減少させる方向の転舵角として算出される。付加前輪転舵角は、次の式(4)によって求められる。
なお、式(4)において、
を示す。なお、単位ヨーモーメントあたりの付加前輪転舵角ゲインは車速依存性を有している。
図4は単位ヨーモーメントあたりの付加前輪転舵角ゲインのマップである。図4に示すように、単位ヨーモーメントあたりの付加前輪転舵角ゲインは、車速120km/h以上の領域からゲインは線形的に減少し、150km/h以上でゼロとなる。
<Additional front wheel turning angle calculation unit>
The additional front wheel turning
In Equation (4),
Indicates. The additional front wheel turning angle gain per unit yaw moment has a vehicle speed dependency.
FIG. 4 is a map of the additional front wheel turning angle gain per unit yaw moment. As shown in FIG. 4, the additional front wheel turning angle gain per unit yaw moment decreases linearly from the region where the vehicle speed is 120 km / h or more, and becomes zero at 150 km / h or more.
<補正操舵反力演算部>
補正操舵反力演算部25では、付加前輪転舵角演算部24で演算された付加前輪転舵角と車速とから補正操舵反力を演算する。補正操舵反力は、次の式(5)によって求められる。
なお、式(5)において、
を示す。なお、操舵角に対する操舵反力の伝達関数は図5に記載の力学モデルに基づく伝達関数であり、車速依存性を有している。
<Correction steering reaction force calculation unit>
The corrected steering reaction
In equation (5),
Indicates. The transfer function of the steering reaction force with respect to the steering angle is a transfer function based on the dynamic model shown in FIG. 5 and has a vehicle speed dependency.
(スプリットμ検出部)
スプリットμ検出部20では、左右車輪の接地面の摩擦係数の差が設定値より大きいスプリットμ路において制動が行われていることを検出している。
図2に示すように、スプリットμ検出部20では、ブレーキスイッチフラグ、ABS作動フラグとホイルシリンダ圧を入力し、スプリットμフラグを設定して出力する。
図6はスプリットμ検出部20の制御ブロック図である。図6に示すように、スプリットμ検出部20は、差分演算部26と、絶対値演算部27と、スプリットμ判定条件演算部28と、論理積演算部29を有している。差分演算部26では、右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分を演算し、絶対値演算部27に出力している。絶対値演算部27では、入力した右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分の絶対値を演算し、スプリットμ判定条件演算部28に出力する。
(Split μ detector)
The split μ
As shown in FIG. 2, the split μ
FIG. 6 is a control block diagram of the split μ
スプリットμ判定条件演算部28では、入力した右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分の絶対値から走行路面がスプリットμ路である可能性が有るか否かを判定する。具体的には、右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分の絶対値の大きさが設定値以上であるときに走行路面がスプリットμ路である可能性が有ると判定する。すなわち、右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分の絶対値の大きさが設定値以上であるときに、左右車輪の接地面の摩擦係数の差が設定値よりも大きいスプリットμ路である可能性が有ると判定している。
The split μ determination
右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分の絶対値の大きさが設定値以上であるときには論理積演算部29に「1」を判定結果として出力し、右前輪ホイルシリンダ圧と左前輪ホイルシリンダ圧との差分の絶対値の大きさが設定値未満であるときには論理積演算部29に「0」を判定結果として出力する。
論理積演算部29では、スプリットμ判定条件演算部28からの判定結果、ABS作動フラグおよびブレーキスイッチフラグを入力し、各入力の論理積をスプリットμ路であるか否かの判定結果であるスプリットμフラグとして出力する。スプリットμ検出部20では、論理積演算結果が所定時間以上「1」であるときのみ、スプリットμ路であると判定した結果としてスプリットμフラグを「1」として出力し、その他の場合にはスプリットμフラグを「0」として出力する。
When the absolute value of the difference between the right front wheel wheel cylinder pressure and the left front wheel wheel cylinder pressure is greater than or equal to the set value, "1" is output to the AND
In the logical
(前輪転舵角演算部)
図2に示すように、前輪転舵角演算部21では、操舵角、車速、付加前輪転舵角およびスプリットμフラグを入力し、前輪転舵角指令値を演算して出力する。
図7は前輪転舵角演算部21の制御ブロック図である。図7に示すように、前輪転舵角演算部21は乗算部30、ベース転舵角演算部57、加算部33およびローパスフィルタ部34を有している。さらにベース転舵角演算部57は、乗算部31および操舵ギヤ比設定部32を有している。
(Front wheel turning angle calculator)
As shown in FIG. 2, the front wheel turning
FIG. 7 is a control block diagram of the front wheel turning
乗算部30は、付加前輪転舵角とスプリットμフラグを入力し、これらの乗算結果を加算部33に出力する。スプリットμフラグとして「1」または「0」が入力されているため、スプリットμフラグが「1」のときのみ加算部33に付加前輪舵角が出力されることとなる。
操舵ギヤ比設定部32は車速を入力し、車速依存操舵ギヤ比マップから車速に応じた操舵ギヤ比(操舵角に対する転舵角の比)を設定し、乗算部31に出力する。車速依存操舵ギヤ比マップは、図7の操舵ギヤ比設定部32内に示すように、低車速領域では車速が増加するほど操舵ギヤ比を大きくし、高車速領域では車速が増加するほど操舵ギヤ比を小さくしている。
乗算部31では、操舵角と操舵ギヤ比を入力し、これらの乗算結果を加算部33に出力する。
操舵ギヤ比設定部32と乗算部31とによってベース転舵角演算部57を構成し、このベース転舵角演算部57により、操舵角に対する転舵角を車速に応じて可変に設定することができる可変操舵ギヤ比システムを達成することができる。なお、可変操舵ギヤ比システムは転舵角に対する操舵角の比を変化させることにより、運転者が操舵操作を行なった際の車両の挙動特性を所望の特性とする為に設計的に設定されているものであり、従って図7に示す特性でなくとも良い。また、操舵ギヤ比を車速に応じて変更せずに一定とし、可変操舵ギヤ比システムを構成しなくとも良い。
The multiplying
The steering gear
The
The steering gear
加算部33は、乗算部30の出力と乗算部31の出力を入力し、これらの和をローパスフィルタ部34に出力する。加算部33では、操舵角に応じた転舵角に付加前輪舵角を加えた値を前輪舵角指令値として出力している。
すなわち前輪舵角指令値は、次の式(6)によって求められる。
なお、式(6)において、
を示す。
ローパスフィルタ部34は、乗算部31から操舵角に応じた転舵角に付加前輪舵角を加えた値を入力し、ローパスフィルタを通した後の値を前輪転舵角指令値として出力している。このローパスフィルタ部34により、スプリットμフラグが「0」と「1」との間で切り替わったときの出力急変を抑制している。
The
That is, the front wheel steering angle command value is obtained by the following equation (6).
In equation (6),
Indicates.
The low-
(操舵反力演算部)
操舵反力演算部22は、ヨーレイト、前輪転舵角、スプリットμフラグ、補正操舵反力、車速、前輪転舵角指令値および操舵角を入力して、操舵反力指令値を演算する。
図8は、操舵反力演算部22の制御ブロック図である。操舵反力演算部22は、アシスト操舵反力演算部35と、ベース操舵反力演算部36と、ベース操舵反力補正ゲイン演算部37と、乗算部38と、加減算部39を有している。
(Steering reaction force calculation unit)
The steering
FIG. 8 is a control block diagram of the steering reaction
アシスト操舵反力演算部35は、ヨーレイト、前輪転舵角およびスプリットμフラグ、車速および前輪転舵角指令値をから、アシスト操舵反力を演算する。このアシスト操舵反力は、スプリットμ路走行時におけるブレーキ作動時にドライバがカウンタステア操作を行うべき方向に操舵反力を発生させて、ドライバの操舵をアシストする力である。
ベース操舵反力演算部36は、車速と前輪転舵角指令値を入力して、ベース操舵反力を演算する。ベース操舵反力は、前輪2が直進状態に戻ろうとするセルフアライニングトルクを模擬して求められる反力であり、上述の通り操舵機構の力学モデルに基づいて算出される反力である。
The assist steering
The base steering reaction
ベース操舵反力補正ゲイン演算部37は、スプリットμフラグと操舵角とを入力して、ベース操舵反力補正ゲインを演算する。ベース操舵反力補正ゲインは、ドライバによるカウンタステアが過剰とならないように、ベース操舵反力を大きめに出力するようにするゲインである。
乗算部38は、ベース操舵反力とベース操舵反力補正ゲインを乗算して、この乗算結果を出力する。
The base steering reaction force correction
The
加減算部39では、アシスト操舵反力、補正操舵反力およびベース操舵反力とベース操舵反力補正ゲインの乗算結果を入力して、操舵反力指令値を演算する。操舵反力指令値は、次の式(7)によって求められる。
なお、式(7)において、
を示す。
以下、アシスト操舵反力演算部35、ベース操舵反力演算部36、ベース操舵反力補正ゲイン演算部37について詳述する。
The adder /
In Equation (7),
Indicates.
Hereinafter, the assist steering
<アシスト操舵反力演算部>
アシスト操舵反力演算部35では、ヨーレイト、前輪転舵角およびスプリットμフラグ、車速および前輪転舵角指令値とから、アシスト操舵反力を演算する。
図9は、アシスト操舵反力演算部35の制御ブロック図である。アシスト操舵反力演算部35は、絶対値演算部40と、ヨーレイト依存補正ゲイン演算部41と、加減算部42、アシスト操舵反力演算部43と、車速依存補正ゲイン演算部44と、乗算部45と、ローパスフィルタ部46を有している。
<Assist steering reaction force calculation unit>
The assist steering
FIG. 9 is a control block diagram of the assist steering
絶対値演算部40は、ヨーレイトの絶対値を演算し、ヨーレイト依存補正ゲイン演算部41に出力する。
ヨーレイト依存補正ゲイン演算部41はヨーレイトの絶対値を入力し、ヨーレイト依存補正ゲインマップからヨーレイトの絶対値に応じたヨーレイト依存補正ゲインを設定し、乗算部45に出力する。ヨーレイト依存補正ゲインマップは、図9のヨーレイト依存補正ゲイン演算部41内に示すように、ヨーレイトが5[deg/s]までは補正ゲインを「1」とし、5[deg/s]から15[deg/s]までは補正ゲインを「1」から増加させるように設定し、15[deg/s]以降は一定値に設定している。
The absolute
The yaw rate dependent correction
加減算部42は、前輪転舵角演算部21で算出された転舵角指令値から実際の前輪転舵角(転舵アクチュエータ8の回転角から算出される転舵角)を引いた値を差分角としてアシスト操舵反力演算部43に出力する。
アシスト操舵反力演算部43は差分角を入力し、アシスト操舵反力マップから差分角に応じたアシスト操舵反力を設定して、このアシスト操舵反力を乗算部45に出力する。アシスト操舵反力マップは、図9のアシスト操舵反力演算部43内に示すように、差分角が大きくなるほどアシスト操舵反力が大きくなるように設定し、差分角が設定値を超える範囲ではアシスト操舵反力を一定値に設定している。
The addition /
The assist steering reaction
車速依存補正ゲイン演算部44は車速を入力し、車速依存補正ゲインマップから車速に応じた車速依存補正ゲインを設定し、乗算部45に出力する。車速依存補正ゲインは、図9の車速依存補正ゲイン演算部44内に示すように、車速が100[km/h]を超えない範囲では補正ゲインを「1」に設定し、車速が100[km/h]を超え140[km/h]までは車速が大きくなるほど補正ゲインを小さくするように設定し、140[km/h]を超える範囲では補正ゲインを「0.1」に設定している。
The vehicle speed dependent correction
乗算部45は、アシスト操舵反力、ヨーレイト依存補正ゲイン、車速依存補正ゲインおよびスプリットμフラグを入力して、アシスト操舵反力を演算する。補正前アシスト操舵反力は、次の式(8)によって求められる。
なお、式(8)において、
を示す。スプリットμフラグには「1」または「0」が入力されているため、スプリットμフラグが「1」のときのみローパスフィルタ部46に各値の乗算結果が出力されることとなる。
The
In equation (8),
Indicates. Since “1” or “0” is input to the split μ flag, the multiplication result of each value is output to the low-
ローパスフィルタ部46は、アシスト反力を入力し、ローパスフィルタを通した後の値を転舵角指令値として出力している。このローパスフィルタ部46により、スプリットμフラグが「0」と「1」との間で切り替わったときの出力急変を抑制している。
The low-
<ベース操舵反力演算部>
ベース操舵反力演算部36は、車速と前輪転舵角指令値を入力して、ベース操舵反力を演算する。ベース操舵反力は、次の式(9)によって求められる。
なお、式(9)において、
を示す。なお、操舵角に対する操舵反力の伝達関数は上述の通り操舵機構の力学モデルに基づく伝達関数であり、車速依存性を有している。
<Base steering reaction force calculation unit>
The base steering reaction
In Equation (9),
Indicates. Note that the transfer function of the steering reaction force with respect to the steering angle is a transfer function based on the dynamic model of the steering mechanism as described above, and has a vehicle speed dependency.
<ベース操舵反力補正ゲイン演算部>
ベース操舵反力補正ゲイン演算部37は、スプリットμフラグと操舵角とを入力して、ベース操舵反力補正ゲインを演算する。
図10は、ベース操舵反力補正ゲイン演算部37の制御ブロック図である。図10に示すように、ベース操舵反力補正ゲイン演算部37は、絶対値演算部47と、操舵角偏差演算部48と、操舵角偏差依存補正ゲイン演算部49と、微分演算部50と、絶対値演算部51と、操舵角速度依存補正ゲイン演算部52と、乗算部53とを有している。絶対値演算部47は、操舵角を入力して、この操舵角の絶対値を演算する。
<Base steering reaction force correction gain calculation unit>
The base steering reaction force correction
FIG. 10 is a control block diagram of the base steering reaction force correction
操舵角偏差演算部48は、スプリットμフラグと操舵角の絶対値を入力して、スプリットμフラグが「0」から「1」に切り替わった後の操舵角偏差を演算する。図11は操舵角偏差演算部48の制御ブロック図である。図11に示すように、操舵角偏差演算部48は、入力信号記憶部54と、加減算部55と、絶対値演算部56を有している。入力信号記憶部54は、スプリットμフラグと操舵角の絶対値を入力し、スプリットμフラグが「0」から「1」に切り替わったときの操舵角の絶対値を記憶している。加減算部55は、「0」から「1」に切り替わったときの操舵角の絶対値と、現在の操舵角の絶対値との偏差を演算する。絶対値演算部56は、加減算部55で演算された値の絶対値を演算して、この値を操舵角偏差として出力する。
The steering angle
操舵角偏差依存補正ゲイン演算部49は、操舵角偏差を入力し、操舵角偏差依存補正ゲインマップから操舵角偏差依存補正ゲインを設定して、この操舵角偏差依存補正ゲインを乗算部53に出力する。操舵角偏差依存補正ゲインマップは、図10の操舵角偏差依存補正ゲイン演算部49内に示すように、操舵角偏差が0[deg]のときが「1」であり、45[deg]までは大きくなるほど補正ゲインを大きく設定するようにしている。補正角偏差が45[deg]を超えると一定値を保つ。
The steering angle deviation dependent correction
微分演算部50は、操舵角を入力して、操舵角の時間微分、すなわち操舵角速度を演算する。絶対値演算部51は、操舵角速度を入力して、操舵角速度の絶対値を演算する。
操舵角速度依存補正ゲイン演算部52は、操舵角速度を入力し、操舵角速度依存補正ゲインマップから操舵角速度依存補正ゲインを設定して、この操舵角速度依存補正ゲインを乗算部53に出力する。操舵角速度依存補正ゲインマップは、図10の操舵角速度依存補正ゲイン演算部52内に示すように、操舵角速度が0[deg/s]〜250[deg/s]のときは「1」であり、250[deg/s]〜350[deg/s]までは大きくなるほど補正ゲインを大きく設定するようにしている。補正角速度が350[deg/s]を超えると一定値を保つ。
The
The steering angular velocity dependent correction
乗算部53は、スプリットμフラグ、操舵角偏差依存補正ゲインおよび操舵角速度依存補正ゲインを入力して、ベース操舵反力補正ゲインと演算する。ベース操舵反力補正ゲインは、次の式(10)によって求められる。
なお、式(10)において、
を示す。スプリットμフラグには「1」または「0」が入力されているため、スプリットμフラグが「1」のときのみベース操舵反力補正ゲインが出力されることとなる。
The
In Equation (10),
Indicates. Since “1” or “0” is input to the split μ flag, the base steering reaction force correction gain is output only when the split μ flag is “1”.
〔作用〕
(操舵反力低減作用)
図12は、スプリットμ路における制動力ヨーモーメントの発生を説明する図である。スプリットμ路走行時にブレーキを作動させると高μ路側にヨーモーメント(制動力ヨーモーメント)が発生する。この制動力ヨーモーメントを抑制するために、自動的に前輪を低μ路側に転舵させる自動カウンタステア制御が行われる。
[Action]
(Steering reaction force reduction action)
FIG. 12 is a diagram for explaining the generation of the braking force yaw moment on the split μ road. If the brake is operated when traveling on a split μ road, a yaw moment (braking force yaw moment) is generated on the high μ road side. In order to suppress this braking force yaw moment, automatic counter steer control is performed in which the front wheels are automatically steered to the low μ road side.
図13は、従来の自動カウンタステア制御時の操舵反力とドライバの操舵力を示す図である。図13において実線の矢印はドライバの操舵力を、点線の矢印は操舵反力を示す。図14は、自動カウンタステア制御時の前輪転舵角と操舵反力のタイムチャートである。図14(a)は前輪転舵角を、図14(b)は操舵反力を示す。図14において時間t0はスプリットμ路におけるブレーキ作動を開始した時間を示す。 FIG. 13 is a diagram illustrating a steering reaction force and a driver's steering force during conventional automatic counter-steer control. In FIG. 13, the solid arrow indicates the steering force of the driver, and the dotted arrow indicates the steering reaction force. FIG. 14 is a time chart of the front wheel turning angle and the steering reaction force during the automatic counter steering control. FIG. 14A shows the front wheel turning angle, and FIG. 14B shows the steering reaction force. In FIG. 14, time t0 indicates the time when the brake operation on the split μ road is started.
自動カウンタステア制御によって制動力ヨーモーメントによる車両の旋回を完全に防止しようとしてもオーバシュートしやすく、制御のみで車両の旋回を完全に防止することは困難である。そのため、自動カウンタステア制御は車両の旋回を抑制させる程度に用い、ドライバのカウンタステアとともに車両の旋回を防止している。 Even if it is attempted to completely prevent the vehicle from turning due to the braking force yaw moment by the automatic counter steer control, it is easy to overshoot, and it is difficult to completely prevent the vehicle from turning only by the control. Therefore, the automatic counter steer control is used to the extent that the turning of the vehicle is suppressed, and the turning of the vehicle is prevented together with the counter steer of the driver.
自動カウンタステア制御時には、カウンタステアのため前輪には付加前輪転舵角が加えられる。このとき、単にセルフアライニングトルク(即ち転舵角に応じた路面反力)に基づいてステアリングホイールに操舵反力を付与している場合には、ステアリングホイールには、付加前輪転舵角に応じた操舵反力が発生することとなる。この操舵反力はカウンタステア方向と反対方向に発生するため、ドライバの操舵負荷が大きくなるおそれがあった(図13、図14)。 At the time of automatic counter steering control, an additional front wheel turning angle is added to the front wheels for counter steering. At this time, when the steering reaction force is applied to the steering wheel simply based on the self-aligning torque (that is, the road surface reaction force according to the turning angle), the steering wheel has a response to the added front wheel turning angle. A steering reaction force is generated. Since this steering reaction force is generated in the direction opposite to the counter steer direction, the steering load on the driver may increase (FIGS. 13 and 14).
そこで実施例1の操舵制御装置1では、付加前輪転舵角により増加する操舵反力を補正操舵反力として求め、転舵角に応じて求めたベース操舵反力から補正操舵反力を減じることとした。
Therefore, in the
図15は、補正操舵反力を減じたときの操舵反力とドライバの操舵力を示す図である。図15において実線の矢印はドライバによる操舵力を、点線の矢印は操舵反力を示す。図15(a)はベース操舵反力から補正操舵反力の全体を減じた場合を、図15(b)はベース操舵反力から補正操舵反力の一部を減じた場合を示す。図16は、付加前輪転舵角と操舵反力のタイムチャートである。図16(a)は付加前輪転舵角を、図16(b)は操舵反力を示す。図16において時間t0はスプリットμ路におけるブレーキ作動を開始した時間を示す。また図16(b)において実線はベース操舵反力から補正操舵反力の全体を減じた場合を、点線はベース操舵反力から補正操舵反力の一部を減じた場合、一点鎖線はベース操舵反力を示す。 FIG. 15 is a diagram illustrating the steering reaction force and the driver's steering force when the corrected steering reaction force is reduced. In FIG. 15, the solid line arrow indicates the steering force by the driver, and the dotted line arrow indicates the steering reaction force. FIG. 15A shows a case where the entire corrected steering reaction force is subtracted from the base steering reaction force, and FIG. 15B shows a case where a part of the corrected steering reaction force is subtracted from the base steering reaction force. FIG. 16 is a time chart of the additional front wheel turning angle and the steering reaction force. FIG. 16A shows the additional front wheel turning angle, and FIG. 16B shows the steering reaction force. In FIG. 16, time t0 indicates the time when the brake operation on the split μ road is started. In FIG. 16B, the solid line indicates a case where the entire corrected steering reaction force is subtracted from the base steering reaction force, and the dotted line indicates a case where a part of the correction steering reaction force is subtracted from the base steering reaction force. Indicates reaction force.
図15、図16に示すように、ベース操舵反力指令値から補正操舵反力を減じることにより、カウンタステアと逆方向の操舵反力を小さくすることが可能となる。そのため、ドライバのカウンタステア時の負荷を小さくすることができ、ドライバによるカウンタステアが適切なタイミングで実施できるようになる。 As shown in FIGS. 15 and 16, by reducing the corrected steering reaction force from the base steering reaction force command value, it is possible to reduce the steering reaction force in the direction opposite to the counter steer. Therefore, it is possible to reduce the load during the counter steer of the driver, and the counter steer by the driver can be performed at an appropriate timing.
(操舵アシスト作用)
実施例1の操舵制御装置1では、スプリットμ路における制動時に、カウンタステア方向にアシスト操舵反力を付与するようにした。
(Steering assist action)
In the
図17は、アシスト操舵反力を付与したときの操舵反力とドライバの操舵力を示す図である。図17において実線の矢印はドライバによる操舵力を、点線の矢印は操舵反力を示す。図18は、付加前輪転舵角と操舵反力のタイムチャートである。図18(a)は付加前輪転舵角を、図18(b)は操舵反力を示す。図18において時間t0はスプリットμ路におけるブレーキ作動を開始した時間を示す。 FIG. 17 is a diagram illustrating the steering reaction force and the driver's steering force when the assist steering reaction force is applied. In FIG. 17, the solid arrow indicates the steering force by the driver, and the dotted arrow indicates the steering reaction force. FIG. 18 is a time chart of the additional front wheel turning angle and the steering reaction force. 18A shows the additional front wheel turning angle, and FIG. 18B shows the steering reaction force. In FIG. 18, time t0 indicates the time when the brake operation on the split μ road is started.
図17、図18に示すようにアシスト操舵反力を付与することにより、ドライバに操舵すべき方向を告知するとともに、カウンタステアの初期操舵を素早くすることができる。そのため、スプリットμ路における制動時の車両挙動変化を抑制することができる。 As shown in FIGS. 17 and 18, by applying an assist steering reaction force, it is possible to notify the driver of the direction to be steered and to quickly perform the initial steering of the counter steer. Therefore, it is possible to suppress a change in vehicle behavior during braking on the split μ road.
さらに実施例1の操舵制御装置1では、転舵角指令値と前輪転舵角との差分角が大きくなるほどアシスト操舵反力を大きくなるようにした。
これにより、ドライバによるカウンタステアの遅れを小さくすることができ、車両挙動変化を小さくすることができる。
Furthermore, in the
Thereby, the delay of the counter steer by a driver can be made small and a vehicle behavior change can be made small.
さらに実施例1の操舵制御装置1では、車両のヨーレイトが5[deg/s]よりも大きいとき、ヨーレイトが大きくなるほどアシスト操舵反力を大きくなるようにした。
これにより、ヨーレイトが急激に増加するような急制動を行った場合であっても、ドライバによりカウンタステアの遅れを小さくすることができるため、車両挙動変化を小さくすることができる。
Furthermore, in the
As a result, even when sudden braking is performed in which the yaw rate increases rapidly, the delay in the countersteer can be reduced by the driver, so that the change in vehicle behavior can be reduced.
さらに実施例1の操舵制御装置1では、車速が100[km/h]よりも大きいとき、車速が大きくなるほどアシスト操舵反力を小さくなるようにした。
これにより、高速領域における操舵反力変動を抑制することができる。高速走行中では操舵角の微小変化による車両挙動変化が大きく、操舵反力変動を小さくした方が操舵安定性は高まり、車線逸脱の抑制やドライバへの違和感を低減することができる。
Further, in the
Thereby, the steering reaction force fluctuation | variation in a high speed area | region can be suppressed. During high-speed traveling, the vehicle behavior changes greatly due to a slight change in the steering angle, and the steering stability increases when the steering reaction force fluctuation is reduced, so that it is possible to suppress lane departure and reduce the driver's uncomfortable feeling.
(過剰操舵抑制作用)
ドライバによるカウンタステアは過剰になる傾向が強いため、車両挙動が迅速に安定させることができないことがある。そこで実施例1の操舵制御装置1では、ドライバのカウンタステアが始まるとベース操舵反力が大きくなるように補正した。
(Excessive steering suppression action)
The counter-steer by the driver tends to be excessive, so the vehicle behavior may not be stabilized quickly. Therefore, in the
図19は、補正前後の操舵反力とドライバの操舵力を示す図である。図19において実線の矢印はドライバによる操舵力を、一点鎖線の矢印は補正前の操舵反力を、点線の矢印は補正後の操舵反力を示す。図20は、付加前輪転舵角と操舵反力のタイムチャートである。図20(a)は付加前輪転舵角を、図20(b)は操舵反力を示す。図20において時間t0はスプリットμ路におけるブレーキ作動を開始した時間を示す。図20(b)において実線は補正後の操舵反力を、一点鎖線は補正前の操舵反力を示す。 FIG. 19 is a diagram illustrating the steering reaction force before and after the correction and the steering force of the driver. In FIG. 19, the solid arrow indicates the steering force by the driver, the alternate long and short dash arrow indicates the steering reaction force before correction, and the dotted arrow indicates the steering reaction force after correction. FIG. 20 is a time chart of the additional front wheel turning angle and the steering reaction force. 20A shows the additional front wheel turning angle, and FIG. 20B shows the steering reaction force. In FIG. 20, time t0 indicates the time when the brake operation on the split μ road is started. In FIG. 20B, the solid line indicates the steering reaction force after correction, and the alternate long and short dash line indicates the steering reaction force before correction.
図19、図20に示すようにベース操舵反力が大きくなると、ドライバは操舵の位置決めがしやすくなるため車両挙動のコントロール性を向上させることができ、車両挙動安定性を高めることができる。 As shown in FIGS. 19 and 20, when the base steering reaction force increases, the driver can easily perform steering positioning, so that the controllability of the vehicle behavior can be improved and the vehicle behavior stability can be improved.
さらに実施例1の操舵制御装置1では、スプリットμフラグが「0」から「1」となったときの操舵角に対して、操舵角が大きくなるほどベース操舵反力が大きくなるように補正した。
このため、ドライバによるカウンタステア時に適切な操舵角に近づくほど操舵反力が大きくなるため、過剰なカウンタステアを抑制することが可能となり、ドライバは安定した操舵を行うことができ、また車両挙動安定性を高めることができる。
Further, in the
For this reason, as the steering angle approaches the appropriate steering angle by the driver, the steering reaction force increases, so that excessive counter-steer can be suppressed, the driver can perform stable steering, and the vehicle behavior is stable. Can increase the sex.
さらに実施例1の操舵制御装置1では、スプリットμフラグが「0」から「1」となったのちであって、操舵角速度が250[deg/s]を超える範囲においては、操舵角速度が増加するほどベース操舵反力が大きくなるように補正した。
ドライバによるカウンタステア時に操舵速度が大きいと、適切な操舵角に対してオーバシュートする可能性が高くなる。このため、操舵速度が大きくなるほどベース操舵反力を大きくすることによりドライバは安定した操舵を行うことができ、また車両挙動安定性を高めることができる。
Furthermore, in the
If the steering speed is high during counter-steering by the driver, the possibility of overshooting with respect to an appropriate steering angle increases. Therefore, by increasing the base steering reaction force as the steering speed increases, the driver can perform stable steering, and the vehicle behavior stability can be improved.
(操舵角低減作用)
図21は、上述したベース操舵反力指令値から補正操舵反力の減少、アシスト操舵反力、ベース操舵反力の増大補正を全て行ったときの操舵角と操舵反力のタイムチャートである。図21(a)は操舵角を、図21(b)は操舵反力を示す。図21において時間t0はスプリットμ路におけるブレーキ作動を開始した時間を示す。図21(a)において実線は各補正後の操舵角を、点線は各補正前の操舵角を示す。図21(b)において実線は各補正後の操舵反力を、点線は各補正前の操舵反力を示す。
(Steering angle reduction action)
FIG. 21 is a time chart of the steering angle and the steering reaction force when the correction of the corrected steering reaction force, the assist steering reaction force, and the increase correction of the base steering reaction force are all performed from the above-described base steering reaction force command value. FIG. 21A shows the steering angle, and FIG. 21B shows the steering reaction force. In FIG. 21, time t0 indicates the time when the brake operation on the split μ road is started. In FIG. 21A, the solid line indicates the steering angle after each correction, and the dotted line indicates the steering angle before each correction. In FIG. 21B, the solid line indicates the steering reaction force after each correction, and the dotted line indicates the steering reaction force before each correction.
図21に示すように、ドライバが負担すべき操舵角が減少し、また操舵変動の少ないカウンタステアを実現することができる。そのため、ドライバの負担を抑制し、車両挙動安定性を向上させることができる。 As shown in FIG. 21, the steering angle to be borne by the driver is reduced, and a counter steer with little steering fluctuation can be realized. Therefore, the burden on the driver can be suppressed and the vehicle behavior stability can be improved.
〔効果〕
実施例1の効果について以下に列記する。
(1)車両の前輪2(転舵輪)を転舵させる転舵アクチュエータ8と、前輪2と機械的に切り離され、ドライバによる操舵力が入力されるステアリングホイール4(操舵手段)と、ステアリングホイール4の操舵角を検出する操舵角センサ5(操舵角検出手段)と、前輪2の転舵角を検出する転舵アクチュエータ回転角センサ15(転舵角検出手段)と、ステアリングホイール4に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータ6と、操舵角に基づいて前輪2を転舵させるベース転舵角を演算するベース転舵角演算部57(ベース転舵角演算手段)と、転舵角に基づいてステアリングホイール4へ付与するベース操舵反力を演算するベース操舵反力演算部36(ベース操舵反力演算手段)と、左右車輪の接地面の摩擦係数の差が設定値より大きいスプリットμ路(左右異摩擦係数路面)上で制動が行われていることを検出するスプリットμ検出部20(左右異摩擦係数路面制動検出手段)と、車輪の制動力を検出するマスタシリンダ圧センサ18(制動力検出手段)と、左右異摩擦係数路面上での制動時に、車両に発生するヨーモーメントを演算し、該ヨーモーメントを低減するように前輪2の付加前輪転舵角を演算し、付加前輪転舵角により増加するベース操舵反力を補正操舵反力(増加操舵反力)として演算するする自動カウンタステア演算部(付加転舵角演算手段、増加操舵反力演算手段)と、ベース転舵角に付加前輪転舵角を加えた値に応じた前輪転舵角指令値に基づいて転舵アクチュエータ8を制御する前輪転舵角演算部(転舵角制御手段)と、ベース操舵反力から補正操舵反力に基づいて低減した値に応じた操舵反力指令値に基づいて操舵反力アクチュエータ6を制御する操舵反力演算部22(操舵反力制御手段)とを設けた。
〔effect〕
The effects of Example 1 are listed below.
(1) A steering actuator 8 that steers the front wheels 2 (steered wheels) of the vehicle, a steering wheel 4 (steering means) that is mechanically separated from the front wheels 2 and receives a steering force from a driver, and a steering wheel 4 Steering angle sensor 5 (steering angle detection means) for detecting the steering angle of the steering wheel, steering actuator rotation angle sensor 15 (steering angle detection means) for detecting the turning angle of the front wheel 2, and steering reaction force on the steering wheel 4 Based on the steering reaction force actuator 6, a base turning angle calculation unit 57 (base turning angle calculation means) for calculating a base turning angle for turning the front wheels 2 based on the steering angle, and the turning angle Split μ road in which the difference between the friction coefficients of the ground contact surfaces of the left and right wheels is larger than the set value, and the base steering reaction force calculation unit 36 (base steering reaction force calculation means) that calculates the base steering reaction force applied to the steering wheel 4 Left and right Split μ detection unit 20 (left and right different friction coefficient road surface braking detection means) that detects that braking is being performed on the friction coefficient road surface), and master cylinder pressure sensor 18 (braking force detection means) that detects wheel braking force ), And the yaw moment generated in the vehicle during braking on the left and right friction coefficient road surface, the additional front wheel turning angle of the front wheel 2 is calculated so as to reduce the yaw moment, and the additional front wheel turning angle An automatic counter steer calculation unit (additional turning angle calculation means, increased steering reaction force calculation means) that calculates an increasing base steering reaction force as a corrected steering reaction force (increase steering reaction force), and before addition to the base turning angle A front wheel turning angle calculation unit (steering angle control means) that controls the turning actuator 8 based on the front wheel turning angle command value corresponding to the value obtained by adding the wheel turning angle, and a corrected steering reaction force from the base steering reaction force According to the reduced value based on Steering and has a provided steering reaction force calculation unit 22 based on the reaction force command value for controlling the steering reaction force actuator 6 (steering reaction force control means).
よって、ベース操舵反力指令値から補正操舵反力を減じることにより、カウンタステアと逆方向の操舵反力を小さくすることが可能となる。そのため、ドライバのカウンタステア時の負荷を小さくすることができ、ドライバによるカウンタステアが適切なタイミングで実施できるようになる。 Therefore, by subtracting the corrected steering reaction force from the base steering reaction force command value, it is possible to reduce the steering reaction force in the direction opposite to the counter steer. Therefore, it is possible to reduce the load during the counter steer of the driver, and the counter steer by the driver can be performed at an appropriate timing.
(2)スプリットμ路での制動時に、カウンタステア方向に付与するアシスト操舵反力を演算するアシスト操舵反力演算部35(アシスト操舵反力演算手段)を設け、操舵反力演算部22は、ベース操舵反力にアシスト反力を加えた値に応じた操舵反力指令値に基づいて操舵反力アクチュエータを制御するようにした。
よって、スプリットμ路における制動時の車両挙動変化を抑制することができる。
(2) An assist steering reaction force calculator 35 (assist steering reaction force calculator) for calculating an assist steering reaction force applied in the countersteer direction during braking on the split μ road is provided. The steering reaction force actuator is controlled based on a steering reaction force command value corresponding to a value obtained by adding the assist reaction force to the base steering reaction force.
Therefore, a change in vehicle behavior during braking on the split μ road can be suppressed.
(3)アシスト操舵反力演算部35は、前輪転舵角指令値と前輪転舵角との差分角が大きくなるほどアシスト操舵反力が大きくなるように演算するようにした。
よって、ドライバによるカウンタステアの遅れを小さくすることができ、車両挙動変化を小さくすることができる。
(3) The assist steering reaction
Therefore, the delay of the counter steer by the driver can be reduced, and the vehicle behavior change can be reduced.
(4)アシスト操舵反力演算部35は、車両のヨーレイトが設定値よりも大きいとき、ヨーレイトが大きくなるほどアシスト操舵反力が大きくなるように演算するようにした。
よって、ヨーレイトが急激に増加するような急制動を行った場合であっても、ドライバによりカウンタステアの遅れを小さくすることができるため、車両挙動変化を小さくすることができる。
(4) When the yaw rate of the vehicle is larger than the set value, the assist steering reaction
Therefore, even when sudden braking is performed in which the yaw rate increases rapidly, the delay in the countersteer can be reduced by the driver, so that the change in vehicle behavior can be reduced.
(5)アシスト操舵反力演算部35は、車速が設定値よりも大きいとき、車速が大きくなるほどアシスト反力が小さくなるように演算するようにした。
よって、高速領域における操舵反力変動を抑制することができ、操舵安定性は高まり、車線逸脱の抑制やドライバへの違和感を低減することができる。
(5) When the vehicle speed is higher than the set value, the assist steering
Therefore, the steering reaction force fluctuation in the high speed region can be suppressed, the steering stability can be increased, and the lane departure can be suppressed and the uncomfortable feeling to the driver can be reduced.
(6)スプリットμ路上での制動時であって、ドライバによるカウンタステア開始後にベース操舵反力を大きくなるように補正するベース操舵反力補正ゲイン演算部37(ベース操舵反力補正手段)を設けた。
よって、ベース操舵反力が大きくなるとドライバは操舵の位置決めがしやすくなり、車両挙動のコントロール性を向上させることができ、車両挙動安定性を高めることができる。
(6) A base steering reaction force correction gain calculation unit 37 (base steering reaction force correction means) is provided that corrects the base steering reaction force to be increased after the counter steering by the driver at the time of braking on the split μ road. It was.
Therefore, when the base steering reaction force is increased, the driver can easily perform steering positioning, the controllability of the vehicle behavior can be improved, and the vehicle behavior stability can be improved.
(7)ベース操舵反力補正ゲイン演算部37は、スプリットμ路上での制動開始時の操舵角に対して、操舵角が大きくなるほどベース操舵反力を大きくなるように補正するようにした。
よって、ドライバによるカウンタステア時に適切な操舵角に近づくほど操舵反力が大きくなるため、過剰なカウンタステアを抑制することが可能となり、ドライバは安定した操舵を行うことができ、また車両挙動安定性を高めることができる。
(7) The base steering reaction force correction
Therefore, since the steering reaction force increases as the driver approaches the appropriate steering angle during counter-steering, excessive counter-steering can be suppressed, the driver can perform stable steering, and vehicle behavior stability Can be increased.
(8)ベース操舵反力補正ゲイン演算部37は、スプリットμ路上での制動開始後に、操舵角速度が設定値より大きいときには、操舵角速度が大きくなるほど操舵反力指令値を大きく補正するようにした。
よって、操舵速度が大きくなるほどベース操舵反力を大きくすることによりドライバは安定した操舵を行うことができ、また車両挙動安定性を高めることができる。
(8) The base steering reaction force correction
Therefore, by increasing the base steering reaction force as the steering speed increases, the driver can perform stable steering, and the vehicle behavior stability can be improved.
[他の実施例]
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば実施例1の操舵制御装置1では、マスタシリンダ圧とバルブの開弁時間からホイルシリンダ圧を求めるようにしているが、直接ホイルシリンダに液圧センサを設けてホイルシリンダ圧を検出するようにしても良い。
[Other embodiments]
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the first embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Any change in the design of the range is included in the present invention.
For example, in the
また実施例1の操舵制御装置1では、転舵アクチュエータ8の回転角から前輪2の転舵角を求めるようにしているが、前輪2の転舵角を直接検出する転舵角センサを用いるようにしても良い。
また実施例1の操舵制御装置1では、操舵側または転舵側の機構に異常が発生した際に操舵側と転舵側とを機械的に連結するバックアップクラッチを有しないが、このバックアップクラッチを設けるようにしても良い。
また実施例1の操舵制御装置1では、転舵機構としてラック・ピニオン式のものを用いているが、ボール・ナット式のものを用いても良い。
Further, in the
Further, the
In the
1 操舵装置
2 前輪(転舵輪)
4 ステアリングホイール(操舵手段)
5 操舵角センサ(操舵角検出手段)
6 操舵反力アクチュエータ
8 転舵アクチュエータ
15 転舵アクチュエータ回転角センサ(転舵角検出手段)
18 マスタシリンダ圧センサ(制動力検出手段)
19 自動カウンタステア演算部(付加転舵角演算手段、増加操舵反力演算手段)
20 スプリットμ検出部(左右異摩擦係数路面制動検出手段)
21 前輪転舵角演算部(転舵角制御手段)
22 操舵反力演算部(操舵反力制御手段)
35 アシスト操舵反力演算部(アシスト操舵反力演算手段)
36 ベース操舵反力演算部(ベース操舵反力演算手段)
37 ベース操舵反力補正ゲイン演算部(ベース操舵反力補正手段)
57 ベース転舵角演算部(ベース転舵角演算手段)
1 Steering device
2 Front wheels (steering wheels)
4 Steering wheel (steering means)
5 Steering angle sensor (steering angle detection means)
6 Steering reaction force actuator
8 Steering actuator
15 Steering actuator rotation angle sensor (steering angle detection means)
18 Master cylinder pressure sensor (braking force detection means)
19 Automatic counter steer calculation unit (additional turning angle calculation means, increased steering reaction force calculation means)
20 Split μ detector (Right and left friction coefficient road braking detection means)
21 Front wheel turning angle calculator (steering angle control means)
22 Steering reaction force calculation unit (steering reaction force control means)
35 Assist steering reaction force calculation unit (Assist steering reaction force calculation means)
36 Base steering reaction force calculation unit (base steering reaction force calculation means)
37 Base steering reaction force correction gain calculation unit (base steering reaction force correction means)
57 Base turning angle calculation unit (base turning angle calculation means)
Claims (8)
前記転舵輪と機械的に切り離され、ドライバによる操舵力が入力される操舵手段と、
前記操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
該操舵手段に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記操舵角に基づいて前記転舵輪を転舵させるベース転舵角を演算するベース転舵角演算手段と、
前記転舵角に基づいて前記操舵手段へ付与するベース操舵反力を演算するベース操舵反力演算手段と、
左右車輪の接地面の摩擦係数の差が設定値より大きい左右異摩擦係数路面上で制動が行われていることを検出する左右異摩擦係数路面制動検出手段と、
左右異摩擦係数路面上での制動時に、車両に発生するヨーモーメントを演算し、該ヨーモーメントを低減するように前記転舵輪の付加転舵角を演算する付加転舵角演算手段と、
前記付加転舵角により増加する前記ベース操舵反力を増加操舵反力として演算する増加操舵反力演算手段と、
該ベース転舵角に前記付加転舵角を加えた値に応じた転舵角指令値に基づいて前記転舵アクチュエータを制御する転舵角制御手段と、
前記ベース操舵反力から前記増加操舵反力に基づいて低減した値に応じた操舵反力指令値に基づいて前記操舵反力アクチュエータを制御する操舵反力制御手段と
を設けたことを特徴とする操舵制御装置。 A steering actuator for steering the steered wheels of the vehicle;
Steering means that is mechanically separated from the steered wheels and to which a steering force is input by a driver;
Steering angle detection means for detecting a steering angle of the steering means;
A turning angle detection means for detecting a turning angle of the turning wheel;
A steering reaction force actuator for applying a steering reaction force to the steering means;
Base turning angle calculation means for calculating a base turning angle for turning the steered wheels based on the steering angle;
Base steering reaction force calculating means for calculating a base steering reaction force to be applied to the steering means based on the turning angle;
Left and right different friction coefficient road surface braking detection means for detecting that braking is being performed on the left and right different friction coefficient road surface where the difference in friction coefficient between the ground contact surfaces of the left and right wheels is greater than a set value;
Additional braking angle calculation means for calculating a yaw moment generated in the vehicle during braking on the left and right different friction coefficient road surface and calculating an additional turning angle of the steered wheels so as to reduce the yaw moment;
An increased steering reaction force calculating means for calculating the base steering reaction force that increases with the additional turning angle as an increased steering reaction force;
A turning angle control means for controlling the turning actuator based on a turning angle command value corresponding to a value obtained by adding the additional turning angle to the base turning angle;
And a steering reaction force control means for controlling the steering reaction force actuator based on a steering reaction force command value corresponding to a value reduced from the base steering reaction force based on the increased steering reaction force. Steering control device.
左右異摩擦係数路面上での制動時に、カウンタステア方向に付与する操舵反力であるアシスト操舵反力を演算するアシスト操舵反力演算手段を設け、
前記操舵反力制御手段は、前記ベース操舵反力に前記アシスト反力を加えた値に応じた操舵反力指令値に基づいて前記操舵反力アクチュエータを制御することを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to claim 1, wherein
Assist steering reaction force calculating means for calculating an assist steering reaction force, which is a steering reaction force applied in the counter-steer direction when braking on the left and right different friction coefficient road surface,
The steering reaction force control means controls the steering reaction force actuator based on a steering reaction force command value corresponding to a value obtained by adding the assist reaction force to the base steering reaction force.
前記アシスト操舵反力演算手段は、前記転舵角指令値と前記転舵角との差分角が大きくなるほど前記アシスト操舵反力が大きくなるように演算することを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to claim 2,
The steering control apparatus according to claim 1, wherein the assist steering reaction force calculation means calculates so that the assist steering reaction force increases as a difference angle between the turning angle command value and the turning angle increases.
前記アシスト操舵反力演算手段は、車両のヨーレイトが設定値よりも大きいとき、前記ヨーレイトが大きくなるほど前記アシスト操舵反力が大きくなるように演算することを特徴とする操舵制御装置。 In the steering control device according to claim 2 or 3,
The steering control apparatus according to claim 1, wherein when the yaw rate of the vehicle is greater than a set value, the assist steering reaction force calculation means calculates the assist steering reaction force to increase as the yaw rate increases.
前記アシスト操舵反力演算手段は、車速が設定値よりも大きいとき、前記車速が大きくなるほど前記アシスト反力が小さくなるように演算することを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to any one of claims 2 to 4,
The steering control apparatus according to claim 1, wherein the assist steering reaction force calculation means calculates the assist reaction force to be smaller as the vehicle speed increases when the vehicle speed is higher than a set value.
左右異摩擦係数路面上での制動時であってドライバによるカウンタステア開始後に、前記ベース操舵反力を大きくなるように補正するベース操舵反力補正手段を設けたことを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to any one of claims 1 to 5,
A steering control device comprising base steering reaction force correction means for correcting the base steering reaction force to be increased after braking on the left and right different friction coefficient road surface and after the start of counter steering by the driver.
前記ベース操舵反力補正手段は、左右異摩擦係数路面上での制動開始時の操舵角に対して、操舵角が大きくなるほど前記ベース操舵反力を大きくなるように補正することを特徴とする操舵制御装置。 The steering control device according to claim 6, wherein
The base steering reaction force correction means corrects the base steering reaction force so that the base steering reaction force increases as the steering angle increases with respect to the steering angle at the start of braking on the left and right different friction coefficient road surface. Control device.
前記ベース操舵反力補正手段は、左右異摩擦係数路面上での制動開始後に、操舵角速度が設定値より大きいときには、前記操舵角速度が大きくなるほど前記操舵反力指令値を大きく補正することを特徴とする操舵制御装置。 In the steering control device according to claim 6 or 8,
The base steering reaction force correcting means corrects the steering reaction force command value larger as the steering angular velocity increases when the steering angular velocity is larger than a set value after the braking on the left and right different friction coefficient road surface is started. A steering control device.
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